hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体育授業場面の期間記録法に関する新しいアウトプットの提案と作成ソフトウェアの開発

本研究では,従来の体育授業における期間記録法によって測定したデータ(授業場面の時間量,頻度,出現順序)を,実際の授業に対してより忠実に,簡便にビジュアル化する「アウトプット」を提案するとともに,その出力方法を体育科教育の研究者のみならず,現職教員がコンピュータ上ですぐに利用することが可能な「ソフトウェア」の形で無償提供することを目的とした.平成17年度においては,平成16年度に作成したプロトタイプソフトウェア「期間記録の計算機」をさらに洗練させるため,インターフェースの見直しや,グラフ作成プロセスの簡易化をめざした.体育授業場面は,インストラクション(学習指導),マネジメント,運動学習,認知学習という主要4場面によって構成される.これらの場面に配当された時間的割合と出現頻度にくわえて,出現順序をもビジュアルに表現するため,横軸に授業開始から授業終了までの時系列をとり,縦軸に各授業場面に配当された時間量をヒストグラムで表現するようなアウトプット案(グラフ)を考案した.グラフの作成には,表計算ソフトウェアMicrosoft Excelのグラフ作成機能を利用した.たとえば,授業開始直後から3分20秒まではインストラクション場面(I)に費やされ,その後から4分10秒まではマネジメント場面(M)に充当されたとするならば,「I 3.20」「M 4.10」という形式にしたがってデータ入力をする.入力終了後に「集計ボタン」をクリックすれば,グラフが作成されるようにした.この「期間記録の計算機」を研究者や現職教員に配布する方法については,現時点ではCD-ROMによる他ないが,Webサーバを利用したダウンロード形式への切り替えを検討しており,今後も本研究を継続して実施していく予定である.本研究では,従来の体育授業における期間記録法によって測定したデータ(授業場面の時間量,頻度,出現順序)を,実際の授業に対してより忠実に,簡便にビジュアル化する「アウトプット」を提案するとともに,その出力方法を体育科教育学の研究者のみならず,現職教員がコンピュータ上ですぐに利用することが可能な「ソフトウェア」の形で無償提供することを目的とする.特に平成16年度では,期間記録法の集計結果の限界を明らかにし,それを改善することができるアウトプット案を公開するとともに,アウトプットを簡便に作成するためのプロトタイプソフトウェアを作成することをめざした.体育授業は,インストラクション(学習指導),マネジメント,運動学習,認知学習という主要4場面によって構成される.これらの場面に配当された時間的割合と出現頻度にくわえて,出現順序をもビジュアルに表現するため,横軸に授業開始から授業終了までの時系列をとり,縦軸に各授業場面に配当された時間量をヒストグラムで表現するようなアウトプット案(グラフ)を考案した.グラフの作成には,表計算ソフトウェアMicrosoft Excelのグラフ作成機能を利用した.例えば,授業開始直後から3分20秒まではインストラクション場面(I)に費やされ,その後から4分10秒まではマネジメント場面(M)に充当されたとするならば,「I 3.20」「M 4.10」いう形式にしたがってデータ入力をする.入力終了後に「集計ボタン」をクリックすれば,グラフが作成されるようにした.この期間記録法の集計結果のアウトプットを作成するプロトタイプソフトウェアを「期間記録の計算機」と命名し,B大学における体育模擬授業形式の講義において活用した.プロトタイプに関するヒアリング調査においては,モノクロ印刷をしたときに鮮明さに欠けるなどの改善点が見出され,次年度以降の検討課題とした.本研究では,従来の体育授業における期間記録法によって測定したデータ(授業場面の時間量,頻度,出現順序)を,実際の授業に対してより忠実に,簡便にビジュアル化する「アウトプット」を提案するとともに,その出力方法を体育科教育の研究者のみならず,現職教員がコンピュータ上ですぐに利用することが可能な「ソフトウェア」の形で無償提供することを目的とした.平成17年度においては,平成16年度に作成したプロトタイプソフトウェア「期間記録の計算機」をさらに洗練させるため,インターフェースの見直しや,グラフ作成プロセスの簡易化をめざした.体育授業場面は,インストラクション(学習指導),マネジメント,運動学習,認知学習という主要4場面によって構成される.これらの場面に配当された時間的割合と出現頻度にくわえて,出現順序をもビジュアルに表現するため,横軸に授業開始から授業終了までの時系列をとり,縦軸に各授業場面に配当された時間量をヒストグラムで表現するようなアウトプット案(グラフ)を考案した.グラフの作成には,表計算ソフトウェアMicrosoft Excelのグラフ作成機能を利用した.たとえば,授業開始直後から3分20秒まではインストラクション場面(I)に費やされ,その後から4分10秒まではマネジメント場面(M)に充当されたとするならば,「I 3.20」「M 4.10」という形式にしたがってデータ入力をする.入力終了後に「集計ボタン」をクリックすれば,グラフが作成されるようにした.この「期間記録の計算機」を研究者や現職教員に配布する方法については,現時点ではCD-ROMによる他ないが,Webサーバを利用したダウンロード形式への切り替えを検討しており,今後も本研究を継続して実施していく予定である.
新規な有機金属デンドリマーの分子設計と機能

近年、分子の内側から外側へ向かって規則的に分岐した構造を持つデンドリマーが新たな高分子材料の1つとして注目されている。分子内に金属-炭素結合を有する有機金属デンドリマーでは有機金属化合物に特有の物性や反応性が加わった複合機能の発現も期待され、最近その合成研究が開始された。本研究では、遷移金属元素を主鎖骨格中に含む種々の有機金属アセチリドデンドリマーを合成し、その構造と機能の相関に関する基礎的な知見を得ることを目的としている。まず、昨年度の研究成果をふまえて、1,3,5-トリエチニルメシチレン架橋白金3核錯体をコアとしてConvergent法により分子内に白金45原子を有する第3世代白金アセチリドデンドリマーの合成を行った。また、Convergent法の利点を生かし、コアをテトラ(p-エチニルフェニル)メタン架橋白金4核錯体に変えることにより、低世代がら各デンドロンが確実に3次元方向に広がった構造をとるデンドリマーも第3世代まで合成することにも成功し、これらの性質をUVやNMRによって比較検討した。さらに、合成したアセチリドデンドリマーを多点活性な重合触媒へ応用することを目指し、その基本としてイソシアニドのリビング重合に活性を示すパラジウムアセチリドユニットを分子内に2点或いは3点持っている錯体を合成し、イソシアニド重合反応を検討した。その結果、すべてのパラジウムアセチリドユニットでイソシアニドのリビング重合が効率よく進行していることを明らかにした。近年、構造を高度に制御した高分子材料の開発が盛んに行われており、その1つに3次元的な分子構造を考慮して球状もしくは樹状の特徴ある分子形をとるように設計されたデンドリマ-がある。デンドリマ-の特性に有機金属化合物特有の物性や反応性が加わった複合機能の発現が期待される有機金属デンドリマ-は、新しい機能性デンドリマ-として注目されているが、その合成例は限られている。本研究では、遷移金属元素を主鎖骨格中に含む有機金属アセチリドデンドリマ-を合成し、その構造と機能の相関に関する基礎的かつ系統的な知見を得ることを目的としている。今年度は、主鎖型有機遷移金属アセチリドデンドリマ-の合成法を確立を目指し、まずこれまでの研究を継続して1,3,5-トリエチニルベンゼン誘導体を架橋配位子として第2世代以降の白金アセチリドデンドリマ-の合成について検討を行った。その結果、デンドリマ-の中心から外に向けて成長させる方法であるDivergent法では、保護基を用いずに第2世代白金アセチリドデンドリマ-である白金21核錯体を合成することに成功した。また、外側から中心方向に成長させる方法であるConvergent法による合成も試み、アセチレン保護基にトリメチルシリル基とトリイソプロピルシリル基を導入することにより、比較的容易に第3世代デンドリマ-である白金45核錯体を合成できることを見い出した。さらに、光学活性な有機金属デンドリマ-への展開も考え、その基になる光学活性な有機金属ポリマーの合成についても検討し、軸不斉ジインを架橋配位子とすることにより分子量100,000程度の白金アセチリドポリマーを合成できることもわかった。
広帯域移動無線通信における周波数領域等化技術の研究

