hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
げっ歯類および霊長類における網膜の発生および再生に関する研究

成体網膜において傷害後、ミューラーグリアは網膜前駆細胞へ脱分化した。傷害を受けた成体網膜においてWnt/β-cateninシグナルの活性化が観察された。Wnt/β-cateninシグナルの活性化することにより網膜前駆細胞数は増加し、逆にWntシグナルの阻害することにより網膜前駆細胞数は減少した。GSK-3β阻害薬もWntと同様に網膜再生促進作用を示した。ミューラーグリアより脱分化した網膜前駆細胞は分裂後、内顆粒層から外顆粒層へと遊走し、視細胞の発生・分化に必要なretinoic acidの適用により視細胞へ分化した,これらの網膜再生作用は網膜変性モデルマウスにおいても観察された。網膜の傷害後の修復過程にWnt/β-cateninシグナルが重要な役割を果たすと考えられる。以上の結果より、神経再生を目指した薬物治療において、Wntシグナルが創薬ターゲットとなりうると示唆される。
エナメル上皮腫の増殖機構の解明と分子標的薬を用いた治療戦略

エナメル上皮腫は樹立された細胞株が少なく分子生物学的メカニズムは不明な点が多い.近年,申請者は,h-TERT遺伝子を用いてエナメル上皮腫由来の不死化細胞株(AMB cell)を樹立した.今回の研究はAMB cellを用いて,エナメル上皮腫の増殖,細胞死に関与する新規細胞シグナル機構を解明し,それら経路阻害による新しい治療法を検討することである.AMB cellに各種シグナル伝達阻害剤,あるいはEGFR抗体を単独添加したところ,JAK阻害剤であるAG490を含めた各種シグナル伝達阻害剤単独では細胞障害作用を誘発されなかった。一方,AG490とEGFR antibody,またAG490とEGFRチロシンキナーゼ阻害剤であるAG1478の組み合わせによって細胞障害が誘発された。またAG490とEGFR antibody,またAG490とEGFRチロシンキナーゼ阻害剤であるAG1478の組み合わせはDNAの断片化が認められ,アポトーシスによる細胞死が起こっている可能性が示された。EGFR, JAK同時阻害による細胞死に関連する標的蛋白は検討中である.エナメル上皮腫は良性歯原性腫瘍であるが,高い浸潤能と高い再発率を有することが知られている.初代培養では少ない継代数で増殖を停止するため,長期培養が難しく,樹立された細胞株も少ないため,分子生物学的メカニズムは不明な点が多い.我々は,テロメラーゼ活性を担うh-TERT遺伝子をウイルスベクターを用いず導入することで,エナメル上皮腫由来の不死化細胞株(AMB cell)を樹立した.AMB cellは歯原性上皮マーカーを発現し,コラーゲンゲルへの浸潤能をもつ.さらに申請者らはAMB cellがTNF-α,TGF-β, IFN-γを産生すること,外的TNF-αの刺激によってNF-κBを介した骨吸収性因子IL-6, MMP9の発現が誘導されることを報告している.このことからエナメル上皮腫の増殖,浸潤,細胞死にはオートクライン機構を介した様々なシグナル伝達を経由する分子標的蛋白が関与していると考えられる.本研究はAMB cellを用いて,エナメル上皮腫の増殖,細胞死に関与する新規細胞シグナル機構を解明し,それら経路阻害による新しい治療法を検討することである.本年度,AMB cellにMAPK, JAK2, AKTなど様々なシグナル伝達阻害剤を添加した際の細胞増殖をMTT assayにて検討した結果,JAK2選択的阻害剤(AG490)の添加により,AMB cellの細胞増殖が抑制されたが,不死化口腔粘膜上皮細胞ではAG490による増殖抑制は起こらなかった.一方,MAPKなどの炎症性シグナル伝達阻害剤は細胞増殖に影響を示さなかった.さらに,各種阻害剤の同時添加におけるAMB cellに対する細胞障害の影響をLDH assayによって検討した結果,EGFRチロシンキナーゼ阻害剤は単独では細胞障害に影響しないが,JAK2選択的阻害剤と同時添加した際に,細胞障害が起こることが示された.AMB cellにMAPK, JAK2, AKTなど様々なシグナル伝達阻害剤を添加した際の細胞増殖をMTT assayにて検討した結果,JAK2選択的阻害剤(AG490)を添加すると,AMB cellにおいて細胞増殖が抑制されることが示唆された.不死化口腔粘膜上皮細胞ではAG 490による増殖抑制は起こらなかった。一方,MAPKなどの炎症性シグナル伝達阻害剤は細胞増殖に影響を示さなかった.さらに,各種阻害剤の同時添加におけるAMB cellに対する細胞障害の影響をLDH assayによって検討した結果,EGFRチロシンキナーゼ阻害剤が単独では細胞障害に影響しないが,JAK2選択的阻害剤と同時添加した際に,相乗的に細胞障害が起こることが示された。本年度の結果から,JAK/STAT経路,EGFR経路の標的蛋白がエナメル上皮腫の増殖や浸潤に重要な役割を果たしている可能性が示された.エナメル上皮腫は樹立された細胞株が少なく分子生物学的メカニズムは不明な点が多い.近年,申請者は,h-TERT遺伝子を用いてエナメル上皮腫由来の不死化細胞株(AMB cell)を樹立した.今回の研究はAMB cellを用いて,エナメル上皮腫の増殖,細胞死に関与する新規細胞シグナル機構を解明し,それら経路阻害による新しい治療法を検討することである.AMB cellに各種シグナル伝達阻害剤,あるいはEGFR抗体を単独添加したところ,JAK阻害剤であるAG490を含めた各種シグナル伝達阻害剤単独では細胞障害作用を誘発されなかった。EGFR, JAK同時阻害による細胞死に関連する標的蛋白は検討中である.本年はエナメル上皮腫におけるJAK経路を介した増殖,浸潤による標的蛋白を同定する.さらにエナメル上皮腫におけるJAK経路がEGFR経路に及ぼす細胞死の影響,互いの経路やEGFRの局在に影響を及ぼす標的蛋白を同定する.このために以下の研究を計画している.AMB cellにEGFR阻害剤,JAK阻害剤を単独,同時添加した際の増殖,細胞死の影響をTUNEL法,Caspase assayやAnnexin Vの発現をFACSにて検討する.JAK経路関連蛋白に対するEGFR, JAK同時阻害による影響を検討するため,JAK ligand添加で活性化される標的蛋白の活性に対するEGFR, JAK同時阻害の影響を検討する.

