hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内分泌攪乱作用を指標とした根管消毒剤のリスク評価と代替物質の考案

その結果,市販製品としてはMethocol^<【○!R】>が10μg/mL以上の濃度で,p-Chlorophenolとp-Cresolとがともに50μM以上の濃度で女性ホルモン様活性を示した.一方,Formalinを含むFCとFGでは,低濃度のサンプルにおいても毒性によって細胞が死滅し,その女性ホルモン様活性は判定できなかった.Methocol^<【○!R】>の女性ホルモン様活性はp-Chlorophenolに由来すると考えられ,FCにおいても,p-Cresolを含有することから潜在的な女性ホルモン様活性を示すことが疑われた.そこで次に,市販根管消毒剤4種およびその主成分4種のin vivoにおける女性ホルモン様作用発現量を,卵巣摘出ラットを用いたuterotrophic assayにて検定した.その結果,15μL/kg/dayに調整した市販根管消毒剤,あるいは50mg/kg/dayに調整した消毒剤主成分,どちらにおいてもラットの子宮に変化は認められず,in vivo実験系では,これらの化学物質による女性ホルモン様作用の発現は確認されなかった.以上のことから,根管治療に使用する消毒剤の主成分の一部に女性ホルモン様活性を示すものが存在することは望ましくないが,これらの活性は非常に弱く,生体への影響は極めて少ないことが示された.その結果,市販製品としてはMethocol^<【○!R】>が10μg/mL以上の濃度で,p-Chlorophenolとp-Cresolとがともに50μM以上の濃度で女性ホルモン様活性を示した.一方,Formalinを含むFCとFGでは,低濃度のサンプルにおいても毒性によって細胞が死滅し,その女性ホルモン様活性は判定できなかった.Methocol^<【○!R】>の女性ホルモン様活性はp-Chlorophenolに由来すると考えられ,FCにおいても,p-Cresolを含有することから潜在的な女性ホルモン様活性を示すことが疑われた.そこで次に,市販根管消毒剤4種およびその主成分4種のin vivoにおける女性ホルモン様作用発現量を,卵巣摘出ラットを用いたuterotrophic assayにて検定した.その結果,15μL/kg/dayに調整した市販根管消毒剤,あるいは50mg/kg/dayに調整した消毒剤主成分,どちらにおいてもラットの子宮に変化は認められず,in vivo実験系では,これらの化学物質による女性ホルモン様作用の発現は確認されなかった.以上のことから,根管治療に使用する消毒剤の主成分の一部に女性ホルモン様活性を示すものが存在することは望ましくないが,これらの活性は非常に弱く,生体への影響は極めて少ないことが示された.近年数多く報告されるようになった野生動物の生殖器異常や繁殖力減少は,環境中に放出された化学物質(Endocrine-disrupting chemicals, EDCs)が動物の内分泌系を攪乱したことにより生じた可能性が高いと考えられている.EDCsは人体へも悪影響をおよぼすことが懸念されているが,そのメカニズムについては不明の点が多い.そこで現時点では,内分泌攪乱作用が疑われる化学物質の中から使用頻度の高いものを選び,in vitroでのスクリーニングテストおよび動物を用いたin vivo実験から化学物質のリスク評価を行うことが提唱されている.最近,フェノール骨格を持ち,そのパラ位に脂溶性構造を持つ化学物質が女性ホルモン様作用を不す傾向が強いことが報告された.この分類に属するp-Cresolあるいはp-Chlorophenolは歯科臨床で多用されている根管消毒剤の主成分であるため,消毒剤の一部は女性ホルモン様活性を不すことが予想される.そこで本研究では,in vitroおよびin vivo実験から,内分泌攪乱作用を指標とした根管消毒剤のリスク評価を行っていく.現在,活性が認められた2種の市販消毒剤について,卵巣摘出ラットを用いたuterotrophic assayにてin vivoでのリスク評価を行っている.その結果,市販製品としてはMethocol^【○!R】が10μg/mL以上の濃度で, p-Chlorophenolとp-Cresolとがともに50μM以上の濃度で女性ホルモシ様活性を示した.一方,Formalinを含むFCとFGでは,低濃度のサンプルにおいても毒性によって細胞が死滅し,その女性ホルモン様活性は判定できなかった.Methocol^【○!R】の女性ホルモン様活性はp-Chlorophenolに由来すると考えられ,FCにおいても,p-Cresolを含有することから潜在的な女性ホルモン様活性を示すことが疑われた.そこで次に,市販根管消毒剤4種およびその主成分4種のin vivoにおける女性ホルモン様作用発現量を,卵巣摘出ラットを用いたuterotrophic assayにて検定した.その結果,15μL/kg/dayに調整した市販根管消毒剤,あるいは50mg/kg/dayに調整した消毒剤主成分,どちらにおいてもラットの子宮に変化は認められず,n vivo実験系では,これらの化学物質による女性ホルモン様作用の発現は確認されなかった.以上のことから,根管治療に使用する消毒剤の主成分の一部に女性ホルモン様活性を示すものが存在することは望ましくないが,これらの活性は非常に弱く,生体への影響は極めて少ないことが示された.
創発的計算にもとづく生命・知能・機能・芸術の新しい展開

