hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インフルエンザウイルス結合性ペプチドの熱力学的因子を考慮した分子進化と機能評価

新型インフルエンザウイルス(IFV)の出現によるパンデミックの対策のために、ウイルスの検出手法の開発と感染阻害剤の開発について検討した。ファージディスプレイ法で得られたIFVのヘマグルチニン(HA)結合性ペプチドとHAとの相互作用の熱力学的パラメーターを等温滴定カロリメーターにより評価した。HAの糖鎖認識ポケットのサイズに適した5残基のペプチドは15残基のペプチドと同程度の水素結合で相互作用していることが示された。得られた5残基のペプチド配列ARLPRは、多様な亜型に対して高い感染阻害活性を示した。さらに、ダイヤモンド電極表面に固定化することで、高感度にIFVを検出することにも成功した。インフルエンザウイルス(IFV)はその膜表面に存在するヘマグルチニン(HA)が細胞表面のシアル酸含有糖鎖に結合することで感染が開始される。そこでHAに特異的に結合する分子はウイルスの感染阻害剤としての利用が期待される。これまでに、ファージライブラリー法によりHAに結合する糖鎖ミミックペプチドが獲得された。得られたペプチドについてClustal Wを用いた相同性解析を行ったところ、H5型HAとペプチドの結合は親水性のアミノ酸が結合に関与している可能性と疎水性のアミノ酸が結合に関与している可能性があった。そこで本研究では、等温滴定型カロリーメーター(ITC)を用いて相互作用の熱力学的解析を行った。大腸菌より発現させたH5型HAのSDS-PAGE、Western Blottingを行った結果、目的の分子量付近にバンドを確認できた。また、H5型HAとの結合活性をアビジンービオチン複合体法で評価したところ、ペプチドについてはサブマイクロモルオーダーの結合定数が得られた。また阻害実験の結果、H5型HAは糖と結合していることが確認できた。H5型HAのITCを用いた解析の結果、親水性のアミノ酸が結合に関与していると推測されたH5-18-bK、疎水性のアミノ酸が結合に関与していると推測されたH5-17-bK及びD1-bKのすべてが6'-SLNと同様にエンタルピー支配的に結合していることが確認できた。配列により大きなエンタルピーが得られており、水素結合の数の違いが示唆された。ペプチドの相同性配列と熱力学的パラメーターについての相関性は見られなかった。これにより、配列に関わらず、決まった水素結合の形成がヘマグルチニンとペプチド間の相互作用に関与していることが示された。インフルエンザウイルスはその膜表面上にヘマグルチニン(HA)という糖タンパク質を有しており、HAが宿主細胞上の糖鎖と結合することで感染を開始する。そのため、HAに特異的に結合する分子は新規な感染阻害剤としての利用が期待される。これまでに、ファージライブラリー法を用いてH1およびH3型HAに特異的に結合するD1 (GLAMAPSVGHVRQHG)やs2(1-5) (ARLPR)ペプチドなどを得ている。ペプチド脂質C18-D1やC18-s2(1-5)のインフルエンザウイルス感染阻害活性をH1およびH3型ウイルスに加えてH5, H7, H9型に対するプラークアッセイにより評価を行ったところ、C18-s2(1-5)ペプチドはH1, H3, H5、H7およびH9型の5つの型に対して感染阻害活性を示したのに対し、C18-D1ペプチドはH5、H7およびH9型には阻害活性を示さなかった。次にそれぞれのペプチドとH1あるいはH5型ウイルス共投与時の細胞内ウイルス量をrealtime RT-PCRを用いて定量したところ、感染を阻害したペプチドはペプチド濃度依存的に細胞内ウイルス量を減少させており、細胞内への侵入を阻害している事が確認された。また、ABC (avidin-biotin cmplex)法およびITC (isothermal titration calormetry)を用いてペプチドとH5型HA1の結合活性評価を行ったところ、D1およびs2(1-5)はともに高い結合活性を示した。そのため、ペプチドはHA1と結合するが、ウイルスの感染阻害活性と相関しないことが明らかとなった。また、ヘマグルチニンに結合する新たなペプチド配列をファージライブラリー法で獲得し、さらに、インフルエンザウイルスの検出法へのペプチドの活用を行った。初年度には、従来の研究において相同性配列解析を実施したペプチドを用いてヘマグルチニンとの相互作用での熱力学的パラメーターの決定を実施し、糖鎖との比較も行なった。これにより、ヘマグルチニンの受容体認識部位が寄与した分子認識における、熱力学的パラメーターが明らかとなった。また、糖とペプチドの熱力学的な要因が一致しているという興味深い結果が示された。当初は配列の違いにより、熱力学的パラメーターの大きな違いも予想したが、一定数の水素結合がペプチドータンパク質間の相互作用に寄与していることが示された。

次年度の展開につながる成果が得られた事から、概ね順調に進展していると判断した。生命科学ファージライブラリー法ではランダム領域が15残基の場合には理論的には全てのペプチド配列を網羅していない。そこで、初年度に得られたモチーフを基にして分子進化工学的な手法により親和性の向上した配列を獲得する。ランダム化する領域として全体および特定の領域のいずれかを設定する。親和性解析を基にして、コンセンサスモチーフあるいは水素結合可能なアミノ酸を保存し、非極性のアミノ酸を再度ランダム化することなどを試みる。以上の手法により再度ランダム化した塩基配列をファージベクターに挿入し、宿主大腸菌に導入することで変異配列を提示したファージライブラリー(サブライブラリー)を調製する。構築したサブライブラリーを用いて、HAに対してバイオパニングを行い、結合活性の向上したペプチド配列を探索する。混合塩基法により親和性が向上しない場合には他の分子進化工学的な手法や化学的な方法を実施する。上記で得られた分子進化した配列を用いて親和性の評価を行う。特に、進化前後での配列における、水素結合形成可能なアミノ酸および非極性のアミノ酸の親和性への寄与を分子レベルで解析する。特にアミノ酸の配列に依存した熱力学的なパラメーターの寄与を明らかにする。そのためにITCやドッキングシミュレーションでの測定を元にして、熱力学的な推進力に寄与するアミノ酸の特定を行なう。
口述資料採録にもとづく戦後日本のインタストリアルデザイン文化調査法の確立

