hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
19世紀前半のフランスにおける大衆演劇の受容と影響に関する研究

本研究で取り上げたのは、V.デュカンジュ作『三十年間、またはある賭け事師の一生』、F.スーリエ作『職人』、『えにしだのある耕作地』、F.ピヤ作『パリの屑屋』、A.デンヌリ作『サン=トロペの奥方』、『マリ=ジャンヌ、または庶民の女』、A.アニセ=ブルジョワ作『カーニヴァルの謎』、『七つの大罪』、A.デュマ作『ネールの塔』、『リチャード・ダーリングトン』である。これらの作品では、多様な職業の内部事情、下層階級の人々の悲惨な生活、ブルジョワ階級の堕落した有様、拝金主義を生み出す土壌、社会に対する異議申し立て等が描かれている。例えば『パリの屑屋』の主人公のジャンは、二月革命を予告するような台詞を吐いており、当時の世相を様々な角度から映し出した舞台が、政治・社会について考える切っ掛けを観客に与えたことは否定できない。国政を担当する側としてはこのような現象は無視できず、検閲制度が強化されたのである。上演の禁止の措置と、上演再開を求めた裁判が繰り返し展開された時代でもあった。この点に関しては、『ロベール・マケール』、バルザック作『ヴォートラン』、さらに『パリの屑屋』を取り上げ、それぞれの作品で主役を演じたフレデリック・ルメートルと関係者がどのような法廷闘争を繰り広げたかを調査した。大衆演劇とカリカチュアとの結びつきについては、『ロベール・マケール』の主人公とドーミエが描いたロベール・マケール、及び『パリの屑屋』の主人公とトラヴィエスが描いた哲学者のような屑屋リアールの比較検討を試みた。大衆演劇の影響に関して、二つのテーマに沿って研究を進めた。一つ目はメロドラマ『ロベール・マケール』から派生した戯曲、冊子、諷刺画、小説・箴言集、生理学ものなどについてである。3編の戯曲では『アドレの宿』と『ロベール・マケール』を想起させる場面が含まれていると同時に、それぞれの作品が制作された時代の空気を看取させる工夫が凝らされている。5編の冊子の殆どが匿名の作者によって書かれているが、原作とは異なる時空にロベール・マケールとベルトランを移動させ、彼らの目に映る政治・社会状況や芸術作品についてコメントを加えさせている。諷刺画《ロベール・マケールシリーズ》では、お金を崇拝する世相がモラルの低下を招いている現実を、ドーミエが変幻自在の主人公に投影し、フィリポンが説明文を補っている。2編の小説・箴言集の主人公は、弱者擁護の立場から当時の社会組織を糾弾する言葉を連ねる。『ロベール・マケールの生理学』の作者は、各職業の実態や人間の裏の顔を鮮明に描写する。何れのジャンルにおいても、主人公たちは諧謔を弄しながら、当時の政治・社会の実態を次々と具現していく。また、棍棒や雨傘を手にして舞台や挿絵に現われる二人のならず者は、文学史上の一つの定型である「王と道化」の関係を思い起こさせる。二つ目はロベール・マケールに関心を抱き続けたバルザックの短篇小説、『魔王の喜劇』における諷刺の手法についてである。劇のような形式を用いて、作者は第一部では地獄の魔王が劇場を作り、新しい劇を上演させるまでの過程を描く。主要テーマは文学上の諷刺であり、新旧論争やアカデミーに関する批判、さらに演劇界の内幕などが盛り込まれている。第二部では、戯曲の舞台と観客の反応を通して社会、政治、法律、宗教の実態が知らされ、様々な場面で七月王政に対する諷刺が見られる。
前駆期統合失調症における表情認知・表出能力障害の疾患特異性に関する研究

近年、自閉症スペクトラム障害もしくは統合失調症の診断基準に達していないが、これらの疾患の臨床的症状を強く示す"サブクリニカル"水準の健常者に対する早期介入の必要性が議論されている。これらサブクリニカル群の健常者は、顔刺激に対し、患者と類似した反応を示すことが予想される。しかし、この点に関しての実証的検討はほとんど行われておらず、顔認知の個人差を生じる生物学的基盤についての知見も確立されているとは言い難い。本研究では、サブクリニカル群における自閉症スペクトラム・統合失調症様症状の客観的指標となる生物学的・行動学的マーカーの探索的解明を目的として、健常者の大規模集団を対象に、1自閉症・統合失調症様症状評価、2顔認知能力計測、3唾液中ホルモン計測、4遺伝子多型計測を実施した。その結果、統合失調症の遺伝的素因の一つと考えられている一塩基多型が、成人の顔認知を特徴づける大域的処理能力の個人差に関連するとの新規知見を得た。同様に、統合失調症との関連が指摘される胎児期男性ホルモン暴露量の指標となる2D:4D Digit Ratioが、大域的処理能力の独立した予測因子となることを見出した。一方、疾患群を対象とした研究では、統合失調症患者を対象にデータ収集を実施した。表情認識能力の評価においては、モーフィングにより作成した感情強度が異なる表情画像の認識能力を群間比較したが、疾患群と健常群の間に有意な群間差は得られなかった。一方、患者の表情画像にも健常群と異なる特徴は見いだされなかった。今回は、投薬中で症状が安定している統合失調症患者を対象に実験を行った。今後は、表情認識・表出能力と症状との関連性についてより詳細な分析を加える必要があると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。両疾患の患者は、顔をはじめとした社会的刺激に対して、健常者とは異なる特異的な反応を示すことが明らかにされている。これを踏まえると、自閉症スペクトラム障害、統合失調症様症状を強く示すサブクリニカル群の健常者も、顔刺激に対し、患者と類似した反応を示すことが予想される。そこで、今年度は、サブクリニカル群における自閉症スペクトラム・統合失調症様症状の客観的指標となる生物学的・行動学的マーカーの探索的解明を目的として、健常者の大規模集団を対象に、(1)自閉症・統合失調症様症状評価、(2)顔認知能力計測、(3)唾液中ホルモン計測、(4)遺伝子多型計測を実施した。一方、疾患群を対象とした研究では、長崎市内の病院・福祉施設において、統合失調症患者・アスペルガー症候群患者の研究参加者募集を行い、一部の被験者を対象にしたデータ収集を開始した。研究計画に示した通り、現在、統合失調症・アスペルガー症候群患者を対象とした行動データ収集を開始しており、当初計画通りに進行している。

加えて、サブクリニカル群を対象に、顔認知能力の個人差に関連した生物学的因子を解明しつつある点からも、おおむね順調に進展していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は、実験を実施している行動データ収集を推進し、目標のサンプル数を確保する予定である。また、研究協力者の一部を対象に、高密度脳波計を用いた脳機能計測を実施する。さらに、本年度収集した行動データ、生物学的マーカー、および表情表出時の顔画像データを統合して気にモデル化することで、アスペルガー症候群・統合失調症自動診断技術のプロトタイプを作成する。
銀河中心領域の高エネルギー活動の統一的研究

