hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パーフルオロ鎖の自発的らせんに着目したゲルの階層的構造相変化の解明

本研究では、分子キラリティがどのように組織化されて超分子キラリティの発現に至るかを明らかにすることを目的とした。パーフルオロ基を有するキラル低分子量ゲル化剤のフィブリール形成をとりあげ、振動円二色性分光法(VCD)を適用した。パーフルオロ基のらせんに着目し、メゾスコピックのキラル構造形成に果たす役割を、階層的観点から明らかにした。ゲル化速度と熱力学的安定性に対するキラリティ効果を検討し、ゲル化に伴ってVCDシグナルが増大することを見出した。さらに、2次元界面において、フィブリールの前駆体と思われる会合体を観察し、ゲル形成機構を2次元膜形成に関連付けるという萌芽的研究を行った。本研究では、マイクロメータースケールのらせん構造を示すキラルゲルをとりあげ、このような超分子キラリティが、分子キラリティからどのような階層を経て形成されるかを明らかにする。パーフルオロアルキル基(それ自身が自発的にらせんを巻いている)を有する一連のゲル化剤分子を合成し、各種溶媒による繊維(フィブリール)の形成過程を取り上げる。温度や時間経過にともなう相変化の解析に、キラル分光法の一つである振動円二色性(VCD)法の適用に挑戦する。VCDスペクトル変化(強度、符号)により、ゲル化剤分子構造からの各相におけるらせん、テープ状構造などの連結構造を提起する。得られた結果は、VCD法の新たな応用への道を拓くものであり、フッ素系溶剤のゲル固化処理や立体選択的ドラッグデリバリーへの開発にもつながることを目指している。我々が着目したのは、フッ素原子間の立体障害により自発的にらせんを巻いたパーフルオロ鎖とフィブリールのらせん構造との関係である。超分子キラリティが、分子キラリティからどのような階層を経て形成されるかに着目した研究を行っている。一連のパーフルオロ基をもつゲル化剤分子(RR体、SS体およびラセミ体など)を用いてゲル化の条件を検討している。本年度は、種々の長さのパーフルオロ鎖のゲル化剤や、アルキル鎖との組み合わせなどを合成し、含フッ素溶媒に対するゲル化能を検討した。得られたゲルについて、VCD測定、走査電子顕微鏡(SEM)や偏光顕微鏡観察などから、ゲル化剤分子の構造とフィブリールの形状との関係やゲル生成過程に関して調べた。今年度は特に、新しい試みとして、ゾルからゲルへの動的過程をVCDを用いて追跡することにはじめて成功した。得られた結果は、VCD法の新たな応用への道を拓くものであり、フッ素系溶剤のゲル固化処理や立体選択的ドラッグデリバリーへの開発にもつながる。本年度は、パーフルオロ鎖の長さの違いによるキラル低分子量ゲル化剤のゲル化への影響を調べた。CF2の延長によって、同じエナンチオマーにもかかわらず、フィブリールのらせんの巻きが反転することがわかった。とくに、らせんの巻きが一周となる長さにおいて、キラル体で結晶化の方向にすすむことがわかった。パーフルオロ基の長さの短いゲル化剤で単結晶X線構造解析に成功し、固体中でのパーフルオロ鎖のらせん巻きを決定できた。さらに、ゲル中では、振動円二色性(VCD)分光法を適用して、ゲルフィブリールとのらせんの巻きとゲル化剤分子のコンフォーメーション(パーフルオロ基のらせんの向きも含む)との関係を明らかにした。分担者と共同で新しいゲル化剤の合成をおこない、その性質を調べることなどにも進捗がみられ、フッ素溶媒をゲル化するゲル化剤の開発に関して論文化をおこなった。さらには解析においても新しい知見を得ることができ、論文化をおこなった。本研究ではゲルをとりあげ、分子キラリティがどのように組織化されて超分子キラリティの発現に至るかを階層的観点(形成までの種々の時間と空間スケールに着目する)から明らかにすることを目的としている。方法としては、振動円二色性分光法(VCD)を用いる。対象としては、パーフルオロアルキル基をもつ一連のゲル化剤分子を合成する。パーフルオロ部分は、フッ素原子間の立体障害から自発的にらせんを巻くことが知られている。そこで、ゲル化によってこの部分が明確なVCDシグナルを与えることを手がかりに、どのような段階を経て、キラルフィブリールが形成されるかを解明する。本年度は、ゲルのフィブリールの形成過程の追跡のために以下の検討を行った:(1)パーフルオロ基とアルキル基をもつ別々のゲル化剤を混合した2成分系をとりあげ、ゲル化を平衡論と速度論の両観点から検討を行った。そのために、2つ成分のそれぞれの特性CO伸縮振動に着目し、VCD吸収の大きさや符号からゲル化のプロセスを追跡した。また、(2)ゲル化

剤が2次元的に制限された条件下でどのような会合を示すかについて調べた。そのために、ラングミュア・ブロジェット(LB)法によりゲル化剤薄膜を製造し、その表面形状を原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。その結果、キラルの場合とラセミ体に関して、2次元界面における凝集の方法が異なることがわかった。さらに、ゲルフィブリールの前駆体と思われる会合体も見出された。また、新規ゲル化剤の合成も行い、そのゲル化能に関しても検討した。おおむね順調にすすんでいるが、H28年度最後の段階におけるLB膜形成において、当初予想しなかった現象が見つかった。そのため、その追加実験や再現実験が必要となった。H29年度まで計画を延長して検討することにした。本研究では低分子量ゲル化剤によるゲル形成をとりあげた。特に着目したのは、分子キラリティがどのような段階を経て組織化され、超分子キラリティの発現に至るかを明らかにする点である。アプローチとして、分子から超分子形成までの過程を時間と空間スケールを段階的区別して追跡する視点(階層的視点)を保持した。方法としては、振動円二色性分光法(VCD)を用いた。取り上げたのは、パーフルオロアルキル基をもつ一連のキラルゲル化剤分子である。ここでパーフルオロ部分は、フッ素原子間の立体障害から自発的にらせんを巻くことが知られている。ゲル化によってこの部分が明確なVCDシグナルを与えることを手がかりに、階層的視点から、どのような段階を経てキラルフィブリールが形成されるかの解明を試みた。本年度は、(1)長鎖のパーフルオロ基をもつキラルゲル化剤に対して、リートベルト法による結晶構造解析に成功した。その結果、予想と異なり一本鎖でつながっている構造であることがわかった。得られた固体振動円二色性分光法の結果に基づき、フィブリールと固体状態の構造予測を行った。(2)ゲル化剤が2次元的に制限された条件下でどのような会合を示すかについて調べた。そのために、2種類のパーフルオロ基の長さの異なるゲル化剤を用いたラングミュア・ブロジェット(LB)法による薄膜を製造した。膜の表面形状を原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。パーフルオロ基の長さによって、凝集形態が大きく異なることがわかった。ゲル化において見られた顕著な末端効果が、2次元分子膜においても反映された。すなわち、2次元上でもゲル化しやすいゲル化剤においては、フィブリールの前駆体と思われるヘリカルなロッドが形成されることがわかった。(3)フェニル基を有する含フッ素新規ゲル化剤の合成をおこない、その性質を検討した。本研究では、分子キラリティがどのように組織化されて超分子キラリティの発現に至るかを明らかにすることを目的とした。パーフルオロ基を有するキラル低分子量ゲル化剤のフィブリール形成をとりあげ、振動円二色性分光法(VCD)を適用した。パーフルオロ基のらせんに着目し、メゾスコピックのキラル構造形成に果たす役割を、階層的観点から明らかにした。ゲル化速度と熱力学的安定性に対するキラリティ効果を検討し、ゲル化に伴ってVCDシグナルが増大することを見出した。
人工ウェットランド（ため池）における人間活動と生態系の相互作用の解明

