hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
狩猟採集文化と農耕文化の接触による社会の変容と地域的多様性に関する学際的研究

狩猟採集文化と農耕文化の接触を示す具体的事例を明らかにするため、北海道伊達市有珠モシリ遺跡の過去の出土遺物および人骨を再検討した。考古班は、次年度に行う発掘調査に必要な遺跡全体の地形測量と水準点の設置を行なった。また、旧調査により出土した動物遺存体を再整理した結果、大型のヒラメ、カレイ類やラッコといった北海道近海の海洋資源の利用とともに、飼育されたブタの存在が確認された。また、改葬墓の存在とも関連し、人骨片が多数存在することも確認できた。人類班は過去に出土した人骨を対象に各分野で分析を進めた。古病理では、有珠モシリ遺跡出土の縄文・続縄文期のエナメル質減形成の出現状況についてデータを取り終えた。次年度以降は他の遺跡出土の人骨群との比較検討を進め、有珠モシリ集団の健康状態を解明する予定である。DNA分析では、北海道の各地から出土した縄文人骨のゲノム解析を進め、特に礼文島船泊遺跡出土人骨に関して全ゲノムの解析を終了した。今後、有珠モシリ遺跡出土人骨との比較が可能になる。残存デンプン粒分析では、有珠モシリ遺跡を含む北海道内の続縄文期の人歯(3遺跡16体)に付着した歯石(21サンプル)を採取し、顕微鏡により観察した結果、8サンプルから12粒のデンプン粒を検出した。今後は種の同定を行う予定である。環境班は、有珠地区における古環境復元のためのボーリングコアを2本採取(14.99mと7.10m)した。コアからはAMS年代測定(9点)、花粉(9点)、珪藻(5点)の各分析用試料を採取した。また、コアの観察の結果、有珠地区はおよそ数千年間で、内湾干潟(湿地)陸地へ変化したことが推定された。ただし、一部年代値が逆転していた箇所もあり、コア全体の時系列的な概要の把握ができていないため、今後は追加で年代測定と火山灰分析を行い、貝類の同定結果などと合わせて、古環境復元を試みる。札幌医科大学が約30年前に調査した際の出土遺物を再整理し、現代的な観点から各種分析を行った。作業は当初予定していた通りに遂行できており、成果も上がっているため順調といえる。次年度は有珠モシリ遺跡の旧調査区の再発掘を行い、掘り残した墓坑の調査と貝層断面の再実測とブロックサンプルの採取を通して、遺跡の内容を明らかにする。また、遺跡全体の分布調査を行い、約10,000m2の小さな島の利用状況を把握する。さらに、出土遺物や人骨を用いた各種分析を実施する。また、環境班では有珠小学校付近の旧湖沼部分のボーリングコアを分析し、一部追加測定も行いつつ環境復元を試みる。
細胞内タンパク質スタスミンの神経分化における役割の解明

スタスミン遺伝子・蛋白質の発生過程での発現番検討した。マウス胎生7.5日(E7.5)から11.5日胚でのスタスミンmRNAの発現をRT-PCRにより検討した。E7.5ではほとんど検出できず、E8.5以降発現量が増加していた.Stathminは発生過程の中枢神経系や末梢神経系で発現していることがすでに報告されているが、神経系の形成が始まる時期での発現については報告はなかった。今回、in situハイブリダイゼーションにより発現パターンを検討した。E7.5では非常に弱いシグナルが胚全体に認められたが、E8.5ではhead fold領域と体節にシグナルが認められた。脳では、E9.0に中脳背側で最初に発現が観察された。これはもっとも早く神経細胞が軸索形成を始める時期と一致する。その後、脳での発現領域は拡大し、E10.5に前脳及び中脳の背側全体まで強い発現が確認できた。蛋白レベルでの発現・機能を検討するために、スタスミン蛋白質のアミノ末端側(15残基ー27残基)のペプチドを合成し、これをウサギに免役して抗血清を得た。マウス新生仔脳より抽出した蛋白質を用いてウェスタンブロッティング法により19Kd付近にシグナルを得ることができた。免疫組織化学法によりマウス胎仔でのスタスミン蛋白の発現を検討したところ、E9.5からE11.5では神経上皮で発現が認められた。また、E11.5の神経管では分裂を終えた神経細胞の細胞体と軸索に発現が認められた。以上のことから、スタスミンmRNAは細胞分裂を停止し、最終分化の過程に入った神経細胞において発現し、何らかの役割を果たしているのではないかと考えられる。二カ年計画の初年度として、スタスミン遺伝子・蛋白質の発生過程での発現を検討した。また、スタスミン蛋白質に対するペプチド抗体を作製した。今回、in situハイブリダイゼーションにより神経系の形成期に焦点を当て胚内での発現パターンを検討した。その後、脳での発現領域は拡大し、E1O.5に前脳及び中脳の背側全体まで強い発現が確認できた。これらのことから、スタスミンmRNAは細胞分裂を停止し、最終分化の過程に入った神経細胞において発現しているのではないかと考えられる。免疫組織化学的な知見はまだ十分に得られていない。蛋白レベルでの発現・機能を検討するために、スタスミン蛋白質のアミノ末端側(15残基-27残基)およびカルボキシル末端側(134残基-149残基)のペプチドを合成し、これをウサギに免役して抗血清を得た。マウス新生仔脳より抽出した蛋白質を用いてウェスタンブロッティング法により抗血清の抗体価を検討したところ、いずれのペプチドに対する抗血清も19Kd付近にシグナルを得ることができた。2000倍希釈にて使用することが可能である。
ビッグデータのデータマイニングによる産学連携の実証的研究

本研究の目的は、大学発の論文と、企業発の特許という2つのビッグデータに対して、(1)深層学習を用いて、前者には特許分類を、後者には論文分類を与え、(2)得られた双方の分類とデータマイニングを用いて、大学発の論文と企業発の特許との関係について、精緻な可視化を行い、(3)以てエビデンスに立脚した産学連携の確立に貢献することを目指すものである。深層学習を用いて論文に国際特許分類(IPC)を付与するソフトウエア(研究分担者作成)について、従前は研究分担者にデータを送付して付与計算を依頼し、計算完了後返送し、研究代表者が分析を行っていたが、今年度、研究代表者が付与計算用MacBookを購入し、同ソフトウエアをインストールしたので、付与計算が研究代表者においても可能となり、これにより、今年度の目標の神戸大学(約10万件)の論文以外に、大阪大学(約30万件)・京都大学(約30万件)の論文データについても、IPCを付与することができた。また、IPC表示ソフトウエア(研究代表者作成)についても、JST分類からIPC分類への写像や同時表示が表示できるように改良が成された。研究分担者は、深層学習を用いたIPCおよびJST分類について、いくつかの手法を検討いした。その成果の一部を株式会社ジー・サーチに提供し、同社が管理・運営する日本最大級の科学技術文献情報データベースJDreamIII(https://jdream3.com/)において、IPC分類を用いた論文検索・分析が可能なサービスが2019年2月より利用可能となっている。理由:研究代表者及び研究分担者のいずれもが所属機関の異動となったため、充分な時間が取れなかった事による。産学連携における論文と特許の関連性、成功要因、統計的因果推論を行うには至っていないので、当初2年の計画を3年に延長し、研究代表者及び研究分担者の打ち合わせを緊密に行うとともに、研究代表者において付与計算が単独で可能となったので、様々な産学連携の事例について、関連性、成功要因、統計的因果推論等の探索を実施し、遅れを取り戻すこととする。また、統計的因果推論等を産学連携に適用することはかなりの複雑性があるため、この分野の専門家から支援を受けることも検討する。研究分担者は、英語論文に正確なIPC分類を、英語特許に正確なJST分類を付与できるように、システムに拡張する。研究代表者及び研究分担者が異動したためである。
膠原病におけるＣＤ２６・ｃａｖｅｏｌｉｎ－１共刺激系の臨床病態的意義の解析

