hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微生物鉱物化作用から明らかにする先カンブリア紀の地球環境

本年度は,昨年度に引き続き鉄・マンガン微小電極の開発を行った.特に直径0.1mm程度の電極表面を鏡面研磨することは非常に困難であったが,試行錯誤の結果,満足できる品質を安定的に得ることに成功した.室内において電極の性能を確認したのち,秋田県小坂町奥奥八九郎温泉・島根県太田市三瓶温泉において,野外における測定を行った.三瓶温泉では,堆積物表面近傍のマンガン濃度は水塊よりも有意に低く,またそれは藻類の光合成と密接に関係していたことから,微生物活動によってマンガン酸化物の形成が促されていることが示唆された.一方,奥奥八九郎温泉では高イオン強度温泉水による妨害のため,良質なプロファイルを得ることはできなかった.これについては今後,改善策を講じることが必要である.次に,昨年度に確立した改良FISH法の新たな技術開発を行い,放射光分析との併用を可能にした.この手法を用いて,三瓶温泉の湯本付近に見られる微生物鉄堆積物を調べたところ,鉄酸化細菌の周りの鉄酸化物組成が無機的に形成されたものとは異なる特徴を持つことが明らかになった.これは縞状鉄鉱床の成因解明にもつながる成果であり,Environmental Science&Technology誌に論文を発表した.また,微小電極によって明らかになった「光合成誘導CaCO_3沈殿に適した水化学組成」についてまとめ,その結果を地球惑星科学連合大会・地質学会において発表し,Geochimica et Cosmochimica Acta誌にも論文を発表した.この結果を利用してシミュレーションを行い,石灰化シアノバクテリア化石から顕生代海洋の炭酸化学種組成を推定した.これは,これまで有用な指標のなかった古海洋の炭酸化学種を見積もる画期的な方法である.その成果を炭酸塩コロキウムにおいて発表し,また論文として投稿する準備も行っている.今年度前半は,微生物の検出法(FISH法)と代謝評価法(微小電極)の技術を確立するために基礎実験を集中的に行った.FISH法については実験設備や薬品などを新たに整え,微生物検出実験の体制を確立した.微小電極については,pH・Eh・Ca^<2+>・CO_3^<2->測定用電極及び参照電極の作成法を確立した.その後,岡山県新見市と愛媛県西予市の淡水成ストロマトライト堆積場において,上記手法を用いた調査を行った.その結果,調査対象となったストロマトライトは光合成細菌の活動によって形成されていることが明らかになった.この発見は,地質時代のストロマトライト形成にも光合成が重要な役割を果たしていた可能性があることを示している.この成果を論文としてまとめ,Geochimica et Cosmochimica Acta誌に投稿した.年度後半からは温泉堆積物の研究を開始した.まず,鹿児島県薩摩硫黄島赤湯温泉において鉄堆積物の調査を行った.しかしながらこの堆積物を取り巻く状況が,記載の行われた10年前に比べて大きく変化していることから,本研究の対象としては不適であると判断した.次に大分県竹田市長湯温泉のストロマトライトの調査を行った.その結果,この温泉成ストロマトライトも淡水成のものと同様に光合成によって炭酸塩の沈殿が誘導されていることが示されたが,一方で無機沈殿も相当量起きていることが明らかになった.このような高いバックグラウンドの無機沈殿は先カンブリア紀の海洋環境と類似していることから,この温泉成ストロマトライトは非常に興味深い研究対象であることが明らかになった.これらの調査に加え,本研究課題の実施に適した堆積物の探索も行った.これにより,鹿児島県塩浸温泉・島根県木部谷温泉・島根県三瓶温泉などで新たにストロマトライト状堆積物を見出した.本年度は,昨年度に確立したFISH法と微小電極の技術を用いて,微生物の種類・分布・代謝活動がストロマトライトや鉄堆積物の形成に与える影響を詳細に明らかにした.まず,岡山県新見市の淡水成ストロマトライト試料を用いて室内において微小電極測定を行い,水化学組成の変化(特にpH,溶存無機炭素濃度カルシウム濃度,イオン強度)がストロマトライト形成に及ぼす影響を見積もった.これには新しく開発した二酸化炭素微小電極も用い,光合成の影響を詳細に評価した.これら実測結果をシミュレーション計算と比較したところ,光合成によってストロマトライト形成が起きうる水化学組成は,特定のpH・溶存無機炭素濃度と十分に高いカルシウム濃度であることが判明した.今後この知見を応用することで,ストロマトライトなど微生物炭酸塩が形成された先カンブリア紀の海水化学組成を推定することが可能になると期待される.この成果は論文としてGeochimica et Cosmochimica Actaに投稿中である.次に,秋田県小坂町奥奥八九郎温泉・大分県竹田市長湯温泉・島根県太田市三瓶温泉のストロマトライト・鉄堆積場において,野外における微小電極測定やFISH法によって微生物組成・微生物代謝とストロマトライト・鉄堆積物形成の関係を調べた。その結果,これらの堆積物形成に微生物の代謝活動が大きく関与していることが判明した.特に奥奥八九郎温泉では還元的環境下でシアノバクテリアが光合成をおこなうことで縞状鉄堆積物が形成されており,先カンブリア紀における縞状鉄鉱床の形成機構を知るうえで重要であることが明らかになった.以上の結果は地球惑星科学連合大会(千葉)・地質学会西日本支部(広島)において成果発表を行っており,また論文として投稿する準備も行っている.本年度は,昨年度に引き続き鉄・マンガン微小電極の開発を行った.

特に直径0.1mm程度の電極表面を鏡面研磨することは非常に困難であったが,試行錯誤の結果,満足できる品質を安定的に得ることに成功した.室内において電極の性能を確認したのち,秋田県小坂町奥奥八九郎温泉・島根県太田市三瓶温泉において,野外における測定を行った.三瓶温泉では,堆積物表面近傍のマンガン濃度は水塊よりも有意に低く,またそれは藻類の光合成と密接に関係していたことから,微生物活動によってマンガン酸化物の形成が促されていることが示唆された.一方,奥奥八九郎温泉では高イオン強度温泉水による妨害のため,良質なプロファイルを得ることはできなかった.これについては今後,改善策を講じることが必要である.次に,昨年度に確立した改良FISH法の新たな技術開発を行い,放射光分析との併用を可能にした.この手法を用いて,三瓶温泉の湯本付近に見られる微生物鉄堆積物を調べたところ,鉄酸化細菌の周りの鉄酸化物組成が無機的に形成されたものとは異なる特徴を持つことが明らかになった.これは縞状鉄鉱床の成因解明にもつながる成果であり,Environmental Science&Technology誌に論文を発表した.また,微小電極によって明らかになった「光合成誘導CaCO_3沈殿に適した水化学組成」についてまとめ,その結果を地球惑星科学連合大会・地質学会において発表し,Geochimica et Cosmochimica Acta誌にも論文を発表した.この結果を利用してシミュレーションを行い,石灰化シアノバクテリア化石から顕生代海洋の炭酸化学種組成を推定した.これは,これまで有用な指標のなかった古海洋の炭酸化学種を見積もる画期的な方法である.その成果を炭酸塩コロキウムにおいて発表し,また論文として投稿する準備も行っている.
アジア諸語の社会・文化的多様性を考慮した通言語的言語能力達成度評価法の総合的研究

