hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ユーカリ林を組み込んだ土地利用連鎖系による持続的土地利用の実証と体系化

一方、ブラジル南東部はサトウキビなどの主要産地で、施肥による地下水の硝酸性窒素汚染が顕在化ししつあり、近年強度の激しい降雨頻度が増加する傾向にともない畑地からの土壌侵食・流亡も深刻である。本研究は,ユーカリ林の環境・生態学的悪影響などが顕在化していない科学的根拠と影響発現の条件を文献と現地調査で行いながら、ユーカリの特性を利用し、農地からの栄養塩溶脱による地下水汚染とサトウキビなどの大規模耕作による土壌侵食の防止などを、ユーカリ植林地の配置ー土地利用連鎖系ー、営農方法の最適化により構築することを目的としている。研究対象地域として,サトウキビ畑とユーカリ林が隣接し,地下水面が浅いサンパウロ州のRio Claro市郊外を選定した。調査地一帯はシルト質砂層からなる標高600 mの波状の準平原で,年平均気温は21.8°C,年降水量は1367mmである。上流側にサトウキビ畑が存在し,下流側にユーカリが植林され,その樹齢はおよそ5年、樹高は20m程度である。100m x 200mの範囲に,120mほどの地下水観測井網を掘削し,地下水位,水質を分析し,表層土壌の理化学特性を分析した。また,周辺地域で,湧水,井戸水,河川水なども採水・分析した。サトウキビ畑では施肥による地下水中の硝酸性窒素濃度の上昇,耕作による表土の流亡などが認められたが,ユーカリ林では硝酸性窒素濃度は低く,土壌は保全されていた。また,農耕地が広がる周辺地域の湧水や井戸水の水質は概して良好であった。また,サトウキビ栽培農家,組合などでヒアリングを行い,土地利用・営農形態などを把握した。(理由)国内の組織、サンパウロ大学地球科学研究科および農学部との連携など研究組織を整え、8月の現地調査により,研究対象地域を絞り込むことができた。2ヶ所の対象地域では、観測用の浅井戸の設置、水質測定および採水を行った。また、周辺地域の河川水、湧水、井戸水などの測定、採水も行えた。サトウキビ栽培者、ユーカリ植林団体などからの聞き取りなども実施できた。11月には,詳細な土壌調査を実施し、観測井の追加,自記記録計の設置なども行った。また、地主・耕作者からの掘削許可が得られず、繰り越した深井戸の掘削も平成24年5月に実施した。以上のように、3ヶ月遅れたが、当初予定した計画をほぼ遂行できたと評価している。25年度が最終年度であるため、記入しない。国内の組織(広島再学,北海道大学,熊本大学)、サンパウロ大学地球科学研究科および農学部との連携により、6,8,11,3月の現地調査により,観測用の浅井戸の設置、水質測定および採水を行ない,同位体分析も実施した。ユーカリ林とサトウキビ畑の土壌の理化学性の比較検討も行った。観測井の追加,自記記録計の設置なども行った。当初予定した計画をほぼ遂行できたと評価している。さらに,サンパウロ大の共同研究者が本プロジェクトに関連して,サンパウロ州研究支援財団(FAPESP)より研究費を獲得でき,研究を進展させることが出来ている。調査・観測体制がほぼ整ったので、当初の計画に沿って、詳細な水、栄養塩、土壌の観測、分析を行い、ユーカリ林の水・物質循環で果たす役割を明らかにする。また、営農方法などについての現地(聞き取り)調査により,実態および持続可能な管理方法を模索する。サンパウロ大学側も独自の研究資金の調達を目指しており、観測体制のよりいっそうの充実などが測れる見通しもある。
新規アセチル化制御因子・Xによるグロビン発現制御機構の解析

平成25年度は、マウスの赤血球造血における新規アセチル化制御因子Xの機能に関して、以下の通り検討を行った。(1)マウス赤血球造血におけるXの発現解析、(2)マウス赤血球造血におけるXの機能解析、(3)Xの機能解析のためのX欠損マウスモデルの作製。(1)Xタンパク質の発現解析Xの検出に使用可能な市販の抗体がなかったため、免疫細胞化学染色およびウェスタンブロット分析によってXを検出可能な抗Xウサギ抗体を作製した。Xタンパク質は、造血前駆細胞、未熟赤血球及び成熟赤血球の核および細胞質の両方に局在していた。また、造血前駆細胞が成熟赤血球へと分化するにつれて、Xタンパク質発現が増加した。(2)Xの機能解析マウス胎仔肝臓は、造血前駆細胞が未熟赤血球及び成熟赤血球に分化する部位であり、赤血球造血研究のモデルとして利用されている。Xは造血前駆細胞を未熟赤血球へと誘導し、またα-、β-グロビン遺伝子の発現を増加させた。さらに、クロマチン免疫沈降法を用いて、Xタンパク質が造血前駆細胞を成熟赤血球へと誘導する遺伝子の発現レベルを増加させることにより、マウスの赤血球造血を誘導することが明らかになった。(3)X欠損マウスモデルの作製(2)はin vitroにおけるXの機能解析であり、生体内におけるXの機能をより詳細に解析するためには、in vivoで解析可能なX欠損マウスモデルの作製が必要である。現在、Xの欠損に使用可能な雄マウスを2匹所有しており、X欠損マウスの繁殖を行っている。(抄録なし)受入研究者とKulkeaw博士は新規貧血モデルを考案し、造血幹細胞が赤血球へ分化する過程において遺伝子発現が50倍亢進するXを同定した。Xはピストンのアセチル化を司るGCN5ヒストンアセチル化酵素に類似し、アセチル化に関与する事が示唆された。平成24年度には、赤血球系造血におけるXの機能をさらに明らかにするため、Xのin vitro機能解析を中心に行った。プラスミド・トランスフェクションによってXをマウス・フレンド赤白血病細胞へ強制発現した。免疫染色法によりXがヒストンアセチル化を抑制する事が示唆された。また、real-time PCR法によりグロビン遺伝子発現を検討したところ、α、β共に遺伝子発現が抑制された。グロビンタンパク質の合成比率を検討するためHPLC法でのタイピングを試みたが困難であり、質量分析装置を用いた解析を検討中である。遺伝子導入2日後の細胞において、細胞表面抗原発現の解析をフローサイトメトリーにより検討したが、コントロールと比較し、顕著な違いは認められなかった。更に、Xのヒストンアセチル化阻害作用を検討するため、アッセイキットを用いて、アセチル補酵素A結合能及びヒストンアセチル化酵素活性を保持するか検討した。Xはアセチル補酵素A結合能を保持するにも関わらず、ヒストンアセチル化酵素活性を保持しない事から、Xによるヒストンアセチル化阻害作用は既存のヒストンアセチル化酵素に対する競合阻害である事が示唆された。また、Xの局在を検討するため、Xに対するポリクローナル抗体を作製した。免疫染色法による解析では、マウス・フレンド赤白血病細胞、ヒト・K562細胞共に、Xは核内に局在する事が明らかになった。本研究ではXの機能を明らかにすることを目的としている。平成24年度には、Xによるヘモグロビン合成の抑制が、ヒストンアセチル化の制御による可能性を示し、Xの機能の一部を明らかにした。既に作製したXのコンディショナルノックアウトマウスキメラより産仔が得られず、再度作製するため、一定の期間を要する。その間、in vitro解析に重点を置き、研究を推進する。(抄録なし)
地温変動に対する作物の成長反応の解析