本研究では、東広島市の西条盆地に多く分布する人工ウェットランドであるため池に生育する絶滅危惧種の特性を明らかにすることを目的とし、西条盆地の絶滅危惧種の生育状況調査、次世代シーケンシングデータを用いたマーカー開発を行った。ため池のような地域に点在する生育地では、その地理的分布パターンや生育地間のネットワークの重要性は認識されているものの、地域スケールでの具体的保全方法は明らかになっていない。平成30年度も平成29年度に引き続き、西条盆地の水生植物や湿地、草地の絶滅危惧種を中心に絶滅危惧種のサンプル採集、生育状況調査を行った。ただし、6月末から7月にかけて集中豪雨があり、7月の調査がほぼ出来ない状態であった。また、7月下旬より調査を再開したが、多くの池が、近づくことが出来ない、または、危険箇所として立ち入り禁止になっていたため、十分な調査ができなかったが、本年度は、100カ所をこえるため池の現地調査を行った。集中豪雨による土砂崩れ等のために数カ所のため池は消失していた。そのほかのため池についても、土砂の流入や豪雨の影響で水が濁っているため池が多く確認された。以上のことから、絶滅危惧種のサンプルを十分集めることが出来ず、遺伝解析を進めることが出来なかった。しかしながら、過去、絶滅危惧種の生息が確認されたため池において、本年度生息が確認できなかったため池が多くあった。そのため、遺伝解析と並行して実施している、生育分布の地理的分布構造の解析をすすめ、10年前の分布データとの比較も踏まえた生息適地モデルの解析の精緻化を進めた。本研究は、東広島市ため池の絶滅危惧種ついて、分布調査と遺伝的な生物多様性評価を行い、保全策について提案するものである。平成30年度も引き続き絶滅危惧種の分布調査と遺伝的多様性評価のためのサンプリングを計画していたが、平成30年度の西日本豪雨災害によるため池決壊や土砂崩れのため、調査予定であったため池の消失や立ち入り禁止が多く、十分なサンプリング調査および実験を実施することができなかった。2019年度は,2018年度に実施できなかったサンプル採集について,地元の識者等の情報を得ながら,効率的に引き続き生育地調査とサンプリングも合わせて行う。遺伝解析については,解析方法を変えることも検討している。平成28年度は、コウホネ属を中心に、西条盆地の絶滅危惧種の生育状況調査、次世代シーケンシングデータを用いたマーカー開発を行った。生育状況調査の結果、これまで論文等で報告があったコウホネ属の生育するため池については、池自体が消滅していたり、生育が確認できなかったりするため池が多くあり、東広島市の開発等に伴って、西条盆地のコウホネ属の生育が脅かされていることが明らかとなった。また、同種において、池毎に葉の変異があることが明らかとなった。また、マーカー開発については、コウホネの遺伝的特性を明らかにするため、西条盆地の3集団とベニオグラコウホネとサイジョウコウホネの各1集団をもちいて、マイクロサテライトマーカーを15個開発した。開発したマーカーの対立遺伝子の総数は、2から9つであり、平均3.47であり、ヘテロ接合度は0.50から0.78の範囲であった。また、開発したマーカーのうち、11個がベニオグラコウホネとサイジョウコウホネで増幅することを確認した。多型が少ないマーカーが多く、解析に使える数のマーカー開発に時間がかかっている。また、生息地調査についても、過去の報告をもとに調査を行っているが、生育地が激減しており、解析に必要な十分なサンプルが収集できていない状況である。平成29年度も平成28年度に引き続き、西条盆地の水生植物や湿地、草地の絶滅危惧種を中心に生育状況調査、次世代シーケンシングデータを用いたマーカー開発と解析を行った。マーカー開発については、本年度もコウホネのマーカー開発を引き続き行ったが、解析に必要な十分な高解像度のマーカーを開発できていない。今後は、解析方法を変えることも検討している。現地調査での生育状況調査については、東広島市の開発等に伴って、西条盆地の絶滅危惧種の生育が脅かされていることが引き続き明らかとなった。特に、都市化の進む中心部だけでなく、農地周辺においても、比較的規模の小さいため池の消滅、乾燥地化が多く確認された。水生植物相についても、単純化している状況であった。また、生育分布について地理情報システムを使ってデータベースを作成し、過去の生育地の分布情報との比較、標高等の物理環境の指標を変数に、MaxEntを用いた生息適地モデルの変化の検討も行った。

