hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知症診断のための手指運動巧緻性のパラメータの判別とその実証

認知症では、早期症状である記憶障害の発症に先立ち、運動障害を呈することが報告されてきており、初期の運動障害から認知症を検出できる可能性が示唆されてきている。本研究では、認知症患者の手指機能を指タップ運動を用いて計測し、認知症患者の手指運動巧緻性の低下を捉える検出度の高いパラメータを抽出する。また、手指の運動を地域高齢者の認知症のスクリーニング評価に使用することを想定し、より妥当性の高い最適なカットオフ値を設定する。認知症患者の特徴的な手指機能について発症早期から検出することができれば、従来の診断法より早期に、認知症の兆候をつかまえられる可能性がある。
ロシアにおける宗教復興:公共機能、ライフヒストリー、空間動態

ロシアの諸宗教を網羅的・多面的に研究した結果、宗教というプリズムを通じてロシア社会を観察することが可能であることが明らかになった。宗教の視点からは、ロシアはより広い地理的なまとまりの一部であり、キリスト教の「教会法上の領域」の観念、巡礼やディアスポラを含めて広域的な観点から分析する必要性が明らかになった。「脱世俗化」の傾向はロシアにも共通するが、その特殊な形態を明らかにする作業が行われた。7月に最初の打ち合わせ会議を行って、最初の課題であるロシアの宗教概説書の執筆に着手した。同時にここでは研究会も行った。8月は、ドイツのミュンスター大学のトマス・ブレマー教授を招いて、ロシア正教につき東京で研究会・書評会を行った。比較を目的として、8月には松里が甘粛省・北京でイスラームの、10月に荒井がブリヤートとモンゴルで仏教の調査を行った。松里の現地調査の成果は、12月に法政大学で行われた新学術領域「ユーラシア地域大国比較」において、東北大学澤江史子准教授と共同報告され、すでにReligion, State & Society誌に掲載が決まっている。そのほかにも、藤原、井上が3月にソウルで開催されたスラブ研究東アジア学会で宗教関係のパネルを組織するなど、初年度から国際的な成果発表を行った。公刊業績面では、赤尾が論文集『ディアスポラから世界を読む』(明石書店)を出版した。藤原は博士論文を素地にした単著『呪われたナターシャ』(人文書院)の出版にこぎつけた(6月刊)。松里はReligion, State & Societyにアブハジア、トランスニストリアをめぐる正教外交に関する論文を発表した。長縄は、『イスラム世界』に帝政ロシア末期のワクフに関する論文を発表した。<研究会活動>「ロシアの諸宗教」邦文論文集に向けて、7月10日に第2回目の研究会を行った。松里がロシア正教会について自分の原稿に基づいて報告し、そのほか研究分担者・連携研究者が執筆の進行状況について報告した。<現地調査>12-1月、ロシア正教会と南オセチア教会との関係を調査するため、松里が南オセチアに出張した。2月、ロシアのイスラーム宗務行政を調査するため、松里がダゲスタンに出張した。3月、ロシアとインドの宗務行政の比較のため、松里がインドに出張した。<海外での研究発表>松里が4月20-21日にブラゴヴェシチェンスク(ロシア極東)で開催された国際コンフェレンス「良心の自由:国際的標準と各国の実例」において、「非アラブ辺境におけるムスリム行政の類型論:トルコ、ロシア、インド、中国」という題で報告した。7月26-31日にストックホルムで開催された中欧東欧研究国際協議会(ICCEES)において、英・米・ポーランドの第一線の研究者を招いて、「21世紀における宗教と人文地政学」という題でパネルを組織した。長縄が、上記ICCEESのほか、ASEEES(北米のスラブ学会)、ニジニ・ノヴゴロド、ヘルシンキ、京都などにおいてイスラームについて活発に報告した。井上が8月にトロントで開催された国際宗教史学会で、「共産主義後のシベリアにおけるシャマニズムについての言説」という題で報告した。<出版><現地調査・委託調査>松里がアブハジアでの現地・ロシア正教会の活動を現地調査した(9月)。その成果は、論文集Eastern Christianityにおいて近刊される。タタルスタンにおけるイスラームの状況について委託調査が行われた(2月回収)。<論文集準備>7月、論文集(ロシアの宗教についての概説書)の準備を主な課題として、研究会を行った。並行して、分担者が講師となり、論文集に向けた原稿を利用しつつ北大大学院・全学授業「ロシアにおける諸宗教」を行った。原稿は現在までに3章が提出されており、出版社との交渉が開始された。<海外での研究成果発表>4月のASN年次大会(松里)、スタンフォード大学での国際学会(長縄)、8月北京で開催されたスラブ・ユーラシア研究東アジア学会(松里)などで研究発表が行われた。このうちASN年次大会で発表されたアルメニア使徒教会に関するペーパーは、Religion, State & Society誌に近刊される。<業績の公刊>長縄によるメッカ巡礼についての論文がSlavic Reviewに、松里によるアブハジアのムスリム・マイノリティに関する論文がNationalities Papersに掲載された。赤尾が中心となって、論文集『シオニズムの解剖』(人文書院)を、井上、藤原が中心となって論文集『ロシア文化の方舟』(東洋書店)を刊行した。事業最終年度であったため、以上のように調査結果のまとめと発表に力を大きな割いたが、その中でも実証研究を蓄積した。7月の研究会では、他者の認識によって宗教意識が形成されることなど、興味深い方法論的な提起が行われた。
神経活動によるシナプス結合強化の分子機構