本研究の目的と実施計画に基づき、研究代表者と研究分担者、研究協力者は協働して、非ヨーロッパ諸語に対し従来より適用妥当性の高い言語能力記述方法の開発研究を行った。特にEUにおける最新のCEFR改訂動向を参照するとともに、アジア諸語の多様な言語的特性や社会的・文化的特質を分析的に把握した上で、独自の言語能力記述項目作成のための指標抽出を行うことにより、アジア諸語に対してCEFRの適用可能性を拡げる方策を試みた。研究成果にについては定期的な研究会や外国での成果発表や国際研究集会を開催するなど、研究交流の実質化を図った。研究成果の発信は、成果報告書の刊行およびWebで2018年3月までになされている。グローバル化の著しい国際社会の中で日本では英語のみならず高度な複数言語能力をもつ人材を養成する課題に直面しており、外国語教育においては通言語的透明性が確保された言語能力評価システムの開発研究が急務である。他方、EUでは統合の象徴の一つでもある言語教育改革の基盤をなす「ヨーロッパ共通参照枠組み」(以下CEFR)は、現在実施約10年を経てその理論面・実践面の実績は急速に進展し、EUにおいては言語教育の現場そのものを変容させたが、現在CEFRの世界化が進むに従い、日本語を含め非EU言語へのCEFRの適用可能性の検証が必要となっている。本研究の範囲と目的は、第1に、アジア諸語を主たる対象とし、その社会・文化的多様性を考慮したコミュニケーション能力の教育方法を研究することにより、より汎用性の高く透明性の高い言語能力評価システムを研究開発すること、第2に、EU内で進む社会・文化的多様性の中でコミュニケーション能力を勘案したCEFR改革に関する最新動向を調査しCEFRの有効性に関わる再検証を行うこと、第3に、言語能力評価法の新たな開発により高等教育のみならず中等教育との接続や、生涯教育への応用など、現代日本社会のニーズにも対応した成果を社会に還元することも視野に入れること、である。平成27年度は課題研究の重要度と緊急度を考慮して、以下の優先順で実施し成果公開した。(A班)国際シンポジウムや国際ワークショップの開催により、国際連携アジア・アフリカ研究コンソーシアム(CAAS)参加大学及びアジア諸大学の研究者とともに、CEFRの能力評価記述文(descriptors)の妥当性を評価した。(B班)調査対象地におけるCEFR適用の再検証および適用方法にかかわる最新動向調査を行った。(C班)国内の先進的な外国語教育に取り組む高等学校や教育委員会に聞き取り調査を行い中等教育との接続を研究した。平成27年度は課題研究の活動は東京外国語大学語学研究所を拠点として、国際シンポジウムや国際ワークショップを前倒しに開催するなど、当初の計画以上に順調に遂行された。8月1日および2日には国際ワークショップ「卓越した外国語教育科学」(共催)を企画開催して、香港教育学院から講演者を招聘し、また代表者富盛伸夫他が本科研の成果を発表(英語)した。11月29日外国語教育学会において、代表者富盛伸夫他が本科研の研究成果として「アジア諸語学習者における言語別CEFR自己評価の傾向と社会・文化的コミュニケーション能力の測定に関わる諸問題」を発表し、東京外国語大学で行ったアジア諸語学習者アンケートの分析を通して、言語類型の異なりや語用論的ストラテジーを配慮した「社会・文化的コミュニケーション能力」に対応した通言語的能力評価尺度設定の問題点を論じた。さらに本年3月18日には国際シンポジウム(共催)「外国語教育における能力指標ーCEFRと日本語教育ー」を開催し、国際連携アジア・アフリカ研究コンソーシアム(CAAS)参加大学であるオランダ・ライデン大学やシンガポール国立大学からの招聘講師とともに富盛、藤森弘子が発表しCEFRの能力評価基準の妥当性を議論・検証した。アジア諸語教育におけるCEFR適用にかかわる最新動向調査を根岸雅史がバンコクで行い、また日本語教育関係者に本科研に関する成果を発表した。国内の英語以外の外国語教育に取り組む九州地区の高等学校や教育委員会には研究協力者山崎吉朗が実施した聞き取り調査から有益な知見が得られ公開を準備中である。アジア諸語教育に関わる各分担者はアジアの多様な社会・文化的コンテクストを通言語的枠組みの中に捉えるために必要となる発話の社会言語学的コンテクスト分析、談話ストラテジーやポライトネスの表れ方など、語用論的研究を協同して推進し次年度の研究準備をすすめた。EU統合の象徴の一つでもある言語教育改革の基盤をなす「ヨーロッパ共通参照枠組み」(以下CEFR)は、実施約15年を経てその理論面・実践面の実績は急速に進展しているが、現在CEFRの世界的拡大が進むに従い日本語を含め非EU世界の諸言語へのCEFRの適用可能性の検証が必要となっている。本研究は当初の目的と計画にもとづき、アジア諸語の社会・文化的多様性を考慮した言語能力の評価方法を研究開発する試みを行っている。平成28年度は課題研究の円滑な実施につとめるとともに、アジア諸国の言語教育研究者との共同作業を行い、異文化間言語コミュニケーション能力の記述に有効な指標を抽出することに注力した。その主な活動は以下のとおりである。・2016年7月にタイの言語教育専門家を講師に招いて国際研究集会を開催した。加えて分担者根岸雅史はタイでの調査の報告を行い、特にタイにおける日本語教育が直面する言語・文化的ギャップに関する一層の認識と解決取り組みの方策が議論された。・研究代表者富盛伸夫と分担者岡野賢二はミャンマーの大学と語学学校でCEFR適用の妥当性についての現地調査を行った。

