hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内皮―篩部間コミュニケーションを介した全く新しい花序形態制御機構の解析

本研究では、野生型に比べて茎が短いer変異体とepfl4 epfl6二重変異体を活用して、茎の成長で働く新因子の発見を目指した。まず、野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体の茎を詳細に観察し、両変異体では茎の先端に近い部分で早期に細胞増殖が停止することを見出した。次に野生型と両変異体のこの部位での網羅的遺伝子発現解析により、両変異体で発現が減少する新たな受容体遺伝子を見出した。ゲノムにはこの新受容体遺伝子の類似遺伝子も存在したので、これらの二重変異体を作成したところ、茎の成長が著しく阻害された。すなわち、本研究で目指した、茎の成長に関わる新因子の同定が達成できた。高等植物の発生では、体を構成する細胞間での情報のやりとりが必須だが、解明されてきた分子機構の例は限られており、新たなメカニズムの解明は重要課題である。erecta (er)変異体は野生型に比べて茎が短い。その原因遺伝子がER遺伝子であり、細胞膜結合型の受容体をコードする。その際にERに作用するリガンドとして以前にEPFL4とEPFL6を同定し、内皮で生まれるリガンドが篩部伴細胞でERにより受容されることが花序の形作りで大きな役割を持つことを明らかとしてきた。er変異体とepfl4 epfl6二重変異体は野生型と比べて茎が短いが、この結果に対するさらなる解析を目指して、茎の中のどの領域がこれらの制御の影響を最も受ける現場なのかを明らかにするために、野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体の茎の細胞の分裂活性と伸長具合を茎の先端から連続的に野生型と比較しながら観察、測定することにした。そのために、そもそも茎のどの部分が茎の伸びにとって重要な制御箇所となるのかを、茎を先端から5mmずつ区切って、その部分ごとのその後の成長を経時観察することで明らかとした。今年度、その重要制御部位の切片を作成し、細胞レベルでの変化を野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体で比較したところ、両変異体では野生型とくらべて、茎の先端により近い部分で細胞が急速な伸長を開始する一方で早期に伸長が停止すること、細胞の達する最終的な長さは大きくなること、一方で細胞の増殖は少なく、茎に含まれる細胞数は減少することがあきらかとなった。また、時空間的に任意の点でEPFL6をONにできる発現誘導植物(epfl4 epfl6二重変異体背景)を用いて、EPFL6がERを刺激すると引き起こされる事象を解析するための形質転換体の作成が達成できたので、それらを用いるための条件検も行った。高等植物の発生では、体を構成する細胞群の間での情報のやりとりが必須となるが、解明されてきた分子機構の例は限られており、様々な細胞間コミュニケーションの新たなメカニズムの解明は重要課題である。その際にERに作用するリガンドを同定したところ、EPFL4とEPFL6を同定した。発現場所の解析から、内皮で生まれるリガンドが篩部伴細胞でERにより受容されることが花序の形作りで大きな役割を持つことが明らかとなった。er変異体とepfl4 epfl6二重変異体では野生型と比べて茎を構成する細胞の増殖と伸長に顕著な変化が見られるが、これは最終的に成長しきった茎の解析から得た結論である。この結果に対するさらなる解析を目指して、茎の中のどの領域が本事象の影響を最も受ける現場なのかを明らかにするために、野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体の茎の細胞の分裂活性と伸長具合を茎の先端から連続的に野生型と比較しながら観察、測定することにした。現在、その重要制御部位の切片を作成し、細胞レベルでの変化を野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体で比較している。また、時空間的に任意の点でEPFL6をONにできる発現誘導植物(epfl4 epfl6二重変異体背景)を用いて、茎のどの部位でEPFL6がERを刺激すると花序の形態に変化が見られるのか、解析するための、形質転換体の整備を進め、現在は、得られた形質転換体の性質の検証を開始している。

erecta (er)変異体は野生型に比べて茎が短い。その原因遺伝子がER遺伝子であり、細胞膜結合型の受容体をコードする。その際にERに作用するリガンドとして以前にEPFL4とEPFL6を同定し、内皮で生まれるリガンドが篩部伴細胞でERにより受容されることが花序の形作りで大きな役割を持つことを明らかとしてきた。すなわち、er変異体とepfl4 epfl6二重変異体は野生型と比べて茎の成長に異常があるのであるが、本研究では、この仕組みに関わる新しい因子の発見を目指して解析をおこなってきた。まず、茎の中のどの領域がこれらの制御の影響を最も受ける現場なのかを明らかにするために、野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体の茎の細胞の分裂活性を茎の先端から連続的に観察したところ、両変異体では野生型とくらべて、茎の先端に近い部分で早期に細胞増殖が停止することを見出した。そこで、野生型、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体のこの部位での網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、変異体で発現が減少する遺伝子群の中に興味深い新たな受容体遺伝子が含まれていることを見出した。ゲノムにはこの新受容体遺伝子の類似遺伝子も存在したので、これらの二重変異体を作成したところ、茎の成長が著しく阻害された。すなわち、本研究での発見を目指した、茎の成長制御に関わる新しい因子の同定が達成できた、と考えている。今後はこの新因子の解析を進めることで、茎の成長に関する新たな仕組みの解明に取り組んでいく予定である。植物発生遺伝学当初、今年度に行うことを予定していた研究計画のうちの大部分はおおむね完了した。一部、さらさる解析を行いたい部分は残っているので、次年度にその詳細な解析を引き続き行っていく予定である。また、成果としては、2報の英語文献、2報の日本語文献を発表することも出来た。当初に今年度に行うと予定していた研究計画のうちの大部分はおおむね完了した。一部の形質転換体の生育が1世代分だけ遅れてはいるが、次年度の早期には当初のプランに追いつく予定である。また、今年度に、成果の一部は複数の原著論文として発表することも出来た。今年度に計画通りに順調に推移して来ているので、今後も、特別の変更は加えずに当初の計画通りに本研究をすすめることで、今後の研究の順調な推進が可能であると考えている。具体的には、作成が完了した形質転換体を用いて、EPFL6刺激をOFFからONにした際に起こる事象の解析を行うための条件設定のさらなる改良を、まずは行う。準備が終了次第、解析を実施する。その際に用いる形質転換体としては、前年度に作成した複数の形質転換体の中でも、熱ショックプロモーターによる誘導系とエストラジオールによる誘導系が最も使い勝手がよさそうであるので、これらを用いる。これらの植物を用いて、EPFL6を植物のどの部位で発現させた場合にepfl4 epfl6二重変異体の表現型がレスキューされるのかを、局所的に発現誘導をかけることで解析する。さらにこの結果を受けて、その部位でEPFL6の発現を誘導した際に引き起こされる遺伝子発現の変動の経時的・網羅的な解析に着手する。これにより、茎の長さが実際に変化する部位で細胞増殖・伸長の制御に関わる因子群の経時的発現変動が解析できると考えている。また、前年度の結果から、er変異体、epfl4 epfl6二重変異体では細胞伸長だけでなく細胞増殖にも異常が生じることが判明しているが、その異常の詳細を細胞分裂の直接的な可視化により解析することも予定している。
降雨に先立つ干ばつの影響を考慮した斜面崩壊予測モデルの構築

