hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビオローゲン共役組織体の多段階レドックスと電子機能

本研究では、光電気化学的にレドックス状態を制御できる複数のピリジニウム基をπ共役系を介して連結し(共役組織化)、得られた組織体構造と多段階レドックスの相関を理解し、ラジカル生成・消滅の制御を通じた外場応答性の分子磁性を実現することにある。ヘテロ芳香族環で連結したビオローゲン2量体を合成し、光電気化学的な4段階レドックス過程とその中間体ラジカル種の磁気的性質を明らかにした。レドックス機能単位の共役組織化が多段階レドックスプロセスの実現に有効であること、ならびにメタフェニレン同様、奇数個の結合をもつ4,6-ピリミジレンが強磁性的相互作用のリンカーとなることがわかった。この2量体モデルの知見からレドックス活性でスピン多重度の高いポリラジカルの生成をめざし、4-シアノピリジニウムの還元2量化を利用した電解還元重合を試み、重合度は低いものの全共役ポリビオローゲン膜の合成に成功した。可逆な酸化還元過程を示すピリジニウムやビオローゲンに金属配位サイトを共役させたレドックス活性配位子を設計し、各種金属イオンとの配位高分子を合成した。なかでも、銅イオンとの配位高分子については、最大15%の光誘起磁化が観測された。結晶表面のXPS測定より、塩化物イオンからピリジニウム基への結晶内光誘起電子移動が確認された。1次元配位高分子がπ-π相互作用により直交積層化したlogs-stacking構造は、包接可能な巨大なチャンネル(12Å四方)を有し、相互貫入を防ぐメゾポーラス構造を構築する2段階自己組織化法(1D-to-3D)を提供する。さらに、主骨格を維持したまま配位子の正電荷を利用したアニオン交換が容易である。第三物質の包接および可逆的なアニオン交換を利用した複合材料化が期待できる。本研究では、光電気化学的にレドックス制御できるビオローゲンを強い相互作用のもとに共役組織化し、その組織体構造と多段階レドックスの相関関係を理解するとともに、イオンラジカル生成の光電気化学的制御を応用した刺激応答性の分子磁性及び導電性の発現を目的としている。共役系を保ちつつ機能性ユニットを組織化する共役組織化法の開発と、その手法により接続された機能性ユニット間の相互作用を検証することが本研究を推進する上での鍵になる。本年度は、機能単位として用いるピリジニウム系分子に共通して利用することが可能な共役組織化法として、(1)電子不足性のヘテロ芳香族ハロゲン化物との4級化反応、(2)ピリジン類と金属イオンとの配位結合、及び、(3)βジケトンと金属イオンの錯形成に着目し、それぞれの共役組織化法により接続されたピリジニウム間の相互作用と、その光電気化学的な制御について検討を行った。(1)においては、ヘテロ芳香族リンカーで接続されたビオローゲンダイマーを合成し、光照射化及び電気化学的条件のもとで、4段階の変化を示し、また、芳香環のメタ型で置換されたダイマーでは、2電子還元体が基底三重項ビラジカルになることがわかった。(2)においては、ピリジンを分子の両端に持つビオローゲン分子を合成し、磁性を持つ遷移金属との錯体を調整した。光照射下で、ビオローゲンにイオンラジカルが生じ、繋がれた金属との間に反強磁性的相互作用が働くことがわかった。(3)では、βジケトンで接続されたピリジニウム同士が、金属との錯形成により相互作用し、酸化還元電位が分裂することが分かった。以上の結果は、いずれもそれぞれの方法ビオローゲンの共役組織化と、その物性の制御が達成されたことを示している。今後、より大きい組織体への展開を計画している。本研究では、光電気化学的にレドックス制御できる機能性イオンラジカルを強い相互作用のもとに共役組織化し、その組織体構造と多段階レドックスの相関関係を理解するとともに、イオンラジカル生成の光電気化学的制御を応用した刺激応答性の分子磁性及び導電性の発現を目的としている。平成12年度は(1)配位高分子金属錯体の光化学的磁性スイッチング、(2)レドックス活性ジケトン金属錯体の電気化学特性について検討した。光電気化学活性な多機能性ユニットであるビオローゲン誘導体である多座配位子BPyPを合成し、金属との配位結合を用いた共役組織化と、光誘起イオンラジカル生成を利用した金属錯体の磁性スイッチングを試みた。BPyPは水溶液中で銅(II)イオンとの自己組織化により配位高分子錯体を生成した。単結晶X線構造解析により、銅錯体はチャンネル構造を有するstack-of-logs構造をしていることがわかった。この配位高分子金属錯体BpyP-CuCl_4の光照射による磁化率の変化を測定した。光照射によりχT値の増大が観測された。XPS測定によってドナーであるCl^-イオンから、アクセプターであるビピリジニウム部位への電子移動であることが明らかになった。β-ジケトンは様々な金属との間にπ共役系を有する6員環構造の錯体を形成する。この特徴に着目して、β-ジケトンの共役組織化インターフェースとしての利用を検討した。配位子ではピリジニウム基の2段階の、亜鉛錯体では4段階の可逆的酸化還元反応を確認した。この挙動は、エノレート構造を介した配位子内及び中心金属を介した配位子間の相互作用を反映している。

Ni錯体のDPVでは、4本に分裂した明瞭なピークは観測されないものの、2本のブロードなピークが観測されることから、金属を介した配位子間の弱い相互作用の存在が示唆される。電解吸収スペクトルにおいては、錯体の4電子還元体生成過程が段階的に確認された。還元体生成に伴って現れた吸収帯は、各還元段階で等吸収点をもちながら変化することが確認された。本研究では、光電気化学的にレドックス状態を制御できる複数のピリジニウム基をπ共役系を介して連結し(共役組織化)、得られた組織体構造と多段階レドックスの相関を理解し、ラジカル生成・消滅の制御を通じた外場応答性の分子磁性を実現することにある。ヘテロ芳香族環で連結したビオローゲン2量体を合成し、光電気化学的な4段階レドックス過程とその中間体ラジカル種の磁気的性質を明らかにした。レドックス機能単位の共役組織化が多段階レドックスプロセスの実現に有効であること、ならびにメタフェニレン同様、奇数個の結合をもつ4,6-ピリミジレンが強磁性的相互作用のリンカーとなることがわかった。この2量体モデルの知見からレドックス活性でスピン多重度の高いポリラジカルの生成をめざし、4-シアノピリジニウムの還元2量化を利用した電解還元重合を試み、重合度は低いものの全共役ポリビオローゲン膜の合成に成功した。可逆な酸化還元過程を示すピリジニウムやビオローゲンに金属配位サイトを共役させたレドックス活性配位子を設計し、各種金属イオンとの配位高分子を合成した。なかでも、銅イオンとの配位高分子については、最大15%の光誘起磁化が観測された。結晶表面のXPS測定より、塩化物イオンからピリジニウム基への結晶内光誘起電子移動が確認された。1次元配位高分子がπ-π相互作用により直交積層化したlogs-stacking構造は、包接可能な巨大なチャンネル(12Å四方)を有し、相互貫入を防ぐメゾポーラス構造を構築する2段階自己組織化法(1D-to-3D)を提供する。さらに、主骨格を維持したまま配位子の正電荷を利用したアニオン交換が容易である。第三物質の包接および可逆的なアニオン交換を利用した複合材料化が期待できる。
新しい文法教育のためのリアル・タイムと場面の制約のある言語形式の基礎的研究

