hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カフェイン飲料摂取の嗜癖形成に及ぼす遺伝的要因と職業性タイプA行動の役割

カフェイン依存症の作用機序を解明する上で、カフェイン飲料嗜癖形成に及ぼす遺伝的要因として、N-アセチル転移酵素代謝型との関連について検討した。調査対象は秋田大学医学部に属する学生、教職員45名(男子25名、女子20名、年齢21-43歳)であった。PCR法によって判別されたN-アセチル転移酵素代謝型の代謝の速い、中間、遅いの人数はそれぞれ24名、13名、8名であり、毎日コーヒーを摂取する習慣に代謝型の速い遺伝子が寄与する可能性をロジスティック解析法によって求めたところ、速い遺伝子1ゲノムあたり、オッズ比は3.18となり、代謝型の速い遺伝子が多い程、即ちN-アセチル転移酵素活性が高い程、連日コーヒーを摂取する習慣の高いことが示された(p<0.05)。また、カフェイン飲料嗜癖形成に及ぼす環境要因として、タイプA行動特性を介したストレスによる誘起反応から形成される可能性を検討した。調査対象は秋田市内の女子短期大学生(看護系71名と英語・家政系137名、年齢18-20歳)であった。カフェイン飲料摂取頻度別のとタイプA尺度に有意差は見られなかったが、ストレス時(試験前)におけるカフェイン飲料摂取の有無別にタイプA尺度を求めたところ、カフェイン飲料を摂取する群のタイプA尺度はカフェイン飲料を摂取しない群に比較し有意に高かった。このことからカフェイン飲料嗜癖形成がタイプA行動を介したストレス反応により形成される可能性が示された。研究計画の初年度である今年度は、カフェイン飲料の嗜癖形成に及ぼす遺伝的要因の候補として、N-アセチル転移酵素の関与の有無について明らかにすることに重点をおいた。研究方法としては、4年次学生、大学職員ら45名に研究内容を説明した後、年齢、性別、出身地、カフェイン含有飲料の摂取量と摂取頻度について質問用紙を用いて回答を得、さらに各人から血清を採取した。これら45名のN-アセチル転移酵素の遺伝子型をPCR法を用いて明らかにし、この遺伝子型より酵素の表現型を推定した。表現型(代謝型)には速い、中間、遅いの3種類がありカフェインの代謝経路や速度に影響すると推測されている。これらの表現型に含まれる人数はそれぞれ24名(53%)、13名(29%)、8名(18%)でありこれまで知られている日本人の表現型頻度とほぼ一致した。さらに、週あたりのカフェイン摂取量、コーヒー、紅茶、緑茶などを毎日摂取するか否かと、年齢、性別、出身地、表現型の関連についてSASのロジスティックアナリシス(ステップワイズ)を用いて解析した結果、コーヒーの連日摂取と表現型の間に関連が見られ、表現型(代謝型)の「遅い」に比べ「中間」が、また「中間」に比べ「速い」がそれぞれコーヒーの連日摂取の確率が約5.47倍高くなった。これから、コーヒーの嗜癖形成にN-アセチル転移酵素が関与している可能性は高いものの、カフェイン摂取量と表現型の間に関連は見られなかったことから、カフェイン飲料の嗜癖形成には環境要因などの他の要因も深く関わっているものと推測され、これらについてさらに解析を進める予定である。研究計画2年度目にあたる今年度はカフェインの嗜癖形成に関与する遺伝要因以外の要因について検討を加えた。年齢18-19歳、医療短大看護科に所属する女性71名を対象としてアンケート調査を行ったところ、カフェイン飲料摂取習慣の形成頻度は年齢21-43歳の集団と比較して有意に低く、年齢が嗜癖形成に影響を与えることが推察された。また、カフェインで頭痛、胃痛などの不快症状の発症する者はカフェイン飲料摂取習慣が形成されず、身体症状の有無も習慣形成の要因となり得る。カフェイン飲料摂取時の状況としては、安息時の嗜好品として摂取するという割合よりも集中を要する作業を控えて疲労感や眠気を防除するためという割合が有意に高く、ストレスの起因となる作業はカフェインの嗜癖形成に影響を与えるという仮設を支持する。この集団の学業成績への執着度を3-9の7段階に分別し、さらにKG式日常生活質問法によりタイプA測定検査を行った。

ロジスティック回帰分析により学業成績への執着度とタイプA度は危険率95%で有意に相関があった(オッズ比1.00-1.08)。しかしこの2つの指標とカフェイン飲料摂取習慣には有意な相関は認められなかった(学業成績への執着度:オッズ比0.87-1.73(p<0.23)、タイプA度:オッズ比0.99-1.08(p>0.17))。さらに年齢の高い職業者の集団について解析を進める必要がある。研究計画の最後の年度にあたる今年度は前年度に引き続き、カフェインの嗜癖形成に関与する遺伝要因以外の要因について検討を加えた。秋田市内の某女子短期大学に所属する女子学生115名(年齢18-20歳)を対象とし、学業成績への執着度、カフェイン飲料の摂取習慣、カフェイン飲料摂取時の状況等の質問項目を含むアンケートを実施した。また、KG式日常生活質問紙法によるタイプA度検査もあわせて行った。この結果、年齢とともにカフェインを毎日摂取する者の割合が増加する現象が観察された。また、摂取状況としては試験前などの集中を要する作業時に覚醒効果を期待して飲用するケースの多いことが観察された。これらのことからカフェイン飲料摂取習慣は年齢に依存して獲得される習慣であり、ストレスにさらされる機会が多い程、習慣が形成されやすいことが示唆された。前年度に引き続き、今回もタイプA度の高さと学業成績への執着度に有意な相関が見られ、KG式日常生活質問紙法によるタイプA度検査が達成感への執着を測定するために信頼性の高い方法であることが示唆された。学業成績への執着度を0-6の7段階に分別した場合、1段階執着が増す毎にカフェイン飲料摂取習慣を獲得する可能性は約1.29倍ずつ高まったが、有意ではなかった(p=0.09)。また、タイプA度検査成績はカフェイン飲料摂取習慣獲得に寄与しなかった。これらのことから、少なくとも若年成人者においてはタイプA度検査成績の寄与は認められないことが明らかになったが、学業や仕事への執着度を示すより直接的な指標を用いた場合、寄与の認められる可能性のあることが示唆された。
電離放射線による次世代マウスでの遺伝的不安定性発現機構

