hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異種免疫反応の抑制に関する研究

遅延型異種拒絶反応の作用機序を明らかにすることを本研究の目的とした。Mouse-to-Ratの系で、Ono & Lindsay法に準じて、心移植を施行した。Mouseは6-8週齢のBALB/cとCH3/Heであり、Ratは8-14日齢Lewisを使用した。これらの遺伝子は遅延型異種拒絶反応における関連遺伝子と考えられ、遅延型異種拒絶反応治療において重要な役割をはたす可能性が示唆された。平成11年度は各実験モデルの確立を目指した.HamsterおよびGuinea-pigからRatへの組み合わせを小動物異種移植モデルとして,これらの組み合わせにい心移植および肝移植を施行した.心移植はOno&Lindsay法に準じて,腹腔内に異所性に移植した.また肝移植はKamada法に準じて,カフ法を門脈と肝下部下大静脈の吻合に使用して,局所性に移植した.HamsterからRatへの組み合わせ(concordant)の心移植では無治療ではグラフト生着期間は2-3日であり,80%以上の収率が得られ,実験モデルとして十分と考えられた.またHamsterからRatへの組み合わせ(concordant)の肝移植では無治療ではグラフト生着期間は4-7日であり,65%程度の収率であった.実験モデルとして使用可能と考えられた.Guinea-pigからRatへの組み合わせ(discordant)の心移植では無治療では14分以内に移植心は拍動を停止した.この組み合わせでは無治療では生着期間は短いが実験モデルとして使用可能と考えられた.Guinea-pigからRatへの組み合わせ(discordant)の肝移植については現時点では収率が不十分であり,手技の確立を目指して検討中である.ラット補体抑制因子512遺伝子をHVJliposome法を用いてHamsterおよびGuinea-pig内皮細胞への導入する準備を進めている.まずドナー臓器摘出前の投与によるこれら遺伝子の内皮細胞導入(心および肝)について効率の最も良い条件を確定できる予定である.平成12年度は各実験モデルの確立を目指した.HamsterおよびGuinea-pigからRatへの組み合わせを小動物異種移植モデルとして,これらの組み合わせにて心移植および肝移植を施行した.心移植はOno& Lindsay法に準じて,腹腔内に異所性に移植した.また肝移植はKamada法に準じて,カフ法を門脈と肝下部下大静脈の吻合に使用して,同所性に移植した.HamsterからRatへの組み合わせ(concordant)の心移植では無治療ではグラフト生着期間は2-3日であり,80%以上の収率が得られ,実験モデルとして十分と考えられた.またHamsterからRatへの組み合わせ(concordant)の肝移植では無治療ではグラフト生着期間は4-7日であり,65%程度の収率であった.実験モデルとして使用可能と考えられた.Guinea-pigからRatへの組み合わせ(discordant)の心移植では無治療では14分以内に移植心は拍動を停止した.この組み合わせでは無治療では生着期間は短いが実験モデルとして使用可能と考えられた.Guinea-pigからRatへの組み合わせ(discordant)の肝移植については現時点では収率が不十分であり,手技の確立を目指して検討中である.ラット補体抑制因子512遺伝子をHVJ liposome法を用いてHamsterおよびGuinea-pig内皮細胞への導入する準備を進めている.まずドナー臓器摘出前の投与によるこれら遺伝子の内皮細胞導入(心および肝)について効率の最も良い条件を確定できる予定である.遅延型異種拒絶反応の作用機序を明らかにすることを本研究の目的とした。
光合成微生物を用いた^<13>C標識化合物の創製と高感度検出システムの開発

放射性同位元素の使用上の安全性や廃棄上の問題から、本研究では^<14>Cに代わる安定同位体である^<13>C標識化合物を光合成微生物を用いて創製し、さらに標識化合物の高感度分析法を確立し、放射性同位元素を用いない研究方法の開発を目指した。光合成微生物としてEuglena gracilisを用い、^<13>C源としては^<13>C-CO_2を供給するシステムを考案した。従属栄養条件と独立栄養条件について、光量、CO_2濃度と通気量による細胞の生育条件を検討した。さらに^<13>C-CO_2の投与方法について検討した。通常の培養では開放系で通気し、排気はそのまま放出するが、^<13>C-CO_2では回収循環させながら効率的に利用する循環系を検討した。すなわち、まず培養初期は^<12>C-CO_2で生育させ、適当な生育時期に^<13>C-CO_2に切り替えて通気するスパイク投与法を検討した。^<13>C-CO_2を通気するときは系をクローズにして一定時間通気培養する方法を採った。生育後期に細胞を集め、^<13>Cラベルの効率を調べるために、細胞顆粒であるパラミロンを分画して集め、精製し、加水分解によりグルコースを調製し、^<13>C-NMRでラベル位置と標識量を計測した。ただし、この系では投与時間に制限があるため、^<13>Cの取り込み量を期待どうりに上昇させられなかったこと、また投与時期の選択によりラベル化の割合が変わることなど、投与方法を再検討する必要があった。^<13>C-CO_2を回収再循環させる上でCO_2濃度を正確に制御することは意外に難しく、今後センサーを用いて濃度制御するか、または開放系と同様に通気し、通気後の排気中に含まれる^<13>C-CO_2を一旦アルカリに吸収させ、十分集積した段階で再利用する方式を採るか、いずれかの方式を採ることが必要であった。放射性同位元素の使用上の安全性や廃棄上の問題から、本研究では^<14>Cに代わる安定同位体である^<13>C標識化合物を光合成微生物を用いて創製すること、および標識化合物の高感度分析法を確立し、放射性同位元素を用いない研究方法を開発することにある。光合成微生物としてはEuglena gracilisを用い、^<13>C源としては^<13>C-CO_2をガスとして供給するシステムを考案した。Euglenaは独立栄養培地で光照射下、CO_2を通気しながら最適培養条件を検討した。通常の培養では解放系で通気し、排気はそのまま放出するが、ここでは^<13>C-CO_2を効率的に利用するため、まず培養初期は^<12>C-CO_2で生育させ、適当な生育時期に^<13>C-CO_2に切り替えて通気するスパイク投与法を検討した。^<13>C-CO_2に切り替え中は系をクローズして一定時間培養後、再び元の状態に戻し培養を続ける方式を採った。当面の標識化合物としてパラミロン中のグルコースのラベル化を指標にして検討した。すなわち、投与後、定常期まで生育させ、細胞を集め破砕し、パラミロンを分画する。精製されたパラミロンを酸分解してグルコースの単体とし、NMRでラベル位置と標識量を計測した。

