hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表現形質の異常を高精度に検出可能な手法の開発

また、表現型発現の連続性の理解のために、各相関セットをサブパスウェイに変換する手法を開発し、283のサブパスウェイを使って、仮想のフェノームワイドな相関パスウェイを構築した。本解析で得られたデータリソースは、遺伝子の多面的発現やヒト疾患の病態の理解を深めることに役立つとともに、現在進展しているマルチオミックスの研究分野でのフェノームのリファレンスデータリソースとしての利活用が期待される。上述した解析と並行して、本研究で得られた最高レベルの確度を持つ表現型間の相関関係を基に、変異系統の未検査の形質異常を高精度に予測可能なアプリケーションのプロトタイプを開発した。本研究課題の主たる目的は「表現形質の異常を高精度に検出するためのワークフローの開発」であり、上述したように、現在までに、その一事例を提示することができた。さらに副産物として、マウスの表現型間の相関関係のレファレンスデータが提示され、表現型間の関係性の全体像の理解を深めることができたことから、当初の予定よりもインパクトの大きな成果を得た。想定以上の成果が得られた一方で、有意な3,686の相関ルールの詳細な機能解析、これらのルールを基にしたフェノームワイドな相関ネットワーク/パスウェイの構築法の開発及びその構造解析などの追加の解析が必要となった。これらを実現したことで想定より多くの時間を要し、次年度に予定されている解析が時間的制約を受けることになった。本研究課題の主たる目的は「表現形質の異常を高精度に検出するためのワークフローの開発」であり、昨年度までに、マウスの網羅的な表現型(ヒトの病気の症状に相当)のデータを用いて、意味のある表現型と表現型の関係性のリストを提示することができた。また、副産物として、当初の予定よりもインパクトの大きい、マウスの表現型間の関係性の参照用データセットを提示することができた。そこで、平成30年度では、これらのデータの理解及び利用促進のため、アプリを開発し公開した。また、本課題の成果は、第41回(2018年)分子生物学会年会で口頭及びポスター発表されるとともに、英国の雑誌「IMPACT」で紹介された。本研究の成果は国際誌への原著論文発表のためまとめられ、2019年5月現在、審査中である。その内容の概要を以下に示す。哺乳動物での病気の症状と症状との関係性については、比較的小規模な予測の関係性がわかっている一方で、これまでに大規模で信頼性の高いものは報告されていない。そこで我々は、3,100種類の遺伝子改変マウスの様々な表現型(症状)のデータを解析することにより、345種類の表現型(60種類の生物学的な機能)で構成される、3,686種類の表現型間の関係性を明らかにした。本研究で得られた数多くの表現型(症状)間の関係性のリストは、哺乳動物での病気の症状と症状との関係の一般原則として利用されるだけでなく、病気の症状が現れるメカニズムを解明する研究に役立つであろう。平成28年度では、本研究課題の副産物としてマウスの表現型特性間の相関関係のレファレンスリソースを提示することができた。平成29年度では、これらの成果を論文発表とともに、Webアプリケーションとしての公開を検討している。
完全無血清マウス細胞株による組換え蛋白生産系の確立とその呼吸器疾患治療への応用

完全無血清マウス細胞株を遺伝子組替え分泌型蛋白生産細胞とし、組替え蛋白投与対象をマウスとすれば(細胞株と同系のマウスならさらに良い)、培養上清を直接または粗精製の状態でマウスに投与しても、ウシ血清成分などの夾雜蛋白に対する免疫反応なしに組換え蛋白の活性を検討できる、という想念に基づいて、本研究を計画した。(1)完全無血清マウス細胞株にHGFを導入してHGFを産生、精製する.さらに精製度を上げる.(2)現在ヒトで実用化されている遺伝子組換え顆粒球コロニー刺激因子(GM-CSF)を用いて、肺胞蛋白症の患者に吸入療法を行い、サイトカインの吸入が肺局所において有効な生物学的活性を示す有用な方法であることを確認する.(1)に関しては、完全無血清マウス細胞株LLCへ我々が自身でクローニングしたHGF cDNAを導入し、HGFが産生されることを確認した.さらにヘパリンカラムを用いて濃縮した.HGF以外にも混入蛋白のバンドが存在し、正確なデータを出すためにはより精製度を上げる必要があると考え、現在1つ精製ステップを追加した.(2)に関しては、院内倫理委員会の審査後に患者2名に投与したが、副作用なく十分効果を認め、サイトカインの吸入投与が安全・有効に施行できるものであることを確認しえた。
魚類由来ヘルペスウイルスの腫瘍原性と宿主の防御免疫機構

H-83株はヤマメおよびニジマス稚魚に致死的であったが, 1年魚には病原性を占めさず,感染魚に低い中和抗体産生がみられ,二次免疫応答も観察された.OMVはヤマメおよびギンザケ稚魚に致死的であり,ギンザケにおいては口腔内外に腫瘍を形成した.ウイルス分離成績から標的臓器は肝臓と推測された.両ウイルスをin vitroで継代することにより,ヤマメ稚魚に対する病原生は低下した.次に固相酵素抗体法および交差中和試験により,これらウイルスの血清学的関連性を検討した結果, H-83株とOMVは互いに類似するが, H.salmonisとは異なることが示唆された.^3HラベルしたウイルスDNAをプローブとするDNA-DNAハイブリダイゼーション試験により, H-83株あるいはOMVのDNAとH.salmonis DNAとの相同性は低いことが示された.ウイルスDNAの制限酵素切断パターンは, H-83株とOMV DNAで互いに類似するが, H.salmonisのそれとは全く異なっていた.また, in vitroにおけるウイルス継代により, H-83株(33代継代)およびOMV(36代継代)のDNA切断断片のいくつかが消失あるいは新たに出現したが, H.salmonis(36代継代)のそれは変化しなかった.H-83株およびOMVは,継代により明らかに病原性減弱の傾向を示した.H-83株はヤマメおよびニジマス稚魚に致死的であったが, 1年魚には病原性を占めさず,感染魚に低い中和抗体産生がみられ,二次免疫応答も観察された.OMVはヤマメおよびギンザケ稚魚に致死的であり,ギンザケにおいては口腔内外に腫瘍を形成した.ウイルス分離成績から標的臓器は肝臓と推測された.両ウイルスをin vitroで継代することにより,ヤマメ稚魚に対する病原生は低下した.次に固相酵素抗体法および交差中和試験により,これらウイルスの血清学的関連性を検討した結果, H-83株とOMVは互いに類似するが, H.salmonisとは異なることが示唆された.^3HラベルしたウイルスDNAをプローブとするDNA-DNAハイブリダイゼーション試験により, H-83株あるいはOMVのDNAとH.salmonis DNAとの相同性は低いことが示された.ウイルスDNAの制限酵素切断パターンは, H-83株とOMV DNAで互いに類似するが, H.salmonisのそれとは全く異なっていた.また, in vitroにおけるウイルス継代により, H-83株(33代継代)およびOMV(36代継代)のDNA切断断片のいくつかが消失あるいは新たに出現したが, H.salmonis(36代継代)のそれは変化しなかった.H-83株およびOMVは,継代により明らかに病原性減弱の傾向を示した.サケ科魚類由来ヘルペスウイルス(H-83株,OMV OO-7812株およびHerpesvirus salmonis)のin vitroにおける性状、病原性およびウイルス感染魚における抗体産生を調べた。これらウイルスはサケ科魚類由来株化細胞で増殖するが、サケ科魚類以外の株化細胞では増殖しなかった。H.salmonisの至適増殖温度は他の2種のウイルスに比べ低かった。蛍光抗体法により、ウイルス感染細胞に細胞内抗原および膜抗原が検出された。交差中和試験の結果、各ウイルスはそれぞれ同種の抗血清によってのみ中和され、異種の抗血清では中和されなかった。一方、ウイルス感染細胞より抽出したウイルスDNAの制限酵素切断パターンを比較したところ、H-83株DNAの切断パターンはOMVのそれに類似するが、H.salmonisとは明らかに異なるものであった。H-83株およびH.salmonisはヤマメおよびニジマス稚魚に致死的であった。OMVはヤマメおよびギンザケに致死的であり、ギンザケにおいては眼および口腟内外に腫瘍を形成した。ウイルス分離成績からOMVの標的臓器は肝臓と推測された。ヤマメに対する病原性は両ウイルスをin vitroで継代することにより低下した。ヤマメおよびニジマスの1年魚はH-83株に感受性を示さなかった。これらの魚はウイルス中和抗体を産生したが抗体価は比較的低かった。また、二次免疫応答が観察された。
インドネシア残留日本兵の社会史―東南アジア史のなかの近代日本―

