hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
温熱・運動ストレスに対する運動適応と免疫機能の変化

1.東京大学で開催された日本運動生理学会第7回大会において「歩行時の耐熱性に及ぼす形態とトレーニングによる影響」について共同研究として報告した。2.熊本市で開催された第54回日本体力医学会において「女子長距離ランナーにおけるレプチン濃度の解析脂肪組織及び性周期との関連性」について報告した。3.第12回日本理学診療医学会シンポジウム「運動と疲労」においてトレーニング時の疲労と運動適応について報告した。4.富山市で開催された第55回日本体力医学会において「100km歩行による生体ストレスと適応IL-6と鉄代謝の関係について」について共同研究として報告した。7.京滋地区の体育・体力医学、学校保健学会の会員及び学生を対象にセミナーを開催した。口演要旨は現代体育研究所紀要に掲載し、全国の教育研究機関に研究成果を報告した。8.環境温度の異なる環境下で運動を行い、運動・温熱ストレスに対する免疫機能と運動性貧血の生理的意義について実験を行なった。運動はストレッサーとして働き、生体にはその強度・時間・温度などにより種々のストレス反応を生じる。ストレッサーとしての運動が血液・免疫機能に及ぼす機序を解析すべく、環境温度の異なる環境下で、一過性の身体運動を実施した場合の免疫機能への影響を検討した。被験者は健康な男子および女子大学生である。実際は15°Cおよび35°Cの環境制御室において30分間以上安静にさせた後、HRMax70%80%の歩行運動を30分間、傾斜3度のトレッドミルを用いて実施した。被験者の服装は指定したTシャツとショートパンツを使用させた。実験の前および後に採血し、一般的血液性状およびCD_4、CD_8を測定した。血清は後に解凍しコルチゾール、フェリチン、β-エンドルフィン、TNF-α,IL_1、IL_6、をエリーザキットを用いて測定した。実験前後の体重差を発汗量とし、安静、実験中および回復20分間の心拍数、血圧、口内温、皮膚温を測定した。β-エンドルフィンは男女とも15°Cの環境下の運動後にわずかに増加したが、35°Cでは増加する者と低下する者があった。炎症性サイトカインであるTNF-αおよびIL_1には環境温の差異による運動の影響はみられなかった。IL_6は高温環境下でわずかに増加した。今回は環境温によるサイトカインび変化について観察したが、静的な環境での影響や運動性貧血の発見時におけるサイトカインの変化について検討する。目的:運動性貧血の原因には、赤血球破壊の亢進、栄養素の摂取不足、汗への鉄排泄量の増加などがある。本研究は、一過性の長時間(100km歩行)の運動における血清鉄の変化を来す原因について検討し、生体内の鉄減少が合目的か否かについて推論する。方法:採血は歩行前後および回復3日後に安静条件下で実施した。測定項目は赤血球数(RBC)・Hb濃度・Ht値・WBC・白血球分画・血清蛋白・血清鉄(SFe)・総鉄結合能(TIBC)・トランスフェリン・フェリチン・IL-6・LDH・クレアチンリン酸(CPK)・CD_4・CD_8などである。結果:RBC・Hb・Ht・赤血球恒数はMCVが回復3日後に増加したのを除いて著変はなかった。WBC・好中球は歩行直後に有意に増加し、リンパ球・好酸球は有意に減少した。そして回復3日後においても回復しなかった。SFe前値の平均値は110.9±57.9μg/dlであったが、直後には35.0±18.4μg/dlに有意な減少を示した。フェリチンの前値、直後、回復3日後の平均値はそれぞれ89.7±43.9ng/ml、93.3±59.8ng/ml、120.9±66.2ng/mlであった。IL-6の前値、直後、回復3日後の成績はそれぞれ3.16±1.33pg/ml、79.67±12.19pg/ml、11.3±5.35pg/mlであった。直後には顕著に増加し前値との平均値の差は有意であった。Hpは前値に比べ直後、回復3日後に増加を示したが有意差はなかった。まとめ:歩行によりRBC・Hb・Htが変化しなかったにも関わらず直後にSFeの著しい減少を示した。

血清鉄減少の要因は、汗や腸管からの体外への排泄も考えられるがフェリチンの増加していることより体内での分布が変化した可能性もある。またIL-6は顕著な増加を示し、SFeとの間に負の有意な相関関係が認められており、SFeの減少は強い運動時に増加する炎症性サイトカインが血清鉄を肝臓内に取り込むことによって引き起こされていることが推察される。従って血清中で鉄イオンの運搬に関係している、Hp、トランスフェリン、ラクトフェリンは血管内溶血で生じる鉄イオンのスカベンジャーとして働き、鉄イオンを迅速に肝臓に送り込むことによって、Fenton反応などによる有害な活性酸素の産生を抑制していると考えられる。1.ニュージーランドで開催された国際生理学会において田中が下記演題にて報告した。2.オーストラリアで開催された国際生理学会サテライトシンポジウムにおいて村上が下記演題にて報告した。3.成人男子に高温環境下で両下肢温浴を行い、温熱ストレスに対する免疫機能について観察した。4.成人女子に高温環境下で自転車による運動を行い、運動ストレスに対する免疫機能と運動性貧血の生理的意義について実験を行なった。
プロジェクト型学習における自動相互評価方式

