hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
21世紀に向けた子どもの発達環境に関する総合的研究

3.子どもの発達環境の要因である、学校教師による生活指導のあり方を明らかにするために、関連の深い体育教師の子ども理解と教育観についての調査を、震災と学校規律の問題をも含めて行い、子どもの荒れ、いじめ、不登校、喫煙、薬物乱用などの実態から、現代の学校に体育教師は「生きる力」「心の教育」「道徳教育」「人間形成」などを求めていることが分った。また、障害児教育の内容と方法について、近畿圏の学校から授業実践に関する資料を収集した。4.子どもの発達環境としての教育制度の現状と改革の課題を究明するために、中学校から高等学校への中等教育への接続の問題を、典型的な地域の実地調査と兵庫県下の学校を対象にして、高校通学区と入試制度の社会的心理的影響に関する調査・研究に着手した。この調査結果のまとめと学会公表等は次年度に予定している。1.本科研の研究活動の一環として、第2,第3回発達科学シンポジウム(1998.5.9,1998.11.25)における子どもの発達環境に関する報告と討議を基礎にして、環境要素としての自然、社会、所属集団の機能など、神戸連続児童殺傷事件の提起する現代の学校教育の体質、子どもへの心理的影響など、普遍的な発達環境の問題についての基本的な考察を行うとともに、日本の少子化と中国の一人っ子政策による発達環境と教育の課題について比較研究し、社会環境の変化と教育文化への影響などにつき、研究協議を行った。3.子どもの成長・発達と地域の関係について、丹後町と沖縄の地域調査を実施し、そこから自然や地域が発達環境として生命、生存、発達の場として機能することで、子どもを育てる力を有すること、労働や遊びを含め生活の全体性の回復が重要であることが分った。4.子どもの発達環境としての教育制度の現状と改革の課題を究明するために、中学校から高等学校への中等教育の接続の問題を、兵庫県下の学校を対象にして調査を実施し中間報告書をまとめた。この中で、保護者の高学歴志向と高校入試制度のあり方が、地域差を含めて心理的影響を与えている状況が分った。1.発達障害の子どもをもつ親のストレスについての調査の結果、教育・医療・福祉制度の異なる外国との比較において日本の親は忍耐強く、家族の絆が強いが、友人とのつながりが薄く、養育のあり方に社会的観点が必要であり、託児施設の整備、発達相談・指導機関、医療機関、子育て情報の提供が望まれていることが分かった。2.中等教育の接続に関する調査研究の中間報告に対する関係教育団体の意見聴取を実施し、現在の高等学校の通学区・入試制度が子どもの発達にとってストレスの一因となっていることを確認するとともに、制度原理とその機能についての生徒・父母の意識には、地域により違いがあることが明らかになった。3.子どもの発達上のストレスは、制度的要因だけでなく、日常の学校生活における生徒間の友人関係や生徒と教師の人間関係を要因とするものもあり、特に中学生の不登校は友人関係における不適応が主因であり、ソーシャルサポートへの肯定的な認知は学校会費感情と大いに関連していることが分かった。4.情報化社会のマスメディアも子どもの発達に重要な環境要因であり、電子ネットワークの普及と活用についての調査の結果、中学生の家庭でのインターネットの利用は日常的になっていること、また、テレビの暴力場面の影響についての調査野結果、暴力と子どもの攻撃的な態度の関係に影響があるとの回答が多数を占め、この点では、国際機関の調査結果と同様の傾向が認められた。
麻薬受容体の遺伝子多型とシグナル伝達系に関する革新的臨床および基礎研究

麻薬性鎮痛薬は周術期に重要な役割を担っているが、必要量と副作用発現量に大きな個人差がある。μ受容体遺伝多型などがその一因とされるが、海外では変異型が少なく正確な検討がなされていない。また各大陸人種別の遺伝多型頻度の差異に関する報告もない。そこで、安全性向上を目的に、変異型の多い本邦でこれらを研究し、適切な麻薬性鎮痛薬投与量を検討、またμ受容体からのシグナル伝達系などについても調べた。アフリカや欧米諸国と比較して多型頻度の逆転現象を発見、人種差が大きいことを見いだした。また麻薬性鎮痛薬の必要量は、多型タイプに依存し、遺伝子変異が無い場合には、半量以下に減量する必要がある。麻薬性鎮痛薬は重要な役割を担っているが、効果と副作用発現量に大きな個人差がある。μ受容体遺伝多型がその一因と推測されるが、homo変異型を独立群とした3群による研究は皆無に等しく、正確な結果が得られていない。海外で変異型が少ないことが原因であり、人種別多型頻度に関する報告もない。複数のμ受容体周辺遺伝子と術中レミフェンタニルの至適量を観察し、責任多型を解明した。また、大陸の人種間比較も行った。1.μ受容体の遺伝多型(タイプ別頻度):A118G変異(他の変異を含む)をSSCP法を用いてsequence。Primer設定はOPRM1-F1,R1など適宜変更。PCRは35サイクル。他の変異も同様に施行。日本(n=60)、中国上海(n=67)、ミャンマー(n=60)、米国白人(n=60)、フランス(n=48)、南米コロンビア(n=61)、コートジボアールアイボリーコースト(n=57)を解析した。日本人におけるG allele比率は49%であり、中国31%、ミャンマー28%、米国14%、フランス16%、コロンビア15%、コートジボアール8%、より有意に高かった。次にA118G, IVS2+G691C, IVS2+G31Aの遺伝子型頻度とレミフェンタニル至適必要量について、多型3タイプ別に解析した。A118Gのhomo変異型では、野生型と比較して、2倍以上を必要とした。他の遺伝子変異は、影響しなかった。日本人については、さらにnを増やし県別に検討を加えている。欧米の治験結果は、日本人には当てはまらない危険性があり、副作用発現に注意が必要となろう。KCNJ6などシグナル伝達系の周辺遺伝子多型については、影響を解析中。遺伝子変異解析法を確立させ、μ受容体における日本人の特異性を解明できた。本結果はテーラーメイド医療の指標となる。μ1受容体遺伝子(OPRM1)における一塩基多型(SNP)は200か所以上報告されている。その代表がA118Gであり、静脈内に投与された麻薬性鎮痛薬の必要量との関連性について報告されてきた。しかし、欧米の研究では、この多型分類と麻薬性鎮痛薬の必要量に一致した見解が得られていない。我々は、その原因として、欧米では変異型Gアリルが低頻度であり、結果の解析が3群の比較ではなく、低頻度の変異型GGと薬効の個体差が大きいAGを一つにまとめた2群比較(AA vs AG+GG)を用いていることが一因と考え、研究してきた。欧米の変異型頻度と比較し、茨城県民を対象とした研究において、変異頻度が逆転する特異性を報告した。その結果、日本国内でも地域差が存在する可能性が考えられ、解析を日本全国に広げ、14都道府県の1,300名について分析した。我が国におけるG alleleの割合に地域差はなく全体で45%であり、米国白人の14%、フランス人の16%、アイボリーコーストの8%より高く、野生型と変異型の割合が逆転していた。次に45名の患者をAA群、AG群、GG群の3群にわけ、術後鎮痛に必要なフェンタニルの量を比較した。術後2日目と3日目にAA群とGG群間に術後鎮痛に必要なフェンタニルの量に有意差を認めた。SNP解析用各種プライマーを設計、OPRM1;A118G,IVs2+691 SNP, IVs2+31SNP,rs 563649: ANKK1;rs1800497: GIRK2(KCNJ6);A1032G: COMT;rs4680: OPRL1;rs6090041,rs6090043: NACP-Rep1(STR): Orexinreceptor2(HCRTR2);rs2653349など解析中。欧米の治験結果は、日本人には当てはまらない危険性がある。薬剤の効果に個人差が大きい変異型の割合が高い日本人では、副作用発現にも注意が必要となろう。患者負担の少ない唾液を用いるSNP解析方法を確立した。

