hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微小循環動態からみた妊娠中毒症の病態生理の解明に関する研究

妊婦では微小循環が著しく障害されていることを示している。2)血液粘度は、低ずり速度、高ずり速度共に妊娠中毒症妊婦では正常妊婦に比べ高値を示した。3)血漿hANP値は著しい高値を示し、かつ夜間に上昇し昼間に低値をとる特徴的な概日リズムを示した。本年度は次の二点につき検討を加えた。1.生体ビデオ顕微鏡システムを用いて眼球結膜細静脈内の赤血球柱の妊娠中毒症妊婦での特徴とその血流速度との関連について検討し、2.WaterーPlethysmographyを用いて肘静脈での静脈血管壁伸展性の妊娠及び妊娠中毒症での変化の観察を行った。1.眼球結膜細静脈内の赤血球柱の状態は、妊娠中期には非妊時の均質な外観から微細な赤血球集合現象が見られる血流に変化し、妊娠末期には血漿解離を伴うSludgeが見られるようになる。妊娠中毒症では更に赤血球柱の状態は棒状に一塊をなしかつそれが血漿解離で分離される独得の状態を示した。このような流血中の赤血球の状態と血流速度との関連を見ると、軽度から中等度の赤血球集合現象が見られるものでは1.18±0.40mm/secであるが、sludgeのあるものでは0.11±0.08mm/secと著しく血流速度が減少しており、加えて妊娠中毒症では赤血球柱の動きは観察時間中、停止していた。細静脈の血管径の検討では妊娠中毒症妊婦では血管径の拡張が見られないことから、上記血流速度の減少とあわせて組織への血流量は著しく障害されていることが示唆される結果であった。2.眼球結膜細静脈の拡張障害が観察されたことから、より大きな静脈系血管での拡張障害の有無を検討する為に肘静脈での静脈壁伸展性の変化を検討した。静脈壁伸展性は、非妊時の3.21±0.49ml/100mlから妊娠後期では4.13±0.61ml/100mlと有意に増加する。しかし、重症妊娠中毒症妊婦では2.74±0.51ml/100mlと正常妊娠で見られる静脈壁伸展性の増加が欠如していた。このことから、妊娠中毒症では細動脈の彎縮と共に静脈系の血管でも拡張の障害が見られることが明かとなった。本年度は妊娠中毒症における1)静脈系血管拡張障害の有無、2)血管系の変化に対する液性因子の関与の2点を明らかにする目的で検討を加えた。1)静脈系血管拡張障害の有無の検討には、Water plethysmographを用いて肘静脈の静脈血管壁伸展性を測定した。伸展性は非妊時の3.21±0.49ml/dlに対し、正常妊娠後期では4.13±0.61ml/dlと有意に増加し、正常妊娠では後期に至れば血管壁緊張が低下することが明らかとなった。一方、重症妊娠中毒症妊婦の伸展性は2.74±0.51ml/dlであり、軽症妊娠中毒症3.85±0.88ml/dlおよび正常妊娠の伸展性に比べ有意に低下していた。以上より、本症のなかでも少なくとも重症型においては、細動脈の攣縮に加えて静脈血管壁の緊張亢進を有することが示唆された。2)血管系の変化に対する液性因子の関与は、本症妊婦の血清を用いてin vitroで検討した。a)細胞傷害の有無については、血管内皮細胞における細胞毒性指数(CI値)を用いた。本症妊婦のCI値は6.0±18.4で、正常非妊婦-64.0±8.4、正常妊婦-79.2±52.9と比較して有意に高値であり、血管内皮細胞傷害が本症の病態のひとつであることが示唆された。b)細胞機能への影響に関しては、血管内皮細胞が産生し血管収縮作用を有するエンドセリンについて検討した。本症妊婦血清でのエンドセリン産生量は1.36±0.70
「時差」が国際金融取引に与える影響の理論的・実証的分析

本研究の目的は、世界経済に「時差」が存在することが、国際金融取引にいかなる影響を及ぼすかを考察することにある。「時差」という経済外的な要因の存在は、地域間で取引のタイミングに差異を生み出すが、本研究では、この差異が、世界経済の金融取引のあり方に大きな影響を与えうることを考察した。分析では、まず世界経済における媒介通貨の決定メカニズムを、「時差」という観点から理論的に解明した。次に、「時差」に起因する媒介通貨の流動性の差異が世界的な金融危機が発生した際に地域間に異なるインパクトを与えうることを、2008年秋に発生したリーマンショック後の危機を分析対象として、実証的に検証した。本研究では、世界経済に「時差」が存在することが、国際金融取引にいかなる影響を及ぼすかを考察した。「時差」という経済外的な要因の存在は、地域間で取引のタイミングに差異を生み出す。本研究では、この差異が、世界経済の金融取引のあり方に大きな影響を与えうることを検証した。近年、地域間の取引関係や立地選択など、地理的な要因に注目して経済問題を考察する「空間経済学」が大きな発展を見せている。しかし、その大半の研究は、貿易など実物の取引に注目したものであり、金融取引に焦点を当てたものは限られていた。そこで、本研究では、従来の「媒介通貨の理論」や「流動性の理論」に「時差」という新しい要素を導入し、このようなアジア市場が直面する金融問題とそれに起因する脆弱性がいかなる理由で生まれているのかを考察した。分析では、まず、世界経済における媒介通貨の決定メカニズムを、「時差」という観点から理論的に検証した。次に、「時差」に起因する媒介通貨の流動性の差異が世界的な金融危機が発生した際に地域間に異なるインパクトを与えうることを、近年の高頻度データを用いて実証的に検証した。国際金融の分野では、なぜ世界経済で米ドルが長い間「媒介通貨」として選択されてきたのかは十分に解明されていないパラドックスである。また、リーマンショック後に世界的な金融危機が発生した中で、相対的に金融機関が健全であったアジア市場で米ドルの流動性不足がなぜ発生したのかは十分に理解されていない謎である。本研究の大きな特色は、「時差」という新しい概念を経済モデルに取り込むことで、それに起因する地域間で経済取引のタイミングの差異によって米ドルが国際通貨となりうることを明らかにすると同時に、媒介通貨としての米ドルの流動性の差異が、リーマンショック後、アジア市場に欧米の市場とは異なる流動性危機を生み出したことを示したことにある。「時差」が存在することが国際金融取引にいかなる影響を及ぼすかに関する実証的分析は、すでに論文が複数、国際学術誌に刊行されるなど、当初の予定以上の大きな成果が上がっている。一方、「時差」が存在することが国際金融取引にいかなる影響を及ぼすかに関する理論的分析は、まだ論文が国際学術誌に刊行される段階には至っていないが、基本的なモデルはほぼ完成に近づいているなど、論文の完成に向けて当初の予定通りの成果が上がっている。金融市場のグローバル化が進む中で、日々の国際的な金融取引は1日24時間世界のどこかで行われるようになっている。しかし、その取引額は時間帯によって大きく異なり、その結果、しばしば取引額が小さい時間帯で流動性不足が起きることが、実務的には大きな問題となってきた。特に、媒介通貨としての米ドルの流動性の差異が世界的金融危機下で、アジア、欧州、米国の各市場でいかなる米ドルの流動性不足が発生させたのかを分析し、アジア市場が抱える構造的な問題を解決するための政策的インプリケーションを導出した。先行研究で、本研究のように、「時差」と金融取引との関係を本格的に取り扱うアプローチはほとんどなく、その意味で、本研究は「挑戦的萌芽研究」に位置づけることができると考えられる。今後は、従来の分析の枠組みに「時差」という新しい概念を組み入れることで、従来の研究では得られなかった新しい結果が次々と得られるものと考えている。平成28年度は、最終年度となるため、初年度に取り組んだ「理論モデル」および「実証分析」の完成に向けて研究を進める。

