hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞部位選択的シナプス形成機構と伝達物質受容体の分布

小脳プルキンエ細胞へのシナプス入力のうち、グルタミン酸作動性の顆粒細胞は常に樹状突起上に興奮性シナプスを形成するが、GABA作動性のバスケット細胞は細胞体上に抑制性シナプスを形成する等、シナプス前細胞により、細胞部位選択的なシナプス形成が行なわれる。細胞部位選択的なシナプス形成は神経回路の機能上重要な意味を持つと考えられるが、私達はこの細胞部位選択的シナプス形成が小脳の分散培養下においても再現できることを既に報告した。本研究では、プルキンエ細胞の各部位に特異的なシナプス後受容体が存在するかという問題を特異抗体を用いて検討した。顆粒細胞・プルキンエ細胞間のシナプスはグルタミン酸作動性であり、長期抑圧と呼ばれるシナプス可塑性を示す。従って、このシナプスが形成されるプルキンエ細胞樹状突起上には、長期抑圧の発現に関与するような特別な受容体が局在する可能性が考えられる。グルタミン酸受容体はイオンチャネル内在型のイオノトロピック受容体とGタンパク結合型のメタボトロピック受容体に大別されているが、長期抑圧には両者のサブタイプが関与すると考えられていた。メタボトロピック受容体mGluR1サブタイプ細胞外ドメインのグルタミン酸との結合に関与すると推定される部位を抗原として抗体を作製したところ、mGluR1の機能を阻害する抗体が得られた。この抗体により長期抑圧が阻害され、プルキンエ細胞が濃染されたが、染色は樹状突起で最も濃かった。また、プルキンエ細胞のみで発現するイオノトロピック受容体δ2サブユニットも長期抑圧に関与していることを私達が示したが、このδ2サブユニットもプルキンエ細胞樹状突起上に局在する傾向が強かった。このように、特異的シナプス形成部に特異的な受容体が局在することが明かとなった。
大腸菌の定常期移行期におけるσE発現誘導とプログラム細胞死の分子機構

細菌の定常期の代謝は対数増殖期のものと比べて大きく異なり、大腸菌ではRNAポリメラーゼサブユニットのσSが中心となって定常期の遺伝子を発現する。その遷移点となる定常期への移行期において劇的な変動があり、大腸菌等では90%以上の細胞がコロニー形成不能となる。研究代表者らは、σEの発現が移行期に増大し、これによってコロニー形成不能細胞が溶菌へと誘導されることを明らかにした。このことからσE依存性プログラム細胞死(PCD)の存在が示唆されるが、その引き金や溶菌を起こすσEの下流にある遺伝子については不明である。本研究では本PCDについて、引き金となる環境ストレスなどの感知から細胞死までのカスケードの解明を目的とし、以下の成果を挙げた。1.環境ストレスに対応するσSレギュロンの関与についてσS遺伝子破壊株を用いて検討し、コロニー形成不能細胞の増加を確認した。また、σSレギュロンの1つでカタラーゼ遺伝子katE破壊株についても同様な結果が得られたことから、少なくとも酸化ストレスが関与していることが示唆された。2.σE遺伝子を一過的に発現させる系を用いて、DNAマイクロアレー解析を行った。多くの新規なσEレギュロンを見出すとともに、PCDが起こる時期に遺伝子発現の増大あるいは減少したものを見出した。その中で、PCDと直接関連する可能性があるものとして、4つのプロテアーゼを見出した。また、発現の減少した遺伝子の中に、多くの外膜ポリンタンパク質遺伝子が含まれていた。3.トランスポゾン変異株約20,000株を作製し、PCDを抑制する5株を分離した。いずれの分離株もPCD抑制が弱いことが判明した。一方、変異誘発剤処理から得られたPCD抑制変異株は、溶菌が抑制されたことから、PCD抑制には1つあるいは複数の遺伝子の発現増加が必要と思われる。また、同変異株ではポリンタンパク質の発現が野生株並みに回復していた。4.σE遺伝子発現誘導によって多くのポリンタンパク質の発現が大幅に減少することから、Mg2+の細胞内への取込みが抑制されると推測された。推測通りMg2+添加はPCDを顕著に抑制した。また、DNAマイクロアレー解析の結果、Mg2+によって多くの遺伝子の発現が増大した。本研究結果から、酸化ストレス等の外部ストレスがコロニー形成不能細胞の形成を引き起こし、σE遺伝子の発現増加によって外膜ポリンタンパク質の減少、続いてMg2+減少が起こり、結果としてPCDが進むと予測された。今後、このモデルに従って、更に詳細な解析が必要と思われる。

その遷移点となる定常期への移行期において劇的な変動があり、大腸菌等では定常期初期に90%以上の細胞がコロニー形成不能となる。申請者代表者らは、σEの発現が移行期に増大し、これによってコロニー形成不能細胞が溶菌へと誘導されることを明らかにした。このことからσE依存のプログラム細胞死の存在が示唆されるが、その引き金や溶菌を起こすσEの下流にある遺伝子については不明である。本研究では遺伝的にプログラムされた細胞死について、引き金となる環境ストレスなどの感知から細胞死までのカスケードを形態的および分子生物学的に明らかにすることを目的とする。本年度は以下の項目について研究を行った。1.環境ストレスの検討:環境ストレスに対応するσSレギュロンの関与についてσS遺伝子破壊株を用いて検討し、コロニー形成不能細胞の増加を確認した。また、σSレギュロンの1つでカタラーゼをコードするkatE破壊株についても同様な結果が得られたことから、少なくとも酸化ストレスが関与していることが示唆された。2.溶菌に直接関わるσEレギュロンの同定:σE遺伝子を一過的に発現させる系を用いてσE遺伝子を発現させ、DNAマイクロアレー解析をさらに詳細に検討した。その結果、プログラム細胞死が起こらない対数増殖期では遺伝子発現の増大したもの115個、減少したも44個を見出した。また、プログラム細胞死が起こる定常期初期では遺伝子発現の増大したもの83個、減少したもの41個を見出した。増大したものの中にはこれまでに報告されたσEレギュロンの31個を含む156個あり、新たに125個のσEレギュロンの存在を示唆した。またそれらの中には、膜形成や細胞形成などに関連した遺伝子とともにプロテアーゼが4個含まれていた。また、多くの外膜ポリンタンパク質遺伝子の発現が減少しており、これも溶菌の原因となっている可能性がある。3.形態観察系の確立と時間的変化の可視化:申請したCCDカメラを用いて種々の蛍光色素による形態観察系を確立した。コロニー形成不能細胞や溶菌が進みつつある細胞を識別できるようになった。4.細胞死抑制変異株の分離:トランスポゾン変異株約20,000株から細胞死抑制変異株5株を分離し、現在詳細を検討中である。また、変異誘発剤を用いて細胞死抑制変異株を分離し、溶菌が抑制されていることやポリンタンパク質の正常な発現を確認した。本年度は、次年度に向けてほぼ計画通りの結果が得られた。本プログラム細胞死は、低栄養源環境の定常期に向けた細胞数の限定と溶菌による栄養源の確保のための一種の生存戦略と推測される。この機構の解明は、発酵細菌の細胞死や溶菌の防止あるいは病原菌の繁殖抑制などに活かされると期待される。細菌の定常期の代謝は対数増殖期のものと比べて大きく異なり、大腸菌ではRNAポリメラーゼサブユニットのσSが中心となって定常期の遺伝子を発現する。このことからσE依存性プログラム細胞死の存在が示唆されるが、その引き金や溶菌を起こすσEの下流にある遺伝子については不明である。
領域共鳴推定理論による電力系統保護の基礎的研究