ただし、この系では^<13>Cの取り込み量を期待どうりに上げられないこと、また生育のどの時期にスパイクするかでラベル化の割合が変わることなど、投与方法の再検討が必要であった。そこで^<13>C-CO_2を回収し培養槽に再循環をすることによって、効率的に^<13>Cを利用する系を検討した。解放系で連続通気する場合にはCO_2コントローラで定常的な通気が可能であったが、回収再循環の場合には経時的にCO_2濃度が変わるため、これを正確に制御することは意外に難しく、今後センサーを用いて濃度制御をする必要が生じた。現在培養条件毎の^<13>Cラベル化の割合を検討中である。放射性同位元素の使用上の安全性や廃棄上の問題から、本研究では^<14>Cに代わる安定同位体である^<13>C標識化合物を光合成微生物を用いて創製し、さらに標識化合物の高感度分析法を確立し、放射性同位元素を用いない研究方法の開発を目指した。光合成微生物としてEuglena gracilisを用い、^<13>C源としては^<13>C-CO_2を供給するシステムを考案した。従属栄養条件と独立栄養条件について、光量、CO_2濃度と通気量による細胞の生育条件を検討した。さらに^<13>C-CO_2の投与方法について検討した。通常の培養では開放系で通気し、排気はそのまま放出するが、^<13>C-CO_2では回収循環させながら効率的に利用する循環系を検討した。すなわち、まず培養初期は^<12>C-CO_2で生育させ、適当な生育時期に^<13>C-CO_2に切り替えて通気するスパイク投与法を検討した。^<13>C-CO_2を通気するときは系をクローズにして一定時間通気培養する方法を採った。生育後期に細胞を集め、^<13>Cラベルの効率を調べるために、細胞顆粒であるパラミロンを分画して集め、精製し、加水分解によりグルコースを調製し、^<13>C-NMRでラベル位置と標識量を計測した。ただし、この系では投与時間に制限があるため、^<13>Cの取り込み量を期待どうりに上昇させられなかったこと、また投与時期の選択によりラベル化の割合が変わることなど、投与方法を再検討する必要があった。^<13>C-CO_2を回収再循環させる上でCO_2濃度を正確に制御することは意外に難しく、今後センサーを用いて濃度制御するか、または開放系と同様に通気し、通気後の排気中に含まれる^<13>C-CO_2を一旦アルカリに吸収させ、十分集積した段階で再利用する方式を採るか、いずれかの方式を採ることが必要であった。
昆虫規範型マイクロロボットの研究

本研究の目的は、1ミリから数ミリの大きさのマイクロロボットを開発することである。その際に昆虫を規範とすることが大きな特徴だと考えている。これまでのロボット工学では、人間や哺乳類動物を規範として構造や制御法を考えてきた。しかし、寸法がサブミリになると、その寸法に近い昆虫こそ参考にするべきであるということが、本研究の一つの結論である。まず、構造についていえば、昆虫は外骨格構造である。これは、小さな構造物を作成し、駆動する上で確かに優れた特性を持っている。寸法が小さくなればなるほど摩擦力が支配的になり、微小な駆動力では不足してしまう。昆虫では摩擦の生じる部分が無いようになっており、これが、外骨格構造の特徴なのである。このようなことを参考にしつつ、ミクロンオーダーの寸法のロボットを本研究ではいくつか作成した。加工技術としては、シリコンプロセスを基本とした。シリコン膜と弾性率の低いポリイミド膜を組み合わせて、外骨格構造を作成し、蟻ロボットや蚊ロボットの開発に成功した。これらは、1ミリオーダーの大きさである。駆動法についても、いろいろな工夫とアイデアを示した。蟻ロボットは振動の場を介してエネルギを脚に供給して歩行を実現した。蚊ロボットでは外から交流磁界を与えることで、磁化されたマイクロ翼をはばたかせて飛行に成功した。以上のほかに、昆虫の反射行動原理を規範とした歩行ロボットの開発にも成功した。これらは、制御回路の単純化にも結び付き、マイクロマシンの開発にも大いに参考になると思われる。これまでは人間や動物を規範として、ロボットの構造やアクチュエーション、制御などを考えてきたが、小さい寸法のものを作るには、やはりその寸法に似た大きさの生物が参考になると考えられる。既に、いくつかの昆虫の特性を抽出してロボットの設計に役立てている。そのいくつかを述ベておく。まず、昆虫は外骨格構造である。人間や物動は内骨格構造といって、中心に骨があり周りに筋肉がついている。一方、昆虫は体の外側が骨で、殻のような構造で、内部に筋肉が何本か付いていて、これら筋肉の収縮と弛緩によって外骨格を弾性変形させることにより羽を羽ばたかせたり足を動かしたりしている。本研究では、この構造をロボット作りの基本設計方針とした。また、アクチュエーションにおいては、非常に簡単な原理が用いられていることが多いようである。たとえば、オンオフ制御が基本となっている場合が多い。トンボはホバリングしていても、高速飛行していても羽ばたき周波数は変わらない。まさに、羽ばたくか、羽ばたかないかのオンオフ制御なのである。平成4年度は、初年度であり、本格的なロボット開発はこれからであるが、すでに蟻ロボットや蚊ロボットに関しては、機構部分は試作も終わっており、アクチュエーションの方法にも基本方針はできているので、これからの研究の進展におおいに期待しているところである。本研究の目的は,1ミリから数ミリの大きさのマイクロロボットを開発することである.その際に昆虫を規範とすることが大きな特徴だと考えている.これまでは人間や動物を規範として,ロボットの構造やアクチュエーション,制御などを考えてきたが,小さい寸法のものを作るには,やはりその寸法に似た大きさの生物が参考になると考えられる.既に,いくつかの昆虫の特性を抽出してロボットの設計に役立てている.そのいくつかを述べておく.まず,昆虫は外骨格構造である.人間や動物は内骨格構造といって,中心に骨があり周りに筋肉がついている.