自然斜面や河川堤防の材料にもなる堆積岩は、乾燥と湿潤の繰返しを受けて風化が促進(スレーキング)されるため、降雨による地盤災害についてはそれに先立つ干ばつの影響を受ける可能性が考えられる。本研究では、被災事例・降雨データの分析、および干ばつと降雨の繰り返しを模擬した室内実験を実施した。その結果、雨季と乾季が明確に分かれる地域では、スレーキングの影響を受けたと考えられる斜面崩壊事例が確認された。また実験結果より、乾湿繰返しの度にスレーキングは進行し、せん断変形・体積変化が生じること、その変化量は応力比が大きいほど顕著に表れること、およびせん断強度が徐々に低下する傾向が示された。一般的に降雨に起因する地盤災害は、災害発生時の降雨強度や降雨継続時間がその重要な要因として認識されている。しかし、世界に広く分布し、自然斜面や河川堤防の材料にもなる堆積岩は、乾燥と湿潤の繰返しを受けて風化が促進される。このような風化現象は、一般的にスレーキングと呼ばれる。また、湿潤時におけるスレーキングによる岩の強度低下の程度は、直前の岩の含水状態に依存することが知られている。そこで本研究は、降雨に先立つ干ばつの影響に着目して、地盤の強度変形特性を検討した。平成25年度は、降雨に先立つ干ばつの影響で生じた地盤災害の被災地において採取した原位置試料、およびその比較としてスレーキング指数の異なるいくつかの地盤材料(泥岩、砂岩、硅砂、グラスビーズ)を用いて力学試験を実施した。本研究では、異方応力状態を保ちつつ、試料の乾湿繰り返しが可能な改良型一面せん断試験機を用い、実際の斜面を構成する地盤に繰返し生じ得る応力状態を再現し、供試体の強度変形特性に及ぼす乾燥と湿潤状態の影響を調査した。一連の実験により、泥岩では湿潤時だけでなく乾燥過程においても大きなクリープ変位が生じることが判った。乾燥過程においては、せん断変位速度にピークが二つ生じるという特徴的な傾向が示された。これは、乾燥により失われる地盤の間隙水について、土粒子間の間隙(macro pore)と単粒子内の間隙(micro pore)を考慮することで説明できる可能性を示した。また、スレーキングによるクリープ変位、強度の低下率、および地盤材料の破砕の程度は、地盤材料のスレーキング指数と良い相関があることを示した。本研究は降雨による地盤災害について、災害発生時の降雨強度だけでなく、その降雨に先立つ干ばつの影響に着目して、地盤の強度変形特性を検討するものである。世界に広く分布し、自然斜面や河川堤防の材料にもなる堆積岩は、乾燥と湿潤の繰返しを受けて風化が促進される。また、湿潤時における岩の風化(強度低下)の程度は、直前の岩の含水状態に依存することが知られており、本研究ではこの事象を実験・現場調査により実証することを目的としている。平成24年度は、降雨に先立つ干ばつの影響で生じた地盤災害の被災地において採取した原位置試料による室内試験を実施した。また、いくつかの被災事例を調査し、降雨データの分析を行った。原位置試料による室内試験により、実際の斜面を構成する地盤に繰返し生じ得る乾燥と湿潤状態を再現して、供試体の強度変形特性を調査した。一連の実験により、所定のせん断応力を与えた状態における浸水時のクリープ変形量は、供試体の初期含水比およびせん断応力比に大きく依存することが分かった。特に初期含水比については、最初の飽和時(すなわち初期含水比ゼロ)のクリープ変形量は、2回目以降の値と比較して非常に大きいことが実験により示された。更に、単調せん断載荷のピーク強度は、乾燥と湿潤の繰り返し回数の増加により、僅かではあるが徐々に低下する傾向が確認された。この傾向は、供試体のスレーキング指数などにより変化することが考えられる。地盤材料の風化を扱う室内実験は、通常非常に時間がかかり、実施も困難であるが、本研究では効率的に作業を進めている。また、300箇所の被災事例を収集し、降雨データの分析も随時行っている。今回実験で用いた供試体のスレーキング指数は"1"であり、乾燥と湿潤によるスレーキングの程度は比較的小さい。したがって、様々な状態の地盤に適用できるモデル・チャートを構築するため、異なるスレーキング指数を有する地盤材料による実験を進める。また、降雨データの分析では、地盤の乾燥状態を適切に表現するパラメータの提案を行う。更に、盛土のスレーキングに伴う安定性の低下に対して、補強材による盛土補強の有効性を検討する。該当なし
緊縮政策と自殺・死亡―1930年代と50年代の地方財政緊縮の社会的影響の因果分析

公的医療サービスや失業者の生活支援など、政府支出は人々の生活を支えている。そのような政府支出の削減が人々の健康を悪化させる可能性が、先行研究では指摘されてきた。本研究は、戦前・戦後の日本で実施された政策に注目して、政府支出の削減や財政再建が経済活動や人々の健康に与えた影響を明らかにする。本研究は、以上の分析を行うために、各種の統計の収集と整理を行う。次に、日本で行われた財政再建や歳出削減の歴史的背景を検討した上で、財政再建と歳出削減が経済や社会に与えた効果を推定する。歳出削減や財政再建という現代的論点に対して、歴史的定量的な知見を提供することを本研究は試みる。
占領軍側文書にみる占領期の東京における都市空間利用の規制・誘導の実態に関する研究

