hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
担子菌が有する環境応答遺伝子の多様性と新規環境浄化プロセスへの応用

担子菌P450発現解析に向けたマイクロアレイチップの作製、ならびにアレイ解析昨年度、担子菌PhanerochaetechrysosporiumシトクロムP450の遺伝子構造のユニークさを明らかとした。そこで、より信頼性の高いアノテーションデータを獲得するため、再度、遺伝子予測を行い、154のP450遺伝子を見出した。この結果より、担子菌がどの生物よりもP450分子種多様性に富むことが示された。また、アレイチップ作製に向けて、引き続きクローニングを行い、P450ライブラリーの充実化を計った。これまでに154遺伝子中、PCRにより134の遺伝子増幅を確認し、115遺伝子のクローニングに成功した。発現していない遺伝子の獲得は困難が予想されるが、今後、種々の誘導物質を用いクローニングを試みる。得られたクローンをプローブとして用い、P450アレイチップを作製した。コントロールとして、低N源にて培養した菌体を用いた。ストレスとしては、リグニン分解断片(ベラトリルアルコール、バニリン)、環境汚染物質(ジフェニルエーテル、クロロニトロフェン、クロロフェノール、ニトロフェノール)をケミカルストレスとして添加、また高N源にて培養を行い、それぞれの菌体よりRNAを抽出した。その後、逆転写反応を行い、Cy-3及びCy-5によるラベル化cDNAを作成した。競合的ハイブリダイゼーションにより、遺伝子発現解析を行った。現在、再現性の高いデータを獲得することが急務である。しかし、恒常的に発現する分子種、ストレス非特異的に誘導される分子種、ストレス特異的に発現する分子種など存在していた。このトランスクリプトームデータを参照にP450分子種の機能同定に役立つことが期待される。環境モニタリングについては、今後のデータの蓄積、また詳細なプロトコールの修正などが必要と考えられる。担子菌P450発現解析に向けたマイクロアレイチップの作製アレイチップ作製に向けて、担子菌Phanerochaetechrysosporiumの有するシトクロムP450のシークエンス解析を行っている。P450の塩基配列を明らかにすることにより、オリゴ配列を設計しチップ化したり、獲得した配列のライブラリー化を行い、アレイチップのプローブDNAとして利用可能となる。我々は、完全長アミノ酸配列が予測された120のP450分子種を標的にしている。当初、保存領域(ヘム結合領域)からプライマーをデザインし、部分配列データを得ることを計画していた。この場合、P450の触媒機能を発揮する上で必須領域を明らかにすることから、他分子との相同性差が付きにくく、アレイ解析を行う上でのネックになりうると考えた。そこで、P450分子間における特異性の高い部分はN末端領域であることから、時間的負荷は増えるが、可能な限り完全長配列を解読する方針に変更した。現在、68分子種(うち完全長が40、部分配列が28)の配列データを獲得している。残りのP450配列に関しては早急に明らかにしたい。また、このように配列を明らかにする中で、興味深い知見が得られた。シーケンス解析やアノテーションにより、完全長配列の得られた分子に対し、系統解析、イントロン・エキソン構造の推定、アライメント解析を行った。その結果、アミノ酸10残基以下で構成されるマイクロエキソン(ME)の存在が確認された。これは他生物P450において確認されておらず、担子菌P450の特徴と言える。さらに、MEが基質認識に関わる領域に数多く存在することから、担子菌P450は進化の過程において、MEを介して機能分化に伴った分子多様性を獲得したと推察された。また、バリアントの生成が確認され、転写レベルにおけるP450多様化機構と期待された。
選択性逆転の可能なプラズマ低温プロセスに関する研究

シリコン集積回路製作のための超微細加工技術の進展と共に、プラズマ低温プロセスの必要性はますます大きくなってきている。本研究者らは、徹底的な高清浄化とイオンエネルギーの精密制御により、材料とプラズマとの本来あるべき理想的反応を追求する研究を行ってきた。本研究では、プラズマを用いた基板非加熱の低温プロセスにおいて、特に、表面吸着・反応の選択性に着目して研究を行い、堆積とエッチングの選択性の逆転現象を発見し、これがイオン照射で誘起される成膜反応とラジカルによる化学エッチング反応の競争的寄与が原因となっている事を明らかとした。また、高選択条件における異方性制御と微細空隙でのプラズマの輸送について検討し、異方性エッチング形状は見かけのイオンエッチング効率が1以下の場合に得られる事、ポリSiの横方向エッチング速度はキャリア濃度の約1乗に、縦方向エッチング速度は約1/2乗に依存して増加する事、オーバーエッチング時の微細空隙におけるラジカルの輸送が分子流領域の流れの方程式で記述できる事等の基礎過程を明らかにした。さらに、反応性原子の吸着を不純物ガスにより阻害されない条件で行い、これを低エネルギーイオン照射と交互に繰り返すことにより自己制限型に原子を一層ずつエッチングする事にも成功したが、これは吸着原子が有る場所と無い場所との反応の選択性を引き出せるという事であり、選択性プロセスの極限として位置付け得る成果である。本研究の成果は、極限微細集積回路製造技術の鍵を与える一つとして重要な役割を果たすものであり、今後引き続いて関連研究を継続する予定である。本研究では、徹底的な高清浄化とイオンエネルギーの精密制御を図ったECRプラズマ支援CVD装置により実現可能となった、低温選択薄膜堆積の基礎を研究目的としている。今年度は、H_2添加ArプラズマでSiH_4を分解する方法で選択成膜実験を行い、以下のような成果が得られた。1.研究代表者らは、基板を加熱しなくともSiのホモエピタキシャル成長がArプラズマでSiH_4を分解する方法で可能である事を実証してきたが、さらに、ArにH_2を添加し、その添加量とプラズマ条件を最適化する事により、Si上のみへの選択エピタキシャル成長(この時、マスクSiO_2はエッチングされる)と、SiO_2上のみへの選択多結晶Si膜堆積(この時、基板Siはエッチングされる)の2種類のプラズマ選択成膜、及びそれらの間での選択性の逆転を、基板非加熱で実現できる事を発見した。2.上記選択Siエピタキシャル成長時におけるマスクSiO_2表面上には、SiO_2エッチングに抑制効果のあるSi゚原子がSiH_4に起因して表面吸着している事を、ESCA分析により明らかとした。3.選択性逆転は、イオン照射で誘起されるSiH_4の分解成膜反応と、水素ラジカルによる化学エッチング反応が競争的に寄与する事が原因となっている事を明らかとした。4.イオン照射誘起に使用するH_2添加Arプラズマは、Si上の自然酸化膜のクリーニングに有効で、その除去の過程がウエハ電位の変化に現れる事を明らかとした。上記に引き続いて、選択成膜条件とプラズマパラメータの関係、及びCH_4による成膜について検討中である。また、高選択条件における異方性制御と微細空隙でのプラズマの輸送について検討し、異方性エッチング形状は見かけのイオンエッチング効率が1以下の場合に得られる事、ポリSiの横方向エッチング速度はキャリア濃度の約1乗に、縦方向