関節リウマチ(RA)、全身性エリテマトーデス(SLE)患者におけるCD26・caveolin-1共刺激系の臨床的意義を末梢血T細胞と血清中可溶性CD26で解析を行った。誘導されたTh17細胞においてCD26発現は有意に上昇していた。活動期SLEではTh17細胞の増加と血清中の可溶性CD26低下を示した。CD26共刺激シグナル伝達の障害はみられなかった。可溶性CD26はマクロファージ表面のcaveolin-1、CD86の発現との関連が示唆された。血清中CD26のエピトープ発現の異なる症例を認め、そのT細胞のcaveolin-1共刺激によるシグナル伝達については変化を認めなかった。自己免疫や慢性炎症が関与する関節リウマチ(RA)や全身性エリテマトーデス(SLE)などの膠原病の治療の最終的な目標は生体の感染防御反応を妨げることなく異常な免疫反応を特異的に制御することにある。炎症反応や病変への遊走に重要な役割をもつT細胞上のCD26分子の発現とT細胞のエフェクター機能との関係を明らかにし、さらに新たな共刺激リガンドcaveolin-1やその他のCD26結合分子との関連について平成23年度に引き続き解析を行った。(1)機能性T細胞サブセットにおけるCD26分子の発現と機能の解析:Th1細胞以外のTh2,Treg,Th17細胞におけるCD26の発現と臨床病態との関連性はこれまで十分に検討されていない。ヒトのナイーブCD4+T細胞がIL-21+TGF-β、central memory CD4+T細胞がIL-1β+IL-6によりTh17細胞に分化させうることの検証を健常人において行った。誘導されたTh17細胞におけるCD26発現、Th1、Th2,Treg細胞におけるCD26の発現も解析した。誘導の条件によりCD26の発現が異なり、活動性SLE患者T細胞サブセットにおけるCD26の発現低下を認め、血清可溶性CD26との関連性を認めた。(2)CD26とcaveolin-1の相互作用および臨床病態の解析:CD26共刺激シグナル伝達の障害を認めた例はこれまでのところ認められなかった。マクロファージ表面へのcaveolin-1の露出とCD86の発現をフローサイトメトリーにより解析し、血清中の可溶性CD26の測定を行い両者の関連を検討した。(3)可溶性CD26測定にのELISAにおいて、認識するエピトープの異なる2次抗体を用いて測定すると、片方で低値を示す症例を認めた。これはCD26への結合分子の結合も異なることがあることを示唆し、さらにシグナル伝達について検討中である。炎症反応や病変への遊走に重要な役割をもつT細胞上のCD26分子の発現とT細胞のエフェクター機能との関係を明らかにし、さらに新たな共刺激リガンドcaveolin-1などのCD26結合分子との関連について解析を行い以下の結果を得た。活動期SLEではTh17細胞が増加するが、血清中の可溶性CD26は低下を示した。マクロファージ表面へのcaveolin-1の露出とCD86の発現をフローサイトメトリーにより解析し、SLE、RA患者血清中の可溶性CD26とCD86/caveolin-1発現の関連性が示唆された。(3)血清中のCD26測定時に異なるエピトープを認識する抗体を用いて比較検討すると、一方での測定において低値を示す症例を認めた。これらの症例でのcaveolin-1によるシグナル伝達については変化を認めなかった。自己免疫や慢性炎症が関与する

関節リウマチ(RA)や全身性エリテマトーデス(SLE)などの膠原病の治療の最終的な目標は生体の感染防御反応を妨げることなく異常な免疫反応を特異的に制御することにある。炎症反応や病変への遊走に重要な役割をもつT細胞上のCD26分子の発現とT細胞のエフェクター機能との関係を明らかにし、さらに新たな共刺激リガンドcaveolin-1やその他のCD26結合分子との関連について解析した。(1)機能性T細胞サブセットにおけるCD26分子の発現と機能の解析:Th1細胞以外のTh2,Treg,Th17細胞におけるCD26の発現と臨床病態との関連性はこれまで十分に検討されていない。ヒトのナイーブCD4+T細胞がIL-21+TGF-β、central memory CD4+T細胞がIL-1β+IL-6によりTh17細胞に分化させうることの検証を健常人において行った。誘導されたTh17細胞におけるCD26発現、Th1、Th2,Treg細胞におけるCD26の発現も解析した。誘導の条件によりCD26の発現が異なっていた。活動性SLE患者T細胞サブセットにおけるCD26の発現低下を認め、血清可溶性CD26との関連性を認めた。(2)CD26とcaveolin-1の相互作用および臨床病態の解析:CD26共刺激シグナル伝達の障害を認めた例はこれまでのところ認められなかった。マクロファージ表面へのcaveolin-1の露出とCD86の発現をフローサイトメトリーにより解析し、血清中の可溶性CD26の測定を行い両者の関連を検討した。(3)血清中のCD26測定に用いているELISAの2次抗体を、認識するエピトープの異なる抗体にて測定すると、片方で低値を示す症例を認めた。これはCD26への結合分子の結合も異なることがあることを示唆し、さらにシグナル伝達について検討中である。平成24年4月から研究室の教授が定年退官となり、実験環境に変化が生じたこと、外来、病棟業務の増加や、病院での管理業務時間の増加にともない実験時間の確保がやや困難となったことが理由である。特に細胞機能を検討する際には検体を可能な限り新鮮な状況で実験に用いるため、実験時間調整に費やされる時間が多くなることも一因である。外来、病棟業務の増加や、病院での管理業務時間の増加にともなう実験時間の確保がやや困難となったことが理由である。特に細胞機能を検討する際には、検体入手の時間が限られてくることが当初より予想されていたが、今年度はその予想以上に時間の確保に支障がでた。実験補助の活用、他の医師の協力をさらに推進する。すでにこれまでの実験結果をもとに特有の臨床病態を呈する症例などにまずフォーカスしての検討を中心として健常人との差異を明確にする。実験時間の確保に努める。状況に応じて平行して進めている実験を調整し、新たな結果を得た場合には再現性などの検討を優先させる。他の仕事の効率化を図りさらなる実験時間確保に努める。実験補助の活用、他の医師の協力など可能な推進策をとる。すでにこれまでの実験結果をもとに特有の臨床病態を呈する症例などにまずフォーカスしての検討を中心として健常人との差異を明確にするなど、実験の進め方を再検討する。他の仕事の効率化を図り、さらなる実験時間の確保に努める。
CYP3A5遺伝情報に基づくC型肝炎治療薬の適正使用を目指した薬理遺伝学的研究

