hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
前期ペルム紀巨大オンコイドの形成とパンサラッサスーパープルームの影響に関する研究

前期ペルム紀は氷室期から温室期へと地球の気候期が大きく転換した時代である。秋吉石灰岩の調査から、パンサラッサ海の環礁では、この時期に造礁生物群集が北方系生物を含む石灰藻類主体の群集から温暖域に特徴的な海綿類主体の群集へと大きく変化したことが明らかになった。そして、その過渡期には主要な造礁性後生動物が不在になることにより微生物群集が排他的に繁栄し、巨大なオンコイドを含む微生物岩が多く形成された。つまり、パンサラッサ海の造礁生物群集は気候期転換に敏感に応答したことが明らかになった。これらの変化はゴンドワナ氷床の衰退及びパンサラッサでのスーパープルームパルスとほぼ同じタイミングで生じている。山口県の秋吉台で,巨大オンコイド・微生物岩が多産する下部ペルム系アルティンスキアンを貫くボーリングを実施し,詳細解析に供するコア試料を採取した.ボーリング地点は,事前の野外調査及び既存文献調査により,対象とするアルティンスキアンが分布することが明らかな秋吉台帰り水ドリーネ南方,北山中腹の県道沿いとした.ボーリング地点は特別天然記念物及び国定公園第一種特別地域に相当することから,これらを管理する関係機関のご指導の下,各種申請を行い,12月までにボーリングに係る全ての作業の許可を頂くことができた.ボーリングは2014年12月に実施した.掘削深度は対象層準を貫通させるため80mとし,掘削径はコア観察するに十分な86mmとした.掘削においては,いくつかの小規模な空洞を貫いたものの,コアの回収率及び保存状況は概ね良好であった.採取したコア試料は産総研コア処理室に運搬し,コア観察・試料分取を容易にするために全ての層準を半割したのち,全層準を希塩酸でエッチングした.コア半割・エッチング作業時の簡易のコア観察により,コア試料の中部層準には微生物岩が多産することが確認された.またコア試料の下部層準で干潟堆積物と思われるlime-mudstoneが確認された.これらの産出順序は既存のボーリング調査結果と調和的であり,今回検討すべき層準が的確に採取されたこと,そしてこれらの層相変化が秋吉台で広く認められることが明らかとなった.今後はフズリナ類に基づく化石層序を明らかにするとともに,堆積学的・地球化学的検討を進める予定である.当該年度は,前年度に秋吉台帰り水ドリーネ南方で掘削採取したコア試料(80m長)の解析をすすめた.全深度にわたり半割・エッチング処理したコア試料をルーペを用いて観察し,2分の1スケールでスケッチしながら,岩相の1次記載を行った.また,深度約1mごとに,代表する岩相のサンプルを分取し,大型薄片を作成した.薄片は鏡下観察をするとともに,全試料をスキャンし,電子画像としてデータ保存した.含有するフズリナ類の概査から,コアはアルティンスキアン期の石灰岩を主体とすることが明らかとなった.また,既存の同時代の石灰岩コアには巨大なオンコイドが認められるが,本コアにはオンコイドは僅かしか認められないことから,オンコイドの産出は側方に大きく変化することが明らかになった.しかし,本コア試料の上半部に多産する微生物岩は,薄片観察により,オンコイドのコーテックス部分と同様の,分類群不明のチューブ状生物とシアノバクテリアと思われる微少なフィラメントを含むミクライト質の微生物岩であった.つまり巨大オンコイドを形成する微生物類は同時代の秋吉石灰岩から広く産出することが確認された.コア下半部にはLime-mudstoneを挟むようになるが,テクスチャーの詳細観察によりこれらは干潟堆積物であることが確認され,この時代に礁の堆積システムも変化している可能性が示された.また既存コアを用いた研究として,秋吉ではアルティンスキアン期に微生物岩が排他的に多産することを明らかにし,それが地球規模の気候期転換期に相当し,この時期に秋吉に代表されるパンサラッサ海の環礁の生態系・礁堆積システムが大きく変化した可能性について論文をとりまとめ,国際誌に発表した.ゴンドワナ氷床が衰退する気候期転換期にパンサラッサ海域の海洋島で礁生態系がどのような応答をしたかを検討した.当該年度は,ゴンドワナ氷床が衰退して温暖になったと考えられる中期ペルム紀の礁成石灰岩(礁中核部の石灰岩)を秋吉石灰岩から新たに見いだし,大型研磨標本の観察をもとに礁構造を記載した.その結果,この礁成石灰岩には石灰海綿を中心とした原地性礁構造が保存されていること,そして既報の同時期のラグーンの石灰海綿マウンドと比較して,大型の石灰海綿が多く,個体間に微生物によるバインディングが発達し,堅牢なフレームワークを形成していたことが明らかとなった.これにより中期ペルム紀はパンサラッサ海域の海洋島においては石灰海綿が主体となって礁を形成していたことが確実となった.これまでの我々の調査を総合すると,秋吉石灰岩をはじめとするパンサラッサ海域の海洋島の礁では,ゴンドワナ氷床の最盛期である石炭紀最後期からペルム紀最前期にかけては北方要素である石灰藻類Palaeoaplysinaが主要な造礁生物であったが,ゴンドワナ氷床が衰退する気候期転換期にはPalaeoaplysinaが衰退し,それに伴い相対的に微生物類が多くなり,巨大オンコイドも形成された.

