hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本産ササ類のゲノム進化学的解析とその情報を用いた分類体系の再構築

最終年度である今年度は、日本産ササ類のゲノム進化学的解析とその情報を用いた分類体系の再構築を行うことを目的とし、1)日本産主要ササ類5種(チシマザサ・チマキザサ・クマイザサ・ミヤコザサ・スズタケ)の22地域集団1260サンプルを対象とした形態変異に関する解析(連続的に変異する形質と特徴的な形質を抽出)、2)DNAバーコーディング領域(rbcL、matk、trnH-psbA)を対象とした日本産タケ・ササ類(13属47種64サンプル)の分子系統樹の構築、3)葉緑体ゲノムの多型領域を対象とした日本産主要ササ類5種(22地域集団、152サンプル)の種間・種内の遺伝的変異および地理的な変異に関する解析を行うことを計画した。研究の成果は、次の通りである。1)日本産主要ササ類5種の全22地域集団1260サンプルを対象として形態変異に関する解析を行った結果、種によっては特徴的な形質を持つことが分かったが、同定基準となっている形質の多くが連続的に変異していることが認められた。2)DNAバーコーディング領域における分子系統解析を行った結果、形態が顕著に異なっているタケ・ササ類の種においてもDNAバーコーディング領域では種を明瞭に区別することが困難であることが分かった。3)日本産主要ササ類5種の種間・種内の遺伝的な変異および地理的な変異を葉緑体ゲノムの多型領域(約8000bp)を用いて解析した結果、葉緑体ゲノムの多型領域では日本産主要ササ類5種の種内・種間および地理的な変異に明瞭な傾向が認められないことが分かった。上記の結果から、日本産ササ類の種は形態だけではなく遺伝的にも極めて似ている分類群である可能性が示唆された。今年度は、日本産ササ類の大局的な種間関係を明らかにすることを目的として、1)日本産ササ類の形態による分類体系の情報整理、2)日本産ササ類における核・葉緑体ゲノム内の多型領域の探索、3)核・葉緑体ゲノムの多型領域を用いた日本産ササ類の分子系統樹の構築、4)日本産ササ類の主要5種(チシマザサ・チマキザサ・クマイザサ・ミヤコザサ・スズタケ)を対象とした集団サンプリングを計画した。研究の主な成果は、次の通りである。1)日本産ササ類の分類学的研究史をまとめ、形態による種同定の問題点を抽出、2)日本産ササ類の種同定技術の習得と分布状況の把握のための現地調査(御蔵島・八丈島・中禅寺湖・戸隠・京都で実施)、3)日本産ササ類の分子系統解析を行うための試料採取(富士竹類植物園・京都市洛西竹林公園において13属51種を採取)、4)5属25種32試料を対象に、葉緑体ゲノム内の24領域から多型領域を探索、5)多型が検出された葉緑体ゲノム内の10領域を用い、分子系統樹を構築、6)日本産ササ類の主要5種を対象とした集団サンプリングを行うための候補地選定に着手(種ごとの分布域を網羅するように1種510集団、計25集団以上を選定予定)、7)日本産ササ類のDNAバーコーディング登録に向け、葉緑体ゲノム中の3領域(rbcL、matK、trnH-psbA)を対象としたササ類に特異的なマーカーの開発に着手した。葉緑体ゲノム内の10領域を対象とした解析の結果、形態による分類との不整合が検出され、交雑種の存在が推測された。そのため、平成21年度に実施できなかった核ゲノムの多型領域でも同様の解析を行い、交雑種の系統的位置づけを明らかにしたいと考えている。また、日本産ササ類の主要5種を対象に、系統地理・集団遺伝学的解析を進めるとともに、日本産ササ類のDNAバーコーディング登録を行いたいと考えている。今年度は、日本産ササ類の地理的・形態的・遺伝的変異を明らかにすることを目的とし、1)日本産主要ササ類5種(チシマザサ・チマキザサ・クマイザサ・ミヤコザサ・スズタケ)を対象とした試料採取、2)DNAバーコーディング領域(rbcL、matK、trnH-psbA)を対象としたササ類に特異的なマーカーの開発、および分子系統樹の構築、3)核・葉緑体ゲノムの多型領域を用い、日本産主要ササ類5種を対象とした種間・種内の遺伝的な変異の解析、4)日本産主要ササ類5種の形態計測を行い、属・節ごとの形態的な特長を抽出することを計画した。1)全22地域集団を対象に、日本産主要ササ類5種を対象とした形態・集団遺伝・分子系統地理学的解析のために、計1144サンプル採取した。2)ササ特異的なDNAバーコーディング用のプライマーを開発し、タケ・ササ類(13属47種64サンプル)の分子系統解析を行った。3)葉緑体ゲノムの多型領域を用い、日本産主要ササ類5種の種間・種内の遺伝的変異を解析した。4)日本産主要ササ類5種を対象に形態計測を行った結果、属・節ごとに特徴的な形態と連続的な形態があることが明らかになった。5)核ゲノム内から、種間・種内の遺伝的変異を解析するための多型領域としてrbp2を選定した。6)イネ科で開発されたEST_SSRマーカーから、集団遺伝学的解析に用いるマーカーを選定した。

平成23年度は1)日本産ササ類のDNAバーコーディング登録に向けた標本作成と塩基配列の決定、2)核ゲノムの多型領域を用い、日本産主要ササ類5種の種間・種内の遺伝的変異を解明、3)日本産主要ササ類5種の集団遺伝学的解析を進め、集団間・集団内の遺伝的変異を解明、4)地理的・形態的・遺伝的変異に関する情報を整理し、日本産ササ類における簡便な分類体系を検討することを目標としている。最終年度である今年度は、日本産ササ類のゲノム進化学的解析とその情報を用いた分類体系の再構築を行うことを目的とし、1)日本産主要ササ類5種(チシマザサ・チマキザサ・クマイザサ・ミヤコザサ・スズタケ)の22地域集団1260サンプルを対象とした形態変異に関する解析(連続的に変異する形質と特徴的な形質を抽出)、2)DNAバーコーディング領域(rbcL、matk、trnH-psbA)を対象とした日本産タケ・ササ類(13属47種64サンプル)の分子系統樹の構築、3)葉緑体ゲノムの多型領域を対象とした日本産主要ササ類5種(22地域集団、152サンプル)の種間・種内の遺伝的変異および地理的な変異に関する解析を行うことを計画した。研究の成果は、次の通りである。1)日本産主要ササ類5種の全22地域集団1260サンプルを対象として形態変異に関する解析を行った結果、種によっては特徴的な形質を持つことが分かったが、同定基準となっている形質の多くが連続的に変異していることが認められた。2)DNAバーコーディング領域における分子系統解析を行った結果、形態が顕著に異なっているタケ・ササ類の種においてもDNAバーコーディング領域では種を明瞭に区別することが困難であることが分かった。3)日本産主要ササ類5種の種間・種内の遺伝的な変異および地理的な変異を葉緑体ゲノムの多型領域(約8000bp)を用いて解析した結果、葉緑体ゲノムの多型領域では日本産主要ササ類5種の種内・種間および地理的な変異に明瞭な傾向が認められないことが分かった。上記の結果から、日本産ササ類の種は形態だけではなく遺伝的にも極めて似ている分類群である可能性が示唆された。
蒸気爆発機構の解明

蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれに対応する学問分野で別固に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で畜積されてきた知見を総合し、重点領域研究に向けて研究の方向性と方法論について議論を行い、今後に必要な研待課題の整理を行った。この1年の間に合謙5回の会合をもち、研究の現状と関連動向の情報交換・整理を進め、重点領域研究の研究課題と体制を構築した。諸分野にまたがる蒸気爆発に係わる問題を、新しい学術研究の側面と安全評価や対策に通じる産業的な側面の両者を勘案して整理し、I.蒸気爆発の発生環境II.蒸気爆発の素黄程III.超高速非平衡熱流体科学IV.蒸気爆発現象の評価法の4件の計画研究としてまとめ、総括班とともに申請を行った。研究会では研究発表と討論を行った他、原子力関係の大型実験設備やマグマ水蒸気爆発に係わる火山の視察を行い、相互理解の向上を図った。また、重点領域研究の開始に当たり、それぞれの研究分野の研究の現状をレビューし、今後の研究を展望するため、「蒸気爆発の動力学」シンポジウム開催し、成果をステータスレポートに取りまとめた。さらに、平成5年10月に国内外の研究者を集めて蒸気爆発に関する国際シンポジウムを開催することとし、プログラム作成、国外参加者の調整・連絡などの準備を行った。
新しい分子変換の場としての高分子メディエータ・酸素複合電極系

酸化還元酵素反応に必要となる補酵素の電解還元反応のための分子変換場となる酵素・補酵素NAD^+並びにメディエータの各種複合固定電極の調製と、それらにより共役酸化還元酵素反応を駆動させる生産システムの構築を目指す本研究において、(1)先に調製した補酵素固定化アルギン酸Alg-NAD^+を用いての非電解系での共役酸化還元反応、(2)補酵素還元用酵素、目的反応用酵素及び補酵素を複合固定したAlgを用いての補酵素の電解還元と主酵素反応との共役反応、(3)先に調製した修飾カーボン電極の被覆層ポリアミノアニリン(PAA)へのビオローゲン誘導体の固定及び酵素と補酵素の複合固定と、それら修飾電極を用いての補酵素の電解還元と主酵素反応との共役酸化還元酵素反応を試みた。この結果、(1)Alg鎖にペンダント状に懸垂する補酵素間(-NAD^+/-NADH)での電子交換により同じ高分子鎖上でのNADHの消費と再生が促進されると判断される結果を得た。(2)目的の生成系と補酵素再生系に要する二つの酵素と補酵素を固定したAlg複合誘導体を用い、共役酵素反応による目的物生成を追跡した結果、その速度は対応する全成分遊離体の場合と同程度であることが確認された。(3)共役酸化還元酵素反応による有用物質の生産システムの構築に際し、補酵素及び酵素は電極に直接固定する方法を採用しうるが、ビオローゲンの固定は固定層がPAAの場合には不適切であり、これは水溶性高分子に固定する方法が望ましいものと判断された。このため、反応システムは最終的には3槽型とし、中央に置く電解反応槽の一方はカチオン交換膜で対極槽と、他方はアニオン交換膜で生成物の回収槽と隔離することで、高分子化ビオローゲンの反応槽からの流失を防止しつつ目的生成物を効率良く回収する方策が最善との結論を得た。
尿毒症物質排泄機構増強による腎不全治療

慢性腎臓病では尿毒症物質が腎障害を進行させるため、その排泄を促進する治療法が必要である。ヒトの腎臓で尿毒症物質を排泄する蛋白質SLCO4C1を発見した。腎不全ではSLCO4C1が低下して尿毒症物質が蓄積する。ヒトSLCO4C1を過剰発現させたラットでは尿毒症物質排泄が促進して高血圧、心肥大と腎臓の炎症が改善する。脂質異常症治療薬のスタチンにはSLCO4C1を増強する作用があり、慢性腎臓病患者にスタチンを投与すると血中の尿毒症物質が低下した。慢性腎臓病(CKD)において尿毒症物質蓄積と腎障害進行は相互に促進因子として働き、悪性サイクルを形成する。その結果、透析導入患者の増加は医療費増加の大きな原因となり、臨床においては新たな尿毒症物質排泄システムの構築と腎不全進行阻止が重大な課題である。しかしながら尿毒症物質の排泄メカニズムは十分に解明されていない。我々はヒト腎臓腎尿細管上皮血管側に特異的に発現して尿毒症物質を排泄する有機アニオントランスポーターSLCO4C1を単離した(PNAS,2004)。腎不全時にはSLCO4C1の発現低下が尿毒症物質蓄積の一因となる。ヒトSLCO4C1-腎臓特異的トランスジェニックラットの腎不全モデルでは尿毒症物質の排泄が促進され、腎不全時の高血圧、心肥大、腎内炎症が軽減した。本研究ではSLCO4C1の発現調節機構を解明し、トランスポーターを強力かつ副作用無く誘導する薬物を探索して、腎機能低下時にSLCO4C1の発現を増強して腎不全進展を阻止する治療法の開発を目的とした。SLCO4C1プロモーター領域のルシフェラーゼレポーターを用いた検討で、スタチンがその転写活性を亢進し、本邦で臨床投与されている6種類のスタチンは何れも異なる用量反応性をもってSLCO4C1転写亢進作用を有することがわかった。また、他にもいくつかの臨床的に使用されている薬剤で同様にSLCO4C1の転写活性促進作用を確認した。今後はこれらのスタチンのヒトでの効果を倫理委員会を通した患者血清・尿検体における尿毒症物質のメタボローム解析により検討するとともに、さらにSLCO4C1発現亢進作用を有する物質の探索を続けていく。我々はヒト腎臓腎尿細管上皮血管側に特異的に発現して尿毒症物質を排泄する有機アニオントランスポーターSL,CO4C1を単離した(PNAS,2004)。本研究ではSLCO4C1の発現調節機構を解明し、トランスポーターを強力かつ副作用無く誘導する薬物を探索して、腎機能低下時にSL、CO4C1の発現を増強して腎不全進展を阻止する治療法の開発を目的とした。CKD患者にスタチンを新規投与すると蛋白尿の減少とともに血中尿毒症物質が低下することが倫理委員会を通した患者血清・尿検体における検討で明らかになった。さらにSLCO4C1プロモーター領域でインドキシル硫酸などの尿毒症物質がGATA転写因子を介して、SLCO4C1の発現を抑制することが新たに明らかとなった。GATA転写因子はこれまでに炎症性サイトカインで誘導され、炎症時に造血ホルモンのエリスロポイエチンの産生を抑制することが報告されており、腎不全時の腎性貧血の病態への関与が想定される。GATAを介した尿毒症物質による発現抑制の解除は新たなSLCO4C1発現増強の手段になると考えられ、現在上記の発現促進系の薬剤と共に発現抑制系を解除する薬剤の探索に着手している。
液体中に存在する中性およびイオン集合体の光解離ダイナミックス-時間分解振動分光法による研究-