さらにEGFRの古典経路関連蛋白に対するEGFR, JAK同時阻害の影響を検討する.AMB cellにおけるEGF, TGF-bで刺激後のEGFRの発現や局在を検討し,EGFRの局在に対するEGFR, JAK阻害剤単独.同時添加の影響を検討する.EGFRの局在に変化があれば,全蛋白抽出画分のプルダウンassayを行い,JAK/STAT関連蛋白や増殖,浸潤の標的蛋白とEGFRの親和性を検討する.親和性を示す蛋白のsiRNAによるEGFR核内移行の影響や,EGFR阻害剤による細胞死の影響を検討する.EGFR局在にJAK阻害剤の関与が示されなければ,EGFR,JAK同時阻害による細胞死関連のPCRアレイを行い,影響される遺伝子の網羅的解析を行い,パスウエイ解析から標的蛋白を決定する.同定した標的蛋白の細胞内発現の影響を検討するため,当科で切除したエナメル上皮腫の試料から標的蛋白の発現や,EGFR蛋白の局在の検討を行う.ヌードマウスを用いてエナメル上皮腫増殖マウスモデルを確立し,同定した標的蛋白抑制による増殖阻害効果を検討する.前年度に購入予定であった物品の遅延により翌年請求分に繰り越すこととなったため。使用計画に変化はない。
血管内皮細胞増殖因子(VEGF)を標的とした肝癌遺伝子治療応用への基礎的研究

肝芽細胞腫継代培養株(HepG_2細胞)を種々の酸素濃度下に培養した.VEGF産生量については、培養液中の蛋白量として抗ヒトVEGFモノクロナール抗体を用いて定量化した.VEGF遺伝子よりのmRNAの産生については、4種のVEGF mRNAすべてに共通するプライマーを使用し、HepG_2細胞より分離したRNAを鋳型としたRT-PCR法で分析した.低酸素培養にて、分泌型VEGFの蛋白レベルの放出とmRNAレベルの発現の著明な増加が確認された.VEGF受容体の変化をみるために、まず、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を培養し、培養液を、HepG_2細胞の正常酸素下細胞上清と低酸素下培養上清にかえて、24時間正常酸素下で培養した.この時、VEGFの内皮細胞上に発現するであろう受容体(flt-1,KDR)の発現について検討した。この結果、flt-1の発現は、低酸素下HepG_2培養液では、有意に増強した.また、この受容体発現の増強が、VEGF自体のhomologousな作用か間接的な作用かを確認するために、低酸素下培養液中にVEGFのmRNAのアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドを前処置し、VEGFを低下させた低酸素下培養上清でHUVECを培養したところ、flt-1の発現は抑制されず、VEGF以外の低酸素下培養上清中の物質によって、VEGF受容体発現が誘導されることが考えられた.また、flt-1のmRNAに対応するリボプローブを作製し、RNase protection assayを施行し、flt-1の発現は、低酸素暴露HepG_2培養上清でのHUVEC培養で著明に増加し、アンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドを前処置した低酸素暴露HepG_2培養上清でのHUVEC培養では抑制されないことを確認した.肝癌細胞より分泌されるVEGF産生、分泌が、低酸素侵襲により増強され、同時にその低酸素下で分泌されるVEGF以外の液性因子を介して内皮細胞側受容体の発現を増強するがわかり、腫瘍細胞自体の相対的酸素欠乏が腫瘍血管新生の重要な調節因子であることがわかった。一方、肝硬変を伴う肝細胞癌で肝動脈化学塞栓療法(TAE)を施行された患者の血清を施行前後で採取し、血清VEGE,HGEを測定した.これによれば、AST,ALT,LDH値のピークの生ずる早期ではなく、7日後にVEGF値が上昇することがわかった.このVEGF値は、肝細胞増殖因子(HGF)の血清値とTAE前には有意に相関するものの、TAE後には相関は消失することがわかった.肝細胞癌患者血清中のVEGF値が、TAE後、AST,ALT,LDHのピークの消失した7日後で有意に上昇することがわかり、治療経過の一つの指標としての有用性が考えられた.以上のことから、将来、VEGFやその受容体に対して局所的遺伝子ターゲッティングをすることは、肝癌の増生阻止に有効である可能性が示唆された。この場合、遺伝子治療のルート確保のインターべンションの際の肝灌流低下状態には、充分注意する必要があることも考えられた。一方、肝硬変を伴う肝細胞癌で肝動脈化学塞栓療法(TAE)を施行された患者の血清を施行前後で採取し、血清VEGE,HGEを測定した.これによれば、AST,ALT,LDH値のピークの生ずる早期ではなく、7日後にVEGF値が上昇することがわかった.

このVEGF値は、肝細胞増殖因子(HGF)の血清値とTAE前には有意に相関するものの、TAE後には相関は消失することがわかった.肝細胞癌患者血清中のVEGF値が、TAE後、AST,ALT,LDHのピークの消失した7日後で有意に上昇することがわかり、治療経過の一つの指標としての有用性が考えられた.以上のことから、将来、VEGFやその受容体に対して局所的遺伝子ターゲッティングをすることは、肝癌の増生阻止に有効である可能性が示唆された。この場合、遺伝子治療のルート確保のインターべンションの際の肝灌流低下状態には、充分注意する必要があることも考えられた。肝芽細胞腫継代培養株(HepG_2細胞)を大気コントロール培養チェンバー内で種々の酸素濃度下に培養し、その増殖はModified MTT Assayにて定量した。VEGF産生量については、培養液中の蛋白量として抗ヒトVEGFモノクロナール抗体(16F1:2E1)を用いたsandwich enzyme immunoassayで定量化した。VEGF遺伝子よりのmRNAの産生については、4種のVEGF mRNAすべて(VEGF206,VEGF189,VEGF165,VEGF121)に共通するプライマー、プローブを設計し、HepG2細胞より分離したポリ(A)+RNAを鋳型とした定量的reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)法で分析した。予想されるPCR産物としてのDNA断片は、膜結合型VEGFでは、鎖長741bpと690bp、分泌型VEGFでは鎖長486bpと618bpであるが、本系では分泌型VEGFのみが検出された。低酸素環境における16時間培養にて、分泌型VEGFの蛋白レベルの放出とmRNAレベルの発現の著明な増加が確認された。VEGF受容体としてはIII型受容体チロシンキナーゼファミリーに属するflt-1とKDRの2種が知られてあり、この変化をみるために、まず、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を培養し、培養液を、HepG_2細胞の正常酸素下細胞上清と低酸素下培養上清にかえて、24時間正常酸素下で培養した。この時、VEGFの内皮細胞上に発現するであろう2種の受容体(flt-1、KDR)の発現について、RT-PCRにて検討した。この結果、flt-1の発現は、低酸素下HepG_2培養液では、有意に増強したが、KDRについては、増強傾向にはあるものの、有意な変化にはならなかった。また、この受容体発現の増強が、VEGF自体のhomol ogousな作用か、または間接的な作用かを確認するために、低酸素下HepG_2培養液中にVEGFのmRNAのアンチセンスオリゴデオキシヌクレオチドを前処置し、VEGFを低下させた低酸素下培養上清でHUVECを培養したところ、flt-1の発現は抑制されなかった。このことにより、VEGF以外の低酸素下培養上清中の物質によって、VEGF受容体発現が誘導されることが考えられた。このように、VEGFが血管新生という作用を発現するには、VEGF蛋白ばかりでなく、その内皮細胞側の受容体の発現もなんらかの因子によって増強されなければならないことがわかった。平成9年度よりの結果から、低酸素下にてHepG_2細胞からの分泌型vascular endothelial growthfactor(VEGF)
主バンドル上のアインシュタイン計量の研究

