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銀河団質量分布の進化の観測的解明

以下にまとめた研究活動を通して銀河団の質量分布の進化について非常に興味ある知見を得る事ができた。又自身によるこれら一連の研究成果を含めた関連分野の現時点での到達点と積み残された課題について研究発表リストの7番目に挙げた論文にまとめた。1.重力レンズ効果を用いた方法とX線観測を用いた方法の二つの独立な方法による銀河団の質量分布測定の結果が良く一致することを示した。この結果は、一般相対論とニュートン重力理論という二つの重力理論を銀河団という巨大なスケールにまで拡張して使用することに対して観測的な証拠を与える重要な結果である。2.ダークレンズ探査の提唱とX線観測を用いた実践により、非常に遠方の大規模構造を発見する上でダークレンズ探査が有力であることを示した。3.サブミリ波という新しい波長域での世界最先端の観測装置を用いて銀河団を観測し、理論的にSunyaev-Zel'dovich効果として存在が指摘されていた銀河団のサブミリ波域での輝度上昇の世界初検出に成功した。この成果は研究発表リスト5番目に挙げた論文で発表された。この結果はサブミリ波での銀河団の観測結果が、宇宙論や銀河団の物理状態を解明する上で非常に有益な新しい知見をもたらすことを実例をもって証明した。4.研究発表リスト4番目の論文では、銀河団による重力レンズ効果を用いた宇宙項の新しい測定方法を提案した。5.この間、研究の次の新たなステップへの発展に向けて着々と準備を進めてきた。宇宙論的磁気流体シミュレーション用数値計算コードの開発、ミリ波サブミリ波検出器開発に関わる基本実験及び光学系設計等がそれである。重力レンズ現象を用いてレンズ天体の質量を測定すると従来の方法で測定されていた同じ天体の質量より大きな値をあたえることが近年問題として取り上げられていた。今年度は、独自のX線観測データをもとにこの問題の解決への糸口を探ることを試みた。X線観測によりMG2016+112という名前の約120億光年彼方(z=3.27)にある重力レンズQSOに対してX線観測を行い、重力レンズQSOの手前我々から約90億光年(z=1)の距離に銀河団が存在することを示した。これによりX線を用いたダ-クレンズ探査の重要性を示すことができた。同時にこの研究は、銀河を殆ど含まない巨大な天体の存在を示唆することになり新たな問題を提起した。この問題に決着をつけるためにハワイ島マウナケア山頂にある最新鋭光学望遠鏡CFHTを用いた銀河の探査を私が立案した。この計画は採択され、観測を行ってこの新天体に幾つかの銀河が存在することを示す事ができた。これによりこの天体は新種の天体では無く、通常の銀河団である可能性が高いことを示すことができた。上記研究とは別に、重力レンズ現象により質量分布が測定されていた銀河団にたいしてX線観測を立案し、この銀河団からX線初検出に成功した。この成功により、この銀河団に対して重力レンズ現象を用いた銀河団質量分布測定結果とX線観測から求めた質量分布測定結果の比較を行うことが始めて可能となった。この結果、銀河団質量分布の不規則性を考慮することで、二つの独立の方法を用いて求めた質量分布が一致することを示す事ができた。これにより二つの方法から得られた質量の食い違いを説明するために提案されていた様々なエキゾチックなモデルに制限を与えることができた。来年度は、一定の条件の元で選ばれたサンプル天体にたいして同様の研究を行い重力レンズを用いた質量測定とX線観測を用いた質量測定の結果の食い違いが質量分布の不規則性により全ての場合に於いて解消するのかどうか調べて行きたい。
情報専門職の養成に向けた図書館情報学教育体制の再構築に関する総合的研究

本研究は,大学,教育,情報環境の変化に対し,日本の図書館情報学教育の現状を実証的に明らかにし,さらに,そうした調査に基づいて,課題を示しその解決を図ることを目的としている。研究分担者,研究協力者併せて約30名からなる研究メンバーは,8回にわたる全体会議,合宿における討議を行い,さらに,図書館情報学教育,公共図書館,大学図書館,学校図書館の各グループに分かれて調査研究を進めた。図書館情報学教育班は,図書館情報学の教育を行っている機関と教育担当者への悉皆調査を行い,大学図書館も日本の大学図書館を対象とした悉皆調査を実施した。公共図書館班は,175館(自治体)を対象に郵送調査を行い,1,200名以上からの回答を得ている。学校図書館班は,日本全国の私立・公立・国立の小・中・高等学校の中から無作為抽出した1,042校を対象に郵送調査を実施している。また,調査の過程で40名以上の専門家や実務者の方々に面接調査を行い,20機関への訪問調査を行った。また,大学図書館班や学校図書館班では,フォーカスグループインタビューも導入した。3年間に5回のシンポジウムを開き,成果の検討と普及に努め,さらに,10回の研究会を開いた。特に,アジアを中心に海外の図書館情報学教育の専門家を招聘し,研究会を開催して,相互の理解に務めた。その結果,教授内容と科目に関する実態調査に基づき,図書館情報学の新しいカリキュラム案を提案し,さらに検定試験の導入を提言した。本研究は,緊急の課題となっている図書館情報学教育の再構築に取り組むものであり,研究者30名による共同研究をおこなっている。第一に、図書館を中心に情報にかかわりのある諸機関に所属する専門的な職員の配置状況や職務内容のこれまでと現状を踏まえて,これまで養成および研修にあたる機関がどのような活動を行ってきたかを評価する。第二に,図書館および関連機関において必要な専門的知識技能の範囲を明らかにし,養成および研修にあたる機関がそれをどのように分担して担っていくのか,また教育の質を維持するための共通試験の導入、教育研修にかかわる認定,評価方法など,今後の図書館情報学教育を進めるための具体的指針を明確にするものとする。今年度は,実態調査グループとして(1)図書館情報学教育班,(2)公共図書館グループ,(3)大学図書館グループ,(4)学校図書館グループの4つのグループを編成して,上記の目的にかかわる基礎調査をおこなった。さらに,(1)図書館情報学教育に関する歴史と議論の整理,(2)これまでの図書館専門職論に関する歴史と議論の整理,(3)高等教育改革における専門(職)大学院の設置,(4)様々な領域における「専門職」の動向調査,(5)専門図書館および主題専門分野の動向の把握など12の横断的な研究テーマによる研究を進めている。また,米国で行われた同様の調査プロジェクトであるKALIPERについて,研究の中心となったデュランス氏を招き,講演会や研究会をおこなった。現在,新しく構想されている資格制度の全体像をつかむため,また,関連領域の動向を知るために2回のシンポジウムを開いた。さらに,英国とアイルランドの資格認定制度の調査をおこなった。国内外の専門家による講演と討論からなる4回の研究会を開催した。図書館情報学において情報専門職養成は,大きな課題となっており,原状把握と将来への提言が必要とされている。この問題に対して研究者30名からなる共同研究体制により取り組んでいる。実態調査グループとして(1)図書館情報学教育,(2)公共図書館,(3)大学図書館,(4)学校図書館の四つのグループを組織して,第二年度は,上記の目的にかかわる基礎調査をおこなった。図書館情報学教育グループは,司書,司書教諭の養成を担当する294機関について科目設置状況などの悉皆調査を行い,835名を対象とした教員に対し,担当科目や専門職として必要な知識,技能についての悉皆調査を行った。また,教員の経歴や業績の調査を行った。

