hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞運命追跡法によるカハール介在細胞の可塑性と分子機構の解明

カハール介在細胞(ICC)のマーカーであるANO1を発現する細胞を恒久的に標識したマウスにおいて、ICCだけでなく平滑筋にも標識が認められたことから、両者の共通前駆細胞がANO1を発現することが示唆された。抗ICC抗体AICを用いた免疫染色により消化管筋層間にc-Kit陰性AIC陽性細胞が一部認められた。腸炎モデルにおいて他のICCマーカーに比べてAIC陽性細胞が保持されていたことから、AICが脱分化ICCのマーカーとなる可能性が示唆された。培養ICCに対する一酸化窒素(NO)ドナー処置は低濃度で増殖促進、高濃度で細胞数の減少が生じるため、NOがICCの再生と障害を制御する可能性が示唆された。本研究は消化管運動のペースメーカー細胞であるカハール介在細胞(ICC)の障害と再生の過程を明らかにすることを目的としている。【ICCの単離と遺伝子発現解析】ICCの遺伝的解析を実施するために、FACSによるICCの単離を行った。単離細胞を用いて逆転写PCRを実施した結果、ICCマーカーであるc-Kit遺伝子発現の濃縮が認められ、ANO1などの他のICCマーカーの発現も認められた。以上よりFACSによるICCの単離が成功していると考え、遺伝的解析によりICCに関連のある成長因子の候補を絞り込む。【ICCの脱分化マーカー候補の探索】炎症刺激によりICCは機能だけでなくc-Kitの発現を失う(脱分化)と考えられるが、このような障害後のICCを検出するマーカー分子は存在しない。そこで、脱分化ICCを検出するマーカーとしてICC特異的抗体(抗原不明)とされるAIC抗体に着目した。炎症時の消化管筋層において他のICCマーカーに比べて、AIC抗体に陽性を示す細胞が比較的に維持されていた。そこでAIC染色性を正常組織にて詳しく検討した結果、節層間神経叢において全てのc-Kit陽性細胞はAIC抗体に陽性を示したが、AIC抗体にのみ陽性を示す細胞が一部認められた。一方、PDGFRα陽性細胞はほぼAIC抗体に対し陰性であったが、一部はAIC抗体に陽性を示した。さらに平滑筋層において、c-Kit陽性細胞はAICを発現せず、PDGFRα陽性細胞と完全に一致することが分かった。以上より、ICCとPDGFRα陽性細胞の中間的な性質を持つ細胞が存在する可能性が考えられた。今後、このような細胞が脱分化ICCであるか否かを検討する。また、PDGFRα陽性細胞は他臓器において多分化能を示すことが報告されているため、PDGFRα陽性細胞がICCの再生に関与している可能性についても検討する。初年度にはCre-Loxpシステムを用いたICCの細胞運命追跡を検討していたが、マウスの準備に予想以上の時間を要しており、解析に至っていない。一方でin vivoの解析に代わって、別のアプローチから脱分化マーカーの探索を進めており、AIC抗体が脱分化ICCやICCの再生を解明する上で有効である可能性を見出すことができた。以上の理由から現在までの進捗状況は(3)やや遅れているとした。本年度はICC可塑性を明らかにするために当初予定していたc-Kit-Cre/ERT2マウスを使うことができなかったため、新たにICCの運命追跡を可能とするマウスとしてANO1-Creマウスの作製を行った。作製されたANO1-CreマウスをCre特異的に生体内カルシウムセンサーであるcameleonを発現するレポーターマウスと掛け合わせたところ、ICCだけでなく平滑筋においてもレポーター発現が認められた。ANO1抗体を用いた免疫染色では平滑筋はANO1を発現しなかったことから、平滑筋とICCの共通progenitor細胞がANO1を発現している可能性が示唆された。今後、他のCreドライバーマウスの作製を試みると同時に、共通progenitor細胞における各種ICCマーカー発現について検討する必要がある。これまでに術後イレウスモデルおよび小細胞塊培養系を用いた検討において、炎症反応性に発生したNOがICCを障害することが明らかとなったため、ICCの再生と障害に関わる因子としてNOについて検討した。まずはじめにCell clusterを作製し、ICCネットワーク量とNOドナーの濃度依存性を確認した。低濃度NOドナー(50μM)存在下ではICCネットワークの成長が対照群に比べて増加する傾向を示した。一方、高濃度NOドナー(500μM)存在下ではICCネットワークが障害された。また、消化管筋層の器官培養に対する高濃度NOドナー処置も対照群に比べてICCネットワークの崩壊が著しかった。以上の結果から、ICCは生理的レベルで発生するNOに対しては再生の方向に、病態下における高濃度NO存在下では障害の方向に作用することが示唆された。

炎症時におけるICCの細胞運命追跡の確立を最優先に行い、脱分化ICCの存在を確認する。脱分化ICCの確認後はFACSによる遺伝子解析を実施し、脱分化マーカーの探索を行う。また、マウス消化管筋層から作製した培養小細胞塊を使用して、初年度に得られたICCの遺伝情報を基に、ICCと関連の深い成長因子の作用を検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。獣医薬理学29年度が最終年度であるため、記入しない。
生体分子に基づく自律分散型システムの開発

