hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子鍵配送方式の安全性および鍵共有に関する通信路容量の解析

現在標準的に用いられている多くの暗号技術の安全性は,桁数の大きい素因数分解問題や離散対数問題を解くのが難しいといういわゆる計算量的な仮定にもとづいている.このような計算量的な仮定にもとづく暗号は,計算機能力の向上やアルゴリズムの発展に伴い,長い期間にわたってその安全性を確保することが難しくなってきている.さらに,量子コンピュータが実現したり,多くの研究者の予想に反してP=NPが示されたりすると安全性そのものがまったく保証されないという事態になってしまう.これに対して,量子暗号の目的は,無限の計算資源をもつ攻撃者に対しても安全性を保障することのできる(したがって,計算量的な仮定によらない)暗号技術を構成することであり,「無条件の安全性」と呼ばれる極めて強い安全性を保証することのできる暗号技術として現在注目されている.本研究の目的は,量子暗号(さらには量子情報技術)の中で現在最も実用化に近いと考えられている量子鍵配送方式について,その安全性および効率性の観点から解析し,実用化に向けた提案を行うことである.量子鍵配送において,送信機あるいは受信機が理想的であると仮定するとその安全性証明は容易になるが,現実的な量子鍵配送の実装においては一般に送信機および受信機が理想的であるとは考えにくい.本年度は,非常に一般的な状況(送信機あるいは受信機の特性が分かっているという条件のみを課した状況)において,B92プロトコル,DPSQKDプロトコルに代表される非直交量子状態を用いた量子鍵配送の安全性を証明した.現在標準的に用いられている多くの暗号技術の安全性は,桁数の大きい素因数分解問題や離散対数問題を解くのが難しいといういわゆる計算量的な仮定にもとづいている.このような計算量的な仮定にもとづく暗号は,計算機能力の向上やアルゴリズムの発展に伴い,長い期間にわたってその安全性を確保することが難しくなってきている.さらに,量子コンピュータが実現したり,多くの研究者の予想に反してP=NPが示されたりすると安全性そのものがまったく保証されないという事態になってしまう.これに対して,量子暗号の主要な目的は,計算量的な仮定によらない暗号技術を構成することであり,「無条件の安全性」と呼ばれる極めて強い安全性を保証することのできる暗号技術として現在注目されている.本研究の目的は,量子暗号(さらには量子情報技術)の中で現在最も実用化に近いと考えられている量子鍵配送方式について,その安全性および効率性の観点から解析し,実用化に向けた提案を行うことである.本年度は,低密度パリティ検査符号を用いた量子鍵配送における効率的な誤り訂正法について研究した.具体的には,その行ベクトルの張る空間に段階的な包含関係が成り立つ低密度パリティ検査行列の族を構成し,その検査行列の族を利用して復号の成否に応じて徐々に公開するシンドローム情報を追加してゆく適応的な復号法を提案した(三菱電機株式会社と共同で国際特許出願中).これにより,誤り訂正と通信路の受信誤り率の推定とが同時に行えるようになり,誤り訂正のために公開する情報を必要最小限に抑えることが期待できる.これとは別に,公開鍵暗号の安全性概念の間に成り立つ関係について,攻撃者が平文の事前情報にアクセスできるような通常よりも広い設定において調べた.その結果,通常の設定では同値であった安全性概念がより広い設定においては分離することが示された.現在標準的に用いられている多くの暗号技術の安全性は,桁数の大きい素因数分解問題や離散対数問題を解くのが難しいといういわゆる計算量的な仮定にもとづいている.このような計算量的な仮定にもとづく暗号は,計算機能力の向上やアルゴリズムの発展に伴い,長い期間にわたってその安全性を確保することが難しくなってきている.さらに,量子コンピュータが実現したり,多くの研究者の予想に反してP=NPが示されたりすると安全性そのものがまったく保証されないという事態になってしまう.これに対して,量子暗号の目的は,無限の計算資源をもつ攻撃者に対しても安全性を保障することのできる(したがって,計算量的な仮定によらない)暗号技術を構成することであり,「無条件の安全性」と呼ばれる極めて強い安全性を保証することのできる暗号技術として現在注目されている.本研究の目的は,量子暗号(さらには量子情報技術)の中で現在最も実用化に近いと考えられている量子鍵配送方式について,その安全性および効率性の観点から解析し,実用化に向けた提案を行うことである.量子鍵配送において,送信機あるいは受信機が理想的であると仮定するとその安全性証明は容易になるが,現実的な量子鍵配送の実装においては一般に送信機および受信機が理想的であるとは考えにくい.本年度は,非常に一般的な状況(たとえば,送信機の特性が分かっているという条件のみを課した状況)において安全性の保証できる量子鍵配送方式を提案した.現在標準的に用いられている多くの暗号技術の安全性は,桁数の大きい素因数分解問題や離散対数問題を解くのが難しいといういわゆる計算量的な仮定にもとづいている.このような計算量的な仮定にもとづく暗号は,計算機能力の向上やアルゴリズムの発展に伴い,長い期間にわたってその安全性を確保することが難しくなってきている.さらに,量子コンピュータが実現したり,多くの研究者の予想に反してP=NPが示されたりすると安全性そのものがまったく保証されないという事態になってしまう.

これに対して,量子暗号の目的は,無限の計算資源をもつ攻撃者に対しても安全性を保障することのできる(したがって,計算量的な仮定によらない)暗号技術を構成することであり,「無条件の安全性」と呼ばれる極めて強い安全性を保証することのできる暗号技術として現在注目されている.本研究の目的は,量子暗号(さらには量子情報技術)の中で現在最も実用化に近いと考えられている量子鍵配送方式について,その安全性および効率性の観点から解析し,実用化に向けた提案を行うことである.量子鍵配送において,送信機あるいは受信機が理想的であると仮定するとその安全性証明は容易になるが,現実的な量子鍵配送の実装においては一般に送信機および受信機が理想的であるとは考えにくい.本年度は,非常に一般的な状況(送信機あるいは受信機の特性が分かっているという条件のみを課した状況)において,B92プロトコル,DPSQKDプロトコルに代表される非直交量子状態を用いた量子鍵配送の安全性を証明した.
低次元力学系におけるカオスの研究

