hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中枢神経シナプス可塑性における脂質伝達物質の役割

まずcPLA2の遺伝子欠損マウスの生理学的特徴を調べた。遺伝子欠損マウスは野生型とほぼ同等の出生率を示し、特別な外観上および通常の行動における表現型に異常を示さなかった。生後4週前後のマウスの脳より海馬を取り出してスライス標本を制作し、CA1領域より電気生理学的な解析を行った。集合電位およびEPSPを観察すると、通常のシナプス反応には有意な変化は認められなかった。また二発刺激(paired-pulse stimulation)でも変化は認められなかった。D-AP5存在下で頻回刺激を与えると前シナプスの伝達物質放出依存性の一過性シナプス反応の増強が認められるが、遺伝子欠損マウスはこれにも異常を示さなかった。D-AP5を投与せずに高頻度刺激を与えてシナプス可塑性を調べた。θ-burst刺激を与えると長期増強現象(LTP)が誘導されるが、野生型との間にLTPの大きさに有意差は認められなかった。低頻度刺激を与えると野生型ではおよそ18%の長期抑圧現象(LTD)が誘導されたが、遺伝子欠損マウスではLTD誘導がほぼ完全に抑制された。cPAL2の下流に存在するアラキドン酸カスケードがLTD誘導抑制に与える影響を調べた。CA1錐体細胞パッチクランプをおこない、ガラス電極を通して細胞内に5-HPETEを拡散させて、遺伝子欠損マウスで低下していると考えられているアラキドン酸カスケードを補償したがLTDは回復しなかった。12-HPETEを同様の方法で細胞内に拡散させた後にLTDの誘導刺激を与えるとLTDが誘導された。以上の結果より12-HPETEの活性がLTDの誘導に必要であることがわかった。
正倉院文書による日本語表記成立過程の解明

正倉院文書を古代の実用世界の国語資料と位置づけ、外国語の文字である漢字漢文を用いて、如何に日本語を表記したのかということを具体的に解明した。文書作成に携わる下級官人たちは、任務を遂行するために、言葉によって銭や人や物を動かさなければならない。その過程で生まれたのが、和製漢語や漢語に対する新しい意義の付加、日本語特有の助字の語法であった。本研究の目的は、正倉院文書に代表される実用の言語生活の中に、後世の日本語表記システム(漢字仮名交じり文)が成立していく契機があることを、具体的な事例に基づいて実証的に解明することである。そのため、正倉院文書の中に散見する下級官人や在野の技術者・非官人に光を当て、彼らの言語生活を記述した。特に文書の成立過程を検討し、筆跡の観察や追記・訂正の状況の詳細な観察、及び関連文書の分析に依って、文書作成者を取り巻く人間関係の検討を行い、日本語的表現の具体的な実態を明らかにした。以上のことは、桑原祐子の研究発表「道豊足の人事-正倉院文書の訓読と注釈の作業から-」、論文「写経生の書状-正倉院文書にみる古代下級官人の実態-」において公表した。また、黒田洋子は招待講演「正倉院文書の可能性」において、書体の違いによる個々の資料の位相差に注目し、筆跡観察の重要性を明らかにした。ミナトを「潮」と書くことについて、正倉院文書と上代文献を詳細に検討することによって、日本独自の漢字用法のあり方を解明したのが、中川ゆかりの「ミナトと『潮』-河口の景観から-」である。現在、数名の下級官人の作成した文書・帳簿を収集し、文書の成立過程・処理過程の分析を行い人物毎の言語生活の記述を行っている。桑原祐子は、論文「正倉院文書の『笑』と『箟』」において、正倉院文書に残る3種の造営関係資料の分析を行った。現場の技術者や帳簿作成を行う下級官人たちが使用した言葉の中から細い竹を表す「笑(の)」に注目し、漢文資料と比較検討することによって、日本独自の漢字用法(国訓)について明らかにした。また、和製漢語とされている「早速」がどのような場において生じた和製漢語であったのか、ということについての研究を試みた。黒田洋子は、論文「官人の思いやり」において仕丁の実態解明に関する研究を行った。律令官人制の中での仕丁の実態研究は、これまで充分になされていなかった。そこで、仕丁に関わる文書の表現分析を通じて人の動きを復原し、具体的な仕丁の実態を明らかにした。中川ゆかりは、論文「奈良時代、下級官人が文章を書くとき-風土記中の引用の『者』と、語順の不必要な倒置をめぐって(上)」において、風土記と正倉院文書の語法についての研究を行った。両者に散見する引用末尾を示す「者」の用法や、語順を不必要に倒置する現象に注目し、漢籍などとの比較検討をふまえて、下級官人等の筆遣いを明らかにした。本研究の目的は、正倉院文書に代表される実用の言語生活の中に、後世の日本語表記システムが成立していく契機があることを解明することである。22年度から24年度にかけて、正倉院文書中の下級官人や在野の技術者・非官人に光を当て、彼らの言語生活を記述してきた。最終年である25年度は、これらの研究をまとめた研究成果報告書I『正倉院文書の訓読と注釈ー造石山寺所解移牒符案(二)」』・II『正倉院文書からたどる言葉の世界(二)』を刊行するために、科研合同研究科において、取りあげるべき個々の文書の分析と検討を更に行い、検討結果に基づいて、原稿の執筆を行った。加えて、桑原祐子は「道豊足の人事ーあいまいな表現の背景ー」(『正倉院文書研究』13、25年10月)において、官人の派遣を要請する文書の日付や要請理由、派遣を許諾した文書のあいまいな表現に注目し、文書間の整合性を保つために周到な準備をしていたことを確認し、官人の勤務実態と要請理由との間に生じた矛盾が、許諾文書のあいまいな表現の要因になったということを明らかにした。定型表現を主とする文書の世界であるが、実務の現場で起きる様々なことに対応するため、表現に工夫が必要となる。そこに、奈良時代の役人たちの生の言葉があることを明らかにした。

