hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
皮膚悪性腫瘍の発生におけるAIDの関与

ゲノムに変異を導入し抗体の多様性獲得に関与する酵素AIDが皮膚悪性腫瘍の母地である扁平苔癬、萎縮性硬化性苔癬、DLEなどの疾患に発現していることが解明された。さらに、これらの前癌病変で持続的に発現しているTNF-aを表皮角化細胞株に添加することで、AIDが誘導されることが確認された。これらの結果より、表皮の持続的な炎症により、AIDが異所性に発現し、遺伝子へ変異を導入することで、皮膚悪性腫瘍が発生している可能性が示唆された。慢性炎症は悪性腫瘍の発生母地として重要であることは、100年以上前から記載されている。しかし、その分子メカニズムはまだ不明な点が多く、詳細な解析が始まったばかりである。本研究では慢性炎症と発癌を仲介する因子として、変異導入酵素AIDを候補に挙げた。AIDは免疫グロブリン遺伝子に変異を導入し、抗体の多様性の獲得に不可欠な酵素である。しかし、その厳密な発現のコントロールが破たんし、異所性に発現した場合には、AIDはDNAに変異を刻み込み、発癌の原因となる可能性がある。AIDは消化管上皮細胞に起炎症性サイトカインが働くと、発現することが解明されており、表皮細胞でも、同様にAIDの発現が誘導され、持続的なAIDの発現は遺伝子に変異を導入する可能性がある。そこで、本研究では、紫外線による前癌病変である、日光角化症、有棘細胞癌の発生母地となる慢性炎症病変である、扁平苔癬、萎縮性硬化性苔癬、DLE、さらに、有棘細胞癌、基底細胞癌、ボーエン病において、AIDの発現を免疫組織学的に検討した。その結果、日光角化症、扁平苔癬、萎縮性硬化性苔癬、有棘細胞癌、ボーエン病でAIDを発現する角化細胞が認められた。特異、ボーエン病ではでは陽性細胞が塊状に存在していた。一方、基底細胞癌では陽性細胞は検出できなかった。このことから、紫外線、自己免疫、持続的な感染などにより惹起された慢性炎症により異所性に発現したAIDが遺伝子に変異を導入し、有棘細胞癌を誘発している可能性が示唆された。次年度では培養細胞株の培養液中に、IFN-gやTNF-aなどの起炎症性サイトカインを添加し、AIDの発現が誘導されるかどうかを検討する予定である。悪性腫瘍の発生母地として慢性炎症が重要な位置を占めることは主に病理学者により、100年以上前から記載されている。しかし、その分子メカニズムはまだ不明な点が多く、産生された活性酸素がDNAに傷をつけるなどのメカニズムが提唱されているが、詳細な機序は不明のままである。本研究では慢性炎症と発癌を仲介する因子として、変異導入酵素AID(Activation Induced Deaminase)を候補に挙げた。AIDはリンパ球のみに特異的に発現し、免疫グロブリン遺伝子に変異を導入することで、抗体の多様性の獲得に寄与する。しかし、その厳密な時間的、空間的な発現のコントロールが破たんした場合、この酵素は異所性に発現し、上皮細胞のゲノムに変異を刻み込み、その結果、癌を引き起こす。AIDは炎症性サイトカインにより、発現が促進される。消化管上皮細胞に起炎症性サイトカインが働くと、AIDが誘導され、その結果癌が発生することが解明されている。皮膚表皮細胞でも、同様にAIDの発現が誘導され、持続的なAIDの発現は遺伝子に変異を導入する可能性がある。次にin vitroでサイトカイン添加によりAIDの発現が認められるかどうかを用いて検討した。起炎症性サイトカインであるTNF-aを表皮細胞株の培養液中に加えたところ、濃度依存性にAIDの発現が誘導された。AIDの発現はNF-kBシグナルが関与することが解明されている。次年度は、表皮細胞におけるAIDの発現も同様にNF-kBシグナルを介するかどうかを検討する予定である。慢性炎症は悪性腫瘍の発生母地として重要な位置を占めているが、その分子メカニズムはまだ不明な点が多い。

皮膚表皮細胞において、異所性にAIDの発現が誘導され、持続的なAIDの発現は遺伝子に変異を導入する可能性がある。そこで、本研究では、紫外線による前癌病変である、日光角化症、有棘細胞癌の発生母地となる慢性炎症病変である、扁平苔癬、萎縮性硬化性苔癬、DLE、さらに、有棘細胞癌、基底細胞癌、ボーエン病において、AIDの発現を免疫組織学的に検討した。その結果、日光角化症、扁平苔癬、萎縮性硬化性苔癬、有棘細胞癌、ボーエン病でAIDを発現する角化細胞が認められた。次にin vitroでサイトカイン添加によりAIDの発現が認められるかどうかを用いて検討した。起炎症性サイトカインであるTNF-aを表皮細胞株の培養液中に加えたところ、濃度依存性にAIDの発現が誘導された。次に、実際に表皮角化細胞に発現したAIDが細胞のDNAに変異を導入するかどうかを検討する為、AIDのcDNAをクローニングし、レトロウイルスベクターを用いてAIDを強制発現させた、表皮細胞株の樹立を試みた。ウエスタンブロット法で確認したところ、細胞株でAIDの発現が確認できた。今後は、この細胞を長期間培養した後、ゲノムを抽出し、H-Ras、p53などの遺伝子変異をdirect sequenceで確認する予定である。
亜急性硬化性全脳炎の原因となる麻疹ウイルスの感染・増殖の分子基盤