本年度の私の研究は主に1次元力学系におけるエントロピーの単調性と呼ばれる問題についてのものです。具体的にはある単峰写像f:(-∞,∞)→(-∞,∞)が与えられたとき(単峰とは連続かつ区分単調で単調区間が2つであることを意味する)に族f_t(x)=f(x)+tを考え、fにどのような条件があれば位相的エントロピーh(f_t)がtについて単調増加になるか?という問題です。この問題はカオス的な系を含むような1次元力学系の族における分岐の細かい構造をとらえるという意味で1次元力学系のカオスを考える上での一つの目標とされるものです。私は本年度の研究においてまず過去のこの方面の二つの研究(松元重則氏及びD. Sullivan氏)が実はある解釈の下で非常によく似たものであることを発見し、さらに、それらを発展させることで単調性を部分的に保証する手法を開発し、単調性についての部分的な結果をいくつか得ることに成功しました。ただし部分的な結果とはいくつかの数値についてh(f_t)がその値を越えるとそのパラメータより大きいパラメータについてはエントロピーがその値より必ず大きいという結果です。もちろんこの結果を全ての数値について確かめることができれば単調性の問題は解決することになります。現在のところ上記の問題の全面的な解決は難しいだろうと考えていますが、本年度の研究で得た発想は今後の研究において重要な位置を占めるものと確信しています。なお上記の成果を得る上で計算機による支援やいくつかの大学(北見工業大学、富山大学、京都大学)を訪れて行った専門家との討論は欠かせないものでした。
難燃剤臭化ビフェニルエーテルによる日本の都市部の環境、食事及び人体汚染実態の解明

研究代表者は、新たに確立したアイソトープ希釈法によるPBDEsの高精度微量分析法を用いて、我が国の市販魚中のPBDEs濃度と魚摂取頻度で分類した初産婦の母乳中のPBDEs濃度を定量し、両者の相関性について検討を行った。その結果、我が国のPBDEsによる市販魚介類中の汚染実態について検討した結果、ハマチ、サバ、ブリ、サケ、アサリ、マグロの順で汚染されていることが認められた。とりわけ、ハマチの可食部中に総濃度で2160Pg/gfresh wt.の極めて高濃度のPBDEsの蓄積が観察されたのに対して、最も低濃度の魚種としては、マグロの23.1pg/gfresh wt.であった。次に、食事嗜好について予めアンケート調査を行った12人の初産婦の母乳(1ヶ月目)試料中のPBDEs蓄積濃度の比較を試みた。その結果、魚多食者(毎日;5人)と魚小食者(週12回以下;3人)の蓄積平均濃度は、それぞれ183oと835Pg/glipidと顕著な差が観察され、魚の摂取頻度と人体汚染とは相関性が高いものと推察した。また、母乳と魚試料中の異性体について詳細に解析した結果、母乳には魚と同様に2,2,4,4,-TeBDEが共通して最も高濃度に蓄積していることが観察された。一方、その他の食品として食肉(鳥、豚、牛)や野菜(ホウレン草、ジャガイモ、ニンジン)についても検討を行ったが、魚の濃度と比較した場合、それらは極めて低いことが認められ、これら食品による人体汚染への関与は低いものと推察した。さらに、難燃剤Deca-BDEを用いて、UV、昼食光及び自然光下において光分解実験を行った。その結果、UV照射下では、速やかに低臭素化体にまで分解されることが認められたのに対して、昼食光及び自然光下では78臭素化体までは速やかに分解されるものの、それ以降の分解反応は極めて緩慢であるという興味深い知見が観察された。今回、研究代表者らは、多くの研究者によって現在まで汎用されている、PCB等の物性が異なる単一の内標準物質を用いたECD-GC法や低分解能GC-MS法よるの分析法に代えて、より信憑性のあるPBDEsの新規分析法を構築することを目的として、新たに合成依頼した36臭素化体の6種類のアイソトープ標準品を用いて、高分解能並びに低分解能GC-MSによる高精度微量分析法(SIM法)の構築を試みた。その結果、低分解能GC-MSの場合、野菜試料中のPBDEsを定量する場合に感度等の面で問題はあったものの、それ以外の試料に関しては、両者共に、極めて良好なクロマトグラム及び近似した定量値が観察された。次に、我が国のPBDEsによる市販魚介類中の汚染実態について検討した結果、ハマチ、サバ、ブリ、サケ、アサリ、マグロの順で汚染されていることが認められた。とりわけ、ハマチの可食部中に総濃度で1685pg/g fresh wt.の極めて高濃度のPBDEsの蓄積が観察されたのに対して、最も低濃度の魚種としては、マグロの21.5pg/g fresh wt.であった。さらに、食事嗜好について予めアンケート調査を行った12人の初産婦の母乳(1ヶ月目)試料中のPBDEs蓄積濃度の比較を試みた。

その結果、魚多食者(毎日;5人)と魚小食者(週12回以下;3人)の蓄積平均濃度は、それぞれ1724と774pg/g lipidと顕著な差が観察され、魚の摂取頻度と人体汚染とは相関性が高いものと推察した。また、母乳と魚試料中の異性体について詳細に解析した結果、母乳には魚と同様に2,2',4,4'-TeBDEが共通して最も高濃度に蓄積していることが観察されていたが、特徴的なこととして2,2',4,4',5,5'-HxBDEが母乳試料にのみ高比率で蓄積していることが判明した。一方、その他の食品として食肉(鳥、豚、牛)や野菜(ホウレン草、ジャガイモ、ニンジン)についても検討を行ったが、魚の濃度と比較した場合、それらは極めて低いことが認められ、これら食品による人体汚染への関与は低いものと推察した。研究代表者は、新たに確立したアイソトープ希釈法によるPBDEsの高精度微量分析法を用いて、我が国の市販魚中のPBDEs濃度と魚摂取頻度で分類した初産婦の母乳中のPBDEs濃度を定量し、両者の相関性について検討を行った。その結果、我が国のPBDEsによる市販魚介類中の汚染実態について検討した結果、ハマチ、サバ、ブリ、サケ、アサリ、マグロの順で汚染されていることが認められた。とりわけ、ハマチの可食部中に総濃度で2160pg/g fresh wt.の極めて高濃度のPBDEsの蓄積が観察されたのに対して、最も低濃度の魚種としては、マグロの23.1pg/g fresh wt.であった。次に、食事嗜好について予めアンケート調査を行った12人の初産婦の母乳(1ヶ月目)試料中のPBDEs蓄積濃度の比較を試みた。その結果、魚多食者(毎日;5人)と魚小食者(週12回以下;3人)の蓄積平均濃度は、それぞれ1830と835pg/g lipidと顕著な差が観察され、魚の摂取頻度と人体汚染とは相関性が高いものと推察した。また、母乳と魚試料中の異性体について詳細に解析した結果、母乳には魚と同様に2,2',4,4'-TeBDEが共通して最も高濃度に蓄積していることが観察された。さらに、難燃剤Deca-BDEを用いて、UV、昼食光及び自然光下において光分解実験を行った。その結果、UV照射下では、速やかに低臭素化体にまで分解されることが認められたのに対して、昼食光及び自然光下では78臭素化体までは速やかに分解されるものの、それ以降の分解反応は極めて緩慢であるという興味深い知見が観察された。
炎症性腸疾患における食餌抗原に対する粘膜免疫応答の解析

