hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
素粒子物理の新時代を切り拓くミューオン線型加速器の開発

しかし、前年度までに低速部・中速部の設計を完了し、さらに今年度に後足部の設計まで完了したため、既に全体の設計が完了するに至っている。次年度以降は特にビームダイナミクスへの制限が厳しい低速部における代替案を検討する予定である。(2)世界初のミューオン加速試験に必要な低速ミューオン(ミューオニウム負イオン)源の開発に成功し、当初の予定通り加速試験の準備を完了することができた。(3)前年度までに製作・性能評価を行ったミューオンビームプロファイルモニターを用いて実際に低速ミューオンを測定し、想定通りのプロファイルを得ることに成功した。上記のように、すべての課題において想定通りもしくはそれ以上の結果を得ることができた。一方で、(1)の加速空洞製作に関してはコストの問題で設計を見直したため、次年度に繰り越すことになった。次年度には予定通り製作・性能評価まで行っている。以上から、本年度の評価としては、総合的に想定通りの進展であると結論した。本研究の目的はミューオン異常磁気能率(g-2)精密測定にむけた(1)世界初のミューオン線型加速器の開発、(2)ミューオン加速の実証、(3)ミューオンビームモニターの開発、である。このうち(1)に関して、当初の予定通り線型加速器全体の基礎設計を終え、論文(J. Phys. : Conf. Ser. 874, 012054, 2017.)として発表した。また、昨年度までの実績(Physical Review Accelerators and Beams, 19,040101,2016)に基づき線型加速器低速部の加速空洞IH-DTLの試作機を設計して製作した。さらに空洞の基本パラメータである共振周波数の測定を行い、設計値と0.1%程度で一致していることを確認した。本測定によって、ミューオン専用線型加速空洞の設計手法を確立したといえる。さらに、APF方式を採用したIH-DTLでビーム品質が悪化した場合の代替案として、CH-DTLならびにアルバレDTLの設計を検討した。これらの代替案でIH-DTLと同等あるいはそれ以上のビーム品質が得られることを計算で示し、成果を論文(J. Phys. : Conf. Ser. 874, 021038, 2017)で発表した。(2)に関しては初段バンチング加速器(RFQ)のプロトタイプを用いてJ-PARC MLFテストミューオンビームラインにおいて加速の実証試験を行った。そして、世界初のミューオン加速に成功し、成果を論文にまとめて投稿した(PRABに投稿中、arXiv:1803.07891 [physics.acc-ph])。(3)に関しても、前年までに低速ミューオンで性能を実証したビームプロファイルモニターを用いて加速ミューオンの測定実験を行った。測定結果とシミュレーション結果を比較し、良く合致していることを確認した。本成果は2018年5月に行われる国際学会IPAC2018で発表予定である。以上より、本研究は当初の予定通りの成果を挙げることができたと結論する。さらに(1)線型加速器の設計に関しては代替案に関しても検討することができたので、当初の予定以上の成果を挙げたといえる。ミューオン
発達に伴う咀嚼筋ミトコンドリアのエネルギー産生系酵素の役割と形態評価

1)ミトコンドリアの発達ラット咬筋のミトコンドリアは生後から発達するが,特に,10日から15日齢でミトコンドリアの横断面積とクリステの数の増大と呼吸鎖酵素の活性の増大が同時に起こってくる。これはほ乳から咀嚼への食性変化時期に一致することから,酸素活性がミトコンドリアのクリステの周囲に存在することを裏づけた。2)大脳の発達脳細胞の発達とそこに含まれるミトコンドリアの発達は一致し,呼吸鎖酵素の活性も生後10日から21日齢まで増大してくることが明らかとなった。これはほ乳から咀嚼への食性変化時期に一致することから,咀嚼運動が脳の発達に関与してくる可能性を示唆した。3)軟食の影響21日齢から軟食で飼育したラットの咬筋は31日齢まではミトコンドリアの膨大以外は筋線維,ミトコンドリアの形態や酵素活性に大きな差は見られなかったが,60日齢では筋線維が細くなり,ミトコンドリアの数の減少が見られた。同時に呼吸鎖酵素の活性の低下が起こった。この傾向は120日齢まで見られた。このことより,長期にわたる軟食により筋線維,ミトコンドリア,呼吸鎖酵素の活性に影響がでることが明かとなった。これは咬筋が短期的ストレスを受けにくく,長期的なストレスに影響されやすい傾向があることが示唆された。これまでの実績および今後の課題研究代表者と同分担者は申請課題に対する研究を行い,以下の点を明らかにしてきた。a)生後のラット咬筋(出生直後から2週齢)を用いて食性変化期前後について・透過型電子顕微鏡による観察では成長に伴いミトコンドリアの大きさが増大し,特に,生後10日後にクリステが発達したことを明らかにした(J.Dental Res77(11):1926-1930,1998)。・同時期のエネルギー産生糸酵素としてミトコンドリア内コハク酸-酸素酸化還元酵素およびNADH-酸素酸化還元酵素の活性の測定から生後10日後にこれら酵素の活性が増大してくることを解明した(J.DentalRes77(11):1926-1930,1998)。b)上記検索所見から咀嚼筋ミトコンドリア呼吸鎖酵素の活性が生後10日前後すなわち,食性変化時に咬筋に含まれるミトコンドリアの大きさの増大と比例して,酵素の活性も高くなることが判明した(AmericanZooologist,38(5):67A,1998)。このため,今後は以下の点について検索する。食性変化(軟食)が筋に与える影響をa)ミトコンドリアの形態観察,定量化。さらに,b)エネルギー産生系のミトコンドリア内コハク酸-酸素酸化還元酵素およびNADH-酸素酸化還元酵素活性の測定,などにより,形態と酵素の全反応を酸素消費のレベルから生体内の筋全体活性評価から,咀嚼筋発達の機構解明と顎全体の発育から考察し,論文化する。これはほ乳から咀嚼への食性変化時期に一致することから,酵素活性がミトコンドリアのクリステの周囲に存在することを裏づけた。3)軟食の影響

21日齢から軟食で飼育したラットの咬筋は31日齢まではミトコンドリアの膨大以外は筋線維,ミトコンドリアの形態や酵素活性に大きな差は見られなかったが,60日齢では筋線維が細くなり,ミトコンドリアの数の減少が見られた。同時に呼吸鎖酵素の活性の低下が起こった。この傾向は120日齢まで見られた。このことより,長期にわたる軟食により筋線維,ミトコンドリア,呼吸鎖酵素の活性に影響がでることが明らかとなった。これは咬筋が短期的ストレスを受けにくく,長期的なストレスに影響されやすい傾向があることが示唆された。
水棲カメムシ類の遺伝的構造から探るホットスポット日本の生物相形成プロセス

