hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マムシとパイソンの赤外線受容器(ピット器官)の血流量調節機構と自律神経系の比較

さらに、免疫組織化学反応の結果、マムシピット毛細血管周皮細胞中で標識されるsmooth muscle α-actin fibersは、パイソンでも同様に標識されるが、表皮近傍のループする部位では少ないことが示された。マムシおよびパイソンの赤外線受容器(ピット器官)は、侵襲を加えることなく、その密な血管網を体表より観察可能である。このことに注目して、赤外線刺激を受容した際のピット器官血管網の血流量変化をレーザードップラー血流量計で測定する実験を行ってきた。その結果、いずれの動物においても赤外線刺激を加えた直後と切った直後4.5ミリ秒以内にピット器官血管網の局所血流量が一時的に急増することが明らかになった。赤外線刺激をピット器官が受容した際に、同部に分布する動脈、毛細血管、静脈のそれぞれの血管径が瞬時に変化して、この局所血流量の急激な変化が引き起こされると予想されるが、レーザードップラー血流量計では個々の血管の変化を捉えることはできない。この赤外線刺激受容に対応する局所血流量調節機構を解明する目的で、マムシピット器官に分布する各血管内における血流速度を具体的数値として測定する研究を開始した。計測には、血管内を移動する赤血球の移動速度を直接測定するのが理想的であるが、未標識の個々の赤血球を同定するのは困難である。そこでピット器官血管網における血流の移動を明らかな光点として記録するために血中に直径3μmのFITC標識ラテックスビーズを注入し、観察には、蛍光落射高倍率実体顕微鏡と高感度高速度ビデオカメラを組み合わせたシステムを導入した。このシステムは、最高1000コマ/秒の動画記録を行うことが可能である。画像解析ソフトを用いて動画記録を解析した結果、平常時におけるマムシピット器官血管網の血流速度は、動脈では4001000μm/秒、毛細血管内では200400μm/秒、静脈内では400700μm/秒であることが初めて判明した。マムシやパイソンのピット器官血管網の血流量は赤外線受容時に迅速に変化することと、マムシのピット器官に分布する三叉神経末梢枝のうち、顔面神経口蓋枝と連絡がある上顎神経深枝に翼口蓋神経節細胞群が散在することより、この血流量調節には顔面神経由来の副交感神経が関与する可能性が予想された。マムシ顔面神経については各末梢枝へのHRP注入実験や、遠心性起始細胞の代表的マーカーであるコリンアセチルトランスフェレース(ChAT)抗体を用いた脳幹部連続切片についての免疫組織化学染色により、唾液核を含めた遠心性起始細胞および求心性投射の標識および各末梢枝に含まれる成分の同定に初めて成功した。マムシ顔面神経の遠心性起始細胞(顔面神経運動核および上唾液核)については、他の爬虫類と類似していたが、求心性投射に関しては鼓索神経に含まれているものの全てが三叉神経下行路核へ終末し、孤束および孤束核への終末は口蓋枝にごくわずか存在するのみで、通常とは大きく異なっている。しかし、顔面神経口蓋枝を切断した後も、赤外線刺激に対するピット器官血管網の血流量変化は不変で、ピット器官に分布する三叉神経末梢枝をすべて切断して初めてこの血流量変化が完全に消失した。このことより、赤外線刺激受容時に生じる迅速な血流量変化は、顔面神経が関与しない局所的な反応であることが確実となった。局所血流速度の絶対値を測定するために、血球のモデルとして直径3μmのFITC標識蛍光ビーズを血中に注入し、蛍光実体顕微鏡と高感度高速度ビデオカメラを組み合わせたシステムを用い、刺激時および無刺激時について250コマ/秒の画像を録画記録し、動態解析ソフトで計測を行った。
旧民法における「雇傭契約」とフランス労働契約法の源流

本研究の課題は、フランスにおける労働契約法の源流を探りつつ、わが国における民法上の雇傭およびその後の労働契約に関する諸制度の発展と日本的特質を明らかにすることにあった。3年の研究期間において、其の研究実績は次のような形で現れた。第1に、日本における旧民法における雇傭契約の趣旨(フランス法の影響)、および明治29年(1896年)に成立した現行民法における立法過程を調査するとともに、さらに明治・大正期から第二次世界大戦後昭和22年(1947年)の労働基準法制定に至るまでの期間に、日本において醸成された雇傭(労働契約)についての観念を明らかにした。後者の具体的手法として、この時期の「雇傭」における労働時間等の労働条件が、契約すなわち当事者の合意としてどのように組み込まれているかに焦点を当てた。第2に、フランス初期労働契約論を特色づける身分規定論(thorie statutaire)に注目するとともに、それとの対比において、日本の労働契約における個別合意論を展開した。すなわち、日本では労働契約における合意の分析が不在なままに、黙示的・包括的合意の名のもとに合意の強制力が軽視され。解釈者の判断に左右される不明確な理論状況であることから、個別合意について独自の分析を試みて判例の配転法理の現状を批判した。第3に、フランス労働契約法においては、企業譲渡における労働契約継承に関する1928年法にみられるように、労働契約の法理の中に「企業」という理念を取り込むことで、労働契約の解約に対する保護法理を形成したことを示し、これとの対比において、日本の労働契約法、とくに解雇法理において企業理論の発想が乏しいことを明らかにした。また、そのことが解雇法理の発展を阻害する要因となっていることを指摘し、企業の変容が指摘される今日、企業の発想による解雇法理の再構築が必要であることを明らかにした。本年度については、フランスにおける19世紀後半から20世紀初頭の労働契約法理の形成過程についての資料収集が、主要な研究課題であった。すなわち、フランス労働法典の制定以前の立法においては、民法典における雇用(louage de service)に関する規定はわずか2カ条しか存在しなかった。これを補うべく、地方の労働慣習や判例を通じて、労働契約に関する法理が生起したものであると推測されるが、(1)これらがどのような内容で、どのような意味で当事者の行為規範となっていたが、(2)どのような経緯により、20世紀初頭の労働契約立法に結実していったか。これらをできる限り詳細に検証すべく、資料収集を行うのが、初年度の課題であった。これらの調査は、主として当時の判例、学術書及び労働実務の文献、及び立法資料などによることになる。このうち、判例及び法令及び基本的な文献資料等については、わが国の大学図書館等に所蔵する判例集・法令集、図書等でほぼ捕捉できることが判明した。ただ、わが国で戦前に収蔵された資料については、大学や官公庁図書館・資料室においてデータベース化されていないことが多く、古い蔵書目録を通じてしか把握できないことがしばしばである。このため、資料収集はやや難航しており、現在も当初の目標を十全には達成しておらず、現在も資料収集中の過程である。また、フランスの19世紀後半期および20世紀における労働契約に関する文献資料については、これまでわが国で知られていたものはごく一部にすぎず、多くの資料が日本では光を当てられないまま眠っていることもはっきりした。来年度においては、これらの基本資料にもとづく分析を急ぎたい。また、フランス、パリ第一大学での3月の研究会の場で研究発表を行った。

