hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歌劇場の分析を通してみるドイツの文化・公共政策

各地に劇場が林立し、劇場大国と呼ばれるドイツだが、地方分権が行き届いているため、各地の劇場のあり方も様々である。本研究では、それぞれに性格の異なる劇場をサンプル的に抽出し、その地の歴史性・特殊性/日々の公演の実際・運営上の工夫/財務構造とその問題点、という三つの視点から分析することにより各劇場の特性を総合的に捉え、「劇場大国」と一口にくくられるドイツの劇場が抱える問題の共通性と個別性を明らかにした。昨年度は7月、9月、10月と定期的に研究報告会を開いていたものの、科研採択決定が10月末に伝わっため、実際の調査を前提とした議論は年の瀬へとずれ込んだ。スケジュールを調整して計画を練り直し、まずはドイツ全土の歌劇場に関する統計資料を入手して、それをもとに調査要旨と質問事項を策定。対象として絞りこんだ幾つかの機関に事前に送付した。その上で3月の後半に江藤・城多の二人が統計資料の制作元であるケルンのドイツ舞台協会、さらにフランスとの国境に沿ってザールラント州立劇場、バーデン州立劇場、フライブルク市立劇場と南下して、最後にスイスのドイツ語圏の劇場であるチューリヒ歌劇場を回り、可能な関係者にインタヴューを行って質問に対する回答を得るとともに必要な資料提供を受けた。持ち帰った資料や情報はこれから詳細に分析するが、概略として言えるのは東西統一後、ドイツの歌劇場は過剰な人員をどう削減するかという課題に悩まされ続けてきたということである。削減は長期に渡り続いたが、ここ数年でようやく好転の兆しが見えてきた。幸いなことに歌劇場自体の閉鎖という最悪の事態に至ったケースは多くはないが、歌劇場をめぐる財政事情は依然として全国的に厳しい状況に置かれており、毎年のように各地で新たな問題が起こっている。だが個々の劇場の抱える問題は、州立・市立の別、規模、土地柄などによって実に多様である。今回調査した地域に関しては、所属の地方公共団体から複数年にわたる予算枠を獲得して財政基盤の安定を得る一方、若者向けのプログラムを充実させ鑑賞者を育てる、先鋭的なプログラミングによってジャーナリズムの興味を引く、地域の大学と連携した文化公演を充実させる、などのさまざまな取り組みがみられた。また国境に近いこともあって、行政区域にとらわれない近隣地域連合へと踏み出す試みなども模索されている。今回は規模的に似たような劇場を選択したが、次年度以降はより大きな歌劇場や財政面で逼迫した劇場など、奥行きのある調査になるように対象を選択したい。23年度はまず22年度末に行った現地調査(ドイツ舞台協会、ザールラント州立劇場、フライブルク劇場)によりもちかえった資料を検討することから始め、ドイツ舞台協会の統計資料の意義と問題点について江藤・城多・辻による共著論文を執筆した。また残る二つの劇場についての分析もほぼまとまり、若干の追加調査を行ったうえで近々論文として発表する予定である。それとは別に現在は23年度末に行ったさらなる調査(リューベック劇場、リューネブルク劇場、デッサウ・アンハルト劇場)により持ち帰った資料の分析に取り掛かっている。これまで調査した劇場は今のところ中小規模であるが、すべて異なる州から選択され、国境付近・国内奥部と多様な場所に位置し、旧西/旧東ドイツ圏の双方にまたがっている。サンプル数はまだ十分ではないが、各劇場の支配人や管理部門の長など劇場運営の要職にある人々への2年にわたる調査により、次第にドイツの歌劇場の置かれている環境が明らかになってきた。共通する特性としては、運営者には地元/広域両方向への目配りが欠かせないということである。地元に対しては身近な場所で文化を享受できる利点を打ち出し、政治家の理解を得て、補助金の獲得につなげるという目的がある。また娯楽が多様化する中、若年層を育てるために教育プログラムへの取り組みも熱心に行われている。広域に対しては斬新な演出や演目、大掛かりなプロジェクトなどを企画して、国内におけるプレゼンスを発揮するという目的がある。多かれ少なかれ各劇場はこの双方を視野に入れている。そうはいっても、その実際は財務においては州や市の財政に強く左右され、また企画面においては、それぞれの場所の歴史性や支配人の問題意識によって異なるため、きわめて多様である。本年度はこれらの分析をさらに継続するとともに、最終年度として大型劇場の分析も行う予定である。本年度も月に1回程度のペースで研究会を持った。内容としては前年度3月に行った調査の結果の分析、関連情報の収集とその発表などである。それをベースに3名による共著論文を執筆した。まず6月に「ドイツの劇場運営(1)ーザールラント州立劇場とフライブルク劇場の事例を中心に」を、続いて11月に「同(2)ー北ドイツの二つの劇場をめぐって」を完成した。事例研究を重ねることで、ドイツの劇場の運営の実際を把握したうえで、現在置かれている問題点が見えてきた。それは要約すれば以下のようになる。

公が多額の予算を支出して劇場文化を支えている事実はドイツ全土に見られるが、その方法や負担の程度は州や市、自治体ごとに異なっていること、したがって所在している地域の特性や歴史的な経緯が劇場運営に大きな影響を与えていること、また各劇場は東西統一以降グローバリゼーションの波にさらされたこともあり、一貫して厳しい局面におかれていること、旧東圏の状況は西に比べて概して厳しそうであること、それにもかかわらず多くの劇場がさまざまな工夫をしながら生き残ってきたこと、などである。2013年3月にはこれまで扱わなかったタイプの劇場を選んで、さらに調査を行った。対象は近隣に大規模・中規模の劇場が林立しているヘッセン州立ヴィースバーデン劇場、規模が大きく、デュッセルドルフ、デュイスブルクという二つの都市にまたがって運営しているドイツ・ラインオペラ、劇場の座席占有率は高く市民から支持されながら、市の財政難によって運営の危機に直面しているハーゲン劇場である。これらの調査結果については、今後、さらなる分析を行っていく予定である。9.の項で書いた通り、持ち帰った資料の分析などに若干時間がかかっている面はあるとはいえ、劇場の調査自体はほぼ当初の計画通りに進んでいる。また調査サンプルが増えるにつれて、調査のポイントなども明確化されてきている。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度は23年度に持ち帰った3劇場分の資料の分析から始めたい。また、22年度に調査した劇場についても、HPやメールインタビューなどを通じて、最新の情報を収集する。一方、24年度は最終年度なので、サンプルとする調査対象として、この2年間の成果を踏まえたうえで、大劇場を選択する予定である。世界的な名声を博しているドイツの大都市の劇場は、予算規模、人数、公演内容ともに、これまで扱った劇場とは一回りも二回りも大きい。こうしたものについては、これまでのケースとどのような違いがあり、どのような特性をもっているかを明らかにする。
語彙連想による語彙検索トレーニングのフランス語語彙学習への有用性

