hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海産魚類咀嚼筋の筋紡錘の研究

マス、Oncorhynchus masou(Brevoort)の咬筋を取り出し、ホルマリン、ブアン等の固定を行った後、パラフィン包埋し、10μmの切片として、一部はヘマトキシリンやアザン染色を行ない、大部分は各種の鍍銀を行なって筋紡錘を追求した。魚類は魚体部においては、もち論、咀しゃく筋においても閉口筋では殆んど筋紡錘を認めることができなかった。ところが閉口筋である咬筋の表層部に長さ、約2000μm、短径30μmの筋紡錘が認められた。一側の咬筋の内で1個か2個程度認められるにすぎない。このように分布が少ないので、電子顕微鏡所見においては未だその超微構造像は得られていない。H・E染色やAzan染色の横断切片では、筋紡錘は外膜線維からなる被膜でおおわれていて、他の筋線維群とは明らかに区別できる。つまり他の紡錘外線維extrafusal fiberはエオジンやAzanで染色されているが被膜内は大部分が無色透明で、その中には紡錘内線維intrafusal fiberや線維細胞が認められる。長軸方向の切片を鍍銀染色すると、紡錘内線維の中央において、primary afferent nerve fiberが径2.5μmていどのラセンを描いて(20回位)いる像が観察できた。海産魚類のタイやハマチ等は魚類の中では最も高等に属する。現在まで筋紡錘を持つ最下等の動物とされている両棲類とヤマメやマスとの中間にあると考えられるが、咬筋が大きいためか未だに、その像が得られていないが必ず見出されるものと考えているので、今年度も引き続き研索する。その結果は1990年3月に開催される、第68回International Association for Dental Research at Cincinnati,Ohio,USAで発表するように準備中である。水中に浮かんでいて,重力に抗する必要の少ない魚類には筋紡錘はない,とされて来たが当教室では,淡水産ヤマメの咀嚼筋を使用して,世界で始めて魚類の筋紡錘を発見し, NATUREに発表した.今回は海洋性魚類の二三について,筋紡錘を探究した.まず小鯛,アジ,サバ等で体の筋肉を使用して,海産魚類での固定液の影響を,通常の固定液と高張・低張の浸透圧の固定液を使用して研究した.その結果は通常の固定液が最も良い結果で鍍銀染色が得られた.魚体部の筋肉においてはやはり,筋紡錘は一例も認められなかった.魚類の咀嚼筋は複雑な下顎肯稜の間に入りこんでおり,咀嚼筋の摘出に手間どった為か,筋紡錘らしいものは数例見つかっているが,まだ発表できるような写真が取られていない.この頃,研究代表者たる筆者が(三好作一郎)が交通事故に遭遇し,右手上腕骨頭複雑骨折で3ヵ月間入院せざるを得なくなりました.その結果分担研究者は各自の学位論文テーマに熱中する時間が多くなり,現在も好結果が得られて居りません.幸にして筆者の右手も80%回復したので, 4月から残りの期間で咀嚼筋の筋紡錘の探求に全力を尽くしたいと考えております.その結果は来年8月10日よりブラジルで開催される予定の第VIII回International Anatomical Congress 1989に発表することを楽しみとして,必ず好結果が得られるように全力を尽くすつもりである.マス、Oncorhynchus masou(Brevoort)の咬筋を取り出し、ホルマリン、ブアン等の固定を行った後、パラフィン包埋し、10μmの切片として、一部はヘマトキシリンやアザン染色を行ない、大部分は各種の鍍銀を行なって筋紡錘を追求した。
打音試験法及びアコースティックエミッション法による石造文化財の劣化診断技術の開発

石造文化財の劣化状態を非破壊的に診断したり、状態をモニタリングする技術を開発することを目的に、打音試験法とアコースティックエミッション法の応用開発をおこなった。打音試験法では、石造文化財用の打音試験装置を試作し、実用化を図った。この打音試験装置では、従来定性的におこなってきた石造文化財の打音試験を、強度に関するデータについて定量化できるようになった。また、アコースティックエミッション法では、石造文化財の移動・運搬などで破壊が進行していないかどうかのモニタリング、温度ムラによる微細な破壊などを効率よく検出できるようになった。本研究では、高松塚古墳石室解体にともなう石材の調査、同石室解体時および運搬時の微小破壊の監視、カンボジア・西トップ寺院遺跡(アンコール遺跡内)における石材調査、日田市ガランドヤ古墳石材の劣化調査など、実際のフィールドでの応用もおこない、有意義な成果を挙げることができた。平成18年度は、1)石造文化財用打音試験装置の試作、2)石造文化財用アコースティックエミッション(AE)測定装置の試作、3)石造文化財に適した打音試験法を開発するための基礎データの収集、4)石造文化財に適したAE法を開発するための基礎データの収集、5)フィールド調査における石造文化財の劣化状態調査の5項目について研究を実施した。以下に本年度の研究成果の概要をまとめる。1)石造文化財用打音試験装置の試作については、石造文化財を損傷することのない程度までの打撃エネルギーの低減、マイクロフォンと打撃ポイントの距離の一定化、打撃音の空気伝播音と石材伝播音の同時計測を可能とする装置を開発・試作した。2)また、石造文化財用AE測定装置の開発では、AE波形の記録と周波数解析、可聴域のAE計測、石造文化財表面へのセンサーの設置法などに改良を加えた装置を開発した。3)石造文化財に適した打音試験法を開発するための基礎データの収集については、岩石種による固有周波数の違い、石材の密度と周波数成分の解析、浮き・空洞などの内部欠陥を持つ石材から発生した打撃音の特性について基礎的なデータを収集した。4)石造文化財に適したAE法を開発するための基礎データの収集では、クラック進展位置の特定、破壊モード(曲げ・せん断)の推定について基礎的なデータを収集した。5)フィールド調査における石造文化財の劣化状態調査では、平城宮跡より出土した礎石に対して打音試験をおこなったところ、肉眼では表面的に確認することのできない表層剥離による浮きの存在とその広がりを検出することができた。本年度は初年度にあたり、装置の試作に重点をおき、研究を進めてきた。既存の装置とあわせて試作装置を用いて得た基礎データについては、現在、解析を進めているところである。平成19年度は、1)試作した石造文化財用打音試験装置およびアコースティックエミッション測定装置の改良、2)石材試験片を用いた打音試験に関する基礎データの収集、3)石造文化財に適したアコースティックエミッション法を開発するための基礎データの収集、4)高松塚古墳などのフィールドにおいて、石造文化財の状態調査と打音試験およびアコースティックエミッション測定とデータ蓄積、に取り組んだ。以下にその概要をまとめる。1)昨年度試作した石造文化財用打音試験装置では、浮きを生じている石材表面に対しては打撃力が強すぎる場合があったため、打撃力の低減を図った結果、石材を損傷することなく良好な打音データを収集することが可能となった。2)試作改良した打音試験装置を用いて、石材の浮き・剥離・強度に関する基礎的なデータ(岩石種による固有周波数の違い、石材の密度と周波数成分の解析、浮き、空洞などの内部欠陥をもつ石材から発生した打撃音の特性)の収集をおこなった。3)アコースティックエミッションのセンサーの石造文化財への取り付けにシクロドデカンを用いて鉄板を接着する方法を考案した。その結果、石造文化財の接着剤による汚染を防止し、かつAEの効率的な収集をおこなうことができるようになった。4)アコースティックエミッション法を高松塚古墳石室の解体に応用することにより、石造文化財の移動・搬送におけるモニタリングシステムとしての実用化に取り組み、データを集積した。石造文化財の科学的な保存修復は、石造文化財をとりまく環境分析と石材の材質的特徴や劣化の現状を正確に診断することにより、劣化要因を解明し、それらに対する適切な保存修復処置を施さなければならない。さらに、保存修復処置後にも環境のモニタリングと石材の状態調査を実施し、メンテナンスを施す必要がある。

