hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞周期およびストレス応答における脂質性情報伝達物質代謝酵素の役割

HeLa細胞をDNA損傷因子であるDoxorubicinで処理するとp53タンパクが核内に増加し細胞死が誘導されるが、この細胞実験系を用いて、核局在型DGKζおよび細胞質局在型DGKζがp53の発現局在にどのような影響を及ぼすかについてさらに検討を行った。その結果、細胞質型DGKζを遺伝子導入するとp53の局在は細胞質優位となり、さらにp53タンパク発現の増加が強力に抑制された。この時p53 mRNA量は変化しないが、プロテアソーム阻害剤(MG132)や核外輸送阻害剤(Leptomycin B)の添加により、p53タンパク量が増加することが明らかとなった。以上の結果から、細胞質型DGKζがp53の核移行阻害ならびにユビキチン-プロテアソーム系による分解を調節することによりp53を介して細胞の生死に寄与する可能性が示唆された。ジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)はプロテインキナーゼCの生理的活性調節因子と考えられ近年、その機能的役割として癌や細胞死のシグナル伝達への関与が注目されている。これまで我々は、DGKアイソザイムのうちζ型DGKが核移行シグナルを有し核内に局在すること、そしてラット脳虚血実験にて海馬錐体ニューロンの核内から細胞質へ移行しアポトーシスの初期過程に関わる可能性があることを明らかにしてきた。またζ型DGKが、癌抑制因子としてよく知られDNA損傷に応答してアポトーシスを誘導する転写因子p53と結合するという知見を得ている。HeLa細胞をDNA損傷因子であるDoxorubicinで処理するとp53タンパクが核内に増加し細胞死が誘導されるが、本研究ではこの細胞実験系を用いて、核局在型DGKζおよび細胞質局在型DGKζがp53の発現局在にどのような影響を及ぼすかについて検討を行った。その結果、細胞質型DGKζを遺伝子導入するとp53の局在は細胞質優位となり、またDoxorubicinによるp53タンパク発現誘導が強力に抑制さることが明らかとなった。このタンパク発現誘導の抑制は、プロテアソーム阻害剤MG132の添加により認められなくなることから、p53の発現抑制はユビキチン-プロテアソーム系を介するタンパク分解系の促進によることが示唆された。さらにこの時、細胞質局在型DGKζが過剰発現するHeLa細胞においては細胞死が抑制されることも判明した。以上の結果から、細胞質型DGKζはp53の核移行阻害ならびにユビキチン-プロテアソーム系による分解系を調節することにより、p53を介して細胞の生死をコントロールすることが示唆された。本年度は、細胞質型DGKζによるp53タンパク
風速の変動に伴う温熱環境の評価手法に関する研究

本研究は、主に風速変動の夏季における空調空間での積極的な活用を考慮に入れ、変動風発生装置を用いた被験者実験を中心として数値解析的な手法も取り入れながら、風速変動に対する人体の心理・生理的反応を時間的要因を考慮して定量的に把握しようというものである。そこで、これまでに行われてきた実験の穴を埋めていくように、気温条件や風速条件を設定して被験者実験を行い、今回の実験データとともに、既存のデータも用いた解析から以下に示すような結果を得ることができた。●ステップ状の風速変動に対する皮膚温変動から、風速に対する皮膚温のインパルス応答を求め、任意の風速変動に対しては、このインパルス応答を畳み込むことによって皮膚温を予測するという手法について、新たに確認を行った。●各被験者が暑さも寒さも感じていない状態における平均皮膚温とその時の平均皮膚温の差、およびそのときの平均皮膚温の時間微分値により分類されたデータを用いることで、寒いことによる不快者の比率、また、暑いことによる不快者の比率をそれぞれロジスティック曲線で回帰する予測式を立てた。●以上の、環境条件(気温、風速など)から生理量(皮膚温)を予測する方法、および生理量(皮膚温)から心理量(不快者の比率)を予測する方法を同時に用いることによって、風速が変動する温熱環境の任意の時刻にその温熱環境に関して不快を訴える人の比率を、実験によって示した適用範囲内で予測することが可能となった。
トマトにおける光合成産物の転流経路と糖代謝に関する研究

まず、トマトの葉から果実に至る維管束走向およびその連絡について顕微鏡下で観察を行った。その結果、主茎上において、ある節において観察される8本の維管束走向は、その他の任意の節においても同様に認められ、8本の維管束からなる基本形の繰り返しで構成されることが知見として得られた。次に、光合成産物の転流について検討を行った。主茎から発生した第1次側枝および第1花房の第2番花を摘除し,茎頂に1果のみを着生させた。着果直後の幼果のついた植物体を用い、主茎の最上位葉から5節下位の葉に0.370.74MBqの^<14>CO_2を施与し,光合成を行わせた。^<14>CO_2施与30分後から24時間後まで一定時間ごとに,転流経路にあたる主茎上において、第1節間から第9節間まで切り分けるとともに各節間の維管束を8本に切り分けた。切り分けた各維管束部分を通風乾燥した後、サンプルオキシダイザーを用いて乾式酸化し、液体シンチレーションカウンター用試料とした。この結果、各節間内でみた場合^<14>C-活性は施与葉直下の維管束および、その上下の維管束を中心とする部分で高く、光合成産物の転流は維管束走向に従って行われることが知見として得られた。また、施与葉から上位節間への転流はキュウリの場合に比べ多いことが示された。今後は、上記試料をアルコール抽出し、得られるアルコール可溶性固形物を高速液体クロマトグラフィーを用いて各糖区分に分けた後に、各区分の^<14>C-活性を測定することによって、光合成産物の転流経路に従った糖代謝を明らかにする。また、寒天培地上に植え付けた幼果および成熟果に^<14>C-スクロース, ^<14>C-グルコース, ^<14>C-フルクトースを吸収させた場合の果実内での糖代謝と比較する。
発癌遺伝子およびホルモンレセプタ-解析による子宮体癌発生機序に関する研究

1.ヒトOncogenene`rus'`myc'をECol.においてexpantionし、ビオチン化することができた。2.子宮体癌細胞質中おけるOncogeneの存在はビオチン化RNA、DNA2μ/mlの割合で含む標準hybridization溶液中で418時間行い、その後アビシン化peroxidaseと反応させ、DNB反応を行い、可視化できた。3.正常子宮内膜1gを採取し、EIAでE^2receptorを測定したが、ERc値はサイトゾ-ル蛋白1mgあたりの結合部位数として16ofmol/mg蛋白濃度である。ところが生検で癌組織から採取できる量はかぎられており、測定感度を上昇させる必要があり、現在基質として蛍光物質である34hydroxy-phenylpropyonic acidを使って、基礎的研究を行なっている。しかし、条件設定がなかなかうまくいかず、まだ測定法が確立されていない。今後測定法を確立させ、Oncogeneの存在とE^2receptorの相互関係を明らかにしたい。1)ヒトOncogene'rus''myc'をEcollにおいてexpantionし、ビオチン化することができた。2)子宮体癌卵胞中におけるOncogeneの存在はビオチン化RNA DNA2μg/mlの割合で含む標準hybridization溶液中で418時間行いその後アビシン化peroxidaseと反応させ、DNB反応を行い、可視化できた。3)正常子宮内膜1gを採取し、EIAでE_2receptorを測定したが、ERc値はサイトゾール蛋白1mgあたりの結合部位数として160fmol/mg蛋白程度である。ところが生検で癌組織から採取できる量はかぎられており、測定感度を上昇させる必要があり、現在基質として蛍光物質である34nydoroxy-phenyl propyonic acidを使って基礎的研究をおこなっている。その後oncogeneの存在とE_2receptorの相互関係を明らかにしたい。
敗血症の重症化のメカニズム解析と治療的アプローチ