本研究は、乾燥地の大きな地温変動に着目し、それが植物の成長におよぼす影響を、養水分の吸収、窒素同化、可溶性炭水化物産生及び植物ホルモン産生の面から総合的に解析しようとするものである。本研究の成果は次の通りである。1.実験材料としてトマトを用い、幼植物を砂を詰めたポットに定植し、4台の異なる温度(気温、地温)制御下(気温(昼/夜、°C)/地温(昼/夜、°C) : (20/20) / (12/12), (25/15) / (16/08), (25/25) / (17/17), (30/20) / (30/20)あるいは気温一定で3台の異なる地温制御下(気温20°C,地温(昼/夜、°C) : (12/12), (16/08), (20/20))にある人口気象室内で成育させた。また培地の硝酸態窒素/アンモニア態窒素比は10: 0, 8: 2, 6: 4の3段階とした。2.植物体の成長量、蒸散量、養分吸収量および窒素量は地温の上昇に依存して増大した。3.茎内蒸散流の移動は地温の低下により阻害された。4.木部液中の植物ホルモン(サイトカイニン、ジベレリン)の濃度は温度に依存して高い値を示した。5.平均地温が同じでも12°C一定と昼16°C/夜8°Cとを比べると、後者の場合の方が植物体の成長量、蒸散量、養分吸収量、窒素量および木部液のサイトカイニン、ジベレリン量は高い値を示した。6.植物体の可溶性炭水化物量は、地温12°C一定で最も高い値を示した。7.培地の硝酸態窒素/アンモニア態窒素比は、植物体の成長量には影響を及ぼさなかったが、体内のイオンバランスには影響を与えた。8.窒素源が硝酸態窒素のみの場合、体内の有機窒素および硝酸イオンの蓄積も温度依存的に増加した。9.以上のことから、低地温による地上部成長の抑制は、根における養水分吸収の阻害というよりも、むしろ根から地上部への養水分転流の減少に基ずくものと推察された。本研究は、乾燥地の大きな地温変動に着目し、それが作物の成長に及ぼす影響を、養水分の吸収、窒素同化、植物ホルモン産生の面から総合的に解析しようとするものである。本年度の供試材料は主にトマトとし、研究実績概要は次の通りである。1.トマト幼植物を砂を詰めたポットに定植し、4台の異なる温度(気温、地温)制御下にある人工気象室内で成育させた。

成育温度は気温(昼/夜、°C)/地温(昼/夜、°C):(20/20)/(12/12)、(25/15)/(16/08)、(25/25)/(17/17)、(30/20)/(30/20)の4種類とした。また、培地の硝酸態窒素/アンモニア態窒素比は10:0、8:2、6:4の3段階とした。2.植物体の成育量、蒸散量、養分吸収量は地温の上昇に依存し増大した。3.平均地温が同じでも、12°C一定と昼16°C/夜08°Cとを比べると、後者の場合のほうが植物体の成育量、蒸散量、養分吸収量は高い値を示した。4.培地の硝酸態窒素/アンモニア態窒素比は植物体の成育量には影響を及ぼさなかったが、体内のイオンバランスには影響を与えた。5.窒素源が硝酸態窒素のみの場合、体内の有機窒素及び硝酸イオンの蓄積も温度依存的に増加した。6.木部液中の植物ホルモン(サイトカイニン、ジベレリン)の濃度は温度に依存して高い値を示した。本研究は、乾燥地の大きな地温変動に着目し、それが作物の成長におよぼす影響を、養水分の吸収、窒素同化、可溶性炭水化物産生及び植物ホルモン産生の面から総合的に解析しようとするものである。本年度の供試材料はトマトとし、研究実績概要は次の通りである。1、トマト幼植物を砂を詰めたポットに定植し、3台の異なる温度(気温、地温)制御下にある人工気象室内で成育させた。成育温度は気温20°C、地温(昼/夜、°C):(12/12)、(16/8)及び(20/20)の3種類とした。2、地温の低下により、茎内蒸散流の移動は阻害された。3、地上部、地下部の乾物重、窒素量及び蒸散量は地温の上昇に伴い増加した。4、木部液中のサイトカイニン及びジベレリン量は、地温の低下に伴い減少した。5、平均地温が同じでも、12°C一定と昼16°C/夜8°Cとを比べると、後者の場合のほうが植物体の成長量、窒素量、蒸散量、木部液中のサイトカイニン及びジベレリン量は高い値を示した。6、地上部及び地下部の可溶性炭水化物量は、地温12°C一定で最も高い値を示した。7、以上のことから、低地温による地上部成長の抑制は、根における養水分吸収の阻害というよりも、むしろ根から地上部への養水分転流の減少に基ずくものと推察された。
良好胚獲得のための、新規精子調整法の臨床応用の試み