特にヤンゴン外国語大学では本科研の課題内容に関わるプレゼンテーションを富盛が行い、アジア諸語などを担当する言語教育専門家たちと社会・文化的特質の重要性について発展的な意見交換をした。・研究協力者山崎吉朗は先進的な複数のアジア諸語教育に取り組む長崎県教育委員会と対馬の高等学校で聞き取り調査を行い中等教育と大学教育との接続を研究した。・研究代表者富盛と研究参加者は協働して、年間数回の書面・聞き取りの調査によりアジア諸語の多様な社会的・文化的特質を分析的に把握した上で、特にCEFRの能力記述項目に反映するような指標抽出の試みを行った。その成果を外国語教育学会等で発表するなど問題提起をはかり論文等にまとめてWeb上で公開した。平成28年度は当初の目的と計画に従って、課題研究の円滑な実施につとめることができた。特に、国際研究集会の開催や、タイ、ミャンマー等のアジア諸国で言語教育研究者に聞き取り調査を行うことにより、CEFR受容の進捗状況を把握するとともに、アジア諸語の教育で現場教師と学習者が直面する言語・文化的諸問題の解決取り組みの方策を検討することができた。特に、アジア諸語圏内に特徴的な語用論的ストラテジーや談話構成、また欧米地域とは異なる話題の好みやタブーなど、現場の言語教師と学習者を対象にした直接聞き取り調査をもとにCEFRの能力記述項目に反映しうるような社会・文化的指標抽出の試みを行なった。さらに、アジア諸語の多様な社会的・文化的特質を分析した上で、異文化間言語コミュニケーション能力の記述項目に加える社会・文化的指標を抽出する展望がひらけつつある。その成果を外国語教育学会やWeb上で公開したことで問題の喚起を図るなど研究の進展は順調であったと評価している。本年度は前年度までの実績に基づき、研究課題の遂行を順調に進めた。特に、研究代表者富盛と研究参加者は協働して、語用論的ストラテジーや談話構成、また欧米地域とは異なる言語行動やphaticな要素などアジア諸語の多様な社会的・文化的特質を分析的に把握した上で、CEFRの能力記述項目に反映しうるような指標抽出の試みを行なった。研究成果の発信では、外国での成果発表や国際ワークショップを開催するなど、研究成果を対外的にも公開し研究交流の実質化にも務めた。2017年7月10日台湾師範大学にて開催された国際研究集会で研究代表者富盛伸夫が発表(招待講演)を行い、中国語圏でのCEFR導入にかかわる最新の情報収集とともに、有益な意見交換ができた。本科研の主催で2017(平成29)年9月26日開催の「言語教育(CEFR)国際ワークショップーCEFRの受容と適用可能性をめぐってー」で研究成果の一般公開を行い、アジア諸語の言語的特性や社会・文化的特質を考慮した適用可能性を俎上にのせ、取りうる方策の検討を試みた。EUにおける最新のCEFR改訂動向情報とともに、東京外国語大学で進められている27言語に応用したCEFR-Jの導入計画が紹介されるとともに、学習者の複数言語使用や学習動機・ニーズに対応したEUでのCEFR改訂は本科研プロジェクトの問題意識と同じ方向性を持ち、多言語使用社会を前提にした複言語使用者の言語行動における異言語・異文化間コミュニケーション能力の再概念化に向かう研究展望が開けた。
老朽橋の機能回復に関する研究

本研究の手順は、(1)老朽橋に関する資料の収集、(2)実橋に対する載荷試験、(3)室内実験を含む、老朽橋に関する実地調査の3点に大別される。まず(1)では、約50件の老朽橋に関する資料を収集し、これらを、(1)床版の補修、(2)主桁等の主構造物の補修、(3)溶接の補修、(4)疲労、(5)健全度の判定法の5項目に分類した。これらのうち、(1)(4)の大部分は、橋梁の補修工事の報告書的な内容であり、損傷の程度の判定法などが示されているものはわずかであった。RC床板の損傷度判定法については、その単位面積当たりのひび割れの総延長から判断する方法を示した研究が見られたが、これに反論する内容の資料も有り、その判定法はまだ確立したものとは言えないようである。(2)の実橋に対する載荷試験では、架設後約50年を経過したトラス橋について載荷試験を行なった。その結果、この橋のほとんどの部材に発生する部材力は、計算により求められた部材力とほぼ一致した。このことから、本トラスは、構造的には十分な剛性を有していることが分かった。(3)のうちの室内実験では、(2)で用いられた橋の部材から取り出された材料の機械的性質を引張試験、成分試験、衝撃試験により調べた。その結果、ほとんどの部材では材料の劣化は確認されなかったが、床桁を構成する部材では、過荷重を受けたためと推定される異常な挙動が観察された。また、外観調査、部材の表面粗さ試験では、支承部分に著しい腐触が観察された。以上のことなどから、老朽橋は、その主桁・主構は多くの場合再使用可能と推定されるものの、床板、床組については補修を要する場合が多いこと、日常の維持・管理においては、支承付近の腐触防止に留意する必要があることなどがわかった。
ギャンブル依存症からの回復プログラムの効果測定

ギャンブル依存症の深刻度を測る尺度の日本語版の開発について検討するために、回復プログラムが行われている民間の施設で、ギャンブル依存症者を対象に質問紙調査を行った。対象とした回復プログラムの実施期間は89173日で、アルコホーリクス・アノニマスの12ステップ・プログラムに基づいて作成されたリカバリー・ダイナミクス・プログラムの実施が含まれていた。回復プログラムに参加した55人を実施群、回復プログラムに参加しなかった16人を対照群とし、得られた結果を踏まえ、回復プログラムの効果測定のための方法について検討した。研究計画の二年目かつ最終年度である当該年度は、引き続き先行研究の整理と分析、および、本研究との比較検討、日本語質問紙調査の実施を行った。質問紙による調査は、第一回目の調査をもとに、第一回目と同一の対象者に、追跡調査となる第二回目のアンケート調査を郵送または直接手渡しで実施した。これに加えて、本研究参加者のうち依存症回復のための民間プログラム参加を了承する実施群と比較するための対照群(依存症が疑われるものの回復プログラムに参加しない人)の条件をみたす人に協力を依頼し、これらの人について用意していた質問紙調査を実施した。集めた質問調査紙は、匿名化し、項目ごとに集計した。昨年度同様、対象者は、奈良県にある民間の回復支援施設、セレニティー・パーク・ジャパンの入所を検討している依存症者(およびその疑いのある人)に協力を依頼し、その手続では、研究協力者として、同施設の施設長である三宅隆之氏と、東京相談窓口の職員である田中紀子氏の助力を得た。第二回目の調査協力者、および、対照群の条件をみたす人の数を、研究計画のとおり順調に確保できなかったため、第二回目の質問紙調査の協力を以前依頼したにもかかわらず連絡のなかった人に再度協力依頼を行った。また、対照群の条件をみたす人を随時追加募集し人数を増やすことを試みた。この計画の変更によって進展が遅れたため、得られた結果について統計的分析を加えるまでは至らなかった。研究計画の1年目である当該年度は、先行研究の整理と分析、関連資料の翻訳、日本語の質問紙の作成、ギャンブル依存症者の参加者に対する初回の質問紙調査(一部)までを行った。まず、英語の既存の尺度である、イェール・ブラウン強迫性障害尺度の病的賭博への適用尺度(PG-YBOCS)、ギャンブル徴候査定尺度(G-SAS)、サウス・オークス・ギャンブリング・スクリーン(SOGS)等を翻訳し、共通する項目を抜き出したものを中心にして、日本語版の調査質問紙(30項目)を作成した。質問紙の倫理性については、研究代表者の所属先の研究委員会にて承認を得た。PG-YBOCSはギャンブル依存症の重症度をはかるためのものであり、イェール・ブラウン強迫性障害尺度(YBOCS)の各項目を、ギャンブル依存症に特有の心理的傾向をあらわす内容に適用し改変したものである。これによって得られた質問調査紙を用いて、ギャンブル依存症者を対象とする調査を開始した。対象者は、奈良県にある民間の回復支援施設、セレニティー・パーク・ジャパンの入所を検討している依存症者に協力を依頼した。参加者への協力依頼には、研究協力者として、セレニティー・パーク・ジャパンの東京相談窓口の職員である田中紀子氏の助力を得た。また、参加者の協力を得るさいに留意すべき医学的な点については、横浜市こころの健康相談センターの精神科医であり、ギャンブル依存症について専門的知見を持つ佐藤拓氏から、必要に応じて助言を得た。参加を承諾してくださった依存症を持つ対象者には、二回目の追跡調査への協力を同時に依頼し、初回調査から3ヶ月以上経過した対象者については、追跡調査となる質問紙に回答していただいた。おおむね予定していた通りの手順で進んでいる。ただし、対象者となる協力を承諾してくれる依存症者(あるいはその疑いのある人)の数が、当初の予想より少なく、一回目の質問紙調査の数が目標である100にまだ到達していない。また、対象者には、二回目の質問紙調査紙を郵送してもらうことにしているが、その返送、回答率が8割に到達せず、予想より少ない。これらの点については次年度に達成できるよう、計画を見直し、実施する。対象者を実施群と対照群とに分割する。本研究への参加を了承したうえ、さらに、回復プログラムへの参加も了承する参加者を実施群とする。対照群の参加者には、この研究に参加する期間が終了し次第、希望があればいつでも回復プログラムに参加できるということを十分に周知する。実施群と対照群との比較の妥当性を確保するために、実施群の参加者それぞれについて、一回目の質問紙調査の回答が類似している参加者(たとえば、年齢、性別、年収等が同じか近い人)を対照群のなかから選び、それらをペアとして比較分析を行う。