本研究では、コミュニケーション能力養成を中心的な教育目標とする時代における文法教育の新しい方向性を提示した。ドラマ、映画、放送素材などのデータの分析を通じて、書かれた言語の分析を通じて構築された伝統的な文法とは異なる話された言語の文法があることを示し、話された言葉に広範囲に見いだしうる四つの特徴を示した。平成22年度の研究計画は、real-timeと「場面」を持った言語素材を対象に次年度以降の分析のためのデータを収集することであったが、その作業プロセスの中で気がついたspoken languageの特徴で、言語学的に興味深い事象について学会発表を行い、また、雑誌に別個の内容を扱った論文を著した。writtenlanguageでは決して現れないが、spoken languageになると出現する言語形式がある。学会発表では、インタビュー等で現れる"That is [...X...]is that[...Y...]"の形式に注目して、それが出現する発話分脈について考察した。母語話者は音声として「聞くだけ」では、この破格的構造に気づくことはなく、当初は単なる誤りの形式であると思った。しかし、素材データを詳しく見ると、繰り返し現れるパターン(recurrent pattem)であり、何らかの意味があることが推測されたので、共通する談話分脈を考察した。これはreal-timeの言語産出のプロセスの好例と思うが、spoken languageについて、このよう准構造的な観点を加えた先行研究を見いだすことができなかった。また、雑誌論文では、sayやtellなどを使用する一般的な直接引用形に加えて、話し言葉でしか発生しない特殊な引用形、"be like引用"や"go引用"の分析を行った。この形式もインタビューなどのreal-timeの発話で頻出するにもかかわらず、書き言葉では推敲によって消えてしまう。この言語事象には先行研究がアメリカに比較的多く、主として社会言語学での言語変化の事例として扱われていたが、直接引用の一般的形式との比較して、この形式が使用されるときの使用者の心理について、学習者の視点から考察を加えた。平成22年度は、主としてラジオ・ドラマ(約10時間)とインタビュー(約20時間)のspoken languageのデータ収集を実施した。当初の計画では、インタビューではなく、英語スポーツ放送のデータを予定していたが、録音機を購入したが、放送時間が不安定で、有効なデータを収集するに至らなかった。このデータの収集については、次年度以降の課題とする。本研究の目的は、spoken language (SL)としての英語の音声資料を収集して、リアル・タイムで進行し、かつ対面状況で使われる英語について、書き言葉には見られない言語的特性を分析してSLの文法論の構築につなげる基礎研究を行うことである。平成23年度は、インタビューとTVドラマ等のスクリプトを集めて分析を行った。そのプロセスで明らかになったSLの興味深い言語形式について考察して、紀要雑誌に掲載した。平成22年度はreal-timeの特性が先鋭に出ている言語形式(構文の構造的融合)などの研究を行ったので、平成23年度はもう一方の特徴である「場面性」(聞き手を意識している対面状況)という条件で発生しやすい言語形式の研究を行うこととした。この切り口は多面にわたるが、論考にまとめたのはSLに特有な「強調(emphasis)」(話者の確信度合いを高める方法)についてである。例えば、She is reallya bad driverは副詞を使った単純な強調文で、書き言葉でも見られる形式である。書き言葉に基づく文法論では、このような「文」を基礎とできるが、SLの文法論は文を基礎とせず、むしろ伝えるメッセージが単位となる。そのためセンテンスの前後に書き言葉には見られない形式が現れる。今回はとくに広義の「タグ」(付加形式)として、She is a bad driver, she really isといった強調形式について論じ、さらに、SLで見られる特殊なものとして、She's a bad driver, that's what she is.といった構造的には二文であるがメッセージとしては同語反復的である特殊な強調形式についても考察した。言語学的な「強調」は本来的に発話状況の「対面性」に関係した手段である。話し手がなぜ自分の発話の力(force)を高めるかと言えば、眼前にいる聞き手を意識しているからである。SLでは、相手の反応が組み込まれるので、タグとして強調形式が頻繁に現れる。先行文献調査では、タグの研究として統語構造的な分析があるだけで、本研究のような視点にたつたものはなく、意義深い成果があがった。H24年度は、spoken language(以下SL)でのみ観察される統語的な節融合形式についての論文発表と、最終年度のまとめとして、全国レベルの学会が主催するセミナーでSLの文法論の教育への意味付けについての発表・講演を行った。節融合(syntactic blends)は母語話者自身も気づいていないSLでの統語変容であり、大変興味深い現象なのでH22年度の研究発表で取り上げたが、今回は最終年度なので、よりデータを充実させて論考の形にまとめた。具体的には、節融合でも破格性の高いThat's X is Yについて、発生しやすい文脈環境を分析して、その語用論的な働きをまとめた。

また、日本英語語法文法学会主催の第8回英語語法文法セミナーで講演する機会があり、grammar for spoken language (GSL)のモデル構築の概略を示した。大学教員の他に中・高の現職教員や教員学生が対象であり、本研究の成果発表の目的の一つである教員研修等での還元が達成できた。当初計画には、スポーツ中継などからデータ・ベースを作ることを構想していたが、ソースとして予定していたBS放送のスポーツ放送で原語音声がなくなったこと、また、スポーツ放送の英語は言語使用域の特徴を研究対象にする場合は有用かもしれないが、SL一般の特徴の分析に不可欠ではないと思われたので、BSでの報道ニュースを中心にスクリプトデータを作成した。一方、映画は78本を購入して、それぞれ10分程度のスクリプトデータを作成した。しかし、作業を通じて、映画は費やす時間の割りには実際の会話部分が少なく、むしろテレビ・ドラマの方がSLのデータとしては有用であることが分かった。本研究の目的一つであったGSLのモデル構築に一つの筋道を与えて、今後の研究につなげられたのは大きな成果であった。平成23年度までは主として音声データの収集と分析を行い、その過程で明らかになったspoken languageの特性を考察することである。ほぼ当初の計画を果たしているので、おおむね順調に進展していると判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は最終年度なので、研究の成果を教育関係者に対して示す機会を持ちたいと考えている。また、当初計画では、スポーツ放送の音声をデータ・ベース化し、その特徴などを分析することとしていたが、残念なことに国内では二言語音声によるスポーツ放送が中止され、資料を十分に集められない状況になった。そのため、ニュース放送の音声のデータ・ベース化を中心とすることとした。
脊柱靭帯骨化症の発生に関与する骨増殖促進因子の解明と臨床応用のための基礎的研究

