hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザーラマン・エリプソメトリー結合装置による表面層・表面反応の研究

[1.装置の自動化、システム化]我々は高音・常高圧ガス下の速い表面反応を追跡する為に偏光解析器,ラマン分光器,質量分析器,UHV装置、高圧分光装置等を組み合わせ、装置のシステム化を行った。更に、計算機による自動計測,迅速測定,データ処理により、システムの高度化を計った。このシステムにより、反応条件下の触媒表面の光学解析が可能となった。表面反応の迅速時間経過測定,反応下の表面層構造解析により従来得られなかった情報が得られた。[2.Fe,Co触媒上のCO,【H_2】ガスの反応]COガスから炭化水素を生成する反応中に触媒表面へ幾つかの炭素種が蓄積し、それらは生成物の量と種類に強く影響する。我々はラマン分光,偏光解析分光により表面カーバイド,グラファイト層の生成過程とその性質を調べた。反応下の表面炭素はアモルファス炭素,グラシー炭素及びカーバイドで、カーバイド中のC原子の状態は【Fe^(-C-)】【Fe^(-Fe)】(Feカーバイド)、【CO^(-C-)】CO(COカーバイド)であることを結論した。このC原子種は水素化反応に活性で、一方アモルファス炭素は全く水素化に寄与しない。表面炭素種の水素化過程の研究には、表面水素の状態の規定が重要である。表面水素は電子分光法では見えない場合が多く、特に反応化の水素の状態はほとんど分らない。強張すべき結果は高温常圧下の表面水素は常温低圧下のそれとは非常に異なることである。表面水素はまず、金属内部へ吸収され、ついで表面水素化物層を形成する。従って表面炭素の水素化過程は金属(触媒)内の溶けたプロトニック水素が金属側から炭素をアタックする機構が重要である。[3.偏光解析データの解析法]今日まで吸着分子、1.2原子表面層による偏光解析応答の実験結果は古典的平行層のモデルで解析してきたが、その結果は定量的にはまちがいである。我々は非古典的解析の方法について検討し、解析法の道筋を示した。
電子回路解析法に基づくニューラルネットの基礎研究

ホップフィールドネットについてこれまでに指摘されている問題点:大規模化とともに計算時間が長大化すること、非許容解も出力するのでリアルタイム処理に使えないこと、解の精度が保証されてないこと、等について以下のような解決策を考案した。1.ニューラルネットの数値シミュレーションアルゴリズムの計算時間が大規模化につれて急速に長くなるのはスティフ性が系の大きさとともに増大するからであることを明かにし、スティフ安定なシミュレーションアルゴリズムを提案してその収束性を理論的に解析した。2.非許容解を出力するのはペナルティ法を用いているからであることを明かにし、ラグランジュ関数の鞍点を直接求める新しいアルゴリズムを提案し、この方法を実行するコンパクトなアナログ電子回路を構成した。具体的には、最短経路問題に対し、Bellmanの式を直接解くアナログ解法、線形計画問題に対し、双対定理に基づく解法、組合せ最適化問題についてWTA(Winner-Take-All)に基づくアルゴリズムを提案した。3.本研究で開発した新しい組合せ最適化のアルゴリズムについて、NP困難な問題である最大カット問題に対する解の最悪誤差を理論的に評価した。その結果、本解法は従来の近似解法と性能が同等以上であることが保証された。4.ホップフィールドネットの性能を上げる一手法であるアニーリング法について、電子回路で実行しやすい新しい方法を提案し、いくつかのNP困難な問題について実際に性能が上がることを確認した。最適化問題を解くホップフィ-ルドニュ-ラルネットワ-クについて以下のような研究成果を得た。1.数値解の収束性超並列計算のシミュレ-ションアルゴリズムとして有望な非同期反復法について、同期反復法よりもステップ幅を小さくとらなければならないことを示し、同木反復法よりも計算時間が短くてすむと予想されることを示した。また大規模になるにつれて系のステップ性が強まることを明らかにし、現在使われている前進オイラ-法に代わる数値計算法として後退オイラ-法に基づく方法を提案してその収束性を示した。2.ニュ-ラル解法の精度組合せ最適化問題をホップフィ-ルドネットで解いたときの最悪誤差を、グラフ問題を例にとって調べて、NP困難な問題の一つであるk分割最大カット問題に対するニュ-ラル解法は1/k近似算法であることを理論的に保証した。3.最適化問題のアナログ解法最適化問題の従来のディジタル解法に代わる方法として微分方程式に基づくアナログ解法を提案し、それを実行するアナログ電子回路を構成した。最適化問題としては、動的計画法、線形計画法、組合せ最適化問題を考えた。本方法は大域収束性、制約条件満足性等で従来の方法よりも優れている。また電子回路についても従来の回路よりも確段に消費電力が少ない電流モ-ドのサブスレッショルドMOS回路を提案した。1.ニューラルネットの数値シミュレーションアリゴリズムの計算時間が大規模化につれて急速に長くなるのはスティフ性が系の大きさとともに増大するからであることを明かにし、スティフ安定なシミュレーションアルゴリズムを提案してその収束性を理論的に解析した。
変位電流法による機能性有機2分子接合膜の分極・電子移動およびその緩和機構

本研究は、自発分極を持つ分子のへテロ2分子膜及び、電子供与・授与性基を持つ分子の積層2分子膜の熱刺激変位電流スペクトルの測定により、極性2分子膜の分極現象及びその熱緩和過程の研究を行った。また界面分極現象の最小単位である積層2分子膜間の電子移動現象を、光刺激により電極に誘導される変位電流の測定により、2分子層間の電子移動・緩和過程を研究した。1.自発分極を有する分子のへテロ2分子膜の作製およびその熱刺激変位電流測定自発分極を持つ分子には、基本的な構造を持つ直鎖系の分子であるアラキン酸(C20)とオクタデシルアミン(ODA)用い、各単分子膜の熱刺激変位電流の測定を行った。この測定により、C20とODA単分子膜では分極方向が反対であること、その熱緩和の状態が異なることなどの、単分子膜の分極現象を明かとした。さらに、これら2分子のへテロ2分子膜を作製し、その熱刺激変位電流の測定を行なった結果、積層構造の違いによる結果が見られ、分子膜間でのプロトン移動が示唆された。2.電子供与・授与性2分子積層膜の作製およぴIETS測定による分子接合形成の確認電子供与・授与性2分子積層膜電子素子として、ポルフィリン環を導入したポリイミド(PORPI)を絶縁体である(PI)で挟んだ素子を用いた。そして外界からの刺激の導入として光照射を行ない、液体へリウム温度での素子の微分抵抗を測定した。しかし、光照射による電荷移動、量子準位などの変化を観測するには至らなかった。また、作製した機能性分子膜の2層積層膜の分子膜間の電子移動検出を、光刺激変位電流測定により行なった。その結果、2分子間の電子移動は確認されたが、その詳細な検討(移動速度,反応過程)には至らなかった。今後は、2層積層LB膜の電子移動現象を中心に分子膜接合に関する基礎を固め、分子素子応用への知見を得ていきたい。
STAT4による typeⅠIFN シグナル制御機構の解析-SLEの病態解明へ-

