hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
砂河川砂州の伏流水流動による窒素動態の現象把握と水質形成機構の解明

本研究では,河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り,砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と,水理モデルと連結させた窒素動態(硝化・脱窒)のモデル化を行う.特に,河川に特徴的な攪乱と景観構成(砂州の裸地域,植生域)が,砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である.研究期間の3年間で,具体的に,1洪水による砂州挙動,砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング,および2景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握,抽出し,3出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う.平成30年度は昨年度より実施している現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を継続的に実施した.現地観測では,庄内川のほか矢作川を対象に景観要素や洪水前後の違いを的確に抽出できるよう配慮して,砂州全体をカバーするように20本程度の観測井を設置し,メモリー式の水位計,DO計,水温計により,水位・水質変動について連続観測を実施した.本研究課題の特徴である洪水前後での地形変化に伴う水質環境の変化が捉えらることができた.また,室内水理実験にて,砂州の景観要素の中で特に重要となる植生が地形変化に与える影響を明らかにした.次年度では,引き続き現地観測を実施するほか,3の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発も手掛ける予定である本研究では,河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り,砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と,水理モデルと連結させた窒素動態(硝化・脱窒)のモデル化を行う.特に,河川に特徴的な攪乱と景観構成(砂州の裸地域,植生域)が,砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である.研究期間の3年間で,具体的に,1洪水による砂州挙動,砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング,および2景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握,抽出し,3出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う.平成30年度は昨年度より実施している現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を継続的に実施した.継続的な観測体制は整っており,今後のモデリングに必要な基礎的メカニズムも見え始めていることから,本課題はおおむね順調に進展しているといえる.平成30年度は上記に述べたように主に,現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を中心に展開した.次年度では,3の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発に重きを移し,12の結果を用いながら手掛ける予定である.本研究では,河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り,砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と,水理モデルと連結させた窒素動態(硝化・脱窒)のモデル化を行う.特に,河川に特徴的な攪乱と景観構成(砂州の裸地域,植生域)が,砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である.研究期間の3年間で,具体的に,1洪水による砂州挙動,砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング,および2景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握,抽出し,3出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う.平成29年度は主に,現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を中心に展開した.現地観測では,庄内川を対象に景観要素や洪水前後の違いを的確に抽出できるよう配慮して,砂州全体をカバーするように20本程度の観測井を設置し,メモリー式の水位計,DO計,水温計により,水位・水質変動について連続観測を実施した.本研究課題の特徴である洪水前後での地形変化に伴う水質環境の変化が捉えらることができた.また,室内水理実験にて,砂州の景観要素の中で特に重要となる植生が地形変化に与える影響をまず観察した.次年度では,引き続き現地観測を実施するほか,室内実験に伏流水を観測可能な手法を取り入れ,3の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発も手掛ける予定である.本研究では,河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り,砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と,水理モデルと連結させた窒素動態(硝化・脱窒)のモデル化を行う.特に,河川に特徴的な攪乱と景観構成(砂州の裸地域,植生域)が,砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である.研究期間の3年間で,具体的に,1洪水による砂州挙動,砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング,および2景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握,抽出し,3出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う.平成29年度は主に,現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を中心に展開した.

本研究では,対象河川および砂州の選定が最も重要だがそれらも順調に選定でき,継続的な観測体制は整っている.また,観測と並行して室内水理実験も当初の予定通り実施できており,本課題はおおむね順調に進展しているといえる.本研究では,河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り,砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と,水理モデルと連結させた窒素動態(硝化・脱窒)のモデル化を行う.特に,河川に特徴的な攪乱と景観構成(砂州の裸地域,植生域)が,砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である.研究期間の3年間で,具体的に,1洪水による砂州挙動,砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング,および2景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握,抽出し,3出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う.平成30年度は昨年度より実施している現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を継続的に実施した.現地観測では,庄内川のほか矢作川を対象に景観要素や洪水前後の違いを的確に抽出できるよう配慮して,砂州全体をカバーするように20本程度の観測井を設置し,メモリー式の水位計,DO計,水温計により,水位・水質変動について連続観測を実施した.本研究課題の特徴である洪水前後での地形変化に伴う水質環境の変化が捉えらることができた.また,室内水理実験にて,砂州の景観要素の中で特に重要となる植生が地形変化に与える影響を明らかにした.次年度では,引き続き現地観測を実施するほか,3の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発も手掛ける予定である本研究では,河道内地形の大半を占有する砂州での窒素循環に対象を絞り,砂州の伏流水を通した窒素動態の現象解明と,水理モデルと連結させた窒素動態(硝化・脱窒)のモデル化を行う.特に,河川に特徴的な攪乱と景観構成(砂州の裸地域,植生域)が,砂州内の窒素動態に与える影響特性について適切に記述することが目的である.研究期間の3年間で,具体的に,1洪水による砂州挙動,砂州内土壌環境と伏流水流れ・水質の通年モニタリング,および2景観の違いに応じた伏流水流れの特性変化に伴う水質変化をみる水理実験と安定同位体比を用いた室内培養実験により窒素動態の変化の特徴を把握,抽出し,3出水と平水時の場や流れの変化に応じた窒素挙動を記述可能なモデル開発を行う.平成30年度は昨年度より実施している現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を継続的に実施した.継続的な観測体制は整っており,今後のモデリングに必要な基礎的メカニズムも見え始めていることから,本課題はおおむね順調に進展しているといえる.平成29年度は上記に述べたように主に,現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を中心に展開した.次年度では,引き続きの現地観測と室内実験を継続していくほか,3の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発もそれらの結果をもとに手掛ける予定である.平成30年度は上記に述べたように主に,現地観測や水理実験/室内実験にあたる1,2を中心に展開した.次年度では,3の課題である地形-表面流と伏流水のカップリングモデルの開発に重きを移し,12の結果を用いながら手掛ける予定である.今年度に購入予定であったUAVで取得した画像を解析するためのソフトウェアを,次年度購入としたことと,現地観測にかかるメモリ式水位計を他研究室から貸出頂いたことにより大幅な予算削減が可能となった.次年度では,計画通りUAV関連機器を購入し,現地観測をより精密に行うための機器購入を行うことを予定している..現地観測にかかるメモリ式水位計を他研究室から貸出頂いたことにより大幅な予算削減が可能となった.次年度では,UAV関連機器および解析モデル構築に向けた構築環境を購入予定である.
フィリピン海の深層西岸境界流と深層水の海盆への流入

