hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外来コガネムシ上科甲虫の生態リスク評価

外国産クワガタムシ・カブトムシ生体の大量輸入を背景に、在来生態系への侵略性に対する危機感が急速に増大しつつあった外来コガネムシ上科甲虫を対象に、主に、(1)定着可能性、(2)在来種への遺伝的侵食の可能性、(3)在来種の捕食、(4)在来種との競合、の4つの観点から、野外調査と飼育下での実験・観察を通じて科学的知見を集積し、その侵略性や生態系リスクを検証した。本研究の成果は「外来生物法」の一部改正にも生かされた。平成18年度は、定着、および交雑の可能性を検証すべき「危険性のある候補種」の選定を念頭に、在来種の遺伝的特性に関する基礎調査として、ミトコンドリアや核DNAの解析に基づいて、保全対象となる日本の在来種に関して保全単位の基礎となる地域固有性の把握のための解析をおこなったほか、ミトコンドリアのCOI、16S rRNA遺伝子を用いた系統解析によって在来種との遺伝的な近縁性を調査し交雑危険性候補種の選定を行った。また、累代飼育を通じた生活史に関する基礎データの収集も開始した。野外調査では、琉球列島において、すでに各地に定着し、ヤシ類を中心に著しい被害を与えているタイワンカブトムシと、移入種の可能性が高く近年新たな分布拡大とともにサトウキビ等への被害も報告されているクロマルコガネについて、その発生状況や原産地推定のための遺伝的解析サンプルを採集した。さらに、海外調査として、日本に輸入される主なカブト・クワガタの原産地である東南アジア諸国のうち、マレーシアにおいて、カブト・クワガタ類の生活史や生態・行動的な特性を野外で確認する。加えて採集圧が現地個体群に対してどのような影響を与えているのかも調査した。これらの成果の一部は、すでに国内外の専門学術誌への論文掲載や関連学会での講演を通じて公表されている。特に、国指定天然記念物であり、絶滅が危惧されているヤンバルテナガコガネの遺伝的多様性と本種を含むテナガコガネ亜科の系統解析に関する研究成果は、環境省制定の「特定外来生物法」において、ドウナガテナガコガネ属やヒメテナガコガネ属に関して従来の未判定外来生物から特定外来生物への格上選定を審議する際の重要な科学的根拠ともなった。平成19年度は、国内では琉球列島の各地、国外では日本に輸入される主なカブト・クワガタの原産地である東南アジア諸国のうち、マレーシアと台湾において野外調査を実施した。その結果、奄美諸島の喜界島における調査において、すでに定着している外来種であるタイワンカブトムシ(サイカブトムシ)が新たに街路樹のソテツを発生源にしていることを報告したほか、本種の寄生蝿をはじめて発見した。海外調査においては現地においてカブト・クワガタ類の生活史や生態・行動的な特性を野外で確認し、採集圧の影響を調査した。台湾では現地研究者から台湾におけるコガネムシ上科甲虫の外来種問題の現状に関する聞き込み調査も実施した。室内実験では、外国産のカブトムシ、クワガタムシを中心に1)定着可能性実験(日本の気象条件下での各発育段階の飼育、幼虫期の対寒性についての確認)、2)交雑実験(交尾前隔離の有無、産卵数、孵化率、蛹化率、幼虫期間などについてデータを収集)、3)捕食実験(在来のカブトムシ類やハナムグリ類の幼虫への外国産種の捕食の有無や程度を観察)の各実験を開始した。このうち、特に上記の2)に関しては日本のカブトムシと、ごく近縁なミャンマー産のカナモリカブトとの間で交雑実験を行い、産卵後のF1個体が孵化に至ることも確認した。また、前年度同様、在来種の遺伝的特性に関する基礎調査(ミトコンドリアの解析に基づく、地域固有性の把握のための解析)も継続して実施した。その結果、琉球列島の固有のタクサのうち、ヤンバルテナガコガネやリュウキュウコクワガタ、マルバネクワガタなどが進化的に重要な保全単位であることを明確にした。さらに、日本に生体が輸入されている餓鬼国産のクワガタムシに関する分類学的な整理も実施した。これらの成果の一部はすでに内外の専門誌や学会等で公表されている。平成19年度は、国内では琉球列島と対馬をはじめとする九州周辺の離島、国外では日本に輸入される主なカブト・クワガタの原産地である東南アジア諸国のうち、タイと台湾において野外調査を実施した。沖縄本島では貴重な保全対象として、外来生物法においても保護されているヤンバルテナガコガネに関する生息状況も実施した。また、対馬の調査においては従来から生息しているツシマヒラタクワガタとは異なる形態的特徴を備えたヒラタクワガタを採集した。ミトコンドリアDNAの解析からは、このヒラタクワガタは台湾のタイワンヒラタクワガタに最も近いことが明らかとなったが、このヒラタクワガタが外来種であるのか否かに関しては今後のさらなる検討が必要と結論された。

室内実験では、カブトムシにおいて、日本のカブトムシと外国産のカブトムシ数種の間で、属を越えた種との間でも交尾が成立し、発生はしないものの産卵にまで至る場合もあることを確認し、広範囲に渡る異種間交尾とその後の未受精卵の産卵による在来種の適応度低下という観点から、外来種のリスクが予想以上に深刻であり、警戒が必要であることを明らかとした。また、外来クワガタムシ科甲虫の簡易な識別に役立つDNAバーコーディングの試みも実践した。これらの調査研究結果をふまえ、研究の最終年度の成果として、1)定着可能性、2)分布拡大能力、3)繁殖力、4)在来種との交雑可能性、5)在来種との競合・捕食の可能性、6)寄生虫・病原菌の伝播の可能性、7)害虫化の可能性、8)輸入・流通量、4)逸出個体の記録、5)人体への影響、などの項目からなる「外来ペット甲虫の生態リスク評価基準」を作成した。この評価基準をはじめとする成果の一部はすでに内外の専門誌や学会等で公表されている。
次元縮小法における探索的手法とその応用に関する研究

本年度は、次元縮小法における探索的手法とその応用に関する研究の内、2つの特定事項に関する研究を遂行した。第1の研究では、パターン認識の分野において提案された次元縮小に基づく同定手法である部分空間法に対して、ロバストな感度分析法の構築を行った。第2の研究では、学習データが時系列的に得られる場合を想定し、部分空間法に対して影響的な学習データの入力が開始された時点である変化点検出手法の構築を行った。前者の研究では、部分空間法において重要な統計量である各クラスの射影行列の偏差に基づく統計量を計算する際、M推定量よりもロバストな推定量を用いることで、影響関数を利用した精度の高い診断法の検討および構築を行い、実際に実データへ適用した。前者の研究はいわゆるある時点における診断研究である。一方、学習データが時間に沿い逐次的に入力される場合、各クラスの射影行列の偏差に基づく統計量に対して、これまでとは影響が大きく異なる性質を持つ標本の入力が開始された場合は、外れ値としてそれらのデータを学習対象から除外するのではなく、判別規則そのものを変更する必要がある。したがって、後者の研究では、部分空間法における診断が時間を考慮しながら柔軟かつ適切に行えることを可能にするため、性質の異なる学習データの入力が開始された変化点を、影響関数を時間依存の関数としてとらえ直すことで検出した。第1の研究および第2の研究において構築した手法の有用性に関する詳細な検討や、類似度法などの部分空間法と類似した同定手法やその拡張法に対する適用については今後の課題として残されている。
新規のインターフェロン誘導性エイズウイルス感染阻害因子の同定

