hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無限次元スーパー・リー環とW代数の表現論及びその数学的応用

この研究課題のもとで筆者はマサチューセッツ工科大学のVictor G.Kac教授と共同研究を行い,アフィン・スーパー・リー環とスーパー・コンフォーマル代数(SCA)の構造と表現の研究を行った。それによって得られた成果の内で主なものは次の通りである。1.classicalなアフィン・スーパー・リー環sl(m|n)^,osp(m|n)^について,それらの基本表現をボゾン場とフェルミオン場を用いて具体的に構成し,この表現空間の指標を計算することによって,sl(m|n)^の基本表現についてWeyl-Kac型の指標公式の他に,テータ函数型およびquasi-particle型の指標の表示式を導くとともに,osp(m|n)^の基本表現の指標のモジュラー性質を求めた。2.アフィン・スーパー・リー環sl(m|n)^の基本表現の指標がAppellの楕円函数で記述されることを見つけ,それを用いて指標の漸近的挙動(Asymptotics)を求めた。3.無限次元スーパー・リー環の中でも特に重要なクラスはアフィン・スーパー・リー環とスーパー・コンフォーマル代数であるが,この両者は構造が著しく異なる。不変内積やWeyl群はアフィン・スーパー・リー環の表現の研究のために基本的に重要な道具であるが,スーパー・コンフォーマル代数にはこれらが存在しない。そのために,スーパー・コンフォーマル代数の研究は難しく,その表現論を研究する上での有効な数学的な方法や理論は,これまで知られていなかった。筆者はDrinfeld-Sokolov reductionの量子化を用いてW代数を構成する方法を研究し,それの具体的な構成法を発見し,その構造を解明した。4.W代数の理論で重要な道具は"頂点代数"であるが,頂点代数ではNeveu-Schwarz型の粒子しか取り扱うことが出来ない。Ramond型の粒子も含めて,より一般にすべてのスーパー・コンフォーマル代数を得るために,この方法を更に"twisted頂点代数"に拡張し,twistedスーパー・コンフォーマル代数をもW代数として構成した。5.W代数は,アフィン・スーパー・リー環からスーパー・コンフォーマル代数への"functor"であり,代数系の関係を与えるだけでなく,アフィン・スーパー・リー環の表現をスーパー・コンフォーマル代数の表現に移す。これを用いて,twistedスーパー・コンフォーマル代数について行列式公式,指標公式,自由場表現を求めた。この研究課題のもとで本年度に行った研究の内で主なものは次の通りである。(1)対称なCartan行列をもつアフィン・リー環の基本表現を具体的に構成する方法として,homogeneousな実現とprincipalな実現がある。これらはそれぞれ有限Weyl群の単位元およびCoxeter元に付随する実現であるが,筆者は多項式の空間とルートのZ_2格子とのテンソル積を表現空間として基本表現の新しい構成法を与えた。この方法はWeyl群の最長元に付随する実現であり,それが単位元すなわちhomogeneousな実現よりむしろ単純な構造をもつことを示している。それと同時に,頂点作用素代数のZ_2版と呼ぶべきものもまた美しい構造をもつことが分かった。この研究はプレプリントmath.RT/0111018として公表した。

(2)スーパー・コンフォーマル代数(SCA)の表現論は物理学の面からも深い関心を持って研究されているが,多くの難しい障碍があり,ランクの高いSCAには研究成果の蓄積あるいは累積はこれまでほとんど無かった。筆者は本研究課題のもとで,Kac教授(MIT)との共同研究により,羃零元軌道にDrinfeld-Sokolov reductionの量子化を行って,アフィン・スーパー・リー環gのW代数W(g)を構成し,gがsl(2|1)^およびsl(2|2)^のときに,それらのW代数としてN=2とN=4のSCAを構成した。他のSCA例えばN=3 SCAなどとアフィン・スーパー・リー環との関係についても現在研究が進行中である。W代数として構成することの利点は,W(g)の表現をgの表現を用いて調べる道が開けることであり,上述のことからすでに,N=4 SCAの表現について興味深い現象が見える。例えば,sl(2|2)^の双対Coxeter数は0であるため,sl(2|2)^の境界レベルのadmissible表現は存在しない。従って,Virasoro代数やNeveu-Schwarz代数やN=2 SCAのときの離散系列に対応する系列の表現は,N=4 SCAには存在しないということになる。また,N=4 SCAの既約表現の指標はN=0,1,2のときのようなモジュラー性でなく,半モジュラー性を持つことが分かる。これらは新しい現象であり,これに引き続いて,このときの指標の具体的な性質やそれの漸近的挙動およびfusion代数などの重要な性質を定性的および定量的に具体的に調べて行きたい。この研究課題のもとでの今年度に得られた成果の内で主なものは次の通りである。1.gをアフィン・スーパー・リー環とし、fをgのnilpotent元とするとき,正負の電荷をもつcharged fermionの他に,nipotent元に付随して定まる(1/2)Z-gradationとneutral fermionを導入してDrinfeld-Sokolov reductionの量子化を行うことにより,gのW代数W(g, f)を構成した。この理論は代数系:アフィン・スーパー・リー環gとそのnilpotent元→W代数W(g, f)表現:gの表現→W(g, f)の表現という対応を与えるfunctorであり,W代数と同時に,表現についての情報も得られるという大きな利点をもつ。2.とくにf=e_{-θ}(ここで、θはgのhighestルート)のときW代数W(g,e_{θ})の構造と表現を詳しく調べた。W(g,e_{θ})は美しい構造をもち,しかもこのようにして構成されたW(g,e_{θ})はスーパー・コンフォーマル代数(SCA)をすべて包含するという重要性をもつ。例えば,N=1,2,3,4,big N=4 SCAという重要なSCAたちは,それぞれアフィン・スーパー・リー環osp(1|2),sl(2|1),osp(3|2),sl(2|2),D(2,1;a)のW代数として得られる。
網膜リボン型シナプスにおける伝達物質の放出制御機構

