hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
標的遺伝子組換えによるヒト疾患モデルマウスの作製

本研究の目的は、遺伝子機能の解析、ヒト疾患モデルマウスの作製、未知の発生関連遺伝子の単離・解析を行うにあたって、ES細胞を用いた標的組換え技術をどのように応用しうるのか、その技術的発展の余地はあるのかについて諸外国の研究者と討論し情報交換するものである。標的遺伝子組換え技術としては、既知遺伝子への組換えである相同遺伝子組換えと未知遺伝子への組換えである遺伝子トラップ法の両方の調査を行った。まず、胚幹細胞を用いた相同遺伝子組換え技術の進歩を討論するために阿部と要が時期を違えて米国ノースカロライナ大学のスミシ-ズ博士を訪問した。特段の進展はみられず、同一の遺伝子であっても用いる場所によって相同組換えの頻度は変わること、その原因は不明であることが確認された。キメラマウスの作製に関しては、ES細胞と桑実胚の凝集によるキメラマウス作製法が注目されているが、これはR1細胞に特有の性質であることがわかった。他の細胞、例えばTT2細胞はむしろ8細胞期胚へのインジェクションが適していることも明かとなり、ケースバイケースに考えなければならないことがわかった。一方、人口酵母染色体を用いれば1メガベースも巨大DNA断片が単離でき、それを導入したトランスジェニックマウスの作製が可能となっている。現在は、ES細胞と酵母を直接融合して導入するスフェロプラストヒュージョン法、リポフェクションによりES細胞に導入する方法、そして受精卵へ直接注入するマイクロインジェクション法が用いられている。いずれの方法が効率的かについて情報の収集と討論を行った。その結果、ES細胞を利用する方法は、常に生殖キメラマウスを作製できるかどうかが問題にな煩雑さが残ること、それに対して受精卵へのマイクロインジェクション法は簡便で次世代への伝達も問題ないことから、この方法論を追及すべきであると考えられた。さらに種々の実験の結果、ピペッテイング操作そのものはそれほどDNAにダメ-ジを与えないこと、DNAの処理のためスペルミジン等のポリアミンを用いて凝集させること、人口酵母染色体を精製するときに混入するアガロースをアガレースで完全に消化する必要のあることが明らかとなった。また、ドイツのグループからの情報で人口酵母染色体をポリアミンで処理し凝集させると、その直径がマイクロインジェクションに用いるピペットの内径よりも小さくなること、したがってこの方法が極めて有効であることが示唆された。ヨーロッパにおける標的遺伝子組換えとマウスゲノム研究の現状を調査するため荒木喜美と荒木正健はドイツマックスプランク研究所のソルター博士の研究室を訪問した。遺伝子トラップ法に関する一番の問題点はどのようなストラテジーでトラップクローンを選択するかということで意見が一致した。研究代表者らが特に興味をもっているのはES細胞を分化抑制因子の非存在化で培養し胚様体を形成させる系をスクリーニングとして用いることができないかどうかである。この点は、まだ未知の部分が多いが、内胚葉系の臓器である肝臓で発現する遺伝子をマーカーとして、胚様体形成と共に発現がどう変化するかを解析したところ、細胞の分化に応じた遺伝子発現が生じることを観察した。したがって、この系が胚葉分化の決定に関与する遺伝子の単離に使用できる可能性が示唆された。また、ファージの組換えシステムであるCre-loxPの系を用いた組織特異的遺伝子破壊技術が話題となっているが、その有用性についても討論した。問題は何%の細胞で組換えを起こしうるかどうかであるが、リコンビネースであるCreを核移行シグナルを利用し核内で発現させたほうがよいとの情報も得られた。ロンドンで第8回マウスゲノムカンファレンスが開かれたが、突然変異マウスを用いたポジッショナルクローニングの研究がヒトと同様に進展しつつあることがわかった。遺伝子トラップ法で単離したAyu1クローンについて、マッピングを依頼していたグループと再会し、その正確な位置がセントロメアから94cMであること、Hnf-4とは分離しないことがわかった。この情報から、以前考えていた巨大結腸症を呈する1sの遺伝子座とは異なることがわかった。

いずれの方法が効率的かについて情報の収集と討論を行った。その結果、ES細胞を利用する方法は、常に生殖キメラマウスを作製できるかどうかが問題にな煩雑さが残ること、それに対して受精卵へのマイクロインジェクション法は簡便で次世代への伝達も問題ないことから、この方法論を追及すべきであると考えられた。さらに種々の実験の結果、ピペッテイング操作そのものはそれほどDNAにダメ-ジを与えないこと、DNAの処理のためスペルミジン等のポリアミンを用いて凝集させること、人口酵母染色体を精製するときに混入するアガロースをアガレースで完全に消化する必要のあることが明らかとなった。また、ドイツのグループからの情報で人口酵母染色体をポリアミンで処理し凝集させると、その直径がマイクロインジェクションに用いるピペットの内径よりも小さくなること、したがってこの方法が極めて有効であることが示唆された。ヨーロッパにおける標的遺伝子組換えとマウスゲノム研究の現状を調査するため荒木喜美と荒木正健はドイツマックスプランク研究所のソルター博士の研究室を訪問した。遺伝子トラップ法に関する一番の問題点はどのようなストラテジーでトラップクローンを選択するかということで意見が一致した。研究代表者らが特に興味をもっているのはES細胞を分化抑制因子の非存在化で培養し胚様体を形成させる系をスクリーニングとして用いることができないかどうかである。この点は、まだ未知の部分が多いが、内胚葉系の臓器である肝臓で発現する遺伝子をマーカーとして、胚様体形成と共に発現がどう変化するかを解析したところ、細胞の分化に応じた遺伝子発現が生じることを観察した。したがって、この系が胚葉分化の決定に関与する遺伝子の単離に使用できる可能性が示唆された。また、ファージの組換えシステムであるCre-loxPの系を用いた組織特異的遺伝子破壊技術が話題となっているが、その有用性についても討論した。問題は何%の細胞で組換えを起こしうるかどうかであるが、リコンビネースであるCreを核移行シグナルを利用し核内で発現させたほうがよいとの情報も得られた。ロンドンで第8回マウスゲノムカンファレンスが開かれたが、突然変異マウスを用いたポジッショナルクローニングの研究がヒトと同様に進展しつつあることがわかった。遺伝子トラップ法で単離したAyu1クローンについて、マッピングを依頼していたグループと再会し、その正確な位置がセントロメアから94cMであること、Hnf-4とは分離しないことがわかった。この情報から、以前考えていた巨大結腸症を呈する1sの遺伝子座とは異なることがわかった。胚盤胞よりのES細胞樹立に関して,これまで129系統マウスが主として用いられていたが,他の近交系マウスであるC57BL/6でも樹立が可能で生殖キメラマウス作製もできるとの情報がもたらされた。ただ,129由来のものよりは効率が悪いことが明らかになっている。また,C57BL/6とCBAとのF_1からもES細胞は樹立され,極めて効率良く生殖キメラマウスが作製されている。しかし,近代系でないことが一つの制約となっている。
構造材料のリサイクルにともなう材料特性劣化に対する粒界工学的解決法の構築