本研究課題では、特定のT細胞株において既知のものではないI型インターフェロン(IFN)誘導性宿主因子が発現していることを示唆するデータにヒントを得て、新規のIFN誘導性宿主因子を同定することを目的とした。昨年度までにRNA-Seq解析を行い、IFN処理細胞でのみ特異的に発現レベルが上昇する遺伝子を複数見出しており、強制発現の実験系での絞り込み作業を試みたが、一部の遺伝子は発現自体が確認できないという課題があった。そこで本年度はsiRNAを用いて候補遺伝子をノックダウンする実験に取り組んだ。ところが、複数のsiRNA導入法を試したものの、該当細胞ではsiRNA導入効率が著しく低く、候補遺伝子の絞り込みを進めるのが非常に困難であった。そこで、実験の方針を変更し、CRISPR-Cas9法を用いたノックアウト細胞作製に取り組むことにした。様々な条件検討により、効率よくノックアウト細胞を作製する手法の確立に成功した。すでに複数の宿主因子についてのノックアウト細胞の作製をすませており、例えばSTAT2ノックアウト細胞ではIFN処理の効果がキャンセルされること、既知のIFN誘導性宿主因子ノックアウト細胞ではIFN処理の効果が一部減弱することを明らかにできている。年度内に候補遺伝子を同定することはできなかったが、現在十数種類の候補遺伝子について評価を進めており、なるべく早い時期に同定に繋がるデータを出せることを期待している。本年度は1つの国内学会でシンポジウム講演を、1つの国際学会で口頭発表を、1つの国際学会および1つの国内学会においてポスター発表を行うことで研究成果を発表した。また、本研究課題に関連する学術論文2本をすでに国際学術誌に投稿済みであり、現在レビュー中である。これまでに、I型インターフェロン(IFN)誘導性のエイズウイルス感染阻害宿主因子が複数同定されているが、私たちは最近、特定のT細胞株において既知のものではないIFN誘導性宿主因子が発現していることを示唆するデータを得た。また、この感染阻害には細胞株特異性があり、私たちはIFN処理によりHIV感染を阻害する細胞(仮にA細胞とする)および阻害しない細胞(仮にB細胞とする)の両方を同定している。本研究課題ではこれらの知見に基づき、新規のIFN誘導性宿主因子を同定し、抗ウイルス作用の分子機序を解明することを目的とする。本年度は、IFN処理もしくは未処理の両細胞からRNAを抽出し、RNA-Seq解析を行った。その結果、IFN処理A細胞でのみ特異的に発現レベルが上昇する遺伝子を複数見いだすことができた。そこで、候補遺伝子を発現ベクターに組み込み、強制発現する実験系を構築した。これまでに検索した遺伝子のうち多くはベクター導入細胞でのタンパク発現が確認できたが、抗HIV効果を示す遺伝子は認められていない。また、検索した遺伝子のうちいくつかは導入細胞でのタンパク発現そのものが確認できなかったため、また、より効率良くスクリーニングを進めるため、現在は候補遺伝子のノックダウンの実験系を用いることで候補遺伝子の探索に取り組んでいる。さらに、これまでに我々が取り組んできたIFN抵抗性カプシド変異体を用いてA細胞におけるIFN感受性を調べたところ、当該変異体はA細胞においても比較的高いIFN抵抗性を示した。このことから、当該変異体はA細胞においてIFN誘導性宿主因子から回避している可能性が示唆された。本年度は1つの国際学会および1つの国内学会で口頭発表を、2つの国際学会においてポスター発表を行うことで研究成果を発表した。今年度は、効率的にターゲット遺伝子を同定するために、4サンプル(A細胞とB細胞のIFN処理有り/無し)を用いてRNA-Seq解析を行った。その結果、IFN処理A細胞でのみ特異的に発現レベルが上昇する候補遺伝子を複数見いだすことができた。次に、候補遺伝子を絞り込んでいくため、候補遺伝子を発現ベクターに導入することで強制発現の実験系を構築した。多くの候補遺伝子は発現が確認されたが、抗ウイルス効果を持つ候補遺伝子は認められなかった。一部の遺伝子については十分なレベルの発現を確認することができなかったため、また、より効率良くスクリーニングを進めるため、現在はノックダウンの実験系を用いて検討を行っている。また、これまでに私たちが取り組んできたIFN抵抗性カプシド変異体を用いてそのIFN感受性を調べたところ、A細胞においても比較的高いIFN抵抗性を示したことから、当該変異体はA細胞においてIFN誘導性宿主因子から回避している可能性が示唆された。さらに、HIVをIFN処理A細胞で馴化させることでIFN抵抗性ウイルスの出現を誘導する実験を現在進めている。

すでに複数の宿主因子についてのノックアウト細胞の作製をすませており、例えばSTAT2ノックアウト細胞ではIFN処理の効果がキャンセルされること、既知のIFN誘導性宿主因子ノックアウト細胞ではIFN処理の効果が一部減弱することを明らかにできている。年度内に候補遺伝子を同定することはできなかったが、現在十数種類の候補遺伝子について評価を進めており、なるべく早い時期に同定に繋がるデータを出せることを期待している。本年度は1つの国内学会でシンポジウム講演を、1つの国際学会で口頭発表を、1つの国際学会および1つの国内学会においてポスター発表を行うことで研究成果を発表した。また、本研究課題に関連する学術論文2本をすでに国際学術誌に投稿済みであり、現在レビュー中である。これまでの方針として候補遺伝子を発現ベクターに組み込み、A細胞とは異なる細胞で候補遺伝子を強制発現させることで探索を進めてきたが、現在までに抗ウイルス活性を示す遺伝子を同定できていない。そこで本年度は候補遺伝子に対するsiRNAをA細胞に直接導入し候補遺伝子をノックダウンさせる手法で探索を進めていく。また、IFN処理を施したA細胞におおけるHIVの馴化を進めており、これまでのところウイルス増殖が抑えられているが、今後ウイルス増殖レベルが上昇した場合には耐性ウイルスのゲノム解析を行い、IFN抵抗性に寄与する変異を同定する。次年度においても学会発表や学術論文として研究成果を積極的に発表していきたい。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に大きな変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
歴史公園における観光資源の保全と利用のための最適化モデルの開発に関する研究