液体中のクラスターの構造とダイナミックスを明らかにするために,本年度は以下の研究を行った。1溶液中の光イオン化において,イオン対の生成,電荷分離,溶媒和,余剰エネルギーの散逸などの過程がピコ秒-フェムト秒で進行し,これらが,溶媒和イオンの生成効率,分岐比を支配する。本年度は,2光子励起で生成した様々な芳香族カチオンのピコ秒時間分解ラマンスペクトルを初めて測定し,カチオンの超高速緩和を検討した。ラマンバンドの波数シフトから得られるカチオンの振動緩和時間は中性分子と同じであり,約15ピコ秒であった。カチオンと溶媒との相互作用は,中性分子と溶媒よりも強いことから,この結果は第一溶媒和層に超高速エネルギー散逸が生じ,溶媒から溶媒へのピコ秒エネルギー伝達を振動緩和として観測していると考えられる。さらに約20ピコ秒の時定数で,カチオンのラマン強度の立ち上がりの遅れが観測された。このピコ秒変化は,振動エネルギーの散逸によって、周囲の溶媒が高温状態に達し,溶媒和構造が乱れることによって,ラマン強度が変化していると考えられる。この結果は,多光子で生成したカチオンは,約15ピコ秒の時定数で溶媒和されることを意味する。2酢酸は気相中において環状二量体を形成し,その分子間水素結合は非常に強いことが知られている。しかし昨年度の研究において,酢酸は水溶液中においては,side-on型二量体を単位として存在していることを明らかにした。本年度は,電子状態理論と統計力学とを組み合わせたRISM-SCF法を用いて,水中における酢酸二量体のエネルギーと幾何構造を検討した。水溶液中において,side-on型二量体は環状二量体に比べて,約7kcal/molの安定化を溶媒和によって得ることがわかった。また,酢酸のカルボニル基と水分子との局所的な相互作用が安定化に大きく寄与していることが示唆された。液体中の中性およびイオンクラスターの構造とダイナミックスの詳細を明らかにするために,本年度は以下の実験的,理論的研究を行った。1ピコ秒時間分解ラマンおよび赤外吸収分光法の光源となるピコ秒一フェムト秒ダブルビーム光源システムを製作した。1kHzの繰り返し周波数で1μJ以上の強度を保ち,紫外(189nm)から赤外(l1300nm)まで二色で独立連続波長可変を実現した。さらにこの装置を用いて,極性溶媒中におけるビフェニルカチオンとトランススチルベンカチオンの時間分解ラマンスペクトルを測定し,ビフェニルカチオンのラマン強度が装置関数(約3ps)で立ち上がるのに対し,スチルベンカチオンのラマン強度の立ち上がりに遅れがあることを示した。立ち上がりの時定数は約16psであった。この結果は,スチルベンカチオンにおいて,光励起直後の状態から溶媒和したカチオンクラスターが生成するまでに,大きな構造変化が起きていることを示唆している。2酢酸のラマンスペクトルの温度依存性と非経験的分子軌道計算から,酢酸は水溶液中では,side-on型の酢酸二量体およびその二量体の集合体を形成していることを明らかにした。この結果は,水は水同士で、酢酸は酢酸同士で水素結合クラスターを作り、分子レベルでは相分離(microphase)が起きていることを示している。一方,純液体中では、酢酸は固体の無限鎖が切断された長鎖や短鎖の酢酸クラスターとして主に存在し、それらが生成、消滅を繰り返していることがわかった。次年度では、このような液体中のクラスターの生成、消滅ダイナミックスを、今年度製作したピコ秒-フェムト秒ダブルビーム光源システムを用いて明らかにする予定である。
金属微粒子の３次元自己配列を利用した高活性表面の創製および環境触媒への応用

研究代表者らは以下の3項目を目標に掲げ本プロジェクトに精力的に取り組んできた。(1)統計的再現性の高い金属ナノ粒子の3次元自己配列を実現する。(2)上記の3次元金属ナノ粒子群を用いた環境浄化リアクターを試作する。(3)上記のリアクターを反応部とした環境浄化システムを構築し、外部信号による金属粒子の活性化により、既存の触媒反応の効率化および新しい反応プロセスを構築する。現時点において研究代表者らは以下の2項目を達成した。(1)マイクロガラス球を利用した金属微粒子の3次元分布の実現(2)環境浄化リアクターをはじめとする、専用の超音波発振器・誘導加熱装置・TEAレーザー等の実験機器の試作H24年度における研究は、本研究テーマに基づき、昨年から進めてきた研究対象を以下の3つに分類し平行して遂行してきた。(1)ナノ・マイクロ表面構造の創製(2)電磁相互作用による表面の活性化(3)活性表面上の触媒反応による反応ガスのセンシング上記3項目は、(1)表面を創製し、(2)この表面を電磁相互作用により活性化し、(3)活性化により誘起された触媒反応をセンシングする、という一連の研究対象であり、本研究のサブテーマである、“環境応答性を有する微粒子の3次元配列メカニズムの解明"に加え、環境触媒への応用として新しい触媒システムの構築および実用化を目指した研究の1つとして大きな意義があると考えている。現時点における、上記3項目に対する進捗状況は以下の通りである。(1)まず、ナノ・マイクロ表面構造の創製に関しては、時間的に変化する3次元表面構造の創製を目指して取り組んでおり、マイクロガラス球および金属微粒子を分散させたガラス球を用いた実験では、10(の4乗)個程度の規模において、途中経過としての目標を達成する事ができた。(2)また、電磁相互作用による表面の活性化に関しては、上記(1)で作製している微粒子群と有意な相互作用による活性化を実現し、触媒効率の向上および新しい反応プロセスを開拓する為、複数の信号発生器を自作(一部購入)する事により、多方面からの実験が行える環境を整える事ができた。(3)の活性表面からの反応ガスのセンシングに関しては、トンネル電流等の量子効果が検出可能な高感度なセンサーを作製し、分子吸着およびバイオ分子の3次元吸着に起因する信号を検出できる(と推定できる)検出器を作製した。本研究は、金属微粒子の3次元自己配列現象を利用し、特定の電磁場により活性化が可能な、ナノ・マイクロ表面構造の創製を目的に取り組んできた。応用例として、作製した表面による触媒反応の制御を目指すと共に、基礎的には基板の活性化メカニズムの解明を視野に入れた計画で臨んだ。平成23年度は、マイクロスケールのガラス球および金属微粒子を担持したガラス球を溶液中において3次元配列させ、ナノ・マイクロ表面構造創製の基礎を形成した。平成24年度は、電磁相互作用を利用した基板および触媒活性を確認する為の反応システムの基礎を構築した。平成25年度(最終年度)は、上記微粒子の3次元配列の精度および基板活性の効率化を目指し、当初の研究計画の配分を変更し、次の実験機器の製作に精力的に取り組んだ。1.環境制御型超音波発生器2.多機能型PWM制御スピンコーター3.紫外線レーザー4.KHzレベル誘導加熱装置5.プラズマ反応装置。研究期間中における紙面としての成果は、学会発表1件、投稿中(追加実験中)の論文1件である。また実質的成果は、上記最終年度に精力的に取り組んだ、複数の自作実験機器である。研究成果を論文・著書・特許・学会発表に限定するならば、現時点における研究成果は十分なものではない。しかし、自作装置での研究環境の礎を構築できた事は、将来の独創的研究につながる実質的研究成果として自己評価は決して悪いものではない。ただし、税金によりやらせていただく研究である以上、論文や特許、そして有効な応用例など目に見える成果を出した上で、次回の科研費へ応募する予定である(本年度は未応募)。本研究における今後の予定は、現在進行中の元素分析装置およびICP装置の製作を完了し、主目的である、金属微粒子の3次元自己配列を利用したナノ・マイクロ表面の創製ならびに触媒反応の制御を再現性よく実現し、成果発表を行う事である。(1)マイクロガラス球を利用した金属微粒子の3次元分布の実現(2)環境浄化リアクターをはじめとする、専用の超音波発振器・誘導加熱装置・TEAレーザー等の実験機器の試作本研究は、金属微粒子の新しい3次元自己配列方法を開発し、特定の電磁波により活性化が可能な、ナノ・マイクロ表面構造の創製を目指したものであり、主に次の2点に重点を置き研究を進めている。(1)基板上へ金属微粒子を3次元で自己配列させる新しい方法を開拓する事。(2)前記3次元配列した金属微粒子を用い、電気化学反応を利用した環境触媒としての性能を確認する事。これまでの研究実施状況の概要は以下の通りである。

