hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高輝度放射光並びに中性子プローブによる金属イオンのゲル液二相分配ダイナミクス解明

1年目からf元素分離用の有機配位子の合成を行い,配位子とLn(III)との錯体構造を単結晶X線構造解析や放射光EXAFS計測で調査し,錯形成定数や抽出挙動を合わせて評価して配位空間と配位強さの相関を調査した.2年目は1年目の溶液系や結晶系を踏まえ,配位子に重合性官能基を導入してゲルに搭載し,溶液系とゲル液系での錯形成挙動の差異,膨潤収縮状態を変化させた際のゲル中の錯体構造変化を捉えることに成功した.より詳細なデータの検討,配位子搭載ゲルの高度化は今後の課題である.f元素のなかでも非放射性のランタノイドで実験を続けてきたが,アクチノイドを用いた実験手法の習得も実施することができた.f元素認識用の配位子の合成を進め,単結晶X線構造解析や放射光EXAFS法や時間分解XAFS(DXAFS)計測等によって一連のランタノイドシリーズの錯体構造の取得や, UV滴定による錯形成定数の取得,更に溶媒抽出やゲル液抽出による金属イオン分配挙動の調査を進めている.Nドナーのみからなる配位子と,合成したN,Oハイブリッドドナー型の配位子では錯体構造と配位強さの相関に関して有意な差が見られ, f元素高度認識に効果的な配位子の基本骨格などに関して知見の蓄積を進めた.基盤となる溶液系での錯形成挙動と錯体構造との相関調査から開始し, 2年目に入って溶液系とゲル液系での錯形成挙動の際の調査に着手して進めている.ゲルの状態を変化させた際の錯体構造の変化を捉えることができ,詳細な解析やメカニズムの考察を実施している.また当初の研究計画にはなかったが実際のアクチノイドを用いた実験をアイダホ国立研究所で実施する機会を得たため,こちらも精力的に進めている.実験は進んでいるが,得られた知見を纏めて報告する部分が遅れているのが課題である.f元素認識用の有機配位子の合成スキームを整備し,一連のランタノイド(Ln(III))との単結晶を合成し,X線構造解析により元素間距離や結合角といった錯体構造を取得した.併せて各種配位子とLn(III)の酸乖離定数や錯形成定数を求め,錯体構造と配位強さの相関を取得した.放射光EXAFS法でも一連のLn(III)と各種配位子との溶液中の錯体構造を取得し,単結晶構造でフィッティングを行い構造を考察した.非対称な構造のN,Oハイブリッドドナー配位子は特定のLn(III)との錯形成定数が極大値を持ち,配位子の基本骨格の選定が重要であることを明らかにした.最終年度は配位子搭載型ゲルサンプル(例えば感温性N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)など)にEu(III)やNd(III)を吸着させ,何点かの温度で保持しながらSPring-8 BL11XUで放射光EXAFS計測を行った.その結果,硝酸Nd(III)水溶液,硝酸Eu(III)水溶液や配位子を含まないNIPAゲルでは動径構造関数は温度上昇による熱振動増大により水和水のO等に由来する第一ピークが鈍化したが錯体構造の変化は見られなかった.配位子を搭載したNIPAゲル中では温度変化による膨潤収縮状態変化により若干近距離にシフトした.これはゲル中で錯体構造(水和水数や結合距離など)が溶液中と若干異なり,ゲルを用いた錯形成“場"の制御による錯体構造変化の可能性を示している.ゲル中では幾つかの構造の錯体が混在している可能性もあり更に実験条件を変化させてEXAFS法による錯体構造を取得し,詳細なフィッティングによって溶液とゲル中の錯形成挙動の変化を明らかにする必要がある.初年度から始めた有機合成に時間がかかり錯形成挙動,吸着挙動,錯体構造とゲルの化工物性との相関は十分に検討できなかったため,今後の検討課題である.液液抽出でのランタノイド/アクチノイド分離のための多座N,Oヘテロドナー配位子であるN-alkyl-N-phenyl-1,10-phenanthroline-2-carboxamide (PTA)の新規誘導体をはじめとし、必要な原料の合成スキーム整備や大量合成を実施した。
アルツハイマー病発症機構におけるプレセニリンとγセクレターゼの機能解析

γ-セクレターゼはAPPの膜内配列を切断し、アルツハイマー病発症に深く関連するβアミロイド蛋白の最終段階を担う酵素である。その分子的本態として、家族性アルツハイマー病原因遺伝子の一つであるPresenilinを活性中心とした、Nicastrin(Nct)、Aph-1、Pen-2によって構成される高分子量膜蛋白複合体であることが明らかとなっている。特異的な阻害剤の開発やその高次構造の理解のためには、活性を持つ酵素の高効率な発現・精製法の確立が必須であるが、複数の膜蛋白によって構成される複合体という特性のため、通常の発現系では困難であった。そこでバキュロウイルス発現系において、感染Sf9細胞から出芽するウイルスに活性を持つ膜蛋白複合体が効率よく濃縮されるという現象を利用することを考え、4分子それぞれをコードするリコンビナントバキュロウイルスを作製し、Sf9細胞に感染させた(東大・先端研、浜窪・児玉教授との共同研究)。その結果4分子すべくを感染させたときに初めて活性型γ-セクレターゼ複合体がSf9細胞膜画分および出芽ウイルス画分に再構成され、その酵素学的性質は哺乳類細胞のそれとほぼ同様であった。さらにSf9細胞には不活性型γ-セクレターゼをあらわすと考えられる全長型PSが多く存在していたのに対し、出芽ウイルス画分には活性型γ-セクレターゼの特異的な集積が観察された。この方法により活性型γ-セクレターゼを特異的に産生・精製することが可能となったほか、多種の膜結合性サブユニットからなる高分子量膜蛋白複合体を効率よく再構成することが可能となることが示唆された。
正標数の代数幾何学をめぐる諸問題