資源の有効利用,環境保護の面から,使用済み材料,特に鉄鋼材料のリサイクルは国家的および世界的規模で重要な課題となってきている.しかし,市場から回収されるスクラップには,鉄鋼材料で熱間加工性を劣化させるSnやCuなどの不純物が混入し,これらの不純物の粒界偏析に起因して著しい脆化が生じる.本研究は,粒界工学的手法によりリサイクル材料の材料特性劣化に対する方策を構築することを目的として行われたものである.得られた主な成果を下に示す.1.磁場作用を利用した粒界偏析および偏析脆化の制御:粒界偏析の抑制方法について検討した.その結果,Fe-Sn合金を強磁性温度域の973Kにおいて磁場中焼鈍(H=16T)を行うことにより鉄鋼材料の脆化の原因となるSnの粒界偏析が抑制され,破壊靱性値が著しく向上することが見出された.磁場中焼鈍されたFe-Sn合金の破壊靱性値は磁場強度の上昇とともに大きくなった.2.磁場中焼鈍されたFe-Sn合金の磁気特性:磁場中焼鈍されたFe-0.8at%Sn合金を,振動試料型磁力計(VSM)を用いてそれらの磁気特性を測定した結果,磁場強度の増加とともに抗磁力が小さくなり,軟磁性特性が向上することが明らかとなった.3.粒界偏析に鈍感な粒界微細組織の導入:不純物の粒界偏析に鈍感な粒界微細組織の導入方法について検討した.Fe-Sn合金を急冷凝固法により作製することにより,粒界偏析に鈍感な対応粒界の存在頻度を高めることができることを見出した.通常の加工熱処理により得られる低Σ対応粒界の頻度が約20%程度であるのに対し,急冷凝固法により作製された試料の対応粒界頻度は約45%と2倍以上になった.室温における曲げ試験を行った結果,対応粒界頻度が低い通常の加工熱処理試料では,ほとんど塑性変形することなく脆性的に破壊するのに対し,対応粒界頻度が高い急冷凝固試料は装置の制約内において破壊することなくよい延性を示した.資源の有効利用,環境保護の面から,使用済み材料,特に鉄鋼材料のリサイクルは国家的および世界的規模で重要な課題となってきている.しかし,市場から回収されるスクラップには,鉄鋼材料で熱間加工性を劣化させるSnやCuなどの不純物が混入し,これらの不純物の粒界偏析に起因して著しい脆化が生じる.本研究は,粒界工学的手法によりリサイクル材料の材料特性劣化に対する方策を構築することを目的として行われたものである.得られた主な成果を下に示す.1.磁場作用を利用した粒界偏析および偏析脆化の制御:粒界偏析の抑制方法について検討した.その結果,Fe-Sn合金を強磁性温度域の973Kにおいて磁場中焼鈍(H=16T)を行うことにより鉄鋼材料の脆化の原因となるSnの粒界偏析が抑制され,破壊靱性値が著しく向上することが見出された.磁場中焼鈍されたFe-Sn合金の破壊靱性値は磁場強度の上昇とともに大きくなった.2.磁場中焼鈍されたFe-Sn合金の磁気特性:磁場中焼鈍されたFe-0.8at%Sn合金を,振動試料型磁力計(VSM)を用いてそれらの磁気特性を測定した結果,磁場強度の増加とともに抗磁力が小さくなり,軟磁性特性が向上することが明らかとなった.3.粒界偏析に鈍感な粒界微細組織の導入:不純物の粒界偏析に鈍感な粒界微細組織の導入方法について検討した.Fe-Sn合金を急冷凝固法により作製することにより,粒界偏析に鈍感な対応粒界の存在頻度を高めることができることを見出した.通常の加工熱処理により得られる低Σ対応粒界の頻度が約20%程度であるのに対し,急冷凝固法により作製された試料の対応粒界頻度は約45%と2倍以上になった.室温における曲げ試験を行った結果,対応粒界頻度が低い通常の加工熱処理試料では,ほとんど塑性変形することなく脆性的に破壊するのに対し,対応粒界頻度が高い急冷凝固試料は装置の制約内において破壊することなくよい延性を示した.資源の有効利用,環境保護の面から,使用済み材料,特に鉄鋼材料のリサイクルは国家的および世界的規模で重要な課題となってきている.しかし,市場から回収されるスクラップには,鉄鋼材料で熱間加工性を劣化させるSnやCuなどの不純物が混入し,これらの不純物の粒界偏析に起因して著しい脆化が生じる.一方,粒界偏析は粒界の性格・構造に強く依存し,低エネルギーの特殊粒界では起こり難く,逆に高エネルギーのランダム粒界で顕著に起こることがこれまでの研究から明らかにされている.本研究では,これらの基礎的知見を基に,粒界工学的手法によりリサイクル材料の粒界偏析および粒界偏析脆化を抑制する方策を構築することを目的としている.本年度は,最近,さまざまな金属学的現象に影響を及ぼすことが明らかとなってきた磁場作用に着目して,Fe-Sn合金を用いて粒界偏析の制御方法について検討した.1.磁場作用を利用した粒界偏析の制御:本年度は鉄鋼のリサイクル材料の最も主要な不純物である錫の粒界偏析に対する磁場中焼鈍の影響についてFe-0.8at%Sn合金を用いて調査した.超伝導磁場中熱処理システムを用いて,強磁性温度域の973Kにて6時間,6Tまでの直流磁場作用下で焼鈍を行った.