これらの調査のうち、本研究で取り扱うのは、劣化診断技術の開発に関する研究であり、トンネルやコンクリート構造物などの欠陥を検査する際に用いられている打音試験法と微細な破壊が生じたときに発生するアコースティックエミッション(AE)を観測・解析するアコースティックエミッション法を、石造文化財の非破壊的な劣化診断技術として新たに応用するための開発研究をおこなうことを目的としている。本年度は、平成19年度において高松塚古墳の石室を解体する際に、打音試験を実施し、石材の欠陥を検出したことならびに石室解体および石材運搬にアコースティックエミッション法を応用したモニタリングをおこなったことについてその成果を日本文化財科学会およびStudy of Environmental Conditions Surrounding Cultural Properties and Their Protective Measuresにて公表した。また、石造文化財用の打音試験装置の最終的な改良をおこない、強度に関するデータを定量化できるようにした。その結果、欠陥の検出という定性的な試験と強度に関する定量的な試験をおこなうことが可能となり、石造文化財への打音試験装置の実用化をおこなった。
魚類における複合糖質脱シアリル化の生理的意義

本研究では、魚類シアリダーゼの生理機能を明らかにするため、環境や感染などの視点から糖鎖およびシアリダーゼの生理的意義の解明を目指している。本年度は、1)飼育環境の変化における魚類シアリダーゼの意義と2)魚病バクテリア感染における魚類シアリダーゼの意義の検討を行った。1)魚類の重要なエネルギー源である脂質は、肝臓などの脂質蓄積部位にトリグリセリド(TG)などの形で貯蔵される。この貯蔵脂質は、絶食時に分解され、エネルギー源として消費される。近年、哺乳類では脂質蓄積を制御する様々な分子が報告されているが、魚類ではほとんど研究が行われておらず、脂質蓄積がどのような分子によって制御されているのかについては明らかになっていない。そこで本研究では、哺乳類において中性脂質蓄積の制御因子として報告されているガングリオシドに注目し、解析を進めてきた。メダカを用いた解析の結果から、脂肪酸合成を制御する転写因子であるsrebf1とともに絶食時の肝臓においてメダカneu3aの発現が増加しており、脂質代謝に関与していることが示唆された。そこで、魚類培養細胞を用いて作製したNeu3a安定発現細胞で、脂質代謝時のNeu3aの役割について調べた。その結果、Neu3a安定発現細胞では、リパーゼ活性の増加に伴う細胞内TG量の減少と遊離脂肪酸の増加が認められた。以上の結果から、魚類Neu3によるガングリオシド脱シアリル化を介して、絶食時の肝臓ではエネルギー産生のためのTG分解が促進されていることが示唆された。2)については、メダカを用いたE. tarda感染実験の結果から、感染初期にメダカ魚体内でneu3aの発現が一時的に増加することが明らかになった。さらに、魚類培養細胞を用いた解析の結果から、Neu3aシアリダーゼ活性の高い細胞の方がE. tarda感染感受性が高いことが明らかになった。本年度は、1)と2)について重点的に研究を進めた。1)については、メダカを用いた解析の結果から、脂肪酸合成を制御する転写因子であるsrebf1とともに絶食時の肝臓においてメダカneu3aの発現が増加していた。また、neu3aの転写開始点上流部には、Srebf1の結合配列の存在も予想され、neu3aが脂質代謝に関与していることが示唆された。その結果、Neu3a安定発現細胞では、細胞内TG量の減少と遊離脂肪酸の増加が認められた。また、Neu3a安定発現細胞ではリパーゼ活性がmock細胞に比べて増加していた。次に、これらの現象にどのようなガングリオシドが関与しているのか調べたところ、Neu3a安定発現細胞で減少していたガングリオシドGM3が、細胞内TG量の制御に関与していることが明らかになった。以上の結果から、魚類Neu3によるガングリオシド脱シアリル化を介して、絶食時の肝臓ではエネルギー産生のためのTG分解が促進されていることが示唆され、得られた結果については論文投稿中である。2)については、メダカを用いたE.tarda感染実験の結果から、感染初期にメダカ魚体内でneu3aの発現が一時的に増加することが明らかになった。さらに、魚類培養細胞を用いた解析の結果から、Neu3aシアリダーゼ活性の高い細胞の方がE.tarda感染感受性が高いことが明らかになった。また、E.tarda感染感受性が高かった細胞の糖脂質組成を解析したところ、グルコシルセラミドやラクトシルセラミドといったNeu3aの代謝産物が多く存在していた。これらの結果から、E.tarda感染の促進にメダカNeu3aが関与していることが明らかになった。以上の理由から、本研究課題はおおむね順調に進捗していると評価した。次年度は、2)魚病バクテリア感染における魚類シアリダーゼの意義の検討を中心に進める。これまでの解析により、E. tarda感染初期にメダカ魚体内でneu3aの発現が一時的に増加することが明らかになっている。さらに、魚類培養細胞を用いた解析の結果から、Neu3aシアリダーゼ活性の高い細胞のほうがE. tarda感染感受性が高いことが明らかになった。これらのことから、E. tarda感染の促進にメダカNeu3aが関与していることが明らかになってきた。しかし、E. tarda感染初期にどのようなメカニズムによってneu3aの発現が変化するのかについてはよくわかっていない。そこで本年度は、メダカneu3a転写開始点の5 ́上流部の配列をGFP発現プラスミドのプロモーター領域に挿入したプラスミドを用いて、感染時の魚類neu3の転写調節機構を明らかにする。さらに、E. tardaの菌体外成分に着目して、どのような菌体外成分がneu3aの遺伝子発現の変化に影響しているのかについてreal-time PCRを用いて評価を行う。また、E. tarda感染感受性が高かった細胞の糖脂質組成を解析したところ、グルコシルセラミドやラクトシルセラミドといったNeu3aの代謝産物が多く存在していた。しかし、これらの糖脂質とE. tarda感染との関係はよくわかっていない。そこで、これらの糖脂質に着目し、E. tarda感染においてこれらの糖脂質が感染においてどのような役割を担っているのかを解析する。これらの研究によって得られた結果は、データをまとめて今年度中に論文投稿を完了させる。