本研究では,プロジェクト型学習において,学習者及び指導者の利用を負担を下げながら学習者の評価を行う手法を提案し,定式化・システム開発を行い,実際に大学における講義内で実験を行うことで評価した.今後の課題としては,定式化において既存の項目反応理論のようなテスト理論との整合性を検証したり,更なるユーザインタフェースにより問題を改善していくシステムが望まれる.本研究では、プロジェクトが多額集において相互評価を自動的に行う方式を研究する.学習者と指導者の負担を極力増やさない相互の印象キーワード(以下,印象タグ)を活用し,意味空間における機械学習を自動的に行うことで、個人およびチームを高頻度かつ多様な尺度で評価する方法である。初年度は1.プロトタイプシステム開発を行った.Ruby on Railsフレームワークを用い,高頻度のシステム改変に即座に対応できるHoboというライブラリ群を用いることにより,一通り動作するバージョンを作成した。まずレポート、日記、タグによる相互コメントについて,近年のWebのユーザインタフェースの進化を十分に活用して,レポートや日記,および印象タグを利用者が気軽に入力できるようにした.一方で、機械学習による自動評価についても、基本的なアルゴリズムを考案し、論文投稿を行った.この方法は自然言語処理ではなく相互に点数を評価する方式であるが、シミュレーションにより、相互評価値が収束し、かつ妥当な値に収まることを確認した.これらを評価するため、エンターテイメント分野での応用例となるWebアプリケーションも開発した.本研究では,プロジェクト型学習において相互評価を自動的に行う方式を研究する.学習者と指導者の負担を極力増やさない手法を提案する.今年度は,昨年度考案した機械学習による自動評価アルゴリズムを,Webシステムで実装した.このシステムについては国内会議で発表し,実際の講義において実証実験を開始したところである.約3回の講義で149名の学生が832問を9740問回答しており,開発システムの効率性を反映していると言える.これらのデータにおいて提案アルゴリズムを適用したときに妥当性のある自動評価が行えるかどうかを検証しているところである.本研究では、プロジェクト型学習において相互評価を自動的に行う方式を研究した。学習者と指導者の負担を極力増やさない手法を提案した。今年度は,これまでに考案・実装した小テスト向け自動評価アルゴリズムを,実際の講義で評価することに注力した.その結果248名から3599問の作文と52085問の回答を得ることができ,この一部を使って評価した結果を国際会議に発表することができた。既存のテスト理論である項目反応理論との整合も試みた.また,自然言語処理を使ったアプローチも試みた.これについてはまだ精度の問題があるが,コンテンツまで意識した自動的な教育システムとしていくつかの方法論のヒントを得ることができたので,今後引き続きアルゴリズム開発を行う予定である。本研究では,プロジェクト型学習において,学習者及び指導者の利用を負担を下げながら学習者の評価を行う手法を提案し,定式化・システム開発を行い,実際に大学における講義内で実験を行うことで評価した.今後の課題としては,定式化において既存の項目反応理論のようなテスト理論との整合性を検証したり,更なるユーザインタフェースにより問題を改善していくシステムが望まれる.アルゴリズムとWebシステムが完成し,既に実証実験において初期的なデータが十分に得られつつあるため。情報工学最終年度において,実際の教育現場でWebシステムを用いながら、実証実験と評価と改良を繰り返す.一年間で約30回の講義があるので,ざっと上記の10倍のデータを見込むことができるため、より信頼性の高い統計的分析が期待できる。同時に,評価の個人差や,ユーザの満足度といった,個別の現象についても観察し,それらに課題があればアルゴリズムに改善を加えていく。現在のところ,回答数や作文数が少ないユーザにおいて評価が不安定である現象があるため,それらを統計的信頼区間を考慮しながらアルゴリズムを改良しているところである。また,アルゴリズムとしても,機械学習の中でも動的アルゴリズムである強化学習の分野に照らし合わせてモデルを比較してみる予定である.これにより,強化学習における最適化の枠組みで問題を考察でき,ひいては強化学習の枠組みの拡張も期待できる。上述の通り、プロトタイプシステムを順調に開発し、また相互評価の基本アルゴリズムを考案したため.納入業者の手違いにより,書籍の納品が遅れ,年度内に納品できなかったため,次年度に繰り越した。今後は、実際の教育現場でブロトタイブシステムを使いながら, 2.実証実験と3.評価と改良を繰り返す.評価のしかたとしては, 1.比較対象として,別途アンケートや数値での評価を利用者および指導者から取り, 2.その結果と機械学習による自動評価による結果との相関および回帰によるあてはまりの良さを調べる. 3.同時に,比較対象に現れなかった興味深い評価指標が機械学習による自動評価に出現するか調べ,その性質を考察する、という手順を踏む.納品できなかった物品を新たに購入する計画である。
アルカリ骨材反応の早期判定方法の開発研究

本研究は、コンクリ-ト用骨材、フレッシュコンクリ-トあるいは硬化コンクリ-トのいずれも対象として、1日3日で使用骨材の潜在的アルカリ骨材反応性の有無を判定する試験方法を開発しようとするものである。早期判定の基本となる方式は次のように設定した。即ち、硬化モルタル供試体を急速硬化方法によって練りまぜ後、約1時間で作製し、ただちに高温雰囲気中で養生を開始し材令1日3日までのモルタルの膨張量を測定する方法である。モルタルの急速硬化方法は、アルカリ性の急結剤を用いるのでこれによるモルタル供試体はアルカリ分に多量に含むこととなり高温養生によってアルカリ骨材反応が促進されることが想定されるのである。昨年度は初年度として必要な機具類と自動計測用のコンピュ-タシステムを購入したので、今年度はこれらを活用して研究を継続した。今年度に得られた研究の成果は以下の通りである。1.モルタル500gに対し、急結剤を12g混入するとアルカリ骨材反応が促進されることが見出された。2.モルタル供試体にストレインゲ-ジを埋込み、または、貼付することにより、これを用いて高温養生中のモルタルのひずみを自動的に連続記録し、これを図化させるシステムを確立した。3.ストレインゲ-ジの高温下での特性を把握することができた。4.潜在的アルカリシリカ反応性を持つ骨材を用いたモルタル供試体は材令1日で1000×10^<-6>以上の膨張を示し、明らかに健全な骨材を用いたモルタルとの相異が認められた。5.ストレインゲ-ジによる電気的な計測方法と、マイクロメ-タ-による機械的な計測方法とを併合することにより測定の信頼性を高めることができた。6.今後、多くの骨材を用いて検証する必要はあるものの、基本的には、アルカリ骨材反応の早期判定方法が開発されたと言える。本研究は、コンクリ-ト用骨材、フレッシュコンクリ-トあるいは硬化コンクリ-トのいずれをも対象として、1日間で使用骨材の潜在的アルカリ骨材反応の有無を判定する方法を開発しようとするものである。早期判定の方法は、硬化モルタル供試体をモルタル練りまぜ後1時間で作製し、ただちに反応試験を開始して養生1日後の供試体の膨張量から潜在的アルカリ骨材反応の有無を判定しようとするものである。硬化モルタル供試体を1時間で作製する方法は、本研究代表者が開発したコンクリ-ト強度の急速硬化判定方法の場合と同じである。今年度は研究の初年度であるので骨材破砕機、ふるい用の振とう機および自動計測用のコンピュ-タ-システムをまず購入して実験を開始した。また、骨材の鉱物学的情報を把握するために偏光顕微鏡とカメラを購入した。今年度の研究で得られた成果は以下の通りである。1.本研究で提案した方法でアルカリ骨材反応の潜在性をわずか1日間で判定できる見通しが得られた。即ち、アルカリ骨材反応の潜在性を有する骨材を用いたモルタル供試体は本方法によって、1000X10^<-6>以上の膨張ひずみが生じ、健全な骨材を用いた場合とで明確な相違が認められたのである。2.機械的にモルタル供試体の膨張量を計測する簡便な方法を開発した。これによって極めて経済的な計測システムの開発が可能である。3.埋込み型のひずみゲ-ジを使用する自動計測システムの見通しが得られた。
ヒトヘムオキシゲナーゼ遺伝子の熱ショックエレメントの機能の抑制