また、分析の結果得られた研究成果を、セミナーや内外の経済学会で報告し、それらで得られたコメントをもとに更なる改良を図ると同時に、完成した論文は逐次、国際学術誌に投稿する。加えて、本研究では、アジア地域における国際金融システムの制度設計(アーキテクチャー)に対して、大きな意義をもつ成果が期待できる。このため、ある程度、研究結果がまとまった段階で、実務家の研究協力者からアドバイスをいただきながら、社会的にインパクトのある政策的インプリケーションを導出し、具体的な政策提言を行うことを目指す。経済学共同研究の打ち合わせのための海外出張を予定していたが、先方との日程調整が難航し、海外出張が数か月延期になったため、次年度使用額が生じた。共同研究者と打ち合わせのための日程調整がうまくいったあめ、数ケ月遅れではあるが、延期になっていた海外出張を次年度5月末に行い、支出する。
副腎皮質におけるアンジオテンシンII2型(AT2)受容体の病態生理学的役割

アンジオテンシンIIの受容体サブタイプにはタイブ1a(AT1a)、タイプ1b(AT1b)、タイプ2(AT2)の少なくとも3種が存在し、AT1受容体はアンジオテンシンIIの血圧、水・電解質代謝に対する作用発現に主要な役割を担う事が明らかである。しかし各受容体サブタイプの副腎ステロイド分秘における役割の相違に関しては詳細不明である。そこで本研究ではATla受容体欠損(ATlaKO)マウスにAT1あるいはAT2受容体の拮抗薬、作動薬を組み合わせて投与し、副腎皮質のステロイド分秘に対して各サブタイプが示す機能を選択的に検討した。副腎におけるAT1a.AT1b受容体、AT2受容体の機能をより選択的に解析するため、10週齢の雄性ATIaKOマウスに外因性にアンジオテンシンIIおよびAT2受容体作動薬を単独あるいはATl受容体拮抗薬の存在下で投与し、血中副腎ステロイドホルモン濃度(コルチコステロン、アルドステロン)を投与前後で測定した。また、in situ hybridization法を用いてAT1a、AT1b受容体の副腎皮質組織における局在を検討した。in situhibridization法の結果、AT1a受容体は副腎皮質球状層、束状層に、AT1b受容体は球状層のみに分布していた。AT1aKOマウスの血中アルドステロンおよびコルチコステロン濃度は野生型マウスに比べ有意に低値であった。アンジオテンシンII投与により野生型マウス、AT1aKOマウスいずれにおいても血中アルドステロン濃度は約2倍に増加し、AT1受容体拮抗薬を1週間投与して前処置したAT1aKOマウスにおいても血中アルドステロン濃度は有意に増加した。一方、AT2受容体作動薬はいずれのマウスにおいても血中アルドステロン濃度に影響しなかった。アンジオテンシンII投与により野生型マウスにおいて血中コルチコステロン濃度は増加したが、AT1aKOマウスでは変化がなかった。以上の結果から、アンジオテンシンII投与によるアルドステロン分泌は球状層におけるAT1a、AT1b受容体を介すると共に、AT1a、AT1b、AT2受容体以外の受容体を介する事が示唆された。一方、コルチコステロン分泌はAT1aを介し、AT1bは関与しないと考えられた。これらの結果からアンジオテンシンIIの受容体サブタイプはアンジオテンシンIIの生物活性発現において重要な意義を有することが示唆された。アンジオテンシンIIの受容体にはタイプ1(AT1)とタイプ2(AT2)の少なくとも2種の代表的なサブタイプが存在し、AT2受容体は心血管系におけるAT1受容体の機能に拮抗的に作用する事が示唆されているが、その役割の詳細は不明である。そこで本研究ではAT2受容体が副腎ステロイド分泌および副腎皮質細胞の増殖調節において果たす役割を明らかにするため、AT1あるいはAT2受容体の拮抗薬、作動薬を組み合わせて用いる事により、副腎皮質のステロイド分泌、DNA合成に対して各サブタイプが示す機能を選択的に検討した。まず、ウシ副腎球状層細胞の培養系においてアンジオテンシンII、AT1受容体拮抗薬、AT2受容体作動薬、AT2受容体拮抗薬を単独あるいは組み合わせて添加し、副腎ステロイド分泌、プロモデオキシウリジンの取り込みを指標としたDNA合成への影響を検討した。その結果、アンジオテンシンIIによるアルドステロン分泌とDNA合成はAT1受容体拮抗薬にて用量依存性に阻害され、また、AT2受容体拮抗薬にても一部阻害された。AT2受容体作動薬はアルドステロン分泌とDNA合成を促進した。AT2受容体はコルチゾール分泌には関与しなかった。次に、ヒト副腎腫瘍組織における検討として、手術に際して得られたアルドステロン産生腺腫を細断後、前述と同様の添加実験を行った結果、AT1受容体拮抗薬はアルドステロン分泌を一部阻害し、AT2受容体作動薬により軽度ながら有意なアルドステロン分泌を認めた。副腎皮質球状層組織のAT2受容体はアンジオテンシンIIによるアルドステロン分泌とDNA合成に促進的に作用することが示された事から、副腎におけるAT2受容体は心血管系とは対照的にAT1に相補的に作用し、副腎ホルモン分泌と細胞増殖の調節に関与することが示唆された。