亜急性硬化性全脳炎(SSPE)患者の脳より分離された麻疹ウイルスをハムスターに脳内接種すると急性脳症を引き起こして死滅する。本研究では、麻疹ウイルスの遺伝子組換え技術を用いて、SSPEの原因となる麻疹ウイルスの感染・増殖の分子基盤の解明を試みた。麻疹ウイルス野外株IC-B株の遺伝子全長をコードするプラスミドを用いて、F、H、M遺伝子をSSPE由来の大阪1株あるいは大阪2株のそれに置き換えたウイルスを作製した。まず、F、H遺伝子の両方、F遺伝子のみ、H遺伝子のみをSSPE由来株のそれに置き換えた6種類のウイルスを作製し、これらのウイルスを各種の細胞に感染させて、細胞指向性(レセプターの利用の鑑別)と細胞変性効果を観察した。これらの組換えウイルスは、SSPE由来の麻疹ウイルスと同様に、遊離ウイルス粒子の産生能が著しく低下していた。また、SSPE由来のF遺伝子をもつ組換えウイルスは、Vero細胞や神経芽細胞腫由来のIMR-32細胞に感染し、シンシチウムを形成できることが明らかになった。このことは、SSPE由来のF蛋白には、未知の麻疹ウイルスレセプターとH蛋白との特異的な結合によって活性化されて細胞融合能を増大する変化が生じていることを意味する。さらに、SSPE由来のF遺伝子をもつウイルスを脳内接種されたハムスターは、神経症状を呈して発症し、死滅した。また、SSPE由来のH遺伝子をもつウイルスにも若干の神経病原性が認められた。一方、大阪1株あるいは大阪2株のM遺伝子(P-M境界部の変異のバリエーションを含む)を組換えたウイルスを作製してM遺伝子の変異の役割を検討したが、神経病原性にはほとんど影響が無かった。これらの結果から、麻疹ウイルスの脳内での増殖やSSPEの発病病理において、F蛋白やH蛋白の構造変化が重要であることが示唆された。通常の麻疹ウイルスをハムスターに脳内接種しても全く病原性を示さない。一方、亜急性硬化性全脳炎(SSPE)患者の脳より分離された麻疹ウイルスを接種すると急性脳症を引き起こして短時日のうちに死滅する。私達は、麻疹ウイルスの遺伝子組換え技術を用いて、麻疹ウイルスの感染・増殖の分子基盤を解明しようと試みている。麻疹ウイルス野外株のIC-B株の遺伝子全長をコードするプラスミドを用いて、F遺伝子やH遺伝子をSSPE由来の麻疹ウイルス大阪2株のそれに置き換えたウイルスを作製した。すなわち、F、H遺伝子の両方を大阪2株のそれに置き換えたウイルス(IC323/OSA2FH)、F遺伝子のみを置き換えたウイルス(IC323/OSA2F)、H遺伝子のみを置き換えたウイルス(IC323/OSA2H)の3種類を作製し、これらのウイルスを各種の細胞に感染させて、細胞指向性(レセプターの利用の鑑別)と細胞変性効果を観察した。すると、IC323/OSA2FHとIC323/OSA2Fは、Vero細胞や神経芽細胞腫由来のIMR-32細胞に感染し、シンシチウムを形成できた。このことは、SSPE由来のF遺伝子には、未知の麻疹ウイルスレセプターとの結合によって活性化されて細胞融合能を発揮する変化が生じていることを意味する。また、これらの組換えウイルスは、SSPE由来の麻疹ウイルスと同様に、遊離ウイルス粒子の産生能が著しく低下していた。さらに、IC323/OSA2FHまたはIC323/OSA2Fを脳内接種されたハムスターは、短時日のうちに神経症状を呈して発症し、死滅した。また、IC323/OSA2Hにも若干の神経病原性が認められた。発症したハムスターからウイルスを再分離して脳内での増殖を確認した。

現在、大阪1株のF、H遺伝子、あるいは他の遺伝子を組換えたウイルスを作製して同様に検討している。私達は、麻疹ウイルスの遺伝子組換え技術を用いて、麻疹ウイルスの感染・増殖の分子基盤を解明しようと試みている。平成17年度の研究では、麻疹ウイルスIC-B株の遺伝子全長をコードするプラスミドを用いて、FやH遺伝子をSSPE由来大阪2株のそれに置き換えたウイルスを用いて検討した。平成18年度は、SSPE由来大阪1株のF、H遺伝子、この他M遺伝子等を組換えたウイルスを作製してさらに検討した。まず、F、H遺伝子の両方(IC323/OSA1FH)、F遺伝子のみ(IC323/OSA1F)、H遺伝子のみ(IC323/OSA1H)を大阪1株のそれに置き換えたウイルスの3種類を作製し、これらのウイルスを各種の細胞に感染させて、細胞指向性(レセプターの利用の鑑別)や細胞変性効果を観察した。その結果、大阪2株の組換えウイルスの場合と同様に、IC323/OSA1FHとIC323/OSA1Fは、Vero細胞や神経芽細胞腫由来のIMR-32細胞に感染しシンシチウムを形成できることや感染性遊離ウイルス粒子の産生能が著しく低下していることが明らかになった。さらに、IC323/OSA1FHまたはIC323/OSA1Fを脳内接種されたハムスターは、短時日のうちに神経症状を呈して発症し、死滅した。また、IC323/OSA1Hにも若干の神経病原性が認められた。一方、大阪1株あるいは大阪2株のM遺伝子(P-M境界部の変異のバリエーションを含む)を組換えたウイルス(IC323/OSA1M/P-M5A、IC323/OSA1M/P-M6A、IC323/OSA2FrBM、IC323/OSA2FrVM)を作製してM遺伝子の変異の役割を検討したが、神経病原性にはほとんど影響が無かった。したがって、F蛋白やH蛋白の構造変化がSSPEの発病病理に大きく関与していると考えられる。
青色光受容体フォトトロピンに制御される葉の横伸展の分子機構の解明

フォトトロピンに制御される葉の横伸展と気孔開口へのFTの関与これまでの研究により、phot1 phot2二重変異体の葉の横伸展と気孔開度の復帰突然変異体であり、早咲きの表現型を示すscs 1-1変異体の原因遺伝子はELF3(EARLY FLOWERING 3)であること、さらに、この変異体では、花芽形成においてELF3の下流因子として機能することが知られているフロリゲンFTが孔辺細胞を含め植物体全体で顕著に高まっていることがわかり、FTが、葉の横伸展や気孔開口においても機能していることが示唆された。そこで、本研究では、FTを過剰発現(CaMV35S::FT)、表皮組織特異的(pCER6::FT)、または、主に孔辺細胞(pKAT2::FT)に発現させたphot1 phot2二重変異体の形質転換埴物を作製し、表現型の解析を行った。その結果、これらFT形質転換植物は、早咲きで、気孔が顕著に開口しており、気孔開口は細胞膜H^+-ATPaseの阻害剤により抑制された。さらに、孔辺細胞でのFTの発現を確認するためにpCER6::FT-GFPを作製した結果、孔辺細胞にFT-GFPが発現すると気孔が顕著に開口した。一方、FT機能欠損変異をもつft-1-GFPを発現させた場合は、気孔開口が誘導されなかった。また、葉の伸展では、表皮組織特異的にFTを発現させると葉は伸展するが(pCER6::FT)、主に孔辺細胞に発現させても葉は伸展しなかった(pKAT2::FT)。よって、表皮細胞でFTを発現させることが葉の横伸展に必要であることが明らかとなった。
塩素循環システム創出に向けた塩ビ廃棄物からの塩素回収プロセスの開発

