hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分裂酵母複製開始因子の分離

1.分裂酵母第2染色体から分離した自律複製断片(ARS)のうち、3つが染色体上でも複製開始点として機能することを二次元ゲル電気泳動法による複製中間体の解析により示した。2.染色体上でもプラスミド状態でも、ほぼすべての細胞周期で複製開始するARS2004を用いて複製開始必須領域を解析した。(2)リンカースキャン法による置換変異の解析からアデニンストレッチが複製に必須であることを示した。(3)3つの必須領域のそれぞれ或いは全てを、polyA配列で置換えたものは機能するがpoly(AT)で置き換えたものは機能しないことから、アデニンストレッチは二重鎖を開裂しやすい性質よりも蛋白質の結合配列として機能する可能性が示唆された。(4)アデニンストレッチ(40bp)と領域II,IIIのみをベクターに挿入したものが複製能を持つことから、これらの配列が複製開始に必要充分であることを示した。アデニンストレッチを基本形とする配列が繰り返し存在する構造が分裂酵母複製開始点の特徴であり、この様な構造は出芽酵母とは大きく異なるものである。3.出芽酵母複製開始必須配列に結合し複製開始因子の候補であるORC(origin recognition complex)の分裂酵母におけるホモログ、orp1,orp2遺伝子にtagを組み込んだ融合遺伝子を発現誘導し、免疫沈降法によりこれらの遺伝子産物が相互作用することを検出した。4.分裂酵母複製必須配列とorp1,orp2蛋白との相互作用を検出する実験系を検討中である。
BACH転写因子群の標的遺伝子の検索と機能解析

転写因子BACH1およびBACH2は小Maf転写因子と二量体を形成し、Maf認識配列に結合する。BACH1は赤血球・巨核球系細胞に多量に発現しており、一方、Maf認識配列は、赤血球・巨核球特異的遺伝子の発現に重要な配列として機能することが知られている。BACH1遺伝子は、ダウン症関連遺伝子座の中にある21q22.1に座位する。事実、ダウン症関連巨核球性白血病細胞においてBACH1が大量に転写されている。造血組織に対するin vivoのBACH1過剰発現の影響を検索する目的で、GATA-1遺伝子の調節領域によって発現制御を受ける、ヒトBACH1トランスジェニック・マウスを作製した。このトランスジェニック・マウスでは、血液検査により血小板数の減少、組織分析により骨髄線維症が認められた。巨核球においては前血小板形成能の低下および分化障害が認められた。これらの結果は、BACH1が巨核球特異的な遺伝子の転写に、重要な機能を有することを示唆している。次に我々は、BACH2が、抗癌剤に対するリンパ球性白血病細胞の感受性に影響を与えることを示した。STI571投与によるBCR/ABLキナーゼの阻害剤は、Ph1陽性リンパ球性白血病細胞のBACH2発現を誘導する。BACH2を過剰発現するリンパ球系白血病細胞株Rajiを用いて、抗癌剤に対する感受性を検索した。BACH2を過剰発現させたRaji細胞は、対照に比較して酸化ストレスを産生する抗癌剤に高い感受性を示した。また、興味深いことに、これらがBACH2の核への蓄積を誘導することが明らかになった。このような結果は、BACH2が酸化ストレスによる細胞死を促進すること、およびSTI571と酸化ストレスを産生する抗癌剤の組み合わせが、Ph1陽性白血病の治療に際して良い結果を引き出す可能性を示唆している。【研究目的】本研究の目的は、1.BACH転写因子群が発現を調節している遺伝子(標的遺伝子)を同定し、その発現調節のメカニズムを明らかにすることである。また、2.この転写因子群の異常な発現が原因として考えられる疾患と、この因子群とのかかわりを解き明かすことにある。【結果】1.BACH1・トランスジェニック(TG)マウスの解析BACH1が、ダウン症候群にみられる急性巨核球性白血病や一過性骨髄増殖性疾患の原因遺伝子である可能性を検索する目的で、GATA-1遺伝子のプロモーターで発現するBACH1 TGマウスを作製した。現在、5系統について解析中である。外来性のBACH1の造血細胞における発現を確認した。現在までの解析で以下のことが明かとなった。(1)BACH1 TGマウスは、末梢血検査で貧血、血小板減少などの異常は認められない。(2)BACH1 TGマウスに白血病の発症はみられていない。(3)前血小板形成試験(PPF)をしたところ、BACH1 TGマウスでPPFの著明な低下が認められた。(4)アセチルフェニルヒドラジンを60mg/kg腹腔内投与することにより、酸化刺激を与えたところ、正常マウスでは溶血性貧血が誘導されたが,BACH1 TGマウスではほとんど貧血が誘導されなかった。2.BACH2標的遺伝子の解析我々は、マイクロ・アレイ法によって、B細胞株において2個の遺伝子(BCL2-A1およびEBI3)が、BACH2により負に転写制御されていることを発見した。

本研究においては、BACH2によるBCL2-A1、EBI3のダウンレギュレーションの機構を明らかにすることを目的とした。(1)Southern blot法および塩基配列を解析によりBCL2-A1遺伝子、EBI3遺伝子の構造を明らかにした。(2)BACH2がA1の発現を直接制御している可能性を、electrophoretic mobility shift assayおよびプロモーター機能解析によって検索した。EMSAの結果、BACH2とMAFKのヘテロ二量体が結合するNF-E2配列類似の塩基配列がA1遺伝子上に2つ存在することが明らかとなった。一過性の遺伝子導入実験の結果、その内の5'上流域に存在するNF-E2配列を介してBACH2がA1遺伝子の発現を抑制していることが明らかとなった。(3)また、EBI3においても、BACH2の共発現により、EBI3のプロモーター活性が抑制されること見い出した。【研究目的】本研究の目的は、1.BACH転写因子群が、発現を調節している遺伝子(標的遺伝子)を同定し、その発現調節のメカニズムを明らかにすること。また、2.BACH転写因子群の過剰な発現が原因として考えられる疾患と、この因子の関わりを明らかにすることである。【結果】1.BACH1転写因子を、赤芽球・巨核球に多量に過剰に発現するマウスにおいては、血小板産生が抑制される。BACH1が、ダウン症候群にみられる急性巨核球性白血病や一過性骨髄増殖性疾患の原因遺伝子である可能性を検索する目的で、赤芽球・巨核球特異的プロモーターを用いたBACH1 TGマウスを作製した。このマウスのうち、特に外来BACH1の発現が強いラインにおいて、著しい血小板産生の抑制が観察された。骨髄の他に脾臓、肝臓で造血所見が得られ、特に骨髄と脾臓においては繊維化が認められた。また、成熟が障害された巨核球も認められ、一過性骨髄増殖性疾患との表現型の類似性が示された。2.BACH2転写因子を多量に発現したリンパ腫細胞株では、酸化ストレスにより細胞死が誘導された。Ph1陽性リンパ性白血病を抗癌剤STI571で処理すると、BACH2の発現が誘導される。今回我々は、BACH2発現リンパ腫細胞株を、酸化ストレスを産生する抗癌剤で処理したところ、BACH2因子の核への局在化と細胞死の誘導を観察した。この所見は、難治性のPh1陽性リンパ性白血病の治療に際して、STI571と酸化ストレスを産生する抗癌剤の組み合わせが、良い治療成績を引き出す可能性を示唆している。
生涯スポーツ施策に伴う高齢者の体力および健康生活の変容