超高速無線パケット伝送実現のため,周波数選択性フェージングチャネルの克服が最優先課題として知られている.これまで,最小平均二乗誤差(MMSE)規範に基づく周波数領域受信等化(受信FDE)が優れた等化技術として広く研究されてきた.私は次世代超高速無線通信の実現可能性を高めるべく,一段と優れた伝送特性を実現する送受信協調型の新しいFDE技術の研究を行ってきた.無線パケット伝送に不可欠なハイブリッド自動再送要求(ARQ)と組み合わせたときに最適な送受信協調MMSE-FDEフィルタを理論的に求め,計算機シミュレーションによりそのスループット改善効果を明らかにしてきた.今年度は昨年までの研究を発展させ,3つの新たな提案および検討を行った.1つ目は,これまでの提案法と繰り返し適応干渉キャンセラの融合技術の提案である.これにより送受信協調FDEのスループットをさらに改善できることを明らかにした.2つ目は,チャネル推定誤差の影響評価である.提案法は送受信機がチャネル情報を必要とするにも関わらず推定誤差にロバストであり,時分割複信(TDD)を仮定したチャネル推定誤差環境では,受信側のみでFDEを行う従来法よりも常に優れた特性を実現できることを明らかにした.3つ目は,協調リレー通信との融合技術の提案である.セルラ環境においては周波数選択性フェージングチャネルに加え,伝搬損失やシャドウイング損失といった受信電力そのものの変動が新たな問題となる.しかし提案法と協調リレー伝送を組み合わせ,送信機リレー局,受信機が一体となる協調FDEを行うことで,伝搬損失・シャドウイング損失があるセルラ環境においても優れたスループットを達成できることを計算機シミュレーションにより明らかにした.本研究に関して4件の査読付論文発表および6件の国際会議発表を行った.超無線高速パケット伝送の実現には周波数選択性フェージングの克服が不可欠である.最小平均二乗誤差(MMSE)規範に基づく1タップの受信周波数領域等化(FDE)では優れたビット誤り率(BER)特性を実現できるが,チャネルを完全には周波数フラットに変換できないため,特性改善能力には限界が生じる.そこで私は,トムリンソン-原島前置等化(THP)と受信FDEを融合して受信FDE後の残留ISIを抑圧する「ジョイントTHP/受信FDE」を提案し,更なるBER特性の改善が可能であることを明らかにしてきた.一方,次世代移動通信では,移動端末の小型・低消費電力化が必要である.実用的には,全ての信号処理を基地局側に任せるのが望ましい.これまで「ジョイントTHP/受信FDE」において,受信側で行うとしてきたすべての等化信号処理を送信側で行うことができれば,下りリンク伝送(基地局→移動局)に適用することで移動局受信機への負担を軽減し,小型・低消費電力の移動局を実現できる可能性がある.そこで本年度は,受信側での等化処理を不要とし,送信側で全ての等化処理を行いつつ「ジョイントTHP/受信FDE」と同等の伝送特性を達成可能「ジョイントTHP/送信FDE」を提案し,その伝送特性改善効果を計算機シミュレーションにより明らかにした.また,「ジョイントTHP/送信FDE」に格子基底縮小アルゴリズムを適用することで,より一層のBER特性改善が可能であることも明らかにした.本研究に関し,1件の国内研究会,1件の国際会議で成果発表を行った.超高速無線パケット伝送の実現のため,最小平均二乗誤差(MMSE)規範に基づく周波数領域受信等化(受信FDE)が優れた等化技術として広く研究されてきた.しかし受信FDEではチャネルを完全な周波数フラットに変換できないため符号間干渉(ISI)が残留してしまい,理論的な限界性能を実現することは出来ないという問題があった.そこで私は,広帯域移動無線通信を対象として新しい等化技術の研究を行ってきた.今年度は,まず,前年度に提案したジョイントTHP/送信FDE(提案技術(1))の研究を行った.これは,FDEを用いても抑圧しきれない残留ISIをTHPにより低減する技術であり,前年度の研究により高レベル多値変調の伝送特性を著しく改善できることが明らかになっていた.そこで,本年度は初めに提案技術(1)の理論検討を行ったうえで,提案技術(1)が達成可能なスループット改善効果を明らかにした.それと同時に,信号帯雑音電力比(SNR)が小さい状況では逆に大きく劣化するというTHPの抱える根本的な問題も指摘した.また,THPの代わりにFDEを送信側で用いるジョイント送信/受信MMSE-FDE(提案技術(2))を提案した.(2)は1タップのFDEを送受信で同時に用い,それぞれのフィルタ係数をMMSE規範に基づき最適化して用いる技術である.(1)と同様に送信側でチャネル情報を必要とするものの,それぞれ用いるのは1タップFDEであるため,(1)と比較して演算量が大幅に小さいという利点がある.加えてTHPとは異なり低SNRでの改善効果が非常に大きいという利点もある.そこで私は,提案技術(2)を超高速パケット伝送に不可欠なハイブリッド自動再送要求(HARQ)に合わせて最適化することで,低SNR領域においても変調レベルによらずスループット特性を大幅に改善できることを明らかにした.本研究に関し,10件の学会発表を行った.超高速無線パケット伝送実現のため,周波数選択性フェージングチャネルの克服が最優先課題として知られている.これまで,最小平均二乗誤差(MMSE)規範に基づく周波数領域受信等化(受信FDE)が優れた等化技術として広く研究されてきた.