本研究課題では並列処理能力を有する生体分子を利用した分子計算と計算モデルとしての自律分散システムを融合的に扱い,並列処理能力を活かした新しい計算体系を構築した.具体的には,群れの並列行動を利用した計算モデルの提案,植物の並列的な成長パターンに基づく確率付き配列モデルの提案などが挙げられる.さらに自律分散型システムの実装に基づく解析として,牧羊犬の群れ誘導方法の検証,渋滞解消に向けた交通流の検証などを行った.本研究【生体分子に基づく自律分散型システムの開発】では,並列処理能力を活かした新しい計算体系の構築を行う.ここでは,並列処理能力を有する生体分子による分子計算と,計算モデルとしての自律分散システムに注目し,これら二者を融合的に利用し双方向からのアプローチにより新しい計算システムを構築する.具体的な研究目標は,(1)自律分散機能をもつ分子計算の構築,(2)生体分子に基づく自律分散型システムの構築,(3)計算能力の解析と実装,を挙げている.この研究目標(1)(3)を3年間で達成するため,初年度では研究目標(1)に重点を置き,次年度には研究目標(2)に重点を置きつつ,最終年度に向けて研究目標(3)に着手する.当該年度では研究目標(1)と(3)について取り組み,その研究実績は以下の通りである.研究目標(1)では,分子計算モデルの基本的なレベルに立ち返ることから始めて分子計算モデルの起源となっている分子反応メカニズムを再考した.特に挿入・削除演算をはじめとして,組換え演算であるスプライシング演算などを対象とした.また,植物などの並列的な成長パターンをモデル化したLシステムを対象として並列処理計算について考察した.当該年度においてはLシステムに確率を導入した確率Lシステムの提案とその計算能力の解析を行った.研究目標(3)では,自律分散型システムの実装の一例として,牧羊犬の群れ誘導方法について考察した.また,自律分散システムのひとつであるセルオートマトンを用いて渋滞解析を行った.該年度の主な研究活動を下記に挙げる.また,2016年3月には情報処理学会第78回全国大会において学会発表を行った.タイトルは「マルチエージェントシステムを利用した効率的な群れ誘導方法の検討」であり,自律分散システム構築の例として牧羊犬を取り上げ群れ誘導方法の提案を行った.本研究【生体分子に基づく自律分散型システムの開発】では,並列処理能力を活かした新しい計算体系の構築を行う.ここでは,並列処理能力を有する生体分子による分子計算と,計算モデルとしての自律分散システムに注目し,これら二者を融合的に利用し双方向からのアプローチにより新しい計算システムを構築する.具体的な研究目標は,(1)自律分散機能をもつ分子計算の構築,(2)生体分子に基づく自律分散型システムの構築,(3)計算能力の解析と実装,を挙げている.この研究目標(1)(3)を3年間で達成するため,初年度では研究目標(1)に重点を置き,次年度には研究目標(2)に重点を置きつつ,最終年度に向けて研究目標(3)に着手する計画である.一方で,本研究では二つの視点を融合的に扱うことも重要であり,(1)(3)を相互に連携させ円滑に研究を進めている.当該年度では,初年度における研究目標(1)に関する成果を踏まえて研究目標(2)と(3)を中心に取り組み,その研究実績は以下の通りである.研究目標(2)では,既存の自律分散システムを顧みることから始めて生体分子の演算処理を追加することで新しい計算モデルの構築を試みた.既に研究が広く行われているセルオートマトンをはじめとして,複数のエージェントがネットワークを利用した相互作用で計算を行うポピュレーションプロトコルと呼ばれるモデルなどを対象とした.自律分散機能を持つ様々なモデルから共通する概念を見出しているが,新たな計算モデルの構築と計算能力の解析については現在継続中であり,次年度も引き続き取り組む予定である.研究目標(3)では,自律分散型システムの実装の一例として,牧羊犬の群れ誘導方法について考察した.また,自律分散システムのひとつであるセルオートマトンを用いて延焼問題の解析を行うなど,様々な実装を進め当初の計画以上の進展を得た.当該年度の主な研究活動を下記に挙げる.本研究【生体分子に基づく自律分散型システムの開発】では,並列処理能力を活かした新しい計算体系の構築を行う.並列処理能力を有する生体分子による分子計算と,計算モデルとしての自律分散システムに注目し,これら二者を融合的に利用し双方向からのアプローチにより新しい計算システムを構築する.研究期間における研究目標は,(1)自律分散機能をもつ分子計算の構築,(2)生体分子に基づく自律分散型システムの構築,(3)計算能力の解析と実装,を挙げている.これらの研究目標を3年間で達成するため,初年度では研究目標(1)に重点を置き,次年度には研究目標(2)を中心として(3)にも着手してきた.一方で,本研究では二つの視点を融合的に扱うことも重要であり,(1)(3)を相互に連携させ円滑に研究を進めてきた.最終年度では研究目標(3)に重点を置き,研究目標(1)や(2)を踏まえて並列処理能力の優位性に注目した計算能力の解析と実装を行った.具体的な研究実績は以下の通りである.セルオートマトンやマルチエージェントシステムの概念を取り込んで,並列処理機能を有した計算モデル(Swarm Automaton)を提案した.これはエージェントや群れによる並列行動のパターンをオートマトンの入力として捉えることにより,受理状態に至る行動を検証することが出来る.この新たな計算モデルに対して,既存の計算モデルとの計算能力の差異や他の計算モデルとの相互関係を検討した.

一方,自律分散システムの実装の一例として,前年度の研究に引き続き牧羊犬の群れ誘導方法について考察した.また,セルオートマトンを用いた交通流の解析など,具体的事例に対して実装も進めた.本研究課題では並列処理能力を有する生体分子を利用した分子計算と計算モデルとしての自律分散システムを融合的に扱い,並列処理能力を活かした新しい計算体系を構築した.具体的には,群れの並列行動を利用した計算モデルの提案,植物の並列的な成長パターンに基づく確率付き配列モデルの提案などが挙げられる.さらに自律分散型システムの実装に基づく解析として,牧羊犬の群れ誘導方法の検証,渋滞解消に向けた交通流の検証などを行った.本研究では,具体的な研究目標として(1)自律分散機能をもつ分子計算の構築,(2)生体分子に基づく自律分散型システムの構築,(3)計算能力の解析と実装,を挙げている.次年度は研究目標(2)を中心に行いつつ,研究目標(1)の改善・改良と研究目標(3)を手掛ける.研究目標(1)では,前年度に引き続き,包括的な計算パラダイムの構築を行うが,分子計算の要素を重視した計算モデルの提案を行う.研究目標(2)では,まず出発点として並列処理機能を備えた自律分散システムを顧みることから始める.具体的には,申請者がこれまでに研究を行ってきたセルオートマトンをはじめとして,タイリングシステムやLシステムなどを活用する.タイリングとは平面の敷き詰め問題である.DNAの相補性を利用したDNAタイルの開発や実験が行われており,理論的な敷き詰め問題に関する研究も進められているため,本研究の導入の糸口となる.これらの自律分散システムに対して,生体分子の演算処理を追加する形で新しい計算モデルを構築する.新しく導入する演算については,研究目標(1)で考察した分子反応メカニズムを参考にする.研究目標(3)では,初年度の研究を発展的に拡張し,最終年度の研究総括へ繋げるための計算モデルの実装と実験を行う.本研究では,具体的な研究目標として(1)自律分散機能をもつ分子計算の構築,(2)生体分子に基づく自律分散型システムの構築,(3)計算能力の解析と実装,を挙げている.これまでに研究目標(3)については当初の計画を上回り進展しているため,この結果を発展的に拡張し加速させつつ,研究目標(2)における新しい計算モデルの構築の改善・改良に努める.これらにより本研究課題に対して理論的・実験的解析に取り組み,最終年度の研究総括へ繋げる.形式言語理論当該年度は研究目標(3)計算能力の解析と実装,に関する研究が計画時より順調に進んだため,実装に必要な経費(物品費)の使用が増加した.一方で,旅費については予定していた国際会議への参加を来年度へ見送るなどにより研究費の調整を行い,全体として次年度への繰越金が発生した.当該年度は研究目標(1)や(3)に関する研究成果を発表するための旅費や学会参加費などに対して経費を使用した.一方で,研究目標(2)に関する物品費や旅費については研究を来年度も継続して行うことからその使用を来年度へ持ち越すこととした.全体として次年度への繰越金が発生した.予算の使用内訳の概要は,計算機設備と図書資料を主体とした備品の整備に約6割,研究出張に約2割,各年度に必要不可欠な消耗品の充当に約2割を計上している.
骨・歯科疾患における多臓器連関「ＦＧＦ２３ー可溶化型Ｋｌｏｔｈｏシステム」の研究

