hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
継続・派生開発のための組合せテストの研究

派生・継続開発向けの組み合わせテスト技法の研究について、大きく3つの方向性で進捗を得た。1つ目は、組み合わせテスト技法におけるモデルの自動作成・作成支援技術についてである。標準的で古典的な組み合わせテスト技法のユースケースでは、ユーザ(開発者)がテスト設計のもとになる「テストモデル」を書く必要がある。しかし、多くの場合、こうしたテストモデルの作成のコストは非常に高く、それが組み合わせテスト技法の普及への障害となっている。(以下、これをテストモデル問題と呼ぶ。)今回の研究では、このテストモデル問題に取り組むため、継続開発の特徴を使い、前開発のデータから、モデルを自動作成する技法を考案した。2つ目も、上記の「テストモデル問題」についてであるが、今回は継続開発の特徴を使い、テストモデルを作成せずに、組み合わせテスト手法の使用を可能とする技法を考案した。具体体的には、継続開発を想定し、過去の開発のログデータを用意し、そこから組み合わせテストケースを抽出する手法である。抽出の基準は、組み合わせテスト技法の中で有名な、t-wayテスト網羅基準を用いた。最後に3つ目については、こうした継続開発における組み合わせテスト技法の研究開発のためのプラットフォームを開発した。開発言語にはScalaを用意し、共通部分の整理や、評価のためのデータの用意など、継続・派生開発の組み合わせテスト技法の開発に便利な機能をまとめた。これにより、今後の開発が容易になる。継続・派生開発における組み合わせテスト技法の特徴を分析し、そのための2つの技法の基本的な考え方、および、そのための実装の一部を行った。現在までの進捗で得られた継続・派生開発のための組み合わせテスト技法について、実装・実験を行う。継続開発向けのt-way法の開発について、まず、本技術の土台となるt-wayテスト生成器を実装した。本生成器の実装は、t-way法のテストモデル(パラメータと命題論理で表される制約式)を与えると、強度tのテスト集合を生成することができる。継続開発向けのt-way法の基本枠組みとして、本生成器を用いることになる。本生成器はScalaにて実装し、高速な制約処理のため外部ツールであるZ3と連携する形で実装している。また、継続開発向けのt-way法として、既存手法であるSegallらが提案している手法の分析を行うことで、手法の評価方法についての知見を深めることができた。今後は、作成したt-way生成器の土台を基に、継続開発向けのt-wayテスト法の実装を行う予定である。具体的には、既存技術の実装、及び、提案技術の実装を作成したt-way生成器上に実装し、提案技術の優位性を確認する予定である。継続開発向けのt-way法の開発について、まず、本技術の土台となるt-wayテスト生成器を実装することができた。既存ツールはオープンソースで利用できるものがないため、柔軟な変更が不可能であり、本生成器の実装ができたことは本研究の着実な進展であると言える。さらに、本実装はScalaで実装されており、柔軟な拡張が可能であるため、今後の研究を効率的に進めることができる。また、継続開発のt-wayテストとして、Segallらが提案している手法の分析を行うことで、提案手法の評価方法についての知見が深まった。これにより、最終的な成果物の効果の計測についてもある程度方針を固めることが可能になった。一方で、t-wayテスト生成器の実装において、既存ツールほどの効率が達成できなかったため、それについての要因分析に時間を要したため、研究の進捗について多少の遅れが生じた。作成したt-way生成器の土台を基に、継続開発向けのt-wayテスト法の実装を行う予定である。具体的には、既存技術の実装、及び、提案技術の実装を作成したt-way生成器上に実装し、提案技術の優位性を示す予定である。国際会議での成果発表を予定していたため、そのための旅費を計上していた。
神経膠腫におけるエクソソーム解析とNegr1による新規治療の開発

現在、集学的治療でも根治することのできない悪性神経膠腫について、新規の治療法の開発につながる腫瘍微小環境整備機構の解明を目的として研究を実施した。そのメカニズムの解明にあたり、本研究では特にエクソソームを含む細胞外小胞に着目した。先行実験において神経細胞から分泌された細胞外小胞が周囲の細胞に取り込まれる際、Negr1(neuronal growth regulator 1)タンパクの発現により、その取り込みが阻害されることを発見した。しかし、悪性神経膠腫由来の細胞外小胞においては同様のNegr1による取り込み阻害効果は認めず、当初の研究計画を断念した。その研究過程において、悪性神経膠腫由来の細胞外小胞をマイクログリアが取り込む事象の可視化に成功し、またその細胞外小胞を取り込んだマイクログリア内での遺伝子発現が変化することを見出した。発現が変化する遺伝子をRNAシークエンスにて網羅的に解析し、中でも血管新生阻害効果のあるThbs1(Thrombospondin 1)に注目し研究をおこなった。正常星細胞由来の細胞外小胞を用いることにより、マイクログリア内のThbs1遺伝子の発現減弱効果が、悪性神経膠腫に特異的な作用であることを解明した。また、細胞外小胞の産生にかかわるタンパクであるTSG101(Tumor susceptibility gene 101)の発現を減弱させた悪性神経膠腫細胞において、脳腫瘍モデルマウスを作成し、その腫瘍形成能が有意に減少し、生存期間も有意に延長することを示した。以上により、細胞外小胞が悪性神経膠腫の腫瘍形成に強く関与しており、そのメカニズムとして細胞外小胞を介したマイクログリアの活性化による微小環境整備が示唆された。この機構のさらなる解明により、その阻害による腫瘍抑制効果につながり、新規治療の開発の可能性も十分に考えられる成果である。現在、標準とされる集学的治療でも予後が極めて悪いとされる悪性神経膠腫の革新的な治療の開発を目的とし、悪性神経膠腫とエクソソームの関係性について研究をおこなった。まず、当研究室にて同定したNegr1(neuronal growth regulator 1)によるマイクログリアへのエクソソーム取り込み阻害効果についての検証をおこなった。神経細胞由来のエクソソームに対する取り込み阻害効果は先行実験にて示されているが、悪性神経膠腫の細胞株から分泌されるエクソソームに対してはNegr1によるマイクログリアへの取り込み阻害効果は確認されなかった。Negr1蛋白過剰発現株での検証やNegr1分泌蛋白を精製し、それを添加することでの効果を検証したが、悪性神経膠腫由来エクソソームにおける阻害効果は認めなかった。よって、以降に予定していた動物実験によるNegr1の抗腫瘍効果の検証実験や分子学的な作用機序解明の実験は中止とした。代替研究として悪性神経膠腫細胞由来のエクソソームによるマイクログリアの活性化メカニズムの解明研究をおこなった。先行実験にて、悪性神経膠腫細胞由来エクソソームをマイクログリアに添加することで、マイクログリア内のマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)群のmRNAの発現量が変化することがqPCRで確認されている。それに準じ、複数の悪性神経膠腫細胞株から分泌されたエクソソームをそれぞれマイクログリアに添加し、それらによるマイクログリア内のmRNA変化についてRNAシークエンスで網羅的に解析した。複数の細胞株で共通して変化を認めた因子や文献学的に候補となりうる因子を抽出し、最終的に3つの因子を同定した。それらについてマイクログリア内の発現変化量を実際にqPCRで確認し、最も変化量の大きな因子を同定した。今後はその因子についての作用機序解明をおこなう方針である。申請時の研究予定では、先行実験の結果を踏まえ、Negr1によるマイクログリアへの悪性神経膠腫由来エクソソームの取り込み阻害とそれによる抗腫瘍効果、さらには作用機序解明をおこなう方針であった。しかし、悪性神経膠腫での阻害作用が確認できなかったことから、当初予定していた動物実験やその後の作用機序研究は中止せざるを得ない状況となった。しかし、多方面的アプローチとして検討していた、悪性神経膠腫由来エクソソームによるマイクログリアの活性化について、マイクログリア内のmRNAの変化量につきRNAシークエンスをおこない、その候補となる因子の同定にまで至った。申請当初の実験計画と比較するとやや遅れてはいるが、代替研究でも今後につながる結果を認めていることから、大きく遅れることはなく進行していると考える。

