hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵癌発症，悪性化におけるABH3の分子機能解明

前立腺癌で高発現している遺伝子として同定したDNA/RNA脱メチル化酵素AlkB homolog 3(ABH3)は、難治性癌の1つである膵癌で発現亢進していた。ヒト膵癌細胞株においてABH3の機能を抑制すると、tRNAを含むsmall RNAにおいて1-methyladenosineの蓄積とタンパク質合成能の低下が観察された。さらに、癌細胞増殖の顕著な抑制作用が認められた。以上の結果は、膵癌細胞におけるRNAエピジェネティクス制御機構の存在を示し、ABH3によるRNA脱メチル化制御の破綻、それに伴うタンパク質発現異常が癌化や癌の悪性化を惹起している可能性を示唆するものである。申請者らは前立腺癌病理組織で高発現する遺伝子として発見した分子AlkB homolog 3(ABH3)が、膵癌病理組織においても高発現していること、ならびにABH3 siRNAによる発現抑制が膵癌細胞株において細胞増殖抑制作用を示し、ヌードマウスを用いたin vivo膵癌細胞異所性移植モデルでは顕著な抗腫瘍作用を示すことをこれまでに明らかにした。またin vitroの解析からABH3はtRNAの1-メチルアデニン、3-メチルシトシン、N6-メチルアデニンを脱メチル化し、さらにABH3により脱メチル化されたtRNAが、タンパク質の翻訳効率を上昇させることを明らかにした。これらの結果から、ABH3はtRNAの脱メチル化を介して、癌細胞の増殖や生存性維持に必要となるタンパク質の翻訳亢進に関与している可能性が示唆される。本年度は、ABH3の生化学的な機能についてらに細胞レベルで検討するため、内在性ABH3発現抑制による細胞内RNAのメチル化レベル、ならびにde novo翻訳タンパク質レベルの定量評価を行った。その結果、ABH3発現抑制により、tRNAを含む200ヌクレオチド以下のRNAにおいて、1-メチルアデニン量が増加し、それに伴い、細胞内タンパク質合成が低下することが明らかとなった。申請者らが前立腺癌で高発現している遺伝子として同定したDNA/RNA脱メチル化酵素AlkB homolog 3(ABH3)は、難治性癌の1つである膵癌においても発現が亢進している。昨年度までに、ヒト膵癌細胞株PANC-1おいてsiRNAによるABH3発現抑制により、RNAの1-メチルアデニンの増加と、タンパク質翻訳効率の低下、さらに癌細胞増殖の顕著な抑制作用を示すことを明らかにしている。本年度は、ABH3発現抑制時に翻訳効率が低下するタンパク質の特異性の有無について検討するため、膵癌細胞株PANC-1におけるABH3発現抑制時のタンパク質発現変化について網羅的解析を行った。さらに発現変動していたタンパク質がどのような生物機能を特徴的に有するのか調べるためにGene Ontology解析を行った。その結果、膵癌細胞株PANC-1においてABH3発現抑制により、翻訳制御に関わるタンパク質が有意に発現低下していることが明らかとなった。さらにこれらタンパク質の発現変化には、細胞の浸潤・遊走、血管新生に関わる遺伝子を標的とする転写因子の寄与が示唆された。これらの結果は、ABH3によるRNA脱メチル化制御異常とそれに伴うタンパク質発現異常が癌化や癌の悪性化を惹起する可能性を示すものと考える。分子生物学本年度においては、ABH3発現抑制による細胞内RNAのメチル化レベルならびにde novo翻訳タンパク質レベルの定量評価を行った。その結果、内在性ABH3はtRNAの脱メチル化に関与しており、タンパク質翻訳亢進を介して癌細胞の増殖や生存性維持に機能してしていることを示唆する結果を得ることができた。ABH3によるtRNAの脱メチル化がタンパク質翻訳亢進を介して癌細胞の増殖や生存性維持に機能してしていることを示唆する結果を得ることができた。一方、これまでに申請者らはin vivo膵癌xenograftモデルにおいてABH3の発現抑制が抗腫瘍効果を示すことを明らかにしている。そこで膵癌細胞をヌードマウス移植後に、ABH3 siRNAを投与し、形成された腫瘍組織を用いて、発現遺伝子の網羅的解析、RNAメチル化レベルの変化、癌関連タンパク質の発現を検討し、ABH3発現抑制によるin vivoでの抗腫瘍効果の分子機構を解析する。さらに、種々の病期、悪性度の膵癌臨床検体において、網羅的遺伝子発現解析、RNA塩基のメチル化レベル解析やタンパク質発現変化について解析を行う。これらの結果とABH3の発現レベルとの比較から、ヒト腫瘍におけるABH3の病態や疾患予後への関与についても検討を行うことを計画している。効果的な助成金の使用により、次年度につながる経費の繰越が可能となった。次年度は、当初の計画に加えて作製したABH3トランスジェニックマウスと発癌モデルマウスを交配させ、得られた膵臓の網羅的遺伝子解析、RNAメチル化レベル解析を行うことにより、in vivoにおけるABH3の膵癌発症に関わる機能解析の充実化を図る。
赤外線広域観測で探る銀河進化メカニズム

本研究は、銀河進化に重要な役割を担っていると考えられている銀河環境に着目し、遠方宇宙(z>1)における銀河の性質を調査することで、銀河進化メカニズムの観測的解明を目指している。前年度はz=1.2の宇宙における銀河の星形成活動と環境の関係を調べ、遠方宇宙では星形成活動は環境に依存しておらず、高密度な環境においても星形成が活発であるという結果を得た。近傍宇宙では高密度環境ほど銀河の星形成活動は不活発であることが知られており、我々の結果は銀河の星形成活動と環境の関係が時間進化していることを示している。この原因を探るため、本年度はz=1.2の時代における星形成活動・銀=河環境に加え、新たに銀河の質量という物量を用い、それぞれの関係を調べた。その結果、z=1.2の宇宙における、高密度環境の星形成銀河は、重い(質量が太陽質量の10^<10>倍以上重い)銀河がほとんどであり、銀河の環境効果(銀河合体・相互作用)が重い銀河の星形成活動の誘発に寄与していることがわかった。このように銀河合体・銀河相互作用により星形成を誘発された銀河は激しい星生成を起こすことで、星の材料であるガスを使い果たし、時間が経つにつれ星生成ができなくなる。この現象は高密度な環境で起こりやすいため、近傍宇宙においては高密度環境で星形成が活発な銀河が見られなくなるというシナリオが考えられる。これは、銀河の環境効果の銀河進化に与える役割を確定づけるものとなった。本研究は、銀河進化に重要な役割を果たしたとえられている銀河の環境に着目し、銀河の性質を調べることで、銀河進化メカニズムの観測的解明を目指している。本年度は主に、宇宙後半期(z1)において、銀河の環境と銀河の性質(星形成率・比星形成率・形態)の関係を調べた。これまでは、銀河の星形成率の見積もりが困難だったため、各銀河環境における星形成銀河の割合を星形成活動の指標として議論してきたが、星形成率を見積もることに成功した。銀河の環境と星形成率の関係を調べた結果、銀河密度が高い環境ほど星形成率も高くなるという傾向を確認した。これは現在(z0)の宇宙とは異なる傾向である。この原因について、高密度領域における銀河間相互作用による星形成の誘発の可能性に着目し、相互作用を行っている銀河のサンプルと、相互作用を行っていない銀河のサンプルに分けて、銀河環境と銀河の性質について調べた。その結果、銀河相互作用している可能性の無い銀河のサンプルに関しては、銀河環境と星形成率の間に依存性は見られなかった。このことから、原因は銀河間相互作用の可能性が高いということが分かった。これは、これまで議論されてきた銀河の環境の銀河進化に与える役割を確定づけるものとなった。この結果は論文にまとめ、現在、査読付き論文Astrophysical Journalに投稿中である。また、この結果は2011年3月の日本天文学会秋季年会で発表した。
近代日本における人形創作とジェンダー

