hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
広塩性両生魚トビハゼをもちいた水・電解質代謝におけるプロラクチン系の統合的解析

本研究の目的は、水・電解質代謝におけるプロラクチン(PRL)の役割を検討し、PRL作用の本質を明らかにすることにある。淡水、海水という水・電解質収支が逆の環境へ適応できる広塩性魚類をモデルとして、解析を行った。本年度においては、特に陸上にも適応できるトビハゼを用いて、以下の成果が得られた。昨年度、下垂体外のPRLの発現が、同じ器官のPRL放出ペプチド(PrRP)によって局所的に制御されていることを示唆した。そこで、浸透圧調節器官である消化管のPrRP-PRL系を重点的に検討した。Northern解析では、腸の前部で、PrRP、PRLとも発現も高かった。この部分での、in situ hybridization、免疫組織化学により、腸上皮特に粘液細胞に、PrRPとPRLが共存していることを見いだした。広塩性魚類の消化管は、淡水中では粘液細胞に富む多重上皮である。しかし、海水中では細胞が脱落して単層上皮となる。また、哺乳類の腸上皮細胞の更新はアポトーシスによる。従って、これまでに得られた一連の成果から、腸上皮のPrRP-PRL系は、淡水中での腸上皮脱落の抑制、腸上皮細胞の増殖/分化に寄与していると思われる。両生類変態時のPRLによるアポトーシスの抑制が明らかにされつつある。また、PRL受容体は、アポトーシスの抑制に重要なサイトカイン受容体スーパーファミリーに属する。さらに、PRLによる乳腺細胞の増殖も示唆されている。すなわち、アポトーシスの抑制や細胞増殖/分化は、PRLの基本的な作用であることが大いに考えられる。本研究の目的は、水・電解質代謝におけるプロラクチン(PRL)の役割を検討し、PRLの作用の本質を明らかにすることにある。淡水、海水という水・電解質収支が逆の環境へ適応できる広塩性魚類、特に陸上にも適応できるトビハゼをモデルとして解析を行った。本年度においては、以下の成果が得られた。哺乳類の脳から単離されたPRL放出ペプチド(PrRP)のホモログを、ニジマスにカニューレから注入すると血中PRL濃度が急激にかつ持続的に上昇した。これは、硬骨魚においても、PrRPは下垂体からのPRL放出活性を持つこと、さらに放出のみならず発現-合成を誘導している可能性を示している。そこで、トビハゼでは、PRL、PrRPのcDNAをクローン化し、これらをプローブとして、mRNAの発現を調べた。PrRP、PRLの発現は、脳-下垂体以外にも、肝臓、腸、卵巣などでも認められた。このことはPrRPが、下垂体におけるPRLの分泌だけでなく、局所的なPRLの発現にも関与していることを強く示唆しており、注目に値する。下垂体におけるPRL mRNA量は、淡水適応と陸上適応の過程で上昇した。下垂体-血中のPRLは、淡水適応に加え陸上適応にも関与していると思われる。脳におけるPrRPの発現は陸上で上昇した。下垂体PRLの陸上における誘導に重要な役割を演じていると考えられる。腸におけるPRLの発現は淡水中で高かった。腸における水透過性の低下に大きく寄与している可能性がある。肝臓におけるPRLの発現は、環境適応の過程では変化はなかった。いずれの器官でも、PrRPの発現パターンも、ほぼ同じ傾向にあった。これらのことから、PrRP-PRL系は、脳-下垂体だけでなく広く存在し、脳におけるPrRP-PRL系は、淡水、陸上適応両方の過程で、腸のは淡水適応力過程で重要だと考えられる。今後は腸におけるPrRP-PRL系を検討してゆく。
骨形成蛋白遺伝子を用いた脊椎腫瘍全摘出後の椎体再建

2つのグループ、(1)自家骨(切除椎体)を移植骨としてtitanium cage内にパッキングして椎体再建を行う(n=10)、(2)rhBMP-2をコラーゲンスポンジに染み込ませてcage内にパッキングする(n=10)に分け、それぞれ術後8週で屠殺したグループA(n=5)、術後16週で屠殺したグループB(n=5)に分けて、画像検査(X-p、CT scan)と、病理組織像で骨癒合を評価した。画像所見ではコントロールグループの1例以外、全例で骨癒合が得られたと判断できる所見であった。病理組織所見では、グループ(1)のAの5匹中4匹は終板からcageの中心に向かって骨梁が連続し、cageの中心部ではwoven boneが見られ、remodelingが進んでいる状態であると考えた。残りの1匹は偽関節であった。グループ(1)のBでは、5匹中3匹において組織学的にcage内に骨梁構造が連続していた。残りの2匹は8週で屠殺した群に比べ骨形成はさらにcageの中心に向かって進み、中心部はwoven boneの状態であり、骨癒合が進んで行くと予想された。グループ(2)のAでも、cageの中心に向かい骨形成が進んでいた。骨梁形成がみられないcageの中心部ではwoven boneが認められた。16週で屠殺した5匹ではすべて骨癒合認め、骨梁が連続していた。両グループともに骨癒合は良好に起こっていたが、骨梁構造は自家骨移植を行ったグループに比べ、rhBMP-2を用いた群で密な傾向にあった。本研究の結果から、脊椎全摘術後の骨形成蛋白を用いた椎体再建では、自家骨移植に比べ、骨癒合が完成するまでの期間が短縮し、早期より強固な固定性が得られる可能性があると考えた。遺伝子(BMP遺伝子)を用いて椎体再建における骨形成と骨癒合を評価する前段階として、実際にBMP(Bone Morphogenic Protein)(rhBMP-2)でどの程度の骨形成が得られるかを動物実験で調べている。椎体再建という骨形成にとって極めて悪い環境での遺伝子を用いた骨の形成は難しく、rhBMP-2で骨形成が起こらなければ遺伝子を使っても意味がないと考えたためである。そこで、雑種成犬に対して、1椎骨の脊椎全摘術を施行し、そこにtitanium cageを挿入して脊椎の再建を行っている。現在、2つのグループに分けて比較している。(1)腸骨から採取した自家骨をtitanium cage内に十分にパッキングして椎体再建を行うグループ。(2)骨形成蛋白であるrhBMP-2をスポンジに染み込ませてcage内にパッキングするグループ。このスポンジは、現在のところ骨形成蛋白のキャリアとして最適であると評価されている。以上のグループで動物実験を行っているが、現在のところ、手術手技の確立(脊椎再建の一定の術式を確立し、安定した実験系を作成する)が必要である。それぞれのグループで、術後8週で安楽死させたものと、術後16週で安楽死させたものを比較検討している。その骨癒合評価は以下のように進めている。1)画像検査単純X線検査、CTスキャンによる評価を行っている。2)徒手テスト屠殺後まず再建脊椎を摘出し、徒手的に骨癒合しているかどうかを評価している。3)力学試験万能力学試験器を用いて、cageをはさんで上下の椎体にせん断力を一定の周期で負荷してどの程度の力により癒合椎体が破断するかを計測している。4)病理組織像の検討

