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長沢芦雪の中国故事人物画の研究―絵画と文学テクストとの関係を中心に―

西園雅集が文人雅集として理想視されていく中で、その理想的な光景をより正確な図像によって鑑賞したいという願いが、典拠への高い忠実性に結びついた可能性も考えられよう。次年度以降は、前述の周辺作例と芦雪本西園雅集図との比較を進めるとともに、当時の画題受容について、同時期に記された文献資料を読み込むことで論究したい。本年度も引き続き、絵画資料の実地調査および、江戸時代中後期の知識人の著作から、中国故事人物画の受容に関連した記述の抽出を行うとともに、前年度に調査・研究した作品についても、新資料を交えつつ再検討を試みた。本研究は、芦雪の画業晩期において、典拠の内容を忠実に絵画化した作品が複数みられる点に着目したものだが、こうした制作態度が芦雪の独創によるものとは判断し難く、天明から寛政年間前半における京の画家らの活動について知見を深める必要性を感じた。そこで本年度は、師・円山応挙や、中国故事人物画題をたびたび手掛けている岸駒について、本図の制作時期周辺に描かれた作例に焦点を当て、分析を進めた。その中で注目すべき動向として挙げられるのが、天明から寛政年間初めにかけてみられる、中国絵画を中心とした古画受容の問題である。先学の多くが指摘するように、応挙は画業全体にわたり様々な時代の中国絵画を鑑賞・模写し、作品制作に活用しているが、落款等によってその旨を主張する作例は少ない。今回、考察対象としたのは「摸古画」等、先行図像に範を求めたことを款記内で積極的に表明する作品群にあたる。これらの作品は天明年間において集中的に描かれており、少し遅れた天明七年ごろから、岸駒の作品にも同様の傾向が認められる点が興味深い。本年度に執筆した論文ではこの現象に関連して、唐美人図を例に、応挙と岸駒とにおける中国絵画の受容態度の違いを示したほか、岸駒が花鳥画だけでなく、道釈人物画においても積極的に古画に基づいた作品制作を行っていたことを示した。古画受容という現象の史的意義については、先行研究においてもしばしば言及される原在中の古画研究など、ほかの同時期の画家にも目配せしつつ検討したい。前述の横井金谷作品と周辺画家による作品群との近似性に関しては、未だ問題提起の域を脱しておらず、芦雪作品との図像的関係も不明瞭なままである。今後は個々の作品をより詳細に検討した上で、作品間の関係性の理解に努める。最終的に、芦雪が既存の図像をどのように活用し、画題の図像的な伝統の範疇において、いかに独自性を発揮しようとしたか解明したい。また、芦雪画にみられる「典拠への忠実度の高さ」は、同画題に限らず、複数の中国故事人物画において看取される。次年度では、こうした特徴が何によってもたらされたのか、当時の文芸・思想史的動向にも目配せしつつ分析を試みる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
中国福建省竹林害虫大発生が生物多様性消失によるとする仮説の衛星画像を用いた検証

本研究では,時系列Landsatデータを竹林分布と生育状態をマッピングするために使用した。竹林被害範囲は,80年代後半から90年代前半まで,竹林面積の増加と共に広がり,その後,徐々に減少したことを示すことができた。また,冬季の月平均最低気温と害虫発生の関係が判明した。害虫ダニとその捕食者の個体群動態の観察によって,モウソウチクの葉の傷害スポットは,少なくとも1年間害虫ダニの発生後に残存していることがわかった。また,我々は害虫と共通天敵における生物的防除の有効性を測るシミュレーションモデルを構築し,タケにおける害虫大発生は天敵系を破壊したことによって生じた可能性が強く示唆された。本研究では,現地調査と衛星画像をもとに,リモートセンシング手法を駆使して時系列および大地域的に竹林動態を解析し,害虫発生動態,気象データをそれに重ねることによって,仮説検証を試みる。6月末,日本の研究者が中国福建省に入って,現地の海外研究協力者と過去の害虫大発生被害の状態をもとに適切な調査地域を選定した。現地のモウソウチク林の植生変化(葉の状態の推移)が,2年周期であることから,同じ季節であってもその様相が大きく異なると予想されているからである。そのために,きめ細かなデータを採取するために,今年度に3回(のべ12名)の現地調査を実施した。本研究では衛星画像から抽出された竹林画像と実際の竹林状態のすり合わせが不可欠である。また,衛星画像を解析する時,グランドトゥルースデータが必要である。そのため,私たちは,アメリカUnited States Geological Survey(USGS)のホームページ(http://glovis.usgs.gov/)により1989年から2009年までのLandsat TMデータ43シーン,ETM+データ75シーンをダウンロードし,解析を行った。また,土地被覆分類のための教師データ57エリア,GCP(Ground Control Point)75点,分光放射計による異なる植物の波長分布データ225個を取得した。また,害虫発生状態を現地で確認したところ,15年前の大発生時に較べると全体としては,その被害は軽微であったが,南平の竹林で小域ながら被害が出ていることが判明,その原因は農薬多使用と推察されたが,現在でも被害甚大域が抽出できるという僥倖に恵まれた。これらをもとに衛星データの解析結果によって,被害竹林の抽出について,9月・10月の画像が最も精度が良いことを判明した。また,分光放射計で測定したデータから,異なる植物の波長分布特徴が把握でき,土地被覆分類を行う時,参考データとして使用することができることが明らかになった。今年,最終年度のため,5月に福建省でシンポジウムを開催し,日本の研究者8名と中国の研究者たちは多分野の意見を交換し,学術交流を行った。また,7月に中国の研究協力者を日本に招き,研究の結果について情報を交換した。衛星データ解析精度を向上するため,2回解析全地域の現地調査を行い,更に350個グラウンドトゥルース(ground truth)データ(その中,モウソウチクデータは106個)と40個幾何補正用GCP(地上基準点Ground Control Point )データを入手した。これらのデータは以前入手したデータと合わせることで,衛星データの分類精度が82%となり,Kappa係数が0.88に達した。時系列衛星データ解析の結果によって,モウソウチクのナンキンスゴモリハダニの被害範囲は80年代後半から90年代前半まで広がり,90年代後半から徐々に減少したことが明らかになった。この結果は,この時期に実施された環境保全型害虫総合防除法の有効性を示すものだと考えられる。モウソウチクの被害率は最低月平均気温との関係を解析し,相関係数は0.72で,1%有意水準を示した。即ち,冬の気温が低い年,次年度のモウソウチクの被害は軽くなる傾向があった。南平のモウソウチク林において,2012年から2013年3月までは年3回,2013年4月から2014年3月までは月1回害虫と天敵個体群の現地調査を実施した結果,2012年中は被害が甚大であったが,2013年には天敵個体群が増加した結果,害虫個体群は低下し,2014年春段階では害虫大発生は収束に向かっていると見られた。ただ,当該害虫の被害は,2年間にわたってタケの葉に残るために,衛星画像による分析にあたっては,1年程度の時間の遅れを考慮する必要があると考えられた。また,害虫と天敵の生物学的特性について調べた結果,害虫の唯一の天敵であることが明確になった。

