hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
免疫細胞形成におけるケモカインCXCL12の機能と作用の分子機構に関する研究

成体のBリンパ球は、骨髄で産生されるが、その発生における前駆細胞の局在と移動およびその制御機構は十分明らかでなかった。以前私たちは、最も初期のBリンパ球前駆細胞(プレプロB細胞)は、ケモカインCXCL12を必要とすることを示した。今回、Bリンパ球特異的CXCR4欠損マウスの解析より、CXCL12は、骨髄の形質細胞にも必須であることを確認した。更に、私たちは、CXCL12遺伝子座にGFP遺伝子を挿入し、生理的なCXCL12発現細胞が蛍光を発するマウス(CXCL12/GFPノックインマウス)を用いて、骨髄のCXCL12発現細胞とIL-7発現細胞を可視化したところ、CXCL12発現細胞は、ストローマ細胞の一部であり、IL-7発現細胞とは異なる細胞で、両者は一定の間隔をあけて分布していた。多能性前駆細胞の大部分は、CXCL12発現細胞の突起に結合し、プレプロB細胞は、CXCL12発現細胞の細胞体に結合していた。さらに、プレプロB細胞の次の発生段階であるIL-7を必要とするプロB細胞は、CXCL12発現細胞を離れ、IL-7発現細胞に結合しており、その次のプレB細胞はIL-7発現細胞から離れていた。骨髄で産生されたBリンパ球は、脾臓に至り、抗原刺激後、形質細胞に分化し骨髄に帰るが、形質細胞の大部分は、CXCL12発現細胞に結合していた。以上より、骨髄にいて、CXCL12発現細胞、IL-7発現細胞は、Bリンパ球の分化段階特異的なニッチ(特定の機能を担う特定の微小環境)として機能する細胞であること、リンパ球、血球の分化に伴う局在とニッチ間の移動がはじめて明らかになり、その局在と維持をCXCL12が正に制御することが示唆された。
トロポニンT分子突然変異による遺伝性心筋症の病態発現機構の解明

トロポニン遺伝子突然変異による肥大型(HCM)及び拡張型(DCM)心筋症の病態発現機構を明らかにするために遺伝子改変ノックインマウスを作製と解析を行った。心筋トロポニンT遺伝子ΔK210ミューテーション導入マウスの作製に成功した。このマウスは同遺伝子変異をもつヒトにおける臨床病型に非常に良く似た拡張型心筋症を発症し、心臓の明らかな拡大と両心室内腔の拡張を示した。長期観察により、7ヶ月令までにヘテロ接合体ミュータントマウスの半数が外見上全く前兆のない突然死により死亡することが明らかになった(野生型マウスはほぼすべてが10ヶ月令まで生存した)。また、ホモ接合体ミュータントマウスはより大きな心拡大と両心室内腔拡張を生じ、すべてのマウスが5ヶ月以内に突然死した。インビトロとインビボにおけるさまざまな解析の結果から、このDCMマウスモデルでは心筋収縮カルシウム感受性の低下による心筋収縮力低下に対する代償機構として心拡大と心室内腔拡張が生じているが、心臓ポンプ機能自体ははそれによって完全に代償され正常に保たれていることが明らかになった。それにも関わらず高い頻度で突然死が発生するメカニズムを明らかにするために、心筋細胞内カルシウム動態、心筋線維力学的性質等の解析を行った結果、大変興味深いデータを得た。今後これを確認する実験を進めている。また、DCMとHCMをそれぞれ引き起こす心筋トロポニンTミューテーションであるI110F, S179FとR141W, A172Sを導入したノックインマウス作製を計画し、ターゲッティングベクターの作製をほぼ完了した。1.肥大型心筋症病態モデルであるトランスジェニックマウス(トロポニンTミュテーションΔE160)の解析を行い、このトロポニンT分子突然変異が心臓の機能と構造に与える影響を個体・摘出心・単離心筋細胞の各レベルで明らかにした。同時に、分子レベルにおける機能的変化のメカニズムを明らかにするために、in vitroにおいてトロポニンT変異体とトロポミオシンなど他の心筋収縮制御タンパク質の相互作用を調べた。2.拡張型心筋症の原因となる突然変異心筋トロポニンT遺伝子とともにloxPで挟んだNeo遺伝子を導入したヘテロ接合体マウスをもちいて、心筋トロポニンTノックアウトマウスおよび拡張型心筋症心筋トロポニンT遺伝子突然変異(ΔK210)を導入したノックインマウスの作成に成功した。現在、これらのマウスの遺伝的背景を均一にするため戻し交配を行うと同時に、単離心筋細胞動態解析システムを用いた心筋細胞の収縮・弛緩機能と細胞内カルシウム動態の解析、摘出心臓灌流装置を用いたワーキング・ハート解析、心エコー図法解析、さらにDNAチップ解析を開始した。3.同様の手法をもちいてトロポニンT遺伝子における他の突然変異(Arg141Trp等)による拡張型心筋症ノックインマウスの作成と、肥大型心筋症の原因突然変異17種類のうち12種類を選びそのノックインマウス作成に着手した。

インビトロとインビボにおけるさまざまな解析の結果から、このDCMマウスモデルでは心筋収縮カルシウム感受性の低下による心筋収縮力低下に対する代償機構として心拡大と心室内腔拡張が生じているが、心臓ポンプ機能自体ははそれによって完全に代償され正常に保たれていることが明らかになった。それにも関わらず高い頻度で突然死が発生するメカニズムを明らかにするために、心筋細胞内カルシウム動態、心筋線維力学的性質等の解析を行った結果、大変興味深いデータを得た。今後これを確認する実験を進めている。また、DCMとHCMをそれぞれ引き起こす心筋トロポニンTミューテーションであるI110F,S179FとR141W,A172Sを導入したノックインマウス作製を計画し、ターゲッティングベクターの作製をほぼ完了した。
蛋白質分解酵素感受性異常型プリオン蛋白質の生物学的・生化学的特性解析