本研究目的を遂行するため、以下のような観測作業を行った。昭和63年5月24日、バシー海峡(BC点)の測流係留系を回収した。6月20日22日、フィリピン海への深層水の流入量測定を目的とした係留系を、ヤップ、パラオ海溝周辺海域(YP点)へ設置した。8月27日9月1日、琉球海溝北西斜面(RT点)と九州パラオ海嶺北端(CT点)の係留系の回収と再設置を行った。また、金成班による深海底境界層の測流を10月26日11月3日に実施した。これらの観測航海は鹿児島大学水産学部練習船敬天丸によって行った。回収された係留系の資料の解析を行った。BC点では、これまで約500日の資料が得られたが強く安定した深層境界流は見いだせなかった。RT点では、最も沖側の水深4650mの地点で南西方向への流れが継続して得られ、琉球海溝北西斜面には深層境界流の存在が強く示唆された。流速は、測定期間の全平均で、海底上400mで3.9cm/sec、1400mで1.0cm/secであった。CT点は四国海盆とフィリピン海盆を結ぶ狭い水路に位置しているが、ここではRT点で得られた深層流に対応するような強い安定した流れは存在していない。水路中の底、深層水は四国海盆からフィリピン海盆への流れが優勢のようであった。これらの結果は、フィリピン海の深層循環モデルのなかの数値実験に用いられ、力学モデルの結果とよく一致することが示された。海底上150m内での6層の流速計測の結果、流速は慣性振動及び半日周期振動が卓越し、全層を通じ比較的長周期の振動流が認められた。これら振動流に対する海底摩擦及び乱流パラメータを線型、時間発展境界層モデルによって評価した。境界層外部流速を基準にした抵抗係数は、定常流に対して通常用いられる値(2.5×10^<-3>)に比べ平均値で約3倍弱の値を示した。
神経回路網の形成が可能な初代培養細胞を凍結保存により随時使用する方法の確立

脳の記憶・精神作用の解明は現代科学の最優先課題となっている。脳は記憶と情報処理の自立的なシステムであり、neuralnetworkを形成するとき記憶情報と情報処理能力を発達させている。そこで、脳の研究を進展させるには、容易にneural networkを容易に形成する実験系を確立する必要がある。この研究ではGoslinとBakerが確立したrat胎児脳の初代培養系において、この系を構成するhipocampus cellとglia cellをそれぞれ凍結保存して、いつでも使用できる方法を確立することを目的として研究を進めた。その結果、neuronを凍結保存して利用するための方法として以下の手順を確立した。GoslinとBakerの方法に従って、ラットの妊娠18日胎児脳からhipocampus cdllを調製した。この細胞をウシ胎児血清90%とDMSO10%のmediumの中で-85°Cに置いた。一晩凍結させた後、それを液体窒素中に凍結保存した。この細胞をculture mediumの温度とpHを炭酸ガス培養装置内で平衡状態にしたシャーレに37°Cで解凍して、素早く蒔けば、凍結からの培養が可能となった。研究はPC12細胞を用いて神経回路網形成のpre-stepにまで展開させ、神経成長因子による神経突起形成過程の解明を新規の研究目的とした。既に前年度に精密温度制御可能なmicroscopeステージを開発しており、引き続き、顕微鏡下に蛍光画像を取得して解析する装置の開発を進め、これを用いて研究を実施した。ここでは、神経成長因子による突起形成過程での生体膜物性のimage analysisにより、神経成長因子による刺激直後に細胞のintracellular membrane system、主に、Golgi apparatusのmembrane fluidityが一過性に上昇することを発見した。また、NGF receptorとactinfilamentの集積の相関を解明する研究も実施し、基本的な成果を得ている。脳の記憶精神作用の解明は自然科学の21世紀の課題となっている。記憶精神作用は脳神経細胞の回路網形成が重要な役割を担っており、神経回路網を形成する実験系を用意することが研究を大きく進展させる。回路網を形成する初代培養系はGoslinとBankerの方法でラット胎児脳の海馬細胞で行われているが、熟練した技術が要求される。そこで、神経細胞を凍結保存し、必要時にしようする方法の確立を試みた。神経細胞はラットの妊娠18日の胎児脳から海馬神経細胞と大脳のグリア細胞を調製して使用した。一海馬神経細胞はウシ胎児血清(FBS)90%とDMSO10%の培地で-85°Cで一晩凍結させ、それを液体窒素中に凍結保存した。解凍は、培養培地の温度とpHを炭酸ガス培養装置内で平衡としたシャーレに、37°Cで解凍した細胞を素早く蒔く。この凍結・解凍方法で、回路網形成まで行えたが、さらに、蛍光抗体を用いて、微小管の形成とシナプスの形成を確認した。一方、栄養供給のためのグリア細胞を凍結保存することも試みている。また、、神経細胞の培養に温度制御が重要であるので、顕微鏡下での試料温度を正確に制御するとともに、迅速に温度を変える目的で、ペルチエ素子を用いた温度制御ステージを試作した。試作品を用いて、空浸の対物レンズと組み合わせた場合には、顕微鏡で5°Cから40°Cへの温度ジャンプが2分以内で完了することを確認した。これは、今まで用いていた恒温水循環式の温度制御ステージに比較すると、到達時間が一桁速いので、細胞を対象として多くの応用が考えられる。しかし、油浸の対物レンズを用いた場合には、試料から対物レンズを通じて熱が逃げるために、室温から離れた温度では、温度制御自体が困難になる。現在、これを克服するため、顕微鏡のステージ付近の環境温度も同時に制御するような改良を行っている。
仕事の健康影響を考慮した健康づくり支援システムの開発

