hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高効率色素増感太陽電池を目指した天然色素の特性解明

上記アントシアニンの電子状態を分子軌道により計算し、HOMO, LUMO軌道のエネルギーを求める。アントシアニンのアントシアニンは溶液内では液性により数種の構造の平衡下にあるため、計算がきわめて難しい。一方、申請者等はすでに、多数のアントシアニンの化学構造研究により、発色によって化学種を推測することが可能である。そこでまず、酸性、中性、塩基性とそれぞれに化学種を固定した計算を行う。次に、酸化チタンに吸着させた色素の吸収スペクトル計測から寄与分を見積もる方法を取る。特に金属錯体を形成し、酸化チタンとは直接発色団が相互作用しない構造と、酸化チタンと発色団のB環部分が錯体形成する系とで計算し、変換効率の実測データと比較検討する。3)新規色素の分子設計と合成、性能評価有機溶媒溶解性の向上をはかるため、完全メチル化、完全アセチル化アントシアニンを合成する。すでに新規反応を開発し、フラボノールからアントシアニンへの効率的変換反応を確立済みである。本反応で脂溶性アントシアニン色素や高分子に色素を一定間隔で結合させたポリアントシアニンを設計・合成して、これらの性能評価を行う。合成した新規色素および手持ちの色素を使って、セルを作成し、精力的に性能評価を行う。そのための酸化チタンペーストの購入、導電ガラスの購入、および色素合成の試薬、ならびに性能評価のための旅費に研究費を使用する。さらに、チタンに色素が結合した形での化学計算を行う。この計算機使用料に研究費を使用する。
MHCクラスIとクラスIIの両方の分子を認識できるT細胞のT細胞抗原受容体の解析

ヘルパーT細胞(CD4^+T細胞)は、抗原提示細胞上の組織適合抗原(MHC)class II分子に提示されたペプチドを抗原として認識し、αβT細胞抗原レセプター(TCR)をかいしてシグナルを受け取る。胸腺でCD4^+T細胞が分化する時には、class II分子とTCR間の相互作用が必要で、したがってclass II欠失マウスでは末梢にCD4^+T細胞がほとんどない。一方CD8^+T細胞はMHC class I分子を認識する。予め免疫をしていないマウスからCD4^+およびCD8^+T細胞をとり、別々にアロクラスI分子、アロクラスII分子と反応させると(primary mixed lymphocyte reaction:MLR)、リンフォカインを添加しない条件では、CD4^+T細胞はアロクラスIIとのみ、CD8^+T細胞はアロクラスI分子とのみ反応する。ところが、私は、class II欠失マウス由来のCD8^+T細胞がclass II分子ともMLRで強く反応する現象をみつけた。この反応は、抗-class II分子抗体ではブロックされるが、抗-class I分子抗体や抗-CD8抗体には影響されなかった。これらの細胞は、class I分子でポジティブセレクションされているはずであるから、class Iとclass IIの両方の分子に1個の細胞が反応するはずである。しかもMLRではCD8^+T細胞は、class I分子とco-receptor(CD8)依存性に反応しているが、class II分子とはco-receptor(CD4)非依存性に反応しているので、これらのCD8T細胞のTCRはクラスII分子とより効率よく反応しているはずである。このようなdual specificなCD8^+T細胞は、アロ応答性T細胞と同じくらいの頻度でクラスII欠失マウスに存在する。ヘルパーT細胞(CD4^+T細胞)は、抗原提示細胞上の組織適合抗原(MHC)classII分子に提示されたペプチドを抗原として認識し、αβT細胞抗原レセプター(TCR)をかいしてシグナルを受け取る。
NG108-15細胞でのATP誘発非選択陽イオン電流に対する陰イオンの作用

昨年度、私はNG108-15細胞(neuroblastomaとgliomaの雑種)において、細胞外ATPはP_<2Z>受容体を刺激し、非選択性陽イオン電流を発生させることを見い出した。今年度、私はこの電流が、細胞外の陰イオンによって影響されることを見い出した。即ち、細胞外液のCl^-をアスパラギン酸、メタンスルホン酸やF^-で置換すると、ATP誘発電流はCl^-液中より大きく発生した。しかし、Br^-やI^-液中ではATP誘発電流は、Cl^-液中より抑制された。また、ATPはいずれの溶液中においても用量依存的に電流を増大させた。得られた用量反応曲線のEC_<50>値や最大反応値は、さまざまであった。細胞内Ca^<2+>濃度上昇の割合は、ATP誘発電流と同様の結果が得られた。陰イオンの作用のメカニズムとして、アスパラギン酸やメタンスルホン酸のような分子量の大きなイオンは、EC_<50>値がCl^-より小さい値になることから、ATPが作用する部位において競合していると考えられる。Br^-やI^-は分子量が小さいため、ATPが作用する部位に結合し作用を抑制すると思われる。また、F^-も分子量は小さいが、いずれの陰イオンよりも水和エネルギーが大きいため、ATPが作用する部位に結合できず作用を抑制しないと思われる。更に、いずれも最大反応値が異なることから、細胞外陰イオンはATPが作用する部位に対してアロステリック効果を示すと考えられる。これらの結果は論文にまとめ、Journal of Neurophysiologyに間もなく掲載される。
大規模テキストからの頻出イベント時系列コーパスの自動構築とWEB時間追跡への応用

