hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
転写調節による造血分化制御

マウス胚性幹細胞から血液細胞への分化誘導法と、テトラサイクリンによるコンデイショナル遺伝子発現系を組み合わせて、GATA-2の機能解析をおこなった。その結果、GATA-2は未分化な造血前駆細胞の増殖を亢進させること、また赤血球・巨核球への分化を促進することがあきらかになった。また、GATA-1の機能ドメインを解析するために、GATA-1ノックダウンマウスの致死性をGATA-1遺伝子の発現制御領域制御下に種々のGATA-1変異体を発現するトランスジェニックマウスにより相補する実験をおこなった。その結果、Cフィンガー,Nフィンガーは両方とも個体レベルでのGATA-1機能に必須であることがあきらかになった。mi遺伝子座がコードするbasic-helix-loop-helix leucinezipper型転写因子(MITF)はbasic domainの1アミノ酸の異常では抑制性の機能をもつのに対し、大半のアミノ酸を欠損することであらゆる機能を失った。また、MITFと結合するタンパク質としてzinc finger domainをもつMAZRを単離した。MAZRはマスト細胞で高発現しているプロテアーゼ遺伝子の転写活性をMITFと相乗的に高めていた。また、骨芽細胞分化、破骨細胞分化、骨形成におけるCbfa1の機能およびB細胞分化におけるBach1の機能を明らかにした。AML1の成体における機能を明らかにするため、AML1のコンディショナル・ノックアウトマウスを作製し、T細胞特異的AML1欠損マウスおよびB細胞特異的AML1欠損マウスの解析を行った。T細胞特異的AML1欠損マウスは著しい胸腺低形成を示し、CD4,8陰性(DN)分画内ではCD25陽性CD44陰性(DN3)分画に細胞が蓄積し、それ以降の分化が抑制されていた。また、B細胞特異的AML1欠損マウスにおいてもB細胞の分化障害を認めた。以上のように、種々の血液細胞系列における転写因子の機能を明らかにすることができた。造血細胞分化に関与する遺伝子群の機能について、造血に関与する転写因子の調節を中心に解析を行った。仲野は、巨核球・赤血球の振り分け機構を明らかにするために、巨核球特異的遺伝子発現をモデルに、ES細胞からのin vitro分化誘導とレポーター遺伝子を組み合わせた解析系を構築した。この方法は血液細胞における遺伝子発現を解析する上において有用な方法になると期待できる。山本は、赤血球特異的な転写因子であるGATA-1の機能解析を、GATA-1ノックダウンES細胞を用いてES細胞からの分化誘導法により行った。また、そのノックダウンの巨核球の増殖・分化における役割を検討した。これらの実験から、GATA-1遺伝子の機能の新しい側面が明らかになった。北村はmi転写因子の機能解析を行うと同時に、ストロマ細胞の腫瘍においてc-kit遺伝子の突然変異か重要な役割をはたしていることを明らかにした。平井は、白血病の染色体転座部位からクローニングされたEvi-1遺伝子の白血病発症における役割の解析を行い、Evi-1遺伝子がSmad3を介してTGF-βのシグナル伝達を抑制することを明らかにした。また、Evi-1遺伝子のjUNKシグナル伝達経路における機能の解析を行っている。小守は、多彩な染色体転座を示す遺伝子であるMII遺伝子のノックアウトマウスの解析を行い、MII遺伝子が胎仔肝における造血に必須であることを示した。また、田中はインターフェロン遺伝子発現の調節機構の解析を継続して行っており、ほぼ全容を解明した。仲野は、血液細胞分化に必須な転写因子であるGATA転写因子群とc-Mybの相互作用における解析を行い、これらの転写因子が直接に結合すること、機能を相互に抑制すること、そして、その機能抑制は転写の仲介因子であるCBPを介することを明らかにした。山本は、GATA-1遺伝子の血球特異的な発現制御領域(GATA-1造血エンハンサー)にGATA配列が存在すること,また,GATA-1の発現が同配列を介してGATA因子群により制御されていることを明らかにした。北村はmi遺伝子座のbasic領域の3種のミュウタントを比較して、各々のmi遺伝子によっつて作られるMITFの異常の程度と培養マスト細胞のphenotypeの異常の程度は相関することを示した。平井は、Evi-1/Smad3/CtBP2複合体の中にはヒストン脱アセチル化酵素(HDAC1)が含まれ、これはCtBP2がヒストン脱アセチル化酵素と直接会合することによることを明らかにし、CtBP2がヒストン脱アセチル化酵素をリクルートすることによってSmad3複合体の転写活性を抑制し、TGFbシグナルを抑制することを示した。小守は、培養細胞を用いた研究から、Cbfa1が軟骨細胞分化にも重要な因子であることが明らかとした。田中は、p53により制御されるBCL-2ファミリーの遺伝子をクローニングし、その機能解析を行った。本年度の研究の結果、以下のことが明らかとなった。(1)GATA-3のアセチル化の変化が免疫システムに及ぼす影響を調べる目的で、GATA-3のドミナントネガティブ変異体KRR-GATA-3を末梢T細胞に選択的に発現させたトランスジェニックマウスを作成し、解析した結果、GATA-3のアセチル化状態の変化がマウス生体内においてTリンパ球のホーミングと生存に影響を及ぼすことが明らかとなった。

(2)骨髄形成に必要な内軟骨性骨化における転写因子Cbfa1の働きを、軟骨細胞特異的にCbfa1及びドミナントネガティブ型(DN)Cbfa1を発現させたトランスジェニックマウス(Tg)を作製し検討した。その結果、Cbfa1は軟骨細胞の成熟、軟骨への血管侵入および骨髄形成に必須な因子であることが明らかとなった。(3)トランスジェニックマウス法を用いて,MafKの組織特異的発現制御領にGATA因子結合配列が存在し,造血細胞と心筋細胞の両方の組織において,MafKの発現がGATA因子群により制御されていることが示された。(4)転写因子であるBach2には細胞死誘導活性が存在すること、そして酸化ストレスに対する感受性を著しく亢進させることが明らかになった。この結果は、Bach2の核内蓄積が酸化ストレスにより誘導されることを考え合わせると、同因子がストレス応答性proapoptoticgeneであることを強く示唆している。(5)p53依存性に転写誘導される新規Bcl-2ファミリー因子Noxaを単離した結果、NoxaはBcl-2ファミリーに保存されているBH3ドメインを介してアポトーシスを誘導することを見出した。更に、p53を高発現させることで誘導されるアポトーシスが、Noxaの発現を抑制することで減弱するすることから、Noxaはp53によるアポトーシスの制御に働く新たな因子であることが明らかとなった。マウス胚性幹細胞から血液細胞への分化誘導法と、テトラサイクリンによるコンデイショナル遺伝子発現系を組み合わせて、GATA-2の機能解析をおこなった。その結果、GATA-2は未分化な造血前駆細胞の増殖を亢進させること、また赤血球・巨核球への分化を促進することがあきらかになった。また、GATA-1の機能ドメインを解析するために、GATA-1ノックダウンマウスの致死性をGATA-1遺伝子の発現制御領域制御下に種々のGATA-1変異体を発現するトランスジェニックマウスにより相補する実験をおこなった。その結果、Cフィンガー,Nフィンガーは両方とも個体レベルでのGATA-1機能に必須であることがあきらかになった。mi遺伝子座がコードするbasic-helix-loop-helix leucinezipper型転写因子(MITF)はbasic domainの1アミノ酸の異常では抑制性の機能をもつのに対し、大半のアミノ酸を欠損することであらゆる機能を失った。また、MITFと結合するタンパク質としてzinc finger domainをもつMAZRを単離した。MAZRはマスト細胞で高発現しているプロテアーゼ遺伝子の転写活性をMITFと相乗的に高めていた。また、骨芽細胞分化、破骨細胞分化、骨形成におけるCbfa1の機能およびB細胞分化におけるBach1の機能を明らかにした。AML1の成体における機能を明らかにするため、AML1のコンディショナル・ノックアウトマウスを作製し、T細胞特異的AML1欠損マウスおよびB細胞特異的AML1欠損マウスの解析を行った。T細胞
双方寡占下のフードシステムと食料政策に関する多地域間システム分析