本研究では、人工知能における迷路探索や危険物回避などの知的行動を創発的に学習するニューラルネットやオートマン、動物行動に対する分類システムによる強化学習、遺伝的アルゴリズムによるシラサギ等の遺伝的・行動学的モデル、仮想現実におけるマルチエイジェントの構築、協同作業におけるグループ作業の創発的モデル、カオスの縁における生命の発祥モデル、コンピュータグラフィックにおける新しい人工生命的芸術、などが精力的に研究された。特に、ロボット巡航学習、鷺のコロニー形成、食物連鎖の安定性などに関する人工生命的研究では、著しい創発性と非明示的知能の獲得が確認された。ロボット行動における複雑な行動パターンが極く小さなオートマンに埋め込まれているという発見や、有限資源環境における食物連鎖の不安定と種の絶滅を示唆する結果など注目すべき成果が得られている。これらの成果の一部は、単行本「人工生命の夢と悩み」(裳華房)、国際集会ALIFE-IVにおいて発表され、内外の広い読者へ提供されている。グラフィックアートにおいては、河口によって人工生命的な手法を用いた成長モデルが、世界的な業績と認められ、多くの作品が内外で発表された。また、研究代表者らは1994年4月に、つくばにおいて人工生命祭を開催し、ポスター発表、著明なゲストLangtonやBrooksらとの討論とグラフィックプレゼンテーションを行った。また「つくば人工生命セミナー」「囚人のディレンマコンテスト」などを主催し、筑波大学のグループのアクティビティーの高さは内外で注目された。迷路探索などの知的行動を創発的に学習する分類システムを構築し、ソフトウェア・シミュレーションにより獲得した知能の頑健性と一般性を確かめた。またゲーム環境における適応エージェントを可変長オートマトンによって作成し、遺伝的アルゴリズムによる進化を経させ、人間プレーヤーに適応することを確かめた(星野)。通信可能な複数の個体による協調行動および通信の創発を、多数のエージェント間の出会いと、通信事実をトリガーとして、観察した(葛岡)。進化生態学的応用として、まず鳥類の群行動の進化をシミュレーションし、餌が集中分布している状況下では、Central ForagingとFlock Foragingが同時に進化する可能性を示唆することに成功した。また、食物連鎖をボトムアップに構築し、空間構造のない場合における種の多様性と絶滅の関係などについて議論した(徳永幸彦)。仮想空間中に自律性を有する物体を構築するためのソフトウェアツールを開発し、これにより時間、先天的・後天的性質のそれぞれを実時間で操作できた。応用として自己復元機能や捕食機能を持った自由表面を実装した(岩田)。力学系の学習・自己組織の研究として、時系列データ集合のみから未知力学系の係数族を定性的に再構築する手法を構成した(徳永隆治)。分類子システムを動的環境における知識ベースの洗練化に適用し、知識ベース型離散シミュレーションシステムの効率を改善した。さらに、実行ルールに基づいて獲得した知識をルール列として抽出する算法を提案した。これを動的最短路問題とラグビ-ゲームに適用しその効果を確認した(寺野)。コンピュータグラフイックにおける新しい人工生命的芸術として、細胞などの個体エージェント間の相互作用を発展させて、時間の経過とともに刻々と変化していくようなグラフイックアートとして、「ALIFE Metropolisセル」を制作した(河口)。ロボットの巡行学習に関しては、中立遺伝子の進化における役割を明らかにするためにモデルにおける行動獲得の進化に関し染色体内部から解析を行なった。実験の結果、中立遺伝子が大進化に貢献するという仮説を支持する結果が得られた。しかしながら進化速度の点では中立遺伝子の有効性を支持するケースとその逆のケースが見られた。今後、進化的計算やGAによる最適化計算などの工学的応用においても、中立遺伝子の積極的利用を考慮することは重要である。仮想現実に人工生命的手法を導入した研究では、自律的なエージェントと複数の人間とのインタラクションを通じてシリコン仮想世界で人間の創造力を越えた独創的な形態形成を行なうことができるようなシステムを構築した。カオス理論を利用した研究関しては、分岐図再構成法を拡張し、カオス的時系列データに対する新しい認識法を構築した。ここで、対象となる未知力学系は観測ノイズ下における時間連続力学系であり、"異なる制御係数における幾つかの信号のみ"から力学系の制御係数族を推定し、これによって未知の時系列データを認識する方法である。

この手法の特徴は、対象とする力学系係数族における制御係数あるいは関数関係等の情報を一切未知と仮定するところにあり、従来のシステム同定とは全く違った方法論を与えている。グラフィックアートにおいては、河口らによって引続き人工生命的な手法を用いた成長モデルが発表された。以上の成果の多くは平成8年度に日本で開催されるAlife-Vで発表される予定である。
降雪雪片の落下運動解析システムの開発

本研究では自然現象に近い状態で落下している降雪雪片について、運動軌跡および形状を立体的に撮影し、更に解析するシステムを開発することにより、雪片の落下運動パターンと形状との関係を明らかにすることを目的としている。このために、以下の課題を遂行した。(1)落下中の雪片を観測するために3m(縦)×3m(横)×6(高さ)の観測塔を製作した。(2)高速コマ撮り(240コマ/秒)機能付きビデオシステムにより、雪片の落下運動軌跡を短い時間間隔で正確に撮影した。(3)2方向からの高速シャッター機能付きCCDカメラにより、落下中の雪片の形状を残像の影響を受けずに撮影し、2方向の映像をビデオミキサを用いて合成した。(4)観測装置の最下部にシリコンオルを満たしたアクリル製の箱を設置し、(2),(3)で観測された雪片をゆっくり降下させることにより、結晶の付着の様子や融解過程の微細構造を接写撮影した。(5)(2)(4)の雪片の映像はタイムベースコレクタ内蔵の録画機で録画する方式により、各雪片の同定を可能にした。(6)雪片映像データをワークステーションと画像処理装置を使って解析することにより、雪片の形状、落下運動、雪片内部の微細構造および質量分布を定量化し、それらの相関を解析した。その結果、個々の雪片の形状および質量分布は、落下運動パターンと密接な相関のあることが明らかになった。本研究の成果は雪片生成メカニズムの解明に役立つものと期待される。
コンブ胞子体における傷害抵抗性誘導条件の解明