第2年目である本年度においては、日本における旧民法における雇傭契約の趣旨、および明治29年(1896年)に成立した現行民法における立法過程を調査するとともに、さらに明治・大正期から第二次世界大戦後昭和22年(1947年)の労働基準法制定に至るまでの期間に、日本において醸成された雇傭(労働契約)についての観念を明らかにすることに専念した。その手法として、この時期の「雇傭」における労働条件が、契約すなわち当事者の合意としてどのように組み込まれているかに焦点を当てることとし、特に賃金と労働時間の関係に注目した。より具体的には、明治初期から第二次世界大戦の戦時体制初期に至るまでの時期に、賃金形態および労働時間の管理形態がいかなるものであり、合意された労働時間を越えた労働時間にどのような支払がなされるかを、19201949年当時の文献や統計資料をもとに調査研究した。なお、統計資料の収集に当たっては、労働省図書館および国立国会図書館の資料によるところが大きかった。以上の結果、現在のところは仮説の域を出ないが、この時期における賃金・労働条件の決定システム(筆者はこれを「工場法モデル」と称している)が、たとえば1919(大正8)年9月14日の川崎造船所大争議による時間外割増賃金(歩増)の例に見られるように、これまで一般的に伝えられてきたよりも、より高度な合意や契約意識の生成をみることができるとの印象を受けている。以上の成果の一端は、1999年日本労働法学会第97大会において、「労働時間規制の誕生」と題して報告する機会があった。本研究の課題は、フランスにおける労働契約法の源流を探りつつ、わが国における民法上の雇傭およびその後の労働契約に関する諸制度の発展と日本的特質を明らかにすることにあった。3年の研究期間において、その研究実績は次のような形で現れた。第1に、日本における旧民法における雇傭契約の趣旨(フランス法の影響)、および明治29年(1896年)に成立した現行民法における立法過程を調査するとともに、さらに明治・大正期から第二次世界大戦後昭和22年(1947年)の労働基準法制定に至るまでの期間に、日本において醸成された雇傭(労働契約)についての観念を明らかにした。後者の具体的手法として、この時期の「雇傭」における労働時間等の労働条件が、契約すなわち当事者の合意としてどのように組み込まれているかに焦点を当てた。第2に、フランス初期労働契約論を特色づける身分規程論(thorie statutaire)に注目するとともに、それとの対比において、日本の労働契約における個別合意論を展開した。すなわち、日本では労働契約における合意の分析が不在なままに、黙示的・包括的合意の名のもとに合意の強制力が軽視され、解釈者の判断に左右される不明確な理論状況であることから、個別合意について独自の分析を試みて判例の配転法理の現状を批判した。第3に、フランス労働契約法においては、企業譲渡における労働契約継承に関する1928年法にみられるように、労働契約の法理の中に「企業」という理念を取り込むことで、労働契約の解約に対する保護法理を形成したことを示し、これとの対比において、日本の労働契約法、とくに解雇法理において企業理論の発想が乏しいことを明らかにした。また、そのことが解雇法理の発展を阻害する要因となっていることを指摘し、企業の変容が指摘される今日、企業の発想による解雇法理の再構築が必要であることを明らかにした。
超新星爆発時における物質混合の数値シミュレ-ション

マゼラン雲で爆発した超新星(SN1987A)は、地球に近いこともあってニュ-トリノや電磁波の色々な波長帯での観測が行なわれてきた。X線やガンマ線での観測は、超新星の爆発時に大規模な物質混合が起こったことを示している。また、光度曲線の理論的な解析からも、水素が重元素からなる星の中心部近くまで入り込んでいることが示唆されている。このような物質混合を起こすもっとも有望なメカニズムとして、レイリ-・テイラ-不安定がある。本研究では、数値シミュレ-ションを行なって、この不安定が実際に大規模な物質混合を惹き起こすことを示した。このような流体力学的な不安定を追いかけるためには、少なくとも軸対称2次元、できれば、3次元の格子点が必要である。また、リアルな星の内部で起こる爆発と、それに伴う衝撃波の伝播、及び接触不連続面をシャ-プに捕らえるには、非常に多くの格子点を用意しなければならない。われわれは、軸対称2次元(1025×1025)の仮定のもとで、以前の計算方法を改良し、計算精度を空間3次精度、計算スキ-ムをRoe法に変えて、少ない格子点でも十分な精度を確保するようにした。その結果、以前の方法に比べかなり精度の高い結果が得られた。数値計算の結果は、爆発の初期の速度揺らぎを5%程度にとれば観測を説明する量の物質混合を起こすことができる。しかし、このように大きな速度ゆらぎを爆発前の星の対流層起源だとすることは難しい。今後の課題として、2次元軸対称の仮定を外した場合の3次元的効果、爆発のそもそもの球対称からのずれ、放射性同位元素の崩壊熱の効果など、を順次取り入れて、小さな初期ゆらぎからでも観測を説明するだけの物質混合を導けるかどうかを示す必要がある。マゼラン大星雲で爆発した超新星(SN1987A)は、地球に近いこともあってニュ-トリノや電磁波の色々な波長帯での観測が行なわれた。とりわけX線やガンマ線での観測は、超新星の爆発時に大規模な物質混合が起こったことを示していた。本年度は、昨年度作成した数値計算コ-ドを用いて、2次元軸対称の仮定のもと、超新星爆発時のレイリ-・テイラ-不安定を追いかけた。SN1987Aの爆発直前の星のモデル(親星)は、詳細な進化モデルから決まるものを用いて、1729x1729の非常に大規模の格子点の上で計算を行なった。観測を定量的に説明するには親星のリアルなモデルと高精度の数値計算が必要だからである。計算から出てきた物質混合は、SN1987Aの観測を定量的に非常に良く説明することがわかった。この成功によって、われわれは2次元軸対称の数値計算コ-ドに自信を得たので、さらに他のタイプの超新星爆発に応用して、実際に物質混合がどの程度起きるかも調べた。IbあるいはIc型と分類される超新星は、ヘリウム星の超新星爆発であるとされていたが、その親星の質量がどの程度のものであるのかについては判然としていなかった。その理由は超新星の光度曲線を理論的に合成して観測と比較してみるということが行なわれていなかったことによる。また、爆発殻中での物質混合の程度と光度曲線の減衰の速さには非常に重要な関連があるので、数値計算でその量を決めることが求められていた。われわれの計算の結果、水素外層がはがされた3ー4太陽質量のヘリウム星は、その超新星爆発時に爆発殻中で大規模な混合を起こし、Ib/Ic型超新星の光度曲線をうまく再現できることを示すことができた。

