hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
天然個体群を用いた、線形動物門の系統的位置に関する分子生物学的研究

18SrRNA遺伝子について、既に報告されている2種の線形動物(Caenorhabditis elegansおよびStrongyloides stercoralis)の塩基配列と、他のいくつかの後生動物のものとを比較し、保存的な領域を選定したのち、その部分の塩基配列に基づいてプライマーを作成した。本補助金に基づいて作成したドレッジを用いて、大槌湾から自由生活型で有性生殖性の線形動物であるSymplocostoma sp.とMetachromadora sp.の天然個体群を採集し、全DNAを抽出した。それを鋳型とし、前述のプライマーを用いたPCR法により、18SrRNA遺伝子を増幅することに成功した。さらに、前種のものについては、その塩基配列を決定した。公表されている線形動物2種および他のいくつかの動物門の18SrRNA遺伝子の塩基配列のデータを利用し、原生動物を外群として、今回得られた新たな塩基配列の系統的位置を最大節約法により求めたところ、Symplocostoma sp.と既知の線形動物2種との単系統性が強く支持された。この結果によって、今回得られた配列が間違いなく線形動物のものであることが確認され、さらに「分子系統学的な解析で、線形動物がしばしば常識的でない系統的位置をとるのは、材料に単為生殖性の種を使ったためのアーティファクトである」という仮説が明確に否定された。同じ配列データを距離法により解析すると、線形動物は、原生動物を含めた他の全ての動物に対して独立した単系統群となった。このことは、線形動物において18SrRNA遺伝子の分子進化速度が、他の動物門より著しく速いことを示している。最大節約法は分子系統解析に最もよく用いられているが、比較するグループ間で分子進化速度が異なる場合、正しい系統関係が得られないことがあると言われている。距離法の結果からみて、今回の線形動物のデータも、この例である可能性が高い。
カンボジア国境地域の女性移住労働者にみる社会的包摂の論理に関する研究

今年度は、1)国境居住地における女性たちの社会環境分析と、2)「共同体意識」と「ネットワーク形成」に関する調査を遂行した。調査方法は、参与観察と聞き取り調査を選定し、聞き取り調査は半構造化インタビューの個別面接を採用し、聞き取り対象者は無作為抽出で実施した。フィールド調査では、居住形態、収入状況と労働形態、人間関係などの社会環境がどのように人びとに影響し、彼女たちのコミュニティを編んでいるのか聞き取り調査を実施した。これらの調査結果の相関関係を捉え、移住女性たちの社会環境分析を行った。調査は、カンボジア・バッタンバン州コムリアンの国境地域で行った。その理由として、当該地域は現在、カンボジアからタイへの越境移住労働者たちの日常的な主要国境口となっており、隣接国とのタイとカンボジアの関係や移住労働者たちの日常を捉えるのに適した場所であると考えられたためである。調査結果からは、女性たちの国境移住地における社会環境を把握したことで、日常の空間における特徴性や、個人事情を捉えるだけでなく、集団としての類型を検証することが可能となった。また通常農村とは異なる多様な背景を抱えた女性たちによって形成されるコミュニティの共同体意識を見ると、移住先コミュニティ内において相互扶助や、地縁、さらにカンボジア人の意識として重要な意味をもつ儀礼行事(宗教行事、正月等)を共に過ごすなどしていた。その結果、通常農村とは異なる形態を持つ当該地において、人的ネットワーク、地縁ネットワークなどの存在を明らかとなった。今後も引き続き調査を深化させながら、より詳細にネットワーク形成の成り立ちや、構築方法など、多面的にその作用をみていきたい。調査計画書通りに、おおむね研究が順調に遂行している。ただし、当初予定していたタイ・カンボジア国境のポイペト地域のコミュニティ内においては、治安上の問題により、当該年度は調査の実施には至らなかった。よって次年度において現地協力者などとも引き続き連携をしながら実施を検討する。研究目的をより精緻に遂行するため、さらなる現地調査の遂行を検討している。今後の研究の推進方策として、「社会的包摂モデルの構築」の論理の抽出と分析、ならびに調査を実施してきた調査対象の集落/コミュニティにて、居住者らを対象にした住民参画型のワークショップ、ならびに参与観察を実施する。それらを通じて、当事者である住民はどのようにコミュニティを認識しているのかを把握する。そして、住民らが考える「社会的包摂」のあり方を提示したい。また、国境地域特有の問題に対して自分たちはどのように対策を講じているのか、住民らのなかにみえる情報共有の方法や、意思決定のあり方なども明らかにしていきたい。本研究の目的は、国境地域の集落に居住する単身移住者、母子世帯者、人身取引被害者、家族移住者など多様かつ複雑な背景を持った女性移住者に焦点をあて以下を明らかにすることにある。1国境地域に移住する女性の類型と越境形態を明らかにし、2女性居住者らの社会環境の分析を行い、3移住地域内における女性に対する社会的包摂のあり方(論理)を捉える。上記を捉えることにより、国境地域の移住地や、越境を目的とした人の密輸や人身売買等の危険な移動への効果的な防止対策が可能になる。今年度は「移住女性の動態に関する調査」を遂行した。本調査では、出身地から現在の女性たちの動態調査を行い、居住者の類型と共通項を明らかにした。調査実施場所は、タイとカンボジアの国境地(陸路)であるバッタンバン州、コムリアン郡(3か所)の国境周辺の移住者コミュニティで行った。現地調査方法は、質的調査を軸とした参与観察ならびにインタビュー調査(半構造化面接)を実施し、村長/コミュニティリーダー、集落のなかにおけるキーパーソン、支援NGO現地職員をキーインフォーマントとし、女性たちへのインタビューは無作為抽出し聞き取り調査を遂行した。越境労働へと導く要因(社会背景)分析では、年齢、コミュニティ要因、人的ネットワーク要因、家族要因、経済要因など多面的に分析を行い、複合的な視点から考察をした。これらの調査結果から、国境地域へと移住を選択する人々の脆弱性や女性移住者にみられるジェンダー規範を特徴とした移住者意識が明らかになった。それは現存の支援からもれてしまう脆弱な立場におかれた女性の支援のありかたの再考へとつながり、今後の分析を深化させていきたい。今年度は、調査実施計画に従い11月、12月、1月と現地調査を遂行し、アメリカの応用人類学会(Society For Applied Anthropology:SFAA)では、女性移住者に取り巻く状況の研究知識を深め、資料収集なども積極的に行った。次年度も引き続き、現地調査を中心に、新たな視点や分析などを加えながら研究を遂行出来るように邁進していきたい。

