hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経特異カルシウム結合蛋白質P23kファミリーのヒト遺伝子と染色体座の解析

hHLP4は,全長1625bpで576bpの全翻訳領域を含み,395bpの5′上流領域,754bpの3′下流領域を含んでいた.翻訳される蛋白質は,191残基のアミノ酸からなり,カルシウム結合部位として4つのEF-ハンド構造を持ち,蛋白質部分の分子量22,201,等電点4.61,アミノ末端にミリスチン酸修飾を受けるカルシウム結合蛋白質と推定された.mRNAは約3.5kbで,臓器では脳にのみ発現しており,脳内では線状体,尾状核に特に強く発現していた.我々は神経系に特異的な新しいカルシウム結合蛋白質の一群を見い出し,P23kファミリーと命名し解析を進めている.本研究課題では,ヒトの新たなメンバーの探索を行い遺伝子解析から遺伝性精神神経疾患との関連性を追求することを目的とした.またマウスのメンバーについて遺伝子解析や遺伝子欠損マウスの作成などを行い,P23kファミリーの生理機能を総合的に追求することを目的とした.平成8年度には,ヒト・脳cDNAライブラリーから新たな2種類のcDNA,HLP3,HLP4を同定した.HLP3とHLP4はともに191アミノ酸からなる4個のEF-ハンドモチーフとアミノ末端にミリストイル基付加の共通配列を持つ蛋白質であった.本年度は,ヒト組織でのノーザンブロット解析を行い,いずれも脳特異的に発現し,HLP3 mRNAは脳梁と脊髄を除いて広く脳全体に,HLP4 mRNAは大脳皮質と小脳に多く分布することを明らかとした.さらにヒト・ハムスター雑種細胞株DNAを用いたConcordance/Discordance解析を行い,HLP3遺伝子は第2染色体にHLP4遺伝子は第17染色体に存在することを明らかとした.ラット・ヒポカルシンcDNAを用いてマウス・白血球遺伝子ライブラリーからマウス・ヒポカルシン遺伝子を得た.転写開始点は翻訳開始点上流180b付近に複数あり,転写終止点は翻訳終止点の下流860bであった.マウス・ヒポカルシン遺伝子は3つのエクソンからなり約8kbにわたって分布していた.ヒポカルシン遺伝子は,マウス,ラット,ヒトで高度に保存されていた.マウス・ヒポカルシン遺伝子座をFISH法により第4染色体D2D3と決定した.この遺伝子座近傍にはEpileptic circulationとCribriform degenerationの2種類の神経疾患が報告されており,関連が期待される.
細胞膜直下におけるアクチン重合のネガティブフィードバック制御

運動する細胞において「広がった細胞膜が退縮すること」は重要であり、伸展した細胞膜の形状や張力を感知してRacをオフにするフィードバック制御の存在が示唆される。F-BARドメインをもつFBP17は細胞膜張力の低下を感知しアクチン重合を活性化するが、逆反応である「膜の広がりに伴う張力の上昇を感知してアクチン重合を抑制するメカニズム」は不明である。本研究では、伸展した細胞膜の先端に局在するsrGAPに着目する。膜先端にかかる張力とそれに伴う高度な膜の凹面を感知するメカニズムを明らかにし、srGAPが伸展した細胞膜の先端でアクチン重合のネガティブフィードバック因子として機能することを実証する。
家庭場面の物理的環境整備による効果的な行動問題改善プログラムに関する研究

本研究では、家庭場面において行動問題が生じにくく望ましい行動が生じゃすい物理的環境を整備するためのアセスメントや支援計画立案方法について、調査研究と事例研究から検討した。1)調査研究:家族への質問紙調査を基に、これまでに成功した家庭活動における家族の工夫の特徴から、家庭の実情に即した効果的な物理的環境条件について検討した。(1)1次調査:K市知的障害養護学校・特殊学級在籍児の396名の家族を対象に、平成16年度12A平成17年2月末に調査を実施し、242名の回答を得た(回収率61%)。「とくに教えやすかった活動」と「とくに難しかった活動」を1つを対象として、行動問題の有無と家族の工夫に関する7つのカテゴリー選択(働きかけ、手がかり、道具や補助具、物の配置や部屋の使い方、活動のやり方、その他)の回答について数量化III類とクラスター分析を行った。(2)2次調査:「とくに教えやすかった活動」9名と「とくに難しかった活動」11名を対象にした工夫・実施・継続の理由等の回答から、成功した家庭活動の実施や継続の要因を検討した。その結果、成功した家庭活動における物理的環境条件として、行動問題の生起が少なかった活動では活動・障害・年齢・家族数との関連で特徴が推定され、生起が多かった活動では、活動・行動問題との関連で特徴が推定された。以上、行動問題が生じる家庭活動では、活動をベースに子どもと家族の条件から、双方が取り組みやすい物理的環境条件を選定する必要性があり、本調査項目を用いたアセスメントが可能である。2)事例研究:調査研究結果を踏まえて、家庭場面で行動問題を示していた発達障害児8名(5歳14歳)とその家族を対象に、物理的環境を整備するためのアセスメントを適用した事例研究を行い、その結果から、アセスメント項目について検討した。家庭生活や行動問題の生起状況、家族のニーズ調査から選定された標的行動(歯磨き行動や排泄の始末、調理等)を選定し、物理的環境を整備するための項目から、対象児と家族が取り組みやすい支援方法を決定した。その結果、いずれの事例でも、行動問題は減少し、望ましい家庭活動は増加し、家族による評価からも取り組みやすい支援方法であったことが評価された。3)行動問題改善プログラムの開発:以上の研究結果から、家庭場面の実情に応じた家族や対象児が取り組みやすい物理的環境条件を確実に選定するためのアセスメント項目と支援方法を導出する手順の検討を行い、アセスメントの試案を作成した。本研究は、家庭場面で家族が確実に実行できる行動問題改善プログラムを開発する1年目の検討として、家庭内活動を促す家族の取り組みに関する実態調査と事例研究から、家族が教えやすい活動と教えにくい活動の特徴について、行動問題の有無や物理的な環境条件との関連から検討した。K市手をつなぐ育成会会員の協力を得て、調査用紙をK市知的障害養護学校在籍児357名と特殊学級在籍児39名、総計396名の家族に配布した。

