hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糸状菌エフェクターNIS1の植物免疫抑制機能に関する研究

植物病原糸状菌はエフェクターと呼ばれる一群の分泌タンパク質を用いて、宿主植物の防御機構を攪乱し、感染を成立させる。本研究ではウリ科作物に病害を引き起こすウリ類炭疽病菌において同定されたエフェクターNIS1に焦点をあてた。植物は病原糸状菌における特異的な分子パターン(PAMPs)を認識し、抵抗反応を誘導する。研究の結果、病原糸状菌において広く保存されているNIS1は、このPAMPsによって誘導される抵抗性に必要なタンパク質リン酸化酵素を標的とすること、本エフェクター機能は炭疽病菌などの感染戦略において重要な役割を担うことを明らかにした。植物病原糸状菌はエフェクターと呼ばれる分泌タンパク質を駆使することにより、宿主植物の免疫機構に干渉し感染を成立させていると推定される。申請者は様々な植物病原糸状菌に保存されているエフェクターNIS1を炭疽病菌より同定し、これまでにNIS1の発現により特定の植物免疫抑制反応が抑制されること、さらにNIS1がPAMP誘導型免疫システムの構成因子であるBAK1と結合することを発見している。また、イネいもち病菌のNIS1ホモログ(MoNIS1)の標的破壊株では病原性が劇的に低下することを見出している。これらの結果より、NIS1は植物病原糸状菌に保存された重要エフェクターであることが推察される。本研究ではNIS1によるBAK1の干渉機能について、その結合領域解析およびBAK1機能への阻害効果解析により明らかにし、さらにNIS1のBAK1以外の標的を同定し、その免疫抑制能の全貌に迫ることを主たる目的としている。本年度は、第一にイネいもち病菌のMoNIS1について、イネのBAK1オルソログであるOsBAK1との相互作用の有無について検討した。ベンサミアナタバコによる一過的発現系を用いた免疫沈降解析の結果、MoNIS1がOsBAK1と相互作用することが判明し、MoNIS1がOsBAK1を標的とすることが強く示唆された。また、ウリ類炭疽病菌のNIS1がシロイヌナズナのBAK1に加え、PAMP誘導型免疫システムの別の構成因子であるBIK1(Botrytis-Induced Kinase 1)とも結合することを発見した。さらに、BIK1は病原菌認識時の活性酸素生成に必要であるが、NIS1の発現によってベンサミアナタバコにおける活性酸素生成は抑制された。本結果は、植物病原糸状菌において広く保存されているエフェクターNIS1が、PAMP誘導型免疫システムの複数の因子を標的とすることを強く示唆する。当初の計画に沿い研究を進め、研究実績の概要において述べたとおり、着実に成果が得られている。イネいもち病菌のMoNIS1が、OsBAK1と相互作用する結果は、MoNIS1がOsBAK1を標的とすることが強く示唆するものである。特筆すべきなのは、NIS1の標的として、BAK1に加えて、BIK1の同定に成功した点である。ベンサミアナタバコによる一過的発現系を用いた免疫沈降解析の結果、NIS1とBAK1の相互作用が明らかとなり、さらにそのことを裏付ける形で、NIS1の発現によってBIK1の重要機能である活性酸素生成が抑制されることを明らかにしている。これらより、本年度は、当初の計画以上に当該研究を推進できたと評価している。植物病原糸状菌はエフェクターと呼ばれる分泌タンパク質を駆使することにより、植物免疫機構に干渉し感染を成立させていると推定される。申請者は様々な植物病原糸状菌に保存されているエフェクターNIS1を炭疽病菌より同定し、その機能を解析している。これまでにNIS1の発現により複数の植物免疫抑制反応が抑制されること、さらにNIS1がPAMP誘導型免疫システムの構成因子であるBAK1と結合することを発見している。また、イネいもち病菌のNIS1ホモログの標的破壊株では病原性が劇的に低下することを見出している。本研究ではNIS1によるBAK1への結合の生理機能について、BAK1機能への阻害効果解析により明らかにする。さらにNIS1のBAK1以外の標的を同定し、その免疫抑制能の全貌に迫ることを主たる目的としている。本年度は第一にNIS1とBAK1の結合によって、BAK1の機能が阻害されるかをin vitroリン酸化アッセイで調査した。その結果、NIS1はBAK1のリン酸化を明確に阻害することが判明した。また、NIS1が、BAK1の細胞質領域に結合することを明らかにし、これは膜貫通型キナーゼではないBIK1とNIS1の相互作用をさらに支持するものである。NIS1側についてはカルボキシル末端の30アミノ酸を削ってもBAK1との結合能は保持されている一方、60アミノ酸を削った場合、その結合能は消失し、このことより、NIS1のカルボキシル末端60アミノ酸がその結合に必要であることが示唆された。さらにアブラナ科炭疽病菌およびイネいもち病菌のNIS1ホモログが、ウリ類炭疽病菌のNIS1と同様にflg22が誘導する活性酸素生成を抑制することを明らかにし、エフェクター機能の保存性が示唆された。