我々は神経活動によって誘導される神経接着分子Arcadlinを見い出している。Arcadlinは、神経活動によってニューロンで誘導される。合成されたArcadlinはシナプスへ運ばれた後、シナプス前・後膜で同種結合することによって、シナプス結合の形態学的変化に関わると予想される。本年度は、Arcadlinの細胞内領域と結合するタンパク質TAO2の機能解析を行った。TAO2はMKK3をリン酸化し、リン酸化されたMKK3が今度はp38 MAP kinaseをリン酸化することが知られている。そこで、HEK293T細胞にarcadlin、TAO2、MKK3、p38 MAPKを強制発現させ、Arcadlinの細胞外領域蛋白質を培地に添加したところ、MKK3・p38MAPKのリン酸化とArcadlin蛋白質の内在化が生じた。Arcadlinの内在化は、dominant-negative dynaminによって止まることから、clathrin-mediated endocytosisによると考えられた。また、TAO2やMKK2、p38 MAP kinaseを共発現させないとArcadlinのエンドサイトーシスが起こらないことから、細胞内のこれらのリン酸化酵素がArcadlinのエンドサイトーシスを制御していると考えられる。さらに、リン酸化p38 MAPKの阻害剤であるSB203980を加えることによってもArcadlinのエンドサイトーシスが抑制されることから、p38 MAPKが何らかの基質蛋白質をリン酸化することによってArcadlinのエンドサイトーシスが調節されると考えられた。以上の結果から、Arcadlinの細胞外部分の同種結合によってTAO2が機能的に活性化され、その情報をp38 MAPKへ伝達することによって、Arcadlinエンドサイトーシスが制御されることが明らかになった。これは、遺伝子発現だけでなく、「シナプス膜上の接着分子の数を調節することによってシナプス結合の強さを制御する」という、神経活動によるシナプス修飾の新しいメカニズムを示唆する。我々は、神経活動によって誘導ざれる神経接着分子arcadlinを見い出した。合成されたarcadlinはシナプスへ運ばれ、シナプス前・後膜で同種結合することによって、神経活動によるシナプス結合の形態学的変化に関わっていると予想される。本年度は、arcadlinの細胞内領域と結合するタンパク質を探索し、その機能解析を行った。2)次に、HEK293T細胞にarcadlin、単離されたcDNAとGFPの融合遺伝子を共発現させ、arcadlinの細胞外領域に対する抗体で免疫沈降を行ない、抗GFP抗体でウエスタン解析を行った。さらに、共焦点レーザー顕微鏡でarcadlinの染色とGFP蛍光の局在が同じ遺伝子産物を探索したところ、セリンースレオニンキナーゼのTAO2がarcadlinの細胞内領域に結合していることが予想された。3)TAO2はMKK3をリン酸化し、リン酸化されたMKK3がp38MAPkinaseをリン酸化することが知られている。そこで、HEK293T細胞にarcadlin、TAO2、MKK3、p38を強制発現させ、arcadlinの細胞外領域を細胞外から添加したところ、MKK3、p38のリン酸化が一過性に生じることがわかった。以上の結果から、TAO2は物理的にarcadlin細胞内領域に結合しているだけでなく、arcadlin細胞外領域の同種結合によって機能的に活性化され、その信号をp38MAPKへ伝達していることが明らかになった。我々は神経活動によって誘導される神経接着分子、Arcadlinを見い出している。

Arcadlinは、神経活動によってニューロンで誘導される。合成された、Arcadlinはシナプスへ運ばれた後、シナプス前・後膜で同種結合することによって、シナプス結合の形態学的変化に関わると予想される。本年度は、Arcadlinの細胞内領域と結合するタンパク質TAO2の機能解析を行った。TAO2はMKK3をリン酸化し、リン酸化されたMKK3が今度はp38 MAP kinaseをリン酸化することが知られている。そこで、HEK293T細胞にarcadlin、TAO2、MKK3、p38 MAPKを強制発現させ、Arcadlinの細胞外領域蛋白質を培地に添加したところ、MKK3・p38 MAPKのリン酸化とArcadlin蛋白質の内在化が生じた。Arcadlinの内在化は、dominant-negative dynaminによって止まることから、clathrin-mediated endocytosisによると考えられた。また、TAO2やMKK2、p38 MAP kinaseを共発現させないとArcadlinのエンドサイトーシスが起こらないことから、細胞内のこれらのリン酸化酵素がArcadlinのエンドサイトーシスを制御していると考えられる。さらに、リン酸化p38 MAPKの阻害剤であるSB203980を加えることによってもArcadlinのエンドサイトーシスが抑制されることから、p38 MAPKが何らかの基質蛋白質をリン酸化することによって、Arcadlinのエンドサイトーシスが調節されると考えられた。以上の結果から、Arcadlinの細胞外部分の同種結合によってTAO2が機能的に活性化され、その情報をp38 MAPKへ伝達することによって、Arcadlinのエンドサイトーシスが制御されることが明らかになった。これは、遺伝子発現だけでなく、「シナプス膜上の接着分子の数を調節することによってシナプス結合の強さを制御する」という、神経活動によるシナプス修飾の新しいメカニズムを示唆する。
サブユニット特異的部分同位体ラベル化による巨大膜蛋白質の構造解析

細胞内のエネルギー生産器官であるミトコンドリアにおける電子伝達機構を解明するため,その電子伝達系の中枢を担うシトクロム酸化酵素について,NMRによる解析を可能なように安定同位体ラベルし,さらにこの酵素をナノディスク化することにより,生体内に近い膜結合状態での詳細な構造解析を実現することを試みた。バクテリア由来のシトクロム酸化酵素のナノディスク化再構成の結果から,巨大分子量膜結合蛋白質であっても安定同位体ラベルとナノディスク化で詳細な構造解析が可能であることを示した。平成25年度の研究実績の概要は以下のとおりである.バクテリア由来シトクロム酸化酵素(CcO)の発現精製系の構築これまで本研究者らはウシのCcOを用いて,その電子供与体であるシトクロムcとの相互作用を分光学的手法で検討し,その電子伝達反応の制御機構を検討してきたが,ウシのCcOはサブユニット数13,分子量42万の二量体構造を有するため,CcO側の相互作用部位についての知見は極めて限られていた.特に,アミノ酸置換体が作成できないことは,相互作用を検討する上でCcO側から直接検討できないことを意味している.そこで本年度では,アミノ酸置換が可能で,サブユニット数が3個からなる分子量の小さな紅色細菌(Rhodobacter sphaeroides)のCcOの単離,精製を試みた.このCcOの発現系はイリノイ大学のGennis教授の研究室で作成された発現ベクターを利用した系で,現状では発現効率が低く,十分な収量のccOを得るまでには至っていないが,系統的な条件検討により,実験に支障のない量の試料が得られる発現精製系の目途を立てることができた.CcO-Cytc電子伝達複合体における相互作用の同定これまでの本申請者らの結果を元に,CcO-Cytc電子伝達複合体における相互作用について,特に,電子伝達複合体の形成においてその安定化に寄与すると想定されるヘム近傍の相互作用に絞って研究を進めた.その結果,ヘム近傍のLys13の変異により,その相互作用部位が大きく変化することが確認され,このことはCcO側においては負電荷のアミノ酸が,電子伝達複合体の形成に大きな寄与をしていると想定された.以上の結果は,来年度に本格的に検討を開始するCcO側の変異体作成の上で,重要な知見となり,部位特異的アミノ酸置換を施す部位の絞り込みが可能となった.バクテリア由来のシトクロム酸化酵素およびその電子伝達系タンパク質の単離精製昨年度まで,光合成バクテリア由来のシトクロム酸化酵素についてその発現,単離,精製を行ってきたが,菌体の成長が遅い上に目的タンパク質発現効率が悪く,安定同位体ラベルに耐えうる十分量の試料を得ることは容易ではなかった。今年度は,さらに条件検討を進め,一定量の試料を得られる目処はついたものの,安定同位体でのナノディスク再構成化まで視野に入れたときには有利ではないと判断した。そこで,菌体の成長が早く,既に大量培養の報告のあるコレラ菌のシトクロム酸化酵素に注目し,その大量精製系を確立した。さらに,このコレラ菌由来のシトクロム酸化酵素には,これまで我々が用いてきた哺乳類のCyt cでは十分な電子伝達反応が行えないため,コレラ菌のシトクロム酸化酵素への生理的な電子供与体であるシトクロムc4についても大量精製系を確立した。シトクロムcーシトクロム酸化酵素間電子伝達複合体形成における構造変化標記のような構造変化を追跡するため,その基礎的な構造情報を与える酸化型,還元型シトクロムcの詳細な立体構造をNMRにより決定した。その結果,電子伝達前の状態に相当する還元型に比べ,電子伝達後の状態に相当する酸化型では,シトクロムcの酸化還元中心であるヘム近傍の疎水性残基による溶媒露出疎水面の拡張が観測され,電子伝達複合体形成においては酸化還元中心付近で,疎水性相互作用が強く作用することが示唆された。シトクロムc酸化酵素におけるシトクロムc相互作用部位の同定と検討実験的に決定することが困難なウシシトクロムc酸化酵素におけるシトクロムcへの相互作用部位をシミュレーションによって検討した。その結果,これまでの予想通り,サブユニットIIの領域に重要な相互作用部位が位置していることが明らかになった。生物無機化学平成25年度の研究計画項目に対する達成度は以下のとおりである.バクテリア由来シトクロム酸化酵素(CcO)の発現精製系の構築R. sphaeroidesのCcOの単離,精製系の確立については,十分量の試料が供給できる状態ではないが,その改良の目途を立てることができ,来年度の本格的なアミノ酸置換による変異体CcOの作成は十分可能であることから,当初の目的はほぼ達成できたと考えられる.一方,サブユニット特異的安定同位体ラベルについては,さらに予備実験が必要である.CcO-Cytc電子伝達