マゼラン雲で爆発した超新星(SN1987A)は、地球に近いこともあってニュ-トリノや電磁波の色々な波長帯での観測が行なわれてきた。X線やガンマ線での観測は、超新星の爆発時に大規模な物質混合が起こったことを示している。また、光度曲線の理論的な解析からも、水素が重元素からなる星の中心部近くまで入り込んでいることが示唆されている。このような物質混合を起こすもっとも有望なメカニズムとして、レイリ-・テイラ-不安定がある。本研究では、数値シミュレ-ションを行なって、この不安定が実際に大規模な物質混合を惹き起こすことを示した。このような流体力学的な不安定を追いかけるためには、少なくとも軸対称2次元、できれば、3次元の格子点が必要である。また、リアルな星の内部で起こる爆発と、それに伴う衝撃波の伝播、及び接触不連続面をシャ-プに捕らえるには、非常に多くの格子点を用意しなければならない。われわれは、軸対称2次元(1025×1025)の仮定のもとで、以前の計算方法を改良し、計算精度を空間3次精度、計算スキ-ムをRoe法に変えて、少ない格子点でも十分な精度を確保するようにした。その結果、以前の方法に比べかなり精度の高い結果が得られた。数値計算の結果は、爆発の初期の速度揺らぎを5%程度にとれば観測を説明する量の物質混合を起こすことができる。しかし、このように大きな速度ゆらぎを爆発前の星の対流層起源だとすることは難しい。今後の課題として、2次元軸対称の仮定を外した場合の3次元的効果、爆発のそもそもの球対称からのずれ、放射性同位元素の崩壊熱の効果など、を順次取り入れて、小さな初期ゆらぎからでも観測を説明するだけの物質混合を導けるかどうかを示す必要がある。
超音波画像を利用した新規無侵襲性筋力推定法開発の試み

目的:平成29年度から継続してデータを収集し、超音波画像から得られる量的および質的データに加え、性別、年齢、身体特性を変数に含む筋力の重回帰式を求めることを目的とした。対象:神経学的、整形外科的疾患を有さない2177歳の男女30名(男:13名女:17名)とした。方法:左肘屈筋群の超音波画像の撮像は、超音波装置Mylab25、7.5MHzリニア型プローブ(esaote社製)を用いた。筋の量的データとして筋厚を計測し、質的データとしてグレースケール分析により筋の反射強度(筋輝度)を求めた。求めた筋輝度からYoungらの補正式を用いて補正筋輝度を算出した。超音波画像の測定位置は肩峰と上腕骨外側上顆を結んだ中枢から60%の位置とした。画像解析には、解析ソフトImageJ(NIH)を用いた。左肘屈筋群の筋力測定は、ハンドヘルドダイナモメータμTasF-1(アニマ社)を用いて測定した。統計処理:筋厚、筋輝度、性別、年齢、身長、体重を説明変数、最大筋力を目的変数として重回帰分析を行った。結果:重回帰分析の結果、目的変数に最大筋力、説明変数に体重、筋厚、補正筋輝度が抽出され、最大筋力=0.77705428×筋厚-0.0466478×補正反射強度+0.22286867×体重+6.92527086の重回帰式が得られた。自由度調整済み決定係数は0.67であった。今回の結果より最大筋力は筋厚および筋輝度から推定できることが示唆された。今回、2177歳の健常成人30名(男:13名女:17名)を対象として行った結果、比較的高い自由度調整済み決定係数(0.67)の筋輝度および筋厚を説明変数とした重回帰式が得られた。しかし、当初の計画では幅広い年齢層(2070代)それぞれの年代で5名程度を対象に筋輝度、筋厚、皮下脂肪厚、肘屈筋最大等尺性筋力および身体特性データを収集する予定であったが、30代1名、40代2名、60代1名しか集まらず、これらの年代の人数が少なく年齢に偏りが生じてしまった。よって、これらの被験者を増やすことが必要となった。平成30年度と同様な方法で30代、40代、60代のデータを収集し、重回帰分析を行い平成30年度と同様の結果が得られることを確認する。目的:超音波診断装置による安静時の筋の画像の筋厚と筋輝度から筋力を推定するために、平成28年度は、筋厚と筋輝度の信頼性を検討することとした。対象:健常成人20名(男:10名、女:10名)とした。方法:左肘屈筋群の筋厚、筋輝度、筋体積、筋内脂肪含有率の測定を行った。筋厚、筋輝度の測定には、超音波診断装置MyLab25、7.5MHzリニア型プローブ(esaote社製)を使用し、肩峰から上腕骨外側上顆間の遠位40%の位置の超音波画像を用いた。超音波画像の撮像は、2回行った。超音波画像の画像解析には画像解析ソフトImageJ用い、筋厚は皮下脂肪層以下から上腕骨頂点までの距離とした。筋輝度は、皮下脂肪層以下から上腕骨頂点までの範囲で選択可能な最大矩形を関心領域とし、グレースケール分析を行い、得られた平均グレー値を体重で除し筋輝度体重比を算出した。筋厚および筋輝度ともに2回の平均値をそれぞれの代表値とした。筋体積および筋内脂肪含有率の測定には、MRI装置0.4T openMRI(HITACHI社製)を使用した。筋体積は、画像解析ソフトZedView(株式会社レキシー)を用いて計測した。筋内脂肪含有率は、肩峰から上腕骨外側上顆間の遠位40%の位置のMRI画像よりMatsushitaらの方法で算出した。解析方法:得られた筋厚と筋輝度および筋体積と筋内脂肪含有率からそれぞれの相関を検討した。結果:筋厚と筋体積との相関係数は、0.61(p<0.01)、筋輝度と脂肪含有率との相関係数は、0.57(p<0.05)であった。以上の結果より、筋の量的指標である筋厚と筋体積および筋の質的指標である筋輝度と脂肪含有率との間には中等度の相関が認められ、筋力推定において筋厚と筋輝度は、量的要因および質的要因の変数として使用できる可能性が示唆された。超音波画像から求めた筋厚と筋輝度はMRI画像から求めた筋体積および筋内脂肪含有率とそれぞれ中等度ではあるが、相関を認め、予想していたような結果を示すことができた。これにより平成29年度以降の計画も計画通り進めていける。目的:超音波画像から得られる量的および質的データに加え、性別、年齢、身体特性を変数に含む筋力の重回帰式を求めることを目的とした。対象:神経学的、整形外科的疾患を有さない2160歳の男女17名(男:9名女:8名)とした。

