hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルコールにより再生するキラル金属アルコキシド触媒の開発

本研究はアルケニルトリクロロアセテートを基質とするアルドール反応および関連反応において、反応後、系中に添加したメタノールにより再生するキラル金属アルコキシド触媒及びその等価体の開発を目指している。昨年度の研究において、ビナフチル骨格をもつキラルスズジメトキシドおよびキラルスズオキシドがメタノールの存在下、アルケニルトリクロロアセテートとアルデヒドとのアルドール反応において、キラル触媒として機能することを見出した。そこで本年度は、ビナフチル環上に置換基を導入した上記キラルスズ錯体の誘導体を幾つか合成し、アルケニルトリクロロアセテートとアルデヒドとの不斉アルドール反応において、その触媒活性および不斉触媒としての性能について検討を行った。その結果、3,3'位にフェニル基を有するキラルスズジメトキシド触媒を反応系中で発生させ、そのまま本アルドール反応に適用してみたところ、目的とする付加体がアンチ選択的に得られ、そのアンチ体に36%eeのエナンチオ選択性が見られた。さらに昨年度の研究において見出したジブチルスズジメトキシド触媒によるアルケニルトリクロロアセテートとイミン類とのマンニッヒ型反応についてさらに検討した結果、アルデヒド、アミン及びケトンのアルケニルトリクロロアセテートの混合物に、メタノールの存在下で触媒量のジブチルスズジメトキシドを作用させる、いわゆる3成分型マンニッヒ反応においても、対応するβ-アミノケトン体が良好な収率で得られることがわかった。これらの結果から、ジブチルスズジメトキシド触媒は、より極性の高いアミンやイミンの影響によって活性を低下させることなく、マンニッヒ型反応を促進することがわかった。なお、上記不斉アルドール反応で有効であったキラルスズ触媒を用いた不斉マンニッヒ型反応についても検討を行ったが、良い結果は得られなかった。本研究は、アルケニルトリクロロアセテートを基質とするアルドール反応において、反応後、系中に添加したメタノールにより再生するキラル金属アルコキシド触媒及びその等価体の開発を目指している。本年度はまず、ビナフチル骨格をもつキラルスズオキシドの合成を行った。このキラルスズ化合物を触媒量用いて、メタノールの存在下、アルケニルトリクロロアセテートとアルデヒドとのアルドール反応を試みたところ、目的とする付加体がシン選択的に得られた。主生成物であるシン体のエナンチオ選択性は低かったものの、アンチ体の方は81%eeを示した。さらに、目的とするキラルスズジメトキシド触媒を反応系中で発生させ、そのまま本アルドール反応に適用してみたところ、同様にキラル触媒として機能することが見出された。また、ジブチルスズジメトキシドが触媒するイミン類とアルケニルトリクロロアセテートとのマンニッヒ型反応について検討した結果、様々なアルジミンが反応し、目的とするβ-アミノケトンをシン選択的に与えることがわかった。さらにアルケニルトリクロロアセテートの基質一般性の検討を行ったところ、環状ケトンのみならず鎖状ケトン誘導体も良好な収率で生成物を与えることがわかった。一方、既に発表したジブチルスズジメトキシド触媒によるアルケニルトリクロロアセテートのアルドール反応において、反応時間を十分に長くとると、連続して脱離反応が進行し、α,β-不飽和ケトンが得られることも見出した。このアルドール/脱水連続反応においても様々なアルケニルトリクロロアセテートとアルデヒドを用いることができるが、その生成物はいずれもE配置を示す。本反応は古典的なα,β-不飽和ケトン合成法として知られるClaisen-Schmidt反応と比べて、より温和で殆ど中性の反応条件で行える点で、極性官能基を含む複雑な基質にも適用できることが期待される。
都市部におけるＷｉ－Ｆｉ周波数利活用のためのチャネル制御手法

本研究は、パブリックスペースにおけるWi-Fiの可用性向上のため、都市部における無秩序的な周波数チャネルの利用によって引き起こされる電波干渉とそれに伴うWi-Fiチャネルの通信品質の低下を避けるべく、既設の各Wi-Fiアクセスポイントにおける自律的なチャネル制御により、周波数再利用を面的に効率化させることを目的としている。本年度では、最終目標である、提案手法の実環境における有効性評価へ向け、モニタリング機能およびチャネル品質予測機能を保持する自律干渉制御アクセスポイントのプロトタイプ実装に取り組むとともに、提案手法の実現可能性を検討した。提案手法の有効性評価の取り組みとして、昨年度までに構築した大阪市御堂筋を模したシミュレーション評価環境を用いた追加評価実験を実施した。その結果として、提案手法は全シナリオにおいて、最良のスループットに到達可能なチャネルを選択できていることを確認し、干渉源となるアクセスポイントの稼働チャネルの分布が散らばり、より精細に隣接チャネルからの干渉影響を考慮しなくてはならないケースでは、提案手法のチャネル品質予測機能で実施しているような、隣接チャネルからの干渉におけるトラフィックと受信信号強度の関係性を考慮する必要性があることを確認した。また、プロトタイプ実装として、小型Linux機(Atheros AR9160Bを2つ搭載,OSはFreeBSD)をベースに、提案手法への入力となるフレーム観測機能およびIPERFアプリケーションを用いたチャネル品質測定機能を実装し、実環境における提案手法のチャネル品質予測機能の妥当性や実現性についての評価実験を実施した。その結果として、予測値と実測値の誤差が、予測関数構築時に検証した誤差範囲に収まっていることを確認し、提案手法は実環境においても十分な精度で動作することを示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。DC2採用前の博士後期課程1年までに実施した研究では、都市部における無秩序的な周波数チャネルの利用によって引き起こされる電波干渉とそれに伴うWi-Fi通信品質の低下を避けるため、Wi-Fiアクセスポイントにおける自律チャネル制御手法の提案を目標とした、簡易なモニタリングによるチャネル状況把握と機械学習を組み合わせたチャネル品質予測手法を提案し、国内論文誌や国際会議にて発表を行った。最終年度(平成30年度)の目標である、提案手法を実装した自律干渉制御アクセスポイントの実装と実環境における有用性評価実験へ向けて、今年度(平成29年度)は、より詳細な性能評価を行うことによって提案手法の実環境における実現可能性を検討した。対象環境である都市部におけるWi-Fi利用状況のモデル化にあたり、具体的なシチュエーション/ユースケースとして、大阪市御堂筋で毎年行われており来場者の多い御堂筋パレードを対象とし、御堂筋にてサイトサーベイを実施した。この観測結果を活用し、既存の公衆Wi-Fiアクセスポイントの位置情報とその稼働チャネル、トラフィック流量をパラメータとして抽出し、シミュレーションへの入力とすることで、実環境シナリオを構築した。このシナリオを用いて、(1)チャネル品質予測手法の予測性能の評価実験、(2)提案手法に基づくチャネル制御の有効性評価実験を実施した。評価実験(1)の結果、構築したシナリオにおいて、提案手法は最良の通信品質に到達可能なチャネルを選択できることを確認した。加えて、評価実験(2)の結果から、最良のチャネルを選択することができれば、最大で1.73倍の効用が得られることも確認できた。これらの結果を受けて、実環境を模したシナリオにおける提案手法の動作を確認し、来年度におけるプロトタイプ作成の実現可能性を確認できたと結論づけている。年次計画として掲げた、(1)基礎アルゴリズムの高度化および(2)大阪市を対象とした広域シミュレーションによる性能評価について、おおむね順調に進展している。(1)については、大阪市におけるサイトサーベイの結果を解析することにより、トラフィック流量などについて得られた知見を、提案アルゴリズム構築に活かすことで実施できたと考える。また、(2)については、大阪市御堂筋におけるシナリオ構築を実施し、性能評価実験を行っている。これは、(2)の実施目的に直接的に寄与するものであると考える。加えて、毎年御堂筋で行われる御堂筋パレードを模したシナリオ作成も進めており、これは来年度の計画における実アプリケーションを想定した実用性評価に関連するものである。

