hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高精細CG画像の高速生成に関する研究

これまでCGにおいて扱いが困難であったガス状物体や変形物体の高速表示手法を開発した.提案手法では,あらかじめデータベースを構築しておくことによって,高速に画像を生成する.提案法によって,雲や人物,布などの形状が時々刻々と変化する映像を画像1枚あたり,0.1秒程度で作成することが可能となった.従来法では,数分から数十分の時間を要していた.本研究の目的は,輝度計算の一部を前処理において行って中間データとして保存しておくことで,これまでにないリアリティの高い映像を高速に生成できる手法を開発することである.従来の手法では,静的な物体の画像など,対象物体になんらかの制約を課すことで高速計算を実現していた.本研究では,このような制約を除去できる新たな手法を構築する.とりわけ,これまで扱いが難しかった雲や煙などの不定形物体(ガス状物体と呼ぶ)や動的に変形するような物体を対象とした手法の開発を目指すこれまでCGにおいて扱いが困難であったガス状物体や変形物体の高速表示手法を開発した.提案手法では,あらかじめデータベースを構築しておくことによって,高速に画像を生成する.提案法によって,雲や人物,布などの形状が時々刻々と変化する映像を画像1枚あたり,0.1秒程度で作成することが可能となった.従来法では,数分から数十分の時間を要していた.第一に,ガス状物体の動きを計算するための手法について調査および検討を行った.その結果,リアルな動きを計算するためには,ナビエ・ストークス方程式と呼ばれる流体の動きを記述する偏微分方程式を数値計算する方法が最善であることがわかった.そこで,この方法を実装し,リアルな動きを表現できることを確認した.この際,高速な計算を可能とするため,グラフィックスハードウェアを利用した新たな手法を開発した.しかし,ガス状物体のデータサイズが大きくなると計算コストが増大し,高速計算が難しくなるため,前もって保存しておいた動きのデータから任意の動きを合成する手法の考案も行った.第二に,動的なガス状物体のデータに対し,高速に輝度計算を行うための手法を考案し,基礎実験を行った.ただし,多重散乱を考慮しない場合について手法を考案した.この場合,ガス状物体の輝度計算は二段階に分けられる.第一段階は,光源からガス状物体内部の各点に到達する光の計算,第二段階な視点から見たガス状物体の輝度の計算である.これらの二つの段階のうち,特に第一段階に多くの計算コストを必要とする.そこで,第一段階を前処理において計算しておく手法を考案した.これによって,高速な輝度計算は可能となったが,前処理において生成したデータのサイズが膨大となってしまったため,その圧縮法も合わせて開発した.また,上記の研究と並行して,結果画像を作成するために必要なガス状物体以外の物体の表示手法についても研究を進めた.本年度は,主として,動的なガス状物体に関して,多重散乱を考慮した高速輝度計算手法の考案と基礎実験を行った.まず,多重散乱の計算における各処理の計算コストを調査したところ,任意の二点間を光が通過する際の減衰率の計算コストが高いことがわかった.そこで,この部分を前もって計算する手法を考案した.すなわち,ガス状物体の内部に多数のサンプル点を発生し,任意の二つのサンプル点間の減衰率をあらかじめ計算しておく.輝度計算の際には,前もって計算したデータを利用すれば,任意の二点間のエネルギーの授受を高速に計算できる.この考え方の基礎プログラムを実装し,基礎実験を行った.実験データとして,動的な雲のデータを用いたところ,数倍から数十倍の高速化が期待できることが確認された.次年度以降,この手法を発展させる.また,以上の研究と並行して,地球規模の雲のデータを可視化するシステムについて開発を行った.前もって任意の方向から見た雲の輝度をすべての点について計算しておくことで高速に大規模な雲の表示を行う.しかし,地球規模の雲の場合,データ量が極めて膨大になるため,ベクトル量子化を利用した圧縮手法を開発した.しかし,圧縮を施してもなおデータサイズが大きいため,データを階層的に管理する手法を開発した.これによって,数百キロから数千キロに及ぶ雲のデータをリアルタイムに表示することが可能となった.また,雲のみでなく,大気の効果や雲が地面に落とす影についても,高速に計算する手法を開発した.これらにより,写実的な雲の表示を高速に行えることを示した.このシステムを用いて,リアルタイムスペースフライトシミュレータを実現した.昨年度基礎実験を行った多重散乱を考慮したガス状物体の輝度計算法を発展させた.具体的には,GPUによる並列計算を行うことで高速化を実現した.このとき,GPUでの並列計算を効率的に行なうための前計算データの圧縮法についても新たに開発した.これによって,データサイズを1/1001/200にまで圧縮することに成功した,計算速度については,昨年度の基礎実験時と比較して,10倍から20倍の高速化を達成した.これによって,任意の視点位置および任意の照明条件下での動的なガス状物体の映像をリアルタイムに生成することが可能となった.この成果は国内での研究会にて発表し,高い評価を得た,現在,国際的な論文誌への投稿を計画している.上記の研究と並行して,昨年度開発した地球規模の雲のデータを可視化するシステムについて既存の大規模データの可視化システムとの比較・検討を行い,その成果をまとめて論文誌にて公表した.

次に,動的に変形する物体の輝度を高速に計算する手法の検討を開始した.そして,人物のような物体についての手法と布のような薄い物体についての手法を考案した.いずれの手法も動的な物体を単純な形状の集合で近似することで高速化を実現する。人物のような物体の場合は,球の集合,布のような物体の場合は円盤の集合によって近似する.そのプロトタイプを実装し,相当な高速計算が期待できることを確認した.また,この方法では,前もって計算する中間データもそれほど大きなものにはならないということがわかった.今後は,これらの方法を発展させ,研究成果として論文誌等での公表を急ぐ.ガス状物体として動的な雲の輝度の高速計算法を開発した.動的な雲の密度分布は前もって用意された複数の密度分布(基本密度分布と呼ぶ)の線形結合により表す.そして,雲の輝度を高速に計算するため,それぞれの基本密度分布に対し,前もって輝度計算に必要な中間データを保存しておく.具体的には,基本密度分布の任意の2点間を結ぶ経路での光の減衰率をあらかじめ計算して記憶しておく.このとき,データ容量が膨大になるため,階層構造を用いてデータを削減して記憶する.この中間データを保存しておくことにより,任意の照明条件下での雲の輝度分布を,多重散乱を考慮した上で,高速に計算することを可能とした.通常,多重散乱を考慮して雲の輝度計算を行うためには,数分の計算時間が必要となるが,提案手法により,0.1秒以下で計算することが可能となり,これまで不可能であった動的な雲のリアルタイムレンダリングが可能となった.次に,動的に移動・変形する物体の輝度を高速に計算する手法を開発した.二つの手法の開発を行った.いずれの手法も,まず,動物体を球の集合で近似することで影計算の高速化を図る.そして,影計算の方法が異なる二つの手法を開発した.影の計算は,計算点から見える光源の範囲(可視範囲)を決定することで計算される.一つ目の方法は,球の境界と計算点の法線とのなす角の最大値または最小値を用いて近似的に可視範囲を計算する方法で,極めて高速計算が行える.ただし,精度的には問題がある.この部分を改良したのがもう一つの方法で,より正確に可視範囲を算出する.具体的には,計算点から見える領域を格子状に分割し,各格子ごとに可視範囲の算出を行う.これにより,計算速度は若干低下するものの,リアルタイム性を保ったまま,高精度に影計算を行うことを可能とした.この方法により,拡散反射だけでなく,これまで困難であった動物体に対する鏡面反射による輝度計算も高速かつ高精度に扱うことを可能とした.
ハイブリッド型高靭性セメント系複合材料の開発とその構造的利用に関する研究