1.研究の目的これまでの放射線による突然亦異誘発機構は,放射によるDNA損傷が,一定の確率で修復間違いや複製間違いを引き起こし,これが突然変異として固定されるというものだった。しかしながら,従来考えられていた放射線影響のみでは説明できない現象も存在する。我々はマウスを使った実験で放射線が直接的に突然変異を誘発する以外にゲノム不安定性を誘導し,これが2次的に突然変異を誘発する可能性をメラニン合成系に関与するpink-eyed dilution (Pun)遺伝子を指標に検証した。これまでに,照射を受けた雄マウスから生まれた次世代マウスでは雄由来の遺伝子座のみならず,照射を受けていない雌由来の遺伝子座においても突然変異頻度が上昇することを報告している。本年度では精子照射の時期を変えることで遺伝的不安定性が誘導される条件を検討した。さらに,次次世代マウス(F2)における突然頻度を観察することで遺伝的不安定性の世代間の伝搬についての検討も行った。2.研究経過及び成果照射された雄マウスを精子形成の各段階,すなわち精子期,精細胞期および精原細胞期の各段階で交配させた。そこから生じた子マウスについてPun遺伝子を指標とした復帰突然変異頻度を調べると精子期照射では有意に上昇していたが,それ以外の精細胞,精原細胞期では上昇していなかったまた,精子。照射によって得られた,雄マウスを更に交配させることで得られた孫世代のマウスで訓辞突然変異頻度上昇は観察されなかった。以上の結果から,次世代マウスに見られる遺伝的不安定性は精子期照射のみで観察される特殊な現象であることが示唆された。我々はマウスを使った実験で、放射線が直接的に突然変異を誘発する意外にゲノム不安定性を誘導し、これが2次的に突然変異を誘発する可能性をメラニン合成系に関与するpink-eyeddilution(P)遺伝子を指標に検証した。実験の結果、照射を受けた雄マウスから生まれた次世代マウスでは父親由来の遺伝子座のみならず、照射を受けていない雌由来の遺伝子座においても突然変異頻度上昇が観察された。さらに、DNA損傷は精子に由来するものであるのに、その変異は体細胞中で生じていることも示された。これらの知見から、照射精子が卵子にDNA損傷を持ち込むことで、受精卵内でゲノム不安定性を誘発し、これが雌由来の非照射ゲノムに作用して継世代での非標的突然変異を引き起こすことが明らかにされた。さらに精子形成時期各段階での照射への影響を調べた。これらの結果から、照射精子の誘導する次世代マウスに見られる遺伝的不安定性は精子期照射でのみ観察され現象である事が示された。またp53遺伝子欠損マウスを用いた実験により、この遺伝的不安定性誘導にはp53遺伝子が必要であることが示唆された。
個人間相互作用メカニズムを取り入れた都市生活行動の調査・解析方法の研究

都市づくりの意思決定に際して,人々がどのような生活行動をどのように行っているか,政策によって市民生活がどのように変化するかを理解する必要がある。そのための支援ツールとして,世帯を基本的な調査・分析単位に,居住,移動,生活時間利用や観光などを対象に,世帯構成員間の相互作用,ソーシャルネットワークや準拠集団の個人意思決定に与える影響を明示的に取り入れた手法を理論的に開発し,都市政策分析への適用可能性も実証した。本研究では世帯を基本的な調査・分析単位とし,世帯構成員間の相互作用,ソーシャルネットワークにおける個人間相互作用,準拠集団の個人意思決定に与える影響に着目し,経済学,社会心理学,マーケッティングや家政学などの知見を援用し,「個人間相互作用」を取り入れた都市生活行動に関する統合的な調査・解析手法を理論的に開発する。そして,開発した調査・解析手法の都市政策分析への適用可能性を明らかにする。H19年度には,研究レビューを行い,居住・自動車・生活時間のモデル分析,個人間相互作用の調査・解析手法の体系的構築を行った。(1)居住・自動車・生活時間のモデル分析居住行動について,集団意思決定を行う前の世帯構成員個別の意思決定が集団意思決定に与える影響を定量的に表現した世帯居住行動モデルを開発し,居住地選択と世帯主の通勤手段の選択に関する表明選好データを用いて,モデルの有効性を確認した。自動車について,その保有行動におけう世帯意思決定ルールの異質性を表現するため,PCL型集団離散選択モデルに,加法型,Max-Min型とMax-Max型効用関数という3つのルールを潜在クラスモデルにより融合させることに成功し,世帯自動車保有実態の行動データを用いてモデルの有効性を確認した。生活時間モデルについて,世帯意思決定における構成員の相対的影響力が意思決定の結果に影響されることを反映するため,構成員の相対的影響力を内生的に決定する世帯時間配分モデルを開発した。オランダで収集した活動日誌調査データを用いてモデルの有効性を確認した。(2)個人間相互作用の調査・解析手法の体系的構築世帯構成員間の相互作用だけではなく,ソーシャルネットワークと準拠集団の影響を統合的に調べることのできる調査・解析手法の体系的構築を試みた。そのための新規調査を来年度実施する予定である。本研究では世帯を対象に、世帯構成員間の相互作用、ソーシャルネットワークにおける個人間相互作用、準拠集団の個人意思決定に与える影響に着目し、「個人間相互作用」を取り入れた都市生活行動に関する統合的な調査・解析手法の開発と都市政策分析への適用可能性の検証を目的としている。平成20年度の成果を以下のようにまとめる。(1)公共交通指向型世帯居住行動モデルの開発と政策評価広島市のアストラムラインという公共交通システムを対象に、居住場所と通勤手段の選択を対象に世帯構成員間相互作用を考慮した離散選択モデルを開発した(Transportation Research Record掲載)。(2)世帯時間配分モデルによる政策評価日本全国の生活時間の実態を把握するための総務省の社会生活基本調査データ(6時点)を用いて、今まで開発した世帯時間モデルにより生活時間の長期変化における社会インフラ整備の効果を評価した。また、オランダの生活時間データを用いて、子育ての有無による世帯構成員の生活時間利用パターンに与える影響を評価した。両方の成果はTransportation Research Board年次会議論文集に掲載された。(4)新たな解析手法の応用世帯行動の変動を合理的に捉えることのできるマルチレベル分析手法、異なる分布をもつ行動現象の相関を柔軟に取り入れることのできるコピュラ関数、活動・交通パターンの類似性を抽出するための系列整列法などの新しい解析手法の生活行動分析への応用可能性を明らかにした。本研究では「個人間相互作用」を取り入れた都市生活行動に関する統合的な調査・解析手法を理論的に開発する。「人と人とのコミュニケーション」を如何に促進するかが重要な都市政策の1つだと考えると、この研究は学術的な意義だけではなく、実務的な価値も有する。(1)時間利用モデルの高度化マルチレベル手法による変化・変動のモデリング、Scobitモデルによる活動の発生と時間配分のモデリングを行い、6週間活動日誌データと総務省の社会生活基本調査データ(6時点)を用いてモデルの有効性を確認し、交通を含む社会基盤整備による人々の時間利用に与える影響の評価を行った。(2)個人相互作用を取り入れた新たな世帯行動モデルの開発個人間相互作用は多種多様存在する。ここでは、多項線形型効用、属性レベルでの個人間相互作用、個人の選択確率の重みづけを取り入れた新たな世帯行動モデルを開発し、居住地と通勤手段の選択に関する表明選好データを用いてそれらのモデルの政策評価への適用可能性を示した。(3)旅行同伴者と観光目的地の同時選択モデルの開発旅行同伴者と観光目的地の同時選択モデルとして階層型ロジットモデルが通常適用される。旅行者間における選択階層の異質性が存在するため、潜在クラスモデルと階層型ロジットモデルを融合したモデルを開発し、2000人以上の観光者データを用いてモデルの有効性を示し、道路整備の効果を評価した。

