hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子内不斉転写反応による１位置換テトラヒドロイソキノリンアルカロイドの合成

分子内不斉転写反応は、キラルな環状化合物を合成する上で有用な反応の一つである。1位置換テトラヒドリソキノリンの合成では、キラルなアミノアルコールに対してビスマストリフラートを触媒量作用させる方法が有効であると報告したが、8位に置換基を有する環化体を高い光学純度で合成できないなどの問題点があった。本研究では、ビスマストリフラートに代わる触媒として過塩素酸が有効に機能することを見出した。さらに、6位と8位に置換基を有するテトラヒドロイソキノリン環の構築を経て、アルカロイドであるシュルザインBの形式合成を達成した。1位と8位に置換基を有するテトラヒドロイソキノリンは、1位に不斉炭素を有する。これらの光学活性体としての合成方法は、数例のみ報告されているにすぎない。一方、申請者は、これまでにビスマストリフラートを触媒とした不斉転写を介した環化反応による1位にアルケニル基を有するテトラヒドロイソキノリンを光学活性体として合成する方法を開発した。本反応は、6位, 7位に炭素及び酸素官能基を有する1位アルケニルテトラヒドロイソキノリンの合成に適応が可能であるが、8位置換体の合成には光学純度を大きく損なうことがわかった。ビスマストリフラートに置き換わる触媒を検討した結果、スルホン酸などいくつかのブレンステッド酸が同等の効果をもたらすことを見出した。その中でも、最も反応性の高い過塩素酸を触媒として、8位に炭素及び酸素官能基を有する原料に対する環化反応を精査した。その結果、酸素官能基としては水酸基をピバロイルエステルへ誘導することで、93:7の比率で片方の光学活性体を選択的に合成できることがわかった。さらに、天然物Schulzeineの合成へ適応させるために、6位と8位に酸素官能基を有する1位アルケニルテトラヒドロイソキノリンを93:7の選択性で構築できることを明らかにした。強力なαーグリコシダーゼ阻害作用を有する天然アルカロイドであるSchulzeine類のbenzo[a]quinolizidine環の構築に成功し、SchulzeineBの形式合成を達成した。3位にアミノ基を有するbenzo[a]quinolizidine環を構築する上で、3つのルートからの合成を検討した。アミノ基を有する必要な炭素鎖を含む環化前駆体からは、分子内不斉転写を介した4位と11b位の結合形成が望み通りに進行しないことがわかった。前年度までに合成した1-プロペニルテトラヒドロイソキノリンからbenzo[a]quinolizidine環の4位に該当する窒素原子にアミノブテノイル基を導入し閉環メタセシス反応による1位と2位の結合形成方法では、望む分子内反応ではなく分子間反応による二量化がわずかに進行するだけであった。1-プロペニルテトラヒドロイソキノリンから炭素炭素結合を介したアルケンの官能基化と最後に分子内アミド化による4位と3位の結合形成により、最終目的物を合成することができた。研究実施計画に基づき、Schulzeine類のbenzo[a]quinolizidine環の構築法を種々検討し、収束的合成でなく直線的合成アプローチにより構築し、最終的にSchulzeineBの形式合成を達成した。分子内不斉転写反応による1位置換テトラヒドロイソキノリンアルカロイドの中で1位にカルボキシ基を有する非天然アミノ酸が、古くから知られている。しかし、その立体選択的な合成には改善の余地があり、また医薬品の開発ならびにペプチド化学での需要性が高いことから、本研究から分岐した研究として1位および3位テトラヒドロイソキノリンカルボン酸の合成を完了した。本合成法は、環化前駆体の両エナンチオマーを使わけることで、D体およびL体の環状アミノ酸をそれぞれ作り分けることができ、従来法に比べより実用的な方法となりうる。これまでに、アリルアルコールの水酸基を脱離基としたBi(OTf)3触媒による分子内1,3-不斉転写を介した方法で、光学活性1位ビニル置換テトラヒドロイソキノリンが高い選択性で合成されることを報告した。しかしながら、Bi(OTf)3触媒を用いた環化反応では、次のような問題点があった。(1)比較的高価なBi(OTf)3無水物は水分に不安定であるため無水の溶媒や脱水剤を必要とし、不活性気体中で反応を行う必要があった。(2) Bi(OTf)3は用いる溶媒への溶解性が低いために、希釈条件下で反応を行う必要があった。(3)高収率および高い不斉転写率を与えるには、低温を必要とした。一方、ブレンステッド酸触媒による反応では、プロトン化そして脱水により生成すると考えられる共役したスチリル型カチオン中間体を経由することから不斉転写は期待できない。ところが、過塩素酸を用いた場合には、5 mol%の触媒量で0度にて5分以内で反応が収束し、高収率かつ高い不斉転写率で目的物を与えることを明らかにした。約70%の水溶液として市販されている過塩素酸は安価であり、実験を行う上で多少の水を気にする必要がなくなるなど前述した問題点を解決できた。過塩素酸触媒による反応の基質一般性は高く、7位にメチル基を有する環化体も高い光学純度で合成を可能にした。

本触媒的分子内1,3-不斉転写反応の特徴は、1)環化体の1位置換基が様々な官能基へ変換可能なオレフィンを含むこと、2)環化前駆体の不斉中心における立体配置のSとRを使い分けることで、1位にSまたはRの不斉中心を有するテトラヒドロイソキノリン骨格を選択的に作り分けできること、以上の2点である。本法の特徴を活かして、著者は両エナンチオマーが天然に存在するアルカロイドであるシュルゼインのベンゾキノリジン骨格を立体選択的に構築し部分合成を達成した。分子内不斉転写反応は、キラルな環状化合物を合成する上で有用な反応の一つである。1位置換テトラヒドリソキノリンの合成では、キラルなアミノアルコールに対してビスマストリフラートを触媒量作用させる方法が有効であると報告したが、8位に置換基を有する環化体を高い光学純度で合成できないなどの問題点があった。本研究では、ビスマストリフラートに代わる触媒として過塩素酸が有効に機能することを見出した。さらに、6位と8位に置換基を有するテトラヒドロイソキノリン環の構築を経て、アルカロイドであるシュルザインBの形式合成を達成した。当初の研究実施計画は、すでに達成できた。鍵となる環化反応の触媒スクリーニング時に、幾つかのブレンステッド酸が有効に機能することを見出しているが、今後なぜ上手く行ったのかを実験を通して明らかにする必要があると考えている。1位に長い側鎖が置換したテトラヒドロイソキノリンアルカロイドであるOceania Aの合成を申請時に計画したが、1位の不斉炭素が(R)-体および(S)-体の等量混合物として存在することが研究開始後にわかった。1位の不斉炭素をそれぞれ作り分け可能な分子内不斉転写反応を、Oceania Aを合成する上で利用することは学術的にもメリットはないと考えられる。従って、現在までに発見した過塩素酸を触媒とした分子内不斉転写反応による1位置換テトラヒドロイソキノリン環構築のメカニズム研究を今後推進していく。有機合成化学天然物Schulzeineの部分合成を達成することを、最優先にする。研究過程で発見した過塩素酸などのブレンステッド酸がなぜ不斉転写をおこすことができたのか、前例の全くないこの結果を追求する必要があり研究課題とする。
エストロゲン依存性子宮内膜癌におけるPOLE変異の新規バイオマーカーとしての意義

