hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
快適空間創成のための作用外力および伝達内力の高精度同定に関する研究

本研究では,作用外力の同定に関して,新しい手法の提案と実験による適用性の検証,伝達内力の同定に関して,伝達経路の見落としを発見できる手法を提案すると共に,実験によって適用性の検証を行った.いずれの課題も当初の目的を達成することができた.本研究では,作用外力および伝達内力の高精度な同定方法を提案した.作用外力の同定法は,外力の作用位置が未知の場合に,質量が既知の重りを付加して応答を測定し,独立した方程式を増やすと共に,係数マトリックスの小さな特異値を打ち切って逆問題を適切化するものである.両端を弾性支持したはりを取り上げ,数値シミュレーションと実験によって,提案手法の有効性を示した.また内力同定に関しては,伝達経路解析において,周波数応答関数の反共振点の挙動を観察することで,経路設定の妥当性を判断できる手法を提案した.階層構造物を取り上げ,数値シミュレーションと実験によって,提案手法の有効性を示した.外力同定に関しては,数値シミュレーションの結果を踏まえ,単純な構造物で実験を行う.理論の検証のための数値例は両端固定はりであったが,実験では両端を弾性支持されたはりとする.そのため,はりの両端をばね鋼を利用して弾性支持し,電磁石あるいはスピーカーを利用して非接触加振を実現する.なお初めは導電型加振器による接触加振で行う.必要なセンサーは準備ができており,それに応じた解析装置のチャンネル数の増強を平成27年度に行ったので,実験装置が完成次第,実験を進める.なお実験によって新たに判明した課題に対して順次解決策を検討し,理論あるいは同定手続きに反映させる.内力同定に関しては,複数の平板の何カ所かを弾性支持して結合した構造物を構築し,基礎加振あるいは一番上の平板を慣性力で加振し,必要な箇所の加速度測定の結果から結合部の内力を同定する.この際,伝達経路の見落としを想定して,受動系の伝達関数のサイズの変更等を行い,平成27年度の数値シミュレーションで見いだした,経路見落としの検証方法が採用できるかどうかを確認する.外力同定に関しては,非接触加振を想定して,加振器と対象物の間に柔らかい部材を挟み込んで加振した.その結果,比較的精度の良い周波数応答関数が得られたので,外力同定実験を進める.非接触加振としては,音圧による加振も実際に生じるので,スピーカーによる音響加振も行う.いずれの非接触加振も,正しい加振力が測定できないので,同定に用いる応答データとは別に応答を測定し,その結果の再現性によって同定結果の評価を行う.内力同定に関しては,前年度までに数値シミュレーションおよび実験による検証を終えているので,結果のまとめを行う.最後に,研究期間において得られた成果をまとめる.機械力学・制御解析装置のチャンネル数を増強することは計画通りであったが,それに伴い,ソフトウエアの更新が,本研究の遂行に必要であることがわかった.それには費用が発生し,平成27年度の予算に対しては若干の残金が発生した.既存の加振方法で実験を進めたが,加振方法の再考が必要となったので,加速度計の購入予定を延期し,加振方法の構築を先に行った.
テ-タ級数のオイラー積の研究

数論において、ゼータ函数とそのEuler積,函数等式は、その研究において、最も重要なものである。しかし、Euler積の理論,計算は、非常に煩雑で、その本質が分りにくいものであった。本研究では、テ-タ級数等のDirichlet級数に対して、そのメカニズムを解明し、Euler積や、函数等式を、新しい方法で証明することを目的とした。そのため、ヘッケ作用素に関していくつかの計算公式を導いた。つぎに、その研究過程で、ある種の概均質ベクトル空間のゼータ函数の函数等式について研究する必要が生じた。その結果、J.Igusa,F.Sato等によって作られた、P-進体上の概均質ベクトル空間の理論は、その軌道の数の有限性を仮定しており、残念ながら、我々の問題には、そのままでは適用出来ないことが示された。そこで我々は、このP-進体上の概均質ベクトル空間の理論を整備し、我々の問題に適用可能な形にすることを最初の目標とした。その結果、概均質ベクトル空間における最も基本的な変換であるうら返し変換によって写される概均質ベクトル空間に対し、その一方の函数等式が言えれば他方も言えることが証明された。このこととT.kimuraによって完成された既約概均質ベクトル空間の分類を用いることにより、既約な概均質ベクトル空間のゼータ函数は、十分大きな体上で函数等式を持つことおよび、無限に多くの概均質ベクトル空間に対して、それに付随するゼータ函数が、函数等式を持つことが示された。今後の課題としては、上に得られた結果と概均質ベクトル空間のゼータ函数の理論をもう少し整備し、テ-タ級数等から作られるDirichlet級数の函数等式やEuler積の理論に適用していくことになる。
ホスフォイノシタイド代謝共役受容体シグナル伝達機構の分子薬理学的分析

交感神経α受容体、アンジオテンシンIIおよびエンドセリン受容体刺激は、細胞内Ca動員作用と収縮タンパクCa感受性増強作用を発揮する。このCaシグナル調節には、DAGによるPKC活性化と、それに引き続いて起こるNa/H交換機構の活性化による、細胞内アルカリ化とNa蓄積によって二次的に起こる細胞内Ca上昇が寄与していることが考えられる。しかしintact(無傷)な心筋細胞におけるこれらの機序の役割に関しては、使用されるイオン交換機構阻害薬の選択性の低さから仮説の実験的な裏付は困難を極め、一致した見解は得られていない。この仮説を各レベルにおける選択的イオン交換機構遮断薬を用いて検討し以下の点を明らかにした。ウサギ単一心筋細胞におけるエンドセリンによるCaトランジェントの上昇は、Na/Ca交換機構阻害薬のKBーR7943で選択的に(イソプロテレノールによる反応には全く影響を与えることなしに)遮断された。上方エンドセリンによるCa感受性増強作用はKB"R7943による影響を受けにくかった。またアンジオテンシンIIによるCaトランジェントおよびCa感受性増強作用は、選択的Na/H交換機構阻害薬のEIPAおよびKB-R7943により選択的に遮断された。これらの実験結果は、エンドセリンおよびアンジオテンシンII受容体を介するCaシグナルの調節に上記のイオン交換機構の活性化が大きく寄与していることを示唆する。さらにウサギにおけるエンドセリンー1の非典型的薬理学的性状の機序を明らかにするために、ウサギ心筋細胞のETAおよびETB受容体をクローニングした。この非典型的性状はintactな心筋標本における細胞間の相互作用によることを強く示唆する実験データが得られており、さらに実験が進行中である。交感神経α受容体アゴニスト、エンドセリン(ET)およびアンジオテンシンII(Ang II)は、ともにGqタンパクを介してPLCβを活性化することによりホスフォイノシタイド(PI)代謝促進の結果イノシトール1,4,5-三リン酸(IP_3)とジアシルグリセロール(DAG)を生成する。これらの受容体アゴニストはPI代謝促進により種々の細胞内情報伝達過程を修飾する。今年度の研究では、主として以下の課題に焦点を絞って実験を施行した。(1)DAGはPKC活性化を介してNa-HおよびNa-Ca交換機構機構の活性化を起こすことが心筋細胞およびin vitroの実験系で示されているが、intactな細胞における調節における意義の詳細はまだ不明である。我々は選択的Na-H交換機構およびNa-Ca交換機構遮断薬であるEIPAおよびKB-R7943を使用してET-1およびAng IIのindo-1負荷ウサギ心室筋細胞に対する効果に対する影響から両交換機構の調節における重要性を検討した。これらのアゴニストの効果には交換機構の関与があることが明確に示された。(2)ウサギ心室筋細胞のET受容体は、選択的ET受容体遮断薬に対して他の哺乳類心筋のET受容体とは異なった薬理学的作用様態を示す。この原因としては種々の期序の関与が考えられる。その一つとして、ET_AおよびET_B受容体をクローニングしたが、そのアミノ酸組成の相同性は90%以上とアミノ酸配列から薬理反応様態の差異を説明するのは難しい。現在培養細胞に発現させて結合性状の差異さらに共役過程の差異を検討する実験が進行中である。(3)心筋細胞α1受容体サブタイプハ少なくとも三種類存在する。最近ウサギ心臓にα1D受容体のmRNAの存在が確認されたが、その心機能調節における意義は不明であった。選択的遮断薬BMY7378を用いてα1D受容体が心筋収縮機能調節に関与していることを明確に示した。