正常星細胞由来の細胞外小胞を用いることにより、マイクログリア内のThbs1遺伝子の発現減弱効果が、悪性神経膠腫に特異的な作用であることを解明した。また、細胞外小胞の産生にかかわるタンパクであるTSG101(Tumor susceptibility gene 101)の発現を減弱させた悪性神経膠腫細胞において、脳腫瘍モデルマウスを作成し、その腫瘍形成能が有意に減少し、生存期間も有意に延長することを示した。以上により、細胞外小胞が悪性神経膠腫の腫瘍形成に強く関与しており、そのメカニズムとして細胞外小胞を介したマイクログリアの活性化による微小環境整備が示唆された。この機構のさらなる解明により、その阻害による腫瘍抑制効果につながり、新規治療の開発の可能性も十分に考えられる成果である。申請当初の研究計画からは多少変更となるが、今後は悪性神経膠腫由来エクソソームによるマイクログリアの活性化についての研究をすすめる。現時点で同定された因子の、悪性神経膠腫の微小環境における機能や周囲の細胞に対する効果を検証する。また、マイクログリア内でその因子の発現量変化をもたらすエクソソーム内包物を同定し、作用機序の検討をおこなう。申請当初の計画とは違い、代替案で実験すすめた結果、差額が生じたと考える。次年度はメカニズムのさらなる解明を行うために、差額を使用し実験することが必要になると思われる。
日本近代美術の発展における「非西洋的」要素についての考察

今年度は前年度に引き続き、日本の近代を代表する画家たちの渡満体験の具体像を究明するため、旧「満洲」美術の背景に関わる諸様相を、旧「満洲」国展の図録、当時現地で発行される新聞、雑誌を中心として資料蒐集を行った。そのため、中国の東北地方及び日本国内の図書館を中心にとする調査旅行をし、旧「満洲」美術、文化政策及び近代日本人画家の渡満体験に関する資料を一部蒐集できた一方で、日本国内の資料を中心に、戦時中渡満した画家の足跡を辿ると同時に、戦争画というジャンルに対する画家たちの認識を確認できた。また、香港で開かれた比較文学会第17回国際会議、長春で開かれた「近代中国東北部文化国際シンポジウム」に参加した。香港の学会では近代文学、文化を専門とする中国の研究者と意見交換し、「近代中国東北部文化国際シンポジウム」には、コメンテーターとして出席し、同時に旧「満洲」の文芸に巡る諸相について、シンポジウムに参加した旧満洲文化人の方々にインタービューをすることができ、旧「満洲」時代の芸術に対する時代背景など貴重な話を聞くことができた。また、これまでの研究成果を生かして近代中国初の絵入り新聞と日本との関係を取り上げた石暁軍著『『点石斎画報』にみる明治日本』(東方書店、2004年2月)の書評を「絵入り新聞に読む清末庶民の日本観」(『アジア遊学』第64号、勉誠出版、2004,7)に発表した。
人工視覚を目指した双方向光情報伝達デバイスによる脳機能解析

