hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ワイン・ビジネスの展開とそれを取巻く社会・経済環境に関する国際比較研究

本研究の目的は、ワイン産業を取巻く社会・経済環境との相互作用に着目しつつ、ワイン生産ビジネスとその周辺ビジネスの現状、展開過程及び問題点を、国際間比較により整理し、今後の展望を行うことである。国際比較を行うための分析対象国は、フランス、アメリカ、日本である。とくに、日本に関しては、今後のワイン産業の成長発展のための条件整備を視点に分析を進めた。以上の研究成果は、報告書の7つの章においてまとめた。第1章では、近年のワイン・ビジネスの枠組みを整理した上で、農業経済・経営学領域におけるワイン・ビジネス研究の対象と課題を体系的に導出し、この種研究領域における今後の展開方向を提示した。第2章では、ヨーロッパ、アメリカ、日本におけるカスタム・クラッシュの概要および意義を整理した上で、日本におけるカスタム・クラッシュ事業の確立に向けて必要な条件について検討を行った。第3章では、ワイン産業関連ビジネスの一つである樽産業に焦点を当て、フランス、アメリカの現状分析から今後の産業の展望を提示した。第4章では、カリフォルニア州のワイン産業の存立に不可欠な存在となっているメキシコ人労働者に焦点を当て、メキシコ人労働者の戦後史の一端と、現在の季節労働者の実態を明らかにした。第5章では、仏国内における国産ワインのマーケティングに重要な役割を果たしているツーリズム・テロワーに関する理解を図ると共に、その視点から日仏米間でのマーケティングの比較を行った。その上で、日本の中小ワイナリーのマーケティングに関する検討を行った。第6章では、1998年のワイン・ブーム前後の日本のワイン需要の変化を視点に、中小ワイナリーの財務上の構造的な問題について明らかにした。第7では、ワインを消費することの文化的歴史が浅いわが国の現状を念頭に置きつつ、事業の多角化を視点に地方の中小ワイナリーの経営発展の論理を検討した。本研究では、最初にワイン産業と、マーケティングを中心としたそれを取巻く社会・経済環境との相互作用に着目しつつ、ワイン生産ビジネスとその周辺ビジネスの現状、展開過程及び問題点を、フランスを中心とした「伝統的産地」、米国カリフォルニアを中心とした「対抗産地」そしてオーストラリアを中心とした「新興産地」の3タイプの産地に分類した。その上で、各産地におけるワイン生産及びワイン用ブドウ生産の様々な類型の個別経営に視点を置き、それらの経営的特質をそれを支える周辺ビジネスと関連させつつ明らかにし、国際的商品ビジネス言い換えれば国際的アグリビジネスとしてのワイン生産ビジネスの経営・経済的妙味(Acquired Skills)の全貌と今後の展開方向を3タイプの産地の国際比較を通じて明らかにすることが課題である。そのため本年度は、「伝統的産地」としてフランス、「対抗産地」として米国カリフォルニア州・オレゴン州、「振興産地」としてニュージーランド、台湾を設定し、それらにおける各類型別ワイナリー及びビンヤードの踏査及び各生産者組織(現場・中央団体・連合会等)、周辺ビジネス経営(樽会社を中心とした生産資材供給企業、労働者派遣関連企業、会計事務所、各種アドバイザリー企業等)、政府機関(中央・地方)、大学・研究機関等中心とした調査を先行して行なった。国内研究では、第1回研究会で本研究会全体の課題と方法及び各課題の位置付けについて、第2回研究会では初年度海外調査のための事前研究会、第3回及び第4回研究会において海外調査研究結果の報告と来年度以降の本調査研究の方向について討論を行なった。併せて国内で収集可能な資料・文献収集を行なった。本年は、前年に行った海外調査の結果を踏まえつつ、日本国内のワイン市場および国内ワイナリーの経営に関する実態調査・研究を行った。また、前年に引き続き、海外のワイン産業の実態調査を併せ行った。まず、国内のワイン市場および国内のワイナリー経営に関する調査・研究の成果の概要は次の4点である。

第一に、国産ワインが直面するのは国内市場のみであって、圧倒的な数量とネームバリューを誇る外国産ワインとの競合下にある。第二に、全国的に販路を有し家庭内や外食産業での消費に供されるワイン銘柄は比較的少数であり、多くの銘柄はワイナリーが立地し醸造が行われている地域に限定された販売体制をとらざるをえない。第三に、地方の中小ワイナリーは二つの類型に区分される。一つは、地域の特産品として一過性的な地場消費や土産物として購入され、ワイナリー自体も観光資源として地方自体の支援を受けつつ地域の観光産業への貢献を期待されているワイナリーであり、公的な資金援助を受けている場合が多い(「地域活性化型」)。もう一つは、地域に根ざしたワイン消費の安定的拡大による経営発展を目標に設立され、資金的にも独立し自己完結的な経営を行うワイナリーである(「自己完結型」)。第四に、「地域活性化型」は、地域内の他の観光資源とのストーリー的な結合により相乗的、波及的に地域経済の活性化に貢献しており、ワイナリー経営の事業多角化は生産物の供給、消費の両面から有効な展開方向である。次に、本年の海外調査では、アメリカにおけるワイン樽産業の実態調査、およびフランスにおける小規模ワイナリーの経営実態調査を行った。とくに、フランスでは、多数の小規模ワイナリーが独自に販売事業を行っていることと、多数の小規模兼業ブドウ栽培農家が存在し、経営の維持が問題となっていることが明らかとなった。本年度は、昨年度の海外調査研究の成果を踏まえて、国外および国内の各生産者組織、周辺ビジネス経営企業を中心に調査を実施し、各課題に即して必要に応じ各国における典型的なワイナリー及びビニヤードに関する追加調査を実施した。本年度の海外調査研究の対象国は、フランス・アメリカ合衆国の2カ国である。各国での調査研究は、各類型別のワイナリー(ワイン醸造経営)及びビニヤード(ワイン用ブドウ作経営)、各生産者組織(現場・中央団体・連合会等)、周辺ビジネス経営(樽会社を中心とした生産資材供給企業、労働者派遣関連企業、各種アドバイザリー企業等)、政府機関(中央・地方)、大学・研究機関等を訪問し、聞き取り、資料・文献収集、研究討論会等の方法によって行った。各調査対象機関の担当者とはe-メール等のインターネットを利用した情報校間を必要に応じて行った。また、アメリカで開催された国際学会において、これまでの研究成果の一部をポスター・セッションにおいて公表した。国内研究では、海外調査研究に対して事前研究会と事後研究会を開催し、各課題間の調整と討論を行った。併せて国内で収集可能な資料・文献収集を行い、国内専門家への聞き取り調査を実施した。また、山梨県で開催された国内学会の大会において、これまでの研究成果の一部を発表した。
脳磁図分析の解析的研究