銀河面上の3つの低質量X線連星系をアメリカのX線天文衛星チャンドラで分光観測したデータを解析した。これらの天体からのX線は銀河面上の濃い星間物質の吸収を受けているため、強い吸収線が観測された。その吸収線の深さやエネルギーから、ケイ素等の元素の組成比が求められ,またガスやダストなど、どのような相で存在しているかについての示唆も得られた。我々の銀河系の中心方向は元素組成比さえまだ明確にわかっていなかったが、その分野での大きな前進となる研究である。これにより過去の超新星爆発レートなど銀河系中心領域での活動性に関しても知見が得られる。このような高エネルギー分解能の観測は、2005年打ち上げ予定のX線天文衛星Astro-E2でも行なわれる予定であり、その参考ともなった。銀河系中心領域の分子雲からのX線に関しては、INTEGRAL衛星による高エネルギーX線の検出・多くのジェット状構造の発見などにより中心核ブラックホールの過去の活動がより確実なものとなった。今後この研究を発展させるため、チャンドラ、ニュートン、Astro-E2といった現在活躍中の主な3つのX線衛星に観測を提案し、了承された。Astro-E2衛星に関しては、CCD検出器XISについて機能試験・性能試験に参加し、充分な性能が得られていることを確認した。また、打ち上げ後のデータ解析用ソフトウェアの開発や、較正用X線源の評価・製作も行うとともに、試験の手順や、衛星打ち上げ後のコマンド作成などにも携わった。また、機上バックグラウンドの評価のため地上での模擬実験を行ない、モンテカルロシミュレーションとの比較・検証を行なった。日米のX線天文衛星「チャンドラ」と「あすか」を用い、我々の銀河中心領域からの蛍光X線を詳細に調べた。特に巨大分子雲M0.11-0.08について電波の密度分布を用いた数値計算と観測結果を比較し、分子雲が外部からの強いX線に照らされて蛍光・散乱で光る「X線反射星雲」で説明できることを確認した。この照射源の明るさを計算することで、これまで提唱して来た"銀河中心核の巨大ブラックホールが数百年前には現在の百万倍明るかった"という仮説をさらに補強することができた。すでに発表済みの射手座B2や射手座C領域の巨大分子雲の結果とあわせ、現在観測されているのより千年前から百年前までの間の中心核ブラックホールの光度変動を求め、国際学会等で発表を行った。この成果に関しては記者発表も行い、朝日、毎日等の全国紙に掲載された。一方、天体観測に用いられるX線CCD検出器の実験では、今年度は将来的に必須となる高速撮像を目指した駆動・読み出し回路の作成に重点をおき開発を行った。衛星に搭載して観測を行う際に最も処理に時間のかかるイベント抽出をハードウエアで行うため、FPGAにイベント抽出の論理回路を実装した。また、2005年打ち上げ予定のX線天文衛星Astro-E2に搭載するCCD検出器XISについての性能予測を行った。すでに打ち上げられた衛星のデータをもとに打ち上げ後のバックグランドを見積もり、データ転送レートへの影響を調べた。他に較正用X線源を設計し、X線強度を評価した。これについては実際にテストボディを用いた実験を行う予定であり、治具作成や実験システムの構築も行っている。銀河系中心近くの高エネルギー現象を探るため、ヨーロッパのγ線天文衛星INTEGRALで発見された新天体IGR J16318-4848について調べた。日本のX線天文衛星「あすか」が1994年に観測したデータに上記天体が検出されていることを明らかにし、非常に強い中性鉄輝線と星間物質による吸収量の10倍以上もの大きな吸収量、という特徴を得た。さらに、ヨーロッパ、アメリカのX線天文衛星XMM-NEWTONでも観測が行われ、これらのデータと比較することで吸収物質は天体のごく近傍にあると考えるのが自然であることを示した。天体自身は通常のX線連星系であるが、吸収物質の分布が特異である。また、やはり銀河中心近くの天体GX13+1からのX線スペクトルを詳細に解析し、吸収線の構造から天体近傍でのガスの状態、運動の様子に関する知見を得た。今後銀河系中心部の元素組成比を調べる手がかりとなる。X線CCD検出器の開発においては、データ取得システムを完成し、応用実験を行った。特に磁場中でCCDを駆動させることにより電子雲の広がりを抑えることに成功した。今後エネルギー分解能の向上につながる手法である。2005年打ち上げ予定のX線天文衛星Astro-E2に搭載されるCCD検出器XISの機能試験・性能評価試験にも参加し、設計通りに動作することの確認等を行った。打ち上げ後にはAstro-E2を用いて銀河系の中心部を観測する予定になっており、特に低温ガスからの蛍光X線について高い波長分解能をもつデータを得る。較正用放射性同位体については、必要強度の算出から、実際の調整、測定まで行った。

これにより過去の超新星爆発レートなど銀河系中心領域での活動性に関しても知見が得られる。このような高エネルギー分解能の観測は、2005年打ち上げ予定のX線天文衛星Astro-E2でも行なわれる予定であり、その参考ともなった。銀河系中心領域の分子雲からのX線に関しては、INTEGRAL衛星による高エネルギーX線の検出・多くのジェット状構造の発見などにより中心核ブラックホールの過去の活動がより確実なものとなった。今後この研究を発展させるため、チャンドラ、ニュートン、Astro-E2といった現在活躍中の主な3つのX線衛星に観測を提案し、了承された。Astro-E2衛星に関しては、CCD検出器XISについて機能試験・性能試験に参加し、充分な性能が得られていることを確認した。また、打ち上げ後のデータ解析用ソフトウェアの開発や、較正用X線源の評価・製作も行うとともに、試験の手順や、衛星打ち上げ後のコマンド作成などにも携わった。また、機上バックグラウンドの評価のため地上での模擬実験を行ない、モンテカルロシミュレーションとの比較・検証を行なった。
脳梗塞後に生じる痙縮が麻痺筋の神経筋接合部に及ぼす影響

