hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肥満の運動療法が影響する脂肪由来幹細胞の分化プログラムの解明

さらに,ADSCの脂肪細胞以外の細胞への分化能も運動トレーニングや高脂肪食摂取による影響を受けるのか否かについて検討するため,ADSCの神経様細胞への分化能について検討した.ADSCを神経培地で培養すると,神経細胞のマーカータンパク質の発現量や神経突起の伸長は高脂肪食摂取により有意に抑制され,高脂肪食摂取中のトレーニングはこうした変化を普通食摂取の対照群と同等のレベルにまで回復させることが分かった.また,VATやSAT発生遺伝子群の発現量がトレーニングで変化することも見出した.前年度結果を受けて実施したマイクロアレイ解析の結果は,ADSCの分化能を制御する因子の一つにアミノ酸代謝があることを強く支持するものであった.この知見は今後の研究の焦点を定めるにあたって,予想以上に有意義なものであった.また,これまでの知見を受けて実施した研究でも予想以上の結果が得られ,現在論文執筆中が1編,リバイス中が1編となっている.このように,本年度の研究は概ね順調に進んでいる.メタボローム解析の結果は,高脂肪食摂取(HFD)や運動トレーニング(EX)によって脂肪由来幹細胞(ADSC)のから分化させた脂肪細胞(分化脂肪細胞)のアミノ酸代謝が大きく変化することを示していた。分化脂肪細胞のマイクロアレイ解析によって網羅的解析を行った結果,糖源性アミノ酸代謝系のいくつかの遺伝子発現がHFDやEXによって著しく変化し,こうした変化は内蔵脂肪組織(VAT)と皮下脂肪組織(SAT)で大きく異なっていた。さらに,VATとSATの発生遺伝子発現におよぼすEXの影響について詳細に検討した。Hox遺伝子などの発生遺伝子群の発現がSATとVATで異なり,体脂肪分布や脂肪細胞の分化に関連していることが報告されている。発生遺伝子群の発現に及ぼすEXの影響を検討した結果,HoxC8,HoxC9,Gpc4,Bmpr1a,Pparγ, Pgc1α, Adrb3, HslのmRNA発現量と脂肪組織重量増加との相関関係はVATとSATで異なり,その相関関係に及ぼすEXの影響も脂肪組織の部位に特異的であった:SATではHoxC8, HoxC9, HoxC10, Gpc4, PparγのmRNA発現量がEXによって低下し,HoxA5とPgc1αmRNAの発現量は増加するが,VATでは, HoxC9, Gpc4, PparγのmRNA発現量がEXによって増加し,HoxA5の発現量は低下していた。また,ADSCの多分化能を検討する目的で神経細胞への分化能を検討したところ,HFDはその分化能を低下させ,EXがこれを改善することも明らかにした。以上の結果は,肥満や運動によるADSCの分化能変化のメカニズム解明や,ADSCに焦点を当てた新しいストラテジーによる運動処方法の開拓を加速させるものである。メタボローム解析の結果は,ADSCから分化させた脂肪細胞における代謝的特徴の変化はアミノ酸代謝の変化と関連する可能性を示唆している.また,ADSCの分化シグナル変化は代謝遺伝子群の変化と併起して起こる.
超高齢社会の健康寿命を訴求したユニバーサル仕様の衣服設計―生体情報を指標に―

本研究では、高齢者や障害者の日常活動動作(ADL)や生活の質(QOL)の維持・向上に向けた有効な手段として、生体情報を指標にした「ユニバーサル仕様」の衣服設計を目指しており、そのための基礎から発展・開発研究までを行うことを目的としている。具体的には、温冷覚が低下しても暑熱下や寒冷下において衣服の補助機能を用いることで熱中症や低体温症を回避できる衣服、できるだけ少ない筋負荷で日常活動が可能となる安心・安全な衣服など様々な高付加価値をもった衣服を「ユニバーサル仕様」と定義し、身体機能に制限を受けるようになっても、高機能性を付与した衣服の着用によって健康寿命の延伸が可能となることを目指す。
エボラウイルスの選択的複製阻害剤を用いた複製機構の解明と創薬基盤の構築

EBOVは、全長約18-19kbのマイナス鎖RNAをゲノムとするウイルスであり、ゲノム上には、NP、VP35、VP40、GP、VP30、VP24およびLの7種類のORFが存在する。ウイルス粒子内のゲノムRNAはNP、VP35、VP30およびLと結合してリボヌクレオプロテイン(RNP)複合体として存在する。NPは多量体、VP35は三量体、VP30は二量体をそれぞれ形成すると報告されている。また、VP35は、Lタンパク質のco-factorとしてウイルスの複製に重要な役割を果たす一方、宿主の因子であるダイニン軽鎖LC8と結合することが知られている。本研究では、二分子化学発光相補反応を利用して、RNP構成タンパク質のホモ多量体形成やタンパク質間相互作用を数値化する評価系を構築した。まず、海洋性カイアシ(Gaussia princeps)由来の分泌型ルシフェラーゼ(Gluc)のN末端またはC末端の分割断片(Spli-Gluc)と、RNP構成タンパク質との融合タンパク質発現プラスミドを構築した。これらのプラスミドを組み合わせてHeLa細胞に導入し、24時間培養後に上清中のルシフェラーゼ活性を測定することにより、タンパク質間相互作用や多量体形成の数値化の可否を検討した。VP35およびVP30のSpli-Gluc融合タンパク質を用いた実験では、培養上清中に高いレベルのルシフェラーゼ活性が認められ、VP35およびVP30のホモ多量体形成が数値化し得ることが示された。同様の実験により、VP35とダイニン軽鎖LC8との相互作用も確認された。NPの各構造領域とSpli-Gluc融合タンパク質を用いた実験により、Core domainのN-lobe領域同士に強い相互作用が認められ、この領域がNPの多量体形成に重要である可能性が示唆された。また、N-lobe領域とVP35の相互作用も認められた。平成30年度に実施予定であった評価系の構築はほぼ100%達成した。構築した評価系は1) NPホモ多量体化、2) VP35ホモ多量体化、3) VP30ホモ多量体化、4) NP-VP35相互作用、5) VP35-LC8相互作用、6) EBOV複製(ミニゲノムアッセイ)の6種類である。いずれの評価系もS/B比はハイスループットスクリーニングへの応用に十分な値が得られており、計画に遅滞なくハイスループットフォーマットへの展開、機械化、検証およびスクリーニングへと移行できる状況である。我々は、EBOVの複製に重要な役割を果たすウイルス由来のタンパク質の内、RNP構成タンパク質(NP、VP35、VP30)に着目し、分割ルシフェラーゼの再構成を応用した方法を用いて、これらのホモ多量体形成やタンパク質間相互作用を数値化する評価系を構築した。本年度は、前年度に構築した評価系をハイスループットフォーマットに応用展開し、理化学研究所天然化合物ライブラリー(NPDepo:約20,000化合物)、大阪大学化合物ライブラリー(約60,000化合物)、東京大学創薬機構化合物ライブラリー(約210,000化合物)の大規模スクリーニングを実施する。一次スクリーニングでは、濃度依存的にGlucの再構成を阻害し、全長Glucの活性を阻害せず、かつ細胞傷害活性を示さない化合物を一次ヒット化合物とする。二次スクリーニングでは、複製アッセイ系を用いてEBOV由来RNAポリメラーゼによるレポーター遺伝子の転写を濃度依存的に阻害し、CMVプロモーター制御下のmRNA転写を阻害しない化合物を選抜する。更に、ここで得られたヒット化合物を有機化学的に合成展開し、効果、作用選択制および安全面でより優れた化合物を選抜し、創薬シード化合物を得ることを最終目標とする。