塩素はありふれた元素であるが、その利用(ソーダ工業)には莫大なエネルギーを要する。塩素の大口需要先である塩化ビニル(PVC)の廃棄には、塩素を原因とする環境リスクが常に付きまとう。そこで、本研究では、PVC廃棄物から塩素を回収しソーダ工業原料とする「塩素循環」という新概念を打出す。塩素循環は、PVC廃棄物の塩素問題解消および資源化、ソーダ工業への塩素供給を可能とし、環境インパクト低減および資源・エネルギーの高効率利用実現が期待される。その実現に向け本研究は、新規塩素回収プロセス(湿式脱塩素法+電気透析法)を開発する。本プロセスの開発段階からMFAおよびLCAによる環境影響評価を同時に進め、環境負荷低減効果を考慮した塩素回収条件の最適化を実施し、我が国における塩素循環のポテンシャルを明確化する。平成29年度は、塩素のマテリアルフロー解析による国内塩素フローの解明に注力した。塩素フローの解明に当たり、塩素に関連する素材および製品の輸出入、生産、加工、使用、塩ビ廃棄物リサイクルの各段階における原単位データを様々な統計から収集した。統計により得られない情報、例えば、塩ビ廃棄物中の軟質製品および硬質製品の割合は、軟質・硬質塩ビ樹脂の生産量から推算することに成功した。本研究で開発していく塩素回収プロセスの湿式脱塩素法による脱塩素率は、軟質塩ビ製品と硬質塩ビ製品で異なることを確認している。よって、軟質・硬質塩ビ製品の割合を推算したことにより、国内塩素フローを詳細に可視化した。材料リサイクルされていない塩ビ廃棄物を塩素回収の対象廃棄物と想定した場合、293 kt-Cl/年の塩素回収ポテンシャルがあり、塩ビ製造の約40%の塩素需要に相当することが明らかとなった。平成29年度の計画目標である国内塩素フロー解明および塩素循環システムの環境影響評価基盤を整えることを達成しているため塩素回収に及ぼす塩ビ廃棄物性状の影響(添加剤溶出・分解挙動の解明、混在する異樹脂や金属類の化学的相互作用等)調査、より詳細なMFAおよびLCAによる環境影響の定量化、評価結果をプロセス開発にフィードバックすることで、環境負荷低減を考慮した最適な塩素回収条件の確立、塩素循環ポテンシャルの明確化塩素はありふれた元素であるが、その利用(ソーダ工業)には莫大なエネルギーを要する。平成29年度の計画目標である国内塩素フロー解明および塩素循環システムの環境影響評価基盤を整えることを達成しているため塩素回収に及ぼす塩ビ廃棄物性状の影響(添加剤溶出・分解挙動の解明、混在する異樹脂や金属類の化学的相互作用等)調査、より詳細なMFAおよびLCAによる環境影響の定量化、評価結果をプロセス開発にフィードバックすることで、環境負荷低減を考慮した最適な塩素回収条件の確立、塩素循環ポテンシャルの明確化
マルチスケール熱力学連成解析システムによる多孔体材料中の物質移動および反応解析

本年度は、コンクリート+地盤複合材料の長期性能予測が可能な統合解析システムについて、材料の多様性に対応するための実用的な高度化と検証、および大規模解析計算スキームの確立を行った。さらに、構築してきたモデルと物理挙動を取り扱う三次元構造解析モデルとの強連成解析にも新たに取り組んだ。セメント硬化体内微小空隙中の塩化物イオンモデルを、混和材を用いた場合を含むセメント硬化体一般へ適用するために、空隙壁面の電気的性状を考慮した形で一般化・高度化した。高度化したモデルは、2年来継続してきたモルタルの塩水浸せき試験結果を用いて検証した。空隙壁面極近傍での塩分吸着厚さや電気二重層影響範囲等を考慮することで、混和材を使用したセメント硬化体についても、塩分浸透挙動を現実的に再現可能であることが示された。本研究内容は、コンクリート工学年次論文集第35巻へ投稿するとともに、昨年度の研究成果について、土木学会論文集E2 Vol. 70へ投稿した。粗大スケール空隙を対象とした六価クロムの溶出モデルについて、今後の材料適用性拡大を目的とし、生成される各水和物の生成量に応じた固定モデルを既往モデルに実装した。水和物への吸着と置換固溶といったメカニズムに基づいた定式化により、クロム固定・溶出に関する材料挙動を適切に再現することを確かめると共に、構築した解析システムを数km程度の実規模環境影響評価へ適用するために、数十万要素の計算を可能とする大規模解析計算スキームを確立した。本内容について、セメント・コンクリート論文集Vo1.67へ投稿した。また、新たに、化学反応と物理的挙動の両者を考慮することが不可欠な、鉄筋コンクリートのアルカリ骨材反応による大規模変形劣化・材料挙動解析モデルを構造コンクリートの挙動の予測を行う物理モデルと直結させることに取り組んだ。化学反応物生成モデルと、ひび割れを有するコンクリート中の圧力場形成モデルを構築し、両者間で関連する物理量変数を共有することで、強連成計算スキームを達成した。(抄録なし)(抄録なし)今年度は、コンクリート-地盤複合材料の長期性能予測が可能な統合解析システムのフレーム構築およびモデル検証に取り組み、論文として発表した。セメント-地盤複合材料中の微小スケール空隙における塩分・液状水移動を対象として、既往の熱力学連成解析システムに、塩分移動の可否を決定する閾空隙半径と、空隙壁面から液状水へ作用する摩擦抵抗のモデルを導入した。導入したモデルの検証のために、1年塩水浸せきされたモルタル供試体中の塩分分布および空隙構造を測定し、解析結果と比較した。結果、微小空隙が卓越する低W/C材料について解析による実験再現性が大幅に向上することが確認された。緻密なセメント硬化体中で,液状水の浸潤範囲が限定されることで内部相対湿度の上昇が抑制され,それに伴って内部で塩分移動が可能な連続経路が形成されないために塩分浸透が抑制される可能性が示された。構築した解析システムは、実構造物塩害劣化予測へも既に適用している。研究内容はコンクリート工学年次論文集第34巻、第35巻へ投稿した。解析を行うに当たって必要なPCを補助金を用いて購入した。粗大スケール空隙中のイオン移動・平衡を対象として、六価クロム不溶化汚染土の溶出過程の解析を行うシステムの構築に取り組んだ。既往システムへ六価クロム固定・溶出モデルを導入し、物質移動モデルを粗大空隙へ適用するために修正した。構築したモデルの妥当性を検証するために、既往のタンクリーチング試験を対象としだ解析を行い,本研究で用いる熱力学連成解析手法が様々なパラメータに対して良好に溶出挙動を再現可能であることを示した.更に、熱力学モデルと地球化学計算の連成システムを用いることで,共存イオンや酸化還元環境を考慮したクロム溶出計算を行うことを可能にした.研究内容は、第66回セメント技術大会にて口頭発表を行っており、今後論文にて公表する予定である。

