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時空の対称性の研究とそのインフレーション理論への応用

1.曲がった時空を扱う相対論に於いて時空の対称性という考え方がこれまで重要な役割を果たしてきたことから,時空の対称性の拡張であるKilling-Stackel対称性について,表現論に基づいたキリング方程式の可積分条件の定式化した.本研究の成果により,新しい可積分模型を発見する系統的な手法が確立した.また,Killing-Stackel対称性が測地線方程式に対する多項式型保存量と関係することから,有理型保存量と関係する時空の対称性について考察を行い,Killing-Stackel対称性を拡張することにより有理型保存量と関係するテンソル場について定式化を行った.これにより,これまで考えられてきた可積分模型と異なる種類のものがたくさん得られる可能性がある.3.厳密に解ける量子力学系の可積分構造として知られていた昇降演算子と絡合演算子の構造を組み合わせ,さらにそれらを拡張する新しい構造について定式化した.4.古くから対称性をもつ時空とその上を運動する物質のふるまいについて盛んに研究されてきたから,時空が共形不変性をもつ場合に有質量スカラー場のあいだにどのような関係が成り立つのかについて考察し,時空が「閉じた」共形不変性をもつEinstein時空(具体例として、定曲率の時空を含む)であれば,有質量スカラー場が無質量スカラー場から構成できることを発見した.現在,共形不変性の拡張を考えることにより任意質量の有質量スカラー場を無質量スカラー場から構成できる可能性について,研究を継続中である。あらゆる時空に対するKilling-Yano対称性を判定する曲率計算プログラムの開発が計画通り完成し、相対論で扱われる重要な時空について一通り、そのKilling-Yano対称性について調べることが出来た。そして得られた成果を国内外の国際研究会や日本物理学会等で発表を行った。また、当初は難しいと考えていたKilling-Stackel対称性についての解析も、そのためのアイデアが得られ、現在進行中である。これは計画時点では想定していなかった嬉しい進展である。本研究の目的であった、余剰次元の幾何学的性質と4次元物理との関係の解明についてはさらなる考察が必要であり、その点に関して少し遅れをとっている。総合して、おおむね順調に進展していると言える。新しく得られた、曲がった時空とスカラー場のふるまいとの関係についての理解を深めながら、本格的に宇宙論モデルの構築へと研究を移していく。28年度が最終年度であるため、記入しない。時空の対称性の拡張は反対称テンソルへの拡張であるKilling-Yano対称性だけでなく、対称テンソルへの拡張であるKilling-Stackel対称性もある。とくに、Killing-Stackel対称性の方が相対論や宇宙論を議論する際に重要な役割を果たす。今後は、Killing-Yano対称性の解析に於いて蓄積してきたノウハウを活用し、Killing-Stackel対称性について解析を行う。Killing-Yano、Killing-Stackelの両対称性を調べる手法を確立させた後、本研究の目的である余剰次元の幾何学的性質と4次元物理との関係の解明のため、様々な超重力理論の厳密解についてその対称性を調べていく。
分子ポテンシャル理論に基づく筋収縮運動シミュレーション

申請者は,横紋筋で構成される筋,つまり骨格筋および心筋の収縮運動メカニズムの解明のために,ミオシン・アクチン分子レベルで定義された分子ポテンシャル理論に基づく筋収縮運動モデルを提案してきた.本年度は,NatureおよびScienceに公表されたアクチン単分子およびミオシン頭部S1のHolmesおよびRaymentらの3次元結晶構造実験解析結果を用いて,より精緻な原子レベルでの分子構造解析および動特性解析を行った.静的および動的な材料特性・機能評価を目的として分子力学/分子動力学解析を行い,これまでに得られた実験解析結果との比較により解析法の妥当性を検討した.ここでの配座エネルギー最小分子構造およびゆらぎおよび体積圧縮率計算のための基準振動解析のために分子力学計算プログラムAMBERを使用した.本年度はアクチンおよびミオシン頭部S1分子,さらには筋収縮運動制御を行うとされているトロポニンCについて原子単位のポテンシャルエネルギ,揺らぎ,さらには体積圧縮率,柔らかさの推定を行った.それにより,活動部位,ミオシン頭部S1との結合部位の活性化予測などができ,実験観察を検証できた.さらに,マグネシウムイオン,カルシウムイオンの存在,結合によって柔らかさが大きくことなることを示し,それらの収縮運動への関与に関する推測を定量的に可能にした.主鎖の一部切断による活動機能の低下がみられることも示した.申請者は,横紋筋で構成される筋,つまり骨格筋および心筋の収縮運動メカニズムの解明のために,ミオシン・アクチン分子レベルで定義された分子ポテンシャル理論に基づく筋収縮運動モデルを提案してきた.本年度は,NatureおよびScienceに公表されたアクチン単分子およびミオシン頭部S1のHolmesおよびRaymentらの3次元結晶構造実験解析結果を用いて,より精緻な原子レベルでの分子構造解析および動特性解析を行った.静的および動的な材料特性・機能評価を目的として分子力学/分子動力学解析を行い,これまでに得られた実験解析結果との比較により解析法の妥当性を検討した.ここでの配座エネルギー最小分子構造およびゆらぎおよび体積圧縮率計算のための基準振動解析のために分子力学計算プログラムAMBERを使用した.本年度はアクチンおよびミオシン頭部S1分子,さらには筋収縮運動制御を行うとされているトロポニンCについて原子単位のポテンシャルエネルギ,揺らぎ,さらには体積圧縮率,柔らかさの推定を行った.それにより,活動部位,ミオシン頭部S1との結合部位の活性化予測などができ,実験観察を検証できた.さらに,マグネシウムイオン,カルシウムイオンの存在,結合によって柔らかさが大きくことなることを示し,それらの収縮運動への関与に関する推測を定量的に可能にした.主鎖の一部切断による活動機能の低下がみられることも示した.
データベースを利用した貝塚遺跡の総合的研究