アフリカや欧米諸国と比較して多型頻度の逆転現象を発見、人種差が大きいことを見いだした。また麻薬性鎮痛薬の必要量は、多型タイプに依存し、遺伝子変異が無い場合には、半量以下に減量する必要がある。麻酔科学麻薬受容体などの遺伝子変異に関して、世界にも類を見ない大陸間の人種比較が遂行できた。種々の遺伝子変異解析法を確立させ、μ受容体における日本人の特異性を解明できた。計画に準じて順調に進んでいるため、今後も現在の研究状態を維持する。
地域オピニオンリーダーの構造と機能に関する研究

本研究の目的は、情報型のなかでも問題情報をとりあげ、問題情報におけるオピニオンリーダーの構造と機能を明らかにすることにある。この研究目的を達成するため、米軍艦載機のNLP(夜間離発着訓練)用の空港建設問題で住民の間で反対派と賛成派に分かれている東京都の三宅島の住民と地域オピニオンリーダーを研究対象にとりあげた。2回の資料収集と予備調査をふまえて、地域住民と地域オピニオンリーダーに対して面接による聞き取り調査を実施した。その調査結果によると、三宅島住民のなかで約80%が反対派、約10%が賛成派、その他が約10%であった。他方、地域オピニオンリーダー層に対する調査では、75%のオピニオンリーダーが反対派、約10%が賛成派、中立派が約15%であった。この調査結果からも分かるように、三宅島の地域住民と地域オピニオンリーダーは、いずれも反対派が圧倒的な位置を占めている。また三宅島の社会構造を調べてみると、血縁や地縁の関係を中心とする血縁集団・地縁集団の力が強く、機能集団の力は相対的に弱い。三宅島は血縁集団・地縁集団の優位性のみられる社会である。反対派住民組織のリーダー達は、地縁集団のリーダーでもある。反対派住民組織のリーダーと部落会を中心とした地縁集団のリーダーは、重層関係にある。つまり、反対派住民組織のリーダーは、地縁集団のリーダー(役員)を兼職することによって、両組織を活用して意見指導を行っている。その結果、空港建設反対の意見は、圧倒的な優位性を保っている。
花街の担い手コミュニティの日常的実践に関する歴史人類学的研究

本研究員の長期的な研究目的は、現行の文化遺産化をめぐる花街の対応を理解するために、過去の「イエ」の営業実態を明らかにした上で、個の商売上の利益と「花街」というコミュニティの存続を両立させる流儀=〈芸〉を歴史人類学的な視座から解明することにある。平成29年度は三年間の調査を経て、2020年の東京オリンピックを見すえた地方行政レベルの支援が、現地における花街という「伝統」の担い手たち=芸妓、お茶屋の女将らにとってどのような作用をもたらしているのかという点について、より正確な現状を把握するにいたった。平成29年度は前年度までの予備調査および研究実施状況を受けて、京都花街とその担い手らによる新たな実践(地方行政レベルによる無形文化遺産指定とそれを受けての活動)を参照しつつ、当地の業態・業種に即した独自の試みを行う他府県の都市型花街を対象として、その担い手らにインタビューを行った。その結果、地域における新たな観光資源として各地の花街とその固有の文化・慣習が「発見」され、公共事業の一環として支援を受けている実例(金沢、新潟、盛岡、山形、東京、名古屋、京都、大阪、博多、長崎など)を観察することができた。個別の事例における現状とその課題については、『花街の美ー継がれゆく芸妓・舞妓の伝統(仮)』(松田有紀子・田中圭子・山本真紗子編著、誠文堂新光社、2018年12月刊行予定)としてまとめ、アカデミズムに留まらない研究成果の還元を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度において研究員は交付申請書における課題A.文化財指定をめぐるナショナルな法制度の概観、を達成するため、文献調査によって特に「伝統」文化にかかわる無形文化遺産をめぐる行政の動向を分析した。同じく課題C.<芸>において参照される過去の生活史や経験の解明、について明治期の史料より京都市の芸娼妓営業地における業種の分布や営業規模情報を整理し資料としてまとめた。その後、健康上の理由により平成27年7月からやむをえず研究活動を休止し、課題C.のうち石川県金沢市の調査について計上していた予算を翌平成28年度に繰越した。そのためこの予算を用いて平成28年に石川県金沢市への調査を二回にわたり実施した。平成28年7月の調査は文献調査や現地の調査協力者へのアポイントメントをとる予備調査である。平成28年9月にはインタビューおよび景観撮影を主とする本調査を行った。平成29年度には花街の担い手である芸妓やお茶屋の女将らへのインタビュー、観察を目的とした第二回目の本調査を行う予定である。平成28年度、研究員はこれまでの調査で得た知見を踏まえて、花街の過去の生活史とその変化を一般社会に伝える為、平成28年11月6日に公開シンポジウム「装いから知る花街今昔」を、立命館大学大学院先端総合学術研究科と共催した。このシンポジウムでは、装い(髪結い、衣装、化粧など)という視点から、三人のパネリストと一名の講師を招き、約30名の一般参加者を得るという十分な結果となった。また前年度より続く文献調査の成果については、論文「異貌の町と名前のない実力者ー京都における芸娼妓営業地の土地所有をめぐって」にまとめ、『渡辺先生教授退職記念論文集異貌の同時代ー人類・学・の外へ』(渡辺公三編著、2017年、以分社)に寄稿した。同書は2017年4月末に刊行予定である。研究員は医師の指示によりやむをえず研究活動を休止せざるを得なかった。しかしながら、上述の通り、平成28年度にこれを繰り越すことで十分な調査の進展を得た。また、公開シンポジウムの主催を通じた社会へのアウトリーチ活動も行うことができた。よって、健康上の問題に鑑みて大きな負荷を避けつつも、できうる範囲での研究活動を実施することができたと判断できる。平成28年度は、前年度の繰越予算よって開催した公開シンポジウム「装いから知る花街今昔」の報告書刊行にかかる必要作業の業務委託を行った。具体的には同シンポジウムの音声記録の日本語テープ起こしと、その和文英訳である。この報告書は、平成29年度の予算による印刷・製本をもって頒布を開始する。同報告書は国立国会図書館、国立民族学博物館、共催者である立命館大学大学院先端総合学術研究科、および立命館大学を主たる納品先として予定している。また、京都花街の特質を明らかにするために、平成27年度の繰越予算で実施した石川県金沢市での調査に加えて、平成29年2月に会社組織による雇用によって芸妓という業種を存続している新潟県新潟市での予備調査を行った。同地では文献資料収集のほか、平成30年度9月に誠文堂新光社での刊行を予定している一般書籍「花街の美ー継がれゆく芸妓・舞妓の伝統(仮)」の共同執筆者である田中圭子氏(東京都教育委員会)の仲介により、柳都振興株式会社、当地の芸妓らに舞踊を享受する市山流、代表的な芸妓の派遣先である料亭・鍋茶屋の取材調査を行った。この調査で得たアポイントメントを元に、平成29年度には本調査を実施する予定である。研究員は、平成27年度研究計画調書の段階では、調査地を京都市および金沢市に限定していた。