1.T細胞受容体α鎖欠損(TCRα-/-)マウスの炎症性腸疾患(IBD)発症に対する食餌抗原の影響成分栄養(ED)群ではIBD発症はほぼ完全に抑制され,粘膜固有層の抗体産生細胞数も通常飼料(RD)群に比し著減していた.2.ED投与による腸内細菌叢の変化3.ED投与によるCD4+,ββT細胞の機能変化CD4+,ββT細胞はED群においてもRD群とほぼ同様に出現していたが,このT細胞群のVβの発現様式はRD群ではVβ8が優位であったのに対しED群ではVβ6およびVβ14が優位であり,発現パターンに差がみられた.またRD群にみられたこのT細胞群によるTh2型サイトカインの産生はED群では認められなかった.in vitroの培養系では.B.vulgatusはTh2型サイトカインの産生を優位に誘導し,in vivoにおいて同菌をED投与(未発症)群に経直腸的に投与するとTh2型ββT細胞の粘膜浸潤を伴う腸炎の病態が誘導された.(まとめ)in vitroおよびin vivoでB.vulgatusによってTh2型ββT細胞が誘導されたことは,EDによる発症抑制効果の機序に常在菌であるB.vulgatusを認識するTh2型ββT細胞のclonalな増殖が関与していることが示唆された.さらにCD4+,ββT細胞に相当するような特定の腸内抗原を認識して病態に影響を及ぼしているT細胞サブセットが臨床例にて明らかにされれは,本研究において得られたIBDの病態における粘膜免疫学的知見が臨床応用すなわち有効な治療法の開発に結びつくことも予想され,現在その検索法を検討中である.1.T細胞受容体α鎖欠損(TCRα-/-)マウスの炎症性腸疾患(IBD)発症に対する食餌抗原の影響成分栄養(ED)群ではIBD発症はほぼ完全に抑制され,粘膜固有層の抗体産生細胞数も通常飼料(RD)群に比し著減していた.2.ED投与による腸内細菌叢の変化3.ED投与によるCD4+,ββT細胞の機能変化CD4+,ββT細胞はED群においてもRD群とほぼ同様に出現していたが,このT細胞群のVβの発現様式はRD群ではVβ8が優位であったのに対しED群ではVβ6およびVβ14が優位であり,発現パターンに差がみられた.またRD群にみられたこのT細胞群によるTh2型サイトカインの産生はED群では認められなかった.in vitroの培養系では.B.vulgatusはTh2型サイトカインの産生を優位に誘導し,in vivoにおいて同菌をED投与(未発症)群に経直腸的に投与するとTh2型ββT細胞の粘膜浸潤を伴う腸炎の病態が誘導された.(まとめ)in vitroおよびin vivoでB.vulgatusによってTh2型ββT細胞が誘導されたことは,EDによる発症抑制効果の機序に常在菌であるB.vulgatusを認識するTh2型ββT細胞のclonalな増殖が関与していることが示唆された.さらにCD4+,ββT細胞に相当するような特定の腸内抗原を認識して病態に影響を及ぼしているT細胞サブセットが臨床例にて明らかにされれは,本研究において得られたIBDの病態における粘膜免疫学的知見が臨床応用すなわち有効な治療法の開発に結びつくことも予想され,現在その検索法を検討中である.1. T細胞受容体α鎖欠損(TCRα-/-)マウスの炎症性腸疾患(IBD)発症に対する食餌抗原の影響成分栄養(ED)群ではIBD発症はほぼ完全に抑制され,粘膜固有層の抗体産生細胞数も通常飼料(RD)群に比し著減していた.2. ED投与による腸内細菌叢の変化3. ED投与によるCD4+,ββT細胞の機能変化CD4+,ββT細胞はED群においてもRD群とほぼ同様に出現していたが,このT細胞群のVβの発現様式はRD群ではVβ8が優位であったのに対しED群ではVβ6およびVβ14が優位であり,発現パターンに差がみられた.さらに,このT細胞のmRNAを用いたPCR-SSCPによるclonalityの解析ではRD(発症)群のオリゴクローナルなパターンに比しED群ではポリクローナルな傾向であった.in vitroの培養系ではB.vulgatusはTh2型サイトカインの産生を優位に誘導し,ββT細胞のclonalityの検索ではよりオリゴクローナルな増殖を誘導した.(まとめ) in vitroでB.vulgatusによってTh2型のオリゴクローナルなββT細胞が誘導されたことは,EDによる発症抑制効果の機序に常在菌であるB.vulgatusを認識するTh2型ββT細胞のclonalな増殖が関与していることか示唆された.現在,B.vulgatusの直腸内投与により,このモデルにおけるB.vulgatusを中心とする常在細菌叢の病態への影響をin vivoで検索する研究の進行中である.さらにCD4+,ββT細胞に相当するような特定の腸内抗原を認識して病態に影響を及ぼしているT細胞サブセットを臨床例にての検索法を検討中である.1. T細胞受容体α鎖欠損(TCRα-/-)マウスの炎症性腸疾患(IBD)発症に対する食餌抗原の影響成分栄養(ED)群ではIBD発症はほぼ完全に抑制され,粘膜固有層の抗体産生細胞数も通常飼料(RD)群に比し著減していた.2. ED投与による腸内細菌叢の変化3. ED投与によるCD4+,ββT細胞の機能変化

CD4+,ββT細胞はED群においてもRD群とほぼ同様に出現していたが,このT細胞群のVβの発現様式はRD群ではVβ8が優位であったのに対しED群ではVβ6およびVβ14が優位であり,発現パターンに差がみられた.またRD群にみられたこのT細胞群によるTh2型サイトカインの産生はED群では認められなかった.in vitroの培養系ではB.vulgatusはTh2型サイトカインの産生を優位に誘導し,in vivoにおいて同菌をED投与(未発症)群に経直腸的に投与するとTh2型ββT細胞の粘膜浸潤を伴う腸炎の病態が誘導された.(まとめ)in vitroおよびin vivoでB.vulgatusによってTh2型ββT細胞が誘導されたことは,EDによる発症抑制効果の機序に常在菌であるB.vulgatusを認識するTh2型ββT細胞のclonalな増殖が関与していることが示唆された.さらにCD4+,ββT細胞に相当するような特定の腸内抗原を認識して病態に影響を及ぼしているT細胞サブセットが臨床例にて明らかにされれば,本研究において得られたIBDの病態における粘膜免疫学的知見が臨床応用すなわち有効な治療法の開発に結びつくことも予想され,現在その検索法を検討中である.
出羽山形の地域特性の歴史的展開に関する基礎的研究-山形地域史の再構築-