私は次世代超高速無線通信の実現可能性を高めるべく,一段と優れた伝送特性を実現する送受信協調型の新しいFDE技術の研究を行ってきた.無線パケット伝送に不可欠なハイブリッド自動再送要求(ARQ)と組み合わせたときに最適な送受信協調MMSE-FDEフィルタを理論的に求め,計算機シミュレーションによりそのスループット改善効果を明らかにしてきた.今年度は昨年までの研究を発展させ,3つの新たな提案および検討を行った.1つ目は,これまでの提案法と繰り返し適応干渉キャンセラの融合技術の提案である.これにより送受信協調FDEのスループットをさらに改善できることを明らかにした.2つ目は,チャネル推定誤差の影響評価である.提案法は送受信機がチャネル情報を必要とするにも関わらず推定誤差にロバストであり,時分割複信(TDD)を仮定したチャネル推定誤差環境では,受信側のみでFDEを行う従来法よりも常に優れた特性を実現できることを明らかにした.3つ目は,協調リレー通信との融合技術の提案である.セルラ環境においては周波数選択性フェージングチャネルに加え,伝搬損失やシャドウイング損失といった受信電力そのものの変動が新たな問題となる.しかし提案法と協調リレー伝送を組み合わせ,送信機リレー局,受信機が一体となる協調FDEを行うことで,伝搬損失・シャドウイング損失があるセルラ環境においても優れたスループットを達成できることを計算機シミュレーションにより明らかにした.本研究に関して4件の査読付論文発表および6件の国際会議発表を行った.
小胞体ストレスが抗がん剤治療による心筋障害への関与

抗がん剤であるDoxorubicin(Dox)は心筋症を引き起こすため、臨床応用が制限されている。現在まで、Doxの心筋毒性を防ぐため、いろんな方法が検証されてきたが、いずれの方法でも心筋毒性の予防効果が部分的であり、Doxの心筋毒性に関して、未知の因子が存在していることは示唆された。そこでわれわれは小胞体ストレスという新しい観点から、Dox心筋毒性の予防法について、検討してきた。前年度心筋培養細胞を用いた研究では、Doxによる心筋毒性に小胞体ストレスが関与したことや、小胞体シャペロンの補充がDoxの心毒性を軽減できることが確認された。そして、本年度われわれは実験動物(マウス)を用いて、培養心筋細胞から得られた結果を検証し、小胞体シャペロンがDoxによる心筋毒性に対する影響を検討した。その結果、Doxが投与されたマウス心臓において、心筋細胞小胞体の拡張を電子顕微鏡によって確認され、Doxが心筋細胞において、小胞体ストレスを誘導することが明らかとなった。また、培養心筋細胞実験と同様に、ケミカルシャペロンである4-PBAはDoxにより惹起された小胞体由来アポトーシスシグナルCaspase-12の活性化を抑制し、心筋細胞死を軽減した。また、Dox投与によって低下した心筋能も4-PBAの投与によって回復したので、ケミカルシャペロンである4-PBAがDoxの心筋毒性から心筋細胞を保護できることが証明された。したがって、ケミカルシャペロンである4-PBAがDoxによる心筋症の治療に期待できる。抗がん剤であるdoxorubicinが心毒性を有するため、臨床応用が制限されている。われわれは小胞体ストレス観点から、doxorubicinによる心毒性のメカニズムを解明し、心毒性の軽減法を検討した。酸化ストレスや遺伝子変異などの刺激が小胞体ストレスを引き起こすといわれている。小胞体ストレスが誘導されると、応答因子であるATF6とXBP1が活性化され、小胞体シャペロンの発現が増加し、小胞体ストレスを軽減する。しかし、これら応答機能が不十分な場合、小胞体ストレス由来細胞アポトーシスが誘導される。われわれは、心筋細胞にdoxorubicinを添加し、小胞体ストレス応答について調べた。その結果、小胞体ストレス応答因子であるATF6は活性化されるが、XBP1の活性化や小胞体シャペロンの発現は抑制されることが明らかとなった。これらの結果からdoxorubicinが小胞体ストレス応答に対して、特定した経路(XBP1、小胞体シャペロン)を介して、心筋細胞にダメージを与えると考えられる。また、doxorubicinによる心筋細胞死を阻止するため、われわれは培養心筋細胞にXBP1、小胞体シャペロンの強制発現や小胞体シャペロンの作用を持つケミカルシャペロン(PBA)の投与を行った。その結果、これら三つの方法ともdoxorubicinによる心筋細胞死を抑制できた。したがって、doxorubicinによる心筋細胞障害に小胞体ストレス-応答が関与していることがわれわれの研究により明らかとなった。さらに、XBP1や小胞体シャペロンの補充が心筋細胞死を防げることから、doxorubicinによる心筋障害の治療に新たなアプローチを提供できた。特にケミカルシャペロン(PBA)が既に尿素サイクル異常症治療薬として使用されているため、doxorubicinによる心毒性の治療薬としての臨床応用が期待できる。
超臨界メタノールによる植物油からの新規なバイオディーゼル燃料の創製