エッチング速度は約1/2乗に依存して増加する事、オーバーエッチング時の微細空隙におけるラジカルの輸送が分子流領域の流れの方程式で記述できる事等の基礎過程を明らかにした。さらに、反応性原子の吸着を不純物ガスにより阻害されない条件で行い、これを低エネルギーイオン照射と交互に繰り返すことにより自己制限型に原子を一層ずつエッチングする事にも成功したが、これは吸着原子が有る場所と無い場所との反応の選択性を引き出せるという事であり、選択性プロセスの極限として位置付け得る成果である。本研究の成果は、極限微細集積回路製造技術の鍵を与える一つとして重要な役割を果たすものであり、今後引き続いて関連研究を継続する予定である。
ヒストンメチル化酵素複合体の構造解析

Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2)はヒストンH3 Lys27のトリメチル化(H3K27me3)を触媒するタンパク質複合体であり、標的遺伝子の発現を抑制することにより他細胞生物の分化と癌化において重要な役割を果たす。本研究では、PRC2の構造機能解析を目的として研究を行った。HEK293細胞においてPRC2のコアサブユニット4種類を共発現させ、アフィニティークロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーにより4者複合体の調製に成功した。この手法は、これまでに報告されていた昆虫細胞を利用する方法より収量が良く、構造解析のための資料調製として適した方法と考えられる。さらに、付加サブユニットAEBP2を大腸菌で単独発現・精製し、上記の4者複合体と混合してさらに精製することにより、5者複合体の調製に成功した。これらの複合体について、結晶化スクリーニングと低温電子顕微鏡による構造解析のための条件検討を行っている。MLL1複合体はヒストンH3 Lys4をメチル化するタンパク質複合体であり、標的遺伝子の発現を正に制御している。MLL1複合体によるクロマチンのメチル化には、Bre1複合体によるヒストンH2Bのユビキチン化が必要である。このヒストン修飾のクロストークの構造的基盤を得るため、MLL1複合体とBre1複合体の再構成を行った。MLL1複合体の5種類のコアサブユニットを別々に大腸菌で発現させ、菌体を混合しアフィニティークロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーにより5者複合体の調製に成功した。また、Bre1AとBre1Bを昆虫細胞で共発現させ、アフィニティークロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーにより2者複合体の調製に成功した。これらについて、結晶化スクリーニングが進行中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2)は4種類のサブユニットからなるコアを持つ複合体であり、ヒストンH3K27のメチル化を触媒することにより多細胞生物の分化を制御している。PRC2の機能異常は癌など多くの病気と密接に関与している。本研究はPRC2の立体構造解析を行うことによりその機能や制御機構についての知見を得ることを目的としている。理化学研究所で独自に開発された哺乳類細胞発現ベクターを用いて、PRC2の4サブユニットをHEK293細胞で共発現させ、アフィニティークロマトグラフィーとゲルろ過クロマトグラフィーを組み合わせることによりPRC2の精製サンプルを得た。得られたサンプルを用いて様々な条件で結晶化スクリーニングを行ったが、現在のところ結晶は得られていない。PRC2が内在的に柔軟な構造をとっており結晶化が妨げられているのではないかと考えている。そこで、付加的なサブユニットを加えることで構造の柔軟性が低下し結晶化し易くなることを期待し、コア以外の因子を含むより大きなPRC2複合体の調製を試みた。5種類のサブユニットを同時にHEK293細胞で発現させると収量が低下することが見出され、付加的サブユニットを単独で発現・精製し、精製済みのPRC2とコアを混ぜることにより再構成を行った。現在、AEBP2を含む5サブユニット複合体の再構成には予備的に成功しており、これについて結晶化スクリーニングを行う予定である。また、他の付加的サブユニットについても精製条件の検討を行っており、再構成を試みる予定である。PRC2コアや5サブユニットを含む複合体の再構成に成功している。
Ｂ細胞性腫瘍の発生および病型決定に関わるサイクリンＤ１の役割の解明

恒常的なサイクリンD1の過剰発現により、B細胞由来の腫瘍を発生するマウスモデルを作出するため、現在、ROSA26遺伝子と、2つのloxP配列で挟まれた転写停止配列にマウスサイクリンD1 cDNAをつないだ導入遺伝子との、相同組み替えによる遺伝子改変マウスの作製を準備中である。一方で、これまでの研究結果および遺伝子発現情報データベースの解析から、悪性腫瘍においてサイクリンD1の発現を直接的に促進する転写調節因子として、Notchシグナルの活性化が重要である可能性が考えられた。そこで我々は、Creリコンビナーゼ発現後にマウス活性型Notch(細胞内ドメイン)を恒常的に過剰発現するコンディショナルトランスジェニックマウスを得て、B細胞でNotchシグナルが活性化するモデルマウスを作製し、その形質解析を行った。本モデルマウスのB細胞では、サイクリンD1の発現上昇に加え、癌遺伝子のひとつであるMYCの発現上昇が認められた。また興味深いことに、胚中心B細胞のアポトーシスの低下および数の増加が認められ、NotchシグナルがB細胞性腫瘍の発生を促す可能性が示唆された。更に、本モデルマウスのB細胞でマイクロアレイによる遺伝子発現解析および細胞内免疫蛍光染色を行った結果、炎症抑制性サイトカインであるIL-10産生の増強が確認された。CD40リガンドおよびNotchリガンドを共発現させたフィーダー細胞上で、野生型マウスのB細胞を培養した場合でも、同様にIL-10産生の増加が認められた。このIL-10の増加は、成熟B細胞性腫瘍の免疫エスケープ機構に関わる可能性が示唆された。これらの実験結果から、NotchシグナルがサイクリンD1、MYCおよびIL-10の発現誘導を通じて、B細胞性腫瘍の発生を促す可能性が示唆された。今後速やかにこれらの研究成果の学会発表および論文発表を行う予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。恒常的なサイクリンD1の過剰発現により、B細胞由来の腫瘍を発生するマウスモデルを作出するため、まずは、免疫グロブリン軽鎖プロモーター制御下にサイクリンD1を過剰発現させるレンチウイルスベクターを作製してp53ヘテロ欠損マウスの骨髄細胞へ遺伝子導入した。この実験では、終末分化段階のB細胞で特異的なサイクリンD1の過剰発現に成功したものの、レンチウイルスベクターの骨髄細胞への感染効率が数%程度までしか上昇せず、B細胞由来の腫瘍を発生するマウスモデルとしては非効率的と考えられた。そこで次に、CAGプロモーター下に2つのloxP配列で挟まれた転写停止配列と、サイクリンD1 cDNAをつないだ導入遺伝子を作製し、C57BL/6マウスの受精卵へマイクロインジェクションを行い、Creリコンビナーゼ発現後にサイクリンD1を恒常的に過剰発現するトランスジェニックマウスを作製した。現在、トランスジェニックマウスとCD19-CreマウスおよびIgG1-Creマウスを交配して、分化段階初期および終末分化段階のB細胞におけるサイクリンD1の過剰発現の影響を解析中である。レンチウイルスベクターによる遺伝子導入効率が十分ではないという問題に直面したが、実験方法を柔軟に変更して新規トランスジェニックマウスの作製に速やかに成功し、解析を進めることができている。実験動物の解析および臨床検体の免疫組織学的検討を行い、多角的な視点から再現性の高い実験データを効率的に集積できている。問題に直面しても柔軟かつ迅速に実験計画を修正して着実に成果に結び付けることができており、平成26年度には研究成果の一部が第76回日本血液学会学術集会において優秀ポスター賞として表彰された。