2010年から2012年に当施設において加療した子宮内膜癌患者を後方視的に検討した。対象患者のパラフィンブロックから子宮内膜癌のDNAを抽出した。POLE遺伝子の6つのプライマー(エクソン9, 10, 11, 12, 13, 14)を用いて、サンガーシークエンス法にて遺伝子変異を解析した。POLE変異子宮内膜癌に対して、ER-α抗体、PgR抗体、PTEN抗体、p53抗体、ミスマッチ修復蛋白(MLH-1, MSH-6, MSH-2, and PMS-2)抗体を用いて、免疫組織化学染色を行った。レーザーマイクロダイセクションを用いて、組織中の異なる病変に対して、POLE遺伝子変異の有無を解析した。対象期間における94名の子宮内膜癌患者のうち、5名(5.3%)にPOLE遺伝子変異が同定された。組織学的に類内膜癌G2が2名、類内膜癌G3が3名であった。変異部位は、すでに報告されているS459Fが2名に認められ、初めての報告となるP442Pが3名に認められた。組織学的に、5名全てに癌組織とともに正常子宮内膜あるいは子宮内膜異型増殖症(AEH)が認められた。全ての抗体の免疫組織化学的染色において、癌とAEHは同様の発現を呈した。5名全てにおいて、ER-αとPgRは陽性であった。PTENは2名で陰性、p53は3名で陽性であった。ミスマッチ修復蛋白は3名で陰性であった。AEHと癌の両者において、同じPOLE遺伝子変異が同定された。正常子宮内膜腺から樹立した不死化細胞株を用いて、CRISPR-Cas9を用いてPOLE遺伝子のノックアウトを行った。本細胞株を用いた解析は引き続き継続し、成果を報告する。後方視的に子宮内膜癌患者のパラフィンブロックの組織検体を用いて、POLE変異陽性者の抽出を行う予定である。当初は、腫瘍組織内にリンパ球が少ない群を抽出し、PCRによるdirect sequence法により、抽出する予定であった。しかし、低発生頻度症例検出の効率化のため、一部の計画を変更した。まず、ミスマッチ修復遺伝子に関する抗体(抗MLH-1抗体、抗MSH-2抗体、抗PMS-2抗体、抗MSH-6抗体)を用いた免疫組織化学を行い、少なくとも1種類の蛋白の欠失を認めた症例をスクリーニングすることとした。さらに、これらの症例にサンガーシークエンスを行い、POLE変異陽性者を抽出することとした。免疫組織化学の際に、抗体PMS-2抗体と抗MSH-6抗体の染色の評価が困難であったため、新たな別の抗体を購入し、評価した。これまでに、抗MLH-1抗体、抗MSH-2抗体、抗PMS-2抗体は60症例、抗MSH-6抗体は10症例の染色が終了し、陰性だった症例は、それぞれ7例、2例、3例、0例であった。そのうち、2種類の抗体で陰性であった症例は3例、1種類のみ陰性であった症例は6例であり、計9名の患者がスクリーニングされた。年齢の中央値は、56歳(52-61歳)で、組織型は類内膜腺癌G1が6名、G2は3名であった。9名中8例にがんの家族歴がみられ、3名にリンチ症候群を疑う家族歴がみられた。現在、これらの症例にサンガーシークエンスを行い、POLE変異陽性者を抽出する準備を行っている。平成28年熊本地震の際に、免疫染色後のスライドグラスや実験器具が破損し、研究が一時停止した。以後、過去の子宮内膜癌症例の組織検体に対して、ミスマッチ修復遺伝子に関する抗体(抗MLH-1抗体、抗MSH-2抗体、抗PMS-2抗体、抗MSH-6抗体)を用いて免疫組織化学を行った。現在、サンガーシークエンスの準備をしている。パラフィンから遺伝子を抽出し、PCRで増幅後に、検査会社へ提出後、変異の有無を同定する方法の確立を目指している。POLE変異を検索する対象として、2010年から2012年まで、当施設において子宮内膜癌の加療を行った141名を検討した。DNA抽出可能と判断された100名のパラフィンブロックに保存された腫瘍組織からDNAを抽出した。そのうち91例がDNAの解析が可能であった。POLE変異が多く報告されているexon9から14までの6つのプライマーを用いて、それぞれのシークエンス解析を行った。91例中、77例の解析が終了した。77例中5例(6.4%)に変異がみられた。このうち、漿液性癌を除いた類内膜癌71例中、変異群5例と非変異群66例の臨床背景を比較した。変異群はやせてインスリン抵抗性が低い傾向にあったが、統計学的有意差は認めなかった。変異群5例の免疫組織化学的検討において、エストロゲン受容体が4例で陽性であった。5例の類内膜癌の中で、2例がG3であった。通常G3ではホルモン受容体陰性が多いが、本2症例はどちらも陽性であった。パラフィンブロックに保存された腫瘍組織から、質の高いDNAの抽出、その後プライマーの選択に時間を要した。さらに、シークエンス解析においても解析ソフトを選択し導入したため、時間を要した。しかし、このような手順を経て、精度の高いシークエンスが可能となった。