医学数学シンポジウムを各年度で開催し、脳磁図分析の数理解法アルゴリズムの開発に必要な基礎知識や基礎データを集め、医療の専門家と詳しく議論した。次に脳磁図分析の基礎となる方程式の解析的研究を行い、脳波を記述する積分方程式の一意可解性を証明するとともに、脳磁図分析の完全逆問題が非適切であることを示し双極子仮説の妥当性について考察を加えた。またMaxwell方程式やStokes方程式の解の界面正則性について、解析的に新しい結果を得た。これらの考察に基づいて順問題と逆問題を数学的に正しく定式化することができた。この成果に基づいて非適切問題の解法に汎用性のある平行最適化の数学的理論を構築し、approaching-freezing-meltingからなる解法アルゴリズム(Paralope)を考案した。次にこの平行最適化の理論を脳磁図分析に適用し、meltingにおける2つの方法、すなわち位置に対するbindingとモーメントに関するstreamingを開発し、数値実験によって双極子数を仮定しない双極子仮説のもとでの脳磁図分析に有効であることを確認した。これらは素片分布を量子化するためにいずれも実解析学の基礎的なアイデアを応用したものである。またモーメントと位置の摂動に対するバイアスをかける式を導出するとともにlocal minimumに陥ることを防ぐためのholeに関する理論を構築した。さらにこれらの理論を不足決定に設定された数理解法アルゴリズムである「電流素片分布法」に装着してデータ分析のためのソフトを開発した。この際に十分に量子化された段階ではデータの使用量を減らして過剰決定系に変更する方法を開発した。これによってholeに陥ることを避けるとともに分析データの信頼性を高めることができることを実証することができた。磁場を測定することにより,脳内に発生する電流双極子をリアルタイムに推定する技術が脳磁図分析(magnetoencephalography,MEG)であり,大脳生理学や臨床医学において大きな成果が期待されている.本研究はその数理基礎の確立を目指すものである.今年度は,脳磁場を記述する基礎方程式の数学的解析を進め,順問題の適切性を確立した.これによりこの方程式の基礎方程式としての信頼性が高まったと考えられる.特に脳波の問題についての多層モデルの一意可解性と脳磁場の界面正則性を論じたが,数学的観点からいえばこれは積分方程式論に新たな知見を与えるものである.一方で本研究においては実用化の観点からも逆問題の解析が重要であるが,これについて今年度はまず,完全逆問題の非適切性の証明をあたえた.さらに積分方程式論からの解析的成果をふまえて実解析学的見地から離散逆問題に関する新しい解法アルゴリズムを開発した.来年度以降は基礎方程式の解の性質の数学的解析を進めるとともに,前述した離散逆問題の解法アルゴリズムを数値実験により検証し,その実用性を検討した。非適切な問題の解法に対する新しいアルゴリズムを提唱し、理論分析と数値実験を行った。freeging zoneを用いて多極子の位置とモーメントに別々の扱かいをすることにより、approachingの速さは、3倍程度になった。行列の特異値分解を用いたmeltingでは素片をいくつのかたまりに収束させる方法であるbindingを開発し、数値実験によって、いくつかに寄せ集めることに成功した。理論面では、界面の正則性に関する新しい知見が得られて、MaxwellやStokes方程式系に応用された。
ラットを用いたin vivo実験系によるフェネチルアミン系薬物の代謝に関する研究

1.研究対象薬物の選定研究対象薬物として、すでに当所で標準品を有しており、かつ代謝に関する情報の乏しいフェネチルアミン系薬物である2CB-DragonFLYを選定した。24時間絶食状態においたWistar系雄性ラット2個体に、2CB-DragonFLY (0.5mg)を腹腔内投与した後、採尿ゲージで飼育し、経時的に尿を採取した。各尿試料をβ-グルクロニダーゼ及びサルファターゼを用いて酵素加水分解した後、有機溶媒抽出を行った。得られた抽出物についてガスクロマトグラフィー質量分析(GC/MS)および液体クロマトグラフィータンデム質量分析(LC/MS/MS)を行った。GC/MSでは、ラット尿中からは2CB-DragonFLY(未変化体)は検出されず、代謝物と推定される2化合物(M1及びM2)が検出された。M1及びM2についてマススペクトルによる構造解析を行ったところ、M1はN-アセチル化体、M2は側鎖水酸化体であることが推定された。そこで2CB-Dragon FLYのN-アセチル化を行って標準品を合成し、M1がN-アセチル化体であることを確認した。また、M2(水酸化体)については幾つかの合成経路を検討した。LC/MS/MSおいても未変化体は検出されず、数種類の代謝物と推定される化合物が検出された。これらの代謝物については、プロダクトイオンスペクトルからジフラン環の酸化などが推定されたものの、構造決定には至らなかった。3.新規乱用薬物の情報収集結果関連学会に参加し、フェネチルアミン系薬物の乱用状況について調査した結果、近年、新種のメトカチノン類の乱用が拡大していることから、新たに流通しているメトカチノン類の合成も併せて行った。
海面境界物理を考慮した高精度・経済的な台風予報システムの構築