同時に、本研究が調査対象とする回復プログラムの実施記録を取り、その内容について、国内外で実施されている依存症プログラムおよびその先行研究との比較検討を行う。回復プログラムの実施記録については、ギャンブル依存症の民間施設セレニティー・パーク・ジャパンの代表理事に協力を依頼する。参加者に対して、一回目で実施した後のギャンブル依存の状態(最近ギャンブルをしているか)および心理的状態(ギャンブルをしたい衝動があるか)等について、追跡調査を行う。追跡調査には、一回目と同様の質問調査紙を用意し、参加者に郵送し、回答を依頼する。集まった質問調査紙は、匿名化し、項目ごとに集計しておく。得られる結果について、統計解析ソフトウェアを利用し、実施群と対照群との差を検証する。当該年度と同様、質問紙調査、追跡調査、文献調査が中心となる。本研究に必要な経費は、おもに、(1)旅費、(2)質問調査紙の郵送代、(3)書籍購入費、(4)統計解析用ソフトウェアおよびパソコン関連消耗品である。(1)は、研究対象となる依存症者施設窓口等で関連データを収集するため、および、学会組織を通じて研究成果を社会に還元するために必要とされる旅費である。(2)は、本研究の参加者に対する調査として不可欠である。(3)は、本研究で扱う依存症の回復プログラムと先行研究との比較検討に必要である。(4)は、本研究で得られるデータの分析に必要である。
林冠透過光量の季節変化に関する研究

研究成果の概要1.上空が完全に開いている建物の屋上での日射量の測定値と計算によって得られた太陽高度の時間推移を対応させ、太陽光源の明るさを逆算して、高度を考慮したモデル式により晴天時の地上における日射量の推定値を求めた。実測値にはこの他に大気の状態によると思われる変動が含まれるが、比較的高度が高い昼間の時間帯では光源の明るさを一定と考えて裸地での日射量を推定できることがわかった。2.各種の林分について林内日射量の変化を測定した。原則として快晴時の日射量を毎月1回測定することを目標としたがこの条件を満たすことはかなり困難であり、各林分における測定は25回しか繰り返しができなかった。各林内に20m×20mサイズのプロットを設定し、5mごとの格子点に杭を打って測定点とし、杭の上部約1.5mの位置での日射量を測定した。測定は1台のLI-COR社製データロガーLI-1000に光量子センサーと照度センサーをそれぞれ1個とりつけて光合成有効放射量(μmol/S・m2)と照度(klux)の瞬間値を測定した。3.上記の様な考え方と調査方法に基づいて、林内における照度の季節変化を推定することを目指した。裸地での測定データからモデル式のパラメーターを決定し、対象林分の周辺における裸地での日射量の推定は可能となった。この点に関しては従来の林内日射量計測方法に新たな知見を加えたものといえる。ただし、実際の林内日射量については、各林分とも測定の繰り返し回数が少なかったことと、晴天時の林内日射量は測定点によって大きな変動があることから、日射量の変化を十分な精度で論じるまでには至らなかった。本研究の発展として林内での測定方法の改善を図りながら引き続き日射量の観測を継続しデータの収集に努める計画である。季節性のある研究のため、2年がかりで季節を一巡する日程をたて、今年度は主に以下の作業に充てた。1.データロガーとセンサーの検定:大学内建物屋上で快晴日の日射光量を計測して2組の器機の検定を行った結果、2組の器機の記録値にはわずかながら違いがみられた。このデータは、これらの器機を遠隔の地域で使用し、両地域での計測結果を比較する際に器機間の誤差を調整する基準として使用する。2.測定プロットの設定:(1)樹種構成が単純な高木林であること、(2)樹冠の構成状態が均質であること、(3)春秋期でも日射光が林冠を透過して測定点に入って来るだけの樹林の広がりがあること、(4)林床が平坦で潅木が少ないこと、(5)現地および林内へのアクセスが良ことなどを考慮して、新潟で4地域8林分16プロット、三重で4地域4林分8プロットを設定し、プロット内樹木のサイズと位置を記録した。3.観測方法の調整:試験観測を実行しながら光量測定の手順を検討した。標準となる30m×30mプロットを5mメッシュで句切り、約10個の格子点で2回りの測定を実行するのに約1時間かかるので、太陽高度が高い時間帯に観測を行うことができるのは1日1地域23プロットとなる。また、曇天下では雲量による光量の変動を調整する方法が見つからないので、観測は雲に影響されない晴天の日に行うこととした。4.観測期間の設定:試験観測の経験と結果を検討し、プロット設定や観測手順を再調整して11月より本観測を開始した。