そして中期ペルム紀には温暖域に多いとされる石灰海綿が造礁生物として卓越するようになった.つまりこの時期のパンサラッサ海洋島の造礁生物群集は長期の気候期転換に極めて従順に応答したことが明らかになった.この結果について国際誌に論文を発表した.また,秋吉台北山で掘削採取したコア試料についてはフズリナ化石に基づく層序を検討し,それをもとに気候期転換期の微生物岩(microbialite)の層序分布を明らかにし,結果は国際会議で口頭発表した.前期ペルム紀は氷室期から温室期へと地球の気候期が大きく転換した時代である。秋吉石灰岩の調査から、パンサラッサ海の環礁では、この時期に造礁生物群集が北方系生物を含む石灰藻類主体の群集から温暖域に特徴的な海綿類主体の群集へと大きく変化したことが明らかになった。そして、その過渡期には主要な造礁性後生動物が不在になることにより微生物群集が排他的に繁栄し、巨大なオンコイドを含む微生物岩が多く形成された。つまり、パンサラッサ海の造礁生物群集は気候期転換に敏感に応答したことが明らかになった。これらの変化はゴンドワナ氷床の衰退及びパンサラッサでのスーパープルームパルスとほぼ同じタイミングで生じている。前年度にほぼ1年間かけて特別天然記念物現状変更許可申請をし掘削採取したコア試料について,当該年度は詳細なコア観察・記載を実施することができた.コアの岩相の薄片観察もひととおり終了したことで,さらに詳細な解析をすすめる準備ができたといえる.よって研究計画2年目については概ね順調に進展していると考える.炭酸塩堆積学コアの岩相観察・記載をひととおり終えたため,今後はさらに詳細な解析をすすめる.岩相変化をとりまとめ堆積サイクルの解釈をすすめるとともに,含有するフズリナ類の詳細な検討により時代決定をする.また,酸素・炭素安定同位対比測定を実施し,微生物岩産出層準を中心に,同位体比がどのように変化するかを続成層序の観点から検討したい.得られた成果については随時発表していく.当該年度は特別天然記念物及び国定公園第一種特別地域におけるボーリング調査を実施するため,それらの許認可申請に多大な時間と労力を費やした.しかし関係機関のご指導の下,特に大きな問題も生じず,作業に係る全ての許可を年末までに頂くことができた.これにより年度内に無事ボーリングを実施することができ,また次年度からの本格的なコア解析に必要な半割・エッチングなどのコア処理も済ませることができた.よって研究計画1年目については概ね順調に進展していると考える.現地調査でレンタカー同乗により当初予定よりも旅費が少なく済んだため.コア解析のための試料処理は済ませているので,今後は本格的なコア解析を進めていきたい.具体的には,コア試料のフズリナ類に基づく化石層序を確立するとともに,半割コア試料の詳細な観察を行い,岩相変化の記載をすすめる.また岩相変化を考慮に入れ,系統的に酸素・炭素安定同位体比測定を行う.これにより陸上露出層準に介された堆積サイクルを認識し,堆積サイクルの変化から海水準変動様式の変化を読み取る.また堆積サイクルの変化のなかでのオンコイド・微生物岩産出層準の位置づけを明らかにする.それらをもとに特異なオンコイド・微生物岩の形成要因を検討していきたい.そのために共同研究者との連絡を密にしてすすめていく所存である.最終年度のとりまとめのため,秋吉石灰岩の現地調査旅費として有効に使用したい.当該年度は特別天然記念物及び国定公園第一種特別地域におけるボーリング調査に必要な各種申請業務において,現地の博物館の協力を得られたことから,研究代表者及び分担者の現地及び関係各機関への出張が,当初予定よりも少なく済んだことによる.
自動車キャビン内センサによる運転者挙動の推定と運転意図推測による安全運転支援

自動車キャビン内の運転者の挙動推定として,観察行動を行う顔の姿勢,運転操作を行う両手の挙動および足の挙動に着目し,ドライビングシミュレータ環境にて,顔の姿勢および両手の挙動をリアルタイムに推定する方法を提案し,実時間で動作するデモシステムを構築した.GPGPUの並列計算による高速化を提案し,両手挙動の推定に適用した.自動車キャビン内の運転者の挙動推定として,観察行動を行う顔の姿勢,運転操作を行う両手の挙動および足の挙動に着目し,ドライビングシミュレータ環境にて,顔の姿勢および両手の挙動をリアルタイムに推定する方法を提案し,実時間で動作するデモシステムを構築した.GPGPUの並列計算による高速化を提案し,両手挙動の推定に適用した.自動車キャビンに搭載した各種センサにて運転者の包括的な挙動をリアルタイムに推定し,これを車載の外界センサ情報から得られる自車両周辺の状況と照合して,運転者が認識している外界の状況,運転の意図,および運転者の心理状態を推定する方法論を構築する事を目指し,更には車-車間通信や車-インフラ間通信等のITS技術を援用して,自車周辺の詳細な交通状況のリアルタイムな把握と,安全運転支援を行う方法論を発案することが本研究の大目標である.そのアプローチとして状態空間モデルと状態推定を採用し,状態推定の並列計算による高速な状態推定の実装方法を開発して,これらに基づく安全運転支援の為の各種アプリケーションの提案を目指す平成22年度の計画としては,自動車キャビンに顔手足の挙動を把握するためのカメラ等のセンサを設置して,運転者の包括的な挙動をリアルタイムに推定する方法の研究および開発を目的とし,(1)高速並列計算システムの導入とこれを用いた推定システムの構築,(2)顔手足それぞれの推定システムの構築,および(3)これらを組み合わせた高速並列計算による運転者挙動推定システムの構築を目指し,研究を遂行した結果として,(1)では,Cell/B.E.による並列動画像追跡と,GPGPUによる並列高速動画像追跡の方法論を考案し,リアルタイムで動作するシステムも構築した,(2)では,顔および両手をカメラ動画像から推定する方法論を提案し,リアルタイムで動作するシステムを構築した.足については,マイクロ波のドップラ効果による速さ検知センサシステムに基づき,センサ信号波形からの周波数と振幅の推定ならびに足の動き推定を行う方法を提案した.(3)については,これらシステムを有機的に結合する方法を検討したが,この課題は平成23年度も引き続いて実施するパーティクルフィルタを用いた運転者挙動推定として,1)顔の姿勢の推定では,ステアリング奥から正面顔を撮影するカメラの動画像にて,瞳の位置に着目して,3次元空間での縦横移動および首の回転を推定する方法を提案した.2)ステアリングを操作する両手挙動の推定では,シートベルト巻き取り上部からステアリングを撮影するカメラの動画像にて,肌色に着目して,ステアリング上の左右手の握り位置(角度)を左右手判別の上で推定する方法を基に,更に,手首の向きを推定する方法を提案し,左右手が交差し隠れが生じる困難を解決した,また,手をステアリングから離した事を判定し,両手の複雑な動きの推定を可能にした.更に,3)ペダルを操作する足挙動の推定として,マイクロ波のドップラー効果を利用した信号の周波数からの速度推定にて,ペダルの操作量信号を加えた上で,足の物理的な動きのみでなく,足の動作がどのような離散的状態にあるかを判別するアプローチを採り,計算量の削減と,組み込みマイコンなどへの実装を検討した.インフラ設置センサとして,広視野を持つ複合センサとしてレーザ距離計と全方位カメラを同一軸で固定し,複数の歩行者を同時にリアルタイム推定する方法を提案し,それに基づくリアルタイム追跡システムを構築した.パーティクルフィルタの推定精度を保ったまま高速化を行う方法として,まず,GPGPUの枠組みにおいて,動画像中の特定色物体の追跡課題に対し,約250並列で約60倍の高速化を実現する方法を提案し,それを実装したリアルタイム追跡システムを構築した.次に,FPGAへの実装として,動画像を扱うFPGA開発環境を整備し,動画像中の特定色物体の追跡課題に対し,尤度計算を行う部分の実装を進めた.運転者の顔,両手,および足挙動の推定に関して,ドライビングシミュレータでの推定実験とそのリアルタイム推定システム構築の完成を本年度で達成した.顔姿勢の推定は,顔向きの回転軸を適切な位置(首の位置)に設定し,その変化について凝視と視線変更といった挙動に即した確率分布を採用することで,より高い精度でかつ頑健な推定が可能となった.両手挙動については,GPGPUによる並列計算を実装し,単一CPUよりも多い粒子数であるにも関わらず,より高速で,精度よく頑健な推定が可能となった.足挙動については,実時間性の確保について課題解決に重点を置き,検討を進めた.ドライビングシミュレータにて,運転挙動が顕著に表れるよう工夫された運転コースを構築し,同コースを運転している時のセンサデータを取得し,解析に用いた.実際の自動車においても,顔および両手挙動のカメラを設置してデータを取得し,解析を行った.また,顔姿勢推定の別用途への転用として,動画像における顔の装飾(美化)を提案し,実時間デモシステムの構築を行った.これらとは別に,センサ融合のテーマとして,全方位カメラと広角レーザ距離計を中心軸を揃えて固定した複合センサにて,周囲の歩行者を複数,識別しながら追跡する方法を提案し,実時間デモシステムの構築を行った.