GHQが実際にコミットした東京の都市空間の中から、住居系の機能をもつ空間に対象を絞って研究を行った。GHQが占領期において、接収した土地建物には、軍事的機能の他に、当然住居としての機能も求められた。占領軍関係者のための住居として東京地区で確保されたものには、占領軍側の分類に従えば(1)宿舎(apartment)、(2)接収住宅(US.House)、(3)住宅地区(dependents housing)、(4)兵舎(barrcks)の4つの種類があった。これらの所在地をこれまでに収集したGHQ側の地図資料および写真資料からかなり正確に場所を特定し、全体としての分布状況と、その分布を規定していた要因を、1)立地場所に内在する空間的固有性と、2)GHQ関連施設との機能的関連性、それに与件的条件であった3)空襲による消失地区との関連から明らかにし、都市形成史的な観点から見た史的な位置づけを行った。分布状況としては、概ね山の手地域に収まり、大規模軍事施設の立地とも関連が認められた。また、隅田川以東には、ほとんど分布が見られないことがわかり、東京の都市形成に見る地域の空間文化的文脈との関連が強く見られることが確認された。現在この調査結果をまとめている段階であり、その結果は学会誌等に投稿する予定である。また、GHQ側文書から、主に1)公有水面の埋め立て、2)露店整理、3)公営住宅の建設、の関連資料を収集し、整理を開始している。これらの内容に関しても、日本側文書との付け合わせを行った上で、考察を進め、今後学会誌等に投稿していく予定である。GHQが実際にコミットした東京の都市空間の中から、個人の住宅を將校用住宅として使用したいわゆる「接収住宅」を対象とした。これまでに収集した資料から、(1)接収住宅総体としての特質の把握、(2)接収前後における住まいの変化、(3)「住宅接収」がもたらした影響について考慮した。概要は以下の通り。1.接収住宅の分布は江戸から明治期にかけて形成された山の手の空間構造を土台とし、明治後期から昭和初期にかけて台頭してきた新資産階層をその所有者とする地域に集中しており、ある領域性を持つ場として人々から認識されていた。2.明治以降の近代化の流れの中に位置づけられる接収住宅は、大学教育や海外経験を介して、この時期に台頭してきた階層の経済的な背景のもとに導入された、新しい間取りと設備を備えた近代住宅である。3.こららの住宅の戦前における「近代」の導入は、住まいの様式や形態にとどまらず、住まい方などのソフト面にも及び、洋装・パーティーの習慣化といった中身の変化を伴った。洋風の間取りの導入にも象徴されるように、家族生活や個人のプライベートなつきあいを重視するような空間の導入は、対世間的、対人的コミュニケーションの枠組みがこれまでのものから大きく変化したことを示している。4.GHQ軍人のための個人住宅の接収は、敗戦後の混乱と住宅不足という状況下で行われた。特に住宅の所有者にとっては、昭和21年施行の財産税・非戦災者特別税、昭和26年施行の富裕税と共に大きな負担を抱えることになり、返還後の維持困難による家屋の売却という事態を招いた。規模が大きく、文化財的価値のある住宅はその後公共化されるが、それ以外の家屋は取り壊しされるケースが少なくなく、都市のストックを失う結果を導いた。5.接収住宅の選定は、GHQ側の選定基準をもとに作成された日本側のリストをもとに、GHQ軍人と担当の日本人が家屋を物色して行われた。この選定の際に、重点が置かれたのは仕上げ材・寝室の数・洋便器の数・暖房給排水設備の有無・サンルームやガレ-ジといった特別室の有無であり、ある基準以上の規模を備えていれば、特に建築面積や敷地面積に関する条件は問われなかった。
「聖典」・「経典」解釈における「先入観」についての分野横断的古典文学研究

2018年度は、2017年度に定めた方針に従って、各研究班によるミニ研究会に注力した。一例をあげれば、研究代表者が主催する『旧約聖書』班は、2018年6月5日に立教大学において第2回のミニ研究会を開催し、大学院博士後期課程の研究協力者が「ヨブ記における神の言葉ーヘブライ語聖書における「神」という登場じん物についての一考察」という研究発表を行った。本発表では、ヘブライ語聖書における「神」という物語のなかで言葉を発する「登場じん物」について、神は最後の論者として登場するヨブ記を解釈する際、その文言に貼られた「神」というラベルがどのような影響を与えているかについて問題提起がなされ、その後三人の参加者によって討議された。2019年3月27日には、研究代表者1名・研究分担者3名に加えて各研究班から研究協力者計3名が、分担者の所属機関である広島大学の東千田キャンパスに集まり、全体での第3回研究打ち合わせを実施した。そこでは研究進捗状況と成果が報告され、意見交換をした。また、中国古典分野の研究分担者が研究経過報告として孔子のある発言に対して歴代の注釈がどのようにそれを解釈してきたのかを回顧しつつ、孔子の聖人化との関連について考察した。加えて、新約聖書分野の研究分担者も、「マタイ福音書におけるユダヤ教/キリスト教の境界線をめぐって」という報告を行い、イエスが神として新約聖書において表象されているのかどうかという問題について論じた。その後、次年度の研究計画が定められた。次年度は同様の研究打ち合わせを秋期に分担者の所属機関のある仙台で、その後、本研究の総括として研究代表者の所属機関である立教大学において公開シンポジウムを開催する方針が決定された。これらの研究成果は研究代表者、研究分担者2名それぞれの単著書籍に代表されるに学術出版物おいて刊行された。個々の研究分野によるミニ研究会を中心とした研究は順調に進んでいる。当初の研究計画通り、各分野ごとの小グループによる年二回のミニ研究会と各メンバーが所属する学会で本研究の趣旨に沿ったワークショップなどの計画を進める。また、全体の研究会を年一度開催し、各分野でのミニ研究会の内容を持ち寄って討論する。各メンバーはその内容を各ミニ研究会に持ち帰って研究を深化させる。研究期間最後に開催を予定している公開シンポジウムの計画についても引き続き案を練る。本研究の採択を受け、研究代表者・研究分担者4名による全体の第1回研究打ち合わせを、2017年9月6日に研究代表者の所属機関である立教大学の池袋キャンパス12号館2階会議室にて実施し、従来見られなかった分野横断的古典文学研究となる本研究の目的・意義・進め方について確認・討議した。その後、2017年9月2018年3月にかけて、研究代表者・4名の研究分担者がそれぞれの研究分野において、主として若手研究者を交えたミニ研究会を12度開催し、古典文学研究の「聖典」・「経典」における先入観について発表・討議を通して理解を深めたり、国際集会での発表・意見交換、あるいは著作活動を通して研究を実施した。一例をあげれば、研究代表者が主催する『旧約聖書』班は、2018年3月15日に立教大学において第1回のミニ研究会を開催し、研究代表者による「モーセの著者性」という研究発表に続いて、伝統的にモーセが著者とされてきた『旧約聖書』の最初の五書が、いかに中世から近代にかけて否定され、それが新たな研究進展へとつながったかについて討議した。研究分担者の矢田は、11月に中国雲南省昆明市雲南大学で開催された屈原及楚辞学国際学術研討会曁中国屈原学会第十七届年会に参加し、「再読賈誼〈弔屈原賦〉」と題する口頭発表をおこなった。また、学会期間中は、中国国内外の楚辞研究者との意見交換により、本研究課題に関連する情報を収集した。上記口頭発表の内容は論文としてまとめ投稿した。2018年3月6日には、研究代表者・研究分担者4名に加えて研究協力者2名が、分担者の所属機関である同志社大学の今出川校地良心館RY429演習室に集まり、全体での第2回研究打ち合わせを実施した。そこでは研究進捗状況と成果が報告され、意見交換をした後、次年度の研究計画が定められた。