新規作製した、Creリコンビナーゼ発現後にサイクリンD1を恒常的に過剰発現するトランスジェニックマウスに、CD19-CreマウスおよびIgG1-Creマウスを交配することで、分化段階初期および終末分化段階のB細胞におけるサイクリンD1の過剰発現の影響を、効率的に解析可能である。サイクリンD1が、様々な分化段階のB細胞の細胞周期、増殖およびアポトーシスへ与える影響を検討する。また、p53ヘテロ欠損マウスにおけるサイクリンD1の過剰発現により、様々な分化段階のB細胞を由来として異なる病型のB細胞性腫瘍が発生する可能性を検討する。更に、マウスモデルで形成された腫瘍のアレイCGHおよび次世代シークエンスによる遺伝子解析により、サイクリンD1とともに腫瘍の維持および進展に関わる因子を抽出して明らかにするとともに、マウスモデルにおいて抽出された主要な因子を治療標的とする新規治療の有効性を検討する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
超音波断層法の変位検出能と超高精度化する高速度超音波基分法(HsDSE)の開発

本研究は、超音波画像の診断的情報量を増し、診断精度を高める得る画像処理法を開発することを目的としている。初年度である平成3年度には、リアルタイム画像処理装置の試作を行い、循環器領域における臨床的有用性について検討した。平成4年度は、汎用画像処理装置を用いて画像処理法の検討を行い、よりノイズの多い画像に対しても本法の適用を可能とした。これにより臨床例において心室壁運動の解析が可能となり、虚血性心における拡張時相の微小な壁運動異常を検出することができた。さらに、この微小な壁運動異常から逆に小筋虚血を診断することができる可能性が示された。健常33例をふくむ93例を対象に二音からDSE上で拡張期の微小な壁運動開始が認められるまでの時間をRelaxation Indexとし、上記について検討を行った。健常例で構成される対照群内ではRelaxation Indexに左心室の部位間に有意差は認められなかった。このRelaxation IndexはM-モード心エコーで求めた等容拡張時間より短く、かつ部位による弛緩開始にり有意差をみとめなかったことから、等容拡張期の左室弛緩は健常例ではほぼ一様に始まることが示された。対照群と虚血性心疾患群の冠動脈非障害部位間どうしでは有意差は認められず、障害部位および境界部位では壁運動異常の有無にかかわらず対照群にたいして有意にRelaxation Indexが延長していた。さらに、このRelaxation Indexの延長は虚血性心疾患群の各部位において、Asynergyを認める部位でより延長している傾向が認められた。すなわち虚血性心疾患群では局所的に弛緩開始が遅延しており弛緩期においてもAsynchronyが認められることが示された。本年度は、デジタル・サブトラクション・エコグラフィ-(DSE)装置を試作し、循環器領域における臨床的有用性について検討した。これまでの基礎研究の過程では、通常のVTRに記録された画像をオフラインで処理しDSE画像を生成していたが、この方式では画像生成に非常に時間がかかり、さらにVTRの特性により画質が劣化するため、臨床で用いることは不可能であった。今回の試作装置は、超音波診断装置にデジタル信号で直結され、超音波診断装置で撮られた画像をハ-ドウェア演算装置により実時間で処理することができる。デジタル接続により、オリジナル画像のもつ情報を損なうことなくDSE画像を生成できるため、より診断能力の向上が期待でき、リアルタイム処理により、撮影条件のチュ-ニングや臨床的に有意義な画像の描出が容易となったため、実用の可能性がもたらされた。本装置の臨床的有用性を検討するため、ヒト頚動脈の動脈硬化症における硬化性病変の評価、左心室壁運動異常の評価に本装置を応用した。従来、血管壁局所の硬化度の評価は不可能であったが、本装置によって動脈圧の拍動による微小な血管壁の伸展を画像化し、血管壁局所の伸展度から血管壁局所の硬化性病変を評価することができ、プラ-ク形成などの形態的変化との関係を検討することが可能であった。左心室壁運動異常の診断への応用を検討するため、心機能異常を呈する23例に対して本装置を用いたところ、容易にかつ半定量的に左心室壁運動異常を評価することが可能であり臨床診断に有用であった。しかし今回の試作装置ではオリジナル画像に含まれるノイズも忠実に反映するため、超音波像の描出不良時には問題があることも明かとなった。
メカニカルアロイングによるマグネシウム合金のエコマテリアルプロセスと環境強度特性

