hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鶏骨髄骨の形成及び吸収が卵殼不良卵(軟卵,薄卵殼卵)の発現に及ぼす影響

小腸から吸収されたカルシウムの大部分は産卵期に形成される鳥類雌の特異組織である骨髄骨に蓄積され、その後卵殻のカルシウムに利用される。しかしながら、カルシウム沈着が不十分な卵殻質不良卵は骨髄骨から卵殻へのかしながら、カルシウム沈着が不十分な卵殻質不良卵は骨髄骨から卵殻へのカルシウムの供給、すなわち骨髄骨の吸収が行われていない可能性がある。本研究では卵殻質不良卵を産生するニワトリ(軟卵産生鶏)の骨髄骨の態度を組織学的、組織化学的およびX線学的に調べ、さらにカルシウムの輸送に関与するCa-ATPase活性を小腸および卵管子宮部について組織化学的に調べ、正常卵を産生するニワトリ(正常卵産生鶏)と比較検討した。得られた成績は次のとおりであった。1.正常卵産生鶏に比べ、軟卵産生鶏の骨髄骨は幅が厚く、骨髄腔内に過度に形成され、しかも骨基質は不規則にわん曲した層板構造を示した。2.軟卵産生鶏の骨髄骨表面に出現する破骨細胞は、正常卵産生鶏と比較して数が少なく、扁平で萎縮し、骨吸収の示標とされているAcid phosphatase活性が弱かった。一方、骨芽細胞は肥大し、骨形成の示標であるAlkaline phosphatase活性が強かった。3.軟卵産生鶏の骨髄骨の基質組成は、正常卵産生鶏とは逆にコラーゲン線維が多く、酸性粘液多糖類が著しく少なかった。4.軟卵産生鶏の骨髄骨のX線吸収度は正常卵産生鶏よりも一般に高く、石灰化が著しかった。5.軟卵産生鶏のCa-ATPase活性は、小腸表面上皮細胞において正常卵産生鶏と同様に強かったものの、卵殻形成に必要なカルシウムを分泌する卵管子宮部管状腺細胞では正常卵産生鶏に比べ著しく弱かった。6.以上のことから、軟卵産生鶏では小腸のカルシウムの吸収輸送は正常であったが、骨髄骨の吸収が不活発で、骨髄骨におけるカルシウムの放出が低下していた。その結果、卵殻形成のためのカルシウムが骨髄骨から卵管子宮部に供給されず、卵管子宮部のカルシウム輸送も低下していることが示唆された。
微分ゲーム理論の国際貿易論への適用可能性の検討

本研究の最も重要な成果は次の定理の証明である。次のような微分ゲームを考えよう。(1)プレーヤーの数をM、状態変数の数をN、各プレーヤーの制御変数の数をJ_iとする。ただしM,N,J_iは任意の正の整数であり、i=1,...,Mである。(2)xをN次元の状態変数ヴェクトル、c_iをJ_i次元の(第iプレーヤーの)制御変数ヴェクトルとする。(3)状態変数の運動をN次の連立微分方程式系とする。ただしC≡(C_1,C_2,....,C_M)でドット(・)は時間微分を示す。(4)第iプレーヤーの目的汎関数をとする。だだし時間割引率rは正の定数とする。このような微分ゲームにおいて、もし(i)関数Fがxとcに関して一次同次、かつ(ii)関数u_iがc_iに関してα次同次、であれば(B)(A)のもとで各プレーヤーの価値関数V_iはxに関してα次同次となる。本年度の研究計画は微分ゲームの経済学への適用のために必要な数学、特に本研究にとって最も関連の深い最適制御理論や偏微分方程式論の学習を進めていくことであり、そのために関連分野の専門家から専門的知識の供給を受けることであった。本研究にとって最も重要な目標は状態変数が複数個存在するような微分ゲームにおいてそのFeedback-Nash均衡解がどのような性質を持っているか、特に、パラメーターに対してFeedback-Nash均衡解がどのように依存しているかを明らかにすることである。残念ながら国内の研究者の中でこの問題に関してヒントを与えてくれる人に会えなかったが、CanadaのMcGill大学経済学部のL. N. Long教授との間でこの問題に関して共同研究を開始することができた。具体的には、(i)もし目的汎関数及び状態変数の運動を規定する微分方程式を定義する(状態変数と戦略変数の)関数が広くhomotheticityと呼ばれるある特定の性質を満たすとき、Feedback-Nash均衡解について相当明快なcaharacterizationが可能であること。(ii)この「ある特定の性質」が経済理論において通常仮定されることから著しく離れたことではないこと。が、現時点までの同教授との共同研究のなかで明らかになってきた。この方向は非常に有望と考えられるので、本研究も今後同教授との共同研究を主軸にして進めていきたい。本研究の基本的な目的は、状態変数が複数個存在するような微分ゲームにおけるフィードバックナッシュ解の数学的性質について検討し、フィードバックナッシュ解を経済分析における基礎的な均衡概念の一つとして使用できる道を明らかにすることである。残念ながら、現在の段階までに当初の目的を達成することはできていないが、Ngo Van Long教授(カナダ、マギル大学経済学部及びCIRANO)との共同研究によって従来にない新しい研究成果が達成できた。筆者及び共同研究者のLong教授は、この定理が経済理論、特に貿易論及び近時の内生的経済成長論に対して相当程度適用可能性があると信じている。来年度はこの定理のこれらの分野への適用に重点を移していく予定である。本研究の基本的な目的は、状態変数が複数個存在するような微分ゲームにおけるフィードバックナシュ解の数学的性質について検討し、フィードバックナシュ解を経済分析における基礎的な均衡概念の一つとして使用できる道を明らかにすることである。残念ながら、現在の段階までに当初の目的を達成することはできていないが、従来にない新しい研究成果が達成できた。この成果に基づいてフィードバックナシュ解とオープン・ループ解が上記のようなタイプの微分ゲームにおいて一定の規則的関係にあることを示した。またこの成果が国際貿易論や成長論に対して持つ理論的意義についての考察を行った。
原生生物放散虫の被殻成分の進化とその起源

