hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際的な環境アセスメント制度の研究―国際法の国内的実施に関する手続的規制の意義―

本年度は、昨年度の米国国家環境政策法(NEPA)に関する研究成果をもとに、国際的な環境アセスメント制度に関する国家実行の検討を引き続き行うことで、今後の研究の視点を整理した。5月に行った学会報告(世界法学会2004年度研究大会)では、NEPA違反に基づく米国国内裁判所における差止訴訟の分析から、NEPAの領域外適用が否定される要因を整理し、活動が実施される場所、他国との合意内容や他国自身の意思決定の内容、活動に対する米国のコントロールの程度、などが適用を否定する際に検討の対象となり得ることを明らかにした。また、その後の成果を踏まえて、外交政策への配慮や米国連邦機関の関与の程度も、適用を否定する際の基準として検討されることを明らかにしたうえで、雑誌論文を執筆した。検討の結果、今後の研究の留意点として、第一に、NEPAがprocess規制であることから、これまで「域外適用」に関して発展してきた国際法上のルールや議論そのものに依拠して論じることはできないこと、第二に、NEPAの適用可能性の問題には,行政機関の権限行使の違法性について裁判所がどこまで審査できるのか、さらに違法性に基づく差止命令という救済をいかなる場合に与えることができるのかという問題が深く関係し、よって、国内法における統治権の配分ルールとの関係の検討も必要となることが明らかとなった。今後は分析の対象を、エスポー条約やEU指令等国際的なルールが整備されている欧州諸国に移して、国際的な環境アセスメント制度の国内法制度への影響を実証面及び理論面から詳細に分析し、国家の決定権に対するprocess規制の義務づけとその違反に基づく差止という救済手法の確立という点に着目した、「手続的」なルールとしての検討を進めていく予定である。本年度は、主に国際的な環境アセスメント制度に関する国家実行の検討を行った。米国に関しては国家環境政策法(NEPA)の分析を中心に行った。国際的な環境アセスメント制度の登場以前から、NEPAについてはその域外適用が議論の対象となってきた。当初、域外行為に関する適用可能性は否定される傾向にあったが、近年では積極的な動きも見られる。第一に、環境アセスメントを規定する国際条約に加入するために、NEPAの内容を国際的な文脈で実施する立法がなされることがある。第二に、判例の傾向としては、一方で他国主権の尊重といった観点から域外行為に関する適用が否定されることが多いといえるが、他方でNEPAが、連邦政府の意思決定の「プロセス」を規律するものであるために、域外行為への米国法適用に関する一般的な判例とは異なった議論が可能であるとされることがある(この点については次年度の初めに学会報告を行う予定)。欧州諸国については、国際ルールの状況を整理した(エスポー条約・EU指令いずれについても戦略的環境アセスメントに関する新たなルールが採択されている)うえで、締約国会議の資料やEUの実施報告書に基づいて、国家実行を概観し具体的実施における問題点を整理した。なお、国内法の視点からの議論もある程度なされていることが判明したため、各国に関する詳しい分析は、国内法制度への影響(平成17年度の課題)も含めて平成16年度に行う予定である。国家実行の検討と平行して、国際ルールの進展及び国際環境法における議論の状況も整理した。そこでは、事前防止に関する具体的な(かつ手続的な)義務という位置づけに対して疑問を提示する見解もあらわれている。また、国際判例として核実験再審請求事件及びMOX加工工場事件を検討した結果、アセス義務の位置づけについては予防原則や差止訴訟のあり方といった論点の検討も重要であることが明らかになった。
コンテキスト限定価値を考慮した情報推薦方式

いまだけ,ここだけしか手に入らないモノをコンテキスト限定価値の高いアイテムとよび,アイテムのコンテキスト限定価値を考慮した情報推薦方式の実現に向けた研究を行った.本研究課題では,空間と時間に焦点を当て,それぞれ空間的コンテキスト限定価値,時間的コンテキスト限定価値に着目して研究に取り組んだ.それぞれ,実際の飲食店データセットや位置情報付きツイートデータを用いた評価実験により,提案手法の有用性を示した.また,提案システムをWebシステムとして実装した.アイテムの限定価値を考慮した推薦システムの実現に向けた研究を行っている.本研究では,人は,いつでもどこでも手に入るアイテムよりも,いまだけ,ここだけしか手に入らないアイテムに魅力を感じるという点に着目し,アイテムの限定価値の表現方式について検討している.特に,(a)空間的限定価値,(b)時間的限定価値に着目して研究に取り組んでいる.前年度から,効果的な推薦システムを設計するために,ユーザがどのようなアイテムに価値を見出すかという観点に着目し,新しい評価指標に基づく推薦システムの検討を行ってきている.平成24年度は,前年度に検討してきた結果を踏まえ,システムを実装し,その評価を行った.具体的には,新しい評価指標の一つであるセレンディピティの観点から提案システムや既存システムの評価を行った.これらの成果をまとめた論文が,論文誌2件に掲載された.また,提案システムについては,Webシステムとして公開した.(a)空間的限定価値については,グルメ情報サイトであるぐるなびから収集した位置情報付き飲食店データを基に,対象地域ならではの語句を抽出する手法を実装した.この成果をまとめた論文が,論文誌1件に掲載された.また,提案手法を実装した地域限定ぐるめ推薦システムを公開した.(b)時間的限定価値については,前年度から,Twitterにおいて発信される位置情報付きツイートを収集してきている.平成24年度は,ツイートの位置情報および時間情報に基づき解析することで,観光地の時間的特徴付けを行う手法を提案した.この成果については国内研究会2件,国際会議1件の発表を行った.限定価値を考慮した情報推薦システムの有用性を示すことにより,従来の嗜好に忠実な情報推薦とは異なる,新しい観点に基づく推薦システムの実現可能性を示すことができる.情報推薦分野において本研究を遂行することの学術的意義は大きい.アイテムの限定価値を考慮した推薦システムの実現に向けた研究を行ってきた.本研究では,人は,いつでもどこでも手に入るアイテムよりも,いまだけ,ここだけしか手に入らないアイテムに魅力を感じるという点に着目し,アイテムの限定価値の表現方式について検討してきた.特に,空間的限定価値,時間的限定価値に着目して研究に取り組んできた.従来の嗜好に忠実な情報推薦とは異なり,限定価値を考慮した情報推薦システムは,今後の新しい観点に基づく推薦システムの実現可能性を示す位置付けになると捉えている.1.空間的限定価値対象とする空間全体に対し,対象地域における出現頻度が相対的に高いアイテムを地域限定性の高いアイテムと定義し,その尺度を地域限定性スコアとして定式化した.位置情報付きのコンテンツとして,グルメ情報サイトであるぐるなびから,62,571件の飲食店データの収集を行った.この位置情報付き飲食店データを解析することで,対象とする地域ならではの名物やランドマークなどを抽出する手法を提案した.空間的限定価値を考慮した推薦システムを開発し,被験者評価によりその有用性を示した.2.時間的限定価値時間的限定価値を算出するために,Twitterにおいて発信されるツイート群の位置情報および時間情報に基づき解析することで,観光地の時間的特徴付けを行う手法を提案した.特定の時期において相対的にツイートの発信数が高い観光地を時間限定性の高い観光地と定義した.時間的限定価値を考慮した推薦システムを開発し,被験者評価によりその有用性を示した.なお,最終年度では,応用システムとしてグルメ推薦システムおよび観光スポット推薦システムの開発を行い,Webシステムとして公開した.いまだけ,ここだけしか手に入らないモノをコンテキスト限定価値の高いアイテムとよび,アイテムのコンテキスト限定価値を考慮した情報推薦方式の実現に向けた研究を行った.本研究課題では,空間と時間に焦点を当て,それぞれ空間的コンテキスト限定価値,時間的コンテキスト限定価値に着目して研究に取り組んだ.それぞれ,実際の飲食店データセットや位置情報付きツイートデータを用いた評価実験により,提案手法の有用性を示した.また,提案システムをWebシステムとして実装した.アイテムの限定価値を考慮した推薦システムの実現に向けた研究を行っている.本研究では,人は,いつでもどこでも手に入るアイテムよりも,いまだけ,ここだけしか手に入らないアイテムに魅力を感じるという点に着目し,アイテムの限定価値の表現方式について検討している.特に,(a)空間的限定価値,(b)時間的限定価値に着目して研究に取り組んでいる.平成23年度は,効果的な推薦システムを設計するために,ユーザがどのようなアイテムに価値を見出すかという観点に着目し,新しい評価指標に基づく推薦システムの検討を行った.具体的には,ユーザの潜在的嗜好を推測する協調フィルタリング手法の提案[KES2011],セレンディピティを重視した推薦システムの提案[DiveRS2011][DEIM2012]を行った.また,(a)空間的限定価値および(b)時間的限定価値の算出方式について検討を行った.(a)については,まず,実データとして,グルメ情報サイトであるぐるなびから位置情報付き飲食店データを収集した.収集した位置情報付き飲食店データを解析することで,対象地域ならではの語句を抽出する手法を定義した.本手法の有用性を評価するために,日本国内の主要な地域を対象とした実験を行った.

