hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
企業パラダイムの変革と情報システムの変化過程に関する実証研究

2.企業パラダイムと情報システムとの関わり合いに対する仮説設定について、実証的に検証しようとする仮説として、〔I〕型仮説「規約先行型革新」:コンピュ-タの新たな導入または既存システムから新規システムへの移行に伴って、コンピュ-タのもつ情報処理機能の特性によって、管理システムや管理コンセプト自体までも変えてしまい、それによって新たな企業パラダイムの創設をもたらし、あるいは企業パラダイム実現の一層の拡充をもたらすような革新、および、〔II〕型仮説「パラダイム先行型革新」:新たな企業パラダイムの成熟や経営戦略の転換によって、既存のシステムでは十分それに適応できないことに伴い、新たな情報システムへの変換を試みることによってなされる革新、以上二つの新仮説を設定したことである。3.これら二つの仮説について、両者ともに実際の企業活動の中に見いだされ、仮説が実証された。本研究を通じて、かかる二つの仮説が実証された意義は極めて高いと考えられる。また、これら二つの仮説とは別に、企業のパラダイム変革が経営組織の再編成を促し、それによって情報システムが変化するという仮説が新たに実証的に発見・確認された。さらにこれらの仮説実証に基づき、企業パラダイムの変革と情報システムの変化との関係を説明する理論モデルが構築されたことも、研究成果として特筆すべきものである。第2年度における研究は、初年度の実態調査の経験を踏まえて、可能な限り多数の企業の事実的実態を調査し、知見の蓄積を目指すことに一つの目標がおかれた。この目標に向けて、日本鋪道株式会社、大和ハウス工業株式会社および阪神電気鉄道株式会社の3社についての実態調査の成果を纏め得るところまで発展できた。それと同時に、これまで知られなかった新たな知見を付け加えることができたことは、大きな業績といえると考える。現実に会社の事実関係についての調査であるだけに、まずもって会社側の協力が取り付けられ得なければならないことと、さらにその会社の実態が我々の研究対象に適するものでなければ意味をもたないといった制約の中での調査であったことを振り返るとき、第2年度の調査成果はそれなりの重い意味があったといえる。本研究会では、第1年度の研究成果に第2年度の一部の研究成果をも含めて、平成2年9月10日ー13日に東京経済大学で開催された日本会計研究学会においてその成果を発表した(9月12日)。この発表に当たり、8月6日および7日の両日、合宿して研究討論したことが、学会発表のよりよい成果につながったといえよう。我々は従来の研究でほとんど取り上げられなかった領域を問題として、解明の糸口を手探りで求めながらの一歩いっぽであったが、別添のような「研究成果報告書」として纏め上げることができ、さらに原稿の完成の関係上この報告書に収容できなかった論文をも含めて、下記の出版社から刊行を予定している。武田隆二編著「企業パラダイムと情報システム」税務経理協会、平成3年7月刊行予定
時間分解光音響法による有機半導体のエネルギー失活過程に関する基礎研究

本研究では、薄膜形態の有機半導体デバイスの電荷発生過程を明らかにすることを目的とした.有機薄膜デバイスの熱失活過程について測定する方法を確立するために,検出器としてマイクロホンを使用する場合と圧電センサーを使用する場合の両方面から検討した.マイクロホン法では透明ラバーとデバイス基板を利用して密閉セルを構成することで,薄膜デバイス駆動時の光音響信号と光電流を同時に測定できることを実証した.光照射時における電圧印加時の光電流特性と光音響特性は一致することから光電流により発生する熱成分が観測できていることが分かった.一方,トランスデューサー法では入射光として短パルスYAGレーザー(532nm)を使用し,試料基板に高感度圧電センサーを取り付けることで有機薄膜の膜厚変化に伴った弾性波の変化を観測することができた,本件で使用した素子の感度が低いため,バイアス印加時における弾性波信号の変化は得られなかったが,数十ナノメートル程度の膜厚変化に伴う信号変化を観測できることがわかった,本研究では、薄膜形態の有機半導体デバイスの電荷発生過程を明らかにすることを目的とした.有機薄膜デバイスの熱失活過程について測定する方法を確立するために,検出器としてマイクロホンを使用する場合と圧電センサーを使用する場合の両方面から検討した.マイクロホン法では透明ラバーとデバイス基板を利用して密閉セルを構成することで,薄膜デバイス駆動時の光音響信号と光電流を同時に測定できることを実証した.光照射時における電圧印加時の光電流特性と光音響特性は一致することから光電流により発生する熱成分が観測できていることが分かった.一方,トランスデューサー法では入射光として短パルスYAGレーザー(532nm)を使用し,試料基板に高感度圧電センサーを取り付けることで有機薄膜の膜厚変化に伴った弾性波の変化を観測することができた,本件で使用した素子の感度が低いため,バイアス印加時における弾性波信号の変化は得られなかったが,数十ナノメートル程度の膜厚変化に伴う信号変化を観測できることがわかった,本研究では有機受光素子の高速応答化に向けた熱失活過程の解析を行うために、駆動時において発生する熱失活過程の時間的変化を観測可能にする測定技術について検討している。素子の応答特性は光電流に寄与する電荷の移動速度により制限されるため、電荷移動中のトラップにより発生する熱失活過程の時間的変化を短パルスレーザー光と圧電素子を用いることによって観測できる測定システムの確立を行っている。今年度はガラス基板上に成膜した有機薄膜内部で発生する熱エネルギーが有機薄膜を介して伝搬する弾性波を圧電素子により観測する方法とその解析法について検討した。試料には受光素子用材料として期待されているPCBM(フラーレン誘導体の一種)を使用し、ガラス基板上に100nm程度の均一な膜を成膜したものを用意した。その一端に圧電素子を密着させて圧電素子から離れた部分に半値幅がnsec程度の短パルスレーザー光を照射した時、有機膜の熱伸縮により発生する弾性波を圧電素子によって観測した。測定に高感度な圧電素子(アコースティックエミッションセンサ)と高速増幅アンプを使用することで100nm程度の膜厚試料で発生する微小信号を観測可能となった。照射光パルス幅は短いほどデルタ関数に近い為、様々な周波数成分を有する弾性波を一度に励起したことになる。この励起超音波の内、音響インピーダンスの熱失活間で共振した周波数成分が選択的に残るため、この共振周波数から熱失活過程を算出できる。本実験では25kHzと150kHzの周波数帯において有機薄膜の膜厚に対する相対的変化を確認できたことから、有機薄膜の音響インピーダンスに共振した熱失活の時間的変化の観測に成功したと考えている。有機エレクトロニクスの新規応川展開のため、高速な有機半導体デバイスの実現が必要である。申請者らはこれまで有機材料を用いた有機受光素子の高速化について検討し、100MHzの応答が得られることを実証してきた。本研究では応答速度を制限する基本的な要素である熱失活過程について調べる方法について検討した。従来型のマイクロホン法だけでなく、非破壊で測定できる圧電素子を用いる方法により熱エネルギーの時間的な変化を観測することで、素子内部での熱失活過程が応答特性にどのように影響するかを検討することができる。そこで申請者は、有機受光素子の高速な応答時における熱失活過程を明らかにするため、有機材料と有機受光素済内部の熱失活渦程について圧電素子を用いて時間的に観測できる測定技術を確立することを日的とした。今年度の実験内容と結果を下記にまとめる。(1)可視光短パルスレーザによる弾性波計測と非破壊測定昨年度の実験では光源としてArFレーザ(248nm)を用いて信号の確認を行ったが、高エネルギーのために炭素間の結合が切れるなどの劣化が予測されることから、今年度は可視光YAGレーザ(532nm)を用いた測定系によって弾性波の確認を行い、取り付け位置や密着時の強さ、膜厚と信号の大きさなどについて最適化を行った。(2)真空中での測定真空装置内での評価確認を外部からの光照射が可能な真空排気装置を用いて行った。(3)検出信号の解析観測された弾性波信号に対する周波数解析を行った。膜厚と信号強度の恋化の関係はバイラモフ効果と伸縮効果を考慮したJ-A理論に従っている可能性があることが分かった。
南極周回気球による高エネルギー電子加速源の探索