まず、上記(1)の金属微粒子の3次元自己配列を複数の手法により試み、続いて、得られた粒子配列を上記(2)の環境触媒へ応用する方向で研究を進めている。本研究は、微粒子の3次元配列メカニズムの解明に加え、環境触媒への応用として、ナノテク分野の一つの難しさである"実用化"を、達成しうる研究の1つとして大きな意義があると考えられる。以下に、上記(1)微粒子の3次元自己配列に関する研究の進捗状況、および(2)電気化学反応を利用した触媒システムに関する研究の進捗状況の概要を記す。まず、微粒子を3次元に自己配列させる方法として、複数の物理化学的および生物学的アプローチを模索・開拓している。物理化学的アプローチの一つとして、先鋭電極を利用した電磁力により溶液中の微粒子群を操作すると同時に、電子線を照射する事により溶液を電気化学反応的に固化させ、微粒子群を3次元配列させる方法を実現した。また、生物学的アプローチの一つとして、金属微粒子に対する吸着性に加え環境応答性をもつDNAを利用し、多様な形状を有する微粒子群の創製および観察に向け、溶液中におけるDNAの観測技術を確立した。また、配列した微粒子群を利用し電気化学反応を誘起する触媒システムの開発に対しては、発信用電子回路を自作し反応用の適正信号を模索すると共に、実用化を見据えた容量をもつ電源を購入し触媒システムの中核部分を構築した。本研究の中核をなす以下の3項目の研究に関しては、十分満足と言えないまでも、大きな遅れはなく、予想よりも比較的順調に実験環境を整備する事ができている。(1)ナノ・マイクロ表面構造の創製(2)電磁相互作用による上記表面の活性化(3)活性表面上の触媒反応による反応ガスのセンシングしかし、本研究のサブテーマに掲げていた、“環境応答型3次元表面の創製メカニズム"に関しては、幾つかの実験データからメカニズムに関し、推測はできるのだが、理論的な証明が困難である事から、このサブテーマに対しては、期間内に達成する事は困難であると考えている(ただし、自分に課した研究対象として今後も継続する予定である)。また、3ヵ年計画である事を考えると、2年が過ぎた現時点において、理想的には最低1つは論文を受理・公開されていなければならない事から、やや遅れいていると感じている。ただ、現在論文1報の執筆および投稿を終え審査段階に入っている為、年内にはこの遅れを取り戻す事ができると考えている。当初の計画では、金属微粒子を3次元配列させ、その配列構造や配列メカニズムの解析等を行う予定であったが、近年ナノテク分野における、"実用化"へ向けた取り組みの重要性が増している事から解析を後回しとし、配列した微粒子の電気化学的活性を利用した触媒システムの構築を優先した為、実際の計画よりもやや遅れていると考えている。特に、バイオ的手法を利用した微粒子の配列方法の開拓にも着手した事も遅れの要因である事から、今後は物理化学的手法による微粒子配列方法の開発に注力する予定である。本研究において、主軸となる以下の3項目の研究に関しては、実験環境が整いつつある為、今後は装置開発や環境整備にかける時間および費用の比率を下げ、実験および論文執筆に注力する予定である。(1)ナノ・マイクロ表面構造の創製(2)電磁相互作用による上記表面の活性化
海跡湖の年縞堆積物を用いた過去1000年間の台風経路変動の復元

頻発する台風被害を抑制するため,台風の発生・経路に対する予測技術の確立が重要課題となっているが,台風の機器観測データの少なさが予測精度を高める上での問題点となっている.そこで本研究では,長周期の台風変動に関して機器観測データを補う情報の重要性から,海跡湖堆積物を用いた過去の台風記録の復元に着手する.韓国から日本の湖沼堆積物を横断的に分析し,各地域における過去の台風襲来時期の対比により,発生した台風の北上頻度と経路変化の長周期変動を明らかにする.文献記録との対比を行いつつ,過去千年間の台風の襲来頻度や経路変化を年単位で復元し,台風に与える気象・海洋環境の影響を解明する.頻発する台風被害を抑制するため,台風の発生・経路に対する予測技術の確立が重要課題となっているが,台風の機器観測データの少なさが予測精度を高める上での問題点となっている.そこで本研究では,長周期の台風変動に関して機器観測データを補う情報の重要性から,海跡湖堆積物を用いた過去の台風記録の復元に着手する.韓国から日本の湖沼堆積物を横断的に分析し,各地域における過去の台風襲来時期の対比により,発生した台風の北上頻度と経路変化の長周期変動を明らかにする.文献記録との対比を行いつつ,過去千年間の台風の襲来頻度や経路変化を年単位で復元し,台風に与える気象・海洋環境の影響を解明する.
遺伝子組換えイネ細胞による難治性疾患治療用タンパク質の大量生産に関する基礎的研究

