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物性論における幾何学的構造と代数的構造

[1]ブロッホ電子と量子群に関して周期的な結晶場の中を運動する電子であるブロッホ電子の磁場中でのエネルギースペクトルはホフスタッダーのバタフライとして自己相似的なフラクタルの例である。この系は驚くべきことに量子群という数学的構造と密接な関係にあることが最近、我々の研究等によりわかってきた。本年はその解析で現れるべーテ仮説型方程式を弱磁場の極限で解析的に取り扱うことにより格子系から連続系へのいわゆる連続極限を解析的にとることに成功した。その結果はホフスタッダーのバタフライから通常のランダウ準位を再現したと解釈できる。これは可解模型におけるベーテ仮説型方程式の有限サイズ補正の解析計算に対応し、その対応を考えるとブロッホ電子系におけるConformal field theoryの応用まで視野に入れた重要な結果である。[2]量子ホール転移における総和則の重要性。量子ホール効果において弱磁場もしくは乱れの強度が増加すると量子ホール状態は壊れ絶縁体に転移していくと考えられる。これは古くからの重要な問題であったが数値的困難より、その理論的理解が不十分であった。この問題に関して、位相不変量の総和則の観点から数値的研究をも行いホール伝導度の揺らぎ、アンサンブル平均の物理的意味にまでさかのぼる理論的に重要な結果を得た。[3]異方的超伝導におけるトポロジカルな効果と新しい選択則異方的超伝導は最近理論、実験両面から興味を持たれている問題であるが、この系において粒子-正孔変換を行うことにより、量子ホール効果の我々の理論を援用し超伝導相を位相不変量により特長づけることに成功した。さらにその解析を進めることによってその位相不変量に関する選択則を導いた。それは量子ホール効果の場合と異なる新しい選択則であった。[4]d波超伝導における磁場効果と磁場中のブロッホ電子の間の代数的な双対性に関してd波超伝導における磁場効果と磁場中のブロッホ電子の問題の間に新しい代数的な双対性の存在を見いだした。私たちの見いだしたこの双対性は異方的超伝導体特にd波超伝導における磁場効果をある程度よくしられた磁場中のブロッホ電子系での研究成果を用いて議論する可能性を開拓するものであり、物性論における代数的効果の典型例と考えられる。またこの成果は理論的および実験的にも新しい幾つかの事実を意味しその物性論における重要性は非常に大きい。[5]量子ホール効果におけるホールプラトー間転移に関してこの複数年基盤研究として行ってきた量子ホール効果におけるホールプラトー間転移に関して、特にその位相幾何学的な観点と数値的計算による研究をある程度まとめた形で幾つかの論文としてまとめ発表した。その結果量子ホールプラトー間転移に関して新しい観点からの独自の視点からの記述が全体として完成し、実験とコンシステントないわゆる直接転移に関する理論が完成したと考える。なお通常の単純な理論ではホール伝導度の変化は常にe^2/hの整数倍であるような逐次的な転移のみ許され実験と一致しないことをコメントする。[6]電子正孔対称性と電子相関に関して電子正孔対称性を持つ模型として2次元、3次元のハバード模型をとりあげそこでの電子相関と乱れの競合を量子モンテカルロ法により検討し電荷圧縮率からモットギャップの安定性に関してその次元依存性に着目し研究を行い新たな知見を得た。[7]代数的に決定される乱れた系のゼロモードにおけるレプリカ対称性の破れに関してランダム系におけるカイラル対称性は最近理論的に注目を集めているがそのカイラル対称性の直接の帰結であるディラック粒子のカイラルゼロモードに着目した研究を行いそのレプリカ対称性とその破れに着目した研究を行い新たな知見を得た。

私たちの見いだしたこの双対性は異方的超伝導体特にd波超伝導における磁場効果をある程度よくしられた磁場中のブロッホ電子系での研究成果を用いて議論する可能性を開拓するものであり、物性論における代数的効果の典型例と考えられる。またこの成果は理論的および実験的にも新しい幾つかの事実を意味しその物性論における重要性は非常に大きい。[5]量子ホール効果におけるホールプラトー間転移に関してこの複数年基盤研究として行ってきた量子ホール効果におけるホールプラトー間転移に関して、特にその位相幾何学的な観点と数値的計算による研究をある程度まとめた形で幾つかの論文としてまとめ発表した。その結果量子ホールプラトー間転移に関して新しい観点からの独自の視点からの記述が全体として完成し、実験とコンシステントないわゆる直接転移に関する理論が完成したと考える。なお通常の単純な理論ではホール伝導度の変化は常にe^2/hの整数倍であるような逐次的な転移のみ許され実験と一致しないことをコメントする。[6]電子正孔対称性と電子相関に関して電子正孔対称性を持つ模型として2次元、3次元のハバード模型をとりあげそこでの電子相関と乱れの競合を量子モンテカルロ法により検討し電荷圧縮率からモットギャップの安定性に関してその次元依存性に着目し研究を行い新たな知見を得た。[7]代数的に決定される乱れた系のゼロモードにおけるレプリカ対称性の破れに関してランダム系におけるカイラル対称性は最近理論的に注目を集めているがそのカイラル対称性の直接の帰結であるディラック粒子のカイラルゼロモードに着目した研究を行いそのレプリカ対称性とその破れに着目した研究を行い新たな知見を得た。[1]ブロッホ電子と量子群に関して周期的な結晶場の中を運動する電子であるブロッホ電子の磁場中でのエネルギースペクトルはホフスタッダーのバタフライとして自己相似的なフラクタルの例である。この系は驚くべきことに量子群という数学的構造と密接な関係にあることが最近、我々の研究等によりわかってきた。本年はその解析で現れるベーテ仮説型方程式を弱磁場の極限で解析的に取り扱うことにより格子系から連続系へのいわゆる連続極限を解析的にとることに成功した。その結果はホフスタッダーのバタフライから通常のランダウ準位を再現したと解釈できる。これは可解模型におけるベーテ仮説型方定式の有限サイズ補正の解析計算に対応し、その対応を考えるとブロッホ電子系におけるConformal field theoryの応用まで視野に入れた重要な結果である。(本年度出版Phys.Rev.B.および出版予定)[2]量子ホール転移における総和則の重要性。量子ホール効果において弱磁場もしくは乱れの強度が増加すると量子ホール状態は壊れ絶縁体に転移していくと考えられる。これは古くからの重要な問題であったが数値的困難より、その理論的理解が不十分であった。
位置情報システムを用いた公共図書館利用者の情報探索行動の質的分析

