hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
回転磁束型磁気センサーと欠陷探査装置の実用化とその応用研究

軸比の分布パターンは傷形状に良く類似する。以上のことから、回転磁束型センサーの出力パターンから、傷形状の推定の手がかりを得た。(2).前項の結果を参考にして、より実用的なセンサーシステムとするため、ニューラルネットワークの組み込みにより、傷形状の自動推定システムを開発した。推定率は、平約で7080%が得られ、実用化システムの可能性を見い出した。以上の研究成果は、現状の磁気センサーの改良という視点に立ったものであったが、さらに傷の発生前における疲労の推定に応用できないかを検討した。これは傷の発生前の余知という観点に立つものである。検出信号として、回転磁束下で発生する磁壁エネルギーに疲労が敏感であることに着目して、バルクハウゼン信号を測定した。主として、その影響は、ノイズパターンの変化にあることに視点を置き、音響技術を導入して、分析を行った。その結果、疲労の増加とともにノイズパターンは、ホワイトノイズ化していくことが半明した。従って・ゼロ交鎖を測定することにより、材料中の疲労の程度を予測することができるのではないかとの可能性を見い出した。今後の研究課題として発展させていくつもりである。
多様性を前提とする普遍的規範としての環境倫理とは？―〈保全倫理学〉の提起にむけて

平成30年度は、〈保全倫理学〉の核心となる理論の研究を中心に行い、倫理的多様性の基盤としての「身体性」に着目しつつ検討した。身体性を基盤とする倫理を、近現代哲学における身体論や、東洋思想などを手掛かりとしながら、動物倫理学の問題構成にのせて行うことを試みた。動物倫理学は近代倫理学の枠組みを洗練させる役目も担ってきたが、逆に近代的認識論に対する批判的立場からの検討は十分ではない。そこで動物倫理学の理論を共同性や身体性、文化的多様性の観点から構成する作業を、理論面での研究課題の具体的作業とした。なお、身体性を基盤とする倫理の探求においてとくに注目したのは、近代の支配哲学である心身二元論と独我論をふまえた上で、「欲求する」身体が他者存在とどのような関係をとりむすぶのかについてである。つまり、精神に連続する認知機構としての身体ではなく、生存や生活の主体である身体が、倫理の端緒としてどのように他者関係を構築しうるのかである。生物的身体と精神(倫理)の関係性に関する基本的な枠組みはアリストテレス倫理学にも見出されると考えるが、フォイエルバッハ(人間学的唯物論)や東洋思想などを手掛かりに、「欲求する」身体の受苦性から他者関係を考察した。またこうした理論的考察とともに、倫理の「保全」にかかわる実践的研究も手掛けた。本研究課題では地域課題としての獣害問題に注目し、長崎県や市の猟友会などの協力を得て、獣害対策の現状とその意義、野生動物の利活用と食について考える教育プログラムの企画・運営に取り組んだ。これは倫理学をたんに理論で理解するのではなく、身近な生活にかかわる課題から考え「涵養」することを目的とするもので、「保全」の実践的側面に関する取り組みである。本研究は、現実的に要請される課題に対応すべく、〈保全倫理学〉にむけた理論的基盤の構築を柱としている。まずは理論的基礎の構築が求められるが、応用倫理学の一つである動物倫理学の問題構成を梃子にすることで、本研究の課題をより明確に意義づけて探究することができた。とくにアリストテレス倫理学における「涵養」と、身体論における実践性(食の哲学)を結び付けて検討し、応用倫理学の課題に引き付けながら理論を整理することができた。また倫理の保全に関する教育プログラム(地域課題としての獣害対策を、環境や農業、食や命の問題として学び体験する内容)の企画運営にも取り組んだが、H30年度は理論研究に集中する予定となっているため、基本的には順調と考えている。ただし倫理学に関する現実的な課題の分析については準備段階にとどまっているため、今後の課題としたい。身体性を基盤とする倫理の理論部分と、価値の多様性の問題をどのように結びつけるかが今後の理論的課題となる。普遍的あるいは多様な価値そのものではなく、価値を生成し涵養する「行為」に着目して分析する。また身体性を基盤とする倫理を〈活かす倫理〉や〈活かしあう倫理〉として名付けたが、身体性とこれらの倫理に関する未整理の部分については、引き続き存在論哲学や東洋思想などを手掛かりにして取り組む。なお環境倫理学や動物倫理学の理論的思索と、現場の課題とを連続させてゆくために、獣害問題や捕鯨と鯨食など野生動物と人間の生活との共生を題材にしてゆく。倫理の「保全」に関する教育プログラムの運営は、身体的営為としての「食」に着目したものと、農業や環境の地域的課題に着目した内容とに分け、理論的実践として展開できるように検討・運営する。

まずは理論的基礎の構築が求められるが、応用倫理学の一つである動物倫理学の問題構成を梃子にすることで、本研究の課題をより明確に意義づけて探究することができた。とくにアリストテレス倫理学における「涵養」と、身体論における実践性(食の哲学)を結び付けて検討し、応用倫理学の課題に引き付けながら理論を整理することができた。また倫理の保全に関する教育プログラム(地域課題としての獣害対策を、環境や農業、食や命の問題として学び体験する内容)の企画運営にも取り組んだが、H30年度は理論研究に集中する予定となっているため、基本的には順調と考えている。ただし倫理学に関する現実的な課題の分析については準備段階にとどまっているため、今後の課題としたい。身体性を基盤とする倫理の理論部分と、価値の多様性の問題をどのように結びつけるかが今後の理論的課題となる。普遍的あるいは多様な価値そのものではなく、価値を生成し涵養する「行為」に着目して分析する。また身体性を基盤とする倫理を〈活かす倫理〉や〈活かしあう倫理〉として名付けたが、身体性とこれらの倫理に関する未整理の部分については、引き続き存在論哲学や東洋思想などを手掛かりにして取り組む。なお環境倫理学や動物倫理学の理論的思索と、現場の課題とを連続させてゆくために、獣害問題や捕鯨と鯨食など野生動物と人間の生活との共生を題材にしてゆく。倫理の「保全」に関する教育プログラムの運営は、身体的営為としての「食」に着目したものと、農業や環境の地域的課題に着目した内容とに分け、理論的実践として展開できるように検討・運営する。
バイオフィルム内脱窒細菌の生態解明 -系統・機能・生理生態のin situ検出-

