hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模自然災害をもたらすブロッキングの素過程の解明及び長期予測の不確実性の低減

偏西風が蛇行し,移動性高低気圧が停滞するブロッキング現象は,多くの水文気象による極端現象に対し,大規模場から影響を与える.温暖化が十分進行した将来気候の予測計算において,その発生位置はやや北東にずれる事が既往研究により示されたが,これと日本の極端現象との関連を述べた研究は少ない.本研究では,IPCCの評価報告書に用いられた最新の将来予測結果におけるブロッキング発生位置の変化が,日本周辺の気温偏差に与える影響を解明した.また,温帯低気圧の発達によりブロッキングが形成・維持される機構が既存の研究により示されたが,本研究では高潮や強風,豪雨豪雪災害を考慮し,爆弾低気圧の停滞性・強度と,ブロッキングの位置および形状の関係について統計的な知見を得た.さらに,2016年8月に北海道に連続して襲来した台風による豪雨事例では,偏西風の異常な蛇行が観察された.本州の太平洋沖を北上する台風は,勢力を維持したまま北海道に接近しやすいが,このような台風経路が形成されやすい大気場のパターンを抽出した.上述の解析も含むブロッキングの事例・統計解析は,ブロッキングインデックスにより定量化される.このブロッキングインデックスは,ある経度における大気中上層の南北気圧勾配,または温位勾配の逆転により定義され,この勾配の程度により強度が,逆転した日数により継続期間が経験的に定義される.本研究では,偏西風の有するエネルギーの観点からより物理的にブロッキングを定義する研究を行った.Rossbyにより提案されたジェット気流を開水路流れに見立ててエネルギーを定量化する理論を現実大気に拡張させ,ブロッキングに代表される蛇行した偏西風が発生するための,エネルギーの必要条件を解明した.既往研究が示すブロッキングの定義に対して,ジェット気流が有するエネルギーという観点から物理的な意味を提示することに成功した.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。中緯度地域の極端現象の一因である大気ブロッキングの発生頻度は,太平洋域では将来気候において北東シフトすることが先行研究により示唆された.本年度は,この北東シフトに着目し,ブロッキングの発生位置の変化が,周辺の極端現象にどのような影響を与えるかを第5期結合モデル相互比較計画(CMIP5)の計算結果を用いて考察した.解析の結果,1.太平洋域の冬季において,将来ブロッキングが減少する領域においてブロッキングが発生した場合,日本周辺に低温な日を,ロシア極東部及びその北部の海域に高温な日を,オホーツク海西岸及びカムチャッカ半島東岸にて強い降水を発生させやすい.2.上述の日本周辺における低温な日に着目すると,将来気候において同極端現象は広域に一度に発生しやすくなる.3.さらに,日本周辺の低温な日の日数は,オホーツク海付近のブロッキングと同様に減少する.という知見が得られた.また,偏西風のような回転場における傾圧帯に発生する傾圧不安定波と,そこに発生する渦の剥離現象を再現し,ブロッキングの現象理解に役立てるため回転水槽実験を行った.本研究では,地球における極域に相当する水槽中央部の観察が可能であり,かつ傾圧不安定波の振幅を制限しない新たな設定において実験を行った.可視化法に関する技術的な問題を解決し,以下のような解析結果が得られた.1.スペクトル密度を算出すると,水槽中の傾圧不安定波の波数は地球と同様波数4程度にスペクトルピークを有した.また,概ね高波数領域では波数kについてk-5/3則に,低波数領域ではk-3則に一致することが確認された.2.傾圧不安定波の蛇行の振幅を制限させないため,時事刻々と流れが変化する.偏西風に相当する傾圧帯の帯状流れの流速並びに蛇行の波数が周期的に変動する.3.傾圧帯の帯状流れの流速は,水槽中心部の渦度と同期して変動することが確認された.当該年度において本研究課題は,主に4点の大きな成果があった.まず一つ目は,冬季の大気ブロッキング現象と北西太平洋域の極端現象の関係を定量的に解析した点である.北太平洋域に発生するブロッキングは,最先端の同現象の同定手法を用いて解析すると冬季においては10日に4日程度と高い頻度で発生する現象である一方,低い頻度で発生する極端現象に関係していることから,その定量化が非常に困難である.本研究ではその関係を定量化するとともに,将来気候におけるブロッキングと日本周辺で発生する低温な日との関係も明らかにした.二つ目は,2014年に発生した北海道根室市に高潮災害をもたらした爆弾低気圧に着目し,その発達過程や停滞性について統計的な解析を行った点である.同事例で重要なプロセスであった複数の爆弾低気圧の融合と,ブロッキング高気圧との位置関係について解析を行った.2015年5月に水防法(昭和24年法律第193号)が一部改正されたが,この際,本成果の一部を加味し北日本における高潮災害の指針が変更された.三つ目は,2015年9月に発生した関東・東北豪雨の解析である.本事例は,2014年の根室市の事例同様,国内における近年の重要な気象に伴う極端現象であるが,気象場・降雨の解析を行った結果,豪雨をもたらした線状降水帯の総観規模・メソスケール・流域スケールの特徴が分かったとともに,ブロッキング現象との定性的・記述的な関係が明らかになった.この成果は,2015年関東・東北豪雨災害土木学会・地盤工学会合同調査団関東グループによる速報会で発表され,さらに最終報告書にも掲載予定である.