平成30年度は、口述資料採録調査について準備作業と調査実施、デザイン史オーラルヒストリーの方法論の構築に向けた討議を実施した。採録調査の一つは、1950年代にインハウスデザイン部門を組織した家電・AV機器メーカーにおいて、第一世代として入社したデザイナーOBを対象として実施した。同社における1980年代までのインハウスデザイン部門の発達史について有効な情報を採録した。あわせて本研究で検討する調査手順や記録方法などを適用し、有効性や課題点を検証した。採録調査の一つは、自動車メーカーのインハウスデザイン部門のデザイナーOBに、1960年代から1970年代の活動について実施した。引き続きの採録調査に向けて、家電・AV機器メーカーのデザイナーOBについて調査協力の関係構築を進めた。デザイン史オーラルヒストリーの方法論の構築に向けた討議として、前年度未実施であった米国のデザイン史研究者との討議を実施した。米国における調査では併せて対象製品であるトランジスタラジオの広告資料ならびに記事の収集を行った。また、欧州におけるデザイン史オーラルヒストリー研究者との討議を実施し、英国ならびにフィンランドの研究者との討議より、調査方法構築への示唆ならびに採録活動の重要性を訴求する知見を得た。最終年度として採録調査を完了のうえ総合考察を行う予定であったが、調査協力者の事情から当初計画した対象製品に関わるデザイナーへの採録調査が実施できず、調査スケジュールの見直し、また、対象製品を再設定して採録調査を行う必要性が生じた。そのため、デザイナーの再選定と協力関係の再構築を進め、引き続き採録調査を実施の上で成果をまとめるよう計画修正した。調査で対象とするインフォーマントが高齢であり予定していたインフォーマントの方々において予期せぬ事情が生じたため予定した調査の延期や中止が必要となり、調査実施スケジュール見直しならびにインフォーマントの再選定が必要となった。あわせて、海外デザイン史研究者との討議から別の研究者との討議と追加資料調査の有用性を認め、それらの調査を追加して実施するものとして計画を見直した。インフォーマントとするデザイナーの再選定と協力関係の再構築を行い、また対象製品を再設定して、採録調査を実施する。オーラルヒストリーで得られた情報の利用事例の調査を進めるとともに、デザインにおけるオーラルヒストリー研究を推進する海外デザイン史研究者との討議を行う。採録調査結果について総合考察を行い、口述資料採録を行うための有効な方法論を導出し、研究成果を発表する。本研究は,口述資料を活用したID(インダストリアルデザイン)文化史研究の伸展に向けて,口述資料収集のための有効な方法論,資料の分析と記述の方法を導出することを目的とする。あわせて,文書資料と口述資料を連関させた調査を実施し,その検証を通してID文化の解釈を深耕する有効な方法論を導出することを目指すものである。平成28年度は研究実施計画に従って,(1)方法論の構築,(2)対象領域となる製品について製品展開の確認,(3)対象製品の文書資料調査ならびに現物調査を実施した。方法論の構築については,オーラルヒストリー研究が専攻する分野の方法をID文化調査への適用について検討,工芸財団との検討会を実施,調査対象となるインフォーマントへの依頼準備を行った。香港・西九文化区管理局(M+美術館)における調査を実施し,ID部門のキュレターヘ,IDコレクションの指針ならびにオーラルヒストリーの活用についてヒアリングを行った。IDアーカイブズ研究プロジェクトならびに文化庁アーカイブ中核拠点モデル京成事業のシンポジウム等においてアーカイブの海外事例の確認を進めた。対象領域の製品展開については,1960年代のAV製品について企業コレクション展示などの現物確認を進め,文献資料の収集を実施した。また,AV製品を主眼に扱いつつも,研究対象となるネットワークにおいて別種のID製品の調査可能性が生まれた。以上の活動を通して,1960年代1970年代のID文化史について文書資料と口述資料を連関させた調査に向けた具体的な課題と探索の方法論を検討し,次年度以降の調査に向けた実施体制を構築した。口述資料収集のための方法論を構築するとともに,文書資料と口述資料を連関させた調査実施について各種のリソースを整理・人的ネットワークを構築し,平成29年度に調査を実施するための基盤となる成果を得た。資料調査の進行に合わせて製品アーカイブ調査を次年度に実施することとした一方で,次年度に実施する予定であった香港・西九文化区管理局(M+美術館)への調査を,美術館展示企画の調査をかねて平成28年度に実施したなど,並行して進める各種研究活動を環境変化にあわせて適切にマネジメントして進めた。本研究は、口述資料を活用したID(インダストリアルデザイン)文化史研究の伸展に向けて、口述資料収集のための有効な方法論、資料の分析と記述の方法を導出することを目的とする。あわせて、文書資料と口述資料を連関させた調査を実施し、その検証を通してID文化の解釈を深耕する有効な方法論を導出することを目指すものである。平成29年度は、まず前年度に引き続いて文書資料の収集を行った。1960年代のAV製品ならびに企業インハウスデザイン部門の活動について資料を収集した。次に、口述資料採録を実施するにあたり、その方法論を定め、また、調査同意、公開範囲の確認、個人情報保護の観点について検討を進めた。そして、本年度は設定したAV製品を対象とする口述資料採録を実施するに先立ち、企業インハウスデザイン部門の活動ならびに1960年代1970年代のID領域の動き全般を聞き取る調査を実施した。

その調査結果をオーラルヒストリーとして記録化するとともに、実施した調査方法の検証を行った。また、本研究においてインフォーマントとなるデザイナーOBに接触し調査への協力関係の構築を進めた。口述資料採録の調査方法を検討し、1960年代1970年代のID文化史について文書資料と口述資料を連関させた調査を実施するなかで、聞き取りの進め方や記録の方法についての課題を得た。それらを検証し、次年度以降の調査に向けて調査方法を改良した。特定の対象としてAV製品を主眼にとしながらも、インフォーマントの記憶ならびに話の展開にあわせて調査内容をID活動を広く聞き取るように再計画を行った。本研究では国内外の状況を調べるため日本の資料と主要な輸出市場として米国の資料を調査するものとしており、当該年度に実施予定としていた米国における資料調査ならびに研究者との研究ミーティングを次年度に繰り延べた。平成30年度は、口述資料採録調査について準備作業と調査実施、デザイン史オーラルヒストリーの方法論の構築に向けた討議を実施した。採録調査の一つは、1950年代にインハウスデザイン部門を組織した家電・AV機器メーカーにおいて、第一世代として入社したデザイナーOBを対象として実施した。同社における1980年代までのインハウスデザイン部門の発達史について有効な情報を採録した。あわせて本研究で検討する調査手順や記録方法などを適用し、有効性や課題点を検証した。採録調査の一つは、自動車メーカーのインハウスデザイン部門のデザイナーOBに、1960年代から1970年代の活動について実施した。引き続きの採録調査に向けて、家電・AV機器メーカーのデザイナーOBについて調査協力の関係構築を進めた。デザイン史オーラルヒストリーの方法論の構築に向けた討議として、前年度未実施であった米国のデザイン史研究者との討議を実施した。米国における調査では併せて対象製品であるトランジスタラジオの広告資料ならびに記事の収集を行った。また、欧州におけるデザイン史オーラルヒストリー研究者との討議を実施し、英国ならびにフィンランドの研究者との討議より、調査方法構築への示唆ならびに採録活動の重要性を訴求する知見を得た。最終年度として採録調査を完了のうえ総合考察を行う予定であったが、調査協力者の事情から当初計画した対象製品に関わるデザイナーへの採録調査が実施できず、調査スケジュールの見直し、また、対象製品を再設定して採録調査を行う必要性が生じた。そのため、デザイナーの再選定と協力関係の再構築を進め、引き続き採録調査を実施の上で成果をまとめるよう計画修正した。調査で対象とするインフォーマントが高齢であり予定していたインフォーマントの方々において予期せぬ事情が生じたため予定した調査の延期や中止が必要となり、調査実施スケジュール見直しならびにインフォーマントの再選定が必要となった。あわせて、海外デザイン史研究者との討議から別の研究者との討議と追加資料調査の有用性を認め、それらの調査を追加して実施するものとして計画を見直した。
日本における自然観の変遷と近代文学に関わる研究