2011年4月に日本学術擁興会研究者海外派遣基金第2回優秀若手研究者海外派遣事業にて派遣されていたガジャマダ大学文化科学学部歴史学科から戻り、1年間にわたる現地調査(現地の公文書館における文献収集と聞き取りを中心とするフィールドワーク)で得られたデータを整理した。その上で9月に『Merekayang terlupakan:Memoar Rahmat Shigeru Ono.Yogyakarta:Penerbit Ombak(邦題『残留日本兵の記憶』2011年、波出版社)』という著書をインドネシアで出版した。これはインドネシア語ではじめて残留日本兵について論じた本で、そのため様々な反響が現地で起こった。その模様については、『共同通信』、『毎日新聞』、『読売新聞』、『JAPAN TIMES』、インドネシアで最も影響力のある時事週刊誌といわれている『TEMPIO』などで記事が出た。また12月には『皇軍兵士とインドネシア独立-ある残留日本人の生涯』(2011年、吉川弘文館)という著書を日本で刊行した。これはインドネシア独立戦争後に残留日本兵がいかに国籍・市民権を取得し、現地社会に「内なる他者」として再統合されていったのかを、インドネシア残留日本人の典型的な人物であるフセン・藤山秀雄氏のライフヒストリーを描くなかで明らかにしたものである。以上のように現地語で研究成果を発表するとともに、現地側の視点から研究対象をとらえ直すことによって、従来、ジャーナリスティックな観点あるいは政治外交史の視角から、その歴史的役割が論じられていたインドネシア残留日本兵の実像に、社会文化史的な視点から迫ると込う.当初の目的をある程度達成することができた。3年間の採用期間中、日本での文献調査と現地でのフィールドワークをバランスよくこなし、日本語と現地語でインドネシア残留日本兵の社会史を主題とする書籍・論文を刊行することができた。今後は「インドネシア」.という国民国家の枠を超えて、オランダ領東イ著ド(現在のインドネシア)、フランス領インドシナ(現在のベトナム、ラオス、カンボジア)、イギリス領マラヤ(現在のマレーシア、シンガポール)、イギリス領ビルマ、アメリカ領フィリピン、タイ、中国、ソ連(現在のロシア)といった、アジア全土で発生した残留日本兵の歴史を総合的に研究していきたいと考えている。研究課題であるインドネシア残留日本兵の社会史を東南アジア史のなかで論じるためには、インドネシア側の視点を詳述することが不可欠である。そのため2009年6月から2010年にかけてジョクジャカルタのガジャマダ大学文化科学学部歴史学科を拠点として、現地の歴史家の手ほどを受けながら文献調査と聞き取り調査を実施した。具体的には、独立戦争後、スハルト新体制がはじまるまでの議会制民主主義・指導される民主主義時代である1950年代に的を絞り、「オランダ」という共通の敵がいなくなったあとで、地域差が著しく、民族・文化的背景の異なる歴史環境の下で共存する「インドネシア」の住民は、どのように内部の利害対立・紛争を交渉・調整していったのかという問題意識のもと、当時の社会問題に関する情報を集めた。文献調査中にインドネシア独立戦争に参加した残留「インド」兵や1950年代の「インドネシア人」の境界に関する記事を発見することができたため、当初の滞在予定を延長し、現地で研究を続けた。その結果、「残留兵の比較史・序説」という研究ノートを学会誌に寄稿し、ガジャマダ大学文化科学学部歴史学科・インドネシア歴史学院・ライデン大学・オーストラリア国立大学共催国際会議「独立と自己変容-ポストコロニアルなインドネシアのアイデンティティ-」第6セッションなどの場において研究発表を行い、インドネシア側の視点に立脚した研究の成果を出すことができた。とくに今年度は日本学術振興会研究者海外派遣基金第2回優秀若手研究者海外派遣事業により1年間にわたりガジャマダ大学文化科学学部歴史学科に派遣される機会を得たことを活かして、残留元日本兵の暮らす集落で定着調査を行い、残留元日本兵の個人史から、一つの村の社会史を紡ぎ出すことを目指した。具体的には1950年から2010年までの60年間におよぶ東部ジャワ農村の変容を、1965年から66年にかけて発生した住民虐殺事件を一つのターニングポイントとして解明することを試みた。なお、現地調査に際しては、インドネシア研究技術省(RISTEK)の調査許可を得るとともに、現地側の受入研究者であるガジャマダ大学文化科学学部歴史学専攻のバンバン・プルワント教授の指導を仰ぎ、インドネシア、オランダ、オーストラリア、アメリカの研究者との学術的な交流を深めた。一例としては、第3回イェール・インドネシア国際フォーラム:学際会議(イェール大学、ディポヌゴロ大学社会政治学部共催)「社会的正義と法の支配:インドネシアにおける多元的民主主義の発展」において研究報告を行った。