その結果として、予測値と実測値の誤差が、予測関数構築時に検証した誤差範囲に収まっていることを確認し、提案手法は実環境においても十分な精度で動作することを示した。当初の計画通り、提案手法を機能として組み込んだ自律干渉制御アクセスポイントのプロトタイプ実装および実サービス/アプリケーションを想定した当アクセスポイントの実用性評価実験を実施したいと考えている。今年度の成果として、実環境を模したシナリオにおける提案手法の動作を確認しており、かつ、実サービス環境の想定として御堂筋パレードシナリオの構築も進めていることから、十分に実現可能であるとしている。一方で、プロトタイプ実装にあたり、周辺干渉状況を取得するためのチャネルセンシング部分(特にセンシングオーバーヘッド)については、これまでに検討できていない。これについては、既存研究で実施されている、複数インターフェイスを活用した制御を考慮に入れ検討を進める予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
予期に関与する脳機能の研究―自閉症児の特性について―

本研究では,自閉症児の教育において脳機能,及び生理心理学的な研究が少ないことから,自閉症児の予期に関与する脳機能を明らかにすることを目的として研究を進めた.初年度は,脳機能の基礎的研究として,近年,注目をあつめている近赤外線分光法をもちいて,視覚刺激に対する後頭部視覚野領域の反応を調べた.これは,後の実験パラダイムにおいて,視覚刺激を使用するため,それを呈示したときの反応を抑えておくためでもある.これにより脳機能を測定する方法はある程度確立できたといえる.しかし,このような方法を用いて自閉症が実験を参加していくにはいくつかの課題があった.第1に対象者(フィールド)の確保,第2に,実験室効果の除去,第3に,自閉症が実施できる予期に関与する課題の工夫である.そこで,昨年度後半から本年度にかけては,学校現場に出向き,自閉症等の障害のある子どもの指導に関わりながら彼らの行動特性を評価して,それに応じて実験パラダイムを確立し実施することを計画した.その結果,次のような自閉症児の予期に関する特性を把握することができた.(1)予期しているイベントから逸脱したことがおこると情緒不安定になる,(2)社会性や関係性スキルにかかわる文脈では,それに対処する適切な手段をもつことが難しい(3)社会性や関係性スキルにかかわるすべての文脈で対処できないというわけではない.また,科研費によって購入した視覚刺激呈示ソフトやノートパソコンによってフィールドにおいてパフォーマンス課題が行えるようなシステムを整備した.これらにより,社会性や関係性スキルに関わる文脈を刺激とした文脈予期課題を現在作成している.これは,今後の自閉症児の障害や認知特性を把握することに関連の深い特殊教育や認知科学の領域の発展に寄与するものといえる.自閉症児の予期に関与する脳機能を明らかにする研究の一環で,本年度は,まず,予備的かつ基礎的な実験として,右利きの健常成人20名を対象として,視覚刺激に対する後頭部視覚野領域の反応を近赤外線分光法を用いて調べた.近赤外線分光法によって測定される酸化ヘモグロビン量を指標として分析した結果以下のことがわかった.1.後頭部視覚野の反応は視覚刺激呈示によって賦活される.2.左右対称な視覚刺激に対する一次視覚野の反応は左半球優位である.3.一次視覚野の視覚刺激に対する半球優位性は利き手に関与している.4.一次視覚野の周辺領域,特にBrodmannの19野(2次視覚野)の左右対称な視覚刺激に対する反応は右半球優位である.5.一次視覚野と2次視覚野の反応は独立している.一般に一次視覚野は,最も初期の投射系であり,より低次な情報処理を担うと考えられている.それゆえ,左右対象な図形が刺激として用いられた場合,左右視野に呈示される情報量は等しいはずである.にもかかわらず,本研究で一次視覚野の反応で左側優位性がみられたのは,より高次の機能が一次視覚野に関係していることを示唆している.2次視覚野についても同様に,一次視覚野とは異なる高次の機能が関与していると考えられる.特に,本研究では,この2次視覚野の部位は空間運動処理に関係していることが示唆された.近年の研究では,ヒトの高次機能の1つである注意が後頭部視覚野の反応に影響することが明らかになってきている.それゆえ,視覚刺激を使用して実験パラダイムを考案し,ヒトの高次の脳機能の1つである予期について調べる場合にも,後頭部視覚野領域の反応を十分に検討する必要があるといえる.本研究では,自閉症児の教育において脳機能,及び生理心理学的な研究が少ないことから,自閉症児の予期に関与する脳機能を明らかにすることを目的として研究を進めた.初年度は,脳機能の基礎的研究として,近年,注目をあつめている近赤外線分光法をもちいて,視覚刺激に対する後頭部視覚野領域の反応を調べた.これは,後の実験パラダイムにおいて,視覚刺激を使用するため,それを呈示したときの反応を抑えておくためでもある.これにより脳機能を測定する方法はある程度確立できたといえる.しかし,このような方法を用いて自閉症が実験を参加していくにはいくつかの課題があった.第1に対象者(フィールド)の確保,第2に,実験室効果の除去,第3に,自閉症が実施できる予期に関与する課題の工夫である.そこで,昨年度後半から本年度にかけては,学校現場に出向き,自閉症等の障害のある子どもの指導に関わりながら彼らの行動特性を評価して,それに応じて実験パラダイムを確立し実施することを計画した.その結果,次のような自閉症児の予期に関する特性を把握することができた.(1)予期しているイベントから逸脱したことがおこると情緒不安定になる,(2)社会性や関係性スキルにかかわる文脈では,それに対処する適切な手段をもつことが難しい(3)社会性や関係性スキルにかかわるすべての文脈で対処できないというわけではない.また,科研費によって購入した視覚刺激呈示ソフトやノートパソコンによってフィールドにおいてパフォーマンス課題が行えるようなシステムを整備した.これらにより,社会性や関係性スキルに関わる文脈を刺激とした文脈予期課題を現在作成している.これは,今後の自閉症児の障害や認知特性を把握することに関連の深い特殊教育や認知科学の領域の発展に寄与するものといえる.
拡散テンソル解析における画像処理手法の標準化

