hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
南中国を中心に分布するマメ科植物の系統学的研究

7月28日8月14日に中国広東省華南植物研究所、雲南省昆明植物研究所、北京市中国科学院植物研究所にてマメ科南中国要素のさく葉標本の調査をおこない、また、雲南省昆明市近郊で南中国要素植物の収集をおこない、乾燥標本約100点と液浸標本30点を作製した。さらに、10月24日11月6日に、台湾および中国から2名づつ研究者を招聘し、東北大学にて国際シンポジウム「南東東アジアにおけるマメ科植物の分類と植物地理」を開催した。ここでは、平成4年度から行なわれてきた本研究の成果について内容を討議し、出版計画を立てた。今年度までの入手した試・資料をもとに、本年度は、以下のような成果を得た。1.分類学的研究雲南省および四川省におけるソラマメ亜科のミヤマトベラ連とヌスビトハギ連の種とそれらの分布が明らかになった。ミヤマトベラ属とヌスビトハギ属では新しい種がみつかった。ジャケツイバラ亜科のカワラケツメイ属の従来の分類を再検討し、種の新しい区別点をみつけ、各種の輪郭を明確にした。この結果、台湾と南中国に新種を認め、さらに、アジアに広く分布するとされてきたカワラケツメイは揚子江流域を境に北方のものと南方のものの2つの亜種に区別できること、また、タイワンカワラケツメイの異名とされてきた種が独立した別種であることが判明した。ソラマメ亜科インゲンマメ連のホドイモ属について分類学的再検討をおこなった。アジアに5種をみとめた。台湾にはこれまで1種しか知られていなかったが、あらたにもう1種を認めた。これらの分布から、台湾と中国南部の種との系統関係が明らかになった。2.比較形態学的研究液浸標本にもとづいて、ヌスビトハギ連の属間で花序の形態を器官学的および発生学的な観点から比較した。この連ではこれまで総状花序と偽総状花序が知られていた。偽総状花序の部分花序で花が背軸側に偏って配列するという特殊性をもち、同様の配列が総状花序においてもみられることがわかり、総状花序は偽総状花序の部分花序と相同であると判明した。総状花序が原始的な形質を多く持つ属でみられることから、偽総状花序は総状花序をだく葉がりん片葉に退化することにより進化したものと推定できた。また、これまで総状花序とされてきたハナハギ属の花序は偽総状花序の構造をもつことが判明した。3.分子系統学的研究DNAの分子系統学的解析をヌスビトハギ連について行なった。rbcL遺伝子の塩基配列の比較の結果、原始的な形態形質をより多くもつDendrolobium属、Phyllodium属、Tadehagi属およびヌスビトハギ属のミソナオシ亜属が単系統群をつくることがわかった。また、葉緑DNARELPs解析の結果、ヌスビトハギ連のヌスビトハギ属ヌスビトハギ亜属は単系統群であること、Dollinera亜属が姉妹群であること、ヌスビトハギDesmodium podocarpumには異なる葉緑体DNAタイプをもつ3グループが認められ、それらは形態に基づく4つの種内分類群と一致しないことを明らかにした。4.植物地理学的研究台湾、琉球および日本本土のマメ科植物の分布について次の点が明らかになった。台湾に産するマメ科植物は58属165種であり、そのうち約49%が琉球、日本と共通している。琉球に産するものは43属73種であり、このうち約56%が台湾と共通し、さらに、日本本土のものは38属94種であり、このうち51%が琉球、台湾と共通していることがわかった。このことから、マメ科植物の分布において台湾、琉球および日本本土は密接な関連をもつことが示された。一方、中国南部(広東省、広西省、海南省)には92属424種のマメ科植物が分布しており、このうち約80%は熱帯のもので、温帯性のものはわずか約20%であった。また、約95%は熱帯アジアに分布するもの(240種)と中国固有種(162種)で占められており、中国固有の種162種のうち65種(約40%)は中国南部に分布が限られていることがわかった。5.地史学的研究台湾での花粉分析の結果、マメ科植物相の地史的な発達過程が明らかになってきた。マメ科の中で最も原始的と考えられているジャケツイバラ亜科植物の花粉が新生代第3紀中新世から出現し、より進化していると考えられているソラマメ亜科植物はそれより後の鮮新世や、そ、さらに後の第4紀更新世から出現することがあきらかになった。

今年度までの入手した試・資料をもとに、本年度は、以下のような成果を得た。1.分類学的研究雲南省および四川省におけるソラマメ亜科のミヤマトベラ連とヌスビトハギ連の種とそれらの分布が明らかになった。ミヤマトベラ属とヌスビトハギ属では新しい種がみつかった。ジャケツイバラ亜科のカワラケツメイ属の従来の分類を再検討し、種の新しい区別点をみつけ、各種の輪郭を明確にした。この結果、台湾と南中国に新種を認め、さらに、アジアに広く分布するとされてきたカワラケツメイは揚子江流域を境に北方のものと南方のものの2つの亜種に区別できること、また、タイワンカワラケツメイの異名とされてきた種が独立した別種であることが判明した。ソラマメ亜科インゲンマメ連のホドイモ属について分類学的再検討をおこなった。アジアに5種をみとめた。台湾にはこれまで1種しか知られていなかったが、あらたにもう1種を認めた。これらの分布から、台湾と中国南部の種との系統関係が明らかになった。2.比較形態学的研究液浸標本にもとづいて、ヌスビトハギ連の属間で花序の形態を器官学的および発生学的な観点から比較した。この連ではこれまで総状花序と偽総状花序が知られていた。偽総状花序の部分花序で花が背軸側に偏って配列するという特殊性をもち、同様の配列が総状花序においてもみられることがわかり、総状花序は偽総状花序の部分花序と相同であると判明した。総状花序が原始的な形質を多く持つ属でみられることから、偽総状花序は総状花序をだく葉がりん片葉に退化することにより進化したものと推定できた。また、これまで総状花序とされてきたハナハギ属の花序は偽総状花序の構造をもつことが判明した。3.分子系統学的研究DNAの分子系統学的解析をヌスビトハギ連について行なった。rbcL遺伝子の塩基配列の比較の結果、原始的な形態形質をより多くもつDendrolobium属、Phyllodium属、Tadehagi属およびヌスビトハギ属のミソナオシ亜属が単系統群をつくることがわかった。また、葉緑DNARELPs解析の結果、ヌスビトハギ連のヌスビトハギ属ヌスビトハギ亜属は単系統群であること、Dollinera亜属が姉妹群であること、ヌスビトハギDesmodium podocarpumには異なる葉緑体DNAタイプをもつ3グループが認められ、それらは形態に基づく4つの種内分類群と一致しないことを明らかにした。4.植物地理学的研究台湾、琉球および日本本土のマメ科植物の分布について次の点が明らかになった。台湾に産するマメ科植物は58属165種であり、そのうち約49%が琉球、日本と共通している。琉球に産するものは43属73種であり、このうち約56%が台湾と共通し、さらに、日本本土のものは38属94種であり、このうち51%が琉球、台湾と共通していることがわかった。このことから、マメ科植物の分布において台湾、琉球および日本本土は密接な関連をもつことが示された。一方、中国南部(広東省、広西省、海南省)には92属424種のマメ科植物が分布しており、このうち約80%は熱帯のもので、温帯性のものはわずか約20%であった。また、約95%は熱帯アジアに分布するもの(240種)と中国固有種(162種)で占められており、中国固有の種162種のうち65種(約40%)は中国南部に分布が限られていることがわかった。5.地史学的研究台湾での花粉分析の結果、マメ科植物相の地史的な発達過程が明らかになってきた。マメ科の中で最も原始的と考えられているジャケツイバラ亜科植物の花粉が新生代第3紀中新世から出現し、より進化していると考えられているソラマメ亜科植物はそれより後の鮮新世や、そ、さらに後の第4紀更新世から出現することがあきらかになった。
尾形光琳の絵画にみられる装飾的要素の分析