また12月には『皇軍兵士とインドネシア独立-ある残留日本人の生涯』(2011年、吉川弘文館)という著書を日本で刊行した。これはインドネシア独立戦争後に残留日本兵がいかに国籍・市民権を取得し、現地社会に「内なる他者」として再統合されていったのかを、インドネシア残留日本人の典型的な人物であるフセン・藤山秀雄氏のライフヒストリーを描くなかで明らかにしたものである。以上のように現地語で研究成果を発表するとともに、現地側の視点から研究対象をとらえ直すことによって、従来、ジャーナリスティックな観点あるいは政治外交史の視角から、その歴史的役割が論じられていたインドネシア残留日本兵の実像に、社会文化史的な視点から迫ると込う.当初の目的をある程度達成することができた。3年間の採用期間中、日本での文献調査と現地でのフィールドワークをバランスよくこなし、日本語と現地語でインドネシア残留日本兵の社会史を主題とする書籍・論文を刊行することができた。今後は「インドネシア」.という国民国家の枠を超えて、オランダ領東イ著ド(現在のインドネシア)、フランス領インドシナ(現在のベトナム、ラオス、カンボジア)、イギリス領マラヤ(現在のマレーシア、シンガポール)、イギリス領ビルマ、アメリカ領フィリピン、タイ、中国、ソ連(現在のロシア)といった、アジア全土で発生した残留日本兵の歴史を総合的に研究していきたいと考えている。
運動器血管障害における終末糖化産物の役割解明と運動による新規治療メカニズムの探索

本研究の目的は,1)高終末糖化産物(AGEs)含有食の摂取が骨格筋の毛細血管構造や血管新生シグナルに与える影響を検証すること,及び2)高AGEs含有食の摂取下における継続的な運動が骨格筋毛細血管退行に及ぼす予防効果の新たなメカニズムを探索することの2点である.2018年度は高AGEs含有食の摂取が骨格筋の毛細血管構造や血管新生シグナルに与える影響を検証することを目的に,高AGEs含有食の作製と動物モデルの作製を試みた.先行研究をもとに実験動物用飼料を加熱し,終末糖化産物を多く含んだ飼料の作製方法を確立した.この飼料を実験動物に長期間摂取させることが可能か検証を継続しており,定期的に体重,摂餌量,飲水量,血液データなどをモニターしている.また,高AGEs含有食摂取動物のうち一部の動物から筋組織を採取し,毛細血管構造の組織学的解析,血管新生因子及び血管新生抑制因子のタンパク発現解析,遺伝子発現解析を行い,終末糖化産物が骨格筋毛細血管に与える影響についてデータの蓄積を進めている.高AGEs含有食の摂取により摂餌量の変化が見られたため,解析に用いる筋サンプルは摂餌量の変化の影響を受けやすい速筋線維で構成される筋(足底筋,長趾伸筋)と摂餌量の変化の影響を受けにくい遅筋線維で構成される筋(ヒラメ筋)を対象とした.今後は現在検証を進めているモデル動物を用いて,持久力やインスリン感受性などに関する評価も行う予定であり,高AGEs含有食の摂取がパフォーマンスや筋の代謝能に与える影響も検証することを予定している.本研究は3年計画で実施される予定で,2018年度で1年目が終了した.2018年度は高AGEs含有食,及びそれを長期間摂取した動物モデルの作製方法を確立でき,基礎データを蓄積した.今後,この動物モデルを用いて終末糖化産物が筋毛細血管に与える影響や運動による効果を検証することが可能となったため,当初の予定通り進捗していると判断している.高AGEs含有食を長期間摂取した動物の骨格筋を採取し,筋毛細血管の形態的特性を明らかにするとともに,血管新生因子および血管新生抑制因子の発現量をリアルタイムPCR法やウェスタンブロッティング法で明らかにする.2019年度からは自発運動による筋毛細血管への効果も検証するため,高AGEs食を摂取させた実験動物を回転ケージで飼育し,長期的に運動を実施させることを計画している.本研究の目的は,1)高終末糖化産物(AGEs)含有食の摂取が骨格筋の毛細血管構造や血管新生シグナルに与える影響を検証すること,及び2)高AGEs含有食の摂取下における継続的な運動が骨格筋毛細血管退行に及ぼす予防効果の新たなメカニズムを探索することの2点である.2018年度は高AGEs含有食の摂取が骨格筋の毛細血管構造や血管新生シグナルに与える影響を検証することを目的に,高AGEs含有食の作製と動物モデルの作製を試みた.先行研究をもとに実験動物用飼料を加熱し,終末糖化産物を多く含んだ飼料の作製方法を確立した.この飼料を実験動物に長期間摂取させることが可能か検証を継続しており,定期的に体重,摂餌量,飲水量,血液データなどをモニターしている.また,高AGEs含有食摂取動物のうち一部の動物から筋組織を採取し,毛細血管構造の組織学的解析,血管新生因子及び血管新生抑制因子のタンパク発現解析,遺伝子発現解析を行い,終末糖化産物が骨格筋毛細血管に与える影響についてデータの蓄積を進めている.高AGEs含有食の摂取により摂餌量の変化が見られたため,解析に用いる筋サンプルは摂餌量の変化の影響を受けやすい速筋線維で構成される筋(足底筋,長趾伸筋)と摂餌量の変化の影響を受けにくい遅筋線維で構成される筋(ヒラメ筋)を対象とした.今後は現在検証を進めているモデル動物を用いて,持久力やインスリン感受性などに関する評価も行う予定であり,高AGEs含有食の摂取がパフォーマンスや筋の代謝能に与える影響も検証することを予定している.本研究は3年計画で実施される予定で,2018年度で1年目が終了した.2018年度は高AGEs含有食,及びそれを長期間摂取した動物モデルの作製方法を確立でき,基礎データを蓄積した.今後,この動物モデルを用いて終末糖化産物が筋毛細血管に与える影響や運動による効果を検証することが可能となったため,当初の予定通り進捗していると判断している.高AGEs含有食を長期間摂取した動物の骨格筋を採取し,筋毛細血管の形態的特性を明らかにするとともに,血管新生因子および血管新生抑制因子の発現量をリアルタイムPCR法やウェスタンブロッティング法で明らかにする.2019年度からは自発運動による筋毛細血管への効果も検証するため,高AGEs食を摂取させた実験動物を回転ケージで飼育し,長期的に運動を実施させることを計画している.ほぼ計画通りに使用したが,当該年度の動物の使用匹数や飼料の消費量が少なくなったために残額が生じた.残額は次年度以降の動物購入費および飼料の購入費として使用する予定である.
アワビ類の再生産に及ぼす有機スズ化合物の毒性に関する実験的研究