本研究では,マグネシウム合金(AZ31)切削チップの再利用を見据え,マグネシウム合金の切削チップにAlおよびZnを加えたMg-Al系,Mg-Zn系金属間化合物に注目した.AZ31合金にはAlと亜鉛が含有しているので,マグネシウム合金切削チップにアルミニウムと亜鉛粉末を加えメカニカルアロイング(MA)し,軽量でかつ高温高強度のマグネシウム合金を開発するとともに,この合金の耐摩耗性と耐食性についての環境強度特性を明らかにした.(1)MAによる合金化過程に関する研究:マグネシウム合金(AZ31)系切削チップとアルミニウムおよび亜鉛粉末を種々の配合組成で混合し,MAすると,Mg-AlおよびMg-Zn二元系ではアモルファス相に近いナノ結晶の金属間化合物が生成する.(2)MA合金の熱的特性に関する研究:MAで得られた合金粉末は熱処理によって熱的に安定な金属間化合物となり,機械的強度が高くなる.(3)MA合金粉末の固化成形と成形体の機械的強度特性に関する研究:マグネシウム合金粉末をホットプレスによって固化成形する成形条件を調べた結果,適正な条件下であれば,緻密な合金金となり,粒子間結合も高い.したがってMAのマグネシウム合金は高硬度・高強度の合金となるが,延性は乏しい.(4)MA合金粉末とマグネシウム合金の接合に関する研究:マグネシウム合金表面にMA合金粉末を層状に積層して圧延と単純圧縮変形によって接合すると,拡散機構によって接合し,MA合金の特性を有するマグネシウム合金に表面改質することができる.そして,マグネシウム合金を型鍛造する際に,フランジ部や突起部などにMA粉末を圧縮接合して,型鍛造品の局部的な表面改質に成功した.(5)マグネシウム合金の環境強度特性に関する研究:MA合金粉末を用いて表面改質したマグネシウム合金は,焼入れ鋼に対する摩擦係数が高く,摩耗量は少ない.したがってブレーキ材料のような制動特性に適した合金となる.さらに耐海水性も改善され,軽量・高強度で,かつ耐食性も優れたマグネシウム合金となる。メカニカルアロイング(MA)法は過飽和固溶体合金,ナノ結晶合金,金属間化合物,非晶質合金等を,溶解することなく製造することができる.そこで,Mg合金(AZ31)切削チップの再利用を見据え,AZ31合金にはAlとZnが含有しているので,AZ31合金切削チップにAl粉末とZn粉末を加えてMAすることによるMg-Al系、Mg-Zn系合金の創製を試みた.今年度の研究では,Mg合金の切削チップに種々の量のAlおよびZn粉末を加えてMAすることにより,その合金化過程について調べた.1)AZ31B合金切削チップに,種々の量の噴霧Al粉末を配合し,ミリングして得られた粉末の組織を調べた結果,12mol%Alでは,配合したAlがすべてMg中に固溶し,過飽和固溶体となる.30mol%Alを配合すると過飽和α-MgとMg_<17>Al_<12>の共晶組織となる.α-Mg相はいずれも数2030nmの超微細結晶となる.2)AZ31B合金切削チップに,40mol%AlとなるようにAl粉末を配合した場合,MAによってMg_<17>Al_<12>の金属間化合物が、また、6061.5mol%AlではMg_2Al_3,MgAlの非平衡相が生成し,長時間のミリングでアモルファス相となる.3)Mg-Al系のMA合金粉末の硬さは,生成相によって高くなり、出発粉末のAZ31B合金の24倍に達する.

4)AZ31B合金切削チップに噴霧Zn粉末を種々の量を配合してミリングすると,Mg-Al系と同様に,過飽和固溶体,金属間化合物,アモルファス合金粉末が得られる。過飽和固溶体,金属間化合物の結晶は1520nmである.5)Mg-Zn系のMA合金粉末の硬さは,出発粉末のAZ31B合金の23倍に達する.6)AZ31B合金切削チップに主要組成であるAlとZn粉末をモル比で4:3:3となるように配合してミリングすると,準結晶構造をもつMg_<32>(Al, Zn)_<49>相が生成する.これまでの研究でMg合金(AZ31B)合金切削チップに、AZ31合金の主要元素である、種々の量のAlとZn粉末を混合し、MAした結果、ナノ結晶の過飽和固溶体合金、金属間化合物あるいはアモルファス合金が生成することを明らかにした。また、Mg-Al-Zn三元系混合粉末では、準結晶となることを見出した。しかし、Mg合金は活性金属であるため、耐食性や耐摩耗性のような表面特性が劣る。そこで、本年度は、Mg合金の表面改質をするために、これまでと同様に、Mg合金の切削チップに種々の量のAl粉末を加え、得られたMA合金粉末を用い,Mg合金表面に積層して接合することを試みた。接合方法は通常の塑性加工法で圧縮変形となる圧延と鍛造加工を応用した。そして、接合条件と接合特性の関係を種々の接合条件(加工方法、加工温度、加工率)のもとで接合特性を調査した。その結果、MA粉末をMg合金板上に積層し、圧延加工することで、MA合金金粉末を強固に接合することが可能であった。また、この積層板は、MA合金層を引張応力側とする曲げ強度が優れることも明らかにした。鍛造加工では、基本的な変形の一軸圧縮変形でMA粉末とMg合金の接合を試みた。その結果、両合金は変形中の拡散により強固に接合することが、接合界面の成分分析の結果から確認できた。さらに、接合したMA合金層はMA粉末粒子の硬さより硬化した。また、耐食性は24時間、塩水噴霧試験しても腐食孔は生成せず、MA粉末でMg合金を改質することにより、耐食性が著しく改善できた。表面改質層の耐摩耗特性は、対焼入れ鋼とした摩耗試験を行った結果、母材のAZ31合金の約1/3の磨耗量であった。これまでの研究で、マグネシウム合金の切削チップにアルミニウムおよび亜鉛粉末を加え,メカニカルアロイング(MA)することによって,その合金化過程を調べた結果,Mg-AlおよびMg-Zn二元系ではアモルファス相に近いナノ結晶の金属間化合物が生成し,高硬度のMg-Al系、Mg-Zn系合金粉末が得られた.また,Mg-Al-Zn三元系では準結晶構造をもつMg_<32>(Al,Zn)_<49>相が生成し,その生成組成域は燃焼合成法で生成する組成域より広いことも明らかにしてきた.そして,これらの合金粉末をマグネシウム合金表面に積層し,圧縮接合すると,拡散機構によって強固に接合し,高硬度の表面を有するマグネシウム合金に改質できることを見出した.
ブランド・スイッチ促進の要因と構造