昨年度に引き続き,構築されたバランス台風モデルを用いて,台風強度と環境場との関係についての統計的解析を行った。その結果,台風の十分な強度発達のためには,高い海水面温度環境のみならず,定常に達するまでの十分な経過時間(台風発生から140時間以上)を要することが理解された。経過時間の不十分な台風は,陸地や強い風の鉛直シアーの影響を受けて定常に達する前に減衰してしまうことが明らかとなった。すなわち,台風の発生位置や進路までもが,間接的には台風強度に影響を及ぼしていると言い換えられる。また,これらの統計解析の結果に基づき,個々の台風のピーク時の強度を台風発生時に瞬時に推定できる回帰関係式を提案し,リアルタイム台風災害ハザードマップの構築が可能となる画期的な結果を得た。更に,これらの知見に基づき,非定常な台風強度変化を評価できる台風強度予測システムを構築した。気象モデルMM5から得られる台風の環境場(海水面温度,対流圏界面温度,水蒸気プロファイル,風の鉛直シアー,海洋混合層深等)に関する情報を入力値とすることで,低い計算機資源の下で台風の内部構造とその強度が予測可能となった。本システムを用いて実事例として1999年の全台風の強度予測実験を行い,精度検証することで,平均バイアス誤差±5hPa以内で台風強度予測が可能であることを実証した。以上より,今日まで台風予測において問題となっていた1)空間解像度の問題,2)モデル定式化の問題,3)初期値の問題,のうち1)と2)の問題が本研究により解決され,高精度かつ経済的に台風予測が可能となった。依然として3)の問題が残されるが,更なる高精度化のための今後の最重要検討課題であると言える。本研究は,これまで困難とされてきた台風の強度予報を実現させることを最終目標として,新しい『台風予測システム』の構築を目指すものである.本年度の主要な研究成果を以下に列記する.1.大気-海洋-波浪結合モデルの構築海面をインターフェースとして,大気モデル・海洋モデル・波浪モデルの三者間で相互に情報交換できる,オリジナルの大気-海洋-波浪結合モデルを構築した.これは,大気-海洋間の熱・水・運動量交換を詳細に表現できるモデルであり,実際に,伊勢湾における湾内流動場の計算によって高い計算精度を示した.また,波浪モデルの結合効果は大きく,表層流動場の精度改善にも貢献することを実証した.2.大気-海洋-波浪結合モデルによる台風予報実験構築された結合モデルを用いて,台風0416号の強度予報実験を行った.その結果,大気モデルを単体で使用した計算結果(海面温度固定)に比べて,より現実的な強度予測が行えることを明らかにした.海面境界プロセスの取り扱い方の相違により,再現される台風の構造は全く異なるものとなった.台風ボーガスや大気モデルの改良だけでは,高精度な台風強度予測は決して行えないことを明らかにした.3.台風直下海面境界物理の解明台風直下におけるエネルギー収支や海洋場構造を詳細に調べることで,台風直下海面境界物理について明らかにした.台風直下では,エクマンパンピングが卓越し,深層の低温水塊が表層付近にまで達していた.更に,台風東側では,強い表層流速(慣性流)により鉛直混合が卓越しやすい環境にあり,海水面温度の低温化に強く作用していた.精度の高い台風強度予測を行う上で,1次元海洋混合モデルではなく3次元海洋モデルを使用することが望まれる.4.バランス台風モデルの構築台風強度を経済的・高精度に予測するための『バランス台風モデル』の構築に向けて資料収集と,計算の枠組みの構築を開始した.1.大気-海洋-波浪結合モデルによる台風直下海面境界物理の解明昨年度に引き続き,構築した大気-海洋-波浪結合モデルを用いて,台風直下における海面境界で生じる複雑な相互作用の解明のための感度実験を行った.その結果,精度の高い台風強度予測(48時間以内で誤差5hPa以内)のためには,水面から水深50mまでの比較的浅い場所での温度プロファイルを,誤差1°C以内の精度で入力する必要があることが明らかとなった.また,新たに「渦位」を基にした台風ボーガス作成アルゴリズムを開発し,理想的環境場での台風数値実験を可能にした.2.バランス台風モデルの構築Emanuel(1989;1995;2004)やBister and Emanuel(2002)を基にして,軸対称円筒座標・傾度風平衡・静力学平衡を仮定したバランス台風モデルを構築した.これは,台風を不可逆的カルノーサイクル熱エンジンと見立てて,海水面温度と対流圏界面温度の差が大きいほど熱効率が高く,仕事量(最大風速)も大きくなるというようなモデル化がなされている.入力値として海水面温度,対流圏界面温度,仮温度プロファイルなどを要し,出力として中心気圧,最大風速,最大風速半径などの重要な台風固有パラメータを得ることができる.ただし,この出力値は可能最大台風強度を示すため,現実の台風強度と比較して過小評価傾向にあることに注意が必要である.本年度は,このバランス台風モデルのコード化を完了し,ECMWF全球再解析データ(ERA40)を入力値とすることで,あらゆる事例に対して台風可能最大強度を評価できるようになった.3.バランス台風モデルと台風直下海面境界物理モデルの結合2で構築されたバランス台風モデルに対して,1による知見を踏まえ簡略化した1次元海洋モデル(050m深)を結合させることで,より現実的に台風強度を評価できるようになった.

昨年度に引き続き,構築されたバランス台風モデルを用いて,台風強度と環境場との関係についての統計的解析を行った。その結果,台風の十分な強度発達のためには,高い海水面温度環境のみならず,定常に達するまでの十分な経過時間(台風発生から140時間以上)を要することが理解された。経過時間の不十分な台風は,陸地や強い風の鉛直シアーの影響を受けて定常に達する前に減衰してしまうことが明らかとなった。すなわち,台風の発生位置や進路までもが,間接的には台風強度に影響を及ぼしていると言い換えられる。また,これらの統計解析の結果に基づき,個々の台風のピーク時の強度を台風発生時に瞬時に推定できる回帰関係式を提案し,リアルタイム台風災害ハザードマップの構築が可能となる画期的な結果を得た。更に,これらの知見に基づき,非定常な台風強度変化を評価できる台風強度予測システムを構築した。気象モデルMM5から得られる台風の環境場(海水面温度,対流圏界面温度,水蒸気プロファイル,風の鉛直シアー,海洋混合層深等)に関する情報を入力値とすることで,低い計算機資源の下で台風の内部構造とその強度が予測可能となった。本システムを用いて実事例として1999年の全台風の強度予測実験を行い,精度検証することで,平均バイアス誤差±5hPa以内で台風強度予測が可能であることを実証した。以上より,今日まで台風予測において問題となっていた1)空間解像度の問題,2)モデル定式化の問題,3)初期値の問題,のうち1)と2)の問題が本研究により解決され,高精度かつ経済的に台風予測が可能となった。依然として3)の問題が残されるが,更なる高精度化のための今後の最重要検討課題であると言える。
上木伐採による損傷が下層広葉樹の成長と生残に与える影響の解明