polycystine放散虫の遊走子を,SSU rDNA,光学および電子顕微鏡を用いて解析した.遊走細胞は,2つの鞭毛を備えた510 umの西洋ナシのような形をしており,油滴や液胞に囲まれたSrSO4の結晶が細胞質中に存在することがわかった.これらのことは,SiO2の骨殻をもつpolycystineとSrSO4の骨殻をもつacanthariaに共通の祖先があったことを示す.一方,放散虫に共生する渦鞭毛藻をGymnodiniumの新種と同定した.この結果は,少なくとも放散虫が2つの共生体をもち,それらが19世紀以来Zooxanthella nutriculaとして混同されてきたことを示唆する.海外研究協力者であるオスロ大学K.R.Bjorklund教授のノルウェーのチームとアメリカチーム合同で,寒冷海域のソグネフィヨルドでのサンプリングをおこなった.また,本年度は,K.R.Bjorklund教授が来日し,沖縄県本部沖での亜熱帯海域でのサンプリングも合わせておこなった.これらのサンプリングにより,オスロ大学と東京学芸大学それぞれで,放散虫培養およびcDNAの増幅を試みたが,現在のところcDNAライブラリの作成には至っていない.しかしながら,下記のいくつかの新知見が得られた.1)群体性および単体性ポリキスティネアそれぞれの遊走子の形態観察・遺伝子増幅に成功した(現在論文執筆中).2)放散虫とその共生体の多様性と普遍性が明らかになってきた.放散虫には海域を問わず同じ種類の共生藻が共生していることがわかった(投稿中).3)蛍光色素で,培養している放散虫の殻を染色し,被殻の形成過程が明らかになった.放散虫の殻は内から外へと階層的に成長するのと同時平行して,肥厚化による成長も同時におこなっていることがわかった(現在論文執筆中).4)放散虫の固定した硫酸ストロンチウム結晶を単結晶として取り出すことに成功した.1)放散虫のいくつかの種(ポリキスティネアの群体性の1種,単体性の2種,およびアカンサリアの数種)において,被殻成分と遊走子の保持する結晶の成分を明らかにする事ができ,その成果を海外学術雑誌に投稿した(雑誌論文参照).分子系統上で放散虫の系統の初期に分岐するアカンサリアとポリキスティネアがその発生初期に硫酸ストロンチウムの結晶をもつことは,両者共に硫酸ストロンチウムを固定する能力があり,とくにポリキスティネアは成長の段階で硫酸ストロンチウムからシリカへと骨殻形成に使う成分の発現をスイッチさせている可能性が考えられた.これら骨殻形成の進化やその生物学的なしくみを明らかにすることは,生物圏のシリカやストロンチウムの循環を考察する上で重要な知見をもたらすものと考える.2)放散虫数種に関して,その共生体(共生藻)の普遍性が明らかになった(現在投稿中).放散虫には,少なくとも2種類の渦鞭毛藻が共生していること,それらの一つは1800年代から報告されているZooxantellaに属するもので,もう一つは新種であることがわかった.そのいずれにおいても,遊走子のサイズが数μmであるのに対し,共生藻の大きさはそれよりも大きく,放散虫は有性生殖では子孫に共生藻を受け渡すことは不可能であると結論づけた.葉緑体のオルガネラ化については多くの生物学者の興味が注がれているが,放散虫と藻類のような緩い関係,つまり一世代限りの,世代間の受け渡しも分裂が同調することもない共生の形態はあまり興味の対象にはなっていなかった.今後は,汎世界的な規模や多くの個体で放散虫と共生体(藻)の関係を明らかにし,化石記録からの情報と組み合わせて考察することで,海洋における生物の共生系の進化の一つのモデルを構築することが可能であると考えている.polycystine放散虫の遊走子を,SSU rDNA,光学および電子顕微鏡を用いて解析した.遊走細胞は,2つの鞭毛を備えた510 umの西洋ナシのような形をしており,油滴や液胞に囲まれたSrSO4の結晶が細胞質中に存在することがわかった.これらのことは,SiO2の骨殻をもつpolycystineとSrSO4の骨殻をもつacanthariaに共通の祖先があったことを示す.一方,放散虫に共生する渦鞭毛藻をGymnodiniumの新種と同定した.この結果は,少なくとも放散虫が2つの共生体をもち,それらが19世紀以来Zooxanthella nutriculaとして混同されてきたことを示唆する.定点観測を続けている琉球大学熱帯生物圏研究センター瀬底研究施設において,連携研究者/研究協力者とともに同大学実験船によるサンプリングを計3回おこなった.1)放散虫の飼育・培養についてこれまで飼育に有用な餌が見つからなかったが,下記に示すように共生している渦鞭毛藻の培養に成功し,それが餌として効果的であることが判明した.これにより今後,蛍光色素などをもちいて殻の成長を観察することや,遊走子の分析などをおこなうめどがたった.2)放散虫に共生している藻類について放散虫に共生している藻類の,超薄切片観察および分子系統解析をすすめ,現時点で放散虫に特異的な共生藻2種を判別した(国際誌に論文2本・国内雑誌に論文1本投稿中)

.研究実績の概要に示したように,最終目的である放散虫のcDNAライブラリ作成については難航しているが,その実験の過程で付随するいくつかの新知見が得られた.これらの知見は,cDNA解析のような直接的な回答ではないが,形態的・生理学的に放散虫の殻形成の過程と普遍性を明らかにするという意味では重要な知見であった.生物圏のストロンチウム循環に放散虫が重要な役割を演じているという仮説のもと,骨殻形成の過程やその生物学的なしくみをまず明らかにできたことが,本科研の目的である生物圏のシリカやストロンチウムの循環を考察する上での順調な進展であったと考える.まず第一に,放散虫の飼育培養が可能になったこと.これまで放散虫に関して,生活環が回る様子を観察した研究者はいない.今後,飼育培養をおこなうことにより,遊走子放出や殻の成長の様子を追うことができると考えている.また第二に,放散虫に共生している藻類の内容が明らかになってきたこと.共生という戦略でニッチを拡大してきた原生生物,放散虫にとって,その共生体(藻)の種類を限定することは,宿主と共生体間の遺伝子の受け渡しの可能性を検討するための大きなステップととらえている.1)これまで得られたデータや新知見をまとめて論文を作成する(現在のところ,投稿中1本,執筆中3本いずれも英文).2)海外研究協力者のK.R.Bjorklund教授の再招へい.沖縄にてサンプリングおよび遺伝子解析をおこなう.3)ノルウェー・ソグネフィヨルドにて,ノルウェーチームと合同でサンプリング(予定).4)放散虫のcDNAライブラリの作成.5)共生藻の多様性の研究(シリカミネラリゼーションの遺伝子水平伝播についての検討)本年度はノルウェー・オスロ大学のチームと共同で,ノルウェーと沖縄,それぞれでサンプリングをおこなう.すでにcDNAライブラリの作成に成功しているオスロ大学との共同研究により,被殻形成能についての検討をすすめること.また,こちらでイニシアチブをとっている共生体の解析について,極域の放散虫と亜熱帯の放散虫で,保持している共生体に特異性があるのか,それともまったく異なる共生体を宿しているのかについてもあわせて検討する.また,本年度は放散虫の殻形成の過程をケイ酸の染色により明らかにする予定である.まずケイ藻を用いて予備実験をおこない,その後,秋のサンプリングで得られた個体を中心に殻形成の過程について実験をおこなう.必要と考えていた薬品類の一部購入を次年度に回したこと.ノルウェーを再度訪問する場合は旅費に加算するが,そうでない場合は予定通り遺伝子解析のための薬品購入に充てる予定.昨年度,研究経費の削減の可能性があったことから,年度途中まで大きな支出をひかえていたため,20万円程度の繰り越しを残している.次年度は,本年度残額と次年度使用額をあわせて,ノルウェーへのサンプリングと国際学会出席のための渡航に30万円程度,残額は,ルーチンの琉球大学へのサンプリング旅費,謝金,実験消耗品,および論文作成のための英文校閲費などをあわせて年間使用計画としたい.
ヘテロなエクソソーム集団を読み取る吸着界面の創製