出羽山形の地域特性の歴史的展開に関する共同研究を、まず(1)出羽内陸発展論、(2)地域自己認識論、(3)奥羽宗教信仰圏論、(4)「奥羽の商都」論、を立てて各メンバーが分担し、その上で共同により古代より産業革命以前までの通史的な考察をおこなう方法により実施した。その結果、山形を中心とする出羽南域内陸地方(山形県村山地方)は高度な経済発展を遂げており、それを基盤に都市的な発展もみられ政治・宗教文化の諸活動が活発におこなわれた地域特性を有することをあきらかにした。平成19年度交付申請書に記したように計画を一部変更し、岩田・三上はA伝統都市山形研究、菊地・松尾はB山形地域特性研究を実施した。具体的な分担研究の成果は、それぞれ以下の通りである。(1)山形城下町の研究(担当:岩田浩太郎を中心に)山形城下中心部の十日町の巨大紅花商人であったマルチョウ長谷川吉郎治家の史料を発掘し、その成長過程と商業活動を考察した。幕末維新期に山形の最大の商人であった同家の奥羽にひろがる商業網を検討し、同家が「奥羽ノ大坂」という自己及び他者認識を得ていたこと、都市山形が「奥羽の商都」として位置付いていたことを指摘した。(2)奥羽宗教信仰圏の研究(担当:松尾剛次を中心に)鶴岡市立図書館蔵羽黒山玉蔵坊文書の整理と目録作成を実施した。この結果、羽黒修験の中世近世における東日本を覆う諸活動や霞の実態を解明した。また山形城下八日町宝光院文書の整理と目録整理をおこない、文殊菩薩騎獅刺繍像と最上家との関係などの考察を進めた。総じて、中世・近世期の奥羽宗教信仰圏の構造につき知見を深めた。(3)奥羽地域自己認識の研究(担当:菊地仁を中心に)出羽南域における〈炭焼き藤太伝説〉〈西行伝説〉の各流布の実態と変容過程を考察し、そこにおける地域アイデンティティのありかを探った。また、出羽の地方軍記「奥羽永慶軍記」を素材に、対関東意識の一面につき検討した。(4)古代出羽国府の研究(担当:三上喜孝を中心に)出土文字資料の解読を通じて、古代・中世期の出羽南域の北方・南方との経済的文化的交流の様相を考察し、出羽国府の成立・移転の基盤や背景に関わる検討を深めた。また、戦国・江戸初期の巡礼者の地域聞交流に関する補足研究も実施した。メンバーはそれぞれ雑誌論文などに成果を公表した。さらに、平成19年10月には本研究プロジェクトによる公開学術報告会「交流史からみた山形-山形地域史の再構築-」(人文学部主催)を開催し、川崎利夫・入間田宣夫・武田正・横山昭男各氏にコメンテーターを務めていただき、参加した約180名の地域研究者・教員・市民と共に地域史研究の課題について活発に議論をおこなった。平成20年度交付申請書に記したように、「B山形地域詩性研究」を実施した。具体的な分担研究の成果は、以下の通りである。1)出羽内陸発展・交流論(担当:三上喜孝を中心に)山形県内の9世紀の集落遺跡(南陽市加藤屋敷遺跡、同市百刈田遺跡、鶴岡市行司免遺跡、同市興屋川原遺跡)から出土した墨書土器100余点を調査し、9世紀の地方社会における集落の性格と文字の使用の意味について考察した。また、酒田市亀ヶ崎城出土木簡の調査、検討を行い、16世紀末における当該地域の地域間交流の実態を考察した。(2)地域自己認識論(担当:菊地仁を中心に)民間説話や在地伝説など、主に山形県北部における口頭伝承を素材として、地域の自己認識の系譜を探るべく、『明光寺盛衰記』や『新庄古老覚書』の基礎的な調査研究を行なった。また、その関連で、山形県における口承文芸の特徴的なあり方を示す一事例として、<花咲爺>の話型を通時的ならびに共時的な観点から分析した。(3)奥羽宗教信仰圏論(担当:松尾剛次を中心に)羽黒山と山形城下の宝光院のに注目して、奥羽の宗教実態について分析を試みた。羽黒山に関しては、妻帯している修験者の筆頭である真田玉蔵房家の文書(800点程)を調査し、仮文書目録の作成と文書の写真撮影の作業を完了した。宝光院については、宝光院で「発見」した文殊騎獅像の修復を行い、それを踏まえて宗教史的な分析を行った。(4)「奥羽の商都」論(担当:岩田浩太郎を中心に)山形城下町商人および村山郡豪農商の広域的な商業金融活動に関する実証研究を進めた。とくに、奥州村田、出羽秋田・横手、武州上尾などの紅花産地に対する山形商人の取引実態、越後村上の漆商人と村山豪農の金融関係などに関する古文書調査を進めた。また関連研究として、紅花生産地帯の農業構造の分析を河北町谷地を事例に実施した。

その他、文殊菩薩騎獅刺繍像に関する公開学術シンポジウムを開催した。公開研究会を5回実施した。2年間の成果を『山形大学大学院紀要』第6号(2009年8月刊)に特集(論文4本)で公表する。
擬一次元電荷移動錯体TTF-CA結晶における光誘起新構造相

擬一次元電荷移動錯体TTF-CA結晶の示す光誘起相転移について、光誘起相の構造を解明するための手法の開発とこれによる光誘起新構造相の構造およびその出現過程を明らかにすることを目的とした。特に、電子スピンエコー検出磁気共鳴法とフーリエ変換赤外反射分光法の有用性の確認、光誘起相および光励起により導入される準安定状態の特徴を明らかにするための研究を実施し、以下の主要な結果を得た。(1)電子スピンエコー検出磁気共鳴法を用い、通常の方法では非常に大きな不均一幅のために分離不可能であった極低温におけるスピンソリトンの角度依存性を測定した。得られた結果は、スピンソリトンが単独の分子イオンに局在した状態であることを示す。さらに、スピンソリトンについて電子スピンエコー振幅変調効果(ESEEM)を確認した。得られたESEEMをフーリエ変換することにより、TTF-CA結晶のスピンソリトンのENDORスペクトルを初めて得た。得られたスペクトルは主として^<35>Clによる超微細構造相互作用の情報を与える。(2)光誘起相転移を誘起するに足るレーザ光の照射の下でESR信号の変化を測定した。積層軸に垂直な偏光で励起した場合には信号が定常的に減少する。この結果は、スピンソリトンが、光誘起相転移により消失することを示し、光誘起相転移のプローブとして利用できることを示している。パルスレーザ照射直後のESRスペクトルの変化を時間分解測定した結果、積層軸に平行な偏光励起の場合にもESR信号の過渡的な減少が生じることを見出した。この結果は光励起によりスピンソリトンの状態が大きく変化することを示す。(3)フーリエ変換赤外反射分光測定により、光誘起相転移に至る前に電荷移動吸収帯の形状が大きく変化することを明らかにした。電荷移動吸収帯の変化は、低温相の特徴であるTTFとCAの二量体化歪みの変化を示唆する。1.イオン性相TTF-CA結晶における不対電子構造のESEEMイオン性相TTF-CA結晶ではスピンソリトンが存在することが知られているが、従来までに用いられてきた定常的電子スピン共鳴法では、一次元性物質特有の大きな不均一幅のため、局在したスピンソリトンの対称性や構造情報を与える超微細相互作用(hfs)を測定することは不可能であった。我々は、パルスマイクロ波(PMW)を用いた電子エコー検出磁気共鳴(ESE)法を用いることで、(1)極低温で3種類の局在不対電子が存在することを明らかにした。(2)角度依存性の測定により各中心のg行列を決定し、うち2種類についてその主軸がそれぞれ、TTF-分子、CA分子の分子面内に存在することを示した。(3)エコーを誘起するPMWの時間間隔をかえた実験により、エコー強度にhfsによる明確な変調(ESEEM)を観測し、これをフーリエ変換することにより、スピンソリトンのhfs構造を初めて明らかにした。2.イオン性相TTF-CA結晶における光誘起相転移の時間分解パルス電子スピンエコーESEを測定するPMWをパルスレーザ光と同期させることにより、光誘起相転移に伴う磁気共鳴スペクトルのサブマイクロ秒領域での時間分解測定を行った。この結果、本測定装置で可能な最短遅延時間において、スピンソリトンの信号が既に減少していることを確認した。この減少は10μ秒以上の遅延時間でも存在することを確認した。さらに、レーザ光連続的照射により、スピンソリトンの信号が増加することを見い出した。