C型肝炎は、C型肝炎ウイルス(HCV)が感染することで発症するウイルス性肝炎である。近年、新規C型肝炎治療薬(DAAs、Direct Acting Antivirals)の発展が目覚ましく、続々と新しいDAAsが販売された。特に2015年に販売されたソホスブビル/レジパスビル配合錠のHCV除去率はほぼ100%であり、かつ重篤な副作用も発生しないことが報告されており、現在はHCVに対する第一選択薬となっている。その他のDAAsについても極めて良好なHCV除去率を有しており、DAAsの選択肢の幅は大きく広がった。しかしながらDAAsの薬価は極めて高く、一度治療を開始したDAAsを中断、また他のDAAsに変更する場合、医療財政に及ぼす影響は極めて大きい。そこで本研究では、各患者に最適なDAAsを選別することを目指し、多くのDAAsの代謝に関わることが考えられるcytochrome P450(CYP)3Aサブファミリーのうち、CYP3A5の遺伝的多様性に着目し、DAAsの選択・使用の個別適正化におけるCYP3A5遺伝情報の有用性を検証することを目的とした。本年度は、初のDAAsとして開発され、長年HCVに対する第一選択薬として活躍したアスナプレビル(ASV)およびダクラタスビル(DCV)に加えて、これら2剤にベクラブビル(BCV)を合わせた新しい配合剤(ジメンシー配合錠)について、CYP3A4-3A5間の代謝活性の相違に加えてCYP3A5遺伝子多型が代謝に及ぼす影響をin vitroで解析した。その結果、ASVの代謝においてはCYP3A5が重要な役割を果たし、CYP3A5遺伝子型がASVの代謝における個人差を規定できる要因となり得ることが示唆された。一方で、DCVおよびBCVにおいてはCYP3A4が重要であり、CYP3A5がDCVおよびBCVの代謝に及ぼす影響は小さいことが示唆された。近年、新規C型肝炎治療薬(DAAs、Direct Acting Antivirals)の発展が目覚ましく、特に2015年に販売されたソホスブビル(SOF)/レジパスビル(LDV)配合錠のHCV除去率はほぼ100%であり、かつ重篤な副作用も発生しないことが報告されている。しかしながらDAAsの薬価は極めて高く、一度治療を開始したDAAsに中断や変更が生じた場合、医療財政に及ぼす影響は極めて大きい。そこで本研究では各患者に最適なDAAsの提供を目指し、多くのDAAsの代謝に関わることが考えられるCytochrome P450(CYP)3Aサブファミリーのうち、CYP3A5の遺伝的多様性に着目し、DAAsの選択・使用の個別適正化におけるCYP3A5遺伝情報の有用性を検証することを目的とした。本年度は、まずCYP3A5で代謝を受けるDAAsの簡易的スクリーニング(申請者が本研究のために考案した方法、現在欧文論文投稿中)を行った。その結果、検討したDAAsのうち5種類はCYP3A5により代謝を受ける可能性が示唆された。次に、各DAAsの定量法の確立を試みたところ、HPLC-UVもしくはLC/MS/MSを用いることで、各DAAsの定量を行うことが可能となった。これらの結果は、現在学会発表の準備中であり、またDAAsの定量法に関しては、欧文論文を投稿準備中である。また、本年度は予想以上に各検討が進行したことから、次年度に行うことを予定していた内容のうち、CYP3A5で代謝を受けることが示唆されたDAAsに対し、本年度確立した定量法を用いてCYP3A5発現系ミクロソームによる代謝実験を行った。総じて、本研究は当初の計画以上に順調に進行している。本年度に計画していた内容としては、大きく分けて1CYP3A5が代謝に関わるDAAsの簡易的スクリーニング、および2DAAs定量法の確立、の2項目である。CYP3A5が代謝に関わるDAAsの簡易的スクリーニングに関しては、各薬物によるCYP3A4阻害作用の検討のために市販されているP450 Glo Assay SystemをCYP3A5に応用することで、CYP3A5が代謝に関わる薬物の簡易的スクリーニング法を本研究のために考案した。考案したスクリーニング法により、各DAAsの代謝にCYP3A5が関わるかを検討したところ、検討したDAAsのうち5種類に関しては、CYP3A5で代謝を受ける可能性が示唆された。DAAs定量法の確立に関しては、HPLC-UVもしくはLC/MS/MSを用いることで、各DAAs定量法の確立を試みた。その結果、製薬企業が提供している医薬品インタビューフォーム上に記載されている各DAAsの血中濃度域を測定することのできる定量法を確立することに成功した。各定量法の確立に際しては、数種類のDAAsの定量を同時に行うことを考慮し、定量の効率化を図ることとした。また、当初計画していた上記の検討が予想以上に進行したことから、これらに加えて、次年度に予定していたCYP3A4-5間の各DAAs代謝活性の差に関する検討を一部開始した。特に、先述したスクリーニングにおいてCYP3A5が代謝に関わることが示唆されたDAAsを重視し、CYP3A5発現系ミクロソームを用いて代謝実験を行い、基質減少の程度を検討した。さらに、本研究助成申請後に新たに販売されたDAAsに関しても、CYP3A5が代謝に関わるか簡易的にスクリーニングを行い、それぞれ定量法を確立した。