網膜第二次ニューロンである双極細胞は、光刺激によって緩電位応答を発生する。伝達物質(グルタミン酸)の放出部位である神経終末部には、シナプスリボンと呼ばれる微細構造が存在し、シナプス小胞がこの構造に係留されている。本研究では、キンギョ網膜から単離した双極細胞にパッチクランプ法を適用して、シナプス終末部におけるCa電流の測定・開口放出に伴う微小膜容量変化の計測・放出されたグルタミン酸のバイオアッセイを同時に行った。その結果、1)双極細胞のCa電流が活性化されると1ミリ秒以下の遅延時間でグルタミン酸が放出されること、2)伝達物質の放出はCa電流が消失すると300ミリ秒以内に停止すること、3)シナプス小胞には即時放出可能な成分と動員後放出される貯蔵成分があること、4)シナプス終末部に存在するプロテインキナーゼCを活性化すると後者の貯蔵成分が増えること、が明らかとなった。また、定量的な解析から、5)リボンに係留されているシナプス小胞のうち、形質膜近傍のものは即時放出可能成分に対応し、形質膜から離れたものは貯蔵成分に対応することが示唆された。さらに、網膜スライス標本を用いて、シナプス結合している双極細胞とシナプス後細胞から同時電流記録を行い、シナプス伝達を検討した。その結果、6)シナプス後細胞の樹状突起には、グルタミン酸受容体のうち、非NMDA型受容体は双極細胞の伝達物質放出部位直下に存在し、NMDA型受容体は放出部位からやや離れた部位に存在すること、7)この様な受容体の配置によって、シナプス後細胞は速い立ち上がりと持続的な応答をすることが可能になっていること、が明らかになった。゙網膜第二次ニューロンである双極細胞は、光刺激によって緩電位応答を発生する。゙キンギョ網膜から単離したオン型双極細胞を使って、伝達物質(グルタミン酸)の放出制御機構を検討した。伝達物質の放出は、アメリカナマズ網膜から単離・培養した水平細胞のグルタミン酸受容体を用いたバイオアッセイ法と、開口放出に伴う微小膜容量測定法を併用した。その結果、シナプス前終末に存在するCaチャネルが活性化されると、伝達物質放出部位ではCaイオン濃度が100μM以上に上昇し、即時放出可能なシナプス小胞群が1ミリ秒以内に膜に融合して伝達物質が放出されること、また、伝達物質放出部位よりやや離れた部位でCaイオン濃度が10μM以上に上昇すると放出可能なシナプス小胞群が動員されて遅延性の伝達物質放出を起こすことが明らかになった。また、双極細胞に存在するprotein kinase Cをフォルボールエステル類で活性化させると、放出可能なシナプス小胞の数が増加することを示唆する結果が得られた。イモリ網膜からスライス標本を作製し、双極細胞と神経節細胞をそれぞれ同時にパッチ電極を使って膜電位固定した。双極細胞に脱分極パルスを与えると、双極細胞からCa電流が記録され、シナプス結合をしている神経節細胞からは興奮性シナプス後電位が発生した。薬理学的実験から、この興奮性シナプス後電位は非NMDA受容体とNMDA受容体の活性化によって生じていることが明らかになった。しかし、神経節細胞から記録される自発性シナプス後電位は、非NMDA受容体の活性化のみによるものであった。したがって、双極細胞の伝達物質放出部位の直下にある神経節細胞の樹状突起には非NMDA受容体が局在し、この部位よりやや離れた所にNMDA受容体が分布していることが示唆された。

本研究では、キンギョ網膜から単離した双極細胞にパッチクランプ法を適用して、シナプス終末部におけるCa電流の測定・開口放出に伴う微小膜容量変化の計測・放出されたグルタミン酸のバイオアッセイを同時に行った。その結果、1)双極細胞のCa電流が活性化されると1ミリ秒以下の遅延時間でグルタミン酸が放出されること、2)伝達物質の放出はCa電流が消失すると300ミリ秒以内に停止すること、3)シナプス小胞には即時放出可能な成分と動員後放出される貯蔵成分があること、4)シナプス終末部に存在するプロテインキナーゼCを活性化すると後者の貯蔵成分が増えること、が明らかとなった。また、定量的な解析から、5)リボンに係留されているシナプス小胞のうち、形質膜近傍のものは即時放出可能成分に対応し、形質膜から離れたものは貯蔵成分に対応することが示唆された。さらに、網膜スライス標本を用いて、シナプス結合している双極細胞とシナプス後細胞から同時電流記録を行い、シナプス伝達を検討した。その結果、6)シナプス後細胞の樹状突起には、グルタミン酸受容体のうち、非NMDA型受容体は双極細胞の伝達物質放出部位直下に存在し、NMDA型受容体は放出部位からやや離れた部位に存在すること、7)この様な受容体の配置によって、シナプス後細胞は速い立ち上がりと持続的な応答をすることが可能になっていること、が明らかになった。
オートファジー・リソソーム機能異常を標的とした大腸癌幹細胞標的治療薬の開発