本年度は,昨年検証した三叉神経痛の高分解能diffusiontensor imagingの内容に加え,下記の事柄を軸として研究を実施し,画像補間法が拡散テンソル解析に与える影響を明らかにした.1.健常者および慢性脳虚血患者の拡散テンソル画像撮像2.画像処理前後のFA値およびADC値の各変化率の算出と評価その結果,標準化処理後のフィルタサイズが大きくなるほど,健常者と患者の違いが過大評価されることがわかった.初年度は、症例撮像と画像処理アルゴリズムの違いが結果に与える影響の確認、新たな標準的な撮像法の検討を実施した。拡散テンソル解析時に用いられる固有値分解(一般には、特異値分解【singular value decomposition:SVD】)と同様のアルゴリズムにて解析を行うCT灌流(perfusion)画像解析においても、アルゴリズム毎に結果が異なることが明らかとなった(研究発表〔雑誌論文〕1番目)。そのため、拡散テンソル解析においても、同様の結果が得られることが予想された。また、拡散強調画像解析においては、同様の撮像パラメータとアルゴリズムを用いた場合であっても、施設や磁場の違いによって拡散係数の値に多少のばらつきがあることが明らかとなった(研究発表〔雑誌論文〕2番目)。そのため、本研究では、まず同一の施設(当施設)および磁場(3Tesla)のデータのみを対象とし、同一パラメータとアルゴリズムにて解析することを改めて確認した。さらに、高分解能拡散テンソルtractographyは、三叉神経痛症例における拡散異常を検出する可能性があることを示し、成果として発表したしたがって、次年度は初年度の撮像データに対して異なるアルゴリズムにて拡散テンソル解析を行い、その影響を検証する。本年度は,昨年検証した三叉神経痛の高分解能diffusiontensor imagingの内容に加え,下記の事柄を軸として研究を実施し,画像補間法が拡散テンソル解析に与える影響を明らかにした.1.健常者および慢性脳虚血患者の拡散テンソル画像撮像2.画像処理前後のFA値およびADC値の各変化率の算出と評価その結果,標準化処理後のフィルタサイズが大きくなるほど,健常者と患者の違いが過大評価されることがわかった.
廃石膏由来二水石膏の半水石膏転換メカニズムの解明

廃石膏ボードの破砕・分離後に粉粒体として生成される二水石膏(CaSO4・2H2O)を所定の温度で加熱すると半水石膏(CaSO4・0.5H2O),無水石膏(CaSO4)に変化する.ここで,半水石膏は加水によって固化する性質を持ち,土壌改良剤などと混合する固化材としての有効利用が期待されている.しかしながら,二水石膏の粒子径,質量および加熱空気流の温度,加熱時間や空気速度によって,その乾燥特性は変化する.この背景から,本研究では二水石膏が各種条件下で半水石膏へ変化する際の加熱脱水メカニズムを明らかにすることを目的とした.本研究の成果は,廃石膏ボードの加熱装置開発や有効利用へ繋がる可能性があるため工業的に重要である.平成30年度も加熱透過試験装置を用い,粒子径や加熱温度を変化させて粒子充てん層内の温度や熱流束の変化を実験的に調査し,加熱空気流による二水石膏の加熱脱水特性の分析を行った.さらに,二水石膏の流動性の評価や廃石膏の有効利用の検討も行った.その結果,(1)二水石膏の流動性は,粒子径が大きくなるほど良好であることが分かった.(2)二水石膏の粒子充てん層の上部と底部の温度差が見られなくなる時間で,二水石膏の自由水や結晶水が脱水して半水石膏へ変化したと考えられる.(3)廃石膏の適用先や含水比測定方法についての検討を行った.さらに,研究期間全体を通じて,(1)二水石膏が半水石膏へ変化するためには,加熱空気流が粒子に与える熱流束が高いものほど二水石膏が半水石膏へ変化する時間が短くなること,(2)粒子充てん層内の熱流動が二水石膏の加熱脱水特性に大きく影響していることが明らかとなった.以上の成果から,各種条件下で二水石膏が半水石膏へ変化する加熱脱水特性を概ね明らかにし,今後の加熱装置開発に繋がる有益な知見を得ることができた.本研究の目的は廃石膏ボードから生成される二水石膏の加熱脱水メカニズムを明らかにすることである.実験では粒子径を3種類に篩い分けした二水石膏を用い,二水石膏の充てん質量,加熱温度,加熱時間や加熱空気速度を変化させて,恒温乾燥炉と加熱透過試験装置を用いた実験を行った.さらに,赤外線サーモカメラを用いて熱流動測定が可能な可視化試験装置を製作して二水石膏加熱時の表面温度測定を行った.平成27年度は二水石膏が半水石膏へ変化する加熱脱水特性を調査,二水石膏の質量変化による評価方法の有効性の検証及び二水石膏から半水石膏への変化に対する熱流動の影響を分析した.本研究で得られた主な成果は以下の通りである.1.同一の粒子径,充てん質量,加熱温度条件下で二水石膏を恒温乾燥炉と加熱透過試験装置で加熱した場合の半水化時間を比較すると,加熱試験装置による結果が最大で1/25に短縮することが明らかとなった.このことより,二水石膏を効率よく半水化させるためには加熱空気流が大きく影響することが分かった.2.X線回折装置による定性分析結果から,二水石膏が半水石膏へ変化する評価方法として,石膏の質量変化による判定方法の有効性が確認された.加えて,矢木・国井の理論で粒子充てん層内の有効熱伝導率の推定を行った結果,有効熱伝導率は粒子径の増加とともに高くなることが明らかとなった.また,有効熱伝導率が高いものほど加熱透過試験の半水化時間が早くなり,粒子充てん層内の熱移動が乾燥特性に影響していると推測される.3.二水石膏の表面温度の可視化結果から,加熱空気流によって粉体層全体に熱が伝わりながら乾燥することが確認された.これらの成果は,廃石膏から生成された二水石膏の加熱脱水特性の知見として工業的に意義があり,重要であると考えられる.本研究の目的は廃石膏ボードから生成される二水石膏の加熱脱水メカニズムの詳細を明らかにすることである.平成27年度当初の計画では,二水石膏の粒子径の決定,恒温加熱炉による半水石膏転換条件の調査と加熱透過試験装置の製作および予備試験を行う予定であった.現在までの進歩状況は以下の通りである.1.大分県の廃石膏ボードリサイクルプラントから廃石膏ボード由来二水石膏を収集し,粒子径分布測定を実施した.さらに,粒子径をふるい機で調整し,小粒子(75125μm),中粒子(250425μm),大粒子(8502000μm)の3種類に分類した.2.粒子径の異なる3種類の二水石膏を恒温加熱炉内に静置して加熱温度(110°C,130°C,150°C)の条件で実験を行った.粒子の充てん質量も3種類に変化した.結果として,恒温乾燥炉による加熱試験では粒子径の大きさは半水化に関係していなことや,質量が増加すると二水石膏が半水石膏へ変化するために必要な時間も増加することが確認された.3.二水石膏充てん部の温度,圧力や透過空気速度を測定するために,熱電対,圧力センサや流速計を設置した加熱透過試験装置の製作を行った.さらに,加熱時の熱流動測定が可能な装置も製作した.