一方,昆虫は体の外側が骨で,殻のような構造で,内部に筋肉が何本か付いていて,これら筋肉の収縮と弛緩によって外骨格を弾性変形させることにより羽を羽ばたかせたり足を動かしたりしている.本研究では,この構造をロボット作りの基本設計方針とした.また,アクチュエーションにおいては,非常に簡単な原理が用いられていることが多いようである.たとえば,オンオフ制御が基本となっている場合が多い.具体的なロボットとしては1.5ミリx0.7ミリの蟻ロボットを完成した.これのアクチュエーションは特徴的である.左右の前後4本の足が体を支え、この4本の足を通して床から微小な振動が伝えられる.その振動数で2本の左右中足が共振して床を蹴って進むのである.左右の中足の固有振動数を変えてあるので、右だけ、左だけ、両方というように選択的に動かして旋回、直進を自由に行なえる.マイクロロボットの概念構成には、過去の研究の成果として、申請者達のグループではかなり明確なコンセンサスができ上がった。エネルギーの供給方法についても,真剣に考えるべきときになってきた。最初は、静電力を利用するアクチュエータを用いてきた。確かに有力な技術のひとつではあるが、どうしても有線となるので運動が妨げられることもあり,無索でのエネルギー供給を実現したいと考えている.平成5年度は、機械的な振動の場の中で1.5mmx0.7mmのマイクロ蟻ロボットを歩行させることに成功し、内外に大きな反響を呼んだ。平成6年度は、まず、マイクロフライトロボットの開発を目的とした。1mm程度の大きさのニッケル膜の羽を磁化し、外から交流磁界を与えて羽ばたかすというアイデアである。これまで,シリコン基板に固定された状態でのシリコン羽ばたき機構の静電力による駆動には成功していたが、これとは異なる原理を追及しようとしたのである。詳細については、学会の論文集や講演前刷集に発表したが、飛翔には成功した。姿勢の安定化のためおよびロボットの消失を防ぐためにロボットの中央に穴を明けて、中に垂直に極く細いガラスの棒を通した。このガラス棒に沿って、磁界の存在する上限まで上昇した。今後は、自己安定化を図る構造とか、よりよい機構の検討などマイクロフライトロボットの完成までになすべきことは多く残されているが、3年間の研究の最終年としては大きな成果が上げられたと確信している。将来の研究課題などもかなり明確になった。
鳴き音に関する基礎的研究

こすれ音から鳴き音への移行過程を解明するために,摩擦係数が測定しやすいはりと厚い回転円板からなる摩擦実験装置を用いて,摩擦力と相対速度の関係をその移行過程において調べた。摩擦係数の勾配が負になり始めると,鳴き音が発生する確率は高いことがわかった。また,勾配が負になる要因について,種々の実験を行ったが,完全には解明できなかった。板状とリング状をしたセラミックスを高温時に面接触させながら摩擦させたとき,摩擦係数が約0.6以上になると,鳴き音が発生し,650°C以上で鳴き止むことが種々の実験から明らかになった。自動洗濯機などに用いられているバンドブレーキの鳴き音ついては,ドラムの回転とともにその周波数は高くなり,バンドとドラムの系の固有振動数に近づくことがわかった。また,この鳴き音は系の二つのモードの連成によって発生することが実験および線形計算から明らかになった。列車の車輪とレールをシミュレートして表面あらさを考慮した円板の摩擦振動の理論的な研究については,表面あらさが正弦波とランダム波であると仮定して,それらが円板に作用したときの鳴き音について検討した。その結果,正弦波入力については,単独あるいは二重モードの鳴き音は発生するがそれ以上の多重モードの鳴き音が発生しない。これに対してランダム入力の場合には,多重モードの鳴き音が発生する可能性あることがわかった。さらに,ディスクブレーキをシミュレートした,はりを回転円板に摩擦させたとき発生する鳴き音について非線形解析を行い,線形計算との違いなどを明らかにすることができた。主に,こすれ音から鳴き音への移行過程を実験的,理論的に解明するために,三種類の実験装置を用いた.まず,第一に用いたのは,実際のディスク・ブレ-キをシミュレ-トしたディスクとパッドからなる実験装置である.この装置を用いて,特に,極低速回転において発生する鳴き音について,種々の測定,すなわち,ディスクおよびパッドの振動測定などを行った.その結果,スティック・スリップを伴った鳴き音が発生することがわかった.なお,鳴き音発生時の摩擦係数の変化を測定すべく種々の方式を試みたが,現在まで正確な摩擦係数の測定が可能になっていない.したがって,こすれ音から鳴き音への移行過程を完全に解明するに至っていない.現在,摩擦係数の測定方法の改善を試みている.次に,温度によって摩擦係数が容易に変化する二つの円筒状のセラミックを面接触させながら摩擦させた.常温から800°Cまで温度を変化させると,約200°Cで鳴き音が発生し始め,650°C近くで鳴き止むことがわかった.このとき温度に対する摩擦係数の変化と鳴き音発生の関係について調べた結果,摩擦係数が0.6以上にならないと鳴き音は発生しないことがわかった.さらに,鳴き音発生時の瞬間的な摩擦係数を測定することによって,こすれ音から鳴き音への移行過程を究明する予定である.最後に,自動洗濯機などに用いられているバンドブレ-キの鳴き音の発生機構の究明を行った.バンドとドラムからなる実験装置を用いて,鳴き音を発生させた.この結果,鳴き音の周内数はドラムの回転の増加とともに高くなり,バンドとドラムからなる系の特定の固有振動数に近づくことがわかった.また,特定の周波数の鳴き音が発生する機構を理論的に詳細に明らかにすることができた.こすれ音から鳴き音への移行過程を解明するために,ディスクとパッドからなる実験装置を用いて移行過程における摩擦係数の変化を測定したが,正確な測定ができなかった。そこで,摩擦係数が測定し易い長いはりと厚い回転円板からなる摩擦実験装置を用いて,摩擦力とはりの先端の振動速度を測定した。摩擦力と相対速度の関係をその移行過程において調ベた。摩擦係数の勾配が負になり始まると,鳴き音が発生する確率は高いことがわかった。

また,勾配が負になる要因について,摩擦面の観察を顕微鏡やビデオカメラ等を用いて実験を行ったが,完全に解明できなかった。こすれ音から鳴き音への移行過程における摩擦状態の変化の解明という困解な課題については,今後,さらに綿密な実験を続行する予定である。二つの円筒状セラミックを高温時に面接触させながら摩擦させたとき発生する鳴き音についても種々の実験を行った。瞬時の摩擦係数測定は不可能であったが,温度が200°Cになると鳴き音が発生し,650°C以上で鳴き止む。このとき,摩擦係数が約0.6になると,鳴き音が発生することが種々の実験から明らかになった。列車の車輪とレールをシミュレートした表面あらさを考慮した円板の摩擦振動の理論的な研究については,表面あらさが正弦波とランダム波であると仮定して,それらが円板に作用したときの鳴き音について検討した。その結果,正弦波入力については,単独あるいは二重モードの鳴き音は発生するがそれ以上の多重モードの鳴き音が発生しないが,ランダム入力の場合には,多重モードの鳴き音が発生することがわかった。さらに,ディスクブレーキをシミュレートした,はりを回転円板に摩擦させたとき発生する鳴き音について非線形解析を行い,線形計算との違いなどを明らかにすることができた。
災害ソーシャルワークにおける研修プログラムのモデル構築及び教材開発