【研究目的】本研究では、一県を対象として、生涯スポーツ推進関連事業を展開している市町村に在住の高齢者を対象に、健康・体力づくりを志向した生活様式や生活行動および体力の実態を統計調査によって明らかにすることを通して、生涯スポーツ推進事業の実施に伴う体力および健康生活の変容について検討することを目的とした.そのために、体力と健康生活の実態を同一個人について調査することによって、生活様式や生活行動における健康・体力づくりを規定する要因を相関分析的に検討した.【研究計画・方法】調査対象:生涯学習プログラムに参加している某県内在住の60歳以上(85歳まで)の男女計約200名.調査時期:平成5年7月平成6年2月.調査内容:体力テスト(高齢者用)、生活環境状況、運動・スポーツ実施状況(スポーツクラブ参加状況を含む)、健康体力欲求、生活時間構造(睡眠、食生活、余暇生活、労働生活など)、生活様式、生活行動(保健行動、体力維持増進行動)などであった.調査方法:集合調査法によるパフォーマンステストおよび質問紙調査.調査単位は個人とした.調査系統:某県教育庁保健体育課、生涯学習課および各市町村の社会体育担当の協力を得て調査を実施する.統計的分析:統計単位は個人とした.以下のような視点で統計解析法を用いて分析中である.生涯スポーツを志向したスポーツライフを規定する生活様式および生活行動要因を検討する.健康体力づくりのための生活様式および生活行動要因と体力との相互依存関係を検討する.調査日程:打ち合わせ、調査の依頼等の準備:4月調査票の作成と予備調査:5月6月本調査の実施:7月2月回収と資料整理:11月現在継続中統計的分析とまとめ:2月現在継続中【研究目的】本研究では、一県を対象として、生涯スポーツ推進関連事業を展開している市町村に在住の高齢者を対象に、健康・体力づくりを志向した生活様式や生活行動および体力の実態を統計調査によって明らかにすることを通して、生涯スポーツ推進事業の実施に伴う体力および健康生活の変容について検討することを目的とした.そのために、体力と健康生活の実態を同一個人について調査することによって、生活様式や生活行動における健康・体力づくりを規定する要因を相関分析的に検討した.【研究計画・方法】調査対象:生涯学習プログラムに参加している某県内在住の60歳以上(85歳まで)の男女計約200名.調査時期:平成5年7月平成6年2月.調査内容:体力テスト(高齢者用)、生活環境状況、運動・スポーツ実施状況(スポーツクラブ参加状況を含む)、健康体力欲求、生活時間構造(睡眠、食生活、余暇生活、労働生活など)、生活様式、生活行動(保健行動、体力維持増進行動)などであった.調査方法:集合調査法によるパフォーマンステストおよび質問紙調査.調査単位は個人とした.調査系統:某県教育庁保健体育課、生涯学習課および各市町村の社会体育担当の協力を得て調査を実施する.統計的分析:統計単位は個人とした.以下のような視点で統計解析法を用いて分析中である.生涯スポーツを志向したスポーツライフを規定する生活様式および生活行動要因を検討する.健康体力づくりのための生活様式および生活行動要因と体力との相互依存関係を検討する.調査日程:打ち合わせ、調査の依頼等の準備:4月調査票の作成と予備調査:5月6月本調査の実施:7月2月回収と資料整理:11月現在継続中統計的分析とまとめ:2月現在継続中
Hi-C法を応用した細菌叢からの全ゲノム構築を可能にするメタゲノム解析手法の開発

本年度は、従来より開発を続けているIlluminaデータを入力とするメタゲノムアセンブラの精度向上を目指した改良と、HiCデータを組み込むためのアセンブラの改良、さらにHiC実験法のサーベイを中心に研究を遂行した。ゲノムがすでにわかっているバクテリアのゲノム20種を実際にMiseqによりシークエンスし、そのデータを計算機上で混ぜた疑似メタゲノムを用いての精度向上を目指したアルゴリズムの修正や改良を実施した。特にbinningと呼ばれるアセンブルで得られたscaffoldをクラスタリングし、個別菌と思われるデータに分ける工程の開発に時間を割き、di-codonや4mer、coverageなど様々な情報量を用いてのテストを実施した。これにより従来よりも高精度なbinningに成功した。HiCデータの組み込みに関しては、得られたリード配列がキメラになっているため適切なマッピング方法についての検討を中心に行った。データとしては、真核生物の高次構造解析用として公開されているものを中心にダウンロードすることでプロトコルの開発に用いた。またHiC実験法に関しては、一般的な試薬を揃えて出芽酵母を用いた実験を実施したが、様々なHiC専用キットが海外で発売されたため、それらの導入についてのサーベイを行った。これらは高次構造解析を目的として作成されたキットではあるが、基本的なHiC実験法は本研究と共通であるため、公開されているサンプルデータなどによるテスト解析などを通じ、Dovetail社のキットを導入することに決定した。研究期初に立てた目標において、今年度は複数菌種を混合培養したサンプルを対象に細胞内でのin situ Hi-C法とアセンブルアルゴリズムの確立を行うことを予定していた。それに対し、混合培養はしなかったものの、単離培養したゲノムがすでにわかっているバクテリアのゲノム20種を実際にMiseqによりシークエンスし、そのデータを計算機上で混ぜた疑似メタゲノムを用いての解析を実施できた。計算機上で混合することにより、様々な組成比のデータを作成することが可能なメリットがあり、実際にほぼ均等に混ぜた例から100倍レベルでシークエンスの異なる例までを作成することで、より多様な環境に対応した解析が可能となった。また、公開データを用いることにより多様なHiCデータを入力としたアセンブルテストを実施することもでき、次年度に実データを用いたテスト解析にすぐにでも入れる体制を整えることができた。これらの結果から、おおむね順調に進展していると総合的に判断した。次年度は最終年度となるため、まずHiCを用いたメタゲノム解析実験を早期に実施する予定である。対象としてはヒト腸内細菌叢を考えており、実サンプルは香川大学医学部に採取いただく予定である。ホルムアルデヒドによる固定までを香川大学で実施した後、東工大にてHiC法によるライブラリ調整を行い、通常のPair-end, Mate-pairライブラリと合わせてHiseqによるシークエンスを実施する。同時に16SrRNA解析も行い、菌種組成も確認する。得られたシークエンスデータに対し、昨年度までに試験的に開発したメタゲノムアセンブラを適用し、その結果を評価する。幸いヒト腸内細菌叢に関しては、数多くの個別菌ゲノムが決定・公開されているため、それらを「正解」とすることで結果の評価を実施する。特にHiC法を用いる最大のメリットであるbinningにおける精度評価を重視する予定である。続いて評価結果に基づいたアセンブラの改良を実施し、それらを繰り返すことで最終的にその時点における最高精度を持つメタゲノムアセンブラ・binningツール開発を目指す。これらの成果は、期間終了までにホームページなどからプログラムの形で公開すると共に、その内容を論文にまとめ投稿を行う予定である。