本研究は、ジェンダーの視点から近代日本の女性の作り手と人形について、考察したものである。特に、近代化における人形のジェンダー化に着目し、女性の作り手が「美術/芸術」から排除されていく過程および人形創作活動と女性性について検討した。その結果、次の点が明らかとなった。第一に、人形は近代におけるジェンダー化によって、「美術/芸術」から除外されただけではなく、続く1930年代における人形の再ジェンダー化によって、男性の作り手の多い創作人形は芸術化される一方女性の作り手の多かったフランス人形はアマチュア化された。第二に、フランス人形は作り手の女性の女性性を担保する機能を保持していたことが明らかになった。1本研究の目的近代化の過程において「人形」が「女児文化」に位置づけられ、「女性にふさわしいもの」とみなされた歴史に着目し、ジェンダー論および身体論を援用しつつ、近現代における「人形的身体」の創造について考察する。また、近代における女性の作り手、特に人形創作にかかわった女性たちの創造活動を明らかにすることを通して、創造される人形の身体と作り手の性別との連関に対する社会の期待や評価、および女性創造者の社会的位置づけについて検討する。2当該年度の研究の成果人形に関する基礎資料および作品の画像資料の収集を行ない、該当資料を検討・考察した。特に資料の収集と整理を中心に、基礎的資料の分析にあたった。具体的には以下の3点を中心に研究を進めた。(1)人形作家の活動・作品に関する資料の点検および収集、(2)「人形」に関連する平面作品の資料の収集、(3)女性作家の作品や資料の収集以上の成果をもとに本年度は「研究ノート近代日本における「人形」の再編成とジェンダー「フランス人形」を中心にー」(『歴史=表象の現在』千葉大学大学院人文社会科学研究科研究プロジェクト報告書第279集、148-155頁)を執筆した。本研究ノートでは、収集した「フランス人形」に関する画像資料・文字資料などを元に、近代日本に新たに創造された「創作人形」というジャンルの再編成に、ジェンダーがどのように駆動していたのかを明らかにした。日本の近代化の課程において「人形」が「女児文化」に位置づけられ、「女性にふさわしいもの」とみなされた歴史に着目し、ジェンダー論および身体論を援用しつつ、近現代における「人形的身体」の創造について考察した。また近代における女性の作り手、特に人形創作にかかわった女性たちの活動を明らかにすることを通して、創造される人形の身体と作り手の性別との連関に対する社会の期待や評価、女性創造者たちの位置づけについて検討した。最終年後にあたり、2年間の研究成果をミニシンポジウム「近現代日本における「人形/ヒトガタ」とジェンダー」(2015年1月12日於お茶の水女子大学)として報告し、当研究代表者を含む人形研究に関わる研究者3名、女性人形作家1名の計4名による報告とコメンテーター1名によって実施された。また当研究代表者は、「「人形」をつくること、おくることー近代日本における「少女」と「人形」」(千葉大学大学院人文社会科学研究科『プロジェクト研究「歴史=表象の現在II」』2015年3月、154-162頁)を執筆した。本論文では、先行研究による「少女」の誕生や定義を前提に、「少女」というカテゴリーの形成と近代における「人形」文化との相関関係を追いながら、「少女」への激しいバッシングが行なわれた戦時期に、「少女」が「人形」の創造と贈答という行為を通じて、「少女」の価値を保持していた可能性について検討した。近代日本美術史、ジェンダー論提出した研究実施計画の通りに概ね進んでおり、その成果を研究ノートの形で中間報告できたため。前年度に収集した資料を元に、さらに詳細な考察を重ね、研究の精度を高める。今後は次の3点を柱に考察を行なう。1「人形」に関わる概念、教育、団体展および展覧会などの制度に関する考察2ケーススタディとしての女性の作り手に関する考察3女性の作り手が介在した作品の多角的な検討以上の3点を中心に考察を進め、補足調査を踏まえて全体の総括を行なう。図書や文字資料および画像資料の収集作業が、時間的・費用的双方の面において大変多く、調査のための旅費やその他の費用を使いきれなかったため。次年度は、旅費を使用した遠隔地における調査をさらに充実させる計画である。
Δ^4-2-オクタロン類の酸異性化とこれを用いる生物活性テルペン類の合成研究

非共役エノンの5,5-ジメチル-Δ4-オクタロン類1CR=CH_2OCH_3(a)、CO_2CH_3(b)、CH_2OH(c)、CH_3(d)、とよびCH=CH_2(e)を合成し、これらのp-トルエンスルホン酸を用いる酸異性化を検討した。この共役異性化反応は1との平衡反応となったが、1a,dは選択的にcis-オクタロン2を、また1d,eは2と共にtrans-オクタロン3の混合物を与えること、この際、2が主生成物となる結果を得た。なお、1cは三環性アセタール4を与えた。この異性化の反応機構は目下検討中であるが、今回用いた系ではcis-共役オクタロン2が熱力学的に安定系である知見が得られた。これはデカロン5がtrans系で安定であることを比較して興味深い。・応用面としての天然物合成では、生成物の1つ、3dを用いてseco-セスキテルペン合成を検討し、タバコの一成分である6の全合成をおこなった。現在、次のターゲットとしてiso acanthodoral7を選び、上述の異性化反応で特徴的な生成物2bから出発する全合成を検討している。
GISを基盤とする考古遺跡のデジタルドキュメンテーションおよび空間分析の新展開