ヘムオキシゲナーゼ(HO)遺伝子の熱ショックエレメント(HSE)はラットでは機能しているのに対してヒトでは抑制されている。我々はヒトHO遺伝子HSEの下流に存在する28bpの配列が、HSEの機能を抑制するサイレンサー的な役割を持つことを明らかにした。さらに、我々はヒトHOのフォルボ-レエステルおよびカドミウムによる誘導に関与する機構を解明し、特にカドミウムに対するエレメントはメタロチオネインと全く異なっていることを明らかにした。興味深いことには、サイレンサー的機能を有するエレメントの存在によりカドミウム応答領域あるいはヘム応答領域を介したHOの誘導が熱ショックにより抑制され他。このような本領域を介した誘導の調節はヒトHOに特異的であり、ヒトへの進化の上で発熱時にはHOの産物であるビリベルジン、鉄、COの細胞内濃度が増加しないことが有利であったことを示唆している。更に、HOのヘム(基質)や金属ポルフィリンによる誘導が、酸素センサー(ヘム)を介したエリスロポエチンの応答と類似することを既に報告している。ヘム代謝系ではHOだけではなく合成系のハウスキーピング型δ-アミノレブリン酸合成酵素(ALAS-N)や赤血球型ALAS(ALAS-E)もヘムによる調節を受けており、これらの蛋白質群は一つのグループに属する可能性がある。そこで我々は、こうした蛋白質群の転写活性化に関与する因子の検索を試み、共通の機構の存在の有無を確かめることとした。まずALAS-Eの発現を抑制しその細胞への影響を調べたところ、ヘム合成系酵素とグロビン並びに転写因子NF-E2の大サブユニット(p45)の発現抑制を認めた。現時点ではヘムがp45を介してこれらの蛋白質群の発現を調節していると考えている。
深海還元環境に出現するイガイ科二枚貝の進化に関する研究

深海産イガイ類は世界各地の熱水噴出域や湧水域,海底に沈んだ動植物の遺骸など,様々な還元環境に優占する分類群である.またその共生現象は多様で,硫黄細菌,メタン酸化細菌,従属栄養細菌などを共生者とし,これらの細菌を細胞外に共生する場合も細胞内に共生する場合も存在する.先行研究によって,本グループは共生細菌を有さない浅海産のイガイ類から進化したこと,またその進化過程において,海底に沈んだ動植物の遺骸が形成する還元環境が重要な役割を担ったことが推定されている.このような特徴から,深海イガイ類は化学合成環境に出現する分類群の中で,最も研究の進められているグループであるしかしながら,その進化史についてはいまだ十分に理解されていない.そこで本研究では数多くの深海産イガイ類の核およびミトコンドリアから計5つの遺伝子座を用いて包括的な系統解析を実施した.また複数の化石記録を用いて,分子年代推定のキャリブレーションを実施した.その結果,最も大規模な種分化が起こったのは約4千万年から3千万年前の間であり,この大規模な種分化の後でメタン酸化細菌の獲得と共生細菌の細胞内への取り込み(細胞内共生システムの確立)が起こったことを明らかにした.従って,共生者の獲得や共生様式の進化が共生イガイ類の爆発的な分化へと繋がったのではないことを明らかにした.またメタン酸化細菌および細胞内共生様式の獲得後,種分化の速度が高まっていることを示した.本研究の目的は深海の熱水噴出域や湧水域といった還元環境に出現するシンカイヒバリガイ類などの共生イガイ類がどのようなプロセスを経て現在に至ったのかを,分子生物学,古生物学,形態学などの知見を総合して明らかにすることである.本年度は新たに約40種(40 phylotypes)の共生イガイ類から約800配列を解読した.また海洋調査船「かいよう」および無人探査機「ハイパードルフィン」を用いた深海潜航調査研究航海に参加し,新たなイガイ類を鯨骨生物群集域より採集した.次に,新たに解読した遺伝子に加え,既知の配列情報や,形態情報,出現情報などを加味してベイジアン解析を実施した.その結果,1.非共生イガイ類から共生イガイ類が出現し,その起源は生物起源の化学合成環境(鯨骨域や沈木域などの動植物の遺骸を基盤とする化学合成環境)にあること,2.硫黄細菌との共生がメタン酸化細菌との共生よりも先に生じ,またメタン酸化細菌のイガイ類への共生は複数のイベントであったこと,3.細胞外共生が細胞内共生に先んじており,より起源的な形質であること,4.生物起源の化学合成環境から熱水噴出域/湧水域への進出は一度きりの事象ではなく,複数回のイベントであることなどを明らかにした.さらに世界各地のイガイ類の化石記録を精査し,molecular dating(分子生物学的年代測定)に利用可能なイベントを複数見いだした.平成23年度はこれの情報を統合して,共生の開始や細胞内共生から細胞外共生への移行,シンカイヒバリガイ類の出現などに関する年代推定を行う予定である.深海産イガイ類は世界各地の熱水噴出域や湧水域,海底に沈んだ動植物の遺骸など,様々な還元環境に優占する分類群である.またその共生現象は多様で,硫黄細菌,メタン酸化細菌,従属栄養細菌などを共生者とし,これらの細菌を細胞外に共生する場合も細胞内に共生する場合も存在する.先行研究によって,本グループは共生細菌を有さない浅海産のイガイ類から進化したこと,またその進化過程において,海底に沈んだ動植物の遺骸が形成する還元環境が重要な役割を担ったことが推定されている.このような特徴から,深海イガイ類は化学合成環境に出現する分類群の中で,最も研究の進められているグループであるしかしながら,その進化史についてはいまだ十分に理解されていない.そこで本研究では数多くの深海産イガイ類の核およびミトコンドリアから計5つの遺伝子座を用いて包括的な系統解析を実施した.また複数の化石記録を用いて,分子年代推定のキャリブレーションを実施した.その結果,最も大規模な種分化が起こったのは約4千万年から3千万年前の間であり,この大規模な種分化の後でメタン酸化細菌の獲得と共生細菌の細胞内への取り込み(細胞内共生システムの確立)が起こったことを明らかにした.従って,共生者の獲得や共生様式の進化が共生イガイ類の爆発的な分化へと繋がったのではないことを明らかにした.またメタン酸化細菌および細胞内共生様式の獲得後,種分化の速度が高まっていることを示した.
「景観」を鍵概念とした地理学習における問題発見構造とカリキュラム開発