本研究では、魚類シアリダーゼの生理機能を明らかにするため、環境や感染などの視点から糖鎖およびシアリダーゼの生理的意義の解明を目指している。本年度は、環境要因の変化が魚類の糖鎖構造に与える影響の検討を行った。魚類の重要なエネルギー源である脂質は、肝臓などの脂質蓄積部位にトリグリセリドの形で主に貯蔵される。この貯蔵脂質は、栄養状態が悪化した際には分解され、エネルギー源として動員される。そのため、エネルギー代謝の観点から魚類肝臓の貯蔵脂質量の制御が重要と考えられている。しかし、魚類肝臓における脂質蓄積がどのような因子によって制御されているのかについては不明な点が多い。そこで、脂質の蓄積に関与していることが示唆されているガングリオシドの脱シアリル化酵素Neu3に着目し、メダカおよび魚類肝臓細胞を用いて解析を行った。メダカを用いた解析の結果から、絶食時の肝臓においてメダカneu3aと脂質代謝関連遺伝子は類似の挙動を示し、neu3aが脂質代謝に関連していることが予想された。そこで、魚類細胞Hepa-T1にneu3a遺伝子を導入してneu3a安定発現細胞を作製し、脂質代謝におけるNeu3aの影響を調べた。その結果、脂肪酸を曝露したneu3a安定発現細胞とvector細胞では、細胞内に形成された脂肪滴の大きさに違いが認められた。また、neu3a安定発現細胞では細胞内のトリグリセリド量が減少していた。そこで、これらの現象にどのようなガングリオシドが関与しているのかを明らかにするため、neu3a安定発現細胞のガングリオシド組成を解析したところ、ガングリオシドGM3が減少し、LacCerが増加していた。さらに、これらの糖脂質を細胞にそれぞれ曝露し、脂肪滴の形成を観察したところ、GM3の減少が脂肪滴の形成に影響を与えていることが示唆された。本年度は、1)環境要因の変化が魚類の糖鎖構造に与える影響の検討について重点的に解析を行った。メダカの肝臓を用いて絶食時の遺伝子発現量の変化をreal-time PCRにて解析したところ、メダカneu3aと脂質代謝関連遺伝子の発現の挙動が類似していることが示唆された。さらに、魚類培養細胞を用いた解析の結果から、メダカNeu3aによるガングリオシドの脱シアリル化が、脂肪滴の形成に作用することで脂質蓄積を制御している可能性が示唆された。これは、魚類Neu3シアリダーゼの生理機能に関する新規の知見であり、現在、論文投稿に向けてデータをまとめている。2) Edwardsiella tarda感染におけるシアリダーゼの意義については、魚類培養細胞を用いてE. tardaの感染実験を行った。その結果、neu3a一過性発現細胞では、vector細胞に比べてE. tarda感染が増加することが明らかになった。さらに、neu3a安定発現細胞の糖脂質組成を調べたところ、ガングリオシドGM3が減少し、その代謝産物であるLacCerが増加していることが明らかとなった。以上の結果から、細胞の糖脂質組成が変化することで、E. tardaの感染が影響を受けることが予想された。今後は、GM3やLacCerに着目して解析を進める予定である。また、CRISPR/Cas9ゲノム編集によるシアリダーゼ遺伝子改変メダカの作製についてはやや遅れている。
有機金属化学への気相からのアプローチ

本年度の研究成果は次の2つにまとめることができる。(1)放電フロー装置とレーザー誘起ケイ光法を用いて、遷移金属原子の電子状態を選別した反応速度定数を決定した。Ti(a^3F_J,a^5F_J)、V(a^4F_J、)a^6D_J)、Co(a^4F_J,b^4F_J,a^2F_J)、Ni(a^3F_J,a^3D_J,a^1D_2)などの状態の、O_2,N_2,炭化水素による反応について、速度定数を測定した。概略すると、ほとんどの場合二分子反応の起こること、4S^2の電子配置は反応性の低いことなどが明らかになった。また、スピン軌道状態間の間隔の広いCo,Niでは、微細構造による速度の違いも明らかになった。(2)レーザー蒸発・パルスジェット法による、遷移金属原子ビームの生成に成功し、反応により生成するMOなどの化学発光の観測に成功した。532nm光によるTiロッドの蒸発-ビームを生成し、Ti,Ti^*などのLIFによる検出を行なった。また、O_2パルスジェットとの交差領域からの発光を検出し、TiO(A^3Φ)の生成を確認した。更に、2つの色素レーザーによる誘導放出ポンピング法により、Ti(b^3F_J)状態の生成に成功した。これらの技術は今後、反応生成物の状態選別した検出へ有効であると考えられる。ポテンシャル面の詳細はスピン-軌道状態によって定まるので、最終的には個々のスピン-軌道状態の反応速度を知ることが必要となる。(1)で述べたようにCo,Niでは状態によってはフロー条件でもこれは可能であるが、Ti,Vでは難しい。この事実は、Tiの高い励起状態y^5D_4からのエネルギー移動(Heとの衝突による)速度を測定することで、確認された。即ち、目的を実現するためには(2)の方法を発展させることが必要である。
ポリインターカレーター担持HPLC用充填剤を用いた核酸の精密分離に関する研究