当該年度は,本研究課題の最終年度にあたるため,成果報告(1)とまとめの調査(2),来年度以降に研究をさらに発展させるための予備調査(3)に重点を置いて研究活動を遂行した。(1)過去2か年の研究成果を,日本地球惑星科学連合大会(5月),日本西アジア考古学会(6月),国際アラビア考古学セミナー(7月),国際地理学会議(8月),日本地理学会(9月),米国オリエント学会(11月)で報告した。また,オマーン国バート遺跡群およびアル・ムカイダ遺跡,ワディ・アル=カビール盆地における調査成果を英文報告書にとりまとめ,遺跡を所管する遺産文化省に提出した。(2)2013年12月25日から2014年3月13日にかけてオマーンに渡航し,バート,アル=フトゥム,アル=アイン遺跡の世界遺産指定地区において,遺構の分布調査とデジタル文化遺産目録(DHI)の構築に取り組んだ。3遺跡あわせて589か所の遺構を確認し,のべ841点の画像とともにDHIに収録した。DHIはデータベースソフトウェアFileMaker Pro 12を用いて基幹システムを構築し,そこから各遺構の帳票を書き出すとともに,位置情報を地理情報システム(GIS)にインポートし, Google EarthのKMLファイルに出力して,動的なマップを簡易に閲覧・印刷できるようにした。成果物はオマーン遺産文化省に納品した。成果物は今後,これらの遺跡の研究ばかりでなく,史跡保護・整備計画の立案や教育普及活動に活用される見通しである。(3)上記調査の過程で,バート遺跡の東7kmの地点に塩湖とみられる凹地を発見した。凹地に隣接する低い丘陵上には完新世の石器が散在していた。また,凹地を取り囲む丘陵の尾根状に,紀元前4千年紀末から3千年紀初頭に比定される積石塚群の存在を確認した。来年度以降,この新発見遺跡の学際調査に取り組むことを計画している。(抄録なし)1.研究の開始にあたり、これまでに収集した地理情報データを整理するとともに、研究対象地域のASTER衛星画像を入手した。また、考古学コンピューティングとアラビア考古学に関連する文献を購入し、研究の現状把握と方法論の検討につとめた。文献情報はFileMakerで自作した研究情報総合データベースに収録した。データベース設計のノウハウは、研究協力者として参加する「ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相」プロジェクトや東日本大震災で被災した文化財の復興支援プロジェクトにも活かされている。2.空間分析の新展開として、予測モデリングの一種である生態学的ニッチモデリングの考古学への応用を試みた。西南関東縄文時代の猟場と貝塚の情報をサンプルデータとして、遺伝的アルゴリズムGARP法と最大エントロピーモデルMaxEnt法による予測結果を比較した。両モデルの結果が大きく異なったので、両者の積をとることによって共通の高確率領域を抽出する方法を提案した。この研究成果により、CSIS DAYS 2012の優秀発表賞を受賞した。3.平成24年1月から2月にかけてオマーンに出張し、バート遺跡群において国土座標系に基づく測量網を設定するとともに、青銅器時代円形遺構の近接写真測量と、岩絵のオルソ画像および遺跡群の高精細パノラマ画像の作成に取り組んだ。近郊のアッダリーズ南遺跡でも写真測量調査をおこなった。また、遺跡を管轄する遺産文化省から、来年度以降、バート遺跡群の近隣地域における遺跡分布調査を実施することに内諾を得た。分布調査では青銅器時代の遺跡だけではなく、オアシス灌漑農耕の成立時期を示す新石器遺跡や、ホモ・サピエンスの南アジア以東への拡散時期を示す旧石器遺跡を発見する可能性があり、本研究課題が大きく発展する展望がひらけた。1.前年度から継続して,生態文化ニッチモデリングの改良を進め,空間分解能の低い古気候モデルを,現在の気候値を用いて高解像化する方法を確立した。この方法を用いて,『日本列島の旧石器遺跡』データベースを典拠とする関東甲信越地方の後期旧石器遺跡を対象に,最大エントロピーモデルMaxEnt法によるニッチ分布予測を行なったところ,狩猟具となる石器群によってニッチの地理的範囲が異なることが明らかになった。2.平成24年12月10日から平成25年3月11日までオマーンに渡航し,バート遺跡群に隣接するアル=ムカイダおよびワディ・アル=カビール地区において遺跡分布調査を実施した。アルニムカイダ地区では,後期更新世の石器散布を19地点で確認した。それらの多くはチャート石材の原産地の近傍にあり,石核や接合資料も見つかったことから,石器製作址と考えられる。石器群はオマーン南部ドファール地方で発見された"Leptolithic"に類似しており,バート一帯では新発見であった。また,ワディ・アル=カビール地区では,計21か所の遺跡ないし遺物散布地を確認した。前期青銅器時代ハフィート期の所産とみられる積石塚246基以上を記録し,石器類を採集した。さらに,同地区内のアル=ハーシ遺跡で青銅器時代とイスラーム時代の集落址を発見した。土器片が高密度に散布する耕地で,標準ふるいを用いて土壌粒度検査を実施し,土器片が流水によって運ばれてきたものではないことを確かめた。GPSアンテナ付きフィールドGIS端末を用いて地表に露出している石列のマッピングを実施したところ,遺跡は南北2km,東西1kmの広がりをもち,青銅器時代の円形基壇5基・円形墓2基と居住区,イスラーム時代の耕地・灌漑水路・水道橋・堤防・居住区・周壁を伴うことが明らかになった。

当該年度は,本研究課題の最終年度にあたるため,成果報告(1)とまとめの調査(2),来年度以降に研究をさらに発展させるための予備調査(3)に重点を置いて研究活動を遂行した。(1)過去2か年の研究成果を,日本地球惑星科学連合大会(5月),日本西アジア考古学会(6月),国際アラビア考古学セミナー(7月),国際地理学会議(8月),日本地理学会(9月),米国オリエント学会(11月)で報告した。また,オマーン国バート遺跡群およびアル・ムカイダ遺跡,ワディ・アル=カビール盆地における調査成果を英文報告書にとりまとめ,遺跡を所管する遺産文化省に提出した。(2)2013年12月25日から2014年3月13日にかけてオマーンに渡航し,バート,アル=フトゥム,アル=アイン遺跡の世界遺産指定地区において,遺構の分布調査とデジタル文化遺産目録(DHI)の構築に取り組んだ。3遺跡あわせて589か所の遺構を確認し,のべ841点の画像とともにDHIに収録した。DHIはデータベースソフトウェアFileMaker Pro 12を用いて基幹システムを構築し,そこから各遺構の帳票を書き出すとともに,位置情報を地理情報システム(GIS)にインポートし, Google EarthのKMLファイルに出力して,動的なマップを簡易に閲覧・印刷できるようにした。成果物はオマーン遺産文化省に納品した。成果物は今後,これらの遺跡の研究ばかりでなく,史跡保護・整備計画の立案や教育普及活動に活用される見通しである。(3)上記調査の過程で,バート遺跡の東7kmの地点に塩湖とみられる凹地を発見した。凹地に隣接する低い丘陵上には完新世の石器が散在していた。また,凹地を取り囲む丘陵の尾根状に,紀元前4千年紀末から3千年紀初頭に比定される積石塚群の存在を確認した。来年度以降,この新発見遺跡の学際調査に取り組むことを計画している。東日本大震災の発生に伴い、被災文化遺産の復興支援に向けた地理情報システム(GIS)および遺跡データベースの整備という緊急の研究課題が生じた。しかしこれに伴う計画変更は最小限にとどめ、オマーンでの遺跡調査は当初計画通りに遂行することができた。申請書に記載したGPSを用いた遊牧民の行動調査については,遊牧民ベドウィンが都市に定住化し,牧場には南アジアからの出稼ぎ労働者を常駐させて家畜を管理させる慣行が常態化しているため,伝統的な遊牧行動のデータ取得が困難であることが判明した。その一方で,生態文化ニッチモデリングと遺跡分布調査では当初計画以上の成果が上がり,現在国際査読誌への投稿を準備中である。そのため,総合的に判断すると,おおむね交付申請書に記した研究実施計画の通りに進捗していると評価できる。平成24年度以降、バート遺跡群の周辺地域において、遺跡の分布調査を実施することとなった。これを踏まえ、デジタル空間情報技術に基づく新しい遺跡分布調査の方法を開発・実践するよう、研究計画を軌道修正したい。具体的には、リモートセンシングと予測モデリングを組み合わせて調査対象地域における遺跡の密度を確率的に推定し、それをGPSとフィールドGISを用いた現地踏査で検証する。当初計画に盛り込んだ青銅器時代の遺跡に加え、それよりも古い新石器時代と旧石器時代の遺跡も研究対象に追加する。
動力学モデルによる断層近傍の強震動予測