複合体における相互作用の同定本年度の結果から,CcO側で電子伝達反応に重要な機能を果たしているアミノ酸残基の絞り込みが可能になったことから,当初の目的はほぼ達成できたと考えられる.平成25年度の実験を通して,バクテリア由来シトクロム酸化酵素(CcO)の発現精製系の構築についてはある程度の目途が立ったことから,平成26年度の実験計画において最も重点を置くべき点はサブユニット特異的安定同位体ラベル化であると考えられる.平成25年度の予備実験からは,平成26年度の本格的な実験開始に対して,まだ十分目途が立っているとは言い難い状況である.平成25年度に得られた実験結果を再検討し,新たな安定同位体導入法を検討することなどが必要と考えられる.平成25年度では紅色細菌由来のCcOを大量培養する予定であったが,より高い発現効率と精製度を目指して,当初予定したよりは条件検討に時間を十分かけて実験を遂行したため,培地が大量に必要な大量培養の実験が当初予定した回数よりも大幅に少なくなり,培地の購入量が当初見込みを大きく下回った.また,サブユニットラベル化の予備実験についても,安定同位体を使用しない「コールド」実験でその検討を行ったため,高価な安定同位体の購入が当初予定よりも少なかった.そのため,次年度使用額が生じた.平成26年度は平成25年度で予定していた紅色細菌由来CcOの大量培養実験と,安定同位体を用いたサブユニットラベルの実験を本格的に開始するため,当初予定していたより大量の培地用試薬と安定同位体導入試薬が必要となる.これらの試薬の購入に充てる予定である.
スギ林木の成長特性と木材材質との関係

より効率的なスギ材利用のためには,立木の力学的性能を予測する必要がある。風や台風によって樹幹が受ける曲げモーメントは樹形によって異なることに着目し,樹形によって木部の力学的性質が異なると考えた。この研究ではスギ林木の形状比(樹高/胸高直径)から力学的性能を予測できるか否かについて検討した。オビスギ品種展示林(38年生),若齡の林分(24年生,品種不明),成長の異なる3林分(4750年生,品種不明)および植栽密度試験林分(32年生,トサアカ)を対象に形状比(樹高/胸高直径)と樹幹曲げヤング率との関係を調べたところ,以下の結果を得た。(1)品種によって3つのタイプ,すなわち,(1)林分内の生育環境によって形状比が異なり,形状比が大きくなると力学的性質が増大するタイプ,(2)林分内の生育環境によって形状比が異なるものの,力学的性質への形状比の影響が小さいタイプ,(3)生育環境の影響が小さく形状比の変動が小さく,力学的性質の変動も小さいタイプに分類され,(1)のタイプが多かった。(2)展示林全体を品種が混在する1つの林分とした場合,形状比と樹幹曲げヤング率との間には密接な関係がみられ,形状比が大きくなるほど樹幹曲げヤング率は増大し,形状比100付近で増加割合が低下した。(3)形状比によって展示林のスギ林木を区分すると,樹幹曲げヤング率が大きくバラツキの小さいグループを選別することが可能であった。(4)2450年生までの林分では,林齢に関係なく,形状比と樹幹曲げヤング率との間に密接な関係がみられた。(5)成長の異なる林分間でも,形状比と樹幹曲げヤング率との間には密接な関係がみられ,形状比の小さな林分に比べて,大きい林分では樹幹曲げヤング率が大きかった。(6)植栽密度を制御した林分では,植栽密度が大きくなるほど形状比が増大し,樹幹曲げヤング率も増大した。これらの結果から,スギ林木の品質管理や育林施業において,形状比が有効な指標となることがわかった。この研究の目的は、形状比(樹高/胸高直径)を成長特性の指標、立木の樹幹曲げヤング率を力学的性質の指標として、さまざまなスギ林分でこれらの指標値を測定し、スギ林木の成長特性と木材材質との関係について基礎資料を得ることである。さらに、得られた結果をもとに、形状比によって立木の樹幹曲げヤング率を予測することが可能であるか否かについて検討を加える。今年度は、オビスギ品種展示林と大学演習林のスギ林分を研究対象として、以下の研究成果を得た。1.オビスギ品種展示林では、林分内の局所的な生育環境の違いによって、胸高直径、樹高および形状比が大きく変動する品種と、生育環境の影響を受けずに、ほとんど同じような成長を示す品種があった。2.オビスギ品種展示林では、形状比が大きくなるにつれて、立木樹幹曲げヤング率が増大する品種が多かったものの、両者の間に密接な関係が認められない品種もあった。3.オビスギ品種展示林を17品種(オビスギ15品種、対照2品種)が混在する1つの林分と見なした場合、形状比が大きくなるにつれて立木樹幹曲げヤング率が増大し、形状比90100付近でその増加傾向が小さくなった。4.オビスギ品種展示林の林木を形状比が大、中、小の3グループに区分したところ、各グループの立木樹幹曲げヤング率の平均値は102×10^3kg/cm^2、92×10^3kg/cm^2、79×10^3kg/cm^2となり、形状比による力学的性質の区分が可能であった。5.品種不明で、同一林齢である3つのスギ林分においても、形状比が大きくなるにつれて、立木樹幹曲げヤング率が増大することが認められた。