本研究は、災害ソーシャルワークを展開できる人材育成に向けた研修プログラム・モデルを開発することを目的とした。そのための具体的な研究方法として、東日本大震災被災地で被災者支援・地域支援を実践しているソーシャルワーカー10名を対象にインタビュー調査および災害ソーシャルワークに関する研修ニーズを把握するための質問紙調査を実施した。これにより、災害ソーシャルワークの機能を発揮するために必要な知識修得に向けた講義形式による研修とともに災害ソーシャルワークの具体的な実践イメージを描くために援助事例を教材とした演習形式による研修の必要度が高いことがわかった。本研究は、災害におけるソーシャルワークの理論と実践の体系化を試みることを通じて災害ソーシャルワークを担う人材育成に向けた研修プログラムのモデルを提案することを目的としている。研究初年である今年度は、1文献検討、2インタビュー調査を行った。1文献検討災害ソーシャルワークに関連する文献や各職能団体の活動報告書などの資料を検討した。結果、わが国では、災害ソーシャルワークに関する理論研究の蓄積が少ないことが明らかになり、災害ソーシャルワークの体系化に向けた研究手法として実践知に学ぶことが重要であるとの結論に至った。2インタビュー調査災害ソーシャルワークの体系化に向けた研究を促進するため、交付申請書に記載した調査実施計画通り、東日本大震災被災地であるA県において発災時から現在(インタビュー実施時:平成26年23月)まで継続して被災者支援活動を実践している地域包括支援センターの社会福祉士、医療ソーシャルワーカー、精神保健福祉士、老人保健施設など施設の生活支援員など合計10名のソーシャルワーカー(社会福祉士国家資格有資格者)を対象にインタビュー調査を行った。調査方法は90分程度の半構造化面接で、調査内容は、東日本大震災から3年間のソーシャルワーク実践の具体的内容や被災者の生活課題、地域福祉課題であり、特に、被災者支援におけるソーシャルワーク実践で必要であると感じている知識、技術、価値等について聞き取りを行った。面接は、対象者の同意を得た上で、ICレコーダーで録音し逐語化した。得られた言語データは、データに密着した分析から独自の理論を生成することに適している点から、KJ法やグランデッド・セオリー・アプローチなど方法を採用し、質的研究を促進していく予定である。本研究は、災害ソーシャルワークにおける研修プログラム構築及び教材開発を目的としている。最終年度である平成26年度は、下記2点を中心に研究をすすめた。(1)インタビュー調査東日本大震災被災地のソーシャルワーカー10名に対し半構造化面接を行い、災害ソーシャルワークの実態を下記3職種ごとに質的統合法を用いて分析した。結果、「医療ソーシャルワーカー」では【職種間で支援方針の相違】など6カテゴリー、「地域包括支援センター社会福祉士」では【共助による要援護者支援】など7カテゴリー、「精神保健福祉士」では【災害支援活動を支えた専門職価値や思い】など6カテゴリーが抽出された。また全職種共通の課題として『支援者支援システムの不備』や『多職種間における支援方針の相違』などが明らかになった。これら分析結果を踏まえて、災害過程ごとにソーシャルワーク援助事例として作成し、研修等で活用できる教材として整理した。(2)質問紙調査災害支援における社会福祉士の研修ニーズの把握を目的とし、A県社会福祉士会会員1.139人に調査票を配布した。質問項目は、(1)の結果を踏まえて、【災害支援活動経験の有無】【災害ソーシャルワークの役割を遂行する上で必要だと考えられる知識や概念】【災害支援におけるソーシャルワークの技術・方法に関する研修の必要度】【社会福祉士として災害支援活動を行う際の課題】【災害支援に関する研修方法の必要度】【災害ソーシャルワークに関するイメージ】【属性】とした。(1)(2)の結果を踏まえた今後の研究の方向性として、研究者が所属するソーシャルワーク職能団体の災害支援に係る委員会(構成メンバー:災害支援の経験のある社会福祉士5名)での検討を通じて、本研究の目的である研修プログラムモデルを立案するとともにプレ研修を平成27年度中に実施し、研修効果を実証的に測定していく計画を立てた。社会福祉学研究初年度である今年度は、分析対象とする言語データの収集が主目標であったが、おおむねデータ収集を終えることができた。特に、東日本大震災被災地において被災者支援及び地域復興支援活動を継続しているソーシャルワーカーに対する聞き取り調査は、当初計画していたよりも多く実施することができた。今後の研究の推進方策としては、東日本大震災被災地におけるソーシャルワーク実践に学ぶという視点からできる限り多くのソーシャルワーカーやボランティアセンター・NPOなどの被災地支援団体を現地訪問し聞き取り調査を継続していく。同時に、収集されたデータについて質的研究を通じて分析し、災害ソーシャルワークの理論と実践の体系化を試み、「災害ソーシャルワーク実践モデル」構築へと発展させていく。こうした実践の科学化という一連の研究成果物として「災害支援ソーシャルワーカー養成研修プログラム」及び「教材」を提案することが本研究の最終目標である。2014年3月68日に実施したインタビュー調査に係る出張旅費・宿泊費の精算を当該年度内に終えることができなかったため。

次年度は、引き続き東日本大震災被災地におけるインタビュー調査を継続する予定であるため、そのための旅費・宿泊費として研究費を使用する予定である。また、当初計画よりもインタビュー調査回数が増える見込みであるため、できる限り物品費などに係る支出を抑えることで対応する予定である。また、研究成果発表のため製本・印刷費としても執行していく予定である。
近赤外線分光法および電流知覚閾値を用いた新しいパーキンソン病診断法の開発