2010年から2012年に当施設において加療した子宮内膜癌患者を後方視的に検討した。対象患者のパラフィンブロックから子宮内膜癌のDNAを抽出した。POLE遺伝子の6つのプライマー(エクソン9, 10, 11, 12, 13, 14)を用いて、サンガーシークエンス法にて遺伝子変異を解析した。POLE変異子宮内膜癌に対して、ER-α抗体、PgR抗体、PTEN抗体、p53抗体、ミスマッチ修復蛋白(MLH-1, MSH-6, MSH-2, and PMS-2)抗体を用いて、免疫組織化学染色を行った。レーザーマイクロダイセクションを用いて、組織中の異なる病変に対して、POLE遺伝子変異の有無を解析した。対象期間における94名の子宮内膜癌患者のうち、5名(5.3%)にPOLE遺伝子変異が同定された。組織学的に類内膜癌G2が2名、類内膜癌G3が3名であった。変異部位は、すでに報告されているS459Fが2名に認められ、初めての報告となるP442Pが3名に認められた。組織学的に、5名全てに癌組織とともに正常子宮内膜あるいは子宮内膜異型増殖症(AEH)が認められた。全ての抗体の免疫組織化学的染色において、癌とAEHは同様の発現を呈した。5名全てにおいて、ER-αとPgRは陽性であった。PTENは2名で陰性、p53は3名で陽性であった。ミスマッチ修復蛋白は3名で陰性であった。AEHと癌の両者において、同じPOLE遺伝子変異が同定された。正常子宮内膜腺から樹立した不死化細胞株を用いて、CRISPR-Cas9を用いてPOLE遺伝子のノックアウトを行った。本細胞株を用いた解析は引き続き継続し、成果を報告する。POLE遺伝子の解析が終了すれば、変異陽性群と陰性群の臨床背景を比較する。エストロゲン製剤(妊馬尿由来のエストロゲン)の服用歴、内分泌プロファイルを調べる。腫瘍の組織切片の免疫組織化学により、DNA adduct形成能の比較検討を行う。また、エストロゲン受容体やプロゲステロン受容体などのホルモン受容体ならびにPTEN、BAF250a、CTNNB1の蛋白発現を調べ、POLEによる変異の中で、子宮内膜癌発癌の鍵となる分子を明らかにする。基礎研究として、POLE/POLD1遺伝子をそれぞれkonckoutしたヒト正常不死化子宮内膜細胞株にカテコールエストロゲンを添加し、非添加群と比較し、軟寒天培地を用いた足場非依存性増殖能を検討する。足場非依存性増殖能を獲得した細胞を用いて、スキッドマウスに移植を行い、造腫瘍能の獲得頻度を検討する。今後、子宮内膜癌症例のPOLE変異の解析をさらに進める。子宮内膜癌とPOLE変異に関する検討は多いが、子宮内膜癌の前癌病変である子宮内膜異型増殖症に関する報告は少ない。今後、子宮内膜異型増殖症症例とPOLE変異の解析も行う予定である。子宮内膜癌のみならず、子宮内膜異型増殖症を含めたPOLE変異群の臨床的特徴の解析とエストロゲンとの関連を検討する。また、エストロゲン受容体やプロゲステロン受容体などのホルモン受容体ならびにPTEN、BAF250a、CTNNB1の蛋白発現を調べ、POLEによる変異の中で子宮内膜癌発癌の鍵となる分子を明らかにする。基礎研究として、POLE/POLD1遺伝子をそれぞれCRISPR-Cas9を用いてknockoutしたヒト正常不死化子宮内膜細胞株にカテコールエストロゲンを添加し、非添加群と比較し、軟寒天培地を用いた足場非依存性増殖能を検討する。
星曼荼羅の構図の決定要因と中尊の性格に関する研究-宗教と科学を繋ぐ美術の視点から

研究課題について、今年度は、今年度の研究実施計画に基づき、鎌倉時代以前に制作された星曼荼羅の現存作例とその関連資料を中心に調査をおこなった。その内、三千院(京都)の星曼荼羅と昨年度に修復の完了した大阪市立博物館所蔵の星曼荼羅(東寺宝菩提院旧蔵)について、画像付きデータベース作成のための写真撮影をおこなった。全図は4×5判でカラー・ポジとモノクロ・ネガの撮影を行い、ブローニー判で赤外線撮影を行い、部分図は35mmのカラー・ネガとカラー・ポジで撮影した。その他の寺院等が所蔵する星曼荼羅については、来年度に調査・撮影をおこなう予定である。画像付きデータベースを作成するに当たり、市販のデータベース作成用ソフトを新規に購入し、撮影した35mmフィルムを中心に順次フィルムスキャナで画像を取り込み、文字データを付加したデータベースを継続して作成中である。また、本研究は星曼荼羅を対象とした研究であり、その成果は研究の最終年度に報告する予定であるが、副題に掲げた「宗教と科学を繋ぐ美術の視点から」という問題意識から派生した副次的な研究成果として、星曼荼羅とも密接な関係をもつ月と時刻・方位の絵画表現について、大念仏寺(大阪)所蔵の「片袖縁起」という宗教絵画を例に考察した。詳細は、松浦清「月はどっちに出ている[描かれた時刻と方位]-大念佛寺所蔵「片袖縁起」を例に-」(大阪市立博物館研究紀要第33冊、平成13年3月刊行予定)で報告する。
米国の食品安全確保システムの検証と日本のシステム構築への提言

本研究の目的は、米国の食品安全管理システムを取上げ食品安全がどのようにコントロールされているかを総合的に分析・検証したうえで、日本のシステム構築への提言を行うことである。具体的な課題として以下の4つを設定した。1.安全性管理システムとそれを支える経済理論を検討する。2.食品安全管理の新しい手法として注目されている「リスクアナリシス」の手法について、とくに食肉を対象により詳細な実証分析を行い、その導入の到達点と問題点を解明する。3.以上にもとづいて、アメリカの食品安全管理システムの経験から得られる、日本の食品安全確保システム構築への知見をまとめる。4.食肉を対象にリスクアナリシスの手法にもとづく安全管理の基本モデルの提示を試みる。採用期間中は、文献と国内外の現地調査をもとに分析を行い、その成果を雑誌論文として公表した。主要な内容としては、まず、白米両国の食肉安全管理システムの検証として、安全管理システムの構造とそれを支える経済理論について検討した。ここでは、食肉安全管理体系を、民間戦略/自主的政策、法律による直接規制、法的インセンティブ政策という3つに整理し、食肉そのものの安全確保と、安全性情報の提供・管理という2つの側面に焦点をあてた。また、リスクアナリシスの手法について、詳細な実証分析を行い、その導入の到達点と問題点を解明した。具体的には、リスク査定結果とリスク管理政策を検討し、生産・流通の各段階においてリスク管理システムがプラン通り厳格に実施・運営されているか、また、その結果として、病原性微生物やBSE等への対策が確実に成果を上げているかを検証した。また、アメリカのリスクアナリシス、トレーサビリティ、HACCPなどに対する考え方・概念を整理し、EUや日本と比較しながら、安全管理システムのあり方をめぐる論点を明らかにした。あわせて、食肉に関する日米の安全性基準の違いとその根拠、WTO・SPS協定との整今性を検討し、それをもとにした「安全性基準の国際的整合」のあり方への課題提起を行った。本研究の目的は、米国の食品安全管理システムを取り上げ食品安全性がどのようにコントロールされているかを総合的に分析・検証したうえで、日本のシステム構築への提言を行うことである。(1)安全性管理システムとそれを支える経済理論を検討する。(2)食品安全管理の新しい手法として注目されている「リスクアナリシス」の手法について、とくに食肉を対象により詳細な実証分析を行い、その導入の到達点と問題点を解明する。(3)以上にもとづいてアメリカの食品安全管理システムの経験から得られる、日本の食品安全確保システム構築への知見をまとめる。(4)また、食肉を対象にリスクアナリシスの手法にもとづく安全性管理の基本モデルの提示を試みる。本年度においては、主に課題(1)に関する研究を行い、その結果を雑誌論文として公表した。具体的な内容としては、まず、アメリカの食品安全が、安全な食品生産を要求する市場の圧力、法律などによる直接規制、安全な食品生産に与えられる法的インセンティブによって確保されているという考え方に基づき、アメリカの食品安全政策を、(1)市場圧力に対する企業側に自主的対策とそれへの政府の支援・調整(自主的政策)、(2)法的直接規制(義務的政策)、(3)法的インセンティブ政策としての「PL法」という3つに整理したうえで、それぞれにおける、食品そのものの安全確保対策と安全情報に関する規制という2つの側面に焦点を当て検討した。自主的政策領域としては、業界による自主的基準設定や認証、自主的HACCP、自主表示、有機認証などを、また義務的政策領域としては、残留物質基準設定と検査、強制的HACCP、表示規制、情報の強制開示などを取り上げ分析した。最後には、アメリカの食品安全政策の問題点と課題を明らかにした。