天然林の単木・樹群での伐採(択伐)と、人工林の間伐による、広葉樹下層木の損傷実態を解明した。また、損傷が下層木の生育に与える影響を解明するために、上木伐採で損傷した下層木の追跡調査と、木の大きさや光環境などを制御した損傷実験を行った。天然林択伐ではサイズの小さい下層木で損傷率・損傷強度が高く、損傷による成長と生残率低下が確認された。人工林間伐では伐採方式や使用機械と損傷率との関係を明らかにした。天然林択伐や、間伐による針広混交林誘導型人工林施業においては、上木の伐採時に伐木や搬器の衝突による下木の損傷が発生する。損傷の影響は即時的な滅失に留まらず、損傷木のその後の成長や生残にも及ぶと考えられるが、その実態は明らかではない。本課題では、針広混交林で行われる天然林択伐と、針葉樹人工林の間伐による混交林化を対象に、広葉樹下木の損傷実態と成長や生残への影響を解明し、損傷影響の予測や低減策の提案を行う。今年度は、択伐時の損傷程度や要因過程が調査されている試験地の5年後の追跡調査から、下層小径木の損傷が成長と生残に及ぼす影響を調べた。択伐時に行われた先行調査では、胸高直径5cm以上の立木の損傷が明らかにされているが、今回はより小さい下層木(樹高1.3m以上の幼木)の損傷とその後の成長や生残との関係を重点的に調べた。幼木の損傷は、よりサイズの大きい下層木すべての損傷率(20%強)を上回っており(30%)、壊滅的な損傷も20%とより大きなサイズに比べて明らかに高かった。この損傷率や強度は風倒による自然撹乱由来の損傷よりも高かった。さらに、択伐後の成長や生残も低下しており、無傷の幼木の生存率(82%)に対し、損傷幼木の生存率は32%にまで低下していた。これまでは、下層小径木は自然の競争などにより、より大きなサイズになるまでに相当枯死するので、伐採による損傷は無視できるのではないかと考えられていた。しかし、今回の結果から、伐採による下層木の損傷は伐採時の減少だけでなくその後の成長低下を通して生存率を著しく低下させていることが示された。このことは、下層木の損傷を減らすことが持続的な択伐施業にいかに重要であるかを示していると考えられる。今年度は広葉樹の進入したトドマツ壮齢林で高性能林業機械を導入した人工林間伐を実施し残木損傷の分析を行った。定性間伐.(強度・弱度)、列状間伐(1伐3残、2伐4残)を比較した結果、2伐4残の列状間伐において損傷率が最も低くなっていた。損傷形態では剥皮型被害がどの間伐形式でも過半数を超えていたが、被害強度は定性より列状間伐で、列状間伐では1伐3残より2伐4残のほうが被害強度が小さい傾向にあった。一方、折損型被害は天然林択伐より少なく、そのほとんどは軽微な枝折れであった。天然林択伐との違いはハーベスタで保定した伐倒によると考えられ、剥皮被害の多さと間伐形式による違いは、保定した材の取り回しの際に衝突による剥皮被害が発生する可能性を示しており、伐木と残木の配置が被害度を左右する大きな要素と考えられた。これらの結果から、高性能林業機械を導入した間伐の際には被害抑制の観点からは2伐4残の間伐が有効であることを示せた。本研究の目的は、施業伐採による下層木損傷の実態解明と、損傷が下層広葉樹の成長低下・枯死につながるかの検証にある。背景に掲げたように、択伐を繰り返した天然林で下層木が少なくなることが明らかになっていた。下層木が減ることは将来収穫できる木の減少を意味し、収穫の持続性を損なう資源管理上の大問題である。天然林の択伐においては残木のおよそ2割程度が損傷するので下層木減少の原因と考えられたが、ほとんどは樹体の全体ではなく一部が損傷するので、残木のおよそ2割が伐採で直ちに減失するわけではない。択伐による樹体の損傷が、成長を低下させる、あるいはより短期的に死亡につながることによって減少するというプロセスが想定され、その検証という本研究の目的は択伐施業林の管理を改善するためには不可欠である。

本年度は、伐採による立木の損傷と成長・生残の関係、実験的に損傷した試験木の成長の調査を計画した。まず、天然林の択伐現場における下層木の損傷形態を精査し、上木伐倒時に起こりやすい枝の折損と、伐倒上木の搬出過程で起こりやすい衝突による幹の剥皮に大別した。下層木の大きさでは、サイズの小さいもので損傷率が高くなっていた。次に、損傷と生残の関係を分析したところ、サイズの大きいものでは重篤な損傷を除くと損傷による以降の死亡はほとんどみられなかったが、サイズの小さなものでは損傷による生存率の顕著な低下が検出された。これらの結果は択伐時の損傷が下層木を減少させることを裏付けている。択伐は一部の上木を抜き伐りするので下層木の光環境は上が伐られた明るい場所と上木が残った暗い場所に分かれる。また樹種によって光の要求性が異なる。これらの要因下での損傷の影響を実験で検出した。択伐は下層木の樹冠を折損することを通して、明るい環境を好む樹種の成長をとくに減少させ、樹種サイズ構成を改変してしまう可能性があることが確認された。
自己組織化構造上の金属細線、金属ドットの作製及び物性

金属基板上に自己組織化した絶縁体薄膜を成長させ、その上に金属細線、金属ドットを作製するために実験を行った。まず、金属上に制御された絶縁体薄膜を成長させる必要がある。しかしながら、金属と絶縁体では化学結合形態が大きく異なるため、従来、金属上に良質な絶縁体薄膜を作製するのが困難であった。我々は分子線エピタキシー法を用いて、又、金属と絶縁体の格子整合性を考慮することにより、金属上にアルカライハライド、酸化物薄膜を層状にエピタキシャル成長させることに成功した。金属上のアルカリハライド薄膜の成長に関しては、2つの成長様式があることが分かった。格子整合性が良い場合、主軸を45度回転させてアルカリハライドは成長し、格子整合性が悪い場合、Agなどの不活性基板の上では主軸を揃えて成長する事が明らかになった。又、金属・絶縁体界面特有の電子状態を明らかにするため、電子エネルギー損失分光(EELS)、紫外光電子分光(UPS),X線吸収分光(NEXAFS)を行った。EELSから1原子層の薄膜でもバンドギャップはバルクの値から変化する事は無いが、UPSから価電子帯が数eV程度低結合エネルギーシフトしている事が分かった。又、NEXAFSの結果から界面において吸収端前にpre-peakが観測され、バンドギャップ中に新たに金属誘起ギャップ状態(MIGS)が存在する事を明らかに出来た。そして膜厚、偏光依存性NEXAFSの結果からMIGSの侵入長、空間的な広がりを明らかにする事が出来た。金属細線、金属ドットの作成にあたり、まず基板となるアルカリハライド、酸化物の自己組織化構造を作成する必要がある。今年度は特に金属、半導体上にアルカリハライドのナノ薄膜を成長させ、作成したナノ薄膜の構造、電子状態を明らかにする事を目的とした。現在までの所、以下のような成果を得た。1.金属上のアルカリハライド薄膜の成長すでに我々が報告したLiCl/Cu(001)以外でも、アルカリハライドが金属上に格子整合性が悪くとも層状エピタキシャル成長する事を明らかに出来た。特にLiCl/Cu(001)とは異なり、主軸を揃えて成長する系がある事が分かった。成長機構として、LiCl/Cu(001)とは異なった機構を考える必要があり、ステップからの成長が重要である事を提案した。2.金属誘起ギャップ準位の観測放射光実験をLiCl/Cu(001)について行い、界面に新しい金属誘起ギャップ状態が存在する事を明らかに出来た。さらに、この準位が表面垂直方向の方向性を持っている事も明らかに出来た。3.混晶を用いたエピタキシャル条件の制御複数の物質を混ぜた混晶では、格子定数がその組成比に従って変化する。アルカリハライド/半導体の場合、格子整合性が厳しく、NaCl/GaAsの系では格子misfitを0にするため基板温度を150度にする必要があった。室温でGaAsと同じ格子定数をとる混晶を作成し、成長させたところ、室温でGaAs上にエピタキシャル成長させることが分かった。すなわち、混晶という物を用いてエピタキシャル条件を制御できる事を示せた。
栽培時農業情報の融合のための植物モデル構築