本研究では、昭和59年一般研究(C)において開発した過渡高調波共振除去手法を展開し、故障の種別、測距インピーダンスの推定について基礎的検討を行った。電力系統の超々高圧送電線の線路と無効電力設備の損失は小さく、その容量は大きい。従って事故時の回路過渡現象により生じる過渡高調波は減衰が小さく、基本波の非整数次高調波を多量に含有することになる。この固有周波数は、基本波と第2調波に近く、故障の発生地点により周波数が変化するという性質がある。したがって、DFT(離散型フーリエ変換)など整数次高調波を除去する手段は利用できないことになる。本研究で開発した方法は、指数関数的に減衰する正弦波変動の離散的データの間に存在するベクトル連鎖関係を利用し、不必要な過渡高調波成分を共振除去する方法であり、非再帰型フィルタを基本としている。推定された測距インピーダンスは、保護領域の境界上で高精度の故障位置の推定を与えるが、故障地点が保護領域の境界から離れると、過度高調波共振除去の効果がうすれ、故障位置の推定精度が落ちる性質がある。この欠点を補う目的で、カルマンフィルタを利用したフェザーの推定方式の開発、適応型パラメータ推定手法を利用した故障種別・故障相の同定について基礎的検討を進めた。電力系統保護には、いわゆる「線」を保護する送電保護と「面」を保護する配電保護があるが、従来手のつけられていなかった面保護についてグリッド系統を対象に基礎的検討をすすめ、領域共鳴推定理論の適用可能性について検討を加えた。これにより複数の測定地点の選び方、故障判定に及ぼす測定点の効果を評価する方法、二次元故障位置検出の可能性について明らかにし得た。領域共鳴推定理論による電力系統保護について、以上概要を述べたように有意義な研究成果を得ている。
肺癌関連線維芽細胞の制御因子の解明から標的治療への展開

肺癌における癌進展抑制のため、組織中のCAFの生物学的特性を分析し、CAFを標的とした新規治療法の開発への基盤形成までを目的とする。CAFの標的因子を同定し、CAFと肺癌細胞の共移植マウスモデルを用いてCAF標的治療の奏功性を評価する。本研究により1CAFを介する癌進展の特性を解明できる。2CAFの特性に基づいた感受性の高い治療標的を同定。3CAFを標的とする治療効果の予測が可能となる。といった成果が得られる。
大気中に存在する氷核活性細菌の定量分析法の検討と野外実験への応用

大気中に存在する氷核活性細菌の定量分析を行うための手法を検討した。氷核活性細菌Pseudomonassyringae(人工降雪剤Snowmax)に対して熱処理を併用した小滴凍結実験を行った結果,鉱物や真核生物などの氷晶核ではみられない低温処理による氷晶核能の低下が氷核活性細菌ではみられた。日本海側の降雪試料を用いた同様の実験においても,低温処理による氷晶核数濃度の低下がみられたことから,大気中に存在する氷核活性細菌の定量化に対する低温処理と小滴凍結法を組み合わせた手法の有用性が示唆された。大気中を浮遊する細菌の中でも,氷核活性細菌は-10度以上の比較的高い温度で氷晶核として作用することが可能であり,氷雲形成・水循環プロセスに直接的に関与する。近年では,氷核活性細菌が大気中で氷晶核として重要な役割を担うことが示唆されており,氷核活性細菌の大気中における挙動に注目が集まっている。しかしながら,これらの細菌の影響を見積もるために必要な定量法は未だ確立されていない。本研究では,大気中氷核活性細菌の定量法について検討し,野外試料への応用を試みた。大気中氷核活性細菌の定量化に対して,氷核活性細菌が生産する氷核タンパクの耐熱性に着目した。氷核活性細菌Pseudomonassyringaeを用いた人工降雪剤(Snowmax)を使用し,熱処理(低温及び高温)と小滴凍結法を組み合わせ,熱処理による影響を計測した。その結果,氷核活性細菌Pseudomonassyringaeではいずれの熱処理でも氷晶核としての作用が低下したが,氷晶核としての能力は低温処理後と高温処理後では大きく異なった。野外試料への応用を検討するため,氷晶核による影響を受けていると考えられる日本海側の降雪を用いて,低温処理の影響を試みた。その結果,いずれの処理でも降雪中に存在する氷晶核の作用は低下したが,Snowmaxを用いた室内実験と同様に低温処理後と高温処理後では氷晶核としての作用が大きく異なった。これらの低温処理による氷晶核作用の低下は,氷晶核として働く鉱物や真核生物では報告されていないため,低温処理と小滴凍結法を用いた実験手法は氷核活性細菌の定量化に有用であることが示唆された。25年度が最終年度であるため、記入しない。
超高分解能光電子分光装置の開発と高温超伝導体準粒子の研究

