hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
空間・時間反転対称性の破れたウラン化合物のフェルミ面の研究

また、今後dHvA実験が可能な試料育成の成功は、超伝導発現に関わる伝導電子の状態を明らかにする上で大きな進展である。次のターゲットであるUCoAlについては、アーク炉内に残留する酸素を十分除去する事により、dHvA効果実験が可能な単結晶を安定して得られる条件をほぼ確立した。第3のターゲットとしていたUCoについては、育成した結晶について基礎物性評価を行い、初期に報告されていた超伝導転移が不純物相によるものである可能性を示す結果を得た。一方で微小ながら単結晶を得る事に成功し、詳細な構造解析が可能な段階にこぎつける事に成功した。
抗酸化栄養素とうつ及び認知機能との関連：三ヶ日町アクティブエイジング研究

高齢期を健やかに過ごすために、うつや認知症の予防は重要である。脳の酸化ストレスの亢進がうつや認知機能低下と関連する可能性がある。また一方で、カロテノイド等の抗酸化物質の摂取がこれらの病態を予防する可能性がある。三ヶ日町研究では、みかんに多く含まれるβ-クリプトキサンチン等のカロテノイドと生活習慣病との関連について縦断的に検討してきた。本研究では三ヶ日町研究の追跡期間を延長し、アウトカムをうつ、認知機能低下等に拡張して、カロテノイド等とこれらの病態との関連を明らかにする。
pHで制御する新規水中触媒反応の開発および反応メカニズムの解明

現代および未来の化学において環境に優しい化学、すなわちグリーンケミストリーが注目されている。そこで、グリーンケミストリーの発展のため「環境調和型水中物質変換反応の開発」が重要な研究課題と考え、「pHで制御する新規水中触媒反応の開発および反応メカニズムの解明」を研究目的としている。pHで制御する水中触媒反応の開発には、pH応答性部位を有する水溶性触媒の開発が不可欠である。生態系において重要であり、多くの酵素が有するポルフィリンを支持配位子とし、pH応答性部位であるアクア配位子を有する水溶性ポルフィリン錯体の開発を考えた。そして、生態系の模倣だけではなく異なる機能の発現を期待し、生態系には存在しないイリジウムを中心金属とすることで、これまでに報告例の無かった水溶性イリジウムポルフィリンの開発を行い、その合成に世界で初めて成功した。さらに、その錯体と様々な基質との水中での反応性を検討したところ、アルキンカルボン酸等のアルキン化合物の水和反応やチオアニソール等の酸素酸化反応が触媒的進行することが分かった。そして、狙い通りpH応答性部位が機能し、それらの触媒活性がpH依存性を示すことが分かった。つまり研究目的のひとつである「pHで制御する水中触媒反応の開発」に成功した。本研究は、環境調和型水中物質変換反応の開発に大きな知見をもたらす研究であり、グリーンケミストリーの発展に大きく貢献出来る研究である。さらに、開発した環境調和型触媒を高分子等に担持することで、より安定化および高活性化することが期待出来るため、学術界のみならず工業界にも大きなインパクトを与える可能性を秘めている点で重要な研究である。
新たな海況情報を利用した沿岸域の環境評価とその利用法の開発

本研究は、若狭湾およびその沖合の対馬暖流域を研究対象海域として、「シミュレーションや観測技術を使った海洋予報の「読み方」の開発」と、「音響散乱強度を利用した「海洋環境指標」の開発」を行う。研究の初年度にあたる本年度は、上記のテーマに対して、それぞれ以下の研究を行った。一つ目のテーマである「シミュレーションや観測技術を使った海洋予報の「読み方」の開発」では、一次的に強流が発生することで知られている鷹巣(福井市)沖の定置網漁場で、流れ、水温、波の情報を提供できるリアルタイム海洋観測ブイを新たに設置し、IoT技術を利用した海況情報の供給とその有効利用に向けた研究を開始した。データは専用webサイトを経由して一般に公開し、漁業者などのユーザは公開されたデータをスマホやパソコンなどで閲覧することで、台風時の漁場の海況変化や、一時的な強流の発生をリアルタムで把握できる体制を構築した。このブイは定置網の操業期間である11月頃までを稼働期間したが、後半にはリアルタイムブイを稼働させるためのエネルギーマネジメントについて研究した。リアルタイムブイはソーラーパネルによって発電されたエネルギーを用いて稼働しているが、秋になると日照時間の短縮と北陸地方特有の悪天候のため発電量が落ちるため、ブイが地上と通信する時間帯に制限を設けることにより、少ないエネルギーでもブイを利用できるような設定を見いだした。二つ目のテーマである「音響散乱強度を利用した「海洋環境指標」の開発」では、海底に係留した超音波ドップラー流向流速計(ADCP)や調査船が備えているADCPが取得した音響散乱強度データを分析し、その季節変化などについて詳しく分析した。その季節変化の特徴を明らかにし、海水の水中懸濁物量の変化を示す環境指標となる可能性について検討した。流れや水温、波の情報を配信できるリアルタイムブイおよびデータ配信システムを新たに構築し、安定運用を行うことができた。そのデータは地域の水産業で利用され始め、効果的な利用方法の開発に関する研究を順調に進めた。配信しているリアルタイムブイのデータは定置網漁の出漁の可否を判断する指標として利用され、現場で用いてきた経験的な判断に加えて、データに基づく客観的な判断が可能になってきている。また、当海域でのリアルタイムブイの設置は初めてであったが、機器の日常の掃除や異常の有無のチェックなどモニタリング体制の運用における地域との綿密な協力関係を構築できたことも大きな成果といえる。一方で、超音波ドップラー流向流速計(ADCP)の音響散乱強度のデータ解析も、おおむね順調に進んでいる。音響散乱強度のデータはプランクトンなどの水中懸濁物量の指標になることを期待しており、過去に定置網漁場で取得したADCPデータの分析に加え、調査船が搭載しているADCPデータの分析も行った。これらの音響散乱強度のデータ解析を通じて、若狭湾およびその沖合海域における音響散乱強度の時間変化や場所による違いが次第に明らかになりつつある。また、本研究を通じて得られた新たな知見は国内および国際会議において、速やかに発表することができた。リアルタイム海洋観測ブイの導入および運営体制の構築ができたので、今までの知見を生かして2年目にあたる次年度も引き続き海洋観測ブイを用いた観測を実施する。2年目は定置網操業期間の初期にあたる5月から操業期間を終える11月頃まで海洋観測ブイを設置する予定で、初年度よりも長期間の運営となるが地域の方々と協力して安定運用に向けた研究を推進する。また、定置網漁場で行う係留観測では、リアルタイム海洋観測ブイだけでなく、クロロフィル・濁度計、水温・塩分計や多層流速計も設置し、これらの多項目のデータを組み合わせた分析することにより、漁場の新たな環境指標の開発を進める。また、ADCPの音響散乱強度データを利用した海洋環境指標の開発では、音響散乱強度データと周辺で取得されたプランクトンや漁獲量のデータと比較することにより、音響散乱強度との関連性について分析を進める。一方で、見いだした海洋環境指標を公開する手法についても検討を進め、一般公開にむけた研究についても平行して推進する。本研究は水産分野におけるIoT技術の導入に関わる新たな知見を含むため、その成果を一般の方に広く理解して頂くために、2019年8月に実施される福井県立大学の公開講座や、9月に行われる水産学会のシンポジウムにおいて研究成果の一部を紹介を行う予定である。多くの方々から意見を頂き、今後の研究推進に役立てたいと考えている。