また、生息地調査についても、過去の報告をもとに調査を行っているが、生育地が激減しており、各々の池の個体数も減っているため、解析に必要な十分なサンプルが収集できていない状況である。本研究では、東広島市の西条盆地に多く分布する人工ウェットランドであるため池に生育する絶滅危惧種の特性を明らかにすることを目的とし、西条盆地の絶滅危惧種の生育状況調査、次世代シーケンシングデータを用いたマーカー開発を行った。ため池のような地域に点在する生育地では、その地理的分布パターンや生育地間のネットワークの重要性は認識されているものの、地域スケールでの具体的保全方法は明らかになっていない。平成30年度も平成29年度に引き続き、西条盆地の水生植物や湿地、草地の絶滅危惧種を中心に絶滅危惧種のサンプル採集、生育状況調査を行った。ただし、6月末から7月にかけて集中豪雨があり、7月の調査がほぼ出来ない状態であった。また、7月下旬より調査を再開したが、多くの池が、近づくことが出来ない、または、危険箇所として立ち入り禁止になっていたため、十分な調査ができなかったが、本年度は、100カ所をこえるため池の現地調査を行った。集中豪雨による土砂崩れ等のために数カ所のため池は消失していた。そのほかのため池についても、土砂の流入や豪雨の影響で水が濁っているため池が多く確認された。以上のことから、絶滅危惧種のサンプルを十分集めることが出来ず、遺伝解析を進めることが出来なかった。しかしながら、過去、絶滅危惧種の生息が確認されたため池において、本年度生息が確認できなかったため池が多くあった。そのため、遺伝解析と並行して実施している、生育分布の地理的分布構造の解析をすすめ、10年前の分布データとの比較も踏まえた生息適地モデルの解析の精緻化を進めた。本研究は、東広島市ため池の絶滅危惧種ついて、分布調査と遺伝的な生物多様性評価を行い、保全策について提案するものである。平成30年度も引き続き絶滅危惧種の分布調査と遺伝的多様性評価のためのサンプリングを計画していたが、平成30年度の西日本豪雨災害によるため池決壊や土砂崩れのため、調査予定であったため池の消失や立ち入り禁止が多く、十分なサンプリング調査および実験を実施することができなかった。地元の識者等の情報を得ながら、効率的に引き続き生育地調査とサンプリングも合わせて行う。マーカー開発については、近縁種等のマーカーの活用も検討する。遺伝解析については、専門的知識を持った研究分担者をH30年4月1日より1名追加した。今後、解析方法を変えることも検討している。2019年度は,2018年度に実施できなかったサンプル採集について,地元の識者等の情報を得ながら,効率的に引き続き生育地調査とサンプリングも合わせて行う。遺伝解析については,解析方法を変えることも検討している。当初は複数種のマーカー開発を行う予定であったが、解析に有用な多型が多いマーカーが非常に少なく、マーカーの開発に時間がかかっている。
微細導波路を用いた低次元電子系の異方的伝導率・局所熱起電力マッピング法の開拓

本研究の標的の一つである磁場中2次元電子系の温度分布を、ランダウ量子化に因る熱起電力の量子振動(抵抗でのシュブニコフ-ドハース振動に相当)、および1次元平面超格子の周期とサイクロトロン直径の整合性に起因する熱起電力の整合性磁気振動を用いて、実験的にマッピングする手法を確立した。人工的に異方性を導入した系において、熱電テンソルの対角・非対角成分がどのように測定される熱起電力へ寄与するのかを明らかにした。同時にホールバー状試料の磁場中での電子温度分布への試料形状や電子-フォノン相互作用の効果、熱起電力整合性振動テンソルの対角・非対角成分の導出等の理論的考察を行った。また、コプレーナ型導波路の小型化に取り組み、フォトリソグラフィーを用いスロット幅100マイクロメートル程度のコプレーナ導波路を作製した。ピエゾコントローラを用いて試料との相対位置を変化させ、マイクロ波吸収率(すなわち高周波伝導率)の測定を行った。コプレーナ型導波路-試料間距離を50ミクロン程度まで近づけると急激に吸収率が増加し、伝導率測定が可能となることが明らかとなった。コプレーナ型導波路を試料に接触するまで近づけ、試料面内で相対位置を変化させると、数マイクロメートルの移動に対する吸収率変化が観測可能であった。このことから、マイクロメートル程度の空間分解能が原理的には得られることを明らかとなった。これらの測定の過程で、外部電磁場の金属シールドを用いた遮蔽、除振台を用いた機械的振動の除去等を行い、より高い信号・雑音比が得られるよう測定系の改良を行った。電子ビームリソグラフィーを用いた、コプレーナ型導波路のさらなる小型化を進めているところである。所属する研究所内の事情で、主力測定装置である希釈冷凍機・超伝導マグネットの測定装置を今までとは異なる実験室に移動しなければならなかった。そのため、この装置の分解、移動、再組み立て、立ち上げ、動作チェックに多大な時間と労力を要し、その間の実験は停止してしまったことが遅れの原因である。コプレーナ型導波路を更に小型化した上でクライオスタットに組み込むことにより、ピエゾコントローラ-コプレーナ型導波路の測定システムを完成させる。この測定系を用い、磁場中での高周波伝導率のマッピングを行い、磁場中でのエッジ状態やホットスポットの伝導率への影響を調べる。また、局所加熱による熱起電力測定を行い、マクロスコピックな測定との比較を行い、また、局所的な電子-電子、および電子-フォノン相互作用に関する知見を得、その磁場依存性を探索する。コプレーナ型導波路を用いたマイクロ波吸収率測定を、量子ホールエッジ状態の研究に適用した。コプレーナ型導波路の中心電極へバイアス・ティーを経由して負バイアスを印加するという独自の手法で、測定感度の高いコプレーナ型導波路スロット部へ2次元電子系の試料端を導入した。ランダウ準位充填率2から18までの整数量子ホールプラトー領域にて、試料端付近にのみ存在する1次元的エッジ状態電子系の、磁場中でのプラズマ励起であるエッジ・マグネトプラズモンの観測に成功した。この励起は、マイクロ波吸により生じる温度勾配に起因する熱起電力にても、吸収率よりむしろ高感度で観測出来ることを明らかにした。負バイアスの値により試料端の位置、閉じ込めポテンシャル形状を変化させ、それに伴うエッジ・マグネトプラズモン励起周波数の変化を観測した。試料端付近での電子濃度のバイアス依存性を静電的計算により求めることにより、励起周波数のバイアスおよび磁場依存性を定量的に説明することに成功した。周波数の変化は主として、コプレーナ型導波路中心電極とエッジ状態との間の距離の変化による静電的結合の変化に起因するものであることを明らかにした。この研究で用いたコプレーナ型導波路はmmサイズのマクロな大きさのものであるが、バイアス電圧による、試料端の位置のわずか数nmの変化を敏感に捉えることが出来ることが明らかになった。またこの研究の過程で、電子濃度が無くなる試料端のみならず、電子濃度が異なる2領域の境界にもエッジ・マグネトプラズモンが励起されることを、初めて実験的に明らかにすることが出来た。現在は、コプレーナ型導波路の小型化、および、ピエゾコントローラを使った試料とコプレーナ型導波路の相対位置を変化させるための準備を進めているところである。本研究申請時にはコプレーナ型導波路とは別個のサイドゲートを用い、試料端位置とコプレーナ型導波路との相対位置を変化させることを考えていたが、その後に着想したコプレーナ型導波路中心電極そのものをゲート電極として用いる手法で、当初の目的と同等の結果が得られることを明らかにした。その検証に尽力したため、コプレーナ型導波路の小型化への取り組みがやや遅れてしまったが、全体としておおむね順調に研究が推移しているものと考えている。同時にホールバー状試料の磁場中での電子温度分布への試料形状や電子-フォノン相互作用の効果、熱起電力整合性