また、中国古典分野の研究分担者が研究経過報告として孔子のある発言に対して歴代の注釈がどのようにそれを解釈してきたのかを回顧しつつ、孔子の聖人化との関連について考察した。加えて、新約聖書分野の研究分担者も、「マタイ福音書におけるユダヤ教/キリスト教の境界線をめぐって」という報告を行い、イエスが神として新約聖書において表象されているのかどうかという問題について論じた。その後、次年度の研究計画が定められた。次年度は同様の研究打ち合わせを秋期に分担者の所属機関のある仙台で、その後、本研究の総括として研究代表者の所属機関である立教大学において公開シンポジウムを開催する方針が決定された。これらの研究成果は研究代表者、研究分担者2名それぞれの単著書籍に代表されるに学術出版物おいて刊行された。個々の研究分野によるミニ研究会を中心とした研究は順調に進んでいる。当初の研究計画通り、各分野ごとの小グループによる年二回のミニ研究会と各メンバーが所属する学会で本研究の趣旨に沿ったワークショップなどの計画を進める。また、全体の研究会を年一度開催し、各分野でのミニ研究会の内容を持ち寄って討論する。各メンバーはその内容を各ミニ研究会に持ち帰って研究を深化させる。研究期間最後に開催を予定している公開シンポジウムの計画についても引き続き案を練る。発注した洋書の一部が、年度末までに納品されなかったため、繰越金が生じた。本報告書記載時点ですでに洋書はほとんど届いているため、今年度は当初の計画に沿って使用できる予定である。年度末に打ち合わせの出張をしたために、精算が翌年度に繰り越しとなった。2019年度は各班によるミニ研究会、仙台における打ち合わせ、立教大学における公開シンポジウムを計画している。また当初の計画通り関連書籍も購入する。
インターネットからアクセス可能な文献データベースの探索エージェントの開発

ネットワーク情報源の発展にともない情報検索用の探索エージェントに関して,関心が高まっている。現在のネットワーク情報源の中で,量と質の両面から見て,探索の対象となりうるのは,オンラインデータベースとOPACに限られる。オンラインデータベースの多くはインターネット上ではtelnetによりアクセス可能であり,OPACは,telnetとWWWの双方で提供されている。そこで,両者にアクセスしうるtelnetによりエージェント機能を持つシステムの設計と構築に関する基礎研究を行った。情報探索用エージェントに求められるのは,検索質問の入力を受付け,これを分析し,一定の検索式を生成し,あらかじめ定められたネットワーク情報源にアクセスし,これらを探索し,検索結果を取り込み,編集し,利用者は提示する機能である。この中で,中心となるのは,個々のデータベースに対し検索を行う部分である。オンラインデータベースとOPACに共通するのは,検索手法にブール演算子を用いた完全照合手法が用いられている点である。複数の異なる米国のデータベースサービス機関とOPACに対して検索のシミュレーションを行ったが,最も大きな問題になるのは,検索結果のレレバンス判定にあることが判明した。すなわち,論理型検索手法においてはランキング出力ができないために,大規模なデータベースにおいては,必ず検索文献の過剰を招くことになる。単純なエージェントでは,不適合な文献を多数含む出力結果を用いることになる。これを回避するためには,フィードバックを必要とするが,これはエージェントの役割自体を否定することにつながる。そこで,レレバンス判定のためのアルゴリズムが求められ,レレバンス判定に関する基礎研究を行った。インターネットに接続された個別のネットワーク上に存在する情報資源は、人間からデータベースまで様々であり、その中で、文献データベースは、データベースとして量と質の面で他を凌駕している。これには、図書館がOPAC(オンライン目録)として提供する図書館蔵書のデータベースといわゆる書誌データベース(索引・抄録誌をデータベース化したもの)とが含まれる。これらのインターネット上でアクセスできる文献データベース群は総体として、一つの図書館目録、書誌を構成し、あらゆる文献を探し出すトゥールとなりつつある。本研究は、対話形式でプロファイルを作り、文献データベースに対してそれぞれのシステムに応じた探索を行い、検索結果を得るソフトウェアを作成する。この「文献データベース・エージェント」の実現のための基本構想を検討し、個人の持つパーソナル・コンピュータやワークステーションからネットワーク情報資源にアクセスし、「もうひとりの自分(alter ego)」にネットワーク上のデータベース探索を代行させ、リンクを作ることにより、個人のネットワーク情報資源の一体化を図ることとした。次いで,既存のデータベース探索システム,OPAC,インターネットのサーチエンジなどのインターフェースの調査を行い,基本設計を進めるとともに,最も問題になるレレバンス判定を解決,回避するための手法を検討した。情報検索用エージェントに求められるのは,検索質問の入力を受付け,これを分析し,一定の検索式を生成し,あらかじめ定められたネットワーク情報源にアクセスし,これらを探索し,検索結果を取り込み,編集し,利用者に提示する機能である。
中高年齢者における睡眠特性の多元的解析とその応用に関する研究