公共図書館グループは,公共図書館600館に4000票の調査票を配布し,公共図書館員の求める専門職としての図書館員のあり方を調査するとともに,全国の専門家に対して面接調査を行った。大学図書館グループは,昨年から継続して,大学図書館に対するグループインタビューを行い,さらに,大学図書館に対する悉皆調査を行った。学校図書館グループは,日本全国の私立、公立、国立の小中高校の中から無作為抽出した1042校への郵送調査,その結果に基づいて選定した学校図書館員によるフォーカス・グループ・インタビューを実施した。このほか,前年度に引き続いてアジア各国,具体的には台湾,シンガポール,中国,タイから図書館情報学教育担当者を招き,研究会を開催した。本研究は,大学,教育,情報環境の変化に対し,日本の図書館情報学教育の現状を実証的に明らかにし,さらに,その実態調査に基づいて,課題を示し,解決を図ることを目的としている。本年度は,これまでの2年間に行った,図書館員養成教育を行っている機関と教育担当者への悉皆調査,日本の大学図書館を対象とした悉皆調査,175自治体を対象とした郵送調査,日本全国の私立・公立・国立の小・中・高等学校の中から無作為抽出した1,042校を対象とした郵送調査,40名以上の専門家や実務者への面接調査,20機関への訪問調査,フォーカスグループインタビュー,それに,5回のシンポジウム,10回の研究会をまとめるとともに,研究分担者,研究協力者による討議を行った。その結果,司書課程科目全般にかかわって,時間数の不足と内容の重複,開設科目としての自由度の低さ,習熟度が考慮されない,資格付与のための内容構成となっているために教授内容が司書が実際に配置される図書館の実態と乖離し,多様な職場環境における業務への対応が困難である,といった課題があり,教授内容では,印刷媒体の図書に基づいて科目の内容が組み立てられていて,情報環境の変化に対応しておらず,また,人間の情報行動への視点が極めて弱いといった問題が明らかにされた。そこで,大学院レベルの専門職教育を想定した,コア領域,個別情報領域,情報専門職領域の三つのグループからなる科目群を整理したカリキュラム案を作成した。さらに,現在の司書養成の多様な教育体制の存在を認めた上で,「司書となる資格」に求められる専門的知識を一定の水準に維持するための「図書館情報学検定試験」(仮称)の実現を図ることを提案した。
協働双腕スカラーロボットの巧妙俊敏なプレート操りグラスプレス・ハンドリング

日本の伝統的な匠の技の一つである紙すき動作に着目して,工場でヒトと協働できる産業用の双腕スカラーロボットが双腕で作業プレートを保持して巧妙かつ俊敏に操る動作を検討する.ハンドリング対象の物体を直接つかむことなく,双腕で保持した作業プレートを傾け・揺らす高度な動作でプレート上の対象物体の運動を制御するグラスプレス・ハンドリングの技術を研究開発する.協動ロボットの技術であるので,その動作により生じるロボット自体の振動や反力により自己停止しない制約条件の下で,目的の動作の具現化を目指す.日本の伝統的な匠の技の一つである紙すき動作に着目して,工場でヒトと協働できる産業用の双腕スカラーロボットが双腕で作業プレートを保持して巧妙かつ俊敏に操る動作を検討する.ハンドリング対象の物体を直接つかむことなく,双腕で保持した作業プレートを傾け・揺らす高度な動作でプレート上の対象物体の運動を制御するグラスプレス・ハンドリングの技術を研究開発する.協動ロボットの技術であるので,その動作により生じるロボット自体の振動や反力により自己停止しない制約条件の下で,目的の動作の具現化を目指す.
微絨毛形成におけるスフィンゴミエリンの機能解明