脳梗塞後の神経筋接合部の形態および受容体などの量的変化が生じるかどうかは不明な点が多い。本研究では、脳梗塞後痙縮発症モデルを用い、脳梗塞後痙縮を発症したの麻痺筋の神経筋接合部において、形態変化の有無と、発現する受容体などの量的変化をmRNAの定量解析を行った。脳梗塞後212週間の神経筋接合部は、神経軸索の発芽や終板の断片化などはほとんど観察されなかった。また量的変化について、アセチルコリン受容体サブユニットアルファ1およびイプシロンの発現量がコントロール群と比較して有意に増加していた。麻痺筋の神経筋接合部では形態変化は見られなかったが、機能に関わる受容体の変化が生じている可能性が示唆された。脳梗塞後痙縮発症メカニズムはほとんどわかっていない。我々は脳梗塞後痙縮発症モデルマウスを作成し、痙縮発症メカニズムの一つとして脊髄運動神経細胞の活動性亢進にカリウムークロールイオン輸送体であるKCC2の発現現象が関与していることを証明した。近年痙縮の治療にボツリヌス毒素注射が推奨され、脳卒中ガイドラインでもグレードAとなっている。近年、脊髄損傷痙縮モデルにおいて、ボツリヌス毒素治療ターゲットである神経筋接合部が痙縮筋で断片化や神経支配率の低下などの形態異常を示すことが報告された。そこで本研究課題では、脳梗塞後痙縮発症マウスの痙縮筋においても神経筋接合部においてなんらかの変化があるのかを確認することを目的とした。運動神経軸索が黄色蛍光たんぱく質YFPで標識されたマウスに脳梗塞を発症させ、その後2、4、8そして12週間経過したのち痙縮を発症した小指外転筋を採取しアセチルコリン受容体をa-Bungarotoxinで標識し、神経筋接合部および運動神経投射の変化を観察した。その結果、脳梗塞後、2、4、8、そして12週間経過した痙縮筋における神経筋接合部の脱神経や断片化などといった形態変化は特に観察されなかった。また運動神経軸索の投射においては、異常発芽などの形態変化はいずれの群においても観察されなかった。痙縮症状を示す脳性麻痺や脳梗塞患者では、アセチルコリン受容体に対する薬効作用が変化することが報告されている。アセチルコリン受容体はa1を含むヘテロ5量体からなり、サブユニットの構成変化が受容体機能にも影響することが知られている。そこで現在は神経筋接合部の量的変化および、受容体を構成しているサブユニットの変化について検討することをおこなっている。平成27年度に予定していた研究実施計画のうち、軸索および神経筋接合部の形態変化の観察を予定しており、脳梗塞後12週間まで観察し終えた。その結果、大きな形態変化は見られなかったことがわかった。研究実施計画では、機能に関わる変化として、シナプス機能について観察する予定であったが神経筋接合部の大きな形態変化が見られなかったため、受容体の質的な変化としてアセチルコリン受容体のサブユニット構成の変化について、また量的な変化として1筋あたりの受容体数などの検討を優先して行いたいと思う。対象としている骨格筋が小さいため、現在mRNAの変化を分析する実験を行っている。この研究計画は平成28年度に予定していた計画である。痙縮の治療に麻痺筋へのボツリヌス毒素注射が盛んにおこなわれ、治療ターゲットとして神経筋接合部が注目されている。ボツリヌス毒素の痙縮治療の作用は筋収縮を阻害することで痙縮に伴う筋収縮を抑制している。痙縮による不随運動だけでなく、随意運動をも抑制してしまうため脳梗塞後急性期の利用は運動麻痺の回復を促すリハビリテーション治療を阻害する恐れがある。ボツリヌス毒素の作用点である神経筋接合部が、脳梗塞後麻痺や痙縮発症により可塑的変化が生じるかなど不明な点が多い。そこでアセチルコリン受容体の発現量増加および受容体のサブユニットの変化について検討するためにmRNAの発現量を定量的に解析する。また発現したアセチルコリン受容体がシナプスを形成している可能性を確認するために、神経筋接合部における基底膜に存在するラミニンb2およびアセチルコリン、ラプシンのmRNAを定量解析することとした。脳梗塞後1週間でコントロール群、脳梗塞群ともに麻痺側上肢の小指外転筋および、同筋の脊髄神経支配レベルを含むC5からTh1までの麻痺側の脊髄前角領域を採取した。採取した組織からtotal RNA抽出し、相補DNAに変換した。リアルタイムPCRシステムを用いて行った。解析法はΔΔCt法を使用した。使用したプライマーは、アセチルコリン受容体サブユニットα1、β1、γ、εおよびラミニンβ2、アセチルコリンエステラーゼ、ラプシンを選択した。脳梗塞後における神経筋接合部の量的検討として、アセチルコリン受容体サブユニット、神経筋接合部の形態マーカーであるラミニンβ2、AChEやラプシンのmRNAを定量解析した。脳梗塞後1週目にてアセチルコリン受容体サブユニットα1、ε、のmRNA発現量がコントロール群に対して有意に増加した(p < 0.01)。

また量的変化について、アセチルコリン受容体サブユニットアルファ1およびイプシロンの発現量がコントロール群と比較して有意に増加していた。麻痺筋の神経筋接合部では形態変化は見られなかったが、機能に関わる受容体の変化が生じている可能性が示唆された。現在までの進捗状況にも記載したが、平成28年度の研究実施計画は神経筋接合部における形態および機能に関わる因子の発現変化について、まずはmRNAの発現変化を確認することを予定している。mRNAによる分析の結果、変化のありそうな因子においては、たんぱく質における発現変化についても確認する予定。またシナプス機能については、上記の結果で発現変化などが見られた場合、確認することとする。理学療法学
電気化学エッチングを用いた極薄膜物性の開拓

本研究では、電気二重層トランジスタ構造を用いた電気化学エッチング法の適用により、原子層物質の単層レベルの極薄膜化を実現することで、極薄膜状態で初めて発現する新奇物性開拓を狙うことを目的として研究を行った。特に、セレン化鉄はバルクで8 Kの超伝導転移を示す層状の鉄系超伝導物質である。極薄膜化することにより、超伝導転移温度が約8倍に上昇することが知られている。本研究では、電気化学エッチング法を本物質に適用し、高温超伝導状態における臨界磁場および臨界電流の膜厚依存を調べることにより、極薄膜における超伝導の次元性が高温超伝導安定化に重要な役割を果たしていることを明らかにした。電気二重層トランジスタ構造を用いたエッチング法の適用により、原子層単層レベルの極薄膜化を実現することで、極薄膜状態で初めて実現する新奇物性を開拓する。これまでセレン化鉄の高温超伝導に対して確立したエッチング法は、破壊的手法ではあるが、系統的な膜厚依存性を一つの試料で調べることができる利点がある。本研究では、その普遍性と汎用性を実証するとともに、薄膜界面物性研究の新規分野の開拓を目指す。本研究課題初年度は、1.セレン化鉄の極薄膜特有の高温超伝導のより深い理解を目指した実験、2.エッチング法の様々な層状物質への適用を目的とした薄膜成長、3.電気伝導特性評価装置の立ち上げに取り組んだ。1のセレン化鉄における実験では、セレン化鉄電気二重層トランジスタを作製し、膜厚依存性・酸化物基板依存性・ゲート電圧依存性を調べることで、極薄膜状態での40K級の高温超伝導の起源が電荷蓄積にあることを突き止めた。2の層状物質の薄膜成長では、パルスレーザー堆積法や分子線エピタキシー法による薄膜成長とx線回折による構造評価を行い、薄膜成長条件の最適化を行った。3の電気伝導特性評価装置の立ち上げでは、試料温度可変の強磁場中電気測定装置の立ち上げを完了した。以上により、様々な薄膜の高品質薄膜の作製から、これらをチャネル材料とした電気二重層トランジスタの電気抵抗測定による物性評価まで、滞りなく実験が行える環境が整った。セレン化鉄極薄膜における高温超伝導の理解が進み、40Kの超伝導転移温度の起源を明らかにできた。また、当初の計画通り、新物質の合成にも取り組んでおり、おおむね順調にすすんでいる。層状物質をチャネル材料とした電気二重層トランジスタ構造において、電気化学エッチング法の適用により、原子層単層レベルの極薄膜化を実現し、極薄膜状態で初めて発現する新奇物性を開拓する事を目的に本研究を推進した。研究代表者はこれまで、セレン化鉄(FeSe)をチャネルとした電気二重層トランジスタにおいて、エッチングの度合を制御し、臨界温度の膜厚依存性を初めて明らかにした。本研究では、(1)単層高温超伝導状態における超伝導の臨界パラメータの測定と、(2)単層状態の超伝導転移温度のイオン液体種依存性を調べた。(1)単層FeSeにおける臨界電流と臨界磁場の測定FeSe単層における初期の研究では、真空一貫のスペクトル測定に限定されていたため、高温超伝導の理解に最も重要と考えられる超伝導の臨界パラメータの膜厚依存性が明らかにされていなかった。本研究における電気化学エッチング法は、薄膜化しながら電気抵抗測定が可能であるため、臨界電流や臨界磁場を求めることができる。本課題において、臨界電流の膜厚依存性を測定し、単層状態ではバルク値と比較して2桁以上大きい臨界電流密度を示すことを明らかにした。また、臨界磁場の測定では、FeSe極薄膜超伝導状態における臨界磁場-温度の相図を初めて示し、その角度依存性から超伝導の次元性について議論した。(2)多価イオンを用いた超伝導転移温度の上昇イオン液体とFeSe薄膜の界面では、電気二重層による強烈な電場がFeSe表面に誘起され、それが高温超伝導発現に寄与していると考えられる。本研究では、これまでの1価のカチオンを含んだイオン液体から、多価のカチオンを含むイオン液体を用いて、薄膜化の実験を行った。その結果、多価のイオン液体においても、これまでと同様の電気化学エッチングができることを実証した。さらに、2価のイオン液体を用いた実験では、単層状態における転移温度が7K上昇したことを発見した。昨年度までに取り組んできた層状物質薄膜の成長に関して、さらなる高品質化に取り組み、得られた薄膜は直ちに電気二重層トランジスタに加工し、電気化学エッチングによって薄膜化して物性評価に取り組む。29年度が最終年度であるため、記入しない。層状物質29年度が最終年度であるため、記入しない。
透明ディスプレイへの応用を目指したイカ色素胞制御機構の解明