四つ目の点は,大気波動の物理的解釈を行うための回転水槽実験である.初年度に引き続き,傾圧不安定や極域での循環場,ブロッキング現象などと関連する現象を抽出するとともに,その物理的解釈を行った.以上が,本年度の主要な成果である.本研究課題は,大気波動と極端現象との関係を,科学的,防災的な両面で解明していくことに主眼がある.当該年度においては,2014年12月の爆弾低気圧による北海道根室市の高潮災害,2015年9月に発生した関東・東北豪雨の解析を行い,前者は水防法(昭和24年法律第193号)の一部改正の際に加味され,後者は土木学会・地盤工学会による調査団によって発表されるなど,社会的に非常に重要な研究成果をあげることができた.前述の通り近年の極端現象の事例解析に力点が置かれた点において,当初の計画とはずれる点を有する.しかし,大規模現象であるブロッキング現象や大気波動とメソスケールの極端現象との関係を記述的・定性的に明らかにしたなど,極端現象の支配要因を精緻に解析したという点で,防災面のみならず科学的にも重要な知見が得られた.これが,当初の計画以上に進展した理由である.さらに,事例解析のみならず,極端現象の将来変化についても,ブロッキング現象に伴う極端現象,爆弾低気圧について解析を行った.将来気候における極端現象の変化を定性的・定量的に解明し,本成果の一部は,ジャーナルに投稿中である.本研究の主要な解析手法の一つである回転水槽室内実験についても,当初の想定を裏付ける成果が得られている.本年度は査読付き国内論文3編,要項等も含めると12点の学会誌等への投稿があり,さらに学会発表も12件行うなど,成果発表も頻繁に行った.偏西風が蛇行し,移動性高低気圧が停滞するブロッキング現象は,多くの水文気象による極端現象に対し,大規模場から影響を与える.温暖化が十分進行した将来気候の予測計算において,その発生位置はやや北東にずれる事が既往研究により示されたが,これと日本の極端現象との関連を述べた研究は少ない.本研究では,IPCCの評価報告書に用いられた最新の将来予測結果におけるブロッキング発生位置の変化が,日本周辺の気温偏差に与える影響を解明した.また,温帯低気圧の発達によりブロッキングが形成・維持される機構が既存の研究により示されたが,本研究では高潮や強風,豪雨豪雪災害を考慮し,爆弾低気圧の停滞性・強度と,ブロッキングの位置および形状の関係について統計的な知見を得た.さらに,2016年8月に北海道に連続して襲来した台風による豪雨事例では,偏西風の異常な蛇行が観察された.本州の太平洋沖を北上する台風は,勢力を維持したまま北海道に接近しやすいが,このような台風経路が形成されやすい大気場のパターンを抽出した.上述の解析も含むブロッキングの事例・統計解析は,ブロッキングインデックスにより定量化される.このブロッキングインデックスは,ある経度における大気中上層の南北気圧勾配,または温位勾配の逆転により定義され,この勾配の程度により強度が,逆転した日数により継続期間が経験的に定義される.本研究では,偏西風の有するエネルギーの観点からより物理的にブロッキングを定義する研究を行った.Rossbyにより提案されたジェット気流を開水路流れに見立ててエネルギーを定量化する理論を現実大気に拡張させ,ブロッキングに代表される蛇行した偏西風が発生するための,エネルギーの必要条件を解明した.既往研究が示すブロッキングの定義に対して,ジェット気流が有するエネルギーという観点から物理的な意味を提示することに成功した.気象観測に基づくデータ(再解析データ)
子どもを養育する看護師における「小1の壁」問題と育児支援対策への検討

本研究は、小学生の子どもを養育する1交替制勤務を行う常勤看護師、2夜勤免除や超過勤務免除などの勤務体制を調整している常勤看護師、3潜在看護師への面接調査に基づく質的研究により、学童期の子どもを養育する女性看護師の就業継続を可能にする要因を明らかにすることを目的とした。小学生の子どもを養育する就業中の女性看護師14名と潜在看護師4名を対象に半構造化面接を行った。分析には、KJ法を用いた。分析の結果、小学生の子どもを養育する女性看護師における就業継続を困難とさせる要因として、「子どもの保育に関する問題」「勤務体制の問題」「母親としての葛藤」「学校行事への対応」が抽出された。これらから、小学生の子どもを養育する女性看護師の就業継続を促進するための環境整備には、学童保育やトワイライトなどの保育時間に対する充実や親の負担軽減、小学校入学前と同様の育児支援制度、平日の学校行事の早期通知などの必要性が示唆された。近年、子どもの小学校就学時に直面する「小1の壁」問題が社会的に指摘され、対策が急がれている。本研究の目的は、心身ともに配慮が必要な学童期の子どもを養育する女性看護師の就業継続問題に焦点をあて、「小1の壁」問題における就業形態や保育施設のキャパシティの実態を量的・質的な調査により多面的に明らかにし、小学校就学後に就業継続を断念せざるを得ない看護師や、勤務状況の変更を余儀なくされる状況への対策を講じることである。平成26年度は、まず、先行文献等から育児と就業継続に関する問題やサポート体制の検討を行った。そして、これらの検討した内容を反映したインタビューガイドを作成し、半構造化面接を行った。これらから、学童期の子どもを養育しながら就業継続を行うためには、時間的サポート・精神的サポート等が必要であることが明らかとなった。今後は、質的データの分析を進めるとともに、さらに幅広い分野に関する文献検討を深める予定である。平成27年度は、育児支援に関する有識者への情報収集や文献検討を行い、就業看護師と潜在看護師への半構造化面接により、学童期の子どもを養育するうえで必要とされる育児支援や、就業継続を困難にさせる要因を具体的に明らかにすることを計画していた。半構造化面接では、1夜勤免除等の勤務体制を調整している看護師5名、2勤務調整を行っていない看護師5名、3潜在看護師4名を対象に、勤務状況、子どもの小学校就学時の経験、養育状況、今後の育児支援策への意見等をインタビューした。これにより、小学校就学時における具体的な問題や、就学後の学童のあり方を含めた保育園児ではない、学童期特有の保育困難の課題を明らかにすることが出来た。計画していた対象者へのインタビューが終了したことにより、達成度はおおむね順調に進展していると判断した。本年度は、さらに文献検討や情報収集を行うとともに、昨年度に得られた結果を基にして、自記式質問紙を作成する。自記式質問紙の内容は、子どもが小学校へ就学したことにより、夜勤回数、残業時間、部署異動、週末勤務等の調整が必要であったか等を問う項目にする。また、幼児期の子どもを持つ看護師も対象とすることから、子どもが就学した後に危惧される内容を選択的に回答できる内容にする。さらに、自由記載を設け、具体的な状況を把握できる質問紙の完成を目指す。なお、作成した自記式質問紙は、小学校就学前と就学後の子どもを養育するそれぞれの看護師へ予備調査を行い、設問内容の理解のしやすさ・回答の容易さ等の修正を行う。量的調査の対象は、全国の大学病院で就業している59歳の子どもを養育する女性看護師とし、記述統計、クロス集計などの基本的な統計分析でデータの構造を明らかにするとともに、ロジスティック回帰分析により評価する予定である。また、自由記載データの分析は、KJ法により整理・分析し、アンケート結果との関係性を明らかにする予定である。次年度使用額が生じた理由としては、まず、研究図書の購入が予定より若干少なかったことがあげられる。また、初年度ということもあり、研究成果が学会発表の水準にまで達っしておらず、学会などへの出張が少ないことにより予定していた旅費が発生しなかったこともあげられる。これらの金額と次年度以降に請求する研究費を合わせた使用計画としては、研究図書の購入、学会への参加、質的帰納的分析に関する専門家へのスーパーバイズを受けるための旅費などを計画している。
体液量増加と血管内皮グリコカリックス障害の関連についての考察