振動テンソルの対角・非対角成分の導出等の理論的考察を行った。また、コプレーナ型導波路の小型化に取り組み、フォトリソグラフィーを用いスロット幅100マイクロメートル程度のコプレーナ導波路を作製した。ピエゾコントローラを用いて試料との相対位置を変化させ、マイクロ波吸収率(すなわち高周波伝導率)の測定を行った。コプレーナ型導波路-試料間距離を50ミクロン程度まで近づけると急激に吸収率が増加し、伝導率測定が可能となることが明らかとなった。コプレーナ型導波路を試料に接触するまで近づけ、試料面内で相対位置を変化させると、数マイクロメートルの移動に対する吸収率変化が観測可能であった。このことから、マイクロメートル程度の空間分解能が原理的には得られることを明らかとなった。これらの測定の過程で、外部電磁場の金属シールドを用いた遮蔽、除振台を用いた機械的振動の除去等を行い、より高い信号・雑音比が得られるよう測定系の改良を行った。電子ビームリソグラフィーを用いた、コプレーナ型導波路のさらなる小型化を進めているところである。所属する研究所内の事情で、主力測定装置である希釈冷凍機・超伝導マグネットの測定装置を今までとは異なる実験室に移動しなければならなかった。そのため、この装置の分解、移動、再組み立て、立ち上げ、動作チェックに多大な時間と労力を要し、その間の実験は停止してしまったことが遅れの原因である。電子ビーム微細加工技術を用い、コプレーナ型導波路の小型化に取り組む。十分な信号が得られる範囲で、どのくらい小さくすることか可能か、見極める。コプレーナ型導波路は試料表面に直接作製するタイプ、および、他の絶縁体上に作製し試料表面に押しつけるタイプの両方に取り組む。後者を用い、ピエゾコントローラで試料とコプレーナ型導波路の相対位置を変化させる装置を作製し、まずは室温にて、2次元電子系が表面に露出しているSiC上エピタクシャル・グラフェン試料を用いて、位置に依存したマイクロ波吸収率、高周波伝導率の測定を行うことを試みる。コプレーナ型導波路を更に小型化した上でクライオスタットに組み込むことにより、ピエゾコントローラ-コプレーナ型導波路の測定システムを完成させる。この測定系を用い、磁場中での高周波伝導率のマッピングを行い、磁場中でのエッジ状態やホットスポットの伝導率への影響を調べる。また、局所加熱による熱起電力測定を行い、マクロスコピックな測定との比較を行い、また、局所的な電子-電子、および電子-フォノン相互作用に関する知見を得、その磁場依存性を探索する。外国旅費の増額に伴う研究計画変更により、申請時に初年度購入を計画していたピエゾステージは次年度購入する。予期していなかった、主力測定装置の異なる実験室への移動に時間・労力を費やしたために実験の進行が予定より少し遅れたこと、および、論文の投稿先を直前に変更したことから、投稿の受理までの時間が予想以上にかかり年度をまたいでしまったため、オープンアクセスの論文投稿料を支払う時期がずれてしまったこと等、が理由である。前年度の遅れを取り戻すよう急ピッチで研究を進め、前年度に予定していた使用計画も含めて助成金は使用させていただく予定である。論文はこの報告書を書いている時点では既に受理されており、投稿料支払いの手続きも済ませている。
２０世紀初頭ロシアの「革新的作曲家」の「革新性」再考：先行者の同定と影響の考察

本年度は、ロシアに数度渡航し、図書館や資料館での資料収集や現地の研究者との情報交換を行い、それらの資料・情報を元に既往研究を批判的に読み込むとともに、得た成果をもとに国内外で研究発表を行いながら、博士論文の執筆を進めた。本年度の研究上の進展のなかで、特に大きなものと言えるのは、本研究の主眼である「革新的音楽」の敵対者としてこれまで認められてきた「プロレタリア音楽家」関連の諸組織の作曲家の音楽作品の中に、先行者との影響関係に基づいて解釈するならば、「革新的」な要素が見いだせるという仮説とその立証の試みである。この仮説に基づくと、本研究の「革新者」の枠を大きく広げて歴史解釈を行う必要こそあるものの、従来の研究でしばしば前提とされてきた「革新者」VS「プロレタリア音楽家」という大きな二項対立構造が、音楽創作の側面から否定されることで、本研究の成果はロシア・ソヴィエトの音楽史記述に対して大きな意義を持つことになる。国内外の研究発表でも、この仮説を資料的に基礎づけ、また立証するための試みを提示した。まず、5月に行った国外での研究発表では、「革新的作曲家」が属したとされる音楽団体と「プロレタリア音楽家」による音楽団体の機関誌にそれぞれ掲載されたマニフェスト的記述を比較し、後者の記述が徐々にイデオロギーを全面に出すように変化していったことに同調し、前者の記述も政治性を帯びていったことを明らかにした。10月に行った研究発表では、もっぱら「プロレタリア音楽家連盟」という団体に所属していた作曲家に焦点を当て、彼らが作曲し、これまでの研究でほとんど着目されてこなかった「扇動教化音楽」について、資料面からの検討と楽曲分析を行い、それまでのロシア芸術音楽で顧みられなかった民俗音楽を使用している点で革新的であることを明らかにした。研究自体は、当初の計画よりも順調に進展している。特に、資料収集・研究年代の言説の精査、楽曲分析といった、本研究の中心となる作業を経て、これまでの歴史研究においてほとんど全く注目されていなかった「プロレタリア音楽家」の作品の重要性を再検討することができ、それらを創作した作曲家らを、ある意味での「革新者」として、歴史上に意義付ける基礎付けができたことが特筆すべき成果だと言えよう。また、「革新的音楽家」の一派による歴史記述を参照し、彼らの歴史意識を明らかにする作業や、従来「ロシア・アヴァンギャルド」の枠の中、革新的な創作の業績しか顧みられてこなかった作曲家の新たな一面に光を当てる楽曲分析作業については、現在進行途中であるが、一定の成果が見込まれる。しかしながら現状、このような作業を経て、当初検討していた「革新者」の枠が拡大することとなった。例えば、ヴァシーリエフ=ブグラーイやコルチマリョーフといった作曲家は、従来芸術音楽で扱われていなかった種のフォークロアを楽曲の特徴に取り入れるという「革新」を行ったことが判明している。そのことを踏まえ、2019年度には、当初予定していなかった大規模かつ長期的な現地滞在による資料調査を行い、言説と楽曲の分析に取り組む予定である。したがって、研究は順調に進捗している一方で、当該期の音楽・作曲家の歴史的意義を明らかにするために行うべき作業も増加していっているということになる。以上のような理由から、「(2)おおむね順調に進展している」を選択した。「現在までの進捗状況」欄に記したとおり、2019年度にはロシアに長期間滞在し、資料収集や資料・楽曲の分析を行っていく予定である。このような長期滞在を行うことで、窓口での申請から資料の受け取りまでに時間がかかる都合、これまでにあまり大量の資料を参照することができない資料館(ロシア国立芸術文学文書館、グリンカ博物館)や、普段拠点としているモスクワから地理的に離れた文書館(ロシア国立アーカイヴやペテルブルクの諸アーカイヴ)に所蔵されている資料を長いスパンで調査することができる。また、そのような文書館に所蔵されている資料には、解読に時間を要する自筆資料や、膨大な量の議事録が含まれるが、そうした資料に根気よくあたることができることも、今後予定している長期滞在の利点である。また、ヨーロッパ・ロシア各地の音楽院や大学で頻繁に開催されているカンファレンスに出席したり、そこで発表したりすることや、現地の第一線の研究者と意見交換を行いながら研究を進めることができる点も、大きな利点であろう。特に、分析手法に関しては、今現在私が用いている手法「トピック理論」がロシアでどのように受容されているのか、ロシア音楽における使用するパラメータの一定的な基準が存在するのか、あるいは私が一からそれを設定する必要があるのかが現状不明瞭なため、その点でも情報収集を心がけ、自らの研究に活かす予定である。以上のような研究活動を行い、得た成果を踏まえ、引き続き博士論文の執筆を進める予定である。本年度は、主に言説資料の収集調査と、研究の進展に沿った先行研究の調査を行った。資料収集に際しては、6月から7月にモスクワ、11月にサンクト・ペテルブルク、2月から3月にモスクワに渡航し、ロシア国立図書館(本館、別館、論文部門館)およびロシア国立文学芸術アーカイヴ、マヤコフスキー記念公立図書館などで、日本では手に入りにくい書籍や楽譜、上記の施設でしか入手不可能な雑誌論文、学位論文や自筆の資料を収集(コピー・写真撮影・購入)し、扱われている作曲家や論旨などを抽出し、今後の研究において活用しやすい形で整理した。