栽培時情報である圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の間の関係を表現するような植物モデルの構築を目指し、昨年度に引き続き、今年度もそれぞれの情報について継続的な計測を行うとともに、個々の植物の成長具合の評価、およびそれらの原因の推定を目指した取り組みを行なった。圃場環境情報については、市販のセンサによる継続的な計測に加え、モノレール式移動センサの開発を行った。これは各種センサおよび全天球カメラを搭載し、指定された時刻に周回コースをまわって、環境情報の計測および作物画像の撮影を行うものである。これをイチゴハウスに設置し、温度、湿度、日射量、二酸化炭素濃度などの環境情報のばらつきを詳細に計測するとともに、画像による作物の継続的な計測を行えるようにする。植物生体情報については、植物の色形状データを茎や葉などの部分に分割する手法の確立を目指し、小松菜を対象としてRGB-D画像を継続的に取得し、それに対して深層学習を適用することで、葉の成長予測を行った。さらに、時系列RGB-D画像から、作物の立体形状を復元した。複雑な形状を持つ作物に対して、時系列画像を用いた逐次的な形状復元を施すことによって、高精度な形状復元を実現している。農作業情報については、作物による収穫動作の違いを明らかにするとともに、そのような違いに対応できることを示すため、従来のトマトハウスでの収穫作業に加えて、果樹の収穫作業の農作業情報取得実験を行った。本年度の目標としていた圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測とその高精度化について、概ね順調に研究を進めることができたから。圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測と高精度化については、今後も引き続き取り組んでいく。さらにこれらの研究で得られた知見を活かし、トマトやイチゴについての環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測を簡便に行うことができるシステムを開発する。このシステムを用いて得られた情報を用いて、圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の間の関係を明らかにする。栽培時情報である圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の間の関係を表現するような植物モデルの構築を目指し、今年度はそれぞれの情報について、継続的な計測を行うとともに、個々の植物の成長具合の評価、およびそれらの原因の推定を目指した取り組みを行なった。圃場環境情報については、市販のセンサを複数台用いて、継続的にトマトハウスの温度、湿度、日射量、二酸化炭素濃度を計測し、クラウド上のデータベースに蓄積を行なった。これにより、トマトハウス内での環境のばらつきを計測することができた。植物生体情報については、植物の色形状データを茎や葉などの部分に分割する手法の確立を目指し、小松菜を対象としてRGB-D画像を継続的に取得し、それに対して深層学習を適用することで、自動的に1枚1枚の葉に分割する研究を進めた。これが実現されることで、個々の植物の成長具合の評価などが可能となる。農作業情報については、トマトハウスで作業を行う農作業者の両腕にモーションセンサを装着することで収穫作業時の動きを計測し、それを認識処理することで収穫動作の検出を行なった。また、トマトハウスにBluetooshビーコンを多数設置し、その電波強度を農作業者が保持しているスマートフォンで計測することで農作業者の位置を推定した。これらを組み合わせることで、トマトハウスのどの位置で何個のトマトが収穫されたかを毎日自動的に記録できるようになった。この収穫に関する情報から個々のトマトの生長具合の評価などが可能となる。さらにこれらの研究で得られた知見を活かし、個々のトマトについての環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測を簡便に行うことができるシステムを開発する。

このシステムを用いて得られた情報を用いて、圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の間の関係を少しずつ明らかにしていく。圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測と高精度化については、今後も引き続き取り組んでいく。さらにこれらの研究で得られた知見を活かし、トマトやイチゴについての環境情報、植物生体情報、農作業情報の継続的な計測を簡便に行うことができるシステムを開発する。このシステムを用いて得られた情報を用いて、圃場環境情報、植物生体情報、農作業情報の間の関係を明らかにする。
超臨界二酸化炭素を用いるフッ素化炭化水素系新規ナノ流体の合成と熱物性評価

フッ素化炭化水素系流体(FC流体)の伝熱性能向上を目標として、金属酸化物分散FCナノ流体の合成を試みた。酸化チタンまたは酸化アルミニウムナノ粒子を水/フッ素化炭化水素系界面活性剤/超臨界二酸化炭素からなるマイクロエマルション中での金属アルコキシド加水分解反応によって合成した。得られたナノ粒子は、6ケ月以上の長期に渡ってFC流体中に良好な分散状態を保った。非定常細線加熱法による酸化チタンナノ流体の熱伝導率測定値はHamilton-Crosser式で求めた推算値と良く一致した。酸化チタンナノ流体を冷媒とする単相流冷却試験を行ったところ、ベース流体に比べてヒーター表面温度は増加した。高発熱密度電子素子を搭載した各種装置に対して、より高効率な電子素子冷却の実現が求められている。本研究では電子素子の液冷に用いられているフロリナートやノベックHFEに代表されるフッ素化炭化水素系流体(FC流体)の熱輸送能力を飛躍的に向上させることを目標に、超臨界流体技術によりFC流体中にnmサイズで均一分散する金属および金属酸化物ナノ粒子を化学合成して、FC流体をベース流体とする新規ナノ流体を開発する。さらに非定常細線加熱法によるナノ流体の熱伝導率評価と単相流冷却実験を順次実施し、新規伝熱流体としての有用性について検討を行う。平成25年度に得られた成果は以下の通りである。1.平成24年度に引き続き、超臨界CO2によるナノ粒子合成システムを用い、チタニアおよびアルミニウムアルコキシドの加水分解反応により、チタニア、アルミナナノ粒子合成反応を試みた。合成したナノ粒子は70nmから130nm程度の平均粒子径を有することがわかった。また用いる界面活性剤によりFC流体中での分散安定性に違いが生じたが、もっとも良好な分散安定性をしめした系では、合成してから1年以上経つ現在に至るまでナノ粒子の凝集・沈降は認められなかった。2 .非定常細線加熱法実験装置を用いて、チタニアおよびアルミナナノ粒子分散FCナノ流体の熱伝導率をそれぞれ測定した。前者の測定値はHamilton-Crosser式の推算値と良好に一致した。一方、後者の測定値はベース流体のそれよりも低下した。3.高発熱密度電子素子を模したセラミックヒータを加熱源とし、これを液冷ジャケットで冷却するタイプの単相流伝熱試験装置を制作し、2種類のFCナノ流体の単相流伝熱性能評価を行った。その結果、ベース流体に比べて伝熱性能の向上は見られず、ヒータ表面温度はほぼ等しいか、冷却液組成によっては増大する場合もあった。高発熱密度CPUが実装されたデータセンタサーバにおいては、従来の空冷冷却では冷却ファン等の消費電力が相当な割合を占めるため、より高効率なCPU冷却に関する検討が必要とされる。本研究ではCPU直接液冷に用いられているフロリナートやノベックHFEに代表されるフッ素化炭化水素系流体(F C流体)の熱輸送能力を飛躍的に向上させることを目標に、超臨界流体技術によりFC流体中にnmサイズで均一分散する金属および金属酸化物ナノ粒子を化学合成することで、FC流体ベースの新規ナノ流体を開発する。さらに非定常細線加熱法によるナノ流体の熱伝導率の評価と単相流冷却実験を順次実施し、新規伝熱流体としての有用性について検討を行う。平成24年度に得られた成果は以下の13の通りである。1.耐圧容器、定量ポンプ、ヒータ、圧力計等から構成される超臨界CO2によるナノ粒子合成システムを製作した。2.上記の合成システムを用い、各種フッ素化炭化水素系界面活性剤/水/超臨界CO2マイクロエマルション中で金属アルコキシドの加水分解反応によるチタニアおよびシリカナノ粒子合成反応を試みた。合成したナノ粒子はSEM観察およびノベック中で分散したナノ粒子のSAXSによる粒子径分布測定より、70nmから130nm程度の平均粒子径を有することがわかった。また用いる界面活性剤の種類によりFC流体中での分散安定性に違いが生じたが、もっとも良好な分散安定性をしめした系では、合成してから半年以上経つ現在に至るまでナノ粒子の凝集・沈降は認められなかった。3.研究室保有のナノ流体の熱伝導率が測定出来る非定常細線加熱法実験装置を用いて、前項2によって得られたチタニア分散FCナノ流体の熱伝導率を測定した。測定値はHamilton-Crosser式の推算値と良好に一致した。交付申請書で平成24年度に想定した研究計画の主要項目である以下の3項目に関してはおおむね順調に進展している。1.超臨界CO2によるナノ粒子合成反応装置の開発2.1.で開発した新規合成装置を用いて、フッ素化炭化水素系界面活性剤/水/超臨界CO2マイクロエマルション系内での金属アルコキシドの加水分解ー重縮合反応によるチタニアおよびアルミナナノ粒子の合成