以前よりTGF-β1、BMP-2といった細胞成長因子が、脊柱靭帯骨化症の発生、進展に関与しているといわれている。今年度は、ヒト培養脊柱靭帯由来細胞、ヒト皮質骨由来培養細胞に対するTGF-β1、BMP-2の作用を細胞増殖能(DNA合成量)、細胞外基質合成能(I型コラーゲン合成量)、アルカリホスファターゼ(ALP)活性に関して検討した。非骨化症由来細胞(non OPLL細胞)では、TGF-β1添加(0.0110ng/ml)により、細胞増殖能、細胞外基質合成能が亢進した。骨化症由来細胞(OPLL細胞)における細胞増殖能、細胞外基質合成能の変化は、TGF-β1添加により亢進するが、non OPLL細胞と比較して反応性に乏しかった。また、OPLL細胞におけるALP活性は、TGF-β1添加により低下した。ヒト皮質骨由来培養細胞においては、TGF-β1添加により細胞増殖能、細胞外基質合成能は増大し、ALP活性は低下した。一方、添加したBMP-2(1500ng/ml)に対して、non OPLL細胞は、殆ど反応性を有さなかった。しかし、OPLL細胞では、ALP活性が増大する傾向にあった。ヒト皮質骨由来培養細胞においては、細胞増殖能、細胞外基質合成能は増大し、ALP活性は維持された。以上の事柄および成長軟骨細胞においてBMP添加によりALP活性が増大するとの報告もあることから、骨化症由来細胞は、osteoblastあるいはchondrocyteとしての性格を有していることが示唆された。以前より我々は、脊柱靭帯骨化症の発生、進展には何らかの骨化素因が関与していると考えてきた。今回のTGF-β1、BMP-2に対する反応性の相違も脊柱靭帯骨化症患者の持つ骨化素因に起因するものと考えている。
膜分離のための効果的な物理洗浄と前処理法の開発

千歳川表流水を原水として、凝集条件の異なるジャーテストとUF膜回分ろ過実験を行い、UF膜ろ過のろ過サイクルにおける膜ファウリングの発現および溶解性有機成分の除去性に及ぼす凝集沈殿処理の影響を検討した。噴流攪拌固液分離槽(JMS)による凝集沈殿を前処理としたUF膜連続ろ過実験を行い、長時間の運転において膜ファウリングの発現及び溶解性有機成分の除去性に及ぼす影響も評価した。その結果、凝集沈殿をUF膜ろ過の前処理として用いると、膜ファウリングが低減化され、溶解性有機成分の除去性が著しく向上することが確認された。また、UF膜ろ過の前処理としての凝集沈殿の効果は、pHや凝集剤注入率によって大きな差があることから、適切な凝集条件の選択が重要である。長時間の定流量全量UF膜ろ過における、物理洗浄条件の違いが膜ファウリングの抑制に及ぼす影響について検討した。水逆洗とエアスクラビングを併用すると、水逆洗のみの場合に比べて、不可逆ケーキ層抵抗の上昇が極めて緩やかとなった。物理洗浄排水の分析より、膜で阻止された高分子フミン質、懸濁成分および金属成分が水逆洗とエアスクラビングの併用によって、良好に剥離できたためであることがわかった。洗浄時間及び洗浄強度の異なる物理洗浄の増加に伴い、不可逆ケーキ層抵抗の上昇は緩やかになったが、洗浄時間には最適値が存在した。膜ファウリングの制御と処理水質の向上を目的に、MF膜ろ過の前処理としてオゾン酸化を行った。異なるオゾン注入率と膜ろ過前後の残留オゾンの、膜ろ過運転性と処理水質を検討した。前オゾン酸化によって、E260を指標とするフミン質の除去率はオゾン酸化無しの場合に比べて1.52.0倍向上したが、TOC除去率は若干低くなった。前オゾン酸化後空気曝気してオゾンを残留させなかった場合は、全マンガン除去率は約90%であったが、膜面にオゾンを残留させた場合の全マンガン除去率は約50%であった。前オゾン酸化して膜ろ過すると、ろ過水のAOCは千歳川を直接膜ろ過した場合の2.58.2倍となった。前オゾン酸化により膜ろ過運転性が向上した。特に、膜透過水にオゾンが残留していた場合に、より安定した膜ろ過運転が可能であった。前オゾン酸化による膜ろ過運転性の向上は、(1)オゾン酸化による有機成分の低分子化、(2)膜面に残留するオゾンによる膜で阻止された有機・無機成分に対する物理洗浄効果の向上、によると考えられる。回転平膜の表面に微小量の硝化細菌を主体とする生物膜を保持しながら膜ろ過を行う膜処理プロセスを開発した。本プロセスでは、膜ろ過と低濃度アンモニア性窒素、マンガンイオン、生物代謝性有機物(AOC)の酸化が同時に行われる。膜ろ過抵抗について検討した結果、本プロセスでは、全膜ろ過抵抗の7080%が膜面に付着・蓄積したケーキに起因した。本水処理装置では、膜の回転作用を利用したスポンジ片による膜洗浄法が有効であった。この洗浄法と本装置の処理性を確認するために、長期間に亘るパイロットプラント実験を行った。その結果、スポンジ洗浄のみで約1年間の運転が可能であった。処理水質についても、水温が15°C以上では、アンモニア性窒素濃度、全マンガン、AOCの濃度はそれぞれ0.01、0.005、0.001mg/l程度であった。