1970年代以降、アワビ類の漁獲量は減少傾向にあるが、その原因は未だ明らかでない。昨年度までの調査研究により、われわれは有機スズ化合物(トリブチルスズ及びトリフェニルスズ)がアワビ類にも何らかの生殖機能障害を引き起こすとの仮説を立てた。この仮説検証の一環として、組織学的に正常と見られる対馬産アワビを有機スズ汚染が深刻であった城ヶ島に移植し、一定期間飼育した後の生殖巣の変化を観察する実験を1998年6月に開始した。殻長10cm程度の対馬産アワビχカ個体を、有機スズ汚染がかって相当深刻であり、現在でも海洋環境中から高濃度の有機スズが検出される城ヶ島の造船所前(黒島)とその近傍(中根)に半数ずつ移植し、1999年1月に黒島と中根からそれぞれ約半数ずつを取り上げた(残りの個体に関しては、引き続き、試験を続行中:1999年3月現在)。取り上げたアワビの生殖巣を切除してロスマン氏液で固定し、パラフィン包埋、薄切後、ヘマトキシリン/エオシン染色を施し、光学顕微鏡で観察した結果、黒島では雌9検体中8検体(88.9%)で、中根では雌8検体中7検体(87.5%)で卵巣中に精母細胞及び精細胞が観察され、このうち1検体では精細管の形成も観察された。これらの個体は雌が雄性化したものと考えられた。こうした検鏡所見はインポセックスが認められているパイの生殖巣において観察されたものと同一であり、イボニシやその他の新腹足類においてもインポセックスに伴う卵巣中での精子形成や精巣化が知られている。したがって、城ヶ島の造船所周辺の何らかの環境要因がアワビ類に、ベニスなどの外部生殖器は形成させないものの、インポセックスと質的に同等の雄性化(卵巣中での精子形成)を引き起こしたものと考えられた。その環境要因が有機スズ化合物である可能性は高いが、現段階では断定できないため、今後改めて室内実験を行うことにより原因の特定を目指す予定である。日本産アワビ類主要4種において、1970年代以降、漁獲量の一貫した減少傾向が見られている。また同時に人工放流個体の漁獲量に占める割合(混獲率)が増加傾向にある。種々の原因調査がなされてきたが、未だ明らかでない。そこで漁獲量の減少と混獲率の増大が著しい海域(A海域)とそうでない海域(B海域)から、マダカアワビを毎月購入し、その生殖巣組織標本の作製と含有される有機スズ化合物の化学分析を行なった。生殖巣組織標本はブアン固定/パラフィン包埋/HE染色により作製し、有機スズ含有量の化学分析はプロピル化/GC-FPD法により行なった。両海域から採集されたマダカアワビ試料について、A海域のものでは混獲率が平均で約90%と高かったのに対し、B海域のものでは平均で約10%であった。またその生殖巣の外部形態にも違いが見られ、B海域の試料個体では牛の角のように細長く伸びていたが、A海域のものでは短くいびつであった。卵巣と精巣の成熟過程をそれぞれ5段階(放卵/放精終期、回復期、前成熟期、成熟期及び放卵/放精期)に分け、それぞれの出現状況を調べたところ、B海域のものでは雌雄が短期間にしかも同時に成熟していたが、A海域のものではB海域のものに比べてかなり長期にわたって成熟個体が見られ、またその盛期が雌雄で一致していなかった。さらに雌において未成熟個体が周年観察され、精巣を形成していた個体も見られた。体内の有機スズ含有量は、ブチルスズ及びフェニルスズともに、A海域のものでB海域のものより高い傾向があった。

したがって、城ヶ島の造船所周辺の何らかの環境要因がアワビ類に、ベニスなどの外部生殖器は形成させないものの、インポセックスと質的に同等の雄性化(卵巣中での精子形成)を引き起こしたものと考えられた。その環境要因が有機スズ化合物である可能性は高いが、現段階では断定できないため、今後改めて室内実験を行うことにより原因の特定を目指す予定である。
貨幣・金融を中心とする近代世界システムにおけるインドと中国の比較

インド近代幣制は植民地期以前の伝統幣制の特質を継承しており、かつインド伝統幣制と中国のそれとは極めて類似した側面をもっていたことが、明らかになった。1930年代になってもインドでは、貨幣需要の季節性や不活発な内国為替という伝統的特質を引き継いでいた。それらは局地的な貨幣需給の自律性の現れとみることができる。その淵源を探ると、18世紀後半のベンガル地域の貨幣使用のあり方に典型的な原器を見いだすことができる。そこでは同じ銀でありながら、様々な銀貨が地域ごとに異なった選好に基づいて使用され、かつ同一地域でも商品ごとに違う貨幣が選好されることさえあった。これは19世紀の中国でも見られた現象であり、「雑種幣制」などと形容された。17から18世紀世界の産出された銀の3分の1づつが、それぞれインドと中国に流入したとも言われるが、どちらにおいても銀は地域ごと用途ごとに差別化されて流通したのである。全世界的な銀流通、ひいては貿易全体を支えていたのがインド・中国の銀需要であることを考慮すると、国際的な兌換性を強めるはずの銀の国際移動が、現地ではその兌換性を制限する動きを伴っていたことは、世界システムの初期のあり方に関して重大な知見である。
C_<60>を触媒活性中心にもつ多機能分子システムの構築とそれを用いた効率的化学変換

サッカーボール型炭素分子のC_<60>は,共に三重に縮重した極めて低い最低空軌道[π-LUMO(t_<1u>,-2.95 eV)]とnext π-LUMO(t_<1g>,-2.26 eV)の計6軌道の相互作用により,不対電子やπ電子をもつ分子を正八面体型に配位させることが可能となる。従って,例えば,C_<60>/γ-シクロデキストリン(1対2型)水溶性錯体(γ-Cyclodextrin-Bicapped C_<60>)のように2分子のγ-シクロデキストリン(γ-CyD)が向かい合うことによって生じるベルト位[16×2個の第二級水酸基が存在する(配座数4)]を水中に,上下2つのアピカル位(配位数2)を疎水性空間に保つことができれば,配位しにくい分子(例えば,窒素)でも疎水場ではC_<60>に配位可能となり,さらに配位活性化により種々の人工酵素的化学反応が効率的に起こることが期待される。我々は,この化学の新展開,すなわち,γ-Cyclodextrin-Bicapped C_<60>錯体の特異な新機能の発現誘導に大変興味を持ち,平成10,11年度の2年間に渡って鋭意検討したところ,本化学を展開する極めて重要かつ注目に値する以下の標題の研究を完成させることに成功した。3.γ-Cyclodextrin-Bicapped C_<60>型超分子錯体の触媒活性中心_<60>への電気化学および化学的手法による高効率的かつ連続的電子移動(電子供給)によるγ-Cyclodextrin-Bicapped C_<60>アニオン発生の確率と超分子触媒機能への応用以上サッカーボール型炭素分子のC_<60>は,共に三重に縮重した極めて低い最低空軌道[π-LUMO(t_<1u>,-2.95 eV)]とnext π-LUMO(t_<1g>,-2.26 eV)の計6軌道の相互作用により,不対電子やπ電子をもつ分子を正八面体型に配位させることが可能となる。3.γ-Cyclodextrin-Bicapped C_<60>型超分子錯体の触媒活性中心_<60>への電気化学および化学的手法による高効率的かつ連続的電子移動(電子供給)によるγ-Cyclodextrin-Bicapped C_<60>アニオン発生の確率と超分子触媒機能への応用以上
コンテンツ産業の技術変容と地方分散