3.前項12によって得られたFC流体ベースナノ流体のうち、チタニアナノ流体に関して非定常細線加熱法による熱伝導率測定さらに、FC流体中における合成ナノ粒子の分散安定性に関して、もっとも良好なものでは、半年以上に渡って凝集、沈降が認められず、極めて分散安定性の高いナノ流体が合成出来た。一方でナノ粒子のサイズに関してはSEM観察から10nm程度のナノ粒子が強く凝集した形態をとっており最も小さいもので50nm程度と想定よりもやや大きいものが得られている。このサイズをより小さくすることが出来れば、FC流体中での分散安定性のさらなる向上と単相流冷却などの応用時に問題となる流体粘度増大が抑制されることが期待出来るため、次年度のナノ粒子合成では、この点に主眼を置いて研究をすすめるとともに、単相流冷却伝熱性能に及ぼす粒子サイズの影響についても検討する。平成24年度に引き続き、ナノ流体の合成と熱物性評価を実施する。ナノ粒子合成では、1次粒子の粒子径である10nmに出来るだけ近いサイズで、FC流体中に自発的に分散するナノ粒子の合成方法に主眼をおき、圧力、温度等の操作パラメータと、高圧反応セル内への反応物質の供給方法(バッチ、フローなど)とフローの場合の原料供給速度などが合成ナノ粒子粒子径に及ぼす影響について検討する。新たに薄型セラミックヒータを模擬CPU熱源とした単相流冷却試験装置を製作し、ナノ流体を冷媒とした場合の伝熱性能評価を行うとともに、伝熱性能に及ぼすナノ粒子の種類、ナノ流体中のナノ粒子体積分率、ナノ粒子サイズ等の影響について実験的な検討を行う。次年度使用額15,915円に関して、以下の費目で4月支払分として全て使用済みである。費目物品費(試薬、容器)7,915円その他(学会参加費) 8,000円合計15,915円
セパシア菌病原因子の分泌機構と遺伝子発現調節機構の解析

1。KF1株由来のプロテアーゼ非産生、リパーゼ産生変異株を解析した。塩基配列から推測された212個のポリペプチドはEscherichia coliのperiplasmic disulfide bond oxidoreductae(DsbA)と相同性を示した。2。dsb変異体は(1)プロテアーゼとアルカリフォスファターゼの活性が減少、(2)生育速度の低下、(3)運動性の減少、(4)Cd^<2+>,Zn^<2+>に対する感受性が増加、(5)β-ラクタム剤を含む各種抗生剤と陰イオン界面活性剤に対する感受性が増加した。3。KF1株由来のプロテアーゼおよびリパーゼ非産生変異株を解析した。これらの変異株のプロテアーゼ産生を相補する領域は9.9kb断片に局在した。塩基配列の解析からグラム陰性菌におけるSec系に依存したタンパク分泌系であるType II secretionsystemを構成するタンパクをコードするgspD,-E,-F,-C,-G,-H,-I,-J,-K,-Lであることを示された。gsp遺伝子群はgspD-E-FとgspC(逆向き)とgspG-H-I-K-Lの3個のオペロンで構成されることが推測された。4。JN106株由来のセパリシンおよびプロテアーゼ非産生変異株はLysR familyに属するアミノ酸塩基327個のポリペプチドの変異であった。そのN-末にはhelix-turn-helixモチーフ構造が存在した。プロテアーゼとセパリシンの両活性はcviR(B.cepacia virulence regulator)と命名したlysR family遺伝子を持つプラスミドにより回復した。cviR遺伝子はプロテアーゼとセパリシンの産生に必要であることが示唆された。1。2。3。4。1。KF1株由来のプロテアーゼ非産生、リパーゼ産生変異株を解析した結果、塩基配列から推測された212個のポリペプチドはEscherichia coliのペリプラスムタンパク、disulfide bond oxidoreductase(DsbA)と相同性を示した。DsbAは内膜タンパクDsbBと共役して標的タンパクの分子内S-S bond形成を行う。本菌のDsbBについては既にプロテアーゼの成熟化に関与することを明らかにしており、B.cepaciaにおけるDsbA-DsbB系の存在が示めされた。2。KF1株由来のプロテアーゼおよびリパーゼ非産生変異株を解析した結果、グラム陰性菌のタンパク分泌系であるTypeII general secretion machineryの一部をコードするgspD,-E,-F,-G,-H,-I,-J,-K,-Lを同定した。通常のgsp遺伝子群は1つのオペロンで構成されているがB.cepacia gsp遺伝子群はgspG下流にxylEを連結しKF1株中でXylE活性を測定したところプロテアーゼの産生と共に活性は増大し、少なくとも2つの転写単位が存在することが示めされた。以上よりプロテアーゼはペリプラスム中でDsbA-DsbB系により分子内S-S bondが形成され、リパーゼと共にTypeII分泌系を経由して分泌されることを明らかにした。3。JN106株由来のセパリシンおよびプロテアーゼ非産生変異株を解析した結果、アミノ酸残基327個、N末にhelix-turn-helix構造を持ちLysR familyに属する調節タンパクが同定され、コードする遺伝子をcviR(B.cepacia virulenceregulator)と命名した。