C型肝炎は、C型肝炎ウイルス(HCV)が感染することで発症するウイルス性肝炎である。近年、新規C型肝炎治療薬(DAAs、Direct Acting Antivirals)の発展が目覚ましく、続々と新しいDAAsが販売されている。特に2015年に販売されたソホスブビル/レジパスビル配合錠のHCV除去率はほぼ100%であり、かつ重篤な副作用も発生しないことが報告されており、現在HCVに対する第一選択薬となっている。しかしながらDAAsの薬価は極めて高く、一度治療を開始したDAAsを中断、また他のDAAsに変更する場合、医療財政に及ぼす影響は極めて大きい。そこで本研究では、各患者に最適なDAAsの提供を目指し、多くのDAAsの代謝に関わることが考えられるcytochrome P450(CYP)3Aサブファミリーのうち、CYP3A5の遺伝的多様性に着目し、DAAs選択・使用の個別適正化におけるCYP3A5遺伝情報の有用性を検証することを目的とした。本年度は、昨年度行ったスクリーニングによりCYP3A5が代謝に関わる可能性が見出されたDAAsのうち、2016年に新しく販売されたヴィキラックス配合錠(オムビタスビル(OBV)/パリタプレビル(PTV)/リトナビル(RTV))において、特にCYP3Aが代謝に深く関わるPTVに着目し、CYP3A発現系ミクロソームおよびヒト肝ミクロソームを用いて、CYP3A4-3A5間の代謝活性の相違をin vitroで検討した。その結果、PTVの代謝にはCYP3A4の寄与が極めて重要であり、CYP3A5がPTVの代謝に及ぼす影響は小さいことが示唆された。現在は、ジメンシー配合錠(アスナプレビル(ASV)/ダクラタスビル(DCV)/ベクラブビル(BCV))に関して同様の検討を進めている。総じて、本研究は当初の計画通りに順調に進行している。本年度に計画していた内容は、前年度に行ったスクリーニングによりCYP3A5が代謝に関わる可能性が見出されたDAAs、特にPTVにおいて、CYP3A4-3A5間の薬物代謝活性の相違をin vitroで検討することである。まず初めに、CYP3A4もしくは3A5発現系ミクロソームにおいてPTVの代謝を検討したところ、PTVの代謝はCYP3A4で顕著であり、また代謝物M2(ヒトにおけるPTVの主な代謝物)生成量に関してもCYP3A4で多かった。次に、ヒト肝におけるCYP3A4-3A5間の薬物代謝活性の相違を検討する上で、HAB研究機構より供与を受けたヒト肝組織のCYP3A5ジェノタイピングを行い、また調製した肝ミクロソームにおけるCYP3A4および3A5タンパク質発現量を決定した。その後、各肝ミクロソームをCYP3A5発現群および非発現群に分けて検討を行ったところ、両群でPTVの代謝およびM2生成量に差は認められなかった。さらに、CYP3A阻害剤であるケトコナゾールおよびCYP3A4特異的阻害剤であるCYP3CIDEを用いて検討を行ったところ、CYP3A5発現群および非発現群におけるPTVの代謝量およびM2生成量において顕著な差は認められなかった。一方で、各肝ミクロソームにおけるCYP3A4発現量とPTV代謝量およびM2生成量との間に有意な正の相関が認められ、CYP3A5で相関は認められなかったた。したがって、PTVの代謝においてはCYP3A4が極めて重要であり、CYP3A5の寄与は小さいことが示唆された。
沖縄本島北部地域における祝儀舞踊「七福神」の成立・受容過程に関する民俗学的研究

沖縄本島北部地域において豊年祭の際に演じられる民俗芸能/祝儀舞踊「七福神」の実態を調査・記録するために、平成18年度は東村川田、名護市の久志、仲尾次、城の各集落において豊年祭や村芝居に関する現地調査を行なった。「七福神」を創作・伝授した人物は、明治末期昭和初期に活躍した名護在住の金細工師・玉城金三氏だとする地域が多い。氏は「クガニヤマー(黄金山)」の異称で知られ、沖縄本島北部の諸地域において「七福神」「鶴亀」「松竹梅」「平和」など多数の舞踊を指導してあるいた。ただし平成18年度の調査によれば、「七福神」は必ずしも玉城氏のみの作ではなく、他にも創作/伝播者がいた可能性がある。沖縄における「最後のチョンダラー(=「京太郎」。放浪芸能者の意)」と称する研究者もいる玉城金三氏は、青年期に首里の寒水川芝居で役者として活動した後名護に移住し、当地では仕事の傍ら群倉芝居で活躍したと伝えられるが、その経歴には未詳の部分が多い。「七福神」の演目自体は、沖縄芝居史上に大きな足跡を残した渡嘉敷守良にも同じ演目がある。今年度は新聞資料等をもとに、明治から大正期にかけての首里那覇の劇場・芝居小屋の興行の実態に迫った。近代になって成立した「七福神」の演目が民俗芸能として定着するまでの過程と、玉城金三氏を現在の人々がどのように語っているのか、また民俗芸能「七福神」の現在の実態を現地調査をもとに解明し、民俗芸能の近代性について考察するための資料を得ることができた。沖縄本島北部地域において豊年祭の際に演じられる民俗芸能/祝儀舞踊「七福神」の実態を調査・記録するために、平成17年度は大宜味村謝名城、名護市の呉我、真喜屋、稲嶺、屋部、城の各集落において豊年祭の現地調査を行なった。引き続き18年度には残りの集落に訪れ、芸態の一通りの記録を終える見込みである。聞き取り調査の場では、いずれの集落においても「七福神」を創作・伝授した人物として明治末期昭和初期に活躍した名護在住の金細工師・玉城金三氏の名が挙がった。氏は沖縄本島北部の諸地域において「七福神」のみならず「鶴亀」「松竹梅」「平和」など多数の舞踊を指導してあるき、同じ演目でも集落ごとに踊りの所作に変化をつけるなどの工夫をしてあるいた。放浪芸能者の意)」と称する研究者もいる玉城金三氏は、青年期に首里の寒水川芝居で役者として活動した後名護に移住し、当地では仕事の傍ら群倉芝居で活躍したと伝えられるが、その経歴には未詳の部分が多く、18年度はさらに追究を行なう計画である。また沖縄において「七福神」の演目自体は、必ずしも玉城氏の独創ではなく、沖縄芝居史上に大きな足跡を残した渡嘉敷守良に同じ演目がある。新聞資料等をもとに、明治から大正期にかけての首里那覇の劇場・芝居小屋の興行の実態も明らかにしていく必要がある。近代になって成立した「七福神」の演目が民俗芸能として定着するまでの選程と、玉城金三氏を現在の人々がどのように語っているのかを現地調査をもとに解明し、民俗芸能の近代性について18年度はさらに追究を行なう計画である。
難治性不整脈に対するiPS細胞を用いたバイオロジカルデバイスの開発