(4)2450年生までの林分では,林齢に関係なく,形状比と樹幹曲げヤング率との間に密接な関係がみられた。(5)成長の異なる林分間でも,形状比と樹幹曲げヤング率との間には密接な関係がみられ,形状比の小さな林分に比べて,大きい林分では樹幹曲げヤング率が大きかった。(6)植栽密度を制御した林分では,植栽密度が大きくなるほど形状比が増大し,樹幹曲げヤング率も増大した。これらの結果から,スギ林木の品質管理や育林施業において,形状比が有効な指標となることがわかった。
中小企業の情報基盤を強化するクラウドシステムの研究開発

激化する競争環境下における中小企業の情報基盤を構築・強化するための情報システム・モデルとして、中小企業に適合的なクラウドシステムについて研究し、プロトタイプシステムの開発をおこなった。具体的には、オープンソースのクラウド基盤であるEucalyptusおよびOpenStackを用いて、構築が容易で運用管理の負担が少ないモデルを提案し、実験運用から評価までを実施した。また、代表的な有償のサービスであるAmazon EC2との比較もおこなった。前年度の研究調査およびその分析と考察にもとづいて、クラウドシステムの企画・設計の作業に入る。このフェーズでは、全研究者でシステムの仕様について、分析・検討を重ねることにより、仕様を確定していく。システムの骨格やユーザ・インタフェースなど、本システムの基本構想は研究代表者が中心となって立案し、研究分担者は経営情報システム的な側面およびネットワーク技術・情報技術をフォローする。また、研究分担者は、本システムが幅広い分野の業務に適用できるように経営情報論および情報工学等の立場から検討を加える。そして、システムの設計・開発に取り組む。ここでは、中小企業に適合的なシステムのモデルを考案し、プロタイプとして実装する。まずはじめに、Google AppsやAmazon ECのような既存の代表的なクラウドシステムについて優劣を比較・検討した。また、システムの基盤となる仮想化技術について比較・検討した。実際のハードウェアを完全にエミュレートするのではなく、仮想マシン環境のための仮想的なハードウェアを提供することによって実現する「準仮想化」と仮想化支援機能を有するCPUを用いて、実際のハードウェアを完全にエミュレートする「完全仮想化」との優劣について検討した。続いて、クラウドシステムサービスの形態に対応させて、SaaS(Software as a Service:機能がネットワークを介して提供される)、PaaS(Platform as a Service:アプリケーションの開発環境、カスタマイゼーション機能がネットワークを介して提供される)、IaaS(Infrastructure as a Service:仮想マシンやOSもネットワークを介して提供される)という観点から3つのサブシステムとしての構成を設計した。まず、クラウドシステムの企業への適用および中小企業における情報基盤に関するこれまでの研究蓄積、および最新の動向を体系的に整理した。この作業は、1文献研究をおこなう、2先進的な取り組みをおこなっている中小企業の事例を調査する、という方法により進めた。1については、クラウドシステムおよび中小企業における情報戦基盤に関する主要な文献のサーベイとレビューをおこなった。とくにクラウドシステムの利用を強力に推進している欧米の文献のサーベイに注力した。そして、欧米での先進的な事例が日本に応用可能かどうかについても検討した。具体的には、たとえば米国ReliableAdaptive Distributed Systems Laboratory(RAD Lab)がまとめた「クラウドコンピューティングに関する研究」などを中心として、サービスの可用性、データの囲い込み、データの機密性と監査性など10項目のクラウドコンピューティングの課題について調査・検討をおこなった。また2については、クラウドシステムの導入を積極的に推進している中小企業あるいは中小企業の情報化を支援している公共機関などについて事例研究をおこなった。そこでは、さまざまなクラウドシステム構築の事例から、その効果や問題点を考察した。その際には、独立行政法人情報処理推進機構による「クラウド・コンピューティング社会の基盤に関する研究会」報告書あるいは「中小企業等におけるクラウドの利用に関する実態調査」などを参考にして分析を進めた。これらの調査研究は研究代表者を中心としておこない、研究分担者もその一翼を担い、情報蒐集やデータ分析作業などを分担した。最終年度となる平成26年度では、開発したシステムの実証実験をおこない、さらに評価もおこなう研究実施計画に沿って、最終フェーズとして、実証システムによる運用と評価をおこない、知見としてまとめた。まず、システムの基盤となるOSの選定と設定、データベースの選定と導入、ネットワークの構築を実施した。OSは、CentOS 6.4(x86_64)を採用した。また、データベースは、MySQLなどを選択した。次いで、IaaS型クラウドサービスを提供するための代表的なオープンソースであるEucalyptusなどを導入し、プロトタイプシステムを試作した。Amazon EC2と同様のサービスを他の技術で提供する形態がEC2クローンである。Eucalyptusは、IaaS型クラウドサービスを提供するための代表的なオープンソースである。Eucalyptusは、EC2クローンの一つである。Eucalyptus3.2.2 FastStartを導入し、クラウド環境の構築をおこなった。もう一つは、OpenStackによるクラウド環境の構築である。OpenStackは、IaaS型クラウドサービスを提供するための代表的なオープンソースである。OpenStackについても、Eucalyptusとほぼ同様の手順でクラウド環境を構築することができた。続いて、中小企業の協力を得てシステムの実証実験をおこない、RASISつまり「信頼性」「可用性」「保守性」「保全性」「安全性」の観点から主観的ではあるが評価を実施した。これにより、中小企業に適合的なクラウドシステムのフレームワークのモデルとして実装するとともに運用・管理時の問題点についても調査・検討することができた。情報システム前年度の研究調査およびその分析と考察にもとづいて、クラウドシステムの企画・設計の作業に入ることができた。このフェーズでは、全研究者でシステムの仕様について、分析・検討を重ねることにより、仕様を確定した。