労働者の体力や健康状態は、職場での仕事により増進あるいは障害されることが知られている。そこで本研究では、この作業要因や作業環境要因に配慮した健康づくりを進めるための支援システムの開発を行った。昨年度は文献データなどをベースに最初のプロトタイプを作成した。今年度は昨年度作成したプロトタイプの使用可能性の検討と改良進めてより実用的なシステムとすることを目的に、2つの事業所の作業者から体力データと関連する健康状態・仕事内容・運動状況に関するデータを収集した。その結果、まず体力の影響評価をする評価関数については、従来は仕事や運動が直接的に体力に影響するのではなく、健康状態の改善あるいは悪化を介して体力に影響を与える成分に配慮が必要なことが判明したので、評価関数の計算法を改良した。評価結果の提示については、プロトタイプでは単純に健康要因や仕事要因でどの程度体力が低下するかという点数を提示するだけにしていたが、それでは実際の改善のポイントがつかみにくいということで、多少具体的な改善に向けてのコメントを提示するように変更した。さらには、改善の重要性を個人あるいは事業主により具体的に実感させるため、体力値の改善を費用効果あるいは体力年齢として提示する方法も検討した。費用効果については、それを確認した文献がまだ少なくて正確な推定は現状では困難であった。ただし体力の改善効果が直接的に人手補充に直結する職場であるとの仮定を入れた場合の推定値を参考までに提示するようにした。体力年齢推定については、類似の研究論文を参考に複数の体力検査値から体力年齢を推定する方法を試みたが、体力検査値相互間の独立性が低いためにうまくいかなかった。本研究は、今年度中途(平成9年10月)に追加採択され、研究機関が半年と短かったが、以下の成果が得られた。1)支援システムのプロトタイプ開発:収集した文献等の検討結果により、作業条件のデータから作業上の問題点を数値化して評価するシステムのプロトタイプを作製した。作業条件としては、作業時間、重量物取扱・作業姿勢・休憩時間などの要因を含めた。また、特に腰痛との関係で作業姿勢の相違による腰部負担を厳密に数値化するシステムを開発した。このシステムは、バイオメカニカルモデルを用いて腰部椎間板内圧および脊柱起立筋筋力を推定する。これにより、実際の作業での作業条件での負担計数を容易に指数化できるようになった。体力データの評価に関しては、最近のトータルヘルスプロモーションプランによる体力測定で収集されたデータにより性別と年齢で補正された基準値の推定式が入手できたので、それを利用するようにした。2)業務負担に関する現場調査:福祉施設と某菓子製造メーカにおいて、業務内容の聞き取りおよび観察調査を行った。菓子製造作業の特徴は、製品自体の重量は軽いが、製造数が多い、種類が多い、種類や手順が注文に応じて頻繁に変わるなどといった点であった。作業負担軽減を目的とした作業面の高さ調節、補助具の使用、体操の挿入などが実施されていた。昨今の職場は業務内容が日々変化し、ほぼ同質な負荷が数年間続くという条件が必ずしも適用できず、負担影響評価をより短期間で推定して改善に結びつけるシステムが要求されていることが確認された。

評価結果の提示については、プロトタイプでは単純に健康要因や仕事要因でどの程度体力が低下するかという点数を提示するだけにしていたが、それでは実際の改善のポイントがつかみにくいということで、多少具体的な改善に向けてのコメントを提示するように変更した。さらには、改善の重要性を個人あるいは事業主により具体的に実感させるため、体力値の改善を費用効果あるいは体力年齢として提示する方法も検討した。費用効果については、それを確認した文献がまだ少なくて正確な推定は現状では困難であった。ただし体力の改善効果が直接的に人手補充に直結する職場であるとの仮定を入れた場合の推定値を参考までに提示するようにした。体力年齢推定については、類似の研究論文を参考に複数の体力検査値から体力年齢を推定する方法を試みたが、体力検査値相互間の独立性が低いためにうまくいかなかった。
微分位相幾何特徴に基づく曲面形状の階層的な記述と解析手法の研究

本年度は,前年度研究を進めた「多重解像度制約を用いた設計手法」を,細分割曲面と呼ばれる多面体曲面のクラスに応用することから始めた。パラメータ曲面よりさらに膨大なデータ量を直接扱う多面体曲面には,本研究による階層表現の導入が非常に効果的であり,以下のような問題を解決することができた.1.多重解像度制約により,多面体曲面の系統だった設計を可能にし,必要となる制約数を減らすことができた.2.解像度ごとに異なる重みを割り振ることで,多面体形状の滑らかさを効果的に制御できることを示した.3.さらに解像度ごとの重みの割り当てを,形状の部分部分で変更できるようなモデルを構築し,実現した.4.計算コストの高い大局的変分制御の代わりに,コストの低い局所的な形状平滑化を導入することができた.細分割曲面は,ある一定の規則から発生される曲面でその表現範囲も限られるが,本研究においては,レーザー・スキャナ等で取得されたデータを,この細分割曲面のクラスに変換するシステムも合わせて実現している.また並行して,多面体曲面の臨界点(頂上・谷底・峠)や特徴線(尾根線・谷線)等の微分位相幾何特徴を抽出するアルゴリズムを開発・整備し,階層モース理論を導入して多面体曲面を解析する下地を整えることができた.この研究の一部は,既に曲面解析に応用しており,これに付随する講義を学会の研究会で行う予定である.さらに本研究の成果を,国土地理院から取得した地形標高データへの解析に応用し,先の臨界点や特徴線を抽出することにより,地理形状を理解する上での特徴づけを行うことに成功した.加えて上記の曲面の局所平滑化を用いた地形形状の変形操作を可能とするシステムの構築に成功しており,地理情報システム等への応用に向けてシステムの拡張を検討中である.本年度は,「多重解像度幾何制約と許容範囲を用いた局所曲面の変分制御のモデルの構築」について研究を進めた.従来手法では,解像度の違いに関係なく制約を与え,その制約を満たす一番適当な解像度を選択していたのに対し,その解像度毎に異なる制約を付加して,形状の大局・局所的な起伏を意識した形状設計を可能にしたことが,本手法の特筆すべき点である.特に本年度の成果として,1.ウェーブレットを用いた多重解像度表現に対し,多重解像度制約満たす形状を効率的に求めるモデルを作成したこと.2.解像度レベル毎の重み付けを可能にし,同じ多重解像度制約から滑らかさの異なる形状を生成するモデルを構築したこと.3.幾何制約を整数解像度レベルだけでなく、その間の実数解像度レベルにも付加できるように拡張したこと.4.幾何形状,パラメータ空間,実数解像度レベルに許容範囲を導入し,柔軟な形状制御を可能にしたこと.の4点が挙げられる.これらの成果は,本研究費で購入したCGワークステーション上に,既にシステムが実装されており,多重解像度制約が効率よく形状を制御できることが実証されている.現在この多重解像度制約のモデルは,多面体表現の一種である細分割曲面の設計へと拡張されていて,パラメータ表現の曲面とは違う興味深い結果が既に得られている.また,多面体表現はデータ量が膨大になるため,従来の変分手法が計算量の観点で馴染まない点もあり,信号処理などで用いられる局所的平滑化手法を応用することも課題の一つである.さらに,これらの多面体表現の初期位相を決定するための,階層モース理論を用いた位相形状設計は来年度の課題であり,あわせて地形標高データの解析への応用も検討する予定である.本年度は,前年度研究を進めた「多重解像度制約を用いた設計手法」を,細分割曲面と呼ばれる多面体曲面のクラスに応用することから始めた。パラメータ曲面よりさらに膨大なデータ量を直接扱う多面体曲面には,本研究による階層表現の導入が非常に効果的であり,以下のような問題を解決することができた.1.多重解像度制約により,多面体曲面の系統だった設計を可能にし,必要となる制約数を減らすことができた.2.解像度ごとに異なる重みを割り振ることで,多面体形状の滑らかさを効果的に制御できることを示した.3.さらに解像度ごとの重みの割り当てを,形状の部分部分で変更できるようなモデルを構築し,実現した.4.計算コストの高い大局的変分制御の代わりに,コストの低い局所的な形状平滑化を導入することができた.細分割曲面は,ある一定の規則から発生される曲面でその表現範囲も限られるが,本研究においては,レーザー・スキャナ等で取得されたデータを,この細分割曲面のクラスに変換するシステムも合わせて実現している.また並行して,多面体曲面の臨界点(頂上・谷底・峠)や特徴線(尾根線・谷線)等の微分位相幾何特徴を抽出するアルゴリズムを開発・整備し,階層モース理論を導入して多面体曲面を解析する下地を整えることができた.この研究の一部は,既に曲面解析に応用しており,これに付随する講義を学会の研究会で行う予定である.さらに本研究の成果を,国土地理院から取得した地形標高データへの解析に応用し,先の臨界点や特徴線を抽出することにより,地理形状を理解する上での特徴づけを行うことに成功した.加えて上記の曲面の局所平滑化を用いた地形形状の変形操作を可能とするシステムの構築に成功しており,地理情報システム等への応用に向けてシステムの拡張を検討中である.
女性医師がキャリアを形成するために必要な要素とは何か？

