hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コミュニケーション発達における発話の帰属と知的所有

本書では、平成15-16年度に助成された基盤研究で得たデータとその分析資料をもとに、言語発達に関する筆者の持論である「子ども主体の言語発達研究」(斉藤、2003a, b)の観点を深めた。内容的に以下の構成である。1部は発達的研究の紹介で、1章では文献研究による、子ども主体の言語発達研究の理論的考証を行い、続けて2章では実証的研究として、発達的要因、文化差要因、私的著作活動要因の関わる複数の場面での子どもや大人の相互作用の観察データをもとに、メタ言語行動として自己との関わりの深い引用発話の具体的データ分析研究を紹介する。結果は自他引用の相対差が、大人と子ども、日本語児と外国籍児の間で見られた。また、引用内容のカテゴリーにも差があり、大人では動詞や助詞付きの句が、子どもでは名詞、代名詞単独の引用が多く、自己発話の引用の多さとも併せて、発話への動機付け、会話内容の継続の発達との関係が予想された。今回の報告では一部になっているが、描画場面や、自己関与のある内容とそうでない場合などで、引用の内容に変化があり、引用という言語行為が自己の様々な特性と深く関わっていることを示唆している。2部ではさらに、応用分野の一つとして裁判資料のための取り調べの会話分析データで、繰り返し発話の機能を検討する。今回の結果は膨大なデータの分析結果の一部ではあるが、先述の理論的見地から、最も有望な指標とみなされる自他引用の分析であり、他に類を見ないため、探索的な重要性が高いものである。本書では、平成15-16年度に助成された基盤研究で得たデータとその分析資料をもとに、言語発達に関する筆者の持論である「子ども主体の言語発達研究」(斉藤、2003a,b)の観点を深めた。平成15年度は発話の特定話者への帰属方略とその発達過程について、次のことを具体的に明らかにすることを目的とした.1,乳幼児および成人に対し、参与者の社会文化的文脈の差異を考慮し、半統制実験場面、自然場面など様々な状況において、会話を収集・観察・分析し、発話の帰属メカニズムを検討した。発話の個人性情報の付与、およびその解読には、視覚情報が重要な役割を果たすため、ビデオ録画資料の微視的分析によって、視聴覚的帰属方略を抽出した。画像分析は継続中だが、a,会話相互作用場面における個人の位置取り、b,個人の発話量、c,個人の発話の声質、d,集団内での個人の他者評価、e,大人の発話評価、f,個人の表情や非言語行動などの、社会的関係を含む多様な要因が、特徴的な話者帰属をもたらすことが示唆された。それは、集団での発話の共有を含み、物理的話者の概念の再考を要するものと予想された。2、発話の個人性情報と発話の帰属、さらに、各種形態の知的、私的創作物に関する著作権および所有概念、との関係について検討するため、幾つかの質問項目を用意し、年長児と成人で調査した。平成1314年度の結果より2のメタ的知識と、上記1の行動レベルの発話の帰属との乖離の原因を探ることが発話の帰属の本質と関わる重要な課題だと考えられるためその点の理論的検討を行った。調査結果の検討及び、文献研究の、現段階での結果は、メタ的知識を明示的な問答で明らかにすることの矛盾に基づく困難があるため、その改良を検討している。表層的には、知的、私的創作物の所有については、幼児期からの自他概念の発達を反映した段階的変化が見出された。平成16年3月から平成17年3月まで:平成15年と同様な手法で、1,「相互作用行動のビデオ観察記録による行動分析、2,インタビュー・質問紙調査、3,半統制場面の観察、実験、4,文献研究、を行った。対象者は幼児を中心に、比較対象のために乳児および小学生、成人、外国語話者の資料も得た。1,日常会話相互作用行動における話者帰属-

所有方略の発達の検討:保育園の1歳から6歳までのクラスの日常の活動場面(一斉活動、自由遊び、食事)を月1回1時間ずつ縦断ビデオ観察記録し、後に微的分析した。分析の視点は、第1に、非言語行動による発話帰属方略の抽出であり、帰属方略として能する非言語行動の`session'について調べた。第2に、発話内容の時系列的変化に関わる発話の帰属-所有方略の抽出を行い、新たなカテゴリの可能性を検討した。2,発話の個人性情報、発話帰属-所有方略のメタ知識の発達の検討:平成15年度までの成果を基に新たな質問項目を用意し、幼児、小学生と成人にインタビューおよび質問紙調査するため、以下の2点の検討を行った。第1に、法科学的概念としての個人の所有概念(著作権、知的、私的所有権など)と、暗黙の日常的実践的概念としての発話の所有概念を比較し関係を検討した。そのため文献研究と著作権協会講習会参加により内外の著作権法関係の情報を得た。それをもとに、幼児、小学生、成人への質問項目を作成し、テスト実施した。第2に、2,で調べた暗黙の規則としてのメタ的知識と、上記1の行動レベルの発話の帰属との関係を調べるための質問項目も検討した。今後さらに、これらの結果を整理し、文献研究を加えて、平成1516年度の研究成果の総まとめを6月までに行う予定である。
韓日の相手国民に対するイメージを測定する尺度の開発