本研究においては、歴史公園における観光資源の保全と利用の最適化について検討した。国内外における歴史公園の概念と機能、歴史公園における管理運営実態調査及びヒアリング、並びに文献調査により歴史公園の管理運営の現状と課題を把握し、分析を行った。また、利用者推計と予測手法等の現状を把握するとともに、石舞台古墳入場者数調査を実施し、適正利用に向けての利用コントロールのあり方と手法の一つとしての広報の必要性と課題を示した。本研究は、歴史公園における観光資源の保全と利用を最適化するモデルを示すことを目的としている。文化財や歴史文化的景観など貴重な資源を有する歴史公園は、地域を代表する観光地として多くの利用者の来訪が期待されているが、過度の利用集中による弊害がある一方で、利用低迷による悪影響、利用の季節的偏りによる雇用の不安定化など園内資源の持続可能性にかかわる様々な問題が懸念される。そこで、課題を整理した上で歴史公園において適用可能な利用コントロール等の手法を開発し、資源の利用と保全の均衡を図る公園管理のあり方を示すことによって社会に貢献しようとするものである。平成24年度においては、前年度に引き続き文献調査及びヒアリングを含む現地調査を実施し、歴史公園の現状と課題の把握に努めたほか、23年度において実施した「歴史公園における管理運営実態調査」の結果分析を進めた。その結果、歴史公園においては歴史資源についての認知向上と理解深化、歴史文化継承、利用促進などの観点からイベント、プログラム、解説案内、情報発信、ボランティア、関係機関との連携など様々な取り組みがなされており、多くの公園が今後もこれらの活動を継続・充実させたいとしているが、人員・体制・予算・文化財保護上の制約・施設設備の不備や老朽化などの問題も多く抱えていることが明らかになった。また、活動数が多く多様であることが利用者数増を促す反面、利用集中問題も引き起こしていることが確認されたが、問題発生を回避した利用促進の可能性も示唆された。さらに平成24年度においては、混雑期における利用コントロール手法検討のため、飛鳥地方における最大の観光名所であり国営飛鳥歴史公園の中心である石舞台古墳を対象として利用者数調査等を実施してデータ取得を行った。文化財や歴史文化的景観など貴重な資源を有する歴史公園は、地域を代表する観光地として多くの観光客の来訪が期待されているが、近年では、管理費の縮減傾向が進む一方で、過剰利用による園内資源や周辺地域への悪影響、過少利用や無関心による荒廃など様々な問題が懸念される。そこで、本研究では、これらの課題を克服し、歴史文化的資源の利用と保全の均衡を図り、持続可能な観光振興に貢献できる歴史公園のあり方を明らかにするため、歴史公園における観光資源の保全と利用の最適化について検討した。本研究の主な成果は以下のとおりである。(1)文献調査等により我が国及び諸外国における歴史公園の概念と機能を整理するとともに、ウィーン森林草地帯計画の解明を通して歴史文化・公園緑地・博物館機能が融和包含し、地域の歴史文化を踏まえた「自然と人為の均衡」を基本的な哲学とした都市づくりが重要であることを示した。(2)「歴史公園における管理運営実態調査」を実施し(回答251公園)、運営サービスと利用者数の関する現状と課題の把握・分析によって諸活動と利用者数の傾向及び利用集中問題との関係を探り、活動数が多く多様であることが利用者数増を促す半面、利用集中も引き起こすことを確認するとともに、利用集中による問題発生を回避した利用促進の可能性があることを示した。また、ヒアリングを含む現地調査等により市民参加活動、樹木管理、花の活用について事例から課題と可能性を示した。(3)利用者数と利用動向把握、及び利用者推計と予測の手法の現状を整理するとともに、混雑が予想される時期に石舞台古墳入場者数調査を実施し、適正利用に向けての利用コントロール(混雑時の利用誘導と閑散期の利用促進)の方向性を検討し、手法の一つとして広報の必要性と課題を示した。文化財や歴史文化的景観など貴重な資源を有する歴史公園は、地域を代表する観光地として多くの観光客の来訪が期待されているが、近年では、管理費の縮減傾向が進む一方で、指定管理者制度の導入により評価向上の必要から利用促進重視の事業展開が指向され、過剰利用による園内資源への悪影響など様々な問題が懸念される。また、利用の季節的偏りは雇用の不安定化の一因でもある。このような背景から、本研究は、これらの課題を整理した上で各地の歴史公園において適用可能な適正利用者数設定と利用コントロールのための手法を開発し、歴史文化的資源の利用と保全の均衡を図り、持続可能な観光振興に貢献することを目的としている。初年度であるH24年度においては、文献調査のほか、全国の歴史公園(歴史資源を有する公園。ただし、東日本大震災による被災3県を除いた)を対象として「歴史公園における管理運営実態調査」(アンケート調査)を実施し、251公園から回答を得た。その結果、オンシーズン等の利用集中によるオーバーユースと、オフシーズンにおけるアンダーユースが生じていることが伺え、これを踏まえた現地調査(ヒアリングを含む)を、複数公園について実施し、より詳細な管理及び利用状況の実態と課題の把握に努めた。

