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金朝初・中期道家道教思想の解明

本研究は、従来の国内外の研究ではほとんど未着手の状態であった金朝初・中期の道家道教思想史の実態を解明することを目的とした基礎研究である。中国近世道家道教史上の最大事は、いわゆる「新道教」の一つである全真教が金朝後期において誕生したことである。そのため、従来の金朝道家道教研究のほとんどは金朝後期の全真教を対象とするものであった。しかし、全真教を中国道教史、あるいは中国思想史上に正確に位置づけるためには、全真教が成立する前の金朝道家道教思想史の具体的景観が解明されなければならない。こうした状況を打開するためには、「新道教」成立以前の金朝初中期の道家道教の全体像を、全真教から離れてより広い視野から俯瞰する必要があった。そこで、金朝初中期に於いて何が問題とされていたのかを整理する意味で、詳細な「金朝道家道教思想史年譜」を作成した。併せて、最終年度は「金朝道家道敎石刻等資料箚記」を執筆し、これらの作業により、金朝初中期の道家道教思想の全体像を実証的かつ客観的に検証した。一方、全体像を俯瞰するのみでは個々の思想が持つ個別性が削ぎ落とされる危険性を伴う。そのため、全体像の俯瞰を踏まえた上で、金人の撰であることが明らかにされている道家道教文献を具体的に検討し、その編纂者を取り巻く思想史的状況を明らかにした。最終年度は「寇才質『道德真經四子古道集解』初探」を執筆した。これらの論考は「年譜」と併せて報告書としてまとめた。これらの研究成果により、金朝初中期の道家道教を中国道家道教思想史・中国思想史全体の中に改めて位置付け、北宋→金という継承、金と南宋との関わり、北宋・金初中期→金後期・全真教という展開を具体的事象に基づいて跡付ける一程度の見通しを立てることが出来た。平成28年度は、金朝道家道教史年譜の作成を進め、6割程の完成を見た。本年譜は平成29年度内の完成を予定している。これにより金朝道教史の見通しが明らかになることが期待される。平成28年度中に発表した本科研費と関係のある論文は以下の通りである。「金朝道家道敎思想史研究之總括以及其再考ー以時雍『道德眞經全解』爲例ー」(蓋建民主編『回顧與展望:青城山道敎學術研究前沿問題國際論壇文集』所収。四川:巴蜀書社。276-291頁。平成28年8月)、本論により金朝道教史再考の意義と重要性を論じた。「金朝『道徳經』注釈資料としての『道徳眞經取善集』について」(『熊本県立大学大学院文学研究科論集』第9号。1頁-22頁。平成28年9月)、「李霖:《道德真經取善集》思想初探」(『正學』第4輯。平成28年)、この二論文により、金朝の『道德經』注釈資料としての『取善集』の意義を検討し、その思想を解明することが出来た。その成果は、口頭発表「李畋:《道德經疏》初探」に生かされ、現在執筆中の「寇才質『道德眞經四子古道集解』について」にも生かされている。平成28年度中に行った本科研費と関係のある口頭発表は以下の通りである。「注釈資料から見る金朝道家・道教思想」(「應用科擧史學研究會第16回研究集會」平成28年9月。於東北大学)。「所謂金朝道敎「眞元派」に就いて」(「第17回遼金西夏史研究会大会」平成29年年3月。於皇學館大学)、本報告は、従来、金朝道派と見做されてきた「眞元派」の存在に再考を迫ったもので、その成果は論文「金朝道教『眞元派』小考」として平成29年度中に公表の予定である。「李畋:《道德經疏》初探」(“老子与道教文化"国際論壇。平成29年3月。於中国安徽省)、本論は、平成29年度中に中国の機関紙で公開の予定である。「年譜」の作成が計画以上の速度で進展したことと、学会報告の機会を二度えることが出来、論文も三本を公表することが出来たため。平成29年度は、金朝道家道教思想の諸相を解明すべく、個別研究を以下の国内外の学会等で報告した。・1,「《淵源道妙洞眞繼篇》的養生思想以及中醫文獻」(第四屆國際道敎論壇、湖北省武當山、2017年5月)、2,「『黄河逆流』兩種」(第十屆宗敎生命關懷國際學術研討會、於臺灣高雄市)、2017年12月)、3,「中國《老子》注釋史上的《文子》」(第二屆老子與

道教文化國際論壇、於安徽省陽、2018年3月)。1は下記論文「金朝道教『眞元派』再考」で扱った一文献に特定して論じたものであり、3は平成30年度に韓国で開催される国際学会で報告予定のテーマの予備報告である。何れも、金朝の道家道教思想史の従来の見解に修正を迫るものであり、概ね内外からの好評を得ることが出来た。1,2は平成29年度奥付で既に刊行され、3も平成30年度中に論文として刊行される予定である。又、以下の論文を執筆公開した。・「金朝道教『眞元派』再考」(『熊本県立大学文学部紀要』第24巻、2018年)、「《淵源道妙洞眞繼篇》的養生思想以及中醫文獻」(《正學》第6、江西高校出版社、2018年)、「李畋:《道德經疏》初探」(《道教学刊》第3輯、2018年)、「『草衣子』小考」(『名古屋大学中国哲学論集』第17号、2018年)、「黄河逆流」兩種(第十届宗教生命關懷国際學術研討會論報告集、2018年)。其の外、当初予定していた「金朝道教事大年表」はほぼ完成し、最終的整理を残すのみとなっている。当初の予定通り、個別研究を国内外の学会で報告し、それを基にした論文を公開している。又、「金朝道教事大年表」は研究期間一年を残して、ほぼ完成している。本研究は、従来の国内外の研究ではほとんど未着手の状態であった金朝初・中期の道家道教思想史の実態を解明することを目的とした基礎研究である。中国近世道家道教史上の最大事は、いわゆる「新道教」の一つである全真教が金朝後期において誕生したことである。そのため、従来の金朝道家道教研究のほとんどは金朝後期の全真教を対象とするものであった。しかし、全真教を中国道教史、あるいは中国思想史上に正確に位置づけるためには、全真教が成立する前の金朝道家道教思想史の具体的景観が解明されなければならない。こうした状況を打開するためには、「新道教」成立以前の金朝初中期の道家道教の全体像を、全真教から離れてより広い視野から俯瞰する必要があった。そこで、金朝初中期に於いて何が問題とされていたのかを整理する意味で、詳細な「金朝道家道教思想史年譜」を作成した。併せて、最終年度は「金朝道家道敎石刻等資料箚記」を執筆し、これらの作業により、金朝初中期の道家道教思想の全体像を実証的かつ客観的に検証した。一方、全体像を俯瞰するのみでは個々の思想が持つ個別性が削ぎ落とされる危険性を伴う。そのため、全体像の俯瞰を踏まえた上で、金人の撰であることが明らかにされている道家道教文献を具体的に検討し、その編纂者を取り巻く思想史的状況を明らかにした。最終年度は「寇才質『道德真經四子古道集解』初探」を執筆した。これらの論考は「年譜」と併せて報告書としてまとめた。これらの研究成果により、金朝初中期の道家道教を中国道家道教思想史・中国思想史全体の中に改めて位置付け、北宋→金という継承、金と南宋との関わり、北宋・金初中期→金後期・全真教という展開を具体的事象に基づいて跡付ける一程度の見通しを立てることが出来た。平成29年度は「年譜」の粗方の完成を目指す。平成28年度に口頭報告した「李畋:《道德經疏》初探」を修正の上、平成29年度内に中国の学会誌『道教学刊』第三輯に発表する。又、平成29年度5月に湖北省武当山で開催される「第四回国際道教論壇」に於いて、「《淵源道妙洞真繼篇》的養生思想以及中醫文獻」と題した口頭報告を行い、同題論文を公開する。又、平成28年度に行った「眞元派」に関する論文を学内の紀要で報告する予定であり、別稿「寇才質『道德眞經四子古道集解』について」を完成させる。これらは個別研究ではあるが、何れも相互に密接に関わるものであり、それらを最終平成30年度での総括につなげる。H30年度は以下の二つの国際学会での報告を予定している。・「寇才質《道德真經四子古道集解》初探(第六屆新子學神明文化國際學術大會、於韓國江陵原州大學、2018年6月)、「金朝早期道家道教石刻資料與傳世文獻資料」(出土文獻與域外漢學國際學術研討會、於臺灣臺北、2018年11月)。これらの報告も直ちに完成論文として公開する予定である。又、「金朝道教事大年表」を最終的に整理した上で、研究期間内に公開した論考と併せて最終報告書を作成する予定である。
高等学校における学校設定教科・科目の開発・運用実態に関する調査研究