まず、日本人大学生に対する質問紙調査を通して日本人の韓国人イメージを構成する5因子を抽出し、各イメージの形成に関する因果モデルを構築した。次に、韓日大学生の相手国民に対するイメージを比較し、両者の接触場面で生じる誤解を明らかにした。その後、両イメージの仮尺度を作成し、質問紙調査を通して韓日の相手国民に対するイメージ尺度(日本人イメージ25項目,韓国人イメージ31項目)を導き出した。本研究は、韓日大学生の相手国民に対するイメージの実態と形成メカニズムを究明し、それに基づいたイメージ尺度を開発することを目的としている。平成22年度は、日本の5大学で韓国人に対するイメージの構造調査を行い、日本人大学生の韓国人イメージの根底にある5つの視点(「気さくな隣人」「熱い表現者」「想い強き者」「反日家」「有能な勤勉者」)を導き出し、韓国人との接触場面で先入観として作用しやすいイメージの内容を明らかにした。そして、韓国人イメージと日本人イメージの内容調査および構造調査の結果をもとにそれぞれイメージの仮尺度を構成し、尺度抽出調査(平成23年度実施予定)の質問紙を作成した。さらに韓日大学生の相手国民に対するイメージの内容を比較検討し、韓日間の対人接触において次のような誤解が生じうることを浮き彫りにした。第1に、お互いに抱いている相手国民に対する反感が両者に必要以上の緊張感と過度な警戒心をもたせる。韓国人大学生の日本人に対する「侵略者・支配者」としての否定的な認識と日本人大学生の韓国人に対する「反日家」としての否定的な認識が先入観として働き、ポジティブな面を発見してもその真実性を疑ってしまう恐れがあると思われる。第2に、対人関係のあり方の違いに関するお互いの認識が過度に一般化され、相手に対する判断を歪める。韓国人大学生は日本人を「常に一定の距離を保つ存在」、日本人大学生は韓国人を「積極的に距離を縮める存在」として認識していた。このような両者の認識は、異文化知識として働き、相手の行動を理解する手助けとなりうる一方で、先入観として作用し、相手に対する正しい判断を妨げる原因ともなりうることが予測できた。本研究は、韓国人と日本人の相手国民に対するイメージが、両者の対人接触の場面で、相手に対する先入観として作用しうる側面に注目し、韓日大学生の相手国民に対するイメージの実態と形成メカニズムを明らかにした上で、それに基づいたイメージ尺度を開発することを目的としている。平成23年度は、日本人イメージと韓国人イメージの仮尺度をそれぞれ作成し、韓国と日本の大学で質問紙調査を行い、両イメージを測定するためのイメージ尺度を抽出した。日本人イメージについては、内容調査と構造調査の結果から導き出した「侵略者・支配者」「気遣う原則主義者」「自己表現者」「非自己開示者」「働き者」といった5つの視点それぞれに対して、その下位カテゴリーを構成する自由記述の中で出現頻度の高かった項目を8つずつ選定し、日本人イメージの仮尺度(40項目)を作成した。質問紙調査は、2011年11月に韓国の6大学で実施し、回答者(661名)の評定結果について因子分析と信頼度分析を行い、韓国人大学生の日本人イメージを測定する尺度を見出した。韓国人イメージについては、日本人イメージと同様に「気さくな隣人」「熱い表現者」「想い強き者」「反日家」「有能な勤勉者」の5視点それぞれに対して、出現頻度の高かった自由記述項目を8つずつ選定し、韓国人イメージの仮尺度(40項目)を構成した。質問紙調査は、2011年12月に日本の7大学で行い、654名の回答を分析の対象とし、因子分析と信頼度分析を通して韓国人イメージの尺度を導き出した。本研究で見出した韓日の相手国民に対するイメージ尺度は、今後韓日の相手国民に対する認識がどう変化していくのかを検討するためのツールとして用いられる。なお、独自の内容調査から尺度作成に至るまでの本研究の手順は、今後の外国人イメージの尺度開発研究にも大きな示唆を与えるものと考えられる。
C型肝炎ウイルス持続感染機序の解明―特に生体肝移植レシピエントにおける検討―

【目的】C型肝硬変に対する肝移植症例の増加により、移植後のC型肝炎の再燃機序の解明が求められており、特に細胞性免疫が重要な役割を果たしていることが考えられている。一方、細胞障害性T細胞(以下CTL)はウイルス感染細胞の除去に重要な役割を果たしており、HCV感染細胞の除去に関与していることが知られており、HCV特異的CD8T細胞は移植後肝炎の予後決定に多大な影響を与えていることが予想される。しかし、免疫抑制状態でのHCV特異的CD8T細胞の解析はほとんどなされておらず、C型肝炎発症の免疫機序の研究における貴重な臨床症例であると考える。そこで今回我々はHCV感染例に対する肝移植前後でのHCV特異的CD8T細胞を肝内、末梢血より検出した。【方法】HCV全領域を発現するワクシニアウイルスを用いて患者末梢血単球(以下PBMC)(慢性肝炎、急性肝炎、移植ドナー、移植レシピエント)からCTLクローンを単離しクローンの性状解析を行った。CD8陽性メモリーT細胞のみをマグネティックビーズを用いて単離した。患者PBMCにEB virusを感染させB細胞株(BLCL)を作製し組み換えHCV全領域を発現するワクシニアウイルスに感染させたものをtarget cellとしてCR51 release assayにより細胞障害性活性を測定しスクリーニング、クローニングを行った。また一部の患者で、単離したCTLクローンはBLCLのパネルを用いてHLA拘束性を同定した。さらにオーバーラッピングペプチドによるエピトープの同定を行った。【成績】現在まで5例の移植後患者で、ドナーに対するCTLが誘導できた。しかし、慢性肝炎患者ではCTLが誘導出来なかった。また一部の患者でNS3領域を認識するCTLクローンが単離された。またこのCTLクローンはHLA<SUP>^*</SUP>A1101に拘束されることが解った。【結語】移植後のC型肝炎再発には、急性肝炎の機序に類似した免疫応答がされている可能性が示唆された。今後さらなる研究の継続が必要と考えられた。【目的】細胞障害性T細胞(以下CTL)はウイルス感染細胞の除去に重要な役割を果たしておりHCV感染細胞の除去に関与している。移植後のC型肝炎再燃に関しては、細胞性免疫が重要な役割を演じていると考えられ、HCV特異的CD8T細胞は移植後肝炎の予後決定に多大な影響を与えていることが予想される。【成績】移植後患者で、ドナーに対するCTLが誘導できた。またこのCTLクローンはHLAくSUP>^*</SUP>A1101に拘束されることが解った。

また一部の患者で、単離したCTLクローンはBLCLのパネルを用いてHLA拘束性を同定した。さらにオーバーラッピングペプチドによるエピトープの同定を行った。【成績】現在まで5例の移植後患者で、ドナーに対するCTLが誘導できた。しかし、慢性肝炎患者ではCTLが誘導出来なかった。また一部の患者でNS3領域を認識するCTLクローンが単離された。またこのCTLクローンはHLA<SUP>^*</SUP>A1101に拘束されることが解った。【結語】移植後のC型肝炎再発には、急性肝炎の機序に類似した免疫応答がされている可能性が示唆された。今後さらなる研究の継続が必要と考えられた。
新規ブニヤウイルスSTBウイルスの病原性を知る