腎機能低下は体液貯留を引き起こし、血管内皮障害と深くかかわっている。血管内皮細胞の表面にはグリコカリックスが存在し、血管透過性の維持に重要な役割を担っているが、循環血液量増加で生じる機械的刺激によりグリコカリックスが障害されると水分の血管外漏出が増加し臓器障害が生じる。本研究では体液貯留により血管内皮グリコカリックスの構造にどのように変化するのかを検討することを目的とし、動物実験と患者血清を用いた臨床研究を行う。動物実験では、10週齢のオスのC57BL6マウスから左腎上極1/3と下極1/3を切除し、さらに右腎を全摘して腎亜全摘モデルを作成して検討を行った。まず、腎摘出術6週後に屠殺し、脳、心臓、肺、肝臓、腎臓の血管内皮グリコカリックスの超微形態について検討を行った。血清クレアチニン、尿素窒素は腎亜全摘モデルにおいて有意に上昇が認められた。アルシアンブルー染色により腎臓を評価したところ、腎糸球体が5/6腎摘出術群で染色が弱くグリコカリックスが傷害されていることが示唆された。健常マウスにおいてはそれぞれの臓器において血管内皮を覆うように存在しているグリコカリックスは、腎亜全摘モデルにおいては内皮より剥離し血管内皮表面が血管内腔に露出していた。腎亜全摘により多臓器にわたり血管内皮グリコカリックスが傷害されることが確認できた。腎機能の低下は血管内皮障害を引き起こし、他の臓器への傷害の一因となると考えられた。臨床研究においては、現在患者からの血液サンプルを収集中である。動物モデルを確立し、血管内皮の形態学的な評価を行うことができている。また、臨床研究においても血液サンプルは順調に集まってきている。グリコカリックスに強い障害が加わると血中に流出してくる。本研究では急性血液浄化療法を受けている患者の、血液浄化療法前後での血中シンデカン-1およびエンドカン測定によりその血管内皮傷害の程度を推測し、血行動態との相関、各臓器傷害マーカー(トロポニンI, CK-MB,総ビリルビンなど)との関連などを明らかにする。対照群として、健常人ボランティアならびに維持透析患者の血清を用いて比較検討を行う。動物実験は継続し、定量的な評価をおこなっていく。差額が10000円以下であることから、当初予算と実使用額に誤差を生じたもの。この差額に関しては、研究遂行に必要な物品などの充当する
フグの毒化機構に関する研究

1.無毒養殖クサフグおよび天然トラフグを親魚とし人工授精・ふ化・稚魚の飼育などフグを養殖し、定期的に毒性をチェックするとともに常時実験に使用する養殖クサフグおよびトラフグを確保した。2.フグにおける毒の蓄積能を調べる手始めとして、蓄積に対する腹腔内査射と筋肉注射、投与毒量、クサフグと及トラフグの種による差異などについて検討した。投与方法により、毒の蓄積には差は認められなかった。蓄積量は投与量に比例し、回収率は投与量により大差なくクサフグで約50%、トらフグで約30%であった。クサフグに蓄積された毒量は肝臓が最も多く、トラフグでは皮膚に多量に蓄積されるなど種による差が認められた。3.テトロドトキシン(TTX)の誘導体として現在までにanhydTTX、4-epiTTX、6-epiTTX、11-deoxyTTX等の存在が報告されている。そこでこれらの誘導体を養殖フグニ投与し、その蓄積状況と誘導体相互の変換を調べた。クサフグではanhydTTXXおよび6-epiTTXともにTTXと同様に肝臓に最も多く、ついで消化管、皮膚、生殖線に蓄積された。トラフグでは各臓器への蓄積においてTTXと少々異なった。また、クサフグにおいてanhydTTXからTTXへの変換が僅かながら認められた。4.有毒天然フグとの混養により養殖フグが毒化すること、しかもその原因としての細菌の関与が示唆された。そこで、クロラムフェニコ-ルなどの抗生物質添加飼料にて混養したところ、抗生物質無添加区との間で毒化に差がないところから、現時点では細菌の関与は少ないと考えている。5.クサフグ腸内より分離したフグ毒産生菌(Shewanella putrefaciens)を無毒養殖クサフグ30尾、トラフグ10尾に30日間飼料に混合して投与して毒性を調べたところ、トラフグの1尾が僅かながら毒化したほかは全て無毒であった。その毒性は肝臓および皮膚でそれぞれ0.2および1.5UM/gであった。1.無毒養殖クサフグを親魚とし人工受精・ふ化・稚魚の飼育等クサフグを養殖し定期的に毒性をチェックするとともに常時実験に使用する養殖クサフグを確保した。2.天然フグにはテトロドトキシン(TTX)の他にその誘導体である4epiTTXやanhydTTXが存在する。そこでanhydTTXを養殖フグに投与し、その蓄積状況と誘導体相互の変換を調べた。anhydTTXはTTXと同様に肝臓に最も多く40%近く、次いで消化管、皮ふ、生殖腺に蓄積された。又た僅ではあるが、anhydTTXからTTXの変換が認められた。3.有毒天然フグとの混養により養殖フグが毒化すること、しかもその原因として細菌の関与が示唆された。そこで、クロラムフェニコールおよびテトラサイクリンの抗生物質添加あるいは無添加飼料にて有毒クサフグと養殖クサフグ、トラフグを混養した。クサフグでは全ての区で5日目に肝臓で毒化が認められ、厚生物質投与区でも無添加区と同様に毒化が進行した。混養による毒化には現時点では細菌の関与は少ないと考えている。