(4)主観的Wellbeingを取り入れた公共交通利用時の気持ちと移動時間の価値の評価通常、人々は移動しながら読書したり音楽を聴いたり同伴者と会話したりする。このMultitasking行動を行うことで、移動の負の効用を減らす役目を果たす。そこで、移動時の活動と活動遂行時の気持ちを回答信頼性の高い一日再現法により調べ、公共交通利用時の気持ち(他人との相互作用を含む)と移動時間の価値の評価を行った。
乳幼児における精密把握運動時の中枢プログラミング機能の発達について

本研究は,0歳から6歳までの子供について精密把握運動における把握物体の重量に対する適切な把握力の中枢プログラミング的発揮機能の発達について調べることが目的であった。平成4年度は,2歳から6歳までの子供に関するデータの収集と分析,全研究のまとめを試み,以下のような結果を得た。(1)把握運動の時間および把握力は共に5歳まで向上し6歳ころで成人とほぼ同様の値になった。(2)把握力の微分曲線は,0-1歳児では多峰性パターンが多く出現したが,2歳頃から曲線のピークが高い単峰性のパターンに移行し6歳頃には成人パターンに類似するものとなった。(3)把握力・持ち上げ力関係からみた摘み運動と手および前腕の屈曲運動の協調的運動能力は,5歳頃まで発達することが認められた。(4)把握物体の重量に対して適切な把握力を準備発揮(中枢プログラム)する能力は,0-1歳ではきわめて未熟であった。その能力が3歳までに急速的に向上し,5歳頃にほぼ成人と同様の能力に達した。(5)5日間の把握持ち上げ訓練によって把握物体の重量に対応した把握力の準備的発揮能力は,0-1歳児においても多少の向上が見られた。しかし2-4歳の子供での向上が顕著であった。これらの結果は,手指の微細運動系に関与する枢プログラミング機構がきわめて早期(0歳後期)の段階から起動していることを示唆するものである。また,その機構が2-4歳の時期に急速的に発達することは,この時期での多様な感覚入力とそれを利用して運動出力に変換する経験の重要性を示唆するものである。指先で小物体を摘む動作(精密把握)は、日常の様々な運動の中でも、特に高度に発達した中枢神経系及び末梢神経系の機能が関わることで知られる。近年、猿を用いての実験からは精密把握に関する中枢神経機構からの主要な制御司令伝達機構(錐体路)が後天的に確立されるものであることが明らかとなった。このように後天的に確立されてくる運動機能は繰り返しの練習により末梢部感覚受容器からの帰還修正が最小となるように、中枢神経系での予測的運動司令(中枢プログラム)に基づいて遂行されるようになると考えられている。本研究ではヒトについて生後11カ月の乳児から5歳までの子供を対象にして、精密把握運動における中枢プログラム制御機能の発達について探求することを目的とした。特に、精密把握運動中の把握力が操作する物体の物理変量(物体重量および把握面の滑り状況)の情報をどの程度活用して運動を遂行するのか、またそのような機能は練習によって向上するのか、について検討を試みた。平成3年度は、生後11カ月の子供から2歳までの子供(16名)について調べた。その結果、11カ月の子供においても把握力の物理変量に対する予測的発揮が明らかに認められること、その機能がこの年齢の子供においても訓練によってより効果的となることが明らかとなった。また、訓練の効果は加齢に伴ってより顕著となった。これらの結果から精密把握運動に関連する把握力の時間的・空間的パタ-ンを形成するための中枢神経回路網は、生後1年以前の段階で既に起動していること、運動をより効率的に遂行できるようにするための中枢神経機構の可墜的な変化もこの年齢で生じることが示唆された。本年度は、3歳から5歳までの子供についてこれらの機能の発達状況を把握し、中枢神経系での微細運動に関わる感覚・運動統合機能の幼児期における発達過程を調べている。本研究は、0歳から6歳までの子供について精密把握運動における把握物体の重量に対する適切な把握力の中枢プログラミング的発揮機能の発達について調べることが目的であった。平成4年度は、2歳から6歳までの子供に関するデータの収集と分析、全研究のまとめを試み、以下のような結果を得た。

(1)把握運動の時間および把握力は共に5歳まで向上し6歳ころで成人とほぼ同様の値になった。(2)把握力の微分曲線は、0-1歳児では多峰性パターンが多く出現したが、2歳頃から曲線のピークが高い単峰性のパターンに移行し6歳頃には成人パターンに類似するものとなった。(3)把握力・持ち上げ力関係からみた摘み運動と手および前腕の屈曲運動の協調的運動能力は、5歳頃まで発達することが認められた。(4)把握物体の重量に対して適切な把握力を準備発揮(中枢プログラム)する能力は、0-1歳ではきわめて未熟であった。その能力が3歳までに急速的に向上し、5歳頃にほぼ成人と同様の能力に達した。(5)5日間の把握持ち上げ訓練によって把握物体の重量に対応した把握力の準備的発揮能力は、0-1歳児においても多少の向上が見られた。しかし2-4歳の子供での向上が顕著であった。これらの結果は、手指の微細運動系に関与する中枢プログラミング機構がきわめて早期(0歳後期)の段階から起動していることを示唆するものである。また、その機構が2-4歳の時期に急速的に発達することは、この時期での多様な感覚入力とそれを利用して運動出力に変換する経験の重要性を示唆するものでもある。
新規なカルベン配位子を有する金属錯体の合成と不斉触媒反応への利用