本研究はわが国の風土で培われた文学者が環境としての自然をどのように捉え、その自然観が、その風土と文学の美的構造の中に息づき位置づけられているかを実証的に調査論及することが目的である。わが国の近代文学を語る上で、新しい自然観との関わりの研究は重要である、わが国の文学と風土の関わりをまえ、その中で、風土的自然とその文学との関わりかたの典型的な状況を持つ地域例として、津軽・岩手・長野・金沢・松山などが挙げられる。これらの地は、単に多くの文学者の生誕の地というだけでなく、多くの文人たちがこの地を訪ね、文芸作品の舞台として描いている。その土地の風土的考察、その地で生まれた文学者はもちろん、その地を歩いた文人墨客の研究調査をし、実踏調査によってこれらの地の自然・歴史・文化を考察した。そして、学者にこの地の風土的自然がどのように映り、どのような自然観が培われていったかを調査した。わが国において著しく風土を異にする地域の自然・歴史・文化を取り上げ、土地ゆかりの文学者、文芸作品、地域住民の口承などをもとに、そこで養われる自然観を調べていくと、以下のことが浮き彫りになる。明治維新以後、政治・経済・社会が急速に西洋の文化の影響を受けつつ近代化していく過程で、文学もその例外でなかった。古来、日本では人々を取り巻く自然が文学や芸術の題材となっており、詩歌や絵画において秀作を生み出してきている。しかし自然は作品を生み出すための対象にすぎず、科学的な自然研究の対象とはなっていなかった。西洋の近代的思想から自然に対する客観的叙述を学び、自然観察(客観的な観察)の上に新たな自然美を作品に展開していく思潮が生まれた。日本の伝統文化を継承していく一方で、西洋の近代文学の影響下、従来の文学とは違う新しい文学が生まれたといえる。その根幹に新しい自然観の確立があったと考えることができる。わが国の近代文学を語る上で、新しい自然観との関わりの研究は重要である。わが国の文学と風土との関わりを踏まえ、そのなかで、風土的自然とその文学との関わりかたの典型的な情況を持つ地域例として、津軽・岩手・長野・金沢・松山等が挙げられる。これらの地は、単に多くの文学者の生誕の地と言うだけでなく、多くの文人達がこの地を訪ね、文芸作品の舞台として描いている。そして文学者達にこの地の風土的自然がどのように映り、どのような自然観が培われていったかを調査した。わが国において著しく風土を異にする地域の自然・歴史・文化を取り上げ、土地ゆかりの文学者、文芸作品、地域住民の口承等をもとに、そこで養われる自然観を調べていくと、以下のことが浮き彫りになる。明治維新以後、政治・経済・社会が急速に西洋の文化の影響を受けつつ近代化していく過程で、文学もその例外ではなかった。古来、日本では人々を取り巻く自然が文学や芸術の題材となっており、詩歌や絵画において秀作を生み出して来ている。

西洋の近代的思想から、自然に対する客観的叙述を学び、自然観察(客観的な観察)の上に新たな自然美を作品に展開していく思潮が生まれた。日本の伝統文学を継承していく一方で、西洋の近代文学の影響下、従来の文学とは違う新しい文学が生まれたといえる。その根幹に新しい自然観の確立があったと考えることができる。本研究はわが国の風土で培われた近代の文学者が環境としての自然をどのように捉え、その自然観が、その風土と文学の美的構造の中に息づき位置づけられているかを実証的に調査論及することが目的である。日本の近代を考える時「明治維新」という大変革が一つのエポックとなる。明治維新以後、政治・経済・社会が急速に西洋の文化の影響を受けつつ近代化していく課程で、文学もその例外ではなかった。古来、日本では人々を取り巻く自然が文学や芸術の題材となっており、詩歌や絵画において秀作を生み出して来ている。しかし自然は作品を生み出すための対象にすぎず、科学的な自然研究の対象とはなっていなかった。このような中で、ルソーの『告白』、ダーウィンの『種の起源』などの西洋の近代的思想から、自然に対する客観的叙述を学び、自然観察の上に新たな自然美を作品に展開していく思潮が生まれた。更に、ツルゲーネフに代表されるロシア文学や近代絵画から定点観察を学び、観察による写生という科学的技法を探求していったのである。その代表的文学者として島崎藤村がいる。客観的な観察は、伝統的自然観による天然の美をうたう態度から、科学的な観察による記述へと変化させた。その手法はさらに人間の営みを、対象的に自然科学的に考えようとする思想傾向を生み、人間が持っている本能的な要素を認識していく、或いは醜悪な面を暴露していく動向へ発展させた。その根底にあるものは「自己の主体性を確立し、自然を自己に対する客体として捉え、自然の美を態度を変えて捉えた姿勢」であった。これこそ、自然科学者の持つ近代的自然観に通じるものであった。近代におけるわが国の文学を考える時、日本の伝統文学を継承していく一方で、西洋の近代文学の影響下、従来の文学とは違う新しい文学が生まれたといえる。その根幹には、新しい自然観の確立があったと考えることができる。
介護保険施設における口腔機能維持管理と栄養管理との連携による社会経済効果分析