今までCLPによる腹膜炎後の緑膿菌肺炎をおこすtwo hit model、それに免疫賦活としてIFNβをしようすることで、死亡率やその免疫学的動態がどうなるかを研究をおこなってきた。次の段階として、マウスの腸管虚血再灌流モデルを作成し、その後の緑膿菌肺炎を起こす新たなtwo hit modelの作成が近々の目標であり、最終的にはこのモデルにIFNβを投与し、前のモデルとの比較検討まで行うのが木曜である。今回はその前段階として、マウスにおいて腸管虚血再灌流(I-IRI:intestinal ischemic reperfusion injury)モデルの確立と条件設定を行った。マウスを麻酔後開腹し、上腸間膜動脈を同定し、クリップにより一定時間クランブし、デクランプすることで腸管の虚血再灌流モデルを作成した。コントロールとして、開腹のみを施行し、一定時間後閉腹したshamマウスを作製した。クランプ時間は60分以上では、重症化し、死亡率も高かった。30分、45分では一定数は死亡するが、中等症モデルとして使用できると判断した。その際の遠隔臓器の標本(肺、腎臓、肝臓)などを摘出し、虚血再灌流が遠隔臓器に与える影響を調査中である。病理学的な評価を行い、免疫染色などによりより詳細な検討を行う予定である。マウスの血清の採取を行っており、今後サイトカインの計測などを行っていく予定である。重症度の指標としてマウス血清のBUNを測定し、腎障害の程度を定量化している。先ずは腸管虚血再灌流モデルが遠隔臓器に与える影響を掘り下げて、検討する予定である。具体的には、各臓器の病理学的評価、免疫染色を行い、肺であればBALを採取後サイトカインの測定である。血清ののサイトカイン測定も行う予定である。その上で当初の予定の通り、腸管虚血再灌流後に肺炎をsecound attackとして加えていく予定えある。過去にも行ってきた腹膜炎+肺炎でのtwo hit modelでのIFNβの効果を再検討した。1CLP後にPAITを施行し、CLP3日後に治療コントロールとして生食(NS;normal saline)を投与した2H,NS群、2開腹手術のみのsham手術後にPAIT施行したsham群、32H群にCLP3日後に治療薬としてIFNβを投与した2H,IFN群の3群における解析を行ってきた。Sham群と比較し、two hitにより生存率は著明に低下し、IFNβの投与はその生存率を有意に回復したが、メカニズムの解析として、今までの結果で不十分であった追加実験を行った。まずは肺炎後の肺組織中の緑膿菌のバクテリア菌量を測定し、2と比較し、1の群では有意にバクテリア量が増加し、治療としてIFNβを使用した3群では1と比較して優位にバクテリア量が減少し、two hit modelにおけるバクテリア対応力の低下と、IFNββによるその改善が認められることを示した。また腹膜炎後の方法マクロファージの貪食能を別の方法で再検討したが、腹膜炎後の肺胞マクロファージの貪食能はshamと比較し、著しく低下し、IFNβではその貪食能が有意に改善したことを示した。またもう一つの実験項目でもある腸管虚血再還流(I-IRI)+肺炎でのtwo hit modelの確立のための準備をおこなった。肺炎の作成方法は上記の段階で確立できており、今回は腸管虚血再還流(I-IRI)の条件設定を行った。虚血時間の調整とそれによる重症度の設定を行い、今後two hit modelに適した、条件設定を行った。腸管虚血再灌流後の肺炎のtwo hit modelでの種々検討を行う予定であったが、長官虚血再灌流モデルの条件設定のみにとどまった。腹膜炎後の肺炎でのtwo hit modelでのIFNβの効果を再検討をまずは行った。今までの研究も踏まえて、腹膜炎後の肺炎でのtwo hit modelでのIFNβの効果について、まとまりのある結果がでたため、こちらのデータ解析、再実験を加えて、論文化することを優先に行った。

マウスの血清の採取を行っており、今後サイトカインの計測などを行っていく予定である。重症度の指標としてマウス血清のBUNを測定し、腎障害の程度を定量化している。腸管虚血再還流(I-IRI)+肺炎でのtwo hit modelの確立する。First hitはマウスでIーIRIを行う。I-IRIには上腸間膜動脈をクランプし、再灌流することで虚血再灌流を起こす。コントロールとして開腹のみを行うsham operationのマウスを使用する。腸管虚血再灌流1日後に肺炎を合併させる。肺炎は菌の経気管投与(intratra tcheal instillation; IT)とし、菌は院内感染症を想定してpseudomonas aeruginosaを使用する。使用する菌量は、正常マウスでは7日間の観察期間中に死亡しない程度の軽度感染する量とする。これらのtwo hitモデルとshamマウスとの経時的な生存率を比較する。次に腸管虚血再還流+肺炎でのtwo hit modelへの治療的介入を行う。免疫調整物質としてIFNβによる治療介入を行う。1I-IRI+肺炎(2H model),2Sham+肺炎(sham群),3I-IRI+肺炎+IFNβ(治療群)での生存率を比較する。I-IRIの作成方法はすでに条件設定も含めて終了しているため、今までの腹膜炎+緑膿菌肺炎の作成方法の流れをこちらにも応用できると考えている。またその後のメカニズム解析についても、同モデルでの検討事項と同様の流れで行うことができるため、研究をスムースに推進していけると考えている。先ずは腸管虚血再灌流モデルが遠隔臓器に与える影響を掘り下げて、検討する予定である。具体的には、各臓器の病理学的評価、免疫染色を行い、肺であればBALを採取後サイトカインの測定である。血清ののサイトカイン測定も行う予定である。その上で当初の予定の通り、腸管虚血再灌流後に肺炎をsecound attackとして加えていく予定えある。
回収ロジスティックス・システムにおける協調管理方策に関する研究