本実験ではクサフグとトラフグに種による毒の蓄積に差があることが示唆された。4.クサフグ腸内より分離したフグ毒性生菌(Shewanella putrefaciens)を無毒養殖クサフグ30尾、トラフグ10尾に30日間飼料に混合して投与し、10日目ごとにクサフグ5尾、トラフグ2尾を取り上げ肝臓、消化管、皮ふの毒性を調べた。30日間投与したトラフグの1尾が僅かながら毒化した他は全べて無毒であった。その毒性は肝臓および皮ふでそれぞれ、0.2MU/gおよび1.5MU/gであった。1.無毒養殖クサフグおよび天然トラフグを親魚とし人工受精・ふ化・稚魚の飼育などフグを養殖し定期的に毒性をチェックするとともに常時実験に使用する養殖クサフグおよびトラフグを確保した。2.フグにおける毒の蓄積能を調べる手始めとして、蓄積に対する腹腔内注射と筋肉注射、投与毒量、クサフグとトラフグの種による差異などについて検討した。投与方法により、毒の蓄積には差は認められなかった。蓄積量は投与量に比例し、回収率は投与量により大差なく、クサフグで約50%、トラフグで約30%であった。クサフグに蓄積された毒量は肝臓が最も多く、消化管は少なかったが、毒性では消化管においては高く、肝臓を上回る検体もみられた。トラフグでは肝臓および消化管には毒が検出されず皮膚に多量に蓄積され、その回収率は約20%におよび毒の大部分が皮膚に蓄積されることが判明した。3.ニホンイモリからテトロドトキシン(TTX)の誘導体である6-epiTTX、11-deoxyTTX等の存在が報告された。そこでアカハライモリよりTTX誘導体の単離を試みた。TTXの単離精製法に従って、活性炭カラム、Bio-Gel P-2カラム、Bio-Rax 70カラムおよびODSカラムクロマトグラフィ-などにより6-epiTTXを単離した。アカハライモリにもニホンイモリと同様な誘導体が存在することを確認した。なお、このものの毒性はTTXの約40分の1であった。4.単離した6-epi-TTXを使用して、フグへの蓄積能を検討した。無毒養殖クサフグおよびトラフグに腹腔内投与し、経時的にサンプリングを行い、肝臓、生殖腺、皮膚および筋肉における蓄積を調べた。クサフグにおいてはTTXとほぼ同様の挙動を示したが、トラフグでは各臓器への蓄積において少々異なった結果を得た。
PPR蛋白質を利用した細胞内ウイルスゲノムイメージング技術の開発

核酸の可視化技術が未だ確立されていないため、感染の直後からウイルスタンパク質を発現するまでのウイルスゲノムの動態についてはほとんど解析されていない。近年、植物由来のPentatricopeptide repeat(PPR)タンパク質をプローブに用いたRNAターゲティング技術が報告された。本研究ではこのPPRタンパク質を利用してRNAウイルスゲノムの細胞内局在を可視化する技術を確立し、感染直後からゲノム複製に至るウイルスゲノムの動態の解析を可能にする。
乳酸を生産させない乳酸菌の培養法

