hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イネ・トマトにおける易変性葉緑素突然変異を利用したトランスポゾンの捕捉

イネのアジ化ナトリウム処理による易変性変異体を探索するために、固定系統が得られない例が複数知られているアミノ酸アナログ抵抗性について、ヒドロキシプロリン(プロリンのアナログ)抵抗性突然変異体の選抜を試みたが、易変性変異体を得られるに至らなかった(長谷川).キンギョソウのトランスポゾンTam3に関して、HAM5ゲノム内にあるTam3コピー間の転移頻度を調査した。同一構造からなる8コピーを調べた結果、それぞれのコピーで転移頻度は異なり、それは染色体の位置効果によって生じるメチル化と関連することを明らかにした(貴島).トマトのトランスポゾン様因子Lyt1と同じファミリーに属する新しい因子を探すためLyt1のTIRに特異的なプライマーでPCRを行い、全長1.3kbのLyt1に2.7kbの挿入を持つと予想される新しい因子Lyt2の一部を増幅した.解析の結果、Lyt2-2は自律性因子か、進化的に自律的因子に近い因子であることが示唆された(小倉、桝田).イネ品種銀坊主より易変性を示す劣性の細粒突然変異遺伝子slgには、MITEsファミリーに分類される未報告のトランスポゾン(Sairyuと命名)が挿入されていた.slgはRurmlへのSairyu挿入により不活性化された遺伝子であり、復帰突然変異はSairyuの切り出しによりslgが活性を取り戻すために生じると考えられた(奥本).シロイヌナズナの斑入り突然変異var2をT-DNAタギングにより同定した.VAR2は大腸菌のftsH遺伝子と相同性を示し、VAR2タンパク質は葉緑体移行型であり,チラコイド膜に局在し,FtsHと同様Walker型モチーフを持ったATPaseであった(坂本).イネの易変性変異体から生じた安定的変異体について、イオンビーム処理による易変性の差異誘導を試みた.その結果、カーボンイオン照射により、1個体易変性変異体が得られ、後代に遺伝することが確かめられ、活性のあるトランスポゾンが誘発された可能性が高い(前川、田中).イネのアジ化ナトリウム処理による易変性変異体を探索するために、固定系統が得られない例が複数知られているアミノ酸アナログ抵抗性について、ヒドロキシプロリン(プロリンのアナログ)抵抗性突然変異体の選抜を試みたが、易変性変異体を得られるに至らなかった(長谷川).キンギョソウのトランスポゾンTam3に関して、HAM5ゲノム内にあるTam3コピー間の転移頻度を調査した。同一構造からなる8コピーを調べた結果、それぞれのコピーで転移頻度は異なり、それは染色体の位置効果によって生じるメチル化と関連することを明らかにした(貴島).トマトのトランスポゾン様因子Lyt1と同じファミリーに属する新しい因子を探すためLyt1のTIRに特異的なプライマーでPCRを行い、全長1.3kbのLyt1に2.7kbの挿入を持つと予想される新しい因子Lyt2の一部を増幅した.解析の結果、Lyt2-2は自律性因子か、進化的に自律的因子に近い因子であることが示唆された(小倉、桝田).イネ品種銀坊主より易変性を示す劣性の細粒突然変異遺伝子slgには、MITEsファミリーに分類される未報告のトランスポゾン(Sairyuと命名)が挿入されていた.slgはRurmlへのSairyu挿入により不活性化された遺伝子であり、復帰突然変異はSairyuの切り出しによりslgが活性を取り戻すために生じると考えられた(奥本).シロイヌナズナの斑入り突然変異var2をT-DNAタギングにより同定した.VAR2は大腸菌のftsH遺伝子と相同性を示し、VAR2タンパク質は葉緑体移行型であり,チラコイド膜に局在し,FtsHと同様Walker型モチーフを持ったATPaseであった(坂本).イネの易変性変異体から生じた安定的変異体について、イオンビーム処理による易変性の差異誘導を試みた.その結果、カーボンイオン照射により、1個体易変性変異体が得られ、後代に遺伝することが確かめられ、活性のあるトランスポゾンが誘発された可能性が高い(前川、田中).イネのトランスポゾンによる突然変異を検出するにあたって、Ml穂別系統における葉緑素欠失突然変異体の異常分離、あるいはアミノ酸アナログ抵抗性突然変異体を指標とすることにした。そのための材料を育成し,現在までプロリンアナログ抵抗性を示す個体が得られた(長谷川)。インド型イネ、C-5052と北大標識遺伝子型系統H-126を交雑したF2集団148個体中から1個体出現した易変性葉緑素変異体について,しおかりと台中65号(T-65)に導入し準同質遺伝子型系統を育成した.T-65の準同質遺伝子型系統は安定的な変異性を示したが,交配親のH-126との交雑F2で易変性を示すことが明らかとなった(前川)。イネの易変性突然変異系統IM294がもつ突然変異遺伝子slg(細粒遺伝子)の構造解析のためにslg遺伝子(染色体7)近傍のRFLP連鎖地図から作成されたYACコンティグを利用して、コスミド・コンティグの作成を行った(奥本)。易変性を示すイネの斑入り系統wh-vの横断切片における葉緑体の自家蛍光を調べたところ、斑入りを示す境界付近の細胞では、正常あるいは異常な葉緑体を持っている細胞がはっきり分かれているように観察された。斑入りの原因遺伝子の1つと考えられているIMMUTANS遺伝子に相同な遺伝子をイネより単離した(坂本,貴島)。