コンブ類の傷害抵抗性を誘導する条件を探索し、その機構解明を試みた。その結果、マコンブ幼胞子体への赤色光照射により、他の光(青色光、緑色光及び白色光)では認められない体の硬化を導くことが明らかになった。そこでリグニン様物質を測定したところ、赤色光下の幼胞子体は他の光条件のものに比べ高い含有量を示していた。また、赤色光照射による活性酸素発生の誘導や、表皮細胞の細胞壁に高いペルオキシダーゼ活性とリグニン様物質の分布が観察された。以上のことから、赤色光照射は、ペルオキシダーゼと活性酸素によって触媒されるリグニン様物質の合成を促し、葉状部の硬化を導き、物理的な抵抗力を付加する可能性を示唆した。安定的かつ高品質のコンブ類の生産を持続する上で、それらが持つ抵抗力を向上させることは極めて有効な手段と言える。そこで、コンブ類の抵抗力がどのような外的条件で誘導・増強されるのかを明らかにするために培養実験を行った。まず抵抗性を誘導する条件として光質に注目し、マコンブ幼胞子体を異なる波長の発光ダイオード(LED)照射条件下(白色光、青色光、緑色光、赤色光)で培養した。その際、水温、光量、光周期等の光質以外の条件を同一にした。その結果、赤色光下で培養した幼胞子体葉状部の伸長速度は、緑色光や青色光下で培養した幼胞子体に比べ有意に低い値を示した。また、赤色光で培養した幼胞子体では他の光質条件下で培養したものに比べ、有意に高い活性酸素の発生が観察された。一方、防御応答に深く関わることが知られるフェニルアラニンアンモニアリアーゼ活性、ポリフェノールオキシダーゼ活性およびポリフェノール含有量に有意な差は認められなかった。しかし、赤色光下で培養した幼胞子体では、他の光質で培養した幼胞子体に比べ、フラボノイド含有量の低下とリグニン含有量の増加が観察された。また、赤色光を照射された幼胞子体は、他の光質で培養した藻体と触感が異なり、色調も薄くなり、柔軟性が低下する一方で組織の硬化を導いていると思われた。これらのことから、赤色光のコンブ類への照射は、防御機構の活性化に関わるシグナルとして働いていると考えられる活性酸素の発生を誘導すると共に、ポリフェノール代謝に質的な変化をもたらし、構造的隔壁に貢献するといわれているリグニンの生産を促進していることが示唆された。コンブ胞子体の抵抗性を評価する手法の確立を目指し、マコンブ胞子体においてエリシターに応答して発生する活性酸素をルミノールを用いて検出することを試みた。ルミノールを添加した滅菌海水10 mLの入ったシャーレに幼胞子体(葉長1-3 cm)あるいは胞子体ディスクを入れ、エリシター(オリゴグルロン酸:150 μg/mL)添加後の発光量をモニターした。発光量は、10°Cのインキュベーター内の暗所で、フォトンカウンター(Photon Counter SUC-100 Ver1.5サイエンテックス社製)を用いて測定した。その結果、幼胞子体と胞子体ディスクをエリシター処理した後、何れの材料からも発光強度が増加し、20分以内に最大値に達した。その後減少し、50分後以降、添加前より高い値で一定となった。この最大発光値は、幼胞子体の方が胞子体ディスクに比べ高かった。また、ルミノール発光量は過酸化水素と正の相関を示したことから、エリシター応答発光量の上昇は活性酸素種の上昇に起因していると考えられ、防御応答の程度を示す良い手がかりになると考えられた。一般的にエリシター処理に起因する応答発光が増強した個体は、病原菌やエリシターに対する防御反応を迅速に、より強く誘導するプライミング状態にあり、抵抗性の高い個体と考えられている。そのため、マコンブ胞子体においては若い組織ほど防御反応がより敏感に強く誘導されることが示唆された。また、異なった傷害を与えた幼胞子体においてエリシター処理に伴うルミノール発光の最大値や無傷個体と同等の発光レベルに低下するまでの期間は、その傷害の性質や部位によっても異なっており、藻体のストレスに対する抵抗状況を把握する良い指標となると考察された。コンブ類が持つ潜在的な抵抗力を引き出すための条件やそのメカニズムの解明することは、安定的な生産を維持する上で極めて有効な手段の一つである。そこで本研究では、抵抗性を誘導する条件として光質に注目し、異なる波長の光(白色光、青色光、緑色光、赤色光)照射(50μmol photons/m2/s,中日)条件下でマコンブ幼胞子体を培養した。その結果、赤色光照射は幼胞子体の光合成活性パラメーター(Fv / Fm、ETR及びNPQ)やクロロフィルa含有量を低下させ光合成活性の低下を導くものの、幼胞子体の硬度を有意に増加させた。次に、ストレス指標であるイオン漏出量やマロンジアルデヒド(MDA)含有量を測定したところ、4光質条件で培養した幼胞子体はいずれもストレス状態にないと判断された。また、赤色光照射による体の物理的強度の増加は、厚みや表層細胞密度といった組織構造の違いとは無関係であった。これらのことから、赤色光の照射による幼胞子体の硬化は、幼胞子体の積極的な応答であると考察された。そこで、体の強度に関わると考えられるリグニン様物質含有量を測定したところ、赤色光下で培養した幼胞子体では、他の光条件下に比べ高いリグニン様物質含有量を示した。

また、この物質は細胞壁、特に表皮細胞の細胞壁に分布しており、ペルオキシダーゼ活性の分布とも重なっていた。さらに、赤色光に照射された幼胞子体では、他の光質より高い活性酸素の生成が観察された。以上のことから、赤色光のコンブ胞子体への照射は、防御応答機構に深く関わる活性酸素の発生を誘導すると共に、リグニン様物質の合成・沈着を促し、構造的隔壁の強化をもたらすことが示唆された。得られた知見は、種苗生産・陸上育成における生理障害に対する栽培上重要な知見となるだけでなく、育種に向けた抵抗性強化技術の開発に貢献する知見となるであろう。コンブ類の傷害抵抗性を誘導する条件を探索し、その機構解明を試みた。その結果、マコンブ幼胞子体への赤色光照射により、他の光(青色光、緑色光及び白色光)では認められない体の硬化を導くことが明らかになった。そこでリグニン様物質を測定したところ、赤色光下の幼胞子体は他の光条件のものに比べ高い含有量を示していた。また、赤色光照射による活性酸素発生の誘導や、表皮細胞の細胞壁に高いペルオキシダーゼ活性とリグニン様物質の分布が観察された。以上のことから、赤色光照射は、ペルオキシダーゼと活性酸素によって触媒されるリグニン様物質の合成を促し、葉状部の硬化を導き、物理的な抵抗力を付加する可能性を示唆した。コンブ藻体の抵抗力を向上させる技術の開発を目指し、平成26年度は特にコンブ類の胞子体の抵抗性を評価する方法として、ストレス応答に起因して発生する活性酸素種を発光現象として検出することを試みた。その結果、不可逆的なストレスを受け視覚的にも明らかに障害を受けていることが分かる藻体から、バイオフォトン(いわゆる微弱発光)を検出することができた。しかし、視覚的に正常な藻体においてはエリシター処理に伴うバイオフォトンの発生を検出することができなかった。そこで、エリシター処理に伴い発生する活性酸素をルミノールを用いた化学発光で検出する手法の適用を試みた。その結果、エリシターに応答したルミノール発光の増強反応を検出することができた。一般的に、エリシター処理後の発光強度の程度や反応の速さは、抵抗性を評価する良い指標になると考えられており、コンブにも十分適用できると思われ、今後抵抗性誘導物質の検索に応用できるものと考えられた。また、同時に進めてきた抵抗性向上に向けた条件の検索では、昨年度に引き継き赤色光照射の有効性を検証するため、赤色照射光に伴う幼胞子体の物理的強度の指標として硬度の測定を試み、他の光照射で処理した幼胞子体の硬度と比較したところ、赤色光照射個体で相対的に高い硬度を示すことが分かった。これらの成果は、今後のコンブ類が持つ環境応答に対するメカニズム解明や抵抗性向上に向けた安全で実用的な技術の開発に向けて、基礎的かつ極めて重要な情報を提供するものであり、現在までの本研究の達成度は、おおむね順調に進行しているものと判断された。海藻繁殖学本年度の研究において、アルギン酸を用いて調整したオリゴグルロン酸をエリシターとしてマコンブ胞子体を処理したところ、そのエリシターに応答したルミノール発光の増強反応を検出することができた。これにより、コンブ胞子体の抵抗性を評価する手法として、エリシター応答化学発光のモニタリングの有用性が示唆された。次年度はさらに、より感度の高いエリシターを検索すると共に、エリシターに対して強くかつ迅速な応答を導くような抵抗性誘導物質の探索やそれらを持続させるための培養条件の検索を行うことにより、より効率的な抵抗性向上条件の把握が進んでいくものと考える。
グアニン４重鎖とRif1蛋白質を用いた染色体ループ構造の改変によるゲノム機能操作