乳酸菌は与えた糖の半分以上を乳酸に変換する微生物と定義されるが、乳酸菌による乳酸生産は高密度培養を困難にし、有用物質生産の効率化を妨げる。固体培養を中心に、乳酸菌の乳酸生産を抑制する培養条件を探索した結果、ある天然物を培地に用いると、菌体あたりの乳酸生産量が乳酸菌の標準的な培地であるMRS培地でのそれに比べて約1/10に低下することを見出した。この現象はLactococcus属、Lactobacillus属の乳酸菌で認められ、天然物の熱水抽出液で培養した場合にも認められている。現在、メタボローム解析などでその機構を調べている。申請者は、Lactobacillus bulgaricusを小麦粉と脱脂粉乳の等量した水分50%程度の培地で培養すると、通常の液体培養に比べて生菌数あたりの乳酸生産量が1/50程度に減少することを発見し、本課題を申請した。しかし、その後の研究で、使用した乳酸菌株には、平板培養による生菌数計測においてコロニーを形成しない乳酸菌が含まれており、生菌数を過少評価していたことが判明した。純化した菌株では、乳酸生産がやや抑制されるが、有意な抑制とは言えなかった。そこで改めて乳酸生産が抑制される菌株と培養条件を探索するために、固体培地中の菌数をATP量で迅速評価する方法を開発し、液体培養を対照として、菌体あたりの乳酸生産量を迅速に評価する方法を開発した。Lactobacillus casei ATCC334株は、酵母と共培養すると菌体外多糖を生産して代謝が変化することがこれまでの研究で分かっている。この変化は酵母マンナンの添加によっても起きたので、酵母の死菌体を培養に添加した時の遺伝子発現を解析した。その結果、酵母の死菌体に接着した乳酸菌では、菌体外多糖生産に関連する遺伝子の発現が有意に高まることを見出した。そこで、アミノ酸、核酸、ビタミン、無機塩から成る合成培地を基本として、培地の水分を変化させ、乳酸生産がよりはっきりと抑制される条件の検索を行った。Lactobacillus casei ATCC334、Lactococcus lactis NBRC12007などが培養できることを確認した。平成27年度は、穀類などの植物や魚粉などの動物由来の天然物に由来する粉末を培養基として、乳酸生産が抑制される可能性のある低水分環境を中心に、広く検索を行った。その結果、ある天然物の粉末を培地としてLactobacillus casei ATCC 334を培養すると、48時間後の菌体濃度が7.0×10^9 CFU/g-materialに到達するが、菌体当たりの乳酸生産量は0.6 pg/CFUと他の固体培地やMRS液体培地の1/41/10に留まり、pHも6付近で維持された。この現象はLactococcus lactis subsp. lactis NBRC12007、Lactobacillus sakei NBRC15893、Lactobacillus buchneri JCM1068でも認められた。この天然物は、水分を90%に増やして培養した場合にも、同様に乳酸生産量の減少が確認された。また、合成培地にこの天然物の熱水抽出液を添加すると、生菌数が同程度であるにも関わらず、合成培地と比較して菌体当たりの乳酸生産量が11 pg/CFUから3 pg/CFUに低下した。現在、メタボローム解析により、どのように代謝が変化したかを解析している。(この天然物の名称は、特許出願準備中のため、伏せさせていただきます。)乳酸菌は与えた糖の半分以上を乳酸に変換する微生物と定義されるが、乳酸菌による乳酸生産は高密度培養を困難にし、有用物質生産の効率化を妨げる。当初は乳酸生産が顕著に抑制される条件における代謝を解析する予定であった。しかし、コロニーを形成しない乳酸菌の存在により、菌数を過少評価していたため、実は乳酸生産はほとんど抑制されないことが判明した。用いた菌株には、MRS寒天培地でコロニーを形成する株と形成しない株の二種類の乳酸菌が混在してていた。コロニーを形成しない株は液体培地で良好に増殖するが固体培養での増殖が悪く(高浸透圧のためと考えられる)、コロニーを形成する株は液体培地でも固体培地でも増殖する。このため、液体培養ではコロニーを形成する株の菌数あたりの乳酸生産量が多く、これが固体培養では抑制されるように見えていたことがわかった。

生物化学工学確立した菌数の迅速評価方法を用い、固体培養を中心に、乳酸生産が抑制される菌株と培養条件を探索する。酵母との共培養によって代謝が変化して菌体外多糖を生産するL. casei ATCC334株について、液体培養では、酵母に接着しない乳酸菌の割合が高く、代謝の変化ははっきりしないので、固体培養を行って乳酸菌をマンナンに接着させ、代謝の変化を解析する。
樹状細胞と T 細胞の相互作用におけるロイコトリエン B4 の役割の解明

ロイコトリエンB4-BLT1経路が抗原依存的な免疫シナプス形成を促進する事を見いだした。また、この機能には樹状細胞(DC)側のBLT1が重要である事も明らかにした。一方で、in vivoにおけるBLT1の役割を検討するために樹状細胞特異的BLT1遺伝子欠損マウスの作製を進めており、現在floxedマウスが得られている。ロイコトリエンB4(LTB4)は、主に白血球において産生され、好中球、マクロファージをはじめとした炎症細胞を活性化することで知られる生理活性脂質である。その受容体であるBLT1は骨髄系細胞に多く発現しており、炎症反応に深く関わっている。しかしながら近年、BLT1がリンパ球や樹状細胞(DC)にも発現し、免疫反応にも深く関わることが示唆されている。我々はBLT1を世界に先駆けて遺伝子同定し、BLT1遺伝子欠損マウスの解析を通じて、LTB4-BLT1がTh1およびTh2免疫応答の両経路を促進することを明らかにしてきた。このLTB4-BLT1による免疫反応促進作用は、古典的なTh1/Th2バランスの制御では説明できず、DC-T細胞免疫応答におけるLTB4の役割については不明な点が多い。そこで本研究では、LTB4による免疫反応制御機構の解明を目的とし、DCとT細胞の相互作用におけるBLT1の役割に着目し研究を遂行している。平成23年度は、DC-T細胞間の物理的接触をモニタリングする系の構築とBLT1 conditional knockoutマウスの作製が主な実験目標であった。当初予定していた多検体対応型タイムラプス蛍光顕微鏡を用いたアッセイは、T細胞がプレートに張り付かないために、プレートが動くタイプの顕微鏡では、細胞をうまくトラッキングできないという問題が生じた。そこで、フローサイトメトリーを用いて免疫シナプス形成を解析する方法を考案した。このアッセイの結果から、BLT1はDCにおいて、抗原依存的な免疫シナプス形成を促進することが明らかになってきた。一方で、マウスリンパ節由来支持細胞をT細胞の下に播くことで、T細胞の張り付きの問題を解決でき、多検体対応型タイムラプス蛍光顕微鏡を用いたアッセイも構築のメドがたってきた。また、ノックアウトマウス国際耳ンソーシアムからloxP-BLT1 ES細胞を入手し、胚盤胞へのインジェクションを行った。現在、キメラマウスが得られている。ロイコトリエンB4(LTB4)の受容体であるBLT1は、好中球やマクロファージに発現しており、炎症反応に深く関わっている。さらに近年、BLT1がリンパ球や樹状細胞(DC)にも発現し、免疫反応にも関わることが示唆されている。しかしながら、DC-T細胞免疫応答におけるLTB4の役割についてはいまだ不明な点が多い。平成24年度は、昨年度構築したフローサイトメトリーを使ったDC-T細胞間の物理的接触をモニタリングする系を用いて、BLT1がDCにおいて抗原依存的な免疫シナプス形成を促進することを明らかにした。一方で、独自に樹立した抗マウスBLT1単クローン抗体を用いて、樹状細胞の中にBLT1の発現量の異なる細胞集団を発見した。これらの細胞集団はTh1、Th2分化誘導において異なる性質を持つ事も明らかになってきており、LTB4-BLT1経路がTh1/2の両経路を促進するメカニズムを説明できると考え、解析を進めている。昨年度ノックアウトマウス国際コンソーシアムからloxP-BLT1 ES細胞を入手し、胚盤胞へのインジェクションにより得られたキメラマウスは、キメリズムが30-40%と低く、target alleleがgermには受け継がれなかった。そこで、injection法からaggregation法へと転換し、キメラマウスの作製を行った。その結果、キメリズムがほぼ100%のキメラマウスを5匹得る事が出来た。このマウスとB6マウスの交配によりgermにtarget alleleを受け継いだマウスを多数得ている。現在、これらのマウスをCAG-FLPe Tgマウスと交配し、NeoRとLacZを抜いたBLT1 floxedマウスを作製中である。T細胞浮遊により多検体対応型蛍光顕微鏡を用いたアッセイの構築はやや遅れているが、FACSを用いて別のアッセイを立ち上げることができたので、DC-T細胞接触におけるBLT1の役割を徐々に明らかにすることができた。また、リンパ節支持細胞を用いることによりT細胞浮遊の問題を解決できるメドがたったため、異なる方法で確認する準備もできている。また、細胞特異的BLT1ノックアウトマウス(BLT1 cKO)作製のためのキメラマウスも順調に生まれているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、引き続きBLT1 cKOマウスの作製を行いながら、作製が完了した時点で、in vivoでのアッセイを進めて行く。また、問題が生じていた多検体対応型タイムラプス蛍光顕微鏡のアッセイの構築もリンパ節支持細胞を用いることで解決できそうである。