前オゾン酸化後空気曝気してオゾンを残留させなかった場合は、全マンガン除去率は約90%であったが、膜面にオゾンを残留させた場合の全マンガン除去率は約50%であった。前オゾン酸化して膜ろ過すると、ろ過水のAOCは千歳川を直接膜ろ過した場合の2.58.2倍となった。前オゾン酸化により膜ろ過運転性が向上した。特に、膜透過水にオゾンが残留していた場合に、より安定した膜ろ過運転が可能であった。前オゾン酸化による膜ろ過運転性の向上は、(1)オゾン酸化による有機成分の低分子化、(2)膜面に残留するオゾンによる膜で阻止された有機・無機成分に対する物理洗浄効果の向上、によると考えられる。回転平膜の表面に微小量の硝化細菌を主体とする生物膜を保持しながら膜ろ過を行う膜処理プロセスを開発した。本プロセスでは、膜ろ過と低濃度アンモニア性窒素、マンガンイオン、生物代謝性有機物(AOC)の酸化が同時に行われる。膜ろ過抵抗について検討した結果、本プロセスでは、全膜ろ過抵抗の7080%が膜面に付着・蓄積したケーキに起因した。本水処理装置では、膜の回転作用を利用したスポンジ片による膜洗浄法が有効であった。この洗浄法と本装置の処理性を確認するために、長期間に亘るパイロットプラント実験を行った。その結果、スポンジ洗浄のみで約1年間の運転が可能であった。処理水質についても、水温が15°C以上では、アンモニア性窒素濃度、全マンガン、AOCの濃度はそれぞれ0.01、0.005、0.001mg/l程度であった。(1)中空糸膜の物理洗浄法の最適化定流量全量UF膜ろ過における、物理洗浄条件の違いによる膜ファウリングの抑制効果についての実験を行い、以下のような知見を得た。(a)物理洗浄の種類の膜洗浄効果への影響:水逆洗のみの物理洗浄では、高分子フミン質、けん濁成分、金属成分等のファウリング物質を十分に剥離できないため、膜ろ過抵抗の上昇は非常に速い。水逆洗とエアスクラビングを併用すると、ファウリング物質が良好に剥離され、膜ろ過抵抗の上昇は著しく緩やかになる。(b)物理洗浄時間の膜洗浄効果への影響:エアスクラビング時間が長くなるほど、膜ろ過抵抗の上昇は抑えられる。これは、洗浄時間は不可逆ケーキ層の蓄積量を支配することによることを、薬液洗浄排水の分析から明らかにした。しかし、ある洗浄時間以上では顕著な差がなく最適洗浄時間が存在する。(c)物理洗浄強度の違いによる影響:洗浄強度(空気流量)の増加に伴い、ケーキ層が圧密される段階での洗浄効果が特に高まる。これは洗浄強度が一回のろ過サイクルにおけるE260発現成分とけん濁成分の剥離量に影響するからである。(2)回転平膜モジュールのスポンジ洗浄回転平膜モジュールの薬品洗浄間隔を長くする目的で、膜面のケーキ層形成が進行した時点で、回転平膜モジュール内にスポンジ片を投入し、スポンジの膜面への衝突によってケーキ層の構造をルーズにして膜面の剪断力で剥離させる洗浄法を考案し、スポンジの最適投入条件(大きさ、個数)について検討した。膜の洗浄効果は次式で定義される衝突頻度により評価した。衝突頻度(回/m)=1/L=πnd^2L=スポンジ片の平均自由行程(m)、d=スポンジ片の一片の長さ(m)、n=スポンジ片の個数密度(個/m^3)。平均自由行程の逆数は、単位長さ当たりのスポンジ片の衝突回数であり、膜面へのスポンジの衝突頻度に比例すると考えられる。水道水を原水として塩化第二鉄のフロックを含む凝集水を回転平膜モジュールでろ過した後に、dが7.5,10,15cm、nが200から6000個/m^3、とした実験によって洗浄効果を検討した。その結果、衝突頻度が2において最大の洗浄効果を得た。
破骨細胞分化を司る接着分子の同定、その制御機構と破綻による病態の解明

破骨細胞分化を司る接着分子として我々が発見したMac-1(CD18/CD11b)が結合する相手分子について研究を進めた。マウスの骨髄由来の単核球細胞をM-CSFとRANKLで刺激し、破骨細胞分化を誘導する実験系において、先ず中和抗体を用いた実験を行った。Mac-1の相手分子として考えられたICAM-1(CD54)またはICAM-2(CD102)の中和抗体(ラットモノクローナル抗体)を用いた結果、ICAM-2を中和したときのみは骨細胞分化が抑制された。さらに、他のICAM-2の中和抗体(ヤギポリクローナル)を用いても同様の結果が得られたこと、また中和抗体の効果に用量依存性があったことから、Mac-1が結合する相手分子はICAM-2であると考えられた。次にマウスの骨髄由来の単核球細胞をフローサイトメーターで分析した結果、CD19陽性のB細胞と思われる細胞およびTCRbeta陽性T細胞がそれぞれ20%、1%存在していることが確認され、それらの細胞ではICAM-2の陽性率は70%以上であった。破骨細胞分化におけるリンパ球系の細胞の関与を排除するために、リンパ球を欠くマウス(SCIDマウスおよび対照となるマウス)の骨髄由来単核球を用いて破骨細胞分化に及ぼすICAM-2中和抗体の効果を調べたところ、破骨細胞分化は野生型の骨髄由来単核球と同程度に抑制することを確認した。以上の実験結果から、破骨細胞の分化にはは骨細胞前駆細胞が発現するMac-1とICAM-2が重要な働きをしていることがわかった。現在はICAM-2とMac-1の結合による細胞内の情報伝達機構、特にSykおよびAktのリン酸化について詳細に検討している。1、ICAM-1およびMac-1の結合動態を生細胞で可視化する。破骨細胞分化のin vitroモデルとして、RAW264.7細胞をRANKLで分化誘導する実験系を用いる。RAW細胞にICAM-1-GFP融合タンパクを発現させ、その局在を調べたところ、RAW細胞の細胞膜上に発現しており、特に突起の部分にその発現量が高かった。また、同様に骨芽細胞にICAM-1-GFP融合タンパクを発現させたところ細胞膜上にその局在が認められた。最近、骨芽細胞と破骨細胞前駆細胞の共培養系で破骨細胞が骨芽細胞に接するところにICAM-1が局在することが報告された。我々はCD11bのC末にDs-Red(赤色蛍光タンパク)を融合させたタンパクを現在構築中であり、その局在を明らかにしたいと考えている。破骨細胞への分化シグナルはRANK-RANKLと共刺激因子のFcRgおよびDAP12であると考えられている。これらのシグナルにICAM-1/Mac-1の結合はどのように関与する可能性があるのであろうか?Mac-1はICAM-1との結合でCa^<2+>の上昇やSykキナーゼの活性化が報告されている。この事から、ICAM-1/Mac-1の結合によるシグナルも十分に破骨細胞分化の共刺激因子の候補となるのではないかと考えた。現在、骨芽細胞と骨髄由来単核球の共培養系を用いて、Sykおよびリン酸化されたSykの局在を検討しているところである。3、破骨細胞分化におけるFcRのサブタイプによる抑制的な役割も検討中である。
各種胃疾患臨床例におけるGap結合発現についての研究

間接螢光抗体法によるGap結合の発現を検討したところ、再現性の点で問題があるとともに、時間がたつと螢光が消失し、定量的な研究が困難であった。そこで、螢光抗体法の次に、酵素抗体法(ABC法)も用い、各種胃疾患における、コネキシン(Cx)32の発現を検討した。対象は、胃癌7例、胃腺腫2例、胃生検材料から新鮮凍結切片を作成したものを用いた。結果として、胃癌部粘膜では、全例にCx32の発現は見られず、胃腺腫部位では、50%(1/2)の発現がみられた。非癌部粘膜においては、胃体部で100%(9/9)、胃前庭部で43%(4/9)でCx32の発現が認められた。この前庭部粘膜には、ほぼ全例に腸上皮化生が見られた。以上より、萎縮、腸上皮化生の少ない、胃正常粘膜ではCx32が発現しているが、胃腺腫粘膜では減少、胃癌粘膜では消失していることが示唆された。又、肝細胞癌や腎癌で周囲正常組織とは異ったCxが発現していることが報告されていることから、Cx43、Cx26の抗体も用い、同様の検討を行ったところ、Cx32と同様の結果であった。
非接触・非破壊によるミニトマトの硬さ測定