計算機上で混合することにより、様々な組成比のデータを作成することが可能なメリットがあり、実際にほぼ均等に混ぜた例から100倍レベルでシークエンスの異なる例までを作成することで、より多様な環境に対応した解析が可能となった。また、公開データを用いることにより多様なHiCデータを入力としたアセンブルテストを実施することもでき、次年度に実データを用いたテスト解析にすぐにでも入れる体制を整えることができた。これらの結果から、おおむね順調に進展していると総合的に判断した。次年度は最終年度となるため、まずHiCを用いたメタゲノム解析実験を早期に実施する予定である。対象としてはヒト腸内細菌叢を考えており、実サンプルは香川大学医学部に採取いただく予定である。ホルムアルデヒドによる固定までを香川大学で実施した後、東工大にてHiC法によるライブラリ調整を行い、通常のPair-end, Mate-pairライブラリと合わせてHiseqによるシークエンスを実施する。同時に16SrRNA解析も行い、菌種組成も確認する。得られたシークエンスデータに対し、昨年度までに試験的に開発したメタゲノムアセンブラを適用し、その結果を評価する。幸いヒト腸内細菌叢に関しては、数多くの個別菌ゲノムが決定・公開されているため、それらを「正解」とすることで結果の評価を実施する。特にHiC法を用いる最大のメリットであるbinningにおける精度評価を重視する予定である。続いて評価結果に基づいたアセンブラの改良を実施し、それらを繰り返すことで最終的にその時点における最高精度を持つメタゲノムアセンブラ・binningツール開発を目指す。これらの成果は、期間終了までにホームページなどからプログラムの形で公開すると共に、その内容を論文にまとめ投稿を行う予定である。使用額に差が生じた最大の理由は、メタゲノムの実サンプルであるヒト腸内細菌叢データを取得するのに必要となる、ヒト倫理審査に時間を要してしまったためである。このため、本年度中に予定していた実データの取得ができず、公開データを利用した解析を行ったため、今年度予定していたメタゲノムシークエンス費用が大幅に節約できる形となった。しかし、年度内に倫理審査を香川大学、東京工業大学双方で通すことができ、自分たちで取得した実データに基づいた解析を行うメリットは極めて大きいため、次年度早々にはメタゲノムシークエンスを行うことにより、シークエンス解析に主に使用する予定である。
統合海氷厚推定アルゴリズムの構築と北極海氷分布変動の解明

2019年度:1衛星マイクロ波放射計データを用いた平坦な季節海氷厚推定アルゴリズム構築、2衛星マイクロ波放射計データを用いた「積み重なり」による海氷厚増幅率推定アルゴリズム構築2020年度:3衛星マイクロ波放射計データを用いた統合海氷厚推定アルゴリズム構築2021年度:4夏の海氷分布予測、5海氷下の海洋状態把握2019年度:1衛星マイクロ波放射計データを用いた平坦な季節海氷厚推定アルゴリズム構築、2衛星マイクロ波放射計データを用いた「積み重なり」による海氷厚増幅率推定アルゴリズム構築2020年度:3衛星マイクロ波放射計データを用いた統合海氷厚推定アルゴリズム構築2021年度:4夏の海氷分布予測、5海氷下の海洋状態把握
植物ウイルス,ウイロイドの新しい遺伝子診断法の開発

1.マイクロプレートハイブリダイセーション法(以下MPH)に基づく遺伝子診断法の実用化上キ-ポイントとなる諸条件、即ち(1)マイクロプレートへの被検核酸分子の吸着条件、(2)ハイブリダイゼーション条件及び(3)検出用プローブの非放射性標識方法の検討を行った。その結果、被検試科の変性方法はホルムアミド50%、ホルムアルデヒド6.125%、1XSSC中で68C、10分の加熱が最も優れていることを明らかにした。また、ハイブリダイゼーション条件の検討により、従来のメンブレンを用いた手法に比べプレハイブリダイゼーション処理、ハイブリダイゼーション液中のブロッキング試薬(tRNA,salmonsperm DNA)等が省略できることを明らかにし、手法を簡便化した。さらにジゴキシゲニン(DIG)標識したcRNAブローブと安価な発色基質を用いることにより検出感度を低下させることなく、診断コストを大幅に削減した。以上の結果ほぼELISA並の操作と設備で実用的な遺伝子診断を行うことが可能になった。2.ウイルス純化試料及び簡単な抽出方法で調整したホップ潜在ウイルス(HLV)RNAを用いて、ELISAとの感度比較を行った結果、純化ウイルスを用いた場合で約100倍、粗抽出液を用いた場合でも40倍以上MPHがELISAより高感度であり、特に純化精製が困難で優れた抗血清の得にくいウイルスではMPHが非常に効果的であることを明らかにした。3.種々の植物ウイルス、ウイロイドの診断用プローブの開発を行い、ウイロイドでHSVd、CEVd、ASSVd、PBCVd、PSTVd、HLVd、CbVd1、GYSVd、CSVd及びCVdIIIの10種類、ウイルスではCMV、CMV-satellite RNA、HLV、TuMV、WCMV、MNSV、PVY、HMVの8種類の合計を18種類の植物ウイルス、ウイロイド診断用プローブを開発した。1.マイクロプレートハイブリダイセーション(以下MPH)に基づく遺伝子診断法の実用化上キ-ポイントとなる以下の諸条件の検討を行なった。なお、ウイロイドではホップ矮化ウイロイド(HSVd)とカンキツエクソコーティスウイロイド(CEVd)を、ウイルスではキュウリモザイクウイルス(CMV)を用いた。(1)、マイクロプレートへの被検核酸分子の吸着条件の検討;マイクロプレートに被検核酸分子を効率良く吸着させ検出感度を上げる条件を検討した結果、被検試料の変性方法、特にホルムアミド、ホルムアルデヒド濃度が吸着に大きく影響した。変性はホルムアミド50%、ホルムアルデヒド6.125%-1X SSC中で68C、10分の加熱が最も優れていた。(2)、ハイブリダイセーション条件の検討;上記の条件で変成させた試料につき諸々のハイブリダイセーション条件の検討を行なった結果、デキストラン硫酸ナトリウム濃度が検出感度に大きく影響し、至適濃度は5-10%であった。また、従来のメンブレンを用いた手法に比べプレハイブリダイゼーション処理、ハイブリダイゼーション液中のブロッキング試薬(tRAN,salmon sperm DNA)等を省略でき、手法を簡便化できた。(3)、検出用プローブの非放射性標識方法の検討;ジゴキシゲニン(DIG)標識したcRNAプローブで、特に高価な発光試薬を用いることなく安価なp-ニトロフェニル燐酸2ナトリウムの発色で、メンブレンを用いる従来型の手法とほぼ同程度の検出感度が得られ、診断コストの低下を達成できた。2、植物ウイルス、ウイロイド診断