本研究では、我々の発見「Rif1はクロマチンループ構造の形成を介して複製タイミング機能ドメインを規定する」に基づき、Rif1を用いてクロマチンループ構造の人為的改変を介して核内構造を操作し、細胞の機能改変を誘導する新規技法を開発する。又、Rif1はG4構造を形成する配列に特異的に結合することを見出している。Rif1を用いて、染色体の核内配置や高次構築を操作するために、1)発現レベルを変動することによりゲノム全体のクロマチンループ構造を操作、2) Rif1BSであるG4構造形成を操作することにより、部位特異的にクロマチンループを形成し、局所的に染色体機能ドメインの構築を制御、の二つのアプローチをとる。29年度までに、Rif1増産は、核内染色体構造の異常とともに、著しい増殖阻害を誘導する事、脱リン酸酵素PP1の結合には依存しない事、高温37°Cでは阻害されないことを見出した。また、分裂酵母Rif1タンパク質のC端にG4結合ドメインと多量体形成部位があるが、それのみの増産では増殖阻害は観察されなかった。Rif1増産による増殖阻害効果においては、主に、クロマチン形態の異常および複製進行の阻害が観察されるが、short spindleで増殖停止(M期停止)する細胞の増加も観察された。また、G4構造が実際に細胞内で形成されているかを検証するために、G4形成配列のループ領域がG4形成により一本鎖に変換されるために切断されなくなることを利用して、細胞内でRif1BSがG4を形成することを確認した。さらに、G4形成は、ヌクレオソーム形成を阻害すること、転写によりG4形成が促進されることが明らかとなった。転写on/offによりRif1結合G4形成を制御することにより、核膜近傍へのクロマチン局在、クロマチン高次構造及び、複製活性抑制を人為的に制御できると考え、現在、実験的に検証している。本研究では、進化的に保存された核タンパク質Rif1と、その結合標的であるグアニン4重鎖構造を利用して、クロマチンループ構造の人為的改変を介して核内染色体高次構造を操作し、ゲノムの機能改変を誘導する新規技法を開発する。この提案は、申請者が複製タイミング制御の決定因子として同定したRif1の作用機序に関する最新の発見に基づいている。Rif1を用いて、染色体の核内配置や高次構築を操作するために、1.発現レベルを変動することによりゲノム全体のクロマチンループ構造を操作する、2.部位特異的にクロマチンループを形成し、局所的に染色体機能ドメインを操作する、の二つのアプローチをとる。1.を達成するためにRif1遺伝子のプロモーター領域にCas9/CRISPRで変異を導入し、プロモーター活性が変動した細胞株を樹立する。2.を達成するために、(1)転写プロモーター+G4構造をゲノム上の標的領域の両側に挿入する、及び(2)特異性を改変したRif1タンパク質+標的G4構造をゲノム上に挿入する、の2つのアプローチをとる。これまで、2.に関して誘導可能なプロモーターの下流にRif1結合部位(Rif1BS)に由来するG4構造形成配列を配置し分裂酵母ゲノム上に導入した。その結果、Rif1の結合が観察されたが、転写を誘導してもしなくても観察された。これは導入した領域が、近傍にある内在性のプロモーターから構成的に転写されているからかもしれない。動物細胞においてCas9/CRISPRを用いてRif1プロモーターへの変異の導入を行っているが、理由は不明であるが、変異導入の効率が著しく低い。非コード領域は複雑に転写されていることから、ゲノムレベルで転写レベルを正確にコントロールするのはなかなか困難であるという印象を受けた。本研究では、代表者の発見「Rif1はクロマチンループ構造の形成を介して複製タイミング機能ドメインを規定する」に基づき、Rif1を用いてクロマチンループ構造の人為的改変を介して核内構造を操作し、細胞の機能改変を誘導する新規技法を開発する。又、Rif1はG4構造を形成する配列に特異的に結合することを見出した。Rif1を用いて、染色体の核内配置や高次構築を操作するために、1)発現レベルを変動することによりゲノム全体のクロマチンループ構造を操作、2)部位特異的にクロマチンループを形成し、局所的に染色体機能ドメインを操作、の二つのアプローチをとる。28年度までに、Rif1増産は、核内染色体構造の異常とともに、著しい増殖を誘導する事、脱リン酸酵素PP1の結合には依存しない事、高温37°Cでは阻害されないことを見出した。G4形成配列を特定の部位に導入することによる染色体機能の変換を目指すために、まずG4構造が実際に細胞内で形成されているかを検証するための実験を計画した。I-SceIという18塩基対の制限酵素部位をG4形成配列のループ領域に導入し、G4形成により、一本鎖に変換されるために切断されなくなることを、in vivoおよび細胞内で確認した。そこでRif1結合G4形成配列を、初期複製起点近傍に導入し、複製タイミングの変化、及び、その近傍のクロマチン構造の変動を解析している。G4配列を染色体上に人為的に導入し、複製タイミングの変動を指標に、染色体機能改変を誘導する実験で、染色体上にLacOアレイを導入し、染色体の動態を可視化できる酵母株を作製した。

この株にrif1の変異実験を行った結果、使用したLacOアレイが不安定で、多くが消失してしまっていたために、染色体動態観察に使用できなかった。これは予期せぬ事象で、もう一度株の構築を行う必要があった。この理由により進歩状況にやや遅れがでた。本研究では、我々の発見「Rif1はクロマチンループ構造の形成を介して複製タイミング機能ドメインを規定する」に基づき、Rif1を用いてクロマチンループ構造の人為的改変を介して核内構造を操作し、細胞の機能改変を誘導する新規技法を開発する。又、Rif1はG4構造を形成する配列に特異的に結合することを見出している。Rif1を用いて、染色体の核内配置や高次構築を操作するために、1)発現レベルを変動することによりゲノム全体のクロマチンループ構造を操作、2) Rif1BSであるG4構造形成を操作することにより、部位特異的にクロマチンループを形成し、局所的に染色体機能ドメインの構築を制御、の二つのアプローチをとる。29年度までに、Rif1増産は、核内染色体構造の異常とともに、著しい増殖阻害を誘導する事、脱リン酸酵素PP1の結合には依存しない事、高温37°Cでは阻害されないことを見出した。また、分裂酵母Rif1タンパク質のC端にG4結合ドメインと多量体形成部位があるが、それのみの増産では増殖阻害は観察されなかった。Rif1増産による増殖阻害効果においては、主に、クロマチン形態の異常および複製進行の阻害が観察されるが、short spindleで増殖停止(M期停止)する細胞の増加も観察された。また、G4構造が実際に細胞内で形成されているかを検証するために、G4形成配列のループ領域がG4形成により一本鎖に変換されるために切断されなくなることを利用して、細胞内でRif1BSがG4を形成することを確認した。さらに、G4形成は、ヌクレオソーム形成を阻害すること、転写によりG4形成が促進されることが明らかとなった。転写on/offによりRif1結合G4形成を制御することにより、核膜近傍へのクロマチン局在、クロマチン高次構造及び、複製活性抑制を人為的に制御できると考え、現在、実験的に検証している。分裂酵母を用いてRif1のpromoterを効率の異なる3つのプロモーターに置き変えてそのクロマチン構造、複製タイミングなどへの影響を調べる。強いRif1BSの存在しない領域(初期複製起点が集まっている領域)にRif1BSを1個あるいは2個導入し、Rif1の結合、それに挟まれる領域のDNA複製タイミング、転写活性などを解析する。また、強いRif1BSのひとつを、配列や、トポロジーの異なるG4配列に置き換えて、Rif1の細胞内での結合を測定する。in vitroにおけるRif1の結合と細胞内における結合の相関を調べる。細胞内での、G4配列へのRif1の結合に依存した転写活性化測定系(one hybrif assay系)を確立する。これをを見出されてたらrandom mutagenesisにより結合できないG4に結合できるようになったRif1変異体をスクリーニングする。Rif1の機能ドメインの解明の伴い、G4に多量体として結合しクロマチンループ形成を促進するが、増殖阻害を誘導しない変異体を増産する方法、G4配列を染色体上に人為的に導入し、複製タイミングの変動を指標に、染色体機能改変を誘導する。
MAX因子生合成阻害剤の開発と応用による新規MAX因子関連遺伝子の機能解明