本研究では,我が国の社会科およびイギリスの地理教科書の分析を通して,景観をどのように捉えるのか,また景観をどのように読み取らせるのかについて,学習問題の発見という視点から整理し,さらに小学校高等学校段階に至る景観の読み取りカリキュラムを提案した。カリキュラム作成上の視点として,与える景観像,キャプション,記載方法という3点を設定した。またそれぞれの視点について,景観像は実際の景観に加え,スケッチから写真へ,キャプションは多いから少ないへ,記載は,記述,説明,判断へという順序性を設定した。本年度は研究の初年度であるため,まず「景観」を研究対象とした基本的文献の収集を行ったうえで,以下の研究を行った。(1)特に近年発表された景観に関する様々な研究分野における論文や単行本を精読した上で,景観に関する研究分野についての枠組みの整理を行った。特に地理学者によるものと,地理学者以外による研究とに分類して研究を整理した。地理学者以外では,哲学,社会学,歴史学,および造園や建築を含み都市計画などを中心とした工学等の研究成果をレビューした。(2)景観に関する地理学習の内容構成を検討するために,上記の研究成果でそれぞれの研究者がどのような問題意識を持って景観研究を行っているのかを抽出した。特に,地域の景観を読み解く上で,地理学者以外の研究者がどのような内容を研究対象としているのかを整理した。その中で特に,どのような景観が望ましいと考え,どのような街づくりを行うのかという都市計画的研究の合意形成に関する事例を抽出し,実際に岐阜県飛騨市,静岡県掛川市,高知県四万十市を現地調査した。(3)わが国の学習指導要領においても地理的技能に関する記述がみられるが,それとの比較対象として,英国ナショナルカリキュラム地理において,特に景観に関してどのような記述がみられるのか,またナショナルカリキュラムの内容を反映している教科書では,景観に関する事柄がどのように扱われているのかを整理した。特に,写真等を用いた景観の読み取りについてどのような扱いとなっているのかを整理した。この内容に関しては,岐阜聖徳学園大学紀要教育学部編第46集に発表した。今年度の研究を踏まえて,次年度は地理学者および地理学者以外が景観という概念に対してどのような問いを設定しているのかという内容から,教科書等の景観に関する記述内容を分析するフレームワークを作成した上で,児童・生徒がどのような問いを基に景観について学習すべきかという内容を確定したい。昨年度に引き続き,「景観」を研究対象とした基本的文献および英国中等地理科教科書の収集を行ったうえで,以下の研究を行った。(1)特に近年発表された景観に関する様々な研究分野における論文や単行本を精読した上で,引き続き景観に関する研究分野についての枠組みの整理を行った。(2)わが国の社会科教科書においても景観に関する記述がみられるが,それとの比較対象として,英国中等教育地理科教科書において,特に景観に関してどのような記述がみられるのかを整理した。その一部は,人文地理学会地理教育研究部会地理教育夏季研修会において口頭発表した。(3)行政と住民が一緒に関わり,どのような景観が望ましいと考え,どのような街づくりを行うのかという都市計画的研究の合意形成に関する事例を抽出し,神奈川県真鶴町,石川県加賀市を現地調査した。現地調査では,行政と住民とがどのような関係を保ちながら,景観についての取り組みを行っているのかについて,行政機関および住民に対する聞き取り等を行った。今年度までの研究を踏まえて,最終年度となる次年度は,社会科地理的分野に関する学習内容として,景観をどのように位置づけるのかについて,社会認識形成と空間軸・時間軸・社会軸の形成との関係を考慮に入れながら整理し,景観に関する内容を組み込んだ小・中・高等学校の社会科地理的分野・地歴科地理のカリキュラムを提案していくつもりである。本年度は研究の最終年度であるため,これまでの研究を総括し,かつ研究内容を学会等で発表することとした。研究内容は以下の通りである。(1)イギリス初等地理教科書であるInto Geographyの記述内容分析を,以下の視点から行った。景観写真,景観スケッチを含む内容を分析対象とした。景観に関連した内容を,どのように読み取らせているのか,記述・解釈・説明・判断を視点として内容分類し,その配列の原理を探った。この内容については,特に配列原理については日本地理教育学会で口頭が発表を行った。また,個々の学習課題に関する内容については,兵庫地理学協会に於いて口頭発表を行った。(2)地理写真の読み取りについて,石井實氏の著作を参考に,写真読解における説明の必要性について整理した。この内容は,科研費報告書に書き下ろした。(3)初等,中等教育段階の景観を鍵概念としたカリキュラム開発について,景観読み取りと言語力育成の観点から,記述から説明へと発展させる配列原理を提案した。この内容に関しては,科研費報告書に書き下ろした。以上の研究を通して,以下のような問題点が新たに見いだされた。

・景観を対象とするとき,そのスケールをどのように設定するのかという問題が常につきまとうということ。今後は,上記課題に関して,景観とスケールを考慮に入れた研究に取り組みたい。
地球温暖化が森林蒸発散量,二酸化炭素固定量に与える影響の予測