私たちは、リン利尿因子FGF23が骨形成を抑制することを見出したが、骨にはFGF23共受容体の膜タンパクKlotho (mKL)が発現していない。一方、私たちは、mKL由来の可溶型Klotho (sKL)がFGF23の作用を補完することを見出した。FGF23は骨に発現するFGFファミリーと一線を画し、活性型ビタミンD3の転写制御を受け、成熟骨芽細胞・骨細胞でのみ一過性のERK1/2のリン酸化を促した。このシグナルは、Phexの発現を抑制し、その基質となるASARMペプチドの蓄積を促した。ASARMペプチドは正常マウスの骨の石灰化を抑制した。以上より、FGF23の骨形成調節機構が明らかとなった。FGF23は骨細胞から分泌され、血流を介して尿細管上皮に作用し、リン利尿を促進する。FGF23のこの作用には膜タンパクKlothoが不可欠で、尿細管上皮に分布するKlothoはFGF受容体と複合体を形成し、FGF23の結合親和性を高めている。一方、Klothoの少なくとも一部は細胞外ドメインが切断され、血流を循環することが報告された(可溶型Klotho)。このことを受け、可溶型KlothoがFGF23と共同して骨形成を抑止することを明らかにした。これまで、FGF23-可溶型Klothoの作用を様々な角度から検証してきたが、今回、骨細胞においてFGF23-可溶型Klothoによって制御される下流の標的分子を探索し、以下の結果を得た。(1)FGF23ならびにFGF2を過剰発現した培養骨細胞において、発現変動する遺伝子を網羅的に解析した。FGF2では骨芽細胞の増殖・分化に関連する多数の遺伝子が変動したのに対し、FGF23では52の遺伝子に限られた。このうち、下方制御される遺伝子としてX連鎖性低リン血症性くる病の原因遺伝子Phexが含まれていた。(2)Phexで切断されると推定されている石灰化抑制ペプチドASARMの抗体(ポリクローナル)を作製した。(3)同抗体は、複数の培養細胞による石灰化モデルにおいて、ASARMの石灰化抑制効果を阻害した。(4)同抗体により、ASARMは大部分の骨細胞、一部の骨芽細胞に検出された。(5)マウスの血中にASARMの存在することが示唆された。(6)Klotho欠損マウスの骨では、ASARMの蓄積が著明であった。以上の結果より、骨細胞/骨芽細胞におけるFGF23-可溶型KlothoとASARMの関係およびASARMによる石灰化制御の可能性が示された。リン利尿因子であるFGF23は腎臓のリン再吸収、ビタミンDの活性化、副甲状腺における副甲状腺ホルモンの分泌を調節する。我々は、正常時FGF23は主に骨から分泌されること、骨自身に作用して石灰化を調節することを見出した。また、この作用はPhexが介在することを見出した。PhexはX連鎖性低リン血症性くる病(XLH)の原因因子であり、エンドペプチダーゼ活性を有する。ASARMペプチドはPhexの基質と推定され、ハイドロキシアパタイトに高い親和性があり、in vitroにおいて石灰化を抑制する。このようなASARMの生物活性には、セリン残基のリン酸化(pASARM)が不可欠であった。pASARMのみを認識する抗体を作製した。これを用いてPhexの発現抑制の見られるモデルマウスと正常マウスを比較したところ、モデルマウスの骨においてpASARMが過剰蓄積することを見出した。そこで、pASARMあるいは非リン酸化ASARMを持続的に正常マウスに投与し、体重、血清マーカーの変動、組織所見、遺伝子発現プロファイル、骨のマイクロCT解析を行った。非リン酸化ASARMを投与マウスでは、分析したパラメータのいずれにも有意な変動は見られなかった。一方、pASARM投与マウスでは、血清パラメーターに変動は見られなかったものの、組織ボリューム、骨量、骨表面積、海綿骨の厚さなどにおいて有意な低値を示した。しかしながら、骨形成マーカーPINPは正常であった。組織標本によると、骨芽細胞の数、形態に異常は認められなかったものの、破骨細胞の数の増加が確認された。そこで、pASARM存在下で、RANKLを負荷したRAW細胞の破骨細胞分化能を調べたが、非リン酸化ASARM、コントロール群との差は認められなかった。これらの結果より、FGF23ーPhexーpASARMはin vivoにおいて正常時の骨代謝調節に関与することが推察された。pASARMの作用様式については、今後の検討が必要である。

FGF23は骨芽細胞/骨細胞が分泌するリン利尿因子であり、血流を経て腎尿細管上皮に作用する。FGF23のシグナル伝達には、尿細管上皮に局在するFGF受容体と共受容体・膜型Klothoが不可欠である。私たちは,FGF23がリン利尿作用に加え、骨芽細胞/骨細胞に直接作用して石灰化を調節することを見出した。しかし,骨には膜型Klothoが発現しないこと、FGF2を始めとする多くFGFファミリーメンバーが共存することから、FGF23の骨での位置付けは不明である。これまでに,膜型Klothoの細胞外ドメインが切断された可溶型Klothoが骨でのFGF23の作用に不可欠であることを発見した。しかし,可溶型Klotho,FGF23がいずれも血流を循環すると,FGF23の標的は骨や腎臓などの他、生体に多数存在することになる。このような背景の中,現在以下の結果を得ている。(1) Klotho欠損マウスに可溶型Klothoを負荷すると、骨に大きな変化(石灰化障害)が表れる。(2)正常、KLotho欠損マウスともに、骨でのFGF23 (intact)の濃度は他臓器に比較して100倍以上高い。(3)活性型ビタミンD3は,骨で発現するFGFファミリーのうち、FGF23のみ転写レベルで強く促進する。(4)活性型ビタミンD3のこの作用は、ビタミンD受容体を有する他の細胞(未分化な骨原生細胞を含む)では認められない。(5)現在のところ、(4)にエピジェネティックなメカノズムが存在するデータは得られていない。(6) FGFファミリーのうち,FGF23のみ骨芽細胞でのX連鎖性低リン血症性くる病の原因遺伝子Phexの発現を抑制した。(7)骨芽細胞の培養モデルで、KlothoのパートナーTRPV5、Wntは石灰化に直接関与しない。本課題の期間内の目標として、(1) FGF23-可溶型Klothoによる石灰化調節作用のメカニズム、(2)FGF23発現調節機構、(3)FGF23依存性のMAPK・ERKの調節機構が設定されている。それぞれの達成度を以下に示す。(1)骨細胞におけるFGF23-可溶型Klothoの下流の標的分子として、X連鎖性低リン血症性くる病の原因遺伝子Phexが同定された。Phexはリン利尿の促進や、骨・象牙質の石灰化を抑制する未同定の基質を分解する酵素と考えられており、石灰化の鍵となる分子である。この分子の基質として、骨基質タンパクSBLINGファミリーの文化遺産物ASARMペプチドが特定された。(2)ラットFgf23のプロモーター領域におけるビタミンD応答領域(VDRE)を特定し、活性型ビタミンD3の作用を明らかにした。Fgf23の発現調節因子として、副甲状腺ホルモン(PTH)、細胞外リンの関与も示唆されたが、このうちPTHは、活性型ビタミンD3存在の有無により異なる作用を示すことが明らかとなった。PTHはビタミンD3ービタミンD受容体とVDREの結合に関与せず、FGF23によるERKの活性化に関与することが推察され、FGF23の転写調節の少なくとも一部が解明された。(3)ERKの活性化には一過性と持続性の2つのパターンがあり、FGF23は前者、FGF2は後者に該当した。後者は石灰化の抑制の他、増殖促進、分化促進等の形質発現に関わるが、前者には細胞増殖・分化への効果は見られない。
『菩提道次第論』(ラムリムチェンモ)の文献学的研究