本研究では、大規模テキストからの頻出イベント時系列コーパスの自動構築にむけて,主に以下の課題について研究を行い、成果を得た。1.系列全体頻度という新しい合理的な尺度の開発2.ウインドウ幅無限長を対象としたオンライン型の高速な頻出系列抽出アルゴリズムの開発3.ウインドウ幅有限長を対象とした緩和法に基づく高速な頻出系列抽出アルゴリズム4.情報量と頻度に基づく知的系列データマイニング手法5.Webアクセスログに対する系列データマイニング-ページ滞在時間系列の解析6.イベント系列コーパス自動作成のための時間系列上の新聞記事中の重要単語の抽出第一番目に挙げた系列全体頻度は,長大な単一の系列中に出現する部分系列の出現頻度を計るものである.逆単調性を満たし,重複数え上げない,極めて合理的で有用な尺度である.第2番目のオンライン抽出アルゴリズムはウインドウ幅無限長の場合を対象とし,第3番目のアルゴリズムは,ウインドウ幅有限長の条件下における頻出部分系列を高速に抽出アルゴリズムである.第4の成果は、情報理論的な系列有用性を新しく考察し、系列全体頻度尺度と融合を試みたものである.第5の成果はこれまでの研究成果をWEBアクセスログ解析に応用したもので,ページの閲覧滞在時間を考慮したページ閲覧系列の高速解析を可能にしている.第6の成果として,成果を新聞記事コーパスからのイベント系列コーパスの自動構築のために,新たに時間系列上の重要単語の判別抽出法を開発し,その有効性を実験的に確認した。大規模新聞記事コーパスに適用し,試験的なイベント系列コーパスの構築を行った.本研究では、大規模テキストからの頻出イベント時系列コーパスの自動構築にむけて,主に以下の課題について研究を行い、成果を得た。大規模新聞記事コーパスに適用し,試験的なイベント系列コーパスの構築を行った.本年度は、まず大規模テキストからの頻出イベント時系列コーパスの自動構築にむけて以下の3つの課題について研究を行い、成果を得た。1.単一の長大なデータ系列上の系列パターンの出現尺度とその逆単性2.大規模時系列データ中の頻出パターンのオンライン抽出アルゴリズム3.新聞記事のイベント想起語群の自動生成第1番目の成果である単一データ系列上の部分系列の出現尺度は、これまで殆ど研究されていなかった技術である。これまで逆単調性を満たしかつ重複数え上げが無い出現尺度は提案されていなかったが、今回我々が初めて、系列全体頻度という前述の2つの性質をもつ具体的な尺度の提案を行った。計算量的観点からも系列全体頻度は非常に効率的であることを理論的および実験的に示している。本研究成果はFIT2004優秀論文賞を受賞するなど、高い評価を頂いている。第2番目の成果は、系列全体頻度を用いた場合の極大頻出系列のオンライン抽出計算アルゴリズムを開発したものである。本アルゴリズムは大規模時系列データからのイベントの頻出時系列パターンの抽出を飛躍的に高速化する可能性を持つものであり、他に例の無い手法である。理論的考察の他に評価実験を通して実証的に高速性を確認している。第3の成果は、大規模時系列テキストデータとして、新聞記事のコーパスを用いた場合に、各新聞記事中のイベントをコンパクトに分かりやすく表現する新しい手法を提案したものである。実証実験の結果、既存の手法よりも良好な結果をえている。次に本手法をWEB時間追跡へ応用するための、基礎研究として以下の研究を行い、成果を得た。4.多重リンクを考慮するハイパーリンク最重要箇所の同定法とブラウジング支援の応用5.診療系関連語彙テンプレートの自動生成とWebページの自動統合本年度は、大規模テキストからの頻出イベント時系列コーパスの自動構築にむけて以下の3つの課題について研究を行い、成果を得た。1.大規模時系列データ中の頻出パターンのオンライン型高速抽出アルゴリズム2.自己情報量基準と系列全体頻度を併用した新しい系列抽出基準3.新聞記事をマージするための背景類似度の提案と性能評価第1番目の成果は、我々が昨年開発した系列全体頻度を系列の有用性尺度として用いて、ウインドウ幅が半無限長の場合の極大頻出系列のオンライン抽出計算アルゴリズムを開発した。

続いて実際の応用で求められるウインドウ幅が有限長である場合を考察し、空間消費量を極限まで抑えたオンライン近似型の極大頻出系列の高速抽出アルゴリズムを開発した。本研究成果は、データマイニングの分野で最も権威ある国際会議の一つであるIEEE ICDM 2005に採録されるなど、高い評価をうけている。第2の成果は、自己情報に基づく系列の有用性の基準を新しく考察し、系列全体頻度と融合の可能性を考察した。これは、実際の応用によっては、単に頻出である部分系列はあまり有用な系列とはならない場合があり、それへ対処するためのものである。第3の成果は新聞記事の同一化の技術に関するものである。新聞記事コーパスから頻出イベント列コーパスを構築するためには、新聞記事を抽象化し、中身があるレベルで同一と思われる記事はマージする必要がなる。しかし新聞記事は短いために、表層的な情報からはその同一性の判定が困難である。そのため記事の背景を考え、それを用いて同一性の判定を行わせるものである。次に本手法をWEB時間追跡へ応用するための、基礎研究として以下の研究を行い、成果を得た4多重リンクを考慮するハイパーリンク最重要箇所の同定法とブラウジング支援の応用5.検索隠し味の半自動合成を目指した訓練データの精製本年度は,大規模テキストからの頻出イベント時系列コーパスの自動構築にむけて以下の3つの課題について研究を行い,成果を得た.1.緩和法に基づく大規模系列データからの頻出部分系列の高速マィニング2.情報量と頻度に基づく知的系列データマィニング手法3.Webアクセスログに対する系列データマィニングーページ滞在時間系列の解析4.イベント系列コーパス自動生成のための時間系列上の新聞記事中の重要単語の抽出第1番目の成果は,我々がこれまでに開発したオンライン抽出アルゴリズムはウィンドウ幅無限長の場合の頻出系列を抽出するものであるが,これを緩和問題の高速算法としてもちいて,ウィンドウ幅有限長の条件下における頻出系列の高速抽出アルゴリズムを開発し,実験的評価により有用性を示した.第2の成果は,自己情報に基づく系列の有用性の基準を新しく考察し,系列全体頻度尺度と融合を試みたものである.実際の応用によっては,単に頻出である部分系列はあまり有用な系列とはならない場合があり,それに対処する技術である.対象系列の平均自己情報量および最低自己情報量が系列の絞り込みに有効であり,頻度尺度と組み合わせて高速アルゴリズムを構築した.第3の成果はこれまでの研究成果をWEBアクセスログ解析に応用したもので,ページの閲覧滞在時間を考慮したページ閲覧系列の高速解析を可能にしている.実験的評価によりその有用性を確認している.第4の成果として,成果を新聞記事コーパスからのイベント系列コーパスの自動構築のために,新たに時間系列上の重要単語の判別抽出法を開発し,その有効性を実験的に確認した.大規模新聞記事コーパスに適用し,ィベント系列コーパスの構築を行い,試験的な系列コーパスを得た.
培養ヒト食道上皮細胞,線維芽細胞及び平滑筋細胞を用いた組織再構築型人工食道の開発