研究方法の基本技術である差分法を使った動力学モデル構築の計算技術は申請者により開発済みであった。この技術を応用して以下のように断層近傍の地動を計算し解析した。1:断層運動が断層近傍の地動に及ぼす基本的性質断層運動が断層近傍の強震動に及ぼす影響を、断層運動の動力学パラメータを変えて調べた。主に調べたパラメータは、断層上端の深さ、ストレスドロップ、破壊速度およびそれらの不均質である。この結果、断層近傍ではごく浅い部分の寄与が大変大きいこと、とくに破壊が観測点付近を通過する場合のパルス的強震動が生じること。このパルスは断層が浅い場合は断層に沿う速度成分が大きいが、断層上端が深くなるにつれて断層に直交する成分が卓越すること、強震動は断層上端深さが浅いと、ほぼ断層にまとわりつくように細長く最大速度・加速度域が存在すること、また破壊停止端で極大となること、断層面から離れるとその大きさは急速に減衰すること、などが明らかとなった。2:断層直上の表層地盤の影響の基本的性質1と同じく表層地盤としていくつかの現実的ケースを抽出し、それに対する地震動を計算した。地盤の影響として考慮したのは、a:一様な深さの表層、b:断層に沿う不整形地盤、c:断層に直交する不整形地盤、である。このうちb:の場合が特に地震動を増幅することがわかった。3:現実の地震に応用応用として1984年長野県西部地震と1995年兵庫県南部地震に応用した。
高エネルギーリン酸化合物が引き起こすゲノム不安定性に関する研究

細胞内では、DNA複製中にしばしばRNA前駆体であるリボヌクレオチドがゲノムに取り込まれ、その蓄積は細胞に様々な異常を引き起こすと考えられる。本研究は、DNAに取り込まれたリボヌクレオチドが誘発するゲノム不安定化とその分子機構を明らかにすることを目的とする。2018年度は、ヒト細胞においてDNA中に取り込まれたリボヌクレオチドの突然変異誘発能を明らかにした。具体的には、モデル基質としてリボグアノシン(rG)及び8-オキソリボグアノシン(8-oxo-rG)をsupFレポーター遺伝子上に導入したシャトルベクターを作製し、それらをヒトBリンパ芽球細胞TK6に導入した。その後細胞内で複製されたDNAを抽出し、supF上に生じた突然変異の頻度及びスペクトラムを決定した。その結果、supF上のrGはコントロールとして用いたdGと比べて約4倍、8-oxo-rGは約2倍高い突然変異頻度を示した。詳細なスペクトラム解析の結果、rGは主に欠失変異、8-oxo-rGは一塩基置換を引き起こす傾向が見られた。つまり、DNAに取り込まれたリボヌクレオチドは、たった一分子であっても高い突然変異誘発能を示す事が示唆された。以上の研究成果について日本遺伝学会及び日本環境変異原学会で公表すると共に、本研究に関する総説を国際誌に発表した。リボヌクレオチドの突然変異解析に使用する遺伝子導入装置を変更したことで、細胞への遺伝子導入条件の最適化に時間を要した。そのため、当初の実験計画から遅延が生じた。TK6において、CRISPR/Cas9を用いてリボヌクレオチド除去修復に関与すると思われる修復因子群の欠損株樹立を進める。合わせて、既に樹立済みの欠損株においてrG及び8-oxo-rGの突然変異誘発頻度及び変異スペクトラムの解析を行う。ATPやGTPなどの高エネルギーリン酸化合物(リボヌクレオチド、NTP)は、エネルギー産生の基質やRNA前駆体として必須である一方で、DNA複製中にDNA前駆体と間違われてゲノムに取り込まれることがある。さらにNTPの代表的な損傷体である8-oxo-GTPのDNAへの取り込みはゲノムを崩壊させ、重篤な疾患の引き金になり得る。本研究の目的は、NTPがDNAに取り込まれた際の突然変異誘発機構、及び修復メカニズムを明らかにすることである。本研究計画では、次の3点に着目して実験を進める。1DNAに取り込まれたGTPや8-oxo-GTP、すなわちDNA中のリボグアノシン(rG)及び8オキソリボグアノシン(8-oxo-rG)が引き起こすDNA複製エラー、2rG及び8-oxo-rGの修復機構、3ヒト細胞内でのrG及び8-oxo-rGの突然変異誘発能。本年度は、上記計画の1について、rGまたは8-oxo-rGを含むDNAを鋳型とした場合の、ヒトDNAポリメラーゼ(Pol)であるPol α、Pol κ及びPol ηによるDNA合成反応を解析した。その結果、Pol αは鋳型上のrGを効率よく乗り越えてDNA合成を行ったが、Pol αのDNA合成活性は8-oxo-rGによって強く阻害された。Pol κは、rG及び8-oxo-rGの手前で強くDNA合成を停止した。一方、Polηはどちらのリボヌクレオチドも非常に効率よく乗り越えてDNAの合成を行った。8-oxo-rGを乗り越える際に、Pol αは8-oxo-rGの向かい側に誤ったヌクレオチドであるdAMPを取り込んだのに対して、Pol κ及びPol ηは正しいヌクレオチドであるdCMPを取り込む傾向にあった。このことから、特にPol ηは8-oxo-rGを効率よく、かつ複製エラーを起こすことなく乗り越えてDNA合成を行うことが示唆された。ほぼ計画通りに、in vitroにおけるDNA中のrG及び8-oxo-rGが引き起こすDNA複製エラーについて解析を行うことができた。(1) DNA中に取り込まれたリボヌクレオチドについて、rG及び8-oxo-rGをモデル基質として試験管内における修復機構の解析を行った。まず、リボヌクレオチド除去修復酵素であるRNase H2は、rGを効率良く除去したのに対して、8-oxo-rGに対する活性は顕著に低かった。また、酸化損傷に対する塩基除去修復酵素8オキソグアニンDNAグリコシラーゼ(OGG1)は、8-oxo-rGを認識してDNAに結合できるものの、損傷を切断する活性を全く示さなかった。つまり、リボヌクレオチド除去修復及び塩基除去修復は、酸化型リボヌクレオチドに対して有効な修復機構ではない事を見出した。(2)本研究では、DNA中のリボヌクレオチドが引き起こすゲノム不安定性をヒト細胞内で解析することを試みている。そのために、ゲノム編集技術CRISPR/Cas9を用いて、ヒトBリンパ芽球細胞TK6においてリボヌクレオチド除去修復酵素RNase H2の欠損を試みた。その結果、片方のアレルを欠損させたヘテロノックアウト株を樹立することに成功したが、両アレルを欠損させたホモノックアウト株を作製することはできなかった。この結果から、RNase H2の完全欠損は致死性である可能性を考慮し、RNase H2の活性に関わるアミノ酸残基に変異を導入したノックイン株の樹立を試みた。しかし、同様に両アレルに変異が導入された株は得られなかった。以上から、RNase H2のリボヌクレオチド除去活性は、細胞の生存自体に重要な役割を担う可能性が示唆された。