本研究は日本で分離されたSoft tick bunya (STB)ウイルスについて、そのウイルス学的な性状をIssyk-Kul (ISK)熱の原因ウイルスであるISKウイルスと比較することによってSTBウイルスが日本で熱性疾患を起こしていないか推測し、STBウイルスに対する今後の対応(新規感染症としての対応もしくはワクチンとしての活用等)に役立てるものである。STBウイルスとISKウイルスとはいずれも分類上はナイロウイルス科に属し、3分節からなるゲノム構造や抗原性が類似することが分かっている。昨年度までの研究で、両ウイルスの増殖性があるダニ由来細胞で明らかに異なること、IFNAR-/-マウスを死亡させるまでの日数が明らかに異なることが分かっていた。また、両ウイルスからなるキメラウイルス(リアソータント)が作製できていた。キメラウイルスを用いた解析から、ダニ由来細胞での増殖性の差はウイルスゲノムのL分節に依存することが判明した。マウスでの病原性の差にはS分節が大きくかかわることも判明した。一方、M分節については、いずれのウイルスに由来してもキメラウイルスでは弱毒化することが判明した。STBウイルスとISKウイルスについて、その性状と関連する責任因子を決定することができた。STBウイルスはISKウイルスより弱毒と言えるが、ワクチンを考えた場合にはM分節をISKウイルスとしたほうがより弱毒化が期待できると考えられた。STBウイルスとISKウイルスとはいずれも分類上はナイロウイルス科に属し、ゲノム構造や抗原性が類似することが分かっている。両ウイルスのin vitroでの増殖性を比較するため、ダニ由来細胞を購入し培養系を準備した。両ウイルスをそれぞれ9週齢のBALB/cマウスに接種(腹腔、皮下、あるい静脈内)したが体重減少は認められず、また致死性も認められなかった。ナイロウイルス科の別のウイルスHazara (HAZ)ウイルスでも同様であった。両ウイルスをそれぞれ9週齢のIFNAR-/-マウスに接種(腹腔)したところ、接種したマウスすべてが体重減少を示したのち死亡し、STBウイルスによる致死はISKウイルスによる致死より遅い傾向が見られた。両ウイルスの感染受容体を同定するため、ウイルス糖蛋白質GPのcDNAのクローニングを開始した。本研究で行う項目は大きく分けて3つある。2つのウイルスのin vitroでの比較、2つのウイルスのin vivoでの比較、ウイルスの感染受容体の同定である。いずれも開始しており順調といえる。両ウイルスのin vitroでの増殖性を2種のダニ由来細胞株で比較した。一方の細胞株では両ウイルスとも同程度の増殖性を示したが、もう一方の細胞株ではISKウイルスのみが増殖した。両ウイルスの量を減らしてIFNAR-/-マウスに接種したところ、元々見られていた両ウイルス間の差が更に明瞭となった。また、C3H/HeNマウスおよびC3H/HeJマウス(TLR4分子に変異あり)に接種したが致死性は認められなかった。ヒトに病原性がある近縁ウイルスとの更なる比較のため、Dugbe (DGB)ウイルスを野生型マウスに接種したが致死性は認められなかった。これまでの結果から、STBウイルスとISKウイルスには明らかな差があり、それが感染受容体の差である可能性もある。そこで、両ウイルスのキメラウイルス(リアソータント)の作製を開始した。また両ウイルスの感染受容体を同定するためのGP蛋白質のcDNAクローニングは継続している。前者2つはいずれもすでに明確な差が見出されており順調といえる。差の原因を解明しうる3つ目のウイルスの感染受容体の同定に向け、現在材料を揃えている段階で今後が期待される。

キメラウイルスを用いた解析から、ダニ由来細胞での増殖性の差はウイルスゲノムのL分節に依存することが判明した。マウスでの病原性の差にはS分節が大きくかかわることも判明した。一方、M分節については、いずれのウイルスに由来してもキメラウイルスでは弱毒化することが判明した。STBウイルスとISKウイルスについて、その性状と関連する責任因子を決定することができた。STBウイルスはISKウイルスより弱毒と言えるが、ワクチンを考えた場合にはM分節をISKウイルスとしたほうがより弱毒化が期待できると考えられた。STBウイルスとISKウイルスの両者について、in vitroでダニ由来細胞を用いて増殖性を比較する。また、IFNAR-/-マウスへの接種量を減らした場合に体重減少や致死に要する日数に差がないか検討する。また、継時的に安楽死させ臓器を回収し、各臓器ごとのウイルスの動態やサイトカインの変動を把握する。ウイルス糖蛋白質をプラスミドより発現させ、VSVベースあるいはレトロ/レンチウイルスベースのシュードタイプウイルスを作製する。ヒトにおける病原性を推測するうえで、霊長類(特にヒト)由来の細胞株での比較が必要である。現在計画中である。2ウイルスの性状の差を科学的に説明するため、リアソータントの作製や感染受容体の同定のみでなく、人工的にウイルスを改変できるリバースジェネティクス系の確立も重要であり現在計画中である。予定になかった海外出張(国際緊急援助隊による派遣への対応)により、動物実験の実施時期を遅らせる必要が生じたため。サンプリングはできておりその解析(サイトカインの測定)を次年度以降にすぐに実施できるため、29年度分として請求した。年度末納品等にかかる支払いが平成30年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成29年度分についてはほぼ使用済みである。28年度に行う予定であった解析(サイトカインの測定)は多サンプルを同時に測定するものである。可能であればより多くのサンプルを一度に測定したほうがデータの信頼性も高まる。サンプル数がそろい次第、消耗品を購入して一度に測定しデータを得る。
鉄系超伝導体における一次元電荷秩序と超伝導秩序の相関の微視的解明

本研究では,電荷,スピン,軌道自由度が絡み合う鉄系超伝導体において,この系の電子物性を支配する機構の解明を目的として,Fe1+dTe1-xSexにおいてSTM測定を行いその電子状態を微視的に調べた.その結果,母相ではEF近傍の状態密度が実空間で,反強磁性秩序のスピン反並行方向沿って一次元状に変調していることと,過剰鉄近傍における電子状態の対称性が背後にある反強磁性秩序の対称性と合致することも見出した.これらの結果は、各鉄サイトにおける強いフント結合を考慮した電子ホッピングモデルでうまく説明ができ,この系の電子物性が鉄サイトでのフント結合の強さで特徴付けられるという結論を導き出すことができた.鉄系超伝導体Fe1+dTe1-xSexの母物質相における異方的な電子状態が背後にある反強磁性秩序と結晶の対称性とどのような関係があるかを明らかにする事が本研究の第一段階の目的であった.これに関しては,局所的な磁性不純物として存在する過剰鉄近傍での電子状態を調べることによって,明らかにすることができた.具体的には,過剰鉄近傍において,電子状態が二等辺三角形状に広がっており,この形状の対称性が背後にある反強磁性秩序の対称性と合致していることを見出すことができた.この結果は,この系の電子状態が背後にある反強磁性秩序と密接な関係にあることを示唆している.さらにこの系では,各鉄サイトで強いフント則が存在し,この強いフント則を考慮した過剰鉄と各鉄サイト間の二重交換相互作用を基に電子のホッピングプロセスを考えると観察された二等辺三角形状の電子状態をうまく説明することができる.さらに,昨年度の本研究において明らかにした母物質における一次元状の電荷秩序の形成もこのホッピングプロセスと矛盾しない.また理論研究によると,このホッピングプロセスがこの系の母物質におけるab面内電気抵抗異方性を生み出す可能性も示唆されていることから,各鉄サイトにおける強いフント則がこの系の電子状態を理解する上での重要なパラメータであることを見出せた.我々はこの考え方の妥当性を検証すべく電気抵抗のab面内異方性も測定し,理論的に示唆されいる方向と同じ方向の異方性を確認し,この理論の妥当性の検証がなされた.また非常に良く似た,電子相図を示すIr1-xPtxTe2における電子状態の測定も行い,こちらも母物質のIrTe2において一次元状の異方的な電子状態を示すことを明らかにできた.本研究では,電荷,スピン,軌道自由度が絡み合う鉄系超伝導体において,この系の電子物性を支配する機構の解明を目的として,Fe1+dTe1-xSexにおいてSTM測定を行いその電子状態を微視的に調べた.その結果,母相ではEF近傍の状態密度が実空間で,反強磁性秩序のスピン反並行方向沿って一次元状に変調していることと,過剰鉄近傍における電子状態の対称性が背後にある反強磁性秩序の対称性と合致することも見出した.これらの結果は、各鉄サイトにおける強いフント結合を考慮した電子ホッピングモデルでうまく説明ができ,この系の電子物性が鉄サイトでのフント結合の強さで特徴付けられるという結論を導き出すことができた.本研究課題の対称物質である鉄系超伝導体は非超伝導状態の母相で正方晶から単斜晶もしくは斜方晶への構造相転移が存在し,その転移と伴に反強磁性秩序及び軌道秩序が発達することが知られている.この母物質への元素置換,及び圧力印加により母相で観られた構造及び反強磁性相転移温度が減少し,超伝導が発現する.このように鉄系超伝導体では電子系が格子,スピン,軌道の自由度と密接に結びついていることが予想され,この系の電子物性を理解するうえで,これらの自由度がどのように相関しているのかを明らかにする必要がある.当該年度は,構造の対称性の低下に伴い反強磁性秩序や軌道秩序が出現する鉄カルコゲナイド超伝導体の母物質Fe1+dTeにおける電子状態をSTMを用いて直接実空間で観察することでこの系の多自由度の交差相関において何が重要であるかを微視的観点から調べてきた.その結果,この物質の低温単斜晶相(反強磁性相)では, EF近傍の状態密度が実空間で一次元状に変調していることが明らかとなった.この一次元変調の方向が反強磁性秩序のスピン反並行方向に対応していることから一次元状の電子構造はスピン自由度と密接に結びついていることが示唆される.最近の理論研究によると,本物質は,反強磁性相において,各鉄サイトでの局在スピンがBicollinear型の反強磁性秩序を形成し,強いフント結合のため局在スピンによる反強磁性秩序の海の中を遍歴電子が運動する際に,鉄サイト間における二重交換相互作用が支配的になると提案されている.これらの提案によると,スピン並行方向への電子のホッピング確率がより高くなるため,本研究で得られた一次元状の電子状態のストライプ構造の方向が上手く説明できる.このため,本研究結果は,この系の電子物性が3d軌道の軌道間エネルギー差とフント結合の強さとのバランスで特徴付けられる可能性を示唆している.

