hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水トリーの微細構造観察と3次元等価回路解析

水トリーの電気伝導特性を決定するために必要となる貫通水トリー形状と併せた電圧-電流特性の実測値及びシミュレーションの妥当性を評価するために必要な損失電流波形の実測値等の電気的特性に関するデータは非常に少ない。そこで本研究ではまず、この損失電流測定法を研究するための基礎データとして水トリー形状の観察と共にその電気的特性を測定し、得られた結果について検討した。そして次に実測した損失電流波形を再現できる3次元水トリーモデルを作製した。次に、これを用いて、印加電圧、周波数の変化による損失電流波形歪みの変化を調べ、水トリー劣化試料内部の水トリー劣化部と絶縁体健全部の電圧比の変化と比較した。それにより、損失電流波形歪みの変化傾向と水トリーの伸びの関連性を確認した。また、水トリーの電気特性を変更し、水トリーの導電性が高い場合、導電性が低い場合を仮定して、印加電圧、周波数、水トリーの伸びを変化させて損失電流波形を計算し、水トリー劣化試料内部の水トリー劣化部と絶縁体健全部の電圧比を比較する。そして、水トリーの電気特性の違いによる損失電流波形歪みの変化傾向の違いを検討した。本研究の目的は,水トリーの微細構造を走査形プローブ顕微鏡を用いることにより詳細に測定し,これを基に詳細な水トリーの3次元等価回路モデルを作製,水トリー伸展の様子や水トリーの検知の最適化についてシミュレーションすることを目的としている。そこで,始めに水トリーの観察結果から水トリーの等価回路モデルの構築を行った。等価回路モデルはこれまで我々が提案したモデルを3次元に拡張したもので,未劣化部分(ポリエチレン【PE】)は抵抗とコンデンサの並列モデルで,水トリー劣化部はその電気的非線形性を考慮し電圧依存型抵抗で表現した。PE試料は縦×横X高さをそれぞれ1mmとし,誘電特性と漏れ電流を実測することで等価回路中でPEを表す抵抗とコンデンサの値を決定した。また,水トリーを表す電圧依存型抵抗の電気特性は水トリーの損失電流の実測値および貫通水トリーの電圧-電流特性より決定した。このように決定された水トリーの損失電流のシミュレーション値は実測値と非常によく一致することが確認された。また,等価回路モデルを用いて,水トリーの進展による損失電流の変化をシミュレーションしたところ,水トリー進展に伴い損失電流波形の前半部が突出し,これは水トリーに加わる電圧が増加するためであることを明らかにした。本研究の目的は,水トリーの微細構造を詳細に測定し,これを基に詳細な水トリーの3次元等価回路モデルを作製,水トリー伸展の様子や水トリーの検知の最適化についてシミュレーションすることを目、的としている。初めに,水トリーの伸びの変化に対する前方突出箇所の、広がりの要因を調べるために,水トリー劣化試料の水トリー劣化部と絶縁体健全部に加わる電圧比を計算し,損失電流波形歪みの変化傾向と比較した。その結果,電圧比が1を超えた付近から損失電流波形の後方突出から前方突出への移り変わりが見られ,さらに電圧比が高くなると中央突出に変化することがわかった。次に,水トリーの電圧-電流特性を導電性が高い特性,導電性が低い特性に変化させて,印加電圧,周波数,水トリーの伸びの変化による損失電流波形歪みの変化傾向を調べた。その結果,水トリーの電気特性の変化による損失電流波形歪みの変化傾向に違いは見られなかった。ただし,水トリー特性の違いによって損失電流波形の前方突出の広がりの大きさに多少の違いがあることがわかった。以上のことから,水トリーの損失電流波形歪みの印加電圧,周波数,水トリーの伸びに対する変化傾向がわかった。また,水トリーの特性が変化しても多少は電圧比,波形歪みの広がり方には差があるものの,損失電流波形歪みの変化傾向は変わらないということがわかった。
クントゥ-ル・ワシ墳墓の緊急発掘

ペル-国北部山地カハマルカ県のクントゥル・ワシ遺跡で、墳墓群の緊急発掘を主たる目的として発掘調査を行った。クントゥル・ワシ遺跡は中央アンデス形成期の重要な祭祀建築遺跡のひとつであり、昭和63年度に調査を開始した。(昭和63年度平成元年度:古代アンデス文明の生成過程の研究/課題番号63041039/研究代表者:大貫良夫)。平成元年度の調査において、遺跡中央部の墓壇構造の床下に掘りこまれた三墓の墓が確認され、7点の黄金製品を含む数多くの副葬品が発見された。中央アンデス形成期文化の黄金製品が考古学的調査によって発見されたのは前例のないことであり、その学術上の意義は多大であった。未発掘部分の墓壇床下にはさらに別の墓が並んでいる可能性があったため、これらの緊急調査とこれに関連する建築及び土器資料の分析が急務であった。本年度の調査によって新たに三基の墓が発見された。第4号墓は、前年度の調査で既に発見されていた三基の墓(第1号室第3号墓)の西側に位置する。他の墳墓同様、クントゥル・ワシにおける第二時期目に、新しい墓壇を建設する過程で、最初の時期の基壇構造の床を掘りこみ埋葬した墓であることが確認された。人骨と共に埋められた副葬品は玉が20種類(緑色の管玉・丸玉、ラピスラズリの管玉・丸玉、白・赤色の貝、トルコ石など)計約6900点、人面の彫刻が施された石の小型鉢が一点、金製の円錐形垂飾りが一点、金製あるいは銀製の小さな鳥形下げ飾りが3点、同破片が約100点、土器は3個体であった。同じ並びの他の三基の墓との顕著な違いは副葬品における玉の多さにあり、埋葬された人物に対する位置付けを考察するうえで興味深い資料となった。第5号墓は第4号墓の西側約7mの地点、クントゥル・ワシにおける第1時期目の中央基壇複合西の小部屋状構造の床面に掘りこまれていた。人骨のほか、副葬品として骨角製の首飾り1点(管玉数7点)、貝製の首飾り(管玉数20点)、貝あるいは石製の玉5点、骨製の小型スプ-ン1点、骨角製円盤1点、銅製円盤2点、他に土器破片及び獣骨、貝が出土した。第7号墓(注:第6号墓は前年度発掘分の墳墓)は、第1時期目の中央基壇構造の北側で発見されたが、既に攪乱された痕跡があった。おそらく副葬品の一部と思われる出土品は、金製品の破片が3点、貝製・石製の管玉・丸玉が15点、骨製笛が1点であった。墳墓群の発掘と付随して行われた遺跡中央部分の発掘においては、前年度までにはごく断片的にしか明らかになっていなかったクントゥル・ワシ遺跡の最初の時期の建築として、部分的ではあるが基壇及び半地下式の方形構造のプランが確認された。さらに、これらの建築との明確な層位的対応のもとに、同時期の土器資料が得られたことも今年度の収穫のひとつであったと言える。これらの土器資料に関しては、先述の墳墓副葬品とともに現地で可能な限り実測や写真撮影を行い、そのデ-タを持ち帰った。今後これらを利用して、国内でさらに分析作業と比較研究を行なうことが可能な状態にある。また、このクントゥル・ワシ最古の時期に壁面の一部を飾っていたと思われる赤・緑・黄色で彩色された土製の神像(長さ71cm・幅21cm)が出土した。遺跡南部の部分的な発掘においては、クントゥル・ワシでの神殿建築活動が活発化した第2時期目に機能していた円形半地下式広場の一部を確認することができた。中央アンデス形成期においてこの建築様式が発掘されている遺跡はごく限られており、クントゥル・ワシ遺跡の位置付けを考察するうえで有力な資料となろう。今回の発掘調査で得られた資料は、昭和63年から蓄積されている調査資料とあわせて今後さらに分析を行う。クントゥル・ワシ遺跡は中央アンデス形成期文化の全体的解明において重要な鍵を握る神殿遺跡であり、その発掘資料と今後の分析結果は古代アンデス文明生成過程の実証的研究に新たな知見を加えることになろう。