トマトの易変性葉緑素異常変異体の葉緑素異常を示すセクターの葉(または易変性葉緑素異常変異体の葉の葉緑素異常を示すセクター)および葉緑素を回復したセクターの葉から抽出したDNAでMu様DNA配列Lyt2-1、Lyt2-2の体細胞での転移をモニターするためPCRを行ったところ後者でLyt2-1が切り出された場合の大きさのDNA断片が増幅された(本吉,桝田)。易変性のある葉縁素異常変異体作出のために,トマトでは50500GyのCとHeイオンビームを照射し,線量効果を評価した.その結果,C-100GYとHe-150Gyで発芽率がわずかに減少し,C-50GyおよびHe100Gyでは幼根の伸長が明らかに抑制されていた(桝田).イネでは,「日本晴」と「IR28」の種子にガンマ線,EMS,アジ化ナトリウムを処理してM1植物を育成した.M1穂別系統について葉縁素欠失突然変異体の分離比異常(非常に高い、あるいは低い)を探索しているところである(長谷川).イネの易変性ヴィレッセント変異に関して,易変性を示さない安定的ヴィレッセント変異系統を作出した.この系統に数種の正常イネを交配して,F2におけるヴィレッセント変異の分離を調査した.その結果,易変性ヴィレッセント変異体を生じた交雑の片親だけが,安定的ヴィレッセントを易変性にすることが明らかとなった(前川).トマトの野生型個体DNAのPCRにより,Mu様DNA配列の正確な切り出し産物または挿入前の標的配列と類似した別の配列を検出した.これらのMu様DNA配列が進化の過程で転移能を持っていたことが示唆された(本吉).イネ易変性突然変遺伝子slg(YACクローンY3356とY1774の重複部分に座乗)のクロー二ングを目的として,Y3356およびY1774をプローブとして両YACクローンに共通して存在するcNAクローンを探索した(奥本).キンギョソウの特定のゲノムからトランスポゾンTam3の可動性コピーを単離し,その転移挙動について調査した.各コピーの転移頻度は個体間及び組織間では大きな違いは検出されなかったものの,コピー間の転移頻度には大きな差が生じていた.これら転移頻度の差はそれぞれが挿入している染色体上の位置に依存していると推定した(貴島).キンギョソウのTam3コピーの転移頻度は、染色体の位置によって大きく異なることを明らかにした。同一の構造を持つTam3コピーの転移頻度を比較解析することにより、Tam3コピー間の切り出し活性の違いが、コピーの挿入位置の違いに起因する可能性の高いことを示した(貴島)。イネ易変性突然変遺伝子slgは、YACクローンY3356とY1774の重複部分に座乗していることが明らかとなり、slgのクローニングを目的として両YACクローンに共通して存在するcDNAクローンを同定した。また、制限酵素MspIによる切断末端塩基Cのメチル化の程度をslg保有系統と原品種との間で比較した結果、slg保有系統においてメチル化程度が低下しており、slgがゲノムのメチル化に影響を及ぼすことが判明した(奥本)。遠縁イネ間交雑F2から生じた葉緑素異常変異体は、斑入りを示す場合があり、しかもその後代から復帰変異体が生じてくることが明らかになり、不安定な遺伝子を有することが判明した.さらに、この遺伝子をヘテロにした個体では、穂によっては全く変異体を分離せず、生殖細胞形成以前に正常型に復帰していることが推定された(前川)。イネのガンマー線とアジ化ナトリウム処理を行なったM1穂を播種し、葉緑素突然変異の穂内分離頻度が著しく低い、あるいは高い穂を選抜し、突然変異体がみられた同じ枝梗の正常個体を育成した。
甲殻類の脱皮に伴うカルシウム代謝回転調節因子の探索

1脊椎動物では血清アルカリフォスファターゼ(ALP)が骨代謝マーカーであることを参考にして、アメリカザリガニの体液と皮下組織での脱リン酸化酵素活性の有無を調べた。(1)ザリガニの眼柄を切除して強制的に脱皮周期を短縮した(約10日間)。経日的に体液及び皮下組織から粗酵素溶液を抽出した。市販のALP及び酸性フォスファターゼ(AP)活性測定キット(基質はp-ニトロフェニルフォスフェート)でアッセイを行った。その結果、共にALP,AP活性を認めた。(体液1ml当り,ALP: 0.5B-Lunit, AP: 1.0B-Lunit,皮下組織1匹当り,ALP: 7.5B-Lunit,AP: 15B-Lunit,以上0日目)脱皮前期(810日目)には、体液中ではAPのみが(×2)皮下組織ではAP, ALP共に(AP: ×2.2,ALP: ×5.8)活性が増加した。この結果とザリガニの体液が常に弱酸性(pH6.2)であることから、甲殻類の脱皮に伴うカルシウム代謝にはAPが指標になることが示唆された。(2)脱皮前期の皮下組織から抽出した粗酵素溶液に、脱皮ホルモンであるエクジステロイドのリン酸エステルを加えて酸性条件下で反応した。その結果、脱リン酸化反応が進行し、脱皮ホルモンを検出した。即ち、エクジステロイドリン酸エステルはAPの基質であることが明らかになった。APとカルシウムの直接的な、若しくはエクジステロイドを介する間接的な相関の研究が次の課題である。2眼柄内にAPを調節する物質の有無を調べた。眼柄から摘出したX器官サイナス腺の生理食塩水抽出物(分子量<3,000画分)を予め眼柄除去したザリガニに注射して、3時間後に体液を採集した。注射前後、両体液中のAP活性を調べた結果、注射後AP活性は3.5倍になった。この傾向は全脱皮周期を通じて認められた。ここに、X器官サイナス腺内にAP活性調節因子の存在を示すことができた。
白血病ウイルス由来タンパク質、TaxのX線結晶構造解析

本研究ではX線結晶構造解析によってTax-NEMO複合体の立体構造を決定し, TaxがNEMOと結合してNF-κB経路を活性化するメカニズムを解明することを目的とした.本年度は、前年度に見出したコンストラクトのTax、NEMOについて、結晶化のための発現精製をおこなった。マルトース結合タンパク質(MBP)はしばしば、構造的にフレキシブルなタンパク質を安定化させることが報告されていたため、申請者はTaxを大腸菌発現系を用いて、発現・精製を試みた。しかしながら、Taxの天然変性タンパク質に特徴的な不安定性のために精製することはできなかった。Taxの構造決定には、さらなるコンストラクトの改良が望まれる。さらに本年度ではウイルス感染の際に免疫応答に関わるタンパク質、cGASタンパク質のバクテリアホモログであるDncVの構造解析に取り組んでいる。cGASタンパク質は、ウイルス由来のDNAを認識してcGAMPと呼ばれるヌクレオチドを産生する。DncVはDNA非存在下においてでもcGAMPを産生するが、そのcGAMPは、cGASによって産生されるcGAMPとは異性体にあたることが知られていた。本研究で決定したDncVの構造から、DncVによるcGAMP産生の触媒機構の詳細なメカニズムを明らかにした。さらに、および、cGASとの構造比較から、哺乳類とバクテリアで異なるcGAMP産生を達成する構造基盤の解明に成功した。本研究成果は、Structure誌にすでに受理されており,掲載される予定である。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究ではX線結晶構造解析によってTax-NEMO複合体の立体構造を決定し, TaxがNEMOと結台してNF-κB経路を活性化するメカニズムを解明することを目的としている.本年度は、結晶化に最適なコンストラクトを探索するために、TaxとNEMOの結合領域の特定をおこなった。申請者は、様々な領域のTaxを大腸菌、および、昆虫細胞発現系を用いて、発現・精製を試みたが、Taxの天然変性タンパク質に特徴的な不安定性のために精製することはできなかった.そこでTax全長のN末端にSUMOタグを付加したコンストラクトを作製し、同様に発現・精製をおこなうことでTaxタンパク質を調製することに成功した。そこで、様々な領域のTax、および、NEMOを大腸菌内で共発現させた後に、プルダウンアッセイをおこなった。その結果、TaxとNEMOとの結合には、Tax、NEMOの数十アミノ酸残基が重要であることが分かった。結晶化に必要量、高純度のTaxを調製するために、このHis-SUMO-Taxを大腸菌発現系によって大量発現させた。しかしながら、このTaxはSUMOタグを除去すると、変性し沈殿してしまったことから不安定であると考えられる。マルトース結合タンパク質(MBP)はしばしば、構造的にフレキシブルなタンパク質を安定化させることが報告されている。今後の展望として、TaxをMBP融合タンパク質として発現・精製をおこない、NEMOと共結晶化することを試みる。さらに本年度からウイルス感染によって惹起される炎症応答に関わるタンパク質として、cGASタンパク質の構造解析に取り組んでいる。決定したcGASの構造、および、機能解析から、cGASは正電荷を帯びた溝を介して、ウイルスの持つDNAを認識していることを明らかにした。本研究成果は、PLoS ONEに掲載された。Taxの結晶構造解析については、Tax-NEMOの結合領域を同定し、計画通りに進んでいる。加えて、本年度から着手したウイルス感染の際にシグナルを伝達するタンパク質cGASについて、cGASの構造決定、論文投稿と順調に研究を推進することができた。今後、Tax-NEMOについては、得られたコンストラクトの発現・精製をおこない、NEMOと共結晶化をおこなう。