本研究は、STAT4の一塩基多型(SNP)が全身性エリテマトーデス(SLE)の疾患感受性遺伝子として広く認識されているにも関わらず、その病態形成への関与の詳細が不明であるという事実に臨床的・研究的疑問の端を発した。申請者らはSLEおよび健常人の各リンパ球サブセットにおけるリン酸化STATの細胞内染色の検討から、SLE患者B細胞においてSTAT1のリン酸化亢進と相対的なSTAT4のリン酸化減弱傾向を確認し、この機構の解明がSLE患者におけるB細胞の病態解明に繋がると予想した。STAT4欠損マウスを用い、TLR7 agonistであるimiquimod誘導ループスモデルマウス系および、B細胞の抗体産生細胞分化系として知られるTLR9とtype I IFNの共刺激を用いた実験系によりSTAT4がSLEの病態形成において抑制性に働いていると考えられた。STAT1,4が関与する経路としては、第一にtype I interferon (IFN)であることが想定され、まずはヒトでの検証が今後の病態解明のために重要と考えたことから、健常人由来のB細胞を分取し、IFN-alphaにて刺激を行ったところ、既知のSTAT1のリン酸化(pSTAT1)は明瞭に認めるものの、STAT4のリン酸化(pSTAT4)については僅かな亢進に留まり、IFN-alpha刺激下におけるpSTAT4の変動に関し一貫した傾向を実験的に得ることが困難であった。このことから、SLEの疾患感受性遺伝子多型が意味することの解明という原点に立ち返り、当研究室における竹島および申請者らのSLEおよび健常人由来の各末梢血免疫担当サブセットのトランスクリプトーム解析結果を用い、B細胞におけるtype I IFN signal制御を介してSLEの病態形成に働く可能性のある分子の同定という切り口に研究を展開する方針とした。平成30年度前半において、STAT4欠損マウスおよび野生型マウス由来のB細胞を用い、type I IFNとTLR9のコンビネーションによる抗体産生細胞(plasmablast/plasma cell)分化の実験系で、STAT4欠損によりこれらの細胞分化が亢進するという裏付けはとれたものの、type I IFNであるIFN-alphaにてヒトB細胞を刺激する実験では、pSTAT1の亢進は既報通りに認めるものの、pSTAT4の動きについては一貫した傾向を得るのが難しいと判断した。このため、竹島および申請者らが解析を継続しているSLEおよび健常人由来の各末梢血免疫担当サブセットからのRNAシークエンス結果から、発現変動遺伝子やネットワーク解析の手法によりSLEの病態形成に重要なサブセットとパスウェイないし分子の選別を試みた。選別における着眼点としては、同解析からSLEの病態形成においてB細胞サブセットの重要性が予測されたことから、本課題の当初のプロジェクトにおいてもB細胞が重要と想定していたことを考慮し、B細胞においてSLEと健常人の間で発現変動があり、かつSLEのGWAS(genome-wide association study)のSNPにおける連鎖不均衡領域にある遺伝子の中からgene Xを有望な候補として考えた。Gene Xのよく知られた役割は抗酸化作用であり、ミトコンドリアから産生される活性酸素の制御などを介してB細胞の抗体産生細胞への分化に関与していることを仮説とした(Nat Commun 2015;6:6750)。現在までにGene Xのノックアウトマウスを作成し、ループスモデルにおいて、疾患が増悪する方向に働く可能性があることを捉えつつある。当初の研究目的から具体的な分子は変更となったものの、SLEの病態解明に繋がる研究として一定の進捗を得ていると考えられる。Gene Xのノックアウトマウスがimiquimod誘導性ループスモデルの系で病勢増悪傾向を示すことの分子細胞学的機構の解明を行うことで、SLEの病態形成における分子学的基盤の理解を深めることを新たな課題とする。具体的には、Gene XがB細胞においてSLEと健常人の発現変動遺伝子として検出されていることに加え、本研究課題当初より、type I IFNの下流での作用が病態における重要な意味をもっていると想定されるリン酸化STAT1とSATAT4のバランスが、B細胞において特徴的に認めたことを鑑み、まずはGene X欠損が抗体産生細胞分化にどのような影響をもたらすのか、という観点から課題に取り組む方針である。加えて、当該マウスにおける二次リンパ組織である脾臓を構成するリンパ球サブセットの分画を網羅的に検討し、B細胞以外に、影響を受けているサブセットがないかを検証する。興味深いサブセットが同定されれば、その細胞における機能解析を、SLEの病態における意義という観点に基づき適切な免疫学的実験系を構築し、検討を行う予定である。本研究は、STAT4の一塩基多型がSLEの疾患感受性遺伝子として広く報告されているにも関わらず、病態形成における関与の詳細が不明であることに研究的疑問の端を発している。既に申請者らは全身性エリテマトーデス(以下SLE)患者および健常人の各リンパ球サブセットにおける各種signal transducers and activators of transcription (STAT)のリン酸化状態(pSTATs)を細胞内染色法にて比較検討することにより、B細胞におけるSTAT1のリン酸化亢進と、相対的なSTAT4のリン酸化減弱傾向を認め、STAT4がSTAT1を介するシグナルを抑制することでSLEの病態形成に関与している可能性があることを突き止めていた。pSTAT3およびpSTAT5についても同様の検討を行ったが、SLEと健常人において有意な差を認めなかった。pSTAT4とpSTAT1の蛍光色素染色強度の数値を用いて、Random Forestによる機械学習を行うことにより、B細胞におけるpSTAT4/pSTAT1比がSLEと健常人の弁別に重要であることも示唆された。In vivoにおけるSTAT