用プローブの開発を行ない、ウイロイドではHSVd,CEVdの他、ASSVd、PBCVd、PSTVd、HLVd、CbVd1、GYSVdの8種類、ウイルスではCMVの他HLV、TuMV、WCMVの4種類を作成した。(A)ホップ潜在ウイルス(以下HLV)を標的として、マイクロプレートハイブリダイセーション(以下MPH)に基づく遺伝子診断法の実用化上のキ-ポイントとなる検体試量調製条件の検討を行ない、さらELISA法との強度比較を行った。1、ホップ葉から種々の方法でHLV-RNAの抽出を行いMPH法による診断を行った結果、まず生葉を用いた場合では、葉を0.2Mリン酸カリウム緩衝液(pH7.4)-1%SDS-0.1%亜硫酸ナトリウムで磨砕、フェノール:クロロフォルム抽出、エタノール沈殿して、変性後、MPHに供することで充分な検出感度が得られることが分かった。一方シリカゲル乾燥した葉では、上記の方法では充分ではなく、磨砕液を60C、10分熱処理後、遠心分離で植物成分を除去し、ポリエチレングリコールでウイルスを沈殿濃縮した後、フェノール:クロロフォルム抽出、エタノール沈殿して、変性後、MPHに供することで充分な検出感度が得られることが分かった。2、ウイルス純化試料及び上記の方法で調製したHLV-RNAを用いて、ELISAとの感度比較を行った結果、純化ウイルスを用いた場合で1001000倍、粗抽出液を用いた場合でも100倍以上、MPHがELISAより高感度であった。圃場より採集後シリカゲル乾燥で1年以上保存したホップの葉でも、上記の「熱処理-ポリエチレングリコール濃縮」により大幅に検出感度を上げることができ、ELISAでは検定困難な試料からMPHで高率にHLVを検出することが可能であった。(B)昨年に引き続き、植物ウイルス、ウイロイド診断用プローブの開発を行ない、新たにウイロイドではカンキツウイロイド群の一つCVdIIIとキク矮化ウイロイド(CSVd)、ウイルスではメロンえそ斑点ウイルス(MNSV)、ホップモザイクウイルス(HMV)、ジャガイモYウイルス(PVY)のDIG標識RNAプローブを開発した。以上の結果本試験で作成したDIG標識RNAプローブはウイロイドでHSVd、CEVd、ASSVd、PBCVd、PSTVd、HLVd、CbVd1、GYSVd、CSVd及びCVdIIIの10種類、ウイルスではCMV、HLV、TuMV、WCMV、MNSV、PVY、HMVの7種類の合計を17種類となった。
光機能性低フォノン酸化物ガラスの特異な構造緩和機構

本研究は光機能性ガラスとして注目されている低フォノンTeO_2系およびBi_2O_3系ガラスに焦点を当て、ガラス転移域での粘性測定、示差走査熱量計(DSC)による比熱測定、ビッカース硬度測定などを行い、これらのガラスの特異な構造緩和機構を明らかにすることを目的とする。得られた成果は次の通りである。1)R_2O-MO-TeO_2系ガラス(R=Li,Na,K,M=Mg,Ba,Zn)の結晶化に対する熱的安定性は光学的塩基度が大きく異なる組み合わせ(K_2O-MgO,Li_2O-BaO)において顕著に増加する。2)K_2O-MgO-TeO_2系ガラスのガラス転移域での比熱変化【right filled triangle】)C_pは約45J/molKでという大きな値を示すことから、ガラス転移域で網目構造の切断が容易に起こり、原子間の再配列が顕著に起こる。この特徴はビッカース硬度の室温における値(3GPa)とガラス転移域での急激な減少にも現れる。3)構造緩和の活性化エネルギー(エンタルピー緩和)は9001250kJ/molであり、通常のSiO_2系ガラスと比べて極めて大きい。粘性流動の活性化エネルギーは500750kJ/molであり、フラジリティの値は60程度である。ビスマス系ガラスにおいてもエンタルピー緩和と粘性流動の活性化エネルギーの違い、すなわち、デカップリングが顕著に観測される。これはSiO_2系ガラスとは全く異なる特異な構造緩和現象であり、ガラス転移域での粘性流動が網目構造の切断(主緩和)のみではなく、他の修飾イオンの動き(副緩和)にも顕著に依存していることを示している。4)ビスマス系ガラスもテルライト系ガラスと同様にガラス転移域で原子間の再配列が容易に起こる極めてフラジャイルなガラス形成系である。5)本研究によって、たとえば光増幅用TeO_2系ファーバーの製造に必須な種々の情報を提供し、同時にガラスの最も本質的な現象である"ガラス転移"と"構造緩和"を従来のSiO_2やB_2O_3といったガラス系ではなく全く異なった挙動を示すTeO_2系およびBi_2O_3系ガラスからのアプローチによりそれらの本質に迫ることができた。本研究はTeO_2系およびBi_2O_3系ガラスに焦点を当て、ガラス転移域での粘性灘定、示差走査熱量計(DSC)による比熱測定などを行い、これらの光機能性を示す低フォノン酸化物ガラスの構造緩和機構を明らかにすることを目的とする。1)10K_2O-10MO-80TeO_2ガラス(M=Mg,Sr,Ba,Zn)を作製し結晶化に対する熱的安定性を評価したところ、熱的安定性はZn>Mg>Ba>Srの順に向上し、特にZnOを含む3成分系ガラスは極めて安定であることがわかった。2)様々な熱履歴を与えたxK_2O-(20-x)