平成20年度はin situ RCAのプロトコールを最適化し、P.stutzeri内部の脱窒に関わる遺伝子群(nirS,nosZ)を同時に検出する事に成功した。平成21年度はこのプロトコールを複合微生物生態系である環境サンプルに適用し、バクテリアの機能と系統をリンクすることを可能にする手法の開発をおこなった。サンプルとして、デンマーク・オールボーにある排水処理施設(生物学的リン除去プロセス)内の活性汚泥を用いた。活性汚泥から抽出したDNAからPCRにより脱窒を担う遺伝子の一つであるnirSを増幅し、クローンライブラリーを作成した。クローンライブラリー中で優占化するいくつかのクラスターを検出するためにin situ RCA用のプローブを設計し、活性汚泥中の脱窒細菌の検出を試みた結果、非常にクリアに脱窒細菌を検出できた。また、2種類のプローブを同時にアプライし、2種類の脱窒細菌の空間的分布を視覚化する事に成功した。さらに、検出された脱窒細菌の形態がリン蓄積細菌のものだと思われたため、16S rRNAを標的としたFISH法によりリン蓄積細菌を検出した後、in situ RCA法でnirS遺伝子を検出した。その結果、今回nirSクローンライブラリー中で優占化した配列がリン蓄積細菌由来であることがわかった。これは複合微生物系においてバクテリアの系統と機能をin situでリンクする事に成功した世界で初めての事例であり、機能と系統をリンクするという環境微生物生態学の10年来の課題を解決する成果である。今後、フローサイトメトリーやレーザーマイクロダイセクションなどにより、in situ RCAで機能に基づいて検出した細胞を分取、16S rRNA遺伝子の配列を決定することでさらに効率的に、機能と系統のリンクを行う事が可能であると思われる。本研究の最終目標である、バイオフィルム内部脱窒細菌の系統・機能・生理生態のin situ検出ならびに生態解明を行うため、脱窒細菌のin situ検出手法の開発を行った。脱窒細菌は系統学的に多岐にわたっているため従来の16S rRNAをターゲットとしたFluorescence in situ hybridization(FISH)法では検出することが困難である。そこで本研究では、脱窒反応の中でも亜硝酸から一酸化窒素、亜酸化窒素から窒素への還元を担う遺伝子であるnirS,nosZをターゲットとして研究を行った。モデル細菌としてそれぞれの遺伝子をゲノム上に1コピーずつ持つことが分かっているPseudomonas stutzeriを、遺伝子の検出手法としてはRolling Circle Amplification(RCA)法を用いた。細胞の前処理条件、RCAの反応温度等の因子を最適化することによりP.stutzeri内部のnirS,nosZを同時に検出することに成功した。単一の細菌細胞内において複数の機能遺伝子を同時に検出したのは世界で初めての成果である。また検出された細胞から得られた蛍光強度は非常に高く、今後、本手法とフローサイトメトリー等の細胞分取技術を併せて用いることにより環境中に存在する脱窒細菌の同定か可能になると思われた。一方で、本手法による細胞の検出率は低いため細菌の定量に適用するのは現段階では不可能であると考えられた。この低検出率については、更なる反応条件の最適化を行うことにより向上を図る予定である。
抗癌剤耐性におけるライソゾーム酵素の機能解明と新規治療法の開発

本研究は切除不能膵癌に対する抗癌剤耐性におけるオートファジーの役割を解明し、中でもLysosome酵素の働きに着目し、その機構を解明するものである。近年、栄養飢餓により強く誘導されるオートファジーは癌細胞において亢進していることが示され、癌治療研究における有望なターゲットとして注目を集めている。膵臓癌においても悪性度とオートファジー亢進の関係性が示されており、オートファジー制御を目的とした治療法が研究されている。本研究では、オートファジーの実態が多様な加水分解酵素を内包する細胞内小器官であるlysosomeに依存した分解系であることに着目した。Lysosome機能の低下とオートファジー効率の低下との関係は、ゴーシェ病やファブリー病をはじめとする種々の先天性のLysosome酵素欠損症において詳細に解析されており、基本的に1種類の酵素活性を低下させるだけでオートファジー不全が引き起こされ、細胞内に代謝不全蛋白が蓄積することで様々な症状が引き起こされる。今回我々は、Pompe病の欠損Lysosome酵素の一つである酸性αグルコシダーゼ(GAA)遺伝子を抑制することで、膵臓癌の標準治療薬である塩酸ゲムシタビンによる抗癌剤耐性能が改善され、抗腫瘍効果が増強されることを明らかにしてきた。また、アデノウイルスベクターを用いてGAA遺伝子をノックダウンし塩酸ゲムシタビンの抗腫瘍効果が増強されることを確認している。現在までに我々は、切除不能膵臓癌に対する標準治療である塩酸ゲムシタビン(GEM)をヒト膵臓癌細胞株(Panc1,MIA Paca2)に投与することで、複数のLysosome酵素遺伝子(GAA,GLA,ASAH1,IDS,IDUA等)が発現増強することを確認した。蛍光顕微鏡や電子顕微鏡においても、塩酸ゲムシタビン投与後48時間にLysosomeの発現が増強することを確認した。また、Western Blot法においても、LC3などのオートファジー関連タンパクや、GAAやGLAなどのLysosome酵素蛋白が発現増強することを確認し、GAAやGLAといったLysosome酵素の活性が有意に上昇していることを確認してきた。次に、Lysosome酵素遺伝子の中で、糖代謝に関わると考えられた酸性αグルコシダーゼ(GAA)、酸性βグルコシダーゼ(GBA)、αガラクトシダーゼ(GLA)や、スフィンゴ脂質代謝に関わる酸性セラミダーゼ(ASAH1)に着目し、siRNA法にてこれらの遺伝子発現を抑制させることで塩酸ゲムシタビンによる細胞増殖能が抑制されることを明らかにし、また、アポトーシス関連タンパク(Cleavedcaspase3,8,cleaved PARP)が発現増強することを確認した。また、これらの遺伝子発現抑制のため、shRNAを搭載したアデノウイルスベクターを作製し、現在in vivoにてその効果を検証している。同時に、これらの遺伝子抑制が抗腫瘍効果を誘導する機序についても検討している。現在までに、Lysosome酵素遺伝子のノックダウンにより塩酸ゲムシタビンによるアポトーシスが誘導されていることからLysosome酵素の活性化が抗癌剤耐性に関与していることが示唆された。今後はこの酵素活性の上昇と、オートファジーの亢進との関係性を解明していく。さらに、Lysosome酵素遺伝子発現を抑制するアデノウイルスベクターを作製し、動物モデルへのベクターの投与し、治療効果を検討予定である。今回我々は、Pompe病の欠損Lysosome酵素の一つである酸性αグルコシダーゼ(GAA)遺伝子を抑制することで、膵臓癌の標準治療薬である塩酸ゲムシタビンによる抗癌剤耐性能が改善され、抗腫瘍効果が増強されることを検討している。また、アデノウイルスベクターを用いてGAA遺伝子をノックダウンし塩酸ゲムシタビンの抗腫瘍効果が増強されることを確認する。現時点では実験に必要な学内各種委員会の承認を得ることができている。蛍光法においても、塩酸ゲムシタビン投与後48時間にLysosomeの発現が増強することを確認した。また、Western Blot法においても、LC3などのオートファジー関連タンパクや、GAAやGLAなどのLysosome酵素蛋白が発現増強することを確認した。また、GAAやGLAといったLysosome酵素の活性が有意に上昇していることを確認している。