キラルなβ-アミノアルコールからヒドロキシ-アミド官能基化された一連のヨウ化および塩化アゾリウムを効率よく合成する手法を開発した。得られたアゾリウム塩をNHC配位子としてPd種に配位させるために、NHC-Ag錯体を中間体として経由する配位子移動反応を採用し、その結果様々なNHC-Pd錯体を合成することに成功した。NHC-Pd錯体の分子構造は、X線結晶構造解析により明らかにした。キラルな多座配位型ジアニオン性アルコキシ/アミデート/NHC-Pd錯体は、室温下でのアリールボロン酸と鎖状アルケンの酸化的Heck反応を触媒し、高い不斉収率で対応するカップリング生成物が得られた。遷移金属触媒反応における立体化学の制御は、中心金属に強く配位できる配位子の開発を基盤としている。含窒素複素環式カルベン(NHC)のような強い配位ユニットと立体配向性官能基を組み合わせた多座配位子は、中心金属の電子的・立体的性質に大きな影響を与え、有用な触媒として機能することが期待できる。本年度の研究では、最近、当研究室で開発に成功したアミデート/NHC配位子をもつキラルなPd(II)錯体の一般的な合成法を確立することを目的に検討を行った。不斉源としてa-アミノ酸から誘導されるβ-アミノアルコールを用い、N-メチルベンズイミダゾールから2段階を経て配位子前駆体である種々のベンズイミダゾリウム塩を合成した。同様に、市販のN-アルキル置換イミダゾールからも対応するイミダゾリウム塩をそれぞれ調製した。次に、それらのアゾリウム塩をNHC配位子として利用するために、酸化銀と反応させ、NHC-Ag錯体の合成を行った。それぞれのアゾリウム塩からNHC-Ag錯体への変換における反応条件の最適化を行うことで、ほぼ定量的に目的生成物を得ることができた。続いて、AgからPdへの配位子交換反応を利用して、NHC-Pd錯体の合成について検討した。この反応において反応後Ag塩の析出が観測され、それを濾別後、濃縮してNMRを測定することで目的とするNHC-Pd錯体の生成を確認した。合成したNHC-Pd錯体のいくつかはX線結晶構造解析を行い、その結果Pd-Nの結合距離が1.988Aであることが明らかになった。従来、中性のアミン-Pd錯体のPd-N間距離は2.058Aである一方、アニオン性アミド-Pd錯体のそれは2.006Aであることが報告されている。このことから、本研究で合成したPd錯体はアニオン性アミデート-Pd錯体であることが示唆された。生命科学や材料科学分野において、キラル化合物の重要性が増加している。遷移金属錯体を触媒に用いる不斉合成反応は、現代有機合成化学の主軸の一つとなっているが、不斉触媒反応の成功には、中心金属への配位を精密に制御できる不斉配位子のデザインおよび配位様式のプログラムが鍵となる。含窒素複素環式カルベン(NHC)は、強いs-ドナー性を持ち、その前駆体の合成ならびにキラリティーを与える修飾が容易に行えるという特徴を持っている。本研究では、従来に報告例のなかった新規なキラルNHCの前駆体であるアゾリウム塩を、アミノ酸由来のβ-アミノアルコールを出発原料として用いることで、極めて効率よく合成できるルートを確立した。これにより、天然に存在する様々なアミノ酸を不斉源として利用でき、一連のキラル配位子の調製が可能になった。得られたアゾリウム塩は、酸化銀との反応で、対応するNHC-Ag錯体へほぼ定量的な収率で変換できた。また、AgからPdへの配位子交換反応を利用して、その不斉中心に様々な置換基を有するアニオン性アミデートNHC-Pd錯体の合成にも成功し、その構造の詳細をX線結晶構造解析により明らかにした。さらに、本研究で開発したキラルNHC化合物は不斉触媒反応における配位子として機能することを見出した。すなわち、従来その実現が困難とされてきたPd触媒による鎖状アルケンの酸化的分子間不斉Heck型反応が、極めて高い立体選択性で進行することを明らかにした。また、Cu触媒によるエナンチオ選択的共役付加反応の開発にも成功した。同一の不斉配位子を利用する共役付加反応において、用いるCu触媒前駆体の種類を変えるだけで、生成物の立体化学が逆転することを見出し、これにより、両エナンチオマーの作り分けが可能な新手法を提供することができた。これらの結果は、不斉触媒反応の分野において世界で初めての例となる。本研究では次の研究成果が得られた。

(1)キラルなβ-アミノアルコールから2段階で合成したアゾリウム塩存在下,Cu(OTf)_2触媒によるジエチル亜鉛と環状エノンとの反応を行ったところ、S体の共役付加体が良好な不斉収率で得られた。一方興味深いことに、Cu触媒前駆体としてCu(acac)_2を用い、同じNHC配位子前駆体と組み合わせたところ、R体の生成物が80%を超える鏡像体過剰率で生成することを見出した。(2)アミド官能基化されたC_2対称性NHCを新たにデザインし、NHC-Pd錯体の合成について検討したところ、用いるPd種前駆体の種類によって異なる錯体が合成できることが明らかになった。また、配位子上の水酸基の存在が錯体形成に大きな影響を与えることがわかった。(3)立体選択的なC-C結合形成反応における新しい触媒系の構築を目指し、ビス(ヒドロキシアミド)官能基化アゾリウム化合物のようなC_2対称でアニオン性のキラルなNHC配位子前駆体をデザインした。C_2対称性のpincer型配位子は強固に配位可能な多座配位子となり、金属中心に子午線状の環境を構築できるため、pincer配位子をもつ金属錯体は、基質のプロキラルな面を区別するのに適した触媒になることが期待された。実際、NHC骨格を基本とする新しいキラルなC_2対称の配位子を用いたCu触媒による環状エノンへのジアルキル亜鉛の不斉共役付加反応を達成した。(4)α-アミノ酸エステルから誘導したアゾリウム塩を用い検討したところ、L-セリンメチルからのアゾリウム塩が効果的に作用することを見出した。興味深いことに、先のβ-アミノアルコールからの誘導体を用いた場合と比べ、立体選択性が逆転した共役付加体が得られた。
白金合金触媒の劣化機構解明による高耐久性を有する固体高分子形燃料電池触媒の開発