位置情報システムであるRFID(無線周波個体識別:Radio Frequency Identification)を用いて,大学図書館において利用者の情報探索行動について調査を行った。その結果,利用者の移動経路,場所ごとの滞在時間,情報源の種類別利用時間,情報源の主題別利用時間に関して傾向を導いた。また本手法の課題と特徴,図書館における利用可能性を検討した。本研究では,公共図書館における利用者の情報探索行動を解明することを目的とし,近年マーケティング分野等において開発の進む位置情報システムを応用して利用者の館内での行動軌跡記録し,調査対象者へのインタビューと合わせた統合的な質的分析を行うことを目指している。本研究は, 2005年度から2007年度に科学研究費を得て行ってきた研究の継続研究として位置づけている。1年目にあたる2008年度は,すでに終えたインタビュー記録の再分析と論文執筆,次年度の事前調査にむけた文献収集,専門家への意見の聞き取りを行った。インタビュー記録の再分析では,前回作成したカテゴリのうち,階層関係や分類等において整理が不十分だったものが,おおむね整理され,カテゴリ間の影響関係が明確になった。すなわち利用者の情報探索という現象を構成する概念として,「知りたい1読みたい気持ちの蓄積」,「探索の不成立」,「図書館における探索に対する認識」,「探索の実行」,「探索結果とそれに対する評価」,「物理的な条件や気分」というカテゴリが得られた。「探索の実行」については利用者の記憶に頼るために具体的な事例を得にくく,このカテゴリの構成や他との影響関係については十分な結果が得られなかったが,「知りたい気持ち」が漠然とした状態で探索を始める場合に書架という探索手段が選択され,さらに書架を探索することで知りたい内容(知りたい気持ち)がより明確になるなど,探索のコンテクストにあたる部分のカテゴリの構成やカテゴリ間の関連がより明らかになった。本研究では,公共図書館における利用者の情報探索行動を解明することを目的とし,近年マーケティング分野等において開発の進む位置情報システムを応用して利用者の館内での行動軌跡記録し,調査対象者へのインタビューと合わせた統合的な質的分析を行うことを目指す。本研究は,2005年度から2007年度に科学研究費を得て行ってきた研究の継続研究として位置づけている。2年目にあたる2009年度は,2008年度に収集した先行研究等に関する文献と専門家への意見の聞き取り結果を元に,調査の設計に着手し,RFID(無線周波個体識別)の技術を用いた利用者調査を実施した。図書館利用者の情報探索行動解明のための量的データ収集に関して,RFIDを用いた調査手法の利用可能性を把握することを目的とした。被験者は,館内に設置したRFIDタグに電波を発信,受信し位置情報を記録できるリーダ・ライタを持って館内で探索を行った。その結果,(1)移動経路,(2)場所ごとの滞在時間,(3)情報源の種類別利用時間,(4)情報源の主題別利用時間に関するデータを得ることができた。RFIDを用いた調査によりこれらの量的データが手軽に入手できることがわかった。同時に,環境の整備,データ収集,データの分析等に関していくつかの課題が浮かび上がった。例えばタグの精度を確保するためには,事前に調整を必要とすること,被験者の姿勢によって電波を遮る可能性があること,移動時間と探索時間の区別をする作業に手間がかかること等であった。本研究では,公共図書館における利用者の情報探索行動を解明することを目的とし,近年マーケティング分野等において開発の進む位置情報システムを応用して利用者の館内での行動軌跡記録し,調査対象者へのインタビューと合わせた統合的な質的分析を行うことを目指してきた。3年目にあたる平成22年度は,平成21年度にRFID(無線周波個体識別)の技術を利用して,大学図書館において実施した利用者調査で収集したデータの集計,加工,分析を行った。そして,この成果を日本図書館情報学会において発表した。同時に同分野の研究者やRFIDの専門家に聞き取りを行い,情報収集も継続した。調査結果のデータ分析により得られた情報探索に関する傾向は,被験者が図書館内の移動の際に,OPAC(蔵書目録)を起点として一般図書やレファレンス資料の排架されている場所を往復していること,事実情報に関する課題の探察では,OPACやレファレンスブックといった二次資料の利用割合が高く,漠然とした課題の探索では一般図書の利用割合が高いこと,被験者の利用する情報源の主題が探索課題の主題と概ね一致することなどであった。さらに,調査後に実施した被験者に対するインタビューの結果と,被験者ごとにエラーと判断して修正したタグのデータの数から,RFIDを用いたこの手法が,被験者の館内の行動軌跡,被験者が探索に使用した情報源の種類や主題といったレベルのデータを得るのに十分な正確さを備えていることが確認できた。
走査型電子顕微鏡観察による粘土粒子構造変化を取り入れた高精度数値解析

粘土の変形挙動を把握する前に、粘土より粒径の大きい砂の変形挙動の観察を行った。せん断帯付近の土粒子の挙動を観察するために、砂をせん断変形させる装置を開発し、せん断帯付近の砂粒子の挙動を観察した。観察には、100倍まで倍率が可変なCCDカメラを用い、開発した装置によって作られたせん断帯を観察した。せん断帯近くの砂粒子は摩擦によって、数個の集合体のまま回転する場合と、個々の砂粒子がそれぞれ回転する場合があることがわかった。せん断帯によって周りの砂に与える影響は、砂粒の数で約10個程度であった。この影響の範囲を数値解析のパラメータとして用いる。これはコセラ連続体理論特有の長さの次元を有するパラメータで、せん断帯の幅や、解析対象物の強度などに強く影響することがこれまでの研究でわかっている。まず、アルミ棒積層体を用いてフーチングの押し込みを疑似した模型実験を行い、アルミ棒の回転挙動を数値解析に取り入れた。実験と同条件で数値解析を行い結果を比較した。数値解析にアルミ棒の回転量を表現できるコセラ連続体理論特有パラメータを適正に用いることによって、実験結果と解析結果がほぼ同じ挙動を表現できることがわかった。なお、解析では、コセラ連続体理論に基づいた等方硬化型弾塑性構成式を導入した解析プログラムを新たに開発し、有限要素法で数値シミューレーションを行った。アルミ棒積層体を用いた実験結果と、新たに開発したコセラ連続体理論を用いた数値解析の結果の比較で、解析手法の妥当性が確認されたため、今後は先に述べた砂のせん断帯付近の観察実験をシミュレートすることにより、解析手法の砂への適用性を確認する。さらに、粘性土に対しても適用させるため観察装置の開発を行う。
自由画教育運動を契機とした美術教育の地域的展開－石井鶴三関連資料の整理・分析