摘出した再建脊椎から、titanium cage内の移植骨の切片標本を作製し、組織学的に各部の骨形成過程の特徴を検討している。椎体再建において遺伝子(BMP遺伝子)を用いることでどの程度の骨形成が得られるかを動物実験で調べる計画であったが、これまでのBMPを用いての骨癒合、骨形成に関する報告では椎体再建という骨形成にとって極めて悪い環境での骨の形成は難しいと判断したため、最近研究が進み、良好な結果が報告されている自家骨髄幹細胞を用いての椎体再建における骨形成について調べることにした。雑種成犬に対して、1椎骨の脊椎全摘術を施行し、そこにtitanium cageを挿入して脊椎の再建を行っている。手術手技は確立し、また犬用のインスツルメントも改良し、コントロール群は安定して得られている。20匹の犬を2つのグループに分けて比較している。(1)自家骨を移植骨としてtitanium cage内にパッキングして椎体再建を行うグループ。(2)骨髄幹細胞をスポンジに染み込ませてcage内にパッキングするグループ。スポンジは、hydroxyapatite-tricalcium phosphate(HA-TCP)混合コラーゲンスポンジを用いる。骨髄幹細胞は、腸骨から骨髄穿刺の要領で骨髄細胞を採取し、これを遠心分離し、幹細胞の含まれる層を取り出し、さらに濃縮することで得ている。以上のグループで動物実験を行っているが、それぞれのグループで、術後8週で安楽死させたものと、術後16週で安楽死させたもの5匹ずつを比較検討している。その骨癒合評価は、画像検査として単純X線検査、CTスキャンによる評価を、徒手テストでの骨癒合の評価、病理組織像の検討を摘出した再建脊椎から、titanium cage内の移植骨の切片標本を作製し行っている。現在までに自家骨移植を行ったグループの術後8週で安楽死させた5匹では、骨癒合、骨形成がともに良好に起こってきている。
致死型形態変化細胞の発現タンパク質解析からの細菌細胞死誘導に関する研究

16年4月に大阪市にて開催された第77回日本細菌学会総会において、これまでの研究成果について報告を行った。16年度はこれらを発展させる形で研究を進め、枯草菌細胞膜の主要脂肪酸である二種の分岐鎖脂肪酸が数種のグラム陽性病原細菌に増殖抑制的に作用する事を見出した。この結果については16年10月に広島市にて開催された第57回日本細菌学会中国・四国支部総会、ならびに11月に仙台市にて開催された第20回日本微生物生態学会において報告を行った。溶菌誘導機構については枯草菌をモデルとした解析を進め、細胞壁をアクリルアミドゲル中に添加したザイモグラム解析により溶菌酵素の検出を行い、その結果、細胞膜の分岐鎖脂肪酸である12-メチルテトラデカン酸が既成の細胞壁溶解酵素の活性化、ならびに新規溶菌酵素の発現を誘導している可能性が示唆された。またLC/MS/MSによる脂肪酸添加前後の発現タンパク質の比較解析より、脂肪酸添加においてβ-ラクタム系抗生物質の分解ならびに修飾酵素の発現が誘導される事が確認された。ペニシリンに代表されるβ-ラクタム剤はペニシリン結合タンパク質に結合する事により、細菌の新規細胞壁合成を特異的に阻害しする殺菌的薬剤として知られるとともに、対数期増殖細胞に溶菌を誘導する事象が古くより報告されている。このantibiotic-induced-lysisと脂肪酸による溶菌との関連について解析を行った結果、両者の間に興味深い類似性が示された。これら16年度の研究成果については、17年4月に東京都にて開催される第78回日本細菌学会総会にて報告を行うとともに、国際誌への論文発表により、広く情報を配信する予定である。これまでの研究結果として、低酸素分圧条件下にて球状化ならびに溶菌を起こした細胞における特異的なタンパク質の発現亢進を確認するとともに、遺伝子発現制御株を用いた解析により、本遺伝子産物である分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素複合体が本現象に関与している事を明らかにしている。また、遺伝子破壊株を用いた解析より、細胞死様の致死的細胞形態変化の誘導には、二成分制御系やECFシグマ因子を含む数多くのレギュレーターが関与している事が明らかとなりつつある。現在、上記の酵素産物である分岐鎖脂肪酸の本現象への関与を検討しており、これまでに、12-メチルテトラデカン酸(Anteiso-C15:0)ならびに13-メチルテトラデカン酸(Iso-C15:0)の二種の分岐鎖脂肪酸が、低濃度で細胞溶菌を誘導する結果を得ている。その研究結果は平成16年4月に開催される日本細菌学会第77回大会にて発表する予定である。本補助金の交付期間中に、枯草菌をモデルとした本現象の詳細な解析を進め、グラム陽性病原性細菌の増殖抑制につながる成果の獲得を目指したい。なお、本研究に関するこれまでの成果報告として、平成15年4月に熊本市にて開催された第76回日本細菌学会にてワークショップ講演を行うとともに、研究結果をまとめた論文が英国のMicrobiology誌に掲載されている(Vol.149,issue9,2501-2511)。また、平成15年10月に吹田市にて開催された日本微生物生態学会第19回大会ワークショップにおいて依頼講演を行っている。
20世紀哲学における生命概念と主体性の転換――カンギレム哲学を中心に