医科大学の准教授と教授の女性医師20名に,キャリアを形成できた理由をインタビューした.自己効力感や教育を社会に還元する意識が高いこと,能力開発を怠らないこと,性的役割分担意識に囚われないことなどが挙げられた.困難に際しては,楽天的に臨み,ソーシャルサポートを活用してフレキシブルに対処し,結果へのこだわりは少なかった.女性医師は、「プロフェッショナリズムの意識が高い」ことと,「困難への対処法が優れている」ことがキャリアの形成に必要であると結論付けた.【研究の目的】本研究では、「キャリアを継続することのできた女性医師」の経験を顕性化させ、キャリアの継続に必要な資質や行動パターンのうち一般化できる事象を抽出することを目的としている。本年度は質的調査として,医科大学で講師以上,病院で科長以上のポジションにある女性医師を対象に面接調査を実施した。【実績】6名に面接調査した.平均年齢49.3才(4160才),全員が既婚者,4名は子供がおり,介護中の対象者は2名だった.1)キャリア形成での困難:特にない;子育てのために離職した;大学内の権力闘争;妊娠時の嫌がらせ;責任ある地位と育児が負担で体調を崩した;子供の受験のため昇進を諦めた;留学できなかった.2)その対処方法:可能な仕事から始めて復職した;業績を上げた;職場の同僚の助力;置かれた立場で最善を尽くした.3)継続できた理由:卒後数年の厳しい修練;卒直後の良き指導者;チャレンジした;上司・同僚の支援;家族の支援;家族の健康;両親の教育.4)共通する要素:楽天的でおおらか;趣味がある;問題を一人で抱え込まない;好きなことを希求する.5)後進へのアドバイス:医師として社会的責任を果たす;辞めない;毎日出勤する;何事にもチャレンジする;育児に時間を割かずに早期に復職する.【考察】キャリアを継続できた女性達は,困難に対して存外「鈍感」であった.困難に臨んでは,他人に助力を求め,その時点での最善を尽くすことにより,キャリアを諦めなかった.成功の理由として,卒後初期に良い指導者に恵まれ,厳しい修練をしたことを評価していた.職場や家族からの理解や保育環境などを整える努力をしていた.後進には,競争から逃げずに挑戦し,キャリア形成を優先させたライフプランを選択することにより,医師としての社会的責任を果たすことを求めていた.【成果発表】第45回日本医学教育学会大会における発表が確定している.【研究の目的】「キャリアを形成した女性医師」の資質や行動パターンについて,対象者を医科大学に在籍している准教授以上の女性医師に限定して人数を増やし検討した.【実績】医科大学(医学部)において准教授以上(主任教授6名,教授6名,准教授8名)の20名に対し,1対1の半構造化面接を実施した.質問内容は,1)キャリア形成の過程で生じた困難,2)その対処方法,3)キャリアを継続できた理由,4)キャリア形成を達成した女性医師に共通する要素,5)後進へのアドバイスである.研究者2名で内容を分析ワークシートにまとめ概念を生成した.概念をカテゴリー化し,構造化したモデルを作成した.平均年齢52.8才(4160才),13名は子供があり,介護中の対象者は6名だった.概念の例には「好きな道を選んだ」,「苦労したと感じていない」,「ある時期は懸命に働いた」,「指導者に鍛えられた」,「同僚や上司に恵まれた」,「伴侶や家族がキャリアの継続に理解があった」,「家事や子育てを誰かに協力してもらった」などが挙げられた.【考察】「プロフェッショナリズムに関する意識が高い」ことと,「困難への対処法が優れている」ことなどが挙げられた.プロフェッショナリズムには,自己効力感や教育を社会に還元するという意識が高いこと,能力開発を怠らないこと,性的役割分担意識に囚われないことなどが含まれた.困難に際しては,楽天的に臨み,ソーシャルサポートを活用してフレキシブルに対処し,結果へのこだわりは少なかった.医科大学においてキャリアを継続している女性医師達には一般化できる資質や行動パターンが明らかとなった.【成果発表】第47回日本医学教育学会大会における発表が確定している.「キャリアを形成した女性医師」の資質や行動パターンについて,「医学部で准教授職以上の職位にある女性医師」20名(主任教授6名,教授6名,准教授8名)に1対1の半構造化面接を実施し,「キャリアの継続に有利であった因子」と「不利に働いた因子」を解析した.有利であった概念の例には「好きな道を選んだ」,「苦労したと感じていない」,「ある時期は懸命に働いた」,「指導者に鍛えられた」,「同僚や上司に恵まれた」,「伴侶や家族がキャリアの継続に理解があった」,「家事や子育てを誰かに協力してもらった」などが挙げられた.カテゴリーとしては,「プロフェッショナリズムに関する意識が高い」ことと,「困難への対処法が優れている」ことなどを定めた.プロフェッショナリズムには,自己効力感や教育を社会に還元するという意識が高いこと,能力開発を怠らないこと,性的役割分担意識に囚われないことなどが含まれた.不利な因子に対しては,楽天的に臨み,ソーシャルサポートを活用してフレキシブルに対処し,結果へのこだわりは少なかった.