現在、商用的なバイオディーゼル燃料の製造にはアルカリ触媒法が用いられているが、複雑な精製プロセスを要し、廃油脂類には適用できない等の問題があった。そこで当研究室では、超臨界メタノール法(以下、従来法)による無触媒でのバイオディーゼル燃料製造技術を開発した。この方法では、水や遊離脂肪酸を多く含む廃油脂類を高効率でバイオディーゼル燃料に変換でき、アルカリ触媒法における種々の課題を克服した。しかし、350°C、20MPa以上という高温・高圧での処理が要求され、反応器にハステロイ合金等の高価な材料を要することや、生成したバイオディーゼル燃料が熱変成するなどの課題が残された。そこで、より穏やかな処理条件でのバイオディーゼル燃料の製造を実現するため、亜臨界水による油脂の加水分解と、それに続く超臨界メタノールによる脂肪酸のエステル化反応を組み合わせた二段階超臨界メタノール法(以下、二段階法)を開発した。その結果、従来法では300°C以下の温度においてエステル交換反応の反応速度が急激に減少するが、二段階法では加水分解及びエステル化反応のいずれについても、300°C以下での反応速度の急激な減少は観察されず、従来法よりも二段階法の方が反応速度が大きいことが判明した。その結果、二段階法では270°C、10MPa以下の反応条件でも高いバイオディーゼル燃料の収率が実現した。さらに、二段階法では副生成物のグリセリンが加水分解後に分離でき、全グリセリン量は0.15wt%まで低減され、米国やEUでの規格を満たす、より高品位なバイオディーゼル燃料の製造が可能となり、実用化への期待が高まっている。化石資源のここ150年での急激な利用は、地球の温暖化や酸性雨といった地球レベルでの環境破壊をもたらし、人類の生存をも脅かしかねない状況になっている。このような状況にあって、バイオマス、特にその未利用および残廃資源のエネルギー源や有用物質としての有効利用が注目されている。そこで、本研究では、植物油及び廃食用油の、省エネ的バイオディーゼル燃料への変換プロセスを超臨界メタノールを用いて試み、その実用化に向けての技術体系を構築することを目的とした。まず、植物油の超臨界メタノール処理条件の検討を行い、その温度、圧力、処理時間とバイオディーゼル燃料(メチルエステル化物)への変換率との相関について検討し、最も効果的な超臨界条件は、350°C、43MPaであるとの結論を得た。また、植物油を構成する各種トリグリセライド及び遊離脂肪酸について、超臨界メタノール条件下でのエステル交換反応およびエステル化反応について詳細な検討を行った。その結果、トリグリセライドはエステル交換反応により、おおむねメチルエステル化物に変換された。また遊離の脂肪酸も超臨界メタノール下、エステル化反応によりメチルエステル化物に変換されることが明らかとなった。さらに、エステル交換反応とエステル化反応の比較では、後者の方が反応速度が大きいことを明らかにした。原料については、ナタネ油、大豆油、パーム油などの各種植物油やそれらの廃油が利用できるが、トリグリセライドと遊離の脂肪酸含量は原料によって異なる。特に遊離の脂肪酸は、アルカリ触媒法を用いる場合にはアルカリ石鹸となり、バイオディーゼル撚料とすることはできない。しかし、本超臨界メタノール法では、上述のごとく、遊離の脂肪酸をもメチルエステル化物に変換しうることが明らかとなり、本法の優位性が示された。バイオディーゼル燃料とは、油脂の主成分であるトリグリセライドのエステル交換反応により得られる軽油代替バイオ燃料である。植物油や廃植物油はバイオディーゼル燃料の原料となるが、トリグリセライドの他、水や遊離脂肪酸をさまざまな割合で含んでいる。特に廃植物油では水や遊離脂肪酸の含有量が増加する。

現在、バイオディーゼル燃料はアルカリ触媒法で製造されているが、この方法では遊離脂肪酸から生成したアルカリセッケンや触媒の除去が必要であり、環境への負荷は避けられない。同時に脂肪酸メチルエステルの収率も低下する。また、原料に水が含まれると触媒の働きを低下させるという問題もある。従って、廃植物油の有効利用の観点からもアルカリ触媒法には様々な問題が残つている。これらの問題を解決するため、本研究では無触媒での超臨界メタノール処理によるバイオディーゼル燃料の創製を検討してきた。本年度には、超臨界メタノール法において、原料中の水や遊離脂肪酸がメチルエステルの収率に与える影響を検討した。その結果、超臨界メタノール法では原料中に水が含まれていてもメチルエステルの収率には影響を与えないことが明らかとなり、本手法は水に耐性があることが示された。さらに原料に水が含まれることで、トリグリセライドからのメチルエステルへの変換がより促進されることを見出した。これらの結果から、超臨界メタノール法は植物油のみならず、廃植物油など多くの油脂類の有効利用にも効果的な手法であることが示された。現在、商用的なバイオディーゼル燃料の製造にはアルカリ触媒法が用いられているが、複雑な精製プロセスを要し、廃油脂類には適用できない等の問題があった。そこで当研究室では、超臨界メタノール法(以下、従来法)による無触媒でのバイオディーゼル燃料製造技術を開発した。この方法では、水や遊離脂肪酸を多く含む廃油脂類を高効率でバイオディーゼル燃料に変換でき、アルカリ触媒法における種々の課題を克服した。しかし、350°C、20MPa以上という高温・高圧での処理が要求され、反応器にハステロイ合金等の高価な材料を要するなどの課題が残された。そこで本年度には、より穏やかな処理条件でのバイオディーゼル燃料の製造を実現するため、亜臨界水による油脂の加水分解と、超臨界メタノールによる脂肪酸のエステル化反応を組み合わせた二段階超臨界メタノール法(以下、二段階法)を開発した。研究の結果、従来法では300°C以下の温度においてエステル交換反応の反応速度が急激に減少するが、二段階法では加水分解及びエステル化反応のいずれについても、300°C以下での反応速度の急激な減少は観察されなかった。このように、300°C以下の温度では、従来法よりも二段階法の方が反応速度が大きいことが判明し、その結果として、二段階法では270°C、5MPa以下の反応条件でも高いエステル収率が実現された。さらに、二段階法では副生成物のグリセリンを加水分解後に分離できるため、従来法では0.39wt%であった全グリセリン量が二段階法では0.15wt%まで低減され、米国やEUでの規格を満たす、より高品位なバイオディーゼル燃料の製造が可能となった。
アフリカツメガエルをモデルとした系統的遺伝子機能解析系の確

発生研究において主要な役割を果たしてきたアフリカツメガエルを用いて、網羅的な遺伝子発現・機能解析を行うことにより、発生・分化・再生現象を本質的に理解するための基盤となる実験系を確立することをめざす。具体的には、アフリカツメガエル胚平均化cDNAライブラリーや組織特異的cDNAライブラリーよりクローン化したcDNAのすべてについて、5′および3′塩基配列を決定し、ESTデータベースを構築する。また、それらcDNAを配列したマクロ/マイクロアレイを作成し、遺伝子の過剰発現等の実験操作を施した場合に応答する遺伝子群の網羅的発現解析を行う。本年度は、アフリカツメガエル原腸胚、神経胚、尾芽胚より平均化cDNAライブラリーを作製した。これらライブラリーから約8万クローンを384穴プレートに単離し、うち約4万クローンの5′及び3′塩基配列をシーケンシングセンターの支援により決定した。さらに、この4万クローンのインサートDNAを配列したマクロアレイを作製し、初期胚を用いたディファレンシャルハイブリダイゼーションをおこなった。コロニーハイブリダイゼーションや、ESTの相同性解析の結果、ライブラリーの平均化操作がうまく機能していることが示唆された。マクロアレイを用いたディファレンシャルハイブリダイゼーションにより、初期胚で発現量の変化する遺伝子の検出を確認した。さらに、特定の転写因子等を過剰発現させた場合に発現変化する遺伝子群のスクリーニングをおこなっている。
哺乳類の形態形式におけるアポトーシスに関する形態学的・分子細胞生物学的研究