さらに、最終年度において利用最適化のための試行を予定している国営飛鳥歴史公園の中心的歴史資源である石舞台古墳の混雑期において利用状況調査を実施することとし、調査計画を立案した。なお、本年度に実施した「歴史公園における管理運営実態調査」については、アンケートの回答に協力いただいた各公園に、集計結果を取りまとめた報告書を送付し、公園管理現場への情報提供に努めた。平成24年度においては、前年度の成果を踏まえて、歴史公園における観光資源の保全と利用のための手法を検討することを予定していた。23年度に実施したアンケート調査の結果分析として、歴史公園における様々な取り組みの実施状況と利用者数及び問題の発生状況との関係を、定量的・定性的に明らかにすることによって、手法開発につなげることを検討し、その成果については関係学会での複数の成果発表と、当研究所の機関紙である『公園管理研究』において報告することができた。また、具体的な手法の開発に向けては、国営飛鳥歴史公園内の中心的観光地である石舞台古墳を対象として、混雑期の利用者入退場者数及び駐車場入退場車台数の時間推移を、平成24年4月初旬の桜開花期、ゴールデンウィーク、彼岸花まつり期、平成25年3月末の桜開花期と4期にわたり調査し、データを取得することができた。現在、本データを分析することによって、現場において活用可能な手法の検討に着手している。H23年度においては、歴史公園における課題を、文献調査、既往調査結果の援用、アンケート調査及び現地調査等から把握、整理し、園内観光資源の保全と利用の最適化の条件を明らかにすることを予定していた。このうち、最も作業量が大きいと考えられるアンケート調査については、年度前半に実施することができ、この成果を踏まえた現地調査を複数公園を対象として実施することができた。これまでの検討から、歴史公園における保全と利用のための最適化には、混雑期の利用調整誘導と閑散期の利用促進の二つのアプローチが必要であることが示されている。このうち、混雑期の利用調整誘導については、日単位の利用調整と時間単位の利用調整が考えられることから、それぞれを想定した手法を検討する。その際、平成24年度に国営飛鳥歴史公園において混雑期(桜開花期、ゴールデンウィーク、彼岸花祭り期)に取得した利用者数入退場者数及び村営駐車場入退場車数の時間データを利用する予定である。なお、平成25年度は本研究課題の最終年度であることから、広く成果発表に努めるほか、公園管理現場への反映を積極的に図ることとしたい。次年度においては、初年度に引き続き、アンケート調査の結果分析をさらに進めるとともに、歴史公園としての課題を多く有している公園、対応策等を工夫しているとみられる公園を中心に現地調査を行うことによって、歴史公園における観光資源の保全と利用の最適化のための条件を確認し、整理する。これまでのところ、最適化のためには混雑期の利用コントロールと閑散期の利用促進が必要と考えられることから、そのための手法の試行を想定して具体的な検討を行い、公園管理の現場との調整に入る予定である。
腫瘍原性ヘルペスウイルスと宿主Notchシグナル伝達系との相互作用

膜一回貫通型受容体分子であるNotchは、リガンドと結合すると膜貫通ドメインが限定分解され、遊離した細胞内ドメイン(NICD)がDNA結合タンパク質であるRBP-Jと会合し、標的プロモーターに結合して転写を活性化する。我々が同定したヒトタンパク質Mastermind (Mam)-1、Mam-2、Mam-3は、NICD/RBP-J複合体に結合してこれを安定化し、NICDによる転写活性化を増強する。一方EBウイルスのoncoproteinであるEBNA2は、RBP-Jを介してDNAと結合し標的遺伝子の転写を活性化する。複数のEBNA2陽性バーキットリンパ腫細胞株、EBウイルスの試験管内感染により不死化した細胞株において、EBNA2とMam-2が複合体を形成していることを見いだした。EBNA2はEBウイルス陰性バーキットリンパ腫細胞株においてEBウイルス由来の標的プロモーターを転写活性化するが、Mam-2の共発現はこれを強く抑制した。このときMam-2のC端部分が抑制に必須であった。Mam-1、Mam-3の発現の影響は小さかった。NICDもまたこのプロモーターを活性化したが、Mam-1、Mam-2、Mam-3の共発現はいずれもこれを増強した。以上から、Mam-2はEBNA2の機能を抑制するという特異な機能を持つと考えられた。Mam-1、Mam-2、Mam-3それぞれの遺伝子欠失マウスの作製に引き続き取り組んでいる。現在Mam-1、Mam-2のキメラマウスが得られている。PecanexはNotchシグナル伝達系の調節因子の候補として、ショウジョウバエの遺伝学的スクリーニングで見いだされた遺伝子である。われわれはPecanexのヒトホモログについて検索し、このタンパク質が哺乳類の細胞でNotchと複合体を形成し、Notchシグナルを増強することを示す結果を得ている。
高齢転居者に対する介入研究:介護予防とproductivity向上をめざして

本研究では、社会的孤立傾向にあると指摘される高齢転居者を対象に支援プログラムを実施し、高齢転居者に及ぼす効果の検討、および高齢転居者を支援するボランティアに及ぼす効果の予備的検討を行った。東京都A市に転入後2年未満の65歳以上男女のうち、研究参加に同意し、介入前調査(郵送自記式)に回答した63名を介入群21名と対照群42名に無作為割付し、介入群のみを対象に平成18年910月、全4回からなるプログラムを実施した。プログラムは社会的孤立予防のためのネットワーク形成と情報提供を中心とする内容とした。プログラムは研究機関と行政等関係機関および地域住民との連携により実施した。また、平成16年に同様の支援プログラムに参加した、かつての高齢転居者5名が参加者を支援するボランティアとして参加し、会場設営やお茶だし、参加者への声かけを行った。高齢転居者への効果評価:介入終了1ヶ月後および介入終了半年後の質問紙調査から、介入群では、対照群と比較して有意に心身の健康度の向上や社会的孤立度の軽減がみられた。介入終了1ヶ月後調査の自由記述欄の記載内容および終了2ヶ月後に実施したフォーカスグループディスカッションでの言説を内容別に整理した結果、参加者はプログラム参加により孤独感解消やネットワーク形成、情報入手による活動への積極性を認識していた。ボランティアへの効果:終了後に実施したフォーカスグループディスカッションでの言説を整理した結果、ボランティアは、自信や生活の張り、活力、ボランティア同士のネットワーク形成といったボランティア活動による効果とともに、地域に関する情報の入手など、参加者としての効果も認識していた。以上から、本プログラムは、高齢転居者の健康度の向上や社会的孤立の軽減に中長期的に効果を及ぼすとともに、支援提供者として参加した高齢者にも有意義な活動である可能性が示唆された。従来、東京都H市でおこなっている高齢転居者に対する予備的な介入研究について再検討をおこない、その成果を学術雑誌に報告した(「研究発表」欄を参照)。今後の検討課題として、(1)対象者数を増やして、対照群を設定する必要があること、(2)従来までの、約1ヶ月のプログラムの終了直後だけではなく、より長期の追跡をおこない、プログラムの長期的効果を検証する必要があること、(3)社会的孤立の点でよりハイリスクである閉じこもりがちな転居者を把握することができれば、より効果が明瞭に検出できる可能性があること、(4)よりハイリスクの者に対しては、従来の情報提供型のプログラムだけでは不十分な可能性があり、プログラム内容については対象者集団によって工夫が必要であること、(5)今回の研究の重要な独創性である互酬性(プログラム経験者が以後のプログラムに実施者として参加する)を備えたプログラムを考案する必要があること、などが考えられた。平成18年4月以降は、H市の住民基本台帳を入手し、転居者に対する郵送法による予備調査をおこなった。その結果、約60人からプログラム参加への同意を得た。これをランダムに二群に分け、約20人を対象として、9月上旬から介入をおこなった。また、従来のプログラム参加経験を持つ高齢者に集まっていただき、自身が参加したプログラムに関する意見・改善点を指摘していただいた。さらに今回のプログラム実施者としての参加を要請した結果、5人の参加経験者がボランティアとしてプログラムに参加する同意を得た。これらの介入の結果については、現在、解析中であるが、平成18年度末に報告書の形でまとめる予定である。平成18年度は、介入プログラムを実施し、参加者への効果、および参加者を支援するボランティア高齢者への効果も把握した。1.プログラムが参加者に及ぼす影響の効果評価東京都A