本研究では当初の計画に基づき、研究主題のI「現代科学史と現代哲学史の接点・起点としてのフランス・エピステモロジー」と、II「哲学的「主体性」の動揺と同概念の再検討」に関わる資料収集と分析を行ない、これを基盤としながらIII「カンギレム「生命の哲学」の全体像再構築」・IV「カンギレム哲学のラディカリズムとその反響」に関わる研究活動を進めた。2018年度は、国内外の研究協力体制を活かした研究活動をさらに展開することに努めつつ、研究成果の公表に特に力を注いだ。5月にはカンギレムのエピステモロジー研究とその次世代への影響に関わる研究報告を3件行ない、哲学・科学史を中心とする多分野の研究者からの批正を得た。また7月には英国リバプールで開催されるSociety for Social History of Medicineの年次大会にてツヴィゲンバーグ氏、リバプール大のアヤ・ホメイ氏らとともに現代科学研究と東アジア社会での受容史との関係についての研究報告を行ない、現代科学史・生活史・社会史の交錯に関わる議論を深めた。さらに前年度に開催した国際ワークショップ(2017年に医学史研究者3名とともに開催)の成果を公表するため、共同研究者との連携によって論文執筆を進めた。これは京都大学人文科学研究所の欧文雑誌Zinbunにおいて、小特集として受理された。同様に、20世紀の科学史的転換と現代哲学の諸主題との相互影響を考察する研究プロジェクトについても、哲学者ジョルジュ・カンギレムの科学認識論と19世紀の認識論の転換の関係を論じた論文が日本科学史学会『科学史研究』288号に掲載された。また、科学認識論と現代哲学との関係を論じた論文によって、1968年5月のパリ・5月革命を考察する論集に参加した。本研究の総合的な報告となる医学史と哲学史の交錯に関わる書籍を現在執筆中であり、これは2019年度以降刊行する。本年度は、年度初頭に提出した「研究目的」および「研究実施計画」に従い、ガストン・バシュラールと19世紀から20世紀の物理学展開史に関係する資料の収集を進めた。そのうえでこれらの資料の検討を行ない、バシュラールの初期哲学の形成と、19世紀末の物理学の諸概念の形成過程とを対比しながら分析し、物理学的展開が同時代哲学に与えた「新たな世界観」の意味について考察することを目指した。これによって、まず本研究の基盤的視座を打ち立てるべく、レントゲン、ベクレル、P・キュリー、M・キュリーらの草創期の研究から放射線と「粒子」の連関への研究関心が形成、顕在化していく過程と、ラザフォード、アインシュタイン、ボーアらの20世紀物理学の理論および実験両面における急速な展開が、19世紀哲学において科学認識論を支えていた基本的な認知の諸モデルを再検討させるに至った歴史的状況について、哲学史・科学史の両方の史的文脈から整理した。カント哲学を支える空間と時間による人間的認知の基本理解、およびニュートン的世界観による力学的統一空間の関係性理解がいかにして否定されるものとなったかが、20世紀の哲学的課題として現出していたことを理解し、これがバシュラール哲学の出発点であることを確認した。上記の研究と同時に、本年度2月には、「研究目的」にも記載していたグザヴィエ・ロートによるジョルジュ・カンギレム初期哲学に関する研究の邦訳を刊行した。原著者ロートのフランス19世紀におけるカント受容の文脈についての研究と、20世紀初頭のフランス哲学の潮流の転換に関する考察とを詳細に検討し、これに上記の同時代の科学史的状況をさらに対置しながら、カンギレムによる科学認識論研究の形成を問う視座の構築に努めた。上記した通り、本年度は本研究の研究計画における「計画課題」の「I」にあたる、「現代科学史と現代哲学史の接点・起点としてのフランス・エピステモロジー」について、研究を進めることに注力することができた。それによって、研究代表者がこれまで続けてきた生命科学と哲学の関連に関わる史的研究、およびジョルジュ・カンギレムを中心とする現代フランス哲学における「人間性」と「主体性」の再検討という主題の展開についての研究を、ガストン・バシュラールの哲学と接続させる基盤を構築することができた。一方では、これに該当哲学的文脈を包括するためのバシュラールの初期文献およびレオン・ブランシュヴィックらの認識論に関わる議論を再確認するとともに、他方では、19世紀物理学の展開が従来の西洋自然科学における化学、生物学の分類を再検討させるに至る科学史的文脈を整理することができた。また、カンギレム初期哲学の検討に関わる翻訳書の刊行も行なうことができた。ただし、この翻訳に関しては予定よりやや時期的に遅れたため、これを基盤としたカンギレム哲学と20世紀科学史の展開との関わりについての内外の研究者との意見交換、特に原著者グザヴィエ・ロートをはじめとするフランスの研究者との共同作業を進める研究計画については、次年度へと持ち越すこととなった。研究計画に基づき、研究主題のIである「現代科学史と現代哲学史の接点・起点としてのフランス・エピステモロジー」と、IIである「哲学的「主体性」の動揺と同概念の再検討」を中心として資料収集と分析を進め、これを基盤としたIIIの「カンギレム「生命の哲学」の全体像再構築」を目指した。Iに関しては特に20世紀転換期における物理学研究の進展と新知見の科学研究内的・外的な影響を整理し、バシュラールの1920年代から30年代の物理学と化学のエピステモロジーの議論と対象を確認するよう努めた。

続けて、1930年代から40年代の物理学研究活動がこの時期の国際政治的状況から受けた影響を考察するとともに、同時代における生物物理学的研究の視座の萌芽とその展開について整理を行なった。これらの物理学と生物学の交錯の歴史と、40年代の医学史の展開との関係に注目したうえで、並行する時期のカンギレムの哲学的な主要概念の変遷を辿る作業に着手し、これは現在も継続中である。上記の研究に伴うものとして、6月には米国ペンシルヴァニア州立大のラン・ツヴィゲンバーグ氏、慶応大(当時)のロー・シーリン氏、立命館大(当時)の中尾麻伊香氏とともに、物理学史と医学史・医療史を交錯させる試みである「原爆と医学史」ワークショップを開催した。また、2月にはフランス・パリ・高等師範学校付設の科学史・科学哲学・科学出版史料センターにてカンギレムの30年代の手稿を調査するとともに、同センターのエマニュエル・ドリール博士とカンギレムの科学史研究と哲学的問題設定との関係について共同研究の打合せを行なった。上記した通り、今年度は特に19世紀末から20世紀前半にかけての物理学と生物学の展開と相互影響を、同時代の国際関係史的な動きとの関係にも着目しつつ分析し、それらの科学史的展開を基盤としたうえで、エピステモロジーの主要な問題構成について考察を行なうように努めた。その際に、科学研究の内在的な論理展開や方法論的飛躍といった側面と、外在的な応用要請や技術開発的期待、基本的人間観・身体観への影響や生活様式の変容といった側面とを連続的に考察することを目指して、科学・技術の歴史とともにその社会史的受容・表象の歴史を研究しているツヴィゲンバーグ氏、ロー氏、中尾氏、さらにシンガポール南洋大のスルフィカー・アミール氏らと研究協力を進めることができた。また、パリ高等師範学校のドリール氏とも、カンギレムを中心としたフランス・エピステモロジーの科学史的研究の方法論が意図していた哲学的問題設定の探究に関わる研究協力の基盤を作ることができた。本研究では当初の計画に基づき、研究主題のI「現代科学史と現代哲学史の接点・起点としてのフランス・エピステモロジー」と、II「哲学的「主体性」の動揺と同概念の再検討」に関わる資料収集と分析を行ない、これを基盤としながらIII「カンギレム「生命の哲学」の全体像再構築」・IV「カンギレム哲学のラディカリズムとその反響」に関わる研究活動を進めた。2018年度は、国内外の研究協力体制を活かした研究活動をさらに展開することに努めつつ、研究成果の公表に特に力を注いだ。5月にはカンギレムのエピステモロジー研究とその次世代への影響に関わる研究報告を3件行ない、哲学・科学史を中心とする多分野の研究者からの批正を得た。また7月には英国リバプールで開催されるSociety for Social History of Medicineの年次大会にてツヴィゲンバーグ氏、リバプール大のアヤ・ホメイ氏らとともに現代科学研究と東アジア社会での受容史との関係についての研究報告を行ない、現代科学史・生活史・社会史の交錯に関わる議論を深めた。さらに前年度に開催した国際ワークショップ(2017年に医学史研究者3名とともに開催)の成果を公表するため、共同研究者との連携によって論文執筆を進めた。これは京都大学人文科学研究所の欧文雑誌Zinbunにおいて、小特集として受理された。
薬剤耐性遺伝子は太古から存在したか？

