hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨粗鬆症予防のためのライフスタイルと残存歯数基礎調査

残存歯数が骨粗鬆症予防のための簡易指標となり得るかを目的に、骨粗鬆症の発症に関係するライフスタイルおよび骨塩量と残存歯数の関連性について調査した。調査対象は、1つは、鳥取大学医学部付属病院において診療中の骨粗鬆症患者83名(女性のみ、平均年齢は69歳)に対して、ライフスタイル調査と骨塩量の測定を行った。今1つは、島根県H町の住民460名を対象にライフスタイル調査と残存歯数の基礎調査を行った。骨塩量はDEXA法による橈骨遠位1/6の骨密度を測定した。残存歯数は、歯科衛生士により機能できる歯、動揺している歯、未処置の虫歯、残根だけの歯および喪失歯の5項目について検査した。その結果、ライフスタイルと骨塩量の関係では、体型、年齢階級、閉経の有無、食生活、運動習慣との関連がみられた。とくに骨塩量と残存歯数の関係では、数量化第I類での偏相関係数が、0.349でまずまずの関連性を示したが、0本(全歯喪失)で最も高い寄与率(骨塩量)が認められた。また、ライフスタイルと残存歯数の関係では、年齢階級が最も高い寄与率を示したが、歯科保健に関係の深い歯磨き習慣、咀嚼習慣、間食で甘いものを好んで食べる習慣や小魚・海草類の摂取については殆ど関連性は認められなかった。以上の結果から、全歯喪失者を除外したとしても、残存歯数を骨粗鬆症予防のための簡易指標にすることは難しいことが示唆された。ライフスタイルよりもう蝕および歯周疾患対策によって残存歯数が決定されること、また歯の数と骨塩量にカルシウム代謝という共通項をもたせることはかなり無理があることが指摘されたからである。しかし、ライフスタイルと骨塩量の関係では、先行研究で報告された知見をほぼ確認する結果も得られたので、骨塩量測定の対象を広げて、健常者も含め再度検討する必要があろう。骨粗鬆症の診断に有用な診断基準の開発を目的に、第1段階として骨密度と喪失歯数の関連を調査することを計画した。従来、喪失歯は一次的には歯周疾患に起因するとして骨密度との相関については顧みられなかった。しかし、必ずしも局所感染症対策のみで十分でなく、歯周疾患とくに歯槽膿漏の進展と喪失歯が極めて強い相関を示すにも拘らず、歯槽膿漏自体の全身状態との関連が明らかでない。そこで、鳥取県歯科医師会の企画である高齢者よい歯のコンクールで上位を占めた人の骨密度を測定し、歯と骨密度の関係を推測した。続いて、鳥取大学医学部附属病院において診療中の骨粗鬆症患者に対し、アンケート調査を行い骨粗鬆症患者と喪失歯の関係を調査した。結果は現在集計中である。現在までに得られた知見は、高齢婦人であるが喪失歯のないケースの骨量測定の結果は、撓骨では必ずしも標準値に達しないが、腰椎骨量は標準値以上を示し、踵骨は標準値を下回る傾向を示した。このことは、現在測定可能な身体各部の骨量に一定傾向がなく、骨粗鬆症の診断基準のうちの数項目を満足すればよく、あるいは腰椎骨量とよく相関する簡易診断法としての価値づけが可能であるかも知れない。以上から、現時点における観測では、当初の予想を満足する成果が得られていないが、今後のデータによって結論が変わる要因は残されており、次年度の継続研究に期待される。

前年度に引き続き、(1)骨粗鬆症に関係するライフスタイルを見付け出すこと、(2)カルシウム代謝という共通項をもつ残存歯数との関連を調査して簡易指標となり得るか、また(3)残存歯数とライフスタイルの関係はないかについて明らかにする目的で本調査を行った。まず前年度より鳥取大学医学部付属病院において診療中の骨粗鬆症患者83名(女性ののみ、平均年齢は69歳)に対して、ライフスタイル調査と骨塩量の測定を行った。今年度は、新たに島根県H町の住民460名を対象に、ライフスタイル調査と残存歯数の基礎調査を行った。残存歯数は、歯科衛生士により機能できる歯、動揺している歯、未処置の虫歯、残根だけの歯および喪失歯の5項目について検査した。その結果、ライフスタイルと骨塩量の関係では、体型、年齢階級、閉経の有無、食生活、運動習慣との関連がみられた。とくに骨塩量と残存歯数の関係では、0本(全歯喪失)で最も高い寄与率(骨塩量)が認められたため、全歯喪失者を除外して両者の相関関関係を観察したが有意ではなかった。また、ライフスタイルと残存歯数の関係では、年齢階級が最も高い寄与率を示したが、歯科保健に関係の深い歯磨き習慣、咀嚼習慣、間食で甘いものを好んで食べる習慣や小魚・海草類の摂取については胎ど関連性は認められなかった。以上、ライフスタイルと骨塩量の関係では、先行研究で報告された知見をほぼ確認する結果も得られたが、骨塩量と残存歯数の関係では、有意な相関関係は認められなかった。文献的には、咀嚼能力が良好なほど骨塩量が高く、機能歯数との相関は認められないとしている。また、ライフスタイルと残存歯数の関係も、予想を満足する結果は得られなかった。文献的には、う蝕および歯周疾患対策が喪失歯の抑制に効を奏すという報告がある。これらのことから、全歯喪失者を除外したとしても、残存歯数を骨粗鬆症予防のための簡易指標にする根拠は乏しいことが示唆された。
脊髄損傷モデルに対するG-CSF動員末梢血幹細胞移植の治療効果

顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)の経静脈投与によって末梢血中に動員された造血系幹細胞を回収・濃縮して損傷脊髄内に移植するG-CSF動員末梢血幹細胞移植に関して、本法の脊髄損傷に対する治療効果を検討した。NOD Scidマウスを用いて脊髄圧挫損傷モデルを作成した。1週間後に、M群にはヒト由来G-CSF動員末梢血単核球細胞(CD34細胞純化なし)、CD34群にはヒト由来G-CSF動員CD34+末梢血幹細胞(それぞれ1.0×105個)を損傷部に直接注入する方法で移植した。Control群には溶媒のみを注入した。行動評価においては、細胞移植を行ったM群、CD34群ともに、Control群に比し移植後6週以降で有意な運動麻痺の回復が得られた(p<0.01)。移植後1週で移植細胞は損傷部より約2mm頭尾側まで広範に残存しており、これらは血管系の細胞へと分化していた。移植後4週でも移植細胞は、損傷脊髄内に残存していた。これらの結果から、損傷脊髄において移植後早期に移植細胞による血管新生促進効果が発揮され、これが脊髄損傷マウスにおける行動学的な改善をもたらしたと考えられる。脊髄損傷に対するG-CSF動員末梢血幹細胞移植治療の臨床応用が期待される。顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)は骨髄中の造血幹細胞を末梢血中に動員する作用を持つ。脊髄損傷モデルにG-CSFを投与すると末梢血中に動員された造血幹細胞が損傷脊髄内にも入り生着するが、その数は少ない。そこで、G-CSFにて末梢血中に動員された造血幹細胞を回収・濃縮して損傷脊髄内に移植することで治療効果を高められるのではないかという着想に至った。雌NOD/Scidマウス(9週齢)を全身麻酔下に椎弓切除し、IH impactorを用いて脊髄に圧挫損傷を加えた(60kdyn)。脊髄損傷後1週に、M群にはヒト由来G-CSF動員末梢血単核球細胞(CD34細胞純化していないもの)、CD34群にはヒト由来G-CSF動員CD34陽性末梢血幹細胞をそれぞれ1.0×10^5個損傷部に直接移植した。コントロールとしてC群には溶媒のみを注入した(C群)。これら3群において1週ごとに移植後8週までマウス後肢機能をBasso Mouse Scale (BMS)にて評価した。また移植後8週においてScanet-40を用いた30分間歩行テストを行い行動回復の評価を行った。移植後8週の行動観察後にマウスを屠殺し、脊髄矢状断組織切片を作成して組織学的検討を行った。抗ヒトミトコンドリア抗体にて染色を行うことで移植細胞の残存の有無を確認し、さらに各種神経、血管系細胞マーカーとの二重染色により移植細胞の分化につき検討した。BMSにおいては、移植後68週において、C群に比しM群、CD34群で有意な行動の改善を認めた(p<0.01)。さらにScanet-40を用いた解析ではC群に比しCD34群で有意に運動量が多く行動改善がみられた(p<0.01)。また免疫組織学的検討では、移植細胞は損傷部より約2mm頭尾側までにわたり残存しており、これらはVon Willebrand Factorで二重染色される血管系の細胞へと分化しており、損傷脊髄における血管新生の促進効果の可能性が示唆された。骨髄単核球細胞は他疾患において既に臨床応用が始まっており、脊髄損傷に対する細胞移植の臨床応用が早期に期待される。脊髄損傷モデルにG-CSFを投与すると末梢血中に動員された造血幹細胞が損傷脊髄内にも入り生着するがその数は少ない。そこで、G-CSFで末梢血中に動員された造血幹細胞を回収・濃縮して損傷脊髄内に移植することで治療効果を高められるのではという着想に至り本研究を開始した。

その結果、マウス脊髄損傷モデルにおいて、G-CSF動員末梢血単核球、CD34^+末梢血幹細胞を損傷脊髄内に移植すると移植後68週の後期において行動学的に有意に改善がみられ、移植8週の時点で移植細胞は一部わずかに残存し、血管系細胞への分化が示唆された(昨年度報告)。そこで本年度は移植後早期における移植細胞の生着率、分化の程度を検討した。雌NOD/Scidマウス(9週齢)を全身麻酔下に椎弓切除し、IH impactorを用いて第9胸髄に圧挫損傷を加えた(60kdyn)。脊髄損傷後1週に、M群にはヒト由来G-CSF動員末梢血単核球細胞(CD34細胞純化なし)、CD34群にはヒト由来G-CSF動員CD34^+末梢血幹細胞をそれぞれ1.0×10^5個損傷部に直接移植した。コントロールとしてC群には溶媒のみを注入した(C群)。これら3群において移植1週、4週においてマウスを屠殺し、脊髄矢状断組織切片を作成して組織学的検討を行った。抗ヒトミトコンドリア抗体にて染色を行うことで残存する移植細胞をCountし、さらに血管系細胞マーカーとの二重染色により移植細胞の分化につき検討した。移植後1週の検討では、移植細胞は損傷部より約2mm頭尾側まで広範に残存しており、これらはVon Willebrand Factorで二重染色される血管系の細胞へと分化し、移植後4週でも移植細胞は、生着率はやや落ちるものの損傷髄内に残存しており、やはり血管系細胞へ分化していた。これらの結果から、損傷脊髄において移植後早期に移植細胞による血管新生の促進効果が示唆された。骨髄単核球細胞は他疾患において既に臨床応用が始まっており、脊髄損傷に対する細胞移植の臨床応用が期待される。顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)は骨髄中の造血幹細胞を末梢血中に動員する作用を持つ。今年度の研究では、G-CSFの経静脈投与によって末梢血中に動員された造血系幹細胞を回収・濃縮して損傷脊髄内に移植するG-CSF動員末梢血幹細胞移植に関して、本法の脊髄損傷に対する治療効果を検討した。8-10週齡のNOD Scidマウスに対し第9胸髄レベルにIH impactorによる脊髄圧挫損傷モデルを作成した。1週間後に、M群にはヒト由来G-CSF動員末梢血単核球細胞(CD34細胞純化なし)、CD34群にはヒト由来G-CSF動員CD34+末梢血幹細胞をそれぞれ100000個(3 micro l)、損傷部に直接注入する方法で移植した。コントロールとしてC群には溶媒のみを注入した。Basso Mouse Scaleでの行動評価においては、細胞移植を行ったM群、CD34群ともに、Control群に比し移植後6週以降で有意な運動麻痺の回復が得られた(p<0.01)。移植後8週でのScanet40による運動量の解析では、Control群に比しCD34群で有意に運動量が多かった(p<0.01)。免疫組織学的検討では、移植後1週で移植細胞は損傷部より約2mm頭尾側まで広範に残存しており、これらはVWFで二重染色される血管系の細胞へと分化していた。移植後4週でも移植細胞は、損傷脊髄内に残存していた。これらの結果から、損傷脊髄において移植後早期に移植細胞による血管新生促進効果が発揮され、これが脊髄損傷マウスにおける行動学的な改善をもたらしたと考えられる。他の虚血性疾患(下肢虚血性疾患、急性心筋梗塞、脳梗塞)においてはG-CSF動員末梢血幹細胞移植の治療効果が基礎実験において証明され、既に臨床応用が始まっている。
唾液分泌障害におけるクラステリンの治療効果の検討