研究成果の公表として,運転者挙動のうち顔および両手挙動の推定については,自動車技術会にて口頭発表した後,論文としてまとめた.動画像における顔の装飾については,国際会議にて口頭発表した後,論文としてまとめた.センサ融合のテーマと,両手挙動推定の詳細について,国際会議にて口頭発表した.足挙動については,検討した結果を,国内で口頭発表した.GPGPU実装については,国際会議にて口頭発表した.研究期間内明らかにする事柄として,下記5項目を可能な限り達成することを掲げており,各々の達成度は下に記載の通りである.(1)自動車キャビン搭載の高機能センサによる運転者の包括的な挙動のリアルタイム推定顔姿勢,両手挙動,足挙動の個別推定を行うリアルタイムシステムが完成している.包括的な推定を,最終年度(平成24年度)にて実施する予定.(2)運転者の外界状況認識・運転意図・心理状態の推定に関する方法論の構築最終年度(平成24年度)にて検討する予定.(3)ITS技術援用による自:車周辺の詳細状況のリアルタイム把握と安全運転支援方法の考案最終年度(平成24年度)にて検討する予定.(4)パーティクルフィルタの超並列実装による高精度かつ超高速のアルゴリズム開発と実装動画像中の特定色物体追跡において,本課題を達成している.運転者挙動の推定に対する適用を,最終年度(平成24年度)にて実施する予定である.(5)上述の方法論を活かした安全運転支援の各種アプリケーションの提案最終年度(平成24年度)にて実施の予定.24年度が最終年度であるため、記入しない。運転者挙動の推定については,顔,両手,足の個別推定は完了しているので,それらを総合して,包括的な運転挙動を推定するようにする.運転挙動の推定結果に基づき,それを外界状況(外界センサから推定された結果)と照合することで,1)運転者の外界状況把握,2)運転意図,3)心理状態などの推定を行う方法論を検討する.運転者挙動などの推定において,高い精度を保ちつつリアルタイム性を向上するために,マルチコアCPUやGPGPUなどでの超並列実装技術を用いる.以上の結果に基づき,更にITS技術なども援用して,安全運転支援の方法論やアプリケーションを考案する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
変分量子モンテカルロ法による電子状態計算

変分量子モンテカルロ法は、従来の局所密度汎関数法を越えて電子相関効果を定量的に正しく取り扱うことのできる、有力な方法の一つである。しかし通常の方法ではモンテカルロサンプリングの収束がきわめて遅く、計算時間がかかりすぎるのが難点である。サンプリングの統計誤差を減らすため、われわれはハートリーフォック法を併用する方法論を提唱しているが、本研究ではその方法と同時に1電子軌道の新しい最適化手法を組み込んだ原子・分子の電子状態計算プログラムを開発した。同じ方法はガッツビラー変分関数を用いたハバードモデルのモンテカルロ計算にも適用できるものと考えられ、現在その検証を行っている。また東京理科大学の諏訪雄二氏と協力し、水素結合型誘電体の相転移における同位体効果の起源を明らかにする目的で、非断熱効果を取り入れた水素原子・電子系の変分モンテカルロ法シミュレーションを行った。その結果、同位体効果における非断熱効果の役割については否定的な結論が得られた。
色素性乾皮症Ａ群患者の神経障害に及ぼす酸化的ＤＮＡ損傷サイクロプリンの役割

DNA修復欠損遺伝病である色素性乾皮症A群(XP-A)における進行性の神経障害が酸化的DNA損傷サイクロプリンの蓄積による神経細胞死と関係するか明らかにするため、同損傷に対するモノクローナル抗体(CdA-1)を作製した。性能解析の結果、抗体はサイクロプリンの内cyclo-dA(cdA)に特異的に結合することがわかった。また、本抗体を用いた測定系により、フェントン反応処理DNA中のcdAの定量測定が可能となった。さらに、cdAオリゴ導入ヒト細胞中のcdAの蛍光免疫染色も可能となった。XP-Aマウス肝臓DNA中に対照より多量のcdA蓄積が測定できるようになり、本格実験への準備が完了した。色素性乾皮症A群(XP-A)は常染色体劣性遺伝病で、ヌクレオチド除去修復(NER)を欠損する。症状の中でも、知能低下や運動失調など進行性の神経障害の発症機序は不明で、内因性のNER型DNA損傷の神経細胞への蓄積が神経障害発症の原因であると考えられ、最有力候補は酸化的DNA損傷サイクロプリンである。そこで、我々はサイクロプリン特異的モノクローナル抗体(CdA-1)を駆使して、この損傷が神経障害の発症に関係しているかを明らかにする。本年度において、CdA-1のより詳細な性能解析を行った。その結果、(5'S)-cyclo-dAだけでなく、異性体の(5'R)-cyclo-dAにも強く結合し、正常DNA、紫外線照射DNA、AAF-DNAおよび8-oxo-dA、cyclo-dGに結合しないことがわかった。また、裸のDNAに銅イオン200μM、アスコルビン酸16mM、過酸化水素1.6mMを最大24時間処理することで、(5'S)-cyclo-dAや(5'R)-cyclo-dAが濃度依存的に最大10<5>塩基中70個まで増加することがわかった。この実験系を基に、正常細胞に銅イオン500μM、アスコルビン酸40mM、過酸化水素4mMを加え、37°C、3時間処理し、ゲノムDNA中にサイクロプリンを誘発させELISAで検出を試みた。その結果、検出感度を下回っているためか、検出には至らなかった(現ELISAの検出限界:10<5>塩基中1個)。XP-Aマウスは、NERを欠損しているため、加齢とともにサイクロプリンを蓄積していくと考えられる。そこで、種々の年齢のXP-Aマウスの臓器(肝臓、腎臓、精巣、脳)中のサイクロプリン量の測定を試みる。本年度は、酸化的DNA損傷サイクロプリンに対する新規モノクローナル抗体(CdA-1)の性能解析を行った。IgG2a(κ)に属する本抗体の結合特異性を酵素標識免疫法(ELISA)で検討した結果、抗原に使用した(5'S)-cyclo-dA-DNAに強く結合するが、正常DNA、紫外線照射DNA、AAF-DNAおよび8-oxo-dA等には結合しなかった。また、サイクロプリンの形成が報告されている低酸素下・高線量X線によるDNA照射を行ったところ、線量依存的に抗体結合が増加した。さらに、同様の照射をDNAやoligo-dAに行った場合は抗体結合が見られたが、oligo-dGには見られなかった。それ故、本抗体はDNA中のサイクロプリンの内、cyclo-dGには結合せず、(5'S)-cyclo-dAに特異的に結合することが示唆された。本抗体は10万塩基中1個から20個の(5'S)-cyclo-dAを含む4種類のオリゴDNAに対し直線的に結合を増加させることから、サンプルDNA中の絶対損傷量の測定に応用できることがわかった。現時点で、10万塩基中1個の(5'S)-cyclo-dAを定量できる感度を持つ。そこで、ヒドロキシラジカルを効率的に発生できる過酸化水素、銅イオン、およびアスコルビン酸を3時間処理したDNA中の損傷を測定した結果、処理濃度依存的に(5'S)-cyclo-dAが誘発され、最大10万塩基中60個に達することがわかった。また、(5'S)-cyclo-dAオリゴを導入したヒト骨肉腫細胞(USOS)を固定し、蛍光免疫染色を行った結果、(5'S)-cyclo-dA特異的な蛍光シグナルを観察できた。今後、本検出系の高感度化およびXP-Aマウス臓器における(5'S)-cyclo-dAの測定に取り組む予定である。色素性乾皮症A群(XP-A)は常染色体劣性遺伝病であり、DNA損傷修復機構の中のヌクレオチド除去修復(NER)を欠損する。高頻度皮膚発がんに加え、運動失調や知能低下など進行性の神経障害を発症するが、後者の機序は不明のままである。