第4号墓は、前年度の調査で既に発見されていた三基の墓(第1号室第3号墓)の西側に位置する。他の墳墓同様、クントゥル・ワシにおける第二時期目に、新しい墓壇を建設する過程で、最初の時期の基壇構造の床を掘りこみ埋葬した墓であることが確認された。人骨と共に埋められた副葬品は玉が20種類(緑色の管玉・丸玉、ラピスラズリの管玉・丸玉、白・赤色の貝、トルコ石など)計約6900点、人面の彫刻が施された石の小型鉢が一点、金製の円錐形垂飾りが一点、金製あるいは銀製の小さな鳥形下げ飾りが3点、同破片が約100点、土器は3個体であった。同じ並びの他の三基の墓との顕著な違いは副葬品における玉の多さにあり、埋葬された人物に対する位置付けを考察するうえで興味深い資料となった。第5号墓は第4号墓の西側約7mの地点、クントゥル・ワシにおける第1時期目の中央基壇複合西の小部屋状構造の床面に掘りこまれていた。人骨のほか、副葬品として骨角製の首飾り1点(管玉数7点)、貝製の首飾り(管玉数20点)、貝あるいは石製の玉5点、骨製の小型スプ-ン1点、骨角製円盤1点、銅製円盤2点、他に土器破片及び獣骨、貝が出土した。第7号墓(注:第6号墓は前年度発掘分の墳墓)は、第1時期目の中央基壇構造の北側で発見されたが、既に攪乱された痕跡があった。おそらく副葬品の一部と思われる出土品は、金製品の破片が3点、貝製・石製の管玉・丸玉が15点、骨製笛が1点であった。墳墓群の発掘と付随して行われた遺跡中央部分の発掘においては、前年度までにはごく断片的にしか明らかになっていなかったクントゥル・ワシ遺跡の最初の時期の建築として、部分的ではあるが基壇及び半地下式の方形構造のプランが確認された。さらに、これらの建築との明確な層位的対応のもとに、同時期の土器資料が得られたことも今年度の収穫のひとつであったと言える。これらの土器資料に関しては、先述の墳墓副葬品とともに現地で可能な限り実測や写真撮影を行い、そのデ-タを持ち帰った。今後これらを利用して、国内でさらに分析作業と比較研究を行なうことが可能な状態にある。また、このクントゥル・ワシ最古の時期に壁面の一部を飾っていたと思われる赤・緑・黄色で彩色された土製の神像(長さ71cm・幅21cm)が出土した。遺跡南部の部分的な発掘においては、クントゥル・ワシでの神殿建築活動が活発化した第2時期目に機能していた円形半地下式広場の一部を確認することができた。中央アンデス形成期においてこの建築様式が発掘されている遺跡はごく限られており、クントゥル・ワシ遺跡の位置付けを考察するうえで有力な資料となろう。今回の発掘調査で得られた資料は、昭和63年から蓄積されている調査資料とあわせて今後さらに分析を行う。クントゥル・ワシ遺跡は中央アンデス形成期文化の全体的解明において重要な鍵を握る神殿遺跡であり、その発掘資料と今後の分析結果は古代アンデス文明生成過程の実証的研究に新たな知見を加えることになろう。
圃場作業の解析と確率論的モデルによる最適化および中山間地での作業計画への応用

