hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
変分問題に関連した位相幾何学の研究と数式処理の研究

(1)コンパクトリーマン面から射影的代数的多様体への可微分写像全体のなす写像空間上のエネルギー関数は、ラグラジアンと考えられるので、その極小値全体のなす空間(調和写像の空間)はその空間全体の重要な情報をすべて持っていると考えてよい。また、調和写像のなす空間は有限次元であるので取り扱いやすい。そこで、まずそれらを十分よく近似する扱いやすいラベル付き粒子の配置空間の構成法をまず研究した。とくに、射影的代数的多様体が複素射影空間である場合には、コンパクトリーマン面の種数が0でない場合にもその構成法の1つも見つけることに成功した。(これについては近く、Publ. RIMSに掲載予定)(2)(1)の問題に関連したラベル付き粒子の配置空間の位相をループ空間の有限次元近似問題との関連で研究した。とくに、1次元球面から、実射影空間への写像全体のなす空間の有限次元近似の問題はほとんどの場合においては、V. Vassiliev(1989)によってすでに解決澄みであるが、残る低次元の場合についても、それを肯定的に解決することができた。(これについては、J. Math. Kyoto(2002)で発表ずみである)また関連した多項式の空間の位相についても平田氏(愛媛大学>との共同研究で、ホモトピー的には、多項式の次元が小さい場合には分類に成功した。(これについてもJ. Math Kyotoに掲載予定)(3)複素射影空間の間の正則写像のなす空間は、(1)で取り扱ったエネルギー関数との関連や代数幾何学・数理物理学との関連できわめて重要であるにもかかわらず、その位相(トポロジー)の研究は、ソース空間が1次元以外では研究結果がほとんど皆無であった。このたび、A. Kozlowski氏(富山国際大学,Warsaw大学>との共同研究によって、ソース空間が2次元以上でも、写像度が1の場合には、そのホモトピー型の完全分類に成功した。(これは、Topology and its Appli.に掲載予定である)なお、写像度が1より大きい場合には、いまだホモトピー分類問題は未解決であるが、それらの基本群については計算に成功した。(現在論文準備中である)(4)さらに、間題(3)と関連して正則写像の空間上の群作用とその軌道空間のトポロジーの研究を小野君(電通大大学院M2)との共同研究でおこなった。これについては、最近有理関数の空間の普遍被服空間のホモトピー型との関係で面白いホモトピー分解の存在の証明に成功した。(これについては、Publ. RIMS(2003)に掲載予定)またその別証明にも成功して、Kyushu J. Math.(2002)に発表した。(5)商特異点の解消空間と結び目の有限手術から得られる正定値の4次元多様体の可微分構造の非エキゾシティを証明した.(6)さらに、曲面結び目の変形の族を構成し,それに伴う分岐被覆空間の変形との対応理論を構成した.
高温による光阻害機構の解明:光化学系II修復系の阻害

光合成活性は高温ストレス条件下で低下する。その要因の一つとして、高温による光化学系IIの光阻害がある。近年、高温によりサンゴに共生する共生藻(Symbiodinium spp.)が光阻害を起こし、それがサンゴの白化につながることが明らかになっている。しかし、その分子機構は未だ明らかになっていない。本年度の研究では、Symbiodiniumを用いて高温による光阻害機構および色素のブリーチング機構について調べ、以下の事を明らかにした。(1)Symbiodiniumには高温ストレス時に光阻害を起こしやすい株(高感受性株)と起こしにくい株(低感受性株)がいる。(2)リボソームRNA遺伝子をPCRで増幅して、制限酵素で切った遺伝子パターンより、感受性の異なる両株ともクレードAである。(3)高感受性株では、高温ストレスにより光化学系IIの傷害速度が早くなり、また光傷害を受けた光化学系IIの修復速度は遅くなる。(4)高感受性株では、光阻害の後にブリーチングが起こり、それは個体数の減少によるものでなく、光合成色素量の減少によるものである。(5)高感受性株では、高温ストレスにより光合成色素の多くを含む集光性タンパク(LHC)の量が低下する。(6)高感受性株では、高温ストレスにより光合成タンパクの新規合成が阻害される。以上のことより、高温ストレス感受性の高いSymbiodiniumでは、高温により光化学系IIの光傷害速度の上昇と光傷害を受けた光化学系IIの修復速度の低下により光阻害が起こることが明らかとなった。また、光阻害の後に葉緑体内のタンパク(LHC)合成が阻害され、LHCタンパク量が減り、ブリーチングが起こることが明らかとなった。これまでに、高温によるカルビンサイクルの阻害が、光阻害の要因となることが知られている。しかし、カルビンサイクルの阻害による光阻害機構は十分明らかでない。そこでカルビンサイクル阻害による光阻害機構についてクラミドモナスを用いて調べ、以下のことを明らかにした。(1)カルビンサイクル阻害剤(Glycolaldehyde)は光阻害を促進するが、光化学系IIの光傷害速度には影響しない。(2)カルビンサイクル阻害剤の効果はルビスコ活性を欠失した変異株では見られない。(3)カルビンサイクル阻害剤による光阻害は、Q_Aの過還元によるものではない。(4)カルビンサイクル阻害により、光阻害からの回復力が阻害される。5)カルビンサイクルの阻害は、光化学系IIのD1タンパク質の分解速度に影響しない。(6)カルビンサイクル阻害により、葉緑体内のタンパク合成が阻害される。(7)カルビンサイクル阻害は、葉緑体内のmRNAレベルに影響を与えない。(8)ホウレンソウから単離された葉緑体においても、カルビンサイクル阻害剤によりタンパク合成が阻害される。(9)カルビンサイクル阻害剤の存在かでも、3-ホスホグリセリン酸(3-PGA)の添加により吸収された光エネルギーの消費を回復させると、タンパク合成は回復する。以上の知見より、カルビンサイクルが阻害された条件下で光照射を受けると、タンパク合成の翻訳過程が阻害され、光化学系IIの修復系が阻害されるため、光阻害が促進されることが明らかとなった。また、吸収された光エネルギーによる過剰な電子がタンパク合成阻害の要因となることが示唆された。現在、カルビンサイクル阻害によるタンパク合成阻害の分子機構をより詳細に解析中である。平成15年度の研究においてカルビンサイクル阻害による光阻害機構についてクラミドモナスを用いて調べた結果、カルビンサイクルの阻害により光傷害を受けた光化学系IIの修復がタンパク合成の翻訳段階で阻害されることを明らかにした。平成16年度の研究では、ホウレンソウから単離された葉緑体を用いてカルビンサイクル阻害によるタンパク合成阻害機構を調べ、以下のことを明らかにした。(1)カルビンサイクル阻害剤(Glycolaldehyde)の濃度に依存してタンパク合成が阻害される。(2)カルビンサイクル阻害剤はタンパク分解速度に影響しない。(3)カルビンサイクル阻害剤によるタンパク合成の阻害は3-ホスホグリセリン酸(3-PGA)やグリセリン酸(glycerate)の添加により回避されるが、グリセルアルデヒド-3-リン酸(GAP)やジヒドロキシアセトンリン酸(DHAP)では回避されない。(9)CO_2欠乏により炭酸固定が阻害された場合もタンパク合成が阻害され、その阻害は3-ホスホグリセリン酸やグリセリン酸の添加により回避される。以上の知見より、炭酸固定が阻害されると3-ホスホグリセリン酸が欠乏し、タンパク合成が阻害されることが明らかとなった。CO_2欠乏時に光呼吸から供給されるグリセリン酸は葉緑体内で3-ホスホグリセリン酸になることより、光呼吸がタンパク合成阻害の回避に役立つことが示唆された。

