hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞膜近傍における細胞極性・細胞形態形成の制御機構解析

近年、低分子量GTP結合蛋白質Rho familyの中でRac1やCdc42が特定の細胞膜上で活性化し、細胞極性、細胞運動、細胞接着を制御していることが明らかとなっている、一方で、細胞接着を担う接着分子がRac1やCdc42の活性を制御し、極性や形態形成に関与するこども明らかとなっている。しかしながら、Rho familyとそれら接着分子がいかに協調して細胞の極性や形態形成を制御するのかは殆ど不明である。接着分子インテグリンは、細胞外マトリクスの主要な受容体であり、細胞極性や遊走に重要な役割を担っている。インテグリンは細胞内でタリンと結合することでその活性が制御されている。我々は、タリンの新規結合蛋白質としてRac1特異的な活性化因子であるTiam1を同定した。免疫沈降実験により、TalinとTiam1の結合を検討したところ、両者は細胞内で複合体を形成することを見いだした。さらに、TalinのN末端にTiam1が、Tiam1の中央領域にTalinが結合することを見いだしている。極性化した遊走細胞内でTalinとTiam1の局在を検討したところ、Tiam1は遊走方向前方の接着斑に特異的に濃縮した。一方で、Talinは細胞内で広く接着斑に濃縮し、Tiam1とTalinは前方における接着斑でのみ共局在した。さらに我々は、このTiam1の非対称な接着斑への濃縮が細胞極性制御因子であるaPKCの阻害剤で抑制されることを見いだしている。TalinとTiam1の機能を解析する目的でそれぞれに対するsiRNAを用いて遺伝子発現を抑制すると、Talinをノックダウンした細胞においてはTiam1の接着斑への濃縮が阻害された。TalinやTiam1の発現を抑制すると、インテグリン依存的なRac1の活性化が抑制された。また、このRac1の活性異常と付随して極性を制御因子Akt、PI-3K、RhoAなどの活性にも異常が認められた。以上のことから、遊走細胞の前方でTalinがTiam1を接着斑にリクルートすることで、局所的なRac1の活性を制御し細胞の極性形成と遊走を制御していることが示唆された。Rac1とCdc42は細胞膜上で活性化すると考えられている。それら標的蛋白質であるIQGAP1は、アクチンフィラメントに直接結合することで遊走する細胞のリーディングエッジに濃縮し、ラメリポディアの形成に関与している。細胞から細胞膜を単離し、免疫電子顕微鏡技術を用いて解析したところ、IQGAP1が細胞膜近傍におけるアクチンフィラメントに優位に結合することを見出した。さらに、細胞膜近傍におけるIQGAP1の一部はRac1と共局在した。生化学的に細胞膜画分を分離したところ、Rac1はTriton不溶画分(細胞骨格画分)に優位に分画されるのに対し、IQGAP1はTriton可溶画分と不溶画分に分画されることを見出した。一方、Rac1やIQGAP1をRNAiすると、光学顕微鏡レベルでアクチンフィラメントの配向異常が認められた。これらのことから、細胞膜近傍においてIQGAP1はRac1の下流でアクチンフィラメントの配向を制御することが示唆された。
問題解決過程におけるチーム内役割分担の動態解析

プラント運転員チームの各メンバーは、チームとしての問題解決のため、どの様な情報を送受し、いかにその過程に関与し、当該事象の収束を図るのか、明らかにすることを目的とする。この目的を達成するために、1チーム5名(直長、主任、班長、制御員、主機員)からなるプラントで実際に勤務しているA・Bの2運転員チームを対象に、シミュレータ訓練時の発話を記録した。取得した全ての発話内容に基づき、問題解決過程の4段階(対象の同定・診断、目標設定・計画立案、決定・実行、結果の確認・評価)に各チームメンバーがいかに関与していたのかについて分析を行った。その結果、Aチームでは、対象の同定・診断および計画立案についての情報発信を主に主任が行い、決定・実行および結果の評価・確認は制御員が行っていたことが顕著に認められた。また、主任は対象の同定・診断、計画立案段階にのみ関与するのではなく、決定・実行、結果の確認・評価の段階においてもある程度関与していたことも認められた。一方、Bチームでは、対象の同定・診断、目標設定・計画立案については、直長・主任・班長が関与する傾向にあった。また、決定・実行段階では制御員と直長が主に情報送受し、さらに確認・評価に関しては班長が行っていた。このように、Bチームでは役割分担がある程度明確にされていた。2プラント運転員チームの問題解決過程を比較検討した結果、ともに30分程度で当該事象の収束に成功したが、問題解決過程を比較すると、両者のチーム内の情報送受関係およびチームメンバーの問題解決への関与の仕方は互いに異なっていることが明らかになった。このような異なる過程を経た理由について、システム側が要求するタスクとチーム内の役割分担との関係の中からさらに詳細な分析を行うことによって解明することが今後の課題となる。本年度においては、チームの役割分担について原子力プラントで実際に動務しているプラント運転員を対象として、ヒアリング調査を実施した。運転員の職階は、キャリアに伴い上位から順に直長、主任、班長、制御員、主機員、補機員である。ヒアリング結果は以下のとおりである。通常、運転員は、コンピュータ制御された操作状態を監視することが業務である。しかし、ひとたび不具合が生じ、警告シグナルが発せられると、彼らはその原因を追求する診断医となり、それを処理する問題解決者となる。この際に付与されている役割機能が発揮される。一般に各職階に要求される役割は、1)直長はシステム全体の状況を把握し、逐次外部連絡を取る。2)主任及び班長は、直長からの情報を制御員・主機員に伝えるとともに彼らのフォローをする。3)制御員は原子炉関係、主機員はタービン関係のパートを担当し、ともにパラメータの挙動に注意を払いながらマニュアルオペレーションを行うことである。しかし、最近のシステムは自動化されているが故に原因特定の不確定性が高く、時間的制約もあることから、解決が難くなる場合も有りるとのことであった。また、多くのベテラン運転員に共通した懸念は、若年者層の教育・訓練時に習得した知識や技能が、実際にトラブルに遭遇した際に発揮できるのか、という点であった。さらには、調査結果によると、直長はチームメンバーの知識・経験を把握していると自ら評価していた。一方、他のチームメンバーは相互にメンバーの役割については認識しているものの、職階が下位になるにつれ、知識・披能レベルについての他者評価は暖昧になる傾向が認められた。そして、誰が誰をバックアップするかといった冗長性についてはチームごとに異なる上に、緊急時におけるチーム構造やチーム内の相互補完機能は事象依存性が高いと認識していることが明らかとなった。
海洋上部マントルの流れを地震波形で探る