システムの骨格やユーザ・インタフェースなど、本システムの基本構想は研究代表者が中心となって立案し、研究分担者は経営情報システム的な側面およびネットワーク技術・情報技術をフォローした。また、研究分担者は、本システムが幅広い分野の業務に適用できるように経営情報論および情報工学等の立場から検討を加えた。そして、システムの設計・開発に取り組むことができた。ここでは、中小企業に適合的なシステムのモデルを考案し、プロタイプとして実装した。まずはじめに、Google AppsやAmazon ECのような既存の代表的なクラウドシステムについて優劣を比較・検討した。また、システムの基盤となる仮想化技術について比較・検討した。実際のハードウェアを完全にエミュレートするのではなく、仮想マシン環境のための仮想的なハードウェアを提供することによって実現する「準仮想化」と仮想化支援機能を有するCPUを用いて、実際のハードウェアを完全にエミュレートする「完全仮想化」との優劣について検討した。続いて、クラウドシステムサービスの形態に対応させて、SaaS(Software as a Service:機能がネットワークを介して提供される)、PaaS(Platform as a Service:アプリケーションの開発環境、カスタマイゼーション機能がネットワークを介して提供される)、IaaS(Infrastructure as a Service:仮想マシンやOSもネットワークを介して提供される)という観点から3つのサブシステムとしての構成を設計しプロトタイプを稼動することができた。クラウドシステムの企業への適用および中小企業における情報基盤に関するこれまでの研究蓄積、および最新の動向の整理はほぼ完了した。中小企業における情報戦基盤に関する主要な文献のサーベイとレビューについてもおおむね完了した。「クラウドコンピューティングに関する研究」などを中心として、サービスの可用性、データの囲い込み、データの機密性と監査性など10項目のクラウドコンピューティングの課題についても検討をおこなうことができた。クラウドシステムの導入を積極的に推進している中小企業あるいは中小企業の情報化を支援している公共機関などについての事例研究もおおむね完了した。
枯草菌を用いた環境調和型多機能微生物農薬の創製

1.殺菌剤(ネビジン)耐性菌を収得することに成功した。この菌のiturin生産性は安定していたが、surfactin生産性は低下した。2.この耐性菌を農地に用いて植物病抑制試験を行ったところ、育苗の段階で使用することが有効であることが判明した。3.農業モンカット耐性は元株RB14Cが保持していることが明らかになった。4.RB14Cとモンカットの併用試験をポットにより実施し、使用するモンカットの量を1/5に減らすことができることを証明した。5.トマトの苗立枯病に対する効果をテストした結果、菌体かん注あるいは発芽種子処理と農薬フルトラニルのかん注を組み合わせると高い効果がみられた。6.キュウリホモプシス根腐病の抑制テストを実施した。キュウリの菌を移植する時、RB14Cの菌体懸濁液を根に浸す処理によって顕著な病害抑制がみられた。7.キチナーゼ遺伝子をRB14Cおよび枯草菌M1113に導入し、キチナーゼを生産することを確認した。各種の病原菌とキチナーゼ遺伝子保育菌を混合すると病原菌の菌糸の成長が抑制されることが実証された。8.iturin生合成遺伝子のクローニングに成功した。iturin合成遺伝子は約30kbpからなる巨大分子であり、上流部分に側鎖である脂肪酸合成に関与すると考えられる遺伝子が思い出された。9.surfactin耐性遺伝子をクローニングし、その特性を明らかにした。今まで知られている多剤耐性遺伝子と相関性を示した。この遺伝子の増幅はsurfactinの生産性の向上にはつながらなかった。10.iturinおよびsurfactinの高生産条件元株によるiturinおよびsurfactinuの生産量は数100ppmであったが培地組成を検討した結果、surfactinでは20g/l、iturinは38/lまで生産量を向上させることに成功した。こうして生産性が向上した培養液による植物病抑制効果を検討し、その有効性が証明された。(1)本枯草菌が生産する各物質をコードする遺伝子のクローニング抗菌物質プリパスタチンをコードする遺伝子をクローニングすることに成功した。従来からフェンギシンを呼ばれていた遺伝子はPli遺伝子として命名し直した。iturinAをコードする遺伝子のクローニングにも成功し、塩基配列を解読中である。(2)抗菌物質の生産性の向上に貢献する遺伝子の決定今まで、酵素などの生産性に関与する遺伝子としてdegQ遺伝子が知られていたが、この遺伝子が枯草菌において正常に作用しない場合があることを見いだした。そこでdegQ(H)遺伝子を枯草菌に導入したところ、プリパスタチンの生産性が数倍向上した。degQ(H)が抗菌物質の生産性にも関与することを初めて明らかにした。(3)化学農薬耐性菌の創製枯草菌を化学農薬と併用して使用する場合、化学農薬に耐性を示す必要がある。その為に、2種類の化学農薬耐性菌を突然変異により創製した。野菜の根こぶ病に有効なネビジン0.01%に耐性な菌を獲得し、大量培養して、次年度以降の実験資材を得た。苗立ち枯病に有効なフルトラニル100ppmに耐性な菌を得た。(4)培養の最適化枯草菌のプロモータを改変した遺伝子組換え体を、用いイチュリンとサーファクチンの生産性を検討した結果、イチュリンの生産性は1.5倍向上したが、サーファクチンは80%に減少した。

(5)植物試験上記で得られた各種の枯草菌を実験室において、トマトの苗立枯れ病(病原菌は糸状菌、Rhizoctonia solani)を用い、植物病の抑制試験を実施した。(1)本枯草菌が生産する抗菌物質iturinAをコードする遺伝子のクローニングiturin Aをコードする遺伝子のクローニングにも成功し、塩基配列の解読を完了した。iturin合成遺伝子は約30kbpからなる巨大分子であり、前頭部分に側鎖である脂肪酸合成に関与すると考えられる遺伝子が見い出された。(2)バイオサーファクタント、surfactinの自己耐性遺伝子のクローニングと特性解析surfactinを生産する枯草菌から自己耐性遺伝子としてyerpをクローニングすることに成功し、この遺伝子の諸特性を解析した。(3)バイオサーファクタント、surfactinの生産性の向上バイオサーファクタント、surfactinの生産性は数g/l程度が限界であった。枯草菌MI113C(pC115)はサーファクチンのみを生産するが、この菌に変異を加えsoy bean powder培地で培養するサーファクチン生産性は15g/lまで向上する。さらにこの変異株NA2054にyerp遺伝子を導入し、同じ培地で培養すると20g/lまで増加した。この溶液は今まで報告された値の中で最大の値である。(4)化学農薬耐性菌の創製と植物試験枯草菌を化学農薬と併用して使用する場合、化学農薬に耐性を示す必要がある。枯草菌を苗立ち枯病に有効な化学農薬フルトラニル100ppmで培養したところ、増殖に差はみられなかった。従って枯草菌はフルトラニルに対して耐性を本来有していることがわかった。フルトラニル存在下でiturin Aの生産量は変化しないがsurfactin生産量は1/6に低下した。Rhizoctonia solaniの菌立枯病に対するフルトラニルと枯草菌の併用試験をポットにより行ったところ、化学農薬め量を1/4に減少させることができること、土壌中から枯草菌が検出されたことから十分化学農薬の代替が可能であることが判明した。1.殺菌剤(ネビジン)耐性菌を収得することに成功した。この菌のiturin生産性は安定していたが、surfactin生産性は低下した。2.この耐性菌を農地に用いて植物病抑制試験を行ったところ、育苗の段階で使用することが有効であることが判明した。3.農業モンカット耐性は元株RB14Cが保持していることが明らかになった。4.RB14Cとモンカットの併用試験をポットにより実施し、使用するモンカットの量を1/5に減らすことができることを証明した。5.トマトの苗立枯病に対する効果をテストした結果、菌体かん注あるいは発芽種子処理と農薬フルトラニルのかん注を組み合わせると高い効果がみられた。6.キュウリホモプシス根腐病の抑制テストを実施した。キュウリの菌を移植する時RB14Cの菌体懸濁液を根に浸す処理によって顕著な病害抑制がみられた。7.キチナーゼ遺伝子をRB14Cおよび枯草菌MI113に導入し、キチナーゼを生産することを確認した。各種の病原菌とキチナーゼ遺伝子保育菌を混合すると病原菌の菌糸の成長が抑制されることが実証された。8.iturin生合成遺伝子のクローニングに成功した。
歯根膜の組織特異性に関する基礎的研究