クラステリンは細胞内および培養上清中に認められ、細胞内に局在するクラステリンはH_2O_2添加による活性酸素種(ROS)の発現及び細胞死を抑制したが、培養上清中やリコンビナント蛋白の添加では抑制されなかった。またクラステリンは細胞内に蓄積する酸化産物も抑制した。クラステリンを組み込んだアデノウィルスを感染させたside population(SP)細胞を放射線照射マウスへ移入したが、このマウスでの唾液分泌障害は回復しなかった。しかしながら、クラステリンを組み込んだレンチウィルスを感染したSP細胞を同様に放射線照射マウスへ移入すると唾液分泌量の回復が認められたが、クラステリンノックアウトマウスやクラステリンshRNAを遺伝子導入したSP細胞を移入しても唾液分泌の回復は認められなかった。これらの事から、クラステリンは酸化ストレスから防御する作用を持つことにより、放射線照射による唾液分泌低下を改善した可能性が示唆された。遺伝子改変マウスの作出涙腺組織、唾液腺組織にクラステリンを過剰発現させ、当該組織の変化や再生能、加えて分泌機能に及ぼす影響について検討するために、涙腺、唾液腺に導入遺伝子を局所発現できるような、組織特異的プロモーターとしてアミラーゼ遺伝子のプロモーターを用いた。その結果、3つ遺伝子導入マウスのラインを作出することが出来た。これらのラインのマウスについて導入されたクラステリン遺伝子の発現を確認したとろ、舌下腺、耳下腺に発現が認められたが、最大の唾液腺である顎下腺からの発現はきわめて低いことが確認できた。唾液腺における抗酸化作用ならびにアポトーシスに対するクラステリンの有効性についても検討を行うために、これらのクラステリン遺伝子導入マウスと野生型マウスについて唾液腺に放射線照射することで唾液分泌機能の低下を誘導させ、それぞれの唾液分泌量を比較した。その結果、クラステリンマウスでも、野生型マウスと同程度の唾液分泌低下が認められた。今回の結果からは、クラステリンの腺組織傷害への機能改善作用は確認できなかったが、その原因として導入されたクラステリンが作用を発現するのには十分では無かった可能性が考えられた。アデノウイルスベクターの作成また、マウス細胞内でクラステリンの過剰発現を誘導させるために、アデノウイルスベクターにクラステリン遺伝子のcDNAを組み込んだベクターの作成を行った。さらに遺伝子をノックダウンさせるためのshRNA発現ベクターも作成中である。昨年度作成したクラステリン遺伝子導入マウスで、放射線照射による唾液腺機能障害に対する効果が得られなかった事から、このマウスでのクラステリンの産生量が十分で無かった可能性が考えられた。この事から、本年度はホモのマウスの作成を試みた。導入された遺伝子の定量はサイバーグリーンを用いたreal time PCR法で確認を行っている。同系統同士、及び他系統のマウスの掛け合わせも試みているが、組み合わせにより遺伝子導入の量的変化が認められ、今後の解析に活かしたい。また、実験には雄のマウスを用いているが、仔マウスの性差に偏りがあり、雄マウスの生まれる確率が20%から30%程であるため、今後多めに交配させて匹数を増やす必要があると考えられる。現在繁殖を進めている。さらに、クラステリンを局所で作用させるために、クラステリン発現アデノウィルスの作成を行った。しかしながら、唾液腺細胞へのアデノウイルスの感染効率が非常に低く、また長期の発現維持が困難と思われた為、レトロウィルスベクターにクラステリンのcDNAを組み込んだベクターの作成を試みた。また、クラステリン発現ベクターをstableに遺伝子導入した細胞株を局所に投与し、持続的なクラステリン産生を試みた。次にリコンビナント蛋白の作成を試み、局所への投与を試みた。この際、局所で長期にわたり適度な濃度を維持出来るよう担体を幾つか検討した。コラーゲンゲル、pureMatrix,マトリゲルなどを用いたが、どれも局所投与を施しても、拡散する傾向があり、今後の実験の有効な手段とはなり得なかった。平成22年度よりクラステリン遺伝子導入マウスについて、2つの異なるラインのホモマウスを作出し、それらを掛け合わせることで、ヘテロマウスに比べ顕著な遺伝子導入率が確認された。これらホモ同士を掛け合わせたマウスについて、唾液分泌量の変化や唾液腺上皮細胞を用いてカルシウムアッセイを行った。その結果、クラステリン遺伝子導入マウスで通常の飼育環境下では唾液分泌能の変化は認められなかった。一方、顎下腺を摘出後カルバコールに対するカルシウムの流入を検討した結果、野生型マウスと比較してクラステリン遺伝子導入マウスでは高い値が得られた。しかしながら、検討できた個体数が少なかったことから、n数を増やして検討する必要があると考えられる。

放射線照射マウスへのSP細胞の移入による唾液分泌能の低下抑制がクラステリンによるものか否かを検討するため以下の検討を行った。1)クラステリンノックアウトマウス唾液腺からSP細胞を採取し放射照射マウスへ移入した結果、放射線照射による唾液分泌低下に変化は認められなかった。2) SP細胞にクラステリンをコード遺伝子を組み込んだレンチウイルスを感染させ、放射線照射マウスへ移入し、唾液分泌量を測定したが唾液量の回復は認められなかった。さらに、コントロールのレンチウイルスを感染させた放射線照射マウスでも唾液分泌量の回復が認められなかったことから、ウイルスを感染したSP細胞のviabilityが低下した事による可能性が考えられる。
構造推定を用いた発展途上国市場と産業発展の分析－東南アジア二輪車産業の事例

本研究は構造推定アプローチを用いて、インドネシアとベトナムにおける二輪車産業の構造を需要側と供給側の双方から定量的に把握することを試みた。需要面では、両国で収集したデータを用いて需要の価格弾力性、支払意志額の推定を行い、両国の消費者需要の相違を明らかにするとともに、需要関数推定を通じ企業の製品ポジショニング・品質選択行動も推測した。供給面でも、独自で収集したデータセットを用い、両国の部品生産および取引関の違いを明らかにした。本研究は、市場を巡る需要側と供給側の行動と、それらの相互作用を明示的かつ定量的に分析するための構造推定というアプローチを用いて、インドネシアとベトナムの二輪車産業の構造を統合的に把握することを目的としている。研究開始年度にあたる平成24年度には、まず、インドネシア・ベトナム両国における二輪車の需要面・供給面を定量的に把握するための基盤情報の整理を行った。当初予定していた二輪車の購入者・世帯についてのデータ分析は、平成25年度以降にインドネシアとベトナムでの調査を通じて収集する需要側・供給側のデータとの整合性が確保できるよう、次年度以降に延期することとしたが、既存の研究成果の整理や現地調査を通じて、両国の需要と供給の特徴をとりまとめた。次に、整理した基盤情報をもとに、需要側の行動、供給側の行動、および供給側における二輪車企業と部品企業の交渉関係を描写する理論モデルを作成し、英文のペーパーとしてとりまとめた。このモデルは、需要側が製品の質と価格双方を評価するという要因、あるいは供給側がコスト削減や品質向上のためにとる行動を明示的に区別することにより、ある市場や産業の発展のプロセスにおいて、需要側の要因、企業側の行動がどのように作用しているのかを特定できるという利点があることに加え、地域研究を通じて蓄積されてきた産業についての詳細な制度的知識が反映されているという点において意義深いものである。さらに、インドネシアとベトナムにおける調査の準備にも着手した。両国における調査協力機関の候補を洗い出し、二輪車の需要と供給の調査にあたってどのような体制や方法をとることが可能かについて議論した。研究代表者の産前産後休暇・育児休業取得に伴い、平成25年7月21日から活動を中断することとなったが、活動中断までに以下の2点を行った。第1に、二輪車の需要側と供給側の行動を描写する理論モデルの改善である。H24年度に作成したモデルの発展と精緻化を行い、修正モデルを英文ペーパーとしてとりまとめた。第2に、平成26年度以降に予定しているインドネシア・ベトナム両国での調査に向けた準備に着手した。活動再開後に現地協力機関を巻き込んでの調査体制の構築に迅速に取りかかれるよう、両国における需要側・供給側双方の調査体制や調査方法について日本サイドでの集中的な議論を行い、質問項目リストの暫定版も作成した。本研究は、市場をめぐる需要側と供給側の行動、およびそれらの相互作用を明示的かつ定量的に分析するための構造推定アプローチを用いて、インドネシアとベトナムの二輪車産業の構造を統合的に把握することを目的としている。本研究は、平成25年7月より活動を中断していたが、平成26年度は7月の活動再開後、次の3つの活動を行った。第一に、消費者行動およびアセンブラーとサプライヤーの生産活動と利益分配交渉についての最新の研究成果のレビューを行い、本研究の位置づけについて再検討を行った。第二に、インドネシアとベトナムにおける二輪車需要および生産について、国内と現地で企業関係者を対象としたヒアリングを行い、平成27年度から開始する需要側および生産側の調査の基礎となる情報を収集した。第三に、平成27年度に予定しているインドネシアとベトナムの二輪車の消費者行動にかかわるデータを収集するための調査設計や調査体制の構築を行った。また、調査設計や質問票の有効性を検証するため、平成27年3月、現地の調査機関の協力を得つつインドネシアとベトナムでパイロット調査を行い、その結果を踏まえて調査設計と質問票を改良した。平成25年7月に活動を中断する前の計画では、平成26年度にインドネシアとベトナムの二輪車需要にかかわるデータ収集のための調査体制を構築し、平成27年度に両国での調査の実施を目指していた。平成26年度の活動の結果、両国での市場調査の準備が整い、平成27年度から調査を開始できる目途が立った。以上から、本研究は計画通り順調に進展していると判断される。平成27年度は、主に2つの活動を行った。第一に、ベトナムとインドネシアの二輪車産業における消費者行動にかかわる調査を行った。各国の調査機関の協力を得つつ、各国の二輪車販売店のサンプリングを行い、選ばれた二輪車販売店において調査期間中に販売されたすべての二輪車および購入者の属性などのデータを収集した。第二に、両国の生産の構造を把握することを目的とした部品サプライヤーの調査の設計を行い、その有効性をテストするため、ベトナムとインドネシアに赴いて予備調査を実施した。平成27年度には、インドネシアとベトナムにおける消費者行動についての調査を実施し、調査終了後ただちにデータの分析に着手すること、平成28年度に予定している両国の二輪車生産についての調査体制の構築を行うことを予定していた。