しかしながら、平成28年度に実施した公開シンポジウム「装いから知る花街今昔」を通じて、置屋とお茶屋の分業による年季奉公という形式を維持する京都花街の特殊性が明らかになった。その「伝統」の継承に際して担い手たちが行う<芸>のより正確な分析のためには、他の形態によって芸妓という業種を維持する地域との比較検討が必要であるとの着想にいたった。そこで研究員は、まずは同シンポジウムの記録、アウトリーチにそなえた業務委託作業を実施した。またシンポジウムでパネリストとして招聘した田中圭子氏の仲介により、会社組織による芸妓雇用という試みを実践している新潟県新潟市での調査を実現するにいたった。よって十分以上に研究活動の進展を見たと言える。本研究員の長期的な研究目的は、現行の文化遺産化をめぐる花街の対応を理解するために、過去の「イエ」の営業実態を明らかにした上で、個の商売上の利益と「花街」というコミュニティの存続を両立させる流儀=〈芸〉を歴史人類学的な視座から解明することにある。平成29年度は三年間の調査を経て、2020年の東京オリンピックを見すえた地方行政レベルの支援が、現地における花街という「伝統」の担い手たち=芸妓、お茶屋の女将らにとってどのような作用をもたらしているのかという点について、より正確な現状を把握するにいたった。平成29年度は前年度までの予備調査および研究実施状況を受けて、京都花街とその担い手らによる新たな実践(地方行政レベルによる無形文化遺産指定とそれを受けての活動)を参照しつつ、当地の業態・業種に即した独自の試みを行う他府県の都市型花街を対象として、その担い手らにインタビューを行った。その結果、地域における新たな観光資源として各地の花街とその固有の文化・慣習が「発見」され、公共事業の一環として支援を受けている実例(金沢、新潟、盛岡、山形、東京、名古屋、京都、大阪、博多、長崎など)を観察することができた。個別の事例における現状とその課題については、『花街の美ー継がれゆく芸妓・舞妓の伝統(仮)』(松田有紀子・田中圭子・山本真紗子編著、誠文堂新光社、2018年12月刊行予定)としてまとめ、アカデミズムに留まらない研究成果の還元を目指す。平成28年11月6日に主催した公開シンポジウム「装いから知る花街今昔」については、報告内容の重要性からその実施内容を記録し、その報告書を一般社会に還元する必要がある。殊に2020年の東京オリンピック開催を前に日本における「伝統」芸能や業態に関心が集まる現在においては、日本語話者ではない国内外の人々にもこうした花街の担い手たちの記録を伝えることは重要である。そこで研究員は、同シンポジウムの報告書および英語訳の作成、頒布を予定している。また本年度に実施した金沢市の調査では、京都花街のありようが他地域から参照される対象となっていることが明らかになった。この知見によって、金沢市以外の地域との比較検討を通じて、京都の特質を解明する必要があるとの着想にいたった。そこで平成29年度は、平成29年2月に会社組織による雇用という形で文化の担い手たる芸妓を存続している新潟県新潟市での予備調査を実施した。この調査をもとに、次年度は新潟市での本調査を行う予定とした。平成29年度は、まずは公開シンポジウム「装いから知る花街今昔」の報告書およびその英訳版の印刷、製本、頒布をもって、京都花街の現状と過去にかんする貴重な記録を保存・公開する。その上で、上記のように京都のみならず広く芸妓という業種を維持する都市型花街を、他の若手研究者らと協同して調査し、これを一般書籍「花街の美ー継がれゆく芸妓・舞妓の伝統(仮)」として刊行することを目指す。
社会システムにおける二次エネルギー導入モデルの構築と影響評価

本研究は,従来の原油,天然ガス等の一次エネルギーを直接利用する社会システムに対し,電気や水素等の二次エネルギー中間媒体を用いる社会システムを構築した場合の効果を複合的に評価する一般化モデルの構築を目的として実施した.新たな中間媒体導入に伴う便益と社会費用が比較可能なシミュレーションモデルを構築し,自動車用燃料に適用した.また,消費者選好に基づく各中間媒体を用いる自動車の普及シミュレーションを実施し,中間媒体による便益と社会費用の視点から評価する手法を提案した.本研究は,従来の原油,天然ガス等の一次エネルギーを直接利用する社会システムに対し,電気や水素等の二次エネルギー中間媒体を用いる社会システムを構築した場合の効果を複合的に評価する一般化モデルの構築を目的として実施した.新たな中間媒体導入に伴う便益と社会費用が比較可能なシミュレーションモデルを構築し,自動車用燃料に適用した.また,消費者選好に基づく各中間媒体を用いる自動車の普及シミュレーションを実施し,中間媒体による便益と社会費用の視点から評価する手法を提案した.本研究は,従来の原油,天然ガス等の一次エネルギーを直接利用する社会システムに対し,電気や水素等の二次エネルギー中間媒体を用いる社会システムを構築した場合の効果を複合的に評価する一般化モデルの提案と検証を目的として実施した.新たな中間媒体導入における便益と社会的投資が比較可能なシミュレーションモデルを構築し,運輸部門,とりわけ自動車用燃料に適用してモデルの妥当性を検証した.モデルにおいては,現行の石油系燃料供給システム以外に,天然ガス,副生水素ガス,各種バイオマス,陸上風力発電,太陽光発電,地熱発電,中小水力発電など,複数の一次エネルギーを考慮した.また,消費者アンケートを実施し,燃料供給ステーションの配備と新たな中間媒体を用いる自動車の普及との関係性を得て,モデルに反映させた.その結果,消費者の意向にもとづいた各中間媒体を用いる自動車の普及台数のシミュレーションモデルと,燃料供給ステーションの配置を,便益や社会的投資の視点から最適化する手法を確立した.また,本モデルによって,便益,エネルギー効率の観点から中間媒体を比較することが可能となった.
A-ファクターおよびシグナル応答系による放線菌の二次代謝,形態分化の制御機構