フードシステムの計量研究においては,次の2点が各々重要な課題の1つとして残されている.1.フードシステムの各段階で質的に異なる経済主体の行動原理および価格決定方式を,売り手と買い手の双方が一定の市場支配力を持つ双方寡占的な市場を媒介にしながら,システムとして一元的に統合し,フードシステムの全体を体系的かつ計量的に分析しうるシステム分析法を開発すること.2.農業政策と食品産業政策が調和・一体化した食料政策を構築するために,農業政策や食品産業政策がフードシステムの各段階を越えて他の段階へそれぞれどのように影響していくか,それら政策の「交差効果」を体系的に計測・検証すること.本研究の目的は,(1)以上の2つの課題を克服し,さらには多地域間にわたるフードシステムの計量分析をも同時に可能にするフードシステムの多地域間システム分析法を開発すること,および(2)その分析法をわが国酪農・乳業部門の多地域間市場分析に応用し,この部門を事例に,食料政策の今後の展開方向について考察すること,である.平成17年度に実施した研究は次のとおりである.1.酪農経営の生乳供給関数,乳業メーカー別牛乳需要関数および生乳の輸送費を各々地域別に推計した.2.本研究で開発された多地域間システム分析法を利用して,わが国酪農・乳業部門の多地域間市場分析を行った.3.わが国の酪農政策および乳業政策の動向と課題について,調査・整理した.4.わが国の酪農政策および乳業政策の「交差効果」を各々計測した.5.以上の市場分析および政策分析の結果をもとに,わが国の酪農・乳業部門について,食料政策の今後の展開方向を考察した.6.本研究を総括し,残された課題について考察した.フードシステムの計量研究においては,次の2点が各々重要な課題の1つとして残されている.1.フードシステムの各段階で質的に異なる経済主体の行動原理および価格決定方式を,売り手と買い手の双方が一定の市場支配力を持つ双方寡占的な市場を媒介にしながら,システムとして一元的に統合し,フードシステムの全体を体系的かつ計量的に分析しうるシステム分析法を開発すること.2.農業政策と食品産業政策が調和・一体化した食料政策を構築するために,農業政策や食品産業政策がフードシステムの各段階を越えて他の段階へそれぞれどのように影響していくか,それら政策の「交差効果」を体系的に計測・検証すること.本研究の目的は,(1)以上の2つの課題を克服し,さらには多地域間にわたるフードシステムの計量分析をも同時に可能にするフードシステムの多地域間システム分析法を開発すること,および(2)その分析法をわが国酪農・乳業部門の多地域間市場分析に応用し,この部門を事例に,食料政策の今後の展開方向について考察すること,である.平成16年度に実施した研究は次のとおりである.1.フードシステムの段階ごとおよび地域ごとに,経済主体の行動原理,価格決定方式および双方寡占的市場を分類し,各々モデル化した.2.段階ごとおよび地域ごとにモデル化されたフードシステムの以上の構成要素を相補性法を利用して一元的に統合し,システム化した.3.多地域間システム分析に必要なコンピュータ・プログラムを構築した.4.生乳の生産や流通,中間需要に関するデータ,および牛乳の最終需要に関する膨大な数のPOSデータ等を調査・収集し,酪農・乳業部門の多地域間市場分析に必要なデータセットを作成した.フードシステムの計量研究においては,次の2点が各々重要な課題の1つとして残されている.1.フードシステムの各段階で質的に異なる経済主体の行動原理および価格決定方式を,売り手と買い手の双方が一定の市場支配力を持つ双方寡占的な市場を媒介にしながら,システムとして一元的に統合し,フードシステムの全体を体系的かつ計量的に分析しうるシステム分析法を開発すること.2.農業政策と食品産業政策が調和・一体化した食料政策を構築するために,農業政策や食品産業政策がフードシステムの各段階を越えて他の段階へそれぞれどのように影響していくか,それら政策の「交差効果」を体系的に計測・検証すること.本研究の目的は,(1)以上の2つの課題を克服し,さらには多地域間にわたるフードシステムの計量分析をも同時に可能にするフードシステムの多地域間システム分析法を開発すること,および(2)その分析法をわが国酪農・乳業部門の多地域間市場分析に応用し,この部門を事例に,食料政策の今後の展開方向について考察すること,である.平成17年度に実施した研究は次のとおりである.1.酪農経営の生乳供給関数,乳業メーカー別牛乳需要関数および生乳の輸送費を各々地域別に推計した.2.本研究で開発された多地域間システム分析法を利用して,わが国酪農・乳業部門の多地域間市場分析を行った.3.わが国の酪農政策および乳業政策の動向と課題について,調査・整理した.4.わが国の酪農政策および乳業政策の「交差効果」を各々計測した.5.以上の市場分析および政策分析の結果をもとに,わが国の酪農・乳業部門について,食料政策の今後の展開方向を考察した.6.本研究を総括し,残された課題について考察した.
ラマン散乱スペクトル構造による量子流体の研究