仮説として、内因性のNER型DNA損傷である酸化的DNA損傷サイクロプリンが長期間蓄積し、重要な遺伝子の発現阻害により神経細胞を死に追いやることが原因であるとされている。そこで、我々はサイクロプリン特異的モノクローナル抗体(CdA-1)を作製し、この損傷が神経細胞などに蓄積しているかを検討した。これまでの解析の結果、CdA-1抗体はDNA中のサイクロアデノシン(cyclo-dA)に対し特異結合を示し、サンプルDNA中のcyclo-dA量と抗体のcyclo-dAへの結合能との間にきれいな直線関係が見られた。また、500 ng DNAサンプル中、10<5>塩基あたり1個の損傷を検出する感度を示した。本年度は、約6ヶ月齢および約24ヶ月齢のXP-Aおよび野生型マウス(各3匹)の臓器(肝臓、腎臓、精巣、脳)中のcyclo-dAの測定を試みた。その結果、いずれの臓器でも、両マウス間でcyclo-dA蓄積量の有意な差異は見られなかった。しかしながら、検出感度を約10倍増強し、肝臓中のcyclo-dAを再測定した結果、XP-Aマウスは野生型マウスに比べ蓄積量が多いことがわかった。XP-A患者および健常人由来の剖検脳組織切片を使用した神経細胞内のcyclo-dAの可視化も試みているが、まだ抗原賦活化など基本的条件設定の段階である。神経病態免疫学細胞におけるサイクロプリン誘発法が、まだ確立されていない。サイクロプリンの検出系の高感度化に手こずっている。細胞に過酸化水素、銅イオン、およびアスコルビン酸を処理し、ELISAと蛍光免疫染色を用いてゲノムDNA中からサイクロプリンの検出を試みているが、まだ実験系が確立していない。XP-Aマウスは、NERを欠損しているため、加齢とともにサイクロプリンを蓄積していくと考えられる。そこで、種々の年齢のXP-Aマウスの臓器(肝臓、腎臓、精巣、脳)中のサイクロプリン量の測定を試みる。サイクロプリンの検出系を高感度化させるため、(5'S)-cyclo-dA、(5'R)-cyclo-dA、(5'S)-cyclo-dG、(5'R)-cyclo-dG、計4種類の損傷を認識する新規の特異モノクローナル抗体を作製する。DNAにサイクロプリンを誘発させる実験系は確立できたので、これを基に抗原を作製すればCdA-1より親和性、特異性の高い抗体を獲得できると考えられる。この新規抗体を用いて、100万塩基中に1個の(5'S)-cyclo-dAを定量できる実験系を開発し、XP-Aマウス臓器におけるサイクロプリンの測定に取り組む予定である。該当なし
通水式紫外線消毒装置の持つ照射量分布の実験的検証方法の確立