1.ハイブリッド型人工食道内腔の上皮細胞重層化促進の為に,線維芽細胞を導入して次の実験を行った.(方法)PGAmeshとヒト食道粘膜固有層由来の線維芽細胞8×10^5個/mlを包埋した豚腱由来Typelaコラーゲンゲル上で食道新鮮切除標本の正常食道粘膜から採取した食道上皮細胞を培養し,in vitroでPGAmeshを縫合して作製された管腔をヌードラット腹直筋弁に移植した.(結果)移植後7日目にヌードラットより、腹直筋弁に被覆されたPGAメッシュチューブを摘出したところ、長径2cm,内径6mmの管腔が作製されていた.組織像では,内腔は全周性に約8層に重層化したヒト食道上皮細胞で被覆され、管腔の狭窄はみられなかった.移植後14日目に摘出した管腔の組織像では,内腔は全周性に約20層に重層化したヒト食道上皮細胞で被覆され,また,間質への慢性炎症細胞の浸潤は軽度で、新生血管の増生を認めた.移植後23日目においても管腔は維持された.2.上述のハイブリッド型人工食道への筋層構造導入のために次の実験を行った.(方法)ヒト大動脈由来の平滑筋細胞包埋したTypelaコラーゲンゲルとヒト新生児皮膚真皮由来の線維細胞Typlaコラーゲンゲルを重層してゲル化させた.その上に食道新鮮切除標本の正常食道粘膜を酵素処理して得られた食道上皮細胞を播種した.in vitroで7日間培養後,dishより剥離し,ヌードラット広背筋上に移植した.(結果)in vitroでさらに二週間培養したシートにおいては,線維芽細胞と平滑筋細胞がそれぞれ粗な細胞密度で一定の極性を持たずに分別して存在した.移植後一週後,2週後のシート双方において,シートの下層において収縮型の平滑筋細胞が一定の極性をもって配向していた.また,この層は明らかに上層の線維芽細胞の層と独立して存在した.後者においては前者と比較し,平滑筋細胞が密に筋束を形成し,血管新生,上皮細胞の重層化も促進され,より正常食道壁に類似した構造であった.1.ハイブリッド型人工食道内腔の上皮細胞重層化促進の為に,線維芽細胞を導入して次の実験を行った.(方法)PGAmeshとヒト食道粘膜固有層由来の線維芽細胞8×10^5個/mlを包埋した豚腱由来Typelaコラーゲンゲル上で食道新鮮切除標本の正常食道粘膜から採取した食道上皮細胞を培養し,in vitroでPGAmeshを縫合して作製された管腔をヌードラット腹直筋弁に移植した.(結果)移植後7日目にヌードラットより、腹直筋弁に被覆されたPGAメッシュチューブを摘出したところ、長径2cm,内径6mmの管腔が作製されていた.組織像では,内腔は全周性に約8層に重層化したヒト食道上皮細胞で被覆され、管腔の狭窄はみられなかった.移植後14日目に摘出した管腔の組織像では,内腔は全周性に約20層に重層化したヒト食道上皮細胞で被覆され,また,間質への慢性炎症細胞の浸潤は軽度で、新生血管の増生を認めた.移植後23日目においても管腔は維持された.2.上述のハイブリッド型人工食道への筋層構造導入のために次の実験を行った.(方法)ヒト大動脈由来の平滑筋細胞包埋したTypelaコラーゲンゲルとヒト新生児皮膚真皮由来の線維細胞Typlaコラーゲンゲルを重層してゲル化させた.その上に食道新鮮切除標本の正常食道粘膜を酵素処理して得られた食道上皮細胞を播種した.in vitroで7日間培養後,dishより剥離し,ヌードラット広背筋上に移植した.(結果)in vitroでさらに二週間培養したシートにおいては,線維芽細胞と平滑筋細胞がそれぞれ粗な細胞密度で一定の極性を持たずに分別して存在した.移植後一週後,2週後のシート双方において,シートの下層において収縮型の平滑筋細胞が一定の極性をもって配向していた.また,この層は明らかに上層の線維芽細胞の層と独立して存在した.後者においては前者と比較し,平滑筋細胞が密に筋束を形成し,血管新生,上皮細胞の重層化も促進され,より正常食道壁に類似した構造であった.in vitroにおいて、ヒト線維芽細胞は、ヒト食道上皮細胞の重層化を促進する事が解っている。今回体内型人工食道開発のために、正常ヒト食道上皮細胞、正常ヒト線維芽細胞を用いて以下の実験を行った。1.培養人工食道の作製(in vitro)2.組織再構築型人工食道の作製(in vivo)1で作製した管腔を、ヌードラット広背筋弁で被覆するように移植した。移植後7日目に摘出したチューブは、長径2cm、内径6mmの管腔で、内腔の狭窄はみられなかった。組織像は、管腔の外側から広背筋、PGAメッシュ+線維芽細胞包埋コラーゲン層、食道上皮が層構造を示した。コラーゲン層には新生血管を認め、上皮細胞は全周8層以上に重層化していた。移植後14日目のチューブにおいても内腔の狭窄は認めなかった。

組織像は、線維芽細胞包埋コラーゲン層の上方に上皮細胞が14層以上に重層化して、さらに細胞の形態は基底細胞から上方へ向かうに従い扁平化を示し、正常の食道上皮の組織像に類似していた。移植後23日目のチューブにおいても内腔は全周14層以上に重層化した食道上皮で被われ、内腔の狭窄はみられなかった。3.組織再構築型人工食道-ヌードラット小腸の吻合実験2で作製した7日目の人工食道とヌードラット小腸を端々吻合して4日目に摘出したところ、吻合部には狭窄や縫合不全を認めずに吻合されていた。しかし、吻合部における組織像は、上皮細胞の脱落を認めた。1.ハイブリッド型人工食道内腔の上皮細胞重層化促進の為に,線維芽細胞を導入して次の実験を行った.(結果)移植後7日目にヌードラットより、腹直筋弁に被覆されたPGAメッシュチューブを摘出したところ、直径2cm、内径6mmの管腔が作製されていた.組織像では,内腔は全周性に約8層に重層化したヒト食道上皮細胞で被覆され、管腔の狭窄はみられなかった.移植後14日目に摘出した管腔の組織像では,内腔は全周性に約20層に重層化したヒト食道上皮細胞で被覆され,また,間質への慢性炎症性細胞の浸潤は軽度で、新生血管の増生を認めた.移植後23日目においても管腔は維持された.2.上述のハイブリッド型人工食道への筋層構造導入のために次の実験を行った.(方法)ヒト大動脈由来の平滑筋細胞包埋したTypeIaコラーゲンゲルとヒト新生児皮膚真皮由来の線維芽細胞TypeIaコラーゲンゲルを重層してゲル化させた.その上に食道新鮮切除標本の正常食道粘膜を酵素処理して得られた食道上皮細胞を播種した.in vitroで7日間培養後,dishより剥離し,ヌードラット広背筋上に移植した.(結果)移植後1週後、2週後のシート双方において,シートの下層において収縮型の平滑筋細胞が一定の極性をもって配向していた.また,この層は明らかに上層の線維芽細胞の層と独立して存在した.後者においては前者と比較し,平滑筋細胞が密に筋束を形成し,血管新生,上皮細胞の重層化も促進され,より正常食道壁に類似した構造であった.1.ハイブリッド型人工食道内腔の上皮細胞重層化促進の為に,線維芽細胞を導入して次の実験を行った.(結果)移植7日目にヌードラットより,腹直筋弁に被覆されたPGAメッシュチューブを摘出したところ,長径2cm,内径6mmの管腔が作製されていた.組織像では,内腔は全周性に約8層に重層化したヒト食道上皮細胞で被覆され,管腔の狭窄はみられなかった.移植後14日目に摘出した管腔の組織像では,内腔は全周性に約20層に重層化したヒト食道上皮細胞でも被覆され,また,間質への慢性炎症性細胞の浸潤は軽度で,新生血管の増生を認めた.移植後23日目においても管腔は維持された.2.上述のハイブリッド型人工食道への筋層構造導入のために次の実験を行った.(方法)ヒト大動脈由来の平滑筋細胞包埋したTypelaコラーゲンゲルとヒト新生児皮膚真皮由来の線維芽細胞Typelaコラーゲンゲルを重層してゲル化させた.その上に食道新鮮切除標本の正常食道粘膜を酵素処理して得られた食道上皮細胞を播種した.in vitroで7日間培養後,dishより剥離し,ヌードラット広背筋上に移植した.(結果)in vitroでさらに二週間培養したシートにおいては,線維芽細胞と平滑筋細胞がそれぞれ粗な細胞密度で一定の極性を持たずに分別して存在した.
タンパク質間相互作用を制御する新規フォルダマー型αヘリックスミメティクスの創製