この研究の目的は、レーザー・ラマン・スペクトルに見られる微細構造を通して、超流動ヘリウム4のミクロ状態を解明することにある。飽和蒸気圧下の超流動ヘリウムのラマン・スペクトルにおいて、微細構造がみい出されていたが、従来の研究では、その関数型を詳細に検討するのには、精度が不十分であった。そこで本研究では、マルチチャンネル検出器を用いた分光法を開発し、精度の飛躍的向上に成功した。この分光器を用いて、まず、飽和蒸気圧下1.3Kにおける超流動ヘリウム4のスペクトル構造を高精度で再確認した。つぎに、圧力を、1,3,5,6,10,15,20kg/【Cm^2】と変化させ、スペクトルの圧力依存性を測定した。スペクトルは、低エネルギー側からラベルして【P_1】,【P_2】,【P_3】の3つのピークと、【P_1】と【P_2】の間にみられる微細構造で特徴づけられる。新たに得られた知見は、1)【P_2】は、5kg/【cm^2】の圧力で2つに分離する、2)我々が見い出した【P_3】は、高い圧力程顕著になる、3)微細構造は、10kg/【cm^2】の圧力まで明瞭に見られる等である。微細構造は、従来の理論では説明できないことが分かった。さらに、2-ロトンによるピーク【P_1】のスペクトル構造の詳細な測定を行った。高分解能にし、このピークの最大値を示すエネルギー値を測定したところ、中性子散乱で決められたロトン・エネルギーの2倍とは異った圧力依存性を示すことが見つかった。スペクトル位置のこのずれと幅をパラメーターとして、従来正しいと主張されている素励起間相互作用モデルとの比較を行った。その結果、概略は合っているように見えるが、詳細にみると、無視できないずれがある。特に、このピークの高いエネルギー・シフト領域に肩状の構造が見られ、それが敏感に圧力に依存することが見つかった。以上のように、超流動ヘリウムのラマン散乱におけるスペクトル構造は、新しい観点からボーズ凝縮を解明する、有力な知見といえる。
ディケンズ文学における眠りの多様性

3年間の科研のプロジェクトにおいて、初年度(2018年度)は研究課題を遂行するための基盤を構築する年として位置づけ、その基盤の構築に力を注いだ。具体的には、眠りに関連する文学研究書のみならず最新の眠りや不眠に関する医学的な研究書、論文を収集し、それらの解読をおこなった。特に今年度はMichael GreaneyによってSleep and the Novelという研究書が出されたが、これは研究代表者が知る限り、文学作品における「眠り」というテーマを文学的観点から真っ直ぐに追求した初の本格的研究書であり、本研究プロジェクトを遂行する上でも大いに参考になった。あわせて眠りや不眠を扱った文学作品を集め、それらに見られる眠りの描写の分析をおこなった。文学作品における眠りという意味では、特に近年出された大衆小説は眠りよりもむしろ不眠をテーマに扱ったものが多く見られることが分かり、眠りの問題が現代人の大きなテーマとなっているという事実とともに、作家としてごく初期の段階から「眠りのない状態」に強い関心を寄せていたディケンズの先見性を再確認することができた。また、備品で購入したノートパソコンを活用して『ニコラス・ニクルビー』や『マーティン・チャズルウィット』といったディケンズの前中期の作品を眠りという観点から分析すると共に、彼の眠りの多様性を相対的に考察するため、上で述べた現代の作家の作品に見られる描写や、他の同時代の作家、例えばウィルキー・コリンズやエドガー・アラン・ポーの眠りの描写との比較をおこなった。さらに旅費を使用した学会での情報収集においては、特に前期の『バーナビー・ラッジ』に関する全く新しい知見を得ることができた。現時点では、当初の研究計画より少し遅れている。その要因は大きく分けて2つある。1つは、研究代表者が本研究課題を遂行するための研究体制を確立すべき2018年度の前半に立て続けに大きく体調を崩してしまったため、研究のリズムを上手く作る事ができなかったということがある。そのため、本来であれば年度の前半におこなっておきたかったいくつかの事柄が後半へと回されることとなった。もう1つは、当初想定されていた以上に眠りに関連する医学面からの先行研究が多く、それらの収集と読解に予想外の時間を取られたためである。以上2つの理由により、年度全体として見た場合に研究計画に少しの遅れが発生し、年度中に論文や発表の形で成果を公表することができなかった。しかしながら、年度の後半以降は順調に研究が進んでおり、2019年度の秋には口頭発表でその成果の一部を公表する予定である。また同様に『マーティン・チャズルウィット』の眠り(夢)について、「悪」という問題と絡めた研究書(共著)を2020年度に出版予定であり、次年度以降は順調に研究が進むものと考えている。3年の研究計画の2年目にあたる2019年度においては、引き続きディケンズ作品に見られる眠りと不眠の描写の意味を、他の作家の作品及び医学書の描写とも照らし合わせる形で検討していく。特に『マーティン・チャズルウィット』や『荒涼館』を中心とするディケンズ中後期の作品に見られる眠りや不眠、夢の描写の分析を進めていき、年度の後半にはその成果の一部を発表する予定である。また特に『マーティン・チャズルウィット』に関しては、この作品に登場するジョーナス・チャズルウィットとモンタギュー・ティッグに関する夢の描写と「悪」との関連について、次年度以降に研究書(共著)として出版するための準備を進めていく。

もう1つは、当初想定されていた以上に眠りに関連する医学面からの先行研究が多く、それらの収集と読解に予想外の時間を取られたためである。以上2つの理由により、年度全体として見た場合に研究計画に少しの遅れが発生し、年度中に論文や発表の形で成果を公表することができなかった。しかしながら、年度の後半以降は順調に研究が進んでおり、2019年度の秋には口頭発表でその成果の一部を公表する予定である。また同様に『マーティン・チャズルウィット』の眠り(夢)について、「悪」という問題と絡めた研究書(共著)を2020年度に出版予定であり、次年度以降は順調に研究が進むものと考えている。3年の研究計画の2年目にあたる2019年度においては、引き続きディケンズ作品に見られる眠りと不眠の描写の意味を、他の作家の作品及び医学書の描写とも照らし合わせる形で検討していく。特に『マーティン・チャズルウィット』や『荒涼館』を中心とするディケンズ中後期の作品に見られる眠りや不眠、夢の描写の分析を進めていき、年度の後半にはその成果の一部を発表する予定である。また特に『マーティン・チャズルウィット』に関しては、この作品に登場するジョーナス・チャズルウィットとモンタギュー・ティッグに関する夢の描写と「悪」との関連について、次年度以降に研究書(共著)として出版するための準備を進めていく。購入予定であった研究書の出版が当初より大幅に遅れたため、その分の金額を次年度に回すこととなった。その後当該研究書は出版が確認されたため、2019年度中に購入予定である。
日本に侵入する危険性の高い北米産ウイルス性人獣共通感染症の疫学的研究