回収ロジスティクス・システムにおける協調管理方策の開発に関する平成18年度の研究実績を以下に挙げる.本研究ではサプライヤーとマニュファクチャラーからなる同一企業グループの利益面から3PLを導入した場合の有益性について,製品1単位当たりのコスト変動率と配送頻度変動率と需要変動率をもとに検証した.サプライチェーン環境下で製品の品質向上のための,サプライチェーン全体での製品のトータル・コストの最小化と製品の品質目標値の向上を実現するリベート導入システムを提案した.本研究では,再生産費用が新規生産費用よりも高い場合に,循環型生産システムにおける生産方針の決定に,需要増加見込率や再生産費用削減を想定し,その場合の最適生産比率について考究した.本研究では,回収した使用済製品の再生産による過剰在庫を抑えるため,サプライチェーン環境下でのリバースロジスティクス・システムに下取り業者を考慮した場合,また再生産を推進させ,かつシステム利益の増加を模索するため,再生産量の決定時に需要予測延長期間を考慮した場合についての生産方策について考究し,比較検証を行った.また,平成17年度での研究成果として実績報告を行った下記の研究2題目が日本経営工学論文誌への掲載が決定したので併せてここに報告する.回収ロジスティクス・システムにおける協調管理方策の開発に関する平成16年度の研究実績を以下に挙げる.[1]リマニュファクチャリング・システムにおける多段工程への最適投入計画(Decision Approach for the Optimal Input Quantity in a Remanufactuing System)近年利用可能な資材量の制限や環境対策から製品/部品の回収・再利用は生産活動において新たな付加価値を生むと認識されている.本研究では外部/内部回収品の再生・再利用を考慮しないBarad & Brahaのモデル(既存方策)をもとに製品/部品の回収・再生・再利用を行うリマニュファクチャリング・システムでの多段工程への最適部品投入計画(提案方策)について考案する.提案方策での最適部品投入量,その上・下限値の設定およびコスト評価を数値検証し,既存方策との比較から提案方策の有効性について考究した.近年,社会の環境問題から生産システムでは従来の生産ラインだけではなく,回収品を再生するためのラインの導入が必要となっている.最近Kiesmuller & Minnerが提案したリマニュファクチャリング・システムにおける生産量・再生量の決定方策(既存方策)では生産・再生ラインでの生産量・再生量を独立に決定しており,回収品を有効に活用できない場合がある.そこで本研究では,リマニュファクチャリング・システムにおいて,回収品の活用を優先した生産量・再生量の協調決定方策および基準在庫の決定方策について提案し,併せて数値検証により有効性を示した.最近Minnerにより多段階の在庫拠点において,工程内で再利用可能な加工品や顧客からの回収品がある回収ロジスティクス・システムにおける安全在庫戦略について考究されている.ただ,Minnerの戦略では最終拠点で必ず在庫を持ち,サービスタイムを0と仮定して顧客へのサービス向上に役立てている.しかしながら,現実問題として最終拠点で常に在庫をもつことは,ときには「死に在庫」が増えることにもつながり,必ずしもよいわけではない.本研究では,Minnerの安全在庫戦略モデルをもとに,最終拠点において在庫を持たない場合に生じるサービスタイムに起因する機会損失を考慮した,回収ロジスティクス・システムにおける安全在庫戦略について考察した.回収ロジスティクス・システムにおける協調管理方策の開発に関する平成16年度の研究実績を以下に挙げる.従来の店頭販売などの販売方法に比べてオンライン販売では実物を確認せずに取引が行われる場合が多く,返品の発生率が高い傾向にある.最近EC業者に代わって返品の点検・再包装,保管や処分などの処理を行う返品業務の代行サービスを行う企業が注目されている.そこで,本研究では返品業務代行サービスを利用した場合のオンライン販売を取り上げ,販売した商品の返品率と返品が再利用可能となるまでの期間の短縮率を変動させ,返品業務代行サービスを利用しない場合と利用する場合との比較を行った.具体的には返品業務代行サービスを利用する場合としない場合の商品の最適初期発注量および期待利益の比較から返品業務代行サービス利用の有用性について考究した.マニュファクチャラーは,サプライヤーの配送リードタイムの不確実さは避けられず,顧客需要と配送リードタイムの不確実さの両方に直面する状況が考えられる.本研究では,配送リードタイムが不確実なサプライチェーンにおける最適発注方策を提案し,サプライヤーからの資材到着遅れの度合いによるマニュファクチャラーのサプライヤー選択への影響について数値検証を行った.さらに,配送リードタイムが不確実なサプライチェーンにおける生産量の最適決定方策にっいても考究した.単一期間での受注需要に応じるため生産工程に良品資材を投入し生産した場合でもその加工品にはある不良率のもとで不良品が存在する.Kusukawa & Ohtaは製品/加工品(外部/内部)の回収・分解・再生・再利用を行うリマニュファクチャリング・システムでの多段工程への最適投入計画を提案した(従来方策).ただ,従来方策では回収品の製品寿命を考慮しておらず,扱う回収品によっては製品寿命を考慮に入れて部品の投入計画を行う必要がある.そこで,本研究では外部/内部回収品に製品寿命を考慮した場合の多段工程への最適投入計画を提案した.この際,回収品の回収・分解業務を代行サービス(ACD)に委託した場合の有用性についても考究した.回収ロジスティクス・システムにおける協調管理方策の開発に関する平成18年度の研究実績を以下に挙げる.本研究ではサプライヤーとマニュファクチャラーからなる同一企業グループの利益面から3PLを導入した場合の有益性について,製品1単位当たりのコスト変動率と配送頻度変動率と需要変動率をもとに検証した.

サプライチェーン環境下で製品の品質向上のための,サプライチェーン全体での製品のトータル・コストの最小化と製品の品質目標値の向上を実現するリベート導入システムを提案した.本研究では,再生産費用が新規生産費用よりも高い場合に,循環型生産システムにおける生産方針の決定に,需要増加見込率や再生産費用削減を想定し,その場合の最適生産比率について考究した.本研究では,回収した使用済製品の再生産による過剰在庫を抑えるため,サプライチェーン環境下でのリバースロジスティクス・システムに下取り業者を考慮した場合,また再生産を推進させ,かつシステム利益の増加を模索するため,再生産量の決定時に需要予測延長期間を考慮した場合についての生産方策について考究し,比較検証を行った.また,平成17年度での研究成果として実績報告を行った下記の研究2題目が日本経営工学論文誌への掲載が決定したので併せてここに報告する.
乾癬の難治性かゆみと病態の両方を寛解させる新規治療法に向けた分子基盤の確立