細胞はエクソソームと呼ばれるベシクル(粒子)を放出し、細胞間でコミュニケーションしている。エクソソームは血液や尿などの体液に含まれており、がんなどの疾患の診断や治療に利用できる可能性がある。しかし、その精製方法や分析方法はまだ確立されていない。本研究では基板表面へのエクソソームの吸着の様子を調べ、基板の種類やエクソソームの種類によって吸着の仕方が異なることを明らかした。これにより、基板吸着を利用してエクソソームの性質を見分けられる可能性が示された。エクソソームは細胞が放出するナノサイズのベシクルで、体液に大量に含まれ、核酸やタンパク質などの細胞由来の情報をもつことから、がんなどの診断や治療への利用が期待されている。しかし現状では特定のエクソソームを単離することは難しい。本研究では試料中の“エクソソーム"の全体像を把握し、グループ分けを行うことを目的として研究を進めた。平成26年度は、エクソソームを二次元に展開して吸着させるための基板を作製した。基板の性質に応じてエクソソームが異なるパターンで基板に吸着することを期待し、表面の性質の異なる種々の基板を作製した。汎用性の高いガラス基板をもとに、シランカップリング剤による表面処理等を行い、親水/疎水性度と正/負の異なる基板を作製した。またガラスと性質の似た親水性基板としてマイカ(雲母)と、疎水性基板としてグラファイトも用いた。がん細胞株の培養上清からエクソソームを回収し、平衡密度勾配超遠心によって精製した。各精製画分に含まれる粒子の数やサイズ、発現タンパク質を調べ、また基板に滴下し、原子間力顕微鏡(AFM)で吸着物を観察した。エクソソームマーカーのタンパク質が発現している精製画分では、エクソソーム様のベシクルが基板に吸着しており、異なる基板表面に異なるパターンで吸着することが明らかとなった。正電荷をもつ基板には多数のベシクルが吸着したが、負電荷の基板では吸着量が減少し、また疎水的な基板では吸着が抑制される傾向が見られた。親水性基板では、マイカ上では一部のベシクルが平坦につぶれて広がって吸着していたが、親水化ガラス上ではベシクルの吸着そのものが抑制されるという興味深い結果が得られた。さらに基板に吸着した物質を見分けるためにラベル化を試み、抗体と金ナノ粒子を用いることで、基板表面にある分子への抗体の結合をAFMで見分けることができるようになった。あらゆる体液には、細胞が放出したナノサイズのベシクル(エクソソーム)が含まれている。エクソソームには核酸やタンパク質などの細胞に由来した情報が含まれていることから、がんなどの疾患の診断や治療への利用が期待されている。しかし現状ではエクソソームの単離、精製は簡単ではなく、"エクソソーム"試料には様々な物質が含まれている。本研究では基板吸着を利用して“エクソソーム"を把握し、グループ分けを行うことを目的として研究を進めた。各精製画分に含まれる粒子の数やサイズ、発現タンパク質を調べた。次にこの溶液を作製した基板に滴下し、原子間力顕微鏡(AFM)で吸着物を観察した。エクソソームマーカータンパク質の発現が高い精製画分では、エクソソーム様のベシクルの基板への吸着が観察された。また作製した基板表面によってベシクルの吸着挙動が異なることが示された。次に、抗体と金ナノ粒子を用いて基板に吸着した物質をラベル化し、AFMで見分けられるようにした。平成27年度は、異なる細胞株から回収したエクソソームを用いて、基板への吸着挙動の違いを比較した。その結果、基板上に吸着したエクソソームが著しく変形する細胞株があることがわかった。吸着時のベシクルの変形は、ベシクルの表面性状や固さを反映していると考えられ、溶液中のサイズ測定ではわからない情報が基板吸着によって得られることが示された。抗体と金ナノ粒子を用いて基板に吸着した物質をラベル化して観察した結果、ベシクル表面に発現している分子とベシクルの外にある分子を見分けることができた。平成26年度は、表面の性質の異なる種々の基板を作製し、エクソソームが異なる基板に対して異なるパターンで吸着することを示すことができた。また、抗体と金ナノ粒子を用いることで、基板に吸着した物質をAFMで見分けることができるようになった。これらの結果は、試料中のエクソソームの全体像の把握とグループ分けを行うために、エクソソームの基板への吸着パターンを利用できることを強く示唆するもので、また基板上で個々のエクソソームの性質を見分ける基本的な技術を取得したことを意味している。

平成26年度の成果をもとに平成27年度の実施計画を進めることが期待できることから、現在までの到達度を「おおむね順調に進展している」とした。生体関連化学、ナノバイオ平成26年度に作製した基板をもとに改良を行うのに加え、別の手法での基板作製を試みる。これらの基板に対するエクソソームの吸着挙動を調べる。また、対象とするエクソソームサンプルを増やし、精製画分や精製度、細胞株の異なるエクソソームサンプルに対して、それぞれどのような吸着パターンが得られるか調べる。基板上の個々のエクソソームの見分けを、抗体と金コロイドを用いて進めると同時に、他の手法でも見分けられないか検討する。エクソソーム試料の全体像の把握と理解を進めるために必要な基板と検出方法の組み合わせを検討し、エクソソームの検出/分離デバイス作製のための基盤技術の獲得を目指す。当初の計画では、一部の基板作製を他施設で作製あるいは外部委託する予定であったが、技術的な問題があることがわかり平成26年度は実施できなかった。そのため、これにかかる「人件費・謝金」、「物品費」に未使用額が生じた。別の方法で作製した基板で目的の成果が期待できそうであったので、その作製と評価を先に進めたが、比較的安価に基板を作製できるため、当初予定より使用額が少なくなった。基板の設計を見直し、平成26年度に実施できなかった基板作製を行うために未使用額を使用する予定である。新たに作製した基板と、平成26年度に作製した基板にも改良を加え、これらの基板を用いて、平成27年度の計画に従い、エクソソームの吸着挙動を調べる。どのようなエクソソームがどのような基板に吸着するのかを調べるため、エクソソームの検出法の開発も進める。
神経細胞によるミクログリアの機能調節に関する基礎的研究