本研究では、日本国内に侵入または流行の危険性の高いウエストナイル熱とハンタウイルス感染症について、診断法を開発するとともに、疫学調査を実施した。1)ウエストナイル熱の診断法開発:ウエストナイルウイルス感染の日本への侵入を監視するため、抗ウエストナイルウイルス抗体の検出法として微量中和法や阻害ELISA法を開発した。2)ロシア国内で捕獲された鳥類におけるウエストナイルウイルスの感染調査:ロシアウラジオストック近郊のハンカ湖とハバロフスク北部のアニュイ川河畔で捕獲された98例の鳥類の腎臓からReal-time PCRによりウエストナイルウイルスの遺伝子検出を行ったが、いずれの検体からもウイルス遺伝子は検出されなかった。しかし、微量中和法により血清の得られた91例中うち15例から抗ウエストナイルウイルス抗体が検出され、極東ロシアで野鳥においてウエストナイルウイルスの感染のあることが示唆された。極東ロシアからは日本に渡り鳥が多数飛来することから、今後わが国におけるウエストナイル熱の防疫体制の強化が強く望まれる。3)メキシコのげっ歯類におけるハンタウイルス感染症の疫学調査:北アメリカ産ハンタウイルスのS遺伝子を標的としたRT-PCRによる遺伝子検出法を開発した。そこでメキシコ国内で捕獲されたげっ歯類213例の肺からRNAを抽出し、RT-PCRによりハンタウイルス遺伝子の検出を試みたところ、21例からウイルス遺伝子が検出された。これらの遺伝子の検出された個体の21例中19例では抗体も検出された。したがって、これまでハンタウイルスの流行が明らかにされていなかったメキシコにおいて、げっ歯類にハンタウイルスが感染していることが判明した。本研究では、近年国内外で問題になっているウイルス性人獣共通感染症のうち、侵入または流行の危険性があり、重篤に経過し致死率が高いウェストナイル熱とハンタウイルス感染症について、新たに診断法の開発や病原性の解明に関する研究を実施して以下の成果を得た。1)ウェストナイル熱の診断法開発:Real time PCR法によるウェストナイルウイルス遺伝子の感度と特異度の高い検出法を開発した。特に、日本においてはウェストナイルウイルスに近縁な日本脳炎ウイルスが常在していることから、両ウイルスを確実に鑑別診断できることが重要である。本法では両ウイルスが鋭敏かつ高い特異性でそれぞれ個別に検出できることが明らかになった。2)げっ歯類におけるハンタウイルス感染症の診断法開発:アメリカ産ハンタウイルスは日本やアジアに分布するウイルスとは大きく異なるため、これまで本ウイルスを対象とした血清診断法は確立されていなかった。そこで、バキュロウイルスでハンタウイルスの組換え核蛋白を発現させ、これを抗原としたELISA法を開発した。3)疫学調査:日本国内のげっ歯類においてハンタウイルスの感染状況を明らかにするため、大規模な血清疫学的調査を行った。その結果、本州でアカネズミがハンタウイルスの抗体を保有していることが新たに明らかになった。4)病原性の解明:ウェストナイルウイルスの神経侵襲性毒力がウイルスエンベロープ蛋白への糖蛋鎖付加により決定されることを明らかにした。また、ウイルスエンベロープ上の1個のアミノ酸の置換による蛋白電荷の変化も神経侵襲性毒力に関連していることが判明した。本研究では、近年国内外で問題になっているウイルス性人獣共通感染症のうち、侵入または流行の危険性があり、重篤に経過し致死率が高いウエストナイル熱とハンタウイルス感染症について、新たに診断法の開発や病原性の解明に関する研究を実施して以下の成果を得た。1)ウエストナイル熱の病原性発現機構の解析:米国ニューヨークで分離された強毒ウイルス株をプラッククローニングし、大型プラックと小型プラックを形成する変異株がそれぞれ2株ずつ得られた。これらのウイルス遺伝子の全塩基配列を決定して比較したところ、大型プラックを形成する株のみEタンパク質に糖鎖が付加されていた。

さらにこれらの株をマウスに皮下接種すると、大型プラックを形成する株ではマウスに致死的な脳炎を引き起こすのに対し、小型プラックを形成する株を接種したマウスはほとんど死亡しなかった。したがって、エンベロープ上の糖鎖の付加がウエストナイルウイルスの病原性の発現に重要であることが示唆された。2)げっ歯類におけるハンタウイルス感染症の診断法開発:ハンタウイルスの定量的検出法として、ヌクレオキャプシド蛋白質(NP)を標的とした抗原検出用ELISAとウイルスのS遺伝子を標的としたReal-time PCRを開発した。さらに、4週令のシリアンハムスターにPuumala型ハンタウイルスを皮下接種し、抗原検出ELISAとReal-time PCRを用いてハムスターの肺におけるウイルスの増殖様式を解析した。感染14日目にウイルス抗原とウイルスRNAがピークに達し、抗体の上昇する28日目以降はウイルス抗原は検出されなくなるものの、ウイルスRNAは3日目から70日目まで継続して検出された。以上の成績から、シリアンハムスターはPuumala型ハンタウイルスに感受性であり、ハンタウイルスの実験感染動物として有用であることが明らかになった。本研究では、近年国内外で問題になっているウイルス性人獣共通感染症のうち、侵入または流行の危険性があり、重篤に経過し致死率が高いウエストナイル熱とハンタウイルス感染症について、新たに疫学調査を実施して以下の成果を得た。1)野生鳥類におけるウエストナイル熱の疫学調査:1999年の米国ニューヨーク州でのウエストナイル熱の出現以来、北米大陸ではウエストナイルウイルスの感染拡大が続いており、カナダやメキシコへの感染拡大が危惧されている。そこで、平成18年5月にメキシコのGuerrero州において各種鳥類を捕獲し、ウエストナイルウイルスの感染状況を調査した。捕獲した鳥類94例の腎臓からRNAを抽出し、RT-PCRによりウイルス遺伝子の有無を検査した。その結果いずれの検体からもウイルス遺伝子は検出されなかった。したがって、今回の調査を行ったGuerrero州では調査時点でウイルスの流行していた可能性は低いと考えられた。2)げっ歯類におけるハンタウイルス感染症の疫学調査:米国やカナダなどの北米大陸ではげっ歯類媒介性のハンタウイルス肺症候群(HPS)が流行しているが、メキシコではハンタウイルスの疫学調査が実施されていないため、ウイルスの存在やHPSの流行状況はほとんど明らかにされていない。そこで平成18年5月にメキシコのGuererro州とMorelos州でげっ歯類の疫学調査を行い、げっ歯類におけるハンタウイルス感染の有無を検討した。合計211例のげっ歯類が捕獲され、これらから血液や各種臓器を採材した。まず、血清中の抗ハンタウイルス抗体の検出をELISAによって行ったところ、28例が陽性を示した。これらのELISA陽性血清の多くがWestern blotでも陽性となった。
局所探索型計算のパラメータ化計算量理論