以上で収集した資料のうち、とりわけ博士論文の中で多く取り上げる見通しを得られたのは、1920年代の雑誌資料と、作曲家の自筆資料である。本年度の作業はほとんど資料の収集と分類にとどまったが、それぞれのカテゴリに入る自筆資料を比較し、それらの中でどのような類似・相違が見られるかを把握することは、作曲家たちが自らの創作と後進の育成に、どのようなスタンスで向き合っていたのかを示す、ケーススタディと考え、今後そのような作業を行っていく。その他、次年度以降に行う予定の楽曲分析の準備として、ミルカ編『トピック論オックスフォード・ハンドブック』(2014)およびキャドウォーラダー、ガニェ著『調性音楽の分析:シェンカー理論のアプローチ』(2011、第3版)を参照し、分析法を学んだ。本年度は以上の作業の成果として、論文発表1件、国内学会発表2件を行った。ロシア音楽史上に20世紀初頭の音楽を位置づけるために調査すべき先行研究については、国内外での作業により、本年度中に概ね収集でき、また計画通りにそれらを批判検討し、本研究へどのように敷衍すべきかの道筋をつけることができた。当初収集を予定していた文書館や図書館に所蔵されている資料の中で、図書館や文書館に所蔵されている主要な資料は、ほぼ収集できた。しかし、グリーンカ記念中央音楽博物館所在の一次資料については、研究をすすめるうち、資料請求からそれを受領するまで時間を要するために、ある程度必要な資料と請求の段取りの見通しを立てたのちの長期滞在を必要とすると考えられたため、当該文書館の資料については、次年度にまとまった時間を取って収集することとした。楽譜資料については、これまで研究がある程度まで進められてきた作曲家(例:ロースラヴェツ、ルリエー)の印刷譜についてはすでに図書館で複写することができ、彼らの先行者と目されるチャイコーフスキイの最新の批判校訂版(刊行中)を入手することができた。その一方で、以上の作曲家の未出版自筆譜については、上記音楽博物館に所収されているものが多いため、次年度の資料収集の際に調査する予定である。以上のような状況から、新しい資料の入手によって修正する必要があるとはいえ、先行研究や自身の以前の研究、および本年度までの収集資料を照らし合わせ、研究上の仮説を立てることが計画通りにできている点に鑑み、「(2)おおむね順調に進展している」を選択した。本年度は、ロシアに数度渡航し、図書館や資料館での資料収集や現地の研究者との情報交換を行い、それらの資料・情報を元に既往研究を批判的に読み込むとともに、得た成果をもとに国内外で研究発表を行いながら、博士論文の執筆を進めた。本年度の研究上の進展のなかで、特に大きなものと言えるのは、本研究の主眼である「革新的音楽」の敵対者としてこれまで認められてきた「プロレタリア音楽家」関連の諸組織の作曲家の音楽作品の中に、先行者との影響関係に基づいて解釈するならば、「革新的」な要素が見いだせるという仮説とその立証の試みである。この仮説に基づくと、本研究の「革新者」の枠を大きく広げて歴史解釈を行う必要こそあるものの、従来の研究でしばしば前提とされてきた「革新者」VS「プロレタリア音楽家」という大きな二項対立構造が、音楽創作の側面から否定されることで、本研究の成果はロシア・ソヴィエトの音楽史記述に対して大きな意義を持つことになる。国内外の研究発表でも、この仮説を資料的に基礎づけ、また立証するための試みを提示した。
機能回復を促進する意識と工学的デバイスとの相互作用解明