第二言語・外国語の学習過程においても、学習者は当該言語で語彙ネットワークを形成しながら語彙知識を発展させていく。本研究では、フランス語学習者がフランス語の新語を連想で覚えることが語彙学習に有効なのか、またその際、どのような語彙ネットワークを形成しながら学習するのかを調査した。調査には、39名のフランス語学習者が参加した。参加者は9個のフランス語の新語を覚えるために、それぞれの新語に連想語を制限時間内にフランス語で書いてもらった。その後、参加者が書いたフランス語の連想語だけを見て、新語を思い出す「語彙検索」トレーニングを行なってもらった。これらの手続き後、事後テストそれから語彙サイズテストを実施した。そしてその1週間後、事後テストと同じ内容の遅延テストを実施し、参加者一人一人に対してインタビューを行なった。インタビューの目的は、まずそれぞれの新語に書いた連想語の理由、それから語彙検索トレーニングを試してみた感想、そして最後に普段どのように語彙学習を行なっているかを尋ねることであった。調査の結果、連想による語彙検索トレーニングは、新語を覚えるのに有効であることが分かった。また、参加者は、パラディグマティック連想を使って新語を学ぶ傾向があることが分かった。インタビューの証言から、フランスに留学経験がある参加者とそうでない参加者とで連想のプロセスに違いがあることが分かった。つまり、フランスに留学経験がない参加者は、連想の際、新語の日本語訳から連想語を探すのに対し、留学経験がある参加者は、フランス語の新語から、留学時代の思い出にアクセスし、その中から新語に関係のあるフランス語を探す傾向がある。本研究の成果は、2018年12月16日に東京外国語大学で開催された外国語教育学会にて発表し、2019年4月6日に当該学会が発行している学術誌に論文を投稿した。論文は現在審査中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。人間の脳内に記憶された単語は、その意味や統辞、発音などに関する情報を元に他の無数の言葉とつながり、ネットワークを形成している。そのネットワークの構造を調べるために、語彙連想テストが使われている。だが外国語学習において、外国語の連想語を使って新しい単語を覚える有効性についての研究はほとんどない。母語であれば、連想語を手がかりにある言葉を思い出すことが記憶強化に効果的であるという報告があるため、外国語においてもこの方法が語彙学習に役立つのではないかと考えられる。本研究の目的は、フランス語学習者が新しいフランス語の単語を覚えるとき、頭の中で既に知っているフランス語の連想語とどのようなつながりを作って学ぶのか、そのつながりは、フランス語の語彙数が多い人と少ない人で違いがあるのか、そしてこの連想語を使った学習方法は効果的なのかを調査することである。実験では、大学でフランス語を学ぶ学生を対象に、9個の新語から、彼らが既に知っているフランス語の連想語を挙げてもらい、それと新語を一緒に覚えてもらう。それを通してどのくらい単語が覚えられたかをテストで測定し、語彙数を測るためのテストも実施する。1週間後、覚えてもらった9個の新語について同じテストを実施し、その後インタビューを実施した。前年度は、数名のフランス語学習者に協力いただいた。実験参加者が共通して挙げた連想(例えば、フランス語の「カエデ」という単語に対して「葉っぱ)もあれば、独特な連想もあった。例えばある参加者は、フランス語の「チーター」にという単語対して「リュックサック」を連想した。そのとき持っていたリュックサックがヒョウ柄だったためである。このように、学習者は語彙を学習する際に、自分にとって身近なイメージを使うことがあり、このようなイメージを利用した場合の記憶は忘れにくい傾向があることが今までのところ分かっている。本研究が当初の予定よりもやや遅れてしまっている理由は2つある。1つ目は、本実験参加者の募集方法である。前年度は実験のチラシを作成し、私が担当しているフランス語の授業の前の休み時間にチラシを配って実験の概要を説明したが、多くの人の興味を引かなかったと感じている。もっと多くのフランス語学習に告知をするためには、チラシを配る範囲を広げる必要がある。それだけでなく、実験の概要がより明確になるようにチラシの質を見直す必要があるだろう。2つ目は実験実施に関することである。本研究には、大学でフランス語を学ぶ学生約40名に協力いただきたいと考えているが、実験方法上の理由から、どうしてもデータ採取に時間がかかってしまう事情がある。まず、実施は1名ずつとなり、それぞれの実験参加者は2日(1日目と2日目のインターバルは1週間)に渡って面会する必要がある。また、実験への参加が負担にならないように、実験への参加は学生さんが大学に来ている時に限る。従って、定期試験期間は避けなければならない。以上の理由から、実験参加者とのスケジュールを組みにくく、データ採取は思うように進まなかった。その後、参加者が書いたフランス語の連想語だけを見て、新語を思い出す「語彙検索」

トレーニングを行なってもらった。これらの手続き後、事後テストそれから語彙サイズテストを実施した。そしてその1週間後、事後テストと同じ内容の遅延テストを実施し、参加者一人一人に対してインタビューを行なった。インタビューの目的は、まずそれぞれの新語に書いた連想語の理由、それから語彙検索トレーニングを試してみた感想、そして最後に普段どのように語彙学習を行なっているかを尋ねることであった。調査の結果、連想による語彙検索トレーニングは、新語を覚えるのに有効であることが分かった。また、参加者は、パラディグマティック連想を使って新語を学ぶ傾向があることが分かった。インタビューの証言から、フランスに留学経験がある参加者とそうでない参加者とで連想のプロセスに違いがあることが分かった。つまり、フランスに留学経験がない参加者は、連想の際、新語の日本語訳から連想語を探すのに対し、留学経験がある参加者は、フランス語の新語から、留学時代の思い出にアクセスし、その中から新語に関係のあるフランス語を探す傾向がある。本研究の成果は、2018年12月16日に東京外国語大学で開催された外国語教育学会にて発表し、2019年4月6日に当該学会が発行している学術誌に論文を投稿した。論文は現在審査中である。今年度はより多くの実験参加者を集めるために、実験参加への依頼方法を改善する。まず、本実験を説明するチラシは、レイアウトを工夫し、より見やすく、よりわかりやすいものに修正する。次に、実験参加依頼の範囲を広げる。そのために、フランス語の授業を担当してる他の先生に許可を得た上で、授業前の休み時間に訪問し、チラシを配り、簡潔に実験について説明する。もし本実験に協力してくれる学生がいた場合は、できればその場でアポイントを取るようにする。以上の2点を実行し、夏休み前にはデータ採取を終え、データ分析に移りたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
光共振器中の超伝導体ジョセフソン接合におけるテラヘルツ帯レーザー発振の実証