調査結果からは、女性たちの国境移住地における社会環境を把握したことで、日常の空間における特徴性や、個人事情を捉えるだけでなく、集団としての類型を検証することが可能となった。また通常農村とは異なる多様な背景を抱えた女性たちによって形成されるコミュニティの共同体意識を見ると、移住先コミュニティ内において相互扶助や、地縁、さらにカンボジア人の意識として重要な意味をもつ儀礼行事(宗教行事、正月等)を共に過ごすなどしていた。その結果、通常農村とは異なる形態を持つ当該地において、人的ネットワーク、地縁ネットワークなどの存在を明らかとなった。今後も引き続き調査を深化させながら、より詳細にネットワーク形成の成り立ちや、構築方法など、多面的にその作用をみていきたい。調査計画書通りに、おおむね研究が順調に遂行している。ただし、当初予定していたタイ・カンボジア国境のポイペト地域のコミュニティ内においては、治安上の問題により、当該年度は調査の実施には至らなかった。よって次年度において現地協力者などとも引き続き連携をしながら実施を検討する。次年度では、1)国境居住地における女性たちの社会環境の分析、2)「共同体意識」と「ネットワーク形成」に関する調査を遂行していきたい。「国境居住地における女性たちの社会環境分析」では、参与観察と聞き取りをおこなう予定である。本調査では、居住形態、収入状況と労働形態、人間関係などの社会環境がどのように人びとに影響し、移住者コミュニティを形成しているのか、聞き取りを実施する。調査時のコミュニティ内にいる女性の居住人数にもよるが、30名程度をインタビュー予定である。各集落では、女性移住者のみならず、キーパーソンとなる人々にも聞き取り調査を行い、女性たちの集団としての特徴や機能のあり方の調査なども展開する予定である。二つ目の「共同体意識」と「ネットワーク形成」に関する調査では、国境地域における社会的包摂を紡ぐ論理の諸要素を捉えるために、女性移住者ならびに当該集落住民らに対して「コミュニティ意識/共同体意識」や「ネットワーク形成」に関する調査を実施する予定である。カンボジアにおけるコミュニティ意識は、相互扶助のあり方、さらにカンボジア人にとって重要な意味をもつ儀礼行事(宗教行事、正月等)に誰とどこで過ごすのかといったことからみることが出来る。これらを詳しく調査することで、多様な背景を持った者同士がどのように集落/コミュニティのなかで共同体を形成していくのか抽出を試みる。「ネットワーク形成」に関する調査では、当該地域においてどのようなネットワークが存在するのかを捉え、類型化を試みる。そして、これらの調査結果から、通常農村とは異なる形態を持つ当該地において、人的ネットワーク、当該地域に存在する相互扶助のネットワークなどの存在を捉えていきたい。研究目的をより精緻に遂行するため、さらなる現地調査の遂行を検討している。
興奮性神経伝達物質としてのGABAの機能的役割

成人の脳では、γ-アミノ酪酸(GABA)はGABA_A受容体に結合し、神経細胞を過分極する抑制性神経伝達物質として知られている。しかし、幼弱な脳、あるいは成人の脳でも視交叉上核、外傷後の神経細胞に対しては、脱分極作用を示し、興奮性神経伝達物質として働くことが知られている。このGABAの持つ脱分極作用は、神経系の発達、概日リズムの形成、外傷後の脳損傷および回復過程になんらかの役割を果たしていると考えられているが、その機能的役割は不明である。最近、GABAにより脱分極する神経細胞には、Cl^-を細胞外へ汲み出すK^+-Cl^-共輸送体(KCC2)が発現していないため、細胞内Cl^-濃度が高く保たれ、Cl^-の平衡電位が静止膜電位より脱分極側にシフトしていることが示された。本研究では、K^+-Cl^-共輸送体を過剰発現させることにより、細胞内Cl^-濃度を制御し、GABAの脱分極作用のみを抑制するマウスを作成し、いままで全く実験的証拠のなかったGABAの神経興奮性作用の機能的役割を個体レベルで解明する。本年度は、平成13年度に作成した生後直後からK^+-Cl^-共輸送体(KCC2)を過剰発現しているマウスの表現型を解析した。KCC2過剰発現マウスは,野生型に比べ、自発運動量の低下が観察された。また、概日リズムの光による同調能にも異常が観察された。現在これらの表現型が、KCC2を過剰発現させたことによる抑制性ニューロンの抑制能の増強によるものかどうか、形態学的、電気生理学的により詳細な解析を進めているところである。このGABAの持っ脱分極作用は、神経系の発達、概日リズムの形成、外傷後の脳損傷および回復過程になんらかの役割を果たしていると考えられているが、その機能的役割は不明である。平成13年度は、K^+-Cl^-共輸送体(KCC2)過剰発現マウスを以下の方法で作成した。Chicken βactinのプロモター(pCAP)下流に、ラットK^+-Cl^-共輸送体KCC2 cDNAをつないだベクターを、400個の受精卵に顕微注入し、KCC2過剰発現マウスを作成した。ラットKCC2遺伝子をgermlineへ伝える4系統のマウスを樹立した。作成したマウスの中から、生後直後からKCC2を発現している系統をRT-PCRを用いてスクリーニンングし、2系統のマウスを得た。今後は、それらのマウスの生後0-4日目海馬スライスを作成し、muscimol(GABA_A受容体のアゴニスト)に対する錐体細胞の応答を記録し、GABAの脱分極作用の消失を確認する。また、個体レベルでの表現型の詳細な解析を行う予定である。
脂質分子の炎症収束効果を基盤とした関節リウマチ新規薬剤の開発

オメガ3由来の炎症収束作用を持つメディエーター(Specialized proresolving mediators, SPM)が膠原病の病態に関わる機序について検討した。健常人および膠原病患者(皮膚筋炎・多発性筋炎および関節リウマチ)末梢血中の単核球を抽出し、SPMの受容体であるBLT1, CMKLR1およびFPR2について、その発現量をフローサイトメトリーにて解析した。BLT1とCMKLR1は健常人と膠原病患者と比較し細胞表面の発現量は同等であったが、FPR2は特にT細胞において膠原病患者のほうが健常人と比較し多く発現していた。FPR2が膠原病の病態に関わる可能性が示唆された。平成27年度の研究計画として、健常人またはRA患者における末梢血液中の白血球を用いてフローサイトメトリーによって、SPMに対する各受容体(BLT1、FPR2、CMKLR1)の発現量を細胞分画ごとに測定した。健常人5名、RA患者11名を測定し、健常人とRA患者で各受容体の発現細胞や細胞分画毎の発現量に概ね有意な差を認めていなかったが、RA患者の一部分画において、疾患活動性と正の相関を示す受容体発現量の増加が認められた。更に、受容体発現と細胞分画の性質にも関連性を示す結果が一部認められており、平成28年度に解析の継続を行なうこととした。また、RA患者のリピドミクス解析を平成27年度に行なう予定であったが、患者検体の獲得に期間を要した。RA患者の血漿20サンプルを獲得し、ライデン大学メディカルセンターに送付済みである。高速液体クロマトグラフ・タンデム質量分析法による血漿の脂質分析はを平成28年4月に施行される予定となっている。ヒト末梢血単核球の細胞分析を行なう際、健常人、RA患者とも20名程度の検討を行なう予定であったが、解析の準備に期間を要したため目標症例に達することができなかった。また、末梢血血漿のLC-MS/MS解析も、対象患者の獲得が困難であったため、早期の解析を行なうことが困難であった。平成27年度に計画した研究の継続として、ヒト末梢血単核球におけるFPR2受容体解析を行った。結果として、T細胞受容体表面のFPR2分子発現量が健常人に比して多発性筋炎・皮膚筋炎患者あるいは関節リウマチ患者において高い傾向が認められた。今後、T細胞におけるFPR2発現の生理学的、病理学的機序について明らかにする予定である。また、RA患者26症例の血漿中リピドミクス解析を行った。疾患活動性と血漿中脂質メディエーター濃度との相関を検討したところ、数種類の分子で統計学的に有意な正あるいは負の相関を認めた。現在、その脂質分子が炎症性病態に及ぼす影響について検討する予定である。なお、平成28年度は上記の研究課題の進捗に時間を要したため、平成28年度に計画していた実験の進行は遅れた。フローサイトメトリーによる末梢血単核球の検討、あるいはリピドミクス解析について継続して検討を行なう。また、プラスミドベクターを用いたTHP-1の受容体強制発現についての検討を平成28年度に予定していたが、THP-1への遺伝子導入が困難であったことと、実験モデル動物を用いて機能解析を行なうほうが多くの検討ができると考え、マウスのSPM受容体遺伝子を各種細胞に導入する実験に変更することを検討している。具体的には、関節炎モデルマウスに対して、SPM受容体遺伝子(BLT1, FPR2, CMKLR1)を強制発現した細胞を養子移入させて、SPMの効果が増強することを検証する予定である。膠原病・リウマチ内科学
アルコ-ル脱水素酵素ーNADH系モデルの合成と反応性に関する研究