スチールコードと有機繊維を適切に組合せて、幅の狭いひび割れを多数発生・分布させることによって、優れた性能を有する高靭性セメント系複合材料を実現し、構造部材の構成材料として利用することの優位性を検討した。研究成果の概要は以下の通りである。1).ハイブリッド複合材料の高靭性化を実現するために、繊維の長さや量の変化並びにそれらの組み合わせの影響について検討し、ワーカビリティーの面からもより現実的な材料調合設計を見出した。2).開発した新材料に埋め込まれた異形鉄筋の両引き一軸引張試験を行い、X線造影法によってひび割れ挙動を観察すると共に複合材料が鉄筋の付着特性に及ぼす影響について検討した。いわゆるテンションスティフニング効果がより顕著に現われると共に、鉄筋降伏後も複合材料の引張抵抗分が加算されることを明らかにした。3).開発した新材料で作られたはりのせん断試験を行い、その力学挙動を調べると共に、X線造影法によってひび割れの発生・進展過程を詳しく観察し、破壊のメカニズムについて考察した。4).開発した新材料で作製した柱型のエネルギー吸収部材のせん断加力実験並びにFEM解析を行い、部材の形状や補強鉄筋との相乗効果について考察した。その結果、テーパー付変断面柱型部材にX形配筋を施した部材が、優れた靭性能を示すと共に損傷が軽徴のままの状態を保つことができることを明らかにした。5).上記のテーパー付変断面柱型部材を並べて用いることにより、新しい構造システムが可能になることを明らかにした。有機系短繊維とマトリックスの適切な組み合わせにより擬似弾塑性挙動を実現すると共に、スチールコードを用いて繊維表面性状を変化させ、高靭性ハイブリッド複合材を開発するために、繊維素材の付着特性を実験的に検討すると共に、材料の靭性性能を破壊力学的に定量化した。それと並行して、内部のひび割れ観察を行った。また、せん断加力試験を実施して、内部損傷の進展度合いを超音波法によって評価する基礎的検討を行った。更にこれらの結果に基づいて、短繊維補強セメント系複合材の数値解析に利用可能な損傷モデルを検討した。以下に項目毎に列挙する。1).マトリックスの微細構造がスチールコードの付着特性に及ぼす影響を実験により明らかにすると共に、ハイブリッド複合材料の高靭性化のメカニズムを検討した。その結果、スチールコードの付着特性はW/B=30%程度と水結合材比が低い方が優れているが、有機繊維の混入効果は見られない。しかしながら、スナッビング試験時の靭性は有機繊維の混入により大幅に改善される事を明らかにした。2).X線造影法を用いて微細ひび割れの進展挙動を観察し、ハイブリッド複合材料によるひび割れ伝播抑制機構を明らかにした。3).ひび割れ挙動のモデル化を行い、部材の非線形挙動を解析するためのハイブリッド複合材料の材料構成則を検討した。4).ハイブリッド複合材料で作製した部材のせん断加力実験を行い、その靭性性能に及ぼす要因の検討を行うための準備をして、プレーンコンクリートを用い、せん断加力試験法の検討を行った。5).本研究で開発される高靭性ハイブリッド複合材料及び部材を有効に利用した新しい構法システムを検討した。セメント系複合材料の靭性の向上には分布ひび割れを実現する必要があり、しかもそのような微細なひび割れの安定した累積・進展によって高靭性・高エネルギー吸収の実現が可能となる。しかしながら、セメント系複合材のみの変形能にも限界があるので、鉄筋等との併用により、大きな変形にも有効にエネルギーを吸収できる構造要素を検討することを目的に、以下の研究を行った。1)ハイブリッド複合材料が鉄筋等の付着特性に及ぼす影響を実験により明らかにすると共に、ハイブリッド複合材料の高靭性化のマクロなメカニズムを検討した。その結果、異形鉄筋周りの付着ひび割れが、ハイブリッド複合材料の使用により細く分散し、ひび割れ幅の増大が抑制されることを明らかにした。2)ひび割れ挙動のモデル化を行い、部材の非線形挙動を解析するためのハイブリッド複合材料の材料構成則を検討した。

引張応力レベルが2MPaを過ぎる当りから、歪みが約1%まではゆるかに曲線を描きながら増大し、4MPaで2%に達した後、約3%まで最大応力レベルを維持する傾向が認められた。3)ハイブリッド複合材料で作製した部材のせん断加力実験を行い、その靭性性能に及ぼす要因の検討を行った。4)本研究で開発される高靭性ハイブリッド複合材料及び部材を有効に利用した新しい構法システムを検討した。繊維とマトリックスの適切な組合せにより、幅の狭いひび割れを多数発生・分布させることによって、擬似ひずみ硬化を示し、優れた変形性能を有する高靭性セメント系複合材を実現し、構造部材の構成材料として利用することを検討した。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。1).ハイブリッド複合材料の高靭性化を実現するために、繊維の長さや量の変化並びにそれらの組み合わせの影響について検討し、ワーカビリティーの面からもより現実的な材料調合設計を見出した。2).高靭性セメント系複合材料に埋め込まれた異形鉄筋の両引き一軸引張試験を行い、X線造影法によってひび割れ挙動を観察すると共に複合材料が鉄筋の付着特性に及ぼす影響について検討した。いわゆるテンションステイフニング効果がより顕著に現われると共に、鉄筋降伏後も複合材料の引張抵抗分が加算されることを明らかにした。3).高靭性セメント系複合材料で作られたはりのせん断試験を行い、その力学挙動を調べると共に、X線造影法によってひび割れの発生・進展過程を詳しく観察し、破壊のメカニズムについて考察した。4).ハイブリッド型高靭性セメント系複合材料を用いた柱型のエネルギー吸収部材のせん段加力実験並びにFEM解析を行い、部材の形状や補強鉄筋との相乗効果について考察した。その結果、テーパー付変断面柱型部材にX形配筋を施した部材が優れた靭性能を示すと共にひび割れの分散によって損傷が軽徴のままの状態を保つことができることを明らかにした。5).上記のテーパー付変断面柱型部材を並べて用いることにより、スリットウォールと同様の形で利用することが可能となる。更に、これら部材間に他種の複合材料のエネルギー吸収要素をはさみ込むことにより、入力地震動のレベルに応じてエネルギー吸収機構を変更可能な新しい構造システムが可能になることを明らかにした。
創傷治癒早期完成可能な表面微細羽毛状化PTFEの開発とその評価