本年度は前年度に引き続いて、基礎的な研究環境の整備を中心に、具体的には下記の事項について研究を進めた。1.前年度に続いて貝塚遺跡データベースの拡充(1)データのチェックと校正(2)新規(3)データの追加(3)貝塚遺跡の位置情報の入力(4)貝属性データベースの拡充2.基礎資料の作成(1)貝塚遺跡地名表(地域別、時代別、出土遺跡別)(2)貝塚遺跡分布図(時代別、出土遺跡別、貝属性別)(4)統計的資料3.クラスター分析などの多変量解析の試行4.データベース利用、基礎資料作成、画像処理のための汎用プログラムの開発本年度は前年度に引き続いて、基礎的な研究環境の整備を中心に、具体的には下記の事項について研究を進めた。1.前年度に続いて貝塚遺跡データベースの拡充(1)データのチェックと校正(2)新規(3)データの追加(3)貝塚遺跡の位置情報の入力(4)貝属性データベースの拡充2.基礎資料の作成(1)貝塚遺跡地名表(地域別、時代別、出土遺跡別)(2)貝塚遺跡分布図(時代別、出土遺跡別、貝属性別)(4)統計的資料3.クラスター分析などの多変量解析の試行4.データベース利用、基礎資料作成、画像処理のための汎用プログラムの開発本年度は、次年度以降の研究を進める上での基礎的な研究環境の整備を中心に研究を進めた。具体的には以下の事項について研究を進めた。1.既に構築している貝塚遺跡デ-タベ-ス(約4500遺跡)の校正および拡充・デ-タのチェックと校正・新規デ-タの追加・貝塚遺跡の位置情報のコンピュ-タへの入力・貝属性(貝の生息環境、分布等)のデ-タベ-ス作成2.基礎資料の作成・貝塚遺跡地名表(地域別,時代別,出土遺跡別)・貝塚遺跡分布図(時代別,出土遺跡別,貝属性別)・諸統計資料3.クラスタ-分析等の多変量統計解析の試行4.デ-タベ-ス利用、基礎資料作成、画像処理のためのソフトウェアの開発本年度は前年度に引き続いて、基礎的な研究環境の整備を中心に研究を進めた。1.前年度に続いて貝塚遺跡デ-タベ-スの拡充(1)デ-タのチェックと校正(2)新規デ-タの追加(3)貝塚遺跡の位置情報の入力(4)貝属性デ-タベ-スの拡充2.基礎資料の作成(1)貝塚遺跡地名表(地域別、時代別、出土遺跡別)(2)貝塚遺跡分布図(時代別、出土遺跡別、貝属性別)(3)統計的資料3.クラスタ-分析などの多変量解析の試行4.デ-タベ-ス利用、基礎資料作成、画像処理のための汎用プログラムの開発本年度は前年度に引き続いて、基礎的な研究環境の整備を中心に研究を進めた。1.前年度に続いて貝塚遺跡データベースの拡充(1)データのチェックと校正(2)新規データの追加(3)貝塚遺跡の位置情報の入力(4)貝属性データベースの拡充2.基礎資料の作成(1)貝塚遺跡地名表(地域別、時代別、出土遺跡別)(2)貝塚遺跡分布図(時代別、出土遺跡別、貝属性別)(3)総計的資料3.クラスター分析などの多変量解析の試行4.データベース利用、基礎資料作成、画像処理のための汎用プログラムの開発
世界遺産組積造建造物の耐震性評価に関わる非破壊調査法の展開

世界遺産等歴史的組積造建造物の耐震性評価を行うための構造調査では、原則として非破壊調査が要求される。本研究では、国内外の歴史的組積造建造物を対象として、常時微動測定、新たに開発した加速度センサー等による地震モニタリング、亀裂変位モニタリング、GPSモニタリングなどを行い、耐震性に関わるデータを収集するとともに、解析的なアプローチによる評価も行った。得られた非破壊調査データから、地盤ー構造物の動的相互作用の効果、水平面内剛性の影響を把握した。さらに、地震で被災した歴史的組積造物の保存修復に有用なデータを得た。本研究の目的は、世界遺産組積造建造物の耐振性評価に関する下記に挙げる研究課題について、文化財建造物の構造調査の原則である非破壊調査法を学際的かつ国際的な体制で展開し、耐震性評価に関わる基本的な知見を得るとともに、その成果に基づいて国際的な技術指針を提示する。1マッシブな壁構造を有する組積造建造物の地盤との動的相互作用2組積造建造物の水平構面剛性の耐震性向上効果3耐震性に影響する要因である材料の経年劣化や変形・過去の災害による損傷の評価平成27年度は、研究の初年度として、研究実施計画に従い、ギリシャ・世界遺産ビザンチン教会堂の微動測定、ギリシャ・パルテノン神殿の歴史火災による損傷評価、同神殿の地震モニタリングの継続、2013年10月の地震を受けたフィリピン・ボホール島におけるバロック石造教会の構造材料および微動調査を実施した。さらに、国内においては史跡仇岬砲台(神戸市)における地震モニタリングも継続して実施している。目的1に示した地盤と建物の動的相互作用に関しては、フィリピン・バロック石造教会、ギリシャ・ビザンチン教会堂の微動測定結果に動的相互作用の影響がみられることを確認した。また、史跡和田岬砲台の地震時挙動にも動的相互作用の効果は明確にみられる。目的2に示した水平構面剛性の効果については、ギリシャ・ビザンチン教会堂の微動測定結果により、一定の効果があることを確かめた。目的3に示した材料劣化・過去の災害による損傷の評価では、パルテノン神殿の歴史火災による損傷評価のために、大理石材料の加熱試験および熱伝導・熱力学解析を行い、火災による損傷のメカニズムを検討した。研究の目的に対しては、だいたい満足する成果を得ることができたが、研究計画の実施面で次年度に持ち越された内容もある。研究目的1マッシブな壁構造を有する組積造建造物の地盤との動的相互作用については、常時微動測定により動的相互作用効果を確認した。研究目的2組積造建造物の水平構面剛性の耐震性向上効果については、常時微動測定によって一定の効果があることを確認した。研究目的3耐震性に影響する要因である材料の経年劣化や変形・過去の災害による損傷の評価については、パルテノン神殿の歴史火災による損傷のメカニズムを解析的に評価した。平成27年度は、目的1、2、3について解析的なアプローチも検討し、とくに、3ではパルテノン神殿の歴史火災による損傷について解析を実施している。平成27年度計画に挙げながら未実施であった内容は下記のとおりである。研究計画では、ギリシャ・パルテノン神殿に地震計を増設する予定であったが、既設地震計の不具合問題のために、増設・観測が実施できなかった。また、インドネシア・ボルブドール遺跡におけるモニタリング機器の設置に関しては、インドネシア政府の許可に期間がかかったこと、雨季ではなく、乾季(5-9月)に設置することが望ましいため、平成28年度に設置することとした。本研究の目的は、世界遺産組積造建造物の耐震性評価に関する下記の課題について、文化財建造物の構造調査の原則である、非破壊調査法を学際的かつ国際的な体制で展開し、耐震性に関わる基本的な知見を得るとともに、その成果に基づいて国際的な技術指針を提示する、ことである。1マッシブな壁構造を有する組積造建造物の地盤・構造物の動的相互作用効果2組積造建造物の水平構面剛性の耐震性に及ぼす影響3耐震性に影響する要因である、材料の経年劣化、過去の災害による損傷、長期にわたる変形、の影響平成28年度は、初年度に引き続き、研究計画に従って、ギリシャ・パルテノン神殿に地震計を増設し、世界遺産ビザンチン教会堂とともに、地震観測を実施した。当該期間には、トリガーレベルを超える地震は観測されていないが、引き続き観測を継続している。国内では、史跡和田岬砲台において、地震観測を継続し、観測記録から動的相互作用効果を確認した。熊本地震で被災した登録有形文化財PSオランジュリ(煉瓦造)で、常時微動測定を行い、動的相互作用や水平構面剛性に関する検討を行うとともに、耐震性及び長期安定性に関わる亀裂変位モニタリングを開始した。以上示すように、海外および国内の文化財組積造建造物の耐震性に関わる非破壊調査によるデータを得ている。耐震性に及ぼす影響要因の評価では、ギリシャ・パルテノン神殿の歴史火災による損傷評価に関する熱伝導および熱応力解析を進め、損傷に関する基本的な知見を得ている。また、海外から研究協力者を招聘し、国際的な研究情報を収集した。研究計画に従い、ギリシャ・パルテノン神殿に地震計を増設し、世界遺産ビザンチン教会堂とともに地震観測を継続している。また、国内の文化財組積造建造物の常時微動測定を行うとともに、地震観測を実施した。世界遺産組積造建造物の非破壊調査による損傷・劣化調査では、パルテノン神殿の歴史火災による損傷評価に関わる解析を行った。上述の非破壊調査データおよび解析に基づいて、世界遺産等文化財組積造建造物の耐震性に関する動的相互作用および水平構面剛性の影響を検討した。