本研究の対称物質である鉄系超伝導体は非超伝導状態の母相で正方晶から単斜晶もしくは斜方晶への構造相転移が存在し,その転移と伴に反強磁性秩序及び軌道秩序が発達することが知られている.この母物質への元素置換,及び圧力印加により構造及び反強磁性相転移温度が減少し,超伝導が発現する.このように鉄系超伝導体では電子系が格子,スピン,軌道の自由度と密接に結びつき,その電子物性は多自由度相関により複雑化している.本研究では,これらの自由度間にどのような相関があるのかを微視的側面からアプローチし,鉄系超伝導体の電子物性を支配する機構の解明を目指し,最も単純な結晶構造を持つFe1+dTe1-xSexにおいてSTM測定を行いその電子状態を微視的に調べた.特に自由度間の相関に着目するため,反強磁性及び軌道秩序が存在する斜方晶構造の母相に着目し,Fe1+dTeにおける走査型トンネル分光イメージングに注力した.その結果,母相では, EF近傍の状態密度が反強磁性秩序のスピン反並行方向沿って一次元状に変調していることが明らかとなった.この結果は,電子が鉄サイト間をホッピングする際に,各鉄サイトにおける強いフント結合によってスピン並行方向へのホッピング確率が高くなるという最近の理論とも矛盾しない.さらに,局所的な磁性不純物として働く過剰鉄近傍における電子状態が二等辺三角形状に分布しており,この空間対称性も背後にある反強磁性秩序の対称性と合致することも見出した.この結果も各鉄サイトにおける強いフント結合を考慮した電子ホッピングモデルでうまく説明ができる結果となっている.このように本研究によって,各鉄サイトにおける強いフント結合がこの系の電子物性を支配する重要なパラメータの一つであり,この系の電子物性が3d軌道の軌道間エネルギー差とフント結合の強さとのバランスで特徴付けられるという結論を導き出すことができた.物性物理実験当該年度では,温度可変高安定STMの作製と評価,母物質Fe1+dTeにおける異方的電子状態の起源を明らかにする事,Fe1+dTe1-xSexにおける電子状態のSe濃度依存性,類似物質であるIr1-xPtxTe2における電子状態の探索を行う予定であった.まず温度可変高安定STMを完成させることができ現在その性能評価を行っている.また母物質Fe1+dTeの電子状態の異方性に関しては過剰鉄サイト近傍における電子状態マッピング等により,詳細な情報を得ることができた.Se濃度依存性に関しては現在進行中である.一方で,類似物質のIrTe2においても一次元状の異方的な電子状態を明らかにすることができた.このように当初の予定より,若干の遅れはあるものの概ね順調に推移していると考えられる.当該年度中は,母物質Fe1+dTeにおける電子状態を詳しく調べること,及び,温度可変高安定STMの設計及びその開発を目的としていた.前項目で記述したように,当該年度の実験及び理論的研究との比較,国際会議における当該分野の研究者との議論等からこの系の電子物性を司るパラメータがなんであるのかといった本研究計画において重要な課題に対し迫ることができた.一方で高安定STMの開発に関しては,現在,設計が終了し,必要部品を実際に加工する段階に入っている.当初の計画から若干の遅れはあるものの,順調に計画は推移しているものと考えられる.平成25年度に引き続き,温度可変STMの性能評価を行い,高安定化を目指した改良も随時行っていく.現在稼働中のSTMを用いて,Fe1+dTe1-xSexにおける電子状態のSe濃度依存性,類似物質であるIr1-xPtxTe2における電子状態のPt濃度依存性等を調べ,母物質相における電子の一次元状の秩序と超伝導と微視的にどのような関係にあるのかを明らかにしていく.平成24年度に引き続き,まずは温度可変高安定STMの開発及びその評価に従事する.
凍結濃縮相に着目した過不足のない凍結保存技術の開発

冷却速度と保存温度が保存時の品質変化に与える影響を明確にし、様々な食品に対して過不足のない冷凍保存条件を明らかにする。これにより、食品を冷凍する際の基準が明確となり、更には冷凍保存に投入するエネルギー量の削減にも繋がる。
「あかり」遠赤外線地図を用いたＳＤＳＳ銀河のスタック解析