平成16年度12月平成17年2月末に調査を実施し、217名の回答を得た(回収率55%)。調査内容は、1)対象児と家族について、2)家庭内の活動(教えやすかった活動、難しかった活動)、3)特に教えやすかった活動と4)特に難しかった活動について、その取り組みの自由記述とともに、次の7項目の回答を得た((1)行動問題の有無、(2)働きかけの工夫、(3)わかりやすい手がかりの使用、(4)やりやすい道具や補助具、(5)やりやすい物の配置や部屋の使い方、(6)活動のやり方、(7)その他の工夫)。結果は、以下の通りであった。1)回答者217名の(1)性別は男子175名、女子42名。(2)年齢は平均12.4歳(618)。(3)学部は小学部106名、中学部60名、高等部51名。(4)障害は知的障害123名(含む+他6名)、ダウン症候群15名、自閉症76名、知的障害とてんかん24名、学習障害1名。(5)療育手帳はA:120名・B1:69名、B2:24名、なし:4名。(6)家族は平均4.2名。2)(1)教えやすかった活動がある207名(95.4%)、(2)難しかった活動がある196名(90.3%)。3)とくに教えやすかった上位3つは家庭内の役割に関する活動。第1位の掃除31名の取り組み平均年齢は12.4(7-17)、(1)行動問題6名(20.7%)、(2)働きかけ28名(96.6%)、(3)手がかり5名(17.3%)、(4)道具8名(26.7%)、(5)配置8名(27.6%)、(6)やり方13名(43.3%)、(7)他5名(17.2%)。4)最初は難しかったが工夫や配慮で取り紐むようになり、少しずつでもできるようになった上位3つは、基本的生活習慣に関する活動。第1位の入浴36名の取り組み平均年齢は9.2歳(6-13)で、(1)29名(80.6%)、他に困る11名(30.6%)、(2)33名(91.7%)、(3)8名(22.2%)、(4)14名(38.9%)、(5)10名(27.8%)、(6)24名(66.7%)、(7)9名(25%)。また事例として、知的障害養護学校6年と4年の2名の知的障害の兄弟の家庭内での行動問題の生起状況と活動状況を査定した。本研究は、家庭場面で家族が確実に実行できる行動問題改善プログラムを開発する2年目の課題として、1家族が工夫し、成功した活動に関する実態調査(二次調査)から、行動問題が生じにくく望ましい行動が生じやすい物理的環境条件の内容を分析し、また、2事例研究から、家庭場面で家族が確実に実行するための個別指導場面の役割について検討した。1知的障害養護学校・特殊学級在籍児家族の「とくに教えやすかった活動」上位5つ134名と「とくに難しかった活動」上位5つ127名における家族の工夫に関する回答は、数量化III類とクラスター分析から各4つのクラスターに分類された。各クラスターに所属する20事例へのインタビューと実施場面のビデオ記録(3事例)から、(1)当初の状況、(2)工夫の理由や内容、(3)実施できた理由、(4)継続できた理由、(5)もっと良い工夫に関する自由回答を分析した。
麻酔薬の脳保護作用の分子機構:熱ショック蛋白の動態解析

1、背景・目的海馬CA1神経細胞は短時間の虚血で遅発性細胞死にいたる脆弱な細胞である。この領域の細胞はあらかじめ細胞死に至らない程度のストレスを加えることにより虚血耐性を獲得することが知られている。プロペントフィリンはアデノシンの取込みを抑制することによりアデノシンの細胞外濃度を維持し保護的に働くとともに、軽度の虚血時に投与されると虚血耐性現象を増強することが報告されている。熱ショック蛋白は、熱ショック、虚血、などのストレスにより発現し、細胞を保護することが知られている。海馬CA1神経細胞についても、熱ショック蛋白が虚血再灌流後に発現することが知られている。虚血耐性をもった細胞では、熱ショック蛋白70が発現しており、一定の役割を果たしていると考えられている。今年度の実験の目的は、プロペントフィリンによる虚血耐性増強作用に対する熱ショック蛋白70の関与を調べる事である。2、方法スナネズミに2分間の一過性全脳虚血を加え、2日後に5分間の虚血を負荷することにより、海馬CA1領域の錐体細胞における虚血プレコンディショニングのモデルを作成した。5分間の虚血直前の熱ショック蛋白70の発現量、および、5分間虚血の7日後の細胞障害を解析した。3、これまでの成果虚血プレコンディショニングにより細胞障害の程度は軽減された。また、プロペントフィリンはこの作用を助長した。熱ショック蛋白70mRNAの発現は、虚血プレコンディショニングおよびプロペントフィリンにより増強した。本実験の結果は、プロペントフィリンによる虚血耐性の増強作用には熱ショック蛋白70が関与している事を示している。一過性脳虚血により数日後に起こる神経細胞死は、ネクローシスにもアポトーシスにも定義されない機序が関与している可能性があり、遅発性神経細胞死とよばれているが、その分子病態は不明な点が多い。一方、熱ショック蛋白(heat shock protein)は、様々なストレスが誘因となって発現する蛋白である。脳虚血再還流後の神経細胞にも熱ショック蛋白70が発現することが知られており、細胞のストレス障害に修復的に働くことが知られている。他方、ある種の麻酔薬に脳保護作用があることが認められているが、その分子機構については不明な点が多い。熱ショック蛋白と麻酔薬の脳保護作用における関連性については、明らかでなく、本実験は熱ショック蛋白の動態解析に基づいた麻酔薬の脳保護作用の分子機構に関する研究を目的としている。スナネズミに5分間の一過性前脳虚血を負荷し、海馬CA1領域の錐体細胞における遅発性神経細胞死のモデルを作成した。全身麻酔薬プロポフォールが遅発性神経細胞死および熱ショック蛋白70mRNAの発現に与える影響をRNAプローブを用いたin situハイブリダイゼーション法を用いて解析している。鎮静量のプロポフォールは、海馬CA1領域の神経細胞の生存率を対象群と比べて上昇させない。また、対象群、プロポフォール群ともに、虚血再還流48時間後に海馬CA1領域に熱ショック蛋白70mRNAの発現がみられ、その発現量に有意差は見られていない。現在、麻酔量のプロポフォールや、手術に用いた麻酔薬の影響を取り除いた場合のペントバルビタール単独での影響や、ケタミンについて検討中である。
動物モデルを用いたエンテロウイルスD68による弛緩性麻痺発現機序の解明

エンテロウイルスD68は呼吸器感染症を起こすことが知られていたが、2014年に北米で発生したエンテロウイルスD68による急性重症呼吸器感染症のアウトブレイクと同時期にポリオ様の麻痺を発症した患児が多数報告された。国内でも2015年のエンテロウイルスD68流行時に麻痺患者の咽頭拭い液等からこのウイルスが検出されたことから、神経病変とウイルス感染の関連性が疑われているが、現在まで直接的証明には至っていない。本研究ではエンテロウイルスD68の神経病原性の解明を最終目標として感染動物モデルを確立し、このウイルスの急性重症呼吸器感染症と神経病原性に関与するウイルス側因子と宿主側因子を明らかにする。
軽油相当のバイオ燃料を大量生産可能な高活性型アルカン合成関連酵素の創出