南極周回気球(PPB:Polar Patrol Balloon)は2004年1月5日午前0時57分(日本時間)昭和基地において放球され、約13日間のフライトに成功した。今回のPPB-BETS実験で、10GeV以上のイベントは22000イベント、100GeV以上のイベントは5700イベントを収集した。収集したイベントの中から、シャワー軸が天頂角30度以内で検出器底面の周囲2cmより内側を通過するイベントを選別した。さらに、陽子は相対的に広がったシャワーを示すため、エネルギー集中度(シャワー軸から5mm以内の輝度の和と全体の輝度の和の比)が0.75よりも大きいイベントを選別し、陽子イベントを除去した。残ったガンマ線と電子の選別は、0r.1.でのシンチファイバーシグナルの有無により判別を行った。こうして選別を行いエネルギーを決定した電子イベントから100GeV-数100GeV領域で一次電子エネルギースペクトルを導出した。ここで有効幾何学的因子は、実際の観測および解析に用いた条件でモンテカルロ・シミュレーションを行い決定している。導出した一次電子の100GeV付近のフラックスはこれまでのBETS等の観測結果と一致しており、100GeV-数100GeV領域のフラックスも100GeV以上の領域で観測データを出しているECC、ATICの結果と・P致している。また、1QQGeV以上の高エネルギーのガンマ線が後方散乱を引き起こしてトリガーされることを利用し、電子と同時に大気ガンマ線のデータ解析も行った。ガンマ線検出効率(有効幾何学的因子)についてはモンテカルロ・シミュレーションにより評価し、100GeV-1TeV領域の大気ガンマ線エネルギースペクトルを導出することに成功した。南極周回気球(PPB : Polar Patrol Balloon)は、2004年1月5日午前0時57分(日本時間)昭和基地において放球に成功した。気球はオートバラストシステムによって平均高度35km(7.4g/cm2)に保たれ、搭載したPPB-BETS観測装置は正常に動作し、約13日間のフライトに成功した。PPB-BETS検出器は、入射粒子が生成するシャワーを画像化することで、粒子の選別、入射方向の決定、エネルギーの測定を行う検出器で、鉛板、シンチファイバー、トリガー用シンチレータから成り立っている。100GeV以上のイベントデータは、観測全期間中イリジウム衛星電話通信によって日本・極地研にダウンリンクし、放球直後の昭和基地との直接交信が可能な領域では、10GeV以上のイベントデータを64kbpsの転送速度で昭和基地にダウンリンクした。今回のPPB-BETS実験で、10GeV以上のイベントは22,000イベント、100GeV以上のイベントは5,700イベントを収集した。収集したイベントにはバックグラウンドとなる陽子やガンマ線イベントが含まれているため、以下の手順で電子選別を行った。まず、得られるシャワー画像は実際の検出器内のシャワーとは異なるCCD画像であるため、画像の再構成を行った。再構成画像からシャワー軸を決定し、シャワー軸の天頂角が30度以内、シャワー軸が検出器底面で周囲2cmより内側のイベントを選別した。残ったガンマ線と電子の選別は、0r.l.でのシンチファイバーシグナルの有無により判別を行った。最終的に、100GeV以上のイベントで、選別した電子イベント数は約100イベントであり、100GeV-1TeVの一次電子エネルギースペクトルの導出に成功した。

本研究では、南極周回気球実験PPB-BETSにより取得したデータを解析し、宇宙線一次電子のエネルギースペクトルを導出した。まず、機上のトリガーにより取得したイベントに対し、詳細な画像解析を行って電子イベントの選別を行った(前年度報告済み)。入射電子のエネルギーは、各シンチレータのパルスハイトによるシャワー遷移曲線からシャワー最大発達点での粒子数を求め、入射電子エネルギーとシャワー最大発達点での粒子数がほぼ比例関係にあることを用いて決定した。このエネルギー決定方法の妥当性は、加速器ビーム実験とシミュレーション計算により確認を行っている。こうして選別を行いエネルギーを決定した電子イベントから100GeV-数100GeV領域で一次電子エネルギースペクトルを導出した。ここで有効幾何学的因子は、実際の観測および解析に用いた条件でモンテカルロ・シミュレーションを行い決定している。導出した一次電子の100GeV付近のフラックスはこれまでのBETS等の観測結果と一致しており、100GeV-数100GeV領域のフラックスも100GeV以上の領域で観測データを出しているECC、ATICの結果と一致している。また、100GeV以上の高エネルギーのガンマ線が後方散乱を引き起こしてトリガーされることを利用し、電子と同時に大気ガンマ線のデータ解析も行った。ガンマ線は電子と同様の電磁シャワーを引き起すため、その識別は検出器トップでの飛跡の有無で行った。ガンマ線検出効率(有効幾何学的因子)についてはモンテカルロ・シミュレーションにより評価し、100GeV-1TeV領域の大気ガンマ線エネルギースペクトルを導出することに成功した。
呼吸困難感軽減をねらいとした高齢慢性閉塞性肺疾患患者における呼吸訓練の早期介入