学校設定教科・科目が要請される背景及び運用実態について、次のことが明らかになった。1学校設定教科・科目の要請の背景ア.総合学科や単位制の広がりに伴う新教科・科目の設定の必要イ.中学校や大学との連携・接続を改善するための教科・科目の必要ウ.学校外における学修の単位認定の広がりエ.現代的な課題に対応した教育課程の編成の必要オ.生徒の持つ課題(学力や進路希望)に応えるための教育課程の編成カ.学校の特色化に伴う特色ある教育課程の編成の要求2学校設定教科・科目の運用実態学校設定教科・科目の運用実態については、その教科・科目が持つ教育課程上の役割によって分類することが可能である。ア.教科・科目の指導について、補充的な内容や発展的な内容を追加するタイプ(中学校の学習内容の定着を図るための内容や学習指導要領で定める科目の内容を超えた内容で構成)イ.生徒の進路希望の実現に必要な内容を設定するタイプ(キャリア教育にかかわる内容や資格取得等に関する内容で構成)ウ.現代的な課題等に応える観点から必要とされる内容で設定するタイプ(環境や国際理解、福祉等の内容で構成)エ.中学校や大学等との接続・連携の機能を持つタイプ(中学校と高等学校の接続を図るための内容で構成)オ.学校外における学修の単位認定のために設定するタイプ(ボランティアなどの単位認定のための科目)高等学校の新教育課程の実施は平成15年度からであることから、平成14年度においては、改訂された高等学校学習指導要領の教科・科目の履修規定を整理すると同時に、学校設定教科・科目が要請される背景や予想される教科・科目の類型について整理した。1学校設定教科・科目の要請の背景学校設定教科・科目が要請される背景としては、次の点があげられる。ア.総合学科や単位制の広がりイ.中学校や大学との連携ウ.学校外における学修の単位認定の広がりエ.現代的な課題に対応した教育課程の編成の必要オ.生徒の持つ課題(学力や進路希望)に応えるための教育課程の編成カ.学校の特色化に伴う特色ある教育課程の編成の要求2学校設定教科・科目の類型学校設定教科・科目の整理については、その教科・科目が持つ機能によって分類することが可能である。ア.教科・科目の指導について、補充的な内容や発展的な内容を追加するタイプイ.生徒の進路希望の実現に必要な内容を設定するタイプウ.現代的な課題等に応える観点から内容を設定するタイプエ.中学校や大学等との接続・連携の機能を持つタイプオ.学校外における学修の単位認定のために設定するタイプ平成14年度においては、学校設定教科・科目が要請される背景や、それらの類型について整理した。平成15年度においては、全国の高等学校(総合学科、単位制高校を除く)について、学校設定教科及び学校設定科目の実施状況についてアンケート調査を行った。調査項目については、(1)学科(コース)名、(2)学校設定教科・科目の名称、(3)単位数、(4)開設学年、(5)履修方法、(6)開設のねらい、(7)使用教材とした。開設のねらいについては、次の10項目を設定し、各学校における教科・科目の設置のねらい及び特色が明確になるよう工夫した。ア.幅広い視野からの学習、イ.実際的、応用的な学習、ウ.生徒の生活課題や現代課題への対応エ・基礎的な学力の充実、オ.学習の深化、発展、カ.豊かな体験や活動の実施、キ.生徒の進路希望の実現、ク.地域の特色を生かした学習、ケ.学校外における学修の単位認定、コ.その他調査結果の分析は平成16年度に行う予定であるが、整理の方法として次の点を予定している。ア.学校規模と学校設定教科・科目の設置(教師の指導体制との関連が想定される)イ.学習指導要領に定める教科の特性と学校設定科目の関連(教科の特性によって、教養的科目、実際的科目、補充的科目等の類型が考えられる)ウ.学科やコースの特性と学校設定教科・科目の関連エ.設置目的から見た学校設定教科・科目の傾向(設置目的からうかがわれる教育課程への要請の把握)オ.使用教材の特色と傾向学校設定教科・科目が要請される背景及び運用実態について、次のことが明らかになった。ア.教科・科目の指導について、補充的な内容や発展的な内容を追加するタイプ(中学校の学習内容の定着を図るための内容や学習指導要領で定める科目の内容を超えた内容で構成)イ.生徒の進路希望の実現に必要な内容を設定するタイプ(キャリア教育にかかわる内容や資格取得等に関する内容で構成)ウ.現代的な課題等に応える観点から必要とされる内容で設定するタイプ(環境や国際理解、福祉等の内容で構成)エ.中学校や大学等との接続・連携の機能を持つタイプ(中学校と高等学校の接続を図るための内容で構成)オ.学校外における学修の単位認定のために設定するタイプ(ボランティアなどの単位認定のための科目)
高分子-単分子膜複合体を用いた分子クラスタの配列制御