これらの結果より、レーザ励起により誘起される構造相は、極めて短時間で形成され、比較的長い間存在していることがわかった。また、繰り返しの相転移により乱雑さが増加し、結果として不対電子中心の濃度が増加すると考えられる。1.光誘起構造層相のスピンエコー検出パルスESRによる研究可視パルスレーザ(523nm)を低温(T=4K)でTTF-CA結晶に照射し、レーザ光照射下でスピンエコー検出パルスESR測定をおこなった。積層軸に垂直な偏光を用いた励起の場合、未照射の場合に得られるESRピークがほぼ一様に減少するのに対して、積層軸に平行な偏光励起の場合、ESRスペクトルはほとんど変化しなかった。この結果は、積層軸に垂直な偏光を持つレーザ光の照射により光誘起相転移が効率良く生じることを示唆し、光学反射をプローブとした従来の研究結果と一致する。さらに、パルスレーザ光とスピンエコーを誘起するマイクロ波パルス対照射の時間差を変化させ、時間分解ESR測定を試みた。この結果、レーザ光照射直後からクロラニル(CA)分子に関係するスピンソリトンの信号が減少し、時間とともにESRスペクトルが変化することがわかった。光誘起相転移の物質的な因子を明確にするには、TTF-CA結晶と類似の物質において双安定性、光照射効果を明らかにする必要がある。そこで、アクセプター性の弱いBA(ブロマニル)分子を用いてTTF-BA結晶を作成した。気相法で得られた結晶は、従来報告されている液相成長の結晶とは全く異なるFT-IRスペクトルを示した。液相法では、溶媒分子の混入による構造、双安定性の変化が生じると考えられる。また、BA分子のカルボニル基のピーク位置より電荷移動度を見積もると、ρ0.4程度であった。この電荷移動度は、TTF-CAの中性相(ρ0.3)よりもわずかに大きい。また、試料の赤外反射スペクトルを室温から4Kの間で測定したが、カルボニル基のピーク位置から見積もられる電荷移動度に大きな変化は認められなかった。この結果は、TTF-BA結晶は熱誘起相転移を起こさないことを示唆する。(1)電荷移動励起下におけるTTF-CA結晶の近赤外光吸収測定TTF-CA結晶における光誘起相転移の前駆状態を明らかにするために、極低温(T=4K)において、キセノンランプ照射下で、7007500cm^<-1>の領域で反射スペクトルを測定した。500nm以上の波長を持つ光の照射により電荷移動吸収帯のスペクトル形状が大きく変化することを見出した。電荷移動吸収帯のスペクトル変化は、DAペアの電子状態の変化を示唆するが、電荷移動量の指標となるCA分子のカルボニル基のピークシフトはわずかであり、結晶は中性相に留まっている。また、誘起された反射スペクトルの変化はT=4Kでは安定だが、T=20K以上で消失した。以上の結果は、光誘起相転移を誘起する照射線量以下の光照射により極低温で安定化される準安定状態が導入されることを示している。光照射による電荷移動量の変化が小さいことから、準安定状態は孤立分子イオン、すなわちスピンソリトンであると考えられる。(2)TTF-FA電荷移動錯体結晶における中性-イオン性双安定性アクセプター性の弱いフロラニル(FA)分子とTTF分子からなる電荷移動錯体結晶を共昇華法により作成した。
古代メソポタミアにおける楔形文字法の研究

日本における古代メソポタミアの法典についての本格的研究は、原田慶吉氏の『楔形文字法の研究』(1949年)を嚆矢とするが、その後、新進の大江節子氏によるシュメール裁判文書の研究を除き、見るべき研究がほとんどないのが実情である。ところが、原田氏の『楔形文字法の研究』の出版と前後して、リピト・イシュタル法典(断片)(1947年に発見)、エシュヌンナ法典(一部)(1948年に発見)、ついでウルナンム法典(断片)(1952年に発見)と、ハンムラピ法典より古い法典が、相次いで発見・公刊されており、これらの新しく発見された楔形文字法の邦訳と研究が求められている。特に最近海外で、これらの法典に対する新たな関心が高まり、個別研究が相次いで発表されているほか、法典そのものの性格をめぐってもかなり活発な議論が行われている。本研究の主要目的は、海外でのこれらの研究や議論を踏まえ、原田慶吉以来の我が国の楔形文字法の研究をアップトゥデイトなものにする点にあった。科学研究費を受けて行った2年間の研究で、当初に予定した研究がすべて完了したとは言い難く、一部は今後の課題として残さざるを得なかったが、海外での諸研究や英・独・仏訳などを参照しつつハンムラピ法典碑の全訳を終えることが出来、「科学研究費補助金の研究成果報告書」として提出する。ハンムラピ法典の邦訳に当たって、異本の読みをすべて網羅しているRykle Borger,Babylonisch-Assyrische Lesestucke,2.,Analecta Orientalia54(neubearbeitete Auflage),Heft l(Rome:Pontificium lnstitutum Biblicum,1979)に収録されているテキストを原本とした。2.ハンムラピ法典の邦訳に関しては、現時点で約7割程度の下訳が出来上がっている。ハンムラピ法典の邦訳を平成6年度の紀要に出版できるように努力している。なお、ハンムラピ法典の性格については、議論が分かれているが、他の楔形文字法典同様、法的規制力をもった法典としてではなく、古代メソポタミアの「学者」の間に存在した蒐集の伝統(たとえば、地名集、神名集等の語〓集に当たるものから、文献目録やオーメン集等といったものの編纂もおこなわれた)を反映した法集と見るのが最も妥当であると言うことが本年度の研究を通して得た新しい知見の一部である。ただし、この法集に見られる法と、実際の裁判文書などに見られる法の実態との間にはかなりの一致が見られるという事実も付け加えておく必要があろう。3.史料集に散見する裁判文書の収集・整理については、外付けハードディスクとデータ処理用のソフトを購入し、院生アルバイト(151時間)の協力を得て作業を進めているが、参考文献目録の作成の必要性が生じたため、現在のところこれら両方の作業を並行して進めている。そのため、この面での作業が予定よりやや遅れている。本研究課題は、楔形文字法典の邦訳、法典の性格の検討、公刊史料集に散見される裁判文書に見られる法と法典に見られる法の比較、の3つを目的としていた。研究実施計画(1)に記した史料集および参考文献の収集はかなりの程度達成できたと言える。同(2)のハンムラピ法典とエシュヌンナ法典の完訳に関しては、エシュヌンナ法典の邦訳は手付かずに終わったものの、前書きおよび後書きを含むハンムラピ法典全体の邦訳を完了することができた。