AT1aKOマウスの血中アルドステロンおよびコルチコステロン濃度は野生型マウスに比べ有意に低値であった。アンジオテンシンII投与により野生型マウス、AT1aKOマウスいずれにおいても血中アルドステロン濃度は約2倍に増加し、AT1受容体拮抗薬を1週間投与して前処置したAT1aKOマウスにおいても血中アルドステロン濃度は有意に増加した。一方、AT2受容体作動薬はいずれのマウスにおいても血中アルドステロン濃度に影響しなかった。アンジオテンシンII投与により野生型マウスにおいて血中コルチコステロン濃度は増加したが、AT1aKOマウスでは変化がなかった。以上の結果から、アンジオテンシンII投与によるアルドステロン分泌は球状層におけるAT1a、AT1b受容体を介すると共に、AT1a、AT1b、AT2受容体以外の受容体を介する事が示唆された。一方、コルチコステロン分泌はAT1aを介し、AT1bは関与しないと考えられた。これらの結果からアンジオテンシンIIの受容体サブタイプはアンジオテンシンIIの生物活性発現において重要な意義を有することが示唆された。
哺乳類細胞のHIヒストンリン酸化酵素の精製とその活性制御機構

マウス倍養細胞FM3A細胞をもちいてH1ヒストン燐酸化酵素を、分裂期におけるH1ヒストン燐酸化部位を含む合成ペプチド(S1ペプチド)を基質に、核画分から硫安沈澱、MonoQ、ヒドロキシアパタイト、ス-パ-ロ-ス12、MonoSによって精製した。その結果、この酵素は酵母のCD2^+キナ-ゼの哺乳類型cdc2キナ-ゼと同一であることが免疫化学的手法により明らかになった。さらにこの酵素はH1ヒストンに対し非常に選択性が高く、各種ペプチド基質を用いた結果から、トレオニン(セリン)ープロリンー(アミノ酸)ーリジンの配列を認識することがわかった。H1ヒストン燐酸化酵素/cdc2キナ-ゼは細胞周期においてG2/M期で活性が上昇しこの活性の上昇は酵素の燐酸化チロシン残基の脱燐酸化を伴っているものと考えられた。しかもこのcdc2キナ-ゼのG2期での活性化、M期での不活性化いずれもフォスファタ-ゼ1、2Aの阻害剤オカダ酸によっておこることがわかり、活性化、不活性化いずれの制御機構においても蛋白質の燐酸化反応が関与しているものと考えられた。この機構の詳細については今後の研究が必要である。さらにG2/M期に高温で増殖が停止するマウス温度感受性変異株tsFT210細胞がcdc2キナ-ゼ遺伝子に点突然変異がおこりそれによりC末端部のプロリンがセリンに変化していることをが確認した。そのことから哺乳類細胞においてcdc2キナ-ゼがG2/M期に必須な酵素であることを明らかにした。ほ乳類動物細胞の細胞周期進行において、細胞が分裂期へ移行する時の必須な現象としてH1ヒストンの高度な燐酸化が考えられる。この分裂期における、H1ヒストンの燐酸化を触媒するH1ヒストン燐酸化酵素の精製およびこの酵素の活性制御機構を知ることを目的に研究をすすめた。精製の出発材料としては、マウス乳ガン由来培養細胞FM3A細胞を用いた。精製は、まず、核の0.4M塩化ナトリウム抽出画分を硫安沈澱後DEAEセルロ-ス、SPセファデックス、モノS、モノQ、ス-パロ-ス12、ハイドロキシルアパタイトの各カラムを使用しておこなった。この精製の際、基質としてH1ヒストンの分裂期での燐酸化部位の共通一次配列リジン-スレオニン-プロリンを含む、11アミノ酸残基からなる合成ペプチドを用いた。このペプチドの使用により、他の燐酸化酵素の活性は検出されず、このH1ヒストン燐酸化酵素活性のみ検出された。最終精製標品では、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で分子量34Kと35Kに主な蛋白質バンドが確認され、しかもこのバンドが精製過程で活性に対応すること、およびゲルから蛋白質を回収し、酵素活性を測定したところ、これら34K、35Kの蛋白質バンドのところに活性があることが明かとなった。精製された酵素の基質特異性を調べると、H1ヒストンに対し特異性が高く、コアヒストン、ホスビチン、カゼインはほとんど基質として用いることができなかった。さらに、合成ペプチド基質のリジン-スレオニン-プロリン配列中のリジンをアラニンまたはグルタミン酸に、またプロリンをリジンに変えた場合に基質となり得ず、この配列中のリジン、プロリンいずれも基質となるために必須なアミノ酸であると考えられた。さらにここの酵素はリジン-スレオニン(セリン)-プロリン配列を持つ、H1ヒストン以外の蛋白質も燐酸化することが確認された。この蛋白質の中にはがん抑制遺伝子として知られる網膜芽細胞腫遺伝子の産生蛋白質(Rb蛋白質)も含まれた。さらにこのH1ヒストン燐酸化酵素は、マウスのcdc2キナ-ゼと同一酵素であることが確認できた。

前年度cdc2キナ-ゼをマウスFM3A細胞をもちいて核画分から精製したが、この酵素活性は細胞質分画においても活性が高く、しかもこの細胞質の酵素は核分画にみられる分裂期での活性の急激な上昇は観察されず、細胞周期を通じて一定を保っていた。このことはG2/M期の移行段階以外での細胞周期制御におけるcdc2キナ-ゼの役割と密接に関係しているものと考えられた。このcdc2キナ-ゼの核分画での活性を細胞周期進行との関係で調べるとその活性はM期にG1/S期の710倍に上昇した。この活性上昇にはcdc2キナ-ゼ蛋白質量の変化は伴わず、この蛋白質の翻訳後修飾によると考えられた。この翻訳後修飾はチロシン残基の燐酸化がG1/S、S期におこり、G2/M期での活性上昇に伴い、この燐酸基がはずれ、これが活性の上昇と直接むすびついているものと考えられた。次にG2/M期に哺乳類細胞において実際にcdc2キナ-ゼが必須な酵素かどうかをマウス培養温度感受性変異株を用いて、検討した。マウス温度感受性変異株のうちG2期に高温で停止点をもつtsFT210細胞のcdc2キナ-ゼcDNAの塩基配列をもとめ野生株のものと比較したところ開始コドンのAから905番目のCが変異株ではTに変化していることが確認された。この変化により272番目のアミノ酸がプロリンからセリンに変化した。さらに野生株のcDNAを変異細胞で発現させることによりこの変異細胞の温度感受性が相補されたことから、この変異が細胞がG2期に停止する原因であると考えられ、cd2キナ-ゼのG2/Mでの必要性が確認された。
高速フォトクロミズムを利用した自己組織化過程の時空間制御