磁場中焼鈍の際に粒界に形成される粒界溝の形状をAFMを用いて測定し,粒界エネルギーを評価した結果,磁場強度が高くなるにしたがい粒界エネルギーが高くなることが見出され,磁場中焼鈍により粒界偏析が抑制されることが示唆された.さらに,FE-TEM/EDS法を用いて磁場中および無磁場焼鈍された試料中のランダム粒界について錫濃度の測定を行った結果,磁場中焼鈍によりランダム粒界における錫濃度が粒内と同程度まで低下することが確認された.2.Fe-Sn合金の破壊靱性に及ぼす磁場中焼鈍の影響:磁場中焼鈍されたFe-Sn合金(0.02,0,2,0.8at%Sn)を用いて液体窒素中(77K)にて3点曲げ法により破壊靭性値を測定した.その結果,磁場強度の増加とともに破壊靭性値が上昇し,磁場強度が3T以上の試料では純鉄の破壊靭性値よりも高くなることを見出した.磁場中焼鈍がFe-Sn合金の粒界偏析脆化の制御に有効でることが示された.資源の有効利用,環境保護の面から,使用済み材料,特に鉄鋼材料のリサイクルは国家的および世界的規模で重要な課題となってきている.しかし,市場から回収されるスクラップには,鉄鋼材料で熱間加工性を劣化させるSnやCuなどの不純物が混入し,これらの不純物の粒界偏析に起因して著しい脆化が生じる.一方,粒界偏析は粒界の性格・構造に強く依存し,低エネルギーの特殊粒界では起こり難く,逆に高エネルギーのランダム粒界で顕著に起こることがこれまでの研究から明らかにされている.本研究では,これらの基礎的知見を基に,粒界工学的手法によりリサイクル材料の粒界偏析および粒界偏析脆化を抑制する方策を構築することを目的としている.本年度は,粒界偏析に鈍感な対応粒界の頻度を高めるための材料プロセスについて検討した.1.急冷凝固法による粒界微細組織制御:本研究では,Fe-Sn合金を急冷凝固法により作製し,粒界微細組織を定量評価するとともに,曲げ試験により力学特性を評価した.その結果,通常の加工熱処理により得られる低Σ対応粒界の頻度が約20%程度であるのに対し,急冷凝固法により作製された試料の対応粒界頻度は約45%と2倍以上になることを見出した.室温における曲げ試験により力学特性を評価した結果,対応粒界頻度が低い通常の加工熱処理試料では,ほとんど塑性変形することなく脆性的に破壊するのに対し,対応粒界頻度が高い急冷凝固試料は装置の制約内において破壊することなくよい延性を示した.2.低ひずみ-焼鈍法による対応粒界頻度の向上:オーステナイトステンレス鋼のような積層欠陥エネルギーの低い材料では,低ひずみ-焼鈍法により多数の焼鈍双晶が導入され,対応粒界頻度を向上させることができる.本研究では,効率よく双晶を導入する方法について検討した結果,焼鈍双晶はランダム粒界が移動する際に粒界面が双晶面である{111}に平行になった時に形成されやすいことを見出した.これらの結果から,双晶密度を高めるためには,、ランダム粒界の優先的な粒界移動がおこる条件での熱処理が必要であることを明らかにした.資源の有効利用,環境保護の面から,使用済み材料,特に鉄鋼材料のリサイクルは国家的および世界的規模で重要な課題となってきている.しかし,市場から回収されるスクラップには,鉄鋼材料で熱間加工性を劣化させるSnやCuなどの不純物が混入し,これらの不純物の粒界偏析に起因して著しい脆化が生じる.本研究は,粒界工学的手法によりリサイクル材料の材料特性劣化に対する方策を構築することを目的として行われたものである.平成15年度に行った研究において,Fe-Sn合金を直流磁場中で焼鈍することにより,鉄鋼の脆化の原因となるSnの粒界偏析が抑制され,破壊靭性が向上することを見出した.
若年者の学校から雇用への移行過程の実態と支援政策に関する実証的研究

本研究は、急速に変容する若年者の学校から就労への移行過程を支援する近年の諸政策の展開が、どのように機能しているのか、また政策上の課題はないかを明らかにすることを目的とした。対象は、近年展開されつつある国内の諸政策とともに、先行する西ヨーロッパの諸政策を併せて検討し比較した。1)国内諸地域における移行過程変容の実態と支援諸政策の効果に関する検討・評価第一年度、調査候補地域として北海道・東京・沖縄における近年の移行過程変容について、諸統計などをもとに分析検討し、とくに困難が大きく発生している地域として北海道・沖縄の二つへの絞り込みを行った。第二年度は、北海道(札幌市・函館市、2005年7月)、沖縄(那覇市ほか、2005年11月)において、若年者の就労ならびに学校から就労への移行をめぐる現状と、諸施策の実施状況などについて、関係者への聴き取りを中心とする調査を実施した。高校関係者らからは、高卒就職希望者らにとって非常に厳しい現状が明らかにされた。またジョブカフェ、ヤングジョブスポットなどの訪問からは、多様な対象層に対する諸機関の連携が困難な状況や、政府の予算措置期間が限定されているために長期的安定的な体制が作れない状況、利用者が高学歴層に偏っていて、もっとも就労上の困難を抱える層に施策が十分に届いていないことなどが明らかにされた。2)西ヨーロッパ諸国の政策並びに政策評価研究についての検討西ヨーロッパにおける青年支援政策の展開について、対象を主に英国(イングランド及びスコットランド)、EUにおいて、現地聴き取り調査を含む調査・検討を行った。第一年度は、イギリスの現状・政策動向・研究動向について、主に政策等にも関与する研究者を中心に聴き取り調査・意見交換を行うとともに、EUの政策について政策担当者及び研究者からの聴き取りを行った。第二年度は、英国に対象を絞り、支援政策を担当する現場(キャリアスコットランド・コネクションズセンター)の訪問調査を行った。スコットランド・イングランドとも、若年者全員の状況を正確に把握した上で、困難層に対して重点的な支援が行われていることが確認できた。この点は我が国の政策に欠落しているものである。1)西ヨーロッパ・北米など先行する諸国における学校から雇用への支援諸政策の検討ヨーロッパにおける学校から雇用への移行過程変容とそれに関する支援諸政策に関して、2004年9月、以下の現地調査・ヒアリング等を行った。(1)イギリスおよびスコットランドの現状と諸政策・研究動向について訪問先等:アンディ・ファーロング教授、フレッド・カートメル氏(グラスゴー大学)グレン・アッセィ氏(スコティッシュ・エンタープライズ)デビッド・ラフ教授(エジンバラ大学)アンディ・グリーン教授(ロンドン大学)(2)EUの青年支援政策について訪問先等:ハンス・ヨアヒム・シールズ氏(EU委員会)(3)ヨーロッパにおける実態と青年支援政策評価をめぐる研究動向について訪問先等:アクセル・ポール氏、アンドレアス・ワルツァー氏(EGRIS)これらの調査を通じて、ヨーロッパ各国において80年代末以降、各国において大きな移行過程変容が生じているとともに、そのもとで展開されている支援諸政策について、社会構造と若者の状況変容に即した総合的政策の必要性が求められていること、またそのためには詳細かつ継続的な移行過程調査が求められていることを確認した。2)日本における若年者の学校から雇用への移行過程の実態把握・分析