1)マウス胎児の四肢形成過程におけるプログラム細胞死をナイルブルーによる生体染色ならびにTUNEL法によるDNA断片化の検出法によって調べた。その結果、胎児四肢で起るプログラム細胞死は、従来言われていたように指を分離させる役割のほかに、指の長さを規定し、軸前部および軸後部における過剰指(多指)の発現を抑制するという役割を持っていることが明らかになった。遺伝性の多指をもつミュータントマウスPdn(Polydactyly Nagoya)の胎児四肢原基においてアポトーシスの発現が正常群と比べて差が有り、アポトーシスの異常が指奇形の原因になることが裏付けられた。さらに、BrdUなどで胎児指間部のプログラム細胞死を阻害したところ、指が分離しないで合指症が誘発された。このことから、発生過程におけるアポトーシスの異常が指奇形の原因の一つであることが確認された。2)胎児の四肢や顔面でプログラム細胞死が起きる部位では、熱ショック蛋白の一種であるHSP105が共発現していることが、免疫組織化学で確認された。HSP105は、発生過程でアポトーシスが起きる際にDNAに結合してアポトーシス関連蛋白の合成などに関与している可能性が示唆された。3)マウスにウイルス心筋炎を誘発しその心臓組織を組織化学的、生化学的に調べたところ、病変の起こった心筋組織にアポトーシスが認められた。このことから、心筋症の発症またはその病態にアポトーシスが関連していると考えられた。4)雄の成熟マウスにマイトマイシンなどを投与すると精巣の萎縮や精子形成の異常が起きる。投与された雄動物の精巣を組織学的ならびに免疫組織化学的に調べたところ、特定の精子形成段階にある精細管のアポトーシスが起こっていることが確認された。多くの化学物質が精巣毒性を発現する際に、精細胞のアポトーシスが関与していることを推定された。本年度は主としてマウス胎児を用いて形態形成におけるアポトーシス(プログラム細胞死)の役割について研究を行い、以下の成果を得た。1)胎齢1115日のマウス胎児の四肢原基(肢芽)を用いて、プログラム細胞死を特異的に染色するNileblue染色を行い、アポトーシスの発現を経時的に観察した。その結果、指間部のフポトーシスは近位指間組織から始まって遠位へ拡がっていくこと、指設間でもアポトーシスが起り近位から遠位に向かって起こることが明らかになった。このことから、指間部のフポトーシスが指の分離の近位端を規定すること、ならびに指の関節の形成にもアポトーシスが必要であることが明らかになった。また、手板および足板の橈側(頸側)端と尺側(腓側)端にも強いアポトーシスが起こることが観察され、これは多指の発生を防ぐ役割を果しているのであろうと推定された。2)本研究では、アポトーシス関連遺伝子を特異的に抑制して形態形成がどのように修飾されるかを調べることを目的としている。本年度は、胎児器官培養系におけるアンチセンスDAN法の可能性とその実験条件を設定するため、EGF受容体遺伝子に対するアンチセンスオリゴヌクレオチド(アンチセンスODN)を胎児口蓋培養系に加えて組織内取り込みとその口蓋形成に対する影響を調べた。その結果、至適ODN濃度は5μM前後の濃度であり、10μM以上の濃度では非特異な毒性(壊死など)が発現することが明らかになった。また、5μM濃度下では、ODNが培養器官の組織中に取り込まれ、EGF受容体蛋白の合成を有意に抑制することが明らかになった。

1)昨年度明らかにしたように、マウス四肢指間部や口蓋瘉合部には、時期特異的なプログラム細胞死(アポトーシス)が起こり、それが器官形成に極めて重要な役割を果たしている。今年度、これらのアポトーシスの細胞を組織化学的に調べたところ、それらの細胞に高分子熱ショック蛋白の一つであるHSP105が共発現していることを見いだした。また、坑HSP105抗体で免疫沈降を行ったところ、ムクレオソーム単位に断片化したDNAが特異的に沈降したことから、HSP105が断片化DNAと密接に関連しアポトーシスの過程で重要な役割を果していることが示唆された。2)マウス口蓋の器官培養系において、アポトーシスに関与するcaspaseの阻害剤であるYVDA-CHOならびにDEVD-CHOによって瘉合部のアポトーシスが起こらないようにしたところ、口蓋突起が正常に瘉合し口蓋が形成された。組織学的にも、口蓋瘉合部においては口蓋突起の接着時にではなく瘉合部で上皮組織が消失するときにアポートーシスが見られることから、アポトーシスは哺乳類の口蓋の瘉合に不可欠の現象ではなく、瘉合部で上皮細胞が消失する時に起こるものと考えられた。3)前後肢の母指側に過剰指をもつミュータントマウス(Pdn mouse)の胎児について、胎生期の四肢原基におけるアポトーシスの起こり方を経時的にNile blue染色で調べた。その結果、手板、足板の軸前部に見られるアポトーシスの発現に異常が認められ、それがこの系統における遺伝性多指症の原因であると推定された。4)胎児の神経管瘉合時期に妊娠マウスに熱ショック(43度、810分)を負荷したところ、612時間後に強いアポトーシスが認められた。このことから、熱ショックによって障害を受けた神経前駆細胞がアポトーシスによって排除されていくと推定された。
GABA合成酵素変異マウスにおける情動行動異常のグルタミン酸、モノアミン神経伝達

GABAは主要な抑制性神経伝達物質であるので、その作用はあらゆる脳機能の円滑な遂行に関わっていると考えられる。これを明らかにする切り口として、われわれはGABA合成酵素GAD(グルタミン酸脱炭酸酵素)の遺伝子ノックアウトマウスを作成し、その脳機能を解析している。GADのアイソフォームのひとつであるGAD65が欠損したマウスでは成長にともなって脳内GABAが30-50%減少し(脳部位により異なり扁桃体、視床下部では高度)、てんかん様発作を起こすが、このほかに各種情動行動テストで異常がみられた。すなわち一般的行動、日周リズムや水迷路学習は正常であるが、明暗回避テスト、抗不安薬の効果、侵入者攻撃テスト、恐怖条件付けが異常であり、このマウスは不安が強い、恐怖反応が異常である、攻撃性が低い、無力感は低いことが示唆された。恐怖等の情動に関連する部位の扁桃体のシナプス機能をしらべるために、扁桃体のスライス標本を作成し、パッチクランプ法によってニューロンのシナプス活動を記録分析した。GABA作動性抑制性伝達は低下しており、グルタミン酸作動性興奮性伝達が高進していることがわかった。さらにグルタミン酸性伝達、ドーパミン性伝達に関連する各種向精神薬の効果、扁桃体マイクロダイアリシスによるアミノ酸、モノアミンの動態をしらべている。最近、精神分裂病や燥うつ病ではモノアミン系単独でなく複数の神経伝達物質系の関与が想定されており、疾患モデルとしてこのマウスの解析を続ける予定である。
ＣＣＮ２・ＣＣＮ３のダイアーキーによる組織形成統合制御機構の解明と応用

