hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビタミンＣの不足が胎児の発生、成長、老化に及ぼす影響

ビタミンC(VC)を体内で合成できないSMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いて、妊娠期間中、母胎のVC不足が胎児の発生や新生児、小児の成長に及ぼす影響を調べた。その結果、妊娠期間中、十分にVCを摂取する必要があることがSMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いた研究から明らかになった。また、SMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いて、VCの不足が肺に及ぼす影響並びに十分なVCの摂取が喫煙による慢性閉塞性肺疾患(COPD)発症リスクを下げられるか検討を行った。その結果、予めVCを十分に摂取すると喫煙によるCOPD発症リスクを下げられることを明らかにした。本研究は、申請者らが独自に開発したビタミンC(VC)を体内で合成できないSMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いて、妊娠期間中、母胎のVC不足が胎児の発生や新生児、小児の成長に及ぼす影響、並びに慢性的なVC不足が慢性閉塞性肺疾患(COPD)、骨粗雑症、アルツハイマー病など、加齢に伴い増加する疾患の発症や老化そのものに及ぼす影響を包括的に探る。本研究により、VCの不足が発生、成長、老化など一生涯に渡り、生体にどのような影響を及ぼすか明らかにできる。平成24年度、SMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いて、母胎のVC不足が胎児の発生や新生児、小児の成長に及ぼす影響を検討した。即ち、雌のSMP30/GNL遺伝子欠損マウスをマウスが1日に必要とするVC量(100%は7mg)の2.5%を含む飲み水で飼育し、VC不足状態にした。この量のVCを与えれば、VC欠乏症である壊血病の症状を示さない。VC不足30日後に雄マウスと交配し、膣栓の有無で妊娠を確認した。妊娠したマウスはさらにVC不足状態で飼育し、出産前の胎児や出生後の新生児を形態学的、病理学的、生化学的に解析した。その結果、ビタミンC欠乏状態で妊娠したSMP30/GNL遺伝子欠損マウスの胎児は、出生前に全て死亡した。また、ビタミンC不足状態で妊娠したSMP30/GNL遺伝子欠損マウスから生まれた新生児マウスは、出生後、数日以内にほとんど死亡した。全身切片を用いた組織学的解析により、ビタミンCが不足したマウスから生まれた新生児の肝臓と肺には顕著なうっ血がみられ、心臓には心拡張と心室筋の菲薄化がみられた。更に、肺では肺胞径が顕著に小さくなっていた。これらの結果より、妊娠期間中、十分にVCを摂取する必要があることがSMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いた研究から明らかになった。本研究は、申請者らが独自に開発したビタミンC(VC)を体内で合成できないSMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いて、妊娠期間中、母胎のVC不足が胎児の発生や新生児、小児の成長に及ぼす影響、並びに慢性的なVC不足が慢性閉塞性肺疾患(COPD)、骨粗鬆症、アルツハイマー病など、加齢に伴い増加する疾患の発症や老化そのものに及ぼす影響を包括的に探る。平成25年度、ビタミンC摂取と寿命との関係を明らかにするため、ビタミンCを合成できないSMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いて、若齢(200日齢)以降におけるビタミンCの不足や十分な摂取、及び過剰な摂取が寿命に及ぼす影響を検討した。その結果、ビタミンCを十分に摂取した群に比べて、不足した群では、平均寿命が2%、最長寿命は10%、短縮した。一方、過剰に摂取した群では、平均寿命が12%、最長寿命は5%、延長した。ビタミンCの寿命に及ぼす影響は、生体内レドックスバランスの変動によるかは、現在検討中である。平成26年度、SMP30/GNL遺伝子欠損マウスを用いて、ビタミンCの不足が肺に及ぼす影響並びに十分なビタミンCの摂取が喫煙によるCOPD発症リスクを下げられるか検討を行った。即ち、SMP30/GNL遺伝子欠損マウスを生後3ヵ月齢までビタミンCを十分に与えて飼育し、その後、1ビタミンC不足群と2ビタミンCを十分に与える群の2群に分けた。

さらに12各群をタバコ煙曝露群と大気曝露群の2群ずつ(全部で4群)に分け、喫煙暴露させた後、肺の形態学的評価、酸化ストレスの程度を測定した。その結果、ビタミンCを十分に与えた群は、タバコ煙曝露により軽度の平均肺胞径の増大や肺胞の破壊を認めたが、酸化ストレスの亢進は認められなかった。一方、ビタミンC不足群では酸化ストレスが増大し、顕著な肺胞の破壊を認めた。このように、ビタミンCの不足が肺における酸化ストレスの増大や肺胞の破壊を招くことが明らかになった。また、予めビタミンCを十分に摂取すると喫煙によるCOPD発症リスクを下げられることを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。ビタミンCと老化26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に記載した内容を順調に行うことができた。また、非常に興味深い結果も得られた。研究はおおむね順調に進展している。現在、研究計画の変更や解決すべき課題等は特にない。予算の執行も研究計画に沿って、順調に行っている。次年度も引き続き、研究計画に沿った予算の執行を行う。研究進行上、翌年度の使用が必要になった。翌年度にすべて使用する予定である。
実観測データを用いた時空間コンテキストに基づく人間行動モデルの構築