新たなパーキンソン病(PD)診断法として、電流知覚閾値(CPT)と近赤外線分光法(NIRS)を検討した。PDは、健常者(C)および多系統萎縮症(MSA)と比べ有意に高いCPTを示し、5Hz(C線維)刺激時に高感度、高特異度でPDとCおよびPDとMSAを識別可能であった。PDは嗅覚正常例でも、嗅刺激時の脳血流はNIRSで低反応を示した。5Hz刺激時のCPTおよび嗅刺激時のNIRS評価はPDの診断に有用である可能性がある。<目的>パーキンソン病(PD)の病変は嗅神経や末梢自律神経から始まるとされるので、これらの部位の評価はPD早期診断に有用である可能性がある。評価方法として近赤外線分光法(NIRS)および電流知覚閾値(CPT)を用い、それらの有用性を検討する。<研究実施計画>PDおよび健常者を対象にNIRSおよびCPTを行う。パーキンソニズムを呈する疾患(とくに多系統萎縮症(MSA))は対象に含める。<進行状況>PD28例、MSA20例、健常者(C)28例を対象にCPTの評価を行った。その結果、CPTは3群間で有意な差を認めた。PD群はC群と比べ、2000Hz,250Hz,5Hz刺激に対するCPTが有意に高値を示した。またPD群はMSA群と比べ、250Hz,5Hz刺激に対するCPTが有意に高値を示した。ROC解析を行ったところ、250Hz刺激に対するCPTはPDとMSAを感度82%、特異度75%で識別した。また5Hz刺激に対するCPTはPDとMSAを感度86%、特異度80%で識別した。MSA群とC群にはCPTの有意差はなかった。PDの臨床症状、心臓交感神経脱支配、心血管自律神経機能とCPTの間には有意な関連は認められなかった。嗅覚の評価はまだ不十分であり、今後検討を進めていく予定である。<意義>PDにおけるCPTの異常は、Aβ線維(2000Hz刺激),Aδ線維(250Hz刺激),C線維(5Hz刺激)を介する感覚伝達と中枢感覚情報処理の障害を示唆している。PDとMSA間のCPTの違いは、MSAにはみられないPD特有の小径線維の障害を反映したものかもしれない。CPT試験はPDの感覚処理の評価だけでなく、PDの診断にも有用な情報を提供するものと思われる。パーキンソニズムを呈する疾患は対象に含める。<進行状況>PD28例、多系統萎縮症(MSA)20例、健常者(C)28例を対象としたCPTの評価を行った。PD群はC群と比べ、2000Hz、250Hz、5Hz刺激に対するCPTが有意に高値を示した。またPD群はMSA群と比べ、250Hz、5Hz刺激に対するCPTが有意に高値を示した。ROC解析を行ったところ、とくに5Hz刺激に対するCPTが感度、特異度ともに良好であった。嗅覚の評価はこれらの症例の一部で検討されたが、まだ例数が少ないため、十分な解析には至っていない。<意義>2000Hz刺激はAβ線維(大径有髄線維)、250Hz刺激はAδ線維(小径有髄線維)、5Hz刺激はC線維(小径無髄線維)の知覚閾値を反映するとされている。PDでは皮膚生検で無髄線維やマイスナー小体の減少、レヴィー小体の出現が確認されており、今回のPDにおけるCPT異常は組織所見と矛盾しない結果であった。またMSAでは皮膚の神経線維脱落は認められないが、MSAのCPTがC群と有意差を示さなかったことと矛盾しない。CPTがPDとMSA間において有意差を示したことから、CPTによってPDとMSAをある程度鑑別できる可能性が示唆された。<目的>パーキンソン病(PD)の病変は嗅神経や末梢自律神経から始まるので、これらの評価はPD早期診断に有用かもしれない。近赤外線分光法(NIRS)および電流知覚閾値(CPT)用いてPDの病態を検討する。<方法と結果

>1)PD28例、多系統萎縮症(MSA)20例、健常者(C)28例を対象にCPTを評価した。CPTは3群間で有意差を認めた。PD群はC群と比べ、2000Hz,250Hz,5Hz刺激に対するCPTが有意に高値を示した。またPD群はMSA群と比べ、250Hz,5Hz刺激に対するCPTが有意に高値を示した。ROC解析の結果、250Hz刺激に対するCPTはPDとMSAを感度82%、特異度75%で識別した。5Hz刺激に対するCPTはPDとMSAを感度86%、特異度80%で識別した。PDの臨床症状、心臓交感神経脱支配、心血管系自律神経機能とCPTの間には有意な関連は認められなかった。2)PD15例,パーキンソニズム(P)7例を対象にT&Tオルファクトメーター(TTO)とNIRSの評価を行った。PD群では、TTO-1度(正常)3例、2度(軽度)1例、3度(中等度)5例、4度(高度)3例、5度(脱失)3例であり、NIRSは全例が無または低反応を示した。P群はTTO-1度2例、3度1例、4度3例、5度1例であり、NIRSはTTO-1度例のみ正常、他の例は無または低反応を示した。<意義>1)PDにおけるCPTの異常はAβ線維(2000Hz刺激),Aδ線維(250Hz刺激),C線維(5Hz刺激)を介する感覚伝達と中枢感覚情報処理の障害を示唆している。PDとMSAのCPTの差は、PD特有の小径線維の障害を反映したものかもしれない。2)PD群ではP群と異なりTTO正常例でもNIRSは異常を示した。PD群ではTTOが正常の段階から嗅刺激に対する脳機能低下が存在するかもしれない。神経内科学CPTに関してはすでに学会発表(第54回日本神経学会学術大会)を行い、論文としても発表済み(Neurology and Clinical Neuroscience 2013;1:209-13)である。一方、NIRSに関しては、検査機器の不具合や被験者および検査者の都合等により、解析が不十分となっている。CPTに関しては当初の予定を達成できており、現時点での結果を学会発表(第54回日本神経学会学術大会)および論文投稿予定である。一方、NIRSに関しては対象者、検査者の都合や機器の不具合などにより、結果の解析を行うだけの十分な症例数に達していない。PDに関してはde novo例における検討をさらに進めていく。今年からDAT scanが保険診療で実施可能となったので、可能な限りDAT scanと照合しながら検討を進める。症例数を増やして検討を進めることが必要である。当初予定していた機器では定量化が難しいため、統計処理が可能な簡易型の機器をに変更して検討する予定である。PDおよびMSAの症例数を増やすことで、現在までに得られた知見の確認を行っていく。とくに発症早期の例の検討に重点を置き、PD早期のCPT異常について評価を行う。これによりPDの早期診断マーカーとしてのCPTの可能性について検討する。また、パーキンソニズムを呈する他の疾患も評価の対象に加え、PDにおけるCPT異常の特異性について明らかにする。検討された症例が未だに少ないため、可能な限り症例数を増やしていく。今後、CPTの新規検討例は発症早期例に重点を置くため、NIRS検討例も同様に早期例を対象として検討する。少額のため、消耗品の購入や旅費としての使用ができなかった。次年度の使用額に組み込んで、消耗品や旅費の一部として使用する。<CPT検査用>金メッキ電極などの消耗品の購入など<NIRS検査用>嗅覚検査用試薬などの消耗品の購入、近赤外線ファイバーの交換費用など
偶然現象の現代数学的研究