本研究は,全体的に赤く着色したミニトマトの硬さを推定するため,トマトの表面色を3次元的に解析することを検討した.表面色の3次元的な分布状態を調べるには,トマトの3次元形状を計測しなければならず,本研究ではトマトを回転テーブルに載せ,5度おきに回転させながら画像を撮影し,それぞれの画像から得られるトマトのシルエット形状からその3次元形状を求めた.この手法はShape From Contour理論と呼ばれるもので,3次元形状の計測分解能を上げるためには,回転角度を小さくする必要がある.また,計測した3次元形状を視覚的に表現するため,OpenGLを使用しボリゴン表示を行った.リアルタイム計測を考えた場合,試料を回転テーブルに載せて画像を多数枚撮影すると時間が非常にかかる.そこで本研究では,新たに上方と測面からの2枚の画像からトマトの3次元形状を計測することを検討した.トマトの上方から得られるトマトのシルエット形状は,トマト各断面の形状とほぼ相似関係にあり,トマト測面から得られるシルエットから,トマト各断面の断面積の大きさを予測することができるので,これら2枚の画像を使用することによりトマトの全断面の形状及び大きさを推定することができ,トマトの3次元形状を容易に,短時間に計測可能となった.現在,Shape From Contour理論を使用した場合との比較を行っているが,対象である試料形状がミニトマトと非常に単純であるため,比較的良好に3次元形状を計測できている.トマト表面色の3次元分布状態を調べるためには,計測されたトマトの3次元形状に色をマッピングする必要がある.本研究では使用する色は,HSL表色系で表現されるものであり,影などの影響に対しても安定した色表現を行った.この結果,赤く着色した領域の面積は,熟度とともに増加するのは確認できた.ミニトマトは,完熟する過程でその表面色が緑色から赤色に変化し,それと同時に硬さも柔らかくなる.この色変化は,普通のトマトと同じであるが,ミニトマトの収穫時期は,表面色が全体的に赤味を帯びた時であり,表面色からその硬さを予測することは,人間の目では困難である.まず,分光光度計により完熟ミニトマトの表面色を観察し,部分的に緑色の存在することを確認した.トマトの色発現は,トマト表面に分布している発色点と呼ばれる点から放射状に色変化を起こすものである.ミニトマト全表面に対して,トマトの枝と尻を結ぶ軸を考えた場合,それに垂直な断面は,円形状をしており,その周上を60度ずつ4等分した形に表面色が,赤,緑,赤,緑と変化しているのが観察された.このことから,一見変化の少ない完熟ミニトマトの硬さ推定は,トマト側面の赤・緑色の面積比率及び分布状態によって推定できるものと期待される.それにはまず,トマト表面上で赤色,緑色の占める割合を正確に計算することが必要である.これには,トマトの3次元形状を正確に再構築する必要があるが,トマトのシルエットによる3次元形状再構築法を検討し,ある程度の形状を構築することが可能であることを確認している.これにより,まず赤色,緑色の比率をある一定の色閾値を決めることによって求めることが可能となり,また,表面のそれぞれの色の分布状態も3次元的に把握可能となる.今後は,赤色,緑色の閾値をどのように決定するかを中心として,ミニトマトの表面色について調査する予定である.本研究は,全体的に赤く着色したミニトマトの硬さを推定するため,トマトの表面色を3次元的に解析することを検討した.表面色の3次元的な分布状態を調べるには,トマトの3次元形状を計測しなければならず,本研究ではトマトを回転テーブルに載せ,5度おきに回転させながら画像を撮影し,それぞれの画像から得られるトマトのシルエット形状からその3次元形状を求めた.この手法はShape From Contour理論と呼ばれるもので,3次元形状の計測分解能を上げるためには,回転角度を小さくする必要がある.また,計測した3次元形状を視覚的に表現するため,OpenGLを使用しボリゴン表示を行った.リアルタイム計測を考えた場合,試料を回転テーブルに載せて画像を多数枚撮影すると時間が非常にかかる.そこで本研究では,新たに上方と測面からの2枚の画像からトマトの3次元形状を計測することを検討した.トマトの上方から得られるトマトのシルエット形状は,トマト各断面の形状とほぼ相似関係にあり,トマト測面から得られるシルエットから,トマト各断面の断面積の大きさを予測することができるので,これら2枚の画像を使用することによりトマトの全断面の形状及び大きさを推定することができ,トマトの3次元形状を容易に,短時間に計測可能となった.現在,Shape From Contour理論を使用した場合との比較を行っているが,対象である試料形状がミニトマトと非常に単純であるため,比較的良好に3次元形状を計測できている.トマト表面色の3次元分布状態を調べるためには,計測されたトマトの3次元形状に色をマッピングする必要がある.本研究では使用する色は,HSL表色系で表現されるものであり,影などの影響に対しても安定した色表現を行った.この結果,赤く着色した領域の面積は,熟度とともに増加するのは確認できた.
胚性幹細胞から樹立した赤血球前駆細胞株による脱核赤血球大量生産系の開発

本研究課題においては、マウス赤血球前駆細胞株(MEDEP)を用いて脱核赤血球産生の効率的培養方法を開発し、赤血球膜タンパク質(GPC)、Rac-MAVE2シグナルが赤血球前駆細胞の脱核に関与していることが示唆された。またROCK阻害剤を用いることにより、ヒトES、iPS細胞から効率的な血液細胞誘導系を開発した。しかしながら長期培養によるヒト赤血球前駆細胞株の樹立には至らなかった。貧血誘導したマウスの脾臓からCD71+TER119-細胞およびCD71+TER119+細胞をセルソータ-(FACS)により回収し、定量的RT-PCR法を用いて赤血球分化関連遺伝子の発現変化を解析した。また、赤血球系前駆細胞株(MEDEP)を用い、赤血球への分化を誘導し、継時的にRNAを抽出して同様の解析を行った。その結果、CD71+TER119-細胞からCD71+TER119+細胞へ分化する過程で発現が上昇する遺伝子の中で、MEDEPの赤血球分化過程では発現の上昇が見られない遺伝子があることを見いだした。この遺伝子は赤血球細胞膜上に発現するタンパク質をコードしており、脱核の際に赤血球細胞膜の動態に関与している可能性があることが考えられた。現在、この遺伝子が赤血球の分化最終段階である脱核に関与しているかを解析中である。また、網羅的遺伝子発現解析については様々な比較解析を行っているところである。ヒトES細胞に関しては京都大学で樹立された3株を用いて血液分化誘導を行ったところ、3株すべてにおいて赤血球系細胞を含む血液細胞の産生を確認することができた。これを長期培養したところ、約3ヶ月間、血液細胞を産生(維持)することはできたが、そのほとんどは顆粒球・単球系細胞で赤血球系細胞を長期間維持しつづけることは困難であった。このことから現在、ヒトiPS細胞を用,いるとともに、遺伝子導入による赤血球分化誘導も試みている。またヒトES細胞については使用細胞株の追加が認められたので、これについても今後検討を行う予定である。ヒトES細胞からの赤血球前駆細胞株樹立に関して、まず新たに使用が認められたヒトES細胞株(H1, H9)を用い血液分化誘導を行った。これまでに使用した株(KhES-1, 2, 3)と同様に赤血球を含む血液細胞を誘導することができた。この分化誘導過程において、ヒトES細胞のクローニングに有効であるROCK阻害剤を加えて培養を行ったところ、血液前駆細胞の分化誘導効率が良くなることが判明した。さらに、ROCK阻害剤はヒトのみならず、マウス、カニクイザルES細胞においても有効であり、ES細胞から血液細胞誘導する場合には動物種を問わず普遍的に効果があることが明らかとなった。しかし、赤血球を特異的に誘導する効果やマウス骨髄再構築能への効果は見られなかった。また、ROCK阻害剤を用いて長期培養を行ったが、現在使用可能なヒトES, ips細胞から赤血球前駆細胞株を樹立するまでには至らなかった。一方、マウス赤血球前駆細胞株(MEDEP)を用いた脱核赤血球大量産生の確立に関しては、1)培地中血清濃度を30%に上げる、2)MEDEPを分化させる前にサイトカイン無添加で1日培養する、など、培養条件の工夫により脱核赤血球の産生を30%前後まで上げることが可能となった。さらに赤血球の分化過程において発現が上昇する遺伝子、WAVE2を過剰発現させることによりさらに効率を上げることができた。これに対し、WAVE2と複合体を形成することが知られるIRSp53, Abilなどの発現を抑制することにより脱核赤血球の産生が抑制されることが示唆された。また、WAVE2ノックアウトES細胞を用いて血液分化誘導を行ったところ脱核赤血球の産生が正常ES細胞に比べ極端に減ることが判明した。これらのことからWAVE2を中心とした分子群が脱核を制御している可能性が示唆された。
戦後日本の6・3・3制展開過程に関する地域実態史的総合研究