本研究の目的は、iPS細胞を用いた新たな不整脈治療の開発である。サルiPS細胞由来心筋細胞をサル心筋梗塞モデルに移植したところ、予想外に心室性頻拍の頻度が増加した。この結果から、心筋細胞移植に伴う不整脈抑制技術の開発が今後の課題であることが明らかとなった。次にペースメーカー細胞を得るため、iPS細胞由来心筋細胞からペースメーカーチャネルであるHCN4陽性細胞を選別した。しかしこの細胞はペースメーカー細胞のPhenotypeとは必ずしも一致せず、今後新たなペースメーカー細胞マーカーの樹立が必要と考えられた。カニクイザル皮膚線維芽細胞に対して、Oct4、L-Myc、Klf4、Sox2を遺伝子導入し、カニクイザルiPS細胞を樹立した。次に、アクチビンA、BMP4をiPS細胞に加え、カニクイザル心筋細胞の作製に成功した。作製した心筋細胞を心筋梗塞を発症したカニクイザル心臓に移植したところ、移植後12週間経過しても、移植細胞が生着し残存していることが確認できた。次に、心筋細胞移植後の不整脈発生について、Holter心電図を用いて検討した。心筋細胞移植動物においては持続性の心室性頻拍を認め、その頻度はcontrol(vehicle移植)動物に比べ、有意に増加していた。小動物においてはヒト由来心筋細胞を移植した場合には、不整脈の抑制効果が見られたが、大動物における同種移植モデルにおいては相反する結果が得られた。移植後不整脈のメカニズムを解析するために、蛍光CaセンサーGCaMPを強制発現するiPS細胞由来心筋細胞を作製した。この心筋細胞は収縮期に細胞質内のCa濃度が増加することによって蛍光発色することが確認できた。今後この細胞を用いて移植後不整脈のメカニズムを解析する予定である。多能性幹細胞から作製した心筋細胞には心室筋だけでなく、ペースメーカー細胞の特性をもつ細胞が存在することが知られている。そこで、このペースメーカー細胞をペースメーカーチャネルであるHCN4抗体で分離可能かFlow cytometry法で確認したところiPS細胞由来心筋細胞はHCN4抗体によって分離可能であることが分かった。カニクイザルiPS細胞の樹立に成功し、蛍光CaセンサーGCaMPを安定して発現する細胞株を作製できた。この細胞から心筋細胞を作製し、カニクイザル心臓に移植したところ、長期間の細胞の生着が確認できた。さらにカニクイザル間の同種移植モデルにおいては、心筋細胞移植後に不整脈が有意に増加することを明らかとした。また、作製したiPS細胞由来心筋細胞はペースメーカーチャネルであるHCN4によって分離可能であることが確認できた。次に、アクチビンA、BMP4をiPS細胞に加えカニクイザル心筋細胞の作製に成功した。作製した心筋細胞を心筋梗塞を発症したカニクイザル心臓に移植したところ、移植後12週間経過しても移植細胞が生着し残存していることが確認できた。次に、心筋細胞移植後の不整脈発生についてHolter心電図を用いて検討した。心筋細胞移植動物においては持続性の心室頻拍を認めその頻度はcontrol(vehicle移植)動物に比べ有意に増加していた。この細胞を用いて移植後の不整脈のメカニズムを解析中であり発表予定である。大動物の同種移植において、心筋細胞移植後の不整脈増加について、蛍光CaセンサーGCaMPを用いたin vivoの蛍光イメージングを行い、メカニズムを明らかとする。明らかとなったメカニズムに応じて、不整脈を誘発しない移植方法の開発を目指す。また、ペースメーカーチャネルであるHCN4の抗体を用いて、磁気ビーズ法を用いてHCN4陽性心筋細胞を選別する。循環器内科
レーザーを応用したう蝕治療法の確立-炎症歯髄創傷治癒過程の免疫組織化学的解析-

本研究の目的は、レーザーを応用したより快適でより生物学的なう蝕治療法の確立のための基礎的データーを得ることである。免疫組織学的、さらに遺伝子解析の方法を用いて、レーザー照射の象牙質・歯髄複合体への影響を調べた結果、半導体レーザー照射では、0.5Wと1.5Wの出力の差で治癒機転が大きく異なり、一方Er:YAGレーザーによる窩洞形成では、歯髄の損傷は軽度であり、従来の切削器具と同様な治癒過程を経ることが明らかとなった。本研究の目的は、レーザーを応用したより快適でより生物学的なう蝕治療法の確立のための基礎データーを得ることである。細胞生物学的、免疫学等の領域の先端的研究手法を駆使して、レーザー照射の象牙質・歯髄複合体への生物学的影響、炎症歯髄への効果、さらに積極的な修復・再生を意図した新たな生物学的う蝕処置の確立を目指すものである。1,レーザー(Er:YAGレーザー、GaAlAs半導体レーザー)照射に対するラット臼歯歯髄の反応を、免疫組織化学に解析を行っている。アルカリホスファターゼ、硬組織基質蛋白(BSP,OCN,OPN等)、細胞外マトリックス(糖タンパク質、プロテオグリカン、コラーゲン等)、ならびに基質分解促進因子・抑制因子(MMPs,TIMPs)の発現、象牙芽細胞分化マーカーとしてDSP、nestin歯髄細胞および神経繊維(PGP9.5)の変化、免疫担当細胞(CD11c,ED1,ED2,OX6,OX62)の動態、アポトーシスをTUNEL法にて、また細胞増殖をki67をつかって解析を行っている。2,一方,レーザー照射の効果は、具体的に何に起因するものなのかの解析はこれまであまり進んでいない。要因の一つとして、温度の上昇であろうことが示唆されるが、これについての詳細な解析はなされていない。今回、科学研究費で購入した極細熱電対により、照射による温度の影響を現在検討中である。本研究の目的は、レーザーを応用したより快適でより生物学的なう蝕治療法の確立のための基礎データーをえることである。1、ラット臼歯歯髄における半導体レーザー照射の初期反応について:出力0.5Wもしくは1.5Wで60秒x3回の条件で照射を行い、照射直後、1、2、3日後の歯髄反応を観察したところ以下の結果を得た。1. 0.5W照射群では、歯髄の損傷は軽度であり、前駆細胞の増殖分化過程を経ることなく、2日後には象牙芽細胞様細胞の再配列が生じていた。2. 1.5W照射群では象牙芽細胞が消失する一方、2日目以降にBrdU陽性細胞が出現した。3.これらの初期反応の違いが、以降展開される新生硬組織形成様式をある程度規程することが推測される。2、ラット臼歯歯髄におけるEr: YAGレーザーによる窩洞形成の歯髄反応について:出力80mJ, 10ppsにて象牙質の約半分の深さに達する窩洞を形成し、窩洞形成直後、6時間、12時間、1日、2日、3日、5日、7日経過後の歯髄反応を観察したところ以下の結果を得た。1.窩洞形成12時間および1日後には象牙芽細胞が消失し、2日後には象牙芽細胞様細胞の配列が生じた。2.細胞増殖は窩洞形成2日および3日後に多く認められた。3. Er: YAGレーザーによる窩洞形成後の歯髄の損傷は軽度であるものの、前駆細胞の増殖分化過程を経て、象牙芽細胞様細胞の配列が生じたと思われる。ラット臼歯歯髄における半導体レーザー照射の初期反応について:出力1.5Wで60秒x3回の条件で照射を行い、1、3、5、7日後の歯髄反応について、RT-PCRにより歯及び骨関連遺伝子の発現パターンの変化を観察したところ、以下の結果を得た。1.照射3日後に発現が上昇し、5日には一旦減少、その後7日には再び発現が増加するという2つのピークの発現パターンをとる遺伝子群が存在する。2.1とは別に、照射後、徐々に発現が上昇し、7日目にピークとなる遺伝子群も存在する。3.照射後3日のみに発現がピークとなる遺伝子もある。の