【目的】タンパク質間相互作用は、生体の恒常性維持において重要かつ様々な役割を担う。特定のタンパク質間相互作用を制御できる分子は、生物医学研究のツールや新たな医薬品シーズとなりうる。実際に、タンパク質間相互作用を阻害するバイオ医薬品(例:抗体)が臨床応用されている。しかし、高コスト、免疫毒性、また、標的が細胞膜表面に限定的といった課題も残っており、より低コストで細胞内外のタンパク質間相互作用を制御可能な合成分子が求められている。このような状況下、らせんなどの特定の二次構造をとる人工オリゴマー分子(フォルダマー)は、タンパク質の二次構造を模倣できるため、タンパク質間相互作用を制御可能な分子として注目されている。現在までに多様な骨格のフォルダマーが開発されているが、その配座自由度の高さ故かδ-アミノ酸を基盤にしたフォルダマーの報告例はない。そこで本研究では、配座制御能が高いシクロプロパンで配座制御することでδ-アミノ酸を基盤にしたフォルダマーを創製し、新たなペプチドミメティクスとして応用することを目指した。【方法と結果】様々な立体化学の光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸オリゴマーを設計し、マクロモデルを用いてそれらの最安定配座を計算したところ、特定の立体異性体のホモオリゴマーが、安定な右巻きヘリックスを形成することが期待された。実際にその光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸モノマーを、光学活性グリシドールから不斉補助基を利用した立体選択的Grignard反応および不斉アルキル化を経て、18工程で合成した。種々の長さにオリゴ化後、その立体構造のCD測定やNMR測定、およびX線結晶構造解析を行った。その結果、6量体以上のオリゴマーで、計算通りのらせん二次構造を形成していることが分かった。私は、配座が厳密に制御されたシクロプロパンδ-アミノ酸を基本ユニットにしたオリゴマーが、タンパク質のαヘリックスを模倣した新たなフォルダマーになるのではないかと考えた。そこで、様々な立体化学の光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸オリゴマーを設計し、マクロモデルを用いてそれらの最安定配座を計算したところ、特定の立体異性体のホモオリゴマーが、安定な右巻きヘリックスを形成することが期待された。そこで本研究では、実際にその光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸オリゴマーを合成し、構造解析によってその三次元構造を明らかにすることを目指した。【方法・結果】目的の立体化学を有した光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸を、不斉補助基を利用した立体選択的Grignard反応および不斉アルキル化を経て、合成した。種々の長さにオリゴ化後、その立体構造をCD測定やNMR測定によって解析した。その結果、6量体以上のオリゴマーで、一定の二次構造を形成していることが示唆された。現在は、より詳細な構造解析を行っている。目的の立体化学を有した光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸を、不斉補助基を利用した立体選択的Grignard反応および不斉アルキル化を経て、合成することができた。また、合成したシクロプロパンδ-アミノ酸を種々の長さのオリゴマーへと誘導することができた。まだ立体構造の完全な確認には至っていないものの、CD測定やNMR測定によって構造解析に取りかかるところまで到達した。以上の結果より、おおむね順調に進展していると判断した。

実際にその光学活性シクロプロパンδ-アミノ酸モノマーを、光学活性グリシドールから不斉補助基を利用した立体選択的Grignard反応および不斉アルキル化を経て、18工程で合成した。種々の長さにオリゴ化後、その立体構造のCD測定やNMR測定、およびX線結晶構造解析を行った。その結果、6量体以上のオリゴマーで、計算通りのらせん二次構造を形成していることが分かった。今後は、合成したオリゴマーの溶液中および結晶中の立体構造を、NMR測定やCD測定、X線結晶構造解析などにより、実験的に明らかにしていく。また、ペプチドミメティクス創薬において高い代謝安定性は必要な性質である。可能ならば、合成したオリゴマーのヒト血漿中での安定性評価として、プロテアーゼ抵抗性を測定する。また、細胞膜透過性を測定する。研究が順調に推移したこと、および、参加を見込んでいた学会へ参加できなくなってしまったために、少額の次年度使用額が生じた。学生の学会参加費およびその旅費に充てたい。
海岸地域の泥炭地の形成に関する定量的研究

北海道北部,大沼(稚内大沼)周辺低地における完新世中期以降の相対的海水準変動を復元し,泥炭地の面積変化との関連を検討した.大沼周辺低地の泥炭地は,約6000年前の高海水準期以降,1000年あたり約6.7km^2の速度で発達したが,海水準変動と関連してその速度は若干変化していた.約36002600年前には約2mの相対的海水準低下を示し,泥炭地はこの1000年間に約7.9km^2拡大した.海水準低下期を含むと推定される約60003600年前の拡大速度も1000年あたり約8.1km^2とやや高くなっていた.また,海水準低下期における泥炭地拡大速度が明瞭には高くならなかったのは,デルタ頂置面の拡大速度が大きくは増加しなかったためと考えられた.一方,クトネベツ川低地における完新世中期以降の泥炭地の面積を測定した結果では,大沼周辺低地と異なり,海水準低下期に泥炭地が大きく拡大していた.海岸砂丘背後の沖積低地は,最終氷期の緩斜面を覆う泥炭地(約3.7km^2)と沼沢地を覆う泥炭地(約3.5km^2)に分類される.後者の泥炭地は,約36002900年前にその約65%(約2.3km^2)が形成されていた.約3600年前以前の海岸砂丘背後は,イオウ分析・珪藻分析結果から汽水のごく浅い沼沢地の環境が復元される.よって,海水準低下が,沼沢地の淡水化,水深低下,砂州の閉塞強化をもたらし,急速な泥炭地の拡大に結びついたと考えられた.さらに,道東の十勝川下流低地においても予察的調査を行った.十勝川下流低地の完新統は,約78006700年前を示すデルタ底量層をデルタ前置層(砂質層)と頂置層(泥炭質層)が覆う.泥炭層の層厚は約25mであり,泥炭地は約2000年前までに現在の規模に近い面積が形成されていたと予測された.これまでの研究で,沖積低地における泥炭地(中間型・氾濫原泥炭地)の拡大は,完新世中期以降の海水準変動,堆積場の地形,河川の土砂供給が関与すると考えられた.海岸沖積低地に発達する泥炭地・泥炭層に関して,泥炭層の堆積速度と泥炭地の拡大過程を定量的に検討した.今年度は,北海道北部におけるサロベツ原野,稚内大沼周辺低地,クトネベツ川低地を対象として,各低地で得られた^<14>C年代資料に基づく泥炭層の堆積速度を検討した.次に,^<14>C年代資料と堆積速度による泥炭層基底年代から,稚内大沼周辺低地における完新世後半の泥炭地の拡大過程を1000年間隔(歴年補正前の^<14>C年代)で復元し,年代別の泥炭地面積を計測した.今年度には,サロベツ原野における泥炭質堆積物に関して新たに2つの年代資料を得た.豊徳台地東縁のサロベツ川付近において層厚3.80mの泥炭質堆積物最下部の植物片の^<14>C年代が5410±90yrBP(Beta-112794),アチャル台地と豊富山地との間の地域における泥炭質シルト層中の木片の^<14>C年代が,3490±70yrBP(Beta-112793)である.サロベツ原野における泥炭層の堆積速度は,上記の^<14>C年代資料とすでに得られたCu_2年代を用いて合計7地点のボーリングコアについて検討した結果,0.701.84mm/年という値が得られた.稚内大沼周辺低地の10地点とクトネベツ川低地の5地点のコアでは,泥炭層の堆積速度はそれぞれ0.381.31mm/年,0.582.05mm/年であった.調査地点が人工改変地の場合,圧密による泥炭層の圧縮の影響が大きいため,堆積速度は小さく見積もられる.圧密の影響を除けば,北海道北部の完新世泥炭層の堆積速度は0.81.2mm/年程度と考えられた.面積約42.9km^2を有する稚内大沼周辺低地における泥炭地は,約5000BP以降,1000年あたり平均約8.5km^2の割合で拡大した.年代別では30002000BPに約10.0km^2とやや大きく拡大したことが明らかとなった.声問川沿いの泥炭地前縁部の移動(海退)速度でみると,50004000BPと30002000BPで高い値を示し,海水準低下による影響が認められた.北海道北部,大沼(稚内大沼)周辺低地における完新世中期以降の相対的海水準変動を復元し,泥炭地の面積変化との関連を検討した.大沼周辺低地の泥炭地は,約6000年前の高海水準期以降,1000年あたり約6.7km^2の速度で発達したが,海水準変動と関連してその速度は若干変化していた.約36002600年前には約2mの相対的海水準低下を示し,泥炭地はこの1000年間に約7.9km^2拡大した.