今年度実施予定であった中国における現地調査が,日中両国の関係悪化により現地調査が円滑に行える見込みが立たなかったため,主に衛星データの解析を行った。また,11月に中国の研究協力者を招聘し,日本で打ち合わせを行った。衛星データLandsat TMおよびETM+を用いた土地被覆の分類について,まず,現地調査時に得られた教師データとGCPを参考し,竹林を抽出した。更に,Brightness,Greenness,WetnessおよびNDVIの4つの指標を用いて健康な竹林と被害竹林を分け,被害竹林の位置および面積を把握した。また,ERDASを利用し,Landsatデータに対する被害竹林の抽出モデルを完成した。中国の研究協力者から建おう,南平および永安地区の2001年2011年被害面積のデータの提供をうけた。データを調べてみると,この期間に建おうの被害面積は年によって変動が大きく,南平および永安地区では被害面積の変動は小さかった。この連続な現地調査データと比較するため,我々は,United States Geological Surveyにより2000年2011年のMODIS EVI時系列データ,計250シーンを入手した。解析の結果によって,9月上旬と11月上旬のEVI変化率は30%以上の場合,竹林の被害が重い年度であることが明らかであった。しかし,衛星データから抽出された被害面積と現地データの一致が悪かった。これは,現地調査の範囲によって,データの代表性に限界があったためと考えられる。今後は,それを解決する必要がある。フリーな衛星データが入手できたため,研究費予算による影響を軽減し,計画より多年度・多時期な解析が出来た。また,現地において,タケ害虫の生物的防除の担い手であるカブリダニのバンカープラントであるススキの繁茂状況のデータを採取,さらにそこの確かにタケ害虫の天敵カブリダニの餌となるススキスゴモリハダニの発生を確認,同時にカブリダニの存在も確認することができた。これらの天敵に対するスゴモリハダニ類の対抗戦術である反撃行動(社会行動)が,スゴモリハダニの種によって異なっていることも明らかになった。今後は,こうしたシステムシミュレーションの基礎データとなる個々の事象が,モウソウチク上での害虫発生のダイナミクスにどう関わってくるのか研究を鋭意進めることになる。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年8月から実施予定であった中国における現地調査が,日中両国の関係悪化により現地調査が円滑に行える見込みが立たなかった。そのため,日本で中国の研究協力者と打ち合わせを行い,竹林被害の現地調査データも提供してくれた。衛星データの解析が順調に進んでいるが,現地と照合が遅れている。いまのところ,研究全体の推進方策には変更を必要としていない。今後は,複数年度および観測地域の衛星データを購入する必要がある。また,過去の竹林虫害発生に関する野外の詳細な資料を収集しなければならない。その点において,現地でのデータ入手に時間がかかっている。また,データの開示状況があまり期待できない部分もあって,政府関係者の協力を取り付ける必要があると考えている。
ミトコンドリアDNAからみた古墳時代ハヤトの系譜

本研究計画は、ハヤト(隼人)の原像とも呼べる南九州地域の古墳時代人集団について、ミトコンドリアDNAの解析を行い、シークエンスデータからハプログループの頻度構成を導き出すことで集団としての分子遺伝学的特性および系譜を明らかにすることを大きな目的として遂行された。方法としては主に2点、一つはSingle PCRによるシークエンスで、D-LoopのHVR1とHVR2領域をターゲットに行われ、もう一つはMultiplex PCR APLP法を用いたミトコンドリアハプログループによる分析で、9組のプライマーからなるMultiーPCRセットを3種類作製し、分析を行った。昨年までの研究よりPCRによってDNAの増幅を認めないサンプルや混入例が相当数みられたことから、本年度は比較的厚く丈夫な骨片を約50体選び、またコンタミネーションの可能性をできるだけ除去して、singleおよびMultiplex PCRを行った。分析の結果、目標の60-80%には大きく及ばなかったものの約20%の解析結果を得ることができた。南九州古墳人の形態学的特徴は、縄文人と共通する点が多く認められることから、ミトコンドリアDNAの特性も縄文時と類似することを予想していたが、本研究の結果だけでみると、縄文人に多く認められるハプログループM7aやN9bの割合はごく少なく、現代人に多いD4が多いという結果を示した。例数が少ないため割合は偏っている可能性はあるものの、南九州地域の古墳人の遺伝的特性は縄文人とは異なる可能性が高いと考えられる。その他、古墳人関連の研究として、大分県の木の上古道古墳の病的所見について学術誌に発表した。本研究計画は、ハヤト(隼人)の原像とも呼べる南九州地域の古墳人集団について、ミトコンドリアDNA (mtDNA)解析を行い、シークエンスデータからハプログループの頻度構成を導き出し、集団としての分子遺伝学的特性および系譜を明らかにすることを大きな目的としている。平成27年度は、南九州出土(山間部)古墳人約50体を対象に、Single PCRによるmtDNAのD-LoopのHVR1とHVR2領域を主とした塩基配列の解読とMultiplex PCR APLP法を用いたハプログループの決定を試みた。古人骨のDNA分析ではコンタミネーションが大きな問題なので、本年の研究計画で専用のクリーンベンチを購入し、これを利用してDNA抽出とPCRの過程に細心の注意を払い行った。当初の見込みでは、比較的保存状態の良い人骨50体を選んで分析を進行させたので6080%の人骨から結果が得られると予想していたが、人骨の見た目以上にDNAのダメージが大きいためか、多くのサンプルで良好なPCRの結果を得ることができなかった。現在まで、目標を大きく下回っているが、10体程度の結果を得ている。分析結果の中で、Single PCR、またMultiplex PCRともに一部で複数のサンプルが混在している例もみられた。ネガティプコントロールに問題はないので原因は明らかではないが、今まで以上にコンタミネーション対策を施す必要性があると考えている。今回50体の古墳人骨からDNA抽出を行い分析を行ったが、PCRの段階でDNAの増幅を認めないサンプルが多く、27年度に見込んでいた体数の分析結果を得られていない。また、数例ではコンタミネーションが疑われる結果もみられた。平成27年度から、南九州出土(山間部)古墳人約50体を対象に、Single PCRによるmtDNAのD-LoopのHVR1とHVR2領域を主とした塩基配列の解読とMultiplex PCR APLP法を用いたハプログループの決定を試みている。当初の見込みでは、比較的保存状態の良い人骨を選んで分析を進行させているので6080%の人骨から結果が得られることを想定していたが、保存DNAのダメージが大きいためか、多くのサンプルで良好なPCRの結果を得ることができなかった。現在まで、目標をかなり下回っており、10数体程度の結果を得るにとどまっている。分析結果の中で、Single PCR、またMultiplex PCRともに複数のサンプルが混在している例がみられたため、本年度は現代人骨によって抽出および分析方法の検証を行った。その結果、現代人骨でも一部に複数サンプルの混在例が認められたが、概ね解析結果は良好であり、方法に問題はないと考えられる。また、ネガティプコントロールにも問題はないので、DNAサンプルを得る段階に原因があると推察される。DNAの抽出と増幅に工夫を施し、コンタミネーションにも細心の注意を払って分析を進めていく必要性があると考えている。比較的保存状態の良い古墳人骨を選定してDNA抽出を行い分析を行っているが、PCRの段階でDNAの増幅を認めないサンプルが多く、27-28年度に見込んでいた体数の分析結果を得られていない。28年度は追加の実験として、現代人骨によってDNA抽出とDNA増幅の再現性を試みて方法の検証を行った。この検証の実験も遅延理由の一つである。本研究計画は、ハヤト(隼人)の原像とも呼べる南九州地域の古墳時代人集団について、ミトコンドリアDNA (mtDNA)解析を行い、シークエンスデータからハプログループの頻度構成を導き出して、集団としての分子遺伝学的特性および系譜を明らかにすることを大きな目的としている。