固体高分子形燃料電池(PEFC)のカソード触媒は,白金(Pt)使用量を低減するために従来のPt触媒からPt合金触媒への代替が求められている.しかしながら,PEFCの起動・停止のような高負荷環境においては,Ptおよび合金添加元素(M)の双方の溶解による触媒の劣化が懸念されている.そこで本研究では,チャンネルフローマルチ電極法と呼ばれる溶液フロー電気化学測定を用い,Pt合金から溶解するPtおよびMを電流としてその場同時定量測定することでPt合金の溶解機構解明を行い,Pt合金の高耐久化への指針を検討した.添加元素種としてFeおよびCuを選択し,アーク溶解により単相・多結晶体のバルク材Pt-50at% Fe, Pt-75at% Fe, Pt-25at% CuおよびPt-50at% Cuの4種類の合金試料を作製した.これらの試料に対してアルゴン脱気した25 °C, 0.5 M硫酸中においてPEFC起動・停止負荷を模擬した電位(0.05 - 1.4 V vs. SHE)を試料に付与したところ,Ptおよび添加元素の双方が溶解することがそれぞれ電流変化として確認された.これらの電流変化からPt合金の溶解機構として,Ptの溶解により添加元素の溶解が促進されること,およびPtの溶解が起こらない場合も,Pt原子の表面拡散により添加元素の溶解が促進されることを明らかにした.Pt原子の表面拡散が抑制されると,添加元素の溶解も抑制されること.また,同組成の合金から溶解する添加元素量(FeおよびCu)を比較した場合,標準電極電位が貴なCuの方が溶解量が少なくなることが確認されており,これらの結果は高耐久性を有するPt合金を作製する際に非常に有益な情報となるものである.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
惑星間空間磁場北向き時の磁気圏電離圏対流機構の解明

グローバル数値シミュレーションを用いて、惑星間空間磁場朝夕成分反転時に出現するシータオーロラの形成過程を解明した。シータオーロラには単極性の沿磁力線電流が付随する。磁気圏の電流源領域では、膨張する磁気遅進波擾乱がプラズマの熱エネルギーを電磁エネルギーに変換することで定常沿磁力線電流が維持されている。このエネルギー変換過程は、シータオーロラに限らず、磁気圏ダイナモ一般の本質的機構である。前年度の計算機環境整備に引き続き、今年度はサイエンス面を推し進めた。特に数値シミュレーションにより、シータオーロラにともなう未知の大規模沿磁力線電流の存在を示唆できたのでこの解析を進めた。シータオーロラは惑星間空間磁場が強い北向き時、朝夕成分が急に反転すると形成される。シミュレーションでシータオーロラを再現したところ、昼間側のいわゆるNBZ電流と同じ極性の沿磁力線電流がシータオーロラに沿って発生していることがわかった。この電流は南北半球で反対称的に現れ、惑星間空間磁場朝夕成分の符号が逆になると流れる方向も逆になる。さらに、電流線を磁気圏へ追跡し、沿磁力線電流を駆動しているダイナモ機構について調べたところ、駆動源は圧力勾配による力であることが判明した。以上を論文としてまとめ専門誌に投稿し、平成26年3月現在審査継続中である。以上のシータオーロラ解析で明らかになった圧力勾配による沿磁力線電流の駆動機構は、定常沿磁力線電流の一般的な話として拡張できると考えられた。そこで電磁流体力学の基本方程式を用いて理論解析を行い、沿磁力線電流は(1)発散するスローモードがダイナモを担い、(2)スローモードがアルフベンモードに変換される、という2つの過程が連続して起こることで生成する、とまとめることができた。この理論解析を論文にまとめようとしているが、途中1か所ほど未解決部分があって未完成である。ただ解決の目途は立っている。シミュレーションで現れた沿磁力線電流が実在するかどうか、観測での検証を試みた。惑星間空間磁場のデータでシータオーロラ事象を探索し、極域低高度衛星の降下粒子と磁場観測でオーロラと沿磁力線電流の関係を調べた。今年度は事例解析を行い、シミュレーションを支持する沿磁力線電流系が存在することを確かめた。これも論文にまとめる予定だが、論理構成上、発表はシミュレーション論文公表後になる。研究計画に基づき、初年度は観測データ解析の環境整備とシミュレーションの環境整備を中心に行ったが、同時にサイエンス面についても開始するよう努力した。研究目的に挙げたいくつかのテーマのうち、シータオーロラの生成過程とそれに付随する沿磁力線電流系についてシミュレーションをある程度進めることができた。シミュレーション結果の解析より得られた成果は、シータオーロラにともなう未知の大規模沿磁力線電流の存在を示唆できたことである。シータオーロラは惑星間空間磁場が強い北向きの時、朝夕成分が急に反転すると形成されることが多いことが知られている。これをシミュレーションで再現した。シミュレーションによる再現自体は過去の研究でも行われているが、本研究で使用しているコードは電離圏現象を観測と比較可能な解像度で計算できるという特長を活かし解析を進めたところ、昼間側のいわゆるNBZ電流と同じ極性の沿磁力線電流がシータオーロラに沿って発生していることがわかった。このような電流系は過去の観測では指摘されたことがない。しかし、過去に観測例がないことは、シミュレーションで現れた沿磁力線電流系が存在しないことを意味しない。シータオーロラは発生頻度が小さく、観測の制約があってその全貌が明らかになっているわけではない。限られた観測データをそのような沿磁力線電流に着目して解析した人が過去にいなかっただけである、と考えている。また、観測と違ってシミュレーションでは磁気圏における沿磁力線電流の発生過程を調べることができる。解析により磁気圏ではプラズマシート境界の熱エネルギーが電磁エネルギーに変換されていることがわかった。この沿磁力線電流の生成機構は、シータオーロラの場合に限らず、将来理論式として一般化できそうである。惑星間空間磁場北向き時の代表的現象であるシータオーロラの数値シミュレーションを行い、大規模沿磁力線電流と電離圏対流に関する新知見を得た。惑星間空間磁場朝夕成分が反転すると、プラズマシートの一部が極冠内を朝側または夕側へドリフトしてシータオーロラが形成されるが、その際進行方向後方に単極性の沿磁力線電流が現れる。電流の極性は、シータオーロラが朝から夕へ移動している場合には電離圏から出る電流に、夕から朝へ移動している場合には電離圏に入る電流となる。この沿磁力線電流は隣接するいわゆる領域1(region 1)電流系と電離圏内で閉じることにより、シータオーロラのドリフトを起こしている円型対流セルを励起する。沿磁力線電流を駆動するダイナモ(電磁エネルギーを生み出すもの)は、プラズマシート境界層のうち、惑星間空間磁場朝夕成分が反転する前の「古い」ローブに接しているところにある。