また、DC-T細胞コンタクトにおけるBLT1の促進的な役割を説明できるメカニズムを、WTDC、とBLTIKODCとのマイクロアレイデータから出てきた候補分子を選定し、その寄与を解析して行く。24年度が最終年度であるため、記入しない。
酸化物系固体潤滑材コーティングの開発に関する研究

TiN他4種類の真空用固体潤滑材料(Cu、MoS2、およびCu+BN)をSUS304系ステンレス鋼基板にスパッタ蒸着被覆した試料について、JAXAと共同で軌道上にて1年間から最長約3年の長期にわたり暴露した後地上に回収した各試料について、摩擦特性、微小硬度、表面構造等を分析して軌道用固体潤滑被覆膜の軌道環境暴露の影響について検討するとともに、各特性変化特に真空中摩擦に原子状酸素照射による酸化が及ぼすメカニズムについて解明することができ、表面酸化改質による潤滑被覆膜の開発技術の基盤を確立することができた。宇宙軌道上環境において紫外線照射や原子状酸素衝突に耐えうる酸化物系低摩擦真空潤滑被膜の開発しスペーストライボロジー科学技術発展に資することをめざしてまず初年度においては国際宇宙ステーションが飛行する宇宙軌道上環境において1年以上暴露された固体潤滑材コーティング試料について摩擦係数変化や表面構造の変質を調べた。宇宙軌道環境暴露(1年及び2年間)試料の摩擦係数、ならびに加熱後の真空中摩擦の時間変化を測定したところ、暴露しないステンレス鋼試料の測定では粗さによる差異はあるものの一般に真空中加熱により摩擦係数が増大し(μ:0.30.4)、時間が経過してもほとんど減少していかない(10^6sec後でμ:0.20.3)が、1年間曝露したステンレス鋼試料では、加熱による摩擦係数の上昇が小さく、また、冷却後は低いμ値に短時間で戻ることが示された。さらに、他の暴露試料についても同様の傾向が見られ、特に、cu試料、TiN試料、MoS2試料、およびCu+BN混合膜コーティング試料についても加熱によっても真空摩擦の上昇はほとんど観察されなかった。また、2年間暴露した試料では、MoS2試料以外は若干の摩擦増加傾向にあることが示された。このように軌道上暴露では各種照射線を受ける厳しい真空環境であるにもかかわらず摩擦係数の上昇があまり見られないことが示されたためにその原因を調べるべく表面化学状態分析を行った。軌道暴露TiN被覆試料の深さ方向の主要元素の組成変化をX線光電子分光分析器を用いて測定したところ、非暴露被覆試料では全く観察されないケイ素系の酸化物層が表面近傍に観察され、この酸化物層が暴露試料の摩擦係数変化に何らかの影響を及ぼしているものと考えられるが、次年度以降に詳細に検討したい。宇宙軌道上環境において紫外線照射や原子状酸素衝突に耐えうる酸化物系低摩擦真空潤滑被膜の開発しスペーストライボロジー科学技術発展に資することをめざして国際宇宙ステーションが飛行する宇宙軌道上環境において1年間、2年間、および3年間環境暴露された固体潤滑材コーティング試料について摩擦係数変化や表面構造の変質を調べた。宇宙軌道環境暴露試料の摩擦係数、ならびに加熱後の真空中摩擦の時間変化を測定したところ、暴露しないステンレス鋼試料の測定では粗さによる差異はあるものの一般に真空中加熱により摩擦係数が増大し、時間が経過してもほとんど減少していかないが、1年間曝露したステンレス鋼試料では、加熱・冷却による摩擦係数の上昇ならびに時間経過後の減少がほとんど観測されない現象が示され。さらに、他の曝露試料についてもほぼ同様の傾向が見られ、特に、cuコーティング試料、TiNコーティング試料、Mos2コーティング試料、およびcu+BNコーティング混合膜試料についても加熱によっても真空摩擦の上昇はほとんど観測されなかった。また、2年間曝露した試料ではMoS2コーティング試料以外は若干の摩i擦増加傾向にあることが示され、さらに、3年間曝露した多くの試料で大幅な摩擦係数の上昇がみられ、MoS2試料のみが低摩擦を維持できた。このように、軌道上では1年程度の短;期間の曝露では、各種照射線を受ける厳しい真空環境であるにもかかわらず摩擦係数の上昇がみられないが、2年間、3年間と曝露期間が長くなるにつれ摩擦係数の大幅な上昇がみられ、曝露表面にケイ素系酸化物層が形成されこれが真空中潤滑に寄与すると期待されるものの、MoS2コーティング試料のみが低摩擦を維持できる点など不明な点が多く、次年度以降詳細な検討が必要となる。窒化ホウ素(TiN)他4種類の異なる摩擦特性を持つ真空用固体潤滑材料(Cu、MoS2、およびCu+BN)をSUS304系ステンレス鋼基板に高周波マグネトロンスパッタ蒸着被覆した試料についてJAXAと共同で軌道上環境において1年間から最長約3年の長期間わたって軌道環境で暴露した後地上に回収した各試料について、摩擦特性、微小硬度、表面構造等を分析して軌道用固体潤滑被覆膜の軌道環境暴露の影響に関して、系統的かつ総合的に検討し、特に、暴露試料、および非曝露試料とで、真空摩擦特性、真空加熱処理による効果、荷重依存性摩擦測定による凝着力、微小硬度、表面形状等基本的特性変化について検討するとともに、各特性変化特に真空中摩擦に原子状酸素照射による酸化が及ぼすメカニズムについて解明することができた。