リハビリテーション分野への応用可能な工学的デバイスとして、ロボットスーツHALによる介入と、近赤外分光法を利用したリハビリテーション課題想像時の脳活動をリアルタイムでモニタリングするニューロフィードバック、バーチャルリアリティにより上肢動作の視覚的錯覚を利用した装置の開発を行った。これまでに、ロボットスーツHAL使用時に装着者の動作主体感と脳活動の変化が関連しているとの結果を得てきているが、さらにリハビリテーション課題として取り上げた手指巧緻動作のペグ動作において、繰り返しによる各被験者の成績向上に及ぼす要因として、金属棒の摘み方のストラテジーの変更、被験者の爪の長さや元々の巧緻動作能力など挙げられることが、詳細な行動学的解析により明らかになった。ペグ動作のパフォーマンス解析には、これらをふまえた被験者への教示や動作解析など工夫が必要である。バーチャルリアリティによる上肢動作時の脳活動計測では、課題を単純な上肢動作としたため、有効な大脳皮質脳活動変化を検証するには、課題の難易度を上昇させるなどの工夫が必要であることが明らかになった。これまでのところ、運動想像の繰り返しによりペグ動作課題成績の向上がもたらされることと、それに伴う脳活動の変化、バーチャルリアリティによる上肢動作の視覚的錯覚によりもたらされる脳活動の変化について結果を得てきている。研究計画の最終年に向けて、これまでの成果をもとにさらなる研究結果の報告を目指していく。リハビリテーション分野に応用可能な工学的デバイスとしてロボットスーツHALと近赤外分光法を活用した運動想像システムに着目し、使用者の意識との相互作用を解明することを目的に研究を行っている。これら工学的デバイスの使用時の主観は、使用者個人によって様々であり、動作主体感が異なる。大脳皮質の酸素化ヘモグロビンを指標とした脳活動を計測してみると、動作主体感の差異に伴って脳の活性化領域も異なることが分かってきた。ロボットスーツHALの使用に伴う疲労が少ない使用者では、脳の活性化領域が広く、前頭前野の活動に違いがみられる。また、近赤外分光法を活用した運動想像では、同じ運動想像課題を課しても、脳活動に個人差がみられ、この反応の違いにも想像の主体感が影響している可能性を見出している。これらのことは、リハビリテーションへの応用を考慮すると、工学的デバイス導入時に個人の主観の影響を考える必要性を示唆しており、中枢神経系の変革が末梢の効果器のパフォーマンスを向上させるトップダウン方式の効果的な作用には、工学的デバイスと使用者の意識との相互作用を解析する重要性を示すものである。計画当初は、実験遂行に携わる時間の制約、人員不足等で計画の遅れがあった。必要な機材等の準備は整いつつあり、定期的な学会発表等の成果の発信も行っている。研究計画2年目以降は、実験計画の遂行に必要な人員も確保でき、順調に遂行できるものと見込まれる。当初計画より少し遅れているため、機器のレンタル費用や謝金などの経費が見積もりより少なかった。次年度以降、実験遂行のため機器のレンタル費や被験者への謝金等として使用する計画である。前年度からの研究の遅れもあり、米国への国際学会を中止し、研究活動に専念するなどしたため、経費が見積もりより少なかった。今後は、学会発表、論文投稿など研究成果の公表等に経費を使用していく。
Rif1タンパク質による複製、組換え、修復，転写などの包括的制御機構の解明

分裂酵母Rif1はその結合部位(Rif1BS)に保存されるグアニンの連続配列(Rfif1CS)に依存してクロマチンに結合し、その近傍100kbに渡り複製開始を抑制する。・Rif1BSはRif1CSに依存してグアニン4重鎖(G4)を形成する。・精製Rif1は多量体を形成しG4に特異的に結合する。・Rif1はC端に依存して核膜に局在する。・B細胞の免疫グロブリンのクラススイッチ及びT細胞受容体再編成に要求される。・ES細胞では2細胞期特異的遺伝子群の転写を抑制する。これらから、Rif1はG4結合を介して核膜近傍に、複製、転写、修復などを制御するクロマチンドメインを形成する可能性を提唱した。動物細胞発現系を用いて、Rif1全長あるいはRif1のC端・N端由来のポリペプチドを発現し、可溶化画分に回収できることを確認した。また、さらにaffinityカラムを用いて精製した。これらのタンパク質を電子顕微鏡で観察した。まだ不純物が多いので、厳密な結果は得られなかったが、巨大な複合体が観察された。大腸菌での精製が困難であったRif1タンパク質を動物細胞で発現し可溶性画分に回収し、精製することができた。G4DNA結合に必要なドメインなどのマッピングも行った。また、精製した標品を用いて、Rif1分子の電子顕微鏡観察を行った。Rif1は、進化的に保存されており、酵母とヒトにおいて複製タイミングの制御に必須な役割をはたす。精製されたRif1はG4DNAに特異的に結合する。Rif1は、C端29aaに依存してG4DNAに特異的に結合するとともに、多量体を形成する。また同時に複数のDNAに結合することができる。分裂酵母ではRif1結合部位の機能はG4構造の形成に依存する。ChIPSeqで決定したマウスのRif1結合部位の中にもG4構造を形成する配列が存在する。これらの生化学的性質からRif1はゲノム上のG4DNAに結合しクロマチンファイバーを束ねてループ構造を形成しそれが複製や転写の機能ドメインの形成に貢献する可能性を提唱した。Rif1ノックアウトマウスの解析から下記が明らかになった。1. B細胞の抗体産生特に免疫グロブリンのクラススイッチ(CSR)再構成に必要とされる。これはRif1がNHEJ(非相同末端結合)に必要であるという細胞レベルでの機能を反映するものである。2. Rif1KOマウスではMbにおよぶ巨大なクラスター領域の一群の遺伝子の発現が著しく上昇した。同様なクラスター遺伝子発現の脱制御はRif1をノックダウンしたES細胞でも観察された。またマウスES細胞におけるRif1の機能解析から下記が明らかとなった。1. Rif1はES細胞の自己複製には必須ではないが、全能性の維持には必要とされる。また効率のよいリプログラミングにも必要とされる。2. Rif1のノックダウンにより2細胞期特異的遺伝子群の発現の増加が観察される。3. Rif1は、ES細胞から3つの系列への分化の際の遺伝子発現制御に重要な役割を果たす。ノックアウトマウスやノックダウン細胞の解析から高等動物でのRif1の機能が明らかになってきた。また、当研究室で開発した動物細胞発現精製システムにより全長2500aaにおよぶRif1タンパク質やそのtruncation formの精製が可能となり生化学的解析が大きく進んだ。また分裂酵母から得られた知見を元に、動物細胞においてもRif1とG4 DNAとの関連を詳細に解析するという方向性が得られた。Rif1は、進化的に保存されており、酵母とヒトにおいて複製タイミングの制御に必須な役割を果たす。精製された分裂酵母Rif1はグアニン4重鎖(G4)構造に特異的に結合する。Rif1は、C端領域に依存してG4に特異的に結合するとともに、多量体を形成する。また同時に複数のDNAに結合しクロマチンループ構造を形成する可能性がある。2500アミノ酸近いマウス全長Rif1を動物細胞で発現し、精製することができた。その生化学的解析から、これも、G4に特異的に結合することを示した。N端Heat repeatおよびC端ドメインの両者が独立にG4に結合するが、両者が存在する全長タンパクに比較して親和性は大きく減少する。また、N端およびC端ドメインいずれも多量体形成能を有する。これらの知見に基づき、Rif1が複雑に多量体を形成し、核膜近傍に、複製タイミングを制御するクロマチン高次構造を形成するモデルを提案した。細胞内において、Rif1のC端領域は、染色体への強い結合に必要であるとともに、Rif1のDNA損傷に応答した核内foci形成にも必要である。Rif1は転写制御にも関与し、ES細胞でRif1をノックダウンすると、Zscan4遺伝子領域など一群の遺伝子の転写が脱制御される。Rif1による転写抑制には比較的短い制御領域(2.6kb)で十分であり、エピゲノム制御の関与が明らかになりつつある。Rif1は二重鎖DNA切断に応答する非相同末端結合修復に関与することが明らかになっており、G4結合とクロマチン制御が二重鎖DNA切断応答にも関与するかどうかは今後の課題である。