あわせて、食肉に関する日米の安全性基準の違いとその根拠、WTO・SPS協定との整今性を検討し、それをもとにした「安全性基準の国際的整合」のあり方への課題提起を行った。
WWW上での生成的辞書の構築:辞書を中心とした日本語文法の構造化

本研究の研究成果は、大きく以下の二つに分けられる。1拡張の可能性IPALでは、語義分け、意味素性を付与する場合など、ほとんどすべての項目に関して、基本的には範疇的=categoricalな記述が行われいる。これは、範疇的な記述が難しい場合にも、必要な場合には下位区分するなどして、何とか範疇的な記述を押し通している。そこで、IPALを元に、記述されているのとは異なった範疇を付与緒する拡張の可能性を探れるリストを作成した。リストは、言語学的に意義があると考えられるものを選んだ。さらに、増やすことは可能である。2マグニチュード推定法生成文法の枠組みでは、文法的であるかないかの判断を、範疇的なものとする考え方が長年取られてきた。しかし、1990年代半ばから、文法性だけでなく容認可能性に関しても、段階的な捉え方が可能だという研究動向が出てきた。心理物理学で広く使われてきたマグニチュード推定法を使い、被験者の言語直観を量として取り出す方法である。これは、日本語についての研究を進める上で有用だと考えられる。実験方法の説明と行った実験とその結果をまとめた。3年計画の初年度として、以下のことを行った。2.本研究の成果を順次公開するためにホームページを開設した。3.言語データを分担者で共有するためにサーバーを外池研究室で立ち上げた。利用は分担者に限定するために、非公開。4.日本電子化辞書株式会社が開発したEDR電子化辞書を購入し、サーバー上に乗せて、分担者が利用できるようにした。5.名古屋大学で開催された日本認知科学会第15回大会で、研究代表者の外池が企画責任者となり、分担者の大室、田中、それに分担者ではないが、名古屋大学の阿部潤氏を招き、ワークショップ「レキシコンとの関係を考える:語彙意味論、音韻論、「じぶん」、言語外の知識」(平成10年6月21日)を開いた。6.生成的辞書研究で業績を上げてきているStanford大学CSLI(Center for the Study of Language and information)の研究員Ann Copestake博士が、平成10年12月に来日され、大阪での公開講演と、名古屋大学での非公開の講演に、分担者も参加し、研究に関する議論を行った。7.生成的辞書研究で中心的な役割を果たしてきているアメリカBrandeis大学のJames Pustejovsky教授のもとて博士号を取得したPaul Buitelaar博士が、平成11年2月に来日され、大阪で行われた講演会に参加し、研究に関する情報交換を行った。本研究の平成11年度の研究の目的は以下の2点であった。(1)日本語教育にも言語学的な研究のためにも必要な、Pustejovskyの言う「言語の創造的使用」を、文法のモジュール間の関係を明確に仮定して、具体例を基に必要な分類項目とその特徴を明らかにし、その分類に基づいたタグを提案する。(2)ホームページ上で、JAVAを用いて生成的辞書を構築する。この目標達成のために、以下の三つの班に分かれて研究を行う計画を立てた。(1)文法モジュールごとの問題の検討(2)隣接領域からの検討(3)WWW上での生成的辞書の実現しかし、文法の個別モジュールに属する現象の分析に時間を取られ、主として(1)に属する研究の遂行が中心となった。その原因は、研究の目的の(1)の中に掲げた『文法モジュール間の関係を明確に仮定して』という前提そのものが持つ問題であった。やはり、文法を構成する各モジュールは、相互に柔軟な関係を持っており、そこをどう捉えるかという言語研究の難しさを改めて感じるという結果になった。その点は、杉本(1999)の研究に端的に現われている。日本語の受動文の成立自体が、統語論の枠内に納まらず、意味論、運用論、談話文法などに関わる制約の中で成立することを明らかにした。また、Hagit Borerは、平成12年2月末から3月にかけて神田外語大で行ったThe Impoverished lexiconと題した連続講義で、項構造(argument structure)やカテゴリータイプは、リストされた項目の属性ではなく、構造がもつ属性であると主張した。レキシコンへの負担を大きくする方向と同時にBorerの示唆する方向での検討も最終年度は行う予定である。本研究の研究実績は以下のようにまとめられる。

1言語学的な研究のためにも、日本語教育のためにも役立つと考えられるJames Pustejovskyの言う「言語の創造的使用」を、日本語の生成的辞書という形で実現することを目指した。本研究の目標は、辞書を中心とした日本語文法の構造化であった。文法を構成するモジュールとして一般的に想定される形態論、音韻論、統語論、意味論、運用論など、さらには、それらの境界領域的な現象も取り上げて、それを辞書を中心に構造化することを考えた。日本語の辞書を中心とした電子化された言語資源で公開されるものが増えてきているが、著作権の問題などで、本研究の成果と直接に関係付けて一般に公開することが難しいものもある。差分の公開、承諾を取り付けての公開など、今後多くの人で共有できる方向を探る。辞書の構築は、短期間で完成させることが難しい課題であるので、今後も改訂し、規模を大きくし、さらに辞書の規模の拡大と品質の向上につとめ、上記のwww上に公開する。
小脳プルキンエ細胞のニューロステロイドが導くシナプス形成とシナプス機能発達