求めた筋輝度からYoungらの補正式を用いて補正筋輝度を算出した。超音波画像の測定位置は肩峰と上腕骨外側上顆を結んだ中枢から60%の位置とした。画像解析には、解析ソフトImageJ(NIH)を用いた。左肘屈筋群の筋力測定は、ハンドヘルドダイナモメータμTasF-1(アニマ社)を用いて測定した。統計処理:筋厚および筋輝度の再現性を確認するため級内相関係数を求めた。筋厚、筋輝度、性別、年齢、身長、体重を説明変数、最大筋力を目的変数として重回帰分析を行った。結果:筋輝度と筋厚の級内相関係数は、それぞれ0.90、0.89であり、再現性が認められた。重回帰分析の結果、目的変数に最大筋力体重比、説明変数に身長、筋厚、補正筋輝度が抽出され、最大筋力体重比=0.0205354×筋厚平均値ー0.001176×補正筋輝度平均値ー0.00458×身長+1.015233の重回帰式が得られた。自由度調整済み決定係数は0.67であった。今回の結果より最大筋力は筋厚および筋輝度から推定できることが示唆された。今回、2160歳の健常成人17名(男:9名女:8名)を対象として行った結果、比較的高い自由度調整済み決定係数(0.67)の筋輝度および筋厚を説明変数とした重回帰式が得られたため。目的:平成29年度から継続してデータを収集し、超音波画像から得られる量的および質的データに加え、性別、年齢、身体特性を変数に含む筋力の重回帰式を求めることを目的とした。対象:神経学的、整形外科的疾患を有さない2177歳の男女30名(男:13名女:17名)とした。方法:左肘屈筋群の超音波画像の撮像は、超音波装置Mylab25、7.5MHzリニア型プローブ(esaote社製)を用いた。筋の量的データとして筋厚を計測し、質的データとしてグレースケール分析により筋の反射強度(筋輝度)を求めた。統計処理:筋厚、筋輝度、性別、年齢、身長、体重を説明変数、最大筋力を目的変数として重回帰分析を行った。結果:重回帰分析の結果、目的変数に最大筋力、説明変数に体重、筋厚、補正筋輝度が抽出され、最大筋力=0.77705428×筋厚-0.0466478×補正反射強度+0.22286867×体重+6.92527086の重回帰式が得られた。今回、2177歳の健常成人30名(男:13名女:17名)を対象として行った結果、比較的高い自由度調整済み決定係数(0.67)の筋輝度および筋厚を説明変数とした重回帰式が得られた。しかし、当初の計画では幅広い年齢層(2070代)それぞれの年代で5名程度を対象に筋輝度、筋厚、皮下脂肪厚、肘屈筋最大等尺性筋力および身体特性データを収集する予定であったが、30代1名、40代2名、60代1名しか集まらず、これらの年代の人数が少なく年齢に偏りが生じてしまった。よって、これらの被験者を増やすことが必要となった。平成29・30年度は、超音波画像より求められる安静時の筋厚、筋輝度、皮脂厚と肘関節の最大筋力や上腕周径、上腕長、前腕長を計測し、性別、年齢を含めて重回帰分析を行い、最大筋力の推定式を求める。
ペルオキシソーム増殖因子受容体の迅速シグナル伝達系を介した心腎相関作用の意義

経口糖尿病薬チアゾリジン誘導体の副作用として浮腫や心不全が発生する機序について,培養細胞やマウス,ラットなどの腎臓を用いた生理実験や関連蛋白の解析等を行い,チアゾリジン誘導体の作用で,PPARγが遺伝子転写調節によらない迅速な細胞情報伝達系を介して,腎臓の近位尿細管におけるナトリウム再吸収を亢進させることを明らかにした。チアゾリジン誘導体による浮腫・心不全発症の予防や、浮腫を起こさない新しい糖尿病薬の開発につながることが期待される。(Cell Metabolism13(5),pp.550-561,2011に掲載)経口糖尿病薬チアゾリジン誘導体の副作用として浮腫や心不全が発生する機序について,培養細胞やマウス,ラットなどの腎臓を用いた生理実験や関連蛋白の解析等を行い,チアゾリジン誘導体の作用で,PPARγが遺伝子転写調節によらない迅速な細胞情報伝達系を介して,腎臓の近位尿細管におけるナトリウム再吸収を亢進させることを明らかにした。(Cell Metabolism13(5),pp.550-561,2011に掲載)本研究は核内受容体ペルオキシゾーム増殖因子受容体(PPARγ)を介した迅速シグナル伝達系の詳細とこの系による心腎機能への影響を明らかにするために立案されたものである。今年度はまずこのシグナル伝達系におけるSrcの意義を明らかにするために、Yes/Fyn/c-Src欠損マウス(Cell 64:693, 1991)より樹立した胎児線維芽細胞(SYF-/-)およびc-Src発現のみ回復させた細胞(YF-/-)を用いて、チアゾリンによるERK活性化、およびNHE1活性化の度合いを比較検討した。その結果、チアゾリンによるERK活性化、およびNHE1活性化はYF-/-細胞では認めたものの、SYF-/-細胞では全く認めなかった。このことからPPARγを介した迅速シグナル伝達系にはSrcが必須であることが示唆された。一方、単離した近位尿細管を用いた微小潅流実験を行い、チアゾリンはウサギ・ラットの近位尿細管再吸収を著明に増大させるが、マウスの近位尿細管再吸収には影響を与えないことを確認した。こうしたチアゾリン作用の種差の原因を検索するために、Src/ERK経路の活性化の度合いをWestern blot法により検討したところ、ウサギとラットの腎皮質においてはチアゾリンによるSrc/ERK経路の著明な活性化が確認された。一方、マウスの腎皮質においてはSrc/ERK経路が恒常的に活性化しており、チアゾリンによる活性化を認めなった。さらにin vivoでチアゾリン急性投与後のクリアランス実験を行ったところ、ラットでは尿量減少ならびにリチウムクリアランスで評価した近位尿細管Na再吸収の亢進を認めたが、マウスでは同様の反応を全く認めなかった。以上よりPPARγの迅速シグナル伝達系を介したチアゾリンの近位尿細管Na再吸収亢進作用にはSrcが必須であることが示された。本研究においては,糖尿病治療薬チアゾリンの副作用である,体液貯留の機序についての解明を行った。本年度は,まず野生型およびPPARγ-/-のマウス胎児線維芽細胞(EF細胞)を用いて,チアゾリンによるNHE1活性化の有無を調べた。各種シグナル伝達阻害薬や転写活性阻害薬などを用いた詳細な検討により,野生型EF細胞ではPPARγ依存性かつnon-genomicなシグナル伝達によりERKが活性化していることが判明した。この作用を転写因子の作用と区別できることを証明するため,マウスPPARγ1のコンストラクトをPPARγ-/-のEF細胞に導入した。PPARγ1全長を導入した細胞ではチアゾリンによるNHE1活性の亢進及びERKのリン酸化が見られた。さらに,PPARγ1のligand binding domain (LBD)も,転写活性を欠いているにも拘らず同様の作用が認められたが,結合能のないLBDの変異体ではチアゾリンによるNHE1活性の亢進及びERKのリン酸化は認められなかった。他詳細な検討により,NHE1活性の亢進にはPPARγの結合能が必要だが転写活性は必要でないことが判明した。また,Src-/-のEF細胞を用いて行った解析では,Src-/-の細胞では野生型細胞と異なりチアゾリンによるNHE1活性の亢進,及びERKのリン酸化は見られなかったが,PPARγ発現は双方で認められ,SrcがPPARγ依存性のnon-genomicなシグナリングに必要であることが証明された。また,他詳細な解析により,チアゾリンにより誘導されるPPARγとSrcの結合がPPARγ/Src/EGFR/ERKのシグナリングに必要であることが判明した。一連の研究により,チアゾリンによる体液量増加の機序に,PPARγ依存性のnon-genomicな近位尿細管の輸送亢進も含まれることが証明された。この研究は雑誌Cell Metabolismにacceptされ,2011年5月に掲載予定である。
セリンによるミトコンドリア制御を基軸とした細胞内代謝ネットワークの機能的意義解明

