hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小雨地域に生育する早生樹材の材質特性に関する研究

世界的な木材需要量の増大により、木材は木材資源量の減少傾向と工業資源としての良質な資源量の枯渇傾向にある。木材資源量の増大、維持を図る森林資源管理技術は緊急性を要する今日的問題である。木材資源量増大の役割を期待されている木本植物群には、早生樹と呼ばれる一群の植物がある。しかし比較的最近になって注目されたこの木本植物群である早生樹は樹木の成長過程、生長状態を解析したデータ、材質や加工性を解析したデータ等が殆ど無く、資源量増大に効果的な森林管理法や有用な工業資源としての利用法を確立するにはこれら基礎データを早急に整備することが必要である。本研究は、主に中国産の奨励早生樹を対象にして、上述した基礎データを収集解析することを目的とした。9年度は諸種の計測値の定義、実験方法、測定法等が異なることを認めたので、これらの事項の詳細な検討打ち合わせを行った。特に木本植物の生長については、打合せ事項の確認のためにサンプル測定を現地森林で実施した。また材質研究では、試験材の選定を実施した。10年度は各地に生育する早成樹(コウヨウザン(広葉杉、中国杉))約200本の生長量、生長率を計測し、材積生長を予測するために樹高成長、直径成長とこれらを総合化した成長予測式を提案した。早生樹は地位指数の影響を大きく受けること結果を得た。材質研究に選定した樹木は生長速度のほぼ平均値に相当するように再調整し、データ収集した。11年度は膨潤乾縮実験から材の寸法変化は早材部の影響が大きいこと、乾縮すると細胞内腔の断面積が増大するという結果を得た。3年間にわたる研究により、限られた範囲ではあるが、早生樹材の生産性、材質の基礎的知見を得ることができた。世界的な木材需要量の増大により、木材は資源量の減少と良質な資源供給の不足傾向にある。資源量の増大を図る森林資源管理技術は緊急性を要する今日的問題である。資源量増大の役割を期待されている木本植物群には一群の早生樹と呼ばれる植物群がある。しかし早生樹は成長過程、成長状態を解析したデータ、材質や加工性を解析したデータ等が殆どなく、効果的な森林管理法や有用な資源としての効果的な利用法の確立のために早急に基礎データを整備することが必要である。本研究は、早生樹の植林を奨励している中国に生育する早生樹を対象に上述した種々の基礎データを収集解析することを目的としている。本年度は、中国の共同研究者との討論から種々の計測値の定義や測定法が異なり、測定値を単純に比較検討できないことが判明した。そこで、研究に必要な測定値の定義、測定方法等の詳細な検討打ち合わせを行った。成長に関する研究は打ち合わせ事項を確認することを目的にサンプル的な予備測定を現地の森林中で実施し、測定技術の画一化を図った。サンプルとしてコウヨウザン(中国杉)を選定し、成長過程を測定するために約20本のサンプル木を選定し、予備的な測定解析を実施した。樹形や完満性のデータ解析法を検討した。材質の研究では、試験片の採取方法と試験材の材内の部位を詳細に打ち合わせ、試験材の選定を実施した。

しかし比較的最近になって注目されたこの木本植物群である早生樹は樹木の成長過程、生長状態を解析したデータ、材質や加工性を解析したデータ等が殆ど無く、資源量増大に効果的な森林管理法や有用な工業資源としての利用法を確立するにはこれら基礎データを早急に整備することが必要である。本研究は、主に中国産の奨励早生樹を対象にして、上述した基礎データを収集解析することを目的とした。昨年度は諸種の計測値の定義、実験方法、測定法等が異なることを認めたので、これらの事項の詳細な検討打ち合わせを行った。特に木本植物の生長については、打合せ事項の確認のためにサンプル測定を現地森林で実施した。また材質研究では、試験材の選定を実施した。本年度は各地に生育する早成樹(コウヨウザン(広葉杉、中国杉))約200本の生長量、生長率を計測し、材積表を調製した。材質研究に選定した樹木は生長速度のほぼ平均値に相当するように再調整し、デー夕収集中である。世界的な木材需要量の増大により、木材は木材資源量の減少傾向と工業資源としての良質な資源量の枯渇傾向にある。木材資源量の増大、維持を図る森林資源管理技術は緊急性を要する今日的問題である。木材資源量増大の役割を期待されている木本植物群には、早生樹と呼ばれる一群の植物がある。9年度は諸種の計測値の定義、実験方法、測定法等が異なることを認めたので、これらの事項の詳細な検討打ち合わせを行った。10年度は各地に生育する早成樹(コウヨウザン(広葉杉、中国杉))約200本の生長量、生長率を計測し、材積成長を予測するために樹高成長、直径成長とこれらを総合化した成長予測式を提案した。早生樹は地位指数の影響を大きく受けること結果を得た。材質研究に選定した樹木は生長速度のほぼ平均値に相当するように再調整し、データ収集した。11年度は膨潤乾縮実験から材の寸法変化は早材部の影響が大きいこと、乾縮すると細胞内腔の断面積が増大するという結果を得た。3年間にわたる研究により、限られた範囲ではあるが、早生樹材の生産性、材質の基礎的知見を得ることができた。
環境情報記録型高速遊泳生物行動追跡装置の開発