ダイアーキー的相互作用を想定しCCN3を強制発現したところ細胞の線維化形質は抑制され、CCN2,4産生が抑制されていた。またCCN3を軟骨細胞に強発現するマウスを作成し解析した結果、内軟骨性骨形成の最終段階に遅延が認められた。なおCCN2協同分子として新たに数種の分子を見出した。続いて変形性関節症(OA)をラットに誘発させたところ組織のCCN3が著しく減少し、OA病巣へのCCN3タンパク質局所適用は改善効果を発揮した。次に組織再生CCNカクテルのモデルとして血小板を分析し、そこにCCN1,2,3,5が含まれることを明らかにした。これに倣い調製したCCNカクテルはCCN2以上の効果を発揮した。1)リーダー分子CCN2とCCN3間の直接的相互作用の解析:申請者らは助成金交付を待たずして、Surface plasmonresonance (SPR)法、免疫共沈降法によりCCN2とCCN3が直接結合することを確認した。さらに両者が軟骨細胞様HCS-2/8において細胞内でも核膜周辺に共局在することも確認した(昨年度の業績)。これに続いて本年度は、主にCCN2とCCN3がどのモジュールを介して結合するかを直接的に評価することを目指して、CCN2およびCCN3を構成する4つのモジュールを発現するための分子クローンの構築を進めた。2)関連分子の機能に与える「CCN2/CCN3バランス」の影響:当初この研究項目に関しては、骨形成性タンパク質(BMP)を用いてモデルスタディを行う予定であった。しかし本年度CCN3の大量生産および過剰発現実験系を樹立した際に興味深い現象が観察されたため、その解析を先行させた。すなわちCCN3過剰発現用レトロウイルスベクターを構築し、その発現をマウス線維芽細胞で確認するとともに細胞生物学的影響を検討した。ダイアーキー的相互作用を想定し、TGF-βで細胞を刺激してCCN2とともに線維化形質を誘導した状態でCCN3を強制発現したところ、予想通り線維化形質は抑制された。その際CCN2を含めて全CCNファミリーメンバーの遺伝子発現変動を評価したところ、CCN2に加えてCCN4までもが発現を抑制されていた。これは線維化病変形成におけるCCN2とCCN3のダイアーキーを裏付ける結果であると同時に、CCN4など他のメンバーも考慮して研究を進めねばならないことを示す重要な実験事実である。3)新たなる協同分子の探索:本年度の研究で線維芽細胞増殖因子(FGF)-2に加えて、FGF-1がCCN2に結合することをSPR法、固相結合法により新たに見出した。1)協同分子の機能に与える「CCN2/CCN3バランス」の影響:CCN2、CCN3両者に共通な協同分子の代表格であるBMP-2は、内軟骨性骨化で重要な役割を演ずることが知られている。そこで、すでに樹立した軟骨細胞特異的CCN2トランスジェニックマウスに加えて、CCN3を軟骨細胞特異的に強発現する変異マウスを作成し、CCN2/CCN3バランスの変調が軟骨・骨形成に与える影響を解析した。その結果、CCN3過剰発現によって、BMP-2の発現が見られる内軟骨性骨形成の最終段階に明瞭な遅延がみられた。また軟骨の骨への置換が行われる境界部分では、血管侵入度の低下が認められた。以上の所見は適切なCCN2/CCN3バランスが正常な内軟骨性骨形成にとって重要であることを明瞭に示している。またCCN2ノックアウトマウスとは類似点はあるものの異なっていることから、CCN2とCCN3は単純に拮抗し合い作用するのではなく、BMP-2を代表とする協同分子との複雑なネットワークの下に機能していることが裏付けられた。2)協同分子のスクリーニングの続行:CCN3についてはスクリーニングに使用する高品質リコンビナントタンパク質を得るために、トランスポゾンを応用した真核細胞からのタンパク質産生システムを開発したが、その大量生産、同タンパク質を用いたスクリーニングは次年度の課題として残された。しかしCCN2に関しては新たにPDGF-BB、GDF-5が特異的に結合することを見出し、CCNファミリーを取り巻く分子ネットワークの未知の部分がまた明らかとなった。3)CCN2とCCN3の遺伝子発現制御システムの比較解析:転写調節システムの比較解析のため、既存のCCN2プロモーターレポータープラスミドに倣い、CCN3についても同様のプラスミドの作成、機能評価に着手した。CCN2・CCN3新協同分子の発見:本年度は前破骨細胞などの細胞膜に存在するCD302分子がCCN2と相互作用することを見出し、それが破骨細胞の成熟・機能発揮に必要であることを明らかにしつつある。CCN3も破骨細胞形成に影響力を持つ事が知られており、今後CCN3も含めダイアーキーの視点から研究を進める。CCN2関連病変におけるダイアーキー瓦解の実態調査:変形性関節症(OA)におけるCCN2の関与は我々の過去の研究により明らかである。そこで本年度はダイアーキーの視点から、CCN3のOA発症における役割、さらにCCN3局所適用のOAへの効果を解析した。まずラット膝関節にOA様病変を誘導したところ、正常なラット関節軟骨細胞には一定量存在するCCN3が、OA誘導によって激減し検知限界未満となった。