次に、発現上昇を認めたLysosome酵素遺伝子の中で、小児先天性代謝疾患のPompe病の原因遺伝子である酸性αグルコシダーゼ(GAA)が、糖代謝にかかわっていることに着目した。siRNA法にてGAA遺伝子発現を抑制させることで塩酸ゲムシタビンによるアポトーシス関連タンパク(Cleaved caspase3,8,cleaved PARP)が発現増強することを確認し、抗腫瘍効果が増強され、細胞増殖能が抑制されることを、各種assayにて評価している。本研究は切除不能膵癌に対する抗癌剤耐性におけるオートファジーの役割を解明し、中でもLysosome酵素の働きに着目し、その機構を解明するものである。近年、栄養飢餓により強く誘導されるオートファジーは癌細胞において亢進していることが示され、癌治療研究における有望なターゲットとして注目を集めている。膵臓癌においても悪性度とオートファジー亢進の関係性が示されており、オートファジー制御を目的とした治療法が研究されている。本研究では、オートファジーの実態が多様な加水分解酵素を内包する細胞内小器官であるlysosomeに依存した分解系であることに着目した。Lysosome機能の低下とオートファジー効率の低下との関係は、ゴーシェ病やファブリー病をはじめとする種々の先天性のLysosome酵素欠損症において詳細に解析されており、基本的に1種類の酵素活性を低下させるだけでオートファジー不全が引き起こされ、細胞内に代謝不全蛋白が蓄積することで様々な症状が引き起こされる。今回我々は、Pompe病の欠損Lysosome酵素の一つである酸性αグルコシダーゼ(GAA)遺伝子を抑制することで、膵臓癌の標準治療薬である塩酸ゲムシタビンによる抗癌剤耐性能が改善され、抗腫瘍効果が増強されることを明らかにしてきた。また、アデノウイルスベクターを用いてGAA遺伝子をノックダウンし塩酸ゲムシタビンの抗腫瘍効果が増強されることを確認している。現在までに我々は、切除不能膵臓癌に対する標準治療である塩酸ゲムシタビン(GEM)をヒト膵臓癌細胞株(Panc1,MIA Paca2)に投与することで、複数のLysosome酵素遺伝子(GAA,GLA,ASAH1,IDS,IDUA等)が発現増強することを確認した。蛍光顕微鏡や電子顕微鏡においても、塩酸ゲムシタビン投与後48時間にLysosomeの発現が増強することを確認した。また、Western Blot法においても、LC3などのオートファジー関連タンパクや、GAAやGLAなどのLysosome酵素蛋白が発現増強することを確認し、GAAやGLAといったLysosome酵素の活性が有意に上昇していることを確認してきた。次に、Lysosome酵素遺伝子の中で、糖代謝に関わると考えられた酸性αグルコシダーゼ(GAA)、酸性βグルコシダーゼ(GBA)、αガラクトシダーゼ(GLA)や、スフィンゴ脂質代謝に関わる酸性セラミダーゼ(ASAH1)に着目し、siRNA法にてこれらの遺伝子発現を抑制させることで塩酸ゲムシタビンによる細胞増殖能が抑制されることを明らかにし、また、アポトーシス関連タンパク(Cleaved
肝細胞性腫瘍の多様な表現型の決定機構の解明

原発性肝癌には肝細胞癌、胆管細胞癌の他、混合型肝癌、肝芽腫などの多様な表現型が含まれる。最近、肝細胞表現型の可塑性が明らかになり、肝細胞の分化転換や脱分化により幅広いスペクトラムの腫瘍が形成される可能性が指摘されている。本研究では、マウス肝細胞ゲノムへの種々の癌遺伝子導入やp53ノックアウトを組み合わせた腫瘍モデルを用い、表現型多様性を規定する細胞内シグナル系とそれらの相互作用を解明する。また、in vitro肝細胞形質転換系を用い、同系マウス肝への生着・腫瘍形成が可能な腫瘍細胞株を樹立する。さらに、肝細胞性腫瘍の表現型決定に肝の微小環境がどの程度影響するかを種々の肝傷害モデルを用い検討する。
CMS画分を用いたATF7による精子エピゲノムの分子的制御機構の解明

昨今の報告から、父親の環境要因が精子のエピゲノム変化を通じて次世代に遺伝し、子孫の形質に影響を与える可能性が示唆されている。そのため、成熟精子の正確なエピゲノム解析手法が必要になってきている。今年度は、申請者が独自に精製法を確立した成熟精子集団(CMSまたはHRCS)を用いて、ヒストン抗体のChIP-seq解析手法の確立を目指した。一般的な細胞はChIP実験の時に固定操作を行うが、固定した精子細胞は非常に固く、通常の実験のようにソニケーションで破砕することが困難であった。そこで、精子細胞を様々な条件のバッファーで処理した結果、還元剤DTTとヘパリン処理によって固定精子のクロマチン構造を緩めることが出来ることを見出した。この条件で、CMSのH3 ChIP-seq解析を行った結果、1,320ヶ所のH3結合領域を同定した。H3結合領域の64%がプロモーターに局在しており、67%がCpG island上に検出された。次に、精子ヒストンが受精卵において転写制御に関与しているのか調べるため、精子でのヒストン結合領域と初期胚のエピジェネティック・転写プロファイルとの関係を解析した。その結果、成熟精子でのヒストン結合領域は、初期胚ではヘテロクロマチン様の構造をとっており、H3K9me3レベルが比較的高い状態にあることが分かった。また、精子でプロモーター領域にヒストン結合領域を持つ遺伝子は、2細胞期からICMにかけて転写が抑制傾向にあることが分かった。以上の結果から、精子ヒストンは初期胚において、転写抑制に寄与している可能性が示唆された。今年度は予定通り、成熟精子を用いたヒストン抗体のChIP法を確立し、精子ヒストン結合領域のマッピングデータが得られたため。今年度に確立した手法を用いて、環境要因による精子ヒストンのエピゲノム解析を進める予定である。
アルツハイマー病のタウ伝播と軸索変性でのグリアの役割解明とグリアを標的とした治療