石油に代わる再生可能エネルギーを効率的に生産できる基盤技術の開発は、人類の永続的繁栄のために必須である。シアノバクテリアは、アシルACP還元酵素(AAR)とアルデヒド脱ホルミル化オキシゲナーゼ(ADO)という2つの酵素を用い、光合成で軽油相当のアルカンを合成できることから、地球温暖化の防止に有効な再生可能バイオエネルギーの生産源として注目されている。しかしAARとADOの活性は低いため、両酵素の高活性化が急務である。そこで本研究では、実験と理論の両アプローチでAARとADOの酵素活性を飛躍的に向上させた変異体を創出した後、それらをシアノバクテリアに導入し、バイオ燃料の大量生産の実現を目指す。
セラミックス粉末のソノケミカルプロセッシング

本研究は、溶液沈殿法によるセラミックス粉末調製に対して超音波エネルギーの化学作用(ソノケミストリー)を積極的に用いるための基礎的研究であり、具体的には、アルミノゲルの熟成過程に対する超音波照射の影響について調べた。すなわち、溶液中で非晶質アルミノゲルが溶解し結晶質水酸化アルミニウムが析出析出する過程に対して超音波を照射し得られた熟成反応の生成物を調べることによって、超音波の作用機構についての知見を得ることを目的とした。まず、熟成反応が適当な速度で進行し結晶質水酸化アルミニウム(バイヤライト)の生成状態が追跡し易い条件を探査した結果、AlCl_3水溶液とアンモニア水より作製したアルミノゲルを温度23°C、pH=10.3で母液中で熟成させればよいことがわかった。この熟成反応に対して種々の強度(025W/cm^2)、周波数(201740kHz)で超音波を照射したところ、バイヤライトの生成量が最大となる最適超音波強度(I_C)が存在することがわかった。この原因として、このI_C値以上の超音波照射ではバイヤライト相と共に生成する擬ベ-マイト相の生成が促進されるために相対的にバイヤライトの生成量が低下することを示した。一方、このI_C値以下では超音波強度が弱すぎて超音波照射しないのと同じであった。また、超音波周波数が低いほど、バイヤライトの生成は促進されることがわかった。以上の実験結果より、溶解析出反応におけるソノケミストリーの作用機構として、(1)凝集粒子の分散作用および溶液中の物質移動促進により溶解が促進されること、(2)キャビテーションの局部加熱/衝突促進により沈殿核生成が不安定化されること、を考察した。
皮膚線維芽細胞の筋線維芽細胞への分化の線維化病変形成への関与

α-平滑筋アクチン(ASMA)は筋線維芽細胞のマーカーの一つであり、真皮結合織においてASMAを表出する筋線維芽細胞分化した細胞は、線維芽細胞に由来すると考えられている。我々は線維増殖性病変部パラフィン切片において、酵素抗体法により真皮結合織間にASMAを発現する細胞を認め、線維化に関与すると考えた。その後多種の線維化病変について検討したところ、筋線維芽細胞分化した細胞の分布には多様性があることが判明した。そこで筋線維芽細胞分化を誘導するサイトカインを解明することとしたが、単層培養した筋線維芽細胞はASMAを自動発現するため、正常ヒト皮膚切片およびdigital fibromatosisをセルカルチャー・インサートを用いて、器官培養を行い、培地中に種々のサイトカイン(TNF-α、TGF-β、PDGF、IFN-γ:10-100ng/ml)を添加し経時的(反応時間6-48時間)に刺激した後、パラフィン切片にてASMA、desmin、vimentinの単クローン性抗体を用いて免疫染色(SAB法、DAB発色)した。正常ヒト皮膚において、サイトカインの濃度、反応時間の相違にかかわらずASMA陽性細胞の出現を認めなかった。一方、digital fibromatosisにおいてもASMA陽性細胞の出現を認めなかった。今後、in vitroでの線維芽細胞の筋線維芽細胞分化に影響を与える因子を多様の要因について明らかにすることが必要である。α-平滑筋アクチン(ASMA)は筋線維芽細胞のマーカーの一つである。真皮結合織においてASMAを表出する筋線維芽細胞分化した細胞は、線維芽細胞に由来すると考えられている。我々は線維増殖性病変部パラフィン切片において、酵素抗体法により真皮結合織間にASMAを発現する細胞を認めた(平成7年度強皮症研究班)。線維芽細胞の筋線維芽細胞分化とコラーゲン合成および線維化病変発現との相関を解明するために、正常ヒト皮膚由来培養線維芽細胞でのASMAの発現を蛍光抗体法で検討した。市販のヒト新生児由来あるいは手術材料より得られた正常真皮線維芽細胞の同継代数(passage3-8)の培養線維芽細胞を用いて、種々のサイトカイン(TNF-α、TGF-β、PDGF、IFN-γ:10ng/ml、20ng/ml:反応時間44-48時間)で刺激したところ、刺激の有無にかかわらずASMAの発現を認め、サイトカインの種類によってASMAの発現、増強に有意差を認めなかった。また、各サイトカイン(10ng/ml:反応時間44時間)で刺激後コラーゲン合成能を^3Hプロリンを用いて測定したが有意差は得られなかった。単層培養すること自体がストレスとなり筋線維芽細胞への形質転換を促した可能性を考えた。そのため、collagen Iでコートしたスライドガラスを使用したが同様の結果が得られた。今後は器官培養に変更し、ASMAの発現の有無については免疫組織化学的手法を用いて検討中である。手技として、手術材料より得られた正常ヒト皮膚切片(表皮、真皮を含む。約27mm^3)をセルカルチャー・インサートを用いて、器官培養を行う。培地中に種々のサイトカイン(TNF-α、TGF-β、PDGF、IFN-γ)を添加し経時的に刺激する。パラフィン切片にてASMA、desmin、vimentinの単クローン性抗体を用いて免疫染色(SAB法、DAB発色)する。TGF-β(10ng/ml:反応時間6時間)で刺激した正常ヒト皮膚において真皮乳頭下層にASMA陽性細胞の出現を認めた。
小脳顆粒細胞のアポトーシスにおけるICEファミリープロテアーゼの関与と活性化機構