本年度の研究では、Symbiodiniumを用いて高温による光阻害機構および色素のブリーチング機構について調べ、以下の事を明らかにした。(1)Symbiodiniumには高温ストレス時に光阻害を起こしやすい株(高感受性株)と起こしにくい株(低感受性株)がいる。(2)リボソームRNA遺伝子をPCRで増幅して、制限酵素で切った遺伝子パターンより、感受性の異なる両株ともクレードAである。(3)高感受性株では、高温ストレスにより光化学系IIの傷害速度が早くなり、また光傷害を受けた光化学系IIの修復速度は遅くなる。(4)高感受性株では、光阻害の後にブリーチングが起こり、それは個体数の減少によるものでなく、光合成色素量の減少によるものである。(5)高感受性株では、高温ストレスにより光合成色素の多くを含む集光性タンパク(LHC)の量が低下する。(6)高感受性株では、高温ストレスにより光合成タンパクの新規合成が阻害される。以上のことより、高温ストレス感受性の高いSymbiodiniumでは、高温により光化学系IIの光傷害速度の上昇と光傷害を受けた光化学系IIの修復速度の低下により光阻害が起こることが明らかとなった。また、光阻害の後に葉緑体内のタンパク(LHC)合成が阻害され、LHCタンパク量が減り、ブリーチングが起こることが明らかとなった。
新規糖鎖特異的単鎖抗体の大腸菌発現系による大量発現と糖鎖結合性解析

タンパク質の50%以上が糖鎖で修飾されており、この糖鎖の変動が病態を反映することから、がんで露出する糖鎖に対する抗体作製を目指してきた。糖鎖に対する抗体は通常の免疫では取得困難なため、免疫法を体外で実現するファージ活用法でヒト型単鎖抗体を作製してきた。本研究では、取得した単鎖抗体の遺伝子からタンパク質をいかにして生産し、性質を見極めるかに重点を置き、単鎖抗体の大腸菌での大量生産・糖鎖結合活性の測定の確立と、昆虫細胞での生産にも成功した。本研究では、過去5年間に取得した糖鎖特異的ヒト型単鎖抗体(scFv)の精製と詳細な構造及び結合性解析を目的としている。ヒト型抗体はがんを含む様々な病の分子標的治療に有用である。糖鎖は、がんの転移や浸潤、細菌やウイルスの感染症などに関わっていることから、その抗体取得は治療薬開発用に嘱望されるところだが、糖鎖は自己抗原である為、高い親和性を有する糖鎖に対するIgGは生体免疫では得がたかった。申請者は、ファージディスプレイ法による生体外でのヒト型抗体の作製を提案し、10^<-9>オーダーの高い結合性を有する抗Man3抗体及び抗Le^x抗体の作製に成功したが、その過程で様々な問題点が明らかになった。本研究は、困難であったscFvの大量調製に向けてリフォールディング法を改良し、T-抗原scFvsの大腸菌での大量発現・精製に成功した予備実験を元に、以下の研究を実施する。(目的1)抗T-抗原scFvsの大量調製と糖鎖結合性解析。本研究は抗体医薬創成を長期目標とした基礎研究と位置付けられる。糖鎖親和性に加え、さらに、糖鎖特異性をSPR解析・糖鎖マイクロアレイなどで詳細に検討し、抗Man3 5A3と抗Le^x 1F12 scFv-Fcは細胞外に分泌されるが、抗Man3 1A4&1G4及び抗Le^x 3F1 scFv-FcはERに滞留する原因解明に迫る。最も研究する意義のあるクローンについて、研究連携者の山口芳樹博士のグループに精製単鎖抗体を提供しNMR解析を進める。(目的1)抗T-抗原scFvsの大量調製と糖鎖結合性解析の方法論を確立した。(目的2)目的1で達成された大腸菌での大量発現・精製法を応用し、抗Man3 5A3,1A4 & 1G4 scFvs及び抗Le^x 3F1 & 1F12 scFvsの発現・精製実験を進めた。本研究では、過去7年間に取得した糖鎖特異的ヒト型単鎖抗体(scFv)の精製と詳細な構造及び結合性解析を目的としている。申請者は、ファージディスプレイ法による生体外でのヒト型抗体の作製を提案し、10^<-9>オーダーの高い結合性を有する抗Man3抗体及び抗Le^X抗体の作製に成功したが、その過程で様々な問題点が明らかになった。糖鎖親和性に加え、さらに、糖鎖特異性をSPR解析・糖鎖マイクロアレイなどで詳細に検討し、抗Man35A3と抗Le^X 1F12scFv-Fcは細胞外に分泌されるが、抗Man3 1A4&1G4及び抗Le^X 3F1 scFv・FcはERに滞留する原因解明に迫る。(目的2)目的1で達成された大腸菌での大量発現・精製法を応用し、抗Man3 5A3,1A4&1G4 scFvs及び抗Le^X 3F1&1F12 scFvsの発現・精製実験を進めた。本研究では、取得した糖鎖特異的ヒト型単鎖抗体(scFv)の精製と詳細な構造及び結合性解析を目的としている。

糖鎖は、がんの転移や浸潤、細菌やウイルスの感染症などに関わっていることから、その抗体取得は治療薬開発用に嘱望されるところだが、糖鎖は自己抗原である為、高い親和性を有する糖鎖に対するIgGは生体免疫では得がたかった。申請者は、ファージディスプレイ法による生体外でのヒト型抗体の作製を提案し、10-9オーダーの高い結合性を有する抗Man3抗体及び抗LeX抗体の作製に成功したが、その過程で様々な問題点が明らかになった。本研究は、困難であったscFvの大量調製に向けてリフォールディング法を改良し、T-抗原scFvsの大腸菌での大量発現・精製に成功した予備実験を元に、以下の研究を実施する。(目的1)抗T-抗原scFvsの昆虫細胞での調製と糖鎖結合性解析。本研究は抗体医薬創成を長期目標とした基礎研究と位置付けられる。糖鎖親和性に加え、さらに、糖鎖特異性をSPR解析・NMRなどで詳細に検討し、抗Man3 5A3と抗LeX 1F12 scFv-Fcは細胞外に分泌されるが、抗Man3 1A4 & 1G4及び抗LeX 3F1 scFv-FcはERに滞留する原因解明に迫る。最も研究する意義のあるクローンについて、(目的1)抗T-抗原scFvsの大量調製と糖鎖結合性解析の方法論を確立した。研究連携者の山口芳樹博士のグループに精製単鎖抗体を提供しNMR解析を進めた。(目的2)目的1で達成された大腸菌での大量発現・精製法を応用し、抗Man3 5A3,1A4 & 1G4 scFvs及び抗LeX 3F1 & 1F12 scFvsの発現・精製実験を進めた。目的1に記載された抗T-抗原scFvに関しては、昆虫細胞発現系の結果と合わせて原著論文とするとしているが、目的2の抗Man3 scFvsの大量調製と糖鎖結合性解析結果を原著論文として報告した。さらに、本研究の応用として、抗Tn.抗原モノクローナル抗体MLS128のVL/VHドメインのクローニングとをのscFv化・大量調製と糖鎖結合性解析を達成し、原著論文として報告した。24年度が最終年度であるため、記入しない。グアニジン塩酸で変性したまま単鎖抗体を精製し、活性を戻すという初期の計画は上記のように一定の成果を収めたが、この方法では、変性剤を除いた後に凝集しやすいなどの不都合がある。そこで、昆虫細胞発現系での可溶性のままの発現路精製と、グアニジン塩酸より良い結果が予想される別の変性剤の使用による封入体からの調製を検討している。MLS128scFvに関して、Tn-抗原結合性のNMR解析に顕著な成果が見られた。引き続き、研究連携者の山口芳樹博士のグループに精製単鎖抗体を提供しNMR解析を進める。
遺伝子導入によるアルビノマウスにおける視神経異常発現に関する研究