cGASについては、cGASの上流、もしくは、下流で働いてcGASを制御するタンパク質の探索をおこなう。もし、cGASの関与するシグナル伝達を制御するタンパク質が得られたら、構造解析をおこない、その分子基盤を解明する。
レアメタル回収に向けた放電破砕と衝撃波収束を利用した超高効率革新的破砕法の確立

本研究では、廃電子部品からのレアメタル分離回収を目指し、放電破砕だけでなくリフレクターを用いた放電誘起衝撃波フォーカシング破砕を利用した超高効率革新的放電破砕法の確立のために、数値解析を用いて、衝撃波フォーカシング破砕を可能とし,放電破砕法の放電電極に装着可能な最適な小型リフレクター形状を解明した。本高効率放電破砕法の確立に必要な放電誘起水中爆発法でのレアメタル含有部品の単体分離のメカニズム、および、放電破砕法での放電回数の樹脂塊破砕の粒度分布への影響を解明した。そして、これら研究成果により、本高効率革放電破砕法の確立の可能性が得られた。本研究ではレアメタルのタンタル(Ta)を含む廃電子部品のTaコンデンサの破砕分離を対象とし、放電破砕とリフレクターを用いた放電誘起衝撃波フォーカシング破砕を融合した超高効率革新的放電破砕法の確立を目指している。本年度の研究成果として以下の2点が挙げられる:(1)可視化計測による放電破砕法での衝撃波現象およびTaコンデンサの単体分離の原理を解明した、(2)数値解析によるTaコンデンサ筐体の衝撃波フォーカシング破砕を誘起するリフレクター形状の最適設計を行った。(1)放電破砕法によるTaコンデンサ内部のTa焼結体とコンデンサ筺体の単体分離の原理を解明するため、Taブロックとアクリルブロック(筐体模擬)の間で放電を行い、ブロック境界の放電誘起衝撃波およびブロックの挙動をシャドウグラフ法で可視化し、高速度ビデオカメラを用いて撮影した。可視化結果より、単体分離はブロック境界での放電誘起衝撃波だけでなく、電極間で発生する単一気泡のブロックへの干渉により誘起されることが解明された。(2)数値解析によりTaコンデンサ筐体の衝撃波フォーカシング破砕を誘起する最適なリフレクター長短径比は1.20であることが明らかとなった。リフレクターの第2焦点に筐体を模擬したアクリルブロックを設置した解析モデルにて、長短径比を変化させた。衝撃解析コードAUTODYNを使用し、Multiple Material Euler法を適応した2次元軸対称モデルを用いて、アクリルブロックに負荷する圧力の時間履歴の数値解析を行った。解析結果より、長短径比が1.20の場合、アクリルブロックに負荷する収束された水中衝撃波の圧力は先行水中衝撃波の圧力の23倍となり、最大値となった。長短径比1.20、長径20mmにおいて、この収束水中衝撃波のピーク圧力は263MPaであり、コンデンサ筺体の破壊強度75MPa以上の高圧が発生した。今後、可視化計測と圧力計測を用いて最適設計されたリフレクター形状の評価を行う。当初、平成27年度に可視化計測と圧力計測による最適設計されたリフレクター形状の評価を行う計画であったが、平成28年度に実施することになった。リフレクター形状を設計するためにはリフレクターを装着させる放電装置を用いた放電破砕法での衝撃波現象およびTaコンデンサの単体分離の現象解明が必要となった。また、研究代表者の所属機関が変更になったため研究環境の新たな構築が必要となり、衝撃波フォーカシング破砕を誘起するリフレクター形状の最適設計の研究遂行に時間を有した。以上の2点の理由により計画に遅れが生じたが、最適なリフレクー形状の設計はできており、次年度に遅れを取り戻すべく可視化計測と圧力計測の実験に着手し、最適設計されたリフレクターを用いた放電誘起水中衝撃波の収束現象と高圧発生の評価の研究を推進する。本研究ではレアメタルのタンタル(Ta)を含む廃電子部品のTaコンデンサの破砕分離を対象とし、放電破砕とリフレクターを用いた放電誘起衝撃波フォーカシング破砕を利用した超高効率革新的放電破砕法の確立を目指している。本年度の研究成果として以下の2点が挙げられる:(1)昨年度の数値解析で解明されたTaコンデンサ筐体の衝撃波フォーカシング破砕を誘起するリフレクター形状の評価、(2)コンデンサ筐体樹脂を破砕させるため、放電誘起衝撃波フォーカシング破砕法への活用を目的とした、放電誘起水中衝撃波と単一気泡のマイクロバブルへの干渉を利用した樹脂薄板破砕法の研究開発を行った。(1)衝撃解析コードAUTODYNを使用した数値解析を行い、昨年度の数値解析で最適化したリフレクターを用いたTaコンデンサ筐体の衝撃波フォーカシング破砕の発生を評価した。本解析結果において、リフレクターの第2焦点での収束水中衝撃波のピーク圧力はコンデンサ筺体樹脂の破壊強度以上の高圧であるにも関わらず、筺体の破壊は発生しなかった。そして、筺体を破壊するためには、収束水中衝撃波のピーク圧力でなく、筐体樹脂の破壊強度以上の水中衝撃波の力積を筺体樹脂の表面に連続的に作用させる、または、強力積を単発的に作用させる必要があることが解明された。(2) (1)の成果、および、本研究ではパルス放電装置を所有していないことより、放電誘起衝撃波フォーカシング破砕法への活用を目的とした、単発放電誘起の水中衝撃波と単一気泡のマイクロバブルへの干渉を活用した強力積による樹脂薄板破砕法の開発を行った。本研究開発では放電誘起水中衝撃波負荷による薄板に付着したマイクロバブル群崩壊時の衝撃圧、力積の理論解析法を開発した。