なお、研究計画のうち、世界遺産ボルブドール遺跡の長期変位変動関するGPS観測は、インドネシア政府の設置許可の遅れにより次年度に延期した。本研究の目的は、世界遺産組積造建造物の耐震性評価に関する下記の課題について、文化財建造物の構造調査の原則である、非破壊調査法を学際的かつ国際的な体制で展開し、耐震性に関わる基本的な知見を得るとともに、その成果に基づいて国際的な技術指針を提示する、ことである。1マッシブな壁構造を有する組積造建造物の地盤・構造物の動的相互作用効果2組積造建造物の水平構面剛性の耐震性に及ぼす影響3耐震性に影響する要因である、材料の経年劣化、過去の災害による損傷、長期にわたる変形、の影響平成29年度は、最終年度として、平成28年度に引き続き、研究計画に従って、ギリシャ・パルテノン神殿および世界遺産ビザンチン教会堂において地震観測を実施した。パルテノン神殿では、地震計の増設後、小規模ではあるが地震を記録した。国内では、史跡和田岬砲台において、地震観測を継続し、動的相互作用効果を確認するとともに、地震応答解析を実施した。熊本地震で被災した登録有形文化財PSオランジュリ(煉瓦造)では、動的相互作用や水平構面剛性に関する解析的検討を行うとともに、耐震性及び構造安定性に関わる長期亀裂変位モニタリング記録を得た。以上示すように、海外および国内の文化財組積造建造物の耐震性に関わる非破壊調査によるデータを得ている。耐震性に及ぼす影響要因の評価では、ギリシャ・パルテノン神殿の歴史火災による損傷評価に関する熱伝導および熱応力解析を進めるとともに、大理石ブロック加熱試験を行い、損傷に関する知見を得ている。東日本大震災で被災した石造建造物、福島市指定有形文化財福島写真美術館で常時微動測定および地震モニタリングを実施した。また、海外から研究協力者を招聘し、国際的な研究情報を収集するとともに、国際指針の提示に向けた活動を行った。世界遺産等歴史的組積造建造物の耐震性評価を行うための構造調査では、原則として非破壊調査が要求される。本研究では、国内外の歴史的組積造建造物を対象として、常時微動測定、新たに開発した加速度センサー等による地震モニタリング、亀裂変位モニタリング、GPSモニタリングなどを行い、耐震性に関わるデータを収集するとともに、解析的なアプローチによる評価も行った。得られた非破壊調査データから、地盤ー構造物の動的相互作用の効果、水平面内剛性の影響を把握した。さらに、地震で被災した歴史的組積造物の保存修復に有用なデータを得た。研究目的1マッシブな壁構造を有する組積造建造物の地盤との動的相互作用については、地震モニタリングを継続する。解析モデルに関しては、動的相互作用現象を考慮できる解析モデルとして、多質点系モデルおよび有限要素モデルを挙げ、動的相互作用によって減衰性能が増大することを解析および実測に基づいて検証する。また、ルーマニア世界遺産中世教会堂の現地調査を行なう。研究目的2組積造建造物の水平構面剛性の耐震性向上効果については、地震モニタリングにより実証的に検証する。
スケーラビリティと耐故障性を持つサーバシステムの構成法に関する研究

ディペンダブル・コンピューティング基盤構築のための分散資源の透明性と移送を確保するための方式の確立に関する研究を実施した。本研究では、耐故障性を持ち移送可能かつ高性能でスケーラブルな分散資源管理モデルと機構を解明する。本研究以前より、SSS-PCオペレーティングの研究開発において、複数のノードを一つのUNIXシステムに仮想化する方式を提案・実証し、スケーラブルで移送可能なプロセスの機構を解明してきた。本研究はこれらをさらに発展させるものである。平成18年度末までの研究成果として任意個数のUNIXの世界(UNIXドメイン)をシステム上に実現可能にした。さらに、三つのTCPプロトコルスタックが協調して通信を行う高信頼プロトコルスタックを実現した。19年度の前半には、このプロトコルスタックを利用した高信頼ファイルサーバシステムを試験実装した。同じ動作を行うファイルサーバプログラムを三つのノードで冗長多重実行させて、高信頼プロトコルスタックを通じて、外部のクライアントと通信を行い、プログラムが動いているノードのうちの一つが故障してもサービスを提供し続けられることを実証した。しかし、この試作実装を通して、冗長多重実行における名前空間の重複が問題であることが明らかとなり、根本的な解決には、多重実行の各プログラムを名前空間上では独立した存在として扱う必要があると結論した。このため、平成19年度の後半には、UNIXドメインによる仮想化を充実させて、多重実行の各プログラム実行をそれぞれ別の仮想化されたUNIXドメイン上で実現する方式に実行方式を切り替えた。研究期間内には汎用の冗長多重実行フレームワークの実装にまでは至らなかったが、今後研究を継続して冗長多重実行フレームワークの完成を目指す。本研究では、プロセスおよび各種資源のすべてをネットワーク上で完全に継続可能なプロセスおよび資源管理モデルを考察すると同時に、高性能でスケーラブルな分散資源管理モデルと機構を解明する。従来より、SSS-PCオペレーティングのシステムアーキテクチャにより、複数のノードを一つのUNIXシステムに仮想化する方式を提案・実証し、スケーラブルで移送可能なプロセスの機構を解明してきた。本年度は、ノードを超えたUNIXのプロセス間通信機構のためにUNIXドメイン識別子を導入し、複数のUNIXの世界がシステム上に同時存在可能なシステムを構築した。共有メモリモデルに基づく高性能通信同期機構によるディペンダブル・コンピューティング基盤の確立に関する研究では、SSS-PCのシステムアーキテクチャで提供しているMBCF(Memory-Based Communication Facility)で得られた知見をもとに、MBCFとユーザレベルのインボケーションを組み合わせた同期機構の考案実装を行い、共有メモリモデルによる通信機構をより高機能・低遅延・低オーバヘッドにした。SSS-PCの仮想IP機構に大幅な機能拡張を行い、コネクションベースの負荷分散をOSレベルで行うことが可能になった。また、サーバの耐故障性に不可欠なTCPコネクションの冗長多重実行対応を行った。これにより、三つのTCPプロトコルスタックが協調してサーバ側の通信を担当する。1ノードの故障では通信が途切れることはない。本年度は、プロセス移送機構の実装方式を見直し、従来の実装における不要な待ち時間を削減することにより、プロセス移送時間の大幅な短縮を実現した。また、コードを先に移送しておき、データ部分のみを後から移送することにより、移送によるプロセスの停止時間を短くする機能の実装を行った。共有メモリモデルに基づく高性能通信同期機構によるディペンダブル・コンピューティング基盤の確立に関する研究では、SSS-PCのシステムアーキテクチャで提供しているMBCF(Memory-Based Communication Facility)を利用した大規模オンメモリデータベース実現のための拡張機構を考案した。