本研究課題は、合成酵素遺伝子変異による非必須アミノ酸セリンの欠乏により惹起される細胞死・個体致死という重篤な表現型の根幹の機序としての「ミトコンドリア機能不全仮説」を検証し、さらにその予防に資する栄養療法の開発を到達目標としている。今年度は研究代表者が作製、解析してきたセリン合成不全疾患モデル(細胞および個体レベル)について以下の知見を得た。まず、セリン合成酵素Phgdh欠損マウス胚性線維芽細胞(KO-MEF)を培地セリン制限条件で培養し細胞内セリン欠乏を導くと、セリン添加条件に比べ、ヘム合成系、ミトコンドリアの融合・分裂制御因子、ミトコンドリア生合成のマスター調節因子等のミトコンドリア関連遺伝子の有意な発現増加を見出した。これらの結果はミトコンドリアの増加または機能亢進を示唆していたため、ミトコンドリア特異的な蛍光色素MitoGreenで量的変化と、ミトコンドリア膜電位感受性色素MitoRedでその機能的変化について評価を行った。その結果、セリン欠乏により細胞あたりのミトコンドリア量の減少、ならびに膜電位低下を確認した。すなわち、セリン制限条件下のKO-MEFではミトコンドリア機能が低下しており、その代償としてこれらの遺伝子発現応答が起こっていると推定された。次に、ミトコンドリアの機能(膜電位)低下に関与する分子変化について、電子伝達系を構成する複合体を中心に探索を行った。その結果、特定複合体の構成タンパク質が減少し、機能低下に至っている可能性を見いだした。電子伝達系の変化について現在さらに詳細な解析を行っている。これらの成果に加え、セリン欠乏から細胞死に至る経路として、ミトコンドリア経由のアポトーシス経路について、上流制御因子と実行分子の遺伝子発現増加、抑制因子の遺伝子発現減少を確認し、タンパク質レベルの確認を行っている。個体モデルでも同様の解析を行っている。セリン欠乏によるミトコンドリアの量的減少と膜電位低下を確認でき、その一因としての電子伝達系複合体構成成分の変化を同定できたことは予想外の進展であった。細胞死に関わる経路についても同定が進んでいる。今後、それらの変化が起こる機序と、病態生理学的な意義の理解に向けて解析を進める。一方で個体レベルの解析はやや遅れたため、次年度以降強化する予定である。今後、以下の項目について検討を行う予定である。1)セリン合成能欠損KO-MEFにおける電子伝達系構成成分のセリン欠乏による量的変化の詳細な解析2)セリン、グリシン、ヘム動態とそれらの変化の連関、発症機序の解析4)アルツハイマー病モデルマウスでのセリン合成系ならびにミトコンドリア機能変化の探索本研究課題は、合成酵素遺伝子変異による非必須アミノ酸セリンの欠乏により惹起される細胞死・個体致死という重篤な表現型の根幹の機序としての「ミトコンドリア機能不全仮説」を検証し、さらにその予防に資する栄養療法の開発を到達目標としている。1)セリン合成能欠損KO-MEFにおける電子伝達系構成成分のセリン欠乏による量的変化の詳細な解析2)セリン、グリシン、ヘム動態とそれらの変化の連関、発症機序の解析4)アルツハイマー病モデルマウスでのセリン合成系ならびにミトコンドリア機能変化の探索
免疫不全症への造血幹細胞遺伝子治療における新規エンベロープによる幹細胞性の維持

本研究では、細胞毒性を示さないヒヒ内在性レトロウイルスのエンベロープ(BaEV env)を用いて、レンチウイルス(LV)ベクターのパッケージング細胞の作製を行った。まず、LVの構成遺伝子gag-polと制御遺伝子revを293T細胞に導入し、293LVgpr細胞を作製した。この細胞はベクターおよびエンベローププラスミドをトランスフェクションすることでLVベクターの産生が可能であった。次に、この細胞にBaEV envを導入し、パッケージング細胞を作製したが、十分な力価のウイルスは産生されなかった。原因としてBaEV envの発現が低いことが判明し、現在BaEVのコピー数の上昇を試みている。Baboon Envelopeは、細胞内ドメインをマウス白血病ウイルスに置き換えたBaEVTR、さらにそのC末端であるRペプチドを削除し細胞膜への融合を促進したBaEVRLessがある。293T細胞へのトランスフェクションによるレンチウイルス(LV)ベクターの産生では、BaEVTRおよびBaEVRLessとも高力価ウイルスの産生が可能であったが、BaEVRLessでは293T細胞への細胞毒性(細胞融合)が認められたことから、LV安定産生細胞株の作成にはBaEVTRを使用することとした。当初の計画におけるバキュロウイルスーAAVベクターによるLVの構成遺伝子(gag-pol、rev)の導入は1コピーの遺伝子導入をなる可能性が高いことから、複数コピーの導入が可能である自己不活化型(SIN)レトロウイルス(RV)ベクターにより導入する方針とした。まず293細胞に対してSINRVによりLV-gag-polを導入し、puromycinでの選択後にクローニングを行った。RevおよびBaEVTR、LVベクタープラスミドのトランスフェクションで最も高い力価のウイルスを産生するクローン(293LVgp)を選択した。同様にRev遺伝子を導入し、neomycinによる選択後、BaEVTRとLVベクタープラスミドのトランスフェクションによりクローンを選択した(293gpr)。これまでの報告では、その細胞毒性からrevタンパクはtet-offなどの発現誘導が必要であったが、本研究では発現誘導を必要としないクローンを得ることが出来た。この293LVgprに対して、BaEVTRをSINベクターにて導入しhygromycinにて選択し、複数のクローンを得た。現在最も高力価のウイルス産生が可能なクローン(293LVgprBaEVTR)を選び出す作業を行っている。当初の予定では、バキュロウイルスーAAVベクターにより、gag-polとrevを同一ベクターによって293T細胞に導入する予定であった。しかし、Rep78との組み合わせによるAAVS1サイトへの導入は、これらのウイルス構造遺伝子が1コピーの挿入となることから、高力価のウイルスが得られない可能性が考えられた。そのため、これまでにもLV産生細胞株の作成で報告のある、SIN-RVによる遺伝子導入へ変更した。SIN-RVでは複数コピーの遺伝子導入が可能となるが、一方でその挿入可能なサイズの制限からgag-polおよびrevを、別個のウイルスとして作成する必要があり、遺伝子導入及び選択の過程が増えることとなった。一方で、本研究においてウイルス産生細胞株を作成する際の最も大きな問題点は、revの細胞毒性と考えられるが、幸運にも発現誘導なくrev導入細胞株を作成できたため、以後の工程に関しては比較的順調に進めることが出来ると考えられる。Baboon Envelopeの細胞内ドメインをマウス白血病ウイルスに置き換えたBaEVTRは、細胞毒性を示さずにレンチウイルス(LV)をパッケージングでき、さらに造血幹細胞に対しても高い感染性を示す。今年度も引き続きBaEVTRを用いたLV産生細胞株の作製を行なった。前年度は自己不活化型(SIN)レトロウイルス(RV)ベクターによりLVの構成遺伝子(gag-pol、rev)を順次導入し、最も高いウイルス力価を示したクローンを選択した(293gpr)。しかし、各構成遺伝子を個別のベクターにて導入したことから、導入配列の欠如によると思われる力価の低下が認められた。そのため、当初の計画の通りに、LVの構成遺伝子(gag-pol、rev)を一つのバキュロウイルスーAAVベクターに組み込み、実験を継続した。293T細胞に対してAAV-rep78発現ベクターをトランスフェクションし、その後にバキュロウイルスーAAVベクターによりAAVS1サイトへの遺伝子(gag-pol、rev)導入を行なった。Hygromycinによる選択後にクローニングを行い、BaEVTR、LVベクタープラスミドのトランスフェクションで最も高い力価のウイルスを産生するクローンを選択した。さらにSIN-RVによってBaEVTRを導入し、puromycinによる選択を行なった。選択後の細胞(293T-gprBaEV)を使用して作製したレンチウイルスはVSVーGに比べてHela細胞では低い感染性を示した一方で、CD34陽性造血幹細胞では高い遺伝子導入効率を示した。これはBaboon Envelopeの受容体であるASCT1及びASCT2がCD34陽性細胞にて高く発現しているためと考えられ、作製したパッケージング細胞によるRVは造血幹細胞への遺伝子導入に優れていることがわかった。前年度に作製したウイルス産生細胞は、予想に反して力価の急激な低下が認められた。原因としてLVベクターの構成遺伝子を、別々のベクターにより導入したことが原因と考えられた。この問題を克服するために、当初の計画通りに全ての構造遺伝子(gag-poi、rev)と選択遺伝子(hygromycin耐性遺伝子)をバキュロウイルスーAAVベクターに組み込み導入した。Rep78とともに導入することで、比較的容易に遺伝子導入細胞を得ることができた。