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)では強い引っ張り強度,引き裂き強度,生体内劣化の少なさのためにインプラント材として優れたバイオマテリアルである.しかし,PTFEには細胞接着性の低さに起因する優れた抗血栓性がある一方で,低い組織反応や遅い創傷治癒反応が起きてしまい大きな欠点となる.そこで,我々は,PTFEの表面改質にプラズマ処理技術を応用することで理想的な表面に改質できることを発見した.この表面改質PTFEが生体反応に及ぼす効果の有効性をin vivoで評価することとした.【方法】2種類の異なる条件をもつ構造の表面処理を,医療用ePTFEノート上に作製する.微細羽毛状構造の高さは3μmに固定し,そのピッチを0,2,3μmの範囲で未処理粗面の3種類の異なる表面処理条件で作製する.Wister rat(n=6)の背部皮下2箇所に同種のサンプルを局麻下に埋植し,それぞれを衷面未処理ePTFE群と表面中等度処理化ePTFE群と表面高度処理化ePTFE群し,経時的に急性期炎症反応(IL-1β,TNF-α,C3a),病理組織学的検討(好中球,リンパ球,Mφ,巨細胞)及び反応性被膜の評価を行った.基本統計量はmean±SDで示し,統計処理はFischer's PLSDを行い危険率p<0.05を有意とした.【結果】各群で血液学的急性期炎症反応は全て測定限界値以下で両者に有意差は認めなかった.病理組織学的検査においても明らかな有意差は認められなかった.反応性被膜の測定では,未処理群262.6±55.4μm,密群312.1±62.6μm,粗群は301.1±60.7μm(n=12)で各群間に有意差は認めなかった.【総括】羽毛状PTFEの羽毛の粗群,密群にラット埋植後の生体反応の差(創傷治癒反応)及び細胞進入の差は認められなかった.今後更に細胞侵入,創傷治癒の改良のため表面処理条件の検討を続けていく.ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)では強い引っ張り強度,引き裂き強度,生体内劣化の少なさのためにインプラント材として優れたバイオマテリアルである.しかし,PTFEには細胞接着性の低さに起因する優れた抗血栓性がある一方で,低い組織反応や遅い創傷治癒反応が起きてしまい大きな欠点となる.そこで,我々は,PTFEの表面改質にプラズマ処理技術を応用することで理想的な表面に改質できることを発見した.この表面改質PTFEが生体反応に及ぼす効果の有効性をin vivoで評価することとした.【方法】2種類の異なる条件をもつ構造の表面処理を,医療用ePTFEノート上に作製する.微細羽毛状構造の高さは3μmに固定し,そのピッチを0,2,3μmの範囲で未処理粗面の3種類の異なる表面処理条件で作製する.Wister rat(n=6)の背部皮下2箇所に同種のサンプルを局麻下に埋植し,それぞれを衷面未処理ePTFE群と表面中等度処理化ePTFE群と表面高度処理化ePTFE群し,経時的に急性期炎症反応(IL-1β,TNF-α,C3a),病理組織学的検討(好中球,リンパ球,Mφ,巨細胞)及び反応性被膜の評価を行った.基本統計量はmean±SDで示し,統計処理はFischer's PLSDを行い危険率p<0.05を有意とした.【結果】各群で血液学的急性期炎症反応は全て測定限界値以下で両者に有意差は認めなかった.病理組織学的検査においても明らかな有意差は認められなかった.反応性被膜の測定では,未処理群262.6±55.4μm,密群312.1±62.6μm,粗群は301.1±60.7μm(n=12)で各群間に有意差は認めなかった.【総括】羽毛状PTFEの羽毛の粗群,密群にラット埋植後の生体反応の差(創傷治癒反応)及び細胞進入の差は認められなかった.今後更に細胞侵入,創傷治癒の改良のため表面処理条件の検討を続けていく.【研究目的】ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)では強い引っ張り強度,引き裂き強度,生体内劣化の少なさのためにインプラント材として優れたバイオマテリアルである。しかし,PTFEには細胞接着性の低さに起因する優れた抗血栓性がある一方で,低い組織反応や遅い創傷治癒反応が起きてしまい大きな欠点となる。そこで,我々は,PTFEの表面をプラズマ処理することで理想的な表面に改質できることを発見した。【方法】2種類の異なる条件をもつ構造の表面処理を,医療用ePTFEシート上に作製する。微細羽毛状構造の高さは3μmに固定し,そのピッチを0.052μmの範囲で密粗の2種類の異なる条件で作製する。Wister rat(n=6)の背部皮下2箇所に同種のサンプルを局麻下に埋植し,それぞれを粗群と密群とし,経時的に急性期炎症反応(IL-1β,TNF-α,C3a),病理組織学的検討(好中球,リンパ球,Mφ,巨細胞)及び反応性被膜の評価を行った。基本統計量はmean±SDで示し,統計処理はUnapaired Tを行い危険率p<0.05を有意とした。【結果】

両群で血液学的急性期炎症反応は全て測定限界値以下で両者に有意差は認めなかった。病理組織学的検査においても明らかな有意差は認められなかった。反応性被膜の測定では,密群は253.6±60.4μm,粗群は301.1±60.7μm(n=12)で両群間に有意差は認めなかった。【総括】羽毛状PTFEの羽毛の粗群,密群にラット埋植後の生体反応の差(創傷治癒反応)及び細胞進入の差は認められなかった.今後更に細胞進入,創傷治癒の改良のため表面処理条件の検討を続けていくポリテトラフルオロエチレン(PTFE)では強い引っ張り強度,引き裂き強度,生体内劣化の少なさのためにインプラント材として優れたバイオマテリアルである。しかし,PTFEには紬胞接着性の低さに起因する優れた生体的合成及び抗血栓性がある一方で,低い組織反応や遅い創傷治癒反応が大さな欠点となる。我々は,PTFE表面をある方法で改質し,PTFE表面に細胞侵入されことで生体適合性の改善を図りその欠点を補うことを考えた.【方法】2種類の異なる条件をもつ構造の表面処理を,医療用ePTFEシート上に作製する。微細羽毛状構造の高さは3μmに固定し,そのピッチを3.0μmの条件作製する。Wister rat(n=5)の背部皮下2箇所に同種のサンプルを局麻下に埋植し,それぞれをSUS群とフッ素添加DLC群とし,経時的に急性期炎症反応(IL-1β,TNF-α,C3a),病理組織学的検討及び反応性皮膜の評価を行った。基本統計量は(mean±SD)で示し,Unpaired-Ttestで評価し危険率p<0.05を有意とした。【結果】両群で血液学的急性期炎症反応は全て測定限界値以下で両者に有意差は認めなかった。反応性被膜の測定では,密群は262.6±55.4μm,粗群は312.1±62.6μm(n=10).で両群間に有意差は認めなかった。【総括】羽毛状PTFE群にラット埋植後の生体反応の差(創傷治癒反応)及び細胞進入の差は認められなかった.今後更に細胞進入,創傷治癒の改良のため表面処理条件の検討を続けていく.
ガレクチンをテンプレートにした糖鎖制限酵素の開発

