hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メロンがんしゅ病の病原菌の同定と発生生態に関する研究

1.メロンがんしゅ病菌について、分類学的性質に基づき種の検索後、その近似菌群と比較試験を行った結果、本菌と同一の性質を示す対照菌種はみられず、それらの菌種とは明らかに異なっていた。よって、現在までの研究結果では本菌の該当種は存在しないようであり、Streptomyces属の新菌種ではないかと考えられるが、分類体系の整理にともなう再検討を必要とする。2.本病病原放線菌のより確実な分離方法について検討した結果、羅病形成こぶからの分離は、分離源を140倍のフェノ-ル水溶液で10分間処理後、B培地で28°C、5日間培養して分離する方法が効果的であった。3.発病環境について検討した。高濃度の病原放線菌は、メロンの幼植物に立枯を起こし、その程度は土壌により異なった。土性の異なった土壌(pH無調整)では、発病程度はシルト質埴壌土と埴壌土で激しく、砂質壌土と壌質砂土で軽減された。1535°Cの土壌温度では、25°C以上で激しく発病し、とくに35°Cで最も激しく、20°C以下では軽減された。土壌pHは、6.57.0で激しく発病したが、6.0と7.5ではやや低下し、5.5以下では発病しなかった。土壌水分は、潅水開始pF値が2.4区で高い発病を示し、次いで1.8区、2.7区の順であった。湛水処理の影響は、水稲栽培1作後の現地圃場では発病がみられ、また接種汚染土壌の150日間湛水処理でも病原放線菌の完全な不活化は認められなかった。4.がんしゅ病のこぶ形成にともなう根部の組織学的観察を行った結果、こぶ形成前の根の分枝部の破壊溝付近において菌の存在と思われる染色部がみられ、その後こぶ中の維管束周辺に同様の染色部を認め、増殖の場となっているものと考えられた。また、走査型電子顕微鏡による観察では、本菌は維管束とこぶ中に含まれる維管束構造物、およびその周辺組織において、連なった小型の胞子塊状を呈して存在していた。1.メロンがんしゅ病病原放線菌の同定Bergey'Manual of Determinative Bacteriology第8版の検索表より、本菌と同じくメラニン様色素を産生せず、胞子表面が平滑、気菌糸の色調が灰色系、胞子鎖がSpiraの性質を有する菌群の中から、近似菌5種と、疑似胞子のうを形成する1種の合計6種にStreptomyces属菌を選出し、18種の炭素源の資化性と9項目の生理生化学性状およびメロンに対する病原性について本菌と比較検討した。その結果、全ての菌種でのDーマンニト-ルの利用性をはじめ、各菌種において26種の炭素源の利用の有無で相違が認められた。また、キサンチンの溶解と耐食塩濃度においても全ての菌種と異なっており、比較した6菌種はメロンへの病原性も認められなかった。従って、本菌は比較した菌種とは明かに異なっており、これまでの見解では所属菌種に該当するものは存在しないようであるが、今後分類体系の改訂にともなう見直しも必要であろう。2.がんしゅ

病菌の選択的分離方法がんしゅ病菌の生育が良好で、しかも瘤組織より選択的に本菌を分離する方法を検討した。まず、分離基倍地では、13種のうち素寒天倍地,アルブミン寒天倍地,ワックスマン培地で本放線菌の出現は良好であり、汚染細菌も局限性を示すコロニ-を呈した。分離源に対する処理では、0.01NNaOH溶液によるアルカリ処理の効果は、30分処理まで、病原放線菌の生存率が汚染細菌の生存率を上回ったが、その差は小さかった。フェノ-ル処理では、120200倍液の処理において同様に病原放線菌の生存率の方が高い値を示し、特に140倍液でその差は著しかった。分離培地に抗生物質を添加することによる汚染細菌の抑制効果を、14種類の物質について検討した結果、500ppmのデヒドロ酢酸ナトリウムとカナマイシンの1050ppmにおいて比較的高い効果が認められた。1.がんしゅ病の発生と環境条件本病の発病環境について検討した結果、高濃度の病原放線菌は、メロンの幼植物に対し立枯を起こし、その程度は栽培土壌により異なった。土性の異なった土壌(pH無調整)では、5種のすべての土性の土壌で発病がみられたが、発病程度はシルトや粘土が多いシルト質埴壌土と埴壌土で激しく、砂が多く含まれる砂質壌土と壌質砂土で軽減された。1535°Cの土壌温度では、25°C以上で激しく発病し、とくに35°Cの高温で最も激しく、20°C以下では軽減された。土壌pHの影響は、pH6.57.0において特に激しく発病したが、6.0と7.5ではやや低下し、5.5以下では発病しなかった。土壌水分との関係は、潅水開始pF値が2.4区において最も高い発病を示し、次いでpF1.8区、pF2.7区の順であった。汚染土壌の湛水処理の影響は、水稲栽培の1作後の現地圃場では発病がみられ、また、接種汚染土壌の湛水処理では、150日間処理した場合でも本病原放線菌の完全な不活化は認められなかった。2.形成こぶの組織学的観察と病原放線菌の存在部位がんしゅ病のこぶ形成にともなう根部の組織学的観察を行った。光学顕微鏡による形成こぶの切片の観察では維管束周辺に本病原放線菌の存在と思われる染色部がみられ、増殖の場となっているものと考えられた。また、走査型電子顕微鏡によるこぶの割断面の観察では、がんしゅ病菌は維管束とこぶ中に含まれる維管束構造物、およびその周辺組織において、連なった小型の胞子塊状を呈して存在していた。根箱栽培による根部の観察では、接種汚染土壌に播種したメロンは、播種後7日目ではこぶの形成はなく、根の分枝部の破壊溝付近において菌の存在と思われる染色部分がみられた。その後14日目ではこぶの形成を認め、維管束周辺の内皮の部分に同様の染色部がみられ、その付近の細胞は増生していた。
大気中の浮遊微粒子の固体表面への沈着機構の解明のためのモデル化と微粒子の挙動解析