現在BaEV-TRまで導入した細胞を作製しており、今後はCD34陽性造血幹細胞へ遺伝子導入を行い、さらにNOGマウスに移植することで、CD34陽性細胞のstemnessの維持に関して評価を行う。本研究では、細胞毒性を示さないヒヒ内在性レトロウイルスのエンベロープ(BaEV env)を用いて、レンチウイルス(LV)ベクターのパッケージング細胞の作製を行った。まず、LVの構成遺伝子gag-polと制御遺伝子revを293T細胞に導入し、293LVgpr細胞を作製した。この細胞はベクターおよびエンベローププラスミドをトランスフェクションすることでLVベクターの産生が可能であった。次に、この細胞にBaEV envを導入し、パッケージング細胞を作製したが、十分な力価のウイルスは産生されなかった。原因としてBaEV envの発現が低いことが判明し、現在BaEVのコピー数の上昇を試みている。Baboon Envelopeの細胞内ドメインをマウス白血病ウイルスに置き換えたBaEVTRは、細胞毒性を示さずにレンチウイルス(LV)をパッケージングでき、さらにこのウイルスは造血幹細胞に対して高い感染性を示す。造血幹細胞遺伝子治療に特化したLVベクターのパッケージング細胞の作製を目指して、以下の実験を実施した。まず、LVの構成遺伝子(gag-pol、rev)をもつAAVベクタープラスミドを作成し、293T細胞に対してAAV-rep78発現ベクターとともにトランスフェクションシすることでAAVS1サイトへの組み込みを行った。さらに、SIN-レトロウイルスベクターによってBaEVTRを導入することで293T-gpr-BaEV細胞を樹立した。この細胞により作製したLVはCD34陽性造血幹細胞において高い遺伝子導入効率を示した。一方で、徐々にウイルス力価の低下が認められたため、293T-gpr-BaEVにおけるウイルス構成遺伝子の存在をPCRによって調べたところ、gag-pol-rev、BaEVTRとも存在を認め、さらにRT-PCRでも各構成遺伝子の発現を認めた。次に、この細胞にVSV-GとEGFP-LVベクタープラスミドを導入し、Hela細胞に感染させたところEGFPの発現を認めたことから、必要なレベルのgag-pol-revの発現はあると考えられた。さらに、BaEVプラスミドとEGFP-LVベクタープラスミドをトランスフェクションしたところ、CD34陽性細胞に対して十分な感染力を認めた。BaEVの追加導入によって、十分なウイルス粒子の産生が認められることから、作製した293T-gpr-BaEVにおけるBaEVの発現が弱いことが判明した。現在、より強いBaEVの発現も目標に、プロモーターの変更や導入コピー数の増加を行なっている。293
絵画および器物における彩色・装飾技術に関する技術移転の実態と独自性発生の機構

1.調査画像のデジタル化キリシタン関係絵画に関するX線画像、エミシオグラフィー、カラー画像、近赤外線画像、紫外線蛍光画像なとの調査データのデジタル化、明治初期油彩画の絵具顔料分析に関する顕微鏡画像のデジタル化、東京藝術大学所術館所蔵明治初期油彩画のX線透過画像のデジタル化などを実施した。これらのデジタル画像の共同利用が図れるように整理した。2.文化財の科学的調査東京国立博物館所蔵「世界図(ブラウ作,フィッセル改訂)」2鋪に関して、紫外線蛍光、赤外線反射、X線透過影、損傷地図の作成を行い、製作過程の解明や後年の修理内容の推定を試みた。東京国立博物館所蔵及び長崎県南有馬町教育委員会所蔵の「キリシタン遺物」に関して、X線透過撮影,蛍光線分析、走査型電子顕微鏡観察を行い、比較検討を行った。東京国立博物館所蔵「蘭方医療器械」に関して、X線透過撮影,蛍光X線分析調査、走査型電子顕微鏡観察を行い、国産品と輸入品との区分を試みた。これらの調査を通じて、技術黎明期における関連作品との比較検討を行い、材料と製作技術の解明を進めた。キリシタン絵画あるいは幕末・明治初期の絵画技術が、西欧絵画に対していかなる関係であったのかを材料と技術の側面から明らかにした。3.海外調査イタリア(ヴァティカン博物館,ローマ国立博物館,カピトリーニ博物館,クリプタ・バルビ)およびボルトガル(ベレン文化センター,シアード美術館,国立考古学博物館)において、メダイなどキリシタン遺物の調査を行った。4.研究成果の公表文化財保存修復学会におけるポスター発表,著作物への執筆を行った。また、東京国立博物館内において「特集陳列大航海時代のキリシタン遺物」を開催し、重要文化財を含む54点を一般公開した。過去6年間にわたり実施してきたキリシタン関係絵画作品に関するX線画像、エミシオグラフィー、カラー画像、近赤外線画像、紫外線蛍光画像などの調査データをデジタル化した。対象作品は、「紙本著色聖母子十五玄義聖体秘蹟図」(京都大学文学部総合博物館蔵)、「三聖人像(C-691)」、「三聖人像(模写)(C-692)」、「人物像(C-693)」、「聖母像(C-694)」、「聖母子像(C-695)」、「来拝図(C-696)」、「キリスト誕生図(C-697)」、「聖母像(親指のマリア)(C-698)」、「聖母子像(C-699)」、「聖母子像(C-700)」、「名称不詳画(C-701)」、「人物像(C-702)」、「聖者像」(以上東京国立博物館蔵)、「ロザリオ十五玄義図」、「(聖人蔵)」(以上キリシタン遺物史料館蔵)、「救世主像」(東京大学所蔵)、「聖フランシスコ・ザビエル像」(神戸市立博物館蔵)、「悲しみの聖母図」、「聖母子図」(南蛮文化館蔵)である。さらに、これまで蓄積してきた明治初期油彩画の絵具顔料分析に関するクロスセクションの顕微鏡画像のデジタル化を実施した。対象となった作者は高橋由一、五姓田義松、松岡寿など代表的作家および作品を網羅している。これらの科学分析画像のデジタル化は、今後データベースとして利用できるように整理していく必要がある。本年度新規購入した、X線発生装置を用いたX線撮影を開始した。東博所蔵の作品の中から、絵画作品を主な対象として、鉛白や胡粉などの白色顔料の用いられ方に注目しながら撮影を行っている。今後、画像の蓄積によって江戸時代の特性を明らかにしていきたい。