中川ゆかりは、「主張する文体ー漢文助字『耳』の活用ー」(第39回萬葉語学文学研究会、25年9月22日)において、命令を強調する「耳」の用法は、漢籍や上代の編纂文献には見えない、正倉院文書特有の用法であることを明らかにした。実務の現場で、業務を遂行するために相手に様々な要求をする文書を書かなければならなかった官人たちが、漢文の文末助字の用法を拡大しつつ活用したものとして、上代日本語における文末助字「耳」についての新たな位置づけを行った。本研究の目的は、正倉院文書に代表される実用の言語生活の中に、後世の日本語表記システムが成立していく契機があることを実証的に解明することである。そのために、正倉院文書の中に散見する下級官人や在野の技術者・非官人に光を当て、彼らの言語生活を記述した。桑原祐子は、「正倉院文書の『堪』と『勘』ー古代下級官人爪工家麻呂の学習ー」において、同一人物の作成した文書・帳簿を選別し、特定の人物の置かれた状況・仕事内容を明らかにして、役人の基本的な語彙をどのようにして習得したのかということを明らかにした。「正倉院文書の『早速』ー和製漢語のうまれる場面ー」では、類義の副詞「早・速・急・火急」と比較対照させることによって、どのような場面で誰に対して、どのような事情がある時に「早速」を使用するのかということを分析し、和製漢語がどのような場面で生まれるのかという、言葉の発生のプロセスを明らかにした。中川ゆかりは、論文「奈良時代、下級官人が文章を書くときー風土記中の引用の『者』と、語順の不必要な倒置をめぐって(下)」において、風土記と正倉院文書の語法についての研究を行った。両者に散見する引用末尾を示す「者」の用法や、語順を不必要に倒置する現象に注目し、漢籍などとの比較検討をふまえて、下級官人等の筆遣いを明らかにした。黒田洋子は、「言葉を綴った人々ー丸部足人の場合ー」で、さらにその周縁部に位置する在野の非官人が書いた文書を正倉院文書の中から特定し、その人物が書き綴った文書等の表現や文書様式の実態を分析した。また彼らの活動の背景にあった官司の状況を明らかにしたうえで、在野の人物が下級官人として律令官司の活動に取り込まれていく過程を解明した。正倉院文書中の下級官人・技術者・非官人に光を当て、彼らの言語生活を記述することが、本研究の目的のための基礎研究である。桑原祐子・黒田洋子・中川ゆかり、以上3名による3本の論文執筆および学会発表によって、下級官人・技術者等の言語生活の記述をおこない、さらに、日本語独自の漢字用法(国訓)・和製漢語の生成過程・上代日本語の語法の特質などを明らかにすることができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。正倉院文書中の下級官人・在野の技術者・非官人に光を当て、彼らの言語生活を記述することが、本研究の基礎研究である。桑原祐子・黒田洋子・中川ゆかり、以上3名による4本の論文執筆によって、下級官人・在野の技術者・非官人等の言語生活の実態の記述をおこなった。その結果、下級官人の学習の実態・彼らが頻繁に使用する和製漢語の生成過程・上代日本語の語法の特質などを明らかにすることができた。加えて、文書に綴られた言葉遣いや表現の分析によって、在野の人物が下級官人として律令官司の活動に取り込まれていく過程をも明らかにした。1これまでの研究をさらに拡大し、多くの文書を書き残した官人の言語生活をできるだけ多く記述すること。2文書が作成される場面・作成された時の状況を、できる限り明らかにすること。3文書をやり取りする官人たちの人間関係を、実証的に明らかにすること。以上の3点を念頭に置き、日本語をどのように記録し、表現したのかということを解明する。
超音波モータを用いた超高速・精緻なマスター・スレーブロボットハンド

これまでに開発した超音波モータを用いた5指ロボットハンドは,弾性ワイヤの取り付けが困難である,更なる小型化が困難である,といった問題点を有していた。このため,今年度は,二つの改良を行った。ひとつめは,弾性ワイヤの取り付け部の改良である。機構を工夫することにより,弾性ワイヤの取り付けは容易になった。また,弾性ワイヤを用いることの根本的な課題を解決するため,直径30mmのリング状超音波モータに代えて,直径12mmの棒状超音波モータを利用したロボットハンドの設計を行った。ここでは新たに超音波モータの支持軸を利用したトルクセンサも開発し,小型化を目指した。こちらのハンドは,モータの出力が小さい分,高速性は望めないが,ヒトの手とさほど変わらない速度は実現できる上,構造が単純であるため,応用展開が容易であると考えられる。また,超音波モータ制御の高度化のために,非線形性を考慮した動力学モデルの構築も行った。すなわち,圧電素子および振動子を2次系で近似し,回転子と振動子の接触部には離散的にばねおよびダッシュポットを配した解析モデルを構築した。数値計算結果を計測結果と比較した結果,計算結果は,モータの定常回転数および停止時間において計測結果とほぼ定量的に一致し,起動時における遅れ時間および行き過ぎ量も計測結果と定性的な一致を示した。今後は,作成したモータのモデルを用いて制御系を構築し,多自由度運動を行うロボットの制御を高度化する必要がある。超音波モータを用いたマスター・スレーブロボットハンドを実現するためには,まず,マスターハンド,スレーブハンドの基本設計と,超音波モータの基本特性解析を行う必要がある。このため,まず,ヒトが装着するエグゾスケルトン型マスターハンドの基本設計と試作を行った。本ハンドは1指について4自由度の可動範囲を有するうえ,3軸方向の力覚呈示が可能である。この結果,摩擦やガタの影響など,改良すべき点はあるものの,設計基準を満たしていることを確認した。また,超音波モータを各指に4個,合計20個用いたヒトの手のサイズのロボットハンドを開発し,駆動制御実験を行った。この結果,ヒトの手と同様な様々な把持形態を取れることを確認した。また,従来開発されているアクチュエータ内蔵型ロボットハンドに比べ,単位堆積あたり出力や応答速度などに優れていることを確認した。ただし,弾性要素の特性,部品の強度,皮膚の設計などに課題は残されており,これらの対策は今後の課題である。さらに,超音波モータの特性解析を行い,制御パラメータ(電圧の振幅,周波数,位相差)とモータ性能との関係を明らかにした。特に,位相差を変化させることにより,高トルク・低速域での滑らかな制御が可能であることを明らかにした。今後は,1年目に得られた知見を元にハンドの完成度を高めるとともに,微小部品のハンドリングなどの用途に適用して本ハンドの汎用性と有効性を確認する必要がある。また,触覚センサを具備した人工皮膚を配するなど,感覚系の整備も不可欠である。超音波モータは振動子と回転子との摩擦接触による非線形性や振動子の温度や負荷トルクによる振動子の周波数特性の変動といった特性を有し,その制御モデルは非線形かつ時変システムである.そのため,超音波モータの制御系を設計する際にはこれらの特性を考慮しなければならない.本研究では進行波型超音波モータを振動子モデル,摩擦接触モデルと回転子モデルに分けて制御モデルを構築した.摩擦接触モデルとして滑りを考慮した離散ばねモデルを用いた.離散ばねモデルでは進行波の振幅が既知であることを前提条件としているため,振動子の振動振幅制御を提案し,振動子モデルを用いて振幅制御系を設計した.制御器として高速演算が可能なハードウェア論理回路FPGAを用いることにより,サンプリング時間20ns,制御周期28ms,周波数分解能59kHzという従来のソフトウェア制御では不可能であった性能を実現した.ステップ応答および周波数応答実験を行った結果,良い目標値追従性を示した.そして,設計した振幅制御系を用いてトルク-回転数特性を測定し,摩擦接触モデルによる数値解析との比較により摩擦接触モデルのパラメータを決定した.次に,振動振幅制御を内部ループとするトルク制御系を設計した.トルクを指令するステップ応答実験を行った結果,定常誤差が0.9%という結果を得た.従来研究における定常誤差10%よりも小さい値となり,本研究において提案・設計したトルク制御系が有効であることを示した.これまでに開発した超音波モータを用いた5指ロボットハンドは,弾性ワイヤの取り付けが困難である,更なる小型化が困難である,といった問題点を有していた。