ラット小脳の切片培養系を用いて、顆粒細胞の発生段階特異的なアポトーシスへのinterleukin-1βconverting enzyme(ICE)ファミリープロテアーゼ(カスパーゼ)の関与とその活性制御機構の解明を進めた。我々が確立したこの系では、培地中にinsulinやIGF-Iを添加しない場合に外顆粒層の顆粒細胞がアポトーシスを起こす。前年度の研究により、このアポトーシスへのカスパーゼの関与とその発現・活性化様式が明らかになった。今年度は本研究の後半として、CPP32(カスパーゼ-3)の活性化様式についての更なる解析及びカスパーゼの活性制御におけるphosphatidylinositol-3(PI3)キナーゼやMAPキナーゼの役割の解析を行い、以下のことを明らかにした。1.アポトーシスを起こしている顆粒細胞でのカスパーゼ-3の活性化をin situで調べるために、活性型カスパーゼ-3特異的抗体を用いた免疫組織染色とTUNEL法との蛍光二重染色を行った。その結果、アポトーシスを起こしている顆粒細胞の10-30%で活性型カスパーゼ-3が検出された。この二重陽性率は、in vivoの新生仔小脳においても同様であった。このアポトーシスの少なくとも一部にカスパーゼ-3が関与していることが示されるとともに、それ以外のアポトーシス機構が存在する可能性も示唆された。2.InsulinやIGF-Iがこのアポトーシスを防御する際のシグナル伝達にPI3キナーゼやMAPキナーゼの経路が関与しているかを調べるために、insulin存在下で各キナーゼの阻害剤を添加し、アポトーシスが誘導されるかどうかを見た。その結果、PI3キナーゼ阻害剤によってアポトーシスが誘導されたが、MAPキナーゼ阻害剤によってはアポトーシスが誘導されなかった。この発生段階の顆粒細胞内で生存を維持するようにカスパーゼが抑制される機構に、IGF-I受容体-PI3キナーゼを介するシグナル伝達経路が関与していることが示唆された。ラット小脳の切片培養系を用いて、顆粒細胞の発生段階特異的なアポトーシスへのinterleukin-1βconverting enzyme(ICE)ファミリープロテアーゼ(カスパーゼ)の関与とその活性制御機構の解明を進めている。我々が確立したこの系では、倍地中にinsulinやIGF-Iを添加しない場合に外顆粒層の顆粒細胞がアポトーシスを起こす。本年度は本研究の前半として、このアポトーシスにおけるICE(カスパーゼ-1)様プロテアーゼとCPP32(カスパーゼ-3)様プロテアーゼの関与及び発現・活性化を比較検討し、以下のことを明らかにした。1.このアポトーシスは、ICE様プロテアーゼ阻害剤により強く、CPP32様プロテアーゼ阻害剤により弱く抑制された。このアポトーシスにICE様プロテアーゼが関与していることが示された。CPP32様プロテアーゼに関しては、阻害剤(Ac-DEVD-CHO)の基質特異性が十分に高くないことが明らかになっており、更なる検討を要する。2.RT-PCR法によってICE及びCPP32の発現量をアポトーシス条件と生存条件とで比較すると、両者とも条件による発現量の差は認められなかった。3.蛍光原性基質を用いてプロテアーゼ活性を測定することによりICE様及びCPP32様プロテアーゼの活性化をアポトーシス条件と生存条件とで比較すると、両者ともアポトーシス条件でより強いプロテアーゼ活性が認められた。但し、ここでもCPP32様プロテアーゼ基質(Ac-DEVD-AFC)の特異性に問題があった。以上のように、このアポトーシスにはICE様プロテアーゼが関与しており、その機構としてはICEの発現量ではなく活性化の程度が制御されている可能性が示唆された。一方、CPP32様プロテアーゼの関与や活性化に関しては、阻害剤及び基質の特異性に問題があり、今後の課題として残った。また、培養組織全体の解析にとどまらず、アポトーシスを起こしている個々の細胞でのプロテアーゼの発現や活性化を解析することが今後重要になると考えられる。2.InsulinやIGF-

Iがこのアポトーシスを防御する際のシグナル伝達にPI3キナーゼやMAPキナーゼの経路が関与しているかを調べるために、insulin存在下で各キナーゼの阻害剤を添加し、アポトーシスが誘導されるかどうかを見た。その結果、PI3キナーゼ阻害剤によってアポトーシスが誘導されたが、MAPキナーゼ阻害剤によってはアポトーシスが誘導されなかった。この発生段階の顆粒細胞内で生存を維持するようにカスパーゼが抑制される機構に、IGF-I受容体-PI3キナーゼを介するシグナル伝達経路が関与していることが示唆された。
高温その場観察・計測技術による繊維強化セラミックスの構造最適化

輻射光を光学フィルタで遮蔽しながら紫外光照明で高温観察を行える光学顕微システムを構築し、室温から1400°Cまでコントラストの低下を生じずに材料表面を観察した。画像相関法に必要な、1400°Cで安定な微細なランダムパターンを作製する方法を確立した。開発した技術を用いて多結晶Al2O3の1400°Cまでの熱ひずみを測定することに成功した。高温下で試験片に負荷できるシステムの構築を行った。開発した装置を用いて織物繊維強化セラミックスの熱ひずみを測定し、織物の完全組織内で不均一なひずみが生じていることを明らかにした。多結晶Al2O3を用いて、前年度開発した紫外光照明による高温その場観察システムでひずみ分布を測定するための手法を検討した。前年度にランダムパターンを形成できることを確認した方法(SiC研磨粉で鏡面研磨したAl2O3面を研削)で表面にミクロな凹凸を形成し、加熱中の試料表面のデジタル画像を取得した。得られた画像ファイルを用いてデジタル画像相関法(DIC)により加熱中の熱ひずみを測定した結果、室温から1400°Cまでの熱膨張係数を測定できた。これにより、開発した技術で高温でのひずみ分布を光学顕微観察レベルの領域で定量的に測定できることを確認した。一方で、上記のパターニング方法を繊維強化セラミックスにそのまま適用した場合は繊維の損傷が問題になる可能性も考えられるため、他のパターニング技術の可能性についても前年度に続いて検討を行った。市販の耐熱セラミックス塗料をスプレー塗布によって作製したパターンは、ノズル径と塗布圧の調整によりミクロンオーダーのパターン形成が可能で、かつ、高温下でも安定なことを確認した。急速加熱が可能な加熱方法としてレーザ加熱とイメージ炉を検討し、イメージ炉による加熱を採用した。イメージ炉の均熱部に試験片ゲージ部を配置し、試験治具を水冷することにより、高温で引張及び圧縮負荷を行いながら試験片表面の観察を行えることを確認した(設備は現有のものを利用)。繊維強化セラミックス複合材料のミクロな損傷挙動が1000°Cを超える高温環境下でどのように生じるか明らかにするため、高温での変形、破壊過程をその場観察できる装置の開発を行った。高温下では材料自身の輻射光が顕著となり、通常の光学的手法では観察が困難となる。そこで、1500°C以下の輻射光が400nm以下の紫外光を含まないことに着目し、輻射光をカットし紫外光照明で高温観察を行える光学顕微システムを構築した。システムの主要な構成は、(1)市販のデジタルビデオマイクロスコープ、(2)可視赤外光を遮断し、紫外光を透過する光学フィルタ、(3)紫外線用CCDカメラ、(4)紫外線光源からなる。365nmの波長に強い発光を示す超高圧水銀ランプを紫外線光源に用い、鏡筒内に紫外光を導入し落射照明を行い、光学フィルタで輻射光を遮断しながら紫外線用CCDカメラで撮像することにより、輻射光の影響を受けずに高温での物体観察を行うことに成功した。構築したシステムで得られた高温像からひずみ量を測定するため、画像相関法(DIC)の適用を試みた。DICを行うためには、観察するディメンジョンに応じた(今回の場合はミクロンオーダー)適切なランダムパターンを材料表面に描画する必要がある。1000°C以上、大気中で安定なパターニングを施す方法として、セラミックススラリーのスピンコートおよびスプレー塗布、エアロゾルデポジションによるセラミックス膜の不均一コーティング、研磨剤による研削を行い、高温安定性を調べた。観察試料表面を3ミクロンのSiC研磨剤で研削することで1400°Cで安定なランダムな微細スクラッチパターンが得られることを確認した。繊維強化セラミックス複合材料のミクロな損傷挙動や変形が高温環境下でどのように生じるか明らかにするため、高温での変形、破壊過程をその場観察できる装置の開発を行った。そこで、1500°C以下の輻射光が400nm以下の紫外光を含まないことに着目し、輻射光を光学フィルタでカットし紫外光照明で高温観察を行える光学顕微システムを構築した。これを用いて、1400°Cまで輻射光の影響を受けずに高温での物体観察を行うことに成功した。DICに必要なランダムパターンを形成する方法を検討し、1400°Cで安定な微細なランダムパターンを作製する方法を確立した。