MgO-80TeO_2ガラスのガラス転移域での比熱変化量ΔCpが45J/molKという大きな値を示すことから、ガラス転移域で網目構造の切断が容易に起こることが明らかになった。比熱の温度依存性から見積もられた構造緩和の活性化エネルギーは9001200kJ/molであり、K_2OをMgOで置換するにつれ小さくなった。このことから、TeO_2系ガラスのフラジリテイーはアルカリ金属とアルカリ土類金属イオンの混合により低下することが明らかになった。3)ラマン散乱スペクトルからK_2OとMgOの混合によりガラス骨格構造の乱れが減少することが明らかになり、骨格構造の乱れと構造緩和の活性化エネルギーが密接に関連していることが示唆された。4)Bi_2O_3系ガラスとしてxBi_2O_3-(95-x)B_2O_3-5PbOガラス(x=3070)を検討した。これらのガラスは結晶化に対して熱的にかなり安定であり、屈折率も2.3という高い値が得られた。5)ガラス転移域での粘性流動の活性化エネルギーは627745kJ/molであり、Bi_2O_3の増加と共に減少した。フラジリテイの値は5057であり、特にBi_2O_3含有量40mol%において最小値を示した。これらの値はTeO_2系ガラスと比べて若干大きい値であり、Bi-O結合もTeO_2系ガラスと同様にガラス転移域で容易に切断されていることが明らかになった。本研究は光機能性ガラスとして注目されている低フォノンTeO_2系およびBi_2O_3系ガラスに焦点を当て、ガラス転移域での粘性測定、示差走査熱量計(DSC)による比熱測定などを行い、これらのガラスの特異な構造緩和機構を明らかにすることを目的とする。得られた成果は次の通りである。1)R_2O-MO-TeO_2系ガラス(R=Li,Na,K,M=Mg,Ba,Zn)の結晶化に対する熱的安定性は光学的塩基度が大きく異なる組み合わせ(K_2O-MgO,Li_2O-BaO)において顕著に増加する。2)K_2O-MgO-TeO_2系ガラスのガラス転移域での比熱変化ΔCpは約45J/molKでという大きな値を示すことから、ガラス転移域で網目構造の切断が容易に起こり、原子間の再配列が顕著に起こる。この特徴はビッカース硬度の室温における値(3GPa)とガラス転移域での急激な減少にも現れる。3)構造緩和の活性化エネルギー(エンタルピー緩和)は9001250kJ/molであり、通常のSiO_2系ガラスと比べて極めて大きい。粘性流動の活性化エネルギーは500750kJ/molであり、フラジリティの値は60程度である。ビスマス系ガラスにおいてもエンタルピー緩和と粘性流動の活性化エネルギーの違い、すなわち、デカップリングが顕著に観測される。これはSiO_2系ガラスとは全く異なる特異な構造緩和現象であり、ガラス転移域での粘性流動が網目構造の切断(主緩和)のみではなく、他の修飾イオンの動き(副緩和)にも顕著に依存していることを示している。4)ビスマス系ガラスもテルライト系ガラスと同様にガラス転移域で原子間の再配列が容易に起こる極めてフラジャイルなガラス形成系である。5)これらのガラスは共にガラス転移域で特異な構造緩和現象を示すけれども、2種類以上の適当な酸化物を添加することにより、実用的に利用可能なガラスを創製することが可能である。
血液脳関門形成とインターロイキン６アンプの活性化

非免疫細胞にてNFkBとSTATが同時に活性化すると大量のケモカインが発現し、局所に炎症が誘導される。我々はこの炎症の増幅回路(炎症回路)に着目し研究してきた。本研究では中枢神経系への免疫細胞の侵入方法、血液脳関門の制御機構を詳細に解析することを目的とした。多発性硬化症モデルEAEでの中枢神経系を高感度MRIを用いて経時的に観察すると、EAE初期病変部であるマウス第五腰髄において、浮腫を伴う初期炎症が生じること、さらにこれによって生じる虚血/再還流障害が炎症を拡大し病態形成に関与することを発見した。また、さまざまなストレスが免疫細胞の侵入口を変化させ、EAEの病態を悪化させることを発見した。本研究は、血液脳関門の血管内皮細胞がどのように血液細胞を中枢神経内に侵入させているかを解析して、その破綻、過剰な活性化がどのように病態と関与するかを調べるものである。解析の基盤となる分子機構は私たちが発見した『炎症アンプ』である。これはケモカインの過剰産生機構であり、血管内皮細胞や線維芽細胞でのIL-17とIL-6刺激後に生じるNFkBとSTAT3の同時活性化にて形成されるIL-6信号のポジティブフィードバック機構であった。その後、解析を続けていくと実際の機能分子は、ケモカインであることがわかった。ケモカインが局所にて過剰に産生されれば、その部位へ大量の免疫細胞が浸潤し、恒常性が破綻して炎症が生じる。2012年には、局所的な交感神経の活性化が第5腰髄背側血管の血管内皮細胞に存在する炎症アンプ活性を介して誘導して中枢神経系への血液細胞のゲートを形成していることを証明した。このような背景に、本研究を進め、現在、様々なストレス刺激による神経の活性化が炎症アンプを活性化して血液脳関門に血液細胞の侵入口を形成することがわかってきた。また、その過程で『ゲート理論』を提案した。この理論は、ヒラメ筋の刺激が第5腰髄の背側血管にケモカインの発現を誘導して、その上部の大腿四頭筋の刺激が第3腰髄の背側血管に、さらに上部の上腕三頭筋の刺激が第5頚髄の背側血管のケモカインの発現を誘導したことから、神経活性化が生じた近傍の血管の状態が変化して血液脳関門に血液細胞の侵入口を形成することがわかった。これらの結果から、中枢神経系の血管ばかりではなく一般臓器でも神経の活性化が血管の状態変化を介して血液細胞の侵入口をそれらの臓器に形成して臓器の恒常性や病態形成が制御されていると言う理論である(Arima et al.,Mediators of Inflammation in press)。血管内皮細胞等の1型コラーゲン陽性の非免疫細胞にてNFkBとSTAT3が同時に活性化すると過剰なNFkBの活性化が生じて大量のケモカイン、IL-6が発現する。これを契機に局所にたくさんの免疫細胞が集積して炎症が誘導される。私たちはこの炎症の増幅回路(炎症回路)に着目し研究してきた。また局所的な感覚神経-交感神経の活性化が第五腰髄(L5)の血管内皮細胞において局所的な炎症回路の活性化を誘導し、中枢神経系への免疫細胞の侵入口を形成した。この様な背景をもとに、本研究では中枢神経系への免疫細胞のアクセス方法、血液脳関門の制御機構を詳細に解析することを目的とした。具体的には以下の5つの実験を行った。(i)生体内での各部位における血管内皮細胞活性化状態の解析:多発性硬化症モデルを用いて経時的にL5背側血管の状態を高感度MRIにて解析し論文発表した。(ii)血管内皮細胞以外の1型コラーゲン陽性細胞での炎症回路の活性化と多発性硬化症モデルの病態形成との関係を解析:多発性硬化症モデルを用いて経時的にL5切片を作製し、NFkB, STAT3などの活性化、ケモカイン、IL-6などの発現を解析した。(iii)神経活性化依存性の血管内皮細胞活性化機構の分子レベルの解析:社会的孤立モデル、疼痛モデルを用いて神経活性化部位と状態変化した血管部位を解析した。(iv)リステリア感染と炎症回路依存性の血管内皮細胞の活性化の関連:リステリアが中枢神経系に侵入する部位を同定し、分子機構の一端を見いだした。(v)メタボリックシンドロームと炎症回路依存性の血管内皮細胞の関係性の関連:高脂肪食投与マウスにおいて、血管内皮細胞の活性化状態に変化が見られた血管内皮細胞等の1型コラーゲン陽性の非免疫細胞にてNFkBとSTAT3が同時に活性化すると過剰なNFkBの活性化が生じて大量のケモカイン、IL-6が発現する。