魚類マアナゴの体表粘液由来ガレクチンであるコンジェリンIおよびIIはホモ2量体を形成するが、それぞれ異なる2量体様式を持ち、糖結合特異性や熱安定性などもそれぞれ異なる。糖鎖認識特異性が高いという特徴をもつコンジェリンに糖鎖を切断する触媒活性を持たせることができれば、糖鎖の機能や構造を分析するための道具として有用である。そこで本研究では、(1)コンジェリンの糖鎖認識結合部位付近のアミノ酸残基へ触媒部位を導入し、糖加水分解活性を持つガレクチンを作出すること、(2)進化工学的手法により、触媒能が向上したガレクチンを作出し、構造と機能の相関を明らかにすることを目的とする。糖加水分解酵素の触媒反応の多くは、GluもしくはAsp残基が関与する酸塩基反応である。そこで、コンジェリンのリガンドであるラクトースのグリコシド結合近であるArg-48、Tyr-51、Asp-67にGluもしくはAsp残基を導入し、計11種の変異体をデザインした。また、高Mg^<2+>濃度下でコンジェリンのcDNAを鋳型としたPCRを行い、ランダム変異の導入を試みた。変異体を大腸菌で発現させ、P-nitrophenyl糖誘導体を用いて変異体の糖加水分解活性を調べた。いずれの変異体も強い糖加水分解活性は見られなかったが、pNP-bGalに対してConI-R48D,Y51EとConI-R48E,Y51Eが、pNP-Glcに対してConI-R48Dがそれぞれ弱い活性を示した。しかしながらArg-48位変異体はその多くが菌体内で不溶化していたため、活性が弱いものと考えられた。さらに進化工学的手法により、強いガラクトシダーゼ活性をもつ変異体をスクリーニングし得たが、いずれも終止コドンがアミノ酸コドンへ変異し、ベクター由来のガラクトシダーゼとの融合蛋白質として生成したものであった。いまだ十分な活性のものを得られていないが、附随的に熱安定性についてかなり向上した変異体が複数得られた。この変異はドメインスワッピング部分と異なる部位(ConI-Phe-22、ConII-Tyr-16、ConII-Thr-88)であり、あらたな構造安定化の要素があきらかとなった。また、コンジェリンIIのX線構造解析により精密な立体構造を明らかにし、別な糖鎖結合部位の存在を明らかにした。アナゴガレクチン(Congerin I)の立体構造を基に糖鎖結合部位に存在するアミノ酸を置換して触媒基(カルボキシル基)を導入した。具体的には、Congerin IのArg48をAspあるいはGlu,Tyr51をAspあるいはGlu,さらにArg48とTyr51をそれぞれAspあるいはGluに置換した変異体(4種)、また、Asp66をGluへ置換した変異体とAsp66をGluへ置換しTyr51をAspまたはGluへ置換したもの合計11種類の変異体を調製した。いずれも大腸菌にて可溶性画分として発現した。これらの内Arg48をAspあるいはGluに置換した変異体では赤血球凝集能はなく、またアフィニティクロマトグラフィーにおいても糖鎖との相互作用は見られず、糖鎖結合能が失われていた。次に糖鎖結合能を有する5種とcongerin IについてpNPβGal,pNPαGal,pNPβGlc,pNPαGlu,pNPβGlcNAcの5種の基質を用いたassay系で加水分解能の有無を調べた。いずれも殆ど加水分解活性が見られなかったものの、Tyr51->Asp変異体ではpNPαGal、Tyr51->Asp/Asp66->Gluの変異体ではpNPαGluに対する加水分解能が他に比べ高い傾向を示した。これら変異体は、進化工学的手法での活性変異体作出でのテンプレートに有用であることを示した。さらにcongerin IIのX線構造解析をすすめ、congerin IIにはlactoseなど2糖が結合できる部位の他にもう1つαGalなどの単糖が結合しうる部位が存在することを明らかにした。興味深いことにこの部位に結合する糖鎖の結合に転位が起こっている可能性が示唆され、congerin IIを用いた糖鎖制限酵素開発についての可能性を示した。

変異体を大腸菌で発現させ、P-nitrophenyl糖誘導体を用いて変異体の糖加水分解活性を調べた。いずれの変異体も強い糖加水分解活性は見られなかったが、pNP-bGalに対してConI-R48D,Y51EとConI-R48E,Y51Eが、pNP-Glcに対してConI-R48Dがそれぞれ弱い活性を示した。しかしながらArg-48位変異体はその多くが菌体内で不溶化していたため、活性が弱いものと考えられた。さらに進化工学的手法により、強いガラクトシダーゼ活性をもつ変異体をスクリーニングし得たが、いずれも終止コドンがアミノ酸コドンへ変異し、ベクター由来のガラクトシダーゼとの融合蛋白質として生成したものであった。いまだ十分な活性のものを得られていないが、附随的に熱安定性についてかなり向上した変異体が複数得られた。この変異はドメインスワッピング部分と異なる部位(ConI-Phe-22、ConII-Tyr-16、ConII-Thr-88)であり、あらたな構造安定化の要素があきらかとなった。また、コンジェリンIIのX線構造解析により精密な立体構造を明らかにし、別な糖鎖結合部位の存在を明らかにした。
金属系ナノ粒子の均一担持に向けたガス拡散を制御した新規CVD技術の開発