多光子吸収により誘起される光学特性は、励起状態に関する基礎研究の側面のみでなく二光子吸収顕微鏡のような応用展開も可能であり、数多くの研究例が報告されている。特に三重項状態のような寿命の長い過渡種を利用した三重項ー三重項消滅などの段階的二光子反応は、連続光照射により促進されるため効率的な光子活用手法として注目されている。本研究では高速フォトクロミック分子である[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体のフォトクロミック反応に着目し、効率的に段階的二光子反応が進行する分子の開発を行った。[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体の発色体であるビラジカル種は繰り返し生成が可能な準安定な過渡種として考えられ、ビラジカル種がさらに光吸収することで逐次反応を示せば、新奇な二光子吸収系の構築が可能であるといえる。そこで、2つのイミダゾール二量体部位が[2.2]パラシクロファンで架橋された[2.2]PC架橋型ビスイミダゾール二量体を合成し、フォトクロミック特性の検討を行った。ナノ秒レーザーを段階的に照射することで1光子反応により生成したビラジカル種を選択的に励起すると逐次反応が進行し、2つのC-N結合が解離したキノイド種の生成量が増大したことから、[2.2]PC架橋型ビスイミダゾール二量体のフォトクロミズムは段階的な二光子反応であることを見出した。さらに、この段階的二光子反応は連続光照射によっても促進され、効率よく進行することが明らかとなった。光照射によって生成する過渡種を準安定状態と見なす分子設計は、高効率に多光子反応を示す新奇な分子の設計につながり、逐次反応を利用した光子エネルギーの有効活用手法を構築するための重要な知見を得たといえる。26年度が最終年度であるため、記入しない。近年では超解像顕微鏡と呼ばれる新たな蛍光顕微鏡が確立され、回折限界を超える空間分解能が達成されより詳細なイメージングが可能になっている。光スイッチング顕微鏡では、光照射による蛍光プローブの蛍光能のON、OFFスイッチングを利用する。現在、プローブとして光スイッチング能を有する蛍光タンパク質の開発が広く進められているが、タンパク質をプローブとして用いた場合、その分子量の大きさから標的とする生体分子の機能を損なう恐れがある。そこで、有機フォトクロミック分子のように、低分子で光により異性化する分子を用いることで超解像イメージを達成することを目指した。[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体は光照射によりラジカルを生成するため、ラジカル状態では蛍光が消光されることが期待される。そこで蛍光ユニットを[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体に導入した新規化合物を合成し、分光化学特性とフォトクロミズムに伴う蛍光消光を検討した。当研究室で開発された高速フォトクロミック分子である[2.2]パラシクロファン([2.2]PC)架橋型イミダゾール二量体が紫外光照射により発色体であるラジカル種を生成する特徴を利用し、蛍光色素としてフルオレセインを導入することで超解像イメージングへの応用に向けた高速蛍光スイッチングを達成し、論文としてまとめた(Mutoh,K.;Sliwa,M.;Abe,J.Phys.Chem.C2013,117,4808.)。より光退色に強いペリレンビスイミド(PBI)を導入し、理論化学に基づき分子設計を行うことで紫外光励起における蛍光量子収率の低下、すなわちフォトクロミズムの量子収率の向上に成功した。また、単一光子計数法によりPBIからラジカル種へのエネルギー移動効率(98%)を算出した。ビラジカルの化学はその磁気的相互作用についての知見を得るのみでなく、化学結合形成に関する理解を深めるうえで非常に重要である。Chichibabin's炭化水素のように2つのラジカルがフェニル基のパラ位に位置する分子においては、分子内に2つの不対電子を有する開殻ビラジカル構造と、全ての電子が対をなす閉殻キノイド構造の2種類の極限構造を考えることができる。この2つの極限構造は原子価異性体と見なすことができ、通常はこれらビラジカル構造とキノイド構造は共鳴構造として記述される。Chichibabin's炭化水素はビラジカル構造とキノイド構造の間に熱平衡が存在することが示唆されているがその詳細は明らかとなっていない。一方我々は、イミダゾール環をフェニル基のパラ位に配置したBDPI-2Y誘導体において、ビラジカル構造とキノイド構造が熱平衡として存在し、原子価異性体が独立に存在する系を見出した。さらに、[2.2]パラシクロファンで架橋した[2.2] PC-bridgedbis (imidazole dimer)を新たに合成し、そのフォトクロミック特性を検討すると、ラジカル種から元のイミダゾール二量体へと戻る高速フォトクロミズムと、ビラジカルーキノイド間の熱異性化反応の2つの特性を同時に有する特異なフォトクロミズムを示すことがわかった。また、この化合物においては2つのビスイミダゾリル部位が(i)キノイド種、(ii)ラジカルーキノイド種、(iii)テトララジカル種の3つの状態をとることがわかった。

一方で、[2.2] PC-bridged bis (imidazole dimer)にBODIPYを導入した誘導体にビラジカルの極大吸収波長である420nmの光を照射すると、励起直後からキノイド種に由来する600nmの吸収帯が確認でき、さらに600nmの吸収帯の大きさが励起光強度に依存したことから、ビラジカルーキノイド異性化は熱的に進行するのみでなく、光励起によっても異性化していることが示唆された。tF-BDPI-2Yにおいても同様に光異性化が起きたことから、BDPI-2Y誘導体は光、熱によってビラジカルーキノイド異性化が進行する特異な系であることが明らかとなった。多光子吸収により誘起される光学特性は、励起状態に関する基礎研究の側面のみでなく二光子吸収顕微鏡のような応用展開も可能であり、数多くの研究例が報告されている。特に三重項状態のような寿命の長い過渡種を利用した三重項ー三重項消滅などの段階的二光子反応は、連続光照射により促進されるため効率的な光子活用手法として注目されている。本研究では高速フォトクロミック分子である[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体のフォトクロミック反応に着目し、効率的に段階的二光子反応が進行する分子の開発を行った。[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体の発色体であるビラジカル種は繰り返し生成が可能な準安定な過渡種として考えられ、ビラジカル種がさらに光吸収することで逐次反応を示せば、新奇な二光子吸収系の構築が可能であるといえる。そこで、2つのイミダゾール二量体部位が[2.2]パラシクロファンで架橋された[2.2]PC架橋型ビスイミダゾール二量体を合成し、フォトクロミック特性の検討を行った。ナノ秒レーザーを段階的に照射することで1光子反応により生成したビラジカル種を選択的に励起すると逐次反応が進行し、2つのC-N結合が解離したキノイド種の生成量が増大したことから、[2.2]PC架橋型ビスイミダゾール二量体のフォトクロミズムは段階的な二光子反応であることを見出した。さらに、この段階的二光子反応は連続光照射によっても促進され、効率よく進行することが明らかとなった。光照射によって生成する過渡種を準安定状態と見なす分子設計は、高効率に多光子反応を示す新奇な分子の設計につながり、逐次反応を利用した光子エネルギーの有効活用手法を構築するための重要な知見を得たといえる。26年度が最終年度であるため、記入しない。[2.2]PC架橋型イミダゾール二量体を用いた蛍光スイッチングに成功したことは評価される。今後は単分子レベルにおけるより詳細な蛍光スイッチングの検討、および実際に超解像イメージングを達成することを期待したい。通常共鳴構造式で表されるビラジカル構造とキノイド構造の間に熱平衡が存在することを見出し、活性化エントロピー項が共鳴か熱平衡化を決める重要な因子であること、またビラジカルがキノイドへ光異性化するという、初の現象を見出すことに成功したため。ネマチック液晶に光学分割した[2.2]パラシクロファン架橋型イミダゾール二量体をキラルドーパントとして導入することでキラルネマチック液晶を作成し、MOSAICを用いて光照射することで液晶に部分的な相転移を引き起こす。光照射強度、時間、範囲、回数や温度を変化させた時の液晶パターンの時空間発展の相違を詳細に検討する。昨年度の研究過程で成果が得られた高速フォトクロミズムを用いた蛍光スイッチングについても研究を推進する。合成した化合物の単分子における蛍光スイッチング特性を検討し、STORMやPALMといった超解像顕微鏡の手法を用いて実際に超解像イメージを得ることを目指す。
水辺環境の改変・整備が藻類の種多様性に及ぼす影響の解明