高温超伝導体のナノ構造である固有ジョセフソン接合を光共振器と結合させ、高温超伝導体でのみ実現可能なテラヘルツ帯の超伝導レーザー発振を実証する。これにより、長年の課題であったテラヘルツ波放射の高強度化と高コヒーレント化を達成する。超伝導レーザーの発振原理を実験的に解明し、従来の光学的レーザーとの違いについて考究する。また、近年需要の高い小型テラヘルツ光源としての応用を見据えた素子の潜在性能を評価する。
偏極水素原子ビームの発生とスピン律速シリコン表面反応

スピン偏極原子線は、6重極電磁石の電子スピンによる磁気能率が負を有する状態の原子の収束作用を利用して得ることが出来る。我々は、6重極電磁石を作製し、水素原子のスピン偏極を試みた。電磁石は頂角30度の電磁石を6個等価に配置し、電流コイルは水の還流により冷却した。電磁石の形状は、ボーア径3mm、長さ16cmである。ホール素子により、電流対磁場強度を計測し、水素原子の収束に必要な磁場が発生していることを確認した。6重極電磁石は真空度10^7Torrの真空チャンバーにセットした。水素原子線源は、内径1mmのタングステンチューブを電子照射により1800°Cに加熱し、内壁で解離および脱離する原子を用いた。水素原子線源は6重極電磁石の入り口より2cmの位置に配置し、フラックスのロスを最小にするように工夫した。水素原子の検出は差動排気チャンバーにセットした四重極質量分析計(QMS)により行った。このときQMSと電磁石の出口の距離は10cmであった。様々な実験条件で水素原子の収束を試みたが、明確な水素の収束作用は確認できなかった。そこで、次に、常磁性を示す超音速酸素分子線の収束作用を試みた。その結果、2K Gaussの磁場で酸素の収束作用が認められた。軌道計算からこの収束作用は合理的であることが証明できた。超音速分子線の場合は、ビームの速度と広がりは少なく、有効に6重極磁場の効果が有るが、水素原子の場合は、速度分布の広がり及びビームの空間的広がりが大きく、その為、スピン偏極が特定の磁場で起こらなかったと判断された。無偏極水素原子線源を用いて、Si(100)表面に付着しているD原子の引き抜き反応を行った。その結果、入射水素原子により、HD及びD_2の脱離が誘起された。この反応機構を明らかにした。本研究は課題平成9年度追加採択されたものであり、その為、研究の開始時期が少し遅れた。申請の段階では、採択の可否に関係なく一定程度の準備を開始していたので、その延長として、物品の購入等を行った。申請段階では、水素原子のスピン偏極の為の六重極電磁石を主たる装置と挙げてあった。しかし、その後、所望の機能を有した六重極電磁石を同僚より借り受けたのでそれを改良して使うことにした。従って、今年度は、六重極電磁石をマウントするチャンバーの整備、及びその排気系(油拡散ポンプ)、真空計などを揃えた。六重極電磁石は大電流が必要であり、その為の電源を購入した。又、発生水素原子の計測には四重極質量分析計を用いることにし、その為の高圧電源を揃えた。更に、出力データの取り込み、解析用のパソコンを購入した。無偏極水素原子発生に関しては、現在、電子衝撃によりタングステン細管を加熱し、細管を通る水素分子の表面解離・H脱離を行うべくその機構を検討中である。このようにして、短期間ではあったが、偏極水素原子発生と水素計測のハードはほぼ完備しつつある。現在、これを基礎に、平成10年度は、水素解離装置をいち早く完成し、偏極用6重極電磁石と結合し、システムとして完成させる。更に、生成した偏極水素原子線の計測を行う予定である。スピン偏極水素原子線ビームを発生し、それを用いて水素とシリコン表面反応のスピン依存性を調べようとしている。

スピン偏極の為には、六重極電磁石を用いる。又、水素原子発生の為には電子線加熱したタングステンチューブに水素分子ガスを流し、高温の先端部に解離水素原子を得るものである。今年度までにこれらのハードは全て完成し、その性能チェックを行っている。以下にその結果を示す。(1)水素原子線発生装置電子加熱用のフィラメントに30mAの電流を流し、加速電圧1kVで水素原子の発生を確認した。確認の方法はシリコン表面に水素原子を吸着させ、その後、昇温脱離法にて水素分子の発生量より定量化した。(2)六重極電磁石水冷機構が付いた励磁コイルに100Aの電流を流し、六重極電磁石が稼働することを確認した。(3)偏極水素原子線発生水素原子線発生装置と六重極電磁石を結合し、偏極水素原子線の発生を試みた。問題として、水素原子計測の為の四重極質量分析計が正しくアラインメントされていないことが判明した。特殊銅ガスケットを製作してビーム軸を調整することにした。(4)シミュレーション電磁石中を運動する水素原子の飛跡を計算機シムレートした。その結果、スピン1/2の水素原子が計測器に収束するための磁場強度は3000ガウスと評価された。(5)水素反応無偏極水素原子線をシリコン表面に照射し、水素吸着反応を調べた。又、同位体水素原子を用いて、吸着水素の引き抜き反応の機構を調べた。スピン偏極原子線は、6重極電磁石の電子スピンによる磁気能率が負を有する状態の原子の収束作用を利用して得ることが出来る。我々は、6重極電磁石を作製し、水素原子のスピン偏極を試みた。電磁石は頂角30度の電磁石を6個等価に配置し、電流コイルは水の環流により冷却した。電磁石の形状は、ボーア径3mm、長さ16cmである。ホール素子により、電流対磁場強度を計測し、水素原子の収束に必要な磁場が発生していることを確認した。6重極電磁石は真空度10^<-7>Torrの真空チャンバーにセットした。水素原子線源は、内径1mmのタングステンチューブを電子照射により1800°Cに加熱し、内壁で解離及び脱離する原子を用いた。水素原子線源は6重極電磁石の入り口より2cmの位置に配置し、フラックスのロスを最小にするように工夫した。水素原子の検出は差動排気チャンバーにセットした四重極質量分析計(QMS)により行った。この時QMSと電磁石の出口の距離は10cmであった。様々な実験条件で水素原子の収束を試みたが、明確な水素の収束作用は確認できなかった。そこで、次に、常磁性を示す超音速酸素分子線の収束作用を試みた。その結果、2K Gaussの磁場で酸素の収束作用が認められた。軌道計算からこの収束作用は合理的であることが証明できた。超音速分子線の場合は、ビームの速度と広がりは少なく、有効に6重極磁場の効果が有るが、水素原子の場合は、速度分布の広がり及びビームの空間的広がりが大きく、その為、スピン偏極が特定の磁場で起こらなかったと判断された。無偏極水素原子線源を用いて、Si(100)表面に吸着しているD原子の引き抜き反応を行った。その結果、入射水素原子によりHDおよびD_2の脱離が誘起された。この反応機構を明らかにした。
多能性幹細胞の分化過程における染色体の機能的構造変化