私たちはこの炎症の増幅回路(炎症回路)に着目し研究してきた。また局所的な感覚神経-交感神経の活性化が第五腰髄(L5)の血管内皮細胞において局所的な炎症回路の活性化を誘導し、中枢神経系への免疫細胞の侵入口を形成した。この様な背景をもとに、本研究では中枢神経系への免疫細胞のアクセス方法、血液脳関門の制御機構を詳細に解析することを目的とした。具体的には以下の5つの実験を行った。(i)生体内での各部位における血管内皮細胞活性化状態の解析:多発性硬化症モデルを用いて経時的にL5背側血管の状態を高感度MRIにて解析し論文発表した。(ii)血管内皮細胞以外の1型コラーゲン陽性細胞での炎症回路の活性化と多発性硬化症モデルの病態形成との関係を解析:多発性硬化症モデルを用いて経時的にL5切片を作製し、NFkB, STAT3などの活性化、ケモカイン、IL-6などの発現を解析した。(iii)神経活性化依存性の血管内皮細胞活性化機構の分子レベルの解析:社会的孤立モデル、疼痛モデル、睡眠障害モデルを用いて神経活性化部位と状態変化した血管部位を解析した。(iv)リステリア感染と炎症回路依存性の血管内皮細胞の活性化の関連:リステリアが中枢神経系に侵入する部位を同定し、分子機構の一端を見いだした。(v)メタボリックシンドロームと炎症回路依存性の血管内皮細胞の関係性の関連:高脂肪食投与マウスにおいて、血管内皮細胞の活性化状態に変化が見られた26年度が最終年度であるため、記入しない。多発性硬化症モデルでのL5背側血管が経時的に変化していくこと、さらにその変化が病態に大きく関与することを論文として報告できた点と、各種モデルでの神経活性化と炎症に相関性が見られることも発見し、現在投稿中のものが2つあることから、研究室移動のための引っ越しに伴う実験機器のセットアップなどに時間を要したため実験に多少の遅延が生じたものの、おおむね順調に進展していると考えられる。免疫学今年度は研究室移動のための遅延を取り戻し、結果をまとめて論文化し、社会に研究成果を還元できるようにする。26年度が最終年度であるため、記入しない。多発性硬化症の患者の70%以上のものが再発と寛解を繰りかえすが、その分子機構は不明である。その原因の1つは人為的に再発を誘導できるモデルが存在しないことである。今年度、神経刺激を利用して人為的に再発を誘導できるモデルを確立できた。私たちの用いている病原T細胞の静脈移入では一過性病態を呈しても再発は生じない。症状が回復したマウスに様々な刺激(ストレス負荷、感染など)を誘導して病態再発を解析した。その結果、ある刺激にて炎症アンプ依存性のBBB破壊と病原T細胞浸潤がすべての脊髄腹側の特定の血管に認められた。これらは時間とともに消退するが、免疫細胞が残存しているLSからは炎症が拡大した。LSでは脊髄に接している血管ではBBB破壊と病原T細胞浸潤の両者が認められたが、その外側血管ではBBB破壌のみが認められた。研究室移動のための引っ越しに伴い、実験機器のセットアップなどに時間を要したため実験に遅延が生じた26年度が最終年度であるため、記入しない。L5ゲートは末梢とCNSとの接点であり、末梢組織が病原体に感染した際、ここからCNS感染を生じ髄膜炎や脳炎に進行する可能性がある。L5ゲートでは定常時から炎症アンプが活性化しており標的分子としていくつかの微生物の受容体も発現上昇する。
細胞系譜解析から解く大脳の組織形成と多様化

本研究の目的は、脊椎動物の脳・神経系にみられる領域特異性がどのように形成されるかを、中枢神経系の幹細胞である神経上皮細胞を始点として理解しようとするものである。脳・神経系を構成する神経細胞は、きわめて多様な形態的特徴、機能形質を持っており、これらの神経細胞の形質の大部分は、親細胞である神経上皮細胞によって規定されており、由来する神経上皮細胞の位置や時期によって産み出される神経細胞の形質が異なる。神経上皮の時空間マップから、いかにして神経細胞が三次元的に配置された脳が形成されるかを理解する上で、脳原基の領域性が脳組織構築に果たす意味を解明することはきわめて重要である。本研究遂行に当たり、前脳原基の領域性を細胞系譜解析によって明らかにするため、時期に応じて発現変動するSix3を用いて遺伝学的に細胞系譜を標識するノックインマウスの作成を行った。これはtamoxifen投与によって誘導可能なCreERを利用して、時期特異的にSix3を発現する細胞系譜を標識し、それらの差分を解析することで前脳原基の様々な部域に由来する脳組織を同定しようとするものである。残念ながら、得られたノックインマウスでは、十分な組換え効率を得ることができず、当初の目的である細胞系譜解析を遂行することはきわめて困難であることが明らかとなった。一方で、本研究によって得られた知見は、近年盛んに行われるようになったこの方法論(gene fate map)の潜在的な問題点を提示していると考えられ、この方法論によってもたらされる実験結果の解釈には十分な注意が必要であることを示唆している。作成したマウスは当初の目的には使用できないことが判明したが、前脳原基のごく一部の細胞集団に組換えを起こすといった目的には十分に使用できると考えられ、国内のマウスリソースに寄贈することによって、関連研究における今後の有効利用を期待される。脊椎動物の大脳の形成機構を明らかにするため、ニワトリ胚における大脳原基の初期部域化について解析を行った。これまでの研究成果から、初期のWntシグナルの関与が明らかになっていたので、shRNAを用いた特異的ノックダウンによってその作用実体たるリガンドの特定を試みた。候補配列から多数のshRNAコンストラクトを作成し胚に導入したが、有意に発現を低下が見られたものはなかった。次に、DVR構成細胞の誕生時期を同定するため、異なる発生段階でBrdU溶液を卵白に注入し、艀化直前まで発育させ標識細胞の分布を調べようとした。しかし、BrdUの投与により著しく生存率が低下し、また組織の形成不全等も多く生じたため、この方法での追求を断念した。替わって、大脳側脳室内に投与する方法について、至適条件等の検討を行った。初期神経板における区画化の意味を探るため、Six3の発現によって規定される細胞集団の細胞系譜を追跡することを試みた。Six3遺伝子座をカバーする約200KbのBACクローンを購入し、大腸菌内の相同組換えを利用して、Six3遺伝子座にCre-ERT2を挿入したターゲティングコンストラクトを作成し、組み換えをおこしたES細胞を複数系統単離した。これを用いてノックインマウスを作成中である。次に、マウスでは大脳皮質の領野形成に関与する背側正中線に発現するFgf8の鳥類脳での役割を明らかにするため、エレクトロポレーションをもちいた機能元進および阻害実験を行った。