1)信州大学所蔵石井鶴三関連資料のうち、長野県教育関係者から差し出された信書1,140点のリスト化及び、スキャニングによるPDF化の実施。また一部資料の翻刻。2)信書差出人についての調査を通しての、大正期からの長野県美術教育関係者の人脈についての把握。3)信濃教育会機関紙『信濃教育』などの関連資料を含めた調査による長野県美術教育界における石井鶴三の位置付けの確認。今年度は、資料整理、スキャニングに取り掛かりながら、石井鶴三の関連研究、刊行資料の収集整理を行った。具体的には、1、石井鶴三の基礎的文献整理として『石井鶴三全集』、『石井鶴三書簡集』、上田彫塑研究会発行の資料集、信濃教育会発行『信濃教育』などの関連文献の収集・整理を行った。2、美術教育領域における石井鶴三研究について、先行する研究について整理、精読を行った。これらの調査の結果、石井鶴三の近代的美術教育における既存の位置付けについて、大正期から昭和初期にかけて手工教育として位置付けられていた粘土細工を、芸術教育としての彫塑教育へと転換させる萌芽となった上田彫塑講習会での取り組みを中心として語られていることが明らかとなり、そうした実践がそれ以降の美術教育にどのように具体的な影響を及ぼしたかということを明らかとすることが研究課題として明確になった。また、上田彫塑研究会のメンバーを中心とした、長野県の石井鶴三ゆかりの人物と、その関係性の一部が明らかとなった。これらの研究成果については、研究紀要集へ論文として発表するとともに、美術教育系学会で口頭にて発表した。また、具体的な資料の整理、スキャニングについては、1、オーバーヘッド型のスキャナを用いた資料のスキャニングのテストを行い、実用に耐えることを確認し、今後のスキャニングとデジタル化の方法を確立した。2、上述の調査によって、長野県の石井鶴三関係者についてのリストを作成し、今後の調査対象資料を絞り込んだ。3、試験も兼ねて100通程度の書簡についてスキャニング、デジタル化を行った。本研究は、大正期の自由画教育運動以降の長野県の美術教育が、どのような人物らによって、どのような思想、実践として形成されていったかということを、長野県の美術教育関係者と大正期から戦中を経て昭和期までの長期にわたり深くかかわった彫刻家石井鶴三の長野県での足跡、影響関係を手掛かりに明らかにするものである。具体的には、2010年に信州大学に寄贈された石井鶴三関連資料のうち、特に長野県美術教育関係者と思しき人物より差し出された書簡の整理、分析を中心的課題として、石井鶴三を中心として、長野県の美術教育界にどのような人的交流、思想的交流があったかを明らかとする。本年度は、1)昨年度作成した、長野県美術教育関係者リストに基づき、資料のうち、500点あまりについてスキャニングを行い、PDF化した。2)100点程度について仮翻刻を行った。3)差出人の幾人かについては、『長野県教育史』などの資料にあたり、人物調査を行った。4)それに関連して、長野県教育史における石井鶴三の位置付けについて明らかとすべく、1920年代から1970年代の信濃教育会機関紙『信濃教育』誌上における石井鶴三の取り上げられ方についての調査を行った。特に、上記12)によって、信州大学所蔵石井鶴三関連資料のうちの長野県美術教育に関わるもののデジタルアーカイブ作成作業の全体像が明らかとなった。スキャニング、翻刻は平成28年度も継続して行う。本年度の計画として予定されていたスキャニング、翻刻作業、並びに人物調査等については概ね順調に進展している。対象資料点数について当初予想していたものよりもかなり膨大な量となったため、スキャニング、翻刻作業については当初予期していた以上の時間をかけることとなったが、研究年度内にデジタル化が完了するペースで進展している。また、アーカイブ化作業に時間を取られたため、当初予定していたヒアリングなどの調査について未着手であるが、関連資料による調査を行っている。本研究は、自由画教育運動以降の長野県の美術教育が、どのような人物らによって、どのような思想、実践として形成されていったかということを、大正期から戦中を経て昭和期までの長期にわたり長野県の美術教育関係者と深くかかわった彫刻家、石井鶴三の長野県での足跡、影響関係を手掛かりに明らかにしようとするものである。2016年度は以下の研究を行った。1)2014年度の調査において、信州大学所蔵石井鶴三関連資料のうち、特に長野県美術教育関係者と思しき人物より差し出された書簡1,140点についてリスト化した。2015年度はそのうちの500点あまりについて内容の確認とスキャニング、PDF化を行った。2016年度は、残りの資料のスキャニングとPDF化を行った。2)石井鶴三宛て書簡の中には、長野県の美術教育史に名を残す多くの美術教師が含まれた。その中でも、石井鶴三を招聘し、彫塑講習会を開催し、教員自主組織としての彫塑研究会立上げ後はその初代会長となるなどした小林三郎から差し出されたものが121点確認された。小林は戦後、長野県美術教育研究会の初代会長となるなど、戦前・戦後を通して長野県美術教育界の中枢にあった人物であった。2016年度は、小林三郎差し出しの書簡121点について翻刻を行った。

また、小県上田教育会のご協力を得て、小林三郎のご遺族とコンタクトをとり、これらの書簡について、一般公開を目指し手続きを進めている。3)2015年度に取り掛かった、信濃教育会機関紙『信濃教育』掲載の石井鶴三について言及された記事についての調査をさらに進めた。自由画教育運動以降の長野県において当初、美術教師たちの講習会の講師として受け入れられた石井鶴三が、徐々に、彫刻・絵画の指導者としてのみでなく、人格的にも優れた教育者としてのモデルとして理想化され語られていく様について示した。1)信州大学所蔵石井鶴三関連資料のうち、長野県教育関係者から差し出された信書1,140点のリスト化及び、スキャニングによるPDF化の実施。また一部資料の翻刻。2)信書差出人についての調査を通しての、大正期からの長野県美術教育関係者の人脈についての把握。3)信濃教育会機関紙『信濃教育』などの関連資料を含めた調査による長野県美術教育界における石井鶴三の位置付けの確認。上述のように、石井鶴三の美術教育史的な位置付けについて確認し、また、その活動の年表的な整理を行うことで、今後の資料整理の範囲と、その方針について、具体的な方向性を獲得することができた。また、資料のスキャニングとデジタル化についても、具体的な方法を確立することができた。一方で、すでに発行されている石井鶴三関係資料が膨大であり、今回整理の対象としている資料の一部が、それらの中で既に発表されているという事実が判明したために、それら資料の実際の整理に入る前に、既刊行資料の精緻な調査が必要となったため、具体的なアーカイヴィング作業について予定より若干の遅れがある。【1、石井鶴三関係、長野美術教育関連書簡のアーカイブの完成】選定した資料について、スキャニングを継続して行い、デジタル化を完成させる。同時にそれら資料の他書籍での紹介状況や、内容などについて整理するとともに、主要なものについての翻刻作業を行う。【2、長野県美術教育史及び日本美術教育史における石井鶴三の足跡と貢献についての定位】27年度に引き続き関連文献調査によって石井鶴三を中心とした長野県美術教育の全体像を明らかにするとともに、その中での石井鶴三の役割や意義について明らかにし、さらに日本美術教育史全体における石井鶴三の定位を行う。必要に応じて、対象者へのヒアリングなども行う。【3、研究の公開】美術教育関連学会等における口頭発表、論文執筆を行う。また、資料アーカイブの公開について、関係機関との調整、検討を行う。美術教育学今後の推進方策としては、1、大正期、昭和期における他の美術教育的動向との関連についての調査、2、近代的彫塑教育への石井の具体的影響関係についての調査、3、資料のアーカイヴィングがある。1、2については、本年度の研究成果として、石井鶴三のプロフィールに関わりながら美術教育史的な定位を行ったが、その発展的課題として、自由画教育運動や手工教育改造論などの、同時代的な展開と、石井の美術教育思想および実践がどのように関わるかということを明らかにするとともに、さらにそのような展開の中でも具体的に戦後期まで続いた活動である石井の取り組みが、その後の美術教育、とくに彫塑教育にたいしてどのように影響しているかということを明らかとすることが次の課題となった。これらについて、関係資料収集、精読および関係者、機関への調査を行う。3については、本年度作成のリストに基づいて、該当資料についてのスキャニングおよびデジタル化を継続しておこなう。
遺伝子多型に基づくテーラーメイド栄養指導による健康づくり支援効果の検討