大腸癌細胞株を用いて、リソソーム(LysoTracker)の蛍光トレーシング化を行い、大腸癌幹細胞集団ではリソソーム活性が亢進していること、また、リソソーム活性が亢進している細胞集団は、増殖能が低く、G0/G1期の割合が多く、単一細胞からのsphere形成能、造腫瘍能や抗癌剤抵抗性を高く保持していることを見出した。ケミカルスクリーニングを行うことで、リソソーム阻害剤としてメフロキンを同定した。メフロキン投与により、癌幹細胞集団が消失すること、大腸癌治療薬であるオキサリプラチンやイリノテカンと相乗効果をもつこと、ヒト大腸癌担癌マウスにおいて腫瘍がほぼ完全に消失することを見出した。ヒト大腸癌担癌マウスモデルを用いたアレイ解析とタンパク構造解析を行うことで、メフロキンがリソソーム経路制御因子であるRAB 5/7を標的としており、ミトコンドリア代謝を抑制し、損傷ミトコンドリアが蓄積することでミトコンドリア誘発性アポトーシスを誘導させることを見出した。RAB 5/7をknockdownすることで、メフロキンと同様に癌幹細胞分画が消失し、sphere形成能が抑制されていることを示した。ヒト大腸癌同所移植マウスモデルや腹膜播種モデルを作成し、メフロキンと大腸癌抗癌剤(イリノテカンやオキサリプラチン)併用によって皮下腫瘍モデルと同様に高い抗腫瘍効果をもつことを確認した。メフロキン治療後のマウス腫瘍の免疫組織化学染色においても、RAB5/7、癌幹細胞マーカーであるCD44v9やリソソーム関連膜タンパクであるLAMP1/2の発現が低下していた。そして、治療後のマウスモデルの血液結果や主要臓器の病理学的検討に明らかな変化、体重減少や異常行動も認めていないことより、副作用が生じないことが確認された。癌の多様性・治療抵抗性は癌治療の最大の障壁であり、故に、癌幹細胞の標的化は極めて重要である。本研究では、オートファジー・リソソーム経路の阻害による大腸癌幹細胞標的化を推進している。大腸癌細胞を用いた解析により、大腸癌幹細胞(CD44V9+/CD133+)分画中の亜集団としてオートファジー活性細胞(LC3B+)及びリソソーム活性陽性細胞(lysosome+)が存在することを見出した。LC3B+及びlysosome+細胞はLC3B-/lysosome-/CD44v9+細胞よりも、sphere形成性(single cell sphere formation)、造腫瘍性(limiting dilution, serial transplantation)が高いこと、また、幹細胞性がオートファジー活性よりリソソーム活性に強く依存していることを見出した。大腸癌細胞株に抗マラリア薬であるクロロキン、ヒドロクロロキン並びにメフロキン処理を行うと、LC3B+/lysosome+/CD44v9+細胞分画の障害が誘導され、さらに、オキサリプラチン併用により抗腫瘍効果が増強されることが見出された。メフロキン処理群では、クロロキンおよびヒドロクロロキンよりも高い抗腫瘍効果が誘導されることが認められ、さらに、メフロキンのオキサリプラチンに対する相乗効果が認められた。メフロキンが他剤よりも高いリソソーム活性阻害作用を有することが解析結果で明らかとなり、メフロキンによる高い抗腫瘍効果は、癌幹細胞に対する高い阻害作用と、オートファジーによるオキサリプラチン耐性の阻害が相乗的に作用しているためと考えられた。メフロキンの大腸癌に対するリプロファイリングは大腸癌幹細胞を含めた包括的な癌細胞標的治療法となる可能性が示されており、現在、マウスでの治療モデルの作成、臨床検体を用いた抗腫瘍効果の確認を行っている。現在、基礎的検討事項の多くは解析が済んでおり、現在マウスでの治療効果の検討に進んでいる。三次元構築モデルの作成は問題なく行うことができたが、癌細胞との共培養を行うと、癌細胞により組織構築破壊が高度に起こり、三次元構築が破壊されることが判明し解析は不能と判断された。スクリーニングの結果、マラリア薬の中でもメフロキンの抗腫瘍効果が最も高いことが判明し、その作用機序の解明をリソソーム活性に注目し行っている。癌幹細胞は、高い自己複製能と造腫瘍能を有するのみでなく、高い治療抵抗性を有することから、癌幹細胞を標的とすることが癌の根治につながると期待されている。幹細胞および癌幹細胞においてはグルタチオンパスウェイを介した活性酸素種(ROS)活性を低く保つ機構が亢進していることが知られており、抗癌剤や放射線治療で生じるROSの上昇による細胞傷害(抗腫瘍効果)から自己を防御している。われわれは、大腸癌細胞株において、低ROS発現細胞の特徴的マーカーとしてCD107aを同定した。CD107aはリソソーム構成主タンパクであることから、本研究では、大腸癌幹細胞における、オートリソソーム活性の評価、ならびに、その阻害による大腸癌幹細胞標的化療法の開発を目的に研究を行なった。single cell sphere formation assay、serial transplantation assay等を行なった結果、大腸癌における幹細胞性はリソソーム活性に強く依存することが示された。抗マラリア薬のリポジショニングを行うことで、大腸癌幹細胞分画が消失すること、さらに、抗マラリア薬の一つをヒト臨床大腸癌の担癌マウス(PDXモデルマウス)に投与すると、癌組織がほぼ完全に消失することを見出した。さらに、マイクロアレイ解析を行うことで、現在までに報告されていない、分子ならびにそのパスウェイを阻害している可能性が極めて高いことを見出した。

今後、同パスウェイのさらなる解析、また、臨床試験導入に向けた申請を行なっていく予定である。本研究の推進により、臨床試験に応用可能である薬剤を同定し、その薬剤の大腸癌へのリポジショニングによる新規大腸癌幹細胞標的化療法の臨床試験申請まで研究は進んでいる。また、その薬理作用を解析するにあたり、従来不明であった、薬理作用機序を見出すにいたった。今回同定した、薬理作用は、癌細胞の生物学的特性に極めて重要な新規パスウェイを阻害していることが明らかとなりつつあり、今後のがん治療のブレークスルーとなる期待が高い。大腸癌細胞株を用いて、リソソーム(LysoTracker)の蛍光トレーシング化を行い、大腸癌幹細胞集団ではリソソーム活性が亢進していること、また、リソソーム活性が亢進している細胞集団は、増殖能が低く、G0/G1期の割合が多く、単一細胞からのsphere形成能、造腫瘍能や抗癌剤抵抗性を高く保持していることを見出した。ケミカルスクリーニングを行うことで、リソソーム阻害剤としてメフロキンを同定した。メフロキン投与により、癌幹細胞集団が消失すること、大腸癌治療薬であるオキサリプラチンやイリノテカンと相乗効果をもつこと、ヒト大腸癌担癌マウスにおいて腫瘍がほぼ完全に消失することを見出した。ヒト大腸癌担癌マウスモデルを用いたアレイ解析とタンパク構造解析を行うことで、メフロキンがリソソーム経路制御因子であるRAB 5/7を標的としており、ミトコンドリア代謝を抑制し、損傷ミトコンドリアが蓄積することでミトコンドリア誘発性アポトーシスを誘導させることを見出した。RAB 5/7をknockdownすることで、メフロキンと同様に癌幹細胞分画が消失し、sphere形成能が抑制されていることを示した。ヒト大腸癌同所移植マウスモデルや腹膜播種モデルを作成し、メフロキンと大腸癌抗癌剤(イリノテカンやオキサリプラチン)併用によって皮下腫瘍モデルと同様に高い抗腫瘍効果をもつことを確認した。メフロキン治療後のマウス腫瘍の免疫組織化学染色においても、RAB5/7、癌幹細胞マーカーであるCD44v9やリソソーム関連膜タンパクであるLAMP1/2の発現が低下していた。そして、治療後のマウスモデルの血液結果や主要臓器の病理学的検討に明らかな変化、体重減少や異常行動も認めていないことより、副作用が生じないことが確認された。リソソーム合成のキャリアタンパクに対するメフロキンの作用と、その鍵となる分子の分離同定を進め、さらなる標的化と団幹細胞の維持機構に対する分子機構を解明していく。また、前臨床試験に向けた準備を行っていく予定である(メフロキンを用いた進行再発大腸癌治療、また、大腸癌術後補助化学療法としてのXELOX+メフロキン治療)。今回新規に同定した、パスウェイの証明、生物学的意義の証明をおこなう。さらに、癌細胞と正常上皮細胞におけるパスウェイ依存性の違いを検討し、治療標的としての真の意義を明らかにしていく。加えて、リポジショニング薬剤に関しては、副作用評価までマウスモデルでの副作用評価まで進めることが可能であったため、臨床試験(切除不能進行再発大腸がんにたいする抗マラリア薬のリポジショニング試験)を進めていく。
水平跳躍種目の踏切技術に関する自動評価システムを用いたスポーツ科学と実践の融合