本年度はこれまでに得られていたストリゴラクトン生合成阻害剤の特異性をより向上させるために構造展開を行った。その結果、リード化合物であったTIS13のt-butyl基をフェニル基に、水酸基をケトンに、フェノキシ基とトリアゾールの間の炭素鎖を伸長させる事で、低濃度でストリゴラクトン内生量を減少させることができ、矮化活性の弱いストリゴラクトン生合成阻害剤としてTIS108を得た。TIS108を処理したイネの根滲出液中の根寄生植物発芽刺激活性は未処理区に比べ減少していた。また、シロイヌナズナに処理した場合、未処理国比べ枝分かれ数の増加が観察され、矮化はほとんど観察されなかった。この結果から、TIS108はイネだけでなくシロイヌナズナにおいてもストリゴラクトン生合成を阻害する事ができ、TIS108が様々な植物においてストリゴラクトン内生量を制御する事のできる可能性が考えられた。また、昨年度発見したストリゴラクトンとジベレリンとの関連性について変異体を用いて解析した。ジベレリン生合成変異体やシグナル伝達変異体におけるストリゴラクトン内生量を定量した結果、ジベレリンシグナルが抑制されている変異体ではストリゴラクトン量の増加が、ジベレリンシグナルが活性化されている変異体ではストリゴラクトン内生量の減少が観察された。また、ジベレリンによるストリゴラクトン内生量の減少はストリゴラクトン生合成酵素遺伝子の発現量を抑制することによって起こることが判明した。以上の結果より、根特異的にジベレリンシグナルを活性化した植物体はストリゴラクトン分泌量を減少させ、根寄生植物防除に有用である可能性が示唆された。これまでに得られていたストリゴラクトン(MAX因子)生合成阻害剤のリード化合物は、ストリゴラクトン内生量を減少させるものの、ストリゴラクトン生合成変異体とは異なり、副作用として強い矮化作用を有していた。この副作用を克服するため、複数の化合物を合成し、特異性の高い阻害剤の取得を試みたところ、リード化合物よりもストリゴラクトン内生量減少活性が100倍程度強く、矮化作用の弱い化合物を取得できた。この化合物はイネに処理することで分げつ数が増加し、ストリゴラクトン生合成変異体様の形態を示した。また水耕栽培したイネにこれらの化合物を処理することで水耕液中の寄生植物発芽活性が減少することが判明した。これは、ストリゴラクトン生合成阻害剤が宿主植物のストリゴラクトン生合成を阻害し、それによって寄生植物の発芽を抑えたと考えられる。寄生植物による農作物被害はアフリカをはじめとして世界中で問題となっており、その新規防除法の開発は非常に重要とされており、今回開発したストリゴラクトン生合成阻害剤が新規寄生植物防除法として有用であることが示唆された。
アレルギー性鼻炎の病態形成におけるエピイムノーム機構の解明

アレルギー性鼻炎の罹患率は近年増加の一途を辿っており、その予防・治療法の開発は解決すべき喫緊の課題である。アレルギー性鼻炎に代表されるアレルギー疾患では2型ヘルパーT (Th2)細胞が病態形成に関与するとされるが、抗原特異的IgEの産生機構の本体など未だ不明な点が多く残されている。近年、液性免疫を制御するヘルパーT細胞サブセットの1つである濾胞ヘルパーT (Tfh)細胞と免疫調節機能をもつB細胞サブセットである制御性B (Breg)細胞の異常がアレルギー疾患の発症に関与しているという報告が散見され、Tfh細胞とBreg細胞の不均衡がアレルギー疾患の病態形成の原因となっていることが推察される。そこで今回我々は、これら2つの細胞群に焦点を当て、鼻粘膜のアレルギー炎症の発症や増悪因子としての役割について検討した。健常者群(24例)、アレルギー性鼻炎単独(AR)群(23例)、気管支喘息合併アレルギー性鼻炎(AR + Asthma)群(19例)の末梢血リンパ球中のTfh細胞サブセット(Tfh1, Tfh2, Tfh17細胞)とBreg細胞の割合をフローサイトメーターで解析したところ、AR群とAR + Asthma群で健常者群と比較して全Tfh細胞に占めるTfh2細胞の割合が増加していた。一方、Breg細胞の全B細胞に占める割合はAR群とAR + Asthma群で健常者群と比較して減少しており、さらにAR + Asthma群ではAR群よりも有意にBreg細胞の割合が減少していた。今回の結果から、Tfh2/Bregバランスの破綻がアレルギー性鼻炎の発症、重症化にとって重要であると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。
バイオ燃料の生産に向けた未利用栄養塩利用での藻類の培養と油生産促進技術の開発