消費者行動についての調査の完了が年度末となったため、データの分析に着手することはできなかったが、それ以外は計画通りに進捗している。本研究は、市場をめぐる需要側と供給側の行動、およびそれらの相互作用を明示的かつ定量的に分析するための構造推定アプローチを用いて、インドネシアとベトナムの二輪車産業の構造を統合的に把握することを目的としている。平成28年度は、主に2つの活動を行った。第一に、前年度にベトナムとインドネシアにおける調査を通じて収集した二輪車産業における消費者行動にかかわるデータのクリーニングと分析を行い、両国の二輪車市場の特性と主要企業のポジショニングについての論文を執筆した。この論文は、海外での学会に投稿した。第二に、二輪車生産の構造を把握することを目的とした二輪車部品サプライヤーの調査を行った。前年度に構築した調査体制に基づき、両国の調査機関の研究を得つつ、地場および外資部品サプライヤーの訪問調査を実施し、企業戦略、二輪車企業との取引関係、能力とマネジメント・プラクティスなどについてのデータを収集した。前年度に収集した消費者行動についてのデータのクリーニングに当初の想定以上の時間を要したため、分析の進捗がやや遅れている。また、二輪車部品サプライヤーの調査終了後ただちにデータの分析に着手する予定であったが、調査の進捗が遅れ、完了が年度末となったため、データの分析に着手することができなかった。最終年度にあたる平成29年度は、以下を行った。第一に、前年度までのベトナムとインドネシアの消費者行動にかかわるデータの分析を精緻化した。インドネシアとベトナムへの現地調査、および国内でのヒアリングを通じて、主要二輪車企業の製品開発・投入戦略や実績についての定性的・定量的情報を収集し、分析に反映させた。そのうえで両国の二輪車市場の特性と主要企業のポジショニングについての論文を大幅に改訂し、複数の国際学会で発表した。第二に、生産側のデータ分析を行った。インドネシアとベトナムにおいて部品サプライヤーの調査を行い、前年度に行った質問票調査を補完する定量的・低質的情報を獲得した。これらの情報を活用しつつデータのクリーニングを行い、二輪車企業と部品企業の間の交渉関係についての分析を行った。以上の結果、インドネシアとベトナムの二カ国は、東南アジアの二大二輪車市場であり、近年においては日系二輪車企業が圧倒的な市場シェアを握るという共通点を持ちながらも、その消費者の二輪車購買行動や二輪車生産構造には共通点と相違点の両方がみられることが浮かび上がった。本研究は構造推定アプローチを用いて、インドネシアとベトナムにおける二輪車産業の構造を需要側と供給側の双方から定量的に把握することを試みた。
低用量カドミウムによるエストロゲン受容体活性化を制御する特異的なmiRNAの特定