東京・北海道・沖縄のそれぞれの地域における90年代以降の移行過程変容に関する統計調査等の再分析、および諸調査の再分析を行うことで、全国的なこの間の変容について、地域間にそれぞれ特有の性格と問題を発生させていることを確認した。1)国内諸地域における移行過程変容の実態と支援諸政策の効果に関する検討・評価北海道(札幌市・函館市、2005年7月)、沖縄(那覇市ほか、2005年11月)において、若年者の就労ならびに学校から就労への移行をめぐる現状と、諸施策の実施状況などについて、関係者への聴き取りを中心とする調査を実施した。訪問先は、高校関係者(進路指導担当教員など)、県教育委員会、県庁関連部署、政府機関(経済局労働局等)、ジョブカフェ、ヤングジョブスポット、ハローワーク、経営者団体、NPOなど。高校関係者らからは、高卒就職希望者らにとって非常に厳しい現状が明らかにされた。またジョブカフェ、ヤングジョブスポットなどの訪問からは、多様な対象層に対する諸機関の連携が困難な状況や、政府の予算措置期間が限定されているために長期的安定的な体制が作れない状況、利用者が高学歴層に偏っていて、もっとも就労上の困難を抱える層に施策が十分に届いていないと思われることなどが明らかにされた。2)西ヨーロッパ諸国の政策並びに政策評価研究についての検討英国(グラスゴー市・レスター市)を訪問し、キャリア・スコットランドの若年支援、ならびにコネクションズの取り組みについて、聴き取り・資料収集を行った。スコットランド・イングランドとも、若年者全員の状況を正確に把握した上で、困難層に対して重点的な支援が行われていることが確認できた。また、日本とイギリスとのニート・失業・不安定就労をめぐる状況について、A.ファーロング教授(グラスゴー大学)との共同比較研究を実施した。
博物館資料に基づく東京湾産十脚甲殻類相の推移と環境変遷

自然史博物館に保管されている標本のうち、明治から昭和の戦前にかけて東京湾沿岸で採集されたエビやカニなどの十脚甲殻類を精査し、自然豊かだった時代の同水域における甲殻類相を推定する。これらを現在の同水域で新たに得られた標本と比較し、個体群が絶滅・激減した種を明らかすることによって、甲殻類相の推移を解明する。特に、ミラノ市立自然史博物館には、貿易商人として横浜に在住した英国人Alan Owston (1853ー1915)が千葉県や神奈川県の沿岸や陸水域で収集した多数の十脚甲殻類標本が所蔵されている。現在の分類体系に従ってこれらを同定し、かつての東京湾に生息した種に関する情報源とする。
経路上の混雑および自動車による移動を考慮した水害時避難行動シミュレーション

研究代表が開発を続けてきた水害時の避難行動を個人レベルでシミュレートするモデルに、障害物を回避する行動アルゴリズムを導入するとともに、信号制御を表すモジュールを開発・付加した。さらに、人の歩行モデルをベースに自動車特有の行動様式を加味した車両避難行動モデルを構築した。開発したモデルを用いて歩行のみと、車と歩行避難が共存する場合についてどのような失敗ケースが発生するかを分析するとともに、歩行による混雑が大きく影響すると考えられる津波からの避難シミュレーションを行い、避難所の設置場所と避難成功率との関係を求めた。また、避難中に浸水等による経路の障害情報が得られることの効果についても分析を試みた。平成26年度は本研究計画の初年度として、今後3年間に構築していく水害避難行動シミュレーションシステムのサブモデル(道路ネットワークモデル、避難エージェントモデル、氾濫再現モデル)間の接続プロトコルを定義するとともに、主として障害物回避を考慮した歩行避難モデルの開発と、二次元デジタル街路ネットワークへの信号制御機能の導入を具体的な検討課題としていた。前者については、本計画の準備期間に検討した簡略な障害物回避のアルゴリズムをより精緻化することで、追い越しに伴う回避やそれが不可能な場合に団子状の遅速歩行となる状況、対向など進路工作に伴う回避行動の再現が可能となるモデルを作成した。後者については、代表者らが従来開発を進めて来た道路を長方形の連続体として表現する方法を発展させ、車線や車道・歩道を区別するデータ構造を定義することで、道路セグメントの接続関係の表現に適した一次元ネットワークの利点を残しつつ、街路を二次元で取り扱う機能を実現した。さらに、数値地図2500から切り出した対象地域の道路の接続状況から、交差点において信号制御のペアとなる可能性の高い直進方向の道路セグメントを自動的に選び出すモデルを開発し、多数にわたる交差点での信号制御のモデリングを支援することを可能にした。避難経路上の障害情報が避難行動の効率性に与える影響を分析するために必要となるモデル開発を行った。具体的には、避難者に対してリアルタイムで浸水状況に関する情報(浸水して通行できなくなった街路の情報)を伝え、この情報を得た避難者が目的地までの経路選択をやり直して移動する機能を、前年度までに開発した避難エージェントモデルに追加実装した。新たな経路は、障害のある経路を除いた街路ネットワークについて最短経路探索を行うことで求めている。こうした機能を実現することで、例えばスマートフォンなどを通じて、自分の現在位置を含む比較的広い地域の街路の利用可能・不可能情報が与えられた場合に、避難行動にどういった影響が与えられるかが、様々な条件下で定量的に分析することが可能になった。開発したモデルを用いて試行的に行ったケーススタディの結果から、多くの場合にこうした経路障害情報は、避難成功率(無事に避難所に到着できた人の割合)を向上させることが確認できた。しかしながら、一部のケースでは経路障害情報を伝達するという条件下の方が、避難失敗者が多いという結果となった。これは、ある時刻に得られた障害経路を避けて経路選択を行った結果、その時にはまだ浸水していないもののその後の移動中に深く浸水してしまう経路を選んでしまうという事例が発生しているためである。このことは、現に避難をする際のリアルタイムの状況把握だけでなく、各経路が本来持っている浸水に対するリスクの大小も考慮した避難経路計画の必要性を示唆している。本研究の主要な課題としていた、洪水氾濫時の車両行動を組み込んだ避難行動シミュレーションモデルの骨格はほぼでき上がっている。前年度に引き続き、避難移動中に浸水などの経路障害情報を避難者に通知することによる効果を、シミュレーションを通じて解析した。平成27年度に行った解析結果と合わせて考察すると、移動開始前や移動中に経路上の障害情報を伝達できれば、避難行動の効率性や安全性を一般には高められるものの、情報提供のタイミングや内容、氾濫水の挙動の組み合わせによっては、かえって避難失敗者を増加させるようなケースも存在することが判明した。こうした事態を避けるためには、避難中のリアルタイムの情報提供といったICT技術の活用はもちろんであるが、予め地域の地形特性や河川の整備状況に応じた洪水氾濫と避難状況のシナリオ分析を詳細に行い、代表的なシナリオ別の経路や避難場所を含めた避難計画を策定しておくことが重要であることを、本研究での解析結果は示唆している。本研究計画は平成26年度から28年度の3年にわたるものであり、当初は、研究代表者らが従来より開発を進めてきた個人レベルの水害避難行動シミュレーションモデルに、経路上の混雑の影響を算定できる機能を組み込むことと、徒歩だけでなく自動車による移動を表現できる機能を組み込むことを主な目標としていた。しかしながら、本研究計画が採択される以前の準備段階からこれらの検討を開始していたため、これら機能の組み込みを研究機関の前半において達成することができ、後半には、上記のような避難行動に与えるリアルタイム情報の効果に着目した解析や、視点を広げて津波からの避難に関した解析も行うことができた。今後は、本研究の成果を踏まえ、開発したソフトウエアのコードを整理して公開することや、具体的な避難計画立案の支援を行うシステムの開発に取り組んでいく予定である。