そして、可視化計測を用いた実証実験を行い、樹脂薄板を破砕させるマイクロバブル半径、爆発深さ(樹脂薄板と放電電極間との距離)を解明した。当初、平成28年度に可視化計測と圧力計測の実験により、リフレクターを用いた放電誘起水中衝撃波の収束現象と高圧発生の評価、および、破砕効率の評価実験を行う計画であったが、平成29年度に実施することになった。リフレクターを用いたコンデンサ筐体樹脂の衝撃波フォーカシング破砕発生の数値解析の結果より、筐体樹脂を破壊するためには、パルス放電装置を用いた連続的な収束水衝撃波、または、筐体樹脂の破壊強度以上の力積を単発的に筐体表面に負荷させる必要が判明した。本研究ではパルス放電装置を所有していないため、新たに筐体樹脂の破壊強度以上の水中衝撃波力積の発生法の開発が必要となった。以上の理由により計画に遅れが生じたが、放電誘起水中衝撃波と単一気泡のマイクロバブルへの干渉を利用した樹脂薄板破砕法の研究開発を行っており、本破砕法を本研究での放電誘起衝撃波フォーカシング破砕を利用した革新的放電破砕法に導入し、コンデンサ筐体の破砕を可能とするリフレクターを用いた放電誘起収束水中衝撃波の高圧力、高力積の評価、および、破砕効率の評価実験を推進する。本研究では廃電子部品のレアメタル含有コンデンサからレアメタルと筐体を高効率に分離回収するために、放電破砕とリフレクターを用いた放電誘起衝撃波フォーカシング破砕を利用した超高効率革新的放電破砕法の確立を目指している。本年度の研究成果として以下の3点が挙げられる:(1)コンデンサ筐体を模擬した樹脂板を水中放電で破砕できる最適な樹脂板設置条件の解明、(2)コンデンサ内のレアメタルを模擬した金属板を対象とし、分離に必要な金属板変形が発生する最適な金属板設置条件の解明、(3)放電破砕での放電回数に対する破砕樹脂の粒度分布を調査し、筐体の分離回収に最適な放電回数を解明した。(1)(2)可視化計測を用いて、水中放電による樹脂薄板破砕と金属薄板変形が発生する最適な薄板設置条件をそれぞれ、調査した。可視化結果より、樹脂薄板破砕が発生する最適設置条件は被破砕体の水中設置であることが明らかとなった。水中設置の場合、放電誘起の水中衝撃波の圧力負荷だけでなく単一気泡の気泡運動による水撃力が薄板に作用し、樹脂薄板が破砕されることが解明された。また、金属薄板変形が発生する最適設置条件は被破砕体の水面設置であることが明らかとなった。(3)コンデンサ筐体に使用されるPBT(ポリブチレンテフタート)、および、GFPBT(PBTにガラス繊維が混合された繊維強化樹脂)の樹脂板を被破砕体とし、高電圧パルス粉砕装置(Selfrag Lab製)を用いて、放電電圧180 kV、パルス周波数1 Hz、放電電極間距離20 mmの実験条件における、放電回数に対する放電破砕された樹脂板の粒度分布を解明した。従来の廃電子部品の分離回収法であるロールクラッシャーによる筐体破砕粒度と同等の破砕を発生する最適放電回数は本実験条件において、PBTとGFPBTの樹脂板に対して、それぞれ300回、600回であることが判明した。本研究では、廃電子部品からのレアメタル分離回収を目指し、放電破砕だけでなくリフレクターを用いた放電誘起衝撃波フォーカシング破砕を利用した超高効率革新的放電破砕法の確立のために、数値解析を用いて、衝撃波フォーカシング破砕を可能とし,放電破砕法の放電電極に装着可能な最適な小型リフレクター形状を解明した。
傾斜機能材料から成る構造要素の動的構造評価と土木構造物への適用に関する研究