腹式呼吸による循環反応と自律神経活性、及びストレスホルモンの分泌の変化を調べるため、健康成人女性及び健康高齢者を対象とした実験を行った。成人と高齢者ともに腹式呼吸は循環反応に影響を及ぼさなかった。ストレスホルモンについては、成人の場合、尿中ノルアドレナリン濃度、アドレナリン濃度及びコルチゾール濃度の有意な低下が認められ、高齢者の場合は、ノルアドレナリン濃度及び唾液中コルチゾール濃度の有意な減少が認められた。腹式呼吸は、成人女性及び高齢者ともに負荷が少なく、リラックスできる呼吸調整法であり、COPD患者の呼吸困難感の軽減に有用であると考えられる。今年度の研究目的は健常高齢者にもたらされる腹式呼吸の心身への変化を調べることで、加齢による腹式呼吸に対する反応を明らかにすることであった。COPD患者の呼吸リハビリなどで行われる腹式呼吸は少し長くなることも予想されるため、20分程度の意識的腹式呼吸を行った場合の負荷について、健康成人や高齢者で検討し、腹式呼吸自体が負荷になっていないかどうか、また、腹式呼吸時の身体への影響について確認した。健康成人女性を対象に、腹式呼吸を20分間行い、腹式呼吸条件とコントロール条件で比較したが、腹式呼吸を行っている時には副交感神経系が優位となり、尿中のアドレナリン濃度、ノルアドレナリン濃度及びコルチゾール濃度は有意に低下を示した。この結果により、健常成人では20分という少し長い腹式呼吸を行ったとしても身体的な負荷(ストレッサー)とはなっていないことが確認された(日本看護研究学会雑誌,2008)。その結果を受けて、2名の高齢者に通常の呼吸を20分間行う条件、腹式呼吸を20分間行う条件、そして、腹式呼吸10分間行い、通常の呼吸を10分間行った3条件を検討した。この結果では、2名の高齢者は循環や自律神経反応でそれぞれの条件で個別的な反応を見せたが、腹式呼吸時には2名とも副交感神経系の指標が増加を示した(第7回日本看護技術学会発表,2008)。これらの結果は、健常な成人及び高齢者ともに意識的な腹式呼吸が負荷にはなっていないことを示している。このため、現在は高齢者12名に対して、同様の研究を進めており、腹式呼吸前の状態に比べると腹式呼吸中の副交感神経指標が優位となること、また、腹式呼吸後には尿中ノルアドレナリン濃度も低下することが認められている。今後、腹式呼吸時の高齢者の身体への反応について明らかにすることはCOPD患者への呼吸リハビリの早期介入への一助となると考える。健康高齢者を対象に意識的に横隔膜を使用する呼吸法(以下、横隔膜呼吸)を行ったときの循環反応、自律神経系、ホルモンおよび主観的な反応について検討した。地域で生活している高齢者男女各7名(男性72歳、女性69歳)に、2通りの呼吸法を行い、それぞれの条件は条件1が安静5分-通常の呼吸15分、条件2が安静5分-横隔膜呼吸15分の実験であった。横隔膜呼吸の方法は、録音音声による合図で吸気時間:呼気時間を1:2のリズムとし、吸気は鼻から吸入し、呼気は口からゆっくり呼出し、呼吸数は1分間に6回とした。測定項目は血圧、呼吸曲線、腹部筋電図および心電図で、心電図から得られたRR間隔の時系列データを用いてローレンツプロット解析を行い、自律神経系反応を調べた。また、対象には覚醒度、快不快、倦怠感および疲労感を問うVASを用いたアンケート調査を行った。実験前後には尿と唾液を採取し、ストレスホルモンと唾液IgAなどの測定に用いた。条件1の循環動態は、横隔膜呼吸を行っている間、心拍数、血圧およびPRP(SBP×HR)ともに徐々に減少し、自律神経系の反応では、副交感神経系優位の状態を示した(36^<th> International congress of physiological sciencesにて発表,2009)。実験前後の唾液IgAは条件1と条件2ともに変化が認められなかったが、両条件の尿中ストレスホルモンと唾液コルチゾールは実験後に低下を示し、特に条件2では有意な低下が認められた。さらに、主観的な反応では両条件ともに実験後に快が増し、疲労感は減少していた(日本看護技術学会にて発表,2009)。高齢者においても、この意識的に横隔膜を使用して行う呼吸法は対象者の負担とはなっていないことが明らかになった。今後はCOPD患者や高齢者に対して、呼吸法の1つとして日常生活に取り入れていき、呼吸リハビリの効果もしくは健康維持増進をもたらす呼吸法であるか検討する。健康高齢者と健康成人を対象に意識的に横隔膜を使用する呼吸法(以下、横隔膜呼吸)を行ったときの循環反応、自律神經系及びホルモンについて、慢性閉塞性肺疾患患者における呼吸リハビリとしての可能性を考える基礎データとして検討した。

対象は成人女性11名(2042歳)と地域で生活している高齢者男女各7名(6574歳)とし、2通りの呼吸法を行った。それぞれの条件は条件1が安静5分-通常の呼吸15分、条件2が安静5分-横隔膜呼吸15分であった。横隔膜呼吸の方法は、録音音声による合図で吸気時間:呼気時間を1:2のリズムで、吸気は鼻から吸入し、呼気は口からゆっくり呼出し、呼吸数は1分間に6回とした。測定項目は血圧、呼吸曲線、腹部筋電図および心電図で、心電図から得られたRR間隔の時系列データを用いてローレンツプロット解析を行い、自律神経系反応を調べた。RR間隔、血圧及び自律神経系の反応は安静状態と通常の呼吸もしくは横隔膜呼吸を行った1015分の結果を示した。また、実験前後に採取した尿より、尿中アドレナリン及びノルアドレナリン濃度を高速液体クロマトグラフィーにて分析した。条件1及び条件2のRR間隔は成人と高齢者ではともに時間経過で延長した。高齢者の血圧は時間経過で低下したが、成人では逆に上昇した。高齢者の副交感神経系の指標は、条件2では横隔膜呼吸を行っているときに成人よりも上昇程度が大きかったが、成人の交感神経系の指標は、条件2では横隔膜呼吸を行っているときに高齢者より低下程度が大きかった。尿中カテコールアミンは条件2で成人と高齢者ともに横隔膜呼吸後に減少したが、成人の減少程度は高齢者に比べ大きかった。横隔膜呼吸の反応は程度の差はあるが、高齢者でもリラクセーションを導く方法になりうると考えられ、呼吸訓練として患者に対して行っても負担にはならないと示唆された。
日本における看護婦の変革的リーダーシップ行動尺度の開発