日本列島は生物多様性のホットスポットと呼ばれる地域であり、生物多様性の創出プロセスの解明は極めて重要であると言える。本研究では、希少種を多く含む分類群である水生カメムシ類に焦点を当て、その遺伝的構造を比較することにより日本列島の生物相形成プロセスを追究した。その結果、一般的に考えられているようなユーラシア大陸から日本列島への移動分散の他に、日本列島からユーラシア大陸への移動分散(Back dispersal)を検出することができた。日本列島は世界レベルでの生物多様性のホットスポットである。そのため、生物地理学的研究は長年注目されてきており、たいへん興味深い研究も多い。その一方、特定の海峡による種(集団)分化や南西諸島を対象とした研究など地域が限定された、もしくは何らかの地史イベントに限定された研究も多いと言える。そこで本研究は、東アジア産タイコウチ科昆虫類に注目し、タイコウチ・ヒメタイコウチ・ミズカマキリ・ヒメミズカマキリの4種を中心に日本列島および大陸(朝鮮半島)でのサンプリングを行い、ミトコンドリア遺伝子COI領域、核遺伝子Histone H3および28S rRNA領域の遺伝子解析を実施した。その結果、遺伝子解析を実施したタイコウチ科昆虫類のうち、タイコウチ・ミズカマキリ・ヒメミズカマキリの3種で日本列島から大陸へ移動分散(back dispersal)した可能性を示唆するデータが得られた。“Back dispersal"はこれまで殆ど報告が無い極めて稀な事象であり、本研究の結果はたいへん重要な知見であると言える。また、本研究の分子系統解析結果から、遺伝子解析を実施した各種間でその遺伝的構造は大きく異なっていることが明らかとなった。これは移動分散能力の違いを反映した結果であると考えられる。本研究でこれまでに得られている知見は、大陸および日本列島に棲息する複数種の水棲半翅類における遺伝的構造を明らかにし、さらに日本列島における水棲半翅類・水棲生物相の成立プロセス、および生物多様性創出の進化的背景を探る上で極めて重要であると言える。前年度に得られた水生カメムシ類における日本列島からユーラシア大陸への移動分散(back dispersal)についてより深く議論するため、重要地域である朝鮮半島、対馬および西日本地域のサンプルを中心にタイコウチ科昆虫類を中心としたサンプリングを行い、採集されたサンプルの分子系統解析を実施して解析データを追加した。前年度に得られた結果を考慮し、特にback dispersalの傾向が強く支持されたタイコウチに関しては、重点的に解析数を増やすことで議論を深めることが可能になった。また、コオイムシ類に関しては姉妹種であるコオイムシおよびオオコオイムシの2種で使用が可能なマイクロサテライト・マーカーを14座作成することに成功した。このことにより、これまで展開してきた山岳域や海峡形成による遺伝的交流の分断といった比較的大きなスケールの遺伝的構造に関する議論のみではなく、隣接する生息地間や水系間など、さらなる詳細なファイン・スケールでの分布域拡大プロセスの追究が可能となった。さらに、コオイムシに関して、これまでの研究結果で得られているデータをもとに遺伝的に大きく異なる2系統が混在する中国地方(山口県および広島県周辺地域)のサンプルを重点的に解析し、GISを用いて過去の分布域の変化を推定した。この地域のサンプルについてはすでに相当数のトータルDNAの抽出を済ませており、今後、マイクロサテライト・マーカーを用いた分子系統解析を実施していく予定である。遺伝子解析を実施した複数種で“back dispersal"を示唆する結果が得られており、日本列島の生物相形成史を探る上で極めて重要な知見を得ることが出来ている。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子系統地理学これまでの研究結果から、“back dispersal"というたいへん興味深い事象を検出することが出来ていることから、引き続きタイコウチ科類を対象として遺伝子解析を実施していく予定である。具体的には、これまでの遺伝子解析結果から考えられる今後の議論に重要となると地域、およびサンプル数の少ない地域での追加のサンプリングを実施し、採集したサンプルの遺伝子解析を行う。得られた結果から、分岐年代推定・レフュジア地域の検出を試み、種間比較を行うことで日本列島の水棲半翅類・水棲生物相の成立プロセス、および生物多様性創出の進化的背景を明らかにする。
多女王制アリ類の女王間における繁殖をめぐる競争の発生要因

ムネボソアリ属の数種についてコロニーの社会構造と女王間行動を調査した。北海道産のタカネムネボソアリでは、多女王コロニーが約40%をしめていた。多女王コロニーはいずれも主な産卵個体がただ1個体である機能的単女王制であった。女王間の行動を6コロニーで合計約260時間観察したところ、3コロニーで頻繁な攻撃的行動が観察された。そのうち2コロニーでは直線的な順位関係が認められ、第1位の個体だけが産卵していた。攻撃行動がまったく観察されなかった3コロニーのうち、2コロニーは受精個体が1個体だけで、その個体が産卵しており、未受精女王は全く産卵せず働きアリのような行動をしめした。残りの1コロニーでは女王間で攻撃行動は見られなかったが、働きアリが卵巣の発達した女王を追い出し、その後別の女王が産卵を開始した。いずれのコロニーでも働きアリと主産卵者以外の女王が低い頻度で産卵したが、そのほとんどは主産卵者である女王や働きアリによって食卵された。女王間の血縁関係はまだ推定していないが、ヨーロッパにおける同種の研究から、母娘、姉妹などの血縁集団であることは確実である。北海道ではどの個体群でも機能的単女王制で、機能的多女王制コロニーはいまだに発見されていない(調査コロニー数300以上)。これらの事実と観察結果を考え合わせると、コロニー内の産卵者個体数は女王間の血縁関係や生態的条件に影響されず、常に機能的単女王制であるが、攻撃行動の頻度や強度が血縁関係などに影響されている可能性が高い。本種の研究結果については現在ドイツ行動学会誌Ethologyに投稿中である。ハヤシムネボソアリでは約40%が多女王コロニーで、すべてが機能的多女王制であった。本種ではエサ条件を操作し利用可能な資源量が女王間の繁殖をめぐる競争に及ぼす効果を調べたが、エサ量とは関係がなかった。
赤道大気上下結合