ランダムパターンを形成した多結晶Al2O3表面を加熱しながらデジタル画像を取得し、デジタル画像相関法(DIC)により加熱中の熱ひずみを測定した結果、室温から1400°Cまでの熱膨張係数を測定できた。これにより、開発した技術で高温でのひずみ分布を光学顕微観察レベルの領域で定量的に測定できることを確認した。高温下で試験片に負荷できるシステムの構築を行った。急速加熱が可能な加熱方法としてレーザ加熱とイメージ炉を検討し、イメージ炉による加熱を採用した。イメージ炉の均熱部に試験片ゲージ部を配置し、試験治具を水冷することにより、高温で引張及び圧縮負荷を行いながら試験片表面の観察を行えることを確認した(設備は現有のものを利用)。開発した装置を用いて織物繊維強化セラミックスの熱ひずみを測定し、織物の完全組織内で不均一なひずみが生じていることを明らかにした。複合材料高温負荷システムの構築に当初の予定よりも時間を費やし、若干の遅れは生じているが、おおむね順調ではある。当初予定していたレーザ加熱では白色のアルミナ系の材料を効率よく加熱することができず、ゲージ部全体を加熱することが困難であると考えられたため、加熱方式を変更した。今年度までに高温下で試験片表面を観察しながら負荷を行えることを確認したので、今後、開発したシステムを用いて研究を進める。当初の意図通りの観察が行える装置を構築することができた。高温で使用できるランダムパターンについても方向性が確認できている。計画通り順調に進行しており、今後も計画にしたがって進めていく予定である。これまでに確立した高温観察、高温ひずみ分布測定、高温負荷の核技術要素を組み合わせ、高温下での繊維強化セラミックスの変形挙動を調べる。前年度確立したシステム、観察条件を用い、繊維強化セラミックスの高温下での組織変化や変形、損傷挙動を調べる。(1)加熱、冷却時の熱応力の変化や高温保持中の反応や焼結によって材料組織がどのように変化するか観察する。特に、複合材料製造時に残留した空孔や亀裂等の欠陥の変化、繊維とマトリックスの界面層の変化に注目する。(2)材料を加熱しながら引張負荷を加え、材料の変形、破壊の様子を観察する。その際、温度(10001200°C)、負荷速度(0.050.5mm/min.)を変化させる。また、材料の引張強度以下の一定応力を負荷し続け、高温クリープ時の変形やミクロな破壊挙動を調べる。高温下での負荷はイメージ炉内で行うことを予定しており、25年度は負荷装置の構築を中心に研究を進める。イメージ炉内の均熱部に試料のゲージ部を配置し、つかみ部等を熱反射コートを施した遮蔽板で覆うことにより、負荷装置の温度上昇を抑えることを試みる。必要に応じて冷却機構の付与を検討する。(3)(1)で観察された組織の変化が繊維強化セラミックスの最大の特徴である微視破壊の累積機構にどのような影響を及ぼし、マクロな力学特性の発現に寄与するか調べる。高温負荷システムの構築に当初の予定よりも時間を費やし、試験片の発注および加工に若干の遅れが生じたため。予定通り試験片の発注および加工に使用する。加熱を行いながら観察システム下で試料に負荷を加えるために、試験片つかみ部の冶具の検討、冶具および負荷システムの遮熱、断熱機構の検討を中心に、力学的負荷機能を備えた高温加熱システムの整備を行う。主な支出予定は、負荷システムの試作および加熱炉の改造にかかる費用である。
光導電性ポリマーにおけるキャリアトラップ

電子写真有機感光体材料として実用上重要な光導電性ポリマーにおいて低キャリア移動度の要因となるキャリアトラップが、ポリマー特有の構造的欠陥であるエキシマー(ダイマー)型構造に由来することを明確にすることを目的として、光導電性ポリマーとして広く知られているポリ-N-ビニルカルバゾール(PVK)を選択し、その二量体モデル化合物との対比において、ホールの移動度、熱刺激電流、蛍光測定、ならびに本研究で新たに導入したPhoto-DLTSの手法を用い総合的に検討を行った。1まず本研究で取り挙げた一連の2量体モデル化合物の樹脂分散系におけるキャリア移動度と発光スペクトルにおけるエキシマー蛍光収量の明瞭な相関を見い出した。2.熱刺激電流、Photo-DLTS測定から、これらの化合物におけるキャリアトラップならびにその深さに関して検討を行い、すべての化合物でトラップの要因が同一であることを明らかにし、これら一連のモデル化合物でのキャリア輸送能の差がキャリアトラップとなるエキシマー構造の濃度に起因すること明らかにした。3.特にエキシマー型構造の有無が明確に異なる2、4-ビスカルバゾリールペンタン(BCzPen)の光学異性体の合成、分離を行い、それらを樹脂に分散した系におけるキャリア移動度が、エキシマー構造を取り得るメゾ体において約2桁小さいことを見い出し、ダイマー型構造がキャリアトラップとなり得ることを明確にした。4.熱刺激電流の解析からBCzPenのメゾ体とラセミ体の樹脂分散系でキャリアトラップ濃度に約20倍の差があること、5.メゾ体の樹脂分散膜におけるエキシマー蛍光収量の薄膜作成時の温度依存性から、メゾ体における分子内エキシマー型構造を取り得る確率が0.13%であることが分かった。
医療器材及び医療従事者の手指の洗浄・殺菌に適したファインバブルの条件に関する研究