本研究では、研究代表者らが開発した減圧液パルス化学気相蒸着(VLP-CVD)法を活用して、電極材料や触媒に向けたナノ複合材料を簡便に製造することである。研究代表者らのこれまでの研究により細孔径の大きな多孔質炭素材料中にTiO2ナノ粒子を均一に担持することに成功し、電極材料としての優れた特性が得られることを明らかとなった。そこで、平成30年度は様々な細孔構造を持つ担体へのTiO2ナノ粒子の担持、および複合材料の光触媒としての活用を検討した。VLP-CVD法は一般的な連続的にガスを流通させるCVD法と比べ多孔質担体の細孔内に円滑に原料ガスを拡散できる手法であり、原料ガスが細孔内に到達してから熱分解することで均一な担持が可能となる。反応器内で原料ガスは多孔質担体粒子の粒子間の空隙に流れ込み、細孔内での拡散により担体粒子内部に到達する。原料ガスの濃度変化を計算したところ、粒子間空隙での流動は瞬時に完了し、細孔内の拡散が律速になっていることが判明した。そこで、担体粒子の粒子径を小さくして細孔内での拡散距離を短くした結果、これまでより細孔径の小さな多孔質担体の内部まで均一に担持することに成功した。得られた複合材料をメチレンブルーの回分式分解反応による光触媒特性を評価した結果、VLP-CVD法で作製したTiO2/炭素複合材料は一般的な流通式CVD法で作製した試料と比べ高い光触媒活性を有することが判明した。担体粒子径が大きい場合、細孔径が大きいマクロポーラスな担体を用いた複合体が最も高い光触媒活性が得られた。一方、細孔径が小さいメソポーラスな担体を用いた複合体も担体粒子径を小さくすることでマクロポーラスな担体から得られる複合体と同等の光触媒活性を得ることに成功した。この結果より、用途に応じて最適な細孔構造の担体を用いた複合材料を活用することが可能となったといえる。本研究で行う気相反応で細孔内にナノ粒子を担持するプロセスの場合、細孔内への原料ガスを円滑に拡散させることが非常に重要である。本年度の成果により、求められている細孔径の担体へ円滑に拡散させることが可能な拡散距離を定量的に求めることが可能となり、実験的に実証することにも成功した。この成果は今回用いたTi源ガスと多孔質炭素材料の組み合わせに限らず様々な原料と担体の組み合わせに活用できることが期待される。さらに、光触媒活性の評価が可能になったことにより、これまでの電極への活用以外の用途への可能性が明らかになったことから、本研究で開発を進めているナノ複合材料製造プロセスの有用性を示すことに成功したといえる。以上のことから、今年度の進捗状況として「おおむね順調に進行している」と判断した。H30年度の成果より、VLP-CVD法により様々な細孔構造を持つ担体を有効に活用する手法が明らかになり、触媒用途への活用の可能性も見出すことができた。そこで、R元年度はVLP-CVD法による様々なナノ複合材料製造の可能性を検証するために、TiO2以外の金属酸化物の担持を検討する。新たに検討する金属酸化物としては、CVD原料として液パルス状に導入可能な金属アルコキシドを比較的入手容易なSnO2やV2O5などを予定している。さらに得られた材料についての電極特性や触媒活性などの応用評価も進める予定である。

本研究で行う気相反応で細孔内にナノ粒子を担持するプロセスの場合、細孔内への原料ガスを円滑に拡散させることが非常に重要である。本年度の成果により、求められている細孔径の担体へ円滑に拡散させることが可能な拡散距離を定量的に求めることが可能となり、実験的に実証することにも成功した。この成果は今回用いたTi源ガスと多孔質炭素材料の組み合わせに限らず様々な原料と担体の組み合わせに活用できることが期待される。さらに、光触媒活性の評価が可能になったことにより、これまでの電極への活用以外の用途への可能性が明らかになったことから、本研究で開発を進めているナノ複合材料製造プロセスの有用性を示すことに成功したといえる。以上のことから、今年度の進捗状況として「おおむね順調に進行している」と判断した。H30年度の成果より、VLP-CVD法により様々な細孔構造を持つ担体を有効に活用する手法が明らかになり、触媒用途への活用の可能性も見出すことができた。そこで、R元年度はVLP-CVD法による様々なナノ複合材料製造の可能性を検証するために、TiO2以外の金属酸化物の担持を検討する。新たに検討する金属酸化物としては、CVD原料として液パルス状に導入可能な金属アルコキシドを比較的入手容易なSnO2やV2O5などを予定している。さらに得られた材料についての電極特性や触媒活性などの応用評価も進める予定である。本研究ではナノ複合材料製造に必要な実験装置を新たに作製すること前提に予算を計上していた。H30年度は様々な細孔構造の担体を活用することに向けた検討に注力したため、これまで保有している実験装置を用いて検討を進めた。予定していた新たな実験装置の製作はR元年度より本格的に検討を進める予定であり、これを用いて様々な金属酸化物を担持する検討を行う予定である。
近世における世界観の形成と展開の過程

本年度は研究の新たな展開に向け、受入研究者らの助言を踏まえて以下の作業を行なった。1身分論に関わる研究史を整理するとともに、藩同士の婚姻・交際関係や藩の歴史・地域性などの理解を深めるために愛知県田原市、福井県福井市・大野市、大阪府岸和田市、兵庫県姫路市、愛媛県宇和島市・大洲市などで史料調査を行なった。そしてこれらの成果を踏まえながら、諸藩の蘭学研究のあり方を考察した。さらに蘭学者弾圧事件をめぐる各藩の対応を事例に、蘭学の歴史的特質を近世身分社会や幕藩権力との関係性の中で考察した。2小関三英と渡辺崋山の蘭書翻訳・理解の過程や特徴を比較検討し、蘭学を受容し世界観を形成する過程で、漢学がどのような役割を果たしていたのかを考察した。以上の研究成果のとりまとめは終了しており、次年度に発表を行なう予定である。三年間の研究において、筆者は1蘭学者が同時代の社会においてどのように生き、何を考えていたのか、2それが蘭学的知見に基づく世界観や思想とどのように結びついているのか、その連関の解明を目指してきた。特に渡辺崋山を事例に、19世紀の藩をめぐる危機的状況や学問・思想・文化の動向と、蘭学研究およびそれに基づく世界観との有機的な連関を具体的に明らかにした点は本研究の成果と言えよう。これらの成果を踏まえて「藩士の蘭学」という研究視角を得ることができ、関連する諸資料を収集することができた。だが現在の近世史・蘭学史研究の枠組みを見直し、新たに進展させるためには未だ不十分な点は多い。特に儒教の思想内容そのものに関わる理解を深めることと、江戸屋敷論など藩の社会経済史的な位置づけの解明は不可欠である。また「西洋」「東洋」「世界」「天下」など、分析用語の見直し作業が残されている。これらの課題については、今後の研究を通して克服していきたいと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。当年度は主に渡辺崋山関係史料の調査・分析を行い、近世における世界観の変遷とその歴史的意味を考察した。1愛知県田原市博物館にて史料調査を行い、天保期田原藩において渡辺崋山が推進した殖産政策を検討した。これは崋山の世界観がもつ歴史的・社会的意味を明らかにしていくために必要な研究である。この成果を第53回近世史サマーセミナーおよびボン大学における国際会議JAPANESE ECONOMIC THOUGHT: TIME AND SPACEにて発表した。2関連研究の文献収集を行い、現時点での研究状況と到達段階を把握した。その結果、蘭書を翻訳できた狭義の「蘭学者」だけでなく、オランダ語を読めないまま様々なレベルで蘭学に関わった人々の思想形成過程にも光を当てる必要があることを確認した。後者の人々は従来の研究において、学問的成果が少ないと軽視される傾向にあったが、彼等の蘭学研究過程や世界観形成過程を追うことで、従来の研究史の枠組みを見直す新たな研究展開の期待が生まれると考えている。この成果を歴史学研究会日本近世史部会大会支援報告会にて発表した。3津山洋学資料館・長崎歴史文化博物館・古河歴史博物館・国会図書館などにおいて、蘭学者の著訳書および典拠書物を調査し、蘭学者の世界観とその変遷を分析した。当年度は主に渡辺崋山の典拠蘭書の調査・翻訳を行い、19世紀ヨーロッパにおける文明史観の普及や啓蒙主義の展開の中で成立した書物であったことを明らかにした。計画通りに文献の収集や史料の調査を行い、それらの分析から今後の研究につながる事例の発掘や論点の提示をすることができた。またこれらの成果を学会発表にて公表することができた。1渡辺崋山と小関三英を主な分析対象とし、蘭学者の社会的位置づけを解明する作業を行った。崋山については、殖産政策をめぐる思想の展開を当該期の社会や思想状況の中で考察し、論文「天保期殖産政策をめぐる思想ー渡辺崋山と大蔵永常を事例にー」(川口浩編『日本の経済思想ー時間と空間の中でー』)にまとめた。また史料が少なく研究が遅れてきた三英については、山形県鶴岡市・酒田市、杏雨書屋などで史料調査を進め、三英と庄内地域の交流を明らかにし、論文「江戸に出た地方蘭学者と地域の交流ー小関三英の書簡から見える庄内地域ー」(『書物・出版と社会変容』19号)を発表した。2京都大学附属図書館、蓬左文庫、静嘉堂文庫、鹿児島大学附属図書館、国文学研究資料館、古河歴史博物館などにおける史料調査をもとに、蘭学者の著訳書および典拠書物を分析し、蘭学者の世界観を考察した。3新たに蘭学と漢学(儒学)の関係を解明する作業に取り組んだ。12の研究成果を有機的に結び付けるためには、近世における諸学問の土台であり、近世の思想・政治・社会に強い影響を与えた漢学との関係を明らかにすることが不可欠であると考えたからだ。研究史を整理するとともに、小関三英と渡辺崋山が一つの蘭書をどのように理解・翻訳したのかという事例を分析した。そして蘭学を受容し世界観を形成する過程で、下地となる漢学がどのような役割を果たしていたのかを考察し、研究報告を行なった。