遊泳行動追跡装置の開発は,2つの部分に分けて行なった.1)は高速で遊泳生物の行動を追跡し,移動する個体位置の連続記録可能な装置を開発することである.2)は生物個体の情報を超音波により搬送させ,1)で開発した装置により船上で受信し,記録するシステムを開発することである.両者を組み合わせることにより,初期の目的が達成される.原理は,対象生物に小型超音波発信機を装着し,そこから発信される信号を曳航式デプレッサーに送着した4個のハイドロフォンで受信し,受信音圧差から船上のマイクロコンピュータを通して位置情報とともに記録し,解析するものである.曳航式受信装置は別途予算で平成7年度に基本部分の設計を終え,完成品の受信状況と曳航性能テストをこの科学研究費により平成8年度に行った.その結果,最大5ノットで約1km先の個体から信号を得ることに成功した.高速で探査可能となったことは,見失った個体を広域探査する時や,遊泳速度の早い個体の追跡にも効果的であることが分かった.2)の生物情報収集システム開発として,自由に遊泳している魚個体から心臓の鼓動を得るための,心拍ピンガーを開発した.心臓の鼓動は個体のストレスや,摂餌・睡眠状態,環境水温変化の影響などを把握するのに有効である.平成9年度には長さ50mm,直径15mm,空中重量20gのピンガーを開発し,行動とともにマダイから30時間にわたって連続的に心拍数を計測することに成功した.これら,一連の成果から,この科学研究費により開発したシステムは市販することが可能となった.遊泳行動追跡装置の開発は,2つの部分に分けて行なった.1)は高速で遊泳生物の行動を追跡し,移動する個体位置の連続記録可能な装置を開発することである.2)は生物個体の情報を超音波により搬送させ,1)で開発した装置により船上で受信し,記録するシステムを開発することである.両者を組み合わせることにより,初期の目的が達成される.原理は,対象生物に小型超音波発信機を装着し,そこから発信される信号を曳航式デプレッサーに送着した4個のハイドロフォンで受信し,受信音圧差から船上のマイクロコンピュータを通して位置情報とともに記録し,解析するものである.曳航式受信装置は別途予算で平成7年度に基本部分の設計を終え,完成品の受信状況と曳航性能テストをこの科学研究費により平成8年度に行った.その結果,最大5ノットで約1km先の個体から信号を得ることに成功した.高速で探査可能となったことは,見失った個体を広域探査する時や,遊泳速度の早い個体の追跡にも効果的であることが分かった.2)の生物情報収集システム開発として,自由に遊泳している魚個体から心臓の鼓動を得るための,心拍ピンガーを開発した.心臓の鼓動は個体のストレスや,摂餌・睡眠状態,環境水温変化の影響などを把握するのに有効である.平成9年度には長さ50mm,直径15mm,空中重量20gのピンガーを開発し,行動とともにマダイから30時間にわたって連続的に心拍数を計測することに成功した.これら,一連の成果から,この科学研究費により開発したシステムは市販することが可能となった.研究は実施計画に示したように、A)実験室における基礎実験、B)海洋における自然状態での実験、の2つの部分に分けて行った。以下にそれぞれの部分について報告する。A)マダイを用いて心拍数、心電位を酸素消費量との関係を測定した。150リットル(100x50x30cm^3)の海水を入れることのできる、閉鎖循環系水槽を作成し、循環水の入口と出口に溶存酸素計を挿入した。水槽内にマダイを入れ、3ないし5日間心電位と心拍数を連続的に計測しながら、個体の体長と環境水温をパラメターとして酸素消費量をモニターした。これらの数値は直流増幅器、AD変換器、パソコンをへてフロッピ-デスクに記録させ解析した。用いた個体は5個体で、水温は5段階変化させたB)高速曳航型超音波魚類追跡装置を完成させ、若狭湾において実際にマダイを追跡し、探査可能距離、受信信号強度、最高探査速度をそれぞれ求めた。その結果、最高5ノットで1.3km先から個体の位置を発見することが可能であることを見いだした。なお、我々の実験が成立すると同時に本装置は正式に製品として一般に販売され始めた。さらに、曳航型と同時に船首装着型による実験も試み、この方法でも4ハイドロホン位相差型追跡が可能であり、動きの遅い魚類の追跡には精度も高く示されることを発見した。これらの海洋におけるテスト実験を終了させた後、天然マダイを用いて20日間にわたり、実際の行動追跡とその範囲、その際に必要とする酸素消費量の見積をおこなった。遊泳行動追跡装置の開発は,2つの部分に分けて行なった。1)は高速で遊泳生物の行動を追跡し,移動する個体位置の連続記録可能な装置を開発することである.2)は生物個体の情報を超音波により搬送させ,1)で開発した装置により船上で受信し,記録するシステムを開発することである.両者を組み合わせることにより,初期の目的が達成される.原理は,対象生物に小型超音波発信機を装着し,そこから発信される信号を曳航式デプレッサーに送着した4個のハイドロフォンで受信し,受信音圧差から船上のマイクロコンピュータを通して位置情報とともに記録し,解析するものである.曳航式受信装置は別途予算で平成7年度に基本部分の設計を終え,完成品の受信状況と曳航性能テストをこの科学研究費により平成8年度に行った.

その結果,最大5ノットで約1km先の個体から信号を得ることに成功した.高速で探査可能となったことは,見失った個体を広域探査する時や,遊泳速度の早い個体の追跡にも効果的であることが分かった.2)の生物情報収集システム開発として,自由に遊泳している魚個体から心臓の鼓動を得るための,心拍ピンガーを開発した.心臓の鼓動は個体のストレスや,摂餌・睡眠状態,環境水温変化の影響などを把握するのに有効である.平成9年度には長さ50mm,直径15mm,空中重量20gのピンガーを開発し,行動とともにマダイから30時間にわたって連続的に心拍数を計測することに成功した.これら,一連の成果から,この科学研究費により開発したシステムは市販することが可能になった.
ケロジエンのグラファイト化とその地質温度計としての応用に関する研究

本邦各地の古生層、中生層および第三紀層中のケロジエンのグラファイト化について、続成および変成作用に伴う構造変化と光学性の変化に関する研究の結果、次のことが明らかになった。1.続成ないし低度変成段階までは、変化の指標としては、ビトリナイト反射率が適している。すなわち、メタ無煙炭段階までは、ビトリナイト反射率が指標として有効である。さらに変成度が上昇し、グラファイト化が進行すると、反射率のの測定が困難となるが、積層構造が発達するため、結晶子のC軸方向の大きさLc(002)と格子歪εcがグラファイト化度の指標として用いられる。2.グラファイトの産出は、本邦では先第三紀の変成岩に限られている。第三紀層中のケロジエンは、貫入岩接触部でもコ-クス化にとどまり、グラファイトに変化していない、これは、グラファイト化にはある深度まで埋没する必要があることを示している。3.広域変成岩では、緑色片岩相のケロジエンのLc(002)値は30300Åで、黒雲母の出現開始は約60Åである。日立地域の広域変成岩では、緑色片岩相と緑簾石ー角閃岩相との境界におけるLc(002)値は約300Åである。4.花崗岩体周辺の熱変成岩分布地におけるボ-リングコアについて、Lc(002)、La(110)およびεcを測定の結果、花崗岩体からの垂直距離とこれらの指標との関係が明らかとなった。Lc(002)値は、花崗岩体に近づくにつれて増加し、La(110)も同様に増加し、εcは減少する。花崗岩体接触部付近では、Lc(002)値は数百Å以上に達し、εcはごく小さな値となっている。これらのことから、グラファイト化度は地質湿度計として潛在花崗岩の位置と深さの推定に有効であり、スカルン鉱床や深熱水鉱床の探査に応用することができる。各地の古生層、中生層および第三紀層の炭質物について、続成および変成作用に伴う構造変化と光学性の変化に関する研究の結果、次のことが明らかになった。すなわち、メタ無煙炭段階まではビトリナイト反射率が指標として有効である。さらに変成度が上昇し、グラファイト化が進行すると、反射率の測定が困難となるが、積層構造が発達するため、結晶子のC軸方向の大きさL_c(002)と格子歪みε_cがグラファイト化度の指標として用いられる。2.わが国では、グラファイトの産出は先第三紀の接触変成岩および広域変成岩に限られ、第三紀層では貫入岩接触部でも一般にコークス化にとどまっている。これは、グラファイトの生成が圧力にも依存することを示している。グラファイト生成の圧力の下限については、まだ明らかではないが、埋没深度3000m程度に相当する圧力と推定される。3.阿武隈山地日立地域の広域変成岩では、緑色片岩相に属する大雄院層および鮎川層中に炭質物が含まれており、そのL_c(002)は30300〓で、一般に下位に向って増加している。本地域では、緑色片岩相と緑れん石角閃岩相との境界のL_c(002)値は約300〓である。