市に転入した65歳以上男女のうち、研究参加に同意し、介入前調査(郵送自記式)に回答した63名を介入群21名と対照群42名とに無作為に割付けた。このうち介入群を対象に、全4回からなる介入プログラムを実施した。介入1ケ月後に再度調査を実施し、介入前後の変化を対照群との比較を通じて検討した。有効回収数は介入群20名、対照群38名であった。介入群は対照群と比較して、A市における組織活動への参加意向度および市内の高齢者向けサービスに対する認知度が有意に向上していた。また、主観的幸福感の有意な向上および孤独感の有意な軽減がみられた。参加者13名を対象に、フォーカスグループディスカッションを実施し、得られた言説を内容ごとに分類した。ネットワーク形成、孤独感解消、地域活動への積極性を得、これらを通じて地域で生活する自信を得ていた。2.参加者を支援するボランティアとして参加した高齢者(以下、ボランティア高齢者)への効果ボランティア高齢者は、平成16年に高齢転居者の社会的孤立防止のためのプログラムに参加した者のうち、参加に同意した5名であった。ボランティア高齢者は4回のプログラム中、会場設営やお茶だし、参加者への声かけを行った。フォーカスグループディスカッションの結果、ボランティア経験から自信を得るとともに、より若い参加者と交流することで活力を得ていた。また、2年前のプログラム参加者同士が再び集まることでネットワークが再形成されたとの効果を認識していた。以上から、本プログラムは、高齢転居者の社会的孤立を軽減する効果を持つとともに、参加者を支援するボランティア高齢者にとっても有意義な活動であることが示唆された。
職業運転手の体重増加と睡眠呼吸障害の関係、及びその治療効果に関する研究

新潟県上越地区の男性事業用自動車運転士889例を対象に、20歳からの体重増加と睡眠呼吸障害(SDB)の関係、及びその治療効果に関する研究を行った。結論:職業運転士のSDBの早期診断・早期治療は、交通災害防止効果が期待される。新潟県上越地区の男性事業用自動車運転士889例を対象に、睡眠呼吸障害(SDB)に関する調査研究を行っっている。内容は、(1)アンケート調査、(2)在宅簡易睡眠呼吸検査装置によるスクリーニング、(3)睡眠ポリグラフィー(Polysomnography、以下PSG)検査による確定診断と治療効果判定である。今後の予定:(2)の簡易スクリーニングの症例と(3)のPSG検査症例を追加し、その治療効果判定を行う。
エクトドメイン・シェディングの“ゆらぎ”とがん細胞不均一性の関連解析

がん細胞における細胞形質の不均一性の起因を膜型細胞増殖因子EGFファミリーの細胞外領域切断“エクトドメイン・シェディング"活性の“ゆらぎ"と関連付け、研究を進めた。ヒト乳がん細胞MCF7細胞からStem type、Basal type、Luminal typeの各クローンを樹立後、各細胞タイプとEGFファミリー膜型増殖因子のシェディング定量解析を行なった。その結果、proAREGのシェディング活性が各細胞タイプとの相関性を示すこと、proAREGに特異的なシェディング制御機構としてCUL3-RhoA軸が制御するアクチンダナミクスが関与することが明らかとなった。がん細胞における細胞形質の不均一性は、薬剤抵抗性出現の一因であり、がん治療を困難にする。このがん細胞形質の多様性は、個々の細胞のダイナミクス、タンパク質の産生量や酵素反応速度の確率論的な“ゆらぎ"に起因すると考えられる。本研究では、これら3点がクロスする膜型細胞増殖因子の細胞外領域切断“エクトドメイン・シェディング"活性の“ゆらぎ"に焦点を当て、ヒト乳腺上皮細胞MCF10A細胞および乳がん細胞MCF7細胞を用いて解析を行った。まず、3種の表面抗CD24/CD44/EpCAMに対する抗体を用いたFACS解析からCD24hi/CD44neg/EpCAMhiをStem type、CD24hi/CD44neg/EpCAMnegをBasal type、CD24lo/CD44hi/EpCAMhiをLuminal typeとして細胞形質分画し、それぞれよりクローンを5株ずつ樹立後、それぞれの細胞集団におけるEGFファミリー膜型増殖因子であるproHB-EGF、proTGF-alpha、proAmphiregulin、proEpiregulinの各因子のシェディングを定量解析した。その結果、各細胞タイプともにproHB-EGF、proTGF-alpha、proEpiregulinのシェディング活性に極めて大きなばらつきが見られ、相関は認められなかった。しかし、proAmphiregulinのシェディング活性については各細胞タイプとの相関性を示す傾向が得られた。このことは、proHB-EGF、proTGF-alpha、proEpiregulinはそれぞれ複数のシェディング酵素が関与するのに対し、proAmphiregulinは1つのシェディング酵素が対応することから、シェディング酵素との対応性を反映していることが示唆された。本研究では、これら3点がクロスする膜型細胞増殖因子EGFファミリーの細胞外領域切断“エクトドメイン・シェディング"活性の“ゆらぎ"に焦点を当て研究を進めた。昨年度に、ヒト乳がん細胞MCF7細胞からCD24hi/CD44neg/EpCAMhi(Stem type)、CD24hi/CD44neg/EpCAMneg(Basal type)、CD24lo/CD44hi/EpCAMhi (Luminal type)の各クローンを樹立後、それぞれの細胞集団におけるEGFファミリー膜型増殖因子のシェディング定量解析から、proAmphiregulin (proAREG)のシェディング活性が各細胞タイプとの相関性を示すことを明らかにした。本年度は、proAREGシェディング活性特異的な制御機構を探索した。まず、上記3タイプの細胞クローンで細胞運動性に違いが認められたことから、細胞形質膜動態を大きく制御するアクチンダイナミクスに着目し、latrunculin A及びcytochalasin Dの薬剤処理によるアクチン重合阻害下でEGFファミリー因子のシェディング定量解析を行った。さらに、アクチン重合の制御に重要なRhoAを標的としたシグナル経路の一つであるcullin(CUL)依存性ユビキチンE3リガーゼシステムをCULメンバー特異的siRNAを用いて検討したところ、proAREGのみがCUL3特異的に制御を受けることを突き止めた。以上のことから、EGFファミリー因子の中でproAREGに特異的なシェディング制御機構として、CUL3-RhoA制御軸を見出した。28年度の成果を基に、29年度はさらに解析を進めることが容易な状況であると判断できる。proAmphiregulinのシェディング活性とその責任酵素ADAM17の活性とがん細胞における細胞形質の不均一性との関連性を追求する。生化学、分子腫瘍学
焼失竪穴住居址の構造復原-先史建築の実証的復原研究へむけて-