本研究は、戦後日本の6・3・3制の成立と展開およびその変容の質と程度を地域の実態にそくして実証的に解明し、かつ、同制度が日本の教育、社会、経済に及ぼした影響を構造的に考察することを目的とし、平成6年度から平成9年度まで3ヶ年にわたり実施した。地域実態調査として、東京都、奈良県、山口県、北海道、沖縄県にて聞き取り調査または学校調査を実施し、また、全国各地の関連資料の所在確認、収集、数度にわたる研究分担者及び研究協力者を中心とする研究会の開催等を通じて、以下の研究成果が得られた。(1)資料収集同制度の成立及び展開に関する各地域、学校を単位とする資料の所在確認及び収集を行い、貴重な文献を含む研究遂行上有益な資料を見い出した。(2)地域の実態の解明聞き取り調査及び学校調査の結果、各地域の政治、経済、社会等と教育の諸事情のなかで6・3・3制の成立、展開、変容に特殊性と普遍性が存在していることが明らかになった。(3)研究成果と課題以上を通して、必ずしも全国的に網羅的には調査研究するに至らなかったが、戦前の学校教育制度と戦後6・3・3制教育制度の間の連続性及び非連続性、同制度成立過程における地域的特性、展開過程における変容についての分析視覚を設定することができた。全国的体系的な考察は今後の課題として残された。以下のように研究分担者および研究協力者による打ち合わせ、研究会、資料収集等を行った。1)研究分担者全員と研究協力者による打ち合わせ(平成8年2月)を行い、全国を北海道・東北・関東・甲信越・東海・北陸・関西・中国・四国・九州・沖縄の11の地域に分けて、各地域における6・3・3制の社会的特質や問題点を地域の実態に照らして明らかにしつつ、検討すること、そのため各地の研究者の協力を得て、各地の中・高等学校の学校史(誌)類の調査収集、および戦後直後から1970年代までの学校行政・学校経営の資料調査を実施することを確認した。2)上記の方針に基づいて、各研究分担者・研究協力者が可能なところから地域の資料調査・収集を実施した(北海道・北陸・中国等の地域)。3)東海の地域では、本研究全体の事務局を置くとともに、研究会を組織し、研究分担者および研究協力者から、日本・アメリカ・イギリスにおける第2次大戦後の教育改革に関する報告を受け、6・3・3制の成立と発展について日本と欧米の教育改革の動向を比較検討した。4)研究分担者および研究協力者の研究交流を含む研究機関誌『六・三・三制教育研究』を作ることとし、発刊の趣旨、研究分担者の論文(小川利夫「戦後日本の六三三制教育-過去・現在・未来-」、資料編からなる第一号を発刊した(平成8年2月)。5)戦後教育改革の資料を収集した。本年度は、以下のように研究分担者および研究協力者による研究打ち合わせ、開き取り調査、資料収集等を行った。1)研究分担者および研究協力者による研究打ち合わせを2度行い(平成8年5月、同11月)、6・3・3制研究の課題と方法を検討するとともに、聞き取り調査の計画をたてた。また、市村尚久氏(早稲田大学教授)を講師に研究会を開催して(平成8年8月)、アメリカ6・3・3制の成立と展開の事情、日米比較の観点等について示唆を受けた。2)各地域における6・3・3制の成立・発展に関する聞き取り調査を、東京都国立市(平成8年5月)、山口県(同11月)、奈良県(同)において行った。教育委員長(早坂礼吾氏:元国立町教育委員長)、教育長(足立浩氏・元奈良県教育長)、教員(五十川偉臣氏・元山口県教員、吉村方伸氏・現山口県教員、谷弥兵衛氏・元奈良県教員)の教育行政関係者、教員から地域固有の事情をふまえて詳細に聞き取り、記録した。3)研究分担者および研究協力者の研究交流を含む研究機関誌『六・三・三制教育研究』第2号(平成8年6月)、同第3号(平成9年3月)を刊行し、研究分担者の論文、研究ノート、聞き取り調査の記録、資料等を掲載した。

4)各地域において、中・高等学校史、戦後教育改革、学校行政・学校経営関係資料の調査および収集を実施した。三ケ年の最終年度にあたる本年度は、以下のように研究分担者及び研究協力者による研究打ち合わせ及び聞き取り調査を実施した。1)各地域において、戦後日本の6・3・3制に関する資料の所在等の調査を継続的に行った。2)各地域における6・3・3制展開過程の実態を明らかにするため、2度にわたり調査を実施した。平成9年7月14日と同月15日にかけて、北海道有る朋高等学校、北海道倶知安農業高等学校、北海道真狩高校の三校を訪問し、近年の単位制高校及び専門高校の実態について調査した。また、平成9年10月3日に、富田哲氏(元沖縄県中学校教員、現沖縄県民間教育研究所所長)から沖縄の戦後教育のあゆみについて聞き取り調査を行った。その結果、各地域の実態と教育制度の関係が動態的に把握できた。3)研究分担者及び研究協力者が研究経過を報告し共有するため研究機関誌「6・3・3制教育研究」第4号(平成9年12月)、第5号(平成10年3月)を刊行し、論文、聞き取り調査記録等を掲載した。4)三ケ年にわたる本研究の成果をまとめるべく作業に入ったが、報告書作成にはまだしばらくの時間が必要となった。
細菌性コラゲナーゼの基質結合ドメインを用いた薬物送達システムの開発型研究