講義や調理など,日常生活で行われる人間の自然な行動を対象として,様々なセンサを用いてさりげなく観測したデータを処理することで,データに現れた人間の行動を推定する手法を提案した.さらに,例えば講義内容の理解度など,データに現れない人間の心理状態についても,行動を介した推定を試みた.また,推定された行動・心的状態を利用して人間の活動,コミュニケーションの支援を試みるシステムを構築した人間の行動をさりげなく観測し,人間を支援する母親のようなメディア(環境メディア)の構築を目指して,これまで「人間同士の1対1の対話」,「講師と生徒の1対多の対話」,「家の中での日常生活」,「キッチンでの調理活動」の4つをフィールドとして,人間の自然な行動を妨害しない情報収集システムの構築とデータの収集を行なってきた.本研究では,これらのフィールドで人間を支援するシステムの実現を目指して,これまで収集してきた人間の自然な行動情報に基づき,支援を必要としている人間の行動をモデル化することを目的とする.そのため,データに現れる人間の行動を,空間と時間に基づいた一連の要素のパターン(時空間コンテキスト)として記述する手法を研究する.まず環境メディアを構築する基礎として,観測したデータに基づく人間の行動のモデル化,及びその記述法を確立する.人間の日常および対話行動から興味深い行動を抽出し,その行動をモデル化して時空間コンテキストに基づいて記述する.その後,環境メディアの観測データからその行動に該当する部分を探索・同定し,行動モデルの評価を行う.講義や調理など,日常生活で行われる人間の自然な行動を対象として,様々なセンサを用いてさりげなく観測したデータを処理することで,データに現れた人間の行動を推定する手法を提案した.さらに,例えば講義内容の理解度など,データに現れない人間の心理状態についても,行動を介した推定を試みた.また,推定された行動・心的状態を利用して人間の活動,コミュニケーションの支援を試みるシステムを構築した膨大なデータを扱うツール群の構築:さまざまなフィールドで収集したデータは,センサを取り付けた環境や観測対象の特性に応じて多様である.また,メタデータも分析対象となる行動の種類に応じて多様になる.そこで,センサデータを映像,音声,その他一般的な時系列数値の4種類に分け,それぞれを任意の数,同期して再生できるツールを開発した.また,分析対象による多様性によらず統一的に扱えるよう,メタデータの定義に格構造を導入した.データの再取得:キッチンにおける調理者行動の観測を充実させるため,調理者の立ち位置や姿勢を広範囲で観測できるよう,三次元位置センサの観測範囲を拡大した.また,調味料の使用量/タイミングを観測するため軽量計測器IM-7000を導入し,コンロの鍋底温度を計測するために熱電対を導入した.各フィールドにおける行動モデルの探索:<講師と生徒の1対多の対話>講師の行動を「語りかけ」「スライド説明」「板書説明」「説明なし」の4種とした.講師が身に付けたピンマイク,三次元位置センサ,および電子白板から得られる観測データと講師行動の遷移確率から,講師行動を認識する手法を確立した.また,指示棒にも三次元位置センサを取り付け,講義中に講師が指示した対象や指示の仕方を認識する手法を確立した.<キッチンでの調理活動>料理のレシピには調理者が必ず行う操作が記述されていると考え,キッチンでの観測データから大まかに分類した調理者行動と,行動の対象となった食材の色を基に,観測データとレシピとを対応付ける手法を提案した.一方で,支援を行なうためには調理者の行動を予測することが必要となるが,それにはレシピに記述された大まかな調理操作だけでなく,例えば食材や調理器具を持ったり置いたりする,レシピには記述されないような細かい行動まで必要になると考え,メタデータとして付与を行なった.各フィールドにおける行動モデルの探索<講師と生徒の1対多の対話>講師と生徒のインタラクションから行動モデルを獲得するため,講師行動や生徒行動を獲得した.講師の行動は昨年度の成果によって取得できている.生徒の行動は,「講師の説明を聞く」「スライドを見る」「ノートをとる」「板書を見る」を挙げた.講義室内に配置されているスクリーンや電子白板,講師の演台の近くに設置したカメラによって生徒を観測し,その映像から顔検出することで生徒行動を獲得した.また,講義アーカイブを見た生徒の行動も獲得できるよう,視聴ツールを試作した.このツールでは講義シーンの全景を提示し,生徒が注目したい領域を指定することで,その拡大映像を別途提示する.これにより,生徒の注目行動が獲得できる.拡大時に十分精細な映像が得られるよう,講師を追跡撮影した映像,スクリーンや電子白板を定点観測した映像から,高解像度映像を合成した.<人間とシステムの1対1の対話>e-learning中の学習者の顔の傾き角度,注視位置,マウス操作発生間隔を特徴量として,その学習者の主観的難易度を推定する手法を検討した.特徴量と主観的難易度との相関のパターンが学習者ごとに異なることを確認し,主観的難易度の識別器を学習者ごとに構成することで,平均で85.8%の識別率が得られた.<キッチンでの調理活動>調理者の行動を予測するためには,手に取った食材が受けた操作の履歴が必要となる.この履歴は,手に取った食材に関するメタデータを収集することで得られるが,調理では食材は自由に分割・統合され,操作を受ける"まとまり"が変化していくため,関連するメタデータを収集する際に問題となる.このような分割・統合にも柔軟に対応して操作履歴が獲得できるよう,メタデータに含まれる操作対象(食材)の記述方法を定めた.

1.行動モデルの探索・構築講義中の受講生の様子を観測した映像に対し,受講生の振る舞いや講義への興味・集中度合をメタデータとして付与した.また,システムとユーザが対話するシステムにおいて,ユーザの振る舞いとユーザが感じた難易度や興味をメタデータとして付与した.これらのメタデータを基に,実際に表出した振る舞いと興味などの関係を分析し,行動モデルを試作した.人間は意思に基づいて行動を表出していると考えられるが,外部から観測可能なのは行動のみであり,意思のような内部状態を直接観測することはできない.有効な行動モデルの構築に向け,本研究では行動の起点となる内部状態の推定に取り組んでいる.2.かけ流し型情報処理に基づいた支援システムのプロトタイプ構築キッチンで観測した調理者の映像を基に,調理者に対して支援情報を提示したり,遠隔地にいる調理者同士が対話するためのプロトタイプシステムとして,遠隔調理コミュニケーションシステムの開発を行った.カメラで撮影した映像をリアルタイムで遠隔地に伝送するだけでなく,行動検出に必要なバッファリング・処理を同時に行ない,その結果に応じて支援情報を伝送するシステムを設計し,構築した.このシステムにより「キッチンでの調理活動」,「人間とシステムの対話」,「人間と人間の対話」の全てに関する支援システムの検証が可能となる.3.インタビューに基づく講義理解度の推定講義の受講生に対して実施したミニテストを通し,授業内容・授業で使われたスライド・ミニテストの結果・受講生間の関係を基に,講義に対する理解度を分析する手法を開発した.1.行動モデルに基づく調理支援システムの構築調理行動をカメラで観測したデータから,調理者が扱おうとしている物体,および扱っていた物体をロバストに検出する手法を開発した.調理者が扱っていた食材が加工を受けた前後で変化しても,その検出結果を基に追跡し続ける手法を開発した.調理者が扱う食材を把握できるようになるため,調理に関する支援情報提示や,遠隔地にいる調理者同士が対話する際の支援に繋がる.支援システムのプロトタイプとして,調理者が扱っている物体を提示するシステムを開発した.人間がシステムとの対話を通して学習を進めるようなe-learningにおいて,人間の振る舞いと興味度・理解度等の内部状態との関係を分析し,内部状態に起因する学習行動についての行動モデルを構築した.これにより,学習時の人間の行動からその内部状態が推定可能であることを検証した.3.講義室における受講生の行動モデルの構築および講義の理解度推定講義中の受講生を観測した映像に対して,前年度付与した受講生の振る舞いや講義内容への興味度合などのメタデータに加え,講義中の講師の発話,板書,ジェスチャ等の行動をメタデータとして付与した.講師行動と受講生の振る舞いとの関係を分析することで,講師と受講者の相互行動に関する行動モデルを構築した.さらに支援システムの一例として,受講者の行動を5種類に分類し,受講者に対するアンケートおよび小テストの結果との関連を解析する手法を開発した.教育学分野のテスト理論のモデルを用いて,アンケートや小テストに存在する個人差や問題の難易差などを補正することで,受講者行動と理解度を関連付けることを可能とした.
精密位置決め機構の制振アクセス・追従制御