〈背景・目的〉体外受精時成績を向上させるためには、良好卵子と良好精子の獲得が必須であるが、精液中に含まれる精子の中から良好精子を選別するための戦略は非常に遅れている。最近新たな精子調整法として、磁気ビーズによりアポトーシスを起こしている精子を除去する方法が開発され、この方法により調整した精子では、アポトーシス率が有意に低下し、また受精能獲得指数、先体反応誘起テストなどの改善を認めることが報告されている。我々は、良好卵子が得られるにも関わらず良好胚が得られない患者に対しこの手法を臨床応用し新規調整法の臨床における有効性を明らかにし、不妊患者の妊娠成立に寄与することを目的として検討を行った。〈方法〉当科で体外受精中の患者のうち過去の治療において良好卵子が4個以上採取され、精子が十分な数得られており、かつ良好胚率が25%以下である患者を対象とした。該当患者の治療周期において、得られた精液の半分を従来の選別法、半分を新規選別法に供した。良好卵子を無作為に2群にわけ、従来法で選んだ精子を用いて受精を行なった卵子(第1群)と新規手法で選んだ精子を用いた卵子(第2群)の受精率、分割率、細胞数、胚グレードを比較した。〈研究成果〉対象となる症例の採卵で回収された卵子のうち授精を行った36個において、受精率、分割率はそれぞれ従来法群(以下1群)で12/20=60.0%、11/12=91.7%、新規手法使用群(以下2群)で13/16=81.3%、13/13=100%,であった。受精後3日目胚の細胞数とVeeckの分類に基づく胚グレードはそれぞれ1群で6.55±0.74,2. 77±0.31、2群で5.54±0.52,2. 96±0.29で、いずれも2群間に有意差はみられなかった。1群由来胚を移植した1周期は化学流産となり、2群由来胚を移植した周期では妊娠は得られなかった。今回、2群間に胚分割や臨床成績の差はみられなかったが、2群において受精率が良好な傾向がみられ、新規精子調整法によりより多くの受精卵を獲得できる可能性が示唆された。
高速増殖炉の燃料ピン充填希ガス同位体による中性子捕獲断面積の測定

高速増殖炉の破損燃料の検出を行うFFDL法では希ガス同位体の高精度中性子捕獲断面積データが必要とされる。そこでクリプトンとキセノン同位体について核データ評価に必要な計算の改良を行い、これまで測定データが存在しない0.1MeV以下の中性子捕獲反応断面積を高精度で測定する手法の検討を目的とした。CCONEコードをベースに結合チャンネル光学模型、励起子模型で使用される多数のパラメータを最適化して中性子入射全断面積、中性子捕獲断面積などの計算精度を向上させた。中性子捕獲反応からのガンマ線を高精度測定に必要なバックグラウンド事象を低減できる希ガス試料容器を検討した。今年度は、希ガスターゲットに対する連続エネルギー中性子照射による中性子捕獲断面積を測定する際に必要となるガス試料の容器を設計・作成した。アルミニウムやステンレスなどを容器の材料とすると中性子がこれらの材料に当たった際に不要なガンマ線を放出し実験時のバックグラウンド信号となり、制度の良い測定が困難となることが予想された。そのため、試料容器にFRPを使用し、中性子が透過する窓部分にはカプトンを採用することで、可能な限りバックグラウンド信号の低減を図った。測定効率を上げるためには容器内のガスの圧力を高め容器中のガス原子の数密度を上昇されることが考えられるが、その場合は高い圧力に耐えられるようにするために試料容器の壁の厚さを厚くする必要がある。しかし、今度は軽い元素で構成されバックグラウンド信号が少ないFRPやカプトンを使用してもバックグラウンド信号が増加することが予想されたために、試料容器中のガスの圧力は約1気圧を想定した。また、試料容器にはターゲットとなる希ガスのみが充填され、空気などの不純物を極力封入しない事が重要となる。そのためにターゲットとして使用する純度の高い同位体濃縮ガスを効率よく試料容器に充填するためのガス封入容器を設計・作成した。中性子捕獲断面積測定実験を実施予定のJ-PARCの中性子核反応測定装置(ANNRI)のゲルマニウム検出器の応答を簡易体系で検討した。本年度は、希ガスターゲットに対する連続エネルギー中性子捕獲断面積のテスト実験を2月下旬に行った。実験はJ-PARC物質・生命科学実験施設のANNRI装置を使用した。施設の放射線安全基準が変更になったため、まず前年度に作製したFRPとカプトン膜のガスサンプル容器のみを使用した。バックグラウンド事象低減のために使用したFRP材料の中にホウ素が混入していることが中性子照射によるテスト実験で判明した。また、この容器で中性子を透過するための窓材として使用しているカプトン膜もこの材料中に存在する水素による中性子の弾性散乱の影響が非常に大きいことが判明した。その結果、軽い原子核材料であるFRPとカプトン膜ではなく、少し重い原子核であるがバックグラウンドの影響を実効的に低減できるアルミニウムでガスサンプル容器を作る必要が有ることがわかった。また、当初1気圧で希ガスを封入する予定であったが、強化された施設の安全基準を満たすために0.1から0.5気圧に低下させる必要が有ることがわかった。また、原子核反応断面積計算コードCCONEを使用して、キセノンとクリプトン同位体の中性入射に対する打面積評価計算を行った。全断面積に影響を与える光学ポテンシャルのパラメータの最適化を行い、準位密度パラメータや前平衡過程計算で使用されるパラメータで最適な値のセットを探索した。その結果、従来の評価済核データライブラリよりも既存の実験データの再現性を向上させることができるようになった。アルミニウムやステンレスなどを容器の材料とすると中性子がこれらの材料に当たった際に不要なガンマ線を放出し実験時のバックグラウンド信号となり、精度の良い測定が困難となることが予想された。そのため、試料容器の材料にFRPを使用し、中性子が透過する窓部分にはカプトンフィルムを採用することで、可能な限りバックグラウンド信号の低減を測ることとした。しかし、今度は軽い元素で構成されバックグラウンド信号が少ないFRPやカプトンを使用してもバックグラウンド信号が増加することが予想されたために、試料容器中のガスの圧力は1気圧を想定した。本年度は、希ガスターゲットに対する連続エネルギー中性子捕獲断面積の試験を12月に実施した。実験はJ-PARCの物質・生命科学実験施設の中性子核反応測定装置ANNRIの高効率ゲルマニウム検出器セットを使用した。ガスターゲット容器の構造や材料の最適化を行うために、アルミニウムやカプトンなど複数の材料から放出されるバックグラウンドとなるガンマ線の測定を行った。ターゲット容器の構造を二重化し外側をANNRIのビームダクトと同形状、内側を小型にしてガスを収納する部分とすることで、安全性を高めた上でバックグラウンド放射線の影響を低減することができることがわかった。