4欠損によるSLE病態形成への影響を検証するため、Toll like receptor (TLR) 7 agonistであるimiquimodをマウスの耳に塗布することで誘導されるループスモデルマウスを用い、実験を行った。血清中のdsDNA抗体価がSTAT4欠損マウスで上昇傾向にあることが判明し、STAT4がSLEの病態形成において抑制性に働くことをサポートする結果と考えられた。またSTAT4欠損マウスにおいてimiquimod塗布後8週後の脾臓においてGerminal centerB cellの存在比率の上昇も認めている。平成29年度は、当初得られていたSLE患者におけるB細胞におけるSTAT1のリン酸化亢進とSTAT4のリン酸化抑制傾向を、人数を増やして検証した。また、imiquimod塗布によるマウスループスモデルマウスを用いて、STAT4が生体内でもSLE病態形成において抑制的に働く可能性を示唆するデータを得た。SLEの病態において、STAT1,4が関与する経路としては、第一にtype I interferon (IFN)であることが想定されることから、ヒト(健常人)由来のB細胞を分取し、IFN-alphaにて刺激を行ったところ、既知のSTAT1のリン酸化以外に僅かながらSTAT4のリン酸化が生じることが明らかとなり、STAT4がtype I IFNシグナルを調整している可能性が考えられた。ヒトB細胞株RajiおよびRamosを使用し、詳細な細胞内シグナル伝達分子の作用機序の検証を試みたが、これらの細胞株ではIFN-alphaによるSTAT4のリン酸化亢進を認めず、原因としては腫瘍細胞株のため既にこれらのシグナル伝達分子のある程度の亢進が認められてしまっていると考えられた。B細胞が抗体産生細胞に分化する刺激として、type I IFNとTLR7 or 9の刺激のコンビネーションが知られていることから、野生型マウスおよびSTAT4欠損マウス由来のB細胞を用いて、これらの刺激によるSTAT1のリン酸化を検証したところ、STAT4欠損ではIFN+TLR刺激12時間時点で、STAT1のリン酸化亢進を認めた。現時点で初年度の目標は達成しており、計画は概ね順調に進展していると考えている。本研究は、STAT4の一塩基多型(SNP)が全身性エリテマトーデス(SLE)の疾患感受性遺伝子として広く認識されているにも関わらず、その病態形成への関与の詳細が不明であるという事実に臨床的・研究的疑問の端を発した。申請者らはSLEおよび健常人の各リンパ球サブセットにおけるリン酸化STATの細胞内染色の検討から、SLE患者B細胞においてSTAT1のリン酸化亢進と相対的なSTAT4のリン酸化減弱傾向を確認し、この機構の解明がSLE患者におけるB細胞の病態解明に繋がると予想した。
市場経済化と中国都市部の公共空間-公共財管理権限の帰属をめぐる政治過程

本研究プロジェクトでは、中国都市部の公共空間の特徴を明らかにするべく、居住区のガバナンス(政府、不動産管理会社、社区居民委員会、業主委員会、住民、党支部等の協働関係)に生じている変化について、文献研究、聞き取り調査、アンケート調査を行った。その結果、都市部居住区の公共空間のあり方をめぐり、政策レベル・学識者レベル・住民レベルの間、居住区のタイプ(旧単位住宅か商品住宅か)の間に認識の分断があることが明らかとなった。本研究課題に関する平成22年度の研究実績は以下のとおりである。第一に、居住区の公共財・準公共財の管理および住民自治に関する幅広い先行研究を整理し、中国都市部のケースを分析する際の視角、論点を抽出した。特に、1980年代以降のリベラル・コミュニタリアン論争、社会的「つながり」、「公共性」、「市民社会」、「住民自治」など本プロジェクトのキー概念に関する議論の体系化を試みた。第二に、本プロジェクトが対象とする中国の都市に関し、住民自治、住民の政治参加という観点から研究を行っている研究者(ex:雷〓(北京市社会科学院)、朱安新(南京大学社会学院))との交流や意見交換を通じ、中国の現状把握に努めた。雷を中心とするチームが北京市の居住区を対象に行った実証研究(23小区の606名の住民に対するアンケート調査を含む)からは、住民の権利意識、政治参加意識について多くの示唆が得られた。また朱が楊州にて行った各種居住区(旧市街、元単位住宅、商品住宅)の住民への意識調査の方法は、本プロジェクトにおいて平成23年度に実施予定のアンケート調査の設計にとっても大いに参考となるものであった。第三に、平成23年度に実施予定のアンケート調査について、質問票の作成にとりくんだ。その際、居住区を場とするいかなる管理業務や住民サービスに関し、諸アクター(区/県政府・街道弁事虚、社区居民委員会、業主委員会/住宅所有権者、不動産管理会社、党組織、非政府組織/住民ボランティア)のかかわりの理想と現実を問うかが、重要なポイントとなる。現段階では、居住区内の公園や集会所の管理、共用部分の清掃、騒音・ペットの散歩などマナー向上、住民の交流促進イベントの企画などを盛り込む予定である。また、対象とする居住区をニュータウンの商品住宅に限定するのか、それとも旧市街や元単位住宅についても調査するのかを検討中である。本研究課題に関する平成23年度の研究実績は以下のとおりである。第一に、本研究の分析視角を精緻化すべく、居住区の公共財・準公共財の管理およびガバナンスに関する思想体系の潮流について知識を深めた。特に、コミュニタリアニズムの思潮について、原典および専門書を収集し、その多様な主張と論点の把握に努めた。第二に、中国都市部居住区の公共財・準公共財の管理および住民自治に関する政策・実態に関し、内外の先行研究および中国で発行された新聞・雑誌等の文献記事を収集し、整理を行った。第三に、万鵬飛・北京大学政府管理学院副教授の協力を得て、平成24年2月に、北京市朝陽区の高家園社区および東大橋社区にて、前年度より準備を進めていた住民に対するアンケート調査を実施した(サンプル数:各社区108サンプル、計216サンプル)。本調査の調査票を確定する段階においては、訪中し(平成23年11,月)、万副教授のほか、高丙中・北京大学政府管理学院教授、雷〓・北京社会利学院研究員等にご助言をいただいた。その結果、社区居民委員会および業主委員会との関係(日常的な関係の近接性・活動への参加程度、社区居民委員会選挙/業主委員会選挙への姿勢、社区居民委員会/業主委員会に対する評価など)、社区党組織との関係、社区内の各アクターの相互関係についての認識、社区内の各公共事務についての分業体制についての認識(現状および理想)等について詳細な調査を実施することができた。本研究課題に関する平成24年度の研究実績は以下のとおりである。第一に、本研究の分析視角のさらなる精緻化を図るべく、ひき続き都市社会および居住区の公共財・準公共財の管理およびガバナンスに関する思想体系の潮流について知識を深めるとともに、本研究のキーワードである「市民社会」について、同概念が中国の地域研究の中でどのように扱われてきたかを、中華民国期の政治社会を対象とした文献も含め整理した。第二に、中国都市部居住区の公共財・準公共財の管理および住民自治の過去・現在について幅広く文献調査を行った。特に今年度は、下記アンケート調査のデータを分析するに不可欠な「単位」社会の遺産について理解を深めるべく、建国初期の都市政策にまでさかのぼって、文献を読み進めた。第三に、平成23年度に万鵬飛・北京大学政府管理学院副教授の協力を得て実施した、北京市朝陽区の高家園社区および東大橋社区の住民に対するアンケート調査(サンプル数:各社区108サンプル、計216サンプル)について、得られたデータの整理・入力作業を行い、コード・ブックを作成した。同データの初歩的分析からは、かつての「単位」