まず、NIS1の結合によってBAK1のリン酸化能が阻害されることををin vitroリン酸化アッセイによって明らかにし、このことは、NIS1のエフェクター機能の解明において非常に重要な発見であると考えている。さらにNIS1とBAK1の結合領域についても、そのアウトラインを明らかにできた点は、意義深いものである。これらより、本年度は、おおむね順調に進展していると評価している。代表者のグループは、ウリ類炭疽病菌におけるエフェクター研究により、本菌が有するエフェクターNIS1を同定している。エフェクターNIS1は広範な植物病原糸状菌に保存されており、コアエフェクターであることが示唆された。これまでの研究において、ベンサミアナタバコにおけるNIS1の一過的な発現により、本植物の複数の植物免疫抑制反応が抑制されること、さらにNIS1がPAMP誘導型免疫システムの構成因子であり、PAMP受容体と協働する受容体様キナーゼBAK1(RLK)および受容体様細胞質キナーゼBIK1と結合する能力を有することを発見している。また、イネいもち病菌においては、NIS1ホモログの標的遺伝子破壊株がその病原性を劇的に低下させることを示し、本エフェクター遺伝子がイネいもち病菌の感染戦略において必須の役割を担っていることを明らかにしている。本年度は、第一に、NIS1がBIK1のリン酸化を阻害することをBIK1の自己リン酸化アッセイにより示し、さらにNIS1がBIK1と活性酸素生成酵素であるRbohDの相互作用を阻害することを明らかにした。これらより、NIS1の発現によりPAMPが誘導する活性酸素生成がキャンセルされる、その分子的背景が明らかとなった。第二に、NIS1がBAK1およびBIK1を標的としていることを示す結果をうけ、シロイヌナズナのBAK1あるいはBIK1の変異が、炭疽病菌への抵抗性に影響をあたえるかを調査した。その結果、BAK1およびBIK1がシロイヌナズナの炭疽病菌への抵抗性に関与することが判明し、このことはNIS1のエフェクター機能が炭疽病菌の病原性に貢献していることを示唆した。また、病原糸状菌のNIS1ホモログ間の系統解析の結果、イネいもち病菌が現有するNIS1ホモログは、担子菌からの水平移動によって獲得された可能性が示された。植物病原糸状菌はエフェクターと呼ばれる一群の分泌タンパク質を用いて、宿主植物の防御機構を攪乱し、感染を成立させる。本研究ではウリ科作物に病害を引き起こすウリ類炭疽病菌において同定されたエフェクターNIS1に焦点をあてた。植物は病原糸状菌における特異的な分子パターン(PAMPs)を認識し、抵抗反応を誘導する。研究の結果、病原糸状菌において広く保存されているNIS1は、このPAMPsによって誘導される抵抗性に必要なタンパク質リン酸化酵素を標的とすること、本エフェクター機能は炭疽病菌などの感染戦略において重要な役割を担うことを明らかにした。研究はとてもスムーズに進展しており、引き続きこのペースが落ちないように、随時、状況に対する検証をかけながら、本研究を推進していきたい。まず、本年度の解析でウリ類炭疽病菌のNIS1がシロイヌナズナのBIK1と結合する結果を得たが、イネいもち病菌のNIS1オルソログMoNIS1がBIK1と結合するかは不明であり、この点を検証するための免疫沈降解析を今後おこないたい。
時空間データの知的検索のためのデータ構造の研究

近年,CG(Computer Graphics)技術やVR(Virtual Reality)技術は著しく進歩しており,コンピュータ内に3次元仮想世界を構築して,自由にウオ-クスルーを行ったり,仮想世界をリアルタイムで変化させてアニメーションを作成したりすることが可能となってきている.本研究では,このような大規模な時空間データを対象にその高速検索のためのデータ構造について検討を行った.具体的には,「ある時空間範囲に含まれるものを探す」「ある点に最も近いものを探す」などの時空間座標に関連した検索を高速に行うことを研究の目的としており,このような機能を実現することにより,3次元仮想世界やアニメーションでの直接的な検索条件の指示およびリアルタイムのレスポンスを実現することを目指した.3次元空間データや時空間データに関しては,多くの研究が行われており,特に最近「時間」の重要性が認識されてきている.空間データに対しては,空間を再帰的に分割して階層的に管理することによって,データの位置情報に基づいた検索を効率化している一方,医療データ管理システム等に代表される時間情報の管理で扱っているデータは主として文字・数値属性情報であり,図形等のデータに対する空間検索の効率化はあまり考慮されていない.我々は,従来より木構造に基づいた高速検索のためのデータ構造の研究を進めてきており,地下配管の設備管理への適用検討等も行ってきた.筆者らが提案しているデータ構造(以下,AT構造と呼ぶ)は,時空間データに対して,時間木と空間木を用意しておき,検索範囲に応じて適応的に切り替えることにより,高速な検索を実現しようという方式であり,シミュレーションによりその有効性が確認された.また,複数の状態に対応するAT構造を具体的に検討すると共にシミュレーション実験により性能評価を行った.近年,CG(Computer Graphics)技術やVR(Virtual Reality)技術は著しく進歩しており,コンピュータ内に3次元仮想世界を構築して,自由にウオ-クスルーを行ったり,仮想世界をリアルタイムで変化させてアニメーションを作成したりすることが可能となってきている.本研究では,このような大規模な時空間データを対象にその高速検索のためのデータ構造について検討を行った.具体的には,「ある時空間範囲に含まれるものを探す」「ある点に最も近いものを探す」などの時空間座標に関連した検索を高速に行うことを研究の目的としており,このような機能を実現することにより,3次元仮想世界やアニメーションでの直接的な検索条件の指示およびリアルタイムのレスポンスを実現することを目指した.3次元空間データや時空間データに関しては,多くの研究が行われており,特に最近「時間」の重要性が認識されてきている.空間データに対しては,空間を再帰的に分割して階層的に管理することによって,データの位置情報に基づいた検索を効率化している一方,医療データ管理システム等に代表される時間情報の管理で扱っているデータは主として文字・数値属性情報であり,図形等のデータに対する空間検索の効率化はあまり考慮されていない.我々は,従来より木構造に基づいた高速検索のためのデータ構造の研究を進めてきており,地下配管の設備管理への適用検討等も行ってきた.筆者らが提案しているデータ構造(以下,AT構造と呼ぶ)は,時空間データに対して,時間木と空間木を用意しておき,検索範囲に応じて適応的に切り替えることにより,高速な検索を実現しようという方式であり,シミュレーションによりその有効性が確認された.また,複数の状態に対応するAT構造を具体的に検討すると共にシミュレーション実験により性能評価を行った.
老人性全身性アミロイドーシスに対するTTR蛋白安定化を介した新規薬物療法の確立