本研究では、紫外線消毒装置内の照射量分布のモデル推定値を,より確実に検証するために不活化速度値として29 mJ/cm2のファージを収集し,精密な紫外線回分試験にて波長依存性も含めて確認した。数種類のファージと数種類の宿主菌の組合せにて検出の可否を確認し,結果としてMS2、ΦX174、T4(もしくはT7)であれば,流通試験に同時に投入して試験が行えることがわかった.さらに実プラント規模の装置を用いてこれら3種ファージ゙の同時投入試験を行い,別個に不活化率を測定できることを確認した.これにより,全く同じ流通条件において,3種ファージそれぞれのRED値の取得が可能であることを示すことができた.今年度は通水式紫外線装置の照射量分布を実測確認する方法の確立を目指し,その第一段階として,複数の大腸菌ファージについて,それぞれの紫外線耐性の正確な測定を行った.そのためには実験に用いる照射紫外線の強度を正確に測定する必要があるが,化学線量計を用いることにより,より正確な測定が可能となった.結果として幅広い耐性(不活化速度定数として2 mJ/cm2から9 mJ/cm2)をもつファージを照射量分布測定用ファージとしてコレクション化することができた.そのファージコレクションから複数のファージ(MS2ファージとQβファージ)を,照射量分布が既知である照射装置に投入し,それぞれのファージにおいて予想される不活化率と実験結果が一致することを確認した.これにより本研究で提案している,複数のファージによる照射量分布の確認方法の妥当性について検証することができた.また複数のファージを紫外線照射装置へ投入する際,一斉投入して,それぞれのファージ濃度を個別に測定することが可能か検討した.結果としてMS2ファージ,ΦX174ファージ,T4ファージの組合せにおいては,3つのファージを一斉に投入したとしても,それぞれの濃度測定に適した宿主菌を選択することにより,同一照射液から個別にファージ濃度を測定することが可能であることを見出した.このことから複数ファージの不活化結果を一回の通水実験を行うだけで,把握することが可能となった.従って,本方法を適用する際の作業量が大幅に縮小することができると考えられた.以上の研究成果を基に,本方法を新しい照射量分布の確認方法として特許出願を行っており,現在申請中となっている.今年度は通水式紫外線消毒装置の照射量分布を確認する方法について,シミュレーションを主体とした研究を行った.即ち様々な照射量分布を想定し,また異なる紫外線耐性をもつ微生物を投入した際のRED(換算紫外線照射量)の特徴について把握することができた.また紫外線装置のランプ劣化もしくはランプスリーブの光透過率劣化に伴う照射量の減少に伴って,REDがどの様に変化するのかも予測することができた.これにより装置初期において劣化を見込んだ場合にどの程度のRED測定値によって性能保証ができるのか提案することが可能となった.また初期の不活化速度が遅くなる微生物(欧州で良く用いられる枯草菌芽胞など)のREDについても検証し,より高めの評価値となることから安全率をどの程度見込む必要があるのか推定することができた.実験研究としては,ファージ測定法においてより迅速な評価が可能な単層寒天培地法について検証し,従来法の二層寒天培地と測定精度比較を行った.その結果,複数種類のファージ測定において測定精度の差がないことが確認された.またファージ溶液の保存法についても検証し,栄養培地中で冷蔵保存(4°C)した大腸菌ファージについては,180日の保存期間後においても,溶液中濃度および紫外線耐性とも不変であることが確認された.これにより通水式紫外線装置への投入微生物の保存方法および測定方法についての精度を担保しつつ迅速かつ効率的に行える標準的な方法が確率できた.今年度の実施計画のうち,実験室規模の紫外線装置における実証試験については,昨年度前倒しで実行している.そのため今年度はシミュレーションを主体とした理論計算を進めることことができ,理論的な換算紫外線照射量の把握方法についての研究を計画以上に進めることができた.一方,中圧UVランプのような複波長光源の場合の実験およびシミュレーションには至らなかった.その点については来年度へ持ち越さざるを得ないため,計画通りに進んでいるとは言えない結果となった.これらの成果を総合して判断し,おおむね順調と評価した.今年度は、通水式紫外線消毒装置の照射量分布の把握のための生物線量計として複数ファージの投入試験をプラント規模にて実施した。具体的には紫外線耐性の異なる3種のファージを同時に投入し、その実効性を確認した。結果として、ファージの投入初期濃度の調節が必要であるものの、3種のファージを同時投入し、測定時の宿主菌(ホスト菌)を選定することにより個別にファージの不活化結果を得ることが、プラント通水試験においても有効であることを示すことができた。またプラント通水試験の結果と各ファージの紫外線耐性データから、3種の投入ファージによる各RED(換算紫外線等量)値を求め、シミュレーションによる照射量分布の予測値によるRED値との整合性を検証した。従来法では1種のファージのRED値によりシミュレーションとの整合性の検証を行っていたが、今回提案する複数(3種)のファージのRED値を、シミュレーションによる予測値と比較したところ、これらの整合性がファージごとに異なっていることがわかった。シミュレーションが正しければ、いずれの整合性も同等であるはずなので、シミュレーション結果は正確でないことが示された。従来型の1種のファージによるRED値では、シミュレーションによる照射量分布の検証が、必要十分ではないことが実証される結果となった。

さらに照射量の分布との不整合性を基に、より正確な分布に修正できる可能性が示された。また透過率を変えた通水試験の結果では、低透過率条件下において、装置内の光反射の寄与分が低くなりシミュレーションと合致しやすいが、高透過率条件では反射の寄与分を無視しては、照射量分布シミュレーションとの不整合性が顕著になったことから、シミュレーションモデルの適用限界を見出すことが出来た。本研究では、紫外線消毒装置内の照射量分布のモデル推定値を,より確実に検証するために不活化速度値として29 mJ/cm2のファージを収集し,精密な紫外線回分試験にて波長依存性も含めて確認した。数種類のファージと数種類の宿主菌の組合せにて検出の可否を確認し,結果としてMS2、ΦX174、T4(もしくはT7)であれば,流通試験に同時に投入して試験が行えることがわかった.さらに実プラント規模の装置を用いてこれら3種ファージ゙の同時投入試験を行い,別個に不活化率を測定できることを確認した.これにより,全く同じ流通条件において,3種ファージそれぞれのRED値の取得が可能であることを示すことができた.今年度の実施計画のうち,紫外線耐性が把握されているファージコレクションの確立は数種類において行うことができた.また宿主菌が異なるファージ株を選び,ファージが混在しても,別個に測定が可能なファージの組合せについても提案することができた.以上については計画通りに進んでいる.また照射量分布既知の照射装置を工夫することにより,本方法の妥当性を確認することができた.これは来年度の実施計画を一部,前倒しで行ったものであり,想定以上に研究が順調に進捗したことを示すものである.一方,ファージコレクションについては,更に耐性が強いファージなどを野生株から抽出することや波長依存性について計画していたが,これについては来年度への持ち越しとした.その点で計画通りには行かなかった.これらの成果を鑑みて,おおむね順調と評価した.実流通式紫外線装置を用いての複数ファージの投入試験を実施するとともに,UV強度モニタリングと投入ファージによる換算紫外線照射量の測定結果の関連性について,照射量分布シミュレーションと実験結果から検証する.UV強度測定値の低下は,ランプ劣化もしくは処理水の光透過率低下によって生じるが,UV強度測定値の底が同じであっても,照射量分布への影響は異なるため換算紫外線照射量値がどの様に変わるのかも異なると考えられる.従って,今年度の研究成果により,安全側の評価となる適切なUV強度モニタリングについて提案できることになる.更に中圧UVランプのような複波長光源の場合のUV強度モニタリングは処理水の光透過スペクトルを考慮する必要があり,より高度なシミュレーションが求められるが,それについても検討を進められれば良いと考えている.以上の研究により,紫外線消毒装置の評価方法について実践的な提案が可能となる.環境衛生工学H26年度に作成した照射量分布既知の装置において,複数ファージの同時投入を行うことによって,それぞれ個別に不活化率を測定することで,本提案方法の妥当性を立証する.
全世界の文字の混在処理を可能とするマルチリンガル入出力・文書処理・通信機構の研究