従来の脳刺激型人工視覚の課題克服を目指し、光入力と光刺激機能を集積化した脳内埋植型半導体デバイスによって光で神経細胞とコミュニケーションする双方向光情報伝達技術を実際に動物脳内において試験運用し、以下を達成した。1)複数イメージセンサの同時駆動により動物脳内の知覚領域および連合野における神経活動を可視化した。2)光感受性を付与した神経系細胞に対し局所光刺激を行い、同時に神経活動をCa2+イメージングする光双方向情報伝達が可能な脳内埋植型デバイスを試作し、実際に細胞との随意的な光コミュニケーションに成功した。脳内埋植型半導体イメージセンサによる蛍光脳機能解析技術を用い、複数のイメージセンサを同時駆動して生体脳に適用することで、より広い脳領域で同時に神経活動を計測するためのイメージングシステムを試作した。この試作したイメージングシステムを用いてラット脳内知覚領域および連合野における神経活動を電位感受性色素により可視化することに成功した(Kobayashi et al., 2014)。本手法は、数十の神経細胞を対象とした従来の微小電極を用いた電気生理学的計測より多く、数万の神経細胞を対象として光計測することを可能にする。また従来型の顕微鏡による光計測においては、動物頭部を厳密に固定し平面的に対物レンズによって観察することになるが、本手法を用いれば、埋植したセンサが動物の脳とともに稼働するため動物の行動に起因するノイズは生じず、複数センサの分散運用により多面的な視野が得ることができ、かつセンサはウェアラブルであるために対象動物は自由に行動することができる。本イメージングシステムは離れた脳領域間での差時的な神経活動を計測でき、これまで明らかな有機的な脳領野間連絡に加えて、新たに大規模な生理的な連絡、活動の伝播過程を明らかにするための有効なツールになるだろう。さらに本年度はoptogenetics手法により光感受性を付与した神経系細胞に対して局所光刺激を行い、同時にgeneticalなCa2+イメージングを行うことを可能とする埋植型デバイスを試作した。そして実際にこれを用いて細胞との随意的な光双方向情報伝達に成功した(論文投稿中)。本研究により光で脳と会話するための基礎技術は確立された。都合により本研究継続は難しくなったが、本技術が応用され、将来人工視覚などの知覚補綴技術として利用されることを期待しているし、それは十分可能であると考えている。これまでの研究で、自由行動下で動物の左右視覚野における神経活動を同時に光学的に計測するために脳内埋植型半導体イメージセンサを用いたデュアルイメージングシステムを構築した。そして当該システムを運用し、実際に自由行動下マウスの左右視覚野における神経活動を電位感受性蛍光指示薬を用いて同時に可視化した(Kobayashi et al., 2011)。本年度はさらに視覚野からの蛍光シグナルをより検出しやすくするためのデバイス実装条件検討を行った。各種の電位感受性色素で染色したHEK293細胞を波長の異なる固体レーザあるいはLEDで励起しながらhigh-K刺激し、細胞の膜電位変化に付随した蛍光スペクトル変化を検証することでデバイスに実装する蛍光励起用に最適な波長のLEDを選別した。また、マウス視覚野を含む脳スライスカルチャーを行い、様々な深度で皮質に埋植した蛍光ビーズを皮質硬膜側からイメージセンサで撮像することにより、LEDの実装位置、照射方向、励起光強度の条件検討を行った。特に視覚野第4層の蛍光を計測するために最適化した。次に、脳スライス、生体脳においてhigh-K刺激で人為的に誘起した神経活動を、試作したデバイスで蛍光計測した。同時に電気生理学的に計測した局所細胞外電位と比較しながら、最適な蛍光シグナルが得られるようにイメージセンサ上の測定用蛍光透過フィルタの重層実装条件を検討した。以上の検討を適用した新しいデバイスを試作して運用した結果、硬膜上からでも眼からの光明滅刺激に応答した視覚野の生理的な神経活動を弁別して計測することが可能となった(Kobayashi et al., 2012)。これによりデバイスを硬膜下に埋植しなくても良く、より低侵襲で長期間のイメージングが可能な脳機能光計測技術を確立できたと考えられる。これまでのイメージセンサでは薬物(high-K)や電気刺激で人為的にevokedした神経活動しか検出することができなかったが、今回の試作デバイスの改良により眼からの光刺激に応答した視覚野の生理的な神経活動を計測することが可能となり、また硬膜上からも測定することが可能となった。試行錯誤の蓄積により研究実施者のデバイス実装過程における基本的なプロセス技術が向上し、生体脳へのセンサ適用術式の技量が向上したことも一助となった。イメージセンサの感度、および時空間分解能には一層の向上が好ましいが、自由行動下の生体脳において半導体イメージセンサで神経の生理活動を光計測するという脳機能光測定技術を確立することができたと考えられる。研究代表者の異動により新しい環境で研究室の立ち上げ中であるが、奈良先端大光機能素子科学教室との連絡を密にしてプロジェクトを支障無く遂行する。

現在、脳内埋植型半導体イメージセンサによる蛍光脳機能解析技術を用い、複数のイメージセンサを同時駆動して生体脳に適用することで、より広い脳領域で同時に神経活動を計測するためのイメージングシステムを開発しつつある。本手法は数数十の神経細胞を対象とした従来の微小電極を用いた電気生理学的計測より多い数百数万の神経細胞を対象とした光計測を可能とする。また従来型の顕微鏡による光計測では動物頭部を固定し1個の対物レンズによって平面的な観察を行うことになるが、本手法では複数センサの分散運用で多面的な視野が得られ、かつ対象動物の行動を妨げない。本手法により離れた脳領域間での差時的な神経活動を計測でき、これまで明らかな有機的な脳領野間連絡に加えて大規模な生理的な連絡、活動の伝播過程が新たに明らかになるものと期待している。試作したデバイスは運用過程で常に改良を必要とし、実用性を高めるために繰り返し試作を繰り返さざるを得ない。都度条件検討を行うために地味で忍耐を要する作業であるが、執念を持って確実に前進させ責務を果たす。今期はS/Nの向上とダイナミックレンジ拡大のため、14-bitオペアンプを搭載した中継基板を新たに設計、開発したので、これを適用する。蛍光イメージングにより得られた膨大な画像データの解析には多大な労力と時間を要し、一個人のみで処理するには限界があるため、学会などで新たに交流を得たデジタルデータ解析を専門とする脳科学者たちと連携するなど研究の効率化を検討したい。また現在、LSIチップ上で培養した細胞に光感受性遺伝子であるChR2(チャネルロドプシン)を導入して光刺激し、同時にCaイメージングによりその活性の計測を試みている。広域脳機能蛍光イメージングをマウス、もしくはラットを用いて実施する。このために使用する実験動物、および電位感受性色素や分子生物学、生化学実験用試薬を購入する。また、培養神経細胞を遺伝子操作し、Caイメージングするために必要な遺伝子導入用試薬、蛍光指示薬、微生物培養用試薬を購入する。デバイス試作、運用のためには工具、電子部品、制御機器や電気生理実験用の電極、パソコン、計測機器、解析用ソフトなどを購入する。さらに組織学的解析、動物行動解析などを行うため、抗体や染色液などの試薬、解析装置自作のための工作部品などを購入する。
アレルギー性鼻炎発症における遺伝的素因の分子生物学的解析

高親和性IgE受容体β鎖(FcεRIβ)の遺伝子多型Glu237Glyおよびインターロイキン4(IL-4)のプロモーター領域の遺伝子多型-524C/Tが、アレルギー性鼻炎と相関を示すかについて解析を行った。対象は233名のアレルギー牲鼻炎患者と100名のコントロールであった。カイ二乗検定により検定したところ、FcεRlβの遺伝子多型Glu237Glyは、アレルギー性鼻炎と有意の相関を示したが(P<0.05)、IL-4の遺伝子多型-524C/Tとアレルギー性鼻炎との間に有意の相関は認められなかった。Gly237のコントロール群およびアレルギー群におけるアリルの頻度はそれぞれ0.14、0.20であり、Gly237を有する者の頻度はそれぞれ0.23、0.356であった。Glu237Glyについて、さらに、アレルギー性鼻炎群から以下の3つのグループを抽出して相関をしらべた。(i)通年性アレルギーを有する群(n=149)、(ii)スギ花粉症を有する患者群(n=189)、(iii)通年性アレルギーの他に複数の花粉症を有する群(n=45)。カイ二乗検定で検定したところ、いずれの群においても、Gly237を有する者の頻度はコントロール群にくらべて有意に高かった(通年性アレルギー群、P<0.05;スギ花粉症群、P<0.05;通年性に複数の花粉症を有する群、P<0.O01)。333名の対象全員において、血清総IgE値とGly237の相関について検討したところ、250IU/ml以上の群では250IU/ml未満の群にくらべて有意の相関を示し(P<0.05)、血清総IgE値1000IU/mlの群ではさらに強い相関(P<0.001)が認められた。また、(i)および(ii)の群でハウスダストおよびスギ花粉に対する特異的IgEのRASTスコア6とGly237の相関について調べたところ、ハウスダストRASTスコアの者(P<0.05)とスギ花粉RASTスコア5以上の者(P<0.05)で相関)が認められた。この結果は、,FcεRlβのGlu237Gly遺伝子多型は、IgE産生高進を介して、アレルギー性鼻炎に関与していることを示している。対象は233名のアレルギー性鼻炎患者と100名のコントロールであった。カイ二乗検定により検定したところ、FcεRIβの遺伝子多型Glu237Glyは、アレルギー性鼻炎と有意の相関を示したが(p<0.05)、IL-4の遺伝子多型-524C/Tとアレルギー性鼻炎との間に有意の相関は認められなかった。

