hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規の未利用植物・動物資源から得られた油脂投与によるラット生体内での脂質代謝とその機能の解明

(1)未利用動物資源である北海道産アレチマツヨイグサ種子油の脂肪酸組成はそれぞれリノール酸が71%及びγ-リノレン酸が13.7%占めており,市販の月見草油がリノール酸71.7%,γ-リノレン酸9.2%であったのに対し,γ-リノレン酸が4.5%高い値を示した.n-6脂肪酸のα-リノレン酸はアレチマツヨイグサ油には含められていなかった.(2)ラットへのコレステロール負荷条件下での短期投与(6週間)及び長期投与(13週間)実験の結果,短期投与では投与期間を通して成長阻害はみられなかったが,長期投与では月見草油,バイオγ-リノレン酸,紅花油,パーム油及び大豆油より体重増加量は減少した.血液中の総コレステロール濃度は短期及び長期投与の両方ともアレチマツヨイグサ種子油投与区で他の投与区より有意に低下した.また,悪玉コレステロールのLDL-コレステロール濃度も同様に低下した.アレチマツヨイグサ油は肝臓においてコレステロール濃度が短期投与及び長期投与ともに低下傾向を示した.糞便中へのステロール排泄量は,短期投与では各投与区間に変化はみられなかったが,長期投与ではγ-リノレン酸23.1%含んでいるバイオγ-リノレン酸油が他の投与区より有意に増加した.(3)各植物油脂を投与したラットの肝臓におけるHDL及びLDLの主要アポタンパク質であるアポA-1及びアポBのmRNAレベルには大きな差はみられなかった.また,血液中からのLDLの取り込みを担うLDL受容体のmRNAレベルについても変化はみられた.◎未利用資源として,リノール酸71.0%,γ-リノレン酸13.7%含むアレチマツヨイグサ油のラットへのコレステロール代謝を検討した結果,γーリノレン酸を9%含む月見草油と同様,短期投与(6週間)及び長期投与(13週間)ともに強いコレステロール低下作用を示した.以上,アレチマツヨイグサ種子油にはラット生体内のコレステロールを低下させる機能がみられた.その作用機序はコレステロール負荷条件ではコレステロール合成・代謝及びアポタンパク質への影響ではなかった.(1)未利用動物資源であるパラグアイ産カピバラ油及び馬油の脂肪酸組成はそれぞれリノール酸及びα-リノレン酸が15-20%占めており、P/S比が1.50及び0.70、n-6/n-3比が1.12及び0.27であった。エゾシカ油では飽和脂肪酸の占める割合が45%近くあったが、n-6/n-3比が0.9であった。これらの組成はFAO/WHO及び厚生省が奨励するn-6/n-3比4-10及び4に比べ、ともに低い値を示していた。(2)ラットへの投与実験の結果、これらの油脂は投与期間を通して魚油、牛脂及びラードと同様に成長阻害は見られなかった。血液中の総コレステロール濃度はカピバラ油で、コレステロール低下作用の強いことで知られている魚油と同程度の効果を示していた。また、悪玉コレステロールとされるLDLコレステロール濃度も魚油と同様に低下していた。エゾシカ油は肝臓においてコレステロール濃度が牛脂及びラードに比べ低下傾向を示し、魚油と同程度の値であった。糞便中へのステロール排泄量はエゾシカ油投与で増加していたが、カピバラ油及び馬油では牛脂及びラード投与と比較して変化は見られなかった。(3)各動物油脂を投与したラットの肝臓におけるコレステロール合成の律速酵素であるHMG-CoA還元酵素及びコレステロール代謝の律速酵素であるcholesterol 7α-hydroxylase活性には大きな差は見られなかった。◎未利用資源としてのカピバラ油、エゾシカ油及び馬油のラットへのコレステロール代謝を検討した結果、リノール酸19.6%、α-リノレン酸17.9%含むカピバラ油では、EPA、DHAを豊富に含む魚油と同様なコレステロール代謝を示した。また、エゾシカ油についても肝臓でのコレステロールの蓄積が低いことがわかった。以上、上記に示した動物油脂にはラット生体内のコレステロールを低下させる機能がみられた。今後未利用動物・植物油脂のラットのコレステロール代謝に関与するリポタンパク質について、その遺伝子の発現を解析する予定である。(1)未利用動物資源である北海道産アレチマツヨイグサ種子油の脂肪酸組成はそれぞれリノール酸が71%及びγ-リノレン酸が13.7%占めており,市販の月見草油がリノール酸71.7%,γ-リノレン酸9.2%であったのに対し,γ-リノレン酸が4.5%高い値を示した.n-6脂肪酸のα-リノレン酸はアレチマツヨイグサ油には含められていなかった.(2)ラットへのコレステロール負荷条件下での短期投与(6週間)及び長期投与(13週間)実験の結果,短期投与では投与期間を通して成長阻害はみられなかったが,長期投与では月見草油,バイオγ-リノレン酸,紅花油,パーム油及び大豆油より体重増加量は減少した.血液中の総コレステロール濃度は短期及び長期投与の両方ともアレチマツヨイグサ種子油投与区で他の投与区より有意に低下した.また,悪玉コレステロールのLDL-コレステロール濃度も同様に低下した.アレチマツヨイグサ油は肝臓においてコレステロール濃度が短期投与及び長期投与ともに低下傾向を示した.糞便中へのステロール排泄量は,短期投与では各投与区間に変化はみられなかったが,長期投与ではγ-リノレン酸23.1%含んでいるバイオγ-リノレン酸油が他の投与区より有意に増加した.