リアルタイムブイはソーラーパネルによって発電されたエネルギーを用いて稼働しているが、秋になると日照時間の短縮と北陸地方特有の悪天候のため発電量が落ちるため、ブイが地上と通信する時間帯に制限を設けることにより、少ないエネルギーでもブイを利用できるような設定を見いだした。二つ目のテーマである「音響散乱強度を利用した「海洋環境指標」の開発」では、海底に係留した超音波ドップラー流向流速計(ADCP)や調査船が備えているADCPが取得した音響散乱強度データを分析し、その季節変化などについて詳しく分析した。その季節変化の特徴を明らかにし、海水の水中懸濁物量の変化を示す環境指標となる可能性について検討した。流れや水温、波の情報を配信できるリアルタイムブイおよびデータ配信システムを新たに構築し、安定運用を行うことができた。そのデータは地域の水産業で利用され始め、効果的な利用方法の開発に関する研究を順調に進めた。配信しているリアルタイムブイのデータは定置網漁の出漁の可否を判断する指標として利用され、現場で用いてきた経験的な判断に加えて、データに基づく客観的な判断が可能になってきている。また、当海域でのリアルタイムブイの設置は初めてであったが、機器の日常の掃除や異常の有無のチェックなどモニタリング体制の運用における地域との綿密な協力関係を構築できたことも大きな成果といえる。一方で、超音波ドップラー流向流速計(ADCP)の音響散乱強度のデータ解析も、おおむね順調に進んでいる。音響散乱強度のデータはプランクトンなどの水中懸濁物量の指標になることを期待しており、過去に定置網漁場で取得したADCPデータの分析に加え、調査船が搭載しているADCPデータの分析も行った。これらの音響散乱強度のデータ解析を通じて、若狭湾およびその沖合海域における音響散乱強度の時間変化や場所による違いが次第に明らかになりつつある。また、本研究を通じて得られた新たな知見は国内および国際会議において、速やかに発表することができた。リアルタイム海洋観測ブイの導入および運営体制の構築ができたので、今までの知見を生かして2年目にあたる次年度も引き続き海洋観測ブイを用いた観測を実施する。2年目は定置網操業期間の初期にあたる5月から操業期間を終える11月頃まで海洋観測ブイを設置する予定で、初年度よりも長期間の運営となるが地域の方々と協力して安定運用に向けた研究を推進する。また、定置網漁場で行う係留観測では、リアルタイム海洋観測ブイだけでなく、クロロフィル・濁度計、水温・塩分計や多層流速計も設置し、これらの多項目のデータを組み合わせた分析することにより、漁場の新たな環境指標の開発を進める。また、ADCPの音響散乱強度データを利用した海洋環境指標の開発では、音響散乱強度データと周辺で取得されたプランクトンや漁獲量のデータと比較することにより、音響散乱強度との関連性について分析を進める。一方で、見いだした海洋環境指標を公開する手法についても検討を進め、一般公開にむけた研究についても平行して推進する。本研究は水産分野におけるIoT技術の導入に関わる新たな知見を含むため、その成果を一般の方に広く理解して頂くために、2019年8月に実施される福井県立大学の公開講座や、9月に行われる水産学会のシンポジウムにおいて研究成果の一部を紹介を行う予定である。
頭部感覚神経節の発生と神経細胞の極性・軸索伸長における細胞内分子機構の解明

CRMPファミリー遺伝子のノックダウンによって三叉神経細胞の配列方向と軸索出現部位が無秩序になること、またこれに伴って軸索伸長が不良になり、細胞体の異常運動が引き起こされることを見いだした。これに加えて同様の神経細胞の異常が、ニューロピリン・Igスーパーファミリー・カドヘリン、のノックダウンによっても起きることを明らかにした。これらの遺伝子群とCRMPファミリーの2重ノックダウンではそれぞれに相乗的な効果が観察され、遺伝子産物の作用が同一の遺伝学的カスケード上にあることが示唆されている。さらに、これらの遺伝子群のノックダウンのいくつかが、運動神経にも同様の発生異常を引き起こすことを発見した。この現象については、運動神経軸索の伸長に追随し軸索を取り囲んで発生する、グリア細胞の機能異常が原因の1つであることを明らかにした。CRMPファミリーは神経軸索のガイダンス因子セマフォリンの作用を細胞内で仲介する因子として同定されたが、それ以外にも神経回路の形成においてさまざまな役割を果たすことが示されている。私たちはCRMPファミリー遺伝子のノックダウンにより、神経細胞の配列方向と軸索出現部位が無秩序になり、これに伴って軸索伸長の不良と細胞体の異常運動を引き起こすこと見いだした。さらに同様な異常が分泌型セマフォリンのレセプター構成因子であるニューロピリン、その細胞内シグナル伝達を担うCdk5、さらに細胞間接着分子として知られるN-カドヘリンL1-CAM、TAG1、のノックダウンで起きることを明らかにした。今後はこれらの遺伝子群の2重ノックダウン、受精卵へのmRNAの注入によるレスキュー実験を通して、これらの分子間の遺伝学的なカスケードを解析する予定である。これまでの研究では、CRMPファミリー遺伝子のノックダウンによって、神経細胞の配列方向と軸索出現部位が無秩序になること、またこれに伴って軸索伸長が不良になり、細胞体の異常運動が引き起こされることを見いだしていた。本年度ではこれに加え、これらによく似た神経細胞の異常が、ニューロピリン・Cdk5・N-カドヘリン・L1-CAM・TAG1、のノックダウンによっても起きることを明らかにした。これらの遺伝子群とCRMPファミリーの2重ノックダウンではそれぞれに相加的な効果が観察されたが、このことは遺伝子産物の作用が同一の遺伝学的カスケード上にあることを示唆している。さらにTAG1遺伝子でのノックダウン実験では、新たに運動神経の発生に異常を引き起こすことを発見した。私たちは以前の研究で、運動神経が軸索ガイダンスに重要な役割を持つセマフォリンの作用を受けることを明らかにしており、CRMPファミリーは細胞外シグナル因子であるセマフォリンの刺激を細胞内に伝達する役割を担っている。これらの事象は発生期に作用する遺伝子のセットが三叉神経・運動神経で非常に類似することを示しており、この結果に基づいて、今年度は三叉神経とともに運動神経における上記の遺伝子群の作用を検討する。本研究課題においてはCRMPファミリー遺伝子のノックダウンによって三叉神経細胞の配列方向と軸索出現部位が無秩序になること、またこれに伴って軸索伸長が不良になり、細胞体の異常運動が引き起こされることを見いだしてきた。これに加えて同様の神経細胞の異常が、ニューロピリン・Cdk5・N-カドヘリン・L1-CAM・TAG1、のノックダウンによっても起きることを明らかにした。これらの遺伝子群とCRMPファミリーの2重ノックダウンではそれぞれに相乗的な効果が観察され、遺伝子産物の作用が同一の遺伝学的カスケード上にあることが示唆された。次に上記と同様の遺伝子群のノックダウン実験において、新たに運動神経の発生に異常を引き起こすことを発見した。脊髄運動神経は、本来細胞体が脊髄内に位置し、末梢軸索が脊髄の外へ向かって伸長する。ところがノックダウン胚では細胞体が軸索と共に脊髄外へ逸脱してしまうのである。この現象については、本年度の研究において、運動神経軸索の伸長に追随し軸索を取り囲むように発生する、グリア細胞の機能異常が原因の1つであることを明らかにした。これら発生過程の知覚神経・運動神経のそれぞれに見られた事象は、細胞体の異常運動という点で共通項があり、また異常を引き起こす原因遺伝子もまた共通であることが注目に値する。これらの知見は末梢神経の分化・発達に存在する普遍的なルールを見いだすカギとなる可能性を持ち、今後さらなる細胞生物学的・分子生物学的な解析が必要と思われる。
1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム効果の検討