微絨毛は上皮細胞のアピカル膜に存在する動的な細胞膜の突起構造である。微絨毛は外界との物質やシグナルの交換の場として機能する細胞膜構造であるが、その形成がどのように制御されているかについては未解明である。先行研究ではアクチン細胞骨格の制御の観点から微絨毛の形成機構が解析されてきた。私たちは、微絨毛にスフィンゴミエリンが集積し、微絨毛形成に重要な役割を果たしていることを見出した。更にスフィンゴミエリンと相互作用する膜タンパク質を同定し、スフィンゴミエリンによるアクチン細胞骨格の制御機構についても明らかにした。並行して、微絨毛とは異なる形質膜の突起構造であるブレブの形成機構についても解析を行った。微絨毛は上皮細胞のアピカル膜に存在する細胞膜構造である。その機能は細胞と外界との物質の交換の場である以外にも、多くの受容体やトランスポーターなどの膜タンパク質が局在することから、シグナル情報の場としても近年、着目がされている。研究代表者は、微絨毛にスフィンゴミエリンが多く含まれることを見出し、2013年に論文報告を行った(Ikenouchi et al. JCS 2013)。今年度は微絨毛形成において、スフィンゴミエリンと共に細胞膜上でドメインを形成することが知られているコレステロールに着目して解析を行った。まず微絨毛におけるコレステロールの分布を可視化するためにコレステロールに結合するタンパク質(PFO毒素のD4領域)に蛍光タンパク質を融合したものを大腸菌を用いて精製した。このコレステロール可視化プローブを用いた結果、微絨毛の限局された領域のみにコレステロールが豊富に存在することを見出した。また、MβCD添加によるコレステロールの除去と細菌由来のスフィンゴミエリン分解酵素の添加によるスフィンゴミエリンの除去によって生じる微絨毛の形態の変化についても比較を行った。その結果、スフィンゴミエリンの消失は速やかに微絨毛を壊すのに対して、コレステロール除去による微絨毛の形態変化には数時間の時間を要することを見出した。更にコレステロールの除去によって微絨毛が消失するメカニズムとして、微絨毛を構成する骨格タンパク質の分解がコレステロール除去により誘導されることを見出した。申請者らは上皮細胞のアピカル膜に存在する微絨毛にスフィンゴミエリンが高度に集積することを見出し、また細胞膜のスフィンゴミエリン量の減少は微絨毛構造の消失につながることを報告した(Ikenouchi et al. J Cell Sci. 2013)。このような細胞膜上での特定の脂質分子の集積に関わる分子機構は全く未知のものであり、本研究課題はその解明を目指している。本年度は、1)スフィンゴミエリンと微絨毛において共局在する膜タンパク質の探索、2)スフィンゴミエリン以外の脂質分子で微絨毛に存在する脂質分子の探索、3)アピカル膜におけるスフィンゴミエリンの集積に関わるシグナル伝達経路を同定する目的で、スフィンゴミエリンの分布に影響を与える阻害剤ライブラリーのスクリーニングを実施した。1)において、スフィンゴミエリンと共局在する複数の膜タンパク質を同定した。2)においては、微絨毛の先端において特に濃縮する脂質分子を同定した。3)のアプローチにおいては、複数の既知のキナーゼに対する阻害剤がスフィンゴミエリンのアピカル膜における集積を阻害することを見出した。上皮細胞のアピカル膜には微絨毛と呼ばれる細胞膜の突起構造が存在する。微絨毛の構築については、これまで主に微絨毛の内部に存在するアクチン細胞骨格の動態制御の観点から研究が為されてきた。私たちは、微絨毛の細胞膜領域にスフィンゴミエリンが高度に集積していることを見出した(Ikenouchi et al. J Cell Sci 2013)。またスフィンゴミエリンはポドカリキシンと呼ばれる1回膜貫通型タンパク質と相互作用することによって、細胞質側にPI(4,5)P2の産生酵素であるPIP5K betaを集積させアクチン細胞骨格の伸長に必要なPI(4,5)P2の局所的な産生を促進することを見出した。また、微絨毛の先端部位には別の細胞膜脂質が集積していることを見出した。この脂質と相互作用する膜タンパク質を同定し、現在、その機能解析を進めている(投稿準備中)。また微絨毛とは異なる形質膜の突起構造として細胞膜ブレブが挙げられる。ブレブの形成・退縮に関わる分子機構についても解析を行い、論文を報告した(Aoki et al. PNAS 2016)。スフィンゴミエリンのアピカル膜の集積に関わる分子機構について、膜タンパク質、脂質分子、シグナル伝達経路の3つの異なる観点・アプローチからそれぞれ独自の知見を得ることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。

細胞生物学アピカル膜におけるスフィンゴミエリンの集積に関わる分子機構に関して、膜タンパク質、脂質、シグナル伝達経路の3つの独立した観点から解析を行い候補となる分子やシグナル伝達経路を同定した。次年度はこれらの分子が相互にどのような関連があるかについて解析を行い、微絨毛におけるスフィンゴミエリン集積に関わる分子機構を統合的に理解したい。スフィンゴミエリンとコレステロールはともに微絨毛に豊富に存在するが、その分布は微絨毛の中で一致せず、分布様式に違いがあることを明らかにすることができた。また、どちらの脂質の除去も微絨毛の形成を障害するが、その作用様式は異なることが示唆された。コレステロールの除去によって、微絨毛に局在する特定のタンパク質の分解が誘導されているという知見も得ることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。様々な細胞はアピカル膜に微絨毛を有するが、その本数や長さなど微絨毛の形態は一様ではない。微絨毛を構成するタンパク質は既にいくつかが同定されているが、研究代表者は、細胞膜脂質の一つスフィンゴミエリンが微絨毛の構成要素であることを見出した。更に今年度はコレステロールも微絨毛形成に寄与することを明らかにした。今後は、微絨毛に局在する膜タンパク質の局在や活性の制御に細胞膜脂質がどのように関わっているかについて着目し、微絨毛の形成メカニズムの解明を進めていく。
汽水湖中海における過去8000年間の基礎生産性と河川からの砕屑物流入量の関係

島根・鳥取両県にまたがる中海は,湖面積97.7km^2の,汽水湖としてはサロマ湖に次ぐ大きさをもつ海跡湖である.中海の堆積物には過去約1万年間にわたる環境変化が記録されている.本研究では,このうち有機物の記録に着目し,プランクトン起源有機炭素および陸起源有機炭素の埋積速度と温暖・冷涼気候との関係について検討した。試料には,中海湖心から採取された20mの泥質堆積物コアを用いた.試料は,乾燥後,1-MHCl処理をして全有機炭素濃度・前窒素濃度を求めた.また,過酸化水素水で有機物を分解し,無機窒素を測定して前窒素との差し引きから有機窒素濃度を求めた.年代値は,約1m毎に採取された貝試料の^<14>C濃度を,ベンゼン-液体シンチレーション法およびAMS(タンデトロン加速器)法によって測定した.泥質堆積物柱状試料の有機炭素濃度は,約6,000年前前後の温暖期に約1%と低く,約2,500年前の冷涼期に約3%と高い値を示し,その間は漸移的な変化傾向を示した.このプロファイルは,中海-宍道湖水系の他地点の堆積物柱状試料でも同様に見られることから,この水系全体の環境変化を反映しているものと考えられる.また,中海の堆積速度が温暖期に高かったことは,降水が多かったことを示唆している.一方,有機炭素埋積速度でみると,約6,000年前前後の温暖期に2030gC/m^2yと逆に高く,約2,500年前の冷涼期に約10gC/m^2yと低い値を示し,その内のプランクトン起源有機炭素および陸起源有機炭素の割合は,同温暖期に50:50,同冷涼期に75:25と推定された.これらのことは,次のような気候と有機炭素埋積との関係を示している.すなわち,「中海では,温暖期に降水が多く,河川からは多くの砕屑物・陸源有機物が供給された.同時に河川から供給された窒素やリン等の栄養塩や基礎生産性を高めた.この時の有機炭素濃度は,砕屑物によるプランクトン有機物の希釈により,低くなった.一方,冷涼期には,降雨が少なく,河川からの砕屑物・陸源有機物の供給量は低下し,基礎生産性が低くなった.しかし,砕屑物によるプランクトン有機物の希釈が少なくなり,有機炭素濃度は高くなった.」島根・鳥取両県にまたがる中海は,湖面積97.7km^2の,汽水湖としてはサロマ湖に次ぐ大きさをもつ海跡湖である.中海の堆積物には過去約1万年間にわたる環境変化が記録されている.本研究では,このうち有機物の記録に着目し,プランクトン起源有機炭素および陸起源有機炭素の埋積速度と温暖・冷涼気候との関係について検討した。試料には,中海湖心から採取された20mの泥質堆積物コアを用いた.試料は,乾燥後,1-MHCl処理をして全有機炭素濃度・前窒素濃度を求めた.また,過酸化水素水で有機物を分解し,無機窒素を測定して前窒素との差し引きから有機窒素濃度を求めた.年代値は,約1m毎に採取された貝試料の^<14>C濃度を,ベンゼン-液体シンチレーション法およびAMS(タンデトロン加速器)法によって測定した.泥質堆積物柱状試料の有機炭素濃度は,約6,000年前前後の温暖期に約1%と低く,約2,500年前の冷涼期に約3%と高い値を示し,その間は漸移的な変化傾向を示した.このプロファイルは,中海-宍道湖水系の他地点の堆積物柱状試料でも同様に見られることから,この水系全体の環境変化を反映しているものと考えられる.また,中海の堆積速度が温暖期に高かったことは,降水が多かったことを示唆している.一方,有機炭素埋積速度でみると,約6,000年前前後の温暖期に2030gC/m^2yと逆に高く,約2,500年前の冷涼期に約10gC/m^2yと低い値を示し,その内のプランクトン起源有機炭素および陸起源有機炭素の割合は,同温暖期に50:50,同冷涼期に75:25と推定された.これらのことは,次のような気候と有機炭素埋積との関係を示している.すなわち,「中海では,温暖期に降水が多く,河川からは多くの砕屑物・陸源有機物が供給された.同時に河川から供給された窒素やリン等の栄養塩や基礎生産性を高めた.この時の有機炭素濃度は,砕屑物によるプランクトン有機物の希釈により,低くなった.一方,冷涼期には,降雨が少なく,河川からの砕屑物・陸源有機物の供給量は低下し,基礎生産性が低くなった.しかし,砕屑物によるプランクトン有機物の希釈が少なくなり,有機炭素濃度は高くなった.」
近赤外線面分光で探る星形成と活動銀河中心核のつながりと銀河進化