26年度が最終年度であるため、記入しない。来日してからの6ヶ月間で、まず以下4点の実験技術を習得した。1、ヒトES細胞の培養維持方法2、幹細胞の分化方法3、培養細胞を用いた免疫染色の方法4、デコンボリューション顕微鏡Deltavision、3D-SIM超解像度顕微鏡OMXの使用方法上記の技術を用いて、我々は、15種類のピストン修飾(エピジェネティックマーク)について、ヒトiPS・ES細胞と、ヒト・マウス栄養芽幹細胞、マウス・ヒト栄養膜細胞を用いて、免疫染色を行い、これらのピストン修飾の局在を解析している。具体的には、幹細胞と分化細胞において、ピストン修飾の核内分布がどのように異なるか、に着目して比較している。特に我々は、ヒトES細胞を栄養膜幹細胞へ誘導する方法を検討し、確立することに成功した。この分化誘導過程において、ヒストンバリアントの局在を追ったところ、分化初期に、特定のヒストンバリアントが、一時的に核内から核膜周辺への局在へと変化を示すことが明らかになった。核膜周辺は、核膜タンパク質やその相互作用因子などにより、ヘテロクロマチンが多く留められ、遺伝子の発現を抑制する方向に働く環境であることが、先行研究より知られている。このヒストンバリアントの一時的な局在変化は、ES細胞が栄養膜幹細胞株へ分化する過程の、遺伝子発現調節機構を反映している可能性が示唆された。初めの数ヶ月で実験技術を習得した後は、実験データを収集する速度が上がり、当初提案したこの実験計画の半分にあたる部分を、現在のところ6ヶ月間で達成できている。この研究計画の次の課題は、ヒトES細胞株から分化させて作成した栄養膜幹細胞が、どの栄養膜細胞系譜に分化できるのかを、栄養膜細胞系譜特異的なマーカーの抗体を用いて判定することである。分化誘導してできた細胞系譜を決定した後、上記の15種類のエピジェネティックマークの分布を、栄養膜細胞や分化誘導途中の細胞においても、免疫染色で解析し、ES細胞における分布パターンと比較した上で、分布に変化があるか検討する。これらの実験は、幹細胞が栄養膜細胞へと分化する際に、どのようなクロマチン修飾の変化が起こることが大切かを示す可能性がある。今まで以上に定量的な免疫染色の3次元分布解析を行うために、画像解析ソフトウェアImarisを用いて解析をする予定である。
ホスホリパーゼDの活性化機構に関する研究

私達は近年phospholipase D(PLD)の活性化にガングリオシドの代謝に重要な調節因子として知られるG_<M2>アクチベーターが関与していることを報告した。そこで初年度においては、G_<M2>アクチベーターによるPLDの活性化様式をin vitro及び細胞系を用いて解析した。G_<M2>アクチベーターは、リコンビナントのPLD1及びPLD2をin vitroで用量依存性に活性化した。PLD1のG_<M2>アクチベーターによる活性化は、ARFおよびPKCによる活性化に対して相乗的に起こった。一方、PLD2の活性化に関しては、ARFおよびPKCは無効であったのに対し、G_<M2>アクチベーターにより単独で約5倍の活性化が見られた。最終年度においては、前年度の研究結果を受けそれを更に生理的意義解明及び病態解析に向けて研究を行った。G_<M2>アクチベーターが欠損することが知られる線維芽細胞を用いて、刺激依存性のPLD活性化能を測定したところ、コントロールの線維芽細胞を用いたときと活性化のパターンは同じであった。一方、G_<M2>アクチベーターに対するドミナントネガティブ変異体を発現したNIH3T3細胞やCHO細胞を用いてPLDの活性化能を調べたところ、コントロール細胞に比べドミナントネガティブ変異体を発現した細胞では、刺激に依存したPLDの活性化能が顕著に抑制されていた。これらの結果を総合すると、正常細胞ではG_<M2>アクチベーターの外にリダンダントな機能を有する蛋白質が発現していて、G_<M2>アクチベーターがPLDの活性化の律速的な調節機能は有していないが、G_<M2>アクチベーターはリダンダントな機能を有する蛋白質と共にPLDの活性調節に重要な機能を担っていることが強く示唆された。今後更にこれらの機能を有する蛋白質の同定が重要な課題である。我々は細菌ホスホリパーゼD(PLD)の活性化にガングリオシドの代謝に重要な調節因子として知られるG_<M2>アクチベーターが関与していることを報告した。そこでこの度、G_<M2>アクチベーターによるPLDの活性化様式をin vitro及び細胞系を用いて解析したのでその結果の概要を報告する。PLD1の活性化は、ARFおよびPKCによる活性化に対して相乗的に起こることから、G_<M2>アクチベーターによる活性化はこれらの活性化因子とは異なるメカニズムによるものと推定された。一方、PLD2の活性化に関しては、ARFおよびPKCは無効であったのに対し、G_<M2>アクチベーターでは単独で5倍の活性化が見られた。これらの結果から、G_<M2>アクチベーターはPLDのどちらのサブタイプも活性化し得るが、特にPLD2においては現在報告される唯一の活性化蛋白質であるため、より重要な調節機能を果たしている可能性がある。また、G_<M2>アクチベーターはストレプトリジンOによる細胞膜透過性処理を行ったHL-60細胞に於いても、PMAによるPLDの活性化を更に増強した。以上の結果は、G_<M2>アクチベーターがガングリオシドの代謝を調節するのみならず、コリン燐脂質代謝調節にも関与する多機能調節蛋白質であることが強く示唆する。