コンパクト・リー群上の左不変なアインシュタイン計量は、Jensenによる先駆的研究のあと、1979年にD'Atri-Zillerによりnaturally reductiveな計量の場合に詳しく調べられている。特に、彼らは、単純リー群上には、両側不変でない左不変なアインシュタイン計量が存在することを示している。また、今までに知られているコンパクト・リー群上アインシュタイン計量はすべてnaturally reductiveであると記している。そこで、コンパクト・リー群上にnaturally reductiveでないアインシュタイン計量を構成することを考えた。ファイバー・バンドルの全空間に対して、底空間の計量・接続・ファイバーの計量を与えることにより、これを全測地的ファイバーに持つリーマン・サブマーションを考え、全空間の計量がアインシュタインになるための条件を調べた。これは現在reverse Kaluza-Klein ansatzと呼ばれている方法である。これまでのところ、小林昭七、Wang-Zillerにより、正のリッチ曲率をもつコンパクト・アインシュタイン・ケーラー多様体の積上の主サークルバンドルの場合、M.Wangにより、四元数ケーラ多様体上のある種の主バンドルの場合に、この方法がうまく適用され、新しいアインシュタイン計量の存在が示されている。我々は、コンパクト・リー群を商空間を底空間とする主バンドルの全空間とみなし、reverse Kaluza-Kleinansatzの方法をうまく適用することにより、ある種の単純リー群(SU(n),SO(2n+1)など)の場合に、naturally reductiveでない左不変なアインシュタイン計量の存在を示すことが出来た。
パーキンソン病におけるＰＧＥ２受容体の役割

我々は膜結合型プロスタグランジンE合成酵素-1(mPGES-1)が6-OHDA誘導パーキンソン病(PD)モデルマウスの黒質ドパミン神経細胞脱落に寄与することを見出してきた。本研究では、mPGES-1が黒質ドパミン神経細胞で発現誘導すること、また、これがPGE2産生を介して神経細胞死に寄与するだけでなく、ドパミン量の低下、黒質線条体軸索投射の損傷、四肢の行動異常にも寄与することが明らかになった。さらに、PGE2の4つの受容体のうち、EP3受容体がドパミン神経細胞死に寄与することが、in vitro、in vivo PDモデルにて示唆された。Giを介したPKAの不活性化が寄与すると考えられる。我々はこれまでに、パーキンソン病モデルにおいてPGE2がドーパミン神経細胞死を促進することを明らかにしている。本研究では機序の解析を試みている。EP受容体については、発現等の検討を試みたが検出出来なかったため、PGE2合成酵素mPGES-1の欠損型マウスを用いて、PGE2の重要性をさらに検討した。6-OHDA投与マウスパーキンソン病モデルにおいて、Rotarod(購入機器)法による四肢の行動異常が、mPGES-1欠損型では野生型に比べ軽度であったことから、mPGES-1から誘導されるPGE2が神経学的機能障害にも寄与することが明らかとなった。さらに、ヒトドーパミン神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いて下流機序の解明を行った。6-OHDA暴露では顕著な細胞死が認められなかったため、グルタミン酸興奮毒性にて検討した。各受容体作動薬、拮抗薬の結果より、EP3受容体が興奮毒性に寄与することが明らかとなった。EP3毒性は、Gi蛋白質阻害薬により抑制された。そこでGiの下流シグナルであるプロテインキナーゼA(PKA)の阻害薬H89並びにその非活性類似体H85の効果を検討した。EP3毒性はH89の共添加により、濃度依存的且つ顕著に促進されたのに対し、H85では有意な促進は見られなかった。また、グルタミン酸によるcaspase-3の活性化もH89でのみ有意に促進された。さらに、グルタミン酸とEP3作動薬併用により顕著なcaspase-9の活性化とBcl-2の発現抑制が生じた。以上より、EP3活性化は、Gi蛋白質の活性化を介してPKAを不活性化し、Bcl-2の不活性化に続くcaspaseカスケードの活性化により神経アポトーシスを促進する可能性が考えられた。mPGES-1ならびにEP受容体の役割がさらに明らかになれば、パーキンソン病治療の新たなターゲットになるものと期待される。本研究では、その詳細な機序の解析、特に下流効果器の同定を試みている。まず、in vivo 6-OHDA投与マウスパーキンソン病モデルにおいて、黒質ドーパミン神経細胞の脱落が認められた。また、ロータロッド法による行動解析により、6-OHDA投与マウスでは四肢の運動障害が生ずることを検出した。さらに、黒質にてPGE2合成酵素がドーパミン神経細胞にて発現誘導することが明らかとなった。そこで、EP受容体発現細胞の同定や発現量の変動検討も試みたが検出出来なかった。次にin vitroでの下流機序の解明を行った。ヒトドーパミン神経芽細胞腫であるSH-SY5Y細胞を用いて、6-OHDA暴露による細胞死を検討したが、顕著な細胞死が認められなかったため、各種神経毒や神経細胞死を引き起こす物質にて検討を行ったところ、グルタミン酸暴露にて顕著な細胞死が認められた。グルタミン酸興奮毒性は、EP1-4受容体作動薬のうち、EP3受容体アゴニストによってのみ有意に悪化された。一方、EP3受容体作動薬による毒性促進作用はEP1-4受容体拮抗薬のうち、EP3受容体拮抗薬によってのみ抑制された。さらに各種阻害薬を用いて薬理学的検討を行ったところ、Gi蛋白質阻害薬である百日咳毒素により、EP3受容体作動薬の効果が抑制された。一方、Western blotの結果より、グルタミン酸とEP3受容体作動薬の併用はcaspase-3の活性化とBcl2の発現抑制を生じた。従って、EP3受容体活性化は、Gi蛋白質の活性化を介して神経アポトーシスを促進する可能性が考えられた。本研究でさらにパーキンソン病でのEP3受容体の役割が明らかになれば、EP3受容体がパーキンソン病治療の新たなターゲットになるものと期待される。