NPの各構造領域とSpli-Gluc融合タンパク質を用いた実験により、Core domainのN-lobe領域同士に強い相互作用が認められ、この領域がNPの多量体形成に重要である可能性が示唆された。また、N-lobe領域とVP35の相互作用も認められた。平成30年度に実施予定であった評価系の構築はほぼ100%達成した。構築した評価系は1) NPホモ多量体化、2) VP35ホモ多量体化、3) VP30ホモ多量体化、4) NP-VP35相互作用、5) VP35-LC8相互作用、6) EBOV複製(ミニゲノムアッセイ)の6種類である。いずれの評価系もS/B比はハイスループットスクリーニングへの応用に十分な値が得られており、計画に遅滞なくハイスループットフォーマットへの展開、機械化、検証およびスクリーニングへと移行できる状況である。我々は、EBOVの複製に重要な役割を果たすウイルス由来のタンパク質の内、RNP構成タンパク質(NP、VP35、VP30)に着目し、分割ルシフェラーゼの再構成を応用した方法を用いて、これらのホモ多量体形成やタンパク質間相互作用を数値化する評価系を構築した。本年度は、前年度に構築した評価系をハイスループットフォーマットに応用展開し、理化学研究所天然化合物ライブラリー(NPDepo:約20,000化合物)、大阪大学化合物ライブラリー(約60,000化合物)、東京大学創薬機構化合物ライブラリー(約210,000化合物)の大規模スクリーニングを実施する。一次スクリーニングでは、濃度依存的にGlucの再構成を阻害し、全長Glucの活性を阻害せず、かつ細胞傷害活性を示さない化合物を一次ヒット化合物とする。二次スクリーニングでは、複製アッセイ系を用いてEBOV由来RNAポリメラーゼによるレポーター遺伝子の転写を濃度依存的に阻害し、CMVプロモーター制御下のmRNA転写を阻害しない化合物を選抜する。更に、ここで得られたヒット化合物を有機化学的に合成展開し、効果、作用選択制および安全面でより優れた化合物を選抜し、創薬シード化合物を得ることを最終目標とする。平成30年度に実施した遺伝子組換え実験と細胞培養実験は、ほとんど遅滞なく計画通りに達成できたため、次年度に予定されており、より消耗品費の必要なスクリーニングに予算を充てることとした。
白色発光を設計した元素ブロックの鎖状希土類錯体の創成

(1)ヘリカルな分子構造を有する希土類元素ブロックの磁気特性:希土類イオンに対し、2個のビピリジンをエチレンジアミンで架橋した配位子Lは6座でヘリカルに配位する。Eu, Tb, Gd, NdおよびHoイオンの場合に同様の分子構造を有し、LのUV励起により光アンテナとして機能し、分子内エネルギー移動を介したff発光を示す。GdLは、L自身の蛍光および燐光を理解するために重要である。すなわち、これらの一連の錯体はLの励起三重項状態を経由したエネルギー移動過程によりff発光を示す。同様の方法で、Dyを中心金属にした錯体DyLを合成した。この錯体は、先の一連の錯体と同様にヘリカルな分子構造を有する。この錯体の磁気特性に関する実験を行ったところ、単分子磁石として機能することが明らかになった。同様の実験をNdLおよびTbLについても行ったところ、TbLは常磁性であり、NdLは単分子磁石としての特性を示すことがわかった。本研究ではヘリカルな分子構造が単核金属錯体として電子スピン緩和が遅い系を構築できることを見出した。(2)重水素化配位子を有する発光性希土類元素ブロックの合成と多型形成による発光寿命解析:希土類の発光消光の原因の一つに、分子内や溶媒の振動の倍音と共鳴消光が挙げられる。重水素化した1,10-フェナントロリンDphenのEuあるいはTb錯体は多型を形成し、その比率が軽水素phenの場合と異なることを報告している.元素ブロックとして、これらの発光を厳密に解析していくと、発光減衰曲線は2成分の発光種として解析した時に最適であり、それらの比率は、以前報告した放射光X線粉末回折測定から得られた多型の比率と対応することが証明された。すなわち、Eu錯体の多型形成比率がEuの発光種の帰属を実験的に相関させることができた。同様の方法により、Gd錯体とTb錯体も帰属を行うことができた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、発光性有機分子と発光性希土類錯体LnLを元素ブロックとして鎖状に連結させ、基板上に固着した発光性薄膜の創成を目的とする。申請者は希土類錯体の発光機構に着眼しこれまでに種々の発光性希土類錯体を合成してきた。EuおよびTbはそれぞれ赤色(R)および緑色(G)に発光することが知られており、それぞれヘリカルな有機分子(New J. Chem., 2014)と錯形成させ、種々の混合比でリンカー分子と連結させると鎖状構造を形成するとともに金属金属間エネルギー移動が生じることを発見している(Polym. J., 2014, advance online publication on November 5th 2014in print)。ここでは、先に報告しているヘリカルな希土類錯体を用いたところ、希土類に対して光アンテナとリンカーの役割を担うとともに、自身も青色に(B)発光するアントラセンを組み込んだ。目的とする構造体を得ることはできたが、発光は消光した。これは、ビピリジン骨格の電子帯がアントラセンの電子帯と重なったため、相殺し消光したことがわかった。目的としている発光色変調のために、別の骨格を有する希土類元素ブロックを合成し、アントラセンで連結させたところ、改善が見られた。これらの研究成果から得られた知見から、いくつかの萌芽的研究が深く進捗しその成果の一部は学術論文として公表することができた。本課題は2年間の計画であり、1年目に目標としていた系のユニット(希土類元素ブロック)構築とその発光スペクトル解釈を完成させた。さらに、周辺の系を急速に発展させることができた。初年度は領域会議を通し、多くの新しい元素ブロックの化学を直接理解する機会があり、本年度の鎖状錯体構築とその発光色変調や偏光特性誘導に挑戦する準備が想定以上に整った。