プリオンの性状を最も反映すると考えられる蛋白質分解酵素感受性異常型プリオン蛋白質(PrP^<Sc->sen)の培養細胞からの分離を目的とし、細胞内でのプリオンの増殖を詳細に解析した。PrP^<Sc->senは、当初の予想よりも量が少ないことが考えられたので、プリオンが細胞内で効果的に増加する条件を探すため、増殖に関連しうる宿主側の因子を探索した。プリオン増殖は酸性条件で起こると考えられているため、エンドソームの酸性化に関連するClcファミリーに着目した。early/recycling endosomeに発現し、小胞の酸性化に寄与しているClc-5をsiRNAを用いて発現抑制したところ、蛋白質分解酵素抵抗性PrP(PrP-res)の量は40%程度にまで減少した。このとき、小胞の酸性化は予想に反し亢進しており、lysosomeも増加していたが、このことがPrP-res分解を促進しているわけではなかった。一方、Clc-5が主に局在するとされるearly/recycling endosomeにより輸送されるtransferrinの輸送速度は減少していた。これを裏付けるように、同経路により輸送され、プリオン合成にも影響していることが知られるコレステロールや、recycling endosomeマーカーであるrab11の局在も変化していた。以上の研究結果からClc-5発現抑制時のPrP-resの減少は、pH変化よりも小胞輸送経路の変化によって起こっていることが示唆された。すなわち、Clc-5は、エンドソーム経路の特にリサイクリングに関わる部分の輸送に関連し、PrP-res合成に寄与すると考えられた。今後、rab11の恒常活性型変異体の導入や、コレステロール合成経路の活性化などでPrP-res合成を増加させることができれば、PrP^<Sc->senの効率的な分離につながる可能性がある。プリオンの性状を最も反映すると考えられる異常型プリオン蛋白質フラクションは、蛋白質分解酵素感受性異常型プリオン蛋白質(PrP^<Sc>-sen)であると考えられる。本研究では、プリオン持続感染培養細胞からの純度の高いPrP^<Sc>-senフラクションの回収を目標とした。既存法に改良を加えた検出系で分析したところ、当初予想していたよりも、感染培養細胞にはPrP^<Sc>-sen画分は多くはないことが示唆された。そのため、培養細胞中での異常型プリオン蛋白質(Prp^<Sc>)のキネティクスを詳細に解析し、最もPrP^<Sc>が効率的に生成される条件を検討した。実験には当研究室で樹立した、プリオン感染に対し様々な感受性を示すマウス神経芽腫細胞(N2a)サブクローン群を用いた。細胞を継代した後、24時間から168時間において24時間ごとに細胞を回収し、PrP^<Sc>量を解析した。その結果、PrP^<Sc>量は継代後48時間以内に一過性の減少を示し、その後回復し、120時間以降でプラトーに達するという変動を示した。さらに、その変動は継代後の時間ではなく、細胞密度に関連することを明らかにした。この結果は、感染細胞と非感染細胞のコカルチャや、間接蛍光抗体法によっても裏付けられた。感染細胞内のPrP^<Sc>量変動に言及した報告はあったが、それを細胞密度というパラメータに関連付けたのは初である。一方、PrP^<Sc>の基質である正常型プリオン蛋白質の発現は、細胞密度に影響されなかったため、この変動は細胞内にPrP^<Sc>増殖に有利な微小環境が生じたことによると考えられる。今後、キネティクスのより詳細な解析および、PrP^<Sc>の多く含まれるフラクションからのPrP^<Sc>-senの分離を平行して進める予定である。

すなわち、Clc-5は、エンドソーム経路の特にリサイクリングに関わる部分の輸送に関連し、PrP-res合成に寄与すると考えられた。今後、rab11の恒常活性型変異体の導入や、コレステロール合成経路の活性化などでPrP-res合成を増加させることができれば、PrP^<Sc->senの効率的な分離につながる可能性がある。
インターフェロン産生能の低下と病気の発症：どちらが原因で結果か

経時的IFN産生能値を、がん履歴のある人と無い人に分け、がん罹患患者をさらに5年生存者と5年以内死亡者とを分けて解析した。平均値は、健常人とがん5年生存者では差がなく、5年以内死亡者は有意に低かった。これらの結果は、IFN産生能検査ががんの予後予測に有用であることを示している。また、福島県南相馬市の仮設住宅に住む住民の検診でIFN産生能検査を実施、家族構成や趣味、活動性、社会的状況がIFN産生能と関連している事を明らかにした。特に幾つかの項目では男性と女性とで異なった傾向が認められ、社会的支援のあり方を考える上でIFN産生能検査は重要な情報をもたらす可能性が示唆された。ルイ・パストゥール医学研究センターのインターフェロン産生能測定者のデータベースをほぼ完成させた。特に以前のデータベースから、平成25年度にさらに追加されたデータを加えて更新した。八木と相談の上、その中から、特に、がん治療後長期生存者およびがん死亡者を抽出してインターフェロン産生能の動きのパターンを解析するべく、データを集積整理中である。現時点で、5年以上の測定実績のある健常人約300名、がん治療後5年以上生存者のデータは約50名分が蓄積している。また、25年のデータベースの中には、途中でがんを発症した人も30名程度含まれている。このような人のインターフェロン産生能の変動パターンも解析予定であるが、症例数の関係で、解析が難しいと予想され、一方でさらなる症例を蓄積する努力をしている。またがん治療後数年以内に亡くなった人のデータも一方で多数蓄積している。個人の免疫動向の解析にあたっては、以前はMixed model analysisを行ったが、この方法が疾患患者についても適切か、八木が検討中である。特に、がん治療後長期生存者および健常人は、同様の方法で傾向を分析可能と考えるが、がん治療後5年以内に亡くなった方のデータを同様に、解析可能か、検討中である。去年整理した(公財)ルイ・パストゥール医学研究センターのデータベースに更に26年度に測定した対象者の1年間のデータを加えより長期にわたるデータを追加した。5年以上の実績のある健常人約300名、がん治療後5年以上生存者データは現在約50名であるが、現在特に病歴のない健常人群であると判断しているグループに疾患履歴がないか、再度膨大なカルテに当たる作業中である。2013年の論文でインターフェロン産生能は加齢とともに全体としては低下傾向であるものの、一旦低下後上昇することも多いことを明らかにした。この上昇に、加齢炎症がどのように影響しているか明らかにする必要があると判断し、現在、この間の研究で健常人の誘導をかけていない血液中の炎症性サイトカインも併せて測定していて、インターフェロン産生能への炎症生サイトカインの影響についてのデータが蓄積されつつある。このようにインターフェロン産生能に影響を及ぼす因子の解明についての研究へと、研究が展開している。近い将来インターフェロン産生能の低下と病気の発症に及ぼす炎症との関連についての基礎情報がより明らかになるものと期待される。また、これらの研究成果の活用の一環として、宇野は福島の仮設住宅で暮らす住民の健康管理に我々の研究成果を生かしたいと考えていた。この点については、福島の南相馬市で活動している研究者グループとの連携が可能となり、住民の健康管理にインターフェロン産生能検査を組み込む体制の目処がついた。(公財)ルイ・パストゥール医学研究センターのインターフェロン(IFN)-α産生能検査のデータベースを完成させた。5回以上測定実績のある対象者は480名、がん罹患履歴のないほぼ健康な人は355名、途中でがんになった人は34名、がん履歴のある人は231名となった。更にがん履歴者をその後の経緯の追跡できた人を、5年以内に死亡した人(113名)と、5年以上生きた人(91名)を分けたところ、5年生存者は健常人とほぼ同レベルのIFN産生能の平均値を示したが、5年以内になくなった人の平均値は有意に他の2群に比べて低かった。更にその詳細を癌腫別に見たところ、前立腺がんや甲状腺がんでは全て5年以上生存者で有り、IFN産生能の低下も特に認められなかった一方、膵臓・胆管がんではほとんどが5年以内に亡くなっていて、IFN産生能の平均値も低かった。このように、がん患者の予後と免疫機能は相関性が認められた。さらに、平成27年7月に南相馬市で実施した、仮設住宅住民の健康診断にIFN-α産生能検査を組み込み実施した。一般血液検査の結果では、医療にアクセスしている人と同数程度、貧血、糖尿病、腎臓病等で問題を抱えている方がいた。また社会的状態として、男性では伴侶に愚痴を言える、聞ける人のIFN産生能は有意に高く、一方女性ではむしろ低かった。女性では、別居の子どもが愚痴の対象の場合はIFN産生能は有意に低かった。その他、男性では住民会に出てくる人、趣味のある人の方がIFN産生能値が高く、女性では家族数が多い、孫と同居が有意に高い値をしめした。IFN産生能測定することにより一般検診では得られない社会的状況との関係が明らかにされる可能性があり、より細やかな住民支援に有用な情報をもたらすと考えられる。