Gly237のコントロール群およびアレルギー群におけるアリルの頻度はそれぞれ0.14、0.20であり、Gly237を有する者の頻度はそれぞれ0.23、0.356であった。Glu237Glyについて、さらに、アレルギーは鼻炎群から以下の3つのグループを抽出して相関をしらべた。(i)通年性アレルギーを有する群(n=149)、(ii)スギ花粉症を有する患者群(n=189)、(iii)通年性アレルギーの他に複数の花粉症を有する群(n=45)。カイ二乗検定で検定したところ、いずれの群においても、Gly237を有する者の頻度はコントロール群にくらべて有意に高かった(通年性アレルギー群、p<0.05;スギ花粉症群、p<0.05;通年性に複数の花粉症を有する群、p<0.001)。333名の対象全員において、血清総IgE値とGly237の相関について検討したところ、250IU/ml以上の群では250IU/ml未満の群にくらべて有意の相関を示し(p<0.05),血清総IgE値が1000IU/mlの群ではさらに強い相関(p<0.001)が認められた。また、(i)および(ii)の群でハウスダストおよびスギ花粉に対する特異的IgEのRASTスコアとGly237の相関について調べたところ、ハウスダストRASTスコア6の者(p<0.05)とスギ花粉RASTスコア5以上の者(p<0.05)で相関が認められた。この結果は、FcεRIβのGlu237Gly遺伝子多型は、IgE産生高進を介して、アレルギー性鼻炎に関与していることを示している。われわれは、平成12年度から引き続き、高親和性IgE受容体β鎖(FcεRIβ)の遺伝子多型Glu237Glyおよびインターロイキン4(IL-4)のプロモーター領域の遺伝子多型-524C/Tが、アレルギー性鼻炎と相関を示すかについて解析を行った。本年度には、文部科学省、厚生労働省、経済産業省三省合同の「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針」を遵守すべく、まず千葉大学大学院医学研究院の生命倫理審査委員会において本研究の審査を受け、承認された。これに伴い試料等の匿名化を行い、平成12年度までの研究結果をもう一度確認する実験を行った。その結果、平成12年度までの研究結果が正しいことが確認された。その要点は、(1)IL-4の遺伝子多型-524C/Tとアレルギー性鼻炎との間に有意の相関は認められなかった。(2)FcεRIβの遺伝子多型Glu237Glyは、アレルギー性鼻炎と有意の相関を示した。(3)血清総IgE値高値とGly237の間には相関が認められた。(4)ハウスダストおよびスギ花粉に対する特異的IgEのRASTスコアとGly237の相関について調べたところ、ハウスダストRASTスコア6の者とスギ花粉RASTスコア5以上の者で相関が認められた。これらの結果は、FcεRIβのGlu237Gly遺伝子多型は、IgE産生高進を介して、アレルギー性鼻炎発症に関与していることを示唆すると考えられた。これらの結果を、学会(口頭)および学会誌上、出版物などに公表した。
複数の異なるゲノムデータに基づく生物学的機能予測

本研究では,様々なゲノム情報から,タンパク質間の機能ネットワークを予測する手法を開発した.カーネル正準相関分析を用いて,ゲノムデータとタンパク質ネットワークの相関モデルを構築し,新規のタンパク質間ネットワークを予測する方法を提案した.この方法の独自性は,教師付き学習の枠組においてネットワーク推定を行なう点にある.まず,第一段階として,ネットワークが既知のタンパク質セットから,ゲノムデータとパスウェイの相関(ネットワーク構築原理)を,数学的に学習させモデルを構築する.第二段階として,そのモデルを,ネットワークの分かっていないタンパク質セットに当てはめ,ネットワークを予測する.実際の適用例として,出芽酵母のタンパク質間の機能ネットワークを,マイクロアレイ遺伝子発現情報,酵母2ハイブリッドシステムによる相互作用情報,タンパク質の細胞内局在情報,系統プロファイルの4種類のデータから予測した.実験によって判明している既知のタンパク質ネットワークを用いて評価した結果,本研究で提案する複数のデータの統合と教師付き学習の効果によって,先行研究の方法(教師なし学習)よりも予測精度が著しく向上することが確認できた.そこで,全てのタンパク質セットに対して提案手法を適用し,出芽酵母の6059個のタンパク質からなる機能的ネットワークを推定した.それを基に,未知のタンパク質の機能や,missing酵素の遺伝子候補を予測し,その妥当性について検討し,この手法が新しい生物学的な発見に繋がる可能性について議論した.本研究では,様々なゲノム情報から,タンパク質間の機能ネットワークを予測する手法を開発した.カーネル正準相関分析を用いて,ゲノムデータとタンパク質ネットワークの相関モデルを構築し,新規のタンパク質間ネットワークを予測する方法を提案した.この方法の独自性は,教師付き学習の枠組においてネットワーク推定を行なう点にある.まず,第一段階として,ネットワークが既知のタンパク質セットから,ゲノムデータとパスウェイの相関(ネットワーク構築原理)を,数学的に学習させモデルを構築する.第二段階として,そのモデルを,ネットワークの分かっていないタンパク質セットに当てはめ,ネットワークを予測する.実際の適用例として,出芽酵母のタンパク質間の機能ネットワークを,マイクロアレイ遺伝子発現情報,酵母2ハイブリッドシステムによる相互作用情報,タンパク質の細胞内局在情報,系統プロファイルの4種類のデータから予測した.実験によって判明している既知のタンパク質ネットワークを用いて評価した結果,本研究で提案する複数のデータの統合と教師付き学習の効果によって,先行研究の方法(教師なし学習)よりも予測精度が著しく向上することが確認できた.そこで,全てのタンパク質セットに対して提案手法を適用し,出芽酵母の6059個のタンパク質からなる機能的ネットワークを推定した.それを基に,未知のタンパク質の機能や,missing酵素の遺伝子候補を予測し,その妥当性について検討し,この手法が新しい生物学的な発見に繋がる可能性について議論した.
植物マイコプラズマの病原性の分子機構