『菩提道次第論』(ラムリムチェンモ)は、ツォンカパが45歳の時(1402年)に、中央チベットにあるカ-ダム派の本山ラデン寺で造られた。それは、釈迦の経典、及びその意図を解説した論書の全体の内容を、優れた上品の有情と、それより劣った中品の有情と、更に劣った下品の有情という三種類の有情のための仏道に振り分けて述べたものである。このような分類の仕方で『菩提道次第論』は、全ての衆生のための仏道の実践法を、具体的にしかもよくまとめて解説している。『菩提道次第等論』のあらましを紹介しておく。前述した三種類の有情の道が規定され、次に菩提心の実習次第が説かれ、次に大乗の根本が悲であることが述べられ、以下、悲を実践する順序、悲ということが成立する基準、菩提心の功徳、止、智慧を本質とする観、プラ-サンギカの特徴、瞑想に際して全ての思考作用を否定してしまうことが正しくないこと、観察の修習と安住の修習の両方が必要であることと、及び密教のことなどが説かれる。本書が、典拠としているテクストは、コロホンの記述からするとインド典籍としては、アティ-シャの『菩提道灯論』であり、チベット典籍としては、ロ-ツァ-ワチェンポの弟子であるトルンパ・ロテジュンネの『テンリムチェンモ』である。しかし、本書を読んでいて気づくことは、一般にはあまり取り上げられないことではあるが、最も大きな影響を与えた重要なテクストは、『菩提道灯論』と言うよりはむしろカマラシ-ラの三つの『修習次第』であるということである。後世に多大な影響を与えたツォンカパの著作を和訳紹介することによって、チベット仏教思想体系の一端が理解できるように努めた。われわれが仏教を学ぶ時、阿含や大乗の経典であっても、或は阿毘達磨や中観学派の論書であっても、その著作の背後に「瑜伽行の実践者」としての著者の姿を想わないわけにはいかない。学ぶ対象が瑜伽行という語をその学派名の一部とする唯識学派の論書である場合、その想いは更に強くなる。にもかかわらず、その行法の実際を明確に把握することはなかなか容易なことではない。ツォンカパの『菩提道次第論』(ラムリムチェンモ)を研究、和訳しようと思うに至ったのも、この書が実に多くの聖教と論書から夥しい引用がなされているが、正鵠を射た引用のおかげで、繁雑な記述に対してもその要点を的確に把握する方途が与えられるからである。本書は、衆生が悟りに至るための仏道の実践階程を詳しく解説した書である。最初に三種類の有情の道が規定され、次に菩提心の実習次第が説かれ、次に大乗の根本が悲であることが述べられ、以下、悲を実践する順序、悲ということが成立する基準、菩提心の功徳、止、智慧を本質とする観、プラ-サンギカの特徴、瞑想に際して全ての思考作用を否定してしまうことが正しくないこと、観察の修習と安住の修習の両方が必要であること、及び密教のことが説かれる。『ラムリムチェンモ』の骨格は、インド典籍としては、アティ-シャの『菩提道灯論』に基づき、チベット典籍としては、ロ-ツァ-ワチェンポの弟子であるトルンパ・ロテジュンネの『テンリムチェンモ』に基づいて構築されている。本書の全体の主題である「ラムリム」(修習次第)という思想そのものが我が国では余り知られていない。その思想の概略をまとめ、紹介できるようにも努めた。

『菩提道次第論』(ラムリムチェンモ)は、ツオンカパが45歳の時(1402年)に、中央チベットにあるカ-ダム派の本山ラデン寺で造られた。それは、釈迦の経典、及びその意図を解読した論書の全体の内容を、優れた上品の有情と、それより劣った中品の有情と、更に劣った下品の有情という三種類の有情のための仏道に振り分けて述べたものである。このような分類の仕方で『菩提道次第論』は、全ての衆生のための仏道の実践法を、具体的にしかもよくまとめて解説している。『菩提道次第論』のあらましを紹介しておく。前述した三種類の有情の道が規定され、次に菩提心の実習次読かれ、次に大乗の根本が悲であることが述べられ、以下、悲を実践する順序、悲ということが成立する基準、菩提心の功徳、止、智慧を本質とする観、プラ-サンギカの特徴、瞑想に際して全ての思考作用を否定してしまうことが正しくないこと、観察の修習と安住の修習の両方が必要であることと、及び密教のことなどが読かれる。本書が、典拠としているテクストは、ユロホンの記述からすると、インド典籍としては、アティ-シャの『菩提道灯論』であり、チベット典籍としては、ロ-ツァ-ワチェンポの弟子であるトルンパ・ロテジュンネの『テンリムチェンモ』である。しかし、本書を読んでいて気づくことは、一般にはあまり取り上げられないことではあるが、最も大きな影響を与えた重要なテクストは、『菩提道灯論』と言うよりはむしろカマラシ-ラの三つの『修習次第』であるということである。後世に多大な影響を与えたツォンカパの著作を和訳紹介することによって、チベット仏教思想体系の一端が理解できるように努めた。
気圧波解析が明かす巨大地震に伴う津波発生過程