核酸の分離・分析は,遺伝子工学の発展にとって重要である。高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による核酸の分離・分析は,ゲル電気泳動に比べその迅速性や回収操作の容易性から有用である。これまで逆相クロマトグラフィーによる合成核酸の分離の普及に比べ,天然DNA断片の分離は十分とは言えなかった。著者らは,これを克服するためにインターカレーターを用いた核酸の精密分離法を考案した。ビスインターカレーターがDNAへ結合する際,連結部の長さによって適当なDNA長が要求される。もし,この長さよりもDNAが短かければビスインターカレートは不可能となる。これによって結合能は大きく低下する。また,塩濃度の増加によってインターカレーターの結合能は減少する。これらのことを利用すれば新しい分離機構によるHPLCが開発できる。すなわち,ビスインターカレーターをHPLC固定相に固定化し,塩濃度グラジェントにより試料DNAの分離を行なうと言ったものである。本研究では,これを実証するために以下のような検討を加えた。まず連結部の長さの長いビスインターカレーターを合成した。この際,水溶性がないと実用化できないので連結部にビオローゲンを導入した。このビスアクリジンは,DNA長が12bp(塩基対)以上でないとビスインターカレートできないのでこれを境いとした識別が期待された。自己相補的オリゴヌクレオチドをDNA合成機で調製し,この識別能をDNA二重らせんの融解温度に対するビスインターカレーターの効果によって評価した。これによって期待どおりの識別が達成された。以上の結果は,HPLC化によって核酸の精密分離が達成されることを示している。遺伝子工学に革命的な技術をもたらすものと期待される。高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による核酸の分離・分析は,ゲル電気泳動法に比べその迅速性や分離されたサンプルの回収操作の容易性から有用である.しかしながら天然DNA断片を効果的に分離することのできるHPLC充填剤は,これまでに開発されていない.本研究は,これまでの分離モードとは全く異なる新しいクロマトグラフィーを開発し,これによる天然核酸の精密分離を達成するものである.距離d離れたビスインターカレーターが長さDのDNAに結合する際,d>DならばDNAはビスインターカレートされるであろうし,d<Dならばモノインターカレートしか起こりえない.これら二種のインターカレートは大きく安定性が異なるので,本ビスインターカレーターをHPLC充填剤に用いることによりdより長いDNAと短いDNAを分離できることになる.本年度はリジッドなスペーサーを有するビスインターカレーターの合成を行い,均一系でのDNA長の識別能について検討した.まず,ビスインターカレーターを合成し,均一溶液中でのDNA断片の長さによる認識能を調べた.合成した化合物は分子モデリングによりd=26Åと考えることができる.これは二重らせん8塩基分に相当するので,10merと6merとではその結合能は大きく異なると期待される.自己相補的化学合成オリゴヌクレオチド10merと6merを合成し,DNA融解温度(Tm)に対する本化合物の添加の効果について調べた.その結果これらの2つの間にはTmの安定能に差が見られた.また塩の添加によってこれらの安定性は減少することも明かとなった.核酸の分離・分析は,遺伝子工学の発展になくてはならないものである.高速液体クロマトグラフィー(HPLC)による核酸分離・分析は,ゲル電気泳動法に比べその迅速性や分離されたサンプルの回収操作の容易性から有用である.

これまで逆相クロマトグラフィーによる合成核酸の分離の普及に比べ,天然DNA断片はゲルろ過クロマトグラフィーによる分離が試みられているものの,カラム自体の分離能は低くカラムを直列に数個つながることによりやっと分離が達成されるが,分離に莫大な時間を要する.著者らは,これを克服するためにインターカレーターを用いた二重らせん核酸の精密分離法を考案した.ビスインターカレーターがDNA二重らせんに結合する際,連結部の長さによって適当なDNA長が要求される.もし,この長さよりもDNA二重らせんが短ければビスインターカレートは不可能になって,インターカレートするとしてもモノインターカレートする.言い換えれば,ビスインターカレーターが覆う領域(座位数)のDNA長を境にその結合能が大きく変化することを意味する.また,塩濃度の増加に伴ってインターカレーターの結合能は減少する.従って,このビスインターカレーターをHPLCの固定相に用いて塩濃度のグラジエントにより試料DNAの分離を行えは,インターカレーターの座位数のDNA長を境DNAの分離が可能となると期待される.本研究では,これを実証するための検討を加えた.昨年度まで種々ビスインターカレーターを設計・合成したが,水溶性の低さのため実用に耐えうる化合物は得られなかった.今年度は,ビスインターカレーターのリンカー部にビオローゲンを導入することにより水溶性の高いビスアクリジンが得られた.これを用いて二本鎖DNA長12bpを境にした識別が達成された.この結果によりビスインターカレーターによるDNA精密分離の可能性を示すことができた.
サハリン石油・天然ガスプロジェクトに伴う環境災害危険度評価

本研究では、サハリン油田・天然ガスプロジェクトに伴う環境災害により、サハリンおよび北海道の自然環境にもたらされる災害の危険度評価につき、以下に示す検討を行なった。(1)環境に関する客観データのGISによる一元化(2)流出油漂着シミュレーションによる流出油漂着シミュレーション(3)魚場に及ぼす評価北海道についての漁場の被害は、網走市において油流出事故による季節別の魚場への想定される損害額(稚貝等への投資など積算可能な投資額に加え、ナホトカ事故時の漁業被害実績にのっとった被害額、ナホトカ事故時に漁業共同組合が請求した漁業被害額等考えられるケースを想定)を推算した。網走市において油流出事故による季節別の魚場への想定される損害額推定に係わるデータについては、これまで代表者の研究で構築してきたデータを使用した。(4)生態系への被害予測・評価生態系についての危険度は、北海道環境科学研究センター、東京農業大学網走校との共同により、ゴマフアザラシの生息域データをGIS表示し、潜在的に油流出の被害を受ける可能性を評価した。HEPを用いた潜在的な生息地の評価についてはデータ不足であり、十分な評価ができなかった。今後の課題としたい。(5)サハリン油田・天然ガスプロジェクトに伴う環境災害危険度評価これまでに得られた危険度をGIS上に表示し、環境災害に伴う危険度評価を行なった。環境に関する被害についてはデータ不足である事、評価手法の検討が不十分である事を理由に、積み上げ的に費用換算可能な漁業被害の算定に留めた。今後の課題としたい。今後の課題としたい。今後の課題としたい。1.環境に関する客観データのGISによる一元化サハリン全域については、自然環境データとして、NGO SakhalinWatch等の機関の収集データ、衛星画像を利用し環境評価用客観データを収集しGISによる一元化を行った。北海道については網走-知床半島に着目し、生物多様性センター、北海道庁、関係自治体等により観測されて提供可能なデータの所在調査を行った。2.流出油漂着シミュレーションによる漂着予想図の作成(1)流出油の汚染源の特定・シミュレーションの実施サハリン石油開発プロジェクトにおけるTLU(Tanker Loading Unit)や、石油開発により通過する石油タンカーの隻数の増加が予測される宗谷海峡において、気象条件等を考慮しながら、流出油の汚染源の条件を特定し、申請者らがこれまでに構築してきた流出油漂着シミュレーションシステムを用いて、サハリンおよび北海道への流出油の漂着シミュレーションを行なう。シミュレーションの精度については、海上保安庁による観測結果および石油連盟より提供された漂流シミュレーションソフトにより検証した。(2)漂着予想図の作成・評価流出油漂着シミュレーションの結果につき漂着予想図として整理した。流出油漂着予想図の評価の際には、濱田が既に作成しているESIマップや、網走において後藤等が漁場等の社会情報を加えたESIマップにより、漂着場所の違いによる漂着危険度について検討した。しかしながら北樺太海流の影響がシミュレーション精度に与える影響の度合いが大きいことが想定され、十分精度が得られず次年度の課題とした。3.サハリン油田・天然ガスプロジェクトが北海道に及ぼす影響評価(1)(1)魚場に及ぼす影響評価北海道についての魚場の被害は、網走市において油流出事故による季節別の魚場への想定される損害額(稚貝等への投資など積算可能な投資額に加え、ナホトカ事故時の漁業被害実績にのっとった被害額、ナホトカ事故時に漁業共同組合が請求した漁業被害額等考えられるケースを想定)による危険度の定義方法につき検討した。網走市において油流出事故による季節別の魚場への想定される損害額推定に係わるデータについては、日本科学技術振興機構社会技術システム研究推進事業により、「油流出事故の危機管理システムに関する研究」(2003.10-2006.9、代表:後藤真太郎)で調査済みであり、このデータを使用した。1.サハリン油田・天然ガスプロジェクトがサハリンに及ぼす影響評価