近畿・中国地方を中心に、縄文古墳時代の焼失竪穴住居に関するデータ・ベースを作成するとともに、北海道・新潟・群馬・京都・鳥取・福岡などの発掘中の重要遺構を実際に観察した。とくに、浅間山および二ツ岳噴火時の火砕流により埋没した群馬県渋川市の中筋遺跡(古墳時代)では、葺き土を茅ではさみこむサンドイッチ構法の屋根構造が明瞭に痕跡を残していて、大いに参考になった。また、子持村の田尻遺跡(古墳時代)では、竪穴住居のエッジ部分に垂木の差込み穴が明瞭にのこっていた。このような状況から、群馬県一帯では、周堤をたかくして垂木の勾配をゆるくする土饅頭タイプの竪穴住居が主流を占めていたことがあきらかになってきている。一方、私自身が調査指導をしてきた鳥取県の南谷大山遺跡(弥生末古墳初)では、主柱4本より内側のみ燃焼しつくしているタイプで、桁から上を草葺、桁から下の地面までを土葺とする「二段伏屋」式である可能性が大きく、具体的な復原を試みた。以上のように、これまでは家屋文鏡などのイメージによって画一的な草葺構造に復原されてきた竪穴住居は、じつはかなり多様な地域性をもつものであることが、焼失家屋の復原研究により、あきらかにされつつある。
半導体自然超格子ヘテロ界面における光の波長変換

本研究は半導体へテロ界面での光励起キャリアの輸送と終状態の制御による新しい光の波長変換(アップコンバージョン)に関する研究である。異なるバンドギャップを持つ半導体のへテロ界面において小さいバンドギャップの半導体で生成されたキャリアを有効に大きなバンドギャップの半導体側に輸送できれば、大きなバンドギャップ半導体での発光波長は励起光に比べ短波長に変換されたことになる。具体的にはAIGaInP/GaAs系における赤外先のアップコンバージョンを実現し、緑色から青色にわたる光生成を試み、波長変換機構とその規則化パラメターによる制御を行い、以下のような計画で研究を推進した。(1)自然超格子における準安定電子状態の解明(平成9年度完了)(2)アップコンバージョン機構の理論計算との比較(平成9年度完了)(3)フェムト秒時間分解分光によるアップコンバージョンのダイナミックス(平成10年度)(4)原子オーダリングによるアップコンバージョン光の制御(平成10年度)平成9年度に作製したさまざまなAIGaInP混晶半導体結晶を用いてフェムト秒時間分解分光によるアップコンバージョンのダイナミックスを行い半導体へテロ界面におけるエネルギー変換プロセスについて明らかにすると共に、原子オーダリングを利用して変換エネルギー(波長)を自在に制御することを試みた。具体的な成果は以下のようである。(a)アップコンバージョン光をポンプ&プローブ法によりフェムト秒で時間分解して超高速に精密測定し、入射した赤外先のアップコンバージョン過程を解明した。また、励起波長を様々に変えた実験から波長変換素過程をとらえて、波長変換効率に関する知見が得られた。(b)一連の研究成果をもとに、原子オーダリングによるバンド構造とキャリア輸送の機構を解明できた。これをベースに、原子オーダリングを制御した新しい半導体自然超格子へテロ界面の設計を行い、赤外先の高効率アップコンバージョンを試みたところ、赤色から緑色までの自在な発光波長の制御を実現した。異なるバンドギャップを持つ半導体のヘテロ界面において小さいバンドギャップの半導体で生成されたキャリアを有効に大きなバンドギャップの半導体側に輸送できれば、大きなバンドギャップ半導体での発光波長は励起光に比べ短波長に変換さてることになる。具体的にはAlGaInP/GaAS系における赤外光のアップコンバージョンを実現し、緑色から青色にわたる光生成を試み、波長変換機構とその規則化パラメターによる制御をを行い、以下のような計画で研究を推進している。(1)自然超格子における準安定電子状態の解明(平成9年度)(2)アップコンバージョン機構の理論計算との比較(平成9年度)(3)フェムト秒時間分解分光によるアップコンバージョンのダイナミックス(平成10年度)(4)原子オーダリングによるアップコンバージョン光の制御(平成10年度)平成9年度は、GaAs(001)基板上にOMVPE法によって基板温度、V/III族ガス供給比、基板のオフアングルなどさまざまに変えて成長したAlGaInP混晶半導体結晶を用いた。(a)自然超格子の原子の規則化に関係して連続的に変化する物理量について下記のような系統的な一連の研究を行い、半導体自然超格子ヘテロ界面での光アップコンバージョン現象を明確に観測でき、赤外光の可視化に成功した。また、2光子励起過程とオージェ励起過程をモデルにした波長変換機構を理論的に検討し、実験との比較から2光子励起過程が重要であることを突き止めた。平成10年度はこれらの成果をもとにダイナミックプロセスの観測を行い、オーダリングによるアップコンバージョン光の制御を試みる。
多角度光散乱法による植物セルロースの分岐構造解析

植物主成分多糖であるセルロース分子に、他成分であるリグニンあるいはヘミセルロースとの化学結合が存在している可能性については、様々な間接的方法で検討されたが、有効な証明には至っていなかった。今回、針葉樹材から杉、広葉樹材からユーカリ材とブナを選択し、常法に従ってWise法によって温和な条件で脱リグニンし、それぞれホロセルロースを調製した。これまで、ホロセルロースはいかなるセルロース溶剤にも溶解しなかったため、ホロセルロース全体をSEC-MALLSでコンフォメーション解析することができなかった。一方、エチレンジアミンで膨潤処理することにより、ホロセルロースの95%以上を、LiC1-DMAc系セルロース溶剤に溶解させることができた。ホロセルロースのSECパターンは高分子量のセルロース部分と、低分子量のヘミセルロース部分に二極化し、分子量で両多糖を分離することができた。更に、高分子セルロース部分のコンフォメーションを解析したところ、高純度セルロースであるバクテリアセルロースのコンフォメーションとは異なり、木材セルロースの場合には同一慣性半径でも高密度化していることが明らかになった。これらの結果から、高分子量セルロースにヘミセルロースあるいはセルロースの分岐が存在することが示された。これらの分岐構造は結晶性のミクロフィブリル表面にのみ存在していると考えられ、植物細胞壁中でリグニン、ヘミセルロースと分子ナノレベルの天然の複合体を形成して高強度化していると考えられ、植物細胞壁の高強度を説明できる。一方で、生合成の観点からは分岐セルロース分子の存在をまだ説明することができないので、課題として残る。今回、針葉樹材から杉、広葉樹材からユーカリ材を選択し、常法に従ってWise法によって温和な条件で脱リグニンし、それぞれホロセルロースを調製した。まず、それらの構成糖分析を行ったところ、杉ではマンノースが6%、広葉樹ではキシロースが25%含まれていた。それらのホロセルロースをTEMPO酸化処理してナノ分散させたところ、ホロセルロース中に含まれるヘミセルロースの種類と量の影響はほとんどなく、いずれの場合にも最終的には孤立したTEMPO酸化セルロースナノファイバーに変換することができた。しかし、杉ホロセルロースのTEMPO酸化物の方が高い分散性を示したことから、ヘミセルロース成分であるグルコマンナンのC6位の1級水酸基の酸化によるカルボキシル基の導入が負電荷量の増加とそれによる荷電反発によるナノ分散化を容易にしていると考えられる。今回の検討まででは、SEC-MALLSによるセルロース成分のコンフォメーション解析-分岐構造解析まで進むことができなかった。今後は、様々な樹種や植物種についてホロセルロース調製を行い、TEMPO酸化-ナノ分散手法と、LiCl/DMI溶剤への溶解とSEC-MALLSによるコンフォメーション解析を組み輪輪セルことにより、高分子量セルロース画分に微量存在する分岐成分の定性的および定量的解析を進めていく。
高血糖負荷による血液脳関門障害に対するシロスタゾールの作用