前年度と異なる特性を持つ施設において追加調査を行い、変革的リーダーシップ行動測定尺度の項目抽出を行った。研究対象は医療法人の総合病院に勤務する婦長10名と看護婦275名である。調査1 :婦長を対象に、変革的リーダーシップ行動への認知について非構成的インタビューを行い、Strauss & Corbinによるグランテッド・セオリーの手法で分析した。分析対象者数は31名。婦長のリーダーシップ行動は、病院・看護部の理念・経営戦略、各看護単位に課せられた使命、副婦長・主任を含むスタッフ構成等に関連していた。分析の結果、「効果的リーダーシップ行動」として、顧客である患者のニードと看護単位の看護力を評価して常に「チャンスを探求する」、組織の目標とスタッフ個々の目標の一致を図りながら「変化へ動機づける」、スタッフの能力を育み、支持するために「ケアを意味づける」、チームの実践を発展させながら「目的達成への道筋を示す」、公平でより効果的な方法を用いてスタッフの意欲を支え、評価する「適切なフィードバック」という行動特性が明らかとなった。これらの行動は、Kuzes & Posnerの研究結果と比較して、非常に類似した結果が認められたが、婦長のとるコミュニケーション方法に日本における特徴がみられた。調査2 :看護婦には「望ましいリーダーを形容する言葉」について質問紙調査を実施した。前年度データーに追加した結果、計712名が回答。リーダーに望まれる要件として「決断力80.9%」「気配り79.8%」「公平性56.7%」「頼りがい54.7%」が挙げられた。以上の結果を検討し、変革的リーダーシップ行動尺度の項目を30項目抽出し、看護管理者、基礎看護学教員、看護管理学研究者によって各項目の内容妥当性を検討し25項目とした。次年度より、尺度の信頼性、妥当性を検討し実用化を検討する予定である。平成10年度は、婦長自身と看護婦のリーダーシップ行動への認知から、婦長の変革的リーダーシップ行動の特性を明らかにするために以下の調査を行った。研究対象:看護単位の管理・監督の責任を持つ婦長21名。研究に参加した婦長が管理に就いている施設の看護婦407名。研究方法:調査1.大学付属病院と法人病院の婦長21名について、研究者自身が非構成的面接法を用いて調査を行った。各婦長には「今までリーダーシップを発揮して、もっとも成果を上げた体験をお聞かせください。」という質問を行い、婦長自身の視点から効果的なリーダーシップ行動とその成果をどのように認知しているかを追究した。調査2、看護婦に「看護単位のリーダーに重要な特性」についての質問紙調査を実施した。質問項目は文献レビューより抽出した「望ましいリーダーを形容する言葉」の選択または自由記述である。結果:調査1,については、質的データーのコーディングを終えた段階である。婦長のリーダーシップ行動に共通するテーマとして「看護の必要度・看護力を評価する」「スタッフを変化へ動機付ける」「組織と個々のスタッフの目標の明確化を助ける」「スタッフの行うケアの意味づけ」「スタッフへの適切なフィードバック」特定しカテゴリー化した。しかし、婦長のリーダーシップ行動とその成果は、病院・看護部の理念や方針、各看護単位に課せられた使命、看護単位を構成するスタッフの臨床実践体験等により多様性を示した。このため、次年度は異なる特性を持つ施設でさらに対象者を増やし、上記のカテゴリーを見直したうえで看護管理学研究者の協力を求め、妥当性を追究する予定である。調査2、では、407名の看護婦のうち、リーダーに望まれる特性として「決断力」86.98%と「気配り」77.4%について高い認知を示していた。
分散系二相流の乱流構造の解明とモデリング

一様流中に二本の円柱を有する場での実験を行った。単相時、可視化によって流動場に大規模な渦塊が存在することを確認した。また熱線流速計により得られた信号を周波数解析することにより、円柱間隔によってストロハル数が変化することが示された。円柱間隔が狭い場合、双方の円柱によって形成される渦塊が相互に干渉するためにストロハル数が小さくなる。すなわち、間隔が狭い場合の二本の円柱の後方では、渦塊が干渉することでひとつの大きな渦塊を形成しているのと類以した傾向を示す。円柱間隔が広い場合、渦塊は干渉せずストロハル数は一様流中に単円柱がおかれた場合の値と一致し、個々の円柱により形成される後流は干渉していない。この様な流動場に粒子を添加し、申請者らが開発したLDVを用いて、粒子の挙動を調べることで以下の知見を得た。円柱間隔が狭い場合、粒子は渦塊が干渉する場に添加されるために円柱直後から大きく拡散する。二つの渦塊が干渉し、ひとつの渦塊が形成されるときに粒子を巻き込む力が大きく働き、粒子は大きく拡散する。それに対し、円柱の間隔が広い場合、円柱間には後流の影響を受けない領域が存在する。粒子ははじめこの領域に添加されるため、上流ではあまり拡散しない。二本の円柱によって形成される後流域が下流に行くにしたがい広がり、粒子が後流域に存在する渦塊と干渉する事で拡散する。これらの結果は、二次元剪断層での粒子拡散現象を取り扱う際に有用であったストークス数によってよく関係づけられ、粒子拡散現象に関してより普遍的な関連が明らかになった。速度差のある流れが平行に混合する二次元剪断層について、熱線流速計により得られた信号を周波数解析を行う事によって、剪断層内の組織的に存在する渦を確認した。さらに、この流動場に三種類の粒子を添加し、LDVを用いて、粒子の挙動を調べた。その結果として、粒子の慣性力が大きい場合、粒子は組織渦の影響を受けずに拡散し、粒子の慣性力が、小さくなるにつれて、組織渦の影響を受けはじめ、そして粒子がある特定の範囲の慣性力を有する場合、粒子は組織渦から飛び出してしまう現象(オ-バ-シュ-ト)が、という粒子拡散に対して、3種類の事象が実験的に示された。その際、相対的な粒子の慣性力は、粒子緩和時間と組織渦の特性時間の比であるスト-クス数が有用である事が示された。さらに、粒子が組織渦に滞在する時間が、粒子拡散に与える影響を調べるために、同様な実験系において、気相の平均速度を大きくし、粒子と組織渦の間に大きな相対速度を有する条件についても実験を行った。双方の実験条件において組織渦の長さスケ-ルが同程度である事を確かめた上で粒子を添加し粒子の挙動を調べた。その結果、相対速度が小さい流動場でオ-バ-シュ-ト現象が観察されたスト-クス数の範囲においても相対速度が大きい流動場ではオ-バ-シュ-ト現象は観察されなかった。この結果は、粒子が組織渦に滞在する時間が短くなる事により、組織渦の影響が、小さくなるために起こる。これは見かけ上、組織渦の特性時間が短くなった事と同様である。したがって、粒子の滞在時間を考慮にいれて組織渦の特性時間を見積直し、スト-ク数を新たに定義し直す事で、より広範囲な流動条件に対する粒子拡散現象を一義的に評価する事ができた。