(3)各植物油脂を投与したラットの肝臓におけるHDL及びLDLの主要アポタンパク質であるアポA-1及びアポBのmRNAレベルには大きな差はみられなかった.また,血液中からのLDLの取り込みを担うLDL受容体のmRNAレベルについても変化はみられた.◎未利用資源として,リノール酸71.0%,γ-リノレン酸13.7%含むアレチマツヨイグサ油のラットへのコレステロール代謝を検討した結果,γーリノレン酸を9%含む月見草油と同様,短期投与(6週間)及び長期投与(13週間)ともに強いコレステロール低下作用を示した.以上,アレチマツヨイグサ種子油にはラット生体内のコレステロールを低下させる機能がみられた.その作用機序はコレステロール負荷条件ではコレステロール合成・代謝及びアポタンパク質への影響ではなかった.
ナタネ種子における物質蓄積の停止機構の解析

ナタネの種子は、他の作物種子と同様に、成熟時期になるとその乾物重の増大を急速に停止する。この停止が種子への光合成産物の供給源である莢壁の光合成の停止によるものでないことは、これまでの研究で明らかにした。そこで本研究では、主に、この停止が種皮の光合成産物アンロ-ディング機能の低下によるものか、あるいは胚自身の貯蔵物質の蓄積機能の低下によるものかを明らかにしようと試みた。主な結果は次の通りである。1.ナタネ種子における物質蓄積の停止は、まず、莢壁のABA濃度の一時的上昇が契機となって、莢壁や種子の水分含量の減少から始まる。2.これに続いて、種皮や胚のABA濃度が一時的な高まりを見せると、胚におけるCaの蓄積が停止する。3.その後、胚やその他に存在するCaが種皮に移行し、多量に蓄積する。これと同時に、胚の乾物重増加は停止する。4.胚にアンロ-ディングされる物質の大部分は糖とアミノ酸である。糖の主成分はスクロ-ス、グルコ-ス、フルクト-スで、アミノ酸のそれはグルタミンである。5.胚の乾物増加停止に先立ち、胚のう液中のフルクト-スやグルタミンの濃度が急速に低下する。6.莢内部のエチレン濃度の急減の時期と種子の乾物重増加停止時期とはほぼ同じである。以上の結果から見て、ナタネ種子における物質蓄積の停止は、主に、種皮の光合成産物アンロ-ディング機能の低下によるものと考えられる。そして、この低下にはABAなどの生理活性物質が関与するものと思われる。ナタネ種子における物質蓄積の停止機構を明らかにする目的の下に初年度実験を行ない、次の結果をえた。1.果実(莢壁と種子)の発育に伴う物質含量(炭素,タンパク質,油脂,水,カルシウム,マグネシウム,リン,カリ)の変化について調べた。これら物質(種子1粒当たり)の推移と種子1粒重のそれとの比較から、種子における物質蓄積の停止は主に篩管における物質輸送のそれによると推定された。2.果柄の切口から吸収させた^<14>Cでラベルしたシュクロ-スの動きから、物質は果柄→莢壁→珠柄→種皮→胚のう→胚という経路で輸送されることが判明した。3.種子の発育に用いられる炭素は主に莢壁の光合成に由来し、莢壁のみかけの光合成速度は種子での物質蓄積停止後も暗呼吸を上回わった。このことから、種子の物質蓄積停止が光合成そのものの停止によるものでないことが判明した。4.果実内部の各種気体成分の推移を調べたが、種子の物質蓄積停止に関連すると思われる気体成分は見当たらなかった。この点に関しては本年度の実験方法に若干問題があったと考えられるので、次年度に再試する予定である。5.開花後2週間を経た果実あるいは種子の器官培養を培養器内で試みたが、両者共に培養の途中で種子が発芽を開始してしまった。そこで次に、開花開始期の穂を培養対象とし、花軸の一部を培養器内に入れ、そこから養分を吸収させて培養したところ、種子は固体着生の場合とほとんど変わらない発育を示し、発芽もしなかった。なお、この実験系により、ジベレリンが種子の発育・肥大を著しく促進させることが判明した。ナナタネ種子における物質蓄積の停止機構を明らかにする目的の下に、第2年度の実験を行い、次の結果を得た。1.種子の含水率は、種子の乾物重増加停止後510日目まで、停止前とほぼ同じレベルを保ち、その後急減した。このように種くへの水分供給が種子の物質蓄積停止後も続くことから、種子の物種蓄積停止は種子への物質転流経路の閉塞によるものでないことが推測された。

2.果柄の切口から吸収されたHラベルのグルコ-スの種子への転流速度は、種子の乾物重増加の停止時期前後でほとんど変わらなかった。このことも種子への物質転流経路の閉塞はないことを示していると言えよう。3.莢内部の気体の主成分は、酸素、二酸化炭素およびエチレンであった。酸素と二酸化炭素の濃度は種子の乾物重増加の停止時期前後でほとんど変わらなかったが、エチレン濃度は種子の乾物重増加速度の低下にともない急速に低下した。このことはエチレンが種子の物質蓄積停止に関連する可能性を示唆している。4.莢の維管束連絡の観察にニュ-トロン・ラジオグラフィ-が有効であることを確認し、これを用いた観察結果から、種子への物質転流経路の閉塞は種子の全発育期間を通じてないものと判断された。以上の結果と昨年度のそれとから、ナタネ種子における物質蓄積停止は、種子への物質転流経路の閉塞によるものでなく、エチレンの関与が推測される貯蔵物質の合成・蓄積の停止によるものと考えられた。ナタネ種子における物質蓄積の停止機構を明らかにする目的の下に、最終年度の実験を行い、次の結果を得た。種子の乾物重は、調査開始の開花後23日目(以下、「開花後」を省略)以降増加し続け、45日目に最大となり、その後成熟にかけてやや減少した。この推移から、種子の乾物増加停止は45日目、成熟は52日目と判断された。種子を種皮と胚との分けてみると、種皮の乾物重は調査期間中ほとんど変化せず、胚のそれは種子の場合とほぼ同じ推移を示した。一方、莢壁の乾物重は、若干の変動が見られたが、全期間を通じてほぼ一定であった。この間における水分含量、無機成分含量およびABA濃度の変化は次の通りである。水分含量:莢壁、種子共に31日目以降、成熟まで減少し続けた。K含量:莢壁では38日目にピ-クを示し、45日目に一時減少し、その後再び増大した。種皮では全期間中ほぼ一定であった。胚では、45日目にピ-クを示し、その後減少した。Ca含量:莢壁では成熟まで増加し続けた。種皮では、45日目にピ-クを示し、その後はほぼ一定であった。胚では、38日目にピ-クを示し、その後減少した。ABA濃度:莢壁では31日目にピ-クを示し、38日目に一時減少し、その後再び増大した。種皮と胚では、38日目にピ-クを示し、45日目に一時減少し、その後再び増大した。以上のことから、種子の物質蓄積機能の停止機講は次のように推察される。すなわち、まず、莢壁のABA濃度の一時的上昇が契機となり、莢壁や種子の水分含量の減少が始まる。これに続いて、種皮や胚のABA濃度が一時的に高まり、それと同時に胚のCaの蓄積も停止する。その後、胚などのCaが種皮に移行し、多量に蓄積するため、種皮から胚への光合成産物やKのアンロ-ディングが妨げられ、その結果、種子の乾物重増加が停止する。
高速・高信頼・高可用かつ低消費電力型の汎用自律分散処理システムの実現