その結果,特に観光地においては,本手法が有効にはたらくことが確認できた.(b)については,マイクロブログサービスであるTwitterにおいて発信される位置情報付きツイートを収集した.ツイートの位置情報および時間情報に基づき解析することで,観光地の時間的特徴付けを行う手法を検討した.限定価値を考慮した情報推薦システムの有用性を示すことにより,従来の嗜好に忠実な情報推薦とは異なる,新しい観点に基づく推薦システムの実現可能性を示すことができる.情報推薦分野において本研究を遂行することの学術的意義は大きい.平成24年度は,前年度の検討結果を踏まえ,新しい評価指標に基づく推薦システムを含め,(a)空間的限定価値および(b)時間的限定価値の算出方式について,実装,評価を行った.まず,新しい評価指標に基づく推薦システムに関する研究については,おおむね順調に進展しているといえる.具体的には,新しい評価指標としてセレンディピティに着目し,そのセレンディピティを重視した推薦システムの提案を行った.この研究成果に関しては日本知能情報ファジィ学会誌およびヒューマンインタフェース学会論文誌に掲載された.その他,国際会議RUE2012などにおいても研究発表を行った.また,提案手法を実装したWebシステムの公開も行った.(a)空間的限定価値の算出方式に関する研究についても,おおむね順調に進展しているといえる.本研究では,位置情報付きのコンテンツとして,グルメ情報サイトであるぐるなびから,62,571件の飲食店データの収集を行った.この位置情報付き飲食店データを解析することで,対象とする地域ならではの名物やランドマークなどを抽出する手法を提案した.この研究成果に関しては,情報処理学会論文誌:データベースに掲載された.また,本手法を実装したWebシステムの公開も行った.(b)時間的限定価値の算出方式に関する研究についても,おおむね順調に進展しているといえる.前年度から,位置情報および時間情報付きのコンテンツとして,マイクロブログサービスであるTwitter上で発信されたツイートの収集を継続的に行ってきた.その成果があって,収集した位置情報付きツイートに基づき,観光スポットなどの時間的特徴の抽出手法を提案するまでに至った.この研究に関しては,国際会議SCIS2012および国内会議DEIM2013,情報処理学会第75回全国大会などにおいて成果発表を行った.平成23年度は,新しい評価指標に基づく推薦システムの検討を含め,(a)空間的限定価値および(b)時間的限定価値の算出方式について検討を行った.まず,新しい評価指標に基づく推薦システムに関する研究については,おおむね順調に進展しているといえる.具体的には,新しい評価指標としてセレンディピティに着目し,そのセレンディピティを重視した推薦システムの提案を行った.
内分泌攪乱物質のTh1/Th2免疫応答への影響と易感染性との関連

昨年度までに我々は、Th2免疫応答が誘導されている旋毛虫感染マウスにおいてビスフェノールAがin vitroおよびin vivoでIL-4産生を増強させることを報告した。今年度はBPAによる汚染が感染症に対する宿主の防御機構になんらかの影響を与えているか否かを原虫Leishmania majorをもちいて検討した。L.Major感染マウスにBPA投与によりIL-4産生が上昇し、Th2免疫応答が誘導されて抵抗性から感受性に変化すると予想されたC57BL/6マウスは、投与群でも非投与群でもfootpadの腫脹は小さく自然に治癒した。サイトカイン産生は投与群においてIL-4,IFN-γとも上昇していた。さらに、本来Th2免疫応答を示し感染に感受性を示すBALB/cマウスはBPA投与群において非投与群に比べfootpadの腫脹が減少した。脾臓における抗原特異的IL-4産生には大きな変化はなかったが、IFN-γ産生は投与群で有意に上昇していた。L.major感染B6マウスではBPA投与により感染8週後の脾細胞からのIFN-γ,IL-4双方の産生上昇が見られたが、BALB/cマウスにおいてはIL-4産生には差は見られずIFN-γ産生のみが上昇した。長期的な投与の影響を見る目的で、BPAを飲料水に加えた場合も同様の結果が得られた。脾細胞からのIFN-γ産生上昇は見られなかったがIL-R産生が抑制され、Th1/Th2バランスはTh1にシフトした。旋毛虫を用いた実験結果とL.majorをもちいた研究において異なる免疫応答が誘導された原因として、BPAが影響を与える細胞群の違いなどが考えられ、エストロゲンのbiphasicな作用などとも類似点があるように思われる。現在、BPAが生体内でどのような作用を及ぼしているのかについて、調節性T細胞や樹状細胞などの抗原提示細胞などについて検討をすすめている。昨年度の研究において、エストロジェン様の作用を示す環境ホルモンの1つであるビスフェノールA(BPA)が、Th1およびTh2サイトカイン産生にどのような影響を及ぼすか検討し、Th2細胞からの抗原特異的IL-4産生のみを有意に上昇させることを報告した。今回さらに、Leishmania major感染マウスを用いたin vitroにおけるBPAの作用とin vivoにおけるBPAの影響を検討した。L. major感染マウス脾細胞からのサイトカイン産生に対するBPAの影響は、Th1タイプの応答を示すB6マウスではIFN-γ産生に対してはまったく影響を及ぼさなかったが、Th2タイプの応答を示すBALB/cマウスにおいてはIL-4産生のみがBPA添加により上昇した。さらにBPAを投与したマウスは旋毛虫感染後10日目の腸間膜におけるIL-4, IL-10産生が有意に上昇した。IL-5, IL-13産生には差が見られなかった。IgE産生や好酸球増多はBPA投与マウスと非投与マウスの間に差は認められなかったが、回収された幼虫数がBPA投与マウスにおいて減少していた。これらの結果からBPAはTh2細胞を活性化させIL-4産生を上昇させることが示唆された。さらに、BPAのL. major感染抵抗性/感受性に及ぼす影響についても検討を開始した。BPA投与によりL. major抵抗性のB6マウスが感受性となる事はなかったが、感受性のBALB/cマウスはやや抵抗性を示した。BALB/cマウスにおいてはIFN-産生の上昇を認めた。現在そのメカニズムについて検討中である。
新規軸索再生阻害タンパク質の機能解析と制御法の開発