大気中で非常に高濃度で浮遊するサブミクロン(0.11μm)微粒子(SMP)の沈着の機構が明らかになっていない。本研究で動的(生成・輸送)と静的(表面)に着目し、表面は植物、金属、樹脂を用いた。粒子濃度をリアルタイムで計測し、捕集後の顕微鏡の観察も行った。結果:1)浮遊する煤より疎水性または親水性の層が形成できる。2)流れがない時、SMPは高効率で沈着。3)静電気力を主な推進力とし、無電源型捕集器を開発。東京都とマレーシアでSMPを捕集。4)水中で表面からSMPを脱離させる手法を提案。5)植物に水溶性SMPを散布し、葉上の粒子量は時間とともに減少。溶液中イオンとしてが葉に吸収される可能性。大気中に浮遊する微粒子は最終的に地表や植物系等に沈着する。中でも平均径が0.11μm(サブミクロン)の微粒子は、数千キロメートルにわたって輸送され、環境中の基板(植物等)表面に最も高い数濃度で沈着することが報告されているが、その沈着の機構は明らかでない。本研究では、気中の微粒子の基板への沈着機構の解明に向けて、「動的」な微粒子の輸送ならびに沈着過程に加え、「静的」な沈着である基板の性状と粒子の付着状態にも着目している。平成26年度においては、特にモデル微粒子の生成・輸送と計測について検討を行った。モデル微粒子を基板へ輸送・沈着させるために、新たに液滴ー粒子転換(噴霧)手法を開発した。気相中に数10から1000 nm(1 μm)の範囲での微粒子の生成が制御できるように粒子発生システムの最適化を行った。浮遊する微粒子に対して、必要に応じて帯電させた。粒子の沈着に関して、主に次のことが明らかになった。(1)基板のオモテとウラの面にサブミクロン粒子が付着している現象を確認し、その粒子が沈着した分布の「マッピング」を行った。(2)金属の基板の表面上に疎水性と親水性の部分を任意的に形成させ、その「親水」と「疎水」のパターンに従い、微粒子の沈着挙動が異なることを確認した。(3)植物の表面とその気孔を模擬する目的で、金属基板に凸凹をもつ「井戸型基板」の形成を行い、帯電微粒子を沈着させたところ、約1μmの粒子が「井戸」の中に導入できることを確認した。大気中の浮遊する微粒子は最終的に地表や植物系等に沈着する。中でも平均径が0.11μm(サブミクロン)の微粒子は、数千kmにわたって輸送され、環境中の基板(植物等)表面に最も高い数濃度で沈着することが報告されているが、その沈着の機構は明らかでない。平成27年度では、複数のアプローチにより実環境(大気中)のサブミクロン帯電微粒子の存在が確認できた。【実験室内】(1)帯電微粒子を基板に沈着するモデル微粒子として使用し、生成・輸送された微粒子の個数濃度をリアルタイムで計測できた。(2)捕集基板側に任意の性状を施した場合の沈着挙動を把握した。【野外実験】(1)捕集するための複数タイプの捕集器を新たに設計した。より実環境に近づけるために、ポンプを用いないパッシブ型捕集器の製作を行った。(2)東京農工大の小金井キャンパス(東京都小金井市)、大学の実験森林施設(八王子市)およびマレーシアの2カ所(マレー半島とボルネオ島北部)での捕集実験を行った。現在はそのデータ解析を行っている。【植物表面での実験】研究室で設計・製作した微粒子の噴霧器を用いて、実際の植物葉表面に微粒子の散布を行うことができた。植物葉表面にサブミクロン微粒子の沈着が確認できて、現在は関連データの解析を行っている。(実環境中)大気中の浮遊する微粒子を目的の基板(捕集装置)または植物系等に沈着させるために、捕集器の設計と製作を行うことができており、日本のみならず、マレーシア(マレー半島とボルネオ島北部)においても実環境のサブミクロン粒子の捕集も行うことができた。平成28年度では、目的の基板である植物(葉)対して、モデル微粒子を沈着させて、主に顕微鏡で観察を行った。輸送された微粒子の個数濃度をリアルタイムの計測も行った。ワックスなどの疎水性の物質が植物の表面に存在しているが、その役割が明確にされていない。本研究で葉表面上のワックスの個数分布と沈着された微粒子の分布を比較した。結果的に、気孔(数ミクロン以上の穴)のまわりに多くのワックスが存在する場合、微粒子の沈着が少ないことがわかった。

ワックスの存在が葉の気孔を大気(汚染)物質から守る役割をもつ可能性が見出された。一方、実大気環境中の微粒子を捕集するための捕集器を設計し、主に植物をモデル化したパッシブ型捕集器の製作を行った。東京都(小金井市、八王子市)だけではなくマレーシア(マレー半島とボルネオ島北部)での捕集実験を行った。現在もデータ解析を行っている。本研究で開発された帯電微粒子の発生装置(技術)は、他の有機物材料にも適用できることがわかった。大気中(実環境)の浮遊する微粒子を目的の基板または植物系等に沈着させ、その微粒子の動的な挙動を確認した。例えば、植物の葉表面上に存在する疎水性の物質(ワックス)の役割は、本研究である程度明らかにできた。一方、植物表面をモデル化したパッシブ型サンプラー(微粒子捕集器)の製作および実環境の野外捕集を終えることができた。大気中の浮遊する微粒子の中で平均径が0.11μm(サブミクロン)のものは最も高い個数濃度と報告されているが、その地上(水系環境も含む)への沈着の機構は明らかになっていない。本研究では、気中に浮遊する微粒子の基板表面への沈着機構の解明に向けて、「動的」な微粒子の生成方法と輸送ならびに沈着過程に加え、「静的」な沈着である基板の性状と粒子の付着状態にも着目した。最終目的の目標の基板は実環境中の植物であるが、モデル表面として金属や樹脂板を使用した実験も実施した。浮遊する微粒子の個数濃度をリアルタイム(online)の計測も行ったが、顕微鏡等のoff-line手法は主な計測・評価法とした。主な結果は以下の通りである。(1)燃焼場から生成する微粒子(主にスス)は、沈着機構に依存して、疎水性または親水性の粒子層を示すことがわかった。(2)蛍光物質(トレーサ)の機能を持つ浮遊サブミクロン粒子を用いて、高い沈着効率を有する輸送手法が提案できた。(3)実大気環境中の微粒子捕集のための新しく開発した捕集器に関しては、東京都だけではなくマレーシア(マレー半島とボルネオ島北部)での捕集実験を行っていたが、データ信頼性を向上させるためにさらに長期観測のデータと解析が必要であることがわかった。(4)液中分析のために捕集されたサブミクロン粒子を固体基板から脱離させる新しい手法を提案した。(5)農学系研究者らと協力して、小松菜の葉に微粒子を16日間散布して、その葉での微粒子の存在と分布ならびに植物の成長における水溶性サブミクロン粒子の影響を調べた。葉表面に沈着(堆積)した粒子の量は時間とともに減少した。硫酸アンモニウム粒子が葉表面に堆積し、脱離溶液中のイオンとしてが葉に吸収される可能性が高い。大気中で非常に高濃度で浮遊するサブミクロン(0.11μm)微粒子(SMP)の沈着の機構が明らかになっていない。本研究で動的(生成・輸送)と静的(表面)に着目し、表面は植物、金属、樹脂を用いた。粒子濃度をリアルタイムで計測し、捕集後の顕微鏡の観察も行った。結果:1)浮遊する煤より疎水性または親水性の層が形成できる。2)流れがない時、SMPは高効率で沈着。3)静電気力を主な推進力とし、無電源型捕集器を開発。東京都とマレーシアでSMPを捕集。4)水中で表面からSMPを脱離させる手法を提案。5)植物に水溶性SMPを散布し、葉上の粒子量は時間とともに減少。溶液中イオンとしてが葉に吸収される可能性。平成26年には主にモデル微粒子を気中に浮遊させるシステムと目的の基板(表面)の調製を行ったが、平成27年に予定していた微粒子を沈着させた実験も行うことができて、基礎的なデータを把握できた。
高濃度近藤効果を示すセリウム化合物の物性測定