平成26年度に取り組むべき具体的な課題として、障害物回避を考慮した歩行避難モデルの開発と、二次元デジタル街路ネットワークへの信号制御機能の導入を計画していた。前者については、前方の障害物を一定の幅を保って追い越す、あるいは、所定の幅を取って追い越せない場合には追従に入る、などの簡単なルールを基本としつつ、対向する場合も含めて回避を伴う歩行行動を表現することができた。後者についても、対象となる道路空間を二次元で表現するという混雑を考慮する際に必須となる機能を実現するとともに、混雑発生に大きく影響すると考えられる信号付交差点のモデリングもほぼ完了することができた。しかしながら、これらのモデルをより混雑が生じやすい津波来襲時の避難行動に適用し、モデル地域においてシミュレーションを実施した結果、数値地図2500の地図区画が完全に矩形でない場合があることや、対象地域を切り取った際に、周辺部にモデル上袋小路となる道路区間が現れるにもかかわらず、シミュレーションの対象としてしまうなど、従来想定していなかった不具合が存在することが判明した。これらの問題への対応に若干時間を取られたため、予定していた検討はほぼ終えられたものの、開発したソフトウエアコードの整理等一部未達成な部分が残っている。平成28年度は計画の最終年度に当たるため、これまで開発してきたシミュレーションモデルのコードの再整理を行い、より適用性の高いソフトウエアシステムとするとともに、実地域で具体的な避難計画を考察するためのシミュレーション分析の方法についても検討する予定である。水資源工学・水文学平成27年度の初期に、前年度開発したソフト上コードの整理を行ったうえで、平成27年度に予定している自動車行動モデルの開発に着手する。自動車の道路上での移動は、ベースとなる速度と道路面上での基本位置の取り方(車線にそって移動する)が人の移動とは異なるものの、回避行動様式は基本的に同じと考えてよい。そこで、前年度に開発した障害物回避を考慮した歩行避難モデルを拡張することで、車両避難行動モデルを構築する。特に、自動車の場合は基本となる速度が人に比べて大きいため、発進・加速過程や減速・停止過程を組み込むことが、再現性を高めるために不可欠であり、こうした機能をできるだけシンプルなルールで表現する方法を検討する。さらに、右折待ちや左折時の歩行者待ちの表現を省略した場合や、考慮した場合で結果がどの程度変わるか、表現の精粗と再現結果との関係を避難行動の再現といった視点から検討する。本年度は、避難行動モデルの追加機能に関するコーディングや試行計算が主な課題となったため、現地調査のための旅費やシミュレーション解析に伴う消耗品の需要が当初予定より小さかった。
土地利用の異なる流域における低水流出機構の解明と渇水流量の推定

本研究では、愛媛県内に設けられた土地利用の異なる試験流域で観測されたデ-タに基づいて、各試験流域の流況特性を明らかにするとともに、河川における低水流出のメカニズムを検討して、渇水流量について考察した。まず、観測デ-タに基づいて各試験流域の流況の実態を検討した。その結果、i)愛媛県と高知県の県境に位置する四国カルスト放牧草地流域では、降水量が多く降雨頻度み高いために、平水・低水・渇水量は比較的大きいこと。一方、愛媛県南予地方に位置する造成畑地流域・山林地流域・樹園地流域の低水・渇水量は、全国平均値と比ベてかなり小さく0.5mm/日以下である。ことなどを明らかにした。次に,降雨による地下水への涵養と表裏の関係にある直接流出特性を検討することによって、各流域の低水流出特性を考察した。その結果、ii)地下水への涵養速度(上層からの侵透速度)は流域固有の値を有し、四国カルストに位置する放牧草地流域でおよそ0.6mm/hr、その他の3流域ではおよそ0.2mm/hrである。また、このような降雨による地下水流出成分の増加特性を考慮して、各流域の低水・渇水量を予測した結果は、各流域の実態をよく再現している。最後にこれら流域の水循環システムを考慮した長期間流出解析モデルを開発し、山林地流域と造成畑地流域の低水・渇水特性を比較・検討した。その結果、iii)このような土地利用の異なる流域の流況を考える場合には、流出特性に代表されるような流域の流量安定化機能のみならず、蒸発散による損失をも十分に考慮する必要がある。ことを明らかにした。なお現研究段階では、地質特性と地下水流出成分の逓減係数や地下水涵養速度との関係は必ずしも明らかとなっておらず、今後の研究課題としたい。ことを明らかにした。都市の過密化による水資源の地域的アンバランスの増大、ウォ-タフロントなど地域水環境整備に伴う新しい水需要の発生、あるいは営農形態の変化に伴う農業用水利用パタ-ンの変化など、わが国の水資源をとりまく状況が著しく変化する中で、河川における低水流出のメカニズムを明らかにし、渇水時の流量を的確に把握することは、水資源の適正かつ有効な利用を図る上で重要な課題である。そこで、本研究の初年度に当たる平成元年度には、土地利用の異なる試験流域で観測された諸水文デ-タを比較・検討して、次のようなことを明らかにした。低水流出特性は、無降雨時における減衰特性と降雨による増加特性によって特徴付けることができる。まず、各試験流域の減衰特性を逓減係数で評価し比較したところ、カルスト地帯に位置する試験流域の低水流出は、変成岩帯に位置する流域に比べて、かなり減衰の早いことがわかった。すなわち、低水流出の減衰は主として、地質的要因によって支配されていると考えることができる一方、降雨による増加特性は、地表での侵入、蒸発散および地中での浸透やこれに関連する流出プロセス(地表流出や中間流出)に支配されており、そのメカニズムは必ずしも簡単ではない。しかし、地下水流出成分を分離して得られた直接流出量と地下水流出量の増加特性を収支的な観点と動的な観点から検討したところ、低水流出の増加特性は地下水帯への浸透強度と浸透継続時間とによって説明できることが明らかとなった。そして、この浸透強度は流域の地質的要因に、浸透継続時間は地表での侵入や様々な流出プロセスに支配されていると推察された。土地利用や植生