代数幾何学における正標数特有の現象について研究を行った.特に,標数p>0の代数的閉体k上で定義された3次元多様体で,高々標準特異点しか持たないものの局所的な構造を調べた.p>2でXの一般超平面切断が高々有理特異点しか持たないと仮定したとき,Xの余次元2の局所的構造を定義方程式のレベルで明らかにした.その結果として,このような多様体の余次元2の特異点は,p=3における2つの例外を除けば,有理二重点と非特異曲線の直積と解析的に同型であることを示した.代数幾何学における正標数特有の現象について研究を行った.特に,標数p>0の代数的閉体k上で定義された3次元多様体で,高々標準特異点しか持たないものの局所的な構造を調べた.p>2でXの一般超平面切断が高々有理特異点しか持たないと仮定したとき,Xの余次元2の局所的構造を定義方程式のレベルで明らかにした.その結果として,このような多様体の余次元2の特異点は,p=3における2つの例外を除けば,有理二重点と非特異曲線の直積と解析的に同型であることを示した.本年度は主に、変形空間において同特異な部分空間を持つような有理二重点についての研究を行った。標数0においてはBertiniの定理の帰結として同特異空間は自明なものしかないことが知られているが、これまでの研究により、すでに低標数の場合に非自明な同特異空間が存在する有理二重点の例がいくつか見つかっている。これらは以前の研究において、準楕円曲面のファイバー積からCalabi-Yau多様体を構成した際に見出されたものである。そこでこうした性質を持つ有理二重点がどれくらい存在するのかを分類するため、標数2と3における各タイプの有理二重点それぞれについて局所的に変形空間を計算し、一部の特に複雑な場合を除いてその同特異空間の構造と次元を明らかにした。残された場合は標数2のD型特異点の場合で、これは今後の研究課題である。こうした特殊な変形空間の存在は、低標数の代数多様体の構造を解明するうえで重要な意味を持つと考えられる。研究にあたっては共同研究者である伊藤浩行氏(広島大学)・廣門正行氏(広島市立大学)と頻繁にセミナーを行い、徹底的に議論した。また国内外の研究者と議論および情報収集を行うことを目的として、研究集会やセミナーに積極的に参加した。具体的には、2009年7月にシドニーで行われた1st PRIMA Congressに参加し、正標数のCalabi-Yau多様体について講演を行ったほか、2009年12月にも法政大学で行われた研究集会において正標数の有理二重点について最新の研究成果を報告した。また、群馬県の玉原高原で行われたセミナーや城崎でのシンポジウム、北大や高知大で行われた研究集会などにも参加し、参加者と活発な議論を行った。昨年度に引き続き、変形空間において同特異な部分空間を持つような有理二重点についての研究を行った。低標数において有理二重点が持つ非自明な同特異空間の構造を決定するため、チュリーナ数によって定まる層化が代数的であることに注目し、各有理二重点の変形空間においてチュリーナ数が最大の値をとるような空間について調べて分類した。さらにこれに含まれている同特異空間を、標数3以上のすべての有理二重点について計算した。この結果から、標数3以上において標準特異点を持つ3次元代数多様体における有限個の点を除いた部分での局所的な記述は、標数3において2つの例外があるのを除けば、標数0と同様に表せることが明らかになった。こうした変形空間の分類は、低標数の代数多様体の構造を解明するうえで重要な意味を持つと考えられる。この成果については、伊藤浩行氏(広島大学)・廣門正行氏(広島市立大学)とともに論文にまとめて現在投稿中である。またこれと平行して、準楕円曲面の多重標準因子がなす写像がいつ構造射となるかについても研究を行った。これは桂・上野によって楕円曲面に対して考えられた問題の応用であり、標数3についてはすでに解決しているが、標数2についてはまだ最終的な結果は得られていない。これは今後の研究課題である。これらの研究成果について、法政大学や関西学院大学で行われた研究集会において発表した。また、国内外の研究者と議論および情報収集を行うことを目的として、群馬県の玉原高原で行われたセミナーや城崎でのシンポジウム、山形大学・高知大学・九州大学で行われた研究集会などにも参加し、参加者と活発な議論を行った。本年度も引き続き、変形空間において等特異な部分空間を持つような正標数の有理二重点についての研究を行った。低標数の場合に非自明な等特異空間が存在する有理二重点の例がこれまでの研究によっていくつか見つかっているが、こうした等特異空間を包含する空間として、Tjurina数タウから定まる階層によって定義されるタウ一定軌跡と呼ばれる空間を考えると、見通しがよくなることが明らかになった。そこで有理二重点に対してタイプごとにこれを計算することを試み、標数3以上のすべての場合においてその次元と局所的な構造を明らかにすることができた。一方、標数2においては計算が複雑で完全な分類はできておらず、今後の研究課題となっている。タウ一定軌跡空間と等

特異空間は標数0においてはともに自明であることを考えると、こうした特殊な変形空間の存在は、低標数の代数多様体の構造を解明するうえで重要な意味を持つと考えられる。研究にあたっては共同研究者である伊藤浩行氏(広島大学)・廣門正行氏(広島市立大学)と頻繁にセミナーを行い、徹底的に議論した。2011年11月に高知大学で行われた研究集会において、正標数の有理二重点の変形空間に関する最新の研究成果について報告したほか、国内外の研究者と議論および情報収集を行うことを目的として、群馬県の玉原高原で行われたセミナーや城崎でのシンポジウム、東大や法政大で行われた研究集会などに積極的に参加した。
運動中の突然死の原因に関する研究

(目的)運動中の突然死の主な原因として心筋虚血、再潅流後の不整脈などが考えられるが、最初のステップである虚血が生じる機序は明らかではない。そこで本課題では運動中の心筋虚血の発生機序として運動中に循環血流中に増加する好中球に注目し、血管内皮傷害の最初のステップになる好中球の接着、活性化の有無を調べた。特に空腹時の運動では血中遊離脂肪酸濃度が上昇し、不整脈のリスクになると考えられることから、空腹のまま運動した場合と、ブドウ糖を補給しながら運動を行った場合を比較した。(方法)トライアスロン競技を行っている健康な被験者6名に50%心拍予備に相当する運動を、自転車エルゴメーターで疲労困憊にいたるまで実施させた。走行前、および開始後30分毎に採血、一部は無菌的に活性酸素産生能を測定、残りは血清を採取し、-80°Cで保存。運動は各被験者につき、ブドウ糖液を走行中に摂取する場合と、しない場合と2回のトライアルを実施した。後日保存した血清中の遊離1-selectin(好中球が血管内皮に接着を起こすとき最初に接触した後に血中に遊離する接着分子)をELISA法で測定した。(結果)ブドウ糖補給時は平均走行時間5.3時間であったのに対して、無補給時は3.6時間であった。無補給時には遊離脂肪酸濃度が著増し、好中球数はこれにともない著増した。ブドウ糖補給はこのいずれの増加も抑制した。血中1-selectin濃度はいずれの条件においても運動中、疲労困憊時をとうしてほとんど変動しなかった。一方単位好中球あたりの活性酸素産生能は水補給時には時間とともに低下したが、ブドウ糖補給時には低下しなかった。(結論)長時間の運動中には好中球数が300%近く増加するにも関わらず、血中1-selectinは、ほとんど増加せず、好中球の機能異常が観察されたにも関わらず、好中球の血管内皮に対する反応は起こっていないと推測された。
代数多様体の構造の研究

今年度の研究は、次の2つの問題を主な研究対象とした。1)代数曲面上の正規交差因子を固定したとき、その因子を判別因子として持つような2次曲線束の変形は、いかにして記述され、いかにして計算されるか?それを、曲面とその上の因子の対のなす幾何学によって記述することができるか?2)代数曲面内で因子を変動させた時、それに伴って、2次曲線束の変形であって、その判別因子が、与えられた因子の変動と一致するように変動するものが存在するか?あるいは、そのような変形が存在するための必要十分条件、あるいは必要条件、十分条件は何か?それを曲面とその上の因子の対の言葉によって記述せよ。以上の問題に対して、無限小変形の考察により、次のような結果が得られた。判別因子が非特異な時、因子の無限小変位は、因子の法線束のコホモロジーにより記述できるが、それに対して、標準的な写像により、別の、ある種のコホモロジーの元が対応づけられる。より具体的に言えば、2次曲線束の相対的接バンドルの順像は、階数3の局所自由層になるが、その2次のコホモロジーの元が対応づけられる。その元が零になることが、因子の変位に対してそれを判別因子の変位として実現するような2次曲線束の変形が存在するための必要条件になる。この結果は途中結果であり、今後のさらなる研究を要する。とくに相対的接バンドルの順像のコホモロジーがいつ消滅するか、という研究を要する。
メスが複数回交尾するのはなぜか