本研究では、水平跳躍種目の技術トレーニング指導を助ける「自動踏切技術評価システム」を考案して、スポーツ科学を用いたスポーツ支援とコーチによるスポーツ支援を融合して、それぞれの長所を生かして短所を打ち消す新たなスポーツ支援の形を提案することが目的であった。この目的を達成するために、「Ricocheting Accessor」を製作した。このシステムでは、水平跳躍中の身体の動作を“3つのばね"が連動して弾む動作に置き換える。このシステムが導き出した技術課題を実施することでとで記録の向上が認められたことや専任コーチの助言との共通点などから、システムが一般的に応用できることが示唆された。本研究の目的は,水平跳躍種目の技術トレーニング指導を助ける,自動踏切技術評価システムを考案して,スポーツ科学と実践の融合を図ることである.この目的を達成するために,A)水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システムの作成.B)技術評価システムの実証研究.に関する2つの研究課題を設定した.A)水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システムの作成本研究の1つ目の課題は,自動3次元動作解析システムに,水平跳躍型の技術評価プログラムを組み込むことで,水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システムを作成することである.これまでに,水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システムを作成して,データの整合性に関する検証を実施している.跳躍動作を自動追尾,測定して,跳躍パフォーマンスを収集した後,跳躍動作を実践現場の観点に基づきながら,コンピューターシミュレーションを用いて変化させる.その時のパフォーマンスの変化予測に基づき,跳躍動作を変化させることで実際のパフォーマンスに生じる変化を記録する.現在は,研究の遂行と平行して,システムの整合性を高めるために,種々の条件を組み合わせた測定データの蓄積も実施している.B)技術評価システムの実証研究.システムを実際に応用して,システムによる技術評価と指導者による技術評価の相違点と共通点を明らかにする.さらに,システムの簡易化を推進してシステムの普及を目指す.本研究の目的は,水平跳躍種目の技術トレーニング指導を助ける,自動踏切技術評価システムを考案して,スポーツ科学と実践の融合を図ることである.A)水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システムの作成本研究の1つ目の課題は,自動3次元動作解析システムに,水平跳躍型の技術評価プログラムを組み込むことで,水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システムを作成することである.これまでに,水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システムを作成して,データの整合性に関する検証を実施している.現在は,研究の遂行と平行石手,システムの整合性を高めるために,種々の条件を組み合わせた測定データの蓄積も実施している.B)技術評価システムの実証研究.システムを実際に応用して,システムによる技術評価と指導者による技術評価の相違点と共通点を明らかにする.さらに,システムの簡易化を推進してシステムの普及を目指す.本研究では、水平跳躍種目の技術トレーニング指導を助ける「自動踏切技術評価システム」を考案して、スポーツ科学を用いたスポーツ支援とコーチによるスポーツ支援を融合して、それぞれの長所を生かして短所を打ち消す新たなスポーツ支援の形を提案することが目的であった。本研究の目的を達成するために、水平跳躍種目に特化した即時的な技術評価システム「Ricocheting Accessor」を製作した。このシステムでは、水平跳躍中の身体の動作を“3つのばね"が連動して弾む動作に置き換えて評価する。そして、それぞれの“ばね"の動作や位置情報(姿勢)を変化させた際の推定跳躍距離から、パフォーマンス向上に有効となる技術課題を抽出する。なお、開発のプロセスにおいて、水平跳躍だけではなく、鉛直跳躍や側方への切り替えし動作、疾走動作などへの応用が可能となる仕様も付与している。システムの効果検証については、水平跳躍種目のパフォーマンスを簡易的にかつ専門的に評価できるリバウンドロングジャンプテストを用いた。そして、システムから導き出された技術課題について、跳躍動作を観察したコーチが導き出した技術課題と比較検討を実施した。本研究で考案したシステムが導き出した技術課題と優れたコーチが導き出したコーチング課題には共通点が認められたことから、システムが一般的に応用できる可能性が示唆された。さらに、システムが導き出した課題は、コーチが選手に指導する際に見過ごしてしまう視点や、新たな着眼点を提供できる可能性が認められたことから、コーチが指摘する着眼点の妥当性を確認しあえる、“もう1人のコーチ"としての役割が期待できることが示唆された。これらの研究成果は、部分的に国内外の研究誌への掲載や学会発表を実施した。今後は、システムの精度向上と研究の総括に相当する成果を国内外の学術論文に投稿し、掲載を目指したいと考えている。今後は,システムの最終チェックを完了させて,本格的な測定を実施していく.春から夏にかけては,対象となる国内トップレベルの陸上競技選手の大会が続くことから,一般的な競技者を対象にした測定と実証を推進しながら,トップ選手のスケジュールに対応した測定を実施していく予定である.29年度が最終年度であるため、記入しない。
オスカー・ワイルドの作品におけるアイルランド的性質の意味