2015年の介護報酬改定で拡充された経口摂取支援や口腔ケアに関する加算の算定状況と歯科専門職等の関わりとの関連を明らかにするため、N県内の全介護保険施設を対象として経年的な質問紙調査を行った。その結果、経口移行・経口維持関係の加算の算定施設は14割程度に留まった。口腔衛生管理体制加算の算定施設は7割弱あったが、歯科衛生士が直接行う口腔衛生管理加算は2割程度であった。改定後17ヵ月後でも、各加算の算定は拡大していないかった。また、加算算定の有無には、施設による歯科専門職の独自雇用が有意に関連し、歯科専門職の独自雇用により1施設月平均62,000円程度の増収となることなどが明らかとなった。介護保険施設の入所者の経口摂取・口腔機能を維持することを目的に、介護報酬上、経口移行・経口維持管理加算や口腔衛生管理(体制)加算が設定されている。しかし、これらの取組みにおける咀嚼・口腔機能の位置付けや歯科専門職の役割は具体的に明示されておらず、こうした取組みに必要な歯科専門職種等の協力・確保が困難であるなどの理由から、施設における算定件数は増加していないとの指摘がなされている。そこで、本研究では、食事摂取・栄養管理支援における咀嚼・口腔機能の役割を明確化し、両者の連携を推進していくために、施設職員の介護負担の低下など、社会経済学的側面も含めた効果を明らかにすることを目的としている。初年度である平成27年度は、N県内の全介護保険施設を対象として、郵送自記式質問調査票調査を実施した。調査項目は入所者の状況、職員の配置および歯科専門職との連携状況、介護報酬の算定定状況(栄養マネジメント加算、経口移行加算、経口維持加算、療養食加算および口腔衛生管理体制加算、口腔衛生管理加算)とした。なお、本研究は新潟大学歯学部倫理委員会の承認を受けて行った(承認番号27-R28-1-21)。111施設から調査票を回収し(回収率36.5%)、分析を行った結果、栄養マネジメント加算、口腔衛生管理体制加算はそれぞれ94.6%、67.6%と比較的多くの施設で算定されているものの、経口移行加算(9.0%)、経口維持加算1(38.7%)、経口維持加算2(22.5%)、口腔衛生管理加算(17.1%)は算定施設が4割に満たないこと、9割以上の施設で協力歯科医療機関を定めているものの、その連携の実態は様々であり、経口維持加算2や口腔衛生管理加算を算定している施設では、歯科衛生士や言語聴覚士などの専門職を独自に確保している傾向があることなどが明かとなった。研究初年度である平成27年度は、研究計画に従い、介護保険施設における栄養管理支援および口腔衛生管理の実施状況、歯科関係職種との連携などの実態把握を行うとともに、次年度に実施する抽出追跡調査のための対象の把握を目的に、N県内の全介護保険施設(介護老人福祉施設、介護老人保険施設、介護療養型医療施設)を対象とした郵送自記式質問調査票調査を実施し、111施設から調査票を回収した(回収率36.5%)。当初、56割程度の回収率を想定していたが、各算定項目毎の要介護度別算定者数等、詳細な内容の記載を求めたことも影響してか、回収率が思わしくなく、葉書による再度の協力依頼や記載内容漏れ等の確認に時間を要した。介護保険施設入所者の経口摂取・口腔機能を維持することを目的に、介護報酬上、経口移行・経口維持加算や口腔衛生管理(体制)加算が設定されている。本研究では、食事摂取・栄養管理支援における咀嚼・口腔機能の役割を明確化し、両者の連携を推進していくために、施設職員の介護負担の低下など、社会経済学的側面も含めた効果を明らかにすることを目的としている。平成27年度にN県内の全介護保険施設を対象として実施した、入所者の状況、職員の配置および歯科専門職との連携状況、介護報酬の算定定状況(栄養マネジメント加算、経口移行加算、経口維持加算および口腔衛生管理体制加算、口腔衛生管理加算)に関するアンケート調査では、督促葉書を送付する等、回収に努めたものの、回収率が36.5%と当初の想定を下回った。このため、平成28年度は、記入者の負担軽減のため、設問内容の見直し・簡略化を図り、再度、N県内の全介護保険施設を対象として郵送自記式アンケート調査を実施とした。その結果、128施設から調査票を回収し(回収率42.1%)、平成27年12月時点と比較して、栄養マネジメント加算が94.6→96.9%、経口維持加算1が38.7→43.8%、経口維持加算2が22.5→25.0%、口腔衛生管理加算が17.1→21.9%と増加傾向を示した一方、経口移行加算および口腔衛生管理体制加算がそれぞれ9.0→8.6%、67.6→64.8%と若干減少傾向を示していた。また、経口移行・維持加算を算定している施設の約4割で歯科専門職が参画していること、口腔衛生管理体制加算の算定に関わる歯科専門職は協力歯科医療機関からの者が多い一方、口腔衛生管理加算の算定に関わる歯科衛生士は施設の独自雇用が約8割を占めることなどが明らかとなった。研究代表者の親族が要介護状態となり、介護および受入施設の調整等に多大な時間を要した。

また、平成27年度のアンケート調査に基づき、平成28年度は対象施設を抽出、より詳細な調査を行う予定であったが、葉書督促等を行ったものの、回収率が36.5%と想定を下回り、平成28年度に経時変化把握の目的も兼ねて、再度、県内全介護保険施設を対象としたアンケート調査を実施したため、計画に遅れが生じた。(補助事業期間延長承認済み)介護保険施設入所者の経口摂取・口腔機能を維持することを目的に、介護報酬上、経口移行・経口維持加算や口腔衛生管理(体制)加算が設定されている。本研究では、食事摂取・栄養管理支援における咀嚼・口腔機能の役割を明確化し、両者の連携を推進していくために、社会経済学的側面も含めた効果を明らかにすることを目的としている。なお、本研究は新潟大学歯学部倫理委員会の承認を受けて行った(承認番号27-R28-1-21)。平成27年度にN県内の全介護保険施設を対象として実施した、入所者の状況、職員の配置および歯科専門職との連携状況、介護報酬の算定定状況(栄養マネジメント加算、経口移行加算、経口維持加算および口腔衛生管理体制加算、口腔衛生管理加算)に関するアンケート調査では、督促葉書を送付する等、回収に努めたものの、回収率が36.5%と当初の想定を下回った。このため、平成28年度には、記入者の負担軽減のため、設問内容の見直し・簡略化を図り、再度、N県内の全介護保険施設を対象として郵送自記式アンケート調査を実施し、128施設から調査票を回収した(回収率42.1%)。平成29年度は2回の調査結果を用いた分析を進め、平成27年12月時点と比較して、栄養マネジメント加算が94.6→96.9%、経口維持加算1が38.7→43.8%、経口維持加算2が22.5→25.0%、口腔衛生管理加算が17.1→21.9%と増加傾向を示した一方、経口移行加算および口腔衛生管理体制加算がそれぞれ9.0→8.6%、67.6→64.8%と若干減少傾向を示していたが、統計的有意差は認めず、これら加算の算定状況が拡大していないことを明らかにした。また、各加算の算定の有無に関し、施設による歯科専門職の独自雇用の有無が有意に関連しており、歯科専門職の独自雇用により1施設月額平均62,000円程度の増収となることなどが明らかとなった。2015年の介護報酬改定で拡充された経口摂取支援や口腔ケアに関する加算の算定状況と歯科専門職等の関わりとの関連を明らかにするため、N県内の全介護保険施設を対象として経年的な質問紙調査を行った。その結果、経口移行・経口維持関係の加算の算定施設は14割程度に留まった。口腔衛生管理体制加算の算定施設は7割弱あったが、歯科衛生士が直接行う口腔衛生管理加算は2割程度であった。改定後17ヵ月後でも、各加算の算定は拡大していないかった。また、加算算定の有無には、施設による歯科専門職の独自雇用が有意に関連し、歯科専門職の独自雇用により1施設月平均62,000円程度の増収となることなどが明らかとなった。平成28年度は、前年度のアンケート調査結果をもとに、施設種別・施設規模別・栄養管理加算等の算定の有無・歯科医療機関等との連携の有無別に無作為抽出し、協力の得られた施設(計100施設程度)を対象に、介護報酬請求状況、医療経費、職員の配置状況、各加算を算定している入所者の状態や介護に要する時間の変化などの社会経済面を中心とした追跡調査を実施することとしており、概ね計画どおりに実施できるものと考えている。ただし、前年度のアンケート調査の回収率が当初の想定を下回ったことから、追跡調査対象施設の類型化において、施設規模別等の一部の分類を省略あるいは単純化する必要が生じている。
不活性X染色体上でのXist RNAの局在と機能