我々はまず,SSAの主症状の一つであるCTS患者における野生型TTRアミロイド沈着の頻度を検討した.その結果,100名中34名(34%)に滑膜組織への野生型TTRアミロイド沈着を認め,対照群に比べ有意に高頻度であった.また,「加齢」および「男性」がアミロイド沈着の独立した危険因子であることを明らかにした.次に,SSA患者に対するジフルニサルの有効性と安全性を検討した.その結果,ジフルニサルの投与を受けたSSA患者は全例で血清中TTR濃度が上昇しTTR四量体構造が安定化した.ジフルニサルの臨床効果の評価には長期間のランダム化比較試験が必要である.我々はまず,SSAの主症状の一つであるCTS患者における野生型TTRアミロイド沈着の頻度を検討した.その結果,100名中34名(34%)に滑膜組織への野生型TTRアミロイド沈着を認め,対照群に比べ有意に高頻度であった.また,「加齢」および「男性」がアミロイド沈着の独立した危険因子であることを明らかにした.次に,SSA患者に対するジフルニサルの有効性と安全性を検討した.その結果,ジフルニサルの投与を受けたSSA患者は全例で血清中TTR濃度が上昇しTTR四量体構造が安定化した.ジフルニサルの臨床効果の評価には長期間のランダム化比較試験が必要である.老人性全身性アミロイドーシス(SSA)は,野生型トランスサイレチン(TTR)由来のアミロイドが全身臓器に進行性に沈着する予後不良の疾患であるが,根本的な治療法は存在しない.申請者らは,TTR蛋白の四量体が単量体に解離し変性(ミスフォールド)することが本疾患の根本的な原因であることを見いだした.そこで,TTR四量体構造を安定化させる薬剤を用いてSSAを治療する方法論を確立することが本研究の目標である.そこでまず,本症の正確な有病率や臨床像を明らかにする目的で,手根管症候群開放術を施行された患者の免疫組織学的および分子生物学的解析を行った.その結果,手根管症候群患者46名中146名(34%)に滑膜組織へのアミロイド沈着を認め,その全てがTTR由来のアミロイドであった.年齢別に検討すると,アミロイドの陽性率は50歳未満で7名中0名(0%),50歳代で9名中2名(22%),60歳代で8名中1名(13%),70歳代で12名中7名(58%),80歳代で5名中4名(80%)であり,加齢とともに陽性率は上昇した.男女別のアミロイドの陽性率は,男性が10名中7名(70%),女性が36名中9名(25%)であり,男性で陽性率が高い傾向にあった.TTR遺伝子の解析は,これまでに11名で終了し,全例が野生型TTRによるSSAと診断した.以上から,高齢男性の手根管症候群患者にSSA患者が多数存在することが明らかになった.これらの患者の希望者に対して,TTR四量体構造を安定化させる薬剤(diflunisal)を用いた治療を開始し,現在治療効果を判定中である.老人性全身性アミロイドーシス(SSA)は,野生型トランスサイレチン(TTR)由来のアミロイドが全身臓器に進行性に沈着する予後不良の疾患であるが,根本的な治療法は存在しない.申請者らは,TTR蛋白の四量体が単量体に解離し変性(ミスフォールド)することが本疾患の根本的な原因であることを見いだした.そこで,TTR四量体構造を安定化させる薬剤を用いてSSAを治療する方法論を確立することが本研究の目標である.本年度は昨年度に引き続き,手根管症候群開放術を施行された患者の免疫組織学的および分子生物学的解析を行った.その結果,手根管症候群患者90名中31名(34.4%)に滑膜組織へのアミロイド沈着を認め,その全てがTTR由来のアミロイドであった.このうち20名でTTR遺伝子の解析を終了し,全例が野生型TTR由来のアミロイドであることを確認した.更に,対照として生前にCTSを認めなかった剖検患者32名の手根管組織の検討も行い統計学的に解析したところ,手根管症候群患者群では対照群に比べ有意にアミロイド陽性率が高かった(オッズ比5.40).ロジスティック回帰分析を用いて多変量解析すると,「加齢」および「男性」が手根管への野生型TTRの沈着の独立した危険因子であることが明らかになった.上記のスクリーニングで発見された患者の希望者および心不全で診断されたSSA患者に対して,TTR四量体構造を安定化させる薬剤(diflunisal)を用いた治療を開始し,現在治療効果を判定中である.老人性全身性アミロイドーシス(SSA)は,野生型トランスサイレチン(TTR)由来のアミロイドが心臓や手根管組織を中心とする全身臓器に進行性に沈着する予後不良の疾患であるが,根本的な治療法は存在しない.申請者らは,TTR蛋白の四量体が単量体に解離し変性(ミスフォールド)することが本疾患の根本的な原因であることを見いだした.

そこで,TTR四量体構造を安定化させる薬剤を用いてSSAを治療する方法論を確立することが本研究の目標である.本年度はまず,昨年度に引き続き,手根管症候群開放術を施行された患者の免疫組織学的および分子生物学的解析を行った.その結果,特発性手根管症候群患者100名中34名(34.4%)に滑膜組織へのアミロイド沈着を認め,その全てがTTR由来のアミロイドであった.更に,TTR遺伝子の解析で全例が野生型TTR由来のアミロイドであることを確認した.また,対照として生前にCTSを認めなかった剖検患者32名の手根管組織の検討も行いロジスティック回帰分析を用いて統計学的に解析したところ,手根管症候群患者群では対照群に比べ有意にアミロイド陽性率が高く(オッズ比15.8),「加齢」および「男性」が手根管への野生型TTRの沈着の独立した危険因子であることが明らかになった.次に,上記のスクリーニングで発見された患者の希望者および心不全で診断されたSSA患者に対して,TTR四量体構造を安定化させる薬剤(diflunisal)を用いた治療を開始し,全例で血清中TTR濃度の上昇とTTR四量体構造の安定化を認めた.現在長期的な臨床効果の評価を継続している.
近代アジアにおける「阪神雑貨」が及ぼす社会経済的変化に関する実証研究

本研究の目的は、阪神雑貨がアジア諸地域(台湾、朝鮮、満洲、中国、東南アジア)で引き起こした社会経済的変化について、人々の生活・思考様式の変容(新しい様式を獲得する「歓び」や「安心」)、工業化の原動力(輸入代替工業化・労働集約的工業化)、経済的交流と政治的軋轢の相互作用(日貨排斥運動・植民地支配の手段)をキーワードとして分析することを目的としている。本研究を通じて、「アジア経済にとっての阪神」の重要性が明らかとなる。
書肆作者と俳諧師作者による仮名草子・初期浮世草子の研究

近世初期(元禄末年以前)に成立した浮世草子を中心とした散文作品のなかから、書肆が創作に強く関与したと推定される作品、および俳諧師を作者にした作品について、書誌調査と本文翻刻のデータベースを作成する。図書目録類には、初版と後版の区別をせず奥付を記載するのが常である。またウェブ上で公開されている図版は、板木を改刻した痕跡が不分明な場合が多い。原本を閲覧して、紙質や板木の状態を確認することが版本書誌研究の基本となる。本研究では、その基本に戻って刊(刊行時)・印(印摺時)・修(修訂時)を厳密に調査した書肆データを作成する。この作業自体が考証研究であり、推論の根拠を明確にしたデータを提供する。
ガウス測度の解析的研究