単分子膜や二分子膜などの二次元分子集合体は「分子系超構造」をかたち作る「素構造」となる。本研究では、気液界面における分子間相互作用を利用して二次元分子クラスターの形成とサイズならびにサイズ分布を制御し、「素構造」の分子設計を行おうとするものである。すでに、1-Octa-decylcytosine (C18-Cyt)が気液界面において水相に溶存するグアノシンやデオキシグアノシンなどと特異的に塩基対を形成することで安定な単分子膜となり、さらに、ヌクレオシドの不斉性を反映したスパイラル状の二次元結晶を形成することを見いだした。これは、界面における選択的な水素結合の形成によって「素構造」がかたち作られることを実験的に示すことを意味している。そこで、気液界面におけるWatoson-Crick型塩基対形成とそれに基づく分子組織化を一般化するために、9-Octadecyladenine (C18-Ade)と1-Octadecylthymine (C18-Thy)を新たに合成し、気液界面における表面圧-面積曲線の測定ならびに蛍光顕微鏡を用いた形態観察と分光測定を行った。混合組成と面積の相図を作成すると、等モル混合膜の場合に分子占有面積が最も小さくなった。このような相図はWatoson-Crick対ではない二成分混合膜(C18-CytとC18-Ade、C18-ThyとC18-Cyt)では得られないことから、C18-AdeとC18-Thyのみが気液界面で特異的な相互作用をしていることが示唆される。1対1の混合単分子膜を金基板状に移し取りRAS法によってFT-IRスペクトルを測定したところ、C18-ThyのC=O伸縮振動のシフトとNHの分裂が観測された。混合単分子膜をoctadesylrhodamine B (C18-RB)で蛍光染色し水面上において蛍光像を観察すると、C18-RBの発光で赤く輝いた視野の中に黒い針状の二次元結晶が観察された。一方、9-Octadecylacridine orange (C18-AO)を蛍光プローブにした場合には、針状の結晶からはC18-AOのモノマー発光によるものと考えられる緑色(発光極大波長530nm)の蛍光が観察された。これは、あたかもDNA中にスタックした塩基対間にアクリジン環がインターカレートするように、C18-AO分子がインターカレートするためと考えられる。
離散最適化アルゴリズムの計算効率と離散構造

本研究では,比較的容易に解ける問題の組合せ的構造を詳細に吟味し,それらの構造の本質を明らかにするとともに,効率的なアルゴリズムを設計するための統一的な指針を与えることを目的とした.主要な成果は以下の通りである.本研究の第1の成果は,劣モジュラ関数最小化に関する長年の未解決問題であった組合せ的な強多項式時間アルゴリズムの構成に成功したことである.この結果は,離散最適化分野に大きなインパクトを与えた.さらに,この成果に続いて,劣モジュラ関数最小化に関する完全に組合せ的な強多項式時間アルゴリズムの開発,ならびに,劣モジュラ関数の一般化である双劣モジュラ関数最小化の組合せ的多項式時間アルゴリズムの開発を行った.第2の成果は,ネットワーク上の最適化問題に関する研究である,流量条件をみたす施設配置問題を考察し,高速なアルゴリズムを開発した.また,最小カット問題のL_∞-ミニマックス型逆最適化問題の(パラメトリック手法を用いた)高速アルゴリズムの開発,ならびに,一般化フローに関連する複基多面体の特徴付けに成功した.第3の成果として,分散システムにおいて用いられるコテリのなかで,最適コテリを求める多項式時間アルゴリズムの開発,ならびに,データ発掘,学習理論の分野で現れるハイパーグラフの部分横断列挙問題,多重横断列挙問題の擬多項式時間アルゴリズムの開発に成功した.その他の主要な成果としては,不可分財のあるマッチング(均衡)モデルにおける粗代替条件が,それに関係する集合関数がM^*-凹関数であることと等価であることを示し,経済均衡解析と劣モジュラ性との深い関わりを明らかにした.本研究では,比較的容易に解ける問題の組合せ的構造を詳細に吟味し,それらの構造の本質を明らかにするとともに,効率的なアルゴリズムを設計するための統一的な指針を与えることを目的とした.主要な成果は以下の通りである.本研究の第1の成果は,劣モジュラ関数最小化に関する長年の未解決問題であった組合せ的な強多項式時間アルゴリズムの構成に成功したことである.この結果は,離散最適化分野に大きなインパクトを与えた.さらに,この成果に続いて,劣モジュラ関数最小化に関する完全に組合せ的な強多項式時間アルゴリズムの開発,ならびに,劣モジュラ関数の一般化である双劣モジュラ関数最小化の組合せ的多項式時間アルゴリズムの開発を行った.第2の成果は,ネットワーク上の最適化問題に関する研究である,流量条件をみたす施設配置問題を考察し,高速なアルゴリズムを開発した.また,最小カット問題のL_∞-ミニマックス型逆最適化問題の(パラメトリック手法を用いた)高速アルゴリズムの開発,ならびに,一般化フローに関連する複基多面体の特徴付けに成功した.第3の成果として,分散システムにおいて用いられるコテリのなかで,最適コテリを求める多項式時間アルゴリズムの開発,ならびに,データ発掘,学習理論の分野で現れるハイパーグラフの部分横断列挙問題,多重横断列挙問題の擬多項式時間アルゴリズムの開発に成功した.その他の主要な成果としては,不可分財のあるマッチング(均衡)モデルにおける粗代替条件が,それに関係する集合関数がM^*-凹関数であることと等価であることを示し,経済均衡解析と劣モジュラ性との深い関わりを明らかにした.本研究の初年度は,完全双対整数性という観点から離散最適化問題,とくに劣モジュラ関数やマトロイドに関連した最適化問題の一般形である劣モジュラ・フロー問題などの効率的に解ける問題の離散構造を吟味し,アルゴリズムの高速化に向けて研究を行った.無向ネットワークの最小カットを見出す永持・茨木のアルゴリズムおよびQueyranneによる対称な劣モジュラ関数最小化のアルゴリズムについて、その妥当性を劣モジュラ・システムの観点から吟味し、それらの妥当性の簡単な証明を与え、これらのアルゴリズムの根底にある劣モジュラ構造の本質を明らかにした。これに関連して、さらに、対称な劣モジュラ関数の有する正モジュラ性をより一般化した弱正モジュラ性の概念を導入して、グラフの連結度増加問題に関連して取り扱われる多面体を特殊形として含む多面体のlaminar性を示した.歪対称行列の最も細かいブロック三角化の階層構造が符号付き半順序構造をなし,符号付き半順序構造が双向グラフの強連結成分への分解によって効率良く計算されることを明らかにした.また,行列束の小行列の最大次数を効率良く計算する組合せ的緩和アルゴリズムを提示した.さらに,部分的に定義されたブール関数を最適に拡張するアルゴリズムを提示し,この問題に関連して二重ホーン関数の概念を導入し,その特徴付けを与えた.また,2-単調な正ブール関数を同定する高速で簡単なアルゴリズムを提案した.離散構造を有するシステムの最適化問題が容易に解けるか否かは,その対象となるシステムの構造に強く依存する.比較的容易に解ける問題の離散構造としては,劣モジュラ関数が深く関係することが知られている.劣モジュラ関数とは,有限集合の部分集合全体の上で定義された関数であり,任意の部分集合の組X,Yに対して,を満たすものを意味する.劣モジュラ関数は,凸関数の離散版と見なすことができるため,その最小化が離散最適化における基本的な問題と考えられてきた.線型計画法に対する最初の多項式時間アルゴリズムである楕円体法を用いて,劣モジュラ関数の最小化も多項式時間でできることがGrotschel,Lovasz,Schrijver(1981)によって明らかにされていた.しかし,楕円体法は,収束が極めて遅く,実際上は効率的なアルゴリズムとは言いがたい.本年度の研究では,組合せ的な手法による多項式時間アルゴリズムの開発を行った.