複合材料である傾斜機能材料から成る構造要素の土木構造物への適用性を明らかにすることを目的として,先ず,傾斜機能材料から成る三次元弾性体の曲げ問題と自由振動問題を高精度で解析できる構造解析法を開発した.次に,これを用いて,傾斜機能弾性体の曲げ変形特性と自由振動特性を明らかにし,さらに,均質弾性体の曲げ変形特性と自由振動特性とを比較することで傾斜機能材料から成る構造要素の動的な構造評価を行った.複合材料である傾斜機能材料から成る構造要素の土木構造物への適用性を明らかにすることを目的として,先ず,傾斜機能材料から成る三次元弾性体の曲げ問題と自由振動問題を高精度で解析できる構造解析法を開発した.次に,これを用いて,傾斜機能弾性体の曲げ変形特性と自由振動特性を明らかにし,さらに,均質弾性体の曲げ変形特性と自由振動特性とを比較することで傾斜機能材料から成る構造要素の動的な構造評価を行った.我国では,大型化・長大化する社会基盤施設における重量の低減や設計精度の向上が実務設計において急務である.この問題を解決するために,本研究では,積層材料で問題になる界面が存在しないという特長を有する傾斜機能材料の積極的利用に着目した.よって,傾斜機能材料から成る構造要素の土木構造物への適用性を検討するためには,傾斜機能構造要素の力学的挙動を把握することが必要不可欠になる.本年度の研究では,基本的な構造要素である平板に着目し,傾斜機能平板の動力学的挙動の理解に不可欠である静力学的特性を明らかにすることを目的として,まず,面外荷重を受ける周面単純支持された傾斜機能弾性体の板厚方向に閉じた形式の解析解の導出し,構造解析プログラムを作成した.また,これを用いて,傾斜機能弾性体の3次元応力解析を行った.その結果,傾斜機能平板は,縦弾性係数比を2倍にするだけで,均質平板よりも変位を4割程度減少させられること,板厚方向の応力分布は,均質平板と異なり,平板内部で一様分布を成し,また,平板下面での引張応力を低減できることが明らかとなった.次に,導出した解析解は理論に忠実な最も信頼性の高い解析結果を与えるが,境界条件や材料の傾斜機能に制約を受けてしまう.そこで,本研究代表者が提案する構造解析法を用いて,面外荷重と自重を受ける任意の傾斜機能及び境界条件を考慮できる傾斜機能弾性体の3次元応力解析を簡単に実施することができる構造解析プログラムを開発し,数値解の妥当性を確認した.現在,傾斜機能平板の静力学的特性に与える板厚,支持条件及び自重の影響について検討を行っている.さらに,傾斜機能弾性体の3次元自由振動解析を行える構造解析プログラムを開発中である.本年度の研究では,傾斜機能平板の静力学的挙動の把握に有益なツールを完備することができ,また,傾斜機能平板の基本的な静力学的特性を解明することができた.本研究では,傾斜機能材料から成る構造要素の土木構造物への適用性を調べるために,その動力学的挙動を把握することを目的としている.本年度は,傾斜機能弾性体の動力学的挙動の理解に不可欠である静力学的特性と自由振動特性を明らかにするために,面外荷重を受ける周面単純支持された傾斜機能弾性体の変位,応力及びひずみエネルギーの解析解を導出し,構造解析プログラムを作成した.さらに,研究代表者が提案している構造解析法を用いて,任意の支持条件を有する傾斜機能弾性体の三次元応力解析,自由振動解析及びひずみエネルギー解析が実施可能な構造解析プログラムを開発した.これらの構造解析プログラムを用いて,傾斜機能弾性体の静力学的特性及び自由振動特性を明らかにした.本研究で得られた結果は,以下に示す通りである.(1)傾斜機能弾性体は,縦弾性係数比を二倍にするだけで,均質弾性体よりも変位を四割程度減少させられる.また,板厚方向の応力分布は均質弾性体と異なり,弾性体内部で一様分布を成し,弾性体下面での引張応力を低減できる.(2)傾斜機能弾性体では,面外荷重を受ける弾性体上面に高い縦弾性係数を配すことにより,最大主応力を低減することができ,高い材料強度を得ることができる.(3)本解析法による変位,応力,固有振動数,固有振動モード及びエネルギー成分は,解析解と同等の精度かつ三次元有限要素解よりも高い精度が得られることを確認した.(4)傾斜機能弾性体の基本曲げ振動では,弾性体上面に高い縦弾性係数を配すことで,均質弾性体よりも固有振動数を増大することができる.他方,弾性体下面に高い縦弾性係数を配すと,均質弾性体よりも固有振動数が低下する.(4)傾斜機能弾性体は,均質弾性体よりも基本曲げ振動における面外せん断変形の影響を小さくできる.また,均質弾性体よりも面内変位の影響が現れてくることを確認した.(788文字)
脳梗塞患者の褥瘡予防における多価不飽和脂肪酸栄養投与の検討

多価不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸(以下EPA)の投与による褥瘡発生の予防効果を明らかにするため、褥瘡発生のハイリスクと考えられる意識障害を主訴に救急搬送され入院した脳梗塞患者においてその効果を検証した。Glasgow Coma Scale 12以下の中等症重症意識障害のある脳梗塞患者53例を対象とし、EPA投与群27例と、対照群としてEPA非投与群26例にわけ、褥瘡の新規発生率などを比較検討した。その結果、EPA投与群は対照群にくらべて炎症反応が抑制され、新規の褥瘡の発生が少なく、褥瘡発生の予防効果が認められた。平成26年度は、多価不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸(以下EPAと略する)の投与による褥瘡発生の予防効果を検討するため、褥瘡発生のハイリスクと考えられる意識障害を主訴に救急搬送されて入院した脳梗塞患者に対して、その効果の検討を行った。対象および方法:Glasgow Coma Scale12点以下で入院後4日以上の安静を予定している脳梗塞患者22例(平成26年度実績)を対象とした。入院直後からEPA投与群11例と、対象群としてEPA非投与群(コントロール群)11例にわけ、14日間モニタリングし、新規の褥瘡発生頻度や各種パラメータについて比較検討した。成績:EPA投与群は、コントロール群に比べて褥瘡の発生が少なかった。また、EPA投与群はリンパ球の値が高値を示し、免疫機能が高かった。結論:褥瘡発生のハイリスクと考えられる中等症重症意識障害のある脳梗塞患者の症例に対してEPAの投与を行うことは、炎症反応を抑制し、褥瘡発生の予防に貢献する可能性について示唆できた。平成27年度も平成26年度に引き続き、多価不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸(以下EPAと略する)の投与による褥瘡発生の予防効果を検討するため、褥瘡発生のハイリスクと考えられる意識障害を主訴に救急搬送されて入院した脳梗塞患者に対して、その効果の検討を行った。対象および方法:Glasgow Coma Scale 12点以下で入院後4日以上の安静を予定している脳梗塞患者21例(平成27年度実績)(平成26年度は22例)を対象とした。入院直後からEPA投与群11例と、対照群としてEPA非投与群(コントロール群)10例にわけ、14日間モニタリングし、新規の褥瘡発生頻度や各種パラメータについて比較検討した。成績:EPA投与群は、コントロール群に比べて褥瘡発生が少なかった。研究実施症例数は、平成2627年度の目標数50症例にやや達せず43例にとどまった。研究対象症例の入院が予定より少なかったためである。平成28年度も平成27年度に引き続き、多価不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸(以下EPAと略する)の投与による褥瘡発生の予防効果を検討するため、褥瘡発生のハイリスクと考えられる意識障害を主訴に救急搬送されて入院した脳梗塞患者に対して、その効果の検討を行った。対象および方法:Glasgow Coma Scale 12点以下で入院後4日以上の安静を予定している脳梗塞患者10例(平成28年度実績)(平成27年度は21例、平成26年度は22例)を対象とした。入院直後からEPA投与群6例と、対照群としてEPA非投与群(コントロール群)5例にわけ、14日間モニタリングし、新規の褥瘡発生頻度や各種パラメータについて比較検討した。また、EPA投与群はリンパ球の値が高値を示し、CRPは低値を示し、免疫能が高かった。研究実施症例数は、平成2628年度の目標値の50症例に達した。目的:多価不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸(以下EPAと略する)の投与による褥瘡発生の予防効果を検討するため、褥瘡発生のハイリスクと考えられる意識障害を主訴に救急搬送され入院した脳梗塞患者に対して、その効果の検討を行った。対象および方法:Glasgow Coma Scale12点以下で入院後4日以上の安静を予定している脳梗塞患者53例(平成26年度は22例、平成27年度は21例、平成28年度は10例)を対象とした。入院直後からEPA投与群27例と、対照群としてEPA非投与群26例(コントロール群)にわけ、14日間モニタリングし、新規の褥瘡発生頻度や各種パラメータについて比較検討した。成績:EPA投与群は、コントロール群に比べて褥瘡の発生が認められなかった。