アルツハイマー病(AD)脳ではアミロイドβ沈着、病的タウ蓄積による軸索変性、ミクログリア・アストログリアの活性化が必発であるが、3者の関係性が不明なため根治薬が開発できていない。また、昨今、神経変性疾患における病的タンパクの伝播メカニズムについて相次いで報告されているが、最終的な結論には至っていない。新規ADリスク遺伝子と同定したアストログリア膜蛋白分子からの軸索変性シグナルの伝達機構を解明し、グリアを標的とした新規治療開発へつなげることを目的としている。私たちはミクログリアが病的タウの貪食によりエキソソームを放出し、ミクログリアから放出されたエキソソームを介して神経細胞間の病的タウが伝播していくことを、アデノ関連ウイルスベクターを用いた局所的病的タウ発現マウスモデルを用いることにより証明した(Asai, et al, Nat Neurosci 2015)。さらに私たちは、さらに以下の知見を得ることができた。1、ミクログリアはタウだけでなく、毒性アミロイドベータも貪食する事を遺伝子組み換えマウスモデルを用いて証明した。2また、これらの貪食はアルツハイマー病の遺伝的要因として報告されているミクログリアの膜タンパクであるCD33により制御されている可能性を見出した。また、マウス血液から、アフィニティーメンブレンを用いてエキソソーム抽出を行い、その中に含まれるmicroRNAを分離することができた。そして、次世代シークエンスを用いた、microRNAアレイ解析を実施中である。エキソソームの抽出を行い、microRNAのプロファイリング中であり、間もなく結果が判明する予定である。この結果により、病的タンパクの伝播メカニズムが予想できる。これを最終年度で検証し、さらなる詳細なメカニズムを明らかにできると考えている。研究に用いるADモデルマウスであるAPP-KIマウスのcharacterizationを中心に行った。APP-KI ADモデルマウスにおいては、Iba1による免染結果からコントロールマウス(B6)と比較してミクログリアが活性化していることを確かめられた。また、APP-KIマウスにおいてはresidentミクログリアのマーカーであるP2RY12も強発現しており、主にresidentミクログリアが活性化していることが明らかとなった。さらに、これらミクログリアの活性化は、毒性ターンアミロイドプラーク周囲に認められ、オリゴマーを貪食していることが考えられた。免染結果からCD33は特にアミロイドプラーク周囲に発現しており、ミクログリアがアミロイド蛋白を貪食すると、CD33が強発現し、貪食に抑制がかかることが予想された。ADにおいて、CD33はアミロイド蛋白のクリアランスにかかわっており、その病態に関わっている確認できた。研究で使用するADモデルマウスのcharacterizationはほぼ終了し、in vivoの培養実験どの準備も併行して行ってきた。学内における動物実験計画書の承認に時間を要したことや、研究棟の改修工事により、年度初め、年度の終わりに2度の引越し作業を余儀なくされたことで、実際の実験予定よりもやや進行は遅れている。ウイルスベクター、定位脳手術は設備、技術的にすぐに実施することは難しく、まずはベクター、定位脳手術を用いずに以下の培養細胞実験でアミロイドβによるexsomeを介したタウの凝集、リン酸化が生じるか検討する。exosome負荷された野生型primary B6neuronでは大量のタウのリン酸化が認められると予想される。ニューロン内リン酸化はAT8やPHFタウ抗体による細胞免疫染色やドットブロットやHTRFを用いた生化学的定量により行う。また、このexosomeには多量の炎症惹起性microRNAを含有している可能性もあり、マイクロアレイ解析を行う。

動物実験計画書の承認に時間を要したことや、研究棟の改修工事により、年度初め、年度の終わりに2度の引越し作業を余儀なくされたことで、実際の実験予定よりもやや進行は遅れている。動物実験計画書の承認や、遺伝子改変マウスの導入で時間を要したことから、次年度使用額が生じている。培養実験や生体を用いた実験に使用する予定である。
視線拘束による方向転換動作の制御機構変容

移動方向の転換を行う2つの視線-全身協応方略,開脚方略(全身回旋の支持脚が回旋方向と対側になる動作)と交脚動作(同側になる動作)における視線拘束の効果を検討した.移動と同一方向へと視線を早期定位させると,開脚方略においては視線定位と全身の方向転換とが独立する一方,交脚では視線とほぼ同時に頭部が指標方向に定位された.次に転換方向から逸脱した位置に視線を拘束すると,開脚方略においては眼球-頭部のみが拘束方向へと定位し,交脚では眼球-頭部-上胴-下胴全てが拘束方向へと向く傾向があった.また交脚方略では全身移動の軌道が注視方向に偏向し,さらにプローブ信号の検出成績が低下した.見る姿勢と歩行とを両立する系として,これまでは眼球-頭部系の先導による階層制御が仮定されてきた.交脚方略の協応パターンはある意味でこれに近いといえる.一方開脚では眼球-頭部が先導定位されなくとも軌道全体を一定に保つ,より柔軟な機構が備わっていると考えた.その候補は本実験とは別途確認された体幹傾斜(上胴側屈)の自由度を動員した動作系(後記,Kijima,2007)である.移動や姿勢維持の方略は,理論上無数に存在する.その中で我々は数個のレパートリーを環境変化に応じて組み合わせている.変化する環境を確認しながら所与の方向へと移動する方略は開脚方略である.その一方,他の研究では靭帯損傷のリスクが増大するほどに,交脚の軸足膝関節にかかるトルクが大きいことが指摘されている.こういった交脚動作の不利と開脚方略の相対的有利をもとに,環境変化と連動する視覚動作(打動作や捕球動作)を捉える枠組みへと繋げたいと考えている.方向転換を伴う歩行動作では眼球-頭部の回旋協応を通して制御座標系の構築し,そこを基準に全身運動が計画されると考えられてきた.これまでの実験結果はこの仮説を部分的に支持するが,一方で,回旋の支持脚と同側に方向転換を行う交脚切り返し動作(crossover cut maneuver)と,対側に方向転換を行う開脚切り返し動作(open cut maneuver)とでは,動作に動員されるセグメント動作のパラメータとその協応には異なる点が見られた.交脚動作においては眼球-頭部の回旋協応が常に維持され,上胴の回旋・体幹の倒れ込みを先導するように切り返し方向へ回旋する傾向が顕著であった.視線回旋を早期化する拘束を加えても順序的な変化がなかったこと(眼球-頭部回旋は早期化),そして開脚動作では眼球-頭部の先導が確認されなかったことから,眼球-頭部の先導定位による制御座標系の構築から全身回旋に至る上意下達型の機構は特に交脚動作に当てはまると考えた.一方,開脚動作におけるセグメント間協応を詳細に確認した結果,視線回旋を早期化させた場合,注視時点における視線定位は眼球運動のみによってなされ,さらに骨盤の向きを視線方向に一致させるセグメント間協応がみられた.頭部-肩(上胴)の回旋,および切り返し方向に対する足の踏み出しは,その後ほぼ同時に行われた.ただし通常の開脚動作でこういった眼球-下胴の協応は見られず,眼球-頭部と上胴が共に足の踏み出しと同期しながら切り返し方向へ回旋した.課題拘束に応じて協応のパターンを変更しうること,そして体幹の倒れ込みといった大きな質量の投射を必ずしも必要としない動作特性が確認できたことから,複雑な環境変化に適応しうる,より柔軟な機構が開脚動作で機能している可能性を指摘した.以上の成果を昨年の国際バイオメカニクス学会(2005年7月31日8月5日,米国オハイオ州クリーブランド)にて発表,追加の分析結果を北米スポーツ心理学会(2006年6月1日同3日,米国コロラド州デンバー)にて発表予定,そして2つの発表内容を単一の原著論文で投稿する作業に取りかかっている.さらに昨年度中に自作した器材を用いて,交脚・開脚動作が適応しうる時間的・空間的な範囲を検討する実験を本年度中に終了する計画である.移動方向の転換を行う2つの視線-全身協応方略,すなわち開脚・交脚方略(open and cross cut maneuvers)を検討した.開脚方略とは全身回旋の支持脚が回旋方向と対側になる動作を指し,交脚動作とはそれが同側になる動作を指す.通常より早期に転換の目標方向へと視線定位させる実験処置を施した結果,開脚方略においては視標に対する視線定位が全身の方向転換と独立してなされる一方,交脚方略においては視線とほぼ同時に頭部が指標方向に定位される傾向が強かった.これに続いて開脚では頭部と体幹が目標方向へと水平面回旋し,交脚では頭部に遅れて体幹が水平面回旋した.またこの動作と同時に,開脚方略においては体幹が地面に対して垂直に保たれたが,交脚においては体幹が指標方向へ倒れ込んでいた.出力後の動作可変性において開脚動作には交脚動作にない利点があると考察した.これらの成果は本年度行う申請課題の実験計画を最終決定する上で不可欠であった.2007年度の研究課題は追試を通してこの結果を再検証し,さらに方向指示を2段階で支持する重拘束課題を用いて,開脚動作の有効性に関して発展的知見を得ることである.所属環境における実験系の整備を完了しつつあるほか,申請課題の理論背景とスポーツへの応用に関する展望を総説論文としてまとめる準備がある.移動方向の転換を行う2つの視線-