4これまで無意識的に使用してきた言葉そのものを再検討し(「洋学」「蘭学」「漢学」「儒学」「藩」など)、それぞれの言葉の意味内容の変遷や研究史上の使われ方を踏まえたうえで、今後の研究の中でどのように定義して用いるのかを確認した。昨年度に引き続き史料調査と分析を進め、論文として公表することができた。また研究のさらなる展開のために、「蘭学と漢学」という新たなテーマにも取り組んだ。昨年度に課題となっていた分析用語の検討および研究史の批判的整理を行い、研究の軸となる「藩士の蘭学」という視角を見出すことができた。本年度は研究の新たな展開に向け、受入研究者らの助言を踏まえて以下の作業を行なった。1身分論に関わる研究史を整理するとともに、藩同士の婚姻・交際関係や藩の歴史・地域性などの理解を深めるために愛知県田原市、福井県福井市・大野市、大阪府岸和田市、兵庫県姫路市、愛媛県宇和島市・大洲市などで史料調査を行なった。そしてこれらの成果を踏まえながら、諸藩の蘭学研究のあり方を考察した。さらに蘭学者弾圧事件をめぐる各藩の対応を事例に、蘭学の歴史的特質を近世身分社会や幕藩権力との関係性の中で考察した。2小関三英と渡辺崋山の蘭書翻訳・理解の過程や特徴を比較検討し、蘭学を受容し世界観を形成する過程で、漢学がどのような役割を果たしていたのかを考察した。以上の研究成果のとりまとめは終了しており、次年度に発表を行なう予定である。三年間の研究において、筆者は1蘭学者が同時代の社会においてどのように生き、何を考えていたのか、2それが蘭学的知見に基づく世界観や思想とどのように結びついているのか、その連関の解明を目指してきた。特に渡辺崋山を事例に、19世紀の藩をめぐる危機的状況や学問・思想・文化の動向と、蘭学研究およびそれに基づく世界観との有機的な連関を具体的に明らかにした点は本研究の成果と言えよう。これらの成果を踏まえて「藩士の蘭学」という研究視角を得ることができ、関連する諸資料を収集することができた。だが現在の近世史・蘭学史研究の枠組みを見直し、新たに進展させるためには未だ不十分な点は多い。特に儒教の思想内容そのものに関わる理解を深めることと、江戸屋敷論など藩の社会経済史的な位置づけの解明は不可欠である。また「西洋」「東洋」「世界」「天下」など、分析用語の見直し作業が残されている。これらの課題については、今後の研究を通して克服していきたいと考えている。次年度は、蘭学者の著訳書を中心とする史料の収集を継続して行なう。その分析に当たっては、原典との比較、さらにその著訳書を読んだ人々の思想との比較作業も行う予定である。これにより、原典と翻訳書、さらにその翻訳書の読者の間で生じる理解のズレについても検討してみたい。また今後研究を進めていくためには、これまで無意識的に使用してきた「蘭学(者)」「洋学(者)」「西洋」「世界」などの分析用語の意味内容を検討し、研究の中でどのように定義して用いていくのかを確認する必要がある。それぞれの言葉の意味内容の変遷や研究史上の使われ方を踏まえたうえで、自覚的に言葉を用いるための作業に取り組みたい。次年度は「藩士の蘭学」というテーマでこれまでの研究成果をまとめ、三年間の集大成として学術書を刊行する準備を行う。その発表に際しては、最新の研究動向を踏まえるとともに、基礎史料の調査を徹底したい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
モンゴルに関する画像記録を用いた地域像の再構築