圃場作業計測システムの構築(ソフトウェア):昨年度は圃場作業における事象の記録用にノート型コンピュータ,圃場形状測定用レーザ距離計および角度計を用いた計測システムのハードウェアを構築したが,今年度はそのソフトウェア部分の構築を行った.これは作業計測を小人数で正確に行なうための半自動計測システムであり,圃場作業の事象および圃場形状をコンピュータデータとして記録できるシステムである.これにより下記の圃場作業モデル構築のための基礎データを得るためのシステムが構築された.今後は計測テストだけではなく実際の農作業現場における計測により計測データの質の面での検討を行なう予定である.圃場作業モデルの構築とシミュレーション:昨年度行なった枕地減反における圃場作業量の解析モデルの構築をさらに拡張した.これにより圃場作業における実際の機械の動きに近づいたモデルとなった.またこれとは別に枕地減反をしない場合のための不規則な形状の圃場における作業シミュレーションモデルを作成した.これらのモデルは過去5年間に渡り取り組んできた確率論的作業モデルの発展形でありアーラン分布および正規分布を用いて作業中のランダムな事象を表現したものである.このモデルを使用して不規則形状圃場における作業の最適化の基礎となるシミュレーションを試みた.この結果,枕地減反の有無,作業エリアの形状および圃場内作業経路の違いによる圃場作業効率の変化が得られ,作業経路最適化の余地が確認された.これらの結果は作業最適化のための基礎的な知見となるものと考えられる.今後の展望としてこれら確率論的作業モデルをもとに,いくつかの最適化手法を使用した圃場内作業経路最適化,とくに不規則形状の圃場が多い中山間地における最適化への応用が考えられる.圃場作業システムの構築:圃場作業の解析,モデリングおよび最適化のためのデータ収集システムの構築を行なった.作業における事象の記録のためのノート型コンピュータ,圃場の不規則な形状を測定するためのレーザ距離計および角度計を用意した.ノート型コンピュータはフィールドにおいて作業計測を小人数で正確に行なうための半自動計測システムの計測システムの中心となるものである.またレーザ距離計および角度計は作業する圃場において圃場の形状あるいは作業領域の形状をその場で計測するためのものである.このように計測システムのハードウェアの構築が完了したので,次年度は計測ソフトウェアの開発を行ない,実際に中山間地の圃場において計測を行なう計画である.圃場作業モデルの構築:過去に行なってきた圃場作業計測から得られたデータを使用して,不規則形状圃場における作業モデルのひとつとして,枕地減反における圃場作業量の解析モデルの構築を試みた.これは過去において作成した確率論的作業モデルを発展させ,不規則形状圃場における機械作業の進行状況をシミュレートするものである.従来作成したモデルは,作業中のランダムな事象を計測データに基づきアーラン分布および正規分布で表現したものである.不規則形状圃場における作業の最適化の試みのひとつとして,今年度は不規則形状内の枕地減反を想定し,作業最適化の基礎となるシミュレーションモデルを作成した.これにより不規則形状圃場における作業最適化の可能性が検討され,更なるモデルの構築および最適化に必要性が確認された.来年度はこれらの知見をもとに,詳細な圃場計測から得られるデータをもとに,不規則形状圃場の作業モデルの改良を行ない,最適化シミュレーションを試みる計画である.圃場作業計測システムの構築(ソフトウェア):昨年度は圃場作業における事象の記録用にノート型コンピュータ,圃場形状測定用レーザ距離計および角度計を用いた計測システムのハードウェアを構築したが,今年度はそのソフトウェア部分の構築を行った.これは作業計測を小人数で正確に行なうための半自動計測システムであり,圃場作業の事象および圃場形状をコンピュータデータとして記録できるシステムである.これにより下記の圃場作業モデル構築のための基礎データを得るためのシステムが構築された.今後は計測テストだけではなく実際の農作業現場における計測により計測データの質の面での検討を行なう予定である.圃場作業モデルの構築とシミュレーション:昨年度行なった枕地減反における圃場作業量の解析モデルの構築をさらに拡張した.これにより圃場作業における実際の機械の動きに近づいたモデルとなった.またこれとは別に枕地減反をしない場合のための不規則な形状の圃場における作業シミュレーションモデルを作成した.これらのモデルは過去5年間に渡り取り組んできた確率論的作業モデルの発展形でありアーラン分布および正規分布を用いて作業中のランダムな事象を表現したものである.このモデルを使用して不規則形状圃場における作業の最適化の基礎となるシミュレーションを試みた.この結果,枕地減反の有無,作業エリアの形状および圃場内作業経路の違いによる圃場作業効率の変化が得られ,作業経路最適化の余地が確認された.これらの結果は作業最適化のための基礎的な知見となるものと考えられる.今後の展望としてこれら確率論的作業モデルをもとに,いくつかの最適化手法を使用した圃場内作業経路最適化,とくに不規則形状の圃場が多い中山間地における最適化への応用が考えられる.
難治性白血病モデルを用いた新規標的の診断治療開発

MLL遺伝子転座を伴う急性骨髄性白血病(MLL-AML)は強い抗がん剤を用いた治療や骨髄移植をおこなっても再発しやすい治療抵抗性を示し、予後は不良である。MLL-AMLの治療抵抗性メカニズムの解明および新たな治療標的分子の同定が強く期待されている。申請者らは治療抵抗性を獲得したMLL-AMLモデルマウスを作成し、白血病細胞のゲノム解析により、新規遺伝子変異GNB2 G77Rを同定した。GNB2は、3量体Gタンパク質のβサブユニットであり、Gタンパク質共役受容体(GPCR)の下流で機能するシグナル分子である。本研究では、MLL-AMLマウスおよびGNB2遺伝子をモデルとして利用し、難治性がんに対する新規の診断法・治療法の開発システムを構築する。
イネ茎葉部におけるデンプン分解制御に関わる遺伝子の機能およびその品種間差異の解明

イネ茎葉部に出穂期までに蓄積されたデンプンは出穂後に分解され、登熟に利用される。本研究では、β-アミラーゼアイソジーンであるOsBAM2とOsBAM3両遺伝子の発現抑制により、出穂後の葉鞘でのデンプン含量低下が抑制されることがわかった。別のアイソジーンのOsBAM5はプラスチド局在型アイソフォームをコードし、その発現抑制は出穂後の葉鞘で過剰なデンプン蓄積をもたらした。また、上記3つのアイソジーンに関する三重発現抑制系統を作出した。さらに、超多収品種タカナリの葉鞘において発現レベルが高いα-アミラーゼアイソジーンであるRAmy2Aの発現抑制系統を、タカナリを原品種として作出することに成功した。出穂後のイネ葉鞘でのデンプン分解におけるβ-アミラーゼ遺伝子の機能を解明するために、β-アミラーゼをコードする遺伝子のひとつであるOsBAM5の機能解析を進めた。OsBAM5とGFPの融合タンパク質を発現させるベクターを構築し、タマネギ表皮細胞で一過的に発現させた結果、OsBAM5はプラスチド局在型のアイソフォームをコードしていることが明らかになった。また、OsBAM5の発現抑制系統をRNAi法によって作出し、出穂後の葉鞘におけるデンプン含量の変化を解析した。その結果、OsBAM5発現抑制により、葉鞘では特に夜間において野生型よりも多くのデンプンが蓄積していることがわかった。よって、今まで解析を進めてきたOsBAM2およびOsBAM3に加えて、OsBAM5もまた、出穂後の葉鞘におけるデンプン分解に重要な役割を担っている可能性が示唆された。葉鞘での発現量が多いβ-アミラーゼ遺伝子であるOsBAM9の発現抑制系統の作出を進め、OsBAM9の発現が実際に強く抑制されている系統のT2世代の種子が得られた。さらに、OsBAM9もまたOsBAM5と同様にプラスチド局在型のアイソフォームをコードしていることがわかった。また、OsBAM2とOsBAM5のダブルノックダウン系統、ならびにOsBAM2、OsBAM3およびOsBAM5のトリプルノックダウン系統を作出し,現在そのT1世代の育成を進めている。出穂後の葉鞘においてデンプン含量が急激に減少する特性を有するインド型多収品種のタカナリでは、α-アミラーゼ遺伝子のひとつであるRAmy2AのmRNA量が出穂後の葉鞘で急激に上昇する。数品種のインド型品種を用いた解析の結果、この現象はインド型品種に共通ではなく、タカナリが有する特性であることが強く示唆された。現在、タカナリにおいてRAmy2Aの発現が抑制されたRNAi系統の作出に成功し、T1世代の育成を進めている。交付申請書に記載した平成27年度の計画では、葉鞘において発現量が多いβ-アミラーゼ遺伝子のうち、まだ解析が進められていないOsBAM5とOsBAM9に関して機能解析を進めることになっている。OsBAM5に関しては、GFPとの融合タンパク質の一過性発現系によってプラスチド局在型のアイソフォームをコードしていることを明らかにし、さらにRNAi法による発現抑制系統を用いて表現型の解析も進めることができた。OsBAM9に関しては、発現抑制系統による表現型解析はまだ実施できていないが、プラスチド局在型アイソフォームをコードすることを解明することができている。よって、OsBAM5とOsBAM9の機能解析についてはほぼ当初の予定通りに進んでいると考えられる。また、出穂後の葉鞘でのデンプン分解におけるβ-アミラーゼの役割分担を明らかにするためのOsBAM2、OsBAM3およびOsBAM5に関する多重発現抑制系統の作出も順調に進んでおり、平成28年度以降に表現型の解析を進める準備が整っている。さらに、インド型品種タカナリにおいてα-アミラーゼ遺伝子をコードするRAmy2Aの発現抑制系統を作出することに成功し、今後のタカナリでの機能解析についても予定通りに進めることが可能である。多収が達成されたインド型品種の「タカナリ」では、出穂期以降の葉鞘におけるデンプン含量の低下が著しく、登熟に対するソース機能が充実していると考えられる。そこで、出穂後の葉鞘におけるデンプン代謝をより詳細に解析するため葉鞘を基部側から先端部にかけて3等分して採取し、それらのデンプン含量の変化とデンプン分解関連酵素遺伝子の発現レベル標準的な日本型品種の「日本晴」と比較した。その結果、タカナリの葉鞘では、特に基部側においてデンプン含量の減少が日本晴よりも著しく生じ、そのときにはαーアミラーゼをコードする遺伝子のひとつであるRAmy2Aの発現レベルが大きく上昇していることが明らかになった。この結果は、葉鞘全体を用いて昨年度までに解析した結果と一致し、葉鞘のデンプン分解におけるRAmy2Aの働きの重要性が示唆される。そのタカナリにおいてRNAiによるRAmy2A発現抑制系統の作出を進め、ベクターの導入が確認済みの10系統あまりのT1系統を育成することができた。β-アミラーゼ遺伝子の機能解析を進めるために、葉鞘におけるデンプン分解において機能すると考えられるOsBAM2、OsBAM3およびOsBAM5について、それぞれ単独の遺伝子の発現抑制系統に加えて、OsBAM2・OsBAM3の二重発現抑制系統、ならびにOsBAM2・OsBAM3・OsBAM5の三重発現抑制系統の作出を進めてきた。