2010年チリ地震と2011年東北沖地震による太平洋を横断する津波は、数値津波シミュレーションより、系統的に最大15分遅れ、遠地点では反転した津波初動が観測された。測定された津波の位相速度は逆分散性を示し、1000秒より長い周期帯では遅くなっていた。これらは重力・弾性結合した津波の津波の位相速度と一致しており、海水の疎密、弾性地球の加重変形、津波の伝播時の地球重力場の変動の影響であることが示された。新たな津波シミュレーション法を開発し、その波形は、遠地における初期反転位相を含む津波観測波形を正確に再現した。観測波形とシミュレーション波形の走時差は5分以下に縮小し、波形の差異は驚く程減少した。深海域での津波の伝播速度が海洋の密度成層により変化する様子を、水深に依存して音速と密度勾配が変動する海洋層に適応可能な伝播行列法を新たに開発し、調査した。水深4キロの海では、0.44%津波速度が非圧縮一様密度の海洋層に比べて低下し、その低下量の3分の2は水の弾性エネルギー蓄積のため、3分の1は主に静水圧による海水の密度成層に起因することがわかった。世界各地の様々な海洋モデルに対し津波速度を計算した。海底まで暖かい地中海を除き、世界中の津波速度の低減はほぼ水深に比例することがわかった。海水の鉛直構造変化による津波速度変動は0.01%以下であり、津波速度の時間変化を検出すること現実的に不可能であることも判明した。深海で観測された2010年チリ地震と2011年東北沖地震から発生した津波は、線形長波の数値津波シミュレーションより、系統的に最大15分遅れることが広く太平洋域で観測された。また、発生域から遠く離れた地点では共通して最大波高到達前に奇妙な反転位相をもつ津波初動が観測された。これらは重力・弾性結合した津波の津波の位相速度と一致しており、海水の疎密、弾性地球への加重、津波の伝播時の物質移動に伴う地球重力場の変動の効果が津波伝播遅延と初期反転位相の原因であることを示している。簡単な1次元津波伝播実験で津波の逆分散が遠地で主要波高の前に先行する反転位相を生成することを確認できた。長波津波シミュレーション波形に適切は位相補正を施すことにより、これら効果を考慮にいれた実際の水深を伝播する、新たな津波シミュレーション法を開発し、その波形は、遠地における初期反転位相を含む津波観測波形を正確に再現した。2011年東北沖地震では海面の隆起・沈降により大気中に圧力擾乱が発生し大気圧力波として伝搬する現象が、日本国内内外の多数の観測点で気圧波が観測され(Arai, Iwakuni, Watada, Imanishi, Murayama, Nogami. 2011)、観測点方位により異なる気圧波形は巨大地震の震源域地殻変動量分布を反映していると考えられている。気象庁、産業総合研究所、国立天文台などの機関の2011年東北地方太平洋沖地震に伴う大気圧変動データを収集した。また、GPS津波波浪計やGPS津波計の記録を国土交通省港湾局から収集した。大気波動圧力源を単純な点源仮定と一様伝搬速度大気し、気圧力波の最大値到着時刻から波動圧力源の位置を求めた。東北沖地震の予察的推定位置は津波の震源最大滑りに近い海溝軸直上付近に求まった。収集された気圧データは津波波形データに類似する初期水面変動に関する情報をもつことが確認できた。現実の大気構造を模した1次元大気構造を与え、地表変動・海面変動による大気下端での圧力場と(Watada 2009)と変位速度の応答を記載する応答関数を計算手法を開発した。計算手法には、音波・重力波・大気境界波を含み統一的に大気波動場を計算できるHaskell-matrix法(Press and Harkrider 1962, Harkrider 1964)を用いているが、見かけ上の過去の研究では見かけ上の応答関数の極(応答関数無限大となる波長・周波数)が存在したが、消し去ることに成功した。2014年4月に発生したチリ地震(M8.2)により発生した津波を解析した。太平洋を横断する津波が深海底20観測点で記録された。長波津波シミュレーションに比べ、1分17分の津波到達時刻の遅延が観測され、遅延は津波の伝播時間に比例していた。また遠地の観測点では津波初動が引きとなっていた。

津波周波数解析では21分と15分に振幅ピークが現れ、それぞれが断層サイズ(縦60-70km、横40-45km)に対応していると考えられる。観測された太平洋域の最大波高の分布には有意な方位依存性や距離依存性は認められなかった。近地と遠地の津波波形を使う断層滑り分布インバージョンに新たな津波グリーン関数計算手法を適応した。遠地の波形では、海面変動加重による固体地球の弾性変形と圧縮性海水の密度変化と津波伝播に伴う質量移動が引き起す重力場の変化の影響を考慮した。これら効果を考慮した津波グリーン関数を用いると長波シミュレーションより遅れる波形が再現され、遠地津波波形を使った波形インバージョンが可能になった。遠地地震波形解析から求めた地震モーメント関数に似た結果が求まるまで、多重時間窓インバージョン法を繰り返し津波波形に適応した。津波波形と沿岸のGPS測量による地震時の変位量の同時解析も行った。主な断層滑り域は、仮定した断層滑り速度によらず、縦100km、横40km深さ28kmと求められた。滑り分布から求められる地震モーメントは1.24x10^27 Nm, M8.0となった。固体地球物理学2本の論文が新たに国際紙に掲載された。昨年までの津波に伴う気圧波解析に加え、津波の2010年チリ地震津波、2011年東北沖地震津波などで観測された太平洋を横断する津波の伝播速度低下の原因を世界に先駆けて究明した。また低下の原因を海水圧縮性・固体地球の弾性・質量移動に伴う重力場変動にあることを示し、これらの効果を含む合成津波波形が、線形長波に対する位相補正として表現できることを発見し、スーパーコンピュータによる大規模計算を行わずに計算時間を短縮し、最小限の計算資源で可能な津波シミュレーション法を開発した。最初の論文が既に国際紙に掲載された。初年度には研大気波動伝播を計算コードの開発の開発を行い、データの収集を行うこととしている。計算コード開発ではすでに密度成層する大気の応答関数の計算が可能となった。東北沖地震の気圧データ、津波データの収集をほぼ終えた。また、気圧データに含まれる波動の予察的放出源の場所が、本震時に巨大津波が発生したと考えらる海溝軸付近に求まっており、収集された気圧データは津波波形データに類似する初期水面変動に関する情報をもつことが確認できた。遠地津波の伝播波形から位相速度低下を測定したが、今後は群速度の測定を目標とする。津波の分散性は位相速度とともに、周期に依存する群速度としても原理的に測定可能で世界一番乗りを目指す。この新しい津波シミュレーション法を過去の巨大地震で発生した長距離伝播津波波形に適応し、江戸時代末期から世界各地の潮位計で計測された遠地津波の震源解析を行う。2011年東北沖地震発生時の大気構造を模した1次元大気構造を与え、地表変動・海面変動による大気下端での圧力場発生とと圧力波伝搬を計算する。海面変動や断層面滑りを励起源とする大気圧力変動量のグリーン関数を求め、地震学で培われた震源推定や津波波源域推定と同じインバージョン手法により海面変動量や断層滑り量分布を求めるインバージョン手法を開発する。滑り分布を求める際には、プレートの滑り方向を一定にするなどの拘束条件を与え、モデルパラメタ間の平滑化フィルタや最小二乗法推定の減衰項の影響を考慮可能な手法とする。また海底地滑りを大気波動励起源とするインバージョン手法も開発する。既に大気波動圧力源を単純な点源仮定した場合の圧力源の位置を求めた。この予察的結果を参考にしながら、津波発生時刻、位置、初期津波変動量を推定する。
デジタル信号処理用FPGAおよび専用CADツールの開発