平成11年度に行った調査結果の解析を進めるとともに、一部の調査対象地において追加調査を実施した。その結果、藻類群集の種組成は、水域の形状に対応して変化しており、特に、後背水域といわれる、河川の主流路とは別に河道内に存在する水域において、特徴的な藻類群集が見られることが明らかになった。この理由として、水の化学性の違いが考えられたが、主流路と後背水域の間で水の化学性に違いが生じる理由として、後背水域は水域としての孤立性が高く、外の水域との水の交換が起こりにくいため、(1)水域内の藻類などにより消費された栄養塩類の補充が起こりにくい、(2)落葉落枝などの有機物や、その分解産物が滞留しやすい、といったことが推定された。後背水域は、河川水辺の改修により容易に失われるほか、従来型の、流量変動を極力抑えるような河川管理の元では新たな後背水域の形成が阻害され、自然の消滅も進行する。こうして河川における水域の多様性が失われると、藻類の種多様性もまた損なわれる。水域の形状以外に、付着基物や水際の植生、水文学的条件も、藻類群集の種組成に違いをもたらしていたが、その影響は量的なものにとどまり、構成種そのものの変化に至るものではなかった。以上の結果から、藻類の種多様性を維持するためには、主流路の環境、すなわち水辺の形状や植生などを多様にするだけでは不十分で、伏流水の湧出、たまり水など、自然な川原では普通に見られる多様な後背水域が必要であることが指摘できた。こうした水域を確保するためには、河川改修の際に配慮が必要なだけでなく、流量管理においても工夫が必要であろうことが示唆された。水域、水辺の単純化が、水文学的条件および基質の多様性を低下させ、あるいは種の移入の起こりやすさを変化させることで、藻類の種多様性にどのような影響を与えるかを体系的に明らかにし、現在行われている生物生息地の形成を藻類の種多様性の観点から評価すべく、野外調査を実施した。青梅市内の多摩川、水海道市内の小貝川、及び佐原市内の利根川、与田浦ならびに隣接する水田と用水路を調査対象地に選び、100あまりの試料を採取するとともに水質の分析を行った。その結果、藻類群集の種組成は、水域の形状に対応して量的のみならず質的にも変化しており、特に、河川の主流路から平水時には完全に切り離されている後背水域においては、主流路とは大きく組成の異なる群集が成立しており、かつ種多様性が高かった。水辺の改修により水域の多様性が失われると、藻類の種多様性もまた損なわれると言える。加えて、付着基物や水際の植生、水文学的条件も、藻類群集の種組成に量的な違いをもたらしていた。質的な違いが見られなかったのは、水流による外部からの新しい個体の移入が常時あるためではないかと考えられるが、この点については今後さらに検証が必要である。以上の結果から、藻類の種多様性を維持するためには、主流路の環境、すなわち水辺の形状や植生などを多様にするだけでは不十分で、通常は主流路からの流入がない池や、伏流水の湧出、たまり水など、自然な川原では普通に見られる多様な水域が必要であることが指摘できた。次年度では、より多くのデータを集めて結果の補強、拡大を図り、それを公表していくと同時に、この成果に基づく水域環境の区分と、それを利用した水辺の環境計画手法の構築を行う予定である。
社会厚生と福祉国家

平成30年度においては、関連研究のサーベイと福祉国家の評価に関する指標の基礎理論の構築に従事した。まず、研究会および学会に参加することを通じて、情報収集を行った。社会的選択理論、不平等の経済学、労働経済学、経済思想などの分野の研究者と交流を行い、研究に関連したさまざまな情報を得た。特に、社会的選択理論、厚生経済学、福祉政策の既存研究をとりまとめ理論的整理を行った。また、近年の実証研究の試みについてもサーベイし、規範経済学の理論研究を実証まで実装する可能性を検討した。また、未来の福祉国家の思想的背景として重要な構想を提供しうるフランスの社会主義思想について研究を進めた。ルイ・ブランおよびプルードン、そしてサン・シモンの分配的正義論がどのようなものだったかを考察しながら、それがロールズを代表とする現代の政治哲学とどのような関わりを持ちえるかについて検討した。こうした思想的考察を前提に、社会的選択理論の枠組みで、集団的決定の合理性について論じた。次に、無羨望条件と呼ばれる分配の公平性の概念と効率性を満たすような社会的決定がどの程度「合理的」となりえるのかを明らかにした。そのなかで効率性と無羨望条件のあいだのトレードオフの関係について明らかにした。思想と形式的経済学の研究を結ぶ軸としてロールズの政治哲学を据えて、規範経済学との連関について考察を進めた。特に責任と補償の関連について分析した。書き上げた論文は改訂を重ねて、海外の査読誌に投稿を行った。以下の理由で研究はおおむね順調に進んでいると判断した。第1に、研究会と学会においてさまざまな研究者と交流を行い、研究に関連した情報・知識を得た。第2に、購入した図書をもとに、来年度以降の研究を進めていく上で基礎となる新たな知識・技術を身に付けた。第3に、当初書く予定だった論文を書くことができた。まず、社会的評価方法に関する理論研究を完成させるとともに、福祉政策や貧困政策といった応用的課題への展開を進める。また、歴史的考察や国際比較を行うことによって、現実社会への指標の適用を行う。さらに、研究会や国際会議などへの参加などによって、海外の専門家との意見交換を通じてさらなる発展を試みる。
乳癌に対するヒト型モノクロナール抗体とRNaseAとの結合体によるDDSの開発