本研究の目的は尾形光琳の絵画作品にみられる装飾的要素を分析することである.その方法の一つに光琳が呉服商家の出身である事実に鑑みて,江戸時代初・中期の小袖の雛形本に表わされた多くの模様からいわゆる"光琳模様"の実態をさぐり,それと絵画との関係を考察することがあげられる.このため数度に亘り雛形本を所蔵する博物館,美術館,資料館,呉服関連会社及び個人の所蔵家などにおいて調査,閲覧,写真撮影,複写を行った.集められた雛形本資料は約50種,小袖模様にして約4千点に及んでいる.これら資料にみられる模様は種類別にとりあげ各々の変遷を辿り,それによって光琳が絵画作品にとり入れた装飾的なモチーフの意味と絵画史における位置づけを明確にしなければならないが,現時点においてそれを一挙にまとめることはできなかった.そこでまず雛形本に表わされた"光琳模様"をすべてひろい出し,それの発生と展開を辿ってみることにした.その結果明らかになったことを次に記してみたい.かつていわゆる"光琳模様"の流行は画家光琳自身とは無関係の現象のように考えられていたが,少くとも発生のきっかけは光琳がつくったものと思われる.雛形に現われる光琳模様の最も早い時期の例は梅の模様がほとんどであるが,その表現法には光琳の水墨画との関係が看取されるからである.江戸初期に流行した水墨画風の"描き小袖"を光琳がしばしば行って有名になりそれを真似た模様の染色が友禅染の技術の発達によって制作可能になったが,そこでは光琳の水墨画の特色がやや誇張,歪曲されて表わされた.そしてそれは光琳がとりあげることもなかったモチーフにも及んで,光琳の死後"光琳模様"として大流行現象をきたしたのである.本研究の目的は尾形光琳の絵画作品にみられる装飾的要素を分析することである.その方法の一つに光琳が呉服商家の出身である事実に鑑みて,江戸時代初・中期の小袖の雛形本に表わされた多くの模様からいわゆる"光琳模様"の実態をさぐり,それと絵画との関係を考察することがあげられる.このため数度に亘り雛形本を所蔵する博物館,美術館,資料館,呉服関連会社及び個人の所蔵家などにおいて調査,閲覧,写真撮影,複写を行った.集められた雛形本資料は約50種,小袖模様にして約4千点に及んでいる.これら資料にみられる模様は種類別にとりあげ各々の変遷を辿り,それによって光琳が絵画作品にとり入れた装飾的なモチーフの意味と絵画史における位置づけを明確にしなければならないが,現時点においてそれを一挙にまとめることはできなかった.そこでまず雛形本に表わされた"光琳模様"をすべてひろい出し,それの発生と展開を辿ってみることにした.その結果明らかになったことを次に記してみたい.かつていわゆる"光琳模様"の流行は画家光琳自身とは無関係の現象のように考えられていたが,少くとも発生のきっかけは光琳がつくったものと思われる.雛形に現われる光琳模様の最も早い時期の例は梅の模様がほとんどであるが,その表現法には光琳の水墨画との関係が看取されるからである.江戸初期に流行した水墨画風の"描き小袖"を光琳がしばしば行って有名になりそれを真似た模様の染色が友禅染の技術の発達によって制作可能になったが,そこでは光琳の水墨画の特色がやや誇張,歪曲されて表わされた.そしてそれは光琳がとりあげることもなかったモチーフにも及んで,光琳の死後"光琳模様"として大流行現象をきたしたのである.
小眼球症関連転写因子MITFの細胞分化における機能的多様性

研究の目的:メラニン生合成系酵素遺伝子の発現を制御している転写因子MITFはメラノサイトや網膜色素上皮細胞(RPE)等の分化も制御している。本研究では新たにA型isoformを単離し、既知のM型、H型isoforomと共にその構造と機能の解析を行った。1:MITFの各isoformの分化発達過程における発現分布の解析各isoformの発現量を比較したところ、M型はメラノサイトにのみ特異的に発現していた。一方、A型とH型は普遍的な発現が認められた。特に胎児由来の培養RPEにおいてA型のdominantな発現が認められ、RPEの分化過程においてはA型が機能していると考えられた。2:各isoformのプロモーター領域の単離とその組織特異的な発現機構の解明MITF遺伝子の全体構造を明らかにし、各isoformのプロモーター領域を単離した。そして培養細胞を用いたレポーターアッセイを行い、各プロモーター上の転写制御配列を検索した。その結果、M型isoformのプロモーター領域にメラノサイト特異的な発現に働く機能領域を見出した。3:MITFによる組織特異的発現制御機構の解析メラニン生成関連酵素遺伝子TRP-2の発現制御にMITFとHMG box構造を持つ転写因子との協調的な作用機構の存在が認められた。またRPEにおいてA型MITFはメラニン生合成系酵素遺伝子の転写を活性化するが、それに比べてH型は転写活性化能が弱い事が明らかになった。4:遺伝性視聴覚障害の遺伝子解析現在A型isoformのエキソン1Aを置換したノックアウトマウスを作成している。このマウスは色素累常を件わない視聴覚障害の新たなモデルマウスとなる事が期待される。
逆行性シグナル伝達の発現と機能調節を担う神経終末における分子基盤の解明