住宅においては、(1)党支部・社区居民委員会の指導の下で業主委員会(住宅所有権者委員会)が設置されるも、それは必ずしも住民から認知されず形骸化している、(2)社区居民委員会が依然として絶大なる信頼を得ている、(3)住宅小区内の人間関係はかなり希薄化しつつある、等の傾向が明らかとなった。これらの結果は、以前北京市のニュータウン(「商品」住宅)にて実施した住民調査の結果とは大きくかけ離れており、住宅の性質/世代によって、住民がコミュニティのガバナンスに求めるものに著しい差異があることが改めて確認された。研究視角の精緻化については、多くの文献を整理したが、依然として体系化には至っていない。中国の居住区のガバナンスについては、既に分析に十分な資料を収集している。居住区のガバナンスに対する住民意識調査については、多少調査対象社区の変更はあったものの、平成23年度内に実現できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、平成23年度に実施した住民意識調査のデータを早急にデータ・ベース化し、分析を進めることが重要である。また、調査対象社区の一部について、「商品住宅」社区から、かつての「単位住宅」(現在は「商品化」されている)に変更を余儀なくされたため、分析にあたっては、「単位」社会からの歴史的変化をも視野に入れる必要がでてきた。
地球環境保全への企業会計評価システムの適用

この研究では、基本的立場として、企業が地球環境保全に対する活動を行なうにあたって、製品の製造・販売活動を通じて消費者の支持を得られなければ、永続的な活動になり得ないとの考えを持ってスタートしている。つまり、企業利益と地球環境保全とのトレードオフ関係を企業に対する消費者の支持というキーワードで解決しようとした。そのために、この研究の基礎として、まず消費者が企業の地球環境保全活動についての関心度ならびに企業に対する評価を地球環境保全活動を通じて行ない得るかどうかを調査によって確認した。さらに、直接的に企業の地球環境保全活動を評価するための研究として、上場企業約1500社を対象とした各企業の地球環境保全に対する様々な活動をアンケート調査によって把握した。さらに、この調査結果を基に、企業の環境保全活動レベルのランキングモデルを作成した。最終的には総合評価システムを構築したが、その過程においては各行動内容ごとのランキングも作成している。この調査研究を踏まえ、企業の地球環境保全への取り組みと利益確保との調和を図る企業モデルを作成し、会計的にも地球環境保全活動の結果を示すことのできるモデルを作成した。このモデルは消費者の環境保全を考慮した商品選択の構造と、企業の地球環境保全に関わる技術レベルを盛り込んでおり、このモデルによって消費者に支持される地球環境保全を維持しながら企業利益の最大化を目指すことが可能であるという結果を示すことができた。本研究は、地球環境保全のために企業が主体的に行動することができるための意思決定モデルの構築を目的としている。地球環境保全については、一般に国家ないし自治体レベルでの行動を対象とする考え方が多いが、この研究ではこれとは立場を異にしている。すなわち、本研究では企業の行動原理である利潤追及と地球環境保全との方向性を一致させるための新たな考え方をまず提案した。これは企業が環境に対して配慮した商品が消費者に受け入れられることにより、企業自身のシェアも利潤も確保できるという考え方を基本としている。これは、従来のいわゆる環境ビジネスが特殊な領域に偏っていたものに対して、一般的な商品、業種にまで拡大したより広範に地球環境問題ををカバーできる考え方である。この考え方が実際に成り立ちうるかの前提として消費者の行動および意識の問題がある。そこで、本研究では消費者が企業の環境を考慮した商品の提供に対してどのような行動や意識を有しているかの調査研究を行った。これは400名の男女に対してアンケート票を留め置きで回収する方法で行った。その結果、消費者のカテゴリーによる差異はあるものの、他商品よりも環境を保全できるものに対して、消費への効用を実感していることが明らかとなり、環境保全が商品機能の一部を構成していることが示された。この結果に基づいて、消費者行動モデルを今回の成果の一部として構築している。昨年度においては、企業の地球環境保全の関する評価を行なうための基礎として、主に消費者を対象とした調査をベースに企業行動を模写するモデルを作成した。今年度はこれを発展させ、まず上場企業約1500社を対象とした各企業の地球環境保全に対する様々な活動をアンケート調査によって把握した。その結果、特に製造業と非製造業との間の取り組み姿勢、活動実績の差異の存在、また環境保全活動のための経営方針、組織、日常的業務活動、非日常的業務活動、ボランティア、環境ビジネスといった行動内容ごとにその取り組み状況について、大きな違いがあることも確認できた。ランキングの結果としては、製造業、最終消費財関連企業が高い位置を占める傾向が見られ、企業の地球環境保全活動が、地球環境に対する企業行動の直接的影響の大きさ、ならびに企業と消費者との距離に関係して取り組まれていることが明らかとなった。この調査研究を踏まえ、企業の地球環境保全への取り組みと利益確保との調和を図る企業モデルを作成した。このモデルは消費者の環境保全を考慮した商品選択の構造と、企業の地球環境保全に関わる技術レベルを盛り込んでおり、このモデルによって消費者に支持される地球環境保全を維持しながら企業の最大化を目指すことが可能であるという結果を示すことができた。
慢性ストレスによる下行性疼痛調節系の機能変化