このCaシグナル調節には、DAGによるPKC活性化と、それに引き続いて起こるNa/H交換機構の活性化による、細胞内アルカリ化とNa蓄積によって二次的に起こる細胞内Ca上昇が寄与していることが考えられる。しかしintact(無傷)な心筋細胞におけるこれらの機序の役割に関しては、使用されるイオン交換機構阻害薬の選択性の低さから仮説の実験的な裏付は困難を極め、一致した見解は得られていない。この仮説を各レベルにおける選択的イオン交換機構遮断薬を用いて検討し以下の点を明らかにした。ウサギ単一心筋細胞におけるエンドセリンによるCaトランジェントの上昇は、Na/Ca交換機構阻害薬のKB-R7943で選択的に(イソプロテレノールによる反応には全く影響を与えることなしに)遮断された。一方エンドセリンによるCa感受性増強作用はKB-R7943による影響を受けにくかった。またアンジオテンシンIIによるCaトランジェントおよびCa感受性増強作用は、選択的Na/H交換機構阻害薬のEIPAおよびKB-R7943により選択的に遮断された。これらの実験結果は、エンドセリンおよびアンジオテンシンII受容体を介するCaシグナルの調節に上記のイオン交換機構の活性化が大きく寄与していることを示唆する。さらにウサギにおけるエンドセリン-1の非典型的薬理学的性状の機序を明らかにするために、ウサギ心筋細胞のETAおよびETB受容体をクローニングした。この非典型的性状はintactな心筋標本における細胞間の相互作用によることを強く示唆する実験データが得られており、さらに実験が進行中である。
重水素交換によるアミロイド核依存性伸長反応中間体の構造解析

アミロイド線維は、蛋白質のミスフォールディングによって形成される超分子重合体であり、数多くの変性疾患に関わることから注目を集めている。中でも、アミロイド線維が自らの末端構造を鋳型としてモノマー体が順次重合し、線維構造を複製する「核依存性伸長反応」が疾病の感染および伝播の分子基盤として重要視されているが、詳細な機構はまったく明らかになっていない。そこで、本研究では、トリプトファン蛍光および重水素交換-NMRを用いて、伸長過程に経由する中間体構造を捉え、構造特徴の詳細な解析を行った。アミロイド線維は、タンパク質のミスフォールディングによって形成される立体構造であるが、数々の深刻な疾病に関わることから、タンパク質科学分野でもその形成原理が重要な研究課題となっている。アミロイド線維構造は、「核依存性伸長」、すなわち、アミロイド線維の自らの末端構造を鋳型としてモノマー体が付着し、構造を形成し重合してゆくという反応様式に基づいて形成するが、鋳型構造をどのように認識し再現してゆくのかの詳細については、未解明である。そこで、本研究は、透析アミロイドーシスの原因タンパク質であるβ_2ミクログロブリンのアミロイド線維に着目し、核依存性伸長反応中に経由されると考えられる中間体構造を捉え、詳細な構造特性を重水素交換-NMR法で解析することを目的としている。本研究によって、伝播に関わるアミノ酸相互作用の知見を得るとともに、今後、アミロイド線維の中間体構造解析にもちいることのできる新しい手法の確立もねらって研究を進めている。平成20年度は、簡易的な手混ぜ法をもちいた重水素交換実験を行った。重水中のシードに、軽水中の同位体標識モノマーを小容量添加することによって伸長反応と重水素交換反応を同時に開始した。その後、一定時間放置し、伸長反応過程に起きた構造変化の累積的な情報を記録した。さまざまなシード濃度で解析をおこなった結果、低シード濃度では、モノマーの重水素交換とアミロイド線維の重水素交換の加算的なパターンが得られるいっぽう、高シード濃度では、いわば酵素反応における前定常状態に相当する状態に至り、2状態反応では説明できない重水素交換パターンが現れることが判明した。このことは、速度論的な中間体が一時的に蓄積したことを意味するものであり、本研究により初めて中間体の捕捉に成功した。より詳細な構造特徴を明らかにするために、今後クエンチトフロー標識法をもちいた構造解析をおこなう計画である。アミロイド線維は、「核依存性伸長」、すなわち、自らの末端構造を鋳型としてモノマー体が結合し、構造を形成しながら成長してゆくが、鋳型構造をどのように認識し再現するのかの詳細な機構は未解明である。本研究では、透析アミロイドーシスの原因タンパク質であるβ_2ミクログロブリンの核依存性伸長反応中に経由する中間体構造を捉え特性を明らかにすることを目的として、トリプトファン蛍光および重水素交換-NMRを用いた以下の解析を行った。まず、トリプトファン残基をすべてフェニルアラニンに置換した無蛍光性の変異体をシードとし、これに少量の野生型タンパク質を添加することによって、これまで困難であった高シード濃度条件での蛍光スペクトル変化の追跡を実現した。なお、本解析に必要なできるだけ小さく末端数の多い高活性シードについては、超音波効果によって効率的に作製できることを分析用超遠心により実証した。解析の結果、モノマーに対して過剰量のシード存在下では、いわば酵素反応の前定常状態に相当するような速度論的挙動が見られ、過渡的な中間体の蓄積を確認することができた。興味深いことに、線維の末端には、モノマーが1分子ではなく10分子近く同時に結合しているようであり、アミロイド線維形成に関わる新たな構造イメージを捉えたと考えられる。次に、重水素交換-NMR測定において、重水中のシードに軽水中の同位体標識モノマーを小容量添加することにより、アミロイド線維の伸長反応と競合した重水素交換反応を観察した。その結果、蛍光実験と同様に速度論的中間体を確認することができた。さらに、中間体が蓄積した時点でクエンチトフロー重水素パルス標識を適用することにより、中間体の重水素交換パターンを解析しているが、モノマー構造にかなり近い一方でよりほどけた領域をもつ様子が分かりつつあり、間もなく中間体特有の構造特徴を明らかにできると考えている。
巨核球系分化に特異的なチロシンキナーゼ活性の解析