特に今回の結果は、住民支援のあり方を考える上で、男女別に対策を考える必要があることを示している。経時的IFN産生能値を、がん履歴のある人と無い人に分け、がん罹患患者をさらに5年生存者と5年以内死亡者とを分けて解析した。平均値は、健常人とがん5年生存者では差がなく、5年以内死亡者は有意に低かった。これらの結果は、IFN産生能検査ががんの予後予測に有用であることを示している。また、福島県南相馬市の仮設住宅に住む住民の検診でIFN産生能検査を実施、家族構成や趣味、活動性、社会的状況がIFN産生能と関連している事を明らかにした。特に幾つかの項目では男性と女性とで異なった傾向が認められ、社会的支援のあり方を考える上でIFN産生能検査は重要な情報をもたらす可能性が示唆された。去年整理した(公財)ルイ・パストゥール医学研究センターのデータベースに更に26年度に測定した対象者の1年間のデータを加えより長期にわたるデータを追加したが、現在特に病歴のない健常人群であると判断しているグループに疾患履歴がないか、再度膨大なカルテに当たる作業中である。またインターフェロン産生能に、炎症がどのように影響しているか明らかにするために、現在、この間の研究で健常人の誘導をかけていない血液中の炎症性サイトカインも併せて測定していて、インターフェロン産生能への炎症生サイトカインとの関連についてのデータが蓄積されつつある。研究の本来の部分はやや手間取ってはいるが、インターフェロン産生能に影響を及ぼす因子の解明についての研究はむしろ進展している。近い将来インターフェロンの低下と病気の発症に及ぼす炎症についての基礎情報がより明らかになるものと期待される。免疫学インターフェロン産生能を下げる要因、上昇させる要因について、血中の炎症性サイトカインの影響について、基礎的検討も必要であると判断し、会わせて検討している。またこの研究と並行して、がん患者やリウマチ、糖尿病等の疾患患者のインターフェロン産生能と血中の炎症性サイトカインとの関連の研究が進んでいる。これらの結果は、単にインターフェロン産生能が高い低いだけでなく、その背景にある多様な炎症との関連についての情報をもたらすものと期待される。また、福島での免疫機能測定の体制に目処がたったことは、免疫機能検査の健康管理への活用という点で、社会的意義も大きいと期待される。データベースは充実しつつあるが、症例数が少ないと解析に限界があるため、まずは長期フォロー患者の症例を増やすことに努力している。特に、過去に測定実績のある患者に声かけをして、追加測定のデータを集める働きかけをしている。データベース充実の努力は、今年度いっぱいつづける。一方、各種疾患とインターフェロン産生能、サイトカイン動態のデータの蓄積につとめ、長期データの解析のより深い理解のための多様な人の検体収集に引き続き努力する。これらの情報は、疾患発症に伴う微妙な免疫機能の動きの解釈に有用と考えている。今年度はがん患者(長期生存者、死亡患者、途中発症者)のデータベース充実に努めるが、平行して、糖尿病患者の発症の動向についても解析を進める。特に糖尿病については、発症以前から発症後に渡り長期追跡できている患者が、血糖値、HbA1cの値とともに保存されているので、検討結果は興味深いと考えられる。いずれにしても、症例数を増やすことで、より解析も意義深いモノとなるので、平行して症例数の充実に努める。
ヘム蛋白質における配位子と周辺アミノ酸との特異的相互作用

ヘム蛋白質における配位子と周辺アミノ酸との特異的相互作用を調べるにあたって、ヘム蛋白質としてヘモグロビンを選びその一酸化炭素(CO)の結合に周辺アミノ酸の与える影響を、ヘム周辺アミノ酸変異異常ヘモグロビンを用いて調べた。COの結合状態は共鳴ラマン分光及びフェムト秒赤外分光により調べた。以下に今年度得られた結果について述べる。1)共鳴ラマン分光による解析:COの結合に由来するラマン線は、CO伸縮振動(ν_<co>),Fe-CO伸縮振動(ν_<Fe-CO>),Fe-C-O変角振動(δ_<Fe-c-O>)の3つである。577cm^<-1>のラマン線が基本音であるか倍音とするかあるいは結合音とするか議論のあるところである。COの同位体を使って丁寧に調べると、370cm^<-1>に新しく同位体によりジグザグパターンを示すラマンバンドが見つかった。これを基本音とすると、従来の577cm^<-1>にみられるラマンバンドは結合音と見做すことができる。シトクロムオキシダーゼでも同様な結果が得られたので、この性質はヘム周辺アミノ酸にあまり依存しないことが分かった(この内容の論文はJ.Phys.Chem.に受理され、1994年に印刷予定)。2)フェムト秒赤外分光:ヘム周辺アミノ酸変異ヘモグロビンHb MBostonのCO伸縮振動(ν_<CO>)は正常Hbに比べて20cm^<-1>も低波数にシフトし、CO結合機能や結合様式が異なることが予想された。しかし、フェムト秒赤外分光で調べたところ正常Hbと同じという予期に反した結果となり、結合様式が違うのではなくヘム周辺アミノ酸のhydrophobisityがCOの振動モードに影響与えていると考えた方がよさそうである。(Biochemistry、1993年に掲載)。
「読解力」を育成する小中学校歴史カリキュラムの開発研究