本研究では、東京都への著しい産業集積が特徴であるコンテンツ産業において地方立地の動きが出ていることについて、非公開の統計データの分析とインタビュー調査を通じて、検討した。その結果、東京を中心とした現在の産業構造に弊害が顕著になったことで、そこから物理的に距離を取る立地行動によって獲得した競争力を、集積内での競争に生かしている企業が複数存在することが分かった。本年度には,未公開あるいは未整理のデータを整理すると共に,アニメ産業に関する本調査も開始した。新しく調査できた企業は2社であるが,それぞれ地方の拠点を持っており,近年のアニメ産業の動向を理解する上では鍵となる企業であり,調査は進展している。特に,1社からは重要な情報が得られた。また,既調査企業に対しても再訪調査を進め,近年のアニメ産業の動向理解を進めた。データ整理の内容は,平成21年度経済センサスの一部個票データから,「ゲームソフトウェア業」「映画・ビデオ制作業(テレビジョン番組制作業,アニメーション制作業を除く)」「テレビジョン番組制作業(アニメーション制作業を除く)」「アニメーション制作業」「映画・ビデオ・テレビジョン番組配給業」「レコード制作業」「ラジオ番組制作業」の7産業細分類における事業所数・従業者数・立地を明らかにした。これによって,アニメ産業とゲーム産業の基礎的データが把握できるだけではなく,他コンテンツ産業との比較が容易となった。また,聞き取り調査の実施があまり進んでいないのが大きな問題であるが,その一因が,聞き取り調査の結果から当初研究計画上の仮説修正を迫られたためである。すなわち,アニメ会社の地方立地上の意義が,単に生産技術上の変化から生まれたものでは無く,東京における産業集積内における制作環境の悪化が看過し得ない状況になってきたことがある。そして,地方立地によって集積内のロックイン効果から逃れる企業も出始めた。この点を,どのような観点から説明するかが,目下の課題となっている。本年度は、本調査を実施する準備として、既存調査や統計類の整理といった事前作業に注力した。これは、本研究の前段階として行った調査のまとめと報告も含むため、今後の調査協力を調査先から得やすくするためには、必要不可欠な作業であった。しかし、事前作業に手間取り想定以上の時間を要したため、当初計画と異なり、本年度には本調査に入れなかった点では、問題がある。ただ、事前作業はほぼ完了したため、今年度からまずアニメ産業に関する本調査に移行する。本年度におこなった事前作業の成果は、主に以下の3点である。第1に、アニメ産業におけるデジタル化の内実と、その分業体制に与えた影響を解明した。東京近辺の企業への調査が中心だが、地方企業も調査をしており、これによって、アニメ産業におけるデジタル化がどのようなものであったかが明らかとなった。したがって、地方企業の調査を円滑に行うための下地は整った。第2に、一般的にはコンテンツ産業を包含する概念である文化産業全般の立地について概観し、コンテンツ産業の中でも特に多人数で制作される業種が、東京都への集積傾向を示すことを確認した。それゆえ、アニメ産業とゲーム産業で進行している地方分散が、極めて興味深い現象であることが浮き彫りになった。第3に、なぜ地理学において文化産業が注目を集めているのかを整理し、本研究の意義の明確化を行った。以上の成果によって、円滑な本調査の実施が可能になったといえる。本年度は,昨年度に引き続き,未公開あるいは未整理のデータを整理した。その上で,既存研究を精査し,既に得られた調査情報と照らし合わせて,いくつかの研究報告を行った。データ整理としては,「広技苑2011年版」に掲載のゲーム会社データを元に,その参入退出数を算出した。それによって,約四半世紀にわたる日本のゲーム会社数の推移が明らかとなり,地方においてゲーム会社が減少したと思われる時期が明確になった。このデータも踏まえて,コンテンツ企業が地方に展開する理由としては,東京を中心とした現在の産業構造に弊害が顕著になったことが指摘できる。既存研究では,産業集積のロックイン効果を避けるために,外部から知識を取り入れることが重要であるとされている。しかし,たとえ新しい有効な知識を外部から獲得できても,その集積内の企業全ての利害関係が一致しているとは限らないため,その知識を活用できるかどうかは別問題である。既存研究は,この認識が不十分である。特にコンテンツ産業のように,文化性と経済性という二面性を持ち,前者を代表する企業群は後者を代表する企業群に対して,力関係が不利であることが多い場合には,産業集積内の利害対立が明白になりやすい。その結果,前者を実現するために肝要な知識が得られても,それを実施することが現実的に難しい場合が多い。そこで,東京の産業集積から物理的に距離を取ることで,ロックインを逃れる企業行動が見られるのである。ただし,地方立地した企業にとっても,メディアの中心地たる集積地域は重要であり,そことの関係を断ち切っているわけではない。必要と分かっていても,集積内では実現が難しい様々な施策を地方で実施し,それによって獲得した企業競争力を,集積内での競争に生かしているのである。

このように,既存理論に欠けていた認識を,実証から明らかにしたことが,本研究の成果である。人文地理学未公開データ整理に労力が割かれたことと,仮説の修正を迫られたことが大きい。本調査自体は進み始めているが,まだ十分企業数を調査できているとはいえない。アニメ産業にとっての地方分散の意味は見え始めているため,今後はそれを十分に立証するデータの収集に尽力する。ゲーム産業の調査については,アニメ産業調査に時間を取られているため,完全に終了できない可能性が高まっている。この点については,完全に調査が終了せずとも,今後の研究に繋がるような調査は行い,アニメ産業調査の成果も反映させて,仮説修正などを行う。未公開データの整理とは,第1に経済センサスの個票データであり,これが3万件超におよぶため,その抽出と整理および地図化に相応の時間を要してしまった。第2に,ゲームソフトの販売データの整理であり,これも3万件超におよぶため,未だに作業が完全に終了していない。また,本調査を始めたところ,当初予定していた仮説が技術変化を背景とした知識ネットワークと企業立地の変化であったのに対し,技術変化がもたらした産業構造変化による集積内ロックイン効果とその脱却という方向性がみえてきた。このための質問項目の練り直しに時間がかかった。初年度から行う予定であった本調査を実施できていないが、事前準備的な研究業績は複数公刊できているため、やや遅れているという評価である。遅れた理由は大きく2つある。第1に、本調査に移行する前に、これまでの研究成果を整理して調査先に報告すると共に、統計資料と研究動向の整理も行う必要があったが、それに時間を要してしまった。調査対象産業が、現在過渡期にあるため様々な事象が複雑に関係し、産業全体の方向性の整理と理解に難航したことが主因である。第2に、本調査を行うための事前調整を行う際に、一部の調査予定先からの反応が芳しくなかったこともあり、別の方向性からのアプローチを探っていることがある。全体としては,ゲームタイトルデータ入力・整理作業が終了していないため,その人件費支払額が,当年度において最大の支出となる。勤務先の研究費も活用して旅費を捻出し,アニメ会社に対する調査を行う。特に,修正した問題意識を基にして,既調査企業に対しても再訪調査を行いたいと考えている。この際には,昨年度整理したマクロデータなども提示資料として活用する。予定していて昨年度全くできなかったこととしてゲーム会社への調査があるが,新規調査先への訪問は当面難しそうであるため,既調査企業に対して,顔つなぎの意味も込めた再訪を行い,仮説の探索を行う。全体としては、アニメ産業に関する調査を本格化すると共に、並行してゲーム会社への調査に一部着手することで、当初予定からの遅れを挽回したいと考えている。そのため、まとまった時間が確保できなくとも隙間時間を縫って調査を進めると共に、アルバイトの活用によって、調査資料整理時間の短縮を図りたい。
量子液体の動力学的手法の開発とその同種粒子系への拡張