American Type Culture Collectionよりヒト乳癌細胞を抗原として得られたヒト型モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ-JDB1とRi37を購入し、培養を行い、免疫グロブリンを精製し、その性質を検討したが、ヒト乳癌細胞と効率よく反応する抗体は得られなかった。一方、ヒトc-erb B-2産物を認識するマウス由来のモノクローナル抗体であるA0011抗体とウシRNaseをS-S結合にて架橋したconjugateを作製し、細胞当りのc-erb B-2産物発現がそれぞれ異なった4種の乳癌細胞株(MCF-7,BT-20,SKBR-3,MDA-MB361)にin vitroで投与し、その殺細胞効果をMTT法で検討した。c-erb B-2産物を過剰発現している乳癌細胞株であるSKBR-3に対して、A0011やRNase単独及び両者の混合物を投与しても、その殺細胞効果10%以下であったが、上記と同じRNase量に相当するconjugateを投与すると、95%の殺細胞効果が認められた。このconjugateを細胞当りのc-erb B-2産物量が異なる4種の乳癌細胞株に投与すると、殺細胞効果と細胞当りのc-erb B-2産物量との間には正の相関が認められた。次に、ヒト上皮増殖因子受容体(EGFR)に対するモノクローナル抗体であるA528にRNaseを結合させたconjugateを、上記の乳癌細胞株にin vitroで反応させると、細胞当りのEGFRが最も多いBT-20で著明な殺細胞効果が認められ、EGFR数が減少するにつれて殺細胞効果も減少していた。以上の結果は、ヒトにも存在しているRNaseを増殖因子受容体を介して細胞内に取り込ませることにより癌細胞を選択的に死滅させることが可能であることを示しており、今後さらなる臨床応用に向けた研究の発展が期待される。
慢性疾患患者末梢白血球テロメア短縮とその近傍領域脱メチル化の連関につい

老化により脱メチル化した短テロメアが増加すること、50歳前後で、この変化率が急激に上昇することをつきとめ、種々の疾病状態において、この変化が早まることを見いだした。また、臨床検査値や患者の身体能力とテロメア関連パラメータの連関について解析すると、外来生活習慣病患者では、男性でクレアチニンとビリルビン値が、女性でヘモグロビンとアルブミン/グロブリン比が、また脳卒中男性入院患者では腎機能が、テロメア長や周辺のメチル化の変化と有意な相関関係を示した。女性慢性疾患患者では、身体能力とテロメア長が逆相関し、リハビリテーションによる身体回復効果とテロメア周辺のメチル化の程度が正相関することを見いだした。ヒトで、サブテロメア領域メチル化の解析によりある程度老化促進度を定量的に評価できる可能性を示した。培養系での確認では、老化促進因子として用いた過酸化水素とX線照射のいずれにおいても、通常の老化パターンと異なり、短いテロメアが消失する傾向にあった。そして、放射線や過酸化化合物添加などの有害作用に対して、細胞の自己防御反応としてテロメアラーゼ活性が高まるといった変化が見られた。このように個体レベルの老化と人為的な細胞レベルの老化とではテロメアの変化が異なっていた。平成20年度における研究実績「研究の目的」に記したように、体細胞老化に伴うテロメア構造変化を種々の疾病条件下で追跡して、病的な老化促進を検出するシステムを確立することを目的として、「研究実施計画」に記したごとく、慢性疾患患者末梢白血球のテロメア解析を、申請者の所属部署の臨床部門である九州大学病院別府先進医療センター循環・呼吸・老年病内科を受診した外来患者ならびに療養病床の入院患者を対象として行っている。まず、入院患者を横断的に疾患で分類し、末梢白血球テロメア解析を行い、これまでの解析した正常群の結果と比較した。その結果、老化に伴うテロメア関連の変化として、単にテロメア長が短縮化するだけではなく、テロメア近傍のDNAメチル化状態も変化することを確認した。これは、従来の報告には見られない全く新しい知見で、正常人の解析では、60歳以降で、およそ10kb以上の長いテロメアの近傍領域はメチル化している傾向にあり、およそ5kb以下の短いテロメアの近傍は脱メチル化する傾向にあることをつきとめ、論文として報告した。また、疾病条件下では、疾病ごとに若干の相違点はあるものの、総じてテロメア短縮がより若い段階で起こる傾向にあり、近傍のメチル化も正常より若い段階で起こることが確認できた。これらを疾病ごとに解析したものを論文にして報告した。これらの一連のテロメア構造の変化は、老化に伴ってテロメア近傍が脱メチル化したものから短縮していくことを示しているものと考えている。申請者らは、長期入院患者のテロメア短縮とそれに関連する周辺(サブテロメア)のエピジェネティックな変化を詳細に検討し、それに基づく短期間内でのゲノム老化性変化の検出法の開発を目指している。申請期間の2年目となる平成21年度は、登録対象者数も増え、まず正常集団で末梢由血球中のテロメア長分布、サブテロメアのメチル化の程度を解析し、老化により脱メチル化した短テロメアが増加すること、50歳前後で、この変化率が急激に上昇することをつきとめ、変性疾患(パーキンソン病)肉芽腫性疾患(サルコイドーシス)などで、この変化が早まることを英文誌に報告した。これらのことはヒトにおけるサブテロメア領域のメチル化が個体の老化に呼応した変化をすることを示すとともに、疾病によりその変化が影響を受けることを証明したことになる。またこれらの臨床研究結果を細胞培養系で再現し、ゲノムの老化性変化に関わる遺伝子群の発現量の変化を確認してin vitroで簡易老化検証システムを構築することを並行して目指しているが、老化促進因子として用いた過酸化水素とX線照射のいずれにおいても用いた培養細胞の生存率が低下するが、当初の予想に反して短いテロメアが消失する傾向にあり、通常の老化パターンとは様相を異にしている。このことは、短時間で急激な老化性変化がもたらされる場合と長時間かけて慢性的に進行する老化は、ゲノム老化性変化という点では相反する部分があるということを示している。ともあれ、細胞老化促進によるテロメア変化があることは間違いなく、これに伴うテロメア構造維持に関連する一連の遺伝子群の発現には劇的な変化が起こっているものと予想される。