1)A-ファクター非存在下でS.griseusに胞子着生を誘起する遺伝子を4種類取得した。1つは,原核生物の二成分制御系の転写調節因子と相同な蛋白をコードしていた。もう1つは,機能不明な蛋白をコードしていたが,ファージを用いた遺伝子破壊法で明らかに気中菌糸形成に関与することが判明した。本遺伝子は,すべての放線菌に分布しており一般的に気中菌糸形成に関与すると考えられる。2)ストレプトマイシン生合成遺伝子内のA-ファクター依存性プロモーターに結合するアクチベーター蛋白について,その性状を明らかにした。本蛋白の完全精製には至っていないが,その精製スキームを完成した。3)S.coelicolorの抗生物質生産をグローバルに調節するafsQ1/Q2遺伝子について種々の解析を行い,原核生物で環境応答を司どる二成分制御系を構成することを明らかにした。afsQに相同な遺伝子は多くの放線菌に分布しており,その一般性を物語るものである。4)グローバルな抗生物質生産調節の蛋白であるAfsRをリン酸化するキナーゼAfsKの遺伝子のクローン化,塩基配列決定を行った。AfsKは真核生物型のSer/Thr型キナーゼと相同性を有し,大腸菌で発現させたAfsKは自己のSerとTyr残基をリン酸化した。またAfsRのSer,Thr残基をリン酸化し,これらはAfsR,AfsKが真核生物型のリン酸リレー系を構成していることを示している。また,afsK遺伝子の破壊株は抗生物質生産が減少しており,抗生物質生産に深く関与することが示された。一方,その破壊株でもAfsRをリン酸化する活性は残っており,AfsRをリン酸化するキナーゼは一種類でないことが示された。5)afsK遺伝子はS.griseusのA-ファクター欠損株に胞子着生を誘起し,A-ファクター制御カスケードに蛋白リン酸化が関与することが示された。1.Streptomyces coelicolorの二次代謝をグローバルに制御する調節蛋白AfsRをリン酸化するキナーゼAfskをコードする遺伝子を単離し、その塩基配列から一次構造を明らかにした。afsk遺伝子を大腸菌の宿主-ベクター系を利用して発現させたところ、本キナーゼは自己リン酸化能を有し、さらにAfsR蛋白をリン酸化した。ホモロジー検索の結果、本キナーゼは、原核生物では初めての発見であるSer/Thr/Tyr型キナーゼであることが判明した。2.S.coelicolorの抗生物質生産を制御する二成分制御系AfsQ1/AfsQ2遺伝子をクローニングし、その塩基配列を決定した。これらは他の原核生物の環境応答を司どる二成分制御系と高い相同性を示した。染色体上のafsQ遺伝子の物理的マッピングを行いその位置を決定した。3.StreptomycesgriseusのA-ファクター結合蛋白質をコードする遺伝子をクローニングし、その塩基配列を決定した。本蛋白は他の微生物の転写制御因子NusGと同定された。4.S.griseusの気菌系形成に関与する遺伝子を3種類クローニングした。うち1つは、二成分制御系の調節蛋白およびMdrに代表される膜輸送蛋白をコードしていた。5.S.griseusの細胞抽出物と[γ-P]ATPを混合すると多くの蛋白のリン酸化が起こる。

これらのリン酸化は、真核生物のキナーゼ阻害剤であるスタウロスポリンやK-252aで顕著に阻害された。またこれらの阻害剤は気菌糸、胞子形成および抗生物質生産を阻害したことから、放線菌には真核生物型のキナーゼが複数個存在し、これらは形態分化、二次代謝に深く関与することを物語っている。1.S.coelicolorの二次代謝の調節蛋白AfsRは同菌の有するAfsKキナーゼによってリン酸化される。afsK遺伝子をファージを用いて破壊したところ,抗生物質生産の顕著な減少が観察され,afsKが確かに二次代謝に関与することを明らかにした。またafsK破壊株でもAfsRはリン酸化され,AfsRをリン酸化するキナーゼは唯一ではなく,複雑なリン酸リレーネットワークを形成していることが示された。2.A-ファクター欠損のS.griseusは胞子形成を欠落している。A-ファクター非存在下で胞子着生を誘導した遺伝子の1つとしてamfCをクローン化,その塩基配列を決定した。またS.griseusのamfC破壊株は胞子着生が顕著に減少し,amfCは気中菌糸形成に関与すると結論された。amfC遺伝子に相同な配列は調べたすべての放線菌に分布しており,このうちS.coelicolorのamfC遺伝子をクローニング,塩基配列決定を行った。両者の相同性は70%と非常に高く,amfCが一般的に放線菌の気中菌糸形成に関与することが示唆された。3.A-factor非存在下でも胞子着生を行う変異株をS.griseusからUV処理で多数分離した。これらは,A-factorの調節ネットワーク中の各ステップの変異株と考えられ,今後これらの染色体DNAからショットガンクローニングによってA-ファクター欠損株に胞子またはストレプトマイシン生産を起こさせる遺伝子の単離を試みる。4.S.griseusよりafsK遺伝子の相同配列をクローニングし,塩基配列決定した。S.coelicolorのafsKと非常に高い相同性を示した。今後,これらの遺伝子の破壊実験等により、その役割を明らかにする予定である。
マベガイに含まれる多様なレクチンは生体維持機能にどうかかわるのか。