遺伝子組換えイネ細胞を培養することにより、代表的な難治性疾患治療用タンパク質ヒトα_1-アンチトリプシン(AAT)を大量に分泌生産させるために基礎的検討を行い、以下の成果を得た。(1)遺伝子組換えイネ細胞の増殖速度は非組換え細胞と同じであり、遺伝子組換え操作の細胞増殖速度への影響はない。また、イネ細胞の比増殖速度は約0.3d^<-1>であり、他の植物細胞と同程度であった。(2)イネ増殖時の酸素物質移動係数K_Laは7-8h^<-1>であったが、通気速度の細胞増殖速度への影響はみられなかった。(3)イネ細胞の増殖時、および組換えタンパク質の生産時にはアンモニアが数-10mM放出されたが、AAT生産性への影響はみられなかった。(4)生産用培地の浸透圧の調整を行うことにより、細胞の崩壊を減少でき、目的生産物の培地中でのプロテアーゼによる分解を抑えることができる。(5)ピルビン酸を組換えタンパク質生産時の炭素源として用いて、AATの生産量を約3倍に増加させることができた。(6)連続培養法を用いてAATの連続生産を行うことが可能であることが示された。(7)回分培養操作で培地中の糖濃度が減少した時点で、新鮮培地と交換するという方法で遺伝子組換えイネ細胞を14g-dry cell/Lの高密度で培養することができた。(8)回分培養法における最適な生産条件でのAATの生産性は48時間で25mg/g-dry cellであったので、少なくとも約350mg/LのAATを生産できることが示された。本研究で用いた組換えタンパク質発現系は糖濃度の減少により目的タンパク質を誘導できること、誘導時間が10時間程度と短いこと、目的タンパク質の発現量が48時間程度で25mg/g-dry cellに達するなどの特徴を持ち、本研究により微生物による遺伝子組換えタンパク質生産系に匹敵する生産性を示すことが明らかにされた。今後、以上の成果をふまえたプロセス工学的検討を今後行うことにより、植物細胞培養による遺伝子組換えタンパク質の大量生産を実現することができると期待できる。遺伝子組換えイネ細胞培養によるヒトα_1ーアンチトリプシンの分泌生産に及ぼす培養条件の影響を検討した。本発現系ではイネαーアミラーゼのプロモーターを利用しており、培地中の炭素源が枯渇するとヒトα_1ーアンチトリプシンを生産する。糖を含む培地で細胞を高密度に増殖させた後に、生産を開始させられるという利点を持つが、細胞はエネルギー源の補給なしに組換えタンパク質の生産を行わなければならない。細胞を装置内にとどめ、新鮮培地を連続的に供給し、同時に培養液を排出させる流通式連続生産系を構築し、ヒトα_1ーアンチトリプシンの生産性を上げるために種々の培養条件の検討を行った結果、以下の点が明らかとなった。(1)供給培地中のグルコース濃度によって、α_1ーアンチトリプシンの生産性は大きく変化した。グルコース濃度5.0mMでは細胞内の糖濃度が高く維持されるため、生産までの誘導時間が長く、生産量も低い値を示した。一方、0.5mMの条件では誘導時間も短く、従来の糖を加えない生産方法の2倍の生産性が得られた。

(2)イネαーアミラーゼのプロモーターを抑制せず、エネルギー源として働きうる炭素源を探索した結果、ピルビン酸が目的の効果を示すことが明らかとなった。40mMピルビン酸を含む新鮮培地を供給することでα_1ーアンチトリプシンの生産性は従来法の2-3倍に増加した。(3)遺伝子組換えを行っていないイネ細胞の増殖特性を検討した結果、比増殖速度(μ_r)0.32[d^<-1>]を得た(スクロース濃度30g/L)。これは増殖速度が大きいtobacco細胞、Cathranthus roseus細胞と同程度の値である。遺伝子組換えイネ細胞を培養することにより、代表的な難治性疾患治療用タンパク質ヒトα_1-アンチトリプシン(AAT)を大量に分泌生産させるために基礎的検討を行い、以下の成果を得た。(1)遺伝子組換えイネ細胞の増殖速度は非組換え細胞と同じであり、遺伝子組換え操作の細胞増殖速度への影響はない。また、イネ細胞の比増殖速度は約0.3d^<-1>であり、他の植物細胞と同程度であった。(2)イネ増殖時の酸素物質移動係数K_Laは7-8h^<-1>であったが、通気速度の細胞増殖速度への影響はみられなかった。(3)イネ細胞の増殖時、および組換えタンパク質の生産時にはアンモニアが数-10mM放出されたが、AAT生産性への影響はみられなかった。(4)生産用培地の浸透圧の調整を行うことにより、細胞の崩壊を減少でき、目的生産物の培地中でのプロテアーゼによる分解を抑えることができる。(5)ピルビン酸を組換えタンパク質生産時の炭素源として用いて、AATの生産量を約3倍に増加させることができた。(6)連続培養法を用いてAATの連続生産を行うことが可能であることが示された。(7)回分培養操作で培地中の糖濃度が減少した時点で、新鮮培地と交換するという方法で遺伝子組換えイネ細胞を14g-dry cell/Lの高密度で培養することができた。(8)回分培養法における最適な生産条件でのAATの生産性は48時間で25mg/g-dry cellであったので、少なくとも約350mg/LのAATを生産できることが示された。本研究で用いた組換えタンパク質発現系は糖濃度の減少により目的タンパク質を誘導できること、誘導時間が10時間程度と短いこと、目的タンパク質の発現量が48時間程度で25mg/g-dry cellに達するなどの特徴を持ち、本研究により微生物による遺伝子組換えタンパク質生産系に匹敵する生産性を示すことが明らかにされた。今後、以上の成果をふまえたプロセス工学的検討を今後行うことにより、植物細胞培養による遺伝子組換えタンパク質の大量生産を実現することができると期待できる。
分子シャペロンによる複製開始蛋白質(RepE)の二量体から短量体変換の分子機構

広く生物種に保存されている分子シャペロン(DnaK,DnaJ,GrpE)は蛋白質のFolding,膜透過や分解に作用する。これらの機構についての知見は多い。他方、分子シャペロンは通常の条件で複製開始因子や転写因子の活性化を助け、広い生物種にわたり機能蛋白質の調節因子として重要な働きをしている。然しこれらの作用機構の詳細は明らかでない。大腸菌を宿主とするミニFの系はこのモデル系として優れている。我々はミニFの複製開始蛋白質RepEは二つの機能を持ち、二つの異なる形態によって担われている事を明らかにした。RepEの単量体がoriginに結合しイニシエーターとして、二量はrepE遺伝子のオペレーターに結合し、リプレッサーとして機能する。我々の研究からRepE二量体から単量体への構造変換は分子シャペロンによって進行することが明らかとなった。この変換機能は分子シャペロンの新しい機能であり、この詳細な分子機構を解明するのが本研究の目的である。RepEは分子シャペロン(DnaK,DnaJ,GrpE)と複合体を形成することを明らかにしたが、この複合体形成過程及び解離過程の詳細を明らかにするために、in vivo系でrepE,dnaK,grpEの変異体を用いて、RepEと分子シャペロン(DnaK,DnaJ,GrpE)の複合体形成の有無を調べた。その結果、RepEにDnaK,DnaJ,GrpEが各々独自に結合していることを示唆する結果を得た。他方、分子シャペロンとRepEの相互作用の分子レベルでの機構を明らかにするためにはその基盤となるRepEの分子構造が明らかにされなければならない。そのためにDNA(イテロン=RepEの結合領域)-RepE複合体の分子構造をX線結晶解析により、京大理学部の三木教授との共同研究で明らかにした。現在、論文は投稿中。これをもとにRepEと分子シャペロンとの相互作用を分子レベルで明らかにする予定である。現在、論文は投稿中。
医療通訳育成のためのモデルコアカリキュラム作成