メスが何頭のオスと交尾するか(メスの交尾回数ないし交尾率)には種間で大きな変異がみられ、メスの利益に基づく仮説群が提案され研究されてきた。交配可能な集団(系統)間でのメスの交尾回数の変異を持つ種である、アズキゾウムシ(Callosobruchus chinensis)を主な対象として、メスの交尾回数の進化について検討した。まず、交尾回数の集団間変異が、メスの側の要因とオスの側の要因、および交互作用によりそれだけの影響を受けているのかを明らかにし、また変異が遺伝的な部分を持つことを示した。人為選択実験により遺伝相関を検討したところ、メスとオスの交尾率間には相関した進化がみられず、両性の交尾率間には遺伝相関がないと考えられた。これまでの研究でもっとも有力な直接的利益の仮説に関して、メスが複数のオスと交尾する率が高い集団において、複数回交尾にともなうメス自身の直接的利益が見られないことを示した。直接的利益に加えて間接的利益の一部を合わせて評価しても、メスが複数のオスと交尾する率が高い集団で複数回交尾によるメスの利益は見られなかった。メスが複数のオスと交尾する率が高い集団のオスは、メス体内に複数のオスの精子が存在し精子競争のリスクが大きいため、メスが複数のオスと交尾する率が低い集団のオスと比べて精子競争能力が高いという予測が、二重交尾実験と父性解析の結果、支持された。メスが複数のオスと交尾する率は、集団だけではなく、時間帯や産卵基質などの条件などの影響を受けた。しかし、時間帯が異なっても、メスが複数のオスと交尾する率が高い集団では、メスの交尾率が低い集団よりも、交尾率が高いことが普通であり、逆転は見られなかった。産卵基質の有無は、メスが複数のオスと交尾する率が高い集団では交尾率に大きな影響がなく、メスが複数のオスと交尾する率が低い集団ではメスの交尾率に影響を与えた。アズキゾウムシ(Callosobruchus chinensis)のメスにおける交尾回数の変異について、複数回交尾にともなう利益としてメス自身の直接的利益が存在するかどうか検討した。メス1回交尾での系統内・系統間交配実験での適応度成分の比較によっても、系統内でのメス,1回交尾とメス2回交尾の適応度成分比較によっても、直接的利益は存在しないことが明らかになった。むしろ、メス1回交尾の系統で2回交尾のときの適応度成分が1回交尾よりも高いという、複数回交尾の直接的利益から期待されるのとは反対の傾向が認められた。また、メス1回交尾とメス2回交尾の適応度成分比較という、メスの複数回交尾の研究ではもっとも普通のアプローチが、2回交尾しやすいメスとしにくいメスが集団内に存在することにより、結論に影響を受けることが実験から明らかになったので、この要因および他の条件の影響を検討した。直接的利益が存在しないことは、この要因などを考慮した実験でも支持された。この要因は先行研究では考慮されていないため、先行研究の結果をこの要因の効果を取り入れて再分析したところ、直接的利益の効果を過大評価している可能性があることがわかった。なお、また、アズキゾウムシにおけるメスの交尾回数の系統間変異は、平均的な交尾回数に影響を与える条件を変化させても安定したものであることもわかった。複数回交尾にともなう間接的利益についても、卵の艀化率等の一部の適応度成分を用いて検討したところ、存在しないことが示された。

アズキゾウムシ(Callosobruchus chinensis)のメスでは、集団間に交尾回数の変異が存在する。従来、メスの複数回交尾はメスにとっての利益の観点から研究されることが多かったが、アズキゾウムシで複数回交尾する集団を用いて検討したところ、再交尾がメスの適応度に関してマイナスの効果をもたらすことが明らかになった。また、メスの再交尾頻度は、産卵(産卵させたときにはメスの再交尾頻度が高い)、日周サイクルなどの要因の影響を受けることがわかった。産卵に伴う再交尾頻度の上昇の程度は,集団間で大きく異なっていた。メスの再交尾頻度と関係のある要因を複数の集団で調べたところ,射精量と再交尾頻度の間に正の相関があった。また、オスの交尾器には、非交尾時には折り畳まれた内側にあるが、交尾時においては反転して露出する骨片があり、骨片には逆向きのとげ状の構造が発見された。骨片の形態を再交尾頻度が大きく異なる2集団で比較したところ差が見られた。これらの発見は、再交尾頻度決定におけるオス側の要因の重要性とメスの交尾回数が精子競争を介してオスに影響することを示唆している。さらに、オス側の要因の重要性は、幼虫期に複数個体で飼育されたオスは、単独で飼育されたオスに比べて,多くの精子をメスに射精したという結果によっても補強された。複数回交尾しやすいメスとしにくいメスが集団内に存在することが複数回交尾の適応度への効果の解析に大きな影響を与えることはアズキゾウムシですでに明らかにしたが、その内容を他の昆虫の解析にも適用した。メスが何頭のオスと交尾するか(メスの交尾回数ないし交尾率)には変異がみられる。集団(系統)間でメスの交尾回数に変異が見られるアズキゾウムシ(Callosobruchus chinensis)を主な対象として、メスの交尾回数の変異の進化について検討した。メスが複数のオスと交尾する率が高い集団において、複数回交尾にともなうメス自身の直接的利益が見られないことはすでに明らかにしている。一部の間接的利益をも考慮しても、同様に複数回交尾によるメスの利益は見られなかった。集団間におけるメスの交尾回数の変異には、オスのちがいによる効果とメスのちがいによる効果の両方が寄与していることが認められた。人為選択の結果、メスの交尾率とオスの交尾率の間には相関した進化が起こらず、両性の交尾率間には遺伝相関がないことが示唆された。メスが複数のオスと交尾する率が高い集団のオスは、メス体内に複数のオスの精子が存在し精子競争のリスクが大きいため、メスが複数のオスと交尾する率が低い集団のオスと比べて精子競争能力が高いことが予測される。二重交尾による実験と父性の解析の結果、この予測が支持された。メスが複数のオスと交尾する率は、集団だけで決まるのではなく、時間帯や産卵条件などの影響を受けた。時間帯が異なっても、メスが複数のオスと交尾する率が高い集団では、メスの交尾率が低い集団よりも、交尾率が高く、逆転することはなかった。一方、産卵基質の有無は、メスが複数のオスと交尾する率が高い集団では交尾率に大きな影響を持たなかったが、メスが複数のオスと交尾する率が低い集団においてはメスの交尾率に影響を与えた。
明治期法学史の基礎的研究