マウス受精卵への外来遺伝子導入によるトランスジェニックマウスの作製という実験法はヒトの遺伝性疾患の解明と治療に多くの道を開きつゝある。我々はこれまでにマウスのチロシナーゼ遺伝子をその5'側調節領域とともクローニングし、アルビノマウスの受精卵に導入することによってトランスジェニックマウスを作製し、その組織細胞特異的発現について検討してきた。これらのトランスジェニックマウスでは眼の網膜色素上皮,脈絡膜および皮膚の色素細胞(メラノサイト)においてのみメラニンが合成されていた。一方,ヒトやマウスではアルビノ突然変異は視神経の異常を伴うことが知られている。これは視神経交叉におけるアクソンの左右への分岐の割合のバランスが野生型とは異なるためと考えられている。しかし、この形質は眼におけるメラニン合成とどのように関連しているか、未だ解明されていない。この研究ではチロシナーゼ遺伝子を導入されてメラニン合成能を獲得したトランスジェニックマウスにおいて視神経交叉が正常に囲復しているかどうか検討し、視神経異常の分子機構の解明に寄与するためのモデル動物系を創り出すことを目的とした。野生型マウス,アルビノマウスおよびチロシナーゼ遺伝子を導入されてメラニン合成能を獲得したトランスジェニックマウスの新生仔頭部を4%パラフオルムアルデヒドで3日間以上固定し、一方の眼球に蛍光色素DiIを注入した。12週間後脳をとり出して、凍結切片あるいはバイブラトーム切片とし、視神経の走行を蛍光顕微鏡およびレーザースキャン顕微鏡で観察した。蛍光色素の分布は、野生型では交叉側がやゝ多く、非交叉側でやゝ少なかった(約40%)のに対しアルビノで非交叉側が極端に少なかった(約22%)。トランスジェニックマウスはその中間であった。視神経交叉にはメラニンが重要な役割を果たすと思われる。
高エネルギー大出力プラズマジェットの溶解・製錬への適用に関する研究

高エネルギープラズマジェットを金属材料の溶解・製錬に適用して、熱源としての実用化のための基礎的研究を行なった。1.高エネルギープラズマ熱源であるガストンネル型大出力プラズマジェットの性能試験の追試の結果、高熱効率(70-80%)の高温・高エネルギー密度熱源であるを再確認した。次に、プラズマジェットから材料への熱移行率の改善を行い、金属の溶解用熱源として利用のめどを付けた。また、真空中で作動させる30KW級プラズマジェットを試作し、供試体への熱伝達特性を明らかにした。2.ガストンネル型プラズマジェットによるアルミニウム合金の溶解実験では、エネルギー収支に注目してその物理現象の解明についての研究を進め、プラズマジェットから材料への入熱にたいする溶解効率として30%の値を得ている。3.溶解したアルミニウム合金の組成を調べるとともに、金属組織について検討した。その結果、アルミニウム合金ではプラズマ溶解により粒内の細かい気孔が消失し粒界に気孔が集中した。また、電気炉の場合と同様、溶融部の硬度の低下が見られたものの、粒界腐食は若干少ないことが明らかになった。次にアルミニウム合金のプラズマアーク溶接を行ない、パルス電流による溶融部の凝固組織の微細化を明らかにした。4.プラズマ溶解実験に加えてチタン材料の表面改質(窒化)の研究では、ビッカーズ硬度2000のTiNコーテイングが高速度で得られた。また、溶解チタン内部まで窒素の固溶が観察され、新合金の作製法としても有望であることが確認できた。以上のプラズマ溶解・製錬についての研究成果をもとに、今後さらなる高エネルギープラズマの応用に関する研究の展開を計画している。高エネルギ-大出力プラズマジェット(高速渦流を用いた高電圧型のガストンネル型プラズマジェット)の工学的応用の可能性を明らかにするため、これを新しい熱源としてプラズマ溶解・製錬に適用する研究を行なっている。本年度における研究概要は以下の通りである。1.ガストンネル型大出力プラズマジェットの性能を向上させるためのト-チの改良を行ない、従来と同様の性能、つまり、このプラズマジェットが非常に高い電位傾度をもち、しかも正の電流・電圧特性を示すこと、また、高熱効率であり、高温・高エネルギ-密度を持つことが確認されている。2.現有の1500A,300Vの直流電源の制御装置(プログラム可能)を用いて、ガストンネル型高エネルギ-大出力プラズマジェットによるアルミニウム、チタンなどの金属の溶解実験を行ない、エネルギ-収支に注目して、熱効率等の物性値を求めている。この場合、アルミニウムの溶解の実験では、プラズマジェットから材料への熱移行率として3040%の値を得ているが、さらに効率の良い結果が得られるよう実験装置を改良している。3.チタンのプラズマ溶解について、溶融効率の向上を図るのための材料の供給方式として、新たに軸供給方式を採用した実験の準備を進めている。以上の、現有の大気圧用の大型実験チャンバ-による実験に加えて、本年度購入の真空小型チャンバ-により、今後雰囲気を変化させるなど実験条件を変化させてプラズマ溶解の実験をし、大気圧中や真空中での種々の現象を明らかにする予定である。1.ガストンネル型大出力プラズマジェットの工学的応用のため、ガスダイバ-タ-ノズルを大きくし、作動ガス流量を半分にしたタイプにおいても、ト-チ内での熱損失が小さく、プラズマジェットの熱効率として、約70%の非常に高い値が得られている。2.ガストンネル型プラズマジェットを用いて金属材料に対する照射実験を行ない、エネルギ-収支に注目してその物理現象を調べるとともに、熱移行率等の特性を求めた。この場合、水冷銅版を用いた実験では、P=20kwのときプラズマジェットから材料への熱移行率として30mmの距離で、20%の値を得ている。