当初の研究計画通りに、in vitroの実験系でDNA中のrG及び8-oxo-rGの修復メカニズムの解析を行うことができた。また、ヒトTK6細胞株においてRNase H2の完全欠損株は得られなかったものの、CRISPR/Cas9を用いた効率的な遺伝子改変方法を確立できた。細胞内では、DNA複製中にしばしばRNA前駆体であるリボヌクレオチドがゲノムに取り込まれ、その蓄積は細胞に様々な異常を引き起こすと考えられる。本研究は、DNAに取り込まれたリボヌクレオチドが誘発するゲノム不安定化とその分子機構を明らかにすることを目的とする。2018年度は、ヒト細胞においてDNA中に取り込まれたリボヌクレオチドの突然変異誘発能を明らかにした。具体的には、モデル基質としてリボグアノシン(rG)及び8-オキソリボグアノシン(8-oxo-rG)をsupFレポーター遺伝子上に導入したシャトルベクターを作製し、それらをヒトBリンパ芽球細胞TK6に導入した。その後細胞内で複製されたDNAを抽出し、supF上に生じた突然変異の頻度及びスペクトラムを決定した。その結果、supF上のrGはコントロールとして用いたdGと比べて約4倍、8-oxo-rGは約2倍高い突然変異頻度を示した。詳細なスペクトラム解析の結果、rGは主に欠失変異、8-oxo-rGは一塩基置換を引き起こす傾向が見られた。つまり、DNAに取り込まれたリボヌクレオチドは、たった一分子であっても高い突然変異誘発能を示す事が示唆された。以上の研究成果について日本遺伝学会及び日本環境変異原学会で公表すると共に、本研究に関する総説を国際誌に発表した。リボヌクレオチドの突然変異解析に使用する遺伝子導入装置を変更したことで、細胞への遺伝子導入条件の最適化に時間を要した。そのため、当初の実験計画から遅延が生じた。精製したDNA修復タンパク質を用いて、in vitroにおけるDNA中のrG及び8-oxo-rGの修復メカニズムの解析を行う。また、細胞内におけるリボヌクレオチドの突然変異誘発能及び修復機構の解析を行うために、ヒトBリンパ芽球細胞において、CRISPR/Cas9システムを用いてリボヌクレオチドの修復に関与すると予想される遺伝子のノックアウトを試みる。引き続き、ヒトTK6細胞株においてリボヌクレオチドの修復に関与すると思われる遺伝子群の改変を試みる予定である。また、リボヌクレオチドを部位特異的に導入したシャトルベクターを用いて、ヒト細胞内におけるリボヌクレオチドの突然変異誘発能を解析する。TK6において、CRISPR/Cas9を用いてリボヌクレオチド除去修復に関与すると思われる修復因子群の欠損株樹立を進める。合わせて、既に樹立済みの欠損株においてrG及び8-oxo-rGの突然変異誘発頻度及び変異スペクトラムの解析を行う。予定していた国際学会への参加を見送ったことで、残額が生じた。正規価格で購入予定だった自動細胞計数装置について、展示品を安価で購入したことにより残額が生じた。当該残額は、次年度において研究成果発表のための学会参加費に充てる。本年度に実施予定だった実験(シャトルベクターを用いた突然変異解析)が、遺伝子導入装置を変更したことで最適条件の再検討により遅延し、引き続き来年度に行うことになった。
過酸化水素,ヒドロオキソアゾ化合物を配位子とするチタン(VI)錯体の呈色機構

微量【H_2】【O_2】のために高い感度と選択性を有する定量法を確立することは、酵素反応との組み合せによって微量生体成分分析に応用され得るので、その重要性は高い。この目的の呈色試薬として、筆者はTi(【IV】)と一連のヒドロオキソアゾ化合物(Y)(例:4-(2ピリジルアゾ)レソルシノール:PAR)との混液(Ti-Y試薬)を見出した。中でもTi-PAR試薬は微量生体成分定量への応用において好結果を得た。本研究では、呈色化学種の構造を明らかにし、さらにその知見に基づいてYを選び、感度、選択性ともさらに高い微量過酸化水素の呈色試薬の開発を試みた。1.【H_2】【O_2】-Ti(【IV】)-PAR溶液系:YとしてPARを取り上げ、錯体Ti(【IV】)-PAR-【H_2】【O_2】の構造を以下の様に推定した。(1)吸光度(508nm)測定(Job,モル比法)により錯体の組成が1:1:1であることを明らかにした。さらにEDTAとの配位子交換反応を利用して錯生成定数【K_F】=2.0×【10^(20)】を得た。(2)錯体のEIマススペクトルを測定し、PARが【H_2】【O_2】によって酸化されることなく配位していることを確めた。(3)PARの結合部位を知るために【^1H】NMRスペクトルを測定した。その結果、PARはジアゾ基およびピリジン環のN、レソルシノール環θ位のOH基によって配位結合して2ケの5員環を形成し、【H_2】【O_2】はTi(【IV】)とピリジン環Nに結合し、計3ケの5員環を含む安定なTi(【IV】)-PAR-【H_2】【O_2】錯体が形成されていると推定された。以上、本呈色反応はTi(【IV】)-PAR-【H_2】【O_2】錯体中のPARのキノイド構造に依るものであり、【H_2】【O_2】は配位子として錯体の安定化に寄与していると考えられる。2.Ti-Y試薬のデザイン:1で得られた知見に基づいて、安定な錯体を形成するPARの骨格を持ち、感度増大と深色効果を得るために電子吸引性基と長い側鎖を導入したBr-PAPSに着目し、Ti-Br・PAPS試薬を得た。
水熱処理による木材の圧縮変形の永久固定とその機構解明