これらのキャリアを継続している女性医師達の資質や行動パターンを一般化し,キャリア教育の教材を作成した.東京医科大学医学部医学科第1学年の「医師としての将来像」や第2学年の「プロフェッショナリズムI」,看護学科第1学年の授業において講義した.学外の医学部では,京都府立医科大学第3学年,岡山大学第3学年,山形大学第4学年,中国四国地方の医学生を対象に病理学会が開催した「病理夏の学校」などで講演した.卒後では東京女子医科大学皮膚科教室,神戸大学医学部大学院生講義,川崎医科大学同窓会講演会などで講演した.質的調査として、修正グラウンデッド・セオリーを用いている。20名に行った半構造的インタビューによりデータを集め、コーディングを行い、概念を生成し分析ワークシートを作成するまでは比較的順調に推移した。ここからの分析に予定よりも手間取っている。原因としては、自分の主観が入りすぎてしまうことと、先行研究の分析が充分でないことが挙げられる。予定では、平成27年度(2015年度)までに国内での報告と論文としての発表を予定していたが、国内学会での発表までにとどまっている。当初の予定通り、論文として発信するために、さらに1年研究期間を延長し本研究を完遂させたい。当初予定していた量的調査(質問紙調査)の実施は、論文の進捗程度に合わせて再検討が必要になる可能性がある。最終年度として、「キャリアを形成した女性医師」の資質や行動パターンについて、研究成果を、学内外の医科大学において講演することにより、主として医学生を対象に、医師であるキャリアを継続させるためには、「プロフェッショナリズムに関する意識が高いこと」、「困難への対処法が優れていること」、「性的役割分担意識に囚われないこと」が重要であることを啓蒙した。・平成28年4月14日、東京医科大学医学部(以下本学部)医学科第1学年症候学入門「医師としての将来像」、「学生生活,医学教育」、「卒後臨床研修」、「医師のキャリア継続」・平成28年4月26日、京都府立医科大学大学院医学研究科「医師として成功するコツはたった3つ」・平成28年6月20日、本学医学科第3学年、「医師としてキャリアパスについて」、「キャリアパスについて考える(実習)」・平成28年9月13日、第2学年医療プロフェッショナリズム「医師としてのキャリアについてを考える」・平成28年10月7日、島根大学医学部医学科第3学年、「医師として成功するコツ」・平成28年10月13日、本学看護学科「医療職として成功する3つのコツ教えます!」・平成28年10月30日、日本女医会主催、第10回「医学を志す女性のためのキャリア・シンポジウム」パネリスト・平成28年11月25日、本学研究科医科学専攻(修士過程)「キャリアパスの教育・医師の労働環境」・平成28年12月2日、本学研究科医科学専攻(修士過程)「医学教育教育の中での社会調査」・平成28年1月21日、本学第5学年、BSL統合講義日程「プロフェッショナリズム」今後は本研究を、有馬牧子氏(研究代表者、東京医科歯科大学)「男女共同参画の視点を持つ医師を育成するキャリア教育プログラムの開発と効果の検証)の分担研究者として、平成29年度から3か年間、科研費(基盤C)を得て継続する。医科大学の准教授と教授の女性医師20名に,キャリアを形成できた理由をインタビューした.
網膜下新生血管へのアデノウィルスベクターを用いた遺伝子治療の研究

研究代表者は、1998年から2年間、文部教官長期出張研修ということで南カリフォルニア大学ドヘニー眼研究所に留学し、そこで独自に血管成熟因子、その拮抗因子、細胞増殖抑制因子を感染細胞内で高度に発現するアデノウイルスベクターを作成した。また、研究代表者は、南カリフォルニア大学ドヘニー眼研究所で独自にグリア細胞特異的プロモーターでドライブされるヒトVEGFを過剰発現するトランスジェニックマウスを作成した。このマウスは実験的網膜下新生血管が非常に大きくなる特徴があり、組織学的解析が加えやすくなることが大きな特徴である。しかしこの期間において文部省、その他の機関の研究費補助は受けてはいない。この血管成熟因子(Angiopoietin 1)は新生血管の皮膚組織での血管からの滲出を減少させているとの報告もあり(Nature Medicine,2000)その報告とは競合して行っていた我々の網膜下新生血管モデルでの実験でも同様の結果が出ている。このことは老人性円板状黄斑変性症の網膜下新生血管の出血や漏出が視力障害の大きな原因であることを考慮すると非常に治療に密接した研究であることが判った。そして今回、研究代表者が日本で作成したアデノウイルスベクター、およびUSCで作成したトランスジェニックマウスの研究使用許可は、南カリフォルニア大学ドヘニー眼研究所からすでに得ていたが、2002年一杯で研究代表者が一身上の都合により、筑波大学を退職することとなったため、研究途中で研究終了となった。・ヒトAngiopoietin1、2やPTENなどの血管成熟、血管増殖関連遺伝子をRT-PCRで作成した。また若林毅俊が新規にcloningしたcDNA部分をTA cloning vecterに組み込み精製した。遺伝子の配列や組み替えの方向をDNA sequencerで確認し、2種類の制限酵素でcDNA部分を切断してアデノウィルス作成shuttle vecterに組みこみ、作成されたshuttlevecterをアデノウィルスベクター遺伝子を含有するpAd-Easy,と共に易相同組み換え性(RecA+)competent E.Coliに同時にelectro-polationし、相同組み換えして形質転換されたクローンのみがカナマイシン含有LB培地で増殖させた。そののちプラスミドベクターを抽出。Linerizeされたpro-virusを293細胞などのパッケージング細胞にトランスフェクションしてアデノウィルスベクターを得た。CsCl超遠心で精製してウィルス粒子を得て力値を測定中である。約6種類程度アデノウィルスベクターを作成する予定であったがまだ、3種類しか作製できず、1年が経過している状況である。
器官形成を誘導する分子・細胞・力学要素の時空間構造の解明