本研究の結果、研究対象とした携帯電話サービスにおけるブランドスイッチ促進の要因についてある程度明らかにすることができた。本研究では変更の際における金銭的なプロモーションの効果について多くの成果を得ることができた。とりわけ、ブランドスイッチと非ブランドスイッチを比較して、同じプロモーションでも魅力が大きく異なることを明らかにした点やスイッチング・コスト削減が有効である点、スイッチング・コストが0円であることが取り分け魅力的である点については興味深い研究結果であったと考えられる。またこれまでの研究よりもより現実に近づけた制約条件で実験を行えたことも重要な成果であると考えられる。本研究では継続的な契約を結ぶサービスにおいてブランド・スイッチを促進する要因を明らかにすることが目的である。またブランド・スイッチの要因には様々なものがあるため、それを比較検討する事も本研究の目的である。本研究ではこれまである程度実施してきた金銭的プロモーションの効果に関する検証を起点とし、検討概念を次第に拡張していく形で研究を進めていく。本年度は当初予定通り金銭的プロモーションの効果の検証を主眼に置いた研究を実施したが研究対象の状況の変化に合わせて研究内容を変更した。その結果、金銭的プロモーション効果の検討が不十分な状況が発生した一方で来年度以降の研究を前倒しする結果となった。本年度は端末を統制した上で金銭的プロモーションの検討を行うこととした。研究ではインターネット調査を使用し、ある1つの機種を購入する状況を想定し、プロモーションを提示して、その効果を実験的に検証することとした。調査では現在契約中のブランドを統制した上で1移動先のブランド(移動しない場合も含む3パターン)、プロモーション金額(大小の2パターン)、プロモーションの種類(インセンティブ増加かスイッチング・コスト削減の2パターン)の3×2×2=12パターンのプロモーションを設計し、各100名、合計1200名に対してアンケート調査を行い、分散分析で検証を行った。この調査によって、移動先のブランド、スイッチとリテンション、プロモーション金額、プロモーションの種類、といった要素がプロモーション効果に対して与える影響について、極力ノイズを排除して比較検討することが可能となった。ただし、調査費用が思ったよりも高額となったため、移動元のブランドについて一社でしか検討ができなかった。そのため、来年度に実施し合算して成果とする予定である。本研究では継続的な契約を結ぶサービスにおいてブランド・スイッチを促進する要因を明らかにするのが研究目的である。本研究では主に携帯電話サービスを対象とし金銭的プロモーションを起点として、研究対象のプロモーションや要素を次第に拡張していく形で研究を進めていく。2013年度は主に金銭プロモーションの研究に加えて携帯電話の機種を統制した調査を行った。そのため3年目に実施する予定の調査を一部先取りするような形となった。一方で予算が不足したため調査が完全に終了しなかった。2014年度は2回の調査を実施した。1つ目の調査は2013年度末に行った調査をブランドを変えて行ったもので、特定の携帯電話を持っている回答者を事前調査で抽出した上で1移動先ブランド(3パターン)2プロモーション(インセンティブとスイッチング・コスト削減の2パターン)、プロモーション金額(大小2パターン)で2×2×3=12パターンのプロモーションを作成し各100名、合計1200人に対して、インターネット調査を使いデータを収集し分散分析で検証を行った。調査・分析の結果、回答者の契約状況(いつ携帯電話を購入しようと思っているか?)によってプロモーションの影響が明らかになった。また契約ブランドの影響が強いため、さらにブランドを統制した形で調査を行う事とした。2回目の調査は2014年9月に実施した。この調査では1契約中ブランド(2種類) )2プロモーション(インセンティブとスイッチング・コスト削減の2パターン)、3移動先ブランド(3種類)で2×2×3=12パターンのプロモーションを作成し各100名、合計1200名に対してインターネット調査を使いデータを収集し分散分析を行った。その結果契約状況によりプロモーションの効果が異なることが確認できたが、掘り下げて研究を行う必要も見られる結果であった。本研究は継続的な契約を結ぶサービスにおいてブランド・スイッチを促進する要因を明らかにすることが主な目的である。研究期間を通して、本研究では主に携帯電話サービスのブランド・スイッチを研究対象とした。また金銭的なプロモーションを対象として、インセンティブを与えるプロモーションとスイッチング・コストを下げるプロモーションを比較する実証研究を中心に研究を行った。今年度の研究では、スイッチング・コストが複数で0円である場合と1つのスイッチング・コストが0円である場合の比較を主に行った。これまでの結果からスイッチング・コストを低下させるプロモーションがインセンティブを与えるよりも効果がある傾向であることが明らかになった。とりわけ、スイッチング・コストが0となる場合において顕著に効果が大きい傾向が強いかったため、0円の効果について掘り下げることとした。加えて、これまでの研究では提示するプロモーションは1つないし2つのみであった。しかしより複雑かつ現実的な課題設定として、より多くのプロモーション、とりわけスイッチング・コストがより多い場合について検証することとした。研究は2016年1月にインターネット調査によって実施した。特定の電話機を所有している人に対して、プロモーションの種類(インセンティブとスイッチング・コスト削減の2パターン)とプロモーションの数(1つまたは2つ)の4パターンのプロモーションを作成し合計600名に対して調査を行った。調査の結果、複数よりも1つの方がより効果が大きい傾向が見られたがさらにパターンを増やすなど掘り下げて研究を行う必要もあると考えられる結果であった。今後この研究成果は投稿する予定である。

本研究の結果、研究対象とした携帯電話サービスにおけるブランドスイッチ促進の要因についてある程度明らかにすることができた。本研究では変更の際における金銭的なプロモーションの効果について多くの成果を得ることができた。とりわけ、ブランドスイッチと非ブランドスイッチを比較して、同じプロモーションでも魅力が大きく異なることを明らかにした点やスイッチング・コスト削減が有効である点、スイッチング・コストが0円であることが取り分け魅力的である点については興味深い研究結果であったと考えられる。またこれまでの研究よりもより現実に近づけた制約条件で実験を行えたことも重要な成果であると考えられる。当初の研究計画とは研究の順番が異なっているものの、研究自体は進んでいる。結果として平成27年度に計画していた調査を先に実施することとなった。一方で平成26年度に計画していた非価格プロモーションに関する研究はまだ未着手であるため実施したい。商学本来1年目に完了する予定であった金銭的プロモーションについて研究の結果掘り下げが必要であることが明らかになった。そのため、第一に金銭的プロモーションに関して追加の研究を行いたい。その上で非価格プロモーションに関する研究を行いたい。そして、これまでの研究結果を合算してまとめたいと考えている。当初予定から明らかに遅れている面がある一方で、26年度以降に実施する事を検討していた部分研究内容を前倒した面があるため、この区分とした。本年度は当初予定通り金銭的プロモーションの効果の検証を主眼に置いた研究を実施したが研究対象の状況の変化に合わせて変更した部分もあった。本研究では研究アプローチとして、携帯電話会社のスイッチを調査対象として、プロモーションを提示する実験を行い、反応を計測し統計的に分析する手法を採用しているが、計画当初、今年度については端末に関する要素は排除し、端末の影響は27年度に実施する予定であった。しかし、25年に、携帯電話各社で同じ端末が発売されるという出来事があり、その状況を利用してより精度が高い研究を行うこと可能となった。そのため、端末に関して統制を行った上で基本的な金銭的プロモーションの効果について検証することとなった。その結果、主な研究費の使途である調査費用が予定よりも多くかかったため、金銭的プロモーション研究については当初予定よりも遅れる結果となった。一方で端末に関する研究内容は27年に実施を計画していた内容を前倒しとしたともいえるであろう。また27年度予定にあるように「魅力」という部分については検討できていないが、これは今年度の実験内容が位置づけとして「統制群」として機能すると考えられる。
超音波による,亀裂または,破折の診断法に関する研究