ワイルドの生涯・作品については以前から多くの伝記的研究がなされていたが、1990年代に入ってからは、Davis CoakleyのOscar Wilde:The Importance of Being Irish(1994)やDeclan KiberdのInventing Ireland(1996)をはじめ、彼のアイリッシュネスに注目した研究、さらには彼の評論・批評作品の意義に着目した研究が目立っている。上記ものをはじめとする各種研究書および伝記的資料から明らかになるのは、アイルランドのダブリンからイングランドのオックスフォード大学に進学するという環境の変化が彼にとって一つの転機だったという事実である。ダブリンにおいてはエリートであり秀才の名をほしいままにしたワイルドが、オックスフォードでは「よそ者」「田舎者」として扱われる--これをきっかけにして、ワイルドははっきりと意識的に自らのアイデンティティを作る作業を行うようになり、その行為が後の彼の作品のほとんど全て、さらには実人生にまで大きな影響を与えることになった。この様子は各種資料の分析から十分に跡づけることが出来る。この観点からのワイルドの創作態度の分析は、単に彼の作品の意味の解明に役立つだけでなく、同時代のアイルランド・イギリスの文化・芸術の置かれた状況の分析にも大きく貢献する。興隆をきわめたヴィクトリア朝イギリスの文化・芸術を支えた、いわば陰の力としてのアイリッシュネスの一例ともなるからである。このことは同時代の両国の文化・芸術に関係する各種資料の分析を通じて明らかとなる。本研究では以上のような観点からワイルド個人のアイデンティティの問題の分析を進めることによって、The Importance of Being Earnestをはじめとする彼の作品の意義の解明を進め、同時に同時代のアイルランド・イギリスの文化的な関係を見直し、さらにはそれらとより広い政治・社会情勢の関係を明らかにすることができた。ワイルドの生涯・作品については以前から多くの伝記的研究がなされているが、特に1990年代になってからは、Davis CoakleyのOscar Wilde: The Importance of Being Irish(1994)やDeclan KiberdのInventing Ireland(1996)をはじめ、彼がアイルランドに住んでいた時代、あるいは彼のアイリッシュネスに注目した研究が目立っている。それらの伝記的資料および研究書の分析を通じてまず明らかになるのは、ダブリンからオックスフォードの大学に進学するという環境の変化が、彼にとって一つの大きな転機だったということである。ダブリンにおいては社交界の中心であった家庭に育ち秀才の名を欲しいままにした彼が、オックスフォードにおいてはそのアイリッシュネスを示す限り、一種の「よそ者」「田舎者」して扱われざるを得ない-これをきっかけとしてワイルドが意識的に自らのアイデンティティを作る作業をしたことが、後々の彼の作品のほとんど全て、あるいは実人生における彼の様々な態度にまで影響を与えた様子は、各種資料の分析から十分に跡付ける事ができる。分析対象とした戯曲作品の一つであるThe Importance of Being Earnestでは一種のアイデンティティの喪失、秘密と嘘といったテーマが巧みな喜劇的表現を駆使しつつ展開されており、また長い書簡の一種であるDe Profundisでも変化し続けるアイデンティティという彼の考えが吐露されているくだりが見受けられる。本研究では今後、以上のような基本的な成果をもとに、当時のイギリス・アイルランドの社会情勢をより綿密に分析することによって、ワイルドが当時のイギリス社会とどのような関係と保っていたか、さらにそれを作品にどのように反映させたかをい解明することを目指す予定である。
分割放送型ストリーミング配信における待ち時間を短縮するスケジューリング技術の構築

近年のインターネットの普及にともない,音声や映像といった動画データをIPネットワーク上で配信する放送型配信の研究が盛んに行われている.放送型配信では,使用できる帯域幅や許容されるコンテンツ間の待ち時間を考慮してコンテンツの配信をスケジューリングすることで,待ち時間をさらに短縮できる.本研究では,分割放送型ストリーミング配信において,データ再生中の待ち時間を短縮するスケジューリング手法を提案する.提案手法では,コンテンツを連続的に変化するデータと変化しないデータに分け,コンテンツ間で発生する待ち時間に上限を設定してコンテンツを効率的にスケジューリングすることで待ち時間を短縮する.分割放送型ストリーミング配信で発生する待ち時間は、ユーザの受信要求から再生開始までの開始待ち時間と、コンテンツ再生中に発生する途切れ時間の2種類に分類される。本研究では、放送型配信におけるユーザの視聴形態や実際のネットワーク環境で発生する問題を考慮した上で、待ち時間を短縮する分割放送型ストリーミング配信におけるスケジューリング技術の提案を行い、評価した。具体的には、研究期間内に以下を明らかにした。1.データ分離可能な没入型コンテンツの放送型配信におけるスケジューリング手法の提案データ分離可能な没入型コンテンツの放送型配信において,再生中の待ち時間を短縮するスケジューリング手法として,ICB-DS法を提案した.提案手法では,没入型コンテンツを連続変化データと非連続変化データに分けた上で,コンテンツ間待ち時間に上限を設定することで,効率的な放送スケジューリングを実現する.計算機シミュレーションによる評価の結果,提案手法では連続変化データと非連続変化データのサイズ比が2 : 3で再生時間が180秒の5個のコンテンツを放送する場合,番組開始待ち時間は,ICB-CP法で38.4秒,単純手法で96.0秒となり,単純手法に比べて53.8%短縮できることが分かった.2.選択型コンテンツの放送型配信システムの提案ユーザがコンテンツを選択して視聴する選択型コンテンツの放送型配信において,再生時の待ち時間を短縮するスケジューリング手法を実際のネットワーク環境で評価するため,放送型配信システムを提案した.本システムでは,制御情報を考慮してデータの配信契機を同期する方式,および逐次再生に対応する方式の二つについて,課題と対処を検討した.本研究では、待ち時間を短縮する分割放送型ストリーミング配信におけるスケジューリング技術の提案、およびスケジューリングを適用可能なシステムの性能評価を行った。1.放送型配信におけるスケジューリング手法の提案本研究では、選択型コンテンツの放送型配信において、コンテンツ再生時の速度変更を考慮して待ち時間を短縮するスケジューリング手法であるCCB-SS法を提案した。CCB-SS法は、番組の視聴構成とサーバが使用できる帯域幅に応じてチャネル数を決定し、コンテンツを早送りで再生する部分と通常の速度で再生する部分の二つに分けてスケジューリングして、待ち時間を短縮できる。評価では既存手法に比べて待ち時間を短縮できることを確認した。2.放送型配信システムの性能評価ユーザがコンテンツを選択して視聴する選択型コンテンツの放送型配信において、再生時の待ち時間を短縮するスケジューリング手法を実際のネットワーク環境で評価できる放送型配信システムTeleCaSを提案し、評価した。TeleCaSでは、付加情報を考慮してデータの配信契機を同期する方式、クライアントがセグメントを途中から受信できる方式、および逐次再生に対応する方式の三つを実現して評価を行った。実現方式を用いた場合、付加情報を考慮してデータの配信契機を同期する方式の平均途切れ時間は2.50秒、クライアントがセグメントを途中から受信できる方式の平均途切れ時間は0.48秒となり、実現方式を用いない場合と比較して、スケジューリング手法の適用による待ち時間の短縮効果を確認した。データ再生時の途切れ時間を短縮するためのスケジューリング手法を提案した上で、スケジューリング手法の有用性を評価するデータ配信システムの評価を行った。成果として、学術論文1件、国際会議論文3件、国内研究会論文6件を発表し、当初の計画を上回った。音声や映像といった一続きの動画を多くのクライアントが視聴する場合,放送型によるデータ配信が有効な手段である.特に,動画データを分割して複数の通信路を用いて繰返し放送することでデータ受信時の待ち時間を短縮する分割放送型配信では,分割したデータを効率的に放送するためのスケジューリング手法が数多く提案されている.我々の研究グループでは,実際のネットワーク環境でこれらのスケジューリング手法を導入可能な分割放送型配信システムを提案し,スケジューリング手法の性能評価を行っている.しかし,本システムでは,サーバが周期ごとに複数の動画をまとめて配信し,クライアントがこれらの動画を同時に視聴する環境に対応していなかった.そこで本年度の研究では、動画データを複数の部分に分割して複数のチャネルで繰返し放送することで使用する帯域幅の増加を抑える分割放送型配信技術に着目した研究を行った.分割放送型配信システムTeleCaSにおいて複数動画の同期配信を実現するため,セグメントの配信契機を考慮した同期配信方式,および複数動画の同時再生方式を提案した.また,課題と対処をもとに,これらの方式をTeleCaSに実装して評価を行い,実待ち時間の短縮効果を評価した.まず,3種類のスケジューリング手法を用いて,実待ち時間を評価した.複数動画に対応したスケジューリング手法のTeleCaS上での評価結果より,シミュレーションによる待ち時間の理想値と実待ち時間の差異を確認した.次に,同時再生する動画数の変化による途切れ時間について評価した.評価結果より,同時再生する動画数の増加による途切れ時間への影響を確認した.