銀河と活動銀河中心核の共進化について探るため、すばる望遠鏡の近赤外線観測装置MOIRCS用の面分光ユニットを製作するとともに、面分光観測の対象天体選定に向けて北黄極領域で抽出した銀河のスペクトルエネルギー分布(SED)解析を行った。面分光ユニットをMOIRCS焦点部に取り付ける筐体に組み込み冷却試験を行ったところ、冷却下でも安定した性能を確認できた。また本研究で行ったSED解析により、深く隠されたコンプトン厚AGNの候補天体を選定できることなどが確かめられた。平成26年度は、すばる望遠鏡近赤外線広視野分光器MOIRCS用の面分光ユニットの製作、および面分光観測の対象天体となる、星形成活動と活動銀河中心核の混在する銀河選定のためのデータ解析を進めた。面分光ユニットについては、光学素子を保持するためのホルダーを岩手大学の高度試作加工センターにおいて製作した。製作したホルダーは素子を取り付け、国立天文台先端技術センターに設置した冷却実験用真空容器を用いて観測使用時と同程度の約90Kにまで冷却し、安定性を確認する試験を行った。その結果、マイクロレンズアレイやミラーなどの素子を、損傷を与えることなく、安定して保持できることを確認した。また、拡大レンズホルダー内のレンズの位置ずれは、ホルダーの材料であるアルミとレンズ材の間の熱膨張率の違いによって予想される程度であり、光学系の性能に大きな影響を与えないものに収まっていることを確かめた。全てのホルダーが完成し、実験室においてユニットの組み立て・調整を始めた。観測対象天体選定のためのデータ解析については、すばる望遠鏡主焦点カメラや赤外天文衛星あかり等で取得した北黄極領域の可視光から中間赤外線までの多波長測光データに、ハーシェル宇宙望遠鏡、チャンドラ衛星による遠赤外線、X線のデータを加え、SED解析による赤外線銀河の星形成活動と活動銀河中心核の分離を行った。その際、SEDフィッティングに用いるテンプレートモデルの数を前年度までの解析よりも増やすともに、活動銀河核寄与の割合のエラーの見積もりの検討も行い、より信頼性の高い活動性の分離を試みた。このように活動性を分離した赤外線銀河のサンプルについて、赤外線放射における活動銀河核寄与とX線光度の比較から、活動銀河核が支配的な赤方偏移1の銀河のうち、およそ30%がコンプトン厚活動銀河核候補であることがわかった。平成27年度は、すばる望遠鏡近赤外線広視野分光器MOIRCS用の面分光ユニットの開発について、ユニット全体の冷却試験およびMOIRCS焦点部への組み込みを行った。また、面分光観測の対象天体選定に向けて、電波干渉計VLAによるデータを加えた解析を進めた。前年度までに単体での冷却試験を終えた全ての光学素子を用いて、岩手大学の実験室において面分光ユニット全体の組み立て・調整を行った。調整したユニット全体の冷却試験を国立天文台先端技術センターに設置した冷却実験用真空容器において行い、観測使用時の温度(100K)に近い150Kまでの冷却に成功した。観測使用時に想定される熱収縮の75%以上の収縮が生じる状況においても、結像性能に常温からの変化はみられず、また絞り内での位置ずれによる瞳像のケラレも確認されなかった。その後、完成した面分光ユニットをハワイ観測所に送り、山麓施設の実験室において光学系の最終調整を行った。十分な精度で光学素子が配置されることを確認した後、MOIRCS焦点部筐体への面分光ユニットの組み込みまでを終えた。前年度から進めている北黄極領域の多波長撮像データを用いた観測対象天体選定に向けた解析については、新たに電波干渉計VLAのデータを加えることによって、より多角的な解析を試みている。VLAで検出された天体とすばる望遠鏡主焦点カメラによって得られた銀河カタログとの照合により、X線から赤外線・電波までを含む多波長カタログを完成させた。このカタログに基づいて、赤方偏移0.4-2.5のバルマーブレイク銀河や赤方偏移3-5のライマンブレイク銀河を選定し、星形成と活動銀河中心核のそれぞれの活動性の評価を進めている。当初26年度に予定していたユニット全体の冷却試験は冷却試験装置の不具合により遅れていたが、その原因を取り除き、27年度前半に無事終了した。この遅れの結果、27年度はMOIRCS焦点部筐体への面分光ユニットの組み込みまでは終えたものの、予定していた最終の冷却試験は28年度前半に行う予定となった。観測対象天体選定のためのデータ解析はおおむね順調に進んでいる。平成28年度は、国立天文台ハワイ観測所において、岩手大学で製作した面分光ユニットを実際に観測に使用するすばる望遠鏡近赤外線広視野分光器MOIRCSの焦点部筐体へ組み込み、約190Kまでの冷却試験を行った。その結果、面分光ユニットの結像性能に常温からの変化は見られないことや、光学系の位置ずれなどによって光束が遮られないことを確認した。透過率の低下などの課題が残ったものの、面分光ユニットの開発について本研究で予定していた試験項目はこれでほぼ終了した。また、面分光ユニットの開発と並行して、現在計画中のすばる望遠鏡次世代補償光学に対応するための高空間サンプリング化を検討し、拡大レンズを変更するだけで0.15秒角サンプリング(現在は0.20秒角)を十分な結像性能で達成できることを、光学設計ソフトウェアを用いて確認した。面分光観測の対象天体選定に向けて、本研究で作成した北黄極領域の多波長撮像カタログに、電波干渉計VLAのデータを加えた解析を進めた。