4.阿武隈山地の八茎鉱山付近のボーリングコア試料について測定の結果、花崗岩に近ずくにつれてL_c(002)が増加し、ε_cが減少することが明らかになった。これらのデータから、グラファイト化度は潜在花崗岩の位置と深さの推定に有効で、スカルン鉱床や深熱水鉱床の探査に応用しうるものと考えられる。5.飛騨帯、美濃帯および足尾帯の中生層の炭質物については、現在研究中であるが、グラファイト化度は熱史解明の新手法となるであろう。本邦各地の古生層、中生層および第三紀層中のケロジェンのグラファイト化について、続成および変成作用に伴う構造変化と光学性の変化に関する研究の結果、次のことが明らかになった。1.続成ないし低度変成、すなわちメタ無煙炭段階までの炭質物の変化の指標としては、ビトリナイト反射率が有効である。ビトリナイト反射率は1%を越えると、次第に異方性が顕著となり、1軸性または2軸性の反射異方性を呈する。一般に第三紀層は1軸性であるが、中生性・古生層のものは2軸性を示す。2.メタ無煙炭よりも高い変成段階では、ビトリナイト反射率の測定が困難となり、指標としては結晶子のC軸方向の大きさLc(002)が有効となり、またa軸方向の大きさLa(110)、格子歪εcも変化の指標として用いることができる。3.花崗岩体周辺の熱変成岩分布地におけるボ-リングコアについて、グラファイト化の指標としてのLc(002)、La(110)、εcを測定の結果、花崗岩体からの垂直距離とこれらの指標との関係が明らかになった。Lc(002)値は花崗岩体に近づくにつれて増加し、La(110)も同様に増加し、εcはごく小さな値となっている。これらのことから、グラファイト化度は、地質温度計として潜在花崗岩の位置と深さの推定に有効で、スカルン鉱床や深熱水鉱床の探査に応用しうるものと考えられる。4.広域変成岩では、緑色片岩相のケロジエンのLc(002)値は30300Åで、黒雲母の出現開始は約60Åである。日立地域の広域変成岩では、緑色片岩相と緑れん石-角閃岩相との境界におけるLc(002)値は約300Åである。
マルチメディア情報の高次処理のための大規模多次元データベースシステム

本年度は,実験用データベースとして映像データベースを作成し,マルチメディア情報の大きな特徴である多次元性とデータ分布特性について解析を行った.高次元の特徴量空間は,マルチメディア情報の検索手法のひとつとして広く使われているが,最近の研究成果から,高次元空間では,低次元空間では想像できないような興味深い現象が起こることが明らかになっている.高次元空間の自由度があまりにも高いために点が散在してしまい,データ分布に激しい偏りが見られるようになるのである.そのような分布の偏りを考慮することによって検索処理を効率化する手法として,昨年度は「示差性感応型最近接点探索法(distinctiveness-sensitive nearest neighbor search)」を考案した.この手法の評価を進めるに従い,特徴量空間におけるデータの分布特性は,簡単にモデル化できるものではなく,偏りの激しいものであることが明らかになってきた.そのため,マルチメディア情報検索の効率化手法を吟味するためには,実世界のデータを使い,実世界の具体的な用途に対して,提案手法を評価・改良する必要があることが明確になった.そこで今年度は,実世界の具体的なアプリケーションとして,放送映像を対象とした映像データベースを構築した.放送映像の中でも特に情報価値の高いニュース映像に焦点を絞り,同日の複数チャンネルのニュース映像を対象とした.このデータベースに対して高次元特徴量空間に基づく類似検索システムを実装し,特徴量空間におけるデータの分布特性について検証した.その結果,特徴量空間における実世界データの分布特性が明らかになるとともに,マルチメディア情報検索の効率化には,示差性感応型最近接点探索法のようなデータ分布の偏りに適合した手法が有効であることが明らかになった.本年度は,実験用データベースとして画像データベースを作成し,マルチメディア情報の大きな特徴である多次元性とデータ分布特性について解析を行った.特に,画像データに対する類似検索を取り上げ,多次元性やデータ分布特性を加味することによって,処理の効率化が可能であることを明らかにした.高次元空間における最近接点探索は,マルチメディア情報の類似検索手法として広く使われているが,最近の研究成果から,高次元空間では,低次元空間では想像できないような興味深い現象が起こることが明らかになっている.高次元空間の自由度があまりにも高いために点が散在してしまい,点相互の距離に有意な差が生じないことが起こり得るのである.最近接点と他の点との差が小さい場合,検索結果がユーザにとって意味の小さいものになる上,最近接点探索の処理効率も低下する.そこで,本研究では,局所的な埋め込み次元数に基づいて,最近接点の示差性を評価する新しい最近接点探索法,「示差性感応型最近接点探索(distinctiveness-sensitive nearest neighbor search)」を考案した.この探索法は,最近接点の示差性を評価できるだけでなく,従来の最近接点探索法に比べて,探索コストの低減も可能にする.この手法の有効性を検証するために,本研究では,画像検索を対象として評価実験を行った.実験データとしては、市販の写真画像60,195枚を使用した.その結果,最近接点の示差性は,検索結果の有意性と密接な関係を持っており,最近接点の有意性が高いほど検索結果としての有意性も高く,最近接点の有意性を調べることによって検索結果がどれほどの有意さで類似しているのかを評価できることが明らかになった.このような類似性の評価法は,特に,人間への検索結果の呈示を伴う対話的な検索システムにおいて有効であると考えられる.本年度は,実験用データベースとして映像データベースを作成し,マルチメディア情報の大きな特徴である多次元性とデータ分布特性について解析を行った.高次元の特徴量空間は,マルチメディア情報の検索手法のひとつとして広く使われているが,最近の研究成果から,高次元空間では,低次元空間では想像できないような興味深い現象が起こることが明らかになっている.高次元空間の自由度があまりにも高いために点が散在してしまい,データ分布に激しい偏りが見られるようになるのである.そのような分布の偏りを考慮することによって検索処理を効率化する手法として,昨年度は「示差性感応型最近接点探索法(distinctiveness-sensitive nearest neighbor search)」を考案した.この手法の評価を進めるに従い,特徴量空間におけるデータの分布特性は,簡単にモデル化できるものではなく,偏りの激しいものであることが明らかになってきた.そのため,マルチメディア情報検索の効率化手法を吟味するためには,実世界のデータを使い,実世界の具体的な用途に対して,提案手法を評価・改良する必要があることが明確になった.そこで今年度は,実世界の具体的なアプリケーションとして,放送映像を対象とした映像データベースを構築した.放送映像の中でも特に情報価値の高いニュース映像に焦点を絞り,同日の複数チャンネルのニュース映像を対象とした.このデータベースに対して高次元特徴量空間に基づく類似検索システムを実装し,特徴量空間におけるデータの分布特性について検証した.その結果,特徴量空間における実世界データの分布特性が明らかになるとともに,マルチメディア情報検索の効率化には,示差性感応型最近接点探索法のようなデータ分布の偏りに適合した手法が有効であることが明らかになった.
レニン・アンギオテンシン系の機能に関する発生工学的研究