本研究課題では上部マントルの地震波速度異方性に着目し、海洋上部マントルにおけるマントルの流動の特徴について検討してきた。広帯域地震波形を用いて地震波速度異方性を検出することを目指す本課題は、表面波を解析してアセノスフェアの地震波異方性を検出すること、実体波を解析してマントル遷移層の地震波異方性を検出の2部構成である。いずれも海洋上部マントルを主たるターゲットとする。本年度は、昨年度まで改良をおこなった波形合成法のプログラムを用い、北西太平洋域で観測された表面波波形に対して理論波形と観測波形との比較検討を行った。リソスフェア以浅に異方性の存在が限られる既存の一次元異方性モデルでは十分に説明できていないと思われる波形があり、これらについてさらに深いアセノスフェアにまで異方性が存在するモデルをフォワードモデリングで求めることを試みた。観測波形を説明できるようなモデルを確定するに至っていないため、今後モデルの検討を今後継続して行う。実体波解析では、世界の観測網から沈み込み帯付近の地震について収集した波形を本年度も継続して解析、検討した。特に多重ScS反射波を用いてS波偏光異方性のパターンについて検討を行った。多くの沈み込み帯で、隣接した地震の波形で異方性解析のパターンが大きく異なるなど結果が得られ、これは大規模なマントルの流れでは説明できない。この地域性は簡単なブロックモデルでは説明できないため、その空間パターンについてデータのさらなる収集を行ったうえで検討する必要があることを確認した。本研究課題では上部マントルの地震波速度異方性に着目し、海洋上部マントルにおけるマントルの流動の特徴について検討する。広帯域地震波形を用いて地震波速度異方性を検出することを目指す本課題は、表面波を解析してアセノスフェアの地震波異方性を検出すること、実体波を解析してマントル遷移層の地震波異方性を検出の2部からなる。本年度は、表面波解析に用いる波形合成法のプログラム改良を行った。現有のプログラムを並列計算可能なコードに改良し、計算効率の改善を目指すものである。改良したコードでの計算速度の向上が見られた。しかし、当初目標としていたほどの効率化は現時点では達成できていない。この効率化が次年度以降の解析で重要であることからこの改良には引続き来年度前半に集中して取り組みたいと考えている。実体波解析については、日本とその周辺で記録された広帯域地震波形を収集し、本研究の目的に合致する広品質のものを選び出す作業を行った。また、これと並行して世界の観測網から沈み込み帯付近の地震波形を収集し、異方性の強弱について検討した。特に多重ScS相からマントルの(半径方向に)平均した異方性の強弱を検討することを行った。以上の結果については、さらに整理を重ねた上で次年度以降国際学会等で発表を行うことを予定している。また、既存の波形解析システムの改良を行い、波形収集およびデータハンドリングの環境を改善した。本年度は、表面波解析に用いる波形合成法のプログラム改良を継続しておこなった。この結果、実用上問題ない程度の計算効率化がほぼ達成できた。引き続き、改良したコードを用いた理論波形計算と、北西太平洋域における観測波形の検討を行った。リソスフェアの地震波速度異方性は確認できているが、最終的なターゲットであるアセノスフェアについては、まだ確定する段階に至っていない。観測波形をさらに収集し、次年度以降も、さらに検討を続ける予定である。実体波解析については、世界の観測網から沈み込み帯付近の地震について収集した波形を継続して検討した。また、この中で、遷移相不連続面深さの地域性について検討した。結果の一部については、国内学会で発表を行った。さらに、論文として公表する準備を進めている。

実体波解析では、世界の観測網から沈み込み帯付近の地震について収集した波形を本年度も継続して解析、検討した。特に多重ScS反射波を用いてS波偏光異方性のパターンについて検討を行った。多くの沈み込み帯で、隣接した地震の波形で異方性解析のパターンが大きく異なるなど結果が得られ、これは大規模なマントルの流れでは説明できない。この地域性は簡単なブロックモデルでは説明できないため、その空間パターンについてデータのさらなる収集を行ったうえで検討する必要があることを確認した。
戦後における漢文教育実践史の研究

研究の目的は、1戦後漢文教育実践史、2漢文教育論史、3漢文教育課程史の研究と4漢文教育実践の改善にあった。1では、特色を、昭和20年代ー経験主義に基づく漢文教育、昭和30年代ー主体性を生かし能力を育成する漢文教育、昭和40年代ー主体性を生かし、能力育成と心情陶冶に資する漢文教育、昭和50年代ー日本文化の理解に資する漢文教育と捉えた。2と3の研究は、漢文教育思潮史としてまとめた。その展開は、整備期(昭和2026年)、多様期(2730年)、収束期(3140年)とした。4は、実践史を発展的に生かし、小・中・高の授業研究も行った。成果は、報告書『漢文教育の創造』として刊行した。戦後における漢文教育実践史の研究として、研究目的を踏まえ、実施計画に基づいて、27年度には以下を実施した。1.文献目録は、今後の研究の進展を視野に、新にFileMaker Proを用いて作成を進めた。世羅博昭他『高等学校における戦後古典教育実践の調査研究』他の先行研究を参考に、当該の年代における実践的課題についての検討を行うため、平成年代を中心に入力を進めた。今後、さらに入手した文献についても入力を進め、データベースとして充実させる。2.目録作成と並行して、主に、大修館書店『漢文教室』の全200号の目次収集、『漢文教育』(広島漢文教育研究会)全32号他を入手、現在、全国漢文教育学会の『新しい漢字・漢文教育』全号の入手を進めている。また、清田清・江連隆・佐野泰臣・長谷川慈成関連の文献も収集した。さらに、戦後の学習指導要領に関する文献を収集した。3.以上のデータベースの作成、文献の収集に基づいて、以下の研究を行った。研究分担者の吉田茂樹(高知大学)は、収集した学習指導要領関連文献によって、戦後の古典教育を方向付けた時代的な要請について考察した。研究分担者の冨安慎吾(島根大学)は、江連隆の漢文教育論に関する考察を行った。これによって昭和30年代から40年代の江連隆の漢文教育観の変化とその背景にある漢文教育の状況をとらえた。また、冨安は、平成年代の20062015年を中心に、漢文教育実践群を生成した背景にある課題意識の考察(学会発表予定)を行っている。研究代表者の渡辺春美は、清田清の漢文教育実践を漢文観・漢文教育観とともに考察した(学会発表・論文)。これによって、戦後の漢文教育の動向と実践を把握しようとした。また、渡辺は、長谷川滋成の昭和40年代における漢文教育実践を考察した(学会発表)。さらに、渡辺は、漢文研究会に参加し授業を参観し考察する機会を得た。1.漢文教育実践史に関する先行研究が少なく、文献の入手に予想外の時間がかかったことが一つの理由に挙げられる。とりわけ、戦後、昭和20年代昭和50年代の実践論文が少なく、入手が難しいことがある。また、研究の見通しを得て進める上で時間がかかった。2.本科研に関するエフォートを設定して研究を進めようとしたが、他の業務の繁忙化が研究代表者・分担者共にあり、専心することが難しくなっていったことがある。これは代表者と分担者との研究協議等に時間を割き、研究を推進することにも影響した。1.文献収集・調査ー文献収集に関する先行研究「〈資料〉漢文教育文献目録(戦後編)」(吉原英夫『札幌国語研究』3 1998年北海道教育大学)他を参考にし、収集を進めた。二松学舎大学図書館、関西大学図書館、国立国会図書館他で『斯文』(斯文会1945-2016年)、『漢文教室』(大修館1949-2016年)の全号、および1965-1974年、2006-2015年における漢文教育関係論文を収集し、論文の目録作成を進めた。2.漢文教育実践史の研究ー収集した文献を基に、1昭和20・30年代、2昭和40年代、3昭和50年代を中心に実践史研究を進めた。各時代の実践全体の特徴を把握するとともに、個体史研究の方法を用いて、実践者個人(例えば、佐野泰臣)がどのような問題意識をもって、どのような方法で漢文教育を行ったかを考察し、成果と課題をとらえた。3.漢文教育論・思潮史の研究ー漢文教育の意義に関して、「漢文テキストの性質」に着目した意義論を新たに構築した。漢文教育論・思潮と漢文教科書の関係を探り、それが現代漢文教育にどのように連接したか、どのような可能性を孕んでいたかを考察した。また、個別漢文教育論(阿部吉雄)に関しても考察した。4.漢文教育課程史の研究ー戦後公布された学習指導要領を中心に展開を把握することに努めた。昭和20年代(26年版学習指導要領)、30年代(30年版学習指導要領、35年版学習指導要領)の展開について考察している。経験主義から能力主義に至る展開を、「東洋精神文化振興に関する決議」に探り、要因を把握した。5.漢文教育の創造ー研究の成果に基づき、現行学習指導要領と関連させた漢文の授業作りに関する講義を高知県高等学校教員を対象に行った。また、漢文指導の基盤としての「漢字指導」の強化を目的とし、小学校・中学校において現職教諭と連携して授業を実施し、成果を挙げた。1.文献収集の困難性ー1地方在住の研究者にとっては、文献の収集が難しい点がある。例えば、『漢文教室』・『斯文』