幅広い塩分濃度で増殖でき,かつアンモニア態窒素に対する耐性を有する藻類株を見いだし,藻類培養への消化液の利用性可能性を評価した.藍藻類A株と緑藻類C株の最大増殖量と脂質生産量は塩分による影響を受けなかった.さらに窒素源をNH4Clとした改変f/2培地を用いて両株のアンモニア耐性を評価した結果,両株ともアンモニア態窒素濃度0.957.6 mMで増殖できた.下水二次処理水や海水で希釈した消化液において,A株及びC株は増殖し,脂質を生産した.しかしながら,消化液にはA株及びC株の増殖を低下させる因子が含まれた.消化液の希釈液としては下水二次処理水の方が好適であった幅広い塩分濃度で増殖でき,かつアンモニア態窒素に対する耐性を有する藻類株を見いだし,藻類培養への消化液の利用性可能性を評価した.藍藻類A株と緑藻類C株の最大増殖量と脂質生産量は塩分による影響を受けなかった.さらに窒素源をNH4Clとした改変f/2培地を用いて両株のアンモニア耐性を評価した結果,両株ともアンモニア態窒素濃度0.957.6 mMで増殖できた.下水二次処理水や海水で希釈した消化液において,A株及びC株は増殖し,脂質を生産した.しかしながら,消化液にはA株及びC株の増殖を低下させる因子が含まれた.消化液の希釈液としては下水二次処理水の方が好適であった平成25年度の目標は、1)油生産藻類の増殖特性と油生産特性の把握、優占化と油生産促進のための培養条件の検索、2)油生産に適した消化液の希釈率、希釈用の処理水の検索とした。これまでに獲得した緑藻類等の塩分、アンモニア耐性を調べた結果、緑藻類GA株、シアノバクテリアCA株の耐性が比較y的良いことがわかった。GA株、CA株共にンモニア態窒素濃57.6 mM-Nでも増殖可能であったが、CA株は14.4 mM以上で増殖量が低下する傾向にあった。また、GA株は畜産排水処理水や下水二次処理水において増殖可能であり、特に畜産排水処理水では有機物を用いた増殖が示唆された。一方、消化液を用いた培養では、海水を希釈液として用いることは両株にとって不適であった。下水二次処理水を希釈液として用いた場合、GA株のみ増殖でき、CA株は増殖できなかった。これより、消化液を用いた培養ではGA株は増殖可能であるが、CA株は消化液を用いた培養に適していないことが示された。幅広い塩分濃度で増殖でき,かつアンモニア態窒素に対する耐性を有する藻類株を見いだし,藻類培養への消化汚泥脱離液の利用性可能性を評価した.藍藻類A,緑藻類B,C,D,珪藻類Eの5株の塩分耐性を試験した結果,0.2‰30.6‰においてA株及びB株の最大増殖量と脂質生産量は塩分による影響を受けないこと,それらの比増殖速度は1.4 d-1であった.さらに窒素源をNH4Clとした改変f/2培地を用いてA株のアンモニア耐性を評価した結果,両株ともアンモニア態窒素濃度0.957.6 mMで増殖でき,14.4 mMのときに増殖量が最大となった.さらに、両株は下水二次処理水で希釈した消化汚泥脱離液において増殖し,脂質を生産した.しかし、海水は希釈水として不適であった。また,消化汚泥脱離液にはA株の増殖を低下させる因子が含まれた.アンモニア態窒素濃度3.6 mMとなるように下水二次処理水を用いて希釈した消化汚泥脱離液での最大増殖量,脂質生産量は同アンモニア態窒素濃度とした人工培地よりも高かった.また、B株については細胞の肥大化も認められた。細胞の一方、牛舎排水、豚舎排水処理水、製パン工場の排水を用いてB株の培養を試みた結果、製パン工場では窒素源が不足していたため良好な増殖は見られなかったが、牛舎、豚舎排水処理水での増殖量は人工培地を上回った。特に下水二次処理水を用いて希釈した消化汚泥脱離液や牛舎排水にはB株の増殖を促進する物質が含まれることが示された。さらに、2日毎に2 g/LのNaHCO3を加えることで、脂質生産量は増加することが確認された。なお、アンモニア態窒素濃度3.6 mMとなるように下水二次処理水を用いて希釈した消化汚泥脱離液での培養終了時にアンモニア態窒素やリン酸態リン濃度を分析した結果、これらは検出されず、栄養塩の除去も確認された。環境工学25年度に掲げた目標は達成されているため。平成26年度は、油生産藻類の増殖促進、油生産促進条件を見いだすと共に、開放系培養における油生産藻類の優占化を実証すると共に、油生産能と栄養塩除去能を評価する。さらに、増殖や油生産を促進した際の藻類の生物化学的、物理化学的、化学的特性の変化の解析を行う。
中国大陸上における梅雨前線擾乱の形成と維持に関する研究

本研究は,中国大陸上における梅雨前線擾乱の形成・維持過程の解明を目的とし,(1)長江流域に多降水をもたらす擾乱の形成に関わるチベット高原東側下層に現れる低温域の形成過程,ならびに(2)長江流域以南において梅雨前線活動の活発化をもたらす総観場の時間推移を明らかにした.(1)について:チベット高原東側に出現する低温域は,35°N付近と40°N付近に出現しやすい.35°N付近に出現する低温域は,チベット高原北側から高原東側に南下してきた低気圧と高気圧の間に形成される.低温域出現の2日前から当日にかけて,チベット高原東側の30°N付近で対流圏中下層の東西方向の鉛直シアが増大し,それに伴う南北断面内の二次的な循環と考えられる下降流と上昇流が鉛直シア極大域の北側と南側の下層に出現する.この下降流域の上層には上昇流が存在し,そこでは凝結による加熱が認められ,対流圏中上層では雲・降水が発生していると考えられる.下降流域では蒸発による冷却が認められ,雲粒・雨粒からの蒸発により気塊が冷却され低温域が形成されたと考えられる.一方,40°N付近に出現する低温域は,チベット高原北側からの傾圧波に伴って形成される.トラフの通過後に,トラフの西側の下降流域において,雲粒・雨粒からの蒸発によりトラフ西側の寒気がさらに冷却されて低温域が形成されたと考えられる.(2)について:長江以南における多降水帯形成に至るプロセスは多様であり,大別すれば,中高緯度循環からの傾圧波の伝播が関係する場合や,南シナ海における高度場の正偏差と華南南部において南西西風の強化が関与する場合,500hPa面においてチベット高原上を東進してきた低気圧による場合などがみいだされた.このうち,主要なものは全体の約6割を占める傾圧波の伝播に伴うものである.本研究は,中国大陸上における梅雨前線擾乱の形成・維持過程の解明を目的とし,(1)長江流域に多降水をもたらす擾乱の形成に関わるチベット高原東側下層に現れる低温域の形成過程,ならびに(2)長江流域以南において梅雨前線活動の活発化をもたらす総観場の時間推移を明らかにした.(1)について:チベット高原東側に出現する低温域は,35°N付近と40°N付近に出現しやすい.35°N付近に出現する低温域は,チベット高原北側から高原東側に南下してきた低気圧と高気圧の間に形成される.低温域出現の2日前から当日にかけて,チベット高原東側の30°N付近で対流圏中下層の東西方向の鉛直シアが増大し,それに伴う南北断面内の二次的な循環と考えられる下降流と上昇流が鉛直シア極大域の北側と南側の下層に出現する.この下降流域の上層には上昇流が存在し,そこでは凝結による加熱が認められ,対流圏中上層では雲・降水が発生していると考えられる.下降流域では蒸発による冷却が認められ,雲粒・雨粒からの蒸発により気塊が冷却され低温域が形成されたと考えられる.一方,40°N付近に出現する低温域は,チベット高原北側からの傾圧波に伴って形成される.トラフの通過後に,トラフの西側の下降流域において,雲粒・雨粒からの蒸発によりトラフ西側の寒気がさらに冷却されて低温域が形成されたと考えられる.(2)について:長江以南における多降水帯形成に至るプロセスは多様であり,大別すれば,中高緯度循環からの傾圧波の伝播が関係する場合や,南シナ海における高度場の正偏差と華南南部において南西西風の強化が関与する場合,500hPa面においてチベット高原上を東進してきた低気圧による場合などがみいだされた.このうち,主要なものは全体の約6割を占める傾圧波の伝播に伴うものである.本研究は,中国大陸上における梅雨前線擾乱(降水帯)の形成・維持プロセスの解明を目的とし,(1)長江流域に多降水をもたらす擾乱の形成に関連したチベット高原東側下層に現れる低温気塊について,(2)華南に降水帯を形成する要因として熱帯アジアからの影響について,(3)降水帯の維持に関して低緯度循環と中高緯度循環との相互作用についての解析を行う.平成13年度は第1の研究目的であるチベット高原東側の大気下層に現れる低温気塊の形成プロセスについて解析を行った.まず,チベット高原東側の大気下層に現れる低温気塊に対応して長江流域に擾乱(降水域)が出現した事例から,低温気塊の領域を熱帯降雨観測衛星(TRMM)が観測している事例を選出した.選出された事例について,気象庁客観解析資料などを用いて,出現した低温気塊を中心とする領域における大気場の解析を行った.その結果,チベット高原東側から東進しつつある低温気塊の前面(東側)の温度傾度の大きな領域においてそれほど発達していない対流性の降水域が認められるが,低温気塊の中心部近くには,どの高度においてもほとんど降水が認められない.また,隆水域は低温気塊の空間的な広がりと比べてかなり狭い範囲に限定されている.低温気塊の出現メカニズムを解明する際に,想定される要因の1つとして上空における降水粒子の蒸発に伴う空気の冷却があげられるが,解析結果からはその可能性は示唆されなかった.しかし,解析事例においては降水強度分布が得られた領域は低温気塊全体をカバーしておらず,さらに多数事例から低温気塊とその周辺の降水分布構造を明らかにする必要がある.本研究は,中国大陸上における梅雨前線擾乱(降水帯)の形成・維持プロセスの解明を目的とし,