可視化面にパイレックス管,表面温度と内部温度の測定に赤外線サーモグラフィカメラと熱電対を用いた.恒温加熱炉と同一の粒子径,充てん質量,加熱温度で実験を行った.その結果,加熱空気流によって二水石膏が半水石膏へ変化する時間が短縮することや,粉体層全体に熱が伝わりながら乾燥することが確認された.さらに,温度や空気速度測定結果などを用いて粒子層の有効熱伝導率を求めて二水石膏の乾燥特性との影響を推定した.4.当初予定に加えて,X線回折装置による定性分析を行い,二水石膏が半水石膏へ変化する評価方法として,石膏の質量変化による判定方法の有効性を確認した.本研究の目的は廃石膏ボードから生成される二水石膏が半水石膏へ変化する際の加熱脱水メカニズムを明らかにすることである.平成28年度は,平成27年度に粒子径を3種類に篩い分けした二水石膏を用いて,充てん質量,加熱温度,加熱時間,熱流束を変化させた条件での加熱透過実験を引き続き行い,二水石膏の半水石膏への変化に及ぼす熱流動の分析を行った.その結果から得られた主な成果は次の通りである.(1)流れを伴う粒子充てん層の有効熱伝導率の推定を行った結果,粒子充てん層の有効熱伝導率は粒子レイノルズ数の増加とともに増加することが明らかとなった.また,有効熱伝導率は粒子径の増加とともにその値が高くなることが分かった.(2)粒子充てん層の上部と底部の加熱温度測定結果とフーリエの法則を用いて熱流束を推定した結果,熱流束が高いものほど加熱透過試験の半水化時間が短くなることと対応しており,粒子充てん層内の熱移動が乾燥特性に影響していると推測できた.さらに,平成28年度は粒子径を5種類に篩分けした二水石膏を用いて,充てん質量や加熱温度が一定条件で熱流束のみを変化させた場合の乾燥特性の調査を行い,次の成果が得られた.(1)熱風発生機の周波数と粒子径,充てん質量を調整することで,粒子充てん層に与える熱流束や粒子レイノルズ数を変化させた実験を可能とした.(2)粒子充てん層の上部と底部の時系列温度測定結果から,充てん層上下で温度差が生じることが明らかとなった.また,乾燥時間の増加とともに温度差が見られなくなることが確認され,この温度差が二水石膏から半水石膏へと変化する熱流動を示していることが分かった.以上の成果は,二水石膏から半水石膏へ変化する加熱脱水特性の概ね明らかにできており,工業的に有効な知見が得られたと考えられる.本研究の目的は廃石膏ボードから生成される二水石膏が半水石膏へ変化する加熱脱水メカニズムの詳細を明らかにすることである.平成28年度の計画では,二水石膏の粒子径を3種類から5種類に増加させた条件で,加熱透過試験および恒温加熱炉による半水石膏転換条件の調査を行う予定であった.現在までの進歩状況は以下の通りである.(1)廃石膏ボード由来二水石膏を振動ふるい機で調整して,WS1(75125μm),WS2(125250μm),WS3(250425μm),WS4(425850μm),WS5(8502000μm)の5種類の粒子径に分類した.(2)粒子径の異なる3種類の二水石膏を用いて,平成27年度と同一条件下で加熱透過試験を行い,粒子層上部と底部の温度を熱電対で追加測定した.その結果,前年度の結果と併せて管内レイノルズ数,粒子レイノルズ数や熱流束を求めることが可能となり,これらのパラメータが石膏の熱流動に及ぼす影響を調査・分析した.(3)充てん部の入り口,内部,出口部温度の時系列データと圧力,空気速度が測定可能な加熱透過試験部を新たに製作した.ここで,測定には熱電対,圧力センサ,熱線流速計を使用した.装置製作後に,5種類の二水石膏を用いて充てん質量や加熱温度が一定条件で熱流束のみを変化させた場合の加熱透過試験を行った.その結果,粒子充てん層上下で温度差が生じ,乾燥時間の増加とともに温度差が見られなくなる熱流動を確認することができた.
韓国出土文字資料の総合的研究

韓国の古代史を考察する上で、もっとも大きい問題は、文献資料の零細さである。基本的な編纂史料は、12世紀なかばに編集された『三国史記』と、13世紀末に作られたと考えられる『三国遺事』であり、その時期が遅いこともさることながら、これらと対照することができる第一次史料が極端に少ないのである。そうした史料状況のもとで、より生き生きとした古代史像を描き出すためには、第一次史料の出現に期待するところが大きいことはいうまでもない。石碑・銘文金属製品・木簡・銘文土器・文字瓦などである。本研究は、そのような韓国出土文字資料を調査・検討し、その歴史資料としての活用をめざすものである。調査を終えた機関としては国立扶餘文化財研究所・国立扶餘博物館をはじめ30機関で、所蔵資料を観察・採拓・撮影・計測などの方法で調査した。一部の撮影はプロの写真家に依頼して正確さを期し、またデジタル化して、データベース・ソフトの開発を進め、比較検討を容易にし、将来的な公開を視野にいれている。出土文字資料には、遺物としての性格もあり、考古学的手法による知見も加味する必要がある。その点も、部分的ながら進めてきた。研究のもう一つの目的は、調査をふまえた研究であるが、『古代文化』56卷11号を「韓国出土文字資料へのアプローチ」という特輯号に設定して、本科研のメンバーの論文を掲載した。そこでは、韓国における出土文字資料の調査および研究に対する現状を述べ、さらに個別具体的に、出土文字資料、特には文字瓦を使った研究を展開した。また木簡については、韓国側の共同研究者にその現状について整理してもらった。この具体例を通して、それぞれのテーマに関して、文字瓦などの出土資料のもつ、資料としての価値・意義が明らかになったと考える。またその活用に関する方法論としても利用してもらえると考える。本研究は、主に韓国のそして一部日本の機関に所蔵する出土文字資料(文瓦・銘文土器・木簡等)を調査・検討し、歴史資料としての活用をめざすものであり、継続的な調査を経て総合する必要がある。従って、初年度のみで目的に到達することは本来的に不可能であるが、本年度において進めた調査およびそれによって得られた成果をまとめておく。韓国での調査は、ほぼ全国的に予備調査を行い、どの機関にどのような文字資料が所蔵されているかを確認した。中央博物館・文化財研究所・ソウル大学校・東国大学校・土地博物館・畿甸埋蔵文化財研究院・京畿道博物館・湖巖美術館・江陵大学校・関東大学校・江原大学校・翰林大学校・忠南大学校・公州博物館・扶餘博物館・扶餘文化財研究所・公州大学校・円光大学校・全北大学校・全州博物館・全南大学校・木浦大学校・光州博物館・順天大学校・松広寺聖宝博物館・大邱博物館・啓明大学校・釜山大学校・東亞大学校・慶尚大学校・昌原大学校・昌原文化財研究所・済州大学校・済州文化財研究所を訪れ、館長あるいは責任者と面談し、所蔵状況を確認し、本格的調査に対する理解を求めた。それと並行して具体的な調査も進めたが、本年度は、慶州博物館・慶州文化財研究所・慶州東国大学校・慶北大学校・済州博物館・金海博物館・東義大学校などであり、所蔵資料を観察・採拓・撮影・計測などの方法で調査した。一部の撮影はプロの写真家に依頼して正確さを期し、またデジタル撮影やCD化して、データベース・ソフトの開発を進め、作業の能率化また比較検討を容易にし、将来的な公開を視野にいれている。