物質・生命科学実験施設では中性子パルスの時間構造として1つ目のパルスと2つ目のパルスが600 nsという短い時間であるため、飛行時間法による中性子エネルギー測定では1つ目のパルスで測定システムの動作が開始されたにも関わらず2つ目のパルスによる事象を検出する場合があるため、その影響を調べた。キセノンとクリプトン同位体に対する中性子捕獲断面積を含む20 MeVまでの中性子入射原子核反応断面積の精度向上を原子核反応計算コードCCONEを使用し、最近新たに公表された実験データを再現するように計算で使用する多数のパラメータを調整し最適化を行った。この結果、前年度までに実施した際に参考にした実験データと今年度新たに公表された実験データのどちらに対しても再現性が高い断面積の計算結果を得ることができた。本年度は1 eVから100 eV程度の中性子エネルギー領域でのキセノンとクリプトン同位体の中性子捕獲断面積の評価と一般的な気体ターゲットに対する実験手法の最適化の検討について実施した。中性子捕獲断面積の評価では、現在の評価済核データライブラリに格納されているキセノンやクリプトンの同位体ごとの中性子捕獲断面積と実験データを比較した。なるべく多くの実験データを再現するような統一的な断面積計算を行った。計算には原子核反応計算コードであるCCONEコードをベースとして使用した。計算に必要な光学模型ポテンシャルや前平衡過程で必要となる準位密度パラメータなどの多数のパラメータを同位体ごとに改善することで、中性子捕獲断面積だけではなく(n, 2n)、(n, p)、(n, α)反応断面積などの実験データの再現性を向上させた。また、中性子入射中性子放出二重微分断面積や放出中性子エネルギースペクトルに関するデータを得られた。実験手法の最適化については、J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)では通常は個体ターゲットの使用が想定されているめ、気体ターゲットの使用には安全性などについて特別な検討が求められているため、ターゲットを格納する容器の安全性を向上を図りつつ、容器からのガンマ線バックグラウンド信号を低減することで、気体ターゲットからの信号を取得できる手法を検討した。最後に研究期間全体の取りまとめを行った。高速増殖炉の破損燃料の検出を行うFFDL法では希ガス同位体の高精度中性子捕獲断面積データが必要とされる。そこでクリプトンとキセノン同位体について核データ評価に必要な計算の改良を行い、これまで測定データが存在しない0.1MeV以下の中性子捕獲反応断面積を高精度で測定する手法の検討を目的とした。CCONEコードをベースに結合チャンネル光学模型、励起子模型で使用される多数のパラメータを最適化して中性子入射全断面積、中性子捕獲断面積などの計算精度を向上させた。中性子捕獲反応からのガンマ線を高精度測定に必要なバックグラウンド事象を低減できる希ガス試料容器を検討した。J-PARCで過去に発生した事故等により、ガスターゲットを使用するための基準が相当程度引き上げられたため。基準に適合した上でバックグラウンド放射線の影響を低減することが困難であったため。
嫌気条件下での酸素発生型光合成のパラドックスを解く

紅藻のシアニディウム類のGaldieria sulphruariaが、絶対嫌気条件(-270 mV)でも光合成を行うことをみいだした。同条件では、嫌気性ラン藻Plectonema boryanumは、光合成による酸素発生は行わなかった。G. sulphurariaのゲノムには、嫌気バクテリアからの多くの遺伝子の水平転移が報告されている。嫌気バクテリアから水平転移により獲得された因子が、P. boryanumよりもさらに高度な嫌気条件下での酸素発生型光合成を可能にしていることが予想され、新規の光合成調節機構のメカニズムの解明に繋がることが期待される。平成27年度は、紅藻のイデユコゴメ類と嫌気性ラン藻を研究材料として、嫌気条件下での酸素発生型光合成について、嫌気条件下での光合成のメカニズムを生理学的解析と遺伝子発現解析により調べた。イデユコゴメ類と嫌気性ラン藻以外の藻類についても、嫌気条件を変えて調べたところ、Galdieria sulphurariaのみが、絶対嫌気条件下でも、酸素発生型の光合成を行った。嫌気性ラン藻Plectonema boryanumは絶対嫌気条件下では、酸素発生型の光合成を行わなかったが、他の藻類に比べて嫌気性が高い(orp値が低い)環境下でも、酸素発生型の光合成を行った。G. sulphurariaとP. boryanumについて、遺伝子発現解析のためのデータを取得し、現在、解析中である。27年度は、生理学的解析をほぼ終わった。また、ゲノム支援のサポートを受けることができ、網羅的な遺伝子発現データを得ることができたため。前年度に得た遺伝子発現データの解析を進めると共に、代謝物解析を行う。植物分子生理学
リプログラミングによる植物幹細胞の新生機構の解明

植物では個体発生が完了してから新たに器官が誘導されることがあり、既に運命決定され分化した細胞がリプログラムされ幹細胞を新生する。しかしながら、このリプログラミングによる植物幹細胞の新生機構の原理は明らかではない。そこで、マメ科植物の根粒形成およびコケ植物の杯状体形成に着目し、ある特定の分化細胞で幹細胞新生の鍵となる転写因子が活性化される機構とその鍵転写因子が分化細胞から幹細胞を新生する機構の2点を解析する。根粒の発生において必須の役割を担うRWP-RK型転写因子NINについては、これが直接転写を制御する転写因子遺伝子のうち側根形成に関与するものについて、根粒形成への関与を明らかにした。またNIN遺伝子の発現を抑制的に制御する因子を新たに同定し、これがNIN遺伝子のシス領域に結合する転写因子複合体の活性化を調節していることを多面的に検証した。さらに1細胞RNA-seqの条件検討をおこない、シロイヌナズナ根端における既知の細胞種を同定できることを確認し、根粒の発生において最初の分裂が誘導される皮層での1細胞RNA-seq解析の目処が立った。ゼニゴケ杯状体の底部で幹細胞新生に重要な役割をもつR2R3-MYB型転写因子GCAM1については、C末端側に蛍光タンパク質遺伝子をノックインした形質転換体を観察し、GCAM1が杯状体底部で発現していることを確認した。またシロイヌナズナにおけるGCAM1オーソログであるRAXの機能欠損表現型をGCAM1が部分的に相補することを示した。この結果はGCAM1による幹細胞新生の制御メカニズムが陸上植物で保存されていることを示唆している。加えて葉状体の基部側断片からのメリステム再生プロセスにおいて、GCAM1の種内パラログGC1LがGCAM1と冗長的に機能することを示唆する結果を得た。根粒の発生を制御するNINについては、皮層で機能する上流および下流の主要な転写制御機構が明らかになりつつあり、NINを中心とした遺伝子発現調節ネットワークを構築するための情報が蓄積しつつある。さらに植物における1細胞RNA-seq法を確立したことで、皮層における幹細胞新生に係わる遺伝子を逆遺伝学的に同定することが現実的になった。幹細胞新生を制御するGCAM1については、ゼニゴケの杯状体形成における機能解析のデータがまとまりつつある。また、梅田班との共同研究からGCAM1発現制御の上流にサイトカイニンが関わっていることが明らかとなった。またGCAM1下流で制御される遺伝子についてもトランスクリプトーム解析のデータ解析が完了し、下流で幹細胞新生に関わる幾つかの制御因子候補については、ノックアウト変異体の作出を進めている。NINを中心とした遺伝子発現調節ネットワークを明らかにするため、特に皮層細胞の分裂誘導に着目した研究をさらに進める。このために、1細胞RNA-seq法を活用して皮層における経時的遺伝子発現変化を取得し、バルクRNA-seqとの比較により皮層細胞特異的な共発現ネットワークを構築する予定である。NIN遺伝子の発現制御機構については新たに複数の転写開始領域を同定しており、これらに結合する転写因子の網羅的スクリーニングを開始したい。一方、皮層細胞分裂と平行して根粒形成に寄与する表皮での菌感染についても遺伝子発現調節ネットワークを明らかにするための準備を進める。GCAM1による転写制御のメカニズムを明らかにするため、GCAM1-Citrineノックイン株を用いた免疫沈降実験によるGCAM1相互作用因子の同定、およりクロマチン免疫沈降実験によるGCAM1結合DNA領域の解析を行う。また、GCAM1(+GC1L)の機能誘導系による幹細胞増殖系を用いた、幹細胞組織におけるクロマチン動態の解析にも力を注ぐ予定である。その際、特にクロマチンが開いた状態の領域を解析するATAC-seq解析の遂行を急ぎたい。その他、GCAM1遺伝子の発現を上流で制御するサイトカイニンシグナル伝達系に関して解析(梅田班との共同研究)を進めるとともに、GCAM1のパラログGC1Lの機能解析(西浜班との共同研究)も進める予定である。本年度は、根粒特異的転写因子NINが転写発現を調節する標的遺伝子を網羅的に探索した。NINの一過的発現などによるRNA-seqと、NINのChIP-seqとの比較解析をおこなった。結果、NF-YA1など既知の標的遺伝子の他、根粒形成に関与することが既に明らかとなっている幾つかの遺伝子が転写制御の標的となっていた。そこで、これまでに明らかとなっていない標的遺伝子について、機能解析に着手した。また、国際共同研究で取り組んできたゼニゴケのゲノム解読の成果を論文として発表した(Bowman et al. 2017, Cell 171: 287-304)。ゼニゴケは他の植物種と比較して、植物の発生過程や生理機能の制御に関わる遺伝子の重複が極めて少ないこと、そしてゼニゴケが陸上植物の基本的な分子メカニズムの祖先型をもつことなどが明らかになった。