キノロン耐性菌にしか奏功せず、キノロン感受性には無効な「復帰抗菌物質」の発見を機に、自然界がこのような物質を産生する理由を解き明かし、細菌の進化と人間との関わりについて考察するのを目的とした。環境中にはキノロン自然耐性菌(復帰抗生物質感受性菌)が広範に存在することを見いだしたのに加え、次世代シークエンサーを用いた同定をしたところ、ある菌の科には、キノロン耐性菌・復帰抗生物質耐性菌のどちらかが一方が偏在していること、ヒトに病原性を持つ菌は、キノロン感受性のグループに含まれることが多いことを見いだした。これは、進化過程で、キノロン感受性菌がたまたまヒトに病原性を持つよう進化したことを示している。本研究は、キノロン耐性菌のみに奏功する復帰抗生物質ナイボマイシンの発見にヒントを得て、ナイボマイシンがなぜ自然界に存在するのだろう、と考察することから始まった。医療界では、他の抗生物質耐性菌の出現と蔓延に対する解釈と同じく、「キノロン系薬剤による化学療法開始によりキノロン耐性菌が蔓延した」と理解されているが、仮にこれが真実であり、キノロン以前に耐性菌がほとんど存在しなかったのならば、自然はナイボマイシンを産生する理由がない。そこで「自然界には、もともとキノロン耐性菌が広範に存在しているのではないか?」との問題提起を行い、それを証明することで、耐性菌に関する従来の見方に転換を迫ることを、ひとつの目的としている。当初の研究計画に従い、まず国内の3地域(近畿1・九州2)の熱温泉湧出箇所から土壌を採取し、そこに生育するキノロン耐性菌の分離を試みた。ヒトの生活の影響を受けないほど高温の箇所も含まれている。最初に、菌の培養法を様々な見地から検討した。最初からメタゲノム解析を行わなかった理由は、DNAさえ分離しておけばいつでも解析可能であることと、分離菌の生物資源としての利用を模索するならば、生育させることが必須であると考えたためである。検討の結果、通性嫌気性の根粒菌属や好気性の完全独立栄養菌に至るまで、幅広い種類のキノロン耐性菌を分離した。これは、最初に仮定したとおり、自然界にはキノロン耐性菌が、もともと一般的に見られることを強く示唆している。分離菌の耐性機構を含んだ種々の解析はこれから行い、それらのデータを併せ、より上質の論文執筆を目指すため、具体的な発表はこれからであるが、上述した「キノロン耐性菌が自然界には普遍的に存在する」という仮説を、業績欄に記した学会や総説でも既に発表している。本研究は、放線菌由来のキノロン耐性菌のみに奏功する復帰抗生物質ナイボマイシン、および同様の活性を持つ植物由来アピジェニンの再発見にヒントを得て、キノロンに対する復帰抗生物質が自然界に存在する理由を考察することから始まった。一般には、「抗菌薬の濫用が耐性菌を蔓延させた」と理解されているが、仮にこれが真実であり、キノロン以前に耐性菌が存在しなかったのならば、自然は復帰抗生物質を産生する理由を喪失する。そこで「自然界には、もともとキノロン耐性菌が広範に存在しているのではないか?」と考え、それを証明することで、耐性菌に関する従来の見方に転換を迫ることを目的としている。研究計画に従い、全国の様々な条件下で環境菌を採取したところ、環境中にはキノロン耐性菌が広範に存在していることを見いだした(昨年度報告書)。さらに、キノロン耐性菌および復帰抗生物質耐性菌(キノロン感受性と考えられる)を分離し、それぞれ次世代シークエンサーを用いて16SリボソームRNA遺伝子をクラスター解析に供したところ、特定の菌種・属にキノロン耐性と感受性菌の両方が存在するのではなく、キノロン耐性を示す細菌属と、復帰抗生物質耐性とは明確に分かれた。さらに、復帰抗生物質耐性菌属のある分類上の目(もく)には、ヒト病原性を示す菌種が含まれる一方、キノロン耐性を示すそれには、ヒト病原性を示すものが見いだせないことも明らかにした。これは、進化過程において、たまたまキノロン感受性を示す菌が、ヒトに病原性を持つように分化したに過ぎないことを示唆している。それゆえに、臨床上問題となるキノロン耐性菌が出現する以前には、キノロン系抗菌薬が化学療法に奏功したのだろう。上記の結果は、細菌の進化過程に復帰抗生物質が関与したという、新たな視点を与えるのに加え、細菌とヒトとの共存・敵対関係が生じた進化的過程を考察する一助となるだろう。全体的に計画に沿った到達度を達成していると考えられる。上述したように、分類学上の細菌の区分が、キノロン耐性/感受性と深く相関することを見いだした結果は、予想を上回るものであり、従来の耐性菌に対する概念に見直しを迫り、かつ進化の観点からは、細菌学のテキストを書き換えるインパクトがあるだろう。その反面、温泉由来の熱水湧出箇所で採取した細菌のうち、個別に生育したものは同定可能であるものの、酸性土壌中に存在する菌をなるべく多種類培養し、かつそれらの薬剤耐性度を正確に測定する方法を確立するのに手間取っている。低いpHにおいて、薬剤が奏功していると判断するのが難しいためである。酸性土壌に含まれる細菌叢について正しい知見を得ることは、火山国の我が国にとって、生物資源開発の観点から重要と考えられるため、鋭意努力して、何らかの成果を得たいと考えている。本研究は、キノロン耐性菌のみに奏功する放線菌由来の復帰抗生物質・ナイボマイシン、および同様の活性を持つ植物