近年、神経細胞間のシナプス部において内因性カンナビノイドが逆行性シグナル分子として働くことが見出された。シナプス後細胞における内因性カンナビノイドの放出誘導機構については多くの知見がもたらされてきたが、シナプス前終末におけるそのシグナル伝達機構については未解決の部分が残されている。(1)カンナビノイド受容体(CB1受容体)から下流のシグナル伝達経路、(2)内因性カンナビノイドの分解・取り込み機構、(3)逆行性シグナル伝達の可塑性(CB1受容体の数または質的変化、内因性カンナビノイド分解・取り込み機構の変化)。本年度は(1)の課題に関連して、CB1受容体の活性化で誘導される伝達物質放出の長期的な抑圧作用(CB1-LTD)について実験を行った。小脳皮質における平行線維→プルキンエ細胞間シナプスでは伝達物質の放出増強によるプレ型の長期増強現象(LTP)が報告されている。そこでこれに対する逆方向の可塑性としてプレ型のLTDがCB1受容体の活性化に依存して生じるか検証した。小脳スライス標本を用いて、プルキンエ細胞から電気生理学的に平行線維シナプス電流を記録した。フォルスコリンを数分間投与してプレ型LTPを誘導した後、CB1受容体アゴニストを数分間投与したところ、シナプス伝達が持続的に抑圧された。この抑圧は、CB1受容体のアンタゴニストで一部回復したものの、依然として残存し、Paired-pulse振幅比の変化も伴っていた。以上のことから平行線維シナプスにおいてプレ型LTPの脱増強作用がCB1受容体の活性化によって引き起こされることが示唆された。平行線維シナプスのプレ型LTPはプロテインキナーゼA(PKA)によるRIMlaのリン酸化により誘導されることが報告されているため、CB1受容体の下流にはアデニル酸シクラーゼ(AC)などのPKA-RIMla経路を修飾するシグナル伝達機構が存在すると考えられる。
高分子反応による多彩な元素ブロック高分子の構築法の開拓

光・電子特性を自在に制御しつつπ共役高分子を設計・合成できる手法を確立することは様々な応用研究の観点からも重要な位置付けにある。様々な元素を含む構成単位(元素ブロック)をπ電子系に付与したπ共役高分子は多様な電子特性発現の観点から興味深い研究対象であるが合成化学的な制約から一部が報告されるに留まっていた。本研究では、様々な元素ブロックπ共役高分子を創出できる合成手法の確立を目指し、高分子主鎖に反応点をもつ有機金属ポリマーを設計・合成し、これを主鎖型反応性高分子として用い、高分子反応により種々の元素ブロックを導入し、未踏の元素ブロックπ共役高分子の合成とそれらの応用についての検討を行った。本研究では、様々な元素ブロックを含む部分構造をπ電子系にハイブリッド化した未踏のπ共役高分子の合成手法の開拓を目的として、金属ー炭素結合を主鎖に含んだ反応性前駆体高分子の主鎖の組み替えを伴う高分子反応について検討を行っている。本年度は、反応性の高い元素ブロックを含むπ共役高分子として、15族元素のリン、アンチモン、ビスマスを含有するホスホール、スチボール、ビスモールなどを繰返し単位にもつπ共役高分子を中心に合成を推進し、本合成手法の有用性のさらなる位置づけを行った。得られたπ共役高分子のうち、特に15族高周期元素を含む場合は比較的不安定であったが、元素上の置換基の適切な分子設計により安定化を行うことで新しい材料としての応用の可能性が示された。また、これらの元素ブロックπ共役高分子の光・電子的特性を評価した結果、LUMOエネルギー準位が低い電子アクセプター性の材料であることが示された。さらに、ホスホール含有π共役高分子のリン原子の化学修飾を種々検討した結果、比較的簡単な方法によって元素ブロック化が達成でき、LUMOのエネルギー準位の低下とこれに伴う狭バンドギャップ化が可能となることが分かった。つぎに、ここで確立された高分子反応に基づき、太陽電池などの電子デバイスへの応用に向けた分子設計を行った。すなわち、A04班の理論的バックアップを得つつA01班と共同でジチエノゲルモール部位をもつ有機チタンポリマーを合成し、電子アクセプターの15族含有ヘテロール部位をもつπ共役高分子へと変換したところ、紫外可視吸収スペクトルにおいて吸収端が900nm以上に達する狭バンドギャップ材料が得られることが分かった。また、アセチレン部位をもつπ共役高分子へのハロゲン化テルル化合物の付加反応を別途検討し、比較的簡単な高分子反応によって元素ブロックπ共役高分子が得られることを明らかにした。本研究では、多彩な元素や元素ブロックを付与したπ共投高分子の創製と卓越した光・電子機能をもつ新素材としての展開を目的として、申請者らが開発し展開中の反応性有機金属高分子の主鎖骨格の組み替えを伴う高分子反応に立脚した検討を行っている。本年度は、主鎖の結合位置が規制された有機チタンポリマーを経由する15族および14族元素を含ヘテロール骨格をもつπ共投高分子への変換を重点的に検討した。その結果、15族元素であるヒ素、アンチモン、およびビスマスを含むヘテロール部位をもつπ共役高分子が効率よく合成できることが明らかとなり、既に報告を行っているリン元素をもつ系とあわせて光・電子特性を評価した結果、スチボール骨格をもつポリマーが最も低いLUMOエネルギー準位と狭バンドギャップ特性を示すことが明らかになった。なお、アルソール含有π共役高分子については、A01班との共同研究により反応試薬のハンドリングの問題を克服しつつ合成を実現でき、優れた耐酸化性をもつ興味深い特性をもつポリマーであることが明らかとなった。さらに、含ホスホールπ共役高分子のリン元素上の化学修飾による元素ブロック化を行うことでポリマーの光・電子特性をより広い範囲でチューニングできることが示された。また、ゲルモール骨格をもつ高分子への変換を目的にチタナサイクル化合物とゲルマニウムハロゲン化物との反応を種々検討し、反応の高効率化の可能性についてを検討を行った。つぎに、有機チタンポリマーとルテニウムーハロゲン結合をもつ錯体との反応も行い、含ルテニウムπ共投高分子を得る可能性が示された。また、元素ブロック高分子合成の鍵となる反応性有機金属ポリマーの合成を目的に、パラジウム(0)錯体を低原子価金属錯体として用い、ジイン類との重合を新たに検討し、パラダサイクル構造をもつポリマーが得られることを明らかにした。本研究では、申請者らが開発し展開中の反応性有機金属高分子の主鎖骨格の組み替えを伴う高分子反応をさらに発展させ、これまでに合成例のほとんど無い多彩な元素や元素ブロックを付与したπ共役高分子を得る手法を確立し、これに基づく卓越した光・電子特性をもつ超機能材料の創製へと展開することを目的に検討を行っている。平成27年度は反応性有機チタンポリマーの高分子反応によって得られる第15族元素ブロック含有π共役高分子であるホスホール部位をもつπ共役高分子の化学修飾の可能性をさらに追求し、新しい第15族元素ブロック含有π共役高分子を合成し、それらの光・電子特性を明らかにした。また、第16族元素ブロックとしてチオフェンオキシド部位をもつ高分子の酸化によるチオフェンジオキシド部位をもつ高分子への変換、Diels-Alder反応によるπ共役高分子の構築などについても検討した。つぎに、第14族元素ブロック含有π共役高分子の構築の可能性を追求する目的から、有機チタンポリマーの高分子反応では反応性が不十分なために合成が困難であった含ケイ素および含スズπ