ここでのプラズマ流と磁場構造を詳細に解析することにより、準定常ダイナモを作る基本過程を明らかにした。ダイナモのエネルギー源はプラズマの熱エネルギーであり、膨張する準定常磁気遅進波(slow mode)擾乱で解釈される。この過程に引き続き、磁気遅進波がアルフベン擾乱に変換され、沿磁力線電流が生成される。磁気圏ダイナモは磁気圏ー電離圏結合の重要な要素である。以上の一連の過程は、シータオーロラに付随する沿磁力線電流だけでなく、一般の定常沿磁力線電流系への拡張が予想される成果である。磁気圏物理学平成25年度はサイエンス面を推進する計画であった。シータオーロラのシミュレーション結果がまとまったので、平成25年9月にJournal of Geophysical Research誌に投稿した。年度内受理を見込んでいたが果たせず、現在第3ラウンドが進行中である。シータオーロラの論文に引き続く理論解析の論文や観測による検証の論文を準備中であるが、これらはシミュレーション結果が公表されていることが前提となるので、その意味で遅れている。また、SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network)データを九州大学で独自に解析できるよう、標準解析ソフトを九大のワークステーションに導入するつもりであったが、これもできなかった。理由は、SuperDARNデータの解析が必要な状況が生じなかったことで優先順位が下がったことと、研究代表者の学務における多忙である。初年度は観測データ解析の環境整備とシミュレーションの環境整備が大きな目標であった。シミュレーション環境は、ワークステーションを立ち上げ可視化ツールや解析ツールをある程度整備することができた。一方観測データ解析の環境は、一部当初の計画のように進んでいない。特に、SuperDARN (Super Dual Auroral Radar Network)データを九州大学で独自に解析できるよう、標準解析ソフトを九大のワークステーションに導入する予定であったが、達成できなかった。観測とシミュレーションの比較は本研究課題の中心であるので、今後この遅れを取り戻すよう努力したい。現在審査中の投稿論文の早期受理をめざす。論文が受理されれば、それを前提としている研究テーマへつなげることができる。査読者2名のうち1名が、シミュレーションコードの空間解像度を執拗に問題視し、空間解像度を上げたシミュレーションを求めた。これに対し、空間解像度を上げたコードで実際にシミュレーションを行い、主要な結果には影響がないことを確認している。したがって査読者のコメントに対応できる。サイエンス面では、最終年度であるので、新しいテーマへの挑戦は最小限にし、比較的成果が確実視されるものに絞る。それは以下の3点である。(1)定常沿磁力線電流駆動機構の理論解析:投稿論文においてシータオーロラに付随する沿磁力線電流の駆動機構を論じた。これはシータオーロラに限らず、リージョン1やリージョン2電流系にも適用できると思われる。
コヒーレント逆コンプトン散乱による大強度軟ｘ線発生の原理実証

本研究においては、我々が持つ、高品質電子ビーム発生装置、レーザーフォトカソードRFガンを用いて、総合的な研究を進めてきた。具体的には、電子ビームの空間ー時間変換を可能とする、RFディフレクターキャビティーの実現と、そこへフィードを行う、マイクロ構造を持つ電子ビームの生成研究を行った。具体的には、ナノメートル加工技術を駆使し、簡易的に作成したマイクロスリットを用い、電子ビームの切り出し実験にも成功した。更にRFディフレクターを用いて空間ー時間の変換についても成功し、マイクロビーム制御技術を確立、コヒーレントコンプトンに必要な基礎技術を確立することができた。RFガンのカソードをCs-Teで作成し、そこにマルチパルスのUVレーザーをパルスとレインで照射することによって、μCレベルの大出力電子発生に成功した。この中で、マルチパルスUVレーザーの生成にはファイバーアンプ等の新しいシステムを組み込み、ビーム発生に成功した。マイクロビーム生成に関し、上記の電子ビームの時間構造をマイクローナノメートルのサイズにするための方法について検討を加えた。種々検討の結果、ナノメートルサイズの高精度に作成されたナノスリットとも呼べる構造体により電子ビームを切り出す事によって空間的にその構造を制御する事ができる。生成したナノ構造ビームをRFキッカーマグネット等を利用して、横方向の構造を縦方向への変化させる事で、マイクローナノの時間構造を持つ電子ビーム生成について目処を得た。マイクロバンチ化した電子ビームの輸送系では、その時間方向の構造を崩さないために完全等時性(isochronicity)をもったビーム光学システムを構築する必要がある。ベータトロン運動(R51、R52)とエネルギー分散(R56)の両方の効果を考慮し、等時性を維持できるビーム輸送系の検討を行った。輸送系内の偏向角度を極力小さく抑えることで等時性をもった輸送系を構築できる事が分かった。今後はより実際の実験に即した輸送系の設計とより高次の効果も含めたビーム輸送系の検討を行う。また、コヒーレント逆コンプトン散乱により発生するX線のスペクトルについて、通常のアンジュレータの放射スペクトルを計算するのと同様にリエナール・ヴィーヘルトポテンシャル(Lienard-Wiechert Potential)で表される放射場のフーリエ変換から表せないか考察を行った。早稲田大学・産総研グループでは、コヒーレント・コンプトン散乱実現のための電子ビーム変調及びビームの縦横プロファイル変換を行う偏向空胴に関して検討を行った。電子ビーム変調のためのマイクロスリットとしては、電子ビーム描画によるリソグラフィー技術を用いることによって1μmピッチの加工を施すことが可能であることを確認した。今後はナノメートル化へ向けて検討を進める。マイクロスリットを用いて強度変調したビームを偏向空胴によって進行方向強度分布に置き替えるための最適化設計を行った。今後はRF源や入力ポートなども含めた設計を行っていく予定である。また、現在電子バンチ内エネルギー分布を線形にチャープした電子ビームを用いることで、強度変調した電子ビームの変調周期を圧縮することができないかと検討を行っている。このような手法を用いることによって数ナノメートルのスリットは必要なく、1μmのスリット+1:100の圧縮を組み合わせた形の検討を行っている。またコヒーレント・コンプトン散乱実現のための電子ビーム変調に関して、空間領域変調を時間領域変調に圧縮変換する手法に関してコードPARMELAによるビームトラッキングシミュレーションを実施した。一方東北大においては安定にエネルギー変調をビームに与えるためにレーザー光を波長以下の間隔に設置した金属スリット隙間に照射し、その隙間にエネルギー変調用の電場を生成する方法を検討した。レーザー電磁場を波長26.3mmのXバンド(11.4GHz)高周波で模擬し、スリット隙間(λ/2)に電場が生成されることを計算と実験により確認することができた。ただ、金属スリット表面より指数関数的に電場強度が減少するため、平坦な電子ビームを金属表面すれすれに通過させる必要がある。今後、スリット近傍の電場分布を含めたビームトラッキングが必要であることが分かった。本年度は高周波偏向空胴を用いた横方向>縦方向プロファイル交換試験及び極短バンチ生成用高周波電子銃(ECC-RF-Gun)による縦方向プロファイル圧縮試験を行った。高周波偏向空胴ではプロファイル交換を確認するとともに縦方向プロファイル計測を実証した。また、ECC-RF-Gunにおいては電子生成位置より1.5m地点のバンチ長を3m地点において約1/10に圧縮することを確認した。これにより、1μm間隔のマスクで空間変調をかけた電子ビームの縦横を偏向空胴で交換し、1.5m程度走らせることによって100nmの進行方向変調とする目処がついた。このような変調プロファイルを維持するための空間電荷効果の影響やエミッタンスの影響などに関して今後慎重に詰める必要はあるが、小型な加速器システムにおいて、このような変調の可能性が確認できた。