本研究では、低レイテンシネットワークを用いたヘテロジニアスグリッド環境において、自律型分散処理システムを実現する要素技術の開発と評価を行った。開発したモバイルエージェントシステムAgentSphereは通常のJava仮想マシン上で強マイグレーションを実現しており、エージェントで記述されたプログラムが自律的に移動し、ユーザの介入なしに自動で処理の高速化やシステム全体の消費電力を抑えた分散処理を実現するものである。1.「強マイグレーションに基づくモバイルエージェントの実現」関連(主に研究代表者が担当)ユーザが強マイグレーション対応で記述したエージェントプログラムを自動的に通常のJava仮想マシンで動作するプログラムにコード変換する手法を明らかにし、そのためのツールを実現した。2.「中規模以上のヘテロジニアスグリッド環境の構築」関連(主に研究分担者が担当)想定以上の資源要求が発生するふくそう状態においてもモバイルエージェントが計算資源とネットワーク資源の両方を同時に有効利用できるようにするため、ふくそう資源に対する要求資源量だけを小さくしてふくそうを緩和するふくそう規制方式を明らかにした。また、資源量を小さくするタイミングと最適な資源量決定法を明らかにした。3.「強マイグレーションモバイルエージェントに基づく自律分散処理システムプラットフォームの実現」関連(研究代表者と研究分担者が担当)(1)ヘテロジニアス環境における各々のコンピュータに対して負荷分散の基準となる性能値の候補を提案して評価し、効果的な性能値の求め方を明らかにした。(2)計算資源に対する負荷分散およびマイグレーション時の再負荷分散の方式を提案して評価し、ベースとなる効果的な方式を明らかにした。(3)システム全体の所要資源量を最小化するため、計算資源とネットワーク資源で'連携'した動的資源集約方式を提案し、基本的な資源集約指針を明らかにした。なお、これはシステム全体の省エネの実現も可能とする。1.強マイグレーションに基づくモバイルエージェントの実現(主に研究代表者が担当)JavaVMが動作する複数のPCがネットワーク接続されたヘテロジニアスな処理環境では、あるクラスのインスタンスをPC間で移動可能にすることで様々なメリットが考えられる。本年度は多階層型クラスローダと特別なオブジェクトストリームおよび転送オブジェクトのディスパッチ機構を通常のJavaVM上に実装することにより、動的に未知クラスを認識して実行できる機構を新しく実現した。2.マルチグリッド環境の構築(主に研究分担者が担当)(1)想定以上の資源要求が発生するふくそう状態においてもモバイルエージェントが計算資源とネットワーク資源の両方を同時に有効利用する方式として、ふくそう資源に対する要求資源量だけを小さくしてふくそうを緩和する方式と資源に空きが出るまで待たせる方式を取り上げ、それぞれの適用領域を明らかにした。(2)サービス種別数の増加ならびにサービス種別間の発生要求数アンバランスという条件を新たに加え、計算資源とネットワーク資源の両方を同時に利用するモバイルエージェントに対する公平な最適資源割り当て方式を明らかにした。3.強マイグレーションモバイルエージェントに基づく自律分散処理システムプラットフォームの実現(研究代表者と研究分担者が担当)(1)負荷の配分量や通信オーバヘッドの削減を考慮しつつ全体的な処理時間を短縮する最適化問題を解くための基本アルゴリズムを設計し、実装評価を行った。(2)計算資源とネットワーク資源に加え、利用可能な電力容量も考慮した動的資源集約方式を新たに提案し、基本的な資源集約指針を明らかにした。本年度は、従来、参照型のローカル変数を使用したプログラムについてJPDAを利用してスタックフレームの取得を行っていたためオーバヘッドが大きかった方式の問題点を改良し、スタックフレーム内の変数を独自に保存・復元する新たなコード変換方式を構築した。2.マルチグリッド環境の構築(主に研究分担者が担当)計算資源やネットワーク資源などの資源種別だけでなく、ネットワーク資源であれば遅延時間やパケット廃棄率などの'資源属性'も新たに考慮し、複数のロケーションに設置された資源の中から最適な資源をモバイルエージェントに割当てる方式を明らかにした。また、提案方式はセキュリティレベルを意識したモバイルエージェントへの資源割当てにも適用できることを明らかにした。3.強マイグレーションモバイルエージェントに基づく自律分散処理システムプラットフォームの実現(研究代表者と研究分担者が担当)(1)並列分散処理における負荷分散や通信オーバヘッドの削減を考慮した、全体的な処理時間を短縮する最適化問題を解くためのアルゴリズムの構築を行い、実装評価した(2)モバイルエージェントの広域マイグレーション時の性能劣化防止策として、マイグレーション時にWAN高速化機能をネットワーク内で自動的に適用する方式を明らかにした。1.強マイグレーションに基づくモバイルエージェントの実現(主に研究代表者が担当)については、最終的に強マイグレーションコードのための構文木を利用したソースコード変換器を実装し、プログラム中の任意の場所に移動命令を用いることができるようになった。またエージェント外からの指示によりエージェントを移動させるしくみについても動的シェルを拡張して実現した。