平成5年6年度の2年間で当初の計画通り研究を遂行することができた。2年間の研究成果の概要については次の通りである。就業している中高年齢者を含む1,120名の通常勤務者に、生活時間調査、朝型・夜型質問紙、A型行動パターン調査等を実施し、主として概日リズムの位相差の観点から加齢影響に伴う個人特性や睡眠・覚醒習慣の変化について検討した。またこの間に、4組3交代勤務に従事する化学工場の男子オペレータを対象として、夜勤中に2時間の仮眠のある14名と、仮眠のない14名に対て、仮眠効果に関する調査も遂行できたので、合わせてその成果の概要についても報告する。平日の就寝時刻は、男女とも加齢に伴って早くなるが、起床時刻には大差がみられなかった。平日の平均睡眠時間は、加齢に伴って延長していたが、休日の睡眠時間は逆に短縮し、高齢者ほど平日と休日の睡眠時間に差が少なかった。M-Eスコアー分布は男女とも加齢に伴って朝型寄りに変化していた。同じ年齢層にあっても、夜型より中間型、中間型より朝型で就寝時刻が早く、とくに高齢者の朝型で顕著であった。年齢層による就寝時刻の差は朝型よりも夜型で大きかった。起床時刻についても同様の傾向にあったが、就寝時刻ほど朝型・夜型および年齢層による差は大きくなかった。平均睡眠時間は、夜型、中間型、朝型の順に延長していたが、その差は高齢者ほど少なかった。また、A型行動パターンとそうでない者の間に、睡眠時間の長さに差がみられなかった。以上の成績から、加齢に伴って夜型から朝型に変化し、概日リズムにも位相の前進が引き起こされるものと推測された。仮眠調査から、2時間でもこの種の仮眠がといれれば、夜勤中に必然的に生じる睡眠不足を前もって補う効果と、夜勤継続によって生じる疲労を一定限度回復する効果があるものと推測された。今年度(平成5年度)の研究は,およそ当初の計画どおりに推進することができた。以下,具体的に研究実績を記述する。睡眠質問紙作成:25項目からなる睡眠習慣調査票とクロノタイプ・性格特性等を評価しうる睡眠特性に関連する約50の質問項目を抽出し,最終的な睡眠にかかわる質問票を作成し終えた。また,下記に述べる対象職場の中で,交代制勤務を実施している職場には,夜勤中の仮眠を与えている企業とそれを全く与えていない企業が抽出できたので,夜勤中の仮眠効果を検討するための質問票も別途作成した。データ収集:下関市商工会議所ならびに下関21世紀協会(若手経営者協会)の賛同を得て,現在のところ25社に勤務する中高年齢者を含めた従業員約1,200名およびその従業員の子供さん(小・中・高校生)約1,000名のデータが収集された。現在も調査依頼およびデータ収集を続けており,最終的には30社の企業から約2,000名の従業員および1,500名のお子さんのデータを収集する予定である。データ解析:現在,回収された質問票を逐次コンピュータに入力中である。また,上述した夜勤中の仮眠効果については,いままで研究がされていないこともあって,優先的にデータを解析した。その結果,夜勤中に約3時間の仮眠がとれる職場では,夜勤中および夜勤後の疲労の蓄積が少なく,かつ夜勤疲労の回復も速いことが明らかになった。この結果については,現在,英文雑誌Ergonomicsに投稿中である。今後の問題点:予定したより質問票の回収数が多く,このため,今後データ入力およびデータ分析にかなり時間と研究費がかさむことになったが,残りの結果を平成6年度中にまとめる予定である。

仮眠調査から、2時間でもこの種の仮眠がといれれば、夜勤中に必然的に生じる睡眠不足を前もって補う効果と、夜勤継続によって生じる疲労を一定限度回復する効果があるものと推測された。本年度(平成6年度)は本科研費補助の最終年度であるが、研究は当初の計画通りほぼ遂行することができた。本年度の研究実績の概略については、以下の通りである。就業している中高年齢者を含む1,120名の勤務者に、生活時間調査、朝型・夜型質問紙、A型行動パターン調査等を実施し、主として概日リズムの位相差の観点から加齢影響にともなう個人特性や睡眠・覚醒習慣の変化を検討した。その主要な結果は、次の通りであった。1)平日の就寝時刻は男女とも加齢に伴って早くなっていたが、起床時刻については年齢差は少なかった。2)平日の平均睡眠時間は加齢に伴って延長していたが、休日の平均睡眠時間は逆に、高齢者ほど短縮し、かつ休日と平日の平均睡眠時間の差は少なかった。3)朝型・夜型スコアーの分布は、男女とも高齢者ほど朝型寄りに変化していた。朝型と判定された者の割合は、19歳以下で6.9%、20才代で16.1%、30才代で27.0%、40才代で38.4%、50才代で63.9%、60才代で65.4%で、加齢に伴って急増したが、逆に夜型は急減した。4)同じ年齢層でも夜型より中間型、中間型より朝型で平日就寝時刻が早く、特に高齢者の朝型で顕著であった。睡眠時間についても同様に、夜型より中間型、中間型より朝型長くなる傾向は各年齢層とも同じあったが、その差は若年者で大きかった。5)加齢に伴って夜間覚醒する者の割合は増大したが、高齢者ほど、また夜型より朝型の者ほど睡眠時間に対する充足感もよく、消灯時刻や睡眠時間の変動性も少なく、熟眠感も良好であった。6)A型行動パターンを示す者の平均睡眠時間はやや短縮していたが、年齢差はみられなかった。以上の成績から、加齢に伴って夜型から朝型に変化し、概日リズムにも位相の前進が引き起こされているものと推測された。
ナノチューブ電極を用いるCO2還元/H2生成セルの高度化

燃料電池技術の急速な発展に伴い、超長期的には水素をエネルギー源とした水素社会が構築されると考えられている。水素ガスの供給源として、最終的には水から水素を取り出すことが想定されている。しかしながら、水から水素を取り出す技術の確立には、まだかなりの時間を要することが予想され、中長期的には化石燃料などから、水素を生成することになると思われる。しかし、副生成物としてCO2やCOが発生するため、その処理技術の確立のためにも、CO2の変換・除去技術の開発は、大変重要な意味を持ってきている。このような状況の中で、電気化学及び光電気化学法によるCO2の還元技術は将来発展が期待されている最重要技術の一つとして結論づけられている。メタノール溶媒にCO2を吸収させ、銅電極を用いて高い電流効率でメタンやエチレンを生成させることが可能となりつつあるため、将来実用化できる可能性が大きいが、システムの実用化を鑑みると、エチレンやエタンなどの高次な炭化水素類をより高効率で得ることが必要である。これまでのシステムでは金属電極を用いて還元を行ってきたため、今後はCO2還元やH2生成のための電極設計及び電極開発が、国内外のプラントメーカー・電力会社から求められてきている。したがって、CO2還元ための実用的な電気化学的還元セルの開発が必要である。本研究では、以下の図に示すような半導体ナノチューブ膜を電気化学的還元セルに組み入れ、CO2の新規反応セル、又はH2の光電気化学的生成セルを構築することが目的になる。本年度は、酸化チタンナノチューブ電極と金属ナノチューブの電極作製に主眼を置いた。CO2還元のための電極設計及び電極開発が、国内外のプラントメーカー・電力会社から求められてきおり、当初の研究計画では、金属又は半導体ナノチューブ膜を電気化学的還元セルに組み入れ、CO2の新規反応セルを構築することであった。セルを構築してCO2還元を高効率で進行させる見通しができた。本結果は、日本への特許出願予定であり、国際特許も視野に入れている。一方、n型の半導体ナノチューブ電極をアノードに用いて、可視光/紫外光を照射すると、非常に低電位でカソード側においてCO2還元/H2生成が進行することが分かってきた。特に、n型の半導体ナノチューブ電極に酸化チタンナノチューブを用いて、酸化チタンにAg, Au, Cuなどの数nmの金属粒子を分散させると、プラズモン共鳴により、500 nm付近の可視光においても、量子効率10%程度の高効率で、CO2還元/H2生成が進行することを見出しており、特許と国際的な学術論文において、成果発表を予定している。これまでの研究計画では、CO2還元に焦点を絞っていたが、n型の半導体ナノチューブをアノード電極に用いて、光電気化学的反応を進行させると、カソード電極上において高効率でH2生成も行うことが見出された。したがって、CO2還元/H2生成の両方を実施できる反応セルを構築し、幅広い特許を取得することを目指すことになった。現在、ナノチューブの形状を最適化することにより、反応速度(電流密度)が著しくことなることが分かってきた。さらに、可視光の波長依存性も非常に大きいことが見い出されてきている。したがって、反応性を高度化することにより、著しく反応系を向上させることができると考えられる。故に、高度なCO2還元/H2生成の還元セルを構築することができる可能性がある。今後は、ナノチューブ材料を用いる高効率水素生成法を検討する。炭酸ガスの還元と水素生成は、同じ還元反応であるため、還元系をうまく構築すれば、高効率の反応系を構築することが可能であると思われる燃料電池技術の急速な発展に伴い、超長期的には水素をエネルギー源とした水素社会が構築されると考えられている。