遺伝的アルゴリズム,タブー探索,アニーリングといった計算困難な組合せ最適化問題に対するメタ解法(メタ戦略)は,設計が比較的簡単であり,また実用的には十分な近似精度が得られることが知られている反面,理論的な精度の保障に成功している例は限られている.このためメタ解法の高速化や高精度化に関する研究には職人芸的なものが多いのが現状である.本研究はこれらメタ解法に共通する基本操作である局所探索・局所変形に対し新たにパラメータ化計算の視点を導入し,アルゴリズム設計論・性能分析論を構築する.メタ戦略の高速化・高精度化の非自明性の一つは,局所探索・局所変形の「性能」は近傍系の大きさに依存し,近傍の大きさと探索のための計算量はトレードオフの関係にある.このトレードオフ関係をパラメータ化計算の観点から分析し,局所探索型アルゴリズムのための新たなアルゴリズム設計論・計算論を展開する.前年度は有向グラフにおける最適化問題のパラメータ化計算量解明,グラフの擬森化のパラメータ化計算量,最長増加部分列に対する領域効率のよいアルゴリズム(部分列長がパラメータ)について研究を行い,それぞれの派生問題に対し固定パラメータアルゴリズムの設計可能性や,実際の設計を行ったが,H30年度はこれらを局所探索に展開すべく,グラフ分割問題(ヘドニックゲームを含む),グラフラベリング問題等に対する局所探索に関する計算量に関して考察した.特にグラフ分割(ヘドニックゲーム)のある典型モデルは,次数がある定数以下であったとしてもPLS完全であることがわかるなどの結果が得られた.特にヘドニックゲームなどのエージェント型最適化問題の各エージェントの行動は局所探索アルゴリズムの動作とみなすこともできるため,これらの問題に対する近傍複雑度の研究に次年度以降重点を置くことを考えている.当初の予定とは異なるが,研究成果の観点から言えば比較的順調に成果が上がっていると考えている.客観的な評価は難しいが,研究成果は計算機科学分野で認知されているシュプリンガー社のLecture Notes in Computer Scienceから,3編が出版されていること(採択率が1/3程度),また査読有ジャーナル論文2編の論文を出版するなど関連する分野の研究者の興味を集める研究成果を得ていると考える.ただし未出版の結果もいくつかあり,これらの論文化を急ぐ必要があると考えている.上記の通り,研究成果自体は順調に上がっているため,基本的には当初の方針とは大きく変更することなく,研究を進める予定である.ただし,「研究の軸」に関しては,進捗に応じてウェイトを変える必要があると考えている.遺伝的アルゴリズム,タブー探索,アニーリングといった計算困難な組合せ最適化問題に対するメタ解法(メタ戦略)は,設計が比較的簡単であり,また実用的には十分な近似精度が得られることが知られている反面,理論的な精度の保障に成功している例は限られている.このためメタ解法の高速化や高精度化に関する研究には職人芸的なものが多いのが現状である.本研究はこれらメタ解法に共通する基本操作である局所探索・局所変形に対し新たにパラメータ化計算の視点を導入し,アルゴリズム設計論・性能分析論を構築する.メタ戦略の高速化・高精度化の非自明性の一つは,局所探索・局所変形の「性能」は近傍系の大きさに依存し,近傍の大きさと探索のための計算量はトレードオフの関係にある.このトレードオフ関係をパラメータ化計算の観点から分析し,局所探索型アルゴリズムのための新たなアルゴリズム設計論・計算論を展開する.本年度は,近傍系のパラメータ化を見据え,これまでパラメータ化アルゴリズム分野で研究されてきた設計技法に関する整理の観点から,従来型パラメータ化計算が十分に開拓していない有向グラフにおける最適化問題のパラメータ化計算量解明を中心に研究した.具体的には従来のグラフ最適化ではあまり焦点が当たっていない有向グラフにおける支配集合問題のパラメータ化計算量,グラフの擬森化のパラメータ化計算量,最長増加部分列に対する領域効率のよいアルゴリズム(部分列長がパラメータ)について研究を行い,それぞれの派生問題に対し固定パラメータアルゴリズムの設計可能性や,実際の設計を行った.これらの結果は本研究課題の目標とする組合せ最適化問題の局所構造の性質解明の前段階の結果となるが,これらをもとに今後の本テーマの研究を推進する予定である.当初の予定とは異なるが,研究成果の観点から言えば順調に成果が上がっていると考えている.客観的な評価は難しいが,研究成果は計算機科学分野で認知されているシュプリンガー社のLecture Notes in Computer Scienceから,1編が出版されていること(採択率が1/3程度以下),また査読有ジャーナル論文1編,権威あるダグストゥールのプレプリントLIPICSから3本の論文を出版するなど関連する分野の研究者の興味を集める研究成果を得ていると考える.遺伝的アルゴリズム,タブー探索,アニーリングといった計算困難な組合せ最適化問題に対するメタ解法(メタ戦略)は,設計が比較的簡単であり,また実用的には十分な近似精度が得られることが知られている反面,理論的な精度の保障に成功している例は限られている.このためメタ解法の高速化や高精度化に関する研究には職人芸的なものが多いのが現状である.本研究はこれらメタ解法に共通する基本操作である局所探索・局所変形に対し新たにパラメータ化計算の視点を導入し,アルゴリズム設計論・性能分析論を構築する.メタ戦略の高速化・高精度化の非自明性の一つは,局所探索・局所変形の「性能」は近傍系の大きさに依存し,近傍の大きさと探索のための計算量はトレードオフの関係にある.このトレードオフ関係をパラメータ化計算の観点から分析し,局所探索型アルゴリズムのための新たなアルゴリズム設計論・計算論を展開する.前年度は有向グラフにおける最適化問題のパラメータ化

計算量解明,グラフの擬森化のパラメータ化計算量,最長増加部分列に対する領域効率のよいアルゴリズム(部分列長がパラメータ)について研究を行い,それぞれの派生問題に対し固定パラメータアルゴリズムの設計可能性や,実際の設計を行ったが,H30年度はこれらを局所探索に展開すべく,グラフ分割問題(ヘドニックゲームを含む),グラフラベリング問題等に対する局所探索に関する計算量に関して考察した.特にグラフ分割(ヘドニックゲーム)のある典型モデルは,次数がある定数以下であったとしてもPLS完全であることがわかるなどの結果が得られた.特にヘドニックゲームなどのエージェント型最適化問題の各エージェントの行動は局所探索アルゴリズムの動作とみなすこともできるため,これらの問題に対する近傍複雑度の研究に次年度以降重点を置くことを考えている.当初の予定とは異なるが,研究成果の観点から言えば比較的順調に成果が上がっていると考えている.客観的な評価は難しいが,研究成果は計算機科学分野で認知されているシュプリンガー社のLecture Notes in Computer Scienceから,3編が出版されていること(採択率が1/3程度),また査読有ジャーナル論文2編の論文を出版するなど関連する分野の研究者の興味を集める研究成果を得ていると考える.ただし未出版の結果もいくつかあり,これらの論文化を急ぐ必要があると考えている.上記の通り,研究成果自体は順調に上がっているため,基本的には当初の方針とは大きく変更することなく,研究を進める予定である.ただし,「研究の軸」に関しては,進捗に応じてウェイトを変える必要があると考えている.上記の通り,研究成果自体は順調に上がっているため,基本的には当初の方針とは大きく変更することなく,研究を進める予定である.ただし,「研究の軸」に関しては,進捗に応じてウェイトを変える必要があると考えている.
単球・マクロファージの活性化と細胞内刺激伝達機構の修飾