水和物への吸着と置換固溶といったメカニズムに基づいた定式化により、クロム固定・溶出に関する材料挙動を適切に再現することを確かめると共に、構築した解析システムを数km程度の実規模環境影響評価へ適用するために、数十万要素の計算を可能とする大規模解析計算スキームを確立した。本内容について、セメント・コンクリート論文集Vo1.67へ投稿した。また、新たに、化学反応と物理的挙動の両者を考慮することが不可欠な、鉄筋コンクリートのアルカリ骨材反応による大規模変形劣化・材料挙動解析モデルを構造コンクリートの挙動の予測を行う物理モデルと直結させることに取り組んだ。化学反応物生成モデルと、ひび割れを有するコンクリート中の圧力場形成モデルを構築し、両者間で関連する物理量変数を共有することで、強連成計算スキームを達成した。当該年度で予定していた通りに、実験結果および既往の研究結果を用いて既往解析システムへの塩分移動・液状水移動・クロム固定・溶出に関する各種モデルの構築・実装を行った。その結果、研究の目的としているコンクリート-地盤複合材料の長期性能予測が可能な統合解析システムのフレーム構築がほぼ完了している。移流環境下のイオン溶出試験は本年度は行わなかったが、代わりに、地球化学計算との連成解析を達成し、酸化還元環境等の複雑な地盤内のイオン溶出挙動を再現することを可能にした。(抄録なし)個々のモデルの信頼性を向上させること、および、解析システムの適用範囲を拡張することを目的とし、各種実験を実施する。セメント硬化体中の塩分移動解析については、これまでにも継続している塩水浸せき試験供試体の測定の他に、新たに混和材を使用した供試体を作成して試験を実施しすることで、セメント種類に関するモデルの一般化を試みる。セメント固化処理土からのクロム溶出過程の解析については、土壌中移流環境下でのイオン溶出実験を実施し、移流卓越環境下へのモデルの適用性を検証する。また,モデルの実用性の検証のために,実サイトを対象とした解析に取り組む。サイトの選定にあたっては,データ保有主体について明るい東京大学生産技術研究所の教員に指導を仰ぐ。また、実規模への解析システムの適用の為に数十百万要素の大規模計算を予定しているが、そのために新たに並列計算環境を構築することとする。(抄録なし)
口腔スピロヘータの定着因子の分子生物学的研究

本研究は,ヒトの口腔に生息するスピロヘータの定着機構を明らかにすることを目的とした.中型スピロヘータであるTreponema mediumATCC 700293について,Porphyromonas gingivalisとの共凝集による口腔内定着に重要な役割を演ずる37kDaタンパク質の解析,走化性および鞭毛遺伝子について研究を行った.1.T.mediumの37kDaタンパク質の等電点は7.4であった.P.gingivalis線毛タンパク質と結合する37kDaタンパク質の特異的領域の解析を行い,増幅用プライマーによる遺伝子クローニングおよび塩基配列の解析を今後行う。2.塩基配列を決定したT.medium ATCC700293の15,809bp断片は鞭毛遺伝子flgDとflgE,ペプチド・トランスポータ,セリン・プロテアーゼ,co-M還元酵素および数種のORFから構成されていた.flgDおよびflgEはそれぞれ480bpと873bpであり,後者はトランスポゾン様配列構造で分断され部分配列であることが示唆された.得られたflgDおよびflgE遺伝子の塩基配列は他のヒト寄生性トレポネーマ菌種のそれと比較するとかなり保存されていた.3.T.medium,T.denticolaおよびT.vincentiiの走化性を毛細管法で検討したところ,ウサギ血清に最も強く引き付けられた.同血清への細菌運動はより高い濃度の血清含有培地へ移動した.スピロヘータの走化性はウサギアルブミン濃度の上昇に伴って増加した.ウサギアルブミン結合性タンパク質として,65kDaおよび70kDaポリペプチドが検出され,65kDaタンパク質は菌体外膜上に存在した.ウサギ血清への走化性は,スピロヘータ菌体表層に存在するウサギアルブミン結合性タンパク質が重要な役割を演ずることが示唆された.本研究は,ヒトの口腔に生息するスピロヘータの定着機構を明らかにすることを目的とした.中型スピロヘータであるTreponema mediumATCC 700293について,Porphyromonas gingivalisとの共凝集による口腔内定着に重要な役割を演ずる37kDaタンパク質の解析,走化性および鞭毛遺伝子について研究を行った.1.T.mediumの37kDaタンパク質の等電点は7.4であった.P.gingivalis線毛タンパク質と結合する37kDaタンパク質の特異的領域の解析を行い,増幅用プライマーによる遺伝子クローニングおよび塩基配列の解析を今後行う。2.塩基配列を決定したT.medium ATCC700293の15,809bp断片は鞭毛遺伝子flgDとflgE,ペプチド・トランスポータ,セリン・プロテアーゼ,co-M還元酵素および数種のORFから構成されていた.flgDおよびflgEはそれぞれ480bpと873bpであり,後者はトランスポゾン様配列構造で分断され部分配列であることが示唆された.得られたflgDおよびflgE遺伝子の塩基配列は他のヒト寄生性トレポネーマ菌種のそれと比較するとかなり保存されていた.3.T.medium,T.denticolaおよびT.vincentiiの走化性を毛細管法で検討したところ,ウサギ血清に最も強く引き付けられた.同血清への細菌運動はより高い濃度の血清含有培地へ移動した.スピロヘータの走化性はウサギアルブミン濃度の上昇に伴って増加した.ウサギアルブミン結合性タンパク質として,65kDaおよび70kDaポリペプチドが検出され,65kDaタンパク質は菌体外膜上に存在した.ウサギ血清への走化性は,スピロヘータ菌体表層に存在するウサギアルブミン結合性タンパク質が重要な役割を演ずることが示唆された.本研究は,Treponema mediumATCC700293の37kDaタンパク質に関する化学分析とその遺伝子解析を行うことにより,本菌の口腔内定着における本タンパク質の役割を分子レベルで解明することを目的とする。本年度では,同タンパク質の分離精製とアミノ酸分析を行うことを目的とした。菌体は10%ウサギ血清加TYGVS培地で大量培養を行い解析に充分な菌体収量を得た。その間,37kDaタンパク質の分離精製を目的として種々の方法を試行した。現在,目的のタンパク質の分離精製に続いてアミノ酸配列の分析を進めている。1.アフィニティー精製:CNBr-activated Sepharose 4B担体に抗37kDaタンパク質ウサギ血清の50%硫安沈澱画分(リガンド)を固定化した結合体カラムに,菌体のSDS可溶化抗原液を流し,0.1MTris-HCl(pH7.5)液で溶出された。2.界面活性剤・SDS-PAGEによる精製:T.medium菌体のライセイト(超音波破壊上清)を0.5%N-lauroylsarcosineで室温,30分間処理で菌体内膜を可溶化した後,100,000g遠心沈渣(外膜)標品を得た。次いで2%lithium dodecyl sulfate(LDS)で外膜標品を4°C,10分間処理を行い,その上清をSephacryl-200カラムのゲル濾過により得られた第二タンパク質ピーク分画を,15%ポリアクリルアミドゲルでSDS-PAGEを行って得られた単一の37kDaタンパク質バンドを切り出し,電気泳動法によりタンパク質を抽出・精製した。現在,アミノ酸分析を行っている。今後,線毛タンパク質結合ドメインの解析を行うとともに,増幅用プライマー合成を行い,遺伝子クローニングおよび塩基配列の解析を行う。