1.遺伝子欠損マウスの創作(1)アンギオテンシノーゲン遺伝子欠損マウス(つくば低血圧マウス)アンギオテンシノーゲン遺伝子を欠損したマウス(single knock out(ヘテロ欠損型)mouseとdouble knock out(ホモ欠損型)mouse)をジーンターゲテイング法で作製した。このホモ欠損型マウスはアンギオテンシノーゲンとアンギオテンシンIを完全に欠損し、その最高血圧は70mmHg前後で正常血圧に比べ30mmHg程度低かった。(2)アンギオテンシンII受容体1a遺伝子欠損マウス(1)ヘテロ欠損型マウスの腎臓におけるAT1a mRNA量は、ノーザン解析の結果、野生型のそれと比べ約半分に減少しており、ホモ欠損型マウスでは全く検出できなかった。(2)非観血式に血圧を測定した結果、ヘテロおよびホモ欠損型マウスの収縮期血圧は、野生型に比して、それぞれ10および22mmHg低値を示した。(3)ホモ欠損型マウスにおいて、腎臓のレニン遺伝子の発現と、血中のレニン活性の著しい上昇が認められた。2.妊娠高血圧マウスの創作とその解析ヒト・レニン遺伝子を有する遺伝子導入マウスのオスと、ヒト・アンギオテンシノーゲン遺伝子を有するメスマウスの交配により生じた妊娠マウスは、妊娠後期に著しい高血圧を呈することを見いだした。そして、この妊振高血圧の原因は、オス側のヒト・レニンが妊娠メスマウスの血中に入り、血中のヒト・アンギオテンシノーゲンを切断してアンギオテンシンを作製したことに基づくことを明らかにした。I.「つくば高血圧マウス」の分子、細胞、組織、個体レベルの解析(1)つくば高血圧マウス(THM)に関して、a)導入遺伝子のマウス染色体への挿入形態、b)組織、細胞レベルにおける導入遺伝子の発現状態を調べている。(2)THMに各種高血圧薬を投与し、病理及び組織学的解析を行っている。II.「つくば低血圧マウス」の創作アンギオテンシノーゲン遺伝子を欠損したマウス(single knock out mouseとdouble knock out mouse)をジーンターゲッテイング法で作製したこのdouble knockout mouseはアンギオテンシノーゲンとアンギオテンシンIを完全に欠損し、その最高血圧は70mmHg前後で正常血圧に比べ30mmHg程度低かった。平成6年度にジーンターゲテイング法により、内在性アンギオテンシノーゲン遺伝子を欠損するマウス(つくば低血圧マウス)を作出したのに続いて、内在性アンギオテンシンIIタイプ1a受容体遺伝子を欠損するマウスを作出し、同マウスに関して次のことを明らかにした。(1)ヘテロ欠損型マウスの腎臓におけるAT1a mRNA量は、ノーザン解析の結果、野生型のそれと比べ約半分に減少しており、ホモ欠損型マウスでは全く検出できなかった。また、AT1a遺伝子の発現を組織学的に検討した結果、in situ hybridizationによるmRNAの局在と、レポーター遺伝子I,acZによる染色像とが一致し、ヘテロ欠損型マウスの腎臓皮質部においては、糸球体、傍糸球体装置、尿細管、特にメサンギウム細胞と輸入、輸出細動脈に強いシグナルが見られた。さらに、ホモ欠損型マウスでは、腎傍糸球体細胞に顕著な過形成と強いLacZの誘導が観察された。1.レニン・アンギオテンシン系と動脈硬化発症の関係を明らかにするため、つくば高血圧マウス(レニン系亢進マウス)を高脂肪・高コレステロール食で長期間飼育し、このマウスの動脈硬化発症の程度をコントロールマウスと比較した。その結果、つくば高血圧マウスは、コントロール・マウスに比べ、Aortic rootに著しい脂肪沈着を認めた。

2.心臓内レニン・アンギオテンシン系の役割を明らかにするため、つくば低血圧マウス(レニン基質欠損マウス)を用いて次の実験を行った。アンギオテンシンIIは、心筋細胞に作用してMAP-kinase等の細胞内情報伝達系を活性化し、心肥大形成ならびに心不全発症に関与していると推定されている。この仮説を証明するため、つくば低血圧マウス由来の培養心筋細胞を用いて、伸展刺激によるMAP-kinaseの活性化の有無を検討中である。3.組織レベルでのレニン・アンギオテンシン系の役割を明らかにするため、アンギオテンシン遺伝子それぞれを、脳で特異的に発現するトランスジェニック・マウスを作製中である。
視差情報と多重焦点情報の融合による蛍光顕微鏡画像の高速・高精度3次元映像化