最後に,クライアントが受信を開始するタイムスロットの変化による途切れ時間を比較して評価した.評価結果より,再生中に逐次再生を行うセグメント数の増加による途切れ時間への影響を確認した.近年のインターネットの普及にともない,音声や映像といった動画データをIPネットワーク上で配信する放送型配信の研究が盛んに行われている.放送型配信では,使用できる帯域幅や許容されるコンテンツ間の待ち時間を考慮してコンテンツの配信をスケジューリングすることで,待ち時間をさらに短縮できる.本研究では,分割放送型ストリーミング配信において,データ再生中の待ち時間を短縮するスケジューリング手法を提案する.提案手法では,コンテンツを連続的に変化するデータと変化しないデータに分け,コンテンツ間で発生する待ち時間に上限を設定してコンテンツを効率的にスケジューリングすることで待ち時間を短縮する.データ再生時の途切れ時間を短縮するためのスケジューリング手法ならびにスケジューリング手法の有用性を評価するためのシステムのプロトタイプを実現し,評価を行った.また,初年度の英語発表件数は,計画していた1件から3件に増え,学術論文も初年度から1件掲載された.まず、選択型コンテンツのオンデマンド型配信において、番組再生の待ち時間を短縮するスケジューリング手法を提案する。提案手法では、クライアントが次に視聴するコンテンツの選択中に、サーバが候補となるすべてのコンテンツを配信することで、コンテンツ選択後に発生する待ち時間を既存手法に比べて短縮する。また、提案手法では、コンテンツ選択時間中に選択候補となるコンテンツを配信することで、サーバのコンテンツ配信時間を短縮する。このため、クライアントが番組の視聴を要求する時間間隔が短い場合、サーバが使用できる帯域幅の不足で発生するクライアントの待ち時間を短縮できる。次に、無線LAN環境における分割放送型配信システムを実現し、システムの有用性を評価する。本システムでは、無線LAN環境に対応した通信プロトコルの設計、およびパケット欠損への対応という課題に対して、ルータとイーサネットコンバータを使用した通信プロトコルの構築、およびルータの通信出力やサーバとクライアントの計算機間の性能差を考慮したパケット欠損の発生環境の構築を行う。情報学1.視聴中の映像操作を考慮したスケジューリング手法の提案インターネット放送で、早送り、巻き戻し、および一時停止といった視聴中の映像操作が考えられる。早送りでは、ユーザは早送り先のデータを受信完了するまで待つ必要があるが、事前にセグメントを受信することで早送り開始時の待ち時間を短縮できる。また、巻き戻しや一時停止は再生終了後のデータを再度再生するため可能であり、ユーザは巻き戻しや一時停止中に後半部のセグメントを受信することで待ち時間を短縮できる。そこで、分割放送型ストリーミング配信において、映像操作を考慮して待ち時間を短縮するスケジューリング手法を明らかにする。2.スケジューリング手法を組み込んだ分割放送型ストリーミング配信システムの提案
骨盤底筋群収縮トレーニング後の脳機能の変化についての解析

日本では女性活躍が政策課題となっている一方で、尿漏れや尿失禁の予防のためのウイメンズヘルスケアリハビリテーションが十分認知されておらず、研究も不十分な状況にある。そこで本研究は、尿失禁予防と関連している骨盤底筋群の随意収縮を行うための、より学習効果の高いエクササイズ方法を、脳機能の変化の側面から研究するものである。2018年度は、骨盤底筋群の随意収縮の学習に関する先行研究を洗い出し、学習効果の高いエクササイズ方法を調査した。呼吸方法を指導し、肋骨の可動性を改善することで横隔膜にアプローチし、呼吸により連動する骨盤底筋群の作用を改善できるとの先行研究を確認するため、新たに購入した持ち運び可能な超音波診断装置を用いた研究を行った。その結果、骨盤底筋そのものを触診するなどのアプローチをしなくても、骨盤底筋群の収縮がより活発になることなどが明らかになった。骨盤底筋群を収縮しやすい身体環境を整えるだけでも改善が期待されることを示唆する結果と考えられる。本研究でこれまでに設定した収縮条件は、若年成人女性について、骨盤底筋群随意収縮が規定の回数及び時間を「満たせる者」と「満たせない者」、また規定の収縮が一部困難な「部分的に満たせる者」の3群に分けてfMRI装置により脳の活動状況を計測・検証することである。プレテストで得たfMRI画像の分析も現在、同時並行で行い、骨盤底筋群の随意収縮の有無の違いによる関心領域の分析・検討もしているところである。計測場所や使用時間を自由に選択できる簡便かつ持ち運び可能な超音波診断装置の選定及び購入が遅れたため、予定していた計測が2019年2月以降開始と遅れてしまった。呼吸方法を指導し、肋骨の可動性を改善するとのアプローチを、超音波診断装置を用いて確認した結果、骨盤底筋の収縮がより活発になることが明らかになった。これは、骨盤底筋群を収縮しやすい身体環境を整えるだけでも改善が期待されることを示唆するものであり、これまでに設定した骨盤底筋群の随意収縮の学習方法を再考する必要が生じた。このため、これまで設定した収縮条件では、収縮可能かどうかの分類をすることが正確ではない可能性が生じ、身体環境を調整した後に収縮可能かどうかを判断することにした。また、姿勢による内臓の重力の影響に関して、どれほどの影響があるのかを明確化する必要があることもわかった。骨盤底筋随意収縮を学習するエクササイズ方法を再考し、fMRIの画像を撮像する。また、画像解析にあたっては、画像解析ソフトを変更し、実施することでより正確な関心領域の抽出を行う。研究計画の中で骨盤底筋群の随意収縮の基準を設定していたが、身体環境を調整した後に収縮が可能かどうかを判断することとし、基準を変更する予定である。