巨核球系分化の分子生物学的アプローチとしてc-yes癌遺伝子蛋白のチロシンキナーゼ活性(TPK活性)のdown regulationが巨核球系分化に特異的であることを証明するのが本実験の目的である。昨年度の反省からこの目的にかなった細胞を得ることに主眼をおいた。1)T-33細胞株の分化度が低下したので、クローニングによってPPO陽性率が高いクローンを得た。T-33-17を使って、最近注目されてきた巨核球系分化に関与する各種リコンビナント造血因子とTPA処理によって分化誘導をおこなった。この結果、T-33-17のGPIIbIIIaの陽性率は対照群の10%以下に比してTPA処理で50%に達し、造血因子(IL-6など)添加で50-100%に、造血因子+TPA添加群で100%に達した。2)ついで、ラット骨髄より巨核球を免疫ビーズ法で精製分離し、血小板産生能に対する各種造血因子の影響をproplatelet formation(PPF)アッセイで検討した。このPPFアッセイではT-33細胞株と異なり、巨核球系分化の終末期に対するトロンボポエチン活性を検出できる。その結果、添加後2日目にIL-6とEPoに強いPPF活性を認めた。両者に強い相乗効果を認めた。従って、T-33-17の分化誘導後のccll lysateおよび、IL-6,EPoを添加後一日目の巨核球を回収してこのcell lysateに関してc-yes癌遺伝子蛋白のTPKアッセイを開始したが、結論を出すにいたっていない。巨核球系分化の分子生物学的アプロ-チとして、Cーyes癌遺伝子蛋白のチロシンキナ-ゼ活性(TRK活性)のdown regulationが巨核球系分化に特異的であることを証明する実験を計画した。1.ヒト巨核芽球性株細胞(Tー33)およびTPAで巨核球系への分子を示すK562株細胞をTPA10^<-9>Mで処理し,継時的に細胞を回収して巨核球分化に至る経過中のCーyesとcーsrcチロシン蛋白キナ-ゼ活性をカプラン法に従って行なった。対照として血小板糖蛋白のGPIIbーIIIaを有するHEL株細胞,顆粒球/単球系のU937株細胞とHLー60株細胞について同様の測定を行なって比較検討した。その結果,これまでに得られた結果の再現性を確認できた。すなわち,Tー33株ではTPA処理后3時間から持続的にTPK活性の低下を認めた。これに対して,K562株では早期の時期を充分検討できなかったが16時間以降低下した。HLー60株では3時間目から12時間目にかけて低下する傾向がありその解釈がむづかしいが,U937株は早期から持続的に増加し,Tー33株,Kー562株とは明瞭なコントラストを示した。2.ILー6,エリトロポエチレンによるTー33株の巨核球系分化を試みたが,分化誘導自体の結果が不安定であり,TpK活性の変動をはっきり出せなかった。したがって,ILー6,エリトロポエチンの分化誘導実験を完遂した時点で再度TpK活性の測定を試みるつもりである。3.Cーyes癌遺伝子蛋白のTPK活性のdown regulationを介する巨核球系分化が巨核球系に対して特異的であるか否かの検討に関しては,K562株細胞の巨核球,赤芽球,顆粒球系の三系統への分化誘導を同時に確実に識別する手段が予想外に難しく,本年度はこの時点で研究を中断した。K562株を使う限り,特異性の判定基準の基盤を確立することが優先されるのでこの点をさらに検討していきたい。
放電プラズマ焼結法による再生骨材をリサイクルしたセラミックスの開発

わが国における産業廃棄物の廃コンクリートは,コンクリート構造物の経年劣化や機能更新による解体作業に伴い年間3000万トン発生している.廃コンクリートを粉砕した再生骨材は,路盤材へのリサイクル以外にも,コンクリート内への再混合が試みられているが,骨材周囲に付着したセメント分の除去が難しくコンクリートの品質が低下する問題を抱えている.本研究では,再生骨材の新しいリサイクル法として,放電プラズマ焼結法により微粉砕した再生骨材を原料粉末に用いたセラミックスを開発する.研究では,セラミックスの機械的性質が高まる放電プラズマ焼結条件とセラミックスの内部構造特性を解明する.わが国における産業廃棄物の廃コンクリートは,コンクリート構造物の経年劣化や機能更新による解体作業に伴い年間3000万トン発生している.廃コンクリートを粉砕した再生骨材は,路盤材へのリサイクル以外にも,コンクリート内への再混合が試みられているが,骨材周囲に付着したセメント分の除去が難しくコンクリートの品質が低下する問題を抱えている.本研究では,再生骨材の新しいリサイクル法として,放電プラズマ焼結法により微粉砕した再生骨材を原料粉末に用いたセラミックスを開発する.研究では,セラミックスの機械的性質が高まる放電プラズマ焼結条件とセラミックスの内部構造特性を解明する.
日本列島の花崗岩山地の化学的風化速度の分布とその規定要因