円柱間隔が狭い場合、双方の円柱によって形成される渦塊が相互に干渉するためにストロハル数が小さくなる。すなわち、間隔が狭い場合の二本の円柱の後方では、渦塊が干渉することでひとつの大きな渦塊を形成しているのと類似した傾向を示す。円柱間隔が広い場合、渦塊は干渉せずストロハル数は一様流中に単円柱がおかれた場合の値と一到し、個々の円柱により形成される後流は干渉していない。この様な流動場に粒子を添加し、申請者らが開発したLDVを用いて、粒子の挙動を調べることで以下の知見を得た。円柱間隔が狭い場合、粒子は渦塊が干渉する場に添加されるために円柱直後から大きく拡散する。二つの渦塊が干渉し、ひとつの渦塊が形成されるときに粒子を巻き込む力が大きく働き、粒子は大きく拡散する。それに対し、円柱の間隔が広い場合、円柱間には後流の影響を受けない領域が存在する。粒子ははじめこの領域に添加されるため、上流ではあまり拡散しない。二本の円柱によって形成される後流域が下流に行くにしたがい広がり、粒子が後流域に存在する渦塊と干渉する事で拡散する。これらの結果は、二次元剪断層での粒子拡散現象を取り扱う際に有用であったストークス数によってよく関係づけられ、粒子拡散現象に関してより普遍的な関連が明らかになった。
紫外線誘導性皮膚発癌・皮膚炎症・白内障及び乾癬におけるホスホリパーゼＣεの役割

細胞膜情報変換酵素ホスホリパーゼCイプシロン(PLCε)を角化細胞特異的に強発現するトランスジェニックマウス(K5-PLCε-TGマウス)を作成し、同マウスの皮膚を臨床的および病理組織学的に解析した。臨床的にK5-PLCε-TGマウスは皮膚に多数の鱗屑を付着するが、野生型マウスでは皮膚のどの部位においても鱗屑はみられなかった。病理組織学的にK5-PLCε-TGマウス皮膚では表皮肥厚、表皮内好中球浸潤が起こっており、角化細胞ではSTAT3活性化が起こっていることが明らかとなった。我々が見いだしたホスホリパーゼCε(PLCε)ノックアウトマウス(PLCε-KOマウス)でultraviolet B (UVB)による皮膚発癌が亢進する現象に関してイニシエーション時のcyclobutane pyrimidine dimmer (CPD)生成を調べたところ、PLCε-KOマウスのCPD生成は野生型マウスに比べて低下していることが判明した。さらに紫外線による皮膚免疫機能の変化に重要なinterleukin (IL)-10の発現を調べたところ、PLCε-KOマウスと野生型マウスの間に差がないことが判明した。現在はPLCεを皮膚keratinocyte特異的に強発現するトランスジェニックマウス(K5-PLCε-TGマウス)を使用し、慢性的にUVB刺激を与えた条件下での紫外線皮膚発癌におけるPLCεの関与の確認実験を行っている段階である。ホスホリパーゼCε(PLCε)を皮膚keratinocyte特異的に強発現するトランスジェニックマウス(K5-PLCε-TGマウス)を作成したところ、同マウスの皮膚には鱗屑、表皮肥厚、不全角化、好中球の表皮内浸潤など尋常性乾癬に類似した臨床的・組織学的変化が生じ、皮膚浸潤細胞におけるサイトカイン発現などの免疫学的側面もほぼヒトの尋常性乾癬に合致することを見いだした。また、ヒトの尋常性乾癬でみられる活性化STAT3発現もこのマウスの皮膚で起こっていることが確認された。K5-PLCε-TGマウス皮膚に紫外線を照射すると野生型マウスに比べ著明な好中球浸潤と表皮肥厚がみられた。また、K5-PLCε-TGマウス皮膚では創傷治癒能が亢進していることが明らかとなった。さらに、K5-PLCε-TGマウスの眼では角膜混濁が自然発症していることが明らかとなった。我々が見いだしたホスホリパーゼCε(PLCε)を皮膚keratinocyteを特異的に強発現するトランスジェニックマウス(K5-PLCε-TGマウス)と野生型マウスをそれぞれ10匹ずつ用いて紫外線(Ultraviolet B, 250 mJ/cm2を週3回照射するのを4週間、500 mJ/cm2を週3回照射するのを4週間、その後1000 mJ/cm2を週3回照射するのを37週間)皮膚発癌実験を行ったところ、照射開始45週後にはK5-PLCε-TGマウスは野生型マウスに比べて皮膚発癌が著明に多く発生することが明らかになった。その理由としてはK5-PLCε-TGマウス皮膚でこう発現しているSTAT3により紫外線による角化細胞のアポトーシスが抑制されることにより、紫外線による遺伝子異常を起こした細胞が生き残りやすい状況で遺伝子異常が蓄積された結果、発癌に至りやすいと推定した。またK5-PLCε-TGマウスの創傷治癒能をみる目的でK5-PLCε-TGマウスと野生型マウスの耳に傷をつけ、その回復能を傷作成後30日まで観察して比較したところ、K5-PLCε-TGマウスは野生型マウスに比べ創傷治癒能が高いことが判明した。皮膚科学当初の計画通り紫外線皮膚発癌におけるPLCεの役割解析は進んでいる。当初の計画通り、紫外線皮膚炎症と紫外線白内障におけるPLCεの役割解析をほぼ終了したため。1)紫外線皮膚発癌におけるPLCεの役割の解明前年度に引き続きK5-PLCε-TGマウスに慢性UVB刺激を与え、紫外線皮膚発癌におけるPLCε関与の確認を行う。2)乾癬におけるPLCεの関与の解明PLCεの各病態への関与を検討するにあたり、PLCεの下流シグナルの解明は不可欠である。PLCεの作用は主としてPKC分子種により遂行されると考えられるため、本研究で明らかになったPLCεが関与する様々な現象に関与するPKC分子種を同定する。1)紫外線皮膚発癌におけるPLCεの役割の解明2)乾癬におけるPLCεの関与の解明我々が作成したK5-PLCε-TGマウスは乾癬様皮疹を自然発症するが、ヒトの乾癬におけるPLCεの関与は未だ検討されていない。本研究では、ヒトの皮膚サンプルを用いて、ヒトの乾癬におけるPLCεの関与の有無を明らかにする。