上記の研究成果をベースに、ゼニゴケにおいて幹細胞新生を制御するR2R3-MYB型転写因子GCAM1については、ステロイドホルモンによる機能誘導系を利用しRNA-seqによる下流の遺伝子制御ネットワークの解析を進めた。またGCAM1遺伝子コーディング領域のC末端側に蛍光タンパク質Citrine遺伝子をノックインしたGCAM1-Citrine株の作出に成功し、GCAM1下流のターゲットをクロマチン免疫沈降法により解析するための準備を整えた。根粒特異的転写因子NINについては、標的遺伝子のリストアップおよび一部でそのNINによる発現制御の裏付けが取れ、さらに根粒形成における遺伝学的解析が進んでいる。幹細胞新生を制御するGCAM1については、関連する制御因子候補の同定や機能解析が順調に進んでいる。論文発表に向けたデータもまとまりつつある。植物では個体発生が完了してから新たに器官が誘導されることがあり、既に運命決定され分化した細胞がリプログラムされ幹細胞を新生する。しかしながら、このリプログラミングによる植物幹細胞の新生機構の原理は明らかではない。そこで、マメ科植物の根粒形成およびコケ植物の杯状体形成に着目し、ある特定の分化細胞で幹細胞新生の鍵となる転写因子が活性化される機構とその鍵転写因子が分化細胞から幹細胞を新生する機構の2点を解析する。根粒の発生において必須の役割を担うRWP-RK型転写因子NINについては、これが直接転写を制御する転写因子遺伝子のうち側根形成に関与するものについて、根粒形成への関与を明らかにした。またNIN遺伝子の発現を抑制的に制御する因子を新たに同定し、これがNIN遺伝子のシス領域に結合する転写因子複合体の活性化を調節していることを多面的に検証した。さらに1細胞RNA-seqの条件検討をおこない、シロイヌナズナ根端における既知の細胞種を同定できることを確認し、根粒の発生において最初の分裂が誘導される皮層での1細胞RNA-seq解析の目処が立った。ゼニゴケ杯状体の底部で幹細胞新生に重要な役割をもつR2R3-MYB型転写因子GCAM1については、C末端側に蛍光タンパク質遺伝子をノックインした形質転換体を観察し、GCAM1が杯状体底部で発現していることを確認した。またシロイヌナズナにおけるGCAM1オーソログであるRAXの機能欠損表現型をGCAM1が部分的に相補することを示した。この結果はGCAM1による幹細胞新生の制御メカニズムが陸上植物で保存されていることを示唆している。加えて葉状体の基部側断片からのメリステム再生プロセスにおいて、GCAM1の種内パラログGC1LがGCAM1と冗長的に機能することを示唆する結果を得た。根粒の発生を制御するNINについては、皮層で機能する上流および下流の主要な転写制御機構が明らかになりつつあり、NINを中心とした遺伝子発現調節ネットワークを構築するための情報が蓄積しつつある。さらに植物における1細胞RNA-seq法を確立したことで、皮層における幹細胞新生に係わる遺伝子を逆遺伝学的に同定することが現実的になった。幹細胞新生を制御するGCAM1については、ゼニゴケの杯状体形成における機能解析のデータがまとまりつつある。
昇華NMR法の開発