葉酸代謝関連酵素の1つであるメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の遺伝子多型C677Tは、動脈硬化のリスク遺伝子であり、高ホモシステイン血症をまねき、心血管疾患や認知症などの発症リスクを高める。本研究では「さかど葉酸プロジェクト」における、MTHFR遺伝子多型別のテーラーメイド栄養指導の効果をフォローアップ調査により検証した。対象者の遺伝子告知に対する気持ちは、おおむね肯定的であった。葉酸栄養状態の指標の改善は、半年では多型にかかわらず顕著に改善した。リスクの高いTT型では、改善効果の長期的な継続性がみられ、さらに繰り返し指導が有用であることが示された。葉酸代謝関連酵素であるメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の遺伝子多型MTHFRC677Tは、動脈硬化のリスク遺伝子であり、高ホモシステイン血症やそれに伴う心血管疾患や認知症などの発症リスクを高めることがしられている。すでに申請者らは、「さかど葉酸プロジェクト」における健康づくりと認知症予防を目的とした、この遺伝子多型に基づく個別化(テーラーメイド)栄養指導を実施し、半年間(短期)における葉酸栄養状態指標の改善において、遺伝子告知効果が高く有効であることを報告している。この遺伝子告知が生活習慣変容のモチベーションであることは明らかであるが、長期的な改善効果については明らかにされていない。そこで、2006年から始まったさかど葉酸プロジェクトの過去の参加者に対して採血、食事調査を実施し、血清葉酸濃度、血清総ホモシステイン濃度、葉酸摂取量や野菜摂取量を求め、栄養指導の介入前後での変動と多型の関連を検討した。今年度は昨年度に引き続き、フォローアップ調査を実施するとともに結果解析を進めた。血液中の指標である血清葉酸値および総ホモシステイン値は遺伝子多型に関わらず、栄養指導後有意に上昇した。血清葉酸値は半年後も上昇した値を維持していたが、総ホモシステインは介入前に比べると、有意差が認められなかった。介入回数が1回のみの場合は、ホモシステインの上昇しやすいTT型ではなく、CC、CT型で有意な上昇が認められた。また、血清ホモシステインの変動要因には介入前(栄養指導前)のホモシステイン濃度と血清葉酸値の変動および性別が関連していることか示唆された。葉酸摂取量は半年間での上昇だけでなく、その後も介入前に比べて摂取量が多いことが認められた。葉酸代謝関連酵素の1つであるメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の遺伝子多型C677Tは,動脈硬化のリスク遺伝子であり高ホモシステイン血症をまねき,心血管疾患や認知症などの発症リスクを高める。我々は,埼玉県坂戸市と協同で「さかど葉酸プロジェクト」において,遺伝子多型別の個別化(テーラーメイド)栄養指導を実施し,栄養指標改善効果に有効であることを報告した。そこで約800人のフォローアップ調査を実施し,遺伝子型告知の生活習慣変容のモチベーションに対する影響や心理的な変化,健康づくりにおけるテーラーメイド栄養指導の効果を多角的に検討した。効果の継続性については,葉酸摂取量,血清葉酸濃度および血清ホモシステイン濃度の変動から, TT型に対する遺伝子告知効果は他の遺伝子型よりも継続性があり,更に繰り返しの指導が有用であることが示された。血清ホモシステイン濃度の変動要因には,栄養指導前の濃度,血清葉酸濃度の変動,性別が関連していることがわかった。遺伝子型告知後の意識や食生活改善などについては,アンケート調査(735名対象,回収率68.8%)により検討した。緑色野菜の摂取をいつも意識して食べている割合は,CC型69%,CT型63%に比べて,TT型では81%と高く,意識と実行性が高いことが示された(p=0.009)。遺伝子型告知は「知らないほうがよかった」としたTT型の4%を除く全員が「知ってよかった」と回答した。告知後の気持ちに「変化あった」のはTT型で75%と高く(CC型55%,CT型48%, p<0.001),そのうち「前向きになった」65%に対して「不安を感じる」は30%であった。これらの結果から,遺伝子型告知は,特にリスクの高い遺伝子型に対して生活習慣変容に対するモチベーションを高めることが示唆された。一方で,告知に対する不安感をもつ場合への対応が課題といえる。葉酸代謝関連酵素であるメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の遺伝子多型MTHFRC677Tの影響には高ホモシステイン血症やそれに伴う心血管疾患,認知症等が知られている。すでに報告したように、「さかど葉酸プロジェクト」における健康づくり、特に認知症予防を目的としたMTHFR遺伝子多型に基づく個別化(テーラーメイド)栄養指導では,遺伝子告知効果による葉酸栄養指標の改善(短期的;半年)が顕著であった。しかし遺伝子告知の生活習慣変容のモチベーションに対する影響はまだ明確にされていない。