2.マルチグリッド環境の構築(主に研究分担者が担当)については、提供される計算資源やネットワーク資源などのサービス品質(ネットワーク遅延時間など)がロケーション毎に異なることを前提に、様々なサービス品質を要求するモバイルエージェントに対してアクセス地点を意識した最適な資源を割当てる方式を明らかにした。3.強マイグレーションモバイルエージェントに基づく自律型分散処理システムプラットフォームの実現(研究代表者と研究分担者が担当)については主に次の3点の成果を得た。1つ目は、並列分散処理における負荷分散計画を最適化問題ととらえ、それを効果的に解くアルゴリズム自体を並列化して、従来よりも短い時間で最適/準最適解を得られるようになった。2つ目は自律型分散処理システムにおいてはコンピュータ間で自律性を維持するための情報共有が必要となるが、分散ハッシュテーブルと動的クラス認証機構の組合せにより、効率的かつ高速な情報共有を実現した。3つ目はモバイルエージェントの広域マイグレーション性能劣化防止策として、マイグレーション完了後の通信性能劣化だけでなく、マイグレーションそのものの実行時間短縮にも対応する機能を実装し、評価した。汎用自律分散処理に必要と考える強マイグレーションモバイルエージェントの実現については、本質的な強マイグレーション動作が順調に実現されている。またこのモバイルエージェントシステムが動作するマルチグリッド環境における最適資源の割当方式についても明らかになってきている。さらに、これらをベースにした自律分散処理システムプラットフォームの構築についてもほぼ予定通りに進めることが出来ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。汎用自律分散処理システムの実現にあたってベースとなるモバイルエージェントシステムは、これまでに個々のモバイルエージェントの強マイグレーション動作のしくみを実現することができた。汎用の自律分散処理に向けては、一緒に活動しているモバイルエージェント群が、ユーザにとって高速性および高信頼性をもって協調動作し、高可用性を低消費電力で示す必要がある。このためのモバイルエージェント群の動作に関する最終的なチューニングを次年度で行っていく。
ジャガイモそうか病の分子生物学的解析と病害防除への応用

研究分担者がイランでジャガイモそうか病の病変部から採取した多くのStreptomyces scabies株の中には、従来のそうか病菌が生産する毒素thaxtominとは異なる強い病変を示す株が見つかった。この中の最も病原性の強い株S.scabies S18を液体培養し、活性成分を酢酸エチルで抽出した後、セファデックスLH20カラムクロマトおよびシリカゲルカラムクロマトで精製したところ、2つの活性分画を得た。一つはジャガイモ切片に強い病原性を示し、もう一つはジャガイモには活性を示さずMicrococcus luteusに抗菌活性を示した。NMRおよびマススペクトルによる解析によって、前者の化合物はN-acetyltyramineと同定された。この化合物のジャガイモに対する病原性はこれまで報告されていない。N-acetyltyramineはジャガイモ切片に添加すると黒色の深い穴を形成したので、酸化酵素を誘導して活性酸素等を生成することが示唆された。N-acetyltyramineの作用機作については、研究分担者がイランに帰国した後も共同研究として続ける予定である。一方、抗菌活性のみを示すもう一つの化合物の化学構造については、現在解析中である。そうか病の病原性がpathogenicity island上に乗っていて菌株間を転移することがLoriaらによって報告されている。私たちはいくつかのS.scabies株から線状プラスミドを単離し、水平伝播への関与を推定した。しかし、これに関しては矛盾したデータが得られており、今後さらに研究していくことが必要である。外国人特別研究員のKhodakaramianがイランで集めてきた多くのStreptomyces scabies株及び関連Streptomyces株のジャガイモに対する病原性と代謝産物との相関関係を明らかにするため、培養液を酢酸エチルで抽出し薄層クロマトグラフィーで解析した。また、病原性はジャガイモ切片に培養液または抽出液を塗布し、表面の変化を観察して判定した。その結果、病原性の強い株は3つのパターンのいずれかを示すことが分かった。第1のグループはジャガイモそうか病の主原因物質であるthaxtominの黄色いスポットを与えた。第2のグループは抗生物質concanamycinと思われるスポットを示したので、これと病原性との関係をさらに詳細に解析する必要がある。第3のグループはthaxtomin, concanamycinのいずれとも異なる2つのスポットを与えた。これら2つの物質のそうか病との関連を明らかにするために、それぞれを単離して活性を調べるとともに、NMR, MS等の機器分析を駆使して構造解析していく予定である。Thaxtominの生合成遺伝子クラスターはpathogenic islandと呼ばれる非常に大きなDNA領域上に乗って水平伝播することが報告された。このpathogenic islandと線状プラスミドとの関係を明らかにするために、上記S.scabies株をパルスフィールド電気泳動で解析することにした。現在はまだ、サンプル調製の条件を検討している段階であり、線状プラスミドを検出するには至っていない。放線菌Streptomyces scabiesはジャガイモそうか病を引き起こすが、病原性の発現にはthaxtominというジケトピペラジン化合物の生合成遺伝子txtABに加えて,nec1,tomAなど多くの病原遺伝子が関与している。これらの遺伝子は大きなpathogenic islandを形成して他の菌株に転移することが報告された。私たちは放線菌から初めて巨大線状プラスミドを単離し、その後、線状染色体も含めて放線菌の線状ゲノムの構造と機能の解析を続けている。上記のような結果は、pathogenic islandが線状プラスミド上にコードされていて、そのプラスミドが接合によって他の菌株へ移った可能性を示唆した。そこでKhodakaramianがこれまで集めてきたS.scabies株をパルスフィールド電気泳動を用いて解析したところ、イランで採取したS3,S7株から約200kbの巨大線状プラスミドが検出された。後者の株をS.lividansと接合させ、生じたポック(生育阻害領域)からS.lividans由来のtransconjugantsをpick upしsingle colony isolationを行った。ジャガイモ切片を用いてbioassayしたところ、S.lividansの親株が活性をもたないのに対してtransconjugantsは切片を褐変させた。PCRで増幅バンドを与えたので、txtA, nec1遺伝子のtransconjugantsへの転移が示唆されたが、Southern hybridizationではシグナルは検出されなかった。これはこれらの遺伝子のhomologyが比較的低いためであると思われた。標準株であるS.scabies LR90-3からも50kbの線状プラスミドが検出されたので、この株も含めて線状プラスミドのジャガイモそうか病への関与が明らかになりつつある。

N-acetyltyramineはジャガイモ切片に添加すると黒色の深い穴を形成したので、酸化酵素を誘導して活性酸素等を生成することが示唆された。N-acetyltyramineの作用機作については、研究分担者がイランに帰国した後も共同研究として続ける予定である。一方、抗菌活性のみを示すもう一つの化合物の化学構造については、現在解析中である。そうか病の病原性がpathogenicity island上に乗っていて菌株間を転移することがLoriaらによって報告されている。私たちはいくつかのS.scabies株から線状プラスミドを単離し、水平伝播への関与を推定した。しかし、これに関しては矛盾したデータが得られており、今後さらに研究していくことが必要である。
白血病細胞における薬剤耐性機構の包括的解明と分子標的薬による耐性解除