研究者は新規軸索再生阻害蛋白質であるRGMの阻害作用を打ち消す中和抗体(抗RGM抗体)の開発に成功した。そして、この中和抗体の中枢神経損傷に対する治療薬としての効果を検討するため、抗RGM抗体をラットの脊髄損傷モデルに投与した。損傷後、硬膜下に浸透圧ポンプにてコントロール(抗体)あるいは抗RGM抗体が持続的に注入されるようにした。個体間のばらつきを解消するためにコントロール群と抗RGM抗体投与群それぞれ15匹前後を手術した。その結果、ラット脊髄での皮質脊髄路の確実な切断を目的とした背側半切断モデルにおいて、抗RGM抗体投与群のラットでは機能回復が有意に促進されることを見出した。そして、大脳皮質にトレーサーを注入した後、脊髄を免疫染色して再生軸索の数に有意な差が見られるか否かを検討した。コントロール群のラットでは切断された皮質脊髄路は損傷部よりも頭側でしか見られず、損傷部や損傷部よりも尾側においては観察されなかった。一方、抗RGM抗体投与群のラットでは切断された皮質脊髄路の線維から萌芽したと考えられる再生軸索が、損傷部より頭側、損傷部周辺、損傷部より尾側において観察された。この再生軸索は、損傷部より尾側において、本来の通り道である皮質脊髄路ではなく、灰白質の全角領域に広く分布していた。これらのことから、RGMが中枢神経の軸索再生阻害蛋白質であること、抗RGM抗体は中枢神経の軸索再生を有意に促進することが示唆された。一方、抗RGM抗体投与群のラットでは切断された皮質脊髄路の線維から萌芽したと考えられる再生軸索が、損傷部より頭側、損傷部周辺、損傷部より尾側において観察きれた。
ニコチン性アセチルコリン受容体を中心とした神経伝達の分子機構に関する生化学的研究

ニコチン性アセチルコリン受容体(nAchR)はAchを伝達物質とするコリン作動性シナプスの後膜に存在し、神経終末から放出されるAchと特異的に結合し、興奮の伝達に機能する生体高分子でα_2βγδの4種のサブユニットからなる5量体構造を有している。本研究はとくにnAchR分子の側鎖に結合する糖鎖やリン酸基、あるいはnAchR分子周辺に存在する43K蛋白質とnAchRの機能発現や空間配置を明らかに、これらの知見をもとに神経筋接合部での情報の伝達をとくにnAchRの構造と機能の関係から明らかにすることを目的としたものである。その結果、(1)nAchR分子へのAchの結合に糖鎖やシアル酸は関与していないこと、(2)nAchRはin vivoでその分子中のβおよびδサブユニットの特定のチロシン残基がリン酸化されていること、(3)コリン性リガンド(カルバミルコリン、コブロトキシン、α-ブンガロトキシンなど)によりnAchR分子のチロシン残基のリン酸化が促進されることを知ったが、これらの結果はnAchRへのAchの結合により高次構造が変化し、チロシン残基のリン酸化が亢進しnAchRの脱感作などの機能発現に関与しているものと推察されること、(4)43K蛋白群を構成しているプロテインキナ-ゼ(V_1)、クレアチンキナ-ゼ(V_2)およびアクチン(V_3)の各々の分離精製に成功し、これらの中V_1およびV_2についてはそれらの蛋白化学的特性について検討し、V_1とV_2は等電点、分子量はほぼ同じであるがアミノ酸組成は相互に異なっており、別種の蛋白分子であること、(5)従来報告されているようなnAchRがV_1によりin vitroでリン酸化される結果は得られなかった、(6)nAchR-rich膜画分を用いて43K蛋白質とnAchRの架橋形成反応を試みたがnAchRの各サブユニットと43K蛋白質が架橋れされずnAchRの特定のサブユニットが43K蛋白質と接近して存在しているとは考えられないことなどの新しい知見を得ることに成功した。これらの知見は、nAchRの構造と機能ひいては神経筋接合部での神経伝達の解明に貢献する。最近ニコチン性アセチルコリン受容体(nAchR)の各サブュニットの一次構造が遺伝子操作の技術により明らかになった。またそのポリペブチド鎖に糖鎖、リン酸、脂肪酸などの側鎖が結合していることも明らかになっている。さらにnAchRが存在するシナプス後膜の周辺には43κ蛋白群(プロテインキナーゼ(V_1)、クレアチンキナーゼ(V_2)、アクチン(V_3)など)が存在しておりnAchRの機能の発現に関与していることも示唆されている。本年度はnAchRを中心として神経伝達の分子機構を明らかにするため、その機能発現と糖鎖との関係、nAchR分子中のリン酸化チロシンの有無。43κ蛋白の分離精製について検討した。