CD26はT細胞共刺激分子であると同時にDPPIVジペプチダーゼ活性を有する多機能タンパク質であり、乾癬患者血清において高発現している。予備実験において、乾癬のかゆみとともに、病態そのものへの関与が示唆されたことから、申請者はCD26を標的としたかゆみと病態両方に作用する新規治療法の開発を目的に研究を行って来た。しかしながら昨年行った研究の結果、CD26は乾癬のかゆみ調節には関わっている反面、(予備実験とは異なり)病態の増悪には直接関与していないことが明らかになった。そこで、CD26関連因子であるIL-26が乾癬の病態を増悪させるメカニズムに着目して研究を行った。IL-26は、CD26により共刺激を受けたCD4T細胞において分泌が誘導されることが明らかにされており、かつ乾癬病態に重要なTh17サイトカインの一つであることが知られている。しかしながらマウスに発現していないことなどから、その機能解明は遅れてきた。IL-26トランスジェニック(Tg)マウスを用いて乾癬モデル(イミキモドモデル)マウスを作製したところ、野生型と比較して病変皮膚の紅班化が著しく促進しており、その原因として血管の新生および免疫細胞の浸潤が有意に促進されていることが示された。さらにin vivoおよびin vitroでそのメカニズムを調べたところ、IL-26はケラチノサイトおよび血管細胞において、直接FGF-2およびFGF-7等の発現を上昇させること、およびそのシグナル伝達を明らかにした。さらに、IL-26Tgの皮膚だけでなく、乾癬患者の病理皮膚においても、IL-26・FGFの発現上昇が確認された。以上から、IL-26はFGF-2やFGF-7の発現上昇による血管新生と免疫系細胞の浸潤を介して乾癬の病態悪化に寄与していることを明らかにした。当初の予想とは異なり、CD26自体は乾癬の病態に大きな関与は認められなかった。しかしながら、CD26関連因子として知られるIL-26は、顕著な血管新作用を介して乾癬病態の悪化に寄与していることを明らかにした。またそのメカニズムが、IL-26によるFGF-2およびFGF-7の産生促進作用によることを明らかにした。本研究ではこれまでに、申請者はCD26/DPPIVが乾癬のかゆみを増悪していることを発見し、そのメカニズムがかゆみ伝達因子である神経ペプチドSubstance P(SP)の分解調節を介していることを明らかにしてきた。さらに今回、CD26関連因子であるIL-26が乾癬の病態悪化に寄与していること・その詳細なメカニズムを明らかにした。そこで、今後はCD26とかゆみの関係性をさらに発展させ、CD26と他の神経ペプチドの相互作用について着目し、新たなかゆみ調節メカニズムを解明する。CD26はT細胞共刺激分子であると同時にDPPIVジペプチダーゼ活性を有する多機能タンパク質である。血清中にも可溶性CD26が存在し、免疫系および生理活性物質の調節を行っている。更に乾癬の病変部位においても高発現しており、乾癬病態への関与が示唆されている。以上より、乾癬のかゆみにおけるCD26/DPPIVの役割の解明を目的として以下の研究を行った。血清を用いて、可溶性CD26およびDPPIV酵素活性レベルを比較したところ、尋常性乾癬症例は健常者と比べ、有意に上昇が観察された。そこでCD26 Tgマウスにおいてイミキモドクリームを反復塗布して乾癬モデルマウス(IMQモデル)を作製したところ、野生型のIMQモデルマウスと比較して掻き行動の有意な増加が認められた。以上によりCD26の発現上昇は、乾癬においてかゆみを増悪することが示唆された。次に、そのメカニズムの一つとしてかゆみを伝達する神経ペプチドであるsubstance P(SP)に着目した。11アミノ酸からなるSPは、DPPIV酵素によりSP(5-11)へと2回切断される。乾癬の血清におけるSPの切断状態を評価したところ、SP(5-11)を検出できるELISAでのみ、乾癬患者で有意に発現が上昇していた。以上から乾癬においてはDPPIVにより切断されたSP(5-11)の発現が上昇していると考えられる。更に、SPの皮内投与モデルマウスにおいて、SP(5-11)は完全長SPよりも有意に掻き行動を誘発し、SPのかゆみはDPPIV阻害薬によって顕著に抑制された。また、DPPIV酵素阻害薬はIMQモデルにおいても顕著に掻き行動を抑制した。以上から、CD26/DPPIVは、乾癬においてかゆみを増強していることが示された。そのメカニズムとして、DPPIV酵素活性がかゆみ伝達因子SPを切断してかゆみを調節しているためと考えられる。当初の計画通り、申請者はCD26/DPPIVが乾癬のかゆみを増悪していることを発見し、そのメカニズムがかゆみ伝達因子SPの分解調節を介していることを明らかにした。更にDPPIV酵素阻害薬が乾癬のかゆみに作用する可能性についても明らかにし、国際かゆみ学会にて発表し、論文雑誌に掲載された。

そこで、CD26関連因子であるIL-26が乾癬の病態を増悪させるメカニズムに着目して研究を行った。IL-26は、CD26により共刺激を受けたCD4T細胞において分泌が誘導されることが明らかにされており、かつ乾癬病態に重要なTh17サイトカインの一つであることが知られている。しかしながらマウスに発現していないことなどから、その機能解明は遅れてきた。IL-26トランスジェニック(Tg)マウスを用いて乾癬モデル(イミキモドモデル)マウスを作製したところ、野生型と比較して病変皮膚の紅班化が著しく促進しており、その原因として血管の新生および免疫細胞の浸潤が有意に促進されていることが示された。さらにin vivoおよびin vitroでそのメカニズムを調べたところ、IL-26はケラチノサイトおよび血管細胞において、直接FGF-2およびFGF-7等の発現を上昇させること、およびそのシグナル伝達を明らかにした。さらに、IL-26Tgの皮膚だけでなく、乾癬患者の病理皮膚においても、IL-26・FGFの発現上昇が確認された。以上から、IL-26はFGF-2やFGF-7の発現上昇による血管新生と免疫系細胞の浸潤を介して乾癬の病態悪化に寄与していることを明らかにした。当初の予想とは異なり、CD26自体は乾癬の病態に大きな関与は認められなかった。しかしながら、CD26関連因子として知られるIL-26は、顕著な血管新作用を介して乾癬病態の悪化に寄与していることを明らかにした。またそのメカニズムが、IL-26によるFGF-2およびFGF-7の産生促進作用によることを明らかにした。上記にあるように、申請者はCD26/DPPIVが乾癬のかゆみを増悪していることを発見し、そのメカニズムがかゆみ伝達因子SPの分解調節を介していることを明らかにした。一方当初の予備実験では、CD26Tgマウスを用いて作製した乾癬モデルは、野生型における乾癬モデルと比較して、皮膚の鱗屑、肥厚、紅斑といった乾癬病態の増悪が観察されていた。しかし残念ながらこの結果の再現性がとれず、CD26は乾癬において、かゆみ調節には関わっているものの、病態の増悪には直接関与していない可能性が高まっている。そこで今後は、CD26と他の神経ペプチドの相互作用について着目し、新たなかゆみ調節メカニズムを解明すると共に、乾癬の病態に寄与するCD26関連因子・非関連因子についても解析を行う。本研究ではこれまでに、申請者はCD26/DPPIVが乾癬のかゆみを増悪していることを発見し、そのメカニズムがかゆみ伝達因子である神経ペプチドSubstance P(SP)の分解調節を介していることを明らかにしてきた。さらに今回、CD26関連因子であるIL-26が乾癬の病態悪化に寄与していること・その詳細なメカニズムを明らかにした。そこで、今後はCD26とかゆみの関係性をさらに発展させ、CD26と他の神経ペプチドの相互作用について着目し、新たなかゆみ調節メカニズムを解明する。年間の助成金使用額が予定よりも低く抑えられたのは、当初の計画よりも乾癬病態モデルの条件検討が短期間で済んだため、イミキモドクリームおよび実験動物にかかった資金が予定よりも少なくて済んだと考えられる。
食品因子による腸管上皮受容体型転写因子を介した消化器疾患予防・改善作用の解析