誌のバックナンバーは、東京に出張して閲覧、複写することになる。文献の量が多く、確認も必要であり、図書館の相互利用サービスを利用することも難しい。歴史研究にとっては、文献が重要であるが、文献の所在地に偏りがあり、その収集に困難がつきまとう。時間もかかることになる。2時代によって収集の難易が異なり、昭和20・30年代に関する、漢文実践論考の収集そのものが難しく、時間を要する。このような困難性によって、研究の進度が遅れることになった。2.歴史研究の困難性ー歴史としての実践史研究は、教育の時代状況の中に実践を置いて考察していく必要がある。時代状況の一つに、各時代に特有の教育目標・教育課程・教育方法があり、実践者の問題意識がある。それらに配慮しながら、実践(史)を考察することは、計画段階で予想していたよりも時間を要する作業である。これが、遅延の原因になっている。3.実践報告そのものの性質ー実践報告は、実践そのものではない。報告者による事実の取捨選択があり、観点・考察の固有性もつきまとう。雑誌の編集者の求めに応じた強調などの歪みもある。漢文教育の内実としての実践の考察は重要であるが、そのような点を考慮して成果と課題を見出す必要があり、時間のかかる作業になる。ここにも遅れる要因がある。4.研究者の多忙化ーこれは、ここに記すのも逡巡されることではあるが、やはり、遅延の原因に挙げざるを得ない。メールや電話では情報量が乏しく、研究協議が必要になるが、その日程調節を合わせることも困難なところがあった。本研究の目的は、(1)戦後漢文教育実践史、(2)漢文教育論史、(3)漢文教育課程史、(4)漢文教育(カリキュラム)の構想の研究にあった。以下、研究成果を略述する。上記「(1)」の研究では、実践史と個体史とから研究を進めた。実践史は、時期区分を行い、特色を、1昭和20年代ー経験主義に基づく漢文教育、2昭和30年代ー主体性を生かし能力を育成する漢文教育、3昭和40年代ー主体性を生かし、能力育成と心情陶冶に資する漢文教育、4昭和50年代ー日本文化の理解に資する漢文教育と捉えた。また、個体史研究では、清田清・佐野泰臣・長谷川慈成を対象とした。その内、清田清は、時の権力に左右されない普遍的漢文教育を学習者の主体性と創造性を生かして行った。佐野泰臣は、グループによる主体的学習を情報器機を活用して追究し、成果を上げた。「(2)」と「(3)」の研究は、最終的には「漢文教育思潮史の研究」としてまとめた。思潮史の展開は、漢文教育の典型性を中心に、1整備期(昭和2026年)、2多様期(2730年)、3収束期(3140年)に分けてとらえた。漢文教育の典型性を、1授業編成ー現代文・古文と漢文を切り離した取り扱い、2教育内容ー漢文訳読力育成中心、3テキスト形態ー訓点文の3点からとらえ、昭和40年代に確立したと結論づけた。「(4)」においては、中・高での現場経験の豊かな協力者を得て、教材の開発、「実の場」における言語活動、現代文と古文との統合等に基づき、学習者が自由に思考し、問を発し、相互に交流する中で、読む力を高め、ものの見方考え方を豊かにする方向が打ち出された。これは、実践史を発展的に継承し、上記の漢文教育の典型性を切り拓く新たな試みとして位置づけられる。構想に基づく小・中・高の漢文の授業研究も行った。本研究の成果は、報告書『漢文教育の創造』として刊行し、文献目録も収載している。
Peyer板リンパ球migrationの分子機構に関するin vivo解析