1.セリウム化合物の合成と単結晶育成本研究では、【Ce_2】【Zn_(17)】に着目し、【Ce_2】【Zn_(17)】及び【La_2】【Zn_(17)】の単結晶を育成した。現在まで種々のセリウム化合物の物性データが報告されているが、【Ce_2】【Zn_(17)】に関しては、結晶学的データの他は、ほとんど報告されていない。同じ結晶構造をもつ【U_2】【Zn_(17)】はHeavyFermionのバンド的反強磁性体として注目されており、これとの対比に注目した。2.測定システムの自動化本研究では、電気抵抗の液体ヘリウム温度から室温までの測定の自動化をはかった。これにより、競争の激しいこの分野における研究の迅速化がなされ、また省力化にも大いに役立った。3.物性測定ケースレー社製ナノボルトメータの使用により、極めて精確な電気抵抗の測定がなされた。これにより次の事が明らかにされた。(1)【Ce_2】【Zn_(17)】の電気抵抗には異方性があること。(2)通常のspin disorder散乱が支配的であること。(3)Kondo温度が極めて小さいこと。また磁化率の温度変化にも大きな異方性が現われ、解析の結果、この異方性の起因は主としてsingle ion的な結晶場である事も明らかにされた。比熱の測定がなされ、【T_N】=1.597Kに発散的なピークが観測された。このNe ́el点の存在も、本研究で初めて見い出された。後者の比熱の振る舞いは【U_2】【Zn_(17)】と大きく異なり、興味がもたれる。以上の研究成果は、次の2遍の論文にまとめられている。
植食性ゾウムシ類の系統分類と奇主植物との共進化に関する研究

1.サンプリングおよび野外調査DNA解析用標本の補完的収集を目的として,各国の研究者の協力の下,ドイツおよびスイス,ポーランドにおいて野外調査を実施し,サルゾウムシ亜科甲虫37種のサンプリングに成功した.2.欧州の博物館における標本調査2004年6月23日から7月2日にかけてドイツのドレスデン博物館を訪問し,主としてユーラシア大陸産のサルゾウムシ類を対象としたタイプ標本調査を行った結果,新たに東南アジアから30未記載種の存在が確認されると共に,従来同定が困難であった北東アジア産22種の種名が確定された。3.研究結果の公表ミトコンドリア16SrDNA遺伝子の塩基配列に基づきPhytobiini族内の系統関係を再構築した上で,同族内における寄主利用の進化傾向について考察を行い,欧州ゾウムシ学会第4回大会(Jagiellonian University, Poland)において口頭発表した。その他,日本産種の形態分類に関する2論文を投稿し,受理された。4.系統解析対象分類群内の多様性を代表すると考えられる50種を材料として選択した.ミトコンドリア16SrDNA遺伝子について約1000塩基の配列を決定し,最大節約法を用いて解析を行った.結果として,得られた系統仮説と現行の分類体系との不整合が少なからず見られる他,サルゾウムシ亜科内の寄主利用の進化には木本植物(森林性)→草本植物(草地性)という大きな傾向があり,その中で陸生草本から水生草本を利用するようになった分類群、二次的に木本植物を利用するようになった分類群,さらにそこから草本食に戻った分類群が存在することが示唆された.また,近縁なゾウムシ群は近縁な植物群を寄主利用することが多いが,時に系統的にかけ離れた植物を利用していることがあり,その場合,植物の属性(生息環境や食害部位の質など)が類似しているという傾向が認められた。1.サンプリングおよび野外調査標本および生態情報の収集を目的として九州や中国,中部地方およびロシア沿海州における採集調査を実施した他,数人の昆虫学者に材料収集面での協力を得た結果,サルゾウムシ亜科甲虫7族50種のサンプリング(形態比較・DNA解析両用)に成功した.また,うち30種の寄主情報を把握することができた.2.分類学的・生態学的研究結果の公表(1)Ceutorhynchini族のCoeliodinus属に関して,形態比較に基づく日本産種の分類学的再検討を行い,3未記載種を含む7種の存在を認めた.また,同時に日本産全種の生態情報を整理し,それらの結果を日本昆虫学会第62回大会(於富山大学)において口頭発表した.(2)Ceutorhynchini族のCoeliodes属に関して,形態比較に基づく日本産種の分類学的再検討を行い,3未記載種を含む6種の存在を認めた.また,同時に日本産全種の生態情報を整理し,それらの結果を日本鞘翅学会第15回大会(於大阪自然史博物館)において口頭発表した.(3)Zygaenodini族に属する日本産Exechesops leucopisの性的2型と生態に関する論文をアメリカ甲虫学会誌the ColeopteristsBulletinに投稿し,今年1月に受理された.(4)Mecysmoderini族に属し,台湾に分布するMecysmoderes consularisの分類学的位置について形態・生態両面から論じ,さらにその近縁未記載種の記載を行った論文をアメリカ甲虫学会誌the Coleopterists Bulletinに投稿し,現在,査読を受けている.3.DNA解析および今後の展望今年度の調査で得られた84サンプルに関して,ミトコンドリアの16SrDNA遺伝子(約500bp)の塩基配列を用いて試験的に解析を行ったところ,属間の関係を探るには適当な遺伝子部位であることが示唆された.今後は当該遺伝子領域の全塩基配列の決定に取り組みながら,新たなサンプルの入手に尽力するだけでなく,乾燥標本からのDNA抽出も試みる予定である.1.サンプリングおよび野外調査標本および生態情報の収集を目的として,日本国内(本州および九州,南西諸島)およびタイ北部における採集調査を実施した他,数人の昆虫学者に材料収集面での協力を得た結果,サルゾウムシ亜科甲虫44種のサンプリング(形態比較,DNA解析両用)に成功した.また,うち25種の寄主情報を把握することができた.2.欧州の博物館における標本調査(1)2003年9月27日から10月9日にかけてフランス共和国の国立自然史博物館を訪問し,日本産種を中心としたタイプ標本の調査を行った.この調査により,1800年代後半から1900年代前半に公表された原著論文からは種名や属名を確定できなかったタクサの多くが同定可能になった.(2)2003年11月1から9日にかけてスイス連邦のバーゼル自然史博物館を訪問し,東アジア産属の模式種を中心としたタイプ標本の調査を行った.これにより,今までその定義が不明確であった数属の形態的特徴を把握することができた.3.分類学的・生態学的研究結果の公表(1)これまで本邦未記録であったCeutorhynchini族のCeutorhynchoides属に関して,形態比較に基づく分類学的再検討を行い.本州および四国,九州,南西諸島から5未記載種の存在を認めた.また,同時に日本産5種中3種の寄主植物を明らかにし,それらの結果を日本昆虫分類学会第6回大会(於愛媛大学)において口頭発表した.