数値計算結果を計測結果と比較した結果,計算結果は,モータの定常回転数および停止時間において計測結果とほぼ定量的に一致し,起動時における遅れ時間および行き過ぎ量も計測結果と定性的な一致を示した。今後は,作成したモータのモデルを用いて制御系を構築し,多自由度運動を行うロボットの制御を高度化する必要がある。
ナシ属初の自殖F2集団を用いた果実有用形質のマッピングと高機能新品種開発への応用

果樹においては結実までに時間を要し、このことが、育種のもっとも大きな問題点となっている。Marker Assisted Selection(MAS)は、DNAマーカーによって、育種選抜する方法で、世代交代に長い年月を必要とする果樹においては、MASの利用価値が特に高い。申請者らはナシ果実の品質の重要な決定因子である味の因子のひとつである糖組成についてMASが利用できる状態になり、さらには重要病害である黒星病、黒斑病に関するMASの開発に成功した。本研究は、申請者が育成した世界初のナシ自殖F2集団('おさ二十世紀'X'慈梨'、'おさ二十世紀'X'Max Red Bartlett')を材料にして、果実の品質の重要な決定因子である味の因子、糖度、糖組成、酸度などの有用形質および病害抵抗性に関するマーカー開発を行い、育種現場で実際に適用し、新品種開発に役立てることを目的とする。ナシ果実に蓄積すろ糖の種類は品種によって大きく異なっており、このことが食味に大さく関わつている。特にスクロース含量と食味には高い関連性が示唆されている。スクロースの分解に関わる酵素であるニホンナシのインベルターゼ(AIV)をコードする遺伝子(PpAIV1、2)のうち、成熟期のスクロース代謝において重要とされるPpAIV2の品種間のゲノム構造の差異および遺伝子の発現解析を行った。DNAプロット分析の結果、品種間で極めて多くの多型が見られ、さらに各グループ間のバンドパターンに差異が見られた。中でも4kbおよび3kb付近に位置するバンドは中・低蓄積型の品種に特異的に検出され、高蓄積型の品種には全く見られなかった。したがって,これら二つのバンドは高蓄積型と中・低蓄積型の品種を判別することが可能であると考えられ、スクロース低蓄積型判別マーカーと1して利用できる可能性が示唆された。今後こより詳細な解析を進め、本研究で見出された低蓄積型判別マーカーをより正確に判別できるよう改善すると同時に、MAS(Marker Assisted Selection)に利用しやすいPCRマーカー化する必要がある。現在までにナシにおいては、染色体数(n=17)と同じ17連鎖群の連鎖地図が作成されている。連鎖地図は300以上のSSRマーカーで構成される。このうち`おさ二十世紀'、`慈梨'、`2品種で多型がみられ、ナシ自殖F2集団(`おさ二十世紀'X`慈梨')で適用可能なSSRマーカーの選抜を行った。結果、約150SSRマーカーが、この集団で利用可能であることが明らかとなった。今後、利用可能な150マーカーを使って、果実有用形質をマッピングしていく必要がある。ニホンナシ果実に蓄積する糖の種類は品種によって大きく異なっている。これまでにスクロース含量と食味には高い関連性が示唆されている。昨年までに、スクロースの分解に関わる酵素である酸性インベルターゼ(AIV)をコードする遺伝子(PpVIV1、2)のうち、PpVIV2が成熟期のスクロース代謝において重要であることを確認している。昨年度に引き続き、PpVIV2の品種間のゲノム構造の差異および遺伝子の発現解析を行った。供試したニホンナシ35品種において、4kbおよび3kb付近に位置するバンドは中・低蓄積型の品種に特異的に検出され、高蓄積型の品種には全く見られなかった。したがって,これら二つのバンドはスクロース低蓄積型判別マーカーとして利用できることが明らかとなった。これにより、食味に関するMAS(Marker Assisted Selection)が可能になると思われた。これまでにナシ連鎖地図は300以上のSSRマーカーで構成される。ナシ自殖F2集団('おさ二十世紀'X`慈梨')で適用可能なSSRマーカーの選抜の中で、約150SSRマーカーが'おさ二十世紀'と'慈梨'で多型を示し、実際F2個体でもマーカーは分離し、利用可能であることが明らかとなった。今年度さらにEST由来SSRマーカーを加えてより高密度な連鎖地図が作成した。現在、次世代シーケンサーを用いたニホンナシおよびセイヨウナシEST解析を行っており、さらに連鎖地図の高密度化をはかると同時に今後、品種間におけるSNP解析を行い、果実有用形質にリンクしたマーカーが得られるものと思われる。酸性インベルターゼ(AIV)をコードする遺伝子PpAIV2が成熟期のスクロース代謝において重要であり、PpAIV2の品種間のゲノム構造の差異および遺伝子の発現解析を行った。供試したニホンナシ35品種において、4kbおよび3kb付近に位置するバンドは中・低蓄積型の品種に特異的に検出され、高蓄積型の品種には全く見られないことを発見した。そこで,PCRを用いたより簡便なCAPSマーカーを開発する目的で、ゲノムライブラリーを作成し,プロモーター領域を含む10kb以上の領域のシーケンスを行った。