由来アピジェニンの再発見にヒントを得て、キノロンに対する復帰抗生物質が自然界に存在する理由を考察することから始めた。一般には、「抗菌薬の濫用が耐性菌を蔓延させた」と理解されているが、仮にこれが真実であり、キノロン導入以前に耐性菌が存在しなかったのならば、自然は復帰抗生物質を産生する理由を喪失する。そこで逆に「自然界には元来キノロン耐性菌が広範に存在しているのではないか?」と考え、それを証明することで、耐性菌に関する従来の見方に転換を迫ることを目的としている。研究計画に従い、日本全国で環境菌を採取し、含まれるキノロン耐性菌およびその種を同定した。資料採取は、ヒトの経済活動が盛んな場所から、ほとんどヒトが立ち入らない箇所に至るまで、様々な条件下を意図的に選択した。解析の結果、環境中にはキノロン耐性菌が広範に存在していることを見いだした。さらに、キノロン耐性菌および復帰抗生物質耐性菌を分離し、クラスター解析に供したところ、特定の菌種・属にキノロン耐性と感受性菌の両方が存在するのではなく、キノロン耐性の細菌属と、復帰抗生物質耐性とは明確に区分された。加えて、復帰抗生物質耐性菌属の見られる群には、ヒト病原性を示す菌種が含まれるが、キノロン耐性を示すそれには、病原性を示すものが見いだせないことも示した。これは、進化過程において、たまたまキノロン感受性を示す菌が、ヒトに病原性を持つように分化したに過ぎないことを示唆している。それゆえ、臨床上問題となるキノロン耐性菌が出現する以前は、キノロン系抗菌薬が治療に奏功したのだろう。この結果は、細菌の進化過程に復帰抗生物質が関与したという、新たな視点を与えるのに加え、細菌とヒトとの共存・敵対関係が生じた進化的過程を考察する一助となるだろう。全体的に計画に沿った到達度を達成していると考えられる。上述したように、分類学上の細菌の区分が、キノロン耐性/感受性と深く相関することを見いだした結果は、当初は想定しなかったものである。「ヒトによる抗菌薬の使用が耐性菌を蔓延させた」という常識に見直しを迫り、かつ進化の観点からは、細菌学の教科書を書き換えるインパクトがあるだろう。また、温泉由来の熱水湧出箇所で採取した細菌を培養する手法の確立に手間取っていたが、とりあえずメタゲノム解析を進める方向に転換し、種々の条件で生育する細菌叢の同定を進める。世界有数の火山帯に属する我が国にとって、生物資源開発の観点からこの解析は重要と考えられるため、鋭意努力して、何らかの成果を得たいと考えている。研究それ自体は興味深い方向に進んでいるが、得られた資料の解析に時間を要している。これは、解析の中心となる次世代シークエンサーを共用機器として用いていることに加え、データーベースと参照する計算作業を現実的な速度でこなすコンピューターの台数が限られているためである。時間をかけて進める以外に方法がない。また、この作業遅延により、論文作成に時間を要している。本研究は、キノロン耐性菌のみに奏功する放線菌由来の復帰抗生物質・ナイボマイシン、および同様の活性を持つ植物由来アピジェニンのような復帰抗生物質が自然界に存在する理由を考察することから始めた。一般には、抗菌薬濫用が耐性菌蔓延の原因、と理解されているが、仮にこれが真実であり、キノロン導入以前に耐性菌が存在しなかったのならば、自然は復帰抗生物質を産生する理由がない。
光線基準を用いた超高精度直進機構の開発とその形状測定および表面加工への応用

本研究は、幾何学的な形状誤差や取り付け誤差あるいは変形などの曖昧さを一切含まない、物理的な直線基準として、方向安定化レーザービームを利用することを提案し、光線基準に沿って、1m程度の移動距離を10nm台の精度で直進することのできる超高精度直進機構の開発およびその大型機構部品の形状測定、表面加工への応用を目的としている。本研究の主な研究結果を以下に示す。1.回折理論にもとづく計算機シミュレーションによって、レーザービーム断面の強度中心を追跡する手法を開発し、共振器ミラーにミスアライメントや表面形状誤差があっても、それらの時間変動がなければ、原理的に、1nmレベルの精度を持つ直線基準として使用できることを示した。2.光路上のある2点に置いたQPDを用いてレーザービーム中心の位置を検出し、偏差に応じてピエゾアクチュエータに取り付けた2個1組のミラーを駆動して、光路中の位置及び角度の変動を補正し、ビームの方向安定性が2×10^<-8>rad以下のビーム方向安定化装置を開発した。3.方向安定化レーザービームを基準とし、防振台上に1軸滑り案内を設置して、その送り台上にビーム中心のポジションセンサを取り付け、滑り案内に平行に置いたレーザービームの中心を検出しながら常にそれに沿ってポジションセンサが移動する直進機構を試作し、この機構が1mの移動範囲で100nmの直進精度を持つことを確認した。4.高精度直進機構に変位計を取り付けることにより、光線基準の安定性と等価な運動精度を持つ、高精度形状測定装置を設計した。その測定精度がレーザービーム直線基準と同程度であることを確認した。本研究は、レーザビームを幾何学的な形状誤差や取り付け誤差などの曖味さを一切含まない物理的な直線基準として利用し、1m程度の移動範囲を10nm台の精度で直進する超高精度直進機構を開発し、大型機構部品の形状測定や表面加工に応用しようとするものである。今年度の主要な研究成果を以下に示す。1.大型部品の測定を目的とするために50μmの移動距離を持つピエゾアクチュエータに直径が約5mmの4分割フォトダイオード(QPD)を取り付けたレーザビームのエネルギ中心を検出する二次元ポジションセンサを設計、試作し、約1nmのビーム中心検出精度を持つことを確認した。2.光路上のある2点に置いたQPDを用いてレーザビーム中心の変位を検出し、偏差に応じてピエゾアクチュエータに取り付けた2個1組のミラーを駆動し、常にその2点を通るようにビームの振れを制御するビーム方向安定化装置を開発した。3.防振台上に1mの移動距離を持つ1軸滑り案内を設置し、その送り台上に前述したビーム中心のポジションセンサを取り付け、滑り案内に平行に置いたレーザビームの中心を検出しながら常にそれに沿ってポジションセンサが移動する直進運動実験装置を設計、試作した。本研究は、幾何学的な形状誤差や取り付け誤差あるいは変形などの曖昧さを一切含まない、物理的な直線基準として、方向安定化レーザービームを利用することを提案し、光線基準に沿って、1m程度の移動範囲を10nm台の精度で直進することのできる超高精度直進機構の開発およびその大型機構部品の形状測定、表面加工への応用を目的としている。今年度の主な研究成果は次の通りである。1.直線基準となるレーザビーム光路途中での空気の流れによるビームの方向変動を防ぐために、スライド式の光路カバーを設計製作し、ビームの方向変動を10^<-8>rad台に押さえることに成功した。2.光路上の固定されたある2点を常に通過するようにビームの振れを制御してビームの方向変動を10^<-8>rad台に安定させるビーム方向安定化装置を開発した。