多価不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸(以下EPA)の投与による褥瘡発生の予防効果を明らかにするため、褥瘡発生のハイリスクと考えられる意識障害を主訴に救急搬送され入院した脳梗塞患者においてその効果を検証した。Glasgow Coma Scale 12以下の中等症重症意識障害のある脳梗塞患者53例を対象とし、EPA投与群27例と、対照群としてEPA非投与群26例にわけ、褥瘡の新規発生率などを比較検討した。その結果、EPA投与群は対照群にくらべて炎症反応が抑制され、新規の褥瘡の発生が少なく、褥瘡発生の予防効果が認められた。研究進捗度合いの評価はやや遅れていると評価した。研究実施症例数は平成26年度の目標数50症例に達せず22例にとどまった。この理由は、研究代表者の所属機関および研究実施機関の両者の研究倫理審査委員会の認可を得たので時間を要した結果、研究の開始が当初予定していた時期から遅れたためであった。したがって、研究対象数が予定より少なかった。研究内容は問題なく順調におこなわれているので、平成27年度は研究対象数が順調に進捗していくようにつとめる。平成28年度は研究対象症例の目標数達成を推進する。研究計画として、1)研究実施症例を入院直後から全身の皮膚状態を観察することにより、褥瘡発生頻度を調査する。2)濃厚流動食栄養の実施が可能な症例に対して、入院直後からの経管経腸栄養を行う際にEPAを投与した群と、対照としてEPAを投与しない群(コントロール群)に分け、新規に発生する褥瘡の数や程度の差があるかどうかを調査する。3)褥瘡の発生・非発生について、炎症の抑制度との関連を明らかにする。4)平成2627年度で得られた結果とあわせて、褥瘡の発生の特徴や機序を明らかにする。平成29年度は研究対象症例の研究成績の分析を進捗する。とくに分析する点は、1)褥瘡発生頻度の調査、2)褥瘡の程度の差の調査、3)褥瘡発生・非発生について炎症の抑制度との関連調査、4)褥瘡発生の特徴や機序を明らかにする。また、平成29年度に研究成績をまとめ、その成果の学会発表(国内・とくに国外)を積極的に行う予定である。臨床栄養学平成27年度は研究対象症例の増加を推進する。研究計画として、1)研究実施症例を入院直後から全身の皮膚状態を観察することにより、褥瘡の発生頻度を調査する。2)濃厚流動食栄養の実施が可能な症例に対して、入院直後からの経管経腸栄養を行う際にEPAを投与した群と、対照としてEPAを投与しない群(コントロール群)に分け、新規に発生する褥瘡の数や程度に差があるかどうかを調査する。4)平成26年度で得られた結果とあわせて、褥瘡の発生の特徴や機序を明らかにする。予定していた国外学会出席が中止になった。研究実施症例が予定より少なかったため未使用の金額が残った。また、節約して使用したためもある。残額は平成28年度に繰り越して必要は物品費の購入、学会参加などに使用する予定である。平成27年度に予定していた国外学会出席が中止になった。研究実施に際して、物品など節約して使用したため未使用の金額が残った。残額は平成29年度に繰り越して、国内・国外の学会参加・発表などに使用する予定である。
構造体コンクリートにおける中性化の予測精度向上による建築物の高寿命化技術の開発

普通ポルトランドセメントを用いたコンクリートにより、強度の違う高さ3.0m、幅7.4mの実大壁試験体を2体製作した。本年度はコンクリートのフレッシュ性状、材齢3日から6ヶ月までの圧縮強度、その他、非破壊検査(反発度、超音波伝播速度)を行い、試験体初期の基礎データを得た。また、今後、再現実験を行えるように、使用した材料(セメント、細・粗骨材)を取り寄せ、保管・保存した。平成20年度は、材齢20年まで長期暴露する2体の実大壁試験体(幅7.4m、高さ3.0m)の製作のうち、掘削工事、基礎工事(基礎鉄筋の加工・組立て、基礎コンクリートの打込みを含む)、上部構造の鉄筋の加工・組立て工事が終了した。当初は、毎年成果が上がるように1体ずつ製作することを予定していたが、経費を圧縮するため2体を同時に製作し、試験体の形状・寸法も見直しを行った。また、順調に準備を進め、平成20年度中にコンクリートを打込みと、冬季のコンクリート工事となり、長期暴露用のコンクリートとしては特殊なものとなるため、これらを鑑み、コンクリートの打込みは平成21年度春に行うこととした。鉄筋工事はすべて研究室所属の学生によって施工を行った。その結果、研究の準備としての位置づけの他、学生の建築施工に関する教育効果が大きく、特に、高専の1、2、5年生で「一般構造」、「建築生産」で学んだ内容を実体験することができたことは非常に意義の大きなものであった。また、授業のカリキュラムでは取り扱っていなかった測量についても行い、実際の施工の手順に合わせて、測量、墨出しなどができるようになった。さらに、施工管理の上で重要な品質管理についても、かぶり厚さの管理方法・手順について学び、不具合の発生メカニズムなども学んだ。以上、本年度は、研究としての成果以上に、学生に対する教育効果に関する成果について、目覚ましいものがあった。特に施工会社に就職をする学生にとっては、またとない事前研修となり、建築を目指す学生とっては施工(ものづくり)の楽しさを学ぶことができた。本研究は、RC造の建築物を高寿命化することを目標としたものである。建築物の寿命を延ばすためには、維持管理が必須であるが、その時期が適正でないと性能を回復するために非常に多くのコストが必要である。RC造の代表的な劣化現象に中性化現象がある。これはコンクリートのアルカリ性が失われ、中性に近づき、鉄筋の腐食を防止することができず、構造的な性能が失われ寿命に至ってしまう。コンクリートの中性化現象の研究の多くは、促進装置による室内試験で行われることが多く、現在用いられている中性化速度の予測式は促進試験の結果を基にしているが、実際の建築物の調査結果とは整合しないことも多い。これは実際の建物の結果に基づいて予測式の影響係数が設定されていないためである。そこで、本研究では、多くの促進試験による予測式の検証と、自然暴露された実大試験体を用いた調査結果に基づく環境影響係数の提案を最終的な目標として、実大試験体を自然暴露環境に置き、材齢20年に及ぶ長期間の調査を行うものである。このような長期間でかつ初期のコンクリート性状が明らかな調査研究は、世界的に報告事例は少なく貴重である本年度は、試験体の製作に用いた、コンクリートのフレッシュ性状(空気量、スランプ、凝結、ブリーディング試験)の把握試験、コア供試体の材齢28、56、91日、標準養生された供試体の材齢3、7、28、56、91日、6ヶ月、封かん養生された供試体の7、28、56、91目、6ヶ月における圧縮強度試験、および反発度、超音波伝播速度、機械インピーダンス法による非破壊試験による圧縮強度試験の推定試験を行った。本試験結果は、本申請期間が終了した後に行う中性化試験を分析するための基礎資料となる。最後に、今後10年や20年で再現実験ができるように、今回使用したコンクリートの材料(セメント、細骨材、粗骨材)はドラム缶に入れ保存している。
相互評価を基礎とした表彰制度の設計