SSS-PCの冗長多重実行機構とMBCFによるオンメモリデータベースを組み合わせることにより、高信頼の超高速データベースシステムの構築が可能になる。平成19年度にはこのMBCFによるオンメモリデータベースの試験実装を行う予定である。ディペンダブル・コンピューティング基盤構築のための分散資源の透明性と移送を確保するための方式の確立に関する研究を実施した。本研究では、プロセスおよび各種資源のすべてをネットワーク上で完全に継続可能なプロセスおよび資源管理モデルを考察すると同時に、高性能でスケーラブルな分散資源管理モデルと機構を解明する。従来より、SSS-PCオペレーティングのシステムアーキテクチャにより、複数のノードを一つのUNIXシステムに仮想化する方式を提案・実証し、スケーラブルで移送可能なプロセスの機構を解明してきた。平成17年度の研究成果の一つとして任意個数のUNIXの世界(UNIXドメイン)をシステム上に実現可能にした。さらに、三つのTCPプロトコルスタックが協調して通信を行う高信頼プロトコルスタックを実現した。本年度前半は、このプロトコルスタックを利用した高信頼ファイルサーバシステムを試験実装した。同じ動作を行うファイルサーバプログラムを三つのノードで冗長多重実行させて、高信頼プロトコルスタックを通じて、外部のクライアントと通信を行い、プログラムが動いているノードのうちの一つが故障してもサービスを提供し続けられることを実証した。しかし、この試作実装を通して、冗長多重実行における名前空間の重複が問題であることが明らかとなり、原理的な解決には、多重実行の各プログラムを名前空間上では独立した存在として扱う必要があると結論した。このため、平成19年度の後半には、UNIXドメインによる仮想化を充実させて、多重実行の各プログラム実行をそれぞれ別の仮想化されたUNIXドメイン上で実現する方式に実行方式を切り替えた。時間切れによって、汎用の冗長多重実行フレームワークの実装にまでは至らなかった。今後、研究を継続して冗長多重実行フレームワークの完成を目指す。
刑事法における国民主権原理の規範的意義・限界に関する研究

裁判員制度の憲法的正当化について,国民主権(民主主義)原理や「意に反する苦役」(憲法18条後段)との関係に着目して論じる一部学説の批判的検討を行った。この一部学説によれば,同制度を合憲と解した平成23年最大判は,国民主権原理との関係を語ったが,民主主義原理と同制度の関係はないと解したものとされる。しかし,私見によれば,同最大判は,国民主権原理と民主主義原理とを同内容のものとして理解したうえで,両原理を採用した憲法上,裁判員制度は許容されるかという観点から,その合憲性を論じている。もっとも,最高裁の考える国民主権原理の具体的内容は不明確で,同最大判を先例と合わせ分析しても,いまだその特定に至っていない。同最大判は,裁判員の職務等が憲法18条後段が禁止する「意に反する苦役」に当たらないとした理由の一つとして,裁判員の職務等が辞退可能であることを挙げている。これに対して,裁判員制度を「公共的陶冶」の手段として位置付ける一部学説によれば,裁判員の職務等の辞退は,「公共的陶冶」の機会を失うことに等しく,看過できないことになる。しかし,同最大判は,そもそも裁判員制度を「公共的陶冶」の手段としては全く考えておらず,裁判に一部国民が可能な限り参加し,司法の実態を理解することを通じて,司法に対する信頼を高めてもらいたいといった程度の期待しか,同制度に込めていないのではないか。いずれにせよ,自説に拘泥した結果,判例の理解に歪みが出る危険性は常に意識する必要がある。当該年度前半は,「司法制度改革審議会意見書」のいう「統治主体」(「人権主体」)としての国民という概念設定を軸に,国民主権原理に関する日本の判例・学説を網羅的に分析した。国民主権原理の内容に触れた最高裁判例のほか,国民主権原理の代表的学説とされる芦部信喜説いうところの主権の「権力性の契機」ないし「正当性の契機」から「国民の責務」を抽出できるか検証した。同説は,「国家」の同一性を,「国民共同社会の一体性の理念」と解しているので,「共同社会」を維持すべき国民の「責務」の抽出が可能のように思われるが,同説の国民主権原理はもっぱら参政権・統治機構の民主的正当化のための原理であるのに対して,同じく国民主権原理について折衷説的見解を採る佐藤幸治説は国民主権原理からのみならず,人格的自律権保障のための「環境」として,国民の「責務」を抽出しているように見える点が非常に対照的であると考えられる。当該年度後半は,上記のような日本の古典的学説の思考に対して,英・米・独における国民主権(民主制・民主主義)原理と国民の刑事手続への参加(陪審・参審)との関係を判例・学説の整理分析に着手した。「主権」概念自体の有無,民主主義理解の相違を看取しえた。憲法典に国民の「責務」ないし「義務」を定めた規定があることが当然に憲法解釈を左右すると理解されている国がある一方,憲法典の規定以前に,「政治文化」とでもいうべきものから国民の「責務」を導き出し,これに一種の「不文憲法」的地位を与えて憲法解釈の考慮要素にしている国があることが判明した。当該年度前半は,交付申請書「平成28年度の計画」に記載した通り,日本の学説における「国民主権」原理における複雑性を多少なりとも解明できた。また,当該年度後半も,上記「計画」に記載した英・米・独における国民主権原理(民主政原理)と陪審(参審)との関係理解を通じて,同原理が各国で有する意義と限界をかなりの程度明らかにできた。今年度前半は,公訴時効廃止の遡及適用を認めた刑法及び刑事訴訟法上の経過措置規定の合憲性を検討する機会を得た。最高裁は,同規定を,被告人の行為時点の違法性の評価や責任の重さを遡って変更するものではなく,また,公訴時効の完成していない被疑者・被告人に限って遡及する規定である以上,その法律上の地位を著しく変更するものではないとして,憲法31条・39条・各条の趣旨のいずれにも反しないと判断した。しかし,同規定は,公訴時効の完成していない被疑者・被告人の予測可能性を制限する以上,その法律上の地位の「著しい」変更に該当しうるものであり,法律上の公訴時効の完成が何故憲法上の遡及適用禁止原則の保障を排除できるのかより立ち入った説明が必要であった。今年度後半は,上記刑事手続上の原則を含む憲法保障のあり方にやや原理的な検討を加えた。憲法保障制度は,決して憲法の実現を自動的に保証するものではなく,常に有権解釈が「正しい解釈」といえるか不断の検証を必要とする点で,憲法の最高法規性と緊張関係に立ちうる。「予防的憲法保障」の典型とされる国家緊急権・抵抗権は,それぞれ再構成が必要である。前者については,権力分立や基本権の停止に至らない緊急事態対応を含まないものと観念すべきである一方,立憲的意味の憲法秩序ないしその根本規範保全のためと称する国家緊急権概念は同憲法秩序の破壊そのものであって採りえない。後者については,通常の自由権規定とは別個の概念として観念すべきではなく,通常の自由権に対する重大明白な侵害の排除を請求する権利と解しうる点で,少なくとも実定法上の抵抗権なるものを独立して観念する意義は乏しい旨指摘した。