本研究領域は、赤道インドネシア地域にかつてない多手段・多変量の観測装置を集約した観測ネットワークを構築し、赤道大気上下結合の解明を図ることを目的として実施された。観測の中心は平成13年3月に完成し、インドネシア航空宇宙庁(LAPAN)との密接な協力関係のもとで観測を続けてきた赤道大気レーダー(EAR)である。本研究によって、EARサイトを中心に各種のレーダー、ライダーを初めとする観測装置群が整備され、全体として、赤道大気が力学的に上下に強く結合したひとつの巨大システムとなっていることが明らかにされた。出版された査読付き論文の総数は213件に達している。総括班は、研究実施のための連絡調整を行う一方、領域全体の活動を担った。そのため総括班会議を計22回開催し、公開ワークショップを毎年実施して観測成果の発表と議論を進めた。領域内の評価委員による評価委員会を計3回実施し、各時点における研究評価と助言をうけて領域の運営に反映した。研究期間の初期と最終期に2回の国際シンポジウム,“International Symposium onEquatorialProcessesIncludingCoupling(EPIC)"(平成14年3月1822日)、“International Symposium on Coupling Processes in the Equatorial Atmosphere (CPEA)"(平成19年3月2023日)を開催し、それぞれ研究計画と成果の取り纏めを行った。平成19年度には科研費(研究成果公開発表(A))を得て、一般向けの公開シンポジウム「地球大気の心臓-赤道大気の鼓動を聴く」を成功裡に開催した。以上のまとめとして平成19年10月22日に事後評価を受け、最高位の評価A+(期待以上の研究の進展があった)を得た。本研究課題(総括班)の目的は、大気圏間の相互作用(上下結合)を究明する6計画研究項目の総括を行うことである。それぞれの計画研究項目は本質的に、互いに深く関わり合うべきものであり、各研究項目を如何に有機的に組織化できるかが最終的な研究成果を左右すると言って過言でない。従って総括班では各研究項目のコーディネーションを第一の目的とする。次いで、大掛かりな設備である『赤道大気レーダー(EAR)』は大小二重の観測ネットワークの中核となることから、その観測計画の調整を第二の目的とする。その他、総括班は各計画研究項目の進捗状況を把握し、それぞれの研究項目解明の方向性、妥当性を検討・評価し、バランスの取れた研究計画推進の舵取りを行う。また本領域研究は、EPIC国際共同研究計画等と密接に関わる他、赤道インドネシア域を主舞台に実施され、米・豪・印大気レーダーネットワークとも共同研究を推進するため、これに必要な国際的対応の窓口となる。今年度は、6計画研究項目に共通した事項についての企画・調整・実施に当たった。『EAR』の観測モードや観測日時・観測時間長について、各研究項目の要望を調整し観測計画を立案した。『EAR』のデータを国際的な利用にも供するため、ホームページ上に公開した。各研究項目の研究進捗状況の報告と今後の研究推進方法を議論するため、3月に国内外の研究者を招聘しワークショップを開催した。ワークショップ開催後、研究評価委員会を開催し、本申請領域研究の企画・遂行・成果について評価と助言を受けた。今後は、本申請領域研究の一枢軸である米・豪・印大気レーダーネットワークとの有機的な共同観測を推進するため、緊密な国際協力を推進する。また、現在運用されている観測衛星との協同観測を推進するため、その国際対応にも当たる。

それぞれの計画研究項目は本質的に互いに深く関わり合うべきもので、各研究項目を有機的に組織化することが重要である。従って総括班では各研究項目のコーディネーションを第一の目的とする。次いで、大掛かりな設備である『赤道大気レーダー(EAR)』は大小二重の観測ネットワークの中核となることから、その観測計画の調整を第二の目的とする。その他、総括班は各計画研究項目の進捗状況を把握し、それぞれの研究項目解明の方向性・妥当性を検討・評価し、バランスの取れた研究計画推進の舵取りを行う。また本領域研究は、赤道インドネシア域を主舞台に実施され、米・豪・印大気レーダーネットワークとも共同研究を推進するため、これに必要な国際的対応の窓口となる。今年度も昨年度に引き続き、6計画研究項目に共通した事項についての企画・調整・実施に当たった。『EAR』の観測モードや観測日時・観測時間長について、各研究項目の要望を調整し観測計画を立案した。7月と11月の2回・ホームページ上でそれまでの研究成果をまとめたニュースレターを発行し、9月には約1年間の研究成果をまとめた報告書を印刷刊行した。各研究項目の研究進捗状況の報告と今後の研究推進方法を議論するため、12月17日18日に京都大学宇治キャンパスにおいて公開ワークショップを開催し、その発表内容をまとめたプロシーディング集を印刷刊行した。今後は、本申請領域研究の一枢軸である米・豪・印大気レーダーネットワークとの有機的な共同観測を推進するため、緊密な国際協力を推進する。また、現在運用されている観測衛星との協同観測を推進するため、その国際対応にも当たる。本研究課題(総括班)の目的は、大気圏間の相互作用(上下結合)を究明する6計画研究項目の総括を行うことである。その他、総括班は各計画研究項目の進捗状況を把握し、それぞれの研究項目解明の方向性、妥当性を検討・評価し、バランスの取れた研究計画推進の舵取りを行う。各研究項目の研究進捗状況の報告と今後の研究推進方法を議論するため、12月4日5日に名古屋において公開ワークショップを開催し、その発表内容をまとめたプロシーディング集を印刷刊行した。
不斉置換基を有するシリレンへの立体選択的付加反応

不斉置換基を有するシリレンをデザインし、これとアルコールとの反応において立体選択的に付加反応が進行するのか研究を行った。すなわち、不斉置換基としてフェニルエチル基を有するトリシランをt-ブチルアルコール存在下、ヘキサン中、254nmの光照射を行ったところ、シリレン捕捉生成物であるジアステレオマー混合物の二種類の異性体として観測され、しかも異性体の偏りが観測された。この時、この異性体比はケイ素上の置換基、アルコールの大きさ、あるいは反応温度に依存した。立体構造については、^1H,^<13>C及び^<29>SiNMR、HCCOSEYおよびNOE差スペクトル、またX線構造解析などを用いて解析した。これらの結果よりアルコールがシリレンに攻撃する際、隣接不斉炭素上の置換基の立体を区別し、最も立体障害の少ないメチル基-プロトン間からアルコール酸素が攻撃し、ケイ素上に不斉誘導が起こる事がわかった。さらに、置換基に酸素あるいは窒素原子などシリレンの空のp軌道に対し配位可能な基を有するシリレンとアルコールとの付加反応においては、先の場合と異なりジアステレオ選択性が逆転した。これらの例は、14属二価化学種の反応において不斉誘導を示した初めての例となった。またこのアイデアをさらに展開し、異なる置換基を有するプロキラルシリレンとアルコールとの反応においてエナンチオ選択性が発現するのか試みた。この場合、未だ不十分だがまずアルコールとして光学活性アルコールとの反応においてエナンチオ選択性が確認された。不斉置換基を有するシリレンへのアルコール付加反応において不斉誘導が起きることを明らかにした。立体構造については、二種類のジアステレオマー混合物をガスクロマトグラフによりそれぞれ分離し、^1H,^<13>C及び^<29>Si NMR、HCCOSEYおよびNOE差スペクトルにより、またX線構造解析などを用いて解析した。さらに、置換基に酸素あるいは窒素原子などシリレンの空のP軌道に対し配位可能な基を有するシリレンとアルコールとの付加反応においては、先の場合と異なりジアステレオ選択性が逆転した。これは配位型の置換基がアルコールよりも先に立体障害の少ない側からシリレンのp軌道に配位し、その後アルコールと反応して付加体を与えるものとして理解することが出来る。これらの実験は、14属二価化学種の反応において不斉誘導を示した初めての例となった。
血糖調節機構における神経伝達物質の関与に着目した生薬由来の血糖上昇抑制成分の研究