本年度は、昨年度に引き続きタマネギ萎黄病ファイトプラズマ(onion yellows phytoplasma; OY)のゲノム遺伝子の解析を行った。OY-ファイトプラズマは野生株(OY-W)と継代保存中に病微の変異した弱毒変異株(OY-M)を維持している。昨年度まではOY-Wのゲノム遺伝子の解析がほとんどであったが、今年度はOY-Mのゲノム遺伝子の解析も大幅に進行した。感染植物からゲノムDNAを抽出しPFGEによりゲノムサイズを比較したところ、OY-Mが約10000kbpであるのに対しOY-Mは約870kbpであった。約130kbpのゲノムサイズの異なる領域には、病徴に変異を起こす、病徴決定因子が存在することが予想される。OY-Wの解析で昨年度に引き続きライブラリからのスクリーニングによるゲノムウォーキングを中心に行ったが、OY-Mの遺伝子解析ではOY-Wの塩基配列データに基づきPCRプライマーを設計し、LA-PCR増幅断片のショットガンシークエンスを行っている。また、免疫組織化学手法により、OY-W感染植物ではOY-M感染植物と比較し篩部における個体数が多く、篩部増生やカロースの沈着も多く認められたことから、これらの違いが病微との違いになっている可能性が示唆された。OY-Wゲノムよりタンパク質膜輸送系の1つであるSec systemの必須構成因子secA、及びsecy遺伝子クローニングした。SecAタンパク質を大腸菌において大量発現,精製し、抗SecAポリクローナル抗体を作出した。抗体を用いたウェスタンブロットと組織内免疫染色の結果、OY-W感染植物内でSecAが発現されていることが確信された。これらの結果は、OY-WにおけるSec Systemの存在を強く示唆する。ファイトプラズマは細胞壁を持たず、宿主細胞質内に寄生することから、その膜外分泌系は宿主-病原相互作用に重要な役割を果たしていると考えられた。
オセアニアにおけるポストコロニアル文化形成と先住民・移民文学

オセアニアにおけるポストコロニアル文化形成の諸相を、先住民・移民文学、メディア、先住民言語文化教育などによる共同体の形成という側面から検証した。ニュージーランド、オーストラリア、フィジー、パプア・ニューギニア、ヴァヌアツ、キリバス、イギリス(ロンドン)における現地調査に基づき、ローカルかつグローバルな文化形成の磁場に働く力を検討した。また、3言語版CD付属のマオリ語教材を作成することによって、研究成果の社会還元を行った。前年度に国際学会で行った研究発表に基づく論文'Hauora Maori : Indigenous Language Education, Environment and the Production of Literature'では、ニュージーランドにおける先住民文化の再構築において鍵となる概念であるマオリの'hauora'(健康)という問題に焦点をあて、先住民言語教育、環境問題、土地権問題、先住民文学とメディアといったポストコロニアル文化形成の諸相を論じた。6月のThe 11^<th>Triennial Conference of SPACLALSでは、日本とポリネシア文化との関係性のなかで日本人読者がどのようにオセアニア文学を読むかという可能性について教育の現場から考察する口頭発表を行った。今年度は数回にわたり、ニュージーランド、オーストラリア、ヴァヌアツ、パプア・ニューギニア、フィジーにおいて、先住民・南太平洋移民系の演劇、先住民アートと先住民医療、言語教育(政策)に関する現地調査を行った。ニュージーランドでは、Taki Ruaが15年間継続しているTe Reo Maori Season Playというマオリ語劇の初等・中等教育機関巡回上演に関する調査、マオリ・南太平洋移民系のコミュニティにおける演劇活動の視察とインタビューなどを行った。ヴァヌアツでは、医療(健康)や環境問題、教育の取り組みの一環としてビスラマ語と英語によるコミュニティ・シアター活動や映画制作を行うWan Smolbag Theatreに関してインタビューとロケの視察を行った。フィジーではThe 1^<st> Literary Festivalに参加し、フィジー人とインド系フィジー人の異なるエスニック・グループからなるフィジー社会における「国民文学」の可能性について考察する機会を得た。今年度の現地調査に関しては2012年5月に出版予定の報告論文に詳述する。5月に出版した論文「オセアニアにおける演劇とコミュニティ:ニュージーランド、フィジー、ヴァヌアツを中心に」では、前年度の現地調査に基づき、ニュージーランドのマオリ・南太平洋系作家による演劇、ヴァヌアツのWan Smolbag Theatreの活動などを論じた。本年度はミクロネシアのキリバス共和国(タラワ島)において、環境問題を扱う学童による演劇活動や社会問題を扱う障害者の演劇コミュニティTe Toa Matoaの活動の調査、また現在キリバス共和国の一部となっているクリスマス島で行われたイギリスの核実験に関する文献調査を行った。ニュージーランドにおいては、サモア・ニウエ・クック諸島系、アジア系劇作家の活動を視察し、オークランドのダンス・カンパニーMAUのサモア人演出家Lemi Ponifasioなどにインタビューを行った。また、前年度の現地調査で時間切れとなったパプア・ニューギニアの独立前後の演劇に関する資料の予備調査(UPNGの図書館との通信を通して)を行った。出版物としては、前年度にオーストラリアのクィーンズランド州北西部で行った現地調査に基づき、中国系アボリジニー作家Alexis Wrightの長編小説Carpentariaを日本人の視点から(東日本大震災と福島原発事故、六ヶ所村、オーストラリアでのウラン鉱山開発をめぐる日本とオーストラリア間の議論、オーストラリアと日本の核文学、災害文学などとの関わりにおいて)論じる招聘論文を執筆、Giramondo社から出版予定である。日本文化をマオリの子供たちに紹介するマオリ語のテキスト(3言語版CD付属)を完成、印刷発行し、副読本として扱うための教授用資料をそえて、マオリ語トータルイマージョンの幼稚園、小学校、中等教育機関や大学、刑務所のマオリ更生施設などに(訪問あるいは送付により)配布し、意見やフィードバックを求めた。今年度は現地調査に関しては、かなりの収穫が得られ、ネットワークも広がった。マオリ語マルチメディア教材の作成に関しては現地調査とその準備にかなりの時間を要したため、また補助金のほとんどが現地調査に必要であったため、完成と出版は最終年度に持ち越しとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。先住民・移民文学のうち、コミュニティとの関わりの深い演劇が調査の中心となるため、テキストを読むだけでなく、現地での上演の視察などが必要となる。最終年度(H24年度)は、本科研申請時点ではハワイ・ミクロネシアでの調査及び博士論文の執筆がおもな計画内容であったが、現在まで行ってきたポリネシア、メラネシアでの調査の補足調査を補うことも必要かと思われる。
蝸牛神経の回路形成における神経接着因子の役割