研究課題「相互評価を基礎とした表彰制度の設計」に関する新たな論文「An Impartial and Unanimous Nomination Rule forChoosing at most k Prize-Winners」を執筆した。この論文は、相互評価を基礎とした表彰制度が満たすべき望ましい公理のうち、「公平無私の原則(Impartiality)」、「正の全会一致性(Positive Unanimity)」、「負の全会一致性(Negative Unanimity)」という3つの公理に着目し、それらを同時に満たす表彰制度が設計可能であるかどうかを、選出可能な受賞者数に上限が存在する場合において分析したものである。先行研究において、選出可能な受賞者数が常に1名であるとき、先述の3公理を同時に満たす制度は設計不可能である一方、選出可能な受賞者数が一般に複数の場合は、3公理を同時に満たす表彰制度が設計可能であるという結果が示されている。ただし、後者の結果の証明のために設計された表彰制度は候補者全員を受賞者として選んでしまう場合を含むため、現実社会の多くの表彰で見られるような受賞者数に上限が存在する場合を考えるとき、依然として先述の3公理を満たす表彰制度が設計可能であるかどうかを明らかにしなければならない。上記論文では、この受賞者数に上限が存在する場合においても、先述の3公理を同時に満たす表彰制度が設計可能であることを、実際に1つの規則的な表彰制度を設計することで示した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。相互評価を基礎とした表彰制度の理論的分析において、いくつかの進展が得られた。一つ目に、表彰制度の公平性と整合性を表す公理として、匿名性(Anonymity)、対称性(Symmetry)、単調性(Monotonicity)という公理を発案し、適切に定式化することが出来た。匿名性は、投票者の間に投票力の格差が生じないことを保証するための公理であり、具体的には、いかなる二人の投票者の間で意見の交換が行われたとしても、それが結果に影響を与えないことを要求する。対称性は、全ての候補者が同等に扱われることを保証するための公理であり、具体的には、受賞者の決定が候補者の添え字に依存しないことを要求する。単調性は、受賞者の決定が候補者の獲得票数に関して単調となることを要求する公理であり、具体的には、ある時点で受賞者として選ばれている一人もしくは複数の候補者に対し、新たな票がそれぞれ一票づつ追加された場合、その候補者は新しい時点の下でも受賞者として選ばれることを要求する。二つ目に、次点者付き多数決(Plurality with runners-up)という、分野において既に提案されている表彰制度が、上述の公理を全て満たし、さらにそれらの公理と分野における最重要公理である公平無私の原則(Impartiality)を満たす表彰制度の中で唯一“最小"な制度であることを示すことが出来た。ここで表彰制度が最小であるとは、(包含関係の意味で)より小さい受賞者の集合を常に選ぶことが出来るような別の表彰制度が存在しないことをいい、賞の権威を保持するという実用的な観点からも満たすことが望ましい性質である。上述の結果により、これらの公理を考慮の対象とする場合、次点者付き多数決を表彰制度として用いることが最も適切であるということが分かる。表彰制度の公平性や整合性を表す公理を発案し、適切に定式化するという本年度の計画が達成されている。さらに、定式化した公理を用いて既存の制度の公理的特徴付けを行うという、当初の計画以上の進展が得られている。今後の研究の推進方策としては、以下の二つが挙げられる。一つは、上述の結果により望ましい表彰制度の候補となった次点者付き多数決のさらなる公理的特徴付けを行うことである。具体的には、上述の公理系とは異なる公理系を用いて次点者付き多数決を特徴付けることが可能かどうかについて検証する。これにより、次点者付き多数決という表彰制度を様々な角度から理解し、その特徴を把握することが可能となる。

特徴付けに際しては、分野において同じく重要な公理である正の全会一致性(Positive unanimity)や負の全会一致性(Negative unanimity)などの公理を適切に使用することが可能であるかどうかについても検討する。二つは、ノーベル賞などの選考で観察されるように、受賞者の人数に上限が存在するモデルを考え、その状況において望ましい表彰制度の設計可能性を分析することである。上述の次点者付き多数決は、対称性を意識したデザインとなっていることからも理解されるように、受賞者数に上限が存在する場合はその上限数がいかなる値であっても実行可能な制度とならない。そこで、まずいかなる上限値に対しても実行可能となり、かつ分野におけるいくつかの重要公理(公平無私の原則、正の全会一致性、負の全会一致性など)を満たすような表彰制度が設計可能であるかどうかを分析し、また可能である場合は、全体としてどのような制度が存在し得るかということを明らかにすることを目標とする。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
高脂血症治療薬Clofibrateの抗腫瘍剤への応用を目指した基礎的研究