量子液体に対して数値的に厳密な時間相関関数を求めることを目指し、量子多体系ダイナミクスの新しい手法開発を行った。クラスター展開法を基にした手法であり、少数系の複素時間遷移要素を出来る限り厳密に求め、多体系の遷移要素を構築した。液体水素と液体ヘリウムに本手法を適用し、比較的短時間の範囲で収束が得られ、厳密解に近い値を求めることに成功した。同手法をさらに同種粒子(ボーズ、フェルミ粒子)系の量子液体にも拡張し、同種粒子対称性が時間相関関数に及ぼす影響を調べた。本研究は、クラスター展開法を基にした原子核の量子多体系ダイナミクスの新しい手法を開発し、量子液体に対して数値的に厳密な時間相関関数を求めることを目的としている。最近、様々な量子ダイナミクスの近似計算手法が提案されたが、等方ポテンシャルからなる単純量子液体の系でも速度自己相関関数の計算結果には手法間で大きな食い違いが見られた。そこで本研究では、この量子液体の時間相関関数の数値的厳密解をターゲットとした手法の開発を行い、既存の近似手法の精度を詳細に検証する。さらに、同種粒子(ボーズ、フェルミ粒子)系の量子液体にも拡張し、同種粒子対称性が時間相関関数に及ぼす影響の定量的理解も深める。本年度は三体効果を取り入れるプログラム開発を行った。三体の遷移要素は短時間の二体遷移要素から数値積分を繰り返すことで得た。九次元のデータとなるため多項式フィットを行い、モンテカルロ計算で簡単に数値評価できるようにした。また、多項式フィットが困難な領域では参照点を利用する重み付き最小二乗法による内挿法で評価できるようにした。結果、三体相関の導入により、精度が大幅に上がることを確認した。二体相関のみの計算と同様に、時間依存しない物理量の変化を求めることで遷移要素の精度を評価した。長時間では多体効果の影響が顕著になってくるため精度は落ちるが、二体と三体の比較を行うことにより、短時間で一致している時間領域では数値的に正確な解が得られたと言える。本年度は、昨年度までに行った三体までの相関を取り入れた計算を拡張し、四体まで取り入れるようにプログラムの変更を行った。四体系の複素時間遷移要素の数値評価であるが、基底関数法ではコストが大きく、十分な精度を得ることができなかったために、半古典論を基にした近似計算手法で求めた。遷移要素のデータは多次元であり、メモリ内に保存することが出来なかったために、モンテカルロ計算で逐一求めることとした。また、二体系から三体系、三体系から四体系の遷移要素をガウス積分による数値積分で求めることができるようにプログラムの拡張も行った。これにより、原理的にはすべての相関を自動的に取り入れることが可能となった。同種粒子系の拡張に対しては、まず、ボーズ粒子系への適用を行った。二次元のLennard-Jonesボーズ流体へと適用し、ボルツマン統計の下での計算と比較を行い、時間相関関数における同種粒子の効果を議論した。来年度は、Fixed Node Approximationを用いたフェルミ系への展開を行い、ボーズ系と同様に二次元流体の時間相関関数を算出する予定である。本年度は、昨年度までに行った三体までの相関を取り入れた計算を拡張し、四体まで取り入れるようにプログラムの変更、さらに整備を行った。また、Fixed Node Approximationを利用してフェルミ系への応用も試み、ボーズ流体系と同様に、二次元のLennard-Jonesフェルミ流体へと適用した。
戦後日本のアジア地域主義外交1952-1966

平成18年9月から助成を受けた本プロジェクトは、1950、60年代における日本のアジア地域協力構想--地域主義--の出現要因、その内容、日本政府の政策意図、そして最終的に挫折に至ったプロセスを実証的に解き明かすことを意図したものである。9月の終わりから10月にかけて、申請者は英国と豪州の公文書館で資料蒐集を行い、また日本外務省の情報公開申請をかなり頻繁に行った。その結果、従来の研究が到達することのなかった水準の緻密な実証研究が可能になったと考えている。その成果の概略は次の通りである。第一に、1950、60年代における日本のアジア地域主義外交の事例をすべて分析し、各々の事例で、その歴史的な評価を塗り替えることに成功した。第二に、この時代における日本のアジア認識を、対米認識を含めた形で立体的に浮き彫りにすることができた。第三に、日本のアジア地域主義外交の出現要因を明らかにし、そして第四に、アジア地域主義をめぐる日・米・アジアの国際関係を実証的に分析することによって、この時期にアジアにおける地域協力が進まなかった理由を解き明かすことができた。その成果は博士論文(論文博士)として東京大学に学位請求し、平成19年2月に学位を取得した。現在、出版準備を進めている。本研究の当初計画は2年であったが、予想していたよりもかなり早く研究を終了することができたので、19年度は長期海外研修に行く予定を立て、補助金の受給は1年のみとして、2年目は辞退したいと考えている。
揚水井近傍に発生する地下水流れを活用する高効率型地中熱利用システムの実用化

本研究では,揚水井の近傍で人工的に喚起される地下水流れに着目し,これを活用したエネルギー効率の高い地中熱利用システムの構築を目指す。研究では冷暖房試験を通して揚水による節電効果を定量的に確認し,次に数値シミュレーションにより,揚水量・熱交換井の配置などに関する感度計算を行い,システム設計手法を確立する。さらに,本システムの導入を考慮した地中熱ポテンシャルマップを構築し,温暖化対策への貢献を目指す。
妊娠におけるナトリウム利尿ペプチドの病態生理的意義の検討