偶然現象の数学モデルである確率過程、ウィナー空間を始めとする道の空間やループ空間等の無限次元確率モデル、力学系、流体力学の数学モデル等に関する諸問題を確率解析、調和、関数解析、数値解析等の現代数学における種々の方法を用いて研究した。主な成果をまとめると1.ウィナー空間上で超ウィナー汎関数を含むソボレフ空間論を展開し、確率論で重要な(超)ウィナー汎関数の属するソボレフ空間を補間理論を用いて正確に決定した。またpath空間上の微分形式の空間に応用出来るマルユフ半群に関する比較定理を得た。2.測度値分枝過程の構造やその上の変換を、LeGallが導入したBrownian snakeという概念を用いて解明した。また確率過程のinnovationの問題を最近のTirelsonを始めとする大きな進展のもとに研究し、確率過程の生成するfiltrationの分類に新しい知見を得た。3.流体方程式系の解空間の構造を解明するための計算機援用証明法の研究を行い、解空間の分枝構造について有用な知見を得た。4.力学系の退化特異点における分析の振舞いや、ホモクリニック軌道の分析について研究し成果があった。5.複素力学系を、タイヒミュラー空間およびその根底にある擬等角変形の手法を基本的方法論として研究し、整関数の力学系の変形理論をタイヒミュラー空間論の立場から構築した。6.格子スピン系について、有限状態ギブス分布を定常分布してもつ自然なマルユフ過程を考え、その推移半群の定常分布への収束の様相について研究し成果があった。まず主要な研究テーマであった,Wiener空間上の汎関数解析学の確率解析の方法による研究についてその成果をのべる.Wiener空間上の重要な超汎関数であるDonskerのdelta関数が属する分数中Soboleu空間を補間理論を用いて正確に決定した。それによって正の分数位正則性をもつWiener汎関数もMalliavin解析であつかえるようになったが,そのようなWiener汎関数のクラスを調べ,重要な汎関数のいくつかの例がこのクラスに含まれることを示した。Malliavin解析によってWiener空間に埋めこまれた部分多様体の概念が明確になり,その解析が進んでいる。この代表例に多様体のループ空間がある。この解析によってループ群上の,主として微分形式など,微分幾何学的な概念が構成された、これらの概念を用いてループ群上の基本的微分作用素のスペクトル構造の研究が進み,いくつかの知見が得られた。無限対称群や無限置換群の表現と,多様体上の微分同相群の表現の相互関係について研究し新しい知見を得た。斜面上を流れ下る自由表面を持つ流体の平衡解の安定性を調べ,Reynolds数が小さくないときの分岐問題を計算機支援証明法によって始めて取り扱った.この方法は色々な応用が可能である。渡辺と重川が中心となってWiener空間の解析(Malliarrin解析)とその確率モデルへの種々の応用を研究した。主な成果は次のとおりである。1.Atiyah-Singer指数定理におけるA-genusとコンパクトLie群の指数写像のTacobianとの類似はBerline-Getzler-Vergneによって注意されたが,このことを確率論的に見るとstochastic areaのLevyの公式の一つの表現より理解することが出来る。これはMalliavrin解析を用いたコンパクトLie群上の熱核の漸近公式の一つの応用である。2.確率微分方程式の解の近似スキームであるEuler-Maruyama近似を用いて熱核の近似を与えるスキームを与えた。これもMalliavrin解析の応用の一つである。近似の速さに関しては京大理学研究科に外国人特別研究員として滞在したA.Kohatsu-Higaによってさらに改良された。西田(孝)は表面張力が温度に依存するような自由表面を持つ熱対流問題の安定性を調べた。さらにRayleigh数。

Marangoni数の変化に対して安定性の変わるneutral curveを数値的に求め,その精度保証を行った。岩塚は,2次元の磁場内のPaubi作用素のスペクトルについて研究し,電場のポテンシャルによる摂動を加えたときに,スペクトルの下端0の周りで固有値の漸近分布を,磁場が回転対称の場合に求めた。偶然現象の数学モデルである確率過程,格子スピン系,力学系等の問題,および関連する調和解析の問題を種々の角度から研究した。主な成果は次の通りである。1.渡辺は,分枝拡散過程の巨視的極限として得られる測度値分枝過程(super process,又はDawson-Watanabeモデル)について,Brownian snakeと呼ばれるpath-空間に値をとる拡散過程を用いてその構成,およびその構造の解明を行った。これはF,Le Gellの研究をより一般の場合で考察したものである。2.重川は,2つのマルコフ半群に関する比較定理について,その十分条件を研究し,それのSquare-field operatorによる定式化を与え,それをpath space上の微分形式の空間に作用する無限次元Hodqe-Kodaira型作用素の問題に応用した。3.谷口は,整関数の力学系の変形理論を,Teichmuller空間論の立場から構築した。4.野村は,コンパクト・リー群U(n)の重複度フリーな作用に関連したBerezin変換の研究を一般論から具体例について行った。5.梅田は,不変微分作用素,特にdual pairとそれに付随するCapelli恒等式,および古典Lie環の普遍包絡環の中心の具体的記述について研究し,これらに関する2年前からの懸案の予想を解決した。吉田は,格子スピン系について,Dobrushin-Shlosman条件と呼ばれる極めて強い混合条件が,一見かなり弱く見える混合条件と実は同値であることを示した。また確率Ising模型やφ^4-格子場模型に対し、相転移領域の外での平衡状態への収束速度は系の大きさに無関係な下限を持つことを示した。偶然現象の素学モデルである確率過程,道の空間やループ空間等の無限次元多様体のモデル,格子スピン系,力学系,流体力学のモデル等に関する諸問題を現代数学の種々の角度から研究した。主な成果は次のとおりである。1.渡辺は測度値分岐過程(superprocess)について,その消減法をLe GallによるBrownian snakeを用いて定義し,その解明を行った。また,確率過程のinnovation問題において,粘性壁ブラウン運動の生成するfiltrationがTsirelsonの意味でnon-cosyであることの一証明を与えた。2.西田は流体方程式系の解空間の構造を解明するための計算機援用証明法の研究を行い,解空間の分岐構造を解明した。3.谷口はタイヒミュラー空間論およびその根底にある擬等角変形の手法が複素力学系研究の基本的な方法論であるという見地より,整関数の力学系の変形理論をタイヒミュラー空間論の立場から構築した。4.重川はベクトル値関数の上に作用するマルコフ半群に対する比較定理を研究し,境界のある多様体上のHodge-kodaira型作用素に応用した。
Bファクトリー・リニアコライダーの為の超扁平型衝突点ビームパイプの開発