地球化学的物質収支法の改良版に基づき,日本列島の代表的な花崗岩地帯3地域の化学的風化速度を推定した.調査対象地域は北アルプス,六甲山地,阿武隈高地の小流域であり,いずれも黒雲母花崗岩を基盤岩としている.各地域において新鮮な岩石を,各小流域において河川堆積物をそれぞれ採取し,蛍光X線分析装置を用いてそれらの化学組成および風化に対して抵抗性をもつ微量元素の濃度を測定した.その結果,削剥速度が極めて大きい(年間1 mm以上)領域において,化学的風化速度が削剥速度に比例する傾向が明瞭であることが明らかとなった.すなわち,急峻で削剥速度の大きな山地では,化学的風化速度も大きいことが明らかとなった.本研究では原位置宇宙線生成核種法とX線蛍光分析を組み合わせた新たな手法に基づき,全国のいくつかの代表的な花崗岩地帯における化学的風化速度を明らかにすることを目的としている.本年度には山形・朝日地域(長井盆地西縁活断層帯の背後の隆起山地)の渓流4流域で採取された河川堆積物試料の宇宙線生成核種濃度から,この地域の削剥速度が0.23-0.63 mm/y(速報値)であることが明らかとなり,現在データの確かさの検証を進めている.特に平均傾斜がもっとも大きい(34.5度)流域で0.63 mm/yと高い削剥速度が得られており,平均傾斜が削剥速度を決定づける重要な因子であるという既存の研究成果を支持している.また,これらの削剥速度は,活断層帯の垂直変位速度(約0.3-0.7 mm/y)とほぼ同じであることも明らかとなった.今後,本地域において,2つの流域を設定し,岩石・風化物の化学成分分析を進める予定である.一方,六甲山地では削剥速度0.5 mm/y以上の流域を重点対象エリアに設定し,岩石サンプル・河川堆積物採取を行った.現在この試料の分析を進めている段階である.また,山形・六甲地域それぞれにおいて風化土壌採取について許可申請中であり,許可が得られ次第,土壌の採取を行い,風化土壌の化学成分分析を進める.なお,本研究に先行し,その着想の基礎となった北アルプス芦間川流域における化学的風化速度に関する研究成果をまとめた.論文は雑誌「地形」に受理され,今後,公表される予定である.本研究では現位置宇宙線生成核種法と蛍光X線分析を組み合わせた手法により,日本全国の代表的な花崗岩地帯の化学的風化速度の分布を明らかにする.化学的風化速度を求めるためには,現位置宇宙線生成核種法による削剥速度の推定のほか,風化物(土壌,河川堆積物)と未風化岩石の難溶性元素の濃度を比較する必要がある.今年度は山形・朝日地域(長井市)の2流域と兵庫県・六甲山地(神戸市)の3流域において岩石,河川堆積物,土壌のサンプリングをそれぞれ5月と11月に実施した.その後,各試料の粉砕処理等を行ったうえで,埼玉大学・科学分析支援センターの蛍光X線分析装置を用いて主要10元素ならびに難溶性元素(チタン・ジルコン)の濃度測定を行った.濃度測定の結果以下のことが明らかとなった.(1)山形・朝日地域の2流域では岩石と風化物の間に難溶性元素濃度の濃縮が確認されなかった.(2)六甲地域の3流域のうち,2流域において難溶性元素の濃縮(1.53倍程度)が確認され,1流域では濃縮が確認されなかった.北アルプス芦間川流域での研究では,削剥速度1 mm/y以上の領域で,難溶性元素の濃縮が抑制され,化学的風化速度が低減していく傾向が示されているが,現時点での解析結果によると,それよりも削剥速度が小さな領域でも化学的風化速度が小さくなる可能性を指摘することができる.ただし,現時点では全流域の岩石と土壌,河川堆積物すべてのデータセットが出そろっていないため,これらの結果は暫定的なものであり,今後分析試料数を確保することにより,より確度の高い結果が得られると考えられる.本研究は現位置宇宙線生成核種法と蛍光X線分析を組み合わせた手法により,日本全国の代表的な花崗岩地帯の化学的風化速度を明らかにすることを目的とする.化学的風化速度を求めるためには,現位置宇宙線生成核種法による削剥速度の推定のほか,風化物(土壌,河川堆積物)と未風化岩石の難溶性元素の濃度を比較する必要がある.最終年度は,兵庫県・六甲山地(神戸市)の4流域,福島県・阿武隈高地の2流域,北アルプス芦間川の8流域と高瀬川の1流域の全調査対象流域について,同一条件下で埼玉大学・科学分析支援センターの蛍光X線分析装置を用いて主要10元素ならびに難溶性元素(チタン・ジルコン)の濃度を測定した.分析の結果は従来の研究結果と調和し,化学的風化速度は概ね削剥速度に比例して増加している.また,今回新たに削剥速度が1000 mm/kyr以上の領域で風化速度が発散する傾向があることが明らかとなった.CDF値(風化速度/削剥速度の比に相当)は,北アルプスでは0.020.40(平均0.19),六甲山地では0.120.33(平均0.22),阿武隈高地では0.430.67(平均0.55)と化学的風化速度が削剥速度に占める割合が大きい.

北アルプスでは,(1)寒冷な気候条件,および(2)極端に大きな削剥速度,の2つの要因がCDF値を低減させていると考えられる.一方,これまで主要な調査対象地としていた山形県朝日山地では,基盤岩の難溶性元素(チタン・ジルコン)の濃度に大幅なばらつきが確認された.本手法はSi濃度の高い黒雲母花崗岩を基盤地質とする流域には有効であるが,Si濃度が低い花崗閃緑岩が基盤地質に含まれる流域では,精度の高いCDF値を得ることができなくなり,手法の適用範囲に制約があることも明らかとなった.地球化学的物質収支法の改良版に基づき,日本列島の代表的な花崗岩地帯3地域の化学的風化速度を推定した.調査対象地域は北アルプス,六甲山地,阿武隈高地の小流域であり,いずれも黒雲母花崗岩を基盤岩としている.各地域において新鮮な岩石を,各小流域において河川堆積物をそれぞれ採取し,蛍光X線分析装置を用いてそれらの化学組成および風化に対して抵抗性をもつ微量元素の濃度を測定した.その結果,削剥速度が極めて大きい(年間1 mm以上)領域において,化学的風化速度が削剥速度に比例する傾向が明瞭であることが明らかとなった.すなわち,急峻で削剥速度の大きな山地では,化学的風化速度も大きいことが明らかとなった.すでに取得済みの長野県芦間川流域のデータに加えて,山形・朝日地域と六甲山地のデータが得られつつある.包括的な解析を行う最終年度に向け,中核となるデータの収集が進められている.地形学現時点では試料数が不足しており,暫定的な解析結果の統計量や精度が十分ではないことから,さらに六甲山地でのサンプルの追加収集や,試料分析を進めたうえで,既存研究を含むすべてのデータを用いて包括的な解析を行う予定である.山形・朝日地域と六甲地域の分析が進んでいる.なお,当初の具体的な計画では1年目に温暖地域,2年目に寒冷地域を対象としていたが,先行研究より0.5-1.0 mm/yの領域における化学的風化の挙動が研究遂行にきわめて重要であると考えたことから,その領域のみられる地域を優先的に研究対象としている.平成2526年度中に採取した試料の調整・粉砕の作業に想定以上の時間がかかり,分析の開始時期がやや遅れたことから,必要な経費の支出も遅れたことによるものである.山形・朝日地域・六甲地域のデータ取得を今年度中に完了することを目標とする.一方,当初の計画に含めていた屋久島エリアについて,岩石の性質に技術的な問題(長石の結晶サイズが大きいなど)があることが判明した.温暖な地域で高い削剥速度を示す花崗岩流域の選定に見直しが必要であり,その点についても検討を進める予定である.現在大量の試料分析を進めており,蛍光X線分析装置のある埼玉大学への旅費,試料調整・粉砕作業に伴う研究協力者への謝金により,これらの残額はすべて4月から5月にかけて支出される予定である.旅費の余剰について,本人の家庭の事情があり,当初の計画がやや遅れ,平成25年度前期の出張を後期の終盤に変更して執行することとなったため,来年度払いとなった.現時点では上記金額には含まれていないが,3月に六甲地域への調査を実施済みである.また,出張時期が遅れたことで,サンプル量が少なくなったため,人件費も予想より小さい金額となった.繰り越している計画について,今年度中の山形地域と六甲地域でのサンプル所得計画をすすめており,それを執行した旅費を使用した後に,サンプル処理も生じるための人件費も使用される予定である.
日・中の生活世界における対面相互行為:言語・ジェスチャー・文化を見る