本研究は実施計画に基づき,おおむね成功したと言ってよい.まず確率平行移動の絶対連続性について,相似平行移動の場合を詳しく解析し,ほぼ解明したと言えよう(文献2).またガウス確率変数列の2値確率平行移動については,これまで知られていた佐藤・玉城(1994)の必要十分条件を劇的に精密・簡明化し,J.-P.Kahaneのmultiplicative chaosに関する予想を明快に否定した(論文準備中).この結果は台湾大学で開催された国際研究集会「確率論と解析学」で発表したが,今後非有界確率平行移動の絶対連続性を研究する上でまたとない例となるであろう.距離空間で局所密度定理の成り立つ測度が与えられたとき,正数上に定義された単調非増加関数を考えることによって大域密度定理を導くCalderon & Zygmundの定理の一般化については,その特徴づけに完全に成功した(文献1).Treeの上に,あるマルコフ鎖を定義することによって,そのマルティン境界としてSierpinski gasketを特徴付けることに成功した(論文準備中).これは大変よい結果で,Sierpinski gasketの研究に新しい方法を開発したのみならず,一般のフラクタルへの応用も期待される.この研究はゲッティンゲン大学(独)のDenker教授との共同研究であるが,フラクタルの数学的研究の第一人者,北テキサス大学(米)Mauldin教授によるレビューが大変役に立った.Mauldin教授の来日に際して小研究集会を組織したが国内から多くの参加者が有り,大変有意義であった.その他多くの国内研究者との交流を行い,本研究に役立てた.またフラクタル作図に詳しい高知大学諸沢助教授を招いてカラープリンターによる作図の指導を受けた.また分担者谷口,杉田は(無限次元)ガウス測度空間における概複素構造,複素解析を研究し,一定の成功を収めた.本研究は実施計画に基づき,おおむね成功したと言ってよい.まず確率平行移動の絶対連続性について,相似平行移動の場合を詳しく解析し,ほぼ解明したと言えよう(文献2).またガウス確率変数列の2値確率平行移動については,これまで知られていた佐藤・玉城(1994)の必要十分条件を劇的に精密・簡明化し,J.-P.Kahaneのmultiplicative chaosに関する予想を明快に否定した(論文準備中).この結果は台湾大学で開催された国際研究集会「確率論と解析学」で発表したが,今後非有界確率平行移動の絶対連続性を研究する上でまたとない例となるであろう.距離空間で局所密度定理の成り立つ測度が与えられたとき,正数上に定義された単調非増加関数を考えることによって大域密度定理を導くCalderon & Zygmundの定理の一般化については,その特徴づけに完全に成功した(文献1).Treeの上に,あるマルコフ鎖を定義することによって,そのマルティン境界としてSierpinski gasketを特徴付けることに成功した(論文準備中).これは大変よい結果で,Sierpinski gasketの研究に新しい方法を開発したのみならず,一般のフラクタルへの応用も期待される.この研究はゲッティンゲン大学(独)のDenker教授との共同研究であるが,フラクタルの数学的研究の第一人者,北テキサス大学(米)Mauldin教授によるレビューが大変役に立った.Mauldin教授の来日に際して小研究集会を組織したが国内から多くの参加者が有り,大変有意義であった.その他多くの国内研究者との交流を行い,本研究に役立てた.またフラクタル作図に詳しい高知大学諸沢助教授を招いてカラープリンターによる作図の指導を受けた.また分担者谷口,杉田は(無限次元)ガウス測度空間における概複素構造,複素解析を研究し,一定の成功を収めた.本研究は実施計画に基づき,おおむね成功したと言ってよい.まず確率平行移動の絶対連続性について,相似平行移動の場合を詳しく解析し,ほぼ解明したと言えよう(文献2).またガウス確率変数列の2値確率平行移動については,これまで知られていた佐藤・玉城(1994)の必要十分条件を劇的に精密・簡明化し,J.-P.Kahaneのmultiplicative chaosに関する予想を明快に否定した(論文準備中).この結果は台湾大学で開催された国際研究集会「確率論と解析学」で発表したが、今後非有界確率平行移動の絶対連続性を研究する上でまたとない例となるであろう.距離空間で局所密度定理の成り立つ測度が与えられたとき,正数上に定義された単調非増加関数を考えることによって大域密度定理を導くCalderon & Zygmundの定理の一般化については,その特徴づけに完全に成功した(文献1).Treeの上に,あるマルコフ鎖を定義することによって,そのマルティン境界としてSierpinski gasketを特徴付けることに成功した(論文準備中).これは大変よい結果で,Sierpinski gasketの研究に新しい方法を開発したのみならず,一般のフラクタルへの応用も期待される.この研究はゲッティンゲン大学(独)のDenker教授との共同研究であるが,フラクタルの数学的研究の第一人者,北テキサス大学(米)Mauldin教授によるレビューが大変役に立った.Mauldin教授の来日に際して小研究集会を組織したが国内から多くの参加者が有り,大変有意義であった.その他多くの国内研究者との交流を行い,本研究に役立てた.またフラクタル作図に詳しい高知大学諸沢助教授を招いてカラープリンターによる作図の指導を受けた.また分担者谷口,杉田は(無限次元)ガウス測度空間における概複素構造,複素解析を研究し,一定の成功を収めた.
都市の沿道騒音低減に関する国際共同研究のための企画調査

自動車騒音は,都市の幹線道路沿道に居住する住民の生活環境を脅かす大きな問題であり,有効な沿道騒音低減手法の提示が緊急な研究課題となっている。沿道騒音を低減するには,道路,交通流,沿道の建物,住民の生活様式などを総合的に考慮した合理的な騒音対策を講じることが必要である。このような観点から,本研究は,我が国の自治体,EUと中国における沿道騒音の実態と沿道騒音への取り組み状況を調査・分析し,それに基づいて,沿道騒音低減に関する国際共同研究の計画立案を行うことを目的とした。まず初めに,自治体の環境騒音担当者を対象に,環境騒音の実態と沿道騒音対策に関するアンケート調査をWeb上で実施した。全国17自治体の環境騒音担当者から回答を得ることができ,これによって,環境騒音の実態と沿道騒音対策の現状の概要を把握することができた。続いて,藤本,穴井,今泉が2004年11月にドイツ(Bremen, Hamburg, Berlin)を訪問し,現在EUで進められている先進的騒音低減施策(Harmonoise Project & Imagine Project)の主要メンバーとmini-conferenceを開催し,プロジェクトの詳細を調査した。さらに,藤本,黒木が2004年11月に中国(深セン,広州)を訪問して,中国の環境騒音の実態と騒音対策の情報を得た。以上の結果を踏まえて,「騒音に係る環境基準に適合する都市環境を実現するための戦略研究」を立案し,2006年度の科学研究費補助金基盤研究(A)に申請した。
下肢アライメントの動的評価システムの開発及びスポーツ外傷予防への応用