(2)今まで単型的とされてきたCnemogonini族のSinauleutes属の分類学的再検討を行い,日本および韓国,ベトナムから新たに5新種の存在を認めた.得られた成果は日本鞘翅学会第6回大会(於九州大学)において口頭発表した.(3)Ceutorhynchini族のCeutorhynchoides属に関する追加的知見をまとめ,日本昆虫学会九州支部大会(於九州大学)において口頭発表した.(4)欧州の博物館における標本調査で得られた知見のうち,新たにシノニム(同物異名)であることが明らかになった日本産3種の分類学的整理を行い,日本鞘翅学会誌Elytraに投稿し,受理された.(5)Mecysmoderini族のBelonnotus属に関して,インドネシア産種の分類学的再検討を行い,2未記載種を含む3種の存在を認めた.この成果は九州大学農学部昆虫学教室が出版しているEsakia誌に投稿し,受理された.4.分子系統解析今年度の調査で得られた約100サンプルを追加して,ミトコンドリアの16SrDNA遺伝子の塩基配列を用いて解析を行った.その結果,サルゾウムシ亜科内の系統関係の概要が明らかになった.(1)本亜科には後脚に跳躍器官を持つ「跳ねるサルゾウムシ」と跳躍器官を持たない「跳ねないサルゾウムシ」が含まれるが,「跳ねるサルゾウムシ」は単系統群で,「跳ねないサルゾウムシ」よりも派生的である.(2)ゾウムシの寄主利用の進化には,双子葉類→単子葉類という明確な流れが認められた.また,ゾウムシの系統は木本,草本という植物の属性とは明らかに関連しており,木本植物→草本植物という大きな流れの中で,二次的に木本植物を利用するようになった分類群や草本植物から水草を利用するようになった分類群が存在することが明らかになった1.サンプリングおよび野外調査DNA解析用標本の補完的収集を目的として,各国の研究者の協力の下,ドイツおよびスイス,ポーランドにおいて野外調査を実施し,サルゾウムシ亜科甲虫37種のサンプリングに成功した.2.欧州の博物館における標本調査2004年6月23日から7月2日にかけてドイツのドレスデン博物館を訪問し,主としてユーラシア大陸産のサルゾウムシ類を対象としたタイプ標本調査を行った結果,新たに東南アジアから30未記載種の存在が確認されると共に,従来同定が困難であった北東アジア産22種の種名が確定された。3.研究結果の公表ミトコンドリア16SrDNA遺伝子の塩基配列に基づきPhytobiini族内の系統関係を再構築した上で,同族内における寄主利用の進化傾向について考察を行い,欧州ゾウムシ学会第4回大会(Jagiellonian University, Poland)において口頭発表した。その他,日本産種の形態分類に関する2論文を投稿し,受理された。4.系統解析対象分類群内の多様性を代表すると考えられる50種を材料として選択した.ミトコンドリア16SrDNA遺伝子について約1000塩基の配列を決定し,最大節約法を用いて解析を行った.結果として,得られた系統仮説と現行の分類体系との不整合が少なからず見られる他,サルゾウムシ亜科内の寄主利用の進化には木本植物(森林性)→草本植物(草地性)という大きな傾向があり,その中で陸生草本から水生草本を利用するようになった分類群、二次的に木本植物を利用するようになった分類群,さらにそこから草本食に戻った分類群が存在することが示唆された.
細胞内動的構造体の構築原理の解明

当研究班は細胞内の様々な動的高次構造体の構築原理を統一的に解明することを目指して研究活動を行った。研究課題に掲げた「細胞内動的構造体」とは、主には細胞内小器官を指しており、「構築原理の解明」とは、それらの形成過程を人工的に再現できるくらいに理解しようということである。具体的な研究対象としては、真核生物の細胞内膜系(形質膜、核膜、ミトコンドリア内膜、葉緑体チラコイド膜、筋小胞体、視覚桿体細胞の円盤膜、神経細胞のシナプス小胞、脂質輸送系)の他、非膜系高次構造体(細胞骨格、真核べん毛、筋フィラメント)、特殊な高次構造体(ウイルス、バクテリア、べん毛モータ、高度好塩菌の紫膜)および人工脂質膜を加えた。分担課題が広範囲にわたっているのが当研究班の特徴である。細胞内膜系の極めて動的な挙動は非膜系高次構造体との相互作用を抜きにしては語ることができないのであり、細胞内の諸現象を包括的に議論する機会を作ることが重要であると考えたからである。班会議および公開シンポジウムを開催し、班員の研究成果を最新情報を織り交ぜて発表してもらった。新しい発見が続々と報告され、生命科学の進歩の速さに改めて驚かされた。研究者間の相互理解という観点からすれば、研究班の主要な目標は果たせたと考えている。他方、班員の実際上の興味は分子レベルの個別の現象に限定されがちで、一方通行の情報伝達のみに満足してしまう場面が多く、相互批評を糧にして各々の研究のレベルを高めていくという目標からすれば物足りなさを感じた。とは言うものの、細胞レベルの複雑系に対する物理化学的な解析法が定まっていないという現状を克服し、細胞内動的構造体の構築原理の解明に果敢に取り組むという姿勢は今後とも継承されるべきであろう。当研究班の試みが、すぐにとはいかなくても、5年ないし10年後に実を結ぶことを願う。12月に班会議を開き、活発な研究討論を行った。最先端の研究活動の相互理解に役立つ会合であった。以下に、各班員の研究成果を記す。膜蛋白質の球殻状多面体構造形成を促すという手法を用いて、網膜内桿体細胞の円盤膜よりロドプシンを精製することができた(神山)。カルシウムATPaseのデカバナジン酸で誘導されるチューブ状結晶について調べ、マグネシウムが結晶成長に重要であることを見い出した(豊島)。リポソームにアクチンを封入し、電気穿孔で外部からKCLを導入してアクチンを重合させることにより、リポソームの変形を起こさせることに成功した(宮田)。小尾繊維蛋白質gp12の構造形成にgp57Aが分子シャペロンとしてどのように関与するかに関して調べた(有坂)。興奮収縮連関に関与する内在性因子の同定を行い、カルシウムチャネルを開くためには筋小胞体内のCalsequestrinが必要であることを明らかにした(葛西)。免疫細胞の抗原刺激にともない、カルシウムシグナルが細胞質だけでなく核にまで伝達していることを明らかにした(中西)。ホスファチジルセリンに特異的なフリッパーゼを欠損するCHO細胞の変異株においては、受容体依存、非依存のいずれのエンドサイトーシス活性も低下していることを見い出した(大木)。バクテリアのべん毛モーターの細胞内部分の構造を急速凍結ディープフリーズ電顕法で明らかにした(相沢)。