本研究は,ヒトの口腔に生息するスピロヘータの定着機構を明らかにすることを目的とした.中型スピロヘータであるTreponema mediumATCC 700293について,Porphyromonas gingivalisとの共凝集による口腔内定着に重要な役割を演ずる37kDaタンパク質の解析,走化性および鞭毛遺伝子について研究を行った.1.T.mediumの37kDaタンパク質の等電点は7.4であった.P.gingivalis線毛タンパク質と結合する37kDaタンパク質の特異的領域の解析を行い,増幅用プライマーによる遺伝子クローニングおよび塩基配列の解析を今後行う。2.塩基配列を決定したT.medium ATCC 700293の15,809bp断片は鞭毛遺伝子flgDとflgE,ペプチド・トランスポータ,セリン・プロテアーゼ,co-M還元酵素および数種のORFから構成されていた.flgDおよびflgEはそれぞれ480bpと873bpであり,後者はトランスポゾン様配列構造で分断され部分配列であることが示唆された.得られたflgDおよびflgE遺伝子の塩基配列は他のヒト寄生性トレポネーマ菌種のそれと比較するとかなり保存されていた.3.T.medium,T.denticolaおよびT.vincentiiの走化性を毛細管法で検討したところ,ウサギ血清に最も強く引き付けられた.同血清への細菌運動はより高い濃度の血清含有培地へ移動した.スピロヘータの走化性はウサギアルブミン濃度の上昇に伴って増加した.ウサギアルブミン結合性タンパク質として,65kDaおよび70kDaポリペプチドが検出され,65kDaタンパク質は菌体外膜上に存在した.ウサギ血清への走化性は,スピロヘータ菌体表層に存在するウサギアルブミン結合性タンパク質が重要な役割を演ずることが示唆された.
腫瘍の血管新生密度分布計測技術の研究

悪性腫瘍の転移及び浸潤の過程に生じる血管新生の密度分布を病理学的及び電磁気学的に計測する技術を開発した。具体的には、患者から摘出された乳腺腫瘍の血管新生の病理学的な密度分布を計測した。乳腺腫瘍組織の複素インピーダンスを測定するシステムを開発し、血管新生部位を含む悪性腫瘍の複素誘電率を計測し、誘電率と癌細胞の体積分率の相関を示した。腫瘍血管新生密度分布をインパルス電磁波形の解析から特定する測定システム用CMOS回路を開発した。(1)腫瘍血管新生密度の測定:広島大学病院腫瘍外科(岡田教授)で乳がん患者さんから摘出された乳腺腫瘍の血管新生の密度分布を広島大学病院病理診断科(有廣教授)で計測した。悪性腫瘍は転移及び浸潤の過程おいて、癌細胞が病巣への血流を増加し低酸素状態を脱しようとするため、血管新生の密度が増加するという仮設をたて、摘出された組織から、病理組織標本をホルマリン固定後、パラフィン切片を作成してヘマトキシリン・エオジン染色を行い、CD31,D2-40染色を行い、陽性部位を抽出した。デジタル顕微鏡写真に記録し、視野内における密度を計測した。(2)摘出した腫瘍血管新生の複素インピーダンス解析:腫瘍血管新生密度は正常乳腺との比較において、腫瘍内部で1.5倍、腫瘍辺縁部で2倍程度の差があると報告されており、血管新生密度が高い腫瘍組織の複素インピーダンスに影響を与えると仮定して、同軸プローブによりベクトルネットワークアナライザ-で計測するシステムを開発した。(3)インパルス電磁波の送受信波形解析:非侵襲で腫瘍血管新生密度を測定するために、乳房表面からUWBインパルス電波を照射し、その散乱波形を解析するシステムを開発した。血管新生領域の三次元位置分解能を向上するための乳房表面三次元に配置されたアンテナアレーシステムを構築した。(4)血管新生密度分布計測システム用CMOS回路:腫瘍血管新生密度分布計測による乳腺悪性腫瘍の計測システムを開発するには、システムの半導体集積回路化が必須であるから、インパルス送信回路、インパルス受信回路、透過時間サンプリング回路、スイッチングマトリクス回路を設計した。当初は腫瘍内部と腫瘍辺縁部で血管新生密度に差があるという仮説を立て、広島大学病院腫瘍外科で摘出された腫瘍の中心部と辺縁部を同軸プローブで散乱パラメータを測定する予定であった。しかし、病理組織標本をホルマリン固定後、パラフィン切片を作成してヘマトキシリン・エオジン染色を行い、画像解析によって、CD31,D2-40染色の陽性部位を抽出した結果、血管新生密度が腫瘍内部と腫瘍辺縁部で異なるということは、当該年度では、結論が出なかった。さらに、今年度はFACTOR-VIII染色でも検討した。その結果、血管分布映像がより鮮明になった。一方で、密度を顕微鏡下で目視で行っているので、計測の定量性に課題が明らかになった。そこで、今後はコンピュータによる画像認識で定量性を向上させることとした。(2)摘出した腫瘍血管新生の複素インピーダンス解析:腫瘍血管新生密度は正常乳腺との比較において、差があると報告されており、複素インピーダンスに差が出るはずであるから、直径2.2mmの同軸プローブにより、摘出乳がん組織の複素インピーダンスを測定し、血管新生密度との相関をとるべく、解析を進めている。現在まで、まだ明確な相関関係が得られていないので、さらに、画像解析を進める。(3)インパルス電磁波の送受信波形解析:乳房外から非侵襲でインパルス信号を送信するUWBアンテナアレーを設計、製作した。さらに、CMOS回路を設計試作し、システム基板に実装し、性能評価した。本研究の目的は悪性腫瘍の転移及び浸潤の過程に生じる血管新生の密度分布を計測する技術を開発することである。開発技術目標は、1.血管新生の密度分布を、電磁波伝搬理論に基づき、計測する。2.血管新生部位の複素インピーダンスと周囲の組織や良性腫瘍組織との差を計測する。3.血管新生密度の高い部位の位置を送受信波形の解析によって特定する。4.腫瘍血管新生密度分布計測システム用UWB-CMOS回路を開発する。であり、当該年度の研究成果は以下の通りである。1.血管新生の密度分布を広島大学病院腫瘍外科(岡田教授)において手術で摘出した乳がん組織の一部を病理診断科(有廣教授)において病理サンプルとして薄片化し、CD31およびFACTOR-VIIIで染色し、顕微鏡下で観察、写真撮影し、血管分布を計測した。計測にはコンピュータによる画像認識技術を用いて定量化した。同時に、このサンプルはベクトルネットワークアナライザによって超広帯域UWB(1-20GHz)で複素誘電率を測定し、顕微鏡下観察データとの相関を調べた。現時点では、複素誘電率と血管新生密度の良い相関はえられていないので、今後サンプルを増やして検討を継続する。2.血管新生密度の不均一性による密度が高い部位の範囲が直径2mm以下であることが明らかになった。この結果、周囲の良性組織との差を明らかにするには、さらに小さいプローブの開発が必要となった。3.血管新生密度の高い部位と考えられる誘電率の高い部位の位置をインパルスの反射に要する時間から計算して特定する技術を開発し、ファントムを用いて実験的に検討した。その結果、送受信アンテナを移動させることで解像度が向上することを明らかにした。