現在、球対称を超えた最も簡単な近似として、三軸不等楕円体を仮定した研究が精力的に行われている。様々な観測結果は、観銀河団のダークマター、メンバー銀河、高温ガスの分布が、楕円体でよく近似できることを示してきた。しかしながらその比較に使われるシミュレーションはほとんどがダークマターのみのN体シミュレーションであった。しかしながら当然、現実はダークマターのみではない。そのため観測と比較するためにはバリオン入りのシミュレーションを解析し、ダークマターおよびバリオン分布のモデル化することが必要である。バリオン入りシミュレーションがやられていない理由は簡単で、難しいからである。そのプロセスは複雑で全てを入れ込むことはできない。本研究では最先端の宇宙論的流体シミュレーションの一つである、Horizon-AGNシミュレーションを解析した。このシミュレーションは様々な観測事実を説明することが知られており、我々の解析にはもってこいなのだ。楕円フィットを行なった際の主軸の向きは重要な測定量である。というのも物質分布がどのような方向に選択的に存在しているかを表しているため、あらゆるところで有用な情報となるからだ。しかし昨年度はその角度相関の起源に関して全く触れていなかったため、今年度はそれを探ることにした。同様の40個の銀河団を、宇宙誕生から2億年後の時点から現在に至るまで、12億年間の期間調べた。結果としてこの相関は過去から現在までの間永続的に存在しているのではないことがわかった。それよりもむしろ、向きは時間進化の中で変えつつも、動的な進化の過程で揃っていく様をまざまざと捉えることに成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。銀河団においてダスト分布はどこまで広がっているのか?ダストは星形成の産物であるから、銀河の付近に局在していると考えるのが自然である。しかしここ最近、銀河スケールをはるかに超えたダスト分布を示唆する研究結果がいくつも上がっており、未だコンセンサスには至っていない。ダストはその冷却効率の良さから、その総量が微量であっても銀河団の構造形成に少なからぬ影響を与えることが示唆されている。銀河団中におけるダストのような物質分布の理解において、避けては通れない道がその非球対称性だ。歴史的にダークマターハローの形状は球対称性が仮定され、その仮定の基でシミュレーションと観測は非常にいい一致を示して来た。しかしシミュレーション中でその形状が球対称ではなく、むしろ普遍的に楕円体で近似できることを示す研究結果が2002年に報告された。以来、追随する様々な研究がなされ、その非球対称性は銀河団のような重いハローで顕著になることがわかっている。事実、観測においても現在までに銀河団の非球対称性を示す結果が多数報告されており、これをモデル化することは観測事実を正しく解釈する上で必要不可欠である。ダークマターのみのシミュレーションをもとに、銀河団ハローの非球対称性を調べた論文は数多く存在するが、星形成などのバリオン物理が入ったより現実的なシミュレーションにおいてこれを調べた研究はほとんどない。そこで本年度は数多くの研究結果を再現する最先端のHorizonシミュレーション中の銀河団40個について、物質分布に加えX線表面輝度、スニヤエフ・ゼルドビッチ効果の擬似観測を行うことで楕円率の理論予測を導出した。さらに観測から楕円率を測定するときに重要な、各成分ごとの主軸の角度相関に関しても理論予測を与えた。以上の点から本研究は銀河団中のダスト分布のみならず、宇宙論分野においても非常に重要な役割を果たすと期待される。当初の予定では銀河団中において、ダストがどのように分布しているのか(銀河周りに局在しているのか、それとも銀河団のホストダークマターハローのプロファイルに従って幅広く分布しているのか)という問いに終始する予定であった。しかし今年度はダスト分布のみならず、ダークマターや銀河団内高温ガスのような幅広い物質分布に対し、系統的に調べることができたという点において、当初の計画以上に進展していると判断する。この銀河団の形状を系統的に調べる研究は、当初の計画である銀河団中のダスト分布を調べるという点においても必要不可欠であるにとどまらず、様々な物理モデルの検証に有用であることがわかっている。例えば、ダークマターモデル、フィードバック現象、修正重力理論などその応用分野は多岐にわたる。自己衝突ダークマターモデルは密度が高い領域において比較的丸い形状を予測するため、内側の楕円率はそのモデルの制限に使われるし、活動的銀河核のフィードバックの強さや修正重力理論はそれぞれ特徴的な楕円率を予測するために、銀河団ホストハローの形状はやはりこれらのモデルを制限する。この点において、当初は考えもしなかったが結果として物質分布に対する新たな知見を得ることができ、さらにそのインパクトは銀河形成の文脈のみならず、観測的宇宙論分野にまで広がりを見せた。従って当初の計画以上に進展していると結論つける。

そのプロセスは複雑で全てを入れ込むことはできない。本研究では最先端の宇宙論的流体シミュレーションの一つである、Horizon-AGNシミュレーションを解析した。このシミュレーションは様々な観測事実を説明することが知られており、我々の解析にはもってこいなのだ。楕円フィットを行なった際の主軸の向きは重要な測定量である。というのも物質分布がどのような方向に選択的に存在しているかを表しているため、あらゆるところで有用な情報となるからだ。しかし昨年度はその角度相関の起源に関して全く触れていなかったため、今年度はそれを探ることにした。同様の40個の銀河団を、宇宙誕生から2億年後の時点から現在に至るまで、12億年間の期間調べた。結果としてこの相関は過去から現在までの間永続的に存在しているのではないことがわかった。それよりもむしろ、向きは時間進化の中で変えつつも、動的な進化の過程で揃っていく様をまざまざと捉えることに成功した。今後は宇宙における物質分布の系統的な理解という当初の予定を鑑みて、さらにこの銀河団の形状に関する研究を進めていきたいと考えている。具体的には(1)引き続きHorizonシミュレーションを用いて、この楕円率・さらに物質分布の主軸の向きの相関が、どのような由来で形成されたのかを調べる。(2)実際に観測データを用いて、シミュレーションと比較することで、現状の宇宙論・銀河形成論モデルに対する制限を与える。の2つを軸として、研究を進めていく予定である。(1)ではシミュレーション中での時間発展を追うことで、銀河団ホストハローやその中心銀河がどのように形成されたのか、両者の主軸の向きの相関は何に起因しているのか、を調べる予定である。(2)ではHyper Supreme-Camのデータを用いて、メンバ銀河、中心銀河、弱重力レンズ効果による重力場の分布の形状を、他観測機器データを用いてX線表面輝度、スニヤエフ・ゼルドビッチ効果の分布を調べる予定である。この二つを突き詰めていくことで、銀河団のような構造がどのような経路をたどって形成されてきたのか、また宇宙における物質分布について系統的な理解が得られるものと信じている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
適応進化のメカニズムに関する分子集団遺伝学的研究