抗体などの物品購入に際して端数の金額が余り、次年度使用分となった。今年度にその分を入れて抗体や試薬などの物品購入を行う事とする。ヒトの皮膚サンプルを用いて、ヒトの乾癬におけるPLCεの関与の有無を明らかにするためのPLCεに関する抗体や、PLCεの下流シグナルの検討のために必要な各種シグナル伝達関連分子に対する抗体を含めた免疫学的試薬に15万円使用する。マウス皮膚に種々の刺激を加えたあと、各種サイトカイン、ケモカインの発現量をRT-PCRで解析するための生化学的試薬として10万円使用する。マウス皮膚から角化細胞を培養するための細胞培養関連試薬として7万円使用する。実験動物の飼育管理費として18万円使用する。研究成果を外国語論文として発表するので、研究者同士での打ち合わせおよび外国語論文の校閲費、研究成果投稿料、論文別冊費としてそれぞれ5万円ずつ使用する。一方、研究成果を国内および外国で発表するための旅費としてそれぞれ5万円、25万円使用する。以上、合計100万円使用する予定である。
グラフェンのエッジ修飾による物性制御

アントラセンにヒドロキシ基を導入し、酸化することで対面型の二層アントラセンを簡便に合成できた。さらに、この二層アントラセンを前駆体として活用することにより、キラル発光特性をもつ曲面分子を合成することに成功した。また、ピレンのホウ素化体を用いることにより一段階で積層したピレン二量体を合成することに成功した。積層した構造はX線構造解析により明らかにした。積層することにより固体中で大きなストークスシフトをもつ発光特性を示すことを明らかにした。アニリンの酸化反応をフェナントレンに適用することにより、ピロール縮環フェナントレン二量体の合成に成功した。さらに、この分子を前駆体として利用することによってこれまで合成が不可能とされてきたお椀型分子アザコラヌレンの合成に成功した。このアザコラヌレンは中心の窒素原子の働きにより、高い電子供与能をもつことを明らかにした。このため、フラーレンと高い親和性をもち、固体中および溶液中で電荷移動相互作用を示すことを光科学測定により明らかにした。また、固体中ではキャリア移動度が劇的に増大することを見いだした。X線解析により、電荷移動相互作用の存在と優れたパッキング構造によってこの高いキャリア移動度が実現されていることを明らかにした。また、酸化グラフェンの新規修飾法を開発した。修飾することにより、有機溶媒に可溶化した酸化グラフェンを得ることに成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。H26年度はグラフェンモデル分子である多環芳香族炭化水素の官能基化および変換技術の開発、およびそれに伴う物性変化の検出に係る研究を推進した。具体的にはディスク状の原子層フラグメント分子であるヘキサベンゾコロネンのエッジ部分に導入したヒドロキシ基を足がかりに、酸化および求核付加反応を利用して硫黄およびハロゲン置換基の位置選択的導入法を開発した。それぞれの生成物は単結晶X線構造解析により明らかにしており、置換基の大きさによって平面が歪むことを明らかにした。この成果は日本化学会誌Chem. Lett.に報告した。また、ペリレンの位置選択的修飾反応の開発にも成功し、エッジ部分に窒素を導入した原子層フラグメント分子の合成にも成功した。生成物はX線結晶構造解析により明らかにした。この結果は日本化学会誌Chem. Lett.に報告している。さらに直線型の原子層フラグメント分子であるオリゴアセンにヒドロキシ基を導入して酸化すると対面型の二層構造が形成することを明らかにした。この二層構造は室温、空気中で安定に存在でき、エッジ修飾および酸化というプロセスで容易に二層構造が形成できることを示した結果と言える。さらに、骨格の伸張に伴い安定性が向上することを予備的に見いだしている。この成果は英国化学会誌Chem. Commun.に発表した。また、さらに大きな単位であるグラフェン量子ドットのエッジ修飾反応も予備的に成功しており、精密有機合成によるグラフェン修飾の可能性を見いだした。H26年度は主にグラフェンモデル分子の変換反応を行い一定の成果を上げた。さらに、研究計画に沿ってさらに大きな物質であるグラフェン量子ドットのエッジ修飾反応も挑戦し、精密有機合成が有用であるということを見いだしている。グラフェン量子ドットにおける研究は当該領域研究を通じて共同研究を展開し結果を導き出している研究であり、有効に研究領域を活用できていると考えている。今後はより大きな原子層であるグラフェン量子ドットの修飾反応およびそれによる物性の変化に注視した研究を展開する。一方で、グラフェン量子ドットの合成については未だ有効な合成法が開発されていないことが領域研究を通して分かってきた。そこで、領域研究において共同研究を展開し、まずサイズの揃ったグラフェン量子ドットの効率合成法の開発を行う。さらに、得られた量子ドットの遷移金属触媒による官能基導入法の開発、それに伴う発光特性の変化について明らかにする。
小児固形腫瘍の分子病理診断法の標準化

本研究は,小児期に好発する固形腫瘍の分子病理学的診断を標準化することにより,診断の精度向上,迅速化をはかることを目的とした。神経芽腫の予後層別化因子であるMYCN増幅判定におけるホルマリン固定パラフィン切片(FFPE)を用いたChromogenic in situ hybridization(CISH)法の有用性を検討した。神経芽腫細胞より作製したFFPEにてMYCNプローブを用いたCISH法を行い,MYCNシグナルを検出することが可能であった。FISH(fluorescence in situ hybridization)法のほうが感度は良好で,染色体数をカウントできるプローブが存在するなどの利点があり,現時点では,FISH法をまず行うべきと考えられた。一方,CISH法でも組織構築の解析が容易などの利点もあり,腫瘍成分が少ない場合,腫瘍細胞の構成に多様性がある場合は,CISH法を併用したほうが良いと考えられた。また,CISH法における最適な固定時間,固定方法を検討した。その結果,20%中性緩衝ホルマリンで良好な感度が得られること,一晩二日間の固定では良好な結果が得られるが,それ以上固定するとシグナルが低下するが,7日間の固定でも薄いシグナルが得られることが判明した。Ewing肉腫細胞を用いて作製したFFPEにてEWSプローブを用いたCISHを行った。CISH法では判定可能であったが,2種類のシグナルが比較的近い色(赤,褐色)であるため,CISH法におけるシグナルの色をより判別しやすくするよう他発色法を検討中である。Ewing肉腫のキメラ遺伝子解析のためのRT-PCR法を行う最適な条件を検討した。MMuLV由来逆転写酵素において最も良好な結果が得られた。5種類ある融合遺伝子に現時点で最適と考えられるプロープを用いたPCR法のプロトコールを作成した。本研究は、小児期に好発する固形腫瘍の分子病理学的診断を標準化することにより、診断の精度向上、迅速化をはかることを目的とする。神経芽腫の予後層別化因子であるMYCN増幅判定は、サザンブロット、定量PCR法、Fluorescence in situ hybridization法にて行うのが一般的であるがChromogenic in situ hybridization法、抗MYCN抗体を用いたフローサイトメトリー法にて行えるかどうか検討した。異種移植神経芽腫細胞より作製したホルマリン固定パラフィン切片にてMYCNプローブを用いたCISH法を行った。MYCN遺伝子の高度増幅例においては、MYCNのシグナルを検出することは十分可能であったが、非増幅例においてMYCN遺伝子を検出することは、現時点では、困難であった。そこで、さらに感度の高い検出法(プローブの検出など)を検討中である。神経芽腫細胞を用いMYCN遺伝子の増幅をフローサイトメトリーにて行う方法を検討した。抗MYCN抗体(BD Pharmingen社)を使用し神経芽腫細胞に細胞膜透化処理を行いフローサイトメトリーを行った。本抗体はImmunoblot等で特異性が確認されているもののフローサイトメトリー法にては非特異的なシグナルが強く、MYCN発現の程度を判定することは困難であった。また、ホルマリン固定パラフィン包埋組織を用いたFISH法にてユーイング肉腫特異的な遺伝子異常であるEWS遺伝子再構成の検出法を検討した。ユーイング肉腫にて再構成のみられるEWS遺伝子の切断点の両側に特異的なプローブを用い、2色の蛍光色素を用いたFISHを行い、同遺伝子の再構成の有無を判定した。ホルマリン固定パラフィン切片においても同遺伝子の再構成の有無を判定することは可能であったが、更に確実に判定可能なFISH法の条件を検討中である。
高位置分解能半導体β線検出器の開発とニュ-トリノ質量の測定