食品因子が腸管上皮受容体型転写因子及びそれに関連する消化器疾患に対して及ぼす影響を解析した。薬物受容体であり大腸がん発症抑制に関与するaryl hydrocarbon receptor(AhR)をブロッコリースプラウト熱水抽出物が活性化することを見出し、実際に大腸前がんモデルマウスに前投与することによって前がん病変である大腸異常腺窩巣の形成が抑制された。また大豆イソフラボン代謝物であるエクオールは、核内受容体であり抗炎症作用を有するpregnane X receptor(PXR)を活性化し、大腸炎モデルマウスにおける炎症反応を顕著に抑制することが見出された。消化管の最前線に位置する腸管上皮細胞は食品成分などによって最も高頻度かつ高濃度に曝されることから、その機能が食品因子などにより制御・調節を受けることが考えられる。一方腸管上皮細胞に発現するAryl hydrocarbon receptor (AhR)、Pregnane X receptor (PXR)といった受容体型転写因子は従来の薬物代謝酵素の発現制御に加えて、大腸癌抑制作用(AhR)や抗炎症作用(PXR)など新たな生理機能が報告されている。そこで本研究では特にAhRとPXRに注目し、AhR/PXR転写活性評価系をそれぞれ構築しそれを用いてAhR/PXRを活性化する食品成分を探索、さらに実際に消化器疾患改善作用(AhR:大腸前癌、PXR:炎症性腸疾患)がみられるかを検討することとした。まずAhR及びPXRの発現ベクターとそれぞれの応答配列をルシフェラーゼ遺伝子上流に組み込んだレポーターベクターを構築し、これらをヒト肝由来HepG2細胞に安定に導入したAhR及びPXR応答性細胞株を構築した。現在構築した安定なAhR/PXR応答HepG2細胞株を用いて、AhR/PXR活性化を誘導する食品成分の探索をおこなっており、既にある種のフィトケミカルがAhR及びPXRを特異的に活性化することを見出している。並行して消化器疾患モデル動物の評価系構築も同時に進めることとし、化学発癌物質であるアゾキシメタン(AOM)投与による異型腺窩巣(ACF)形成大腸前癌モデルマウスの構築に成功した。なおACF形成はメチレンブルー染色など病理学的手法を用い、大腸癌発症に関わるβ-カテニンの発現解析などは生化学的手法を用いることとした。一方で、デキストラン硫酸ナトリウム(DSS)投与による大腸炎モデルも構築をすすめた。条件検討の結果、3%DSSを含む水を8日間程度自由飲水させることで、体重の減少、結腸の短縮、炎症性サイトカインの発現亢進など大腸炎の症状が誘導されることを確認した。今後見出されたAhRを活性化する食品成分をACF大腸前癌モデル、PXR活性化食品成分をDSS誘導大腸炎モデルにそれぞれ投与し、in vivoにおける消化器疾患抑制作用を検討する予定である。大腸癌の発症抑制に関与するAryl hydrocarbon receptor(AhR)及び腸炎症を抑制することが報告されているPregnane X receptor(PXR)に注目し、これらを活性化する食品因子の探索評価系を昨年度構築した。それを用いてスクリーニングをおこなった結果、発芽3日後のブロッコリースプラウト熱水抽出物にAhR活性化能が見出された。AhRは大腸癌発症に関わるβ-カテニンの分解を誘導することから、核内β-カテニン量に対するブロッコリースプラウト熱水抽出物の作用を検討したところ、核内β-カテニン量の減少がみられた。また昨年度構築したアゾキシメタン(AOM)投与による大腸前癌モデルマウスにブロッコリースプラウト熱水抽出物を前もって投与したところ、AOMのみを投与した群では大腸前癌の指標である大腸異常腺窩巣(aberrant crypt foci ; ACF)が大腸全体に発生していたが、ブロッコリーを投与した群では有意なACF形成抑制効果がみられた。また大腸粘膜の核内β-カテニンの発現量を解析した結果、ブロッコリー熱水抽出物を投与した群では核内β-カテニン量の減少がみられた。一方で、PXRを活性化する食品因子として大豆イソフラポンの代謝物であるエクオールを見出した。エクオールはPXR強発現下でTNF-αによるNFκBの活性化及びNFκB標的遺伝子の発現亢進を有意に抑制した。そこでNFκB活性化の関与が知られ昨年度構築したデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)投与による大腸炎モデルマウスにエクオールを前もって投与した。その結果、体重の減少や下痢・血便、また大腸炎にみられる結腸の短縮がエクオール投与群ではいずれも有意に軽減された。また大腸粘膜における炎症マーカーでありNFκB標的遺伝子であるTNF-αやCOX-2、MIP-2などのmRNA発現はDSS群では顕著に増加したが、エクオール投与によってこれらはいずれも有意に抑制された。以上の結果より、ブロッコリー熱水抽出物はAhR活性化を介して大腸前癌病変を改善すること、一方エクオールはPXR活性化を介して大腸炎症状を改善することがそれぞれ強く示唆された。
パーキンソン病患者由来αシヌクレイン凝集体を高感度検出するバイオセンサ新技術創製

カンチレバーセンサ基本性能向上1.バイオセンシング分子技術創成:aSyn検出感度向上、1)脂質膜種、2)糖鎖修飾、を検討。2.カンチレバー技術:応力集中構造パターンを考察し作製。3.改良カンチレバーセンサで低濃度aSyn線維化後の評価:低濃度(10-100 pM)のaSyn線維化後の検出性を評価、改良技術の効果、問題点を考察。RT-QuIC技術とカンチレバーセンサ技術の融合1.モノマーから線維化の測定:通常RT-QuICで患者、健常者髄液サンプルの判別性検討。2.オリゴマー状態の改良カンチレバー測定:上記結果と比較して、カンチレバーとの融合での定性的な相異の導出、測定感度向上性を考察。
水道原水・医療用水中のエンドトキシン活性ならびに生成能の存在状況に関する研究