当該年度前半は,交付申請書「平成29年度の計画」に記載した通り,違憲審査制と国民主権原理の反映する諸立法との関係をある程度整理することができた。記載した英・米・独における国民主権原理(民主政原理)と憲法秩序の保障との緊張関係に関する諸学説の整理分析もかなり進めることができた。裁判員制度の憲法的正当化について,国民主権(民主主義)原理や「意に反する苦役」(憲法18条後段)との関係に着目して論じる一部学説の批判的検討を行った。この一部学説によれば,同制度を合憲と解した平成23年最大判は,国民主権原理との関係を語ったが,民主主義原理と同制度の関係はないと解したものとされる。しかし,私見によれば,同最大判は,国民主権原理と民主主義原理とを同内容のものとして理解したうえで,両原理を採用した憲法上,裁判員制度は許容されるかという観点から,その合憲性を論じている。もっとも,最高裁の考える国民主権原理の具体的内容は不明確で,同最大判を先例と合わせ分析しても,いまだその特定に至っていない。同最大判は,裁判員の職務等が憲法18条後段が禁止する「意に反する苦役」に当たらないとした理由の一つとして,裁判員の職務等が辞退可能であることを挙げている。これに対して,裁判員制度を「公共的陶冶」の手段として位置付ける一部学説によれば,裁判員の職務等の辞退は,「公共的陶冶」の機会を失うことに等しく,看過できないことになる。しかし,同最大判は,そもそも裁判員制度を「公共的陶冶」の手段としては全く考えておらず,裁判に一部国民が可能な限り参加し,司法の実態を理解することを通じて,司法に対する信頼を高めてもらいたいといった程度の期待しか,同制度に込めていないのではないか。いずれにせよ,自説に拘泥した結果,判例の理解に歪みが出る危険性は常に意識する必要がある。当該年度後半に行った英・米・独における国民主権原理(民主政原理)と陪審(参審)との関係理解を補充・補完するために仏国における上記理解の解明を行い,そのうえで研究成果を主に北陸公法判例研究会で披露し出席者との意見交換により修正し,紀要等で順次公刊していく。28年度・29年度でおこなった日・英・米・独における国民主権原理(民主政原理)と陪審(参審)との関係理解を改めて整理する。そのうえで研究成果を主に北陸公法判例研究会で披露し出席者との意見交換により修正し,本研究を総括する論考を紀要等で順次公刊していく。単著となる論文集の発刊を30年度中に予定している。購入を予定した書籍の購入取りやめ。次年度の物品費として使用を予定。
インターロイキン2およびそのレセプターのB細胞増殖分化における役割

ヒト活性化B細胞に発現するIL-2レセプター,IL-2の機能について研究を行い、次の点が明らかになった。1.正常人末梢血B細胞は、SAC刺激により、その細胞表面にIL-2レセプターを発現する。2.B細胞に発現するIL-2レセプターは、ポリアクリルアミドゲル電気泳動による解析では、60-65KDのバンドとして検出され、T細胞に発現するIL-2レセプターと差はない。3.B細胞のIL-2レセプターもリン酸化をうける。4.B細胞表面には、細胞増殖に関与していると思われる高親和性IL-2レセプターが発現している。5.IL-2レセプター遺伝子発現を、ノーザン法によりRNAレベルで調べると、T細胞の場合と同様に、主に1.5,3.5Kbの2種類のmRNAが検出される。6.正常活性化B細胞は、リコンビナントIL-2のみで増殖する。7.Ig産生細胞への分化をプラーク法で調べると、リコンビナントIL-2のみで、わずかにB細胞の分化がみられる。γインターフェロンを同時に加えると、著明なIg産生の増加が認められ、この分化は、IL-2レセプターに対する抗体である抗Tac抗体によって阻止された。以上の結果より、少くともin vitroにおいて、ヒト活性化B細胞に発現するIL-2レセプターを介して、IL-2によりB細胞の増殖,分化のシグナルが伝達されるることが明らかになった。今後、IL-2は、生体内においても、最近その構造が明らかになったIL-4(BSF-1),IL-5,BSF-2らの因子と同様に、B細胞の増殖,分化に関与しているか否かを明らかにする必要があろう。
コムギ倍数化：2n配偶子の合体によるF1雑種ゲノム倍加の遺伝機構の解明