1、軽症妊娠中毒症妊婦において母体血漿中のナトリウム利尿ペプチド(ANP, BNP)濃度およびsecond messengerであるcGMP濃度が上昇する。これに対して重症妊娠中毒症ではANP, BNP濃度はさらに上昇するが、cGMP濃度はむしろ低下することが明らかとなった。このことからナトリウム利尿ペプチド系の破綻が妊娠中毒症の病因に関与している可能性が強く示唆された。2、仮死胎児仮死症例において、臍帯血中ANP, BNP濃度のみならずsecond messengerであるcGMP濃度が上昇することが明らかとなり、胎児胎盤循環調節にナトリウム利尿ペプチドが寄与している可能性が明らかとなった。3、妊娠中毒症妊婦血中のnitric oxide(NO)代謝産物(NOx)濃度は正常妊婦血中と同程度であることが明らかとなった。4、我々は既に、羊膜細胞からBNPが分泌されることを報告しているが、羊膜細胞由来のBNPが妊娠維持に対する作用を明らかにするために、妊娠および非妊娠のラット子宮筋片を95%O_2,5% CO_2、37°CのKrebs-Henselite液中でプロスタグランジンF2αを用いて自律収縮を誘発し、BNPおよび8-brom-cGMPを累積適応しつつ等尺性張力変化を記録し、BNPの妊娠子宮収縮抑制作用を検討した。BNPおよび8-brom-cGMPの添加により妊娠子宮筋の収縮は用量依存的に抑制されたが、非妊娠子宮筋の収縮は抑制されなかった。このことから羊膜細胞由来のBNPが子宮筋の収縮を抑制し妊娠維持に寄与する可能性のみならず、子宮平滑筋は受容体レベルあるいはGキナーゼレベルにおいてナトリウム利尿ペプチドに対する反応性を妊娠期間だけ獲得する可能性が示唆された。
マラリアを含む感染性病原虫由来の酵素阻害剤の開発とその作用機構の解明

本研究課題では、3つの感染性寄生原虫の生命維持活動に重要な酵素のX線結晶構造解析を行い、阻害剤候補化合物を探索するためのインシリコ創薬のための構造基盤を構築することを目的とし、(1)マラリア由来のピリミジン合成に関する必須の酵素2種、および、(2)シャーガス病およびリーシュマニア症由来のプロスタグランジン(PG)F合成酵素と阻害剤複合体のX線構造解析を行った。熱帯熱マラリアPlasmodium falciparum(Pf)由来Orotate phosphoriboosyltransferase(pyr5)およびOrotidine 5'-monophosphate decarboxylase(pyr6)について、大腸菌を利用した酵素の大量発現と大量精製を行い結晶化したところ、pyr6についてnativeおよび反応生成物UMP複合体の構造解析に成功し、それぞれ2.7および2.6A分解能で解明して反応機構を検討した(J.Biochem.,2008)。また、シャーガス病とリーシュマニア症の原虫由来PGF合成酵素について結晶ヒを行ったところ、シャーガス病については1.7A分解能までの回折データを収集し(Acta Cryst. F, 2007)、フラビン結合型のPGF合成酵素を初めて高精度に解析した(in preparation)。リーシュマニア症病原虫由来PGF合成酵素については、インドメタシン結合型構造について詳細な構造機能相関について検討を加え知見を得ている。本研究課題では、3つの感染性寄生原虫の生命維持活動に重要な酵素のX線結晶構造解析を行い、インシリコ創薬のための構造基盤を構築し、阻害剤候補化合物を探索することを目的としている。そこで、(1)マラリア由来のピリミジン合成に関する必須の酵素2種、および、(2)シャーガス病およびリーシュマニア症由来のプロスタグランジン(PG)F合成酵素と阻害剤複合体のX線構造解析を行い、インシリコ創薬を展開するだけでなく、特異的阻害剤による、これら酵素の病理学的知見を得ることを目的とした。熱帯熱マラリアPlasmodium falciparum(Pf)由来Orotate phosphoribosyltransferase(pyr5)およびOrotidine 5'-monophosphate decarboxylase(pyr6)は、グルタミン酸からRNAやDNAの原料となるピリミジンヌクレオチドをde novo合成する、5番目および6番目の酵素である。これら酵素の阻害剤は抗マラリア薬として有効である。そこで、pyr5およびpry6について、大腸菌を使った大量発現および大量精製を行い、pyr6について良好な結晶が得られ、native構造、および反応性生物であるUMPとの複合体構造のX線構造解析に成功し、それぞれ2.7Å、2.6Å分解能で明らかとした。一方、シャーガス病、および、リーシュマニア症由来PGF合成酵素は、増殖の結果としてPGF_<2α>が血中に大量に放出され、心筋梗塞や流産の原因となる。寄生虫の増殖にPGF_<2α>がどのような役割を果たすのか、病理学的研究へ応用する意味でも特異的阻害剤の開発が望まれている。そこで、2つのPGF合成酵素とフラビン結合型、およびインドメタシン結合型の複合体について、それぞれ、2.0Å分解能、1.8Å分解能でX線構造解析を行い、知見を得た。熱帯熱マラリアPlasmodium falciparum(Pf)由来Orotate phosphoribosyltransferase(pyr5)およびOrotidine 5' -monophosphate decarboxylase (pyr6)について、大腸菌を利用した酵素の大量発現と大量精製を行い結晶化したところ、pyr6についてnativeおよび反応生成物UMP複合体の構造解析に成功し、それぞれ2.7および2.6Å分解能で解明して反応機構を検討した(J. Biochem.,2008)。

また、シャーガス病とリーシュマニア症の原虫由来PGF合成酵素について結晶化を行ったところ、シャーガス病については1.7Å分解能までの回折データを収集し(Acta Cryst. F,2007)、フラビン結合型のPGF合成酵素を初めて高精度に解析した(in preparation)。リーシュマニア症病原虫由来PGF合成酵素については、インドメタシン結合型構造について詳細な構造機能相関について検討を加え知見を得ている。
ヘテロバイメタリッククラスターの触媒作用に関する理論的研究