アルコ-ル脱水素酵素ーNADH系モデルとしてアデニン環をシクロファン形に組み込んだ3種の1,4ージヒドロニコチンアミド誘導体laーcを,Nー[ωー(9ー(6ーhydroxyhexyl)purinー6ーylamino)alkyl]nicotinamide(a,alkyl=butyl;b,pentyl;c,hexyl)を中間体として,水酸基のヨウ素化,ピリジニウム塩への閉環さらに還元によって合成した.1のMg^<2+>イオンとの相互作用を,1ーmethylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridine(2)および1の開鎖形誘導体1ー[6ー(6ーmethylaminoー9Hーpurinー9ーyl)]hexylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridine(3)の場合と比較しながら,UVおよび^1HーNMRスペクトルで調べた.その結果,1,4ージヒドロニコチンアミドにアデニン環をシクロファン形に組み込むことによって錯体形成が促進されることを明らかにした.また,その促進の要因として,アデニン環のジヒドロニコチンアミドN(1)位上への接近による,π電子供与体としての錯体の安定化効果が関与している可能性を見いだすことができた.アセトニトリル中Mg^<2+>イオン存在下でのベンゾイルギ酸メチルの還元反応速度を1aーc,2および3を用いて測定した.その結果1bに特に高い活性を見いだすことができた.また,1aーcの間のメチレン鎖長の僅かな違いが還元活性に反映することから,ジヒドロニコチンアミド部とアデニン環の相対的な配置が活性に重要な影響を及ぼすという示唆を得た.アルコ-ル脱水素酵素ーNADH系モデルとしてアデニン環をシクロファン形に組み込んだ3種の1,4ージヒドロニコチンアミド誘導体laーcを,Nー[ωー(9ー(6ーhydroxyhexyl)purinー6ーylamino)alkyl]nicotinamide(a,alkyl=butyl;b,pentyl;c,hexyl)を中間体として,水酸基のヨウ素化,ピリジニウム塩への閉環さらに還元によって合成した.1のMg^<2+>イオンとの相互作用を,1ーmethylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridine(2)および1の開鎖形誘導体1ー[6ー(6ーmethylaminoー9Hーpurinー9ーyl)]hexylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridine(3)の場合と比較しながら,UVおよび^1HーNMRスペクトルで調べた.その結果,1,4ージヒドロニコチンアミドにアデニン環をシクロファン形に組み込むことによって錯体形成が促進されることを明らかにした.また,その促進の要因として,アデニン環のジヒドロニコチンアミドN(1)位上への接近による,π電子供与体としての錯体の安定化効果が関与している可能性を見いだすことができた.アセトニトリル中Mg^<2+>イオン存在下でのベンゾイルギ酸メチルの還元反応速度を1aーc,2および3を用いて測定した.その結果1bに特に高い活性を見いだすことができた.また,1aーcの間のメチレン鎖長の僅かな違いが還元活性に反映することから,ジヒドロニコチンアミド部とアデニン環の相対的な配置が活性に重要な影響を及ぼすという示唆を得た.アルコ-ル脱水素酵素ーNADH系モデルとして,アデニン環を組み込んだシクロファン型1,4ーdihydronicotinamide誘導体1をデザインし,本年度の研究においては,3種の1および関連誘導体の合成を行なった.Methyl nicotinateとH_2N(CH_2)_nNH_2(n=4,5または6)との反応で得たNーaminoalkylnicotinamide体2を6ーchloropurine(3)と縮合させてNー[ωー(purinー6ーylamino)alkyl]nicotinamide(4)(収率62ー79%)を得た.4をK_2CO_3存在下Br(CH_2)_6OHで処理してNー[ωー(9ー(6ーhydroxyhexyl)purinー6ーylamino)alkyl]nicotinamide体(5)(収率47ー69%)を得た.一方,3を6ーchloroー9ー(6ーhydroxyhexyl)purineに変換後,2(alkyl=hexyl)と縮合させても対応する5を得ることができた.5(alkyl=butyl,pentylまたはhexyl)の水酸基を(PhO)_3P^+MeГ処理によりヨウ素置換した後,MeCN中約1mMの希薄濃度で加熱して,シクロファン型pyridinium塩6(収率24ー49%)を得た.次いで,6をNa_2S_2O_4で還元して目的の1(収率68ー86%)を得ることができた.また,1の関連誘導体として,開鎖型の1ーmethylー3ー[Nー(9ーmethylpurinー6ーylーamino)hexyl]carbamoylー1,4ーdihydropyridine(7)および1ー[6ー(6ーmethylaminoー9Hーpurinー9ーyl)]hexylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridine(8)をも合成した.