申請した研究は,地球温暖化が森林蒸発散量・二酸化炭素固定量に与える影響を,モデルを用いて,日本全国で予測するものである.そのため,研究課題を遂行するためには,日本全国の森林における水循環,炭素循環のデータを様々なスケール(ダム流域,小流域,林分)で収集することが必要不可欠である.このうち,今年度は,林分スケールのデータ収集を集中的に行った.詳細は,以下の通りである.日本の主な森林タイプのうち,竹林の水循環のデータは,針葉樹林,広葉樹林と比較して極端に不足している.そこで,竹林において水循環の観測を行い,これらを針葉樹林と広葉樹林と比較した.その結果,蒸発散量は他の森林タイプとほぼ同程度なこと,表面流量は他の森林タイプと比較し小さい部類に入ることが明らかとなった.一方で水循環は,森林タイプだけでなく,気候の影響も強く受ける.非積雪地域と比べ,積雪地域,寒冷地については,観測データが不足している.そこで,これらの地域の針葉樹林において,水循環の計測を行った.まず,積雪地域に位置する石川県内のスギ林において蒸散量の計測を行った.その結果,年蒸散量は,他の地域のスギ林と比較し大きいことがわかった.また,凍土が発達する北海道東部のアカエゾマツ林内において,地温,積雪深,土壌水分の計測を行うことで,寒冷地のデータを収集した.さらに,炭素循環に関わる研究として,日本全国でこれまで蓄積されてきた単木スケールの炭素蓄積量のデータを収集すると共に,自らも炭素蓄積量のデータを計測し,それらを用いて,日本全国で統一的に利用できるアロメトリー式を作成した.また,林分スケールの炭素蓄積量を収集し,アロメトリー式から算出された林分スケールの炭素蓄積量の精度の検証も行った.申請した研究は,地球温暖化が森林蒸発散量,二酸化炭素固定量に与える影響を,モデルを用いて,日本全国で予測するものである.モデルを日本全国に適用するためには,数多くの流域で,モデルの精度を確かめ,モデルの一般性を高める必要があるが,水文データの公開は進んでおらず,容易には,数多くの流域のデータを入手できない.申請者は,文献を踏査することにより,日本全国に設置された山地小流域13流域と多目的ダム32流域の観測データが利用できることを発見した.これらをまとめることで,水文データベースを構築した.本研究のモデルは,いくつかのサブモデルから構成されている.サブモデルの推定粘度を確かめることは,モデル全体の推定精度を知る上で重要な情報となる.そこで,流出サブモデルについて,精度の確認を,申請者が構築した水文データベースを用いて確認した.その結果,サブモデルは,その流域の水循環を良好に再現できることが明らかとなった.また,サブモデルのパラメータの一部は地質によって分類されることがわかった.これにより,流出サブモデルのパラメータの決定には,地質のデータを用いればよいことがわかった.日本において,山岳地帯は,地球温暖化の影響を最も受けやすい地域の一つであるといわれている.このことから,申請者は,他の地域に先駆け,富山県黒部ダム集水域で森林蒸発散量の将来予測を行った.その結果,この地域の森林蒸発散量は,現在と将来で大きく変動しないことが明らかとなった.この結果は,Hydrological Processes誌で発表した.申請した研究は,地球温暖化が森林蒸発散量・二酸化炭素固定量に与える影響を,プロセスベースドモデル(以下モデルと称す)を用いて,日本全国で予測するものである.そのためには,まず過去から現在までの気候変動を明らかにすることが必要不可欠となる.降水量について,これまでほとんど調べられてこなかった山地のデータを用いてその変動を調べた結果,山地の降水量には大きな変動は見られないということが明らかとなった.モデル構築には,森林生態系のプロセスを網羅した観測が行われている観測地のデータを用いることが最適である.このような条件を満たす九州大学福岡演習林の御手洗水試験流域において,気象観測・流量観測を行い,モデル構築に必要なデータを収集した.また,共同研究の一環で以前この流域で収集された樹冠遮断量のデータを取りまとめ発表した.近年西日本各地においてモウソウチクの面積が拡大しており,その重要性は増しているにも関わらず,その観測値はほとんど存在せず,モデルの適用が難しかった.そこで,モウソウチク林において基礎的な水文データを観測し,その結果を発表した.これにより,モデルの適用範囲がモウソウチク林にも広げることができた.本研究のモデルは,いくつかのサブモデルから構成されている.サブモデルの推定精度を確かめることは,モデル全体の推定精度を知る上で重要な情報となる.そこで,流出と積雪・融雪と2つのサブモデルについて,観測値を用いて精度の確認を行った.その結果,両モデル共,推定値は観測値を十分に再現できていることがわかった.申請した研究は,地球温暖化が森林蒸発散量・二酸化炭素固定量に与える影響を,モデルを用いて,日本全国で予測するものである.そのため,研究課題を遂行するためには,日本全国の森林における水循環,炭素循環のデータを様々なスケール(ダム流域,小流域,林分)で収集することが必要不可欠である.このうち,今年度は,林分スケールのデータ収集を集中的に行った.詳細は,以下の通りである.日本の主な森林タイプのうち,竹林の水循環のデータは,針葉樹林,広葉樹林と比較して極端に不足している.

そこで,竹林において水循環の観測を行い,これらを針葉樹林と広葉樹林と比較した.その結果,蒸発散量は他の森林タイプとほぼ同程度なこと,表面流量は他の森林タイプと比較し小さい部類に入ることが明らかとなった.一方で水循環は,森林タイプだけでなく,気候の影響も強く受ける.非積雪地域と比べ,積雪地域,寒冷地については,観測データが不足している.そこで,これらの地域の針葉樹林において,水循環の計測を行った.まず,積雪地域に位置する石川県内のスギ林において蒸散量の計測を行った.その結果,年蒸散量は,他の地域のスギ林と比較し大きいことがわかった.また,凍土が発達する北海道東部のアカエゾマツ林内において,地温,積雪深,土壌水分の計測を行うことで,寒冷地のデータを収集した.さらに,炭素循環に関わる研究として,日本全国でこれまで蓄積されてきた単木スケールの炭素蓄積量のデータを収集すると共に,自らも炭素蓄積量のデータを計測し,それらを用いて,日本全国で統一的に利用できるアロメトリー式を作成した.また,林分スケールの炭素蓄積量を収集し,アロメトリー式から算出された林分スケールの炭素蓄積量の精度の検証も行った.
小児期の健康状態が成人期の健康に及ぼす影響に関する研究