・土壌特性の違いは、この浸透継続時間に関連して低水流出量の増加特性に影響を与える。また、長期的な観点からすれば、蒸発散は降雨の損失を支配する重要な要因であり、土地利用によって異なることが予想された。すなわち、造成畑地と山林地の水収支を比較した結果、造成畑地の蒸発散量は山林地に比べてやや減少する傾向にあることが明らかとなった。現在、これらの諸要因を考慮した長期間流出解析モデルの開発が進行中である。本研究では、愛媛県内に設けられた土地利用の異なる試験流域で観測されたデ-タに基づいて、各試験流域の流況特性を明らかにするとともに、河川における低水流出のメカニズムを検討して、渇水流量について考察した。本研究の初年度にあたる平成元年度には、土地利用の異なる試験流域で観測された諸水文デ-タを比較・検討した。そして、地下水への涵養速度(上層からの浸透速度)は流域固有の値を有し、地下水流出の増加特性は地下水帯への涵養速度と浸透継続時間とによって説明できることなどを明らかにした。そこで、最終年度である平成2年度では、まず、各試験流域の流況の実態を検討した。その結果、愛媛県と高知県の県境に位置する四国カルスト放牧草地流域では、降水量が多く降雨頻度も高いために、平水・低水・渇水量は比較的大きいこと。一方、愛媛県南予地方に位置する造成畑地流域・山林地流域・樹園地流域の低水・渇水量は、全国平均値と比べてかなり小さく0.5mm/日以下である。ことなどを明らかにした。そして、初年度に得られた結果に基づいて各流域の低水・渇水量を予測した結果、各流域のこのような実態をよく再現できた。以上のような研究成果をもとに、流域の水循環システムを考慮した長期間流出解析モデルを開発し、山林地流域と造成畑地流域の低水・渇水特性を比較・検討した。その結果、土地利用の異なる流況を考える場合には、流出特性に代表されるような流域の流量安定化機能のみならず、蒸発散による損失をも十のに考慮する必要があることを明らかにした。
Aβペプチド捕獲型アルブミン製剤の開発とアルツハイマー病治療への応用

Aβ蓄積や繊維化の抑制を可能とするAβ捕獲型ヒト血清アルブミン(HSA)の設計を最終目標とし、本年度は第一段階として、酵母によるHSAのドメイン単位での発現・精製条件を検討後、これらの物性評価を行った。次いで、HSAとAβとの結合性の評価を免疫沈降法により試みた。発現宿主としてPichia酵母を用いた系で、HSAの3つのドメイン(domain I-III)の発現及び精製条件の確立を試みた。まず、培地上清をAquacide II(Calbiochem)を用いて濃縮後、HiTrap^<TM>Q HPカラム(GE Healthcare)に付し、目的とするタンパク質を精製した。これらの分子量をSDS-PAGEで確認したところ、native HSAの約1/3に相当する22kDa付近に、単一バンドが観察された。また、これらのバンドは、Western blottingで抗HSA抗体と反応を示したことから、HSAの各ドメインを高純度で得ることができる系の確立に成功した。次いで、得られたタンパク質の構造特性をCDスペクトルによって評価した結果、いずれのドメインもnative HSAと類似した立体構造を保持している可能性が示唆された。Aβ40とnative HSAを共存後、複合体の形成を免疫沈降法にて検出した結果、両者の特異的な結合が観察された。以上の結果より、HSAはAβ存在下においてHSA-Aβ複合体を形成することが示唆された。
心肥大形成における電位非依存性カチオン非選択的なトリップ・チャネルの役割解析

以前、我々は単離したラット新生仔心室筋細胞を用いアンジオテンシンII受容体やエンドセリン受容体刺激による心肥大応答にGqタンパク質-ホスホリパーゼC系の活性化によって生じたジアシルグリセロールが、電位非依存性でカチオン非選択的なTransient Receptor Potential canonical channel 3(TRPC3)およびTRPC6を介してCa2+流入を引き起こし、流入したCa2+が肥大応答に必須の役割を果たしていることを示した。しかし、この結果は単離した心室筋細胞を用い、受容体刺激による心肥大応答を指標としたin vitroの系であった。そこで、TRPC3あるいはTRPC6の関与を個体レベル(in vivo)の圧負荷モデルで示すことを試みた。圧負荷モデルは、ヒトでの持続した高血圧を模倣するとされているマウスの実験系であり、圧負荷にさらされた心臓は肥大を生じる。TRPC3に選択的な阻害剤Pyr3が合成されていることからPyr3を入手し、大動脈狭窄により心臓に負荷をかけた(圧負荷)マウスにポンプを用いて投与した。その結果、Pyr3を投与したマウスでは、圧負荷による心肥大形成(心筋細胞の表面積増大、心肥大マーカー遺伝子ANPの発現上昇)が抑制されていた。また、心肥大に伴って生じる心機能(短縮率FS:fractional shortening)の低下が抑制されていた。次に、TRPC6はcGMP依存性リン酸化酵素によりリン酸化されると機能が低下することから、細胞内cGMP濃度を上昇させるホスホジエステラーゼ5(PDE5:cGMPを選択的に分解するPDE)阻害剤シルデナフィルを用いて検討した。この結果、シルデナフィルを投与したマウスでは、圧負荷による心肥大形成が抑制された。また、各種心肥大マーカー遺伝子の発現が抑制されていた。さらに、TRPC6のリン酸化を抗リン化抗体を用いてウエスタンブロットにて測定すると、シルデナフィル投与によって増加していることが示された。これらの結果は、in vitroのみでなくin vivoにおいてもTRPC3/TRPC6を介したCa^<2+>流入が心肥大形成に重要な役割を果たしていることを示していた。我々は、ラット新生仔心室筋細胞を用いアンジオテンシンII受容体やエンドセリン受容体刺激による心肥大応答にGq蛋白質-ホスホリパーゼC系が関わっていること、またホスホリパーゼCの活性化によって生じたジアシルグリセロール感受性のTransient Receptor Potential canonical channel(TRPCチャネル)を介したCa2+流入が必須の役割を果たしていることを示した。そこで、TRPCチャネルの関与を個体レベル(in vivo)の圧負荷モデルで示すことを試みた。圧負荷モデルは、ヒトでの持続した高血圧を模倣するとされているマウスの実験系である。すでに、新生仔心室筋細胞を用いたin vitroの実験系から、7種のアイソフォームが存在するTRPCチャネルの中、TRPC3とTRPC6が受容体刺激による心肥大応答を仲介するという結果を得ていることから、TRPC3の機能を選択的に阻害する化合物をマウスに投与することを計画した。京都大学の森泰生研究室ではピラゾール化合物の一つ(Pyr3)がTRPC3を選択的に阻害することを見出していた。そこで、Pyr3を入手し、横行大動脈を狭窄し心臓に負荷をかけた(圧負荷)