1.Imatinibに対する耐性機序の解析-CML由来細胞株KCL22にheminを添加すると、imatinibに対するIC_<50>値が増加した。Hemin存在下では、imatinib添加後でもリン酸化Bcl2、BclXL、cleaved caspase 3、7,9、PARP等の量的変化が抑制されたことから、hemeはimatinibによるアポトーシスの誘導を阻害するものと考えられた。Heminの添加により、(1)AREを有する_-glutamylcystein synthetase(γ-GCS)軽鎖のプロモーター活性が増加し、(2)γ-GCSが律速酵素であるglutahioneの合成量の増加を認めた。さらに(3)γ-GCS阻害薬Buthionine sulfoximineを添加すると、heminによるimatinib感受性低下が部分的に回復した。この結果は、hemeによるNrf2活性の変化がimatinib感受性調節機序の一端を担っていることを示唆している。2.ImatinibとFarnesyltransferase阻害薬であるTipifarnibとの併用により、imatinib耐性株および親株で相乗的に細胞増殖が抑制された。この場合、細胞株によってアポトーシスの誘導と細胞周期阻害のそれぞれの重要性が異なっていた。次にTipifaarnibに対する耐性獲得機序を明らかにする目的で、ヒトCML急性転化由来細胞株K562を親株としてTipifarnibに対する耐性細胞株K562/RRを新たにクローン化した。K562/RRにTipifarnibを添加すると、K562と同程度にHDJ-2蛋白のfarnesylationが阻害された。従って、K562/RRにおけるTipifarnib耐性は、標的分子であるfarnesyltransferaseに非依存性の機序によるものと推察された。K562では、Tipifarnib添加によりアポトーシス関連分子の発現量が変化しAnnexin V陽性細胞数の増加を認めたが、同量のTipifarnibをK562/RRに添加してもこれらの変化を認めなかった。次に、DNAマイクロアレイ法によりK562とK562/RRにおける遺伝子発現プロフィールの差異について検討した。その結果、K562/RRでは細胞周期関連分子の他にβ-globinの発現増強が認められた。さらに、それぞれの細胞株におけるTipifarnib添加前後での遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイ法で検討したところ、β-globinの発現量がK562ではTipifarnib添加により増加するのに対し、K562/RRでは低下することが明らかとなった。この結果は、分化形質の発現と耐性獲得との関連を示唆している。ヒト慢性骨髄性白血病由来細胞株KCL22、K562およびKU812を親株として、ABLチロシンキナーゼ阻害剤imatinibに対する耐性細胞

株KLC22/SR、K562/SRおよびKU812/SRをクローン化し、この6種類の細胞株を本研究に用いた。ファルネシル転移酵素阻害剤R115777とimatinibとの併用による細胞増殖抑制効果をSteel & Peckham法によるIsobologramで検討したところ、全ての細胞株で相乗的効果を認めた。その際、K562、KU812、K562/SRおよびKU812/SRでは、併用によりG0G1期細胞の比率が減少したのに対し、KCL22およびKCL22/SRではG0G1期細胞の比率が著明に増加した。また、KCL22およびKCL22/SRでは他の細胞株と異なりp27KIP1発現量の著明な増加を同時に認めた。一方、K562、KU812、K562/SRおよびKU812/SRでは、併用によりcleaved caspase 3発現量の増加とともにannexin V陽性細胞数の著明な増加を認めた。同様にKCL22およびKCL22/SRでもcleaved caspase3発現量の増加を認めたが、annexin V陽性細胞数の増加はごくわずかにとどまった。以上の結果から、R115777とimatinibとの併用により、KCL22およびKCL22/SRではG1チェックポイントが機能してG0G1期の細胞が集積するのに対し、他の細胞株ではG1チェックポイントを乗り越えてアポトーシスが誘導されることが示唆された。G0G1期で停止している細胞はimatinibに対して耐性であると考えられることから、G1チェックポイントが機能する細胞に対しては、さらに細胞周期に作用する薬剤を追加する必要があると思われた。1.近年、造血器腫瘍に対する分子標的療法の開発が積極的に進められている。Farnesyltransferase阻害薬(FTI)は、治療抵抗性の慢性骨髄性白血病(CML)や急性骨髄性白血病などへの臨床応用が期待されている。本研究では、BCR/ABLキナーゼ阻害薬imatinibとFarnesyltransferase阻害薬R115777との併用により、imatinib耐性細胞株の増殖が相乗的に抑制されることを明らかにした。その一方で、FTIそのものに対する耐性出現の報告がなされている。そこで、次にFTIに対する耐性獲得機序を明らかにする目的で、ヒトCML急性転化由来細胞株K562を親株としてR115777に対する耐性細胞株K562/RRを新たにクローン化した。K562/RRにR115777を添加すると、K562と同程度にHDJ-2蛋白のfarnesylationが阻害された。従って、K562/RRにおけるR115777耐性は、標的分子であるfarnesyltransferaseに非依存性の機序によるものと推察された。
東アジアVLBI観測網を目指した山口32m電波望遠鏡の22GHz化