神経接着因子として知られている免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)は神経細胞の軸索ガイダンスや特異的シナプス形成において重要な役割を果たしている。本研究では、IgSFに属するDSCAMやSDKがどのように胎児期の内耳および蝸牛神経において発現しているかを遺伝子およびタンパク質レベルで解析した。SDKは蝸牛神経のみに発現していたが、DSCAMは有毛細胞にもMyosin Vllaと共発現していた。また、DSCAMは軸索誘導因子であるNetrin1とも共発現し、これらのタンパク質は直接的な相互作用をしていた。したがって、DSCAMが蝸牛神経の軸索ガイダンスに関与している可能性が示唆された。本研究では、(1)蝸牛有毛細胞と脳幹の蝸牛神経核をつなぐ蝸牛神経の発達過程において、免疫グロブリンスーパーファミリー(Immunoglobulin superfamily (IgSF))の発現パターン、成長円錐における局在および相補的サブセットによる発現を、形態学的および生化学的手法により解明する。さらに、(2)RNA干渉法を用いたsiRNA導入実験系にて蝸牛神経のIgSFを阻害し、軸索伸展に及ぼす影響を検討することで、IgSFの蝸牛神経の回路形成の制御メカニズムを明らかにすることを目的とする。平成27年度は、内耳の発達段階におけるIgSFのmRNA発現を定量解析するため、各週齢(E10P5)のマウスの蝸牛からそれぞれtotalRNAを抽出し、Q-PCR(定量PCR)を行った。さらに、免疫組織化学染色法により、各週齢マウスのIgSFの発現パターンを、タンパク質レベルで確認した。頭部または内耳の切片を作製し、「蝸牛神経と有毛細胞」の接続部位を含んだ切片を多重染色した。神経系においてIgSF分子群の軸索誘導およびシナプス形成の制御には同種親和型(同種のタンパク質同士が結合する性質)、異種親和型(異種のタンパク質同士が結合する性質)およびリガンド-受容体型などがあることより、IgSFが内耳の蝸牛部および前庭部の有毛細胞、蝸牛神経、支持細胞などのどこに局在しているかを確認し、同一細胞または同一成長円錐にIgSFの発現が重複しているかどうかを解析した。IgSFと蝸牛有毛細胞と蝸牛神経に発現するタンパク質とのタンパク質間相互作用を免疫沈降法により解析した。聴神経の軸索誘導に関与するNetrinとその受容体であるDSCAMが内耳において共発現していること、そしてそれらのタンパク質間相互作用が明らかにされた。内耳の発達段階におけるIgSFmRNA発現の定量解析の結果より、タンパク質レベルで解析するためのステージを決定することができた。免疫組織化学染色法においては、ウェスタブロットにより抗体の質を確認しながら多重染色を行った。また、内耳の各細胞におけるマーカーを併用し、多重染色を行った。その結果、内耳におけるIgSF分子群の局在を明らかにすることができた。よって初年度で目標としていた解析結果をおおむね集積することができた。内耳におけるIgSFのmRNA発現やタンパク質の発現パターンの解析により、28年度に優先して行う実験を検討することができ、蝸牛神経に高発現していたIgSFを軸にストライプアッセイを用いた軸索誘導のメカニズムの解析、ショ糖密度勾配遠心法を用いた成長円錐におけるIgSF発現局在解析を優先して行う。神経接着因子のひとつとして知られている免疫グロブリンスーパーファミリー(IgSF)は神経細胞の軸索ガイダンスや特異的シナプス形成において重要な役割を果たしている。そのなかでIgSFに属するDown Syndrome Cell Adhesion Molecule (DSCAM)やSidekick (SDK)は視神経回路において相補的サブセットで発現し、同種親和型による接着を媒介し特異的シナプス形成を制御している。本研究では、DSCAMやSDKがどのように胎児期の内耳および蝸牛神経において発現し、機能しているかを遺伝子およびタンパク質レベルで解析した。DSCAMとSDKはともに胎生後期の内耳で発現が上昇した。また、内耳における発現パターンには違いがあり、SDKは蝸牛神経のみに発現していたのに対し、DSCAMは前庭および蝸牛の有毛細胞にも発現が確認された。内耳において、DSCAMは有毛細胞マーカーであるMyosin Vllaや軸索誘導に関与するNetrin1と共発現し、これらのタンパク質が直接的な相互作用をしていることが明らかになった。DSCAMはNetrin1の受容体のひとつであることから、蝸牛神経の軸索誘導やシナプス形成制御に関与していることが推測されるが、蝸牛有毛細胞と蝸牛神経においてIgSFを介した同種親和型による特異的シナプス形成を制御しているか否かについての解明には至らなかった。蝸牛神経においてどのようにDSCAM-Netrin1が作用しているかについて更なる研究が必要である。

平成28年度は、内耳におけるIgSFの発現パターンの解析結果と「IgSF分子群が軸索ガイダンスキューとして胎児期の蝸牛神経の回路形成を制御する」という仮説に基づき、以下の解析を行う。軸索誘導のメカニズムの解析:poly-D-lysineとIgSF分子群またはNetrinのリコンビナントタンパク質をストライプ状にコートした上にマウスの蝸牛神経を播種し、ストライプアッセイを行う。軸索および神経終末を免疫染色し、同種親和型の軸索誘導が行われているかどうか解析する。蝸牛神経の細胞を完全に単離することは困難であり、神経軸索伸展アッセイやストライプアッセイでは一定数の細胞を播種することは難しい。これによってIgSFの機能が正しく測定できない場合は、タイムラプス顕微鏡を用いて軸索伸展を解析する。または、細胞をIgSFをノックダウンした蝸牛神経やIgSFを強制発現したPC-12などの神経細胞株を播種し、ストライプアッセイを行う。成長円錐におけるIgSF発現局在解析:マウスの蝸牛神経の成長円錐タンパク質を、ショ糖密度勾配遠心法を用いて精製する。IgSF抗体を用い、成長円錐タンパク質における局在発現と成長円錐のマーカーとタンパク質間相互作用を解析する。分子生物学成長円錐における発現解析を行う前に、内耳をもちいてタンパク質相互作用の確認を行ったのでショ糖密度勾配遠心法を28年度に行うことにした。よって次年度使用額が生じた。IgSFとタンパク質相互作用がみられたタンパク質を軸に精製した成長円錐での発現解析を行う予定である。よってこれらの実験に次年度使用額を使用する。
不正取引者の発見手法と不正に頑健なオークションメカニズムの開発と実装