8週齢のヌードマウス背側に0.5x10^6/mlのヒト卵巣癌細胞OVCAR-3を移植し担癌モデルを作製した。また同種ヌードマウスに0.5x10^6/mlのヒト卵巣癌細胞DISSを腹腔内に移植し癌性腹膜炎モデルを作製した。コントロール群(CONT群)、Clofibric acid食餌内投与群(CA群)、CDDP腹腔内投与群(CDDP群)、CA+CDDP群に分け、担癌マウスの腫瘍制御率、癌性腹膜炎マウスの生存期間、腫瘍内carbonyl reductase(CR)量(Western blot・densitometry)、血清中(S)・腫瘍中(T)・腹水(A)中のPGE_2濃度とVEGF量(ELISA法)、腫瘍中微小血管密度(MVD、CD31陽性)、腫瘍中アポトーシス出現頻度(TUNEL法)を検討した。以下のような結果を得た。1)腫瘍制御率はCONT群に比べCA群46%(p<0.0002)、CDDP群34%(p<0.002)、CA+CDDP群76%(p<0.0001)であった。2)生存期間はCONT群で31.2日であった。60日生存率はCDDP群55.6%(p<0.001)、CA群60%(p<0.001)、CA+CDDP群80%(p<0.0001)であった。CDDP群とCA+CDDP群の間にも有意差を認めた(p<0.005)。3)腫瘍内CR量はCONT群・CDDP群に比べCA群、CA+CDDP群で約3倍に増加していた。4)CONT群に比べCA群・CA+CDDP群ではS・T・A中のPGE_2濃度は約25%まで減少(各々p<0.0001)、VEGF量は約30%まで減少した(p<0.05、p<0.005)。CONT群に比べCA群、CA+CDDP群ともMVDは50%へ減少し(p<0.02)、アポトーシスの出現頻度は2.5倍に増加していた(p<0.005)。結論として、CAはCDDPに匹敵する抗腫瘍効果を示した。CAの作用機序としてPGE_2活性が低下するための血管新生抑制とアポトーシス誘導の2つが示唆された。PPARαligandであるclofibric acid(CA)はプロスタグランディン(PG)E_2の阻害酵素であるCarbonyl reductase(CR)を誘導しPGE_2活性を低下させる。CAの抗腫瘍効果について検討した。1)8週齢のヌードマウス背側に0.5x10^6/mlのヒト卵巣癌細胞OVCAR-3を移植し担癌モデルを作製した。2)同種ヌードマウスに0.5x10^6/mlのヒト卵巣癌細胞DISSを腹腔内に移植し癌性腹膜炎モデルを作製した。

コントロール群(CONT群)、CA食餌内投与群(CA群)、CDDP腹腔内投与群(CDDP群)、CA+CDDP群に分け、担癌マウスの腫瘍制御率、癌性腹膜炎マウスの生存期間、腫瘍内CR量(Western blot・densitometry)、血清中(S)・腫瘍中(T)・腹水(A)中のPGE_2濃度とVEGF量(ELISA法)、腫瘍中微小血管密度(MVD、CD31陽性)、腫瘍中アポトーシス出現頻度(TUNEL法)を検討した。成績は以下のごとくである。1)腫瘍制御率はCONT群に比べCA群46%(p<0.0002)、CDDP群34%(p<0.002)、CA+CDDP群76%(p<0.0001)であった。2)生存期間はCONT群で31.2日であった。60日生存率はCDDP群55.6%(p<0.001)、CA群60%(p<0.001)、CA+CDDP群80%(p<0.0001)であった。CDDP群とCA+CDDP群の間にも有意差を認めた(P<0.005)。3)腫瘍内CR量はCONT群・CDDP群に比べCA群、CA+CDDP群で約3倍に増加していた。4)CONT群に比べCA群・CA+CDDP群ではS・T・A中のPGE_2濃度は約25%まで減少(各々p<0.0001)、VEGF量は約30%まで減少した(p<0.05、p<0.005)。CONT群に比べCA群、CA+CDDP群ともMVDは50%へ減少し(p<0.02)、アポトーシスの出現頻度は2.5倍に増加していた(p<0.005)。結論として、CAはCDDPに匹敵する抗腫瘍効果を示した。CAの作用機序としてPGE_2活性が低下するための血管新生抑制とアポトーシス誘導の2つが示唆された。8週齢のヌードマウス背側に05x10^6/mlのヒト卵巣癌細胞OVCAR-3を移植し担癌モデルを作製した。また同種ヌードマウスに05x10^6/mlのヒト卵巣癌細胞DISSを腹腔内に移植し癌性腹膜炎モデルを作製した。コントロール群(CONT群)、Clofibric acid食餌内投与群(CA群)、CDDP腹腔内投与群(CDDP群)、CA+CDDP群に分け、担癌マウスの腫瘍制御率、癌性腹膜炎マウスの生存期間、腫瘍内carbonyl reductase(CR)量(Western blot・densitometry)、血清中(S)・腫瘍中(T)・腹水(A)中のPGE_2濃度とVEGF量(ELISA法)、腫瘍中微小血管密度(MVD、CD31陽性)、腫瘍中アポトーシス出現頻度(TUNEL法)を検討した。以下のような結果を得た。60日生存率はCDDP群55.6%(p<0.001)、CA群60%(pく0.001)、CA+CDDP群80%(p<0.0001)であった。CDDP群とCA+CDDP群の間にも有意差を認めた(p<0.005)。CONT群に比べCA群、CA+CDDP群ともMVDは50%へ減少し(P<002)、アポトーシスの出現頻度は25倍に増加していた(P<0.005)。
イネの花芽分化に関するホメオティック変異体の遺伝解析

イネの花芽分化に関するホメオティック変異体を見い出す目的から、花器形態に関する多数の突然変異体から、単純劣性遺伝子(1hs-1)支配により内外穎が葉片化する葉化穎不稔変異体(N-76、木下ら1977)を供試し、正常型の原品種「そらち」と穎、葉鞘、葉身の3器官の形質発現を比較した。まず、走査型電子顕微鏡により成熟した各器官の表面構造を比較すると、N-76の外側の表皮には「そらち」の穎に見られる乳頭状突起はなく、葉身の向・背軸側の表皮と葉鞘の背軸側表皮に特徴的な構造である気孔配列や亜鈴型の細胞例が見られた。また、N-76の穎の内側の表皮は「そらち」の穎の内側の表皮や葉鞘の向軸側表皮と同様な平滑構造を示した。次に、パラフィン包埋法により各器官の横断切片を作成したところ、「そらち」の内外穎では合計8本の維管束が配列していたが、N-76の穎には葉身や葉鞘と同様に多数の維管束と葉鞘に特異的な構造である破生通気腔が認められた。さらに、各器官について、パーオキシダーゼのアイソザイム分析を行ったところ、「そらち」では内外穎、葉身、葉鞘が異なったバンドを示したが、N-76の内外穎は葉鞘と同一のバンドを示した。以上の実験結果より、葉化穎不稔(1hs-1)は内外穎が葉鞘に転換するホメオティック変異体であることが示された。既報のホメオティック遺伝子ではMADSボックスと呼ばれる共通のDNA配列を有することが知られている。そこで、キンギョソウのdeficienceのMADSボックスの塩基配列(Sommer et al.1990)を基に合成したDNA断片をプライマーに用いて、キンギョソウ、N-76および「そらち」の全DNAを鋳型にPCR反応を行った。その結果、3者に共通の約120bpのDNA断片の増幅が認められた。この断片はキンギョソウが有するMADSボックスの断片長と一致することから、イネにおいてもMADSボックスの存在する可能性が示唆された。