重水素化した1,10-フェナントロリンDphenのEuあるいはTb錯体は多型を形成し、その比率が軽水素phenの場合と異なることを報告している.元素ブロックとして、これらの発光を厳密に解析していくと、発光減衰曲線は2成分の発光種として解析した時に最適であり、それらの比率は、以前報告した放射光X線粉末回折測定から得られた多型の比率と対応することが証明された。すなわち、Eu錯体の多型形成比率がEuの発光種の帰属を実験的に相関させることができた。同様の方法により、Gd錯体とTb錯体も帰属を行うことができた。今年度は、27年度に合成し、発光スペクトルを解釈した元素ブロックの連結とその膜化をを中心に目的達成を目指す。具体的には、種々の発光色を示す元素ブロックの鎖状錯体を石英基板に固着化し、温度変化による発光スペクトル測定を行い、その知見をもとに他の分子のセンシングを試みる。領域代表をはじめ、適宜班員の先生方と議論や意見交換を積極的に行い、目的達成と領域内連携を充実させる。薄膜およびその原料となる鎖状錯体の構造解析は、高輝度なX線を用いる。これまで高輝度放射光研究センターSPring-8の放射光XRPD測定装置を用い、薄膜の系では独自に開発したユニットを同装置に組み込んだ方法を確立している。この装置を利用し構造解析を試みるため、SPring-8の使用料を計上する。これらの研究結果は、錯体化学討論会や高分子学会等で報告するとともに専門家との議論を深化させ、国際的な学術雑誌で報告する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
フランスにおける教育の民主化と教育不平等に関する研究

郊外地域における教育優先地域において、経済、社会、文化背景と学業には、強い相関がみられ、貧困の連鎖、移民に対する差別(スティグマ)と学習意欲の低下、就職における差別(移行)問題が明らかとされた。以上より、より多くの学習支援が必要であると同時に、教育外の都市政策、雇用、住宅問題までをも含めた総合的な教育政策・計画が重要となる。ここでは、過去25年間のZEP(教育優先地域)の政策展開を踏まえた後、その政策評価および研究者による学業上の成果に関する分析をレビューした。その上で、「教育の不平等」ないし「教育の民主化」をキーワードにフランスの教育社会学研究からZEP政策を通していかに教育の不平等が克服できたのか、あるいはなぜできなかったのか、その評価について考察した。なかでも本年度の取り組みでは、貧困地区の子どもの生活実態調査と学業調査の関係についてまとめた。生活保護を受けている家庭に育つ子どもの、学業達成がいかに不利となるかについてはこれまでの社会学研究同様の結果が明らかとなった。こうしたゲットー化対策として2006年度より実施される雇用・社会統合・住宅省の「教育の成功」計画を中心に、どのような学校外活動が教育困難地域の子どもを対象に行われ、どのような教育効果がみられるのかといった今後の課題が明らかとなった。本年度は,フランスにおける子どもの貧困について,その実態と,教育結果について考察した。どのような家庭生活環境に育つ子どもが,いかなる教育結果を導くかについて,その相関について分析した。その結果,17歳の無資格者は,おおよそ同年齢層の4%を占め,うち30%が10分の1の収入層に属することが判明した。また,その家庭的特徴には,ひとり親世帯,移民,劣悪な住宅事情などが連鎖していることが明らかとなった。こうした子どもの貧困との闘いは,社会正義という観点からも重要で,社会的結束(cohesion sociale)の進展のためにも大きな課題である。次年度に向けて、こうした貧困層が多く集住し、低学力が問題とされている海外県の実地調査を行った。このことについては、次年度再分析し、教育の民主化と教育不平等に関する関係についてより考察を深め、最終年度のまとめとする。本研究は、フランスにおける教育の民主化と不平等について、特に低階層および移民の子どもを対象にかれらの学力問題から、かれらに対する開かれた教育保障について言及するものである。60年代以来の数量的な拡大(教育の大衆化)から、80年代以降の質的に目標とされた低階層の子どもの学業の成功への成果(教育の民主化)は、充分に得られずにここまで来たと分析されている。本研究では、25年間の教育優先地域(ZEP)政策の整理と、低階層の集住地域における学業問題と、さらには、海外県(レユニオン)と本土との比較から教育の民主化について考究した。これら経済、社会、文化背景と学業には,強い相関がみられ、貧困の連鎖、移民に対する差別(スティグマ)と学習意欲の低下、就職における差別(移行)問題が浮上した。以上より、郊外地域における教育優先地域の政策は、より対象を狭め、より多くの学習支援が必要であると同時に、教育外の都市政策、雇用、住宅問題までをも含めた総合的な教育政策・計画が重要である。
ブレファリズマ属内の種分化における交配フェロモンの役割

本研究は、繊毛虫ブレファリズマの交配フェロモンの種分化における役割について明らかにすることを目的としている。有性生殖を行うブレファリズマにとって、種分化が起こる過程で生殖隔離が成立することは重要である。交配フェロモンであるgamone 1が異種に対して作用しないことにより、異種間接合が妨げられ、生殖隔離が成立していることが示唆された。今回、糖タンパク質であるgamone 1の遺伝子の単離を行い、gamone 1の特異性がどのような分子構造の違いにより生じているかを推定した。その結果、gamone 1における変異は種を境に生じていることが分かり、また変異が集中している領域が2ヵ所みられた。一方、糖鎖の推定結合部位を調べたところ、種間で大きな違いはみられなかった。したがって、gamone 1の特異性は糖鎖ではなく、アミノ酸配列の変異により生じた結果であることが考えられた。さらに、gamone 1は、有性生殖とは無関係であるhistone H4, 18SrRNA, α-tubulinの各遺伝子と比べて、異種間における変異が大きいことが分かった。よって、上述した3つの遺伝子に比べて進化速度が速いことが推定され、gamone 1には特異的な作用を持つような適応的な変異が生じた可能性が考えられた。一般に、性決定遺伝子や配偶子間の接着分子の遺伝子など有性生殖に関わる遺伝子は、有性生殖とは無関係の遺伝子と比べて進化速度が速く、適応的な変異が生じたことにより種分化に寄与した可能性が高いとされている。本研究により、繊毛虫ブレファリズマにおいても、そのような傾向がみられ、gamone 1が種分化に関わっている可能性が高いことを示せた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、繊毛虫ブレファリズマにおいて、交配フェロモンが種分化にどのように関わったかを明らかにすることを目的としている。ブレファリズマは、飢餓状態になると、I型が分泌する交配フェロモンgamone1とII型が分泌する交配フェロモンgamone2が分泌され、相補的な接合型に作用することで接合を開始する。はじめに、野外株の収集を行い、新たに6種、12株を獲得した。そのうち、4種は相補的な接合型が両方揃った。これらの新しい株も含めて、交配フェロモンの働きについて調べた。gamone2は異なる種に対しても作用することが示唆された。一方、gamone1の働きには特異性が見られた。ブレファリズマ属は特徴的な大核の形態をもとに4つのグループ(I, II, III, IV)に分けられるが、gamone1は少なくとも大核のグループ特異的に働くことから、gamone1が異なる大核のグループに属する異種間の接合を防ぐバリアとして働いていることが示唆された。また、gamone1遺伝子の解析結果から、gamone1の相同性の高さと接合誘導能の間には相関が見られた。Blepharismaにおける交配フェロモンのアミノ酸配列の相同性の高さと機能に関連があることは、本研究により初めて明らかとなった。さらに、交配フェロモンが作用し接着能を獲得した細胞どうしが、大核のグループに関係なく異種とも接着するかどうかを調べた。その結果、大核のグループIIとIII、IIとIVのあいだでは接着が起こらないことから、細胞どうしの接着の段階で、異種間接合を防ぐバリアが働いていることが示唆された。したがって、ブレファリズマには少なくとも2つの異種間接合を防ぐバリアが存在することが示唆された。