歯根膜の組織特異性の有無を、外骨膜との比較により検索した。外骨膜、歯根膜、骨組織それぞれから得た細胞間でALPase活性やPTHによるcAMP産生などに違いは認められなかった。歯根膜を除去し、外骨膜をラッピングした歯根の顎骨肉への移植では、移植歯根表面への新生セメント質の形成は認められなかったものの、移舶歯根の骨性癒着もあまり観察されなかった。また外骨膜から得た細胞を培養した象牙質片の顎骨内への移植でも、同様の結果が認められた。また外骨膜および歯根膜それぞれを培養した象牙質片の移植後に発現する蛋白の検索においても、両者間に違いは認められなかった。今回の結果では、外骨膜には多数の骨芽細胞様細胞が含まれるものの、いずれの外骨膜応用群でも新生セメント貿は観察されなかった。一方、そのような多数の骨芽細胞様細胞が含まれるにもかかわらず、骨性癒着はほとんど観察されなかった。以上のことから、歯根膜という非石灰化組織の維持は歯根膜以外の組織でも可能であるのに対し、セメント質形成は歯根膜にのみ存在する特異的能力である可能性が高い事が示唆された。今後例数を増やし、さらに検索していく予定である。歯周組織を再生させるためには、歯根膜が他の組織との共通性をもたない全く特異的な組織であるのかどうかを明確にする必要がある。そのためには歯根膜組織と他の組織との比較検討を行なわなければならない。そこで我々は、比較する組織として外骨膜に着目した。外骨膜は骨表層に存在する線維性結合組織であり、骨に近接し、その組織内に骨芽細胞が認められるものの通常骨化しない組織であり、歯根膜と近似している。さらに歯周組織において、歯槽骨の外骨膜と歯根膜は連続性を有している。そこで、本研究では、外骨膜がいわゆる場の違いにより歯根膜様の構造をとり得るのか?なぜ外骨膜や歯根膜に骨化が見られないのか?を目的に実験を行った。成犬の抜去歯からOut growthさせた歯根膜細胞と、生後3か月の犬の頭蓋の外骨膜からOut growthさせた外骨膜細胞それぞれのALPase活性、PTH応答性、Type Iコラーゲン産生量および1,25(OH)_2D_3依存的BGP産生量を検索した。しかし両細胞とも骨芽細胞様細胞の特徴を示し、両細胞間で違いは認められなかった。生後3か月の犬の頭蓋の外骨膜を、歯根膜とセメント質を除去した抜去歯根にラッピングして、成犬の下顎骨に形成した骨窩洞に埋入した。外骨膜をラッピングせずにそのまま抜去歯根を骨窩洞に埋入したものを対照群とした。埋入6週後、対照群では抜去歯根表層の大部分に著名なアンキロ-シスが生じ、歯根膜腔は認められなかった。一方外骨膜をラッピングした群では、歯根表層にアンキロ-シスは認められず、歯根膜腔が存在していた。しかし歯根表層にセメント質は認められず、歯根膜腔の線維も歯根表面に平行に配列していた。現在実験期間を延長した同様の実験系を行っている。また外骨膜から獲得した外骨膜細胞および抜去歯から獲得した歯根膜細胞それぞれを象牙片上で培養し、それぞれの象牙質片を成犬の下顎骨に形成した骨窩洞に埋入した。6週後、歯根膜細胞群の一部の象牙質片表層にセメント質の形成が認められているものの、外骨膜群では認められなかった。しかし未だ数例が少なく、現在例数を増やしてさらなる検索を行っている。
近世興福寺・春日社の組織と祭礼構造に関する研究-日本宗教の世俗化過程に関する比較宗教史的試みのために

本年度は、引き続き奈良国立文化財研究所の協力を得て興福寺の史料調査を行った。おもに、『興福寺典籍文書目録』第2巻に掲載されている記録を中心に調査し、主要な文献に付いては、複写した。集会記録・近世中期の僧侶の日記・春日神鹿関連の史料である。前年度収集した史料とあわせて解読した。祭礼あるいは法会のうち、春日若宮祭礼に付いて中心的に分析した。奈良奉行所与力の記録である「庁中漫録」の中に、戦国期から織豊政権期に作成された送状があり、これを中心に、他の記録を突き合わせると、送状の内容と実際にそなえられる物とが一部乖離していること、国人の地位によって供物量に違いが大きいこと、あるいは天正期になると減少が目立つこと、惣奉行とよばれる事務担当者の地位が大きくなること、かれらは、在地の小領主とよばれる階層に属することなどが明らかになった。これらの変動は、かって柳田国男が『日本の祭』で論じた大きな宗教変動、すなわち「宗教の世俗化」にも比される問題である。また、実務的な部分が小領主によって支えられているという点は、日常的な寺院経営にも反映しており、『多聞院日記』をそうした観点で分析すると、端的な事例として備前村衛門太郎の例が挙げられる。彼を通してみると、天正末年から慶長期にかけて、小領主の位置づけが大きくなっていることがわかり、宗教教団のみならず近世初期の地域社会の主要な担い手が彼らであったことも明らかになってきた。本年度は春日社・興福寺その他の文書所蔵機関等の調査を行い、具体的な作業として、得られた史料の中から、春日若宮祭礼の行事次第を翻刻中である。これは奈良奉行所役人によって記された長文のもので、従来知られていた内容よりはるかに詳細な祭礼運営が明らかになることは間違いない。さらに収集した資料を用い、流鏑馬を奉仕していた人々の動向を整理中である。流鏑馬の記録上の記述には大きな変化はないが、天正期には流鏑馬を直接奉仕している者だけでなく、それを差配する総奉行の社会的な位置が高くなり、かれらの中から江戸時代の流鏑馬奉仕者が出て、家として固定していることがわかってきた。この理解には祭礼の歴史だけでなく、中近世移行期における村落社会の動向把握が不可欠であるということにもなる。また祭礼の構造は社会変動期にあっても温存されているが、一方で実態は構造と分離し、祭礼は儀礼としてのみ残存していること。豊臣秀吉が若宮祭礼を自らの祭礼化したことは、定説となっているが、さらにそれを伝統の継承と変更の観点から、分節化して検討することができることがわかった。今後は、これらを具体的に分析論述する作業を行う。その他に「唐院日記」という近世興福寺の運営史料の存在が確認できた。これは、従来別の史料で存在が示されていたもので、教団内部で起こった諸事件の分析だけではなく、近世社会における「聖俗の分化」(宗教の世俗化secularization of religionの定義の一つ)も、より細部まで検討することが可能になると思われる。この史料の複写と分析は来年度に作業する予定である。
ダイオキシンの胎児毒性に関する研究:大脳皮質発生モデルを用いた解析