文字資料であり、釈読が重要な要素であるが、遺物を対象にしており、その年代観・地域性その他、考古学的手法による知見も加味する必要がある。その点も、部分的ながら進めている。いっぽう日本所在の資料については、韓国の共同研究者の調査を進め、また高麗美術館の香〓のように、理化学的に分析を進めたものもある。本研究は、主に韓国のそして一部日本の機関に所蔵する出土文字資料(文字瓦・銘文土器・木簡等)を調査・検討し、歴史資料としての活用をめざすものであり、継続的な調査を経て総合する必要がある。本年度の調査のみで目的に到達することは本来的に不可能であるが、本年度において進めた調査およびそれによって得られた成果をまとめておく。韓国での調査は特に忠清南道を中心に進めた。調査は遺物観察・採拓・撮影により、カード化し、データベースの基礎資料とするもので、これらの資料化には、昨年同様、プロの写真家にも撮影を依頼して正確さを期しており、あわせてデジタル撮影やCD化を進めており、最終的にはCDで配布できるように作業をすすめている。調査を実施した機関および出土遺跡(括弧内。多くは文字瓦)は、忠南大学校(聖住寺址・永同稽山里建物址・開泰寺址)・公州大学校(公山城・舟尾寺址・九龍寺址・千房遺蹟)・国立公州博物館(公山城・大通寺址・宋山里6号墳・武寧王陵)・国立扶餘博物館(扶蘇山城・旧衙里遺蹟・定林寺址・阿尼銘平瓦)・国立扶餘文化財研究所(扶蘇山城)であり、合計228点にのぼる。また観察することができたのは、ハンシン大学校(風納土城)・国立中央博物館(扶餘往津里窯址)・土地博物館(瓠盧古塁)・畿甸埋蔵文化財研究院(水原地域出土百済初期瓦)などである。特に扶餘・扶蘇山城出土瓦は、量が豊富で、しかも発掘が継続しており、まだ全体の4分の1程度しか調査できていないが、およその見通しを得ることはできた。それらをもとに検討会も開いており、銘文の新たな釈読・全体構成、および瓦の年代等についての新たな知見も得ている。今後もそうした作業を加えていけば、総合的な理解に到達する確信を得ることができた。また共同研究者である扶餘博物館の徐五善館長により、特別展「百済の文字」が企画・開催され、その際に調査も進めることができた。百済の文字資料については一応、そこで集成されており、最終的には報告書にも盛り込むことが可能になった。年度末には、次年度あらたに調査を予定している国立全州博物館・全北大学校および、次年度も継続する予定の公州大学校・国立公州博物館・国立扶餘博物館・国立扶餘文化財研究所の担当者と打ち合わせもすませることができ、効率的な調査のための事前準備を進めつつあるところである。本年度は、前年度にひきつづき、公州・扶餘を中心としつつ、新たに全羅北道をも対象とした。
三元ヘテロポリ酸の分析化学的基礎研究

ヘテロポリ酸の生成反応は、分析化学の分野では、約100年前からケイ素や隣および砒素等の分析に利用されており、現在でもこれらの元素の化学分析に用いる反応としては最良のものである。本研究では、このヘテロポリ酸を無機試薬として他の元素の分析にも広く使用できるように新しい分野を開拓することを目的としたものである。特に本研究ではTi(【IV】)、Zr(【IV】)、Hf(【IV】)、Th(【IV】)、Ce(【IV】)、【V】(【V】)、Nb(【V】)、Ta(【V】)等の第4A族および第5A族元素が定量的にヘテロポリ酸の一つであるモリブドリン酸と反応し、水溶性の安定な多核三元ヘテロポリ酸錯体をつくることを発見して以来、主にこの反応の分析化学的応用に力を入れて来た。すなわちその生成反応を明らかにすると共に、水溶液中の構造の変化をラマン分光法および拡張X線吸収微細構造分析法によって研究し、電子状態の変化を核磁気共鳴吸収法によって解明し、生成に関する経験則を樹立することに成功した。又、これら三元ヘテロポリ酸の溶存状態と各種の溶媒との相互作用についての溶媒パラメーターと溶媒抽出因子を解明し、これによってこれら重金属元素の同時分析法ならびに分離分析法の新しい方法論が確立された。
ミューニュートリノからタウニュートリノへの振動の検出

本研究は1994年4月から1995年10月まで第1次のニュートリノ照射を行い、1996年4月から1997年10月までの計画で第2次のニュートリノ照射をおこなっている。第1次のミュートリノを照射したエマルションの現像を1996年2月に完了してニュートリノ反応の解析を「エマルション飛跡自動解析装置」を使って推進している。現在までに1.1万例のニュートリノ反応をエマルションの中で検出し、タウニュートリノ反応で在るか否かの判定を完了した。この間1996年6月にはヘルシンキで行われたニュートリノコンファレンスに結果を発表"丹羽がtalk"、同じく10月の日本物理学会で特別講演、その他いくつかの国際会議にてinvited-talkを当研究室のメンバーが行った。1997年2月現在のμ-neutrinoからτ-neutrinoへのneutrino-oscillationはsin^2(2θ)<0.008という結果である。この結果からCHORUS実験は当初予想した感度(sin^2(2θ)<0.0003)を達成できる基本的な性能が満たされていることが確認できた。現在の成果は全体の10%程度のμCC(荷電交換反応)を解析した結果である。今後中性反応も解析していくことで目標を達成する。現在エマルション飛跡自動解析装置は旧来型が5台とhigh-speed(7倍速)が1台である。今後残りの5台もhigh-speed型に交換して解析速度を高め、1998年の夏ごろまでに第1次の照射分の解析を完了し、1999年度末までには第2次照射分の解析も完了する。1990年から国際共同で推進しているニュートリノ振動実験(CHORUS)は1995年秋に第1次のビーム照射を完了してエマルションの解析中である。この解析は名古屋大学のエマルション自動解析装置を使っておこなっている。本年度は3台の半自動解析装置の全自動化を達成し、合計5台の装置を運転している。昼間のアルバイト、夜間は大学院生とヨーロッパの共同研究者が当番(シフトと呼ぶ)を組んで1日当たり18時間5台を稼働させている。荷電反応(ミュー粒子付き)の解析にはこの装置で1年で完了する。しかし中性反応の解析には不十分な能力であり、10倍速の自動識別装置の試作を推進した。試作機が完成し、テスト中であり、平成8年10月頃には完成を予定している。
悪性リンパ腫におけるMALT1とAPI2遺伝子発現の意義の病理学的、生物学的研究