我々はこれまでに、パーキンソン病モデルにおいてPGE2がドーパミン神経細胞死を促進することを明らかにしている。そこで、EP受容体の発現等の検討を試みたが検出出来なかったため、PGE2合成酵素mPGES-1の欠損型マウスを用いて、PGE2の重要性をさらに検討した。6-OHDA投与マウスパーキンソン病モデルにおいて、WTの黒質ではPGE2量が増加したが、mPGES-1欠損型マウスでは変化しなかった。一方、PGI2やTXA2の産生量は両遺伝子型間で違いはなかった。黒質のドーパミン神経脱落、ドーパミン量の低下、ドーパミン神経軸索の障害、さらにはRotarod(購入機器)法による四肢の行動異常が、mPGES-1欠損型マウスでは野生型に比べ軽度であった。次に、詳細な機序の解析のために、ヒトドーパミン神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞を用いて、受容体の関与を検討した。6-OHDA暴露は細胞死を誘導し、これがEP1,4のアンタゴニストでは抑制されなかったのに対し、EP3アンタゴニストでのみ抑制された。また、6-OHDAによる毒性を、EP1-4アゴニストのうちEP3アゴニストのみ増悪した。今後、アポトーシス関連蛋白質の関与を検討すると共に、野生型及びEP3欠損型マウスの中脳ドーパミン神経細胞初代培養系を用いて、EP3受容体の関与を検討する。現在、in vivo 6-OHDA投与マウスパーキンソン病モデルにおいて、黒質のドーパミン神経脱落や行動障害について、EP3欠損型マウスと野生型マウスで比較検討している。本研究より、mPGES-1により産生したPGE2はEP3受容体に作用することで、黒質の神経変性を促進し、行動障害に寄与する可能性が示唆された。mPGES-1ならびにEP受容体の役割がさらに明らかになれば、パーキンソン病治療の新たなターゲットになるものと期待される。医歯薬学6-OHDA投与パーキンソン病モデルの確立、入手したロータロッド機械での行動評価は行えている。EP受容体の関与については、まだあまり検討が進められていないが、上流酵素であるmPGES-1の関与については検討がさらに進められ、mPGES-1から産生されるPGE2の神経機能障害における重要性が明らかになってきた。現在これについては投稿準備中である。EP受容体については、新しく抗体を入手して検討を行ったが良好な結果が得られなかった。ヒトドーパミン神経芽細胞腫SH-SY5Y細胞において、6-OHDAによるin vitroでの毒性は顕著に見られず、その代わりにグルタミン酸による毒性評価とEP受容体の関与について検討を進めた。SH-SY5Y細胞は再現性の良い毒性評価が可能であり、EP3受容体アゴニストによる毒性機序の薬理学的検討は概ね順調に出来ている。また、毒性評価だけでなく、タンパク質やRNAを抽出することで、より詳細な毒性機序の解析が可能である。現在、中脳神経細胞の初代培養系での検討も始めている。6-OHDA投与パーキンソン病モデルの確立、入手したロータロッド機械での行動評価は行えている。しかし、EP受容体の発現変化や、発現細胞の同定には至っていない。これは今の所、EP受容体の優良な抗体が得られていないため、染色結果が曖昧であり、また非特異的な染色が見られるためである。発現量の変動については、今後定量的PCR法などを用いてmRNAの発現にて評価することも考えている。
節の配列形態に視点を置く日英語対照分析と英作文教育の質の向上への貢献

研究計画初年度は、各研究分担者が個別に行った英語学・日本語学研究のうち、「複文構造の意味解釈およびメッセージの伝達」に関わる調査の成果を「表現形態から見た文法と英語表現教育の高度化」という視点から整理検討した。次年度は、補助金で購入した言語・言語学関連の理論的文献を渉猟して、「日英語の統語構造と概念的意味構造の平行性と非平行性」「発話行為を含めた、複文構造によるメッセージ伝達」について、現時点における基本的な知見の確保と再整理作業を継続した。それと同時に、大学院生による研究補助を得て、日本語における節並列表現と接続形態「て」に対応する英語の複文従属節構造を示す例文資料の収集を行った。これには、活字媒体と電子版英語コーパスを活用した。最終年度には、資料解析から得られた結果を統語論・意味論の視点から整理した。収集資料の整理と渉猟した現在までの言語学的知見の整理をした結果、日本語の節並列表現に対応する英語の複文従属節構造には、大きく分けて5系統があることが分かった。それらは、日本語の接続助詞「て」によって接続される後半節の文法形態を、英語においては、(1)分詞節(2)不定詞節の準動詞節、(3)関係節(4)従属接続詞に導かれる副詞節、(5)主としてto, withに導かれる前置詞句に対応している。このうち、(1)については「他動詞化」のような語彙意味論的関連、(2)については「行為の連鎖」のような認知意味論的関連が観察され、日本語における自動詞表現指向性と英語における他動詞表現指向性の実質を再確認する結果となった。(3)と(4)については、談話機能的視点からの文末従属節の断定性が絡んでいる。(5)については、今後考察を進める。研究代表者の福地は、3人の研究分担者と密接な連絡を取りながら、得られた知見を研究課題の視点の下で整理する作業を行い、その結果を中間報告の形で「英語学から見た英作文」という題目で『英語青年』誌上に発表した。なお、以上の作業と並行して、本研究の視点に基づく英作文・英語表現のテキストの執筆を開始した。研究計画初年度である本年度は、各研究分担者がこれまで個別に行ってきた英語学・日本語学研究のうち、「複文構造と意味解釈およびメッセージの伝達」に関わる研究の成果を「表現形態から見た文法と英語表現教育の高度化」という視点から整理した。これと平行して、補助金で購入した最新の言語・言語学百科事典を基に、「統語構造と意味構造の平行性」「節構造とメッセージ伝達」についての現時点における基本的な知見を確保すべく作業を行った。これと平行して、浅川は、語彙意味論的手法を用いて、主として英語の結果構文の分析を進めて、意味的な複合事象の表現形態を明らかにすることによって、英語の節構造の解明に貢献している。小川は、生成文法の手法を用いて、特に日本語の従属節内における動詞の単純現在時制の分布を調べることにより、日本語の節構造の特質を明らかにする作業をしている。西田は、日本語と英語に見られる2種類の照応表現の生起状況を分析し、そこに見られる語用論的要因を明らかにしようとしている。