本研究では、成人発症の1型糖尿病患者を対象とした「1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム」の効果を検討することを目的とした。高知県立大学看護研究倫理審査委員会の承認の後、研究協力を依頼する施設での倫理審査承認をうけ、研究協力者を選定している。このため研究目的である「1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム」の効果検証まで至らなかった。今後は、研究協力者の選定を継続して行い、「1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム」を実施し、その効果を検討していきたい。本研究の目的は、博士後期課程で開発した成人発症の1型糖尿病患者を対象とした「1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム」の効果を検討することである。本年度は高知県立大学研究倫理審査委員会に申請を行った。審査の結果をうけ、一部修正を行い、現在審査の結果をまっている状況である。倫理審査申請中、研究協力者が見込まれる施設の情報を収集し、研究協力を依頼する施設をしぼった。今後倫理審査の承認が得られ次第、岡山県の施設に研究協力の依頼を行う予定である。今年度、高知県立大学研究倫理審査委員会の承認を得て、高知県と岡山県の病院2施設に研究協力を依頼し、協力施設での倫理審査の承認を得た後プログラムの実施を行う予定であったが、高知県立大学研究倫理審査委員会の承認に時間を要しているのが理由である。本研究では、博士後期課程で開発した成人発症の1型糖尿病患者を対象とした「1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム」の効果を検討することを目的とした。本年度は高知県立大学研究倫理審査の承認の後、研究協力を依頼する施設で倫理審査を申請した。外部からの介入研究であることから、倫理審査承認にあたり約1年の月日を要した。倫理審査承認後、研究協力施設の担当医師に協力を得て、現在研究協力者を選定している段階である。また、対象者が1型糖尿病を発症後1年以内であることから、研究協力者の選定に時間を要した。以上のことから、研究目的である「1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム」の効果検証まで至らなかった。今後は、研究協力者の選定を継続し、「1型糖尿病患者のresilienceを高める教育プログラム」を実施し、その効果を検討していきたい。今後研究協力施設での倫理審査に申請し、承認をえて、プログラムの実施、評価予定である。当初高知県と岡山県の病院2施設に、研究協力を依頼する予定であったが、研究期間内に研究協力者の確保が見込まれる岡山県の施設に研究協力を行う予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。看護29年度が最終年度であるため、記入しない。
酸化チタン微粒子の階層的制御による光触媒システムの設計に関する研究

金属酸化物の微粒子をデンドリマーで被覆したハイブリッドを階層的に組織化し、マルチ機能センサーとしての能力を解明することを目的とする研究のうち、昨年度は酸化チタンとデンドリマーまたはデンドロンとのハイブリッドの調製を行い、光触媒としての機能性を明らかにした。この研究の展開として、本年度は、シランを焦点とするポリアミドアミンデンドロンと亜鉛イオンの混合比や用いるデンドロンの世代(G)を変化させてハイブリッドを合成し、水に安定に分散する酸化亜鉛ナノ微粒子を合成するための条件決定を行った。また、得られた分散性を維持するため、デンドロン-酸化亜鉛ナノ微粒子複合体を高分子膜にドーピングした。デンドロンを用いない場合、酸化亜鉛微粒子のサイズ分布は広く、平均サイズは9.3nmであり、それらは二次凝集をした。G3デンドロンを用いた場合には、粒子サイズの整った(平均サイズ3.8nm)安定な酸化亜鉛ナノ微粒子の分散水溶液が得られた。またXPS分析より、酸化亜鉛とG3デンドロンの共有結合(Zn-O-Si結合)が確認された。さらに、G3デンドロン-酸化亜鉛ナノ微粒子複合体を高分子膜にドーピングしたところ、電子顕微鏡での観察により、膜中でも酸化亜鉛ナノ微粒子(平均サイズ4.4nm)が十分に分散していることが確認された。本成果は、金属酸化物とデンドロンの階層的組織体を環境低負荷型光分解システムへ展開するための一歩であり、今後は、調製した酸化亜鉛ナノ微粒子の光触媒能を明らかにし、酸化チタン微粒子との比較を行う。酸化チタンの微粒子をデンドリマーで被覆したハイブリッドを線形及び2次元に階層的に組織化し、マルチ機能センサーとしての能力を本研究期間に解明することを目的とする。本年度はハイブリッドの調製を行い、光触媒としての機能性を明らかにした。シロキシル焦点と長鎖アルキルスペーサーをもつ13世代アミン末端ポリアミドアミンデンドロンをマイケル付加反応とアミド化反応に基づいて合成した。このデンドロンとテトライソプロピルオルトチタン酸を1-プロパノールに溶解し、その溶液を冷却水に撹拌しながら注入してデンドロンで被覆した酸化チタン微粒子を調製した。デンドロンに対するTi^+の混合比が1以上では粒径20nm50nmの球形粒子が主に生成したが、混合比0.1では3nm程度の超微粒子が分散して存在した。調製した微粒子の乳白色の水分散液は長時間安定であった。ハイブリッドと2,4-ジクロロフェノキシ酢酸との混合水溶液に320nm以下の紫外線を照射し、時間変化に伴うゲスト分子の光分解反応を計測した。反応率は非被覆酸化チタン微粒子分散液より2倍以上高く、世代数に依存した。本研究で合成・設計した微粒子は水溶液中での光触媒物質として有効であり、ゲスト分子を内包するデンドリマー性質が反応率を促進したと解釈できる。本成果は、酸化チタンとデンドリマーの階層的組織体を生成することによって、反応物の系外への放出や材料の再利用を可能にする水汚染物質の環境低負荷型光分解システムへの展開への一歩である。
中国山地のザトウムシ類に協調的に起こる外部形態分化・核型分化と分子系統地理学