金コロイド微粒子標識による運動測定を行い、形質膜に結合した細胞骨格系が間欠的に100nm/s以上の速度で数秒間の方向性運動を行うことを見いだした(佐甲)。光化学系II阻害剤PNO8によりD1蛋白質が特異的に切断され、この切断が試料を前照射することにより著しく促進されることを見い出した(小野)。ダイニンの部分欠損突然変異株の運動特性の解析から,ダイニン外脆は低負荷時の高速運動に適し,内脆は高負荷時の低速運動に適した力発生特性を持つことを明らかにした(神谷)。アクトミオシン分子モーターの力学特性を顕微解析し、分子モーターの結合の破断力が10pN程度であることなどを明らかにした(石渡)。ラットの脳から単離精製したシナプス小胞が動的状態へ移行するにはアクチンフィランメントの切断過程が必須であることを明らかにした(宮本)。ウシ・チトクローム酸化酵素の立体構造を2.8Åの分解能で決定した(吉川)。α-アクチニン存在下でリポソーム中のアクチンを重合させると、管状部分を持つ膜小胞が形成されることを見い出した(宝谷)。当研究班は細胞内の様々な動的高次構造体の構築原理を統一的に解明することを目指して研究活動を行った。研究課題に揚げた「細胞内動的構造体」とは、主には細胞内小器官を指しており、「構築原理の解明」とは、それらの形成過程を人工的に再現できるくらいに理解しようということである。具体的な研究対象としては、真核生物の細胞内膜系(形質膜、核膜、ミトコンドリア内膜、葉緑体チラコイド膜、筋小胞体、視覚桿体細胞の円盤膜、神経細胞のシナプス小胞、脂質輸送系)の他、非膜系高次構造体(細胞骨格、真核べん毛、筋フィラメント)、特殊な高次構造体(ウィルス、バクテリア・べん毛モータ、高度好塩菌の紫膜)および人工脂質膜を加えた。分担課題が広範囲にわたっているのが当研究班の特徴である。細胞内膜系の極めて動的な挙動は非膜系高次構造体との相互作用を抜きにしては語ることができないのであり、細胞内の諸現象を包括的に議論する機会を作ることが重要であると考えたからである。班会議および公開シンポジウムを開催し、班員の研究成果を最新情報を織り交ぜて発表してもらった。新しい発見がぞくぞくと報告され、生命科学の進歩の速さに改めて驚かされた。研究者間の相互理解という観点からみれば、研究班の主要な目標は果たせたと考えている。他方、班員の実際上の興味は分子レベルの個別の現象に限定されがちで、一方通行の情報伝達のみに満足してしまう場面が多く、相互批評を糧にして各々の研究のレベルを高めていくという目標からすれば物足りなさを感じた。とは言うものの、細胞レベルの複雑系に対する物理化学的な解析法が定まっていないという現状を克服し、細胞内動的構造体の構築原理の解明に果敢に取り組むという姿勢は今後とも継承されるべきであろう。当研究班の試みが、すぐにとはいかなくても、5年ないし10年後に実を結ぶことを願う。
定位反応と選択的注意との関係についての実験的研究

本研究では,定位反応の指標として,視覚刺激への定位に付随する眼球活動と皮膚電気反応とを同時に取得し,定位反応と視空間への選択的注意の関係を探ろうとした.本研究では、以下の手順で目的を達成しようとした.1.Verbaten他(Verbaten et al.,1982)によると,凝視時間は刺激の“目新しさ(新奇性)"に大して鋭敏であり,一方,皮膚電気反応は刺激の“意味(有意性)"に大して敏感であるという.一般に定位反応は,刺激の情報価が高い刺激に対してより増大して出現すると考えられていることから,この情報価を操作して高情報群と低情報群を設定し,この2つの指標間の振る舞いの差異を検討するとともに,選択的注意に関連する処理資源の配分量と定位反応との関係を調べた.その結果,凝視時間は刺激の反復提示に伴い減少し“慣れ"が見られたのみならず,高情報群と低情報群とでは,刺激の反復提示後半部においてその変動傾向が異なっていた.このことは,情報価の違いにより凝視時間が変動することを示唆するものと考えられた.処理資源の配分量を推定するプローブ刺激に対する反応時間には,情報価の違いに応じた変動は示されなかったが,刺激持続中に提示したプローブに対する反応時間と刺激間間隔中に提示したプローブに対する反応時間とでは異なる変動傾向が認められた.この結果は,定位反応が処理資源配分と関連して出現するという先行知見と一致するものと考えられた.2.眼球活動には,上記で述べた凝視時間の他にも凝視頻度や,飛越眼球運動時における速度や潜時などの諸測度が区別される.本研究では,眼球運動潜時を考慮した初発凝視時間,刺激提示中に出現した総凝視時間,凝視頻度を考慮した凝視時間,および凝視頻度について検討してみた.その結果,定位反応の指標としては,眼球運動潜時を考慮した初発凝視時間が最も適切であるという可能性が示唆された。
自尊感情に影響を与える遺伝構造・環境構造

自尊感情に影響を与える遺伝構造・環境構造について、双生児を対象にした質問紙調査を行い、行動遺伝学的手法を用いて検討してきた。まず、約1年の間隔における縦断研究の結果から、自尊感情の一貫性を規定する要因として、環境的要因だけでなく、遺伝的要因も寄与していることを示した。また、自尊感情が時系列的に変化する規定因としては、遺伝的要因よりも環境的要因が主に影響していることを示した。次に、自尊感情に影響する遺伝的要因と環境的要因を規定する表現型として、気質とパーソナリティをとりあげて、これらの表現型が自尊感情に対してどのように影響しているのかについて同様の手法を用いて検討した。その結果、気質の中でも損害回避という特性が自尊感情に影響する遺伝的要因に対して、強く影響していることが示された。また、パーソナリティにおいては、特にビッグファイブと呼ばれる5つの特性がそれぞれ自尊感情に影響する遺伝的要因と環境的要因に影響していることを示した。これらの知見から、自尊感情に影響する遺伝的要因の多くは、損害回避とビッグファイブといったパーソナリティ特性からの影響であると解釈される。自己・自尊感情の発達の主たる学術的な問題の1つとして、自尊感情の時系列的な安定性と変動が挙げられるが、以上の研究の結果から、自尊感情には一貫性を生み出す遺伝的要因が、その発達に対して中程度に影響しており、また、その遺伝的要因とは遺伝子等を含めた生物学的な基盤ではなく、気質やパーソナリティといった構成概念に影響する遺伝的要因が基盤になっているのではないかと考えられる。本研究では,双生児法によるアプローチを用いて,自尊感情に影響する遺伝的要因と環境的要因が加齢にしたがって,これらの要因の効果がどの程度作用しているかについて検討したものである。先行研究では,自尊感情に影響を与える遺伝的要因と環境的要因の効果は,ほぼ同程度の寄与率であることが報告されている(Kamakura, et al.,2001など)。本研究では調査協力者として双生児100組(1卵性双生児:68組,2卵性双生児:32組,平均年齢:21歳程度)を対象にして2回の質問紙調査を行った。質問紙調査の間隔はおよそ1年であり,2回の縦断的調査では,100組の双生児から事前に調査の同意を得て実施した。自尊感情の発達には,安定性と変動が混在していると報告されている(Mullis, et al.,1992など)。本研究の結果では,まず自尊感情の安定性については,遺伝的要因と環境的要因がほぼ同程度に作用していることが明らかになった。つまり,自尊感情が発達過程の中で,比較的安定している特性である理由として,以下の2点が挙げられる。1)遺伝的基盤をもつ心理的形質(例えば,性格特性など)が自己の形成に関与し,結果として自尊感情の安定性に遺伝的要因が作用している。2)環境的要因の中で,比較的安定した状況(例えば,学校環境や仲間関係など)が自尊感情に作用している。また,自尊感情の変動については,主に環境的要因が作用しており,遺伝的要因は作用しないことが明らかになった。つまり,発達過程の中で,自尊感情の高低に作用するのは,例えば,個々に起きるライフイベント等といった環境的要因が影響していると推測される。今後の研究課題としては,自尊感情に作用する遺伝的要因や環境的要因を規定する諸特性((例えば,性格特性やライフイベント)について検討していくことが必要とされよう。
パノスコピック形態制御技術の探策と開発