3.防振台上に設置した1軸滑り案内を持つ直進移動テーブル用いて、1mの移動範囲を持つレーザービームを基準とする長ストローク直進機構を試作し、この機構が100nmの直進精度を持つことを確認した。4.回折理論にもとづく計算機シミュレーションによって、レーザビーム断面の強度中心の軌跡を追跡する手法を開発し、共振器ミラーに角度ミスアライメントや表面形状誤差があっても、それらの時間変動がなければ、原理的に、1nmレベルの精度を持つ直進基準として使用できることを示した。本研究は、幾何学的な形状誤差や取り付け誤差あるいは変形などの曖昧さを一切含まない、物理的な直線基準として、方向安定化レーザービームを利用することを提案し、光線基準に沿って、1m程度の移動距離を10nm台の精度で直進することのできる超高精度直進機構の開発およびその大型機構部品の形状測定、表面加工への応用を目的としている。今年度の主な研究結果を以下に示す。1.基準となるレーザービームの支持部に低熱膨張材料を用いて熱変形を防ぎ、ビームの方向変動を10^<-8>rad台に押さえることができた。2.真空光路上の固定されたある2点を常に通過するようにビームの振れを制御してビームの方向変動を10^<-8>rad台に安定させるビーム方向安定化装置を開発した。3.方向安定化レーザービームを基準とし,防振台上に設置した1軸滑り案内を持つ直進移動テーブルを用いた高精度直進機構を応用し、1mの移動範囲、40μmの測定範囲,10nm台の直進精度を持つ高精度形状測定装置を開発した。4.試作した高精度形状測定装置を用いて、長さ1mのストレートエッジの形状を測定し、この測定装置が10nm台の測定精度を持つことを確認した。
ドイツの賠償および通貨問題とヒルファディング

ヒルファディングはヴェルサイユ講和条約を連合国帝国主義ととらえ、1921年5月のロンドン最後通牒を、過大な賠償負担や連合国自身へも害となる自己矛盾から厳しく批判しながらも、平和的修正を期待して「履行政策」を説いた。彼は社会化委員会では生産増の枠内における賠償や源泉課税を提起し、暫定国家経済協議会では早期徴税とともに、金価値資産と実物資産の補足、動産資本の管理強化を主張した。1922年初頭に彼は政府の「税妥協」による強制公債案を批判し、ドイツ中央銀行独立性問題では「国家内国家」を懸念した。そして対外的には英国の「現実的平和主義」に賠償問題の解決を期待し、また同年4月にはラパロ条約による対露国交回復と賠償相互放棄の実現に尽力した。6月のラーテナウ外相暗殺を機に彼は両社会民主党の統一を図り、そして通貨価値下落の状況で、賠償猶予と国際借款を主張し、さらに中央銀行の金資産の活用と価値安定証券の発行を求めた。彼は1923年1月のルール占領を権力策と批判しつつも、経済的和解のために働きかけ、また組織された資本主義の独占的支配と暴力精神との対決を訴えた。8月に彼は財務大臣就任後強力な租税策と外貨強制公債を追求し、同時に受動的抵抗の停止に向けた外交努力を訴えた。他方彼は通貨安定のために「金に縁取られた」本位制として、中央銀行を主体に金発券銀行を設立し金マルクを発行し、あわせてヘルフェリヒ案をも補完的に利用する通貨案を提起した。しかし彼の案は実現せず、結局彼はヘルフェリヒ案に依拠したルター案をもとに、自らの意図を極力反映させようとした法案を作成した。それは経済全体の金マルク土地債務と債務証書に基づいて発券銀行を設立して国に信用供与するものであり、後のレンテンマルク発行の基礎となる。9月下旬の受動的抵抗の停止後も彼はなお財政再建の努力を続け、10月初頭の政権危機時に連立政権の維持を図ったが、それは何よりも彼が政治的反動の危険性を深く憂慮していたからである。まさに国家的危機の中で彼が国際協調による賠償問題の解決、民主的共和制の維持、国民生活の安定のために果たした役割は決して小さくなかったと言える。従来の研究では、この時期のヒルファディングの情勢認識について「現実的平和主義」と「組織資本主義」への移行を強調したものや、賠償問題では第二次社会化委員会の1921年度の公刊議事録のみを部分的に論じたものがあるにすぎない。1923年の財務大臣時代については、彼の決断力の不足や客観情勢の悪さを指摘する研究があり、また彼が論敵の通貨案にも融和的態度を示したことで誤りを犯したとの批判があるが、他方では彼が過剰流動性の除去のために、大幅な通貨削減を主張したのは正当だったとの評価も一部で見られる。彼はまず1921年5月のロンドン最後通牒を厳しく批判しながらも、「履行政策」をとる独立社会民主党決議を起草し、賠償とインフレ阻止のために国庫均衡の重要性を説いた。