近年、環境汚染物質が生体に与える影響が懸念されており、特に胎児発生への影響については社会的関心が高い。環境汚染物質であるダイオキシン(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD)は、培養細胞において細胞分裂動態に影響を与えることが知られている。さらに、胎内曝露したラットで出生後の空間記憶能力が障害されるなど、高次脳機能発達障害の原因となる可能性が報告されている。そこで、TCDD胎内曝露が大脳皮質発生に与える影響を解明することを目的として、TCDD胎内曝露脳の大脳皮質発生過程を、大脳皮質発生の数学モデルを応用し定量解析した。【方法】妊娠7日のマウスにTCDD(20μg/kg体重)を1回経口投与、胎生12日目のマウス胎児前脳を用いて、神経前駆細(NPC)の(1)細胞周期調節遺伝子発現・局在の変化、(2)細胞周期長、(3)分化誘導の確率(Q値)、について解析した。さらに生後21日のマウス終脳を用いて、(1)終脳の全長・全幅、(2)大脳皮質の厚さ、(3)抗GABA免疫組織化学染色切片を用いた皮質各層のGABA陽性・陰性細胞、グリア細胞数・密度について解析した。【成績】平成15年度平成16年度の研究期間に、TCDD胎内曝露は(1)神経前駆細胞(NPC)内のp27Kiplの核内存在量を増加、(2)大脳皮質発生早期にNPCのG1期を延長、(3)大脳皮質発生早期にNPCの化誘導の確率(Q値)を増加、(4)最終的に形成される大脳皮質深層の投射ニューロン数を減少させ非薄化させること、を明らかにした。【考察】TCDD胎内曝露が大脳皮質発生異常(薄い大脳皮質)の原因となること示した。TCDD胎内曝露により、胎生12日目でのp27Kipl核内局在量が増加、NPCの早期の異常な分化誘導亢進が、最終的に大脳皮質の菲薄化につながることを示した。皮質深層のGABA陰性細胞のみがTCDD曝露群で減少していた理由として、TCDD曝露が皮質発生早期にNPCの分化誘導を異常に亢進させた結果、皮質浅層のGABA陰性細胞に異常に分化した可能性が示唆された。環境汚染物質であるダイオキシン(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD)は、胎内曝露したラットで出生後の空間記憶能力が障害されるなど、高次脳機能発達障害の原因となる可能性が報告されている。昨年我々は、胎内でTCDDに単回曝露したマウス胎仔においては、大脳皮質の発生過程が遅滞すること、そのメカニズムは神経前駆細胞においてp27Kip1の核内移行が促進するためである可能性を報告した。TCDD胎内曝露による大脳皮質発生異常のメカニズムを更に解明するために、胎生12日において、細胞分裂、分化誘導、アポトーシスに関する定量解析を行った。【方法】

妊娠7日のマウスにTCDD(20μg/kg体重)を1回経口投与、胎生12日の胎仔前脳を用いて以下の実験を行った。1.BrdUを用いたCumulative Labeling法による細胞周期各相の測定、2.IrdUおよびBrdUの時間差投与法による分化誘導の確率(Q値)の測定、3.TUNEL染色によるアポトーシスの解析。【成績】TCDD投与群では、神経前駆細胞のG1期が延長、Q値が増加、アポトーシスは不変であった。【考察】妊娠7日におけるTCDD胎内曝露により、核内p27Kip1蛋白量が増加、その結果、胎生12日において、神経前駆細胞のG1期が延長、分化誘導の確率が増加することを示した。胎生14日で観察された大脳壁、特に皮質板の菲薄化は、TCDDが神経前駆細胞の分裂速度を減じ、また、早期に分化誘導が行われた結果、神経前駆細胞の総数が減少したためであると推測された。神経前駆細胞の減少にアポトーシスは関与していないことも示された。TCDD胎内曝露は神経初期発生において、神経前駆細胞の細胞周期制御機構を変化させ、大脳皮質発生異常(薄い大脳皮質)の原因となる可能性がある。環境汚染物質であるダイオキシン(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, TCDD)は、胎内曝露したラットで出生後の空間記憶能力が障害されるなど、高次脳機能発達障害の原因となる可能性が報告されている。これまでに我々は、胎内でTCDDに単回曝露したマウス胎仔の大脳皮質の発生過程が遅滞すること、そのメカニズムは胎生12日(E12)神経前駆細胞において核内p27Kip1蛋白量が増加、その結果神経前駆細胞のG1期が延長し、分化誘導の確率が増加する可能性を報告した。TCDD胎内曝露による大脳皮質発生異常のメカニズムを更に解明するために、生後21日目の大脳皮質構築異常を検討した。【方法】妊娠7日のマウスにTCDD(20μg/kg体重)を1回経口投与、生後21日のマウス終脳を用いて以下の計測を行った。1.終脳の全長・全幅、2.大脳皮質の厚さ、3.抗GABA免疫組織化学染色切片を用いた皮質各層のGABA陽性・陰性細胞、グリア細胞数・密度。【成績】TCDD曝露群ではコントロール群と比較し、終脳の全長・全幅が有意に減少していた。さらにTCDD曝露群では、大脳皮質層構造の異常が認められた。大脳皮質第V-VI層におけるGABA陰性細胞の減少による第V-VI層の菲薄化を認め、その結果、大脳皮質の厚さが有意に減少していた。皮質各層の細胞密度については、GABA陽性・陰性細胞、グリア細胞いずれにおいても、有意な変化を認めなかった。【考察】TCDD胎内曝露が大脳皮質発生異常(大脳皮質の菲薄化)の原因となり得ること示した。昨年度までの研究成果とあわせて、神経前駆細胞の異常な分化誘導亢進が大脳皮質菲薄化の原因と考えられえること、細胞周期制御蛋白のひとつであり分化誘導作用を有するp27が関与していること、の2点が強く示唆された。皮質深層のGABA陰性細胞のみがTCDD曝露群で減少していたことから、TCDD曝露による分化誘導障害が投射ニューロンの前駆細胞に特異的に起こる可能性も示唆された。
超高圧変成作用を受けた衝突帯における物質循環-中国山東半島(蘇魯地域)の例