・Rif1BSはRif1CSに依存してグアニン4重鎖(G4)を形成する。・精製Rif1は多量体を形成しG4に特異的に結合する。・Rif1はC端に依存して核膜に局在する。・B細胞の免疫グロブリンのクラススイッチ及びT細胞受容体再編成に要求される。・ES細胞では2細胞期特異的遺伝子群の転写を抑制する。これらから、Rif1はG4結合を介して核膜近傍に、複製、転写、修復などを制御するクロマチンドメインを形成する可能性を提唱した。さらに精製を行い不純物を除去し、濃度の高い標品を得て、電子顕微鏡で観察し、単粒子解析により形態を推定する。またDNAとの複合体を電子顕微鏡で観察しクロマチンループ構造の形成を実際に可視化できるか検討する。高等動物におけるRif1による複製や転写の制御とRif1結合部位との関連を明らかにする。さらにこれらの知見をもとに、Rif1は複製や転写(そして組換えや修復も)を、クロマチン構造の改変を通じて、協調的に制御する可能性を検討する。Rif1のさらに詳細な解析を通じて、その機能ドメインおよびリン酸化による制御の機構を解明する。28年度が最終年度であるため、記入しない。生化学28年度が最終年度であるため、記入しない。
セラミクス・金属複合体の摩耗に関する研究

本研究では、MnNi酸化物セラミクス(以下、セラミクス)とCoNbZrアモルファス合金(以下、メタル)とからなる複合体製のピンをジルコニア製の回転するディスクに押し付けて摩耗試験を行い、複合体の摩擦摩耗特性を実験的に明らかにした。その結果、複合体の総摩耗量はおおむねinverse ruleで予測可能であることを明らかにした。素材と複合体との摩耗量の関係を表す式であるinverse ruleは複合体の材料設計を行う上で有用である。複合体が摩耗する場合、その摩耗面には偏摩耗が発生する。本研究では、複合体の偏摩耗発生機構を明らかにすることが複合体の摩耗機構を解明する上で重要であると考え、上述の複合体について偏摩耗に関する実験を行った。摩耗試験は摩耗速度Vと平均面圧Pをパラメータとして行い、その結果、PおよびVに依存して複合体の摩耗面形状が大きく異なることを明らかにした。その主な特徴は、(1)Pが大きくなるほど摩耗段差が大きくなる。(2)PV値が大きくなるほど偏摩耗特有の鋸歯形の摩耗形状が顕著になるということである。複合体の摩耗面形状がPV値に依存して変化するという現象は本研究により初めて明らかとなったものである。さらに、本研究では、弾性論や熱伝導論を用いた理論的解析を行い偏摩耗発生機構について考察した。これにより、セラミクスとメタルとからなる複合体の偏摩耗発生機構には、摩擦発熱によって素材の摩耗形態が塑性変形から脆性破壊へと遷移し同一の素材面であっても当たり圧力が場所により異なることなど、材料の弾性変形と摩耗発熱とが大きく寄与することを見いだした。以上、本研究で得られた知見は、複合体の最適材料設計を行う上で、そして偏摩耗による摩耗段差を抑制する上で広く用いられるものである。実験に必要な摩擦試験機およびその周辺機器に関してはほぼ当初の予定通りにシステム化できており,研究の進展状況もこれまでのところ順調である。現在、実験は複合体ならびにそれを構成している素材の摩擦摩耗特性の把握に重点を置いている。それによると,本研究で使用しているセラミクスおよび金属は実験環境,特に湿度に対して摩耗率が著しく変化することが明かとなった。さらに,セラミクスと金属をある割合で組み合わせて複合体を製作した場合,その摩耗率がいずれの素材の摩耗率より小さくなり,複合化による摩耗低減効果が存在することも確認された。これら各材料の摩耗率の湿度依存性,および,複合化による摩耗低減効果は,摩擦面における化学反応であるトライボケミカル反応と密接に関係している。また,本研究で使用している複合体の摩耗率はおおよそinverse rule(複合体の摩耗率の逆数が,素材の摩耗率の逆数の和に等しいという関係)に従うこと,ならびに,セラミクスについては摩耗のモ-ドが変化する臨界摩擦荷重および臨界摩擦速度が存在することが明かになった。今後の研究の展開としては,平成3年度に引き続き,複合体の摩擦摩耗特性,および,SEMやXPSによる微視的で化学量論的な観察・分析を行い,基礎デ-タとして蓄績,充実させる予定である。さらに,これらの基礎デ-タに加え,摩擦面内部の応力場の計算など理論的なアプロ-チを展開することにより,複合体の摩耗のメカニズムを定量的に解明し、より厳密なセラミクス・金属複合体の摩擦摩耗特性に関する複合法則を構築する。本研究では,MnNi酸化物セラミクス(以下,セラミクス)とCoNbZrアモルファス合金(以下,メタル)とからなる複合体製のピンをジルコニア製の回転するディスクに押し付けて摩耗試験を行い,複合体の摩擦摩耗特性を実験的に明らかにした.その結果,複合体の総摩耗量はおおむねinverse ruleで予測可能であることを明らかにした.