本研究は、日・中の日常生活場面での対面相互行為に出てくる言語やジェスチャーが、いかに人々の暮らす地域社会や地理的また文化的な環境とかかわっているのか論じていくことを目的としている。今年度は、データ収集のフィールドワークと昨年度収集したデータの書き起こしや分析を行った。日本語データに関しては、昨年度に引き続き、沖縄県石垣島でのフィールドワークを行い、インタビューやアンケートによるデータ収集を試みた。さらに、本州でのデータを加えていくために、京都市内でのフィールドワークも短期間ながら実施し、空間把握や空間表現に関するデータ収集につとめた。中国語のデータに関しては、昨年度に録画したものの未使用であった大量なビデオデータの書き起こしと分析を相当な時間をかけて行った。中国に暮らす日本語母語話者と英語母語話者が中国語で会話をした接触場面では、それぞれの母語の影響を受けた言語使用(あいづち、終助詞)が中国語にも転用され、上級中国語話者であるにもかかわらず行き違いとなるやりとりが多く見られたことを考察した。また、ジェスチャーについてのメモ取りも同時に始めたが、ネイティブスピーカーの協力を得ることが期待していたより難しく、書き起こしメモに多くを取り入れることがかなり困難な作業であった。この点は、詳細で重層的な言語とジェスチャー分析に重要となるので、言語使用とジェスチャーのシンクロニーに少しでも迫るべく今後も時間をかけて進めていきたい。本年度の研究成果は、石垣島での空間認知にかかわる言語とジェスチャーの使用の関係を考察した論文としてまとめた。それと比較した京都の空間認知にかかわる言語使用についての論文は、来年度の学会発表に向けてまとめている。また、中国での日本語話者と英語話者の接触場面でのやりとりについての論文も来年度の学会発表に向けてまとめている。本研究では、(1)日本語と中国語の対面相互行為(ビデオを見てその内容を見ていない相手に語る・青空市場や商店街のサービス場面など)の言語・非言語を実証的に分析し、対面相互行為の参与者は、どのようにして瞬時に変化していくコンテクストや意味を把握するのかにっいて調査している。本年度は、日本(沖縄と東京)と中国(上海)でのフィールドワークを開始し、ジェスチャーを含めた日常の言語・非言語相互行為データの収集作業を中心に研究を行った。まず、東京と沖縄の大学生からナラティブデータの収集と分析を行い、その結果を2007年6月に太平洋学術会議で研究発表する。次に、日中それぞれサービス場面(青空市場と商店街)や地域の人々の日常のやりとりでの対面相互行為をビデオデータとして収めた。本年度は、中国語データの収集に必要な参与者を集めたり、フィールドワーク先での関係を築くことを最優先とし、来年度以降スムースに研究を進めるのに不可欠なネットワークを得た。今後は、収集したデータの書き起こしを進めていくと同時にデータを増やしたい。さらに、沖縄県石垣島では空間環境認識に関する言語・非言語データの収集と分析を開始した。その結果、石垣島出身の話者が空間を示すときには、東西南北の軸に基づく『絶対指示枠』を使ったジェスチャーが言語とともに正確に現れる傾向が強く見られた。これは、現代の日本語での空間認知が左右を軸とする自己中心的な『相対指示枠』であるという通説とは異なる。今後は、石垣島だけでなく中国においても空間認知に見られる言語・ジェスチャーデータを収集し、分析することで、ある地域社会での言語使用や相互行為がいかにその地域の環境や文化、世界観ともかかわるものであるかを考察していく予定である。
流行性出血熱病原体による実験動物の汚染排除、患者発生の予防制圧に関する研究

当研究班は動物実験に伴う腎症候性出血熱,HFRS(流行性出血熱)の予防制圧を目的に組織され活動を行った。昭和59年度に2機関に夫々1名の患者発生を見たがそれ以降発生は停止している。これは発症状況の解析,分離病因ウイルスに関する多岐に渡る研究,さらに疑患者,疑汚染動物の血清学的診断を行い、その研究成果を研究報告書にまとめ、昭和56年文部省通達と併せて配布された本症の予防指針,診断の手引きを併記して各年度末に全教育研究機関に配布する他常々動物実験に関係する各界の人々に本症に関する啓蒙,予防策の周知に努力した成果と考えられる。動物実験に伴う本症の病因ウイルスはラット由来であるが、分離ウイルス諸株と原型株(セスジネズミ由来)を新生仔ラット,マウスに感染し、死亡率の推移,臓器内ウイルスの消長から前者はラット,後者はマウスにより強い病原性を示しその差異を明らかにした。HFRSウイルスはBunya virusに属し4型に分類されるが、抗原分析の結果それぞれの特質が明らかとなった。電顕像ではラット由来株は原型株と同様に表面格子様構造を有する球型粒子であるがそのサイズのピークが異なり、前者は尾部を有する粒子が存在し両者間の形態的差異が示された。HFRSウイルスは実験感染動物の臓器内に特に脳に長期に渡り検出され、感染性を保って血管内皮細胞に存在した。これは人材料の検索成績と同様であり、本症は全身の動静脈及び毛細管内皮のウイルス持続感染による炎症と周辺への波及という血管病との病態が明らかとなった。また最終発症例について当初より各種臨床検査値と抗体価の推移が経日的に追跡され臨床診断に有用な資料を集績しえた。然しながら発症機関に見られるラット相互関のウイルス感染伝播様式を感染実験では再現されていない。また血清検査で認められた実験ラットの低抗体陽性の意義は未だ明らかでない。これが本症研究上残された課題である。
超局所解析的手法による有理Cherednik代数の表現論

昨年度から行っていたGwyn Bellamy氏との共同研究はその成果を公表するために共著論文をまとめあげた。この共著論文は現在学術誌に投稿中である。昨年度まとめた研究成果について、論文を学術雑誌に投稿した他、国内外の研究集会などで研究成果の発表を行った。ADE型のクライン特異点に付随して現れる有理Cherednik代数はそれぞれ対応する有限W代数と同型になると期待されている。これらの代数はともに量子ハミルトン簡約によって構成される非可換代数であるが、有限W代数の場合には量子ハミルトン簡約に付随するBRSTコホモロジーが高次では消滅することが先行研究により知られていた。本研究プロジェクトでは先行研究の結果と有理Cherednik代数の場合を比較するために、有理Cherednik代数を与える量子ハミルトン簡約に付随するBRSTコホモロジーを高次のコホモロジーも含めて決定した。この場合においては高次コホモロジーが消滅しないが、その高次コホモロジーも完全に記述できることは特筆すべき結果であり、今後本研究プロジェクトの成果をW代数に応用する際に重要になると思われる。エディンバラ大学のGwyn Bellamy氏との共同研究により、ハイパートーリック多様体と呼ばれるシンプレクティック構造を持つトーリック多様体の上に変形量子化代数と呼ばれる代数の層を構成した。その層を用いてMusson, Van der Burghによって導入された非可換代数の超局所化が得られることを証明した。特別な場合として巡回群に対する有理Cherednik代数あるいはA型のsubregular冪零元に付随する有限W代数と呼ばれる代数の超局所化が得られる。この場合にはその超局所化はA型クライン特異点の極小特異点解消上の代数の層である。[1]また巡回群に対する有理Cherednik代数の標準加群・既約加群の超局所化をA型クライン特異点上の変形量子化代数の加群の層として構成した。これらの加群の層はあるラグランジュ部分多様体に台を持つ確定特異点型微分方程式系の超局所類似となる。変形量子化代数の表現論への応用という点でこの研究結果に類似の研究は他にない。[2]上述の研究成果により、研究計画における1年目の計画のほぼ全てにおいて肯定的な成果が得られた。論文の投稿は現在準備中である。
シナプス前末端ミトコンドリアの形態機能相関