このカタログから選定した赤方偏移3のライマンブレイク銀河について、電波連続光が未検出の銀河のスタッキング解析を行ったところ、可視光の強度やスペクトルエネルギー分布(SED)の性質を用いてサブグループを抽出することにより、有意な信号を検出することができた。電波が検出された個別の銀河とともに、SEDの特徴に基づいて、その活動性に関する考察を進めた。また、X線観測衛星Chandraの観測により発見された北黄極領域の超高輝度X線源(ULX)について、多波長撮像カタログと同じ手法を用いて可視光から近赤外線までのSED解析を行い、星質量や星形成率などの推定を行った。前年度に予定していたMOIRCS焦点部筐体におけるユニット全体の冷却試験は、28年度前半に終えることができたものの、年度内に試験観測を行うまでには至らなかった。これは、MOIRCSがすばる望遠鏡の共同利用装置として稼働中であり、試験観測に必要な改修作業を行うことができなかったためである。最終年度の平成29年度は、前年度に引き続き、国立天文台ハワイ観測所において面分光ユニットの冷却試験を行った。観測にも使用するすばる望遠鏡近赤外線広視野分光器MOIRCS用の焦点部筐体について、冷却パスなどの見直しを行ったところ、観測時の温度に近い約110Kまで光学系を冷却することに成功した。この温度においても、光学系の結像性能は常温時からほとんど変化せず、光束のケラレが生じないことを確認できた。この試験によって、本研究で計画していた面分光ユニットの開発に関わる項目(レンズ・ミラーホルダーの製作、ホルダー単体での冷却試験、ユニット全体の組立・調整、ユニット全体での冷却試験)は全て終了した。今後はMOIRCSの共同利用装置としての状況を考慮しながら、実際の観測に向けた準備を進めていく。開発した面分光ユニットによる観測対象天体の選定に関わる研究としては、本研究で作成した北黄極領域の銀河多波長カタログに基づく、赤外線SEDにおける星形成活動と活動銀河中心核(AGN)の成分分離について、AGNモデルの多様性が結果に与える影響を調べた。今後はその結果に基づき、ダストに隠された活動性の分離について、その精度の評価を詳細に行う予定である。また、本カタログにより選定した赤方偏移3のライマンブレイク銀河について、X線観測衛星Chandraのデータのスタッキング解析を行い、個別の銀河ではX線が未検出のサンプルに含まれる銀河中心核の活動性に関する考察を行った。現在、前年度までに行った電波干渉計VLAのデータのスタッキング解析と合わせて、これらの銀河の星形成およびAGN活動の定量的評価を行い、その結果をまとめている。銀河と活動銀河中心核の共進化について探るため、すばる望遠鏡の近赤外線観測装置MOIRCS用の面分光ユニットを製作するとともに、面分光観測の対象天体選定に向けて北黄極領域で抽出した銀河のスペクトルエネルギー分布(SED)解析を行った。面分光ユニットをMOIRCS焦点部に取り付ける筐体に組み込み冷却試験を行ったところ、冷却下でも安定した性能を確認できた。また本研究で行ったSED解析により、深く隠されたコンプトン厚AGNの候補天体を選定できることなどが確かめられた。
日本における19世紀気象観測記録の収集とその歴史気候学的分析

本研究は、日本各地で非公式の気象観測が始まったと考えられる19世紀前半から後半にかけて、できるだけ多数の観測データを収集し、それらを可能な限りデータベース化するとともに、現在の気象官署による公式観測データと接続・比較が可能となるよう、的確な補正をおこなって地球規模で温暖化が始まったと考えられる19世紀中頃の日本における気候変動の実態を解明することを目的としている。従来、日本における気候変動研究の大部分は気象官署の観測データに基づいて行われてきたため、主に20世紀以降の100年間程度の変動のみが研究対象とされてきた。しかし、世界的には19世紀以降の観測データによる地球規模の気候変動に関する議論が欧米では主流となっており、日本でも19世紀の気候変動の実態を解明することが求められている。すでに、研究代表者らの研究グループによる一連の歴史時代の気候復元研究から、日本でも19世紀前半が比較的低温であったと推定されること、その後1850年代から60年代にかけて一時的な温暖化が起こったと推定されること、などの研究成果が出されているが、本研究では19世紀前半における東京と大阪の気象観測記録に加えて、横浜における1860年代(公式観測開始以前)の観測記録をすべてデジタル化し、それらを分析した結果、東京から西日本全域で1850年代が温暖であったことや、その後20世紀前半にかけて一時的な寒冷化が起こったことなどが、気象観測データからも明らかになった。本年度は、19世紀気象観測記録の収集と分析を中心に研究を進めた。現在入手できる最も古い観測記録は、1818年の長崎出島におけるオランダ人医師らによる記録で、1883年まで一部欠測はあるが、毎日の観測記録が残されている。これらをすべてデジタル化するとともに、現在の気象庁による観測記録と連結させるための、補正と均質化を行い、データベース化した。さらに、神戸大学塚原研究が中心となって、全国各地の図書館・資料館等を調査した結果、長崎以外に、東京、横浜、大阪、神戸などで日本人による19世紀中期の気象観測記録を収集することができた。これらについても、長崎出島の記録と同様に補正と均質化を進めている。東京(江戸)の観測記録については、デジタル化と補正・均質化の作業が終了し、データベースが完成している。東京と長崎については、1700年1860年の長期間にわたる日記天候記録が研究代表者らによってデータベース化されており、降雪率や降水日数に基づいた気温の復元が試みられている。そこで、東京と長崎において、日記天候記録と気象観測記録の重なる期間(1870年代以前)について、観測データと日記天候記録による気温復元値を比較したところ、両者は相関の高いことが明らかになった。また、1828年9月17日深夜に長崎に上陸したとされる「シーボルト台風」に関して、出島の観測記録を調べた結果、上陸時の最低気圧が952hPaであることや、日記天候記録の全国天気分布から台風の強度や経路が1991年の大型台風19号と類似していることも明らかになった。昨年度に引き続き、19世紀気象観測記録の収集作業を行うとともに、収集された観測記録のデータベース化作業を実施した。さらに今年度は、歴史時代の気候復元結果との比較検証を行うために、日本全国の18世紀以降における毎日の日記天候記録のデータベース化作業も平衡して行った。これは、研究代表者らがこれまで全国から収集した1700年代以降の日記天候記録をPDFファイル化し、それらに基づく毎日の天候分布図を作成するためである。特に、長崎出島の商館長日記については、1800年1823年の天候・気象に関するすべての記述をデータベース化した。この日記は、長崎出島でオランダ人による気象観測記録の残存しない1820年以前についても、天候記録だけでなく一部気象観測記録が記載されているため大変貴重である。長崎出島で気象観測が行われた19世紀前半は、15世紀以降300年間以上にわたって続いた小氷期の末期に相当しており、1850年代以降の温暖化期への移行過程が注目される。