スポーツ活動中の動的な下肢アライメントを把握することは重要である。これは非接触型膝前十字靱帯(ACL)損傷や、足関節捻挫の受傷機序の解明・治療方法の示唆・予防などの具体的な効用が十分に期待される。今回の研究では、2台のCCDカメラによる3次元動作分析装置Has-200R、Detect社製を使用することで、下肢のダイナミックアライメント変化を正確に測定・分析することが可能になった。その成果として、足関節内反捻挫のシュミレーション実験では、捻挫時の腓骨や距骨の動きを正確に把握することができ、それに対してテーピングなどの治療法が示唆される結果となり、治療手段の妥当性の根拠を導くことができた。ACL損傷の発生が引き続いて起こっていることはすでに社会問題にもなる勢いであり、その予防法の発見に心血が注がれている。今回の研究では、ACL損傷の発生が多く見られるジャンプ着地動作について分析した。ACL損傷の発生リスクが高いと考えられる着地動作での膝外反(knee-in & toe-out)をより詳細に分析すると、着地動作の初期に一端内反(knee-out)してから外反(knee-out)を始めるケースがあり、単純に膝外反のみが起こってくるのではないことが確かめられた。着地初期の膝内反はACLに伸張ストレスを加えることが十分に考えられ、ACL損傷の受傷機序の明確化に迫るものではないかと考えた。これらの成果を、論文化して公表した。スポーツ活動中の下肢アライメント変化を知ることは、スポーツ外傷の治療のみならず、予防にも役に立つことが示唆される。現在、下肢の動作解析は大型の装置に頼っており、これらの解析データはスポーツ現場に役立つ情報を与えるまでにはいたっていない。本研究は、ランニング中の膝関節の下肢アライメント変化をスポーツ現場で客観的に捉えようとする試みであり、同様の研究はこれまでにほとんど行われていない。さらに、近年、膝関節のスポーツ外傷で多発している前十字靭帯(ACL)損傷時に、knee-inという下肢アライメント変化が大きく関係することが分かってきた。このような視点から、アライメント変化にをもたらす力の方向や大きさを明らかにすることは益々重要になっている。今回、女子バスケットボール選手に対しランニング中の前額面における下肢アライメント変化を計測した。その結果、ランニングでは立脚期に膝関節が外反(いわゆるknee-in)することが確認できた。この動きを高速度カメラシステムで詳細に分析すると大腿と下腿の捻れ(回旋)が立脚期前には一端外方に内反(knee-out)するように向かい、その後急激に内方に外反していた。ところがダッシュ動作になると、外反はむしろ減少し、knee-out傾向を呈する者が増加した。このような下肢のアライメント変化を標準化することで、ACL再建術後のリハビリテーション指導などで、動的なマルアライメントの制御に使用することで、再発予防に役立つことが考えられる。

ACL損傷の発生リスクが高いと考えられる着地動作での膝外反(knee-in & toe-out)をより詳細に分析すると、着地動作の初期に一端内反(knee-out)してから外反(knee-out)を始めるケースがあり、単純に膝外反のみが起こってくるのではないことが確かめられた。着地初期の膝内反はACLに伸張ストレスを加えることが十分に考えられ、ACL損傷の受傷機序の明確化に迫るものではないかと考えた。これらの成果を、論文化して公表した。
Marfan症候群の遺伝子変異の解明

1)臨床症状の検討:当院心臓外来で経過観察中のMarfan症候群患者15例(男6例、女9例、年齢3-24才)について、臨床症状を以下の点を中心に調査した;身長、体重、アームスパン、蜘蛛指、wrist sign、thumb sign、脊柱側弯、胸郭変形、水晶体亜脱臼、心血管疾患、気胸、鼠径ヘルニア、その他の奇形。主な結果は以下の通りである;全例でアームスパンは身長より長く、脊柱側弯または胸郭変形を認めたが、その程度は様々だった。水晶体亜脱臼は9例(60%)に認められた。心血管疾患は僧帽弁逸脱10例、僧帽弁閉鎖不全8例、大動脈弁閉鎖不全3例、大動脈拡張9例だった。気胸を4例、鼠径ヘルニアを2例で認めた。この結果は本研究の基礎的データとなる。2)遺伝子変異の解析:上記15例中6例の末梢血単核球からDNAを抽出した。そのうち3例について、2つのアプローチで遺伝子解析を行った。(1)遺伝子部分欠失、部分重複といった比較的大きな変異を検出するために、fibrillin遺伝子cDNAをプローブにして、長いDNA断片の分解能を高めるために独自に考案した。“一本鎖DNA電気泳動法"を応用したサザンブロット解析を行なった。(2)点突然変異のような微小な異常を検出するために、患者遺伝子を部分的にPCR法で増幅し、SSCP法でスクリーニングした。まだ巨大なfibrillin遺伝子の全領域を解析できていないため、現在までのところ遺伝子変異は検出されていないが、遺伝子全領域にわたる解析が行われれば、何らかの遺伝子変異が検出できると考えられる。今後残る領域の解析を進めていくとともに、すでにDNAを抽出した3例、およびその他の9例についても同様の解析を行っていく計画である。
絶滅危惧種トガサワラを救う菌根菌を探る