脳血液関門に対する高血糖障害とその保護薬の検討を行った。BBBモデルに対して、高血糖(55mM)を負荷して、BBBの障害を再現した。シロスタゾール、ピタバスタチン、カンデサルタン、EPA、DHAを投与して保護効果を検討すると、ピタバスタチン、カンデサルタンはBBBの障害に対して保護作用を認めたが、シロスタゾールは認めなかった。ピタバスタチン、カンデサルタンは高血糖によるBBBの障害に対して保護作用を有する可能性がある。初代培養脳毛細血管内皮細胞を23週齢ラットより単離培養する。puromycinを用いることによりほぼ100%に近い純度の細胞を抽出した。これを培養し、初代培養脳毛細血管内皮細胞を用いて、多孔質(0.4μm、3.0μm pore size)の半透膜をもつ立体培養皿(Transwell)を用いin vitroBBBモデルを作成した。作製するモデルは、液性因子のみの影響を受けるモデルと、内皮細胞とペリサイトまたはアストロサイトが接触できるモデルを作製し、更に3種類の細胞を同時に共培養したモデルも含め7種類のモデルを作製した。作成したBBBモデルに高グルコースを負荷することで糖尿病の病態作成モデルを作成した。これをEVOM抵抗計を用いた経内皮電気抵抗(TEER)を用いて、高血糖による血管障害をBBBモデルで再現した。さらに血糖濃度による障害の違いを検討するために、濃度を5.5mM、27.5mM、55mMと濃度をふって電気抵抗値の違いについて検討した。さらに、浸透圧による障害を否定するためにスクロースを負荷して電気抵抗値を測定し、高血糖モデルと比較した。また、高血糖が細胞数に与える影響や活性酸素についても測定し検討した。さらに、BBB保護薬であるシロスタゾール、ピタバスタチン、カンデサルタン、EPA/DHA、GLP-1アナログを添加し、正常な状態での効果と高血糖を加えた病的な状態での効果を検討した。これを培養し、初代培養脳毛細血管内皮細胞を用いて、多孔質(0.4μm, 3.0μm pore size)の半透膜をもつ立体培養皿(Transwell)を用いin vitroBBBモデルを作成した。作成したBBBモデルに高グルコースを負荷することで糖尿病の病態モデルを作成した。BBB保護薬であるシロスタゾール、ピタバスタチン、カンデサルタン、EPA/DHA、GLP-1アナログを添加し、保護効果を検討した。GLP-1アナログの保護効果を認めたため、GLP-1モデルを添加した後のタイトジャンクション蛋白の発現をWBで検討した。また、保護効果を濃度によって違いがあるか検討した。脳神経外科学高血糖によるBBB障害を再現し、保護薬の検討がおこなっている。引き続き研究を行い発現調節シグナルの検討を行う。物品費と旅費に使用した分の残額培養関連試薬、細胞培養器具、実験用動物、抗体・プライマー、小実験器具などに使用する予定です。
葉と果実のクロストーク：Tree Factorが支配する果実追熟性の機構解明