全身協応方略,開脚方略(全身回旋の支持脚が回旋方向と対側になる動作)と交脚動作(同側になる動作)における視線拘束の効果を検討した.移動と同一方向へと視線を早期定位させると,開脚方略においては視線定位と全身の方向転換とが独立する一方,交脚では視線とほぼ同時に頭部が指標方向に定位された.次に転換方向から逸脱した位置に視線を拘束すると,開脚方略においては眼球-頭部のみが拘束方向へと定位し,交脚では眼球-頭部-上胴-下胴全てが拘束方向へと向く傾向があった.また交脚方略では全身移動の軌道が注視方向に偏向し,さらにプローブ信号の検出成績が低下した.見る姿勢と歩行とを両立する系として,これまでは眼球-頭部系の先導による階層制御が仮定されてきた.交脚方略の協応パターンはある意味でこれに近いといえる.一方開脚では眼球-頭部が先導定位されなくとも軌道全体を一定に保つ,より柔軟な機構が備わっていると考えた.その候補は本実験とは別途確認された体幹傾斜(上胴側屈)の自由度を動員した動作系(後記,Kijima,2007)である.移動や姿勢維持の方略は,理論上無数に存在する.その中で我々は数個のレパートリーを環境変化に応じて組み合わせている.変化する環境を確認しながら所与の方向へと移動する方略は開脚方略である.その一方,他の研究では靭帯損傷のリスクが増大するほどに,交脚の軸足膝関節にかかるトルクが大きいことが指摘されている.こういった交脚動作の不利と開脚方略の相対的有利をもとに,環境変化と連動する視覚動作(打動作や捕球動作)を捉える枠組みへと繋げたいと考えている.
慢性骨髄性白血病に突然変異を認めるc-mpl, c-kit遺伝子に関する研究

白血病発症の分子生物学的解析をテーマに研究した。、特に慢性骨髄性白血病(CML)の発症およびCMLの臨床血液像の違いを分子生物学的手法により細胞レベルで解析・解明することを目的とした。主たる解析遺伝子は白血病細胞のc-kitおよびc-mpl遺伝子である。また、major bcr-abl融合遺伝子のサブタイプ(b3-a2タイプもしくはb2-a2タイプ)により血小板増多がある程度決定されることを明らかにし、105例のPh^1+CMLでさらなる検討を行ったところ血小板増多を伴う病型にthrombopoietin(TPO)のレセプターであるc-mplの発現増多と血清TPO濃度に深く関係がある事をつきとめた。CMLの発症およびCMLの臨床血液像の違いを分子生物学的手法により細胞生物レベルで解析する事を目的として、CML細胞のc-kitおよびc-mpl遺伝子の発現状態と、それぞれのcDNA異常の解析を行った。また、各症例において血清TPO濃度、血清SCF濃度の測定も平行して行った。血清TPO濃度は50症例で、血清SCF濃度の測定は30症例でそれぞれ測定を行った。血清TPO濃度は正常者と比較し高値を示し、44例が正常者より高値を示した。また、末梢血液血小板数に負の相関を示した。血清SCF濃度は末梢白血球数とは相関を認めなかった。しかし、全症例で正常者より低値を示した。c-mpl cDNAの3'側isoformを検討するために、exon8およびexon11プライマーを用いてRT-PCR法にて検討した。いままでに報告されているisoformはP,KおよびSであったが、今回新たにc-mplHisoform(exon9の欠損)およびc-mplP2isoform(exon9の5'端より72bpの欠損)を発見した。しかし、正常者にも同様のisoform発現比率で認められCML疾患特異性とは考えられなかった。尚、CML細胞のc-kitおよびc-mpl遺伝子それぞれの全cDNAに関して異常があるか否かを知るために解析をRT-PCR後クローニングし塩基配列を決定した。検討4症例のうち白血球増多が高度の1症例でc-kit遺伝子に点突然変異(コドン558;AAG→AGG:Lys→Arg)を認めた。しかしc-mpl遺伝子は新しいH,P2isoformを認めたが点変然変異は認めなかった。特に慢性骨髄性白血病(CML)の発症およびCMLの臨床血液像の違いを分子生物学的手法により細胞レベルで解析・解明することを目的とした。数例の症例でc-mplmRNAのisoformに今までに報告のない異常があることをつきとめた。
古代西摂・東播における地域編成の歴史的重層性－中央権力と畿内外縁部－