ハンムラピ法典は、他の法典に比べて、分量的にはるかに多いので、同法典の邦訳だけで当初の邦訳計画の約8割の作業を終えたことになる。同(3)の法典の性格の再検討に関しても、少なくともハンムラピ法典の前書き部分に関しては現存写本の比較検討から成立年代の異なる複数の「オリジナル」があったこと、また同法典の一部のシュメール語訳が存在した可能性があることなどが想定され、同法典の複雑な成立過程を推定する必要があるとの知見を得た。同じく研究実施計画(4)の裁判文書の収集・整理については、史料の収集・整理はある程度出来たが、本来の目的の1つであった裁判文書に見られる法と法典に見られる法の比較研究については、法典がシュメール時代から存在する語彙・句集等と同じ系譜に立つ法集であって、法的拘束力をもった所謂法律ではないこと、それにもかかわらず当時の裁判文書に見られる法的実態とかならずしも矛盾しないこと、等の知見を得るに留まった。エシュヌンナ法典および極く断片的な形でしか現存しないシュメール語法典の邦訳、および当時の裁判文書の一層の整理分析などは今後の研究課題として残さざるを得なかった。なお、本研究成果の一部は、平成7年度の中央大学文学部紀要に発表する予定である。
血清レクチンMBPの制がん作用に関する研究

本年度はMBP依存的細胞性細胞傷害作用の起点となるがん細胞表面のMBP結合性糖鎖リガンドの性質について糖タンパク質および糖鎖のレベルで解析した。SW1116細胞にFITC標識MBPを結合させ、この結合量をフローサイトメトリーで測定した。SW1116細胞をN-グリコシド型糖鎖の生合成阻害剤であるツニカマイシン存在下で前処理するとFITC標識MBPの結合は約半分に減少した。一方、O-グリコシド型糖鎖の生合成阻害剤であるベンジル-アルファ-N-アセチルガラクトサミンで処理した場合も同様にFITC標識MBPへの結合は約半分に減少した。この結果は、SW1116細胞表面のMBPリガンドはN-グリコシド型糖鎖上およびO-グリコシド型糖鎖上にほぼ等量発現していることを示している。次に特異性の明らかな様々な植物レクチンを共存させ、その阻害効果を測定した。その結果、フコースに特異的なAALレクチンにより著しい阻害効果が観察されたが、マンノース、グルコースを認識するConAやLCA、また、ガラクトースを認識するPNAでは全く阻害がみられなかった。この結果は、MBPの結合にはフコースが重要であることを強く示唆している。さらに、SW1116細胞より糖鎖を調製し、糖鎖の還元末端をピリジルアミノ化標識して、MBPアフィニティクロマトグラフィー、糖組成分析、還元末端糖分析、各種グリコシダーゼ処理、質量分析計、NMR分析などの手法を用いて糖鎖構造の解析を進めている。これまでに得られた結果は、SW1116細胞由来のMBPリガンドはGalbeta1-4GlcNAcの繰り返し構造をも持つ高分子糖鎖であり、しかも多くのフコース置換をもつ、これまでに報告のない新しい型の糖鎖であることを示している。
神経作用性殺虫剤のニコチン性アセチルコリンレセプターに対する作用機構の解明

1.スピノサッドはアセチルコリンレセプターに作用することが知られているが、その詳細な機構はいまだ不明である。そこでスピノサッドのアセチルコリンレセプターに対する作用について、ホールセルパッチクランプ法により調べた。2.スピノサッドはスピノシンAとスピノシンBの混合物である。そこでそれぞれの物質について分離した差アンプルを用いて実験を行った。3.スピノシンA, Bともにほぼ同等の作用を示した。両化合物はそれ自身がアセチルコリンレセプターを活性化するとともに、両化合物をアセチルコリンとともに処理すると抑制作用を示した。4.詳細なカイネティクス分析の結果から、両化合物はアセチルコリンレセプターを脱感作することによって抑制作用を示すことが明らかとなった。5.昆虫と哺乳類由来の細胞を用いた比較実験により、両化合物は昆虫細胞に対して非常に高い作用を示し、その差は1000倍以上であった。このことが、両化合物、およびスピノサッドの高い選択毒性のひとつの重要な要因であることが明らかとなった。
天然有用ファージを用いた有毒アオコ防除技術による水源環境保全に関する基盤的研究