われわれは、従来、明治期の法律学に関する研究が少ないという点に着目し、「明治期法学史の基礎的研究」に着手した。当初は、未発見史料を発掘することに重点を置き調査を進めるうち、初年度において、ボアソナードが大阪で行なった演説を『大阪公論』(明治22年5月3日)に見出した。そこには「諸君の教師は大概予が門人なれば予は諸君の父の父則ち祖父に該る者」との文言があり、関西にも彼の子あるいは孫と称すべき多くの法律家が存在していたことが明らかとなった。そこで、われわれは、ボアソナード並びに彼の系譜にある関西の法律家たちの中の重要人物について研究を進める方向を固めた。彼らのうち最も著作が多く、司法省法学校出身で、東京大学教授・大阪控訴院部長となった井上操(嘉永元年9月生,明治38年2月没)をまず研究対象とすることとし、彼の御遺族を松代に訪ね、自筆ノートを発見するに至った(このノートに言及した研究は見当らない)。このノートは、民法,行政法,検察官制度に関するボアソナードの講義に依拠したものであることはほぼ明らかであり、極めて貴重なものであると確信するものである。そこでさらに、彼のその他の著作である『大日本帝国憲法述義』・『刑法述義』について研究を進めるうちに、彼の業績には看過し得ざるものがあるとの認識に達した。さらに、その他のボアソナードの門人についても研究範囲を広げるうちに、わが国の法律学の発展にとって、フランス法系の諸学者の功績についてより一層の研究を深めるべきであるとの結論に致達した。われわれは、以上の経過に鑑み、今後ともフランス法系の諸学者たちの業績をより深く研究し、従来ともすればドイツ法系の学者に重きを置きがちであった研究姿勢が是正される方向で、新たな発見をすべく努力していく所存である。
発言意図抽出によるオンラインコミュニティの発想促進支援システム

本年度はオンラインコミュニティでの会話パターンを推定するシステムを作成した。このシステムは本研究の目的であるオンラインコミュニティでの発想支援に必要なシステムである。当初はこれまでに作成した発言意図抽出システムと、人間関係表示システムを組合せて、コミュニティ内の雰囲気を推定し、可視化するシステムを作成する予定であった。しかし、さまざまな会話があるため、その会話の雰囲気の推定を行うためには、会話のパターンを特定し、パターン毎に雰囲気を推定する必要がある。そこで、可視化するシステムの作成は延期し、会話パターンを推定するシステムの構築に取り組んだ。提案システムは会話データが与えられると、助詞助動詞からなる文末表現を抽出し、文末表現の使われ方から会話パターンを作って、特徴的なパターンを抽出するものである。あらかじめパターンを用意しておく必要はなく、パターンを自動的に作り上げることができるので、どのような会話データにも対応できる特徴を持つ。システムを構築し、大規模な会話データを用いて評価実験を行った。今回用いた会話データでは4種類の会話パターンがあることが分かった。このパターンが言語学の知見の一つである態度の類似性に一致することから、提案した会話パターン推定手法の有効性を確認した。本研究の成果は研究会にて報告した。オンラインコミュニティでの会話パターンに関する知見はこれまでにも得られているが、自動的に推定するシステムは少なかったため、このシステムを用いることでさまざまな会話パターンが手軽に推定できるようになる。以上より、発想支援に必要なシステムを全て完成させることができたと思われる。本年度は発言意図を抽出するシステムを作成し,それの評価実験を行い,作成したシステムの妥当性を検証した.発言意図の抽出は発言に含まれる日本語の助詞助動詞の意味の組合せから行っている.この手法は従来より使われている手法であるが,本研究ではより広い範囲に適用できるように意図と助詞助動詞の組合せを新しく作成している.範囲を広げたために発言一つ一つの推定精度は従来手法に比べ若干低くなったが,目標とする発想促進支援システムには十分な精度が得られた.助詞助動詞は日本語辞書大辞林に掲載されているもの全てを使用しており,信頼性の高い推定手法となっている.提案手法の利点は機械学習を使用していないため,大量の正解データを必要としないことがある.機械学習を用いると推定精度は高くなるが,システムを構築するまでに多くの時間が必要となる.また,発話意図は個人の主観にも大きく依存し,正解データは得にくい.その点で提案手法は少ない労力で意図推定を行うシステムができ,有効な手法といえる.また,推定した発言意図を用いて人間関係の仲の良さを推定できることを発見した.仲の良さを推定する手法では2人の人間が交わした発言の意図を推定し,意図の種類数から仲の良さを推定する.実験によって提案手法の妥当性を確認したところ,2人の仲のよさは発言数とは必ずしも関係ないことが分かり,発話意図の種類数を掛け合わせた値が2人の仲の良さを表すのに最も最適であることが分かった.3件の研究会で本研究の成果を報告した.議論の結果,提案手法が情報のフィルタリングや人間のマネジメントシステムにも応用できることが分かった.今年度の課題は達成できた.本年度は人間の発話文から,仲の良さと上下関係を推定するシステムを作成した.システムは昨年開発した発話意図を抽出するシステムを用いており,会話に含まれる発話文から発話意図を同定し,仲の良さと上下関係の推定に用いている.提案手法では仲の良さを発話意図の種類数の積から推定する.また,上下関係は命令や禁止を表す意図の割合から算出する.従来手法では仲の良さを発話量に関係があるとされているが,対象とするオンラインコミュニティにおける会話では必ずしも成り立たず,提案手法による推定が最も安定することを確認した.また,従来手法では上下関係は敬語の割合に関係があるとされているが,対象とするオンラインコミュニティでは多くの人間がです,ます調で会話をするため従来手法では上下関係の推定は難しい.提案手法は敬語の使用という表面上の違いから上下関係を推定するのではなく,意図の違いという表面には現れにくい特徴から上下関係を推定するという特徴がある.これによって安定した推定が可能になった.本研究の目的は発想支援であるため,他人がどのようなことを考えているかを認識することが重要になる.加えて,オンラインコミュニティに集う人間関係がどのようになっているかを知ることで,コミュニティの中の小さなコミュニティにおいて交わされている情報を特定することも可能となる.以上より,今年度の目標は達成できたと考えられる.本年度はオンラインコミュニティでの会話パターンを推定するシステムを作成した。

このパターンが言語学の知見の一つである態度の類似性に一致することから、提案した会話パターン推定手法の有効性を確認した。本研究の成果は研究会にて報告した。オンラインコミュニティでの会話パターンに関する知見はこれまでにも得られているが、自動的に推定するシステムは少なかったため、このシステムを用いることでさまざまな会話パターンが手軽に推定できるようになる。以上より、発想支援に必要なシステムを全て完成させることができたと思われる。
いわゆる「有機米」生産に関する技術的検証と評価