3.ガストンネル型プラズマジェットによるアルミニウムの溶解実験を行ない、材料への入熱に対するアルミニウムの溶解効率は、材料とプラズマト-チとの距離が小さいほど、またプラズマへの入力が大きいほど、増大することを確認した。現在の実験条件では溶解効率はL=30mm、P=25kwのとき入熱の約30%であるが、この値を増大させる方策を検討中である。4.プラズマ還元による直接製錬についての基礎実験として、アルゴンプラズマによりアルミニウム合金を溶解し、アルミニウム合金中の不純物の組成を溶解前後で比較したが、それらの組成にほとんど変化がないので、今後、水素や窒素混合のプラズマを用いて実験を進める予定である。5.チタンのプラズマ溶解については、真空チャンバ-中で窒素プラズマによりチタンを溶解させ、TiNの合成を試みているが、溶解後のチタン表面に10μmの高硬度(ビッカ-ス硬さ2000)のTiN層を確認している。今後、溶解チタン全体をTiNの組成にすることを検討している。本年度は、前年度迄のデータの追試と追加実験を主体に研究を進め、研究の取り纏めを行なった。以下にその概要を示す。1.高エネルギープラズマ熱源であるガストンネル型大出力プラズマジェットの性能試験の追試を行ない、高熱効率、高温・高エネルギー密度等の特性を再確認した。また、プラズマジェットから材料への熱移行率の改善を行い、金属の溶解用熱源として利用のめどを付けた。さらに、真空プラズマ溶解のための基礎研究として、30kW級プラズマジェットを試作し、供試体への熱伝達特性を明らかにした。2.ガストンネル型プラズマジェットによるアルミニウムなどの金属のの溶解実験を前年度に引続き行ない、その物理現象の解明の研究を進めた。アルミニウム合金の溶解実験の結果、溶解効率の向上のためには、溶解距離とともに、るつぼ形状を考慮する必要があることが判明した。3.溶解したアルミニウムの組成の解明とともに、金属組織の変化について検討を加えた。その結果、アルミニウム合金ではプラズマ溶解により、粒内の細かい気孔が消失し粒界に気孔が集中した。また、電気炉の場合と同様、プラズマ溶解では溶融部の硬度の低下が見られた。一方、プラズマアークによるアルミニウム合金の溶接を行ない、アーク圧力の特性を明らかにするとともに、パルス電流による溶融部の凝固組織の微細化を明らかにした。5.高エネルギープラズマジェットのその他の応用として金属材料の表面改質(チタン及びチタン合金の表面窒化)の実験を進め、ビッカース硬度2000のTiN膜を高速度で得た。チタン合金の溶解では、窒素プラズマにより溶解チタン内部まで窒素の固溶が観察され、新合金の作製法としても有効であることが確認できた。
ロシア正教古儀式派ヴィグ共同体のイコン研究

本研究の目的は、ロシア正教古儀式派ヴィグ共同体で制作されたテンペラ画、銅製、木彫イコンに着目し、現地の美術館での調査や文献資料を通して同共同体のイコン芸術に共通する傾向を明らかにすることである。昨年度は国立歴史博物館を中心にモスクワの美術館の所蔵品を調査し、主に木彫イコンについて分析を行った。本年度はヴィグ共同体が存在したペトロザヴォーツク近郊の美術館等で調査を行い、昨年度の調査結果との比較・分析を試みた。昨年度の調査で、ヴィグ共同体の木彫イコンの構図は多岐にわたるものの、一部に装飾文様までほぼ一致するグループがあることが明らかになった。背景枠別に分類するとアーチ型では3種類、円型で1種類、楕円型で1種類の計5つのパターンの存在を指摘した。本年度調査地としたペトロザヴォーツクはヴィグ共同体を管轄する正教会主教座があった場所であり、北部ロシアの宗教的・政治的中心である。そのため古儀式派共同体のみならず北部ロシア全域からの収集品が多く集まっている。そこで美術館での調査に加えて、古文書館において同共同体閉鎖直後に撮影された写真から、昨年度分類した木彫コンの5つのパターンのうち、アーチ型2種類、円型1種類、楕円型1種類の計4つのパターンが確認され、実際にヴィグ共同体墓地に存在したことが明らかとなった。また、墓碑銘文の分析から背景枠の図像が異なる複数のイコンにおいて、<<славы>>のлの文字の縦棒とвの文字を重ねて記した例が見られた。この記述法は18世紀前半にヴィグ共同体で制作された12大祭を描いた銅製折りたたみイコンでも確認することが出来た。このことから木彫イコンと銅製イコンの職人は共通のモデルをもとに制作した可能性が指摘され、ヴィグ共同体では素材を異にするイコン職人が影響を及ぼしあったことが推察される。ロシア正教古儀式派ヴィグ共同体(1694-1857)のイコン研究において、本年度はまずヴィグ共同体の指導者が考えるイコン論を明らかにするため、同共同体の宗教問答集『ポモーリェの返答』(1723)におけるイコン関連の記述を考察した。『ポモーリェの返答は』古儀式派の教義について、国家教会から出された質問に対して、古儀式派が自らの正統性を主張するために著した返答集であり、古儀式派信徒が考える新・旧信仰におけるイニンの相違を端的に表している。同返答を分析した結果、ヴィグ共同体が考えるニーコンの改革後のイコンにおける変更点は、イコンが古来の手本に従っていないこと、換言するとラテン風になったことである。その例として、指の組み方、イエスの綴り方、聖人やキリストの体格、髪や顔の描写を挙げている。これは古儀式派の初期の指導者アヴァクームが『対話の本』で示しているイコンの変更点とほぼ一致している。しかし、記述法は大きく異なっており、アヴァクームが喩えを交えつつ表現力豊かに記している一方、『ポモーリェの返答』は史料を引用し証言を積み重ね、あくまで論理的に主張している。『ポモーリェの返答』では、イコンを「古来の手本に従うべき」とのみ記しているが、実際は「ポモーリェ派」という独自の流派を形成していたため、そこにいかなる新しさも認めないことは不可能であろう。そこで、モスクワの国立歴史博物館他において、現存しているヴィグ共同体のイコンと写本の調査を行った。またモスクワのラゴージュスク墓地にあるロシア正教古儀式派の教会を訪問し、資料収集を行うと共に、教会内部のイコンを調査した。これら現地調査で得られた資料と、国内外で収集した文献資料を分析することで、実際のイコン美術における変遷が明らかになうと思われる。現在は、美術館で調査したイコンをカタログ化する作業を行っている。ロシア正教古儀式派ヴィグ共同体のイコン研究において、モスクワの諸美術館で収集したイコン資料を分析する作業を中心にすすめた。ヴィグ共同体で制作されたイコンはテンペラ画、銅製イコン、木彫イコンがあるが、本年度は木彫イコンを中心に研究を行った。木彫イコンは、テンペラ画のイコンと比較して現存数が圧倒的に多いにもかかわらず(テンペラ画は数10点程度であるのに対して木彫イコンは200点以上)、研究者の関心は低くロシアでも本格的な研究がおこなわれていない。そこで美術館で筆写または写真撮影した資料をカタログ化して、木彫イコンの図像を分析した。分析は次の手順で行った。はじめにすべての要素(十字架を囲む背景枠、ゴルゴダの丘、槍と杖の描写、銘文の位置など)が一致するイコンを分類した。この分類により、背景枠別に述べるとアーチ型に3つ、円、楕円に各1つの計5つのモデルパターンが存在したことが明らかになった。次に背景枠の図像が相違するものの、ゴルゴダの丘やエルサレムの町の図像など細部の描写が一致しているイコンを取り上げて分類した。この分類により、アーチ型の1つのモデルと楕円型のイコンにおいて、ゴルゴダの丘、エルサレムの町、槍と杖の図像が一致している例が見られた。調査した木彫イコンでは図像が完全に一致する例がないことから、細部の図像であっても複数箇所同じ描写が繰り返されることはまれであり、同じ職人集団によって制作された可能性が高い。