マウス腹腔常在マクロファージ(Mφ)、リポポリサッカライド(LPS)またはBCGで活性化した腹腔Mφを用いて、Mφの活性化及び脱活性化の機序を検討した。活性酸素(スーパーオキサイド、【O(^-_2)】)産生能をMφ活性化の指標とした。必要に応じて、カバーグラス面上に粘着させたMφを用いて、細胞膜電位変化(脱分極)及び【O(^-_2)】産生を経時的に記録した。代謝誘導物質としてホルボールミリステートアセテート(PMA)を用いた。これらの実験から以下の事項を明らかにすることができた。1.LPSまたはBCGで活性化したMφの【O(^-_2)】産生能は、常在Mφに比し、著明に亢進していた。2.MφにPMAを作用させると、すみやかに膜電位変化(脱分極)が認められ、膜電位変化は【O(^-_2)】産生に先行して認められた。また、活性化Mφの脱分極は、常在Mφの脱分極に比し、著明に亢進していた。3.活性化Mφをin vitroで培養すると、【O(^-_2)】産生能及び膜電位変化はともに減弱し、培養3日目には、常在Mφとほぼ同程度になった。即ち、脱活性化が認められた。4.この脱活性化は、通常の【Na^+】溶液で測定すると認められたが、【Na^+】を完全に【K^+】で置換した溶液で測定すると認められなかった。即ち、培養3日目でも、【K^+】溶液中では著明な【O(^-_2)】の産生が認められた。5.【O(^-_2)】産生に及ぼす1価陽イオンの影響を検討すると、【K^+】>【Rb^+】>【Choline^+】>【Cs^+】=【Na^+】>【Li^+】であった。このことは適度なイオン分子の大きさと相関することを示している。6.培養3日目活性化Mφの【O(^-_2)】産生は、細胞外2価陽イオンに依存し、【Ca^(2+)】よりもむしろ【Mg^(2+)】に強く依存していた。7.ホルボールエステルに対するレセプターの数及び親和性は、常在Mφと活性化Mφとの間に差はなく、また、細胞外1価陽イオンによっても影響を受けなかった。これらの実験結果から、Mφの活性化及び脱活性化の1機序として、細胞内刺激伝達機構の修飾が存在すると考えられた。
経済状態を記述する均衡概念の動学的基礎を与える学習理論の研究

研究計画調書で書いた研究目的のうち、二つが達成された。第一に、精緻な学習能力を持つプレイヤーが長期的な利益を目的としているときにどの程度実際の長期的利得が得られるのかを考察し、敵対する相手が加算個の範囲内でどんな規則性を持つ戦略を使用しても、プレーヤーがconditional smooth nonmyopic playという戦略を取れば相手の真の戦略を知っている場合と同じ長期利得を学習して得ることができるという結果を得ることができた。第二に、精緻な学習能力を持ったプレーヤー同士がゲームを繰り返しプレイする場合の動学を詳しく分析した。具体的にはFoster and Youngが考案した仮説検定に基ずく学習ルールを広範囲な相手の戦略を学習可能にする形に拡張した。そして、ある意味でナッシュ均衡の集合に収束することを示すことに成功した。しかし、どのナッシュ均衡に収束するかという問題が残るため、上記の学習ルールをさらに改訂して、自分が得られると予想される利得に依存して仮説検定をする確率が変わるようにした。これにより、ユニークな効率的なナッシュ均衡利得をプレーヤー達は学習してプレイするようになることを示すことに成功した。言い換えれば、同じパレート効率的な利得をもたらすナッシュ均衡の集合に収束するという、より強い結果を得たことになる特筆すべき点はこの学習ルールは、近視眼的な場合でも非近視眼的な揚合でも上記の結果をもたらすことである特に今までの学習理論ではプレーヤー達がナイーブで近視眼的な場合に集中して研究されてきたが、この研究では、プレーヤー達が精級で非近視眼的な場合でも効率的なナッシュ均衡に収束する結果を得た。この結果は、繰り返しゲームのフォーク定理で使用されているタイプの均衡戦略でも学習可能であることを示している点で注目すべき結果である。
黄色ブドウ球菌の新規生体防御撹乱遺伝子によるアトピー性皮膚炎感染症への影響を探る

本研究では、黄色ブドウ球菌で見いだされた、種々の免疫系を撹乱すると予想される遺伝子群と、感染宿主免疫系との相互作用をinvivo皮膚炎発症マウス感染実験系で研究し、黄色ブドウ球菌の感染力の影響とアレルギー性皮膚炎増悪のメカニズムの本質に迫った。成果1)新規免疫撹乱遺伝子群の発見:黄色ブドウ球菌の全ゲノム配列を決定した際、70以上の新規免疫撹乱遺伝子(または群)を見出しゲノムアイランドと提唱した。その中には、アトピー性皮膚炎症を惹起する一つに考えられているセリンプロテアーゼ遺伝子群や、スーパー抗原(SAg)群等が位置する外来性領域、ヒト主要組織適合遺伝子複合体(MHC;major histocompatibility complex)のホモログ遺伝子、接着因子、白血球走化作用阻害蛋白等を見出した成果2) MHCホモログ遺伝子の臨床開発:黄色ブドウ球菌由来MHCホモログ遺伝子が、感染宿主免疫系に関与している事を見出した。(スーパー抗原によるヒトリンパ球の活性化を低下in vitro)。*この結果より、MHCホモログの活性を利用した中和抗体等の、臨床応用への開発を進めている。成果3)皮膚定着マウスモデルの確立:世界初、湿潤性皮膚病変を自然発症するNOAマウスの黄色ブドウ球菌定着モデルを確立した。成果4)β毒素の皮膚炎憎悪に至る新しい機序:黄色ブドウ球菌の産生するβ溶血毒素が皮膚定着性の上昇に関与していることを見出した。(マウス皮膚に定着した黄色ブドウ球菌は、ゲノムのリアレンジメントを起こし、結果、βヘモリジンを産生)。成果5)新規リアルタイム感染マウスモデルの確立(特許申請予定):日本初、ルシフェラーゼ発光を利用した黄色ブドウ球菌のマウス感染実験を確立した(図2参照)。利点:マウスを生かしたまま実験を遂行出来る。発光プラスミドは独自のアイデアで開発したものなので、本研究費の補助があれば、実用化に向け特許を申請する(IVその他:独創的な研究を参照)。・成果6)薬剤耐性及び病原性因子を含むゲノムアイランドのタイピングの確立。これらタイプ別による病原性の相関性を検討し、将来、遺伝的背景から病原性の特定が期待される。本研究では、黄色ブドウ球菌で見いだされた、種々の免疫系を攪乱すると予想される遺伝子群と、感染宿主免疫系との相互作用をin vivo皮膚炎発症マウス感染実験系で研究し、黄色ブドウ球菌の感染力の影響とアレルギー性皮膚炎増悪のメカニズムの本質に迫る。1)免疫攪乱遺伝子の機能解析:強毒MRSA株MW2に存在する、感染宿主免疫系に関与すると思われる遺伝子のMHCホモログ遺伝子、エンテロトキシン遺伝子群、接着因子cna(Collagen adhesin)およびCHIPS(Chemotaxis Inhibitory Protein of Staphylococcus aureus)を選択し、それらの機能解析を行った。まずMW2を親株として、各々の遺伝子の欠失変異株、及び過剰発現する変異株を作成した。これらのMW2変異株を用いて、それらの遺伝子がヒトリンパ球の活性化に関与しているのか検討した所、MHCホモログ過剰発現変異株において活性の低下が見られた。このMHCホモログがスーパー抗原によるヒトリンパ球活性化への関与が示唆された。2)MW2株の宿主免疫系による影響を探る:まずMW2を使用したマウス定着モデルを確立した。このIn vivo条件下の継代培養で、MW2のゲノムアイランドφSa3の欠損株を分離したが、in vitro条件下の継代培養では分離されなかった。また、免疫系の異なるマウスによってMW2ΔφSa3分離頻度が異なった。このMW2ΔφSa3株の病原性は、親株のMW2と異なり。ヒトリンパ球の活性化の低下、及びβ-ヘモリジンと定着性の活性化の上昇が見られた。MRSAの定着宿主免疫系の違いにより、MRSAの定着性と病原性に関与する遺伝子のゲノムリアレンジメントが生じた事を明らかにした。3)発光酵素ルシフェラーゼを用いたMRSA定着マウスモデルの確立した。マウスを生かしたまま経時的に測定するリアルイメージングシステムを使用して、鼻腔に定着した菌体内からの発光測定に成功した。4)薬剤耐性因子及び病原性因子を含むゲノムアイランドのタイピングの確立:ゲノムアイランドνSaは調べた限りのすべての株に存在しているという特徴がある。この特徴を利用して特異的なプライマーを作成しPCR法で、臨床分離MRSA株のゲノムアイランドのタイピングを確立した。この結果については、以下の3学会で発表した。第5回あわじしま感染症・免疫フォーラム、第88回日本細菌学会関東支部総会、第54回日本感染症学学会・第53回日本化学療法学会東日本支部合同総会本研究では、黄色ブドウ球菌で見いだされた、種々の免疫系を撹乱すると予想される遺伝子群と、感染宿主免疫系との相互作用をtn VIVO皮膚炎発症マウス感染実験系で研究し、黄色ブドウ球菌の感染力の影響とアレルギー性皮膚炎増悪のメカニズムの本質に迫る。1)免疫撹乱遺伝子の機能解析:強毒MRSA株MW2に存在する、感染宿主免疫系に関与すると思われる遺伝子のMHGホモログ遺伝子、エンテロトキシン遺伝子群、接着因子、及びCHIPS(Chemotaxis Inhibitory Protein ofStaphylococcus at/reus)を選択し、それらの機能解析を行った。