マウスにポンプを用いて投与した。その結果、Pyr3を投与したマウスでは、圧負荷による心肥大形成(心筋細胞の表面積増大、心肥大マーカー遺伝子ANPの発現上昇)が抑制されていた。また、心肥大に伴って生じる心機能(短縮率FS:fractional shortening)の低下が抑制されていた。これらの結果は、in vitroのみでなくin vivoにおいてもTRPCチャネルを介したCa^<2+>流入が心肥大形成に重要な役割を果たしていることを示していた。TRPCチャネルは、電位非依存性のカチオン選択的なイオンチャネルである。これまでにTRPC1TRPC7までの7種が報告されている。このうち、TRPC3、TRPC6およびTRPC7は、受容体刺激によって生じるジアシルグリセロール(DAG)によって活性化されることが知られている。心臓に持続的な負荷(例えば高血圧)がかかると、心臓は機能を代償しようとして肥大する。我々のグループに、この過程にDAGで活性化されるTRPC3とTRPC6が関与していることを、単離した心室筋細胞で報告した。そこで、本研究ではTRPC3あるいはTRPC6の個体レベルでの関与を検討した。TRPC3およびTRPC6は細胞内ドメインがcAMP依存性あるいはcGMP依存性リン酸化酵素によりリン酸化されると、チャネルとしての機能が阻害されると報告されている。そこで、TRPC3およびTRPC6のリン酸化体を認識する抗リン酸化抗体を試みた。その結果、リン酸化されたTRPC6を選択的に認識する抗体は作製できたものの、TRPC3に対する抗体はリン酸化されていないTRPC3も認識した。そこて、TRPC6に焦点をあてて解析を行った。TRPC6を発現させたHEK293細胞でボスポジエステラーゼ5(PDE5)阻害剤を作用させると、TRPC6のリン酸化が生じCa^<2+>流入活性も阻害された。さらに、リン酸化されないTRPC6の変異体ではPDE5阻害剤の効果が観察されないことから、リン酸化に依存した効果であることが確認できた。PDE5阻害剤を、圧負荷をかけたマウスに投与すると、TRPC6のリン酸化が生じるとともに、心肥大が抑制された。これらの結果より、in vivoにおいてもTRPC6が心肥大に関与していることが示された。TRPCチャネルは電位非依存性のカチオン選択性を示すイオンチャネルである。すでに、単離した心室筋細胞を用いて、アンジオテンシンII刺激による心肥大応答にTRPC3とTRPC6(TRPC3/C6)が関与していることをすでに報告している。
生体吸収性マグネシウム合金の陽極酸化皮膜による分解抑制時間の制御

生体吸収性マグネシウムには、腐食速度を患部の状態に合わせて任意に制御できることが求められる。そこで、陽極酸化により皮膜の形態および組成を変化させて、腐食速度の制御を目指した。純マグネシウムを用い、陽極酸化時の印加電圧および皮膜組成が疑似体液中での腐食挙動に及ぼす影響を検討した。皮膜中へのリン酸イオンの取込により腐食を大きく抑制できるとともに、皮膜の形態に腐食形態が依存することが明らかになった。生体吸収性マグネシウムデバイスの溶解速度は、生体内に埋入後患部の治癒状態に合わせて制御できることが求められる。合金組成による制御では、強度の変化を避けることができないため、合金の表面改質による溶解速度制御が望まれている。一方、汎用マグネシウム合金では陽極酸化による耐食性制御が一般的に行われている。しかし、陽極酸化皮膜の形態や組成が同合金の溶解挙動に及ぼす影響は解明されていない。そこで、平成20年度には、様々な形態の陽極酸化皮膜を作製し、皮膜の形態と溶解速度の関係について検討を行った。水酸化ナトリウム中で純マグネシウムに様々な電圧を印加して陽極酸化を行ったところ、2Vおよび20Vを印加した場合は緻密で薄い酸化皮膜が、7Vおよび100Vを印加した場合は多孔質で数十umの厚い酸化皮膜が形成された。これらを細胞培養液中に合計14日間浸漬し、培養液中のMgイオンを定量した。陽極酸化時の電圧に寄らず、浸漬初日が最も大きな溶出量を示し、浸漬3-5日の間にほぼ定常に達した。100Vで陽極酸化した試料のみ、14日間では定常に達しなかった。14日目の溶出量を比較すると、7Vで陽極酸化した試料からの溶出量が最も大きく、100Vでの試料が最も低い値を示した。これより、陽極酸化皮膜作製時の電圧を調整することで、マグネシウム材の溶解速度を調節できることが明らかになった。一方、14日浸漬後の試料表面の腐食形態は、多孔質皮膜では局部腐食が発生していた痕跡があり、緻密な皮膜では全面腐食が起こっていた。皮膜中の孔を基点とする腐食が起こりやすいことが示唆された。生体吸収性マグネシウム材は、機械的特性を鑑みると全面腐食が進行することが求められる。これより、本マグネシウム材には、緻密な皮膜が適していることが明らかになった。生体吸収性マグネシウムの溶解速度制御を目指し、生体に安全な元素のみで構成される、平滑および多孔質の陽極酸化皮膜を作製した。純MgをCa含/不含K_3PO_4溶液中において様々な電圧で陽極酸化した純Mgを、pHをHEPES(Goodバッファー)で調整した、無機イオンのみを含む疑似体液に7日間浸漬し、Mgイオン溶出挙動および腐食形態について検討した。電解液へのCa添加により、表面に微量のCaを取り込ませられること、および浸漬初期のMgイオン溶出が抑制されることが明らかとなった。一方、本研究においては、陽極酸化皮膜中のCaの有無よりも、皮膜の形態が溶出量に及ぼす影響の方が顕著であった。すなわち、Ca有無に関わらず、多孔質の10μmの厚い皮膜の方が、緻密で平滑な1μmの薄い皮膜よりもMgイオン溶出量は小さかった。また、定電圧電解多孔質皮膜の方が、定電流電解多孔質皮膜よりも、小さい溶出量を示した。pHをHEPESで調整した細胞培養液中で浸漬試験を行ったところ、無機イオンのみ疑似体液中よりもMgイオン溶出が抑制された。また、定電圧電解多孔質皮膜の方が、定電流電解多孔質皮膜よりも小さい溶出量を示した。この傾向は無機イオンのみ疑似体液中の結果と同様である。上記の溶液中に浸漬後の表面は、比較的浅い局部腐食で覆われており、肉眼では全面腐食に近い形態を示した。腐食孔の直径は平滑な皮膜における方が多孔質皮膜におけるよりも大きかった。一方、Mgに特徴的な糸状腐食の発生はみられなかった。最後に、陽極酸化では皮膜に取り込まれるCa濃度に限界があったため、水熱処理によるリン酸カルシウム被覆を行った。アパタイトもしくはリン酸オクタカルシウム被覆純Mgは、無機イオンのみ疑似体液中で、研磨まま試料の10倍以上高い耐食性を示した。また、局部腐食の発生も大きく抑制された。
わが国生活保護行政における裁量統制理論の構築