そこで、グローバルに寒冷であったと推定される1810年代から小氷期が終了する1850年代にかけての気温変動を、太陽活動や火山活動の変動と関連づけて分析した。その結果、年々の気温変動にはグローバルな地域差が認められるが、10年数十年スケールの変動は地球規模で起こることが明らかになった。特に、1810年代1830年代は太陽黒点数も極小期に相当し、日本でも1830年代には冷害・飢饉が頻発したことから、今後はこの年代の気候変動を重点的に分析する計画である。本年度は最終年度であるため、主にこれまで蓄積されてきた研究成果のまとめを行うとともに、それらを国内外の学術雑誌等に発表した。また、気象観測記録を補完する目的で、古日記等に記載された19世紀の天候記録の収集を行った。今年度の研究成果は以下の通りである。(1)世界的な寒冷期としてしら得る「小氷期」の後半から現在の温暖化期への移行期に相当する1810年1860年の50年間を対象に、まず日本における気候変動の実態を今回データベース化された気象観測記録から明らかにする試みを行った。従来の代替資料を用いた気候復元研究から、日本では小氷期の終了による温暖化が特に19世紀前半から後半にかけて起こったと推定されているが、本研究によって得られた気象観測記録と比較検討した結果、1830年代の低温期から1850年代にかけて顕著な気温上昇が認められた。(2)次に、上述した19世紀前半の低温期については、日本だけの現象ではなく、グローバルに寒冷な時期であったことが報告されているが、その原因に関して、太陽活動と火山活動との関連を中心に分析を行った。その結果、19世紀前半に太陽活動が低下していたこと、また世界的に火山活動が活発であったことがこの時期の低温化を引き起こしていた可能性の高いことが示唆された。
肝細胞癌の第16番染色体短腕におけるヘテロ接合性の消失(LOH)の解析

肝細胞癌では、癌抑制遺伝子の存在を示唆するヘテロ接合性の消失(LOH)を高頻度に認めるいくつかの染色体がこれまで報告されている。今回新たに未知の癌抑制遺伝子の存在が推測される第16番染色体短腕上16pの領域のLOHを検討した。肝細胞癌96症例の癌組織および正常組織より抽出したDNAを検体とし、[γ-32P]ATPでEnd labellingを施した16p・q上の28種類のマイクロサテライトマーカーを用いて、PCRを実施した。16p上の10種類のマーカーのうちD16S3078においては96症例中、25症例39%と高頻度にLOHが検出された。染色体欠失地図の作製の結果、D16S3078とD16S519に挟まれた1-cMの欠失領域に、肝細胞癌の発生、進展に関わる癌抑制遺伝子の存在が示唆された。第16番染色体長腕(16q)の染色体欠失は、肝細胞癌(HCC)のみならず、乳癌、前立腺癌などにおいても高頻度に認められ、癌の発生・進展に関わる癌抑制遺伝子の存在が示唆されている。しかし、肝癌におけ〓6qの欠失を詳細に解析した報告はないため、今回我々は同領域におけるヘテロ接合性の消失(LOH)の有無を検討し、詳細な染色体欠失地図を作製した。また、16qのLOHと臨床病理学的諸因子について検討した.肝癌96症例を対象とし、その手術標本から抽出したDNAを検体として、各症例毎に16qの全範囲を網羅すべく21種類のマイクロサテライトマーカーを用い、LOHの有無を検索した。LOHの頻度は全96症例中、58症例、60.4%に及んだ。また、欠失地図の作製により、16q24.1-24.2領域に約1Mbの共通欠失領域を同定した。臨床病理学諸因子の検討では、早期のHCCにおいてもこの領域の欠失が高頻度にみられ、16qの染色体欠失は肝癌発生の初期段階におこることが示唆された。以上の結果より、16p,16qのそれぞれに、肝癌発生初期に不活化される未知の標的遺伝子が存在することが示唆された。わが国における肝細胞癌は、ウイルス感染による長年の慢性炎症から引き起こされた肝硬変を発生母地とし、現在肝細胞癌の予備軍であるC型慢性肝炎の罹患者は200万人ともいわれている。肝細胞癌96症例の癌組織および正常組織より抽出したDNAを検体とし、[γ-32P]ATPでEnd labellingを施した16p・q上の28種類のマイクロサテライトマーカーを用いてPCRを実施した。

染色体欠失地図の作製の結果、D16S3078とD16S519に挟まれた1-cMの欠失領域に、肝細胞癌の発生、進展に関わる癌抑制遺伝子の存在が示唆された。6qに関しては、18種類のマーカーのうちD6S311においては96症例中、24症例42%と高頻度にLOHを認めた。染色体欠失地図の作成の結果、IGFIIreceptor遺伝子の所在領域より近位側に、D6S311とD6S977に挟まれた6q23上1-cM共通欠失領域を同定した。今回6qのLOHと臨床データーとの関係を調べたが、明らかな相関は認めなかった。第16番染色体短腕および長腕上の1-cM領域に肝癌の発生、進展に関わる癌抑制遺伝子の存在が示唆された。肝細胞癌では、癌抑制遺伝子の存在を示唆するヘテロ接合性の消失(LOH)を高頻度に認めるいくつかの染色体がこれまで報告されている。今回新たに未知の癌抑制遺伝子の存在が推測される第16番染色体短腕上16pの領域のLOHを検討した。肝細胞癌96症例の癌組織および正常組織より抽出したDNAを検体とし、[γ-32P]ATPでEnd labellingを施した16p・q上の28種類のマイクロサテライトマーカーを用いて、PCRを実施した。16p上の10種類のマーカーのうちD16S3078においては96症例中、25症例39%と高頻度にLOHが検出された。第16番染色体長腕(16q)の染色体欠失は、肝細胞癌(HCC)のみならず、乳癌、前立腺癌などにおいても高頻度に認められ、癌の発生・進展に関わる癌抑制遺伝子の存在が示唆されている。しかし、肝癌における16qの欠失を詳細に解析した報告はないため、今回我々は同領域におけるヘテロ接合性の消失(LOH)の有無を検討し、詳細な染色体欠失地図を作製した。また、16qのLOHと臨床病理学的諸因子について検討した.肝癌96症例を対象とし、その手術標本から抽出したDNAを検体として、各症例毎に16qの全範囲を網羅すべく21種類のマイクロサテライトマーカーを用い、LOHの有無を検索した。LOHの頻度は全96症例中、58症例、60.4%に及んだ。また、欠失地図の作製により、16q24.1-24.2領域に約1Mbの共通欠失領域を同定した。臨床病理学諸因子の検討では、早期のHCCにおいてもこの領域の欠失が高頻度にみられ、16qの染色体欠失は肝癌発生の初期段階におこることが示唆された。以上の結果より、16p、16qのそれぞれに、肝癌発生初期に不活化される未知の標的遺伝子が存在することが示唆された。
短腸症候群に対する新しい腸管延長術の手技開発の試み