超音波による歯の破折・亀裂の診断についての研究で、前年度の結果より、出力5MHz探触子と7.5mm遅延剤(焦点調整行っていないものの組み合わせにて良好な結果が得られた。前年度は、アクリル板を用いたが、今年度は加熱重合アクリリック樹脂にて正常に重合させ気泡の無い物、重合温度の調節により、重合欠陥を意図的に起こし、樹脂中に気泡を入れた物(気泡の直径0.1mmと0.5mm)の3種類を3mm幅で切断し、探触子を出力225MHz・5MHz・10MHz、遅延剤を3mm・6mm・7.5mm(焦点調整行っていないもの)の組み合わせにて到達進度の比較を行った。その結果は、出力22.5MHz探触子のものはすべて波形の減弱によりモニター上から破折の確認は困難であったが、出力5MHz・10MHz探触子においては遅延剤6mm・7.5mm遅延剤にて良好な結果が得られた。その中でも、出力5MHz探触子において遅延剤6mmが、もっとも波形の減弱が少なく破折の存在を波形から読み取ることができた。また、出力5MHzの探触子にて、6mm・7.5mmの遅延剤(焦点調整行っていないもの)と3mmの遅延剤(三角錐状に形成し、焦点調整行ったもの)の比較では、3mmの遅延剤は、超音波の反射を受けとめる面積が狭いため散乱した超音波を波形として表すことができなかったのではないかと思われる。今後は、出力5MHzの探触子と組み合わせる遅延剤の形状や大きさを比較改良し、超音波のノイズの受信を最小限にとどめ、反射した超音波を最大限に受けとめることができるよう改良を行う必要があると思われる。超音波による歯の破折・亀裂の診断についての研究で、まず、アクリル板と歯の超音波での到達進度を比較した。同条件の超音波出力で、アクリル板では良好な到達進度が得られたが歯においては、アクリル板のような到達進度は得ることができなかった。また、同様の鮮明な波形を得ることはできなかった。歯の到達進度をより得るには、歯に対しての出力を大きくしなければならないが波形の読み取りが非常に困難となった。アクリル板は、ほぼ均等な密度を有し空洞がないが、それに対して歯(特に象牙質)は多孔性で超音波の散乱・減弱が大きくなったためと思われる。また今回は出力5MHz探触子と10MHz探触子、3.0mm遅延剤(基底面に弯曲を与え焦点調整を行なっているもの)と7.5mm遅延剤(規定面は平面)での組み合わせでは、3.0mm遅延剤においては焦点調節の弯曲による遅延剤内での音波の散乱によりノイズが大きく7.5mmの焦点調整の行なっていないもののほうが良好な結果を得た。その中でも出力5MHz探触子と7.5mm遅延剤の組み合わせが測定範囲と再現性の点で有用であった。また、破折・亀裂の対しての波形の読み取りではまず、アクリル板では完全に肉眼で破折と認識できるものに関してはオシロスコープの波形に現れてきているが、いわゆる、亀裂と認識できるもの(ヒビ)に関しては、波形上では亀裂がないものの波形と同様の波形が示され、波形から読み取ることができなかった。今後、破折の波形が現れる幅の限界の測定を行い、また、歯に対してノイズの少なくするためさらに探触子を小型化し、また遅延剤を波形が一点に集中することができるよう探触子・遅延剤の改良を行なう必要があると思われる。
ガレクチン-9の膵癌細胞抑制機構に関連するエクソソームmicroRNA

501000nmのエクソソーム内には、タンパク質、DNA, mRNA, microRNAなどが内包されている。こうした情報伝達物質は、細胞の起源によって異なるものの100300種類の以上のタンパク質、100種類以上のmicroRNAが内包されている。故に、エクソソームは情報源を細胞から細胞へ伝搬するデリバリーカーゴとなりうる。microRNAがエクソソーム中に存在し、それが細胞間で伝搬し、癌をはじめとする様々な病態を引き起こす可能性が示唆されたのは、最近であり、エクソソームをターゲットとした治療薬は存在しない。エクソソームをターゲットとした治療戦略は、1癌細胞内のエクソソーム内のmicroRNAの変化2癌細胞からのエクソソームの分泌を阻害3エクソソームの正常細胞・癌細胞への取組阻害である。我々が世界に先駆け見出した、生理活性物質でのGal-9が、癌治療において、エクソソームをターゲットとした1-3の検討した報告はない。様々な生理活性を持つGal-9が、1-3のいずれかの機能を有するならば、これまで我々が報告したGal-9の癌抑制機構の新たな機構を解明し、エキソソームを標的とした新薬剤となり得ると考える。我々が、見出した新しい生理活性物質Gal-9が、膵臓癌に対して抗腫瘍効果があり、その機構としてGal-9が腫瘍細胞内・組織内のmicroRNAを変化させることにより、抗癌作用を有することを証明してきた。本研究は、Gal-9による膵臓癌の抗腫瘍効果が、腫瘍内のmicroRNAだけではなく、癌細胞からの放出されたエクソソーム(細胞外分泌小胞)内のmicroRNAにも変化を及ぼし、そのmicroRNA分子もまた、抗腫瘍活性を持つ可能性について検討をする。そしてGal-9が、新たな癌抑制機構のエクソソームを標的とした治療戦略に成り得る可能性についての基礎研究を行うことである。膵癌細胞株、肝細胞癌株におけるGal-9の非添加、添加の培養溶液中のエクソソームの単離およびエクソソーム内のmicroRNA抽出膵癌細胞株、肝細胞癌株におけるGal-9の腫瘍増殖抑制効果は、我々が報告しており、PK-1, PK-9を用いる。それぞれの培養細胞を150mmのディッシュで細胞培養を行い、50%になるまで培養を行う。培養上清を除き、PBSで洗浄する。無血清培地を加え、0.3μMのGal-9の添加、非添加群において、24時間,48時間後の培養液からエクソソームを単離する。同様な実験を肝癌細胞株Hep3B, Huh-7を用いて同様な実験をした。エクソソーム溶液をmiRNeasy Mini Kit(キアゲン社,本課題研究で申請)でsmall RNAを含むtotal RNAとして抽出する。これらのRNAの品質は、Agilent 2100バイオアナライザー(当教室に保有)により検討した。膵癌細胞株の培養液からエクソソーム由来のマイクロRNAを回収しmiRNeasyMini Ki、これをアレイ用のサンプルとする。アレイに、標識(Ambion社、mirVanaTM miRNA labeling kit)したサンプルをオリゴチップ(東レ,Human miRNA Oligo 4 arrays ver.21、本課題で申請図4-2)にハイブリダイゼーション後、アレイ用スキャナーでスキャニングを行った.Gal-9のがん細胞に発現亢進、減弱するエクソソームmicroRNAを同定した。肝癌細胞株においても同様な実験を行い、Gal-9投与における発現亢進、減弱するエクソソームmicroRNAを同定した。Gal-9の投与により、膵癌細胞株のエキソソーム内に特異的に発現増強、減弱するマイクロRNAのターゲット遺伝子の機能解析501000nmのエクソソーム内には、タンパク質、DNA, mRNA, microRNAなどが内包されている。