本研究はイカ色素胞が拡大収縮を繰り返す様子の観察に着目し、その拡大収縮の制御メカニズムの解明および次世代型透明ディスプレイ開発を視野に入れた拡大収縮システムのモデル化を行うことを目的とした。まず、本研究開始にあたり、世界最小のイカ、ヒメイカの飼育システムの確立を行った。結果、濾過循環型の飼育環境を確立することで約1ヶ月半に渡って連続的に飼育出来るようになった。また、色素胞に至る神経制御を明らかとするためにダイによる標識の手法を確立し、脳の一部の神経細胞から色素胞に至る軸索の可視化に成功した。現在、モデル化を行っている。脳から色素細胞間の順行性、逆行性神経標識昨年度アオリイカでは困難であった神経標識を世界最小のイカ「ヒメイカ」用いて行ったところ、脳から色素胞へと投射する神経軸索の順行性標識に成功した。現在、そのマップを作成中である。逆行性標識は当初の予想通り困難であり、現在方法の検討を行った。神経活動の可視化ヒメイカを用いて神経活動の可視化を試みた。実際に観察できるものの体表面の透明度が低く、詳細な解析が困難であった。ヒメイカ採取数も限られており、次年度に条件ぎめを行うこととした。I-a.脳から色素細胞間の順行性、逆行性神経標識胴長20cm程度のイカの体表には数十から数百万個の色素胞が存在すると推測される。色素胞は周辺の筋肉により拡大・縮小されると考えられている。すべての色素細胞およびその周辺の筋肉細胞一つ一つに脳から神経が投射しているのかどうかを明らかとするために順行性標識を試みた。体の大きなアオリイカを使用した場合では神経トレーシングが困難であることが判明した。そこで、世界最小のイカであるヒメイカに着目した。ヒメイカは胴長約1 cmと非常に小型で色素胞の数も少ない。現在、研究室での飼育システムのセットアップが終了した。II-a.色素胞周辺の細胞骨格の観察色素胞の拡大・縮小は色素細胞の周辺の筋肉が関わると考えられている。しかし、どのように同調的に筋制御が達成されるのかは不明である。色素胞の拡大縮小の手がかりを得るために細胞骨格と色素胞および筋肉の関係の解明を試みた。アオリイカでもヒメイカにおいてもファロイジン染色をした結果、アクチン繊維が色素胞に対して放射状に配置されていることが明らかとなった。本年度はヒメイカの神経基盤の解剖学的な解析および体表パターン変化の数理モデルの構築を目的として研究を遂行した。実際に、解剖学的な組織切片を作成し、網膜、視葉、脳、体表の色素胞へと伸びる神経軸索毛色の観察を行った。結果として、単一色素胞へと到達する軸索は単一もしくは少数の脳神経細胞由来である可能性が示唆された。また、数理モデル化への試みとして、シュミレーターの構築を行ったものの、生理的な条件に近い反応は得られず、問題点が新たに浮き彫りとなった。分子生物学世界最小のイカ「ヒメイカ」の飼育環境のセットアップが完成し、脳からの神経投射に関して追跡可能となり、当初の予定が達成された。現在、当初から困難であると想定していた部分の条件検討を行っており、概ね順調に進展しているため。現在までにアオリイカからヒメイカへと研究対象を変更したものの、解析手法を改良するよりもはるかに簡単に様々な実験を行えているため、順調に進展していると判断した。今後はヒメイカの採取数を確保して、逆行性標識および神経活動の可視化の条件検討を行う。それに加えて、コンピューターシミュレーションの構築に着手する。その際に順行性および逆行性標識の結果、神経活動の観察結果をフィードバックし、より良いモデルの構築を試みる。今後はヒメイカを用いて順行性神経トレーシングを行いつつ、逆行性の標識に関しても行う予定である。また、色素胞周辺の組織学的解析も行う。同時に、色素胞の拡縮のシミュレーションのためのプラットフォームの整備も行う予定である。神経の逆行性標識の条件検討を更に行う必要が生じ、次年度の課題としたため、その実験に使用する経費としたため。上記の研究を進めるとともに、コンピューターシミュレーションの構築を行う。その際の試薬代、およびコンピューター購入費に充てる予定である。基本的な分子生物学実験に用いるキットおよび試薬を主たる用途とする予定である。また、シミュレーション用のパソコン、ソフトウェアの購入も検討する。
発現にrpoZを必要とする放線菌の形態分化と二次代謝に関与する遺伝子群の解析