ただし冬期は気象および地理的条件から観測実行が困難であるため、1月から3月までは定期観測を休止し、4月から12月までを本観測期間とした。したがって現階段では分析を行うのに十分なデータの蓄積がなく、研究報告の予定もない。1.上空が完全に開いている建物の屋上での日射量の測定値と計算によって得られた太陽高度の時間推移を対応させ、太陽光源の明るさを逆算して、高度を考慮したモデル式により晴天時の地上における日射量の推定値を求めた。実測値にはこの他に太気の状態によると思われる変動が含まれるが、比較的高度が高い昼間の時間帯では光源の明るさを一定と考えて裸地での日射量を推定できることがわかった。2.各種の林分について林内日射量の変化を測定した。原則として快晴時の日射量を毎月1回測定することを目標としたがこの条件を満たすことはかなり困難であり、各林分における測定は25回しか繰り返しができなかった。各林内に20m×20mサイズのプロットを設定し、5mごとの格子点を測定点とし、その上部約1.5mの位置での日射量を測定した。測定は1台のLI-COR社製データロガーLI-1000に光量子センサーと照度センサーをそれぞれ1個とりつけて光合成有効放射量(μmo1/s・m^2)と照度(klux)の瞬間値を測定した。3.上記の様な考え方と調査方法に基づいて林内における日射量の季節変化を推定することを目指した。裸地での測定データからモデル式のパラメーターを決定し、対象林分の周辺における裸地での日射量の推定は可能となった。この点に関しては従来の林内日射量計測方法に新たな知見を加えたものといえる。ただし、実際の林内日射量については、各林分とも測定の繰り返し回数が少なかったことと、晴天時の林内日射量は測定点によって大きな変動があることから、日射量の変化を十分な精度で論じるまでには至らなかった。本研究の発展として林内での測定方法の改善を図りながら引き続き日射量の観測を継続しデータの収集に努める計画である。
有限密度核子・中間子多体系の回転運動

原子核が本質的に相対論的多体系であるのか、あるいは非相対論的近似で十分なのかはいまだに明らかでない。このことは原子核理論の最も基本的な課題である結合エネルギーの飽和性の機構の理解の仕方の違いに始まり核物理の種々の場面に現れるが、典型的な集団運動の一つである回転運動では、(核子密度に比例した平均場を持つ)中間子場がどれだけの集団的角運動量を担うのかという問題になる。そこで、核子・中間子多体系の場の理論の枠組みで取り扱う量子ハドロン力学を用いて、1)中間子場を平均場近似で扱って、2)中間子場を量子化して、の二段階に分けて、高速回転核の角運動量の内訳を調べる事を目的とした研究計画を設定した。1)の平均場近似段階については、すでに完成していたシグマ・オメガ模型の数値計算プログラムにクーロン力及びロ-中間子を入れることによって、陽子数と中性子数が異なる現実の原子核を扱える道具立てを準備した上で、異方性を持ちかつ回転によって時間反転対称性が優れた中間子場の集団角運動量の期待値を計算した。その結果、中間子場が直接担う角運動量自体は小さいが、時間反転対称性の破れによって現れる中間子平均場の空間成分がベクトル・ポテンシャルとしての核子の波動関数に作用した結果、原子核の慣性能率が2割程度増加することが明らかになった。2)の量子化段階については計画を実行するに至らなかったが、Ringらによって提唱された特殊相対論に基く理論形式に不備があることを明らかにし、一般相対論に基いて正しい理論形式を提案した。以上の成果について間所(九大)と共著で日本物理学会で2度発表を行ない、論文をPhysical Review Letters誌に投稿した。また、関連する実験データの分析を行ない、Gervais(McMaster大)らと共著の論文をNuclear Physics誌に投稿した。
DNAマイクロアレイを用いたトキソプラズマ症の病態解析と診断・治療法の開発

本研究の結果以下の成果が得られた。2)Tgondiiを野性型マウスに感染させると緩増虫体特異遺伝子であTg.HSP30の発現が3日間継続し、以後9日をピークとする急増虫体特異的SAG1遺伝子の発現が誘導され以後急激にSAG1遺伝子の発現が抑制され嚢子形成に入ることが示された。一方、IKOマウスでは感染後24時間以内に急激に緩増虫体特異的TgHSP30遺伝子の発現は抑制され代わりに急増虫体特異的SAG1遺伝子が発現され感染6日目にはT.gondii毒性遺伝子TgHSP70が発現し感染7日目に感染死することが明らかになった。この結果から、T.gondiiの緩増虫体特異遺伝子TgHSP30はIFN-γにより発現誘導・維持のシグナルを受けていること、一方、T.gondii急増虫体特異遺伝子SAG1と毒性遺伝子であるTg.HSP70はIFN-γを介したシグナルにより発現抑制を受けていることが明らかになった。トキソプラズマ原虫毒性遺伝子であるTgHSP70の遺伝子クローニング及びTgHSP70の機能の解析とTgHSP70遺伝子発現統御機構、DNAマイクロアレイおよびdifferential display法を用いてトキソプラズマ症の病態解析、トキソプラズマ原虫感染細胞による抗原提示機能遺伝子の有機的相互作用の解析による病態解析を行った。トキソプラズマ原虫を野性型マウスに感染させると緩増虫体特異遺伝子であるTgHSP30の発現が72時間にわたり継続し、以後9日をピークとする急増虫体特異的SAG1遺伝子の発現が誘導され、以後急激にSAG1遺伝子の発現が抑制され各臓器における嚢子形成に入ることが示された。一方、IFN-γKOマウスでは感染後24時間以内に急激に緩増虫体特異的TgHSP30遺伝子の発現は抑制され代わりに急増虫体特異的SAG1遺伝子が発現され感染6日目にはトキソプラズマ原虫毒性遺伝子TgHSP30が発現し感染7日目に感染することが明らかになった。結果、トキソプラズマ原虫の緩増虫体特異遺伝子TgHSP30はIFN-γにより発現誘導・維持のシグナルを受けていること、一方、トキソプラズマ原虫急増虫体特異遺伝子SAG1と毒性遺伝子であるTgHSP70はIFN-γを介したシグナルにより発現抑制を受けていることが明らかになった。IFN-γによるこれらの遺伝子発現の統御には、JAK1,2,Stat1,IRF-1が関与していることが示された。さらに、TgHSP70分子の毒性発現機構の解析では、トキソプラズマ原虫感染マクロファージのNO産生を抑制することが示された。またTgHSP70は、B1細胞のRAG遺伝子を活性化し自己HSP70抗体産生を誘導し、トキソプラズマ原虫感染に対する生体防御反応を抑制することが明らかになり、その機序にFcRが関与していることが示された。寄生虫非感染正常マウスの脳、腎臓、肝臓、脾臓、胸腺由来のmRNAから作成したcDNAマイクロアレイ(遺伝子数約15,000個)を用いて、a)トキソプラズマ原虫感染抵抗性マウスBALB/c野性型vsBALB/c IFN-γKO、およびb)トキソプラズマ原虫感染抵抗性マウスBALB/c野性型vs感受性マウスC57BL/6野性型の組み合わせによってトキソプラズマ原虫感染に特異的に発現変動(2倍以上あるいは1/2倍以下)する遺伝子の検索を行った。その結果、10クローンの遺伝子がピックアップされたが、これらは、β_2-microglobulin,DMR-N9,spot14,testosteroneの関連遺伝子および未知遺伝子(仮称Tg.Res.X遺伝子)に収束された。そこで本研究の目的である先天性トキソプラズマ症の病態解析、診断法の確立からteststeroneおよびその関連遺伝子の発現統御機序について解析を進めた。その結果、testesteroneにより活性化される生体防御系にToll-likeレセプターが関与することを明らかにした。さらにトキソプラズマ感染により特殊なB細胞サブセットであるB-1細胞による抗HSP70自己抗体産生が誘導され、その際にB-1細胞のRAG-1,RAG-2遺伝子が発現誘導されることを明らかにした。また、トキソプラズマ感染抵抗性マウスに発現される