本研究では、固体表面および金属錯体の関与する反応に対して、その触媒作用のメカニズムを理論的に解明することを目指した。固体表面に対しては、クラスターモデルによる取り扱いで問題となる、クラスターサイズ依存性に関して系統的に調べた。その結果、吸着分子の構造や振動数などは金属原子数個のクラスターを用いた計算でも収束しているが、生成熱などエネルギーは40個のクラスターを用いても収束が見られない、という興味深い結果が得られた。その原因として、クラスターを切り出したことによる不安定性が直接エネルギー計算に影響していることが示された。具体的な触媒反応としては、銅表面におけるメタノール合成を取り上げ、吸着活性種の特定、反応経路の決定、銅の触媒作用、蒸着亜鉛の助触媒効果などを検討した。特に本年度は、律速段階であるフオーメートからジオキソメチレンに至る過程を重点的に調べ、一般にその特定が困難とされる固体表面反応の遷移状態を理論的に求めることに成功した。金属錯体の関与する反応としては、昨年度から取り組んでいるRu(II)-Sn(II)複核錯体における酢酸合成反応を引き続き検討した。本研究を通して、異種金属間結合が触媒反応に果たす多種多様な機能の解明に、理論的にはどのようなアプローチが可能かを検討することができた。本研究では、(1)Cu/Zn0触媒によるメタノール合成と(2)Ru(II)-Sn(II)二核錯体触媒による酢酸合成を取り上げ、触媒作用のメカニズムを理論的に解明することを目指した。研究(1)では、吸着フォーメートの水素化反応を理論的に検討した。Cu-CuサイトおよびCu-Znサイトに結合したフォーメートの振動スペクトルを理論的に調べた結果、Zn/Cu(111)表面に特異な吸着フォーメートのスペクトルは、Cu-Znサイト、つまりCuとZnに橋掛けした構造であることが明らかとなった。吸着フォルメイトの水素化過程では、ギ酸は生成されずジオキソメチレンを経由しメトキシが生成されることがわかった。更に、この水素化過程で最も不安定な中間体であるジオキソメチレンは、Cu-Cuサイトに結合するより、Cu-Znサイトに結合した方が活性化されることも理論的に示された。研究(2)では、酢酸合成で重要なメチル・フォーメート型中間体の構造・安定性や反応性について研究した。Ru(II)-Sn(II)複核錯体上のフォーメートの安定構造には、Ruにバイデンテート型で結合した中間体とRuとSnに橋掛けした中間体が存在した。RuとSnに橋掛けした中間体は反応物に比べて安定であるにもかかわらず、ヒドリド・アセタト型錯体への異性化も容易であることが示された。一方、Ru(II)単核錯体では、フォーメートがRuにバイデンテート型で結合した中間体しか存在せず、活性中間体は得られなかった。上記のように本研究では、固体触媒における金属触媒-助触媒間結合や複核金属錯体における異種金属間結合が触媒反応に果たす多種多様な機能を明らかにすることができ、今後の理論主導による触媒設計への第一歩となるものと考えている。
水稲直播栽培の高位安定化－中茎のアブシジン酸による伸長促進と突然変異系統の探索－

アブシジン酸(ABA)の中茎伸長作用におけるメカニズムやABA処理が直播水稲の生育に及ぼす影響を検討した.ABA処理により,種子中の乾物重の減少が少なく,澱粉分解酵素の活性が低かったことから,ABAによる中茎の伸長の際には,胚乳養分の利用効率が高いことが示唆された.ABA処理により細胞成長に関与する遺伝子の発現量の増加がみられた.突然変異処理で得られた後代は,未発芽の種子が多く,発芽しても中茎は伸長しなかった.ABA処理により,催芽や初期生育が不揃いであったが,処理籾の中には中茎の伸長個体が有り,現在,より安定的な処理法を検討中である.イネの中茎伸長性について本年度では,以下の実験を行った.1ABAにおけるイネ中茎伸長促進作用の生理的機構:解析対象物質のサンプリング時期を決定するために,中茎長の経時変化を検討した結果,対照区では,播種4日後に伸長が終了したが,ABA処理区では,播種8日後まで伸長がみられた.次に,対照区とABA処理区の炭水化物分解酵素と糖含量の点から検討した結果,予想とは異なり,ABA処理区では,播種6日後までの炭水化物分解酵素の活性が,対照区よりも低く推移した.また,可溶性糖類の含量も,ABA処理区は無処理区に比べて少なく推移した.一般に,種子の発芽や胚の成長を促進する際には,炭水化物分解酵素の活性化と可溶性糖類の増加がみられるが,中茎の伸長ではむしろ逆の現象がみられるという,作物生理学的に興味深い結果が得られた.この結果から,次年度以降は,イネの中茎伸長に関する糖代謝の関連要因について精査する必要があると考えられた.2イネ中茎伸長促進作用の遺伝的機構:供試品種の中に,中茎の伸長性が著しいものをみいだした.通常,日本型品種はインド型品種に比べて,中茎の伸長量が小さいため,本品種は,中茎伸長性の遺伝的特性を検討する上で有益な材料と考えられた.また,種子に核種の異なる放射線を照射して突然変異を誘発し,圃場条件下で栽培後,次年度で解析可能な後代種子を得ることができた.3ABA処理における直播水稲の生育:種子浸漬法によりABA処理した種子は,催芽が不揃いとなり,播種後の生育にばらつきがみられたことから,現在のところ,ABAの種子への処理法をさらに検討する必要があると考えられた.昨年度,種子の貯蔵養分における糖代謝の点から検討した結果,当初の予想とは異なり,ABA処理による中茎の伸長促進には,炭水化物分解酵素の活性の低下と一部の可溶性糖類の減少がみられた.本年度では,イネの中茎伸長に関する糖代謝について,詳細に検討した.1ABAにおけるイネ中茎伸長促進作用の生理的機構:炭水化物分解酵素の活性は, ABA区では対照区に比べて低く推移した.ABA区では乾燥籾重が大きく,α-アミラーゼ活性が低く推移したことから,ABAによる中茎の伸長には,胚乳養分の利用効率が高いことが示唆された.玄米のグルコース含量は, ABA区は対照区に比べて低く推移したが,中茎のグルコース含量は,ABA区の方が対照区に比べて高く推移した.このことから,ABAによるグルコースの増加は,中茎の伸長を促進する一因と考えられた.2中茎伸長促進作用の遺伝的機構:1の炭水化物分解酵素の動態を,ウエスタンブロッティングで検討した結果,3種のアイソフォームの中で2種において,ABA区では,対照区に比べて発現が弱かった.しかし,1種のアイソフォームでは,ABA区の方が対照区に比べて,強い発現がみられた.また,対照区では中茎の伸長性が小さいために,RT-PCRに使用するサンプル数の確保が困難であったが,定法の改良により,効率的RNA抽出法をほぼ確立した.昨年度,放射線照射した種子を,播種し中茎の伸長性のある個体の選抜を試みたが,目的とする個体はみられなかった.日本型イネにおいて,中茎が伸長する品種については,GC/MS分析により,中茎の伸長には内生ABAの関与が示された.3ABA処理における直播水稲の生育:催芽揃いのよいABAの種子浸漬法を検討した.数段階の浸種時間を設定しABA処理したが,現時点においても,催芽や播種後の生育にばらつきがみられ,ABAの処理法をさらに検討する必要がある.昨年度の実験で,ABAにおける中茎伸長促進作用の生理的検討について, ABA処理では,炭水化物代謝に関与する酵素活性や可溶性糖類の含量が対照区よりも低いという,既存の研究例とは異なる,作物生理学上,興味深い結果が得られた.本年度では,イネの中茎伸長に関する糖代謝について詳細に検討した.その結果,ABA区では対照区に比べて乾燥籾重が大きく,炭水化物分解酵素の活性が低く推移したことから,ABAによる中茎の伸長の際には,胚乳養分の利用効率が高いことが示唆された.また,この炭水化物分解酵素において,3種類のアイソフォームの発現解析により,ABA処理によって,特定のアイソフォームの発現パターンが変化すると考えられた.また,本年度では,RT-PCRによる,遺伝子発現の解析について,効率的かつ高純度のRNA抽出法を確立できたため,次年度の実験を進める準備ができた.