カドミウムは内分泌撹乱物質として報告されている。低濃度カドミウム慢性中毒は症状の隠蔽性が高く、特に発がん性などの生体影響と分子メカニズムが不明である。本研究は低用量カドミウム曝露による乳癌の発がんを解析した。ヒト乳癌培養細胞株であるMCF-7細胞を1nM-1μMの塩化カドミウムにより長期間培養し、特異的な発現変化を示すマイクロRNA(miRNA)、エストロゲン受容体活性化、細胞死感受性などについて解析した。本研究により、低用量カドミウムによるMCF-7細胞のmiRNA発現変化及び乳癌の発がんに寄与する分子メカニズムの一部分が解明されると考えられる。カドミウム汚染地域の住民には低濃度カドミウムの曝露による健康影響が懸念されている。しかし、低用量カドミウムによる生体影響には不明な点が多く、発がん性についても議論が多い。本研究はその解明を目標としている。本年度の研究では、ヒト乳がん培養細胞株(MCF-7細胞)を用いて、1nM-1μMの塩化カドミウムにより1ー3ヶ月間処理し、RNAを回収しmiRNAマイクロアレイ法により低用量カドミウム曝露が誘発するmiRNAプロファイリング変化を解析した。顕著に発現変動を示す候補miRNAについては、miRNA関連データベースと文献報告によりその標的となる遺伝子とタンパク質をリストアップした。特に、エストロゲン受容体発現、活性とシグナル伝達経路、がん抑制遺伝子とがん遺伝子について注目してその後の解析を進めており、変動が少なくても発癌で重要な役割を果たす遺伝子の制御に関連するmiRNAについては、次の段階の解析の候補としてリストアップしている。現在低濃度カドミウムの処理を行ったMCF-7細胞を用いて、リストアップした候補について、mRNAとタンパク質の発現変化を検討することにより、候補miRNAの確認実験を行っている。本研究により、低用量カドミウムによるエストロゲン受容体発現、活性とシグナル伝達経路を制御する特異的なmiRNAが特定でき、低用量カドミウムによる発癌に寄与する分子メカニズムが明らかにされ、それを利用した治療法を構築できる可能性がある。カドミウムは工業生産で重要な原料になっているが、典型的な環境汚染物質でもあり、イタイイタイ病、発がんなど様々な健康被害を引き起こす。環境保護意識の向上により高濃度汚染、急性中毒は少なくなっているが、低濃度カドミウムの曝露はまだ大きい環境問題になっている。カドミウムは生体内で蓄積し、その半減期は10年以上になっている。しかし、低濃度カドミウム長期曝露は急性中毒に比較して、症状の隠蔽性が高く、特に発がん性などの生体影響と分子メカニズムが不明であり、その解明が急がれている。カドミウムはまた内分泌撹乱物質としても報告されており、本研究は低用量カドミウム曝露による発がん性について、乳がんの発がんを中心として解析してる。ヒト乳がん培養細胞株であるMCF-7細胞をカドミウム曝露群と対照群に分けて、それぞれ1nM-1μM塩化カドミウムにより長期間培養した。RNAを回収しGeneChipにより、低用量カドミウム曝露が誘発するmiRNAの発現変化を解析し、低用量カドミウムの処理により顕著に発現が増強あるいは抑制されるmiRNAについてリストアップした。また、同時に低用量カドミウム処理をした細胞を用いて、細胞の増殖、ストレス感受性、がん遺伝子、がん抑制遺伝子の発現をリアルタイムPCRとウェスタンブロット法などにより解析した。そのデータをマイクロアレイ法により得られて候補miRNAと比較し、その相関をデータベースと文献報告により解析している。本研究により、低用量カドミウムによるMCF-7細胞のmiRNA発現変化が明らかになり、エストロゲン受容体の活性とシグナル伝達経路を制御する特異的なmiRNAを特定することが可能となる。低用量カドミウムによる発がんに寄与する分子メカニズムを解明し、低濃度カドミウム曝露による乳がんの発がんの有効な予防、診断及び治療法を構築するために有用な情報を提供する。【現在までの達成度】マイクロアレイ法により、低用量カドミウムの長期曝露が誘導するMCF-7細胞のmiRNA発現プロファイリング変化を解析し、発現変化を示す上位の10種類のmiRNAをリストアップした。乳癌により死亡した患者と健常者を比較解析した疫学的研究では、カドミウム曝露と乳癌の相関が報告されている。例えば、カドミウム曝露環境の職業従事者の乳癌発生リスクが健常者に比べて、白人の女性で8-20%、アフリカ系アメリカ女性で50-120%増加したと言う報告がある。そこで、カドミウムの内分泌かく乱作用と乳癌の関連は非常に注目されており、その研究は重要な課題となっている。本研究では、低容量カドミウム曝露によるマイクロRNA(miRNA)の発現変化を網羅的に解析し、エピジェネティックに遺伝子発現の観点から低用量カドミウムによる内分泌かく乱作用、エストロゲンレセプター(ER)経路の活性化変化、乳癌の発生に及ぼす影響及びその分子メカニズムの解明を試みた。細胞培養液に1nM-1μM塩化カドミウムを添加し長期間培養した。miRNAGeneChipにより、カドミウム曝露によるmiRNAの発現変化を網羅的に解析し、低用量カドミウムの処理により顕著に発現が増強あるいは抑制されるmiRNAについてリストアップした。

現在低用量のカドミウム処理により顕著な発現変化を示すmiRNA候補を一部リストアップし、ER経路の活性化、細胞死感受性、がん遺伝子、がん抑制遺伝子の発現との相関の確認をリアルタイムPCRとウェスタンブロット法などにより解析している。本研究により、低用量カドミウムによるMCF-7細胞のmiRNA発現変化が明らかになり、エストロゲン受容体の活性とシグナル伝達経路を制御する特異的なmiRNAを特定することが可能となる。また、低濃度カドミウム曝露による乳がんの発がんの有効な予防、診断及び治療法を構築するために有用な情報を提供する。カドミウムは内分泌撹乱物質として報告されている。低濃度カドミウム慢性中毒は症状の隠蔽性が高く、特に発がん性などの生体影響と分子メカニズムが不明である。本研究は低用量カドミウム曝露による乳癌の発がんを解析した。ヒト乳癌培養細胞株であるMCF-7細胞を1nM-1μMの塩化カドミウムにより長期間培養し、特異的な発現変化を示すマイクロRNA(miRNA)、エストロゲン受容体活性化、細胞死感受性などについて解析した。本研究により、低用量カドミウムによるMCF-7細胞のmiRNA発現変化及び乳癌の発がんに寄与する分子メカニズムの一部分が解明されると考えられる。低濃度カドミウムに長期曝露したヒト乳がん培養細胞株(MCF-7細胞)から、マイクロアレイ法によりmiRNAプロファイリング変化を解析し、発現変化を示す上位の10種類のmiRNAについて解析を行っている。【今後の研究の推進方策等】最大1600バイト本年度の研究では、低用量カドミウムの長期曝露によりMCF-7細胞が有意な発現変化を示すmiRNAをリストアップすることができた。解析したmiRNAの発現変化の幅度が小さく、アレイ数を増やし、もっと詳細な解析を進める予定である。また、引き続き低用量カドミウム処理をした細胞を用いて、細胞の増殖、ストレス感受性、がん遺伝子、がん抑制遺伝子の発現をリアルタイムPCRとウェスタンブロット法などにより解析する。細胞生物学、公衆衛生学本年度の研究では、miRNAマイクロアレイ法により低用量カドミウム曝露が誘導する候補miRNAをリストアップし、その一部はウェスタンブロット法により確認できたが、miRNAの発現変化の幅度が小さく、miRNAマイクロアレイ法による解析の回数が少ない欠点がある。次年度には、アレイ数を増やし、さらに詳細な解析を進め、安定且つ再現性がよいデータにより標的候補miRNAを絞る。また、mRNAとタンパク質の解析でmiRNAマイクロアレイ法から得られた候補を確認し、それらの候補によるエストロゲン受容体関連シグナル伝達の制御について検討する予定である。当初の計画のとおり、現在低用量のカドミウム処理による顕著な発現変化を示すmiRNA候補を一部リストアップした。解析したmiRNAの発現変化の幅度が小さく、アレイ数を増やし、もっと詳細な解析を進める必要があり、エストロゲン受容体活性及び関連シグナル伝達系との相関を詳細に検討する予定である。
飛行時間測定と偏極ビーム利用による中性子線Talbot-Lau干渉計の高度化