このように、レーザー照射後短期間で、幾つかのグループによるオシレーションによって、新生硬組織形成がおこっていることが推測された。さらに、これらのタンパクの局在を分析することで、半導体レーザーのう蝕治療への可能性を探っている。半導体レーザー照射による温度の上昇について:半導体レーザー照射が歯髄組織に及ぼす影響の1つに、歯髄組織の温度上昇に起因することが示唆されている。ラット臼歯照射においても、歯髄内空の温度上昇が確認された。一方、培養細胞を用いたin vitroにおいてもレーザー照射の影響を調べる実験が行われている。そこで、培養液中の歯髄組織を用い、照射による温度変化について検討した。出力0.5Wで60秒x3回の条件で照射すると、培養液全体の温度変化は無かった。しかしながら、照射直下の組織においては温度の上昇が確認された。
被験者の能力変動を考慮したマルチメディア適応型テストの開発

適応型テストに関する基礎的な研究として以下の研究を行った。1.ランダム・ゲッシング・モデルにおける特性値の母集団分布の推定当て推量によらない真の得点を推定するためのモデルであるランダム・ゲッシング・モデルを用いて,データから真の正解得点の母集団分布を推定した。そして,その推定された母集団分布に基づいて,選択肢の数を変えたとき,みかけ上の得点の平均値がどのように変化するかを予測し,選択肢数や問題数の決定のための情報を提供する方法を提案した。この研究成果は日本教育心理学会第37回大会で発表された。数値的方法として強力な手法であるGibbs Samplerを利用して,項目反応モデルにおけるパラメタとハイパーパラメタを推定する方法を提案した。シミュレーションの結果,従来の推定法と比較して精度の高い推定が可能であることが示された。この研究の成果は,Behaviormetrikaの23巻に公表される予定である。Gibbs Samplerを用いて四分相関係数の分割点のパラメタと四分相関係数パラメタと同時に推定する方法を提案した。この方法によって従来の研究では困難だといわれていた四分相関係数の分割点のパラメタを推定することが可能となった。シミュレーションの結果より,従来の推定法と比較し精度の高い推定が可能であることが示された。この研究の成果は日本心理学会第60回大会で発表される予定である。
伝統技能の保存継承のための技能素による多機能アーカイブのタメとキレによる高度化

動作計測において、3次元空間における身体の各部位の座標で表される時系列データを、極座標系における表現に変換した後、量子化を行い、簡潔に表現する手法を提案した。また、データの符号化の際に特徴選択を導入し、より簡潔な表現を可能とした。そして、茶道家がもつ主たる3つの概念を明らかにした。(1)「間」には空間、位置、動き、時間の4要素が存在し、それらが統合された良い所作が客に感動を与える。(2)茶道お手前の所作に「タメ」と「キレ」は存在し、「タメ」は次の動作(所作)に移る時の静止状態であり、「キレ」は加速度である。(3)「タメ」と「キレ」が良い(悪い)所作は「間」が良い(悪い)に関係する。伝統職人(茶道)を対象としたインタビューから明らかになった「タメ」と「キレ」の存在する作業動作や作法を対象として,「タメ」と「キレ」の「ある動作」と「ない動作」をデータとして記録・保存した.また,脳波の運動関連電位を習字動作中に解析する手法を検討した.一方,高度技能者の動作時の緊張度と技能(タメとキレ)の関係を検討するためにウエァラブル機器による計測を行った.そして,動作時の心拍計測を行い装置の精度について検討し.シャツタイプの計測装置にデータ欠損のあることを確認した.さらに,電子聴診器による心音計測を行い,ネックレス型の心音計測法について検討し,測定装置の固定などの問題のある事がわかった.一方,技能伝承時の対話分析への活用を目途として,簡易の視線移動計測装置による対話時の視線移動について検討した.伝統技能においても検討される主観的な性質に関し,分析抽出の難しい「格好よさ」について,「タメ」「キレ」にも関連する「動作の大きさ」や「リズムとの一致度」などからの抽出を試みる研究を実施した.また,動作学習における熟練者におけるコツの抽出を試みる研究も実施した.伝統技能の習得において重要である動作学習を支援するために,教示情報の内容とその提示タイミングに関する研究を実施した.また,道具を用いての身体動作による対象物への作業(削る・掘る,など)における提示手法の基礎的検討を実施した.さらに,伝統技能における基本的な動作や「間」に関するデータを効率的に検索できるアーカイブの構築を目的として,モーションキャプチャから得られる身体の各部位の位置変化を符号化し,情報を大きく損なうことなくデータ量を大幅に低減する手法を構築した.そして,茶道における基本動作のデータを用いて,本手法の性能評価実験を行い,本手法が様々な基本動作を簡潔かつ正確に表現できることを示した.以下に挙げる項目からやや遅れていると判断する.(1)「ため」と「きれ」の「ある動作」と「ない動作」をデータとして記録・保存できたが,動作および発揮筋力等の生体信号との関連性やタイミングとリズムに関する測定・解析が未実施である.(2)動作に伴う筋電図を明瞭なトリガーにするための解析手法の自動化が遅れている.(3)効率的な検索を行うためのアーカイブ法(アーカイブのデータ形式等)の検討は進んでいるが,検索法の確立に想定よりも長期間を要している.伝統技能における基本的な動作や「間」に関するデータを効率的に保存・検索できるアーカイブの構築を目的として,モーションキャプチャから得られる身体の各部位の位置変化を符号化する手法の改善を行った.符号化の際に特徴選択を導入することにより,これまでの手法と比べて,より精度が高くコンパクトなデータを生成することが可能となった.このシステムでは,動作をXMLで構造的に記述し,その情報に基づいて動画のような時系列変化する情報を適切に評価者(伝統技能を有する人)自身で確認できるようになり,タメとキレの精緻な評価に用いることができると期待される.また,茶道における仕草のタメとキレ動作と視線移動との関係を調べる目的から,自然な動作を可能にする簡易視線移動装置の可能性を探っている.従来の計測法では装置を装着することによる違和感を考慮していない.このため,より自然な形での仕草が取れないので,不自然な動作が混入するという問題があった.さらに,「京金網」の亀甲編み技法に着目し,年長および中堅職人を対象として,技能動作中の生体信号と製作した製品を定量評価し,その関連性を解析した.年長職人は製品製作中に現れた筋放電パターンから,針金をねじる際に左右の腕をバランスよく用い,最小限の力で編んでいるのではないかと推測できる.また脳波のαブロックがみられなかったことから,視覚情報に頼らず,自身の経験から身体に刻み込まれた亀甲編み動作のリズムパターンに則って手指を動かしていると考えられる.その結果,製品のねじり部分の針金同士が隙間を有した状態でゆるく交差されていた.一方,中堅職人は脳波のαブロックがみとめられ,眼電位と筋放電との同期がみられることから,視覚情報に頼った状態で作業を行っており,針金をねじる際に左右の腕から同じような力で筋放電を行っているため,針金がきつく交差しており,ねじり部の隙間がみられなかった.・伝統技能における特徴的な動作を正確かつ簡潔に表現するためのアーカイブ作成についての検討は進んでいるが,効率的な検索法は未だ確立していない.・簡易視線移動計測装置の精度が低いため,仕草に現れるタメとキレの動きとの関係を見るにはさらなる改良が必要である.