小児期の体格やその変化が成人後の健康状態に及ぼす影響を明らかにする為に、小中学生時の学校健診と成人後の健診の結果から、小児期の肥満と健康アウトカムとの関連についてリンケージ研究を行った。小児期の精神的ストレスや生活習慣とBMIに関連があることが示唆された。小6時と小1時のBMIの差をBMI変化とすると、リンケージし得た298人中、BMI変化が大きい群では、少ない群と比較し、関連因子の調整後も成人(平均26.7歳)での尿酸値は有意に高く、予測値は5.32 mg/dl (95%CI 5.115.54)であった。今後はデータの推移に注目した解析や適切な介入時期の特定について検討する予定である。本研究は、小児期の発育や健康状態が、成人後の健康を規定するとの仮説を発端としている。すなわち、小中学生の学校健診と成人後の住民健診の結果を連結し、疫学的手法を用いた解析により学校健診データの臨床及び予防医学的意義を明らかにするものである。使用するデータは、小児期の健診結果及びその受診者が成人した後の健診結果である。目的として、以下の三点を検討することが挙げられる。「1.小児期の健康指標の特性についての検討」、「2.学校健診と成人健診結果の連結により、小児期の状態と成人後の健康アウトカムにおける関連の検討」、「3.小児期の生活習慣に対する効果的な介入方法の検討」である。このうち、1に該当する研究として、対象地域A町の小中学校各1校で1981年から2013年までに学校健診を受診した2518人の健診結果を用い、小児期の睡眠時間とBMI、ストレスとBMIの関係をそれぞれ解析した。更に、2に該当するものとして、同対象地域の学校健診受診者のうち、371名分が成人後の健診結果と連結し得たため、小児期のBMIの変化と成人後の尿酸値の関係を解析した。これら3件の研究結果を、A町の学校保健関係者に報告の上、第73回日本公衆衛生学会(2014年11月、宇都宮)で発表した。2014年度末には、A町の2014年度の学校健診・成人健診結果と、新たに対象地域として加わったB町の1996年度から2014年度までの学校健診・成人健診結果が追加入手された。A,B両町をあわせ4,495人の学校健診結果と、その受診者中633人の成人健診結果が連結し得た。現在その結果を元に解析を進めている最中である。上記の結果より、目的の3、小児期の生活習慣に対する介入方法の検討を行いたいと考えている。本研究は、日本人における疾病リスクについて明らかにすることを目的として立ち上げられたライフコース疫学研究である。研究の対象地区である長野県南佐久地方の小中学校では、一般的な学校健診における評価項目に加え、血液検査・血圧検査・生活習慣に関するアンケート調査を行っている。特に血液検査や血圧検査は1978年からの蓄積があり、非常に貴重な日本人小児のデータである。このデータを記述疫学的に解析し、過去には小中学生のBody Mass Index(BMI)や総コレステロール値、血圧値が以前より高くなっていることや、学童期の急峻なBMI増加はベースラインのBMIに関わらず思春期の血圧に関連することを報告してきた。本年度は、こうした小児期の体格変化が、成人になってからの健康アウトカムと関連するかについて明らかにすべく、本対象集団が成人後に受診した健診データと連結することにより、小児期と成人期の健康状態の関連性について疫学的手法を用いて検討するリンケージ研究を行った。これらのデータから、小児期のBMIの変化と脂質の値の推移、小児期のBMIの変化と成人後の血圧の関係、思春期と成人後のHbA1cの関係について解析し、どれも関連が示唆される結果であった。とくに、前年度に学会発表した小児期のBMI変化と成人後の尿酸値の関係についてはさらなる解析の後、論文化を終え、英文誌に投稿中である。これらの結果については、協力自治体へ還元していく予定である。本研究の3つの目的は、学校健診受診者の結果とその成長後の成人健診結果より、1.小児期の健康指標の特性について検討すること、2.学校健診と成人健診結果の連結により、小児期の状態と成人後の健康アウトカムにおける関連の検討、3.小児期の生活習慣に対する効果的な介入方法の検討である。特に、前者の二つに関しては、前年度に引き続き検討する項目を広げて脂質や糖代謝に関しても検討を行い、小児期の健康指標が、血圧のみならず同時期の代謝関連項目に影響することが示唆された。これらの成果のうち、小児期のBMI変化と成人後の尿酸値の関係については論文化を行い、現在英文誌に投稿中である。また、目的の3の介入方法の検討については今後着手する方針である。研究の対象地区の小中学校で行われ、結果が蓄積された過去の学校健診や血液検査の結果と、成人になってからの健康アウトカムとの関連について、疫学的手法を用いて検討するリンケージ研究を行ってきた。これらのデータから、小児期のBMIの変化と脂質の値の推移、小児期のBMIの変化と成人後の血圧の関係、思春期と成人後のHbA1cの関係について解析し、どれも関連が示唆される結果が得られた。

また、前年度に学会発表した内容のうち、小児期のBMI変化と成人後の尿酸値は、各種の調整を行っても関連が見られるという解析結果については、論文化し英文誌に掲載された。本研究では、これまで小児期の体格変化について、二時点を比較することで評価して来た。しかし、データには小中学生時の多岐にわたる内容の検査結果が複数回蓄積されており、体格や各検査結果の推移を観察し得る。よって、これまでの研究で関連が示唆された項目を含め、データの推移に注目した解析を継続する必要があると思われる。さらに、成人後に各種検査結果に異常あるいは正常高値となる集団の特性を掌握することで、適切な介入時期の特定や、介入の要否が明らかになると考える。今後も引き続き、小児期-成人期の連結データを用いて生活習慣病に関係する様々な項目について長期的な経年変化を解析していきたい。小児期の体格やその変化が成人後の健康状態に及ぼす影響を明らかにする為に、小中学生時の学校健診と成人後の健診の結果から、小児期の肥満と健康アウトカムとの関連についてリンケージ研究を行った。小児期の精神的ストレスや生活習慣とBMIに関連があることが示唆された。小6時と小1時のBMIの差をBMI変化とすると、リンケージし得た298人中、BMI変化が大きい群では、少ない群と比較し、関連因子の調整後も成人(平均26.7歳)での尿酸値は有意に高く、予測値は5.32 mg/dl (95%CI 5.115.54)であった。今後はデータの推移に注目した解析や適切な介入時期の特定について検討する予定である。本研究の3つの目的は、学校健診受診者の結果とその成長後の成人健診結果より、「1.小児期の健康指標の特性について検討すること」、「2.学校健診と成人健診結果の連結により、小児期の状態と成人後の健康アウトカムにおける関連の検討」、「3.小児期の生活習慣に対する効果的な介入方法の検討」である。このうち、前者の2つは進行中である。本邦の一地域での縦断データを使用し、小児期のBMIが精神的なストレスに関連していることや、睡眠とBMIに関連があることを示せた意義は大きいと考える。更に、尿酸値については、成人の心疾患に関して単独で影響すると言う説もあり、小児期のBMI変化と成人期の尿酸値に関連があることが明らかになった。この検討では、小児期の尿酸値の推移も解析している。小児の尿酸値に関する縦断データは世界でもほとんど存在しない、稀な結果である。現在、小児期BMIと成人期の尿酸値の関連は、海外発信するべく、論文化を進めている最中である。以上より、目的の2つは既に着手し、一定の結果が得られていること、これらの結果については今後、海外発信を行う予定であること、目的の最後の介入方法の検討については今後着手する方針であることから、おおむね順調な進展と判断した。本研究では、小児期の体格変化が、成人になってからの健康アウトカムと関連するかについて明らかにすべく、小児期と成人期のデータリンケージにより研究を行った。なかでも、小児期の体格変化が成人後の尿酸値と関連することを明らかにできた。今後は、この成果を、協力自治体や参加協力者へ還元する作業が残されている。また、本研究成果に基づいた自治体の施策実現に向け、提言を行っていく予定である。疫学引き続き、目的に沿って解析を行う。すなわち、1.小児期の健康指標の特性については、脂質代謝、糖代謝、血圧、尿酸代謝項目及び問診項目を中心に学校健診結果の解析を継続する。
障害者運動の社会的連帯の国際比較研究－－共働実践の制度化に伴うジレンマに着目して