19世紀から20世紀初頭におけるモンゴルへのエクスペディション資料とりわけ画像コレクションについて、各国で整理にあたっている研究者たちと、国際共同研究を推進するための体制をさらに整備し、具体的な写真コンテンツの分析を開始した。まず、日本モンゴル学会の日程に合わせて打ち合わせを行い、最大の資料保有機関が集中するサンクトペテルブルグで国際ワークショップを開催することに決め、同ワークショップを12月にコズロフ博物館で開催した。同ワークショップでは、写真1点ずつに対してタグ付け作業を行なった事例をもとに、タグ付け方針をチーム全体で共有することができた。また、コズロフが地理学者として自然環境に関する写真が大量に保管されていることを受けて、植生の長期的な変化を写真から読み解く試みを提示し、今後、別途、プロジェクトを形成することとなった。さらに、写真の撮影技術史という観点から写真内容を検討した結果、それぞれの写真コレクションは、撮影者の意図に加えて、当時のカメラの技術的特徴が反映されていることを具体的に了解することができた。同ワークショップに先立ち、スウェーデンにおいて現地調査を行い、スウェン・ヘディン学術調査隊ならびにスウェーデン国教会の宣教師エリクソンの記録写真について、整理にあたっているアーキビストたちとの共同研究体制を構築した。とくにミッショナリーは長期滞在型であるため、その記録は民族誌に他ならない。これについては別途動いている限定的テーマのプロジェクトとの協業の成果でもある。また、蒋介石とともにモンゴル貴族が亡命した台湾には資料が運ばれたため、アジアにおけるモンゴル研究中心の一つであり、写真資料について調査したところ、蒙蔵委員会の廃止とともにかなり失われていることが判明した。2年目として、初年度に作成したHPについて、検討結果を受けて大幅に刷新し、情報を大いに充実した。予定通り、国内研究会2回および海外での国際研究集会1回を実施し、横断分析のためのメタデータないしコンテンツに関するタグ付けについて、国際協業体制のもとで方針を共有することができた。とくに、ロシアにおいて国際会議を当初計画よりも前倒しで実施することによって、最も保有資料の多いロシアの整理作業を牽引することができた。ただし、ロシアでの国際会議を実施したことにより、モンゴルでの国際会議を開催することができなかったため、代えて国際モンゴル学会が東京で開催された際に、モンゴル国立図書館とりわけ写真担当アーキビストたち4名を招聘し、写真の整理および管理に関する技術移転を実施した。さらに、これまでの、フィンランド、ポーランド、ロシア、ハンガリーとの協業体制に加えて、スウェーデン、デンマーク、台湾との協業体制も構築することができた。また、昨年度の検討結果に基づき、HPを刷新し、さらに情報を大幅に更新することができた。なお、本科研プロジェクトがプラットホームとなって、別のプロジェクトとの協業や、新しいプロジェクトの形成などの動きが認められる。また、本科研を契機として形成された研究者ネットワークはすでに50人規模となっており、今後、より恒常的な組織として発展するのではないかと期待される。これらは、当初の計画以上の進展と言えるかもしれない。すでにデジタル公開されている資料は、公開のシステムごとに異なるシステムでメタデータが付されており、これらの差を超えて共通の方式でメタデータを新たに付与することはほとんど不可能である。そこで、それらについては、リンク付けにより、より簡便に検索ができるように支援する英文HPとする。とくに、年表や地図などのガイダンスを充実させる方策をとる。一方、デジタル化されていないものについては、別途プロジェクトを形成するなどで支援し、本科研では行わないのは当初の方針通りである。本科研では、すでにデジタル化されている公開資料および未公開資料を扱う。公開資料については、公開情報を用いてより分析しやすいようにタグ付けを変更するなどして、本科研で用意したHPに格納できるシステムを活用する。また、後者については積極的に蓄積し、それらについて、書誌情報に相当するメタデータ、および写っている内容に関するタグ付けを行い、同HPに格納する。19世紀末から20世紀初頭におけるモンゴルへのエクスペディション資料とりわけ画像コレクションについて、各国で整理にあたっている研究者たちと、国際共同研究を推進するための体制整備に着手することができた。学術探検や宣教師に限らず、かなり多様な移民活動とそれに伴う写真が残されていることが確認された。とりわけ資料整備が進んでいるのはフィンランドとハンガリーである。ヨーロッパにおける諸言語のうち、ウラル語族に属するフィンランド語およびハンガリー(マジャール)語は異質であると自他ともに認識されていたため、言語学的関心から、東方に対する学術的研究の先進国であり、ナショナリズムを反映して整備が進んでいるのである。しかし、英語による検索システムがないため国際的に利用されているとは言い難い。本研究により、こうした問題を解消できるようになるだろう。エクスペディションの画像記録は、古典的な人類学的ポートレイト写真と風俗習慣を捉えたスナップ写真とに大別することができる。後者の中にはミドルショットとロングショット、フルショットとクローズアップショットが組み合わされているものもあり、黎明期の写真家(撮影技師)が民族誌的記述としての撮影という意図を有していたことが了解される。マリノフスキーらによる民族誌の確立に先行する、民族誌写真の萌芽を認めてもよいだろう。初年度はまず、すでに一般公開されている記録資料を用いてHPを作成し、画像記録を集積させ、総覧できるようにした。プレ社会主義期の画像記録からは、漢人の商店や大工、欧米人の狩猟など社会主義時代に欠落していた要素が、それ以前と以後で連続していることが明らかとなり、グローバルな関係性の束による地域像をあらわす具体的な切り口として抽出することができた。

予定通り、まず、モンゴル学会春季年次大会に合わせて国内研究者による打ち合わせを行い、作業分担を確定した。次に、北京で開催された国際モンゴル大会に合わせて、モンゴル、ロシア、ハンガリー、ポーランドからエクスペディション資料の整理にあたっている研究者を集めて国立民族学博物館でワークショップを開催し、各国が保有する学術資料の共有化を目指すネットワークを構築した。具体的には、各国別のエクスペディション等の歴史、記録資料とりわけ画像記録の状況(保有数、デジタル化状況、権利関係、メタデータなど)について情報を交換するとともに、横断検索を可能にするための方策について協議し、ロードマップを作成して共有した。また、得られた情報を参考にしながら、多様なエクスペディションとそれらの資料について総合的に把握するためのHPとして、すでにオンラインで公開されている資料を有効に活用するポータルサイトを作成した。https://historicimages.mnさらに、年度末に研究会を2度実施し、画像記録の分析方法およびポータルサイトの改良について議論した。19世紀から20世紀初頭におけるモンゴルへのエクスペディション資料とりわけ画像コレクションについて、各国で整理にあたっている研究者たちと、国際共同研究を推進するための体制をさらに整備し、具体的な写真コンテンツの分析を開始した。まず、日本モンゴル学会の日程に合わせて打ち合わせを行い、最大の資料保有機関が集中するサンクトペテルブルグで国際ワークショップを開催することに決め、同ワークショップを12月にコズロフ博物館で開催した。同ワークショップでは、写真1点ずつに対してタグ付け作業を行なった事例をもとに、タグ付け方針をチーム全体で共有することができた。また、コズロフが地理学者として自然環境に関する写真が大量に保管されていることを受けて、植生の長期的な変化を写真から読み解く試みを提示し、今後、別途、プロジェクトを形成することとなった。さらに、写真の撮影技術史という観点から写真内容を検討した結果、それぞれの写真コレクションは、撮影者の意図に加えて、当時のカメラの技術的特徴が反映されていることを具体的に了解することができた。同ワークショップに先立ち、スウェーデンにおいて現地調査を行い、スウェン・ヘディン学術調査隊ならびにスウェーデン国教会の宣教師エリクソンの記録写真について、整理にあたっているアーキビストたちとの共同研究体制を構築した。とくにミッショナリーは長期滞在型であるため、その記録は民族誌に他ならない。これについては別途動いている限定的テーマのプロジェクトとの協業の成果でもある。また、蒋介石とともにモンゴル貴族が亡命した台湾には資料が運ばれたため、アジアにおけるモンゴル研究中心の一つであり、写真資料について調査したところ、蒙蔵委員会の廃止とともにかなり失われていることが判明した。
磁気共鳴イメージング法を使った生体内遺伝子発現プロファイルのための新手法の開発