・熟練職人の生体信号を計測し,制作物と生体信号の関係性を一定程度定量化することに成功したが,実時間で生体信号を計測してトリガをかけられるかどうかの解析がまだ残っている.前年度の伝統職人を対象としたインタビューから明らかになった「タメ」と「キレ」が存在する作業動作や作法について、茶道手前の所作を対象として「タメ」と「キレ」の「ある所作」と「ない所作」を茶道家(AとB)に実施させ,正面・左側面・右側面から撮影したビデオ映像を記録した。その後、ビデオ映像(正面)を茶道家(A)に見せ,どのような動作時(所作)に「タメ」と「キレ」がどの程度(時間)存在するのか?主観的に評価(聞き取り調査)させた.その結果,「タメ」と「キレ」の「ある所作」は「ない所作」に比べて手前開始から終了までの時間が長く,5分程度の茶道手前中,茶道家Aが実施した「タメ」と「キレ」のある所作では、11カ所の「タメ」と5カ所の「キレ」が確認できた.しかし茶道家Bが実施した所作では18カ所の「タメ」は確認できたが、「キレ」は確認できなかった.これらの結果を詳細に記録して電子化し,技能教示研究グループにデータを提供した.伝統技能における様々な動作の解析ならびにタメ・キレの有無による動作の違いを明らかにするため,2つの映像を同時に再生し,再生中に動作の種類やタメ・キレの出現などのアノテーション情報を映像上に表示する映像解析ツールを構築した.また,ダンスやスポーツあるいはけん玉等を例に取り,高度な動作学習を支援する手法の提案を行った.動作計測において、3次元空間における身体の各部位の座標で表される時系列データを、極座標系における表現に変換した後、量子化を行い、簡潔に表現する手法を提案した。また、データの符号化の際に特徴選択を導入し、より簡潔な表現を可能とした。そして、茶道家がもつ主たる3つの概念を明らかにした。(1)「間」には空間、位置、動き、時間の4要素が存在し、それらが統合された良い所作が客に感動を与える。(2)茶道お手前の所作に「タメ」と「キレ」は存在し、「タメ」は次の動作(所作)に移る時の静止状態であり、「キレ」は加速度である。(3)「タメ」と「キレ」が良い(悪い)所作は「間」が良い(悪い)に関係する。技能伝承における動作,視線移動,生理データとの関連を検討するための計測を行う.具体には,「ため」と「きれ」の「ある動作」と「ない動作」について,生体信号(脳波・心電・眼球運動・血流など)と動作(モーションキャプチャ)および発揮筋力(筋電)を測定し,それらの関連性やタイミングとリズムについて定量的に解析する.また,動作に伴う筋電トリガー決定と脳波運動関連電位解析を進め,リアルタイム計測解析プログラムを活用して,「タメ」の状態を通信できる可能性を検討する.対象の動作としては,リズムが比較的明瞭と考えられる金網作製を想定して前年度に着目した解析手法が適用可能であるかを評価する予定である.一方,技能教示研究グループでは,特に以下の2点に絞って研究活動を推進する.1)主観的な観点に関する要素と「タメ」「キレ」と客観的パラメータとの関連性について検討を続け,適切な提示タイミングとその手法を模索する.2)道具を用いた身体動作における,道具・対象物への情報提示の手法の検討を継続する.さらに,これまでの研究成果に基づいて,様々な伝統技能における動作を効率良く検索可能とするための検索手法を速やかに確立する.そして,実際のアーカイブを作成して,検索精度ならびに検索速度の面から性能の評価を行う.・伝統技能の保存と継承を目的として,作成した動画提示システムの高度化をはかる.
反応場制御によるNOx選択還元触媒の高活性化

環境保全の観点から、燃焼排ガスからの窒素酸化物(NOx)排出抑制技術の開発が急務となっている。本研究では触媒の反応場による制御に着目し、反応雰囲気制御を含めた触媒設計法を構築することを目的とした。昨年度までの成果として、Ag/alumina触媒上でのプロパンによるNO還元反応において、微量の共存水素がNO還元活性を著しく向上させ、その原因がAg ionic clusterの形成であることを見いだした。本年度は活性種であるAgionic clusterを制御するための知見を得るため、Agゼオライトをモデル触媒としてAg ionic cluster形成に対する担体の効果を明らかにした。MFI, BEAでは反応ガスに少量の水素を添加することによりNO還元活性が飛躍的に向上したが、1%を頂点に徐々に活性は低下した。MORでは少量の水素添加では活性に変化は見られなかったが、高濃度の水素を添加すると活性は向上した。Yについては水素濃度に関わらずほとんど変化は見られなかった。同じ水素分圧で反応した後の触媒のUV-visスペクトルから、MOR上にはAg ion, MFI, BEA上にはAg ionic cluster,そしてY型ゼオライト上にはAg metallic clusterが形成していることが分かった。すなわち、Agの分散度はMOR>MFI>BEA>Yの序列であった。この序列は酸強度のそれと一致し、Ag種の分散-凝集度は担体ゼオライトの酸強度に依存していることが示された。Ag-MFIにおいて水素共存下での高いNO還元活性が得られるのは適度な担体酸強度により凝集度が中程度のAg ionic clusterが形成される為であり、活性の制御は気相の水素分圧と同時に担体酸強度が重要であることが明らかとなった。研究の目的環境保全の観点から、燃焼排ガスからの窒素酸化物(NOx)排出抑制技術の開発が急務となっている。反応機構や活性種のダイナミクス解明を合わせて行った結果、本年度は以下の成果を上げることができた。1.ディーゼルエンジンにおける脱硝触媒およびシステム設計のための知見を得ることを目的として、炭化水素構造(炭素数、直鎖・分枝)の効果を検討した。還元剤炭化水素の炭素数の増加に伴って、NO選択還元が上昇する傾向が見られた。種々の検討の結果、アルカンの種類(直鎖、分枝)、触媒の活性種(Cu, Ag)および担体に関わらず、NO選択還元速度はC-HとC-Cのすべての結合を考慮した平均結合エネルギーとよい相関性を示し、炭化水素の反応性が活性を支配していることを見いだした。2.反応場が触媒の活性種構造に及ぼす影響を解析する手段として、in-situ UV-Vis測定法を開発した。本装置により、反応雰囲気およびそれらの変動による活性種のダイナミクスを秒単位の時間分解能で観察することを可能とした。3.Ag担持触媒上でのプロパンによるNO還元反応においては、微量の共存水素がNO還元活性を著しく向上させた。In-situ FT/IR, in-situ UV-Visによる表面種のダイナミクス解析により、共存水素は活性成分のAgに直接作用して、NO還元に有効な表面種を形成させていることが解った。すなわち、共存水素によりAg種は可逆的に還元・凝集してAgクラスターを形成し、この種が反応性の乏しいアルカンを部分酸化により活性化する。結果として還元剤としての部分酸化種(アセテート)の表面濃度が高まり、触媒表面でのNOx種(ナイトレート)との選択反応を促進することを明らかにした。