本結果は、日本への特許出願予定であり、国際特許も視野に入れている。一方、n型の半導体ナノチューブ電極をアノードに用いて、可視光/紫外光を照射すると、非常に低電位でカソード側においてCO2還元/H2生成が進行することが分かってきた。特に、n型の半導体ナノチューブ電極に酸化チタンナノチューブを用いて、酸化チタンにAg, Au, Cuなどの数nmの金属粒子を分散させると、プラズモン共鳴により、500 nm付近の可視光においても、量子効率10%程度の高効率で、CO2還元/H2生成が進行することを見出しており、特許と国際的な学術論文において、成果発表を予定している。これまでの研究計画では、CO2還元に焦点を絞っていたが、n型の半導体ナノチューブをアノード電極に用いて、光電気化学的反応を進行させると、カソード電極上において高効率でH2生成も行うことが見出された。したがって、CO2還元/H2生成の両方を実施できる反応セルを構築し、幅広い特許を取得することを目指すことになった。現在、ナノチューブの形状を最適化することにより、反応速度(電流密度)が著しくことなることが分かってきた。さらに、可視光の波長依存性も非常に大きいことが見い出されてきている。したがって、反応性を高度化することにより、著しく反応系を向上させることができると考えられる。故に、高度なCO2還元/H2生成の還元セルを構築することができる可能性がある。今後は、ナノチューブ材料を用いる高効率水素生成法を検討する。炭酸ガスの還元と水素生成は、同じ還元反応であるため、還元系をうまく構築すれば、高効率の反応系を構築することが可能であると思われる本年度、研究材料の購入を抑制し、来年度にナノチューブの研究材料を購入する。
インスリン受容体基質と相互作用しているARF1 mRNAの生理的意義の解明

我々は、インスリンやインスリン様成長因子(IGF)の細胞内シグナルを仲介するインスリン受容体基質(IRS)がRNAと複合体を形成していることを見出し、この複合体形成の意義を解析した。その結果、IRSは、(1)small nucleolar RNA(snoRNA)の生合成を促進して、リボソームの成熟・活性化を進める、(2)mRNAの配列内リボソーム進入部位(IRES)を介した翻訳を調節する、という多面的な意義を有している可能性を示した。我々は、インスリン様成長因子(IGF)の細胞内シグナルを仲介するインスリン受容体基質(IRS)がmRNAと複合体を形成しているという事実を発見してきた。本研究では、我々が最近同定したIRS結合性mRNAの中から、細胞内シグナル伝達に関わるARF1やRACK1をコードするmRNAに着目し、これらの生理的意義を明らかにすることを目的としている。初年度は、まず、IRS-1を免疫沈降し、そこにARF1 mRNAやRACK1 mRNAが含まれることをRT-PCR法で確認した。興味深いことに、RACK1 mRNAについて、成熟型mRNAはIRSと相互作用せず、第2イントロンを含むpre-mRNAが相互作用していることを見出した。RACK1遺伝子の第2イントロンにはU96Asmall nucleolar RNA(snoRNA)をコードする配列が含まれている。そこで、IRS-1がU96Aとin Vltroで直接相互作用することをゲルシフトアッセイで確認し、更に、IRS-1の免疫沈降物からRNAを抽出しU96Aをノザンブロットで検出することにより、細胞内でも相互作用していることを確認した。一方、IRS-1を過剰発現するとU96Aが増加し、IRS-1ノックアウトマウス由来の胚性線維芽細胞ではU96Aが減少していることを見出した。IRSとmRNAスプライシング関連因子が相互作用しているという我々の最近の知見を併せ、IRSはRACK1 pre-mRNAのスプライシングを促進し、U96Aの産生を誘導する可能性が考えられた。U96Aを含むsnoRNAはリボソームの成熟・活性化に関与すると考えられており、IGFに応答したタンパク質合成制御の全く新しい機構を解明できると期待している。また、ARF1 mRNAに関しても、IRSによるRNA制御の解析を鋭意進めている。我々は、インスリンやインスリン様成長因子(IGF)の細胞内シグナルを仲介するインスリン受容体基質(IRS)がmRNAと複合体を形成していることを明らかにしてきた。本研究では、我々が最近同定したIRS結合性mRNAのうち、細胞内シグナル伝達に関わるARF1やBcl-2をコードするmRNAに着目し、このIRS-RNA複合体の生理的意義の解明を目的としている。本年度の研究では、まず、IRS-RNA複合体の中に翻訳開始因子eIF4E,eIF4Gなどが含まれていることがわかり、IRSが翻訳中のリボソームと相互作用していると結論した。また、IRS結合タンパク質として新たにG3BP1を同定し、G3BP1が分子内にmRNA認識モチーフを有し、IRSとmRNAの相互作用を仲介するアダプタータンパク質であることを明らかにした。G3BP1は、mRNAの途中に存在してリボソームの導入を可能とする配列(IRES)を認識する。そこで、Bcl-2mRNAに存在するIRESに着目して解析を進めた結果、IRS-1の発現抑制によってこのIRESを介した翻訳が抑制され、Bcl-2タンパク質が減少した。更に、IRESを含むことが知られているc-myc,IGF-I receptor,cyclin D1,XIAPのmRNAもIRS-1と相互作用していることがわかった。以上から、「IRSはG3BP1を介して一部のmRNAのIRESに相互作用し、これらの翻訳を調節する新機能を有している」と結論した。初年度の結果を併せ、IRS-RNA複合体は、タンパク質合成において、(1)small nucleolar RNA (snoRNA)の生合成を促進してリボソームの成熟・活性化を進める、(2)IRESを介したmRNAの翻訳を調節する、という多面的な生理的意義を有している可能性を世界で初めて示すことができた。
MALT1核移行メカニズムと口腔癌細胞浸潤