共役高分子を対象として、既に合成を確立しているテルロフェン含有π共役高分子のリチオ化によって、より高い反応性をもつ前駆体を経由させながら高分子反応を行った結果、効率よく目的の反応が進行し、第14族元素ブロック含有π共役高分子が得られる可能性が示された。さらに、遷移金属部位をもつ元素ブロック高分子の合成に関しては、ジイン類と低原子価パラジウム錯体の反応によるパラダサイクル含有高分子の合成を詳細に検討し、これらの反応性についても一部報告を行った。また、ホスホール含有π共役高分子をリチオ化することによりホスホリドアニオンを発生させ、ここに各種遷移金属を配位させる方法によって種々のメタロセン含有高分子へと変換できることを明らかにした。平成27年度の研究開始時に計画していた、第15族インターエレメント結合をもつ元素ブロックπ共役高分子の合成については、特にホスホール含有高分子の反応に基づき、多様な材料系への展開の可能性が示された。また、含テルル高分子や含チオフェンオキシド高分子の高分子反応を種々検討し、新しいπ共役高分子への展開か可能となることを明らかにした。さらに、遷移金属含有高分子の構築については、ジイン類のメタラサイクル化により含パラダサイクル高分子の合成を発展させ、これらの反応性についても検討を行い、新規なπ電子系をもつ高分子を得る手法としての位置づけを行った。また、ホスホール含有高分子のリチオ化を経由することでホスホリド配位子をもつ含メタロセン高分子の合成へと発展させることができ、当初の予定以上の成果をえることができた。なお、第13族および第14族元素をもつ含ヘテロールπ共役高分子への変換については、上記のテルロフェン含有π共役高分子のリチオ化を経由する手法により構築できる可能性が明らかとなり、特にスズおよびケイ素を含む第14族元素ブロックπ共役高分子を合成することができた。なお、班間共同研究については、A04班との共同研究を通してこれまでに合成してきた元素ブロックπ共役高分子における元素の特異な電子特性発現への効果やヘテロ元素間の相互作用による高次構造の構築の可能性などを理論的に裏付けすることができた。A03班との共同研究を通したデバイス化の検討については現在検討中である。本研究では、様々な元素ブロックをπ共役高分子に組み込んだ新しい機能材料の創出を目指し、当該研究者らの独自の合成手法である主鎖の組み替えを伴う高分子反応を用いた合成研究を推進し、新手法の確立を行うとともに系統的な元素ブロック高分子の構築を行ってきた。特に、アセチレン類の低原子価チタン錯体によるメタラサイクル化を素反応とした重合により、主鎖結合位置の制御された有機金属ポリマーを設計・合成し、これを主鎖型反応性高分子として用いて、種々の元素ブロックを含む親電子試薬との高分子反応を行い、主鎖に多彩な元素ブロックを付与したπ共役高分子が得られること明らかにするとともに、元素ブロックの特徴を反映した優れた光・電子特性をもつπ共役高分子が創製できることを明らかにしてきた。
修復象牙質形成におけるDMP-1の機能解析と象牙質再生療法への応用

修復象牙質形成過程におけるDMP-1の機能を明らかにするために以下の実験を行った。1.DMP.1以外の分子の修復象牙質形成過程における発現についての免疫組織化学的検討ラット臼歯に窩洞形成を行い、0、1、3、7、14、28日後に被験歯を摘出した後、パラフィン連続切片を作製した。これらの切片に対して、抗Osteopontin(OPN)抗体ならびに抗Osteocalcin(OCN)抗体を用いて免疫染色を行ったところ、OPNは窩洞形成後7日目から窩洞直下の象牙細管に沿って発現が認められ、28日目まで継続して発現が認められたのに対し、OCNは窩洞形成後すべての期間を通じて、窩洞直下のみならず象牙質全体において発現が認められた。このことより、OPNは修復象牙質形成に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。2.窩洞形成後の歯髄細胞におけるDMP-1とOPNの遺伝子発現の検討上記と同様の方法で窩洞形成を行い、028日後に歯髄腔内の細胞におけるDMP-1とOPNのmRNAの発現についてリアルタイムPCR法にて検討したところ、DMP-1、OPNとも、タンパクの発現よりも早い時期にmRNAの発現が確認された。すなわち、発現したmRNAが翻訳された結果、免疫組織化学的検索においてタンパクとして検出されたものと考えられた。3.組み換え体DMP-1タンパクの作製大腸菌に組み込んだGST融合タンパクをカラムにて精製し、組み換え体DMF1タンパクを作製したが、その精製過程において、DMP-1が変性、断片化していることが判明した。その後、大腸菌の培養や、発現誘導剤の添加条件などを再検討することで、組み換え体タンパクの作製に成功した。以上の結果から、DMP-1やOPNが修復象牙質形成に重要な役割をはたしていることが明らかとなり、その組み換え体を覆髄剤(材)として応用できる可能性が示唆された。本年度は、DMP-1以外のマーカータンパクとしてのosteopontin (OPN)の修復象牙質における発現と局在についての免疫組織化学的検索、リアルタイムRT-PCR法によるDMP-1とOPN遺伝子発現の定量的解析ならびにDMP-1組み替え体タンパクの作製を行った。1.ラットの上顎第一臼歯に窩洞形成を施し、0,1,3,7,14,28日後に被験歯を歯槽骨とともに摘出したのち、固定、脱灰、パラフィン包埋を行い、連続切片を作製した。これらの切片に対し、抗OPN抗体を用いた免疫染色を行ったところ、窩洞形成7日後より窩洞直下の象牙細管に沿ってOPNの発現が認められ、窩洞形成28日後までその発現は継続していた。このことから、窩洞形成による刺激に対して象牙芽細胞が反応し、DMP-1の発現に続いてOPNの発現が認められたことより、DMP-1に加え、OPNも修復象牙質の形成、誘導に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。2.免疫組織化学的検索と同様の日程で被験歯を抜歯後、直ちに歯髄を採取し、total RNAを抽出し実験に供した。その結果、DMP-1のmRNAの発現は、窩洞形成直後において有意に増加していたが、それ以降は窩洞形成を行っていない群と有意差は認められなかった。一方、OPNのmRNAの発現は、窩洞形成1および14日後において、有意に増加していた。