研究計画の中で骨盤底筋群の随意収縮の基準を設定していたが、身体環境を調整した後に収縮が可能かどうかを判断することとし、基準を変更する予定である。前倒し請求を行い、その際に備品を購入した残金が生じたことにより、次年度使用額が生じた。前年度は計測開始時期が遅れたため、十分な計測を行えなかった。今年度は計測人数を増やすことから、対象者への謝礼と実験計測補助者への人件費、必要な消耗品購入として使用する予定である。
エタノールおよびアセトアルデヒドが脳のセロトニン受容体発現に与える影響の検討

昨年度の実験では、神経ペプチドY(NPY)の視床下部での発現がエタノール(EtOH)投与により低下することを明らかにした。NPYはセロトニン(5-HT)との関連が報告されているが、5-HT受容体の発現については明確な結果が得られなかった。そこで、今年度は新しく作成した5-HT1Aおよび5-HT4受容体のプローブを用いて、エタノールの1回投与、間欠的投与、連続投与のそれぞれの場合の海馬における5-HT受容体の発現についてin situハイブリダイゼーションにて検討した。EtOH投与後4時間で試料を採取した急性投与実験において、海馬での5-HT1Aおよび5-HT4受容体の発現に有意な変化を認めなかったことから、EtOHおよびアセトアルデヒド(AcH)の急性作用に5-HT受容体の発現変化が関与している可能性は低いと考えられる。シアナマイド(CY:アルデヒド脱水素酵素阻害剤)およびEtOHを1日1回、5日間投与した間欠投与実験では、EtOH,CYを単独および併用投与した群とも血中コルチコステロン(CORT)濃度は有意に上昇した。5-HT1A mRNA発現はCY単独群、EtOH単独群およびEtOH+CY群でコントロールに比較してそれぞれ有意に減少した。5-HT4mRNA発現はEtOH+CY群において有意に増加した。これらのことからEtOHの代謝物AcHも5-HT受容体の変化に関与していることが示唆される。EtOHを1日3回、5日間胃内投与した連続投与実験では、EtOH投与群でCORT濃度が有意に上昇した。5-HT1AmRNA発現は有意に減少し、5-HT4mRNA発現は有意な変化を認めなかった。これまでの報告なども勘案すると、CORT濃度が比較的長期間高濃度を持続することにより5-HT1A受容体の発現抑制が生じている可能性が示唆され、今後さらに検討を進める予定である。急性投与群については、エタノール(EtOH)およびシアナミド(CY:アルデヒド脱水素酵素阻害薬)を投与し、一定時間経過後に脳および血液を採取した。脳は凍結切片を作成し、in situハイブリダイゼーションに用いた。今回はセロトニンと関連する神経ペプチドYの視床下部での発現と、血中のコルチコステロン(CORT)濃度についても検討を行った。血中のEtOHおよびアセトアルデヒド(AcH)濃度は、EtOHの投与群で上昇し、AcH濃度は、EtOH+CY併用群で著しい上昇を認めた。CORTは、EtOH群で中等度に増加し、EtOH+CY併用群では著しく増加した。神経ペプチドYの視床下部弓状核での発現は、EtOH群およびEtOH+CY併用の両群ともにコントロール群に比較して有意に減少したが、両群間には有意差を認めなかった。慢性投与群では、EtOHを5日間連続で胃内投与し、高い血中EtOH濃度を持続させた。また、EtOH投与を前日に中止した休薬群も設定した。急性投与群と同様に脳および血液を採取し、同様に検討した。血中のEtOH濃度は、EtOHの投与群で上昇し、休薬群では検出されなかった。CORT濃度は、EtOH群、休薬群とも有意に上昇した。脳内でのセロトニン受容体の発現については、これまでに用いたプローブでは急性投与群、慢性投与群ともに、これまでのところ明確な結果が得られておらず、現在も検討中である。CORT濃度の上昇が、セロトニン受容体の発現を抑制することが報告されており、これらを効果的に検出するためには、現在用いているオリゴプローブよりさらに高濃度の検出法で行う必要があると考えている。次年度は、EtOHおよびCYの急性、慢性の各投与群について、セロトニン受容体の発現についてさらに検討を進めるとともに、セロトニンは副腎皮質ホルモン刺激ホルモン放出因子などの視床下部ホルモンの制御に関与しているともいわれており、この関連についても検討する予定である。5-HT1AmRNA

発現は有意に減少し、5-HT4mRNA発現は有意な変化を認めなかった。これまでの報告なども勘案すると、CORT濃度が比較的長期間高濃度を持続することにより5-HT1A受容体の発現抑制が生じている可能性が示唆され、今後さらに検討を進める予定である。
光計測法を用いた視空間異方性の神経機構に関する研究

我々の視覚系は斜めの方向に比べて垂直・水平方向の輪郭線に対する弁別能力、光覚閾、錯視量と処理速度がより優れている。視空間における輪郭線の傾きによって視覚系の処理能力の差異は(2次元)視空間の異方性と呼ばれている。現象としてはよく知られてあるが、その神経機構については明らかにされていない。方位異方性は、大脳の第一次視覚野に記録されている方位選択性コラムとの関係を明らかにすることは本研究の目的である。具体的に、これまでに我々は1.視覚環境における輪郭線の傾きの分布を調べた。2.内因性光計測法を用いて、ネコ第一次視覚野における方位選択性コラムの形態を調べた。実験方法:1.デジタルカメラを用いて、屋内、屋外、自然の三つの環境について15枚づつ計45枚の画像を撮った。sobelフィルターをかけ、0°から360°まで5°間隔で輪郭の分布状況を調べた。2.方法は前年度と同様であるが、合わせて11匹の成熟ネコの視覚野から光学的記録が行った。刺激として異なった傾きの縞模様画像を8つ用いた。個々の方位に優位的に反応したコラムの大きさを計るために、反応の評価方法を開発し、分析に適用した。実験結果:1.三つの視覚環境で撮影した画像から抽出した輪郭の分布は、垂直・水平に関して強い偏りがあった。0、90及び180度輪郭線の平均値は45と135度輪郭線の平均値より統計的に有意に大きかった(対応ありt検定で、屋内:t=8.484,N=15,p<0.01、屋外:t=7.051,N=15,p<0.01、自然:t=6.149,N=15,p<0.01)。2.前年度の報告と同じように、異なる方位刺激によって引き起こした皮質領域の面積は水平・垂直の0及び90度でピークになり、45及び135度で最も少なかった。水平と垂直の<0度+90度>によって引き起こした平均面積は斜め方向の<45度+135度>によって引き起こした面積より統計的に有意に大きかった。考察:視覚環境においては、垂直、水平方向の輪郭の量は、傾いた輪郭の評価より有意に多い。一方、ネコの視覚皮質においても水平・垂直に方位する輪郭を処理するために、より多くの神経回路が関わっていることを明らかにした。方位選択性コラムの形成に対する視覚環境の影響を解明するために、開眼前後の仔ネコの視覚環境をコントロールし、現在実験進行中である。
遺伝子の改変と置換によるオルガネラゲノム複製酵素の実験進化学的研究