天然有用ファージを利用した新しい水環境保全技術開発のための基盤構築を目的として、有毒ラン藻に感染するファージの宿主との相互作用について検討した。その結果、ファージが有毒ラン藻大量発生の動向に大きなインパクトを与えていると推察された。また、ファージとミクロキスティスとの間で遺伝子のやり取りが行われている可能性を見出すとともに、ミクロキスティス群集は互いに異なる様々なファージ感染履歴を持つ個体群から構成されているものと推察された。我々は有毒アオコ原因ラン藻ミクロキスティス・エルギノーサに感染するシアノファージの分離ならびにそのゲノム解読に成功した。本提案では、シアノファージの宿主ラン藻に対する作用機作についての知見を集積し、天然有用ファージを利用した新しい水環境保全技術・水圏生態系維持技術開発のための基盤を構築することを目的としている。今年度の研究成果はいかに要約される1)ファージによる遺伝子伝播の検証Ma-LMMO1ゲノム上の挿入配列(IS)と類似性の極めて高い配列がデータベース上の種々の藍藻ゲノムに散見された。ファージによる遺伝子伝播を考察するため、本IS配列について、ミクロキスティス株間における分布と系統関係ならびに挿入位置を解析した。シアノファージと宿主ラン藻との間で起こり得る遺伝子伝播について考察した。PCRによりミクロキスティス37株中4株にISの存在が確認された。さらに、その塩基配列はMa-LMMO1のそれと非常に高い類似性(95%以上)を示した。一方、MaLMMO1の宿主株であるNIES298株においては増幅産物は認められず、ISが存在する4株は互いに遺伝子タイプが異なり、ISの挿入位置が大きく異なることが示された。以上の結果はMaLMM01とM. aeruginosaとの間で遺伝子のやりとりがごく最近に、あるいはリアルタイムで行われている可能性を示唆するものである。2)ファージとラン藻の生態学的相互作用感染後宿主細胞内に発現するファージmRNAの定量化法を確立し、環境でのファージ感染細胞の動態把握を試みた。2006年、京都府広沢池では、ファージ遺伝子転写産物は調査期間を通じて検出された。その転写量が増加する時期は、ファージ粒子が増加する時期と重なる傾向にあった。以上の結果は、環境におけるファージ感染過程の追跡ツールとして本法を利用できることを示唆しており、今後さらなる生態調査を進めることで、有毒ブルームに対するファージの生態学的機能への理解がより深化するものと期待される。有毒アオコ原因ラン藻ミクロキスティス・エルギノーサに感染するシアノブァージの分離ならびにそのゲノム解読に成功した。今年度の研究成果はいかに要約される1)アオコ原因ラン藻Microcytis aeruginosaが有するCRISPR配列の解析環境中でM. aeruginosaに感染し得るファージの多様性を明らかにすることを目的とし、宿主ゲノム上のファージ感染履歴でありファージ耐性機構として働くCRISPR配列を解析した。5株のM. aeruginosaについてCRISPRの全長配列を決定した。また4株にっいて一部配列を決定した。シアノファージMa-LMMO1の宿主であるNIES298株のCRISPRには、Ma-LMMO1のゲノム配列の一部と相同な配列が見出され、M.aeruginosaにおいてCRISが機能しているにとが示された。得られたスペーサー配列のほぼ全ては株特異的配列であり、宿主-ファージの組み合わせは極めて多様であると示唆されふ。ファージ感染の日周性を明らかにすることを目的とし、昨年度までに開発した定量的PCR法を用いて環境中におけるM.aeruginosa細胞数とファージ粒子数の日周変動を調べな。その結果、日中にファージDNAの複製、ファージ粒子の放出が起こっていることが明らかとなった。一般的にウィルス画分は0.2・mフィルターでろ過したろ液を用いるが、ウイルス画分(<0.2・m)のg91(浮遊ファージ)は15時以降に高くなる傾向にあり、最大で103コピー/m1であった。ペレット中のg91は、ウイルス画分のそれらより数百倍高かった。従来の浮遊ファージ数から推定されたファージ生産は、過小評価されている可能性が示唆された。これまで有毒アオコ原因ラン藻ミクロキスティスに感染するファージの分離ならびにそのゲノム解読に成功した。今年度の研究成果はいかに要約される。(1)MaLMM01ファージ関連遺伝子のデータベース化昨年度に続きミクロキスティスゲノム上のファージ感染履歴をコードする遺伝子領域(CRISPR配列)を解析した。

CRISPRのサイズおよびスペーサー配列は株間で大きく異なり、ミクロキスティスが多様なファージに適応してきたものと推察された。また、アオコ発生水域の試水からCRISPRの部分配列を選択的に増幅する手法を確立し、環境よりファージの痕跡と考えられる多数の遺伝子断片を収集した。(2)環境中でのファージ遺伝子を保有する宿主の分布京都市広沢池において、シアノファージの動態調査を行った。シアノファージは、これまでと同様にミクロキスティスの細胞密度と連動して増減した。しかし、宿主画分(遠心ペレット)のファージ密度はウイルス画分(0.2mmフィルターによるろ液)に比べ、最大で1万倍高い値を示した。すなわち、従来のウイルス画分を用いて推定されたファージ生産は過小評価されており、ファージがミクロキスティスに与える生態学的インパクトは非常に大きいことが示唆された。(3)Ma-LMM01株の宿主特異性決定機構の解明ファージ感受性株に派生するファージ低感受性サブカルチャーより、単一細胞由来のサブクローン株2株を確立した。継代後も耐性が維持されていたことから耐性は遺伝的要因によることが強く示唆された。本種ゲノムに数多く散在する転移性因子をターゲットとしたRAPID解析において、野生株とのバインドパターンの違いは見出せなかった。したがって大規模なゲノム編成ではなく、点変異が耐性獲得に寄与していることが強く示唆された。
可視光応答型触媒による選択的物質変換

本研究では、可視光応答型光触媒による選択的かつ効率的な有機合成反応の開発を目的としている。これまでに、可視光により活性化された単核のCr酸化物種がシクロヘキサンからシクロヘキサノンへの部分酸化に対して有効であることを見出している。本研究では、触媒表面を疎水化することにより、Cr酸化物種へのシクロヘキサンのアクセスを促進し、触媒活性を向上させることを目指した。いずれのCr-Si触媒を用いてもシクロヘキサンからシクロヘキサノン、シクロヘキサノールへの部分酸化は高い選択率(>99%)で進行する。また、BTESE混合比(BTESE/[BTESE+TEOS]×100)10%の触媒が最も高い触媒活性を示した。シクロヘキサン蒸気吸着測定と電子スピン共鳴測定より、BTESE混合比10%の触媒の方が0%の触媒よりも高い触媒活性を示すのは、触媒表面が疎水化され、光還元されたCr活性種へのシクロヘキサンのアクセスが促進されているためであることを明らかにした。一方、BTESE混合率20%以上の触媒では、焼成により細孔が収縮するため、崩壊した細孔内のCr種ヘシクロヘキサンがアクセスできず、触媒活性が低下することを明らかにした。有機シラン(1,2-bis(triethoxysilyl)ethane)、無機シラン(tetoraethylorthosilicate)およびCr(NO_3)_3を前駆体とし、ゾルゲル法によりCr含有疎水性シリカ(Cr-OS)を合成した。本触媒を用いて、可視光によるシクロヘキサンの光酸素化反応を行うと、有機シランを用いずに合成した触媒(Cr-S)の約2倍の活性を示すことを明らかにした。触媒単位表面あたりのシクロヘキサンの単分子層吸着量q_<CHA>は触媒の活性一致した挙動を示した。これは、触媒への有機基の導入により、シリカ表面の疎水性が増加するためである。ESR測定を行ったところ、本触媒では触媒上の光励起したテトラヘドラル種(T_d^<4+*>種)が活性種であることが分かった。シクロヘキサン存在下で光照射を行うと、Cr-OSでは[CHA-T_d^<5+>]錯体に起因するシグナルがCr-Sよりも強く出現した。これは、表面が疎水化されたCr-OS上で、光還元されたT_d^<4+>種へのシクロヘキサンのアクセスが促進されていることを示している。反応は[CHA-O_T^-]錯体が分子状酸素により直接酸化されることにより進行する。このため、[CHA-O_T^-]錯体を形成しやすいCr-OSが高い活性を示すと考えられる。また、本触媒はシクロヘキサン以外の環状アルカンの部分酸化も撰択的に触媒する。
シロイヌナズナ転写制御因子 ESR1/ESR2 によるシュート再生制御機構