現在、低分子系有機デバイスの作製には真空蒸着法が用いられている。本研究では、その真空蒸着の過程で、昇華状態にある分子が実際にどのような形で飛んでいるのかを明らかにするための基礎研究として、昇華NMR法の開発を試みた。前年度の結果に基づき、さらに改良を重ねた結果、長さ30mm、直径2.5mmの石英ガラス管を用いてNMR装置中で試料管全体を加熱できるようになった。なお、この測定には、研究代表者と同じ所属部局である京都大学化学研究所の中原勝教授、松林伸幸准教授の研究室の500MHz NMR装置を使わせて頂いた。まず、モデルケースとして、アダマンタン(ADM)10mgを減圧下でガラス管に封入し、300°Cで昇華^1H NMR測定を行ったところ、昇華状態にあるADMのシグナルを明確に検出することができた。ナフタレン(NP)に対しても、ADMと同様、昇華NMRシグナルが明確に観測できた(試料量:5mg,測定温度:350°C)。これらの結果に基づき、有機ELで極めて頻繁に用いられている発光性電子輸送材料であるAlq_3の測定を行った。その結果、試料量10mg、測定温度450°Cで昇華Alq_3に由来する共鳴線を明確に観測することに成功した。また、これらすべての試料に対して2-3ppm高磁場に凝集相のシグナルが観測された。このことは、本測定から昇華-蒸着プロセスにおけるダイナミクスの解析が可能であることを示している。ただし、溶液NMRと比較すると、その分解能は100MHz以下の装置に相当する分解能しか得られていない。この点に関しては、今後さらに検討を要する。しかし、本実験から、モデル系のみならず実際の有機EL材料に対しても、その昇華状態のNMR検出が可能であることが示された。今後、分解能が向上すれば、これから益々発展すると期待される有機デバイス作製の高効率化に大きく寄与することになると期待される。現在、有機低分子材料を用いた有機デバイスの研究開発が目覚しく発展しつつある。このデバイスの作製には真空蒸着法が用いられるが、真空蒸着により作製したデバイス上で分子がどのように積層されているのか、また、実際に昇華状態で分子がどのように飛んでいるのか明確になっていない。そのため、作製されたデバイスの特性が蒸着条件に依存するにもかかわらず、現状では経験的に最適条件を探索しているに過ぎない。本研究では、溶液状態における有機物質の同定・解析に広く用いられている核磁気共鳴(NMR)法を昇華状態の物質に応用し、昇華状態での分子の状態を正確に把握することにより、これから益々発展すると期待される有機デバイス作製の高効率化に対する指針を得ることを目指した。今回、次のように試料作製を行った。耐圧ガラス管に試料を入れ、ガスバーナーを用いてガラス管を封じ密封試料管を作製した。また、この試料管が高温高圧下で割れないか、NMRプローブに挿入する前に予備実験を行った。この密封試料管をNMR装置にセットし、加熱することにより試料を昇華させ、NMR測定を試みた。しかし、NMR装置中で試料管を加熱できる部位が約10mmと限られており、試料管全体を加熱できる状態にならなかった。この状態では、昇華した試料が試料管の加熱されていない温度の低い部分に凝縮し、昇華状態を観測することができなかった。現在、試料が熱分解しないように留意しながらガラス管を10mmまで短くすることにより、昇華状態を観測できるよう検討している段階である。
広東住血線虫のネズミにおける侵淫状況調査及び同線虫症の血清学的診断法の確立

1.広東住血線虫のネズミにおける侵淫状況:名古屋市全域で捕獲されたドブネズミ427匹(♂209,♀218)について、本線虫の侵淫状況を肺動脈における虫体の寄生の有無により調査した結果、名東区、南区及び港区の3区で陽性例が確認された。陽性率はそれぞれ6.1%(5/82)、1.8%(1/55)及び5.0%(2/40)で、全体としては1.9%(8/427)であった。寄生状況に性差はなかったが、成獣で多くみられた。ネズミ1匹当りの寄生成虫数は平均15隻で、雌雄ほぼ同数であった。名古屋市における本線虫の疫学を解明するため中間宿主となりうるナメクジを上記の3区から計781匹集め、第3期幼虫の保有の有無を、消化後ラット経口投与によって調べたがまだその確認はされていない。2.広東住血線虫症の血清学的診断法の検討:診断用抗原の作成のため、まず沖縄県において第3期幼虫をもつアフリカマイマイの収集を行い、284匹中9匹(3.2%)に幼虫寄生を確認した。本幼虫を分離後、ラットに経口投与して40日目の肺から成熟虫体を回収した。抗原は肺からの成熟虫体、それらが産卵し、孵化して得た第1期幼虫及びアフリカマイマイから得た第3期幼虫からそれぞれ凍結融解、超音波処理等で抽出した。予備実験で各抗原の特異性等を実験感染ラットの経過血清、陽性ドブネズミ血清等を用いて感度の高いELISAで検討したところ、雄成熟虫体抽出抗原で良好な成績が得られた。この抗原を用いELISAによって名古屋市で捕獲されたドブネズミ590例の血清についてスクリーニングを行った。しかしうち178例に非特異反応が認められ、残りの412例中25例が陽性で、陽性率6.1%であった。なお虫体寄生が認められた8例中非特異反応がみられた2例を除く6例はすべて陽性であった。本線虫の血清診断法として上記の系を確立するためには、抗原の精製法あるいは非特異反応の除去などまだ多くの検討すべき課題が残されている。今年度は主として、ネズミからの本線虫の分離と、中間宿主候補動物からの第3期仔虫の検出を行った。1.私共は今までに、名古屋市N区のドブネズミの本線虫寄生率が16%(4/25)であったのに対し、他の15区のそれが0%(0/132)で、本線虫が局在して分布することを明らかにした。しかし、今年度4区97匹について調べたところ、新たにMM区47匹中1匹2.1%、MT区20匹中1匹5.0%にそれぞれ本線虫寄生が確認され、本線虫が広く分布している可能性が示された。2.線虫が確認された1匹は、肺病巣は著明ではなかったが、肺動脈から雌雄約10隻を分離した。また、他の1匹は肺全体が壊死巣化し、脆弱で、虫体が多数確認され、雌雄各20隻を採取した。虫体はPBSでよく洗浄後、蒸留水に浮遊し、抗原抽出のため-20゚Cに保存した。

3.本線虫の汚染地域と思われる沖縄県でのドブネズミの補獲はできず、代わりにリュウキュウジャコウネズミが56匹補獲されたが、本線虫の寄生は確認できなかった。また、アフリカマイマイ60匹について外套膜の圧片標本を鏡検することにより、第3期仔虫の寄生状況を調べたが、すべて陰性であった。4.名古屋市のN区で採取したナメクジ298匹及びタニシ94匹について消化法による仔虫の検出を試みたが、現在まで確認されてない。5.今年度は2匹のネズミの肺動脈から採取し、保存してある成熟虫体約50隻について、特異的抗原の抽出を各種手法で試み、同時に感度の高い血清反応を確立したい。6.採血保存されているドブネズミ血清571例、リュキュウジャコウネズミ血清205例について確立された反応系で血清疫学的調査を実施して、本線虫のネズミにおける侵淫状況を解明したい。今年度は主として虫体の収集と診断用抗原の作出及び血清反応の予備実験を行った。1.本線虫の虫体を収集するため、沖縄において第3期幼虫をもつ中間宿主のアフリカマイマイやナメクジを集めた。アフリカマイマイ284匹中9匹(3.2%)、ナメクジ12匹の混合材料中にその寄生が確認され、消化後第3期幼虫を採取した。沖縄でも寄生状況に地域差があった。2.第3期幼虫の一部はラットに経口投与後経時的に血清を採取し、また40-45日後の肺より成熟虫体を回収した。肺で産卵後孵化した第1期幼虫も収集し、十分洗浄後-20°Cに保存した。3.各発育期の凍結保存虫体を融解後細切し、ホモブレンダーや超音波処理等で抗原成分を抽出し粗抗原とした。これら粗抗原を用いて、自然感染ドブネズミ及び実験感染ラット血清についてELISAによる反応系の予備実験を行ったところ雄成熟虫体由来の抗原で良好な成績が得られた。4.この抽出抗原を用いて第3期幼虫接種ラットの経過血清について抗体の消長を調べたところ、接種2週間から抗体の上昇が認められ、5週目にほぼピークに達した。さらに名古屋市で捕獲したドブネズミ412例の血清についてスクリーニングを行った。陽性例25例が確認され陽性率は6.1%であった。しかし今後さらに本抗原の精製及び特異性の検討を行う必要がある。5.名古屋市でドブネズミに本線虫寄生の認められた名東、港及び南区よりナメクジをそれぞれ298、307及び176匹採取し、消化後第3期幼虫の寄生の有無を検討したが、港区のそれに形態的に本線虫を疑う虫体がみられた。しかしラットへの経口投与で回収には成功しておらず、名古屋市のドブネズミにおける本線虫の感染環はまだ解明されていない。
転写抑制因子ATF3の遺伝子制御と生物機能の解析