さらに、高周波マグネトロンスパッタ被覆法を応用しステンレス鋼基板上に作製した潤滑性銅窒化ホウ素混合膜等酸化被膜について、真空中摩擦をはじめ、酸化改質前後の表面微小構造組織、化学組成、および元素化学結合状態に関して、真空摩擦試験器、走査型電子顕微鏡、表面原子間力顕微鏡、オージェ電子分光分析器、およびX線光電子分光分析器等を用いて、酸化改質被膜摩擦特性の耐酸化性能のメカニズムや構造をナノスケールからマクロスケールにおいて検討するとともに、地上酸化処理と軌道上原子状酸素照射による酸化反応の真空環境下摩擦に及ぼすパラメーターを比較検証することによって表面改質による潤滑被覆膜の耐酸化技術を確立することができた。
遺伝子レベルの生物多様性を低下させる河川環境因子の解明

本研究の目的は,河川水生昆虫の遺伝子レベルの生物多様性を低下させている環境因子を解明するために,膨大なDNA塩基配列の中で環境選択が起きている領域(遺伝子座)を検索することである。研究方法として,まず宮城県の6水系(名取川水系等)の源流から下流まで分布する計62地点の主要な水生昆虫4種(ウルマーシマトビケラ,ヒゲナガカワトビケラ,シロズシマトビケラ,フタスジモンカゲロウ)のDNAサンプルを得た。そして,個体間の遺伝的変異の大きさを定量化するAFLP法を用いて計1793個体のDNA多型分析を実施して129-473遺伝子座/種をジェノタイピングした。そして,ソフトウェアBayeScan等による遺伝シミュレーション解析に基づき,環境選択が働かない(中立)仮定下で出現する集団遺伝構造を確率論的に予測した。このシミュレーションでは,まずランダム予測を繰り返し,中立下における遺伝的分化係数Fstの理論出現分布を導く。そして,上記AFLP分析によるFstの観測値を,この理論分布の95%パーセンタイル値よりも極端に大きなFstを示したDNA領域を環境選択的領域として決定する。通常,環境選択を受けた領域の遺伝的分化は中立領域よりも大きくなる。以上の解析の結果,7-23遺伝子座/種が環境選択を受けていることを突き止めた。現地調査等で得た環境データ(標高,流速,BODや栄養塩類等の各種水質,河床材料,GISに基づく周辺土地利用状態等)とこれら環境選択遺伝子座の相関分析の結果から,ウルマーシマトビケラとヒゲナガカワトビケラは標高,シロズシマトビケラは河川水中クロロフィルa濃度,フタスジモンカゲロウはアンモニウム性窒素濃度が最も強く遺伝的選択を起こしている環境因子であることを推定した。
多重債務と消費者信用にかかわる社会制度の社会学的研究