今後,1の金属配位挙動ならびに酵素モデル還元反応に関して,7,8および1ーmethylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridineなどの場合と比較しながら検討する計画である.アデニン環をシクロファン形に組み込んだ1,4ージヒドニロニコチンアミド誘導体3種のMg^<2+>イオンとの相互作用を,1ーmethylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridineおよび開閉形誘導体1ー[6ー(6ーmethylaminoー9Hーpurinー9ーyl)]hexylー3ー(Nーmethylcarbamoyl)ー1,4ーdihydropyridineの場合と比較しながら,UVおよび^1HーNMRスペクトルで調べた。UVスペクサルでは345nm付近のジヒドロニコチンアミド吸収帯の,Mg^<2+>イオン添加による吸光度増大を伴った深色移動がシクロファン誘導体で顕著に現われることが分かった。また,^1HーNMRスペクトルではMg^<2+>イオン添加によるシクロファン誘導体ジヒロドニコチンアミド部のC(2)HおよびN(1)CH_2プロトンの顕著な高磁場シフトを認めた。これらのことより,1,4ージヒドロニコチンアミドにアデニン環をシクロファン形に組み込むことによって鎖体形成が促進されること,また,その促進の要因として,アデニン環のジヒドロニコチンアミドN(1)位上への接近による,π電子供与体としての鎖体安定化効果が関与している可能性を見いだすことができた。アセトニトリル中Mg^<2+>イオン存在下,ベンゾイルギ身メチルを基質としてジヒドロニコチンアミド誘導体による環元反応の速度を測定した。その結果シクロファン誘導体の中の1つに特に高い活性を見いだすことができた。また,シクロファン誘導体のメチレン鎖長の僅かな違いが還元活性に反映することから,ジヒドロニコチンアミド部とアデニン環の相対的な配置が活性に重要な影響を及ぼすという示唆を得ることができた。
肝炎、肝癌発症機構での鉄と銅、メタロチオネインの毒性学的研究:遺伝的肝臓銅異常蓄積LECラットの肝炎、肝癌発症での意義

1.肝臓への銅蓄積の機序LECラットの肝臓での銅の蓄積は、胆汁からの排泄障害であり、この障害は、Iysosomeの機能低下が一部原因となっており、蓄積した銅は、メタロチオネイン(MT)を誘導して、自らがそこに結合して、さらに胆汁排泄を困難にしていることを明らかにした。この悪循環が、異常な銅蓄積をもたらすと結論ずけた。2.胆汁への銅とメタロチオネイン(MT)排泄について低濃度のカドミウムをLECに与えると、カドミウムの肝臓での過剰蓄積は(対照と比較して)起こらなかった。これより、胆汁への排泄低下は銅にのみ特異的であることが判明した。また、MTの胆汁排泄量をチエックしたが、肝臓に存在する量に比べて著しく低く、MTは胆汁へは出ずらい蛋白質であることが判明した。銅、MT蓄積と肝炎の関係肝臓のMTは多量の銅を含有していたとしても、Fe-NTAによる過酸化脂質を増大させるのではなく、むしろ低下させたことから、肝炎発症までは、その発症を阻止する作用があることが判明した。また、銅欠飼料でLECラットを飼育すると肝炎発症時期を過ぎても肝機能低下が観察されず、また、肝臓の銅濃度も低値を示した。肝炎発症と銅の密接な関係が示唆された。4.肝炎の治療と発癌肝癌の発症が肝炎の発症経験がプロモーターになっている可能性がある。肝炎を発症したラットを治療することで、その後の肝癌が、阻止できる可能性がある。今回は、治療薬としてTTM(tetrathiomolybdate)をとりあげてみた。TTM投与によって、肝臓のMTに結合している銅も取り去ることができ、また、肝炎の症状も消失した。この長期実験は、現在進行中である。1.銅、マンガン、カドミウムの胆汁排泄障害に関する研究肝臓に銅が蓄積する機構は、胆汁からの銅排泄の障害と考えられている。我々は、静脈投与した銅塩が対照ラットでは速やかに、胆汁に出現するのに較べ、LECラットでは、銅の新たな排泄を確認することができなかった。このラットは胆汁量の排泄低下によって銅排泄が低下しているのではなく、銅の排泄障害であることを明らかにした。対照ラットでは、銅は肝細胞から、きわめて分子量の小さな化合物かあるいはイオン状態で排泄され、metallothionein(MT)に結合した型では排泄されなかった。LECラットにおける銅排泄の低下は、大きな分子量に結合した銅の低分子化に障害があることを明らかにした。静脈投与したhorseradish peroxidase(HRP)胆汁排泄能も低下すること、ライソゾーム酵素の活性もLECラットは低いことから、この可能性が支持された。さらに、肝細胞で、大きな分子量の蛋白やMTに結合できるCdもまた、このLECラットでは胆汁低下が著しい、しかし、結合する特定のリガンドが無いMnのような金属はLECラットと対照ラットの間に、排泄量で違いが見られなかった。以上の実験事実は、このラットでは、lysosome(ライソゾーム)を介する銅リガンドの低分子化の機構に障害があることが判明した。2.血清セルロプラスミン低活性の意義LECラットの血清では、銅の低濃度、ホロ型セルロプラスミンの低値が報告されている。我々も、血清のoxidase活性(ホロ型セルロプラスミンによる活性)が著しく低いことを、これまで報告してきた。

銅をLECラットに投与しても、血清の銅は増加するが、活性は増加せず、さらにキレート剤の投与によって血清への銅の遊出を誘導させても、活性にはなんら影響がなく、おそらく、肝細胞で、アポ型からホロ型の変換に欠損があると結論ずけた。3.メタロチオネイン(MT)誘導と銅蓄積と肝炎発症の関係LECラットにおける、MTの機能は完全には明らかになっていない。我々は、肝臓のスライス実験により、肝炎の発症を遅らせる作用の可能性を示唆した。すなわち、銅の毒作用を隠蔽あるいは低減する機能を持つことを明らかにした。しかしMT誘導の能力の限界と肝炎の発症には密接な関係がある。いっぽう、対照ラットでは、銅がLECラットのレベルを越えても、肝炎の発症は見られなかった。現在この矛盾をと肝癌発症でのMTの役割を今後は研究する予定である。昨年度までの研究で、我々は、このLECラットでの肝臓の銅蓄積は、肝細胞へ取り込まれた、銅の胆汁排泄障害によるもので、この障害は、肝lysosomeからの輸送障害が一部関係していることを明らかにした。また銅の蓄積が、メタロチオネイン(MT)の合成を誘導して、この誘導が、肝障害の早期発症を阻止しているが、一方では、劇症肝炎のひきがねにもなっていることを明らかにした。本年度は、肝炎の発症の引金に銅が直接的に関与しているか明らかにするために、離乳後のLECラットを、銅濃度が0.5ppmと30ppm含む飼料で飼育した。生後65日目で、30ppmの銅を含む飼料を摂取したLECラットは、肝障害の指標となる逸脱酵素の活性上昇が観察された。一方、0.5ppmで飼育したラットでは、観察されず、当然ながら、肝臓の銅濃度は低値を示した。銅がその発症の原因になっていることが、より明かとなった。カチオンである銅の胆汁排泄障害があることはあきらかである、アニオンであるグルタチオンがそのキャリアになっていることが報告されているが、今回の実験で、胆汁のグルタチオン濃度は、確かに対照のラットよりも低い値であったが、胆汁への銅排泄の欠損障害を説明はできなかった。多量に存在している銅-MTのフリー・ラジカルの消去作用を明らかにするために、MTを含む肝臓のTBA陽性物質を測定した。その結果明らかに、LECラットは低値を示した。恐らく、銅をその中に取り込むだけでなくそのことによって、積極的に障害阻止の作用を持っていることが明かとなった。生体においてメチオニンからのS-adenosylmethionine(SAM:アデノシルメチオニン)の不足は発癌プロセスのひとつとして注目されている。LECラットでのこの代謝の異常を調べたが、対照ラットと同じ程度に、経口摂取メチオニンは有効利用されていた。肝癌発症のプロモタ-が、銅蓄積なのか、あるいは、肝炎の発症経験なのか、今後の課題として取り組みたい。
ベジタリアンの脂肪酸不飽和化酵素遺伝子多型による脂質栄養の解析