彼は社会化委員会の暫定声明で生産増の枠内における賠償や源泉課税を、そして秘密会議決議では外債による外貨調達を提起した。暫定国家経済協議会では早期徴税のみならず、金価値、実物価値の捕捉を主張した。1921年11月からの第二次ヴィルト内閣時代に彼は「税妥協」による強制公債案を批判する暫定国家経済協議会の委員会決議をまとめ、ライヒ銀行独立性問題では「国家内国家」を懸念し、さらに社会化委員会報告書では賠償負担の軽減や内外公債発行の必要性を説いた。そして対外的には英国の「現実的平和主義」に賠償問題の解決を期待し、また1922年4月ラパロ条約による対露国交回復と賠償相互放棄の実現に尽力した。1922年6月ラーテナウ外相暗殺を期に彼は両社会民主党の統一を図り、そしてマルク相場崩壊に対して暫定国家経済協議会の委員会決議で脚賞繰り延べと国際借款を主張した。さらにライヒ銀行の金資産の活用と価値安定証券の発行を求める決議を、社会化委員会決議や統一社会民主党決議と同様にとりまとめて政府に働きかけた。だが賠償協議の難航から1923年1月ルール占領を招くことになる。ヒルファディングは1923年1月のフランスとベルギーのルール占領を権力策と批判しつつも、履行政策を再確認して、経済的和解のために両国に直接働きかけ、また組織された資本主義の独占的支配と暴力精神との対決を訴えた。この間彼は通貨崩壊阻止のために外貨管理や投機防止、信用規制、そして財政均衡のために税の実効化、金信用、価値安定賃金などを提起したが、抵当の増額評価には反対した。8月に彼は財務大臣就任後強力な租税策と外貨強制公債を追求し、財政再建策として奢侈品の関税引き上げや官吏減員、国防支出削減などを立案し、同時に受動的抵抗の停止に向けた外交努力を訴えた。他方彼は通貨安定のために「金に縁取られた」本位制として、中央銀行を主体に金発券銀行を設立して金マルクを発行し、あわせてヘルフェリヒ案をも補完的に利用する通貨案を提起した。しかし彼の案は中央銀行の反対で実現せず、結局彼はヘルフェリヒ案に依拠したルター案をもとに、力関係の妥協の中で自分なりの意図を極力反映させようとした法案を作成した。それは経済全体の金マルク土地債務と債務証書に基づいて発券銀行を設立して新通貨を流通させ、国と中央銀行等に信用供与するものであり、後のレンテンマルク発行の基礎となる。9月下旬の受動的抵抗の停止後も彼はなお財政再建の努力を続け、そして賠償問題では包括的処理を求め、また支払能力の検討を連合国に要請する覚書を起草した。彼は10月初頭の政権危機時に授権法や8時間労働制でも歩み寄りの姿勢を示して、連立政権の維持を図ったが、それはなによりも彼が政治的反動の危険性を深く憂慮していたからである。まさに国家的危機の中で、彼が国際協調による賠償問題の解決、民主的共和制の維持、国民生活の社会的経済的安定のために果たした役割は決して小さくなかった。彼の理論的、実践的活動は、相対的安定期以後も引き続き新たな課題への対応を迫られることになる。
花の相称性を支配する遺伝的メカニズムとその進化機構の解明

本研究では植物の形態進化を直接司る遺伝的背景を明らかにする進化発生学的研究として、花の相称性の進化や同花被花植物が一般的である単子葉植物における異花被花の進化に関して、形態形成遺伝子を対象とした研究を現在行ってきた。花の相称性に関しては、形態形成のモデル植物であるキンギョソウなどで花の相称性を支配することが明らかになったcycloidea(cyc)遺伝子に注目し、それらと系統的に離れたマメ科植物の花から相同遺伝子の単離、および発現解析を行った。その結果、マメ科植物が進化した後にcyc相同遺伝子が重複を繰り返したために、現在のマメ科植物に見られる複雑な左右相称花が進化した可能性が高いことを示した。さらに、マメ科植物におけるcyc相同遺伝子の発現パターンを明らかにするために、in situ hybridizationを行った結果、単離された複数の遺伝子のうち2つの遺伝子が、キンギョソウで明らかになっているcycの発現パターンと類似することが明らかになった。これらをもとに、被子植物で繰り返し進化している花の左右相称性に関して、cyc相同遺伝子の役割についての仮説を提唱した。また単子葉植物における同花被花と異花被花の分化に関しては、モデル植物で提唱されている花のABCモデルをもとに、同花被花や異花被花などの系統的に離れた分類群から花弁形成に関わるBクラス遺伝子群と呼ばれるglobosa)(glo)相同遺伝子とdeficiens(def)相同遺伝子を単離し、萼片および花弁において発現パターンの比較を行った。その結果、同花被花ではBクラス遺伝子が萼片形成領域まで発現が拡大しているのに対し、異花被花においてはBクラス遺伝子のうちdef相同遺伝子の発現が、萼片形成領域で見られない点で異なることが明らかとなった。これらの結果から、共通してみられるdef相同遺伝子の発現パターンの変化と異花被花の進化の相関について仮説を提唱した。本研究では、被子植物の形態の多様化を導いた進化現象のうち、被子植物の様々な分類群で並行的に起こっている花の相称性の進化に着目し、マメ科植物でcycloideaと相同な遺伝子を単離することを目的として研究を行った。その結果得られたマメ科植物cycloidea相同遺伝子には、キンギョソウおよびホソバウンランの相同遺伝子で保存されている2つのドメイン(TCPドメインとRドメイン)を含むことが明らかになり、アミノ酸レベルでcycloideaと60%、特に保存領域である両ドメインでは80%以上の高い相同性を示した。また、このTCPドメインとRドメインをもつ既知の全ての配列を用いて遺伝子系統樹を作成した結果、マメ科植物のcycloidea相同遺伝子だけで構成されるクレードと、マメ科植物のcycloidea相同遺伝子と他の分類群の遺伝子を含むクレードが構成されることが明らかになった。この系統解析の結果から、多重遺伝子族を形成していることが明らかとなったマメ科植物のcycloidea相同遺伝子が、マメ科植物の花の進化においてどのように関与しているかを系統進化学的に考察するために、本研究の結果から得られたcycloidea相同遺伝子の遺伝子系統樹と葉緑体遺伝子rbcLの系統解析の結果をTreeMaPを用いて比較した。その結果、マメ科植物への系統進化とcycloidea相同遺伝子の多重遺伝子族の形成が相関することが明らかになった。この結果は、マメ科植物が進化した際に、cycloidea相同遺伝子が複数回重複を起こしたことを示しており、数多くのcycloidea相同遺伝子が関与してマメ科植物の特徴的で複雑な左右相称性を示す蝶形花が形成されてきた可能性が高いことが推察された。本研究では、被子植物の形態の多様化を導いた進化現象のうち、被子植物の様々な分類群で平行的に起こっている花の相称性の進化に着目し、マメ科植物で相称性に関与するcycloidea-like geneの単離及び発現解析を行うことを目的として研究を行った。これまでに、マメ科植物には複数のcycloidea相同遺伝子が存在することが明かとなっており、系統解析の結果から、cycloidea-like geneは多重遺伝子族を形成していることが明らかになった。これらの遺伝子をマメ科に属するクズ用いて、発現解析を行った結果、これらの遺伝子がどれも花で特異的に発現していることが明かとなった。さらに、これらの発現を器官特異的に明らかにするために、in situ hybridizationによる発現解析を行った結果、これらの遺伝子のなかにモデル植物であるキンギョソウで示された発現パターンと類似する発現を示すものが明らかとなった。このマメ科植物の遺伝子は、系統解析の結果からキンギョソウとは系統的に離れていることが明かとなったために、平行的に進化した左右相称花の背景には、相称的に発現する遺伝子を平行的に獲得したことを示唆した。