本研究は、『医療器材および医療従事者の手指の洗浄・殺菌に適したファインバブルの条件を決定する』ことを目的とする。研究は段階的に構成し、研究1ではファインバブルの殺菌効果に関する基礎実験をin vitroにて行う。研究2では中小病院や在宅ケアの場で再利用されることの多い医療器材における洗浄・殺菌効果を実験的に検証する。研究3では手指衛生における洗浄・殺菌効果および安全性を検証する。
生体肺微小循環観察法を用いた肺移植後肺損傷の発生機序に関する研究

本研究は、我々の開発した生体肺微小循環観察法を用い、移植直後のラットの肺微小循環の血管障害や白血球付着を観察することによって、reimplantation responseの発生機序を明らかにすることを目的とする。肺移植は、体重約300gのウイスター系ラットにヘパリン100U/100gRWを静注し、さらに肺血管床を生理的食塩水約20mlで洗い流した後、この左肺をレシピエント・ラットの左肺と置換することによって行った。この実験では、特に顆粒白血球とreimplantation responseとの関係を明らかにするために、レシピエント・ラットを2群に分けた。即ち、1群は無処置群で顆粒白血球数が約8000であるのに対し、2群はhydroxyureaを投与することによって、顆粒白血球数を1000以下に低下させたものである。これら移植肺の肺微小循環を観察すると、無処置1群では移植肺への血流が再開するとまもなく、肺細動脈から肺毛細血管にかけて多数の顆粒白血球が付着し、血流量は著明に低下し、血漿成分の血管外浸出は少なかった。これに対し、低顆粒球2群では、肺微小血管への顆粒白血球の付着はみられず、移植肺の血流は良好に保たれたが、血漿成分の血管外浸出が著明で、強度の肺水腫を示した。これらの実験成績より、移植肺の肺微小血管は強く障害されており、顆粒白血球が付着することによって、損傷血管内皮の修復と血流低下がもたらされ、肺水腫の発生が抑制される。一方、顆粒白血球を低下させた動物では、血流低下は起こらないものの、損傷血管が修復されていないため、血漿成分が容易に血管外に浸出し、強度の肺水腫を呈することが判った。以上、reimplantation responseにおける移植肺の血流低下の一因として、損傷移植肺に対する顆粒白血球の修復機転が関与しているものと考えられる。
HB-EGFカルボキシル末端膜貫通型ペプチドの細胞膜から核内局在化の分子機構解析

上皮増殖因子(EGF)ファミリーのメンバーはI型の膜タンパク質として合成され細胞膜に発現する。そして様々な刺激に応答し、細胞外領域が切断され増殖因子領域を遊離する(ectodomain shedding)。私達はEGFファミリーメンバーの1つであるヘパリン結合性EGF様増殖因子(Pro-Heparin-Binding EGF like Growth Factor ; proHB-EGF)の細胞質内領域がある転写抑制因子に結合しその転写抑制を解除することを報告してきた。そして本研究においてどのような局在調節機構により、その転写調節が行われているのか明らかにすることを目的として研究を進め、以下の結果を得た。1)HB-EGFの細胞質領域(HB-EGF-cyto)に対するモノクローナル抗体により、shedding刺激後、HB-EGF-cytoは核膜へ局在変化することが示された。2)HB-EGF-cytoに含まれる14アミノ酸領域が膜貫通型タンパク質を核膜局在させる活性を保持していることが明らかになった。3)HB-EGFはshedding刺激後、核膜外膜に留まらず、核膜内膜にまで到達していることが示唆された。4)HB-EGF-cytoにはER retentionシグナル様の配列があり、そのモチーフ内に点変異を挿入したHB-EGF-cytoはER/核膜への局在変化が阻害された。5)HB-EGF-cytoに結合する別の転写抑制因子(Bcl6)を明らかにした。またHB-EGF-cytoはshedding刺激後Bcl6のプロモーター領域への結合を抑制した。これらの結果からHB-EGF-cytoはshedding刺激後、細胞膜から、ERを経て核膜内膜へと局在変化することが明らかになり、転写抑制因子のプロモーターへの結合を抑制することにより転写調節を行っていることが示唆された。上皮増殖因子(EGF)ファミリー分子であるヘパリン結合型EGF様増殖因子(HB-EGF)はI型の膜タンパク質として合成され細胞膜に発現する。そして刺激に応答し、EGF様増殖因子領域は細胞外へ遊離される。増殖因子の遊離後、細胞膜に残る膜貫通領域と細胞質内領域をもつカルボキシル末端ペプチド断片はPLZF(promyelocytic leukemia zinc finger)をはじめてとする転写調節因子に結合し、遺伝子発現を調節する。私達はこの転写調節機構を分子レベルで明らかにするために、HB-EGFカルボキシル末端膜貫通型ペプチド(HB-EGF-C)の細胞内局在制御機構を明らかにすることを目的として研究をすすめた。まず最初に細胞外へEGF様増殖因子領域を放出した後のHB-EGF-C挙動を経時的に詳細に観察した。その結果、HB-EGF-Cはエンドサイトーシスにより細胞内へ取り込まれ、さらにHB-EGF-Cは膜貫通領域を保持したままリサイクリングエンドソームを経由し、核膜に移行する事を示唆する結果を得てきている。さらに、HB-EGF-Cの欠失変異体を、ある核膜内膜タンパク質の膜貫通領域との融合タンパク質として発現させたところ、HB-EGF-Cのある領域が核膜集積に必要であることが明らかになってきた。また、ある1アミノ酸置換変異体は核膜に集積することができないことも観察されており、現在この細胞内移動メカニズムを分子レベルで説明するために解析を行っている。