本研究では,生薬ショウキョウ・カンキョウ由来スルホン化誘導体の糖尿病に対する有用性を検討した。この研究過程で,スルホン化誘導体はα-グルコシダーゼ阻害活性を有し,健常マウスに対する食後過血糖抑制作用を示すこと,糖尿病モデルKK-A^yマウスの高血糖に対する抑制効果を示すことが明らかになった。また,血糖値の変動には脳内モノアミンレベルの関与が示され,特に6-gingesulfonic acid投与による血糖上昇抑制には脳内セロトニン濃度の上昇を促すような神経伝達物質を介した作用であることが示唆された。我々が生薬ショウキョウ(生妻)から見出した新規スルホン化誘導体: glngesulfonlc acld類やshogasulfonic acid類は,基原であるショウガ根茎の辛味成分: gingerol類やshogaol類,あるいはdiarylheptanoid類が製品加工上の硫黄燻蒸処理によってスルホン化された化合物群である。これらについて生理活性試験を検討したところ, in vivoの系において,糖尿病や肥満の低減を示唆する知見が得られた。このことにより,ショウキョウ由来スルホン化誘導体がメタボリックシンドロームのみならず現代病として膨大な患者数を抱える糖尿病やその危険因子である肥満に対する治療・改善薬となり得る可能性が期待された。またスルホン化誘導体の体内動態と血糖値,脳内神経伝達物質合成量の関連性を明らかにすることで血糖調節機構における新たな評価系を確立できるものと考えた。20年度は先ず試料・被験薬となるスルホン化誘導体の量的な確保を行い,マウスを用いてスルホン化誘導体の投与実験による安全性および生理活性について検討した。その結果,以下のような成績を得た。1.スルホン化誘導体は,ショウキョウ80%MeOH抽出エキスから各種カラムクロマトグラフィーを繰り返し,単離・精製すると共に, gingerol類やdiarylheptanoid類から有機合成によって作製し,動物経口投与試験に要する量を確保した。2.スルホン化誘導体の単回/長期投与試験,スルホン化誘導体含有/非含有ショウキョウの熱水抽出エキスの3ヶ月投与試験ならびに80%MeOH抽出エキスの12ヶ月投与試験のいずれにおいても,投与試験終了時までにマウスの死亡例はなく,毒性発現を示唆するような異常は認められなかった。3.スルホン化誘導体はα-グルコシダーゼに対して阻害作用を有し,食後の過血糖抑制効果を示すことが分かった。我々が生薬ショウキョウ(生姜)から見出した新規スルホン化誘導体:gingesulfonic acid類やshogasulfonic acid類は,基原であるショウガ根茎の辛味成分:gingerol類やshogaol類,あるいはdiarylheptanoid類が製品加工上の硫黄燻蒸処理によってスルホン化された化合物群である。本課題ではこれらの有用性を評価するために,マウスに対する経口投与試験を実施した。スルホン化誘導体投与によるマウスの死亡例はなく,毒性発現を示唆するような異常は認められなかった。一方で,スルホン化誘導体は&#61537;-グルコシダーゼに対して阻害作用を有し,食後の過血糖抑制効果を示すことが明らかになった。21年度はスルホン化誘導体ならびにこれを含むショウキョウエキスについて,マウスに対する長期経口投与試験を行い,抗糖尿病作用について検討した。1.正常マウスに対する6-gingesulfonic acid含有ショウキョウエキス投与群では,6ヶ月と12ヶ月時に血中アディポネクチン量が他群と比較して増加していた。これと関連して脳内セロトニン含量の増大と自発運動量の上昇が観察された。2. 2型糖尿病モデルKK-Ayマウスへの投与試験においては,1ヶ月間の投与期間中,6-gingesulfonic acid投与群では,対照群と比較して,血糖値の上昇抑制作用が認められた。特にその効果が顕著であったマウスにおいては,血中アディポネクチン量が高く認められた。以上から,スルホン化誘導体ならびにこれを含むショウキョウエキスの長期経口投与は,インスリン感受性ホルモンであるアディポネクチン分泌を促進して血糖値の上昇を抑制することが示唆された。生薬ショウキョウ(生姜)から見出した新規スルホン化誘導体:gingesulfonic acid類やshogasulfonic acid類は,基原であるショウガ根茎の辛味成分:gingerol類やshogaol類,diarylheptanoid類が製品加工上の硫黄燻蒸処理によってスルホン化された化合物群である。前年度までにスルホン化誘導体ならびにこれを含むショウキョウエキスが2型糖尿病モデルマウスの高血糖を改善することを明らかにし,その効果には,インスリン感受性ホルモンであるアディポネクチンの分泌促進作用と脳内セロトニン含量の上昇が関与することが示唆された。22年度は,スルホン化誘導体だけでなく,その他のショウキョウ・カンキョウ(乾姜)由来成分に着目し,検討を加えた。

2型糖尿病モデルKK-Ayマウスに対し,ショウキョウエキス,6-gingerol,6-shogaolを4週間経口投与し,一般状態,摂餌・摂飲量,体重,血糖値などを経時的に観察/測定した。また,併せてインスリン値,アディポサイトカイン量,脳内神経伝達物質量などについて検討した。各投与群では,対照群と比較して血糖値の上昇を抑制する傾向が認められ,特に6-shogaol投与群では有意な血糖上昇抑制効果と血中アディポネクチン量の増加,加えてインスリン値およびHOMA-IR値の低下が認められた。これらのことから6-shogaolの継続的な摂取は血中アディポネクチンを増加させることでインスリン抵抗性を改善し,血糖値の上昇を抑制することが示唆された。また,6-shogaolはショウガ根茎やショウキョウと比してカンキョウにより多く含まれる成分であり,ショウキョウとカンキョウの薬理効果の差異を考察する上で興味深い結果が得られた。
Morphineの新代謝経路ならびにその生理的役割の解明