4.血管新生密度分布計測用CMOS回路を開発し、レーダーシステムに実装し、プロトタイプを製作した。当該年度の成果は当初計画に対して、以下の成果が得られた。1.血管新生の密度分布をCD31およびFACTOR-VIIIで染色し、顕微鏡下で観察、写真撮影し、コンピュータによる画像認識技術を用いて定量化した。3.血管新生密度の高い部位と考えられる誘電率の高い部位をインパルスの反射に要する時間から位置を特定する技術を開発し、ファントムを用いて実験的に検討した。その結果、送受信アンテナを移動させることで解像度が向上することを明らかにした。このことから、概ね順調に進展している。本研究の目的は悪性腫瘍の転移及び浸潤の過程に生じる血管新生の密度分布を計測する技術を開発することである。開発技術目標は、1.血管新生の密度分布を計測する、2.血管新生部位の複素インピーダンスと周囲の組織や正常組織との差を計測する、3.血管新生密度の高い部位の位置を送受信波形の解析によって特定する、4.血管新生密度分布計測システム用UWB-CMOS回路を開発する、であり、当該年度の研究成果は以下のとおりである。1.広島大学病院における手術で摘出した乳腺腫瘍組織の一部を病理診断科で病理サンプルとして薄片化し、CD31及びFactorVIIIで免疫染色し、顕微鏡下で観察、写真撮影し、コンピュータによる画像認識技術を用いて血管分布を計測した。2.手術で摘出した乳腺腫瘍組織のサンプルを血管新生密度が高い悪性乳腺腫瘍組織領域と正常組織領域の複素誘電率について、ベクトルネットワークアナライザにより超広帯域周波数(0.5-20GHz)で計測し比較した。3.血管新生密度の高い乳腺腫瘍組織領域の位置を送受信波形の解析によって特定する装置のプロトタイプ2号機を開発し実験した。4.血管新生密度分布計測システム用UWB-CMOS回路を開発し、プロトタイプ2号機に実装した。当該年度の成果は当初計画に対して以下の項目に関しては予定通りの成果が得られた。1.血管新生の密度分布を顕微鏡下で観察、写真撮影し、定量化を検討した。2.血管新生密度が高い乳腺腫瘍組織領域と正常組織領域の複素誘電率を計測し比較した。3.血管新生密度の高い乳腺腫瘍組織領域の位置を送受信波形の解析によって特定する装置プロトタイプ2号機を開発した。しかし、4.血管新生密度分布計測用UWB-CMOS回路の改良回路の性能評価を行う過程で、当初の予測に反し、感度、時間位相雑音、信号雑音比が悪く、このまま試作を行うには不十分であると判明し、設計の再評価を行う必要が生じた。再評価の結果、さらなる設計期間が必要となった。本研究の目的は悪性腫瘍の転移及び浸潤の過程に生じる血管新生の密度分布を電磁気学的に計測する技術を開発することであり、以下の研究成果が得られた。(1)血管新生密度測定:広島大学病院腫瘍外科で乳がん患者から摘出された乳腺腫瘍組織を病理診断科で薄片化し、血管分化マーカーとしてCD31染色、CD34染色、Factor VIII
心の概念と言語・行為・身体

本研究は、「心」の概念を、思想史的な背景を考慮に入れつつ、哲学上の重要な諸概念との関連の中で総合的に把握することを目的として開始された。平成8年度には、主として、心の概念を巡る個々の具体的な問題を巡る個別的研究を、そして、平成9年度には、そうした基礎研究の成果をもとにした総合的研究を行なった。研究成果報告書に掲載されている三編の論文は、こうした研究の成果の一端であり、いずれも心の概念の総合的な把握のための新たな知見を提示している。中川の論文は現代の言語哲学の視点から、この問題にアプローチしている。この論文は、ストローソンの前提理論を再検討し、その限界を指摘することにより、言語的コミュニケーションの成立のためには単称名辞に対する知識が必要とされるというフレーゲ的発想を批判しているが、そこで提示されているコミュニケーションと知識との関連を巡る洞察は、心の概念に関して斬新な光を投げかけるものである。中澤の論文は古代ギリシア哲学研究という視点からこの問題へのアプローチを試みている。ソクラテスの幸福主義を巡る論文は、ソクラテスにおける幸福とは一般に考えられているような主知主義的なものではなく、むしろ行為に対する倫理的評価を中心とした人格全体の統合に関わるものであることを論じたものであるが、そこで提示されている徳と幸福との関係を巡る知見は、心の概念の把握の問題と、倫理的な自己の成立という問題との密接な連関を明らかにしている。また、『ゴルギアス』についての論文はプラトンにおける欲求の概念を巡る研究であるが、行為の成立を説明するための欲求概念の複雑さと多様性を指摘している点で、心と行為の関係を巡る一般的な視点を提示しているといえる。「心」の概念の総合的な把握のためには、従来の多様なアプローチの中で提示された、行為、意図、信念、知識、身体等の諸概念の役割とそれらの相互連関を再確定する必要があるが、そんためには心の概念が哲学史の中の個別的な議論の中で果たした役割とその意味を再認識すると共に、その成果を現代的なアプローチの中で捉え返して行かなくてはならない。このような基礎的研究成果の成果を踏まえ、心の概念の総合的理解を提示することが本研究の最終目的であるが、初年度は総合的研究を行なうための基盤作りとしての基礎研究を主に行なった。各研究者は、それぞれの専門・関心に応じて、心を巡る個々の具体的な問題について、従来の研究を整理・検討した。具体的には、以下のような役割分担によって、従来の研究の整理・検討を行なった。(1)古代・中世哲学における諸問題に関しては、中澤が、ギリシア哲学における心の概念の起源と、プラトン哲学における心身関係や行為の問題に関して、従来の解釈の再検討を行ない。田中(亨)が、アリストテレス哲学のプシュケ-(霊魂)論と行為論を巡る研究を整理・検討した。また、花井が、中世哲学における心と言語の問題を中心に整理し、中世哲学におけるアリストテレス的霊魂論の展開について検討を加えた。(2)近世哲学における諸問題に関しては、坂井が、デカルト哲学を中心に、近世哲学一般における心身問題の研究状況を整理、検討した。(4)さらに熊野が、行為の身体論的基礎について考察を行った。(5)分析哲学からのアプローチに関しては、中川が、現代意味論の議論を手がかりに、言語と心との接点を検討し、山田が、心の概念と行為の因果説という観点から考察を行なった。二年目である平成9年度は、引き続き前年度の研究を継続し、各研究者がそれぞれの専門・関心に応じて、心を巡る個々の具体的な問題に関する従来の研究を整理・検討するとともに、そうした基礎的研究の成果を受けて、各分野の研究相互の関係を明らかにし、総合的な視点を得るための総合的研究を行なった。具体的な研究内容、および、それによって明らかになった知見は以下の通りである。