これにより、当初目標としたコヒーレント状態での電子ビームとレーザーの衝突が原理的に可能であることを確認し、次のステップに進むための重要なデータを得たことになる。本研究課題では非常に高出力なRF偏向空胴が中核となっており、当該年度はこの設計の最適化及び実機用の設計を行うとともにビームシミュレーションによって性能を確認した。RF偏向空胴の設計にはHFSS及びMW Studioを用いて行い、これによって得られた電磁場分布をGTPに取り込むことによって評価を行った。それぞれの計算コードのイタレーションを行うことによって2Cellを有する偏向空胴によって十分な性能を確保できることが分かった。本プロジェクト内では早稲田大学に設置されている加速器システムを用いて試験を行うため、非常に装置の制約が大きく、高周波源を2つに分けて行うという境界条件があるために設計の最適化に時間を要した。得られた設計は非常に大きな偏向が得られることがビームシミュレーションからも確認できており、横方向(進行方向と垂直方向)に生成した密度の濃淡を縦方向(ビーム進行方向)に効率よく転写することができる。これに関連し、エミッタンス交換の手法をコヒーレントコンプトン散乱に必要なマイクロバンチビーム生成に応用するための理論考察も行った。具体的には、RF電子銃とソレノイド電磁石の組み合わせとスキュー四極電磁石を使い、水平ー垂直エミッタンス交換(変換)をすることにより扁平ビームを作り出すパラメータサーチを行った。ソレノイドで水平垂直の運動量結合を作り出し、スキュー四極電磁石で相関を取り除くことにより、水平・垂直比が50以上のビームを作り出せる事をシミュレーションにより確認した。2012年度で、本研究課題の中核となる電子ビーム偏向空胴が十分な性能を持つ設計が完了し、製作も順調に進んでいる。偏向空胴が完成次第設置試験を行い、原理試験を行うことができると考えている。電子ビーム変調のためのマイクロスリットとしては、1μmピッチが可能であることを確認した。現在電子バンチ内エネルギー分布を線形にチャープした電子ビームを用いることで、強度変調した電子ビームの変調周期の圧縮を検討を行っている。この手法を用いることによってナノメートルのスリットは必要なく、1μmのスリット+1:100の圧縮を組み合わせた形の検討が可能であることが分かっている。25年度が最終年度であるため、記入しない。電子ビームのマイクロビーム化がすでに実現しており、これと、偏向空胴及びマルチスリットを用いたビームきりだし、空間→時間変換が可能な状況である。この実験に必要な空胴の完成に目処が立っており、このシステムが完成次第目的の原理実証実験を行うことができる状況である。またビーム計測についても遷移放射、もしくはチェレンコフ光によってコヒーレント化を確認できる状況にある。さらに高精度の電子ビームバンチ生成について、スリットとレーザー電場を組み合わせたシステムについても検討を開始した。
糖修飾による核膜孔複合体と核形態の維持メカニズム

核膜孔は、細胞内でO-GlcNAcにより糖鎖修飾される蛋白質複合体としてもよく知られている。しかし、その糖鎖修飾の意義については必ずしも明らかになっていない。我々は、先行実験よりショウジョウバエの精子形成過程では核膜孔上の糖修飾がダイナミックに制御されていることを見出した。すなわち、体細胞では、常に糖修飾を受けている核膜孔が、精子形成過程の減数分裂直後に一過的に糖修飾が失われることを見出した。さらに興味深いことに、糖修飾を失った核膜孔は徐々に消失することも見出した。これらの観察結果は、O-GlcNAcによる糖修飾が核膜孔の安定性に寄与している可能性を示唆している。そこで、我々は核膜孔上の糖鎖の役割を解析するために、O-GlcNAcを付加する酵素O-GlcNAc Transferase(OGT)およびO-GlcNAcを脱離させる酵素O-GlcNAc'aseのノックダウンや強制発現できる系を構築した。その系を用いてショウジョウバエの精巣でOGTをノックダウンしたところ、正常よりも早い段階から核膜孔が核膜から一部消失することを見出した。このことは、糖修飾が核膜孔の安定性に寄与していることを強く示唆している。そこで、O-GlcNAcによって糖修飾を受ける主要な核膜孔蛋白質であるNup62をノックダウンしたところ、一部の核膜孔が核膜から消失することも見出した。この結果は、Nup62が核膜孔の形成維持に重要な役割を果たしていることを示している。また、Nup62をノックダウンすると器官が正常に発生せず、結果として致死になる。このことは、Nup62が生体にとって必須であることを示している。核膜孔は,細胞内で0-GlcNAcにより糖鎖修飾される蛋白質複合体としてもよく知られている。しかし,その糖鎖修飾の意義については必ずしも明らかになっていない。我々は,先行実験よりショウジョウバエの精子形成過程では核膜孔上の糖修飾がダイナミックに制御されていることを見出した。すなわち,体細胞では,常に糖修飾を受けている核膜孔が,精子形成過程の減数分裂直後に一過的に糖修飾が失われることを見出した。さらに興味深いことに,糖修飾を失った核膜孔は徐々に消失することも見出した。これらの観察結果は,O-GlcNAcによる糖修飾が核膜孔の安定性に寄与している可能性を示唆している。そこで,我々は核膜孔上の糖鎖の役割を解析するために,O-GlcNAcを付加する酵素0-GlcNAc Transferase(OGT)および0-GlcNAcを脱離させる酵素0-GlcNAc'aseのノックダウンや強制発現できる系を構築した。その系を用いてショウジョウバエの精巣でOGTをノックダウンしたところ,正常よりも早い殺階から核膜孔が核膜から一部消失することを見出した。このことは,糖修飾が核膜孔の安定性に寄与していることを強く示唆している。また,OGTをノックダウンすると核膜自体がしわしわになることがわかった。核膜の構造を保っために必要なターゲット蛋白質を検索していたところ,1aminである可能性示でてきた。
偏微分方程式のスペクトル理論