当研究室では、morphine 6-dehydrogenaseにより、morphine(M)がmorphinone(MO)に代謝され、さらにその一部はmorphinone-glutathione結合体(MO-GSH)を形成するという、Mの新代謝経路を明らかにしている。MOについては、マウスへのS.C.投与で母化合物の約9倍、脳内投与で約4倍の毒性を示し、さらに脳内投与法による鎮痛活性測定結果から、MOはMの主たる副作用の一つである耐性発現の強力な原因物質である証拠を得ている。一方、MO-GSHは、腹腔内投与で500mg/kgでも致死毒性を示さないが、これを脳内投与するとMOの約2倍の毒性を示す。また、これら代謝物のHPLCによる定量法の確立と胆汁、尿、糞中への排泄量を測定してきた。今回の成果は以下の通りである。(1)各種実験動物(モルモット、ウサギ、ラット、マウス、ハムスター)について、各種臓器(肝、腎、肺、小腸、脳)の代謝活性を比較し、可溶性画分のみならず、ミクロソーム画分においてもMO生成反応がみられること;(2)ミクロソームの反応は、F_e^<2+>-EDTA-ascorbate系でも進行し、種々のラジカルスカベンジャーの添加により阻害されることからOHラジカルの関与が示唆されること;(3)モルモットの胆汁中へ排泄される代謝物として、新たに、M-GSHおよびMO-cysteine結合体の存在を証明できたこと;(4)diethyl maleate(500mg/kg)とlithocholic acid-3-sulfate(25mg/kg)の前処理は、いずれもMO-GSHの生成を減少させ、MOの生成を増加させること;(5)naloxone(25mg/kg)の前処理は、MO-GSHおよびMOの生成いずれも増加させること;(6)MO-GSHの8位結合部位の配位をNMRにより決定したこと;(7)Mass-スペクトルによるMO-GSHの有用な検出法を確立したこと。以上の如く、Mの毒性ならびに耐性発現機構に関与する本代謝経路の実体をかなり解明できた。今後は、さらに副作用軽減をめざし、臨床面に役立つ方向で研究を進める予定である。1.Morphine皮下投与モルモットの24時間尿中に排泄されるmorphinoneは、投与量の3.5%、未変化体のmorphineが6.5%であり、不安定なmorphinoneの排泄が意外に多いことが注目された。また、糞中にmorphinoneは検出されなかった。2.Morphine投与モルモットの胆汁中には、morphinone1.3%,morphinone-glutathione9.4%,morphine-3-glucuronide7.5%および未変化体のmorphine1.1%が4時間内に排泄された。Morphinone-glutathioneは、4時間目でほとんど排泄されなくなるが、morphine-3-glucuronideは、さらに持続的に排泄される傾向がみられた。3.各種実験動物(モルモット,ウサギ,ラット,マウスおよびハムスター)の各種臓器(肝,腎,肺,小腸および脳)の9000g上清での代謝において、(1)これらすべての実験動物の各臓器でmorphinoneの生成が認められ;(2)morphinone生成活性は、すべての動物において肝が最大であり;

(3)モルモットとウサギでは小腸、ラットとハムスターでは肺が肝に次ぐ活性を示すことが判明した。4.これらの実験動物の肝におけるmorphinone生成活性の細胞内局在性について検討したところ、(1)可溶性画分のみならず、弱いながらもミクロソーム画分にも、その生成活性が認められ;(2)これをpH7.4で比較すると、可溶性画分では、モルモット>ウサギ,ハムスター>マウス>ラットの順であり、ミクロソーム画分では、ラット>>マウス,モルモット,ウサギ>ハムスターの順であった。以上のように当初の研究目的をほぼ達成できたものと考えている。また、今後の課題として、各種化合物によるmorphinone生成量の変化を調べ、治療の一助にしたいと考えている。1.モルモット肝9000g上清によるmorphineの代謝物であるmorphinone生成に及ぼす種々の化合物の影響について検討した.その結果morphinoneの生成量は, 1)diethyl maleateの前処置で,わずかに低下し;2)naloxoneの添加により促進され;3)lithocholic acid-3-sulfateの添加により濃度依存的に減少した.以上のごとく, in vitro・in vivoにおけるmorphinone及びそのglutathione結合体生成に対する種々の化合物の影響を調べ,一応の成果を得ることができた.今後は,他種の動物についても検討し, morphineの毒性・耐性発現の原因をなすと考えられるmorphinone生成の調節を解明し,これをヒトに適用できるように導きたいと考えている.当研究室では、morphine(M)の6位水酸基の脱水素反応を触媒するmor-phine6-dehydrogenaseを発見し、その反応生成物であるmorphinone(MO)の一部がさらに代謝され、glutathione(GSH)と結合する新代謝経路を明らかにしている。MOの生成活性は、各種実験動物における各種臓器の可溶性画分およびミクロソーム(Ms)画分の双方に認められることも判明した。可溶性画分については、精製酵素を得て、その性質を明らかにしてきたが、Ms画分での反応については、未解決である。本年度の研究においては、以下の結果が得られた。(1)Ms画分の反応では、NAD(P)HのいずれにおいてもMO生成が見られること。(2)Fe^<2±>EDTA+ascorbate系やxanthine-xanthine oxidase系でもMO生成が確認されることから、MsにおけるNADPH-cytochromeP-450系による反応は、OHラジカルの関与が示唆されること。(3)MOがさらに代謝されて生じるmorphinone-glutathione結合体(MO-GSH)については、これの8位結合部位での立体配座が、合成標品の2次元NMRスペクトルの比較により、8(S)-(glutathion-S-yl)dihydromorphinoneと決定できたこと。(4)Mass-
遺伝子操作技術利用によるリンゴウイルス病の簡易診断法の開発