そこで、栄養指標改善効果の継続性を検討するために、女子栄養大学と坂戸市と協同で行っている「さかど葉酸プロジェクト」参加者で2006年2010年にテーラーメイド栄養指導を受けた約800名を対象にフォローアップ講習会を2011年6月に実施した。講習会参加者206名に採血および食事調査をおこない,血清葉酸濃度,血清総ホモシステイン(tHcy)濃度測定,葉酸摂取量を算出し,栄養指導前後の変動とMTHFRC677T多型との関連を検討した。葉酸摂取量および血清葉酸濃度はいずれの遺伝子型においても栄養指導前と比べて有意に高値を示した。tHcy濃度はCC型, CT型で上昇傾向がみられたが, TT型では上昇抑制傾向がみられた。栄養指導回数が1回のみではCC,CT型でtHcy濃度が有意に上昇していたが,複数回(2-4回)受けた場合はどの型でも有意差はみられなかった。TT型に対する遺伝子告知効果は他の遺伝子型よりも継続性があり,更に繰り返し指導も有用であることが示された。また、これまでの講座参加者800名を対象に、講習会を受けたことによる健康づくりに対する意識、行動の変容、遺伝子多型の告知に対する意識調査を実施した。今後これらの解析を進める必要がある。テーラーメイド栄養指導を受けた「さかど葉酸プロジェクト」講習会受講生を対象としたフォローアップ講習会は、昨年度の参加者200余名に加え、今年度は50代男性を中心とした集団で実施し、血液検査、食事調査およびうつ状況自己診断テストを含めて種々のアンケート結果が得られた。ここまでで一通りのフォローアップデータを蓄積することができた。これらの膨大なデータを遺伝子多型と血液検査データ、食事調査からの葉酸摂取量、行動変容につながる因子の解析など、多面的に解析を進めている。今年度の計画では「さかど葉酸プロジェクト:食と認知症予防講習会受講生」約200名を対象としてフォローアップ講習会を行なう予定だったが、対象者を拡大し、当初24年度に計画していた「寺子屋事業」参加者もあわせてフォローアップ講習会を開催した。その結果200余名が参加し、血液検査、食事調査を実施し前回受講時からの変動を検討することができた。これまでの講座で実施してきた葉酸摂取に関するアンケートとともに、うつ症状自己診断テストを実施した。また、フォローアップ講習会に参加しなかった対象者にも郵送により食習慣や遺伝子告知に関するアンケートを実施し、約500名の回答を得られた。これらの詳細な解析は進行中である。一方、計画していた動脈硬化度測定、認知度テストは実施されなかった。前者は、測定環境の問題、後者は対象者からの同意を得ることが困難であったためである。研究目的にそって、まず栄養指標改善効果の検証を行う。葉酸やホモシステイン値と葉酸や葉酸代謝に関連している栄養素摂取量の変化と相関を検討する。血液中葉酸値においては、短期間の指標である血清葉酸値のみならず、長期間の指標となる赤血球中葉酸値の測定値を用いるとともに、葉酸分子種の分別定量の検討も行う。次に遺伝子告知による心理的変化の検証として、アンケート調査での評価と栄養状態指標の変動との関連を検討する。
減数分裂特異的mRNAの栄養増殖期における選択的除去の分子メカニズム

分裂酵母の減数分裂期にのみ発現する特定mRNA群の栄養増殖期での発現抑制機構について解析を進めた。RNA結合タンパク質であるMmi1はこの発現抑制機構に重要な働きを担っており、mmi1を欠失させた株では生育にかなりの遅延が見られる。前年度までに、Mmi1依存的なmRNA排除機構に、RNAの3'末端に付加されるポリA鎖の他に、ポリA結合タンパク質の一つであるPab2が関与していることが明らかとなっていた。mRNA排除におけるポリA鎖の役割を明らかにするため、Pab2に関する解析を行った。Pab2はMmi1とは相互作用を示すことが見られていたため、Pab2のN末端を削ったシリーズを作製することで、Pab2中のMmi1と相互作用する領域を特定することを試みた。するとN末の80残基を欠いたPab2ではMmi1との相互作用が失われることが明らかとなった。Pab2を過剰に発現させることは細胞にとって致死的であるが、この致死性はN末の80残基を欠くと失われた。N末を80残基削ったPab2は、Rmt1という既にPab2と相互作用することが知られている因子と結合が見られることから、Pab2の構造は部分的に保持されていると考えられる。細胞に致死性を与える理由の一つの可能性として、大過剰に発現させたPab2がMmi1との相互作用を通して減数分裂期特異的mRNAの排除機構を阻害していることが考えられる。実際、Pab2を過剰発現させた細胞内ではMmi1の基質であるmei4の発現が観察された。しかし、mei4以外のMmi1の基質の発現は見られず、かわりにread-through産物が多数観察された。これらの実験結果から、Pab2の過剰発現はMmi1による特定mRNA排除機構を阻害する以外に、転写終結といった細胞にとってより基礎的な遺伝子発現過程に異常をもたらすことが考えられる。平成19年度の研究により、分裂酵母においてMmi1のターゲットとなるRNAを細胞から排除することに、そのターゲットの3'端のポリA鎖が重要であることを示してきた。今年度においては、そのポリA鎖がRNAの排除にどのように必要なのかについて、さらに研究を進めてきた。その中で、Pab2という特異的なポリA結合タンパク質が分解に必須なポリAのシグナルを伝達するということがわかってきた。つまり、Mmi1によって認識されるRNAの一次配列の存在とPab2がその転写産物の近傍にあることという2つの事象が揃うことで、エキソソームというRNA分解複合体による分解を活性化することが示唆されている。このことはMmi1がポリAによる転写産物の安定化という働きを、分解の起点としての働きへと変換することを示しているだろう。この発見の重要性として以下のことが挙げられる。ここでもう一度、Mmi1の機能は分裂酵母の減数分裂の前期から第一分裂の開始まで抑えられることに目を向けてみたい。この時期においてMmi1の標的となるRNAは発現し減数分裂の進行に必須の役割を果たすことになる。つまり、Mmi1がRNAの排除という機能を発揮する際に、ポリA鎖やPab2といった発現を促進する機能を担う既存の因子を用することで、Mmi1の機能が抑制される時期において、標的のRNAが細胞内で効率よく発現することを可能にしているのだろう。
サンゴ礁生態系の炭素循環における有孔虫類の役割