このほかに,行列束の構造指数を求める組合せ緩和法に関する研究,知識獲得問題に対して論理関数を用いた研究,ネットワーク上の離散最適化問題に関する逆問題の研究を行った.本研究班では,比較的容易に解くことのできる離散最適化問題の離散構造を詳細に調べ,効率的なアルゴリズムを設計するための統一的な指針を与えることを目的として,ネットワーク,マトロイド,論理関数に関する理論的な研究を続けてきた.本年度に得られた主要な成果としては,劣モジュラ関数最小化に対する加減算と比較のみを用いた完全に組合せ的なアルゴリズムの開発,および,劣モジュラ関数の一般化である双劣モジュラ関数最小化に関する組合せ的多項式時間アルゴリズムの開発が挙げられる.さらに,ネットワーク上の最適化問題としては,においてフロー要求を実現するような最適施設配置問題に対するアルゴリズムを提案し,その計算量を明らかにした.また,最小カットに対する逆最適化問題に対して,パラメトリック手法を用いた高速なアルゴリズムを開発した.その他にも複基多面体の特徴付け,劣モジュラ構造に注目した経済均衡解析,論理関数を用いた分散システムにおける最適コテリの構築等を行った.
中世盛期ドイツ封建社会におけるシャテルニー(城主支配領域)の研究

第1に、中世盛期にライン河中流域の32の城塞について、第2にドイツのその他各地域に考察範囲を拡大し、50以上の城塞について、その周囲に形成された城主の支配権がフランス型のシャテルニー(城主支配圏)として把握できることを解明した。第3に、ドイツ王国の全領域に、さらにドイツ王国と共に神聖ローマ帝国を構成したイタリア王国とブルグント王国にも、城塞の周囲にフランス型のシャテルニーが存在したことを解明した。この研究成果はドイツと日本の歴史学・法制史学において初めて獲得された学問的成果であり、11-13世期までの中世盛期を歴史的にシャテルニー段階として措定するための基礎になるという学問的意義をもつ。従来私が進めてきたドイツにおけるシャテルニー(城主支配領域)の研究を発展させて、ドイツの封建制社会第二期(11-13世紀)をフランスのようにシャテルニー段階として把握しうるのではないかという問題に実証的に決着をつけるために、検討すべき領域をライン河中流域だけでなくドイツ王国の全体にまで拡大し、可能な限り多くの城塞について、その周囲の支配領域・支配権がフランスのシャテルニーと同質的なものであることを解明するものである。具体的に言えば、ライン河中流域のほかに、その上流域と下流域、ドイツの北東部・南東部・中央部の城塞についても、その周囲の支配領域がシャテルニーであったことを解明することを目指す。中世盛期ドイツにフランスのシャテルニー権力に対応する城主支配権が存在したかどうかを,ライン河流域の城塞について究明するごとを平成19年度の研究目的とした。先ず,フランスのシャテルニー権力の内容をなす権利や権限は,(1)荘園領主権ないし直轄領,(2)軍事罰令権(軍隊動員権と城塞夫役要求権),(3)裁判権(流血裁判権の意味での高級裁判権または下級裁判権),(4)保護権力(財産保護権と人格的保護権)である。このような内容をもつシャテルニー権力は,ライン河下流域に関して,ヒュルヒラートHulchrath,ローテンベルクRothenberg,シナSchinna,アスペルAspel,ニュルブルクNurburg,メルスMoers,リートベルクLiedberg等の各城塞の城主権力について確認された。次に,中部ライン領域に関し,コーベルンKobern,ナッサウNassau,シュタインハイムSteinheim,エプシュタインEppstein,ブラウバッハBraubach,ボムブルクHomburg,ヴィートWied,オルブリュブックOlbruck,クレーベルクCleeberg,ホイゼンシュタムHeusenstamm等の各城塞の城主権力がシャテルニー権力として把握できることを解明した.ライン河上流域について,シュヴァルベックSchwalbeck,フリーデブルクFriedeburg,ヴィンツィンゲンWinzingen,ヴォルフェスベルクWolfsberg,エルムシュタインElmstein,ヴィースロッホWiesloch,フォイツベルクVbitsberg,ガーンシュタインGarnstein,ホーホエッパン'Hocheppan,カステルルートKastelruth等の各城塞の城主権力がシャテルニー権力として捉えられるべきことを究明した。要するに,ドイツのライン河流域の全域について,フランス型のシャテルニー権力が存在したことを究明することができた。一部このような成果を基礎として,目下拙著の出版が計画されている。平成19年度には、中世盛期にライン河中流域の32の城塞について、その周囲に形成された城主の支配権がフランス型のシャテルニー(城主支配圏)として把握できることを明らかにした。平成20年度には考察範囲を拡大し、その他ドイツの各地域にこのようなシャテルニーが存在したことを試行的に解明した。この研究成果はドイツと日本の歴史学・法制史学において初めて獲得された学問的成果であるだけでなく、11世紀から13世期までの中世盛期を歴史的にシャテルニー段階として措定するための基礎になるという学問的意義をもつ。以下の城塞が、20年度の研究成果として明らかにされたシャテルニー城塞の一端である。またこの研究成果は下記の拙著の中に取り込まれた。なお括弧の中の言葉はシャテルニーを意味する史料上の用語である。ライン河下流域(北西ドイツ):ヒュルヒラート(terra)、ローテンベルク(iudicium)、シナ城塞(territorium)、ニュルブルク城塞(dominium)、メルス城塞(iurisdictiones)。ライン河上流域(南西ドイツ):ヴィムプフェン城塞(districtus)、バルスハイム城塞(dominium)、エーレンシュタイン城塞(dominium)、ライヘンベルク城塞(iurisdictiones)。南部ドイツ:フリーデブルク城塞(iudicia)、ヴィンツィンゲン(iudicia)、ヴォルフェスベルク城塞(iudicia)、エルムシュタイン城塞(iudicia)、ヴィースロッホ城塞(iudicia)。