分子進化の中立説によって分子レベルでの進化に遺伝的浮動が最も重要な働きをすることが確立されたが、表現型レベルで見られる生物の驚くべき多様性と適応が分子レベルでどのような変化によって引き起こされているかについてはほとんど明らかになっていない。本研究ではこのような適応的進化を起こす変化が、少数座位でのアミノ酸置換、遺伝子調節領域の変化と遺伝子の多重化を含む構造変化であると考え、これらの変異を検出しその進化メカニズムを追及することによって適応進化を分子レベルで解明することを目的した。遺伝子重複とその後の機能分化は、生物の多様化に大きな貢献をしたことは間違いない。多重遺伝子族に関して自然淘汰や遺伝子変換等が遺伝子の多様性と生物の進化に及ぼした効果をヒトMHC等を材料に解析を行った(太田、高畑、山崎、石和、松尾、高野)。DNA変異の大きさと進化速度は自然淘汰をはじめ、突然変異率、集団構造、集団の大きさ等多くの要因によって影響を受ける。厳密で単純な中立突然変異モデルからずれた場合の理論的解析を行い、より複雑な現実の生物進化の理解を深めた(太田、田嶋、舘田、飯塚、伊奈)。また、DNAデータ・バンクに蓄積された遺伝情報を用いて同義・非同義置換速度を推定したり(太田、五篠堀)、シロイヌナズナ、ショウジョウバエ、食虫類等について集団遺伝学的見地からDNA変異の調査を行うことにより(宮下、田村、北川、日下部)、自然淘汰の種内・種間変異に及ぼす効果を解析した。分子生物学の発展にともない蛋白質の高次構造や遺伝子間の遺伝的相互作用などより多様な生命現象に関する情報が蓄積されつつある。複雑系の解析は今後ますます重要になることは間違いない。その時、本研究で行われたような集団遺伝学の理論とそれに基づいた実験的検証は今後の分子進化学の発展にとって重要な基礎となるものである。遺伝子レベルでの適応進化につき次のようにいくつかの成果を得た。ショウジョウバエのアミラーゼ遺伝子では、アミノ酸置換がD.pseudoobscuraで高まっていること、および重複した遺伝子間で遺伝子変換が生じていることが見い出され、適応との関係につき検討中である(山崎・舘田)。野生植物のアブラナ科ハクサンハタザオのアルコール脱水素酵素では、種内変異で非同義置換が同義置換に比べ多いのに、近縁種との比較では一般の遺伝子進化でみられるように同義置換が多いことがわかった。この結果はこの蛋白がハクサンハタザオの地域的な環境の違いに適応していることを示唆する(宮下)。アカショウジョウバエのミトコンドリアDNAでAT-rich領域の変異を調べたところ、保存性の部分と変異性の高い部分に分けられることがわかったが、この二つの部分の違いは主として機能的制約の程度の差によるものであると推定できた(田村)。理論グループは、以上の実験結果の検討を行うとともに以下のような成果も得た。DNAデータバンクを利用して進化的にみて最近重複したと思われる遺伝子のデータを集め解析した。トロポニンC、α-アクチン、熱ショック蛋白、プロテアーゼインヒビターなどのヒトやマウスの重複遺伝子で、重複後の機能分化に際しアミノ酸置換率が高まっていることがわかった(太田)。ウイルスの進化についても抗原部位など重要な領域でアミノ酸置換が速まっていることが認められた(五條堀)。一方蛋白質や核酸の進化では互助的な置換(突然変異)がかなり一般的と考えられるが、このようなエピスタシスを取り入れた集団遺伝学のモデルにつき解析し、精密な数値計算を行った(飯塚)。中立説に基づく遺伝子系図学およびDNA多型に関する統計についての進展もあった(田嶋)。以上のように数多くの成果をあげることができたので、今後お互いの間の連携を深めより総合的見地にたって研究を進める。

遺伝子の適応進化について実験的に多くの成果があった。ショウジョウバエの体内時計遺伝子perについて、D.melanogaster complexの近縁4種の種内および種間の変異を測定した。その結果ソング領域では多様化選択の働きを示唆する場合が見い出された(石和)。またショウジョウバエ,ミトコンドリアのAT-rich領域では進化速度がDNAの二次構造の変化にともなって高まることが示唆された(田村)。ショウジョウバエのシトクロムP-450遺伝子についても変異を調べている(松尾)。植物では、コムギの倍数化と遺伝子の変化との関係を明らかにするため、Rubiscoの小サブユニット(rbcS)遺伝子を用いて調べたところ、A,B,Dすべてのゲノム祖先種で2種類のrbcS遺伝子が見い出された(宮下)。理論グループは上の実験結果の考察を行った。その他にも次のようないくつかの成果を得た。組織適合抗原の遺伝子は多重遺伝子族で、その多様性生成に関し、点突然変異と遺伝子変換が考えられている。マウス、ウサギ、ウシなどの遺伝子配列を比較し、両者が共に重要であるという結果を得た(太田)。HIVウイルスの進化について抗原部位など重要な領域でのアミノ酸置換が感染後しばらくしてたかまることを示唆した(五條堀)。ノンランダムサンプリングが集団内に存在する遺伝的変異の推定値に及ぼす影響を調べた結果、多くの推定値が影響されることがわかった(田嶋)。また突然変異の効果の分布が、ほぼ中立突然変異モデルにどのように影響をおよぼすかについて研究し、Dispersion Indexが大きくなる条件を示した(舘田)。組み換え率とDNA多型の量との関係について明らかにするため、有害遺伝子のヒッチハイク効果についても解析している(飯塚)。以上のようにいくつもの成果をあげることができた。分子進化の中立説によって分子レベルでの進化の大部分は淘汰に対して有利でも不利でもない突然変異が遺伝的浮動によって固定することにより起こることが確立されたが、表現型レベルで見られる生物の驚くべき多様性と適応が、分離レベルでどのような変化によって引き起こされているかについてはほとんど明らかになっていない。本研究ではこのような適応的進化を起こす変化が、少数座位でのアミノ酸置換、遺伝子調節領域の変化と遺伝子の多重化を含む構造変化であると考え、これらの変異を検出しその進化メカニズムを追及することによって適応進化を分子レベルで解明することを目的として以下の研究を行った。多重遺伝子族に関して自然淘汰や遺伝子変換等が遺伝子の多様性と進化に及ぼす効果を、MHC遺伝子(太田、高畑)、アミラーゼ遺伝子(山崎、松尾)、セクロピン遺伝子(石和)、アキ-ト・スキュート・コンプレックス(高野)について解析を行った。また、ほぼ中立突然変異の進化的意義の理解を深めるとともに(太田)、突然変異率(田嶋)や集団のサイズ(館田)に変動がある場合や持続型確率的自然淘汰(飯塚)が種内・種間変異に与える影響を解析した。同義置換数と非同義置換数を比較することにより正の自然淘汰が働いている可能性をヒト免疫不全ウイルス(HIV)等について解析した(五條堀)。
心大血管発生の分子機構と先天性疾患のメカニズム