新たにブレファリズマの株を多く集めることができ、ブレファリズマ属内における交配フェロモンの働きを網羅的に調べることができた。交配フェロモンであるgamone1遺伝子の単離を行い、その1次構造の相同性の高さが機能と関連があることを示した。さらに、異種間接合を防ぐバリアが少なくとも2カ所に存在することを明らかにできた。これは、今後、プレファリズマの種分化の過程を明らかにするうえで重要な成果である。異種間接合を防ぐ最初のバリアとしてgamone1が働くことが分かった。今後は、他の遺伝子の解析も行い、ブレファリズマの分子系統解析を行うとともに、gamone1とそれらの遺伝子の進化速度を比較するなどしてgamone1が種分化の過程で重要な役割を果たしたのかを検討したい。また、分子系統解析の結果をもとに、これまで形態による分類が非常に困難であったブレファリズマの新しい分類基準の提案を行う。また、gamone1がgamone1受容体によって、どのように認識されているかについても明らかにしたい。
頭頸部扁平上皮癌のエピジェネティクス異常の解明と新規治療戦略

我々は多くの癌でメチル化を受ける抗腫瘍性ケモカインCXCL14のプロモーターを指標として、メチル化異常がセツキシマブの抗腫瘍効果に関与するかどうかを検討した。セツキシマブはプロモーターがメチル化していない癌細胞(HSC3細胞)に対しては効果を示したが、メチル化している癌細胞(YCUH891細胞)に対しては効果を示さなかった。しかしながら脱メチル化剤である5アザデオキシシチジン(DAC)でメチル化を解除すれば、CXCL14のプロモーターがメチル化している細胞に対してもセツキシマブは効果を示すようになった。我々は、頭頸部扁平上皮癌細胞18株を用いて抗腫瘍性ケモカインCXCL14/BRAKの発現頻度を検討した。過半数の癌細胞(約65%)でBRAKの発現は確認されなかった。そこで我々はBRAKの発現消失の原因を解明するため研究を進めたところ、転写開始領域より上流約15bpに存在するCpC islandがBRAKの転写因子結合配列であり、BRAKの発現していない癌細胞では同部位がメチル化している結果を得た。また、BRAKの発現している癌細胞、していない癌細胞を用いて、頭頸部扁平上皮癌に適応拡大されたEGFR阻害剤であるセツキシマブの効果を検討した。発現している癌細胞に対してはセツキシマブは抗腫瘍効果を示したが、発現していない癌細胞に対しては抗腫瘍効果を示さなかった。そこで、セツキシマブ投与によってBRAKを発現上昇させるため、脱メチル化剤を併用したところ、BRAKの発現上昇とともに著しい抗腫瘍効果を示すようになる結果を得た。クロマチンへの後天的な修飾により遺伝子発現が制御されるエピジェネティクスの研究が進むにつれ、その異常の蓄積が癌の発生、進展に深く関与することが明らかとなっている。我々はこれまでに、頭頚部扁平上皮癌に対しサイトカインCXCL14(BRAK)が抗腫瘍効果を示すことを明らかにした。さらに1BRAKを発現している癌細胞と、2発現していない癌細胞に群分け、EGFR阻害剤の効果を検討し、BRAKの遺伝子発現が確認される癌細胞では、EGFR阻害剤で抗腫瘍効果が得られることを見出した。同じ頭頚部扁平上皮癌でBRAK発現に違いがみられるメカニズムに、エピジェネティクスの変異としてBRAKプロモーター領域のメチル化が関与する結果を得ている。そこで我々はEGFR阻害剤の抗腫瘍効果とBRAKの発現について検討し、頭頸部扁平上皮癌への新規治療法を解明することを目的とした。以前の我々の研究結果から、BRAKのプロモーター領域のメチル化の有無がEGFR阻害剤投与前の効果判定マーカーとなり得ること、さらにはメチル化をアザシチジンで解除することで、EGFR阻害剤が抗腫瘍効果を発揮するようになることを報告しており、実際に抗がん剤を用いてin Vivoでの研究を進めており、現在論文投稿準備中である。我々は頭頸部扁平上皮癌において、1EGFR阻害剤の腫瘍縮小効果にサイトカインCXCL14の発現回復が関与すること、2EGFR阻害剤はCXCL14のプロモーターがメチル化していない癌で腫瘍縮小効果を示すことを見出した。一方メチル化している頭頸部扁平上皮癌では、EGFR阻害剤は抗腫瘍効果を示さなかった。原因としてCXCL14のプロモーターがメチル化によって不活化していると考えられた。そこでCXCL14の発現上昇に関与する転写因子を効率よくCXCL14のプロモーター領域に結合させるためには、メチル化阻害剤によってメチル化解除後、EGFR阻害剤を投与すれば、CXCL14の遺伝子発現回復による抗腫瘍効果が期待できると仮定した。実際に我々は、CXCL14のプロモーターがメチル化している癌細胞を用いて検討したところ、EGFR阻害剤単剤では抗腫瘍効果が得られないものの、メチル化阻害剤を先行投与すると、EGFR阻害剤は著しい腫瘍縮小効果を示す結果を得た。本研究結果からCXCL14のプロモーターのメチル化を標的とすることは、EGFR阻害剤の投与前の効果判定マーカーとして非常に有望であり、テーラーメイド医療への応用の可能性が示された。今回我々は、1CXCL14のプロモーターのメチル化とメチル化の解除法及びEGFR阻害剤の腫瘍縮小効果との関連性、2CXCL14の分子生物学的な腫瘍縮小効果メカニズムの解明を課題とし、検討を行った。なおこの研究成果についてはOncogenesisに投稿した。実験は計画通り進んでいるが、論文投稿に至っていないため。現在投稿準備中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。顎顔面外科実験は計画通り進んでいるが、論文投稿に至っていない。おおむね順調に進行しているが、頭頸部扁平上皮癌にセツキシマブが適応拡大されるようになったこともあり、まず、セツキシマブの投与方法などの条件検討に時間を要した。