・パイプライン敷設工事が鮭の遡上に及ぼす影響評価パイプラインの敷設が鮭の遡上河川における生息域へ及ぼす影響を評価するため,鮭の生息域の評価のためのデータにつき,河川データ,植生分布,地形等のデータをWeb-GIS上に整備した。2.サハリン油田・天然ガスプロジェクトが北海道に及ぼす影響評価・魚場に及ぼす評価北海道についての漁場の被害を推算するための基礎データとして魚場のデータ,ESIマップデータを整備し,評価できる環境を整備しデータベース化した。また,評価のための原単位については,漁業協同組合提供の漁獲高のデータから魚場の被害を金額に変換できるデータ作成の検討を行った。・生態系への被害予測・評価生態系についての危険度は,海上を生活の場とする動植物の分布データが必要であり,関係機関と連絡を取りデータの存在を確認した。・油汚染災害に対する意識調査油汚染災害に対する被害を受けるステークホルダーの範囲を決めるため,2006年2月に発生した海鳥被害事故に対するアンケート調査を取りまとめ,災害に対する意識の強弱の分布につき調査結果を取りまとめた。本年度の研究内容は以下の通りである。1.サハリン油田・天然ガスプロジェクトが北海道に及ぼす影響評価(2)(1)魚場に及ぼす評価(平成18年度からの継続)北海道についての漁場の被害は、網走市において油流出事故による季節別の魚場への想定される損害額(稚貝等への投資など積算可能な投資額に加え、ナホトカ事故時の漁業被害実績にのっとった被害額、ナホトカ事故時に漁業共同組合が請求した漁業被害額等考えられるケースを想定)を推算した。網走市において油流出事故による季節別の魚場への想定される損害額推定に係わるデータについては、これまで代表者の研究で構築してきたデータを使用した。(2)生態系への被害予測・評価(平成19年度からの継続)生態系についての危険度は、北海道環境科学研究センター、東京農業大学網走校との共同により、ゴマフアザラシの生息域データをGIS表示し、潜在的に油流出の被害を受ける可能性を評価した。HEPを用いた潜在的な生息地の評価についてはデータ不足であり、十分な評価ができなかった。今後の課題としたい。2.サハリン油田・天然ガスプロジェクトに伴う環境災害危険度評価これまでに得られた危険度をGIS上に表示し、環境災害に伴う危険度評価を行なった。3.研究のまとめ
脳神経活動計測のための多機能イメージセンサの開発

本年度に実施した研究の成果として、脳組織の深い部位に光を照射して神経を刺激する装置の開発に大きな進展があった。具体的には0.3mmという小型の発光素子であるLight Emitting Diode (LED)のチップを金属配線をパターニングしたガラス基板上に固定した。次に断片化した光ファイバをLEDと接触させた状態で樹脂を用いて固定し、LEDからの照射光を発光面から離れた場所に集光させる事に成功した。この光デバイスは神経細胞の電気的活動を複数の電極で記録する多点電極アレイと呼ばれるデバイスと組み合わせる事を想定している。本研究で使用する多点電極アレイは15mm(およそ100分の1ミリ)という薄さのシリコンの外形をシャンク型(細長い形状)に加工し、複数の記録用電極とガラスの膜から形成された光導波路と呼ばれる構造を持つ。LEDから照射された光を多点電極アレイ上に形成した光導波路まで導く事で、活動を記録している神経細胞の近傍で光を照射する事が可能となる。実験に用いる動物の神経細胞は遺伝子改変され光に対する感受性を持っているため、光を使って神経を電気的に刺激する事が可能である。本研究の意義は、複数の神経細胞を同時に記録あるいは制御する装置を作製する事により、生物が持つ神経回路網の詳細な機能的マッピングを行い、脳の計算原理を明らかにする事にある。そのためには脳表面の神経活動だけではなく表面から1mm程度の深度を持つ皮質層の活動を記録・刺激する必要がある。本年度の研究実施計画では光導波路を有する3次元多点電極アレイを作製することによりこの目標の達成を試みた。今後、LEDから光ファイバまで集光させた光を更に多点電極アレイ上の導波路に結合させる必要がある。本研究の重要性は、LEDや近年注目されている垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)等の非常に小さい発光デバイスを神経記録用のデバイスと統合する事により、大型で高出力のレーザー光源を必要とする従来の光刺激法と比較して、より小型で高密度な光刺激を可能とするデバイスが実現できる点にある.高次な脳活動の情報処理機構を明らかにするためには、機械学習モデル、神経科学の知見、そして計測技術の発展が重要な役割を果たすと考えられている。本研究では脳の情報処理を理解するための一般的枠組みとして、大脳皮質の神経回路モデルである階層時間記憶モデル[1]を支持しており、生物実験によってこのモデルを検証するための方法論を模索・検討している。特に大脳皮質のように微細な神経素子が大規模な集合体を形成している構造物に対しては、光を利用した神経インターフェイスを構築する事が有用であると考えている。本年度の研究実施計画では、こうした光神経インターフェイスを構築する取組みとして、イメージング法や従来手法である電気生理学的手法、また近年注目されている遺伝子工学を用いた光遺伝学を組み合わせた多機能光電子デバイスの作製を目標とした。具体的にはComplementary Metal Oxide Semiconductor(CMOS)イメージセンサを使った生体組織の透過光イメージング、多点電極アレイを用いた細胞外電位計測、及び発光素子であるLight Emitting Diode(LED)アレイを用いた多点光刺激の複数の機能をマイクロチップ上に統合し、インターフェイスデバイスの機能評価と生体組織を用いた基礎的な機能検証を行った。試作したデバイスは多点電極アレイのガラス基板の裏面にLEDアレイ一体型CMOSイメージセンサを搭載する構造とした。画像取得及びLEDアレイを用いたパターン光刺激はCMOSセンサ上の駆動回路で制御する。デバイスの機能検証ではイメージングの空間分解能が50μm以上で、神経組織の形態観察が可能である事を明らかにした。また組織切片の任意の細胞層上にマイクロLEDで刺激光を照射する事が出来た。発光パワーは1.3mW以上であり、照射範囲は0.36mm^2であった。これらの成果は神経科学への貢献だけでなく神経補綴デバイス等臨床応用にも発展が期待出来る。[1]D.George, J.Hawkins, PloS Comput. Biol.5, (2009)本年度に実施した研究の成果として、脳組織の深い部位に光を照射して神経を刺激する装置の開発に大きな進展があった。