本研究では,フレキシブルアームのように多くの振動自由度を有する位置決め機構の制振アクセス制御法として,高振動数領域で大きな重みを有する周波数重み関数を考慮した評価関数を用いて制振加速度制御入力および制振軌道を導出し,これを用いた制振アクセス制御法を提案した.次に本制御法をすでに提案されている他の制御法と理論的に比較して,本制御法は短いアクセス距離に対しては残留振動抑圧特性の点で,また長いアクセス距離に対してはアクセス時間の点でこれまでの制御法に比べ優れていることを明らかにした.また実験により本制御法の有効性を示した.また追従制御に関しては,振動自由度がサーボ帯域の制限となる位置決め機構において,最低次固有振動数の変動および高次振動自由度の影響を構造的・非構造的不確定さとしてとらえて,H^∞制御理論およびμ設計法を用いて制御系を作成し,サーボ帯域の制限要因について考察した.その結果最低次固有振動数をモデル化し,その変動を構造的不確かさととらえることにより,サーボ帯域を向上させることが出来るが,高次振動自由度の影響によりサーボ帯域は制限されることを明らかにした.また本制御系設計法によれば±10%の固有振動数変動を仮定して,位置決め点の目標値との偏差情報のみを用いる場合には,サーボ帯域は機構の最低次固有振動数(ノミナル値)の1/5,駆動点の絶対変位をも利用できる場合にはサーボ帯域は機構の最低次固有振動数(ノミナル値)の1/3まで上げられることを明らかにした.本研究では,フレキシブルアームのように多くの振動自由度を有する位置決め機構の制振アクセス制御法として,高振動数領域で大きな重みを有する周波数重み関数を考慮した評価関数を用いて制振加速度制御入力および制振軌道を導出し,これを用いた制振アクセス制御法を提案した.次に本制御法をすでに提案されている他の制御法と理論的に比較して,本制御法は短いアクセス距離に対しては残留振動抑圧特性の点で,また長いアクセス距離に対してはアクセス時間の点でこれまでの制御法に比べ優れていることを明らかにした.また実験により本制御法の有効性を示した.また追従制御に関しては,振動自由度がサーボ帯域の制限となる位置決め機構において,最低次固有振動数の変動および高次振動自由度の影響を構造的・非構造的不確定さとしてとらえて,H^∞制御理論およびμ設計法を用いて制御系を作成し,サーボ帯域の制限要因について考察した.その結果最低次固有振動数をモデル化し,その変動を構造的不確かさととらえることにより,サーボ帯域を向上させることが出来るが,高次振動自由度の影響によりサーボ帯域は制限されることを明らかにした.また本制御系設計法によれば±10%の固有振動数変動を仮定して,位置決め点の目標値との偏差情報のみを用いる場合には,サーボ帯域は機構の最低次固有振動数(ノミナル値)の1/5,駆動点の絶対変位をも利用できる場合にはサーボ帯域は機構の最低次固有振動数(ノミナル値)の1/3まで上げられることを明らかにした.
ミゲル・ロカ『漢西字典』の研究

本研究の概要は以下の通り。(1)清代にフランシスコ会のミゲル・ロカ(1661-1757)が編纂した漢語語彙集『漢西字典』について、語彙や音韻などの面に着目して内容の詳細な検討を行い、当時の一種の共通語である“官話"について言語状況の一端を明らかにする。(2)上述『漢西字典』について、趙廷俊という人物によって康煕52(1713)年に成立した漢語字書『漢字西譯』との内容の細かな比較を行い、『漢西字典』が編纂に際して先行資料からいかなる影響を受けたかを明らかにする。
界面精密構造制御による高性能グリーンナノハイブリッド材料の構築

本研究では環境適合型高分子と天然無機ナノフィラーを用いて高性能グリーンナノハイブリッド材料を構築のための基盤技術を確立する。得られた成果は(1)天然イモゴライトの精製、イモゴライトの合成と表面処理法の確立、(2)イモゴライトナノフィラーへの表面グラフト重合法の開発、(3)新規環境調和型エラストマーの合成、(4)(生分解性ポリウレタン/ポリ乳酸)ハイブリッド材料の調製とその物性と生分解性の検証、(5)新規生体高分子系ハイブリッド材料の調製、(6)PMMAグラフト化イモゴライトとポリ乳酸のハイブリッドの調製し、新規高性能グリーンナノハイブリッド材料の開発に成功した。本研究では環境適合型高分子と天然無機ナノフィラーを用いて、優れた力学特性と難燃性を有する高性能グリーンナノハイブリッド材料を構築するための基盤技術を確立する。このような材料を実現することにより環境破壊を抑制し、材料の軽量化を実現することが可能になる。具体的には土壌中に含まれる天然アルミニウムシリケートナノファイバー"イモゴライト"あるいは"ハロイサイト"を環境適合型のナノフィラー強化材・難燃剤として用いる。また環境負荷の少ない高分子である植物原料由来のポリ乳酸(PLA)、あるいはリジンイソシアナートを用いた生分解性架橋高分子材料を環境適合型マトリクス高分子に用いる。これらのナノフィラーと環境適合型マトリクス高分子を用いて、界面構造・物性を精密制御したグリーンナノハイブリッド材料を調製し、高性能の環境低負荷型高分子ナノハイブリッド材料を開発する。1.イモゴライトナノフィラーの精製、合成と表面処理天然イモゴライトの精製を行った。またAlCl_3とテトラエトキシトシランからイモゴライトの合成を検討した。この場合、複合化に必要なイモゴライトの大量合成のための条件をpH、溶液濃度、反応温度などを精密に検討した。生成したイモゴライトは赤外吸収スペクトル測定、電子顕微鏡観察、広角X線回折に基づき特性解析した。また生成したイモゴライトの長さの分布を、走査フォース顕微鏡より得られた原子間力顕微鏡像の画像解析に基づき評価した。イモゴライトとマトリクス高分子との界面相互作用はハイブリッド材料の物性を支配するため、界面相互作用制御を目的としたイモゴライトのリン酸基を有する高分子による表面処理を行い、ポリ乳酸への分散を明らかにした。2.新規環境調和型マトリクス高分子の合成環境調和型のマトリクス高分子としては市販のポリ乳酸(PLA)、リジンジイソシアナート(LDI)を用いた生分解性ネットワーク高分子(セグメント化ポリウレタン(SPUU))を合成した。このポリウレタンは3成分系ハイブリッドの調製の際に界面改質剤として用いる。得られたポリマーの構造と物性を、GPC、赤外吸収スペクトル、NMR、示差走査熱量分析(DSC)、動的粘弾性測定、SAXS等を用いて解析し、ミクロ相分離構造を形成する事を明らかにした。3.ハイブリッド化の予備検討SPUUとポリ乳酸のブレンドにより耐衝撃性の向上が観測された。1,イモゴライトナノフィラーの表面処理界面相互作用制御を目的としたイモゴライトの表面処理を検討した。マトリクス高分子と相互作用の強い官能基を導入するために、イモゴライトのA1-OH基と強い相互作用を示すリン酸基を片末端に、もう片末端に重合性官能基を有する有機低分子化合物をイモゴライト表面に導入した。表面への官能基の導入は赤外吸収スペクトル測定、X線光電子分光測定、熱重量分析(TGA)測定に基づき評価した。2.(天然ナノファイバー/ポリマー)ハイブリッドの調製と物性評価表面修飾イモゴライトを用いてメタクリレート系モノマーをその場重合しハイブリッド化を行った。ハイブリッド材料の物性を、動的粘弾性測定、DSC測定などに基づき評価し、力学特性の向上を明らかにした。3.(生分解性ポリウレタン/ポリ乳酸)ハイブリッド材料の調製とその物性・生分解性評価環境調和型のマトリクス高分子としては市販のポリ乳酸(PLA)と生分解性ネットワーク高分子(セグメント化ポリウレタン(SPUU))のブレンドを調製した。ブレンドにより生分解性を保持しつつ脆性が低下することを確認した。本研究では環境適合型高分子と天然無機ナノフィラーを用いて、エンジニアリングプラスチックスに応用可能な力学特性と難燃性を有する高性能グリーンナノハイブリッド材料を構築のための基盤技術を確立するとを目的とする。1.天然ナノフィラーの表面化学修飾天然ナノフィラーとマトリクス高分子との界面相互作用と結晶化の促進はハイブリッド材料の物性を支配するため、界面相互作用制御と結晶性の促進を目的としたナノフィラーの表面化学修飾を検討した。具体的には、マトリクス高分子とナノフィラーの相互作用の強い官能基を導入するために、イモゴライトのAl-OH基と強い相互作用を示すリン酸基を片末端に、もう片末端に表面開始重合可能な有機低分子化合物をイモゴライト表面に導入した。