高温超伝導体における準粒子の起源を明らかにする目的で、超高分解能光電子分光装置の開発を行った。建設した装置は、(1)電子エネルギー分析器、(2)光源放電管、(3)測定分析槽、(4)試料準備槽から構成される。電子エネルギー分析器については、静電半球型分析器および電子レンズの電位の安定化とその精密調整、さらに最後段の2次元電子検出器及びCCDカメラの相対位置と検出器の感度補正を徹底的に行った。光源放電管部については、分解能低下の原因となる測定真空槽への不純物ガスおよびイオンの流入を防ぐ目的で、2段の差動排気システムと極端紫外線フィルター機構を構築した。測定分析槽においては、試料を低温に保ったまま回転できる角度可変型試料マニピュレーターを製作した。さらに、試料の温度低下と槽内の真空度向上を図るため、循環型ヘリウムクライオスタットを用いた4段の熱シールドを試料基板周りに作成した。試料準備槽においては、迅速な試料交換を図るために、大気圧からの試料搬入移送機構を製作した。これらの改造整備の結果、装置はエネルギー分解能1.3meV、運動量分解能0.005Å^<-1>、試料温度3.7K、測定時真空度2×10^<-11>Torrを達成した。本装置を用いて、高温超伝導体の電子状態について、以下に示す内容について研究を行った。(2)3枚型Bi系高温超伝導体におけるBogoliubov準粒子の直接観測(3)ホール型高温超伝導体におけるバンド分散のkink構造の起源の同定(4)ボロン系超伝導体MgB_2における2バンド超伝導ギャップの直接検証(5)Bi系高温超伝導体のエネルギーバンド分散における磁気的同位体効果の発見(6)電子型高温超伝導体における非単調d_<x^2-y^2>波超伝導ギャップの直接観測高温超伝導体における準粒子の起源を明らかにする目的で、超高分解能光電子分光装置の開発を行った。(2)3枚型Bi系高温超伝導体におけるBogoliubov準粒子の直接観測(3)ホール型高温超伝導体におけるバンド分散のkink構造の起源の同定(4)ボロン系超伝導体MgB_2における2バンド超伝導ギャップの直接検証(5)Bi系高温超伝導体のエネルギーバンド分散における磁気的同位体効果の発見(6)電子型高温超伝導体における非単調d_<x^2-y^2>波超伝導ギャップの直接観測本年度は、研究推進の中核装置である「超高分解能角度分解光電子分光装置」の建設と整備を中心として研究を遂行した。装置の建設・整備に関しては以下の具体的作業を行った。1.装置のエネルギー及び角度分解能向上を図るため、電子エネルギー分析器に、新型「2次元電子検出器」を装着し、その調整と最適化を行った。これにより、現時点で、角度分解能0.1°を達成する事に成功した。2.紫外線励起光源に「トロイダル回折格子」を装着し、調整・最適化を行った。この回折格子の装着及び上記のエネルギー分析器の改良(新型2次元電子検出器の装着)により、ガス試料の測定で、エネルギー分解能1.9meVを達成する事に成功した。3.「角度可変型試料マニピュレーター」、「ヘイウムクライオスタット」および「超高真空試料チェンバー」を設計した。上記の装置の建設・整備と並行して、3枚のCuO_2層を持ちBi系高温超伝導体では最高の超伝導転移温度を持つBi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_<10>(以下Bi2223と略す)について、高分解能角度分解光電子分光測定を行い、以下の新しい知見を得た。4.電子帯バンド構造およびフェルミ面の実験的決定に成功し、Bi2223は、1枚及び2枚CuO_2層を有する他のBi系高温超伝導体と同様に、ブリルアンゾーン中X点を中心とした大きなホール的フェルミ面を持つことを見出した。5.フェルミ面上の精密測定から、超伝導ギャップの対称性がdx^2-y^2であることを見出した。

6.Bi2223の結果と、他のBi系高温超伝導体の結果を比較することにより、超伝導体の特徴的エネルギー(超伝導ギャップ、擬ギャップ開閉温度等)が、CuO_2層の枚数ではなく、それぞれの物質の最高超伝導転移温度にスケールする事を見出した。本年度は、「超高分解能光電子分光装置」の改良・調整を中心として研究を遂行した。装置の改良・調整に関して以下の具体的作業を行った。1.測定温度の低温下を図るため、液体Heクライオスタットと熱シールドを併用した極低温システムを構築し、試料上において5Kの極低温を達成した。2.エネルギー分解能を向上するために、地磁気の遮蔽、電源系の改良などを行うことにより、固体試料の測定で、最高エネルギー分解能1.7meVを達成した。3.測定時における試料表面劣化を軽減するために、励起光源系の差動排気系の改良を行い、最高到達真空度2×10^<-11>Torrを達成した。上記の装置の改良・調整と並行して、高温超伝導体とその関連物質における準粒子と超伝導発現機構に関する角度分解光電子分光(ARPES)研究を行い、以下の新しい知見を得た。4.ホール型高温超伝導体Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_<10+δ>において、ボゴリューボフ準粒子バンドの分散の完全決定に成功した。得られたバンド分散とコヒーレンス因子がBCS理論と定量的に一致することから、高温超伝導体においてもBCS理論の基本的な枠組みが適応できる事を見出した。5.Bi系高温超伝導体におけるバンド分散の「kink」構造について、精密なARPES測定を行った。その結果、多層系超伝導体における超伝導状態のkink構造は、電子と磁気共鳴モードとの強い結合で説明できる一方で、単層系超伝導体と常伝導状態におけるkink構造は、それとは別の起源を持つ事を見出した。6.新規高温超伝導体MgB_2の超高分解能ARPESを行い、シグマ、パイ、表面バンドを分離し、各バンドにおける超伝導ギャップを観測する事に世界で初めて成功した。数値的シミュレーションの結果、シグマ、パイ、表面バンドのギャップの大きさをそれぞれ6.5,1.5,6.0meVと見積もった。以上の事実から、MgB_2の超伝導機構が2バンドモデルによって説明されることを見出した。本年度は、建設を進めている「超高分解能光電子分光装置」に以下の改良・改造を行い、実効エネルギー分解能および角度分解能の向上を達成した。1.光電子検出システム(チャンネルプレート、CCDカメラ等)の交換と高感度化調整を行い、計数効率と角度分解能の向上を達成した。2.回折格子やスリットの最適化調整を行い、測定時の真空度向上と試料表面上の光スポットサイズを縮小させる事に成功し、実効エネルギー分解能の向上を達成した。3.劈開が難しい単結晶の表面を作成する試料作製槽の設計製作を行った。上記の装置の改良・調整と並行して、高温超伝導体およびその関連物質について測定を行い、以下の新しい知見を得た。1.電子型高温超伝導体Nd_<2-x>Ce_xCuO_4(NCCO)の高分解能ARPESを行い、ホットスポット近辺で擬ギャップを見出し、それが反強磁性相関に起因するバンドの折り返しで説明できることを見出した。2.電子型高温超伝導体Pr_<1-k>LaCe_xCuO_4(PLCCO)の超伝導ギャップの異方性を測定し、ギャップ対称性が単純なd_<x^2-y^2>
機能性小員環化合物のデザインと効率的合成:分子内ミカエル・アルドール反応の利用