セイヨウナシは樹に着生した状態では成熟が進行せず、収穫後の追熟により完熟する。この樹上完熟の阻害には、果実の成熟を阻害する物質が樹体に存在し、果実に供給されるtreeファクターが関与することが示唆されている。本研究では、このtreeファクターを遺伝子的、物質的に解明することを目的に、収穫前のセイヨウナシ果梗の環状剥皮により、ソースからの物質輸送を阻害し、1週間後の果実のトランスクリプトーム解析、メタボローム解析を行った。無処理の果実と比較した結果、43遺伝子と24の一次代謝物の発現に有意な差が認められ、これらの遺伝子、一次代謝物がセイヨウナシの樹上完熟の阻害に関与している可能性が示唆された。樹上では可食できず、収穫後の追熟を必要とするセイヨウナシの要因として、葉から果実に移動し、樹上においては果実の成熟と細胞壁分解を抑制するTree factorの存在が明らかとなっている。しかし、未だその本体の物質および遺伝子本体の同定には世界の誰も至っていない。本研究は、未だその正体が明らかでないTree factorについて、とくにオミクス解析を用いて、その正体に迫ろうとすることを目的として実験をおこなった。成熟前および収穫適期のラフランスを用いて樹上果実と果梗の環状剥皮処理をした果実における果実内物質の変化をメタボローム解析にて行った。アミノ酸、炭水化物などの1次代謝物約250物質の動態調査を行い、ベタインなどの約10数物質の有意差が認められる物質を同定した。これらの物質は、樹上果実と収穫して切り離した果実における果実内物質として差が認められるものとそうでないものが存在していた。さらに同様の樹上果実と果梗の環状剥皮処理サンプルを用いてmRNAのトランスクリプトーム解析を行い、メカニズム解明を目的として実験をおこなった。環状剥皮区および対照区の果肉からmRNAを調整し、ライブラリー作成後、次世代シーケンシング解析を行った。両処理区からそれぞれ約1Gb前後のデータを得られ、バイオインフォマテクス解析を行い、環状剥皮処理区で増大する約10遺伝子と減少する約30遺伝子を同定した。これらの遺伝子は、植物ホルモン関係および転写因子をコードするものも存在しており、Tree factorそのもの本体および影響をうける遺伝子群と考えられ、今後さらに候補の選抜を行い、その正体の把握に努めていく必要がある。収穫後の追熟を必要とする果実においては、葉から果実に移動し、樹上においては果実の成熟を抑制するTree factorの存在が明らかとなっているが、いまだその正体の同定には世界の誰も至っていない。本研究は、未だその正体が明らかでないTree factorについて、セイヨウナシを実験材料として、とくにオミクス解析を用いて、その正体に迫ろうとすることを目的として実験をおこなった。師管を流動するtreeファクターの果実への供給を阻害するために、セイヨウナシ`ラ・フランス'の果梗に環状剥皮を行い、師管輸送を阻害した。そして果実の落果前の果梗を環状剥皮した果実と無処理の果実の果実内に含まれる成分の違いを調査した。またさらにRNA-seqによる果肉のトランスクリプトーム解析を行いTree factorの制御を受ける遺伝子の同定を試みた。結果、アミノ酸、炭水化物などの1次代謝物約200物質以上の動態調査を行い、13種の物質が環状剥皮した果実の果肉中に無処理に比べて高く含有していた。一方で、11種の代謝産物が無処理区果実の果肉中に処理区果肉に比べて多く含有していた。またmRNAのトランスクリプトーム解析の結果、処理した果肉中で増大した9遺伝子と、抑制された34遺伝子の存在が明らかになった。そこでリアルタイムRT-PCRによる発現解析を行いさらなる絞り込みを行った。処理区で発現が増大した9遺伝子のうち3遺伝子は、処理区において発現が増大した。一方、2遺伝子は1週目は処理区果肉でそれぞれ発現が増大したが2週目は無処理区果肉に対してそれぞれに減少した。一方、処理区で発現が抑制された34遺伝子のうち、5遺伝子は、1週目で処理区の果肉において発現が抑制され、2週目でも発現が抑制された。研究代表者の異動に伴い、セッティングに時間を要し研究の遂行が思うように進まなかった収穫後の追熟を必要とする果実においては、葉から果実に移動し、樹上においては果実の成熟を抑制するTree factorの存在が明らかとなっているが、いまだその正体の同定には世界の誰も至っていない。本研究は、未だその正体が明らかでないTree factorについて、今年度は、ニホンナシ`ゴールド二十世紀'とセイヨウナシ`アレキサンドリン・デュイヤール'を用いて、tree factorの影響を明らかにすることを目的として実験を行った。収穫適期および収穫適期1ヶ月前の果梗に環状剥皮を施して師管の物質輸送を阻害し、果実形質への影響、果肉成分のメタボローム解析、RNA-seqによる発現解析、qRT-PCRによる発現解析の調査を行い、さらに、果梗師管液のRNAの発現解析を行った。環状剥皮処理により、特に収穫適期で、有意差は認められなかったものの、果肉の軟化傾向が見られた。前年までにtree factorの影響下にあると考えられる43の遺伝子についてqRT-PCRを実施したところ、収穫適期の`アレキサンドリン・デュイヤール'でストレス応答に関連する遺伝子など7遺伝子の発現が増大し、ABA代謝酵素遺伝子など3遺伝子の発現が減少した。一方、`

ゴールド二十世紀'ではフラボノイド糖転移酵素の遺伝子など4遺伝子の発現が増大し、細胞壁関連のキナーゼなど5遺伝子の発現が減少した。また両品種で、ジャスモン酸関連の遺伝子の発現傾向に共通性が見られた。果梗の師管液からいくつかの遺伝子の増幅が確認でき、今後師管液に存在する遺伝子の網羅的分析が可能になると思われる。セイヨウナシは樹に着生した状態では成熟が進行せず、収穫後の追熟により完熟する。この樹上完熟の阻害には、果実の成熟を阻害する物質が樹体に存在し、果実に供給されるtreeファクターが関与することが示唆されている。本研究では、このtreeファクターを遺伝子的、物質的に解明することを目的に、収穫前のセイヨウナシ果梗の環状剥皮により、ソースからの物質輸送を阻害し、1週間後の果実のトランスクリプトーム解析、メタボローム解析を行った。無処理の果実と比較した結果、43遺伝子と24の一次代謝物の発現に有意な差が認められ、これらの遺伝子、一次代謝物がセイヨウナシの樹上完熟の阻害に関与している可能性が示唆された。mRNAのトランスクリプトーム解析とメタボローム解析を行い、Tree factorの及ぼす影響について把握することができた。予定の目的を達することが出来た。当初予定していた移動物質としてのmiRNAの分析を行い、目的とするTree factorの正体の把握に努めていく果樹園芸学今後もRNA-seq解析を行い、候補遺伝子の選抜を行う。さらに、果梗の師管液を移動するマイクロRNAやメタボローム解析を行い、遺伝子本体の同定を試みる。研究代表者の異動に伴い、当初予定した解析が遅れたため。メタボローム解析およびトランスクリプトーム解析に使用する予定であったが,サンプル調整に時間がかかり今年度内には使用出来なかった。新たな移動物質としての可能性のあるmiRNAのRNA-seq解析を行うことに使用するサンプル調整を行い、メタボローム解析およびトランスクリプトーム解析の試薬、キット、カラム等に利用する
種々の突然変異マウスを用いた腫瘍に対するマスト細胞の機能解析

mi遺伝子座はbasic-helix-loop-helix leucinezipper型転写因子(MITF)をコードする。mi遺伝子座の突然変異マウスのうち、mi/miマウスは異常なMITF(mi-MITF)を正常量発現するのに対し、tg/tgマウスはプロモーター領域への挿入突然変異によりMITFを発現しない。mi/miマウスの皮膚マスト細胞でヘパリン含量の減少を我々は見い出したが、tg/tgマウスではヘパリン量の減少は見られなかった。このことはmi-MITFがヘパリン合成に関与する酵素をコードする遺伝子の転写に対して抑制的に働くことを示唆する。そこでヘパリン合成に重要な糖鎖硫酸化に関与するN-deacetylase-N-sulfotransferase2(NDST-2)をコードする遺伝子の発現を調べたところmi/miマウスで減少しており、tg/tgマウスでは減少していなかった。NDST-2遺伝子の発現調節機構を調べたところ、転写因子GABPが発現を高めること、更にmi-MITFがGABPの活性を抑制してNDST-2遺伝子の転写レベルを低下させることを見い出した。また、これ以外に、MITFの機能におけるzipper domainの重要性を検討するためにzipper domainを欠損するmi^<・ce>/mi^<・ce>マウスのマスト細胞をtg/tgマウス、mi/miマウスと比較した。mi^<・ce>/mi^<・ce>マウスのマスト細胞の異常の程度は、tg/tgマウスのマスト細胞の異常の程度と同程度で、zipper domainがMITFの機能に重要であることがわかった。マスト細胞で高発現しているプロテアーゼの一種であるmMCP-7遺伝子の発現機構も解析し、MITFとc-Junの協調作用も見い出した。以上の結果より、MITFを中心とした転写因子ネットワークがマスト細胞の機能に重要であることがわかった。