まずMW2を親株として、各々の遺伝子の欠失変異株、及び過剰発現する変異株を作成した。これらのMW2変異株を用いて、それらの遺伝子がヒトリンパ球の活性化に関与しているのか検討した所、MHCホモログ過剰発現変異株において活性の低下が見られた。このMHCホモログがスーパー抗原によるヒトリンパ球活性化への関与が示唆された。2)MW2株の宿主免疫系による影響を探る:まずMW2を使用したマウス定着モデルを確立した。このIn vivo条件下の継代培養で、MW2のゲノムアイランドφSa3の欠根株を分離したが、in vitro条件下の継代培養では分離されなかった。また、免疫系の異なるマウス、皮膚炎発症モデルによってMW2ΔφSa3分離頻度が異なった。このMW2ΔφSa3株の病原性は、親株のMW2と異なり、ヒトリンパ球の活性化の低下、及びβ-ヘモリジンと定着性の活性化の上昇が見られ、さらにマウスへの定着率も高かった。MRSAの定着宿主免疫系の違いにより、MRSAの定着性と病原性に関与する遺伝子のゲノムリアレンジメントが生じた事を明らかにした。3)発光酵素ルシフェラーゼを用いたMRSA定着マウスモデルの確立。マウスを生かしたまま経時的に測定するリアルイメージングシステムを使用して、鼻腔に定着した菌体内からの発光測定に成功した。4)薬剤耐性因子及び病原性因子を含むゲノムアイランドのタイピングの確立:ゲノムアイランドvSaは調べた限りのすべての株に存在しているという特徴がある。この特徴を利用して特異的なプライマーを作成しPCR法で、臨床分離MRSA株のゲノムアイランドのタイピングを確立した。これらタイプ別による病原性の相関性を検討し、将来、遺伝的背景から病原性の特定が期待される。以上の結果を、以下の学会で発表した、又は予定である。第5回あわじしま感染症・免疫フォーラム、第88回日本細菌学会関東支部総会、第54回日本感染症学学会・第53回日本化学療法学会東日本支部合同総会、第79回日本細菌学会総会、第81回感染症学会総会。本研究では、黄色ブドウ球菌で見いだされた、種々の免疫系を撹乱すると予想される遺伝子群と、感染宿主免疫系との相互作用をinvivo皮膚炎発症マウス感染実験系で研究し、黄色ブドウ球菌の感染力の影響とアレルギー性皮膚炎増悪のメカニズムの本質に迫った。成果1)新規免疫撹乱遺伝子群の発見:黄色ブドウ球菌の全ゲノム配列を決定した際、70以上の新規免疫撹乱遺伝子(または群)を見出しゲノムアイランドと提唱した。その中には、アトピー性皮膚炎症を惹起する一つに考えられているセリンプロテアーゼ遺伝子群や、スーパー抗原(SAg)群等が位置する外来性領域、ヒト主要組織適合遺伝子複合体(MHC;major histocompatibility complex)のホモログ遺伝子、接着因子、白血球走化作用阻害蛋白等を見出した成果2) MHCホモログ遺伝子の臨床開発:黄色ブドウ球菌由来MHCホモログ遺伝子が、感染宿主免疫系に関与している事を見出した。(スーパー抗原によるヒトリンパ球の活性化を低下in vitro)。
造血幹細胞の老化に注目した高齢者敗血症の免疫抑制のメカニズム探索と治療への応用

高齢者敗血症と獲得免疫障害敗血症は感染による多臓器障害でその死亡率は高い。特に65歳以上の高齢者は敗血症患者の約60%であり、その死亡者数の約80%を占める(Javadi et al. J Surg Res. 2006)。申請者は65歳以上の高齢者敗血症の3ヶ月後生存率は18-64歳の成人敗血症の約4倍である(Inoue, et al. Crit Care Med. 2013)。高齢者のT細胞は活性化されにくく、高齢者敗血症患者では約3週間にわたりリンパ球減少症が遷延することを発見した(Inoue, et al. Crit Care Med. 2013)。以上よりT細胞の数と機能の低下に伴う獲得機能免疫障害が高齢者敗血症の予後不良因子の一つと考えられ、今後はいかにT細胞を再活性化できるかが高齢者敗血症治療の課題となる。高齢者は免疫機能以外の身体的な加齢性変化を伴っているため、申請者らは免疫細胞の分化を司る「造血幹細胞」に注目している。加齢に伴う全身的な影響を除外するため申請者は生後20ヶ月の老化マウスまたは生後8週の若年マウスの骨髄を照射後の若年マウスに移植し、造血幹細胞生着後に敗血症モデルを作成し、免疫老化が敗血症に与える影響を評価し知見が得られた。1)若年マウスの骨髄を移植したマウスと比較して、高齢マウスの骨髄を移植したマウスでは敗血症の生存率が有意に低い。2)老化マウスの骨髄を移植した若年マウスではT細胞数の減少および活性化障害されていた。3)老化マウスの骨髄を移植した若年マウスの造血幹細胞はリンパ系共通前駆細胞に分化しにくい。このため申請者は免疫老化の原因に、造血幹細胞の老化とそのミエロイド系/リンパ球系の分化バランス障害があると考えている。しかし、その詳細なメカニズムは不明で、その分化バランスの関連遺伝子は十分検討されていないため、今後研究を展開したい。
雌性配偶体の細胞運命決定機構の解明