本年度の研究実施計画では光導波路を有する3次元多点電極アレイを作製することによりこの目標の達成を試みた。今後、LEDから光ファイバまで集光させた光を更に多点電極アレイ上の導波路に結合させる必要がある。本研究の重要性は、LEDや近年注目されている垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)等の非常に小さい発光デバイスを神経記録用のデバイスと統合する事により、大型で高出力のレーザー光源を必要とする従来の光刺激法と比較して、より小型で高密度な光刺激を可能とするデバイスが実現できる点にある.交付申請書に記載した研究目的では、主にマウス大脳皮質の局所回路において、脳表におけるコンタクトイメージング、多点での細胞外電位計測と光制御を可能とするデバイスを提案し、その作製と基礎的な機能評価および生体サンプルを用いた機能実証を目標とした。これまでにCMOSイメージセンサの試作、デバイス実装、イメージング、電位計測、光照射の機能に関しての基礎評価とマウス神経組織切片を用いた機能実証が達成された。これまでの研究成果では、イメージング、細胞外電位計測、光神経刺激の3つの機能に関して、神経切片等の生体組織の一部を測定対象とする"in vitro"電気生理実験でのデバイス評価と機能実証を行ってきた。今回の実験ではシート状に調製した組織切片を用いたため、デバイス形状は平面ディッシュ型のものを採用した。今後、神経科学の分野においてより需要の高い測定対象である自由行動下における皮質神経活動の計測と制御を低侵襲で実現するためには、デバイスの形状を工夫し、三次元的な電位計測と光制御が可能となるような実装形態に発展させる必要がある。そのために三次元多点電極アレイや、これに光導波路を組み込んだデバイスの試作を行う予定である。
半導体量子構造による円偏光の高偏極長スピン寿命電子への変換

半導体中の電子スピンの自由度を利用すれば従来のエレクトロニクスでは実現できなかった新しい機能をデバイスに付加できます。特に円偏光からスピン偏極電子への高効率の変換の実現は新たな光スピントロニクスデバイスの開発に重要です。また、この変換の実現によってスピントランジスタ等の動作実証に不可欠の高いスピン偏極率を持つスピン偏極電子の注入も可能となります。本研究は、半導体量子構造を用いて「円偏光」を「高いスピン偏極率を有するスピン偏極電子」に変換し半導体中に注入することを目的としており、本提案の半導体量子構造が実現されれば、スピントロニクスデバイス研究の飛躍的進展が期待できます。
景気後退期における花卉-特にラン-産業の経営戦略に関する研究

日本経済の長期にわたる景気後退の中で、他の農産物の大部分が低迷しているにもかかわらず、花卉産業は全体的には依然として生産額を伸ばしている。これは不況による価格低落といった悪環境をむしろ逆手に取り新たな戦略を講じたからに他ならない。ただし分野別にみると、好景気時をリードしてきた高級化卉は厳しい状況を強いられ停滞ないし衰退しているのに対し、かわってカジュアルフラワー生産の伸びが顕著である。なお、花卉生産への参入は平成5年まで増加し続けたが、近年は、花卉農家数は14.6万戸で推移している。本研究で明らかにした点は以下のようである。高級花卉の生産者・産地の対応は、(1)激しい競争のもとでごく少数に限定されてきているが、従来の高単価・高級品を維持している、(2)他の花卉類を導入し複合化をすすめている、(3)他の花卉類への完全な転換を図った、3タイプに分類できる。総じて、制度資金に支えられた重装備型の固定長期適合率の高い財務状況下の経営は前者の(1)、(2)タイプが多く、自己資本比率が高く資本装備率の低い経営は後者タイプがみられる。高級鉢物については小鉢化傾向が著しい。シクラメンやランでは、業務需要の激減に伴い大鉢は高単価なきわめて売れ筋の悪い商品となったため、値ごろ感のある小鉢を経営の主力製品に置き換える生産者が多くなった。小鉢化による1鉢あたり原価の削減と販売数の拡大によって収益性を確保する戦略をとった。小鉢化によって、高級イメージを払拭し、カジュアル商品としての潜在需要を開拓した。この需要開拓は、ガーデニングブームや園芸療法ブームともあいまって、他の花の需要をも喚起した。なお、高齢化と少子化の進展により、業務用需要は、従来の結婚式用から葬儀用に大きく変わりつつある。こうした需要の増大は、卸売市場における取引量の飛躍的増大をもたらしたが、同時に従来の花市場構造の脆弱性を露呈する結果になっている。特に切り花の場合、鮮度保持のため短時間で取引が終了する必要があるが、取引量の増大に伴いある程度市場の敷地面積は増大しているものの、相対的には駐車場に売り場面積が食われてきており、その結果、取引の種類が多いことや取引ロットが小さいことともあいまって、取引作業が非効率で長時間に及ぶという間題が発生している。こうした市場の近代化の問題は一定の地域性を伴って存在しているように思われる。こうした理由から市場外取引、あるいは市場を通さない相対取引が増大している。市場外取引で注目されるのは、インターネットを利用した直売である。ここでは商品コンセプトは、単に花という素材だけにととまらない。特に一定の規模の経営でロットを有する場合、量販店との契約も可能にしている。

ここでは商品コンセプトは、単に花という素材だけにととまらない。特に一定の規模の経営でロットを有する場合、量販店との契約も可能にしている。景気後退期にあり、他の農産物需給関係が低迷しているもかかわらず、花卉産業は全体としてみると、市場を拡大させ、売上規模を伸ばしてきている。これは花卉産業が価格低迷という悪環境をむしろ逆手に取り新たな戦略を講じてきた結果にほかならない。高級花卉の生産者・産地レベルでは、2極化が進展し、供給構造が大きく変化した。すなわち、従来通り高単価で取り引きされる高級製品を供給するごく少数の生産者・産地と低価格ないし不安定価格で供給せざるを得ない多数の生産者・産地に分化した。また一部にはカジュアルフラワー生産などへの転向もみられる。特に高級鉢物については小鉢化の傾向が顕著である。シクラメンやランでは、売れ筋の悪い高単価な大鉢から小鉢に主力商品を変えることによって、高級感のイメージを払拭させ、それをカジュアル製品にイメージチェンジさせ、潜在需要を開拓することに成功した。小鉢による1鉢あたり原価の低下と販売数の増大によって収益性を確保している。また他の品種を導入した花卉複合化も進展している。特にランの生産者の場合、市場取引価格の停滞から、世界ラン展の、ようなイベントを催し、広告を兼ねながら直接販売を行うケースや荷姿を工夫した独自販売に、新たなチャンネルを作り出す努力が成されている。卸のレベルでは、上述のカジュアル化とガーデニングや園芸療法ブームの影響とがあいまって取引量が飛躍的に増加し、従来の花市場構造の脆弱性が露呈し、市場の近代化が課題となっている。他方、花の取引はその種類が多く取引ロットが小さいことから、売参人の資格のないものの参加もしやすく、問題を一層複雑にしている。なお今年度は生産者・産地と卸の一部の実態調査が主体で、まだ十分にその分析も終了していない。日本経済の長期にわたる景気後退の中で、他の農産物の大部が低迷しているにもかかわらず、花卉産業は全体的には依然として生産額を伸ばしている。これは不況による価格低落といった悪環境をむしろ逆手に取り新たな戦略を講じたからに他ならない。ただし分野別にみると、好景気時をリードしてきた高級花卉は厳しい状況を強いられ停滞ないし衰退しているのに対し、かわってカジュアルフラワー生産の伸びが顕著である。なお、花卉生産への参入は平成5年まで増加し続けたが、近年は、花卉農家数は14.6万戸で推移している。本研究で明らかにした点は以下のようである。高級花卉の生産者・産地の対応は、(1)激しい競争のもとでごく少数に限定されてきているが、従来の高単価・高級品を維持している、(2)他の花卉類を導入し複合化をすすめている、(3)他の花卉類への完全な転換を図った、3タイプに分類できる。総じて、制度資金に支えられた重装備型の固定長期適合率の高い財務状況下の経営は前者の(1)、(2)タイプが多く、自己資本比率が高く資本装備率の低い経営は後者タイプがみられる。高級鉢物については小鉢化傾向が著しい。シクラメンやランでは、業務需要の激減に伴い大鉢は高単価なきわめて売れ筋の悪い商品となったため、値ごろ感のある小鉢を経営の主力製品に置き換える生産者が多くなった。小鉢化による1鉢あたり原価の削減と販売数の拡大によって収益性を確保する戦略をとった。小鉢化によって、高級イメージを払拭し、カジュアル商品としての潜在需要を開拓した。
ナラ枯れに注目した菌床シイタケ害虫ナガマドキノコバエ類の生態解明と外来仮説の検証