イモゴライト表面にポリスチレンあるいはポリメタクリル酸メチルのグラフト鎖が形成を赤外吸収分光測定、XPS測定、AFM観察より確認した。2.種々の高分子材料とのハイブリッド化の検討PSあるいはPMMAをグラフトしたイモゴライトと汎用高分子を用いてハイブリッド化を検討した。動的粘弾性測定、DSC、TGA測定などに基づき評価し、ハイブリッド化による耐熱性の向上を確認した。3.新規生体高分子系ハイブリッド材料の検討DNAがイモゴライトとハイブリッドハイドロゲルを生成することを見いだし、その特異的な凝集構造と物性についても明らかにした。1.天然ナノフィラーの表面化学修飾天然ナノフィラーとマトリクス高分子との界面相互作用はハイブリッド材料の物性を支配するため、界面相互作用制御と結晶性の促進を目的としたナノフィラーの表面化学修飾を検討した。具体的には、マトリクス高分子と相互作用の強い官能基を導入するために、イモゴライトのAl-OH基と強い相互作用を示すリン酸基を片末端に有するリビングラジカル重合開始剤をイモゴライト表面に導入し、ARGET ATRPによりポリメタクリル酸メチル(PMMA)グラフトイモゴライトを調製した。表面への官能基や高分子鎖の導入を赤外吸収スペクトル測定、X線光電子分光測定、熱重量分析(TGA)測定に基づき評価した。さらにAFM観察によりグラフト鎖の存在の直接確認に成功した。2.種々の高分子材料と表面修飾イモゴライトのハイブリッド化PMMA修飾イモゴライトを用いてポリ乳酸、ポリ塩化ビニルとのハイブリッド化を検討した。ハイブリッド材料の物性を、動的粘弾性測定、DSC測定などに基づき評価した。またハイブリッド膜中での分子鎖凝集構造を小角X線散乱・広角X線回折に基づき評価した。3.新規植物由来高分子系ハイブリッド材料の検討植物由来のα-メチレン-γ-ブチロラクトン(MBL)とMMAをランダム共重合、ブロック共重合を行い、得られたガラス状高分子の凝集構造と物性について検討を行った。MBLとの共重合により、ランダム共重合体、ジブロック共重合体のいずれも少量のMBLの導入でPMMAの耐熱性が大きく向上した。
蛋白糖鎖を介した食物繊維の新規高血糖制御メカニズムの解明と応用性の検討