目的:健康維持に不可欠なEPA,DHAの摂取量が殆どない菜食者の中で、Δ5脂肪酸不飽和化酵素の遺伝子多型rs174547のC型ではALAからのEPA,DHA合成能が低いためその健康状態を研究した。結果:DHA摂取量0gの純菜食者+乳菜食者の血清と赤血球脂肪酸はTT型に比べてALAはC/CC型で増加し、血清EPA,DHAは減少し、ω3指数(赤血球EPA+DHA)は3.2に減少していたがAAの減少も著明であった。純菜食+乳菜食の健康状態は国民健康・栄養調査の一般日本人の健康度を上回り多型間に差が無かった。健康度はEPA/AA比の増加とDHA保持能増加で低いDHA摂取量を補償すると推定した。ベジタリアン(菜食主義者)の脂肪酸不飽和化酵素遺伝子多型による脂質栄養の解明を目的として、応募した総数188名の日本人菜食主義者の中で適格な161名を本研究対象者とした。日本人の14%を占めるFADS1Δ5不飽和化酵素多型Cアレル保持者ではエイコサペンタエン酸(EPA)、ドコサヘキサエン酸(DHA)の合成能が低いため循環器疾患のリスクが想定された。事実、DHAの摂取量0の純菜食、乳菜食、乳卵菜食ではDHAが魚菜食の約1/2と顕著に低かった。Cアレル保持者で、血漿中脂肪酸組成がΔ5不飽和化酵素の作用点以前のαリノレン酸が高く、生成物であるDHA等が低くなっていた(TT型と比較してTC型でDHAが-18%、CC型で-26%)。これらでは循環器疾患リスク指標のオメガ3インデックスは基準値以下のリスク領域で、EPA/AA(アラキドン酸)比では心血管疾患リスクの高い群に相当した。しかし9割以上の本集団で、脂肪酸以外の循環器疾患リスク指標であるBMI、血圧、LDL、総コレステロールが平成24年度国民健康栄養調査の同年齢平均値よりすべてで低く、良好な健康状態を示した。これは、対象者のエネルギー摂取が少なく、生理機能物質や食物繊維を多く含む大豆、野菜、ナッツ等を多く摂取し、飽和脂肪酸、コレステロール等の摂取が少なかったことと、DHAの体内保持機能の上昇で代償されたと考えられる。菜食主義者ではEPA、DHAの体内必要量が非菜食者よりも少ない可能性が考えられる。結論として和食に近い魚菜食の指標が最も良く、米・パンと魚・肉の摂取量逆転が進行している現在の傾向に対する警鐘となった。本研究は我が国のベジタリアンの初めての遺伝栄養学的研究である。和食が世界無形文化遺産に登録された理由の一つが健康への効果である。しかし和食は食の国際化によって、失われつつある。本研究の目標であるエイコサペンタエン酸(EPA),ドコサヘキサエン酸(DHA)の給源である魚の消費量は平成24年には僅か70gに減少した。そのため水産資源に代わり、ベジタリアンにも許容されるステアリドン酸大豆油の有効性を初めて立証した(Prost Leuk Ess Fatty Acids 88, 179, 2014)。またDHAの抗肥満効果と関連する腹囲増加のリスクとなるTRIB2遺伝子多型を初めて発見した(Human Genet 132,210, 2013)。日本食の特色、ベジタリアンの中で特色のある魚菜食に属するマクロビオティックの調査、日本人の食事パターンの実測(J Nutr Sci Vitaminol 59, 115,2013)と食の西欧化の進む埼玉県の食事の詳細な解析が行われた。本研究が目的とするΔ5脂肪酸不飽和化酵素の遺伝子多型FADS1 rs174547C型アレルは日本人の60%(TC型46%、CC型14%)に見られ、植物性食品のαリノレン酸(ALA)からEPA,DHAを合成する能力がTT型に比して低下している。そのためDHAを全く摂らない純菜食者と乳菜食者(73名)の血漿脂肪酸はTT型に比べてαリノレン酸はTC型で+48%(有意), CC型で+63%(有意)と上昇し、DHAはTC型-20%(有意でない), CC -37%(有意)と低下している。これに対して魚菜食ではCC型であってもTT型とほぼ等しいDHAレベルを維持している。動脈硬化促進因子であるホモシステインの低減にDHAとビタミンB12が有効であることを発見し、国際会議に報告した。目的:健康維持に不可欠なエイコサペンタエン酸(EPA),ドコサヘキサエン酸(DHA)の給源である魚の摂取量は平成26年には69.4gに減少して懸念される。本研究の発端はΔ5脂肪酸不飽和化酵素の遺伝子多型rs174547のC型アレルが植物のαリノレン酸(ALA)からEPA,DHAを合成する能力がTT型に比して低く、日本人の60%(CT型46%、CC型14%)に見られる事を発見したことである(Hum Genet. 127:685,2010)。そこでベジタリアン(菜食者)の脂肪酸多型と健康状態を研究した。