慢性ストレスは疼痛を増強する作用があると考えられている。これまで、寒冷環境、拘束ストレス、強制水泳などに繰り返し暴露することにより、動物に痛覚過敏(疼痛反応の増強)が生じることが報告されてきた。しかし、慢性ストレスが痛覚過敏を起こすメカニズムは現在まで明らかにされていない。人や動物の脳には、痛みをコントロールする下行性疼痛調節系が存在している。本研究において、下行性疼痛調節系の一部を破壊した動物では、慢性ストレスによる痛覚過敏が認められなかった。これら実験結果より、慢性ストレスによる痛覚過敏に下行性疼痛調節系からの入力が関与することが明らかとなった。急性ストレスは鎮痛作用を引き起こすが、慢性ストレスは疼痛を増強する作用があると考えられている。これまで、寒冷環境、拘束ストレス、強制水泳などに繰り返し暴露することにより、動物に痛覚過敏が生じることが報告されてきた。今回の研究により、慢性ストレス後、セロトニン神経系を含む下行性疼痛調節系にどのような変化が生じ疼痛反応に影響を与えるのか、そのメカニズムを明らかにしたい。(1)慢性ストレス後の痛覚過敏における下行性疼痛調節系からの入力の影響(2)慢性ストレス後の下行性疼痛調節系における組織構築の変化(3)慢性ストレス後の下行性疼痛調節系を構成する神経細胞の電気生理学的特性と形態の変化慢性ストレスは疼痛を増強する作用があると考えられている。1.慢性ストレス後の痛覚過敏における下行性疼痛調節系からの入力の影響ラットに強制水泳ストレスを繰り返し負荷することにより、ホルマリン注射後の疼痛反応が増強することを確認した。一方、von Frey、plantar testでは、ストレス負荷前とストレス負荷後の測定値の間に有意差は認められなかった。次いで、イボテン酸を吻側延髄腹内側部(RVM)に脳内微量投与し、RVMの神経細胞を破壊した。これらイボテン酸投与群では、強制水泳ストレス負荷によるホルマリン注射後の疼痛反応の増強は認められなかった。これらデータは、慢性ストレス後の痛覚過敏に下行性疼痛調節系からの入力が関与していることを示唆するものであり、平成21年7月の第36回国際生理学会で発表予定である。2.慢性ストレス後の下行性疼痛調節系における組織構築の変化3,ストレス負荷後の青斑核(LC)におけるリン酸化ERKの発現1.慢性ストレス後の痛覚過敏における下行性疼痛調節系からの入力の影響ラットにsham水泳ストレス、強制水泳ストレスを繰り返し負荷することにより、ホルマリン注射後の疼痛反応が増強することを確認した。次いで、イボテン酸を吻側延髄腹内側部(RW)に脳内微量投与し、RVMの神経細胞を破壊した。一方、RVMの破壊はshamストレス負荷によるホルマリン注射後の疼痛反応の増強に影響を及ぼさなかった。これらデータは、慢性ストレス後の痛覚過敏に下行性疼痛調節系からの入力が関与していることを示唆するものである。第31回日本疼痛学会、第36回国際生理学会で発表し、論文としてまとめ投稿した。近く論文掲載予定である。2. Rat Tph2遺伝子断片を含むshRNAプラスミドをエレクトロポレーション法を用いてラットの吻側延髄腹内側部(RVM)の神経細胞に遺伝子導入を試みた。現在、電気刺激強度など条件を検討中である。3.慢性ストレス後の下行性疼痛調節系における組織構築の変化慢性拘束ストレス負荷後、吻側延髄腹内側部(RVM)を摘出しWestern blotを行った。慢性拘束ストレス群では吻側延髄腹内側部においてGAP43蛋白質分解フラグメントが増加する。という結果が得られた。細胞骨格タンパク質(neurofilaments[NFL,NFM,NFH])のデータを含めて、学会発表予定である。4.コントロール、慢性ストレス負荷ラットに痺痛刺激を加え、高位中枢でのp-ERK、c-fosの発現を免疫組織学的に調査中である。1.ラットにsham水泳ストレス、強制水泳ストレスを繰り返し負荷することにより、ホルマリン注射後の疼痛反応が増強することを確認した。

Neuro 2010(第33回日本神経科学大会)で発表し、論文としてまとめ、Brain Res. 1329(2010)103-112に掲載された。2. Rat Tph2遺伝子断片を含むshRNAプラスミドをエレクトロポレーション法を用いてラットのRVM神経細胞に遺伝子導入を試みた。現在、電気刺激電極を改良し、刺激強度など条件を検討中である。3.慢性拘束ストレス負荷後、RVMを摘出しWestern blotを行った。慢性拘束ストレス群ではRVMにおいてGAP43蛋白質分解フラグメントが増加する。という結果が得られ、第87回日本生理学大会において発表した。さらに、中脳中心灰白質において、慢性拘束ストレス負荷後、アストロサイトのマーカーであるGFAPが減少するというデータを得て、現在、検討中である。4.コントロール、強制水泳ストレス負荷ラットの足底にCFAを注射し慢性炎症を惹起した。強制水泳ストレス負荷ラットではコントロールに比し、炎症性疼痛が増強するというデータが得られた。脊髄、RVM、さらに、大脳皮質などの高位中枢でのp-CREB、p-ERK、c-fosの発現を免疫組織学的に調査した。強制水泳ストレス負荷ラットの脊髄ではp-CREBが増加するというデータを得て、現在、検討を加えている。1、コントロール、強制水泳ストレス負荷ラットの足底にCFAを注射し慢性炎症を惹起した。強制水泳ストレス負荷ラットではコントロールに比し、CFA注射1日後、熱刺激に対する痛覚過敏が増強し、CFA注射3時間後および7日後、機械刺激に対する感受性が増強するというデータが得られた。脊髄、吻側延髄腹内側部、さらに、大脳皮質などの高位中枢でのp-CREB、p-ERK、c-fosの発現を免疫組織化学的に調査した。強制水泳ストレス負荷ラットの脊髄ではp-CREB発現の増加が認められたが、一方、c-fos発現は減少していた。そして、強制水泳ストレス負荷ラットの大脳皮質でp-CREB発現が増加する傾向が認められたため、現在、さらに症例を増やし、島皮質や前帯状回などにフォーカスを当て検討を加えている。2.慢性拘束ストレス負荷後、吻側延髄腹内側部および中脳中心灰白質を摘出しWestern blotを行った。ラットに3週間拘束ストレスを負荷すると中脳中心灰白質において著明なGFAPの減少が観察された。一方、吻側延髄腹内側部では3日間の拘束ストレス負荷でGFAPの減少が有意であった。免疫組織化学的にその中のどの領域で変化が著明であるのか、さらに検討を加えた。その結果中脳中心灰白質においては腹外側部で著明なGFAPの減少が認められ、吻側延髄腹内側部では、領域間に差はなく全体的にGFAPが減少していた。3.Rat Tph2遺伝子断片を含むshRNAプラスミドをエレクトロポレーション法を用いてラットの吻側延髄腹内側部神経細胞に遺伝子導入を試みた。
1光子検出の感度および線形・高飽和性能を有するＣＭＯＳ撮像素子の創出