(1)古代ギリシア哲学における心の概念についての歴史的研究:(1)プラトンの初期哲学における心の概念を、幸福という倫理的概念の問題や、行為の構造という観点から明らかにする研究(中澤)。(2)プラトン・アリストテレスを中心に、心と存在を巡る問題を広く考察(田中)。(2)中世哲学における心の概念の変容の調査・分析(花井)。この研究によって、一見すると深い断絶が想定される古代・中世思想と近世以後の思想との間に、密接な連関が存在することが指摘され、心の概念も例外ではないことが明らかにされた。(3)近世哲学、特にデカルト哲学における心の概念の特徴と、その歴史的意味を巡る研究(坂井)。(4)現代の言語哲学・行為論からの考察:(1)心の概念を、行為の因果説の視点から分析する研究(山田)。(2)ストローソンの単称思想を巡る研究(中川)。これによって、単称思想という言語哲学上の問題から、心の概念に関する新たな光を投げかけることが可能であることがわかった。
マグノニクス応用へ向けたテラヘルツマグノンの研究

マグノンをキャリアとした情報伝達がジュール熱によるエネルギー損失がないことから、近年注目を集めている。マグノンを情報媒体として利用する場合、高周波数帯のマグノンを用いることが大容量情報伝達への応用を考える上で望ましい。そのため、マグノニクス分野ではTHz帯域のマグノンについて盛んに研究されているが、これらの研究は光学的手法を中心に行われてきました。近年、我々は強磁性金属/非磁性重金属の二層膜において、THzマグノンの存在を示唆する新たな磁気抵抗効果を観測した。そこで、本研究では、THzマグノンのデバイス応用に向けて、THzマグノンの伝播特性を調査する。今年度は励起したTHzを非局所的に検出し、THzマグノンの減衰を観測した。本研究では電気的にTHzマグノンを励起し、伝播したスピン波を逆スピンホール効果と電子マグノン散乱の2つの機構を利用して非局所的に測定する。今年度では、逆スピンホール効果による電圧変化及び電子マグノン散乱による抵抗変化を利用して、電気的に励起したTHzマグノンの減衰を非局所的に観測することに成功した。さらに、逆スピンホール効果による電圧変化が距離に対する減衰から本実験で励起したTHzマグノンの減衰長を見積もった。この結果は強磁性体におけるTHzマグノンの伝播現象への理解に新たな知見を与えることができた。今後はTHzマグノンの伝播速度、伝播時間などの性質を調査し、今年度で見出したTHzマグノンの減衰長と合わせ、THzマグノンの減衰モデルの構築を目指す。本研究の目的は、THzマグノンの1伝播速度2減衰時間3減衰長を調査し、伝播特性を解明することである。今年度は逆スピンホール効果を利用して、非局所的に電気的に励起したTHzを検出し、逆ホール電圧の減衰からTHzマグノンの減衰長を見積もり、3の目的を概ね達成した。次年度からは時間分解非局所測定によって伝播速度や減衰時間を調査し、それらを利用して減衰長を計算して、今年度に見積もった減衰長を比較することでTHzマグノンの減衰モデルを構築する。これらにより、本研究課題の達成が見込まれる。次年度からは非局所時間分解測定を用いてマグノンの伝播速度と減衰時間を調査する。実験ではまず局所部分にパルス発生器を用いてパルス電圧を印加し、THzマグノンを励起する。オシロスコープを用いて測定した局所電圧と非局所電圧の時間差がTHzマグノンの伝播時間になる。伝播距離と伝播時間から伝播速度を計算する。また、マグノンの減衰し消失する過程を注目し、非局所電圧が時間の経過とともに減衰する様子からTHzマグノンの減衰時間を見積もる。さらに、見積もった伝播速度、減衰時間と今年度に得られた減衰長を用いて、THzの減衰モデルの構築を試みる。
中井履軒の科学思想-その暦学・時法・解剖学

本研究では、江戸時代の中井履軒の暦法、時法、解剖学に関する思想を明らかにした。中井履軒は漢学塾懐徳堂出身の儒者であったが、自然科学にも関心を持っていた。本研究では、彼の『華胥国暦書』『華胥国新暦』を中心に彼の暦学に関する考えを、『履軒数聞』を中心に彼の時法に関する考えを、『越俎弄筆』およびその草稿である『越俎載筆』を中心にその人体に関する考えを探った。筆者はすでにその宇宙観については分析を終えている(拙稿「中井履軒の宇宙観-その天文関係図を読む」(『日本中国学会報』57号、2005))。また、本研究と同時に執筆した拙稿「中井履軒の名物学-その『左九羅帖』『画〓』を読む」(『杏雨』11号、武田科学振興財団杏雨書屋、2008)では、彼の動植物の名前に関する考えを明らかにした。以上の一連の研究で中井履軒の科学思想の全貌はほぼ明らかにできたと考える。暦法については、履軒は、月を廃したラジカルな太陽暦を作り、百刻法による定時法を提唱した。それは、古代はシンプルでわかりやすい暦法、時法であったが、後世複雑でわかりにくい制度になっていったという彼の考えに基づく。彼の理論は、中国の古典の歴史研究に基づき、おおむね妥当であるが、斗建についての認識は歴史的根拠に欠ける。解剖学に関しては、『越俎弄筆』の草稿である『越俎載筆』の発見など最新の資料調査の成果に基づき、また、同時代の解剖書や西洋の解剖書と比較することにより、『越俎弄筆』の特徴を探った。当時の大坂ですでに西洋の解剖学書が出回っていたという事実は注目に値する。未発表ながら、「中井履軒の暦法と時法-その『華胥国暦』を読む」という論考をまとめた。以下はその概要である。中井履軒は、『華胥国暦書』『華胥国新暦』という二種類の太陽暦を残している。本稿では、履軒がなぜそのような暦を作ったのかを明らかにした。第一章では、履軒の二十四宿説について分析した。古来、中国では惑星の位置を表示する座標として二十八宿が使われる一方、黄道を十二等分する十二次も存在した。履軒は両者の並存による不合理をなくすために、等分法である十二次を基準に二十八宿を二十四宿にすべきだと考えた。第二章では、履軒の十二支に関する考えを分析した。履軒は、十二支はもともと黄道十二宮に由来し、十二箇月の名であったとし、方位や時刻に当てはめるのは後世の附会であるとして退ける。また、日を数えるための十干と月を数えるための十二支とを混淆することに反対し、天の十二支が十二次と逆方向になっている不合理を補正している。後世、十二支を時刻、方位などに適用したのは、万物に五行を当てはめるのと同じく附会であり、履軒の論は卓見と言うべきである。そして、その根拠とする古書研究に基づく歴史認識もおおむね妥当である。ただし、その合理性の追究のために、否定したい対象(斗建など)をすべて漢代に西洋から伝わった説だとするのは歴史的根拠に欠ける。第三章では、履軒の時法について分析した。自らの十二支認識に基づき、履軒は十二支で時刻を表すことに反対した。