超扁平形衝突点ビームパイプの設計のための様々なスタディを行った。昨年度のスタディに基づき、ビームパイプ内側の形状を高さ1mm、幅10mm、長さ16mmとして設計を進めることにした。次に、ビームパイプの材質と、形状、厚さ等について検討した。材質については、純ベリリウムを採用した。厚さについても、500マイクロンとした。厚さについては、2mmとした。これらの設計値を元に、昨年に引き続いて測定器等のシミュレーションツールである、Geant4を利用して、幾つかの物理プロセスのシミュレーションを行った。本年度は、bクォーク対発生によるB中間子生成の事象と、その他のクォーク対発生の事象との区別が出来ないかを中心に調べた。解析対象の反応として、その他のクォーク対発生の事象が、混同しやすいと思われる、B中間子が二つの軽い荷電粒子に崩壊する反応について、調べた。CP側(B→Kpi)のバーテックスの検出精度が、超扁平形衝突点ビームパイプ使用事は、通常の半径1.5cmのビームパイプ使用時と比べて、z方向の精度(分解能)が約49マイクロンから15マイクロンへ改善されることがわかった。タグ側(B中間子の不例バーを測定する側)では、同じく103マイクロンが24マイクロンへと大きく向上することがわかった。タグ側と、CP側の崩壊位置のZ座標の差に関しては、130マイクロンが38マイクロンへと向上する。通常のクォーク対生成の場合は、Zの崩壊位置の差は0を中心に分布するので、検出精度が高ければ高いほど、通常のクォークついのイベントを抑制する事が出来る。この結果、信号雑音比において、CP側の崩壊モードによって約13から60%の向上が見られることがわかった。この結果は、2004年11月1617日にKEKで行われた、第6回ハイルミノシティワークショップで海野が発表した。本年度は、超扁平形衝突点ビームパイプの設計のための様々なスタディを行った。始めに、ビームパイプ内側の形状を高さ1mm、幅10mmとして、ビーム方向の長さの検討を行った。実験室系では、ビーム方向に対して17度から150度の立体角を覆う、というのが、実験グループの要請であるので、それをそのまま1mmの厚さのビームパイプに適用すると、ビーム中心よりの高さは0.5mmなので、+1.5mm-0.9mmとなる。しかし加速器のビームのバンチ長は、現在のKEKBで、67mm、計画中のSuper KEKBでは、約3mm程度であり、したがって、衝突点ビームパイプの長さは、少なくともその3倍以上、かつ、加速用高周波の位相の不安定性による、衝突点の移動等を考慮して、とりあえず16mmとして設計を進めることにした。材質については、強度、物質量、加工性から、現在も使用している純ベリリウムを採用した。厚さについても、加工性の限界は実績から、300マイクロン程度と思われるが、形状が円柱状ではなく、平板状である事を考慮に入れて、500マイクロンとした。厚さについては、内側が真空であることを考慮して、プロトタイプ作成の前には、構造解析をする必要がある。横側については、形状および厚みを制約する事は特にないが、冷却用のチューブを通すことなどを考えて、厚さを2mmとした。これらの設計値を元に、測定器等のシミュレーションツールである、Geant4を利用して、幾つかの物理プロセスのシミュレーションを行った。

まず始めに1GeV/cのミューオンのトラックをシミュレートして、r(半径)方向(横方向)、Z軸(ビーム)方向のレゾリューションを調べ、かなり広いr-Zの範囲で、期待通りレゾリューションが1020マイクロンであることを確かめた。その後、物理プロセスとして、B中間子が、D中間子とτ粒子、ニュートリノに崩壊する過程をシミュレートし、Dの崩壊点と、τの崩壊点が分離出切る事を確かめた。更にB中間子が、D中間子と3つの荷電π中間子に崩壊する過程を調べ、BとDの崩壊点の位置間の差の長さを、その誤差で割った、significanceでカットを入れると、バックグラウンドときれいに分離できることを確かめた。これらの結果は、9月2426日に行われた、第5回High Luminosity B Factory workshopで片山が発表した。更に、strangeクォークを含むB中間子の混合が、Bファクトリーで検出できるかどうかと、BがD中間子とτ粒子に崩壊するモードにおいて、D中間子の崩壊点と、τ粒子の崩壊点、立体再構成されたD中間子と、τ粒子の運動量(τ中間子の崩壊から出るニュートリノの運動量は、その他のコンストレイントにより同定)からB中間子の崩壊を立体再構成することが出来、予想されるバックグラウンドも十分少なく、このモードの崩壊分岐比測定できることを確かめた。この結果は、2004年1月1922日にハワイ大学で行われた、Super B Factory workshopで片山が発表した。本年度は、引き続いて超扁平形衝突点ビームパイプの設計のための様々なスタディを行った。昨年度のスタディに基づき、ビームパイプ内側の形状を高さ1mm、幅10mm、長さ16mmとして設計を進めることにした。次に、ビームパイプの材質と、形状、厚さ等について検討した。材質については、純ベリリウムを採用した。厚さについても、500マイクロンとした。厚さについては、2mmとした。これらの設計値を元に、昨年に引き続いて測定器等のシミュレーションツールである、Geant4を利用して、幾つかの物理プロセスのシミュレーションを行った。本年度は、bクォーク対発生によるB中間子生成の事象と、その他のクォーク対発生の事象との区別が出来ないかを中心に調べた。解析対象の反応として、その他のクォーク対発生の事象が、混同しやすいと思われる、B中間子が二つの軽い荷電粒子に崩壊する反応について、調べた。CP側(B→Kpi)のバーテックスの検出精度が、超扁平形衝突点ビームパイプ使用事は、通常の半径1.5cmのビームパイプ使用時と比べて、z方向の精度(分解能)が約49マイクロンから15マイクロンへ改善されることがわかった。タグ側(B中間子の不例バーを測定する側)では、同じく103マイクロンが24マイクロンへと大きく向上することがわかった。タグ側と、CP側の崩壊位置のZ座標の差に関しては、130マイクロンが38マイクロンへと向上する。通常のクォーク対生成の場合は、Zの崩壊位置の差は0を中心に分布するので、検出精度が高ければ高いほど、通常のクォークついのイベントを抑制する事が出来る。この結果、信号雑音比において、CP側の崩壊モードによって約13から60%の向上が見られることがわかった。この結果は、2004年11月1617日にKEKで行われた、第6回ハイルミノシティワークショップで海野が発表した。
「先行話題未終了転換」が招くミスコミュニケーション-日中接触会話の分析から-