食餌や微生物など抗原刺激に対し、腸リンパ組織は大きい役割を果たす。本研究ではその基礎的解析として、パイエル板におけるリンパ球migration過程を生体観察した。蛍光標識した腸管由来リンパ球は投与後postcapillary vanule(PCV)へ接着してゆくが、5分後よりrolling,stickingが始まり、20-30分をピークに増加するが、CD4T cellは25-50umのPCVに主に接着するが、B cellはより広範囲のPCVへ接着した。この接着における接着分子の役割を検討した成績では、α4-integrinやLECAM-1の関与が大きくLFA-1/ICAM-1も一部関与していることが示された。平成7年度は、リンパ球の接着過程のみならずその後のmigrationの過程を定量的に解析することに成功した。すなわち、バイエル板のPCVへ接着したリンパ球はその後90分の間に血管内皮を通過して(transendothelial migration),やがて間質内へmigration(interstitial migration)する様子が観察され、120分後より濾胞を取り囲む微小リンパ管(parafollicular microlymphatics)に出現がみられた。リンパ球subsetによるmigrationの相違では、CD4 T cellは上記の典型的migrationパターンを示すが、B cellは濾胞内の間質にgerminal center側へと進みリンパ管への輸送は少なかった。このmigrationに影響を与える因子の検討では脂肪とくに長鎖脂肪酸吸収はPCVへの接着のみならず、その後の間質内の移送とリンパ管内への転送を著しく促進した。リンパ球の血管内皮へのinteractionにα4-integrinは重要な役割をはたすが、transendothelial migration過程においてもα4-integrinは重要であることが示された。ただしその後の間質内輪送やリンパ管排出には影響を与えなかった。VIP(vasoactive intestinal peptide)はリンパ球の血管内皮への接着には影響与えなかったが、その後のパイエル板内のmigrationを有意に抑制した。以上の検討により、生理的条件下においてリンパ球がどのようにパイエル板へホ-ミングするかにつき、経時的in vivoにおける情報が得られ、その際に役割をはたす接着分子についても理解された。平成6年度はPeyer板へのリンパ球の接着過程に焦点をあて定量的に解析した。1。リンパ球注入後のリンパ球と血管内皮とのinteractionに関し、接着する以前にrollingが生ずることが明らかとなった。rolling velocityに関しては赤血球速度の約2%に分布しているが、リンパ球のsubset間で差は無いことが明らかになった。2。腸管リンパ由来リンパ球は投与後PCVへ接着してゆくがこの際の時間経過を血管径との関係を検討した成績では著明な接着は5-10分後より始まり20-30分後にピークに達することが明らかとなった。この際にリンパ球は25-50μmのサイズのPCVに主に接着するが、その傾向はCD4のリンパ球subsetにおいて見られ、CD8TcellやBcellはより広い範囲のPCVに付着する傾向が見られた。3。白血球-内皮上の接着分子に対する特異抗体を用いてどのような分子機構がHEV上でのリンパ球stickingやrollingに重要なのか明らかにした。

すなわちラットのICAM-1,LFA-1,VLA-4,およびsiaryl-Lewis Xに対する抗体を前投与しrolling velocityとstickingに対する影響を計測した成績では。ICAM-1,LFA-1に対する抗体にて接着は約20%抑制され、VLA-4に対する抗体にて接着は約70%抑制された。これら接着分子がリンパ球のPeyer板のhomingに重要であると推察された。以上、PCVをへてPeyer板内にmigrationしてくるリンパ球の動態を連続して長期間記録するシステムが確立できた。このシステムを用いて、リンパ球とPCVとの初期のinteractionを正確に計測することが可能となり、リンパ球のsubsetの間でPCVへのリンパ球のstickingの様相が異なることも証明できた。平成7年度は、パイエル板におけるリンパ球migrationのin vivo解析の中でリンパ球の接着過程のみならずその後のmigrationの過程を定量的に解析することに成功した。すなわち、CFSE蛍光標識リンパ球の後毛細管細静脈(PCV)への接着後、如何にリンパ濾胞間質内を移動するかと腸管リンパ管への転送につき観察した。1。頚静脈より注入したリンパ球は、30分かけて徐々にパイエル板のPCVへと接着してゆく。その後90分の間に血管内皮を通過して(transendothelial migration),やがて180分の間にPCVより約5-50umの範囲で間質内へmigration (interstitial migration)する様子が観察される。また、120分後よりパイエル板の濾胞を取り囲む微小リンパ管(parafollicular microlymphatics)にリンパ球の出現がみられ、その個数が経時的に増加して行くのが240分まで観察しえた。2。リンパ球subsetによるmigrationの相違を検討した成績では、CD4 T cellは上記の典型的migrationパターンを示すが、B cellは濾胞内の間質にgerminal center側へと進み、リンパ管への輸送は少なかった。CD8 T cellはその中間の様相を示した。3。細胞とくに長鎖脂肪酸吸収はPCVへの接着のみならず、その後の間質内の移送とリンパ管内への転送を著しく促進した。4。リンパ球の血管内皮へのinteractionにα4-integrinは重要な役割をはたすが、transendothelial migration過程においてもα4-integrinは重要であることを見いだした。ただしその後の間質内輸送やリンパ管排出には影響を与えなかった。5。
AL-Li合金の靭性の改善

本研究は、AL-Li合金の低靭性化に溶解鋳造時に吸収される水素が関係しているとの判断のもとに、リチウム含有量の異なる3種類のAL-Li合金について含有水素がその引張特性に与える影響を明らかにし、本系合金における靭性改善につながる溶解鋳造法を提案することを目的として行った。溶解雰囲気を自由に調節できる溶解鋳造装置により水素含有量の異なる鋳塊を溶製し、これらの鋳塊から作製した試片について引張試験および水素分析を行った。得られた成果の概要はつぎのとおりである。1.AL-Li合金に含まれる33.6cc/100g程度の水素は、合金の焼なまし状態あるいは溶体化処理状態では引張特性に明瞭な影響を与えないが、時効状態では明らかに伸びを低下させる。2.引張速度を速くすると伸びに対する水素の影響が顕著になる傾向が認められることから、衝撃試験においては更に顕著な影響が出る可能性があり、水素は本系合金の脆性を促進すると結論できる。3.本系合金は他のアルミニウム合金より多量の水素を含む傾向があるが、溶湯をアルゴン雰囲気中で長時間保持することにより他のアルミニウム合金を大気中で溶解した場合の含有水素量と同程度まで低下させることができる。4.本系合金の溶解は水蒸気を含まない不活性ガス雰囲気中で行う必要がある。以上の成果は昭和63年11月軽金属学会において口頭発表された。溶解奮囲気を自由に調節できる溶解・鋳造装置(小型オートクレーブ)を作成し、予備実験も含めて計15回の溶解鋳造実験を行った。得られたAl-Li合金鋳塊(Li含有量1.362.42mass%)は圧延加工を施した後、引張試験片に加工し、引張試験に供した。なお、一部の鋳塊については、引張試験に至る途中の過程で水素分析を行い、水素と引張試験結果との関連を追求した。現在までに得られた成果の概要は次のとおりである。1.アルゴン雰囲気中で溶解鋳造を行っても、添加したLiの合金中への歩留には84%程度である。2.超高純度アルゴン雰囲気中で溶解鋳造しても、鋳塊中には0.51.2cc/100gの水素が含まれる。これは通常のアルミニウム合金中に含まれる水素量の26倍に相当する。3.アルゴンと水素1:1の混合ガス雰囲気中で溶解鋳造した鋳塊は水素脆化のため熱間でも圧延不可能である。4.板厚約5mmに圧延した試料を2kgf/【cm^2】の水素雰囲気中で540°C×1hr保持して13.4cc/100gの水素を吸収させた試料は明らかに脆化し、耐力および引張強さは上昇するが伸びは著しく減少する。(引張り破断面のSEM像は粒間脆性破面を提する)例えば、試験片に加工後アルゴン中で540°C×1hrの焼鈍を施した試料Al-2.2mass%Li)の0.2%耐力,引張強さ,伸びさ,それぞれ4.1kgf/【mm^2】,13.8kgf/【mm^2】,17%であったのに対し、上記の水素添加処理を施した試料については、それぞれ12.1kgf/【mm^2】,18.1kgf/【mm^2】,5.0%であった。今後の課題として、水素量を低くおさえる溶解法の検討とともに、水素脆化が顕著になる水素含有量の"しきい値"をLi含有量との関連も含めて明らかにする必要を認めた。真空溶解した純アルミニウム溶湯(99.99mass%Al)にアルゴン雰囲気中で金属リチウム(99.5mass%Li)を添加してAl-2.0mass%Li合金鋳塊を溶製した.この鋳塊をアルゴン雰囲気およびアルゴンと水素の混合雰囲気中で再溶解・鋳造して水素含有量の異なる鋳塊を得た.