三員環及び四員環構造を持つ小員環化合物は、分子内での大きなひずみ故に、合成の重要な中間体として機能し、また多くの生理活性物質の構造の一部となっている。しかしながら、特に炭素原子からなる四員環化合物の合成方法は少なく、光反応条件下での[2+2]型の環化付加反応が主要な手法となっている。そこで新規な四員環化合物の合成法の開発が望まれていたが、著者は同一分子内にケトカルボニル基と共役不飽和エステル基の両方を持つ化合物に対して、連続するミカエル・アルドール反応を行うことによって、従来法とは全く異なる四員環構築法の開拓に成功した。本法の鍵はアルドール反応によって生成する不安定な四員環上の水酸基を反応系内で捕促することにあり、著者は酸及び塩基が共存する複合反応剤を適用することによって、目的の変換反応を可能にすることが出来た。その反応条件として二方法を開発したが、第一はトリエチルアミンの存在下にトリアルキルシリルトリフレートを作用させるものであり、第二はヘキサメチルジシラザン及びヨウ化トリメチルシリルと処理する反応である。前者の反応条件はケトカルボニル基に隣接する速度論支配の水素を選択的に引き抜くものであり、後者は熱力学支配水素原子と選択的に反応するものであるため、両反応条件を組合せることによって、極めて一般性の高い方法として利用することが可能となった。さらに著者は成績体である四員環化合物から三員環化合物への新規な転位反応を見い出し、新たな三員環化合物の合成法をも開発することが出来た。また転位反応成績体を利用することによって新しい三連続反応を行って、四員環に縮環する多環化合物の製法も確立した。これらの新手法によって四員環及び三員環構造を持つ多様な化合物の製造法が開発され、このことによって様々な生理活性天然物合成への新しいルートの探索が可能となった。
リプシッツ発展作用素論の基礎と応用

研究代表者の変異方程式の初期値問題に対するMartinの定理に関する論文が出版された。距離空間におけるリプシッツ作用素半群に関するLax-Richtmyerの近似定理やVan Kampenの一意性定理と,変異方程式の初期値問題に対するMartinの定理から定まるリプシッツ作用素半群に対するBenilanの一意性定理などについて,招待講演などで発表した。研究分担者の小林和夫の乗法的確率項を持つ非線形退化放物型偏微分方程式のkinetic解の存在を証明した論文が出版された。應和は,ある不連続な流束をもつ単独保存則方程式の初期値問題について,ある衝撃波許容条件を導入し,その許容条件を満足するように波面追跡法などの近似解を構成し,そのような近似解は初期値に関してL^1-縮小性をもつ解に一意的に収束することを示した。また,滑らかな流束をもつ単独保存則方程式の初期値問題のエントロピー解が初期値と流束に関してL^1の意味で連続的に依存していることを示し,流束をリプシッツ連続な関数に一般化し,同様の結果が得られるかを考察し,ある一定の成果を得た(論文準備中)。野井は,Fock空間において議論されるBergman射影作用素に関連するモジュラー不等式が変動指数の枠組みでは成立しないことを示した(論文投稿中)。また,Triebel-Lizorkin空間を一般化した一般化Triebel-Lizorkin-Morrey空間に対する差分による特徴づけに関する結果を得て,口頭発表した。研究協力者の冨澤は,Busemann空間(ある凸性を持つ測地的距離空間)における三角形の性質につい考察し,口頭発表した。日本女子大での発展方程式研究会は今年度も開催し,本研究の分担者もその研究成果について口頭発表した。研究代表者は,距離空間において消散条件を満たす変異方程式(mutational equations)の初期値問題の適切性(一意な時間局所解の存在と解の初期値に対する連続的依存性)を示した。バナッハ空間における常微分方程式の初期値問題の適切性に関する代表者達の結果の一般化を与える。応用例として,バナッハ空間における準線形方程式の初期値問題の適切性に関する加藤敏夫などによる典型的な結果を得られた理論から導いた。研究分担者の小林和夫は乗法的確率項を持つ非線形退化放物型偏微分方程式のkinetic解の存在定理を証明した。証明方法は通常に用いられている粘性消滅法ではなく,時間分割法を用いた。また,非斉次境界条件を持つ非線形保存型方程式の初期値問題に対する一意性問題を扱っている。松本はサイズ構造モデルへの抽象準線形理論的アプローチについて調べ,應和はある不連続な流束をもつ保存則方程式の一意可解性について調べた。野井は重み付きの変動指数Herz空間に対して,分数べき積分作用素の有界性が古典的な場合と同様の条件下で成り立つことを示した。また,変動指数を用いて一般化されたMuckenhouptのウェイトのクラスについて解説し,このウェイトをもつ重み付き変動指数Herz空間におけるあるintrinsic square functionの有界性を各指数に適当な条件を仮定したもとで証明した。研究協力者の冨澤佑季乃は二次元実数空間にπ/2回転不変なノルムを入れたバナッハ空間の丸さを表す幾何学的定数について論じた。また,二変数汎関であるBregman距離に関して変数を不動点とした非拡大型写像のクラスを新しく導入し,この不動点への縮小射影法による強収束定理を示した。バナッハ空間における常微分方程式の初期値問題の適切性に関する結果の連続でない場合への一般化を与えることが本研究のひとつの主目的であるが,距離空間において消散条件を満たす変異方程式の場合へ拡張することに成功し,バナッハ空間における準線形方程式の初期値問題の適切性に関する加藤敏夫などによる典型的な結果を導くことができたのは,大きな成果である。非線形退化放物型偏微分方程式のkinetic解の存在,非斉次境界条件を持つ非線形保存型方程式の初期値問題に対する一意性問題,サイズ構造モデルへの抽象準線形理論的アプローチ,非連続な流束をもつ保存則方程式の一意可解性,重み付きの変動指数Herz空間,非拡大型写像の不動点への縮小射影法による強収束定理などに関する研究についても成果が上がっている。研究分担者の松本敏隆は抽象準線形発展方程式に対する初期値問題について,準線形作用素の定義域が一定ではなくかつ稠密でもない場合を考察し,既存の結果を拡張し,連続微分可能な解の一意存在を示し,さらに応用として、サイズ構造モデルの連続的微分可能な解の一意存在を絶対可積分関数の空間で証明した.野井貴弘は1変数複素解析学におけるBlochの定理の自己完結した初等的な証明を与えた.また,一般化されたBesov Morrey空間に対して,指数にどのような条件があれば差分で特徴づけることができるかを考察し,研究成果をRIMS共同研究(公開型)「関数空間の深化とその周辺」などで発表した.小林和夫は乗法的確率外力を持った非線形保存型偏微分方程式に対する初期値・境界値問題に対し,renormalized kinetic solutionの概念を導入し,外力項に付加する知られている条件を弱めて,その解の存在と一意性を証明した.