シイタケ害虫であるナガマドキノコバエ類の3種がナラ枯れ被害地で発生していた。これらの幼虫は林床の落枝上に発生しており、ナラ枯れはこれらの資源を供給していると考えられる。これらの種は被害地以外にも生息しており、夏季に集中的に成虫が羽化していた。フタマタは西日本に分布している。西日本において、ナラ枯れ被害地に近く、夏場に湿度の高い場所ではフタマタが施設に飛び込んでくる可能性を指摘できる。リュウコツは国内および韓国の菌床施設で発生し、栽培に被害を及ぼしている。野外での生息環境は不明であり、国内に侵入した外来種の可能性を否定できない。現時点では人為による施設間の拡散を防止する対策が重要と考えられる。ナガマドキノコバエ類(以下ナガマド類)による菌床シイタケ被害の防除に役立てる上で、野外でのナガマド類の分布状況と生息環境を明らかにし、その知見を利用することが肝要となる。そこで、国内外のナラ枯れ被害木を主な対象として害虫種フタマタナガマドキノコバエ(以下フタマタ)とリュウコツナガマドキノコバエ(以下リュウコツ)の在不在を調査した。国内でナラ枯れ被害が起こった8県(山形県、富山県、静岡県、愛知県、滋賀県、京都府、山口県、大分県)の被害地で調査を行い、捕虫網を使って成虫の採集を行った。その結果、2種を捕獲したが、害虫種であるリュウコツとフタマタは含まれなかった。韓国の菌床シイタケ栽培施設で害虫種フクレナガマドキノコバエ(以下フクレ)の成虫と幼虫を採集した。韓国および中国の山林内で3種を採集したが、害虫種は含まれなかった。これらのナガマド類成虫が採集された環境は、ササ類等下層植生が発達した、緩やかな谷地であった。国内のナラ枯れ被害木にハカワラタケ、カワラタケ、ウチワタケなどが生えていることを確認したが、これらの子実体上にナガマド類幼虫の存在は確認されなかった。また、成虫が採集された山林内の林床に散乱した枯れ枝下面を観察したが、幼虫の存在は確認できなかった。フクレは中国の山林、沖縄・熊本の山林で採集されている。韓国の山林に分布し、菌床シイタケ施設にも広がっている可能性がある。国内外の山林内でのリュウコツの分布はまだ確認されていない。したがって、国内各地の菌床シイタケ栽培施設で発生しているリュウコツの由来は不明である。国内8県および国外2個所で延べ30日を野外での採集に要したが、害虫種の野外での生息状況を確認できていないため。そこで、国内外のナラ枯れ被害木を主な対象として栽培シイタケ害虫種フタマタナガマドキノコバエ(以下フタマタ)Neoepmheria bifurcata Sueyoshi, 2014とリュウコツナガマドキノコバエ(以下リュウコツ)N. carinata Sueyoshi, 2014の在不在を調査した。国内のナラ枯れ被害地を含む1府10県(栃木県、愛知県、三重県、京都府、奈良県、鳥取県、兵庫県、山口県、高知県、大分県、佐賀県)で調査を行い、捕虫網を使った成虫の採集と落枝の観察による幼虫・蛹の採集を行った。その結果、害虫種であるフタマタを含む4種を採集した。フタマタの成虫が採集された環境は、スギ人工林内の作業道の法面植生とナラ枯れ被害地の渓流沿いの下層植生であった。また、渓流沿いの腐朽木(ヤマフジのつる)下面の窪みでフタマタの蛹を採集した。これらナガマド類が捕獲される時刻は午後3時以降であった。栽培施設で発生するナガマド類の日周活動は薄明薄暮であることが知られており、野外での活動も同様であることが示唆された。韓国の5か所の菌床シイタケ栽培施設を訪問し、内2か所で害虫種リュウコツの成虫と幼虫を採集した。中国の3か所の菌床シイタケ施設を訪問し、内1か所でナガマド類が発生しているとの情報を得た。国内のみならず、韓国の栽培施設でもリュウコツが発生していることを確認した。害虫種の野外での生息場所を特定できた。シイタケなど食用害虫であるリュウコツナガマドキノコバエとフタマタナガマドキノコバエの国内外の分布を調査した。昨年度までに成虫および幼虫を得ることのできたナラ枯れ被害地の愛知県猿投山と奈良県春日山、および照葉樹原生林の福岡県立花山の調査地で5月から10月までの定量調査を行った。それぞれの調査地に24kmのトランセクトを設けて、捕虫網による成虫の捕獲と落枝上の幼虫の探索を行った。その結果、8月の猿投山でハサミナガマドキノコバエ4頭、7月の春日山でトゲナシナガマドキノコバエ2頭とフタオノナガマドキノコバエ1頭、7月の立花山で92頭のトゲナシナガマドキノコバエを採集した。6月の春日山と10月の猿投山の落枝上からそれぞれナガマドキノコバエ類の幼虫1頭を採集した。