食物繊維には血糖低下作用があることが知られるが、種類によりその作用の程度に違いがあり、各食物繊維の作用機序には独自の分子機構があることが示唆される。本研究では食物繊維の一種であるグルコマンナンに着目し、その血糖低下作用の特異的メカニズムを明らかとすることを目的とした。メカニズムとして膵α-アミラーゼ(Pancreatic α-amylase:PA)とスクラーゼ・イソマルターゼ(Sucrase-Isomaltase :SI)の相互機構にグルコマンナンが影響を与えることを想定し、前年度までにマウス小腸でPAとSIが共局在すること、Caco-2細胞において、PAによるSIのマルトース分解活性の増強を高濃度のマンナンが抑制することを明らかとした。そこで昨年度はマウスへのグルコマンナン負荷による糖代謝への影響を中心に検討を行ったが、負荷により摂食後の血糖値の上昇率に低下傾向はみられるものの、投与時間や投与量を様々に変化させても小腸粘膜のPAの局在やSIのマルトース分解活性には変化が見られなかった。一方近年、食品マンナンについてはBacteroides属の腸内細菌がマンナンを優先的に栄養源として利用すること、マンナンが腸内のBacteroides属の菌数を増加させ血中コレステロールを低下させることなどが新たに報告されている。そこで本研究においてもBacteroides属の関与を想定し、マクロファージ細胞株Raw264細胞を用いて腸内細菌叢のBacteroides属主要菌株であるBacteroides fragilisの炎症誘導作用を、Escherichia coliと比較した。その結果Bacteroides fragilis内毒素はEscherichia coli内毒素に比して炎症誘導能が有意に低く、さらにEscherichia coliの炎症誘導に拮抗するという新しい知見を得た。本研究の目的は、食物繊維の血糖上昇抑制効果の分子メカニズムを明らかとし、高血糖制御への応用性を探ることである。これまで培養細胞を用いた検討において、多糖類マンナンが高濃度下において、PAのSI活性制御に影響を与える可能性を示した。しかしながら動物における検討においては、食品由来マンナンがPAとSIの相互作用に与える影響を確認することはできなかった。一方で、マンナンの高血糖制御機構について他のメカニズムも検討する中で、マンナンにより腸内で増加すると考えられているBacteroides fragilisが、大腸菌毒素を制御する可能性をin vitroで見出した。このように、従来想定した作用メカニズム仮説については、それを証明する明らかな知見は得られなかったが、一方で、メカニズムの検討過程において、グルコマンナンが腸内の炎症を制御する可能性を見出した。このように、研究は予定していた方向性とは異なるものの、食品由来マンナンの生体作用に関連する新たな知見を見出しており、研究自体は順調に進展しているといえる。一方で、データはいずれも予備的な検討から得られたものであり、発表に至るものではなく、今後の検討とさらなるデータの積み重ねが必要であると考えている。これまで複数回行ったマウスでの検討では、グルコマンナンがデンプン投与後の血糖上昇を抑制する現象は認められるものの、そのメカニズムとして「PAとSIの相互作用に影響を与え、SI活性を制御することで高血糖を抑制する」という仮説に合致した結果は得られなかった。一方で、グルコマンナンが腸内で日和見菌であるBacteroides属を増加させることにより、生体内の炎症性病態を制御する可能性を見出した。本年度は研究の最終年度であったが研究期間を延長し、今後は、グルコマンナン経口投与による腸内細菌叢の変化や各種バクテリア酵素活性の変化、血中のLPS濃度や各種炎症マーカーの変化などを検討する予定である。腸内の慢性炎症状態は様々な代謝異常の基盤的病態となることが知られており、耐糖能異常もその一つとして知られている。そこで次年度は得られた結果を総合的に評価し、グルコマンナンが持つ独自の高血糖制御機構を明らかとし、その応用性について包括的に検討する予定である。近年、糖尿病の蔓延が社会的な問題となっており、その合併症の予防には食後高血糖のコントロールが不可欠である。本研究では新たな食後高血糖コントロール戦略の確立のために、糖質分解酵素である膵α-アミラーゼ(Pancreatic α-amylase:PA)とスクラーゼ・イソマルターゼ(Sucrase-Isomaltase:SI)による糖質分解機構に着目した。食事由来の炭水化物は小腸腔内でPAによって二糖類に分解されたのち、小腸粘膜上皮のSIにより単糖に分解され血中に吸収される。近年、PAがSIの糖鎖を介して結合し、その活性を促進する現象が試験管レベルで報告されているが、実際に生体内において同様の現象が生じるかは明らかでない。そこで本年度は、生体におけるPAとSIの相互作用について検討した。まずマウス小腸を用いてPAとSIの免疫二重染色法の確立を行い、小腸における両者の局在について検討を行った。次いで摂食、絶食の条件下での両者の局在について比較検討を行った。また、小腸上皮細胞様に分化させたCaco-2細胞を用い、PAがCaco-2細胞におけるSIのマルトース分解活性に与える影響ついて検討を行った。この結果、免疫二重染色では、摂食下マウス小腸でPAとSIが共局在することが明らかとなった。この共局在は刷子縁において観察され、特に胃直下3cm付近の部位において局在が強く認められた。また摂食下と比べ程度は弱いものの、絶食下においてもPAとSIの共局在が刷子縁で観察された。

一方、細胞を用いた検討では、培養上清にPAを添加することによりCaco-2細胞におけるSIのマルトース分解活性が増強することが示された。以上の結果より、生体内においてもPAがSIに結合し、SIのマルトース分解活性を増強する可能性が示唆された。本年度は組織学的手法を用い、PAとSIが小腸刷子縁において共局在することを明らかとし、生体内においても両者が直接結合する可能性を示した。また、培養細胞を用いた検討においてはPAがSIの活性を制御する可能性を示した。本研究の目的は、既存のIn vitroの報告で認められているような、糖鎖を介したPAとSIの結合および相互作用について生体内での再現性を検討し、さらに、その相互作用を応用した新たな食後高血糖の制御方法を開発することである。本年度は二重染色の確立や培養細胞によるSI活性の測定法を確立し、さらに得られた研究結果から、生体内でもPAがSIと結合し、その活性に影響を与える可能性を示す事ができた。以上の理由から、研究は予定通りに順調に進展していると考える。近年、糖尿病の蔓延が社会的な問題となっており、その合併症の予防には適切な血糖コントロールが不可欠である。食物繊維には血糖低下作用があることが広く知られているが、繊維の種類によりその作用の程度に違いがあることが報告されており、各食物繊維の作用機序は一律ではなく独自の分子機構があることが示唆される。そこで本研究では、食物繊維の一種であるグルコマンナンが、糖質分解酵素である膵α-アミラーゼ(Pancreatic α-amylase:PA)とスクラーゼ・イソマルターゼ(Sucrase-Isomaltase :SI)の相互機構に影響を与え、その結果として血糖上昇を抑制する可能性について検討を行った。昨年度の検討では、マウス小腸を用いたPAとSIの免疫二重染色を確立し、摂食下マウス小腸でPAとSIが共局在することを明らかとした。そこでPAがSIに結合する際に認識するとされる高マンノース型糖鎖と類似構造を持つグルコマンナンを、デンプンとともにマウスに投与し、血糖上昇変化、PAの局在変化、SIのマルトース分解活性の変化を検討した。さらに、Caco-2細胞を用いて、PA単独、またはPAとマンナンを同時負荷した際の、細胞のSIのマルトース分解活性について、マンナンの濃度を様々に変更して検討を行った。結果として、マウスへのグルコマンナン経口投与により、デンプン投与後の血糖値の上昇率は低下傾向を示したものの、小腸粘膜でのPAの局在やSIのマルトース分解活性には変化が見られなかった。一方でCaco-2細胞による検討では、PAがSIのマルトース分解活性を増強することが示され、高濃度のマンナン負荷により、このPAのSI活性増強作用が抑制される傾向が見られた。このようにin vitroとin vivoで一致した結果が得られなかった理由の1つとして、使用するマンナン濃度の違いが考えられた。本研究の目的は、既報においてin vitroで認められている「糖鎖を介したPAとSIの結合および相互作用」について生体内での再現性を検討するとともに、食物繊維の血糖上昇抑制効果の分子メカニズムを明らかとし、食後高血糖制御への応用性を探ることである。
希土類金属アミド化合物を用いたbeta-アミノ酸の高選択的合成反応の開発

抗生物質の基本骨格である光学活性beta-ラクタムの高選択的合成法を目的として研究を行ない、前駆体であるbeta-アミノ酸の合成法として次の二つの新規合成法を開発した。i)希土類金属トリフラートを触媒とするalpha,beta-不飽和エステルへのアミンの1,4-付加反応ベンジルアミン等のアミンとクロトン酸エチルを有機溶媒中混ぜ合わせるとアミドが生成する等の反応が進行し、1,4-付加を経てbeta-アミノ酸エステルが生成する反応は効率良く進行しない。本研究では種々の触媒を検討し、希土類金属(III)トリフラートを用いると効率良くこの反応が進行することを見いだした。この反応gamma位に不斉炭素を有する基質を用いて行ない高いジアステレオマ-収率(94%de)を得ることができ、光学活性beta-ラクタムを効率良く合成できた。ii)キラル1,3-オキサチアンを不斉補助剤とするイミン・ヒドラゾンに対する有機金属反応剤の高ジアステレオ選択的付加2-ホルミル-1,3-オキサチアンをイミンあるいはヒドラゾンに導き、有機リチウム反応剤及び有機希土類金属反応剤を作用させたところ極めて高いジアステレオ選択性で付加反応が進行することを見いだした。この結果、オキサチアン環の加水分解・還元によりalpha-アミノアルコールを光学活性の形で効率良く得ることができた。alpha-アミノアルコールをアジリジンに変換し、シアノ基を導入することによりbeta-アミノ酸に効率良く変換する反応は既に我々が開発している。以上本研究補助により、上記の新規な高選択的beta-アミノ酸合成法を開発することができた。
目標が共有されていく過程についての研究―少年サッカーチームを題材として