今までTay-Sachs病やG_<M2>アクチベーター欠損によるG_<M2>ガングリオシドーシスでは、G_<M2>ガングリオシドの蓄積以外には病気の発症に関与する現象は報告されていなかった。今回の我々の発見で、これらの病気の原因にPLDを介するコリン燐脂質代謝を介する情報伝達系障害の関与が示唆された。今後ヒトのG_<M2>ガングリオシドーシスの病因におけるコリン燐脂質代謝の関与を検討して行きたい。私達は近年phospholipase D(PLD)の活性化にガングリオシドの代謝に重要な調節因子として知られるG_<M2>アクチベーターが関与していることを報告した。前年度に於いてはG_<M2>アクチベーターによるPLDの活性化様式をin vitro及び細胞系を用いて解析し、G_<M2>アクチベーターがPLD1およびPLD2の強力なアクチベーターであることを報告した。本年度においては最終年度であることを鑑み、前年度の研究結果を受けそれを更に生理的意義解明及び病態解析に向けて研究を行った。G_<M2>アクチベーターが欠損することが知られている、AB変異型G_<M2>ガングリオシドーシス患者由来の線維芽細胞を用いて、刺激依存性のPLD活性化能を測定したところ、コントロールの線維芽細胞を用いたときと活性化のパターンは同じであった。また、G_<M2>アクチベーターの遺伝子をNIH3T3細胞やCHO細胞などに導入し、PLDの活性化能を調べたところ、非導入細胞の場合と比べ顕著な差は認められなかった。一方、G_<M2>アクチベーターに対するドミナントネガティブ変異体を発現したNIH3T3細胞やCHO細胞を用いてPLDの活性化能を調べたところ、コントロール細胞に比べドミナントネガティブ変異体を発現した細胞では、刺激に依存したPLDの活性化能が顕著に抑制されていた。これらの結果を総合すると、正常細胞ではG_<M2>アクチベーターの外にリダンダントな機能を有する蛋白質が発現していて、G_<M2>アクチベーターがPLDの活性化の律速的な調節機能は有していないが、G_<M2>アクチベーターはリダンダントな機能を有する蛋白質と共にPLDの活性調節に重要な機能を担っていることが強く示唆された。今後更にこれらの機能を有する蛋白質の同定が重要な課題である。
人工ナノレセプター粒子を用いたアルツハイマー病早期診断非標識検知チップの開発

分子インプリンティング法による人工ナノレセプターを用いて、アルツハイマー病疾患マーカーのタウ蛋白を非標識で簡便に検知できるバイオチップの開発を行った。レセプター表面への非特異的吸着を抑制するため、アミノ基とホスファチジルコリン類似基由来のポリマーを新規に合成し、S/N比を増強させる事に成功した。分子認識界面を高精度に作製するため、インクジェット技術を新たに導入し検討を行ったところ、従来より約3倍バラつきを低減させる事ができるようになった。金キャップナノ構造チップを作製するために、金基板表面へ粒径100nmのシリカ微粒子を展開しEDCを用いて共有結合させ、局在プラズモン(LSPR)応答により粒子密度の制御を検討した。その結果、展開させるナノ粒子が増加するにつれ、粒子の密度制御が困難になったため、安定なナノ構造体をスループットに作製できない事が分かった。そこで改善策として、ナノインプリンティング法により金キャップナノ構造体を作製したところ、最高で50nmの解像度を有するチップの作製に成功した。これにより、チップのセンシング面積を広くする事ができ、かつ高スループット量産も可能になっため、実用化に優れた高感度で低コストなチップ作製が可能になった。次に、アルツハイマー病のバイオマーカーであるタウ蛋白を、高選択的に認識する分子インプリンティングポリマーを合成し、LSPR応答により吸着評価を行った。その結果、タウ蛋白が高分子体であるため、残存する僅かな非特異的吸着がLSPRの光学現象を干渉し、効果判定のバラつき低減に満足なS/Nを得る事が出来なかった。そこで、この問題を改善するため2つのアプローチを試みた。まず、申請者が十分な実績を有するBisphenol A(BPA)を用いて吸着評価を行い、タウ蛋白との比較を行う事で、吸着メカニズムの本質的な問題点を抽出した。その結果、タウ蛋白の帯電量が大きな影響を与えている事が示唆された。もう一つのアプローチは、分子インプリンティング界面ヘシームレスに非特異的吸着抑制ポリマー(poly-3MAm3AP)を供給でき、満足なS/Nを得る事が可能な新しい界面の作製法を検討した。その結果、合成したpoly-3MAm3APの高分子電解質的性質を利用する事で、非特異的吸着を大幅に抑制できるだけでなく、帯電量が大きいタンパク質も、高選択的に認識できる事が分かった。金キャップナノ構造体チップの上に、抗体分子と分子インプリント薄膜(MIPR)を各々調製し表面状態を比較した。抗体固定界面は、数百ナノメートルの表面凹凸構造が認められたが、MIPR界面はそれら凹凸構造が殆ど認められなかった。そこで、MIPRの調製工程で必要な重合時間を0.1-5.0分の間で検討を行ったところ、2分以下の時にターゲット分子の吸着に伴う僅かなLSPR応答が認められはじめた。抗体固定チップでは自己組織化単分子膜(SAM)を介し共有結合的に素子を固定化させるが、MIPRチップは金キャップナノ構造体表面でランダムにテンプレート分子を配置・重合させる事により薄膜を調製し固定化させるため、ターゲット分子を捕捉する結合サイトの分布や、その密度を抗体固定界面のよう化学的に配置・制御する事が困難である。よって、LSPR応答によるバックグラウンドとS/N比がチップ毎に大きくバラつくため、多角的なプロファイリング解析を正確に行う事が困難である事が分かった。そこで、この問題を解決するため、化学結合によりテンプレート分子を予めSAM表面に共有結合的に固定化し、MIPRがナノオーダーの薄膜になるよう、重合時間と作製工程の条件を変える事で結合サイトの分布と密度を化学的に制御し、バラつきの低減が可能であるかを検討した。又、テンプレート分子を固定化する際に、ピコリットルオーダーで素子を正確に配置できるインクジェットプリント技術を新たに活用しMIPRチップを作製した。その結果、重合時間を0.5分でバックグランドのバラつきを、従来より約3-4倍低減させる事が可能である事が分かった。同時に、シグナル値の低下も観察されたが全体としてS/N値は増加したため、プロファイリング化に向けて良好な結果を得るに至った。
ウイルスマイクロRNAに特有の代謝生理を利用した新規診断治療法およびDDSの開発

ウイルスmiRNAの発現、作用を疾患ごとに明らかにし、異常高発現するウイルスmiRNAを標的とした新規診断、治療法と、そのエクソソームへ移行する代謝生理を応用することでmiRNAの新しいdrug deliverysystem (DDS)の開発を行うことを目的とし、1.疾患特異的に発現するmiRNAの同定とその機能の解明2.ウイルスmiRNAの大量発現機構の解明と高感度検出法の開発3.ウイルスmiRNAがエクソソームに移行するメカニズムの解明とDDSへの応用を行う。
CCDを用いた0.1から100keVに感度を持つ広帯域高性能X線検出器の開発