この変化はCCN2と完全に逆であるが、関節軟骨の維持のおけるCCN3の役割を示唆する所見でもある。よってin vitroの実験系でCCN3の過剰発現が関節軟骨細胞の形質を増強することを確認の後、ラットOAモデルに対してCCN3タンパク質を局所適用しその効果を検証した。その結果、CCN3はOAに対し改善効果を発揮することが組織学的解析によって明らかになった。「CCN2/CCN3バランス」を考慮した骨・軟骨再生誘導プロトコルの試作と検証:従前のCCN2単独適用に代わる骨・軟骨組織に最適な「組織再生CCNカクテル」のレシピを設計するにあたり、すでに組織再生医療で応用されている多血小板血漿をそのナチュラルモデルとして分析した。そして今回、血小板にCCN2が大量に含まれることを確認するとともに、CCN1, CCN3, CCN5も含まれることを明らかにした。そこでCCN1, 2, 3, 5カクテルを調製し軟骨細胞様HCS-2/8細胞に添加したところ、CCN2単独に勝るとも劣らぬ効果を発揮した。本所見はダイアーキーのアイデアを支持するとともに、全CCNファミリーメンバーを視野に入れて研究を展開する必要性をも示すものである。ダイアーキー的相互作用を想定しCCN3を強制発現したところ細胞の線維化形質は抑制され、CCN2,4産生が抑制されていた。またCCN3を軟骨細胞に強発現するマウスを作成し解析した結果、内軟骨性骨形成の最終段階に遅延が認められた。なおCCN2協同分子として新たに数種の分子を見出した。続いて変形性関節症(OA)をラットに誘発させたところ組織のCCN3が著しく減少し、OA病巣へのCCN3タンパク質局所適用は改善効果を発揮した。次に組織再生CCNカクテルのモデルとして血小板を分析し、そこにCCN1,2,3,5が含まれることを明らかにした。これに倣い調製したCCNカクテルはCCN2以上の効果を発揮した。実績として述べた通り、ほぼ申請当初の計画に沿った研究の下成果が着実に得られている。具体的な研究手法は予定と完全に一致するわけでなく、得られた結果には期待通りでない部分も含まれているが、これは研究途上の軌道修正およびそれを促す事象であり、むしろ正しい研究のありかたを反映している。なお前年度にも述べたように、CCN2およびCCN3だけでなく、他のファミリーメンバーも考慮しつつ研究を展開すべきであるという視点を本研究で得られたことも貴重な成果である。本年度もこの視点から新たな研究成果を得たが、本研究の範疇に収まり切らないことと制限字数の関係で実績欄に記述しなかったことを申し添えたい。分子細胞生物学研究は比較的順調に進んでいるものの、研究項目によって進捗度にかなりのバラツキが生じている。主に人的理由から、CCN3タンパク質とその誘導体の生産、精製が遅れていることが一つの原因であるので、現在その解決に向けて対策を進めている。またCCN3遺伝子発現制御機構の解明も遅れ気味なので、平成27年度はそちらにも力を入れる。さらに平成26年度に引き続き、CCN2とCCN3のダイアーキーへの他のCCNファミリーメンバーの参画を考慮した視点で研究を展開する方針を継続し、将来に続く研究の基礎を築く。必ずしも当初予定していた計画通りに進んでいるわけではないが、計画に沿った研究で見出された新しい知見を見落とすことなく、そこから関連した成果を挙げることが出来たことは評価に値する。
量子情報デバイス応用に向けたEu添加GaNナノコラム結晶の作製と量子光学物性評価

エネルギー揺らぎの少ない量子準位をもつEuイオンを活用した長い量子情報保持時間をもつ優れた量子メモリの実現に向けて,微細集積化に適するGaN母材の可能性について検討が本研究の目的である。母材中でのEuイオンの量子準位の効率的な活用に向けて,結晶中に欠陥を含まず,歪み緩和効果が発現するナノコラム結晶に着目し研究を進めた。GaNへのEu添加は結晶性の劣化を引き起こすためEuイオンの光学的活性化率に大きく影響を与えることが知られている。今年度は自己形成のGaN:EUナノコラムを作製し,Eu濃度と発光特性の関係性をレート方程式を用いて解析を行った。Eu濃度の増加に伴って光学的活性化率が低下していくが,これはEuイオンへのエネルギートランスファーよりもEuイオンから母材へとエネルギーが戻るバックトランスファープロセスへの影響が強い現れるためであることを明らかにした。またEu濃度の2乗に伴って光学的に活性化されたEuイオン数が増加することが示され,Eu-Euペアを作ることで光学的に活性化することが示唆された。ナノコラム結晶とコントロール光の相互作用を高めるために光共振器が求められるため,選択成長法を活用したフォトニック結晶構造の作製に取り組んだ。ナノ加工プロセスと結晶成長条件を最適化することで,ハニカム格子配列をベースとした空孔型フォトニック結晶の作製に成功した。さらにシングルフォトンエミッタへの応用に向けてEu濃度が減少させた場合にイエロールミネッセンスの影響が出ないようにSi基板上への選択成長技術を検討しEuイオンからのみの発光を得ることに成功した。またナノコラム1本のみを評価する技術としてSiO2を介してリフトオフプロセスを検討し,選択成長間における意図しない自己形成ナノコラムを除去することに成功した。自己形成によるGaN:Euナノコラムの光学特性評価を詳細に明らかにした一方で、フォトニック結晶効果を得るための選択成長技術が飛躍的に進んだ。シリコン上へのGaN:Euナノコラムの形成にも成功し,SiO2マスク導入による意図しないナノ結晶のリフトオフ除去技術についても成功した。以上のように,自己形成、配列ナノコラムの両面において研究成果が得られており,当初の計画以上に進んでいるといえる。さらに詳細な光学特性評価を行うために,研究連携者とコラボレーションすることでPL-PLEマッピング法などによる評価技術を加えて作製する結晶に関する理解を深める。またナノコラム結晶のより微細な選択成長技術を開拓することで、自由度のあるフォトニック結晶を作製技術を開拓する。
ラサヴァーヒニ-批判的校訂本の編纂

昨年度に引き続き『ラザヴァーヒニ-』第VII・VIII章の本文校訂の作業を進めた。同時に『ラサヴァーヒニ-』所収のアショーカ王伝承を例にとり、他のスリランカ王統史資料との比較検討を行い『ラサヴァーヒニ-』の源泉資料と関連パーリ文献、特に三蔵註釈文献類との関係を考察し、『ラサヴァーヒニ-』が他の現存文献の単なる焼き直しではないことを確認した。またこの作業により、スリランカ古代王統史の代表作とされる『マハ-ヴァンサ』(『大史』)の構造の一端が解明される可能性を示すことができ、『ラサヴァーヒニ-』が他のパーリ蔵外文献の研究にとって有する価値を確認した。今回ドイツのゲッティンゲン大学インド学仏教学研究所所蔵のシンハラ写本およびパリ国立図書館所蔵のクメール文字写本のマイクロフィルムを取り寄せることができたが、これらの資料は数多い写本中でも古い伝承を反映するものであり、本文確定作業における価値は大であった。さらに最近、東南アジア各地における写本調査が進み北タイ地方やネパールでも新たな写本が発見されたとの報告があったが、これらの写本のマイクロフィルムは未入手であるので、今後入手次第校訂作業に加えたいと考えている。本分のパソコンへのローマ字入力は、底本とするシンハラ文字刊本についてはほぼ終了し、あわせて和訳文を作成しているが、全体の分量が多く約2/3程度まで終了した。校訂作業の済んだ部分についてはなるべく早く出版できるように準備しているが、出版に際しては、ローマ字転写に用いる特殊符号を含むフォントに対応し、精度の高い印刷ができるレーザープリンタを購入することができたので、これによって版下を作成している。
宮崎県のオオスリバチサンゴにおける病気の原因究明と保全