水道水中に残存するエンドトキシン活性は、とりわけ透析治療を行っている医療機関で懸案となっている。本研究では、国内の複数の浄水場および供給先の医療施設を対象として、エンドトキシン活性の存在状況と水処理における消長について調査を行った。凝集沈殿および砂ろ過・膜ろ過はエンドトキシン活性を大幅に低減する効果がみられた。酸化処理である塩素処理およびオゾン処理の効果は限定的であった。一方、生物活性炭ろ過はエンドトキシン活性の増大に寄与していた。医療施設内の水道管内での細菌再増殖によって、エンドトキシン活性が増大する事例が確認された。エンドトキシンは血液を介して体内に入ると炎症やショックなどの症状を起こすことが知られており、医療現場における水質管理に特段の注意が求められている。本年度は国内の9水道事業体から原水(地表水・地下水)・処理工程水・浄水試料を、3医療施設から専用水道(地下水)および公共水道の水試料を入手し、エンドトキシン活性値(遊離エンドトシキンおよび総エンドトシキン)と従属栄養細菌数の存在状況を調べた。水道事業体の原水のうち、地下水は総エンドトキシン活性値が0.030.2EU/mLと非常に低く、表流水では数十数百EU/mLの範囲で検出された。凝集沈殿および砂ろ過処理を経ることで、総エンドトキシン活性値は原水と比較して8090%以上減少した。一方で、高度処理としてオゾン処理ー活性炭ろ過を導入している浄水場では、直前の工程水と比較して、83126%総エンドトキシン活性値は上昇した。高度浄水処理における総エンドトキシンの増大は、遊離エンドトキシンが中心であり、総エンドトシキンから遊離エンドトキシンを除した結合エンドトシキン(生菌等に結合したエンドトキシン)は多くの場合減少していた。このことから、オゾン処理における酸化反応により生菌の細胞外膜の分解と水相へのエンドトキシン溶出が生じたと考えられた。また、医療機関においては、貯水槽から給水栓の間にエンドトキシンおよび生菌が大幅に増加する場合があった。ここでのエンドトキシン増大は結合エンドトキシンに由来していたため、貯水槽以降の水道管における生菌の再増殖が直接的に寄与していると考えられた。昨年度に引き続き国内の9水道事業体から原水(地表水・地下水)・処理工程水・浄水試料を、3医療施設から専用水道(地下水)および公共水道の水試料を入手し、エンドトキシン(ET)活性値(遊離ETおよび総ET)と従属栄養細菌数(HPC)の存在状況を調べた。このうち、高度浄水処理を有する3浄水場において、原水のET活性値は37.691.0EU/mLであり、水源水質の違いによるものと推測された。浄水では0.824.3EU/mLであり、原水に対する減少率は70.798.5%と最大で約28%の差が生じていた。遊離ET比率は原水0.440.55、浄水0.620.95と浄水場間で差が生じていた。昨年度の結果と共に、各処理工程における除去性を比較したところ、酸化消毒処理のうち、塩素処理は前塩素>中間塩素>後塩素、オゾン処理は、中オゾン>後オゾンの順に低減率が高く、また、オゾン処理に比べ塩素処理がET活性値の低減に寄与していることが示された。これらの除去性の差は、ETに対する各処理の作用機序の違いであることが考えられた。活性炭ろ過後はHPCの増加が確認され、ET活性値も上昇していた。結合ET活性値より遊離ET活性値の割合が高く検出されており、HPCの流出と共に活性炭槽内で抑留されていた浮遊性のETが流出していると考えられた。凝集沈澱および急速ろ過は、ET活性値の低減に最も効果的であり、固液分離によりおおむね9割前後のET活性値は除去されていた。ただし、凝集沈澱処理では浄水場における除去率の差が大きく、原水中に存在する微生物の種類や存在量等の影響を受けているものと考えられた。また、高度浄水処理の最終段階に急速ろ過処理を行うことは、活性炭ろ過後にいったん上昇したETの低減に大いに効果的であった。今年度も継続して国内の9浄水場および3医療施設からの採水調査への協力を得ることができ、各施設における原水・処理工程水・浄水試料・給水末端での採水調査を夏季・秋季および冬季に実施できた。一部の高度浄水処理を用いている浄水場を対象として、連続する2日間の測定による精密調査を実施し、さらに、通常処理の浄水場を対象として、凝集沈殿・砂ろ過処理および塩素処理がエンドトシキン活性の挙動に及ぼす影響に注目した調査を実施することができた。今年度においては、エンドトキシンの増加が疑われる高度浄水処理工程を有する国内の4浄水場を対象として、原水(河川水)・処理工程水・浄水試料を連続した2日間にわたって入手し、エンドトキシン(ET)活性値(遊離ETおよび総ET)と従属栄養細菌数(HPC)の存在状況について詳細に調べた。調査対象のAD浄水場における原水のET活性値は44.6153.4EU/mLであった。

凝集沈澱水の総エンドトキシン活性値は4.516.2 EU/mLであり、除去率は70%以上であった。B,C浄水場では、いずれも降雨の影響により原水の総ET活性値が採水2日目に大きく上昇したが、凝集沈殿後の総ET活性値は同程度まで低下した。AD浄水場の活性炭ろ過後の総ET活性値は、前段のオゾン処理水等と比較して約24倍に増加した。活性炭ろ過後に後段砂ろ過工程を有するA,B浄水場において、浄水の総ET活性値は1.76.3 EU/mLであった。一方、後段砂ろ過工程を有しないC,D浄水場では浄水の総ET活性値は13.419.9 EU/mLであった。このため、活性炭ろ過後に砂ろ過工程を設けることで、浄水中のET活性値を抑制できることが確認された。なお、浄水の総ET活性値は最も低い値で1.7 EU/mLであった。わが国の透析用水におけるET基準値は0.05 EU/mLであり、20倍以上の差があった。今年度も継続して国内の4浄水場からの採水調査への協力を得ることができ、各施設における原水・処理工程水・浄水試料の採水を夏季・秋季および冬季に実施した。特に、連続する2日間の測定による精密調査を全ての浄水場において実施できた。エンドトキシン(ET)は血液を介して体内に入ると炎症やショックなどの症状を起こすことが知られており、医療現場における水質管理に特段の注意が求められている。これまでに浄水処理のうち凝集沈殿・砂ろ過により9割程度まで除去されるが、塩素消毒により増加する場合のあることが判明している。今年度は、水道水から単離した細菌株の塩素消毒実験によるET活性の時間変化ならびに実際の浄水場の塩素処理前後におけるET活性の増減について調査を行った。給配水過程を模した連続通水実験により単離した従属栄養細菌の単離菌のうち、高ET産生株および低ET産生株を各1株用い、細菌原液に次亜塩素酸ナトリウム(最終濃度1.0mg/L)を添加して攪拌、定期的に遊離ET活性値、総ET活性値、遊離残留塩素濃度、pH、従属栄養細菌数(HPC)を測定した。従属栄養細菌の単離株2株とも、細菌数自体は塩素との接触直後にほぼゼロとなるものの、ET活性値は接触後2時間まで上昇し続け、初期ET活性値の35倍に達した。その後は緩やかな減少に転じ、48時間後には初期ET活性値の1/21/3程度まで低減した。水道水中に残存する従属栄養細菌に由来するET活性には、塩素の酸化反応によって1数時間以内に速やかに付加される部分、2数日間かけて不活性化される部分、3ほとんど反応せずに安定する部分の存在することが確認された。A浄水場の原水から浄水に至る処理工程のET活性値を測定したところ、前塩素処理により原水中ET活性の40%程度が不活化されたものの、急速ろ過後から浄水に至る間に約10%上昇した。当浄水場における前塩素注入から配水池(浄水)までの到達時間は約6時間、中塩素注入から配水池までは約4時間と推定されることから、浄水処理工程にて残存する細胞外膜が塩素による酸化反応を受けたことで、ET活性が上昇した可能性が考えられた。水道水中に残存するエンドトキシン活性は、とりわけ透析治療を行っている医療機関で懸案となっている。本研究では、国内の複数の浄水場および供給先の医療施設を対象として、エンドトキシン活性の存在状況と水処理における消長について調査を行った。凝集沈殿および砂ろ過・膜ろ過はエンドトキシン活性を大幅に低減する効果がみられた。酸化処理である塩素処理およびオゾン処理の効果は限定的であった。
競争と規制の経済理論分析