カリホルニアシビレエイの電気器官からヘビ神経毒を用いるアフイニテイクロマトグラフイーでnAchRを分離した後シアリダーゼやエンドグリコシダーゼHで消化したnAchRに結合しているシアル酸やハイマンノース型糖鎖を除きカルバミルコリンやヘビ神経毒の結合能の変動を調べた。その結果これらのリガンドとの結合性にシアル酸や糖鎖は関与していないことを示唆する結果を得た。つぎにnAchRのチロシン残基がin vivoでリン酸化されているか否かについて調べた。その結果nAchRを形成するα、β、γ、δの4種のサブユニットの中主にβサブユニット分子中のチロシン残基がリン酸化をうけること、さらに僅かにδサブユニット分子中のチロシン残基も僅かにリン酸化されることがわかったがnAchRの機能発現との関連は今後の課題である。nAchRのリン酸化に関与していると考えられるプロテインキナーゼ(V_1)およびクレアチンキナーゼ(V_2)を分離精製することをも成功しそれらの生化学的性質について検討した。その結果V_1とV_2は等電点、分子量はほぼ同じであるがアミノ酸組成は相互で異なっており両者は別の蛋白分子であることがわかった。さらに〔γ^<32>-P〕ATPを用いてnAchR分子のリン酸について調べた結果V_1はα、γおよびδサブユニットをリン酸化することがわかった。神経筋接合部に存在しているニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)は4種のサブユニット(α_2βγδ)からなり、神経筋肉間の情報の伝達に寄与している生体高分子であるが、その機能発現には周辺に存在するタンパク質や、nAChR分子の側鎖が重要な役割を演じていると考えられる。本年度はnAChRの機能制御に関与すると考えられるnAChR分子のリン酸化の役割を明らかにすることを目的として、リン酸化チロシン残基の同定やコリン作動性リガンドによるその量的変動について検討した。またnAChRとの関連が深い細胞膜裏打ちタンパク質(43Kタンパク質)の機能やnAChR分子との空間配位についても検討した。その結果(1)nAChRの4種のサブユニットの中、βおよびδサブユニットは、in vivoで特定のチロシン残基がリン酸化を受けていると考えられること、(2)コリン性リガンド(カルバミルコリン、コブロトキシン、αーブンガロトキシンなど)の添加により、これらのサブユニットのチロシン残基のリン酸化は濃度依存的に増加し、さらに時間経過とともに増加する傾向を示したが、これらの結果はnAChRへの結合により高次構造が変化し、チロシン残基のリン酸化が促進し、ひいてはnAChRの脱感作などの機能発現に関与していることが示唆された。(3)43Kタンパク質のリン酸化能を検討するため43Kタンパク質の存在下に〔γー^<32>P〕ATPとnAChRをインキュベ-トしたが、nAChRのリン酸化は認められなかった、(4)nAChRーrich膜画分を用いて架橋剤の存在下、43Kタンパク質とnAChRの架橋形成を試みたが、nAChRのサブユニットと43Kタンパク質が架橋される証拠は得られず、43Kタンパク質がnAChRの特定のサブユニットと接近して存在しているとは考えられないなどいくつかの知見を得ることが出来た。これらの知見はnAChRの構造と機能の研究に寄与するものと考える。
薬物性顎骨壊死の予防療法としての破骨細胞デリバリー療法についての研究

DNA/プロタミン複合体上での破骨細胞培養系は確立したが、今年度は輸送体としての新素材として高分子被覆型カーボンナノチューブとDNAとの複合体を作製した。高分子被覆型カーボンナノチューブは近赤外線を照射されると40°C近く発熱した。破骨細胞や骨芽細胞に対する発熱の効果を解析した。カーボンナノチューブ/DNA複合体上で両細胞を培養しても毒性はなく、両細胞の分子マーカー発現が認められた。当初計画では破骨細胞輸送体としてDNA/プロタミン複合体のみを考えていたが、カーボンナノチューブ/DNA複合体も試みることとした。マウス頭蓋骨欠損部に1DNA/プロタミン複合体と2カーボンナノチューブ/DNA複合体をそれぞれ填入し、新生骨誘導能を解析すると、対照群と比較して12ともに骨誘導の促進が見られた。しかし、近赤外線照射による発熱の効果は見られなかった。次に、分化破骨細胞または骨芽細胞MC3T3-E1を保持した両素材をマウス頭蓋骨欠損部に移植して、3か月後にマイクロCTと病理組織学的観察により解析すると、両素材12とも細胞を保持していた方が高い骨新生を示した。破骨細胞よりも骨芽細胞の方が高い骨新生能を示した。ビスフォスフォネートを腹腔内投与したマウス頭蓋骨欠損部に同様に移植するビスフォスフォネート非投与マウスと同様な結果であった。ビスフォスフォネートをマウス腹腔内投与した後、下顎臼歯を抜歯し、そこに両素材12を移植して抜歯窩を粘膜で閉鎖した。その結果は対照群と比較して抜歯窩の骨新生促進は認められなかった。マウス顎骨壊死モデルでの良好な結果は得られていないが、今後の顎骨壊死の新規治療法への期待が持てる結果であった。破骨細胞を骨形成能を有する新規担体(DNA/プロタミン複合体)上で破骨細胞および骨芽細胞を培養増加させ、ビスフォスフォネート製剤関連顎骨壊死の動物モデルに移植して、顎骨壊死の新規治療法を目指している。サケの白子からDNA/プロタミン複合体を作成し、円板上に加工した。DNA/プロタミン複合体上の細胞生存率について、骨芽細胞株MC3T3-E1を用いて確認したところ、95%以上で、線維芽細胞と同様の優れた生体親和性を示すことが確認された。次に、マウス(5週齢オスddY mice)長管骨から骨髄細胞を採取して、M-CSF (50 ng/ml)+RANKL (80 ng/ml)にて培養し、単核の前破骨細胞へ分化誘導させた。デイスパーゼにて培養デイッシュから単核前破骨細胞を遊離させて回収し、円板状にしたDNA/プロタミン複合体上に播種して生存率を確認するとともに、RANKL添加によって多核破骨細胞への分化能をDNA/プロタミン複合体上で維持できるか否かを調べた。その結果、単核前破骨細胞の生存率は7日間で60%程度であり、そのうち50%が多核破骨細胞へ分化できた。分化能をさらに向上させる条件を探索中である。一方、骨芽細胞の骨形成能に対するDNA/プロタミン複合体の効果を調べる上で、DNA/プロタミン複合体の中のDNAに着目した。骨芽細胞株MC3T3-E1にDNAを加えるとアルカリフォスファターゼやRunx2およびOsterixなど骨形成関連分子の発現が亢進することが免疫染色、RT-PCRおよびウエスタンブロッティングによって明らかとなった。DNAから遊離されるリン酸にも着目し、DNAおよびリン酸イオンの骨芽細胞や破骨細胞に対する効果を検索中である。DNA/プロタミン複合体をサケ白子から作成し、円板上に加工し、DNA/プロタミン複合体上で該当細胞を培養し、その細胞生存率を検討したところ、骨芽細胞株MC3T3-E1の生存率は良好であったが、マウス単核前破骨細胞の生存率は期待したほど高くはなかった。しかし、単核前破骨細胞から多核破骨細胞への分化はDNA/プロタミン複合体上でも維持できたことは成果であった。ラット腹腔にゾレドロン酸を注入し、マイクロCT分析を行い、疾患の動物モデル作製に着手できた。一方、骨芽細胞はDNA/プロタミン複合体上でも分化能を維持できた。さらに、DNA/プロタミン複合体の中の、DNAに骨誘導能があることを示すデータが得られた。このことはDNA/プロタミン複合体から遊離されるリン酸の骨誘導能を示唆しており、DNAおよびリン酸が骨芽細胞および破骨細胞への効果を明らかにすれば、顎骨壊死の治療にも応用できる可能性があり、新たな展開が期待される。マウス骨髄細胞から誘導した単核前破骨細胞を円板状に加工した新規担体(DNA/プロタミン複合体)上で培養し、M-CSF (50ng/ml)+RANKL (80ng/ml)で処理することによって多核成熟破骨細胞に分化できることを、TRAP染色で確認した。また破骨細胞をIL-1αで活性化すると転写因子NF-kBが核内に移行することをNF-kBp65抗体による免疫染色にて確認し、さらに円板上のpit formationも確認された。このことはからDNA/プロタミン複合体上で誘導した破骨細胞が破骨細胞として機能することが示唆された。