ストレス応答は、個体の恒常性(ホメオスターシス)を保つ重要な生体反応であり、各種刺激によって迅速に誘導される初期応答遺伝子は、生体の"genomic gatekeeper"として細胞の増殖と死のOutcomeを決定している。bZip型転写抑制因子ATF3は、ストレス応答において細胞の増殖(pro-survival)と細胞死(pro-apoptotic)の相反する機能に深く関わっているが、当該年度において以下の点を明らかにした。1.ATF3遺伝子のalternative promoter P1がストレス応答とがん細胞での恒常的発現とで異なった制御を受けること、がん細胞におけるP1 promoterの選択的発現とがんにおけるepigenetic制御を明らかにした(Nucleic Acid Res 2009)。2.皮膚細胞の低線量紫外線応答におけるATF3の新規標的遺伝子p15を同定し、ATF3がDNA修複に関わる一方で、高いdoseの紫外線に対してはATF3が細胞死を誘導することを示し、紫外線量の違いによって、ATF3の細胞運命制御がdualに制御されていることを明らかにした(共同研究Cell Death and Differentiation 2008)。3.遊離脂肪酸によるマクロファージのTLR4活性化経路をATF3がnegativeに制御し慢性炎症を抑制、肥満を軽減する可能性を提示した(共同研究Circulation Research 2008)。4.ヒト大腸がんHCT116細胞のDNA damage応答(がん抑制)と、ATF3高発現ヒト前立腺がんLNCaP細胞(発がん)のゲノムワイドな解析の結果、複数のATF3標的遺伝子を見出した。さらに、DNA damageでは、ATF3経路はp53 pathwayの活性化に関わる一方で、「発がん」状態であるATF3高発現がん細胞では、p53経路が抑制されていることを見出した(PLosOne MS作成中)。ATF3のPro-apoptic作用に関わる標的遺伝子を同定し、ヒト大腸がん細胞を対象にがん治療に関わる研究を進めた(H22年度分子生物学会発表、論文作成中)。5.ATF3の遺伝子改変マウスを用いた個体レベルの解析のため、組織特異的KOが可能であるATF3 floxed mouseを作成し、次いでEII-Creマウスとの交配によりGermline ATF3 KOマウスを作成した。さらに、P53-ATF3 loop制御の解析を目的に、p53ノックアウトマウスとの交配を開始し53/atf3ダブルKO作成に着手した。1.ATF3遺伝子の新規alternative promoter P1がストレス応答とがん細胞での恒常的発現とで異なった制御を受けることを発表した。特に、がん細胞におけるP1 promoterの選択的発現から、がんにおけるepigenetic制御が示唆された。

2.皮膚細胞の紫外線応答において低いdoseの刺激におけるATF3の新規標的遺伝子p15を同定しp15-p21の置き換わり機構によってDNA修複に関わるが、一方で、高いdoseの紫外線に対してはATF3が細胞死を誘導することを示して、紫外線の容量の違いによって、ATF3の細胞運命制御がdualに制御されていることを明らかにした。3.肥満において脂肪組織の慢性炎症の関与が指摘されている。遊離脂肪酸によるマクロファージのTLR4活性化経路をATF3がnegativeに制御することによって慢性炎症を抑制し肥満を軽減する可能性を提示した。以上、ATF3の、がん、DNA修復、炎症など生物機能への関与を報告した。4.HCT116ヒト大腸がん細胞のストレスト応答とATF3恒常的発現前立腺がんLNCaP細胞において、発現アレイ解析とATF3 ChIP-chipプロモーターアレイ解析によるATF3のdirect target geneを検索し、学会報告を行った1)ヒト大腸がんHCT116細胞のDNA damage応答(がん抑制)と、ATF3高発現ヒト前立腺がんLNCaP細胞(発がん)のゲノム解析(ChIP-chip,発現アレイ)を行った。実験は、ATF3抗体を用いたChIP-chipによるATF3結合標的遺伝子の網羅的解析と、ATF3発現状態(Ctrl) vs ATF3 KDの2つの条件での発現アレイ網羅的解析を行った。その結果、新たなATF3標的遺伝子を見出し、特に、「がん抑制」においてはp53 pathwayが活性化しており、「発がん」状態であるATF3高発現力ん細胞では、p53経路が抑制されていることを見出した(PLos One MS作成の)。ATF3のPro-apoptic作用に関わる標的遺伝子を同定し、ヒト大腸がん細胞を対象にがん治療に関わる研究を進めた(H22年度分子生物学会発表、論文作成中)。2)網羅的cDNA全長プロジェクト(東大、菅野研)により報告されたATF3新規P1 promoterの機能解析を行い、ヒト前立腺がんLNCaPやポジキン細胞などATF3高発現がん細胞での利用と、そのPromoterクロマチン構造の異なる制御を見出した。さらに、P1 promoterよりおよそ40kB下流にある既知のP2 promoterとのストレス応答における異なった制御を見出し報告した(Nucleic Acid Res 2009)。ATF3の遺伝子改変マウスを用いた個体レベルの解析のため、組織特異的KOが可能であるATF3 floxed mouseを作成し、次いでEII-Creマウスとの交配によりGermline ATF3 KOマウスを作成した。さらに、P53-ATF3 l00p制御の解析を目的に、p53ノックアウトマウスとの交配を開始し53/atf3ダブルKO作成に着手した。
計測に基づく住宅におけるエネルギー利用と環境影響低減に関する学習的最適化