我々は東アジアVLBI観測網を目指した山口32m電波望遠鏡の22GHz化の研究を行い、22GHzの低雑音・両偏波同時受信可能な受信機を製作した。システム雑音温度の校正を行うと同時に、電波伝送路に水滴が付着するのを避けるために、受信機入力部近傍に微小な穴をあけ、標準雑音信号を注入すると同時に、乾燥空気を循環させるという工夫を行った。雑音温度が約25KのHEMTアンプを使用し、円偏波分離器も冷却することで、受信機雑音温度は45K以下を達成した。これは世界的にもトップレベルの低雑音性能である。本研究では、大学VLBI連携観測の拠点である山口32mに22GHzの受信システムを搭載して大学VLBI連携の研究能力を高め、さらに東アジア観測局という大きな枠組みへ研究を展開することを目標とする。平成20年度は受信機の製作に専念した。22GHz帯の受信機を製作することは、基本的には「枯れた」技術であり、共同研究者から多くのアドバイスをもらいながら作業を進めることができた。受信機は、山口32mの厳しい設置条件に適合するよう、設計を入念に行った。そのため製作が年度末となったが、目標とした次の機能を付与した受信機の製作ができた。・山口32mの給電システムに適合し、設置可能な大きさ・重量である。これは山口32mの運用に関する極めて重要な点であり、設計時に特に留意した点である。・左右2円偏波同時受信が可能である。これは将来の東アジアVLBI観測網・スペースVLBI観測に必須の機能であるが、未整備の観測局が多い。山口32mの意義の一つとなる。・受信機単体の雑音温度は120K未満、システム雑音温度は150K未満(試験はこれから)。・バイアス制御、温度モニタなどの機能を持つ。平成20年度の研究により、まず単体の製作という当初の目標をほぼ達成した。本研究の最終目標「東アジア観測局との試験観測を実施し、将来の東アジア観測網の中核的役割を果たす」に対し、平成20年度の研究成果はその第一歩として十分な意義を持つ。本研究では、大学VLBI携観測の拠点である山口32mに22GHzの受信システムを搭載して大学VLBI連携の研究能力を高め、さらに東アジア観測局という大きな枠組みへ研究を展開することを目標とする。平成21年度は、前年度に製作した受信機の試験を行い、また試験の結果明らかになった課題の解決に専念した。このフィードバックの過程に時間がかかったため、一部の部品調達が年度末となったが、目標とした作業の大部分を達成できた。内容は次のとおりである。○受信機の物理状態の測定システムの構築。受信機の温度・真空度などを常時モニターする機能を確立し、別のテスト結果と比較して性能の確認をした。これは受信機の能力に直接関係するものではないが、何もない状態での受信機開発には必須の作業である。○受信機の機能として必要な真空の達成・保持と十分な冷却能力を有することの確認。真空度は10-4Paまで達し、温度は8K(発熱物なしの状態で)まで達成できた。一方、これらの作業中に、熱流量を考慮すると、現状の設計では温度が少し高くなってしまう可能性があることに気づいた。この対策として、ステンレスの導波管を設置して断熱効果を高めることにした。○設置条件の検討と調査を行った。山口32mの給電システムに適合し、設置が可能であることを留意した。これは昨年度の開発でほぼ達成できていることであるが、上記のステンレス延長管の分だけ、外周部も延長した。このことは設置条件には影響せず、むしろ設置が容易になった。平成21年度の研究により、受信機の基本的な機能である真空の保持と冷却は、基礎実験を終え、十分な性能があることを確認できた。次の作業は増幅器の設置と単体試験である。増幅器およびバイアス電源は入手したので、平成22年度初旬に設置・接続・冷却などの単体試験を行う。その後、山口32m電波望遠鏡に設置した試験と観測を行う予定である。本研究では、大学VLBI連携観測の拠点である山口32mに22GHzの受信システムを搭載して大学VLBI連携の研究能力を高め、さらに東アジア観測網という大きな枠組みへ研究を展開することを目標とする。平成22年度には、22GHz受信機を完成させ、山口32mに搭載し、試験観測および観測システムとしての性能評価を行うこと、科学的研究に着手すること、研究成果の報告と今後の計画について、研究集会を開催することを予定していた。残念ながら、受信機の製作が多少遅れてしまい、平成22年度中に受信機を山口32m電波望遠鏡に搭載、試験を行うことはできなかった。受信機の性能を高めるために給電部に改造を行ったこと、受信機設置を容易にするよう設置方法に変更を加えたこと、が遅延の原因である。

どちらも性能を高めるための措置であり、やむを得ないと考えている。受信機・給電部の改造は、給電用ホーン位置を高めて水滴の付着(雑音上昇の原因となる)を避けた、また校正用雑音信号の注入口を設けたことである。これらの改良を行った受信機は現在鋭意製作中であり、平成23年6月には単体として完成する予定である。電波望遠鏡への設置は11月を予定している。当初の予定から約1年遅れで計画が進行している。一方、22GHzの観測を中心とした研究のあり方を議論する研究集会は、『大学VLBI連携・東アジアVLBI観測網の22GHz観測』と題して予定通り実施した。開催日は2010年11月12日、場所は山口大学である。発表は日本全国、また中国の上海天文台から16件、参加者は約30人であり、小規模な研究会ながら密度の高い議論を行うことができた。内容は観測システムに関するもの、また科学的な研究の成果報告、および観測の提案である。まとめとして大学VLBI連携観測・東アジア観測網を今後どのように利用することでより良い研究成果が得られるか、参加者全員で議論を行った。
現代日本の政策実施手段に関する計量分析