平成27年度から、南九州出土(山間部)古墳人約50体を対象に、Single PCRによるmtDNAのD-LoopのHVR1とHVR2領域を主とした塩基配列の解読とMultiplex PCR APLP法を用いたハプログループの決定を試みている。これまで、比較的保存状態の良い人骨を選んで分析を進行させているが、保存DNAのダメージがかなり強いためか、当初の分析目標(60-80%)から大きく下回り、10数体(約25%)の結果を得るにとどまっている。分析結果の中で、Single PCR、またMultiplex PCRともに複数のサンプルが混在している例がみられたため、28-29年度は現代人骨によって抽出および分析方法の検証も同時に行った。その結果、現代人骨でも一部に複数サンプルの混在例が認められたが、概ね解析結果は良好であり、方法に問題はないと考えられた。また、ネガティプコントロールの解析結果も問題はないので、DNAサンプルそのもの、あるいは抽出・増幅の過程に原因があると推察される。DNAの抽出と増幅に工夫を施し、コンタミネーションにも細心の注意を払って分析を進めていく必要性があると考えている。比較的保存状態の良い古墳人骨を選定してDNA抽出を行い分析を行っているが、PCRの段階でDNAの増幅を認めないサンプルが多く、当初見込んでいた体数の分析結果を得られていない。また、コンタミネーションが疑われる結果もみられており、方法の検証ため、現代人骨によってDNA抽出とDNA増幅の再現性を複数回試みた。この検証実験も遅延理由の一つである。さらに、29年度は代表者の体調が悪化し、計画通りに研究を進めることができなかった。本研究計画は、ハヤト(隼人)の原像とも呼べる南九州地域の古墳時代人集団について、ミトコンドリアDNAの解析を行い、シークエンスデータからハプログループの頻度構成を導き出すことで集団としての分子遺伝学的特性および系譜を明らかにすることを大きな目的として遂行された。方法としては主に2点、一つはSingle PCRによるシークエンスで、D-LoopのHVR1とHVR2領域をターゲットに行われ、もう一つはMultiplex PCR APLP法を用いたミトコンドリアハプログループによる分析で、9組のプライマーからなるMultiーPCRセットを3種類作製し、分析を行った。昨年までの研究よりPCRによってDNAの増幅を認めないサンプルや混入例が相当数みられたことから、本年度は比較的厚く丈夫な骨片を約50体選び、またコンタミネーションの可能性をできるだけ除去して、singleおよびMultiplex PCRを行った。分析の結果、目標の60-80%には大きく及ばなかったものの約20%の解析結果を得ることができた。南九州古墳人の形態学的特徴は、縄文人と共通する点が多く認められることから、ミトコンドリアDNAの特性も縄文時と類似することを予想していたが、本研究の結果だけでみると、縄文人に多く認められるハプログループM7aやN9bの割合はごく少なく、現代人に多いD4が多いという結果を示した。例数が少ないため割合は偏っている可能性はあるものの、南九州地域の古墳人の遺伝的特性は縄文人とは異なる可能性が高いと考えられる。
無脊椎動物の複合糖脂質に関する研究

近年、細胞の認識に係わる現象に、様々な形で細胞表層の糖鎖が関与することが示唆されている。本研究はイケチョウガイの精子から発見したLipid IVの受精機構における役割を解明する一つの手段として八糖(1)GlcA4Meβ(1→4)[oGa1NAc3Me(1→3)]αFuc(1→4)βGlcNAc(1→2)oMan(1→3)[βXyl(1→2)]βMan(1→4)βGlc(1)の化学合成を目標にした。先ず、非還元末端三糖ブロックに関しては、以下の経路にて合成した。フコ-スは、2ー(trimethylsilyl)ethylーグリコシドとして4位水酸基のみアセチル化し化合物(3)とした。3ーOーメチルガラクトサミンはCー2位に隣接基関与のないアジド基を持つ4,6ーdiーOーacetylー2ーazidoー2ーdeoxyー3ーOーmethylーβーDーgalactopyranosyl bromide(2)とし、(2)と(3)を縮合し二糖誘導体とし、脱アセチル化、イソプロピリデン化して4位水酸基のみ遊離の糖受容体へと導いた。次に4ーOーメチルグルクロン酸はmethyl(methyl-4-O-methyl-β-D-glucopyranosid)uronateのアセトリシスをキ-ステップとし、先の二糖性受容体と縮合させ非還元末端三糖誘導体(11)を合成した。一方還元末端五糖ブロックの合成に関しては以下の如く行った。マンノ-ス誘導体(7)と(10)を共通の中間体から導き、(7)をキシロシル化し、アセトリシス、ブロム化を経て得た二糖性供与体(9)を、シルバ-ゼオライトを用い、3位水酸基遊離レボグルコサン誘導体(5)とマンノシド化し三糖とし、脱ベンジル化後、(10)と縮合、更に脱クロロアセチル化し四糖性受容体とした四糖と3ーOーacetylー6ーOーbenzylー4ーOーchloroacetylー2ーphthalimidoー2ーdeoxyーβーDーglucopyranosylbromide(12)を縮合させ五糖誘導体を得た。現在先に得た非還元末端三糖と縮合させ八糖合成について検討している。淡水真珠母貝のイケチョウガイの精子及び卵子に含有される糖脂質においては、配偶子細胞の両者で著しい構造の相異が推測される。現代の脂質生化学は構造研究と共に細胞表面物質としての糖脂質の機能を追い求めている。堀等はイケチョウガイ精子特有の酸性糖脂質Lipid IVの構造をGlcA4Me(1→4)Fuc(3←1)GalNAc3Me(1→4)GlcNAC(1→2)Man(2←1)xyl(1→3)Man(1→4)Glcーceramideと決定した。モデル化合物の合成並びに全合成を目標とし、個々の修飾ならびに縮合を逐次行った。