1光子検出の感度と高飽和性能を有し、極低照度環境から明暗差が5ケタ以上の被写体を、1回の露光で線形応答により明瞭に撮像できるCMOS撮像素子技術の創出を目指し、過去に築いた横型オーバーフロー蓄積容量を有する広ダイナミックレンジCMOS撮像素子技術を発展させた超高感度信号読出し技術の研究に取り組んだ。光電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン容量の極小化と複数のゲインを有する列並列増幅器の導入により入力換算0.47電子の低ノイズ性能を得た。画素出力のマルチサンプリング、熱雑音の低減により、1光子が検出出来る入力換算ノイズ0.2電子と、5万個を超える飽和電子数が両立出来る見込みを得た。(1)横型オーバーフロー蓄積容量(LOFIC)を用いたCMOS撮像素子の画素内電荷電圧変換ゲインを極大化するデバイス構造・プロセス技術を開発した。具体的には、開発したテスト回路によって明らかにした、現状のフローティングディフュージョン容量(CFD)の構成因子の中で高い割合を占めるゲートオーバーラップ容量とPN接合容量を低減するため、ゲート電極エッチング直後のイオン注入工程の排除、N型拡散層直下のP型濃度の低減、N型拡散層形成用のイオン注入ドーズの低減を行った。その結果、設計・試作したCMOSイメージセンサにおいてCFDを0.66fFまで低減することに成功し、243μV/電子の電荷電圧変換ゲインを達成した。(2)撮像信号読出しに重畳するノイズを極小化し、入力換算ノイズを低減するための低ノイズ画素内ソースフォロワトランジスタと低ノイズ列回路を開発した。具体的には、これまでの研究で統計的に低ノイズ化に効果があることを明らかにした埋め込みチャネル構造の画素内ソースフォロワへの適用と、画素列毎に高・低ゲインアンプの導入を行った。高い電荷電圧変換ゲインで電圧に変換した高感度画素信号を高・低ゲインアンプを介して第1ー1信号、第1ー2信号として読み出し、低い電荷電圧変換ゲインで電圧に変換した高飽和画素信号をゲインアンプを介さない信号経路で第2信号として読み出し、3つの信号を合成することで1回の露光期間で100dBのダイナミックレンジにおいて線形応答を得る方式を開発した。設計・試作したCMOSイメージセンサ試作機において第1ー1信号では、16倍のゲインアンプを用いることで、入力換算のノイズ電圧を100μVに低減し、(1)で明らかにした低CFD構造と合わせることで入力換算で0.46電子のノイズ特性を達成した。さらに、1光子検出を達成するためのさらなる低ノイズ化のための最適化指針を得た。当初は個別に取り組む計画であった画素内電荷電圧変換ゲインの極大化と列回路の低ノイズ化について、平成27年度内に上記2つ技術を組み合わせた効果を測定・評価できるCMOSイメージセンサの試作機を設計・試作し、最終的な性能指標である入力換算ノイズ電子数において性能を評価することのできるCMOSイメージセンサの基盤を前倒しして築いた。前年度に設計および試作を行い、フローティングディフュージョン容量の低減によるコンバージョンゲインの向上と列毎に高・低ゲインアンプを適用することによる信号読出しノイズの低減の効果を確認した、0.46個の入力換算ノイズ電子数と7万6千個の飽和電子数を線形応答で両立した画素毎に横型オーバーフロー蓄積容量を有するCMOSイメージセンサについて、信号読出し回路各部で発生するノイズを計測し、残存するノイズの内訳を抽出した。その結果、画素ソースフォロワで発生する1/fノイズ及びランダムテレグラフノイズと列並列ゲインアンプで発生する低周波ノイズが残存するノイズの主要因であることを明らかにした。これらのノイズについてさらなる低減を目指して画素及び列回路に改善を施したCMOSイメージセンサを最小加工寸法0.18μm、1層ポリシリコン、5層メタル、完全空乏型埋込フォトダイオードを有するイメージセンサプロセスを用いて設計・試作しその特性を測定した。列並列の高・低ゲインアンプにおいては、高ゲインアンプ側のゲインを可変とする構成を導入し、全年度の16倍から64倍にすることでゲインアンプ以降のノイズが半減することを確認した。また、画素ソースフォロワで発生する低周波ノイズについては、多重サンプリングを適用した効果を検証し、平均化効果によって実効的にノイズを低減できることを確認した。また、設計したCMOSイメージセンサの画素内完全空乏型埋込フォトダイオードに薄くて急峻な濃度勾配を有する表面p+高濃度層を用いた紫外光高感度・高耐光性化技術を適用し、また厚さ20μmのp型エピタキシャル層を有するシリコン基板を適用することで、試作チップが1901100nmの広光波長帯域に感度を有することを確認した。さらに、列回路にオンチップ列並列アナログ-デジタル変換器を搭載するための回路構成の検討に着手した。画素内電荷電圧変換ゲインの極大化と列回路の低ノイズ化について、両技術を組み合わせたCMOSイメージセンサを設計・試作してその特性を測定することで改善方策の効果を予定通り検証すると共に、研究計画を前倒ししてフォトダイオードの広光波長帯域化の実証と列並列アナログ-デジタル変換器搭載の検討に着手した。1光子検出の感度および高飽和性能を有し、極低照度環境から明暗差が5ケタ以上の被写体を、1回の露光期間で線形応答により明瞭に撮像することができるCMOS撮像素子技術の創出を目指し、今までに築いた横型オーバーフロー蓄積容量を用いた広ダイナミックレンジCMOS撮像素子技術をさらに発展させ、超高感度・極低ノイズ撮像信号読出し技術の研究に取り組んできた。

平成29年度は研究の最終年度として、前年度までに試作と特性の測定を繰り返して行い抽出した課題を解決するためのCMOS撮像素子の設計と、試作、及びその特性の測定を行った。具体的にはフォトダイオードから容量の極めて小さいフローティングディフュージョンへの完全な電荷転送を達成するためのフォトダイオードと転送ゲートの形成条件及びレイアウトの改善と、信号読出しノイズの低減に係る列回路の見直し、より具体的には列毎に搭載している増幅器の低ノイズ化、マルチサンプリングに対応した回路構成の適用、サンプルホールド容量の熱雑音の低減、を行った。これらの改善を施した画素数480×480、画素ピッチ7.8μmのCMOS撮像素子を、最小加工寸法0.13μm、1層ポリシリコン、5層メタル、完全空乏型フォトダイオードを有するCMOS撮像素子プロセステクノロジを用いて設計し、これまでに他の撮像素子の共同開発で量産化の実績のある、量産工場を用いた試作を行った。さらに、アナログ・デジタル変換器を列毎に搭載したCMOS撮像素子についても設計と試作を行った。これらにより、1光子検出の感度を得るために必要な入力換算ノイズ電子数0.2電子と、5万個を超える飽和電子数を両立する性能が得られる見込みを得た。1光子検出の感度と高飽和性能を有し、極低照度環境から明暗差が5ケタ以上の被写体を、1回の露光で線形応答により明瞭に撮像できるCMOS撮像素子技術の創出を目指し、過去に築いた横型オーバーフロー蓄積容量を有する広ダイナミックレンジCMOS撮像素子技術を発展させた超高感度信号読出し技術の研究に取り組んだ。光電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン容量の極小化と複数のゲインを有する列並列増幅器の導入により入力換算0.47電子の低ノイズ性能を得た。画素出力のマルチサンプリング、熱雑音の低減により、1光子が検出出来る入力換算ノイズ0.2電子と、5万個を超える飽和電子数が両立出来る見込みを得た。平成27年度に達成した243μV/電子の電荷電圧変換ゲインと100μVの入力換算ノイズについて、それぞれフローティングディフュージョン部形成のプロセス・レイアウト条件の最適化、列毎に設けたゲインアンプの回路パラメータの最適化をすることで、250300μV/電子の電荷電圧変換ゲインと5060μVの入力換算ノイズを達成し、1光子検出に求められる入力換算ノイズ電子数である0.2個を達成すると共に、5万個以上の飽和電荷数を両立する。平成28年度までに明らかにしたノイズ低減方策の効果を基に、フローティングディフュージョン部と画素ソースフォロワの形成条件の調整、および列回路構成の再検討と回路パラメータの最適化を行い、最終目標である0.2個以下の入力換算ノイズ電子数と5万個以上の飽和電荷数を室温・線形応答で実証する。また、列並列アナログ-デジタル変換器を搭載した回路構成の検討を継続して進める。以上の内容をまとめ最終年度として研究の総括を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。固体電子工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
T細胞性腫瘍におけるマイクロRNAの意義