本研究で明らかになった成果は,以下4点である。1:社会科歴史学習における読解力とは,歴史的事象に対する自らの見解を論理的に説明できる能力である。2:これまで実践されてきたカリキュラムは読解力育成の観点より課題がある。3:読解力を育成する授業の内容編成原理は,テーマ史である。そして,方法原理は,仮説吟味学習である。4:小学校4学年と中学校1学年では,市史をテーマとして,また,小学校6学年と中学校2学年では近代化をテーマとしてカリキュラムが開発できた。PISA読解力調査結果より「テキストの解釈、熟考・評価に課題がある」ことが明らかになったが、果たして、社会科授業は子どもに、解釈し熟考・評価する技能・能力を育成するものになっているか。小学校歴史学習は、「子どもが時代を解釈し、評価する能力の育成」をめざすべきである。なぜなら、社会認識教育の一環としての歴史学習は、「子どもが現代社会を理解し、現代の社会システムをより良いものへと改善することのできる能力」を育成することに貢献するべきものだと考えるからである。平成20年度は、公開授業研究会を実施している研究校を訪問し、授業を直接観察・記録した。訪問校は、第46回全国小学校社会科研究協議会研究大会の会場校(公立小学校)1校と国立大学附属小学校4校である。参観授業は2つに類型化できる。1つは、理解型授業で、歴史上の人物の行為に対して子どもが共感的に理解することをめざすものである。もう1つは、習得・活用・探究型授業である。この型の授業は、平成20年3月に告示された学習指導要領の理念および同年1月に明らかにされた中央教育審議会答申の理念を具現化しようと、習得・活用・探究を授業構成原理とするものである。両型の授業は、あるべき小学校歴史学習にはなり得ていないし、めざしてもいない。一方、訪問した中学校1校では、リテラシー型といえる授業を実践していた。この型の授業は、テキストからの読み取り、解釈を意図するものである。ただし、訪問校は、国立大学附属校であり、文部科学省研究開発学校としてリテラシーの育成をテーマとして数年かけて研究を推進してきていた。したがって、参観授業が、中学校で実践されている典型的な授業とはいえないだろう。平成20年度に参観した小中学校授業では、「子どもが時代を解釈し、評価する能力の育成」をめざす授業はなかった。また、中央教育審議会答申で示された学力を意識した研究発表はあったが、実際の授業では、「観点別に評価される学力」のままであった。PISA型読解力は、「総合学力」であって、これまでの学力観を転換する必要性を提起している。授業開発を通して、その具体的な提起が求められている。平成21年度は,公開授業研究会を実施している公立小学校および国立大学附嘱小学校の研究校を訪問し,授業を直接観察・記録した。訪問校は,第47回全国小学校社会科研究協議会研究大会の会場校と第56回近畿小学校社会科教育研究協議会の会場校,そして国立大学附属小学校3校である。1つは,歴史学習を人物史として扱うものである。過去の人物(偉人)は,どのような人物だったのか,地域の発展のためにどのような苦労や努力をしたのか,その苦労はどれくらい長い年月がかかったのか,こういった内容を子どもの調査活動から共感的に理解させる実践である。もう1つは,歴史学習を出来事史として扱うものである。何百年も前から伝わる歴史的事象はいつ頃から,どのようにして伝えられてきたのか,そして今人々はその歴史的事象をどのようにして未来に伝えようとしているか,このような内容をやはり共感的に理解させようとする。小学校での実践は,やはり,共感的理解を方法原理とする傾向が強いといえるだろう。ただ,この傾向に変化も見られる。公開された授業では,目標としての知識・概念をどう捉えているのか,授業者の意図が見られるようになってきたのである。また,公開授業において子どもの予想を大切にしようとしている。これらは,子どもの歴史的事象に対する解釈を意図しているといえるだろう。ただ,授業を直接参観した限りでは,その意図が徹底されていない。教師は,知識・概念を予め子どもに獲得させようと考えてはいるが,実際には授業の過程はそれを実現する過程になっていないし,子どもに予想はさせているが,その過程は中途半端に終わり、授業者から予め準備されていた検証過程に半ば「強制的に」移っている。複数の学校を訪問してみたが,やはり読解力の育成を意図した授業は観察できなかった。なお,平成21年度は,小中学校歴史カリキュラムの完成に向けて,小学校第4学年の授業開発に目途を付けることができた。さらに,小中学校授業モデルの開発に取り組みたい。

平成22年度は,公開授業研究会を実施している公立小学校および国立大学附属小学校を訪問し,授業を直接観察,記録した。主な訪問校は,第48回全国小学校社会科研究協議会研究大会徳島大会の会場校と香川大学の附属小学校である。それらの授業実践を分析したうえで,歴史学習の類型化を図った。また,現地調査を踏まえた教材研究を進め,再現可能な授業モデルを開発した。その際,富山大学人間発達科学部附属小学校教諭の松浦を研究協力者として4年生を対象とした歴史学習の単元「富山の町と神通川」を共同で開発した。「都市とは何か」「発展する都市と衰退する都市ができるのは,なぜか」こういったテーマのもと,内容を編成した。現代社会は都市社会である。多くの人口が都市に集中し,人々は生活を営み,社会を発展させている。現代社会を理解するための歴史学習であるという考えのもと,テーマを設定した。さて,単元開発に当たっては,一つのテーマのもと,構想した内容について,前半を小学校で,後半を中学校で扱うこととした。すなわち,小学校と中学校の歴史学習で,同じ内容を2回扱うのではなく,因果関係を連続・発展して扱うのである。そうすると,子どもたちは,自説を吟味・検討しながら成長を実感できる。そこで,同附属中学校教諭の山田にも研究協力者として,中学校歴史的分野の単元を共同で開発してもらうこととした。開発した単元は,「産業・交通の発達と都市の発展」である。また,岡崎は,同附属小学校において,6年生を対象とした教材研究のもと授業を実践し,検証していった。すなわち,近代化をテーマとした単元「明治維新」を開発し,平成22年10月に同志社大学にて開催された全国社会科教育学会において発表した。さらに,同じ近代化をテーマとした中学校歴史的分野の単元「開国と近代日本の歩み」を富山市立藤ノ木中学校の講神勝己教諭と共同で開発した。そうして,小学校中学年と高学年,さらに中学生という発達段階の違いに応じた授業モデルを開発したのである。
管路モデルの自動生成による変動流量の動的計測