平成35年度の3年間,有機質肥料の施用が水稲の生育収量に及ぼす影響を検討した。品種日本晴を用いて圃場栽培を行い,処理区は基肥要因,追肥要因,農薬要因を組み合わせ,対照区として化学肥料・農薬の区を設けた。平成2年度の予備実験では有機質肥料を中心に化学肥料を補完的に施用した区が化学肥料のみの対照区に近い収量となったが,平成3年度実験では有機質肥料のみでも化学肥料単用区に匹敵するほどの収量となった。ただし,無農薬・慣行油粕追肥系列区では分げつ数,有効茎歩合が低いため穂数,総籾数が減少し,低収となった。平成4年度実験では,有機質肥料(菜種油粕)の追肥を行うことにより,化学肥料区と同等の高い収量をあげ得ることが指摘できた。また,収量は総籾数の多少により影響され,総籾数には穂数が,また穂数には最高分げつ期茎数が大きく関係していた。最終年度には,1990-1993年の4年間の結果について,収量とその減収要因について解析を行った。4年間の平均収量は無農薬区で低く,年次変動も大きかった。その年次変動には雑草特にコナギの発生量が関係していた。90,91年はトビイロウンカが大発生したが,登熟後期であったため,登熟歩合の低下は小さかった。92年に除草区を設けて試験を行ったところ,雑草との競合による穂数の減少が収量に最も影響することが確認された。また,水田生態系を構成している生物相を調査した結果,水稲個体群の動物相は農薬の使用により種類数,総数が減少したが,農薬の影響が認められない種もあった。さらに田面水中および土壌中の動物相は,農薬の使用による総数の変化は小さく,特定の種に個体数が集中する傾向があった。また,有機物無施用の慣行区では総数が著しく減少するなど,有機物施用と無農薬により水田生態系が多様化することも認められた。本年度は特に有機質肥料による追肥が生育収量に及ぼす影響を検討した.品種日本晴を用いて圃場栽培を行い,処理区は基肥要因,追肥要因,農薬要因を組み合わせ,対照区として慣行栽培に準じた化学肥料・農薬の区を設け,計16区とした.収量は減農薬・無追肥系列区,無農薬・慣行油粕追肥系列区が著しく低くなった.虫害は無農薬・慣行油鉾粕肥系列区のみに発生したが,登熟歩合への影響は少なかった.無農薬・慣行油粕追肥系列区では分げつ数,有効茎歩合が低いため穂数,総籾数が減少し,低収となった.減農薬・無追肥系列区では分げつ数は確保したものの有効茎歩合,1穂粒数の低下が著しく結果として総籾数が低下し,減収した.ただし登熟歩合は高かった.減農薬・中期追肥系列区と減農薬・慣行化肥追肥系列区の収量は化学肥料のみの対照区に匹敵するものであった.減農薬・中期追肥系列区では有効茎歩合が高く,油粕追肥の場合には1穂粒数が多く,もみわら比も高かった.化学肥料追肥の場合には穂数が高い値を示した.いずれの場合も減農薬・慣行化

肥追肥系列区よりも総籾数が多く,登熟歩合は低かった.中期追肥系列区は期待された1穂粒数の増加はほとんど認められず,むしろ有効茎歩合を高める効果が強く現れた.減農薬・慣行化肥追肥系列区では有効茎歩合が低く穂数,総籾数は少ないが登熟歩合は高かった.昨年度の実験結果でも有機質肥料を中心に化学肥料を補完的に施用した区が化学肥料のみの対照区に近い収量となったが,本実験では有機質肥料のみでも化学肥料単用区に匹適するほどの収量となった.今後は減農薬の慣行的な油粕追肥における生育収量についても検討する必要がある.また本年度並行して実施した除草時期と生育収量とに関する実験の結果についても分析を進める.本年度も継続して品種日本晴を用いて栽培試験を行い,特に追肥方法の相違が水稲の生育収量に及ぼす影響につき検討した。処理区は基肥要因として3水準(1)堆厩肥区,(2)堆厩肥・鶏ふん区,(3)堆厩肥・鶏ふん・生藁区,および(4)対照区(化学肥料基肥,追肥)とし,追肥要因は5水準(1)無追肥区,(2)菜種油粕中期追肥区(穂首分化期と穎花分化中期),(3)菜種油粕慣行追肥区(分げつ盛期,穎花分化中期,登熟期),(4)化学肥料中期追肥区,(5)化学肥料慣行追肥区とした。各区の生育収量の相違に影響が大きかった施肥法について概括する。基肥による差異は有意なものではなかったので,追肥方法にのみ着目すると,収量は,油粕を用いた区に比べて化学肥料を用いた区で高かったが,油粕中期追肥区は化学肥料区に匹敵し,高かった。収量は総籾数の多少により影響され,総籾数には穂数が,また穂数には最高分げつ期茎数が大きく関係していた。化学肥料区において最高分げつ期茎数が増加し,とりわけ中期追肥区で顕著にその傾向が認められた。また,乾物生産についてみると,各区のCGRは主としてLAIによって影響され,収量の高かった中期追肥区のCGRは慣行追肥区に比べて,油粕を施用した区では登熟期に,化学肥料を施用した区では穂孕期にそれぞれ高まり,油粕の肥効が化学肥料に比べて遅いことが認められた。このことは,追肥を行った後の葉色値が化学肥料区に比べて油粕区で高くなるのが遅れる,すなわち肥効の発現が遅れることからも推察された。本試験の結果,有機質肥料(菜種油粕)の中期追肥を行うことにより,化学肥料区と同等の高い収量をあげ得ることが指摘できた。本年度も継続して品種日本晴を用いて栽培試験(機械移植,19.2株/m^2)を行い,また,1990-1993年の4年間の結果について,収量とその減収要因について解析を行った。比較検討には,追肥に菜種油粕を施用した「無農薬区」と「減農薬区」,追肥に化学肥料を施用した「有農薬区」,さらに有農薬で基肥・追肥ともに化学肥料のみを施用した「慣行区」を用いた。4年間の平均収量は無農薬区で低く,収量の年次変動が大きかった。無農薬区における収量の年次変動には雑草の発生量,特にコナギが関係していた。また,90,91年はトビイロウンカが大発生し,坪枯れを生じたが,登熟後期であったため,登熟歩合の低下は小さかった。92年に除草区を設けて試験を行ったところ,雑草との競合による穂数の減少が,収量に最も影響することが確認された。水田生態系を構成している生物相を調査した結果,水稲個体群の動物相は農薬の使用により種類数,総数が減少したが,農薬の影響が認められない種もあった。さらに田面水中および土壌中の動物相は,農薬の使用による総数の変化は小さく,特定の種に個体数が集中する傾向があった。また,有機物無施用の慣行区では総数が著しく低かった。4年間にわたる水稲の有機栽培試験において,無農薬区で収量が低下,変動した主な要因は雑草であった。また農薬の使用により水田生態系が単純化することも認められた。
(アレーン)クロム錯体を用いた高選択的有機合成