本研究は,現代日本の官僚制がどのような形で政策活動を展開しているかを,数量的な形で把握することを試みた.とりわけ,2000年代の省庁再編以降,中央府省庁がどのような形で政策を立案し,実行しているのか,その変化はどのようなものかが研究の焦点であった.研究の結果,政策の立案において,内閣官房のウエイトが大きく高まりつつあるが,個別省庁によるそれが停滞したわけではないこと,政権によってそうしたウエイトには大きな違いがあること等が解明された.この研究では,戦後日本の中央省庁がいかなる政策実施手段を用いてきたのか,具体的には,規制,給付,直接実施,情報提供という四つの選択肢をどのように選んできたのかについて,数量的な把握を試みる.そして,長期間にわたり政策領域間比較を可能とするデータベースを作成・公開して,広く公共政策研究における公共財を提供するとともに,ゲーム理論を用いた枠組みからの分析を進めていくことにより,政策実施研究における理論的革新を図ることを試みる.これによって,より効率的,効果的な政策実施手段の選択を行うという実践的な課題に取り組む基礎を築くことができると考えている.具体的には今年度は,そのパイロット的な研究として,中央省庁ではなく,地方自治体を対象として,政策実施の中でも先端的な手法,すなわちITを活用した広報活動をどのような自治体がなぜ行っているのかの分析を行った.これにより,行政組織の特徴と,政策実施手段の選択に関して,どのような形でデータセットを構築していくとよいか,問題点の検討を行うことができた.こうした検討に基づいて,夏以降は,政策実施手段,行政の資源,政策対象者の特徴といった三つの側面について,計量化されたデータセットを構築していくこととした.このデータセットの作成については,次年度まで時間をかけることを予定している.現在のところ,中央省庁ごとの基礎的なデータ,定員や予算,ポストの数といったものの情報を収集し,入力を行っているところである.本研究は,戦後日本の中央省庁がいかなる政策実施手段を用いてきたのか,具体的には,規制,給付,直接実施,情報提供という四つの選択肢をどのように選んできたのかについて,数量的な把握を試みることを目的としている.3年間の研究実施期間のうち2年目にあたる2014年度においては,大きく分けて,データベースの作成と公開と理論的検討という二つの作業を進めることを計画していた.具体的な研究実施の内容は以下の通りである.まず,昨年度に引き続き,中央府省の政策実施にかかわるデータの収集をおこなった.たとえば,労働基準監督署の年度別,地域別の監督件数といったデータを,労働基準監督署ごとの職員数,予算規模などとともに入力していく作業をおこなった.理論的検討としては,本研究課題に関連する重要な先行業績であるDaniel Carpenter, Power and Reputationについての検討を研究会で報告したほか,本研究の全体の構想についても研究会で報告をおこなった.行政への市民参加といった古典的モデルでもなく,国民・住民から政治家,そして行政機構という委任の連鎖を中心とするこれまでのプリンシパル・エージェント・モデルでもなく,行政機構による政策実施と国民・住民からの「評判」を通じた緩やかな統制とそれへの行政機構の応答をモデリングしていく試みをそこでは提示した.このことに関連して,国民・住民へのアカウンタビリティについての数理モデルについて,出版物による公表を行った.これらの研究を通じて,選挙を中心とする政治参加と政治的アカウンタビリティの追求とは異なる経路としての,行政による政策実施とそれへの国民・住民の応答について,理論的,実証的な検討をおこなうことができた.この研究では,戦後日本の中央省庁がいかなる政策実施手段を用いてきたのか,具体的には,規制,給付,直接実施,情報提供という四つの選択肢をどのように選んできたのかについて,数量的な把握を試みることを目指した.長期間にわたり政策領域間比較を可能とするデータベースを作成・公開して,広く公共政策研究における公共財を提供するとともに,ゲーム理論を用いた枠組みからの分析を進めていくことにより,政策実施研究における理論的革新を図ることがそこでの企図であった.これによって,より効率的,効果的な政策実施手段の選択を行うという実践的な課題に取り組む基礎を築こうとしたのである.最終年度においては,現代日本の中央省庁の政策実施手段について,分析を加え,分析結果をまとめたモノグラフの執筆を進めた.そこではとりわけ,現在の中央省庁の意思決定の中心となっている内閣官房と,他の府省庁との垂直分業,府省庁間の水平分業に目を向けた.分析の際には,行政中枢と省庁組織について,国際比較可能なデータを用いて,日本の位置づけを明確にすることも試みた.このような視点からの分析結果の一つとして,東日本大震災の地震・津波被害への救援,復旧活動において,いかなる形で中央省庁の行政機構が作動したのかを分析したものを公表した.本研究は,現代日本の官僚制がどのような形で政策活動を展開しているかを,数量的な形で把握することを試みた.とりわけ,2000年代の省庁再編以降,中央府省庁がどのような形で政策を立案し,実行しているのか,その変化はどのようなものかが研究の焦点であった.研究の結果,政策の立案において,内閣官房のウエイトが大きく高まりつつあるが,個別省庁によるそれが停滞したわけではないこと,政権によってそうしたウエイトには大きな違いがあること等が解明された.今年度は理論的検討とデータベースの作成・公開を実施計画に掲げていたところ,理論的検討とデータベースの作成までは進んだものの,データベースの公開には至らなかった.これは2015年4月をもって所属機関を移ることとなり,公開に必要なネットワーク環境などを考慮すると,所属機関移動後に作業を進める必要が生じたためである.

行政学所属機関の異動に伴い,研究実施体制を再びセットアップする必要が出てくるが,早急に対応し,予定通りの研究計画の遂行が可能となるように努める.複数府省について,時系列的要素を持ち,さらに複数項目についてのデータセットを構築するという,大きく三つの軸があるデータについて,どのような形でデータセットを組んでいくことが,その利用の便がよいかを検討することに思ったよりも時間を取られたため,予定よりも実際の作業への取り組みがやや遅れている.2015年4月より京都大学に移動することとなり,ネットワーク環境の利用が必要なことから,データベースの公開については,2015年度の作業とする必要が生じたためである.データセットの入力作業について,やや遅れを生じているが,その分,昨年度に配分された研究費の一部を持ち越しているので,今年度については,当初予定よりも研究補助者の数を増やし,予定通りの進捗に戻していきたいと考えている.ネットワーク公開に必要な作業についての研究補助を得ることで,2014年度の作業で持ち越された分について実施をおこないつつ,当初から2015年度において計画していた論文執筆などを並行して進める予定である.データセットの入力方法を確定することに予想以上の時間を要したため,入力作業を行ってもらう研究補助にかかる費用がおよそ200時間分ほど,予定よりも少なくなったためである.今年度の研究補助者の雇用時間を増やすことで,その分の遅れを取り戻す予定である.予定よりも1名多くの雇用を計画している.
昆虫の飛行制御システムの研究

本年度の研究では、通年を通して手に入れやすくかつ飛行特性に優れたマルハナバチを主として用い、自由飛行中のマヌーバ飛行を高速度ビデオカメラ(コダックHS4340)を用いて観測し、特定の回転運動や飛行運動を可能にする翼運動を特定することを試みた。従来の研究では、左右対称の運動のみが明らかにされていたが、本研究により初めて左右非対称の飛行運動のメカニズムが解明された。すなわち、翼の運動の非対称性は、主に翅を最も引き上げた位置(Pronation時)に生じ、これは従来、解剖学的に得られた知見であるはばたき運動の振幅は最も打ち下ろした位置(Supination時)に翼の下部と胴体側のストッパーの位置関係で制御される、という仮説とは相反するものであるが、これまで行われた翅の運動の観察結果や流体力学的研究とはよく一致している。またマルハナバチのように左右の翅が背中のクチクラで結合された関節飛翔筋の構造でも、かなりの非対称運動が実現可能なことが明らかになった。
野生絹糸虫の起源並びに類縁関係に関する研究