研究代表者の福地は、3人の分担者と緊密に連絡をとりながら、得られた知見を研究課題に応用すべく整理をしている。また、BNCなどの汎用英語コーパスからの検索作業、日本語の新聞・雑誌などからの用例収集にあたっては、大学院生10名の協力により、本年度分析用の資料を得ることができた。補助金からは電子辞書の購入および協力者への謝金に充てた。この資料は、すべて研究代表者が目を通して、「日英語の節配列構造化のパラメータ」になり得るかどうかの認定作業を行っている。本研究課題は、部分的に大学院生の研究テーマとも重なっている。17年度に研究代表者の研究室の大学院生が学会で発表した5件の研究成果は、すべて英語または日本語の統語・意味構造に関するものであり、本研究課題の活動に参加したことが大きな要因を占めている。研究計画2年目である本年度は、各研究分担者が初年度に個別に行った英語学・日本語学研究のうち、「複文構造の意味解釈およびメッセージの伝達」に関わる調査の成果を「表現形態から見た文法と英語表現教育の高度化」という視点から整理検討した。また、これと平行して、昨年度補助金で購入した言語・言語学関連の理論的文献を渉猟して、「日英語の統語構造と概念的意味構造の平行性と非平行性」「発話行為を含めた、複文構造によるメッセージ伝達」について、現時点における基本的な知見の確保と再整理作業を継続した。これと平行して、浅川は、語彙意味論的手法および構文文法的手法を用いて、英語の不変化詞が動詞と共起することにより生じる述語的性質の分析を、結果構文研究の基礎の上に進めている。その結果、意味的な複合事象の統語的実現に関する一般的な法則性の解明と英語の二次述語を伴う節構造の分析に貢献している。小川は、生成文法の極小主義分析の手法を用いて、日本語の従属節内における動詞の単純現在時制の分布を調査し、日本語の複文構造と並列節構造の特徴を明らかにする作業を継続している。西田は、形式的には不定であるはずの名詞句表現が、語用論的な要因により意味的には照応表現として働く現象に着目し、それが統語上の複文構造と強い関連がありそうであるという予測を立てて、鋭意作業を進めている。研究代表者の福地は、3人の研究分担者と密接な連絡を取りながら、得られた知見を研究課題の視点の下で整理する作業を行っている。また、British National Corpusなどの汎用英語コーパスからの検索作業、日本語の新聞・雑誌、インターネットからの用例収集にあたっては、大学院生5名の協力により、本年度分析用の資料を得ることができた。補助金の一部は、作業にあたった大学院生への謝金に充てた。これらの資料は、昨年度と同様、すべて研究代表者が目を通し、「日英語の節配列上のパラメータ」になり得るかどうかの認定をしている。本研究課題は、「英作文教育の質の向上」という性質上、教室における実際の授業と教材作成と不可分に結びついている。研究代表者は、所属機関の大学および講義先において、大学生の英語表現力の調査を行った。今後この調査は今後組織的に行う必要があるが、研究課題設定の当初の予想通り、大学生の英語表現力の問題点の大きな点として、文産出時の節の配列が日本語の方法をそのまま使っている様子が見られた。また、本研究課題は、指導する大学院生の研究テーマとも重なっている。18年度に研究代表者の研究室に所属する大学院生は、7件の研究発表をしたが、その内容は日英語の統語・意味構および語用論に関するもので、本研究課題の調査作業に参加したことが、各自の研究の進展に大きく貢献している。
微量成分元素存在量にもとづく消費地遺跡出土陶磁器片の生産地推定-肥前陶磁を中心に

本研究では、国の内外を問わず消費地遺跡より出土した陶磁器の生産地推定の基礎的研究として、最も代表的な陶磁器の生産地である肥前地域の陶磁器の変遷にしたがって、基準資料を選択し、微量成分元素存在量による各時期ごとの特徴をみいだし、さらに、関連地域から消費地遺跡出土陶磁器片の生産地推定の結果から肥前陶磁器の流通の実態を把握することを目的とする。諸種微量成分元素の定量には機器中性子放射化分析を用いた。主成分元素であるNaとFe、微量成分元素であるRb、Cs、Ba、La、Ce、Sm、Eu、Lu、Th、Hf、Co、Sc、Crの15元素の定量を行った。結果の解析には定量された元素存在量を変数とするクラスター分析を用い、生産地遺跡出土陶磁器の識別・分類、消費地遺跡出土陶磁器の生産地推定を行った。生産地遺跡出土陶磁器については、肥前産京焼風陶器として、鍋島藩窯、志田西山窯、内野山南窯、御経石窯などから出土した陶器、また、肥前各地の窯跡出土磁器(九州陶磁文化館)、さらに関連として中国景徳鎮産磁器(出光美術館)につて分析を行い、微量成分元素存在量により識別・分類が可能であった。消費地遺跡出土陶磁器片については、国内では北九州市京町遺跡、加賀市耳聞山遺跡、東京都飯田町遺跡、国外ではインドネシア国内の遺跡などから出土した陶磁器について分析した。これらの消費地遺跡から出土した陶磁器の生産地として、京町遺跡では肥前産の京焼風陶器、耳聞山遺跡では肥前産磁器の確認された。飯田町遺跡では香川県高松の理平焼の特徴をみいだした。インドネシアの遺跡では中国産の磁器とともに肥前産の磁器が確認され、肥前磁器の海外輸出を化学的検討により明らかにすることが可能であった。本研究は、陶磁器の流通の問題解明に関して基礎的データとなり、今後の継続的な研究により多くの成果が期待されるであろう。
膝前十字靭帯再建術における骨－腱間結合早期治癒に関する研究

Statinを移植腱に局所徐放して骨新生と血管新生を促し、ACL再建術における早期に靭帯の再構築・骨-腱間結合治癒を実現することを目的とする。日本白色家兎を用いてStatin含有ハイドロゲルを移植した膝前十字靭再建術を行い、組織学的・力学的に骨ー移植腱間の内軟骨性骨化がStatin群で有意に早期にみられ、さらにmicro CTにてStatin群で骨孔の縮小が確認された。本研究は、「Statinを移植腱に局所徐放して骨新生と血管新生を促し、ACL再建術における早期に靭帯の再構築・骨-腱間結合治癒を実現すること」を目的としていた。当初の予定通り、平成24年度には「in vitroでのsinvastatin至適濃度決定」「In vivoでの膝前十字靭帯再建術」を行い、平成25年度には「組織学的・力学的評価ならびにCTによる骨孔評価」を行った。まず日本白色家兎の骨芽細胞・靭帯細胞・骨髄細胞を分離し、sinvastatin 0, 0.1, 1, 10, 100umol/l各濃度下におけるproliferation assayおよびmigration assayを行い、至適濃度決定を決定した。次に日本白色家兎を用いて膝前十字靭再建術を行い、手術後、骨-移植腱の固着状態を組織学的・力学的評価ならびにCTによる骨孔評価を行った。H&E染色およびMovat Pentachrome染色にて骨-移植腱間の内軟骨性骨化がStatin群で有意に早期にみられ、力学的評価としての引っ張り試験でもStatin群において有意に強い強度が確認され、micro CTにて評価においてもStatin群で骨孔の縮小が確認された。骨-移植腱間における骨新生・血管新生の亢進も確認され、VEGF block testにより血管新生が大きく関与していることが明らかとなった。この結果はTissue Engineeringに掲載された。本研究は、Statinを移植腱に局所徐放して骨新生と血管新生を促し、膝前十字靭帯再建術における早期に靭帯の再構築・骨-腱間結合治癒を実現することを目的としたものである。平成24年度にはまず、In vitroでStatinの至適濃度を評価するため、各濃度下での骨芽細胞・靭帯細胞の増殖能を評価した。日本白色家兎の骨芽細胞・靭帯細胞・骨髄細胞をsinvastatin 0, 0.1, 1, 10, 100umol/l各濃度下に培養すると、骨芽細胞・靭帯細胞・骨髄細胞ともに10umol/で増殖能が低下する傾向、100umol/lでの増殖能低下は顕著であった。生体吸収ハイドロゲルに内包し、局所徐放試験も完了し、その結果、in vivoでの損失も考慮して至適濃度をハイドロゲル1シート(1cm×1cm大)あたり250μgと決定した。次にin vivoで日本白色家兎を用いた膝前十字靱帯再建術の確立を目指した。手術手技の工夫により再現性のあるモデル作成が可能となった。この前十字靭帯再建術モデルを用いて1)simvatatin含有ハイドロゲルを移植腱に挟む、2)コントロール群として、ハイドロゲルのみを移植腱に挟む、2群を設定して手術を行った。次年度でその有効性の評価を予定している。平成24年度には1.in vitroでのsinvastatin至適濃度決定、2.In vivo ACL再建術、であった。1に関しては「In vitroでStatinの至適濃度を評価するため、各濃度下での骨芽細胞・靭帯細胞の増殖能を評価する。まず日本白色家兎の骨芽細胞・靭帯細胞・骨髄細胞を分離し、sinvastatin 0, 0.1, 1, 10, 100umol/l各濃度下におけるproliferation assayおよびmigration assayを行う。これまでmouse骨芽細胞への評価は完了しており、その手法は確立されている。この結果をうけて、in vivoでのsinvastatin至適濃度を決定する。」と記載したように目的は達成された。2に関しては「次に、in vivoで移植実験を行う。手術は日本白色家兎をソムノペンチルの静脈麻酔により導入し、笑気、イソフルレン、酸素にて吸入麻酔による全身麻酔下で行う。関節切開により前十字靭帯を切除後、ハムストリング腱を使用した、膝前十字靱帯再建術を行う。ドリルにて大腿骨・脛骨に2.5mmの骨孔を作製し、骨孔内に移植腱を通して両端を4-0エチボンド糸を用いて骨膜に固定する。以下のグループに分けて実験を行う。1)simvatatin含有ハイドロゲルを移植腱に挟み、再建を完成させる。2)コントロール群として、ハイドロゲルのみを移植腱に挟み、再建を完成させる。simvatatin含有ハイドロゲルは、共同研究している京都大学再生医科学研究所生体材料学分野田畑研究所にて作製・提供を受ける。形状は1cm×1cm大のシート状で、決定された濃度のsimvastatinが内包され、3週間かけてハイドロゲルが生体吸収されながら局所徐放を行う。」と記載していたが、こちらも評価を残すのみとなっており、順調に進展している。