海水準低下期を含むと推定される約60003600年前の拡大速度も1000年あたり約8.1km^2とやや高くなっていた.また,海水準低下期における泥炭地拡大速度が明瞭には高くならなかったのは,デルタ頂置面の拡大速度が大きくは増加しなかったためと考えられた.一方,クトネベツ川低地における完新世中期以降の泥炭地の面積を測定した結果では,大沼周辺低地と異なり,海水準低下期に泥炭地が大きく拡大していた.海岸砂丘背後の沖積低地は,最終氷期の緩斜面を覆う泥炭地(約3.7km^2)と沼沢地を覆う泥炭地(約3.5km^2)に分類される.後者の泥炭地は,約36002900年前にその約65%(約2.3km^2)が形成されていた.約3600年前以前の海岸砂丘背後は,イオウ分析・珪藻分析結果から汽水のごく浅い沼沢地の環境が復元される.よって,海水準低下が,沼沢地の淡水化,水深低下,砂州の閉塞強化をもたらし,急速な泥炭地の拡大に結びついたと考えられた.さらに,道東の十勝川下流低地においても予察的調査を行った.十勝川下流低地の完新統は,約78006700年前を示すデルタ底量層をデルタ前置層(砂質層)と頂置層(泥炭質層)が覆う.泥炭層の層厚は約25mであり,泥炭地は約2000年前までに現在の規模に近い面積が形成されていたと予測された.これまでの研究で,沖積低地における泥炭地(中間型・氾濫原泥炭地)の拡大は,完新世中期以降の海水準変動,堆積場の地形,河川の土砂供給が関与すると考えられた.
P.gingivalisSODに見出した金属選択に関わるアミノ酸残基の普遍性

<方法>P.gSODのGly155Thr変異酵素はKunkelの方法で得た。酵素は金属を除去後にMnあるいはFeを添加して、P.g(Mn)SOD、P.g(Fe)SODに再構成した。同様の金属再構成処置をE.coli Fe-SODに対して行い、高磁場電子スピン共鳴(EPR)スペクトルで金属配位環境を検討した。<結果>Gly155Thr-P.g(Mn)SODのEPRスペクトルは、E.coli Fe-SODのMn再構成酵素と近似し、Mn-配位子相互作用がE.coli Fe-SODのそれと同一であり、金属配位環境がcambialisticからFe型SODに変化したことを示唆する。この残基は活性金属とは2残基分;11Å離れているが、活性金属と配位するアミノ酸4残基のうち、Asp157の金属配位状態に影響を与えていた。即ち、Asp157と金属間の距離は、EPRの結果からE.coli Mn-SODがE.coli Fe-SODより0.01-0.05Å長いと推測された。Gly155は酵素活性のMn依存性を決定する残基の1つとして、また、同位置のThrはFe依存性を決定する残基の1つとして、両残基とも普遍性を持つと結論できた。<目的>歯周病原菌の一種であるPorphyromonas gingivalis(P.g.)のスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)は、マンガンと鉄の何れの金属でも活性を持ち、含有する金属によってそれに応じた化学的性質を示す特徴がある。私たちは、P.g.SODのGly-155をThrへ変換する事で見出した金属特異性に寄与するアミノ酸残基が、他のSODにおいても普遍性を持ちうると仮定し、E.coli Mn-SODをFe-特異的SODに変換変化させた酵素を得ることを目的とした。<方法>P.g.SODのGly-155は、E.coli Mn-SODのGly-166に相当するので、Gly-166(GGC)⇒Thr(ACC)の変異を導入した。部位特異的変異はKunkelの方法により導入した。野生型酵素と変異酵素は過剰発現系のpMALベクターに再構築し、ネイティブ型酵素と同一のN末端およびC末端をもつ酵素を精製して実験に供した。さらに、変異酵素のFeおよびMn再構成酵素を調製して、野生型酵素のそれと酵素化学的性質を比較した。<結果>得られた野生型酵素およびGly 166 Thr変異酵素は、変異の導入を塩基配列の決定で確認し、精製酵素の分子量を測定して期待値と一致することを確認した。金属再構成酵素の酵素タンパク質あたりの比活性を比較すると、野生型のFe再構成酵素/Mn再構成酵素で1/160であったが、Gly 166 Thr変異酵素のそれは1/40で、酵素活性のFeに対する依存性が変異酵素で4倍に上昇した。P.g.SODで見出した金属特異性に寄与するアミノ酸残基が、E.coli Mn-SODにおいても同様の役割を持っている可能性が示唆された。<方法>P.gSODのGly 155 Thr変異酵素はKunkelの方法で得た。酵素は金属を除去後にMnあるいはFeを添加してP.g(Mn)SOD、P.g(Fe)SODに再構成した。<結果>Gly155Thr-P.g(Mn)SODのEPRスペクトルは、E.coli Fe-SODのMn再構成酵素と近似し、E.coli Mn-SODとは明らかに異なった。これは、変異体中のMn-配位子相互作用がE.coli Fe-SODのそれと同一であり、金属配位環境がcambialisticからFe型SODに変化したことを示唆する。Gly-155は、E.coli MnSODを含むMn-SODsに高度に保存され、cambalistic酵素中にもあるが、ほとんどのFe-SODs中ではThrである。