チーム内で目標が共有されていく過程を明らかにするために、少年サッカーチーム1チームの協力を得て質問紙調査を実施した。小学校5、6年生を対象とした調査においては、「チームの目標」、「将来の目標」、「サッカーについての今の目標」、「コーチや監督から言われて覚えている言葉」という質問に対する回答を自由記述で求めた。加えて、サッカーにおける学習意欲について尋ねる28項目(5段階評定)についての回答も求めた。2018年11月、2018年12月、2019年2月に行った調査からは、大会までの時期によって、記述される「チームの目標」が異なることが示唆された。また、出場機会の違いによって学習意欲に違いがみられること、コーチから言われて覚えている言葉の質が異なることが示唆された。また、調査間隔の短さにより、不誠実な回答が増えた可能性も考えられたため、1つのチームでみられた結果が他のチームでもみられるのか検証するために、調査間隔、期間を考慮しながら新たに調査を行うこととした。負担の少ない形での調査の実施方法の検討に計画より時間がかかり、関係機関への依頼時期が遅れてしまったため、調査時期が遅くなってしまったため。調査協力チームを増やし、2019年4月から2020年2月まで、2月に1回、調査を行う。本年度の実績は以下2点である。1.日本教育心理学会第57回総会におけるポスター発表2.ソーシャルンモチベーション研究会におけるシンポジウム指定討論いずれも、本研究で調査対象とする少年サッカー競技者の「やる気」についての調査についての発表である。1.日本教育心理学会第57回総会においては、練習中の競技者のどのような様子が「やる気」と評価されるのかについての調査結果を発表した。評価の際には個人個人が何を目標として練習に取り組んでいるのかが問題なっていた。本研究で明らかにしようとしている「目標がチーム内で共有される過程」を検討する上で、共有されている様には見えない状態を明らかにしたことに、意義がある。2.ソーシャルモチベーションにおけるシンポジウムでは、1.の調査結果と先行研究も踏まえ、観察者と行為者の間にあるズレという観点から指定討論を行った。具体的には、規範通りに行われる行為に対して望ましい動機を読みとるよりも、規範通りに行われない行為に対して望ましくない同期を読みとりやすい観察者の傾向を指摘し、「積極的な参加」とは何なのかについての討論を行った。本研究では、少年サッカー指導者への調査を計画している。指導者と競技者との間の認識のズレは、目標を共有する上で妨げになる可能性がある。今回の討論により、重要な視点を得ることができた。調査を始める前の段階として、調査目的をより明確にすることができた。調査においては、一見積極的には見えない競技者についても検討する必要性が示唆された。調査対象チームを設定し、調査を開始する予定であったが、実際には、調査の準備段階にとどまっている。これまで夏に行われていた全国大会が冬に実施されるなど、計画段階で考えていたチームのスケジュールとは異なり、調査時期を再検討する必要があった。また、本年度の成果を元に調査の主旨をより明確にすること、および当該チームの負担を軽減することが必要である。具体的内容1:日本発達心理学会第27回大会、第31回国際心理学会(ICP2016)/日本心理学会第80回大会、日本教育心理学会第28回大会にて、「少年サッカー競技者のやる気」についての発表を行った。意義・重要性:少年サッカーチームでの観察を行う上で、どのような行動が「やる気」と判断されるのかを明らかにしておくことが重要である。一連の発表では、練習場面において指導者の指示を聞いていない様子が、競技者の「やる気」のなさと判断されていた。チームの目標が共有されている過程を研究する際にも、目標から逸脱した行動についての着目するべきという重要な示唆を得た。具体的内容2:少年サッカーチームの指導者からの予備的な聞き取り意義・重要性:調査協力を依頼予定のチームの指導者に対して、事前に聞き取り調査を行った。1年間を通して、ターニングポイントとなる試合が存在すること。「夏の合宿」といったイベントがチームの目標をより明確にするのに役立っていること。それは、指導者だけでなく、競技者にも共通した認識があることなどが示された。今後の調査を進めていくうえで、現場との関係作りができたという意義に加えて、調査を行う適切な時期についても示唆を得ることができた。以上2点の内容により、観察・分析の視点や調査項目作成に向けての準備を整えることができた。今後、円滑に研究を実施するために、対象チームとの関係作りを進め、調査観察を実施する。主要大会の時期が移動したり、ルールの変更があったりしたため調査協力チーム探しが、計画通りに進んでいないため。今後、サッカー協会などとも連携して調査協力ができるよう検討している。具体的内容1:日本心理学会第81回大会および日本教育心理学会第59回総会にて、「友人関係への動機づけ」と「在籍意思」および「グループ活動への動機づけ」との関係についての発表を行った。意義・重要性:チームの中で目標が共有されていく過程を明らかにするのが本研究の目的である。大学初年次教育に携わる中で、様々なグループワークを行うに連れて、学生が動機づけを低下させていく様子を目にしてきた。