結果:菜食者143名中、DHA摂取量0gの純菜食者+乳菜食者(52名)の血清と赤血球脂肪酸はTT型に比べてALAはTC/CC型で有意に増加し、血清EPA,DHAは有意に減少し、重要指標のω3指数(赤血球EPA+DHA)は3.2と魚菜食者の6.5の約半量に減少していたが血清、赤血球アラキドン酸(AA)の減少も著明であった(Nutr Food Sci 6:3,2016)。魚菜食ではCC型であってもTT型とほぼ等しいDHA量を維持しており、摂取量の正確な入所者(EPA+DHA約400mg/日)のCC多型でも血清AAは激減するがEPA,DHAは多型の影響を受けないことを確認した(Prost Leuk Ess Fatty Acids 105:8211;14, 2016)。最も重要な純菜食+乳菜食の健康状態は、95%以上が血圧130/80mmHg以下、血清LDLーC140mg/dl以下、BMIが25以下であり国民健康・栄養調査の一般日本人の健康指標より遙かに良く、多型間に有意の差が無かった。考察:菜食者の高い健康度は内因性のEPA/AA比の増加とDHA保持能増加によって低いDHA摂取量を補償する機構が推定された。CC多型のω3指数を海藻類やステアリドン酸の摂取で補うことを勧める。目的:健康維持に不可欠なEPA,DHAの摂取量が殆どない菜食者の中で、Δ5脂肪酸不飽和化酵素の遺伝子多型rs174547のC型ではALAからのEPA,DHA合成能が低いためその健康状態を研究した。結果:DHA摂取量0gの純菜食者+乳菜食者の血清と赤血球脂肪酸はTT型に比べてALAはC/CC型で増加し、血清EPA,DHAは減少し、ω3指数(赤血球EPA+DHA)は3.2に減少していたがAAの減少も著明であった。純菜食+乳菜食の健康状態は国民健康・栄養調査の一般日本人の健康度を上回り多型間に差が無かった。健康度はEPA/AA比の増加とDHA保持能増加で低いDHA摂取量を補償すると推定した。1調査目標の達成度は良好:日本人の菜食者(167名)を純菜食+乳菜食(VL群:63名)、卵菜食(17名)、魚菜食(49名)、肉菜食(37名)に分けて(88.5%は3年以上継続)、Δ5脂肪酸不飽和化酵素の遺伝子多型、血液生化学、赤血球脂肪酸、写真による正確な栄養摂取量、身体状況を実測し、遺伝栄養学的にその全容を把握した。2本研究で初めて解明されたDHA要求多型の栄養:魚菜食ではEPA,DHAの摂取量と血漿濃度に有意相関を確認した。とくにDHA摂取量0のVL群のCC型頻度は11%で全体の14%と有意の差は無かった。年齢、性、BMI、ベジタリアン経験年数の全てで補正して比較したところVL群のCC型の血漿脂肪酸は代謝基質であるリノ-ル酸(LA)とALAが有意に高く、代謝産物であるアラキドン酸(AA)、EPA、DHAの全てが有意に低いことを確認した。一方、CC型の赤血球では、長鎖多価不飽和脂肪酸は有意に低くEPA,DHAはCC型で低値であるものの有意に達せず体内保存能が高いことが判った。ただしCC型の赤血球LA,ALAの増加、AAの減少は有意であった。3本研究で初めて解明された魚菜食の遺伝子栄養学:魚菜食は非菜食、純菜食、乳卵菜食等に比して健康寿命(JAMA2013;173:1230)や認知症予防(Am J Clin Nutr 2013;97:1076)に対して最もすぐれていることは大規模疫学で報告されている。事実、本研究ではCC型は魚菜食では血清、赤血球のEPA,DHA濃度にTT型に比して有意差がなく、長鎖多価不飽和脂肪酸に有意差が認められた。一方、血清、赤血球のAAは魚菜食でもCC型は有意に低値を示した。
ミトコンドリア遺伝子転移を利用した重複遺伝子のゲノム内再編成に関する研究

核へ転移した植物ミトコンドリア遺伝子の知見を得るためにデータベース検索を行った。ハクサイでは、シロイヌナズナと比べて遺伝子重複が生じていた。ダイコンでは、ハクサイと同祖なゲノム領域が分散していることを確認した。解析過程で、遺伝子上流側がリボソームタンパク質遺伝子、下流側がアミノ酸生合成酵素と相同な遺伝子を同定した。ゲノムには類似配列が5コピー存在した(うち3つは偽遺伝子)。本遺伝子は、2つの遺伝子がイントロンで組換わって生じたと推測された。GFPの解析から、遺伝子産物のミトコンドリア及び葉緑体への局在が示唆された。この他、リボソームタンパク質遺伝子が糖代謝酵素遺伝子と融合している例を見出した。本研究の目的は、核へ転移した植物ミトコンドリアのリボソームタンパク質遺伝子の遺伝子重複に関するゲノムレベルでの知見を得ることである。本年度は、周辺の遺伝子配置を植物種間やコピー間で比較し、遺伝子配置の保存性を調査した。また、GFPを利用して遺伝子産物の細胞内局在を調査した。昨年度にポプラから見出した芳香族アミノ酸生合成酵素に関する遺伝子に関して、同定した重複コピーの塩基配列を相互に比較した。リボソームタンパク質遺伝子rps11との相同性を持つ新奇コピーを、本来の遺伝子である葉緑体型コピーと比較したところ、組み換えに関わったと推定される領域内に転移因子の一部と相同性を示す配列が存在していた。この因子は植物では知る限り特徴付けられいない。その他の偽遺伝子化したコピーのうち2つは、同じ染色体上の近接したゲノム領域内に座上することが判明した。高い塩基配列相同性から、これらは進化的に比較的最近重複したと推定された。これらの遺伝子のうち偽遺伝子を除いたコピーの配列をGFP遺伝子と連結して植物細胞へ導入したところ、新奇コピーと葉緑体型コピーはそれぞれミトコンドリアと葉緑体にGFPの局在が認められた。この他、cDNAデータベースの解析から、リボソームタンパク質遺伝子rps2がその下流に位置する糖代謝関連遺伝子と共転写されていることが推定された。全ゲノムが決定されている植物についてデータベース検索を行ったところ、このような構造は、進化的に離れた複数の被子植物種に散在していた。本年度は、RT-PCRによって遺伝子発現を確認すると共に、特異抗体を作製・購入して遺伝子産物の細胞内局在をウェスタン解析によって調査した。cDNAデータベースの解析から、リボソームタンパク質とその下流に位置する糖代謝酵素遺伝子が共転写されていることが推定された。全ゲノムが決定されている植物についてデータベース検索を行ったところ、このような構造は、進化的に離れた複数の被子植物種に分布していた。一方、アブラナ科植物にはこのような構造は存在せず、リボソームタンパク質が単独で存在していた。このことから、アブラナ科植物が他植物から分岐した後に本構造が二次的に消失したと推定された。RT-PCRで転写産物を解析したところ、リボソームタンパク質と遺伝子糖代謝酵素遺伝子の融合が実験的に確認された。糖代謝酵素に対する抗体を用いてミトコンドリア画分に対してウェスタン解析を行ったところ、推定アミノ酸配列から予想される分子量よりも約10 kDaサイズの小さいシグナルが検出された。このことから、細胞質で翻訳された遺伝子産物がミトコンドリアへ輸送された後にプロセシングを受ける可能性が示唆された。本研究は、核へ転移した植物ミトコンドリアのリボソームタンパク質遺伝子の遺伝子重複に関するゲノムレベルでの知見を得ることである。本年度は、植物の進化過程で転移したリボソームタンパク質遺伝子のデータベース検索を行った。その結果、核へ転移した遺伝子の相同配列が同定された。例えばアブラナ科植物では、昨年公表されたハクサイ(Brassica rapa)のゲノム配列から相同遺伝子を検出し、同じアブラナ科植物のシロイヌナズナと比較してハクサイで遺伝子重複が多数存在し、ゲノムサイズに比例して遺伝子重複のケースが大になる傾向が認められた。解析の過程で、ポプラ(Populus trichocarpa)において、リボソームタンパク質遺伝子rps11遺伝子の一部と相同な新奇遺伝子が同定された。この配列はrps11遺伝子の5'-側配列と相同性を示すが、3'-側配列は芳香族アミノ酸の生合成系酵素と高い相同性を示した。この芳香族アミノ酸の生合成系酵素は葉緑体に局在することが報告されており、他のオルガネラには一切見出されていない。ポプラでは、類似の配列はゲノム内に計5コピー存在していた。この遺伝子のゲノム配列に対応するcDNAをデータベース検索したところ、部分配列しか登録されていなかった。