一方、培養骨芽細胞をDNA/プロタミン複合体の構成要素であるDNAで処理すると骨芽細胞のナトリウム依存性リン酸輸送体,SLC20A1およびSLC34A2の発現が上昇することを見出した。昨年度の研究で見出した骨芽細胞のRunx2やOsterixなどの骨形成関連分子の発現をDNAが亢進する機序として、リン酸輸送が関与していることが考えられた。これらの結果から、DNA/プロタミン複合体上の破骨細胞を顎骨壊死部に移植した際、骨吸収能だけでなく骨新生も刺激し、骨代謝(骨リモデリング)の回復に有利になることが示唆された。同素材をマウス抜歯窩に填入して実験を進めている。さらに破骨細胞の担体への応用として新規の高分子被覆型カーボンナノチューブについて検討した。カーボンナノチューブは分散安定性に優れ、マウスに投与すると肝臓に主に集積するが14日以内にすべて排泄された。さらに近赤外線を照射すると40°C以上に発熱した。この高分子被覆型カーボンナノチューブをDNAと混合して新規素材をつくり、破骨細胞および骨芽細胞との細胞親和性と近赤外線照射による発熱効果を解析している。新規担体DNA/プロタミン複合体上で培養した破骨細胞の破骨細胞特性(TRAP陽性、NF-kB活性化、pit formation)を確認することができた。DNA/プロタミン複合体から遊離するDNA(サーモン由来)が骨芽細胞のリン酸輸送体の発現を亢進して骨芽細胞による骨新生を促進することが確認された。この担体を使用すれば破骨細胞のデリバリーのみならず骨新生も誘導できるかもしれない。しかし、DNA/プロタミン複合体上の破骨細胞をマウス抜歯窩に移植してみたが今のところマイクロCTでは抜歯窩の治癒過程に変化を確認できていない。マウス頭蓋骨に移植した際に破骨細胞の活性をまだ確認できていない。このようにin vivoの実験系が進行していない。また、新規のカーボンナノチューブの研究に着手し、高分子被覆をすることによって凝集しなくなり分散安定性が向上した。このような高分子被覆型カーボンナノチューブによってマウスに静注した際の臓器特異性があきらかとなった。また、生体親和性があり近赤外線照射によって温熱効果があることを確認できた。しかし、本素材とDNAとの複合体の作製がまだできていない。DNA/プロタミン複合体上での破骨細胞培養系は確立したが、今年度は輸送体としての新素材として高分子被覆型カーボンナノチューブとDNAとの複合体を作製した。高分子被覆型カーボンナノチューブは近赤外線を照射されると40°C近く発熱した。破骨細胞や骨芽細胞に対する発熱の効果を解析した。カーボンナノチューブ/DNA複合体上で両細胞を培養しても毒性はなく、両細胞の分子マーカー発現が認められた。当初計画では破骨細胞輸送体としてDNA/プロタミン複合体のみを考えていたが、カーボンナノチューブ/DNA複合体も試みることとした。マウス頭蓋骨欠損部に1DNA/プロタミン複合体と2カーボンナノチューブ/DNA複合体をそれぞれ填入し、新生骨誘導能を解析すると、対照群と比較して12ともに骨誘導の促進が見られた。しかし、近赤外線照射による発熱の効果は見られなかった。次に、分化破骨細胞または骨芽細胞MC3T3-E1を保持した両素材をマウス頭蓋骨欠損部に移植して、3か月後にマイクロCTと病理組織学的観察により解析すると、両素材12とも細胞を保持していた方が高い骨新生を示した。破骨細胞よりも骨芽細胞の方が高い骨新生能を示した。ビスフォスフォネートを腹腔内投与したマウス頭蓋骨欠損部に同様に移植するビスフォスフォネート非投与マウスと同様な結果であった。
リトルペンギンの採餌および繁殖成功に年齢と経験が与える影響

前半は昨年度、得られたデータの解析をすすめ、論文作成をすすめるとともに、野外調査の準備を行った。野外調査は10月31日から11,月31日にオーストラリア、フィリップ島ペンギンパレード内のリトルペンギン営巣地でおこなった。当初、1)リトルペンギンの潜水および加速度のデータを繁殖期間中の異なる3ステージ(抱卵、警護、クレイシ期)に雄雌各同数分集め、条件の異なる年のデータ間で比較すること、2)前年に予備的な実験を行った、嘴の開閉を記録するロガーを加速度深度ロガーとともに装着し、採餌効率に関する情報を得ることを予定していた。しかし繁殖シーズン初期、海洋はエルニーニョの影響を受けており、ペンギンの採餌効率は低く、繁殖を早めに始めた鳥の多くが途中で繁殖を放棄する結果となった。そのため、計画1)のデータロガー装着は十分な数のデータを得られず、計画2)は計画そのものをキャンセルせざるを得なかった。しかしその後、状況は改善され、計画1)については現地の共同研究者によってさらなるデータロガーの装着回収を行い、1月中旬までに十分なデータを得ることができた。結果的に、これまでデータが示していた海洋環境変動がペンギンの行動に大きな影響を与えていることが裏付けられた。これらのデータを元に、本年度中に3本の論文を執筆し、2本については現在投稿中であり、残りの1本についても間もなく投稿め予定である。本課題は2007年度で終了するが、2008年より本課題代表者がフランスで研究を継続することになったため、今後は日仏豪の国際共同研究として継続するべく日豪の共同研究者と今後の計画について検討した。2008年はフランスよりポスドクを派遣し野外調査を行い、2009年にはオーストラリアより共同研究者がフランスを訪問し、研究結果のとりまとめを行うこととなった。前半は昨年度、得られたデータの解析をすすめるとともに、野外調査の準備を行った。後半は2006年10月29日から12月9日までオーストラリア、フィリップ島のリトルペンギン営巣地において野外調査を行った。2006年の繁殖状況は悪く、エルニーニョ現象の影響と思われた。そのため、リトルペンギンに深度・加速度ロガーを装着したものの、採餌トリップが通常に比べ2-3倍も長く、回収率は低く、また繁殖を放棄する個体もおおく、調査に適した巣は限られていた。そのため、予定では異なる3つの繁殖ステージ(抱卵期、ガード期、ポストガード期)にロガーを装着してデータを得る予定であったが、抱卵期とガード期のみの装着とした。この2つの期間についてはこれまでに得られているデータと比較するためのデータが得られた。結果的に、大きく環境の異なる2シーズンのデータが得られたので、次シーズンの結果とあわせ、条件が異なるときに年齢と経験が採餌と繁殖に与える影響が変化するのかについて、検証が可能となるだろう。これまでの解析の結果、潜水パターンは明らかに前年までのデータと異なり、特に潜水深度と水塊の水温構造に大きな違いが見られる。解析は現在も継続している。また、今回のフィリップ島滞在中、野生個体で実施するための準備として、飼育下の個体において、嘴ロガーによる捕食記録の取得およびECGロガーによる心電データの取得を試みた。まだ装着方法等に改善の余地はあると思われた。
ポリアミン輸送蛋白質遺伝子のクローニングとその発現調節機構