1.サンゴ礁海域に棲息する有孔虫類の炭酸塩生産力に関するこれまでの研究成果をまとめた(藤田,2003).その結果,有孔虫群集の炭酸塩総生産量は1.2-2800g CaCO_3/m^2/yrの範囲に,種個体群の総生産量は50-600g CaCO_3/m^2/yrの範囲にあることを明らかにした.しかし,従来の見積もりには仮定条件や算出式に問題があるため,今後生態学的根拠に基づいたデータを追加し,地球規模の炭酸塩生産量における貢献度を再評価する必要があることを指摘した.2.サンゴ礁島棚域に棲息する大型有孔虫群集の炭素生産量を定量的に評価するため,長崎丸RN03航海の機会に,オケアングラブ採泥器を用いて宮古島西方島棚域の表層堆積物を定量採取した(中村ほか,2003).その結果,水深94mと64mの2地点で表層堆積物の定量採取に成功した.そして,CycloclepeusやOperculinaを主体とする大型有孔虫群集の棲息密度を明らかにした.今後は,得られた生体・遺骸個体を用いて無機・有機炭素の生産速度を測定する予定である.3.西太平洋のサンゴ礁礁原で棲息密度が高く,基礎生産量が未知である大型有孔虫Baculogypsina sphaerulataを対象として,微小酸素電極装置を用いた光合成・呼吸速度の測定を試みた.その結果,純生産量はプラスとなり,従来の結果とも比較できる値が得られたが,無菌条件下ではないことや得られた値にバラつきがみられることに問題が残された.今後は,手法や測定装置をさらに工夫し,より厳密な測定を試みることで,サンゴ礁生態系の基礎生産における大型有孔虫の位置づけを正確に評価したい.本年度は,以下の項目について研究を行った.1.定点観測サンゴ礁の礁原に特徴的な有孔虫群集の現存量と各種の生活史を明らかにするため,阿嘉島の礁原に観測定点を設定し,季節的な水質測定と試料採取とを開始した.また,島棚域から島棚斜面域における炭酸塩生産量を定量的に評価するために,宮古島西方海域においてグラブ採泥器を用いた表層堆積物試料の採取を試みた.その結果,水深約90m付近においてCycloclepeusを中心とする遺骸大型有孔虫の密集層が採取され,さらに150mから300mまで約50mごとに定量的な表層堆積物試料を採取することに成功した.今後,これらの表層試料に含まれる生体有孔虫を用いて有孔虫の無機炭素・有機炭素生産速度を測定する予定である.2.生殖生態の観察有孔虫の高い無機炭素生産量には無性生殖による増殖が関連しているため,礁原に多産するCalcarinidae科有孔虫数種について,無性生殖過程を観察し,産クローン数の計数を試みた.今年度は特に飼育装置の開発と飼育環境条件の特定を中心に行った.3.成長率測定実験個体レベルの成長速度を調べるため,測定用ケージを作成し,予備実験を行った.4.遺骸殻の分布解析生産された有孔虫殻が最終的にどこへどれくらい堆積するのか把握するために,さまざまな礁環境や水深に分布する大型有孔虫10種について,遺骸殻の分布パターンを検討した.その結果,浅海域に棲息する大型有孔虫の遺骸殻(1.2mm径)は水深100m前後まで分布しているが,それ以深では確認されない.このことから,礁原で生産された有孔虫は,島棚以浅に堆積していることが示唆された.また,島棚域に棲,息する大型有孔虫の遺骸殻は島棚斜面まで運ばれており,今後,総生産量のうちどれくらい深海域へ運ばれるのかについて検討する予定である.1.サンゴ礁海域に棲息する有孔虫類の炭酸塩生産力に関するこれまでの研究成果をまとめた(藤田,2003).その結果,有孔虫群集の炭酸塩総生産量は1.2-2800g CaCO_3/m^2/yrの範囲に,種個体群の総生産量は50-600g CaCO_3/m^2/yrの範囲にあることを明らかにした.しかし,従来の見積もりには仮定条件や算出式に問題があるため,今後生態学的根拠に基づいたデータを追加し,地球規模の炭酸塩生産量における貢献度を再評価する必要があることを指摘した.2.サンゴ礁島棚域に棲息する大型有孔虫群集の炭素生産量を定量的に評価するため,長崎丸RN03航海の機会に,オケアングラブ採泥器を用いて宮古島西方島棚域の表層堆積物を定量採取した(中村ほか,2003).その結果,水深94mと64mの2地点で表層堆積物の定量採取に成功した.そして,CycloclepeusやOperculinaを主体とする大型有孔虫群集の棲息密度を明らかにした.今後は,得られた生体・遺骸個体を用いて無機・有機炭素の生産速度を測定する予定である.3.西太平洋のサンゴ礁礁原で棲息密度が高く,基礎生産量が未知である大型有孔虫Baculogypsina sphaerulataを対象として,微小酸素電極装置を用いた光合成・呼吸速度の測定を試みた.

その結果,純生産量はプラスとなり,従来の結果とも比較できる値が得られたが,無菌条件下ではないことや得られた値にバラつきがみられることに問題が残された.今後は,手法や測定装置をさらに工夫し,より厳密な測定を試みることで,サンゴ礁生態系の基礎生産における大型有孔虫の位置づけを正確に評価したい.
仮想単一セル化マイクロセル連結方式の研究

大容量IP通信を可能とするマイクロセルによる大規模移動通信網の構築をめざし、端末が移動してもあたかも単一セルに滞留しているように見せかける仮想単一セル技術の研究を行った。既存移動通信網を含む統合移動通信網構成を提案し、シミュレーションによる仮想単一セルの効果を示し、制御集中を排除する移動管理のアルゴリズム、無線資源の効率化に向けた無効ポーリング削減法のアルゴリズム、複数基地局が連携したマイクロセル構成を考案した。シングルセルに仮想化可能とする連結マイクロセルについて、研究の位置づけとパケット転送プロトコルの具体化の研究を行った。本研究について、将来は移動通信にもマルチメディア普及が必要であるという位置づけで研究を行ってきた。しかし、マイクロセルだけでは厖大な基地局と新規投資を必要とし、需要が比較的少ない地域への設置は困難である。このため、マクロセル方式とマイクロセル方式が協調しあう統合移動通信網の概念を構築し、研究発表を行った。統合移動通信網ではマイクロセル網とマクロセル網を端末には単一網と見せる技術である。これを実現するには、今後(1)IPベースのページング網、(2)新たなモーバイルコンピューティング技術、(3)両方式に共通化するゲートウエー技術、(4)両者間を任意に移動できる新たな垂直ハンドオーバ技術を検討する必要があることを示した。連結マイクロセルを実現するプロトコルについて、多重ポーリングとシングルポーリング間を移行する制御法を中心に検討を行った。本研究では、高速移動支援を行う複数セルへの多重ポーリングと、効率の高いパケット転送を行うシングルポーリングを併用することが必要であり、両者間で移行する有効な制御方式が必要である。単純には電波強度を測定し、電波強度が強いときはシングルポーリング、電波強度が弱くなったとき多重ポーリングと電波強度による制御が考えられる。しかし、無線環境はマルチパス、フェーディングなど複雑であり、電波強度だけではうまく動作しない可能性がある。このため、端末が在圏するセルを主セルとし、主セルがポーリング応答を得たら他のセルに転送し、複数セル間では転送情報の到来をタイミング監視し、応答転送が来なかったとき各セルが多重ポーリングを行う自律的多重ポーリング起動方式を考案し、研究発表を行った。本年は計画に従い、仮想単一セルとマイクロセルの協調による無線資源の大量利用化技術を中心に検討を進めた。基本構想は道路沿いにはマイクロセルを配置し、仮想単一セル制御を行ってマクロセルよりも強固なハンドオーバー不連続対策を実現し、マクロセルに代わるマイクロセルの大量資源利用性の活用である。本年度の進展は主要道路沿いのマイクロセルと広域をカバーするマクロセルの協調性の実現である。道路沿い移動体は高速移動端末を含めすべてマイクロセルに収容する制御法を示し、その効果を評価した。可能性のある対案を比較した。結論として、マイクロセルもマクロセルも共通な繰り返し無線資源を利用する。マイクロセルはポーリング形式を用いており、どの端末に対しても、転送サイクル毎にポーリングが発せられ、また接続中の端末が無くても接続開始端末を求めてコンテンション開始を指示するアノニマスポーリングが発せられる。したがってポーリングにマイクロセル識別情報が入っておれば高頻度でポーリングが発せられるのでマイクロセル領域内に端末が位置することは各端末は容易に認識できる。このようにしてマクロセル有効領域内でもマイクロセルへの通信を優先することができる。ただし、マクロセルとマイクロセルが独立に配置されるため、両者の競合を防ぐ必要がある。対策として資源繰り返しには2種のタイプを設定する。1種は単純な繰り返しセルであり、他の1種はマクロセル境界に配置されるマイクロセル用の繰り返しセルである。両者合わせたセル数が繰り返しセルとなり、繰り返し単位の増大を招くが、マクロセルに内在されるマイクロセルは他のマクロセルが利用する資源を利用できることと、マクロセル境界領域に必要な繰り返しセル数は少数で済む。各種条件によって性能向上率はばらつくが、1マクロセル(セル径10km程度)に100個程度のマイクロセル(セル径100m程度)を配置するとマクロセルのみの従来の方式に対して70倍程度の性能向上となる。本年度は既存方式であるマクロセル移動通信網、ホットスポット型WiFiアクセス網に加え、本研究で提案する仮想シングルセル網(マイクロセルを連結して移動体に対してセル間移動を隠ぺいする移動通信網)を連携させた統合移動通信網の検討を深化させ、本年度課題である協調ポーリング(無線インタフェース制御法)の検討を進めた。1.仮想マイクロセルの位置づけ移動通信はスマートフォンの時代に入り、提案方式は既存の2方式に加えた本格的な第3の移動通信網に位置付けることが必要との結論に至り、網統合化仕様の構築に進んだ2.協調ポーリング制御法関係・複数セクター協調における逆方向ドップラー効果問題指向性アンテナを対向型に設置するのでなく、道路側帯側に並列に設置し、両アンテナを移動体進行に直角化してドップラー効果を削減し、かつドップラー効果逆方向化を防ぐ方式を考案した。・協調ポーリング無線インタフェースマクロセル型方式(3G-