東京国立博物館内における作業として、博物館が所蔵する江戸初期および江戸末・明治初期の絵画作品や器物など10点について、X線透過撮影、エミシオグラフィー、光学顕微鏡観察、各種光学写真撮影などの方法による科学的検査を実施した。特にキリシタン遺物に関する検査においては、著しく劣化の進行した銅板作品について、各種の光学的手法で撮影した画像解析から、内容を読み取れる可能性が生まれてきた。現在これらの画像の分析を実施している。また明治初期油彩画においては、絵具の微量サンプルを用いてマイクロアナライザー付走査型電子顕微鏡観察による顔料分析を実施した。現在はこの分析結果を元にして、技術黎明期における関連作品との比較検討を行い、材料と製作技術の解明を進めている。キリシタン絵画あるいは幕末・明治初期の絵画技術が、西欧絵画に対していかなる関係であったのかを材料と技術の側面から明らかにしつつある。さらに江戸時代の絵画に関して、西欧的技術および材料における移転の有無やその程度について比較検討を始めた。検査で得られた画像や数値は、デジタル化による蓄積とともにデータベースの構築を行い、分析や比較検討をする際、有効に作用するよう効率化を図っている。そのほか館外における活動として、イタリア(ヴァティカン博物館,ローマ国立博物館,カピトリーニ博物館,クリプタ・バルビ)およびポルトガル(ベレン文化センター,シアード美術館,国立考古学博物館)において、メダイなどキリシタン遺物の調査を行った。研究成果の公表については、文化財保存修復学会におけるポスター発表、東京国立博物館および国立歴史民俗博物館刊行の学術雑誌における論文発表を行った。平成16年度は、次の2件を対象として調査・分析作業を行った。1東京国立博物館所蔵「世界図(ブラウ作,フィッセル改訂)」2鋪当資料における国立博物館内での本格的な活用に向け、科学的観察と分析に基づく修理計画の立案を目指して実施した。作業は、大型カメラによる詳細撮影(全光,側光,紫外線蛍光,赤外線反射),X線透過撮影,損傷地図の作成を行い、製作過程の解明や後年の修理内容の推定を試みた。また国内外における類似資料の訪問調査や海外専門家との共同調査からも多角的な知見と見解を得て、保存活用計画の策定に取り組んでいる。2長崎県南有馬町教育委員会所蔵「キリシタン遺物」14点当資料は、長崎県南有馬町教育委員会が発掘調査を行った国指定史跡『原城跡』より出土したもので、「キリシタン遺物の科学的調査による比較研究」として同教育委員会より調査委託を受け、本研究との共同で実施した。作業は、X線透過撮影,蛍光X線分析調査について行い、平成15年度に実施した東京国立博物館所蔵のキリシタン遺物との比較検討を行い、相互の関連性を調査中である。そのほかの活動として、文化財保存修復学会主催シンポジウム「文化財の保存と修復II」での講演,江戸のモノづくり第5回国際シンポジウムへの参加,海外研究者の招聘など、国内を中心に研究情報の収集と交換に努めた。研究成果の公表については、文化財保存修復学会におけるポスター発表,著作物への執筆を行った。また、東京国立博物館内において「特集陳列大航海時代のキリシタン遺物」を開催し、重要文化財を含む54点を一般公開した。
高分子の結晶化における界面効果

本特定領域プロジェクトの最終年度において、本プロジェクト主催で「高分子の結晶化」というテーマで国際会議が開かれた(2002年6月9日-12日、静岡県三島市)。本会議には、われわれの研究班かち2件の口頭発表と4件のポスター発表をした。その他国際会議(高分子物理の国際シンポジウウム(206年7月2日,青島、中国)に1件、および国内の学会、討論会等に9件の研究発表を行った。多くの研究課題で研究を行ってきた。本研究の重要な研究成果を以下に示す。1)ポリエチレンオキシドを溶液からアルカリハライド結晶の上に結晶化させたときに、拡散律速凝集体(DLA)が形成されるごとを見出し、その構造を明らかにしてきた。高分子の結晶化には、「拡散」が重要な役割を演じており、本プロジェクトでの一課題として取り上げられているが、この拡散の影響がDLAの形で具現化されたのは、高分子の世界では最初である。2)ポリ・L・乳酸の非晶を熱処理によって結晶化させたとき、低温での熱処理ではβ型、高温ではα型の結晶が形成されること、また、β結晶は高温でα結晶に転移することを見出した。ポリ・L・乳酸の結晶転移で問題になっていたことを明らかにした。これまで高分子非晶の結晶化の問題は余り扱われてこなかったが、この契機で非晶高分子の結晶化の重要性を認識した。3)高速紡糸の研究は、工業的に重要な課題であるが、その過程で発現する構造については殆ど分かっていなかった。本プロジェクトの他の研究班との連携研究の一環として、われわれの班は生成したPEN(ポリエチレンナフタレート)の糸を電子顕微鏡、AFMで観察することによって構造を解明することを担った。この系では、異なる結晶構造が存在し、紡糸速度の違いによって、これら構造の発現の仕方が違うことを明らかにした。本研究課題のキーワードは、「直接観察」、「配向制御」、「エピタクシー」で、結晶化と密接に関係している。これらを念頭に、これまで透過型電子顕微鏡(TEM)で高分子結晶を観察してきたが、SPM(走査プローブ顕微鏡)を用いてどのようなことがどの程度分かるようになるか試用研究を行った。その結果は、第一回公開シンポジウム(平成13年1月11日、東京工業大学百年記念館で開催)での配布資料に記載してあるが、その要約を下に述べる。1.イソタクチックポリプロピレン(iPP)の上にポリエチレン(PE)がiPP基板面の構造の影響を受け配向結晶化(エピタクシャル結晶化)すること、さらにはその構造、機構をTEM観察を通して解明してきた。TEM観察同様の試料を作製し、AFM(APMの一使用方法で、原子間力顕微鏡と呼ばれる)を用いて観察すると、全く同様の構造を観察することがでた。しかも重要なことは、試料の厚さを測れることで、厚さ方向の情報も手に入れることができることで、この構造形成の機構を明らかにできるものと期待している。2.分子の成型には核剤が重要な役割を演じている。本研究の一つの課題として、核剤を視野にいれており、iPPの核剤であるアイソタクチックポリヴィニルシクロヘキサン(iPVCH)とiPPの結晶化の混合物を観察し、iPVCH結晶が中心に位置し核剤として働いていることを、しかもかなり厚い結晶となっていることを観察した。3.本研究では、生分解性高分子であるポリ乳酸の結晶化挙動の解明を一つの課題としている。ポリ乳酸の薄膜からの結晶化を行い、形成された構造をAFMで観察できることが分かった。以上、AFMの研究成果であり、期待どおりの性能のあることが分かり、今後の研究成果に期待している。また、TEM観察の研究では高分解能観察を通してpoributenn-1の転移を解明した。その成果は下のリストに載せてある。本プロジェクトの他の研究班との連携