本研究課題は、心臓大血管の胎児期における形態形成の分子機構と先天性心疾患の原因究明のための特定領域研究を申請するための企画調査をすることを目的としている。5月のダラスにおけるワインシュタイン国際会議そして、6月、7月と心臓、大血管、リンパ大血管の最新文献を調査するにつれて、当初の計画では不十分であることが明らかになってきた。そのうちの一つは、FOXC2遺伝子がヒト遺伝病(先天性リンパ水腫)の原因遺伝子であり、大血管とリンパ管が密接な関係をもっていることを示している。そこで研究代表者がリンパ管研究の第一人者であるフィンランドのKari Alitalo教授の研究室を訪れ、その周辺の最新情報を収集した。9月初めに、第1回班会議を行い、日本の心臓大血管の研究者の現状を分析したところ、残念ながら日本には独創的な研究をしている研究者はある程度いるが、特に心臓の形態形成に関して直接的に研究している研究者は日本にほとんどいないことが、明らかになった。調査の結果、心臓の形態形成の研究はアメリカが世界をリードしており、また研究者の層も厚いことが明らかになった。また、この班会議では、先天性心疾患患者の遺伝子解析の必要性の議論もなされた。この点に関して、研究代表者が中国医科大学を11月に訪れ、中国における先天性心疾患についての情報を集めた。平成14年1月の新しい3名を加えた第2回班会議では、さらに準備をして、平成15年度発足特定領域研究の申請(申請時期平成14年11月)をする方針が決定された。その準備のために、研究代表者は同研究室大学院生玉越とともに、キーストン国際会議に参加し、心臓の形態形成研究に関する世界最新情報を収集した。
「独日関係の黄金時代」における日独交流組織「和独会」の活動実態に関する研究

本研究の目的は、従来のドイツにおける日本学研究で定説化されている1870年代から1890年代の「独日関係の黄金時代」(Goldenes Zeitalter in den deutsch-japanischen Beziehungen)について再考すべく、ドイツに滞在経験のある日本人、日本に滞在経験のあるドイツ人を中心に、ベルリンに創設された交流組織である和独会の活動実態を考究することであった。平成29年度に引き続き、平成30年度も、ドイツプロジェクト、日本プロジェクトに大別し、調査・研究を進めた。ドイツプロジェクトでは、最優先課題としていた和独会機関誌Mittheilungen der Deutsch-Japanischen Gesellschaft (Wa-Doku-Kai)の文献収集を位置づけていた。ドイツ・ボン、シュトゥットガルトでの文献収集を終え、当該雑誌のバックナンバーをすべて入手し、和独会の基礎的情報(組織の創立過程、和独会規約、会員情報、定例会など)の整理を完了した。この和独会の基礎的情報をもとに、日本プロジェクトとして、和独会の活動事例について、1日露戦争下での義捐活動について調査(平成29年度から継続)、2日独法学者の交流、3ドイツに滞在した日本人物理学者の在学状況を調査した。以上の研究成果は、洋学史学会宇和島大会での口頭報告や国立科学博物館発行の紀要、国立歴史民俗博物館発行のニューズレターでの論文、研究ノートにて公表した。また、平成31年度中にさらなる研究成果の公表を目指し、学会での口頭報告へのエントリーのほか、論文を執筆中である。なお、本研究については、広報文化外交の一例として継続した研究を希望している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。また、和独会の特徴的な支援活動の一例である日露戦争下での寄付金募集の実態について、Ost-Asienや外務省外交史料館所蔵史料から全体像を分析するとともに、国立歴史民俗博物館による在外資料日本関連資料調査によりデータベース化が進められているアレクサンダー・フォン・シーボルト関連資料の中から、この寄付金募集に関連する資料を発見した。以上の研究実績については、2017年9月に開催されたドイツ現代史学会大会および11月に開催された史学会にて口頭報告を行ない、平成30年度中の公表を目指し、論文を執筆中である。ドイツプロジェクトにおいて最優先課題とした和独会機関誌Mittheilungen der Deutsch-Japanischen Gesellschaft (Wa-Doku-Kai)の文献収集がおおむね終了したため、和独会の基礎的情報の抽出および分析をほぼ終えることができた。ただし、データベース上、所蔵があるとされていたアーカイブで、機関誌バックナンバーが行方不明になっていることが判明し、予定していたアーカイブでの調査をすべて終えることができなかったため、平成30年度にベルリンのほか、シュトゥットガルト、ボンで資料収集を行なわなければならない。また、和独会の基礎的情報については、和独会機関誌Ost-Asienの性質とともに平成29年度中に共同論文にて公表予定であったが、他機関に所属する代表執筆者の調整不備により、論文公表時期が1年、延期された。日露戦争下での和独会による寄付金募集については全体像を特定するに至り、ドイツ現代史学会および史学会にて口頭報告を行ない、論文を執筆中である。以上のように、研究代表者が単独で行なった研究については、おおむね計画どおりに順調に進展している。ドイツプロジェクトで第一に掲げていた和独会機関誌Mittheilungen der Deutsch-Japanischen Gesellschaft (Wa-Doku-Kai)の文献収集について、アーカイブのデータベース不備により、機関誌バックナンバーの所在不明が明らかになった。このため、平成29年度にベルリンで実施した調査で収集できなかったバックナンバーについては、平成30年度にシュトゥットガルトやボンなどベルリン以外の都市で収集を行なう。

また、ベルリン大学、ハイデルベルク大学の大学アーカイブでの調査のほか、平成29年度内での調査で明らかになったドイツ連邦公文書館に所蔵されている史料もあわせて収集し、分析する。一方、日本プロジェクトとして掲げた和独会による濃尾地震の寄付金募集についても、和独会機関誌や外務省外交史料館所蔵史料を分析し、日露戦争下での寄付金募集と比較しながら、全体像を明らかにする。平成29年度の研究成果の公表については、平成29年度内に予定していた共同論文での和独会の基礎的情報や和独会機関誌Ost-Asienの性質についての公表を平成30年度内に達成させるべく、再調整を行なっている。日露戦争下での和独会による寄付金募集の全体像についても論文を執筆中であり、平成30年度内に公表予定である。このほか、平成30年9月に開催予定の洋学史学会、10月に開催予定の九州歴史科学研究会、九州西洋史学会共催の日独シンポジウムにて、本研究の成果を口頭報告する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
CWレーザー誘起ナノトレンチ構造の"かたち"機能を用いた表面改質