中国山地では,多数のザトウムシ類で外部形態や染色体数の著しい地理的分化が生じている(鶴崎2003;2007)。本研究では当地域の地理的分化の起源を理解するうえで重要な隠岐諸島や淡路島,近畿地方北西部など中国地方周辺地域での各種の地理変異の様相の把握につとめた。主要な成果は次のとおりである:1)隠岐諸島から中国山地では未確認のピコスベザトウムシLeiobunum hikocolaを初めて確認した。2)中国由地ではほぼ日野川・旭川のラインで交尾器および核型が分化するヒライワスベザトウムシL hiraiwaiについて,全国的な地理的分化を解析し論文をまとめた。3)兵庫県内のアカサビザトウムシGagrellula ferrugineaの2n=14/16集団,16/18集団の分布境界と交雑帯を確認した。5)ピコナミザトウムシNelima nigricoxaは丹波市付近で2n=16から2n=18に,オオナミザトウムシN.genufuscaも同地域で2n=18から2n=20に,東に向かって置換することを確認した。これらのヘテロ接合核型個体の適応度は,鳥取県大山周辺にみられるヒコナミ交雑帯(2n=20/18,2n=18/16)のそれらよりも著しく低い。これには,丹波市付近におけるピコナミとオオナミという酷似した2種の同所的生息が影響していると示唆された。6)海岸性種であるヒトハリザトウムシPsathyropus tenuipesの染色体を九州・四国・淡路島などの11集団で調査し,本種のB染色体数が,瀬戸内海沿岸のみでなく,紀伊水道・豊後水道沿岸の四国や九州でも少ないことを明らかにした。これらの成果をもとに中国地方と周辺の生物地理の問題点と課題について総説にまとめた。中国山地では,ヒコナミザトウムシ(以下ヒコナミ)Nelima nigricoxa(2n=16/18/20),アカサビザトウムシGagrellula ferruginea(2n=1224),イラカザトウムシ(以下イラカ)Gagrellopsis nodulifera(2=1624),サトウナミザトウムシNelima satoi(2n=1620)など多くのザトウムシ類で染色体数の著しい地理的分化が生じている(鶴崎2003)。これらの核型分化の過程の解明には,それらの種の隠岐諸島の集団の核型の情報が手がかりとなりうる。そこで,本年は隠岐諸島や島根半島を主調査地としてザトウムシの染色体調査・核型分析をおこなった。島後のイラカは対岸の島根半島(枕木山)や大山と同様2n=16であることを確認できた。ただし,核型には,島後,島根半島・大山の3集団間で若干の差がみられた。ヒコナミの島根半島(松江市)の集団の染色体数は2n=20で大山と岡山県旭川を結ぶライン以西の中国地方の集団のそれと同じであったが,島後から採集された集団の染色体数は2n=22であることがわかった。この数は,対岸の本土側の集団(2n=16/18/20)のいずれとも異なり,本種の関東地方の集団や近縁種(エゾナミザトウムシN.suzukiiやオオナミザトウムシN.genufusca)のそれと同じである。これより隠岐の2n=22核型は中国地方にみられる3核型(2n=16/18/20)に対して祖先的である可能性が高い。

核型の比較から,松江市の2n=20核型の第1染色体は隠岐の2n=22核型の第9および第10染色体の動原体融合で生じていると推定された。中国山地では,ヒコナミザトウムシ(以下ヒコナミ)Nelima nigricoxa(2n=16/18/20),アカサビザトウムシGagrellula ferruginea(2n=1224),イラカザトウムシ(以下イラカ)Gagrellopsis nodulifera(2n=1624),ヒライワスベザトウムシLeiobunum hiraiwai(2n=1820)など多くのザトウムシ類で外部形態や染色体数の著しい地理的分化が生じている(鶴崎2003)。本年は前年の調査であきらかになった隠岐諸島のユミヒゲザトウムシ種群の種(♀しかえられなかったため種名未決定)の追加調査をおこない,これが九州以南にしられるヒロスベザトウムシL.hikocolaであることを確認し,染色体プレパラートも作成した。本種は島後のみでなく,今回,西ノ島でも確認された。また,これまでの結果に基づき,論文1編を作成した。また,島根県本土のザトウムシの地理的分化についても論文を作成した。中国山地で外部形態色斑が多様化するアカサビザトウムシについては鳥取県東部の佐治谷にそう色斑のクラインを詳細に調査した。佐治川をはさんで北側と南側では色斑のクラインにずれが生じていること,また,標高によって漸次的に変異する歩脚長や体長のクラインにも佐治川をはさむ両岸で差異があることがわかった。これまで未着手であった,モエギザトウムシの全国的な外部形態変異を調査した。歩脚長は緯度や標高に有意な負の相関をしめしたが,体長でのそれは歩脚長ほどはっきりしなかった。中国山地ではほぼ日野川・旭川のラインで九州広島型と近畿型という2つの地理型(これらは♂の生殖器と上唇の形態,および染色体数で異なる)の分布交替のおこるヒライワスベザトウムシについて,全国的な地理的分化を解析した論文をまとめ,1編を投稿中である。以下の2テーマをとくに集中的に調査した,1.中国山地東部における3種の地理的分化:中国山地でもっとも顕著な染色体の地理的分化がみられる兵庫・京都周辺で,アカサビザトウムシGagrellula ferruginea,ピコナミザトウムシNelima nigricoxa,オオナミザトウムシN.genufuscaの3種の染色体数を調査した。アカサビの淡路島の集団は,斑紋も核型も四国側ではなく,本州の集団に類似していた(2n=16)。兵庫県南部の2n=16集団は,西は市川と揖保川の間で2n=14に,北は,朝来市丹波市周辺で2n=18に,ともに交雑帯を介して置換していた。ヒコナミは丹波市付近で2n=16から2n=18に,オオナミも同地域で2n=18から2n=20に,東に向かって置換する。交雑帯の丹波市榎峠では,両種ともヘテロ接合核型個体の出現比率がHardy-Weinberg期待値よりも有意に低かった。ヘテロ接合核型個体の適応度は,鳥取県大山周辺にみられるヒコナミ交雑帯(2n=20/18,2n=18/16)のそれらよりも著しく低い。これには,丹波市付近におけるヒコナミとオオナミという酷似した2種の同所的生息が影響していると示唆された。2.西南日本沿岸におけるヒトハリザトウムシB染色体数の地理変異:海岸性種であるヒトハリザトウムシPsathyropus tenuipesには多数のB染色体が見られるが,その数は,北海道や日本海側本州および太平洋側本州では多い(平均4-5個)が,瀬戸内海沿岸では少ない(1-2個)(Tsurusaki & Shimada 2004)。今回,九州・四国・淡路島などの11集団で調査し本種のB染色体数が,瀬戸内海沿岸のみでなく,紀伊水道・豊後水道沿岸の四国や九州でも少ないことがわかった。
新しく発見された摂食調節因子の性機能へのクロストークの解明