(1)大腸菌のポリアミン輸送系を詳しく解析するために、その遺伝子のクローニングを試みたところ、プトレスシン(PUT)の輸送蛋白質遺伝子は16分と19分に2種類(pPT71とpPT79)存在し、スペルミジン(SPD)を優先的に輸送する遺伝子(pPT104)遺伝地図上15分に存在した。(3)pPT71によりコードされているE蛋白質はMr46Kで12ヶ所の膜貫通部位を有する蛋白質であった。E蛋白質によるPUTの取り込み活性は低かったが、オルニチン-PUTのアンチポーター活性を有し、過剰に大腸菌内に蓄積したPUTの排出に関与していた。PUTの排出にはエネルギーを必要とせず、オルニチンとPUTの交換は1:1であった。(4)SPD輸送系のA及びD蛋白質の機能を生化学的に解析した。膜小胞によるSPD取り込みはD蛋白質に完全に依存し、SPD-D蛋白質は輸送の真の基質であることが判明した。また、F_0、F_1-ATPase欠損株にpPT104を導入し、SPD輸送のエネルギー依存性を解析した。グルコース添加によりATPを産生するとSPD輸送が認められたが、サクシネート添加により膜電位を形成させた場合はSPD輸送が認められず、エネルギー源はATPであることが明らかとなった。8-a3ia0-〔α-^<32>P〕ATPでphotoaftinity labelingを試みたところA蛋白質がラベルされ、A蛋白質がATP結合蛋白質であることが証明された。(1)大腸菌のポリアミン輸送蛋白質遺伝子は,そのクロ-ニングよりプトレスシン(PUT)の輸送蛋白質遺伝子は16分と19分に2種類存在(クロ-ンpPT71とpPT79)し,スペルミジン(SPD)・PUT輸送蛋白質遺伝子(クロ-ンpPT104)は15分に存在することが判明した。PUT輸送蛋白質は厳密な基質特異性を有し,アセチルポリアミンや他のポリアミンアナロ-グを輸送しなかった。一方,SPD・PUT輸送蛋白質は広い基質特異性を有し,種々のポリアミン誘導体を輸送した。また,19分に存在するPUT輸送蛋白質の遺伝子の活性発現は弱く,通常の条件ではPUTは16分に存在する遺伝子にコ-ドされた蛋白質で,SPDは15分に存在する遺伝子にコ-ドされた蛋白質で輸送されることが明らかとなった。(2)3種のクロ-ンの塩基配列を決定した。SPD・PUT輸送蛋白遺伝子(pPT104)はABCDの4種の蛋白質をコ-ドしていた。B(Mr33K)とC(Mr31K)は膜貫通蛋白質であり,A(Mr45K)は膜表在性蛋白質でATP結合部位を有していた。D(Mr43K)はペリプラズムに存在するポリアミン結合蛋白質であった。PUT輸送蛋白質遺伝子(pPT79)はABCの3種の蛋白質をコ-ドしていた。ペリプラズムに存在するポリアミン結合蛋白質が存在しない以外はSPD・PUT輸送蛋白質に構造が類似していた。PUTの特異性がどのように決定されているか検討中である。活性の低いPUT輸送蛋白質遺伝子(pPT71)は1種の膜貫通蛋白質(Mr46K)をコ-ドしていた。この蛋白質は通常の条件では過剰のPUTを排出するのに機能していることを示唆する実験結果を得た。(3)酵母は細胞膜と液胞膜にそれぞれ個有のポリアミン輸送蛋白質を有することが有らかとなった。液胞膜のポリアミン輸送にはH^+ーATPaseが関与しており,細胞膜でのポリアミン輸送はその活性がMg^<2+>やCa^<2+>により強い阻害をうけた。(1)大腸菌のポリアミン輸送タンパク質遺伝子は3種存在し,1種はスペルミジン(SPD)を優先的に輸送するタンパク質をコ-ドし(クロ-ンpPT104),遺伝地図上15分に存在した。