(1)長江流域に多降水をもたらす擾乱の形成に関連したチベット高原東側下層に現れる低温気塊について,(2)華南に降水帯を形成する要因として熱帯アジアからの影響について,(3)降水帯の維持に関して低緯度循環と中高緯度循環との相互作用についての解析を行う.平成14年度は第2の研究目的である中国大陸南部における降水帯形成に与える低緯度(特に熱帯アジア)循環からの影響について解析を行った.循環場等の解析にあたっては良質のデイリーデータを使用する必要があることから,本研究では1998年におけるGAME-Reanalysisデータを用いて,850hPa面および500hPa面における等圧面高度場,風系場ならびに降水量の格子点値(1.25度グリッドのデータの6時間ごとの値を使用)について解析を行った.中国大陸南部(北緯25度付近)における相対渦度の大きさが,この付近の降水量とよい関係にあることから,相対渦度の時間変化をキーとして,高度場,風系場の時間変化を追跡した.その結果,中国大陸南部において降水帯を形成するような総観場の成立には,数日のタイムラグを持ったインドシナ半島南部付近との逆相関の高度場変動が関わっていることが示された.これは,熱帯対流活動との関係を示唆するものであり,梅雨期後半に多い長江流域に降水帯が形成される際のメカニズムと全く異なっている.今後,梅雨の時間推移の中に両者を位置づけて,循環場の季節推移を考える必要がある.本研究は,中国大陸上における梅雨前線擾乱の形成・維持過程の解明を目的とし,(1)長江流域に多降水をもたらす擾乱の形成に関わるチベット高原東側下層に現れる低温域の形成過程,ならびに(2)長江流域以南において梅雨前線活動の活発化をもたらす総観場の時間推移を明らかにした.(1)について:チベット高原東側に出現する低温域は,35°N付近と40°N付近に出現しやすい.350°N付近に出現する低温域は,チベット高原北側から高原東側に南下してきた低気圧と高気圧の間に形成される.低温域出現の2日前から当日にかけて,チベット高原東側の30°N付近で対流圏中下層の東西方向の鉛直シアが増大し,それに伴う南北断面内の二次的な循環と考えられる下降流と上昇流が鉛直シア極大域の北側と南側の下層に出現する.この下降流域の上層には上昇流が存在し,そこでは凝結による加熱が認められ,対流圏中上層では雲・降水が発生していると考えられる.下降流域では蒸発による冷却が認められ,雲粒・雨粒からの蒸発により気塊が冷却され低温域が形成されたと考えられる.一方,40°N付近に出現する低温域は,チベット高原北側からの傾圧波に伴って形成される.トラフの通過後に,トラフの西側の下降流域において,雲粒・雨粒からの蒸発によりトラフ西側の寒気がさらに冷却されて低温域が形成されたと考えられる.(2)について:長江以南における多降水帯形成に至るプロセスは多様であり,大別すれば,中高緯度循環からの傾圧波の伝播が関係する場合や,南シナ海における高度場の正偏差と華南南部において南西西風の強化が関与する場合,500hPa面においてチベット高原上を東進してきた低気圧による場合などがみいだされた.このうち,主要なものは全体の約6割を占める傾圧波の伝播に伴うものである.
ウイルスベクターによる高感度HBV複製検出系を用いたcccDNA生成機序の解析

B型肝炎ウイルス(HBV)の複製ゲノムであるcccDNA(covalently closed circular DNA)は既存の治療法で標的となっていないため、HBV保因者から完全に排除することは未だ困難である。HBVは動物モデルが確立しておらず、培養細胞でのゲノム複製効率は極めて低いため解析が難しい。特にcccDNA生成過程の詳細は明らかとなっていない。本研究では、肝細胞への遺伝子導入効率が特に高いアデノウイルス(Ad)ベクターを用いて培養細胞でのゲノム複製を高効率に検出する系の確立を目指し、本系を用いて我々が既に同定しているcccDNAの生成に失敗する変異体等の変異型HBVゲノムにおけるゲノム複製を詳細に解析することでcccDNA生成に必要なゲノム領域や因子を同定し、cccDNA生成阻害薬への応用を最終目的として研究を行っている。そのために本研究ではアデノウイルス(Ad)ベクターを用いた新たな高感度HBV複製ゲノム検出系を確立し、本年度論文として報告を行った(Suzuki et al., Sci. Rep., 2017)。この系を用いて複数の変異型HBVゲノムを用いて解析を行うことで今まで複製効率、検出感度が低く詳細が明らかとなっていないcccDNA生成のメカニズムを解明することを想定していたが、本年度は産前、産後及び育児休暇等の取得により研究を行うことが困難となったため、研究費の申請は行わなかった。B型肝炎ウイルス(HBV)の複製ゲノムであるcccDNA (covalently closed circular DNA)は既存の治療法で標的化することができないため、HBVを体内から完全に排除することは未だ困難である。HBVは動物モデルが確立しておらず、培養細胞でのゲノム複製効率は極めて低いため解析が難しいことからcccDNA生成過程の詳細は明らかとなっていない。本研究では、肝細胞への遺伝子導入効率が特に高いアデノウイルス(Ad)ベクターを用いて培養細胞でのゲノム複製を高効率に検出する系の確立を最初の目標とし、本系を用いて、我々が既に同定しているcccDNAの生成に失敗する変異体を含む複数の変異型HBVゲノムを培養細胞へ導入し、複製過程を詳細に解析することでcccDNA生成に必要なゲノム領域や因子を同定し、cccDNA生成阻害薬へ応用することを最終目的として研究を行っている。複数の変異型HBVゲノム発現プラスミドを用いた予備的な検討から、複製が中間体で止まる変異体、つまりcccDNAの生成に失敗する変異体、及び野生型より高効率に複製する変異体を同定しており、これらはHBVゲノムの一部を欠失したdeletion mutantである。平成27年度は、これらの変異体を基に更に20種類以上の変異型HBVゲノムを作製し、cccDNA生成に必要なHBVゲノム領域の絞り込みを行った。更にそのうちの12種類の変異体についてより定量的な解析を行うためそれぞれの変異体を発現するAdベクターを作製した。新規に作製したAdベクターを用いた解析によってcccDNA生成の前段階であるRC (Relaxed circular) DNAに必要な領域を数塩基にまで絞り込むことに成功した。平成27年度に予定していたcccDNA生成に必要なHBVゲノム領域の同定については20種類以上の変異体を作成し、そのゲノム領域を絞り込むことに成功している。また、複数のAdベクター作成及びそれらを用いた詳細な解析も進んでいるため、現在までの進捗状況はおおむね順調に進展していると考える。一方で、Adを用いた詳細な解析の結果、ほとんどの変異体がHBVのゲノム複製においてcccDNAの前段階であるRC DNAの生成過程にも影響を与えることから、cccDNAの生成のみを阻害する変異体の同定及びその解析については今までの変異体で得られた結果を元に更なる工夫が必要であると考えている。平成27年度における検討から、現在までに作成したHBVの変異体はcccDNAのみならずその複製過程の前段階であるRC DNAの生成にも関与していることが明らかとなった。そこで今後はreal-time PCRを用いてそれぞれの変異体から複製の結果生じたRC DNA及びcccDNAを定量し、その比率を求めることによってcccDNA生成を阻害する変異体の絞り込みを行う。この検討は当初計画しているものではないが、既に全ての材料が揃っているため研究遂行の遅延は生じないと考える。