4種のマベガイ外套膜レクチン(PPL-14)のうち、PPL-1は生体防御に関わること、PPL-2はカルシウム結晶化制御能、即ち貝殻および真珠層の形成に関与する他、生生体防御能も有することを明らかにした。PPL-4もカルシウム結晶化に関与することが分かった。このように、PPL群はマベガイ生体において、それぞれ異なる役割を果たし、健康な生体の維持に貢献していることが示唆された。マベガイ外套膜抽出物から既に精製されているレクチン(PPL-1,-2A,-2B,-3)に加えて、アフィニティークロマトグラフィー及びイオン交換クロマトグラフィーによってPPL-4を単離・精製し、それぞれの一次構造を解析した。PPL-1以外のレクチンはすべて植物由来レクチンjacalinと相同性を有しており、これらのレクチン間の相同性は4050%であった。これに対してPPL-1はラムノース結合性レクチンと相同性を示し、PPL-2-4とはまったく異なる構造を有していた。特異的結合糖はPPL-1ではガラクトース、N-アセチルラクトサミン、ラルトースであったのに対し、PPL-2Aはトレハロース、PPL-3はイソマルトース、PPL-4はN-アセチルグルコサミンといずれもグルコースを基本とする糖と結合性を有していた。一方、PPL-2Bは糖との結合を示さなかった。この事実は、マベガイ生体内に構造および性状のまったく異なる複数のレクチンが存在し、それぞれ生理機能を発揮している可能性を示唆している。生理機能について検討する目的で、微生物との相互作用につい精査した。PPL-1はグラム陰性菌を強く凝集したが、グラム陰性菌の表面に存在するLPSとの反応についてはO-抗原を失った変異株とも反応を示し、さらにグラム陽性菌の表面にあるリポテイコ酸と強く反応した。アミノ酸配列から、PPL-1は非常に塩基性の強いタンパク質であることがわかったので、レクチンとしてのみでなく、抗菌タンパク質としても機能する可能性が考えられた。PPL-2,-3については細菌との相互作用が見られなかったため、これらは異なる生理機能を有すると考えられる。それぞれのレクチンのmRNAをノックダウンしたD型幼生(貝殻形成期にあたる)を作出して、形態学的に調査した結果、PPL-2の発現が抑制された個体において有意に貝殻の形成不全が起きていた。PPL-2の生理機能は貝殻の形成(カルシウム結晶化調節)に関わるものであると考えられた。・真珠形成のメカニズムであるバイオミネラリゼーションについて検討した。マベガイの貝殻の中で、真珠を形成する部位であるアラゴナイト層を脱灰して有機マトリックスを抽出した。構成タンパク質についてイオン交換クロマトグラフィーで分析した結果、約12, 17, 22kDaの3種類が主成分として同定された。前年度に外套膜から単離されたレクチンのうち、カルシウム結晶化との関与が強く示唆されたPPL-2について、抗体を作成してwestern blottingを行なった結果、17kDaの画分が顕著に反応した。またPPL-2はin vitroで炭酸カルシウム結晶化阻害活性を示すことが明らかとなった。これらの結果は、マベガイ幼生を用いたPPL PPL-2(Pteria penguin lectin-2)のノックダウン実験においてD型幼生形成を阻害すること(前年ノックダウン実験においてD型幼生形成を阻害すること(前年度)とあわせると、PPL-2が有機マトリックスタンパク質の成分として貝殻形成に関与していることが明確になった。・一方、外見上真珠アラゴナイトの品質(光沢、色など)が異なる個体間で組成に変化が見られたタンパク質を陽イオン交換クロマトグラフィーで分離・精製した。このうち26kDaのタンパク質はレクチン活性を示さない新規のものであった。このタンパク質を人工海水カルサイト母液中でインキュベートした後に形成した結晶の形態と数を観察したところ、明らかな結晶形成阻害や促進は見られなかったが、結晶の大きさと形態に差が生じた。マベガイD型幼生を用いたこのタンパク質のノックダウン実験において、このタンパク質もPPL-2と同様に幼生の貝殻形成に影響を与えたことから、バイオミネラリーゼーションに関与することが明らかになった。マベガイ外套膜から得られたレクチンPPL14のうち、今年度は主としてPPL2の生理機能について検討を行った。PPL-2は真珠の形成(バイオミネラリゼーション)に関わるカルシウム結晶化、特アラゴナイトの結晶化を制御することを既に明らかにしているが、その他に以下の結果から生体防御に関わる機能を有することが明らかになった。・各種のグラム陽性菌3種とグラム陰性菌7種を液体培養し、FITCで蛍光標識した後にPPL-2の溶液と反応させた結果、特にグラム陰性菌を強く凝集した。・上記の結果を受けて、グラム陰性菌が細胞表面に持つ糖鎖の中で菌種によって特異的構造を有し、毒性を有する各種リポポリサッカライド(LPS)との凝集反応を観察した結果、数種のLPSと強く凝集反応を示した。

その傾向はPPL-1と類似していた。・PPL-2が凝集活性を示したグラム陰性菌のうち、サルモネラ菌2種と大腸菌2種について菌の増殖を抑制するか否かを検討した。細菌を一定濃度に調製し、PPL-2溶液を加えて寒天培地に播種した後にインキュベートし、経時的に菌数を測定したが、PPL-2に有意な静菌作用は観られなかった。ただし、これについては対象とする菌種を増やして検討を行う必要がある。・PPL-2の殺菌作用を調べるため、寒天培地で円筒法にてPPL-2と共に各種細菌を培養し、殺菌能力を観察した。先に検討した計10種の菌種について検討したが、殺菌効果を示す阻止円が観察されれたものは無かった。これらの結果より、PPL-2は細菌凝集活性を有するが、静菌・殺菌活性を持たない可能性が示唆された。この傾向はPPL-1でも同様であった。このことより、PPL-1,2は細菌を凝集しオプソニン化する機能、即ち細菌とPPL-1,-2の結合によるサイトカイン放出の可能性が考えられた。なお、PPL-3は検討した菌種については細菌凝集活性能が確認されなかった。
白内障手術術後に発症する化膿性眼内炎の発症原因の研究

豚眼を使ったMRI実験で、ハイドロダイセクションにより後房経由で前部硝子体膜破裂が起こり後嚢破損なしで直接的な硝子体汚染が起こりうることを提唱した。術後眼内炎の予防策としては、薬物濃度維持の観点から、抗菌薬を術終了時に前房内投与する方法のほうが、灌流液に添加した場合よりも効果が期待できる。さらに前房内投与で硝子体内薬物濃度も上昇するので、硝子体汚染例にも効果的である。抗菌薬添加灌流液使用時の眼内における抗菌薬動態の評価について(申請時のC項)ヒトもしくはウサギの眼内組織に影響を与えない濃度が実証されている抗菌薬(レボフロキサシン:LVFX)を眼灌流液に添加し、家兎眼に白内障手術を行なう。眼灌流液への抗菌薬の添加は、術後眼内炎の発症予防策として期待されるが、コントロールされたスタディがないため、その有用性について確立された評価はない。今回、LVFXを添加した眼灌流液を用いて、種々の条件下、(1)段階的に設定した潅流時間・潅流液使用量(2)段階的に設定した前房内圧の変動回数(3)合併症(人工的破嚢、人工的チン氏帯断裂)の有無で、白色家兎に超音波水晶体吸引術を行い、薬物動態の視点からその有用性を検討した。【方法】白色家兎にLVFX添加眼灌流液(10μg/m1)を用いて超音波水晶体吸引術を行った後、以下の手術操作を加えた群(各5眼)を作成した。A:灌流のみ(1.5分間、5分間)B:前房虚脱のくりかえし操作(1.5分間、5分間)C:意図的破嚢。手術終了後、終了後眼球を摘出し、凍結させ、前房水、前部・中部・後部の硝子体をサンプリング、ホモジナイズし、高速液体クロマトグラフ(HPLC)にて各部位のLVFX濃度を測定した。【結果】平均前房水濃度は全群において、5.709.62μg/mlであった。前部硝子体では、A-1.5分、A-5分、B-1.5分、B-5分、Cで平均はそれぞれ(0.124,0.1,0.155,0.286,0.454μg/ml)であった。後部硝子体ではB-5分、Cのみで検出され、平均はそれぞれ(0.003,1.130μg/ml)であった。【結論】灌流のみでは、抗菌薬は硝子体に移行しにくいが、前房虚脱操作を繰り返すことにより硝子体に抗菌薬が移行しやすくなること、また、破嚢した場合は高濃度の抗菌薬が硝子体に移行することが示唆された。術中破嚢例においては、眼灌流液への抗菌薬添加が眼内炎の発症予防に有効である可能性がある。抗菌薬添加潅流液使用時の眼内における抗菌薬動態の評価について(申請時のC項)ヒトもしくはウサギの眼内組織に影響を与えない濃度が実証されている抗菌薬(レボフロキサシン: LVFX)を家兎眼に白内障手術を行った直後に前房内投与する。術終了時の抗菌薬前房内投与が術後眼内炎の発症予防策として注目されている。今回、水晶体摘出を行った家兎眼前房にレボフロキサシン(LVFX)を投与し、眼内薬物動態の視点からその意義を検討した。【方法】超音波乳化吸引術により水晶体を摘出した白色家兎眼(標準群)の前房内に0.5%LVFX点眼液0.1mlを投与し、投与直後(0h)と2時間後(2h)(各5眼)に前房水、前部・中部・後部の硝子体を採取、各部位のLVFX濃度を高速液体クロマトグラフィーにて測定した。また、術中、意図的に破嚢させた家兎眼(破嚢群)でも同様の検討を行った。【結果】LVFXの平均房水内濃度(μg/ml)は標準群で0h : 1130±520, 2h : 202±80、破嚢群で0h : 835±318, 2h : 129±53であった。平均硝子体内濃度(μg/g :前部・中部・後部の順)は標準群で0h : 15.4±15.3・0.04±0.06・0.01±0.01、2h : 31.7±5.0・13.6±6.2・8.7±6.2、破嚢群で0h : 68.0±97.7・34.7±75.6・20.0±44.1、2h : 45.2±29.8・63.0±63.9・74.8±80.8となった。