即ち、フコースのトリメチルシリルエチルグルコシドをイソプロピリデン化し、ベンジル化、酸加水分解、さらにオルソエステル法によるCー4位水酸基のアセチル化を行い、3ー位フリーのフコース(1)とした。Nーアセチルガラクトサミン部は、ガラクタールのCー3位水酸基の位置選択的メチル化、アジドナイトレーション等を経由し、4,6ージアセチルー2ーアジドー3ーメトキシブロマイド(2)とした。4ー位にメトキシ基を有するグロクロン酸誘導体はメチルグルコシド誘導体を出発原料とし、4ー位をメトキシ化後、Cー6位水酸基の酸化等を行い、2、3ージアセチルー4ーメトキシグルクロン酸メチルエステルブロミド(3)を合成した。化合物(1)と(2)をHg(CN)_2ーHgBr_2にて縮合すると87.4%でαーグリコシド体(4)を与えた。(4)を脱アセチル化し、イソプロピリデン化、(3)と縮合させ、50.2%の収率で三糖誘導体(5)が得られた。(5)は順次、脱保護を行うことによりGlcA4Meβ(1→4)Fuc(3←1)αGalNAC3Me(6)を与えた。尚、化合物(3)を誘導する際アセトリシス反応を行い、興味ある反応機構を見い出すと共に、得られたアセタール誘導体がR.Sの混合物であることから、高速液体クロマトグラフィー(HPLCー購入した設備備品)を用い、各々を分離、精製し、R体をXー線結晶構造解析を行ない、新規糖誘導体であることを明らかとした。現在得られた非還元末端部三糖を更に鎖長を延長すべく、グルコサミン、マンノースの誘導体を作成中で、全合成をめざしている。近年、細胞の認識に係わる現象に、様々な形で細胞表層の糖鎖が関与することが示唆されている。本研究はイケチョウガイの精子から発見したLipid IVの受精機構における役割を解明する一つの手段として八糖(1)GlcA4MeB(1→4)〔αGalNAc3Me)〕αFuc(1→4)βGlcNAc(1→2)αMan(1→3)〔βXyl(1→2)〕βMan(1→4)βGlc(1)の化学合成を目標にした。先ず、非還元末端三糖ブロックに関しては、以下の経路にて合成した。フコ-スは、2-(trimethylsilyl)ethyl-グリコシドとして4位水酸基のみアセチル化し化合物(3)とした。3-O-メチルガラクトサミンはC-2位に隣接基関与のないアジド基を持つ4,6-di-O-acetyl-2-azido-2-deoxy-3-O-methyl-β-D-galactopyranosyl bromide(2)とし、(2)と(3)を縮合し二糖誘導体とし、脱アセチル化、イソプロピリデン化して4位水酸基のみ遊離の糖受容体へと導いた。次に4-O-メチルグルクロン酸はmethyl(methyl-4-0-methyl-β-D-glucopyranosid)uronateのアセトリシスをキ-ステップとし、先の二糖性受容体と縮合させ非還元末端三糖誘導体(11)を合成した。一方還元末端五糖ブロックの合成に関しては以下の如く行った。マンノ-ス誘導体(7)と(10)を共通の中間体から導き、(7)をキシロシル化し、アセトリシス、プロム化を経て得た二糖性供与体(9)をシルバ-ゼオライトを用い、3位水酸基遊離レボグルコサン誘導体(5)とマンノシド化し三糖とし、脱ベンジル化後、(10)と縮合、らに脱クロロアセチル化し四糖性受容体とした四糖と3-0-acetyl-6-0-benzyl-4-0-chloroacetyl-2-phthalimido-2-deoxy-β-D-glucopyranosylbromide(12)を縮合させ五糖誘導体を得た。現在先に得た非還元末端三糖と縮合させ八糖合成について検討している。
マングローブ林のミッシング炭素 －分解呼吸によるCO2は何処に行く？－

マングローブ林の炭素循環を明らかにするために、石垣島吹通川河口で潮位変動に伴うDIC濃度とECの変動を季節的に24時間連続測定した。DIC濃度は水位と負の相関が見られ、満潮時は海水と同程度であったが、干潮時は海水の1.5倍程度に上昇した。流入する河川水のDIC濃度は海水より低く、干潮時のDIC-δ13Cは海水より大きく低下した。これらの結果はマングローブ林の分解呼吸によるCO2の多くがDICとして溶けて海に流出していることを示す。マングローブ林における微生物分解呼吸は、通常の森林と同様に土壌表面からのCO2代謝(土壌呼吸)として測定され、還元的条件下で非常に小さいと考えられてきた。しかし近年の研究では、マングローブ林内での微生物分解呼吸(HR)のほとんどが定量されずに溶存無機炭素(DIC)として失われている(ミッシングC)ことを意味する。本研究の目的は、このミッシングCの探索のためにマングローブ林でのHRの定量的な評価手法を開発することである。まず最初に、CO2フラックスの定量的評価のために、自動開閉式土壌呼吸システムを開発して潮位変動を通した連続測定を試みた。その結果、CO2放出速度は土壌温度の他に潮位の影響を強く受けていること、浸水時にも露出時の約3割のCO2が水面から大気へ放出されていることが明らかになった。さらに、浸水や露出の瞬間には、一時的にCO2放出速度が増加する現象も認められた。これらの結果は、従来の土壌呼吸の測定方法では、HRが大きく過小評価されていることを示唆している。またHRによるDICフラックスの定量のために、マングローブ流域の河川上流部から河口までの6地点において、2016年3月に24時間連続で1時間毎に河川水をサンプリングして分析を行った。分析項目としてはpH, EC, DIC濃度及びδ13C-DICである。ほとんどのサイトで、DIC濃度は潮位変動と反対のパターンを示し、満潮時にはアルカリ性であるにもかかわらずDIC濃度が低くなり、干潮時には中性でDIC濃度が高くなるパターンを示した。また干潮時のδ13C-DICは重くなり、土壌有機物起源と考えられた。これはマングローブ林流域から多くのDICが発生して水中に溶けて失われていくことを示している。本研究では石垣島吹通川河口のマングローブ林を対象として、系内でのすべての微生物分解呼吸量を定量するための手法開発を目的としており、三つの計画からなっている。本年度は、1)干潮時の土壌表面と満潮時の水面からのすべてのCO2フラックスの定量的評価のために、マングローブ林用の新たな自動開閉式チャンバーとバッテリー駆動連続測定システムを開発した。このシステムを利用する事により、干潮時の土壌表面からだけでなく、満潮時の水面からCO2フラックスを含め、潮位変動を通した土壌呼吸の連続測定が可能となった。2)マングローブ林内の地下水位とDICプールの時間的変動のモニタリングにより、林内から系外へのDIC流出プロセスの解明と流出量の推定を行うために、河川水の経時的なサンプリングを行った。これらの結果、潮位変動に伴うDIC濃度とδ13C-DICの変動を捉える事が可能であった。この事は、仮説の通りにマングローブ流域から微生物分解呼吸の多くがDICとして流出している事を示唆している。(3) (2)の推定手法の評価のために、δ13C-DICを用いた同位体混合モデルによって、DICの起源分析と系内からの流出量を推定して、比較検討する必要がある。大量の水サンプルのδ13C-DICの測定には、塩化バリウム溶液を用いてDICを現場で沈澱化させて、同位体マスを用いて岐阜大で測定する簡便法の開発が必要である。本年度は、DIC濃度の測定の際に、沈殿化法による同位体測定を行うと共に、一部のサンプルについてはδ13C-DICを依頼分析して、精度確認を行った。ほぼ依頼分析の結果と同じ値を得ることができ、今後現有施設での全てのサンプルの分析を行う。このように全ての項目について、ほぼ計画通りの進展があった。マングローブ林の微生物分解呼吸は、通常の森林と同様に土壌表面からのCO2代謝(土壌呼吸)として測定され、還元的条件下で非常に小さいと考えられてきた。しかし最近の研究では、マングローブ林内の分解呼吸のほとんどが定量されずに溶存無機炭素(DIC)として流出している可能性が指摘されている。本研究では、プロットベースでの森林炭素循環に関する基礎的な研究が行われてきた、石垣島吹通川河口のマングローブ林を対象として、このミッシングCの探索のための分解呼吸の定量的な評価手法の開発を目的とした。本年度は、DIC流出動態の解明のためにマングローブ域の複数の地点において、潮位変動に伴う水質の時間的変動を測定した。調査は、2016年3月8ー9日と2016年8月23-24日において、24時間に渡って河川水を1時間ごとにサンプリングし、pH,塩分濃度、DIC濃度を測定した。また一部のサンプルについては、DIC-δ13Cの依頼分析を行った。冬季でも夏季でも河川水中のDIC濃度の日変動は潮位変動に伴う河川水位と負の相関があり、干潮時には、満潮時の海水DIC濃度の最大で2倍以上大きくなった。