本研究は、リンゴ高接病の病原ウイルスの相補DNA(cDNA)をプロ-ブとして用い、感染植物の簡易診断法を開発する目的で行った。リンゴクロロティックリ-フスポットウイルス(ACISV)とリンゴステムグル-ビングウイルス(ASGV)を供試して、次のような研究成果を得た。1.ACLSVとASGVに対するcDNAのクロ-ニングに先立ち、両ウイルスを精製し、RNAの性状を調べた。ACLSVおよびASGVはいずれも1本鎖RNAを有し、分子量はそれぞれ2.48×10^6および2.30×10^6であった。両ウイルスのRNAの3末端にポリA配列を有している。2.両ウイルスのRNAから、オリゴ(dT)法およびランダムプライマ-法によりそれぞれのcDNAを作製した。ついでに2本鎖DNAとし、これを大腸菌にクロ-ン化した。得られたcDNAクロ-ンは、ACLSVではゲノムの全長を、ASGVではゲノムの96%を占めていた。3.両ウイルスとそれらのcDNAとのハイブリド形成に関する標準操作法を検討し、検出・定量条件を確立した。^<32>P標識のcDNAをプロ-ブとして、ドット・ハイブリダイゼ-ションしたところ、精製ACLSVとASGVではスポット当たり1.6pgまで、ACLSVーRNAでは5.12pgまで検出できた。4.上記のcDNAを用いて、両ウイルスを検出・定量することが可能になったので、これを罹病リンゴ樹の診断に応用する実際的方法について検討した。その結果、5月採取の若いリンゴ葉や花弁を検定材料とすれば、本法は実用的診断に利用できるが、8月、11月の古い葉では検出が困難であった。この方法は、茎頂培養で増殖させたリンゴ苗のウイルス検定にも応用することが可能となった。5.本法による診断操作は、試験管内で多数の試料について短期間(34日)のうちに完了することができる。また、この診断技術はリンゴモザイク病の診断にも原則的に適用できる。本研究は、リンゴ高接病の病原ウイルスの相補DNA(cDNA)をプローブとして用い、感染植物の簡易診断法を開発する目的で行なった。リンゴステムグルービングウイルス(ASGV)について研究し、次の成果を得た。1.ASGVを大量に増殖させ、効率的な精製法を検討した。精製されたASGVは一本鎖RNA(分子量2.3×10^6ダルトン)と一種類の外被たん白質(分子量27,000ダルトン)からなり、RNAの3′末端にポリA配列を有している。2.精製ASGVより抽出したRNAから、ランダムプライマー法でcDNAを作製し、ついでRNaseHとDNAポリメラーゼIで二本鎖DNAにした。これを大腸菌プラスミド(pUC9)のPstI部位に組み込み、大腸菌でクローニングした。得られたクローンは3001500塩基対のASGV-cDNAを含んでいた。3.各クローンから抽出したcDNAについて、9種類の制限酵素を用いたマッピングとドットハイブリダイゼーションによりASGV-RNAの制限酵素地図を作製したところ、ASGVゲノムの約70%以上をカバーするクローンが得られていることが明らかになった。4.得られたクローンの中からpSG123を選び、ニックトランスレーションにより^<32>Pでラベルし、これをプローブにしてドットブロットハイブリダイゼーションを行なったところ、ASGV感染Chenopodium quinoa葉からの核酸試料と反応し、健全植物からの試料とは反応しなかった。現在、リンゴ樹の試料を用いて反応条件について検討している。

5.リンゴ茎培養を試み、リンゴ苗の育成を実施している。本研究は昭和62、63年度の研究成果をふまえ、リンゴ高接病の病原ウィルスであるクロロティックリ-フスポットウィルス(ACLSV)とステムグル-ビングウィルス(ASGV)の相補DNA診断法の有用性について確認すると共に、リンゴモザイク病の病原ウィルスの分離・精製について検討を加えたものである。次の成果を得た。1.ビオチン標識した相補DNAをプロ-ブとして用いて罹病リンゴ樹からのACLSVの検出を試みたが、健全試料に非特異的反応が現れ、ACLSVを特異的に検出することはできなかった。ビオチン標識プロ-ブは^<32>P標識に比べて安全性等で優れているが、リンゴ樹のウィルス診断に使用することはできない。2.罹病リンゴ樹および茎頂培養で増殖させたリンゴ苗から、5月、8月、11月に採取した葉、樹皮、花弁、あるいは果皮を供試して試料を調整し、^<32>P標識相補DNAプロ-ブを用いてACLSVとASGVの検出を行った。その結果、5月に罹病樹から採取した葉と花弁において、両ウィルスが検出された。一方、8月と11月の試料についてはウィルス濃度が低く検出は困難であった。以上の結果から、5月の若い葉あるいは花弁を検定材料とすれば、相補DNAプロ-ブ法は実用的な診断に利用できると考えられる。この方法の所要日数は34日であった。リンゴモザイク病の病原ウィルスを分離・精製するために、罹病樹から花弁を採取し、検定植物であるキュウリに接種して増殖させた。感染キュウリ葉を凍結保存(-70°C)して病原ウィルスを精製しようとしたが、ウィルス感染性が凍結処理により失活し、以後の実験を断念せざるを得なかった。今後継続して研究を進めたい。
近代洋風家具の変遷過程に関する基礎的研究

洋風建築の導入及びその後の展開と併行して、洋風家具にも同様の変遷過程が存在するという仮説に基づき、本研究は主として製作技術の面から洋風家具の変化の過程を解明することを目的とする。つまり、洋家具の製作技術が日本に定着していく過程を明確にしようとするものである。実測調査を基本に据えた本研究はほぼ計画通りに終えることができた。清力酒造事務所の建築が家具を含めて大川市の文化財に指定された点は成果の一つと言えよう。研究成果の概要は以下の通りである。旧立花家住宅の家具は東京で製作された可能性が高く、旧松本家住宅の家具は臨時建築局を設置して製作された。一方、三井港倶楽部においては、建築が中央で設計されたにも拘らず家具の製作技術が未熟であるため、地方の職人に任せたと推定した。それによって中央の新技術が他方に伝播する以前の状況を知ることができた。当時の設計図を発見したことも貴重である。清力酒造事務所に関しては、当事務所の隅棚・角卓子とグラバー園内の飾棚・楕円卓子の意匠が酷似していることによって、長崎との関係が深いと推定した。このことは家具の流通経路を明らかにする上で貴重である。更に、洋風事務家具が伊藤喜商店の大正9年版輸入品カタログに掲載されているものと同一であることによって、日本で洋風事務家具の生産が開始され、地方へと流通していく時期を知ることができた。更に、明治39年上棟の棟木銘の発見によって、従来の竣工年代を修正することができた。本研究は洋風家具の変遷過程を明らかにしようとする基礎的研究であるが、歴史上の幾つかの点をその流れの中に定置するこができたと考えている。今後、逐次その間隙を埋めることによって、変遷過程を確実なものにする予定である。予定していた実測調査はほぼ順調に実施できた。三井港倶楽部(大牟田市)と旧松本家住宅(北九州市)では、主要な家具の実測が完了し、実測図も20余点を残す程度である。両者に所在する家具は質的にかなり隔たっており、調査結果の概要については日本建築学会と日本デザイン学会とで口頭発表を行なった。三井港倶楽部の家具に関しては、特に重要な「円卓子」を取り上げて天板・幕板・脚の結合方法を明らかにし、後者では復原も試みた。その内容は近畿大学九州工学部研究報告に掲載された。建築に関しては保存されている主な2種類の図面を比較検討し、更に70余枚の図面と実測図とを比較することによって、平面の変遷過程や改修の理由を推定した。その内容は有明工業高等専門学校紀要に記載された。立花家住宅(通称御花、柳川市)の建築に関しては配置図を発見したので、現在実測図と比較検討中である。家具の材料はマホガニ-・サクラ類とナラ類とに大別され、前者は2階の伯爵室・謁見室といった格式の高い部屋に、後者は1階の食堂等に配置されていたことを推定した。尚、家具は東京で製作されたと推定している。清力酒造事務所(大川市)に関しては家具調査が約半数終了し、特に建築に関しては棟木銘の発見によって、明治41年竣工と言われていた従来の考えを修正することができた。興味深いのは当建築に存在する家具(隅棚・円卓子)とグラバー園に展示されている家具(飾棚・楕円卓子)の意匠が酷似している点である。立花家住宅と清力酒造事務所に関する調査結果は日本建築学会九州支部に投稿した。