1.側鎖部分に不斉炭素を有するオルト及びメタニ置換芳香族化合物は,対応する(アレーン)クロム錯体にすると二つのジアステレオマーが存在する.これら各々のジアステレオマーを立体選択的に合成することは有機合成上価値ある研究課題であり,今まで報告例は殆んどなかった.以前我々はオルトニ置換二級ベンジルアルコール誘導体のクロム錯体の各々の立体異性体を選択的に合成する方法を見い出した.今回,オルト位に電子供与基をもち,側鎖部分のベンジル位にアセタール基を, (C-2位あるいはC-3位に水酸基を有する芳香族化合物を(ナフタリン)クロムトリカルボニルでリガンド交換をおこなうと,ジアステレオマーの一つを高い選択性で合成することができた.これらの(アレーン)クロム錯体は側鎖部分の離れた位置での立体化学をコントロールすることができた.すなわち,ベンジルアセタールを加水分解し得られたケトン体に,反応させる求核試験薬の加える順序をかえるだけでC-1位とC-3位での立体異性体を各々高い選択性で合成することができた.更に側鎖部分にアリルアルコール単位があると不斉中心を更に離れた位置に移すことができ, C-1位とC-5位での立体化学のコントロールができた.さらにクロム基の配位した芳香環は酸化してカルボキシル基に,求核試薬を位置,立体特異的に反応させ非芳香環への変換もおこなった.以上のように(アレーン)クロム錯体を用いて種々の高い選択的な有機合成をおこなってきた.2.(ジエン)鉄カルボニル錯体のα一位水酸基は,酸と処理すると(ジエニル)鉄カルボニルカチオン錯体を生じ,この錯体は求核試薬とジエニル基の両端で反応し混合物を与える. (アレーン)クロム錯体と同様にカチオン錯体を単離せず,求核試薬とルイス酸を同一系内で反応させると,水酸基のある炭素上で立体特異的に炭素-炭素結合が生成することがわかった.1.側鎖部分に不斉炭素を有するオルト及びメタニ置換芳香族化合物は,対応する(アレーン)クロム錯体にすると二つのジアステレオマーが存在する.これら各々のジアステレオマーを立体選択的に合成することは有機合成上価値ある研究課題であり,今まで報告例は殆んどなかった.以前我々はオルトニ置換二級ベンジルアルコール誘導体のクロム錯体の各々の立体異性体を選択的に合成する方法を見い出した.今回,オルト位に電子供与基をもち,側鎖部分のベンジル位にアセタール基を, (C-2位あるいはC-3位に水酸基を有する芳香族化合物を(ナフタリン)クロムトリカルボニルでリガンド交換をおこなうと,ジアステレオマーの一つを高い選択性で合成することができた.これらの(アレーン)クロム錯体は側鎖部分の離れた位置での立体化学をコントロールすることができた.すなわち,ベンジルアセタールを加水分解し得られたケトン体に,反応させる求核試験薬の加える順序をかえるだけでC-1位とC-3位での立体異性体を各々高い選択性で合成することができた.更に側鎖部分にアリルアルコール単位があると不斉中心を更に離れた位置に移すことができ, C-1位とC-5位での立体化学のコントロールができた.さらにクロム基の配位した芳香環は酸化してカルボキシル基に,求核試薬を位置,立体特異的に反応させ非芳香環への変換もおこなった.以上のように(アレーン)クロム錯体を用いて種々の高い選択的な有機合成をおこなってきた.2.(ジエン)鉄カルボニル錯体のα一位水酸基は,酸と処理すると(ジエニル)鉄カルボニルカチオン錯体を生じ,この錯体は求核試薬とジエニル基の両端で反応し混合物を与える. (アレーン)クロム錯体と同様にカチオン錯体を単離せず,求核試薬とルイス酸を同一系内で反応させると,水酸基のある炭素上で立体特異的に炭素-炭素結合が生成することがわかった.
軽中等度難聴児の言語処理機能のアセスメントプロセスと支援ガイドラインの構築

1.目的:両側性軽中等度難聴児(MBHL)は、新生児聴覚スクリーニング検査(NHS)により乳児期診断児が増加したが、日常会話は成立し言語遅滞が高度難聴児ほど顕在化せず看過される例が少なくない。本研究では就学前期学童期の聴覚言語処理能,さらに障害認識等の心理状況についてアセスメント法を検討し、聴覚・言語・書記発達と学校適応について横断的に検討して支援方針を検討することを目的とした.軽度の聴力閾値を呈す人工内耳装用児例を対象に含めた.2.方法と結果:1)軽中等度難聴学童3名の発話における韻律特徴を高度難聴児10名(補聴器2名、人工内耳8名)と比較し、発話の韻律面で健常児との差異は見いだせないことが示された。2)就学前後に補聴器試聴を始めた27例のMBHL児で93%が購入したが、経過観察では常用・適時装用は半数に止まり、就学前後期の補聴導入の困難さが示された。3)難聴通級学級MBHL児69名について読解力・認知・語彙発達・ナラティブについて評価し後二者で課題を呈し、アセスメント構成の有用性が示された。また言語遅滞・学習適応・友人関係等について難聴を原因とした学習制約やトラブル・心理的負担等、高度難聴に類似した課題の発生機序が解析された。4)早期手術・両耳装用等普及傾向にある人工内耳装用学童49名を経過観察し、聴覚・言語・会話・書記読解・障害認識について評価し、高学年時の言語課題やインクルーシブ教育環境での障害認識等、類似の支援の必要性が示された。3.まとめ:MBHL児ではNHS受検後の難聴診断から、一貫した支援の重要性が示された。読解力・認知・語彙発達・ナラティブ等のアセスメント構成の視点に基づき継続的観察を必要とする。とくに就学前後期の談話構成・語彙発達、さらに聞こえと会話の不全感がもたらす心理的ストレス・障害認識に関して克服にむけた教育支援の啓発と整備の必要性が示唆された。【研究1,研究2】実態調査に関する研究(学童)については、両側軽中等度難聴児(MBHL)・片側難聴児(UHL)と、人工内耳装用(CI)児の言語処理能と学校適応と支援について検討するために、全国難聴特別支援学級および通級指導教室631施設に調査協力を依頼して実施した資料を解析した。難聴児303名について通常級の授業・会話についてMBHL児は43%、CI児76%は騒音下での聴取能低下を認め、MBHL児の情報支援対策の実施率が低下した。CI児ではMBHLと比べ、社会参加、言語表現力、社会共生態度に低下傾向があり、自律的態度・自己価値に群間差を認めなかった。また、実態調査研究(幼児)については、MBHL児の言語発達状況について後方視的に解析し、乳児期早期介入開始により幼児期後期に良好な言語発達を示したことから、新生児スクリーニング検査(NHS)後の早期介入の重要性が示唆された。【研究3】発達経過に関する研究(乳児)では、NHS検出MBHL児例について、NICU入院児とそれ以外(WBN)で長期経過を比較し、NICU児では補聴器適合に時間を要し障害重複により言語発達支援には専門教育機関での長期介入を必要とした。また、MBHL児の補聴器助成研究では、法的助成制度がないことから助成状況の実態を調査し、自費負担が早期補聴介入の妨げとなる等、早期支援体制の進捗について検討した。一方で、CI児の言語機能発達のリスクについて経時的に観察し、装用閾値が軽中等度難聴相当と音検知の閾値は良好であるが、就学時の言語機能については個人差が大きく発達リスクに関与する要因については不明であり、次年度に検討を継続予定とした。【研究6】言語評価尺度開発に関する研究では、MBHL児の言語機能の特徴解析に向けて、幼児期後期のナラティブ発達やメタ認知的発達等、就学前後期の言語機能評価の開発研究に着手した段階にある。研究の進捗は概ね順調であるが、以下の点については、次年度以降の研究の継続が必要と考える。【研究1・研究2】学校適応に関する実態調査研究では、H27年度に両側軽中等度難聴児(MBHL)・片側難聴児(UHL)・人工内耳装用児(CI)の学校適応・社会適応スキル形成・学習達成度・支援状況などの領域についての調査資料を得ているが、結果解析(研究2)については、次年度以降に各種説明要因についての多変量解析等、研究進捗を必要とする。幼児期後期の言語機能領域に関する実態調査は継続予定である。【研究3】発達経過に関する発達変容検討研究では、当初の研究計画に加えて、医療施設における後方視的調査により、就学前後期段階のMBHL児について、幼児期言語発達および、新生児聴覚スクリーニング検査後の早期介入効果について解析が進められた。次年度には、対象症例数を増加し長期経過観察による検討と、個人差を生じる要因解析研究によるMBHL/UHL児の発達特性に関する研究への展開を予定している。人工内耳装用児の術後から就学時までの後方視的検討および、発達のリスク要因検討研究については研究協力体制の調整に時間を要したが、次年度の進捗に継続が可能な段階となった。【学校適応評価】軽中等度難聴児(MBHL)、人工内耳装用児(CI)、高度難聴児の学校適応(21世紀型学習態度の形成)、学業成績、聴覚支援について調査結果を分析した。