上流河川と海水のDIC濃度は、それぞれ1.5-2 mmol C L-1,2ー2.5mmol C L-1程度で有り、塩分濃度から換算した河川水ー海水混合モデルから推定されるDIC濃度と、実測のDIC濃度の差としてマングローブ土壌由来のDICが引き潮時に河川水中に混じることが証明された。またDIC-δ13Cの分析から、満潮時の海水の同位体比(+12‰)に比べて、干潮時の同位体比は非常に低くなっており、このDICは土壌有機物起源であることが示唆された。これらの結果からマングローブ林では土壌呼吸の多くがCO2としてでは無く、溶存無機炭素(DIC)として海に流出していることが明らかとなった。マングローブ林の炭素循環を明らかにするために、石垣島吹通川河口で潮位変動に伴うDIC濃度とECの変動を季節的に24時間連続測定した。DIC濃度は水位と負の相関が見られ、満潮時は海水と同程度であったが、干潮時は海水の1.5倍程度に上昇した。流入する河川水のDIC濃度は海水より低く、干潮時のDIC-δ13Cは海水より大きく低下した。これらの結果はマングローブ林の分解呼吸によるCO2の多くがDICとして溶けて海に流出していることを示す。今年度の計画としては、マングローブ林内での分解呼吸(HR)のほとんどが定量されずに溶存無機炭素(DIC)として失われているミッシングCの定量的な評価手法の開発である。HRの中でCO2フラックスについては、土壌呼吸の連続測定手法が開発され、今後季節的な測定を行う。さらにプロット内には樹木の枯死に伴って大型木質リター(CWD)が散在しており、これらの分解呼吸量についても定量的な評価が必要である。CWD呼吸については、チャンバーを用いた密閉法によって、季節的な測定を行う。これらの結果に基づいて、温度と潮位変動の関数としてのマングローブ林内でのCO2フラックスの定量的な評価が可能となる。DICについては、潮位変動に伴うDIC濃度と同位体の変動から、マングローブ林における大きなDICフラックスが示唆されたので、潮位変動に伴う水フラックスから流域全体でのDICフラックスの定量的評価が必要である。そのために、またδ13C-DICを用いた同位体混合モデルによる推定を行う。大気平衡のδ13C -DIC、土壌有機物を分解するHR由来のδ13C -DICは大きく異なるため、大気起源と土壌起源の13C同位体混合モデルの作成を行う。さらに、吹通川マングローブ林全域の詳細な地形測量と標高の測定から、潮位変動に伴う海水の流入と流出のプロセスをシミュレーションする。最終的に昨年度開発した手法によって、各季節においてDIC濃度変動の測定と共に、全ての水サンプルにおいて同位体を測定し、マングローブ林土壌の分解に伴う土壌呼吸起源と海水・河川水起源のDIC混合割合を求め、季節的・経時的なDIC濃度変動と水ボリューム変動から、潮位変動に伴う林内からの系外へのHRによるDICフラックスを推定する。生態系生態学潮位変動に伴う、DIC濃度変動の測定について、特に炭素安定同位体の測定手法に関する検討が長引いたため、野外での集中的な調査開始が遅くなった。本年度は3月に現地での水サンプリングと集中調査が可能になったため、旅費や物品費の使用がやや遅れる原因となった。吹通川河川でのDIC濃度と炭素安定同位体の測定については、3月の調査でほぼ手法を確立したため、この手法に基づいて、来年度は季節的に4回程度の集中野外調査を計画している。
ガストリンによる胃粘膜肥厚作用と前癌状態-遺伝子導入マウスを用いた研究