そしてGal-9が、新たな癌抑制機構のエクソソームを標的とした治療戦略に成り得る可能性についての基礎研究を行うことである。膵癌細胞株、肝細胞癌株におけるGal-9の非添加、添加の培養溶液中のエクソソームの単離およびエクソソーム内のmicroRNA抽出膵癌細胞株、肝細胞癌株におけるGal-9の腫瘍増殖抑制効果は、我々が報告しており、PK-1, PK-9を用いる。それぞれの培養細胞を150mmのディッシュで細胞培養を行い、50%になるまで培養を行う。培養上清を除き、PBSで洗浄する。無血清培地を加え、0.3μMのGal-9の添加、非添加群において、24時間,48時間後の培養液からエクソソームを単離する。同様な実験を肝癌細胞株Hep3B, Huh-7を用いて同様な実験をした。エクソソーム溶液をmiRNeasy Mini Kit(キアゲン社,本課題研究で申請)でsmall RNAを含むtotal RNAとして抽出する。これらのRNAの品質は、Agilent 2100バイオアナライザー(当教室に保有)により検討した。膵癌細胞株の培養液からエクソソーム由来のマイクロRNAを回収しmiRNeasyMini Ki、これをアレイ用のサンプルとする。アレイに、標識(Ambion社、mirVanaTM miRNA labeling kit)したサンプルをオリゴチップ(東レ,Human miRNA Oligo 4 arrays ver.21、本課題で申請図4-2)にハイブリダイゼーション後、アレイ用スキャナーでスキャニングを行った.Gal-9のがん細胞に発現亢進、減弱するエクソソームmicroRNAを同定した。肝癌細胞株においても同様な実験を行い、Gal-9投与における発現亢進、減弱するエクソソームmicroRNAを同定した。Gal-9の投与により、膵癌細胞株のエキソソーム内に特異的に発現増強、減弱するマイクロRNAのターゲット遺伝子の機能解析
希土類-鉄化合物の不均化反応によるナノ分解組織とGHz帯電磁波吸収

昨年に引き続き、10GHz以上の帯域で電磁波吸収体としての機能が期待できる、硬磁性希土類-鉄-ボロン(RE_2Fe_<14>B:RE=Rare earth)化合物の自然共鳴現象および電磁波吸収特性についての研究を行い以下の結果を得た。1.Y_2Fe_<14>B化合物に対し、ソフト磁性を示す化合物であるFe_3Bを20%(体積比)配合した合金において、単ロール法で非晶質化し続いて750°C・3分間で結晶化させたところ、100200nmのY_2Fe_<14>B/Fe_3B複合組織が得られ、互いの相に磁気的な結合が観察された。この材料を35μm程度に微細化し樹脂複合体を作製し、磁気損失の周波数特性を測定したところ、Y_2Fe_<14>B単相試料に比べ5GHzの自然共鳴周波数低下が確認され、電磁波吸収体としての機能可能な帯域も同様に5GHz低周波側にシフトできた。2.上記Y_2Fe_<14>B/Fe_3B複合材料において微量のCuを添加したところ、複合組織のサイズが2050nmと微細化した。また自然共鳴周波数の低下量が15GHzとCu添加しない場合に比べ3倍のシフト量となった。この試料においては磁気的な結合の度合いを示す、磁化曲線におけるスプリングバック現象が大きくなっており、またその割合は複合組織の微細化に対応していることが確認された。以上より、ソフト磁性相を利用することにより、前年までで行った希土類元素のSm置換による方法と同様の共鳴周波数低下効果が認められたが、今回の方法では希土類組成が30%程度低い材料であり、利点がある。昨年に引き続きSm_2Fe_<17>化合物の不均化反応により生成する微細α-Fe粒子のGHz帯電磁波吸収特性についての研究を行い以下の結果を得た。1.Feの一部をCo置換した組成の合金にて、窒素中650°Cで不均化処理および250°Cでの大気中酸化処理した試料において、置換なしの試料に比べ飽和磁化が20%高い微細(Fe-Co)粒子を得ることができた。2.上記磁性粉末の樹脂複合体において、110GHzの領域で透磁率の上昇が観察され磁性損失の周波数分散ピークの高さが14%上昇した。結果として12GHzの領域でCo置換なしの試料に比べ30%程度厚さの薄い吸収体を構成可能であることが示唆された。高充填量で作製した試料において吸収中心周波数1.70GHz、吸収体厚さ2.86mm(最大電磁波吸収量99%以上)が得られた。軟磁性体では対応ができない10GHz以上の帯域で電磁波吸収体としての機能が期待できる硬磁性希土類-鉄-ボロン(RE_2Fe_<14>B : RE=Rare earth)化合物の自然共鳴現象および電磁波吸収特性についての研究を行い以下の結果を得た。1. Sm置換により自然共鳴周波数を制御したNd_2Fe_<14>B化合物の樹脂複合体において、化合物の自然共鳴周波数に近い共鳴周波数の磁性損失ピークが得られた。Sm置換量を最適化した結果(Nd_<0.655>Sm_<0.345>)_2Fe_<14>B組成において共鳴周波数43GHZという値が得られ、この周波数以上の帯域で電磁波吸収体として機能することが示唆された。これまでに同周波数帯域で報告のあるM型フェライトやカーボンゴム吸収体に比べ吸収体厚さが30%以上薄くなることがわかった。2. RE=Yの系について同様な検討を行い、吸収体として対応可能な周波数は最小20GHz(50GHz)であるという結果が得られた。
ホウ素栄養耐性におけるHYL1およびMUR1の役割