実験検体では有意に大脳組織の形成に異常が認められたものの、導入遺伝子の発現が一過的であるため、導入時期と解析時期に大きな隔たりのある本件のようなケースでは、導入された細胞と表現型との間に明確な因果関係を追求することが困難であった。この問題の解決のため、改変型トランスポゾンを利用して、長期恒常的にマーカー遺伝子を発現するような遺伝子導入システムの開発を試み、予備的ながら良好な結果を得た。種問で著しい多様性を示す脊椎動物の大脳構造の比較発生学について、終脳正中に発現するFGF8の役割という観点から解析することを目標とした。艀卵3日目のニワトリ胚の終脳胞にドミナントネガティブ型FGFレセプターをエレクトロポレーション法によって導入した。導入後710日艀卵すると、従来の方法では導入領域が検出出来ないという問題が生じたため、トランスポゾンを利用した発現ベクターによってGFP遺伝子を発現させ、目的のステージに至っても明確に導入領域を特定することが可能となった。現在までにこのような検体を多数得ている。マウスの大脳皮質で領野に対応して発現する遺伝子(カドヘリン、Eph等)、および層特異的に発現する遺伝子(Er81、Brn3等)はニワトリ終脳で部位特異的に発現することがわかっており、現在、これらのプローブを用いて終脳外套部の領域性の変化について解析中である。また、神経上皮細胞の増殖と分化のバランス制御という観点からマウスとニワトリの終脳を比較検討した。その結果、神経幹細胞の増殖パターンに両者で違いは認められなかったが、幼若神経細胞のもつapical突起の分布パターンに顕著な違いがあることを見いだした。これは神経分化様式が違う可能性を示唆しており、生体内での神経分化プロセスの可視化実験を準備中である。次に、前脳原基の細胞系譜解析について、Six3遺伝子座にCre-ERをノックインしたマウスの作製を継続して行った。凍結受精卵の状態で所属研究機関の動物飼育施設に輸送、仮親に移植して胎仔を得た。その後、順調にコロニーを拡大中であり、近々Flp発現マウスと交配して、遺伝子座に残存しているneoカセットを除去する予定である。解析の為に交配するレポーター系統の準備もあわせてすすめており、マウス作製に予想外の時間がかかったものの、当初の実験計画を遂行する予定である。
キノコ類、地衣類および苔類より糖尿病予防物質の探索

最近,中・長鎖遊離脂肪酸の受容体であるGPR120およびGPR40は、血糖値を下げるホルモン「インスリン」の分泌を促進するすい臓内物質G蛋白質共役型受容体(GPCR)として注目されている。ニンギョウタケモドキ科キノコ類から単離されるGrifolin,Grifolicacid,およびGrifolicacidmethyletherは、GPR120選択的リガンドとして見出された。抗糖尿病作用を示す食用キノコ類ハナビラタケ(Sparassiscrispa)から単離された不飽和脂肪酸は、GPR40アゴニストおよびGPR120アンタゴニストとして働くことが明らかになった。食用地衣類イワタケ(Umbilicariaesculenta)より、強力な--glucosidase阻害活性を示す4種の新規芳香族化合物の単離を行った。苔類ゼニゴケ(Marchantiapolymorpha)、フタバネゼニゴケ(Marchantiapaleacea)から強力なSGLT2阻害作用を示すビスビベンジル化合物、MarchantinsA,B&Eが単離された。平成22年度は、α-グルコシダーゼ阻害薬およびホルモン「インスリン」の分泌を促進するすい臓内物質G蛋白質共役型受容体(GPCR)活性化物質を指標として,キノコ類,地衣類および苔類より、糖尿病予防薬の探索研究を行った。活性物質の誘導体の合成については、化学反応および微生物変換により行い、構造活性相関についても検討した.四国各地のキノコ類,地衣類および苔類の採集を行い、採集したキノコ類,地衣類および苔類は、エーテル、酢酸エチル、メタノールなどを用いて抽出した。得られた抽出エキスは,α-グリコシダーゼ阻害活性およびGPCR活性化作用を指標として、シリカゲルおよびSephadex LH-20カラムクロマトグラフィーにより分画し,さらに高速液体クロマトグラフィーにより,活性物質の単離を行った。地衣類ハナゴケ,ナガネツメゴケ,ウメノキゴケの粗エキスに活性を示した.大量に採集したイワタケより強力なα-グルコシダーゼ阻害物質の探索を行い、強いα-グルコシダーゼ阻害活性を示す新規芳香族化合物を単離した。食用キノコ、ハナビラタケ(Sparassis crispa)のアルコール抽出エキスは、動物実験により、抗糖尿病活性を有することが証明され、国内特許を申請・受理された。ハナビラタケから得られる脂肪酸類がGPR40に対してアゴニストとして作用し、GPR120に対しはアンタゴニストとして作用していることが見出された。ニンギョウタケモドキ科キノコおよび冬虫夏草オオセミタケより新規化合物の単離を行い、抗糖尿病活性について検討中である。苔類より、糖尿病および肥滿症の治療におけるSGLT阻害剤の探索研究を行い、ゼニゴケなどに含まれるMarchantin類が強い活性を示すことが明らかになった。平成23年度は、α-グルコシダーゼ阻害薬およびホルモン「インスリン」の分泌を促進するすい臓内物質G蛋白質共役型受容体(GPCR)活性化物質を指標として、キノコ類,冬虫夏草、地衣類および苔類より、糖尿病予防薬の探索研究を行った。西日本各地採集したキノコ類、冬虫夏草、地衣類および苔類は、エーテル、酢酸エチル、メタノールなどを用いて抽出した。得られた抽出エキスは、・-グリコシダーゼ阻害活性およびGPCR活性化作用を指標として、シリカゲルおよびSephadex LH-20カラムクロマトグラフィーにより分画し、さらに高速液体クロマトグラフィーにより、活性物質の単離を行った。a-グルコシダーゼ阻害活性を示した地衣類ハナゴケ、ナガネツメゴケ、ウメノキゴケ、イワタケのメタノール抽出エキスより、強いa-グルコシダーゼ阻害活性を示す新規芳香族化合物を単離した。ニンギョウタケモドキ科キノコ、コウモリタケから単離されるgrifolicacid誘導体にGPR120アゴニストおよびアンタゴニストが見出された。その生理活性メカニズムを解明するために、Universite de Bourgogne大学のNaim A.KHAN授との共同研究を開始した。冬虫夏草の一種であるオオセミタケの子実体および冬虫夏草菌Cordyceps cardinalisNBRC 103832の培養菌糸体より、7種の新規環状ペプチドを単離した。冬虫夏草菌Cordyceps sp.NBRC106954の培養抽出物より、10員環マクロライドを含む8種の新規化合物を単離した。それら新規化合物の抗糖尿病作用については、現在検討中である。