今年度の研究では、密閉熱処理における圧縮変形の永久固定の条件を確立するとともに、強度的性質や材色変化などの他の物性に与える影響を調べた。また、加熱処理(乾燥および膨潤状態での加熱処理)による回復抑制効果発現の機構を明らかにするため2、3の実験を行った。1)処理条件の確立:密閉熱処理とは、ホットプレスで木材を横圧縮、加熱処理する際に、試験片の周囲をオーリングによって密閉し、木材中に水分を閉じこめて行う高圧水熱処理である。含水率約17%、放射方向の厚さ1025mmのスギ試験片に約50%の変形を与えた場合、180°C以上の加熱処理によって、顕著な回復抑制効果が現れた。180°Cの加熱では、8分間以上の処理で、変形はほぼ永久固定された。従って、密閉熱処理によって、従来の高温高圧水蒸気処理と同様の回復抑制効果が得られたことになる。全乾状態の試験片では、処理の効果が認められなかったため、本処理に木材中の含有水分が影響していることが明らかであった。変形の永久固定が可能な処理における強度性能(曲げヤング率、曲げ強さ)の変化率は、10%以下であった。また、材色変化(色差)は、約10%であった。2)圧縮変形の永久固定の機構解明:圧縮変形は、熱または水蒸気前処理によっても固定されたが、その程度は、160180°C以上の処理で顕著であった。乾燥および膨潤状態で加熱処理した木粉について、X線回折およびIR吸収を測定したところ、木粉の結晶化指数CIは、処理温度が高くなるに従い、熱処理では減少し、水蒸気処理ではわずかに増加した。また、IRスペクトルの変化から、処理によってカルボニル、カルボキシル基が増加するが、水蒸気処理に比べ、熱処理において顕著であった。これらの結果から、変形が永久固定される機構として、変形した状態でのセルロースの結晶化、リグニン分子の縮合による凝集構造の形成、セルロース、ヘミセルロース、リグニンの低分子化に伴う回復力の解放などが考えられた。
リーマン多様体及びアレクサンドロフ空間の幾何学

ユークリッド空間上の凸関数は殆ど致る所で2階微分構造を持つことが古くから知られている。このような関数のグラフに内部距離を入れたものは下から曲率の押えられたアレクサンドロフ空間の一つである。このことからアレクサンドロフ空間上にもある種の2階微分構造が存在することが予想されていた。この予想について次のように解決した。今まで示していたアレクサンドロフ空間上の1階微分構造(ae)を使い、ヤコビー場にあたるものを構成し、その性質を詳しく調べることで、距離関数の殆ど致る所での2階微分可能性を示した。これにより殆ど致る所での2階微分構造を自然に構成できる。次にこのとき使った手法を上から曲率が押えられたアレクサンドロフ空間の場に適用することを試み同様の結果を得ることができた。この場合当初予想してたより深い構造:ある種の断面曲率や接続にあたるものの存在まで示すことができた。
火山ガス成分と火山物理の融合的観測・分析による火山活動度の評価の研究

吾妻山大穴火口の火山ガス活動に伴う地殻変動を把握するため、平成29年度に設置した光波測距観測点による繰り返しの測距観測およびGNSS繰り返し観測を実施した。その結果、2018年夏ころから大穴火口が膨張する地殻変動を捉えることに成功した。一方、気象庁の多成分火山ガス観測装置により、大穴火口から放出される火山ガスの成分比(SO2/H2S)が、夏ころから明瞭に増大したことがわかった。また、気象研究所が大穴火口の南約300mに設置した土壌ガス観測装置では、夏ころよりCO2の放出率が増大したことがわかった。以上から、火山ガス活動と地殻変動の活動は同期しており、火山ガス成分の変化と地殻変動をもたらす火口直下浅部に存在すると推測される熱水だまりの圧力との間に強い因果関係があることが示唆された。他方、気象庁が1950年代から2001年までの間に,火山現地観測で実施していた検知管法による火山ガス成分観測で得られたデータ(H2S,SO2およびCO2の濃度)を,火山現地観測原簿に立ち戻って点検し,全国18の火山で行われたのべ6153回の観測データをデータベース化した.それを用い、火山ガス濃度の時間変化と,噴火等の火山活動との関係について火山ごとに確認した。その結果、吾妻山では、CO2/H2S比が1977年噴火の前の急激な増大と噴火後の明瞭な低下が、約10か所の噴気孔すべてで同様に観測されていることが確認された。過去の噴火に伴って火山ガス成分比の変化があったことが明らかとなり、今後の研究の推進に向け重要な知見が得られた.実際に火山活動の変化に伴う地殻変動データ、火山ガスの組成変化データ、および土壌ガスの放出量データを取得することに成功した。これら実データに基づいた計算により、熱水だまりにおける諸条件について検討することが可能になる。今後さらにデータを蓄積し、火山の地下のガスだまりにおける温度圧力条件に伴う組成変化と,それによって期待される地殻変動を明らかにするための融合シミュレーション研究に着手する.吾妻山に加え、九重山等における観測も加え、積極的に地殻変動観測やガスのサンプリング・分析を実施し,シミュレーション結果との比較検討を行う.火山の地下のガスだまりにおける温度圧力条件に伴う組成変化と,それによって期待される地殻変動を明らかにするため,先行研究をもとに,様々な拘束条件を与えて試算した.その結果,圧力源がある程度より浅ければ,精密な地殻変動観測で検知できることを簡単なシミュレーションで確認した.実際に火山ガスと火山物理の融合観測・分析研究の推進のため,吾妻山をフィールド火山として,地殻変動観測点3点の選定を実施し,土地借用手続き等を進めた.また,火山ガスの採取・分析を選考して進めた.一方,気象庁が吾妻山に設置した多成分の火山ガスセンサー観測データを取得し,火山ガス活動の基礎的な特徴を把握した.火山の地下のガスだまりにおける温度圧力条件に伴う組成変化と,それによって期待される地殻変動を様々な拘束条件を与えて試算した結果,圧力源がある程度より浅ければ,精密な地殻変動観測で検知できることを簡単なシミュレーションで確認した.実際の観測結果を得るため,吾妻山における観測点を選定し準備が完了したため,平成30年度から観測が実施できる見通しがついた.吾妻山大穴火口の火山ガス活動に伴う地殻変動を把握するため、平成29年度に設置した光波測距観測点による繰り返しの測距観測およびGNSS繰り返し観測を実施した。火山の地下のガスだまりにおける温度圧力条件に伴う組成変化と,それによって期待される地殻変動を明らかにするための融合シミュレーション研究を平成30年度までに完了する.