住宅部門におけるエネルギー利用の高効率化と環境影響低減化のための方策の一つとして居住者に適切なエネルギー消費情報を提供することにより省エネを図ることの有効性について実証的な研究を行った。主な研究成果は以下のとおりである。1)ライフスタイル・住宅の室温維持特性・機器効率といった指標を説明変数とする、暖房用エネルギー需要に関する精度の高い重回帰モデル(自由度調整済み決定係数0.937)を導出した。同モデルを用い、住宅の室温維持特性の向上により、暖房用エネルギー消費を約35%、住宅全体のエネルギー消費を約5.2%削減できる可能性があることを示した。2)電力日負荷曲線生成のためのボトムアップシミュレーションモデルを改良し、より精度の高いものとした。季節依存性のある機器、日射時間に依存する照明に関して日負荷曲線の再現性を高めるとともに、住宅の室温維持特性を組み込むことにより、集合住宅に対しても適用可能なモデルとした。3)居住者に当該世帯の電力需要に関する詳細な情報を提供し、省エネルギー行動を誘起させることを目的としたエネルギー消費情報提供システム(ECOIS I)を構築し、9軒の世帯への設置した。その結果、平均で電力消費量の約9%が削減された。各機器の日負荷曲線ならびに負荷持続曲線により、暖房時室温を下げることや使用暖房機器の変更などの省エネルギー行動が行われたことを明らかにした。4)都市ガス・灯油に関する情報も表示する改良型のECOIS IIを構築し、10件の世帯への設置し、電力が約18%、都市ガスが約9%、世帯全体の暖房用エネルギー消費量が20%削減された。また、テレビ、電気ポット等に関する省エネ行動の内容を明らかにした。以上述べた通り、消費情報の提供により居住者は自ずと学習し、エネルギー消費に関する最適化コントローラとして働きうることが明らかとなった。平成14年度の研究計画に従い各項目について以下の成果を得た。1)エネルギー消費推定モデルの構築(担当:辻)暖房用エネルギー消費について重回帰分析を行い、1日当たり暖房用エネルギー消費を、住宅の熱的特性、室温、外気温、機器の運転時間によって説明する重回帰モデルを得た。2)ボトムアップシミュレーションモデルにおける季節依存性機器の組み込み(担当:佐伯)季節依存性のある機器のモデル化を行った。冷蔵庫、エアコン(冷房)、暖房機器を対象として、それぞれの特性に合ったモデル化を行った。とくに冷房・暖房機器では、機器の動作が室温へ影響するため、室温を推定するモデルを作成した。モデルにより生成した日負荷曲線を計測結果と比較し、モデルの有効性と限界を明らかにした。3)居住者に村するエネルギー消費に関する情報提供の具体的方法の検討(担当:辻)居住者に対し、前日までの需要データをノートパソコン上に可視化するシステムを構築した。このシステムは、居住者が注目している機器とその消費実績とから省エネ行動を誘発できるような省エネアドバイスを自動生成するように工夫されている。4)エネルギー消費計測と学習的最適化システムの実験(担当:辻、佐伯)当初、これまで用いていた計測装置をそのまま利用する計画であったが、データ転送に関するサービス中止などでそれが不可能となったため、平成14年度にエネルギー消費の計測調査を開始した別の研究プロジェクトへ計測器の追加購入などで協力し、その計測対象住宅を3)で開発したシステムの実験対象とすることにした。これらの住宅は大阪府和泉市の一戸建て住宅21軒である。3)のシステムは平成15年2月上旬に設置し、現在データ収集中である。平成15年度の研究計画に従い各項目について以下の成果を得た。1)エネルギー消費実態の計測及びデータ解析(佐伯)平成14年12月に開始した大阪府和泉市の一戸建て住宅21軒における計測調査を継続実施した。

うち、9世帯については平成16年3月までに計測を終了したが、12軒については平成16年度も継続して計測を行う。また、得られた計測データに基づき用途別エネルギー需要の算出ならびに消費実態の現状分析を行った。2)エネルギー消費情報提供システムの設置実験(佐伯)平成14年度に実験が未実施であった上記1)の計測世帯のうち11軒に対して、5月から8軒、7月から3軒設置実験を行った。平成15年2月に設置した世帯を含めて11月まで長期間にわたる設置実験を行い、設置当初からの情報提供システムの操作ログならびに操作回数の実測データによる分析から省エネ行動に関する分析を行った。また、設置前後のエネルギー消費データの分析によって、情報提供システムの設置効果を定量的に評価した。3)設備変更による省エネ効果に関する検討(辻)居住者の取りえる手段として、マイクロコージェネレーションシステムの導入について検討した。住宅の断熱性能によるエネルギー消費量への影響を定量的に評価するとともに、マイクロコージェネレーションの導入による省エネ効果に関する検討によって、給湯需要がコージェネレーションの最適導入形態に大きな影響を与える結果を得た。4)住宅用エネルギー利用最適化支援ツールの構築(辻)当初の予定では、平成15年度にツールの構築ならびに計測実施住宅での設置実験を行う予定であったが、本年度は上記1)から3)の項目に重点をおいたため、ツールの基本構成の検討のみ行った。平成17年度の研究実施計画に沿い、以下の項目について研究を行った。1)エネルギー消費実態の計測及びデータ解析(佐伯)大阪府和泉市内の一戸建て住宅21軒について、平成14年12月から平成15年度も継続してエネルギー消費に関する計測調査を実施したが、平成16年度も一部の住宅について計測調査を継続実施し、8月までに全て計測を完了した。これまで取得した計測データに基づきエネルギー消費構造の解析を行い、冷房分以外は関西学術研究都市の一戸建て住宅に置けるエネルギー消費構造とほぼ同じであることなどを明らかにした。2)エネルギー消費清報提供システムの設置実験(佐伯)21軒のうち、10軒について平成14年度に、残りの11軒について平成15年度に設置実験を実施した。実験の結果取得した設置前後のエネルギー消費データならびに情報提供システムの操作回数の実測データに基づき、省エネ行動の分析ならびに省エネ効果の定量的評価を集中的に行い、本システム設置が有効であることを明らかにした。3)設備変更による省エネ効果に関する検討(辻)すでに開発したボトムアップシミュレーションモデルの出力と計測データとの比較検討により同モデルの精度検証を行った。その上で、居住者が取り得る以下のような具体的な手段が、エネルギー消費上いかなる効果を持つかを定量的に評価した。・トップランナーの高効率エアコンに入れ替える・入浴頻度を変化する・在不在制御のような高度な省エネ制御を導入する。・サマータイムの導入