南東ドイツ:アプバッハ城塞(districtus)、ランツフート城塞(iudicium)、ローゼンハイム城塞(districtus)、トゥロストベルク城塞(iudicium)、クーフシュタイン城塞(iudicium)。中東ドイツ:グリュンベルク城塞とフランケンベルクの両城塞(Iudicia)。最後に、中部ドイツ:リーベンブルク城塞(districtus)、ナウムブルク城塞(iurisdictiones)、ヴィルデンベルク城塞(iudicia)、シャルテンベルク城塞(Comicia)。本年度は、11-13世紀の神聖ローマ帝国にフランス型のシャテルニー(城主支配領域)が一般的に存在したことを、城塞の「付属物」と中心的な視角としつつ、史料に即して明らかにすることに取り組んだ。依拠した史料は皇帝・国王の証書集=『ドイツ史料集成』と地方史の証書集である。また考察対象とした地域は、当時神聖ローマ帝国を構成したドイツ、イタリア、ブルグントの3つの王国である。その結果、以下の諸点を明らかにした。(1)元来、付属物は司教都市、教会、修道院、礼拝堂、村落、国庫領、荘園、水車等様々な主体物に付属する所領や支配権的権利の統一体であった。(2)その後城塞が11世紀以後本格的に登場した段階になると、付属物は城塞の周囲に位置する所領と支配権的権利との統一体ないし城塞支配権=支配領域、つまりシャテルニーとしても現れる。(4)証書の「城塞を付属物と共に」の記述が皇帝・国王証書や地域史の史料集の中に無数に登場する。(5)付属物の用語以外に、dominium、tenementa等シャテルニーを直接に意味する用語もまた史料に頻繁に登場する。(6)史料において、しばしば単に城塞名だけが記述されている場合には、城塞が付属物を欠いているのではなく、城塞名だけですでに城塞のヘルシャフト、つまり城塞周囲の所領と支配権、つまりシャテルニーを表現している。以上6つの結果により、中世の神聖ローマ帝国に城塞支配権=支配領域(シャテルニー)が一般的に存在したことを解明した。この研究成果は11-13世紀をシャテルニー段階として把握しうる道を開くものであり、従来日本とドイツの歴史学・法制史学において未解明の問題を解決することに通じる意義をもつ。22年度はフランスのシャテルニーとの比較をも視野に収めつつ、シャテルニー内部の権力構造にも考察を広げたい。本年度は、主にドイツ王国の北東部、ライン河流域、中央部、南東部等、ドイツ王国の全領域に、また付随的に、ドイツ王国と共に帝国を構成したイタリア王国とブルグント王国にも、城塞の周辺に城主支配領域つまりフランス型のシャテルニーが存在したこと、つまり帝国に遍くこのシャテルニーが存在したことを究明する課題を設定し、この問題を城塞の「付属物」の視角から究明することに取り組んだ。その結果、上記三つの王国=帝国において、元来、「付属物」の用語は司教都市、教会、修道院、礼拝堂、村落、国庫領、荘園、水車等様々な主体物に付属する所領や支配権的権利の統一体として現れた。
境界積分方程式による3次元光導波回路用計算機支援設計ソフトウェアの開発

本研究は,導波回路における不連続,曲がりなどの設計を行うための計算機支援設計(CAD)ソフトウェアの開発を目的として行われた.解析手法には,境界積分方程式を用いている.昨年度,CADソフトウェアの基礎理論となる新しい境界積分方程式を定式化した.今年度は,CADソフトウェアの開発を行った.また,開発したCADソフトウェアの検証を行った.検証では,開発したCADソフトウェアを直線状導波路,不連続導波路に適用した.断面形状は,矩形とした.直線状導波路では,厳密な電磁界分布を解析的に求めることができるので,その結果とCADソフトウェアにより得られた結果を比較し,CADソフトウェアの妥当性を検証した.CADソフトウェアにより得られた結果は,厳密な電磁界分布とよく一致しており,開発したCADソフトウェアが妥当であることを検証した.一方,不連続導波路の場合には厳密な電磁界分布は解析的に得られない.そこで,エネルギー保存則により検証を行った.しかし,不連続導波路の場合には,CADソフトウェアの妥当性を検証することができなかった.これは,解析モデルが十分な大きさでなかったためと考えられる.現在,未知数16,600の連立一次方程式を解いており,メモリは約4.2GB使用している.現在より大きな解析モデルに適用するためには,現在のシステムでは難しく,今回の研究では,不連続導波路に対する本CADソフトウェアの妥当性は検証できなかった.本研究は,導波回路における不連続部および曲がり部の回路特性を得るための計算機支援設計ソフトウェアの開発を目的としている.解析手法は,境界積分方程式法である.研究初年度の本年度は,主に計算機支援ソフトウェアの基礎理論の構築,ソフトウェア開発を行った.基礎理論の構築として,導波路中の導波モードの導出,ソフトウェアの基礎理論となる新しい境界積分方程式の定式化,解析後の検証に用いるエネルギー保存則の導出等を行った.導出した新しい境界積分方程式は,電磁波散乱問題に対する境界積分方程式と同じ形式をしている.新しい境界積分方程式を電磁波散乱問題に対するそれと比較すると,核関数および励起項が異なる.核関数および励起項は,導波モードに関する項を含み,複雑な関数となっている.新しい境界積分方程式が散乱問題に対するそれと同じ形式であることから,まず電磁波散乱問題を境界積分方程式で解析するための計算機コードの開発を行った.数値解析結果は,厳密解との比較,光学定理等により検証を行った.また,新しい境界積分方程式をコンピュータで解析するための計算機コードの開発も行っている.開発した主な計算機コードは,導波モード,グリーン関数,数値積分,連立一次方程式の解法等である.これらを組合せ最終的な計算機支援ソフトウェアとなる.しかし,現在のところ本研究の目的である導波回路に対する計算機コードに誤りがあり,所望の通り動作していない.本研究は,導波回路における不連続,曲がりなどの設計を行うための計算機支援設計(CAD)ソフトウェアの開発を目的として行われた.解析手法には,境界積分方程式を用いている.昨年度,CADソフトウェアの基礎理論となる新しい境界積分方程式を定式化した.今年度は,CADソフトウェアの開発を行った.また,開発したCADソフトウェアの検証を行った.検証では,開発したCADソフトウェアを直線状導波路,不連続導波路に適用した.断面形状は,矩形とした.直線状導波路では,厳密な電磁界分布を解析的に求めることができるので,その結果とCADソフトウェアにより得られた結果を比較し,CADソフトウェアの妥当性を検証した.CADソフトウェアにより得られた結果は,厳密な電磁界分布とよく一致しており,開発したCADソフトウェアが妥当であることを検証した.一方,不連続導波路の場合には厳密な電磁界分布は解析的に得られない.そこで,エネルギー保存則により検証を行った.しかし,不連続導波路の場合には,CADソフトウェアの妥当性を検証することができなかった.これは,解析モデルが十分な大きさでなかったためと考えられる.現在,未知数16,600の連立一次方程式を解いており,メモリは約4.2GB使用している.現在より大きな解析モデルに適用するためには,現在のシステムでは難しく,今回の研究では,不連続導波路に対する本CADソフトウェアの妥当性は検証できなかった.
イタリア刑事法史における〈名誉の事由〉―〈生活〉の比較法社会史の試み―