現在、それら対象となる遺伝子のRNAiによる発現抑制効果の検証が終わり、実際に発現抑制が達成されたT2世代の種子を採種済みである。また、OsBAM2・OsBAM5の二重発現抑制系統については、ベクターの導入が確認された数系統のT0世代を育成し、T1種子を採種済みである。交付申請書に記載した平成28年度の計画では、本年度中にOsBAM2・OsBAM3の二重発現抑制系統、OsBAM2・OsBAM5の二重発現抑制系統ならびにOsBAM2・OsBAM3・OsBAM5の三重発現抑制系統を用いて、それらの出穂後の葉鞘におけるデンプン含量の変化を詳細に解析することを予定していた。しかし、実際には、OsBAM2・OsBAM3の二重発現抑制系統とOsBAM2・OsBAM3・OsBAM5の三重発現抑制系統に関しては、実際に各遺伝子の発現が抑制されたT2世代を獲得することができているが、OsBAM2・OsBAM5の二重発現抑制系統については解析が遅れており、これから実際に対象遺伝子の発現が抑制された系統を選抜し、解析に供することとなる。また、タカナリを原品種としたRAmy2A遺伝子の発現抑制系統を用いた解析も本年度中に実施する予定であった。しかし、T1世代においてRAmy2Aの発現低下が確認された系統を用いて解析を進めた結果、そのT2世代ではRAmy2Aの発現が十分に抑制されておらず、RNAiの効果が十分に発揮されていないことが判明した。そこで、現在は、他のT1世代の系統を育成し、それらの中で再度RNAiの効果が得られている系統を選抜してから、そのT2世代を用いて表現型解析を実施する。OsBAM2、OsBAM3およびOsBAM5の発現組織の特異性を解析するために、各遺伝子プロモーターとGUS遺伝子を連結させたベクターを構築し、そのベクターを導入した系統の育成は予定通り完了している。さらに、それらの系統を用いて、各生育段階でGUS発現の組織特異性の解析を進めている段階である。イネ子実の登熟には、出穂前までに葉鞘など茎葉部に蓄積されたデンプンが出穂後に分解されて、利用される。本研究代表者は、出穂後の葉鞘におけるデンプン分解制御機構の解明を目指して研究を進め、本課題の遂行までに、イネゲノム上にアノテーションされている9つのβ-アミラーゼ遺伝子のうちOsBAM2とOsBAM3の少なくとも2つは、活性を有するプラスチド局在型β-アミラーゼをコードし、それらの過剰発現系統では葉鞘におけるデンプン蓄積量が著しく低下することを明らかにしてきた。本課題で研究代表者は、葉鞘において発現レベルが高いOsBAM5など他のβ-アミラーゼ遺伝子も含めた機能解析を進めるため、すでに作出済みのOsBAM2とOsBAM3の発現抑制系統に加えて、それら両遺伝子の二重発現抑制系統およびOsBAM5も加えた三重発現抑制系統を作出した。OsBAM2とOsBAM3の二重発現抑制系統では、出穂後の葉鞘におけるデンプン含量の低下が非形質転換体と比べて抑制されることを明らかにした。三重発現抑制系統については、形質転換第1(T1)世代において3遺伝子が効果的に発現抑制されている系統を選抜し、さらにT2世代の種子を採取済みであるので、その表現型を今後解析する予定である。また、OsBAM5遺伝子もプラスチド局在型アイソフォームをコードしていることを、GFPとの融合タンパク質の一過性発現系を用いて明らかにした。超多収品種のタカナリは、出穂後の葉鞘におけるデンプン含量が速やかに低下するが、そのときにαー
自食作用の分子細胞生物学的解析