「人喰いバクテリア」が産生するコラーゲン分解酵素は、コラーゲン細線維に結合する領域(CBD)をもつ。まずCBDの中で結合に直接関与する部位を明らかにした。次にCBDはコラーゲン分子の三重らせん構造が緩んだ部位を志向して一定の向きに結合することを示した。さらに、CBDの接続部はカルシウムを結合して構造が変わり、CBDの安定性と結合能が向上することを示した。最後に、CBDを用いて種々の生理活性物質を組織に結合させる新規の技術が種々の再生医療に応用できることを示した。ガス壊疽菌群のコラゲナーゼのC末端にはコラーゲン結合ドメイン(CBD)が共通に存在している。CBDは不溶性のコラーゲン細繊維に本酵素をアンカーリングするのに役立つと考えられた。CBDは結晶学的解析によりβサンドイッチ構造をとりCa結合部位を持つことが示された。また部位特異的突然変異によりCBDはサンドイッチの側面でコラーゲンに結合すると考えられた。今回は分子ドッキングにより示された3種類の基質結合モデルの内いずれが正しいかを、コラーゲン様ペプチドを用いたNMR perturbaton assayにより検討した。N末端スピン標識ペプチドでは非標識ペプチドによる変化に加えCa結合部位から離れた部位のシグナルが消失した。C末端標識ペプチドではCa結合部位近傍のシグナルが消失した。基質ペプチドはβサンドイッチの側面に、βストランドに直行する方向で、C末端がCa結合部位に向いて結合すると考えられた。小角X線回折により水溶液中のCBD-基質複合体の立体構造を決定したところ、CBDは基質分子のC末端近傍に結合していると推定された。線維芽細胞とアテロコラーゲンを含む溶液を生体親和性メッシュを通して還流し、メッシュの上に高密度の人工結合組織を形成した。これを表皮成長因子(EGF)-CBD融合タンパク質と表皮細胞を含む培養液で覆って24時間静置後、通常の培養液に置換して14日間培養した。線維芽細胞とコラーゲン細線維からなる人工真皮層の上に、重層扁平上皮からなる人工表皮層が形成され、その上層部は角化していた。有蕀層では正常皮膚に比較して少ないながらもデスモゾームが形成されていた。表皮の基底細胞下には不連続ながら基底板が形成されていた。細胞外マトリックスに特定の機能を持たせて得られる積層型人工組織は基礎医学研究および再生医療分野で種々の応用が可能であると思われる。ガス壊疽菌群は膠原繊維を水解して急激に感染叢を拡大する。本菌群が産生するコラゲナーゼのC末端には、約120アミノ酸残基よりなるコラーゲン結合ドメイン(CBD)が13コピー存在している。CBDは単体で不溶性コラーゲンに結合するので、本酵素はCBDにより自身を不溶性基質の表面にアンカーリングし、効率よく基質を水解すると考えられた。CBDはβサンドイッチ構造をとり、サンドイッチ開口部はCa結合位で閉鎖されていた。基質ペプチドはサンドイッチ側面にストランドに直行する方向で、C末端がCa結合部位に向いて結合すると推測された。ところで、コラーゲン分子の重合反応はコラーゲン結合タンパク質(CBP)により阻害されるが、CBPに結合するコラーゲン様ペプチドを添加すると再び重合反応が起こる。種々のコラーゲン様ペプチドを用いてCBDの結合スペクトルを解析したところ、他のコラーゲン結合タンパク質に比し配列特異性が低いことが判明した。CBDはコラーゲン分子の多様な部位に結合すると推察された。線維芽細胞とアテロコラーゲンを含む溶液を生体親和性メッシュを通して還流し、メッシュ上に人工真皮に相当する高密度の人工結合組織を形成できた。これを表皮成長因子(EGF)-CBD融合タンパク質と表皮細胞を含む培養液で覆って24時間静置後、通常の培養液に置換して気相培養した。現在、この人工真皮層に新たな機能を付与すべく検討を行っている。また高密度コラーゲンに特定の機能性分子をアンカーリングすることにより再生医療分野で種々の応用が可能であると思われる。細胞の周囲には、コラーゲンを主成分とする膠原線維やグルコサミノグリカンなどの細胞外マトリックス(ECM)が存在し、細胞の分化・増殖を制御している。ガス壊疽菌群は感染叢周辺のECMを破壊して急激に感染叢を拡大する。本菌群が産生するコラーゲン分解酵素(コラゲナーゼ)のC末端には、コンパクトな(約120アミノ酸残基)コラーゲン結合ドメイン(CBD)が存在する。

本酵素はCBDにより自身を膠原線維の表面にアンカーリングし、この不溶性基質を効率よく水解すると考えられる。CBDはβサンドイッチ構造をとり、開口部がCa2+結合部位で閉鎖されているため、極めて安定(変性温度は約95°C)なタンパク質である。そこで、種々の成長因子をコンパクトで安定なCBDと融合して高密度コラーゲン膜に固相化することにより、再生医療に用いることのできる新しい全く機能性材料を作製できると考えられた。まず、表皮成長因子(EGF)とCBDを遺伝子レベルで融合し、組換え大腸菌を用いてコラーゲン結合型表皮成長因子(EGF-CBD)を作製した。分担研究者が作製した高密度コラーゲン膜をEGF-CBDの溶液に浸漬し、ラットの鼓膜穿孔部位にOverlay法およびUnderlay法により貼付した。対側はコントロールとして、自然経過を観察した(各5匹10耳)。7日目に、外耳道側より鼓膜穿孔部を撮影するとともに、外耳道側及び中耳側より鼓膜再生状況を顕微鏡下に観察して、再生状況をコントロール側と比較した。コントロール耳は、1週間後にはいずれも小穿孔が残存したが、EGF-CBDを固相化した高密度コラーゲン膜にて穿孔を閉鎖した場合は、Overlay法およびUnderlay法に関わらず5耳すべて穿孔が閉鎖しており、上皮化が良好であった。また、形成部位の鼓膜以外には異所性増殖など認めず、明らかな副作用も認めなかった。
哺乳類媒花イルカンダ（マメ科）の動物相の地域差による繁殖戦略の可塑性