胃粘膜は加齢と共に萎縮し低酸状態になるが,逆に血中ガストリンは高値を示すようになる。この胃粘膜萎縮状態は胃癌の発生母地と考えられ,ガストリンが腫瘍化に促進的に作用する例が知られている。ガストリンは胃体部の壁細胞を刺激して胃酸を分泌させると同時に粘膜を肥厚させる成長因子作用を持ち,高濃度のガストリンはその受容体を持つ腸クロマフィン様細胞の腫瘍化をおこす。ガストリンは胃前庭部G細胞で前駆体として産生され,ガストリンの両端に位置する塩基性アミノ酸対が切断を受けて17個のアミノ酸から成るガストリンにグリシンが付加したG17-Glyを生じ,更にカルボキシル端がアミド化をうけて活性型ガストリン(G17-NH_2)となる。この反応は内分泌細胞に特異的で,線維芽細胞のような非内分泌細胞でガストリン遺伝子を発現させてもG17-NH_2は産生されない。我々は,内分泌細胞のみならず非内分泌細胞でもG17-NH_2を産生できるプロガストリン発現ベクターの作成を行なった。ガストリン前駆体が非内分泌細胞に広く存在するFurinで切断を受けるように,G17-NH_2のアミノ端のLys^<-2>-Lys^<-1>を-Arg^<-4>-Arg^<-3>-Lys^<-2>-Arg^<-1>に変え,更にDNA上からG17-Glyのカルボキシル端側伸展ペプチドを除去した。このDNAをモンキー腎細胞由来COS細胞とハムスター卵巣由来CHO細胞に導入すると,COSはG17-Glyを,CHOはG17-NH_2を産生した。COC細胞でアミド化酵素cDNAをガストリンcDNAと同時発現させるとG17-Glyが減少,G17-NH_2が著明に増加した。即ち,非内分泌細胞においても生理活性型ガストリンG17-NH_2を産生できた。このガストリンはラット胃潅流実験で合成ヒトガストリンと同等の胃酸分泌能を示した。この変異ガストリンcDNAをマウス受精卵に注入し,高ガストリン血症マウスの作成を行なった。マウス尾より採取した血液のDNAを鋳型にしてガストリンcDNAのPCRを行ない,予想されたサイズのバンドの出現を観察した。現在マウス数を増加させており,近いうちにガストリンのラジオイムノアッセイを行なう予定である。
高機能ポリオレフィンの精密合成を可能とする高性能遷移金属錯体触媒の設計と合成

本課題は高機能オレフィン系ポリマーの精密合成とその特性解析に関する。特に今年度は既に創製したポストメタロセン型のバナジウム錯体触媒の構造や電子・立体的性質の特徴を生かして、従来技術では不可能な新しい高機能ポリマーを創製することを主目的としている。また、新規高性能錯体触媒の候補として、(今まで触媒性能に関する報告例のない)キレート4座配位子を有するチタン錯体に注目し、オレフィン重合触媒としての可能性を追求することも目的としている。平成15年度の主な成果は以下のとおりである。1)キレート4座配位子を有するチタン錯体、TiX[(O-2,4-R_2C_6H_2-6-CH_2)_3N][R=Me,^tBu;X=O^iPr,O-2,6-^iPr_2C_6H_3]、が、メチルアルミノキサン(MAO)助触媒の存在下、エチレン重合に対し、特に高温(100°C以上)で高い触媒活性を示した。触媒活性は重合温度を高めると顕著に向上し、ごく少量の有機アルミニウム(AlMe_3)の添加でさらに向上した。実験事実を基に、「キレート配位子のチタン-酸素(σ)結合の1つが有機アルミニウムとの反応で解離することにより、触媒活性種が(可逆的に)生成している」ことが示唆された。従来では困難であった高温で安定に高活性を発現することから、緻密な配位子設計を行なえば、より高性能触媒を創成できる可能性が強く示唆された。(Wiley社のMacromolecular Rapid Communication誌にて、Coverarticleとして紹介された。)2)ポストメタロセン型のバナジウム錯体、特にアリールイミド及びアリロキシ配位子を有するバナジウム錯体触媒は、スチレンの重合に触媒活性を示さず、エチレンとの共重合では直鎖状ポリエチレンを与えることが明らかになった。この研究を通じて得られた知見は高性能分子触媒の設計にとって、極めて有用と考えられる。
持続可能な生存基盤構築のための環境・防災統合型空間情報プラットフォーム

昨年度の成果をベースとして、災害、環境問題の具体的な現象と対策について、両者のトレードオフなどの相互関係を定性的に整理するためのマトリックスを作成した。環境に関しては、環境問題・対策・対応に分け、それぞれについて人間圏・生物圏・地圏・水圏・気圏に関することがらが記入できるようにした。また、災害に関しては、事前対策・事後の災害現象・事後の災害対応に分け、それぞれについて建造物、がけ崩れ、ライフライン、火災、有害物質のもれ、水害に関することがらを記入できるようにした。このように体系的な視点でもれなく両者に関係することがらを定性的に整理できるマトリックスを作成、提案したことが一つの成果である。また、災害は急激な状態の変化が間欠的、局地的に発生するもの、環境問題は連続的なゆっくりした変化が比較的広域で発生するもので、両者ともに人間にとって不都合な事態、人間の存続を脅かすリスクであり、自然界の現象としては区別がないという昨年度の概念整理に基づき、環境・防災の定量評価の道具として、神奈川流域圏を対象に空間情報基盤を構築した。この情報基盤は、地下、地表、大気の3つの部分で構成され、地下は地質構造を立体三次元データとして作成し、水循環シミュレーターのインプットデータに用いる。地表に関しては国連ミレニアム生態系評価(MA)の概念フレームで構造化された地物のさまざまなデータをGISに格納する。大気には気象モデルに基づく大気シミュレーターを用いる。これらを統合した空間情報基盤は流域の水循環、水質・水量の変化をシミュレーションでき、環境問題、災害現象双方に密接に関係している水の挙動を再現できる。これによって環境・防災の相互関係性を定量的に分析することが可能である。本研究ではこの空間情報基盤のプロトタイプを開発して、その有用性の一部を検証した。今後これを本格的に構築・発展させる基礎となる成果がまとまった。地球環境と防災を総合的にとらえることの重要性を、1)両者が相互に複雑に関係した現象が多々見られること、2)生活者の立場からは両者のリスクを併せて考えることが自然であること、3)地球環境問題への対応に全ての人があらゆる局面で取り組むことが求められており、災害対策も例外ではないこと、4)人口減少時代を迎え、社会資本投資の原資が減少することから、災害・環境の効果的な総合対策が求められることの4点に整理した。次に災害現象と環境問題を比較して、両者の区別が実は明確ではないことを明らかにした。両者ともに人間にとって不都合な事態、人間の存続を脅かすリスクであるが、災害は急激な状態の変化が間欠的、局地的に発生するもの、環境問題は連続的なゆっくりした変化が比較的広域で発生するものを意味する。また、災害現象は人間活動の影響如何によらず発生するが、環境問題は人間活動に起因し、それが物理的環境を変化させることにより生ずる。それらは相互に関係し合うとともに、明確な区別をつけにくい場合もある。さらに、災害、環境問題の具体的な現象と対策について、両者のトレードオフなどの相互関係を定性的に整理する手法として、われわれを取り巻く物理的環境を「地圏」「水圏」「気圏」「生物圏」「人間圏」に、それぞれをさらに「素因」「誘因」の2つに分けて記述するチャートを提案し、また定量評価の道具となる神奈川流域圏の空間情報基盤のプロトタイプを構築した。なお対策のための整理として、災害現象、環境問題を、地域の物理的な環境の『鏡』に人間活動の不具合が投影されたものととらえ、投影された「環境問題・災害」の源である人間活動に立ち返って、講じるべき対策を考えることで環境と防災の総合的、統合的取り組みができるとした。以上は地球環境と防災を体系的に整理し、統合的対策に向けた方法を提示した初めての成果であり、学術的価値が大きいと考えられる。
神経発生の基礎過程のprospero遺伝子による制御