未知遺伝子(仮称Tg.Res.X遺伝子)をクローニングし、その発現を解析した結果、IFN-γKO BALB/cマウスおよび感受性マウスC57BL/6マウスに比較し、抵抗性BALB/c野性型マウスの脳、胎盤、肝臓、末梢血において有意に高発現されていることが明らかになった。現在、Tg.Res.X遺伝子の生化学的生物学的活性の解析を進めると同時に、先天性トキソプラズマ症など臨床診断における有用性を検討中である。
現代日本語と韓国語の省略現象に関する対照研究―言語構造的特徴の解明をめざして―

(1)データの収集およびデータベース化前年度に引き続き,各自が分担してデータ収集を行った。既存の大規模コーパス[金]のほか,翻訳字幕,ドラマ脚本,談話資料,新聞記事,TVニュース[尹,生越]からデータを収集した。さらに,TwitterやLINE,KakaoTalkのデータ収集を行った。(2)研究テーマとその分析これから入力前年度に引き続き,各分担者が注目しているテーマについて分析を進めた。生越は名詞止め文について構文的な分類をもとに日韓対照分析を行い,韓国語の名詞止め文は日本語に比べて使用範囲が狭く,また文ではなく語句的な性格を持つことを指摘した。尹は述語省略現象に関して両言語を対照し,省略現象の個別言語的特徴と普遍的な傾向について考察した。その結果,両言語の構成素の結合様式の違い,語用論的効果に向けた戦略の違いなどを明らかにした。金は両言語における条件文主節の省略現象,さらに所謂ウナギ文や分裂文等、コピュラ文における省略現象を分析し,その成果を学会等で発表した。新井はTwitterデータ,LINE及びKakaoTalkの疑似自然談話データ,協力者が作成した複数SNS使い分けデータを分析して,両言語の違いを明らかにするとともに,その違いがメディアにどのように現れるかについて考察した。(3)成果の発表2018年9月に社会言語科学会大会で「省略から見えてくることー「磁石」な日本語と「チェーン」な韓国語ー」と題したワークショップを行い,各自の研究成果を発表した。さらに,2019年3月には科研費成果報告公開シンポジウム「日韓両語の「省略」は何を語るかー言語の個別性と普遍性に向けて」を開催し,3名の招待者による講演と分担者各自の研究成果を発表することによって,より広い視野からの議論を行った。このほか,各分担者は日本や韓国の学会等に論文投稿や研究発表を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)データの収集およびデータベース化各自が分担して、データ収集を行った。話し言葉は、翻訳字幕、吹替え、討論番組、談話資料、ドラマ脚本から、書き言葉は、新聞記事と見出し、TVニュースからデータを収集した。[尹、生越、金]情報メディアテキストは、日韓で投稿されたTwitterデータを収集し、日韓対照研究に使えるコーパスを作成した。[新井](2)研究テーマとその分析各分担者が注目している現象について分析を進めた。生越は、名詞終わりの文について分類作業を行い、日韓両語とも多様な種類があること、日本語は韓国語より種類が多いことを確認した。尹は、日本語における述部の省略現象を、韓国語のデータと比べながら観察・分析した。その結果、日本語の述語では「する」などの機能語が省かれることが多いが、この種の省略は文字媒体のテキストに比べ、音声を媒体とするニュースや討論番組では少ないこと、一方で討論番組では引用の「と」に続く動詞(思う・考える)の省略が見られ、日本語では機能語あるいはそれに近い語の省略が韓国語に比べて頻繁に起きることが確認できた。金は、日韓の仮定的条件文を対象に、主節が現れない現象を観察・分析した。その結果、条件形式が統語・意味論的構文を成すか否かで、日韓の省略可能性が変わってくること、日本語に比べ韓国語は省略しない傾向が強いことが明らかになった。新井は、情報メディアテキストに現れる省略現象の研究方法について、多くの研究者と意見を交換し、本研究課題を遂行するための方法を検討した。また、作成したTwitterデータの対照コーパスをもとに、Twitterに現れる省略現象の日韓対照研究を行い、公開研究会で発表した。(3)研究成果の検討及び成果発表11月と3月に検討会を行い、各自の研究成果を発表し、意見交換を行った。また、各分担者は日本と韓国の学会で積極的に研究発表を行った。(1)データの収集およびデータベース化話し言葉テキストと書き言葉テキストについて、日韓両言語で対照できるデータを収集したほか、既存のコーパスなどを使って、さらに広範囲のデータ収集に努めた。また、情報メディアテキストに関しては、Twitterデータの収集を行った。省略現象に関する用例収集は、検索ソフトで行えず、手作業で行うほかないので、すぐに大量のデータを収集することはできない。しかしながら、今のところ計画通り、さまざまな資料からデータを収集し、データを蓄積できている。(2)研究テーマとその分析名詞終わりの文に関しては、韓国語にも様々なパターンが見られるが、日本語よりその数が少ないこと、述部の省略現象に関しては、データの分析から文字媒体のテキストと音声媒体のテキストで違いをあること、特に日韓両語では機能語あるいはそれに準ずる形態の省略に差があること、仮定的条件文に関しては、条件形式が統語・意味論的構文を成すか否かで、日韓の省略可能性が変わってくること、日韓両語のTwitterでの省略現象を分析したことなど、これまでの分析から新たな知見が得られている。(3)研究成果の検討及び成果発表年2回開催した検討会で、各自の成果を分担者全員が検討することにより、各自のテーマに共通する部分が発見できるなど、チームで研究を進めている利点が生かされ、より幅広い視点をもった分析が可能になっている。また、各自が研究成果を学会発表や論文投稿の形で積極的に公表している。