本研究テーマでは、MRIで検出可能な遺伝子発現レポーターシステムとして、ポリリン酸及びその合成酵素群を使ったシステムを開発し、様々なモデル動物に適用している。平成16年度は、これまでに試みてきた酵母、マウス、ショウジョウバエの他に、アフリカツメガエルを使ったMRI遺伝子発現レポーターシステムの構築を開始した。アフリカツメガエルは、受精卵にcDNA或いはmRNAを微量注入して発生させることにより、様々な遺伝子を発現させることができる。平成16年度は、当研究室内においてアフリカツメガエルの飼育を開始し、その受精卵にポジティブコントロールとして、GFPの遺伝子を持つプラスミドを微量注入し、発生させた。その結果、アフリカツメガエル幼生の生体においてGFPの発現を確認した。現在は、本研究オリジナルのMRIレポーター遺伝子であるポリリン酸合成酵素PPKの強制発現と発生を試みている。その他、酵母の系についてはMRI測定のハイスループット化を行なった。すなわち、液体培養中の酵母をキャピラリーに入れ、これらを一本の8mm NMRサンプル管に入れて、測定することにより、16検体の^<31>PMRI画像を同時に取得することができるシステムを構築した。さらに、このシステムを様々な遺伝子組み換え酵母試料に適用し、酵母内での特定遺伝子の発現量を比較的定量的に見積もれることを明らかにした。
イネ・トランスポゾンmPingの起源と転移活性獲得機構

mPingの起源を明らかにするためにOryza属19種50系統におけるmPingの分布を調査した。その結果、mPing配列は供試した全てのOryza種に分布し、遠縁種間でもmPingの配列は極めて高度(99%以上)に保存されていた。野生イネに見いだされたmPing配列は3種に大別でき、銀坊主で最初に見出された430bpのもの(I型)、242-252にかけて9塩基の置換を有するもの(II型)、および239-249にかけての11塩基が欠失しているもの(III型)があった。後2者の分布がAAゲノムのO.sativa、O.rufipogonに限定されているのに対して、I型は一部のAAゲノム種を除く全ての種に見出された。したがって、mPing配列の起源はOryza属の種分化以前に遡ると考えられた。また、PongはO.sativaおよびO.rufipogonの全ての系統に認められたにも関わらず、Pingの分布は一部の系統に限られていた。このことは、Pongの起源はO.rufipogonが他のAAゲノム種から分化するときに遡り、PingはPongの後から起源したことを示唆している。銀坊主はmPingならびにPingの数が極めて多い特異な遺伝子型をもつ。とりわけmPingは、既に1000コピー以上に達しているにもかかわらず、毎世代増幅を続けている。銀坊主においてmPingの転移が抑制されない原因を解明するため、mPing転移が抑制されている日本晴と銀坊主との交雑後代F_4個体別F_5系統を用いて系統毎に親個体にはない新規挿入数を調査した。さらに、銀坊主と日本晴との間のmPing挿入多型を利用して作製した遺伝子地図に基づいたmPing活性に関するQTL解析を実施した結果、銀坊主のmPing転移活性に関与するQTLを染色体1および4に検出した。まず、mPingの転移活性化因子に関する遺伝解析を行うため、日本晴×銀坊主の交雑F2より個体別に自殖を繰り返して得られた、278個体のF2個体に由来するF5個体別F6系統278系統から無作為に選んだ190系統を供試した。親F5個体とその自殖次代より10個体ずつ無作為に選んで、親個体には認められない新たなmPing挿入の出現頻度、すなわち親個体における転移活性頻度をトランスポゾン・ディスプレイ法(TD法)によって調査した。この結果、銀坊主と日本晴との間で転移頻度に関して連続的な分布が観察され、転移頻度には複数個の因子が関与していると考えられた。また、転移頻度が極めて高くmPing転移が極めて活性化されている4系統が確認された。つぎに、mPing、PongおよびPingの起源を解明するため、0ryza属19種50系統に分布するmPingおよびmPing様因子の塩基配列を調査した結果、ゲノムが異なる種においてもmPingの配列が高度に保存されていることが判明した。また、PingのおよびPongに特異的な領域をプローブに用いてPingおよびPongの野生種における分布を調査したが、栽培種である0ryza sativaの近縁種であるO.rufipogon (O.nivara)以外の種には全く確認できなかった。また、mPingの分布をトランスポゾン・ディスプレイ法で確認した結果、O.sativaを除くAAゲノム種はすべて同じ箇所にmPing挿入を有すると考えられた。

同様に、BB、CC、BBCC、CCDD、EE、FF、GGおよびHHJJゲノム種においてもAAゲノムとは異なる位置に共通してmPing挿入を有すると考えられた。品種"銀坊主"ではPingおよびmPingのコピー数が著しく多く、現在でもmPingの転移および増幅が継続している。既報のトランスポゾではコピー数が10個から100個程度に増加したものは全て転移が抑制されている。ところが、銀坊主のmPingでは千コピー以上に増幅した後でも転移が抑制されない。この原因を解明するため、mPing転移が抑制されている日本晴と銀坊主との交雑後代F_6個体別F_7系統を用いて系統毎に親個体にはない新規挿入の出現頻度、すなわち転移頻度を調査した。さらに、銀坊主と日本晴との間のmPing挿入多型を利用した遺伝子地図に基づくQTL解析により、mPing転移活性に関与するQTLを染色体10、11および12に検出した。mPingの転移にはPingがコードする2種類のORFからの転写産物が必要であるが、これらQTLの中にはmPingの転移に直接関与するPingは見出されなかった。つぎに、mPingの起源を明らかにすることを目的として、Oryza属19種50系統におけるmPingの分布を調査した。この結果、mPing配列は供試した全ての種に分布しており、遠縁種間であってもmPingの配列は極めて高度(99%以上)に保存されていた。野生イネに見いだされたmPing配列は3種に大別でき、銀坊主で最初に見出された430bpのもの(I型)、242-252にかけて9塩基の置換を有するもの(II型)、および239-249にかけての11塩基が欠失しているもの(III型)であった。後2者の分布がAAゲノムのO. sativa、O. rufipogon、O. nivaraに限定されているのに対して、I型は一部のAAゲノム種を除く全ての種に見出された。したがって、mPing配列の起源はOryza属の種分化以前に遡ると考えられた。