これまでの2年間の研究期間において、CCDとシンチレータを組み合わせて、広い帯域にわたり、優れた位置分解能を持つX線光子計数検出器(SD-CCD)を開発することができた。本年度は、SD-CCDの応用実験の一環として、気球を用いた実証実験を名古屋大学、宇宙航空研究開発機構と共同で実施した。私は気球搭載のSD-CCDシステムの全般を開発した。気球高度での大気圧を考慮してSD-CCDを安全に冷却するための真空チャンバを開発した。一方気球高度では空気の対流が効かないため、電子回路の放熱が難しい。そのため、低圧環境下で動作させるために電子回路全体を一気圧に保つための与圧容器を開発した。気球上で低い消費電力で動作するための電子回路システムも開発した。気球実験は2005年5月20日に宇宙航空研究開発機構の三陸大気球センタにおいて実施した。気球は放球後90分に予定高度の39kmに到達し、約90分間この高度(レベルフライト)において実験することができた。SD-CCDシステムは放球の60分前から電源を投入し、レベルフライト中正常に動作することが確認できた。レベルフライト時にはSD-CCDを予定動作温度の-50度にすることができ、バックグラウンドレベルの測定をすることができた。これにより、気球を用いて実証実験をすることができた。本課題の成果を踏まえて今後は、ブラジルと国際共同気球実験として、硬X線望遠鏡を搭載した本格的な硬X線撮像観測実験をブラジルにおいて実施する予定である。我々はかつてない全く新しいX線検出器を開発している。検出器の特徴は0.1keVから100keVにわたる広範囲な帯域で優れた位置分解能、エネルギー分解能、時間分解能を有することである。検出器はX線CCDとシンチレータで構成される。CCDは直接X線撮像素子として優れた性能を有するが、硅素から製造されているためにその帯域は10keV以下に制限されていた。そこで我々はCCDの裏面に原子番号の大きなシンチレータを直接塗布することで、CCDを透過した高エネルギーX線をシンチレータで吸収することができる。シンチレータで吸収されたX線はそのエネルギーに比例した数の可視光を放出する。CCDは可視領域に置いても優れたイメージャーとして働くため、シンチレータの放出光を同じCCDで検出することが可能となる。つまり、CCDの裏面にシンチレータを塗布することによりこれまで検出できなかった高エネルギーX線を検出することができる。一般にシンチレータからの放出光は大きく広がるため、シンチレータを使った検出器では高い位置分解能が得られない。そこで我々はCsl(Tl)に注目した。Csl(Tl)はその結晶を柱状に成長させることができる。柱状に成長させた結晶を用いることより、放出光の横方向の広がりを抑えることができ、その結果位置分解能を大きく向上させることができる。我々は、CCDに直接Csl(Tl)を堆積する技術を開発し、実際にCsl(Tl)を直接堆積させたCCDを製作した。X線を用いてこの検出器を評価した結果、エネルギー分解能は50%程度であることが判った。昨年度は主として表面照射型CCDにシンチレータを蒸着した検出器を開発した。その結果、分光性能としては22keVで52%、59keVで42%を得た。目標分光性能は60keVで25%であり、まだ目標性能に達していない。そこで我々は、新たに裏面照射型CCDにシンチレータを接着した検出器を開発した。表面照射型CCDと比べて裏面照射型CCDは可視光に対する分光感度特性に優れるという特徴を持つ。我々はシンチレータとしてCsI(Tl)を用いているが、CsI(Tl)の放出光の平均波長は550nmであるが、550nmでの分光感度特性は表面照射型CCDで20%に対して裏面照射型CCDでは90%と4.5倍高い。そのため、シンチレータからの放出光の収集効率が向上し、その結果、検出器の分光性能が向上することが期待できる。我々は裏面照射型CCDとして浜松ホトニクス社のS7170-0909という素子を選択した。この素子の表面に柱状に成長させたCsI(Tl)の板を接着し検出器を製作した。表面照射型CCDを使用した場合には、オンチップでピクセルビニングをしないと個々のX線により生成されるイベントの判別が難しく光子計数できなかったが、裏面照射型CCDでは可視光に対する分光感度特性に優れるため、オンチップでのビニングをせずとも光子計数できることが判った。分光性能としては60keVで目標の25%を達成することに成功した。この結果は学術誌に投稿中である。

気球上で低い消費電力で動作するための電子回路システムも開発した。気球実験は2005年5月20日に宇宙航空研究開発機構の三陸大気球センタにおいて実施した。気球は放球後90分に予定高度の39kmに到達し、約90分間この高度(レベルフライト)において実験することができた。SD-CCDシステムは放球の60分前から電源を投入し、レベルフライト中正常に動作することが確認できた。レベルフライト時にはSD-CCDを予定動作温度の-50度にすることができ、バックグラウンドレベルの測定をすることができた。これにより、気球を用いて実証実験をすることができた。本課題の成果を踏まえて今後は、ブラジルと国際共同気球実験として、硬X線望遠鏡を搭載した本格的な硬X線撮像観測実験をブラジルにおいて実施する予定である。
ショウジョウバエの遺伝学的スクリーニングによるシナプス局在蛋白質の網羅的同定

シナプスに関わる諸問題の抜本的解決のためには、シナプスに局在する因子の同定と機能解析が不可欠である。しかしながら、全ゲノムの塩基配列が解読されても、遺伝子産物の神経細胞内における局在部位を指標にした網羅的なスクリーニングは容易ではない。本研究では、全く新しいアプローチとして、ショウジョウバエの遺伝学を用いてシナプスに局在する機能分子を網羅的にスクリーニングする。具体的には、シナプスに局在し、欠損変異体で行動異常を引き起こす、ショウジョウバエのHIGおよびSIF蛋白質の性質を利用する。本年度の実績としては、スクリーニングの準備段階として、HIG蛋白質のドメイン解析を行った。その結果、HIG蛋白質においては、第一補体結合ドメインが蛹中期におけるシナプスへの輸送のシグナルを含むのに対し、higの変異表現型をレスキューするためには、N末端部分を蛹中期に発現させることが必要十分であることがわかった。以上の結果から、HIG蛋白質上において局在シグナルとレスキュー能が分離可能であるということがわかり、その結果として、第一補体結合ドメインを欠く改変HIG蛋白質を、ゲノム上のシナプス局在因子をスクリーニングするためのツールとして用いることができるということが明らかになった。現在、この改変HIG蛋白質を用いたエクソントラップベクターを作成中であり、これを用いてシナプス局在因子を網羅的にスクリーニングすることによって、シナプスの諸問題にゲノム生物学的な視野からアプローチしていくことを目指す。
性差を呈する家族性拡張型心筋症とモデルマウスを対象にした性差誘因機序の解明