得られた鋳塊は熱間圧延および冷間圧延により厚さ1mmの板にした後,エンドミルにより所定寸法の引張試験片に加工した.引張試験片は所定の熱処理を施した後引張試験に供した.また,引張試験片に加工するまでの途中の過程で適宜ガス分析試料を採取し,試料の水素含有量を真空抽出法により測定した.現在までに得られた成果の概要は次のとおりである.1.アルゴン雰囲気,アルゴンと水素の混合雰囲気(アルゴン対水素3:1および4:1)で再溶解した鋳塊中の水素含有量はそれぞれ3.13cc/100g,3.00cc/100g,0.751.50cc/100gで,通常のアルミニウム合金より多量の水素を含むことがわかった.また,溶解過程で鋳塊中に含まれた水素は熱処理のためにアルゴン雰囲気中で鋳塊を加熱保持しても減少しないことがわかった.2.溶解雰囲気が異なり,したがって水素含有量に差があっても,焼なましあるいは溶体化処理・焼入れしただけの試験片は引張特性に差を生じないことがわかった.3.溶体化処理後473K, 24hrの時効処理を施した試験片では溶解雰囲気により引張特性に明らかな差を生じ,水素を多量に含むものは伸びが減少することがわかった.例えば,アルゴン雰囲気で溶解したものの引張強さおよび伸びはそれぞれ117Mpa, 17.9%に対してアルゴンと水素の混合雰囲気(4:1)で溶解したもののそれは124Mpa, 13.6%であった.また,アルゴン雰囲気で溶解し,溶体化処理(773K,30min)を真空中で行ったもののそれは114Mpa, 20.3%であった.高周波真空溶解炉にりよLi含有量の異なる3種類のAL-Li母合金鋳塊(AL-2.7mass%Li,AL-2.42mass%LiおよびAL-2.19mass%Li)を得た。4×10^<-4>Torrの真空中で溶解した純アルミニウム(99.99mass%)への金属リチウム(99.5mass%)の添加はアルゴン雰囲気中で行なった。これらの母合金鋳塊を純アルゴン雰囲気およびアルゴンと水素の混合雰囲気中で再溶解して水素含有量の異なる鋳塊を得た。得られた鋳塊を圧延して得た板から切り出した試験片について引張り試験を行い、またいくつかの鋳塊については含有水素量を測定した。得られた成果の概要はつぎのとおりである。1.水素を多量に含むAL-Li合金の引張特性は、水素含有量の少ない合金のそれと比べて、焼なまし状態あるいは容体化処理状態では明瞭な差異を示さないが、時効状態では伸びが低下し、水素脆化の傾向を示す。2.AL-Li合金は溶解鋳造過程において他のアルミニウム合金に比べて水素を吸収し易いが、溶湯を長時間純アルゴン雰囲気中で保持することにより、これらの溶湯から得られる鋳塊中の含有水素量を他のアルミニウム合金鋳塊中のそれと同程度にまで低減させることができる。3.溶解鋳造時に吸収される水素を低減させることによりAL-Li合金の靱性を或程度改善できることがわかった。以上の成果は昭和63年11月軽金属学会において口頭発表された。
画像情報解析による肝癌バイオマーカーの検索と肝機能評価方法の確立

EOB-MRIで得られた画像所見と臨床病理学的特徴を解析した。肝細胞相で腫瘍内部の信号強度によって高い症例は全体の比較的予後良好で、低い症例は不良であることが明らかとなった。網羅的遺伝子発現解析では信号が高い症例でSLCO1B3が高発現していた。EOB-MRI肝細胞造影相の肝細胞癌の信号強度と悪性度は相関する可能性があり、予後予測の一助になると考えられた。Gd-EOB-DTPA造影剤によるMRI(EOB-MRI)は早期の血流動態を示すだけでなく、肝細胞に特異的に取り込まれる特性を持つため、肝臓における機能的造影剤として有用性がある。EOB-MRI肝細胞造影相の肝細胞癌の典型画像所見は、周囲肝実質より低信号の腫瘤像であるが、症例によって等信号・高信号を示す症例もみられる。この信号強度の違いが肝細胞癌の悪性度などの生物学的特徴を表現している可能性が考えられ、EOB-MRI肝細胞造影相が肝細胞癌の予後をしめすイメージバイオマーカーとなる可能性がある。本研究ではEOB-MRIで得られた画像所見と臨床病理学的特徴を解析し、その可能性について検討を行った。対象は2009年2012年9月の当院に於ける肝細胞癌手術症例のうち、術前EOB-MRIを施行した72症例。Gd-EOB-DTPA投与後20分後を肝細胞相として、腫瘍内部の信号強度が背景肝実質と比較してROIの値が高いもの信号である場合をHigh群、腫瘍内部の信号強度が背景肝実質より低信号ある場合をLow群とした。腫瘍個数、腫瘍径(±1cm)をMatching criteriaとしたHigh群:Low群=1:2のMatchied Pair Analysisを行った。抽出されたHigh群は13例、Low群は26症例で、2群における臨床病理学的解析をおこなった。腫瘍の分化度はHigh群が高分化9例、低中分化が4例に対し、Low群は高分化が6例、低中分化が20例であった。High群では有意に高分化型肝細胞癌が多かった(odd比7.83, p=0.005)。門脈浸潤はHigh群で13例中1例(vp1: n=1)に対し、Low群は26例中12例(vp1: n=8, vp2: n=4)であり、HI群で門脈侵襲が有意に少ない傾向を認めた(odd比5.67 p=0.027 )。また予後の解析では、生存期間については有意な差が認められなかったものの、無再発生存期間についてはHigh群の再発率が有意に低いことがわかった(P=0.042)。Gd-EOB-DTPA造影剤によるMRI(EOB-MRI)における肝細胞造影相が肝細胞癌の予後をしめすモダリティとなる可能性がある。肝細胞癌手術症例のうち、Gd-EOB-DTPA投与後20分後を肝細胞相として、腫瘍内部の信号強度が背景肝実質と比較し高いものをHigh群、低信号をLow群とした。加えて切除検体よりDNA microarrayによる網羅的遺伝子発現解析を行った。High群が14例、Low群は51例であった。High群では有意に高分化型が多かった(p=0.029)。無再発生存期間はHigh群が有意に長かった(P=0.035)。網羅的遺伝子発現解析ではLow群と比較してHigh群でalcohol dehydrogenase群や、cytochrome P450群、SLCO1B3が高発現であった。EOB-MRI肝細胞造影相で高信号を示す肝細胞癌は悪性度が低いことが示唆された。肝胆膵外科本研究の基盤となるEOB-MRIを活用し、画像解析を用いた腫瘍の評価方法に関して様々な方法を試みたが、一定の評価方法を確立することができた。さらに臨床病理学的検討を行い、十分な研究成果と仮説を検証することができた。現在は切除標本から得られた献体を用いて、網羅的遺伝子解析を行い関連する遺伝子解析を行っている。網羅的遺伝子解析を行い関連する遺伝子解析から得られた所見でOrganic anion transportorの発現がEOB-MRIで高信号な腫瘍に亢進していることが明らかとなったので、実際の標本上で免疫染色を行い確認する。また他の腫瘍悪性度との関連遺伝子も明らかとなってきたため、それらを探索研究する。本年度は肝細胞癌のEOB-MRI画像を中心に画像解析、および臨床病理学的な探索を行いデータベースを構築した。それらの解析は既存のシステムと装置を用いて行ったため、初年度の費用は予定より低くなった。また、免疫染色をはじめとする実験も中途であり、実験器材も今後必要となる見込みである。