今年度も引き続いてAPG遺伝子群の機能解析を進め以下の大きな進展が得られた。1.Apg8は117個のアミノ酸からなる親水性のタンパク質であるが栄養飢餓によって合成が誘導され、その細胞内局在が大きく変化する。細胞質に散在していたApg8は飢餓に伴い液胞近傍にドット状に集合し、かなりの部分が液胞内にオートファジックボディとして移行する。電顕観察からApg8がオートファゴゾームの形成中間体に存在することが明らかになった。Apg8は、生合成後そのC-末端のArgが切断されGlyを末端に持つようになる。このプロセシングは新規のシステインプロテアーゼであるApg4によっていることが判明した。このプロセシングは機能に必須であるさらに末端を介して修飾を受けることが明らかとなった。2.Apgの中で唯一膜貫通型タンパク質であるApg9のに脳解析を進め、オートファゴソーム、Cvt小胞形成に必須であるが、新規の膜構造体として液胞近傍に局在することが示された。3.Apg1キナーゼ活性が飢餓条件下に上昇すること、この制御にApg13との結合形成が関与していることが明らかとなった。4.Apg12結合体形成のE1,E2酵素としてのApg7、Apg10が機能していることを証明した。5.これまでに成功していなかったApg2のクローニングに成功しその機能解析を開始した。自食作用は全ての真核生物に普遍的な生理応答であり、その機構と生理的な役割の解明は細胞の理解に重要な意義を持つ。申請者は酵母をモデル系としての遺伝学的な手法を世界に先駆けて、この分野に導入した。自食作用不能株を系統的に分離し、それらの解析を進めてきた。さらに分子生物学的な解析を進め既に16個の遺伝子をクローニングしそのうち14個の遺伝子について同定を完了した。これらAPG遺伝子はいずれも新規の遺伝子であり、そのアミノ酸配列から単純に機能を推定し得るものではなかった。本研究はこれまで研究室で蓄積してきたこれらAPG遺伝子産物の機能を明らかにすること通じて自食作用の解明を目的としている。1. Apg8pは興味深いプロセシング反応によって活性型になり、栄養飢餓に伴ってオートファゴソームに局在する分子であることが明らかとなった。Apg8pは栄養飢餓に伴って著しく発現が誘導される。このタンパク質がオートファゴソーム形成の重要な指標タンパク質となることが期待される。2. Apg群の中で4つの遺伝子が新規のタンパク質結合反応に関与していることが明らかとなった。すなわちApg12pはユビキチンと相同性のない186アミノ酸からなるが、C-末端Gly残基がApg5pの中央のLys残基にイソペプチド結合で共有結合で連結される。この反応はユビキチン系と同様にE1,E2としてApg7p,Apg10pに依存している。この結合反応はオートファゴソームの形成過程に必須である。3. Two hybrid系による解析からApg1タンパク質キナーゼと相互作用する因子としてApg13pの他に新規にApg17p,Cvt9pが同定された。これらの因子はキナーゼ活性の制御を通じてApg,Cvt経路のスイッチとして機能していることが推定される。4. Apgpに対する特異的抗体を系統的に調製し、細胞内複合体形成、細胞内局在の解析の準備が整った。電顕観察からApg8がオートファゴソームの形成中間体に存在することが明らかとなった。Apg8は、生合成後そのC一末端のArgが切断されGlyを末端に持つようになる。

このプロセシングは新規のシステインプロテアーゼであるApg4によっていることが判明した。このプロセシングは機能に必須でありさらに末端を介して修飾を受けることが明らかとなった。2.Apgの中で唯一膜貫通型のタンパク質であるApg9の機能解析を進めオートファゴソーム、Cvt小胞形成に必須であるが、新規の膜構造体として液胞近傍に局在することが示された。3.Apg1キナーゼ活性が飢餓条件下に上昇すること、この制御にApg13との結合体形成が関与していることが明らかとなった。4.Apg12結合体形成のE1,E2酵素としてAPg7,Apg10が機能していることを照明した。5.これまで成功していなかったApg2のクローニングに成功しその機能解析を開始した。
酵母における2チオ修飾tRNAと鉄硫黄クラスターへの硫黄分配

酵母サイトゾルtRNAのチオ修飾は、ミトコンドリアtRNAのチオ修飾と異なり、サイトゾルでの鉄硫黄クラスター形成タンパク質群を必要とすることをまず明らかにし、次に、それ以外に、これまで、機能不明であったユビキチン様タンパク質Urm1とE1タンパク質様のUba4を必要とすることを、申請者は明らかにした。さらにUrm1、Uba4を介する硫黄運搬はユビキチンのタンパク質修飾系と同じくUrm1の末端グリシンを必要とし、Urm1存在下でUba4が硫黄を付加されることことを見いだし、ユビキチン様修飾経路でサイトゾルtRNAへ硫黄が運搬されることを示唆した。本研究は、真核生物における、tRNAや鉄硫黄クラスターなどの含硫分子への硫黄の運搬、分配機構の解明を最終目的としている。申請者らは、真核生物としての材料に酵母を用いて解析を進めている。酵母では、tRNAと鉄硫黄クラスター双方に硫黄原子を供給する共通のシステインデスルフラーゼ(Nfslp)が存在するが、その硫黄分配の機構は不明である。これまでに、申請者らは、酵母サイトゾルの鉄硫黄クラスター形成に関与し、CIAタンパク質群と称される複数のタンパク質がサイトゾルtRNAのチオ修飾に関与することを見いだしているが、本年度は、これらCIAタンパク質群のものに加えて、あらたにこれらとは異なる複数のタンパク質が酵母サイトゾルtRNAの2チオ修飾に関与することを見いだした。現在、これらの新規タンパク質の機能を解析中である。また、これらの新規サイトゾルtRNAチオ修飾関連タンパク質の欠損は、ミトコンドリアtRrgAのチオ修飾に影響を与えないことことを見いだしており、真核生物にはバクテリアの場合とは異なるtRNAのチオ修飾機構が存在することを明らかにした。一方、鉄硫黄クラスター合成の場でもあるミトコンドリアでは鉄硫黄クラスター合成に関わるタンパク質はNfslp以外はミトコンドリアtRNAのチオ修飾には関与しておらず、また、酵母ミトコンドリアでは大腸菌でみられるような硫黄運搬の機構もいまのところ観察されていないが、これについては引き続き、硫黄を供給するNfslpと硫黄付加酵素(Mtulp)を用いてその他のタンパク質の関与を解析中である。酵母サイトゾルtRNAのチオ修飾には、サイトゾルの鉄硫黄クラスター形成に関与する複数のタンパク質(CIAタンパク質群と称される)が関与することが、それに加えて、あらたにこれらとは異なる複数のタンパク質が酵母サイトゾルtRNAの2チオ修飾に関与することを、昨年度、申請者は見いだしており、本年度はその新規タンパク質Urm1とUba4の解析を行った。その結果、Urm1-Uba4はユビキチン様タンパク質モディファイアーの一つと見なされ、ユビキチン様タンパク質Urm1はカルボキシル末端にあるGlycine-Glycineの構造で、サイトゾルtRNAの2チオ修飾に関与する硫黄原子を保持しうること、また、Urm1、Uba4両者が同時に存在するときにのみUba4に硫黄が付加されることを見いだし、この反応がサイトゾルtRNAへのい2チオ修飾に重要であることを明らかにした。この反応は、バクテリアにおける、チアミンやモリブデンコファクターの生合成経路とも類似点が見られ、硫黄運搬の基本的な形はバクテリア型のものから進化したとも考えられる。さらに、ヒトのモリブデンコファクター生合成経路における、硫黄運搬タンパク質MOCS3はUba4と構造や反応に関わるシステインの機能が非常に良く似ていること、酵母サイトゾルtRNAの2チオ修飾においてはUba4が硫黄運搬の鍵を握るタンパク質であると考えられた。
講義の談話の展開構造と講義ノートの分析に基づく理解過程の研究