植物の倍数種形成を導く「F1雑種ゲノム倍加」の遺伝機構を明らかとするため、パンコムギ(Triticum aestivum L. subsp. aestivum)の祖先種を人工的に交配して作出した3倍体F1雑種を材料として量的形質遺伝子座(QTL)解析を行い、11個のQTLを見出した。また、花粉母細胞の比較観察結果から、これらのQTLは、F1雑種の2n配偶子形成に関係するものを含むと考えられた。本研究は、倍数種形成を導く「F1雑種ゲノム倍加」の遺伝機構を解明し、この現象がイネ科植物でどのように進化してきたのかを明らかとすることを目的とする。具体的には、まず、イネ科の代表的な倍数種であるコムギをモデルとして、申請者が開発した「進化を再現する」交配実験系を用いてQTL解析を行い、コムギ全ゲノム配列情報と合わせて、F1雑種ゲノム倍加を引き起こす主動遺伝子を同定する。次いで、同定された遺伝子の塩基配列を多数の植物種間で比較し、その構造変化パターンを解析することで、F1雑種ゲノム倍加がなぜイネ科で起きるようになったのかを解明する。これらにより、倍数化によるイネ科植物の多様化メカニズムついての新知見を得ること目指す。本年度は、F1雑種ゲノム倍加を引き起こす主動遺伝子のQTL解析の材料となる分離集団とその親系統の種子を12月に播種し、非加温温室にて育成した。播種した544粒の分離集団種子のうち397粒が発芽し(発芽率72.9%)、順調に生長した。そして、予備実験により、分離集団個体からDNAを効率良く抽出する手法を確立し、個体別に採取した葉を材料として、QTL解析用のDNA抽出作業を開始した。さらに、減数分裂比較解析の準備として、分離集団の親系統から花粉母細胞を多量に採取し、保存した。また、次年度実施するQTL解析で使用する次世代機器から得られる大量のデータを扱うためのソフトウエアを導入し、コムギゲノムデータの収集を開始した。本年度は、来年度実施するQTL解析の準備に主力を傾注し、概ね完了することができた。当初の計画のうち、DNA抽出は、年度内に終える計画であった。しかし、予備実験に予想以上に時間を要したため、これを完了できなかった。しかし、採取した葉サンプルを用いて新年度の早い時期に作業進め、分離集団個体の遺伝子型解析に進むことができる。このため、全体として「概ね順調に進展している」と評価した。申請者は、これまでに、特定のタルホコムギ系統(♂親)との交配において、正常に成長し高頻度にゲノム倍加(>50%)するF1雑種(3倍体)を生じる二粒系コムギ系統(タイプA)と、正常に成長するが完全に不稔となるF1雑種(3倍体)を生じる系統(タイプB)を発見した。タイプA二粒系コムギ由来のF1雑種は、2n配偶子を作り、遺伝的に安定な6倍体F2種子を着ける。そこで、タイプAとタイプB二粒系コムギを交配して得たF1と上記タルホコムギを交配し、分離集団を作出した。3倍体個体から成るこの集団では、ゲノム倍加頻度が「高い個体」と「低い個体」が連続的に分離する。このため、適切な分子マーカーを用いて各個体をゲノタイピングして量的形質遺伝子座(QTL)解析することにより、F1雑種ゲノム倍加に関与するゲノム領域を探索できる。本年度は、(1)QTL解析用分離集団個体(374個体)からのゲノムDNA抽出、(2)分子マーカーを用いた分離集団個体のゲノタイピング、(3)分離集団個体のゲノム倍加頻度(すなわち、着粒率)の調査、を実施した。(1)と(2)については、DArT-seqマーカーを用いて分離集団をゲノタイピングし、各個体の遺伝子型を10,519遺伝子座で決定した。マーカーあたりの平均欠損値率は、10.4%であった。各遺伝子座での分離比は、概ね期待値(1:1)に合致し、歪みが極端に大きいものは、全体の約19%であった。(3)については、合計49,075小花(個体あたり平均131小花)を調査し、ゲノム倍加頻度データを得た。ゲノム倍加頻度の平均は9.5%であり、集団内では、0.0%73.4%の範囲で分離した。当初の研究計画では、ゲノタイピングを年度内に終える予定であった。しかし、実験の途中で、ゲノタイピングの精度を上げる必要があることが判明し、対策を講じたため、完了できなかった。一方、分離集団個体のゲノム倍加頻度の調査は予定通り完了した。このため、全体として「やや遅れている」と評価した。

タイプA二粒系コムギ由来のF1雑種は、2n配偶子を作り、遺伝的に安定な6倍体F2種子を着ける。そこで、タイプAとタイプB二粒系コムギを交配して得たF1と上記タルホコムギを交配し、分離集団を作出した。3倍体個体から成るこの集団では、ゲノム倍加頻度が「高い個体」と「低い個体」が連続的に分離する。このため、適切な分子マーカーを用いて各個体をゲノタイピングして量的形質遺伝子座(QTL)解析することにより、F1雑種ゲノム倍加に関与するゲノム領域を探索できる。本年度は、(1)昨年度取得した分離集団(374個体)のゲノタイプ・データとゲノム倍加頻度データを用いたQTL解析、(2)分離集団の親系統の花粉母細胞の減数分裂比較観察によるF1雑種ゲノム倍加の細胞遺伝学的メカニズムの解析、を実施した。(1)については、欠損値5%以下、かつ分離比に極端な歪みがない3,657遺伝子座を用いて複合区間マッピング法でQTL解析を行い、閾値を超えるシグナルを示す複数のゲノム領域を見出した。このうち1つの領域には、既知の減数分裂遺伝子が含まれることが示唆された。(2)については、タイプB由来の雑種の花粉母細胞では、タイプA由来のものに比べて、異常な細胞質分裂が極めて高頻度に生じることを見出した。このことは、減数分裂での細胞質分裂異常の発生頻度が、F1雑種ゲノム倍加の発現と関係することを示唆する。植物の倍数種形成を導く「F1雑種ゲノム倍加」の遺伝機構を明らかとするため、パンコムギ(Triticum aestivum L. subsp. aestivum)の祖先種を人工的に交配して作出した3倍体F1雑種を材料として量的形質遺伝子座(QTL)解析を行い、11個のQTLを見出した。また、花粉母細胞の比較観察結果から、これらのQTLは、F1雑種の2n配偶子形成に関係するものを含むと考えられた。DNA抽出を完了し、分離集団個体の遺伝子型解析を実施する。また、分離集団個体の着粒率を調査し、QTL解析に供する表現型データを収集する。そして、遺伝子型データと表現型データを用いてQTL解析を行い、F1雑種ゲノム倍加を引き起こす主動遺伝子をコムギゲノム上にマッピングする。現在のところ、特記すべき計画の変更はない。本年度取得した分離集団の遺伝子型データとゲノム倍加頻度データを用いて、QTL解析を行い、F1雑種ゲノム倍加を引き起こすゲノム領域を特定する。また、昨年度採取した分離集団の親系統の花粉母細胞を用いて減数分裂過程を比較解析し、F1雑種ゲノム倍加の細胞遺伝学的メカニズムを考察する。29年度が最終年度であるため、記入しない。植物遺伝学29年度が最終年度であるため、記入しない。
韓国の民主制定着と市民参加:2002年地方選と大統領選を事例に

本研究の目的は、民主制定着期の「参加」の問題を、韓国を事例として考察することである。民主化後の韓国においては、既存の政党システムの下で「市民社会からの要求を反映しがたいこと」が問題とされてきた。しかし、2002年の大統領選挙において「新たな形式の参加」が出現し、2004年の総選挙を経て既存の政党システムに変化がもたらされた。よって、本研究では、2002年度の大統領選挙契機とした新しい政治参加と政党システム変化の問題を中心に扱い、さらに、「地方における参加」の問題を中央政治との関係で考察した。研究の結果、次の点が明らかになった。第一に、2002年の大統領選挙を契機にして、新たに「保守か進歩かというイデオロギー」が投票行動に重要な影響を与えるようになった。なかでも、「対米・対北朝鮮」関係など外交安保をめぐる問題が、イデオロギー対立の中心として認識されている。第二に、こうした新たな政治争点が顕在化した背景には、新しい形式の「参加」を通じた問題の争点化があった。彼らが、「冷戦構造のもとで維持された旧体制」から続く問題解決を提起したことが、選挙における対立構図の変化、および政党システムの再編の重要な契機として作用した。第三に、こうした参加の出現の背景には、「政治的機会構造」の変化があった。大統領選挙に際して行われた政党改革が、当初の意図を超えたダイナミズムをよんだ。第四に、「世代」変数が政治に意味を持つものとして現れた。これは新たな参加がインターネットを通じて行われることにも関連している。第五に、地方-中央関係においては、地方政治に対する中央政治の影響力が強く、地方選挙における参加の問題も中央レベルの政治に左右されている面が強い。以上のように、民主制定着期における制度化は、市民社会からの参加によってその方向が大きく影響され、かつ新たな制度の導入が参加を促進するダイナミズムを示している。本研究は、2002年に韓国で行われた2つの選挙(6月の統一地方選、12月の大統領選)を題材に、民主制定着期における参加の問題を考察することが課題である。初年度にあたる今年度は、選挙をめぐる政治過程のデータ収集と動向分析を中心に研究を実施した。選挙は、統一地方選挙が民主党の惨敗とハンナラ党の圧勝、大統領選挙が民主党の盧武鉉候補の当選という対照的な結果となった。メディアなどでは大統領選挙の変化を重視し、地域割拠政党システムの緩和、世代対立、若年層のインターネットを活用した政治参加という現象に焦点をあてている。しかし、「民主化宣言」後の政党政治の機能不全と市民参加の問題という長いスパンでの変化を視野に入れ、地方選への分析をも合わせて考察すると、大統領選挙の結果を別の角度から分析することが可能となる。本研究ではこうした視角から、既成政党の部分では相反する結果となる地方選と大統領選を総合的に分析した。その結果、地方選における政治参加の動向が、大統領選における市民の政治活動や政党の対応、有権者の投票行動に大きな影響を与えている点が確認された。具体的には、地方選において、「非政治性」を揚げていた市民運動が政治活動を展開したこと、民主労働党が第三党として躍進したことなどが、党内政治力学を覆した盧武鉉の候補決定や大統領選の過程に大きく影響している。過去の地方選挙においては、中央政治の有力者の縁故地域は彼の党で固められる傾向が強かったが、2002年の選挙では、地方自治と市民参加の進展が地方選挙に変化をもたらし、それが大統領選に影響を及ぼしたことが確認される。