ショウジョウバエの神経発生に異常を示す突然変異として同定したprospero遺伝子は,転写因子と考えられるホメオボックス蛋白をコードし、神経系の中枢、末梢を問わず、全ての神経細胞系譜の二次前駆細胞で発現が認められる。また、この遺伝子が欠失すると、神経ネットワークの形成が著しくダメージを受け、胚発生時に致死となることから、神経細胞の分化に共通に必要とされる因子であると考えられている。prospero遺伝子の転写は一次前駆細胞の神経芽細胞と、二次前駆細胞である神経母細胞で等しく行われているため、prospero蛋白を後者の核にのみに局在させる転写後の調節機構が生理的に重要な意味を持つ。本年度は、この調節がprospero蛋白の翻訳後に行われ、prospero蛋白の中央部の約1/3の部分に調節に必要な領域のあることを、様々な部分欠失prospero遺伝子の導入実験から突き止めた。また、神経発生におけるprospero遺伝子の役割を知るために、転写因子と考えられるprosperoの標的遺伝子を同定する試みを行った。ショウジョウバエの唾腺染色体は多肢染色体であり、様々な突然変異や染色体欠失がその縞模様上にマップされている。ヒートショック-プロモーターの下流につながれたprospero遺伝子を持つトランジェニック系統を用い、ヒートショックにより唾腺で強制発現させると、prospero蛋白が唾腺染色体上の特定の部位に結合することを見出した。これまでに、prospero蛋白が、再現性よく結合する部位を17箇所決定している。この中から真の標的遺伝子を同定するために、現在、これらの結合部位を欠失した欠失変異のなかで、prospero変異と遺伝的に相互作用のあるものを検索している。
植物の幹細胞が生産する新規ペプチドホルモンの生合成研究

葉や花などの植物の地上部分の組織は、茎頂に存在する一群の幹細胞が増殖、分化することによって形成される。12残基からなるペプチドホルモンMCLV3は、この幹細胞の数を制御することが知られているが、その生産調節機構については明らかになっていない。本研究では非常に生産量の少ないMCLV3を抽出、定量する手法を確立するとともに、MCLV3の前駆体をコードした遺伝子を過剰に発現したカルスが生産するMCLV3を精製し検出、定量することに成功した。I)MCLV3の微量定量系の確立アミノ酸12残基からなる生理活性ペプチドMCLV3の粗精製法について詳細な検討を行った。MALDI-TOF MSを用いたMCLV3の微量定量系を確立する上で一番の問題点は、夾雑物によるイオンサプレッションにより、MCLV3の検出が困難になるという点であることが明らかになった。種々の検討の結果、カルスの培養上清を陽イオン交換カラム、逆相カラム、2段階のHPLCで精製することにより、イオンサプレッションの原因となる夾雑物を取り除き、MCLV3を高感度で検出できることを明らかにした。また、定量のための内部標準についてはMCLV3と分子量は同じだがプロリン残基の水酸化の位置が異なる4,9-Hyp-MCLV3を用いて検討を行っていたが、MCLV3の粗精製法が多段階となり、特に最終段階のHPLCにおいて両ペプチドの保持時間が異なっていたため、内部標準として不適と考えられた。そこで内部標準について再検討を行い、MCLV3のグリシン残基に、安定同位体である^<13>Cを2原子導入したペプチド([^<13>C_2]-MCLV3)を合成し、これを内部標準として用いることにした。新たにMALDI-TOF MSのアイソトープパターンからMCLV3と内部標準の存在比を計算するソフトウェア(Isomatch)を導入することにより、カルス培養上清に含まれる50-1000fmolの微量のペプチドの定量が可能になった。II)MCLV3生合成における、培地中の植物ホルモンの最適条件の検討現在、前段で確立した微量定量法を用いて、カルス培養上清中のMCLV3の定量を行っている。予備的な結果からは、培地中の植物ホルモン濃度によって、生産されるMCLV3の量が変化することが示唆されており、今後さらに詳細な解析を行う予定である。I)MCLV 3の微量定量系の確立アミノ酸12残基からなる生理活性ペプチドMCLV3の粗精製法について詳細な検討を行った。MALDI-TOF MSを用いたMCLV 3の微量定量系を確立する上で一番の問題点は、夾雑物によるイオンサプレッションにより、MCLV 3の検出が困難になるという点であることが明らかになった。種々の検討の結果、カルスの培養上清を陽イオン交換カラム、逆相カラム、2段階のHPLCで精製することにより、イオンサプレッションの原因となる夾雑物を取り除き、MCLV 3を高感度で検出できることを明らかにした。また、定量のための内部標準についてはMCLV 3と分子量は同じだがプロリン残基の水酸化の位置が異なる4, 9-Hyp-MCLV 3を用いて検討を行っていたが、MCLV 3の粗精製法が多段階となり、特に最終段階のHPLCにおいて両ペプチドの保持時間が異なっていたため、内部標準として不適と考えられた。そこで内部標準について再検討を行い、MCLV 3のグリシン残基に、安定同位体である^<13>Cを2原子導入したペプチド([^<13>C_2]-MCLV 3)を合成し、これを内部標準として用いることにした。新たにMALDI-TOF MSのアイソトープパターンからMCLV 3と内部標準の存在比を計算するソフトウェア(Isomatch)を導入することにより、カルス培養上清に含まれる50-1000fmolの微量のペプチドの定量が可能になった。II)MCLV 3の生合成における、培地中の植物ホルモンの最適条件の検討現在、前段で確立した微量定量を用いて、カルス培養上清中のMCLV 3の定量を行っている。予備的な結果からは、培地中の植物ホルモン濃度によって、生産されるMCLV 3の量が変化することが示唆されており、今後さらに詳細な解析を行う予定である。
転写制御複合体形成のダイナミクスとその生物機能の解明