シュレディンガー作用素を含む擬微分作用素に対する,固有値の分布関数の漸近公式を得るための一方法として,池原のタウバ-型定理の応用がある.特に,楕円型作用素に対する分布関数の漸近展開の第1項はこの定理によりうまく解決出来る.しかし,第2項以下を求めるためや,より一般の作用素に対しては,このタウバ-型定理を拡張する必要がある.1.ヒルベルト空間上の作用素Pの複数巾P^<-s>のトレースZp(s)の最初の特異点が単純な極である場合に池原の定理を拡張し,それを,シュレディンガー作用素P=-Δ+V(x)で,lim_<|x|→∞>V(x)=∞を満たす場合の固有値の漸近公式に応用した.とくに,剰余項の評価に利用出来る.(Tokyo J. Math.)2.Zp(s)の最初の極が単純とは限らない場合に,池原の定理を拡張した.この事により,ポテンシャルV(x)がV(x)=(1+|x|^2)^p|y|^<2q>の形のシュレディンガー作用素の固有値の漸近公式を,剰余項を含めて得ることができることを示した.(Acta Math. Hungarica)3.また,2の拡張の応用として,シュレンディンガー作用素P=-Δ-V(x)でポテンシャルがlim_<|x|→∞>V(x)=0の形をしたものを考えた.この場合は固有値がすべて負軸に現れるがその分布の漸近公式を剰余項付きで得た.シュレディンガー作用素を含む擬微分作用素に対する,固有値の分布関数の漸近公式を得るための一方法として,池原のタウバ-型定理の応用がある.特に,楕円型作用素に対する分布関数の漸近展開の第1項はこの定理によりうまく解決出来る.しかし,第2項以下を求めるためや,より一般の作用素に対しては,このタウバ-型定理を拡張する必要がある.1.ヒルベルト空間上の作用素Pの複数巾P^<-s>のトレースZp(s)の最初の特異点が単純な極である場合に池原の定理を拡張し,それを,シュレディンガー作用素P=-Δ+V(x)で,lim_<|x|→∞>V(x)=∞を満たす場合の固有値の漸近公式に応用した.とくに,剰余項の評価に利用出来る.(Tokyo J. Math.)2.Zp(s)の最初の極が単純とは限らない場合に,池原の定理を拡張した.この事により,ポテンシャルV(x)がV(x)=(1+|x|^2)^p|y|^<2q>の形のシュレディンガー作用素の固有値の漸近公式を,剰余項を含めて得ることができることを示した.(Acta Math. Hungarica)3.また,2の拡張の応用として,シュレンディンガー作用素P=-Δ-V(x)でポテンシャルがlim_<|x|→∞>V(x)=0の形をしたものを考えた.この場合は固有値がすべて負軸に現れるがその分布の漸近公式を剰余項付きで得た.
モンシロチョウ属の食性の進化に及ぼす寄生蜂の影響に関する研究

北海道におけるこれまでの調査で、キレハイヌガラシが帰化し定着した地域とまだ侵入していない地域を比較すると、モンシロチョウ属のチョウの分布が異なっていた。野外で採集した雌成虫による網室実験では、キレハイヌガラシがエゾスジグロシロチョウとスジグロシロチョウの食草選択性に違いがあることがわかった。キレハイヌガラシの生育していない地域のチョウはエゾスジグロシロチョウもスジグロシロチョウも、両種の食草のどちらにも産卵したが、キレハイヌガラシとコンロンソウの群落が隣接している地域で採集されたチョウは、エゾスジグロシロチョウはキレハイヌガラシ、スジグロシロチョウはコンロンソウと明らかに異なった選好性を示した。寄生蜂や寄生バエによる寄生率はキレハイヌガラシの方が低く、栄養的にもキレハイヌガラシの方が優れているので、キレハイヌガラシが北海道に侵入した当時は、両種のチョウともキレハイヌガラシを利用したと考えられる。キレハイヌガラシが定着した地域のスジグロシロチョウがコンロンソウに産卵し、キレハイヌガラシを避けるのは、キレハが侵入してから数十年の間にキレハに対する選好性を失ったと考えることができる。スジグロチョウの示す食草選好性は、エゾスジグロシロチョウとの種間競争の結果キレハの群落から排除されてきたことが示唆される。モデルによる解析を試みたところ、食草選択性に大きな影響を持つのは、天敵からの回避と種間競争であることが明確になった。野外のチョウの示す寄主植物選好性はモデルの結果からも、種間競争の存在を示唆するものであった。一般に資源量は非常に豊富な場合が多いので、植食者間の資源競争は検出しにくいとされている。しかし、北海道に侵入したオオモンシロチョウは短期間で個体数を爆発的に増やしたため、在来種にさまざまな影響を与えている。オオモンシロは通常複数株の食草を消費するので、在来種のモンシロチョウが同じ株上で混棲した場合、食草間移動を余儀なくされると考えられる。そこで食草間移動が両者の生存率に与える影響を、幼虫の種類と齢、食草株間距離の3つの観点から検証した。実験は、中央株とそれを等間隔で取り巻く6株の計7株からなる食草区を1区画とし、1.5mと0.5mの異なる株間距離に設定した区をそれぞれ3区画ずつ設け、中央に4齢になったばかりの両種の幼虫を、1区画あたりオオモンシロ15匹、モンシロ10匹ずつ放飼した。幼虫の導入後は毎日個体数を数え、中央株を脱出した個体数と周囲の株に移動した個体数及びすべての個体の齢を記録した。検定は株間移動成功率について、幼虫の種類・齢期・株間距離の各要因について比較した。幼虫の移動成功に大きな影響を与えたと考えられる要因は、幼虫の齢と株間距離であった。4齢幼虫に比べて5齢幼虫の方が有意に高い移動成功率を示し、また株間距離が短い方が有意に移動成功率が高くなった。一方、幼虫の種類は影響を与えないことが示唆された。当初の予想では、株間移動をおこなうオオモンシロの方が高い移動能力を持っているものと考えられたが、結果は齢が同じであれば種間で差はないというものであった。しかし、もしオオモンシロの方が早く成長してしまった場合、モンシロがまだ若齢のうちにオオモンシロが株を食い尽くしてしまえば、前者は移動によって致命的な影響を受けるだろう。モンシロが被る被害は両者の発生消長に直接左右される可能性があり、今後は野外における発生消長の調査が必要になるだろう。北海道では、エゾスジグロシロチョウ(エゾ)はキレハイヌガラシを利用している。しかし、これは帰化植物であり、これが日本に侵入する以前の食草については不明であった。