既存の大規模コーパス[金]のほか,話し言葉は翻訳字幕,討論番組,ドラマ脚本,談話資料[尹,生越],書き言葉は新聞記事,TVニュース[尹]からデータを収集した。情報メディアテキストに関しては,前年度に引き続き,Twitterのデータを収集したほか,LINE及びKakaoTalkのデータも収集した。(2)研究テーマとその分析前年度に引き続き,各分担者が注目しているテーマについて分析を進め,日韓両語の異同を明らかにした。名詞文の文末と連体修飾節の関連性についての分析から,名詞文使用における日韓両語の違いは文末だけでなく連体修飾節にも見られることを明らかにした[生越]。述部における省略現象について重点的に分析を進め,日韓両語に共通する省略現象(機能語の省略など)と各言語に特徴的な省略現象(述部の省略など)があることを明らかにした[尹]。条件文と原因・理由文の主節の省略現象について分析を行い,日本語の方が主節省略の現象が目立ち,一方韓国語は主節を完全に省略せずに代用語を用いる傾向があることを指摘した[金]。さらに,情報メディアに関しては分析対象をTwitterデータのほか,Instagram,Facebookの資料も追加しながら,言語だけでなく使用するメディアの特徴も踏まえた分析を行った[新井]。(3)研究成果の検討および成果発表各自が学会等で研究発表や招待講演を行い,研究成果を発表した。さらに,3月に韓国ソウルで行われた韓国日本語学会で科研メンバーによるワークショップを行い,分担者各自がこれまでの研究成果を発表するとともに,他の研究者との意見交換を行った。(1)データの収集およびデータベース化省略傾向を網羅的に観察するため,文字媒体・音声媒体,書き言葉・話し言葉など,様々な種類のテキストからデータを収集している。今年度は,話し言葉ではTVニュースや討論番組,アニメーションなど,情報メディアテキストではLINE及びKakaoTalkの疑似自然談話データを収集するなど,データの収集範囲を広げた。(2)研究テーマとその分析各自のテーマについて分析を進めるなかで,両言語に共通して現れる省略現象と両言語で現れ方が異なる省略現象があること,さらに,その両言語の違いに関係する要素についても分析が進んできている。具体的には,名詞文使用について,文末と連体修飾節における日韓両語の違いにおいて,動作性名詞や情報の共有意識が関連していることを指摘した[生越]。両言語とも機能語などを省いた不完全な述部を用いて経済性を確保するという共通点があること,その一方で日本語は韓国語より述部の省略が顕著であり,韓国語は助詞を省いて複合語に近い形の省略形式を活用する傾向があることを明らかにした[尹]。条件文や原因・理由文における主節省略の様相の違いは,日本語が複文の構造を容易に単文構造にできるのに対し,韓国語は文構造の完全性を維持しようとする特徴を持つという,言語構造的な違いを示すものだと指摘した[金]。情報メディアテキストの分析を通して,そこに現れた違いは言語によるものだけでなくメディアの違いによるものもあり,言語,メディア双方からの分析の重要性を指摘した[新井]。(3)研究成果の検討および成果発表
生体分子誘導体の動的自己組織化による刺激・環境応答性分子集合体の構築

生体分子の水素結合性は,分子組織体の形成において良いモデルとなる.生体分子である葉酸はビタミンの一種であり,そのアルカリ金属塩は,プテリン環部位が水中で水素結合を介してテトラマーを形成し,リオトロピック液晶性を示す.本研究では,このような葉酸の自己組織性に注目し,新規水素結合性超分子液晶の開発を行った.まず,葉酸にサーモトロピック液晶性を付与することを目的とし,グルタミン酸部位に3,4-ジアルキルオキシフェネチル基を導入した.得られた化合物のサーモトロピック液晶性を評価したところ,側鎖の長さにより異なる液晶性を示すことがわかった.例えばヘキシル基あるいはウンデシル基を有するものではスメクチック相,オクタデシル基を有するものはディスコチック相を示した.IR測定により,このような違いは,葉酸のプテリン部位がリボン状あるいはディスク状と異なる水素結合パターンで集合したためであることがわかった.分子集合構造はX線測定により解析した.ついで,得られた葉酸誘導体の環境応答性材料への展開を目指し,リボン状に集積している葉酸誘導体にアルカリ金属塩を添加し,イオン-双極子相互作用による集合形態変化の誘起を試みた.その結果,葉酸誘導体1モルに対し,ナトリウムトリフラートを0.5モル以上添加した複合体は,広い温度範囲でヘキサゴナルカラムナー相を示した.集合形態がリボン状からディスク状へと変化したためである.さらにこのような変化はドデカンの添加によっても誘起できることがわかった.葉酸誘導体は,イオンあるいは環境という刺激により,集合形態が変化する環境応答性材料となることがわかった.生体分子の水素結合性は,分子組織体の形成において良いモデルとなる.生体分子である葉酸はビタミンの一種であり,そのアルカリ金属塩は,プテリン環部位が水中で水素結合を介してテトラマーを形成し,リオトロピック液晶性を示す.本研究では,このような葉酸の自己組織性に注目し,新規水素結合性超分子液晶の開発を行った.まず,葉酸にサーモトロピック液晶性を付与することを目的とし,グルタミン酸部位に3,4-ジアルキルオキシフェネチル基を導入した.得られた化合物のサーモトロピック液晶性を評価したところ,側鎖の長さにより異なる液晶性を示すことがわかった.例えばヘキシル基あるいはウンデシル基を有するものではスメクチック相,オクタデシル基を有するものはディスコチック相を示した.IR測定により,このような違いは,葉酸のプテリン部位がリボン状あるいはディスク状と異なる水素結合パターンで集合したためであることがわかった.分子集合構造はX線測定により解析した.ついで,得られた葉酸誘導体の環境応答性材料への展開を目指し,リボン状に集積している葉酸誘導体にアルカリ金属塩を添加し,イオン-双極子相互作用による集合形態変化の誘起を試みた.その結果,葉酸誘導体1モルに対し,ナトリウムトリフラートを0.5モル以上添加した複合体は,広い温度範囲でヘキサゴナルカラムナー相を示した.集合形態がリボン状からディスク状へと変化したためである.さらにこのような変化はドデカンの添加によっても誘起できることがわかった.葉酸誘導体は,イオンあるいは環境という刺激により,集合形態が変化する環境応答性材料となることがわかった.生体分子の水素結合性は,分子組織体の形成において良いモデルとなる.生体分子である葉酸はビタミンの一種であり,そのアルカリ金属塩は,プテリン環部位が水中で水素結合を介してテトラマーを形成し,リオトロピック液晶性を示す.研究者らは,このような葉酸の自己組織性に注目し,新規水素結合性超分子液晶の開発を行った.まず,葉酸にサーモトロピック液晶性を付与することを目的とし,グルタミン酸部位に3,4-ジアルキルオキシフェネチル基を多段階合成により導入した.得られた化合物のサーモトロピック液晶性を評価したところ,側鎖の長さにより異なる液晶性を示すことがわかった.例えばヘキシル基あるいはウンデシル基を有するものではスメクチック相,オクタデシル基を有するものはディスコチック相を示すことがわかった.IR測定により,このような違いは,葉酸のプテリン部位がリボン状あるいはディスク状と異なる水素結合パターンで集合したためであることがわかった.ついで,得られた葉酸誘導体の環境応答性材料への展開を目指し,リボン状に集積してスメクチック相を示す葉酸誘導体にアルカリ金属塩を添加し,イオンー双極子相互作用による集合形態変化の誘起を試みた.その結果,葉酸誘導体1モルに対し,ナトリウムトリフラートを0.5モル以上添加した複合体は,広い温度範囲でヘキサゴナルカラムナー相を示すことがわかった.集合形態がリボン状からディスク状へと変化したためである.得られた葉酸誘導体は,イオンという刺激により,集合形態が変化する環境応答性材料となることがわかった.生体分子の水素結合性は、分子組織体の形成において良いモデルとなる.生体分子である葉酸はビタミンの一種であり,そのアルカリ金属塩は,プテリン環部位が水中で水素結合を介してテトラマーを形成し,リオトロピック液晶性を示す.本研究では,このような葉酸の自己組織性に注目し,新規水素結合性超分子液晶の開発を行った.まず,葉酸にサーモトロピック液晶性を付与することを目的とし,グルタミン酸部位に3, 4-ジアルキルオキシフェネチル基を導入した.得られた化合物のサーモトロピック液晶性を評価したところ,側鎖の長さにより異なる液晶性を示すことがわかった.例えばヘキシル基あるいはウンデシル基を有するものではスメクチック相、オクタデシル基を有するものはディスコチック相を示した.