哺乳類X染色体の不活性化の開飴に必須な遺伝子XISTのRNAは、蛋白質をコードせず、不活性化開始時にX染色体上に局在を開始し、最終的には不活性X染色体全体を覆い尽くすことから不活性化の開始・伝播に関わるシグナルと考えられている。機能的なRNAが染色体の活性を変えるというこの新奇な現象の全貌解明の手始めとして、XIST RNAの局在に関する機構を解析して以下の結果を得た。マウス繊維芽細胞A9中に導入されたヒト不活性X染色体上にはXISTRNAが局在しないが、同じ染色体をmicrocell融合法でヒトHeLa細胞へ導入すると局在性が回復した。同様にヒト不活性X染色体をマウス胚性腫瘍(EC)細胞に導入すると不活性状態が解除され再活性化が起こるが、その上にあるXIST遺伝子は発現したままであった。驚いたことにこの再活性化したX染色体上でXIST RNAの局在が認められた。さらにこの雑種細胞をA9細胞と融合してEC細胞様の未分化状態を失わせるとXIST RNAの局在性が消失した。しかしこの再活性化したX染色体をmicrocell融合法でHeLaへ移入すると再びRNAの局在が認められた。以上の観察から、XIST RNAの染色体への局在には、(i)分化した体細胞に存在する種特異性のあるトランス因子と、(ii)ECなど未分化細胞に特異的で種特異性のない(低い)因子の2種類が、最低限、必要であると考えられる。最近、XIST RNAの安定性が発生段階に応じて変化することが別のグループによって明らかにされており、今回明らかになった2つの因子との組み合わせによって不活性化の開始と維持を合理的に説明できると考えられる為、この因子の存在の証明を急いでいる。また、因子(i)の座乗する染色体を決定するためヒト染色体の上記雑種細胞への移入実験を行い、第9番染色体を除く全ての染色体の移入に成功した。
アメリカ文学におけるジュンダーとエスニシティの問題

責任研究者(杉山)はアメリカ合衆国のエスニック女性によるさまざまな作品および作品に関する文献を収集し、アメリカ国内における研究の動向を把握することができた。また主に英語圏におけるフェミニズム批評の近年の業績についても研究した。その結果、文学における母娘関係に関して、特にフェミニスト精神分析の視点を取りいれた成果があがっていること、しかしながら、エスニック女性に関する研究は少なく、フェミニズム批評自体に対する批判がその点から盛んに行われていることを理解した。また母娘関係に関しては母親の視点から書かれた著作が少なく、そのような著作に対する有効な批評の方法が確立されていないこともわかった。そしてエスニック女性の作品をこのような観点から研究することで、従来普遍的と考えられていたフロイト的(あるいは核家族的)モデルの中の母と娘の関係を、批判的に考察することができるのではないかという展望を得た。以上をふまえた上で、エスニック女性の文学を批評する際、母親の視点から語られた母娘関係に焦点をあてることが重要との認識から、母の立場から語られたエスニック女性の作品、特に日系のヒサエ・ヤマモトの短編と、アフリカ系のトニ・モリソンの長編『ビラブド』に関して研究発表、論文執筆を行なった。それぞれの論文から、いわゆる白人中産階級の家族モデルがあてはまらない場合の「母親」の視点が、文学的語りにおいてどのような役割を果たすかという共通のテーマが浮上し、このテーマを中心に、まとまった業績をまとめる(英語による学位論文程度の長さ)展望を得た。エスニック女性、特に日系、中国系、アフリカン・アメリカン、ネティブ・アメリカンの女性による創作(主に小説)や批評に関する情報、及び母娘関係についての主として英語圏の研究に関する情報をMLA International BibliographyやDissertation Index等のデータベースで収集、それらに基づいて独自の文献表を作成、また実際に文献を集め、研究を開始した。なお文献に関しては入手しにくいもの、入手に時間がかかるものなどもあり、現在も収集を同時並行して行っている。現段階では中間的な成果として、日系女性作家ヒサエ・ヤマモトの短編小説に描かれた母娘関係についての論文を完成させた(研究発表の欄参照)。その他、黒人作家トニ・モリソンに関して学会発表をおこなった(新英米文学研究会、1996年1/28)。さらに97年6月におこなわれる日本アメリカ文学会東京支部例会、日本アメリカ学会全国大会において、中間的な成果を、主にトニ・モリソンの作品に見られる母娘関係、ジェンダー、エスニシティに関して発表する予定である。以上のような活動と共に、日本国内の諸研究者やアメリカ合衆国の研究者(アメリカ文学、女性学関係)と意見交換を行い、助言等を得て、研究発展に役立てた。研究全体の成果としては、ネイティブ・アメリカンの作家レズリ-・シルコウ、黒人作家トニ・モリソン・中国系の作家マキシン・ホン・キングストンを中心として、ジェンダーとエスニシティの相互作用について、主に母娘関係の視点から考察する論文を執筆する予定で、現在準備を進めている。その結果、文学における母娘関係に関して、特にフェミニスト精神分析の視点を取りいれた成果があがっていること、しかしながら、エスニック女性に関する研究は少なく、フェミニズム批評自体に対する批評がその点から盛んに行われていることを理解した。

それぞれの論文から、いわゆる白人中産階級の家族モデルがあてはまらない場合の「母親」の視点が、文学的語りにおいてどのような役割を果たすかという共通のテーマが浮上し、このテーマを中心に、まとまった業績をまとめる(英語による学位論文程度の長さ)展望を得た。
両眼間抑制の起源の解明