すなわち、硝子体全体の分布で見た時、破嚢群では少なくとも投与直後で20μg/g、2時間後で45μg/gの濃度に達しており、前部硝子体を主体に薬剤が移行していた標準群でも、2時間後には8.7μg/g以上の硝子体内濃度レベルが得られた。【結論】LVFXの前房内投与により、房水内のみならず硝子体内にも高濃度で移行することが示された。特に、術中破嚢例の眼内炎発症予防に有用な方策となる可能性がある。
樹状細胞による心筋梗塞後免疫応答制御と左室リモデリングの関連

これまでに我々は臨床および基礎的研究の両面から心筋梗塞後の炎症および免疫応答の重要性を提唱してきた。近年、免疫学において強力な抗原提示能を有し免疫応答を統御する樹状細胞(Dendritic cells)の存在が注目されている。心筋梗塞による心筋傷害に伴って何らかの自己抗原となりうる物質が樹状細胞により提示されれば、強力な免疫応答を惹起する可能性がある。実際にラット心筋梗塞モデルの脾臓のリンパ球により健常ラヅトに心筋炎による心不全が誘発されたとの報告や、in vitroの研究においても正常心筋細胞が傷害を受けるとの報告がなされている。これらの事実より、梗塞後の心筋傷害に自己免疫が関与している可能性が考えられる。ラット脳梗塞モデルや腎臓の虚血再灌流モデルにおいでは樹状細胞の浸潤および活性化の報告がなされているが、心筋梗塞後の樹状細胞に関する報告はほぼ皆無である。我々はラッド心筋梗塞モデルにおける免疫組織化学的検討により、梗塞部を中心に増殖性応答(BrdU:bromodeoxyuridine陽性)を示したOX62陽性樹状細胞が心筋に浸潤してくること、樹状細胞の活性化に重要な役割を担うとされるHSP70,TLR4の発現が心筋において亢進していることを確認した。リンパ組織である脾臓においても心筋梗塞後に樹状細胞は増殖性応答を示し、成熟化していることも確認し、免疫応答が惹起されている可能性を示唆している。さらに、我々はラット心筋梗塞モデルにおいてG-CSFやGM-CSF誘導剤の投与による心機能の改善および増悪を報告したが、これらの投与により樹状細胞の浸潤も抑制および亢進していることを確認し、樹状細胞を中心とした免疫応答が心筋梗塞後の治癒過程を修飾している可能性を示唆していると考えられる。心筋梗塞に伴ってミオシン、ラミニンなどの自己抗原となりうる物質が樹状細胞により提示されれば、強力な免疫応答を惹起する可能性がある。実際にラット心筋梗塞モデルの脾臓よりリンパ球を採取し、健常ラットに移植したところ心筋炎による心不全が誘発されたとの報告や、心筋細胞との共培養によりCD8陽性T細胞が正常心筋細胞を傷害するとの報告がなされている。これまでラット脳梗塞モデルや腎臓の虚血再灌流モデルにおいて樹状細胞の浸潤および活性化の報告がなされているが、心筋梗塞後の樹状細胞に関する報告はほぼ皆無である。我々はラット心筋梗塞モデルにおける免疫組織化学的検討により、梗塞後間もない時期より1週間後をピークに梗塞部を中心にOX62陽性樹状細胞が心筋に浸潤してくること、浸潤してきた樹状細胞が増殖性応答(BrdU : bromodeoxyuridine陽性)を示していること、樹状細胞の活性化に重要な役割を担うとされるHSP70,TLR4の発現が心筋において亢進していることを確認した。さらに、我々はラット心筋梗塞モデルにおいてG-CSFやGM-CSF誘導剤の投与による心機能の改善および増悪を報告したが、樹状細胞の浸潤も抑制および亢進していることを確認し、心筋梗塞における樹状細胞を中心とした免疫応答の機能解明を目指し検討を行なっている。
強相関系における電荷不均一現象の理論的研究