そこで「目標が明確にならないままに、過重なワークだけが課せられているからではないか」との素朴な仮説をもとに、大学初年次教育を対象として調査を実施した。一連の発表では、年間を通して、大学への在籍意思やグループ活動に対する動機づけが低下することが示された。自らが指導者としてかかわる活動の中で、目標の大切さを口では伝えているが、活動を通じては伝わっていなかったと考えられる。チームへの所属意識の低下を考える上で、重要な示唆を得た。具体的内容2:少年サッカーチームの関係者からの予備的な聞き取り意義・重要性:地元サッカー協会が行っている少年サッカーチームでの体力調査と合わせて、本研究の調査を行う可能性について、関係者から予備的な聞き取りを行った。円滑な調査の実施に向けて、調整を進めていく予定である以上2点の内容により、分析の視点や調査項目作成に向けての準備を整えることができた。今後、円滑に研究を実施するために、対象チームとの関係作りを進め、調査を実施する。当初計画では、初年度を実施する予定であったが、社会的全体の環境的な変化(被災者の地元への帰還)と少年サッカー活動の年間スケジュールの変更(夏の全国大会が冬に以降、11人制から8人制へのルール変更)があり、調査を行うことが遅れている。チーム内で目標が共有されていく過程を明らかにするために、少年サッカーチーム1チームの協力を得て質問紙調査を実施した。小学校5、6年生を対象とした調査においては、「チームの目標」、「将来の目標」、「サッカーについての今の目標」、「コーチや監督から言われて覚えている言葉」という質問に対する回答を自由記述で求めた。加えて、サッカーにおける学習意欲について尋ねる28項目(5段階評定)についての回答も求めた。2018年11月、2018年12月、2019年2月に行った調査からは、大会までの時期によって、記述される「チームの目標」が異なることが示唆された。また、出場機会の違いによって学習意欲に違いがみられること、コーチから言われて覚えている言葉の質が異なることが示唆された。また、調査間隔の短さにより、不誠実な回答が増えた可能性も考えられたため、1つのチームでみられた結果が他のチームでもみられるのか検証するために、調査間隔、期間を考慮しながら新たに調査を行うこととした。負担の少ない形での調査の実施方法の検討に計画より時間がかかり、関係機関への依頼時期が遅れてしまったため、調査時期が遅くなってしまったため。調査内容を精査し、調査目的を変えずにかつ、チームが協力をしやすい形での方法を検討する。2年目には調査を実施するよう、これまでと同様に継続的にチームとの関係作りを行う。2年目の夏(8月)から調査を実施する予定である。年間の試合スケジュールも、2年目を迎えて定着して来たと考えらえる時期(6月)に、調査協力を依頼する予定である。当初計画では1年目に実施する予定であった、調査、観察を実施する。本年度7月より、調査を実施する予定である。指導現場で指導者に時間を割いてもらうのは困難な可能性がこれまでの情報収集で認識できたので、それに代わる方法(観察に代えての質問紙調査、指導者交流会に代わる結果のフィードバックの方法)を考えたい。
植物における新規転写型遺伝子サイレンシング機構の解析

植物特異的なトランスポゾン関連ドメインPMDを持つMAIN及びMAIL1タンパク質は、シロイヌナズナにおいて転写型遺伝子サイレンシング(TGS)に寄与する。これまでの遺伝学的解析により、これらのタンパク質は既知の機構とは異なる機構でTGSに関わる事が示唆されているが、その分子機構は不明である。また、これらのタンパク質による転写型遺伝子サイレンシングは、維管束や分裂組織に特異的にみられるが、これまで組織特異的なTGSの制御機構は殆ど明らかになっていない。これらの点にアプローチするため、2018年度は、MAIN及びMAIL1変異の遺伝学的サプレッサーのスクリーニングを行なった。シロイヌナズナmail1変異体の複数のアレルに変異原処理を行い、mail1変異の表現型を抑圧する個体(成長抑制表現型及びTGSが解除される個体)を選抜した。その結果、サプレッサー変異を持つと考えられる個体がいくつか得られており、これらの個体の後代での表現型の確認を行っている。なお、時間、スペースの関係で、当初予定していた規模よりも縮小した規模でスクリーニングを進めた。一方、MAIN及びMAIL1タンパク質が実際に核内でどのように機能しているかを明らかにするため、main/mail1変異体における、クロマチンのアクセッシビリティの解析を行った。当初トランスポゼースを利用してオープンクロマチン領域を明らかにするATAC-seq法を計画していたが、サンプル調整がうまく行かなかったため、フェノール・クロロホルム抽出によりオープンクロマチン領域を検出するFAIRE-seq法に切り替えて解析を行った。現在、得られたシーケンスデータの解析を進めている。産前、産後休暇及び育児休業による一時的な研究中断があったため、研究は進んではいるものの、当初予定していた研究計画に対してはやや遅れぎみである。既にスクリーニングを始めた遺伝学的サプレッサーの同定を規模を拡大して進めるとともに、PMDの相互作用因子の単離、核内での機能の解析等の生化学的解析を進め、PMDによるTGSの分子機構を明らかにする。さらに、PMDの他の植物種における機能の検討や、維管束組織の単離による維管束特異的TGS機構の解析を行うことで、ゲノム進化におけるトランスポゾンの活性化とその抑制機構を理解する事を目指す。産前産後休暇及び育児休業による一時的研究中断期間があったため当初の使用予定額を下回った。
エゾアワビにおけるテロメア長と年齢の関係解明

平成19年度において、本種テロメア長の測定に必要なプローブの有効性の確認およびテロメア検出用サザンハイブリダイゼーション法の確立がなされた。20年度においては、これらの結果に基づき、以下の成果が得られた。エゾアワビのベリジャー幼生および0^+6^+の稚貝・成貝を用いて、幼生は全身から、稚貝・成貝については腹足筋からDNAを抽出し、制限酵素で消化後サザンハイブリダイゼーション法によりテロメア長を各年齢間で比較した。各年齢において何れもバンドはスメアーに出現した。しかしながら、これは、ヒトなどでの報告とほぼ同様なバンドパターンであり、染色体・細胞毎にテロメア長にバラツキがあるために起こる現象であった。0^+稚貝までは、ヒトの生殖細胞で報告のあるテロメア長とほぼ同様の20kb付近に強い発色が見られ、この鎖長が本種の基本となるテロメア長であることが考えられた。1^+歳以上になると、上記の20kb付近に出現するバンドはほぼ見えなくなり、泳動距離の長い方向に拡散していた。このことは、1歳程度から明確なテロメア長の短縮が見られたことを示す。1から6歳の間では、本法においては特に大きな変化は検出できなかった。以上の結果は、エゾアワビにおいても哺乳類と同様、加齢に伴いテロメア長が短縮することを示す。また、本種腹足筋におけるテロメラーゼ(テロメアを伸長させる酵素)活性の有無を定法のTRAP法により調べたところ、活性はほとんど検出されなかった。このことは、上記のように加齢と共にテロメア長が短縮した結果を裏付けるものであった。以上のように本研究は、エゾアワビにおいても哺乳類と同様、テロメアが細胞・個体の老化と深く関わることを示唆した。これらの知見は、テロメラーゼを用いた魚介類における細胞・個体の老化制御等、まったく新しい生物生産技術の開拓に繋がるものである。交付申請書に示すとおり、今年度はエゾアワビのテロメア長測定に用いるササンハイブリダイゼーション法を確立すべく、以下の2点について研究を行った。1.プローブの有効性の検討これまでの哺乳類における報告を参考とし、5'側にDIGを修飾したテロメア配列(TTAGGG)が7回繰り返されたプローブを用いて検討した。本研究を行う上でこのプローブが本種染色体上のテロメアの位置にハイブリダイズすることが先ずは基本となる。蛍光in situハイブリダイゼーション法により検討したところ、本プローブが本種染色体テロメア領域(末端部)に確実にハイブリダイズすることを抗DIG-FITCシグナルを介して確認した。このことにより、このプローブの有効性が認められた。2.本種テロメア検出用サザンハイブリダイゼーション法の確立よりな良好なサザンハイブリダイゼーションを行うためには、テロメア領域とできるだけ近接した部分でDNAを切断する制限酵素(最も長い電気泳動距離を与えるもの)を選択する必要がある。本研究では、Msp I(A)、Hae III(B)およびRsa I(C)の3種の制限酵素を用いて、7通りの組み合わせ(ABC,AB,BC,AC,ABおよびC)でそれらを混合し、筋肉から定法により抽出した本種DNAを消化した。これらを用いて、上記1で検討したプローブによりサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、各組み合わせに対して泳動距離に大きな差は見られなかったものの、ABの組合わせの時の泳動距離か比較的長く、今後この組み合わせにより消化後、分析に用いることが有効であると考えられた。以上より、本種テロメア検出用サザンハイブリダイゼーション法は、来年度行う年齢とテロメア長の関係を調べることが可能な技術レベルにほぼ達したものと考えられる。
より簡便・迅速・正確な分子種判別法の構築