今年度は、まず前回収集したデ-タの解析を完了させた。このデ-タは1,2回と違って検出器として位置感応型を使用した初めてのものであり、エンドポイントエネルギ-から下100eV迄の、いわゆる質量感度領域の真の統計は150Kイベントに達した。解析にあたってその位置検出器の検出効率の位置依存性を補正する必要があったので、そのためのデ-タである^<109>Cd線源のKLLオ-ジェスペクトル, ^3Hに非等価ポテンシャルを印加せずに測定したβスペクトル等の解析結果を参考にして、最終的には、検出効率の位置依存性のパラメ-タもX^2検定の自由パラメ-タの一部とした。その結果解析の自由パラメ-タである規格化定数,エンドポイントエネルギ-,形状因子,バックグラウンド,ニュ-トリノ質量,検出効率の補正パラメ-タの8個に対してX^2検定を行い、Mv^2=ー65±85(eV)^2を得た。この統計誤差(±85)の他に、使用した応答関数の評価誤差と、今回初めて終状態スペクトルの計算誤差も考慮した系統的誤差として±65(eV)^2も含めて、最終的にニュ-トリノ質量の上限値として13eVを得た。この値はソ連の最近の結果1740eVとまったく一致せず、チュ-リッヒの<18eV,ロスアラモスの<26eVのどの値よりも低い結果である。これをソ連,チェコでの国際会議で発表すると共に、Physics Letters誌に投稿し受理された。半導体検出器の開発については、今その性能テストを実行中である。今のところ検出器本体は目途がついたので、前置増幅器をより低雑音化し、信号対雑音比のよい検出器を完成させ、近いうちに高位置分解能半導体検出器を利用したニュ-トリノ質量測定実験を行う予定である。
次世代型標的遺伝子破壊法CRISPR/Cas9システムの歯学領域への応用

本研究の目的は、歯の形成不全の発生機序の解明のために、次世代ノックアウト(KO)技法を用い、乳歯髄細胞内の標的遺伝子を効率的に破壊し、歯構成細胞への分化誘導後の細胞の機能を検討することである。そこで、まずは次世代型KO技法である、CRIPR/Cas9システムの動作確認のために、α-1, 3-GalactosyltransferaaseをKOしたブタ胎児線維芽細胞を作製したところ、薬物耐性を有するKO細胞株の樹立が可能であった。本研究の目的は、歯の形成不全の発生機序の解明のために、次世代ノックアウト(KO)技法を用い、乳歯歯髄細胞内の標的遺伝子を効率的に破壊し、歯構成細胞への分化誘導後の細胞の機能を検討することである。つまり、次世代型KO技法であるCRISPR/Cas9システムを、デンチンミネラル形成に関わるdentin sialophosphoprotein (DSPP)遺伝子部分に適用させ、同部分を破壊することにより、odontoblastへの分化誘導がどのように影響されるかを検討する。KOマウスを用いた系からDSPPタンパク不在とodontoblastへの分化との関係について報告されているが、ヒトの系ではまだ検討されておらず、歯の形成不全症の解明の一助となり得るために、本研究は非常に意義があると思われる。そこで、まずは次世代型KO技法であるCRISPR/Cas9システムの作動確認のために、α-1,3-GalactosyltransferaseをKOしたブタ胎子線維芽細胞を作製したところ、薬剤耐性を有するKO細胞株の樹立が可能であった。平成27年度は、CRISPR/Cas9システムの一つの成分であるCas9遺伝子を恒常的に発現するHDDPCs株作製のため、遺伝子効率に関する検討を行う必要があった。当初、エレクトロポーレション法にて遺伝子導入を行っていたが、導入後の細胞生存率が5%を切るなど、transfectantsの安定的な樹立に時間を要した。最終的には60%程度の細胞生存率を確保することが可能となった。HDDPCsなどの間葉系細胞は、50μg/mLアスコルビン酸や2 mM alfa-glycerophosphateの存在下で培養するとodontoblastsへ分化し、誘導7日後にデンチンミネラル形成が起こる。そこで、遺伝子導入株をアスコルビン酸やalfa-glycerophosphateで処理し、デンチンミネラル形成の有無をalizarin red染色法で検討する。対照群(何も処理されないHDDPCs)では、染色されるが、実験群では染色されないかその程度はかなり弱いと予想される。併せて、odontoblastsのマーカーを用いたRT-PCR解析を行い、実験群でodontoblasts形成の有無があるかも調べる。更に、分化誘導の前後における遺伝子発現パターンをマイクロアレーで解析する予定である。文房具を購入予定であったが当初の予定よりも使用しなかったため、購入を遅らせた。文房具を購入予定である。
膜融合装置から探る植物液胞機能の発現機構の解析