1次資料に関する作業については、2001年度中にNapoli国立古文書館で収集したNapoli控訴院管轄区内における1901年1917年までの名誉の事由に関わる刑事裁判事例22件の訴訟記録の綿密な解読を順次おこなった。そのほか、現地で収集したイタリアおよびスペインの刑事法制史関連諸資料(上訴審資料や議会資料等)を詳細に分析した。また年度はとくに各国語関連文献を幅広く収集した。現地の古書店や新刊書店からカタログを取寄せ、日本から取次ぎを通すなどして逐次購入した。これらの文献を、もっぱら上記1次資料の文脈化作業のために利用しつつ、個々の裁判事例の歴史的位置付けとイタリア法文化の特質を明確にする作業をおこなった。論文としては、まず嬰児殺で有罪となったある陪審裁判事例(f.74-f.3729,1901)に関するケース・スタディを、最初のエチュードとして発表した(項目11参照)。その他の裁判事例の分析結果も、順次とりまとめつつある。また、実定法レヴェルでのイタリア法の特質を確定するために、近刊予定の図書のなかの1章として、名誉の事由をめぐる伊・仏・独・西の4カ国比較法史を執筆し提稿した(項目11参照、印刷中)。こういった作業を通して、イタリア近代法空間における名誉の法文化の輪郭を、貝捲通してミクロ的に、かつ比較法史分析を通してマクロ的に、解明する準備がほぼ整いつつある。今年度は基礎的な文献収集、資料調査を行った。またスペインとの比較作業を進めた。とくに、2001年9月10月にかけて現地で収集分析作業を行った。具体的には、国立ナポリ公文書館において、現地研究者や職員の協力を得つつ、19世紀末20世紀初頭にかけての<名誉犯罪>に関する警察史料、県庁史料、そして裁判史料等の発掘に成功した。これらの史料に関する本格的網羅的解読作業を、さらに2002年2月3月にかけて遂行する予定である。現時点で新たに判明したことは、警察職員、司法官、弁護士、さらに鑑定人としての医者たちが、陪審員(中産階級)たちに大きな影響を与える存在として浮上してきたことである。今後は法廷内外での言説空間の構造分析を深めたい。
脳領野間の機能的断裂症候群の神経力学的メカニズムへの統合神経科学的アプローチ

本研究は、適応行動における「予測精度の推定」の役割に着目し、神経回路モデルとロボットを用いた実験による検証を行った。予測精度の推定が最適なレベルにあると、ロボットは実験者の動作に協調して、状況の変化に応じて行動を切り替えることができた。一方、予測精度の推定が過大(不確実性を過大評価)でも過小(不確実性を過小評価)でも、繰り返し行動や動作の停止などの異常行動が観察された。これらの結果は、状況に応じた適切な行動の切り替えに、予測精度の推定が重要な役割をしていることを示し、予測精度の推定プロセスの失調という観点が、精神疾患・発達障害の知覚・行動異常の病態理解にも貢献することが期待できる。脳領野間の機能的断裂症候群(disconnection syndrome)の神経力学的メカニズムを、神経回路モデルとロボットを用いた神経ロボティクスと、人を対象にした実験神経科学との統合的方法によって理解することを目的とする。特に、前頭前野と高次連合領野間の機能的断裂が想定されている、神経・精神疾患の多様な症状を標的とし、脳領野間の結合によりどのようなシグナルが伝達されているのか、その機能的断裂がどのようにして神経・精神疾患の症状に結びつくのか、を明らかにしようとする。神経・精神疾患の多くの症状が、階層的な神経回路における脳領野間の機能的断裂に対する代償プロセスとして理解できる、との仮説を神経ロボティクス実験で検証した。神経回路の機能的結合の様々なパラメータを変化させることによって、脳領野間の機能的断裂症候群をシミュレートした際のロボットの振る舞いの変化、神経活動と内部表現の構造と、実際の神経・精神疾患において観察される症状との対応について考察した。実験の結果、神経・精神疾患の多彩な症状が、階層的な神経回路における機能的断裂に対する不適応プロセス、すなわち予測誤差最小化のバランスを維持するための代償、として理解できることが示された。予測誤差情報処理と階層的な神経回路における機能的断裂は、自閉症や強迫性障害など他の神経・精神疾患との関連も示唆されており、本研究の提供する精神症状のシステムレベルでのモデルが、これらの疾患の病態理解にも貢献することが期待できることが示唆された。これらの成果は、感覚・運動相互作用のレベルから意図や高次認知機能といった抽象度の高いレベルの現象との間を橋渡しするような説明を提供することに成功したと考えられる。このことは、神経回路駆動のロボット研究が、神経システムの機能障害と神経・精神疾患における異常行動の研究に効果的なアプローチであることを示している。本研究は、脳領野間の機能的断裂症候群の神経力学的メカニズムを、神経回路モデルとロボットを用いた神経ロボティクスと、人を対象とした実験神経科学との統合的方法によって理解することを目的とする。本年度の研究では、階層的な神経回路における様々なパラメータを変化させることによって、脳領野間の機能的連絡の変化をシミュレートした際のロボットの振る舞いの変化、神経活動と内部表現の構造と、実際の神経・精神疾患において観察される症状との対応について考察を試みた。実験では特に、予期せぬ変化が生じうる環境における適応行動の実現には「予測精度の予測」が重要であり、獲得される行動のタイプにも影響を及ぼすことが明らかになった。例えば、予測精度が高いと予測される場合には,強い学習が行われることでロボットは能動的(トップダウン的)に行動を生成し、予測精度が低いと予測される場合には,弱い学習が行われることでロボットは感覚入力に対して受動的に反応し行動を生成することが示された。このような予測精度の予測に基づく、柔軟な行動タイプの切りかえは、正常な適応行動の生成に欠かすことはできず、このバランスが崩れることで、過剰なトップダウン的行動(保続的、常同的行動)や、ボトムアップ的刺激に過剰に反応した行動(感覚への過剰な反応、意志欠如的行動)といった異常行動を呈することが分かった。階層的神経回路における、予測誤差最小化と、予測精度の予測は、統合失調症をはじめ自閉症や強迫性障害などの多様な神経・精神疾患との関連が示唆されており、本研究の提供する精神症状のシステムレベルのモデルが、これらの疾患の病態理解に貢献することが期待できる。これらの成果は、感覚・運動相互作用レベルから意図や高次認知機能といった抽象度の高いレベルの現象との間を橋渡しするような説明を提供することに成功したと考えられる。本研究は、脳領野間の機能的断裂症候群(disconnection syndrome)の神経力学的メカニズムを、神経回路モデルとロボットを用いた神経ロボティクスと、人を対象とした実験神経科学との統合的方法によって理解することを目的とする。本年度の研究では、昨年度に引き続き、階層的な神経回路における様々なパラメータを変化させることによって、脳領野間の機能的連絡の変化をシミュレートした際のロボットの振る舞いの変化、神経活動と内部表現の構造と、実際の神経・精神疾患において観察される症状との対応について考察を試みた。例えば、予測精度が高いと予測される場合には、強い学習が行われることでロボットは能動的(トップダウン的)に行動を生成し、予測精度が低いと予測される場合には,弱い学習が行われることでロボットは感覚入力に対して受動的に反応し行動を生成することが示された。