高度情報通信処理システムは高速にデジタル信号処理を行う複数のLSI(大規模集積回路)によって構成される.このとき,可変長符号化等を行うLSIにおいては,符号長が一意に決まっていないので,自由に調整ができる柔軟性の高いLSIの開発が不可欠である.FPGAと呼ばれるLSIには従来のLSIの高密度性とユーザが回路構造を決定できるという特徴がある.本研究では,優れたデジタル信号処理システムを構築するために有効なFPGAを搭載したシステムの設計,および,FPGA上で任意の信号処理回路を実現するための専用CAD(計算機支援設計)ツールの開発を行った.本研究の成果をまとめると以下のようになる.1.FPGA搭載システムの開発:動的再構成可能FPGAシステムをパラメタライズすることにより自動合成する手法を提案するとともに,そのシステムを対象としたスケジューリング手法を提案し,デジタル信号処理回路を実現するという計算機シミュレーションを行うことにより,これらの有効性を示した.2.ハードウェア/ソフトウェア協調合成CADツールの開発:2種類のレジスタファイルを持ったディジタル信号処理向けプロセッサの協調合成手法の開発を行った.3.高位合成CADツールの開発:データの流れに注目した高位合成CAD手法,ならびに,制御処理を主体としたハードウェアを対象とした高位合成CAD手法の開発を行った.4.レイアウトCADツールの開発:配置と配線を同時に行うFPGA用レイアウト手法の開発を行った.5.FPGAシステム応用:デジタル信号処理システムボードのうち,ホスト計算機とボードとのインターフェース部分の設計を行った.また,適用例として,動画像符号化アルゴリズムの高速化を考察した.高度情報通信処理システムは高速にデジタル信号処理を行う複数のLSI(大規模集積回路)によって構成される.このとき,可変長符号化等を行うLSIにおいては,符号長が一意に決まっていないので,自由に調整ができる柔軟性の高いLSIの開発が不可欠である.FPGAと呼ばれるLSIには従来のLSIの高密度性とユーザが回路構造を決定できるという特徴がある.本研究では,優れたデジタル信号処理システムを構築するために有効なFPGAを搭載したシステムの設計,および,FPGA上で任意の信号処理回路を実現するための専用CAD(計算機支援設計)ツールの開発を行った.本研究の成果をまとめると以下のようになる.1.FPGA搭載システムの開発:動的再構成可能FPGAシステムをパラメタライズすることにより自動合成する手法を提案するとともに,そのシステムを対象としたスケジューリング手法を提案し,デジタル信号処理回路を実現するという計算機シミュレーションを行うことにより,これらの有効性を示した.2.ハードウェア/ソフトウェア協調合成CADツールの開発:2種類のレジスタファイルを持ったディジタル信号処理向けプロセッサの協調合成手法の開発を行った.3.高位合成CADツールの開発:データの流れに注目した高位合成CAD手法,ならびに,制御処理を主体としたハードウェアを対象とした高位合成CAD手法の開発を行った.4.レイアウトCADツールの開発:配置と配線を同時に行うFPGA用レイアウト手法の開発を行った.5.FPGAシステム応用:デジタル信号処理システムボードのうち,ホスト計算機とボードとのインターフェース部分の設計を行った.また,適用例として,動画像符号化アルゴリズムの高速化を考察した.本研究では,優れたデジタル信号処理システムを構築するために有効なFPGAシステムの設計および製作,ならびに,そのFPGA専用のCAD(計算機支援設計)ツールの開発を行った・本年度の成果を以下にまとめる.1. FPGAシステムの製作:FPGAを用いた動的再構成可能システムを製作するとともに,その応用として静止画像符号化を挙げ,提案システムの有効性を示した.2.ハードウェア・ソフトウェア協調設計手法の考案:2種類のレジスタファイルを持ったデジタル信号処理向けプロセッサのハードウェア・ソフトウェア協調設計手法とその並列化コンパイラを構築した.3.高位合成CAD手法の考案:C言語のサブセットによって記述された動作仕様を入力とし,状態遷移レベルのハードウェア記述言語を出力する高位合成CAD手法を考案した,動作記述から複数のDFG(Data Flow Graph)を生成する,各DFGに対してハードウェア量,性能の見積り値等を算出する,複数のスケジューリング,アロケーションを高速に実行する等に新規性がある.4.論理合成CAD手法の考案:論理合成のテクノロジー.マッピング工程において有効となるCAD手法を考案したこれは,ツリー状に接続されたLUTを対象としたもので,.論理段数とブロック数のトレードオフを実現させている点に特徴がある.5.レイアウトCADアルゴリズムの考案:すでに提案している配置・概略配線手法をマクロブロックを含んだネットリストも処理するように拡張した.優れたデジタル信号処理システムを構築するために有効なFPGAの設計および製作,ならびに,その専用のCAD(計算機支援設計)ツールの開発を行った.本年度の研究成果を以下にまとめる.1.高位合成CADツールの開発:制御処理を主体としたハードウェアを対象とした高位合成CAD手法の開発を行った.これは,C言語のサブセットによって記述された動作仕様を入力とし,RT(状態遷移図)レベルのハードウェア記述言語を出力する高位合成CAD手法である.高位合成の中で特に,ハードウェア記述生成手法,面積/時間最適化手法の開発を重点的に行った.2.ハードウェア/ソフトウェア協調合成CADツールの開発:2種類のレジスタファイルを持ったディジタル信号処理向けプロセッサのハードウェア/ソフトウェア協調合成手法の開発を行った.ここでは特に,面積/遅延見積もり手法,ハードウェア/ソフトウェア分割手法の開発を行った.3.動的回路割り当て手法の開発:FPGAの柔軟性を活用すべく,それぞれのFPGAを信号処理の実行途中に書き換え,時分割で種々の回路を実現する.このための動的な回路割り当て手法を構築した.

4.FPGAアーキテクチャの改良:前年度に考案したFPGAアーキテクチャ上にデジタル信号処理回路を実現するという計算機シミュレーションを行い,FPGAアーキテクチャを評価し,改良を行った.5.デジタル信号処理システムボードの設計:デジタル信号処理システムボードのうち,ホスト計算機とボードとのインターフェース部分の設計を行った.インターフェースはPCIを採用した.本研究では,優れたデジタル信号処理システムを構築するために有効なFPGAの設計および製作,ならびに,その専用のCAD(計算機支援設計)ツールの開発を行った.本年度の研究成果を以下にまとめる.1.動的再構成可能FPGAシステムとCADの開発:動的再構成可能FPGAシステムをパラメタライズすることにより自動合成する手法を提案するとともに,そのシステムを対象としたスケジューリング手法を提案し,これらの有効性を示した.2.ハードウェア/ソフトウェア協調合成CADツールの開発:2種類のレジスタファイルを持ったディジタル信号処理向けプロセッサのハードウェア/ソフトウェア協調合成手法,の開発を行った.ここでは特に,ハードウェア/ソフトウェア分割手法,面積/遅延見積り手法,並列Cコンパイラの開発を行った.また,連想メモリ(CAM)を対象としたハードウェア/ソフトウェア協調合成手法の開発を行った.3.高位合成CADツールの開発:制御処理を主体としたハードウェアを対象とした高位合成CAD手法の開発を行った.ここでは特に,面積/遅延見積り手法,面積/遅延見積り最適化手法,合成時間に制約を与えたときに最良のリソースバインディング結果を与える手法の開発を重点的に行った.4.レイアウト手法の開発:合成の最終工程であるレイアウト設計を対象として,上流レベルから面積/遅延を見積る手法,クロストークを考慮した手法を開発した.5.FPGA応用:応用例として,動画像符号化アルゴリズムの高速化を考察した.
心筋リモデリングにおけるNox4によるミトコンドリア機能制御の分子機構の解明