今回調査したイコンの中では、このグループに属すると考えられるイコンはアーチ3点、楕円10点の計13点であった。制作地は収集場所からダニーロフ・レクサ修道院のいずれかであり、制作時期は現存する銘文から共同体の後期である19世紀前期中期と推定される。本研究の目的は、ロシア正教古儀式派ヴィグ共同体で制作されたテンペラ画、銅製、木彫イコンに着目し、現地の美術館での調査や文献資料を通して同共同体のイコン芸術に共通する傾向を明らかにすることである。昨年度は国立歴史博物館を中心にモスクワの美術館の所蔵品を調査し、主に木彫イコンについて分析を行った。本年度はヴィグ共同体が存在したペトロザヴォーツク近郊の美術館等で調査を行い、昨年度の調査結果との比較・分析を試みた。昨年度の調査で、ヴィグ共同体の木彫イコンの構図は多岐にわたるものの、一部に装飾文様までほぼ一致するグループがあることが明らかになった。背景枠別に分類するとアーチ型では3種類、円型で1種類、楕円型で1種類の計5つのパターンの存在を指摘した。本年度調査地としたペトロザヴォーツクはヴィグ共同体を管轄する正教会主教座があった場所であり、北部ロシアの宗教的・政治的中心である。そのため古儀式派共同体のみならず北部ロシア全域からの収集品が多く集まっている。そこで美術館での調査に加えて、古文書館において同共同体閉鎖直後に撮影された写真から、昨年度分類した木彫コンの5つのパターンのうち、アーチ型2種類、円型1種類、楕円型1種類の計4つのパターンが確認され、実際にヴィグ共同体墓地に存在したことが明らかとなった。また、墓碑銘文の分析から背景枠の図像が異なる複数のイコンにおいて、<<славы>>のлの文字の縦棒とвの文字を重ねて記した例が見られた。この記述法は18世紀前半にヴィグ共同体で制作された12大祭を描いた銅製折りたたみイコンでも確認することが出来た。このことから木彫イコンと銅製イコンの職人は共通のモデルをもとに制作した可能性が指摘され、ヴィグ共同体では素材を異にするイコン職人が影響を及ぼしあったことが推察される。
舌下腺ムチン開口分泌の分子機構

唾液腺腺房細胞における分泌は,ムスカリン性受容体を介する情報とβアドレナリン受容体を介する情報により調節されている.ムスカリン性受容体を介する情報は,細胞内のカルシウムイオン上昇を介して分泌に至ると考えられているが,その分子機構については明らかではない.本研究は唾液腺におけるカルシウムシグナルを介してた開口分泌の分子機構を明らかにすることを目的とした.唾液腺のカルシウムシグナルに関して,細胞内カルシウムイオン上昇に引き続く反応は明らかではなかったが,カルシウムイオンの標的として一酸化窒素合成酵素が存在することを明らかにした.さらに引き続く反応として,産生された一酸化窒素がグアニル酸シクラーゼを活性化し,セカンドメッセンジャーの一つと考えられるサイクリックGMP産生を引き起こすことを明らかにした.一方,タンパク質に関しては,低分子量GTP結合タンパク質の一つであるArf1が唾液腺,とくにラット耳下腺腺房細胞に存在し,GTP依存性に分泌顆粒に移行することを明らかにした.ラット舌下腺腺房細胞はカルシウム依存性のムチン分泌を引き起こすが,その膜画分には,神経細胞における開口放出関連タンパク質の一つであるシンタキシン1Aの存在をイムノプロティングにより確認した.さらに,シンタキシン1AのmRNAの発現が舌下腺,顎下腺にも認められることを明らかにした.しかし,神経細胞でシンタキシン1Aと複合体を形成するタンパク質は認められなかった.上記のカルシウムシグナルやArfとシンタキシン1Aの関連,またシンタキシン1Aの結合タンパク質を同定することが残された問題である.唾液腺腺房細胞における分泌は,ムスカリン性受容体を介する情報とβアドレナリン受容体を介する情報により調節されている.ムスカリン性受容体を介する情報は,細胞内のカルシウムイオン上昇を介して分泌に至ると考えられているが,その分子機構については明らかではない.本研究は唾液腺におけるカルシウムシグナルを介してた開口分泌の分子機構を明らかにすることを目的とした.唾液腺のカルシウムシグナルに関して,細胞内カルシウムイオン上昇に引き続く反応は明らかではなかったが,カルシウムイオンの標的として一酸化窒素合成酵素が存在することを明らかにした.さらに引き続く反応として,産生された一酸化窒素がグアニル酸シクラーゼを活性化し,セカンドメッセンジャーの一つと考えられるサイクリックGMP産生を引き起こすことを明らかにした.一方,タンパク質に関しては,低分子量GTP結合タンパク質の一つであるArf1が唾液腺,とくにラット耳下腺腺房細胞に存在し,GTP依存性に分泌顆粒に移行することを明らかにした.ラット舌下腺腺房細胞はカルシウム依存性のムチン分泌を引き起こすが,その膜画分には,神経細胞における開口放出関連タンパク質の一つであるシンタキシン1Aの存在をイムノプロティングにより確認した.さらに,シンタキシン1AのmRNAの発現が舌下腺,顎下腺にも認められることを明らかにした.しかし,神経細胞でシンタキシン1Aと複合体を形成するタンパク質は認められなかった.上記のカルシウムシグナルやArfとシンタキシン1Aの関連,またシンタキシン1Aの結合タンパク質を同定することが残された問題である.1.ラット舌下腺腺房細胞をトリプシンおよびコラゲナーゼを用いて分離し,シンタキシン1Aの細胞内局在の検討を行った.ラット舌下腺腺房細胞をホモゲナイズし,核画分を除いた後,遠心によって粗膜画分と可溶性画分を分離した.両画分におけるシンタキシン1Aの存在を抗シンタキシン1A抗体を用いウエスタンブロッティングを行ったところ,粗膜画分にのみ存在が認められた.現在,細胞膜画分,および分泌顆粒膜画分をパーコールを用いて分離を試みている.2.ラット舌下腺腺房細胞ムチン分泌におけるシンタキシン1Aの役割の検討:トリプシンおよびコラゲナーゼによりラット舌下腺腺房細胞を分離し,さらにストレプトリシンO(SLO)を用い,可透過性ラット舌下腺腺房細胞を調整した.[^3H]グルコサミンにより標識し,SLO可透過性腺房細胞からのムチン分泌の測定条件の検討を行った.舌下腺受容体刺激はカルシウムイオンを変化させ分泌を引き起こすことから,インキュベーションメジウム中のカルシウムイオン濃度を変化させることによりムチンの分泌が引き起こされることを確認した.しかし,現在の条件では,インキュベーション時間が長引くとカルシウムイオンの効果がみられなくなることがあり,次のシンタキシン1Aを特異的に分解するタンパク質分解酵素活性を持つボツリヌス毒素によるムチン分泌への影響の検討には到っていない.さらにSLO濃度やインキュベーション時間の至適条件の検討を行っている.唾液腺における分泌は、β-アドレナリン受容体を介するものとムスカリン性アセチルコリン受容体を介するものに分類される。ムスカリン性受容体活性化による分泌は、細胞内のカルシウムイオン上昇を介して行われることが知られている。しかし、その開口放出の分子的機構については明らかではない。本研究は、唾液腺の中でも、カルシウム依存性にのみ開口放出を引き起こすと考えられている舌下腺の分泌の機構の解明を目的とした研究であり、いくつかの知見がえられた。1.神経終末の分泌顆粒に存在する開口放出関連タンパク質の一つであるシンタキシン1Aに対する抗体と反応する分子がラット舌下腺腺房細胞の膜分画に存在していた。サイクリックAMP依存性の開口放出がみられるラット耳下腺腺房細胞においては、抗シンタキシン1A抗体と反応する分子は認められなかった。2.ノーザンブロット解析により、シンタキシン1AmRNAの存在がラット舌下腺で認められたが、ラット耳下腺では認められなかった。