このような予測精度の予測に基づく、柔軟な行動タイプの切りかえは、正常な適応行動の生成に欠かすことはできず、このバランスが崩れることで、過剰なトップダウン的行動(保続的、常同的行動)や、ボトムアップ的刺激に過剰に反応した行動(感覚への過剰な反応、意志欠如的行動)といった異常行動を呈することが分かった。階層的神経回路における、予測誤差最小化と、予測精度の予測は、統合失調症をはじめ自閉症や強迫性障害などの多様な神経・精神疾患との関連が示唆されており、本研究の提供する精神症状のシステムレベルのモデルが、これらの疾患の病態理解に貢献することが期待できる。本研究内容は、国内・国際会議および学術論文として発表された。当初の計画通り、神経・精神疾患の多くの症状が、階層的な神経回路における脳領野間の機能的断裂に対する代償プロセスとして理解できるとの仮説をロボット実験の結果から検証することができた。具体的には、階層的な予測運動制御システムにおいて、起こりうる変化を、神経回路上のパラメータを変化させることによってシミュレートし、結果的におこるロボットの振る舞いの変化、神経回路モデル内の神経活動と内部表現の構造を解析し、実際の神経・精神疾患において観察される治験との現象レベルでの対応にうちて詳細な考察を行った。さらに予期せぬ変化が生じうる環境における適応行動の実現には「予測精度の予測」が重要であり、獲得される行動のタイプにも影響を及ぼすことを明らかにした。このような予測精度の予測に基づく、柔軟な行動タイプの切りかえのバランスが崩れることで、過剰なトップダウン的行動(保続的、常同的行動)や、ボトムアップ的刺激に過剰に反応した行動(感覚への過剰な反応、意志欠如的行動)といった異常行動を呈することを明らかにした。本年度には、これらの研究成果を、複数の国内会議・国際会議おしょび、原著論文として発表することができた。また総説としても報告予定である。以上より、研究の目的は十分に達成されていると考えられる。本研究は、脳領野間の機能的断裂症候群(disconnection syndrome)の神経力学的メカニズムを、神経回路モデルとロボットを用いた神経ロボティクスと、人を対象とした実験神経科学との統合的方法によって理解することを目的とする。昨年度の研究では、予期せぬ変化が生じうる環境における適応行動の実現には「予測精度の予測」が重要であり、獲得される行動のタイプにも影響を及ぼすことが明らかになった。本年度の研究では、予測精度の予測に関するパラメータを変化させることによって生じるロボットの振る舞いの変化、神経活動と内部表現の構造と、実際の神経・精神疾患において観察される症状との対応について考察を試みた。実験では、不確実性の予測が増幅(不確実性を過大評価)、減少(不確実性を過小評価)された両条件において、動的に変化する環境や他者との相互作用における異常が観察された。神経回路における、予測誤差最小化と、予測精度の予測は、統合失調症をはじめ自閉症や強迫性障害などの多様な神経・精神疾患との関連が示唆されており、本研究の提供する精神症状のシステムレベルのモデルが、これらの疾患の病態理解に貢献することが期待できる。これらの成果は、感覚・運動相互作用レベルから意図や高次認知機能といった抽象度の高いレベルの現象との間を橋渡しするような説明を提供することに成功したと考えられる。
回転星の進化研究のための数値計算法の開発

回転星の進化計算のために必要な基本的な計算法を定式化し、計算機コードを開発することを目的とした。その際、回転則によっては子午面内の流れが発生するが、問題として子午面環流のある場合とない場合に分けて定式化と計算を行った。1.子午面環流を許す場合:子午面環流はkelvin-Helmholtzの時間尺度に回転と重力のエネルギー比だけさらに遅くなった時間尺度での運動なので、速度の1次までをとって定式化する。そうすると、問題はpseudo-barotropicになり、圧力、密度、ポテンシャルが全て温度のみの関数となり、恒星の構造と子午面運動を分離して解くことができる。本研究で計算機コードとして開発したのは(1)現実的な状態方程式と吸収係数をその2次元回転星の構造のコードに組み入れた。(2)化学組成も温度のみの関数と仮定し、非一様な組成の構造も求めることができた。(3)エネルギーに関しては、定常的に水素燃焼が起る場合をコードに取り入れた。(4)準静的な時間変化を調べるため、核反応ネットワークを組み込むことができた。2.子午面運動を押える場合:子午面運動がない場合、回転則と軸対称回転星の構造を求めるための定式化を行った。それは、回転則はbaroclinicityによってz依存性を持つので、運動方程式の積分条件を用いてバロクリニシティを明確に取り入れた定式化である。その定式化にしたがって、計算機コードを開発しつつある。
植物有用アルカロイド生合成系の分子進化の解明と代謝工学

ハナビシソウのゲノム遺伝子(1.1Gb)を次世代シークエンサー解析し、総塩基数約0.47Gb、約0.8 MbのN50をもつ15668個のscaffold配列を得た。ゲノム全長のカバー率はまだ十分とはいえないが、得られた配列を解析し、これまでに、報告されているRNA sequence配列を50%以上カバー率で95%以上含有していること、これまでに単離同定されているIQA生合成酵素遺伝子、ならびに転写調節遺伝子のすべてについて、十分なゲノム配列領域を含んでいることを明らかにした。また、ケシにおいて同定されたnoscapine生合成クラスターは存在しなかったが、同生合成酵素のホモログの存在を確認した。現在、ゲノム上に検出されたが、発現が確認されず、機能も不明である生合成遺伝子のホモログ遺伝子の機能、ならびに、その発現制御について解析を進めている。同時に、これまでに単離同定されたイソキノリンアルカロイド生合成遺伝子を用いた生合成系の再構築を行い、微生物生産系においてレチクリンからdihydrosanguinarineの生合成系の部分的再構築に成功した。また、多様なイソキノリンアルカロイドの生理活性を評価するための線虫アッセイ系を改良し、NHR8の発現抑制による感受性増大を明らかにするとともに、論文公開した。今後、より多様なIQA産生薬用植物のゲノム構造とその遺伝子機能を解明し、IQA生合成系の多様化を分子レベルで解明するとともに、IQAの生理活性評価を行うことを計画している。26年度が最終年度であるため、記入しない。
植物根の必須元素吸収における金属結合性germin様タンパク質の機能の解明