猿投山の幼虫からハサミナガマドキノコバエの成虫1頭を羽化させた。春日山の1頭は羽化しなかったため未同定である。ナガマドキノコバエ類はこれまで野外では多く採集されていなかった。しかし、特定の時季に集中的に羽化し繁殖すると考えられる。落枝などの腐朽木に生息するこれらのキノコバエ類の生息環境について第65回日本生態学会大会でポスター発表を行った。中国浙江省のシイタケ栽培地2戸を訪問し、内1戸でフクレナガマドキノコバエの成虫1頭を採集した。また、中国国内で記録されたナガマドキノコバエ類の標本を検討し、それがフクレナガマドキノコバエであることを明らかにした。シイタケ害虫であるナガマドキノコバエ類の3種がナラ枯れ被害地で発生していた。これらの幼虫は林床の落枝上に発生しており、ナラ枯れはこれらの資源を供給していると考えられる。これらの種は被害地以外にも生息しており、夏季に集中的に成虫が羽化していた。フタマタは西日本に分布している。西日本において、ナラ枯れ被害地に近く、夏場に湿度の高い場所ではフタマタが施設に飛び込んでくる可能性を指摘できる。リュウコツは国内および韓国の菌床施設で発生し、栽培に被害を及ぼしている。野外での生息環境は不明であり、国内に侵入した外来種の可能性を否定できない。現時点では人為による施設間の拡散を防止する対策が重要と考えられる。国内では、比較的新しいナラ枯れ被害地を調査し、ナガマド類の生息状況を明らかにする。国外では、栽培施設を複数調査し、害虫種の在不在を明らかにし、採集された標本の同定を行う。幼虫を得ることのできた調査地で定期的・定量的な調査を行い、害虫種の生息微環境を明らかにする。中国・韓国の調査地で採集を行い、国内の加害虫の分布の有無を明らかにする。森林昆虫物品購入費が想定していた金額よりも廉価になった。海外旅費が予定よりも高額となる見込みだったため、前倒し支払いを申請したが、執行額が見込みよりも少なくなったため物品費として使用する。海外旅費として使用する予定である。
昆虫表皮細胞における高次構造の機能解析

ウワバ類は内部寄生バチに寄生された場合、従来鱗翅目幼虫が持つ細胞性防御反応に加えて別の排除システムとして尾節部にコブを形成し体外に排出システムを持っている。この機構は全くわかっていなかった。コブ形成過程では、尾節部付近の表皮細胞が肥厚し、クチクラを分泌することで従来のクチクラの内側に新たなクチクラ層を形成、その中に寄生バチの卵等を封じ込めていることをまず明らかにした。ウワバ類は体腔中で血球の包囲作用を受けない異物(寄生バチの卵、幼虫)を排除するメカニズムを発達させてきたと推測される。そこで体腔中に異物を注入し、体腔中で細胞性防御反応を受けた異物がコブによって排除されるかを検討し、血球包囲作用を受けないものがコブによって排除されることを明らかにした。また寄生後、ウワバのコブにはハチの幼虫だけでなく、卵殻や幼虫の脱皮殻といったそれ自身では動けないものが入ってくる例が、頻繁に観察されたことから、コブで排除されるにはコブの形成位置である後方に移動してくることが必要であることもわかり、ウワバの血流によって後方への移動がなされるのではないかと考えている。さらに、コブ形成を引き起こす要因は、寄生バチが産卵時に卵と一緒に注入する卵巣液であることも判明した。卵巣液中のタンパク成分が主因子であることがわかったが、アミノ酸配列までは明らかにならなかった。また、表皮細胞が体腔中から排除するものの下に移動することで受け皿のように位置し、そこでクチクラを分泌することで異物を血体腔中から排除していることが明らかになった。これまでの結果は現在投稿中である。今年度は全く予測もしなかった悪い事態に見舞われて研究が遅滞した。ウワバ類は野外ではノゼマに感染している個体が多く存在すると見られ、この微胞子虫にコロニーが感染してしまい排除するだけで半年以上を費やしてしまった。個体群を採集し直しても排除するのにてまどったりしたためである。最近やっと安定してコロニーが維持できるようになったことで研究を進めている。このコブ形成排除システムの研究に適した材料として多くの多寄生バチや単寄生バチを検討した結果、Autographa nigrisigna-Campoletis chrolidae系が最適であるとの判断をした。単寄生バチでも排除できない種としてCotesia plutellaeを見つけたがこれは後に排除できるタイプとの比較に使う予定である。このコロニーの維持と共にコブ形成の要因となる産卵時に注入される物質としては、ovarian fluidが有力であることを突き止めたが、まだノゼマの影響がぬぐいきれず論文にするに至っていない。コブが形成されていく過程は現在電子顕微鏡を使って細胞の動態を明らかにしつつある。表皮細胞の動態の研究を培養系で行うために培養系の確立を急いでいる。寄主であるウワバにNosemaが感染していることがわかり、かなり排除することに時間がとられ実験のすすみ度合いが悪かったが、最近ほとんど排除したNosema free系統を確立できた。表皮細胞に刺激を与えて特異的な肥厚を引き起こす因子は、寄生バチが寄生するときに注入する卵やポリドナウイルス、毒液などが考えられる。そこで人工的にポリドナウイルスや毒液の注入を行い、こぶの形成度合いを観察した。ところがいずれもこぶ形成の引き金にはなっていないことが明らかになった。今までの内部寄生バチに関する研究では、ポリドナウイルスや毒液が寄主に様々な生理的変化を引き起こす要因であったことから、これは予想外であった。そこで卵巣の輸卵管の中で卵とともに存在する卵巣液に注目した。卵巣液の注入を行ったところ寄生と同様の確率でこぶ形成がみられ、卵巣液にこぶを形成させる要因が含まれていることがわかった。熱変成した卵巣液ではこぶの形成が起こらないことから、卵巣液を構成するタンパク質にこぶ形成誘導因子が存在するど考えられる。これはEwen & Arthurの報告(1976)結果がこぶを誘導する物質は、毒液であるという結論と全く違っている。彼らの使った寄生バチの種類が違うことで、こぶを形成させる要因が毒液から卵巣液に変わっている可能性が考えられるが、正確なことは彼らと同じ種を日本で見つけるしかない。ハチから毒液をとるときに注意をおこたると卵巣液のコンタミンが容易に起こることも考えられる。今後はこのタンパクを分画し、表皮細胞の特異部位に刺激を与え肥厚させる原因を明らかにしていく。さらにシート上にできる培養細胞系の確立によってin vitroで解析ができるようにする。また、表皮細胞の反応を見るために細胞表面の糖鎖解析を様々なレクチンを購入し共焦点レーザーをもちいて行った。現在細胞間接着の変化を時間軸を中心に検討している。こぶによる異物排除と体内の細胞性防御反応との関連性を明らかにするために、生体異物(ハチの触覚)を注入し、その反応とこぶ形成による異物排除との関連性をさらに調べた。その結果、細胞性防御反応により包囲化されてしまう物質はこぶによる排除を受けず、こぶ内に入りこぶから排除されるのは寄生バチの卵のような包囲下を逃れている物質であることがわかった。