私達はEGFファミリーメンバーの1つであるヘパリン結合性EGF様増殖因子(Pro-Heparin-Binding EGF like Growth Factor ; proHB-EGF)の細胞質内領域がある転写抑制因子に結合しその転写抑制を解除することを報告してきた。そして本研究においてどのような局在調節機構により、その転写調節が行われているのか明らかにすることを目的として研究を進め、以下の結果を得た。1)HB-EGFの細胞質領域(HB-EGF-cyto)に対するモノクローナル抗体により、shedding刺激後、HB-EGF-cytoは核膜へ局在変化することが示された。2)HB-EGF-cytoに含まれる14アミノ酸領域が膜貫通型タンパク質を核膜局在させる活性を保持していることが明らかになった。3)HB-EGFはshedding刺激後、核膜外膜に留まらず、核膜内膜にまで到達していることが示唆された。4)HB-EGF-cytoにはER retentionシグナル様の配列があり、そのモチーフ内に点変異を挿入したHB-EGF-cytoはER/核膜への局在変化が阻害された。5)HB-EGF-cytoに結合する別の転写抑制因子(Bcl6)を明らかにした。またHB-EGF-cytoはshedding刺激後Bcl6のプロモーター領域への結合を抑制した。これらの結果からHB-EGF-cytoはshedding刺激後、細胞膜から、ERを経て核膜内膜へと局在変化することが明らかになり、転写抑制因子のプロモーターへの結合を抑制することにより転写調節を行っていることが示唆された。
社会科教育における態度概念の論理分析に関する基礎研究

本研究は、社会科教育において同時的ないしは統一的に育成されるべきであるとされている社会認識と態度の双方を、その論理的関連性において分析することによって、従来の態度概念が抱えていた問題点を克服することを主要課題とする。本年度の研究においては、傾向語としての態度概念をコミットメント概念に吸収させることによって、より具体的に、社会科授業における学習者の主張行為には主張内容の適切性に対するコミットメントが伴うこと、及び、学習者が規範命題または評価命題を主張する場合には、普遍化可能性に対するコミットメントが伴い得ることを明らかにした。主張内容の適切性へのコミットメントとは、自らの主張内容が、一定の推論のなかでの前提ないしは結論として適切な役割を果たすことに学習者が同意せざるを得ないという意味でのコミットメントである。すなわち、学習者は自らの主張内容から適切に推論できる内容に対してコミットすると同時に、その推論そのものの適切性に対してもコミットすることになるのである。普遍化可能性に対するコミットメントとは、学習者が一定の規範命題または評価命題を主張する場合には、その状況と重要な点で類似している状況においては同じような命題に同意せざるを得ないという意味でのコミットメントである。このコミットメントは、「等しきものは等しく、不等なるものは不等に」という正義・平等・公正等の実質的な社会的価値理念と内在的な関連を有している。従来の態度概念にかかわる諸問題の多くは、コミットメント概念を前提にすることによって、そして、態度を学習者のコミットメントの総体とみなすことによって克服できるのではないかと考えられる。また、社会科授業において学習される態度を、社会認識の内容と切り離すことなく、しかも事実認識のレベルにおいても分析することが可能となるであろう。社会科教育は理念的には社会認識と市民的資質との統一的育成をめざす教科であると言われているが、市民的資源の中核部分を占める態度と社会認識(社会について知ること)との関連についてはこれまで明確な分析は行われてこなかった。本研究は、両者の関連を理論的に分析することによって、従来の態度概念が抱えていた問題の克服を主要課題とする。本年度の研究においては、英米系の分析哲学・倫理学・記号論等の成果に基づいて、次のような社会科教育における態度概念にかかわる問題点を明らかにした。社会認識の育成と態度の育成との時間的な隔たりに関する恣意的な想定、及び、授業における社会認識の結果として生起する態度と授業において行使される態度との区別に対する無自覚が態度概念に混乱をもたらしていること、態度と行動の異同に対する無自覚、及び、態度と学習者の意図・動機・願望といった一定の心理的出来事との同一視が態度と社会認識とのつながりを不明確にしていること、態度と規範・ルールとの同一視が社会認識と社会認識の正当化のレベルとの違いを不明確にしていること、等である。また同時に、態度概念からできるだけ論理的な混乱を取り除くためには、態度を基本的には、「であれば、であろう(するであろう、できるであろう)」といった命題で表されるような「傾向後」として、及び、「同意するならば、にも同意せざるをえない」といった命題で表されるような「論理的コミットメント」として捉えることが有効ではないかという仮説を構築した。今後の課題は、この仮説と「コミットメント」概念のさらなる明晰化に基づいて、主として学習者が社会科授業で論理的(あるいは合理的)に考える際の「主張内容」を分析することによって、そこでの態度が現実社会の特定の価値理念(「正義」「公正」等)とどのように関連しているかを明らかにすることである。
変動環境下でのバラ群落の炭素収支計測に基づく整枝および環境管理の最適化理論の構築