循環器系疾患の発症には性差がある。一般的に女性は虚血性心疾患の罹患率が低い、心不全の罹患年齢が高い等が知られている。本研究はその具体的機序を解明することを目的とした。まず、性差を呈する家族性拡張型心筋症患者の遺伝子変異を解析し、一家系でラミン遺伝子異常が原因であると判明した。性ホルモンに着目すると、通常の心不全では認められない男性ホルモン受容体の心筋細胞核内への移行が認められた。現在ラミン遺伝子ノックアウトマウスを入手し、性差誘因機序をさらに詳しく検討している。今後も引き続き検討を継続し、心疾患医療の進展に貢献したい。一般的に女性は虚血性心疾患の罹患率が低いことや、心不全や肥大型心筋症などの罹患年齢が高いことが疫学的に知られている。この理由として女性ホルモンが心筋・血管保護的に働く可能性が報告されているがその具体的な機序はいまだ不明な部分が残されている。近年、次世代シーケンサーや質量顕微鏡法などの新規解析手法が開発され注目を集めている。本研究では、性差を呈する家族性拡張型心筋症と動物モデルを中心にしてこれら新技術を心筋疾患に適用し、希少モデルでの性差誘因機序を解明することにより、循環器系疾患の性差をより網羅的にそしてより根本的に理解し、心疾患医療に新しい活路を開くことができると考えた。まず、性差を呈する家族性拡張型心筋症患者の遺伝子変異を次世代シーケンサーで解析を行った。その結果、ラミン遺伝子異常が原因であると判明した。同患者からの心筋生検サンプルを質量顕微鏡法により、解析を行ったところ、生体構成リン脂質のフォスファチジルコリンの一種が患者検体で低下していることが判明した。また、性差誘因機序として性ホルモンに着目し、検討を進めた。その結果、通常の心不全では認められないアンドロゲン受容体の心筋核内への移行が認められた。現在ラミンKOマウスを入手し、組織から抽出したRNAおよびタンパクを解析し、性差誘因機序をさらに詳しく検討している。
真核ピコプランクトンの多様性の解明：分類学とゲノム生物学からのアプローチ

真核ピコフランクトン採集のため、2013年7月10-29日に海洋研究開発機構海洋地球研究船みらいに乗船し、亜寒帯循環域観測定点K2および亜熱帯循環域観測定点S1において、表層水・クロロフィル極大の海水を採水した。得られた海水について、昨年度までと同様の方法により処理を行い、船上で細胞凍結を行った。細胞凍結サンプルは下船後解凍し、昨年度までに開発した方法によって、セルソーターを備えたフローサイトメーターで解析後、細胞分取を行った。これらの試料について、次世代シーケンサーによる18S rDNA配列解析を行った。また、受入研究者が2012年3月に同地点で採集した細胞凍結サンプルについても同様の方法により、配列取得を行った。結果、2013年K2では渦鞭毛藻由来の配列が多く、S1では寄生性渦鞭毛藻の配列が多かった。2011年K2およびS1においては珪藻由来の配列が圧倒的に多かった。2013年S1においては、セルソーターによりクロロフィル蛍光を持つ細胞を分取したにも関わらず、寄生性渦鞭毛藻由来と思われる配列が多く取れてきてしまった。これまでに真核ピコプランクトンに寄生するピコサイズの渦鞭毛藻の記載はないため,今後さらなる調査が必要である。また、新たに培地を改変することにより、複数の外洋性真核ピコプランクトン培養株を確立することに成功した。現在、これらの培養株の形態情報、分子情報の取得を行っている。(抄録なし)真核ピコプランクトンとは,細胞径が2μm以下の真核性プランクトンで,海洋の炭素循環に重要な役割を果たしている。近年,いくつもの外洋環境の環境DNA解析が行われ,外洋性真核ピコプランクトンの多くが未培養・未記載であることが示されてきた。本研究では,外洋環境である黒潮周辺海域において採集した真核ピコプランクトンを対象にその系統的多様性の把握を目的とした。2011年8月,中央水産研究所調査船蒼鷹丸による航海において,御前崎沖観測ライン上の2観測点(黒潮外側及び黒潮流軸)で表層水を採水した。採取した海水を2μm孔径のフィルターでサイズ分画後,フィルター上に細胞を回収し,「全細胞試料」のDNAを抽出した。また同海水を細胞濃縮し,試料の凍結保存を行った。凍結保存細胞は解凍後,フローサイトメトリを用いてクロロフィル蛍光を持つピコサイズの細胞を解析後,特定数分取して「分取細胞試料」とし,その後全ゲノム増幅を行った。これらの2試料について,18S rDNAユニバーサルプライマーを用いて,遺伝子ライブラリを作成し,配列決定を行った。結果,全細胞試料からは,未培養・未記載の非光合成性生物由来の配列が多数得られ,この結果は2観測点で共通していた。一方,分取細胞試料からは正体不明のストラメノパイル,黄金色藻,ピングイオ藻に近縁な光合成性と思われる配列が得られた。本研究で,フローサイトメトリでクロロフィル蛍光をもつ細胞を分取する事により,ピコ植物プランクトンの多様性を詳細に解析することに成功した。また,2011年5月および11月に対馬沖にて,真核ピコプランクトンの採集をおこない,複数の真核ピコプランクトン培養株の確立に成功した。真核ピコプランクトン採集のため、2012年5月8-16日に(独)水産総合研究所東北区水産研究所調査船若鷹丸に乗船し、親潮および親潮・黒潮混合域における2大測点(A4およびA21)において表層水を採水した。得られた海水からピコサイズの細胞を高濃度に回収するため、クロスフロー式濾過ユニットにより細胞濃縮し、船上で試料の凍結保存を行った。凍結保存細胞は下船後、実験室で解凍を行い、フローサイトメトリを用いてピコサイズの細胞が含まれるフラクションを解析した。フローサイトメトリによって解析した細胞をセルソーターで回収し、DNA解析用の分取細胞試料とした。また、2012年4月および7月の仙台湾から得られた表層水についても上記と同様に処理した後、DNA解析用の分取細胞試料とした。これらの4試料について、18S rDNAユニバーサルプライマーを用いて、約500bpのDNA断片を増幅させ、次世代シークエンス解析を行った。結果、昨年度行った黒潮周辺海域の解析結果同様、今回解析した親潮、親潮・黒潮混合域、仙台湾でも所属不明、正体不明のプランクトンが多く存在していることが判明した。フローサイトメトリでクロロフィル蛍光をもつ細胞を分取することにより、ピコ植物プランクトンの多様性を解析することが可能であることが判明したが、それ以上にピコ植物プランクトンを捕食していると思われる生物由来配列が大多数を占めるという結果になった。ピコ植物プランクトン同様に、その捕食者であるプランクトンも未知のものが多く、今後さらなる研究が必要である。また、これらの海水を粗培養し、18の真核ピコプランクトンの新規培養株を確立した。これらの新規に作成された培養株の由来は様々であった。また、真核ピコプランクトンの中でも特に多様性が高いことが知られているハプト藻クリソクロムリナについても新規培養株を2株作成した。今後はさらに形態情報、分子情報を取得し、これらの新規培養株について分類学的研究を展開していく予定である。