細胞老化のアッセイ系によりこれらの変化を検出し、さらに種々の抗加齢因子候補によるこの変化の抑制の程度を検出することで種々の候補因子のアンチエイジング効果を検証できる系の開発に繋げられると考え検討を進めている。本研究では疾病の老化への影響を、末梢白血球のテロメアDNA長関連の変化として定量し、病状を老化の促進の尺度で捉え、その変化の治療効果判定への応用を目的として、種々の病態とテロメア関連パラメータとの相関を検討した。研究最終年度となる平成22年度は、疾病そのものよりも臨床検査値や患者の身体能力とテロメア長関連パラメータとの相関を検証した。これは日常診療の中で、ゲノムレベルでの老化を臨床検査値などから逆に推定することにつながる。まず、外来生活習慣病患者では、男性でクレアチニンとビリルビン値が、女性でヘモグロビンとアルブミン/グロブリン比が、また脳卒中男性入院患者では腎機能が、それぞれテロメア長との有意な相関関係を示した。また療養病棟入院中の女性患者では、身体能力とテロメア長が逆相関し、さらにリハビリテーションによる身体回復効果とテロメア周辺のメチル化の程度が正相関することを報告した。これらは、性別等の条件によって主たる老化指標がかわることを示す一方、ゲノム老化性変化を臨床現場で数値化して捉えうることも同時に示している。そして、リハビリによる回復などの治療効果推定指標にも用いられる可能性を示すことができた。これと並行して行った培養実験では、昨年度も報告したように、個体レベルの老化と人為的な細胞レベルの老化とではテロメア変化の様相が異なるため平行に論じることはできないが、放射線や過酸化化合物添加などの有害作用に対して、それに「抵抗」する変化と「障害」された変化が混在する結果となった。興味深いことに、軽微な程度の有害作用に対しては、テロメアラーゼ活性が高まり、テロメアが伸長する傾向が見られるといった従来とは逆の結果を確認した。これは、細胞に対して持続する軽微な有害作用によってむしろその老化性変化が抑制されるという、いわゆるホルミシス効果を支持する所見と考えられた。
上古中国語音韻体系の共時的・通時的研究～出土資料を中心に～

平成27年度は以下のとおり研究を進めた:1.平成26年度に続き、ミシガン大学にてWilliam H. Baxter教授のもとで上古中国語の音韻史の研究を進めた。Baxter教授とLaurent Sagart教授の共著であるOld Chinese: A NEW RECONSTRUCTION(OXFORD UNIVERSITY PRESS、2014年)で再構された上古音体系について検討を加えるとともに、新たな資料を用いてより確度の高い仮説を導き出すよう研究を進めた。研究を通して様々な課題が見えてきた。2.「少」の上古音再構平成27度には「少」に関する論文を発表した。{少}という語に関しては、字音と意味の近似性から{小}との通仮を認める研究者も少なくないが、そもそも{少}は中古音書母sy-であり、{小}では中古音心母s-であるため、原則として通仮しない。本研究では戦国楚簡をはじめとする出土資料とビン語等との対応関係から「少」と「小」の通仮を否定し、「少」を上古の*st-に由来する書母sy-であると推定した。*st-と再構することで、出土資料に見える通仮やビン語等の状況を説明することが可能となった。成果は論文で発表した。3.「西」の上古音再構また「西」の上古音声母についても検討を加えた。中国諸方言において「西」はみな摩擦音で実現され、中古音でも/s-/と再構される。したがって、多くの研究者が「西」の上古音に*s-を再構する。本研究では「西」の古文を声符に持つを考えられる「訊」の古文(「言と西に作られる」)を手がかりに、{西}の上古音を再構した。甲骨文や金文などを見てみると、「訊」は人声である可能性が高く、その上古音は*sninsのように再構される。これを根拠の一つとして、本研究では「西」にも*sn-を再構した。27年度が最終年度であるため、記入しない。1.中古音書母の上古音価中古音書母は従来の研究(主に諧声系列の整理)によると、少なくとも5種の上古音声母に由来するとされる。本研究では昨年度までの基礎研究をもとに、戦国楚簡の通仮字を中心に研究を進めた。いくつかの文字、たとえば「申」、「奭」、「首」、「獣」、「守」、「少」等の文字はその諧声関係から上古音価を求めることは出来ないが、出土資料に見える通仮字を整理し、T-typeとL-type等の仮説と照らし合わせることにより、再構が可能となった。また上古音書母とビン語書母との対応関係、「少」字の上古音価については別稿にて扱う予定である。2.清華大学蔵戦国竹簡に見える通仮字について昨年度より、清華大学蔵戦国竹簡に見える通仮字について整理を加えている(以下清華簡と略称す)。清華簡は盗掘資料であるため、出土した時期、場所は不明であるが、楚系文字の特徴が多く見られることから楚簡と考えるのが現在多くの研究者の見解である。従来から指摘があるように、清華簡にはこれまでに出土した楚簡には見られないような通仮例が多いが、通仮字に整理を加えてみると、他の楚簡の音韻体系と大きく異なる点は寧ろ少なく、同じ音韻体系を反映していることが明らかとなった。3.方言調査昨年度より継続して、福建省寧徳市福鼎市店下鎮の方言調査を進めている。全体の記述は今年度で概ね終了した。ただし細かな点については再度調査を要するため、平成26年度も継続する予定である。本年度は以下の通り、研究を進めた:1.少の字音研究「少」は複雑な諧声関係、通仮関係を有しているかのように見えるため、音価再構が極めて困難である。諧声関係では明母/m-/等と諧声関係を有しているかのようであり(杪)、通仮(当て字の用法)関係に目を向けると心母/s-/「小」等と通仮関係にあるようである。本年度は主にこの複雑な様相を呈す「少」の上古音価を再構することを中心に研究を進めた。「少」の上古音価を再構することで、上古音研究の一つの方向性を示すことができると考えたからである。本研究では甲骨、金文、戦国竹簡、漢簡のような出土資料に見える「少」と「小」の関係性や「少」の通仮例を整理し(「趙」「肖」)、ここから得られたデータとびん語書母との対応関係から「少」の声母を*st-と再構した。びん語書母との対応関係については「也談來源於*ST的上古音」(野原将揮秋谷裕幸『中国語文』第4期:340-350頁。2014)として発表している。2.ミシガン大学また本年度後半よりミシガン大学にて、William H. Baxter教授と上古音研究を行っている。期せずして、2014年にBaxter氏とLaurent Sagart氏によるOLDCHINESE: A NEW RECONSTRUCTION(OXFORD UNIVERSITY PRESS)が刊行された。