両眼視は左右眼間の促進的、抑制的な相互作用により成り立っているが、そのメカニズムは不明な部分も多く残されている。本研究では、両眼間抑制に焦点を当て、単眼のみに刺激を提示した時に反対眼の知覚を抑制するpermanent suppression(PS)に類似した事態や両眼で異なる刺激を提示した時に一方からの知覚を抑制する視野闘争を利用し、そのメカニズムと起源を解明しようと試みた。平成30年度は、研究代表者がこれまでに発見した左右眼刺激の周囲が一致し、両眼間で抑制が生じにくいと考えられている条件(PSに類似した条件)で、不一致な場合よりも抑制が強まるという刺激事態での知覚の抑制時間と抑制強度(瞬間提示刺激の検出感度)の関係について検討した。結果として、抑制時間は一致刺激の場合の方が不一致刺激の場合よりも長く、反対眼からの知覚を強く抑制していたが、両者で抑制の強度に違いは認められなかった。このことから知覚の抑制時間は抑制の強度を反映しないことが示唆された。また、これまでPSと視野闘争事態で抑制されやすい光の波長が異なることから、そのメカニズムは異なると考えられてきたが、先行研究では両事態で異なる刺激を用いていたため、その差がメカニズムの違いによるものなのか、刺激による違いなのかは不明であった。そこで、両事態で同等な刺激を用い、単眼刺激が抑制されている条件下で短波長から長波長のプローブ刺激(440nm、540nm、620nm)を瞬間提示し、その検出感度を計測した。その結果、両事態で抑制が生じていない状況下よりも検出感度は悪くなるが、波長による検出感度の差は認められなかった。先行研究においてPSと視野闘争間で検出感度の差が生じた原因は不明だが、少なくともそれらの事態で同等な刺激を用いた場合に明らかな違いは見られず、抑制の背景メカニズムは共通している可能性が示唆された。両眼視の達成には左右眼間の視覚入力の促進的、抑制的な相互作用が関与しているが、そのメカニズムについては、不明な部分も多い。本研究では、左右眼刺激が異なるときに生じる視野闘争事態や単眼のみに視覚刺激を提示するPermanent Suppression事態と類似した刺激条件を利用して、心理物理学的手法や生理指標の測定から両眼間抑制の詳細な条件分析を行い、その起源を解明しようと試みている。平成29年度は、左右眼刺激が一致し、両眼間で抑制が生じにくいと考えられている条件で、不一致な場合よりも抑制が強まるという研究代表者が発見した刺激事態に関与する要因について検討を行った。具体的には、両眼間で一致する正弦波縞刺激を提示し、一方の眼の刺激の中心部に一様な輝度の刺激を提示すると、その一様な輝度刺激が長時間安定的に知覚され、反対眼からの視覚入力は抑制された。一方で、両眼間で不一致な縞刺激を提示したときには、そのような安定的な抑制は見られなかった。この時間的に安定的な抑制には両眼間の輝度の一致が主に関与していることが示唆されている。また、同時に上述の視覚入力の抑制について、一様な輝度刺激の知覚されている時間といった「時間」を指標にするだけではなく、コントラスト増分閾を計測することで、「強度」を指標として、一致、不一致刺激間での抑制の差についても検討したが、これについては一致、不一致刺激において差は認められていない。こうした抑制の「時間」と「強度」との間でみられる違いについても今後検討していく予定である。研究は、おおむね当初の計画通り順調に進んでいる。平成29年度で得られた研究結果を今後随時、学会で発表する予定であり、また、論文を執筆し、投稿する準備を進めている。

平成30年度は、当初の計画通り、一致、不一致刺激で生じる抑制条件下での様々な波長の光点検出を主に行う。Permanent Suppressionによる一眼の抑制と視野闘争によって生じる一眼の抑制が異なるものであるとする先行研究(Ridder, Smith, Ronald, Harwerth, & Kato, 1992; Ooi & Loop, 1994)があり、特に視野闘争の場合にはS錐体が処理する短波長の抑制が顕著に生じ、Permanent Suppressionでは、そのような傾向は認められていない。このことは、一見類似している両者において、両眼間の抑制メカニズムが異なることが示唆される。しかし、先行研究では、両条件の比較で大きく異なる刺激を用いていたため、結果の違いが「刺激」あるいは「抑制のメカニズム」のどちらの違いによるものか明確にはわからない。本研究で用いる刺激は一致刺激はPermanent Suppression事態、不一致刺激は視野闘争事態と類似する刺激条件となり、また、刺激の成分としては一致、不一致で同様となる条件を用い、先行研究の波長による光点検出感度の違いを再検討する。併せて、平成29年度の研究において疑問として生じた抑制の「時間」と「強度」の違いについても解明するために実験を行う。研究の最終年度となるため、平成29年度の研究結果も踏まえて、両眼間抑制のメカニズムについてモデル化を試みる予定である。次年度使用額が生じた主な理由は、平成29年度は結果を発表するのに適切な学会に参加できず、研究成果の発表を行わなかったためである。しかし、平成30年度は前年度分も合わせて学会、誌上発表を行うため、当初の予定の助成額を利用する計画である。
チエニルポルフィリン類を用いた共役ポリマーの合成と機能開拓

本研究は、メソ位3-チエニル基置換されたポルフィリンを用いてポルフィリンとポリチオフェンからなる全共役系の高分子錯体を合成し、連鎖に沿ったポルフィリン環の配向が無秩序から共面配列まで階層的に制御された一連のp共役連鎖を創出することを目的とする。物質移動が顕著に促進される超臨界二酸化炭素中での電解重合により、精密な積層膜を構築する。これを用いて、ポリチオフェン鎖がポルフィリン部位の酸化還元における電子移動経路を提供することを実証し、高効率な電子移動触媒およびエネルギー変換系としての可能性を明らかにする。本研究の結果、類例のない全共役系ポルフィリンーポリチオフェン複合体を提供することに成功し、ポリチオフェンに沿ったポルフィリン環の配列制御や人工格子の構築に展開すると共に、ポリチオフェンを電子伝達経路に用いてポルフィリンのレドックス活性を向上させた。具体的成果を以下に述べる。(1)チエニルポルフィリン類の設計と合成ポルフィリンーポリチオフェン複合体の単量体としてチエニルポルフィリンを合成し、中心金属を導入した。チエニル基の置換位置の違いに基く生成ポリマーの高次構造の多様性により薄膜物性に差異が生じることを明らかにした。(2)化学酸化重合によるポリマー合成チエニルポルフィリン類を化学酸化重合し、ポルフィリン配向度の高いHT-HT型ポリマーを得た。ポルフィリン環の立体障害が緩和された共重合体を合成し、立体規則性を保ちながらポルフィリン環の配向度が制御された一連の誘導体に展開した。各種スペクトルからポルフィリンの整列度を解析し、成膜性と導電性を有する配向ポルフィリン集積体として確立した。(3)電解重合による薄膜化常温常圧下におけるチエニルポルフィリン類の電解重合を経て、超臨界二酸化炭素環境下における電解重合へ展開し、膜厚や配向度が精密制御された高密度ポルフィリン集積膜を作製した。ナノレベルの超構造薄膜を形成しうる材料としての性質を、構造と相関させてまとめた。(4)多重積層膜の構築と機能開拓超臨界二酸化炭素中で得られる平滑・高密度の導電性薄膜を用いて、膜厚がナノメータレベルで制御された積層構造を構築した。ポルフィリン環に局在するHOMOの高いエネルギーレベルにより極めて高いエネルギーレベルにより極めてp-ドーブ容易なポルフィリン-ポリチオフェン複合体として確立した。
環境TEMを用いたタングステン酸化物ナノ構造体の成長メカニズムの解明と成長制御