Mucosa associated lymphoidtissuelymphoma translocation gene 1(MALT1)はリンパ球系細胞ではNF-κBシグナル伝達分子として機能し、口腔癌細胞では核に局在するとともにMAPKシグナルの抑制に働く。予後が不良な口腔癌組織では高頻度に発現が停止し、口腔癌細胞はMALT1の発現停止とともに高度悪性形質(増殖能、浸潤能、遊走能、等)を著しく増強する。このように、リンパ球系細胞と口腔癌細胞ではMALT1の局在と作用機転が大きく異なるが、その分子的な背景は全く不明である。本研究では、両細胞系列で最も顕著な違いといえる細胞内局在について着目し、口腔癌細胞におけるMALT1核局在の分子メカニズムに焦点を当てて解析を行っている。MALT1の各種ドメインを様々な組合せで欠失させた12種類の変異体を作製後、口腔癌細胞株に恒常的あるいは一過性に導入し、ウエスタンブロットおよび蛍光免疫染色で核局在に必要なドメインを解析した。その結果、カスパーゼ様ドメインをふくむ全てのコンストラクが核に局在し、それを含まないコンストラクトは細胞質に認められた。以上の結果から、口腔癌細胞のMALT1の核局在にはカスパーゼ様ドメインが責任ドメインとして働くことが明らかになった。現在は、核移行の更に詳細なメカニズムと癌細胞の増殖抑制作用との関連について引き続き検討を行っている。MALT1を構成する4つの機能ドメインを様々な組合せで欠失するcDNAコンストラクトをPCRで作製し塩基配列を確認後、4種類の口腔癌細胞株(HSC2、Ca9.22、SCCKNおよびTSU)に一過性に導入した。細胞を核画分と細胞質画分に分離後、それぞれのコンストラクトの両画分における発現をウエスタンブロットで検討した。その結果、C末端側に位置するカスパーゼ様ドメインをふくむコンストラクのみが核画分に検出され、他のドメインに依存する核局在は認められなかった。上記の結果を反映する5種類の代表的コンストラクトを恒常的に発現する口腔癌細胞株(HSC2)を樹立し、同様に細胞内局在を検討した。ウエスタンブロットと共焦点レーザー顕微鏡を用いた免疫細胞染色で解析したところ、MALT1はカスパーゼ様ドメイン依存性に核に局在することが示された。また、リンパ球系細胞では、内在性MALT1は細胞質に発現することを確認した。核に局在するタンパクの多くは核以降シグナル(NLS)をもつことが多い。しかし、MALT1カスパーゼ様ドメインには明確なNLS配列がなく、他のメカニズムによってコントロールされている可能性が高い。そこで、タンパク質の核内移行を誘導することが知られているThr-Tyr-Glu(TEY)配列に着目した。カスパーゼ様ドメインに存在するTEY配列について検討するため、そのAla変異体を作製・導入して細胞内局在を解析した。しかし、Ala変異体の細胞内局在には変化がみられなかったことから、他のメカニズムによってMALT1核局在が決定されると予想される。現在、メカニズムについて検討中である。MALT1の発現喪失によって増強される代表的な口腔癌細胞高度悪性形質に細胞増殖能が挙げられる。これまでに興味深いデータを得ており、今後の解析により、その詳細を明らかにする予定でいる。これまでの研究により、MALT1のリンパ球系細胞と口腔癌細胞での挙動には根本的な相違点が存在すると予想される。そのためには、口腔癌細胞における核局在メカニズムの詳細を明確にし、MALT1の分子挙動に果たす意義を追求していく必要がある。タンパク質の核移行に働きえるSUMO化について検討する。カスパーゼ様ドメインに存在する2か所のSUMO化標的部位のアミノ酸配列に変異を導入したcDNAを口腔癌細胞株に導入し、細胞内での局在をウエスタンブロットと蛍光免疫染色で検討する。細胞質に局在する場合は、SUMO化の存在を実証するとともに、SUMO化阻害剤等を用いて核移行との関連を詳細に検討する。SUMO化がみられない、あるいは核局在と関係しない場合は、他のメカニズムについて検討する。MALT1による細胞増殖抑制については、多数のドメイン欠失クローンを導入し、MTTを用いた細胞増殖アッセイを引き続き行う。カスパーゼ様ドメイン以外のドメインの関与が考えられる場合は、核移行シグナルtagを付与したクローンを用いて検討する。増殖抑制が確認された後、より詳細なメカニズムを解析する。

以上の結果から、口腔癌細胞のMALT1の核局在にはカスパーゼ様ドメインが責任ドメインとして働くことが明らかになった。現在は、核移行の更に詳細なメカニズムと癌細胞の増殖抑制作用との関連について引き続き検討を行っている。MALT1を構成する4つの機能ドメインを様々な組合せで欠失するcDNAコンストラクトをPCRで作製し塩基配列を確認後、4種類の口腔癌細胞株(HSC2、Ca9.22、SCCKNおよびTSU)に一過性に導入した。細胞を核画分と細胞質画分に分離後、それぞれのコンストラクトの両画分における発現をウエスタンブロットで検討した。その結果、C末端側に位置するカスパーゼ様ドメインをふくむコンストラクのみが核画分に検出され、他のドメインに依存する核局在は認められなかった。上記の結果を反映する5種類の代表的コンストラクトを恒常的に発現する口腔癌細胞株(HSC2)を樹立し、同様に細胞内局在を検討した。ウエスタンブロットと共焦点レーザー顕微鏡を用いた免疫細胞染色で解析したところ、MALT1はカスパーゼ様ドメイン依存性に核に局在することが示された。また、リンパ球系細胞では、内在性MALT1は細胞質に発現することを確認した。核に局在するタンパクの多くは核以降シグナル(NLS)をもつことが多い。しかし、MALT1カスパーゼ様ドメインには明確なNLS配列がなく、他のメカニズムによってコントロールされている可能性が高い。そこで、タンパク質の核内移行を誘導することが知られているThr-Tyr-Glu(TEY)配列に着目した。カスパーゼ様ドメインに存在するTEY配列について検討するため、そのAla変異体を作製・導入して細胞内局在を解析した。しかし、Ala変異体の細胞内局在には変化がみられなかったことから、他のメカニズムによってMALT1核局在が決定されると予想される。現在、メカニズムについて検討中である。MALT1の発現喪失によって増強される代表的な口腔癌細胞高度悪性形質に細胞増殖能が挙げられる。これまでに興味深いデータを得ており、今後の解析により、その詳細を明らかにする予定でいる。これまでの研究により、MALT1のリンパ球系細胞と口腔癌細胞での挙動には根本的な相違点が存在すると予想される。そのためには、口腔癌細胞における核局在メカニズムの詳細を明確にし、MALT1の分子挙動に果たす意義を追求していく必要がある。タンパク質の核移行に働きえるSUMO化について検討する。カスパーゼ様ドメインに存在する2か所のSUMO化標的部位のアミノ酸配列に変異を導入したcDNAを口腔癌細胞株に導入し、細胞内での局在をウエスタンブロットと蛍光免疫染色で検討する。細胞質に局在する場合は、SUMO化の存在を実証するとともに、SUMO化阻害剤等を用いて核移行との関連を詳細に検討する。SUMO化がみられない、あるいは核局在と関係しない場合は、他のメカニズムについて検討する。
レドックスシグナル伝達において活性カルボニル種はどのように特異的作用をもたらすか