まず、わが国生活保護にかかる行政実態および現象の把握のために、被保護者の生活実態に関する種々の調査報告、争訟事例の諸資料、地方公共団体の報告書、職員に対するヒアリング等をつうじて情報収集に努めた。その際、裁量統制という見地から、事務処理の過程、内部指針ないし準則の内容、個々のケースにおける運用実態をとくに重視した。ドイツ公的扶助行政については、行政実態に詳しい日本で入手可能な文献のほか、直接現地の地方公共団体および社会福祉法人の連合体等に赴き、ヒアリングおよび資料検索・収集を行った。同時に、公的扶助にかかる膨大な裁判資料の収集に努めた。このようないわばミクロの視点での作業のみならず、わが国およびドイツの公的扶助政策さらに社会保障政策の変遷とその構造的要因との連関を探るというマクロの視点での検討のための資料をできる限り収集した。とりわけドイツにおいては東西統一ならびに深刻な経済不況を前に、従来の公的扶助制度を根底から変える大改革が具体化されている段階にあったので、その最新情報を現地より入手することに努力した。以上の作業から得られた知見について、わが国およびドイツの一般的な裁量統制にかかる行政法総論の既存の成果に基づいた視角・手法で考察した結果、従来わが国では広範な裁量に委ねられるにとどまっていた生活保護行政について、ドイツ環境行政で形成された手法が有益であることに加えて、公的扶助領域に即した統制枠組・手法、すなわち扶助基準設定過程と専門機関の組織構成とそこでの審議手続のあり方、実体的統制原理としての必要充足原則・個別性原則の活用、需要の種類と程度との二元的考察、地方公共団体による給付要綱の定立をつうじた給付の一律化・類型化と個別事情への配慮義務が、実効的な裁判的統制として機能し得ることが明らかとなった。これらの成果については、「研究発表」欄記載の論文で詳述した。
高等植物におけるオートファジーの生理的役割

オートファジーとは,細胞質成分を細胞内分解コンパートメントである液胞に輸送して分解する,真核細胞に普遍的な細胞内分解システムである。我々は,シロイヌナズナにおいてオートファジーに必須なATG(autophagy-related)遺伝子群の果たす役割を解析し, (1)オートファジーが老化の抑制に関与していること,(2)オートファジー能欠損植物では,病原菌感染時におこる過敏感反応細胞死の進行が早いこと,(3)ATG6遺伝子の変異が雄性不稔の表現型を示すことを示してきた.老化と病原体抵抗性に関わっていると言われているサリチル酸に焦点を当て,その関与を検討した.サリチル酸をカテコールに転換する酵素遺伝子NahGを過剰発現させた植物,あるいはサリチル酸生合成,サリチル酸シグナリング系のmutantとの二重変異体ではオートファジー不能植物の老化促進表現型が抑制された.一方で,ジャスモン酸やエチレンのmutantではその表現型が抑制されなかった.また, NahGにより老化促進表現型が抑制された植物にサリチル酸のアナログBTHを添加するとその抑制は解除された節以上の結果から,オートファジー不能植物ではサリチル酸生合成以後のサリチル酸シグナリングが過剰になっていることが示唆された.Atg6を含むシロイヌナズナのPI3K複合体の変異体が雄性不稔となるメカニズムの解明を進めた結果, PI3Kがおそらくは活性酸素種(ROS)などを介した花粉発芽のシグナリングを制御する一方,花粉の発達(液胞形態の維持など)にも一部関与することが明らかとなった.さらに,花粉特異的プロモーターを使った機能相補により, atg6変異体の雄性不稔を回避してノックアウト植物体を得ることができた.オートファジーとは,細胞質成分を細胞内分解コンパートメントである液胞に輸送して分解する,真核細胞に普遍的な細胞内分解システムである,我々はシロイヌナズナにおいてオートファジーに必須なATG遺伝子群の果たす役割を解析してきた.その結果(1)オートファジーが老化の抑制に関与していること(2)ATG6遺伝子の変異が雄性不稔の表現型を示すことなどを明らかにしてきた.本年度は,老化と病原体抵抗性に関わっていると言われているサリチル酸に焦点を当て,オートファジー能欠損植物における表現型との関与を検討した.サリチル酸をカテコールに転換する酵素遺伝子NahGを過剰発現させた植物,あるいはサリチル酸生合成,サリチル酸シグナリング系の変異体との二重変異体ではオートファジー不能植物の老化促進表現型が抑制された.一方で,老化に関与していると言われているその他の植物ホルモンに関わる変異株では表現型が抑制されなかった.また,NahGにより老化促進表現型が抑制された植物にサリチル酸のアナログBTHを添加するとその抑制は解除された.以上の結果から,オートファジー不能植物ではサリチル酸生合成以降のサリチル酸シグナリング経路が活性化していることが示唆された.オートファジーは細胞質タンパク質に加え様々なオルガネラ分解に関与している.そこで,ペルオキシソームあるいはミトコンドリア局在型GFPを発現させたオートファジー不能植物を用いてそれらのオルガネラの挙動を調べたところ,オートファジーが不能であるとペルオキシソームの数が野生型よりも増えているのが観察された.一方でミトコンドリアについてはあまり変化が見られなかった.オートファジーによるペルオキシソーム分解が老化を抑制する役割を持っているのかもしれない.オートファジーとは,細胞質成分を細胞内分解コンパートメントである液胞に輸送して分解する,真核細胞に普遍的な細胞内分解システムである。我々は,シロイヌナズナにおいてオートファジーに必須なATG(autophagy-related)遺伝子群の果たす役割を解析し, (1)オートファジーが老化の抑制に関与していること,(2)オートファジー能欠損植物では,病原菌感染時におこる過敏感反応細胞死の進行が早いこと,(3)ATG6遺伝子の変異が雄性不稔の表現型を示すことを示してきた.老化と病原体抵抗性に関わっていると言われているサリチル酸に焦点を当て,その関与を検討した.サリチル酸をカテコールに転換する酵素遺伝子NahGを過剰発現させた植物,あるいはサリチル酸生合成,サリチル酸シグナリング系のmutantとの二重変異体ではオートファジー不能植物の老化促進表現型が抑制された.一方で,ジャスモン酸やエチレンのmutantではその表現型が抑制されなかった.また, NahGにより老化促進表現型が抑制された植物にサリチル酸のアナログBTHを添加するとその抑制は解除された節以上の結果から,オートファジー不能植物ではサリチル酸生合成以後のサリチル酸シグナリングが過剰になっていることが示唆された.Atg6を含むシロイヌナズナのPI3K複合体の変異体が雄性不稔となるメカニズムの解明を進めた結果, PI3Kがおそらくは活性酸素種(ROS)などを介した花粉発芽のシグナリングを制御する一方,花粉の発達(液胞形態の維持など)にも一部関与することが明らかとなった.さらに,花粉特異的プロモーターを使った機能相補により, atg6変異体の雄性不稔を回避してノックアウト植物体を得ることができた.