本研究は第1に、ネットワーク・ワイドなMulti-Window Systemsに対応し、それらを国際化する機能モジュール群、すなわち、全文字コードの混在入出力、文字コード非依存の全文字コード混在テキスト処理、ISO 2022/6429を越える通信、Outline Fonts処理、実用に耐える速度と処理能力を持った実用システムとして開発すること目的とする。第2に、これらのモジュール群にMulti-Window SystemsやOSに依存しない高い移植性を持たせ、各種window Systemsに移植し、リアルタイム機能に対応する本格的な国際化マルチ・メディアの基礎ツールとしての実証と、実用システムとしての検証を目的とした。実際の研究としては、まず、全世界の文字の構造と情報交換用文字コードの調査と分類を行った。その結果、文字コードから、処理対象としての文字、文字から表示の二段階の変換を行うことによって、文字コードポイント数、文字、図形数が一致しない、現実の文字列の処理が可能となった。これをもとに、全世界の文字の混在が可能な、入力、出力、基本文書編集(挿入、削除、検索等)及び通信の各モジュール並びにOSへの移植用ライブラリーを作成することを目標として研究と開発を進めた。その結果、POSIXオペレーティング・システムとX Window Systemのスーパーセットとして動作するモジュール群を開発した。既開発の要素技術を基に、既に作成したフォントを用いての、国際化X Window System・ライブラリを開発した。文字コードの規格が存在しない歴史的文字を含む文字対応への検証のため、蒙古系文字群のコード化とフォントの作成を行なった。さらに、結合音節文字の一文字決定のルールを明確にした。その結果、高速な動作が実証され、地域化・国際化・多言語化の明確な定義とその統一モデルが得られた。さらに、蒙古系文字群への対応によって、歴史的文字を含め、適応範囲の広さと実用性を実証した。前年度の研究成果であるプロトタイプと詳細設計によって、実際に左から右表記の文字ほぼ全文字、右から左表記のアラビア系文字、縦書きの蒙古系文字の混在入力、出力、基本テキスト処理、通信の総合的実証を行ない、あらゆる文字に対し、1文字の決定が可能であり、現在処理が可能であることを実証した(情報処理学会51回全国大会)。1文字の決定により、入力時の最小入力単位、出力の定義(複数候補図形から1図形の選択、語順再配列)、全文字種混在可能なテキスト処理の範囲、通信におけるISO規格の不備が明示された。さらに、プロトタイプを用いてテキスト処理を言語への依存性で分析し、言語に依存して処理内容を変更しなければならない処理は、スペルチェックやハイフネーションなどの処理であり、基本的なテキスト処理である挿入・削除・検索・出力(1行及び複数行表示における改行・禁則処理)等は、言語に依存しないことを示した。従って、地域化は、1言語の指定によって排他的に処理を決定する排他的1言語処理(エラーメッセージの言語決定等)であり、国際化は、言語に非依存の全文字混在処理、多言語化は、文字に言語名を示すタグによる選択的言語依存処理であることが示され、明確に地域化・国際化・多言語化を定義した(第6回デジタル図書館シンポジウム)。これらの成果によって、1.文字コード変換機構の詳細設計と新プロトタイプを作成し、古代ギリシャの牛耕法書式等を含む歴史的文字にも拡張させ、全世界の文字コードとISOの規格を越えた文字コードと文字のテキスト処理に対応させた。2.各機構の動作証明として、非常に複雑な正書法を持つ蒙古語関連文字(歴史的文字を含む)をコード化してフォントを作成し、実際に検証した(情報処理学会「人文科学とコンピュータ研究会」)。さらに、3.定義表を増加し、非母国語入力者に対応する対応を検討した。以上により、本年度の目的はほぼ達成された。

平成8年度の目標の概要は、GUI、フォント管理機構、印刷部の研究開発、及び、移植性と実用性の検討であった。1)GUIは、ウイジェット(ブラウザ)、写植機やフォーマッタで問題となる、異なる方向の混在表記(物理垂直表記と物理水平表記)において、正しく出力可能とするための、必須情報とストラテジを求めた。2)フォント管理機構は、あらゆるビットマップを用いた出力デバイスを統合し、文字図形データを共有し管理するためのアウトライン-ビットマップ・フォントデータベースを設計した。アウトライン・フォントは、最小ではないが、少ない点数でスキャナからデータを作る機構を開発した。3)印刷部は、上述の機構を用いて、同じデータから解像度の異なるデバイスであるCRTとプリンターへの出力を可能とした。しかし、文字列の折れ曲がり出力など、新たに検討する事項が発生した。4)移植性と実用性の検討は、実際の動作と、もっとも複雑な表示規約を必要とする、蒙古系もじを使用して、特殊なプロトタイプを用いて行なわれた。その結果、必須情報の確認と、システムの変更点が得られ、修正した。既に、SystemVとBSDで動作しており、移植性の高さに関しては、ほぼ検証が終了しつつある。本年度の研究は、ほぼ予定を満足した。しかし、フォントの増加は、予定より遅れている。これは、フォントの作成後、文字図形の修正に多大な時間を必要とするためである。GUIや内部の変換機構に関しては、大きな進展があった。特に、HTMLやSGMLのブラウザを複数言語で使用する時の問題点が明らかになったとこが、重要である。また、入力機構では、種々の盲点となっていた問題が発見され、新たな研究が必要となった。これらの成果(部分)は、情報処理学会等で発表済みである。世界の文字の完全な混在処理は、文字単位のテキスト処理と図形単位の表示処理の実現が必須である。前年度までの研究で、文字と表示図形の個数が、1対1とは限らず多対1となるケースが頻出することが判明した(Devanagai文字、Thai文字)。そのため、文字コードのコードポイントと文字の関係が多対1及び、文字と表示図形の関係が多対1であるケースでも正しく処理可能とするシステムを完成した。これによって、文字は文字単位でテキスト処理が可能となり、表示においては表示される図形単位として上下左右の全表記方向での無矛盾な処理が可能となった(Mulsaic'97)。本システムは、ISO2022を満足するため、文字コード間で重複する文字を等価に扱う必要が生じ、また、図書館では、例えば平仮名・カタカナや大文字・小文字を特価に扱う必要があるなど、テキスト処理における文字処理をPOSIXから拡張することが必須であった。そのため、これらの要求を満足する完全な国際化可能なライブラリを実現した。
磁気アルキメデス分離を利用した新規多成分同時定量分析手法に関する研究

本研究では、物質固有の磁化率と密度の違いにより物質を分離する磁気アルキメデス分離の原理に基づき、新規の多成分同時定量分析手法開発のための基礎的な検討を行なった。分離の基材物質としていくつかの無機材料または高分子材料をベースに検討し、20μm程度までの微粒子の分離が可能なこと、より効率的な分離を実現するための磁場分布を計算機シミュレーションにより検討し、超伝導磁石へ磁性体を導入する方法が有効なこと、分離の観測・評価手法について、強磁場中での可視化手法の開発、また、発光材料の活用により、利便性の高い検出が可能であることを示した。これらの成果により、磁気アルキメデス分離手法が多成分同時定量分析へ適用できることを示すことができた。本研究では、物質固有の磁化率と密度の違いにより複数の物質が同時に高速かつ高効率で分離できる磁気アルキメデス分離の原理に基づき、医療分析にも適用可能な多成分同時定量分析手法の開発を目指している。平成19年度は、分離のための基材物質となる材料の検討、および、より効率的な分離を実現するための磁場分布の検討、および、磁場中での観測手法についての検討を行なった。基材物質としては、表面の化学処理が可能で、微粒子化できる物質について調査し、いくつかの材料について磁化率、および密度等の測定を行なった。無機材料または高分子材料をベースに、いくらかの金属等を含有させることによって浮上位置の異なる組み合わせを得ようとした。その結果、配合割合の制御のみでは分離が不十分な場合が多いこと、組み合わせの異なる物質を使用するほうが有利であることがわかった。空間磁場分布に関しては、同一平面内でより均一な磁場を得る方法について、超伝導磁石による磁場空間内に磁性体を配置し、その大きさや位置を変化させることで制御する手法について検討した。その結果、磁性体の形状次第で容易に制御可能なこと、広い空間の磁場を制御するには、単純な形状では難しいことがが明らかとなった。また、周囲媒体中に浮上分離した複数の基材物質表面に付着した被分析試料を定量分析するための評価手法について、アタッチメントを試作し、現在、光学的な手法を中心に検討を進めている。このため、分離の基材物質となる材料の検討、より効率的な分離を実現するための磁場分布の検討、および、磁場中での観測手法についての検討を進めた。前年度には、基材物質としていくつかの無機材料または高分子材料をベースに、いくらかの金属等を含有させる方法を検討し、配合割合の制御のみでは分離が不十分な場合が多いこと、組み合わせの異なる物質を使用するほうが有利であることを明らかにした。また、空間磁場分布に関しては、同一平面内でより均一な磁場を得る方法について、超伝導磁石による磁場空間内に磁性体を配置し、その大きさや位置を変化させることで制御する手法について検討したところ、磁性体の形状次第で容易に制御可能なこと、広い空間の磁場を制御するには、単純な形状では難しいことが明らかとなった。平成20年度は、基材物質として選択した数種の材料にそれぞれ異なる添加物が含まれる微粒子の磁気アルキメデス分離について検討し、20μm程度までの分離が可能であることを明らかにした。また、磁場分布の検討では、超伝導磁石の磁場空間内で材料を対称に配置した場合に、より高分解能の空間磁場設計が可能になるケースがあることを見出した。また、分離の観測・評価手法についても、発光材料の活用により、利便性の高い検出が可能であることがわかった。
複素多様体の幾何学