この残基は、活性金属とは2残基分;11Å離れているが、活性金属と配位するアミノ酸4残基のうち、Asp157の金属配位状態に影響を与えていた。即ち、Asp157と金属間の距離は、EPRの結果からE.coli Mn-SODがE.coli Fe-SODより0.01-0.05Å長いと推測された。Gly155は酵素活性のMn依存性を決定する残基の1つとして、また、同位置のThrはFe依存性を決定する残基の1つとして、両残基とも普遍性を持つと結論できた。
分権改革の政治過程に関する研究

3年間の研究を通じて、以下の点を明らかにした。第1に、本研究は、財界をはじめとして従来は地方分権に熱心でなかった勢力がこの時期に急に熱心になり始めた理由として第3次行革審路線(「ゆとりと豊かさ」路線)の重要性を指摘するとともに、この路線が、先行する第2臨調路線を引き継ぎながらも異質の要素を備えていることを明らかにし、この路線が地方分権に新たな「意味付与」をするとともに、通常では考えられにくい財界と地方六団体の「連携」を可能にしたとの立場を打ち出した。そのうえで、1986年の「前川レポート」を契機とするこの路線の形成過程を跡付けた。アジェンダ形成と諸勢力の「連携」を言説状況によって説明する「アイデアの政治」の視点による解明を試みた。第2に、経団連の月報や『50年史』等の資料から、財界の地方分権改革への関与を検証した。その結果、従来から指摘されていた提言や審議会委員などの活動のほかに、政治過程の要所で地方分権に向けた首相や閣僚への積極的な働きかけを行なっていたことを確認した。第3に、本研究のいう地方分権の「挫折の構造」を克服するものとして、従来の地方制度調査会とは異なる新たな制度装置である地方分権推進委員会が創設されたことを重視するとともに、その制度設計時が村山・自社さ政権であったことが改革の実現を大きく規定したとの立場を打ち出した。同じ自民党の国会議員でも、入閣して村山内閣を支える立場にあった有力閣僚と、党に残り政調会の部会等で省庁の利益を代弁していた族議員とでは、異なる役割を演じていたことを明らかにした。本研究は、分権改革の政治過程の全般的な解明を試みるものである。分析枠組としては「政策コミュニティモデル」に依拠する。理論としては「アイデアの政治」を用い、財界が分権改革を支持した理由の解明に努める。その上で、従来の地方制度調査会とは異なる新たな制度装置である地方分権推進委員会が創設されたことを重視し、その制度設計時が村山・自社さ政権であったことが改革の実現を大きく規定したとの立場を打ち出す。既存の研究とは異なり、これまで挫折を繰り返してきた分権改革の「挫折の構造」を明確に特定することによって、なぜ他の要因ではなく上記の要因が重要であったのかを説得的に主張しようとするものである。3年間の研究期間の初年度にあたる平成28年度は、「アイデアの政治」の理論動向の把握と、分権改革の初期の政治過程の分析に当たった。はじめに、本研究が依拠する「アイデアの政治」の理論動向の把握に努めた。「アイデアの政治」に関する日本語や英語による紹介論文に当たり、また、この理論を用いた実際の研究業績等を読み込み、本研究が依拠すべき理論枠組の確定へ向けた予備作業をした。次いで、分権改革に道筋をつけることになったと本研究が考える第3次行革審路線の形成過程の把握に努めた。本研究は、第3次行革審路線の独自性を主張し、この路線の中から地方分権というアジェンダが形成されたと考える。そこで、新聞・雑誌記事や当時の財界人の著作などの読み込みを通じて、通産省系の審議会や経団連の動向などに注目しつつ、1980年代後半における貿易摩擦の激化の中から「ゆとりと豊かさ」路線(第3次行革審路線)が形成されていく過程を跡付けた。平成28年度は、主として、(a)「アイデアの政治」の理論動向の把握と、(b)分権改革の初期の政治過程の分析に当たる予定であった。(b)については、その前半部に当たる(1)第3次行革審路線の形成過程の追跡を終えたのちに、後半部の(2)第3次行革審路線の中から分権改革のアジェンダが浮上してくる過程の追跡を行う予定であった。このうち、(a)については、当初の見通しどおりに研究が進んだ。(b)については、前半部の(1)についてはほぼ予定の作業を完了したが、後半部の(2)については、上記(a)と(b)(1)に当初想定した以上の時間を費やすことになったため、十分な作業を行うことができなかった。(a)「アイデアの政治」の理論動向の把握に関しては、日本語や英語による紹介論文や、この理論を用いた実際の研究業績等の読み込みが重要であるが、進捗状況は概ね良好であり、本研究が依拠すべき理論枠組の確定へ向けた見通しを得るに至っている。次いで、(b)分権改革の初期の政治過程の前半部に当たる、(1)第3次行革審路線の形成過程の追跡に関しては、新聞・雑誌記事や当時の財界人の著作などの読み込み作業が予定どおり完了した。分権改革に対する財界の支持について、これまで、財界は分権に事寄せて行政減量や地方への負担転嫁を狙っていたとの見解が有力であったが、本研究はこれを斥け、「アイデアの政治」による説明を試みるものである。1980年代後半に貿易摩擦が激化する中で財界自身がその形成に与った第3次行革審の「ゆとりと豊かさ」路線が、財界の利益認知を変え、財界を一時的に分権支持に変えたとする仮説をとるものであるが、その論証について、一定の見通しを得るに至っている。