本研究では、近年、ライフサイエンスやバイオテクノロジーの研究に不可欠な道具となりつつある蛍光顕微鏡の3次元画像再構成アルゴリズムの精度を向上するために、従来利用されてきた多重焦点画像に加えて、多数の視点から観測されるステレオ画像を相補的に利用することを目的として、蛍光顕微鏡の光学シミュレータを構築した。被写体のモデルを使ってシミュレータの能力を検証し、さらにシミュレータで実測したデータから光線場を推定し、任意のフォーカスセッティングに対する観察画像を数値的に再構成できることを実験的に示した。平成19年度は、デコンボリューション法とは全く異なる原理から、非透明部位の影響を受けない新しい再構成手法として、視差情報を利用するステレオ法と、デコンボリューション法の利点が補完し合う、新規の手法を開発する上で、視差情報の程度とその検出精度について実験的に検証した。視差情報を利用するためには、幾何光学的に蛍光顕微鏡の特性を解明し、焦点や開口径を変化させたときの光学特性の変化を事前に測定して、テーブル化しておく必要があるが、このテーブルを事前に構成するために、既存の蛍光顕微鏡の光学系と幾何学的相似性を維持しながらそれを約50倍に拡大した光学系を備えた、蛍光顕微鏡の光学的エミュレータを構築し、それを8割程度完成することができた。平成19年度中は、実際の蛍光顕微鏡の特性を近似するように、このエミュレータの光学的特性を調整しながら、実際に拡大した光学系を形成した。今後は、このエミュレータを使いながら、既知形状を観測して、既知3次元形状と観測結果の視差情報から再構成した3次元形状の整合性が取れるように、画像再構成手法を改良する予定であるが、そのための既知形状を形成するための3次元形状加工機の利用の方法を検討した。実際の3次元形状加工機の導入は次年度に予定している。平成20年度には、蛍光顕微鏡エミュレータ構築に光線場理論を導入し、蛍光顕微鏡の特徴である「(1)レンズ口径の被写体に対する相対サイズの大きさ」と、「(2)微弱な蛍光の検出」の2点に対応できる観測系を完成することができた。本課題では実際の光学系のスケールを50倍に拡大したエミュレータを作ることを目的としているが、50倍のサイズのレンズを制作することは現実問題として不可能であるため、通常のレンズサイズのカメラを多数設置して、それらの観測結果から光線場理論に基づき、計算機内の数値処理によって、大口径レンズの光学系をエミュレートするようにした点は従来にない独自の工夫である。また蛍光タンパク質の発光を模擬する被写体モデル(ファントム)を本年度予算で購入した3次元加工機と試作業者の支援によって制作し、多数のサンプル画像を撮影した。なおこの際にファントムの発光方法としては、紫外線を照射しながら励起光を観測するよりも、紫外線をファントムに蓄光しておき、蓄光された光が放出されてくるのを観察した方が容易であることが判明したため、蛍光方式はやめて蓄光方式を採用することになった。また蓄光された光が放出される際のエネルギーが小さいために、長時間露光可能なカメラを購入して実験を行った。本課題で制作したエミュレータはパラメータを変更するだけで、任意の光学系をシミュレートすることが可能であり、各方面に利用できることが期待できるため、制作を支援頂いた試作メーカーと共同で工業所有権を申請することを計画している。また光線場理論に基づき、蛍光顕微鏡の光学系を自在にエミュレートできるようになったため、蛍光顕微鏡の設計において大きな効果を発揮することが期待できる。本課題で得られた画像サンプルは多くの研究者が利用できるように公開する予定である。
鉄の輸送に関与するsuf遺伝子領域およびSufタンパク質群の機能解析

大腸菌のsuf遺伝子領域には、sufA、sufB、sufC、sufD、sufS、sufEの6つのORFが存在する。これらの遺伝子産物は、鉄の取り込みや鉄-硫黄クラスターの形成において重要な役割を果たしていると考えられている。システインデスルフラーゼであるSufSについては、諸性質を明らかにし、X線結晶構造解析により、ネイティブ酵素および基質アナログであるプロパルギルグリシン-酵素複合体の立体構造解析を行った。その結果、プロパルギルグリシンは、補酵素であるピリドキサール5'-リン酸とシッフ塩基を形成しており、本酵素の酵素外シッフ塩基中間体の特徴が初めて明らかとなった。また、Thermotoga maritimaのシステインデスルフラーゼであるtmNifSとの比較から、SufSのアミノ酸残基362番-375番から成る突出構造のフレキシビリティーが制限されているために、本酵素はセレノシステインに対して高い活性を示し、システインに作用しにくいものと考えられた。その他の遺伝子産物についても生化学的な解析を行うことを目的として、まず、SufA、SufB、SufC、SufD、SufE各々の大腸菌における発現系の構築を行った。各遺伝子産物のC末端側にヒスチジンタグを付ける系として、pET21a(+)を用いたペクター構築を行った。構築した各ペクターを大腸菌に導入して発現の確認を行ったところ、全てにおいて可溶性画分に組換えタンパク質の生産が認められた。これらをニッケルキレートカラムにて精製し、諸性質を調べた。SufAは補因子を持たないアポタンパク質として精製されたが、鉄-硫黄クラスターを含有する可能性が考えられた。そこで、グローブボックス内で嫌気環境下にてFe(NH_4)_2SO_4およびNa_2SとアポSufAをインキュベーションしたところ、340nm付近の吸収の増加が見られ、茶色を呈し、鉄-硫黄クラスターが再構成されたことが示唆された。大腸菌由来SufS(CsdB)は、ピリドキサール5'-リン酸を補酵素としてシステインの脱硫黄およびセレノシステインの脱セレン反応を触媒する酵素であり、鉄の取り込みや硫黄の代謝において重要な役割を果たすものと考えられている。本酵素はシステインよりもセレノシステインの方を良い基質とする。一方、SufS(CsdB)のパラログであるIscSは、SufS(CsdB)よりも高いシステインデスルフラーゼ活性を示し、鉄-硫黄クラスター、チアミン、チオヌクレオチドの生合成において硫黄供与体として機能する。本酵素のアミノ酸残基362番-375番は、小ドメインから大ドメインの方に向かって伸長した突出構造を形成する。この突出構造上には、活性残基であるシステイン残基364番が存在する。そこで、基質結合状態を決定し、本酵素が硫黄とセレンを識別する機構を明らかにするために、X線結晶構造解析により、2.8Åの分解能で、SufS(CsdB)-プロパルギルグリシン複合体の立体構造を決定した。本複合体において、プロパルギルグリシンはピリドキサール5'-リン酸とシッフ塩基を形成しており、活性部位におけるexternal aldimine中間体の特徴を初めて明らにした。SufS(CsdB)のシステイン残基364番は、L-システインに対する反応に必須であるが、L-セレノシステインに対する反応には必須ではない。複合体の構造において、システイン残基364番は、アミノ酸残基362番-375番から成る突出構造上に明瞭に観察できた。これに対し、Thermotoga maritimaのシステインデスルフラーゼにおいては、対応する突出構造が乱れているため構造が決定されていない。後者は、L-システインに対して良く作用する酵素グループに属する。従ってSufS(CsdB)の突出構造のフレキシビリティーが制限されていることにより、本酵素はセレンと硫黄を識別することができるのではないかと考えられた。

SufAは補因子を持たないアポタンパク質として精製されたが、鉄-硫黄クラスターを含有する可能性が考えられた。そこで、グローブボックス内で嫌気環境下にてFe(NH_4)_2SO_4およびNa_2SとアポSufAをインキュベーションしたところ、340nm付近の吸収の増加が見られ、茶色を呈し、鉄-硫黄クラスターが再構成されたことが示唆された。
好塩基球・マスト細胞特異的受容体CD200R3は何を認識して炎症を誘導するのか？