ラットの顔面神経切断時、神経核にurokinase-type plasminogen activator(uPA)が誘導される現象は、ニューロンとミクログリアの相互作用の結果生じたものと推測されたため、昨年度、その関係を培養系で解析し、ニューロンがミクログリアを刺激しそのuPA産生・分泌を著しく促進することを報告した。すなわち、ニューロンがミクログリアの性質を調節しうることが明らかになってきた。ところで、このニューロン刺激を受けたミクログリアが傷害的性質を持つのか神経保護的性質を持つのは、生理学的/病理学的に大きな問題であるため、今年度はこの視点からの解析を行った。その結果、ニューロン刺激によりミクログリアでは、nerve growthfactor(NGF)やneurotrophin-4/5が誘導されたり、transforming growth factor beta 1(TGFβ1)やglialcell line-derived neurotrophic factor(GDNF)の産生・分泌が促進されることが明らかになった。一方、傷害性/炎症性サイトカインであるtumor necrosis factor alpha(TNFα)やinterleukin-1 beta(IL-1β)、またnitric oxide(NO)は、ニューロン刺激によってミクログリアに誘導されることはなかった。以上の結果から、ニューロンの刺激は、ミクログリアを神経栄養的/神経保護的な方向に調節していると考えられた。ラットの顔面神経切断時、顔面神経核にプラスミノーゲンアクチベーター(PA)が誘導された。このPAは阻害剤に対する感受性および分子量から、組織型PA(tPA)ではなく、ウロキナーゼ型PA(uPA)と同定された。そのuPAの産生経過は、ミクログリアの活性化経過とよく似ていることから、傷害された神経細胞によりミクログリアが活性化され、uPAを産生したものと推測された。そこでさらに、この現象を、培養ニューロンと培養ミクログリアを使用して検証した。ミクログリアとニューロンの共培養および培養上清の添加実験により、uPAを産生/分泌する細胞はミクログリアであり、ニューロンはその産生/分泌を促進することが明らかになった。ニューロンの培養上清(NCM)自身はuPAをほとんど含まないにも関わらず、ミクログリアのuPA産生/分泌を容量依存的に促進した。このNCMによるミクログリアの活性化作用は、リポポリサッカライド(LPS)による活性化と異なり、TNFα、IL-1βや一酸化窒素(NO)を誘導しなかった。しかし、ミクログリア細胞内の5'-ヌクレオチダーゼや酸フォスファターゼの比活性を上昇させる活性を示した。また、このNCMの活性は、熱に比較的不安定であった。以上の結果から、ニューロンはミクログリアの機能を調節する因子を産生すること、その因子はLPSによる活性化とは異なるメカニズムでミクログリアに作用することが示唆された。顔面神経切断時、このような因子がミクログリアに作用する可能性が推測される。
哺乳類ミトコンドリアの機能発現を保証するRNA結合タンパク質の解析

RNA結合タンパク質による転写後制御は、様々な生命現象において重要な役割を持つ。本研究では、RNA結合タンパク質hnRNPKがストレス存在下においてStress Granuleに局在し、ATPレベルの維持に関与することを見いだした。さらに、機能未知のRNA結合タンパク質RBM42が、ストレス時のATPレベルの調節に関与することを明らかにした。また、hnRNPKとRBM42がmRNA制御を介して細胞増殖において必須の役割を果たすことを明らかにした。熱、酸化、薬剤等のストレスに細胞がさらされると、翻訳は一時的に中断される。翻訳が中断されたmRNAは、RNA結合タンパク質とともにStress Granuleに蓄積し、分解から保護されている。RBM42は、Stress Granuleに局在するRNA結合タンパク質であるが、どのような遺伝子のmRNAを保護しているか不明である。本年度、siRNAによりRBM42をノックダウンした細胞を作製して、RBM42の機能を解析した。RBM42ノックダゥン細胞は、コントロール細胞に比べ細胞増殖が著しく低下した。また、RBM42ノックダウン細胞の細胞増殖の低下は、RNA結合ドメインに変異を導入した変異型RBM42を導入しても回復しなかった。さらに、RBM42は、通常、核に多く局在しているが、RBM42の核移行シグナルを欠いた細胞質に局在する変異型RBM42を導入した場合でも、野生型RBM42を導入した場合と同様に、RBM42ノックダウン細胞の細胞増殖の低下を回復した。これらの結果は、RBM42は、細胞質においてmRNA制御を介して細胞増殖に関与すること示す。現在、RBM42ノックダウン細胞の細胞増殖の低下の原因を明らかにするために、RBM42ノックダウン細胞においてmRNA量が低下する遺伝子をマイクロアレイにより解析中である。また、RBM42を精製し、RBM42と結合しているmRNAをマイクロアレイによる解析も進行中である。これらのマイクロアレイの解析結果から、細胞増殖におけるRBM42によるmRNA安定化のターゲット遺伝子が明らかになることが期待される。熱、紫外線、薬剤等のストレスに細胞がさらされると、翻訳は一時的に中断される。翻訳が中断されたmRNAは、RNA結合タンパク質とともにStress Granuleに蓄積し、mRNA分解から保護される。RBM42は、Stress Granuleに局在するRNA結合タンパク質であるが、RBM42がどのような遺伝子のmRNAを保護しているか不明であった。RBM42のターゲットmRNAを同定するために、RBM42を精製し、RBM42と結合するmRNAをマイクロアレイにより解析した。解析の結果、RBM42はアポトーシスの阻害分子であるXIAPのmRNAと結合することが明らかになった。さらに、RBM42ノックダウン細胞の遺伝子発現をマイクロアレイにより解析した結果、コントロール細胞に比べて、RBM42ノックダウン細胞ではXIAP mRNAが減少していることが明らかになった。これまでの報告から、XIAPは、小胞体ストレスにより起こるアポトーシスを抑制する機能を持つことが示されていた。RBM42の小胞体ストレス応答における機能を解析した結果、小胞体ストレス存在下では、RBM42のノックダウンにより細胞死が増加することが明らかになった。以上の結果から、小胞体ストレス存在下において、RBM42はXIAP mRNAの安定化することによりXIAPの発現を保証し、細胞をアポトーシスから防ぐ役割を果たすことが示唆される。
非相補塩基対を用いたナノ微粒子の合成と位置制御