應和宏樹は相転移を記述する不連続な流束をもつ保存則方程式の初期値問題について研究を行い,解のL1縮小性を得るための衝撃波許容条件を新たに提案し,その条件を満足する衝撃波を基本構造とする近似解を用いることで,L1ノルム縮小性をもつ解の存在を示し,研究集会「第43回発展方程式研究会」で発表した.研究協力者の冨澤佑季乃はノルム空間のジェームズ定数,フォン・ノイマン・ジョルダン定数,ズバガヌ定数について,いくつかの新たな知見を得て,学術論文などにおいて発表した.距離空間における変異方程式に関する研究成果は,さらに距離空間に値をとる関数の微分法・積分法など基礎的で地道な研究を促している.これらついて十分な成果を得るにはまだ時間がかかると判断している.一方,非線形保存型偏微分方程式のrenormalized kinetic solutionの一意存在,既存の結果を拡張した抽象準線形発展方程式に対する初期値問題の連続微分可能な解の一意存在とその応用,一般化されたBesov Morrey空間の特徴付け,ノルム空間のジェームズ定数,フォン・ノイマン・ジョルダン定数,ズバガヌ定数関する研究については成果が上がっている.研究代表者の変異方程式の初期値問題に対するMartinの定理に関する論文が出版された。距離空間におけるリプシッツ作用素半群に関するLax-Richtmyerの近似定理やVan Kampenの一意性定理と,変異方程式の初期値問題に対するMartinの定理から定まるリプシッツ作用素半群に対するBenilanの一意性定理などについて,招待講演などで発表した。研究分担者の小林和夫の乗法的確率項を持つ非線形退化放物型偏微分方程式のkinetic解の存在を証明した論文が出版された。應和は,ある不連続な流束をもつ単独保存則方程式の初期値問題について,ある衝撃波許容条件を導入し,その許容条件を満足するように波面追跡法などの近似解を構成し,そのような近似解は初期値に関してL^1-縮小性をもつ解に一意的に収束することを示した。また,滑らかな流束をもつ単独保存則方程式の初期値問題のエントロピー解が初期値と流束に関してL^1の意味で連続的に依存していることを示し,流束をリプシッツ連続な関数に一般化し,同様の結果が得られるかを考察し,ある一定の成果を得た(論文準備中)。野井は,Fock空間において議論されるBergman射影作用素に関連するモジュラー不等式が変動指数の枠組みでは成立しないことを示した(論文投稿中)。また,Triebel-Lizorkin空間を一般化した一般化Triebel-Lizorkin-Morrey空間に対する差分による特徴づけに関する結果を得て,口頭発表した。研究協力者の冨澤は,Busemann空間(ある凸性を持つ測地的距離空間)における三角形の性質につい考察し,口頭発表した。日本女子大での発展方程式研究会は今年度も開催し,本研究の分担者もその研究成果について口頭発表した。バナッハ空間における常微分方程式の初期値問題の適切性に関する結果の連続でない場合への一般化について,一定の成果が得られたので,これをさらに拡張できるかどうか,既知の他の結果とどのような関係があるかなどについて調べる。非線形退化放物型偏微分方程式,サイズ構造モデルへの応用,非連続な流束をもつ保存則方程式との関係や,重み付きの変動指数Herz空間,非拡大型写像の不動点への強収束定理などに関する研究も同様に継続して推進する。
異種脱細胞化結合組織管を足場に患者体内で急速形成される自家移植用代用血管の開発

30年度は前年度に引き続き脱細胞処理を用いたShelf Readyとしての異種・同種組織応用技術の開発を行った。異種結合組織管は非常に粗な組織体であり含有細胞も少ないが、グラフト乾燥重量あたりの残存DNA含有量から異種移植には脱細胞が必要であると判断されたため、様々な条件で脱細胞を試みた。脱細胞処理により力学的強度が低下する可能性が示唆されたが、パイロットスタディーでは十分な強度が確保されていることが判明した。これらのデータを合わせ、異種グラフト応用に関する論文報告を行った。また、代用血管が適応されると想定されるハイリスク患者・高齢者・未熟児など組織再生能力が低下した患者への応用を想定して、異種動物に加えて健常な成人由来のヒト同種組織の開発が必要であると考えられた。実際の臨床応用を想定するとより短時間の処理が望ましい。グラフトが粗な構造であるため、通常の生体血管の脱細胞処理よりも短時間での処理が可能と考え、処理時間の短縮を目指して脱細胞条件を開発した。ブタやビーグル犬を用いた同種移植実験に要する脱細胞処理・物理的特性評価を中心に開発研究を進めている。物理特性評価については、組織が乾燥すると特性が変化してしまうことから、新たな計測用水槽を設計し、湿潤環境でおこなえるシステムを考案・設計し実現した。また新たにデジタル化されたシステムを用いて、より高精度かつ高速に定量的評価が行えるようになった。結合組織管について、ISO基準に準拠したより多くのパラメーターについて計測が行えるようなった。結合組織管の脱細胞処理実験を開始し、力学的特性を測定するためのシステムも構築しつつある。本年度より本格的に動物移植実験を開始する。研究予定期間の令和元年度内終了に向けおおむね順調に研究は進んでいる。本年度は移植用組織の物理特性の確認をおこない組織処理条件の最適化を行う。並行して動物移植実験を開始し、得られた組織のデータ解析を行い、更に組織処理方法の開発にフィードバックを行う。パイロットスタディーではビーグル犬由来の異種結合組織管をグルタルアルデヒド処理したグラフトを用いたが、自家組織と比較して治癒課程が遅延する傾向が認められたため、脱細胞処理について開発研究を行った。バイオチューブは非常に粗な組織体であり、含有細胞も少ないが、グラフト乾燥重量あたりの残存DNA含有量は移植用脱細胞組織の基準値を遙かに超えるものであったため、様々な条件で脱細胞を試みた。脱細胞処理により力学的強度が低下する可能性が示唆されたが、粗な構造のために、通常の生体血管の脱細胞処理よりも短時間での処理で十分な脱細胞が行われていることが確認できた。強度が十分に保たれる脱細胞条件について更に検証を進めている。並行して脱細胞処理したビーグル犬由来結合組織管をラット腹部大動脈に異種移植した。短期ではあるが、自家由来結合組織管同様に良好な組織化と体循環環境下での強度保持が確認できた。さらに同種移植の可能性についての検討についても並行して開始した。ブタやビーグル犬を用いた同種移植実験に備えて脱細胞処理・物理的特性評価を中心に開発研究を進めている。代用血管が適応されると想定される、ハイリスク患者・高齢者・未熟児など組織再生能力が低下した患者への応用を想定して、異種動物に加えて健常な成人由来の同種組織の開発が必要であると考えられた。次年度より動物移植実験を中心に研究を継続してゆく予定である。研究予定期間の31年度内終了に向けおおむね順調に研究は進んでいる。