2次元分子性結晶ET塩の電荷の異常応答の実験に動機づけられ,量子多体効果を本質的な要因とする電荷の不均一や特徴的な応答を理解する一般論の構築に向け,複数の手法の発展及び開発を行うとともに,実験現象を解明することに成功した.量子モンテカルロ法における動的応答関数の計算法を提案,横磁場イジングモデルに適用し,周波数分散をもつ誘電応答が本質的には臨界現象による相関長や相関時間の発散に由来することを明らかにした.ハミルトニアンを空間変調することによってスケールフリーな物理量を求めるグランドカノニカル法で, 10サイト程度の系で10の-3乗の誤差で熱力学極限での磁化率,比熱を得た.本研究は、有機導体などで報告されている電子系の不均一相と思しき相の性質を理解し、それに量子多体効果が果たす役割を解明することを目標としている。今年度は、このテーマに本格的に切り込む前段階として、二つの問題に取り組んだ。一つは、異方的三角格子系で我々が従来から進めている、相互作用のフラストレーション由来のディスオーダー系の有限温度揺らぎの解明である。この問題と関連して、拡張ハバード模型とスピンレスフェルミオン模型で我々を含めいくつか研究がなされてきたが、それぞれの模型で提案された三倍周期相とピンボール液体相という二つの特徴的状態の関係が未だわかっていなかった。今回は、拡張ハバード模型の古典極限に相当する拡張4state Potts模型という古典模型を解析した。スピンレスフェルミオン模型は拡張ハバード模型のスピン自由度を無視した状況に相当する。拡張4statePotts模型のスピン自由度を無視した模型はイジング模型である。異方的三角格子上のイジング模型については、我々は2013年にgood defect相という、無秩序ながら一定の非局所秩序を持ったエキゾチック相の提案を行っている。今回、拡張4statePotts模型の解析結果を上記3つの模型と比較した。その結果、ピンボール相から三倍周期相への転移は、二重占有率が有限の飛びをもって増大する、逆モット転移的性質をもつこと、実験で得られたパラメタから、θ`ET2X相はピンボール液体相が実現する可能性が高いこと、およびgood defect相が量子化するとピンボール相に転移することを数値的に明らかにした。もう一つの問題は、不均一相を解明する手法開発である。現在、その一環として我々が2012年に開発したグランドカノニカル法の更なる拡張に臨んでいる。今年度から来年度にかけてこの研究を進展させ、具体的にモデルに適用する予定である。本研究は, 2次元分子性結晶ET塩などで報告されている電荷の不均一現象の由来を理論的に明らかにし,そこに量子多体問題が果たす役割を理解することを目標としている。本年度は,そのメインテーマの「ダイマーモット絶縁体系における電荷ダイポールの揺らぎと相関の競合」の結果,実験で示唆された電荷ダイポールグラス状態が実現するかどうかの検証を行った。具体的には連続時間量子モンテカルロを用いて2次元格子上の横磁場イジング模型を解析した。昨年度,ダイマーモット絶縁体であるkappa-ET系の一連の諸物質の第一原理計算を行った.その結果得られたtransfer integralおよび,結晶構造から見積もった分子軌道間クーロン相互作用Vから今回の横磁場イジングモデルのイジング相互作用と横磁場項を導出したところ,系は強磁性型の正方格子的イジング相互作用をもつこと,および量子モンテカルロ計算で得られた低温での相図で,無秩序相から長距離秩序相への転移点近傍の無秩序相に系が位置することがわかり,実験と本モデルとの整合性が明らかとなった。また,相転移近傍の強い電荷ゆらぎの結果,電荷感受率(複素誘電率の虚部と対応)に顕著な周波数分散が観測されることも明らかとなった。結論として,実験で得られたグラス的なdisorderと解釈された現象は,単純に電荷の臨界現象にともなうものであるという物理的には至極シンプルな理解が得られた。本結果は横磁場イジングモデルという最も有名かつ基礎的なモデルの一つにおいてすら,これまで臨界的な揺らぎが動的な物理量にどう反映されるかが十分理解されていなかったことを物語っている。本研究と関連し,実験グループと共同で1次元性の強い新しいkappa-ET2(BN)4という物質の性質を解析も行った。これらの結果は現在投稿中あるいは投稿準備中である。今年度は誘電性を示すダイマーモット絶縁体である2次元有機物質kappa-ET2Cu2(CN)3やkappa-ET2N[(CN)2Cl]系をはじめとするいくつかの物質を念頭に,動的誘電率の計算を進めるとともに,磁化率の計算も行った.誘電率に関しては,昨年度より連続時間モンテカルロ法によって横磁場イジングモデルという有効モデルの動的帯磁率(誘電率に相当する)の計算を進めている.すでに昨年度からpreliminaryな結果として量子相転移点付近の臨界領域で応答関数が周波数依存性を示すことが分かっていたが,今年度はより詳細に臨界指数や系の次元性依存性を検討,また実験データとの直接比較も進めている.これと関連して, kappa-ET系の中でも1次元性が強い新物質kappa-ET2(BN)4の解析を行った.この物質は三角格子の形状をもつが1次元性が強い.上記の誘電性を示すkappa-ET2Cu2(CN)3やkappa-ET2N[(CN)2Cl]は三角格子あるいは正方格子に近い形状をしており,前者はスピン液体候補物質である.

それに対してkappa-ET2(BN)4も低温までNMR実験における(T1T)^-1のデータでは強い臨界的挙動を示しながら低温まで非磁性にとどまっている.我々は第一原理計算と磁化率の計算を実験と合わせることによって, kappa物質系でこれまで知られたものを相図として正確に理論的にマップして全体像を明らかにすることに成功した.誘電性を示すkappa系での動的帯磁率の計算では,連続時間モンテカルロ法において,モンテカルロステップを実時間とみなして時間発展方向の相関を計算するという新しい手法を導入した.結果的に実験を再現することに成功したが,この手法自体は半経験的な保証がされているものの,時間発展や量子揺らぎの純理論的な立場での意味づけについて現在,基礎付けを進めている.そのため論文投稿までにまだ時間を必要としている.そのため発表にいたるところまでこぎつけていないが計算や研究自体の遂行は比較的順調と考えられる.本研究は,電子系の自発的不均一相形成の由来を理論的に明らかにし,量子多体系である強相関電子系における量子的な不均一性をどう特徴づけるかを,理解することを目標としている。ダイマーモット絶縁体系における電荷ダイポールの揺らぎと相関の競合の問題を,横磁場イジングモデルという統計力学のミニマルモデルに落とし込み,これを量子モンテカルロ法による解析し基底状態および有限温度の相図を明らかにした。また動的な応答関数を求める新手法を開発しこれをもとにダイマーモット相と電荷秩序相の境界にある臨界領域において動的応答関数が冪的に振る舞うことを確認,電荷間の相関長が臨界指数に応じて温度が下がるに従いでほぼ無限長まで伸びる事実が,応答関数のピーク構造としてユニバーサルに現れることを明らかにした。さらに第一原理計算を一連の2次元分子性結晶ET塩について系統的に行った結果,実際の物質が上記の相図の臨界領域に位置することも明らかにし,実験を基礎的な統計物理学で得られた知見で理解できることを示した。一方、2次元量子相における不均一性をどう特徴づけるかという重要な課題に将来的に取り組むことを念頭に、古典系においてsine square deformationというハミルトニアンの変形を用いた新手法を考案し、まず2次元古典イジングモデルに対して適用した。その結果,これまで温度パラメタを変えながら行っていたモンテカルロ計算を、1つの温度で広い温度パラメタにおけるデータについて得ることができることを示した。この手法の背後には実空間繰り込みの考え方が存在する。その考えを応用し、実際に2次元イジングモデルの転送行列で解析した結果, 80年来解けないと信じられていた任意のボンドランダムネスをもつイジングモデルが厳密に解けることを明らかにすることができた。2次元分子性結晶ET塩の電荷の異常応答の実験に動機づけられ,量子多体効果を本質的な要因とする電荷の不均一や特徴的な応答を理解する一般論の構築に向け,複数の手法の発展及び開発を行うとともに,実験現象を解明することに成功した.
深層学習による大腸鋸歯状病変の自動検出解析装置の開発