本研究の目的は、講義の談話の聞き手が談話の中のどのような表現を手がかりに内容の要点を理解しているのかということを調査することにより、談話の流れに沿った理解の過程を明らかにすることである。2018年度の計画は,調査に用いる講義の談話の選定および分析を行い,日本語母語話者および日本語学習者を対象とした理解調査を行うことであった。2018年度中の研究実績としては、日本語母語話者4名、日本語学習者14名をインフォーマントにした理解調査を行い、部分的な分析結果について研究発表2件、論文1本を公表した。理解調査は、1語彙リストの提示、2講義のリスニングおよびノートテイキング(タブレット端末上にデジタルペンで記入してもらい、筆記過程を記録できるアプリケーションを用いてノートのデータ収集を行う)、3理解テストという内容で行った。調査データの分析から、ノートの記述内容およびその筆記過程と講義後の理解テストの結果とのあいだの相関については、1)要点項目の列挙に対するノート記述の対応が理解テストの結果と関わっていること、2)〈評価型総括〉メタ言語表現が先行して現れる方がメタ言語表現に関するノートの記述が多く、理解テストの得点も高くなる傾向があることなどの結果が得られた。また、メタ言語表現とそれに関するノートの筆記過程を詳細に記述・分析した結果、項目がいくつあるのかという〈サブポイント提示〉のメタ言語表現に関するノート記述については,母語話者の場合,メタ言語表現の発話後の時点より遅延してノートに記載される傾向があるが,学習者の場合は,意識的に先取りして項目をノートに書こうという傾向が見られた。現在のところ、当初の計画に沿って理解データ収集の調査を行い、途中経過としての分析結果を学会発表等で公表しているという点で、概ね予定通りに研究が進んでいると言える。今後とも、調査と分析を並行して行い、計画通りに研究を進めていきたい。2019年度の計画は、理解調査の継続とその分析である。2018年度の調査では、日本語学習者を対象とした調査を優先して行ってきたため、日本語母語話者のインフォーマント数と不均衡な状態になっている。2019年度においては、日本語母語話者をインフォーマントとした調査を増やして、日本語母語話者の講義理解過程に関するデータの蓄積を図りたい。分析の観点としては、2018年度と同様に、メタ言語表現の情報に関するノート筆記過程を談話の時系列に沿って調べ、受講者が講義を理解するためにメタ言語表現の情報をどのように利用しているのか、その利用の仕方は母語話者と学習者ではどのように異なるのかを明らかにしていきたい。ノート筆記過程の記述・分析作業について、2018年度は、その作業の手順や方法を確立するために、研究代表者自身が試行錯誤する必要があったため、謝金アルバイトに任せる補助的作業が比較的少なく,その結果、人件費・謝金をあまり使用せずに済み,次年度使用額が生じている。次年度使用額は、2019年度に行う研究成果発表のための旅費等に当てる予定である。
ヒトの学習能力の進化モデルの研究

新学術領域研究「交替劇」は、ネアンデルタールの絶滅およびヒトによる置換(交替劇)を両者の文化水準の違いによって説明する(学習仮説)ことを目的とした。社会が到達する文化水準は、文化進化のあり方に依存する。このため、領域傘下の我が計画研究班では、文化進化の決定要因およびこれを支える学習戦略の進化に関する理論研究を行った。得られた多くの成果は、査読付の国際学術雑誌や著書に発表済みであり、国際的にも文化進化および学習戦略進化の研究に大きく貢献している。また、ネアンデルタールとヒトの学習戦略に違いがあるならば、両者の認知に関わる遺伝子にも違いが認められるはずとの立場から、分子人類学的な研究も少し行った。代表者・青木、分担者・若野、および分担者・川崎は、空間的に均一な環境への分布拡大に伴う学習能力の進化について反応拡散モデルを用いて研究し、論文1報が受理された。空間的異質性の効果を解析する上で欠かせない基礎知見を得ることが目的である。・重要な結果として、個体学習者(試行錯誤などにより、新技術を創出する能力を有する者)が分布拡大の前線で有利となり、空地が存在する限り増え続けるというダイナミックスが観察された。川崎は、空間的異質性のある環境についても予備的な進行波解析を行っているが、定性的に異なるシナリオは今のところ得られていない。分担者・木村は、新人の集団サイズの変遷や分布拡大のあり方を、現代人のゲノム多様性データを用いて推定するための統計的方法を研究している。この方法の土台をなすコンピュータ・シミュレーションを開発し、現在その試運転を行っている。青木は、2名の海外共同研究者と共同で、文化要素(例えば、石器の長さ)の伝達様式が長期的な文化進化速度に及ぼす効果について研究し、論文1報が受理された。本研究は、研究計画調書に記載されていないが、一対多の教示伝達(1名の熟練者から多数の未熟者への伝達)が文化進化速度を加速させるという、一部考古学者の予測を理論的に検討する必要性から急遽行ったものである。結果、この予測は支持されなかった。繰越金による研究実績:若野は、繰越金で雇用した研究協力者・中橋渉と共同で、SE戦略(社会学習で習得した文化要素を個体学習によって改善する)が進化する条件を研究し、論文1報を投稿した。(1)代表者・青木と分担者・若野は、海外共同研究者のLehmannと共同で、学習スケジュールの進化モデルを研究し、論文1報が受理された。とりわけ、社会学習(模倣など、他者から学ぶこと)によって習得した文化要素を個体学習(試行錯誤など、自力で学ぶこと)によって改善するという複合学習戦略(SE戦略)が進化するための条件を検討した。その結果、世代時間よりも短い時間スケールでの環境変化が、その一つの条件であることが示された。例えば交易や婚姻に伴う、人生半ばの遠距離(環境が異なる地域への)移住がその候補である。SE戦略の重要性は、新人の文化の特徴ともいえる蓄積性(累積的改変)を支えていると考えられるところにある。(2)分担者・川崎は、環境状態に依存する移住様式が生物の分布拡大に及ぼす効果について、反応拡散方モデルを用いた理論的研究を行い、論文1報が受理された。さらに、この研究から得られた知見をもとに、空間的に異質な環境への分布拡大中に起きる学習戦略の進化についても、理論的研究を進めた。後者の研究は、22年度に受理された青木および若野との共著論文のモデルを大幅に拡張したものであり、24年度に投稿予定である。(3)上記理論的研究から得られる予測を検証するためには、人口動態が重要な役割を演じる。このため、分担者・木村は、新人の集団分岐や移住様式をゲノム多様性データから統計的に推定する方法を開発している。また、さらに進んで、実データから具体的なデモグラフィを再構築し、関連するパラメタを推定する方法を検討した。(4)23年度交付申請書で述べた国際ワークショップを実施した。国外から著名研究者5名(その内、海外共同研究者2名)を招聘し、国内から主要研究者や学生を含む20名が参加した。成果の中間発表と意見交換を通して、新たなネットワーク形成に成功した。本計画研究「学習能力の進化モデルの研究」は、学習戦略の進化および文化進化の理論モデルを研究している。ネアンデルタールの絶滅とヒトによる置換(いわゆる交替劇)を、両者間の学習戦略の違いに起因する文化進化の違いによって、説明することが目標である。(1)平成25年度の大きな成果の一つは、24年11月に本領域行事の一環として行われた国際シンポジウムのプロシーディングスの出版である。