研究はおおむね予定通りに進行しており、消耗品等の使用が少なかったため、次年度使用額が生じた。27年度が最終年度であるため、記入しない。26年度は併用療法でいかなる遺伝子が発現変動しているかを検討することでターゲットとする遺伝子の拡大とその役割を検討する。in vivoの実験系でセツキシマブとデシタビンを併用し、マイクロアレイ解析を行う。マイクロアレイの結果を時間経過でクラスタリング解析し、BRAKと共に時間依存的に発現変化を示す遺伝子を抽出・群分けする。クラスタリング解析のデータに基づき、ターゲット分子の決定を行う。H27年度は論文投稿を予定しており、論文投稿や追加実験に使用する予定である。セツキシマブの条件検討に時間を要し、消耗品の使用が少なかったため。26年度の消耗品に使用する予定である。
膠原病の皮膚症状に関与するヒスタミンレセプターと免疫担当細胞の相互作用の研究

我々はSLEの自然発症モデルであるMRL/lマウス(1ヶ月齢から1ケ月毎に5ヶ月齢まで)の背部の皮膚(5ヶ月齢のものは皮疹部と無疹部)と、コントロールとして5ヶ月齢のMRL/nマウスの背部の皮膚を採取し、臨床および組織学的に検討した。MRL/lマウスの皮疹部(5ヶ月齢)ではトルイジンブルー染色にて、無疹部に比べ、有意な肥満細胞数の増加を認めた。また、MRL/lマウスの皮疹部ではTNF-α,IL-2,IL-10,IL-12などのサイトカインの産生を認めたがIFN-γ、IL-4などの産生は認めなかった。また、2ヶ月齢のMRL/lマウスでは皮疹を認めないものの、皮膚にIL-2の産生をRT-PCR法にて認め、その発現は皮疹の出現する5ヶ月齢まで継続的に増強した。MRL/lの全ての月齢マウスおよびMRL/nマウスにおいて、免疫染色では脂腺周囲から毛包周囲にかけて同程度のNR1,HR2,HR3の発現を認めた。また、RT-PCR法では、HR1とHR3の発現はMRL/lマウスの1ヶ月齢のマウスに最も強く認められ、皮疹発症の有無にかかわらず、加齢とともに減少する傾向にあった。また、HR2の発現は、MRL/lマウスの2ヶ月齢ごろより発現が強くなり、皮疹を有する5ヶ月齢のマウスまでその発現が持続した。しかし、5ヶ月齢のMRL/lマウスの無疹部ではHR2の発現は、2ヶ月齢のMRL/lマウスのものよりも低下した。また、5ヶ月齢のMRL/nマウスでは各月齢のMRL/lマウスよりもHR1、HR2、HR3の全ての発現が低下していた。以上のことより、MRL/lマウスの皮疹の発症には、Th1型とTh2型のサイトカインの関与が示唆された。Th2型の免疫反応はHR2を介して誘導されているものと考えた。MRL/lprマウスにおいては、MRL/nマウスとの雑種第一代マウスを作成する事により、ヒスタミン分解酵素活性を測定した。この結果、皮疹出現期にはhistamine-N-methyl transferaseが低下している事が判明し、遺伝学的な背景も明確になった。実験的に作成された薬剤誘発性円板状ループスエリテマトーデスモデルマウスやブレオマイシン誘発強皮症モデルマウスにおいても、コントロールと比べてマスト細胞の数や脱顆粒している細胞が有意な変動を示した。このような結果は、申請時に予想した結果とほぼ一致している。更に、ビタミンA誘導体(エトレチナート)による治療的な効果発現時には、これらのマスト細胞の一部がアポトーシスに陥っている事が明らかとなった。この結果は、ごく最近,Arthritis Rheumにドイツのグループが発表した、皮疹発症にマスト細胞のTNFαと表皮細胞のTNFαR1が重要とした論文とあわせて考えると極めて興味深い。次に、これらのマウスの脾細胞やリンパ球、DCなどについて、主にフローサイトメトリーにより、HR1,2,3,4の発現を検索した。自己免疫マウスでは、特にMRLマウスでは一定の偏りがある事が示唆されている。マウスの数を増やすべく、検討を重ねている。また、T細胞にあっては、サイトカインをマーカーとしてTh1,Th2分画について詳細に検討する予定だが、まだ準備段階である。

今後、上記のモデルマウスを用いて、local immunityにおけるリンパ球や単核球細胞のヒスタミンレセプターを解析して、マスト細胞のエリテマトーデスや強皮症の皮疹発症における役割を明確にする予定である。膠原病の一つSLEの自然発症モデルであるMRL/lマウス(1ヶ月齢から1ケ月毎に5ヶ月齢まで)の背部の皮膚(5ヶ月齢のものは皮疹部と無疹部)と、コントロールとして5ヶ月齢のMRL/nマウスの背部の皮膚を採取し臨床および組織学的に検討した。5ヶ月齢のMRL/lマウスの背部に角化および脱毛様変化を伴った皮疹を認めた(67%)。トルイジンブルー染色では、皮疹部の真皮内には無疹部に比べ、有意な肥満細胞数の増加を認めた。また、MRL/lマウスの皮疹部ではTNF-",IL-2,IL-10,IL-12などのサイトカインの産生を認めたがIFN-"、IL-4などの産生は認めなかった。また、2ヶ月齢のMRL/lマウスでは皮疹を認めないものの、皮膚にIL-2の産生をRT-PCR法にて認め、その発現は皮疹の出現する5ヶ月齢まで継続的に増強した。RT-PCR法で、HR1とHR3の発現はMRL/lマウスの1ヶ月齢のマウスに最も強く認められ、皮疹発症の有無にかかわらず、加齢とともに減少する傾向にあった。また、HR2の発現は、MRL/lマウスの2ヶ月齢ごろより発現が強くなり、皮疹を有する5ヶ月齢のマウスまでその発現が持続した。しかし、5ヶ月齢のMRL/lマウスの無疹部ではHR2の発現は、2ヶ月齢のMRL/lマウスのものよりも低下した。また、5ヶ月齢のMRL/nマウスでは各月齢のMRL/lマウスよりもHR1、HR2、HR3の全ての発現が低下していた。以上のことより、MRL/lマウスの皮疹の発症には、Th1型とTh2型のサイトカインの関与が示唆された。Th2型の免疫反応はHR2を介して誘導されているものと考えた。
遷移金属ペンタテルライドのバンド構造の光学的測定による研究