素材と複合体との摩耗量の関係を表す式であるinverse ruleは複合体の材料設計を行う上で有用である.複合体が摩耗する場合,その摩擦面には偏摩耗が発生する.本研究では,複合体の偏摩耗発生機構を明らかにすることが複合体の摩耗機構を解明する上で重要であると考え,上述の複合体について偏摩耗に関する実験を行った.摩耗試験は摩擦速度Vと平均面圧Pをパラメータとして行い,その結果,PおよびVに依存して複合体の摩耗面形状が大きく異なることを明らかにした.その主な特徴は,(1)Pが大きくなるほど摩耗段差が大きくなる,(2)PV値が大きくなるほど偏摩耗特有の鋸歯形の摩耗形状が顕著になるということである.複合体の摩耗面形状がPV値に依存して変化するという現象は本研究により初めて明らかとなったものである.さらに,本研究では,弾性論や熱伝導論を用いた理論的解析を行い偏摩耗発生機構について考察した.これにより,セラミクスとメタルとからなる複合体の偏摩耗発生機構には,摩擦発熱によって素材の摩耗形態が塑性変形から脆性破壊へと遷移し同一の素材面であっても当たり圧力が場所により異なることなど,材料の弾性変形と摩擦発熱とが大きく寄与することを見いだした.以上,本研究で得られた知見は,複合体の最適材料設計を行う上で,そして偏摩耗による摩耗段差を抑制する上で広く用いられるものである.
固体二次元^<13>C NMRによる液晶性高分子の構造と分子運動に関する研究

本研究では、液晶状態特有の構造を反映させた液晶性ポリウレタン固体試料の構造と分子運動を固体^<13>C NMR法により解明することを目的とした。試料には、メソゲンとして3,3'-dimethyl-4,4'-biphenyldiyl diisocyanate、スペーサーとして1,10-decanediolを反応させ合成したポリウレタンを用いた。DSCおよび偏光顕微鏡により等方相からの冷却過程を観察した結果、液晶化が208°Cで、また結晶化が205°Cで観察されたが、室温においても液晶相が残存していた。この試料を溶融状態から1°C/minで徐冷し液晶状態を経て結晶化させた試料(試料A)および急冷した試料(試料B)に対し、分子運動と構造を固体^<13>C NMRにより調べた。試料AとBの^<13>Cスピン-格子緩和時間T_1cの測定から得られた10^8Hz程度の運動は試料Bの方が高かったが、2D Switching angle sample spinning法による化学シフト異方性測定により得られた。10^3Hz程度の運動には違いがなかった。このことは、局所的な運動のみが熱処理により変化することを示している。また、このT_1測定より、室温で結晶・中間・非晶の三成分が存在することがわかった。この三成分の共鳴線をCPT1法および飽和回復法により分離しメチレン鎖のコンホメーションをr-gauche効果に基づき詳細に検討した結果、結晶・中間成分ではメチレン鎖は全てtransであるのに対し、非晶成分ではtransの結合とtrans-gauche間の遷移を起こしている結合が交互に入ることがわかった。このことは、ポリエチレン等の非晶成分のメチレン鎖がランダムなコンホメーションであることと比較すると極めて特徴的である。偏光顕微鏡の結果を考慮すると、本試料の非晶成分は液晶状態を反映したコンホメーションをとっていると推察される。
ホヤ・プロクロロン共生系の起源と進化

群体ホヤ類のウスボヤ科は、原核緑藻プロクロロンを共生させる動物群である。本研究では、分子系統学的手法を用い、本共生系の起源について研究した。本年度は、沖縄本島・西表島においてプロクロロン共生ウスボヤ種の採集を行った。昨年の成果とあわせると、本研究では、4属・9種の共生ホヤ種が得られた。また西表島で得られた共生種・Lissoclinum paturaは本邦では初の発見である。本種を含めた琉球列島における共生ホヤの形態と分布について、琉球大学の広瀬博士と共に論文を公表した[Biol.Mag.Okinawa 42(2004):印刷中]。共生ウスボヤ種の系統関係を、18SrDNAとCOI蛋白遺伝子の塩基配列に基づいて推定した。その結果、共生ホヤの一部の属は単系統ではないことが示唆された。さらに、共生ウスボヤ種は、非共生ウスボヤ種と系統的に入り交じった系統樹が得られ、ホヤ・プロクロロン共生系は、単一起源ではなく、複数起源であった可能性がある。ただし、得られた樹形は分子種ごとに一致せず、系統樹の統計的信頼値は十分なものではなかった。これは、系統解析に用いた分子の進化速度がウスボヤ類で極端に早くなっていることが原因と考えられた。また、プロクロロンの16SrDNAに基づき、ホヤ種間と地域間におけるプロクロロンの遺伝的差異の検出を試みたが、本遺伝子では塩基置換速度が遅く十分な差異は検出できなかった。ウスボヤ科と同目(腸性目)とされるが、系統学的位置が不明瞭な深海ホヤ類・オクタクネミ科からオオグチボヤの18SrRNAとCOI遺伝子の塩基配列を決定し、その系統学的位置を明らかにした。その結果、オクタクネミ科は、腸性目の中でも浅海性のコレラ科と近縁であり、中でも、スボヤ類から深海に適応したグループであることが示唆された。この点をZool.Sci.20(2003):1243-47に公表した。原始的な脊索動物、群体ホヤ類のウスボヤ科は、特異な原核緑藻「プロクロロン」を共生させる唯一の動物群である。本研究では、分子系統学の手法を用い、ウスボヤ・プロクロロン共生系の起源を明らかにすることを目的としている。本年度は、沖縄本島・西表島・インドネシアにおいて、4属8種のプロクロロン共生ウスボヤの採取に成功した。各地域で得られたウスボヤ種は以下の通りである。インドネシア(バリ島):上記の7種に加え、Lis.paturaさらにインドネシアにおいては、これまでに知られていないと考えられるプロクロロン共生種が得られた。採取されたホヤ種から、DNAを抽出し、PCRを試みたところ、Did.molle以外の種からは、18SrDNAのほぼ全長と、mtDNAのCOI, Cytb遺伝子の増幅が可能であることが確かめられた。さらに、Dip.virens, Dip.similis, Lis.punctatumにおいて、18SrDNAの塩基配列決定を行ったところ、これらの種の18SrDNAは他の動物と比べ、約200bp程長くなっていることが明らかになり、さらに、これらの18SrDNAは分子進化速度が極端に速くなっていることが分かってきた。ここから、ウスボヤ類では、18SrDNAが系統マーカーとして利用できない可能性がある。従って、今後は、より多くのプロクロロン共生種において、遺伝子の塩基配列を決定すると共に、系統解析に向いた分子種の検討をする必要が有ると考えられた。

その結果、オクタクネミ科は、腸性目の中でも浅海性のコレラ科と近縁であり、中でも、スボヤ類から深海に適応したグループであることが示唆された。この点をZool.Sci.20(2003):1243-47に公表した。