ステロイドの標的器官として捉えられてきた脳が独自にコレステロールをもとにステロイドを合成していることが明らかになった。脳のステロイド合成は、Baulieu等と我々の研究により見いだされた。この新しい脳分子は古典的ステロイドと区別して、ニューロステロイドと名付けられた。ニューロステロイドの作用を解析するには、脳のニューロステロイド合成細胞を明らかにする必要があった。我々は、記憶ニューロンとして知られる小脳のプルキンエ細胞が活発にニューロステロイドを合成することを発見し、ニューロンによるニューロステロイド合成を証明した。ラットのプルキンエ細胞では種々のニューロステロイドが合成されており、ニューロステロイドの作用を解析する優れた細胞モデルとなった。小脳皮質が形成される新生期にはプルキンエ細胞のプロゲステロン合成が高まり、プロゲステロンはプルキンエ細胞の核内にある受容体を介してプルキンエ細胞の樹状突起の伸張とシナプス形成を導くことがわかった。一方、新生期以降プルキンエ細胞が恒常的に合成するプレグネノロン硫酸エステルは神経回路のシナプスでなされる情報伝達を調節することが明らかになった。我々の研究により、脳におけるニューロステロイドの作用に関する理解が著しく進展し、ニューロステロイドが小脳神経回路構築と運動学習に関わる脳分子であることが示された。以上は、この分野の先端的で独創的なものとして、高い国際的評価を得ている。
回復期リハビリ病棟から在宅移行した脳血管障害患者の生活課題に対する看護支援の検討

本研究の目的は、回復期リハビリテーション病棟を退院する時と自宅に退院した後の脳血管障害患者と介護者の主観的QOLの変化と違いから生活課題を明らかにすることである。結果、患者の主観的QOLは退院時に比較して退院後の値が低下しており、反対に、介護者は退院時に比較して退院後の値が上昇した。また、患者の主観的QOLは、退院時も退院後も介護者に比較して高い値を示した。しかし、いずれも有意な差は認められなかった。また、両者が生活で大切にしている領域は「家族」、「健康」、「趣味」等であり、生活での課題と考えられた。このため、両者の主観的QOLを高めるためには、これらの領域への看護介入が必要である。本研究は,回復期リハビリ病棟から在宅移行する患者の主観的QOLを構成する要因から生活の再構築する上での課題を明らかにすることと、健康関連QOL、介護者を目的としている。主観的QOLは被験者が「生活の中で大切にしている領域」を5つのキューで質的に明らかにすることが可能なSEIQoL-DWを用いて評価を行い,1)退院時と在宅移行後46ヶ月の患者の主観的QOLおよび,健康関連QOLの変化,2)退院時と在宅移行後46ヶ月の患者在宅移行後46ヶ月の介護者の介護者の主観的QOLと介護負担感の変化,3)二時点の患者と介護者の主観的QOLの違いを3年間で明らかにすることにしている。北東北にある回復期リハビリテーション病棟を有する5施設から紹介された患者と介護者の第1次調査(退院時調査)は研究2年目にほぼ終了状態となり、また、第2次調査(在宅移行後46ヶ月)もすでに12組の調査が終了した。調査の終了した12組の分析結果より,患者(男性9名、女性3名、平均年齢64.1歳、入院期間57.2±28.4日、退院時のFIM118.3±6.4点)は、退院時である第1次調査でのSEIQoL-DW index値は70.2±18.3、在宅移行後46ヶ月経過した第2次調査のSEIQoL-DW index値は70.8±17.4であった。一方、介護者(男性2名、女性9名、平均年齢57.5歳、配偶者8名、子または子の配偶者3名、親1名)のSEIQoL-DW index値は第1次調査44.1点±22.4から、第2次調査62.0点±12.4であった。患者の主観的QOLは変化がなかったものの、介護者の主観的QOLは、患者の発症、入院により影響を受け、患者の在宅移行後に伴い、回復したものと考えられた。また、患者と介護者ともにSEIQoL-DWのキューとして「家族」「健康」「再発しない」が挙げられた。本研究は,回復期リハビリ病棟から在宅移行する患者と介護者、それぞれの主観的QOLを構成する要因から生活の再構築する上での課題を明らかにすることを目的としている。主観的QOLは数量(index値)での評価と同時に被験者が「生活の中で大切にしている領域」を5つのキューで質的に明らかにすることが可能なSEIQoL-DWを用いて評価を行い,1)退院時と在宅移行後46ヶ月の患者の主観的QOLおよび,健康関連QOLの変化,2)退院時と在宅移行後46ヶ月の患者在宅移行後46ヶ月の介護者の介護者の主観的QOLと介護負担感の変化,3)二時点の患者と介護者の主観的QOLの違いを3年間で明らかにすることにしている。初年度の平成24年は北東北の回復期リハビリテーション病棟5施設で患者と介護者を1組とする第1次調査(退院時調査)を開始し,13組の第1次調査が終了した。分析が終了した8組の結果,回復期リハビリ病棟を退院する患者(男性6名,女性2名,平均年齢60.0±10.9歳,平均FIM得点116.3±7.8点)の平均index値は59.5±14.5%であった。発症前より同居し,在宅移行後の介護者(平均年齢55.3±11.5歳,全員女性,配偶者5名,子1名,子の配偶者1名,親1名)の平均index値は34.4±16.7%で,患者に比較して介護者の主観的QOLが低い値を示す傾向にあった。また,SEIQoL-DWを構成するキューについては,ほとんどの患者と介護者から「家族」「生計(家計)」「今後の生活」「健康」が挙げられ,「嗜好品」「自分自身の時間」などを挙げた者は12名に留まった。