3枚の回折格子を用いたTalbot-Lau干渉法は,従来の吸収コントラスト像(ラジオグラフィー)に加えて,微分位相コントラスト像,ビジビリティコントラスト像が一度に取得できる量子ビームイメージングの強力な手法である.本研究課題では中性子線Talbot-Lau干渉計を飛行時間分解測定による複数波長対応と偏極ビーム対応の2つのアプローチで高度化させ,新たな中性子イメージング技術を確立することを目指している.今年度はJ-PARC物質・生命科学実験施設エネルギー分析型中性子イメージング装置RADEN (BL22)において,準単色・非偏極中性子ビームによるTalbot-Lau干渉計の構築と複数波長対応の原理実証実験を行った.中性子線回折格子として,第1格子(吸収格子,周期180μm),第2格子(位相格子,周期8.6μm),第3格子(吸収格子,周期9.6μm)を製作し,ビームライン上に精密アラインメントした.このセットアップにおける最適波長5Åの中性子線を干渉計に入射させたところ,第2格子の回折像と第3格子によるモアレ縞が観察され,回折格子が機能していること,およびアラインメント条件が満たされていることが確認できた.続いて,数種類の金属ロッドをサンプルとしてTalbot-Lauイメージングを行うことにも成功した.さらに,同一セットアップで波長2.5,7.5Åの中性子線を用いてもモアレ縞が現れることを確認し,パルス中性子源で中性子Talbot-Lau干渉計の多色化が可能であることを示した.3枚の回折格子を用いたTalbot-Lau干渉法は,従来の吸収コントラスト像(ラジオグラフィー)に加えて,微分位相コントラスト像,ビジビリティコントラスト像が一度に取得できる量子ビームイメージングの強力な手法である.本研究課題では中性子線Talbot-Lau干渉計を飛行時間分解測定による複数波長対応と偏極ビーム対応の2つのアプローチで高度化させ,新たな中性子イメージング技術を確立することを目指している.今年度はJ-PARC物質・生命科学実験施設エネルギー分析型中性子イメージング装置RADEN (BL22)において,準単色・非偏極中性子ビームによるTalbot-Lau干渉計の構築と複数波長対応の原理実証実験を行った.中性子線回折格子として,第1格子(吸収格子,周期180μm),第2格子(位相格子,周期8.6μm),第3格子(吸収格子,周期9.6μm)を製作し,ビームライン上に精密アラインメントした.このセットアップにおける最適波長5Åの中性子線を干渉計に入射させたところ,第2格子の回折像と第3格子によるモアレ縞が観察され,回折格子が機能していること,およびアラインメント条件が満たされていることが確認できた.続いて,数種類の金属ロッドをサンプルとしてTalbot-Lauイメージングを行うことにも成功した.さらに,同一セットアップで波長2.5,7.5Åの中性子線を用いてもモアレ縞が現れることを確認し,パルス中性子源で中性子Talbot-Lau干渉計の多色化が可能であることを示した.
転写・翻訳後修飾による植物生殖細胞の分化調節メカニズムの検証

陸上植物の生殖細胞分化の制御には進化的に保存された転写因子BONOBO (BNB)が関わる。シロイヌナズナBNBは花粉形成過程で機能発現するのに対し、ゼニゴケBNB (MpBNB)は進化的に保存された光シグナル伝達系により転写制御されることから、BNBの転写調節メカニズムは陸上植物進化の中で再構成されたと考えられる。またいずれの植物でもBNBは生殖細胞分化の初期に一過的に蓄積することから、この蓄積パターンがBNBの機能に重要であることが示唆された。そこで本研究では、BNBの転写・翻訳後調節に関わる因子を同定し、BNBの機能発現に重要なメカニズムを検証するとともに、ゼニゴケとシロイヌナズナを比較することで、生殖細胞分化のメカニズムの進化的保存性と多様性を明らかにする。本年度は、ゼニゴケにおいてbnbノックアウト変異株の相補検定によりMpBNBの機能に十分なゲノム領域を調べ、プロモーター解析に用いる領域を検討し、コンストラクト作成を開始した。bnbノックアウト変異の相補検定において、MpBNB発現の光環境応答性はほぼ予想通り相補されたが、予期していなかった発生異常の表現型が見られた。前者の結果から対応するプロモーター領域には光応答に必要な領域が含まれると考え、解析に用いることにした。後者の結果の原因について調べるため、現在ゲノム編集により従来の変異株とは別の欠失をもつ新たなノックアウト株の作成を行っており、それが得られ次第、再度相補検定を行う。MpBNBプロモーター解析の結果を基に、ゼニゴケの成長相転換に関わる既知の転写因子の結合について、Y1H、ChIPなどにより調べる。シロイヌナズナBNBプロモーター解析を行い、転写因子ライブラリーのY1Hスクリーニングを行い、結合する転写因子を同定する。予期しなかった結果のため新たな実験を行い、また研究遂行を優先し学会での成果報告を見送ったため。次年度は相当分を、ゼニゴケ・シロイヌナズナでの各種レポーター作成、転写因子結合アッセイとスクリーニング、学会での成果報告に使用する。
メゾスコピック領域の集積型金属錯体の合成と動的機能の開拓

新規機能性金属錯体クラスターを開発することを目指し研究を行った。シアノ架橋金属錯体に着目して新材料開発を進め、単分子磁石としての特性を有する車輪型マンガン鉄十二核錯体・アーチ型マンガン鉄四核錯体・スクエア型鉄ニッケル四核錯体を開発することに成功した。また、光応答性材料の探索を行い、光磁気特性を示す一次元キラル銅モリブデン錯体を開発することに成功した。これらの物質は将来の高密度記録材料への応用が期待される。分子集合体の化学に関する研究が盛んに行なわれ、多くの研究成果が報告されている。金属錯体の分野においても集積型金属錯体に関する研究が最近大きく進展している。しかし、単核錯体と集積型金属錯体の中間領域における物質の科学、特に動的機能を持つ材料の科学は必ずしも十分に進展しているとはいえない。そこで、本研究ではWheel構造、グリッド構造、一次元構造を有する金属錯体クラスターの開発、特異な単一分子機能の発現(単分子磁石etc.)、動的機能を有する金属錯体クラスターの開発を目指し研究を行なう。ナノスケールで記録が可能なダイナミック金属錯体ナノ物質の開発を行なうことにより分子素子開発の基礎を築くことができる。原子価異性錯体とは、レドックス活性な配位子に2つ以上の酸化状態を取りうる遷移金属イオンを配位させた錯体で、電荷の局在分布により2つの縮退した電子状態を示すものである。このそれぞれの電子的な異性状態は異なる光学的、電気的、磁気的性質を示すことから、近年分子デバイスへの応用が期待され注目を集めている。本年度は、二核コバルト錯体が合成条件の違いで二つの異なる構造をとることを見出し、それらの錯体の磁気特性および光応答性の比較を行った。得られた二種類の錯体は[{Co(tpa)}_2(dhbq)](PF_6)_3と[{Co(tpa)}_2(dhbq)](PF_6)_3・2H_2Oである。錯体[{Co(tpa)}_2(dhbq)](PF_6)_3は室温付近でヒステリシスを示した。また、光照射(波長532nm)によりCo^<III-LS>-DHBQ^<3->-Co^<III-LS>→Co^<III-LS>-DHBQ^<2->-Co^<II-HS>で示される電荷移動が誘起された。また、光照射後、温度をゆっくりと上げていくと約50K付近で磁化の値がもとの値にもどり、この温度で光誘起準安定状態から最安定状態へと緩和することが分かった。一方、[{Co(tpa)}_2(dhbq)](PF_6)_3・2H_2Oは室温付近でのヒステリシスは観測されず、広い温度範囲で原子価異性相転移を示すことがわかった。また、低温で光照射を行うと[{Co(tpa)}_2(dhbq)](PF_6)_3と同様光応答性を示し、50K付近で緩和することがわかった。これらの分子はいずれも電子移動とスピン転移が結合した新規光応答性物質である。鉄-マンガン多核錯体を基盤材料として、光(電場)応答性と単分子磁石の特性を併せ持つ新物質の開発を試みた。その結果以前見出した鉄-マンガン多核錯体の誘導体で車輪型構造を有する十二核鉄-マンガン錯体の開発に成功した。結晶構造解析から、十二核錯体が一次元的に配列しチューブ状構造をとっている事が分かった。これらの物質の交流磁化率を測定したところ周波数依存を示すことを見出した。すなわち新たに合成した錯体は単分子磁石であることが明らかとなった。また、これらの物質の光応答性を検討したところ、可視光、紫外光のいずれに対しても光応答を示さないことを見出した。これはプルシアンブルーで類似体で光応答が見出されている鉄(II)マンガン(III)錯体と価数が異なり、鉄とマンガンがともに三価であるためであると考えられる。そこで鉄(II)-マンガン(III)の価数を有する新物質の合成を試みた。しかし、残念ながら単結晶の合成に至らなかった。そこで光応答性を示す物質を探索し、その物質に単分子磁石としての特性を加えることを新たな戦略として物質の探索を行った。その結果、銅とモリブデンからなる三核錯体、六核錯体、一次元錯体等を開発することに成功し、これらの錯体が光応答性を示すことを見出した。すなわち、紫外光照射により金属-金属間電子移動が誘起され準安定状態が保持されることが分かった。また、銅とモリブデン間の強磁性的相互作用により光誘起磁気効果を示すことが分かった。温度、光、電場、磁場、圧力などの外部刺激に応答する機能性分子材料は、学術的視点、分子デバイスなどへの応用の観点から重要な材料である。