訪日外国人及び在日外国人が医療機関を受診する際、医療用語の特殊性ゆえに医療従事者とのコミュニケーション上の問題が発生する。現在、わが國では医療通訳が専門職として確立されておらず、通訳をボランティアに依存するケースがしばしば見受けられる。わが国には医療通訳育成の統一的指標となる機銃が確立されておらず、本研究によっていずれの言語をもちいた医療通訳においても共通して用いることの出来る医療通訳育成のためのモデルコアカリキュラムが米国や豪州などの医療通訳専門研修プログラムも参考にしながら、医療通訳専門家として要求される語学能力、通訳技術向上のための研修、倫理規定などを取り込みながら作成する。平成25年度は日本全国の医療機関から外国人診療を行っている機関もしくは外国人診療に興味を持つ機関を3,147施設選定して、現在の外国人診療についてのアンケート調査を行ったところ、310施設から回答を得た(回収率は9.9%)。診療に際して最も使用されている言語は日本語と英語(各々36.1%、35.5%)であった。受診者の国籍で最も多かったのが中国(24.2%)であり、医療機関における中国語の需要は今後高まっていくことが予想される。また、外国人診療で困ったことで最も多かったのが「受診者の日本語能力の問題(27.7%)」および「通訳がいない(28.9%)」という点であった。それにもかかわらず医療通訳を使わなかったという施設が77.5%にも達しており、ここからも医療通訳の育成が早急に望まれると言うことが考えられる。医療通訳の経験年数では1年未満が69.5%と最も多く、この点についてもわが国における医療通訳分野での拡充が望まれることが示唆される結果であると思われる。
企業間の技術の伝播と企業の国際的な立地戦略に関する研究

本研究は(日本)企業の海外生産活動に関する分析に新たな知見を加えることを目的とし,特に海外直接投資(FDI)による企業間の技術の伝播(FDIスピルオーバー)と, FDIをはじめとする日本経済のグローバル化が日本経済,特に労働市場に与えた影響を分析した。FDIスピルオーバーを阻止するための投資の効果を理論的に, FDIをはじめとする日本経済のグローバル化の影響は理論・実証の両面から分析し,それぞれについて概ね現実と合致する結果が得られた。本稿は多国籍企業の立地選択におけるスピルオーバーの役割を、特にスピルオーバー阻止費用がかかる内生的なスピルオーバーに焦点を当て、寡占モデルで分析している。最初に複占モデルで外生的なスピルオーバーのケースについて議論した後、2次のスピルオーバー阻止費用関数を仮定して、多国籍企業はスピルオーバーの水準を内生的に、外生的なケースよりも低いが正の水準に決定する可能性があることを示した。モデルの拡張として、本稿は多国籍企業、現地企業が複数あるケースを別々に議論している。後者では数値例により、スピルオーバー阻止費用が多国籍企業の立地選択に重要な役割を果たすことと、現地企業の数がスピルオーバーの水準および単位貿易コストの閾値(多国籍企業が輸出でなくFDIを選ぶ水準)に与える影響は単調ではないことを示した。さらに厚生分析より、複占モデルにおいてスピルオーバーの内生化が、多国籍企業と外国が共にFDIを好む単位貿易コストの領域を押し下げることを示した。本稿は英文の査読誌Review of International Economicsに投稿中である。本稿はSymeonidis (2003 International Journal of Industrial Organization)のモデルを拡張し、自国・外国の2企業間で垂直的に差別化された製品の品質の差を小さくする、海外直接投資(FDI)に伴うスピルオーバーが自国企業の立地選択にどのように影響するかを議論している。スピルオーバーの度合いが外生的、内生的に決まるいずれの場合も、それらは関税率を含む単位貿易コストと正の関係を持つことを、本稿は示した。自国企業の数が2つに増えると、複占のケースに比べてFDIが輸出よりも選択されやすくなることも、本稿は示した。本稿の最初の命題は41の途上国・新興国のデータによるクロスカントリー分析で支持された。この他、垂直的な製品差別化が行われる2つの市場において、企業がどのように製品の質を決定するか、企業の決定に費用構造がどのように影響するかを分析した論文本研究は海外直接投資(FDI)において、FDIホスト国企業へのスピルオーバーを阻止するための2次の投資関数の仮定の下で、以下の3点を明らかにした。概ね「研究の目的」、「研究実施計画」に沿った結果が得られた。1.1自国・1外国企業の複占モデルにおいて技術の伝播が内生化されると、技術の伝播阻止の費用(のパラメータ)が極端に高くない限り、自国企業の選択肢が広がる効果から、貿易費用の閾値が下がることにより、FDIがより起こりやすくなる。2.FDIホスト国の市場が大きくなると、貿易費用の閾値が下がることにより、FDIがより起こりやすくなる。一方自国企業が全く投資をしない場合の技術の伝播の水準が高くなると、貿易費用の閾値が上がることにより、FDIはより起こりにくくなる。3.モデルを寡占に拡張しても、結果(1)は変わらない。ただし自国企業数は貿易費用の閾値に影響しないのに対し、外国企業数は閾値に影響し、その効果は単調ではない。本研究は製品差別化の下でのFDIホスト国企業へのスピルオーバーに関する研究を進める上で、FDIホスト国だけでなくFDIソース国の市場を考える中から派生したものである。日本企業にとって、新興国市場と同時に先進国、特に自国市場の存在をどのように考慮して最適な製品の品質の配分を行うかが本研究の主要課題であり、国内外での学会・研究会での報告を通じて論文の改定に努めている。
中枢神経系におけるエンドセリン分解酵素の欠損と病態

保護蛋白質/カテプシンA(PPCA)は、リソソーム性糖質加水分解酵素の保護機能と、一群の神経ペプチドに対し、セリンカルボキシペプチダーゼ活性を併せ持つ多機能糖蛋白質である。ガラクトシアリドーシス(GS)は、PPCAの遺伝的欠損により、これらの酵素活性の同時低下と生体内基質の蓄積を伴い、小脳失調などの中枢神経症状をはじめ、極めて多様な臨床症状を示す、ヒト常染色体劣性遺伝病である。本研究では、PPCAの触媒機能とその中枢神経系における生理的役割や病態との関連を解明する目的で研究を進め、以下の示す成果を得た。1. PPCAのペプチド性基質の一つであるエンドセリン1(ET-1)およびその生合成の前駆体であるビッグET-1(BigET-1)に対する特異抗体、および抗PPCA抗体を用いて、GS患者由来剖検脳組織切片に対する免疫組織化学的解析を行った。小脳、海馬、脊髄などの様々な脳領域で、神経あるいはグリアなどの同一細胞において、ET-1およびBigET-1様免疫反応性が著しく増大している細胞群が検出され、これらは健常対照において、PPCA含量の高い細胞群であることが初めて明らかになった。2.ヒトおよびマウスPPCAmRNAの翻訳開始領域に相補的なアンチセンスSオリゴDNA配列をスクリーニングし、培養細胞株への投与により、PPCAの遺伝子発現(新合成)を選択的に阻害する配列を決定した。また、マウス小脳初代培養系に投与した際に、I型アストログリア細胞において、ET-1様免疫反応性が増大することが明らかになった。3.生きた細胞におけるPPCA遺伝子の発現を可視化する目的で、GS患者由来培養皮膚線維芽細胞株におけるヒトPPCAと緑色蛍光蛋白質(GFP)との融合遺伝子の発現系を構築した。この系で、野生型PPCAおよび変異遺伝子を発現させることにより、遺伝子産物の異なる細胞内動態を追跡することが可能になった。保護蛋白質は、リソソーム性糖質加水分解酵素の保護機能と、一群の神経ペプチドのカルボキシ末端を修飾するセリンカルボキシペプチダーゼ活性を併せ持つ多機能糖蛋白質である。ガラクトシアリドーシス(GS)は、この蛋白質の遺伝性欠損症であり、これらの酵素活性の同時低下を伴い、小脳失調など中枢神経症状をはじめ、極めて多様な臨床症状を示す。本年度は、保護蛋白質の触媒機能とその中枢神経系における生理的役割や病態との関連を解明する目的で研究を進め、以下に示す成果を得た。I.保護蛋白質のペプチド性基質の候補としてエンドセリン1(ET-1)に注目し、抗ET-1抗体および抗保護蛋白質抗体を用いて、GS患者由来剖検小脳組織切片に対する免疫組織化学的解析を行った。対照では、歯状核の神経細胞や皮質のプルキンエやゴルジ細胞、またバーグマングリアやアストロサイトなどのグリア細胞内で、リソソーム局在と考えられる顆粒状の保護蛋白質免疫反応性が観察された。しかし、GSでは全く検出されなかた。一方、ET-1様免疫反応性は、これらの細胞群(プルキンエを除く)で逆に、対照に比べ、著しく増大していた。従って、保護蛋白質の欠損により小脳ではET-1の分布異常が誘導されることが初めて明らかになった(投稿中)。II.抗保護蛋白質抗体を用いた免疫組織化学手法を、従来の酵素診断と併用して、日本人重症型GS症例の出生前診断に成功した(Clin.Chim.Actaに発表)。III.保護蛋白質mRNAの翻訳開始領域に相捕的なアンチセンスSオリゴDNA配列をスクリーニングし、正常ヒト培養皮膚線維芽