本研究のために、白色家兎を用いて開腹後回腸終末部より有茎回腸(約10cm)を作製し、そのantimesentericsideを大網に吸収性縫合糸を用いて縫着して、大網と腸管の間の血行を完成せしめる実験を行なった。(1)初回手術後2週間で再開腹し、縫着部位の状態を検討したが、周囲の腸管や非縫着大網の手術部位への癒着が高度であり、今後の実験を進める上で大きな困難を伴うものと予想された。そこで次からは大網-腸管の縫着部位を他臓器との癒着から保護するため、初回手術時にシリコンガ-ゼで被覆する操作を加えた。しかし、結果的には異物反応をきたしてより強い周囲組織の癒着をきたした。次いで我々はシリコンガ-ゼのかわりに減菌ビニルシ-トを用いた。ビニルシ-トは腹腔内での手術部位の隔離には有効であったが、一部縫着腸管の虚血をきたしうるなどの欠点もみられた。(2)初回手術後2週間で再開腹し、縫着腸管の腸間膜よりの血行を断った。大網への縫着腸管は当初その両端を閉鎖しておいたため、その後腸管の閉鎖内腔に分泌液が貯留し、バル-ン状に拡張変形してしまい、腸粘膜の脱落、腸壁の瘢痕化をもきたした。しかし,組織学的には腸管壁は一応viableであり、大網と腸管の間の血行は完成しうるものと思われた。これ以降、縫着腸管は肛門側端のみ閉鎖し、口側端を腸瘻として腹壁(2)開口せしめた。以上の経過から今後の方針としては、(1)家兎の他に腸管の手術的操作がより容易な複雑成犬を用い、(2)腸管を縫着する臓器としてはより安定性の高い肝や脾臓を用いること、また(3)血行確立の判定にはレ-ザ-組織血流計による腸管壁内の血行測定の他に、血管撮影や核医学的手法を用いる、などの工夫を予定している。
無菌動物を用いたビタミンの栄養生理的研究

本研究は、ビタミンKとビオチンの真性の欠乏動物を無菌マウスを用いることによって作出し、これらビタミン類の真性の欠乏時の代謝について検討したものである。1.真性のビタミンK欠乏時のビタミンKの生体内動態〓プロトロンビン時間等の測定から、真性の欠乏時には、抗生剤投与時の欠乏と比べて凝固因子の低下が著しく、より重症な欠乏状態にあることがわかり、欠乏症の成因が異なるものと考えられた。〓肝臓中のビタミンK含有の測定から、これまで重要視されてきたMK-4は、K欠乏の状況と必ずしもパラレルな関係を示していないことがわかった。このことは、抗生剤ラタモキセフを投与した実験系でも認められ、むしろ肝臓中のMK-6含量がK欠乏の状況をよく反映しているようであり、MK-6の挙動が重要な鍵を握っているものと考えられた。〓^<14>C-MK-4の大腸からの吸収をみたところ、投与されたMK-4は肝臓に確実に取り込まれていることがわかった。さらに、真性の欠乏動物にMK-4を大腸内に投与したところ、肝臓中のPIVKA-IIが改善され、欠乏を実際に治癒していることを認めた。2.真性のビオチン欠乏時の代謝〓妊娠した無菌マウスの実験系で真性のビオチン欠乏動物を作出することができた。このビオチン欠乏食を与えた母体から生まれた新生仔には重篤な骨形成の不全が起きていることが示された。〓さらに、この骨形成以上の一つの可能性として、ビオチン欠乏下では肝臓中のアスコルビン酸が減少し、骨のコラーゲン成分であるヒドロキシプロリンの生成が阻害されていると考えられる成績を得た。以上のように、ビタミンKとビオチンの真性の欠乏時の代謝について、これまで不明であった部分が一部明らかにされ、これらビタミンの生理作用の今後解決すべき新しい問題が提起された。
脊索動物ホヤの卵胞成長におけるカテプシンファミリー遺伝子非コードRNAの役割