中枢神経シナプス伝達を維持するためには、シナプス前末端を機能させ続けるだけのエネルギー供給が必要である。神経前末端において神経活動に依存したエネルギー供給を行うためには、シナプス前末端のミトコンドリアが神経活動をモニターする必要がある。シナプス前末端のミトコンドリアは微小管に結合することによって、自身を正しい位置に固定することで、神経活動をモニターできる可能性が示唆された。ミトコンドリアのATP合成活性がシナプス部位においてどのように制御されているのかに関して、これまでのところ十分な知見がない。ミトコンドリア内のcAMP濃度が上昇するとこれが電子伝達系を活性化し、ATP合成活性を上昇させるという経路が提唱されている。このような細胞シグナリングはシナプス部位においても重要であると考えられる。それではミトコンドリアcAMPはどのような制御を受けているのだろうか。細胞質基質のcAMP濃度を受動的に受けてミトコンドリア内のcAMP濃度は変動しうると考えられる。一方、ミトコンドリア内には独自のアデニル酸シクラーゼやホスホジエステラーゼを持っているという報告もあり、ミトコンドリア独自の制御システムも共存していると考えられる。このように動的に変化するであろうシナプスミトコンドリアのcAMPをリアルタイムイメージングすることによって、ミトコンドリアの動的な活動とシナプス伝達の相関を明らかにすることができるだろう。そこで、cAMP濃度をリアルタイムイメージングできる新規蛍光プローブを昨年度に作製した。本年度はこのcAMP蛍光プローブをより高感度になるような分子デザインを模索し、これまでのところダイナミックレンジを70%にまで拡大している。このcAMP蛍光プローブをミトコンドリアにターゲットさせることによって、シナプスミトコンドリア内のcAMPを特異的に測定することを目指している。しかし、実際にはターゲット配列を付加してもミトコンドリアには輸送されなかった。これはcAMP結合領域のフォールディングが思いの外早いせいかもしれない。ターゲット配列のタンデム化などいくつかの条件を検討していく必要がある。本研究課題では、シナプス前末端のミトコンドリアの形態が、どのような機能と関連するのかに着目して研究を進めた。シナプス前末端のミトコンドリアの代謝活性がカルシウムによって調節されていることを示す論文が報告されている。一方、ミトコンドリアの代謝活性はカルシウム以外にもcAMPによって調節されることがよく知られている。シナプス前末端のミトコンドリアは、神経の活動に依存して自身のATP合成活性を調節していると考える方が自然に思えるが、そのことを直接示す証拠は少ない。FCS(蛍光相関分光法)を用いた解析によって、シナプス前末端のミトコンドリアはNocodazoleに感受性を示すことから、微小管に結合した状態で局在していると考えられる(アクチン線維には依存しない)。一方、シナプス前末端のミトコンドリアは神経活動にともなって流入したカルシウムを取り込むことで、ミトコンドリア内のカルシウム濃度を上昇させることが報告されている。このシナプス前末端ミトコンドリアのカルシウム濃度上昇が、微小管との結合状態に依存するのではないかと考えている。また、ミトコンドリアの代謝活性を十分に上昇させるためには、ミトコンドリア内cAMPの上昇に伴って電子伝達系が活性化される必要があると考えられるが、これまでミトコンドリア内cAMPの動態を解析した報告はない。そこで、新規cAMP蛍光プローブを作製し、これにミトコンドリア局在化シグナルを付加することで、ミトコンドリア内のcAMP動態を解析できるようにした。これを用いることで、シナプス前末端ミトコンドリアが神経活動に伴ってcAMP濃度を上昇させるような系が存在するのか否かを確かめることが出来る。また、シナプス前末端ミトコンドリアのcAMP濃度上昇が、やはり微小管との結合に依存するのかどうかをテストすることが出来ると考えられる。ミトコンドリアはホストである真核細胞に必要な分のATPを供給することが主要な役割であるといえる。このミトコンドリアのATP合成活性がシナプス部位においてどのように制御されているのかに関しては十分な知見がない。本研究課題として、cAMPに着目した。シナプス部位にはカルシウム依存性アデニル酸シクラーゼがあり、高頻度のシナプス伝達に応じて流入してきたカルシウムによってシクラーゼ活性が上昇しcAMP濃度が上昇する。このシナプス部位のcAMPはシナプス部位のミトコンドリアに働きかけ、ミトコンドリアのATP合成活性を上昇させる。この結果、高頻度のシナプス伝達で消費されたATPを補給する、または高頻度のシナプス伝達を維持するだけのATPを供給することができるようになる。

このように動的に変化するであろうシナプスミトコンドリアのcAMPをリアルタイムイメージングすることによって、ミトコンドリアの動的な活動とシナプス伝達の相関を明らかにすることができるだろう。そこで、cAMP濃度をリアルタイムイメージングできる新規蛍光プローブを作成した。このcAMP蛍光プローブをミトコンドリアにターゲットさせることによって、シナプスミトコンドリア内のcAMPを特異的に測定することを目指す。シナプスミトコンドリアの動的な活動に着目し、シナプス伝達と結びつけていくことが、本研究課題の最大の特徴である。この目的のために、初年度から新規cAMP蛍光プローブの作成を試み、細胞質基質のcAMP変動に応じておよそ70%のダイナミックレンジを持つ蛍光プローブの作成に成功している。一方、このcAMP蛍光プローブをミトコンドリアに特異的にターゲットさせる予定であったが、この点に関して未だ成功していない。速やかにミトコンドリアにターゲットさせる方法論を確立する必要がある。この目的のために、初年度は新規cAMP蛍光プローブの作成を試み、細胞質基質のcAMP変動に応じておよそ1.5倍の蛍光変化を示すような蛍光プローブの作成に成功した。現在このcAMP蛍光プローブをミトコンドリアに特異的にターゲットさせることを考えている。次年度以降、ミトコンドリアにターゲットすることに成功した後に、神経細胞に発現させ、シナプスミトコンドリアをイメージングしながら、シナプス伝達を測定することを試みる。これまでに作成した蛍光プローブを用いて、ミトコンドリアにターゲットするコンストラクトを完成させる。また、蛍光プローブそのものの改良も同時に試みる。ミトコンドリアのリアルタイムイメージングに成功した後に、これを培養神経細胞に発現させ、シナプス部位のミトコンドリアのイメージングを試みる。電気生理と組み合わせることによって、シナプスミトコンドリアとシナプス伝達との相関に新たな知見を見いだす。初年度に作成した蛍光プローブを用いて、ミトコンドリアにターゲットするコンストラクトを完成させる。引き続き、蛍光プローブのコンストラクト作成や改良を続けるため、DNA操作に関わる消耗品費に充てる。
自然量子井戸構造・層状ペロブスカイト型物質の光物性に関する研究