前年度に引続き管路内非定常流のモデルベースト計測のための管路モデルの自動生成手法について、研究計画1()(6)に沿う検討を行い次の成果を得た。1.変動流発生・計測実験システムの改良:ビーム走査レーザ流速計の光学系の改良、ピストン方式の非定常流発生装置に微小多孔ピストンを採用しバイアス流を独立に調節できかつ正確な流量波形を発生できるようにしたこと、従来の円管路に加えて矩形断面をもつ管路を製作したこと等の改良を行った。2.流速プロフィルのシミュレータの開発:一端にタンクをもつ円管および矩形管内層流の助走区間を含む流れのシュミレータを、差分数値解法に基づいて構成し、ビーム走査レーザ流速計により直接得られる流速プロフィルとの照合実験の結果が良く一致することを確認した。3.管路モデルの自動生成法(【II】):前年度の同手法(【I】)に加えて、管入口近傍を含む管路全領域にわたる適用可能性を重視した新たなモデル化法を提案した。ナビエ・ストークス方程式中の対流項を流れの境界条件を満足するように線形化し、有限要素法を用いて集中定数化して管軸上の位置と時間の関数である未知パラメータを含む近似管路モデルを導出し、拡張カルマンフィルタによって未知パラメータおよび未知入力を流速プロフィルとともに推定するものである。円管層流に本手法を適用し、1,2項により有用性を実証した。4.矩形管路への拡張:3の手法を矩形管路の助走長区間内外流に適用した。5.以上の研究過程を通して、流れが層流である場合には、かなり一般の断面形状をもつ流路、しかも対流項の影響の著しい矩流路といった実用的な状況に対しても、本研究において提案した管路モデルの自動生成法ならびに同モデルを用いたモデルベースト流量計測手法は適用可能との見通しを得た。次の重要な問題は、管内乱流への拡張である。大学院学生劉凡、粟春晨、学部学生中村幸生らの研究参加を得た。
間接水冷型超耐放射線電磁石の大型化

J-PARCハドロン実験施設において建設が計画されている高運動量ビームラインのため、内部に冷却水路持たない中実型の完全無機絶縁ケーブルを用いた間接水冷型耐放射線コイルの大電流化を目的とした研究開発を行った。通電時最も高温となる導体接続部だけを切り出した試験サンプルを用意し、通電試験を繰り返した結果、ブスバーの輻射率を上げ、電流リード部の間接冷却構造を見直すことで、真空中においても十分安定な温度で2000A通電することに成功した。これは、従来のコイル定格電流1000Aの2倍であり、大きな進歩と言える。J-PARCハドロン実験施設において建設が計画されている高運動量ビームラインのため、内部に冷却水路持たない中実型の完全無機絶縁ケーブル(MIC)を用いた間接水冷型耐放射線コイルの大電流化を目的とした研究開発を行った。通電時最も高温となる導体接続部だけを切り出したテストピースを用意し、通電試験を行った結果、真空中においても、ブスバーの輻射率を上げることでDC1800Aまでの通電に成功した。さらに、電流リード部の間接冷却構造を見直すことで、十分安定な温度で2000A通電することに成功した。また、このような大型の超耐放射線電磁石を使った新しいビームラインの具体例として、粒子分離高運動量2次ビームライン「K10」を設計した。これは、拡張されたハドロン実験ホールにおける第2生成標的部に建設されることを想定した、最大10GeV/cまでの荷電2次粒子ビームラインである。粒子分離装置として長さ合計約30mの静電セパレータを使えば4GeV/cまでのK中間子や6GeV/cまでの反陽子のビームを提供することができ、超伝導RFセパレータを使えばそれ以上の運動量のビームを提供できる。そして、そのようなビームラインで実験可能となる物理テーマの一つとしてストレンジネス-3の研究を提案、特に、これまであまり研究対象にされてこなかった10重項バリオンの性質を、Ω粒子の生成や散乱を通して測定する実験を検討した。2000Aまで安定して通電できる間接水冷型MICコイルを実用化するための技術確立を目的として、2000A級中実MICとSUSパイプを用いたコイル端末試験サンプルを設計、製作した。当初の予定では、試験サンプルの真空中通電試験を行うための機器を北カウンターホールにセットアップし、年度内に通電試験を開始することが初年度の目標であったが、東日本大震災による被害が予想よりも大きく北カウンターホールの天井クレーンが年末まで使えなかったため、装置のセットアップを年度内に完了させることは残念ながらできなかった。しかしその分、2年目に行う予定であった当技術を用いた電磁石全体の具体的な設計を前倒しで行った。さらに、当該電磁石を用いた新しい高運動量粒子分別2次ビームラインとそれを使った物理実験を設計、提案した。このビームラインと実験は、現在検討が進められているJ-PARCハドロン実験ホールの拡張計画において重要な構成要素の一つとして位置づけられ、さらなる設計、検討が続けられている。また、当技術の1次ビーム分岐取り出しへの応用も検討が開始された。これらのことは、本研究課題応募時に、「本研究課題の目的上、実際にビームラインを建設し、国内外のユーザーに高品質、高輝度のビームを提供することが最大の成果発信方法である」としたことを具現化するものであり、建設の概算要求が予定されている高運動量ビームラインの詳細設計が進んだことや、ハドロン実験ホールの拡張計画が具体的に動き始めたことは、原子核・素粒子物理学分野において非常に重要なステップである。東日本大震災による被害が当初予想していたよりも大きく、試験場所である北カウンターホールの天井クレーンが23年末になるまで使用できなかった。そのため、試験サンプルは製作したものの、通電試験のためのセットアップを行うのは年度明けとせざるを得なかった。しかしながら、当初2年目に行う予定であった、電磁石全体の設計や、それを用いたビームラインとそこでの物理実験の設計を前倒しで行ったため、研究期間全体では、本研究課題の目的は予定通り達成される見込みである。遅れている試験装置のセットアップをできるだけ早く完了させ、通電試験を開始することが現時点での最優先課題である。試験条件を変えながら数回通電試験を繰り返し、2000Aまで対応可能な間接水冷MICコイルの技術を確立させる。また、試験の結果を電磁石全体の具体的な設計に反映させると共に、それを用いたビームラインとそこでの物理実験の具体的な設計を進める。試験装置のセットアップには天井クレーンが必要であるため、研究費は主にクレーン操縦及び玉掛け作業の役務代として使用する予定であった。

しかしながら、予想以上の東日本大震災の被害により装置のセットアップが次年度に持ち越されたため、当該作業代が次年度に繰り越されたものである。従って、次年度においては、研究費はそのままセットアップのために使用する。また、試験結果に合わせて試験サンプルの冷却効率を高めるための改良部品を製作する。
私的情報を有する複数エージェントと最適産業構造