遷移金属ペンタテルライドは、HfTe_5、ZrTe_5が人工的な合成に成功しており、それぞれ70K、150K近傍に大きな抵抗異常を示すことが知られている。しかしこの抵抗異常の原因が何によるものであるのか不明であるため、この原因の解明を行った。まずフェルミ面の形状解明をシュブニコフ・ド・ハ-ス振動の解析により行い、その結果をもとに、光学的手段によるバンド構造の解明を目指した。シュブニコフ・ド・ハ-ス振動の解析よりこれらの物質は抵抗異常の温度以下で小さな異方的質量をもった電子帯の存在が解明された。また強磁場中ホ-ル効果の温度特性より、抵抗異常の高温側では正孔が存在し、伝導に寄与していることが確認された。さらに重い電子帯の存在も予知されDた。これらの成果をもとに、微少試料(0.1×0.05mm^2程度)の光学測定を液体ヘリウム温度から室温まで行うことのできる低温クライオスタットの製作を行った。顕微鏡下における分光測定を実行できるように、この低温クライオスタットは、試料表面からクライオスタットの窓の室温側表面までの距離を5mm以内とすることに成功した。液体ヘリウムを流量調整しながら流し、温度コントロ-ラによる低温温度制御を行った結果、15Kより室温まで約0.1Kの制御が可能となった。この成果により作業空間D距離5mmの顕微鏡下において低温分光測定が可能となった。試料作製については、ZrTe_5では0.1mm幅の単結晶が得られたが、HfTe5については長さ0.1mm程度であるが巾2050μmと小さく、より大きな単結晶の作製に努力している。これらの成果をもとに、現在赤外線顕微分光器、顕微ラマン測定装置を用いて光学測定を行い、プラズマ吸収端の温度変化の測定や、光パイプ光学による磁気光吸収測定を計画している。
II-VI族半導体量子井戸構造を用いた光吸収変調素子に関する研究

近年、情報化社会を迎え、光変調や光双安定性等の機能を有する光・電子デバイスの開発が大きな技術的なターゲットとなっている。本研究は、〓-〓族半導体量子井戸構造の室温励起子吸収のシュタルク効果を利用した変調素子の基礎特性を評価し、動作可能な波長領域を明らかにすることを目標とするものであり、平成5年度の研究により以下のことが明らかにされた。(1)ZnCdSe/ZnSe系量子井戸の励起子結合エネルギー(E_B)の井戸幅依存性に関する理論計算を行い、井戸をZn_<0.80>Cd_<0.20>Seとした場合、井戸幅25AのときにE_B=40meVと最大になり、室温における強い励起子吸収が期待できることを明らかにした。(2)励起子エネルギーレベルの電界強度依存性に関する理論計算を行い、シュタルクシフトに関する検討を行なった。(3)分子線エピタキシャル成長において、マイクロ波プロズマによる活性窒素ドーピング装置を開発し、実効アクセプタ濃度1.0×10^<17>cm^<-3>を実現した。この成果を基に、p-ZnSe:N/i-ZnSe-ZnCdSe MQW/n-ZnSe:Clから成る吸収変調素子を試作した。(4)素子の電界変調反射スペクトル観察を行い、許容及び禁制遷移に対応した量子準位におけるサブバンド間の準位の同定を行った。その結果、設計通りのバンド構造となっていることを明らかにした。(6)理論的な検討から、さらに大きな変調度を実現するためには、励起子線幅を狭めることが必要であり、このためには井戸層に2次結晶を用いることが有効であることを提案した。
慢性ストレス形成過程における中枢神経系の機能変化と低血圧発症の関係

様々な病気の発症に関与する慢性ストレスの形成過程について,SARTストレスマウスを用いて中枢神経系の機能変化を検討した。慢性ストレス形成過程において視床下部の室傍核(PVN),背内側核(DMH)及び延髄の淡蒼縫線核(RPa)の神経活動が段階的に低下することが明らかとなった。また,慢性ストレスではPVNにおけるCRF作動性神経も神経活動が低下していることを認めた。さらに,抗不安薬ジアゼパムはこれらの変化を改善することが認められた。PVN,DMH及びRPaは自律神経系や内分泌系に関与することから,慢性ストレス形成過程では自律神経系や内分泌系を介した恒常性が破綻していることが示唆された。また,DMHは血圧調節に関与しており,SARTストレスによるDMHの神経活動低下は低血圧の一要因となりうることが考えられた。これまでに,SARTストレス(慢性ストレス)形成過程において,視床下部の室傍核(PVN)や背内側核(DMH),さらに延髄の淡蒼縫線核(RPa)で神経活動の異常が認められ,ストレス応答に重要な視床下部ー脳下垂体ー副腎皮質系(HPA系)と視床下部ー交感神経ー副腎髄質系(SAM系)による制御が破綻している可能性を示唆する結果を得た。今年度はこれらストレス応答関連3領域における神経活動に対するジアゼパムの効果を検討した。また,SARTストレスによる血清コルチコステロン濃度(CORT)の変化とPVNにおけるコルチコトロピン放出因子(CRF)作動性神経の変化についても検討した。ジアゼパムはSARTストレスによるうつ・不安,痛覚過敏,消化管運動亢進などに顕著な改善効果を示す抗不安薬であり,ストレス負荷期間中1日1回経口投与した。神経活動の変化は神経活性の指標の1つであるc-Fosタンパク質を使用した。SARTストレスマウスでは, PVN,DMHおよびRPaの神経活動は非ストレスマウスに比べ有意に低下していたが,CORTはいずれのマウスにおいても変化が認められなかった。また,PVNにおいてはCRF作動性神経の神経活動に有意な低下が認められた。ジアゼパム投与により,これらストレス応答関連3領域PVN,DMHおよびRPaの神経活動は非ストレスマウスでは変化せず,SARTストレスマウスで有意に上昇した。これらの結果から,ジアゼパムはHPA系やSAM系に関与するPVN,SAM系に関与するDMHおよびRPaにおけるSARTストレスによる神経活動の低下を回復させることで,HPA系やSAM系の正常化を促し,SARTストレスによる種々の症状を改善することが示唆された。また,DMHは血圧調節に関与する部位でもあり,SARTストレスによるDMHの神経活動低下は低血圧の一要因となっていることが考えられた。慢性ストレスの形成過程のメカニズムを検討するためにSARTストレス負荷過程における脳内神経活動の変化を神経活性の指標の1つであるc-Fosタンパク質を用いて,脳内におけるその変動と分布を検討した。急性ストレスとして1時間寒冷刺激を,慢性ストレスとしてSARTストレスを使用した。SARTストレスは,マウス(ラット)を10時から16時の間,1時間ごとに24°Cと4°C(-3°C)の環境温度に繰り返し移動させ,16時から翌朝9時までは4°C(-3°C)の環境で飼育,この過程を7日間行い,その後8日目の10時から11時の間,4°Cに置くことで作製した。SARTストレス動物は,自律神経失調症モデル動物であり,また慢性ストレス状態を示す。さらに精神,循環器や消化器系などに異常を生じることも報告されている。急性ストレスでは,視床下部室傍核(PVN)と背内側核(DMH)に特徴的なc-Fos発現がみられ,神経活性の亢進が認められた。慢性ストレス形成過程において,ストレス負荷3日目までにこれら部位の神経活性が徐々に減弱し,それ以降8日目までは非ストレス時の神経活性と同レベルにまで低下した状態を維持することが明らかとなった。つまり,急性ストレスを繰り返し負荷する慢性ストレス(SARTストレス)では,これらの部位で神経活性の亢進は認められなかった。さらに,延髄の淡蒼縫線核(RPa)の神経活性においても同様の現象が生じることを認めた。DMHやRPaは交感神経活性に関与していることから,SARTストレス動物は交感神経緊張低下状態にDMHやRPaが関与していることが示唆された。