本年度は移植用組織の物理特性の確認をおこない組織処理条件の最適化を行う。並行して動物移植実験を開始し、得られた組織のデータ解析を行い、更に組織処理方法の開発にフィードバックを行う。前述のごとく、29年度は主に組織の処理方法の開発および力学的特性評価を中心に研究を進めた。動物実験については予備的実験のみを行ったので、物品使用が予定より少なくなった。全体としてはおおむね順調に経過しており、30年度より本格的に動物実験を行う準備が整ったため、動物実験を中心に研究を進める。動物実験結果のフィードバックにより組織処理法の最適化を更に積極的に推進する予定である。前述のごとく、30年度は主に組織の処理方法の開発および力学的特性評価を中心に研究を進めた。
グローバル化の時代における新しい市民社会論の可能性―欧州・北米・日本の比較研究―

本研究においては、第一に、現代市民社会論と戦後日本における市民社会論の比較研究を行った。その結果、(1)全体主義ないし権威主義体制の解体・民主化という文脈と「市民社会」概念への注目における日本の「戦後啓蒙」と1980年代の市民社会論との共通性。(2)日本の市民社会論におけるヘーゲル・マルクス的伝統の重要性。とりわけ、戦前戦中期において、この伝統を隠れた形で引き継いだアダム・スミス研究が第二次大戦直後「市民社会」への関心を準備していたこと(3)1960年代以降の「市民政治論」と現代の市民社会論との類似性といったの視座の重要性が確認された。第二に、現代市民社会論と密接な関係にあるとされる「新しい社会運動」に触発された諸理論の研究も行った。その結果として、市民社会と差異の政治との関係、審議的デモクラシー・ラディカルデモクラシーとの関係、市民社会と平等の問題、市民社会論における公共圏と親密圏の関係、市民社会論と公私二元論との関係、国内政治・国際政治の二元論とグローバルな市民社会モデルとの関係といった課題こそが、今日における市民社会論の理論的課題の中心をなすという認識が得られた。それらは一方では市民社会論の限界に対する挑戦でありつつ、他方では、市民社会論の内部からの新たな理論的展開としても見ることが出来る。さらに、こうした市民社会論の理論的な展開とならんで、「市民社会」概念を用いた実証的研究と市民社会論の理論的研究との交流ないし接合もまた、重要なテーマとなりうるという認識も得られた。その際には、とくに「社会資本」論などが媒介として重要な役割を果たすものと考えられる。これらの成果の一部は、すでに各研究分担者によって論文などの形で発表されている。今後は、そうした成果を引き続き発表するとともに、平成1314年度においては公刊できなかった、ECPRとの共同プロジェクトの成果としても発表できるように引き続き努力したいと考えている。研究計画において予告したように、平成13年度は、主に、戦後日本における「市民社会論」を中心に検討を行った。その結果、おおむね、以下のような知見を得ることができた。(1)全体主義ないし権威主義体制の解体・民主化という文脈において、「市民社会」概念が注目されるという点で、日本のいわゆる「戦後啓蒙」と1980年代の「市民社会」の復興の間には共通性があること。(2)他方、日本の市民社会論はヘーゲル・マルクスなどの経済学的な「市民社会」観の影響を強く受けている。とりわけ重要なことは、戦前戦中期におけるアダム・スミス研究の意義であり、それらは単に学説史的研究であるに留まらず、日本資本主義の精神的基礎への批判と結びついていたことであり、このスミス研究の伝統が定式化した「市民社会」概念が、第二次世界大戦終結後直ちに「市民社会」への関心が高まることを準備し、戦前のマルクス主義を「戦後啓蒙」の社会科学へと接続したということ。(3)しかし「戦後啓蒙」の社会科学それ自体には、今日の「市民社会論」に見られるような政治・社会運動との緊密な連携はなかった。それが生じるのは、1950,60年代に入ってからであり、その画期をなすのは、理論的には「大衆社会論」をめぐる論争の展開と、実践的には「60年安保」に代表される政治・社会運動の経験をふまえた「市民政治論」の登場であったということ。

これらの知見は、9月に英国ケント大学で開かれた2001Congress of the European Consortium of Political Researchにおける松本礼二の報告によって、さらにそれを受けて12月に神戸大学で開かれた研究会によって、深めかつ共有することができた。次年度は、これを成果として発表したい。他方、現代の市民社会論およびそれと緊密に関連する政治理論上の諸テーマ(デモクラシーの変容、リベラリズムをめぐる論争、公共性の再定義など)も、各研究分担者によって探求されている。それらはすでに発表されつつあるが、次年度はそれをより深めると共に、第一の問題群とも連関させつつ、成果として発表していきたいと考えている。平成14年度は、第一に、現代市民社会論と戦後日本における市民社会論の比較研究を引き続き行った。その結果、(1)全体主義ないし権威主義体制の解体・民主化という文脈と「市民社会」概念への注目における日本の「戦後啓蒙」と1980年代の市民社会論との共通性。(2)日本の市民社会論におけるヘーゲル・マルクス的伝統の特殊性。(3)1960年代以降の「市民政治論」と現代の市民社会論との類似性といった前年度の視座の重要性が改めて認識された。第二に、現代市民社会論と密接な関係にあるとされる「新しい社会運動」に触発された諸理論へも研究の領域を拡大した。その結果として、市民社会と差異の政治との関係、審議的デモクラシー・ラディカルデモクラシーとの関係、市民社会と平等の問題、市民社会論における公共圏と親密圏の関係、市民社会論と公私二元論との関係、国内政治・国際政治の二元論とグローバルな市民社会モデルとの関係といった課題こそが、今日における市民社会論の理論的課題の中心をなすという認識が得られた。それらは一方では市民社会論の限界に対する挑戦でありつつ、他方では、市民社会論の内部からの新たな理論的展開としても見ることが出来る。さらに、こうした市民社会論の理論的な展開とならんで、「市民社会」概念を用いた実証的研究と市民社会論の理論的研究との交流ないし接合もまた、重要なテーマとなりうるという認識も共有された。その際には、とくに「社会資本」論などが媒介として重要な役割を果たすものと考えられる。これらの知見は、11月に神戸大学で開かれた研究会によって、深めかつ共有することができた。これらの成果はすでに一部は各研究分担者によって論文などの形で発表されている。
機能性分子を導入した多孔質ナノ孔結晶複合材料の応用研究