本年度は、引き続き団体での質的調査を行なうことに加え、これまでの研究のまとめを行なった。まず、これまで中心的に調査を行なってきたNPO法人「わっぱの会」を取り上げ、先行研究で着目されてきた障害者運動すなわち障害当事者の家族・教師らによる運動と、身体障害当事者を中心とする運動との働き方の違いについて、それぞれ「ゆたか福祉会」と「AJU自立の家」での参与観察及び聞き取り結果から比較を行なった。加えて、なぜ「わっぱの会」独自の連帯的な活動展開が生じたのかについて、前身であるFIWC東海委員会の機関紙など歴史的資料を収集・分析した。結果、学生運動の高揚という歴史的背景のもと、ワークキャンプの手法と障害者独自の問題とが絡み合い生じたことが分かった。また、なぜその対抗文化的思想が現在に継承され、継続されているかについて、1980年代の機関紙を中心に収集するとともに、参与観察と健常者メンバーへの聞き取り結果の分析を行なった。結果、補助金を得ながらも完全に制度の論理に組み込まれることを拒み、独自の共働的な仕組みの開発を行なったことを明らかにした。加えて、その共働的な仕組みを基に、その後加入した健常者メンバーがより良い共働のあり方を考え続けていることを明らかにした。そして、その現在の活動のありようとその社会的意義について、「『正常性の構築』の拒否」という観点から、参与観察と現在働いているメンバーへの聞き取り結果の分析を行なった。「わっぱの会」の事業所では、実際に健常者と障害当事者とが一緒に働くことで生じる衝突を肯定的に捉えるといった独自の手法により、関係的対等性を模索しており、その方法は見えない差別を解消する一つの方法であることを明らかにした。以上について、学会で報告するとともに自由投稿論文としてまとめた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、調査については本研究の研究主題である「共働実践」についての調査と、障害者就労に関わる団体の活動に関する調査を行なった。成果発表については、主に以前から継続して続けてきた聞き取り調査の結果を分析し、雑誌論文や学会報告での報告を行った。障害者運動における共働実践の内容を明らかにするために、NPO法人「わっぱの会」の「ワークショップすずらん」で参与観察を行った。この調査データを1健常者メンバーの障害者メンバーへの態度、と2障害者メンバーの意識、に着目して分析したところ、次のことがわかった。1健常者メンバーが障害に応じた意図的な役割分担をするものの、それ以外の健常者メンバーの働きかけは最小限にとどめられ、健常者メンバーと障害者メンバーとが原則同じ作業に就き、障害者に任される業務もあったこと。2障害者メンバーには、仕事への責任を自覚しているメンバーとそうでないメンバーとはいたが、障害の有無にかかわらずメンバーは同じ評価基準を採っていたこと、である。すなわち、「すずらん」において、障害者と健常者との、先行研究とは異なる関係が明らかとなった。この結果は、名古屋大学社会学会において発表した。続いて、「わっぱの会」における健常者メンバーの加入と活動参加について、アンケート調査や聞き取り調査の結果から、事業性と変革志向性との共振という要因を明らかにした。研究論文については、名大社会学論集に査読付き論文が掲載され、学会報告も、7月の東海社会学会および10月の日本社会学会で報告することができた。加えて、NPO法人共同連から依頼を受け、8月の大会において講演を行った。他にも、障害者就労にかかわる団体、NPO法人共同連、NPO法人共生型経済推進フォーラムのイベント等への参与観察、聞き取りを行った。国際比較についてはアジア障害者国際交流大会等へ参加し、障害者就労政策の前提が労働にある台湾や韓国と前提を福祉におく日本という図式が明らかとなった。以上の通り、本年度の本研究についてはおおむね順調に目的を達成することができた。今年度は、日本における障害者就労支援機関間での働き方を比較するために、異なる運動的なルーツを持つ3つの就労施設において調査を行なった。具体的には、日本における障害者の働く場作りの運動の草分けである社会福祉法人「ゆたか福祉会」および、障害当事者団体であるNPO法人「AJU自立の家」、以前から引き続き調査を行なっている、障害者と健常者との「共働」をめざし活動を行なっているNPO法人「わっぱの会」である。この結果、障害者就労支援事業所では、そのルーツが健常者職員の役割意識に影響を与えていることがわかった。加えて、そこで形成される関係性は、職員(収容者)ー利用者(非収容者)の「根源的裂け目」と対比させると、まず、「ゆたか福祉会」では教育的側面から「専門性に転換する」、「AJU自立の家」では当事者主体という理念から「優位性を逆転させる」、そして、「わっぱの会」では「裂け目を否定し、異なるあり方を模索する」という3つのパターンとなっていた。このうち、最後のパターンは施設性を否定するものであり、支援という言葉だけでも説明できない、「共働」というパターンである。このパターンを実現していく中で「わっぱの会」は障害者以外にもさまざまな困難を抱えた人々を包摂しており、これが社会的連帯に繋がっている可能性が示された。他にも、NPO法人共同連における諸イベントへの参与観察、参加団体メンバーへの聞き取りを行った。また、海外調査として、日韓社会的企業セミナーへ参加し、労働行政において政策をすすめる韓国と、福祉行政において政策を進める日本という対比が明らかとなった。

ここから制度化に伴う制度の利用者ー職員の線引きという関係性の差異を生み出しうる可能性が明らかとなった。引き続き調査・分析を進める。なお、以上調査の成果の一部は、学会や研究会で報告した。本年度は、引き続き団体での質的調査を行なうことに加え、これまでの研究のまとめを行なった。まず、これまで中心的に調査を行なってきたNPO法人「わっぱの会」を取り上げ、先行研究で着目されてきた障害者運動すなわち障害当事者の家族・教師らによる運動と、身体障害当事者を中心とする運動との働き方の違いについて、それぞれ「ゆたか福祉会」と「AJU自立の家」での参与観察及び聞き取り結果から比較を行なった。加えて、なぜ「わっぱの会」独自の連帯的な活動展開が生じたのかについて、前身であるFIWC東海委員会の機関紙など歴史的資料を収集・分析した。結果、学生運動の高揚という歴史的背景のもと、ワークキャンプの手法と障害者独自の問題とが絡み合い生じたことが分かった。また、なぜその対抗文化的思想が現在に継承され、継続されているかについて、1980年代の機関紙を中心に収集するとともに、参与観察と健常者メンバーへの聞き取り結果の分析を行なった。結果、補助金を得ながらも完全に制度の論理に組み込まれることを拒み、独自の共働的な仕組みの開発を行なったことを明らかにした。加えて、その共働的な仕組みを基に、その後加入した健常者メンバーがより良い共働のあり方を考え続けていることを明らかにした。そして、その現在の活動のありようとその社会的意義について、「『正常性の構築』の拒否」という観点から、参与観察と現在働いているメンバーへの聞き取り結果の分析を行なった。「わっぱの会」の事業所では、実際に健常者と障害当事者とが一緒に働くことで生じる衝突を肯定的に捉えるといった独自の手法により、関係的対等性を模索しており、その方法は見えない差別を解消する一つの方法であることを明らかにした。以上について、学会で報告するとともに自由投稿論文としてまとめた。予定通り、「わっぱの会」「ゆたか福祉会」「AJU自立の家」における参与観察をすすめ、「共働」の特徴を明らかにするという本件急の目的の一部を達成することができた。加えて、海外の運動の状況についての調査も行ない、日本との「共働」をめぐる社会的連帯のあり方の比較につながるデータを得ることができた。この結果について、研究会および学会において報告も行なった。しかしながら本年度は調査を中心として行なったこともあり、上記の結果を投稿論文として昇華させることはできなかった。そのため、3やや遅れている、と評価する。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度調査および平成26年度調査の結果の分析を進める。なお、海外の団体における実践および日本国内の団体の実践についても引き続き文献調査、参与観察を進める。特に、これまでの調査の中で、主な調査対象団体である「共同連」を含め、「共働」をめぐる社会的連帯を模索する活動の理念のルーツが1960年代、70年代の学生運動において提示された思想と関係していることが示唆された。このことは、日本における社会的企業やNPOなどのこれまで、そして今後の発展に大きく影響を及ぼす発見である。
シアノバクテリア光化学系I遺伝子群の環境変動に応じた発現調節機構とその生理的意義