本研究は摂食調節因子の生殖機能への影響を解明することを目的とし、特に視床下部内の摂食促進物質のオレキシンとグレリン、体内の蓄積エネルギー量を中枢に知らせるシグナルであるレプチンのゴナドトロピン分泌に対するクロストークについて検討し以下を解明した。1.摂食促進物質グレリン卵巣摘出雌ラットにおいて、グレリンの脳室内投与はLHのパルス状分泌を低下させ、その作用は、ナロキソンの同時投与により完全に消失した。グレリンは、βエンドルフィン分泌を介して、GnRH分泌のパルス状分泌を抑制的に修飾すると考えられる。2.摂食促進物質オレキシン卵巣摘出雌ラットにおいて、オレキシンAの脳室内投与はLHのパルス状分泌を低下させ、その作用は、ナロキソンまたはNPY抗体の同時投与により部分的に解除された。オレキシンAは、βエンドルフィンとNPY分泌を介して、GrRH分泌のパルス状分泌を抑制的に修飾すると考えられる。3.グレリン、オレキシンの慢性投与グレリン、オレキシンを雌ラット脳室内に浸透圧ミニポンプを用いて慢性的に投与すると、生理食塩水を投与した群に比べ、摂食量と体重が有意に増加したが、性周期、血中LH濃度は影響を受けなかった。個々の摂食促進因子単独の作用は性周期を抑制するほど強力ではなく、実際の飢餓状態で発現する性機能抑制作用は、性機能促進作用を持つレプチンの低下などの他の飢餓情報と統合されて発揮される可能性が示唆された。4.幼弱期の下垂体におけるレプチンのゴナドトロピン分泌促進作用幼弱期、思春期、性成熟期のラット下垂体細胞培養系でレプチンにゴナドトロピン分泌促進作用があり、その至適濃度は各時期の血中レプチン濃度に一致してシフトした。下垂体のレプチンに対する感受性の高い幼弱期では、下垂体細胞のレプチン受容体OBR-bの発現が有意に高かく、幼若期の下垂体機能や、その後の思春期発来に関与している可能性が示唆された。本研究は、摂食調節因子の性機能への影響を包括的に解明することを目的としている。1.レプチンは、体内のエネルギーの蓄積量を中枢に知らせるシグナルであり、食欲を抑制的に調節する。また、性機能の維持にも不可欠と考えられており、視床下部、下垂体の各レベルで性腺系を促進的に調節する事も知られている。レプチンのゴナドトロピン促進作用には至適濃度があることを以前報告したが、今回は思春期前後のラットの下垂体を用いて細胞初代培養系を用いて、レプチンのLHとFSHの分泌促進作用につき検討した。思春期前の幼弱期(4週齢)、思春期(6週齢)、性成熟期(8週齢)のそれぞれの下垂体前葉細胞に対するレプチンのLHおよびFSHの産生、放出に対する作用は、GnRHの存在下および非存在下ともに異なる週数間で至適濃度が異なり、その至適濃度はその週におけるレプチンの血中濃度にほぼ一致することを解明した。2.摂食促進因子オレキシンがゴナドトロピン分泌抑制作用を持つことを以前報告したが、その神経学的経路としてNPYの関与を検討するため、今回は基礎的な検討として、卵巣摘出ラットの第3脳室内にNPY Y1 antagonistを投与し留置カテーテルから採血を行いLH分泌の推移を検討した。その結果、Y1 antagonistは単独でLH分泌を抑制する作用をもつことが判明し、オレキシンによる性機能抑制の解除実験には適さないことが分かった。

今後はNPY抗体を用いて検討を行う予定である。3.摂食促進因子グレリンの性機能に及ぼす影響については、卵巣摘出ラットの脳室内にグレリンを投与し、経時的に採血を行い、LHのパルス状分泌を検討した。グレリン投与群ではLHのパルス状分泌の頻度が低下し、視床下部レベルでGnRHのパルス状分泌を抑制し、性機能を抑制する作用を持つことを解明した。今年度の計画通り検討を行い、以下の結果を得た。1摂食促進物質オレキシン、グレリンの生殖機能と摂食機能に対する急性および慢性的な影響[方法]1)両側卵巣摘出後の成熟雌ラットを用い、第3脳室内にオレキシンA 3nmol、グレリン1nmol、生理食塩水を投与し、投与後2時間にわたり連続採血してLHのパルス状分泌を検討した。2)ラット脳室内に浸透圧ミニポンプを用いて持続的にオレキシンA(3nmol/日)とグレリン(250pmol,2.5nmol/日)、生理食塩水をそれぞれ14日間投与し、その間の摂食量およ膣スメアによる性周期の観察を行った。[結果]:1)オレキシンA、グレリンを卵巣摘出後ラットの脳室内投与すると、投与30分後の平均LH値は低下し、投与後2時間にわたりLHのパルス状分泌の頻度は抑制された。2)オレキシン、グレリンを慢性的に脳室内持続投与したラットの膣スメアによる性周期の周期性は保たれており、血中LH濃度にも有意差はなかった。[結論]急性投与ではオレキシンAとグレリンは摂食量を促進し、LHのパルス状分泌を抑制し、一方慢性投与では摂食を促進するものの性周期に対する影響はなかった。摂食制限で見られる性機能抑制は摂食促進因子の亢進に加え、血清レプチン値の低下など、他の要素も関与していることが示唆された。2オレキシンの生殖機能と摂食機能に対する作用の神経学的機序の検討[方法]両側卵巣摘出後の成熟雌ラットを用い、第3脳室内にオレキシンA(ORX-A)3nmol、生理食塩水投与(C群)、ORX-A3nmol脳室内投与(O群)、NPY抗体5μlの投与10分後にORX-A3nmolの第3脳室内投与(ON群)の3群で施行した。1)摂食実験:暗期に脳室内投与を行い、2時間の摂食量を測定。2)生殖実験:明期に脳室内投与を行い、30分後の血清LH値をRIAにて測定し、C群を100とした百分率で比較した。[成績]暗期2時間の摂食量は、C群0.81±1.01g(mean±SD)に比べ、O群1.98±0.99gと有意に(p<0.05)高値であったが、ON群では0.82±0.92gとORXの摂食促進効果が解除された。一方、明期ORX投与30分後のLH値は、C群の100±30%(n=12)に比べ、O群では72±23.5%と有意に(p<0.05)低く、ON群では93.9±23.3%と、ORX-Aによる性機能抑制作用が減弱した。[結論]ORXのGnRH抑制作用も摂食促進作用と同様にNPYを介している経路が存在する。1.視床下部における摂食促進物質グレリンの性機能抑制の神経経路の検討2.レプチンによる下垂体ゴナドトロピン分泌促進作用の性成熟過程における変動の検討脂肪細胞から分泌されるレプチンが下垂体のゴナドトロピン分泌を促進し、下垂体のレプチンに対する感受性が幼弱期に高いことを解明したが、今回はレプチン受容体のmRNA発現量を分析した。【方法】
カイメン由来難培養性共生細菌に着目した新規物質探索研究