イルカンダMucuna macrocarpa(マメ科)は東南アジアから日本にかけて広域分布している。本種は特殊な送粉様式を持ち、特定の送粉パートナーである「裂開者」を必要とし、裂開者がいなければ、他花受粉ができない。裂開者の地域変異を明らかにするために、26年度までに大分県蒲江、沖縄島、台湾北部において、訪花者とその行動の記録を行った。27年度は、当初の計画通り、台湾南部における訪花者に関する調査の実施と共に、誘引形質としての花蜜の質について大分県蒲江、沖縄島、台湾北部、台湾南部の間で比較した。また、当初の研究計画には含めていなかったが、調査準備が想定よりもスムーズに進行したため、Mucuna属の分布の中心であり、これまでに本種の主要な送粉パートナーであることが記録されている、オナガザル科、オオコウモリ科、リス科の動物が全て生息しているタイにおける訪花者の観察および誘引形質に関する調査を開始した。台湾南部における主要な送粉パートナーは、台湾北部と同様、クリハラリスであった。一方で、台湾北部では送粉パートナーとなっていなかったハクビシンが、台湾南部の一部の地域では送粉パートナーとなっていた。このことは、台湾における主要な送粉パートナーが、台湾内ではどの地域においてもクリハラリスであることを示唆している。一方、すべての地域において蜜量、蜜重量、糖度は日変化しておらず、糖構成比も常にスクロースが優占していた。大分県蒲江、沖縄島、台湾ではそれぞれ全く異なる分類群の動物が送粉パートナーになっているが、この花蜜の分泌パターンの結果は、本種が異なる送粉パートナーを有するにもかかわらず、誘引戦略をそれぞれの地域の送粉パートナーに合わせて変化させていないことを示唆している。タイにおける調査は開始したばかりであり、まだ、どのような動物が送粉パートナーとなっているかは明らかにできていない。27年度が最終年度であるため、記入しない。イルカンダMucuna macrocarpa(マメ科)は広域分布しているにもかかわらず、特殊な送粉様式を持ち特定の送粉パートナーである「裂開者」が必要な種である。裂開者がいなければ、他花受粉ができない。25年度は沖縄島において、未調査であった在来動物の生息する自然林に自動撮影カメラを設置し、訪花動物を特定した。その結果、沖縄島における裂開者は他のMucuna属同様オオコウモリのみであることが明らかとなった。また、送粉に貢献しない盗蜜者としてノグチゲラが記録されたが、これはノグチゲラの採餌生態の新知見として重要な観察であった。一方、オオコウモリの分布しない大分県蒲江では、ニホンザルとニホンテンが裂開者となっていた。ニホンザルは両手を用いて裂開を行っており、既知の裂開行動と比べ異質であったが、多数の花を裂開した。ニホンテンの裂開行動はオオコウモリと類似していたが、訪花頻度が低く裂開数は少なかった。Mucuna属では一般にコウモリ類が裂開を行うことから、これら2種は新たな分類群の裂開者であり、裂開者が置き換わった初めての例となった。裂開者が異なることから、誘引形質も裂開者に合わせて変化していることが予想されたため、沖縄島と蒲江で花の形質に関する調査した。しかし、両地域において花蜜の分泌パターンに違いは殆ど見られなかった。また、匂いの放出パターンにも大きな違いが見いだせなかった。そのため、本種は特異な形態を持つにもかかわらず、特定の分類群に依存していない可能性がある。そうであれば、送粉戦略の進化を議論する上で重要な知見となる。しかし、蒲江では25年度は雨が少なかったということや、蒲江が分布の北限である点などから、蒲江や他地域において追加の調査が必要である。2月からはオオコウモリは分布しないがイルカンダの分布の中心である台湾において、訪花動物に関する調査を開始した.イルカンダMucuna macrocarpa(マメ科)は東南アジアから日本にかけて広域分布している。本種は特殊な送粉様式を持ち特定の送粉パートナーである「裂開者」を必要とし、裂開者がいなければ、他花受粉ができない。裂開者の地域変異を明らかにするために、25年度までに沖縄島と大分県蒲江で訪花者に関しての調査を行い、26年度は沖縄島や蒲江と動物相が異なる台湾北部において、訪花動物の記録を行った。その結果、台湾ではクリハラリスとタイワンホオジロシマリスが裂開者となっていた。このうちクリハラリスによる裂開が99%であったため、クリハラリスが台湾における有力な送粉パートナーであると考えられる。また、クリハラリスの裂開行動はオオコウモリの裂開行動と類似していた。これらのことは、本種の送粉パートナーの決定には、従来から指摘されている訪花者の分類群や形態の類似性のみではなく、訪花者の採餌行動特性も重要であることを示唆している。裂開者が地域間で異なることから、花の誘引形質や形態に地域変異があることも予想された。そこで、誘引形質の1つである花蜜に関しての調査を実施している。25年度までに沖縄島と蒲江で実施した。26年度は蒲江と台湾北部において調査を行った。26年度も蒲江で実施したのは、25年度に例年より雨量が少なく、そのことが蜜量や糖度に影響していた可能性があったためである。

その結果、蜜量・蜜重量・糖度については、いずれの地域においても日変化がなかった。蜜量および蜜重量は3地域間で有意な違いがなかったが、糖度は沖縄島で低く、蒲江で高い傾向であった。しかし、最も差の大きかった沖縄島と蒲江を比較しても平均値の差は4%であったことから、現段階では裂開者に合わせた糖度の相違ではなく、各地域で様々な動物を誘引していると考えられる。今後、糖構成比の地域間比較など追加調査も必要である。イルカンダMucuna macrocarpa(マメ科)は東南アジアから日本にかけて広域分布している。本種は特殊な送粉様式を持ち、特定の送粉パートナーである「裂開者」を必要とし、裂開者がいなければ、他花受粉ができない。裂開者の地域変異を明らかにするために、26年度までに大分県蒲江、沖縄島、台湾北部において、訪花者とその行動の記録を行った。27年度は、当初の計画通り、台湾南部における訪花者に関する調査の実施と共に、誘引形質としての花蜜の質について大分県蒲江、沖縄島、台湾北部、台湾南部の間で比較した。また、当初の研究計画には含めていなかったが、調査準備が想定よりもスムーズに進行したため、Mucuna属の分布の中心であり、これまでに本種の主要な送粉パートナーであることが記録されている、オナガザル科、オオコウモリ科、リス科の動物が全て生息しているタイにおける訪花者の観察および誘引形質に関する調査を開始した。台湾南部における主要な送粉パートナーは、台湾北部と同様、クリハラリスであった。一方で、台湾北部では送粉パートナーとなっていなかったハクビシンが、台湾南部の一部の地域では送粉パートナーとなっていた。このことは、台湾における主要な送粉パートナーが、台湾内ではどの地域においてもクリハラリスであることを示唆している。一方、すべての地域において蜜量、蜜重量、糖度は日変化しておらず、糖構成比も常にスクロースが優占していた。大分県蒲江、沖縄島、台湾ではそれぞれ全く異なる分類群の動物が送粉パートナーになっているが、この花蜜の分泌パターンの結果は、本種が異なる送粉パートナーを有するにもかかわらず、誘引戦略をそれぞれの地域の送粉パートナーに合わせて変化させていないことを示唆している。タイにおける調査は開始したばかりであり、まだ、どのような動物が送粉パートナーとなっているかは明らかにできていない。当初の予定通り、訪花動物に関する調査を台湾北部で実施し、訪花者および裂開者を明らかにでき、訪花者の訪花行動を記録することができた。また、誘引形質に関する調査も、花蜜の蜜量、蜜重量、糖度の日変化について大分県蒲江、沖縄島、台湾北部で明らかにすることができた。しかし、花蜜の糖構成比に関しては調査することができず、次年度の課題となった。また、匂いの分泌パターンについては調査方法を確立することができなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。26年度は台湾北部で訪花者や花蜜の分泌パターンの調査を実施したが、27年度は動物相および結実状況が異なる南部における訪花動物について調査する。また、研究の進捗状況から、本種の送粉者の地域変異の解明のために、当初計画していなかったMucuna属の分布の中心であり、これまで調査した地域において裂開者となっていた分類群の動物が全て分布している熱帯のタイにおける訪花者の調査を計画している。研究成果に関しては論文や学会発表において適宜公表し、研究成果のアウトリーチ活動も行う。