平成25年度は前年度の成果、モデル動物の手術をうけて、その有効性評価を行う。予定通り、手術後、2,4,8週において骨-移植腱の固着状態を組織学的・力学的評価ならびにCTによる骨孔評価を行う。組織学的評価はH&E染色およびMovat Pentachrome染色にて骨-移植腱間の内軟骨性骨化、Sharpy fiberの評価を術後2週・4週・8週のタイムポイントにて行う。力学的評価は引っ張り試験(万能力学試験機、島津)での最大破断強度、力学特性の検査を術後8週にて行う。さらに、術後8週において骨形成の指標として骨孔径をmicro CTにて評価する。さらに術後2週・4週における組織標を用いて、オステオカルシンを用いた骨芽細胞・Isolectinを用いた血管内皮細胞の免疫組織染色を行い、単位面積当たりのosteoblast density、capillary densityを定量的に評価する。また、術後2週・4週の骨孔内組織よりRNAを抽出し、定量RT-PCR法により骨新生マーカー(osteocalcin, collagen 1A1, Runx2)、血管新生マーカー(CD31, VE-cadherin, VEGF)を評価する。これらの評価法、抗体の有効性・手法はすでに予備実験において確認済である。評価に必要な試薬・抗体・プライマーの購入、追加実験のための動物購入・飼育料に使用する。また成果の発表・調査旅費、論文投稿料と使用する予定である。
細胞内情報伝達の再構成系における非線形反応の解析

細胞増殖・分化を司る上皮成長因子(epidermal growth fctor : EGF)-Ras-MAPKシステムにおいて、(1)EGF受容体の活性化増幅、(2)ERK(MAPK)活性化に見られる双安定性という2つの非線形応答現象を、それぞれセミ・インタクト細胞内および大腸菌内に再構成し、1分子計測、可視化計測によって非線形性の性質と、非線形性を生むメカニズムを解析することを目的として研究を行い、以下の結果を得た。(1) EGF受容体(EGFR)の活性化反応の解析EGFR-GFPを発現するCHO-K1細胞でEGFRの会合数分布と会合体の空間分布計測を行い、2量体を単位とする高次会合体が形成されていることを予想する結果を得た。分子間相互作用を直視するため、光感受性の蛍光蛋白質を融合したEGFRでPALM法により20nm程度の空間分解能で1分子検出を行う方法を開発した。(2) ERKの活性化反応の解析ERK,および活性化MEKとMKPを組み込んだ発現プラスミドを構築し大腸菌で発現を行った。3種の蛋白質の発現を10倍程度制御し、リン酸化ERK抗体によるWestern blotでMEK発現依存的にERKの2重リン酸化が亢進し、MKPの強発現によりリン酸化が阻害されることを確認した。決定論的および確率的な計算法によるERKリン酸化反応解析を行った。決定論的な連立微分方程式モデルにおいては、ERKリン酸化状態の双安定性が予測できた。確率的な反応シミュレータで、細胞サイズが0.2μm^3以下に減少すると双安定性は消失するが、哺乳類細胞レベルの大きさでは、リン酸化レベルは100時間を超えて安定に維持されることが予想された。細胞増殖・分化を司る上皮成長因子(epidermal growth factor: EGF)-Ras-MAPKシステムにおいて、(1)EGF受容体の活性化増幅、(2)ERK(MAPK)活性化に見られる双安定性という2つの非線形応答現象を、それぞれセミ・インタクト細胞内および大腸菌内に再構成し、1分子計測、可視化計測によって非線形性の性質と、非線形性を生むメカニズムを解析することを目的として研究を行い、本年度は以下の結果を得た。(1)EGF受容体(EGFR)の活性化反応の解析EGFRの主要な脱リン酸化酵素は、PTP-1BとCdc25である。再構成系に脱リン酸化反応を組み込むため、両蛋白質のGFP融合体を作成した。EGFR-GFPを発現するCHO-K1細胞で1分子計測によりEGFRの会合数分布と会合体の空間分布計測を行い、2量体を単位とする高次会合体が形成されているという結果を得た。会合ダイナミクスをMonte-Carlo法により計算するシミュレータを構築した。このシミュレータを用いて実験データ(EGFRの会合体分布)の再現を試みている。その後、EGFRのリン酸化・脱リン酸化反応を組み込む。(2)ERKの活性化反応の解析MAPKシステムの大腸菌内再構成のため、恒常的活性化型MEK、MKP3およびERKを発現制御可能なプロモータ下流へクローニングした。各々の蛋白質には、発現量確認と分子間相互作用計測のための蛍光蛋白質タグを付けている。大腸菌内でERKの発現は確認されたが、MEK, MKP3の発現がうまくいっていない。プロモータの改良中である。ERKの活性化反応を解析するためのシミュレータを構築した。反応ゆらぎを含む計算で、分子数を変化させることにより、2相性を示す入力(MEK濃度)範囲が変化することが観察された。現在、活性化ダイナミクスの解析を行っている。
グルタミン酸毒性の発現・抑制機講解明を指向したカイトセファリンの合成と応用研究