理論としては「アイデアの政治」を用い、財界が分権改革を支持した理由の解明に努める。その上で、従来の地方制度調査会とは異なる新たな制度装置である地方分権推進委員会が創設されたことを重視し、その制度設計時が村山・自社さ政権であったことが改革の実現を大きく規定したとの立場を打ち出す。既存の研究とは異なり、これまで挫折を繰り返してきた分権改革の「挫折の構造」を明確に特定することによって、なぜ他の要因ではなく上記の要因が重要であったのかを説得的に主張しようとするものである。3年間の研究期間の2年目にあたる平成29年度は、初めに、前年度に引き続いて第3次行革審路線の形成過程の把握に努めた。本研究は、第3次行革審路線の独自性を主張し、この路線の中から地方分権というアジェンダが形成されたものと考える。そして、この路線に財界が深くコミットしたこと、その結果、従来であれば地方分権に必ずしも熱心でなかった財界が分権改革の推進勢力となったことが、改革の実現に大きく寄与したとの立場をとっている。第3次行革審の「ゆとりと豊かさ」路線は、少なくとも1987年10月の自民党総裁選にまで遡ることができる。この中で、竹下・安倍の両候補が「豊かさを実感できる社会」を、宮沢候補が、同趣旨である「生活大国」の実現を掲げている。また、宇野辞任後の1989年の自民党総裁選では、首相となる海部候補がやはり「生活大国」を公約に掲げている。そこで、1990年7月の第3次行革審の発足に至るまでの「ゆとりと豊かさ」路線の形成と展開の過程を、改めて跡付け直した。次いで、第3次行革審の審議過程を分析し、「ゆとりと豊かさ」路線の中から地方分権というアジェンダが浮上してくる過程を跡付けた。分権改革に道筋を与えた第3次行革審は、1990年7月に発足し、1993年10月に最終答申を出してその任務を終えている。先行する臨調行革路線とも後の小泉構造改革路線とも大きく異なる第3次行革審の「ゆとりと豊かさ」路線の形成が焦点となるが、この路線の形成は、少なくとも1987年10月の自民党総裁選における主要3候補(竹下・安倍・宮沢候補)の公約にまで遡ることができる。「ゆとりと豊かさ」路線は、数次の内閣をまたいで継続していたこともあって、捕捉すべき期間が長期であり、その形成過程、また性質や規定性などに関して、本研究が依拠する「アイデアの政治」との関連において考察することに、当初の想定以上の時間を費やすこととなり、昨年度に引き続き、この部分に注力せざるをえなかった。平成29年度は、分権改革の前期の分析を終えたうえで、中期と後期の分析に当たる予定であったが、上記の理由により、前期の分析に当初の想定以上の時間を割くことになり、分権改革の中期と後期、すなわち地方分権推進委員会の創設と委員人選のプロセス、および同委員会の発足(1995年7月)以降の審議過程を中心とした分析については、部分的にしか取り組むことができなかった。3年間の研究を通じて、以下の点を明らかにした。第1に、本研究は、財界をはじめとして従来は地方分権に熱心でなかった勢力がこの時期に急に熱心になり始めた理由として第3次行革審路線(「ゆとりと豊かさ」路線)の重要性を指摘するとともに、この路線が、先行する第2臨調路線を引き継ぎながらも異質の要素を備えていることを明らかにし、この路線が地方分権に新たな「意味付与」をするとともに、通常では考えられにくい財界と地方六団体の「連携」を可能にしたとの立場を打ち出した。そのうえで、1986年の「前川レポート」を契機とするこの路線の形成過程を跡付けた。アジェンダ形成と諸勢力の「連携」を言説状況によって説明する「アイデアの政治」の視点による解明を試みた。
表面光吸収法を用いたその場観察による電子ビーム表面改質エピタキシーの機構解明

電子ビームによる表面改質効果を利用して、イオン結晶性弗化物の上に半導体をヘテロエピタキシャル成長する方法に対し、その機構解明とその場観察を光で行うことを目的として行った。今年度は、まずこれまでのAsにかわり、同じくV族の他の元素の例としてPを用い、CaF_2/Si(111)基板の電子ビームを照射による表面改質を試みた。このPで表面改質した基板を大気中に取り出して、観察光の入射角依存性を測定した結果、Asの場合と同じく、入射角が約70度の時観察光の変化量が最大(3.5%)となる結果を得た。これにより、Pを用いてもAsと類似の表面改質が起こること、そしてこれが入射角度70度においてその場観察可能であることが明らかになった。次に、表面改質過程のその場観察を行うために、低エネルギー電子ビーム照射系とV族元素の蒸発源を備えたベルジャー型の真空プロセスチェンバー、及びこれと結合した光学測定系を作製した。そしてこの装置を用いて、Pによる表面改質の過程をCaF_2表面からの反射強度の時間変化としてその場観察した。まずP分子線のみ照射し、電子ビームが照射されていない時は、室温においても反射強度の変化は見られなかった。これに対し、基板温度を200°Cとし、P雰囲気下でビームを照射すると、反射強度が時間とともに低下し、かつ改質状態の飽和を示唆する時間特性が観察された。Pを照射せず電子ビームのみを照射した場合にはこの変化が見られないことから、電子ビームの作用でPがCaF_2表面へ吸着していることが分かった。またPの吸着を仮定した反射率変化量を計算し実験値と比較することにより、この吸着層はPの原子層オーダーの厚さであると結論した。初めに、弗化物表面の改質状態における光反射率の入射角依存性、表面改質層の有無及びその光学定数依存性、入射光の偏向依存性についてモデル計算を行った。Si基板上の弗化物は透明薄膜であるため、大気(真空)/改質吸着層/弗化物/Siの4層構造における多重反射を考慮した反射率変化の計算を行った。反射率の計算より、弗化物表面改質層の形成による反射率の変化は、P偏光を用いてその入射角を大気/弗化物界面および弗化物/Si基板界面のブル-スタ-角にすることにより、弗化物およびSi基板からの反射をなくし検出感度よく測定できることが理論的に分かった。次に、測定光学系を作製し、表面吸着物質がある系とない系の反射率を大気中で測定し、反射率変化を求めた。MBE装置で作製したSi(111)基板上のCaF_2を用い、As雰囲気中で試料の一部に電子線を照射して、一部Asで表面改質をおこないその改質領域と未改質領域の間で反射率の変化を比較した。測定光には可視光(波長500nm)を用い、反射率変化の入射角依存性の測定を行った。入射角をCaF_2/Si基板界面のブル-スタ-角付近にすることにより、約10%の大きな反射率変化を得ることができた。この結果より、Si基板からの反射光を低減し、表面のAs化合物からの反射光を効率よく観測できることが明らかになった。現在、この表面観察法を電子線照射による表面改質のその場観察に適用するために、ベルジャ-型真空チェンバ-に測定光を導入するための光学系を作製中であり、まもなく電子線照射による表面改質の新たな知見が得られ始める段階である。
ゴキブリ目の比較発生学的研究－網翅類、多新翅類の系統進化の再構築を目指して－