これらのことから,回復期リハビリ病棟からの退院時には,患者と介護者はお互いに,今後一緒に生活する「家族」と,暮らしていくための「経済」を重視している傾向が示された。本研究は、回復期リハ病棟から在宅移行する患者と介護者の退院時と在宅移行後46ヶ月目の主観的QOLの変化と構成する領域を明らかにし、生活の再構築をするための課題と看護介入法の検討を行うことを明らかにすることである。対象となった患者は男性24名、女性11名、平均年齢63.9歳、退院時の平均FIM得点は119.6点、回復期リハ病棟への平均入院期間は71.0日であった。一方、介護者は、男性9名、女性26名、平均年齢58.5歳で7割が配偶者であった。在宅での調査は退院後、平均154.7日であった。患者の平均SEIQoL-DW index(以下、index)は退院時66.3、在宅移行後71.5、介護者のindexは退院時62.9、在宅移行後67.3と両者ともわずかに上昇した。しかし、患者のindexを校正する5つのキュー(領域)の中の第2キューのレベルは退院時60.7±30.5から在宅移行後77.6±20.5と有意な上昇を認めた(p<.0001)。また、両者に共通して挙げられたキューは「健康」「家族」「趣味」などであり、生活の課題と考えられた。このため、脳血管障害患者の生活の再構築を促進するためには、これらの領域への看護介入が必要である。リハビリテーション看護本研究の目的の達成度は,概ね研究計画通りに進行しているものと考えられる。その理由として,1)研究方法,2)調査依頼施設の研究結果に対する期待,が挙げられる。1)は,当該課題の研究方法で(1)調査実施施設への負担軽減(2)対象者(患者,介護者)への負担を最小限度に留めた方法を採用している点にある。特に(2)に関しては、第1次調査実施時には、調査依頼施設とのコミュニケーションを図り、対象となる患者の入院生活やリハビリテーション療法時間に影響の生じない時間に実施している。また、介護者の来院時間等に合わせた調査実施を行っている。第2次調査の実施は、研究者が患者、および,介護者の希望に最大限沿う実施場所と月日時で実施している。そのため、対象者から研究協力を得ることが可能となっている。2)は,回復期リハビリ病棟の看護スタッフが入院中より在宅移行後の生活を視野にいれた看護介入を実践するためのエビデンスが乏しいことから、本研究課題の結果を看護実践に活用すること希望している。回復期リハビリ病棟看護の目的とする「生活の再構築」を実践するための基礎的資料に資する研究課題であり、調査依頼施設の研究成果に対する興味を得られたことも,調査が円滑に進展している理由といえる。上記,理由により調査の実施に最も重要な対象者の確保が円滑に行われていることが概ね研究計画通りに進展している理由と考えられる。本研究の目的の達成度は,概ね研究計画通りに進行しているものと考えられる。特に(1)に関しては,施設の担当者への依頼事項は,対象者の選定,紹介,インタビュー実施スペースの確保の3点に限定し,施設の担当者を決め密に意思疎通を図っている。また,対象となる患者および,介護者の選定基準,研究者と施設の担当者の役割分担についてのチャートを作成し共有している。このため,病棟業務への負担は少なく,選定基準を満たした対象者候補の有無,退院情報,介護者の来院情報等の円滑な情報提供を受けることが可能となっている。(2)に関しては,患者,介護者ともに2030分程度のインタビュー時間であるため,リハビリテーション終了後や面会時間内に実施可能であり,理解と協力が得られている。
細胞核内に人為的に作成したアクチン繊維によるエピジェネティック操作基盤の創出

培養細胞の核内にアクチン繊維を人為的に誘導し、遺伝子の発現を解析したところ、OCT4を含む多数の遺伝子の発現変化が観察された。Wnt/beta-cateninシグナルに核内アクチン繊維が影響を与えている可能性を考えて解析を行ったところ、核内アクチン繊維がbeta-cateninの核内蓄積を引き起こすとともに、クロマチンに結合してwnt/beta-cateninターゲット遺伝子を活性化させることが示された。細胞の発生や分化は、エピジェネティックな制御を受けている。エピジェネティック制御の基盤は、クロマチン構造と、細胞核の構造である。特に最近、細胞核内のアクチン繊維がエピジェネティック制御に関与する可能性が示されている。本研究では、核内のアクチン繊維のエピジェネティック制御を解明し、これを用いて細胞核レベルでの細胞分化や多分化能細胞作製などのエピジェネティックの人為的制御を目的としている。これまでに我々は、核内にアクチン繊維を人為的に形成した細胞の遺伝子発現変化を解析した。その結果、予想よりも多くの遺伝子が、核内のアクチン繊維形成に伴って発現変化を示すことが観察された。特に、遺伝子リプログラミングに中心的な役割を果たすOct4の発現が上昇したことは、今後、核内の人為的なアクチン繊維形成を多分化能細胞作製に利用する上において、大変興味深い。さらに、連携研究者と協力して、核移行シグナルを付加したアクチンを構造的に発現するES細胞の構築を試みた。現在、いくつかのクローンを得ており、これらのクローンにおける核内アクチンの存在、および核内でのアクチン繊維の形成の観察を行っている。さらに、核内のアクチン関連タンパク質をノックダウン、あるいはノックアウトした細胞を解析することにより、これらのアクチン関連タンパク質が細胞核内でのアクチンダイナミクスに関与することを観察した。これまでにも、細胞質ではアクチン関連タンパク質であるArp2/3がアクチン骨格形成の制御を行っていることが報告されていることから、この結果は、細胞核内でのアクチンファミリー間での相互作用によってアクチン機能が制御されていることを示すものである。ゲノムのエピジェネティック制御は、クロマチン構造だけでなく、クロマチンの核内空間配置によっても制御されている。たとえば、細胞の遺伝子初期化の際に、核内にアクチンフィラメントが形成されることも知られている。しかし、細胞核の機能構造形成の分子機構の解明は遅れている。我々は、細胞核内に人為的にアクチン繊維を形成させることにより、細胞核機能構造形成におけるアクチンの機能の解明を進めている。さらに、この実験系によって、エピジェネティック制御の人為的操作への展開を目指している。当該年度では、核内アクチン繊維が遺伝子発現やクロマチンに与える影響の解析を行った。核内アクチン繊維を形成させた細胞をマイクロアレイ転写解析に供したところ、予想よりも多数の遺伝子が核内アクチンフィラメント形成によって発現変化を示すことが明らかとなった。興味深いことに、遺伝子初期化に重要な機能を有するOCT4遺伝子も発現が有意に増加していた。遺伝子初期化や分化における核内アクチン繊維の機能については、ES細胞で恒常的にNLS-アクチンを発現する細胞株を作成し、これを用いた解析を進めている。このような核内アクチン繊維の転写や細胞機能への影響については、クロマチン免疫沈降などによってその分子メカニズムの解析を進めている。さらに、この細胞に対してDNA損傷試薬を作用させたところ、感受性の増加が観察された。このことは、核内アクチン繊維が、ゲノム安定性維持にも寄与していることが示された。クロマチンは、エピジェネティック制御の分子基盤である。クロマチン機能は、その構造と、細胞核内空間配置によって制御されている。遺伝子初期化の過程で細胞核内にアクチンフィラメントが形成されることからも、核内アクチンによるクロマチン核内空間制御がエピジェネティック制御に重要であることが示されている。我々は、これまでに核内アクチン繊維を人為的に作成・制御することに成功している。この実験系を用いて、エピジェネティック制御の人為的操作基盤の創出を目指した。核内アクチン繊維の遺伝子発現への影響を解析したところ、Oct4を含む多くの転写制御因子に核内アクチン繊維が関連していることが示された。また、核内アクチン繊維を形成した細胞では、細胞分化に影響が観察され、核内アクチン繊維の細胞分化への関与も示された。核内アクチン繊維が転写に影響を与える分子メカニズムの一つとして、Win/beta-cateninシグナルへの影響を考え、その検証を行った。その結果、核内アクチン繊維の形成によって、核内のbeta-catenin量が増加した。また同時に、Wnt/beta-cateninターゲット遺伝子へのbeta-catenin結合が増加し、遺伝転写量の増加も観察された。興味深いことに、これらの遺伝子上流クロマチンへのアクチン繊維の結合も観察された。これらの結果は、核内のアクチン繊維が、核内のb-cateninの存在量や状態を変化させることにより、エピジェネティック制御に寄与していることを示唆している。