ミシガン大学にて、著者とともに新書に見える仮説だけでなく様々な問題について議論する機会を得ることができた。その中で新たな問題点も幾つか見出され、今後の研究の課題も見えてきた。平成27年度は以下のとおり研究を進めた:1.平成26年度に続き、ミシガン大学にてWilliam H. Baxter教授のもとで上古中国語の音韻史の研究を進めた。Baxter教授とLaurent Sagart教授の共著であるOld Chinese: A NEW RECONSTRUCTION(OXFORD UNIVERSITY PRESS、2014年)で再構された上古音体系について検討を加えるとともに、新たな資料を用いてより確度の高い仮説を導き出すよう研究を進めた。研究を通して様々な課題が見えてきた。2.「少」の上古音再構平成27度には「少」に関する論文を発表した。{少}という語に関しては、字音と意味の近似性から{小}との通仮を認める研究者も少なくないが、そもそも{少}は中古音書母sy-であり、{小}では中古音心母s-であるため、原則として通仮しない。本研究では戦国楚簡をはじめとする出土資料とビン語等との対応関係から「少」と「小」の通仮を否定し、「少」を上古の*st-に由来する書母sy-であると推定した。*st-と再構することで、出土資料に見える通仮やビン語等の状況を説明することが可能となった。成果は論文で発表した。3.「西」の上古音再構また「西」の上古音声母についても検討を加えた。中国諸方言において「西」はみな摩擦音で実現され、中古音でも/s-/と再構される。したがって、多くの研究者が「西」の上古音に*s-を再構する。本研究では「西」の古文を声符に持つを考えられる「訊」の古文(「言と西に作られる」)を手がかりに、{西}の上古音を再構した。甲骨文や金文などを見てみると、「訊」は人声である可能性が高く、その上古音は*sninsのように再構される。これを根拠の一つとして、本研究では「西」にも*sn-を再構した。本年度は個別の語(「少」)の再構を主に進めたが、上古音研究の一つの手法を示すことができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度までは個別字、個別的な資料を中心に扱ったが、今後は春秋・戦国時代から漢代までの全体的な音変化の流れについて考察を加えてきいたい。また単語家族についても考察を加える予定である。毎年新たな資料が公表されており予想以上に時間を費やしているが、おおむね順調と言ってよい。平成26年度に関しては、主に秦簡、漢簡について検討を加えていく予定である。そうすることによって、通時的な音変化について何らかの知見を得ることができると思われる。方言調査に関しては、昨年度まで調査していた調査地点を終了する予定である。
単為生殖における進化メカニズムの発生遺伝学的追究と性の進化・存在意義の検討

主な膜翅目昆虫のオス個体は半数体であり,精子形成の際には精母細胞が体細胞分裂様に分裂(成熟分裂)し,減数分裂を行なわない。しかし,近年の膜翅目昆虫(セイヨウミツバチやキョウソヤドリコバチ)のゲノム解析の結果では,キイロショウジョウバエにおいてオス特異的な減数分裂のエントリーに必要とされる遺伝子であるboule (bol)が認められており,減数分裂を行なわない精子形成をする膜翅目にとって,その機能は謎とされていた。本研究は, bolに焦点をあて,半-倍数性への進化の謎に対して発生遺伝学的ツールにより明らかにした。これまで,膜翅目昆虫のカブラハバチのbolにおいて,複数の転写産物が生じるが,成熟分裂ステージである前蛹-蛹初期の精巣で特異的に発現する分子種が存在すること, bolの分子種にやや遅れてcdc25が精巣にて発現すること, Larval RNAiやParental RNAiによる遺伝子機能阻害(ノックダウン)実験により,どちらの遺伝子についても機能が阻害されると正常に精子形成が進行しないことを明らかにしてきた。本年度においては,精母細胞および精細胞のフローサイトメトリー解析により, bolおよびcdc25をノックダウンした個体の精子形成では、精母細胞における染色体の倍加(半数体から二倍体)は生じるものの,その後の分裂は進行せずに二倍体の精母細胞のままストップすることを明らかにした。また, cdc25をノックダウンした個体では正常な成熟分裂が生じないにも関わらず,不完全な精子分化を生じる細胞が認められた,一方で, bolをノックダウンした個体では精子分化する細胞は認められなかった。したがって,膜翅目の半数体オス個体の精子形成においても,成熟分裂(二倍体から半数体への分裂ステージ)や精子分化の機能にbolは必須であると考えられる。(抄録なし)膜翅目(ハチ目)昆虫は半数二倍体単為生殖システムを獲得し、多様化したグループである。メス個体は受精卵から生じる二倍体であり、減数分裂により半数体の卵をつくる。一方で、オス個体は単為発生卵から生じる半数体であり、精子形成の際には精母細胞が体細胞分裂様に分裂(成熟分裂)し、減数分裂を行なわない。どのような遺伝的メカニズムを獲得することで生殖細胞における減数分裂の回避・分化機構へと至るのかを明らかにするため、二本鎖RNAのインジェクションにより容易に標的遺伝子の機能を阻害できるRNAiなどの発生遺伝学的手法が確立されている膜翅目昆虫のカブラババチを研究対象としてきた。モデル生物のショウジョウバエにおいて精子形成の減数分裂エントリーに特異的に関わる遺伝子として知られるbouleやその制御対象遺伝子であるtwineの相同遺伝子のクローニング・同定および発現解析を行ない、また、これらの二本鎖RNAを調整し、インジェクションすることで遺伝子機能阻害を実施した。その結果、減数分裂を生じないはずの精子形成・成熟分裂においても、bouleが必要であることが明らかとなった。近年のゲノム解析により、膜翅目昆虫であるセイヨウミツバチやキョウソヤドリコバチから、boule相同遺伝子の存在は確認されていたものの、その発現や機能については謎とされていたが、本研究により解明に至った(詳しい機能解析については現在、進行中)。また、単為生殖・減数分裂回避に関わる候補遺伝子の網羅的な探索を行なうため、次世代シーケンサーによる様々なステージの精巣、卵巣、および胚のトランスクリプトーム解析も実施し、すでにデータを得ることに成功している。現在、得られたデータを用いて、他分類群において挙げられている減数分裂関連遺伝子と比較・検討している段階である。膜翅目(ハチ目)昆虫では、メス個体は受精卵から生じる二倍体であり、オス個体は単為発生卵から生じる半数体である半数二倍体単為生殖システムが認められる。精子形成の際には精母細胞が体細胞分裂様に分裂(成熟分裂)し、減数分裂を行なわない。本研究では、どのような遺伝的メカニズムを獲得することで生殖細胞における減数分裂の回避・分化機構へと至るのかを明らかにすることを目的に、二本鎖RNAのインジェクションにより容易に標的遺伝子の機能を阻害できるRNAiなどの遺伝子機能解析が確立されているカブラババチを研究対象としてきた。近年の膜翅目昆虫のゲノム解析の結果では、ショウジョウバエにおいてオス特異的な減数分裂のエントリーに必要とされる遺伝子であるboule(bol)およびcourtless(crl)が認められている。減数分裂を行なわない精子形成をする膜翅目にとって、その機能は謎である。そこで、本年度はbolとその下流遺伝子であるcdc25ホモログについて、RT-PCRにより、これらの遺伝子の発現部位や発現ステージを調べた。bolは複数の転写産物を生じ、成熟分裂ステージである前蛹-蛹初期の精巣で特異的に発現する分子種が存在すること、このbolの分子種にやや遅れてcdc25が精巣にて発現することを明らかにした。また、bolおよびcdc25遺伝子のエキソン領域から二本鎖RNAを作製し、これらを幼虫個体や成虫個体にインジェクションする、Larval RNAiやParental RNAiによる遺伝子機能阻害(ノックダウン)実験により、いずれの遺伝子についても機能が阻害されると正常に精子形成が進行しなかった。膜翅自の半数体のオス個体からの精子形成(成熟分裂や精子分化)においてもbolの機能が必須であることが明らかとなった。