タングステン酸化物ナノ構造体の中でもタングステン三酸化物(WO3)ナノロッドの成長メカニズムを調査するために、タングステン酸化物ナノロッドの、成長過程をリアルタイムで観察した。WO3物ナノロッドが成長するためには、タングステン表面に存在する自然酸化膜が存在する必要があることが判明した。また、ナノロッド内部には多数の積層欠陥の存在が確認された。更に、成長させたタングステン酸化物ナノロッドの電気的特性を測定し、バルクのタングステン酸化物の特性と比較した。その結果ナノロッドはバルクの有する半導体的性質ではなく導体的性質を有することが明らかになった。環境型透過電子顕微鏡(Transmission Electron Microscopy: TEM)内部の酸素雰囲気においてタングステンを加熱し,成長したタングステン酸化物ナノロッドの構造解析,また成長過程観察からタングステン酸化物ナノロッドの成長メカニズムを調査した.TEMによる高分解能TEM像と電子線エネルギー損失分光法(Electron Energy Loss Spectroscopy: EELS)から本研究において得られたタングステン酸化物ナノロッドは,単斜晶系のWO_3であることが判明した.ナノロッドの成長はWO_3(011)面上をタングステン側から(001)方向に結晶が成長することが加熱中のリアルタイム観察から判明した.この結果から,ナノロッドの原料はロッドの根元に存在しているタングステンから供給され,ロッド表面で酸素と結合し,ナノロッドを構成しているのではないかと考えられた.次に,ナノロッドが成長した根元の観察を行った.比較として,加熱する前のタングステンと成長初期で成長を停止させたナノロッドも観察した.タングステン表面には,タングステンの自然酸化膜が存在していたが,成長初期のロッド先端および,ロッド側面には酸化膜が存在していなかった.この結果は,タングステンが隆起し雰囲気である酸素から酸化された結果,タングステン酸化物ナノロッドを形成したわけではないことを物語っている.更に,酸化膜を酸により完全に除去したタングステンを試料として成長を行ったところ,ナノロッドの形成が見られなかった.この結果から,タングステン酸化物ナノロッドの成長には少なくとも酸化膜が必要であることが考えられた.以上の結果から,タングステン酸化物ナノロッドはタングステンが隆起しその後,酸化されたものではないことが判明した.2010年度には,タングステン表面に存在する自然酸化膜がタングステン酸化物ナノロッドの成長に必要不可欠であることを明らかにした.今年度はタングステン基板上の自然酸化膜存在領域をコントロールし,タングステン酸化物ナノロッドの選択成長を目的とし研究を遂行した.まず,有機洗浄されたタングステン薄板を集束イオンビーム(FIB: Focused Ion Beam)装置内に導入し,イオンビームにより表面に存在する酸化膜を選択的に除去した.その後,基板をFIB装置から取り出し,酸素ガスに置換された炉内で加熱した.加熱後のタングステン基板表面を走査電子顕微鏡(SEM: Scanning Electron Microscopy)により観察した結果,イオンビームにより酸化膜を除去した領域にはナノロッドは成長せず,酸化膜を残した領域にのみナノロッドが成長し,イオンビームを用いた場合でも選択成長が可能であることが明らかになった.また,碁盤の目状のパターンを作製し,酸化膜を除去した結果,碁盤の目状に選択的に成長させることに成功した.この結果から,FIBを用いることで,容易にパターニング成長させることが可能であることが判明した.パターニング成長させることが可能であるため,タングステン酸化物ナノロッド一本の特性を調査が容易になり,タングステン酸化物ナノロッドの径がナノロッドの電気的特性に与える影響を解明することが可能となる.また,パターニングされた基板はすぐさまデバイスへの応用が可能であり電界放出ディスプレイや,ガスセンサーへの適用が期待される.一般的に,バルク状のタングステン三酸化物(以下,WO3)は半導体の性質を有しており,そのバンドギャップは2.8eVと言われている.しかし,本研究において得られているWO3ナノロッドは,多数の積層欠陥を内部に有し,更にナノスケールのロッド構造であるため,バルクとは異なる特性を有していることが考えられた.そこで,本年度は,本研究において成長に成功している積層欠陥を多数有するタングステン酸化物ナノロッドの電気的特性(本研究では電流-電圧測定(以下,I-V測定))を測定し,一般的に言及されているバルク状のWO3との特性の比較を行った.電気的特性に用いた試料は次の方法で作成された.まず,タングステン基板上にWO3ナノロッドを成長させた.この基板を,金を蒸着させたタングステン針にこすりつけ,基板上に成長しているWO3ナノロッドを金の蒸着膜中に差し込んだ.

タングステン針をTEM用電極ホルダーの一端に設置し,ホルダーをTEM内部に挿入したあと,金電極をナノロッド一本に直接接触させて二端子による電流電圧特性(I-V測定)を測定した.測定中の明確な温度は不明であるが,TEMが設置されている実験室の室温と同様と考えている.また,測定中は観察用電子線の試料照射を停止しているため,電子線照射による影響は排除されている.I-V特性を測定した結果,金属などの導体に見られる,電圧の上昇と共に電流が比例的に増加するオーミック特性が観測された.WO3は半導体的性質を有するといわれていることから,オーミック特性ではなく,ショットキー特性を示すと考えられる.しかし,オーミック特性が得られたことから,本研究で得られたWO3ナノロッドはサイズ効果,あるいは内部に多数存在する積層欠陥により導体的特性が得られたと考えられた.透過電子顕微鏡による成長過程をナノレベルで観察することに成功し,成長に不可欠な要因を明らかにすることができたため.24年度が最終年度であるため、記入しない。タングステン基板上へのパターニングが実現したため,電子顕微鏡内においてタングステン酸化物ナノロッド一本に電極を接触させ,単体の電気的特性の評価を行う.更には電界放出源やガスセンサーといったアプリケーション化を検討する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
熱放射に代わる新原理赤外光源－共鳴量子アンテナ光源－の開発

波長310μmの中赤外域は、可視域では姿を消した熱放射光源(電球)の独壇場で、100年間、本質的に進歩していません。開発の盛んな量子カスケードレーザは今なお高価で、応用は限られます。問題の本質は、可視近赤外域の主力光源である発光ダイオード(LED)の効率が、中赤外域では原理的に極めて低いことにあります。中赤外域では、可視光のLEDに相当する、実用的な新原理単色光源の登場が待望されているのです。本研究では、ナノサイズのギャップを量子力学的に通り抜けるトンネル電流により生じる微弱な発光を、独自の光アンテナ構造で増強する「共鳴量子トンネル光源」を開発し、熱放射光源を代替できるかを問います。極薄膜トンネル構造により、中赤外域での熱放射光源を開発することを目的としている。トンネル構造を、独自のコヒーレント光アンテナ構造に挟み込んだ「共鳴量子アンテナ光源」を開発し、熱放射光源を代替できるかを問うものである。中赤外域では、可視域のLEDに相当する実用的な新原理単色光源が切望されており、実現されれば他分野への波及効果が大きい。他にはない独自の発想で社会的に価値のある光源を生み出そうとする、学術的にも応用的にも意義のある研究である。
マンガン酸化物の電荷整列相に及ぼすBサイト置換効果