本研究では結合アッセイやレポーターアッセイを駆使して、好塩基球とマスト細胞に選択的に発現するCD200R3のリガンド分子をスクリーニングした。またCD200R3ノックアウトマウスを作製して、生体内におけるCD200R3の役割解明を試みた。現時点でリガンドの同定には至っていないが、抗CD200R3抗体刺激によるCD200R3を介した好塩基球・マスト細胞の活性化、ならびに生体レベルでの全身・局所アナフィラキシー様反応はCD200R3ノックアウトマウスで完全に消失することを確認した。本研究により、CD200R3はIgEの関与しない何らかのアレルギー様炎症に寄与する受容体であることが示唆された。平成27年度はCD200R3のリガンド探索を下記のごとく行った。1.まずリガンド探索のためのツールとして、CD200R3の細胞外領域とヒトIgG1のFc部分を融合させたキメラ蛋白質(以後、CD200R3-Fcと呼ぶ)を作製した。また、CD200R3の架橋刺激によりGFPを発現するCD200R3レポーター細胞を作製した。2.外来性リガンドの同定:病原体成分など外来性リガンドを積極的に探索した。具体的には、病原体のホモジェネート液をCD200R3レポーター細胞に加えて培養し、GFPの発現を指標にCD200R3リガンドを持つ病原体をスクリーニングした。また、アレルギー反応を惹起することで知られる外来性物質においても同様の系でリガンドのスクリーニングを行った。3.内在性リガンドの同定:各種細胞株やマウス組織において、CD200R3-Fcが特異的に結合する細胞、すなわちリガンド発現細胞をFACSで検索した。しかしながら今回、細胞株および定常状態のマウス組織において行ったリガンドの探索では、有望なリガンド発現細胞は得られなかった。CD200R3の好塩基球・マスト細胞特異的な発現と機能から、CD200R3の内在性リガンドがアレルギー・感染など病的状況下で発現増強することも想定される。したがって、今後はアレルギーモデル、寄生虫・細菌・ウイルス感染モデルを施したマウスから組織を回収し、リガンド発現細胞をスクリーニングする。リガンド発現細胞が得られた場合は、その細胞からcDNAライブラリーを作製し、レトロウイルスによる発現クローニングによりリガンド分子を同定する予定である。本年度予定していたリガンド探索のためのツール作製(CD200R3-FcおよびCD200R3レポーター細胞)は順調に完遂した。特にCD200R3レポーター細胞はリガンドの疑似体である抗CD200R3抗体で刺激すると、極めて強く、かつ刺激特異的にGFPを発現し、FACSや蛍光顕微鏡によるリガンドのスクリーニングを容易にした。現時点で、リガンド分子の同定には至ってないが、本年度作製したツールを用いることで、今後、効率良くリガンドをスクリーニングすることが可能である。したがって、研究の進捗状況はおおむね順調であると考えている。平成28年度はCD200R3のリガンド探索、ノックアウトマウス作製を下記のごとく行った。1.外来性リガンドの同定:昨年度より実施している病原体成分など外来性リガンドの探索を、範囲を拡大して継続した。具体的には、寄生虫・細菌など病原体の抽出物をCD200R3レポーター細胞に加えて培養し、GFPの発現を指標にCD200R3リガンドを持つ病原体をスクリーニングした。また、アレルギー反応を惹起することで知られる外来性物質においても探索範囲を広げてリガンドのスクリーニングを行った。2.内在性リガンドの同定:昨年度までの研究過程で、各種細胞株および定常状態のマウス組織において行ったリガンドの探索では、有望なリガンド発現細胞は得られなかった。CD200R3の好塩基球・マスト細胞選択的な発現分布から、CD200R3の内在性リガンドがアレルギー・感染など病的状況下で発現増強することが想定された。そこで本年度は、アレルギーモデル、寄生虫・細菌感染モデルを施したマウスから臓器・組織を回収し、CD200R3-Fc融合蛋白質の結合を指標としてリガンド発現細胞をスクリーニングした。3.ノックアウトマウスの作製:CRISPR/Cas9システムを利用して、CD200R3ノックアウトマウスを作製した。ノックアウトマウス由来の好塩基球を抗CD200R3抗体で染色した結果、蛋白レベルにおけるCD200R3欠損が確認された。本年度までに予定していたCD200R3ノックアウトマウスの作製は順調に遂行された。今後リガンドが同定された場合、このノックアウトマウスを用いることで、CD200R3レセプター/リガンドの生体内における生理的機能を解析することが容易となる。現時点で、外来性・内在性リガンド分子の同定には至ってないが、本年度作製したノックアウトマウスに各種マウスモデルを実施し、その表現型を解析することで、リガンドの同定の糸口が見出されるものと考えられる。平成29年度はCD200R3のリガンド探索、ノックアウトマウス解析を下記のごとく行った。1. CD200R3のリガンド探索昨年度に引き続きCD200R3の細胞外領域とヒトIgG1のFc部分を融合させたキメラ蛋白質(CD200R3-Fc)とCD200R3の架橋刺激によりGFPを発現するCD200R3レポーター細胞を駆使して、外来性リガンド(病原体成分など)と内在性リガンド(リガンド発現細胞など)の探索を行った。

またアレルギー反応を惹起することで知られる薬剤など外来性物質へも探索範囲を広げてリガンドのスクリーニングを行った。2. CD200R3ノックアウトマウスの解析本年度は昨年度CRISPR/Cas9システムを用いて作製に成功したCD200R3ノックアウトマウスのin vitro, in vivo解析を行った。その結果、CD200R3ノックアウトマウスにおいて、CD200R3の好塩基球・マスト細胞表面での欠損と、抗CD200抗体で誘発される局所・全身アナフィラキシー反応の消失を確認した。また、野生型マウスとCD200R3ノックアウトマウスの骨髄、脾臓、腹腔、末梢血から細胞を単離し、フローサイトメトリー解析によって血球系細胞の絶対数、表面分子発現の程度を比較検討した。さらに各種サイトカインを用いて野生型マウスとCD200R3ノックアウトマウスの骨髄細胞から骨髄由来好塩基球、骨髄由来マスト細胞を分化誘導し、培養系において抗CD200抗体で誘発される好塩基球・マスト細胞のサイトカイン産生や脱顆粒現象がCD200R3ノックアウトマウス由来の細胞で消失することを確認した。本研究では結合アッセイやレポーターアッセイを駆使して、好塩基球とマスト細胞に選択的に発現するCD200R3のリガンド分子をスクリーニングした。またCD200R3ノックアウトマウスを作製して、生体内におけるCD200R3の役割解明を試みた。現時点でリガンドの同定には至っていないが、抗CD200R3抗体刺激によるCD200R3を介した好塩基球・マスト細胞の活性化、ならびに生体レベルでの全身・局所アナフィラキシー様反応はCD200R3ノックアウトマウスで完全に消失することを確認した。本研究により、CD200R3はIgEの関与しない何らかのアレルギー様炎症に寄与する受容体であることが示唆された。現時点で、有望な内在性・外来性リガンドは得られていない。しかしながら、CD200R3の好塩基球・マスト細胞特異的な発現と機能から、CD200R3の内在性リガンドがアレルギー・感染症など特殊な状況下で発現が増強することも想定される。したがって、今後はマウスにアレルギー・感染症モデルを施してから組織を回収し、リガンド発現細胞をスクリーニングする。また外来性リガンドに関しても、検索する外来性物質の幅を広げて引き続き実施する予定である。現時点で有望なCD200R3の内在性・外来性リガンドは得られていないが、CD200R3レポーター細胞やCD200R3ーFc融合蛋白質を駆使し、引き続きリガンドのスクリーニングを行っていく。リガンド発現細胞が得られた場合は、その細胞からcDNAライブラリーを作製し、レトロウイルスによる発現クローニングによりリガンド分子を同定する予定である。本年度作製したCD200R3ノックアウトマウスに各種アレルギーモデルや感染症モデルを実施し、その表現型を野生型マウスと比較する。得られた結果を考察することで、リガンド探索範囲の絞り込み作業を行い、リガンドのスクリーニングをさらに進めていく予定である。医歯薬学
動詞の多義性解消過程解明のための形態・連語・文脈情報の抽出に関する研究