そこで、遺伝子のcDNA全長を5'-RACEおよび3'-RACE法で獲得した。その結果、5コピーの遺伝子のうち3コピーは偽遺伝子化していることが明らかになった。残りの2コピーのうち、一方は他の高等植物で同定されている葉緑体局在型の遺伝子であると推定された。残りの1コピーは上記の新奇遺伝子だった。遺伝子のエキソン・イントロン構造の比較から、新奇遺伝子は、rps11遺伝子の5'-側配列と芳香族アミノ酸の生合成系酵素遺伝子の3'-側配列とがイントロンを介して組み換わった可能性が示唆された。昨年度に同定した遺伝子の構造比較を行い、重複した遺伝子の再編成に転移因子が関与した可能性を見出した。さらに、他のコピーでは同じ染色体上の近接したゲノム領域内に座上し、比較的最近重複したことを明らかにした。この結果は、重複が複数回に渡って生じたことを強く示唆するものであり、予想よりも複雑な遺伝子重複が起きたことが推察される。また、各コピーの細胞内局在を確認したところ、塩基配列上の特徴から予想される局在が確認された。これは、重複した遺伝子が本来の遺伝子とは異なる細胞内局在性を新たに獲得したことを実験的に証明したものである。さらに、糖代謝関連遺伝子に関する新奇遺伝子をゲノム上から同定した。以上、核へ転移したミトコンドリア遺伝子の重複が、これまで知られていなかった生合成や代謝経路に関わる可能性を示した。本年度は、当初の目的である重複遺伝子の検索を実施し、多数の遺伝子重複を検出した。シロイヌナズナとハサクイの比較から、ゲノムサイズと遺伝子重複が比例する傾向が見られた。遺伝子検索の過程で、遺伝子の構造が変化した新奇遺伝子をポプラのゲノム配列から見出した。解析の結果、遺伝子が計5コピーに重複していることを明らかにし、遺伝子構造の比較から、新奇遺伝子の重複後の生成過程を推定することが出来た。本来は葉緑体に局在するはずの酵素の遺伝子がミトコンドリア関係の配列を有することは、非常に興味深く、遺伝子重複とその生成機構、さらには遺伝子産物の機能に関して、これまで全く未知の新たな知見が得られる可能性がある点を評価した。同定した遺伝子の発現を調査する。具体的にはGFPを用いた遺伝子産物の細胞内局在の調査を引き続き実施する。また、特異抗体が入手可能なものについてはウェスタンブロッティングによって遺伝子産物のミトコンドリアへの蓄積を確認する。加えて、RT-PCRによって器官ごとの転写産物の蓄積を重複遺伝子のコピー間で比較する。また、遺伝子産物の表現型に及ぼす影響を調査するため、同定した遺伝子を過剰発現あるいはノックダウンさせた形質転換体の作出を試みる。今後は、検出した各重複遺伝子と周辺ゲノム配列における遺伝子配置の保存性を調査し、遺伝子重複とゲノム重複との関係性を検討する。特に前述のポプラの新奇遺伝子については、当該遺伝子の近傍に遺伝子重複と組み換えに関与した可能性のある配列要因を探索する。他の近縁植物における新奇遺伝子の分布を調査し、この遺伝子が生成した進化的タイミングを推定する。
相転移を応用した高温超伝導送電ケーブルの局所温度異常検出に関する基礎的研究

高温超伝導送電ケーブルは,大きな省エネルギー効果をもたらす有望な次世代技術である。従来,万が一の常伝導転移を電圧測定で検出していたが,高温超伝導の場合は発生電圧が小さく,特に交流の場合は検出が困難であることが課題として残っている。本研究では,液体から気体に相転移するときの大きな密度変化に着目し,細管の一部が温度上昇したことを細管端部の圧力上昇のみによって検知する革新的なアイデアを提案する。kmオーダーの距離であっても局所温度異常を検出することができることを,実験と解析によって明らかにする。
循環型社会の構築-地域環境通貨の可能性

本研究において、地域のコミュニティをベースとした持続可能な循環型社会づくりに資する経済的インセンティブと情報戦略を融合した政策手法として、環境活動に新しい交換価値を見出す「地域環境通貨(以下、LEMSという)」の提案とその政策的意義の考察を行った。ここまでの成果は、地域環境通貨の試行モデルの基本設計、数種の試行モデルの作成、循環の定性的なシミュレーションを行い、コンセプト・デザインを終えたところである。特に環境指標としての有用性など地域環境通貨が持つ公共政策の実践的ツールとしての可能性について、実証・実験に向けてのいくつかの仮説の設定に至った。さらに、環境情報を可視化表現するICカード・GISを連動させたシステムの技術的可能性の分析を行った。これを受けて、LEMSの理論的枠組みの精緻化を図ると同時に、具体的かつ実践的な政策ツールとしての機能性を高めるべく対象となる地域、地方自治体での実証・実験を行う計画である。実証・実験の内容としては、特定の循環財にLEMSを適用することから始まり、順次、適応する循環財を増やしていくこととする。またこれと合わせて、段階的に循環圏域を見定めつつ、参加アクター数を増やしていくこととなる。この過程の中で、関連する地方自治体が複数となり広域化が想定されることから、単なる廃棄物を扱う環境行政の施策としてのみでなく、地域経済政策、社会福祉政策等と連動した総合的な地域環境政策のツールとして位置づけることとが必要となる。そのための制度設計の精緻化、実施にあたっての法的諸課題の抽出及びソリューションの提示を行うこととなる。また、一定の規模での実践を前提として、市民参加の仕組みづくりや地域を「経営」するための事業体スキームについて、並行して理論の構築、具体的なモデルの設計を行うこととする。<研究目的>1.地域のコミュニティをベースとした持続可能な循環型社会づくりの理念と、それに向けた統合的な政策形成に向けた制度設計の必要性の提起。2.循環財の実際の地域的な循環状況の把握と、その循環を阻害する要因の把握・分析。3.適正な循環圏域づくりに向けた制度設計(ポリシー・ミックス)のあり方と具体的モデルの提案。<研究進捗>1.地域環境通貨の位置づけ循環型社会の理念より照射した制度的枠組みについては、資源循環機構と諸アクターの行動を有機的に統合する「イッシュー・ネットワーク」の基盤づくりが必要となる。そこでは「情報技術」と各アクター相互のパートナーシップにより市場が可視化し、公共の文脈から全体としての利益を目指した行動が実現することとなる。このための具体的な推進施策として、「地域環境通貨(LEMS : Local Environmental Monetary System)」を位置づけた。2.地域環境通貨の技術的可能性主として地域通貨の電子マネー化による利点を調査、WebやICカード上での複数の地域通貨のリンクが容易であることから、我々の提唱する複数の「循環財」の「イッシュー・ネットワーク」に対して、地域通貨の多様化により対応可能であること、コミュニティのバーチャル化によるモラルハザード防止機能が効果的であることとの仮説を導出した。3.具体化に向けてのモデル設計地域環境通貨の主な特徴を以下のものとした。・循環型社会を推進するための3Rに資する活動を行った住民、住団体、企業などに対する経済インセンティブとして、住民活動に対する助成金として活用する。・必要な原資については、住民や企業などの環境活動によってもたらされた環境行政・廃棄物行政コストの削減分などを当てる。・管理・運用にあたっては、ICカードやWebによる電子マネーなどのしくみを活用することを想定する。