宮崎県日向灘の大島周辺に棲息するテーブル状のオオスリバチサンゴTurbinaria peltata群体に見られる白斑状の病気を調査し,サンゴの新規な病的症例,ホワイトスポットシンドローム(WSS)として記載した.本州は温帯域を代表するサンゴであり,大島周辺では本種の約1/3の群体に罹患が確認された.円形の白斑の直径は約1cmであった.白斑の場所では褐虫藻数の有意な減少が確認され,通常組織と比較するとその約29%まで減少していることを明らかにした.白化した斑点が多量になり群体全面に広がると,サンゴ群体の壊死および死亡につながった.斑点状に白化し群体表面でスポット状に分布し,一定の大きさに到達するとそれ以上は大きくならないこと,また夏場に活性化し増加することなどから,細菌による感染症が疑われた.そこで病変部から細菌の分離同定を行ったところ,ビブリオを含む多くの細菌が確認された.更に,サンゴの病気の原因としてビブリオの報告が多いことから,宮崎のサンゴからビブリオを単離培養し,沖縄産のオオスリバチサンゴへの感染実験を行った.しかしこの手法では,発症が見られなかったため, WSSの原因菌の特定には至っていない.現在,サンゴ種(ソフトコーラルを含む)を越えて拡大しておりその影響が懸念される.宮崎県日向灘の大島周辺に棲息するテーブル状のオオスリバチサンゴTurbinaria peltata群体に見られる白斑状の病気を調査し,サンゴの新規な病的症例,ホワイトスポットシンドローム(WSS)として記載した.本州は温帯域を代表するサンゴであり,大島周辺では本種の約1/3の群体に罹患が確認された.円形の白斑の直径は約1cmであった.白斑の場所では褐虫藻数の有意な減少が確認され,通常組織と比較するとその約29%まで減少していることを明らかにした.白化した斑点が多量になり群体全面に広がると,サンゴ群体の壊死および死亡につながった.斑点状に白化し群体表面でスポット状に分布し,一定の大きさに到達するとそれ以上は大きくならないこと,また夏場に活性化し増加することなどから,細菌による感染症が疑われた.そこで病変部から細菌の分離同定を行ったところ,ビブリオを含む多くの細菌が確認された.更に,サンゴの病気の原因としてビブリオの報告が多いことから,宮崎のサンゴからビブリオを単離培養し,沖縄産のオオスリバチサンゴへの感染実験を行った.しかしこの手法では,発症が見られなかったため, WSSの原因菌の特定には至っていない.現在,サンゴ種(ソフトコーラルを含む)を越えて拡大しておりその影響が懸念される.宮崎県沖合の日向灘に棲息する温帯系サンゴの一種、オオスリバチサンゴTurbinaria peltataに原因不明の斑点状の病変が確認され、最終的には壊死により死亡している。温帯域の優占種のオオスリバチサンゴの病気の原因解明と保全を行うのが本研究の目的である。平成21年度は、本種に見られた現象をホワイトスポットシンドロームWhite Spot Syndromeの名称で新規のサンゴの病的現象として記載を行った(Yamashiro & Fukuda, 2009 Coral Reefs誌))。特徴は共生藻密度の低下を伴う直径1cmの斑点状であること、本種のみに見られることである。平成21年度に実施したのは、(1)現場の水温や栄養塩類(アンモニウム態窒素他、リン酸)の測定、(2)パラフィン切片を作製しての組織学的検査、(3)病変部から細菌を分離して遺伝子解析、(4)今後の本種の保全対策を想定した移植実験とモニタリングである。現場は沖合にあり、栄養塩濃度は比較的低く健全な環境である。病気は夏場に拡大し、水温の低下する冬場には縮小傾向にあった。海水および病気の箇所から、ビブリオ菌を始め様々な細菌の分離同定ができたが原因菌等の特定には至っていない。また、細菌等がサンゴ組織のどこに存在し、なぜ局所的な白化を生じるのかについても依然不明のままである。実験に使用したサンゴ片を用いて移植およびその後のモニタリングを継続している、移植についてはサンゴ礁域とは異なり岩盤が強固なため、水中ボンドを用いた接着法が最も適していた。宮崎県沖合の日向灘に棲息する温帯系サンゴの一種、オオスリバチサンゴTurbinaria peltataに原因不明の斑点状の白い病変が確認され、最終的には壊死により死亡している。本種に見られた現象をホワイトスポットシンドロームWhite Spot Syndrome (WSS)として記載したが、原因菌等の特定には至っていない。平成22年度の現地調査の結果、複数のソフトコーラル類にも同様の症状が確認された。宮崎産のオオスリバチサンゴおよびソフトコーラルの病変部から菌を採取し、今回は特にビブリオ菌(V.communis)に絞り込んで培養し、サンゴへの感染実験を試みた(n=10ずつ)。なお、感染実験は沖縄産(金武湾)のオオスリバチサンゴを用いて沖縄高専で行った(閉鎖系水槽で実施し、使用した海水は消毒処理した)。

しかし、菌を懸濁させた実験および綿棒に塗布しビブリオ菌を直接サンゴ軟組織に接触させる実験の何れも感染を引き起こすことはなかった。ビブリオ菌が原因ではない可能性もあるが、沖縄産のオオスリバチサンゴが耐性を持っていた可能性もある。宮崎でも罹患群体に近接した群体で全く影響を受けていない場合もあることから宮崎産のサンゴを用いることがベストだが現実的には難しい。また、平成21年度に移植(宮崎県大島海域)したサンゴ片は、周りのソフトコーラル等に囲まれてかなり縮小しており、本種の本来の群体形のように、移植に際しては岩盤から立ち上げる等の工夫が今後の保全には必要だと考えられた。宮崎県日向灘の大島周辺に棲息するテーブル状のオオスリバチサンゴTarbinaria Peltata群体に見られる白斑状の病気を調査し,ホワイトスポットシンドロームWhite spot syndromeとして記載した(平成21年度).また,サンゴ表面の正常部および病変部から細菌を分離同定し,組織切片を作製して形態を観察した.平成22年度は,病変部から単離したビブリオ菌を培養し,感染実験(沖縄産オオスリバチサンゴ)を行ったが感染には至らなかった.サンゴだけでなくソフトコーラルにも拡大していることを明らかにした平成23年度は,ビブリオ菌に的を絞り,ビブリオに特異的なプライマーを用いてFISH法(Fluorescence in situ hybridization)による菌の検出を試みたが技術的な問題が多く,明確な判定をすることができなかった.原因菌が単独なのか,あるいは複数の細菌のコンソーシアムなのかについては未だに不明である.一方,野外におけるホワイトシンドローム様の病変の調査の結果,広くサンゴ種を越えて次第に拡大しつつあるので,調査研究は宮崎大学とも連携して今後も継続する予定である.当初の目的からは少し外れるが,群体上に白斑の見られたエンタクミドリイシAcropora Solitariensis群体の調査中,本種の骨格中に火山灰起源と思われる黒い粒子塊が封入されていることを発見した.粒子の色彩・形状やX線回折(XRD)の結果から,石英や長石が含まれており,2011年2月に噴火した新燃岳起源の火山灰が骨格内に封入される現象と断定し,論文発表(印刷中)および口頭発表を行った.