層状ペロブスカイト型新物質、特に(C_<10>H_<21>NH_3)_2PbI_4(C_<10>PbI_4と略記)および関連物質の物性を光学的性質を中心に研究し、この物質の2次元性を強く反映したいくつかの興味深い現象を見出した。特に、C_<10>PbI_4の3次非線形光学係数の最大値は0.7×10^<-9>esuと極めて大きいことを初めて明らかにした。1.C_<10>PbI_4の結晶構造解析を行い、逐次構造相転移のシ-クェンスを明らかにした。Pbサイトの局所的な環境はいずれの相でもほとんど同じであるが、室温相(II相)から低温相(III相)への転移の際にPbーIーPbの結合角が不連続に大きく変化する。2.C_<10>PbI_4の吸収・反射・発光スペクトルを調べた。IIーIII相転移に伴って最低励起子吸収ピ-クは0.1eVブル-シフトする。1.の構造相転移の知見と考えあわせると、C_<10>PbI_4の励起子はPbの軌道から形成されているとするカチオニックモデルは適当でなく、Iの5p軌道の寄与がかなりあることを示す。3.C_<10>PbI_4の電場変調吸収分光より、励起子は強い2次元的性質を示し、大きな束縛エネルギ-(590meV)をもつことが明らかになった。4.40Tまでの強磁場を用いC_<10>PbI_4の磁気吸収分光を行った。ファラディ配置での反磁性シフトから、励起子の束縛エネルギ-(360meV)を見積った。フォ-クト配置では吸収ピ-クのシフトは観測されず、この物質の励起子が2次的であることを示す。5.基本波の波長1.77μm1.50μmの範囲でC_<10>PbI_4の第3高調波発生の実験を行った(室温)。波長1.53μmで励起子に共鳴する大きな3次光学非線形性が観測された。χ^<(3)>の最大値は0.7×10^<-9>esuで、1次元共役高分子ポリジアセチレンの共鳴値と同程度である。6.C_<10>PbI_4の光伝導を初めて観測した。伝導キャリアは励起子の解離に由来し、[PbI_6]無機層内を2次元的に運動するものと思われる。7.C_6PbI_4は室温以下の温度で相転移を示さない。この物質についても一連の光物性の実験を行っているところである。以上の研究成果によって、自然量子井戸構造をもつペロブスカイト物質、特にC_<10>PbI_4が他に類を見ない理想的な2次元物質であることが明らかとなった。電気伝導、線形・非線形光学特性はいずれも2次元性を反映した強い異方性を示す。今後は非線形光学と励起子のダイナミックスに焦点を絞り研究を発展させる計画である。

χ^<(3)>の最大値は0.7×10^<-9>esuで、1次元共役高分子ポリジアセチレンの共鳴値と同程度である。6.C_<10>PbI_4の光伝導を初めて観測した。伝導キャリアは励起子の解離に由来し、[PbI_6]無機層内を2次元的に運動するものと思われる。7.C_6PbI_4は室温以下の温度で相転移を示さない。この物質についても一連の光物性の実験を行っているところである。以上の研究成果によって、自然量子井戸構造をもつペロブスカイト物質、特にC_<10>PbI_4が他に類を見ない理想的な2次元物質であることが明らかとなった。電気伝導、線形・非線形光学特性はいずれも2次元性を反映した強い異方性を示す。今後は非線形光学と励起子のダイナミックスに焦点を絞り研究を発展させる計画である。本年度は、(C_<10>H_<21>NH_3)_2PbI_4(C_<10>PbI_4)について各種の測定を行い、以下の成果を得た。(1)-40°C70°Cの範囲でC_<10>PbI_4の結晶構造解析を行い、C_<10>PbI_4の逐次構造相転移のシ-クエンスを初めて明らかにした。第1相(低温相)は空間群P2_1/c、第2相、第3相(室温相)はいずれも空間群Pbcaであった。Pbサイトの局所的な環境はいずれの相でもほとんど変化がみられないが、第2相と第3相の間でPbーIーPbの結合角が大きく不連続に変化していることがわかった。(2)C_<10>PbI_4の励起子共鳴エネルギ-を、吸収・反射・発光スペクトルから調べた。励起子吸収の位置は、第2相から第3相への相転移に伴って不連続に約0.1eV低エネルギ-側へシフトすることがわかった。このことと、上記の構造に関する知見とから、C_<10>PbI_4の励起子は従来から言われてきたPbの軌道から形成されているとするカチオニック励起子モデルが適当でなく、Iの5p軌道の寄与がかなりあることを示している。(3)電場変調吸収分光測定を行った結果、室温相では励起子のStarkシフトとブロ-ドニングが起こっていることを確認した。一方、低温相では極めて異常なスペクトルが得られ、現在、原因について検討を行っている。(4)磁気吸収分光測定を行った。ファラデ-配置では明瞭なZeeman分裂と反磁性シフトが観測されたが、フォ-クト配置では励起子ピ-クに変化はみられなかった。この結果は、本系の励起子が極めて強い2次元的性格を有していることを初めて示したものと考えられる。(5)YAGレ-ザを光源として第3高調波発生を行い、X^<(3)>10^<-10>esuという値を得た。さらに基本波波長を変えて測定を行い、共鳴の効果などについて検討する予定である。層状ペロブスカイト型新物質、特に(C_<10>H_<21>NH_3)_2PbI_4(C_<10>PbI_4と略記)および関連物質の物性を光学的性質を中心に研究し、この物質の2次元性を強く反映したいくつかの興味深い現象を見出した。特に、C_<10>PbI_4の3次非線形光学係数の最大値は0.7×10^<-9>esuと極めて大きいことを初めて明らかにした。1.C_<10>PbI_4の結晶構造解析を行い、逐次構造相転移のシ-クェンスを明らかにした。Pbサイトの局所的な環境はいずれの相でもほとんど同じであるが、室温相(II相)から低温相(III相)への転移の際にPbーIーPbの結合角が不連続に大きく変化する。2.C_<10>PbI_4の吸収・反射・発光スペクトルを調べた。IIーIII相転移に伴って最低励起子吸収ピ-クは0.1eVブル-シフトする。1.の構造相転移の知見と考えあわせると、C_<10>PbI_4の励起子はPbの軌道から形成されているとするカチオニックモデルは適当でなく、Iの5p軌道の寄与がかなりあることを示す。3.C_<10>
暫間的間接覆髄法後にみられる残存象牙質ならび歯髄の変化に関する研究