2種類の紅藻において、葉緑体やミトコンドリアなどのオルガネラに局在するゲノムの複製に関わる酵素の構成についてGFPを用いて調べた結果、葉緑体とミトコンドリアでは複製関連酵素の構成が大きく異なることを明らかにした。これらの酵素の起源を調べるために系統解析もおこない、局在解析の結果とあわせると、真核光合成生物では、進化の過程において、オルガネラゲノム複製関連酵素は頻繁に入れ替わりが起きていることを示した。葉緑体やミトコンドリアなどのオルガネラは独自のDNAをもち、このDNAはDNAポリメラーゼをはじめとするいくつかの酵素から構成される複製装置により複製されている。高等植物のシロイヌナズナにおいては、多くの酵素が葉緑体とミトコンドリアの両方に局在、またはホモログ酵素がそれぞれのオルガネラに局在しており、これにより両オルガネラにおけるゲノム複製装置構成酵素がほぼ同一であることがわかっている。その他の植物や藻類においては、まだあまり研究が進んでいない。私たちは、オルガネラのDNAポリメラーゼが、真核生物の進化の過程において、何度か異なるタイプの酵素に入れ替わった可能性があるという説を提唱しているが、このような現象は他の複製関連酵素でもおきている可能性がある。そこで、紅藻シアニジオシゾンにおいて、葉緑体とミトコンドリアのそれぞれの複製関連酵素の構成を調べた。まずは、シアニジオシゾンのゲノム塩基配列から複製関連酵素を同定し、次にオルガネラ局在の可能性のある複製関連酵素を選んだ。これらの酵素の細胞内局在を、GFPを用いて調べた。その結果、葉緑体とミトコンドリアでは、DNAポリメラーゼとDNAリガーゼは共通だが、その他の酵素(プライマーゼ、DNAヘリカーゼ、DNAトポイソメラーゼ、プライマー除去酵素、および一本鎖DNA結合タンパク質)は、タイプの異なる酵素がそれぞれのオルガネラに局在していることがわかった。複製関連酵素の進化的起源を調べるため、詳細な系統解析をおこなった結果、シアニジオシゾンでは、細胞内共生に由来する酵素、特に葉緑体の起源と考えられているシアノバクテリアに由来する酵素が多く保存されていることが示唆された。これらの結果から、DNAポリメラーゼ以外の複製関連酵素は、進化の過程においてDNAポリメラーゼ以上に入れ替わりが生じやすいことが示唆された。葉緑体やミトコンドリアなどのオルガネラは独自のDNAをもち、このDNAはDNAポリメラーゼなどのいくつかの酵素から構成される複製装置により複製されている。シロイヌナズナにおいては、ゲノム複製装置構成酵素が葉緑体とミトコンドリアでほぼ同一であることがわかっているが、その他の植物や藻類においては、まだあまり研究が進んでいない。私は、オルガネラのDNAポリメラーゼが、真核生物の進化の過程において、何度か異なるタイプの酵素に入れ替わった可能性があるという説を提唱しているが、このような現象は他の複製関連酵素でもおきている可能性が考えられた。これらの酵素の細胞内局在を、GFPを用いて調べた結果、葉緑体とミトコンドリアでは、DNAポリメラーゼとDNAリガーゼは共通だが、その他の酵素(プライマーゼ、DNAヘリカーゼ、DNAトポイソメラーゼ、プライマー除去酵素、および一本鎖DNA結合タンパク質)は、タイプの異なる酵素がそれぞれのオルガネラに局在していることがわかった。紅藻での共通性を確かめるため、さらに、紅藻チノリモにおいても同様にGFPを用いて調べた結果、チノリモでも概ねシアニジオシゾンの構成と一致していることがわかった。複製関連酵素の進化的起源を調べるため、詳細な系統解析をおこなった結果、紅藻では、細胞内共生に由来する酵素、特に葉緑体の起源と考えられているシアノバクテリアに由来する酵素が多く保存されていることが示唆された。植物生理学オルガネラ局在DNAポリメラーゼであるPOPにアミノ酸置換を加え、酵素活性への影響を調べる予定であったが、オルガネラゲノムの複製装置の進化をより広い視点から理解するため、25年度は、紅藻シアニジオシゾンにおいて、葉緑体とミトコンドリアに局在するゲノム複製関連酵素の局在を調べると共に、系統解析をおこなった。これらの結果から、真核生物全体における、オルガネラゲノム複製装置の進化的な移り変わりに関するモデルを提唱することができた。本研究目的は、オルガネラゲノムの複製に関わる酵素の進化的検証を行うことであり、本研究の目的達成のための基礎的な結果を得ることができたと考えている。今後は、オルガネラゲノム複製酵素であるPOPのアミノ酸改変をおこない、まずはin vitroにおいて改変による酵素活性への影響を調べる。具体的には、DNAポリメラーゼの連続合成能に関わるアミノ酸の変異、逆転写活性に関わるアミノ酸の変異を導入する。

酵素活性に変化が見られれば、その改変を加えた遺伝子を紅藻シアニジオシゾンに形質転換し、オルガネラゲノムの複製状態や細胞周期への影響を調べる。また、DNA配列への影響を調べるため、改変酵素を導入した細胞について、次世代シークエンサーによりオルガネラDNA配列を調べる。試薬の購入量が予定よりも下回ったため、次年度に若干繰り越すこととなった。繰り越した金額については、26年度において全額を試薬購入費に充てる。