履軒は『春秋左氏伝』などを根拠に、古代は一日十時であったと考えた。履軒は以下のように推測した。まず、代は十時で百刻であった。それが、前漢の哀帝と新の王莽の時に、西方起源の十二時百二十刻を採用した。後、百二十刻は廃して百刻に戻したのに、十二時法だけはそのまま使ったので、今のような不合理が生まれた、と。事実は、履軒の考えるように単純であったかどうかはわからないが、履軒の論は『漢書』の記述に基づき、歴史的根拠が明らかである。また、漢代に十二支が時刻に当てはめられたという説は現代の定説に合う。十二時西方起源説は、斗建に関してよりも根拠が確かであると言える。履軒が、十二支の方位への転用や二十八宿、斗建などをすべて王莽の改制時に導入された蛮法だとして否定するのは、おそらくこの時法に関する研究を援用したものであろう。第四章では、以上の分析に基づき履軒の暦の意味を考察した。履軒は自然の摂理に従い冬至を暦元と考える一方、人事の都合からは立春を歳旦とすればよいという考えを持っていた。『華胥国暦書』では十二月が用いられているが、『華胥国新暦』では月が廃されて、二十四節気が用いられているのは、履軒が月の否定へと向かった過程を表している。また、『華胥国暦書』に「一昼夜十時百刻」とあるのは、時法に関する考えの反映である。本研究では、中井履軒の暦法・時法と解剖学とを明らかにした。まず、暦法・時法については、履軒の『華胥国暦』の特徴を、彼の時法に関する考えもあわせ述べることにより明らかにした。履軒は、月を排して春夏秋冬だけを立てたラジカルな太陽暦を作り、また時法(時刻法)については、不定時法を廃し、百刻法に基づく定時法を提唱した。筆者はその形成の過程を、『華胥国暦書』『華胥国新暦』という二つの暦を比較し違いを明らかにすることで検証した。中井履軒は自然は人事と無関係だとし、人間が作った数字で、自然を辻褄合わせすることに反対した。これは直接的には中国の象数論に対する批判であるが、西洋でコペルニクスらが神の創造物である自然に数学的美を求めたのとも対照を成す。一方、人事に関しては、履軒は利便性を追求し、できるだけ単純でわかりやすい数字を求めた。彼の暦法と時法とはその典型例だと言える。次に、解剖学については、近年発見された草稿『越俎載筆』などと比べることにより、『越俎弄筆』の特徴を明らかにした。特に、脈に対する興味が全体を通底する関心であることを明らかにした。全身に脈が行き渡っている様は、ちょうどへちまの繊維のようであろうと述べていることは、顕微鏡を目にし、ミクロとマクロの視点を有していた履軒ならではの発言であると言える。
植物ステロール代謝系の雄性配偶体形成における機能解明

雄性配偶体には、脂質としてさまざまなステロールが含まれているが、配偶体形成におけるステロールの機能についてこれまでほとんど知られていなかった。本研究では、ステロール代謝系の欠損が、生殖に及ぼす影響の全貌を明らかにすることを目的に、ステロール合成に関わる変異体を体系的に取得し、植物ステロール代謝系の雄性配偶体形成における機能解明を目指している。これまでにhmg1 hmg2の二重変異体およびcas1において、ステロール合成系の完全遮断は雄性配偶体致死になることを示した。しかし、1遺伝子でコードされているPMK、最近機能的遺伝子は1つであることが報告されたSQS1の欠損変異体である、pmkおよびsqs1両変異体の雄性配偶体は著しく発達が損なわれているものの完全な致死ではなかった。両変異体とも、生存した花粉が受粉してもその後の発生が順調に進むことはなく胚致死になることがわかった。さらにエコタイプコロンビアのホモ個体について、過程I(14変異体)、過程II(3変異体)、過程III(2変異体)を選び、脂質解析を行った。その結果、総ステロール量が低下するhmg1で糖脂質組成の変化が見いだされた。一方、雄性配偶体内外におけるステロール代謝系物質の特定とその脂質系構造物の形成メカニズムを知る上で、微細形態学的なアプローチは大変有用である。ステロール欠損変異体の代表としてhmg1変異体を、スポロポレニン合成に関わる脂肪酸水酸化酵素欠損変異体(cyp704b2)およびワックス欠損変異体(cer1)と比較観察した。この過程で、スポロポレニン由来顆粒とその輸送経路、ポーレンコート沈着に果たすワックスの機能、ステロールとエライオプラスト形態の関係等に関する新しい知見を得た。生合成産物である脂質と脂質系オルガネラ構造の関係やミクロレベルでの脂質機能を推定することができた。(1)ステロール骨格形成に関わる遺伝子群の欠損変異体の整備と維持シロイヌナズナにおいて、図記載の24遺伝子(過程Iとする(ステロール骨格形成))にっき2ライン以上の変異体取得を目標にし、現時点で入手可能な変異体の収集、ライン化を行った。さらに、過程II(多様なステロール形成)の変異体、過程III(ブラシノステロイド形成)の変異体について、ホモで維持できるものは自殖で、ホモが致死なものはヘテロで維持増殖し、材料供給した。(2)新たに単離した遺伝子欠損変異体の異常原因の同定およびメタボローム解析これまで発表済のhmg1, hmg2, cas1に加え、mk, sqs1, sqe1で、生殖過程における異常を観察した。まず復数アリルにおいて同一の形質が現れるかどうか確認した。このうち、sqs1は、胚致死になることがわかった。エコタイプコロンビアのホモ個体について、渦程I(14変異体)、過程II(3変異体)、過程III(2変異体)を選び、メタボローム解析を行った。その結果、過程Iのhmg1, sqe1では、総ステロール量が低下し、この段階がステロール生合成における律速であることが、同一培養条件からも示された。興味深いことに過程IIIのdet2でシトスタノールが高蓄積することを見いだした。今後、この化合物の蓄積と配偶体形成との関係について検討するとともに、メタボーム、トランスクリプトーム解析結果を併せて議論する。