また,PVNも自律神経活性に影響を与えることから,慢性ストレス状態では恒常性を維持するために重要な自律神経系による制御が破綻していることが推察された。研究実績の概要で示したとおり,H23年度交付申請書に記載した研究目的は,1)慢性ストレスと急性ストレスにおける生体反応の違い,2)慢性ストレスに関与する脳内特定部位の探索,3)慢性ストレス形成過程における脳内神経活動とストレス適応反応の変化を検討することであった。これらの1)3)については,学会発表を3件行う成果を得ており,H23年度の目的はおおむね順調に進展していると考えている。現在,これらの成果については,論文執筆中である。慢性ストレスの形成過程でc-Fos発現に変化が認められた脳領域の特定部位について,ストレスホルモンといわれているCRF(corticotropin-releasing factor),ノルアドレナリン,セロトニン含有神経などの経時変化及びこれらの神経を介して自律神経系に与えるストレスの影響をin situ hybridization法及び組織免疫染色法を用いてc-Fosタンパク質との蛍光二重組織免疫染色法により検討する。自律神経失調症のモデル動物であるSARTストレス動物は不安,痛覚過敏,過敏性腸症候群様症状や低血圧や起立性低血圧を示す。これらの症状は慢性ストレスの形成過程による自律神経系のバランス崩壊により発症したと考えられる。不安には高架式十字迷路テストを,痛覚過敏にはFormalin試験を,腸過敏性症候群にはセロトニンの直腸内投与を,起立性低血圧にはHead-up tilt試験を使用してそれぞれ刺激を与え,脳内のc-Fos発現状況や分布を観察し,慢性ストレスの形成過程で認められた神経活動の変化と比較検討する。またCRFは,ストレスによるこれらの症状に大きく関与していると考えられるのでCRF受容体拮抗薬を投与することによるc-Fosの発現を観察することでストレス関連疾患の症状発現メカニズムへのCRFの関与を検討する。前年度に引き続き,慢性ストレス形成過程における血圧及び心拍数をテレメトリー法によりモニタリングし,その結果から周波数解析を行うことによりストレス負荷に伴う自律神経活性を評価する。さらに,これらの研究について,得られた結果を取りまとめ,研究成果の発表並びに論文投稿を行う。本研究課題では実験動物を使用た長期間に渡る実験を実施するため,学生に飼育及び実験の補助をお願いしている。薬学部では半年間の実務実習を実施するため,研究室に配属された学生数が年間を通して大きく変動することにくわえ,H23年度は薬学部の新棟が建設され,研究室の移転作業(約3ヶ月間(810月))があり,研究の進行が一時中断したため,次年度に使用残額が発生した。この次年度使用額については,実験補助のできる学生が多い4-8月中に使用する。H24年度は,実験動物(マウス,ラット)と実験動物の飼育関連費用として約30万円,テレメトリー装置の送信機(電池の寿命が2ー3カ月)の電池交換(年間に2回)に約25万円,試薬として行動実験に約15万円,組織免疫染色法に約40万円,in situ hybridization法に約30万円を使用する。H24年度研究費は交付額(110万円)と次年度使用額(約33万円)の併せて約143万円であり,H24年度に使用を予定している研究費の使用計画の合計は,約140万円である。
マウス大脳皮質ニューロン数の飛躍的増加による脳機能進化の試み

本研究は、マウス脳を霊長類型脳に変換する試みを通して、脳の進化機構の解明を目指す。我々は転写抑制因子RP58の欠損により、マウス新皮質において、霊長類で特徴的な細胞増殖層(OSVZ)を見出した。RP58の欠損は細胞周期離脱を遅延させることから、「細胞周期離脱を抑制することが、神経前駆細胞の著明な増加を惹起する」という仮説の検証を試みた。大脳皮質の神経前駆細胞の増殖が継続変異マウスに、子宮内エレクトロポレーション、ウイルスベクターによりRP58の補充を試みたが、不十分であることが明らかとなった。そこで、人為的な遺伝子の発現制御ができるFASTシステムの導入を開始した。本研究は、マウス脳を霊長類型脳に変換する試みを通して、脳の進化メカニズム解明の糸口を得る試みである。霊長類での高次機能の担い手は、大脳新皮質の飛躍的なニューロン数の増加であると推察されるが、実証はされていない。われわれは、転写抑制因子RP58の欠損により、マウス新皮質において、霊長類で特徴的な、細胞増殖層(OSVZ)が見出した。RP58の欠損は、細胞周期離脱を遅延させることから、「細胞周期離脱を抑制することが、神経前駆細胞の著明な増加を惹起する」という仮説をたて検証する。さらに、脳機能を解析することにより、「大脳皮質ニューロン数の増加が、脳機能向上をもたらす」という仮説を検証する。28年度は、(1)補充法として、RP58FloxマウスとEmxCre発現マウスを交配し、GFP発現ウイルスベクターを妊娠マウスの胎児脳室に微量注入し、RP58を補充することを試みた。これまで、NeuroDプロモータ-RP58プラスミドによる導入で細胞塊が形成されたので、それを発展させ、ウイルスベクターを用いて、RP58を広範に補充する。今回、出生後、P1ーP2でアデノ随伴ウイルスを導入したところ、広い範囲でFPの導入に成功し、現在解析中である。(2)抑制解除法:RP58のプロモータ領域にFAST(Stop配列-TetO配列がloxPで挟まれている)マウスのホモマウスを作製したが、OSVZ様構造は、形成されていなかった。従って、この方法は不適当であることが判明した。(3)発現調節法:FASTVマウスからStop配列を除き、TetO配列を上流に持つマウスを作製することができた。今後、tTS発現マウスを理研から購入し、交配し、RP58の発現を抑制しドキシサイクリン投与により、胎生期の様々な時期にRP58の発現を再開させ発現をコントロールする。EmxCreマウスとRP58floxマウスと交配し、出生したマウスP1ーP2の段階でGFPを発現するアデノ随伴ウイルスを脳室内注入することにより、広範な細胞にGFPを導入することができた。また、交配を繰り返し、TetOマウスのホモが完成した。従って、ウイルスと変異マウスを用いて、当初の計画を遂行できる。代表者は転写抑制因子RP58の欠損により、マウス新皮質において、霊長類で特徴的な、細胞増殖層(OSVZ)が見出した。RP58の欠損は、細胞周期離脱を遅延させることから、「細胞周期離脱を抑制することが、神経前駆細胞の著明な増加を惹起する」という仮説をたて検証を試みた。さらに、脳機能を解析することにより、「大脳皮質ニューロン数の増加が、脳機能向上をもたらす」という仮説の検証を試みた。EmxCre/RP58floxホモは大脳皮質は、RP58が全く欠落するため、細胞移動、成熟ができない。そこで、子宮内エレクトロポレーションでRP58を補充したところ、多数のニューロンが脳表に移動した。しかし、子宮内エレクトロポレーションでは、一部の細胞にしか補充できず、行動解析には不十分であった。その後、ウイルスベクターによる補充も試みたが、これまでのところ、導入効率の点で、行動解析には不十分であり、人為的な遺伝子発現制御系を用いるべきと判断した。そこで、適当なタイミングでRP58の発現を停止/再開するために、人為的な遺伝子の発現制御ができるFASTシステムを用いることにし、トランスサイレンサー(tTS)を発現するマウス(actin-tTSマウス)を導入した。そしてtTSの結合部位(tetO)をRP58の上流に持つ、tetO-RP58マウスを二系統作製し交配を開始した。マウスは出生後、数日で脳の発達不全がみられた。今後、TTSの機能を阻害するためにドキシサイクリンの餌を出生直前から投与し、RP58の補充を試みる。その結果、異常増殖した神経前駆細胞の成熟により脳拡大が期待される。大脳皮質の神経前駆細胞の増殖が継続