カイメンに共生する難培養性微生物を直接遺伝子資源として利用するメタゲノム法を発展させ、効率のよいスクリーニング法を開発し、新規化合物を単離することを目的とする。ライブラリーをBAC化、シャトルベクター化しメタゲノム法を改良した。SDS-PAGE解析を導入して新たな天然物の解析法を開発した。また、天然物を抗原とした免疫染色法とフローサイトメトリーを組み合わせた天然物の生物オリジン探索法を開発した。さらにSymbiodinolideの立体構造解析を進展させた。改良したメタゲノム法により新規化合物を単離構造決定すること、その生物オリジンを特定することで共生システムを解明することが期待される。クロイソカイメン由来の難培養性共生バクテリアをもとにBACライブラリーを構築し、高分子量のゲノムDNAを機能ベースのスクリーニングに利用することが可能となった。また、外部委託も含め抗菌活性等のスクリーニング系を構築した。現在、本ライブラリーに対し機能ベースのスクリーニングを行うことで、新規化合物・有用天然物の探索を進めている。私達は既にカイメン共生微生物のメタゲノムDNAから構築したフォスミドライブラリーより新規ビスインドール化合物halichrome Aを単離・報告している。本色素生産株のフォスミドに含まれる30 kb程のインサート配列を次世代シークエンサーで解読し、20個以上のORFの同定に成功した。また、その中でFlavin-monooxygenase遺伝子に注目し、BL21株で発現させたところ、Indigo、Indirubinといったビスインドール化合物の生産に成功した。本アプローチを発展させることで、halichrome Aの生合成経路の解明を進めている。新規化合物halichrome Aの構造をもとに、多数の誘導体の構築に成功した。本誘導体群はインドールにベンゼンスルホニル基を付加したものをベースとしたものであり、マウスメラノーマB16細胞に対してhalichrome Aよりも強い細胞増殖阻害活性を示す誘導体の開発にも成功した。また、新規活性物質の開発にも成功した。現在特許を出願中である。さらに置換基を調整するなど研究を進展させており、より強い活性を示す誘導体の開発を進めている。以上のように、カイメン由来難培養性共生細菌由来天然物に関する研究は順調に進捗していると認識できるようになった。これらの内容は、化学会年会、天然物討論会における口頭発表で紹介した。クロイソカイメンを材料とし、メタゲノム法で新規天然物質の創製を計画した。物質生産クラスターの大きさに左右されるとの考察をもとにBACベクターの構築に挑んだ。BACベクターとして、放線菌ファージ由来のインテグラーゼ遺伝子、薬剤耐性遺伝子等を導入することで、大腸菌-放線菌シャトル・BACベクターを構築し、放線菌Streptomyces griseusを宿主に放線菌ライブラリーを構築することに成功した。酵母を用いての抗真菌活性を指標とした物質スクリーニングを現在行っている。以前、クロイソカイメン共生バクテリア遺伝子のFosmidライブラリーより新規ビスインドール化合物halichrome Aを単離・報告した。色素生産株のフォスミド遺伝子を次世代シークエンサーで解読し、20個以上のORFの同定に成功した。その中のmonooxygenase遺伝子をBL21株で発現させ、Indigo、Indirubin等のビスインドール化合物の生産に成功した。遺伝子破壊実験等により本化合物の生産に関与する約10 kbの生合成クラスターを推定した。さらに本年度は、新規化合物halichrome Aの構造をもとに、多数の誘導体の構築に成功した。本誘導体群はインドールの各種ベンゼンスルホニル基導入体に対応し、マウスメラノーマB16細胞に対してhalichrome Aよりも強い細胞増殖阻害活性を示すことが判明した。また、30以上の新規活性物質の開発にも成功し、すでに特許を取得している。これらの内容は一部、日本化学会年会、天然物討論会における口頭発表およびポスター発表等で紹介し、現在論文発表を急いでいる。私達は既にシャトルBACベクターの構築に成功している。本ベクターをもとにBACライブラリーを構築し、さらにスクリーニング系の開発を行った。具体的には培地に天然物生合成経路上の前駆体を加えた改良培地を用いたスクリーニング系を構築した。現在、クロイソカイメン以外のカイメン動物を遺伝子ソースとしたライブラリー構築も進めている。また、これまでの放線菌Streptomycesgriseusに加え、新たにS. antibioticsを宿主としたライブラリー構築も進めている。私達は既にクロイソカイメン共生バクテリア遺伝子のFosmidライブラリーより新規ビスインドール化合物halichrome Aを単離・報告している。また次世代シークエンサーで解読し20個以上のORFの同定に成功している。その結果を基に本化合物の生産に関与する生合成クラスターをより詳細に分析した。具体的にはベクター中の各遺伝子を対象に、遺伝子破壊及び異種発現実験を行った。その結果、グルタミルトランスフェラーゼ、レダクターゼ等本ベクター上の多くの遺伝子が本化合物の生合成に関与しないことを明らかにした。さらに私達はhalichrome Aの全合成を試みた。結果、アントラニル酸メチルエステルを原料とし、ブロモ酢酸メチルと塩基を混ぜ加熱しジエステル体を得た。ナトリウムメトキシドを加え還流し、ジメチル硫酸を使い3位のアルコールのメチル化を行い、メトキシインドールとし、最後に水酸化ナトリウムによる加水分解と銅触媒を用いた脱炭酸を行い3ーメトキシインドールを得た。この3ーメトキシインドールをカップリング原料として、これからビスインドール骨格を形成する予定である。