3.膵外分泌腺房細胞においては、シンタキシン1Aに結合するシンコリンというカルシウム結合タンパク質の存在が認められており、受容体刺激により動員されたカルシウムセンサーの役割を担っていると考えられている。しかし、舌下腺においては、抗シンコリン抗体と反応する分子は認められなかった。以上のことから、ラット舌下腺の開口放出にはカルシウム情報伝達系が重要な役割を担っているが、シンコリシはそのカルシウムセンサーにはなりえないものと考えられた。神経終末や膵外分泌腺房細胞とは異なった開口放出関連タンパク質の検索が残された問題である。
周期分解アルゴリズムを用いた電流モード方式高集積多値剰余数演算回路の設計と評価

本研究の目的は,従来の多値剰余数演算アルゴリズムにおける剰余桁の多値符号化を見直すことになり,さらにコンパクトに構成可能な多値剰余数演算ハードウェアアルゴリズムを検討することと,高速性を損なうことなく従来と同様容易に高集積多値剰余数演算回路が実現できることを示すことであった.今年度の研究で得られた新たな知見等の成果を以下にまとめる.まず,従来の剰余数加算アルゴリズムを拡張し,新しく周期分解アルゴリズムに基づく剰余数加算器の構成法を提案した.これにより同じダイナミックレンジを確保するために必要とされる最大モジュラスにおいて,従来の63.4%のトランジスタ数で多値剰余数加算器が実現できることを明らかにした.提案した多値剰余数加算器のハードウェア構成としては,従来の5進SDFAとデコーダがそのまま利用可能である.したがって,演算速度は従来と同程度でありながら,利用可能なモジュラスの最大値ができるだけ小さなモジュラス集合を選択することで大幅な回路規模の削減を可能とした.また,従来のバレルシフタを用いた剰余数乗算器をさらに高集積化するため,多段バレルシフタを活用した新しい構成法を提案し,最大モジュラスにおいて従来の34.3%のトランジスタ数で実現できることも明らかにしている.こられの成果は国際会議ITC-CSCC′96および多値論理とその応用研究会で報告した.次に,提案した高集積多値剰余数演算回路のレイアウト設計を行い,最大モジュラスの面積が従来の67.1%,総面積において66%で,多値剰余加算器が実現できることを示した.また,同様に多値剰余数乗算器では,最大モジュラスの面積が従来の50.1%,総面積において40.2%で実現できることを示した.今後は,設計した高集積多値剰余演算回路と従来の多値剰余演算回路との総合的な性能評価を行い,その有用性を明らかにすると共に,FIRフィルタ等のディジタル信号処理への応用を検討する.本研究の目的は,従来の多値剰余数演算アルゴリズムにおける剰余桁の多値符号化を見直すことになり,さらにコンパクトに構成可能な多値剰余数演算ハードウェアアルゴリズムを検討することと,高速性を損なうことなく従来と同様容易に高集積多値剰余数演算回路が実現できることを示すことであった.今年度の研究で得られた新たな知見等の成果を以下にまとめる.まず,従来の剰余数加算アルゴリズムを拡張し,新しく周期分解アルゴリズムに基づく剰余数加算器の構成法を提案した.これにより同じダイナミックレンジを確保するために必要とされる最大モジュラスにおいて,従来の63.4%のトランジスタ数で多値剰余数加算器が実現できることを明らかにした.提案した多値剰余数加算器のハードウェア構成としては,従来の5進SDFAとデコーダがそのまま利用可能である.したがって,演算速度は従来と同程度でありながら,利用可能なモジュラスの最大値ができるだけ小さなモジュラス集合を選択することで大幅な回路規模の削減を可能とした.また,従来のバレルシフタを用いた剰余数乗算器をさらに高集積化するため,多段バレルシフタを活用した新しい構成法を提案し,最大モジュラスにおいて従来の34.3%のトランジスタ数で実現できることも明らかにしている.こられの成果は国際会議ITC-CSCC′96および多値論理とその応用研究会で報告した.次に,提案した高集積多値剰余数演算回路のレイアウト設計を行い,最大モジュラスの面積が従来の67.1%,総面積において66%で,多値剰余加算器が実現できることを示した.また,同様に多値剰余数乗算器では,最大モジュラスの面積が従来の50.1%,総面積において40.2%で実現できることを示した.今後は,設計した高集積多値剰余演算回路と従来の多値剰余演算回路との総合的な性能評価を行い,その有用性を明らかにすると共に,FIRフィルタ等のディジタル信号処理への応用を検討する.
中国貧困省の持続可能な発展にむけた社会経済学的研究-貴州省の典型地域分析