本研究は、摂津西部・播磨東部地域に現地調査を行い中央権力(ヤマト王権)と広域的地域権力が近畿周辺の地域をどのように編成したかを明らかにした。成果は次の5点である。(1)武庫川・加古川水系を結ぶ湯山街道の重要性。(2)加古川は播磨・但馬・丹波地域を結ぶ交通の要衝である。印南野に伝わるナビツマ伝承は王権の国土支配権を象徴する。(3)この地域を6-7世紀に蘇我氏や上宮王家-大伴氏が広域的に勢力を展開した。(4)加古川水系には摂関家領荘園と住吉社領荘園が集中し、明石郡には国衙領が分布する。この相違は平氏政権の播磨支配の結果である。(5)重要な地域的拠点は諸権力にとって共同的に機能した(歴史的重層性)。科研チームとしては現地調査を兼ねた研究分担者調整会議を1回(準備会合を1回)、ほかに現地調査を文献チームとして7月に1回行った。平成27年度は武庫川水系を中心に研究を進めるとの研究計画にもとづき、丹波街道から山陰道沿いを巡見する目的で丹波篠山を拠点に研究会を兼ねた研究分担者会議及び現地調査を8月に行い、今後の研究計画について議論・調整を行った。研究代表者の高橋明裕は報告「明石郡・賀古郡・印南郡の古代ー「風土記」と「神代記」から見たー」において『住吉大社神代記』にみる播磨における神領の分布状況を、研究分担者の坂江渉は報告「「H型」交通路における地域編成ー志染屯倉と蘇我氏ー」において6ー7世紀における蘇我氏による屯倉経営と六甲山北麓ー山陰道との関連を、同じく市澤哲は報告「中世における西摂津・東播磨の交通を地域秩序ー明石郡を中心にー」において中世寺院文書にみる明石川水系ルートの役割について報告した。現地踏査では篠山市八上城址など山陰道ルートの城塞と三木市吉田住吉山遺跡及びその付近の美嚢川流域の交通と城塞の関係について実地調査を行った。また当科研の研究協力者も参加する明石市史古代中世史合同部会を軸とした東播西摂研究会と合同し、11月に研究分担者の坂江が「美嚢郡の御坂神社・志染屯倉と東播・西摂の交通路」を報告するとともに、中世城館の研究者から報告「東播・西摂の交通路と城館」を得た。以上をもとに高橋は『住吉大社神代記』の神領分布についての研究成果を、坂江は交通の要衝である坂・宿に着目した神の鎮座伝承の神話分析を、市澤は中世寺院文書の分析にみる明石川流域の諸勢力の交流について研究成果を公表した(研究発表の項参照)。このほか、高橋は前掲の研究報告をもとに『播磨国風土記』のナビツマ伝承の分析を通じて印南野丘陵に注目した研究を公表した(研究発表の項参照)。平成27年度の研究計画に示した武庫川水系を中心とした諸街道のうち、丹波街道から山陰道につながる地域について現地調査を実施できたとともに、湯山街道沿いの美嚢川水系をも踏査を行うことができた。その際、三木市吉田住吉山遺跡の踏査をきっかけに東播・西摂の交通路沿いの中世城館の分布に着目した結果、中世城館の研究者の報告を得ることができたことは有益だった。各水系沿いの中世城館の分布・交通路研究と研究分担者市澤哲が担当する中世寺院との関連の追及は有効であるとの展望をもつことができた。これにより、本来の計画では平成28年度に研究する予定であった志染川ルート、押部谷、明石川流域、美嚢川ルートについての研究に初年度着手することができ、研究を順調に進展させることができた。また、印南野台地上の交通・水利、魚住泊に関する研究にも先鞭をつけることができた。一方、中世の遺跡・史料が明らかにしている地域編成の重層的歴史性を古代の遺跡等から検証する作業は遅れている。資料の残存の度合いに規定される側面はあるにしても、初年度に予定していた武庫川水系の宅原遺跡などに着目しての部民・氏族分布の分析は平成28年度に進捗させる必要がある。平成28年度は加古川水系を中心に丹波・但馬方面の研究を進めるとの研究計画にもとづき、科研チームとしては丹波から但馬にかけての現地調査を兼ねた研究分担者及び外部研究者を交えた研究会を1回(準備会合を1回)実施した。ほかに個別の現地調査を摂津、播磨、但馬、博多の那ノ津ミヤケ関連の4回を実施した。研究分担者会議・研究会においては、今後の研究計画について議論・調整を行うとともに、研究代表者の高橋明裕は報告「北摂の古代氏族の分布について」を、研究分担者の坂江渉は報告「志染(縮見)ミヤケの歴史的位置ー交通路の整備との関わりでー」、同じく市澤哲は報告「南北朝合戦における播磨・但馬・丹波国の交通路とその拠点」、また外部から招聘した前田徹が「播磨国における寺社領・摂関家領荘園の形成」を報告した。以上をもとに高橋は「ナビツマ伝承の舞台となった印南野の歴史的重要性」(『播磨国風土記-はりま1300年の源流をたどる-』)を、坂江は「志深ミヤケの歴史的位置をめぐる基礎的考察」(『ひょうご歴史研究室紀要』巻2)、及び「「H型」交通路で結ばれる地域と中央権力-東播・西摂の国境地帯-」(前掲『播磨国風土記』)を公表した。