本支援班では、本領域研究が目ざす以下の目標、すなわち、(1)パノスコピック形態制御技術の開発、および希土類系物質への適用と確立、(2)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次電磁物性の評価と発現機構の解明、(3)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次元物性の評価と発現機構の解明、および(4)パノスユピック形態制御による希土類系物質の高次機能の設計と高度利用を、導入する大型設備備品等を有効に活用することで、基礎および応用分野共に有用な物性や反応性、配位機能等々を有する希土類系物質の創製とその有効利用を円滑にはかることを目的として、引き続き研究を進めた。平成19年度の研究実績は以下の通りである。1)東北大学多元物質科学研究所に導入した微粒子の荷電状態を評価するためのZETASlZERNANO装置を中心に、ソルボサーマル法、溶液化学法、溶液析出法、剥離ナノシート電着法等の手法を開発し、希土類系ナノ複合材料の合成等の研究支援を行った(担当:佐藤次雄教授)。2)長崎大学工学部に導入した走査型電子顕微鏡を用い、希土類系物質の表面形状や組成を評価すると共に、希土類系磁惟材料、超伝導材料、熱伝変材料に関する原料粉末や成型後の組織観察等の研究支援を行った(担当:福永博俊教授)。3)名古屋市立大学大学院システム自然科学科に導入した高速ワークステーションおよび京都大学大学院人間・環境学研究科に導入した極低温冷却装置Newミニスタットを活用し、第一原理計算を行いた電子状態の解明、希土類系ガラス材料等の光学物性の低温下で評価に基づく同材料の高機能化、等々に関する研究を支援した(担当:小松高行教授)。4)上記の装置および平成17年度までに大阪大学先端科学イノベーションセンターに導入された装置を用いて、A01班からA04班の関連する研究課題に対する研究支援を行った。すなわち、A02班の巨海グループ等は低温物性評価装置を用い、希土類系物質の電磁気物性、比熱を明らかにした(担当:町田憲一)。5)領域の全体会議または班会議において装置仕様や使用実績を報告し、装置の有効利用を図った(担当:町田憲一)。本領域研究では、学術ならびに実用面において極めて有用な希土類系物資に対して、パノスコピック形態制御を施すことで、従来と比べ卓越した高次機能物性を発現させることが期待できる。本支援班では、本領域研究が目ざす以下の目標、すなわち、(1)パノスコピック形態制御技術の開発、および希土類系物質への適用と確立(2)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次電磁物性の評価と発現機構の解明(3)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次元物性の評価と発現機構の解明(4)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次機能の設計と高度利用を、導入する大型設備備品等を有効に活用することで、基礎および応用分野共に有用な物性や反応性、配位機能等々を有する希土類系物質の創製とその有効利用を円滑にはかることを目的とした。平成16年度に得た研究成果は以下の通りである。(1)まず、大阪大学先端科学イノベーションセンター先導的研究棟に、本領域研究の技術支援の拠点となる研究スペースを確保した(担当:町田)。(2)本年度の主要大型設備備品として、低温電磁物性評価装置を導入設置し、共同研究設備としての使用に供した(担当:町田)。(3)上記で導入した装置に測定治具および電気部品を装着し、対抗率およびAC磁化率/DC帯磁率の低温測定システムを組み立てた(担当:町田)。(4)上記以外に、立体スパッタリング装置を導入し、マイクロモータのロータ用Nd-Fe-B系薄膜磁石等の作製手法を確立した(担当:町田)。(5)上記以外の形態制御手法を開発した(担当:佐藤、福永、小松、町田)。・ソルボサーマル法による希土類薄膜、微粒子の作製手法・レーザーアブレーション法による希土類金属間化合物薄膜の作製手法・原子加熱法によるガラス中への結晶ラインの作製手法・希土類金属間化合物を前駆体とした複合金属窒化物微粉末の作製手法本支援班では、本領域研究が目ざす以下の目標、すなわち、(1)パノスコピック形態制御技術の開発、および希土類系物質への適用と確立、(2)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次電磁物性の評価と発現機構の解明、(3)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次元物性の評価と発現機構の解明、および(4)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次機能の設計と高度利用を、導入する大型設備備品等を有効に活用することで、基礎および応用分野共に有用な物性や反応性、配位機能等々を有する希土類系物質の創製とその有効利用を円滑にはかることを目的として研究を進めた。平成17年度の研究実績は以下の通りである。(1)本学先端科学イノベーションセンター先導的研究棟にフェムト秒レーザ照射システムを導入し、試料の加工システムを確立した(担当:町田)。(2)同様に、液体窒素冷却型CCD検出器を導入し、上記のシステムと結合することで、レーザ照射部の組成および構造変化を分光学的に解析するシステムを追加整備した(担当:町田)。(3)自動