ただし、今年度はデータ収集が中心となり、実証的分析は不足している。次年度には、より実証的に2つの選挙を分析し、既存の政党システムと政治参加の関係、中央-地方関係の観点から選挙過程を解明し、民主制定着期の政治参加の制度化という問題を考察する。本研究の課題は、2002年に韓国で行なわれた選挙(統一地方選と大統領選)を題材に、民主制定着期における参加の問題を考察することである。2年目にあたる今年度は、大統領選挙に焦点をあて、新しく登場した市民運動を既存の政党システムとの関係のなかで分析した。盧武鉉が当選した大統領選挙は、ノサモ(「盧武鉉を愛する集い」の略称)の活動や「反米」運動の影響が注目されているが、分析の結果、次の点が明らかになった。ノサモは、市民社会の要求を反映しない政党政治への不満とそれに異議を唱える盧武鉉個人への支持から2000年に結成され、党内でも非主流の彼を候補に押し上げていく過程から、参加者が政治の主体として新たな大統領の誕生に関与しようと活動していった。一方、朝鮮半島の緊張が高まる中、在韓米軍装甲車による女子中学生轢死事件を契機に大きくなった運動は、単純な反米運動ではなく国内政治と連動して展開していった。北朝鮮の脅威を前提に国家安保の重要性を掲げてきた権威主義体制からの移行という過程を経てきた韓国において、対米協調を重視する保守層のこの運動への対応は、対外政策と国内政治の関連を露にし、選挙過程に影響を与えた。これら二つの運動は、2002年に突然登場したものであるが、前体制の遺産として民主化後に顕在化した問題への対応という背景がある。運動の組織化においては、インターネットでの情報提供を通じて大規模な参加を促すもので、一過的な威力はあるが、市民社会の要求を政治に反映させる制度化されたルートを確保するものではなく、その問題点は選挙後の政治過程で顕在化することになる。以上のように、大統領選挙過程での新しい運動の影響の分析を通じて、参加という側面からこの運動の特徴と限界を明確にすることができた。ただし、地方選での組織化がその後に与えた影響などは十分に検討されておらず、次年度への課題として残されている。本研究の課題は、民主制定着期の参加の問題を、韓国を事例として考察することである。民主化後の韓国においては、既存の政党システムの下では「社会からの要求を反映しがたい」ことが問題にされてきたが、2002年の大統領選挙においては「新たな形式の参加」が注目され、2004年の総選挙の結果、既存の政党システムに変化がもたらされた。昨年度は、2002年の大統領選挙で登場した新しい参加を中心に扱ったが、今年度は、新しい政治参加と政党システム変化の問題、および、地方分権が進む過程での「地方における参加の組織化」と中央の政治構造の変化という問題を、総合的に検討した。研究の結果、明らかになったのは次の点である。第一に、2002年の大統領選挙、および2004年の総選挙においては、それまでの選挙とは異なり、「保守か進歩かというイデオロギー」が投票行動に重要な影響を与えるようになったという点である。なかでも、「対米・対北朝鮮」関係など外交安保をめぐる問題が、イデオロギー対立の中心として認識されていた。第二に、こうした新たな政治争点が顕在化した背景には、新たな形式の「参加」を通じた問題の争点化があったという点である。
プロシアニジンはインクレチン効果を示すか？

プロシアニジン、特に4量体であるシンナムタンニンA2をマウスに経口投与した時にインクレチンホルモンであるGLP-1の分泌が促進され、インスリン分泌の上昇をもたらした。その結果、GLUT4の細胞膜移行が起こり、糖負荷時の一過的高血糖を低下させることも判った。シンナムタンニンA2の作用機構として、骨格筋細胞において、インスリン経路とAMPK経路の両経路の活性化が認められた。他のプロシアニジンもインスリン経路の一部とAMPK経路の両経路を活性化させた。これらのことから、プロシアニジンは高血糖予防に有効な食品成分であることが判った。(1)プロシアニジン高含有食品素材によるインクレチン効果の検証:プロシアニジンを多く含有するカカオポリフェノール抽出物をマウスに経口投与し、糖負荷試験を実施し、血糖値低下作用を確認した。また、糖負荷なしで、カカオポリフェノール抽出物がインクレチンホルモンであるGLP-1分泌を促進することとインスリン分泌も同様に促進することを見出した。(2)プロシアニジンの単離・精製:研究協力者により、プロシアニジンの二量体、三量体、ならびに四量体を単離・精製することに成功した。(3)プロシアニジンの化合物レベルにおけるインクレチン効果の検証:上記(2)で得られたプロシアニジンの化合物を用いて、プロシアニジン化合物レベルでのインクレチン効果の検証を上記(1)と同様にマウスを用いた実験を実施した。その結果、プロシアニジンの重合度依存的にインクレチン効果が強まることが明らかとなった。これらの結果から、プロシアニジンがインクレチン効果を有することが実証できた。本年は、プロシアニジンの作用機構に関する研究を実施した。(1)インクレチンホルモンであるGLP-1はDPP-4により速やかに分解されるため、単離したプロシアニジンにDPP-4阻害活性がないかを検証したところ、阻害効果がないことが判った。すなわち、プロシアニジンはDPP-4阻害ではなく、GLP-1の分泌そのものを上げていることが強く示唆された。(2)用いたプロシアニジン4種とこれらの単量体であるエピカテキンのうち、膵臓からのインスリン分泌を有意に上昇させたのは、4量体であるシンナムタンニンA2だけであった。シンナムタンニンA2の作用機構として、膵臓からのインスリン分泌メカニズムについては、既報と同じく、GLP-1がその受容体に結合し、cAMP濃度の上昇によりPKAが活性化され、カルシウムイオンの細胞内濃度の上昇によりインスリンの脱顆粒が起こり分泌量が増大したと考えられる。その結果、シンナムタンニンA2を投与したマウス筋肉において、分泌されたインスリンにより、その受容体(IR)のリン酸化、下流でIRS-1、PI3K、Aktのリン酸化が促進され、GLUT4の膜移行が促進されたと考えられた。一方、他のプロシアニジンはインスリン分泌を起こさず、IRやIRS-1、AktのThr308のリン酸化は変化がなかったが、PI3KとAktのSer473のリン酸化が促進された。すなわち、インスリンとは異なるがインスリン情報伝達経路の一部を活性化することでGLUT4の細胞膜移行を促進することが判った。また、いずれのプロシアニジンもAMPKをリン酸化させたことからAMPK経路を経てGLUT4が細胞膜移行することも示唆された。食品機能学(1)プロシアニジン高含有食品素材によるインクレチン効果の検証:プロシアニジンを多く含有するカカオポリフェノール抽出物をマウスに経口投与し、糖負荷試験を実施したところ、血糖値低下作用を確認できた。したがって、順調に進展していると判断した。(2)プロシアニジンの単離・精製:研究協力者により、プロシアニジンの二量体、三量体、ならびに四量体を単離・精製することに成功したことから、順調に進展していると判断した。このことから、当初計画通りに、順調に進展していると判断した。今後は、当初の研究計画に従って、プロシアニジンの作用機構解明を行う。すなわち、プロシアニジンがDPP-4阻害活性があるか否かを検討するとともに、GLP-1シグナルが全身のインスリンの応答組織に影響を及ぼすか否かを検証し、これらの組織を用いて、インクレチン効果を介した血糖値低下に関わる作用機構解明を試みる。