節外性リンパ腫の中心をなす粘膜関連リンパ組織型B細胞リンパ腫(MALTリンパ腫)は発生頻度が高く、明確な疾患単位を形成する。しかし、その腫瘍発生での分子病態の解明は不明のままであった。我々は、t(11;18)染色体転座がMALTリンパ腫の原因の一つである可能性を報告してきた。そして外科的手術材料を用いてt(11;18)切断点を世界に先駆けて公表した。さらに18番染色体上の責任遺伝子の同定に成功し、未知の遺伝子であることからMALT1と命名した。一方、11番染色体上の遺伝子は既知のAPI2であった。t(11;18)染色体転座によるAPI2-MALT1キメラ遺伝子の形成が、MALTリンパ腫の発生に深く関わるものと推定された。当該研究期間中にRT-PCR法あるいはFISH法を用いてAPI2-MALT1キメラ遺伝子のパラフィン切片からの検出システムを開発すると共に、その医学的意義についての解明を進めた。その結果、胃MALTリンパ腫においてはAPI2-MALT1キメラ遺伝子の検出がHelicobacter pylori除菌療法に対するMALTリンパ腫の反応性を予測し得る分子マーカーであることを初めて明らかにした。一方、これら有為なデータの解析において強力な臨床治療研究グループとの提携が不可欠であった。また、それら治療研究グループの育成と連携において、本邦は欧米に比べて未だ立ち遅れた状況にあることが痛感された。今後の研究の展開を計る上での幾つかの課題を残した研究期間であったとも云える。我々が既に報告したt(11;18)染色体転座を有するMALTリンパ腫複数症例を陽性コントロールとすることにより、100例のMALTリンパ腫新鮮材料を用いて、MALT1、ARI2遺伝子の再構成と発現をSouthern法、Northern法で検討した。23例で同遺伝子異常が検出された。その結果、幾つかの特定の解剖学的部位(肺、結腸など)に発生するMALTリンパ腫に同遺伝子異常が高率に検出されることが明らかとなった。胃MALTリンパ腫では、同遺伝子異常を有する症例は約10%と少数ながら、近年注目を浴びるHelicobater pylori除菌不応症例により占められることを世界に先駆けて明らかとした。この知見はMALTリンパ腫概念を提唱したIsaacsonらのグループによって、2001年1月に確認されこととなった。現在、リンパ腫病学において最も精力的な解析が為されつつある領域と云える。さらに、引き続いてパラフィン包埋標本よりRT-PCR法により同遺伝子異常を検出する方法を確立した。現在、臨床病理学的所見との相関のより詳細な解明を目指して症例を重ねつつある。さらに、蛋白質レベルでの解析の為にMALT1、ARI2各遺伝子産物に対するモノクローナル抗体の樹立を試みつつある。現在、幾つかの抗体が得られたものの免疫組織化学的に有為な所見を得るに至っておらず、継続的に樹立を模索する予定である。最近、MALTリンパ腫におけるMALT1遺伝子の機能と転写制御因子NFκBとの強い機能的相関、および後者の高発現が指摘された。今後、この面からの検討も進める予定である。

t(11;18)染色体転座によるAPI2-MALT1キメラ遺伝子の形成が、MALTリンパ腫の発生に深く関わるものと推定された。当該研究期間中にRT-PCR法あるいはFISH法を用いてAPI2-MALT1キメラ遺伝子のパラフィン切片からの検出システムを開発すると共に、その医学的意義についての解明を進めた。その結果、胃MALTリンパ腫においてはAPI2-MALT1キメラ遺伝子の検出がHelicobacter pylori除菌療法に対するMALTリンパ腫の反応性を予測し得る分子マーカーであることを初めて明らかにした。一方、これら有為なデータの解析において強力な臨床治療研究グループとの提携が不可欠であった。また、それら治療研究グループの育成と連携において、本邦は欧米に比べて未だ立ち遅れた状況にあることが痛感された。今後の研究の展開を計る上での幾つかの課題を残した研究期間であったとも云える。
低温下における蛋白質X線結晶構造解析による蛋白質熱振動の研究

本研究課題では、低温下での蛋白質振動の熱的挙動を詳細に研究するための技術開発とその初期的な応用を行った。低温下での蛋白質X線結晶構造解析技術の確立蛋白質結晶のX線露光時の放射線損傷を低減させ、低温下での蛋白質の熱振動挙動研究のために、蛋白質結晶を100K程度の低温に急速冷却し回折強度測定を行うための技術検討を行った。特に、結晶の急速冷却のために100μm程度の厚みにスライスしたキャピラリーを結晶マウント具として用いる方法を開発した。国内では、低温実験がまだ未発達であり、その普及のために、本研究で確立された低温実験における一連の方法論や過程の詳細についてまとめた小冊子(Nakasako, "Methods in cryogenic protein crystallography")を作成し配布した。今回開発された方法は、実験室ならびに放射光実験施設において実際に適用され、低温下でのX線回折実験の有効性が確認された。トリプシン、イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素、放射線損傷に対して脆弱なH2プロテアーゼ、ニトリルヒドラターゼ結晶の回折強度測定に適用された。トリプシンの低温下X線回折実験蛋白質の低温物性をX線結晶構造解析の立場から探索して行くために、典型的な酵素であるトリプシンに着目して低温下X線回折実験を開始した。今後の研究の基礎データを確立すべく、3種類(斜方晶系2種類、三方晶系1種類)の結晶について低温下(100K)および室温下での回折実験および構造精密化を行い、蛋白質構造の温度変化、低温下での水和水のネットワーク構造を解析した。特に、蛋白質を取り囲む水分子の水素結合ネットワークには水分子を100以上含むものであり、蛋白質の熱振動に大きな影響を及ぼしていることが推察された。構造精密化後の水分子の配置解析のために、専用のプログラム開発(FESTKOP)も行った。耐熱性および改変イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の低温結晶構造解析イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の熱安定性は複数種のキメラおよび点突然変異酵素を用いて議論されてきたが、幾つかの改変酵素についてはその熱安定性を十分に説明できないでいる。本研究では、まず、改変酵素の水和構造の差異がその熱安定性に如何に関わるかを検討するために耐熱性とその改変型の低温構造解析を行ってた。野性型については、通常の蛋白質と同じく低温下でガラス転移点を持つことが示唆された。また、改変酵素(2T2M6T_S82R)は構造が揺らぎやすいことが示された。
エピジェネティク解析およびｉｎｖｉｖｏイメージングによるＤＥＣ２の分子機構の解明