IR測定により,このような違いは,葉酸のプテリン部位がリボン状あるいはディスク状と異なる水素結合パターンで集合したためであることがわかった.分子集合構造はX線測定により解析した.ついで,得られた葉酸誘導体の環境応答性材料への展開を目指し,リボン状に集積している葉酸誘導体にアルカリ金属塩を添加し,イオン-双極子相互作用による集合形態変化の誘起を試みた.その結果,葉酸誘導体1モルに対し,ナトリウムトリフラートを0.5モル以上添加した複合体は、広い温度範囲でヘキサゴナルカラムナー相を示した.集合形態がリボン状からディスク状へと変化したためである.さらにこのような変化はドデカンの添加によっても誘起できることがわかった.葉酸誘導体は,イオンあるいは環境という刺激により,集合形態が変化する環境応答性材料となることがわかった.
比較ゲノム解析による南極線虫の乾燥、凍結耐性遺伝子の探索

南極線虫Panagrolaimus davidiは強力な乾燥・凍結耐性を持ち、体中の水分を失っても凍結しても死ぬことはない。この線虫の耐性遺伝子を明らかにするため、研究代表者は英国、ニュージーランドの研究者との共同で遺伝子の発現解析およびゲノム解析を行い、約2万6千種の遺伝子の中から耐性遺伝子の候補としてLEA遺伝子を見出した。この線虫は他の耐性生物と比べてもより多くのLEA遺伝子(少なくとも14種類)を持っていることが分かった。研究代表者はこの遺伝子の研究をさらに押し進め、将来的には臓器や生体の保存に応用したいと考えている。本研究は、南極微小動物、特に線虫Panagrolaimus davidiの持つ強力な乾燥・凍結耐性遺伝子の同定を目的とする。以下に、平成24年度の研究成果を報告する。1)新規LEA蛋白質の探索:昨年度までに南極線虫P. davidiから作成した5万クローンのcDNA配列解析を行い、この中から乾燥耐性遺伝子の候補として6種類のLEA遺伝子を見出した。しかし、低温刺激を行ったP. davidiのcDNA配列を詳しく調べてみたところ、これら既知の6種類のLEA遺伝子に加えて、今までに知られていない配列を持つ新規のLEA遺伝子が存在していることが判明した。そこで全cDNA配列を再度詳細に調べたところ、少なくとも4種類の新規のLEAが見つかった。そのうち一部は、既知のLEA遺伝子の配列とは大きく異なるアミノ酸配列の特徴を持っており、従来このタンパクの機能とされていた乾燥からの蛋白質の保護とは異なる機能(細胞膜の保護など)を持つ可能性が示唆された。2)南極線虫の長期冷凍保存:南極で1983年に採取され、その後、25年間凍結保存された線虫Plecutusmurrayiの回復・増殖に成功した。この凍結保存期間は生物として世界最長の記録である。本研究結果は国際的な科学雑誌Cryo Lettersに掲載された。3)南極蘚類に生息するクマムシの種同定、および飼育法の確立:南極で2011年に採取され、冷蔵保存された蘚類サンプルからクマムシの単離、および実験室での飼育に成功した。これは形態的特徴、および18S RNA配列などからAcutuncus antarcticusと同定された。本研究結果は国際的な科学雑誌Journal of Limnologyに掲載された。研究代表者は、体内の水分の完全な喪失や細胞内の凍結に耐性を持つ南極線虫Panagrolaimus davidiの持つ乾燥・凍結耐性遺伝子の同定を目標として研究を進め、研究助成期間に以下の成果を得た。1)南極線虫P. davidiの転写産物解析:研究代表者が解析したP. davidiのcDNAライブラリの6万3千配列に加え、共同研究者である英国南極研究所のM. Thorne博士、ニュージーランド、オタゴ大学のD. Wharton博士らによる大規模RNA解析、ゲノム解析によって得た、29 Gbの転写物配列、および37 Gbのゲノム配列を元にして、26,413種類の遺伝子を同定した。これらの中に乾燥耐性の候補遺伝子であるLEA、凍結耐性の候補遺伝子であるAFP、ストレス耐性に重要な複数のトレハロース代謝酵素、分子シャペロン、抗酸化酵素、さらにこの線虫の持つ特殊な能力である耐凍結性乾燥に重要な役割を果たすアクアポーリンなどの遺伝子を同定した。本研究の成果は国際誌PLoS ONEに投稿し、掲載受諾の連絡を受けた(改訂稿の作成中)。現在、さらにこれらのデータを使って、耐凍結性乾燥についての論文の第一稿を作成した。本論文も必ず今年度中の発表を行う。2) LEA蛋白質のin vitro/in vivo解析:上記のcDNA配列解析により見いだされた乾燥耐性の候補遺伝子LEAは14個の遺伝子からなる大きな遺伝子ファミリーを形成していた。これらの14種類のLEAファミリーの全てについて大腸菌発現ベクターに組み替え、11種類のLEA蛋白質の大量発現に成功した。今後は精製LEAを用いて酵素蛋白質や生体膜の保護活性の解析を進める。また、これら14種類のLEA遺伝子配列をモデル線虫Caenorhabditis elegansに導入し、外来遺伝子による耐性能付与の可能性について検討を行う。本研究は、体内の水分の完全な喪失や細胞内の凍結に耐性を持つ南極線虫Panagrolaimus davidiが持つ乾燥・凍結耐性遺伝子の同定を目的とする。以下に、平成23年度に計画した2件の研究成果について報告する。1. P. davidiのmRNA発現比較による凍結耐性遺伝子候補の探索:低温処理を行ったP. davidiからcDNAライブラリを作成し、2万5千の配列解析を行った。この結果を、良好な環境で飼育したP. davidiから作成した標準ライブラリとの比較し、低温処理によって発現レベルが著しく変動した遺伝子を複数選び出すことに成功した。これらは寒冷耐性遺伝子の候補と考えられる。興味深いことに、この中には環境(乾燥)