平成30年度からは吾妻山を中心に積極的に地殻変動観測やガスのサンプリング・分析を実施し,シミュレーション結果との比較検討を行う.今後さらにデータを蓄積し、火山の地下のガスだまりにおける温度圧力条件に伴う組成変化と,それによって期待される地殻変動を明らかにするための融合シミュレーション研究に着手する.吾妻山に加え、九重山等における観測も加え、積極的に地殻変動観測やガスのサンプリング・分析を実施し,シミュレーション結果との比較検討を行う.平成29年度に予定した観測やサンプリングのための出張は,研究代表者の想定外の怪我のため,一部が実施できなかった.平成30年度は,当初予定した観測に加え,前年度から繰り越した予算を使って観測のための出張に充て,観測データの蓄積をはかる.平成30年度には吾妻山でガスの直接採取による分析結果を予定していたが、噴火警戒レベルが引き上げられ、火口に近づくことが困難になったため、取得した火山ガスデータはモニタリングによるデータのみとなった。このため、九重山等、直接採取が可能である火山についても観測を着手した。次年度は、吾妻山における高頻度の観測と九重山等の観測に用いる。
分子集合体における特異な電子状態を利用した非線形動作の探索とその制御

分子集合体の特異な電子状態を利用した非線形動作の実現を目指して研究を行った。分子集合体においては、複数の電子状態が安定となる、あるいは、外部刺激により新しい準安定状態へ状態変化することがある。これらの複数の安定状態あるいは状態変化を利用して非線形な動作を実現してきた。これらの動作をより安定的に得て、さらに高度化するためには、最適物質の選択が極めて重要である。そこで、本研究では最適物質の開拓に一つの重点をおき研究を進めた。その研究において、BEDT-TTF系物質では、光照射により準安定状態を形成できることを明らかにした。この現象は当該物質系においてこれまで議論されてきた電荷秩序状態と密接な関係があることを明らかにした。また、光照射の履歴、電場印加、温度変化に依存した準安定状態の振る舞いを明らかにした。この準安定状態は、機能動作の際に必要となる物質の複数安定性の起源となるものである。また、上述のような観点から多環芳香族炭化水素系物質についても、電子状態の評価を中心に研究を実施した。前年度に引き続き電流発振現象の光制御について、より理想的な動作を目指して研究を進めた。この動作の基本となる非線形伝導現象について、これまで試料ごとの違いを制御することが困難であった。この点を改善するために電極材料、デバイス作製方法、制御方法の再検討を行い、より安定した非線形伝導動作を実現した。このことにより安定した光制御が実現できると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。(1)最適物質の探索:これまで相転移現象を利用してパルス発生及び自励発振を実現してきたが、より安定したパルス発生のための物質系の探索を行った。不安定になる主たる原因は、熱的効果や結晶における格子の運動である。そこで構造相転移を含まないような系の探索を行った。具体的にはBEDT-TTF系物質やコロネン等の多環芳香族炭化水素系物質について電子相転移あるいは電荷秩序転移に着目した。ダイマー構造を有するBEDT-TTF化合物において、ダイマー内の電荷の位置の自由度を利用した電子状態の変化が電場によって誘起可能であることから、このような自由度を利用した非線形性の探索を行った。電荷自由度に由来すると考えられる複数の状態間を外場により制御できることを見出した。この制御は双方向に可能であること、温度により制御性が変化することなどを明らかにした。(2)光エネルギーによる振動現象の発生、非線形パルス生成・制御:光パルスあるいは光エネルギーによる振動発生あるいはパルス生成を目指し研究を行った。これまで実現してきた非線形伝導現象を用いた電流パルス発生においては、付加容量への充放電によってパルス発生のタイミングおよび周期、パルス波形が決まっていた。これを外部からの信号で制御することを考えた。具体的には、有機電荷移動錯体を用い、発振する条件の近傍において試料に光を照射し、発振条件を変化させ発振のふるまいを変化させることに成功した。有機電荷移動錯体において電荷位置の自由度に由来すると考えられる状態間の外場制御に成功した。さらに非線形伝導にもとづく電流発振現象の光制御が、きわめて順調に実現できた。これらのことは、当初の目的や計画を十分に上回るものであるため。これまでに探索してきた最適物質群において、具体的な非線形動作を実現するとともに、さらに非線形動作の制御性を高めることを目標に研究を進める。
限定合理性に基づく実用的な投票方式の設計

Saijo, Sjostrom, and Yamato (2007)が提案したセキュア遂行は,全てのプレーヤーが限定合理的(支配戦略を選ばずに他の最適反応を選び得る)であったとしても,目標とする結果を達成することを要求するが,実験環境では全てのプレーヤーが限定合理的であることは観察されていない.そこで本研究では,単峰型の選好を仮定した投票環境において,一部のプレーヤーが限定合理的であったときに,その人数に応じたk-セキュア遂行(Nishizaki, 2018)によって目標とする結果を達成できる状況を理論的に明らかにする.なお,k-セキュア遂行は,セキュア遂行より理論的に弱い遂行概念である.Saijo, Sjostrom, and Yamato (2007)が提案したセキュア遂行は,全てのプレーヤーが限定合理的(支配戦略を選ばずに他の最適反応を選び得る)であったとしても,目標とする結果を達成することを要求するが,実験環境では全てのプレーヤーが限定合理的であることは観察されていない.そこで本研究では,単峰型の選好を仮定した投票環境において,一部のプレーヤーが限定合理的であったときに,その人数に応じたk-セキュア遂行(Nishizaki, 2018)によって目標とする結果を達成できる状況を理論的に明らかにする.なお,k-セキュア遂行は,セキュア遂行より理論的に弱い遂行概念である.
相転移を伴う遷移金属酸化物の探索とそのスピンダイナミックスの研究