ここまでの成果は、地域環境通貨の試行モデルの基本設計、数種の試行モデルの作成、循環の定性的なシミュレーションを行い、コンセプト・デザインを終えたところである。特に環境指標としての有用性など地域環境通貨が持つ公共政策の実践的ツールとしての可能性について、実証・実験に向けてのいくつかの仮説の設定に至った。さらに、環境情報を可視化表現するICカード・GISを連動させたシステムの技術的可能性の分析を行った。これを受けて、LEMSの理論的枠組みの精緻化を図ると同時に、具体的かつ実践的な政策ツールとしての機能性を高めるべく対象となる地域、地方自治体での実証・実験を行う計画である。実証・実験の内容としては、特定の循環財にLEMSを適用することから始まり、順次、適応する循環財を増やしていくこととする。またこれと合わせて、段階的に循環圏域を見定めつつ、参加アクター数を増やしていくこととなる。この過程の中で、関連する地方自治体が複数となり広域化が想定されることから、単なる廃棄物を扱う環境行政の施策としてのみでなく、地域経済政策、社会福祉政策等と連動した総合的な地域環境政策のツールとして位置づけることとが必要となる。そのための制度段計の精緻化、実施にあたっての法的諸課題の抽出及びソリューションの提示を行うこととなる。また、一定の規模での実践を前提として、市民参加の仕組みづくりや地域を「経営」するための事業体スキームについて、並行して理論の構築、具体的なモデルの設計を行うこととする。
Solanum macrocarponの細胞質を用いたナス雄性不稔系統の育成

本計画では、応募者が育成しつつあるS. macrocarponを細胞質親とする後代及び母系統用いて諸形質を調査する。また、すでに既に開発済の6種類のCMS系統との比較を行う。さらに、各CMS系統の識別のためのDNAマーカーの開発を行う。本研究では、S. macrocarponとナス`Uttara'から作出したF1をコルヒチン処理し複二倍体を作出し、さらに複二倍体を自殖した複二倍体自殖実生を作出した。これら複二倍体経由の個体を用いて戻し交雑をすすめていき、S. macrocarponの細胞質をもつ雄性不稔系統の開発を目指した。S. macrocarponの細胞質をもつナスの細胞質雄性不稔系統の育成の可能性を明らかにするために、花粉稔性調査、種子稔性調査を行った。花粉の染色率および人工培地上での花粉発芽率を調査した結果、BC1では染色率が約50%、発芽率が6%であった。BC2では染色率が25%、発芽率が0%と、どちらの値も下がっているので、花粉稔性は低下していると考えられる。種子稔性調査における結果率を調べた結果、複二倍体自殖実生、BC1、BC2と世代をすすめていくにつれて値が高くなっているので、結果率は回復していると考えられる。1果あたりの種子数はBC1では複二倍体自殖実生よりも少しではあるが増えていた。しかし、BC2では種子数は0個になった。BC2で種子数が低下した原因は、交配を行った期間が10月と遅かったために、気温の低下により一定の期間の間に実が成熟しなかったと考えられる。来年の4月から7月ごろに交配を行えば、種が入った果実を収穫することが可能ではないかと思われる。BC2において花粉稔性は低下し、結果率は回復していることがわかる。よって、このまま戻し交雑を行うことで、複二倍体経由でS. macrocarponの細胞質をもつ雄性不稔系統の開発が期待できる。世代を順調に進めることができたことである。今後も順調に世代を進め、戻し交雑第二代か第三代まで育成し、その時の稔性を確認する。本計画では、応募者が育成しつつあるS. macrocarponを細胞質親とする後代及び母系統用いて諸形質を3年間にわたり調査する。ナス`Uttara' S.macrocarponとその複二倍体と戻し交雑後代BC1を供試材料とした。これらについて、花粉のアセトカーミンによる染色率、花粉の人工培地上での発芽率、葯の裂開の有無を調査した。次に、S. macrocarponの複二倍体とBC1、ナス`Uttara'を花粉親として用いた戻し交雑を行い、得られた種子をMS培地上に無菌播種した。さらに、葉緑体DNAのrbcL-ORF106領域およびミトコンドリアDNAのV7領域についてPCR-RFLP分析を行った。S.macrocarponの花粉の染色率は、複二倍体が平均52.4%、BC1が平均47.7%で、発芽率は、複二倍体が平均0.6%、BC1が平均8.73%、結果率は11,7%、1果あたりの種子数は5.75個、種子発芽率は0%であった。PCR-RFLP分析では、ミトコンドリアDNAのV7領域について制限酵素ScrFI、葉緑体DNAのrbcL-ORF106領域について制限酵素RsaIを用いた結果、BC1は野生種型であった。以上の結果、S. macrocarponとナスとの複二倍体の後代の花粉稔性は、低いままであり、このまま戻し交雑をすることにより雄性不稔系統が期待できる。S. macrocarponのBC1にナス`Uttara'の花粉を用いた戻し交雑で、後代の種子を得ることができた。したがって、今後、戻し交雑後代の育成を進めることで複二倍体経由での雄性不稔系統の開発が期待される。

1果あたりの種子数はBC1では複二倍体自殖実生よりも少しではあるが増えていた。しかし、BC2では種子数は0個になった。BC2で種子数が低下した原因は、交配を行った期間が10月と遅かったために、気温の低下により一定の期間の間に実が成熟しなかったと考えられる。来年の4月から7月ごろに交配を行えば、種が入った果実を収穫することが可能ではないかと思われる。BC2において花粉稔性は低下し、結果率は回復していることがわかる。よって、このまま戻し交雑を行うことで、複二倍体経由でS. macrocarponの細胞質をもつ雄性不稔系統の開発が期待できる。世代を順調に進めることができたことである。今後も順調に世代を進め、戻し交雑第二代か第三代まで育成し、その時の稔性を確認する。物品費が想定外に高くなかったことと、旅費も当初予算よりも安かったことである。次年度には実験材料が増えるため物品費が高くなると思われる。