複素多様体の分岐被覆と多変数代数関数を多角的に研究した.特に,多変数代数関数体のガロア拡大の幾何学に関する下記の基本問題を追求し,解決への道を拓いた.すなわち,非特異射影代数多様体Mを与える時,(1)Mの任意の有限分岐ガロア被覆の具体的構成.(2)有限群Gを与えた時, Gをガロア群とするMの有限分岐ガロア被覆の存在.(3)Mの与えられた超曲面にそって与えられた分岐指数を持つ有限分岐ガロア被覆の存在.(4)Mの有限分岐ガロア被覆の同値類全体集合の, Mの内部量による記述.本研究において,これら(1)-(4)に,全て,一応の解答を与えた.しかし,(3), (4)に対する解答は極めて抽象的で,実際の具体的例の場合に,ほとんど使用出来ない.このため本研究では,特に(3)に対し,フックス型微分方程式を利用したひとつのアプローチを考えた.この方法は,一般の複素多様体の,有限,又は無限分岐ガロア被覆の場合にも適用出来る,ひとつの有力な手段である.複素多様体の分岐被覆と多変数代数関数を多角的に研究した.特に,多変数代数関数体のガロア拡大の幾何学に関する下記の基本問題を追求し,解決への道を拓いた.すなわち,非特異射影代数多様体Mを与える時,(1)Mの任意の有限分岐ガロア被覆の具体的構成.(2)有限群Gを与えた時, Gをガロア群とするMの有限分岐ガロア被覆の存在.(3)Mの与えられた超曲面にそって与えられた分岐指数を持つ有限分岐ガロア被覆の存在.(4)Mの有限分岐ガロア被覆の同値類全体集合の, Mの内部量による記述.本研究において,これら(1)-(4)に,全て,一応の解答を与えた.しかし,(3), (4)に対する解答は極めて抽象的で,実際の具体的例の場合に,ほとんど使用出来ない.このため本研究では,特に(3)に対し,フックス型微分方程式を利用したひとつのアプローチを考えた.この方法は,一般の複素多様体の,有限,又は無限分岐ガロア被覆の場合にも適用出来る,ひとつの有力な手段である.
ブロイラーにおけるリポ酸の脂質代謝調節とその実用的用途に関する研究

本研究は、酢酸の静脈内連続注入にともなうブロイラーの脂質代謝反応と、鶏肉の脂質過酸化に及ぼすビタミン様作用因子リポ酸の影響について検討した。生体におけるリポ酸の脂質代謝に及ぼす作用は、組織、特に肝臓におけるアセチル-CoAの代謝過程と関係するものと示唆したため、リポ酸を添加した飼料(0,50,200mg/kg)を5週間以上給与し、4348日齢で以下のような注入実験をおこなった。ブロイラーにカテーテルを挿入し、酢酸ナトリウム溶液を2時間、静脈内に連続注入した(2mmol/kg/hr)。もう一方のカテーテルからは採血をおこなった。血液については血漿中のグルコース、乳酸、脂質およびケトン体(β-ヒドロキシ酪酸)の定量分析をおこなった。一方、42日齢のニワトリについては、採血後に屠殺をおこない、直ちに浅胸筋を摘出して真空凍結した。その解凍した骨格筋の過酸化脂質量を解凍0日目と、4°C保存のもとで3日目に定量分析した。酢酸注入にともない、乳酸、血漿遊離脂肪酸およびケトン体が経時的に増加した。中性脂肪は酢酸注入によって低下した。この酢酸注入による代謝反応に対し、リポ酸の50mg/kg添加区では、血漿ケトン体の増加が顕著に抑制され、遊離脂肪酸がさらに増加した。しかし、リポ酸の200mg/kg添加区では、酢酸注入にともなう中性脂肪の低下を助長する作用のみ認められた。さらに、リポ酸には骨格筋の脂質過酸化を抑制する効果があった。しかし、これはリポ酸の高い投与水準でのみ生じ、解凍3日目での効果は低いものであった。以上から、リポ酸の脂質代謝に及ぼす影響はその投与量によって異なり、リポ酸の及ぼす脂質代謝調節(ケトン体生成の抑制と遊離脂肪酸の増加)は肝臓のアセチル-CoA以降の代謝過程で生じるものと示唆された。また、リポ酸には脂質の安定性を維持する機能もあることが新たに見出された。生体で機能するビタミン様作用因子のリポ酸について、体外系(in vitro)試験による体組織のリポ酸に対する代謝反応を検討した。ブロイラーヒナを屠殺したあと直ちに脂肪組織、浅胸筋または肝臓を摘出し、組織薄片を作成した。冷培養液で洗浄後、3mlの培養液を入れた栓付きチューブに組織を秤りとり、気層を95%酸素・5%二酸化炭素のガスで置換し密栓した後、37°Cで2時間インキュベートした。当初、培養液中にリポ酸を添加して代謝反応を分析したが、明確な反応が示されなかったため、事前にリポ酸(400ppm)を飼料添加により投与したニワトリで再度検討した。生体における血中成分ではこれまでと同様な、血漿グルコースの減少と遊離脂肪酸の増加が認められた。一方、血漿トリアシルグリセロールと超低密度リポタンパクには有意なリポ酸の影響がみられなかった。生体においてこのようなリポ酸の作用が認められた状況下で、上述と同様に各組織の薄片を、ノルアドレナリンが添加(0または10^<-5>M)された培養液中で2時間インキュベートした。肝臓におけるアセチル-CoAおよびマロニル-CoA含量はリポ酸投与区で有意に増加した。また、脂肪組織ではリポ酸投与によるグリセロール放出量の有意な増加と、マロニル-CoA含量が低下する傾向が示された。リポ酸は骨格筋における乳酸の放出およびマロニル-CoA含量に影響を及ぼさなかった。さらにリポ酸の投与はいずれの組織においてもノルアドレナリンによる代謝反応を誘発しなかった。これらの結果から、これまでに示してきたリポ酸による血中遊離脂肪酸と中性脂肪の増加反応は、脂肪組織の脂肪分解反応の亢進だけでなく、肝臓において脂肪酸またはアセチル-CoAの酸化が低下することに起因することが考えられた。特に余剰に蓄積したアセチル-CoAはマロニル-CoAを介して脂肪酸合成に流れるものと示唆された。