DEC2の発現が消失している一部の口腔扁平上皮癌細胞株に、DNAメチル化阻害剤(5-アザ-2`-デオキシシチジン、以下5-Aza)やヒストン脱アセチル化阻害剤(trichostatin A、以下TSA)を処理することでDEC2発現が回復し、また、Human Methylation Bead Chipを用いてメチル化解析を行い、DEC2がエピジェネティックな制御を受ける遺伝子の候補となることが示唆された。さらに、口腔扁平上皮癌細胞株を移植したマウスに放射線照射し、低酸素領域および低酸素関連遺伝子の発現への放射線照射の影響を解析し、放射線照射によるDEC2の発現が増加することが示唆された。低酸素応答レポーター5HRE-Luciferaseを用いた低酸素細胞の光イメージングHIF-1活性化領域を可視化、定量化し経時的な変化を観察するHIF-1の結合領域であるHREを5つ繋いだプロモーターの下流に化学発光酵素ルシフェラーゼをコードしたレポータープラスミド(5HRE-Luciferase)を安定に保持する癌細胞株を構築した。癌細胞株にLuciferase発現ベクターを導入し、選択培地を用いて遺伝子導入株を選択した。単離した安定発現細胞株の低酸素応答を確認するため、低酸素および有酸素条件下培養後におけるルシフェラーゼ活性比を確認し、低酸素で数百倍の活性を有する株を選択した。選択したHRE-Lucを皮下移植し、腫瘍内の化学発光を、好感度CCDカメラを搭載した動物用光イメージング装置IVISspectrum (Caliper社)を用いて経時的に観察した。また、経時的な低酸素関連遺伝子(HIF-1、DEC)の発現を免疫組織学的に解析し、また組織よりRNAを抽出しリアルタイムPCR法より解析した。癌を皮下移植した後、低酸素領域をイメージングするため、融合タンパク質1 nmolをマウスに投与し、IVIS Lumina IIを用いて、経時的に蛍光イメージを観察した。また、経時的な低酸素関連遺伝子の発現を免疫組織学的に解析し、また組織よりRNAを抽出しリアルタイムPCR法より解析した。放射線照射による口腔扁平上皮癌の低酸素領域および低酸素関連遺伝子発現に及ぼす効果を、In vivo光イメージングより明らかにした。HIF-1活性化領域を可視化、定量化し経時的な変化を観察するHIF-1の結合領域であるHREを5つ繋いだプロモーターの下流に化学発光酵素ルシフェラーゼをコードしたレポータープラスミド(5HRE-Luciferase)を安定に保持する癌細胞株を構築した。レポータープラスミド(5HRE-Luciferase)を安定に保持する癌細胞株(HSC-2、HSC-3)を移植したマウスに放射線照射し、低酸素領域および低酸素関連遺伝子の発現への放射線照射の影響を解析した。低酸素領域の観察は、In vivo光イメージングにて観察し、融合タンパク質PTD-ODDを用いた分子イメージングプローブを用いた観察も行った。また、低酸素関連遺伝子(HIF-1、DEC)の発現を免疫組織学的および分子生物学的に解析した。1.癌細胞におけるDEC2のエピジェネティックな制御機構の解明DEC2の発現が消失している一部の口腔扁平上皮癌細胞株に、DNAメチル化阻害剤(5-アザ-2`-デオキシシチジン、以下5-Aza)やヒストン脱アセチル化阻害剤(trichostatin A、以下TSA)を処理することでDEC2発現が回復し、DEC2がエピジェネティックな制御を受ける遺伝子の候補となることが示唆された。具体的に、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株(Ca9-22)に、5-AzaやTSAを投与することによりDEC2の発現が回復することを見出した。DEC2の受けるエピジェネティックな制御を詳細に解析した。方法としては、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株(Ca9-22)からゲノムDNAを抽出し、バイサルファイトDNAに添加し、BSPプライマーを用いてシークエンシング方法でDEC2遺伝子のDNAメチル化を検討した。さらにマイクロダイジェクションを用いて患者の正常及び癌組織のパラフィン切片からDNAを抽出し、同様にDEC2のDNAメチル化を解析した。ヒト口腔扁平上皮癌細胞株(Ca9-22)における、DEC2を含む遺伝子の網羅的なメチル化解析を行うために、イルミナ社のHuman Methylation 27 Bead Chipを用いてメチル化解析を行った。CpGアイランドの位置や配列は、UCSC Genome Browserを利用して調べた。アジレント社のChip-on-chip (chromatin immunoprecipitation-on-chip)を用いて、マイクロアレイ手法による配置解析より、口腔扁平上皮癌におけるメチル化、ヒストン修飾、DNA複製/修飾/修飾の解析を行い、ChIP-on-chip研究により得られた新情報と、すでにある膨大な遺伝子発現データを組み合わせ中です。DEC2ノックアウトマウスの作成はうまくいったため、エピジェネティク解析により他の低酸素関連遺伝子についても解析可能であり、影響の強い遺伝子に着目できる。