グラバー園(長崎市)に関しては約20点の実測が終了し、明治村(犬山市)に関しては現在実測対象家具の抽出を行なっている。予定していた実測調査はほぼ順調に終えることができた。三井港倶楽部(大牟田市)と旧松本家住宅(北九州市)の家具の実測図面作成はほぼ完了した。更に、長崎市内に所在する池上宅・旧長崎英国領事館・旧杠葉病院本館・旧雨森医院の調査も終了し、グラバー園内に展示している全家具のリストも作成した。清力酒造事務所(大川市)の建築が家具を含めて市の文化財に指定された点は本研究の最大の成果と言えよう。調査結果の概要は日本建築学会と日本デザイン学会とで口頭発表し、特に三井港倶楽部の卓子の制作技術に関する論文はデザイン学研究に掲載された。研究成果の概要は以下の通りである。旧立花家宅(柳川市)の家具は東京で製作された可能性が高く、旧松本家住宅の家具は臨時建築局を設置して製作された。一方、三井港倶楽部においては、建築が中央で設計されたにも拘らず家具の製作技術が未熟であるため、地方の職人に任せたと推定している。この点によって、中央の新技術が地方に伝播する以前の状況を知ることができた。清力酒造事務所に関しては、当事務所の隅棚・角卓子とグラバー園内の飾棚・楕円卓子の意匠が酷似していることによって、長崎との関係が深いと推定した。このことは家具の流通経路を明らかにする上で貴重である。更に、洋風事務家具が伊藤喜商店の大正9年版輸入品カタログに掲載されているものと同一であることによって、日本で洋風事務家具の生産が開始され、地方へと流通していく時期を知ることができた。本研究は、存在すると思われる洋風家具の変遷過程を明らかにしようとする基礎的研究であるが、歴史上の幾つかの点をその流れの中に定置することができたと考えている。今後、逐次その間隙を埋めることによって、変遷過程を確実なものにする予定である。
個人の情報の刑法的保護に関する研究

本研究は、情報処理や情報通信技術の高度の発展を背景とした、個人に関係する諸情報の取得、蓄積や流通等の容易化、大規模化、またそれゆえのこれら諸情報の著しい高価値化に伴って要請されうる、その不適切な利用等に対する刑事法的保護の具体的な在り方を考察するべく、これら情報保護の場面における刑事規制の理論的基礎やそれに基づく具体的規制の体系や構造等を明らかにすることを試みるものである。3年の研究期間の初年度であった昨平成29年度においては、情報関連の最先進技術を有する欧米諸国における私的情報保護を巡る問題や法制度の現状を分析することにより、そこでは一定の普遍的な財産的価値を伴う情報の一つとしての仮想通貨(暗号資産)の法的位置づけの明確化が近時の重要な課題となっていることを確認しえており、これを踏まえ本研究の第2年度である平成30年においては、この課題の処理がその決済手段としての特殊性ゆえの法的諸問題(例えばマネーロンダリング等)の刑事法的な解決にも必要であること、わが国をも含め先進各国ではこのような法的対応の検討や実行は図られつつあるが、他方でわが国でのその消失事件の続発にも示されるように、その利用者の保護との観点からの(刑事)法的規制体系の構築の試みは十分ではないこと、わが国ではこの点につき解釈論的および立法論的な対応の両者が可能ないし必要と考えられること、等の確認、検討を試みた。その成果の公表の準備も進行中である。「研究実績の概要」欄にて前述した平成30年度の研究進捗状況が当初計画通りであること、また、以上の成果の公表準備も整いつつあることによる。本年度においては、比較法研究に係る前年度までの成果を踏まえつつ「研究実績の概要」欄にて前述したような成果を得た。今後は、この成果についてより具体的な論証を図るほか、検証の対象を現在の、要保護性の高い私的財産的情報の一局面から、人格的価値を中核とするその他の諸情報へと可能な限り拡張してゆくことを試みる予定である。デジタル技術を背景とした個人に関する情報の取得、蓄積、流通等の処理過程の容易化、大規模化およびこれに伴う個人情報の著しい高価値化に伴い、その不正な収集や利用等も増大、深刻化する一方、これら情報の刑事法的保護についてはその検討さえ十分ではない現状に鑑み、本研究ではこのような情報保護のための刑事規制の理論的基盤の明確化を目的とする。3年の研究期間の初年度たる平成29年度においては、これら刑事規制の法益や保護対象情報の範囲等に係る理論的考察の参考とするべく、コンピュータ関連技術の最先進国であると共に所謂サイバー犯罪等の先端領域的課題に対しても先駆的な立法的対応をなしてきたアメリカをはじめとする先進諸外国における私的情報保護法制の体系や規制根拠論等の把握・分析を試みたところ、これら諸国では近時、一定の普遍的な財産的価値を伴う情報の一つとしての仮想通貨の取扱が重要かつ喫緊の課題となっていることが明らかとなった。即ち本研究での分析により「国家等の発行に係る法定通貨と異なりこれら発行者による価値保証は受けないが、一定条件下で法定通貨のように流通し、決済手段とされうる電子的な価値情報」と定義付けられうることが判明した仮想通貨は、決済手段としての特性からマネーロンダリング等への不正利用等が懸念され、国際的にもそのための法的規制体系が構築されつつあり、わが国でも平成29年4月にはその取引業者に対するいわば業法的規制が導入されるに至っているが、その投資目的での利用傾向の強いわが国でのその相次ぐ消失事件(平成26年のマウントゴックス事件、同29年のコインチェック事件)にも示されるように、その保有者にとっての情報財産としての要保護性も強いといえる。このような観点から、この問題の喫緊性に鑑み今年度は、その保護に係る法的規制の可能性の予備的検討に注力した。「研究実績の概要」欄にて前述した平成29年度の研究進捗状況が当初計画通りであること、また、以上の成果の公表も行い得たことによる。「研究実績の概要」