本研究の目的は、多細胞システムにおける相互作用を最大化するための精度アップポイントを抽出・再設計し、試験管内において高品質な臓器原基(臓器のたね)を誘導するための人為的構成技術を確立することである。具体的には、我々が保持する、ヒトiPS細胞からの立体的なヒト肝臓原基の創出技術(Takebeら,Nature 2013, 2016)をベースとして、より高品質・効率的に原基形成を誘導する内部環境(細胞の質・種類・比率など)、及び、外部環境因子(培養基材の力学的・生化学的特性など)の最適化を目指している。本年度はその中でも、臓器原基の細胞材料の品質に着目し、それを細胞膜の流動性から判別・選別する新規手法の開発に取り組んだ。まず、膜の流動性に応答して蛍光波長が変化するプローブを用いると、1)膜硬さの増大をきっかけに、細胞の未分化脱離が始まること、2)未分化状態で観察される軟らかい膜に特異的に作用する膜物性制御剤が存在することを見出した。3)さらに、この制御剤を用いることで、分化細胞から残存する未分化細胞を効率的に除去し、均質な分化細胞を大量に選別する基盤技術を確立することに成功した。本成果は、分担研究者である埼玉大学・吉川との共著でStem Cell Reports誌に発表した。また、より複雑な構造を有する臓器原基の誘導を目指し、培養基材の設計にも取り組んだ。具体的には、これまでの均一な硬さ制御基板(Takebeら,Cell Stem Cell 2015.)を更に改良して、より生体内の不均一環境をモデル化した新規基板の開発を進めた(論文投稿中)。以上のような細胞原料側の均質化と、肝臓原基を誘導する培養場の最適化を含む成果により、本研究課題を大幅に進展させることができた。28年度においては,まずself-condensationにおける力学メカニズムの解明を目指した検証を行った。具体的には,これまでにself-condensationに必須と考えられた間葉系幹細胞を用いて,さまざまな硬さの異なるゲル上で臓器原基の誘導実験を行った.特異的な硬さの基板上で大きな細胞集合運動が起きる原因を考察するため,細胞ーゲル間の接着力(Fcell-gel)及び細胞ー細胞間の集合力(Fcell-cell)の二つの力学的相互作用の大小関係がself-condensationに重要と仮説をたてた.実際,柔らかいゲル上に弱く接着する細胞はFcell-gel ≪Fcell-cellの力バランスから表面に臓器原基が形成されない.一方で硬いゲルに強く接着する細胞はFcell-gel >Fcell-cellの力バランスから集合運動が行えず,二次元上の細胞シートを形成する.適切なゲルの硬さの上で程よく接着する細胞はFcell-gel < Fcell-cellの力バランスから大きな細胞運動が誘導されると考えられた.以上の知見から,self-condensationを誘導するにあたって,間葉系幹細胞の“接着性の差"が重要なパラメーターであると考え,より効率的に臓器原基を誘導するための間葉系幹細胞の評価法の確立に着手した.まず未分化細胞(iPS細胞)と間葉系幹細胞を播種し,プラスチック皿に強接着した細胞を観察した.すると,self-condensation誘導能を持つ間葉系幹細胞の方が強接着する細胞の数が未分化細胞よりも顕著に多いことを見出した.今後臓器原基誘導に最適な各種細胞の濃縮・評価法の構築を進める.以上の成果は,国内招待講演3件にて報告,特許申請,論文1報発表を完了した.さらに現在,新たな論文を投稿準備中である.細胞を播種する外部環境の硬さ、という精密な物理量の設計に基づく独自の細胞集合メカニズムを応用することにより、様々な臓器原基の誘導が可能であることを示した。さらに、新たな品質評価系として細胞の接着力によるソート系の開発に着手でき、今後質の高い臓器原基形成に応用可能か詳細な検証を行っていく。本研究では、近年代表者らが確立した「臓器原基の自律形成」を誘導する基盤技術をヒト臓器形成の構成生物学モデルとして、臓器原基形成を誘導する力学的および細胞生物的要素の時空間構造を解明することを試みている。本年度は、self-organizationにおける原始血管叢形成メカニズムの解明を目指した。ヒトiPS由来細胞の時空間局在可視化系の構築:各種細胞材料の有効な表現型を確定するためには、肝原基内部における空間局在を定量的に把握する必要がある。そこで、3系譜細胞が各々異なる蛍光レポータータンパク質で可視化された遺伝子ノックインヒトiPS細胞を樹立した。TALEN法を用いて、既に樹立済みのAAVS1::EGFPノックインiPS細胞に加えて、同プロモーター下に異なる蛍光タンパク質をノックインし、可視化系を確立した。樹立されたレポーターiPS株は、以降の検証でイメージングによる定量評価に用いた。次にヒトiPS由来ストロマ細胞の分化誘導系を構築した。安定的に原始血管叢を担保するための血管内皮細胞の表現型の特定を目指し、iPS細胞よりすべてのストロマ細胞を分化誘導する技術開発を検討した。そこで、血管内皮細胞(EC)と間葉系細胞(MC)の分化誘導系のブラッシュアップを進め、原始血管作製に有益なiPSC-EC・iPSC-MCの調製方法を確立した。最終的に、iPS由来三種の臓器原基形成実験を行い、原始血管叢形成を効率的に誘導する条件の解明を試みる。原始血管叢形成におけるダイナミクスについては、ライトシート顕微鏡を用いたin vitroタイムラプスイメージングを用いて詳細な解析を行った。