1.ヤママユガ科サミア属のエリサンとシンジュサン、およびその種間雑種について、エステラ-ゼアイソザイムの異同を調べた。両種の孵化幼虫では共通するバンドが検出されず、泳動パタ-ンに顕著な差があった。次いで、原種と種間雑種(正逆)の成虫頭部の泳動パタ-ンを比較した。両種間には差が認められたし、正逆いずれの交雑とも両種の中間であり、ややシンジュサンに近いパタ-ンであった。2.ヤママユガ科アンセレア属のテンサン幼虫について、体液・中腸・マルピ-ギ管・脂肪体・絹糸腺・精巣・脳などにおける、エステラ-ゼザイモグラムを比較し、組織器官による活性帯の差異を明らかにした。また、中腸と絹糸腺におけるザイモグラムの、幼虫発育に伴う変化は、比較的小さいことを知った。3.カイコガ科の野生のクワコとウスバクワゴの繭の性状の比較から、ウスバクワゴのほうが原始に近いと推測した。しかし両者の繭のアミノ酸組成は、相互によく類似することが判明した。したがって今後は、従来の家蚕ークワコの線上にさらにウスバクワゴを置いて、家蚕の起源を考える必要があると思考される。4.家蚕103品種を供試し、消化アミラ-ゼアイソザイムに3型(O型、IV型、V型)があること、およびアイソザイム型はアミラ-ゼ活性と関連することを明らかにした。またIV型とV型のアイソザイムの等電点を測定し、さらにアイソザイムの酵素学的性状の一部を解明した。消化アミラ-ゼの分子量は約53,500と推定した。5.わが国におけるヤママユガ科の野生絹糸虫の由来と命名について文献学的に調査し、野生絹糸虫の類縁関係について考察した。ヤママユガ科、カイコガ科の絹糸虫類について、Nativeーポリアクリルアミド電気泳動法(NativcーPAGE)を用いてエステラーゼアイソザイムを調べ類縁関係を比較検討した。材料としては、Antheraea属テンサン、サクサン、Samia属エリサン、シンジュサン、Bombyx属カイコガ、クワコ以上、3属6種の孵化幼虫、5齢幼虫組織、成虫頭部を用いて解析した。その結果、テンサンの5齢虫組織として調べた脳、中腸、脂肪体、絹糸腺、マルピギー管、精巣、卵巣の以上7組織においては、特に中腸組織と絹糸腺でエステラーゼアイソザイムの存在を確認した。そこで中腸組織および絹糸腺を材料として類縁関係を検討することが有効であると判断した。一方、成虫頭部におけるエステラーゼアイソザイムを調べたところ、種特異的なアイソザイムの泳動パターンが認められた。まず、テンサン、サクサンの成虫頭部のアイソザイムについて比較した結果、両種の泳動パターンには類似点が認められたが雌雄による差はなかった。テンサン自身のアイソザイムの泳動パターンは、個体によってそのパターン(活性の強弱)に若干の違いがあることも認められた。エリサン、シンジュサンは亜種関係にあり、テンサン、サクサンあるいはカイコガ、クワコといった近縁関係とは異なっている。そこで両種のエステラーゼアイソザイムについて比較検討した。その結果、孵化幼虫におけるアイソザイムの泳動パターンには、大きな違いが認められた。また、成虫頭部について比較したところ同様に違いが認められ、亜種間ても大きな差がみられることが判明した。しかし、エリサン、シンジュサンそれぞれの雌雄間における差は、ほとんどないものと判断した。

カイコガ、クワコについては、現在比較検討中であるが両種間の類似性は高いものと考えられる。現在までは、エステラーゼアイソザイムを中心に発育段階および組織を変えてそのパターンを比較し、類縁関係を考えいくつかの知見が得られた。今後は、エステラーゼ以外の酵素のアイソザイムについても比較検討を加えたい。また、今回は、3属6種について検討したが野生絹糸虫類の起源とその類縁関係を知るためには十分とはいえない。そこで、ヤママユガ科に属する他の種についても比較検討し類縁関係の解明を行う予定である。野蚕絹糸虫類のヤママユガ科のSamia属について、Nativeーポリアクリルアミド電気泳動法(NativeーPAGE)を用いてエステラ-ゼアイソザイムを調べ類縁関係を比較検討した。材料としては、Samia属に分類されているエリサンおよびシンジュサンの孵化幼虫、5齢幼虫各組織、成虫頭部を用いて解析した。エリサン、シンジュサンは亜種関係にあり、両種のエステラ-ゼアイソザイムについて比較検討した。その結果、5齢幼虫組織として、中腸、脂肪体、絹糸腺、マルピギ-管、精巣、卵巣の以上7組織において調べたが、特に中腸組織と絹糸腺でステラ-ゼアイソザイムの存在を確認した。この結果はテンサンのエステラ-ゼアイソザイムの存在器官と同様であった。そこで中腸組織および絹糸腺を材料として類縁関係を検討することが有効であると判断した。一方、成虫頭部におけるエステラ-ゼアイソザイムを調べたところ、種特異的なアイソザイムの泳動パタ-ンが認められた。エリサンおよびシンジュサンの成虫頭部のアイソザイムについて比較した結果、両種の泳動パタ-ンには類似点も認められたが若干の違いがみられた。しかし、それぞれの雌雄間における差は、ほとんどないものと判断した。また、テンサンのアイソザイムの泳動パタ-ンでみられたような若干の違い(個体によって活性の強弱がある)は認められなかった。孵化幼虫におけるアイソザイムの泳動パタ-ンには、大きな違いが認められた。以上の結果から亜種間でも大きな差がみられることが判明した。現在までは、エステラ-ゼアイソザイムについて発育段階および組織を変えてそのパタ-ンを比較し類縁関係を考え、若干の知見が得られた。今後は、他の酵素のアイソザイムについても比較検討を加えたい。また、野生絹糸虫類の起源とその類縁関係を知るためには、さらにヤママユガ科に属する他の種についても比較検討し類縁関係の解明を行う必要があると考える。野生の絹糸虫類の中で代表的グル-プとされるヤママユガ科のうち、Samia属のエリサンおよびシンジュサンについてその種間雑種をつくり、Nativeーポリアクリルアクドゲル電気泳動法を用してエステラ-ゼアイソザイムを調べ、類縁関係を比較検討した。その結果、両種の孵化幼虫では共通するバンドが検出されず、泳動パタ-ンに顕著な差がみられた。種間雑種の成虫頭部について泳動パタ-ンを比べると、正逆何れの交雑においてもパタ-ンに大きな違いは見られず、両種の中間あるいはややシンジュサンに近いものであった。また、同じくヤママユガ科に属するAnteraea属のテンサンについても5齢幼虫の体液、中腸、マルピギ-管、脂肪体、絹糸腺等についてエステラ-ゼのザイモグラムを比較したところ、中腸および絹糸腺では強い活性帯が検出されたが、精巣と脳では活性が見られなかった。中腸および絹糸腺について発育に伴うザイモグラムの経時変化を調べた結果、活性帯に顕著な差異は見られなかった。