われわれは成人細胞白血病/リンパ腫(ATLL)細胞株を用いたマイクロRNAアレイ解析および定量的PCRを行い、6種類のマイクロRNAがATLL特異的に増加または減少していることを認めた。これらのマイクロRNAの持つ臨床病理学的な意義を明らかにするために、多数の臨床検体を用いて検討したところ、マイクロRNA-Xの高発現が有意に予後不良因子であった。このマイクロRNA-Xの機能解析を行うために、細胞株にsiRNAを導入し、その発現を抑制すると細胞増殖は有意に阻害された。以上よりマイクロRNA-XはATLLにおいて重要な役割を有することが明らかとなった。マイクロRNAは、進化において保存されている20塩基程度の短い内在性non-coding RNAで、標的mRNAに特異的に結合し、mRNAの翻訳抑制を行い、遺伝子発現を制御している。マイクロRNAが遺伝子の少なくとも30%を制御していることや、腫瘍の発生や進展において重要な役割を持つことが次第に明らかにされてきた。われわれは4種類の成人細胞白血病/リンパ腫(ATL/L)細胞株を用いたマイクロRNAアレイ解析を行い、数種類のマイクロRNAが,ATL/L特異的に発現増加または減少していることや,ATL/L特異的染色体欠失部位に位置していることを認めた。得られたマイクロRNAの発現パターンをATL/L、非特異的末梢性T細胞リンパ腫、血管免疫芽球性T細胞リンパ腫などのT細胞性腫瘍や多くのB細胞性腫瘍において解析したところ、細胞株にて得られたデータの一部は再現されたが、再現されないデータもあった。再現されたデータに関しては、特異性が高いと考えられ、現在さらにそれぞれのマイクロRNAの機能解析を進めている。再現されなかったデータに関しては、高発現群と低発現群に症例を分類し、両者の持つ相違について臨床病理学的特徴および予後について解析を進めている。マイクロRNAは,進化において保存されている20塩基程度の短い内在性non-coding RNAで,標的mRNAに特異的に結合し,mRNAの翻訳抑制を行い,遺伝子発現を制御している.マイクロRNAが遺伝子の少なくとも30%を制御していることや,腫瘍の発生や進展において重要な役割を持つことが次第に明らかにされてきた.われわれは4種類の成人細胞白血病/リンパ腫(ATL/L)細胞株を用いたマイクロRNAアレイ解析を行い,数種類のマイクロRNAが,ATL/L特異的に発現増加または減少していることや,ATL/L特異的染色体欠失部位に位置していることを認めた.得られたマイクロRNAの発現パターンをATL/L,非特異的末梢性T細胞リンパ腫,血管免疫芽球性T細胞リンパ腫などのT細胞性腫瘍症例において解析した.これらの臨床症例では,細胞株にて得られたデータの一部は再現されたが、再現されないデータもあった。さらに,ATL/Lに焦点を当て,データの再現性を検討したところ,3種類のマイクロRNAが良好な再現性を示した.これらのマイクロRNAに関して、ATL/L患者の予後解析を行ったところ,1種類のマイクロRNAの低発現は患者の不良予後と有意な相関を示した。また予後以外の因子との相関は示されなく,このマイクロRNAは独立予後不良因子の可能性が高い.現在このマイクロRNAをATL/L細胞株で強制発現させ,機能解析を進めている。同時に研究成果の論文発表を進めている.マイクロRNAは、進化において保存されている20塩基程度の短い内在性non-coding RNAで、標的mRNAに特異的に結合し、mRNAの翻訳抑制を行い、遺伝子発現を制御している。われわれは成人細胞白血病/リンパ腫(ATLL)細胞株を用いたマイクロRNAアレイ解析を行い、数種類のマイクロRNA発現が、ATLL特異的に増加または減少していることを認めた。多くのATLL細胞株を用いて、これら数種類のマイクロRNAについてリアルタイムPCR装置にて相対定量を行ったところ、6種類のマイクロRNAで再現性が得られた。これらのマイクロRNAの持つ臨床病理学的な意義を明らかにするために、新鮮標本に対するリアルタイムPCR定量がパラフィン標本にても可能なことを確認し、6種類のマイクロRNAを相対定量した。そして多くの臨床病理学的因子とも関連を検討した。その結果、マイクロRNA-Xの高発現が有意に予後不良因子であった。このマイクロRNA-Xの機能解析を行うため、高発現している細胞株にsiRNAを導入し、その発現を抑制すると細胞増殖は有意に阻害された。よってマイクロRNA-XはATLLにおいて腫瘍細胞の増殖に重要な役割を有することが明らかとなった。現在論文を執筆中である。
速度依存型ダンパーを用いた多層制振構造物の確率論的耐震性能評価法の構築

制振構造は,都市構造物の地震被害を軽減させる有効な手段の1つであるが,その普及には,適切な性能評価手法の確立が欠かせない。耐震性能水準を定量的に表現することにより,費用対効果が明確となり,建築基準法で定められた最低限の水準よりも高い耐震性能を有する建築物を建てることへの動機付けとなる。構造物に将来作用する地震動の大きさや構造物の応答等は不確定であり,この不確かさを確率・統計論によって合理的に取り扱う必要がなる。本研究は,制振構造物の性能設計を目指して,制振構造物の変形性能に基づく簡易応答評価法を構築し,その精度と適用性を検討すること,および,確率論的耐震性能評価法を構築することを目的とする。前述した目的を達成するため,以下について詳しく検討した。(1)昨年度に提案した地震動特性に影響を与える震源の距離,地盤条件、位相特性や応答スペクトルの固有周期間の相関も考慮する模擬地震動作成法についてその方法の妥当性を明らかにし、その地震動を用いた木造の確率論的耐震性能評価について検討した。(2)昨年度は、速度依存型ダンパーを用いた制振構造物の1質点系モデルを念頭に置いた変位依存型ダンパーを用いた制振構造物の等価弾塑性1質点系モデルの作成方法を提案した。本年度は、その等価弾塑性1質点系モデルを用いた応答評価法を提案し、その評価誤差の統計的性質を把握した。(3)昨年度に提案した等価弾塑性1質点系モデルの作成方法を速度依存型ダンパーを用いた制振構造物の1質点系モデルの作成に拡張し、その等価弾塑性1質点系モデルを用いた応答評価法を構築し、その評価誤差について検討を行った。(4)提案した応答評価法を用いた確率論的耐震性能評価法の検討を行い,今後の研究計画に資する知見を得ることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。(1)地震動特性に影響を与える震源の距離,地震規模,地盤条件のみならず,これまでほとんど考慮されていなかった位相特性や応答スペクトルの固有周期間の相関も考慮しながら多数の模擬地震動を作成する方法を提案し,その方法の妥当性を明らかにした。(2)速度依存型ダンパーを用いた制振構造物の1質点系モデルを念頭に置いた変位依存型ダンパーを用いた制振構造物の等価弾塑性1質点系モデルの作成方法を提案した。将来の1質点系モデルの作成方法は静的Pushover解析の結果を用いているが,提案した方法は構造動力学の理論に基づいた等価弾塑性1質点系への置換方法であるため,速度依存型ダンパーを用いた制振構造物にも適用できる。さらに,提案した等価弾塑性1質点系モデルを用いた応答評価法を提案し,その評価誤差の統計的性質を把握した。