平成30年度は、sessile serrated adenoma/polyp(SSAP)を含めた大腸ポリープに焦点をあて、専門医と同等の診断能を持つ自動解析アルゴリズムの開発を中心に行った。会津医療センター開院以来の数千例の内視鏡検査画像を詳細に検討し、標準白色光照明における大腸内視鏡検査画像から、ポリープを含まない正常大腸粘膜画像、10mm以上のポリープを含む画像、10mm未満の小ポリープを含む画像、複数のポリープを含む画像及び専門医診断結果を抽出し、深層学習を行なった。鋸歯状病変は症例数が少ないため、学習データを増強した。結果として、YOLO ver.3を用いてreal timeにポリープを発見できるコンピュータ診断システムの構築に成功し、動画によるex vivo臨床試験で.検出率94.2%、偽陽性率8.5%を実現し、現在、実際の内視鏡検査における臨床試験を行う準備の段階にある。結果の一部は、米国Digestive Disease Weekでの発表を予定している。SSAPと通常のポリープとの鑑別についても同様の手法で研究を進め、現在、95%以上の精度を持つコンピュータ診断システムを実現した。この結果は、第95回日本消化器病学会総会で報告した。コンピュータ診断支援システムの構築に成功し、臨床研究を行う段階にまで達している。今年度中に「コンピューター支援診断システムを用いた大腸内視鏡検査における腫瘍性ポリープ発見能の検討:通常検査を対照とした無作為比較試験」に着手できるように準備を進めている。
白絹病菌菌核に付着する微生物群集の解析

白絹病菌Sclerotium rolfsiiは、土壌伝染性病原菌であり、防除には湛水処理が有効とされているがメカニズムは不明である。本研究では1.湛水処理の際に与える有機物が発病や菌核に付着する細菌相に与える影響、2.菌核に付着する細菌を特異的に検出するオリゴヌクレオチドプローブの作成、3.菌核に静菌的に作用する細菌の分類、4.細菌数の経時的変化を調べた。1.有機物処理し30日間湛水した区でダイズ発病率と菌核の発芽率が最も低かったが、細菌数は最も多かった。湛水処理した菌核から分離培養した細菌の多くはErwinia herbicola(Pantoea agglomerans)であった。菌核からDNAを抽出し、細菌16SrDNA遺伝子のDGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)解析を行った結果、有機物処理し30日間湛水処理した区の細菌数が多かった。また、DGGEバンドのシークエンス解析の結果、嫌気性細菌Clostoridiaceaeが主要なグループであった。湛水処理した菌核からClostoridiaceaeが検出されたのは初めての知見である。3.白絹病菌菌核由来の培養細菌には、白絹病菌の生育を阻害する細菌はなかった。4.湛水処理した圃場に菌核を埋設し菌核表面の微生物相をPCR-DGGE法により解析した。前年イナワラ処理した区の多様性は前年フスマ処理区、無処理区に比較して高かった。またバンドのシークエンス解析から、これらの細菌はClostoridiaceaeに属した。微生物間相互作用の一つである静菌作用は、土壌伝染性植物病原菌の活動を抑制するなど、土壌微生物生態系の均衡を保つ機能を持つと考えられている。マメ科をはじめ多くの植物の白絹病を引き起こす白絹病菌(Sclerotium rolfsii)は、土壌伝染性植物病原菌の一種であり菌核を形成して土壌中で耐久生存する。この病原菌に汚染された圃場を湛水処理すると、白絹病の再発を防止できることが知られているが、これは湛水によって静菌作用が活発化し、白絹病菌菌核が発芽不能になるものと推測されている。この静菌作用に関与する土壌微生物が何であるかを解明することが本研究の目的である。白絹病菌菌核を土壌懸濁液に入れて培養した後、菌核を走査型電子顕微鏡で観察したところ、菌核の表面に多数の細菌と思われるものが付着していた。希釈平板法によって菌核から細菌を分離し、分離した菌株の16SリボソームRNA遺伝子の塩基配列を調べて同定したところ、これらの菌株の約90%がPantoea属であることがわかった。そこで、Pantoea属細菌に特異的な塩基配列部分を選び出し、その配列をもとに、Pantoea属細菌と特異的に反応するオリゴヌクレオチドプローブを設計した。このプローブを用いた蛍光in situハイブリダイゼーション法によって、Pantoea属細菌を特異的に蛍光染色し、顕微鏡下で識別することが可能になった。この手法を用いることで、白絹病菌菌核の表面に存在する細菌群集を調べることが可能になった。土壌伝染性植物病害の一種である白絹病(病原菌:Sclerotium rolfsii)は発病圃場を湛水することで再発防止が可能であることが知られている。これは湛水条件下で優占的な土壌微生物の作用によってS.rolfsiiの菌核の発芽が抑制されるためであると推測されてきた。この土壌微生物が何であるかを解明することが本研究の目的である。初年度は、希釈平板法によってS.rolfsii菌核から細菌を分離したところ、その大部分がPantoea属であったため、Pantoea属細菌と特異的に反応するオリゴヌクレオチドプローブを設計した。しかし、このプローブを用いた蛍光in situハイブリダイゼーション法によって菌核の表面の細菌を観察したところ、プローブと反応した細菌はごくわずかであった。実際にS.rolfsii菌核上で優占的な細菌は、通常の希釈平板法では分離されない種類であると考えられたため、培養によらない方法で菌核上の細菌群集の解析を試みた。すなわち、菌核から抽出したDNAを細菌全般のリボソームDNA用プライマーで増幅し、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法(DGGE法)によって、それぞれの種の細菌の増幅産物を分離した。さらに、分離したリボソームDNA増幅産物の塩基配列を決定し、種を同定した。その結果、S.rolfsii菌核上で優占的な細菌は主にClostridium属に属することが判明した。Clostridium属細菌は土壌還元消毒法(土壌に有機物を混和して湛水することによって、多くの土壌病原菌を死滅させる技術)において重要な役割を果たしていることが示唆されており、白絹病菌の不活化に関与している可能性が極めて高い。今後はClostridium属細菌のS.rolfsii菌核上での挙動を蛍光in situハイブリダイゼーション法によって追跡する予定である。

本研究では1.湛水処理の際に与える有機物が発病や菌核に付着する細菌相に与える影響、2.菌核に付着する細菌を特異的に検出するオリゴヌクレオチドプローブの作成、3.菌核に静菌的に作用する細菌の分類、4.細菌数の経時的変化を調べた。1.有機物処理し30日間湛水した区でダイズ発病率と菌核の発芽率が最も低かったが、細菌数は最も多かった。湛水処理した菌核から分離培養した細菌の多くはErwinia herbicola(Pantoea agglomerans)であった。菌核からDNAを抽出し、細菌16SrDNA遺伝子のDGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)解析を行った結果、有機物処理し30日間湛水処理した区の細菌数が多かった。また、DGGEバンドのシークエンス解析の結果、嫌気性細菌Clostoridiaceaeが主要なグループであった。湛水処理した菌核からClostoridiaceaeが検出されたのは初めての知見である。3.白絹病菌菌核由来の培養細菌には、白絹病菌の生育を阻害する細菌はなかった。4.湛水処理した圃場に菌核を埋設し菌核表面の微生物相をPCR-DGGE法により解析した。前年イナワラ処理した区の多様性は前年フスマ処理区、無処理区に比較して高かった。またバンドのシークエンス解析から、これらの細菌はClostoridiaceaeに属した。