トガサワラは、紀伊半島と四国東部にのみ確認されている固有種である。トガサワラの現存する個体数は約1,000個体と推定されており、絶滅危惧II類(VU)に指定されている。申請者は、樹木の生育に必要不可欠である外生菌根菌を4つのトガサワラ林で調べ、Cenococcum geophilumやベニタケ科やイグチ科フウセンタケ科などが高頻度で検出されたことを明らかにした。また、高知県と紀伊半島の4つのトガサワラ林分全体で344種の外生菌根菌が存在し、トガサワラだけでも218種以上の外生菌根菌が共生していると推定した。樹木の保全には、樹木だけでなく土壌中の菌根菌を含めた対策が必要である。本研究では、樹木の保全と保護に菌根菌を活用した新たな手法を開発することを念頭に、絶滅が危惧されているトガサワラを一つのモデルケースとして基礎的な研究を行った。トガサワラ林分に現在どのような菌根菌が生息しているのか、実生にどのような菌根菌が感染し、どの程度成長を促進するのかについて明らかにすることを目的とし、I「トガサワラ残存林分内に生息する菌根菌群種の特徴」とII「トガサワラ実生に共生する菌根菌とその機能」の実験を行った。両実験ともに調査は紀伊半島2箇所と高知県2箇所の計4林分で行い、各林分のトガサワラ成木の周囲において土壌サンプルを25ヶ所ずつ採取した。Iの実験では採取した土壌サンプルから樹木の根を取り出し、実体顕微鏡下で観察して菌根の形態類別を行った。各サンプルで見られたそれぞれの菌根形態タイプについて、DNAの塩基配列を用いて菌種の同定を行った。その結果Cenococcum geophilum(以下Cg)やベニタケ属、チチタケ属などが高頻度で検出された。またトガサワラ林分全体で344種の菌根菌が共生していると推定した。IIの実験ではサンプリングした土壌でバイオアッセイをアカマツとダグラスモミで行い、Iと同じ手法で菌根菌種の同定をした。両種ともに最も優占していた菌種はCgであった。アカマツで2番目に優占していたのはアカショウロであり、ヌメリイグチ属菌も高頻度に出現した。一方、ダグラスモミでは、Rhizopogon sp.1(以下R1)が2番目に優占していた。R1はトガサワラ属に特異的な系統群に属しており、アカマツでは全く出現しなかった。Iでは、IIで優占していたショウロ属やヌメリイグチ属は全く検出されていないことから、これらの種はおもに埋土胞子バンクに依存した繁殖戦略をとっているものと考えられた.トガサワラは、紀伊半島と四国東部にのみ確認されている固有種である。樹木の養分吸収の大部分は根に共生する外生菌根菌によってまかなわれている。このため、樹木の保全には、樹木だけでなく土壌中の菌根菌を含めた対策が必要なことは明白である。本研究では、樹木の保全と保護に菌根菌を活用した新たな手法を開発することを念頭に、固有種であり絶滅が危惧されているトガサワラを一つのモデルケースとして基礎的な研究を行った。特に、残存するトガサワラ林分に現在どのような菌根菌が生息しているのか、実生にどのような菌根菌が感染し、どの程度成長を促進するのかについて明らかにすることを目的とし、「トガサワラ残存林分内に生息する菌根菌群種の特徴」と「トガサワラ実生に共生する菌根菌とその機能」の2つの実験を行った。2つの実験ともに調査は紀伊半島2箇所と高知県2箇所の計4林分で行った。各林分のトガサワラ成木の周囲において土壌サンプル(5cm×5cm×10cm)を25ヶ所ずつ採取した。「トガサワラ残存林分内に生息する菌根菌群種の特徴」では、採取した土壌サンプルから樹木の根を取り出し、実体顕微鏡下で観察して菌根の形態類別を行った。各サンプルで見られたそれぞれの菌根形態タイプについて。rDNAのITS領域の塩基配列を用いて菌種の同定を行った。その結果、、Cenococcum geophilumやRussula、Lactariusなどが高頻度で検出されたことを示した。また、トガサワラ林分全体で344種の菌根菌が存在し、トガサワラだけでも218種以上の菌根菌が共生していると推定した。「トガサワラ実生に共生する菌根菌とその機能」では、サンプリングした土壌から根などの粗大有機物を取り除き,約1ヶ月間常温で風乾し,バイオアッセイに供した。バイオアッセイは,チューブに土壌を入れ,アカマツまたはダグラスモミの種子を植えて現在育苗中である(6ヵ月間、育苗予定)。

一部の実験で、追加調査の必要があるものの、昨年行った調査実験の結果は、すでに解析が終了し、6月に日本菌学会第57回大会にて発表を行う予定である。また論文はすでに作成し、現在投稿投稿中であるため、おおむね順調に進展していると思われる。1.播種から6ヶ月後にバイオアッセイ実生を採取する。実生の樹高、乾重を測定する。2.実生の菌根の観察とDNA解析:前年度に現地土壌から採取した菌根と同様の手法によって実生の菌根の菌種を同定する。3.データ解析:トガサワラ実生に感染した菌根菌の種構成と成木から得られた種構成を比較し、休眠胞子に依存した菌種を特定する(そうした菌種には特異的な菌種が多い)。アカマツ対照区との結果の違いから、バイオアッセイに用いる樹種の影響を評価する。また、滅菌した対照区とバイオアッセイ区の成長差、感染した菌根菌の種を総合的に解析し、実生の成長におよぼす各種菌根菌の影響を明らかにする。結果は論文として発表する。使用する研究費は菌根菌の種の同定のためのDNA解析用の消耗品費を中心とした物品費として1,050,000円、調査地や学会発表のための旅費として150,000円、その他論文投稿時の英文校閲などの費用として50,000円を予定している。
銀河系バルジ3次元構造の研究

本研究の目的は、われわれの銀河系のバルジの三次元構造及びその運動を:バルジに属する赤外線星の観測に基いて解析する事である。このため、本年度は、昨年度に引続き、野辺山45m電波望遠鏡を用いバルジ赤外線星からの一酸化珪素メーザーの探査を計画した。幸い、我々の観測計画は、野辺山共同利用観測長時間観測プロジェクトに採用され、多数の星を観測する事ができた。現在までに、186天体の観測を行い、124天体からのメーザーを検出した。検出率は67%である。メーザーの視線速度は、数km/secの精度で恒星本体のそれと一致する事も知られている。視線速度の解析から、バルジの回転速度として、9.3±1.4km/sec/deg.という値を得た。又、銀緯による回転速度の変化も検出された。回転速度は銀河面から遠ざかるに連れて小さくなる事も判った。前年度に得たバルジの形状が三軸不等という結果とこの微分回転を共存させるためには、剛体回転にバルジの内部運動が伴わなければならない。内部運動解析には、個々の星の空間位置を知る必要がある。そのために、昨年に引続き、南アフリカ天文台においてバルジ星の赤外測光観測を行った。星の距離決定には、ミラ型星の光度周期関係を用いる予定である。現在までに、約90星に対し、2回の観測が行われている。距離決定にはあと3回程度の観測が必要であろう。以上のように、我々は今回の研究を通じ、バルジの回転速度を求めたのみならず、内部運動の検出にも成功した。又、個々の星の距離を求めるための赤外観測も、着実に進展しつつある。本年度は、野辺山電波観則所45m鏡を用いて、銀河系バルジに属する赤外線星からの酸化硅素(SiO)電波線の観則を行った。観測対象の数が多いため、銀緯が7度から8度の間にある約150天体を集中的に観測した。これは、バルジを横にスライスした一片の運動を調べる事に相当する。観測デ-タは現在解析中であるが、同じ振舞を示すと期待していた銀緯がプラスの星のグル-プとマイナスのグル-プとで、視線速度の分布に差が現れるという予備的な結果が得られている。この現象の確認のため平成4年度にはバルジの更に内側にあたる銀緯4度から5度の間の観測を計画している。一方、赤外観測に関しては現在南アフリカ天文台と協力して赤外Kバンドの変光を観測している。7度から8度にかけての星の観測は南アフリカ天文台の研究者の手により既に完了しているので、本年度は4度から5度にかけての星の観測を開始している。近年中に個々のバルジ天体への距離を決定できるであろう。又、これに関連するが、赤外観測衛星IRASのデ-タを統計的に処理してバルジの全体的形状を推定する研究を行い、結果を英国の科学雑誌ネ-チャ-に発表した。赤外観測は南アフリカのみでなく、日本においても行う必要がある。そのため、木曽観測所の105cmシュミット望遠鏡に塔載したプラチナシリサイド赤外画像装置を用いて、赤外線星の測光観測を計画し、本年度はその予備テストを行った。結果は良好で、夏期の天候次第では日本のサイトからバルジの観測を行える事が判った。本研究の目的は、われわれの銀河系のバルジの三次元構造及びその運動を:バルジに属する赤外線星の観測に基いて解折する事である。