多義動詞の用例を『岩波国語辞典(第5版)』(岩波書店)の語義ごとに分類し,多義性を分析した。この際に作成した用例の分類を本研究の成果物『多義動詞用例集[2000/3版]』としてまとめ,国立国語研究所のホームページ(http://www.kokke.go.jp)から一般公開する。『多義動詞用例集[2000/3版]』の見出しは約100語である。これは,『岩波国語辞典(第5版)』の見出しにたっている多義動詞のうち,本研究の新奇性をはかるために,すでに詳細な格フレームの記述がされている『計算機用日本語基本動詞辞書IPAL』(情報処理振興事業協会)に収録されている語を除いたものを選び(約500語),さらに,岩波新書の電子化データ(約33万文)によって用例検索し,用例のとれる語を中心に選定したものである。本研究により,多義性を解消させられる有用な手がかりには,従来分析されていた格フレーム情報のほかに,さまざまな形態情報,連語情報,文脈情報があることを裏付けることができた。そしてそれらの情報利用の手続き化により多義性の解消が効率よく行える見通しをつけることができた。特に,動詞によっては形態情報を先に用いるのが多義性の解消に有効であることを明らかにした。本研究で得られた知見をもとにさらに研究をすすめ,今後論文としてまとめて発表する予定である。本年度は,分析の対象とする多義動詞の選定と,用例の収集を行った。はじめに,『岩波国語辞典(第5版)』(岩波書店)の見出しにたっている多義動詞のうち,『計算機用日本語基本動詞辞書IPAL』(情報処理振興事業協会)に収録されていない語のリスト(約500語)を作成した。続いて,リストの各語について,入手した解説文の電子化データ(約33万文)によって用例検索し,用例のとれる語を中心に,分析対象とする候補語を選定した(約200語)。なお,『計算機用日本語基本動詞辞書IPAL』に収録済みの語を対象外とした理由は,すでに詳細な格フレーム分析がされている動詞を外すことで,本研究成果の一部として作成される予定の格フレーム情報を新奇性のあるものとするためである。
還元起動型触媒的不斉合成の総合的展開

新しい遷移金属錯体還元種をその場発生させ触媒として、入手容易な基質を用いた還元反応やカップリング等の大量合成に耐えうる実践的な力量ある有機骨格構築法ならびに官能基変換法を開発することを目標に、共役ヒドロシリル化、環化反応、ケトン類のヒドロシリル化、オレフィン類のボリル化反応に成功し、高い収率やエナンチオ選択性を実現することができた。特に、ジボリル化では連続的な酸化反応によって生理活性物質の原料として諜報されている光学活性1、2ージオール誘導体の合成に成功した。また、新規遷移金属錯体として鉄、コバルト錯体の合成に成功し触媒活性を発見した。さらにNNO型の新規光学活性配位子の創製に成功した。有機合成は、ものつくりの原点であり、分子結合生成と解離を人工的に行える科学技術として普遍性を有し、極微量の触媒を用い常温・常圧で100%で進む高原子効率ならびに省エネルギープロセスに到達すること望まれる。また、通常レベルをはるかに越える高性能かつ超効率的不斉合成触媒と反応を創出することが本研究の目標である。本研究では、新しい遷移金属錯体の還元種を鍵触媒として、市販され入手容易な基質用いたカップリング等の大量合成に耐えうる実践的な力量ある炭素分子骨格構築法ならびに官能基変換法を開発する。電子豊富な還元状態にある金属錯体たとえば低原子価の錯体の反応系中で発生させ、ここから起動させる反応と連続的に起こす炭素炭素結合生成や官能基変換など新規な反応を研究するものである。オレフィン骨格をヒドロメタル化や元素メタル化してはじまる一連の還元あるいはアルキル化反応を機軸に、連続的に炭素骨格を合成する高原子効率な方法を総合的に研究する。本研究初年度においての実績は、ビスオキサゾリニルフェニルルテニウム錯体によるアルキニレーションに成功し考察を加えた。さらに、同錯体によって、オレフィン類の不斉シクロプロパン化にて高エナンチオ選択性を達成した。また、環境調和性を目指したビスオキサゾリニル鉄錯体の合成に成功し不斉ピドロシリル化反応に活性があることを示した。ビスオキサゾリンアミン配位子を利用した鉄触媒による不斉ヒドロシリル化反応で、極めて稀な生成物の絶対配置の転換現象を発見した。ドイツ化学誌に編集長推薦の「ホットペーパー」に選ばれた。以上、初期の目的を順調に達成しつつある。また、ルテナシクロペンテン構造を経由する変換反応を発見し、触媒的なジインの水和的環化反応への展開に成功したので、さらなる合成的有用性を追求する予定である。オレフィン骨格をヒドロメタル化や元素メタル化してはじまる一連の還元やアルキル化反応を機軸に、連続的に炭素骨格を合成する高原子効率な方法を総合的に研究する。本研究の二年度においての実績は、継続してアルキニル化を検討していたが、ビスオキサゾリニルフェニルロジウム錯体によるケトエステル類の不斉アルキニレーションに成功し考察を加えた。さらに、環境調和性を目指したビスオキサゾリニル鉄錯体の合成に成功し不斉ヒドロシリル化反応に活性があることを示した。また、ビスオキサゾリンルテニウム錯体では、ケトン類の不斉水素化に成功しているが、微量の嵩高い光学活性アルコールによってエナンチオ選択性が向上する現象を発見した。論文はChem.Commun.誌のInside Coverに選ばれた。ビスオキサゾリンアミン配位子を利用した鉄触媒による不斉ヒドロシリル化反応で、極めて稀な生成物り絶対配置の転換現象を発見しが、さらにルイス酸である塩化亜鉛が効果的であることを発見した。また、ルテナシクロペンタジェン構造を経由する変換反応を発見し、触媒的なジインの還元的な環化反応への展開に成功したので、さらなる合成的有用性を追求する予定である。有機合成は、ものつくりの原点であり、分子結合生成と解離を人工的に行える科学技術として普遍性を有し、極微量の触媒を用い100%で進む高原子効率ならびに省エネルギープロセスに到達すること望まれる。