ペロブスカイト型マンガン酸化物Nd1/2Ca1/2MnO3は、Tco=230K以下で電荷整列相転移を示し絶縁体に転移する。さらに温度を低下すると、CE-typeの反強磁性磁気秩序を示す。Mnサイトを他の遷移金属に置換し、それが電荷相に及ぼす影響を中性子粉末回折法で詳細に調べた。マンガン酸化物のBサイト置換効果は、世界的に研究がなされているが、それらは全て断片的な研究である。本研究は、Bサイト置換効果の唯一の系統的な研究であり、実験的にその全貌が明らかになった。主な研究結果を列挙する。1.3%程度の元素置換では、置換する元素に関わらず、低温で試料は二相状態(相分離状態)になった。2.置換元素がNi,Co,Cr,Ruの場合は、c軸長の長い相が、低温で強磁性金属となった。3.置換元素がFe, Sc, Zn, Alの場合は、c軸長の長い相が、低温で強磁性を示さなかった。4.したがって、相分離が金属絶縁体転移の直接の原因ではない。6.したがって、Bサイト置換効果は、一電子バンド幅増大効果とみなすことができる。7.また、Bサイト不純物は電荷整列のコヒーレンスを壊す働きがある。8.Cr,Ru,Scの場合、元素置換の量を増やすと、5%程度以上の領域ではc軸長の長い相の単相状態となる。9.つまり、相分離状態は限られた組成領域でのみ観測される。以上の実験により、(1)相分離現象と(2)金属絶縁体転移との関係が明らかになった。さらに、Bサイト不純物が電荷整列相に及ぼす影響も明らかとなった。
タバコの傷害応答戦略としての液胞膜局在性トランスポーターによるニコチン転流機構

タバコ葉が害虫により食べられると、その傷害シグナルが根に伝達され、ジャスモン酸を介した情報伝達系によりニコチン生合成酵素遺伝子群が根の先端部分で転写活性化され、ニコチンが合成される。根端で合成されたニコチンは導管を伝わって地上部へ転流され、全草に蓄積する。1)NtMATE1/2発現抑制タバコ系統の解析:RNAi法を用いてNtMATE1/2発現レベルの低下したタバコ植物体系統では根のニコチン含量が若干増加したのに対し、葉のニコチン含量は逆に顕著に低下していた。さらに、導管液を分析したところ、RNAi系統では導管液中のニコチン含量が低下していた。従って、本トランスポーターは根の生合成細胞から細胞外へのニコチン排出を促進し、根から地上部へのニコチン転流を促進していると推察された。2)細胞内pH分布:細胞質pHはpH感受性蛍光色素SNARF-1を用いて測定し、液胞pHはpH感受性微小電極を用いて測定した。ジャスモン酸処理をしていないNtMATE1高発現タバコ培養細胞では野生型培養細胞と比べ、細胞質pHが7.4から5.9に顕著に低下しており、液胞pHは5,6から5.8に上昇していた。この実験結果から、NtMATE1は液胞からプロトンを排出すると同時に、ニコチンとは異なる有機カチオンを取り込むというモデルが考えられる。3)A622還元酵素の細胞内局在性:ニコチンのピリジン骨格はNAD生合成経路から派生する。我々はアラビドプシスのNAD生合成初期経路はプラスチドに局在することを報告した。A622-GFPはタバコ培養細胞においてプラスチドに局在し、この局在性はBFA処理やwortmannin処理により阻害されない。興味深いことに、A622は予想シグナルペプチド配列をもっておらず、そのプラスチドへの取り込み機構を解析中である。4)NBB1還元酵素の細胞内局在性:ニコチン生合成の最終段階で機能すると考えられるNBB1をNBB1-GFPとしてタバコ培養細胞で発現させると液胞に局在した。また、タバコ培養細胞をwortmannin処理するとNBB1が培地中に放出された。従って、ニコチンは最終的には液胞内で生成すると推測される。1)液胞膜局在性:本年度はNtMATE1抗体(N末端をエピトープとする)を用いた免疫電顕を行った(理研松岡博士との共同研究)。NtMATE1を強制発現させたタバコ培養細胞、およびジャスモン酸処理後の野生型タバコ培養細胞においてNtMATE1は液胞膜に局在した。シグナルは液胞膜の細胞質側に偏在しており、NtMATE1のトポロジーが示唆された。2)NtMATE1/2発現細胞の同定:NtMATE1プロモーター:GUS発現タバコ植物体とノザン解析により、NtMATE1は根端皮層細胞を中心に根で特異的に発現しており、ニコチン生合成酵素遺伝子発現細胞とかなり重複していた。すなわち、本トランスポーターはニコチン生合成細胞で主に機能すると考えられる。3)NtMATE1/2発現抑制タバコ系統の解析:RNAi法を用いてNtMATE1/2発現レベルの低下したタバコ培養根系統とタバコ植物体系統を作出した。培養根では根細胞から培地へのニコチンの分泌が低下していた。一方、植物体では根のニコチン含量が若干増加したのに対し、葉のニコチン含量は逆に顕著に低下していた。すなわち、本トランスポーターは生合成細胞から細胞外へニコチンを排出するのに機能していると推察された。4)NtMATE1高発現タバコ培養細胞の解析:ジャスモン酸処理をしたNtMATE1/2高発現タバコ細胞ではアナタビン(培養細胞で蓄積するニコチン類縁体)の培地中への放出が促進された。

この実験結果から、NtMATE1は液胞からプロトンを排出すると同時に、ニコチンとは異なる有機カチオンを取り込むというモデルが考えられる。3)A622還元酵素の細胞内局在性:ニコチンのピリジン骨格はNAD生合成経路から派生する。我々はアラビドプシスのNAD生合成初期経路はプラスチドに局在することを報告した。A622-GFPはタバコ培養細胞においてプラスチドに局在し、この局在性はBFA処理やwortmannin処理により阻害されない。興味深いことに、A622は予想シグナルペプチド配列をもっておらず、そのプラスチドへの取り込み機構を解析中である。4)NBB1還元酵素の細胞内局在性:ニコチン生合成の最終段階で機能すると考えられるNBB1をNBB1-GFPとしてタバコ培養細胞で発現させると液胞に局在した。また、タバコ培養細胞をwortmannin処理するとNBB1が培地中に放出された。従って、ニコチンは最終的には液胞内で生成すると推測される。