新規多孔質ナノ孔材料であるγ-シクロデキストリン系金属有機構造体(CD-MOF)は親水性ナノ孔と疎水性ナノ孔が連結した両親媒性材料として機能する。このCD-MOFの親水性ナノ孔に水溶性金属ポルフィリンを導入することで触媒の固定化、再利用が達成できる。本研究ではフェノール化合物のカップリング反応を行い、固定化触媒の触媒活性を明らかにする。一方、疎水性ナノ孔にはフラーレンC60を導入することに成功しており、C60/CD-MOF複合体を光触媒としたフェニルボロン酸のヒドロキシル化反応を行い、ナノ孔内に孤立したC60の一重項酸素発生能を明らかにし、腫瘍を攻撃する光線力学療法への応用を検討する。
テトラヒドロイソキノリン関連化合物による細胞死に関する研究

パーキンソン病患者の脳内に発見された1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン(TIQ)をサルに投与することにより、パーキンソン病様症状を惹起することが明らかになった。しかし、TIQの脳内濃度はパーキンソン病患者において必ずしも増加していない。このため、他のTIQ関連化合物をパーキンソン病患者脳内で探索した。この結果、1-フェニル-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン(1-フェニルTIQ)および1-フェニル-N-メチル-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン(1-フェニルNMTIQ)をパーキンソン病患者脳内において初めて検出した。パーキンソン病患者とコントロール患者の脳から抽出した。脳5gをEDTAとアスコルビン酸を含む過塩素酸液中でホモゲナイズした。遠心後、上清を集めジエチルエーテルで抽出し、その水相をNaOHでpH11に調節しジクロロメタンで抽出した。有機相をEDTAとアスコルビン酸を含むHClで抽出した。水相をNaOHでpH11に調節しジクロロメタンで抽出した。有機相を無水硫酸ナトリウムで脱水し、窒素気流で乾固した。残渣を酢酸エチルに溶解し、ガスクロマトグラフィー/タンデムマススペクトロメトリー(GC/MS/MS)の選択反応検出(SRM)により測定した。標品としての1-フェニルTIQと1-フェニルNMTIQはフェニルエチルアミンと安息香酸から合成した。パーキンソン病患者の脳内に1-フェニルTIQと1-フェニルNMTIQを初めて検出した。1-フェニルNMTIQは1-フェニルTIQのN-メチル化により内因性に生成するものと考えられる。これらの化合物、特に1-フェニルNMTIQは1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン(MPTP)に構造がにているためパーキンソン病における病因論的意義の検討が今後必要である。
創造的認識の発生機構に関する理論的・実践的研究

子どもが新たな概念や知識をどのようなメカニズムのもとに獲得し既有知識を修正,再構造化していくのかの問題は認知発達心理学の主要テーマの一つである。本研究ではこうした知識の深まりや広まりに異なる視点や知識や経験のぶつかり合いを積極的に経験したり自由に具体物を操作吟味したりする経験が不可欠であると仮定する。そして、この仮定のもとに社会的相互交渉事態(SIS)を設定し、具体的事物の用途や機能および因果性や問題構造メカニズムについて考えさせ、その中で知識構造や課題構造に対するモニタリングの仕方がどのように異なるか、何が創造的認識の深まり広まりの主原因になっているかを質的,量的側面から探求することが主目的であった。理論的研究ならびにSISに関する従来の研究のレビューを踏え4つの実験を行った。その結果,[1]SISの訓練は創造的認識の深まり広まり(CC-WD)に効果的,特に思考の流暢性や独創性に効果的であり、また見えの世界だけでなく隠された世界の因果性の認識をも高める(実験【I】),[2]SISの中には(a)結果や評価を離れ自由に言える雰囲気,(b)異なる視点との出会い、(C)自己生成した考えや視点に対する他者からの批判や評価(フィードバック)を手がかりに再帰的に吟味検討するラリー,といった認知的要因が内在しているが、CC-WDのためには特に(c)要因が重要である(実験【II】),[3]SISの中で(C)要因の活性化が維持され各被験者が納得できる状況では、教示誘導される低水準の被験者のみでなく教示誘導する高水準者にもCC-WDに変化がみられる(実験【III】),知識や経験の水準が異なる高低のペア間でSISを行なう場合には、高水準者が課題や低水準者への働きかけにおいて一定の距離を持ち、モニタリングを積極的に行なう役割を取った時に最も促進なCC-WDが両者にみられる(実験【IV】)ことがわかった。
差別発言の発話行為論的分析―ソーシャルメディア、差別感情、判例―

本研究の目的は、差別発言とは何か、差別発言にいう「差別」とは何か、差別発言が生み出す「危害」はいかなる種類・性質のものであり、発話の「連鎖」や「責任」を我々はいかなる仕方で把握しうるのかを解明することにある。そこで本研究は、理論研究としては、J.L.オースティンの発話行為論とH.L.A.ハートの法理論を中心的に扱いつつ、R.M.シンプソン等の外国人研究者を招聘し、英米圏のヘイトスピーチ議論に関するワークショップ等を開催する。また実証研究としては、実態調査(聞き取り調査を含む)、ソーシャルメディアの統計分析、判例分析を実施する。
河川環境変化が水生昆虫の遺伝的多様性に与える影響の解明