次年度は初年度の画像解析の結果を得て、より精緻な画像解析を行うシステムを導入し検討することと、我々が保持している肝細胞癌切除検体からの網羅的遺伝子解析のデータベースから得られた知見を基にして画像情報から得られた結果と遺伝子発現の評価をするために基礎実験を行う予定である。
視覚系末梢の受容野分布を模倣した空間レティクルの分散配置による実時間物体追尾

1.網膜視神経(網膜神経節細胞)は網膜上で一様に分布していない.この非一様性を模倣し,動く物体を撮影した画面上に微小なGaborレティクルを分散配置して物体の接近・離遠および並進・回転などの運動パラメタを推定する手法を開発した.2.実物体の追尾実験を行った結果,追尾対象の表面テキスチャの影響を受けて速度推定精度が低下する傾向があった.この影響を低減させるためにレティクルの数を増やすと計算量が増大して実時間性能が低下することがわかった.3.本研究の申請時には専用の画像処理装置の利用を計画していたが,ラドン変換により画像の一次元射影(周辺分布)を求めて速度場を推定する方法を新たに開発した.像面の水平・垂直・45度・135度の4方向に画像を射影し,網膜神経節細胞の空間的非一様性を考慮して並進と拡大・縮小の動きを連立して解くことで高速で速度場を推定でき,対象表面のテクスチャの影響も低減できた.4.動きを拘束する制約条件式に基づき,追尾対象物体を背景画像中から適応的に抽出した.追尾対象の移動に応じてラドン変換区間を移動・拡大縮小させることにより対象の動き推定の精度が向上した.5.運動推定からカメラ姿勢の制御までに含まれるむだ時間および運動推定時に加わる誤差の影響を避けるため,カルマンフィルタを構成して制御応答の改善をはかった.この結果,初年度で追尾可能だった物体の移動速度に比べ,より高速な動きに対しても安定した追尾性能が獲得でき,追尾精度も向上した.6.前方を移動する物体の像の位置と大きさを一定に保持する追尾システムが,単眼カメラと市販のPCを用いて実時間フルビデオレートで動作可能となった.本研究の成果は電気学会E部門誌に公表の予定である.1.網膜視神経(網膜神経節細胞)は網膜上で一様に分布していない.この非一様性を模倣し,動く物体を撮影した画面上に微小なGaborレティクルを分散配置して物体の接近・離遠および並進・回転などの運動パラメタを推定する手法を開発した.2.実物体の追尾実験を行った結果,追尾対象の表面テキスチャの影響を受けて速度推定精度が低下する傾向があった.この影響を低減させるためにレティクルの数を増やすと計算量が増大して実時間性能が低下することがわかった.3.本研究の申請時には専用の画像処理装置の利用を計画していたが,ラドン変換により画像の一次元射影(周辺分布)を求めて速度場を推定する方法を新たに開発した.像面の水平・垂直・45度・135度の4方向に画像を射影し,網膜神経節細胞の空間的非一様性を考慮して並進と拡大・縮小の動きを連立して解くことで高速で速度場を推定でき,対象表面のテクスチャの影響も低減できた.4.動きを拘束する制約条件式に基づき,追尾対象物体を背景画像中から適応的に抽出した.追尾対象の移動に応じてラドン変換区間を移動・拡大縮小させることにより対象の動き推定の精度が向上した.5.運動推定からカメラ姿勢の制御までに含まれるむだ時間および運動推定時に加わる誤差の影響を避けるため,カルマンフィルタを構成して制御応答の改善をはかった.この結果,初年度で追尾可能だった物体の移動速度に比べ,より高速な動きに対しても安定した追尾性能が獲得でき,追尾精度も向上した.6.前方を移動する物体の像の位置と大きさを一定に保持する追尾システムが,単眼カメラと市販のPCを用いて実時間フルビデオレートで動作可能となった.本研究の成果は電気学会E部門誌に公表の予定である.本研究の目的は,特殊な画像処理装置を使用せずに単眼のカメラで前方移動する物体を観測してその動きを推定し,一般的なPCを用いて実時間で対象物体の動きを追尾するシステムを構築することである,この目的を達成するために計算量の少ない空間フィルタ速度計測法を採用し,小規模のGaborレティクルを像面上に分散配置して速度分布を計測することとした.この際,視覚系末消の受容野分布を模倣してレティクル配置を工夫することで,像の並進や拡大,回転を推定する手法を確立した.今年度の研究実施内容を以下に要約する.(1)物体表面のテキスチャが乏しい場合でも動きパラメタが推定できるように,これまでに開発してきた速度推定法に改良を加えた.(2)前方物体の接近に伴う像の拡大は,像面内での並進に比べて画像ヤコビアンが小さいため,単眼カメラで物体の接近を検出するためには拡大運動の検出感度を大きく設定する必要がある.これは外乱に対する耐性を低下させる.このために生じる測定値の変動を平滑化することと動きパラメタの予測を行うためにKalmanフィルタを導入した.(3)単眼カメラでは拡大の不定性が残るので初期位置が既知であるとの前提のもとで,推定した物体運動パラメタから物体の動きの軌跡を復元したところ,約1000[mm]前方で位置誤差50[mm]以下を達成できた.(4)前方を移動する物体を特殊な装置なしでビデオレートで追尾できるシステムを完成できた.使用しているカメラはレンズを駆動して物体を追尾するため追尾可能な視野が限定されるという欠点が残っている.本補助金で購入した6軸ロボットアームの手先にカメラを装着し,光軸周りの回転を含めた対象の動きをなぞる手法の実験を進めている.