機能性分子材料のなかでも光応答性物質が最近特に注目されている。光は物質の物理的、化学的特性を制御するために非常に有用で強力なものである。このような光を利用した光励起プロセスと多様な物性を示す遷移金属錯体とを融合することにより様々な機能性新物質を開発できる可能性がある。本研究では、Tris(3-aminopropylamine)、N, N'-Bis(3-aminopropyl)1, 3-propandiamineを配位子としたCu-Mo系集積型オクタシアノ型金属錯体を合成しその磁気特性と光物性に関し検討を行った。合成した物質はCu^<II>(S=1/2)-Mo^<IV>(S=0)-Cu^<II>(S=1/2)の電子状態を有する三核錯体である。この物質の紫外-可視(UV-Vis)吸収スペクトルを測定したところMo-Cu間の電荷移動遷移に帰属される吸収が紫外域にみられることがわかった。そこで紫外光を磁場5000 Oe、温度5Kにおいて数時間照射し光照射前後の磁化率(χ_MT値)の変化をSQUIDを用いて測定した。その結果明らかなχ_MT値の上昇がみられた。また、温度を室温付近まで上昇させたところχ_MT値が光照射前のもとの値に戻ることがわかった。χ_MT値の上昇は、以下に示す光誘起金属間電荷移動(MMCT)が起こったためと考えられる。Cu^<II>(S=1/2)-NC-Mo^<IV>(S=0)-CN-Cu^<II>(S=1/2)⇔Cu^I(S=0)-NC-Mo^V(S=1/2)-CN-Cu^<II>(S=1/2)。光照射前、Cu^<II>(S=1/2)、Cu^<II>(S=1/2)に2つのスピンが存在するが反磁性のMo^<IV>(S=0)を介しているので、そのスピン間の磁気的相互作用は弱い。しかし、光照射後、Cu^<II>(S=1/2)-NC-Mo^<IV>(S=0)においてシアノ基を介した電荷移動が起こり、Mo^(S=1/2)とCu^<II>(S=1/2)との間に強磁性的相互作用が働いたためにχ_MT値が上昇したと考えられる。温度変化、光照射により分子内電子移動が誘起される新規低次元錯体鉄コバルト錯体[FeTp(CN)_3]_2Co(bpe)・5H_20を合成することに成功した。[FeTp(CN)_3]_2Co(bpe)・5H_20はLi[FeTp(CN)_3]、Co(NO_3)_2・6H_2O、1,2-Bis(4-pyridyl)ethaneを水中で反応させることで得た。単結晶X線構造解析の結果、モノクリニックでP2_1/cの空間群に属することが分かった。結晶構造は中性の[FeTp(CN)_3]_2Co(bpe)層と層間に存在する結晶水からなっている。中性の層の中で[FeTp(CN)_3]^-はCo^<II>イオンに対し二座の配位子として作用し、三つのCN基の2つでCo^<II>イオン二つを架橋している。それぞれのCo^<II>イオンはCN基の4つの窒素に配位され、二重ジグザク鎖構造を形成している。二重ジグザグ鎖はさらにコバルトのアピカル位でbpeによって配位され層状のフレームワーク構造を形成している。鉄コバルト錯体[FeTp(CN)_3]_2Co(bpe)・5H_2Oの磁気特性を測定したところ_XT値は300Kと220Kの間で一定の値を示した。
超高収量トマト生産のための栽培プラットホームの確立に関する研究