本研究は、中国の中で経済発展が相対的に立ち遅れている地域が、環境に配慮した持続可能な発展を進めていくにはどうすればよいか、そのためにどのような政策とガバナンスが必要とされるのか、また多層的なガバナンスを考慮する場合にはいかなる費用負担とパートナーシップが有効であるのか、について社会経済学的視野から調査、分析し、今後の中国のみならず途上国に対する「貧困削減支援政策」にも貢献しようとするものである。本研究は、「環境に配慮した持続可能な発展」政策論議の前進に寄与すべく、途上国に対する「貧困削減政策」論の構築も射程に収めた上で、その基礎理論研究と中国貴州省における地域調査を踏まえた実証研究を行うものであった。3年間の研究を通じて、18回の国内研究会、7回の外国人研究者を招いての研究会(うち1回は国際ワークショップ)を開催した。またメンバー全員による7回の中国調査(予備調査を含む)を実施し、この間、貴州師範大学との共同研究プロジェクト協議書、中国政法大学との環境紛争事例執筆共同研究契約書を交わし学術交流を進めるとともに、最終年度には日本において国際ワークショップを開催した。この間、雑誌論文(25件)、学会報告(6件)、図書(10件)を公表した。2009年度はこうした共同研究及び学術交流の成果を、各研究スタッフにより、学会などを通じて公表するとともに、最終的には、印刷物として公表する予定である。こうした研究事業活動を通じて、持続可能な社会の構築が望まれる中で、アジア地域の経済発展過程で展開されている経済、社会、環境政策の問題点を明確化し、その処方箋を探ること、またアジア地域における経済、環境、社会政策の展開を日本の経験を踏まえながら検討することは、持続可能な社会の構築にとって不可欠な作業であると考えられる。本年度は研究事業の初年度であることから、まず国内において6回にわたり研究会を開催し、各自の問題関心を述べ合い、相互認識を深めるとともに、本調査研究事業の基本的方針について確認し合った。同時に、国際協力開発銀行において、貴州省を中心とした中国に対する日本の環境・貧困対策に関する円借款の動向について、ヒアリング及び意見交換を行った。11月には、南京大学社会学系張玉林教授を招いて、中国の工業化と農業・食糧安全について長江デルタ地域を中心に研究報告をいただいた。また12月には、中国社会科学院人口・労働経済研究所王橋研究員を招いて、中国の少数民族の風情と原生的な「農家楽(エコツーリズム)」について貴州省雷山県の事例を中心に研究報告をいただいた。中国においては、メンバー全員の参加による調査を二度実施した。9月には北京において、JICA中国事務所、在北京日本大使館、国務院発展研究センター(マクロ経済研究部・社会発展研究部)、国務院扶貧弁公室外資項目管理センターを訪問し、日本の対中援助(貴州省における総合貧困対策プロジェクト、日中環境モデル都市プロジェクト、その他、技術協力・無償資金援助)、環境政策と財政問題、貧困対策と国際協力などについて、ヒアリング、資料収集及び意見交換を行った。その他、関係研究者から貴州省事情について情報提供を受けた。3月には、貴州省において、以下の調査を実施した。1.貴陽市(貴陽市利用外資環保弁公室、貴州水晶有機化工(集団)有限公司、貴州烏江水泥公司)2.凱里市(中共購東南州委宣伝部・黔東南州社会科学界聯合会)3.雷山県(県委宣伝部・旅遊局)4.三都水族自治県(扶貧開発弁公室)同調査では、(1)日中環境モデル都市プロジェクトのヒアリング及び対象工場の視察、(2)観光振興(「農家楽」を中心とした)による少数民族地域の活性化の現状把握、(3)JICA貧困総合対策プロジェクトの対象村における村民参加による生活改善(生計工場、公衆衛生改善など)の実態調査を実施した。

また貴陽市においては、趙氏(弁護士)と任氏(貴州師範大学自然保護・社区発展研究センター長)からそれぞれ貴州省における環境対策や貧困対策の現状や課題について意見交換を行った。本年度は研究事業の第2年目である。まず国内において6回にわたり研究会を開催し、本調査研究事業について研究を進めるとともに、貴州師範大学及び中国政法大学との共同研究について検討を行い、貴州師範大学とはカルスト石漠化総合対策とコミュニティ社会経済文化発展に関する研究、中国政法大学とは貴州省の環境紛争事例について、それぞれの機関と協議書を締結し、共同研究計画の内容について検討を重ねた。同時に、メンバー全員の参加により、中国貴州省において現地調査を実施した(9月914日)。同調査では、貴陽市(貴陽市利用外資環保弁公室、小河汚水処理場第二期工事現場、貴陽市環境モニタリングステーション、白雲区、百花・紅楓湖)、貴州省環境保護国際協力センター、安順市カルスト地域、清鎮市(清鎮市科技局)においてヒアリングおよび現地視察を実施した。また貴州師範大学中国南方カルスト研究院において共同研究協議を実施するとともにCLAPVボランティア弁護士と共同研究について意見交換を行った。2月には、竹歳・大塚・藤田が貴州省調査を実施した(2月2529日)。貴州師範大学による農家調査進捗状況の把握及び今後の作業計画についての協議を実施するとともに貴州師範大学の調査チームに同行して花江モデル地域における農家調査に参加した。また竹歳は、貴陽市外資利用弁公室においてヒアリングを実施し、あわせて貴陽市循環経済モデル地区の視察を実施した。3月には、竹原が大連市において、日中環境モデル都市事業に関するヒアリングを実施し、貴陽市との比較検討を行った(3月2830日)。今年度は、これまでの研究活動をふまえて、メンバー全員の共同執筆により、『桃山学院大学総合研究所紀要』に「中国貴州省の持続可能な発展にむけた諸政策-貧困対策、環境保全及び国際協力を中心として-」を発表した。本年度は研究事業の最終年度である。本年度は6回の研究会と1回の国際ワークショップを実施した。国際ワークショップは、2009年2月に桃山学院大学において、中国貴州師範大学南方カルスト研究院所長、兼同大学教授である熊康寧氏、同大学自然保護・社区発展研究センター長、兼同大学副教授である任暁冬氏、同大学講師である陳永畢氏を招聘の上、桃山学院大学経済経営学会との共催により実施した(中国貴州師範大学南方カルスト研究院との学術交流は本研究事業を通じて2006年度より継続して実施している)。同ワークショップでは(1)熊康寧氏(貴州省におけるカルスト石漠化と総合治理)、(2)任暁冬氏(貴州省環境と貧困類型)、(3)陳永畢氏(貴州典型カルスト地域石漠化総合治理モデルと技術集積モデル)による研究報告が実施され、本研究課題である貴州省における環境対策や貧困の対策の現状と課題、国際援助のあり方について活発な意見交換が行われ、よい研究交流の場となった。また年度末には、本研究事業における研究成果の一部として、これまでの研究事業の成果物、農家調査アンケート(個票を含む)、現地調査、ヒアリングなどを通じて現地で収集した一次資料等をもとに研究資料集を取りまとめた。
寄主特異的な産卵行動多型が引き金となるクモヒメバチ類の同所的種分化機構の解明