心筋梗塞となったマウスの非梗塞部では心筋細胞肥大、間質線維化、アポトーシスの亢進を認め、心筋リモデリングが進行しており、同部位のミトコンドリア形態を電子顕微鏡で観察したところ、ミトコンドリアサイズが減少し、ミトコンドリア数は増加していた。非梗塞部において、ミトコンドリア形態制御蛋白であるMitofusion 1の発現量およびDrp-1のリン酸化をウェスタンブロット法にて解析した。Mitofusion 1は心筋梗塞となったマウスにおいて正常のマウスより高い傾向であった。また、Drp-1を抑制するリン酸化に関してはwestern blot法にて増加していた。野生型マウスの左冠動脈を結紮し心筋梗塞(MI)を作成し、4週間後に心エコーによる心機能評価を行った。左室の拡張、心収縮の低下を認め、梗塞領域の壁厚は菲薄化していた。組織学的には非梗塞部心筋細胞肥大、間質の線維化の促進が認められ、心筋リモデリングが進行していた。非梗塞部心筋におけミトコンドリア分裂促進因子Drp1と融合促進因子Mitofusion1(Mtf1)のタンパクレベルのウェスタンブロットにより評価した。Drp1はSham群とMI群で同程度であったが、Mtf1はMI群でsham群に比べ高値であった。非梗塞部心筋におけるミトコンドリア形態を電子顕微鏡にて評価した。MI群ではsham群に比べミトコンドリアの大小不同を呈していた。以上から心筋梗塞後の非梗塞部心筋においてミトコンドリア形態異常はMft1の変化と関連している可能性が示唆された。心筋梗塞(MI)マウスは偽手術(sham)マウスに比べ心エコー上、左室内腔は拡大し、左室駆出率は低下していた。また非梗塞部の左室壁厚は肥厚を認めた。心重量/体重比、肺重量/体重比はMIマウスにてshamマウスに比べ増加しており、心不全状態となっていることが確認できた。MI群では非梗塞部の心筋肥大、間質線維化、アポトーシスの亢進を認め、心筋リモデリングが進行していた。筋梗塞後の非梗塞部心筋細胞におけるミトコンドリア形態を電子顕微鏡で観察したところ、ミトコンドリアサイズが減少し、ミトコンドリア数は増加していた。次に、非梗塞部におけるDrp1とMitofusion1の蛋白発現レベルとWestern blot方にて評価した。Drp-1とMitofusion1の蛋白発現レベルはいずれもMIとshamマウスにおいて有意な差を認めなかったが、Mitofusion1はMIマウスにおいて高い傾向であった。さらに、心筋梗塞後の心筋におけるミトコンドリア形態制御因子であるOPA1、Fis1の蛋白レベルをwestern blot法にて評価したところMI群でsham群に比べて有意差はなかった。一方、Drp1はリン酸化で制御されているが、Drp-1を抑制するリン酸化に関してはwestern blot法にて増加していた。心筋梗塞後の非梗塞部心筋細胞におけるミトコンドリア形態はサイズが減少し、数が増加していた。ミトコンドリア形態制御蛋白であるMitofusin1の発現は増加傾向であった。ミトコンドリア形態はミトコンドリア機能と関連していることから、心筋リモデリングにおいてミトコンドリア形態制御が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。今までの研究から心筋リモデリングの進展にNox由来の酸化ストレスが重要であることが明らかとなっているが、心筋細胞においてNox4をノックダウンするとミトコンドリア形態が変化することから(preliminary data)、Nox4由来酸化ストレスがミトコンドリア形態を制御していることが推察された。26年度が最終年度であるため、記入しない。循環器内科26年度が最終年度であるため、記入しない。心筋梗塞モデルの確立に時間を要した。また、心筋細胞におけるミトコンドリア形態の評価において、ミトコンドリア染色色素による評価を行っていたが、良好な画像が得られず電子顕微鏡による評価を行ったため当初の計画より時間を要した。Drp1、Mtf1以外のミトコンドリア形態制御タンパクの評価を行う。また、酸化ストレス、NADPH oxidase 4(Nox4)の活性化の程度を測定し、活性酸素種とミトコンドリア形態について解析を進める。さらにNox4ノックアウトマウスを用いてミトコンドリア形態について評価を行っていく。
Bi系高温相の新しい生成過程と超伝導特性

Bi系2223相は線材などへの実用材料として有用にもかかわらず、この相の本質的な性質、特に熱的安定性(アニールによる変化)や機械的粉砕による変化とその後の再生成については現在もなお十分明らかにされたとは言い難い。従来の研究では、前者の性質は全く知られておらず、また後者の変化についてもほとんど注目されていなかった。これらの性質を究明することは、高品位な材料(例えば組成を制御した線材や高純度な材料)を作製する上で必要不可欠である。そこで、本研究ではこれらの2223相の本来の性質を明らかにすることを目的とした。本研究では、まず2223相結晶本来の熱的安定性明らかにするために、Pb置換2223相単相Bi_<1.8>Pb_<0.4>Sr_<2.0>Ca_<2.0>Cu_<3.2>O_zのバルク試料を用いて、種々の温度でアニールした場合の第二相の生成とそれに伴う2223相の組成、構造および超伝導特性の変化を検討した。Pb置換高温相は酸化性雰囲気では600800°CでSr_<2.5>Bi_<0.5>Pb_3Ca_2CuO_zを析出し、Pb-poorな2223相に変化する。また、この析出物は850°Cの再加熱で2223結晶中へ再固溶する。この析出と再固溶反応は、850°CではPbは高温相中で相中でPb^<2+>として安定であるが、600800°CではPb^<4+>が安定であることを示唆している。次に機械的粉砕によって2223相が通常の酸化物では考えられないほどの超微細な結晶や非晶質に変化することを明らかにした上で、これらの超微細粉の再加熱時の変化を検討した。超微細粉を再加熱すると複雑な反応が起こり、温度に依存して種々の相が生成する。850°Cの再加熱では液相が多量に生成し、2223相粒子の再生成は起こらない。また、超微細粉と細かい2223相の混在試料では、800°C以下で種々の相が生成するが、850°Cの再加熱で2223相が再生成しその単相となる。この2223相の再生成過程は、通常の酸化物と炭酸塩の原料からの2223相の生成過程と異なることが明らかとなった。以上の結果は高品位材料や特性のよい線材を作製する上で、極めて重要な指針を示している。
小児看護領域における家族支援シチュエーションインデックスの開発に関する研究