最終年度においては、論文3編を公刊し、また、国際学会において研究発表を行った。下記の1番目の論文においては、プリンシパルおよび私的情報を有する複数のエージェントから成る組織に関して、エージェント間の情報連結および情報分割の各場合における最適契約が導出され、その結果に基づいて最適組織構造の問題が考察されている。本研究においては、従来の研究とは異なり、私的情報を有するエージェントに関して、一般的な費用関数の下で最適契約が考察されている。特に、限界費用および固定費用が私的情報パラメータに依存する状況が考慮され、カウンターベイリング・インセンティブが生じるケースについて最適契約の特徴付けが行われている。この場合、生産性の低いタイプのエージェントが情報レントを得ることが示される。本論文の貢献は、一般的な費用関数の下で、プリンシパルおよび複数エージェントから成る組織における最適契約ならびに情報連結と情報分割に関する最適産業構造を明らかにしたことにある。下記の2番目の論文においては、私的情報を有する複数エージェントが存在する状況の下で、モニタリングの手段および残余請求権の帰属と組織構造との関係が考察され、モニタリング手段の最適な選択、残余請求権帰属の最適選択ならびに最適産業構造が明らかにされている。さらに、下記の3番目の論文においては、プリンシパル、スーパーバイザー、およびエージェントから成る階層構造組織の下で、結託(共謀)可能性が考慮され、結託を防止する最適契約が考察されている。特に、カウンターベイリング・インセンティブが生じる場合について、結託を防止する最適契約が特徴付けられている。国際学会において発表した研究においては、複数エージェントの存在の下、エージェントとスーパーバイザーの結託の可能性ならびにエージェント間の競争を考慮した最適契約の設計についての考察がなされている。本研究の目的は,複数エージェントが私的情報を有する状況下で,大規模投資が必要な場合における最適な組織構造の問題を焦点に,プリンシパルと複数エージェントとの間の契約設計に関する理論的考察を行うことである.これまでに得られた主要な結果は以下のとおりである.複数エージェントが私的情報を有する状況下において,プリンシパルによるモニタリング手段の選択および残余請求権帰属の決定に着目し,一般的な費用関数の下での最適契約問題を考察した.各エージェントが個別に契約を締結する場合と単一の契約を締結する場合との比較を行い,残余請求権の帰属およびモニタリング手段の選択,ならびに,分権的組織構造と統合的組織構造の間の選択に関して最適契約の特徴付けを行った.つぎに,プリンシパルとエージェントに加えて,エージェントの私的情報を収集する役割を有するスーパーバイザーを導入し,三層構造モデルにおける契約設計問題を考察した.これまでの文献における研究とは異なり,本研究においては,より一般的な費用関数を考慮に入れたモデルの分析を行った.均衡契約において,エージェントのタイプ間の固定費用の差異によって情報レントが決まること,ならびに,相殺インセンティブが生じる可能性を示した.本研究の学術的特色・独創性は,公共財等の供給と最適組織構造に関する問題に関して,固定費用を含む一般的な費用関数を考慮したこと,かつ,私的情報を有する複数エージェントが存在する下での契約設計問題として考察したことに存すると言える.プリンシパルによるモニタリング手段の選択および残余請求権帰属の決定をモデルの主要な要素として導入したこと,ならびに,分権的組織構造と統合的組織構造の間の選択に関して,均衡契約の特徴として相殺インセンティブが生じることを示したことに,本研究の重要な結論の意義および政策上のインプリケーションがあると考えられる.私的情報を有する複数エージェントが存在する下での最適契約設計問題に関して,モニタリング手段の選択,残余請求権帰属の決定,および分権的組織構造と統合的組織構造の間の選択に関して均衡契約の特徴付けを行った.得られた研究成果を論文にまとめ,国際学会で研究発表を行った.現在,本研究に関する論文を国際学術誌に投稿する準備を行っている.プリンシパルおよびエージェントに加えて,スーパーバイザーを導入したモデルに関しては,本年度の国際学会において研究成果を発表する予定である.その後,研究成果をまとめた論文を国際学術誌に投稿することを計画している.さらに,一般的な費用構造の下において相殺インセンティブが最適契約の主要な特徴であることを示す研究に関しては,現在までに,各参加制約と各誘因両立制約が有効であるか否かが私的情報であるエージェントのタイプ間の固定費用の差異に依存し,このため,相殺インセンティブが生じることおよび情報レントの大きさが異なることを証明している.すなわち,本研究の成果として,最適な組織・産業構造はタイプ間の固定費用の差異に依存し,その結果,統合企業との契約と複数企業との契約との間の選択が決定されることが明らかにされている.今後,これらの研究成果を国際学会等で発表する予定である.また,エージェントの一部に契約の権限を移譲するヒエラルキー型の組織形態の下での最適契約問題を研究中である.とくに,従来の研究では扱われていない固定費用が考慮される.エージェントのタイプに関する分布が連続的な場合に基本モデルを拡張し,複数エージェントのアドバース・セレクション問題を分析する研究を開始している.この研究は,相殺インセンティブ考察の問題を複数エージェントの場合へ拡張することにより,情報分散と情報連結の問題および相殺インセンティブの問題を同時に連続分布の下で分析するものである.本研究の目的は,複数エージェントが私的情報を有する状況下で,大規模投資が必要な場合における最適な組織構造の問題を焦点に,プリンシパルと複数エージェントとの間の契約設計に関する理論的考察を行うことである.