核移行シグナルを付加したアクチンによって核内にアクチン繊維を人為的に作成することに成功した。この細胞の解析によって、予想を超えた数の遺伝子の発現に変化が認められたことから、核内アクチン繊維の遺伝子発現制御における重要な機能の存在を示すことができた。分子細胞生物学核内に人為的に作成したアクチン繊維によって、多くの遺伝子の発現に変化が現れることが明らかとなったため、その機構の解明を進める。そのために、単量体アクチンおよびアクチンフィラメントに結合する抗体やプローブを用いたChIP-seqによる解析をすすめる。細胞核内にアクチンを導入してアクチン繊維を形成する実験系を用いることで、核内のアクチン繊維が、遺伝子発現制御において、大きな影響を与えることを確認することができた。とくに、遺伝子リプログラミングに重要な役割を果たすOct4の発現にも核内アクチン繊維が関連していたことから、この結果は、今後の多分化能細胞の作成に核内アクチン繊維を応用する上に置いても重要である。また、これまで核内でのアクチン繊維の形成や解離のメカニズムについては、ほとんどが不明であったが、細胞質だけでなく、細胞核においても、アクチンファミリー間の相互作用がその制御に重要であることを初めてしめすことができた。核移行シグナルをふかしたアクチンによって核内にアクチン繊維を人為的に形成し、マイクロアレイ解析を行ったところ、予想よりも多くの遺伝子で発現変化が観察された。これは、核内アクチン繊維の遺伝子発現への影響が大きいことを示している。当初の予定よりも、多くの遺伝子について発現変化を解析するための試料調製や発現変化確認が必要となり、当初予定していたChIP-seq解析の一部を、時期を遅らせて行うこととした。これまでに作成した実験系を用いて、細胞核内のアクチン繊維が遺伝子発現制御に与える影響について、その分子機構を明らかにする。そのために、アクチンモノマーやアクチン繊維を特異的に検出できるプローブを用いて、細胞染色やクロマチン免疫沈降などを行う。さらに、この細胞に対してiPS細胞作製用のコンストラクトを導入し、iPS細胞形成の効率などを比較解析する。また、核内にアクチン繊維が形成できるES細胞を取得し、このES細胞を用いて、細胞分化や遺伝子発現などを解析する。核内のアクチン繊維によって制御される遺伝子解析を目的としたChIP-seqなどを行うための消耗品費として、全額を使用する。当初は、核内のアクチン繊維形成にともなって発現が変化する遺伝子に着目して、それらの遺伝子の詳細な遺伝子発現変化や、クロマチン免疫沈降によるクロマチンタンパク質やアクチンとの結合を解析する予定であった。しかし、予想よりも多数の遺伝子が核内アクチン繊維によって影響を受けることが明らかとなったため、ここの遺伝子の解析に移行する前に、これらの遺伝子群についてのcDNA取得などを行う必要が生じた。
テンダーX線領域のX線発光分光装置の開発

軟X線領域の発光分光測定は電気化学や半導体分野などの実材料における分析に利用されている。エネルギーが軟X線よりも高く硬X線よりも低いテンダーX線領域では、発光分光装置製作の難易度が高いため広く普及していない。しかし、テンダーX線はクラーク数の高いケイ素や硫黄が実験対象となるため、科学的にも産業的にもニーズがある。本研究ではテンダーX線領域の発光分光装置を開発し、性能向上が期待されているリチウム硫黄電池などに対して適用することで電子状態レベルから材料開発指針の構築を目指す。
誰もが暮らしやすい地域づくりと結合した老後も住み続けることができる地域づくり

本研究では、誰もが暮らしやすい地域づくりと結合した老後も住み続けることができる地域づくりをするためには、どうすればよいのかを解明するために、実例を探し、現地調査や資料調査を踏まえて検討した。(1)岩手県藤沢町では、上記の下線部のような地域づくりが実施されていたので、その中でも特に、地域ミニ計画に基づく地域づくりに注目し、それが誰もが暮らしやすい地域づくりや老後も住み続けることができる地域づくりと、どのように結合しているのかについて検討した。なお、地域ミニ計画に盛り込まれた住民ニーズの実現状況、実現するための方法、住民生活に及ぼす効果、などについて検討した。(2)真野地区(神戸市長田区)においても、上記の下線部のような地域づくりが実施されていたので、その特徴、成果などについて検討した。また、それらが住民の手によって積極的・自主的に実施されているかどうかについても検討した。(3)上記(1)(2)のように藤沢町・真野地区では、それぞれの個性・地域性に合った地域づくりが行われているが、次のような共通点があることがわかった。1)高齢者の多様なニーズが地域づくりに反映されている。2)地域住民による地域づくりのための地域活動が盛んに進められており、その中で高齢者も大きな役割を果たしている。3)地域づくりの活性化が高齢者の社会参加の促進や生きがいづくりに役立っている。4)高齢者と他の住民のつながりが強くなるなど、地域コミュニティが強化されつつある。5)高齢者を含む住民のエネルギーに基づく地域づくりが実施されている。6)誰もが暮らしやすい地域づくりと老後も住み続けることができる地域づくりが結合されている。誰もが暮らしやすい地域づくりと結合した老後も住み続けることができる地域づくりに係わる先進地域において、現地調査・資料収集を行った結果,次のようなことがわかった。・住民の手による地域づくりが進んでいる地域では、上記の下線部のような地域づくりが進んでいる。・住民の手による地域づくりに対する行政からの支援が充実している地域では、誰もが暮らしやすい地域づくりが進んでおり、その一環として、老後も住み続けることができるような地域づくりも進んでおり、両者が互いに相乗作用し、大きな成果があげられている。また、ソフトの地域づくりとハードの地域づくりが,どちらも進んでいる。・行政からの支援が少ない場合でも、ソフトの地域づくりが大いに進んでいる先進地域もある。・上記のような地域では、高齢者・障害者の介護、育児、男女共同参画社会のための取り組みなど、女性の生活ニーズを反映した地域づくりも進んでいる。・知的障害者が施設から出て、地域の中で暮らす取り組みが始まっているが、地域づくりと結びついている事例は、まだ発見されていない。・施設ホスピス・在宅ホスピスは進みつつあるが、地域づくりとの結合は、日本では、まだ始まったばかりである。誰もが暮らしやすい地域づくりと結合した老後も住み続けることができる地域づくりに係わる先進地域を探しだし、現地調査・資料収集を行った結果、次のようなことがわかった。■A群地域(総合的先進地域)----岩手県藤沢町、秋田県鷹巣町、春日学区(京都市上京区)、真野地区(神戸市長田区)などでは、上記の下線部のような地域づくりが進んでいる。これらの地域では、多種多様な課題について地域づくりの取り組みが進められており、その成果が実を結んでおり、多くの取り組みが高いレベルに到達している。言い換えれば、多面的・総合的な地域づくりが進められており、質量共に高い段階に到達している地域である。■上記の先進地域では、それぞれの個性・地域性に合った地域づくりが行われているが、次のような共通点がある。(1)高齢者(女性を含む)の多様なニーズの反映。(2)地域住民による地域活動が盛んに進められており、高齢者が大きな役割を果たしている。(3)地域づくりの活性化が高齢者の社会参加の促進や生きがいづくりに役立っている。