カイトセファリンはグルタミン酸レセプターに対するアンタゴニストとして働き、脳溢血などの脳虚血状態の後に大量のグルタミン酸放出によって惹起される神経細胞死を抑える治療薬として期待されている化合物である。この分子はプロリンの左右にそれぞれアラニンとセリンが炭素-炭素結合したユニークな構造をしているが、研究代表者らによるこれまでの合成研究によってその立体化学が明らかにされた。しかし現在ではカイトセファリンは、その生産菌からは殆ど得られなくなり、また、これまでの合成法では大量供給が困難であった。本年度は昨年度開拓した、中央のプロリン部分にまず左側のアラニンユニットを導入した後に、セリンに相当する右側部分の導入を行うという方針に基づき、各段階の反応条件の最適化を行った。その結果、昨年度は以前我々が行った合成の2倍強の総収率であったものを、約9倍の10.7%にまで向上することが出来た。この方法を用いて、カイトセファリンを約1g調製することが出来た。この量は、in vitroでの生化学的な研究ばかりではなく動物実験も含めた様々な研究を行える量であり、本研究の大きな成果となった。本課題初年度である今年度は、カイトセファリンの大量合成可能なルート開発を検討した。以前行った合成によって多少の構造-活性相関の知見を得ることが出来たが、調製できる類縁体の種類に限りがあったため、今回の合成ではその際合成できないような類縁体も合成できる合成戦略をとることとした。すなわち中央のプロリン部分にまず左側のアラニンユニットを導入した後、右側に結合させるセリン部分に様々なバリエーションを持たせることが出来るようにした。とりあえず右端のカルボキシル基のないキデル化合物を用いて中央と左側部分の結合ならびに右の3炭素導入を検討した。その結果、右側にアクリル酸ユニットを結合させることに成功し、これによりセリン相当の様々な立体異性体ならびに単純化した分子を構築することが出来る可能性が示された。現在は右側部分にカイトセファリンと同じ構造を有する分子の効率の良い調製法を検討中である。本年度は昨年度に引き続き、カイトセファリンの大量合成可能なルート開拓を検討した。今回の合成ではその際合成できないような類縁体も合成できる合成戦略をとることとし、中央のプロリン部分にまず左側のアラニンユニットを導入した後に、活性に重要であると考えられる右側のセリン部分に様々なバリエーションを持たせることが出来るようにした。種々検討の結果、アミノ基とカルボキシル基を保護したアリルグリシンをメタセシス反応で二量化した後ワッカー酸化ならびに分子内還元的アミノ化を行うことで非常に効率よく中央-右側部分に相当する炭素骨格を立体選択的に構築することに成功した。さらにこのものにまず一炭素を導入し、カイトセファリンそのものに加えて右側部分に関する様々な類縁体を合成する足がかりを持たせることに成功した。現在、まずカイトセファリン自体を立体選択的に合成するための二炭素導入法を検討中である。この分子はプロリンの左右にそれぞれアラニンとセリンが炭素一炭素結合したユニークな構造をしているが、研究代表者らによるこれまでの合成研究によってその立体化学が明らかにされた。本年度は昨年度に引き続き、カイトセファリンの大量合成可能なルート開拓を検討し、新ルートにて合成することに成功した。今回の新ルートでのアプローチは、中央のプロリン部分にまず左側のアラニンユニットを導入した後に、セリンに相当する右側部分の導入を行うというものである。このアプローチにより、活性に重要であると考えられる右側部分を様々に変化させた類縁体合成が可能で、さらに、その作業を合成の最終段階に近いところで行えるという利点がある。種々検討を行った結果、右側の3炭素は、イミンに対するアリル基の挿入反応を用いた。さらにアリル基の二重結合の移動、アリル位の酸化、エポキシ化、アジ化物イオンによるエポキシドの開環等を位置および立体選択的に行うことが出来た。

その結果、以前我々が行った合成の二倍以上の総収率で合成することに成功した。現在は、やや収率の低い工程の条件検討を行いつつ、グラム単位のカイトセファリンを調製すべく、大量スケールでの合成を開始したところである。カイトセファリンはグルタミン酸レセプターに対するアンタゴニストとして働き、脳溢血などの脳虚血状態の後に大量のグルタミン酸放出によって惹起される神経細胞死を抑える治療薬として期待されている化合物である。この分子はプロリンの左右にそれぞれアラニンとセリンが炭素-炭素結合したユニークな構造をしているが、研究代表者らによるこれまでの合成研究によってその立体化学が明らかにされた。しかし現在ではカイトセファリンは、その生産菌からは殆ど得られなくなり、また、これまでの合成法では大量供給が困難であった。本年度は昨年度開拓した、中央のプロリン部分にまず左側のアラニンユニットを導入した後に、セリンに相当する右側部分の導入を行うという方針に基づき、各段階の反応条件の最適化を行った。その結果、昨年度は以前我々が行った合成の2倍強の総収率であったものを、約9倍の10.7%にまで向上することが出来た。この方法を用いて、カイトセファリンを約1g調製することが出来た。この量は、in vitroでの生化学的な研究ばかりではなく動物実験も含めた様々な研究を行える量であり、本研究の大きな成果となった。
知覚的透明視の視覚情報処理過程に関する生態学的分析