変異マウスに、子宮内エレクトロポレーション、ウイルスベクターによりRP58の補充を試みたが、不十分であることが明らかとなった。そこで、人為的な遺伝子の発現制御ができるFASTシステムの導入を開始した。ウイルスの注入時期をP2からE17まで試み、最も良い条件、時期、つまり、OSVZ細胞にRP58を導入して、細胞移動を促すことができる条件を探す。また、tetOマウスを用いた実験では、実際どの程度OSVZ細胞が検出できるか明らかにする。その後、ドキシサイクリンを投与する時期を検討して、tTSの作用を阻害し、やはり、最もよくOSVZ細胞を成熟させる時期を探す。神経生物学TTA発現マウスの理研からの購入飼育が遅れており、そのための費用が次年度になったため。TTA発現マウスの理研からの購入飼育のための費用に充てる。医学研神経細胞分化ホームページ
数種そ菜におけるN^^<15>ならびにCa^^<45>の吸収と転流・同化

尿素,硝酸,アンモニウムを培養液に与え,異なる窒素濃度,培養液pH,液温,ニッケル濃度でトマト苗を水耕した.その結果,1)尿素単用ではトマト葉中のT-N濃度は低いのに尿素濃度は高いことから,尿素を単用した場合にトマトの生育が劣るのは,トマトが尿素を吸収,利用しにくいことが主な要因になると判断した.2)尿素の同化にはNiが必須であるが,Niを培地に添加しても尿素では硝酸よりも生育が劣った.3) ^<15>Nを利用して,苗,開花期,果実肥大期,果実収穫期に与えたNの吸収・分配並びにその後の転流を調査した.尿素の吸収量は生育段階によって変化し,幼苗期には硝酸の25%であったが,その後の生育段階では80%まで増加した.同様に,尿素の転流は苗では制限されたが,その後の生育段階では硝酸と同じように早かった.施与直後の^<15>Nは,尿素と硝酸では葉身に,アンモニウムでは茎と果実に多く分布した.開花期,果実肥大期に吸収した^<15>Nは,それぞれ収穫期には果実並びに上位部分に多く転流した.葉面施与した尿素は良く吸収され,同化も早かった.以上のように,栄養成長期にあたる苗の段階では,尿素は吸収,転流が少なく,同化も遅いのでN源にはなりにくいが,生殖成長期には栄養成長期と大きく異なり,吸収,転流,同化は増加するので,この段階では尿素も良いN源になると考えられる.^<45>CaCl_2溶液をスポット状にして,植物体のさまざまな器官や部位に与えて吸収と転流を比較した.その結果,葉に与えたCaは表よりも裏から良く吸収され,先端方向へのみ移動して,基部方向や他の器官へは転流しなかった.莱柄基部に与えたCaは植物体の他の器官に与えた場合より良く吸収,転流された.この時,Caは直上の葉と植物体先端部分に良く転流した.Caは果実表面からも良く吸収され,果実内部に拡散した.これらの結果は,オードラジオグラフィーによっても明確に確認された.尿素,硝酸,アンモニウムを培養液に与え,異なる窒素濃度,培養液pH,液温,ニッケル濃度でトマト苗を水耕した.その結果,1)尿素単用ではトマト葉中のT-N濃度は低いのに尿素濃度は高いことから,尿素を単用した場合にトマトの生育が劣るのは,トマトが尿素を吸収,利用しにくいことが主な要因になると判断した.2)尿素の同化にはNiが必須であるが,Niを培地に添加しても尿素では硝酸よりも生育が劣った.3) ^<15>Nを利用して,苗,開花期,果実肥大期,果実収穫期に与えたNの吸収・分配並びにその後の転流を調査した.尿素の吸収量は生育段階によって変化し,幼苗期には硝酸の25%であったが,その後の生育段階では80%まで増加した.同様に,尿素の転流は苗では制限されたが,その後の生育段階では硝酸と同じように早かった.施与直後の^<15>Nは,尿素と硝酸では葉身に,アンモニウムでは茎と果実に多く分布した.開花期,果実肥大期に吸収した^<15>Nは,それぞれ収穫期には果実並びに上位部分に多く転流した.葉面施与した尿素は良く吸収され,同化も早かった.以上のように,栄養成長期にあたる苗の段階では,尿素は吸収,転流が少なく,同化も遅いのでN源にはなりにくいが,生殖成長期には栄養成長期と大きく異なり,吸収,転流,同化は増加するので,この段階では尿素も良いN源になると考えられる.^<45>CaCl_2溶液をスポット状にして,植物体のさまざまな器官や部位に与えて吸収と転流を比較した.その結果,葉に与えたCaは表よりも裏から良く吸収され,先端方向へのみ移動して,基部方向や他の器官へは転流しなかった.莱柄基部に与えたCaは植物体の他の器官に与えた場合より良く吸収,転流された.この時,Caは直上の葉と植物体先端部分に良く転流した.Caは果実表面からも良く吸収され,果実内部に拡散した.これらの結果は,オードラジオグラフィーによっても明確に確認された.Caがトマト果実中にどのように転流して行くかを調べるために,^<45>CaをCaCl_2の形で,果梗,ガク,果実項部,果実赤道部などに与えたところ,果実表面に与えたCaが最も良く吸収され,果梗,ガクなどに与えたものが果実に転流するためにはかなりの時間経過が必要であることがわかった.果房基部のところでCaを果梗に与えた場合,最も多く転流するのは第1果であった.この結果は,第2の肥大開始を優先させても変わらなかった.トマトを材料として,幼苗期,第1花房開花期,第1果房肥大期,及び同収穫期に^<45>CaをCaCl_2の形で根に施与し,24時間後に収穫して器官別,部位別に分解して^5Caの分布を調査した.いずれの生育段階でもCaは下位の茎及び葉に多く存在し,生長点や果実では少なかった.特に収穫期には,果実への転流はほとんど認められなかった.トマトを材料として,幼苗期,第1花房開花期,第1果房肥大期,及び同収穫期に^<15>