このタンパク質の性質については昨年度詳しく解析したので,本年度はプトレスシン(PUT)のみを輸送する2種の遺伝子(クロ-ンpPT79とpPT71,それぞれ遺伝地図上の19分と16分に存在する)にコ-ドされているタンパク質の性質を検討した。pPT79によりコ-ドされているタンパク質はpPT104と同様に,FGHIの4種のタンパク質であった。F(Mr40K)はペリプラズムに存在する基質(PUT)結合タンパク質であった。G(Mr45K)はATP結合部位を持つ膜表在性タンパク質で,輸送に必要なエネルギ-供給に関与していた。H(Mr35K)とI(Mr31K)は6ケ所の膜貫通部位をもつ膜タンパク質で,PUTが通過するチャンネルを形成するタンパク質であった。この構成はpPT104にコ-ドされている4種のタンパク質に非常に良く似ていた。また,比較的弱いPUT輸送活性をもつpPTにコ-ドされているタンパク質は1種類で,Mr46Kの12ケ所に膜貫通部位をもつタンパク質であった。このタンパク質はオルニチン・PUTのアンチポ-タ-活性を有し,細胞内に過剰に蓄積したPUTの排出に関与していることが判明した。この反応はエネルギ-を必要としなかった。また,この遺伝子のプロモ-タ-部位は複雑な構造をしており,刺激に反応しmRNA合成を促進するエンハンサ-タンパク質の存在が示唆された。(2)動物細胞のCDNAライブラリ-より,上記大腸菌の活性部位に相当すると思われるアミノ酸に対応するDNAを2種合成し,このDNAをプライマ-としてPCRにより増幅する0.5KbのDNA断片を得た。このDNA断片とハンブリダイズするcDNAをクロ-ニングし,その性質を検討中である。(1)大腸菌の3種のポリアミン輸送系の1つであるスペルミジン(SPD)優先輸送系の性質を遺伝学的及び生化学的手法を用いて詳しく解析した。この輸送系は4種のA(Mr45K),B(Mr33K),C(Mr31K),D(Mr43K)蛋白質より成り立っているが,この4種の遺伝子はオペロンを形成している。この遺伝子のいずれを欠損させてもSPD輸送活性が消失し,4種の蛋白質が輸送活性に必要であることを遺伝学的に証明した。次いで,D蛋白質を均一に精製しそのSPD結合活性を検討したところ,Kd値は3.2μMであった。また,A,B,及びC蛋白質を過剰発現している大腸菌より調製した膜小胞のSPD輸送活性はD蛋白質の添加に完全に依存し,SPD-D蛋白質複合体が輸送の真の基質であることが判明した。A蛋白質はそのアミノ酸配列中にATP結合部位を有し,膜表在性蛋白質であった。F_0,F_1-ATP ase欠損大腸菌にこのオペロンを導入し,エネルギー依存性を検討した。グルコース添加でATPを産生させると輸送活性が認められたが,サクシネート添加で膜電位のみを形成させた場合は輸送活性が認められず,エネルギー源はATPであることが明らかとなった。8-_<a3ido>-〔α-^<32>P〕ATPを用いてphotoattinity labelingを行ったところ,A蛋白質がラベルされた。以上の実験より,A蛋白質がATP結合蛋白質で,D蛋白質が基質結合蛋白質であることが判明した。(2)酵母の液胞膜に存在するポリアミン輸送系を液胞膜小胞を調製し詳しく解析した。スペルミン(SPM)とSPDのKm値はそれぞれ0.2と0.7mMであった。
最新の研究成果を歴史教育につなぐ教材・教授資料の研究開発

刷新の著しい歴史研究の成果を高校・大学(教養教育)における歴史教育に反映させるために、(1)「近現代のグローバル・ヒストリー」「中央ユーラシア史」「日本史と世界史の統合」の3分野を中心として、新たな研究動向の紹介や教育実践の報告を歴史系の教員・大学院生と高校教員を加えた月例研究会で行い、成果を研究会のホームページと研究成果報告書4冊で逐次公開した。(2)3分野の研究と教育の連関について、高校教員ら約160名と議論する研究会大会(2010年8月911日)を公開開催した。本研究は最新の歴史研究の成果を高校・大学(教養教育)における歴史教育に反映させるために、内容、解説法を検討し、教材・教授資料を作成することを目的とする。今年度は、刷新の著しい3つの分野、a.「中央ユーラシアと陸海の交流の歴史」、b.「近現代のグローバル・ヒストリー」、c.「世界史の中の日本」を中心に13の研究活動をおこない、それらの成果を、研究分担者による雑誌論文・研究報告・著書による発表のほか、「大阪大学歴史教育研究会」等の研究会のホームページなどを通じて逐次公表している。1.月例研究会「大阪大学歴史教育研究会」(合計9回、1回に複数発表・報告あり)において、外部からの講師も招いて上記の3つの分野の最新動向の紹介、授業実践の報告、模擬授業を行った。2.作業部会では、「グローバル・ヒストリーと世界システム」に重点を置いて月例の読書会を開催した。最新の研究書から成果を要約し、解説集作成の準備を行った。成果は「グローバル・ヒストリー・世界システム論・世界史」関連文献リストとして「大阪大学歴史教育研究会」のホームページで公表済。また東南アジア史の解説の試案を桃木の近刊書の中に収録した。3.教員組織・学会と連携した歴史教育に関するシンポジウム開催については、6月に東南アジア学会第79回研究大会において、「東南アジア地域と高大連携」と題するパネルを開催し、研究分担者の桃木・中村らが発表した。また、8月には神奈川県高等学校教科研究会社会分科会の「高大連携の試み-近代アジア世界をどう教えるか」において、研究分担者の桃木らが講演を行った。平成21年5月に、歴史教育に関する国際学会(アジア世界史学会)を開催し、研究分担者の桃木・秋田らが講演を行った(繰越による事業)。今年度は、a.「中央ユーラシアと陸海の交流の歴史」、b.「世界史の中の日本」、c.歴史教育の現状と課題(20世紀史を中心に)を主として13の研究活動をおこない、それらの成果を、研究分担者による雑誌論文・研究報告・著書による発表のほか、「大阪大学歴史教育研究会」等の研究会のホームページなどを通じて逐次公表している。1.月例研究会「大阪大学歴史教育研究会」において、外部からの講師も招いて(イ)主に上記の3つの分野の最新動向の紹介、(ロ)大学教養教育を含めた授業実践の報告、および模擬授業をおこなった。これらの発表・報告は配付資料も含め、「大阪大学歴史教育研究会」のホームページで公表している。合計9回の例会のおおよその内わけは、上記3分野のaが2、bが2、cが5である。なお1回に複数の発表・報告があり、「海域アジア史」など複数分野に跨るものもある。2.作業部会では、「中央ユーラシアと陸海の交流の歴史」に重点を置き、用語集を中心とした教材作成の準備を行った。その成果を月例研究会2回(7月、1月)で報告した。3.教員組織・学会と連携した歴史教育に関するシンポジウム開催については、5月にアジア世界史学会第1回で桃木、秋田、山内が各々歴史教育、グローバル・ヒストリー、世界史の中の日本に関わる発表を行った。8月には北海道高等学校世界史研究会第40回研究大会記念シンポジウムの「高校生に教える『20世紀』とは」において、桃木と秋田が講演を行った。この他、桃木が韓国での韓越歴史和解に関するフォーラムのほか、学外で4件の講演を行った(科学カフェ京都、静岡大、日本学術会議高校地歴科教育に関する分科会、立命館アジア太平洋大学)。本研究は最新の歴史研究の成果を高校・大学(教養教育)における歴史教育に反映させるために、内容、解説法を検討し、教材・教授資料を作成することを目的とした。今年度は“以下の1、2の研究活動をおこない、それらの成果を研究分担者による雑誌論文・研究報告・著書による発表のほか、「大阪大学歴史教育研究会」のホームページなどを通じて逐次公表した。1.「大阪大学歴史教育研究会」において、合計9回の月例研究会を開催した。