これらの内容は一部、日本化学会年会における口頭発表およびポスター発表等で紹介し、現在論文発表を急いでいる。抗菌性新規物質生産の確認が遅れているが、全体的には予想通りの成果が出ているので、上記の自己評価とした。特に、カイメンという複雑な生物系より取得したメタゲノムDNAライブラリーを効率的に利用できるようにした点や新規化合物halichrome Aの生合成クラスターの解析を進展させた点を考えれば、予定以上に進捗したと言える。残りの研究期間を十分に活用して、本計画をより一層加速、発展させて学術面のみならず、社会に対して貢献したい。私達はカイメンの共生システムに注目し共生微生物からメタゲノム法を用いた天然物探索を進めている。私達は既にBACライブラリー構築に成功しており、そこで私達は宿主を拡大するためのシャトルベクター構築を行った。宿主としては、放線菌Streptomyces lividansを選択した。具体的にはBACに、インテグラーゼ及びその認識配列、耐性遺伝子、放線菌で恒常的に発現するプロモーターを挿入した。さらにライブラリー構築にはプロトプラスト法に加え接合法を用いることにした。現在、酵母Saccharomyces cerevisiaeへの抗真菌活性を指標としたスクリーニングを進めている。今後、クロイソカイメン以外のカイメン動物も対象としてライブラリーを広げていく予定である。次に天然物を効率よく探索するために、迅速な天然物の検出法としてSDS-PAGE解析を応用することにした。そこで精製したpalytoxinをサンプルとして解析を行った。結果グリシンの代わりにトリシンを、グリセロールの代わりに尿素を用いることで、palytoxinを検出することに成功した。今後はポリオール以外の天然物へ応用を進める予定である。私達は天然物の真の生産者を明らかにすることで天然物を介した共生システムを明らかにできると考えた。そのために天然物を抗原とした抗体を用いた免疫染色によって生物オリジンの探索を進めた。具体的には、抗オカダ酸抗体をフナコシより購入し、クロイソカイメンの破砕液に免疫染色を行いフローサイトメトリーでサンプルを分取することに成功した。今後は夾雑物の混入を除去し、オカダ酸生物オリジンの単離・解析をすすめる。さらにオカダ酸以外の生物オリジンも探索する。これらの内容は一部、日本化学会年会における口頭発表等で紹介し、現在論文発表を急いでいる。カイメンに共生する難培養性微生物を直接遺伝子資源として利用するメタゲノム法を発展させ、効率のよいスクリーニング法を開発し、新規化合物を単離することを目的とする。ライブラリーをBAC化、シャトルベクター化しメタゲノム法を改良した。SDS-PAGE
演奏者に対するホールの音響効果に関する実験的研究

コンサートホールの音響条件として、聴衆の立場、即ち客席における聴取条件とともに、演奏者の立場、即ちステージ上の音響条件を十分整えることが重要である。この考えのもとに、ステージ上の演奏者が演奏しやすい音響条件の解明およびそれを実現するための建築音響的手法の確立を目的として、以下の実験的研究を行った。(1)ステージ上の音場計測法の開発およびホールステージ空間の実測調査演奏者位置における音響特性の計測システムとして、無指向性音源の周囲に超指向性マイクロホンを配置した計測システムを構築した。構築した計測システムを用いて、複数のホールステージ上を対象として音響特性の測定を行った。初期反射音の時間構造、エネルギーレベルおよびそれらの方向情報についてステージ形状の違いによる特徴的な違いが見られた。(2)主観評価実験(2-1)リアルタイム音場シミュレーションシステムを用いた主観評価実験演奏者が演奏しやすい条件を探るためには、物理的解析と併せて演奏者の主観的印象を調べることが必要である。そこで、無響室内にマルチチャンネル音場再生システムを構築してホールステージ上を模擬したシミュレーション音場をつくり、プロバイオリニストを対象とした主観評価実験を行った。ステージ部分からの初期反射音および客席部分からの後期反射音が楽器演奏者の主観評価に大きく影響を与えることが確認された。(2-2)ヘッドホン受聴による主観評価実験実際のホールで収音したパイノーラルインパルス応答を用いて微妙な初期反射音の違いの検知に着目してバイオリン奏者に対する主観評価実験を行った。同時に一般被験者に対する実験も行い、楽器演奏者に対する実験結果と比較した。一般の被験者には差の検出が難しい微妙な音場の違いでも、演奏経験の豊富な楽器演奏者は識別していることが確認された。(3)各種楽器演奏者を対象とした主観評価実験これまでに検討を行ってきたバイオリン奏者を対象とした主観評価実験に引き続き、フルート、トランペット、打楽器、声楽(ソプラノ)、能の各演奏者(プロフェッショナル・独奏者)を対象として、各種楽器演奏者に対する主観評価実験(実験室実験)を行った。独奏者にとっては、残響音だけよりも適度な時間遅れと強さをもった後期反射音があった方が好ましいと判断される傾向があり、その遅れ時間および強さの程度は、楽器の種類によって異なることがわかった。コンサートホールなどの室内音響設計では、客席部における快適な音響性能を実現するとともに、ステージ上の演奏者が演奏しやすい条件を整えることが基本的に重要である。これまでに多くの研究者がコンサートホールの室内音響特性について研究を行っているが、ステージ上の演奏者に対する音響条件に着目した研究はきわめて少ない。そこで本研究では、ステージ上の演奏者が演奏しやすい音響条件を解明し、それを実現するための建築音響的手法を確立することを目的として、実験的研究を行っている。本年度は、以下の項目について検討を行った。(1)ステージ上の音場計測法の開発およびそれを用いた実測調査演奏者位置における音響特性を物理的に測定するための計測システムとして、無指向性音源の周りに超指向性マイクロホンを配置した計測システムを構築した。構築した計測システムを用いて、複数のホールステージ上を対象として音響特性の測定および物理的解析を行った。測定結果を用いて、主に初期反射音部分の時間構造、エネルギーレベルおよびそれらの方向情報に着目した物理的解析を行ったところ、ステージ形状の違いによる特徴的な違いが見られた。

(2)実験室内シミュレーション音場における主観評価実験演奏者が演奏しやすい音響条件を探るためには、物理的解析とともに、楽器演奏者の主観的印象を調べることが必要である。そこで、実験室(無響室)内にマルチチャンネル再生システムを構築することにより、ホールステージ上を模擬したシミュレーション音場をつくり、プロのバイオリニストを対象とした主観評価実験を行った。物理的解析結果を基に、ステージ部分からの初期反射音および客席部分からの後期反射音の効果に着目して主観評価実験を行った結果、それらの反射音が演奏者の主観評価に大きく影響を与えることが確認された。さらに、バイオリン奏者以外に、フルート(木管楽器)、トランペット(金管楽器)奏者を対象とした評価実験にも着手した。コンサートホールの音響条件として、聴衆の立場、すなわち客席における聴取条件とともに、演奏者の立場、すなわちステージ上の音響条件を十分整えることが重要である。この考えのもとに、ステージ上の演奏者が演奏しやすい音響条件を解明するための実験的研究を行った。その方法としては、(1)実際のホールにおける主観評価実験、(2)実験室実験(前年度に構築したリアルタイム音場シミュレーションシステム)に加え、本年度は新たにホールでの実測データと電子楽器の電気信号をもとにしたヘッドホン受聴による簡易システムを採用した。本年度の研究では、以下の項目について検討を行った。(1)ホールからの初期反射音の効果に関する実験実際のホールで収音したバイノーラルインパルス応答を用いて、微妙な初期反射音の違いの検知に着目してバイオリン奏者に対する主観評価実験を行った。同時に一般被験者に対する実験も行い楽器演奏者に対する実験結果と比較した。その結果、一般の被験者には差の検出が難しい微妙な音場の違いでも、演奏経験の豊富な楽器演奏者は識別していることが確認された。(2)各種楽器演奏者を対象とした主観評価実験これまでに検討を行ってきたバイオリン奏者を対象とした主観評価実験に引き続き、フルート、トランペット、打楽器、声楽(ソプラノ)、能の各演奏者(プロフェッショナル・独奏者)を対象として、各種楽器演奏者に対する主観評価実験(実験室実験)を行った。独奏者にとっては、残響音だけよりも適度な時間遅れと強さをもった後期反射音があった方が好ましいと判断される傾向があり、その遅れ時間および強さの程度は、楽器の種類によって異なることがわかった。
ミクロフィブリル配向を制御する生体分子と細胞膜上構造体のダイナミクス