これらの結果より、修復象牙質形成過程で観察されたDMP-1およびOPNのタンパクは、これらのmRNAの発現にひき続いて合成されたものと考えられた。3.DMP-1の修復象牙質形成における機能を検討するため、DMP-1の組換え体タンパクの作製をほぼ完了し、現在その精度についての確認実験を行っている。次年度にはこれを用いて、in vitroにおける象牙芽細胞の石灰化への影響について検討を行う予定である。1.ラットの上顎第一臼歯に窩洞形成を行い、0,1,3,7,14,28日後に被験歯を歯槽骨とともに摘出したのち、通法に従ってパラフィン包埋を行い、連続切片を作成した。これらに対して、抗OCN抗体を用いて免疫染色を行ったところ、窩洞形成後のすべての期間を通じて、窩洞直下のみならず、象牙質全体においてOCNの発現が認められた。また、免疫組織化学的検索と同様のスケジュールで被験歯を抜歯後、直ちに歯髄を採取してtotal RNAを抽出し、リアルタイムRT-PCR法にてOCN遺伝子の発現について解析したところ、窩洞形成後28日目にOCNのmRNAの発現が有意に増加していた。これらの結果より、修復象牙質の形成にOCNは重要な役割を果たしていない可能性が示唆された。2.大腸菌中に産生させたGST融合タンパクをカラムを用いて精製を行い、組み換え体DMP-1タンパクを作製した。Western blot法にてその分子量を確認したところ、タンパクが断片化しており、そのままでは動物実験に使用できないことが判明した。大腸菌の大量培養の過程において、タンパクが分解したことがその原因と考えられたため、スケールダウンした培養系を用いた結果、目的とする組み換え体タンパクの作製に成功した。
生化学的に重要な部位をブロックしたミオシンのin vitro運動再構成系での解析

筋収縮運動は、各々が筋タンパク質のミオシンとアクチンで構成されている二種類のフィラメントが互いに滑り合うことによって起きる。ミオシンはアクチンを結合するのみならず、アデノシン-5'-三-リン酸(ATP)を水解する酵素作用(ATPase)を合わせもち、この作用で得られる化学エネルギーを力学エネルギーに変換して筋肉を収縮させる。しかしながら、このエネルギー変換の分子機構については不明なことが多い。in vitro運動再構成系を用いて筋収縮運動を解析する研究方法は、筋収縮運動に必須のミオシンとアクチンという要素だけを生体から抽出して運動系を再構成しているので、簡易に再現性良く運動を観察することができ、いろいろな条件下での筋収縮運動を定量的に解析できる。ミオシンには、ATPase作用やアクチンとの結合に関与しているいくつかの“重要部位"があることが明らかになっている。しかしながら、ほとんど総ての“重要部位"については生化学的研究しか行われていない。従って、これらの“重要部位"が、筋収縮の分子機構を考える時に、真にミオシン分子に必須なものか否かについてはほとんど不明である。本研究では、ミオシン頭部(S-1)の重要部位であるCys-707やCys-697を各々化学修飾試薬であるヨードアセトアミドフルオレセインと2-(4'-マレイミジルアニリノ)ナフタレン-6-スルホン酸でブロックしたミオシンについて運動解析を行った。どちらのミオシンも運動が完全に阻害された。しかしながら、この阻害の理由は、用いた化学修飾試薬のサイズが大きいことによる可能性も考えられた。そこで、Cys-707をサイズの小さな試薬でブロックする方法を検討した。数種類の試薬を検討した結果、4-(アミノスルホニル)-7-フルオロ-2,1,3-ベンゾキサジアゾールが最適であることがわかった。今後この試薬を用いてミオシンをブロックし、運動解析を行いたい。ミオシンはアクチンを結合するのみならず、アデノシンー5'ー三ーリン酸(ATP)を水解する酵素作用(ATPase)も合わせもち、この作用で得られる化学エネルギ-を力学エネルギ-に変換して筋肉を収縮させる。しかしながら、このエネルギ-変換の分子機構については不明なことが多い。本研究では、ミオシン頭部(Sー1)の“重要部位"の一つであるCysー697(SH2)に着目し、これをブロックしたミオシンが筋収縮運動を起こせるか否かを検討することを目的とした。この一年間で、SH2のみを選択的にブロックする方法について種々の試薬を使って試みた結果、2ー(4ーマレイミジルアニリノ)ナフタレンー6ースルホン酸(MIANS)を使うと他のアミノ酸残基にはほとんど影響を与えずにSH2のみをほぼ定量的にブロックすることができることがわかった。

これからの一年間で、この方法をヘビ-メロミオシン(HMM)に応用し、得られたHMM誘導体を使ったin vitro運動再構成系の解析を行い、SH2が真に筋収縮運動に必須か否かについて明らかにしたい。筋収縮運動は、各々が筋タンパク質のミオシンとアクチンで構成されている二種類のフィラメントが互いに滑り合うことによって起きる。ミオシンはアクチンを結合するのみならず、アデノシン-5'-三-リン酸(ATP)を水解する酵素作用(ATPase)を合わせもち、この作用で得られる化学エネルギーを力学エネルギーに変換して筋肉を収縮させる。しかしながら、このエネルギー変換の分子機構については不明なことが多い。in vitro運動再構成系を用いて筋収縮運動を解析する研究方法は、筋収縮運動に必須のミオシンとアクチンという要素だけを生体から抽出して運動系を再構成しているので、簡易に再現性良く運動を観察することができ、いろいろな条件下での筋収縮運動を定量的に解析できる。ミオシンには、ATPase作用やアクチンとの結合に関与しているいくつかの“重要部位"があることが明らかになっている。しかしながら、ほとんど総ての“重要部位"については生化学的研究しか行われていない。従って、これらの“重要部位"が、筋収縮の分子機構を考える時に、真にミオシン分子に必須なものか否かについてはほとんど不明である。本研究では、ミオシン頭部(S-1)の重要部位であるCys-707やCys-697を各々化学修飾試薬であるヨードアセトアミドフルオレセインと2-(4'-マレイミジルアニリノ)ナフタレン-6-スルホン酸でブロックしたミオシンについて運動解析を行った。どちらのミオシンも運動が完全に阻害された。しかしながら、この阻害の理由は、用いた化学修飾試薬のサイズが大きいことによる可能性も考えられた。そこで、Cys-707をサイズの小さな試薬でブロックする方法を検討した。数種類の試薬を検討した結果、4-(アミノスルホニル)-7-フルオロ-2,1,3-ベンゾキサジアゾールが最適であることがわかった。今後この試薬を用いてミオシンをブロックし、運動解析を行いたい。
里親・養子縁組家庭における親子および家族関係の構築