推定年齢23歳の幼若カニクイザル3頭の上下顎の中・側切歯と第二大臼歯の歯根未完成歯または歯根完成直後の永久歯36歯を中心に被験歯として用いた。1)う蝕モデルの形成:全身麻酔と当該歯の局所麻酔後、ラバーダム防湿下にて、前歯部は舌面小窩、臼歯部は咬合面に小さな内開き円形窩洞(φ1mm、深さ2.5mm前後)を形成した。50日間窩洞を口腔内に露出させ放置した。2)実験群:う窩の形成を確認後、洗浄、清拭後、病的罹患歯質を残存させたまま、以下の材品を同部に応用し窩洞を封鎖した。(1)水酸化カルシウム(Dycal)、(2)酸化亜鉛ユ-ジノールセメント(Eugedain)、(3)グラスアイオノマーセメント(Basecement)、(4)光硬化型レジン同月、塩酸テトラサイクリン20mg/kgの腹腔内投与による生体ラベリングを施した。対照群は内開き円形窩洞の形成のまま放置したものとした。3)エックス線写真による経過観察を続け、1,2か月後前記の生体ラベリングを施し、3か月後歯を摘出し、現在歯冠部歯髄を含む硬組織標本を中心に検索試料を作製中である。観察は、脱灰連続パラフィン切片と非脱灰研磨切片試料を用いるが、後者の非脱灰標本では本研究補助金で購入した偏光顕微鏡を用いて形成された硬組織(象牙質)の結晶性を調べる予定であるが、さらに軟エックス線を用いて硬組織の石灰化度を詳細に比較検討し得られた結果を総括したい。
イネの矮化遺伝子を利用した草型育種に関する基礎的研究

昨年度,BRs感受性変異体d61/osbri1の異なる強さの3アリルを用いて,BRsがイネの形態形成にどのような作用を及ぼしているのかを解析した.その中で,伸長節間の組織切片の観察から,イネにおいてBRsは基本的には細胞伸長及び分裂活性を促進する役割をしていると考えられ,さらに介在分裂組織の分裂面の制御にも関与している可能性が示唆された.しかし,野生型における節間形成についての解明は現在までほとんど行われていない.そこで,BRs変異体の節間形成の異常をより正確に理解するため,イネ野生型台中65号の節間形成過程を各ステージ毎に詳細に観察した.各ステージには主稈の出葉期を用いた.私の所属した研究室には多くのBRs関連変異体を有しており,各遺伝子の単離と機能解析が進められてきた.それらの遺伝子間の相互性を調査するためには,それらの間での二重変異体の作出が不可欠である.そこで,多くの二重変異体の作出を行い,それらの形態観察を行った.その中で,osdwarf4とd11の二重変異体は,他の組み合わせのものよりもシビアな矮性を示した.この結果は,OsDWARF4とD11遺伝子の間には何らかの密接な関係があると考えられ,詳細な分子生物学的な解析の結果,これらの遺伝子は同じ経路で重複して機能していることが分かった.昨年度,極矮性と一方向の葉の捻れを伴うTwisted dwarf 1 (Tid1)変異体の原因遺伝子の座乗位置の決定およびシーケンス解析を行い,第11番染色体に座乗するα-チューブリン様タンパク質をコードする可能性が示唆された.そこで,さらなる詳細な観察,抗体染色法を用いた形態細胞学的解析を行った.また,Tid1遺伝子は優性変異体であることから,野生型にTid1遺伝子を入れた形質転換体を作成した.これらの解析の結果,TID1はイネの第11番染色体に座乗するα-チューブリン様タンパク質をコードする遺伝子であることが確認された.また,昨年度に引き続き新規のdm型矮性変異体の探索も行った.BRs非感受性変異体d61/Osbri1の異なる強さの3アリルを用いて、BRs変異体の形態的特徴付けを行い、BRsがイネの形態形成にどのような作用をしているのか調査した。稈の伸長節間長及び穂軸の節間長の測定、各伸長節間の観察から、イネにおいてBRsは基本的には細胞伸長及び分裂活性を促進する役割をしていると考えられた。しかし、穂軸の最下位節間においては、細胞伸長・分裂活性を抑制する可能性が考えられた。さらに、介在分裂組織の分裂面の制御にも関与している可能性が示唆された。また、穂の計測から、BRsは稈のみならず穂軸節間の非伸長性にも関与していることが示唆された。しかし、アリル間の差は認められず、稈に比べ穂におけるBRsの作用は弱いと考えられた。穂軸の側性器官である枝梗、穎花はBRsの影響は受けづらいことが示唆され、イネのシュート軸に沿って強く作用していると考えられた。節間伸長パターンはdm型だが、草型がBRs変異体と異なる7変異体を集めた。これらがBRs変異体であるのか検証したところ、6系統はBRsが原因でない可能性が示唆された。上記の7系統の一つ、Ssi1変異体は、優性の半矮性変異体で、安定した稈の第2節間の非伸長を示す以外ほとんど異常形態は見られない。そこで、この変異体を用いた品種作成の有用性を検証した結果、耐倒伏性が増加し、その有用性が認められた。現在まで、矮性を導く機構として解明されつつある植物ホルモンのジベレリン(GA)、BRsの関与以外の原因の可能性について探るため、明らかにGA、BRsの変異体とは草型の異なる極矮性変異体を解析した。この変異体は半優性変異体で、一方向に葉が捻れるという特徴もあり、新規の変異体であることが考えられ、Twisted dwarf1 (Tid1)と名付けた。この変異体の原因遺伝子は、第11染色体短腕上のα-チューブリン様タンパク質をコードする遺伝子である可能性が高く、矮性をもたらす機構として「細胞骨格」というキーワードを加えることが出来た。昨年度,BRs感受性変異体d61/osbri1の異なる強さの3アリルを用いて,BRsがイネの形態形成にどのような作用を及ぼしているのかを解析した.その中で,伸長節間の組織切片の観察から,イネにおいてBRsは基本的には細胞伸長及び分裂活性を促進する役割をしていると考えられ,さらに介在分裂組織の分裂面の制御にも関与している可能性が示唆された.しかし,野生型における節間形成についての解明は現在までほとんど行われていない.そこで,BRs変異体の節間形成の異常をより正確に理解するため,イネ野生型台中65号の節間形成過程を各ステージ毎に詳細に観察した.各ステージには主稈の出葉期を用いた.私の所属した研究室には多くのBRs関連変異体を有しており,各遺伝子の単離と機能解析が進められてきた.それらの遺伝子間の相互性を調査するためには,それらの間での二重変異体の作出が不可欠である.そこで,多くの二重変異体の作出を行い,それらの形態観察を行った.

その中で,osdwarf4とd11の二重変異体は,他の組み合わせのものよりもシビアな矮性を示した.この結果は,OsDWARF4とD11遺伝子の間には何らかの密接な関係があると考えられ,詳細な分子生物学的な解析の結果,これらの遺伝子は同じ経路で重複して機能していることが分かった.昨年度,極矮性と一方向の葉の捻れを伴うTwisted dwarf 1 (Tid1)変異体の原因遺伝子の座乗位置の決定およびシーケンス解析を行い,第11番染色体に座乗するα-チューブリン様タンパク質をコードする可能性が示唆された.そこで,さらなる詳細な観察,抗体染色法を用いた形態細胞学的解析を行った.また,Tid1遺伝子は優性変異体であることから,野生型にTid1遺伝子を入れた形質転換体を作成した.これらの解析の結果,TID1はイネの第11番染色体に座乗するα-チューブリン様タンパク質をコードする遺伝子であることが確認された.また,昨年度に引き続き新規のdm型矮性変異体の探索も行った.