LTE : 3G Long Term Evolution)とWLAN型の両方式の適用可能性の検討を行い、両方式ともマイクロセル連結型への適用は問題があることがわかた。両者の中間位置にある新たな無線インタフェースの仕様検討を進めた。・協調ポーリング制御マスター問題基地局を対象とした連携セル制御でなく、連携2セルを仮想セル化した制御法が有効との結論を得た。3.コンテンション方式に対するポーリング型の優位性のプロトコルシミュレーション結論をいたる段階にいたっておらず、継続して研究を続ける。なお、本研究は平成24年度から開始する「課題番号24500099広域移動を隠蔽する仮想シングルセル構成」で継続して研究を進化させる。
コーパスを利用した現代英語の構文研究およびコーパス利用の方法論研究

大規模なコーパスを用いて、現代英語の構文に関する記述的・理論的研究を行った。これまで十分な記述・説明が行われてきていない構文を取り上げ、その構文のもつ統語的側面のみならず、機能的側面の解明を行った。また、コーパスの利用は一般的になってきているが、その厳密な方法論は確立されているとは言いがたい。どのようにしたら、コーパスから英語の構文研究に資する情報が引き出せるかを検討した。特に正規表現の利用法に関しては大きな成果を挙げた。更に、コーパスを利用する際に留意すべき点についても考察した。(1)代表者・分担者・連携研究者が全員参加する研究会を頻繁に実施し、各自が研究テーマとして選定した英語構文に関して研究発表を行った。その際、取り上げた構文が既存の記述的な文献においてどのように扱われているのかを検討した。特に,Jespersen, Poutsma, Kruisinga, Curmeをはじめとする伝統文法,Quirk et al.(1985), Biber et al.(1999), Huddleston & Pullum(2002)など,代表的な英文法書の事実観察を,主として「言語記述の妥当性と網羅性」の観点から批判的に検討した。同時に、Jackendoff(2002,2007), Culicover and Jackendoff(2005), Kajita(1997)など最新の理論的研究,Goldbergの構文文法(1995,2006),Hallidayの機能文法(2004)およびコロケーションに関するSinclairらの研究(2004)やHoeyによる研究(2005)を検討した。(コロケーション研究は主として語と語の共起関係を扱うが,その研究を踏まえることは,構文の共起を考える際に重要な役割を果たすことが,旧滝沢科研での研究で判明している。)(2)英語語法文法学会(第17回大会)・シンポジウム「大規模コーパスを英語研究に有効利用するための留意点について」において、代表者の滝沢直宏が「周辺部を記述するための大規模コーパスの利用:その方法と留意点」、また連携研究者の深谷輝彦が「コンコーダンス・ラインが語ること、語らないこと:英語評価表現の場合」というテーマで発表した。なお、このシンポジウムの企画および司会は、分担者の大室剛志が行った。(3)関連する講演(4回)を一般公開で行った。(2)平成21年度の英語語法文法学会(第17回大会)で行ったシンポジウム「大規模コーパスを英語研究に有効利用するための留意点について」(代表者の滝沢と連携研究者の深谷が発表し、分担者の大室が司会)の発表内容を活字化し、同学会の学会誌に掲載した。(3)分担者の大名は、英語コーパス学会(第35回大会)において「コーパス検索で注意すべきこと-基礎データの信頼性向上のために-」というテーマで招待講演を行った。また大名は、日本英語学会(第28回大会)においてシンポジウム「文法研究資料としてのコーパスデータの批判的検討」を企画し、自ら司会をつとめると同時に「コーパスから得やすい情報、得にくい情報-統語論、構文研究を中心に」というテーマで発表を行った。更に大名は、東京言語研究所において「文法研究とコーパスデータ」という名称の特別集中講義を担当した。いずれも、本研究が目指す「コーパス利用の方法論研究」に関わる内容のものである。(4)連携研究者の都築は、『学校文法の語らなかった英語構文』を出版した。平成23年度は、研究成果の発表に力点を置いた。(1)まず、代表者の滝沢は、同僚の藤村逸子教授(名古屋大学)と共に、『言語研究の技法-データの収集と分析』の編集を行い、ひつじ書房から出版した(2011年12月)。滝沢と分担者の大名が執筆に加わった。大名のテーマは本科研の「コーパス利用の方法論」研究の一環である。(2)滝沢は、電子情報通信学会の「思考と言語研究会」において、「英語表現・英語構文とコーパス」というテーマで招待講演を行う(2012年2月4日)と共に、その内容を論文集に掲載した。「英語構文」に関する部分が本科研の成果の一部である。(3)滝沢は、熊本学園大学において開催されたシンポジウム「コーパスと英語研究」に参加し、「語法文法研究とコーパス利用の方法論」というテーマで成果発表を行った(2012年2月20日)。本科研の目指す「コーパス利用の方法論」研究の成果発表であった。(4)滝沢は、ハエン大学(スペイン)で開催された国際会議、4th International Conference on Corpus Linguisticsにおいて、"A corpus-driven functional analysis of the SOV construction in present-day English"というテーマで研究発表を行った(2012年3月23日)。構文のもつ機能的側面をコーパスに依拠することで解明しようとする試みである。