さらに、マメ科植物におけるcyc相同遺伝子の発現パターンを明らかにするために、in situ hybridizationを行った結果、単離された複数の遺伝子のうち2つの遺伝子が、キンギョソウで明らかになっているcycの発現パターンと類似することが明らかになった。これらをもとに、被子植物で繰り返し進化している花の左右相称性に関して、cyc相同遺伝子の役割についての仮説を提唱した。また単子葉植物における同花被花と異花被花の分化に関しては、モデル植物で提唱されている花のABCモデルをもとに、同花被花や異花被花などの系統的に離れた分類群から花弁形成に関わるBクラス遺伝子群と呼ばれるglobosa)(glo)相同遺伝子とdeficiens(def)相同遺伝子を単離し、萼片および花弁において発現パターンの比較を行った。その結果、同花被花ではBクラス遺伝子が萼片形成領域まで発現が拡大しているのに対し、異花被花においてはBクラス遺伝子のうちdef相同遺伝子の発現が、萼片形成領域で見られない点で異なることが明らかとなった。これらの結果から、共通してみられるdef相同遺伝子の発現パターンの変化と異花被花の進化の相関について仮説を提唱した。
カルシウムイオンによる平滑筋収縮の分子機構の解明

1.アゴニストによる平滑筋収縮におけるミオシン軽鎖(MLC)キナーゼ及びCキナーゼの役割を検討した。ウシ気管平滑筋をカルバコールで刺激し、同一試料の等尺性張力、20キロダルトン(20K)MLC、デスミンのリン酸化を測定し、これらのパラメーター間の関連を求めた。カルバコールは持続性の収縮をひきおこす。MLCキナーゼ活性の指標である20KMLCのリン酸化は刺激開始後速やかに増加し、1分後にピークに達した後減少するが、60分後において、なお刺激前値より高い値を持続する。Cキナーゼ活性の指標であるデスミンのリン酸化は刺激直後は変化を示さず、刺激開始60分後に、約10%の増加を示す。細胞外液カルシウムの除去により、アゴニストによる収縮は著しく抑制される。この条件下で、20KMLC及びデスミンのリン酸化はともに抑制される。また、種々のCキナーゼ阻害剤のフォルボールエスラルによる収縮に対する抑制効果を検討したが、十分な抑制作用を有する阻害剤をみいだせなかった。これら一連の実験のために入手可能であったウシ(成牛)気管平滑筋は、我々が以前用いていた仔牛気管平滑筋と比較してフォルボールエスラルに対する反応性が低く、Cキナーゼを介する平滑筋収縮機構の作動が微弱であると考えられた。次にアゴニストによるCキナーゼ活性化を反映するCキナーゼトランスロケーションの測定に関する基礎的検討を行なった。フォルボールエスラル刺激により、サイトソール分画のCキナーゼは60分後に約50%減少することをみいだした。今後、フォルボールエスラル反応性の高いブタ気管平滑筋及び頚動脈平滑筋を用いて以上の検討をさらに発展させる予定である。2.最近みいだされた血管内皮の産生する活性ペプチド、エンドセリンの作用機構を培養血管平滑筋を用いて検討した。その結果、エンドセリンはCa流入を促進するのみならず、G蛋白を介してphospholipaseCを活性化することをみいだした。
パンルヴェ型微分方程式と無限次元可積分系

ワイル群の,良い幾何学的な背景を持つような新しい実現を構成した。これは高次元の有理代数多様体に擬正則写像として作用し,また可積分系において重要なタウ函数は高さ関数の類似として幾何的に定まる。ルート系がアフィン型の場合には,付随する力学系は既知の高階q-パンルヴェ方程式を全て含むような一般的な枠組みを提供し,今後の研究に広い応用を持つものと期待される。またUC階層と呼ばれる無限次元可積分系とモノドロミー保存変形(パンルヴェ方程式・ガルニエ系)との関係を,波動関数の満たす線形問題を経由することで,明らかにした。本年度は主に、ワイル群の双有理変換による表現の代数幾何的な構成と離散パンルヴェ方程式についての研究を行った。パンルヴェ方程式の一つの起源にある種の曲面上のアフィンワイル群の双有理表現がある。以前に、研究代表者は、曲面とは限らない、高次元のある有理代数多様体に擬正則写像として作用するワイル群の双有理表現を構成した。この設定では、対応するルート系は曲面の場合と比べて、より一般なものを扱える上、特に対称なアフィン型の場合をすべて網羅していることが大きな特色である。ルート系がアフィン型の場合、離散可積分系として興味ある対象である高階q-パンルヴェ方程式が導かれるが、今年度の新たな成果として、その力学系の次数増大度が高々2次であることを証明した。考えている有理代数多様体の(コ)ホモロジー群へのワイル群の作用を交差理論を用いて計算することが証明の主な部分である。またq-差分ではなく加法的な離散パンルヴェ方程式に関連して、T字型のディンキン図形を持つワイル群の双有理作用と(その高さに対応する)タウ関数を構成した。フィボナッチ数列の満たす4項間漸化式を2次元離散力学系("フィボナッチ力学系")と看做して考察した。フィボナッチ力学系の相空間を構成し、そのホモロジーへの線形作用を求めた。その応用として、力学系の次数増大度からふたたびフィボチッチ数列が現れる現象を証明した。UC階層とは普遍指標をタウ函数として許すような無限次元可積分系であり,KP階層の拡張を与えている.本年度は,研究代表者にとって数年来の懸案であったUC階層に付随する線形補助問題(Lax形式)の構成法を確立した.具体的な要点は線形問題の従属変数である,所謂,波動関数の選び方,及び,UC階層から閉じた関数方程式を得る仕組みを与えたことにある.後者については,複素積分についての結果を用いるが,このような議論は従来の可積分系分野に見られないものであり,基本的ではあるが興味深い.さらに,UC階層の線形補助問題が得られた一つの恩恵として,UC階層とモノドロミー保存変形の関係が明確なものとなった.特に,パンルヴェ第6方程式やガルニエ系を含んだシュレジンガー系の中のクラスについて,それらがUC階層の相似簡約に由来するものであることを示した.例えば,パンルヴェ第6方程式の線形補助問題のうち最も標準的な,複素射影直線上2階・確定特異点4点であるものはUC階層に由来することが明らかとなった.当該のUC階層とモノドロミー保存変形についての関係については,継続的に考察するべきものであり,今後のパンルヴェ方程式研究にとっても重要な課題と思われる.解が知られている関数で解かれるにも関わらずカオス的な振る舞いを示す力学系,所謂,可解カオス系についての研究を行った.具体的には楕円曲線,またはある有理楕円曲面(Hesseペンシル),上のn倍角写像に由来するようなそれぞれ1次元,2次元の力学系を考察した.特に,これらの力学系が超離散類似を許す事,トロピカル幾何学的な記述を持つ事等を示した.