幸い、我々の観測計画は、野辺山共同利用観測長時間観測プロジェクトに採用され、多数の星を観測する事ができた。現在までに、186天体の観測を行い、124天体からのメーザーを検出した。検出率は67%である。メーザーの視線速度は、数Km/secの精度で恒星本体のそれと一致する事も知られている。視線速度の解折から、バルジの回転速度として、9.3±1.4Km/sec/deg。という値を得た。又、銀緯による回転速度の変化も検出された。回転速度は銀河面から遠ざかるに連れて小さくなる事も判った。前年度に得たバルジの形状が三軸不等という結果とこの微分回転を共存させるためには、剛体回転にバルジの内部運動が伴わなければならない。内部運動解折には、個々の星の空間位置を知る必要がある。そのために、昨年に引続き、南アフリカ天文台においてバルジ星の赤外測光観測を行った。星の距離決定には、ミラ型星の光度周期関係を用いる予定である。現在までに、約90星に対し、2回の観測が行われている。距離決定にはあと3回程度の観測が必要であろう。以上のように、我々は今回の研究を通じ、バルジの回転速度を求めたのみならず、内部運動の検出にも成功した。又、個々の星の距離を求めるための赤外観測も、着実に進展しつつある。
DNAとの動的相互作用解析を目的とした^<13>C標識DNA結合蛋白質の全合成

B.stearothermophilusのHUタイプDNA結合タンパク質と2本鎖DNAとの相互作用の様式を解明するために以下の実験を行った。1.安定同位体で標識されていないB.stearothermophylusのHUタイプDNA結合タンパク質の合成アミノ酸90残基よりなるDNA結合タンパク質の化学合成について検討し、独自のタンパク質合成法を開発し、その合成に成功した。2.安定同位体で標識する部位の検討2本鎖DNAは、DNA結合タンパク質と80位と83位のLys残基および58位と61位のArg残基を介して結合していると考えられており、まずこの部位を安定同位体で標識したタンパク質を合成することとした。また、Lysの3位、18位、19位、23位により構成される面、Lysの38位と41位で構成される面でのタンパク質とDNAとの相互作用の有無を調べるため、これら2つのグループのLysがそれぞれ標識された物を合成することとした。なお安定同位体としては、当初の予定を変更し、相互作用を直接調べることのできる^<15>Nを導入することとした。3.安定同位体標識アミノ酸誘導体の合成LysおよびArg側鎖の窒素を^<15>Nで標識した誘導体の合成法について検討した。その結果、独自の方法を開発することにより、極めて効率良くアミノ酸誘導体を合成することができた。4.安定同位体標識タンパク質の合成筆者らの開発した方法により特定の部位のLysあるいはArgを標識したタンパク質が合成できた。5.DNAータンパク質相互作用の検討NMRを用いて今後両者の相互作用の詳しい検討を行う予定である。
ストレス蛋白質に注目したNSAIDsの多彩な薬理作用に関する研究

今年度は、NSAIDによって誘導されるORP150と肺線維症に関する研究が進んだので報告する。我々は、薬剤性肺線維症を起こす薬剤の中には、ORP150を増やすことにより肺線維症を防いでいるのではないかと考えた。そして、薬剤性肺線維症を起こす薬剤(ブレオマイシン)のORP150発現に対する効果を検討したが、ORP150の発現を増やすことを発見した。そこで動物モデルにおいてORP150の役割を解析した。ブレオマイシンを野生型のマウスに与えると激しい肺の線維化が起こるが、ORP150ヘテロノックアウトマウスではほとんど起こらないことを予想と反して発見した。つまり、ORP150は肺線維症の増悪因子であることが初めて発見された。増悪機構としては、肺線維症の重要な増悪因子であるTGF-betaの活性化を促進していることを示唆した。この研究結果は、すべてのHSP familyが肺線維症を抑制するのではないということを明らかにした点で非常に重要である。HSPfamilyすべてを誘導するより特定のHSP(その疾患に対する治療効果が高いもの)を誘導する化合物のほうがより効率よく疾患を治療できることが考えられる。このような観点からNSAIDライブラリー、及びその他の化合物ライブラリーからHSP誘導を行う化合物を探索した結果、HSP70(アルツハイマー病や肺線維症に対して高い治療効果を持つ)を他のHSPに比べて強く誘導する化合物を発見した。実際にこの化合物を疾患動物モデルに使用したところ、他のHSP誘導化合物と比べて高い治療効果が示唆された。今後はこの化合物の効果を様々な疾患モデルで検討して行く予定である。研究実績の概要に示したように、HSP familyであるORP150の肺繊維症における役割を解明した。また今年度は、NSAIDライブラリー、及びその他の化合物ライブラリーからHSP誘導を効率よく行う化合物を同定し、アルツフハイマー病や肺繊維症の治療法を示唆する成果をあげることが出来た。特に変更の必要はない。(1)NSAIDsにより誘導される新規ストレス蛋白質を同定する前述のように我々がヒト胃癌由来細胞を用いて行った、NSAIDs(インドメダシン)によりCOX非依存釣に誘導される遺伝子のDNAチップ(約4000のヒト遺伝子を含むDNAチップを使用)解析は、NSAIDsのCOX非依存的な作用機構の解明に大変有用であった。そこでヒトの全遺伝子を含むDNAチップを用いて、また種々のNSAIDs(インドメタシン、抗癌作用の強いセレコキシブ、抗アルツハイマー作用の強いイブプロフェン、アスピリン)を用いて、さらに種々の細胞(胃粘膜細胞、神経細胞、血管内皮細胞、癌細胞)を用いてより大規模にNSAIDsにより誘導される遺伝子の網羅的同定を行った。誘導が確認された遺伝子の中から、誘導が題著なものや、過去の文献等を参考に、NSAIDsの多彩な薬理作用(抗炎症作用、抗癌作用、抗アルツハイマー作用)に関与している可能性が高いものを選択した(2)NSAIDsによる各ストレス蛋白質誘導メカニズムを解明する我々は、NSAIDsによるCHOP(アポトーシス誘導能を持つ転写因子)誘導機構を明らかにした。即ち、NSAIDsが細胞質膜を傷害し、細胞外から内へのカルシウム流入を促進し(カルシウム濃度は細胞内に比べ細胞外が高い)、細胞内カルシウム濃度を上昇させること、及びこのカルシウム濃度上昇が、NSAIDsによるCHOP誘導に必須であることを報告した。そこで、NSAIDsによる各ストレス蛋白質(HSP、小胞体シャペロン、HO-1、(1)で同定した新規ストレス蛋白質)の誘導も、NSAIDsによる細胞内カルシウム濃度上昇に依存しているかを調べた。その結果、小胞体シャペロンなど、複数の遺伝子の発現がカルシウムに依存していることを見いだした。今年度は、NSAIDによって誘導されるHSP70と薬剤性肺線維症に関する研究が進んだので報告する。我々は、薬剤性肺線維症を起こす薬剤の中には、HSP70を減らすことにより肺線維症を起こしているものがあるかも知れないと考えた。そして、薬剤性肺線維症を起こす薬剤のHSP70発現に対する効果を検討し、ゲフィチニブにそのような作用があることを発見した。我々はまずこのゲフィチニブによるHSP70抑制機構を検討した。その結果、ゲフィチニブが特定のmicroRNA(mRNAに結合し、その安定性や翻訳効率を変化させるRNA)の発現を誘導し、HSP70の翻訳を抑制することを見出した。さらに我々は、動物にゲフィチニブを投与しても、肺のHSP70量が減少することを発見した。また、野生型のマウスにゲフィチニブとブレオマイシン(単独ではほとんど肺の線維化を起こさない少ない量)を同時に与えると激しい肺の線維化が起こるが、HSP70過剰発現マウスではほとんど起こらないことを発見した。さらに、普通のマウスでもテプレノンを投与して肺のHSP70を増やしておくと、ゲフィチニブとブレオマイシ(少量)を投与しても、肺の線維化がほとんど起こらないことを発見した。この研究結果はいくつかの点で重要であると考えている。一つはゲフィチニブがなぜ肺線維症を起こすかが分かった点である(ゲフィチニブが肺のHSP70を減らして肺を線維化している)。その結果、テプレノンを投与しHSP70を増やすことにより、ゲフィチニブによる肺線維症を予防できる可能性が示された点も重要である。