その結果、MBHLでは高度難聴児・CI児と比べ、学業成績に課題が少なく、学校満足度も通常児と差が少ないことから、集会や班活動場面での聴覚支援は乏しく、学校適応の基礎となる社会適応スキルや言語コミュニケーション、社会共生的態度などの形成に課題が示された。【言語発達研究】診断就学まで経過観察したMBHL5名の言語発達、介入(会話・語彙・構文指導)を分析した。1歳代で介入頻度は24回/月であったが、幼児期後期では12回と減少した。早期補聴と介入支援により3歳に基礎的会話能力が形成され、補聴器常用困難例も、補聴と介入により1年間で対応可能であった。MBHLの言語発達および補聴、家族状況に応じて、幼児期に継続した個別指導の重要性が示唆された【乳幼児診断児研究】0-1歳児27名の補聴器常用について、2-6歳児19名と比較した。MBHLでは高度例より常用が遅れ、常用には、聴力程度、診断時月齢、家庭の装用指導の要因の相関が高く、家族に対し早期の補聴常用の意欲を形成する支援の重要性が示された。【青年期面接研究】初等中等高等教育に在学するMBHL39例では、補聴器常用41%、集団場面限定装用25%であるが、非装用や不安定装用は36%と多く、難聴への対応行動と心理的状況に課題を残し、長期的な補聴と障害認識等支援の重要性が示された。【人工内耳装用児研究】CI児30名(3ー20歳)の聴覚言語発達を追跡評価し関連する要因を検討し、早期両耳装用児で単語聴取能は良好であるが文レベルで低下した。【言語評価法研究】幼児期後期のフィクショナルナラティブおよび因果論的思考の評価法と言語特徴分析について高度例における基礎資料を得た。1)MBHL児の学校生活適応状況と課題について、高度難聴児、CI装用児と比較した実態と課題について概ね、実態把握資料を得た。2)MBHL児とCI児の言語発達状況と経過について、経過観察により事例的検討を行い、個人差が大きく、個別支援の重要性が指摘された。必要な支援内容については、研究資料の解析を続け、抽出する必要がある。3)MBHL児の青年期経過について、面接研究により継続した障害状況について把握した。今後、症例数を増やし学童期までの経過と連続した支援プロトコール作成の必要性が示された。4)MBHL児における幼児期後期の言語発達課題の評価に必要な評価法と高度難聴児資料を得て、今後の言語特徴分析に展開が可能になった。以上、H29年度のMBHL児の発達評価と支援プロトコール作成に向けて資料収集の進捗が認められた。本研究では、軽中等度難聴児の聞こえと言語処理能、社会適応の実態に基づいて、アセスメントと支援方法を開発することを目的とする。【実態調査】主調査では両側軽中等度難聴(MBHL)、片側難聴(UHL)、人工内耳装用(CI)児における、1言語処理能、2聞こえとコミュニケーション、3社会適応スキルと障害認識、4聴取支援について、全国聴覚特別支援学級・難聴通級教室135学級の在籍・通級児328名を対象に調査し、障害状況と支援の実態を検討した。さらに、関東圏医療施設を受診したMBHL児における、補聴の必要性と生活上の聴取障害に関して調査を行い、終日の補聴器装用は半数程度であるが、概ね聞こえの困難を訴え、自治体による補聴器購入補助事業等の地域啓発の有効性を指摘した。【要因検討】
重い電子系化合物の極低温、高圧、強磁場の多重極限下における物性測定

極低温、高圧、強磁場という多重極限下において、重い電子系化合物の物性を調べるために多重極限装置の開発を行った。この装置は脚長20トン高圧プレス、極低温クライオスタット及び超伝導磁石を組み合わせたものであり基本的な構造は、ほぼ完成状態にあった。しかし、圧力の変化、保持は手動で行っていたため。実験精度や効率の面で問題があった。そこで圧力を精密に制御するために精密圧力保持装置(理研精機社製)を取り付けた。この装置の使用により、加圧、減圧、保持を自動で行うことが可能となった。これで実験を開始するのに必要な準備が整ったといえる。これまでに行った実験を以下に示す。1強度試験:多重極限装置の安全性の確認及び基礎データを得る目的で各種強度試験を行った。その結果、通常の使用に対して十分な機械的強度を有することが確認された。2予備実験:圧力較正、温度計較正等の予備実験を行い、これで本格的な測定を行う準備が整った。現在、温度範囲2K300K、磁場範囲<9T、圧力範囲<2GPaの多重極限条件下で電気抵抗、熱膨張の測定が可能となった。3電気抵抗測定:(1)室温におけるマンガニン線の電気抵抗測定を行い、試料が置かれる圧力セル内に発生する圧力は少なくとも2GPa付近まではプレスによる荷重と比例関係にあることを確認した。(2)現在、複雑な磁気相図を示す重い電子系反強磁性体の電気抵抗測定を行い、転移点の圧力依存を詳しく調べており、予備的ではあるが興味深い結果を得ている。
植物における窒素代謝の上流制御機構の解明