小児看護領域で,看護師が家族看護問題を認識する場面(シチュエーション)をリスト化し,家族支援の介入を始める指標(インデックス)となる家族支援シチュエーションインデックスの開発をするために,下記の3つの研究を実施する.1小児看護領域における家族看護問題の事例と家族支援の現状を文献検討により明らかにする.2小児看護領域に従事する看護師が,家族支援の必要性があると認識する場面を,看護師への半構成的面接調査により質的に明らかにする.3看護師の家族支援コンピテンシー等の特性についての質問紙調査を実施し,家族支援の必要性がある家族看護問題の認識と看護師の特性との関係性を検討する.小児看護領域で,看護師が家族看護問題を認識する場面(シチュエーション)をリスト化し,家族支援の介入を始める指標(インデックス)となる家族支援シチュエーションインデックスの開発をするために,下記の3つの研究を実施する.1小児看護領域における家族看護問題の事例と家族支援の現状を文献検討により明らかにする.2小児看護領域に従事する看護師が,家族支援の必要性があると認識する場面を,看護師への半構成的面接調査により質的に明らかにする.3看護師の家族支援コンピテンシー等の特性についての質問紙調査を実施し,家族支援の必要性がある家族看護問題の認識と看護師の特性との関係性を検討する.
ハナショウブにおける花の青色化機構の解明とその育種的利用

ハナショウブの青色花およびその成分に関する新しい育種法を確立するために、本研究では青色花を発現するのに鍵となるアントシアニンであるdelphinidin3RGac5Gのメチル化に関する遺伝分析並びに花の青色化機構の解明を行った。得られた研究成果の概要は以下の通りである。(1)ハナショウブにおけるdelphinidin3RGac5Gのメチル化は単一遺伝子の関与によるものであり、メチル化遺伝子(Mt)は非メチル化遺伝子(mt)に対して優性であった。(2)ハナショウブの主要アントシアニンであるmalvidin3RGac5G、petunidin3RGac5Gおよびdelphinidin3RGac5Gはいずれも主要フラボンであるisovitexinの濃度を高めていくと、溶液のλmaxは明らかに波長長側にシフトしており、各アントシアニンがisovitexinとの間にコピグメント効果を有していた。また、malvidin3RGac5G-petunidin3RGac5G-delphinidin3RGac5G-isovitexin混合液の吸収スペクトルは、malvidin3RGac5G-petunidin3RGac5G型の青紫品種「水天一色」、「碧海」および「夜光の珠」の新鮮花弁における吸収スペクトルとよく類似していた。従ってこれらの品種における花弁の青色化は主としてmalvidin3RGac5Gおよびpetunidin3RGac5Gとisovitexinとのコピグメンテーションによるものと結論づけられた。(3)in vitroコピグメンテーション実験は、λmaxおよびΔλmaxともmalvidin 3RGac5Gおよびpetunidin 3RGac5Gよりもdelphinidin3RGac5Gとisovitexinとのコピグメント効果が最も高いことを示した。ハナショウブにおる花色変異(青色化)の原因を解明するために、まずマルビジン3RGac5G-ペチュニジン3RGac5G型品種における花弁(外花被)表皮細胞のpHを調べたが、細胞のpHと花色の間に特定の関係は見いだされなかった。これに対して、マルビジン3RGac5G-ペチュニジン3RGac5G型の品種では同じアントシアニン型に属するにもかかわらず、フラボン量と花弁のλmax(可視)は赤紫<紫<青紫の品種の順に高くなり、しかもフラボン量と花弁のλmaxとの間には有意な正の相関(r=0.887^<**>)が認められた。その結果は、品種のフラボン量が多くなるほど花弁のλmaxが長波長側へシフトすること、すなわち花色の青味の程度が強くなるというコピグメンテーションの存在を強く示唆した。そこで、ハナショウブの主要アントシアニンであるマルビジン3RGac5G、ペチュニジン3RGac5Gおよびデルフィニジン3RGac5Gと主要フラボンであるイソビテキシンの各結晶を用いて、in vitroでのコピグメンテーションの実証を試みた。その結果、マルビジン3RGac5G、ペチュニジン3RGac5Gおよびデルフィニジン3RGac5Gのいずれの溶液もイソビテキシンの濃度を高めていくと、各溶液のλmaxは明らかに長波長側にシフトした。このことは、これらのアントシアニンがイソビテキシンとの間にコピグメント効果を有することを実証するものであった。また、マルビジン3RGac5G-ペチュニジン3RGac5G混合溶液の吸収スペクトルは、マルビジン3RGanc5G-ペチュニジン3RGac5G型の青紫品種『水天一色』、『碧海』および『夜光の珠』の新鮮花弁における吸収スペクトルとよく類似していた。以上のことから、これらの品種における花弁の青色化は主としてマルビジン3RGanc5Gおよびペチュニジン3RGac5Gとイソビテシンとのコピグメンテーションによるものと結論づけられた。

ハナショウブの青色花の育種にはアントシアニンとしてdelphinidin3RGac5Gが重要であるが、delphinidin3RGac5G型の出現には基本(野性)型であるmalvidin 3RGac5G-petunidin 3RGac5G型におけるメチル化遺伝子の劣性突然変異が必要である。そこで、ハナショウブのdelphinidin3RGac5G型品種「千歳姫」とmalvidin 3RGac5G-petunidin 3RGac5G型品種「水天一色」とのF_1およびF_2植物を用いて、delphinidin3RGac5Gのメチル化に関する遺伝分析を行った。その結果、ハナショウブにおけるdelphinidin3RGac5Gのメチル化は単一遺伝子の関与によるものであり、メチル化遺伝子(Mt)は非メチル化遺伝子(mt)に対して優性であることが明らかになった。in vitro実験により、malvidin 3RGac5G,petunidin 3RGac5Gおよびdelphinidin3RGac5Gの各アントシアニンとフラボンのisovitexinとのコピグメント効果を比較検討した。その結果、isovitexinとのコピグメンテーションにおいてdelphinidin3RGac5Gのλmaxおよび△λmaxはmalvidin 3RGac5Gおよびpetunidin 3RGac5Gよりも高かった。このことは、delphinidin3RGac5Gとisovitexinとのコピグメンテーションが、malvidin 3Rgac5Gまたはpetunidin3RGac5Gとisovitexinとのコピグメーションよりも強い青色化を有することを指摘している。また、コピングメント効果を発現するのに必要なisovitexin濃度は、malvidin 3RGac5Gが0.2 mM、petunidin 3RGac5Gが0.6mMおよびdelphinidin3RGac5Gが1.0mMであった。このように、delphinidin3RGac5Gはコピグメント効果を発現するのに比較的高い濃度のisovitexinを必要とすることが明らかになった。