代表者・青木が共同編集に当たり、代表者・青木、分担者・若野、分担者・木村、研究協力者・中橋、研究協力者・小林、および海外共同研究者・Feldmanはそれぞれ論文を掲載した。(2)青木とFeldmanは国際誌の依頼を受け、学習戦略の進化に関する特別号を共同編集し、共著論文も掲載した。また、分担者・若野もこの特別号に論文を掲載した。(3)青木および木村はそれぞれ日本国および韓国で開催された国際シンポジウムにおいて、交替劇関連の招待講演を行った。(4)研究協力者・小林は、本計画研究における4年間の研究成果が評価され、26年4月1日より准教授に栄転した。ネアンデルタールおよびヒトを特徴付ける学習戦略が遺伝進化する条件、さらに両者の文化進化がそれぞれの学習戦略に如何に依存していたかを数理モデルによって明らかにすることを目的とした。加えて、学習戦略が生得的に決定されているとの立場から、ネアンデルタールとヒトの認知に関わる遺伝子の同定に努めた。学習戦略の研究では、学習を生活史戦略の一部として捉えた(学習スケジュールと命名)全く新しい遺伝進化モデルに着手している(Aoki et al. 2012; Wakano and Miura 2014)。その目的は、累積的文化を支える学習スケジュールが遺伝進化する条件を明らかにすることである。今年度は、文化伝達が親子間で起きる場合にモデルを拡張しても、その条件が厳しいことが示された(Kobayashi, Wakano, and Ohtsuki印刷中)。文化進化の研究では、学習戦略が文化進化速度や文化多様性に及ぼす影響を厳密に解析し、先行研究の間違いを正すとともに多くの新知見を得た(Aoki 2015; Fogarty et al. 2015; Fogarty et al.投稿準備中)。例えば、人口減少は必ずしも文化多様性の喪失を意味しない。また、ネアンデルタールとヒトの文化水準の違いによる種間競争モデルを構築する糸口をつかんだ。一方、認知に関わる遺伝子の研究では、公募研究の早川敏之によるSiglecとST8SiaIIの未発表知見があるが、着目した変異型は残念ながらネアンデルタールとヒトの分岐前に出現している。(1)代表者・青木と分担者・若野は、海外共同研究者・Lehmannと共同で、学習スケジュール(個体学習と社会学習の発達段階に依存した使い分け)モデルを研究し、論文1報が受理された。本論文では前年度に報告した学習スケジュールに関する研究を拡張し、学習に費やする時間のみならず、学習された技術を用いて資源を獲得する時間をも考慮にいれた本格的な生活史モデルを検討した。(2)代表者・青木は、研究協力者・小林と共同で、連続的に変異する文化要素(例えば石器の長さ)の進化速度に関する理論的研究を行い、論文1報が受理された。近年、文化進化速度の決定要因として人口の効果が強調されているが、本論文ではイノヴェーション能力の方が重要であることを厳密に示し、(領域の作業仮説である)学習仮説を支持する結果を得た。(3)分担者・若野は、海外共同研究者・Lehmannと共同で、試行錯誤と創造性を数理モデル上で区別することに成功、それぞれの個体学習を駆使した場合に到達できる技術レベルを研究し、論文1報が受理された。(4)分担者・若野は、研究協力者・小林と共同で、集団構造がある場合の学習進化モデルを研究し、論文1本が受理された。(5)分担者・木村は、自然淘汰の対象となる男系(男から男へ伝達される)
低栄養生育酵母による木質系廃棄バイオマスの分解と高効率な有用資源化への応用

本研究の目的は低栄養で生育する酵母を用いてこれまで未利用な木質系バイオマスを分解して高効率に有用資源へと転換することである。難分解性有機物質を唯一の炭素源として生育する酵母を単離し、実際の木質系バイオマスを用いた長期分解試験を行った。その結果、試薬を用いた難分解性有機物質の分解より時間はかかるが、セルロース、リグニンおよびタンニン酸等の難分解性有機物質が相互作用をしているような、実際の木質系バイオマスでも3株の酵母菌が分解していることが確認できた。ソフトバイオマスであるワラはハードバイオマスよりも分解・資化しやすく、固形より粉末加工した方が資化されやすいことも明らかとなった。本研究の目的は「低栄養で生育する酵母を用いてこれまで未利用な木質系バイオマスを分解して高効率に有用資源へと転換すること」である。本研究では保有酵母の馴致を行い、木質系バイオマスの分解能の向上を目指し、分解能力を最大限に発揮できる至適増殖条件の決定を行う。そして酵母が木質系バイオマスの分解に現実に利用可能か判断するために、試薬を用いたモデル実験だけでなく、実際の木質系バイオマスを用いた長期分解試験も行い、電子顕微鏡で分解前後の木質系バイオマスの状態変化を観察することで、形状による分解能への影響を明らかにしていく。平成24年度はこれまで単離している酵母の基本的な増殖能力、難分解性有機物質に対する分解能力の再現性について検討を行った。具体的には、1菌株の増殖特性(温度、pH、培地に加える無機塩の種類の影響等)の再現性を確認した。2単離菌株の各難分解性有機物質に対する分解能の確認を行った。それぞれ単一の難分解性有機物質に対する分解能を測定した。3単離菌株を難分解性有機物質が唯一の炭素源として含まれる培地で繰り返し植え継ぎを行い、分解能向上のための馴致を行った。試薬成分では早く資化できても実際の木質系バイオマスの分解では時間がかかる。そこで4木質系バイオマスの分解能を向上させるため、アルカリ処理、水蒸気蒸留法による前処理を行い、その効果の確認を行った。平成24年度に行った研究により、超低栄養条件下で生育する木質系バイオマス由来の難分解性有機物質分解酵母を活用し、木質系バイオマスを中心とする未利用バイオマスから効率良くタンパク質、ビタミン、ミネラル等の有用資源を微生物菌体のかたちで生産する技術の実用化に向けた大変意義のある成果を得ることができた。本研究では保有酵母の馴致を行い、木質系バイオマスの分解能の向上を目指し、分解能力を最大限に発揮できる至適増殖条件の決定を行った。そして酵母が木質系バイオマスの分解に現実に利用可能か判断するために、試薬を用いたモデル実験だけでなく、実際の木質系バイオマスを用いた長期分解試験も行い、電子顕微鏡で分解前後の木質系バイオマスの状態変化を観察することで、形状による分解能への影響を明らかにした。平成2324年度に行った、市販の試薬の難分解性物質を用いた分解の確認結果を基に平成25年度は実際の木質系バイオマスを用いた長期分解試験を行った。2種類の酵母菌を用い、試験管レベルで効率の良い分解条件の検討を行った。木質系バイオマスはソフトバイオマスであるワラ、ハードバイオマスであるスギ、ヒノキ、青森ヒバを使用して分解能を比較したところ、ソフトバイオマスのほうが分解しやすいことが明らかとなった。また、5 mm角程度の固形のままのものと粉末状態のものでは粉末にしたもののほうが高い分解能を示した。さらに、保有酵母と市販の清酒酵母で分解能を比較したところ、清酒酵母では木質系バイオマスの分解が見られなかったことから、木質系バイオマスの分解は保有菌株に特有の性質であることが確認できた。平成25年度に行った研究により、超低栄養条件下で生育する木質系バイオマス由来の難分解性有機物質分解酵母を活用し、木質系バイオマスを中心とする未利用バイオマスから効率良くタンパク質、ビタミン、ミネラル等の有用資源を微生物菌体のかたちで生産する技術の実用化に向けた大変意義のある成果を得ることができた。また木質系バイオマスからの有用物質の安定生産の検討と効率の算出を行う。