欄にて前述した平成30年度の研究進捗状況が当初計画通りであること、また、以上の成果の公表準備も整いつつあることによる。今年度は本研究での参考ないし比較法の対象としての外国法の把握・分析を主たる内容としつつ、「研究実績の概要」欄にて前述したような成果を得た。もっとも、ここで検討し得た内容は要保護性の高い私的財産的情報の一局面にとどまるものであることから、これに限られない、いわば人格的価値を中核とする情報、すなわち従来いわゆるプライバシーに属するとされてきた諸情報について、刑事法的保護の必要性やその範囲、具体的規制の態様等を現代的観点から再考察することが必要となる。次年度は比較法的分析をも平行させつつ、これらの考究を遂行する予定である。本年度においては、比較法研究に係る前年度までの成果を踏まえつつ「研究実績の概要」欄にて前述したような成果を得た。今後は、この成果についてより具体的な論証を図るほか、検証の対象を現在の、要保護性の高い私的財産的情報の一局面から、人格的価値を中核とするその他の諸情報へと可能な限り拡張してゆくことを試みる予定である。「研究実績の概要」欄にて前述した比較法研究のため、年度末の国外出張を予定していたところ、個人の保有する情報財産の喪失というべき本研究上重要な事件(2018年1月末のいわゆるコインチェック事件)がわが国で発生したため、その分析・考察とその公表作業のため上記出張を次年度に延期したことによる。このように、次年度使用額が生じた理由は研究遅延といった事情によるものではないため、本研究の全体計画において助成金使用計画に大幅な変更等はない。比較法研究のため年度末の国外出張を予定していたところ、次年度(今年度)当初に国外での研究会報告の機会を得、その具体的な準備作業のため上記出張を延期したことによる。
大腸菌とサルモネラの鞭毛レギュロンにおけるグローバル制御の全体像の解明

本研究は,鞭毛レギュロンのグローバル制御の全体像を解明することを目的として行われた。大腸菌のほぼ全遺伝子を対象にし,高発現したときに鞭毛の合成や機能に顕著な影響を与える非鞭毛遺伝子を網羅的に検索した。その結果,鞭毛遺伝子発現に影響を及ぼす遺伝子がゲノムの約10%にものぼることが判明した。その大部分はクラス1鞭毛オペロンの転写制御を介して作用しており,新規に同定された6遺伝子はクラス2鞭毛オペロンに特異的に作用してその発現を阻害することが示された。一方,鞭毛遺伝子の発現には影響を与えずに鞭毛機能を阻害する遺伝子も多数存在することが明らかになった。本研究は,主に大腸菌ASKAクローンを用い,高発現した場合に鞭毛レギュロンの発現に影響を与える非鞭毛遺伝子を,網羅的にスクリーニングする計画で開始した。まず初めに,運動性を指標としたスクリーニングと転写量を指標としたスクリーニングの2つの方法の有効性を検討した。前者は,大腸菌野生株からASKAクローンによる形質転換体を作成し,その運動能を検定するというものである。後者は,鞭毛レギュロンの最下流にあるクラス3に属するfliC遺伝子とlacZ遺伝子との転写融合株を宿主として用い,ASKAクローンによる形質転換体を作成してX-gal寒天平板上でカラーセレクションを行うというものである。解析の結果,前者は負の制御因子しか検出できないのに対して,後者は正および負の制御因子の両方を効率よく検出できる利点をもつことが確認された。この結果をもとに,本研究では後者の方法をとることに決定した。ASKAクローンの組換え体プラスミド(4122個)のすべてについて,個々にそのDNAの精製を行った。それらをfliC-lacZ転写融合株に形質転換によって導入し,個々のクローンの形質転換体を複数個ずつ単離した。それらについて,X-gal寒天平板上で培養して青色の発色度を記録し,正および負の制御因子の候補を選択した。現在までに全クローンの検定が終了し,100を越える候補遺伝子が同定されている。それらのうちの多くは,これまで報告されていないものであり,新規調節因子である可能性が高いと考えられる。次年度以降の研究の予備実験として,クラス2の負の制御因子として同定されたsdiA遺伝子について,その作用を詳しく検討した。その結果,sdiA遺伝子産物は,既知の負の制御因子YdiVの発現を介した経路と,それとは独立の経路の2つの経路で,鞭毛レギュロンの発現制御に関与していることが明らかになった。本研究は,鞭毛遺伝子の調節因子をゲノムワイドに網羅的にスクリーニングすることを目的としており,主に大腸菌ASKAクローンを用い,高発現した場合に鞭毛レギュロンの発現に影響を与える非鞭毛遺伝子をスクリーニングする計画で開始した。前年度は,ASKAクローン全4123遺伝子について,鞭毛レギュロンのクラス3遺伝子fliCの転写量を指標としたスクリーニングを行い,高発現時にfliC遺伝子の発現に影響を与える遺伝子390個を同定した。このうち,170個が正の,220個が負の制御因子であった。本年度の解析の過程で,正の制御因子については,高発現により増殖への影響が無視できないことが判明したので,以降は負の制御因子についてのみ解析を進めることにした。同定された負の制御因子について,クラス1遺伝子flhCおよびクラス2遺伝子fliAの発現への影響を解析することにより,それが作用する鞭毛レギュロンの遺伝子クラスの同定を行った。その結果,それらの大部分がクラス1に作用していることが判明した。クラス1はストレス応答系の作用点となっていることから,これらの因子の大部分は高発現によるストレス応答を見ているものと推定される。一方,クラス2に特異的に作用するものとして18個の遺伝子が同定され,そのうち13個は新規の因子であることが判明した。一方,クラス3に特異的に作用する制御因子はすべて既知のものであり,新規のものは同定されなかった。本年度はさらに,ASKAクローンを用いて高発現した場合に運動性を阻害する遺伝子のスクリーニングも開始し,これまでに全4123遺伝子のうちの2520遺伝子の解析が終了した。現時点で既に,88個の運動性阻害遺伝子が同定されている。そのなかには,上記の解析で鞭毛遺伝子発現には影響が見られなかった遺伝子も多数含まれている。これらは鞭毛の回転機能制御因子であると推定される。前年度に鞭毛レギュロンの発現に影響を与える制御因子のスクリーニングが終了し,今年度はその解析をさらに進め,それらのターゲットクラスの同定を終了した。この過程で,クラス2特異的に負の作用を及ぼす新規な制御因子が13個同定されたことから,鞭毛レギュロンのグローバル制御に新たな展開をもたらすことができたと考えている。一方で,正の制御因子については,増殖への影響が顕著なことから,本方法での解析は容易でないことが判明した。したがって,本研究では正の制御因子についてはその可能性を示すだけにとどめることとなった。一方,前年度に十分進めることができなかった研究として,本年度新たに,高発現した場合に運動性を阻害する遺伝子のスクリーニングを進めた。これはまだ解析半ばではあるが,既に多数の負の制御因子が同定されている。これらのなかには鞭毛レギュロンの発現には影響を与えないものも複数含まれており,その作用機構に興味がもたれる。