また、当初の計画通りAdベクターからVA RNA領域を欠失したVA欠失ベクターを用いてsmall RNAのHBVゲノム複製への影響を検討していく。この検討に関しても既に材料が揃っており、当研究室では検討方法も確立していることから研究遂行に問題はないと考えている。
地球のリズムと縞状構造

この総合研究は,非常に巾広い学問分野にまたがる総合研究であるので,初年度には,分担者・協力者が各々の分野での問題点を理解しあうことを第一目標とし,平成2年11月に第1回研究会と,引き続いて縞状堆積物の見学調査をする現地討論会を開いて,総合研究のスタ-トとした。実際の共同研究のワ-キンググル-プとしては,(1)堆積物の縞状構造,(2)古生物化石に残る縞状構造,(3)地磁気変動,(4)気候変動地球回転を含む数理モデル,の4研究グル-プを作った。初年度末の平成3年3月には,小規模のワ-クショップを持って,この総合研究の実践的な課題をまとめた。2年度には,平成3年10月に,再び縞状堆積物の見学調査会を持って問題点を明らかにし,平成3年12月に研究成果発表会を開いて,成果のまとめをした。その中で特に,地磁気変動グル-プの成果として,地磁気変動の中に大気,海ーマントルー核系の変動との相関があることの発見,気候変動・地球回転を含む数理モデルのグル-プの成果として,太陽活動と地球変動に共通して見られるリズムの倍周期構造の発見とは,地球の多圏相互作用の研究を大きく前進させる重要な研究成果と云える。堆積物の縞状構造のグル-プも,多くの実例のまとめと縞状構造の成因,古環境の推定について新しい知見を出した。古生物グル-プの桂化木の年輪を使う方法もユニ-クな研究で,今後の発展が期待できる。共通課題として縞状構造の自動読み取り装置は,設計プランが進行中である。これらの成果は、報告書「リズムと縞縞(I)」及び「同(II)」として刊行された。又,月刊地球の特集号としても印刷された。更に,縞状構造のカラ-写真集の「律紋図譜」を作り自然のリズムを視覚的にとらえる好資料として,特に地質学以外の分野の研究者との交流に役立てている。この総合研究は、非常に巾広い学問分野にまたがる総合研究であるので,初年度にあたっては,まず分担者及び協力者が各々の分野での問題点を理解しあうことを課題とし,その上で,次年度に向けて具体的に共同研究の成果をあげるべく研究テ-マの設定を進めている。平成2年11月には,13日15日にわたって,第1回研究会を東京大学海洋研究所で開き,講演数24,参加者延べ102名を得て,研究交流の成果をあげた。続いて15日16日に,栃木県那須郡塩原町で,湖成縞状堆積物を見学調査する現地討論会を催し,縞状構造の研究方法に関して今後の共同研究の計画を議論した。平成3年3月には,4日5日に岩手県水沢市の国立天文台水沢観測センタ-で,第2回研究会を開き,講演数13,出席者23名を得て,特に次年度以降への展望を中心として議論を行った。この間,研究連絡誌として「縞縞学通信」をNo.5まで発行し,分担者以外にも国外を含めて約100部を発送して、異分野間の研究者の間の情報交流に役立てている。又,初年度の研究成果報告書として,研究会の報告集「リズムと縞縞(I)」を発刊し、更に,自然界の種々の縞状構造の写真アルバム集も作成中で,この総合研究の課題をより広い研究者の中に広めてゆくことをはかっている。

研究のワ-キンググル-プとしては,(1)堆積物の縞状構造,(2)古生物のリズム,(3)地磁気縞状構造,(4)気候変動,地球回転を含むシステム数理モデルの研究グル-プを作って,今後の研究を進める。前年度に引き続いて、本年度は平成3年10月に,新潟県佐渡の縞状堆積物の見学調査会を催し、数学者・物理学者・電子工学者も含めて、広い見地から縞状構造の研究方法について討論した。その成果は、縞状構造の自動読取り装置の設計プランとなって、現在進行中である。平成3年12月には、本総合研究の成果のまとめとして,京都で研究成果発表会を開き,分担者に加えて広い分野の協力者の参加も得て,22の講演発表と実りある討論の交換があった。その中でも,地磁気変動グル-プから発表された,大気・海洋ーマントルー核系の変動の相関の研究と,気候変動・地球回転を含む数理モデルのグル-プから発表された太陽活動の変動と地球変動に見られる倍周期構造の発見は,地球の多圏相互作用の研究を大きく前進させる重要な成果と云える。又,古生物学グル-プからの,珪化木の年輪を使った古環境変動の研究はユニ-クで,今後の発展を期待できる。堆積物の縞状構造のグル-プは,湖成,海成の堆積物の縞状構造とその成因について,数多くの成果を出している。この研究会の報告書は「リズムと縞縞(II)」として発刊した。又,前年に引き続いて,本年は宇宙の縞状構造を中心とした写真とグラフを集録した「律絞図譜」を出し,自然のリズムと縞状構造を視覚的にとらえる好資料として,特に他分野の研究者との交流に役立てている。本総合研究の成果の一部は,平成4年8月に京都で開かれる国際地質学会,及び国内の総合プロジェクトとして進行している地球多圏相互作用・進化・リズム(マルチエ)計画に引き継がれる。