雌性配偶体は被子植物の繁栄を支える重複受精に不可欠な組織である.形成過程は独特で,1つの細胞が3回の核分裂を経て多核体となった後に細胞化し,それぞれ固有の機能を獲得する.各細胞の運命決定には多核体での核の位置や植物ホルモンの分布の違いが重要であると示唆されているが,その時期や分子実体は明らかでない.本研究は,これを明らかにするためにシロイヌナズナの2核期,4核期の多核体に着目して運命決定時に変動する遺伝子群を同定するとともに植物ホルモンの分布を調べる.結果を統合して運命決定を担う遺伝子の選抜と生理機能解析をおこなう.これにより雌性配偶体の細胞運命決定の仕組みを理解する.雌性配偶体は被子植物の繁栄を支える重複受精に不可欠な組織である.形成過程は独特で,1つの細胞が3回の核分裂を経て多核体となった後に細胞化し,それぞれ固有の機能を獲得する.各細胞の運命決定には多核体での核の位置や植物ホルモンの分布の違いが重要であると示唆されているが,その時期や分子実体は明らかでない.本研究は,これを明らかにするためにシロイヌナズナの2核期,4核期の多核体に着目して運命決定時に変動する遺伝子群を同定するとともに植物ホルモンの分布を調べる.結果を統合して運命決定を担う遺伝子の選抜と生理機能解析をおこなう.これにより雌性配偶体の細胞運命決定の仕組みを理解する.
路面の影響を受ける走行体に関する基礎研究

昨年行った水平堅土での直進走行実験において、走行体自体の重量が大きすぎ走行用モ-タトルクが不足していたため、走行条件により走行不能となる場合があった。そこで、走行体の自重を軽減する追加工を行った。前年度製作したロ-ドセルは転輪軸の曲げモ-メントを受けて実際の路面反力を測定するには精度が良くないため、リング形状で3軸方向ロ-ドセルに設計変更し、また走行実験現場における路面のせん断特性を測定するため環状せん断試験機を製作した。走行用路面は水平堅土としてコンクリ-ト路面を、水平軟弱土として校内に設備されている鋳物工場の鋳造砂場を用いた。走行実験は、マイコンにより定常速度および加速度を制御し、1月に行った。同時に路面特性として、環状せん断試験機で軟弱土の動的せん断特性を、油圧サ-ボ疲労試験機を用い動的圧縮特性を測定した。実験デ-タの整理を行いクロ-ラ式走行体の走行理論と比較検討の結果、各転輪が受ける路面反力はコンクリ-ト路面ではクロ-ラシュ-の折れ曲がり形状と機体揺動に、粘性土ではクロ-ラシュ-が土にめり込むためシュ-の折れ曲がり現象は緩和され機体揺動が支配的となることが明らかになった。前年度の研究成果の発表に関する打ち合わせと、9月に行われた日本機械学会の信越地方講演会での発表のため、長岡技術科学大学に出張を行った。今年度は大きく分けて,理論の改良と模型設計を行った.まず理論の改良については,走行路面のヒステリシスを考慮し路面が発生する動的駆動力の発生機構,および走行体が受ける損失抵抗を走行体内部に生ずる機械的損失と路面からうける損失抵抗に分けて理論に導入し改良した.また理論に取り入れた路面の特性値と走行体固有の抵抗値は,以下に述べる縮小模型が完成の後,個別実験により求める予定である.つぎに模型設計については,当初の計画どうりの下部転輪の個数および間隔,クローラベルト張力を変化させることが可能な構造で自走可能なクローラ式走行体の縮小模型の設計を行い,さらに下部転輪軸に加工を施しひずみゲージを取付けることにより,従来の実機では計測が困難であった走行体が路面から受ける動的路面反力の測定が可能な構造に変更した.そのため,縮小模型の設計に時間がかかり設計終了がかなり遅れたことと,構造が精密になった結果模型製作費として当初予定していた金額を越えてしまったため,本年度中に製作が完了する予定であった縮小模型の内,以下に示す部品の購入と製作に今年度の補助金を使用した.その他の溶接構造物については,来年度の補助金を用いて製作し縮小模型を完成することにした.また,このテーマについての打合せと模型設計の変更点についての打合せのため,長岡技術科学大学に出張を行った.1.走行装置に必要な主要部品の購入2.シャフト類の製作今年度は、縮小模型の製作および改良、水平堅土上での直進走行実験を行った。縮小模型本体は、大型のため校内の工作機械ては加工が困難であるので外注とした。縮小模型に使用するクローラシューは、シングルグローサタイプとし個数が多いので、校内設備であるマシニングセンターにより加工した。この研究は、走行速度特性の再現性が重視されるので、走行用モータはマイコンで制御でき、出力軸トルクの高いメガトルクモータを購入した。縮小模型の組立は校内で行い、10月中旬に完成した。また走行中の路面反力を計測するため、下部転輪軸に自作のロードセルを取付けた。縮小模型の組立および移動用として、油圧ジャッキ付きのキャッチパレットを購入した。走行用路面は、まず路面の変形がない堅土としてコンクリート路面を選び直進走行の予備実験を行った。その結果、駆動軸系取付け部のガタと動力伝達用に使用しているタイミングベルトの伸びが問題となった。その改善として、ガタ部の修正と動力伝達機構としてチェーン構造に変更した。直行走行の本実験は1月に行い、データ整備を行った結果、走行中の動的な路面反力の測定が可能であることが解った。また走行体に取付けている10個の下部転輪が受ける路面反力は、均一でなく左右非対称であった。これは、下部転輪を取付けた際の組立誤差により生じたためで、来年度は、この組立誤差の修正を行う予定である。走行体の走行性能改良と走行理論に関する打合せ、および資料収拾のため長岡技術科学大学に出張を行った。実験デ-タの整理を行いクロ-ラ式走行体の走行理論と比較検討の結果、各転輪が受ける路面反力はコンクリ-ト路面ではクロ-ラシュ-の折れ曲がり形状と機体揺動に、粘性土ではクロ-

ラシュ-が土にめり込むためシュ-の折れ曲がり現象は緩和され機体揺動が支配的となることが明らかになった。前年度の研究成果の発表に関する打ち合わせと、9月に行われた日本機械学会の信越地方講演会での発表のため、長岡技術科学大学に出張を行った。