これまでに得られた主要な結果は,以下のとおりである.複数エージェントが私的情報を有する状況下において,一般的な費用関数の下での最適契約問題を考察した.限界費用だけではなく,固定費用についても私的情報に依存する状況に関して考察した.プリンシパルが各エージェントと個別に契約を締結する場合と単一の契約を締結する場合との比較を行い,分権的組織構造と統合的組織構造の間の選択に関して,固定費用の差に基づいて,最適契約の特徴付けを行った.均衡契約においては,エージェントのタイプ間の固定費用の差異によって情報レントが決まること,ならびに,相殺インセンティブが生じる可能性を示した.エージェントの私的情報を収集する役割を有するスーパーバイザーを導入した基本モデルの考察を行った.エージェントとスーパーバイザーとの共謀を防ぐ最適契約の特徴付けを行った.また,均衡契約において相殺インセンティブが生じるケースについて分析した.つぎに,需要の不確実性が存在する状況下において,代替財または補完財を生産する各企業がリスクに関する自身の選好に関する私的情報を有する場合に関して,クールノー競争とベルトラン競争の下での均衡の特徴付けについて考察した.また,各寡占均衡における経済厚生の特徴を明らかにした.以上の研究の学術的特色・独創性は,エージェントの私的情報に依存する費用に関して,固定費用を含む一般的な費用関数をモデルの主要な要素として導入したこと,ならびに,分権的組織構造と統合的組織構造の間の選択に関して,均衡契約の特徴として相殺インセンティブが生じることを示したことにあると考えられる.私的情報を有する複数エージェントが存在する下での最適契約設計問題に関して,分権的組織構造と統合的組織構造の間の選択に関して均衡契約の特徴付けを行った.研究成果を論文にまとめ,国際学会で研究発表を行った.現在,本研究に関する論文を国際学術誌に投稿する準備を行っている.つぎに,一般的な費用構造の下において相殺インセンティブが最適契約の主要な特徴であることを示す研究に関しては,各参加制約と各誘因両立制約が有効であるか否かが私的情報であるエージェントのタイプ間の固定費用の差異に依存し,このため,相殺インセンティブが生じることおよび情報レントの大きさが異なることを明らかにしている.これらの研究成果を国際学会等で発表した.プリンシパルおよびエージェントに加えて,スーパーバイザーを導入したモデルに関しては,共謀を防ぐ契約について考察し,その研究成果を国際学会において発表した.現在,研究成果をまとめた論文を国際学術誌に投稿する準備を行っている.さらに,需要の不確実性が存在する状況下において,各企業がリスクに関する自身の選好に関する私的情報を有する場合に関して,クールノー競争とベルトラン競争の下での均衡の特徴付けについて考察した.また,各寡占均衡における経済厚生の特徴付けを行った.本研究における成果は,国際学術ジャーナルAnnals of Financeに掲載された.また,エージェントの一部に契約の権限を移譲するヒエラルキー型の組織形態の下での最適契約問題を研究中である.
抗CD80、CD86抗体を用いたドナー特異的免疫寛容の誘導法

本年度は、抗CD80抗体および抗CD86抗体投与によるグラフト生着延長効果を、抗体投与量、抗体投与時期、抗体投与期間などの条件を変化させ、最も効果の得られる至適条件を追求した。さらに移植臓器の種類によって生着延長効果に差があるか、またその機序についても検討した。その結果、ラット同種心移植においては抗CD80抗体あるいは抗CD86抗体の単独投与では、移植手術から5日間連続投与を行っても生着延長効果はほとんど認められず、両抗体を同時に5日間連続投与することで最も生着延長が得られ(平均生着日数(MST)=24.8±3.2日vs.対照群MST=7.6±0.9日)、セカンドシグナルを確実に制御するには両抗体の同時投与が必要であることが判明した。また投与時期に関しては移植手術後2日目の一回投与が最も効果的であり(MST==14.5±9.2日)、ドナー抗原に暴露された後、この時期にCD80およびCD86分子をブロックすることが、免疫不応答を誘導する上で重要であることが示唆された。ドナー抗原としての脾細胞を投与することでこの生着延長効果は増強され、ドナー脾細胞(100×10^6)を移植時にレシピエントに投与しておくと、術後2日目の抗体投与で著明な生着延長効果が認められた(平均40.4日)。この効果を、拒絶反応が心移植片より強いとされる腎移植に応用したところ、腎移植レシピエントでは、100日以上の長期生着が得られた。腎移植片は心移植片よりも抗原量が多いとされていることから、最初に投与されるドナー抗原量(移植片あるいは脾細胞)も重要な因子であり、至適量の抗原を投与した後に、抗CD80抗体あるいは抗CD86抗体でセカンドシグナルをブロックすることが、最も効果的にドナー特異的免疫不応答を誘導しうることが判明した。本年度はin vivoで実際に抗体を用いてドナー特異的免疫寛容が誘導されるかについて純系ラットを用いた動物実験を主体に行った。Wistar King Aラット(WKA)をドナー、Lewisラット(LEW)をレシピエントとして、マイクロサージェリー器具を用い同種心臓あるいは腎臓移植手術を行った。この組み合わせの移植では通常7から10日で移植臓器は急性に拒絶される。実験は上記移植手術を行うとともに、レシピエントに抗CD80抗体および抗CD86抗体の腹腔内投与を行うことで、各臓器の生着期間の延長が得られるか否かを目的として行った。この際、抗体投与量、抗体投与時期、抗体投与期間などの条件を変化させ、最も生着延長が得られる至適条件を追求したところ、心移植においては移植後2日目に抗体を投与することで最も生着延長が得られることが判明した(平均18.2日)。さらにドナー脾細胞(100x10^6)を移植時にレシピエントに投与しておくと、2日目の抗体投与でさらに延長効果が認められた(平均40.4日)。現在、腎移植においても同様の効果があるかを検討中である。今後はさらに、100日以上のグラフト長期生着を目指すとともに、長期生着レシピエントからnaiveラットへのAdoptive transfer実験および血清移入実験を行い、さらにリンパ球混合試験、細胞障害性試験、およびLimited dilution assay法を用い、免疫寛容の維持期における機序を解明することを目的に実験を行う予定である。
加齢に伴う骨粗鬆症におけるPPARγの関与に関する研究