また高橋は昨年度の研究成果である印南野の開発に関与した大伴氏の動向についての知見を深め、「大伴氏と播磨」(『兵庫教育』)を公表した。また市澤は摂津の荘園をめぐって広域的に展開する諸勢力の分析から、「雑掌・悪党・両使ー摂津国長洲荘の場合ー」(『日本史研究』)を公表した。平成27年度には武庫川水系を中心とした諸街道のうち、丹波街道から山陰道につながる地域について現地調査を実施できたとともに、湯山街道沿いの美嚢川水系である志染川ルート、押部谷、明石川流域、美嚢川ルートについての調査研究を順調に進展させることができた。また、印南野台地上の交通・水利、魚住泊に関する研究にも先鞭をつけることができた。平成28年度には、西摂・東播と但馬・丹波地域との関わりについて研究する際の着眼点について予め研究調整を行い、実際に但馬・丹波方面の踏査を行うとともに成果を挙げることができた。ほぼ順調に研究を進展させることができている。最終年度である平成29年度は、古代においては蘇我氏の影響の浸透及び王権によるミヤケの立地と地域の状況を、中世においては荘園・公領の分布の歴史的意味を問うことにより、当該地域における交通と地域的拠点の歴史的重層性をどのように意義づけるか、の検討に着手し、研究成果をまとめることが課題である。(最終年度の研究実績)平成29年度は1淡路・阿波、2但馬・丹後、3近江坂田郡・息長地域でそれぞれ合同調査を行った。研究会議を2回開催し、3カ年の成果を研究成果報告書として発行した。研究代表者の高橋は東播地域にあたる賀茂郡内の交通とその要衝を論じた「古代の賀茂郡と北条町小谷」を公表し、研究分担者の坂江は、西日本の南北間交通・交流に着目し、淡路島のイザナギ・イザナミ信仰が丹後など北部まで広がりを示すことを『ひょうご歴史研究室紀要』3号及び公開シンポジウム「淡路島古代史の魅力を探る」などで公表し、市澤は播磨・但馬・丹波を結ぶ交通の観点から南北朝内乱を考察し,悪党研究会で公表した。(研究期間全体を通じての研究成果)本研究は、古代の西摂・東播地域に現地調査を踏まえた分析を加え、畿内外縁部に及ぶ中央権力や広域的地域権力による地域編成の特徴と、その歴史的重層性を明らかにすることを目的とした。3か年の研究を通じて、以下5つの成果を挙げることができた。1武庫川水系と加古川水系を結ぶ湯山街道が通ずる東播・北摂地域が南北交通の要衝でもあることを明らかにした。2加古川水系をめぐって久下、柿柴、佐治が歴史的に争奪の対象となり、河口部の印南野は複数河川を結節する枢要地であることを指摘した。印南野をめぐる伝承が古代天皇の国土支配権を表象していることを論じた。3丹波ー播磨ー但馬の交通路沿いに蘇我系の中央権力が関与し、加古川水系の開発に上宮王家と大伴氏が関与したことを明らかにした。4摂関家領荘園、住吉社領荘園が加古川水系に地域的に集中し、荘園領主が河川水系を活かして地域的拠点を配置したこと。国衙権力も国衙領を介して明石郡の港湾を支配した。5古代の屯倉や部、中世の荘園・国衙領、城館などの地域的拠点は一種の「共同インフラ」的に機能しており、広域的地域権力による地域支配という視点が有効であることを示し得た。本研究は、摂津西部・播磨東部地域に現地調査を行い中央権力(ヤマト王権)と広域的地域権力が近畿周辺の地域をどのように編成したかを明らかにした。成果は次の5点である。(1)武庫川・加古川水系を結ぶ湯山街道の重要性。(2)加古川は播磨・但馬・丹波地域を結ぶ交通の要衝である。印南野に伝わるナビツマ伝承は王権の国土支配権を象徴する。(3)この地域を6-7世紀に蘇我氏や上宮王家-大伴氏が広域的に勢力を展開した。
日本の間と現代の間に関する研究

「間」とは一連の心理作用の創出を目的としたデザインの概念であり、一連の心理作用の創出の中で最終の心理作用(目的の心理作用)を効果的に発現させるためにその直前の心理作用を中立にしている、即ち、中立の心理作用が繋ぐその前後にあるほぼ同質の心理作用を効果的に発現させる(変化を感じさせる)ことを目的としたデザインの概念であると考察される。中立の部分でその以前の環境に順応した順応水準を零にリセットし直し、そのことによって、中立以前の環境と中立以後の環境の間に存在する小さな質の違いを大きな質の違いに変化させているのである。これは風と風の間断の感じ方から日本の「間」がより来たっていると仮説した廣川の考え方と斉合している。目覚まし時計の音を例にとって説明する。目覚まし時計が鳴り始めたときにはその音を聞いた人は、その音に順応していないので、その音の新しい刺激に敏感に反応する。しかし、音が鳴り続けるとその音に順応していく(目覚ましの音に順応水準が近づいてゆき目覚ましの音を刺激として感じなくなる)。そのときに目覚まし時計の音を止めて、そこでまたもう一度目覚まし時計の音を鳴らすと、その音を又新しい刺激として感じて、敏感に反応する。目覚まし時計を止めて物理的な刺激を零としてやることによって、順応水準をリセットしているのである。(この部分はSD法で調査した場合には中立に評価される所である)一連の心理作用の創出の中の最終部分の直前に期待感を保ちつつ中立な心理作用が挿入されている。このような間の概念は視覚にというよりは、味覚、嗅覚、皮膚感覚等のデザインに多く見られる概念である。本研究は、季節的に異なる風と風の間断を感じとる時間空間体験から日本文化の「間」は確立されたとの仮説から出発した。平成6年においては、「間」の寄りきたるところを、年間の季節の移り変わりと京都の町家の生活(年中行事)との関連で考察した。その結果、耐えられるぎりぎりまで続く冷たさ、室内の陽射しから春の訪れを感じつつも変わらず続く冷たさ、春の暖かさ、初夏の爽やかさ、耐え切れぬ程続く梅雨のうっとうしさ、梅雨から即時の猛暑への劇的な変化、耐え切れぬ程続く猛暑、突然の涼風がもたらす秋の訪れ、そして冬の冷たさ等、季節ごとにメリハリのある変化に富んだ時間空間体験(特に体感気候においての)と「間」の関連が考察された。体験の切断(急激な変化)と耐えられるぎりぎりまで続くうっとうしさ、猛暑、冷たさ、及び、気持ちとエネルギーを来るべき快感なものへと向け、そこへつながる何かを媒介として、期待感を創生し、高揚し、凝集し、充足させていくという文脈としての一連の心理過程が町家の年中行事と生活の中にデザインされていることが考察された。このような中にも、相前後する時間空間体験を最も効果的につなぐつなぎ方の概念の一つである「間」の寄りきたるところがある、と考察される。今後、町家の生活における時間空間体験のつなぎ方を、ここで述べたような「間」の概念に基づき、明るさ、暗さ、風の流れ、匂いなどを用いてデザインする手法の提案につなげていきたい。伝統的なつなぎ空間である京都大徳寺の高桐院の参道のデザインの概念と手法をそこで生起する心理作用の調査(春夏秋冬の四季節・SD法を用いた調査票による調査)結果の経時的な分析と考案により解明することを試みた。高桐院のつなぎ空間においてはいくつかの典型的なデザインの概念が抽出されたが、その中で特記すべき経時変化は評価が中立から始まり段階的に変化しながらも最終の心理作用の直前の心理作用が中立になっており、その中立の心理作用をはさむ時間空間的に前後の心理作用はほぼ同質になっていることであった。即ち同質の心理作用の間に中立の心理作用を挿入することにより順応水準をリセットさせようとするようなデザインがなされており、そのことが最終の心理作用を効果的に発現させていると考察された。このデザインの概念は日本の文化の概念である「間」の概念と酷似しており、更なる解析によりこのあたりを解明することが必要であると考える。最終年度におけること点の確認が不可欠であり、現在行っている現代の特筆される空間での調査を続行する一方で他の分野でのデザインの概念との関連も分析する予定である。

目覚まし時計を止めて物理的な刺激を零としてやることによって、順応水準をリセットしているのである。(この部分はSD法で調査した場合には中立に評価される所である)一連の心理作用の創出の中の最終部分の直前に期待感を保ちつつ中立な心理作用が挿入されている。このような間の概念は視覚にというよりは、味覚、嗅覚、皮膚感覚等のデザインに多く見られる概念である。
ウメの機能性成分代謝系酵素遺伝子に着目した機能性成分高含有系統早期選抜手法の構築