シーケンス結果からプロモーター領域を増幅するようにプライマーを構築し,増幅断片を恥EcoRIで消化するCAPS法を用いて,シュクロース低・中・高蓄積型の31品種のバンドパターンを検定した.CAPS法の結果は,ゲノムのサザン解析の結果とすべて一致した.したがって,これら二つのバンドはスクロース低蓄積型判別マーカーとして利用できることが明らかとなった。またナシ自殖F2集団('おさ二十世紀'X'マックスレッドバートレット')を約500個体育成し、約200SSRマーカー以上が、実際F2個体でもマーカーは分離し、利用可能であることが明らかとなった。さらに次世代シーケンサーを用いたEST解析から、1000以上のSNPをニホンナシとセイヨウナシ間で見いだした。本研究課題は、ナシにおいて、果実の品質の重要な決定因子である味などの有用形質および病害抵抗性に関するマーカー開発を行い、MAS(Marker Assisted Selection)で育種現場で実際に適用し、新品種開発に役立てることを目的として研究を行った。これまで酸性インベルターゼ(AIV)をコードする遺伝子PpAIV2のゲノミックサザン解析により、4.4kbおよび3.3kb付近に位置するバンドが、ショ糖含量が中・低蓄積型の品種に特異的に検出されることを見いだしていたが、このマーカーをPCR利用の簡便なAFLPマーカーに変換することに成功した。このマーカーを用いて、実際のニホンナシ育種集団への適応性を検定し、ショ糖含量の多少と一致することを確認した。またニホンナシ100品種以上のAIV2遺伝子型を決定した。ショ糖含量が高蓄積型になる品種においては、ショ糖合成の鍵酵素であるショ糖リン酸合成酵素(PPSPS1)遺伝子が重要であるが、この遺伝子のプロモーターには大きな品種間差異が見られることを発見した。さらにマイクロアレイ解析により、果実肥大が優れる品種および単為結果性を示す品種において発現の様相が大きく異なる遺伝子を同定した。これらの遺伝子の中には、転写因子群が含まれ、今後果実サイズおよび単為結果性のマーカー開発が可能になってくると思われる。病害抵抗性のマーカー開発は,黒星病および黒斑病でより病原性遺伝子近傍に連鎖したSSRマーカーが得られ、このニホンナシの2大病害抵抗性品種開発が高確率で可能になった。ニホンナシ及びセイヨウナシ品種より次世代シーケンサーを用いたゲノム配列の取得を行い、配列比較解析から、多数のSNPをニホンナシとセイヨウナシ間で見いだした。
植物の細胞分裂期における1細胞オミックス解析

生物にとって、細胞分裂は生命の維持に必須な基本現象である。植物細胞は両極に分かれた娘核の間に細胞板を形成することにより細胞分裂する。細胞の周囲を強固な細胞壁に囲まれている植物にとって、細胞板による正常な分裂面の挿入は染色体や細胞質成分を正確に均等分配するのみならず、植物の形態形成を考える上でも重要である。これまでに、顕微鏡を用いた解析により細胞板形成の過程とそれに関わる細胞骨格や小胞のダイナミックな動態が明らかにされてきた。それらは分裂期を通して時空間的に精巧に制御されており、分子レベルでも厳密な制御がなされているはずである。しかしながら、これら現象に対応する細かな時間軸でのオミックス情報はほとんど不明であった。本研究課題ではまず分裂期(前、中、後、終期)における目的の細胞のみを取得し、それに対するシングルセルメタボローム、シングルセルトランスクリプトーム解析を行う手法を確立した。結果として今まで解析されたことがなかったM期の各時期(前、中、後、終期)における詳細な代謝変動および遺伝子発現を明らかにすることができた。代謝物の蓄積および遺伝子発現のデータに基づくPCA(Principal component analysis)を行った結果、前期、中期はもとより、後期、終期の間においても明白な代謝物の変動および遺伝子の発現があることが見いだせた。さらに、時期特異的に蓄積している代謝物質、脂質の傾向を解析することにより、高分子量の脂質の蓄積が細胞周期の進行によって大きく差異があることが認められた。これらの結果を統合することにより、前、中、後、終期に細胞内に蓄積する代謝物質の特徴を抽出することができた。分裂期の細胞動態はオルガネラレベルにおいて時空間的に精巧に制御されていることが顕微鏡による観察により明らかになっている。それらに対応して分子レベルでも厳密な制御がなされているはずである。しかしながら、これらの現象に対応する細かな時間軸でのオミックス情報はほとんど不明であった。その理由は、同調実験系を用いたバルク細胞解析ではかなりの割合で他の状態の細胞(現象)を巻き込んでしまい、分裂期を細かく分離することが不可能であるためである。本研究ではこれを解決するために、目的の事象が起こっている細胞のみを顕微鏡下においてマイクロマニュピレータで抽出し、解析することとした。当該年度では分裂期における1細胞トランスクリプトーム解析を行った。まず、核/染色体を可視化したタバコ培養細胞をプロトプラスト化し、染色体の状態を蛍光顕微鏡で観察しながら、前、中、後、終期にあたる1細胞をサンプリングした。1細胞からキットを用いてcDNAを合成し、HiseqによりcDNAをシークエンスした。結果として今まで解析されたことになかった分裂期の各時期における詳細な遺伝子発現の蓄積を明らかにすることができた。また、遺伝子発現データについてのPCA解析(Principal Component Analysis)を行った結果、前期、中期、後期、終期の間において明白な遺伝子発現の変動があることが明らかになった。さらに、分裂期において発現することが明らかになっている既知細胞骨格関連遺伝子においても、前、中、後、終期の細かい時間軸においてどのようなパターンで発現が変動するのかを明らかにした。その結果、既知遺伝子のほとんどは分裂期において恒常的に発現していたが、いくつかの遺伝子は後期、終期特異的に発現していることが分かった。平成29年度研究実施計画である「植物培養細胞を用いた分裂期におけるシングルセルトランスクリプトーム解析」については概ね完了することができた。具体的にはサンプルの取得・画像取得を行い、それを用いてトランスクリプトーム解析、およびデータ解析までを行い、分裂中期の中において遺伝子の発現変化があることを明らかにするとともに、中期に発現する既知遺伝子についても中期の細かい時期における増減があることを明らかにすることができた。また、平成30年度の研究実施計画にある植物培養細胞を用いたメタボローム解析についてもサンプルの取得、解析を始めることができているため、実施計画と相違がなく概ね順調であると判断した。

平成30年度は植物培養細胞を用いて分裂期における1細胞メタボローム解析を行う。サンプリングについては昨年度のトランスクリプトーム解析で行ったサンプリングを参考に、ナノスプレーチップを用いて取得する。メタボローム解析についてはFujiiらにより2015年に報告されたプロトコルに基づき、orbitrap型マススペクトリーを用いて代謝産物の検出を行う。ポジティブモード、ネガティブモード双方により代謝物質を検出し、時期特異的に蓄積する代謝物質蓄積プロファイルを作成する。また、データの解析としてはPCA解析および脂質に焦点を当てた解析などを行う。さらにはメタボローム解析で得たデータをもとにそれに対応する遺伝子の詳細な発現を明らかにする。平成29年度は計画通りシングルセルトランスクリプトーム解析およびそのデータ解析を行い網羅的な解析は完了できたと考えている。しかしながら、トランスクリプトーム解析で得られた網羅データの中から着目すべき細胞板形成に関わる遺伝子についての絞りこみ、発現パターンの詳細な解析をすることができなかった。その理由の1つは、30年度に計画していたメタボローム解析のデータも併せて検討する方が理想的であると考えたためである。よって、それらの詳細な解析については30年度に行う予定とし、先に30年度に行う予定であったメタボローム解析用のサンプリングを行った。そして次年度使用額で着目する細胞板形成関連遺伝子に関する実験を行う予定である。
スリランカにおける津波被災後の心的外傷後ストレス障害と認知症の関連要因