研究を進める上で重要なことは、国内外を問わず、他の研究者との意見交換や情報の収集である。このため海外での学会出席や外国における意見交換を積極的に進め、情報の収集や発信に努めた。海外学会等への出席は以下の通りである。2004年2006年の各8月IIPF(国際財政学会:福島隆司)・2004年9月IAEE(世界エネルギー経済学会:田中誠)・2005年1月(畠中薫里)・2005年2月UCIrvine(公共経済研究会:福島隆司)・2005年3月University of Canterbury(福島)・2005年3月University of New South Whales(福島)・2006年11月イスタンブール(国際会計金融学会:福島隆司)2007年2月UC Berkeley(公共経済シンポジウム:福島隆司)研究分担者個人の研究としては、いくつかの論文が雑誌等に発表された。詳細は「研究発表」の項に記したが、本研究費がこれらの研究に役立っている。本研究は参加者がそれぞれの専門の研究分野を受け持ちつつも、競争と規制という枠組みの中で、研究発表やセミナー形式の討論、外部講師を招いての研究会を通して研究をより深め、興味を拡大しよりよい研究に結びつける計画で始めた。このため数多くの研究会を開催した。セミナーの日時と招待講師は以下の通りである。2004年5月吉田雄一郎氏(国際大学)・同年6月広瀬純夫氏(信州大学)・同年7月赤井伸郎氏(兵庫県立大学)・同年10月川口大司氏(筑波大学)・同年10月小西秀樹氏(東京工業大学)・同年11月ChongwooChoe氏(Australian Graduate School of Management University of New South Wales)・同年11月大山昌子氏(一橋大学)・2005年1月永松伸吾氏(阪神・淡路大震災記念人と防災未来センター)研究を進める上で重要なことは、国内外を問わず、他の研究者との意見交換や情報の収集である。2004年8月IIPF(国際財政学会:福島隆司)・2004年9月IAEE(世界エネルギー経済学会:田中誠)・2005年1月(畠中薫里)・2005年2月UCIrvine(公共経済研究会:福島隆司)・2005年3月University of Canterbury(福島)昨年度と同様に、本研究は参加者がそれぞれの専門の研究分野を受け持ちつつも、競争と規制という枠組みの中で、研究発表やセミナー形式の討論、外部講師を招いての研究会を通して研究をより深め、興味を拡大しよりよい研究に結びつける計画で始めた。2005年6月渡部和孝氏(大阪大学社会科学研究所)、同年9月戒能一成氏(独立行政法人経済産業研究所研究員)、同年10月Xing Yuqing氏(国際大学)、同年11月穴山悌三氏(東京電力)、同年12月Chongwoo Choe氏(Australian Graduate School of Management)、同年12月手塚広一郎氏(福井大学)・石井昌宏氏(大東文化大学)、2006年3月小野浩氏(Stockholm School of Economics)。国外の研究者と意見交換や情報収集のため、海外での学会出席や外国における意見交換を積極的に進め、情報の収集や発信に努めた。2005年8月IIPF(匡際財政学会:福島隆司)・2005年2月UCIrvine(公共経済研究会:福島隆司)・2005年3月University of New South Whales(福島)研究分担者個人の研究としては、いくつかの論文が雑誌等に発表された。今後も、研究会や学会発表というインセンティブを通して、研究成果を充実させていきたい。昨年度と同様に、本研究は参加者がそれぞれの専門の研究分野を受け持ちつつも、競争と規制という枠組みの中で、研究発表やセミナー形式の討論、外部講師を招いての研究会を通して研究をより深め、興味を拡大しよりよい研究に結びつける計画で始めた。2007年3月山本雅

資氏(慶応義塾大学グローバルセキュリティ研究所)。国外の研究者と意見交換や情報収集のため、海外での学会出席や外国における意見交換を積極的に進め、情報の収集や発信に努めた。海外学会等への出席は以下の通りである。2006年89月キプロス(国際財政学会:福島隆司)2006年11月イスタンブール(国際会計金融学会:福島隆司)研究分担者個人の研究としては、いくつかの論文が雑誌等に発表された。詳細は「研究発表」の項に記したが、本研究費がこれらの研究に役立っている。今後も、研究会や学会発表というインセンティブを通して、研究成果を充実させていきたい。
作物の耐旱性に関わる根系の生理・機能的形質とその遺伝機構

根による信号物質の生産イネにおいて、根系の大部分が十分な土壌水分にアクセスしていても、一部が乾燥土壌中で生育する条件下では、葉身水ポテンシャルが低下する前に気孔コンダクタンスが低下し始め、その際に根、葉身ならびに導管出液内のABA濃度が上昇することを、ポット実験や圃場実験によって見出した。また、乾燥土壌内の根を切除すると、気孔コンダクタンスと葉身水ポテンシャルが同時に上昇することも併せて確認し、乾燥土壌中で成育している根中でABAが生産され、根で生産された化学信号と、hydraulicな信号の双方が気孔の開閉制御に関与している可能性を示した。乾燥ストレス条件下で発揮される根系の可塑性の、個体生長における役割評価生物資源研究所が、日本晴/Kasalathの戻し交雑によって作成した54系統の染色体部分置換系統群を供試し、水耕系、土耕系、ならびに圃場条件下で、乾燥ストレスに対する生理、生育反応を精査し、根系の発揮する可塑性が乾燥ストレス条件下での個体生長に重要な役割を果たしていることを示す数系統を選抜し、それらを日本晴に戻し交配し、遺伝子型解析用の材料を準備した。また、側根の可塑性に関わるいくつかのQTLを同定し、その生理的メカニズムである根の浸透圧調節機能について明らかにした。さらには、ネリカ(NERICA)米においても、乾燥条件下で、根系が可塑性を発揮し地上部乾物生産に貢献する系統が存在することを見出した。根による酸素輸送能力の評価土壌水分変動条件(乾燥から嫌気条件およびその逆)下における、イネの適応能力について上述の染色体部分置換系統群を対象に評価し、根の通気組織形成反応やそれに伴う根端への酸素運搬能力、ならびに側根発生能力がその能力に重要な役割を果たしていることを示す系統を、水耕系、土耕系、ならびに圃場条件下で選抜した。イネ根による信号物質の生産ポットによって、根系の一部が乾燥土壌にアクセスする条件下で、葉身水ポテンシャル、気孔コンダクタンス光合成・蒸散速度をモニターした。その結果、葉身水ポテンシャルが低下する前に気孔コンダクタンスが減少する現象を捉え、信号物質が機能していることを強く示唆する結果を得た。今後、信号物質と考えられている、導管出液のABA濃度をあわせて測定する。さらに、フィールドにおける信号物質生産の検知ならびに生長の及ぼす影響を解析するための実験準備を開始した。水ストレス条件下における浸透圧調節機能トウモロコシを対象に、人工気象室内で、水耕栽培によって、いくつかの生育段階に、ポリエチレングリニコール(PEG)よって種々の浸透圧に調整した水耕液に植物を移植し、経時的に、葉身水ポテンシャル、浸透ポテンシャルを測定し、また膨圧を求め、種子根伸長に対して浸透圧調整機能が働いていることを確かめた。別に各根、部位の伸長速度、ならびにそこからの側根発生速度、密度を測定した結果より、側根発生においても浸透圧調節が関与している可能性を指摘した。水通導性の根系内変異根系要素別、部位、組織別にプロトプラストを生成し、等張液から低張液あるいは高張液に移し、経時的な直径の変化を既設の顕微鏡画像解析装置によって計測し、その変化率から透水係数を求めた。その結果、部位別、側根の種類別に透水係数が異なることを示唆する結果を得た。側根の可塑性に関わるQTL解析