3ヘリウム冷凍機を導入し、前年度に主要大型設備備品として導入した低温電磁物性評価装置に装着することで、より低温で物性の測定を制御できる装置に改良した(担当:町田)。(4)上記で導入した装置を用いて、A01班からA04班の関連分野の研究代表者および同研究分担者の利用仕様に合致する様に部品等を装着した。A02班の巨海グループ等が上記装置を有効活用し研究を進めた。なお、試料の調製および加工等々は町田が保有するものを使用した(担当:佐藤、福永、小松、町田)。(5)領域の全体会議または班会議において装置仕様や使用実績を報告し、装置の有効利用と改良を行った(担当:町田)。本支援班では、本領域研究が目ざす以下の目標、すなわち、(1)パノスコピック形態制御技術の開発、および希土類系物質への適用と確立、(2)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次電磁物性の評価と発現機構の解明、(3)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次元物性の評価と発現機構の解明、および(4)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次機能の設計と高度利用を、導入する大型設備備品等を有効に活用することで、基礎および応用分野共に有用な物性や反応性、配位機能等々を有する希土類系物質の創製とその有効利用を円滑にはかることを目的として、引き続き研究を進めた。平成18年度の研究実績は以下の通りである。(1)東北大学多元物質科学研究所に微粒子の荷電状態を評価するために、シュスメックス(株)社製ZETASIZER NANO装置を導入し、希土類系ナノ複合粒子の合成等の研究支援に活用した(担当:佐藤)。(2)長崎大学工学部に希土類系物質の表面形状や組成を評価するための(株)日立製作所製走査型電子顕微鏡を導入し、希土類系磁性材料の原料粉末や成型後の組織観察等の研究支援に活用した(担当:福永)。(3)名古屋市立大学大学院システム自然科学科に(株)エッチ・アイ・ティ社製高速ワークステーションを導入し、希土類系物質に対する第一原理計算を行い、電子状態の解明等の研究支援に活用した(担当:舘脇)。(4)京都大学大学院人間・環境学研究科に岩谷瓦斯(株)極低温冷却装置Newミニスタットを導入し、希土類系ガラス材料の光学物性を低温下で評価することで、同材料の高機能化等に関する研究支援を行った(担当:田部)。(5)上記の装置および前年度までに導入した装置を用いて、A01班からA04班の関連する研究課題に対する研究支援も行った。すなわち、A02班の巨海グループ等は低温物性評価装置を用い、希土類系物質の電磁気物性、比熱を明らかにした(担当:佐藤、福永、小松、舘脇、田部、町田)。(6)領域の全体会議または班会議において装置仕様や使用実績を報告し、装置の有効利用を図った(担当:町田)。本支援班では、本領域研究が目ざす以下の目標、すなわち、(1)パノスコピック形態制御技術の開発、および希土類系物質への適用と確立、(2)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次電磁物性の評価と発現機構の解明、(3)パノスコピック形態制御による希土類系物質の高次元物性の評価と発現機構の解明、および(4)パノスユピック形態制御による希土類系物質の高次機能の設計と高度利用を、導入する大型設備備品等を有効に活用することで、基礎および応用分野共に有用な物性や反応性、配位機能等々を有する希土類系物質の創製とその有効利用を円滑にはかることを目的として、引き続き研究を進めた。平成19年度の研究実績は以下の通りである。
Balmer-α線を用いた超高温プラズマ中陽子温度揺動の時空間構造の計測

Balmer-α線スペクトルを高いダイナミックレンジ・高い時間分解能・複数観測視線で計測できるシステムを開発した。具体的には、高いダイナミックレンジと高い時間分解能を有する64チャンネル光電子増倍管を光検出器として採用した。信号を高速に読み出すための多チャンネルアンプシステムと、信号読み出しシステム、さらに読み出し時間短縮による光量減少を補うための高いスループット・高い波長分散を持つ高ダイナミックレンジ分光器を組み合わせることで開発した。本システムを核融合科学研究所の磁場プラズマ閉じ込め装置LHDに適用し、イオン温度・電子密度の変動に起因すると考えられるスペクトル形状の変化を検出した。まず,二次元高速光検出器を開発した.研究室保有の64チャンネルを有する光電子増倍管(浜松ホトニクス,H7546A,波長方向チャンネル数:8,観測可能視線数:8),光電子増倍管用高圧電源(浜松ホトニクス,C9525),64 chアナログ・デジタル変換器(General Standards,PCIe-16AI64SSC)のほか,専用の64 chの電流電圧変換回路を作成することで,これまでより100倍以上高い200 kHzでの計測周波数(時間分解能5 μs)を達成した.今回開発した光検出器は,これまで研究代表者が用いてきたCMOSカメラと比較し,素子数が少なく,素子サイズが大きい.この光検出器の素子サイズにマッチするよう,研究室で保有している高スループット分光器を改良した.具体的には,分光器の結像素子として用いてきた,焦点距離150 mmのカメラレンズ(OLYMPUS, Zuiko Lens ED 150mm f2.0)を取り外し,焦点距離1,000 mmの天体望遠鏡(Vixen, A105M)を取り付け,スペクトルをこれまでより8倍大きく結像するようにした.これにより,波長分解能0.2 nm,計測波長範囲1.6 nmを達成した.本計測システムを実際に核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)に適用し,その発光の空間8点を分解して計測を行った.特に,アナログ・デジタル変換器にLHDで共通のクロック信号を入力することにより,他の計測器と同期した計測が可能となった.発光信号が計測されていることを確認した.平成27年度には、平成26年度に開発した分光光学系の改良、実際の高温プラズマ発光の計測、計測データの解析を行った。分光光学系の改良:発光の導入に用いている光ファイババンドル(コア径400μm、500 μmピッチ)と、光検出器として用いている64ch光電子増倍管の素子ピッチ(2.3 mm)を合わせるため、結像レンズ(焦点距離1000 mm)と光検出器との間に、凹レンズ(焦点距離-125.0 mm)を導入した。それにより、結像のロスを最小化し、スループットを2割程度向上させた。高温プラズマ発光の計測:磁気軸磁場強度1.0Tのもとで生成されたLHDプラズマに対し、上記分光システムを適用した。電磁流体不安定性によるプラズマの磁場揺動に同期して、Balmer-α線スペクトルの各波長位置における発光強度も変動することが明らかになった。計測データの解析:各波長域における発光強度の変動を理解するため、各時刻におけるBalmer-α線スペクトルを3つのガウス関数の線形和で近似した。近似により得られたガウス関数の中心波長は磁場揺動に同期して上下することを明らかにした。これは、水素イオンのポロイダル流速が揺動に同期して変動していることを示唆している。光学システムの高スループット化を優先したため、当初予定していた空間掃引システムは実現できなかった。その他の目標であった、複数視線を用いた高速高ダイナミックレンジ分光計測は実現できた。大口径カメラレンズ,透過型グリズム,望遠鏡,2次元配列光電子増倍管からなる高速高ダイナミックレンジ分光システムを開発した.本システムにより,655.5 nmから658.1 nmの波長範囲,波長分解能約0.2 nm/ch,最大計測周波数200kHz,ダイナミックレンジは3桁,最大8視線で水素原子バルマーα線スペクトル形状の計測が可能となった.開発した分光システムを用いてLHDプラズマの水素原子バルマーα発光線形状の計測を複数視線にて行った.バルマーα発光線形状とその時間変化より,2 eV,40 eV,200 eVの原子集団の発光強度と速度の時間変化を求めた.その結果,電子密度の間欠的な減少とともに2 eV,40 eV,200 eVの原子集団の発光強度,速度の間欠的かつ周期的な変動を計測した.この変動は,全視線,各温度において発光強度が1.1倍から1.2倍程度増加し,外側視線での発光強度の変動が大きい.これは,水素原子がプラズマへ内側と比べ外側からより供給されており,さらに水素原子がプラズマ内部へと荷電交換により侵入しているためと考えられる.速度は,2 eVにおいて外側では,1 km/s程度の減少している.40 eVでは,全視線において2 km/s程度の減少, 200 eVでは,全視線において3 km/s程度の減少が観測された.Balmer-α線スペクトルを高いダイナミックレンジ・高い時間分解能・複数観測視線で計測できるシステムを開発した。