RNAiを用いた機能喪失実験と組み合わせた結果、血管形成を至適化する分子メカニズム、および、最適なマトリクスの選定に成功した。計画時点での内容を大幅に越えて、シングル・セル解析等を組み合わせた詳細な検討の結果から、分子レベルでの血管網形成メカニズムを明らかにし、世界最高峰の科学誌であるNature誌への報告を行うことができた。さらに、血管内皮・間葉系細胞の分化誘導条件を確立し、Cell Reports誌に報告することができた。以上のように目覚ましい成果創出ができたことから、当初計画以上に進展しているものと判断した。本研究の目的は、多細胞システムにおける相互作用を最大化するための精度アップポイントを抽出・再設計し、試験管内において高品質な臓器原基(臓器のたね)を誘導するための人為的構成技術を確立することである。具体的には、我々が保持する、ヒトiPS細胞からの立体的なヒト肝臓原基の創出技術(Takebeら,Nature 2013, 2016)をベースとして、より高品質・効率的に原基形成を誘導する内部環境(細胞の質・種類・比率など)、及び、外部環境因子(培養基材の力学的・生化学的特性など)の最適化を目指している。本年度はその中でも、臓器原基の細胞材料の品質に着目し、それを細胞膜の流動性から判別・選別する新規手法の開発に取り組んだ。まず、膜の流動性に応答して蛍光波長が変化するプローブを用いると、1)膜硬さの増大をきっかけに、細胞の未分化脱離が始まること、2)未分化状態で観察される軟らかい膜に特異的に作用する膜物性制御剤が存在することを見出した。3)さらに、この制御剤を用いることで、分化細胞から残存する未分化細胞を効率的に除去し、均質な分化細胞を大量に選別する基盤技術を確立することに成功した。本成果は、分担研究者である埼玉大学・吉川との共著でStem Cell Reports誌に発表した。また、より複雑な構造を有する臓器原基の誘導を目指し、培養基材の設計にも取り組んだ。具体的には、これまでの均一な硬さ制御基板(Takebeら,Cell Stem Cell 2015.)を更に改良して、より生体内の不均一環境をモデル化した新規基板の開発を進めた(論文投稿中)。以上のような細胞原料側の均質化と、肝臓原基を誘導する培養場の最適化を含む成果により、本研究課題を大幅に進展させることができた。28年度に明らかとなった物理的な環境が及ぼす生物学的な意義を、フェノタイプを分子生物学的手法により解析することにより解明していく。今後は、予定通り、ヒト臓器原基構成システムの再設計を継続する。具体的には、これまで明らかにした力・分子の時空間構造を参考に、臓器形成を最適化するために有効な細胞外部環境の再設計を試みる。具体的には、光による架橋・化学修飾反応を駆使して、細胞培養基板の硬さと接着分子密度の空間制御法を用いる。これまでに、アクリルアミドゲルをベースとして、広範囲な硬さ環境(E = 0.1 kPa100 kPa)を実現することが可能であることを確認している。また、ゲル表面に様々な細胞接着タンパク質を、密度を制御して化学修飾することも可能である。
植物ウイルスに対するＲＮＡサイレンシングと自然免疫応答のクロストーク

植物はウイルスの感染に対して、RNAサイレンシングならびに自然免疫応答という2つの防御メカニズムを備えている。RNAサイレンシングを抑制するRNAサイレンシングサプレッサーTGBp1の機能解析を行い、二本鎖RNA合成に関与するシロイヌナズナタンパク質SGS3およびRDR6と相互作用し、細胞内で凝集・不活化させることを示した。また、植物ウイルスに対する自然免疫応答遺伝子JAX1の機能解析を行い、関与するウイルス側因子を解明した。以上を通じて、植物とウイルスの間で繰り広げられている多様な相互作用を包括的に解明した。本研究ではこれらを対象として、それぞれの防御応答機構を詳細に解析するとともに、これらの間に存在するクロストークを明らかにすることを目的とする。平成24年度はまずウイルスに対する植物の自然免疫応答とRNAサイレンシングのクロストークの解析に最適なパソシステムを検討した。性質の異なる複数の植物・ウイルスの組み合わせを解析に採り入れることにより最適なパソシステムを検討した。小分子RNAの解析には主にモデル植物であるシロイヌナズナが用いられる。そこで、シロイヌナズナに感染する植物ウイルスを探索し、Potexvirus属のplantagoasiaticamosaicvirus(PIAMV)が効率よく全身感染することを明らかにした。そこで、PIAMVの感染性クローンの作出を作出し、シロイヌナズナへの効率的な接種系を立ち上げた。さらにPIAMVの遺伝子発現ウイルスベクターを開発する目的でPIAMV感染性クローンを改変し、GFPを発現するPIAMVクローン(PIAMV-GFP)を作成した。また、植物ウイルスのRNAサイレンシングサプレッサー(RSS)の機能解析ならびにRSSによる防御miRNA抑制機構解析の準備として、RSS形質転換植物の作製を行った。我々の研究グループはこれまでにポテックスウイルスのTGBp1ならびにカルラウイルスのCRPが異なる性質を持つRSSであることを明らかにしてきた。そこで、これらをフローラルディップ法によりシロイヌナズナに形質転換し、安定的にRSSを高発現する形質転換体ラインを選抜した。本研究ではこれらを対象として、それぞれの防御応答機構を詳細に解析することにより、これらの間に存在するクロストークを明らかにすることを目的とする。前年度にはウイルスに対する植物の自然免疫応答とRNAサイレンシングのクロストークの解析に最適なパソシステムを検討した。シロイヌナズナに感染する植物ウイルスを探索・比較し、ポテックスウイルス属のplantago asiatica mosaic virus(PlAMV)が最も効率よく全身感染することを明らかにした。一方、JAX1はポテックスウイルス属ウイルスの感染を強く抑制する抵抗性遺伝子であるが、JAX1による抵抗性は自然免疫応答の1種であると考えられる。そこで、今年度はこの系を用いて自然免疫応答の解析を行った。すなわちJAX1による抵抗性に関わるウイルス側因子を解析し、ウイルス複製酵素が関与することを明らかにした。一方、ポテックスウイルスのRSSであるTGBp1の機能解析を行った。強いRSS活性をもつPlAMVのTGBp1を解析に用いた。平成24年度に作出したTGBp1形質転換植物の表現型解析を行った結果、tasiRNA経路の変異体と同様の表現型を示した。また、TGBp1形質転換体から小分子RNA画分を抽出し、ディープシークエンスにより小分子RNAの蓄積量を解析したところ、tasiRNAの蓄積量が特異的に抑制されていたことから、TGBp1がtasiRNA合成に関与する経路を標的とする可能性が考えられた。JAX1はポテックスウイルスの感染を強く抑制する抵抗性遺伝子であるが、JAX1による抵抗性は自然免疫応答の1種である。前年度はJAX1による抵抗性を打破するウイルスが複製酵素に変異を持つことを明らかにした。そこで、今年度はウイルス複製酵素、移行タンパク質、外被タンパク質遺伝子にそれぞれ変異を導入し、JAX1発現植物に接種試験を行うことにより、JAX1抵抗性にはウイルス複製酵素が必要十分であることを明らかにした。一方、前年度にポテックスウイルスのRNAサイレンシングサプレッサーであるTGBp1の機能解析を行い、TGBp1形質転換植物の表現型解析ならびに小分子RNAのディープシークエンス解析により、TGBp1がtasiRNA合成に関与する経路を標的とする可能性が考えられた。そこで、今年度はTGBp1がtasiRNA合成のどのステップを阻害するかについて解析した。すなわち(1)DCL1によるpre-miRNAの切断、(2)切断後のRNA断片を鋳型とした二本鎖RNA合成、(3)DCL4による二本鎖RNAの切断、のいずれのステップを阻害するかを解析し、TGBp1が(2)の二本鎖RNA合成を阻害することを明らかにした。そこで、この反応に関与するシロイナナズナタンパク質SGS3およびRDR6とTGBp1の免疫沈降実験を行い、TGBp1がこれらと相互作用することを明らかにした。