液胞は植物細胞の体積の90%以上を占めるオルガネラで,物質の貯蔵や空間充填など植物特有の機能を持つ.これらの機能に関わる液胞への輸送経路は複数あるが,その使い分けや制御メカニズムは不明である.液胞輸送経路の詳細な解析から,RAB5依存的でRAB7やAP3に非依存的な経路が小胞体から液胞への直接的な輸送経路であることが示唆された.また,液胞膜融合実行因子の変異体sgr3-1の解析から,植物の新規液胞制御因子としてalpha-SNAPを単離した.液胞は植物細胞の体積の90%以上を占める巨大なオルガネラで,真核生物のリソソームと共通する「不要物の分解」に加え,物質の貯蔵,膨圧の発生,空間充填など,植物に特有の機能を有している.これらの機能を発現するためには,液胞機能を支える種々の物質が液胞へ正確に輸送される必要があり,その輸送経路が複数あることが明らかになっているが,それぞれの経路の制御メカニズムの詳細は明らかになっていない.本申請課題では膜融合の実行因子であるSNAREに注目し,液胞膜のSNAREによる複数の液胞輸送経路の詳細な分子メカニズムの解明と,それぞれの輸送経路が植物の高次機能発現において果たす役割の解析を通して,液胞における膜融合制御の仕組みと意義を明らかにすることを目指している.植物の液胞に局在するタンパク質の一部(VHP1とVHA-a3)は小胞体からゴルジ体を経由せず直接液胞へと輸送される.一方,われわれの研究から,液胞輸送経路には少なくとも3つの経路があることが示されている.これらの関係を明らかにすることを目的として,VHP1やVHA-a3の局在を液胞輸送の変異体において調べたところ,これらがRAB5依存的でRAB7やAP3に依存的な経路で運ばれるタンパク質と同じ挙動を示すことから,この液胞輸送経路が小胞体から液胞への直接的な輸送経路であることが示唆された.VAM3は液胞に局在するSNAREの一つであり,その変異体であるsgr3-1ではVAM3を含むSNARE複合体形成の一部にのみ異常があることが明らかになっている.今年度はその制御メカニズムを明らかにするべく共免疫沈降法による相互作用因子への変異の影響の解析を試み,複数のタンパク質の相互作用が変化していることを示す結果を得た.本年度の目標としてGFPとTagRFPを用いたSNARE間のFRET解析による液胞膜融合可視化を挙げていたが,植物の表現型に影響がない蛍光タンパク質とSNAREの組み合わせの検討に想定以上の時間を費やした結果,この解析については当初の計画より遅れており,現在解析用の形質転換体が作製された段階である.また,sgr3-1変異の影響を明らかにするべく,今日免疫沈降法による野生型のVAM3とVAM3E180K(sgr3-1型)の相互作用因子を計画していたが,共免疫沈降の条件や共沈降してきたタンパク質の検出法の検討を行った結果,両者の共沈降物に差が見られる条件が見つかった.現在このサンプルをもとに,質量分析によるタンパク質の同定が進行しているところである.これら当初計画していた実験の他,近年小胞体から液胞に直接運ばれることが報告されたタンパク質について,我々が報告した3つの液胞輸送経路のどれと同じ挙動を示すか解析した結果,これがRAB5依存的,RAB7とAP3非依存的経路と同じ挙動を示すことを明らかにした.これはRAB5による液胞輸送制御の一つが小胞体からの直接的な輸送経路であることを示唆する結果であり,現在関連因子の多重染色により,この2つが直接的に作用しているかを解析する準備を進めている.液胞は植物細胞の体積の90%以上を占める巨大なオルガネラで,真核生物のリソソームと共通する「不要物の分解」に加え,物質の貯蔵,膨圧の発生,空間充填など,植物に特有の機能を有している.これらの機能を発現するためには,液胞機能を支える種々の物質が液胞へ正確に輸送される必要があり,その輸送経路には複数あることが明らかになっているが,それぞれの経路の制御メカニズムの詳細は明らかになっていない.本申請課題では膜融合の実行因子であるSNAREに注目し,液胞膜のSNAREによる複数の液胞輸送経路制御の詳細な分子メカニズムの解明と,それぞれの輸送経路が植物の高次機能発現において果たす役割の解析を通して,液胞における膜融合制御の仕組みと意義を明らかにすることを目指している.VAM3は液胞に局在するSNAREの一つであり,その変異体であるsgr3-1ではVAM3を含むSNARE複合体形成の一部にのみ異常がある.今年度は共免疫沈降法によるVAM3相互作用因子へのsgr3-1変異の影響の解析を目的とし,質量分析による相互作用因子の網羅的解析を行った.その結果,SNAREと同様に結合が増加する因子としてa-SNAPを見いだした.また,既知の液胞膜タンパク質やa-SNAPの局在をsgr3-1変異体で比較した結果,sgr3-1変異体では液胞膜タンパク質の中でも膜融合に関わる因子が特異的に液胞膜の一部に濃縮していることを見いだした.これらの膜融合制御因子が濃縮する領域の機能を探るため,ライブイメージングによる詳細な解析を行った結果,この液胞膜上の領域の一部が液胞膜のくびれ込みに関わることを示唆する結果を得た.また,sgr3-1で液胞膜上に顕著な濃縮が見られた因子が野生型においてもドット状に濃縮する様子が見られ,これらの因子を介した液胞膜の制御が野生型においても機能していることが示唆された.

液胞は植物細胞の体積の90%以上を占めるオルガネラで,物質の貯蔵や空間充填など植物特有の機能を持つ.これらの機能に関わる液胞への輸送経路は複数あるが,その使い分けや制御メカニズムは不明である.液胞輸送経路の詳細な解析から,RAB5依存的でRAB7やAP3に非依存的な経路が小胞体から液胞への直接的な輸送経路であることが示唆された.また,液胞膜融合実行因子の変異体sgr3-1の解析から,植物の新規液胞制御因子としてalpha-SNAPを単離した.VAM3とsgr3-1の相互作用因子の比較については,当初の予定通り質量分析による相互作用因子の同定をすすめ,これらの因子の細胞内局在の解析と液胞のSNAREとの相互作用の解析を通して,同定した因子の機能と液胞膜融合の関係を明らかにしていく予定である.また,FRETを用いた液胞膜融合時のSNARE複合体形成についても,野生型VAM3およびsgr3-1変異型の双方に対して進めていく予定である.これに加え,新たに見つけたRAB5依存的,RAB7とAP3非依存的液胞輸送経路と小胞体から液胞への直接輸送経路の関わりについて,個々の因子の局在を異なる蛍光タンパク質を付与させて発現させ,同一細胞における多色の蛍光観察を行い,発生ステージに応じた液胞の形態変化に併せてそれぞれの局在パターンを解析することで明らかにする.植物細胞生物学当該研究の遂行において,年度後半においては研究の遂行が順調であったものの,前半において遅延があったため,国際学会等での研究成果の報告が行われず,そのために申請していた助成金が使用されなかった.また,同様の理由で,質量分析などの解析に必要な予算の執行が次年度に使われる予定となった.当該研究の初年度に申請したように,物品費,学会等の参加には当初の予定通りの額を使用する.また,これに加え,一部の研究の遅延分および研究室の移転に伴う必要機器・消耗品の購入等に次年度使用額分の助成金を使用する計画である.