本システムを核融合科学研究所の磁場プラズマ閉じ込め装置LHDに適用し、イオン温度・電子密度の変動に起因すると考えられるスペクトル形状の変化を検出した。目標であったBalmer-α線プロファイル高速計測システムの開発を行うことができた.平成28年度は、計測データの詳細な解析を行う。特に、磁場とイオンフローの関係に関して、磁場の向きや大きさの異なる実験結果と比較することにより、その相関を確かめる。高温プラズマ計測今後は,計測結果の詳細な解析を行う.特に,計測したスペクトル裾部に波長シフトが,空間依存性を持って見られることが明らかになってきた.これはポロイダル方向に回転するイオンとの荷電交換衝突により生成した水素原子からの発光である可能性があり,他で計測されているプラズマフローとの計測結果と比較を行う.一方,新たに設置した観測ポートの透過率が予想の3割程度と小さいことが明らかになった.そのため信号ノイズ比が,想定していたものより小さい.平成27年度に,当初の計画では空間掃引システムを開発する予定であったが,まずは信号ノイズ比の向上を目指す.光学設計の簡素化により、余剰金が生じた。電流電圧変換回路を自作したため,金額に余剰が生じた論文出版費として使用する。計測システムのスループット改善のために,光学素子を購入する予定である
ヒスタミンN-メチル基転移酵素活性変動に対する性ステロイドの効果

1.ラット腎臓におけるヒスタミンN-メチル基転移酵素(HMT)活性の性ステロイドによる制御機構の解明のために,ウェスタンブロット法による酵素タンパク量の定量法を開発した。この方法に用いる抗体は大腸菌で発現させ,完全に精製した組み替え型ラット腎HMTを家兎に免疫することにより作成した。本坑体はラットのみならずマウス,モルモットのHMT活性を免疫沈降し,諸臓器抽出物のウェスタンブロットでラットHMTと近い分子量のタンパクを認識した。ラット,マウス,モルモットのウェスタンブロットでこのタンパクの染色性はHMT活性量と強い正の相関を示した。2.ラット遺伝子ライブラリーからHMT cDNAをプローブとして陽性クローンを1個単離し,塩基配列を決定した。その結果,このクローンはHMT遺伝子の1部を含み、ラットHMT遺伝子は5個以上のエクソンからなり,全長10.4kb以上であることがわかった。3.ヒト腎臓cDNAライブラリーからHMT cDNAをクローニングし、全長の塩基配列を決定した。ノザンブロット解析によりヒト上下気道,腎臓におけるHMTの発現を確認した。FISH法によりHMTの遺伝子座を1p32と決定した。ヒト気管・気管支のヒスタミンによる収縮がHMT阻害剤により増強されるがジアミン酸化酵素阻害剤は無影響であることを示し,ヒト気道における内因性ヒスタミンの不活性化は主としてメチル化経路であることを示した。4.もう一つのヒスタミンの不活性化酵素であるジアミン酸化酵素をラット小腸から精製し、抗体を作成した。本抗体に対する各種哺乳動物の種々の組織中のジアミン酸化酵素の反応性について検討した。1.大腸菌で大量生産し精製した、組替え型ラット腎ヒスタミンN-メチル基転移酵素(HMT)を抗原として家兎に免疫することにより、抗HMT抗体を作成した。この抗体を用いたwestem blotにより、HMT抗原はラット腎、小腸、脳に存在し、その存在比は活性と強い正の相関関係にあることを示した。この抗体は、モルモット、マウス諸臓器抽出物中の分子量3233Kのタンパクと交叉反応し、そのタンパク質バンドの染色の程度は各々の臓器のHMT活性と強い正の相関関係にあった。マウスとラットの相関直線の傾きには差がなかったが、モルモットの相関直線の傾きはラット、マウスと比べて小さく、モルモットHMTはマウスHMTと比べるとラットHMTとの相同性が低いと考えられる。(印刷中)2.HMT cDNA全長をプローブとするラット遺伝子のSouthern blotにより、ラットHMT遺伝子には少なくとも1.0,2.1,3.5kbのEcoRI断片が含まれることがわかった。ラット遺伝子ライブラリーをHMT cDNAをプローブとしてスクリーニングし、陽性候補クローンを単離した。このクローンは全長13.8kbで、HMT cDNAとHybridizeする3.5及び2.1kbのEcoRI断片を含んでいた。Southern blotでの1.0kb断片が含まれず、このクローンはHMT遺伝子の一部でしかないことが明らかであるが、更にスクリーニングする以前にこのクローンの配列を解析するべきであると考え、現在、解析作業中である。(未発表、研究継続中)3.ヒト腎臓のcDNAライブラリーよりHMT cDNAを単離し、配列を解析した。cDNA配列から予測されるヒトHMTは292アミノ酸からなる分子量33Kのタンパクで、ラット腎HMTと82%の相同性があった。また、ヒトHMT遺伝子座は第1染色体(1p32)にあることを明らかにした。(accepted)1.ラット腎臓におけるヒスタミンN-メチル基転移酵素(HMT)活性の性ステロイドによる制御機構の解明のために,ウェスタンブロット法による酵素タンパク量の定量法を開発した。

本抗体はラットのみならずマウス,モルモットのHMT活性を免疫沈降し,諸臓器抽出物のウェスタンブロットでラットHMTと近い分子量のタンパクを認識した。ラット,マウス,モルモットのウェスタンブロットでこのタンパクの染色性はHMT活性量と強い正の相関を示した。2.ラット遺伝子ライブラリーからHMT cDNAをプローブとして陽性クローンを1個単離し,塩基配列を決定した。その結果,このクローンはHMT遺伝子の一部を含み,ラットHMT遺伝子は5個以上のエクソンからなり,全長10.4kb以上であることがわかった。3.ヒト腎臓cDNAライブラリーからHMT cDNAをクローニングし,全長の塩基配列を決定した。ノザンブロット解析によりヒト上下気道,腎臓におけるHMTの発現を確認した。FISH法によりHMTの遺伝子座をlp32と決定した。ヒト気管・気管支のヒスタミンによる収縮がHMT阻害剤により増強されるがジアミン酸化酵素阻害剤は無影響であることを示し,ヒト気道における内因性ヒスタミンの不活性化は主としてメチル化経路であることを示した。4.もう一つのヒスタミンの不活性化酵素であるジアミン酸化酵素をラット小腸から精製し,抗体を作成した。本抗体に対する各種哺乳動物の種々の組織中のジアミン酸化酵素の反応性について検討した。