細胞への投与により、保護蛋白質の遺伝子発現(新合成)を選択的に阻害する条件を見い出した。今後、この保護蛋白質の発現を人為的に阻害する系を用いて、ET-1の発現・分布異常の誘導機構の解析が可能になるものと期待される。保護蛋白質/カテプシンA(PPCA)は、リソソーム性糖質加水分解酵素の保護機能と、一群の神経ペプチドに対し、セリンカルボキシペプチダーゼ活性を併せ持つ多機能糖蛋白質である。ガラクトシアリドーシス(GS)は、PPCAの遺伝的欠損により、これらの酵素活性の同時低下と生体内基質の蓄積を伴い、小脳失調などの中枢神経症状をはじめ、極めて多様な臨床症状を示す、ヒト常染色体劣性遺伝病である。本研究では、PPCAの触媒機能とその中枢神経系における生理的役割や病態との関連を解明する目的で研究を進め、以下の示す成果を得た。1. CAのペプチド性基質の一つであるエンドセリン1(ET-1)およびその生合成の前駆体であるビックET-1(BigET-1)に対する特異抗体、および抗PPCA抗体を用いて、GS患者由来剖検脳組織切片に対する免疫組織化学的解析を行った。小脳、海馬、脊髄などの様々な脳領域で、神経あるいはグリアなどの同一細胞において、ET-1およびBigET-1様免疫反応性が著しく増大している細胞群が検出され、これらは健常対照において、PPCA含量の高い細胞群であることが初めて明らかになった。2.ヒトおよびマウスPPCAmRNAの翻訳開始領域に相補的なアンチセンスSオリゴDNA配列をスクリーニングし、培養細胞株への投与により、PPCAの遺伝子発現(新合成)を選択的に阻害する配列を決定した。また、マウス小脳初代培養系に投与した際に、I型アストログリア細胞において、ET-1様免疫反応性が増大することが明らかになった。3.生きた細胞におけるPPCA遺伝子の発現を可視化する目的で、GS患者由来培養皮膚線維芽細胞株におけるヒトPPCAと緑色蛍光蛋白質(GFP)との融合遺伝子の発現系を構築した。この系で、野生型PPCAおよび変異遺伝子を発現させることにより、遺伝子産物の異なる細胞内動態を追跡することが可能になった。
公共インフラの戦略的貿易政策と経済発展の研究及びその東アジアにおける意味の考察

昨年度(本研究課題の初年度)に行った本研究課題に関するこれまでのこの研究領域のサーベイの作業の過程で、これまでの研究で見過ごされていた論点をつめて体系的な整理をおこなった。その内容は以下の通りである。公共インフラは環境創出型と要素報酬不払型の二つに大別されるが、これまでそれらを個別に扱ってきており、この両者の間での経済に与える結果の違いとこうした公共インフラのタイプの違いとの因果関係を明確に論じていなかったため、これを明確にして、その上で小国経済の場合において国際貿易のパターンと貿易利益に関するより説得的な議論を行った。さらに本研究課題の目的である発展途上国とインフラの関係を国際貿易の観点から分析するという課題に取り組んだ。これは世代重複モデルを用いて、2国1要素3生産部門のモデルを考えて、2国は貯蓄率の高い先進国と貯蓄率の低い途上国、生産要素は労働、生産部門は投資財、消費財、公共財の生産部門とした。公共財は他の2部門の生産に用られるものとするが、蓄積することは出来ないと仮定する。また環境創出型の公共インフラとして、2部門に同じような生産効果を与えるものとして、公共財の供給は外生的に与える。両国の違いはこの外生的な供給量の違いで特徴付ける。このモデルの分析によって、以下のような結果を得た。貿易の開始によって先進国では資本蓄積が加速するが、途上国では減退する。その結果、国際貿易によって先進国は利益を得る。途上国は必ずしも貿易利益を享受できるとは限らない。公共インフラの存在しない場合には両国共貿易利益を享受できるが、公共インフラの存在によって、生産に外部経済が発生することで従来と異なる結果が得られた。これまで本研究課題の関連の分野のサーベイとそれによって見過ごされていた点を補充して、これまでの研究の整理を行い、さらに発展途上国の経済発展と公共インフラの関係を国際貿易の観点から論じてきた。またその際の分析を動学的な視点、資本蓄積の可能な経済という視点を取り入れて分析を行った。当初の課題全体の半分ほどを順調に達成して来ている。本年度は最終年度に当たるため、公共インフラが貿易可能なケースを考え、先進国が政策的にそれを途上国に供給するような場合の分析を目的としたい。見通しとしては、例えばハリス=トダロ型の途上国モデル、あるいはそれに類似した途上国モデルを考えて、政策変数として公共インフラを導入した分析を行うことを考える。こうした分析を踏まえて、中国、日本の公共インフラのアジアを中心とする途上国への輸出戦略を最終的に論じていくことを目標とする。当該年度の研究は、主としてこれまでの、公共インフラあるいは公共中間財と国際貿易の研究のサーベイを行う中で、基本的な確認作業をして、見逃されていた疑問点について考察を行った。効率的な生産可能性曲線の生産点と公共中間財の供給量の関係や、途上国二重経済の下での最適な公共材の供給条件などについて考えた。現在のところ特殊ケースに限定した場合の考察にとどまっているので、これらは今後深めていきたい。また公共中間財のある場合での世代重複モデルによる国際貿易の分析や公共インフラのある場合の2国間動学的貿易モデルについての分析を行ってきた。世代重複モデルの場合の分析は、結果がやや複雑になっていて、より魅力的な結論の導出を目指す必要がある。また動学的2国モデルの分析は動学ゲームの分析がシミュレーションに頼っているため、不十分であり、これをより完全なものにしていく必要がある。アジア経済における公共インフラの状況の把握のために、ベトナムからの経済学者を招聘して、国際ミニワークショップを開催し、ベトナムやインドなどのアジア経済についての意見交換を行った。当該年度の予定は初年度のため、これまでの本研究課題のサーベイが中心であり、その中で見過ごされていた問題について考察するとともに、これまで取り組んできたモデル分析から2つの拡張を行い、その基礎的な分析を行うことができた。