さらに、リポ酸には骨格筋の脂質過酸化を抑制する効果があった。しかし、これはリポ酸の高い投与水準でのみ生じ、解凍3日目での効果は低いものであった。以上から、リポ酸の脂質代謝に及ぼす影響はその投与量によって異なり、リポ酸の及ぼす脂質代謝調節(ケトン体生成の抑制と遊離脂肪酸の増加)は肝臓のアセチル-CoA以降の代謝過程で生じるものと示唆された。また、リポ酸には脂質の安定性を維持する機能もあることが新たに見出された。
花粉管誘引リガンド-受容体シグナル伝達を制御する複合体ダイナミクスの解析

被子植物シロイヌナズナの生殖過程において、胚珠の助細胞から分泌される花粉管誘引ペプチドAtLURE1は花粉管先端の細胞膜に局在するPRK6によって受容される。受容体様キナーゼであるPRK6は、同様に花粉管で発現する複数のPRKファミリー受容体と協調してはたらくことで花粉管の伸長・誘引を制御すると考えられている。本研究ではPRK6と複数のPRK受容体が(1)どのような因子を介して細胞内にシグナルを伝達しているのか、(2)PRK受容体がどのように花粉管誘引(AtLURE1の感知)と花粉管伸長の情報を統合しているのかを解析した。(1)PRK受容体と相互作用し、シグナル伝達に関与すると考えられているROPシグナル伝達経路の因子に対し、遺伝学的な解析を進めた。花粉管で発現する複数のROPタンパク質、活性化因子であるROPGEFタンパク質、ROPのエフェクタータンパク質に対し、T-DNA挿入変異体とCRISPR-Cas9系による変異体を組み合わせて多重変異体の作出を進めた。また、PRKとの相互作用が期待される因子やその活性化因子に対しても、変異体や蛍光標識株の作出を進めた。(2)PRK1-8のそれぞれに対して蛍光標識株を作出し、これまでに得ていたPRK3、PRK6に加えてPRK1、PRK2、PRK4、PRK5、PRK7、PRK8の発現・局在を解析した。その結果、発現が見られなかったPRK7を除く全てが花粉管で発現しており、それぞれが少しずつ異なる局在を示すことが明らかとなった。また、タバコの葉の細胞を用いたBiFC(二分子蛍光相補性)解析により、PRK6はその他のPRK受容体のそれぞれと相互作用することが示唆された。全てのPRK受容体の局在を調べるため適切な発現量の蛍光標識株の選抜・観察を行い、それぞれが少しずつ異なる領域に局在するという興味深い知見を得た。PRK6と他のPRK受容体が相互作用し得るという相互作用解析の結果と合わせて、PRK受容体が花粉管の伸長・誘引を制御する分子装置としてはたらく仕組みの解明は着実に進んでいる。PRK受容体のシグナル伝達を担う因子の解析のための多重変異体や蛍光標識株の作成も着実に進んでいる。表現型の解析や局在の観察はまだ実施できていないものの、次年度すぐに解析を行う準備はできたと考えている。PRK6がどのドメインを介して他のPRK受容体と相互作用するのか、シグナル伝達に関わる因子との相互作用様式などを詳細に調べていくことで、PRK受容体シグナル伝達の仕組みを調べていく。作成したシグナル伝達因子の変異体の表現型解析や、変異体背景におけるPRK受容体およびシグナル伝達因子の局在解析も行う。タバコBY-2細胞などを用いた異種発現による、AtLURE1-PRK-ROPシグナル伝達の再構成と分子ダイナミクスのイメージング解析も試みる。以上の解析を通じて、PRK受容体が協調してはたらき、花粉管の伸長と誘引のシグナルを統合する分子機構の解明を目指す。

PRK6がどのドメインを介して他のPRK受容体と相互作用するのか、シグナル伝達に関わる因子との相互作用様式などを詳細に調べていくことで、PRK受容体シグナル伝達の仕組みを調べていく。作成したシグナル伝達因子の変異体の表現型解析や、変異体背景におけるPRK受容体およびシグナル伝達因子の局在解析も行う。タバコBY-2細胞などを用いた異種発現による、AtLURE1-PRK-ROPシグナル伝達の再構成と分子ダイナミクスのイメージング解析も試みる。以上の解析を通じて、PRK受容体が協調してはたらき、花粉管の伸長と誘引のシグナルを統合する分子機構の解明を目指す。受入研究室の運用ルールの修正により、物品(消耗品)にかかる費用が当初見込んでいたものよりも少なくなった。一方で、研究の進展により、当初予定していなかった研究補助員の雇用が必要になると見込んだ。そのため、当該研究に必要な比較的高額な物品および研究補助員の雇用が研究の進展に必要であると見込み、次年度に予算の一部を繰り越した。
授乳婦の栄養摂取の実態と栄養指導の介入効果

本研究の目的は、1.授乳婦の栄養調査を実施し食事摂取基準を比較すること2.栄養摂取量や産後の食事制限、運動実施の有無、児への栄養方法などから、授乳褥婦の体重減少の経緯を明らかにすること3.栄養摂取と貧血などの身体症状、母乳分泌との関連を明らかにすることである。調査は自己式質問用紙を用いて行うため、調査用紙(自己式質問紙)の検討や修正を行うとともに、調査協力機関の検討を行うなどプレテストの準備を実施した。本研究の目的は、1.授乳婦の栄養調査を実施し食事摂取基準と比較すること2.栄養摂取量や産後の食事制限、運動実施の有無、児への栄養方法などから、授乳褥婦の体重減少の経緯を明らかにすること3.栄養摂取量と貧血などの身体症状、母乳分泌との関連を検討することである。調査は自己式質問紙を用いて行う。平成26年度は、文献検討を行い調査用紙(自己式質問紙)の作成を行った。また、調査施設の検討を行った。自己式質問紙の作成に時間を要したため。自己式質問紙の作成を進め、医療機関にアンケート調査を依頼する。アンケート調査の実施が遅れたため、謝礼などの費用が未使用となった。今後、アンケート調査の謝礼などに使用する。