シアノバクテリアは、強光への順化過程において光化学系I(系I)量を減少させることが知られている。Synechocystis sp. PCC 6803では、この調節に欠損がある株としてpmgA変異株が単離されているが、この株は強光培養し続けると致死性を示すことから、強光下におけるPmgAの重要性が伺える。そこで本研究では、PmgAタンパク質が実際どの様な機能を持つ因子であるのかその同定を目指している。系I遺伝子発現レベルへのpmgA破壊の影響を調べたところ、破壊株は、強光シフト6時間以降、系I反応中心サブユニットをコードするpsaABの転写産物量を抑制維持できないことを見出した。psaAB遺伝子は異なるメカニズムにより強光応答を示す2つのプロモーターを持つが、いずれのプロモーター由来の転写産物も、pmgAの破壊により強光下で顕著に蓄積していた。強光下での転写産物の安定性は野生株とpmgA破壊株間に差がなく、PmgAがpsaABのコアプロモーター活性に直接影響を及ぼしている可能性が示唆された。PmgAは、枯草菌におけるアンチシグマ因子RsbWと弱いながらも相同性を持つことから、アンチシグマ様因子としてpsaAB以外にも複数の遺伝子の発現調節に関わることが考えられる。現在、DNAマイクロアレイ解析により、pmgA破壊の結果、発現レベルが影響を受ける遺伝子の同定を進めている。シアノバクテリアSynechocystissp.PCC 6803は、光強度の変化に応答し、系I遺伝子群のプロモーター活性を大きく変動させる。ところが、光強度変化シグナルが系I遺伝子に伝えられるメカニズムは、全く明らかになっていない。そこで今年度は、系I遺伝子プロモーターの光応答領域の同定を試みた。系I反応中心サブユニットをコードするpsaABおよび小サブユニット遺伝子の代表としてpsaDのプロモーター領域の解析を行った。転写開始点を決定し、また推定プロモーター部位を段階的に欠失させてluxABに連結し、光応答に必要な領域の同定を行ったところ、psaABには独立に光応答性を持つ2つのプロモーター(P1、P2)が存在することが明らかになった。上流プロモーターであるP1については、弱光下におけるプロモーターの活性化に必要なATリッチな領域を同定し、強光下ではこの活性化が解除されることで光応答性が実現されること、さらにゲルシフトアッセイによりこの領域への因子の結合を検出した。一方、下流プロモーターP2の光応答領域は、P2の位置からかなり隔てたP1の上流域に位置しており、P2はこの領域により強光下で負の調節を受けることによって、光強度変化に対する応答性が実現されていることが分かった。また、P2の光応答領域についても、因子の結合がゲルシフトアッセイによりが確認された。psaDには、psaABと同様2つのプロモーター(P1、P2)が存在していたが、P1の活性は弱く、光応答性は認められなかった。一方P2はpsaAの上流プロモーターと同様、弱光下で正の制御を受けることにより、光応答性が付与されていた。このことから、psaDでは、主にP2プロモーターが、系I遺伝子群の協調的な転写制御に関与していると推測される。シアノバクテリアSynechocystissp.PCC6803は、強光への順化過程において光化学系I(系I)複合体量を減少させる。この調節を欠くpmgA変異株は、長時間の強光培養により生育阻害を示すことから、強光下で系I量を減少させることは生存に必須な調節であると考えられる。しかし、強光シフトにより系I量が減少するメカニズムは全く明らかになっていない。これまでに、pmgA変異株では上記特徴に加え、強光下における細胞あたりクロロフィル量が、野生株に比べ大幅に増加することが明らかとなっている。そこで、pmgA変異株に対してクロロフィル合成阻害剤であるレブリン酸を添加し、強光下での細胞あたりクロロフィル量を野生株程度に抑制すれば系I量も野生株程度まで抑制されるのか、検証を試みた。その結果、レブリン酸を添加したpmgA変異株では、系I反応中心サブユニットであるPsaABのタンパク質量が野生株並に抑えられた。このことは、強光下での光化学系I複合体量の抑制には、クロロフィル量の減少が必要であり、pmgA変異株ではこの調節の欠損により系I量増加を引き起こしている可能性を強く示唆している。そこで次に、pmgA変異株がどの様な調節の欠損により、強光下でクロロフィル量を低く維持できないのかを調べた。強光シフト後のクロロフィル合成酵素遺伝子群の発現をノーザン解析により調べたところ、シフト後12時間において、合成経路初期段階を制御しているhemA遺伝子の転写産物量が、pmgA変異株では野生株に比べ多くなっていた。そこで、シフト後12時間での5-アミノレブリン酸合成活性を測定したところ、pmgA変異株では野生株に比べ、約2倍活性が高くなっていた。以上の結果から、強光下での光化学系I量抑制には、クロロフィル合成を抑制することが重要であり、中でも合成初期段階での調節が特に重要であることが示された。

そこで本研究では、PmgAタンパク質が実際どの様な機能を持つ因子であるのかその同定を目指している。系I遺伝子発現レベルへのpmgA破壊の影響を調べたところ、破壊株は、強光シフト6時間以降、系I反応中心サブユニットをコードするpsaABの転写産物量を抑制維持できないことを見出した。psaAB遺伝子は異なるメカニズムにより強光応答を示す2つのプロモーターを持つが、いずれのプロモーター由来の転写産物も、pmgAの破壊により強光下で顕著に蓄積していた。強光下での転写産物の安定性は野生株とpmgA破壊株間に差がなく、PmgAがpsaABのコアプロモーター活性に直接影響を及ぼしている可能性が示唆された。PmgAは、枯草菌におけるアンチシグマ因子RsbWと弱いながらも相同性を持つことから、アンチシグマ様因子としてpsaAB以外にも複数の遺伝子の発現調節に関わることが考えられる。現在、DNAマイクロアレイ解析により、pmgA破壊の結果、発現レベルが影響を受ける遺伝子の同定を進めている。