今年度は、里親養親家庭における養育にくわえて、児童養護施設における「家族」的な養育について、検討した。まず、5月に平成14年に「家庭らしさ」の体験を行うために設置された地域小規模児童養護施設のひとつである福島県の児童養護施設堀川愛生園・金沢ホームでのフィールドワークを実施した。ここで行ったインタビュー調査は、11月に熊本大学で行われた日本社会学会家族部会で、「いま、なぜ、「家族」なのか:グループホームに求められる『家族らしさ』」と題して口頭発表を行っている。7月には、関東甲信越静里親研究協議会に参加し、「里親子のふり返り」をテーマに、子どもの抱える「過去」の体験を子どもと親がどのように共有をしていくのかということについて、ディスカッションを行った。8月には、以前にインタビューを行った里親の紹介で、その家庭で受託しながら措置変更となった経験をもつ子どもへのインタビュー調査を行った。このインタビューでは、措置変更に関する経験の共有という点で、里親と微妙な意見の食い違いが発見された。里親家庭で育った子どもへのインタビュー調査は、12月にも行われた。12月に行った調査では、対象の子どもが養子縁組を行っていたが、養子縁組を行ったことによる思春期の葛藤が発見された。2005年2月には、登録後2年が過ぎる専門里親研修に参加をした専門里親を対象に、アンケート調査を実施した。専門里親という制度の意図は、すでにパンク状態にある児童養護施設に代わって、すぐに虐待を受けた子どもの受託をする里親家庭を養成することにあるが、参加者は、すでに虐待を受けた子どもを養育し苦労した経験をもつ人が8割近く、どちらかといえば、様々な問題を抱える子どもの養育についてもっと勉強をしたいということを、参加の目的としていることが発見された。今年度行った、子どもを対象とした調査と専門里親に対する調査は、今後も継続して研究を行い、成果として発表したいと考えている。2002年度は、主に、2001年に行った調査のトランスクリプト作業と、その分析を行った。2001年調査の内容は、首都圏にすむ47組(計56名)の養育体験をもつ里親への聞き取り調査で、調査時間は平均3時間程度、テープに録音している。<2002年4月2003年3月の間の研究経過>49月前年度に行った調査のデータのトランスクリプト作業を行う。6月調査データのうち、5ケースに関する分析を行い、『年報社会学論集』に論文「里親であるということ:親子という枠へのふたつの距離」として発表する。78月武蔵野大学通信教育テキスト『家族関係論』所収、第6章「子育て規範と親子関係」を執筆する。911月国内の里親に関する先行研究を収集、検討する。11月調査データのうち、33ケースに関する分析を行い、日本社会学会で発表する。123月里親への聞き取り調査を「家族の語り:里親養育からみる親子・家族関係」としてまとめる準備をする。2002年度の最大の成果は、現代の日本において、ほとんど調査されてこなかった里親養育についての聞き取りをまとめる作業に入ったことである。本研究では、近年の日本の児童福祉施策に期待される家庭養育とはどのようなものなのかを、体験者から聞き取り調査をし、家族をしつづけるという実践について明らかにしている。本研究は、現代日本における里親養育の現状および課題を調査・分析することを通して、「親をすること」「家族をすること」の意味を明らかにすることを目的としている。里親養育とは、血縁関係のない子どもを公的機関から受託し、養育することを指す。血縁関係がなく、それなでの成育過程を共有していない家族は、受託した子どもが新しい家族メンバーとして加わることで、大きな揺さぶりを受ける。家族の個々のメンバーは、受託した子どもと新たに関係を構築していく中で、それまでは自明であった「家族」を問い直すこととなる。前年度は、首都圏の里親・養親47ケースの聞き取り調査・分析を行った。今年度は、その分析を継続すると同時に、海外での里親養育の現状と子どもの虐待問題に関する取り組みを調査するために、アメリカ合衆国における2週間の子どもの福祉研修に参加した。この研修では、里親養育と子どもの虐待問題への対応がいち早く行われてきたオレゴン州・ワシントン州の行政・児童福祉施設を見学し、資料の収集を行うとともに、里親の募集、子どもの委託、委託後の研修や養育サポートを行っているケーシー財団本部を訪れ、合衆国での里親養育の現状についての研修を行った。また、ケーシー財団に所属する里親との面接を行い、養育の体験に関するデータの提供を受けた。この福祉研修の成果は、12月に、NPO法人里親子支援のアン基金プロジェクトの連続講座で報告している。来年度は、海外の文献調査をさらに進め、日本での里親養育に関する研究に合わせて、まとまった論文として公表する。

7月には、関東甲信越静里親研究協議会に参加し、「里親子のふり返り」をテーマに、子どもの抱える「過去」の体験を子どもと親がどのように共有をしていくのかということについて、ディスカッションを行った。8月には、以前にインタビューを行った里親の紹介で、その家庭で受託しながら措置変更となった経験をもつ子どもへのインタビュー調査を行った。このインタビューでは、措置変更に関する経験の共有という点で、里親と微妙な意見の食い違いが発見された。里親家庭で育った子どもへのインタビュー調査は、12月にも行われた。12月に行った調査では、対象の子どもが養子縁組を行っていたが、養子縁組を行ったことによる思春期の葛藤が発見された。2005年2月には、登録後2年が過ぎる専門里親研修に参加をした専門里親を対象に、アンケート調査を実施した。専門里親という制度の意図は、すでにパンク状態にある児童養護施設に代わって、すぐに虐待を受けた子どもの受託をする里親家庭を養成することにあるが、参加者は、すでに虐待を受けた子どもを養育し苦労した経験をもつ人が8割近く、どちらかといえば、様々な問題を抱える子どもの養育についてもっと勉強をしたいということを、参加の目的としていることが発見された。今年度行った、子どもを対象とした調査と専門里親に対する調査は、今後も継続して研究を行い、成果として発表したいと考えている。
コガネムシ類殺虫活性Cryトキシンの特異的殺虫活性機構の解析