ホウ素輸送の分子機構やホウ素輸送を司る分子のホウ素栄養による発現制御についてはこれまでに明らかにされてた部分も多いが、ホウ素欠乏やホウ素過剰に対する応答や耐性については不明な点が多い。本研究ではホウ素欠乏やホウ素過剰に対する耐性に付与する新たな遺伝子を同定しその機能の解析を多面的に進めている。これまでにホウ素栄養に関与する遺伝子として、HYL1およびMUR1を同定しており、これらにについての解析を進めて来ている。MUR1遺伝子変異株については、細胞壁合成に関与することが知られているため、細胞壁ペクチンの構成要素であるラムノガラクツロナンのホウ素による架橋の程度を観察したところ、MUR1変異株では根でも葉でも架橋の程度が低下していることが明らかになった。また、MUR1遺伝子の変異株にさらに変異原処理してMUR1変異株に見られる根の伸長阻害が見られなくなった株を同定していたが、それらの系統についての遺伝解析を進めるための掛け合わせを進めて来ている。また、MUR1遺伝子と根の伸長の関係を明らかにする目的で、MUR1遺伝子の欠損変異株と野生型株を様々なホウ素濃度で栽培して、その根の伸長抑制が、細胞分裂にあるのか、細胞伸長にあるのか、また根のどの部分の細胞の分裂や伸長に異常が見られるのかを明らかにする目的で、根の伸長過程を経時的に撮影し、その映像から根の各部分の伸長や分裂を定量化する実験系を利用して、根の伸長実験を行った。ホウ素濃度によって、根の伸長にも分裂にも影響が見られる様子がわかりつつある。また、HYL1については、マイクロアレイの結果に基づいて、発現制御をうけるRNAについての検討をすすめたところあるマイクロRNAの蓄積がHYL1によって制御されていることが明らかになっていた。今年度はHYL1変異による影響の遺伝的解析のための系統確立や、植物ホルモンの影響について検討を進めた。Liangさんは2012年11月に出産しその後育児休暇を取っていた。当初は2012年のうちに研究を終了する予定であったが、2013年度に研究を終了することになった。2013年4月より研究に復帰しており、当初の目的通りに研究をまとめることを期待している。今後は残された2ヶ月程度の期間にこれまでのデータをとりまとめ、論文として発表することを中心に進めて行きたいと考えている。本研究はホウ素欠乏やホウ素過剰に対する応答や耐性に重要な役割を果たす新たな遺伝子の解析を目的としている。対象とする遺伝子はHYL1およびMUR1であり、これらの遺伝子の機能がどのようにホウ素欠乏や過剰に対する耐性と結びついているのかを明らかにることを目的としている。本年度は、それぞれの遺伝子について、入手できる変異株を入手し、今後の研究に用いる変異系統を確立した。さらに、確立した変異系統を様々なホウ素条件で栽培し、生育パターンを野生型株と比較した。その結果、HYL1はホウ素欠乏に対して耐性を、MUR1は感受性を示すことが明らかになった。また、興味深いことにMUR1はホウ素過剰に対して耐性を示す事も明らかになった。二つの遺伝子のうちMUR1は、細胞壁合成に関与する遺伝子であることが知られていおり、この分析のために、細胞壁ペクチンの構成要素であるラムノガラクツロナンの架橋の測定系を確立した。予備的に細胞壁ペクチンの架橋について調査したところ、MUR1変異株では根でも葉でも架橋の程度が低下していることが明らかになった。HYL1についてはRNAの代謝に関与する遺伝子であることが知られているため、HYL1変異株で発現の異なる遺伝子を明らかにするために、HYL1でのマイクロアレイの結果にもとづいて、選抜した遺伝子についての発現解析を進めた。その結果HYL1変異株での発現が異常になっている遺伝子を複数確認することができた。本研究はホウ素欠乏やホウ素過剰に対する応答や耐性に重要な役割を果たす新たな遺伝子の解析を目的としてHYL1およびMUR1について、これらの遺伝子の機能がどのようにホウ素欠乏や過剰に対する耐性と結びついているのかを明らかにることを目的としている。本年度は、MUR1遺伝子変異株については、細胞壁合成に関与する遺伝子であることが知られていおり、この分析のために、細胞壁ペクチンの構成要素であるラムノガラクツロナンの架橋の測定系を用いて細胞壁ペクチンの架橋について調査したところ、MUR1変異株では根でも葉でも架橋の程度が低下していることが明らかになった。特に重要なこととしては、野生型株とは異なりホウ素を高濃度に与えても架橋の程度が回復しないことが明らかになった。この結果はこれまでに報告されているMUR1の役割とは異なることを意味していると考えられる。また、フコースの添加によってMUR1遺伝子の欠損の影響は見られなくなった。MUR1遺伝子の変異株にさらに変異原処理してMUR1変異株に見られる根の伸長阻害が見られなくなった株を同定することができた。この株はMUR1の機能の一端を明らかにする一助になると考えている。HYL1については、マイクロアレイの結果にもとづいて、発現制御をうけるRNAについての検討をすすめたところあるマイクロRNAの蓄積がHYL1によって制御されていることが明らかになった。このマイクロRNAの標的遺伝子には特に明確なホウ素栄養関連遺伝子は見つかっていないが、HYL1表現型を仲介する可能性のある分子が見つかったことは極めて喜ばしいことであると考えている。

RNA代謝がどのようにホウ素欠乏条件で変化するのか、RNA代謝とホウ素過剰耐性の間に関係があるのか、植物ホルモンの影響はあるのか、といったことについて検討を進めて行き、HYL1のどのような機能がどのようにホウ素欠乏での根の伸長促進につながるのかを推定していく予定である。ホウ素輸送の分子機構やホウ素輸送を司る分子のホウ素栄養による発現制御についてはこれまでに明らかにされてた部分も多いが、ホウ素欠乏やホウ素過剰に対する応答や耐性については不明な点が多い。本研究ではホウ素欠乏やホウ素過剰に対する耐性に付与する新たな遺伝子を同定しその機能の解析を多面的に進めている。これまでにホウ素栄養に関与する遺伝子として、HYL1およびMUR1を同定しており、これらにについての解析を進めて来ている。MUR1遺伝子変異株については、細胞壁合成に関与することが知られているため、細胞壁ペクチンの構成要素であるラムノガラクツロナンのホウ素による架橋の程度を観察したところ、MUR1変異株では根でも葉でも架橋の程度が低下していることが明らかになった。また、MUR1遺伝子の変異株にさらに変異原処理してMUR1変異株に見られる根の伸長阻害が見られなくなった株を同定していたが、それらの系統についての遺伝解析を進めるための掛け合わせを進めて来ている。また、MUR1遺伝子と根の伸長の関係を明らかにする目的で、MUR1遺伝子の欠損変異株と野生型株を様々なホウ素濃度で栽培して、その根の伸長抑制が、細胞分裂にあるのか、細胞伸長にあるのか、また根のどの部分の細胞の分裂や伸長に異常が見られるのかを明らかにする目的で、根の伸長過程を経時的に撮影し、その映像から根の各部分の伸長や分裂を定量化する実験系を利用して、根の伸長実験を行った。ホウ素濃度によって、根の伸長にも分裂にも影響が見られる様子がわかりつつある。また、HYL1については、マイクロアレイの結果に基づいて、発現制御をうけるRNAについての検討をすすめたところあるマイクロRNAの蓄積がHYL1によって制御されていることが明らかになっていた。今年度はHYL1変異による影響の遺伝的解析のための系統確立や、植物ホルモンの影響について検討を進めた。対象としている遺伝子によって進行状況は違っているが、MUR1にとっては、当初予定していたホウ素と細胞壁ペクチンのか強度を確認することができた。また、MUR1遺伝子の復帰変異株を同定できたことは計画以上の進展である。HYL1についても中間的な役割を果たすと思われるマイクロRNAを同定したことは当初に比べてよく進展していると考えている。Liangさんは2012年11月に出産しその後育児休暇を取っていた。当初は2012年のうちに研究を終了する予定であったが、2013年度に研究を終了することになった。2013年4月より研究に復帰しており、当初の目的通りに研究をまとめることを期待している。現状の研究を継続して行く予定である。今後は残された2ヶ月程度の期間にこれまでのデータをとりまとめ、論文として発表することを中心に進めて行きたいと考えている。