本科学研究費補助金に係る研究実績の概要は、次世代のインターネットオークション等で利用可能な不正や詐欺に頑健な入札方式と電子経済メカニズムを提案し、実装している点である。とりわけ、電子商取引で重要な取引であるB2B、B2C、C2Cなどにおける経済活動に焦点を当て、それぞれに関しての不正等に関する問題点を明らかにし、防止できるメカニズムを提案している。電子商取引において不正を防止することは、拡大しつつあるネットワークを用いた経済活動において、安心でかつ安全な市場を提供する一助となることができ、同時に問題解決が急務とされる事柄である。本研究においては具体的に、複数の財が同時に出品され、同時に入札される組み合わせオークションにおいて、悪意のある入札者が架空の入札者を立てて、不当な利益を得る問題がある。実際のオークションにおいて、全ての取引の場合に不正が行われたと仮定する。一方、不正が行われないような入札のパターンを意図的に準備し、実際の入札値と比較することで、入札者の効用を計算する。ここで、効用に大きな差があれば、不正の可能性が高いことが言える。また、既存の架空名義入札に頑健なメカニズムと比較実験を行った結果、本研究で提案したメカニズムの方が、オークション参加者の効用の平均が高いことが示された。一方、オークションにおいて望ましい性質である、誘因両立性という性質に関しては、入札者の入札のパターンにより満たされないケースが存在するが、確率的にこのような入札パターンはほとんど可能性が無いことも同時に示された。従って、本研究においては、架空名義入札を防止する新しい入札メカニズムの開発に対して一定の成果が得られたと考えられる。インターネット上の取引に関して、計算機やインターネットを用いて発生する特有の問題や、不正に頑健な制度設計(メカニズムデザイン)の構築は急務である。また、ソフトウェアエージェントの分野でのタスク割当、リソース割当の研究では、オークションに基づいたメカニズムは広く用いられており、効率的な割当が可能なオークションメカニズムの構築が望ましい。本研究では、ミクロ経済学、ゲーム理論などに基づき、上記課題解決を試みる。具体的には、上記課題を解決するために以下の2つを達成した。【1】架空名義入札や談合の防止が可能なインターネットコマースの理論設計架空名義入札や談合を防止するためのインターネットオークションメカニズムを構築する。まず、ゲーム理論およびミクロ経済学に基づき望ましい割当状況を得られるオークションメカニズムを構築した。さらに、計算機の能力を最大限に発揮し、仮想的に取引参加者の効用を計算することで不正入札者を発見し、その入札者の入札値をうまく利用した不正に頑健なメカニズムを構築した。【2】多数のサブ交渉によりメインの交渉が構成される場合の交渉方式商取引における財の分配は,市場が需要と供給により決定づけられるため、商品を売る側にとってはいくらかのリスクを伴う。実際の仕入れに関わる取引において、財は仕入れ個数に応じたディスカウントを受ける事が考えられる。財の仕入れを提案しているエージェントに対して他のエージェントはリスクの程度に基づき参加を表明する。リスク回避と提携の促進のために、本研究では、協力的なエージェントのリスクを抑えるためのサイドペイメント制度を導入した。
静菌的殺菌剤フェリムゾンの作用機構解明に基づく耐性菌の出ない薬剤ターゲットの提示

本研究の目的は、未だ圃場耐性菌の報告のない静菌的作用を示す殺菌剤フェリムゾンの作用機作を明らかにし、耐性菌が出現しない新規薬剤開発のためのターゲットを明らかにすることである。本研究ではアグロバクテリウム形質転換法を用い、ハイグロマイシン耐性を指標にT-DNA挿入変異株を作出して、フェリムゾン感受性が低下した株の遺伝子を同定し、それらの遺伝子機能と薬剤耐性の関係を明らかにする。初年度は、耐性候補株としてリストアップされたウリ類炭疽病菌25菌株中11株について詳細な解析を行った。11の候補菌株は菌糸コロニーでの色素生成、胞子形成、付着器形成など病原性発現において重要ないずれかの性質が欠損していた。そのうちAPSESファミリーに属する転写因子CoSTUAの欠損株(デルタcostuA)とCoSTUA遺伝子のストップコドンの数塩基上流でグアニン塩基が1つ欠失していたCoSTUA(-G)c株(実験中に偶然得られた薬剤耐性のみ保持した株)と野性株の3株から全RNAを抽出しトランスクプトーム解析(RNAseq)を行った。その結果、デルタcostuAとCoSTUA(-G)cで共通して発現量が減少あるいは増加し、両株間での発現量には有意な差はなく、野性株との比較では発現量に有意な差が認められる多数の遺伝子をフェリムゾン感受性関連候補遺伝子としてリストアップすることができた。また、候補遺伝子の1つである銅輸送に関わるCoICT1遺伝子の破壊株とそれと関連する銅シャペロンCoCCC2遺伝子の破壊株がフェリムゾン感受性低下を示したことから、銅輸送系がウリ類炭疽病菌とイネいもち病菌のフェリムゾン感受性に関わることが明らかになった。ハイグロマイシン耐性を指標に得られたT-DNA挿入変異株約7000株のスクリーニングからAPSESファミリーに属する転写因子CoSTUAと銅輸送に関わるCoICT1をフェリムゾン感受性関連因子として同定できた。さらにCoICT1の関係因子として銅シャペロンCoCCC2の欠失もフェリムゾン感受性を低下させたことから、銅輸送系がフェリムゾン感受性に関わることが明らかになった。デルタcostuAとCoSTUA(-G)cのRNAseq解析で共通して発現量が減少あるいは増加し、また、両株間での発現量には有意な差はなく、野性株との比較では発現量に有意な差が認められる多数の遺伝子をフェリムゾン感受性関連候補遺伝子としてリストアップすることができた。CoSTUA株とCoICT1株以外のフェリムゾン耐性候補ウリ類炭疽病菌株9株中8株については候補遺伝子をハイグロマイシン遺伝子と置換した破壊株作成に成功し、候補遺伝子とフェリムゾン耐性、および病原性発現の関係を調べた。ただし、候補遺伝子を破壊したいずれの株もフェリムゾン耐性を示さなかった。考えられる原因としては, T-DNA挿入遺伝子以外の遺伝子で変異が起きたセクター株をフェリムゾン培地上で選抜した可能性、あるいはT-DNA挿入がフェリムゾン感受性低下に関わる他の遺伝子の発現に影響を及ぼした可能性が考えられる。これまでと同様、ハイグロマイシン耐性を指標にT-DNA挿入変異株を作出して、フェリムゾン感受性が低下した株をできるだけ多く取得し、候補遺伝子のフェリムゾン感受性と菌の病原性の関係とそれらの機能を調べる。銅輸送系がフェリムゾン感受性に関わることが明らかになったことから、細胞膜に存在すると考えられる銅のリセプターをコードするCTR1遺伝子に着目し、CTR1とその関連遺伝子の破壊株を作成し、フェリムゾン感受性と病原性について調べる。デルタcostuAとCoSTUA(-G)cのRNAseq解析で共通して発現量が減少する、あるいは増加する遺伝子から銅輸送、あるいは銅依存タンパク質に関連すると考えられる遺伝子を選抜し解析する。ウリ類炭疽病菌104-T株で効率よく良くT-DNA挿入菌株を作出できる系を確立できたが、イネいもち病菌での効率的な形質転換系がまだ完成していないのでその系を完成させる。イネいもち病菌ではフェリムゾン処理により電解質の漏出、培地の酸性化の促進など膜機能への影響が明らかにされている。また、胞子は発芽し数細胞まで分裂しそこで菌糸生育が静止する。それらの事象と関連する事象として、フェリムゾンのエンドサイトシスへの影響や菌糸生育で重要な役割を担うと考えられる活性酸素種の生成あるいは除去などの制御に直接あるいは間接的に関わる因子の解析を進める。