マメコガネの幼虫は、芝草の根や、落花生を食害する害虫である。地中に生息しているため、殺虫剤の効果を与えにくいため、難防除害虫とされている。一方、成虫は幼虫と異なり、植物の葉や花を食害する。これらのことから、マメコガネの防除は幼虫と成虫を併せて防除することが効果的な防除法である。Bacillus thuringiensis SDS-502株由来のCry8Daは、マメコガネの幼虫と成虫に対して殺虫活性を示す、殺虫タンパク質である。コガネムシ類の幼虫に対して殺虫活性を示すB.thuringiesis由来のCryタンパク質の報告はあったが、成虫に対しても殺虫活性を示すCryタンパク質はCry8Da以外には報告されていない。前年度までの研究においてCry8Daの標的となる中腸上皮細胞刷子縁膜(BBM)におけるレセプターが幼虫、成虫において異なることが明らかとされたいた。このことから、マメコガネ成虫BBMにおけるレセプターを同定することで新規の殺成虫Cryタンパク質を創出につながると考え、レセプターの同定を行った。BBMにあるCry8Daのレセプターをカラムクロマトグラフィーにより粗精製、ペプチドマップを作成し、内部配列を得た。これらの配列は、β-グルコシダーゼとの相同性があり、粗精製したCry8Daのレセプターがβ-グルコシダーゼ活性を示したことから、Cry8Daのレセプターはβ-グルコシダーゼであると考えられた。また、縮重プライマーを作成し、PCRを行うことで、マメコガネ成虫中腸からβ-グルコシダーゼの部分配列を獲得することができた。また、マメコガネから調製した中腸上皮細胞に対する細胞毒性試験を行った。その結果、Cry8Daトキシンが細胞毒性を発揮する際に、細胞膜上においてSDS耐性のオリゴマーを形成することが明らかとなった。Cry8Daの細胞毒性機構はマメコガネ成虫においてもCryトキシンの一般的な細胞毒性機構と一致していた。以上のことから、新規のコガネムシ類成虫に対して殺虫活性を示すCryタンパク質を創出するためには、成虫におけるレセプタであるβ-グルコシダーゼと結合できるようにCryタンパク質を改変することで可能になると考えられた。Bacillus thuringiensisは胞子形成時にCryタンパク質を産生する。Cryタンパク質はその種類によって鱗翅目、双翅目、鞘翅目昆虫などに対して殺虫活性を示す。そのため、微生物殺虫剤として広く用いられている。コガネムシ類の幼虫に対してはCry8が殺虫活性を示すことが知られている。しかし当研究室で得られたCry8Dはマメコガネの幼虫だけでなく成虫に対しても殺虫活性を示すことが明らかとなった。コガネムシ類の幼虫は地中に生息しているため防除が難しいため、成虫に対する防除もあわせて行うことで効果的な防除が可能となると考えられる。本研究ではCry8Dの殺虫活性機構解明による新たな殺成虫活性を示すCryトキシンの作出を目的として研究を行い以下の成果を得た。Cry8Dはマメコガネ幼虫および成虫消化液によって64kDaさらにα3-helixとα4-helixの間のループで切断され54kDaの断片が生じること明らかにした。また、消化液処理後のCry8Dをゲル濾過クロマトグラフィーで精製した結果、64kDaおよび54kDaだけではなく約8kDaの断片が同一の画分に共溶出された。N末端アミノ酸配列解析を行った結果、8kDaはCry8Dのα1α3-helixに相当することが明らかとなった。よって、54kDaと8kDaはヘテロダイマーを形成していると考えられる。また、Cry8Dとマメコガネ幼虫および成虫のBBMVとの結合を解析した結果、54kDa断片のみがBBMVと結合することが明らかとなった。また、トキシンオーバーレイアッセイを行った結果、Cry8Dは幼虫、成虫で異なるレセプターと結合することが明らかとなった。これらのことからα3-helixとα4-helixの間のループ構造を改変し切断されやすくすることで殺虫活性の向上が見込まれる。また、Cry8Dのレセプターと結合する構造を他のCry8トキシンに導入することで新たな殺成虫活性を示すCry8トキシンを作出できると考えられる。B thuringiensis SDS-502株由来のCry8Da (130 kDa)はマメコガネ幼虫、成虫消化液により、64kDa断片にプロセシングされ、さらにAlpha3-4 helixの間のループにニックが形成され、54 kDaおよび8 kDaの断片が生じること。また54 kDa断片がマメコガネ幼虫BBMVの95 kDaのタンパク質、成虫BBMVの150 kDaのタンパク質に結合することを昨年度報告した。そこで本年度は(1)Alpha3-4helixループの変異体の作出及び評価、(2)Cry8Da結合タンパク質の同定を試みた。(1)ニックを形成されなくするため、アルギニンをアラニンに置換した8Da-163RA,8Da-159163RAアルギニンをさらに増やした8Da-3Rの作出を試みた。その結果、8Da-3Rについては著しい発現の低下が認められた。8Da-163RAおよび8Da-159163RAのマメコガネ2齢幼虫に対する殺虫活性試験を行った結果、野生型に比べ著しい殺虫活性の低下が認められた。

Alpha3-4に生じるニックが殺虫活性を示す上で重要であると考えられた。(2)マメコガネ幼虫または成虫由来のBBMVをCHAPSで可溶化し、陰イオン交換カラムにより分離した。ファーウエスタンブロット法によりCry8Da結合タンパク質の含まれるフラクションを明らかにした。なお、Cryタンパク質のレセプターとしてアミノペプチデースNやアルカリフォスファターゼが報告されているが、幼虫、成虫どちらのCry8Da結合タンパク質もそれらの酵素活性を示さなかった。さらにpeptide mass fingerprint法によりCry8Da結合タンパク質の同定を試みたが、コガネムシ類のDNAデータベースが不足しているため同定には至らなかった。来年度、N末端アミノ酸シークエンスにより同定を試みる。マメコガネの幼虫は、芝草の根や、落花生を食害する害虫である。地中に生息しているため、殺虫剤の効果を与えにくいため、難防除害虫とされている。一方、成虫は幼虫と異なり、植物の葉や花を食害する。これらのことから、マメコガネの防除は幼虫と成虫を併せて防除することが効果的な防除法である。Bacillus thuringiensis SDS-502株由来のCry8Daは、マメコガネの幼虫と成虫に対して殺虫活性を示す、殺虫タンパク質である。コガネムシ類の幼虫に対して殺虫活性を示すB.thuringiesis由来のCryタンパク質の報告はあったが、成虫に対しても殺虫活性を示すCryタンパク質はCry8Da以外には報告されていない。前年度までの研究においてCry8Daの標的となる中腸上皮細胞刷子縁膜(BBM)におけるレセプターが幼虫、成虫において異なることが明らかとされたいた。このことから、マメコガネ成虫BBMにおけるレセプターを同定することで新規の殺成虫Cryタンパク質を創出につながると考え、レセプターの同定を行った。BBMにあるCry8Daのレセプターをカラムクロマトグラフィーにより粗精製、ペプチドマップを作成し、内部配列を得た。これらの配列は、β-グルコシダーゼとの相同性があり、粗精製したCry8Daのレセプターがβ-グルコシダーゼ活性を示したことから、Cry8Daのレセプターはβ-グルコシダーゼであると考えられた。また、縮重プライマーを作成し、PCRを行うことで、マメコガネ成虫中腸からβ-グルコシダーゼの部分配列を獲得することができた。また、マメコガネから調製した中腸上皮細胞に対する細胞毒性試験を行った。その結果、Cry8Daトキシンが細胞毒性を発揮する際に、細胞膜上においてSDS耐性のオリゴマーを形成することが明らかとなった。Cry8Daの細胞毒性機構はマメコガネ成虫においてもCryトキシンの一般的な細胞毒性機構と一致していた。以上のことから、新規のコガネムシ類成虫に対して殺虫活性を示すCryタンパク質を創出するためには、成虫におけるレセプタであるβ-グルコシダーゼと結合できるようにCryタンパク質を改変することで可能になると考えられた。
スパイクタイヤ使用による環境汚染(いわゆる車粉公害)の健康に対する影響