そして酵母が木質系バイオマスの分解に現実に利用可能か判断するために、試薬を用いたモデル実験だけでなく、実際の木質系バイオマスを用いた長期分解試験も行い、電子顕微鏡で分解前後の木質系バイオマスの状態変化を観察することで、形状による分解能への影響を明らかにしていく。初年度はこれまで単離している酵母の基本的な増殖能力、難分解性有機物質に対する分解能力について検討を行った。具体的には、(1)木質系バイオマスに含まれる難分解性有機物質を単一炭素源とする培地での単離菌株の増殖能力の確認を行った。菌株の増殖特性(温度、pH、培地に加える無機塩の種類の影響等)の検討を行った。(2)単離菌株の各難分解性有機物質に対する分解能の確認を行った。それぞれ単一の難分解性有機物質に対する分解能を測定した。(3)単離菌株を難分解性有機物質が唯一の炭素源として含まれる培地で繰り返し植え継ぎを行い、分解能向上のための馴致を行った。平成23年度に行った研究により、超低栄養条件下で生育する木質系バイオマス由来の難分解性有機物質分解酵母を活用し、木質系バイオマスを中心とする未利用バイオマスから効率良くタンパク質、ビタミン、ミネラル等の有用資源を微生物菌体のかたちで生産する技術の実用化に向けた大変意義のある成果を得ることができた。平成24年度はこれまで単離している酵母の基本的な増殖能力、難分解性有機物質に対する分解能力の再現性について検討を行った。具体的には、1菌株の増殖特性(温度、pH、培地に加える無機塩の種類の影響等)の再現性を確認した。2単離菌株の各難分解性有機物質に対する分解能の確認を行った。3単離菌株を難分解性有機物質が唯一の炭素源として含まれる培地で繰り返し植え継ぎを行い、分解能向上のための馴致を行った。試薬成分では早く資化できても実際の木質系バイオマスの分解では時間がかかる。そこで4木質系バイオマスの分解能を向上させるため、アルカリ処理、水蒸気蒸留法による前処理を行い、その効果の確認を行った。平成23年度の結果の再現性を行い、菌株の増殖特性の確認が行え、また、木質系バイオマスの分解能を向上させるため、前処理の検討に着手できた。また、平成23年度、平成24年度で得られた成果を取りまとめ、学会発表を行うことができた。初年度はこれまでに研究室が保有している酵母の基本的な増殖能力、難分解性有機物質に対する分解能力について検討した。菌株の増殖特性(温度、通気、pH、培地に加える無機塩の種類の影響等)の検討を行った。しかし、(2)単離菌株の各難分解性有機物質に対する分解能の確認では、まずそれぞれ単一の難分解性有機物質に対する分解能を測定し、その後複数の難分解性有機物質を混合した場合の分解能を測定する予定であった。しかし、単一の難分解性有機物質に対する分解能の検討結果がすべてはまだ明らかになっていないため、複数の難分解性有機物質を混合した場合の分解能を測定するには至っていない。平成24年度に得られた結果を基に菌株の実用化への基礎検討を行う。
沸点以上の高温面における接触角の測定

過熱面上での3相界線の動力学および伝熱機構を考える際の基礎データとして、過熱面上の水の接触角を測定することを目的とし、以下の2通りの実験を行った。1つ目は、液体が沸騰しにくように鏡面仕上げされた種々の固体面上に水滴を置き、横方向から液滴形状をビデオ撮影することにより、平衡接触角、および静的・動的な前進・後退接触角を測定した。この実験は主に沸点以下の温度領域を対象としている。なお、測定はアルゴンガス雰囲気中で行い、固体面・液滴・雰囲気温度が等しくなるよう調整した。2つ目は、種々の過熱面を用い二次元高サブク-ル沸騰を実現し、発生する定在的な気泡形状をビデオ撮影することにより平衡・前進・後退接触角を測定した。この実験は主に沸点以上の温度領域を対象としている。得られた知見は以下のようにまとめられる。1.沸点以下の温度領域では、固体面の種類によらず、系の温度上昇にともない平衡接触角は減少する傾向を見せた。前進・後退接触角については、絶対値は後退接触角<平衡接触角<前進接触角の順になっているが、すべて同様の温度依存性を示した。また、静的・動的接触角の値にはほとんど差は見られなかった。2.沸点以上の温度領域(過熱面)に関して、二次元高サブク-ル沸騰中の気泡形状から、平衡接触角および動的な前進・後退接触角を測定することができた。また、それらの接触角の値には大きな差が見られず、温度依存性(100115°Cの範囲内)も極わずかであった。3.ヤングの式をもとに実験結果を検討した結果、固液界面張力は温度上昇とともに一定または減少するものと考えられる。.2種類の実験の結果を比べると、金属面(Cu,Al,SUS304,単検出サファイア)については沸点前後で接触角の値は連続的であるが、非金属面(石英ガラス,PTFE)については値が不連続であった。