昨年度までに構築したrpoZ置換プラスミドを、S.avermitilisのエバーメクチン(AW)高生産株K139とAVM非生産株SUKA1に導入した。得られた形質転換体から二回交差によりrpozがloxP-hph-loxPで置換されたrpoZ置換株を単離した。CreタンパクによりloxP間領域を欠失させたrpoZ欠失株の作製はまだ成功していない。これまでに、SUKA1由来のrpoZ置換株が灰色胞子形成を欠損したが気菌糸を形成したこと、K139由来のrpo2置換株がAVMの生産を欠損したことを明らかにしている。これら変異型がrpo2欠損のみによるものであるかは今後検討する予定である。S.kasugaensisの気菌糸形成がrpo2変異により欠損することに着目し、S.kasugaensisの気菌糸形成誘導遺伝子を単離・解析した。気菌糸誘導遺伝子amfRおよび誘導物質生合成遺伝子amfTについて、S.kasugaensisのゲノムDNAを鋳型として縮重PCRを行った。amfTの増幅に成功したため、その周辺9kb長のDNAをクローン化して塩基配列を決定した。amfTおよび誘導物質前駆体遺伝子amfS、ABCトランスポーター遺伝子orf3を見出した。これら遺伝子の発現を調べ、S.kasugaensisのrpoZ欠損株では野生株に比べて発現量が著しく減少したことを明らかにした。また、amfTS-orf3をrpoZ欠損株で強制発現させ、気菌糸形成の復帰を確認した。以上から,amfTS-orf3はS.kasugaensisの気菌糸形成に関与し、その発現がrpoZに依存していると考えられる。本課題ではStreptomyces属放線菌の形態分化や物質生産におけるRNA polymeraseのωサブユニットとその遺伝子rpoZの役割を解明することを目的とした。1.S. coelicolorの気菌糸形成・ACT生産に関与するrpoZ依存性遺伝子の単離と解析:1-(1)遺伝子発現のrpoZ依存性の確認:野生株M145とZ50からRNAを抽出しRT-PCRにより遺伝子の発現量の差を検討した。ramRはrpoZ変異により顕著に発現量が減少し、Z50の気菌糸欠損型との相関が示された。この他、afsR、SCO4385、SCO5405の発現量が減少し、多くの遺伝子の発現へのrpoZ欠損の影響が示された。1-(2)遺伝子機能の解析:上記の各遺伝子を放線菌用プラスミドpSK1181のermEプロモーター下流に組込み、Z50で強制発現させたところ、SCO4118、SCO5405でACT生産を回復させる効果が認められた。現在、遺伝子破壊の準備を進めるとともに、各遺伝子の機能について検討している。相同組換えを利用してStreptomyces avermitilisのrpoZ破壊株を作製するため、rpoZの上流および下流領域をクローン化し、rpoZ破壊用プラスミドを作製した。現在、破壊株を作製中である。
新規刺激応答型高性能二光子吸収素子の設計・合成研究と機能開拓

長波長の近赤外線を利用できる有機非線形光学材料として、3級アミンの4級化によりπ電子共役系が交差共役型に拡張可能となる新規刺激応答型分子を設計・合成し、発光効率や二光子吸収能に関する基礎研究を行った結果、高い発光量子収率と大きな二光子吸収断面積を有する化合物の開発に成功した。また、外部刺激により光エネルギーを熱に変換できることや、金属イオンやアニオン類の選択的イオンセンサーとしての機能も見出した長波長の近赤外線を利用できる有機非線形光学材料として、3級アミンの4級化によりπ電子共役系が交差共役型に拡張可能となる新規刺激応答型分子を設計・合成し、発光効率や二光子吸収能に関する基礎研究を行った結果、高い発光量子収率と大きな二光子吸収断面積を有する化合物の開発に成功した。また、外部刺激により光エネルギーを熱に変換できることや、金属イオンやアニオン類の選択的イオンセンサーとしての機能も見出した長波長の近赤外線を利用できる刺激応答型の二光子吸収分子の創製研究として,3級アミンの4級化によりπ電子共役系が交差共役型に拡張可能となる新規刺激応答型分子を設計・合成し、発光効率や二光子吸収能に関する基礎研究を行った。具体的には以下のコンセプトに基づいて分子設計を行った。(i)母核として、刺激応答性ならびに電子アクセプター性を有するピリジン環を用いる、(ii)構造的揺らぎの小さなエチニル基をπ架橋鎖として導入する、(iii)末端に電子ドナー部位としてカルバゾール誘導体を導入する。ピリジン環のN上の孤立電子対はsp^2軌道に存在しπ共役系と直交しているが、これをプロトン化やアルキル化などにより4級化するとπ共役系を分子全体に拡張することが可能となる。またピリジン環の電子密度も大きく低下するので,その物性に大きな変化が期待できる。実際にN-フリーのピリジン誘導体(タイプA)は高い発光量子収率をもつ蛍光体であるが、対応するN-メチル体(タイプB)は光励起エネルギーをもっぱら熱として放出することが明らかとなった。また、両タイプとも大きな二光子吸収断面積を有することから、タイプAの化合物は生体イメージングに、タイプBの化合物はガンなどの光線力学的治療(PDT)に有効と考えられる。前述のコンセプトを基にイオンセンサーとしての可能性も調べた。その結果、タイプAの化合物がFe^<3+>を選択的に、またタイプBの化合物がフッ素アニオンを高選択的に検出できることを見出した。いずれの場合も、可視部吸収帯の生成・消失と蛍光のオン・オフが相補的であるため、両波長領域における二重チェックが可能である。近年,有機EL素子や有機非線形光学材料などの機能性有機材料の研究開発が積極的に進められている。特に高度なπ電子共役系を持つ有機化合物は,高速応答性や特徴的な非線形光学特性を持ち,さらに構造変換に対する柔軟性・多様性から非常に興味が持たれている。このπ電子共役系にヘテロ芳香族化合物を組み込むことで,蛍光特性やソルバトクロミズムといった物性や,外的因子との相互作用部位として新たな機能性を発現させることができる。本研究ではこうしたコンセプトに基づき,3級アミンの4級化によりπ電子共役系が交差共役型に拡張可能となる新規刺激応答型分子を設計・合成し,化学的構造が物性に与える影響について評価を行った。ピリジン誘導体はいずれも大きなストークスシフト(100nm)を示すとともに高い蛍光量子収率を示した。カルバゾール部位に電子供与基を導入すると長波長シフトすることが観測され,ピリジン環の置換様式についても,4位にアリールエチニル基を導入することで同様の結果が得られた。また,ピリジン部位をN-メチル化することにより大きな深色シフトおよび蛍光の消光が観測されたoピリジン誘導体のX線結晶構造解析の結果,分子間π-π相互作用は見られず,分子間でのエネルギー移動が起こりにくくなっていることが分かった。事実この化合物は固体状態でも蛍光発光を示した。そこで生体内でのバイオイメージング剤としての活用を目指し,各種含水溶媒中での蛍光特性について検討を行った結果,有機溶媒中における水の比率が上がるにつれて蛍光極大波長の深色シフ・トが観測され,水と混和するエーテル系の溶媒を用いたとき,高含水条件下でコロイド状の溶液を与えることがわかった。またこの溶液は,蛍光強度は低下したものの蛍光発光を示し優れたバイオイメージング剤となり得ることが期待された。外部刺激に応じてπ電子系が拡張される新規刺激応答型の二光子吸収素子の設計・合成、ならびにそれらの物性ならびに機能に関する知見を得る研究を行った。本年度は特に、分子の母核となるピリジン環の窒素原子の4級化に伴うπ共役系の拡張の度合いを定量的に評価するために、4ーカルバゾイルフェニルエチニル置換基をピリジン環の2位のみに有する一置換体と2,6-位に有する二置換体について物性の比較を行った。その結果、ピリジン環がフリーの場合、どちらの置換体もほぼ同じ吸収極大値を示すのに比べ、4級化されたピリジニウム塩では二置換体が一置換体に比べ42 nmも長波長シフトすることが判り、二置換体において効果的にπ共役系の拡張が起こっていることが実証された。