本研究は、スリランカ国内の津波被災地域住民を対象に、被災体験による心的外傷後ストレス障害の発症状況を調査し、被災時の体験や被災状況、被災後の生活状況との関連を明らかにすることを目的とする。1.現地研究協力者との研究打ち合わせ:2006年から2008年にかけてスリランカを4回訪問し、ルフナ大学人間学・社会科学部のSarath Amarasinghe教授と調査対象地域、対象者数、調査時期について研究打ち合わせを行った。調査はスリランカ南部のMatara地域で行い、対象者は100人とすることを決定した。また面接調査の具体的な実施手順について議論した。2.質問紙の開発とシンハラ語への翻訳:対象者の属性(年齢、性別、婚姻状況、職業、教育水準、社会経済因子)、健康状態(既往歴、主観的健康度、日常生活動作)、被災体験(家族の喪失、友人・知人の喪失、家屋の被害状況、避難所での生活状況)、生活習慣(喫煙、飲酒)、社会支援の状況についての質問を含む、基本情報の調査票を作成し、現地の使用言語であるシンハラ語に翻訳した。同時に、調査に用いる精神医学的測定尺度であるIES-R(Impact of Event Scale-Revised), CES-D(Center for Epidemiologic Studies Depression Scale), GHQ(General Health Questionnaire)についても、シンハラ語に翻訳した。3.疫学調査の実施と結果:作成した調査質問紙を用いて心的外傷後ストレス障害の疫学調査を実施し、データを収集した。予備的な解析を行った結果、津波被災体験が精神医学的症状に影響を及ぼすことが示唆された。しかし、津波の被害が大きかった地域は、被害が小さかった地域よりもIES-Rの値が低く、また地域による男女の有意差は見られなかった。被害地域別による精神的ダメージの違いは数年後に変わる可能性があるので、今後も継続的な調査が必要である。また、本研究の目的は、高齢者のPTSDと認知症の関連を明らかにすることであったが、調査の手違いで認知症に関するデータを収集することができなかった。そのため、IES-RとGHQ12、基本属性などから調査地域の高齢者に関するPTSDの結果を出すことにした。1.平成18年度(第一回目の調査:平成18年9月4日9月28日)(1)スリランカ南部(Matara地区)において、2004年12月26日当時、津波の被災を受けた/受けなかった地域を視察し、被災当時の様子について住民への聞き取り調査を実施した。また仮設住宅を4ヶ所訪問し、住居者たちの生活状況について聞き取り調査を実施した。(3)調査に当たって、被災直後から綿密なデータ収集と調査を行っていたMatara大学社会学部と共同研究の提携を結ぶ。(4)聞き取り調査をもとに、基礎データ用のアンケート用紙を作成した。本年度の計画では平成18年6月、9月、12月に調査を行う予定であったがMatara大学との日程調整が付かず、平成18年9月と平成19年度3月に調査日程が変更になった。2.平成18年度(第二回目の調査:平成19年3月18日3月24日)(1)英語版からシンハラ語版に翻訳したPTSD(心的外傷後ストレス障害)、認知症、抑うつに関する簡易スケールを持って、平成19年3月に再度スリランカを訪問する。

(2)Matara大学の学生の協力を得て、調査対象となる55歳85歳の住民(約200人)に上記アンケート用紙とスケールを配布する。スケール配布ならびにデータ収集と合わせて、仮設住宅内外で生活する被災民/非被災民に対し、PTSDと認知症に関連した聞き取り調査を継続して行う。(4)第二回目の調査では、被災によってPTSDを発症した人と発症しなかった人のうち、PTSDの発症または増悪を引き起こす/起こした割合の比較、認知症発生の有無の比較を行う。この結果をもとに、被災当時の年齢、性別、宗教や健康・活動状態などを加味し、PTSDの発症または増悪、認知症に影響を及ぼす主要因について検討する予定である。本研究は、スリランカ国内の津波被災地域住民を対象に、被災体験による心外傷後ストレス障害(PTSD)の発症状況を調査し、被災時の体験や被災状況、被災後の生活状況との関連を明らかにすることを目的とする。本年度は下記のことを行った。1.現地研究協力者との研究打ち合わせ2007年11月と2008年2月にスリランカを訪問し、ルフナ大学人間学・社会科学部のSarath Amarasinghe教授と調査対象地域、対象者数について研究打ち合わせを行った。調査はスリランカ南部のMatara地域で行い、対象者数は600人とすることを決定した。また面接調査の具体的な実施手順について議論した。2.質問紙のシンハラ語への翻訳調査に用いる精神医学的測定尺度であるIES-R(Impact of Event Scale-Revised)、CES-D(Center for Epidemiologic Studies Depression Scael)、GHQ(General Health Questionnaire)を現地の使用言語であるシンハラ語に翻訳した。また対象者の属性(年齢、性別、婚姻状况、職業、教育水準、社会経済因子)、健康状態(既往歴、主観的健康度、日常生活動作)、被災体験(家族の喪失、友人・知人の喪失、家屋の被害状況、避難所での生活状況)、生活習慣(喫煙、飲酒)、社会支援の状況についての質問を含む、基本情報の調査票を作成し、同じくシンハラ語に翻訳した。3.疫学調査の実施作成した調査質問紙を用いて、PTSDの疫学調査を実施し、データを収集した。現在、予備的な解析を行っているが、津波被災体験が精神医学的症状に影響を及ぼすことが示唆されている。今後は、PTSDと認知症の関連要因に関する分析を行うことで、被災当時の年齢、性別、宗教や健康・活動状態などを加味しPTSDの発症または増悪、認知症に影響を及ぼす主要因について詳細に検討を行っていく。
内向き整流カリウムチャネル蛋白の電気生理学的機能と構造の連関