(4)高齢者と他の住民のつながりが強くなるなど、地域コミュニティづくりが進んでいる。(5)高齢者を含む住民のエネルギーを活かした地域づくりが進んでいる。(6)上記のような地域づくりを行政が積極的に支援しており、行政と住民団体の連携が進んでいる地域では、相乗作用して大きな成果が生まれている。■B群地域(部分的先進地域)----栃木県足尾町、長野県下條村、京都府美山町、島根県桜江町などでは、部分的・個別的・小規模であるが、地域づくりの取り組みが進んでいる。
光合成機能の可塑性に着目した林木育種の新展開

樹木は、長寿で固着性であるため、様々な環境変化に対応できる高い表現形可塑性を保持しながら進化してきた。たとえば、葉の形態は、樹冠内における光環境の垂直変化に応じて可塑的に変化する。林木育種において、植林から収穫までの長期間に起こりうる様々な環境変化や、今後予想される地球規模の環境変動に耐えうる造林木を開発するためには、従来のように特定の優良形質を選抜するだけでなく、樹木が本来有する高い表現形可塑性を保持する育種を行うことが有益である。本研究の目的は、人工林および天然林において、表現型可塑性の高い品種や集団を探索し、気候変動に対する順化能力に関連する基礎生理・生化学データを取得することである。全国のブナを対象に調査を行った結果、北海道・東北などの北限域および長野・新潟などの標高限界付近では、個体の表現型可塑性が高く、西日本の孤立集団では可塑性が低いことが明らかになった。可塑性の低い西日本のブナは、気候変動に対する順化能力が低い可能性があり、従来の予想よりも早く消滅する恐れがある。スギ精鋭樹クローンを比較した研究では、可塑性の高いクローンほど材積成長が良い、という結果が得られた。最終年度は、針葉樹の中で最も高い表現型可塑性を示すセコイアメスギ研究の第一人者である、カリフォルニア州立大学のSillett教授を訪問し、これまで得られた成果を共有するとともに、今後の研究展開について意見交換を行った。樹木は作物などの1年生植物と異なり長寿であることから、長い生育期間中の環境変化に対して可塑的に対応できる系統こそが「優良品種」であると言える。本研究の成果から、人工林では可塑性の高い品種を選抜し、天然林では可塑性の低い集団を保護することが、森林管理における温暖化適応策につながると考えられる。樹木は作物よりも世代交代が遅く、植栽から収穫までの年数が長いため、林木の育種は作物と比べて進展が遅れている。日本では長年にわたってスギやヒノキなどの主要な造林木を対象に、成長が速く、材質の優れた系統の開発および、優れた形質をもつ「精鋭樹」を挿木によって増殖する事業が進められてきた。しかし、特定の形質を有する系統を選抜育種する従来の方法では、時間がかかりすぎるだけでなく、生理的な形質が固定されてしまうため、年々進む地球温暖化などの環境変動に対応できないと考えられる。そこで、本研究では、将来の環境変動に対応可能な高い表現形可塑性を有する系統を探索し、それらを稚樹段階で選抜するために必要な形態・生理特性を明らかにすることを目的としている。今年度は、九州大学宮崎演習林のスギクローン検定林において調査、試料採取を行った。樹冠最上部および最下部から当年性シュートを採取し、形態・生理特性の測定を行った結果、クローンごとに可塑性が異なることが明らかになった。しかし、形態・生理的可塑性の高さと成長量には一定の関係がみられず、特性によってクローンの順位が入れ替わる結果が得られた。このことは各クローンにおいて、成長量を維持するための形態・生理的順化反応が異なることを示唆している。生理的順化と比べて、形態的順化は物質配分の変化しか伴わないため、コスト的に簡単であると考えられている。また、光合成産物を構造と機能(酵素など)のどちらに配分するかは、トレードオフ関係にあると考えられる。今後は、より多くのクローンのデータを得るとともに、多くの環境変化に対応して生きながらえてきた自生種や老大木の可塑性についても、調査する必要がある。本研究のモデルとなる検定林よりパイロットスタディーに必要な資料を得ることができた。また、一部予想と異なる結果が得られたことにより、更なる研究の発展につながる可能性がある。今年度は、鹿児島大学高隈演習林のスギクローン検定林において調査、試料採取を行った。しかし、昨年と同様に形態・生理的可塑性の高さと成長量には一定の関係がみられなかった。この結果は、各クローンにおいて、成長量を維持するための形態・生理的順化反応が異なることを示唆している。生理的順化能力と形態的順化能力はそれぞれ、化学的な資源配分と構造的な物質配分に対応しており、クローンによって順化戦略が異なる可能性が考えられる。次年度は、生理的順化と形態的順化を対比する実験を行い、クローンごとに異なる戦略をより詳細に調査する。29年度は九州大学宮崎演習林に続いて、鹿児島大学高隈演習林の精鋭樹検定林で調査を行い、前年と同様の結果を得ることができた。