また、二置換体について溶媒効果を詳しく検討した結果、大きなソルバトクロミズム(トルエン中とジメチルスルホキシド中での差80 nm)が見られ、またMataga-Lippertプロットにおいて一次の比例関係が得られたことから光励起種が1種類であることが明らかになった。二光子吸収能については、800 nm固定波におけるZスキャン測定の結果、二置換体においては4級化された化合物の能力が4級化されないものに比べて約1割増強されることを見出した。別途、新規分子としてピレン環の1,3,6,8-位に4-ピリジルエチニル基を有する化合物の設計・合成にも挑戦した。4つのエチニル基の導入には成功したが、現在ピリジン環の導入途上にあり、まだ最終目的物の確認には至っていない。当初計画していた設計分子の合成に成功し,新物質の物性に関しても新しい知見が得られた。研究はおおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後,合成した分子について,二光子吸収断面積の測定,ならびに光線力学療法としての評価を,この分野で実績のある学内および学外の研究者と共同研究を行うことにょり,研究の効率を上げる予定である。
脱ユビキチン化酵素CYLDの特異的阻害剤の開発とケミカルプローブとしての応用

NF-kB活性化経路において、様々な脱ユビキチン化酵素(DUB)が関与する。本研究ではDUBの一つであるCYLDの果たす役割を解明する目的で、CYLDの活性に特異的な低分子阻害剤の開発を目指した。コムギ無細胞タンパク質合成系とAlphaScreenを組み合わせたハイスループットなユビキチン鎖切断アッセイを基盤に、9,600種類の低分子化合物から、阻害活性が強く、かつ細胞毒性が低い化合物を一種類見出した。この化合物は、培養細胞においてNF-kBシグナルを有意に阻害したが、CYLDノックアウト細胞では阻害が認められなかった。以上から、本研究においてCYLDを阻害する低分子化合物の同定に成功した。先行研究により、コムギ無細胞系を用いて作製した完全長のCYLD組換えタンパク質を用いて、ポリユビキチン鎖切断(poly-Ub鎖)をAlphaScreen法によってハイスループットかつ高感度に検出する1次スクリーニングを行い、9,600種類の化合物ライブラリーより、CYLDの直鎖型ポリユビキチン鎖に対するDUB活性を阻害する8種類のヒット化合物を見出していた。本申請研究においては、選抜された8種類について、より詳細な阻害効果や基質となるpoly-Ub鎖の特異性、さらにCYLD以外のDUBへの阻害効果について調べることで、CYLDのDUB活性を特異的に阻害する化合物を生化学的手法により同定する高次解析を行った。当初CYLDのDUB活性を検出する高次解析ではウェスタンブロット法を予定していたが、より安定的かつ定量的にDUB活性を検出可能なRuby染色法によるアッセイの構築に成功した。このアッセイ系により、阻害効果が高かった化合物2種類(化合物Aおよび化合物B)を見出した。化合物AおよびBはその構造にほとんど類似点がなく、異なった作用機序を持つものと期待され、以降はこの2つについてさらに詳細な解析を行った。CYLDはUSPと呼ばれるセリンプロテアーゼ型のDUBファミリーに属しているが、化合物Aはファミリーに依存せず、多くのDUBの活性を阻害したが、化合物BはUSPファミリーのみDUB活性を抑制した。さらに、化合物AおよびBはヒト培養細胞においてNF-κB活性を上昇させることが明らかとなった。細胞毒性試験より、化合物Aは10 &#181;M程度で細胞に毒性を示すものの、化合物Bは同濃度ではほとんど影響を及ぼさなかった。これらのことから、化合物Bは細胞内においてNF-κBの負の制御因子であるCYLDを機能阻害することで、NF-κBを正に制御している可能性が強く示唆され、ケミカルプローブとしての応用が期待される。27年度は、ヒット化合物候補8種類の中から阻害効果の高い化合物を選抜し、それらのCYLDへの作用機構について生化学的解析を用いて明らかにすることを予定していた。その結果、CYLDの活性を顕著に阻害する化合物2種類を同定し、それらのポリユビキチン鎖特異性や、他のDUBに対する阻害効果についても明らかとした。これらのことから、27年度に計画していた研究はほぼ終了し、有望なヒット化合物を得るに至っている。さらに28年度に予定していた培養細胞を用いた実験の一部についても既に着手しており、特に化合物Bは細胞毒性が低く、細胞内においてNF-κB活性を増加させることから、非常に有望な化合物であると考えられる。以上の結果から、当初の計画以上に進展していると判断した。平成27年度は、組換えCYLDの直鎖テトラユビキチン鎖(M1Ub4)の切断を、AlphaScreen法によって簡便かつ迅速に検出するアッセイ系を構築し、このアッセイ系を用いて、東京大学創薬機構より分与頂いた9,600化合物より2種類のヒット化合物を得ている。平成28年度は、この2種類の化合物のうち、より特異性が高く、かつ細胞毒性が低い化合物をその化学構造からSubquinocinと命名し、更に詳細な解析を行った。Subquinocinはin vitroにおいてCYLDと同じファミリーに属するUSP5およびUSP15の活性を有意に阻害したが、異なるファミリーであるOTULINは阻害しなかった。またin vitroでの詳細な解析から、SubquinocinはCYLDとM1Ub4の結合は阻害しない一方で、CYLDの活性部位を阻害していることが明らかとなった。さらに培養細胞を用いた解析から、SubquinocinがNF-κBの活性化を有意に上昇させること、TNFα刺激依存的に形成されるRIPのポリユビキチン鎖量を増大させることも明らかとなった。これらの現象はCYLDノックアウト細胞では認められないことから、SubquinocinはNF-κB活性化経路において、主にCYLDの活性を阻害することで同経路のネガティブフィードバック機構を減弱させ、結果として活性化へと導いている可能性が強く示唆された。今後、Subquinocinの詳細な結合部位をin silicoドッキングプログラムと生化学的解析を用いて明らかとする。

以上から、本研究においてCYLDを阻害する低分子化合物の同定に成功した。化合物AおよびBについて、培養細胞を用いたNF-κB経路への影響について更に詳細な解析を行う。27年度にこれらの化合物がNF-kB経路を活性化することを予備実験的に明らかにしているが、28年度は化合物が細胞内でCYLDの脱ユビキチン化酵素活性を抑制することでNF-κB活性を上昇させていることを分子レベルで検証する。さらに、CYLDはNF-κB経路以外にもインターフェロン(IFN)誘導を抑制する因子であることから、これらの化合物がIFN誘導経路に作用するか否かについて明らかとする。また化合物AはCYLD以外のDUBの活性も阻害することや細胞毒性を示すこと、化合物BについてもUSPファミリーに属する他のDUBに作用することから、化合物の構造を改変した類縁体化合物を用いて、特異性の向上および細胞毒性の低下を目指す。ユビキチン化経路
軌道縮重をもつ強相関電子系の理論的研究