加工食品やその原材料に対する食品検査や生活圏に生息する動物による社会問題などの対策として動物種の特定が必要となる場合が存在する。家畜、野生動物、愛玩動物を対象とした分子種判別法を構築したが,加熱、加工、劣化した検体等においては検出が困難であった。本研究では状態の悪い検体においても正確な種判別が行えるように家畜、野生動物、愛玩動物について種特異的PCR primerを設計した。Multiplex PCRとPAS(Printed array strip)を組み合わせて種判別を行った。対象の全ての動物種について幅広い検体において状態に左右されず、正確な種判別が十分実施可能であることが示唆された。国際空港や港などで種判別を用いた検疫で野生動物の密輸密猟を未然に防ぐことが期待されている。現行ではその簡便,迅速,正確性の点で問題が残っている。種判別法のうち分子種判別法は検疫だけでなく,肉種偽装捜査にも適用されている。簡便,迅速,正確な種判別法の確立は社会貢献度も大きく,食の品質の観点からも新たな種判別法の確立は急務である。本研究は,全ゲノム情報から分子種判別に最適なDNA領域を確定し,PCR⇒電気泳動⇒染色⇒検出の一連の作業を簡略化,迅速かつ誤判定のない正確な分子種判別法を開発することを目的とした。(1)ミトゲノム情報が報告されている動物の全ミトゲノム配列をアライメントし,特異性と共通性領域を明らかにした。さらにターキン,サイガ,シフゾウ等の全ミトゲノム配列を決定し,その特異性と共通性領域を明らかにすることを試みた。(2)特異性と共通性領域情報からPCR primerを動物種毎に合成し,DNAクロマトグラフィであるPAS(printed-array-strip)を作製した。PCR産物の末端に付けたDNAタグと相補的なDNAタグをプリントした。(1)と(2)で作製したPCR primerでMultiplex-PCRを行い,電気泳動とPAS検出を実施した。本研究ではニワトリ,ウシ,ブタ(イノシシ),ウマ,ヒツジ,ヤギ,イヌ、ネコ、ウサギ、シカ、クマ、マウス、ラット、ヒトについてミトゲノム情報をもとにそれぞれの種特異的PCR primerを作成し、Multiplex PCR法と3%アガロースゲル電気泳動法と同時にPAS検出法を行った。本研究では種特異的PCR産物と共通PCR産物を得ることができ,同時にPAS検出法においても同様の結果が得られた。本法は、検出方法が簡易でDNA増幅装置さえあれば検出を行うことができ、様々な現場での検出において非常に有効な方法である。(2)DNAが断片化しているサンプルを想定しPCR産物の大きさを100bp以下となるようにPCR primerを設計した。(3)特異性と共通性領域情報からPCR primerを動物種毎に合成し,DNAクロマトグラフィであるPAS(printed-array-strip)を作製した。(1)(3)で作製したPCR primerでMultiplex-PCRを行い,電気泳動とPAS検出を実施した。本研究では家畜,野生動物およびヒト等14動物種についてミトゲノム情報をもとにそれぞれの種特異的PCR primerを作製し、Multiplex PCR,ゲル電気泳動法と同時にPAS検出を行った。本研究では種特異的PCR産物と共通PCR産物を得ることが,特に複数の肉種の混合物,加工,加熱された状態の悪いサンプルについても同様にでき,同時にPAS検出法においても同様の結果が得られた。

全ゲノム情報から分子種判別に最適なDNA領域を確定し,PCR⇒電気泳動⇒染色⇒検出の一連の作業を簡略化,迅速かつ誤判定のない正確な分子種判別法は,すでに主要な家畜およびペット,日本在来野生動物では対象とした全ての種で正確に種判別することができた。加えて,市販の食品に含まれる肉種についても強い加熱処理をしていない食品では肉種判別を行うことはできた。しかしながら,加熱処理を施していくとDNAはまずその長さが長い核DNAから断片化が起こり,続いてミトゲノムDNAとなる。ただしミトゲノムは核DNAに比べて1つ細胞内にその数が多いことから核DNAに比して解析の成否は高い。このDNAの断片化の問題を解決するために,本研究で設計したPCR産物の大きさをすべて100塩基対以下に設定することで解析の成功度を高める必要があるものと考えられた。次年度,この課題に対して対応する実験を行う予定とした。一方,絶滅危惧動物や貴重な野生動物のDNA収集について,海外に分布するものは名古屋議定書が批准したことで日本国内にDNAも持ち込んで解析するまでの手続きが非常に煩雑となり,このためにサイガなど日本国内に持ち込めなかったサンプルがあった。このことでその解析を平成27年度に延期した動物種があったことから,現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」と評価された。動物遺伝学平成27年度は,本分子種判別法の正確性を担保するための研究を実施する。(1)PCR産物の大きさを100bp以下でPCRを行えるようなPCR primerの設計,(2)デジタルPCRを実施し,質および量的な裏付けの実施,(3)合挽ミンチのように1つの試料について複数の肉種が混合されたものを正確にその肉種と混合割合をPAS検出およびデジタルPCR法で検出できるか否かを検討する。つまり,あらかじめ特定の肉種試料を準備し,混合肉種数を変え,混合肉種割合を変えた複数の実験区を準備し,それらそれぞれについてDNAを抽出してPCRを行った後に, PASとデジタルPCRを用いた検出を実施する。本年,(1)(3)で開発した技術を,1市販されている肉,2市販されている肉種既知の合挽メンチ,3市販されている加工肉,4実際に科学捜査研究所において検査の必要性が出てきたサンプルおよび5加熱あるいは特殊な修飾がされているサンプルを対象として分子種判別法を実施する。とりわけ,PASを用いた簡便・迅速・正確性を確認しながらチェックする。次年度使用額(B-A)で,1129円生じた理由は,消耗品購入の差額でどうしても1129円相当の消耗品を購入することができなかったためである。次年度使用額(B-A)で,1129円生じた理由は,消耗品購入の差額でどうしても1129円相当の消耗品を購入することができなかったためであることから,本年度の消耗品費に加えて円滑かつ合目的に使用する計画である。