本研究では、日本語と中国語のコミュニケーション・スタイルの違いが如実に現れる場面として雑談会話の話題転換に着目し、日本語母語話者と中国語を母語とする日本語学習者による、日本語での接触会話を収集・分析することから、両者の話題転換方法の違いについて考察した。まず、第一の成果として、会話参加者の性別、年齢、親しさ等の条件を統一した二者間接触会話を24会話収集したこと、及び会話に参加した日本語母語話者12名に対して会話の感想等を聞くフォローアップインタビューを実施したことが挙げられる。会話及びインタビューの様子は録音・録画を行っており、これらのデータを整理することにより、今後の研究に有益な日本語接触会話のデータベースの構築が可能となった。第二の成果は、収集会話とインタビューの分析から、日本語母語話者は、日本語学習者が積極的に話を展開しようとすることに対して好意的な印象を持ちながらも、話題の転換についていけなかったという意見が複数聞かれ、さらに、その摩擦を解消するために話題転換のためのストラテジーが役立っていることが明らかになったことである。既往の研究でもこのような現象が訴えられていたものの、実際の会話とインタビューを通して摩擦を指摘したものは今まで見られなかった。本研究により、中国人学習者の会話展開に対する日本語母語話者の感じ方の一端が明らかになったことは、日本語教育において会話の展開方法に関する教育が必要であることの証左となるであろう。今後は、本研究の成果を利用し、個々の話題転換のためのストラテジーの様相の解明に取り組み、日本語教育に取り入れるべき表現の確定に努めていきたいと考えている。
新規変異株を用いたアブシジン酸応答ネットワークの分子遺伝学的研究

高等植物の非生物的環境ストレス応答の制御に深く関与する植物ホルモン・アブシジン酸(以下ABA)の応答ネットワークの解明を目的に、シロイヌナズナより独自に分離したABA高感受性変異株を用いた分子遺伝学及び分子生物学的解析を行った。その結果、ABAの受容から遺伝子発現に至るまでの情報伝達経路の解明、ミトコンドリア機能とホルモン応答との関連を明らかにし、ABA応答理解の新たな研究展開を導いた。ABA関連PP2Cの標的の同定を目指し2D-DIGEを野生株とahg3-1で行った。多くの蛋白質が観測されたが、リン酸化の変化によりシフトしたスポットは見いだせなかった。一方で遺伝学的相互作用の知見から、特異的に直接相互作用するABA関連因子を見いだした。これによりPP2CのABA応答における機能の解明が加速されると期待できる。ahg12変異の出芽酵母における影響を調べた。酵母RPT5遺伝子にahg12と同じ変異を導入し、出芽酵母の野生型遺伝子と置換した。その結果、この変異は少なくとも酵母の生育には何ら影響を及ぼさなかった。シロイヌナズナのRPT5b遺伝子破壊株を入手し、その表現型を調査した。今後ahg12変異の影響をこの株で確認する。マッピングによりahg16遺伝子座を染色体5番下腕部に特定した。#18感受性遺伝子座の特定をLer X WSのF2を用いて進め、第2染色体下腕と特定することができたahg2-1の抑制変異の解析を行った。強さの異なる10弱の変異株を確立したが、これらはahg2-1変異の表現型すべてを抑制することがわかった。sup1と名付けた抑制変異の遺伝子座をマッピングにより特定した。興味深いことにすべての抑制変異株で同じ遺伝子に変異が見いだされ、非常に重要な機能を持つ遺伝子であることが推察された。この遺伝子は、polyA付加酵素と類似の構造を持つが、類似の遺伝子がシロイヌナズナに複数あるので、この遺伝子が特異な機能を持っていると考えられる。この遺伝子産物の機能を明らかにすることで植物ホルモン応答と関連したpolyA制御機構について新たな知見が得られると期待される。本年度重点的に行った研究は、まず昨年度から行ってきたAHG1,AHG3をはじめとするABA関連PP2Cと、ABAにより活性化されるSnRK2,SRK2D,SRK2E,SRK2Iの関連の分子レベルでの解析である。まず、SnRK2とABA関連PP2C間の物理的相互作用について、酵母two-hybrid法により調査した。その結果、ABA関連PP2CとABA依存型SnRK2が特異的に相互作用することがわかった。この相互作用の一部は、植物培養細胞を用いた免疫沈降法とBiFC実験により、植物細胞内でも実証された。次に生化学的な相互作用について調査した。植物細胞から免疫沈降により精製したSnRK2と大腸菌で発現させ精製したPP2Cを相互作用させ、SnRK2の活性を調査した。その結果、ABA関連PP2Cの作用によりSnRK2の活性が消失することが判明した。また、abi1-1型変異PP2CにもSnRK2の活性を除去する能力があることがわかった。次に培養細胞を正リン酸でラベルし、SnRK2を調整した。その結果、ABAで処理をする前からSnRK2はリン酸化を受けていること、ABAによりさらにリン酸化されること、PP2CによりABA依存的なリン酸化のみが除去されることが判明した。以上のことから、PP2CはSnRK2に結合し、SnRK2のリン酸をはずすことによりSnRK2の活性を抑えていることが示された。さらに、本年度中に、可溶状態のABA受容体PYR1が報告され、それはABA依存的にPP2Cの活性を抑制することが報告された。そこで、大腸菌で発現させたPYR1、PP2C、植物培養細胞から調整したSnRK2、そしてABAによりin vitroで再構成することを試みた。その結果、SnRK2の活性がABAおよびPYR1依存的に保たれることが示された。さらにabi1-1型PP2CではABA依存性がなくなり、恒常的に不活性になることも実証された。これらの結果より、世界で初めてABAの情報伝達経路を明らかにした。本年度は、ABA情報伝達関連PP2CのAHG1およびAHG3の機能解析とオルガネラRNA編集に関与すると考えられるAHG11の標的探索を重点的に行った。AHG1,AHG3は、種子でのABA応答で重要な役割を演じていること、核のみに局在することなど他のABA情報伝達関速PP2Cとは異なる性質を持つ。その為、AHG1,AHG3は、昨年度我々が報告したSnRK2以外に独自の標的を持つと考え、その探索を試みた。TAP法によりAHG1と相互作用する分子を植物抽出液から選択しLC/MSで同定した。その結果、転写抑制複合体の構成因子の一つが、高い確度で同定された。

酵母2-hybrid実験で関連因子を対象に検証した結果、AHG1とAHG3はこの因子やその類似因子と相互作用するが、ABI1など他のABA関連PP2Cにはその活性がなく、この相互作用がAHG1,AHG3特異的であることが明らかとなった。これにより、種子においては最近明らかになったABA情報伝達機構以外の制御機構がある可能性が示唆された。ahg11変異は発芽時のABA感受性が高いが、その原因遺伝子は、pentatricopeptide repeatタンパク質(PPR)をコードしている。PPRは、これまでの研究からオルガネラmRNAのスプライシングや編集に関わっていることが示されている。本年度は、AHG11の標的mRNAの同定を試みた。これまでのAHG11-GFPを用いた解析からミトコンドリアで機能していると予想し、ミトコンドリアmRNAの編集部位約400カ所を調査した。その結果、ミトコンドリアnad4転写物の一つの編集がahg11で欠如していることが判明した。この結果は、nad4機能またはミトコンドリア機能とストレス応答との関連について、新たな重要な知見を提供した。