近年ペロブスカイト型マンガン化合物において巨大磁気抵抗効果が発見され、関連する物質の研究が世界的に爆発的に行われている。これらの物質では3d軌道の縮重とそれにともなうフント結合、跳び移り積分の軌道に依存する異方性、ヤーン・テラー歪み等の効果がその物性に決定的な役割を果たしている。このような系を理論的に研究し、多彩な実験結果を理解し、新しい物性を予測する目的で本研究は行われた。具体的には我々は以下の研究をおこなった。1)一次元における二重縮重を持つハバード模型の基底状態の研究2)無限大次元における二重交換模型の基底状態3)一般の次元における二重交換模型の電子状態と伝導4)ペロブスカイト型マンガン酸化物におけるマグノンの分散異常5)二重交換模型における強磁性相転移の研究これらの研究により、以下の成果が得られた。1)軌道縮重がある場合の強相関系における強磁性、強磁性相における物性、強磁性と反強磁性との競合および量子揺らぎの影響についての基本的な理解が得られた。強磁性の発現条件に関してはa)電子数密度が1と2の間では、いわゆる2重交換メカニズムが有効に働くために、広いパラメタ領域で強磁性状態が安定に存在する、b)電子数密度が丁度1の場合は軌道秩序を伴う強磁性が安定化される、c)電子数密度が1以下の場合は、格子構造あるいはバンド構造が強磁性の発現に大きな影響を与える、ということが明らかになった。2)ハーフ・メタルの実験に見られる温度の3乗に比例する電気抵抗を理論的に導いた。3)ペロブスカイト型マンガン酸化物におけるマグノンの分散異常(を理論的に説明した。4)2重交換模型に対して大規模なモンテカルロシミュレーションを行い、強磁性相転移の臨界温度、臨界指数を定めた。平成11年度は以下の研究を行った。1.2重縮退のある1次元ハバード模型の基底状態を密度行列繰り込み群の方法を用いて研究した。quarter-filledで有効的な引力が働く場合を詳しく解析した結果、従来電荷密度の長距離秩序が発生すると考えていた結果に誤りがあることが、判明した。この結果については2000年度中に論文として出版公表する予定である。(久保)2.いわゆる2重交換模型における量子効果の影響を調べるために、無限大次元における基底状態の研究をおこなった。局在スピンの大きさSが1/2、3/2、∞の場合について計算を行い、基底状態相図、磁化、電子状態密度を比較した。その結果、局在スピンの量子揺らぎは強磁性状態を不安定化するが、反強磁性状態は安定化する事が判った。そのほか相分離の発生、電子状態等についての新しい知見が得られた。またバンドの形が磁性に対してどのような影響を与えるかを調べるために、ガウス型と半円形の2種類の状態密度を選び計算を行い、その結果を比較した。(久保)3.マンガン酸化物におけるスピンと軌道自由度の関連を調べた。その結果、通常の強磁性スピン波がJahn-Teller結合を通じて軌道自由度と相互作用する場合、分散関係の交差する点よりも高エネルギー側でスピン波の寿命が非常に短くなることを示した。これはマンガン酸化物でスピン波が20meV程度以上で急激に線幅が増大する現象を説明する。(古川)平成12年度は以下の研究を行った。1)1次元2重縮退ハバード模型の基底状態についての研究を前年度に引き続いて行い、この模型における強磁性基底状態の起源についての考察を行った。(現在論文準備中)

(久保・桃井)2)磁性元素を含まないにもかかわらず高いキュリー温度を持つ強磁性体Ca_<1-X>La_XB_6の磁性を、少数の軌道のみを取り入れた非常に簡単な模型を用いて理論的に研究した。ただし、この研究は始まったばかりであり、まだ結果が得られてないので、今後も継続する予定である。(久保)3)LU_2V_2O_7における軌道整列を理論的に研究した。この物質の強磁性の起源として軌道整列によるKugel-Khomskii相互作用が考えられている。本研究では、パイロクロア格子上のVの3d電子を3重縮重系ととらえ、同一サイト内でのクーロン相互作用を最小化する軌道配列を考察した。その結果、フラストレーションを解消する軌道カイラル状態が安定であることが示唆された。(古川)4)いくつかの量子スピン系において、磁化曲線中にプラトー構造が現れることが知られている。我々はこれらの現象を、励起状態が磁性粒子として振る舞い、粒子間相互作用によりMott絶縁体になる事により起こる量子相転移現象として理解出来ることを示した。特に、SrCu_2(BO_3)_2やCaV_4O_9の物質で、これまで見つかっていない磁化プラトーの出現を予言した。
文化的景観の価値評価方法の確立に関する基礎的研究

文化財保護法や景観法に基づく文化的景観の保全事業実施にあたり、保全対象となる文化的景観の選定にあたっては、文化的景観のAuthenticityを学術的・客観的に評価する必要がある。本研究では、「一関本寺の農村景観」と「遊子水荷浦の段畑」を主たる事例として、景観の価値評価を試行し、次のような5つのステップから成る基礎調査が有効であると判断した。(1)明治初期地籍図などに記録された伝統的景観の特質の解明、(2)伝統的景観(地籍図)と現景観との精密な比較、(3)近代以降の景観変化の過程とメカニズムの解明(土地利用パターンや作物、地割など)、(4)伝統的な景観要素残存の背景を地域の社会・経済・文化的側面から考察、(5)現景観の活用可能性の考察と保全の方向性の提示。なお、上記の作業をヴィジュアルに活用するため、GISの導入と時系列統合マップの構築が有効であることも確認した文化財保護法や景観法に基づく文化的景観の保全事業実施にあたり、保全対象となる文化的景観の選定にあたっては、文化的景観のAuthenticityを学術的・客観的に評価する必要がある。なお、上記の作業をヴィジュアルに活用するため、GISの導入と時系列統合マップの構築が有効であることも確認した本研究は、歴史地理学会が平成19年9月に開催する国際研究集会に参加する外国人研究者(歴史地理学会が招聘)との討論の機会を有効に活用して、世界的な課題である「文化的景観」保全に関する国際的な共同研究を行う試みであり、「文化的景観」の価値評価の方法構築を通じて、地理学独自の貢献を目指すものであった。こうした目的に沿って、次の3つの研究を実施した。1国際会議の実施と討論歴史地理学会主催の国際会議が予定通り実施され、アジア4カ国およびヨーロッパ3カ国から計7名の研究者が文化景観保全に関する研究発表を行った。これに伴い、研究代表者や分担者がこのテーマについて討論し、各国の文化景観保全に関する現状と問題点を把握した。特にヨーロッパからの3名の研究者は研究分担者(吉田)と共に岩手県一関市本寺の農村景観を見学し、現地で景観保全のあり方について討論を行った。2文献研究による問題点の抽出ユネスコ発行の世界遺産に関する調査レポートなどの文献研究を通じて、世界的な景観保全の傾向と問題点を把握した。3フィールドにおける現地調査の実施研究代表者や分担者はそれぞれ調査フィールドを設定し、現地調査を実施した。事例を挙げると、(1)石井英也・松村祝男・吉田敏弘は愛媛県宇和島市の段畑景観やミカン園の形成過程と景観の特色、保全の方向性について検討を加えた。(2)林和生・吉田敏弘は石川県金沢市を事例に、伝統的城下町景観の形成過程と保全事業の展開について調査し、問題点を討論した。(3)小倉眞・小野寺淳は三重県熊野市紀和町の棚田景観の現状を調査し、保全に関する問題点を把握した、などである。2005年度以来、文化財保護法や景観法に基づく文化的景観の保全事業が開始された。もとより保全には多様な意義や目的が想定されるが、実際に保全の価値ある文化的景観を選定するためには、その価値評価のための学術的な方法や基準の確立が急務である。本研究は、景観研究の蓄積をもつ地理学に立脚し、国際的・学際的な観点を交え、文化的景観の価値評価の方法の構築を試みた。ICOMOSのガイドラインに即して文化的景観のAuthenticity(現景観がどれほど忠実に伝統的な景観要素を保持しているか)を評価するためには、当該地域における近現代の景観変遷の中で、変化しなかった景観要素を抽出し、その社会・文化的機能が伝統的な形態を継承しているかどうかを確認する必要がある。本研究では、「一関本寺の農村景観」と「宇和島遊子の段畑」を主たる事例として、当該地における現在の景観の価値評価を試行し、次のような5つのステップから成る基礎調査が有効であると判断した。なお、上記の作業をヴィジュアルに活用するため、GISの導入と時系列統合マップの構築が有効であることも確認した。いずれの事例においても、近現代における景観変容は深刻であるが、本寺では用水路網が伝統的形態を保持しており、中世以来継続する水田開発の方向性を指示するものと評価できる。
イネの高糖化性遺伝子の同定と利用