(4)提案した応答評価法を用いた確率論的耐震性能評価法の検討を行い,今後の研究計画に資する知見を得ることができた。計画書に記載した内容に比べ、多少の研究内容の変更があったが、概ね計画書通りに進展しているため、区分(2)と判断する。27年度が最終年度であるため、記入しない。現状では,変位依存型ダンパーを用いた制振構造物の等価弾塑性1質点系モデルへの置換方法を構造動力学の理論に基ついて構築した。今後はその置換方法を応用して速度依存型ダンパーを用いた制振構造物にの等価弾塑性1質点系モデルへの置換方法を提案し,その1質点系モデルを用いた制振構造物の変形性能に基づく簡易応答評価法を構築する。
分子系統解析によるカンアオイ属カンアオイ節植物の分類地理学的考察

関東地方南部から九州地方(南西諸島を含む)にかけて広く分布するカンアオイ属カンアオイ節(sect. Bicornia Araki)植物相互の系統関係,そして現在の地理的分布の実態とその成立過程を探ることを目的に,それらの分子系統学的解析を進めるとともに,形態情報による分布域の洗い直しと分類群の検討を進めてきた.これまでの調査で,対象とするカンアオイ属植物では核DNAのITS領域には変異が少ないことが判明した。そこで,ITS領域同様に進化速度が速いと考えられるETS領域の約600bpに着目して解析を進めたが,この領域においても塩基配列情報にあまり大きな変異は認められなかった.得られた塩基配列情報に基づいて近隣結合樹を作成してみたが,多分岐,あるいは一つの枝端に集合するため,分類群相互の系統的位置づけを捉えることができなかった.これは,カンアオイ節植物群の遺伝的レベルでの分化が予想以上に低いことを示している可能性もあり,より進化速度の速い遺伝的マーカーに着目した解析が今後必要と思われる.一方個々の種の分布域の洗い直しと分類群の再検討を同時に進め,鈴鹿山地北部にこれまで認識されていなかった新たな分類群(新種Asarum majale T.Sugaw.)を確認し,論文として報告した.また,北陸・山陰地方においても既存の分類群からは区別される複数の分類群の存在を確認した.これらはいずれも独自の地理的分布域を占め,開花期においても明瞭に異なるが,形態的分化の程度は低いため,日本海側で比較的新しい時代に急速に分化した可能性が考えられた.関東地方南部から九州地方(南西諸島を含む)にかけて広く分布するカンアオイ属カンアオイ節(sect. Bicornia Araki)植物相互の系統関係,そして現在の地理的分布の実態とその成立過程を探ることを目的に,それらの分子系統学的解析を進めるとともに,形態情報による分布域の洗い直しと分類群の検討を進めてきた.これまでの調査で,対象とするカンアオイ属植物では核DNAのITS領域には変異が少ないことが判明した。そこで,ITS領域同様に進化速度が速いと考えられるETS領域の約600bpに着目して解析を進めたが,この領域においても塩基配列情報にあまり大きな変異は認められなかった.得られた塩基配列情報に基づいて近隣結合樹を作成してみたが,多分岐,あるいは一つの枝端に集合するため,分類群相互の系統的位置づけを捉えることができなかった.これは,カンアオイ節植物群の遺伝的レベルでの分化が予想以上に低いことを示している可能性もあり,より進化速度の速い遺伝的マーカーに着目した解析が今後必要と思われる.一方個々の種の分布域の洗い直しと分類群の再検討を同時に進め,鈴鹿山地北部にこれまで認識されていなかった新たな分類群(新種Asarum majale T.Sugaw.)を確認し,論文として報告した.また,北陸・山陰地方においても既存の分類群からは区別される複数の分類群の存在を確認した.これらはいずれも独自の地理的分布域を占め,開花期においても明瞭に異なるが,形態的分化の程度は低いため,日本海側で比較的新しい時代に急速に分化した可能性が考えられた.本研究は,関東地方南部から九州地方にかけて広く分布するカンアオイ属カンアオイ節諸種の地理的分化の実態と分類群相互の系統関係について,従来の形態形質の比較のみならず,最近の分子系統学的手法を取り入れて解明しようとするものである.さらに,その結果に基づいて,これら植物の日本列島における種分化のプロセスを地理的分布域と関連づけて考察しようとするものである.今年度はまず研究対象であるカンアオイ節植物について,分類学的にいまだ課題の残る植物群があることも考慮し,分布域全体をカバーできるように,多くの集団(北陸,山陰,近畿,九州,四国地方の25集団)から,花標本試料ならびに分子系統解析に使用するための葉の試料採取を積極的に進めてきた,花標本は液浸標本として形態比較に使用した.また,葉はシリカゲルで乾燥し,DNA抽出のための試料として保存した.その後,乾燥した葉の試料よりCTAB法で全DNAを抽出し,PCR法で核DNAのITS領域を増幅した後,DNAオートシークエンサーを用いてITS1,ITS2領域の塩基配列の決定を進めてきた.その結果,形態的側面の解析より,鈴鹿山地に既存の分類群とは異なる,あらたな分類群の存在が確認されるとともに,北陸・山陰地方におけるカンアオイ節植物の集団間分化の様相が少しずつ明らかになってきた(一部論文で報告).一方,分子系統学的解析については,従来の解析結果よりITS領域が系統解析に有効であることが示唆されていたが,カンアオイ節植物群では多くの集団でITS領域に個体内多型がみられ,系統解析に難点があるため,新たな領域(具体的にはETS)の活用を探索している.次年度早々には特定領域に絞った解析ができるよう努力している.関東地方南部から九州地方(南西諸島を含む)にかけて広く分布するカンアオイ属カンアオイ節諸種の地理的分布の実態と分類群相互の系統関係を明らかにすることを目的に,形態形質の比較と分子系統学的解析を進めてきた.今年度はこれまで試料の収集・調査が不十分であった南西諸島の奄美・徳之島地域を含む九州地方における調査を進めるとともに,近畿・北陸地方での調査を継続的に進めてきた.その結果,特に奄美群島域におけるカンアオイ類の地理的分布の実態や形態レベルでの分化の実態がかなり明らかになり,その成果の一部は植物分類学会で発表し,また予備的な報告書としても提出してきた.