また、通常レベルをはるかに越える高性能かつ超効率的不斉合成触媒と反応を創出することが本研究の目標である。本研究では、新しい遷移金属錯体の還元種を鍵触媒として、市販され入手容易な基質用いたカップリング等の大量合成に耐えうる実践的な力量ある炭素分子骨格構築法ならびに官能基変換法を開発する。電子豊富な還元状態にある金属錯体たとえば低原子価の錯体の反応系中で発生させ、ここから起動させる反応と連続的に起こす炭素炭素結合生成や官能基変換など新規な反応を研究するものである。オレフィン骨格をヒドロメタル化や元素メタル化してはじまる一連の還元やアルキル化反応を機軸に、連続的に炭素骨格を合成する高原子効率な方法を総合的に研究する。本研究の四年度においての実績は、継続してボリル化を検討していたが、ビスオキサゾリニルフェニルロジウム錯体による不飽和カルボニル類の不斉共役ボリル化を正論文にまとめるため引き続きアミド類への基質拡大に勤め成功した。さらに、ロジウム錯体を用いて末端アルケンの不斉1、2ージボリル化に成功し99%に達するエナンチオ選択性を達成した。基質としても芳香族に脂肪族も加え、アリルエーテル、3級アリルアミンなど幅広い基質で良好な収率かつエナンチオ選択性で1、2ージオール類を合成することに成功した。また、新規ビスオキサゾリニルフェニル骨格をコバルト元素に結合させることに成功した。ケトンのヒドロシリル化反応に対して中程度のエナンチオ選択性であるが触媒活性を示した。有機合成は、ものつくりの原点であり、分子結合生成と解離を人工的に行える科学技術として普遍性を有し、極微量の触媒を用い100%で進む高原子効率ならびに省エネルギープロセスに到達すること望まれる。本研究の三年度においての実績は、継続してアルキニル化を検討していたが、ビスオキサゾリニルフェニルルテニウム錯体による不飽和カルボニル類の共役アルキニレーションに成功した。さらに、環境調和性を目指したビスオキサゾリニル鉄錯体の合成に成功し配位子交換反応に展開した。また、ビスオキサゾリンロジウム錯体では、3、3ージアリルアクリル酸エステルの不斉共役還元に成功し、光学活性プロピオン酸エステルの合成に成功した。ビスオキサゾリンロジウム錯体を利用したオレフィン類の不斉ヒドロシリル化反応では、低温かつ短時間で反応が進行し90%を越える光学収率を得ることに成功した。また、イリジウム錯体によつる、CH活性化に成功し錯体を単離することができた。
両大戦間期リトアニア研究の促進に向けた総合的データベースの構築とその公開

両大戦間期リトアニアでは様々な調査が全国規模で実施された。しかし、その多くはアクセスしやすいデジタルデータ形式では公開されていないため、各種調査の結果を利用して研究を行うには限界がある。そこで本研究では、両大戦間期リトアニアで実施された国勢調査や人口統計の集計結果、国政選挙の投開票結果をデータベース化し、多言語で公開する。国内外の研究者がアクセスしやすい形式でデータを提供することで、多くの研究者がこのデータベースを利用した研究を行うことが期待される。学際的共同研究の可能性を広げる本研究は、両大戦間期リトアニア研究の促進に大きく寄与するものである。
遺伝子機能解析を迅速化するための新しい両アレル変異導入法の開発

本研究では、国際プロジェクトとして急速に構築が進んでいる変異ES細胞バンクのリソースを効率的に利用して表現型解析を加速化するために、片アレル変異体(ヘテロ変異体)から両アレル変異体(ホモ変異体)を迅速に誘導する手法の開発を試みた。具体的には、RNAi法を用いてBloom遺伝子の発現を抑制することで、相同染色体間の組換え効率を高め、その結果として両アレル変異体を誘導することを期待した。Nanog遺伝子座の一方のアレルへ単純ヘルペスウイルス由来チミジンキナーゼ遺伝子をノックインしたES細胞に対して、Bloom遺伝子に対する標的配列を有すRNAi用レトロウイルスベクターを導入した。Bloom遺伝子の発現抑制によりNanog遺伝子座の両アレルが野生型に変換されると、ES細胞がガンシクロビールに耐性になると予想した。しかし、耐性細胞の出現効率の上昇は認められなかった。そこで、相同染色体間組換えに対して、Bloom遺伝子と共同して作用すると報告されている遺伝子に着目し、その遺伝子の活性を、RNAi法を用いてBloom遺伝子とともに抑制することで、ホモ変異体の出現効率を上昇させることを試みた。しかし、RNAi法による効果的な遺伝子発現抑制は困難で、成功には至らなかった。RNAi法での効率的ホモ変異体単離は困難であったことから、我々が以前から用いていた、「テトラサイクリンシステムによるBloom遺伝子発現抑制を介したホモ変異体単離法」のプロトコールを改善することに方向転換し、結果的に、ホモ変異体の迅速な単離が可能となった。また、本研究で開発したRNAiベクターは、ホモ変異体の表現型解析のための一般的手法として役立てることができた。本研究では、国際プロジェクトとして急速に構築が進んでいる変異ES細胞バンクのリソースを効率的に利用して表現型解析を加速化するために、片アレル変異体から両アレル変異体を迅速に誘導する手法を開発する。具体的には、我々が以前に報告した「テトラサイクリンシステムによるBloom遺伝子の一過性発現低下に伴う両アレル変異体の誘導」をさらに発展させるものであり、テトラサイクリンシステムの代わりにRNAi法を用いてBloom遺伝子の発現を抑制することで、両アレル変異体を誘導する。これにより、Bloom遺伝子に対してテトラサイクリンシステム用の改変を加える必要が無くなるので、世界中の変異ES細胞のリソースに対して両アレル変異体の誘導法を適用できるようになり、表現型解析が加速化されると期待できる。本年度は、Bloom遺伝子の発現を抑制するためのRNAiベクターを構築した。RNAi法による標的配列の選定においては、RNAの高次構造や熱力学的な安定性を考慮してデザインする必要があるため、Hannonらが開発したデータベースであるRNAi Codexを利用した。当初は、RNAi Codexに基づいて作製済みの、既に商品化された第2世代RNAiベクターをそのまま利用する予定であったが、我々は、RNAiの効果をより高めるためのレトロウイルスベクターを構築することに成功したので、その新規ベクターの骨格の中に、HannonらのRNAi標的配列を導入することにした。ベクターをES細胞へ導入して、Bloom遺伝子の発現抑制の効果の解析を進めている。