真核ピコフランクトン採集のため、2013年7月10-29日に海洋研究開発機構海洋地球研究船みらいに乗船し、亜寒帯循環域観測定点K2および亜熱帯循環域観測定点S1において、表層水・クロロフィル極大の海水を採水した。得られた海水について、昨年度までと同様の方法により処理を行い、船上で細胞凍結を行った。細胞凍結サンプルは下船後解凍し、昨年度までに開発した方法によって、セルソーターを備えたフローサイトメーターで解析後、細胞分取を行った。これらの試料について、次世代シーケンサーによる18S rDNA配列解析を行った。また、受入研究者が2012年3月に同地点で採集した細胞凍結サンプルについても同様の方法により、配列取得を行った。結果、2013年K2では渦鞭毛藻由来の配列が多く、S1では寄生性渦鞭毛藻の配列が多かった。2011年K2およびS1においては珪藻由来の配列が圧倒的に多かった。2013年S1においては、セルソーターによりクロロフィル蛍光を持つ細胞を分取したにも関わらず、寄生性渦鞭毛藻由来と思われる配列が多く取れてきてしまった。これまでに真核ピコプランクトンに寄生するピコサイズの渦鞭毛藻の記載はないため,今後さらなる調査が必要である。また、新たに培地を改変することにより、複数の外洋性真核ピコプランクトン培養株を確立することに成功した。現在、これらの培養株の形態情報、分子情報の取得を行っている。今年度は日本周辺の外洋海域である黒潮周辺海域において,その多様性を系統学的に把握することに成功した。また当初の目的通り,複数の真核ピコプランクトン培養株の確立に成功した。しかし,培養株の形態観察が遅れており,来年度はその形態観察および分類学的考察を深めていく必要がある。昨年度は黒潮周辺海域、今年度は親潮周辺海域および仙台湾における真核ピコプランクトンの多様性を把握することに成功した。また今年度も昨年度と同様、複数の真核ピコプランクトン培養株の確立に成功した。しかし,培養株の形態観察が遅れており,形態観察および分類学的考察をさらに深めていく必要がある。今年度の研究によって,黒潮周辺海域における予想以上の真核ピコプランクトンの多様性を確認した。そこで,来年度は今年度に調査を行った黒潮周辺以外の海域での真核ピコプランクトンの採集を行う予定である。当初,培養株の作成・分子系統解析・形態観察を中心に研究を展開する予定であったが,来年度以降は日本周辺の外洋海域における真核ピコプランクトンの多様性解析を分子系統学を用いた手法により展開していく予定である。今年度得られた海水をフローサイトメトリを用いて、さまざまな解析を行った結果、ソーティング領域を変化させることによって、その多様性の度合いも極端に変化することがわかった。今後はソーティング領域をさらに工夫し、昨年度得られた凍結細胞試料をも再解析をするなどして、真の真核ピコプランクトンの多様性把握をする必要がある。(抄録なし)
沼地や湖沼生態系の持続的な管理と保全のための生物学的方法の利用について

本年度は、種々の観測結果や文献をもとに、抽水植物E.sphacelataの動的モデルを開発し、水深など、変動する環境要因に対する応答解析を行った。さらに、浅い湖の沈水性植物の生態についてまとめを行った。さらに、砂質上の河川に生育する植物群落の特性を調べた。抽水植物に関しては、モデルによって各器官のバイオマスを予測することや、水深の異なる場における正味の生産量の見積もりが可能になった。このような管理に役立てるためのツールができた。この種類以外にも、類似する植物種でもパラメターを調整することで同様なアプリケーションが可能になると思われる。世界の状態が悪くなりつつある湖沼や沼地の生態系の持続的な管理に関して、水圏の抽水植物の潜在的な役割はこれまでの観測や他の文献等からますます注目されおり、アプリケーションとなるツールが必要とされている。沈水性植物の動態に関しては、オーストラリアのマイオール湖で取得した様々なデータ解析を行った。シャジクモ鋼の不均一な分布を形成する要因について考え、水と底質の関係に着目した。最後に、砂質上の植物の密度に関しては出水の影響が大きいことが見出された。特に出水の影響をうける期間との関係が見出された。植物の形態についても異なる特徴が見られた。本研究では、水深や温水期間が異なる場で、抽水植物の形態的特性を調べることで、群落管理や栄養塩除去などに用いる方法を提案することを目的とする。オーストラリアやニュージーランドに固有なエレオカリスを対象にした。まず、地上部と地下部のバイオマスの比較では、湛水深の深い場所の個体群については、地上部が地下部に比較して大きく、逆に、湛水深の浅いところでは地下部のバイオマスが圧倒的に大きくなっていた。次に、葉茎に花をつける割合は、湛水深の大きい個体群で大きく、小さい場所では小さくなっていた。これらから、湛水深の小さいところでは栄養繁殖が活発になり、逆に大きいところでは種子繁殖の割合が大きくなっていたことが考えられる。次に、茎の高さは、湛水深が大きい個体群では大きく、小さいところでは小さくなっていた。この理由として、湛水深の大きい個体群では水中の浮力を利用できることをあげている。さらに、植物体内のTNCの濃度は、湛水深の大きい個体群で年間の変動が小さく、小さいところでは大きくなることが示された。以上より、湛水深の大きい場所では、植物体外を通じた栄養塩循環を、小さい場所では、植物体内での栄養塩の輸送が支配的になることで、環境に適応した生活史を形成していることが示された。さらに、この現象を、ヨシやガマの生長解析に用いられている手法に準じて理論解析を行い、長期における生長特性を再現し、その管理方法について提案した。