窒素は、植物の生長を決定付ける栄養元素である。しかしながら、その重要性にも関わらず、窒素代謝の制御機構については不明な点が多い。窒素源の量が減少すると、そのシグナルは下流に伝達、特定の転写因子や酵素などが活性化され、最終的な窒素欠乏応答が引き起こされる。その一連の流れの内、窒素代謝の上流で機能する因子は、植物において同定されていない。本研究では、紅藻シゾンを用いて、窒素代謝の上流で機能する因子を同定して解析することを目的にした。本研究の成果により、TOR (target of rapamycin)が、窒素代謝の上流において、窒素同化遺伝子の発現などの窒素欠乏応答を制御している事が解明された。窒素は、植物の生長を左右する重要な栄養素である。それ故、窒素量に応じた細胞の応答については、生理学的・分子生物学的な解析が盛んに行われている。一方、窒素量を細胞がどの様な機構で感知し、それに応じて応答するのか、つまり、窒素代謝の上流で機能する調節因子についての知見は、多くの制御系・実験系が複雑であるなどの理由から蓄積していない。本研究では、単純な制御系を持つと考えられる単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeを実験材料に用いて、窒素代謝の上流で機能する調節因子を同定し、機能解析をすることを目的としている。本年度は、順遺伝学的手法により窒素代謝上流で機能する因子の同定法の確立をまず試みた。具体的には、窒素欠乏条件で誘導される転写因子に蛍光タンパク質を連結し、窒素充分条件でも蛍光を発する変異体を取得する方法である。まず始めに、蛍光タンパク質がシゾン細胞内で恒常的に発現する細胞と野生株を混合したサンプルを用いて、セルソーターで蛍光を発する細胞の分取が可能か否かを調べた。その結果、2種類の細胞を明確に区別することができたが、分取後の細胞は死滅しており、その後の培養をすることができなかった。分取時や分取後の条件検討を行ったが、結果は改善されず、その原因としてシゾンの弱い細胞壁が原因であると結論した。本方法による制御因子の同定は一時中断し、(1)窒素代謝上流で機能すると考えられるキナーゼの解析と(2)窒素欠乏条件で誘導される転写因子と協調的に機能する因子の同定を試みることにした。これまでに、当該キナーゼが窒素代謝上流で機能することを示唆する結果と、窒素代謝欠乏応答性転写因子の過剰発現株を取得している。今後は、それらの材料や知見を基盤とし、窒素代謝上流で機能する因子の同定と機能解析に繋げて行く。それ故、外環境の窒素量に応じた細胞応答は、植物の生存戦力を理解する上で必要不可欠である。本研究では、これまで研究蓄積が蓄積していない、窒素代謝の上流で機能する調節因子の同定と機能解析を目指している。昨年度までに、窒素代謝で機能するキナーゼ候補であるTORを同定し、また、窒素欠乏応答転写因子MYB1の過剰発現株を作製した。本年度は、TORキナーゼの、窒素欠乏応答転写活性化への関与について解析を行った。TORキナーゼの活性をラパマイシンによって人為的に不活性化したところ、培地中に窒素栄養源が十分に存在するにも関わらず、MYB1に依存して転写される窒素同化系遺伝子群の発現上昇が観察された。このことから、TORキナーゼが、窒素代謝の上流で機能することが明らかになった。一方、TORによって制御を受けているMYB1の過剰発現株での解析では、過剰発現株における網羅的な遺伝子発現パターンをDNAマイクロアレイによって解析を行った。解析の結果、幾つかの遺伝子がコントロール株に比べて発現上昇が観察され、MYB1が制御する窒素同化系遺伝子群が含まれていた。その他にも、これまで同定されていなかった、機能が共通する遺伝子の発現にも変化が観察されたため、TOR/MYB1による新たな制御機構の可能性が示唆された。本研究では、単純な制御系を持つと考えられる単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeを実験材料に用いて、窒素代謝の上流で機能する調節因子を同定し、機能解析を行うことを目的に行った。申請者の先行研究により、MYB1と命名されたMYB型転写因子が、窒素欠乏に応じて機能することを明らかにしている。本研究において、MYB1の上流で機能する因子を探索した結果、TORキナーゼがMYB1の上流因子として機能していることを解明した。具体的には、TORの特異的な阻害剤であるラパマイシンによってTORの活性を阻害した条件下では、MYB1とその支配下の窒素同化遺伝子群の発現が、窒素充足条件であるにも拘らず誘導された。また、窒素欠乏とTOR阻害時の遺伝子発現パターンをDNAマイクロアレイ法にて網羅的に解析を行った結果、窒素欠乏時に変化する多くの遺伝子は、TOR阻害時に変動しないことが明らかになった。このことは、窒素欠乏時にTORが担うシグナル経路は、窒素欠乏時に機能している経路の一部を構成していることを示している。MYB1の下流因子については、新規に2個の遺伝子を同定することに成功してる。

また、窒素代謝におけるTORの機能解明の情報を基にして、TORが脂質合成に関わることについても明らかにした。窒素は、植物の生長を決定付ける栄養元素である。しかしながら、その重要性にも関わらず、窒素代謝の制御機構については不明な点が多い。窒素源の量が減少すると、そのシグナルは下流に伝達、特定の転写因子や酵素などが活性化され、最終的な窒素欠乏応答が引き起こされる。その一連の流れの内、窒素代謝の上流で機能する因子は、植物において同定されていない。本研究では、紅藻シゾンを用いて、窒素代謝の上流で機能する因子を同定して解析することを目的にした。本研究の成果により、TOR (target of rapamycin)が、窒素代謝の上流において、窒素同化遺伝子の発現などの窒素欠乏応答を制御している事が解明された。窒素代謝の上流制御因子として、TORが機能していることを示すことに成功している。また、TOR経路に窒素欠乏応答転写因子であるMYB1が位置することも見出している。更に、MYB1の新規下流遺伝子の候補についてもリストアップしており、シグナル伝達経路の一端を解明する基盤情報を得ている。よって、おおむね順調に進展していると考えられる。植物分子生物学これまでにTORが窒素代謝の上流で機能することを明らかにしたが、TORと拮抗して機能する上流候補因子をあげている。TORによる制御機構における当該因子の役割について、遺伝子破壊株を作製して、TORとの関係を明らかにする。尚、破壊を試みる遺伝子が必須遺伝子である可能性が高いので、破壊株構築と平行してアンチセンス株の作製も実施する。その際には、幾つかのプロモーターを使用し、アンチセンスの発現を条件特異的に誘導可能なシステムを構築する。TOR経路で機能することが明らかになったMYB1については、新規制御下遺伝子候補について解析を行い、MYB1の下流遺伝子あること、更にはTOR経路で機能することについて明らかにする。セルソーターを用いた変異株の取得の実験系が不調に終わったため、当初計画していた実験に関しては現時点では達成されていない。そのため、この点では当初計画に比べてやや遅れている。しかし、その後実験の方向性を修正し、窒素代謝の上流で機能する因子の探索を行った結果、窒素同化系の上流で機能すると考えられるキナーゼを同定している。更に、窒素同化系を制御する転写因子の過剰発現についても取得しており、今後の解析の基盤を整えることができているため、本研究の目的としてはおおむね順調に進展していると考えられる。セルソーターを用いた細胞の分取については、再度条件を検討する。キナーゼの解析では、下流へのシグナル伝達経路や標的因子、窒素感知機構などを中心に解析を進めて行く。窒素同化系を制御する転写因子の解析では、前述のキナーゼとの関係性や過剰発現株を用いてシグナルの上流から下流への経路について解析を進めて行く予定である。