JAX1はポテックスウイルスの感染を強く抑制する抵抗性遺伝子であるが、JAX1による抵抗性は自然免疫応答の1種である。自然免疫応答に広く関わる植物遺伝子SGT1とMAPKKKとJAX1抵抗性との関連を調べるため、SGT1もしくはMAPKKKを発現抑制した葉におけるJAX1抵抗性を調べたところ、いずれにおいてもウイルス抵抗性は影響を受けなかったことから、JAX1抵抗性にSGT1、MAPキナーゼ経路が関与しないことが明らかになった。一方、前年度にポテックスウイルスのRNAサイレンシングサプレッサーであるTGBp1の機能解析を行い、TGBp1が二本鎖RNA合成に関与するシロイヌナズナタンパク質SGS3およびRDR6と相互作用することを明らかにした。今年度はこれらの局在解析を行い、SGS3を単独で発現させた場合は細胞質に散在しているが、TGBp1と共発現させると核近辺に凝集することを明らかにした。TGBp1はSGS3/RDR6を凝集させることによりこれらの機能を阻害することが示唆された。また、サイレンシングサプレッサー欠損cucumber mosaic virusはサイレンシング因子が欠損したシロイヌナズナミュータントで蓄積量が増加することが明らかにされている。これをTGBp1形質転換植物に接種したところ、ウイルス蓄積量が劇的に増加した。この結果から、TGBp1がサイレンシング経路を阻害する機能を持つことが確かめられた。植物はウイルスの感染に対して、RNAサイレンシングならびに自然免疫応答という2つの防御メカニズムを備えている。RNAサイレンシングを抑制するRNAサイレンシングサプレッサーTGBp1の機能解析を行い、二本鎖RNA合成に関与するシロイヌナズナタンパク質SGS3およびRDR6と相互作用し、細胞内で凝集・不活化させることを示した。また、植物ウイルスに対する自然免疫応答遺伝子JAX1の機能解析を行い、関与するウイルス側因子を解明した。以上を通じて、植物とウイルスの間で繰り広げられている多様な相互作用を包括的に解明した。自然免疫応答ならびにRNAサイレンシングについて解析し、自然免疫応答においてはJAX1抵抗性の機能解析において予定通りの成果を得た。一方、RNAサイレンシングは当初の予定を上回るペースで研究が進んだ。以上より概ね研究計画は順調に進んでいると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。農学平成26年度はRNAサイレンシングサプレッサーであるTGBp1について重点的に解析し、その機能の大部分を明らかにするなど、当初の予定以上の成果を得た。TGBp1は主要なRNAサイレンシングサプレッサーであり、その機能解明は新規かつ重要な課題である。
植物病原糸状菌の宿主特異的毒素:生成と宿主応答の分子機構

1.宿主特異的毒素(HST)の単離・構造決定キュウリ褐斑病菌が生産する新規のHST(CCC毒素)の純化を試みた結果、各種カラムクロマトグラフィーによってCCC毒素を単離することができた。現在、各種機器分析により構造解析中である。一方、アブラナ科植物黒斑病菌ではHSTとしてdestruxin Bが報告されているが、destruxin Bとは別のHST様物質の存在が明らかとなり、現在、本物質の病理学的役割の検討とその単離を進めている。2.宿主特異的毒素(HST)生成の分子機構アブラナ科植物黒すす菌のHST(AB毒素)は、胞子発芽時に宿主植物から遊離する物質(1.3kDaの配糖体)により生成が誘導されることが明らかとなった。一方、ナシに生息する内生糸状菌の代謝物質の中から、ナシ黒斑病菌の胞子発芽時のHST(AK毒素)生成のみを阻害する物質を見いだした。現在、本物質の単離とHST生成の制御機構を解析中である。3.宿主特異的毒素(HST)に対する宿主応答の分子機構HST(AM毒素)生成菌のリンゴ斑点落葉病菌に対するリンゴの感受性は葉緑体シャペロニンαサブユニット(cpn-α)のホモログ(SA60)の発現と密接に関与し、SA60はAM毒素の受容体である可能性が示唆された。さらに、その遺伝子解析から、SA60はcpn-α遺伝子の1塩基の変化によって生じたことが明らかとなった。また、本塩基の違いによる感受性個体の簡易識別方法を開発した。