1. Burkholderia cepacia KF1のプロテアーゼ産生機構を明らかにするためTn5挿入プロテアーゼ非産生変異株を解析し、periplasmic disulfide bond oxidoreductase(DsbA)の変異であることを前年度に明らかにした。DsbAはすでに報告したmembrane bound disulfide bond oxidoreductase(DsbB)と共役してタンパクの分子内S-S bondを形成する。両変異株を用いB.cepaciaにおけるDsb系の関与を検討した。dsbs変異株では(1)プロテアーゼとアルカリフォスファターゼは産生されないがリパーゼは産生する。(2)菌体の生育速度が減少する。(3)運動性が滅少する。(4)Cd^<2+>とZn^<2+>に感受性となる。(5)β-ラクタム剤のみならず各種抗生剤や陰イオン界面活性剤(SDS)に感受性になる。これらの性状の変化はdsbB変異株よりdsbA変異株で顕著であった。2.前年度にKF1株のプロテーゼおよびリパーゼ非産生変異株はタンパク分泌系であるTypeII general secretion pathway(GSP)の変異であることを示した。gsp遺伝子群はオペロンを構成している。そこでgsp遺伝子群を含む9914bpの塩基配列を決定した。この領域にはgspD,-E,-F,-C,-G,-H,-I,-J,-K,-LとgspDの上流にipgFのC-末部分が存在し,これらはgspD-E-F,gspC(逆向き)とgspG-H-I-J-K-Lの3個のオペロンを形成することが推測された。ペリプラスム中でpseudopilin様構造を形成する遺伝子群gspG,-H,-I,-JのgspG中の210bp下流にxylEを連結してB.cepacia中でXylE活性を測定した。プロテアーゼ活性は菌体の増殖と共に増大し定常期で最大となり以後減少した。XylE活性はプロテアーゼ産生と共に増加したが定常期以後で最大となった。gspG-Lはオペロンを形成することが示唆され、gsp遺伝子群は少なくとも3個の転写単位を持つ可能性が示された。
植物色素体の分化における2つのイソプレノイド経路の役割

シロイヌナズナの野生型と未分化な植物培養細胞のイソプレノイド合成に於ける色素体のMEP経路および細胞質のメバロン酸経路の役割について調べた。シロイヌナズナT87培養細胞はメバロン酸経路阻害剤メバスタチンに対し野生型と同濃度で阻害作用が見られるが、MEP経路阻害剤ケトクロマゾンに対する耐性は非常に高く、T87培養細胞は野生型を白化させる濃度の50倍、タバコBY-2に至っては100倍の耐性を示した。このことから、培養細胞ではイソプレノイド合成におけるMEP経路とメバロン酸経路の寄与が変動しているのではないかと予想し、各経路の選択的な同位体トレーサー法を用いて各イソプレノイドの主要合成経路を調べた。その結果、T87培養細胞内のサイトカイニン(CK)では活性型のトランスゼアチン(tZ)量は変化していないが、前駆体のイソペンテニルアデニン(ip)型CK類は、多いもので90倍以上も野生型に比べて増加していた。このip型CKのプレニル側鎖は野生型でほぼMEP経路からのみ合成されているため、T87培養細胞では色素体におけるip型CK合成量が増加したのではないかと考えられたが、トレーサー実験の結果では反対にメバロン酸経路からの寄与が著しく増加しており、細胞質でのip型CK合成量が相対的に増えていることが示唆された。このip型CK内生量の増加は培養細胞の液体培地に添加されたオーキシンによりip型からtZ型へ変換するp450酵素遺伝子の発現が抑制された事が原因と考えている。また、メバロン酸経路の寄与が増加する点については、クロロフィルやステロールなど主要な代謝物におけるMEP経路とメバロン酸経路からの寄与の割合に変化は見られなかったため、培養細胞におけるイソペンテニル転移酵素の発現パターンの変化が主な原因ではないかとみてさらに検討している。未分化な植物細胞内のイソプレノイド生合成経路の解析のため、シロイヌナズナT87培養細胞をモデルとして用い、その中の2つのイソプレノイド生合成経路の代謝物を選択的かつ効率的に13C標識化するシステムを構築した。1.先ず、色素体MEP経路に特異的な阻害剤ケトクロマゾンにより培養細胞が白化する最低濃度と、これを回復できるMEP前駆体(DX)濃度を決定した。次に、細胞質のメバロン酸経路の阻害剤であるメバスタチンにより細胞増殖がほぼ完全に阻害される濃度と、これを回復できるMVA前駆体(MVL)濃度を決定した。2.このDXおよびMVLをそれぞれ13C-ラベル体に置き換え、イソプレノイドの標識実験を行った。MEP経路のモデル代謝物としてα-トコフェロール、メバロン酸経路のモデル代謝物としてカンペステロールへの取り込み率をGC-MSで調べた。その結果、上記の濃度条件下で、13C-DXによってMEP経路代謝物を、13C-MVLによってメバロン酸経路代謝物をそれぞれ選択的かつ高効率(約90%)で標識化することに成功した。3.次に、色素体の分化に重要な役割をもつイソプレノイド植物ホルモンであるサイトカイニン(CK)の生合成経路について検討した。先ず、T87培養細胞のCK内生量を調べたところ、シロイヌナズナ芽生えに比べて活性型のトランス-ゼアチン(tZ)型CKが著しく減少している一方、同じく活性型でありtZ型の前駆体でもあるイソペンテニルアデニン型CKが顕著に増加していることを明らかにした。また、シス-ゼアチン型CKも増加していた。4.このT87培養細胞のCK生合成経路を上記の選択的な13C標識システムを用いて調べた結果、tZ型とcZ型の13C標識パターンが、既に申請者が報告したシロイヌナズナ芽生えの場合と異なることを発見した。現在、このCK生合成経路を詳細に検討している。

また、メバロン酸経路の寄与が増加する点については、クロロフィルやステロールなど主要な代謝物におけるMEP経路とメバロン酸経路からの寄与の割合に変化は見られなかったため、培養細胞におけるイソペンテニル転移酵素の発現パターンの変化が主な原因ではないかとみてさらに検討している。
粘膜ウィルス感染に対する末梢組織免疫制御機構の解明