我々はCuGeO_3が無機化合物では初めてのスピン・パイエルス転移を起こす物質であることを発見した.この研究ではCuGeO_3とその置換物質の詳細な研究と,CuGeO_3の周辺物質で磁性の観点から特筆すべき性質を持った物質の探索を行った.CuGeO_3はCu^<2+>をZn^<2+>で置換するとスピン・パイエルス転移温度が降下する以外に新たに別の相転移が起こることも我々が発見した.この相転移が反強磁性相転移であることは今日ではあらゆる方法で確認されている.この相転移はスピン・パイエルス相という少なくとも純粋のCuGeO_3の場合にはスピン一重項状態から反強磁性相というスピンが古典的に現れる状態への転移であるため,一見不思議な現象であり,その現象を理解することは重要である.我々は中性子回折の実験により,反強磁性相では,dimerizationによる超格子反射と反強磁性長距離秩序による超格子反射が同時に観測され,また反強磁性転移温度までは温度の降下とともに増加してきたdimerizationによる超格子反射強度が転移以下では減少することを確認した.一方以前からZn置換したCuGeO_3では磁化容易軸であるc軸に沿って磁場を印加したときの帯磁率が絶対零度の極限でスピンからの寄与が0に近ずくことを観測していた.これらの現象を併せて考えると,反強磁性相では,スピン・パイエルス相と反強磁性相が相分離して存在するのではなく,二つの秩序変数:スピン・パイエルス状態の秩序変数(dimerizationの振幅に取って良いであろう)と反強磁性相の秩序変数(staggered moment)が試料全体で共存していると結論できる.我々はCuGeO_3が無機化合物では初めてのスピン・パイエルス転移を起こす物質であることを発見した.この研究ではCuGeO_3とその置換物質の詳細な研究と,CuGeO_3の周辺物質で磁性の観点から特筆すべき性質を持った物質の探索を行った.CuGeO_3はCu^<2+>をZn^<2+>で置換するとスピン・パイエルス転移温度が降下する以外に新たに別の相転移が起こることも我々が発見した.この相転移が反強磁性相転移であることは今日ではあらゆる方法で確認されている.この相転移はスピン・パイエルス相という少なくとも純粋のCuGeO_3の場合にはスピン一重項状態から反強磁性相というスピンが古典的に現れる状態への転移であるため,一見不思議な現象であり,その現象を理解することは重要である.我々は中性子回折の実験により,反強磁性相では,dimerizationによる超格子反射と反強磁性長距離秩序による超格子反射が同時に観測され,また反強磁性転移温度までは温度の降下とともに増加してきたdimerizationによる超格子反射強度が転移以下では減少することを確認した.一方以前からZn置換したCuGeO_3では磁化容易軸であるc軸に沿って磁場を印加したときの帯磁率が絶対零度の極限でスピンからの寄与が0に近ずくことを観測していた.これらの現象を併せて考えると,反強磁性相では,スピン・パイエルス相と反強磁性相が相分離して存在するのではなく,二つの秩序変数:スピン・パイエルス状態の秩序変数(dimerizationの振幅に取って良いであろう)と反強磁性相の秩序変数(staggered moment)が試料全体で共存していると結論できる.
アサリ稚貝生残に与える投石・覆砂の潜在効果の解明：漁場管理技術の躍進に向けて

アサリは、足糸を使って砂中の基質(礫、貝殻片等)に付着することで自身の洗掘リスクを低減させている。本種の足糸形成頻度は、個体成長に伴い減少することが知られているが、その具体的な傾向を定量し、その減少が足糸腺(斧足内部にある足糸生成器官)の消失によるものかを示した事例はない。ここでは、これらの課題について野外調査と足糸腺の組織学的観察の組合せにより検討した。アサリの足糸形成頻度を調べるため、長崎県内の潮間帯に位置する4地点を対象に、2018年6月(及び8月)に調査を実施した。現地にて、採取したすべての個体の足糸形成の有無を目視により確認した。実験室にて、殻長・殻高・殻幅、軟体部湿重量を計測し、これらの値から体サイズ(殻体積(=殻長×殻高×殻幅)の立方根)と肥満度(=軟体部湿重量/殻体積×10^4)を求めた。一般化線形混合モデルを用いて、足糸形成の有無と体サイズ・肥満度との関係について検討した。また、各個体の足糸腺の有無を確認するため、常法に従い厚さ5 μmの薄切切片を作成し、アルシアンブルー染色液(pH 2.5)により組織染色した試料を光学顕微鏡下で観察した。アサリの足糸形成頻度は、体サイズと肥満度の関数で表され、このことが、足糸形成頻度の地点間差を生じさせていた。具体的に、足糸形成頻度は、体サイズの増加と肥満度の低下に伴い減少した。個体群全体で低い肥満度を示した地点で最低の足糸形成確率(27%)を記録し、反対に、高い肥満度を示した地点で最高値(80%)を記録した。また、組織観察したすべての個体において、足糸腺の存在が確認された。以上より、個体成長に伴う足糸形成頻度の減少は、足糸腺の消失によるものではなく、個体の成長段階・栄養状態に応じた足糸形成へのエネルギー配分の変化によるものと考えられた。アサリ足糸形成頻度に関する野外調査と足糸腺の組織学的観察により、個体成長に伴う足糸形成頻度の減少が足糸腺の消失によるものではなく、個体の成長段階・栄養状態に応じた足糸形成へのエネルギー配分の変化によることが明らかになった。本研究によって得られた知見から、アサリ稚貝の放流における個体の栄養状態の管理が足糸形成頻度に影響し、延いては放流後のそれらの定位率に影響するものと考えられる。なお、本研究成果は、研究代表者を主著とする投稿論文として、関連する国際学術誌に投稿中である。以上の理由から、本研究課題の進捗状況を、「おおむね順調に進展している」と判断した。次年度には、野外にて砂礫・カキ殻底を設置し、基質間でのアサリ稚貝の生残率を比較する実験を実施するほか、当初計画していた足糸に関する2課題についても検討する:(1)足糸付着基盤に対する選択性、(2)稚貝の洗堀・散逸防止への足糸形成の寄与。本研究は、アサリ漁場管理における投石・覆砂の効果を新たな観点から評価し、その潜在効果を引き出すことに資することのできる科学的知見の構築を目的としている。本年度は、アサリ殻色の隠蔽色としての機能を効果的に引き出す底質色の存在について調べるため、以下のような野外調査と室内実験を実施した。(1)貝殻・底質色の関係を調べるため、潮間帯に位置する3地点を対象に調査を実施した。そのうち1地点を自然砂域(暗色系の砂泥)と覆砂域(明色系の砂)とに細分した。各地点にて、アサリ稚貝(殻長15 mm未満)と表層堆積物(厚さ1.5 cm)を採取した。試料を一定条件下で撮影し、得られたデジタル画像をカラーチャートに基づき色調補正した。その画像から稚貝の貝殻表面と表層堆積物の輝度を定量し、地点間で比較した。その結果、稚貝殻色はサイト間で有意に異なり、概して、貝殻・底質色は正の相関関係にあることがわかった。(2)貝殻・底質色のマッチングがアサリ稚貝の被食確率と生存時間に与える影響を調べるため、予め貝殻色を定量しておいた稚貝貝殻の半殻(内面に軟体部ペーストを塗付)を餌として、魚類クサフグを捕食者として用いた室内実験を実施した。その結果、貝殻色・底質色のマッチングによりアサリ稚貝の被食確率が低下し、「生存」時間が延びることがわかった。このことは、貝殻・底質色のマッチングがアサリ稚貝にとって視覚依存捕食者からの被食リスクの低減に与ることを意味し、稚貝生残における貝殻・底質色マッチング効果の重要性が室内実験によって強く支持された。また、野外調査結果も勘案すれば、底質色と一致しない殻色をもつ稚貝のいくらかが、比較的短期間(1年以下)のうちに、視覚依存捕食者による殻色に基づく選択的捕食圧によって淘汰されていることが考えられた。上述した通り、アサリ稚貝殻色の隠蔽色としての機能の存在が野外調査・室内実験によって明らかにされた。アサリ漁場管理における投石・覆砂の効果は、これまで、地盤の安定化による稚貝散逸防止効果にその主眼が置かれてきた。