整枝管理および環境管理の最適化理論の構築を目指し,バラ生産群落の成育シミュレーションモデルの開発を行った.変動する環境下で二酸化炭素取り込み速度を計測することで,群落の光-温度-光合成曲線を導出し,これを用いて1日の炭素獲得量を予測するシステムダイナミクスモデルを構築した.加えて,折り曲げ枝群落の光合成産物が開花時の各器官へどのような割合で分配されるかについて,13Cを用いたフィーディング実験により検討した.構築したSDモデルの検証の結果,昼間の光合成量,夜間の呼吸量とも過大に予測され,また冬季に予測値誤差が大きくなることが明らかとなった.これらの予測誤差の原因について考察した.植物生産群落の整枝管理および環境管理の最適化理論の構築を目的として,バラ切り花の生産群落における炭素の獲得と転流に関するシミュレーションモデルの開発を行っている.二酸化炭素吸収量測定装置を製作し,二酸化炭素吸収速度を晴天日および曇天日について計測,1日の炭素収支を明らかにした.このデータに基づき,光強度に対して二酸化炭素吸収速度を再プロットし,アーチング仕立て群落(折り曲げ枝のみ)の光-光合成曲線を求めた.結果,25°Cで光合成速度は最大となったものの,21°C,25°Cおよび29°Cの光-光合成曲線は類似していた.また,収穫段階にある群落の光合成速度を計測したところ,収穫枝群落は折り曲げ枝群落と同等あるいはそれ以上の光合成を行っていることが明らかとなった.一方,整枝法を変えて収量および折り曲げ枝のLAIを連続計測している.アーチングおよび切り上げアーチング仕立てでは,秋冬季の折り曲げ枝群落のLAIは2.53.0の間を変動した.ハイラック仕立てでは,LAIが11月中旬に5にまで達した後,冬季の日射量の減少に伴って減少し,4前後で変動した.収穫のピークは,10月中旬,12月中下旬,3月上旬となった.いずれの仕立て法とも収穫枝が発蕾した頃から収穫までの期間にLAIの減少がみられ,収穫が終わるとLAIが増加した.炭素の転流に関しては,13C02のフィーディング方法を検討し,測定条件を明らかにした.収穫段階に達した群落では,折り曲げ枝から収穫枝への光合成産物の移動は,2025%程度であまり大きくなかった.今後収穫枝のステージを変えて計測することとしている.シミュレーションモデルの構築に関しては,システムダイナミックスモデルを基本とし,気象条件や二酸化炭素濃度を入力パラメータとして1日の炭素獲得量を積算するモデルパーツを構築した.花卉生産群落の整枝管理および施設環境管理の最適化理論の構築を目指して,バラ切り花の生産群落における炭素の獲得と転流に関するシミュレーションモデルの開発を行っている.平成27年度はアーチング仕立てのバラ群落の折り曲げ枝のLAIを3.0に固定し,季節を変えて施設内の変動する温度および光条環境下での二酸化炭素の吸収速度を記録した.ただし,平成27年度の秋季の天候不順(曇天)ならびに例年にない暖冬のため,目的とする温度と光強度のデータが一部のステージで欠落することとなり,これを平成28年度の春季の計測で補った.結果,折り曲げ枝のみをもつ生産群落については18°C42°Cにわたって光合成のデータを得ることができた.これを温度と光強度によって再プロットし,a:暗呼吸速度,b:光飽和点以下での傾き,c:真の光合成速度,k:凸度とする非直交双曲線に近似することで光ー光合成曲線を得た.モデル構築については,システクダイナミクスモデル構築・シミュレーションソフトウエアであるExtendSimを採用し,まず1日の炭素獲得量をシミュレートするモデルの構築を行うことを決定した.また,最終的には二酸化炭素濃度や転流率のパラメータを取り込んで,開花時期や収量・品質を予測できるモデルとすることとし,そのモデル構造を検討した.修正アーチング仕立てによる折り曲げ枝からの光合成産物の収穫枝への転流に関して,13CO2をフィーディングすることで検討した.折り曲げ枝からの転流率は品種や季節による差は小さく,おおむね50%前後となった.また,収穫枝が10cm頃の生育段階にある時点でフィードした場合には収穫枝に,開花時にフィードした場合には根とクラウンに多くの光合成産物が分配された.平成27年度については,天候不順のため必要なデータを十分に得ることができなかったが,平成28年度に行った計測により,モデル構築に必要な広範囲の温度,光強度下での光合成速度データを得ることができ,それらの解析を通じてモデル構築に必要なパラメータを算出した.平成27年度の遅れはおおむね取り戻せている.一方モデル構造についても,最終的に開花時期や収量・品質の予測に向け,まず1日の炭素獲得量をシミュレートし,これを到花日数分積算するシステムダイナミクスモデルの構造を決定した.平成28年の始めの段階で,1日の炭素獲得量をシミュレートするモデル構築が行われていない点で,やや遅れ気味である.折り曲げ枝群落の光合成産物の転流割合がおおむね50%であることが明らかとなった.ただし,最終的に収穫枝へ転流する割合は時期によって異なることが予想され,定量的なデータ取得を目指し平成28年度はその検討を行うこととした.花卉の生産群落の整枝管理および環境管理の最適化理論の構築を目指して,バラ切り花の生産群落の炭素の獲得と収穫枝への炭素の転流に関するシミュレーションモデルの開発を行っている.

平成28年度は,1日の炭素獲得量を温度と光強度からシミュレートするモデルの構築を目指した.アーチング仕立てを行ったバラ生産群落(LAI=3.0に統一)について,施設内の変動環境下で測定した光合成速度を温度別に整理し,非直行双曲線により近似した光-光合成曲線を得た.近似式内のa(暗呼吸速度),b(光飽和点以下での傾き),c(真の光合成速度),k(凸度)の4つのパラメータを温度の関数としてとらえ,それに基づいて光-光合成曲線を補正して温度と光強度を独立変数とする光合成曲面を作成した.以上のモデルをシミュレーションソフトウェアであるExtendSim上に展開し,夏季および冬季の天候の異なる1日の炭素獲得量をシミュレートしたところ,蓋然性の高い結果が得られた.ただし,実測値と比較すると,昼間の炭素の獲得量,夜間の炭素の消失量ともに推定値が過多の状態にあり,今後パラメータ値に補正が必要なことが示唆された.また,1日の炭素獲得量を積算する期間を求めるため,開花のピークから次の開花のピークまでを収穫枝の到花日数として2年間にわたるデータを整理し,到花日数を温度の関数として表示した.供試した3品種については,品種のちがいや仕立て方法のちがいによる到花日数と温度との関係に差は認められなかった.一方,折り曲げ枝への13CO2のフィーディング実験の結果から,光合成産物の転流割合はいずれの時期ともに50%程度であった.しかし,光合成産物のシンクは,13CO2をフィードする時期によって大きく異なり,収穫枝の萌芽時期は根とクラウンが,伸長期には収穫枝が,開花期には花蕾が大きなシンクとなることが明らかとなった.H27年度の天候不順のため,シミュレーションモデル構築のための基礎データの取得が一部できていなかった.これについては,28年度にデータ取得することができ,広範な温度域での非直交双曲線による光ー光合成曲線の近似ができるようになった.この基礎データを利用し,1日の炭素獲得量をシミュレートするモデル構築を開始した.折り曲げ枝のみをもつ群落については20%内外の精度で1日の炭素獲得量を推定できるようになった.現在推定誤差を小さくするためのパラメータの修正を行っている.一方,二酸化炭素濃度を高めた場合の光-光合成曲線のデーターを取得中であり,収穫枝の光合成速度と炭素獲得についても解析中である.これらは漸次モデルに組み込むこととしている.また,折り曲げ枝から収穫枝への炭素の転流についても,13CO2のフィーディング実験から,フィーディングの時期別の転流率が1525%であることが明らかにされ,転流率についてモデルに組み込む準備が整った.以上最終年度のとりまとめに向け,おおむね順調に進展している.花卉生産群落の整枝管理および施設環境管理の最適化理論の構築を目指して,バラ生産群落における炭素の獲得と転流に関するシミュレーションモデルの開発を行っている.平成29年度は,システムダイナミクス(SD)モデルを用い,温度,光強度を入力パラメータとし,切り花の収量,品質,到花日数(開花日)を出力として導出する統合SDモデルの構築に向けて,それを構成する折り曲げ枝群落の炭素収支,収穫枝群落の炭素収支,到花日数と成長指数を算出するサブSDモデルの構築と検証を行った.また,折り曲げ枝から収穫枝への炭素転流率と各器官への分配率に関するデータを13CO2のフィーディング実験により明らかにした.