老人性骨粗鬆症は骨芽細胞から脂肪細胞への分化のシフトが原因であると考えられている。そこで、本研究においてはマウス前骨芽細胞とヒト間葉系幹細胞を用いて、脂肪細胞分化に影響を与える物質の探索とともに、その機序の解明およびこの脂肪細胞分化が破骨細胞分化、骨芽細胞分化に与える影響について検討した。両細胞とも、脂肪細胞分化決定遺伝子のPPARγのリガンドである15-deoxyΔ12,14-PGJ2,トログリタゾンの添加に伴い、PPARγの活性上昇を介して脂肪細胞分化を促進していることが明らかとなった。一方、脂肪細胞分化抑制物質の探索ではレチノイン酸、IL-11ではPPARγの発現抑制を介して脂肪細胞分化を抑制したが、ビタミンK2ではCBP/αの発現抑制が脂肪細胞分化抑制の機序であることが明らかとなった。次にこれら脂肪細胞分化が破骨細胞分化、骨芽細胞分化に影響を与える可能性に関し破骨細胞分化支持能力を調べたところ、脂肪細胞分化に伴い、ODFの発現は低下し、破骨細胞数の低下が認められた。一方、骨芽細胞分化に関し、これら薬剤の効果を調べたところ、cbfa-1の発現、vonKossa染色とも影響を受けなかった。さらに、この効果をin vivoで証明するため、マトリゲルにヒト間葉系幹細胞をBMP-2,ビタミンK2などとともに添加し、免疫不全マウスの皮下に移植し、その各種分化に対する影響を調べたところ、BMP-2では脂肪細胞分化、骨芽細胞分化を促進したが、ビタミンK2の同時添加は脂肪細胞分化を抑制したものの骨芽細胞分化を促進しなかった。以上の結果より、間葉系幹細胞の脂肪細胞分化は骨形成の微小環境を悪化させることはあっても、骨芽細胞形成に対し負の調節は行っていないことが示唆された。以上の結果より、老人性骨粗霧症の予防は脂肪細胞分化の抑制ではなく骨芽細胞分化促進に焦点を当てるべきであることが明らかとなった。老人性骨粗鬆症は、low turnover型で、骨芽細胞機能の低下がその原因とされる。この骨芽細胞機能の低下の一因として骨芽細胞から脂肪細胞への分化のシフトが行われると考えられている。そこで、本年度は、マウス骨髄細胞を単離、クローニング(TMS-14)し、脂肪細胞分化に影響を与える物質の探索とともに、その機序の解明およびこの脂肪細胞分化が破骨細胞分化に与える影響について検討した。まず、グルココルチコイド、インスリン、高グルコースでTMS-14細胞を脂肪細胞に分化させる系を確立し、種々の薬剤の影響を調べたところ、IL-11、ビタミンK2で脂肪細胞分化が抑制されたが、その作用点は異なっており、IL-11ではPPARγの発現抑制、ビタミンK2ではCBP/αの発現抑制が脂肪細胞分化抑制の機序であることが明らかとなった。一方、15-deoxyPGJ2,トログリタゾンはPPARγの活性上昇を介して脂肪細胞分化を促進していることが明らかとなった。この際、co-culture系で破骨細胞分化支持能力を調べたところ、脂肪細胞分化に伴い、ODFの発現は低下し、破骨細胞数の低下が認められた。さらに、老化マウスであるKlothoマウス骨髄細胞を用いて、同様の実験を行ったところ、脂肪細胞分化促進、破骨細胞形成抑制が認められたことより、このモデルは脂肪細胞分化促進、破骨細胞形成抑制という加齢骨粗鬆症のモデルとして適しており、今後、この系をもとに新たな薬剤の開発が期待される。

老人性骨粗鬆症の原因の一つとして考えられている骨芽細胞前駆細胞の脂肪細胞分化へのシフトに関与する核内受容体PPARγの役割を解明する目的で本年度は、ヒト間葉系幹細胞(HSMC)を用いて、in vitro, in vivoにおけるPPARγと骨芽細胞、脂肪細胞分化の関係を調べた。HSMCはヒト抗エンドグリン抗体を用いて単離・培養した。本細胞はVC+グリセロリン酸存在下で骨芽細胞分化が引き起こされ、またインスリン+デキサメタゾン存在下で脂肪細胞分化に移行する性質を持っていた。そこで、この細胞に骨形成促進因子であるBMP-2を添加したところ、骨芽細胞分化が促進されたが、同時に脂肪細胞分化も促進された。一方、15deoxyΔ12, 14-PGJ2を添加したところ脂肪細胞分化のみが促進された。その際のPPARγの転写活性を調べたところ、その両者とも促進していた。そこで、IL-11を同時添加しPPARγの発現を低下させ骨芽細胞分化への影響を調べたところ、骨芽細胞分化は全く影響を受けなかった。そこで、PPARγ同様脂肪細胞分化に重要な働きをもつCEB/αの活性をVK2で低下させ、骨芽細胞分化への影響を調べたが、PPARの抑制同様骨芽細胞分化には影響を与えなかった。次に、マトリゲルを用いて、HSMCをマウス皮下に移植し、in vivoでの分化を調べたが、in vitroと同様の結果であった。以上の結果は、老人性骨粗鬆症においては骨髄間葉系細胞が骨芽細胞から脂肪細胞べ分化してしまうのが原因ではなく、骨芽細胞の機能低下に伴い間接的に脂肪細胞分化が引き起こされる、すなわち骨髄への脂肪細胞の蓄積は原因ではなく結果であることが示唆された。
ダイズ細胞質遺伝突然変異の責任遺伝子単離

ダイズでは細胞質遺伝の青豆突然変異cytGが知られているが、これはクロロフィル分解に異常を持つ突然変異体であり、老化葉も緑色を保つ。他の植物では細胞質遺伝のstay-green突然変異体は知られていない。CYTG遺伝子は葉緑体ゲノム上にコードされることが予想されるが、葉緑体ゲノムの配列情報からは候補遺伝子の予測は困難である。そこでcytG葉緑体ゲノムの全シーケンスと野生型との比較によるCYTG遺伝子の同定を試みた。まず、細胞質遺伝のstay-green突然変異体と野生型の葉緑体ゲノムシーケンスを比較したところ、ある遺伝子領域にある6塩基の挿入が確認された。この挿入のため、この遺伝子は途中で野生型とは異なる1アミノ酸が加わった後、終始コドンによりORFが終結しており、総じて言えば、truncateされた形になっていた。この遺伝子をタバコ葉緑体形質転換法で破壊したところ、老化葉はstay-green表現型を示した。したがって、この遺伝子がcytGであると考えられた。ダイズのcytGおよびこのタバコ形質転換体では老化時にLHCIIの分解が選択的に抑制されていた。これはchlorophyll b reductase遺伝子の突然変異体nyc1と良く似た表現型であり、今後CYTGとNYC1との相互作用を調べるなどを行うことでCYTGの詳細な機能が解明されることが期待される。ダイズには細胞質遺伝の青豆突然変異cytGが知られているが、これはクロロフィル分解に異常を持つ突然変異体であり、老化葉も緑色を保つ。まず、細胞質遺伝のstay-green突然変異体「平床豆」から全DNAを抽出し、既に報告されているダイズ葉緑体ゲノムシーケンスを参考に葉緑体ゲノム断片をPCRにより増幅した。PCRプライマーはある程度の重複を含みつつ7kb程度のlong PCR産物で葉緑体全ゲノムをカバー出来るように設計し、プライマーウォーキング法で塩基配列決定を行った。7kbでは増幅しない領域は1-2kb程度の断片として増幅し、同様に塩基配列決定を行った。その結果、ダイズ葉緑体ゲノムの約8割に相当するシーケンスデータを得た。その塩基配列から平床豆の葉緑体ゲノムはタイプIIに属すことが確認できた。葉緑体ゲノムのリファレンス配列はタイプIIIのPI437654であるため、多くの塩基配列の差が見いだされた。多くの変異は遺伝子間領域にあったが、そのうちのひとつは遺伝子領域にある6塩基の挿入であった。現在この遺伝子がこの細胞質遺伝の責任遺伝子と考え、野生型遺伝子に葉緑体移行シグナルを付与した形で遺伝子導入することによる相補性検定を試みている。