本年度は、既往調査によって野外で発見したクモヒメバチ一種の産卵行動を飼育下で再現させる系の構築に着手したが、うまくいかず課題を残した。野外で成熟メスを確保することが難しく、羽化させたメスを飼育することで成熟させ供試したが、この手法では産卵しなかった。今後、野外個体による追試を行う必要がある。本種を含め、本研究で発見されたクモヒメバチ二種の野外での産卵行動は、例数の少なさから学術誌への報告は控えている。ただし、植物上に複雑で繊細な不規則網を張る寄主(ニホンヒメグモ)を室内で造網させる系を確立できたことは、今後の進展に寄与する成果である。また、本種を含め計三種で行った交尾実験がいずれも不成功に終わったことは、本研究最大の障害となった。ネガディブデータが今後の研究に活かされることを期待する。初年度から着手したクモヒメバチによるクモの網操作には進展があった。過去二年に行った網の構造比較や造網行動観察などで、ニールセンクモヒメバチが、ギンメッキゴミグモが脱皮前に張る休息網を操作網として強制的に作らせていることは証明できた。本年度は去年度から開始した引張試験による追加試験を行い、操作網の糸の耐荷重が、休息網や円網の糸より遥かに高い一方で、応力では3つの網の間で有意差がないという結果を得た。これらは、休息網に補強の目的はないことと、操作網は、休息網を発現させた上で糸を繰り返し張らせて耐久性を向上させていることを示している。クモの脱皮期間が数日なのに対し、ハチがクモを殺してから羽化するまでに平均10日以上を要したことから、操作網の耐久性にかかった選択圧が、糸張りの繰り返しを進化させたことが考えられる。本研究は、寄生者による寄主操作の適応的意義を物理特性から明らかにした数少ない事例であり、現在J Exp Biolの査読を受けている。また、クモヒメバチによる網操作現象を概説した論文を生物科学に発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。クモヒメバチ類の特異的な産卵行動様式に依拠した同所的種分化機構解明のため、本年はその基礎的データの収集、分子系統樹作成およびインドネシアにおける調査に従事した。分子系統解析では、大阪自然史博物館の松本吏樹郎氏と共同で、特に2雄Zatypota属の種間系統樹作成に当たり、欧州産サンプルを加えるために2012年9月から10月にかけてイギリスならびにスウェーデンでの調査を行った。得られたサンプルのほとんどは幼体クモに寄生した状態の幼虫であり、クモもハチも形態からの同定は不可能であったが、クモをDNAバーコード同定し、その寄主記録をTaxapad 2012を使って引くことでハチの同定を行うという手法を用いた。クモヒメバチ類は、熱帯において急激に種数を減らすという現象がある。それが捕食圧によるものか気温などの外部環境によるものかは定かでないが、約1,000mを超えた辺りの熱帯の高山帯ではクモヒメバチ類が散見されることを見出している。さらに、いわゆる陸の孤島として隔絶された熱帯高山帯で同属のクモヒメバチ類が複数種得られる系がもしあれば、それらがそのミクロバビタットにおいて同所的に種分化している可能性が大いに考えうる。まずはその高山帯における複数の同属近縁種の分布域を見出すために、2013年1月から3月にかけてインドネシア・南スラウェシ・ロンポバッタン山(標高約2,830m)の2,000mポイントにマレーゼトラップ5基を約1ヵ月半設置することに成功した。今後、得られたサンプルを詳細に調べ、熱帯におけるクモヒメバチ類の分布について考察する。クモヒメバチ類の特異的な産卵行動様式に依拠した同所的種分化機構解明のためには、近縁種間での産卵行動の比較が重要になってくる。研究実施計画に記したように本年はZatypota属の産卵行動解明に注力した結果、2種の産卵行動を解明することができた。なかんずく、同属で唯一産卵行動のわかっているZatypota albicoxa (Takasuka, et al. 2009 ; Takasuka & Matsumoto 2011)に極めて近縁で、ニホンヒメグモを利用する(寄主クモも同属)Zatypota maculataの産卵行動解明の意義は大きい。詳細は割愛するが、本種もやはり早ホンヒメグモの網型に極めて特化した産卵行動を示し、自然淘汰の産物を目の当たりにすることができた。さらに面白いことにこの行動様式が、前出の近縁種ZatypotaalbicpxaのTakasuka & Matsumoto (2011) Fig. 1bに示された行動様式と酷似しており、この系は"産卵行動多型化に基づく寄主シフト仮説"のモデルとなりうる。その一方で、別属のクモを利用するZatypota baragiは艀化した初齢幼体に次々と産卵するという他のクモヒメバチでも前例のない行動が発見きれた。今後は、Zatypota属の種間系統樹を早急に作成し、これらの行動をマッピングした系統学的考察を行っていく。また、クモヒメバチがクモ卵寄生蜂から進化する上で獲得が不可欠(Key innovation)だった外部付着能力の追求も大きな前進を見せた。宮崎

勝己講師(京都大学)の協力の下、クモに寄生した状態のハチ幼虫をパラフィンに包埋し、西川幸宏准教授(京都工繊大)の協力の下、X線CTスキヤンしたところ、接着部位のX線吸光係数計算が可能となり、その構成元素に昆虫綱では滅多に使われないカルシウたの利用が示唆された。つまりハチ幼虫は、自身をクモの体表に留め置くために通常使われない丈夫なカルシウムを使って自身を鋲打ちしているかもしれない。この衝撃的な発見をさらに追及するため、目下宮崎氏と共に、よりX線CTと相性のよい樹脂包埋標本を作製したところであり、再度撮影を予定している。本年度は、既往調査によって野外で発見したクモヒメバチ一種の産卵行動を飼育下で再現させる系の構築に着手したが、うまくいかず課題を残した。野外で成熟メスを確保することが難しく、羽化させたメスを飼育することで成熟させ供試したが、この手法では産卵しなかった。今後、野外個体による追試を行う必要がある。本種を含め、本研究で発見されたクモヒメバチ二種の野外での産卵行動は、例数の少なさから学術誌への報告は控えている。ただし、植物上に複雑で繊細な不規則網を張る寄主(ニホンヒメグモ)を室内で造網させる系を確立できたことは、今後の進展に寄与する成果である。また、本種を含め計三種で行った交尾実験がいずれも不成功に終わったことは、本研究最大の障害となった。ネガディブデータが今後の研究に活かされることを期待する。初年度から着手したクモヒメバチによるクモの網操作には進展があった。過去二年に行った網の構造比較や造網行動観察などで、ニールセンクモヒメバチが、ギンメッキゴミグモが脱皮前に張る休息網を操作網として強制的に作らせていることは証明できた。本年度は去年度から開始した引張試験による追加試験を行い、操作網の糸の耐荷重が、休息網や円網の糸より遥かに高い一方で、応力では3つの網の間で有意差がないという結果を得た。これらは、休息網に補強の目的はないことと、操作網は、休息網を発現させた上で糸を繰り返し張らせて耐久性を向上させていることを示している。クモの脱皮期間が数日なのに対し、ハチがクモを殺してから羽化するまでに平均10日以上を要したことから、操作網の耐久性にかかった選択圧が、糸張りの繰り返しを進化させたことが考えられる。本研究は、寄生者による寄主操作の適応的意義を物理特性から明らかにした数少ない事例であり、現在J Exp Biolの査読を受けている。また、クモヒメバチによる網操作現象を概説した論文を生物科学に発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。分子系統解析や海外での調査はおおむね順調に進展している。一方、マダラコブクモヒメバチの寄主別個体間のミトコンドリアCOI領域による予備的解析では大きな差異が見られなかったことから、その点を勘案して開発に時間と労力、資金を多大に要するマイクロサテライトマーカーの作成を本年は見送った。発見できるかは水物である産卵行動を2種で発見できたことは大きい。また、クモヒメバチ幼虫による鋲打ち現象は非常にインパクトのある発見であり、核心に迫っていることは大きな進展である。これらに加え、クモヒメバチによる網操作現象などサイドワークも実りつつある。マダラコブクモヒメバチの寄主系統間に現在のところ遺伝的差異が認められないということは、当初設定した仮説に反するもののサンプル数の少ない予備的段階であるため、今後検証の精度を上げて追試を行う必要があると考えている。