トマトの根の金属結合性タンパク質、LeGlp1の機能についての本研究の成果は、1.大腸菌で発現させたリコンビナントLeGlp1を抗原としてLeGlp1に特異的な抗体を作製し、LeGlp1の検出を可能にした。2.LeGlp1はサブユニット、6量体ともに金属結合性を持つことを示した。3.LeGlp1遺伝子を導入した形質転換タバコの葉においてLeGlp1タンパク質はnativeと同じ多量体構造を構成すること、および、弱いシュウ酸酸化酵素活性を示すことを明らかにした。4.LeGlp1のターゲット配列をN-末端に融合させたGUS、または、GFPを発現する形質転換タバコの根でレポーターの局在を調べ、LeGlp1のターゲット配列はアポプラストヘの分泌シグナルではなく、根の内皮細胞、または、皮層細胞の形質膜に局在させるシグナルとして働くことを明らかにした。5.本研究で新たに同定したLeGlp1のN-末端にある金属結合部位にある配位子ドナーとなるシステインをセリンに置換したLeGlp1遺伝子でタバコを形質転換し、発現したLeGlp1変異体の性質を決定した。Cys→Ser変異によりLeGlp1サブユニットの会合が起こらなくなった。6.LeGlp1を発現する形質転換タバコ葉のタンパク質画分は大腸菌の生育を抑制する。この増殖阻害は金属結合部位のCys→Ser変異体を発現するタバコ葉の抽出液では弱くなる。この増殖阻害はLeGlp1が大腸菌細胞膜に金属チャンネルを作り金属イオンのホメオスタシスを乱した結果である。以上より、LeGlp1は根の通導組織の外側にある内皮細胞、または、皮層細胞の細胞膜に局在し、土壌中からアポプラストを経由して金属イオンを通導組織に導く通路において、金属イオンチャンネルとして機能していることを明らかにした。トマトの根の細胞の形質膜に存在する金属結合部位を持ったタンパク質LeGlp1の機能を知るために、(1)根組織での分布、金属結合に関与するアミノ酸の決定と、(2)そのアミノ酸の金属結合性を持たないアミノ酸への置換による機能や高次構造の形成への影響を調べた。(1)LeGlp1は根のみで発現することを明らかにし、mRNAがコードしている前駆体タンパク質の組織内のターゲッチングを決定すると思われるN末端リーダー配列をプロセシング部位を含めてリポータータンパク質を発現する遺伝子に連結し、タバコに導入してフュージョンタンパク質を作らせ、リポータータンパク質の根組織内での分布を調べた。その結果、LeGlp1のリーダー配列をもつリポータータンパク質は細胞内から外側に移行し失われることが明らかになった。βグルクロニダーゼはリーダー配列を付加されることによって局在を大きく変え、ホストの植物の形質に顕著な差を見ることができた。(2)LeGlp1のN末端のペプチド断片は遷移金属に対する結合性を示す。その領域にはシステインが2残基含まれ、そのチオールSが配位子となっていると考えている。タンパク質そのものが金属結合性を持つかどうかを調べるため、この2残基のシステインの金属結合への関与、および、LeGlp1の高次構造の形成に対する関与を調べるため、それぞれをセリンに部位特異的に置換した変異LeGlp1を発現する形質転換タバコを作成した。形質転換タバコの葉からタンパク質を抽出し、電気泳動法とウェスタン・ブロッチングによる免疫的な同定法を用いて高次の会合構造をもつ分子とモノマーを分離する方法を確立し、N末端の配位子の除去と高次構造の形成との関連性を明らかにした。

また、結合金属による酸化還元性の付与を電気泳動後のゲル中活性染色により決定し、高次の構造をもつ会合体とモノマーでの反応性の違いを金属結合との関連に関して明らかにした。植物が生育に必要とする養分の最初の入り口は皮層細胞表面にある。我々はトマトの根の細胞表面に存在するタンパク質の中か弓金属結合タンパク質、LeGlpl、を見い出した。本研究はLeGlplの必須金属イオンの土壌中からの吸収機能に果たしている役割を明らかにすることを目的としている。本年度の成果は以下のとおりである。1.トマトの根表面に存在するタンパク質、LeGlpl、はN末端に根細胞表面への移行シグナル配列を持つ前駆体として合成され、プロセシングを受けて成熟タンパク質となって機能する。成熟タンパク質のN末端近傍に金属結合性部位が存在し、2つのシステイン残基が金属結合に関与すると推定した。2.N末端の2つのシステイン残基を各々セリンに改変したLeGlpl変異体を合成する様に部位特異的変異を導入したLeGlpl遺伝子を作製し、植物の形質転換用ベクターを構築した。3種の部位特異的変異LeGlplを発現する形質転換植物を作出し、採種した。3.形質転換植物の抽出液のなかの変異LeGlplの分子サイズを調べ、システインのセリンへの変異により高次構造をとれなくなることを明らかにした。また、2つのシステイン残基の一方でもセリンに変異したLeGlplは金属結合性を失うことから、2つのシステインのチオールが金属結合に関与していることが判明した。germin様タンパク質(Glp)ファミリーに属するトマトの根LeGlp1は29アミノ酸から構成されるN-末端ターゲット配列を持つ前駆体タンパク質として合成され、プロセシングを受けた成熟タンパク質のN-末端に金属結合部位を持つことを明らかにした。本年度の研究成果は以下の様である。(1)LeGlp1のプロセシング部位を含めたN-末端ターゲット配列を緑色蛍光タンパク質(GFP)のN-末端に融合させたタンパク質をコードする遺伝子を、Ca MV35Sプロモーターとともにタバコに導入して形質転換タバコを作成した。(2)融合タンパク質遺伝子を導入した形質転換タバコの根では、GFPの局在を示す緑色の蛍光が皮相内皮細胞の外側に輪状に観察され、GFP遺伝子を単独で導入した形質転換タバコでは根の組織に均一に分布していた。(3)N-末端金属結合部位にあり、金属との結合に関与すると思われる2残基のシステインをセリンに置換した変異LeGlp1分子をタバコ葉中で合成させ、その金属結合性を金属アフィニティークロマトグラフィーにより調べた。その結果、Cysを金属結合性を持たないSerに置換した変異LeGlp1分子は金属に対する結合性を失っていることを認めた。(4)CysをSerに変異させてもLeGlp1モノマー分子は、Cysを変異させていない分子と同様に6量体構造をとることが出来ることを認めた。ただ、変異LeGlp1を発現するタバコの葉には2量体構造をとる分子が多く含まれ、野生型を発現する葉には全く2量体が無いことから、野生型に比べてモノマー間の結合性は強くないと判断した。