その結果、デルタcostuAとCoSTUA(-G)cで共通して発現量が減少あるいは増加し、両株間での発現量には有意な差はなく、野性株との比較では発現量に有意な差が認められる多数の遺伝子をフェリムゾン感受性関連候補遺伝子としてリストアップすることができた。また、候補遺伝子の1つである銅輸送に関わるCoICT1遺伝子の破壊株とそれと関連する銅シャペロンCoCCC2遺伝子の破壊株がフェリムゾン感受性低下を示したことから、銅輸送系がウリ類炭疽病菌とイネいもち病菌のフェリムゾン感受性に関わることが明らかになった。ハイグロマイシン耐性を指標に得られたT-DNA挿入変異株約7000株のスクリーニングからAPSESファミリーに属する転写因子CoSTUAと銅輸送に関わるCoICT1をフェリムゾン感受性関連因子として同定できた。さらにCoICT1の関係因子として銅シャペロンCoCCC2の欠失もフェリムゾン感受性を低下させたことから、銅輸送系がフェリムゾン感受性に関わることが明らかになった。デルタcostuAとCoSTUA(-G)cのRNAseq解析で共通して発現量が減少あるいは増加し、また、両株間での発現量には有意な差はなく、野性株との比較では発現量に有意な差が認められる多数の遺伝子をフェリムゾン感受性関連候補遺伝子としてリストアップすることができた。CoSTUA株とCoICT1株以外のフェリムゾン耐性候補ウリ類炭疽病菌株9株中8株については候補遺伝子をハイグロマイシン遺伝子と置換した破壊株作成に成功し、候補遺伝子とフェリムゾン耐性、および病原性発現の関係を調べた。ただし、候補遺伝子を破壊したいずれの株もフェリムゾン耐性を示さなかった。考えられる原因としては, T-DNA挿入遺伝子以外の遺伝子で変異が起きたセクター株をフェリムゾン培地上で選抜した可能性、あるいはT-DNA挿入がフェリムゾン感受性低下に関わる他の遺伝子の発現に影響を及ぼした可能性が考えられる。これまでと同様、ハイグロマイシン耐性を指標にT-DNA挿入変異株を作出して、フェリムゾン感受性が低下した株をできるだけ多く取得し、候補遺伝子のフェリムゾン感受性と菌の病原性の関係とそれらの機能を調べる。銅輸送系がフェリムゾン感受性に関わることが明らかになったことから、細胞膜に存在すると考えられる銅のリセプターをコードするCTR1遺伝子に着目し、CTR1とその関連遺伝子の破壊株を作成し、フェリムゾン感受性と病原性について調べる。デルタcostuAとCoSTUA(-G)cのRNAseq解析で共通して発現量が減少する、あるいは増加する遺伝子から銅輸送、あるいは銅依存タンパク質に関連すると考えられる遺伝子を選抜し解析する。ウリ類炭疽病菌104-T株で効率よく良くT-DNA挿入菌株を作出できる系を確立できたが、イネいもち病菌での効率的な形質転換系がまだ完成していないのでその系を完成させる。イネいもち病菌ではフェリムゾン処理により電解質の漏出、培地の酸性化の促進など膜機能への影響が明らかにされている。また、胞子は発芽し数細胞まで分裂しそこで菌糸生育が静止する。
高校生による「手作り味噌料理で青春パワーアップ大作戦」の調査・研究

日本は世界中で最も多くの発酵食品を食文化に持つと言われているが、その代表的な食品の1つである「味噌」の需要が減ってきていることを知った。さらに米味噌圏である四国でも愛媛県松山地域には「瀬戸内麦みそ」と呼ばれる麦味噌が古くから作られていたことを知り、「味噌」に対する関心が高まった。本研究の目的は、高校生が(1)四国瀬戸内地域の発酵食文化に関する調査・研究、(2)自家製「味噌」を作り、味噌を使ったアイデア料理を作成する、(3)本校生徒に研究内容や成果を発表する、という3点である。研究成果として、(1)アンケートから本校生徒の約70%が味噌汁が好きで、その約50%が具材が多い味噌汁が好き(好きな具材は豆腐・わかめ・油揚げ・いも類・キノコ類の順)だが約半数の家庭で味噌汁が食卓に出るのは「時々」であることが分かった。また2013年10月の日本高血圧学会で「みそ汁の塩分は血圧に影響しない」注)、特にカリウムを多く含んだ野菜・芋類、食物繊維の多い海藻類などは塩分を体外に排出する働きがあるという研究発表があったことを知り、「具だくさん味噌汁」によって高校生に不足しがちな豆類・海藻類・野菜類・芋類の摂取が増える。(2)味噌の主原料は「畑の肉」と呼ばれる「大豆」で、大きく米味噌・豆味噌・麦味噌に分類でき、発酵由来のさまざまな効果がある。(3)味噌は乳製品との相性も良いのでスウィーツにしても美味しい。(4)自家製味噌作りは意外に簡単にできる、等の知見が認められた。高校生たちは、調べたり体験して得た成果を校内プロジェクト発表会と農業クラブ愛媛県大会で発表し、多くの人に「味噌」の素晴らしさを伝えることができた。日本の伝統的な発酵食品「味噌」の作り方や活用方法について、高校生が体験を伴う調査研究を行うことは、次世代への食文化伝承にとって重要である。今後は、生徒たちの調理技術を高めて、味噌料理が食卓に並ぶ機会を増やしていきたい。