本研究ではIRK1遺伝子のコードするチャネルについて、その機能と構造との関連を調べることにより、チャネルの強い内向き整流性を担う分子構造を明らかにすることをめざした。IRK1遺伝子を電位依存性チャネルを有さない線維芽細胞株に発現させ(IRK1チャネル)実験を行った。先ずIRK1チャネル電流は心室筋の内向き整流カリウムチャネル電流と性質が極めて類似していることを明らかにした。すなわち、IRK1チャネルの強い内向き整流性を担うのは無機イオンによるブロックとは異なるチャネル開閉機構であり、また生理的濃度の細胞内遊離マグネシウムは脱分極中にこれと拮抗的に働きながら電流をブロックした。次に生理的な細胞内有機陽イオンであるポリアミンが内向き整流カリウムチャネルをブロックすることはすでに報告されていたが、私どもはIRK1チャネルの開閉機構がポリアミンの中でも4価の陽電荷をもつスペルミンブロックを反映することを明らかにした。また、スペルミンと共に3価や2価の陽電荷をもつスペルミジンやプトレッシンが存在すると、これらもIRK1チャネルをブロックしたが、より親和性の高いスペルミンブロックによって時間とともに置き換えられていくことも見い出した。生理的濃度の細胞内マグネシウムによるIRK1チャネルのブロックもこれと同様、脱分極中にスペルミンブロックによる閉状態へと移行し、これらの現象は特に長い活動電位を保つ心室筋で重要な意義を持つと考えられた。さらにIRK1チャネルの推定上第2番目の膜貫通部位に位置する陰電荷を点変異により中和すると、スペルミンやスペルミジンとIRK1チャネルとの結合が弱まり、プトレッシンやマグネシウム同様にブロックからの解放が非時間依存性に起こる様になった。従ってこの陰電荷はIRK1チャネルが複数種の分子と極めて異なる親和性を保つために重要な構造であることがわかった。
プロテオーム解析による臓器デザインの分子機構の解明

本研究では、組織の3次元構築に関わる分子を探索・同定するために、我々独自の細胞培養技術であるCancer Tissue Originated Spheroid (CTOS)作製技術を用いて、スフェロイド培養と平面培養における細胞に発現するタンパク質をプロテオーム解析した。また、この過程でCTOSを平面培養するための方法論の確立も行った。細胞の培養形態の違いが最も強く反映されると考えられる細胞膜ならびに細胞間質に特化したビオチン化をベースとするプロテオミクス解析を実施した結果、各培養法に特徴的に発現する複数のタンパク質を同定することに成功した。臓器は多種類の細胞から構成される三次元構造を持った複雑な構造体であり、各細胞が有機的に相互作用することで高次機能を発揮している。しかし、どのような機構でその構造を保ちながら機能を発揮しているのかに関して、詳細なメカニズムは未だ不明な部分が多い。そこで本研究では、高次組織構造を持つ臓器の構築を司る分子を同定・機能解析することを目的に、組織由来のスフェロイド(CTOS)に対してプロテオミクス等の網羅的解析を実施した。平成24年度ではまず、手術摘出組織を機械的・化学的に処理した組織細胞塊(CTOS)を作製し、スフェロイド培養から平面培養へと展開した。組織由来の単分散した細胞は、組織由来の細胞の中でも、間質細胞が多く存在し、培地シャーレに比較的多数接着するために、組織由来の実質細胞の回収が困難であることが明らかになった。そこで、上記CTOSを一旦作製した後、培地の組成を幹細胞培地から一般的な10%FCS DMEM培地に置換することで、効率よく平面培養に展開することが可能であることを見出した。また、平面培養には培養用に表面コーティングされたディッシュでの培養が効率良く、平面培養に利用できることが明らかになった。平成25年度では、このCTOSに発現するタンパク質と平面培養された細胞にそれぞれ発現する膜タンパク質を濃縮し、抽出したタンパク質の定性・定量的なプロテオーム解析を実施した。今回の検討では、3種類の肺がん由来CTOSを用いて比較解析し、各CTOSからは800から950程度のタンパク質が同定され、そのうち約6割程度のタンパク質が、スフェロイド培養と平面培養との間で、共通して発現していることが明らかになった。特にスフェロイド培養では発現せず、接着CTOSでのみ発現が確認されたタンパク質を5種類見出す事ができた。これらのタンパク質は、その発現が増加することで、スフェロイド状態から平面状態へと移行するものと示唆された。平成24年度ではまず、手術摘出組織、生検組織を機械的・化学的に処理し、直径が数十から数百マイクロメーターの組織細胞塊(スフェロイド/オルガノイド)を回収することでCTOSを作製することができた。このCTOSをスフェロイド培養から平面培養へと展開可能な細胞を作製した。そこで、上記CTOSを一旦作製した後、培地の組成を幹細胞培地から一般的な培地X(特許出願予定)に置換することで、効率よく平面培養に展開することが可能であることを見出した。現在、このCTOSに発現するタンパク質と平面培養された細胞にそれぞれ発現する膜タンパク質に着目したプロテオーム解析を実施するために、膜タンパク質を濃縮し、抽出したタンパク質の定性・定量的なプロテオーム解析を実施しているところである。CTOSを回収するところまでは順調に進めることが出来たが、その後の細胞の平面培養に関して、CTOSに含まれる細胞群と単分散した細胞を接着させたものの細胞ポピュレーションに違いがあることに気付き、どのように細胞を回収するべきか、検討を続けていた。その後、培地の組成を替えることで効率良く接着細胞を作製出来ることが判明したが、それまでに時間を要した。今後、より研究を加速させ、目的を達成する予定である。昨年度までに実施した研究材料を活用して、組織デザインに関わる分子の同定を目指す。昨年度の遅れを取り戻すために、回収されたタンパク質のプロテオーム解析を積極的に実施し、タンパク質の同定を急ぐ予定である。<CTOS移植モデル動物のin vivo biotinylation>CTOSはヒトのがん組織由来の腫瘍細胞をスフェロイド状に培養したものであり、SCID等の免疫不全マウスに移植可能である。そこで、ヒトのがん組織に発現する

3次元構造の形成に関わる分子を直接組織から回収することを目的に、CTOS移植マウスに対してin vivo biotinylation法を実施し、間質組織に存在する三次元構造の維持に関連する分子群を効率良く精製・同定する。<CTOSとCTOS由来平面培養細胞株のプロテオミクス解析>平成24年度までにスクリーニングした平面培養可能CTOSを利用して、その細胞培養形態によって異なる分子の発現を、プロテオーム解析を駆使して解析する。これには、申請者独自の抗体プロテオミクス技術を実施し、僅かな発現しか見られない微量抗原に対する抗体を用いて効率良くスクリーニングを行う予定である。<同定されたタンパク質の機能解析に向けた基礎検討>上記検討により明らかになった分子群を対象として、その機能解析を行う。具体的には、遺伝子強制発現細胞を用いて、その三次元組織構築能に違いが出るかどうかを確認するとともに、siRNA等を用いて、組織構造の維持に関与する割合を解析し、これまでにない新たな機能分子の探索を順次行う予定である。
イネの窒素同化と窒素利用機構におけるグルタミン代謝関連酵素機能の完全解明