これまでの国際イネ研究所との一連の研究の中で、CT9993(日本型陸稲、深根性)とIR62266(インド型水稲、浅根性)を親として作出した半数体倍加系統(144系統)において、水ストレスに対する反応に関わるいくつかのQTLを同定した。今後は、水ストレス条件の変動に対する反応に関するQTL解析を進める。イネ根による信号物質の生産根系の一部が乾燥土壌にアクセスする条件下では、葉身水ポテンシャルが低下する前に気孔コンダクタンスが低下し始め、その際に根、葉身ならびに導管出液内のABA濃度が上昇することを認めた。また、乾燥土壌内の根を切除すると、気孔コンダクタンスと同時に葉身水ポテンシャルが再び上昇したことから、根で生産されたABAと、hydraulicな信号の双方がこの現象に関与していることが示唆された。水ストレス条件下における浸透圧調節機能トウモロコシ根において、水ストレス条件下で浸透圧調節機能が働いて膨圧が維持されることによって伸長速度が維持されること、また浸透圧調節に、カリウム、還元糖、各種アミノ酸が部位やストレス開始後時間によって役割の程度を変化させつつ関わっている実態を明らかにした。さらに、水ストレス下で親根の根軸に蓄積するスクロースが側根発生に重要な役割を果たしていることも明らかにした。側根の可塑性に関わるQTL解析これまでの国際イネ研究所との一連の研究の中で、CT9993とIR62266を親として作出した半数体倍加系統(144系統)を用いて、側根発生が水ストレスに対して示す可塑性に関わるいくつかのQTLを同定した。さらに、生物資源研究所において育成された日本晴/Kasalathの戻し交雑によって作成された54系統の染色体部分置換系統群を材料とし、根系発育に関わる可塑性を定量化し、また圃場条件下で、根系の発揮する可塑性が土壌水分変動条件下での成長に重要な役割を果たしていることを示唆する結果を得た。根による酸素輸送能力の評価乾燥から嫌気条件およびその逆に変動させた場合の、イネの適応能力について上述の染色体部分置換系統群を対象に評価し、根の通気組織形成反応や側根発生能力がその能力に重要な役割を果たしていることを示唆する結果を得た。根による信号物質の生産根系の大部分が十分な土壌水分にアクセスしていても、一部が乾燥土壌中で生育する条件下では、葉身水ポテンシャルが低下する前に気孔コンダクタンスが低下し始め、その際に根、葉身ならびに導管出液内のABA濃度が上昇することを、数回にわたる人工気象室やガラス室内でのポット実験や圃場実験によって再確認した。また、乾燥土壌内の根を切除すると、気孔コンダクタンスと同時に葉身水ポテンシャルが再び上昇する現象も再確認し、根で生産されたABAと、hydraulicな信号の双方がこの現象に関与していると考えた。また、乾物生産や収童からみて耐湿性が大きいと判定されるゴムギ品種は、そうでない品種に比べて、過湿土壌条件下で気孔伝導度を高く維持する能力を備えていることを見出し、信号物質生産の関与が示唆された。乾燥ストレス条件下で発揮される根系の可塑性の、個体生長における役割評価生物資源研究所が、日本晴/Kasalathの戻し交雑によって作成した54系統の染色体部分置換系統群を供試し、水耕系、土耕系、ならびに圃場条件下で、乾燥ストレスに対する生理、生育反応を精査し、根系の発揮する可塑性が乾燥ストレス条件下での個体生長に重要な役割を果たしていることを示す数系統を選抜し、それらを日本晴に戻し交配し、遺伝子型解析用の材料を準備した。また、ネリカ(NERICA)米においても、乾燥条件下で、根系が可塑性を発揮し地上部乾物生産に貢献する系統が存在することを見出した。根による酸素輸送能力の評価
有機-無機ヘテロ会合系の構築と物性

近年、有機物と無機物がナノスケールで集合化した有機-無機複合ナノコンポジットの研究が盛んである。無機物でつくられた低次元電子系が有機物によって隔離されたような構造から、電子のしみ出しや熱膨張率の違いによる構造のきしみなど、ヘテロ界面独特の性質のほか、有機物と無機物とが役割分担するような多面的あるいは複合的性質の発現が期待されている。磁性という観点からこのような物質群を眺めた場合、例えば磁気的な無機層に光機能性有機分子をインターカレートしたような系において、光照射に伴う分子の状態変化に起因した磁気応答が得られれば、機能性磁性体として興味深い。今年度は、粘土層間空間を利用した有機ラジカル分子の配向制御を主な目的として、ニトロニルニトロキサイド系有機ラジカルのサポナイト粘土層状物質へのインターカレーションを行った。その結果、有機ラジカルに化学的な分解はなく、層間でも安定に存在していることが示された。バルク結晶で見られた有機ラジカル分子間の強い相互作用は消え去り、常磁性的挙動を示した。このことは、層間ではゲスト間の力よりホストーゲストの相互作用が支配的であること、カチオン交換サイトは層間に均一に分布していることを示唆している。有機ラジカルのインターカレーションは、機能性の発現という面ばかりでなく、層間の物理化学的な状態を知るためのスピン・プローブとしても有用であることが示された。このほか、新規機能性物質の素構造として期待を集めている銅ハロゲン層状ペロブスカイト構造を取り上げ、その磁気的圧力応答を調べた。