本年度は樹上で黄熟するタイプのウメ品種`織姫'と収穫後(落果後)に黄熟するタイプの品種`南高'を材料に、全カロテノイド含量の増加に対応して発現の増大が認められるフィトエン合成酵素遺伝子のゲノム配列を比較した。その結果、`南高'では3末近傍の第5イントロンで約50塩基の欠損が認められた。また、フィトエン合成酵素遺伝子の上流域及びコード領域のPCR-RFLPにより、両品種間で多型が得られた。`織姫'×`南高'の交配個体では両親に由来する断片を併せ持つヘテロ型を示す多型が得られ、これら交配個体のカロテノイド蓄積特性を調べることによって、多型のタイプからカロテノイド蓄積特性を推察できると考えられた。即ち、フィトエン合成酵素遺伝子の上流域及びコード領域のPCR-RFLPによる分子多型を用いて果実の成熟初期からカロテノイドを蓄積し、樹上で黄熟する系統を育成段階の早期から選抜できる可能性が開けた。また黄熟とエチレンの関わりについて、`織姫'及び``南高'の果実を経時的にサンプリングして生成するエチレン量をガスクロマトグラフィーで測定したところ、`南高は樹上ではエチレンを生成せず、収穫後に著しいエチレンの生成が認められたのに対し、`織姫'は黄熟とともにエチレン生成が樹上の果実でも行われていた。また、`南高'の収穫後果実に対してエチレンのシグナル伝達系の阻害剤である1-メチルシクロプロペン(1-MCP)処理やプロピレン処理を行った結果、エチレン存在下でフィトエン合成酵素遺伝子の発現は増大していた。一方、1-MCP処理により、エチレン生成を抑制してもフィトエン合成酵素遺伝子の発現は無処理に比して低いもののシグナルが検出された。これらのことから、ウメ果実のフィトエン合成酵素遺伝子の発現は、エチレンの影響を受けるものの、完全にはエチレンの制御下にはないことが推測された。データベースに登録されているカロテノイド生合成系遺伝子の相同領域から合成した縮重プライマーを用いて成熟期のウメ果実由来cDNAを鋳型にRT-PCRを行い、cDNA断片の単離を試みた。その結果、IPP異性化酵素、FPP合成酵素、GGPP合成酵素、フィトエン合成酵素、フィトエン不飽和化酵素、ζカロテン不飽和化酵素、リコペンβ環状化酵素およびβカロテン水酸化酵素の部分断片を得ることができた。また、樹上完熟するウメ品種'織姫'の果実を開花後経時的にサンプリングし、カロテノイド含量を測定した。その結果、着色が認められる完熟直前にカロテノイドの集積が急速に起こり、とりわけβ-カロテン(総カロテノイド含量の約75%)およびβ-クリプトキサンチン(総カロテノイド含量の約10%)の含量が増大することが明らかとなった。RT-PCRにより、各酵素遺伝子の時期的発現量を比較したところ、カロテノイドの集積にはフィトエン合成酵素が深く関与していることが推察された。また、成熟初期のウメ果実にはα型のカロテノイドとβ型のカロテノイドの含量比がほぼ50%ずつ含まれているが、成熟後期に向かいβ型のカロテノイドが優先的になることから、α型とβ型の存在比を決定付けるリコペンε環状化酵素が成熟後期に重要な役割をはたしていることが推察された。さらに、成熟後期のβ型カロテノイドとしてはゼアキサンチン以降の分子種の存在比は低く、ゼアキサンチンとビオラキサンチン間を触媒するゼアキサンチンエポキシ化酵素とビオラキサンチン脱エポキシ化酵素の働きが、β-カロテンおよびβ-クリプトキサンチンの集積に関与していることが推察された。現在はこれらを新たに単離して遺伝子発現の特徴付けを行うとともに、鍵となる酵素遺伝子の完全長cDNAの単離を進めている。本年度はウメ果実に集積するカロテノイドの種類および量的な差異を明らかにするため、ウメ品種'南高''白加賀''織姫''豊後(久留米)''改良内田'を用いて、未熟果と成熟果のカロテノイド含量をHPLCで分析した。その結果、果実1グラム当たり全カロテノイド含量は樹上で黄熟する'織姫'では成熟果で著しい増加が認められるものの、樹上で黄熟しない他の品種はほぼ横ばいもしくは減少傾向にあった。また、昨年度までに'織姫'において明らかとなった、成熟後期で認められるカロテノイドの蓄積に対応していたフィトエン合成酵素遺伝子の完全長cDNAおよびゲノムDNAを単離した。フィトエン合成酵素cDNAの部分長をプローブとして発現解析を'南高''白加賀''織姫'の果実に対して行った結果、'織姫'は樹上での黄熟とともに急速に転写産物が増加したが、'南高''白加賀'では転写産物の増加は、'織姫'に比較して低かった。しかし、'南高'の果実を収穫後、室温にて黄熟させた果実では強い発現が誘導された。これらのことから、黄熟とフィトエン合成酵素遺伝子の発現には強い関連があることが推測された。現在は収穫後の黄熟を促進するエチレンの影響について解析するとともに、これらウメ品種の葉から抽出した全DNAを用いてフィトエン合成酵素遺伝子を指標とした品種間でのバンドの多型とカロテノイド集積パターンとの関係について解析を行っている。その結果、`南高

'では3末近傍の第5イントロンで約50塩基の欠損が認められた。また、フィトエン合成酵素遺伝子の上流域及びコード領域のPCR-RFLPにより、両品種間で多型が得られた。`織姫'×`南高'の交配個体では両親に由来する断片を併せ持つヘテロ型を示す多型が得られ、これら交配個体のカロテノイド蓄積特性を調べることによって、多型のタイプからカロテノイド蓄積特性を推察できると考えられた。即ち、フィトエン合成酵素遺伝子の上流域及びコード領域のPCR-RFLPによる分子多型を用いて果実の成熟初期からカロテノイドを蓄積し、樹上で黄熟する系統を育成段階の早期から選抜できる可能性が開けた。また黄熟とエチレンの関わりについて、`織姫'及び``南高'の果実を経時的にサンプリングして生成するエチレン量をガスクロマトグラフィーで測定したところ、`南高は樹上ではエチレンを生成せず、収穫後に著しいエチレンの生成が認められたのに対し、`織姫'は黄熟とともにエチレン生成が樹上の果実でも行われていた。また、`南高'の収穫後果実に対してエチレンのシグナル伝達系の阻害剤である1-メチルシクロプロペン(1-MCP)処理やプロピレン処理を行った結果、エチレン存在下でフィトエン合成酵素遺伝子の発現は増大していた。一方、1-MCP処理により、エチレン生成を抑制してもフィトエン合成酵素遺伝子の発現は無処理に比して低いもののシグナルが検出された。これらのことから、ウメ果実のフィトエン合成酵素遺伝子の発現は、エチレンの影響を受けるものの、完全にはエチレンの制御下にはないことが推測された。