仙台市では冬季(12月-3月)にスパイクタイヤの使用によって道路粉塵が多量に発生し、ことに都心部での汚染が著明で、環境問題となっている。本研究は仙台市内および対照地区である田尻町下より得たハトの肺、高度道路粉塵汚染空気中で飼育したラットの肺を対象にSi.Al.Ti.Pb.Ca等道路粉塵関連の最素を中心に、環境粉塵濃度と吸入量との対応、生体反応を観察し、長期人体影響の予測を試みた。1)土鳩による道路粉塵曝露調査;1984年3月と1985年2月に捕獲した曝露群と対照群の合計120羽の土鳩の肺の元素分析の結果、曝露群に有意に高値を示すのは、Al,Pb,Ti,Caの4元素であり(P<0.01)、また遊離珪酸と相関するSi濃度も同様に高い傾向を認めた(P=0.06)。曝露群の肺中の各元素濃度の相互関係では、Si,Ti,Alの3元素間と、Ti,Al,Fe,Cdの4元素間では、相互に有意な相関関係を認めた。以上の所見は、道路粉塵曝露による、Si,Al,Ti,Ca,Pb等の肺内への侵入・蓄積を示す。また、道路粉塵の長期慢性曝露の生体影響の観察に、土鳩による生体学的モニタリングの有用性が明らかとなった。2)動物曝露実験による道路粉塵の生体影響;ラットを用いて、冬季間(12月-3月)の道路粉塵曝露の結果、曝露群ラットの肺中元素濃度が対照群より高値を示したのは、Al,Siの2元素であった。なお、ラットの肺中元素濃度は土鳩のそれに比してかなり低レベルであった。道路粉塵曝露による生体影響では、曝露群で若令期の体重増加の抑制傾向を認めた。しかし、加令とともにその差は小さくなり、曝露中止後はその抑制傾向を回復し、曝露群と対照群、非曝露群との間で差を認めない。臓器重量および一般血液、血清生化学性状では、3群間に特定の有意な変動を認めない。なおラットの道路粉塵曝露実験は、1年1期間の短期間であり、道路粉塵の生体への慢性影響の観察には、さらに長期の継続的道路粉塵曝露実験が必要かつ重要である。
イトカワ粒子から探る新しい小惑星の描像

「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1)分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星(イトカワ)の構成物質が普通コンドライト隕石(LLコンドライト)であることを最終的に確認した。(2)小惑星表面では、衝突による微粒子生成、太陽風照射による粒子表面での宇宙風化リム生成、粒子運動による粒子の摩耗が繰り返されて宇宙風化が進んでいくという、ダイナミックな小惑星進化の描像が得られた。はやぶさ計画により小惑星イトカワ表面から採取されたレゴリス粒子について、これまでの分析した48粒子に加えて、国際公募分析で採択されたものなど34粒子について、放射光マイクロX線CTにより3次元外形と内部組織(鉱物の3次元分布)を求めた。また、アポロ計画により採取された月のレゴリス粒子についても、高地(アポロ16号)の70粒子および海(アポロ11号)の72粒子について、同様の手法で3次元構造を求めた。さらに、隕石模擬物質をターゲットとした高速衝突実験をおこない、回収した破片粒子についても同様に3次元外形をもとめた。これらの粒子形状(3軸比)分布は、衝突実験粒子・イトカワ粒子・月粒子の順に連続的に球状に向かう変化を示し、イトカワ・月粒子の形状が摩耗と破壊に支配され、丸くなったものと解釈できるようになった。一方、一部のサンプルについては、昨年度に引き続きFE-SEMによる粒子表面の微細構造観察をおこなった。イトカワ粒子について、破断面の特徴(鉱物の破断面あるいは空隙の壁面)および破断後の摩耗の程度により、表面構造を分類することができた。また、太陽風(とくにHe)の照射による宇宙風化リムを表面観察により識別できることを、イトカワ・月粒子について示し、粒子表面における宇宙風化リムの不均一な分布から、レゴリス最表層での粒子運動の情報が得られることを示した。さらに、太陽風打ち込みを模擬したイオン照射実験による宇宙風化リム生成のタイムスケール評価も引き続きおこなった。以上の結果により、イトカワ表面では、太陽風打ち込みによる宇宙風化が100010000年程度で進むと同時に、より長いタイムスケールで小天体衝突による粒子破壊と粒子運動による機械的摩耗がおこることにより、実際の宇宙風化は比較的ゆっくりと進むという描像を具体的に描くことができるようになった。「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取されたレゴリス粒子サンプルについて、初期分析した42粒子に加え、6粒子を新たに初期分析と同じ手法(マイクロX線CT)により3次元構造を求めた。また、対応すると考えられるLLコンドライト隕石の粒子を同様の手法で分析し、イトカワ粒子と比較した。これにより、イトカワ粒子がLLコンドライトに対応し、レゴリス粒子が摩耗されているなど、初期分析において得られた結果に確証を与えた。一方、イトカワおよびLLコンドライト粒子のFE-SEMによる表面観察をおこない、ナノスケールでもイトカワ粒子に摩耗がおこっていることを明らかにした。さらに、イトカワ粒子の断面をTEM/STEM観察し、表面の深さ約100 nmの領域において非晶質化、鉄に富むナノ粒子の生成だけでなく、空隙(ブリスタ)生成を見出し、宇宙風化が進行して行く過程を明らかにした。このような宇宙風化層の生成は、主として太陽風(とくにHe)の照射によること(タイムスケールは1000年程度)を提唱した。また、粒子の摩耗と宇宙風化層の進行には関連がないことから、宇宙風化層の生成とは別の摩耗プロセス(宇宙浸食)がより長いタイムスケールでおこっていることを明らかにした。以上により、初期分析結果と合わせて、以下のようなイトカワ表面でのプロセスを提唱した。(1)微小天体衝突によるレゴリスの形成、(2)太陽風粒子の打ち込みと宇宙風化層の生成(1000年)、(3)地震波に誘起された粒子運動による粒子の摩耗(>1000年)((2)と(3)が繰り返しおこる)、(4)衝突による最終的な粒子の兆散(<800万年)。以上の結果をもとに、太陽風打ち込みを模擬したイオン照射をおこない、ブリスタ構造の再現と生成タイムスケールの評価をおこなっている。また鉱物粒子の機械的摩耗実験や衝突実験もはじめた。月レゴリス粒子について、アポロ11,16号サンプルに加えて、新たに旧ソ連のルナ16, 20, 24号のサンプルについて放射光マイクロX線CT撮影をおこない、これらの3次元外形を求めた。また、従来の実験に加えて、様々な条件において隕石模擬物質をターゲットとした高速衝突実験を新たにおこない、回収した破片粒子の3次元外形をもとめた。