世界で数少ない超高圧変成帯として知られている中国山東半島地域で共同研究者とともに地質調査を行ってきた。その主たる目的は、広域的な構造を究明することと、比重の高い岩石(エクロジャイト)と取り囲んでいる岩石との関係を明らかにすることの二通りであった。青島市近郊の露出状況が優れた地域では、特に精密なマッピングや標本採取を行った。その結果の一部は論文にまとめ国際誌に投稿したが、その最も重要な結論は次の通りである。i)エクロジャイトが露出する地域を中心として広域的に岩石の構造を調べ、面構造はばらつきがあるものの平均的には北東-南西走向を示し、鉱物線構造は北西-南東であり、しかもそれに伴う剪断は概ね北西ずれであることが判った。ii)コース石を含むエクロジャイトや局所的に花崗岩組織を残す変麻岩とで構成されている100m^2規模の複合岩体を見つけ、野外で観察した初生関係や全岩組成の結果によって、この複合岩体は一つのマグマからできた一連の火成岩類であることが判った。さらに、変成鉱物やそれらの微細組織を観察し、複合岩体として超高圧(25kbar以上)変成作用を受け、その後再び地表に上昇したと推定される。また、本研究では、ヨーロッパのアルプス山脈以外では、初めて超高圧花崗岩類を報告した。このような岩類の存在は、花崗岩は密度が低いにも関わらずマントル上部に当たる深さまで潜り込むことが可能であることを証明できるといった点で意義がある。この現象の力学を説明する試みについては、月刊地球に発表した。こうした花崗岩類はコース石を含むエクロジャイトと一緒に潜り込み、その複合体の総合密度は排除されるマントルに比べて小さいので、浮力は正となり上昇の最初の段階で重要な力であった可能性がある。
Vav遺伝子欠損マウスを用いた抗酸化機能食品の緑内障予防効果の検討

われわれはVav遺伝子欠損マウスの研究から、緑内障の発症要因として、これまで言われてきた日中眼圧の高さ以外に、眼圧の日内変動とRGCを取り巻く環境の酸化ストレスに注目するに至った。本研究ではVavマウスのの眼圧日内変動とRGC数の関係と食物として抗酸化作用の強い食品を投与することによるRGCの細胞死との関係を調べている。しかし、昨年に発生したマウスの肝炎ウイルス感染事故のため対象実験マウス群の再構築を余儀なくされた。実施計画5:15週マウスの網膜のRGCをけCFP蛍光発色させる実験で、CFP遺伝子が各固体マウスに導入されているか、を検証する方法を確定した。最も確実な方法として、生後4週のマウスのテールカットを行い、PCR法でCFP遺伝子をげgenotypingを行う方法を採用することにした。これにより10週齢マウスの眼圧を9:00と21:00に計測し、Vavマウスに対する眼圧変動の影響と抗酸化作用食品の緑内障予防効果の定量的な検討を行える状況を構築した。実験計画6:本研究では本来使用するマウスをVav2単一遺伝子を欠損させたマウスと、Vav2/Vav3二重遺伝子欠損マウスで緑内障予防効果を検証する計画であったが、2017年度に発生したマウスの感染事故のためVav2とVav3の2重マウス遺伝子欠損マウスを再生して研究に用いる事が研究期限内に行う事が不可能となることが判明し、Vav2単独欠損マウスのみを用いて研究成果を得る事となった。感染事故のため緑内障疾患モデルマウス(Vavマウス)の準備が十分にできなかった感染事故から回復できたマウスを用いて、計画II沿った実験を継続している。最終的には緑内障モデルマウスを用いて眼圧変動のRGCへの影響と抗酸化食品投与のRGCへの影響を検討する実験を期間内実施する予定である。近年フラボノイドを含む食品が健康に良いという意識は広く知られており、視覚の維持にも効果があるといわれている。しかし、その科学的根拠は未だ乏しいといえる。その原因の一つとして考えられるのは、食品の効果を検証する評価系が不十分だということである。これまでは食品の成分分析をして効果が期待される成分を取りだし、細胞レベルで成分の効果を検証することが行われてきた。しかし、経口摂取から関係する器官にどのように達して、どのように働くかを統一的に評価することは困難である。この問題を解決するにはin vivoでの食品の機能を評価できる動物モデルの構築が最も有効な手段と思われる。日本人の失明原因の第1位は緑内障であり、40歳以上の20人に1人の割合で発症する。眼圧の影響を受けて網膜上の網膜神経節細胞(RGC)が損傷を受け細胞死にいたる。それにより視野欠損が起こり、病態は不可逆的に進行し最終的には失明に至る。そのため緑内障の治療には早期発見と疾病予防対策が求められている。我々は自ら開発したVav2遺伝子の欠損マウス(Vavマウス)の表現型に高眼圧が有ることを発見した。生後6週から眼圧が上昇し、10週で正常マウスに比較して20%程度の上昇に達し、以降漸次減少する。これと平行して視神経乳頭の陥凹と網膜神経節細胞の脱落を認めた。これはヒト緑内障の病態に近似している。次にRGCが蛍光発色するCFPマウスとVavマウスを交配し、CFP/Vavマウスを作成した。これによりマウス個体毎に眼圧とRGC数を定量的に計測することが可能なマウスが作成された。本研究の目的はフラボノイドを含む食品を緑内障モデルマウスであるCFP/Vavマウスに給餌し、眼圧下降効果とRGC数減少抑制効果を調査して、対象食品が緑内障の進行を抑制する効果があるか検証することである。緑内障の進行を抑制する食品の候補として抗酸化機能を持つ適切な食品を検討した。アスパラガス擬葉および各種ベリー類(ブルーベリー、ハスカップ、アロニア、ラズベリー、シーベリー、カランツなど)果実に含まれる抗酸化成分のプロファイリングを行った。抗酸化能評価には、ESRスピントラップ法を用いた。これにより、生体内で発生する各種ラジカルについて、ラジカル種ごとの補足活性測定を行った。各種フリーラジカル発生試薬、材料抽出液及びススピントラップ剤(CYPMPO)を混合後、紫外線照射した。この場合、生成し試料中に残留するラジカルは、CYPMPOにトラップされてアダクトを形成し、ESR特有の波形を示す。抽出液によるラジカル消去能の高・低は、振幅の小・大に反映される。この原理に基づき、Troloxを外部標準として材料の抗酸化能を評価した。結果としてルチンを多く含むアスパラガス擬葉が抗酸化作用が高く、食品として加工が可能であること、食品中でのルチンの安定性が高いことを考え合わせるとアスパラガス擬葉は緑内障予防食品の検査対象として適切と考えられた。評価系として用いるマウスは、我々が所持するVav遺伝子欠損マウスとジャクソンLABから購入したCFPマウスを交配して必要量のCFP/Vav2マウスを準備した。