本研究では触媒の反応場による制御に着目し、反応雰囲気制御を含めた触媒設計法を構築することを目的とした。本年度は以下の成果を上げることができた。反応場が触媒の活性種構造に及ぼす影響を解析する手段として新たに開発したin-situ UV-Vis測定法を用いて、反応雰囲気場における活性種のダイナミクスの観察を行った。Ag/Al_2O_3触媒上でのプロパンによるNO還元反応において、微量の共存水素がNO還元活性を著しく向上させる原因を検討したところ、担体表面のAg種が水素添加により部分的に還元凝集し、Ag ionic clusterを形成していることが観察された。Ag ionic clusterとNO還元活性の向上が一致し、Ag ionic clusterはNO選択還元反応に高活性種であることを見いだした。また、clusterの出現には担体の固体酸点が重要な役割を示していることを明らかにした。また、in-situ FT/IRにより反応機構の検討をおこなったところ、Ag ionic clusterの出現は炭化水素還元剤の部分酸化を促進し、アセテート中間体の表面濃度を高めることにより、触媒表面でのNOx種(ナイトレート)との選択反応を促進することを明らかにした。Pt触媒はNO選択還元において高い活性を示すが、低温域でのN_2Oの副成が問題となっている。この問題解決のための指針を得ることを目的として、担持Pt触媒上での水素によるNO選択還元反心における担体効果を検討した。ゼオライト担体を用いた時に、N_2O副成が抑制されることを見いだしたin-situ FT/IRと過渡応答反応法により、ゼオライト担体上の酸点の働きにより、NO-NH_3反応を経由する高選択的な反応経路が存在することを見いだした。環境保全の観点から、燃焼排ガスからの窒素酸化物(NOx)排出抑制技術の開発が急務となっている。昨年度までの成果として、Ag/alumina触媒上でのプロパンによるNO還元反応において、微量の共存水素がNO還元活性を著しく向上させ、その原因がAg ionic clusterの形成てあることを見いだした。本年度は活性種であるAgionic clusterを制御するための知見を得るため、Agゼオライトをモデル触媒としてAg ionic cluster形成に対する担体の効果を明らかにした。MFI, BEAでは反応ガスに少量の水素を添加することによりNO還元活性が飛躍的に向上したが、1%を頂点に徐々に活性は低下した。MORでは少量の水素添加では活性に変化は見られなかったが、高濃度の水素を添加すると活性は向上した。Yについては水素濃度に関わらずほとんど変化は見られなかった。同じ水素分圧で反応した後の触媒のUV-visスペクトルから、MOR上にはAg ion, MFI, BEA上にはAg ionic cluster,そしてY型ゼオライト上にはAg metallic clusterが形成していることが分かった。すなわち、Agの分散度はMOR
キチン酸化酵素フゾリン発現作物作出による微生物農薬殺虫活性の飛躍的向上

物発現用ベクターは、フゾリン遺伝子(ドウガネブイブイ寄生の昆虫ポックスウイルス由来)及びBt毒素(CryA1c)遺伝子の単独、あるいは両方、プロモーターは、35Sプロモーター、またはより高発現を目指したRubisCOプロモーターを35Sプロモーターに連結したものとして、ブロッコリー(緑嶺)およびタバコ(SR-1)に導入した。PCRによってフゾリン遺伝子又はBt毒素遺伝子が確認された系統の一部では交配によりF1個体を得ており、今後の分析用としてブロッコリーでは蕾授粉によりF2個体を増殖した。Bt毒素遺伝子あるいはフゾリン遺伝子を導入したタバコ及びブロッコリーの葉を粉末にし、単独、または両者を腐葉土に混ぜ、ドウガネブイブイを用いたアッセイを行った。手法は平成28年度と同様に1齢、2齢幼虫を飼育し、前者は4日後、後者は7日後の死亡率を腐葉土のみで飼育した場合と比較することにより、粉末の殺虫性を評価した。また、マメコガネによるアッセイを行うため研究所内のほ場に非組換えのダイズを栽培し、それを食害するマメコガネを捕獲して供試した。その結果、Bt毒素遺伝子単独発現葉の粉末により殺虫効果が認められた。昨年度フゾリン発現葉を加えてもBt毒素の殺虫活性の増進は認められなかったことから、本年度は、得られたフゾリン発現植物の中からRT-PCRによってフゾリンの発現量の多い系統を選抜し、それらの葉を用いて殺虫性に及ぼす相乗効果を確認したが、顕著な殺虫活性の向上は認められなかった。問題点として、フゾリンの発現量と囲食膜の破壊についての知見を集積し、囲食膜の破壊に必要なフゾリン量を確定し、それに足りうる蓄積を促すプロモーター等の改良を行い、さらにフゾリン発現量の高い系統の作出が必要と判断された。植物発現用ベクターを、以下の外来遺伝子とプロモーターを使用して構築した。外来遺伝子は、フゾリン遺伝子(ドウガネブイブイ寄生の昆虫ポックスウイルス由来)及びBt毒素(CryA1c)遺伝子の単独、あるいは両方、プロモーターは、35Sプロモーター、またはより高発現を目指したRubisCOプロモーターを35Sプロモーターに連結したものである。次に構築したべクターをアグロバクテリウム法により、ブロッコリー(緑嶺)、タバコ(SR-1)に導入した。選抜マーカーは、ハイグロマイシン耐性遺伝子(HPT)とした。ハイグロマイシン耐性を示す再分化個体について、PCRによってフゾリン遺伝子またはBt毒素遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子の確認を行った。発現系統の一部では交配によりF1個体を得た。次に、Bt毒素遺伝子、あるいはフゾリン遺伝子を導入したタバコ葉を粉末にし、単独、または両者を腐葉土に混ぜ、その腐葉土中でドウガネブイブイ1齢、2齢幼虫を飼育し、前者は4日後、後者は7日後の死亡率を腐葉土のみで飼育した場合と比較することにより、粉末の殺虫性を評価した。その結果、1齢幼虫で、Bt毒素遺伝子単独発現葉の粉末を加えた場合に2系統で殺虫活性が認められた。一方、両者粉末を加えた場合は、Bt毒素遺伝子単独発現葉の粉末を加えた場合と比較して死亡率の上昇は認められず、フゾリン発現葉の活性(Bt毒素の殺虫活性の増進)は特に認められなかった。この理由として、フゾリン発現量が増進活性を示す閾値以下である可能性、葉の乾燥時の高温によるフゾリンの不活化の可能性が考えられたので、次年度以降の実験方法の変更によりこの点を明らかにする必要が生じた。フゾリンやBt毒素を単独で、または両方を作物(タバコ、ブロッコリー)に導入し、その際プロモーターも35S単独あるいは35SとRubisCO両方を導入するなど、目標の種々タイプの遺伝子組換え作物の複数系統の作出に成功したため。さらに一部系統の生物検定を開始し、Bt毒素遺伝子を導入したタバコのコガネムシ(ドウガネブイブイ)への殺虫効果も確認できたため。