本研究の目的はミスマッチDNAをテンプレートに利用した分子の精密プログラミング配列技術の確立である。その目的達成のため、以下の目標を設定し研究を行った。その結果、ミスマッチDNAと相互作用しうる幾つかの平面性金属錯体の開発に成功した。その例として、ベンゼン環にジケトナート配位部位を2つ有する架橋型配位子に対して3当量の希土類イオン(Eu3+,Y3+,Yb3+)を反応させM2L3型の前駆体錯体を合成した。この前駆体錯体に三座の補助配位子としてキラルビスオキサゾリン配位子をM2L3型の前駆体錯体に対して2当量反応させることで、平面性の4核希土類錯体を合成した。本申請研究の目的はミスマッチDNAなどのテンプレートに利用してこれまで未踏領域であった0.5数10nmの距離で分子をプログラミング配列する技術を確立することである。この目的を達成するために初年度はミスマッチDNA及び相補DNAにインターカレートするインターカレーション分子の開発を行った。このインターカレーション分子には金属イオンを集積させるために金属イオンとの結合部位を導入している。具体的な分子設計としては、代表的なインターカレーション分子のひとつであるカルバゾールを基盤として、金属イオンとの結合サイトを3箇所有する配位結合部位導入インターカレーション分子を合成した。合成はカップリング反応を用いてカルバゾールに金属イオン結合サイトを導入した。GPCによって精製単離し、1HNMRと質量分析により同定を行った。このインターカレーション分子に金属イオンとして亜鉛イオンを作用させると前駆体錯体である2:1錯体を与えることを、吸収、蛍光、1HNMRの精密滴定実験から明らかにした。この前駆体錯体は合計で4つの金属イオン結合サイトを有する。そのため、さらに過剰の亜鉛イオンを導入することでより複雑な組織構造を形成することがわかった。現在、この組織構造の同定をX線結晶構造解析及び質量分析から検討を行っている。さらにミスマッチDNAとの相互作用のために、前駆体錯体に適度な水溶性を与える分子設計を施すことを検討している。本研究は非相補塩基対を用いたナノ微粒子の合成と位置制御を行っている。その目的はミスマッチDNAをテンプレートに利用してこれまで未踏領域であった0.5数10nmの距離で分子をプログラミング配列する技術を確立することであり、そのため以下に示す研究項目に関して研究を進めている。1. DNAの二重らせん内のミスマッチ箇所はDNAの自動合成によって人為的にプログラミングすること。2.このプログラミング配列を利用して金属ナノ粒子の精密プログラミング配列。また具体的な項目としては研究計画1ミスマッチDNAの合成、研究計画2錯体のプログラミング、研究計画3ナノ粒子の担持研究計画4基盤への固定化、研究計画5加熱処理、有機物の除去、研究計画6カーボンナノチューブの生成の6つに分類される。本年度はこのうち、研究計画2錯体のプログラミングについて重点的に研究を行った。具体的にはDNAの2重らせんにインタカレーションすることが可能なπ電子系平面分子、カルバゾールを錯体化しDNAの2重らせんにメタルインサーションできる分子設計を施した。分子設計としてはカルバゾールの3、6位に回転自由度の高い三重結合を介して、金属イオンとの結合部位であるイミダゾール配位子を導入した。三重結合を導入する手法としては薗頭カップリングを利用した。さらにカルバゾール環の窒素部位にクライゼン縮合反応ジケトナート配位子を導入することで合計3箇所の結合部位を有する新規配位子を合成した。このカルバゾール配位子は亜鉛イオンと相互作用することで超分子を形成し、亜鉛イオン濃度に応答して2つのカルバゾール環の間にππ相互作用が形成することを見出した。本研究は申請書の内容に則して順調に進められている。実際に、研究計画2錯体のプログラミングに関してはほぼその目標が達成されており、この段階で既に論文として報告している(Chem. Commun. 2015.また本論文は同誌のバックカバーにも選出されており(back cover in Chem. Commun.)当該分野において大きなインパクトを与えることに成功している。本申請研究の目的はミスマッチDNAをテンプレートに利用してこれまで未踏領域であった0.5数10nmの距離で分子をプログラミング配列する技術を確立することである。そのための具体的な項目として、研究計画1ミスマッチDNAの合成研究計画2錯体のプログラミング研究計画3ナノ粒子の担持研究計画4基盤への固定化研究計画5加熱処理、有機物の除去研究計画6カーボンナノチューブの生成に取り組んだ。本年度はミスマッチDNAとの相互作用を行うことのできる平面性の希土類金属錯体の合成に取り組んだ。具体的には希土類金属の配位部位に平面性を持たせるため、三重結合を導入し平面性の高い芳香族金属配位部位を導入した新規平面性配位子を合成した。この新規平面性配位子に対して、ユーロピウムイオンや亜鉛イオンなどの金属イオンを作用させることで錯体形成を行った。錯体形成は紫外可視吸収スペクトルによる観測、及び質量分析から行った。またこれとは別にマイナスの電荷を帯びた8配位のキラル希土類錯体を自己集積化することで、DNAに見られるような特徴的な螺旋構造を構築できることを見出し、論文として報告することで(Chem. Com. 2016)大きなインパクトを与えることに成功した。

また基盤的な研究として別途、溶液中におけるマイナス電荷のユーロピウム錯体形成のダイナミクスを系統的な分光分析から明らかにしている(J. Phys Chem. A 2016)。これらの基礎的な知見は、ミスマッチDNAと金属錯体とを相互作用させる分子設計指針を構築すう上で重要である。本研究は概ね順調に進行している。新規平面性配位子を有する新規金属錯体群の構築に成功した。また透過型電子顕微鏡による観測からこの新規平面性配位子は、貧溶媒と良溶媒との界面においてユニークな自己組織化構造を形成することを明らかにした。またこれとは別にマイナスの電荷を帯びた8配位のキラル希土類錯体を自己集積化することで、DNAに見られるような特徴的な螺旋構造を構築できることを見出し、論文として報告することで(Chem. Com. 2016)大きなインパクトを与えることに成功した。本申請研究の目的はミスマッチDNAをテンプレートに利用してこれまで未踏領域であった0.5数10nmの距離で分子をプログラミング配列する技術を確立することである。そのための具体的な項目として、研究計画1ミスマッチDNAの合成研究計画2錯体のプログラミング研究計画3ナノ粒子の担持研究計画4基盤への固定化研究計画5加熱処理、有機物の除去研究計画6カーボンナノチューブの生成に取り組んだ。最終年度は主にミスマッチDNAとの相互作用を形成する平面性希土類超分子錯体の合成に取り組んだ。具体的にはベンゼン環にジケトナート配位部位を2つ有する架橋型配位子に対して3当量の希土類イオン(Eu3+,Y3+,Yb3+)を反応させM2L3型の前駆体錯体を合成した。この前駆体錯体に三座の補助配位子としてキラルビスオキサゾリン配位子をM2L3型の前駆体錯体に対して2当量反応させることで、平面性の4核希土類錯体を合成することに成功した。この4核希土類錯体はX線結晶構造解析によりその絶対配置を決定すりことができた。X線結晶構造解析の結果より希土類イオン間の距離がそれぞれ1nmx1nmのサイズを有する4核希土類構造を形成していることがわかった。また三座の補助配位子として用いたキラルビスオキサゾリン配位子はキラリティーを有しており、得られた4核希土類構造は大変珍しい環状ヘリケート構造を有することがわかった。この結果はJ. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 3683-3689 (DOI: 10.1021/jacs.7b12663.)に掲載され大きなインパクトを与えることに成功した。本研究の目的はミスマッチDNAをテンプレートに利用した分子の精密プログラミング配列技術の確立である。その目的達成のため、以下の目標を設定し研究を行った。その結果、ミスマッチDNAと相互作用しうる幾つかの平面性金属錯体の開発に成功した。その例として、ベンゼン環にジケトナート配位部位を2つ有する架橋型配位子に対して3当量の希土類イオン(Eu3+,Y3+,Yb3+)を反応させM2L3型の前駆体錯体を合成した。
神経内分泌的負荷試験によるリチウム反応性の予測