本年度は、カタユウレイボヤ(Ciona intestinalis)のカテプシン遺伝子と相補的配列を有するアンチセンス(as)RNAから翻訳が予測される、約6.8kDaの58アミノ酸残基のペプチドCi-CHUARPの同定を試みた。まず、抗原ペプチドを結合させたカラムで抗Ci-CHUARPウサギ血清中から特異的抗体を精製した。精製抗体を用いたウェスタンブロット解析で、約6.8kDaの抗Ci-CHUARP免疫陽性がホヤ卵黄形成期卵胞の細胞膜画分において検出された。次に、精製抗体を結合させたカラムを作製し、ホヤ卵胞膜画分から抗体認識分子を精製した。精製物はSDS-PAGEで分子量によって分離後、約6.8kDaのバンドを切り出し、MS/MS解析でアミノ酸配列の同定を試みた。その結果、nanoLC-MS/MS解析でCi-CHUARPの部分配列が存在する可能性が示された。カタユウレイボヤ卵胞で発現する酸性プロテアーゼcathepsin関連antisenseRNA(asRNA)の同定にあたり、本研究ではRNAビーズ法と次世代シーケンサーを組み合わせたRNA-seq解析を計画している。しかし、本年度は、まずホヤ卵胞におけるcathepsin asRNAの存在を確定すること、そして各実験要素技術の精度を確認することに重点を置いた。まず、カタユウレイボヤESTデータベース上に発現が示されるcathepsin b (Ci-ctsb)のasRNAに目をつけ、配列データに基いてプライマーを設計し、PCRで卵胞cDNAからクローニングすることが出来た。これにより、ホヤ卵胞におけるcathepsin関連asRNAの発現が示された。次に、RNAビーズ法を用いて卵胞からカテプシン関連asRNAのクローニングを行った。約500bpからなるCi-ctsdのビオチン標識化senseRNAを合成し、カタユウレイボヤ卵胞のRNAとハイブリダイズ後、アビジンビーズに吸着させてカラムで精製した。このRNAビーズ法で2つのasRNAが同定され、それぞれCi-ctsd、Ci-ctsbと類似した配列を有する、ESTデータベースに未登録のasRNAのクローニングに成功した。以上の実験により、カテプシン関連asRNAのホヤ卵胞における発現が確実であること、RNAビーズ法が有効であることが証明された。来年度は、これらのasRNAを指標として確信を持ってRNA-seq解析を実施することが可能となった。カタユウレイボヤ卵胞cDNAからcathepsinb (Ci-ctsb)のantisenseRNA (asRNA)をPCRでクローニングし、続いて、Ci-ctsdのビオチン標識化senseRNAを用いたRNAビーズ法でホヤ卵胞から複数のカテプシン関連asRNAのクローニングに成功した。同定された2つのasRNAはそれぞれCi-ctsd、Ci-ctsbと類似した配列を持ち、カタユウレイボヤESTデータベースに未登録のasRNAであった。これらの実験により、カテプシン関連asRNAのホヤ卵胞における発現が確実であること、RNAビーズ法が有効であることが証明された。また、ふるい法による精度の高い卵胞ステージ別分離を習得したことで、良質な卵胞サンプリングが出来るようになった。本年度はビーズ精製したasRNAに対してプライマーによって選択(増幅)されたcDNAだけがシークエンスされたが、来年度のRNA-seq解析ではRNAビーズに引っかかる全てのRNAが読み取られるため、慎重にアーティファクトを排除する必要がある。そのためのコントロールとして、どのようなRNAプローブをRNAビーズ法に用いるかが重要となる。当グループは脊椎動物の姉妹群である脊索動物ホヤを用いて、未だ謎の多い動物の初期卵胞発育の分子メカニズム解明を目指している。これまでの解析で、神経ペプチドタキキニンによって誘導される酸性プロテアーゼの一種、カテプシンD(ctsd)の活性化がカタユウレイボヤ(Ciona intestinalis)の初期卵胞(卵黄形成期卵胞)発育に関与することを見出し、In situ hybridizationによって卵巣中の初期卵胞でCi-ctsdとそのサブタイプ(Ci-ctsb, h, l)の共発現がmRNAだけではなく、antisense(as)RNAも細胞特異的に起こることが示唆された。本年度は、これらasRNAを同定するため、ビオチン標識を施したCi-ctsb, d, h, l sense RNAをin vitro合成し、卵胞中total RNAからこれらと結合するRNAをアビジンビーズを用いてアフィニティー精製を行った。そして、精製RNAのHiSeqによるRNAseq解析から、Ci-ctsb, d, h, lのmRNAと相補的な配列を示す、それぞれのasRNAを同定した。さらに、Ci-ctsb及びCi-ctsh mRNAの3`非翻訳領域と相補的に重複する領域を有するRNA2種をホヤ卵胞からクローニングすると共に、それらの翻訳産物が初期卵胞で発現することを示唆する実験結果を得た。(2)これまでの解析の過程で、Ci-ctsb及びCi-ctshの3'非翻訳領域に相補的に重複を有する2つのRNAを見出し、ホヤ卵胞からクローニングした所、これらの塩基配列にそれぞれVacuolar-type H+-ATPase SubunitVoeに相同性を示す78アミノ酸残基のペプチド、そして機能未知の51アミノ酸残基のペプチドをコードすることが予測された。

そこで、これらの翻訳が予測されるアミノ酸配列の中から20残基を特異的に認識する抗血清の作製を行い、これらの特異的抗体を用いた免疫染色で翻訳産物が卵黄形成期卵胞で発現することが示唆された。本年度は、カタユウレイボヤ(Ciona intestinalis)のカテプシン遺伝子と相補的配列を有するアンチセンス(as)RNAから翻訳が予測される、約6.8kDaの58アミノ酸残基のペプチドCi-CHUARPの同定を試みた。まず、抗原ペプチドを結合させたカラムで抗Ci-CHUARPウサギ血清中から特異的抗体を精製した。精製抗体を用いたウェスタンブロット解析で、約6.8kDaの抗Ci-CHUARP免疫陽性がホヤ卵黄形成期卵胞の細胞膜画分において検出された。次に、精製抗体を結合させたカラムを作製し、ホヤ卵胞膜画分から抗体認識分子を精製した。精製物はSDS-PAGEで分子量によって分離後、約6.8kDaのバンドを切り出し、MS/MS解析でアミノ酸配列の同定を試みた。その結果、nanoLC-MS/MS解析でCi-CHUARPの部分配列が存在する可能性が示された。来年度は、ホヤ卵胞で発現するcathepsinファミリー遺伝子のncRNA及びasRNAをRNAビーズ法とRNA-seq解析の組み合わせで同定する。上記の問題への対策として、RNAビーズ法におけるネガティブコントロールとしてベータアクチン等のハウスキーピング遺伝子のRNAをRNAプローブとして用いると共に、Ci-ctsb, d, h, lの各senseRNAプローブにハイブリダイズするasRNAを比較することで、全ての区に検出されるものはアーティファクトとして排除する。また、Ci-ctsd及びCi-ctshのasRNAがコードすると考えられるペプチドの発現と動態を明らかにするため、それらの特異的抗体を作製してホヤ卵胞成長における発現解析を実施する。(1)現在、ノンコーディングRNAはターゲットRNAと結合して翻訳制御を行う他、タンパク質と複合体を形成して、生理機能を調節すると考えられている。そこでCi-ctsファミリーasRNAの初期卵胞成長における役割を明らかにするため、複合体を形成するタンパク質の同定を行う。Ci-ctsb, d, h, l asRNAの、それぞれ1.0-1.5kbp長の配列をホヤ卵胞からクローニングした発現ベクターを作製し、プルダウン実験用に5-bromo-UTP (BrU)標識asRNAプローブを合成する。そして、BrU標識asRNAプローブと結合する卵胞中のタンパク質画分をプルダウン法で精製し、続いて、ゲル電気泳動で分離する。ゲル電気泳動でasRNA区のみに現れるゲルバンドを分取し、MS/MS分析でアミノ酸配列を解析し分子を同定する。同定される結合物の中から酵素や転写因子等の既知の機能性タンパク質を選択し、Ci-ctsb, d, h, l asRNAのタンパク質機能制御を検証する。(2)Ci-ctsb及びhのmRNA 3'非翻訳領域と重なりを有するRNAがそれぞれコードするCi-v-ATPASE SUBUNIT