苔類より、糖尿病および肥満症の治療におけるSGLT阻害剤の探索研究を行い、ゼニゴケ、フタバネゼニゴケに含まれるマルカンチン類に強力な阻害活性が見られた。平成24年度は、αーグルコシダーゼ阻害薬およびホルモン「インスリン」の分泌を促進するすい臓内物質G蛋白質共役型受容体(GPCR)活性化物質を指標として、キノコ類,地衣類および苔類より、糖尿病予防薬の探索研究を行った。西日本各地採集したキノコ類,冬虫夏草、地衣類および苔類は、エーテル、酢酸エチル、メタノールなどを用いて抽出した。得られた抽出エキスはαーグリコシダーゼ阻害活性およびGPCR活性化作用を指標として、シリカゲルおよびSephadex LH-20カラムクロマトグラフィーにより分画し,さらに高速液体クロマトグラフィーにより,活性物質の単離を行った。αーグルコシダーゼ阻害活性を示した地衣類ハナゴケ,ウメノキゴケ、イワタケのメタノール抽出エキスより、強いαーグルコシダーゼ阻害活性を示す新規芳香族化合物を単離した。ニンギョウタケモドキ科キノコ、コウモリタケから単離されるgrifolicacid誘導体にGPR120アゴニストおよびアンタゴニストが見出された。その生理活性メカニズムを解明するために、Universitéde Bourgogne大学のNaim A. KHAN教授との共同研究を行い、grifolicacid誘導体のGPR120アゴニストとしての作用メカニズムを明らかにした。非食菌類タコウキン科のフルイタケの研究を行い,側鎖にスピロ構造を有するユニークな6種の新規トリテルペン化合物を単離した.冬虫夏草の一種であるオオセミタケの子実体および冬虫夏草菌Cordyceps cardinalisNBRC103832の培養菌糸体より、7種の新規環状ペプチドを単離した。冬虫夏草菌Cordyceps sp. NBRC106954の培養抽出物より、10員環マクロライドを含む8種の新規化合物を単離した。それら新規化合物の抗糖尿病作用について検討した。キノコ類、冬虫夏草、地衣類および苔類から、α-グルコシダーゼ阻害活性およびG蛋白質共役型受容体(GPCR)活性化作用を示す新規化合物を10種以上単離することに成功した。また冬虫夏草から得られた新規大環状ペプチドはユニークな構造を有することから、今後抗糖尿薬のシーズ化合物として期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度が、本研究課題の最終年になるため、いままで得られた研究成果は、学術論文に投稿する予定である。ニンギョウタケモドキ科キノコ、コウモリタケから単離されるgrifblic acid誘導体のG蛋白質共役型受容体(GPCR)活性化作用については、フランス、Universite de Bourgogne大学のNaim A.KHAN教授との共同研究を強力に進める予定である。生理活性が見られ、研究が行われていないキノコ類、冬虫夏草、地衣類および苔類の抽出エキスについて分離操作を行い、新規生理活性物質の単離を行う予定である。
人間環境としての照葉樹林の植物学的解析--中国と日本を対比して

本研究は、中国と日本に残されている照葉樹林の構造と機能を、その主要構成植物群の一つであるシダ植物に着目して比較観察し、その異同と人為的影響を植物学的に明らかにすることを通じて、照葉樹林の持続性を考える科学的根拠を提供することを目的としている。植生調査、毎木調査、植物標本・試料の採集を行い、得られた解析結果をもとに、伐採や開発といった人間活動が照葉樹林に及ぼす影響について多角的視点から考察した。本研究は中国と日本に残されているすぐれた照葉樹林の構造と機能を比較観察し、その異同と人為的影響のあり方を植物学的に明らかにすることを通じて照葉樹林の持続性を考える科学的根拠を提供することを目的とし、特に照葉樹林林床の主要構成要素であるシダ植物に着目して日中間のその種組成の比較および種分化の解析を実施した。種分化の解析では,オシダ属、イノデ属、イノモトソウ属などの対象として,標本を採取しDNA解析を実施する計画である。平成19年度は,平成18年度繰越予算を用いて引き続き福建省武夷山世界自然遺産地域においてシダ植物の種分化に関する調査を行った。調査地は武夷山自然保護区と武夷山山脈の北東部(茫蕩山)の照葉樹林とし,林下のシダ植物を採集調査した.その結果,シダ植物の標本218点と細胞学分析用のサンプル(約50点)を採集した。細胞学分析用のサンプルのうち,ナンピイノデについて細胞学的観察を行った結果,中国産のナンピイノデが日本産のものと同じく2倍体であることが判明し,日本に固有と思われていたナンピイノデが中国大陸にも分布することが明らかとなった.なおこの成果の一部は,日本植物分類が会第7回大会にて「中華人民共和国福建省武夷山におけるPolystichumotomasui Kura (Dryopteridaceae)の新分布」(発表者:長本三鈴、林蘇娼、鈴木武、海老原淳、盧海声、劉剣秋、徐自坤、武素功、岩槻邦男)としてポスター発表した。平成20年度調査では、引き続き武夷山地域においてシダ植物の種分化解析のための標本を収集し,細胞学分析およびDNA解析を進める。平成19年度は中国では福建省武夷山世界自然遺産地域と雲南省西双版納自然保護地域において,日本では鹿児島県屋久島において調査を行った。武夷山地域では武夷山自然保護区と武夷山山脈の北東部(茫蕩山)の照葉樹林のシダ植物を採集調査し,シダ植物の標本218点と細胞学分析用のサンプル(約50点)を採集した。日本に固有と思われていたナンピイノデノの細胞学的観察が出来、日本産のものと同じく2倍体であることが解った.西双版納地域では、地形条件と照葉樹林下100m^2あたりのシダ植物の出現種数との関係を調査した. 2006年(16地点)と2007年(29地点)のデータを解析した結果,各地形条件における平均出現種数(地生シダ/着生シダ/全種の順に示す)は,尾根部(3.9/3.8/7.7),斜面上部(2.6/6.1/8.7),斜面下部(8.7/3.4/12.1),谷部(11.1/4.7/15.8)で,尾根部から谷部にかけて種数が増加する傾向は地生シダについては明瞭だが,着生シダについては不明瞭との予見を得た.屋久島では,照葉樹林伐採により成立した二次林・植林下のシダ植物の多様性を調査した.結果,各森林タイプにおける100 m^2あたりの平均出現種数は,照葉二次林で5.0種,植林で12.1種で,日本の照葉自然林の9.4種に比べ二次林では低く,植林では高い傾向があるとの予見を得た.平成20年度調査では、西双版納地域における照葉樹林伐採により成立した二次林・植林下のシダ植物の多様性・種組成を調査し屋久島での傾向との比較分析を行う。また、武夷山地域では、引き続きシダ植物の種分化解析のための標本を収集し,DNA解析を進める。本研究は中国と日本に残されている照葉樹林の構造と機能を比較観察し,その異同と人為的影響を植物学的に明らかにすることを通じて,照葉樹林の持続性を考える科学的根拠を提供することを目的としている.