本研究では、性感染症を引き起こすことが知られている性器ヘルペス(Herpes ximplex virus-2; HSV-2)感染に対する生体防御機構の解明を目指しており、ウィルスが頻繁に複製することにより患者のQOLを著しく低下させることが問題となっている。また、他の性感染症を誘導する病原体の侵入や病態発現に大きく関与しており、宿主の生体防御機構の仕組みを理解することが新たな治療方法の開発に繋がると考えられる。本研究は、ウィルス産物の発現解析やメモリーT細胞の機能解析を行い、粘膜組織で重要な役割を果たす組織局在型CD4陽性メモリーT細胞の特徴の一端を明らかにした。本研究では、性感染症を引き起こすことが知られている性器ヘルペス(Herpes simplex virus-2; HSV-2)感染に対する生体防御機構の解明を目指しており、ウィルス再活性化が再発を繰り返すことで患者のQOLを著しく低下させることが問題となっている。昨年度までに、HSV-2膣感染5週間後のマウス膣粘膜組織には、組織局在型CD4陽性メモリーT細胞や抗原提示細胞を中心とした凝集塊(クラスター)が膣上皮粘膜組織に接触する形で形成していることを見出している。そこで、このようなクラスターがどのように維持されているのか作用機序について解析を行った。HSV-2感染5週間後のマウス膣粘膜組織では、ウィルス産物は検出されず、ネスティッドPCR法を用いて、詳細にウィルス遺伝子の転写産物の同定を試みたが、検出されていない。また、ヘルペスウイルスはその遺伝子の発現が三段階に分かれており、HSV-2が神経に潜伏感染している間に発現が認められるウィルス産物LATも現在のところ検出されていない。クラスターには、HSV-2特異的CD4陽性T細胞受容体Vb1を発現するメモリーT細胞が凝集していることを明らかにしているが、現在のところ、どのウィルスタンパク質を認識するか解析中であるが、同定までには至っていない。平成28年度に予定していたHSV-2感染5週間後の膣粘膜組織からRNAを調製し、遺伝子解析を進めており、ウィルス由来の転写産物の解析が実行できている。しかしながら、HSV-2感染5週間後の膣粘膜組織から様々な細胞をフローサイトメトリーにより分画し、発現する遺伝子群の解析を行う予定であったが、機械やRNA調整の条件検討に時間を要し、結果を得る段階までには至っていない。昨年度までに、HSV-2弱毒株(チミジンキナーゼ欠損株)膣感染5週間後のマウス膣粘膜組織には、組織局在型CD4陽性メモリーT細胞や抗原提示細胞を中心とした凝集塊(クラスター)が膣上皮粘膜組織に接触する形で形成していることを見出している。そこで、昨年度に引き続きこのようなクラスターがどのように維持されているのか作用機序について解析を行った。HSV-2弱毒株感染5週間後のマウス膣粘膜組織からRNAを調製しRNA-seqにより網羅的遺伝子解析を行った。その結果、RNA-seq解析によってもウィルス由来産物は検出されなかった。また、ヘルペスウィルスはその遺伝子の発現が三段階に分かれており。HSV-2が神経に潜伏感染している間に発現が認められるウィルス産物LATも現在のところ検出されていない。クラスターには、HSV-2特異的CD4陽性T細胞受容体Vb1を発現するメモリーT細胞が凝集していることを明らかにしているが、HSV-2の糖タンパク質を認識するCD4陽性メモリーT細胞の局在が確認された。膣粘膜組織に形成される組織局在型CD4陽性メモリーT細胞やクラスターの維持機構を解析するために、組織局在型CD4陽性メモリーT細胞と上皮細胞や線維芽細胞との相互作用について検討する。相互作用に重要な遺伝子が同定された場合は、遺伝子欠損マウスの作製を行う。また、ウィルス産物がクラスターの維持機構に関与しているか明らかにするために、膣粘膜組織及び局在する細胞群に焦点を当てて、さらに発現する遺伝子群の解析を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。粘膜免疫学29年度が最終年度であるため、記入しない。
脳におけるカルシウム結合蛋白質の生理的動態に関する研究

脳におけるカルシウム結合蛋白質の生理的動態に関する研究を以下の3種の蛋白質につき集中的に行った。1.カルシニュ-リン(CaN)平成元年度ではα,β両サブユニットそれぞれに対するモノクロ-ン抗体を作製した。そして,それらを用いた免疫組織化学染色により,αとβの存在分布に差異があることを描出した。また,α,βの生理学的条件下での分離を試み,LiCl_2のようなカオトロピックイオンが有用であることを示した。平成2年度では,βサブユニットについてラット睾丸より従来報告されていたβと異なる分子(β_1と命名)を同定し,そのcDNAクロ-ニングを開始した。平成3年度には,上記クロ-ニングを終了し,cDNAのシ-クエンス,とそれに基づくアミノ酸の一次構造を決定し,脳タイプ(β_2)と比べてC端に6個の親水性に富むアミノ酸が付加されていることを示した。また,脳CaNのαサブユニットにもこの2種のisoform(α_1,α_2)が存在することをWestern blot法により同定した。さらにこの年度においてはCaNのより動的な存在様式に関する研究を行った結果,主としてカルシウムイオン(Ca^<2+>)濃度に依存して細胞質から膜へと可逆的に移動するものがあることを同定した。またα,β両サブユニットの量比の検討を行うと,牛脳より精製したCaN(細胞質タイプとみなされる)ではα:β=1:12であるのに比して,膜結合型CaNではα:β=1:46程度であり,CaN分子そのものの存在様式にも多様性があることが示唆された。2.ホスホジェステラ-ゼ(PDE)平成元年度には,PDEに対する特異的モノクロ-ン抗体の精製を行った。平成2年度には,抗体を用いたWestern blotや電気泳動法により,牛脳PDEには分子量のわずかに異なる(60,000と63,000)2種のアイソザイムが存在することを明らかにした。さらに平成3年度にかけて,63,000の分子量のPDE(PDE_1)はカルモデュリン依存性リン酸化酵素により,分子量60,000のPDE(PDE_2)はcーAMP依存性リン酸化酵素により,それぞれStoichiometricにリン酸化を受けることを示し,両アイソザイムが異なったコントロ-ルを受けている可能性を示した。また,免疫組織学的解析では,脳にはPDE_1の方がPDE_2より多く存在し,かつ局在も比較的はっきりしていることが判明した。3.リポコルチン(アネキシン)平成元年度には,リポコルチンI(LPーI,分子量35,000)とリポコルチンII(LPーII,分子量36,000)に対するモノクロ-ン抗体の作製を試みた。また,LPーI,LPーIIともホスホリパ-ゼA_2活性を抑制すること,かつLPーI,LPーIIがCキナ-ゼによりリン酸化されるとその抑制活性が減少することが判明した。平成2年度には,LPーI,LPーIIのラット脳の発達に伴う変化につき研究し,LPーI,LPーIIとも生直後には多いが,成長するにつれて減少し,78週になるとほとんど消失することを示した。この結果はLPーI,LPーIIのcDNAプロ-ブを用いたNorthern blot法にても確認され,新生児よりも胎生期の脳においての方がmRNAレベルがさらに高かった。平成3年度においては,LPーI,LPーIIのモノクロ-ン抗体を用いた免疫組織化学的解析を行った。LPーI,LPーIIとも,胎生から新生児にかけての脳の,特にアストロサイトにおいて存在していることが明かとなった。現在は,LPーI,LPーIIがさまざまな病態時にどのように変動するかをラット脳における疾患モデル系において検討しているが,アストロサイトの増殖を伴う系において,両蛋白質の増加が認められることが示唆されている。