2003年1月23日(木)から25日(土)にわたり、つくば国際会議場中ホール300において、転写研究会を開催した。演題は計58題で出席者はのべ300人におよんだ。会議は、大きく分類して1)基本転写因子に関する研究7題2)クロマチンレベルでの転写制御機構10題3)転写活性化機構2題4)転写抑制化機構3題4)個体発生における転写因子の役割17題5)高次生命現象における転写因子の役割17題6)蛋白質の3次元構造解析2題であった。プレゼンテーションは、発表15分、質疑応答3分で行われた。発表は液晶発表を主としたが、スライド発表およびOHPによる発表を併用した。また、6から7演題ごとに、20分間の休憩を設けた。いずれの発表に対しても、制限時間をこえる質問が寄せられ、活発な討論が行われた。また、会議の連絡および宣伝を目的としてインターネット上にホームページを開設した。ホームページには、会議の主旨、プログラムおよび会場の案内などを掲載して、出席者への便宜を謀った。なお、出席者および発表者への連絡は主にメールにより行った。当研究会は、転写に関する研究者の交流をはかることにより、共同研究などの萌芽となることを目的のひとつとするので、今後も本研究会を継続して開催することにより、より一層の成果が得られるものと考えられる。
構造異常タンパク質の細胞内動態制御機構とその病態生理的意義の解明

下記1-3の項目について研究を行った。1. DYNC1I1によるアグリソーム形成機構の解明とその病態生理的意義の解明:DYNC1I1はダイニン複合体構成因子であり、ユビキチン結合能を有さないことから、ユビキチン化タンパク質とDYNC1I1の間に介在する分子の存在が強く示唆される。ヒト培養細胞を用いたゲノムワイドsiRNAスクリーニングを実施した結果、アグリソーム形成不全をきたす分子を複数取得した。また介在因子を生化学的に取得するための実験系を構築した。2.HUIPによるユビキチン化タンパク質の核外排出機構とその病態生理的意義の解明:我々が同定した、ユビキチン化タンパク質の核外排出に関与する新規分子HUIPの機能解析を行い、UBAドメインを介してユビキチン鎖を捕捉すること、Hsp70とほぼ1:1の量比で会合することを明らかにした(Mol Cell Biol, 2018)。ショウジョウバエを用いた神経変性モデルにおいて、HUIPの欠損が神経変性を増悪化させることが示唆された。HUIPの生理機能をさらに探索するため、HUIP欠損マウスの作成に着手した。3.構造異常タンパク質の細胞内動態の制御機構とその病態生理的役割の包括的理解:構造異常タンパク質の細胞内動態を制御する新しい因子を網羅的に探索するために、SOD1(G93R)、変異タウ、変異αシヌクレインを恒常的に発現する細胞を樹立し、各タンパク質の細胞内局在、凝集の大きさと局在を指標としたゲノムワイドsiRNAスクリーニングを実施した。その結果、複数の候補因子の同定に至った。1. siRNAスクリーニングを順調に完了し、有力な候補分子を複数取得することが出来た。2.ショウジョウバエ個体を用いたHUIP機能の評価を行い、論文として公表することが出来た。3.異常タンパク質を発現する様々な細胞の樹立およびスクリーニング系の樹立が極めて順調に完了し、すでにsiRNAスクリーニングを完了することが出来た。以上の理由から、次年度に向けて機能解析に移行すべき複数の有力候補分子を同定でき、速やかに機能解析に進むことが出来る態勢となったのは、当初の研究計画を超える早さであった。今後3年間でじっくり機能解析を実施可能であり、非常に幸先の良い一年であった。1.ダイニン関連因子による異常タンパク質凝集形成機構1アグレソーム形成と関連が示されたダイニンサブユニットとユビキチンとを繋ぐ分子をsiRNAスクリーニングヒットおよび生化学的解析から明らかにし、アグリソーム形成の分子機構における役割を明らかにする。2アグリソーム形成不全による細胞ストレスと病態生理的意義の解明:細胞内に異常タンパク質が出現すると細胞にどのようなストレスがかかるのか一様な答えはなく、いまだに「タンパク質の恒常性破綻によるストレス」の本体が明瞭ではない。様々な異常タンパク質を発現させた細胞株やスクリーニングヒット分子の解析から、本体に迫る。2.HUIPによるユビキチン化タンパク質の核外排出機構とその病態生理的意義の解明:HUIP欠損マウスを作成し、その病態生理的意義を明らかにする。また、なぜ核内ユビキチン化タンパク質が細胞質へ運び出される必要があるのか、細胞レベル・個体レベルの解析を行う。個体レベルでの解析のために、HUIP欠損マウス・線虫を作製し、神経変性モデルと交配し、ユビキチン化変性タンパク質の核外排出の病態生理的意義について明らかにする。3.構造異常タンパク質の細胞内動態の制御機構とその病態生理的役割の包括的理解:SOD1(G93R)、変異タウ、変異αシヌクレインを恒常的に発現する細胞を樹立済みであり、各タンパク質の細胞内局在、凝集の大きさと局在を指標としたゲノムワイドsiRNAスクリーニングを実施した結果得られた複数の候補因子について、各因子の機能解析を継続する。1. siRNA

スクリーニングを順調に完了し、有力な候補分子を複数取得することが出来た。2.ショウジョウバエ個体を用いたHUIP機能の評価を行い、論文として公表することが出来た。3.異常タンパク質を発現する様々な細胞の樹立およびスクリーニング系の樹立が極めて順調に完了し、すでにsiRNAスクリーニングを完了することが出来た。以上の理由から、次年度に向けて機能解析に移行すべき複数の有力候補分子を同定でき、速やかに機能解析に進むことが出来る態勢となったのは、当初の研究計画を超える早さであった。今後3年間でじっくり機能解析を実施可能であり、非常に幸先の良い一年であった。1.ダイニン関連因子による異常タンパク質凝集形成機構1アグレソーム形成と関連が示されたダイニンサブユニットとユビキチンとを繋ぐ分子をsiRNAスクリーニングヒットおよび生化学的解析から明らかにし、アグリソーム形成の分子機構における役割を明らかにする。2アグリソーム形成不全による細胞ストレスと病態生理的意義の解明:細胞内に異常タンパク質が出現すると細胞にどのようなストレスがかかるのか一様な答えはなく、いまだに「タンパク質の恒常性破綻によるストレス」の本体が明瞭ではない。様々な異常タンパク質を発現させた細胞株やスクリーニングヒット分子の解析から、本体に迫る。2.HUIPによるユビキチン化タンパク質の核外排出機構とその病態生理的意義の解明:HUIP欠損マウスを作成し、その病態生理的意義を明らかにする。また、なぜ核内ユビキチン化タンパク質が細胞質へ運び出される必要があるのか、細胞レベル・個体レベルの解析を行う。個体レベルでの解析のために、HUIP欠損マウス・線虫を作製し、神経変性モデルと交配し、ユビキチン化変性タンパク質の核外排出の病態生理的意義について明らかにする。3.構造異常タンパク質の細胞内動態の制御機構とその病態生理的役割の包括的理解:SOD1(G93R)、変異タウ、変異αシヌクレインを恒常的に発現する細胞を樹立済みであり、各タンパク質の細胞内局在、凝集の大きさと局在を指標としたゲノムワイドsiRNAスクリーニングを実施した結果得られた複数の候補因子について、各因子の機能解析を継続する。