本研究は,特殊な画像処理装置を使用せずに市販のPCと単眼カメラを用いて前方移動物体を実時間で追尾し,衝突防止・一定車間距離の保持などの用に供することを目的として行われた.初年度購入のロボットアームの指先に単眼カメラを装着し,移動物体との距離を一定に保持して追尾するシステムを完成することができた.1.本研究では,空間フィルタとして機能する微小なGaborレティクルを画面上に分散配置して像面内の動き場の分布を推定することを特徴としているが,その数に応じて計算量が増え実時間性能が低下する傾向があった.そこで,この年度ではフルビデオレートでの実時間追尾の達成を目的として研究計画を立てた.2.実時間追尾を実現するためには専用の画像処理装置を利用する方法とアルゴリズムの改良によって高速化をはかる方法がある.当初計画ではこの年度で専用ハード化を行う予定であったが,速度場推定アルゴリズムの改良によって計算時間の大幅な削減が可能となり,画像処理専用のハードウエアを利用しなくても完全にビデオレートで対象物体の追尾が可能となった.最終年度の研究実施内容を以下のように要約する.(1)従来の空間フィルタ速度推定法と同様に画像の一次元射影(周辺分布)に対して速度場を推定する方法を採用した.像面の水平・垂直・45度・135度の4方向に対して動画像をラドン変換し,並進と拡大・縮小の動きを連立して解くことで速度場を推定した.これにより,追尾対象の像の表面テキスチャが速度推定精度に与える影響を,初年度の研究成果に比べて低減できた.(2)動きを拘束する制約条件式に基づいて追尾対象物体が像面内に占める領域の大きさを適応的に限定し,追尾対象の移動に応じて計算区間を移動・拡大縮小させる方法を採用した.これにより対象の動き推定の精度が向上した.(3)運動推定からカメラ姿勢の制御までに含まれるむだ時間および運動推定時に加わる誤差の影響を避けるため,カルマンフィルタを構成して制御応答の改善をはかった.この結果,初年度で追尾可能だった物体の移動速度よりも高速な動きに対しても安定した追尾性能が獲得でき,追尾精度も向上した.こうして,前方を移動する物体の像の位置と大きさを一定に保持する追尾システムを,単眼カメラと市販のPCを用いて実時間フルビデオレートで動作させることが可能となった.本研究で開発した速度推定手法は,像の動きとは無関係な画像輝度の変化に対しては頑健ではないので,その克服が今後の課題である.
ハイパースキャン手法による協調的動作の解明：個人差と注意量の観点から

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。平成24年度においては、感情抽出の実験のパラダイムをいくつかの予備実験により確定しました。今回の実験から目的のデータを効率よく集録するためにこれらの予備実験が必要でした。パラダイムを確定したあとに、実験の10人の被験者からEEGデータとその他のデータを集録しました。この実験では4種類の感情に相当するビデオを見せながら脳波を集録しています。現在は、これらの脳波データから数種類の特徴を抽出し、脳波をこれらの特徴ベクターによって表現しています。また、これらの特徴ベクターを教師あり学習と教師なし学習アルゴリズムで分類することよっておよそ85%の割合で感情を正しく分類することができています。この分野での他の研究成果に比べてこれは十分によい結果だと言えます。近い将来にこの結果をまとめて論文を投稿する予定です。また、脳波だけでなく、今回の実験で各被験者が報告している感想文からも心理学的な分析を行うことで脳波の分析の結果を裏付ける情報をとることができますが、これからそのような心理学的な分析を行ってみたいと思います。さらに、今回の実験で使用したビデオ刺激についても刺激としての適合性を心理学的に分析することを行います。脳波データと心理学の両面から分析することによってより広い意味での理解が得られると思っています。最終的に、リアルタイムでヒトの脳波からそのときの感情を抽出するようなシステムの構築を考えています。実験を行うための被験者を集めるのに思った以上の時間がかかったため。現在までに実験の被験者を集め、EEGデータを集録することができました。これから、脳信号から感情に関する情報を取り出し、クラスターリングや強制学習アルゴリズムによって分類することを行いたいです。最終的に、これらの手法を使用し、リアルタイムで被験者の感情を分類できることを目的としています。
腎細胞がん高発ラット細胞株を用いたヒト腎細胞がんのがん抑制遺伝子の解析

ヒト3番染色体短腕上の特異的欠失領域に遺伝性・非遺伝性腎細胞がんのがん化過程に関与する複数のがん抑制遺伝子の存在が推定されている。我々は正常ヒト3番染色体移入法により,その短腕上にヒト腎細胞がん細胞株の腫瘍形質を抑制する遺伝子(がん抑制遺伝子)が存在することを明らかにしてきた。さらに,ラット遺伝性腎細胞がん細胞株(ERC細胞)の腫瘍形質がヒト3番染色体の移入により抑制されることを新たに見いだした。そこで,ERC細胞の腫瘍形質抑制にかかわるヒト3番染色体領域を特定すること,ならびにヒト腎細胞がんのがん抑制遺伝子領域との関連性について解析し,腎細胞がん発生のメカニズムを知る上での基礎的データを得ることを目的とした。1)revertantクローンの分離:正常ヒト3番染色体の移入により腫瘍形質の抑制を示すERC細胞クローンを20継代培養し,腫瘍形質が再び親細胞と同様になった(revertant)クローンを60個分離した。これらの細胞について染色体解析を行い,正常核型を示すヒト3番染色体を保持している6クローンについてヒト3番染色体特異的コスミドDNAによる解析を行った。2)ヒト3番染色体上にマップ(3p25-14.2)された50個のコスミドにより解析で,6クローン中の1クローンにおいてのみ3p25-21.1領域に特異的な欠失を認めた。しかし,他の5クローンにおいては欠失および再構成などは認められなかった。3)1クローンに認められた欠失領域は,ヒト腎細胞がんにおいて高頻度に欠失がみられる領域,ならびに腎細胞がんを高発するvon Hippel-Lindau病の遺伝性疾患の原因遺伝子領域を含んでおり,またヒト腎細胞がん細胞株の腫瘍形質抑制にかかわる遺伝子の存在領域とも相関が認められた。
クライオトモグラフィー法に適したクライオホルダーの開発に向けての試験的研究