CWレーザースキャンによる簡易なナノ周期構造作製技術を確立し、ナノ構造組織化の過程の解明を行った。スキャン速度は毎分300mと高速な加工が可能であり、周期構造による構造色の観察、擾水性の変化等を確認した。YAGレーザーを用いたシリコン基板上への照射実験では、ナノ微細構造の成長が確認された。最近、活発に報告されているレーザー照射によるナノ微細構造はフェムト秒レーザーを使った加工方法である。パルス幅の短いフェムト秒レーザーは、レーザー照射による熱変性が少ない加工方法として知られている。本研究で用いるYAGレーザーのパルス幅はナノ秒であり、レーザー照射部位は熱的過程を経て温度が上昇する。そこで有限要素法により、レーザー照射による時間依存温度分布を考察したところ、基板の一部は融点を超えて溶融していることが分かった。更に、ラマン測定による結晶性評価と原子間力顕微鏡によるナノ構造のサイズの観察から、ナノ構造成長には材料表面の溶融が必要であった。しかし、溶融部分全体にナノ構造が成長するのではなく、溶融した一部にのみ成長していた。レーザー出力を変えた実験結果を比較したところ、ナノ構造成長には溶融時間にしきい値(約6μ秒)があり、ある一定時間以上溶融した表面にのみ成長していることが分かった。フェムト秒レーザーとは異なり、本研究は汎用なYAGによる加工であり、更に、被加工物への照射には精密な位置制御を必要としない。簡易な試料ステージでの加工が可能であり、パソコンの冷却用ファンで試料を回転させただけでも、ナノ微細構造が成長した。この構造からは白色光による構造色が観察され、このことは平成23年4月27日付け日刊工業新聞の一面にカラー写真入りで報道された。ナノ微細加工によるかたち機能として、構造色による着色に加え、擬水性の評価を行った。微細構造は材料の表面エネルギーに影響し、表面の擾水性が変化する。シリコン基板上での擾水性を液滴法で評価したところ、微細構造により撥水性は数十度変化していることが確認された。可視光から遠赤外線レーザーを用いたナノ微細構造の成長は確認している。本年度は更に、ガラスなど透明性材料への加工が期待できる紫外線を用いた実験を行った。可視光のレーザー強度(数十W/cm2)に比べ、強度が非常に弱い(1W/cm2)紫外線を用いたが、数分の照射により数ミリのスポットの周辺部にナノ微細構造が確認できた。試料ホルダーとしてXYステージを導入してレーザー照射の最適化を行えば、数十秒の照射による加工が可能になると期待される。CWレーザーの高速スキャンによるナノ周期構造を作製する技術の研究である。シリコン基板表面を分速300mでスキャンすることで500nmから800nmの周期構造が自己成長することを確認した。当初は赤外線と可視光線の同時照射により、構造が自己成長していたが、可視光のみの場合や紫外線でもナノ構造成長の可能性を見いだした。紫外線を用いることで、ガラスなどの透明な材料への効率の良い微細加工が可能となる。また、レーザー照射による材料の温度上昇分布を有限要素により評価し、微細構造の自己成長には材料の溶融時間にしきい値があることを示した。しかし、紫外線を用いた場合は溶融しない照射条件でも微細構造が成長していることを確認した。成果の普及として論文雑以外に月刊誌と学協会誌にそれぞれ2本の紹介記事を掲載した。当初は赤外線と紫外性の同軸での照射を考えていたが、試料台などを含めた光学系が大型になり導入が遅れていた。低強度の紫外線だけでも構造が成長する可能性を見出したため、小型の試料ステージを導入することにした。24年度が最終年度であるため、記入しない。紫外線レーザーを用いることでガラスなどの透明性材料にも応用可能なシステムの構築を目指す。また、昨年度の発表において、シリコンとゲルマニウムとの溶融の類似性を指摘されている。成長過程の解明のため、ゲルマニウムを含む材料での微細加工を試みると同時に、有限要素法での熱伝導シミュレーションとの比較検討を行う。
ダイズにおけるカルコンシンターゼ遺伝子の発現調節と紫外線耐性機構の分子的解析

植物体の表皮細胞に蓄積するフラボノイド類は植物の紫外線防御に重要な働きを持つと考えられている。ダイズにおいてはこのフラボノイド代謝経路の第一反応を触媒するカルコンシンターゼ(CHS)が7つの遺伝子にコードされている。本研究においてはこの遺伝子ファミリーうち紫外線によって発現調節を受けるものを同定することを第一の目的とした。7つの遺伝子を区別するため、それぞれの遺伝子に特異的な塩基配列を利用した解析を行った結果、紫外線によって発現調節を受けるものが5つあることを同定した。これらのCHS遺伝子のプロモーター強化を計るための基礎実験として、リポーター遺伝子を利用したプロモーター機能の解析を行った。その結果、第1遺伝子のプロモーターは表皮組織で働き、かつ地上部に特異的なプロモーター機能をもつことが判明した。遺伝子の発現量を増大するための方法にはプロモーター機能を強化する方向と供にプロモーターに作用して遺伝子発現を促す分子的機構を改変する方向が考えられる。そこで、CHS遺伝子の転写開始に直接関わる転写因子に注目した。特に、トウモロコシにおけるMYB相同性因子Pはフラボノイド合成経路の酵素遺伝子群を活性化する因子であり、プロモーターDNA上の配列CC(T/A)ACCを認識することが明らかにされているが、丁度これと同じ配列をもつH-boxが紫外線によって発現調節を受けるCHS遺伝子のプロモーター領域にも共通して見い出される。本実験ではP因子に相当するMYB相同性因子をダイズにおいて探索した。その結果、16種の関連分子種の存在が同定され、その中には紫外線UV-Bにより発現量の増大する遺伝子の断片とみられるものがいくつか見つかった。これらのMYB相同性因子がUV-BによるCHS遺伝子の発現調節に関わっている可能性があり、その機能を解析することが今後の検討課題である。フラボノイド代謝経路の第一反応を触媒するカルコンシンターゼはフラボノイド合成を調節する。本研究では、暗所発芽したダイズの芽生えにおけるカルコンシンターゼ遺伝子の光、特にUV-B領域の紫外線による発現誘導を調査した。暗所発芽の3日目から6日目の芽生えにUV-Bを含む白色光(UV-B+)とこれを含まない白色光(UV-B-)を6時間照射し、下胚軸におけるCHSmRNAの蓄積をノーザンブロット法並びにRTPCR法で解析したところ、いずれの成長段階においても光によってCHSmRNAの誘導されることが明らかにされた。またUV-B+はUV-B-に比べて非常に強い誘導作用を持ち、CHSmRNAの蓄積量において2-4倍の差を示した。このようなCHS遺伝子の紫外線誘導は発芽2日目の芽生えにおいては非常に弱く、3日目以降の芽生えにおいて特に顕著に現われる傾向がみられた。また、遺伝子特異的な領域をPCR増幅することによってCHS遺伝子ファミリーを構成する7つの遺伝子を区別することが可能となった。UV-B照射した芽生えの下胚軸から抽出した全RNAから遺伝子特異的な領域をRTPCRによって増幅したところ、UV-B特異的に発現量の増大する遺伝子は一つではなくむしろ光によって誘導される遺伝子は全てがUV-Bによる影響を少なからず受けることが示された。なかでも第5及び第6遺伝子はUV-Bによる影響が最も顕著であった。これまでに、ダイズにおいてはこのフラボノイド代謝経路の第一反応を触媒するカルコンシンターゼ(CHS)をコードする7つの遺伝子のうち紫外線によって発現調節を受けるものが5つあることを同定した。本年度の研究では、これらのCHS遺伝子のプロモーター強化を計るための基礎実験として、リポーター遺伝子を利用したプロモーター機能の解析を行った。