イネの成育や生産性にきわめて重要な窒素同化と老化過程における窒素の再利用機構に着目し、その分子機構の詳細を明らかにする目的で研究を進めた。3種のサイトゾル型グルタミン構成酵素(GS1;1, GS1;2. GS1;3)と2種のNADHグルタミン酸合成酵素(NADH-GOGAT1と2)の機能解析を進め、以下の結論に達した。1根におけるアンモニウムイオンの初期同化は、GS1;2とNADH-GOGAT1が主に担うこと、2老化に伴う窒素転流における再利用の過程では、GS1;1とNADH-GOGAT2が主に担う。GS1;3は、穎果特異的な発現を示した。イネ根におけるNH_4^+の初期同化機能や、イネの一生を通じて成育や生産性にとって重要な窒素リサイクル機能の分子機構と制御に関して、この窒素代謝反応に関わる全ての酵素の遺伝子破壊変異体を用いて解析を進め、窒素利用の分子機構の全貌を解明することを目的としている。NH_4^+の初期同化やリサイクルには、サイトゾル型グルタミン合成酵素(GS1)とNADHグルタミン酸合成酵素(NADH-GOGAT)が関わるが、これらは小遺伝子族を形成しており、GS1;1、GS1;2、GS1;3とNADH-GOGAT1、NADH-GOGAT2のアイソザイムが存在する。本年度は、これら酵素を欠損した遺伝子破壊変異体をそれぞれ獲得に成功した。また、GS1;2とNADH-GOGAT1欠損変異体を水田で収穫期まで栽培し、表現型を詳細に解析した。両者は、窒素欠乏様の表現型を示し、成育抑制や生産性の低下を示した。遺伝子発現やアミノ酸等の生理学的な解析結果と遺伝子破壊変異体の表現型解析を考え合わせた結果、GS1;2は根におけるNH_4^+の初期同化において極めて重要な役割を持つとともに、他のGS1では、その機能を相補できないと結論し、成果の公表準備を開始した。一方、NADH-GOGAT1は、同様な解析結果から、根ではGS1;2と共役してNH_4^+の初期同化に関与するとともに、地上部では分げつや穂の発達過程で重要な機能を持つことを明らかにした。また、NADH-GOGAr2やFd-GOGAT遺伝子の発現は、NADH-GOGAT1遺伝子破壊変異体と野生株で差が認められないことから、これらのGOGATはNADH-GOGAT1の機能を相補できないことが判明した。この成果は、国際学術雑誌であるAmino Acidsに公表した。本年度は、NADH-GOGAT2とGS1;2の遺伝子破壊変異体に関して詳細に解析した。NADH-GOGAT2変異体を圃場で栽培した結果、一穂あたりの穎果数が極端に減少し、収量低下を引き起こすことが判明した。この遺伝子は、成熟葉身の維管束組織で発現しており、葉身の老化に伴ってシンク器官に転流される窒素形態のグルタミンの合成を司っていることがほぼ証明された。この成果は、国際学術雑誌のFrontiers in Plant Scienceに公表した。GS1;2変異体は、窒素欠乏のような表現型を示し、種々め検討から、根におけるNH_4^+の初期同化で機能していることが証明できた。現在、この成果の公表にむけ、投稿準備中である。また、GS1;1変異体のメタボローム解析を進め、このGS1;1がイネにおけるCとNのバランスを支える中心的な機能を担っていることが判明した。この成果も、国際学術雑誌のPlant Journalに公表した。本研究では、イネ根におけるアンモニウムイオンの初期同化機能や、イネの一生を通じて成育や生産性にとって重要な窒素リサイクル機能の分子機構と制御に関して、この窒素代謝反応に関わるすべての酵素の遺伝子破壊変異体を用いて解析を進め、窒素利用の分子機構の全貌を解明することを目的としている。

アンモニウムイオンの初期同化やリサイクルには、サイトゾル型グルタミン合成酵素(GS1)とNADHグルタミン酸合成酵素(NADH-GOGAT)が関わるが、これらは小遺伝子族を形成しており、GS1;1、GS1;2、GS1;3とNADH-GOGAT1、NADH-GOGAT2のアイソザイムが存在する。それぞれの分子種が持つ機能を、遺伝子破壊変異体を用いて機能解析を進め、イネの窒素同化と窒素利用代謝に関わる分子機構の完全解明を目指した。本年度は、GS1;2の根における機能を、逆遺伝学的に解明し、これまでの成果から、根におけるアンモニウムの初期同化にはGS1;2とNADH-GOGAT1が、また老化葉身からの窒素転流にはGS1;1とNADH-GOGAT2がそれぞれ共役し、機能していることが判明した。これらの成果をまとめ、国際学術誌に報告した。また、これらの成果を、国際会議で招待講演を行った。最後に残されたGS1;3の機能解析を進める。また、分げつ発達におけるGS1;2の新たな機能が判明しつつあり、分げつに関わりの深いストリゴラクトンの内生量をGS1;2遺伝子破壊変異体を用いて測定を進めている。イネ根におけるアンモニウムイオンの初期同化機能や、イネの一生を通じて成育や生産性にとって重要な窒素リサイクル機能の分子機構と制御に関して、この窒素代謝反応に関わる全ての酵素の遺伝子破壊変異体を用いて解析を進め、窒素利用の分子機構の全貌を解明することを目的としている。本年度は、GS1;2とGS1;3の遺伝子破壊変異体に関して詳細に解析した。GS1;2遺伝子破壊変異体は、窒素欠乏のような表現型を示し、種々の検討から、根におけるアンモニウムイオンの初期同化で機能していることが証明できた。この成果は、Plant and Cell Physiology誌に公表した。現在、GS1;2変異体を用いてメタボローム解析を進めているが、GS1;1変異体とは大きく異なる結果があらわれつつある。また、種子特異的に局在するGS1;3遺伝子破壊変異体を獲得した。この変異体は、発芽が抑制される表現型を示し、貯蔵タンパク質の利用に関与することが示唆された。同時に、登熟期では葉身の老化が遅延し、また一穂当たりの粒数の減少が観察された。以上、イネにおけるGS/GOGATの5種類の中で、GS1;3以外の生理的な機能はほぼ証明された。三種類のGS1遺伝子と、二種類のNADH-GOGAT遺伝子それぞれの破壊変異体を獲得し、GS1;1とNADH-GOGAT1と2の機能解析を終え、学術雑誌に成果報告を既に行った。また、GS1;2の解析もほぼ終わり、現在論文の公表準備中である。大震災で被害を受けたが、計画以上だと自己評価する。25年度が最終年度であるため、記入しない。イネに存在している3種類のGSと2種類のNADH-GOGATアイソザイムに関して、GS1;3を除く4種類の機能をほぼ証明できた。いずれも国際的な学術雑誌にその成果を公表した。また、メタボローム解析に関しても、GS1;1変異体では非常に興味深い結果がえられ、国際学術雑誌にその成果を報告してきた。以上の成果から、当初計画以上に進展していると判断する。穎果特異的発現を示すGS1;3の機能解析と、それぞれの変異体を用いたメタボローム解析を、今後進める予定である。
インプラント補綴に付与する咬合に関する臨床的研究