また、腸管の培養L細胞株を導入し、これを用いてプロシアニジンのインクレチン効果に関する作用機構解明の糸口を探る。このことは、当初計画には入れていないが、研究が順調に進展しているため、追加項目として設定する。
園芸植物の頂芽優勢と蔓巻き性を制御する重力応答機構の解明

アサガオなどの園芸植物の栽培では、摘心栽培や整枝の基礎となる頂芽優勢、蔓巻き性、姿勢制御などがその収量や品質に大きく影響する。申請者は、頂芽優勢および蔓巻き性に異常を示す重力屈性欠損アサガオ・weeping(we)およびwe2を用いた研究を進めてきた。その結果これまでに、weおよびwe2の変異原因遺伝子が、それぞれ地上部の重力受容細胞である内皮細胞の分化に必要な、PnSCRおよびPnSHR1であることを明らかにした。このように、重力受容細胞による重力応答が正常な頂芽優勢や蔓巻き性に必要であることが強く示唆されるが、その詳細な関係は未だ明らかになっていない。そこで本研究では、重力によって制御される頂芽優勢と蔓巻き性の分子機構の解明を目的に、両原因遺伝子の解析および重力依存的形質の分子生理学的解析を行い、以下の成果を得た。シロイヌナズナSHRはSCRの転写を正に制御して内皮細胞分化に機能することが知られている。そこで、PnSHR1がPnSCRの発現を調節しうるかを検討した。その結果、PnSHR1の変異体であるwe2においてPnSCRの発現量が顕著に低下していることを見出し、PnSHR1がPnSCRの上流で正の転写調節因子として機能することが考えられた。重力依存的な頂芽優勢の制御機構を明らかにするため、共に頂芽優勢打破を誘導する処理である重力刺激(折り曲げ)および茎頂切除(摘心)による、植物ホルモン動態変化の比較解析を行った。その結果、野生型アサガオに対し摘心処理を行った場合は、節においてサイトカイニン内生量が増加した一方で、オーキシン応答は低下した。これに対して、折り曲げ処理を行った場合は、頂芽優勢の打破が生じる野生型およびそれが生じないwe系統において、サイトカイニン内生量およびオーキシン動態に顕著な変化は認められなかった。従って、重力依存的な頂芽優勢の打破は、摘心による場合とは独立した新規の機構によって起こる可能性が示唆された。申請者は、これまでの重力屈性欠損アサガオ(シダレアサガオ)を用いた研究から、その変異原因遺伝子が重力受容細胞である内皮細胞の分化に必要なPnSCRである可能性、さらに、頂芽優勢が内皮細胞を介した重力応答によって制御される可能性を見出している。一方で、蔓性植物の蔓巻き運動に必須と考えられる回旋運動にも重力の関与が示唆されている。しかしながら、これらの形質と重力応答との関係は未だ明らかにされていない。そこで本研究では、重力によって制御される頂芽優勢と蔓巻き性の分子機構の解明を目的に、蔓性植物であるアサガオの重力屈性突然変異体を用いた生理学的解析、およびその変異原因遺伝子の同定を試み、以下の成果を得た。シダレアサガオの変異原因遺伝子がPnSCRであることを検証するために、シロイヌナズナscr変異体を用いた相補性試験を行った。その結果、野生型PnSCRを導入したシロイヌナズナscr変異体では花茎の負の重力屈性と回旋運動が復帰したのに対し、変異を生じたシダレアサガオ型PnSCRを導入した系統ではその復帰が認められなかったことから、PnSCRがシダレアサガオの変異原因遺伝子であることが証明された。重力応答制御分子の更なる同定のために、新規の重力屈性欠損アサガオ(シダレ2)を解析した。その結果、シダレ2は前述のシダレアサガオとは異なり、正常な内皮細胞層を有する重力屈性突然変異体であることが明らかになった。従ってシダレ2は、重力刺激感受後の経路に関わる遺伝子に変異を有することが示唆された。さらにシダレ2では、頂芽優勢および回旋運動の異常、蔓巻き性の欠損が認められたことから、これらの現象の重力依存性が強く示唆された。申請者は、頂芽優勢および蔓巻き性に異常を示す重力屈性欠損アサガオ・weeping(we)を用いた研究を進めてきた。その結果これまでに、we1の変異原因遺伝子が、地上部における重力受容細胞である内皮細胞の分化に必要なPnSCRであること、さらに新規の重力屈性欠損アサガオ・we2の解析より、we2がwe1とは異なる遺伝子座に変異を生じているものの、we1同様に内皮細胞分化に異常が認められる変異体であることを明らかにした。このように、重力受容細胞による重力応答が正常な頂芽優勢や蔓巻き性に必要であることが強く示唆されるが、その詳細な関係は未だ明らかにされていない。そこで本研究では、重力によって制御される頂芽優勢と蔓巻き性の分子機構の解明を目的に、we2の変異原因遺伝子の同定を試み、以下の成果を得た。前述のように、we2はwe1同様に内皮細胞分化に異常が認められる変異体であることが分かっている。同様の形質を示すシロイヌナズナ変異体として、scr以外にはshort-root(shr)が知られていることから、本研究ではSHRのアサガオホモログの単離およびそのwe2変異に対する寄与を検討した。まずアサガオESTデータベースの検索より、SHRホモログとしてPnSHR like-1、PnSHR like-2を同定した。