本研究では稲わらの効率的なバイオ燃料生産を最終目的とし、稲わらの糖化性(分解されやすさ)を決めている遺伝子の探索を行った。まず、様々なイネ品種の稲わらの糖化性を調べたところ、品種間差があることがわかった。また、同じ品種でも器官により糖化性が異なり、茎は糖化性が高く、葉は低いことを見出した。栽培条件によっても差が見られ、窒素不足になると糖化性が低下することがわかった。さらに、糖化性を決めている遺伝子の大まかな染色体上の位置を調べた。本研究では環境破壊、原油枯渇問題の克服を目指し、セルロース由来バイオエタノールの生産に適したイネの開発研究を行う。具体的には、イネの品種間の糖化性を決めている遺伝子(QTL)を同定し、糖化性を決定する仕組みを明らかにすると同時に、同定した高糖化性遺伝子を集積したイネを作成し、収穫後に稲わらのセルロースを容易に糖に分解できるイネの開発を行う。この研究開発により人類の持続的発展に貢献する。今年度はまず昨年度の結果の再現性を調べた。イネ品種日本晴の染色体が部分的にイネ品種カサラスの染色体に置き換えられた染色体断片置換系統54系統の糖化性を調べところ、多くの系統で昨年度と同様な糖化性を示した。従って、稲わらの糖化性は年ごとの天候の違い程度の環境の差では大きく変化しないと考えられた。一方で、発育ステージや器官により糖化性は大きく異なることが分かった。また、糖化性が高かった染色体断片置換系統と日本晴を交配し、F1を得た。F2が得られ次第、高糖化性遺伝子のマッピングを行う予定である。セルロース系バイオエタノール生産においては原料植物(細胞壁)の糖化の困難さが最大の問題となっており、この問題に植物の改良という点から取り組み、人類の持続的発展に貢献する。今年度は、昨年度に作成した高糖化性を示した染色体断片置換系統と日本晴のF1を栽培し、F2種子を得た。遺伝子型の決定と糖化性試験を比較すると、糖化試験の方が多くの労力を必要とすることから、まずF2個体の遺伝子型を調べ、候補領域の絞り込みに適した個体を選抜し、その後その個体の糖化性試験を行うことにした。これまでに、約100個体を調べ、絞り込みに適した9個体を選抜した。これらを用いることにより高糖化性遺伝子領域を絞り込み、遺伝子同定を目指すことができる。また、イネの器官(葉身、葉鞘、茎)ごとの糖化性を調べた。その結果、日本晴、カサラスともに調べた全てのイネの発育ステージで茎の糖化性が高く、葉身、葉鞘の糖化性は低いことがわかった。このことは各器官の割合により稲わら全体の糖化性が変わり、茎の割合が高いと糖化性が高くなることを意味している。今年度はイネ品種日本晴の染色体が部分的にイネ品種カサラスの染色体に置き換えられた染色体断片置換系統54系統の糖化性を調べた。糖化性検定は、採種後の稲わらを乾燥させた後に、フードミルとメッシュを用いて一定のサイズに粉砕し、市販セルラーゼを添加し遊離してくる還元糖とグルコース濃度を測定することにより行った。その結果、糖化性がカサラスと同程度に高い染色体断片置換系統5系統を選抜した。今後は得られた系統と日本晴を交配し、その後代を用いて高糖化性遺伝子のマッピングを行う予定である。また、13品種の糖化性を調べた結果、糖化性は品種により大きく異なることが分かった。高糖化性を示した染色体断片置換系統と日本晴のF1を作成できたものの、糖化実験に予想以上の労力がとられ、また必要なサンプル量も多かったため、F1を作成できなかった系統もある。この問題の解決のため、糖化性測定手法を改良した。一方、この改良により、イネの器官ごとの糖化性を測定できるようになり、発育ステージや器官ごとに糖化性が異なることを見出した。

また、糖化性は環境により大きく変化しないことがわかった。今年度の最大の目標であった日本晴/カサラス染色体断片置換系統の稲わら糖化性の測定を行い、高糖化性を示す系統を選抜できたため。F1が作成できた系統に関しては、F2が採れ次第、高糖化性遺伝子のマッピングを行う。昨年度F1を作成できなかった系統は今年度作成する。また、高糖化性系統の細胞壁成分組成解析を行う予定である。高糖化性を示した系統と日本晴を交配し、その後代を用いて遺伝子マッピングを行う。その後、候補領域内に存在する遺伝子の塩基配列解析および遺伝子導入実験により、高糖化性遺伝子を同定する。今年度は主に交配と遺伝子マッピングを行う。そのため、イネの栽培に必要な土や肥料、栽培器具および遺伝子マッピングに必要なDNA抽出試薬、PCR試薬、制限酵素、電気泳動試薬等やその際に使用する器具の購入に用いる。また、細胞壁成分組成解析に必要な試薬を購入する。これまでに得られた成果の発表や、特に他のバイオマス植物、糖化前処理、糖化・発酵微生物などの関連研究の動向を見据える必要があり、そのような情報収集のための旅費に用いる。また、これまでに得られた成果の発表やバイオエタノールに関わる情報収集のための旅費に用いる。