本研究の第一の目的は、インプラント補綴における食品性状による咀嚼運動の様相を把握するために、インプラント補綴装着者48名について、咀嚼運動を既存の下顎運動記録測定装置を用いて記録し、咀嚼リズムと咬合位付近における咀嚼経路の様相について分析を行った。その結果、咀嚼リズムについてはインプラント補綴装着者において開口相時間の短縮傾向が特徴的に認められ、さらに上下顎インプラント補綴装着者においては食品の性状の影響を最も大きく受けていた。さらに、咬合位付近における咀嚼経路の様相については、硬性粉砕性を有するピーナッツ咀嚼において、インプラント補綴装着者では、咀嚼開始から早期に中心咬合位に咬み込む傾向が認められた。さらにインプラント補綴装着者において、対合歯が天然歯よりもインプラントの場合に、早期に中心咬合位に咬み込む特徴が顕著に認められた。硬性凝集性を有するスルメ咀嚼および軟性弾力性を有するグミ咀嚼において、インプラント補綴装着者では、咀嚼開始から早期に中心咬合位に咬み込む傾向が顕著に認められたが、インプラント補綴部位の対合歯による影響は認められなかった。硬性線維性を有するタクアン咀嚼において、インプラント補綴装着者では、天然歯列者における咀嚼の様相と比較的類似しており、インプラント補綴部位の対合歯による影響も認められなかった。以上より、インプラント補綴において、食品の性状による咀嚼運動の様相が天然歯と異なることから、歯根膜の欠如に由来すると推察される咀嚼運動の変化が明らかとなった。本研究の第二の目的は、インプラント補綴の機能的な咬合力を測定し、その特徴を知ることである。現在、インプラント上部構造の内冠にストレインゲージを張り付けた三次元咬合力計のシステム開発を行っており、自家製のセンサーの製作および予備実験としてこの装置の校正実験を行った。その結果、本装置は口腔内での使用が可能となった。本研究の第一の目的は、インプラント補綴における食品性状による咀嚼運動の変化と、その特徴について知ることである。インプラント補綴患者について、咀嚼運動を既存の下顎運動記録測定装置を用いて記録し、咀嚼リズムと中心咬合位付近における咀嚼経路の様相について分析を行った。その結果、咀嚼リズムについてはインプラント群において閉口相時間、咬合相時間の延長が特徴的に認められ、さらに上下顎インプラント群においては食品性状の影響を最も大きく受けていた。さらに、中心咬合位付近における咀嚼経路の様相については、天然歯群では硬性食品咀嚼時の咀嚼初期において、咀嚼終末位には到達せず、閉口運動が停止し、食品を咬み込むも、その直後に開口動作を開始する経路が特徴的に認められた。また、高弾性食品咀嚼時の咀嚼初期において、食品を咬み込みながら、咀嚼終末位へと到達する経路が特徴的に認められた。そして、硬性かつ高弾性食品咀嚼時の咀嚼初期においてはその両者が認められた。上下顎インプラント群において、硬性食品の咀嚼初期には咀嚼終末位へ咬み込むような経路が特徴的に認められた。また、片顎インプラント群において、天然歯群と上下顎インプラント群の中間的な特徴が認められた。以上よりインプラント補綴の各種食品咀嚼時において、咀嚼リズムと咀嚼経路に歯根膜の欠如に由来すると考察される種々の機能的特徴が存在すると結論づけられた。また、第二の目的は、インプラント補綴の咬合面形態の相違による機能的な咬合力を測定し、その特徴を知ることである。現在、インプラント上部構造の内冠にストレインゲージを貼り付けた三次元咬合力計のシステム開発を行っており、自家製のセンサーの製作および予備実験としてこの装置の校正実験を行い総合的に評価している。

硬性線維性を有するタクアン咀嚼において、インプラント補綴装着者では、天然歯列者における咀嚼の様相と比較的類似しており、インプラント補綴部位の対合歯による影響も認められなかった。以上より、インプラント補綴において、食品の性状による咀嚼運動の様相が天然歯と異なることから、歯根膜の欠如に由来すると推察される咀嚼運動の変化が明らかとなった。本研究の第二の目的は、インプラント補綴の機能的な咬合力を測定し、その特徴を知ることである。現在、インプラント上部構造の内冠にストレインゲージを張り付けた三次元咬合力計のシステム開発を行っており、自家製のセンサーの製作および予備実験としてこの装置の校正実験を行った。その結果、本装置は口腔内での使用が可能となった。
気候と生理生態学的要素を統合した感染症媒介生物の時空間的な生育予測モデルの開発

既往研究をもとに、モンスーンアジア域に生息するマラリア媒介蚊であるハマダラカをいくつかの種ごとに分類し、発育零点等の生育パラメータを推定してECD-mgモデルへの入力値とした。その後、同様に既往研究から各種の分布状況と発生時期を集計し、モデルから得られた各種の潜在生育可能域や発生期間とを比較した。その結果、温帯・冷温帯域での各種成虫の発生域と発生期間は一致していたが、熱帯域を中心に、いくつかの地域ではモデルの予測結果と実際の発生種や発生時期には、大きな違いが見られた。よって温帯域や冷温帯域では、気候や各種の生理生態学的要素が各種の発生地域と発生消長を規定する強い要素であるのに対し、熱帯域では、それ以外の森林伐採等の人為要因や種間競争などの要素も各種の発生に強く影響を与えている可能性が高いことが明らかとなった。一方、他の感染症媒介蚊への応用に関しては、感染症数理セミナーでの意見交換等を通して、ECD-mgモデルは、デング熱の媒介蚊であるシマカに応用可能性が高いこと、加えて近年開発されている様々な感染症流行の数理モデルと組み合わせることで、デング熱発生患者の数理的な予測にも応用出来る可能性が高いことが明らかとなった。そのため、一般公開されつつある代々木公園周辺でのデング熱発生の疫学データ等をもとにECD-mgモデル等を用いることで、今後将来の気候変動影響も考慮したデング熱媒介蚊とデング熱患者等の将来発生予測への応用が強く期待出来る成果が得られたものと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。