研究の一環として、われわれの班は生成したPEN(ポリエチレンナフタレート)の糸を電子顕微鏡、AFMで観察することによって構造を解明することを担った。この系では、異なる結晶構造が存在し、紡糸速度の違いによって、これら構造の発現の仕方が違うことを明らかにした。我々の研究課題は、高分解能電子顕微鏡を用いて分子次元での構造解明であり、成果に見られるように、高分子の格子次元での構造解明に成功しており、順調に研究は進んでいると評価している。今ひとつの目的は、高分子の結晶化への表面の効果であるが、核剤の働きがエピタクシーによって誘起されている、すなわち表面の効果の大きいことを明らかにした。最近、原子間力顕微鏡(AFM)を使って、ポリエチレンオキシドのアルカリハライド上へのエピタクシャル結晶化で拡散律速凝集模様が観測され、その解明が高分子の結晶化への一つの鍵となるものと期待している。その他に、次のような課題で高分子の結晶化、配向薄膜の作製に取り組んできた:1)放射光アブレーションのよる共役二重結合を持つ高分子の薄膜化(エピタクシーの利用)、2)非晶からのポリ乳酸の結晶化の機構解明、3)流動下でのポリプロピレンの核生成速度、さらには4)電子顕微鏡,AFMによる繊維構造の解明などがあり、これらについては、部分的には2001年の高分子討論会で報告しているし、2002年度の高分子学会で発表の予定である。上述の研究のためには、均一な厚さの高分子薄膜を作る必要があり、本年度にはスピンコータを購入した。分子配向がおきる、結晶化するなどあり、非晶の膜を作るのには問題があるが、有効に使っている。本年度は、本特定領域プロジェクトの最終年度で、本プロジェクト主催で「高分子の結晶化」というテーマで国際会議が開かれた(June 9-12,2002,Shizuoka)。本会議には、われわれの研究班から2件の口頭発表と4件のポスター発表をした。その他国際会議(高分子物理の国際シンポジウウム(July 2-6,2002,Guigdao, China))に1件、および国内の学会、討論会等に9件の研究発表を行った。多くの研究課題で研究を行ってきたし、現在も継続中のものもある中、本年度の重要な成果として次の研究が上げられる。1)ポリエチレンオキシドを溶液からアルカリハライド結晶の上に結晶化させたときに、拡散律速凝集体(DLA)が形成されることを見出し、その構造を明らかにしてきた。高分子の結晶化には、「拡散」が重要な役割を演じており、本プロジェクトでの一課題として取り上げられているが、この拡散の影響がDLAの形で具現化されたのは、高分子の世界では最初である。2)ポリ-L-乳酸の非晶を熱処理によって結晶化させたとき、低温での熱処理ではβ型、高温ではα型の結晶が形成されること、また、β結晶は高温でα結晶に転移することを見出した。ポリ-L-乳酸の結晶転移で問題になっていたことを明らかにした。これまで高分子非晶の結晶化の問題は余り扱われてこなかったが、この契機で"非晶高分子の結晶化"の重要性を認識した。3)高速紡糸の研究は、工業的に重要な課題であるが、その過程で発現する構造については殆ど分かっていなかった。本プロジェクトの他の研究班との連携研究の一環として、われわれの班は生成したPEN(ポリエチレンナフタレート)の糸を電子顕微鏡、AFMで観察することによって構造を解明することを担った。
トマト雄性不稔の環境依存稔性回復系統を用いた二系ラインF1採種体系の構築

種子へのガンマー線照射により作出した突然変異系統(T-1,2,3およびT-4)のうち、T-4は花粉非崩壊型雄性不稔で、この系統は秋季の比較的涼温期に稔性回復しやすいことが明らかとなっている。しかし、本系統における着果の様相は一様でなく雄ずい、雌ずいの環境依存の遺伝的不安定さが示唆された。そこで、雌ずいと雄ずいの反応を分けるためT-3系統を雌株として用いT-4系統の花粉稔性回復について解析した。また、この雄性不稔発現の遺伝様式を明らかにした。(1)雄性不稔の花粉受精能の検定を行い,T-3 x T-4花粉は9月後半10月後半、1月後半4月後半に、わずかに稔性が回復し有種子果をつけること、この傾向はT-4 selfでも同様の傾向であった。なお、T-4では、10月後半3月前半の低温期に強く単為結果が誘起された。(2)暗期の低温(8°C)は高温(24°C)より強く稔性を回復させ、花粉形成中の温度が花粉の受精能に強く影響する一方、低温で誘発される単為結果はT-4個体の雌ずい側の反応によるものであった。(3)雄性不稔ヘテロ自殖で分離した不稔株に'First'を年次を変えて交配し、ヘテロ自殖後の分離比を求めたところ可稔:不稔の分離比が13:3によく適合したことから、可稔抑制遺伝子「I」を仮定した。可稔遺伝子を「F」としたとき、可稔遺伝子が「ff」劣性ホモになると、優性遺伝子「I」により雄性不稔が発現すると考えた。ヘテロ自殖が13:3に分離するためには、ヘテロ遺伝子型はFfIiでなければならない。(4)トマトの雄性不稔系統'T-4'の不稔遺伝子に連鎖するDNAマーカーの開発を試みた結果,2種(CMN-B30,-B50)のRAPDマーカーが開発され、そのうち一つ(CMN-B50)についてはSTSマーカー化に成功した。これらのマーカーは、F1種子生産に用いる雌親育種のための有効な選抜マーカーとして利用できる。また、AFLP分析を行った結果、'First'とT-4との間で計6本の多型バンドを検出することができた。(3)の試験結果から、T-4雄性不稔の遺伝子型としてはffIIとffIIiの2種類が考えられる。これを証明するためには、自殖によって前者はすべてが不稔に後者は可稔1:不稔3になることを検証する必要がある。トマト品種'ファースト'突然変異体T-4は、花粉非崩壊型の雄性不稔性を示し、アセトカーミン染色で桃色に、ヨード溶液で約半数が黒色に染色されると言う特徴を持つ。