「球形にトーラス環を外接した構造」のコマ(事物A)と、「球形に棒でトーラス環を接続した構造」のコマ(事物B)を、回転させた場合の見えを比較した。1.同じ回転速度でも、事物Aではトーラス環と球体が離れて見える(透明印象が生じる)のに、事物Bでは棒の存在に気づく(事物の構造知覚において強い影響を及ぼす透明印象ではない)場合があることがわかった。このことから、当該の現象について、(i)単なる光景の時間的平均化による透明印象とは言えないこと、(ii)光景の時間的平均化が行われているとした場合、その空間的変化が単調変化であることが重要なこと(具体的には、ヒトの視知覚系は単調な変化の情報を形態知覚における事物の構造分析のために利用できず、そこには構造がないという知覚像に至る場合があるということ)、が解った。2.事物Bで回転する棒部分が判別できる回転速度であっても、事物Aの内接点については不明瞭な印象を持つ場合があることがわかった。このことは、(iii)事物の構造分析において、2D画像的な特徴点(輪郭における曲率不連続点や、輪郭の接合点)が支配的な役割を担っているのではないことを示唆する。つまり、回転運動のような時間的変化を伴う光景においては、個々の事物の形態を知覚するよりも全体的な時空間的光景の知覚(たとえば時間的平均化)が優先される場合があることを示している。これらの結果は、視覚系の行う情報処理が、時間的な断片情報による詳細な解析ではなく、むしろ時間連続的な変化情報に基づいていることを示しており、知覚的透明感が積極的な時間的情報統合(時間加算)の所産であることを示唆している。この知見は、様々な視覚情報処理の優先順位を生態学的な観点から考察する上で非常に有用である。光の透過度(あるいは混色率)を、回転円盤などによって動的な特性として定義しても、それに応じた透明感や色の知覚が生じることが知られている。この際の知覚の様相は、視覚系の時間解像度について仮定を設ければ,視点において局所的に求められる解によって予測することが可能である。しかしながら、ある種の図柄を回転させると、このような局所的な解からは単純には予測することのできない「形状」が知覚されてしまう場合がある。この際に行われている知覚情報処理を検討するために、以下のような実験を行った。実験コンピュータディスプレイ上に、トーラス(ドーナッツ状の円管)とその内側の一点で外接する円形を描き、トーラスの中心「付近」を回転中心として、図形全体が回転している状況をシミュレートし、これを観察した。回転中心となる点の位置、シミュレートする回転速度はそれぞれいくつかの条件を設定した。結果回転中心がある偏心位置で、適当な回転速度の時には、現実に模型を作って回転させたのと同じような見え(「トーラス環と中の円(球)が離れて見える」)が実現することがわかった。ところが、低速あるいは高速の回転速度をシミュレートしたときには、明らかに現実とは異なった視覚的印象が得られることがわかった。考察この現象に関してのヒトの視覚情報処理を考えるためには、速度のパラメータは不可欠である。しかしながら、今回の実験から、視覚実験装置としてのコンピュータディスプレイの限界を確認することとなった。次年度の予定本年度の現象観察結果をもとにして、次年度は、実際の模型を作成して回転事態をシミュレートし、回転速度の透明視・形態視への影響を理論化する。また、この事態と自然画像の時間的変化との関係についても比較検討を進めていく。
クワ長枝,短枝の頂芽脱離,不定節間脱離に関する研究

クワ(Morus alba L.)における分枝特性の1つとして、枝(短枝または長枝)の伸長停止に伴い頂芽や枝先が脱離する現象(不定脱離、節間脱離)を見出した。本研究の目的は、この脱離に関する起因や機構の一端を明らかにすることにあった。1.低幹仕立てのクワ一年枝(古条)において、伸長を停止する前の中位の新梢(短枝)あるいは上位枝(長枝)の頂芽を切除すると不定節間脱離が引き起こされる。この頂芽切除の際に、先端の節間の切り口あるいは全体に1-ナフタレン酢酸(NAA)を処理すると離層形成が遅れ、離層の上部の落下も遅れた。また、NAAが離層形成の部位の決定にも関与することが示唆された。これに対して、エチレン発生剤であるエセホン(2-クロロエチルホスホン酸)を頂芽切除した先端の節間の全体に塗布すると離層形成が早まった。この結果、落葉の場合と同様に、クワの不定節間脱離においてもオーキシンとエチレンの関与が示唆された。2.萌芽後の4月下旬においては一年枝の上位から2/5部位の新梢の伸長がいくぶん良かったが、5月中旬以後は上位の新梢(上位枝)の伸長が顕著になった(梢短優勢生長)。しかし、上位枝の生重量(茎重と葉重)は萌芽後からよく増加し、生育は常に下位の新梢(短枝)より優った。上位枝は、この良好な新梢生育により5月に入ってからみられる優勢な伸長生長をすると考えられた。3.萌芽前に一年枝を横臥枝化すると、横臥枝の下側の側芽生長は著しく阻害されて側芽の脱離を引き起こしたり、伸長しても矮小枝(短枝)を形成して頂芽や枝先の脱離を引き起こした。この横臥枝の下側の側芽生長の阻害要因は主に発芽の際の重力ストレスによるものであることを示唆した。クワ(Morus alba L.)の生長生理と樹形形成に関連する分枝形成の特性の1つとして、枝(長枝、短枝)の生長停止に伴う頂芽あるいは枝先の脱離(不定脱離、節間脱離)を見出して、以下の点を明らかにした。1.この脱離は、これまで研究に用いてきたMorus alba以外のクワ属(M.bombycis.M.lohuなど)と、それらの幼木、成木のいずれにも見出されることから、クワ属に特有の性質であることが分かった。2.低幹仕立てのクワ1年枝(古条)の切り枝の水挿しによっても、ほ場のクワの場合と同様に上位新梢が優勢生長(梢端優勢生長)したが、下位新梢(短枝)の枝先脱離は起こらなかった。一方、ほ場のクワの短枝形成には、消端優勢生長のほか、下位新梢間の競合(相互阻害)も関与し、さらに短枝形成と同時期に母枝(古条)が肥大生長を始めることも分かった。したがって、これらの側枝生長に対する強い生長阻害によって、短枝の枝先脱離が引き起こされると考えられた。3.萌芽前あるいは萌芽時に1年枝を横臥枝化すると、下側に置かれた側芽の生長を著しく阻害された側芽脱離をを引き起こしたり、伸長しても矮小枝を形成して枝先脱離することが分かった。これらの脱離には重力ストレスにより誘導されるエチレン生成が関与すると推定され、このことについて検討する予定である。

4.クワ1年枝の春発芽の`斉一性'および発芽後の梢端優勢生長と、貯蔵デンプンの消長パターンとの間によい関連性のあることを示唆する結果が得られた。このことについて、さらに検討を深める予定である。クワ(Morus alba L.)の分枝特性の1つとして、枝(長枝または短枝)の伸長停止に伴い頂芽や枝先が脱離する現象(不定脱離、節間脱離)を見出した。この脱離に関する起因や機構の一端を明らかにすることを目的として研究を進め、本年度は次のことを明らかにした。1.低幹仕立てのクワ一年枝(古条)において短枝の頂芽や枝先が脱離するのは、萌芽後の新梢間の競合により下位や中位の新梢が伸長停止する結果である。この伸長停止する前の中位の新梢の頂芽切除によって引き起こされる不定節間脱離において、1-ナフタレン酢酸(NAA)を含むラノリンペーストを切除した先端の節間の切り口に塗布するか、またはNAA水溶液を切除した節間の全体に塗布すると、離層形成が遅れて、離層の上部の落下も遅れた。この結果、NAAによる節間脱離の抑制効果が示された。2.一方、長枝の場合の頂芽切除による節間脱離においても、NAA水溶液を切除した節間の全体に塗布すると離層形成が遅れて、節間脱離の抑制効果が認められた。これに対して、エチレン発生剤であるエセホン(2-クロロエチルホスホン酸)水溶液を切除した節間の全体に塗布すると、節間脱離が早まった。3.この結果、クワの枝の伸長停止に伴う頂芽や枝先の不定節間脱離においても、落葉におけるのと類似の機構により(オーキシン・エチレン説)、離層形成と脱離が促されることが示唆された。なお、NAAが離層の形成部位の決定に関与することも示唆されたが、その機構については今後の課題である。