テプレノンは既に26年間も臨床で使われており、そのヒトでの安全性は充分に理解されている。そこで本発見の速やかな臨床応用が期待される。今年度は、NSAIDによって誘導されるORP150と肺線維症に関する研究が進んだので報告する。我々は、薬剤性肺線維症を起こす薬剤の中には、ORP150を増やすことにより肺線維症を防いでいるのではないかと考えた。そして、薬剤性肺線維症を起こす薬剤(ブレオマイシン)のORP150発現に対する効果を検討したが、ORP150の発現を増やすことを発見した。そこで動物モデルにおいてORP150の役割を解析した。ブレオマイシンを野生型のマウスに与えると激しい肺の線維化が起こるが、ORP150ヘテロノックアウトマウスではほとんど起こらないことを予想と反して発見した。つまり、ORP150は肺線維症の増悪因子であることが初めて発見された。増悪機構としては、肺線維症の重要な増悪因子であるTGF-betaの活性化を促進していることを示唆した。この研究結果は、すべてのHSP familyが肺線維症を抑制するのではないということを明らかにした点で非常に重要である。HSPfamilyすべてを誘導するより特定のHSP(その疾患に対する治療効果が高いもの)を誘導する化合物のほうがより効率よく疾患を治療できることが考えられる。このような観点からNSAIDライブラリー、及びその他の化合物ライブラリーからHSP誘導を行う化合物を探索した結果、HSP70(アルツハイマー病や肺線維症に対して高い治療効果を持つ)を他のHSPに比べて強く誘導する化合物を発見した。実際にこの化合物を疾患動物モデルに使用したところ、他のHSP誘導化合物と比べて高い治療効果が示唆された。今後はこの化合物の効果を様々な疾患モデルで検討して行く予定である。研究実績の概要に示したように、NSAIDsの薬理作用に関して、抗アルツハイマー病作用の分子機構を解明するなど多くの成果をあげてきた。また今年度は、NSAIDによりHSP誘導作用と薬剤性肺線維症に関する研究を行い、治療法を示唆する成果をあげることが出来た。研究実績の概要に示したように、HSP familyであるORP150の肺繊維症における役割を解明した。また今年度は、NSAIDライブラリー、及びその他の化合物ライブラリーからHSP誘導を効率よく行う化合物を同定し、アルツフハイマー病や肺繊維症の治療法を示唆する成果をあげることが出来た。特に変更の必要はない。
日本とスロベニアの自然の恵みから未来を創造する力を育むESDの教材開発

東日本大震災そして原発事故による大災害への対応を考え続けている我が国は, 2012年6月に開催された「国連持続可能な開化会議(リオ+20)」において,環境未来都市の世界への普及,世界のグリーン経済移行への貢献,強靭な社会づくりを柱にした「緑の未来」イニシアティブを発表した。ESDは我が国の教育の重要な理念の一つとして教育振興基本計画に位置づけられ, DESDの最終年となる2014年の後も,先人の教えに学びながら人と自然との共生を考え,未来社会を考える取り組みを実践していくことが重要であると考える。そこで本研究では,私がここ数年研究対象にしてきた奇跡的な力を持つ「ソバ」に加え,日本書紀に天皇に献上されたことが記され古代ギリシャ・ローマ時代から神様の贈り物と呼ばれてきた自然の恵み「キノコ」を切り口に,家庭科からESDへのアプローチを科学の視点を加えて試みた。具体的には,国土の7割が山林であるスロベニアでキノコやソバの取材を行い,第12回国際ソバシンポジウムに参加し資料を収集して授業で活用するとともに,ゲストティーチャーを招いてキノコについての生物学的,調理科学的な内容について講義をしていただいた。また,生徒は菌床でのえのきだけ,しいたけなど5種類のキノコ栽培を行うことを通して自然循環を知り,収穫後は家庭に持ち帰り調理を行うことで,循環資源に関して家族や友だちとの意見交流ができた。さらには,本校公開授業で,江戸時代,現代ヨーロッパおよび日本の料理におけるキノコやソバを使用した味付けなどを再現し,未来に残したいメニューを作成させ,健康で真に豊かな食生活を送るためには何が大切かを考えさせた。自然の恵みを通して食を多角的に考える本研究により,環境問題を体系的に捉え未来への指針の礎が築くことができた。