本研究は,自然河川と流量制御を受けた河川に分布する底生動物の遺伝調査により,水生昆虫の流域内の遺伝子流動と遺伝的多様性に与える影響の解明を行うことを目的として行われている.この背景のもと,底生動物の遺伝解析および底生動物群集構造解析により,水生昆虫の流域内遺伝子流動パターン,遺伝的多様性の原動力,生息場と集団の遺伝的多様性の関係の解明を行った.まず,遺伝情報を用いてヒゲナガカワトビケラ(Stenopsyche marmorata)の移動分散の解析を,高感度DNAマーカーを用いて行った.その結果,従来の知られていた移動分散パターンとは異なる移動パターンが解明され,遺伝解析による水生昆虫の移動分散パターンの解析の有効性が示された.この結果は現在,国際誌に論文投稿中である.続いて,遺伝子流動の履歴と流域内の遺伝的分化の研究を行った.ここではヒゲナガカワトビケラは異なる2種の侵入経路を持ち,彼らが同一水系に住み分けて生息していることを明らかにした.また,同種が流域内で交雑を行っていることを確認した.同種の流域内の高い遺伝的多様性は,このような複数の侵入経路と履歴の異なる集団の交雑が一員となっている可能性がある.本解析は遺伝的多様性の低下した集団において,集団の存続可能性を高める具体的な河川管理に応用されることが期待される.これらの結果は現在,論文準備中である.続いて河川の上流から下流まで,早瀬からワンドまで広く生息するモンカゲロウ(Ephemera strigata)を対象に生息場構造と遺伝的な環境適応の関係を解析した.ハビタット多様性と遺伝的多様性および遺伝子頻度の間に相関が見られ,多くのハビタットが均等に存在するほど集団の遺伝的多様性は高まることが示唆された.この結果は国内誌に発表され,第49回環境工学研究フォーラムにおいて論文奨励賞を受賞することとなった.本研究では宮城県名取川水系において底生動物の遺伝調査を実施し,水生昆虫の流域内の遺伝子流動と遺伝的多様性に与える影響の解明を行った.流域スケールの頑健な生態系を実現するためには,生物の移動分散パターンを知る必要がある.しかし,従来の観察による手法では多大な労力が必要となるうえに,例外的な移動を見落としやすい.遺伝解析による方法では上記の問題点が少ないが,遺伝情報による推定と実際の移動分散パターンを比較した例は少ない.本研究ではマイクロサテライトを用いてヒゲナガカワトビケラ(Stenopsyche marmorata)の移動分散の解析を行った。従来,ヒゲナガカワトビケラは河川方向の移動をするとされていたが,遺伝解析により河川間の移動が示唆された.また,対象種の移動距離は約14kmと推定された.観察による結果とほぼ一致し,遺伝解析による移動分散パターンの推定が有効であることが示された.続いてモンカゲロウ(Ephemera strigata)を対象に生息場構造と遺伝的多様性の関係を解析した.モンカゲロウは河川の上流から下流まで,早瀬からワンドまで広く生息する.対象種は止水性ハビタットに多く存在していた.しかし,ハビタットに固有の対立遺伝子の数は流水性ハビタットの方が多かった.また,ハビタット多様性と遺伝的多様性の間に有為な正の相関が見られた.したがって,多くのハビタットが均等に存在するほどモンカゲロウ集団の遺伝的多様性は高まることが示唆された.この結果は河川再生事業などにおいて生息場設計の際の材料となりうる.本研究は,自然河川と流量制御を受けた河川に分布する底生動物の遺伝調査により,水生昆虫の流域内の遺伝子流動と遺伝的多様性に与える影響の解明を行うことを目的として行われている.この背景のもと,底生動物の遺伝解析および底生動物群集構造解析により,水生昆虫の流域内遺伝子流動パターン,集団における遺伝的多様性の原動力,生息場と集団の遺伝的多様性の関係の解明および河川撹乱後の群集構造の解明を行った.水生昆虫の移動分散に関する情報は工学的にも生態学的にも必要とされるが,従来の観察による手法では多大な労力が必要となる.本研究では遺伝情報を用いてヒゲナガカワトビケラ(Stenopsyche marmorata)の移動分散の解析を行った.その結果,従来の河川に沿った移動パターンに加えて横方向の移動が行われていることが判明した。また,従来方法と遺伝解析による移動距離の推定結果はほぼ一致し,遺伝解析が移動分散の解析に対して有効であることが示された.近年,温暖化や人為的な生息域の改変により歴史的背景の異なる集団の接触が発生している.このような接触が集団に有害遺伝子をもたらす危険性が叫ばれているが,同時に集団の遺伝的多様性を高める効果もあると考えられる.ヒゲナガカワトビケラの遺伝情報を用いて歴史背景の異なる2集団の交雑の解析を行った結果,交雑によって遺伝的多様性が高められていることが示唆された.本解析は遺伝的多様性の低下した集団において,集団の存続可能性を高める具体的な河川管理に応用されることが期待される.続いて河川の上流から下流まで,早瀬からワンドまで広く生息するモンカゲロウ(Ephemera strigata)を対象に生息場構造と遺伝的な環境適応の関係を解析した.ハビタット多様性と遺伝的多様性の間に相関が見られ,多くのハビタットが均等に存在するほど集団の遺伝的多様性は高まることが示唆された.この結果は河川設計の際の有用な情報となりうる.

本研究は,自然河川と流量制御を受けた河川に分布する底生動物の遺伝調査により,水生昆虫の流域内の遺伝子流動と遺伝的多様性に与える影響の解明を行うことを目的として行われている.この背景のもと,底生動物の遺伝解析および底生動物群集構造解析により,水生昆虫の流域内遺伝子流動パターン,遺伝的多様性の原動力,生息場と集団の遺伝的多様性の関係の解明を行った.まず,遺伝情報を用いてヒゲナガカワトビケラ(Stenopsyche marmorata)の移動分散の解析を,高感度DNAマーカーを用いて行った.その結果,従来の知られていた移動分散パターンとは異なる移動パターンが解明され,遺伝解析による水生昆虫の移動分散パターンの解析の有効性が示された.この結果は現在,国際誌に論文投稿中である.続いて,遺伝子流動の履歴と流域内の遺伝的分化の研究を行った.ここではヒゲナガカワトビケラは異なる2種の侵入経路を持ち,彼らが同一水系に住み分けて生息していることを明らかにした.また,同種が流域内で交雑を行っていることを確認した.同種の流域内の高い遺伝的多様性は,このような複数の侵入経路と履歴の異なる集団の交雑が一員となっている可能性がある.本解析は遺伝的多様性の低下した集団において,集団の存続可能性を高める具体的な河川管理に応用されることが期待される.これらの結果は現在,論文準備中である.続いて河川の上流から下流まで,早瀬からワンドまで広く生息するモンカゲロウ(Ephemera strigata)を対象に生息場構造と遺伝的な環境適応の関係を解析した.ハビタット多様性と遺伝的多様性および遺伝子頻度の間に相関が見られ,多くのハビタットが均等に存在するほど集団の遺伝的多様性は高まることが示唆された.この結果は国内誌に発表され,第49回環境工学研究フォーラムにおいて論文奨励賞を受賞することとなった.年度当初は震災によるサンプルの損失などによる遅れが見られたが,当初予定していた段階までサンプルの採取およびデータの解析が行われたこと,国内外への論文発表および学会発表へ取り組んでいることから概ね順調に進展しているとした.本研究では今後,遺伝的多様性および水生昆虫群集構造と生息場の多様性の関係の解析を行ない,ダムの流量調節や河川の再蛇行化などの河川の自然再生事業が遺伝的多様性と地域間交流に及ぼす効果を予測する.