今回の研究の目的は、リチウム投与前に、meta-Chlorophenylpiperazineを用いた神経内分泌的負荷試験(以下、負荷試験と略す)を行い、それによって推定された脳内セロトニン神経系の活動性でもって、リチウム投与後の治療効果が予測できるか否か、確認することにある。最初の対象は、強迫性障害に羅患し、clomipramine 250mg/dayを長期間投与されている患者であった。この患者に対し、負荷試験を行った後にリチウムを追加し、3週間後に再び負荷試験を行った。その結果、リチウム追加前の負荷試験の際のホルモン分泌反応と比べ、投与後のホルモン分泌反応は軽度ながら増強していた。また、強迫症状もリチウム追加後は軽度ながら改善していた。次の対象は、強迫症状を有する精神分裂病患者であった。この患者においては、それまで投与されていた抗精神病薬にリチウムを追加し、その前後で負荷試験を行った。その結果、リチウム追加前と比較して3週間後にはやはり軽度ながらホルモン分泌反応が増強していた。しかしながら、精神症状は不変であった。異常、最初の症例はリチウムによる脳内セロトニン神経系の活動性増加と強迫症状の軽快がうまく相関している一方で、2番目の症例は相関していない。さらに、症例数を増やしての検討が必要である。
離散事象システムにおける制御系列の自動生成の研究

平成3年度は,「離散事象システムにおける制御系列の自動生成」を実現するため,まず,以下のような理論的研究を行った。(1)ペトリネットの活性必要十分条件の導出結果をふまえ,ペトリネットの可到達性の必要十分条件をペトリネットの状態方程式の解から得られるシーケンスグラフを用いて導出した。(2)ペトリネット状態方程式を満足する一次独立な解を求めるために一方法を導出した。(3)(1),(2)の結果を応用し,ネット構造と初期と目標のマーキングを与えることにより,制御系列を自動生成するアルゴリズムを導出した。次に,導出したアルゴリズムの有用性を検証するための摸擬生産システム以下のように構成した。(a)各アルゴリズムをワークステーション上で実現した。(b)ロボットアームや各装置を接続し,各装置がワークシテションから制御可能であることを確認した。平成4年度では,平成3年度の理論検討結果をふまえ,以下のような研究を行った。(1)ネット構造と初期と目標のマーキングを与えることにより,制御系列を自動生成するアルゴリズムのプログラム化を行い,シミュレーションにより発火系列を自動生成できることを確認した。(2)発火系列だけでなく各種ペトリネット解析アルゴリズムのプログラム化を行い,摸擬生産システムの設計,解析用ツールの充実の目指した。これにより,離散事象システムの解析が従来より容易に行うことができるようになった。以上のように,本研究の研究実施計画の目標であった。(1)制御発火系列を自動生成するアルゴリズムの導出(2)摸擬生産システムの構成と制御(3)導出したアルゴリズムのプログラム化と有効性の検証は,ほぼ予定通りに行うことができた。本年度は,「離散事象システムにおける制御系列の自動生成」を実現するため,まず,以下のような理論的研究を行った.(1)ペトリネットの活性必要十分条件の導出結果をふまえ,ペトリネットの可到達性の必要十分条件をペトリネットの状態方程式の解から得られるシ-ケンスグラフを用いて導出した.(2)ペトリネットの状態方程式を満足する一次独立な解を求めるための一方法を導出した.(3)(1),(2)の結果を応用し,ネット構造と初期と目標のマ-キングを与えることにより,制御系列を自動生成するアルゴリズムを導出した.次に,導出したアルゴリズムの有用性を検証するための模擬生産システムを下のように構成した.(a)各アルゴリズムをワ-クステ-シ上で実現した.(b)ロボットア-ムや各装置を接続し,各装置がワ-クステ-ションから制御可能であることを確認した.平成3年度の研究実施計画の目標であった(1)制御発火系列を自動生成するアルゴリズムの導出(2)模擬生産システムの構成は、ほぼ予定通りに行うことができた.しかし、以下の点が次年度に解決しなければならない問題点として残っている。・導出したアルゴリズムを扱えるネットの規模の拡大(階層化、分割)・アルゴリズムの簡単化・各ツ-ルを統合化と模擬生産システムの制御これらの問題点の解決は、平成4年度の研究実施計画の中に組み入れられている。平成3年度は,「離散事象システムにおける制御系列の自動生成」を実現するため,まず,以下のような理論的研究を行った.(1)ペトリネットの活性必要十分条件の導出結果をふまえ,ペトリネットの可到達性の必要十分条件をペトリネットの状態方程式の解から得られるシーケンスグラフを用いて導出した.(2)ペトリネットの状態方程式を満足する一次独立な解を求めるための一方法を導出した.(3)(1),(2)の結果を応用し,ネット構造と初期と目標のマーキングを与えることにより,制御系列を自動生成するアルゴリズムを導出した.

次に,導出したアルゴリズムの有用性を検証するための模擬生産システムを以下のように構成した.(a)各アルゴリズムをワークステーション上で実現した.(b)ロボットアームや各装置を接続し,各装置がワークステーションから制御可能であることを確認した.平成4年度では,平成3年度の理論的検討結果をふまえ,以下のような研究を行った.(1)ネット構造と初期と目標のマーキングを与えることにより,制御系列を自動生成するアルゴリズムのプログラム化を行い,シミュレーションにより発火系列を自動生成できることを確認した.(2)発火系列だけでなく各種ペトリネット解析アルゴリズムのプログラム化を行い,模擬生産システムの設計,解析用ツールの充実を目指した.これにより,離散事象システムの解析が従来より容易に行うことができるようになった.以上のように,本研究の研究実施計画の目標であった(1)制御発火系列を自動生成するアルゴリズムの導出(2)模擬生産システムの構成と制御(3)導出したアルゴリズムのプログラム化と有効性の検証は、ほぼ予定通りに行うことができた。
エキゾチックハドロンの生成反応と構造に関する研究