多くの系統学的研究にも関わらず、ゴキブリ目内の類縁関係、さらに高次系統の網翅類や多新翅類の系統進化に関する議論は意見の一致をみないままである。比較発生学的アプローチは、昆虫類の系統学的議論やグラウンドプランの構築において最も有効な方法の一つである。ここにあって、予備的研究では、「胚運動」という観点から、網翅類は「網翅類=カマキリ目+【オオゴキブリ亜目+(ゴキブリ亜目+シロアリ目)】」と理解できることを示唆した。この理解を作業仮説として網翅類、多新翅類の系統学的議論を発展させるには、ゴキブリ目が大きく二つに分けられるという「ゴキブリ目の2亜目体系」の妥当性の検証が重要である。本研究課題の目的は、ゴキブリ目のグラウンドプランおよび目内の系統学的体系を再構築し、ひいては網翅類、多新翅のグラウンドプランと系統進化の再構築に資するべく、上述の「ゴキブリ目の2亜目体系」を比較発生学的に検証することにある。以上背景から、ゴキブリ目の網羅的比較発生学的研究を計画した。本年度は、昨年度までのメインテーマであったムカシゴキブリ科の発生学的研究について、その外部形態データの補完が完了したため、国際誌への投稿に向けて論文の執筆に努め、現在投稿中である。また当グループの卵、胚の内部形態等のさらなる詳細な検証のため、理化学研究所SPring-8にて、シンクロトロンμCTを用いた試料の非破壊検査および解析を行った。さらに、ムカシゴキブリ科のみならず、新たに、ゴキブリ目で処遇が最もミステリアスとされているグループ、ホラアナゴキブリ科を検討対象に含め、当グループの一種である、Nocticola aff. adebrattiを材料に、すでに構築済みの累代飼育系を基に、発生学的データの収集に努め、本種の生殖行動、卵形態、胚発生の観察を順次進めた。現在、国際誌へ論文を投稿する準備を進めている最中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。ここにあって、予備的研究では、「胚運動」という観点から、網翅類は「網翅類=カマキリ目+(オオゴキブリ亜目+(ゴキブリ亜目+シロアリ目))」と理解できることを示唆した。本年度は、オオゴキブリ亜目の最原始系統群であるムカシゴキブリ科の発生学的研究を継続し、卵と胚の外部形態データの補完を行った。検討の結果、1)ゴキブリ目でみられた「複数の卵門の卵腹面での局在」を網翅類の固有派生形質として理解、2)ゴキブリ目の胚形成様式について詳細に、また、胚伸長様式を明らかにしたことで、多新翅類の単系統性をさらに強化、3)マイセトム(脂肪体内共生細菌の集合塊)はゴキブリ目のグラウンドプランである可能性を示唆、4)胚運動様式については、同時に検討を進めているホラアナゴキブリ科のデータも含めることにより、上述の網翅類の系統学的理解の妥当性がさらに検証されたと同時に、系統学的議論における「胚運動型」の有効性も示唆された。以上研究内容を、国内外の学会で発表するとともに、成果の一部を学術雑誌に公表した。平成26年度まで、ゴキブリ目2亜目のうち、オオゴキブリ亜目の最原始系統群と目されるムカシゴキブリ科の発生学的研究を主なテーマとして進めてきた。本年度は外部形態データの補完にあたり、各発生ステージの詳細な観察と記載はほぼ完了、以下発生学的特徴として、1)卵構造、2)胚形成様式と胚伸長様式、3)マイセトム、4)胚運動型を明らかにしてきた。これら当研究データと先行研究データを基に比較発生学的検討を行い、ゴキブリ目、網翅類、多新翅類のグラウンドプランおよび系統学的議論を行った。現在、これまでの成果を国際学術雑誌に公表するべく論文作成にあたっている。当グループの器官形成の観察と記載は未着手であるため、次年度取り組むべき課題として検討している。同時進行で、ゴキブリ目で処遇が最もミステリアスとされているグループ、ホラアナゴキブリ科の検討を開始している。当グループについては、カルチャーも既に構築済みであり、研究基盤は整えられている。さらに、予備的研究として、胚運動型が「胚軸不変型」であることが明らかとなった。このことにより、胚運動型による網翅類の系統学的理解「網翅類=カマキリ目+(オオゴキブリ亜目+シロアリ目)」の妥当性についてさらに確かめられた。

一方、ゴキブリ亜目に関しては、その大部分を占めるゴキブリ科の最原始系統群候補とされる、ポリゾステリア亜科のEurycotisを検討対象として研究を計画したが、カルチャーの維持に困難を来した。このことから、当グループについては、飼育法の改良から取り組む必要がある。以上総合的に判断し、「区分」の通りおおむね順調に進展しているとした。多くの系統学的研究にも関わらず、ゴキブリ目内の類縁関係、さらに高次系統の網翅類や多新翅類の系統進化に関する議論は意見の一致をみないままである。比較発生学的アプローチは、昆虫類の系統学的議論やグラウンドプランの構築において最も有効な方法の一つである。ここにあって、予備的研究では、「胚運動」という観点から、網翅類は「網翅類=カマキリ目+【オオゴキブリ亜目+(ゴキブリ亜目+シロアリ目)】」と理解できることを示唆した。この理解を作業仮説として網翅類、多新翅類の系統学的議論を発展させるには、ゴキブリ目が大きく二つに分けられるという「ゴキブリ目の2亜目体系」の妥当性の検証が重要である。本研究課題の目的は、ゴキブリ目のグラウンドプランおよび目内の系統学的体系を再構築し、ひいては網翅類、多新翅のグラウンドプランと系統進化の再構築に資するべく、上述の「ゴキブリ目の2亜目体系」を比較発生学的に検証することにある。以上背景から、ゴキブリ目の網羅的比較発生学的研究を計画した。本年度は、昨年度までのメインテーマであったムカシゴキブリ科の発生学的研究について、その外部形態データの補完が完了したため、国際誌への投稿に向けて論文の執筆に努め、現在投稿中である。また当グループの卵、胚の内部形態等のさらなる詳細な検証のため、理化学研究所SPring-8にて、シンクロトロンμCTを用いた試料の非破壊検査および解析を行った。さらに、ムカシゴキブリ科のみならず、新たに、ゴキブリ目で処遇が最もミステリアスとされているグループ、ホラアナゴキブリ科を検討対象に含め、当グループの一種である、Nocticola aff. adebrattiを材料に、すでに構築済みの累代飼育系を基に、発生学的データの収集に努め、本種の生殖行動、卵形態、胚発生の観察を順次進めた。現在、国際誌へ論文を投稿する準備を進めている最中である。上述の通り、「ゴキブリ目の2亜目体系」を作業仮説に検討を進める。ムカシゴキブリ科については、外部形態データの補完が完了した。外部形態からの詳細な記載を公表すべく、論文作成と投稿の準備に当たる。同時に、胚葉形成や器官形成の把握のため、メタクリル系樹脂準薄・エポキシ系樹脂超薄切片を作成し、光学顕微鏡、透過型電子顕微鏡による組織学的観察を行い、検証を進める。ゴキブリ目で処遇が最もミステリアスとされているグループ、化石系統群Miomopteraの「生きている化石」ホラアナゴキブリ科を主な検討対象に含め、すでに構築済みの当グループの累代飼育系を基に、発生学的研究を遂行する。得られた卵から、卵構造の観察、胚発生の概略、そして胚の外部形態観察を順次進める。ゴキブリ亜目の大部分を占めるゴキブリ科の最原始系統群候補とされる、ポリゾステリア亜科については、上述の「現在までの進捗状況」にある通り、材料の確保と飼育法の確立などの研究基盤の整備から始める。採卵可能となった段階で、発生学的研究に順次着手する。各群の発生学的データの蓄積が行われた時点で、本研究課題の総括を行う。ゴキブリ目のグラウンドプランを構築し、網翅類の他群の先行研究の知見や進行中の研究からのデータとの比較検討、さらにそこから、多新翅類他群の先行研究の知見との比較検討を行い、網翅類、多新翅類のグラウンドプラン、系統進化学的議論を展開する。