二次壁は、セルロースミクロフィブリル(MF)の配向の違いにより3層に区別される。MFの配向制御は、細胞骨格である表層微小管が密接に関与している。本研究では、二次壁のMF配向を制御する分子機構を明らかにするために、木部細胞において表層微小管の細胞内挙動を明らかにすることを目的とした。微小管を蛍光タンパク質で標識したポプラ形質転換体を作出した。形質転換体の葉、根、師部組織では、GFP蛍光により表層微小管を観察することができた。一方で、木部繊維細胞ではGFP蛍光が著しく弱く、表層微小管の観察が困難であった。今後、観察技術の高度化と遺伝子コンストラクトの改変が必要であると推察された。本研究では、樹木の木部二次壁のセルロースミクロフィブリル(MF)配向を制御する細胞内分子機構を明らかにすることを最終目標として、MFの合成と配向に密接に関与する細胞骨格(表層微小管)、タンパク質(セルロース合成酵素)、細胞膜上の構造体(細胞膜マイクロドメイン)の細胞内挙動と相互動態を詳細に解析することを第一目標としている。本年度は、表層微小管をライブイメージングするためのポプラ形質転換体の作出を行った。表層微小管のマーカータンパク質として、シロイヌナズナ由来のα-Tubulin(TUA)、β-Tubulin(TUB)及びEnd-binding 1(EB1)をターゲットとし、蛍光タンパク質(GFP、またはmCherry)を融合したキメラ遺伝子を構築した。構築した融合遺伝子を恒常発現用プロモーター(CaMV35S)の下流に連結し、バイナリーベクターに導入した。本年度、構築した遺伝子コンストラクトは、35S::GFP-TUA,35S::GFP-TUB,35S::EB1-GFP及び35S::EB1-mCherryの4種類である。これらのコンストラクトをアグロバクテリウム法により交雑ポプラ(Populus trernula×Populus tremuloides)に導入した。各々のコンストラクトにつき4050形質転換体を作出し、共焦点レーザー顕微鏡を用いた細胞観察により表層微小管がGFPまたはmCherryにより可視化できることを確認した。また、標識するマーカータンパク質の違いにより、GFPの蛍光強度が異なることが示唆された。今後、形質転換体の個体再生とライン選択を行い、二次壁堆積中の表層微小管の伸長方向性、微小管構成タンパク質のターンオーバー、微小管の時系列的変化を顕微鏡観察により解析していく予定である。樹木の木部二次壁のセルロースミクロフィブリル(MF)配向を制御する細胞内分子機構を明らかにするために、MFの合成と配向に密接に関与する細胞骨格(表層微小管)の細胞内挙動の解明を第一目標としている。表層微小管を蛍光タンパク質で標識したポプラ形質転換体(CaMV35S::GFP-AtTUA6、CaMV35S::GFP-AtTUB6、及びCaMV35S::AtEB1-mCherry)を作出した。各導入遺伝子の発現量をReal-time PCRにより確認し、発現量の高い形質転換体を45ライン選定した。各形質転換体を土に移植し、伸長成長量と肥大成長量を測定した。その結果、外来遺伝子の導入がポプラの成長に影響を与えることはなかった。次に、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、表層微小管のライブセルイメージングを行った。葉の表皮細胞、孔辺細胞、葉肉細胞、根の表皮細胞において、繊維状の表層微小管をGFPにより観察することができた。また、GFP-AtTUB6よりGFP-AtTUA6の方が強いGFP蛍光が観察された。次に、ポット苗の2530節間目の幹から表皮、師部、形成層、木部、髄を含む縦断面切片をミクロトームにより作成し、生細胞のGFP蛍光を観察した。その結果、師部細胞や形成層細胞においては繊維状の表層微小管を観察することができた。一方で、木部の繊維細胞や師部の繊維細胞ではGFP蛍光が著しく弱い傾向があった。また、木部放射柔細胞では、GFP蛍光が細胞質においても観察された。これらのことから、繊維細胞において表層微小管をライブセルで観察するためには、顕微鏡観察技術の高度化、遺伝子コンストラクトの改変、木繊維細胞のin vitro誘導系などを行う必要があると考えられる。表層微小管を蛍光タンパク質で標識したポプラ形質転換体を作出した。一方で、セルロース合成酵素及び細胞膜マイクロドメインを標識した形質転換体の作出は、遅れている。そのため、達成度を(3)とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。

本年度、作出した形質転換ポプラを用い、二次壁堆積中の表層微小管の細胞内動態を定量的に明らかにしていく。また、細胞膜マイクロドメインを可視化するために、ポプラの木部組織においてFlipin及びDi-4-ANEPPDHQ染色を施し、可視化技術の可否を明らかにする。24年度が最終年度であるため、記入しない。
オーラルフローラを調節する新日和見感染予防薬の検索―唾液中の蛋白質に着目して―

高齢化社会において健康寿命の延伸は重要な課題である。高齢者にはほとんど基礎疾患があり、また口腔衛生状態が不良なため、日和見感染菌であるカンジダ菌が増殖しやすくなり、そこから誤嚥性肺炎を引き起こすことがある。そこでオーラルフローラを調節し、唾液中タンパク質の関連薬物でカンジダ菌増殖を抑制し、健康寿命を延伸したい。以下の4点について研究方法を立案する。1唾液中の各タンパク質濃度をELISA測定し、カンジダ保菌との関連を調査2Disc拡散法や微量液体希釈法などにより、培地上でカンジダ菌への各タンパク質の抗真菌作用を確認3口腔カンジダ症マウスを作製し、関連薬物の有効性と安全性を検証4総括高齢化社会において健康寿命の延伸は重要な課題である。1唾液中の各タンパク質濃度をELISA測定し、カンジダ保菌との関連を調査2Disc拡散法や微量液体希釈法などにより、培地上でカンジダ菌への各タンパク質の抗真菌作用を確認3口腔カンジダ症マウスを作製し、関連薬物の有効性と安全性を検証4総括