エキゾチックな構造をもったハドロンの構造を調べるとともに、その構造に特徴的な生成反応に関する研究を行った。構造に関する研究として、ハドロンの分子構造、テトラクォーク構造、カイラル対称性に基づいた構造の探索を行なった。ハドロンの分子構造に関する研究では、ユニタリ化された摂動論に基づいて散乱振幅を構成する際に自然な繰り込みの概念を導入することで、構造の理解をより一層進めることができた。QCD和則によりテトラクォーク構造をもった中間子の性質を調べ、スカラー中間子がテトラクォークであることが強く支持された。カイラル対称性に基づいた研究では3クォークバリオンのカイラル表現を分類し、マルチクォーク構造との関連を議論した。反応の研究ではスピン偏極量を含むいろいろな観測量を用い、ハドロンの量子数を決定するいくつかの方法を示唆すると同時に、QCD異常に基づいた高次項の効果の重要性を指摘し、反応機構を解明することでハドロンの構造を探る提案をした。(1)軽いスカラー中間子スカラー中間子8重項(σ,κ,f0,a0)はテトラクォークの候補として議論されてきた。我々はQCD和則を用いて、テトラクォークカレントによる2点関数の和則解析を行った。この際マルチクォークに特有な、カレントの複数自由度を解析し、物理状態に最もよく結合する最適化されたカレントを構成することに成功した。その結果、質量の実験値をほぼ再現することができた。(2)ペンタクォークバリオンの光生成エキゾチックバリオンの候補として、中性子標的から光によって生成されるN(1675)の生成反応を調べた。η中間子の生成に伴う可能な核子の共鳴を取り入れ、相対論的に共変な形で散乱振幅を書き下した。散乱断面積のエネルギー依存性、角度依存性、スピン偏極量を解析し、N(1675)の未知のスピンとパリチィーに関する理論的な考察を行った。(3)カイラルユニタリ模型の繰り込みカイラル摂動論に基づいて、バリオンの共鳴状態を中間子とバリオンの分子状態として記述する試みがなされている。この計算には発散が表れるので、それを除去するために繰り込みを行う。このときの繰り込み定数の物理的な意味を考察し、分子状態と通常の励起状態を区別する議論をした。(4)K中間子の光生成この研究はストレンジネスの生成を伴う最も基本的な反応で、エキゾチックハドロンの研究の基盤をなす。QCDアノマリーによって引き起こされる量子補正の重要性を指摘し、従来のパラメータ物理に対して微視的理論からの基礎を与えた。これにより反応の研究から構造を探る研究の展望を開くことができた。(1)φ中間子の光生成φ中間子の光生成のエネルギー依存性に、閾近傍で特異なピーク的な振る舞いが見られる。我々は同じエネルギー領域にあるΛ(1520)とのチャンネル結合を導入し、閾効果、終状対相互作用の効果を検討した。K行列の方法によって相互作用の全次数まで取り込んだT行列を構成しいろいろな断面積を計算した。その結果チャンネル結合の効果は小さいことが判明した。この結果はまもなく論文に執筆の予定。(2)テトラクォーク構造を持ったエキゾチック中間子qq*で到達できないJPC=1-+の量子数を持った中間子をテトラクォークで構成し、QCD和則の解析によってその質量を調べた。観測されている状態の内、重い状態π1(1600)の質量をほぼ説明できた。一方軽い方のπ1(1400)はテトラクォークでは再現できず、ハイブリッド状態である可能性を指摘することが出来た。(3)バリオンのカイラル対称性バリオンをカイラル群の既約表現に分類することによってその内部構造に関する情報を得ることが出来る。そこで3クォーク状態を仮定し、フレーバーSU(3)のカイラル表現を完全に分類し、その結果代数的に予言できる物理量として軸性結合と磁気能率係数を計算した。(4)軸性ベクトル中間子の分子構造カイラル理論によると、いくつかの励起ハドロンは基底状態ハドロンの複合系として分子的な構造を持つことが示唆されている。その一つとして、軸性ベクトル中間子であるa1,b1中間子をπρの複合系として扱い、その電磁崩壊を調べた。質量が良く再現できるにもかかわらず電磁崩壊には大きな不定性が残り、さらに構造の詳細を調べる必要があることを指摘した。今後は複合系としての状態と理論の対称性との整合性を調べる予定。

(1) K*中間子の光生成:K*中間子の光生成の理論計算として、ハドロンの有効ラグランジアンを使った先行研究があったが、今回Regge模型による記述を試みた。このエネルギー領域における中間子の生成機構を探るために重要な研究である。全断面積の他、スピン依存量を計算し、有効ラグランジアンの方法との違いを見いだした。(2)ベクトル中間子と核子の相互作用:ベクトル中間子と核子の分子状態を記述するため、ベクトル中間子とバリオンの相互作用を光生成によって調べた。その副産物として、ベクトル中間子の磁気能率の測定可能性を提案した。(3) QCD和則によるスカラー中間子の研究:ハドロンの共鳴状態は孤立した極ではあり得ず、連続状態の中に存在する。そのバックグラウンドを定量的に評価しながら、共鳴状態の情報を引き出すことをQCD和則の研究で行った。以前我々が提案した独立なカレントを組み合わせた最適化法を採用し連続状態の寄与を差し引くことで、数値的に安定した解を得ることができた。(4)バリオンのカイラル対称性:昨年度の段階で、バリオンをカイラル表現をSU(3)に拡張することができた。今回はその定式化を標準化し、さらに軸性結合定数の起源について物理的な解釈を与えた。(5)ファイ中間子の光生成:ハドロンの有効ラグランジアンによる記述として、K中間子のループ計算を行い断面積への寄与を評価した。この研究は現在継続中。
原発性線毛機能不全症候群－日本人に最適化した診断法の確立と診断アルゴリズムの開発

原発性線毛機能不全症候群(PCD: primary ciliarydyskinesia)は、線毛の構造・機能に関わる遺伝子の変異による主に常染色体潜性遺伝を示す。本邦でも約1万2000人の患者がいると推定されるが、欧米のようなPCD診断システムが未整備であり、副鼻腔気管支症候群として臨床診断されている症例、不妊症として治療を受けているが、同症と気づかれていない症例が多数存在することが予想される。また本邦で有病率の高い非結核性抗酸菌症と誤診断されている可能性も考えられる。本邦ではこれまでの報告の殆どが電子顕微鏡のみで行われ、症例報告レベルとして認めるのみである。これは、患者や家族に大きな負担となっている症例が多数存在することが予想される。将来の難病認定、医療補助を受けられる患者を、また新規治療法が開発されたときにメリットを受けられる症例を正確に抽出することが必須である。米国ガイドライン推奨法により、1鼻腔NO測定、2遺伝子検査、3電子顕微鏡検査を用い、症例蓄積を行い本邦独自の遺伝子パターン、phenotypeの存在を明らかとする。1広く疑い症例をひろいあげ、スクリーニングとしてレジスター法を用い鼻腔NO濃度測定を行う。左右2回ずつ測定し平均値をnl/minで示す。2鼻腔NO低値例、正常であっても臨床的に強く疑う症例、および鼻腔NO測定を行えなかった症例は遺伝子検査を行う。遺伝子は報告のある40遺伝子中32遺伝子をカバーするが、適宜対象遺伝数を増やしていく。3鼻腔NO低値例および鼻腔NO測定できないがPCDを強く疑い症例に鼻粘膜生検で得られた線毛を電子顕微鏡解析する。1.疑い症例(副鼻腔炎を合併した非結核性抗酸菌症などを含む)50例にスクリーニング検査として鼻腔NO測定を行った。2.これまでに14例に鼻腔NO低値例を認め、PCDと診断している3.遺伝子検査は25例で検討しており、5例でPCDに矛盾しない結果を得ている。4.遺伝子検査異常を確認した5例は、全例鼻腔NO低値であった(5/11)。5.欧米では稀であるが線毛の機能欠損を強く疑わせる遺伝子異常をhomoで認めており、本邦の特徴である可能性がある。6.対象を18歳以上としているため、呼吸不全を呈している症例が3例含まれていた。7.びまん性汎細気管支炎と診断されていた症例を複数認めている。本邦PCD症例の遺伝子変異、phenotypeの特徴を明らかとするために、継続して症例の蓄積を行っていく。症例数を増やすために他施設から広く患者紹介を受ける体制を作っていく。さらに疾患の認知を向上させるために、学会や研究会などで発表していく。また、新規遺伝子変異に対応するために解析可能な遺伝子数を増やしていく。電子顕微鏡検査は新機種を導入し解析能を改善していく。