日本における単位面積あたりのトマト生産能力は世界標準よりも低い。世界標準である50t/10aの生産能力を達成するために、日本版トマト栽培プラットホームについて検討した。その結果、本圃の面積を最大限に効率化する移動ベンチシステムを用いたトマト1段密植栽培システムが有効であり、栽培ベッド間隔を遮蔽率に基づいて動かすことで従来の1.5-2.0倍の株を栽培できた。また、群落内への補光を効率的かつ省力的に行う手法や、本法に適した育苗時の環境条件を明らかにした。平成21年度補正予算で、農林水産省ならびに経済産業省から緊急的かつ重点的に予算配分された植物工場推進事業とも密接な関わり合いがある本研究課題は、トマトの収量を欧米並みの50ton/10aの超高収量に引き上げることが可能な、栽培プラットホーム(プラットフォーム)を確立することであるが。低段密植栽培システムのうち1段または3段密植栽培に絞ってシステムの開発・評価を行っている。本年度は特に多段栽培との切換も可能な3段栽培システムの開発と、栽培ベンチの移動も可能な1段密植栽培の二つのシステムの開発・評価を行った。低段・多段栽培の切換を前提とした3段密植栽培では、9cmの不織布ポットにRW粒状綿を充填し、培養液を点滴灌液する簡易なシステムで、6,600株/10aの密植栽培を行い。40ton/10aに近い超高収量を実現した。目標の50t/10aには今ひとつであるが、品種の検討、育苗システムの検討により収量増が期待される。一方の1段栽培システムは、上記システムと同様な栽培方法であるが、栽培ベンチを移動することにより、通路の不要なスペースをなくすことで15,000株/10aに近い超密植栽培を行いながら、安定的に超高収量を得る方法を検討している。具体的には、移動ベンチシステムの開発、移動ベンチシステムに適した培養液供給システムの開発、移動ベンチシステムを前提とした部分的な経済的補光システムの開発を行っており、本年度については、主として基礎的な開発を行い、LEDを含む補光用光源の検討や移動ベンチシステムの基本的設計開発を行い、本法式の高い実現性を確認した。平成22年度は、(1)トマト1段密植栽培での異なる生育ステージにおける補光処理が果実の収量と品質に及ぼす影響(2)光環境の測定による移動式1段栽培における好適ベッド間隔の検討(3)移動式1段栽培での使用を想定した灌水システムの開発(4)給液量と培地量の違いがトマト3段栽培の収量・生育と果実品質に及ぼす影響について試験を行なった。(1)補光期間を栽培期間の10%程度の1週間と限定した場合、収量は、開花後34週間から行うのが良いと考えられた。また、果実品質(糖度・アスコルビン酸)についても同時期に補光した際に高くなる傾向が見られた。さらに着果位置より下位の葉の重要性がトレーサー試験により確認され、下方から補講するシステムの可能性が示唆された。(2)地上部新鮮重・乾物重および乾物率は、遮蔽率による影響は見られなかった。一方,葉面積は遮蔽率25%で最大となり,遮蔽率が高くなるにつれて有意に小さくなった。収量は、1果実重当たりの新鮮重には遮蔽率による有意な差は見られなかったが、株当たり収量は遮蔽率75%で有意に減少した。収穫時の栽培ベッド間隔は、遮蔽率25、50および75%のとき95、70および55cmとなった。また、収穫時における10a当たりの栽植密度は10,526、14,285および18,182株であった。また、株あたりの果実収量は遮蔽率75%区(収穫時のベンチ間隔55cm)で、50%区(収穫時のベンチ間隔70cm)および25%区に比べて有意に減少し、ベンチ間隔は遮蔽率50%を与えるような間隔が好適であると総合的に推察された(3)アルミ製のチャンネルとアングル、アクリル製の給水紐を用いてポット単位で灌水できる移動ベンチ用の灌液システムを設計、試作した。チャンネル内に一定間隔の仕切りを設け、チャンネル底面に空けた穴から給水紐を伝い灌水するシステムとした。一回の灌水量は、およそ30mlとなるように設計した。栽培の結果,本システムの基本的性能が確認され、移動式1段栽培システムに有望であると考えられた。平成21年度補正予算で、農林水産省ならびに経済産業省から緊急的かつ重点的に予算配分された植物工場推進事業とも密接な関わり合いがある本研究課題は、トマトの収量を欧米並みの50ton/10aの超高収量に引き上げることが可能な、栽培プラットホームを確立することである。

これまでの研究結果から、低段密植栽培システムのうち1段または3段密植栽培において超高収量実現の可能性が高いことが明らかになってきており、これらシステムの開発・評価を行っている。本年度は移動式ベンチシステムを前提とした1段密植栽培において高収量を実現する栽培法について開発・評価を行った。また、1段および3段密植栽培において環境要因と高収量との関係について解析した。1段栽培システムでは、9cmのポリポットにRW粒状綿を充填し、培養液を点滴灌液する栽培システムで、14,300株/10aの密植栽培を行った。栽培期間中に白色蛍光灯、赤、青および白色LEDによる補光を行ったところ、白色蛍光灯で42ton/10aの高収量を達成した。また、13CO2をトマト葉に固定させて果実への転流量を調査したところ、果房よりも下位の葉の転流量が少なかった。これは密植による相互遮蔽が原因と考えられ、転流量の減少した葉に補光を行うことで更なる収量増が見込まれる。一方、次期作の播種日を正確に予測することは作付け回数と収量の増加に繋がることから、開花日、収穫開始日、収穫終了日を予測するために、定植後の生育と環境要因の関係を解析した。その結果、昼夜温の有効積算温度帯を用いることで、従来よりも生育予測の精度を高められることが示唆された。トマトでの多収生産に関する要因を多面的に解析し、環境制御・生育制御を最適化することで、トマトの生産量を最大限に引き出す日本型栽培プラットホームの策定を目指して研究を実施した。これまでの成果として、四季が存在する日本では季節ごとに品種を変える低段密植栽培が適しており、移動式1段密植栽培によって生産量を著しく高められる可能性があることを示してきた。本年度は、移動式栽培システムにおいて周年生産を達成するための生育予測法の開発ならびにトマトの生育を揃えるための育苗法について検討した。生育予測では、定植開花に要する日数は平均で25日であったが、季節によって10日ほど早まったり、遅くなったりすることが分かった。また、各生育ステージまでの積算温度は、定植開花では平均565°C・日(変動係数9.4%)であり、冬に定植した株では6497°C・日程度高かった。有効積算温度帯を設定した結果、定植開花では下限温度を12.5°C、上限温度を26.5°Cにすることで変動係数が7.0%と最も低くなり、決定係数も高まった。育苗では、第一花房着生節位は、明暗期温度が高いほど高位の節に着生することが分かった。第一花房着生節位の揃いは明暗期温度25 / 20°Cのときに良く、第9節に76%が着生し、変動係数は5.4%であった。また明暗期温度が低いほど第一花房における着花数は増加し、明暗期温度22 / 16°Cでは8.8個、明暗期温度25 / 20°Cでは5.4個となった。定植時における苗の外観は育苗時の明暗期温度によって大きく異なったが、定植時の光合成速度に有意な差はなかった。また、摘心後の苗の外観および収量においても有意な差はなかった。本成果は、大規模トマト生産施設における移動ベンチ式1段密植栽培システムでの周年生産において重要な技術であり、多収生産への寄与が期待される。移動式1段密植栽培システムに補光を行うことで42ton/10aの高収量を得ることが出来ている。目標の50ton/10aにはまだ到達できていないが、生育予測の精度を高めることで作付け回数の増加が見込まれ、次年度での目標到達が期待できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。有効積算温度に基づく高度な生育予測の有効性を実証し、目標の50ton/10aを達成する。
皮膚で発現するチロシンキナーゼ遺伝子の同定と新規遺伝子の単離

蛋白のチロシン残基をリン酸化する酵素であるチロシンキナーゼは細胞の増殖、分化および癌化に関わる情報伝達に重要な役割をはたしていると考えられており、その異常は種々の病的状態を引き起こし得る。私は皮膚で発現しているチロシンキナーゼの分子生物学的解析を行なった。B6新生児マウス皮膚よりmRNAを抽出し、逆転写酵素を用いて皮膚由来のcDNAプールを作製した。チロシンキナーゼ・ファミリーに特異的なDNAプライマーを合成し、上記cDNAプールを用いてPCRを行なった。PCR産物の塩基配列を決定したところ、14個の既知チロシンキナーゼの他に2つの新しいチロシンキナーゼを見いだした。その中の1つ(PTK70と名付けた。)の完全長cDNAをクローニングし、その一次構造を決定したところ、細胞質型のチロシンキナーゼであり、src遺伝子のようにunique,SH2,SH3 domainを持つが、C′末端の自己リン酸化部位を欠損しているという特異な分子であることが明らかとなった。また皮膚におけるPTK70の発現をRT-PCR法により解析したところ、その発現はケラチノサイトに特異的であり、メラノサイト・線維芽細胞には認められないことが明らかとなり、ケラチノサイトの増殖、分化、癌化などに関与している可能性が示唆された。