(5)分担者の大室は、日本英文学会中部支部第63回大会シンポジウム『最先端言語理論による文法におけるインターフェイスの探求』の講師を務め、「意味と統語のインターフェイス」というテーマで発表を行った(2011年10月30日、名古屋大学)。
20世紀前半期のドイツ中等学校における課外での生徒体育クラブに関する研究

今回は、テーマを「20世紀前半期のドイツ中等学校における課外での生徒体育クラブに関する研究」として、研究をすすめてきた。以下では研究の目的がどのような結果となったのか、研究方法に従って報告する。まず方法(1)の「全体として中等学校が、1913年のプロイセンの文部省令の内容を如何に受けとめ、生徒の体育クラブをどこで(学校か或いは、社会的なクラブか)活動させることが好ましいと考えるようになったか」といった点について述べる。調査した結果、各地(中等学校)の資料に基づいて全大的にいえば、省令を積極的に受けとめる地域(学校)と、疑念的に受けとめる地域(学校)が半々に存在したといえよう。歴史的に地域(学校)の主たる責任を負っていた校長たちの意向がそのまま繁栄していたともいえる。方法(2)の「生徒の体育クラブの活動内容が、学校か或いは社会的なクラブでの活動によってどのように変化をするのか」といった点については、以下のようである。今まで同じ学校の生徒達だけで行われていた活動が、複数の学校の生徒達によって行われるようになった。それまで学校或いは体育館を使って、夕方1時間程体操を中心として同じ学校の生徒達だけで行われていた。しかし、積極的に受けとめた学校では生徒体育クラブに許可を与えたため、生徒達は違った学校の生徒達と共に決められた時間、一つの場所で体操を行うようになった。これまで、他校の生徒と交わることを厳しく抑えられていたために自由な空気が流れるようになった。
水痘ウイルスの遺伝子構造と抗原発現に関する研究

遺伝子組換えの技術を用いて大腸菌のプラスミド(PBR 322,PVC12)に水痘ウイルスのDNAの断片をクローニングしゲノムの末端以外のほぼ全領域をクローニングした。水痘ウイルスゲノムを各種制限酵素で切断し、株間の差異を比較してみるとHpa【I】のF,G,KやEcoR【I】-P,Kpn【I】-E,Sal【I】-Eなどの切断において分子量の変化がみられた。この変動をクローニングされた断片をプローブとして用いサザーンハイブリッド形成実験を行い解析した。その結果3つの変動しやすい所即ち変動領域(Variable Region VR)をマップすることができた。すなわちVR【I】は変動の幅±150bpでマップユニットの0.16に位置し、VR【II】は幅±300bpで0.35付近にあり非常に不安定な領域であった。VR【III】は±50bpで0.95の位置にあり比較的安定な領域であった。さらにVR【I】,【II】,【III】とも相互に塩基配列の相同性もないことが明らかになった。決定された塩基配列のデーターからVR【I】は42bpのくり返し構造VR【III】はそれとは異なった27bpのくり返し構造からなっていることが明らかになり株によりその単位が210コの中で変動していることがわかった。水痘ウイルス糖蛋白gp1(分子量115K,ゲノムポジション0.55) gp2(83-94K,約0.9) gp3(64K,0.45) gp5(55K,約0.9)のうちgp1以外のものに対するモノクローナル抗体を多数分離し解析に用いた。gp3に対するモノクローナル抗体を用い抗原を精製しこの抗原を家兎に免疫しモノスペシフィック抗体を調製しこれを用いgp3の機能を解析した。その結果モノクローナル抗体では検出できなかった中和能がモノスペシフィック抗体では出現しgp3も中和に関与することが明らかとなった。さらにgp3は単純ヘルペス糖蛋白と免疫学的に交又するが中和反応では交又せず両者は同一の抗原性を示すドメインを有するが中和に関してはそれぞれ独自のドメインをもつことがわかった。
遺伝暗号の合成生物学的展開を目的とした翻訳分子の改変

アミノアシルtRNA合成酵素(aaRS)とtRNAの新規ペアを創出するための共進化実験を行うための準備段階として、新規構造を持つtRNAの開発を進めた。細胞質tRNAの正規二次・三次構造に対して、ピロリジンtRNAは異常構造を持つことが知られている。特に、通常よりも1塩基対だけ長いアンチコドン・ステムと異常に小さなDステムが特徴的である。この結果、細胞質tRNAにみられるTループとDループの間の正規な3次元塩基対がピロリジンtRNAには見られない。興味深いことに、このような異常構造を持っているにも関わらず、ピロリジンtRNAは大腸菌、動物細胞などの生細胞で効率よくコドンの翻訳を行うことができる。ミトコンドリアtRNAも異常構造を持っているが、mt tRNAを発現させて効率良いタンパク質合成を行った報告はほとんどない。本研究では、ピロリジンtRNAのユニークな構造を出発点として、スタンダードな構造から外れたtRNA分子を見出すことに努めた。まず、ピロリジンtRNAにチロシンtRNAのアイデンティティー決定因子を導入したところ、効率よくUAGコドンをチロシン誘導体に翻訳できることを見出した。このことは、アイデンティティー決定因子を空間的に正しく提示できるtRNAの三次構造がスタンダードに構造に限定されないことを示している。そこで、Dループ、Tループ、エキストラ・ループの塩基配列をランダム化したtRNAバリアント・ライブラリーを作製し、その中から翻訳活性の高いバリアントを単離する作業を進めた。得られた構造は、ピロリジンtRNAとも異なる新規な二次構造であった。それらをYtRNA構造、ZtRNA構造と命名し、この構造プラットフォーム上に種々のtRNAアイデンティティー決定因子を導入することで、aaRSによる認識がどのように変わるか、又は改変できるかを調べているところである。正規構造から外れたtRNAバリアントを多数得ることができたので、これらを出発点として新規tRNA・aaRSペアの作製に進むことができるようになった。研究は概ね順調に進んでいる。新規構造のtRNAが、チロシンを結合できるだけではなく、他のaaRSに対しても活性があるという兆候が得られている(チロシンtRNAとは塩基配列が異なる)。新規構造がオルタナティブな普遍的tRNA構造プラットフォームである可能性が出て来ており、研究の方向性の正しさが示されつつある。予定通りに進める。新規構造の普遍性が示唆されており、チロシン系以外のアミノ酸(グルタミンなど)に特異的なtRNAについても、同様のアプローチで新規tRNA・aaRSペアの作製を試みる。予定通りに進める。