症例数を増やすために他施設から広く患者紹介を受ける体制を作っていく。さらに疾患の認知を向上させるために、学会や研究会などで発表していく。また、新規遺伝子変異に対応するために解析可能な遺伝子数を増やしていく。電子顕微鏡検査は新機種を導入し解析能を改善していく。電子顕微鏡の入れ替えのために一時サンプル収集の中断を余儀なくされた。繰越により、次年度これらの解析を行う。
散居村における環境資源としての屋敷林の保在と利用に関する研究

全国散居村連絡協議会に参加する6市町(北海道栗沢町,岩手県胆沢町,山形県飯豊町,富山県砺波市,静岡県大井川町,島根県斐川町)において,次の事柄について調査を行った.1.砺波市にて行われた「全国散居村サミット」に参加し,それぞれの自治体がおかれている現状や将来ビジョンに関して把握した.さらに散居村の持つ共通の問題点や環境資源となりうる事項の有無などを調査した.2.屋敷林を持つ世帯を対象として聞き取り調査を行った結果,高齢化や核家族化によって屋敷林の存在が危険な状態にあることを把握した.3.屋敷内の平面図を作成するとともに植物社会学的植生調査や植物相調査を行った.その結果,植栽された樹木は全国的に共通する種が多いこと,それ以外の樹木は植生帯の違いによる異なる種であることが明らかとなった.4.環境学習プログラムを作成し,胆沢町役場とNPO組織と連携し,屋敷林を題材とする環境学習実践と展示活動を実施した.その結果,屋敷林の保存と利用にかかわる住民と行政の意識高揚に寄与した.さらに継続的な活動を行うためのプログラムを作成した.5.胆沢町において,散居や屋敷林に関するアンケート調査を1500世帯を対象に行った.回収された資料から,全域で現在の屋敷林を維持させることを望む声が最も多かった.しかし,屋敷周囲に影響を及ぼす落葉や枝,病害虫の発生などといった様々な問題点も指摘された,これらに対して,補助金などの公的資金の導入を希望する世帯が約7割と多かったが,それに反対する意見もあり,検討を要する事項といえた.さらに学習の機会などを設け,所有者の自助努力も必要といえるが,規制をしてまでも屋敷林を残すことに対しての反対の意見も多かった.全国散居村連絡協議会に参加する6市町(北海道栗沢町,岩手県胆沢町,山形県飯豊町,富山県砺波市,静岡県大井川町,島根県斐川町)において,次の事柄について調査を行った.1.砺波市にて行われた「全国散居村サミット」に参加し,それぞれの自治体がおかれている現状や将来ビジョンに関して把握した.さらに散居村の持つ共通の問題点や環境資源となりうる事項の有無などを調査した.2.屋敷林を持つ世帯を対象として聞き取り調査を行った結果,高齢化や核家族化によって屋敷林の存在が危険な状態にあることを把握した.3.屋敷内の平面図を作成するとともに植物社会学的植生調査や植物相調査を行った.その結果,植栽された樹木は全国的に共通する種が多いこと,それ以外の樹木は植生帯の違いによる異なる種であることが明らかとなった.4.環境学習プログラムを作成し,胆沢町役場とNPO組織と連携し,屋敷林を題材とする環境学習実践と展示活動を実施した.その結果,屋敷林の保存と利用にかかわる住民と行政の意識高揚に寄与した.さらに継続的な活動を行うためのプログラムを作成した.5.胆沢町において,散居や屋敷林に関するアンケート調査を1500世帯を対象に行った.回収された資料から,全域で現在の屋敷林を維持させることを望む声が最も多かった.しかし,屋敷周囲に影響を及ぼす落葉や枝,病害虫の発生などといった様々な問題点も指摘された,これらに対して,補助金などの公的資金の導入を希望する世帯が約7割と多かったが,それに反対する意見もあり,検討を要する事項といえた.さらに学習の機会などを設け,所有者の自助努力も必要といえるが,規制をしてまでも屋敷林を残すことに対しての反対の意見も多かった.全国散居村連絡協議会に参加する6市町(北海道栗沢町,岩手県胆沢町,山形県飯豊町,富山県砺波市,静岡県大井川町,島根県斐川町)において,次の事柄について調査した。1.砺波市にて行われた「全国散居村サミット」に参加し,それぞれの市町がおかれている現状や将来ビジョンを把握し,散居村の持つ問題点や環境資源の有無などをまとめた。2.上記のうちの5市町において,屋敷林を持つ414世帯を対象に統一したフォーマットによる聞き取り調査を行い,屋敷林の具体的な管理手法や日常生活における存在意義を明らかにするとともに,高齢化・核家族化が屋敷林の存続上,大きな課題となっている点を把握した。3.空中写真や大縮尺地形図を判読し,散居の現状や屋敷林の規模,景観的な特徴を明らかにするとともに屋敷林の類型化や分布図の作成を行った結果,農村地域での基盤整備による散居の明瞭化,都市近郊地域での都市化による散居の不明瞭化がそれぞれ進行し,屋敷林の単調化を確認した。4.2と同じ屋敷において,屋敷内の平面図の作成と生育植物のリストアップ,植物社会学的植生調査を行い,屋敷林の構造を明らかにした結果,植栽された樹木に共通種があるものの,それ以外は植生帯の違いによる出現種の相違が確認された。5.これらの研究成果に基づき,平成16年2月1日に岩手県胆沢町において農村自然再生シンポジウムを開催し,講演と討論会を行うとともに,胆沢生涯学習フェスティバルなどで研究成果を公表した。さらに平成16年度に計画している環境教育を主体とした「屋敷林の保存・利用モデル」を策定した。全国散居村連絡協議会に参加する3町(北海道栗沢町,岩手県胆沢町,島根県斐川町)を主体に,次の事柄について調査した。1.栗沢町砺波地区において,屋敷林を持つ4世帯を対象に統一したフォーマットによる聞き取り調査をおこなった。