1.pinoid(pid)変異体ではシュート再生能が低下し、pid変異体のシュート再生過程におけるESR2の発現パターンを調べたところ、シュート誘導後5日目までは野生型との間で違いは見られなかったが、5日目以降、異常を示した。このことから、PIDはシュート再生過程において茎頂メリステム発生後期に必要とされることが示唆された。この結果は2012年度に論文として発表した。2.esr1 cuc1二重変異体ではシュート再生が全く観察されなくなり、esr2 cuc1二重変異体においてもcuc1変異体よりさらなるシュート再生功率の低下が見られた。また、組織培養においてESR2を強制的に発現させると、シュート再成功率が飛躍的に上昇するのに対して、cuc1変異体背景でESR2を強制発現させてもシュート再成功率の上昇は見られなかった。これらの結果から、シュート再生過程におけるCUC1、をESR1、ESR2の機能は関連しており、特にCUC1はESR2の下流で機能していることが推測された。3.強制発現させたときにESR1・ESR2の発現を誘導する遺伝子の機能的スクリーニングを行うためにこれまで使用していたレポーターを蛍光タンパク質からルシフェラーゼに替えた形質転換体を作出した。これにより、従来では困難であった高感度、且つ、大規模なスクリーニングが可能になることが期待される。4.酵母Two-Hybridシステムの応用系であるSplit Trpを用いて、ESR1と相互作用するタンパク質を探索するために、cDNAライブラリーベクターを構築した。現在、酵母にbaitベクターと共に導入し、相互作用因子の探索を行っている。組織培養によるシュート再生は、多くの植物種の形質転換体作製における重要なステップである。本研究では、組織培養においてシュート分化に関わるシロイヌナズナ転写制御因子ENHANCER OF SHOOT REGENERATION(ESR)1,ESR2によるシュート再生制御の分子機構解明を目的とし、当該年度は下記の実験を行った。1.シュート再生過程におけるESR1、ESR2の発現部位を、GFP、CFPをレポーターとして用いて調べた結果、ESR1の発現はシュート誘導培地で培養後1日目から観察され、ESR1の発現が継続した部位で4日目からESR2の発現が検出され、シュート形成の過程を通じてESR1、ESR2が発現し続けた。さらに、シュート再生初期においてESR1は側根原基様構造内の一部の細胞で発現し始め、そのESR1を発現する細胞が増殖し、茎頂メリステム様構造を形成した。これらの結果はESR1がシュート再生初期において、側根原基様構造から茎頂メリステム様構造への転換、もしくは転換した後の早い段階で機能し、その後、ESR1とESR2が初期のシュート形成に関わっている可能性を示唆している。2.pinoid(pid)変異体ではシュート再生能が低下し、PIDがシュート再生を制御していることを明らかにした。また、pid変異体のシュート再生過程におけるESR2の発現パターンを調べたところ、シュート誘導後5日目までは野生型との間で違いは見られなかったが、5日目以降、異常を示した。このことから、PIDはシュート再生過程において茎頂メリステムの発生後期に必要とされることが示唆された。シュート再生過程において、これまで冗長的に働くと考えられていたESR1とESR2が異なる機能を持つことを明らかにした。また、新規のシュート再生に関与する因子(PID)を明らかにした。シュート再生でのESR1、ESR2を中心とした遺伝子発現ネットワークを明らかにしていく目的で、cuc1、cuc2変異体、cuc1 cuc2二重変異体の作製を終えた。

今後、当初の研究計画の通り、これらの変異体におけるESR1、ESR2の発現部位、発現パターン解析や野生型、および各変異体でCUC1、CUC2,ESR1、ESR2を強制発現させたときの各遺伝子の発現レベルなどを調べることで、シュート再生における、より詳細な遺伝子ネットワークを明らかにしていく。
代数体の岩澤理論の非アーベルp-拡大の手法による研究

本年度得られた研究成果を列挙する:2.岩澤理論と非アーベル的な手法を用いて、円分体Q(μ_p^2)(p:素数)上の最大不分岐p-拡大(p-類体塔)が無限であるための必要十分条件が、Vandiver予想の下でQ(μ_p^2)のイデアル類群のp-階数が2以上であることを証明した。Vandiver予想を仮定してはいるものの、イデアル類群のp-階数のみで最大不分岐p-拡大の無限性が判定される例は、これが最初であると思われる。3.1で触れた岩澤類数公式の非アーベル類似よりも少し弱い主張が、任意のZ_p-拡大で成立することを証明した。Z_p-拡大の岩澤理論の主要対象は岩澤加群=最大不分岐アーベルp-拡大のガロワ群であるが、本研究に於いては最大不分岐p-拡大を考察した。特に岩澤加群の非アーベル的拡張である高次岩澤加群を研究することによって、Z_p-拡大の非アーベル的数論における興味深い現象を新たに発見することができた。以下に主要な結果を挙げる。1.Z_p拡大の中間体達の最大不分岐アーベルp-拡大のガロワ群の位数は、岩澤加群の構造不変量(岩澤不変量)によって記述することができる(岩澤類数公式)。これの非アーベル類似として、中間体の最大不分岐p-拡大のガロワ群の降中心列商の位数を、高次岩澤加群の構造不変量(高次岩澤不変量と呼ぶ)を用いて記述できないであろうか、という問題が考えられる。この問題を研究して、ある種のZ_p-拡大に対して、この岩澤類数公式の非アーベル類似を与えることができた。2.上述の結果からも、Z_p-拡大の非アーベル的数論において高次岩澤加群や高次岩澤不変量が重要な対象であることが分かる。そこで虚二次体上の円分的Z_p-拡大に対して、これらの研究を行った。(1)いくつかの虚二次体の円分的Z_3-拡大に対して、高次岩澤不変量を数値計算も援用して決定した。さらには、それらのZ_3-拡大体の最大不分岐3-拡大の構造を明らかにした。(2)虚二次体の円分的Z_2-拡大体上の最大不分岐2-拡大で、そのガロワ群が自由になるものを完全に決定した。また、虚二次体の円分的Z_2-拡大体上の最大不分岐2-拡大のガロワ群の構造に関する一般的な定理を得た。