公共インフラの存在しない場合には両国共貿易利益を享受できるが、公共インフラの存在によって、生産に外部経済が発生することで従来と異なる結果が得られた。これまで本研究課題の関連の分野のサーベイとそれによって見過ごされていた点を補充して、これまでの研究の整理を行い、さらに発展途上国の経済発展と公共インフラの関係を国際貿易の観点から論じてきた。またその際の分析を動学的な視点、資本蓄積の可能な経済という視点を取り入れて分析を行った。当初の課題全体の半分ほどを順調に達成して来ている。サーベイを行う中で気づいた問題としての二重経済における公共中間財の最適供給の問題と生産可能性集合と公共中間財の供給量の関係の問題の分析を深めること。また世代間重複モデルに公共中間財を導入したモデルと2国間動学貿易モデルの精緻化をはかること。そしてアジア経済の国際貿易面から見た公共インフラの果たす役割の特徴について把握することが2年目の課題である。最終年度はこれらを総合して最終的に論文を作成することである。本年度は最終年度に当たるため、公共インフラが貿易可能なケースを考え、先進国が政策的にそれを途上国に供給するような場合の分析を目的としたい。見通しとしては、例えばハリス=トダロ型の途上国モデル、あるいはそれに類似した途上国モデルを考えて、政策変数として公共インフラを導入した分析を行うことを考える。こうした分析を踏まえて、中国、日本の公共インフラのアジアを中心とする途上国への輸出戦略を最終的に論じていくことを目標とする。名古屋で開催した国際研究集会に招待を予定していた中国からの外国人研究者が来られなかったため。次年度にこの研究者を招待してセミナーを行い、研究交流を行う予定である。共同研究のために招聘を予定していた海外の研究者がスケジュールの都合上で来られなかったために、次年度に改めて招聘を予定する。
ヒトsmall maf遺伝子のクローニング

【本研究の背景】組織特異的転写因子NF-E2は、巨核球と赤芽球の分化・成熟に、重要な働きをしている。その小サブユニットであるsmall maf原癌遺伝子ファミリーは、ロイシンジッパー・DNA結合タンパクをコードしているが、ヒトのホモログについては遺伝子構造が明らかになっていない。【本研究の目的】ヒトのsmallmaf転写因子をコードする遺伝子の単離と構造決定および、遺伝子座を決定すること。【研究によって得られた知見・成果】[1.ヒトsmall maf転写因子群の遺伝子の単離]まず、ヒトmafKおよびmafGのcDNAを単離した。これをもとに、PCR用プライマーをデザインし、P1ファージ・ヒト遺伝子ライブラリーをPCR法でスクリーニングし、mafKおよびmafGの遺伝子を単離することができた。mafK、mafGともにORFは第二・三エクソンに存在し、非翻訳領域のみからなる第一エクソンは第二エクソンより、mafKで約8kb,mafGで約4.5kb上流に存在することを明らかにした。[2.ヒトsmall maf転写因子群の遺伝子座の決定]得られた遺伝子をプローブとして、FISH法にて、mafKは第7番染色体短腕に、mafGは17番染色体長腕に存在することを明らかにした。赤芽球系および巨核球系の分化に伴って、mafKのプロモーターの活性化が認められた。プロモーターの構造との関係は、現在検索中である。
1倍体生物で観察される突然変異の由来と2倍体生物で観察される突然変異の由来

1倍体と2倍体生物で観察される突然変異の由来を明らかにするために1倍体生物として、大腸菌及びhaploid酵母を、2倍体生物の代表として、diploid酵母を対象とし,それぞれの株に,ミスマッチ修復遺伝子,組み換え修復遺伝子,損傷乗り越え複製酵素遺伝子の変異挿入株を作成した。大腸菌の場合,内在性tonB遺伝子を標的とすると,mutHSLミスマッチ系が無い場合正常株の30倍,polAミスマッチ系がない場合も30倍の変異頻度の上昇があり,両方が無いと200倍の上昇があった。この過程には,損傷乗り越え複製酵素は関与しない。即ち,大腸菌DNA複製酵素IIIはミスマッチ系が機能しない場合は,10^<-6>の頻度で誤りを生じ,ミスマッチ系が働いて,10^<-8>まで突然変異頻度を下げていることが明かとなった。次に,haploid酵母の場合野生株の突然変異頻度は1x10^<-6>で,組み換え遺伝子rad52の欠損は塩基置換変異が増えて5x10^<-6>となる。損傷乗り越え遺伝子rev3の変異は,0.4x10^<-6>へと変異頻度を下げるが,組み換え頻度は上昇させる。従って,自然DNA損傷があると,複製フォークが停止し,rad52経路に行けば組み換えによって修復し突然変異も低く,rev3経路が働くと突然変異が上昇する。即ち,自然突然変異は,自然塩基損傷による複製阻害の回避に依存して生じる。2倍体酵母の場合,塩基置換などが一方の染色体に1x10^<-6>の頻度で生じ,次に1x10^<-4>の頻度で組み換えなどを経て両方のアレルに変異が出来上がる,つまり10^<-10>の頻度で突然変異形質が出来上がる。2番目の過程にはrad52組み換え遺伝子が強く関わる。ところが,rad52遺伝子が欠損した場合,組み換えが強く抑えられるので,複製フォークが停止しても修復系路がrev3だけになり,そのままM期に進み,1x10^<-3>の頻度で染色体の異数性を導く。Rad52 rev3二重変異株の場合,複製フォーク停止を回避する術がないので,10^<-2>の頻度で染色体の異数性が観察される。1倍体生物で観察される突然変異の由来と2倍体生物で観察される突然変異の由来を明らかにするために1倍体生物として、大腸菌及びhaploid酵母を、2倍体生物の代表として、diploid酵母を対象とする実験系を先ず作成した。大腸菌の場合、tonB遺伝子を標的とする実験系は既に作ってある。我々はこのシステムに、tonB遺伝子を複製原点に対して逆向きの大腸菌を作成し、複製の方向と突然変異の生成についての考察を可能にした。次に、酵母のCAN1遺伝子を実験対象とする酵母の突然変異検出系を作成した。diploid酵母の場合、片一方のアレルのCAN1を破壊し、一方だけが活性のCAN1 heterozygoteで、CAN1の自然突然変異を調べると、1x10^<-4>の頻度で突然変異が生成した。これは、haploidのCAN1遺伝子の変異頻度(9x10^<-7>)よりも100倍高い。