DEC2のメチル化の影響が確認でき、Chip-on-chipにより他の低酸素関連遺伝子についても解析可能であり、影響の強い遺伝子に着目できる。平成24年度と同様な手法を用いて、レポータープラスミド(5HRE-Luciferase)を安定に保持する癌細胞株を移植したマウスに放射線照射し、低酸素領域および低酸素関連遺伝子の発現への放射線照射の影響を解析する。低酸素領域の観察は、In vivo光イメージングにて観察し、融合タンパク質PTD-ODDを用いた分子イメージングプローブを用いた観察も行う。また、低酸素関連遺伝子の発現を免疫組織学的および分子生物学的に解析する。2. In vivo光イメージングを用いた低酸素領域および低酸素関連遺伝子の解析(1)低酸素応答レポーター5HRE-Luciferaseを用いた低酸素細胞の光イメージングHIF-1活性化領域を可視化、定量化し経時的な変化を観察するHIF-1の結合領域であるHREを5つ繋いだプロモーターの下流に化学発光酵素ルシフェラーゼをコードしたレポータープラスミド(5HRE-Luciferase)を安定に保持する癌細胞株を構築する。口腔扁平上皮癌細胞株(HSC-3)にLuciferase発現ベクターを導入し、選択培地を用いて遺伝子導入株を選択する。単離した安定発現細胞株の低酸素応答を確認するため、低酸素および有酸素条件下培養後におけるルシフェラーゼ活性比を確認し、低酸素で数百倍の活性を有する株を選択する。選択したHSC-3/HRE-Lucを皮下移植し、腫瘍内の化学発光を、好感度CCDカメラを搭載した動物用光イメージング装置IVISspectrum (Caliper社)を用いて経時的に観察する。また、経時的な低酸素関連遺伝子(HIF-1、DEC)の発現を免疫組織学的に解析し、また組織よりRNAを抽出しリアルタイムPCR法より解析する。また、オリエンタル酵母工業株式会社から5HRE-NLS-ODD-ルシフェラーゼの遺伝子構築物を導入したODD-Tg Mouseを購入することができ、癌、虚血部位の化学発光を可視化することができ、経時的変化を容易に確認する。該当なし細胞培養関連試薬類・消耗品分子生物実験試薬類・消耗品・酵素類・抗体類RNA解析試薬類タンパク質解析試薬類実験動物類ヌードマウス
熱帯産マダラチョウ類の系統分類学的研究に基づく多様性と温暖化による分布拡大の解明

コモンマダラ属Tirumalaは種間差が微妙で種の同定が困難なグループといわれている。本研究ではTirumalaの種の明砲な形態的特徴と種間の系統関係を解明するために、配偶行動に不可欠の雄性器官であるヘヤーペンシルhairpencilsやフェロモン運搬粒子pheromone-transfer-particles(PTPs)の微細構造を含む形態情報、および分子情報に基づき比較検討を行った。雄交尾器をはじめ雄性器官の微細構造において新たな形態情報を見いだすとともに、雄性器官の形態進化や属内の系統関係を明らかにした。本年度は、雄性器官の形態形質を分類形質として新たに用い、コモンマダラ属内の亜種、および本属以外のマダラチョウ類各種の比較形態学的研究を行った。まず本属の亜種については、分類学的位置がはっきりしていない亜種tumananaについて調査した。S.Mindanao沖Sarangani島より知られる本亜種は独立種として記載され、その後T.choaspesの亜種あるいはT.limniaceの亜種として研究者により異なる扱いがなされていた。そこで今回新たに雄交尾器やPTPs、hairpencilsの形態を詳細に検討し、雄交尾器形態およびPTPs、hairpencilsの微細構造のすべての形態形質から明らかにT.choaspesの亜種ではないことを認めた。また本属以外のマダラチョウ類については、マダラチョウ亜科全12属のうち9属を検討し、とくにルリマダラEuploeaに注目した。Euploeaは擬態の影響で種間の外観が酷似するため隠蔽種が含まれている可能性が高いといわれており、主に性標と斑紋を基礎としたこれまでの分類を見直す必要があるグループである。EuploeaはTirumalaのようにPTPsを利用しないため、hairpencilsの形態はPTPsを利用しない他属と同様比較的単純で属内の形態差はないと考えられたが、検討した結果hairpencilsの毛の一本一本に多数の孔があり、他属とは全く異なる微細構造をしていた。これは、hairpencilsを拡張させながら巡回するというEuploea特有の求愛行動からも示唆されるように、揮発性物質(性フェロモンなど)を放散するのに適した構造であると考えられる。さらにその表面構造によりEuploeaを少なくとも2群に分けることができた。マダラチョウ亜科のなかでもとくにコモンマダラ属Tirumalaは外観だけでなく雌雄交尾器形態が酷似するため種の識別が困難であり、これまで本属全種にわたる包括的な分類学的研究はほとんどなされていない。そのうえ、本来熱帯性である本属のうち4種が、近年国内でも『迷蝶』として多数報告されるようになってきている。しかし、本属は雌雄交尾器に基づく詳細な記載がなく、酷似種の同定が困難であるが故に、これまでの迷蝶記録も再検討する必要があると考えられる。そこで本研究では、本属の種の明確な形態的特徴や種間の系統関係、雄性器官の形態進化を解明するために、配偶行動に不可欠の雄性器官であるhairpencils、pheromone-transfer-particles(PTPs)の微細構造を含む形態情報、および分子情報に基づき比較検討を行った。hairpencilsは雄腹部末端にあり、PTPsを雌の前で散布する機能があり、PIPsは性標内で生成される雄のフェロモンを雌の触角に付着させて匂いの情報を伝達しやすくする粒子である。比較の結果、主に雄交尾器、hairpencils、PTPsの形態において形質状態の差異を見出した。そしてPTPsの形状は限られた空間(性標内)でより多くのPTPsを生産するため、大型で球状のものから小型で最も節約的な形に変化し、その町PTPsの形状に伴い適応的にhairpencilsの表面構造が変化したという可能性を示唆した。本属内の種間あるいは外群との間に見られるミュラー型擬態による生存戦略は適応的と考えられるが、一方で同種内の異性間認識を困難にし、誤認によるPTPs損失のリスクも生じていると考えられる。本属はこのリスクを減らすために、PTPsを節約的に長期間にわたって利用できるように雄性器官を進化させた一群と推論した。また今回得られた結果は、これまで困難だった酷似種の同定や形質評価をより確実にするだけでなく、日本における本属の迷蝶4種の同定を容易にし、それらが由来した産地を含むより正確なデータを得ることができるため、近年のチョウ類の北進現象の実態解明にも貢献できると考えられた。S.Mindanao沖Sarangani

島より知られる本亜種は独立種として記載され、その後T.choaspesの亜種あるいはT.limniaceの亜種として研究者により異なる扱いがなされていた。そこで今回新たに雄交尾器やPTPs、hairpencilsの形態を詳細に検討し、雄交尾器形態およびPTPs、hairpencilsの微細構造のすべての形態形質から明らかにT.choaspesの亜種ではないことを認めた。また本属以外のマダラチョウ類については、マダラチョウ亜科全12属のうち9属を検討し、とくにルリマダラEuploeaに注目した。Euploeaは擬態の影響で種間の外観が酷似するため隠蔽種が含まれている可能性が高いといわれており、主に性標と斑紋を基礎としたこれまでの分類を見直す必要があるグループである。EuploeaはTirumalaのようにPTPsを利用しないため、hairpencilsの形態はPTPsを利用しない他属と同様比較的単純で属内の形態差はないと考えられたが、検討した結果hairpencilsの毛の一本一本に多数の孔があり、他属とは全く異なる微細構造をしていた。これは、hairpencilsを拡張させながら巡回するというEuploea特有の求愛行動からも示唆されるように、揮発性物質(性フェロモンなど)を放散するのに適した構造であると考えられる。さらにその表面構造によりEuploeaを少なくとも2群に分けることができた。