(イ)外部からの講師も招いての最新動向の紹介、高校および大学教養教育での授業実践の報告を「近現代のグローバル・ヒストリー」と「世界史の中の日本」の2つを中心におこない、(ロ)大学院学生によるグループ研究報告を前者に焦点を絞っておこなった。これらの発表・報告は配付資料も含め、「大阪大学歴史教育研究会」のホームページで公表している。さらに(ロ)の成果は『成果報告書シリーズ4』として刊行した(なお昨年度の模擬授業の成果『成果報告書シリーズ2』も今年度刊行した)。2.「大阪大学歴史教育研究会大会-阪大史学の挑戦2-」と題する最新の研究成果と歴史教育に関するシンポジウムを8月9日11日の三日間にわたり、教員組織とも連携して開催した。日本各地から高校地歴教員を中心として約160名の参加を得た。第1部「近世世界におけるヨーロッパとアジア」、第2部「中央ユーラシア史の枠組みの理解にむけて」、第3部「地域史から見る世界史、世界史から見る地域史」の構成で、本科研代表者、分担者の他、大学教員、高校教員、連携研究者、研究員、大学院学生が講演・報告をおこなった。その他にも、5月に日本西洋史学会・第60回大会大シンポジウム「世界史教育の現状と課題」において、分担者の桃木と児玉が講演者とコメンテーターを務めた。第5回高大連携東南アジア教育科研研究会(9月)および歴史教育史研究会(10月)では、分担者の中村が講演をおこなった。
脳組織内の酸素輸送のバイオメカニクス

脳は絶えず大量の酸素を消費し、その正常な機能は絶え間ない酸素供給に大きく依存している。したがって脳における酸素輸送を明確にすることは、生命活動の根源にかかわり重要な意味をもつ。酸素輸送の主要なパラメータの一つとして組織酸素分圧がある。脳組織における酸素分圧は、これまでに動物の大脳皮質を対象とした微小酸素電極法によって、測定部位ごとに多様な分布を示し空間的に不均質であることが示されている。さらに我々は脳の構造的特徴である機能領野に着目し、ラット体性感覚野における酸素分布を詳細に調べた結果、大脳皮質の機能領野において特徴的な酸素の分布パターンがあることを見出した。しかしこれらの酸素分布が機能領野のどのような構造に起因しているのかは、未だ明らかでない。本研究では、酸素消費の場である細胞と酸素供給を担う血管の両者の分布を調べ、機能領野の構造を定量的に明らかにすることを試みた。さらに細胞、血管、酸素の三者の分布から、機能領野に特徴的な酸素の分布パターンが機能領野の構造とどのように関係しているのか検討した。特に全機能領野における血管分布と細胞分布の関係に関しては以下のような結果を得た。第I層を除いて細胞数はほとんど変化しないが、それに比べて血管数の変化が大きいことがわかった。特に神経活動において重要な第III-V層において血管が多く分布していることもわかった。それに対して、第II層のように細胞数が多いにもかかわらず、血管が少ないことがわかった。血管分布と酸素分圧の関係に関しては、表層部(第I-II層)では深さとともに酸素分圧は急速に減少するのに対して血管数は急速に増加していることがわかった。また中層部(第III-V層)では血管分布も多く酸素分圧も高かった。しかし深層部(第VI層)では深さとともに血管数は緩やかに減少するのに対し、酸素分圧は緩やかに増加するという一見、相反する結果を得た。
絶滅危惧種ウケクチウグイの生息実態調査、遺伝的多様性解析に基づく保全法の検討

ウケクチウグイは、分布が南東北の日本海に流入河川に局限され、生息密度が低いために生態や行動などが不明の絶滅危惧種である。本研究では、ウケクチウグイと比較対象のウグイが生息する山形県最上川水系と28年前に同種を調べた福島県阿賀野川水系を調査地として、ウケクチウグイの生息調査、飼育実験、およびDNA多型に基づく集団解析により、生態や集団構造を推定して絶滅の危険性を判定し、保全の方策を検討した。漁協、国交省河川事務所などの協力によりウケクチウグイの調査を進めた結果、最上川下流、阿賀野川上流ではかなりの個体数を確認したが、最上川上流ではほとんど確認できなかった。特に、唯一ウケクチウグイの産卵が確認されている最上川上流の産卵場では、平成18、19年春は前の冬が異常な暖冬だったせいか、産卵が確認できなかった。野外や飼育下での観察により、ウケクチウグイは魚食性が強いことが確認され、生息密度が低いのはこの食性に起因していると推察された。ミトコンドリアDNA解析では、最上川水系と阿賀野川水系のウケクチウグイ集団は明らかに遺伝的に分化し、全てのウケクチウグイ集団でウグイ集団より遺伝的多様性が著しく低かった。マイクロサテライト解析でもウケクチウグイ集団の遺伝的多様性は著しく低かった。2つの異なるDNAマーカーにより、最上川下流で始めてウケクチウグイとウグイの交雑個体が発見された。以上より、両水系のウケクチウグイ集団の個体数は激減して近親交配が進み、一部では種間交雑も生じて個体の適応度が低下し、絶滅の危険性がより高まっていると推察された。今後は、両水系のウケクチウグイ集団をそれぞれ別な保全単位として、産卵場や生息場所の保全対策を緊急に進めるべきである。本年度は最上川・赤川水系において、周年ウケクチウグイの生息実態調査を行った。その結果、本流の中・下流、および支流の数ヶ所で未成魚の生息を確認したが、どの生息地でも周年生息しているわけではなく、季節的または成長段階に応じて移動していると考えられた。また、どの生息地でも確認された個体数は、ウグイ属の他種に比べて極端に少なかった。本流の中・下流と支流では、ウケクチウグイの産卵場を確認することはできなかった。ウケクチウグイ未成魚を複数個体水槽内で飼育し食性を調べたところ、ほぼ同じ体長のウグイに比べて生きた小魚を好んで捕食していた。すなわち、ウケクチウグイは魚食性が強いことが明らかになった。最上川・赤川水系の数ヶ所で採集したウケクチウグイからDNAを抽出し、ミトコンドリアD-loopの塩基配列多型および核DNAのマイクロサテライトDNA対立遺伝子多型の検出法を検討し、確立した。D-loop配列多型から、本流の中流と下・支流の間では異なるハプロタイプが検出されたが、下・支流の個体は同じハプロタイプを示した。マイクロサテライトDNAでは、調べた多くの遺伝子座のうちわずか1遺伝子座で多型が認められのみで、同所的に生息するウグイより著しく多型が少なかった。以上より、少なくとも下・支流のウケクチウグイ集団ではきわめて遺伝的多様性が低く、近親交配が起こっている可能性が推定され、やはり絶滅のおそれがあることが推察された。ロシア科学アカデミーの研究協力者より、これまでの調査により極東ロシアにはウケクチウグイは分布していないことが知らされたので、大陸側での調査は断念することにした。