クライオ電子顕微鏡法のために、低振動クライオポンプを用いた試料ステージを設計し、試験的開発を開始した。また、従来のクライオホルダーの液体窒素を真空引きすることにより、ステージの低温化が可能であることを示し、かつ、真空ホース等の工夫により、振動を抑え、観察可能であることも明らかとした。今後、両者の技術を総合し、ホルダーの本格的な開発を開始する。クライオ電子顕微鏡法のための試料ステージの試験的開発を実施した。既存の低温ステージと比較しながら、低温ステージホルダーについての設計を行い、それに必要なクライオポンプ、制御装置等を購入し、ホルダーの実装を開始したが、予算不足により、ステージ全体の完成には至らなかった。今後、継続的に予算を投入し、ステージの性能測定が可能な試作品を作成する予定である。そこで、提案書にあったもうひとつの方法を試行した。従来のクライオホルダーを真空引きすることでステージの低温化をはかった。真空引きのための真空ポンプを別途予算にて購入し、その結果、従来、液体窒素ののみで低温化した場合よりも、ー10ー15度の温度低下が観察された。かつ、ホルダーデュア内の窒素は固体窒素温度になったことを確認できた。同様の真空引き型のアンチコンタミネータの場合、さらに真空度の改善がなされ、ー200度以下となることが実現していくことから、真空度の改善により、更に温度低下が見込める。また、真空ポンプから持ち込まれる振動に関しては、真空引きのためのホースの種類を変更しながら試行し、柔軟性のあるホースであれば、観察可能な程度の1nmを下回る振動で観察でき、かつ、写真撮影が可能であることが分かった。また、停止した場合も10秒程度であれば、温度が維持され、写真撮影が可能であることが分かった。写真撮影時とポンプの起動を連動することで、更なる改善が期待される。後者の方法は、手軽であり、かつ、低温下が測れることから、真空引きホースやポンプの高性能化を通して、実用的な方法として提案する。今後、前者の方法での振動制御に向けて、開発を進めていく。
穀類種子発芽を制御するジベレリン情報伝達に関与する新規細胞膜糖蛋白質群の機能解析

(1)アラビノガラクタン蛋白質(AGP)がどこまでジベレリン(GA)作用に特異的に関与しているかを、大麦糊粉層フロトプラストを用いてのマイクロアレイ解析により碓認した結果、GA誘導姓遺仏子の80%の発現誘導がAGPの阻害剤であるヤリブ試薬処理により抑制され、さらにヤリブ試薬処理が防御応答関連遺伝子の発現を誘導していることが明らかとなった。次に防御応答誘因物質が糊粉層におけるGA情報伝達に与える影響を検討した結果、実際に防御応答情報伝達がGA情報伝達を阻害することを加水分解酵素の活性、遺伝子発現の両方で示した。さらにヤリブ試薬はGA情報伝達の抑制因子であるNAK型キナーゼやWRKY転写因子の発現量を増加させ、これらの因子が防御応答情報伝達とGA情報伝達の相互作用に関与することを明りかにした。本研究により、GA情報伝達が防御応答情報伝達により抑制されること、さらにAGPが防御応答に関与する可能性が考えられるという2点が示された。(2)イネ糊粉層特異的な新規なタイプのAGPとして同定したENOD型AGP,OsENODL1とその相同性遺伝子OsENODL2のRNAiや過剰発現ベクターを導入したイネを作成した結果、OsENODL1とOsENODL2を共にRNAiにより発現抑制した場合に、不稔となり種子の形成が認められなかった。このことから、これ2つのENODL型AGPが機能の重複を有し、穀類種子形成過程に重要であることが明らかとなった。(3)酵母2ハイブリッド法でOsENODL1の有するplastocyanin-likeドメインと相互作用の能性のある分泌蛋白質をスクリーニングし、その候補として防御応答に閥与するxylanase inhibitorを得た。(4)シロイヌナズナにおけるENOD型AGPファミリーを明らかにし、それぞれのT-DNA挿入遺伝子破壊株を調査した。各々の一重遺伝子破壞株では形質の変化は認められなかった。しかし、二重遺伝子破壊殊の作成暗には、二重返伝子破壊株ホモラインの取得が困難なものが存在した。このラインについて追究した結果、受精時に異常が存在することが示唆され、遺伝子の発現部位を考慮すると、これらのENOD型AGP力葉精時の花粉において機能を有することが強く考えられた。1.糊粉層特異的なアラビノガラクタン蛋白質(AGP)であるOsENODL1を中心に,イネ糊粉層に存在するAGP,あるいはその大麦相同遺伝子を用いて,大麦糊粉層における一過性の発現解析を行った。しかし,安定な発現が得られず,α-アミラーゼプロモーターに対するAGP発現の効果に関しては結論が得られなかった。また,GFPとの融合タンパク質として発現したAGPは,必ずしも膜上への局在が明瞭には認められなかった。また、OsENODL1の大麦相同タンパク質であるHvENODL1のENODドメインに対する抗体を調製した。組換え型タンパク質に対しては,本抗体は特異的な結合を示したが,大麦から抽出した当該タンパク質に結合性を示さなかったことから,本抗体を用いた機能解析には至っていない。2.OsENODL1を中心としたAGPのRNAiや過剰発現イネの作成を開始した。3.AGPのジベレリン作用への関与をさらに確認するために,α-アミラーゼなどの加水分解酵素の誘導に加えてジベレリンにより誘導されるプログラム細胞死に対するβ-GlcY試薬の効果を検討した。その結果,プログラム細胞死に特徴的な液胞化現象がβ-GlcYにより抑制され,ジベレリンの広範な作用にAGPが関与しているものと思われた。AGPが,どこまでジベレリン作用に特異的に関与しているかを確認するため,大麦のマイクロアレイを行った。その結果,ジベレリンで誘導されることが知られている加水分解酵素群を含め,多くのジベレリン誘導性遺伝子の発現誘導がβ-GlcY処理により抑制された。また,デハイドリンなど,α-アミラーゼ誘導に関してジベレリンと拮抗的に働くABAによって誘導されることの知られている遺伝子の発現が,ジベレリンで抑制され,さらにβ-GlcYでコントロールレベルまで回復することが判明した1. AGPが,どこまでジベレリン作用に特異的に関与しているかを確認するため,大麦プロトプラストを用いてマイクロアレイを行った。その結果,ジベレリンで誘導されることが知られている加水分解酵素群を含め,多くのジベレリン誘導性遺伝子の発現誘導がβ-GlcY処理により抑制され、またジベレリンによって発現が減少する遺伝子にも同様の傾向が見られた。さらにマイクロアレイ解析より、この現象には植物における防御応答シグナルが関与していることが予想された。2. 1の予想に基づき、防御応答シグナルが糊粉層におけるGAシグナルに与える影響を検討し、防御応答シグナルがGAシグナルを阻害することを加水分解酵素の活性、遺伝子の発現の両方で示した。さらにβ-GlcY試薬が防御応答シグナルに関連するジャスモン酸生合成遺伝子の発現やGAシグナルを阻害する効果が示されているキナーゼやWRKY転写因子遺伝子の発現を上昇させることを明らかにした。3.植物における新規AGPであり、イネの糊粉層特異的に局在を示すOsENODL1の機能について注目していることから、OsENoDL1を中心としたAGPのRNAiや過剰発現コンストラクト、GFP融合遺伝子、プロモーターGUS、GFP融合遺伝子を発現するイネを作製した。