植物細胞の酸化シグナルメディエーターである活性カルボニル種(RCS)の生成制御機構,および作用メカニズムの解明を目的として,以下の研究を行った。(1) RCS消去活性を持つグルタチオントランスフェラーゼ(GST)アイソザイムの網羅的探索,(2)アブシシン酸(ABA)による気孔閉口シグナルをRCSが促進するメカニズムの解明,(3)オーキシンによる側根形成シグナルをRCSが促進するメカニズムの解明。(4) RCSによるプログラム細胞死(PCD)開始メカニズムの解明。平成30年度の成果:(1)大腸菌で発現させ精製したシロイヌナズナの28種のTauアイソザイム(GSTU)のうち,11種がアクロレインを消去し,うち6種は他のRCSも消去することを明らかにした。RCSが植物GSTの生理的基質であること,GSTはRCS消去機構の一つであることが示された。(2) ABAによる気孔閉口シグナル伝達において,過酸化水素の下流で生成するRCSが,孔辺細胞のCaイオン濃度上昇を引き起こすことを見出した。Caイオン依存性キナーゼCPK6の欠損株ではRCSを与えても気孔閉口が起こらないことから,RCSによるCaイオンチャネルの活性化が気孔閉口シグナル伝達経路に必須であることが明らかになった。(3)オーキシンによる側根形成シグナル伝達経路において,RCSがオーキシン刺激によって増大すること,RCSによりAux/IAAタンパク分解が促進され,受容体TIR1を欠損したシロイヌナズナはRCSに応答しないなどの結果から,RCSがオーキシンシグナル伝達をフィードフォワード的に調節することが分かった。これは植物ホルモンシグナルと環境ストレスシグナルのクロストーク機構の生化学的説明となる。(4)タバコBY-2細胞にRCSを加えると,カテプシンBが活性化されることでPCDが開始することを明らかにした。(1)シロイヌナズナのGSTUアイソザイムの網羅的基質特異性解析から,植物でのRCS消去/制御におけるGSTの重要性を始めて明らかにすることができた。当初はアクロレインのみを対象として消去活性を探索していたが,さまざまなRCSに対する基質特異性を調べた結果,生理的に重要なHNEなどを消去するアイソザイムの存在を新たに見いだした。(2)孔辺細胞のABAシグナル伝達において,RCSの作用点を絞り込むことができた。今後は研究計画に基づき,RCSが作用するシグナル伝達成分(タンパク質)を特定する。研究期間内に達成可能である。(3)オーキシンの側根形成作用に対してRCSがフィードフォワード的な関わりをもつことを初めて明らかにした。この結果は学術誌に投稿後,審査では重要性が認められ,現在補足データを加えた改訂稿を再投稿した段階である。研究期間中にインパクトの高い研究成果発表が達成される。(4) RCSによるプログラム細胞死の際に活性化されるカスパーゼ3活性の本体はカテプシンBであることが阻害剤の結果から明らかになった。2019年度はカテプシンBタンパク質の活性化メカニズムを解明し,成果を発表する予定である。(5)タバコBY-2細胞に過酸化水素を与えると,HNE消去酵素が敏感に失活することを発見した。現在この酵素の精製,同定を進めている。本酵素の失活メカニズムの解析により,細胞が活性酸素に応答してRCSを増大させる新たなメカニズムが明らかになる。(1) RCSを消去するGSTアイソザイムを過剰発現するシロイヌナズナ植物を作成し,ストレス応答やホルモン応答への影響を解析し,RCSの生理学的重要性を解明する。(2) RCSはGSTによってグルタチオン抱合体化されるが,その抱合体の代謝経路は植物では未解明である。アクロレインーグルタチオン抱合体の代謝経路をLCMS解析で解明する。(3) ABAの気孔閉口シグナル伝達経路においてRCSの作用点を明らかにするため,孔辺細胞でABAに応答してRCS修飾を受けるタンパク質を同定する。これによって酸化シグナルとABAシグナルのクロストークポイントが特定でき,2つのシグナルの相互作用メカニズムが明らかになる。(4)オーキシンの側根形成シグナル伝達経路におけるRCSの作用点はTIR1タンパク質であるとの仮説に対し,組換えTIR1タンパク質を精製し,RCS修飾によってAux/IAAタンパク質との結合が強まることを表面プラズモン共鳴などを用いて検証する。これによって酸化シグナルとオーキシンシグナルのクロストークポイントが特定でき,2つのシグナルの相互作用メカニズムが明らかになる。(5)カテプシンBがRCS修飾を受け,そのカスパーゼ3様活性が活性化されることを組み換えタンパク質を用いて検証する。さらに被修飾部位を解明する。これによって,酸化シグナルによるプログラム細胞死開始メカニズムが生化学的に解明される。(6)タバコBY-2細胞から,過酸化水素に感受性を持つHNE消去酵素を単離精製し,タンパク質を同定するとともに,その失活メカニズムを明らかにする。これによって,植物の新たな活性酸素センシング機構を提唱する。活性酸素が植物細胞でシグナルとしてはたらくとき,過酸化脂質から生じる活性カルボニル種(RCS)が標的タンパク質を修飾してシグナルを伝達すると考えられる。本研究の目的は,植物の環境ストレス応答やホルモン応答において,それぞれの刺激や標的細胞に対応した特異的なRCSが生成することで,もとの情報が保持されるという作業仮設の検証である。実験対象は,(1)タバコBY-2培養細胞での過酸化水素によるプログラム細胞死(PCD),(2)シロイヌナズナの熱