貸し手側である業者と借り手側である消費者による金銭貸借をめぐる相互作用(消費者信用取引)において、紛争は、多くが複数の業者から借り入れる消費者の返済の遅れに始まる。このため、消費者信用取引の紛争は、一般に、多重債務問題と呼ばれる。破産はその一帰結である。本研究の目的は、紛争当事者が出会う市場、市場で生じた紛争の事後処理と市場に法規制を行う司法、借り手に資源を投与することで紛争の解決を図る行政など、消費者信用と多重債務問題に関わる諸制度の実証研究を通じて、紛争解決のための政策的、社会学的示唆を得ることである。この目的に対し、本年度の研究内容は以下の通りである。第1は、消費者信用市場のグローバル化にともなう紛争拡大の実態把握と、紛争解決のための国際的取り組みの必要性の提言である。2005年3月末、日本弁護士連合会が消費者信用法制について韓国で現地調査を行った。報告者はこの調査に同行し、帰国後、補足調査を行うことで次の2点を明らかにした。一つは、多重債務問題は、経済の低成長期にある社会において、高い収益性のある消費者信用市場への規制緩和と、市場から脱落する個人への司法的行政的救済制度(セーフティネット)の未整備による不幸な結婚によって生じること。いま一つは、こうした不幸な結婚には、豊富なノウハウと資金力をもつ諸外国業者による市場進出も大きく関わっていることから、多重債務問題の解決には、当該国内だけでなく、国際的取り組みが必要なこと、である。第2は、消費者信用市場への規制をめぐる論点整理である。市場へ事前に包括的な規制をかけることで紛争を防ぐという意見に対し、近年、市場に規制をかけないかわりにそこで生じる紛争を事後的に個別的に解決すればよいという意見が出されている。そこで、後者の、紛争解決のあり方の代表例として、日本の司法における紛争処理の実態を検討し、その利点と問題点を整理した。研究内容は以下のとおりである。1.制度分析目的の平等配分と手段の不平等配分に逸脱原因をみいだすマートンのアノミー論に発想を得て、戦後日本における「消費者信用制度の発展」「多重債務問題の進行」「破産制度の浸透」を関連づけるとともに、消費者金融業者への社会的抑止力の低下が当該企業の活動や関係機関の動向に与える影響を調べた。消費者信用制度は、消費者の購買機会を幅広い階層にまで広げる役目を担う存在として成長、70年代以降は収益性の高い(借り手にとってはよりリスクの高い)消費者金融に重点が置かれていく。なかでも消費者金融専業者は、他業種同業者との熾烈な競争を背景に、借入需要の高まりと有望な融資先として注目を得て、二極分化のなか市場占有率の大幅な引き上げに成功する。こうした動きに連動し、消費者の家計に占める返済負担率も70年代以降上昇しているが、返済困難に陥るケースは借り手の階層差を反映し、資力のない人びとに集中している。70年代末以降急増する個人破産は、そうした資力のない人びとに対する事実上の「セーフティネット」の役目を果たす。この間、消費者金融の望ましいあり方に対する社会の見方は大きく揺れている。消費者金融業者への寛容度は高まり、多重債務問題の原因を借り手の側に還元する動きが強まりつつある。以上の内容は、現在、投稿中である。2.多重債務者の救済制度これまで行ってきた多重債務者自助グループへの参与観察に加え、新たに、消費者金融業界によるカウンセリング活動、多重債務者救済に関する行政研究集団への調査を開始した。3.企業研究消費者金融業者による逸脱に関する事例調査を開始した。報道関係者への聞き取り、統計書や関係記事などの渉猟をおこなった。4.多重債務者救済に関わる法律専門職に関する実態調査ある地域の司法書士会全会員を対象にした質問紙調査の回収作業が今年度末に終了。現在、分析中である。次年度(最終年度)に向けて、本年度は、多重債務と消費者信用にかかわる諸制度の広範なデータ収集と主要な議論の論点整理につとめた。その際、特に、法制度と経済制度の関わり(緊張関係)に注目した。以下、交付申請書の「研究実施計画」の項目に沿って報告する。1.制度間関係......第1に、最高裁データをもちいて戦後日本の消費者信用取引の紛争推移を経年分析した。1970,80年代のいわゆる「サラ金パニック期」後、消費者信用取引はルール化されたにもかかわらず、紛争は急増する。これに伴い、紛争解決は、当事者間の直接交渉のみならず、法律を介した交渉も行われるようになった。以上を明らかにした上で、近年、よく利用されている法律を介した解決策の問題点を指摘した(「図書」第1)。第2に、消費者信用市場と法規制の関わりに関する議論の論点を整理し、これらを価値選択の点から再検討した(「雑誌論文」第3)。第3に、第2の成果をふまえ、消費者信用市場・法規制・行政・多重債務問題の関わりに関する事例研究として「日弁連金利事情調査団」に同行し、韓国の行政・市民団体等を訪問するとともに、現地の貸金業者への聞き取りを行った(現在執筆中)。2.専門職の事例研究......多重債務者の債務整理の実情把握の一環として、司法書士を対象に行ったサーベイ調査の結果を分析した(じき完成)。3.企業逸脱の事例研究......

消費者金融大手の業務実態に関する「違法性」を報じた記者と掲載紙をめぐる「名誉毀損裁判」ならびに「業務妨害裁判」の傍聴や関係者への聞き取りをおこない、当該事例を多重債務の問題解決の点から検討する意義を問うた(「雑誌論文」第1)。4.借り手の事例研究......消費者信用取引における紛争解決の実態を、借り手の視点を通じて記述し、これを戦後日本の消費者信用構造のなかに位置づけた(「雑誌論文」第2)。貸し手側である業者と借り手側である消費者による金銭貸借をめぐる相互作用(消費者信用取引)において、紛争は、多くが複数の業者から借り入れる消費者の返済の遅れに始まる。このため、消費者信用取引の紛争は、一般に、多重債務問題と呼ばれる。破産はその一帰結である。本研究の目的は、紛争当事者が出会う市場、市場で生じた紛争の事後処理と市場に法規制を行う司法、借り手に資源を投与することで紛争の解決を図る行政など、消費者信用と多重債務問題に関わる諸制度の実証研究を通じて、紛争解決のための政策的、社会学的示唆を得ることである。この目的に対し、本年度の研究内容は以下の通りである。第1は、消費者信用市場のグローバル化にともなう紛争拡大の実態把握と、紛争解決のための国際的取り組みの必要性の提言である。2005年3月末、日本弁護士連合会が消費者信用法制について韓国で現地調査を行った。報告者はこの調査に同行し、帰国後、補足調査を行うことで次の2点を明らかにした。一つは、多重債務問題は、経済の低成長期にある社会において、高い収益性のある消費者信用市場への規制緩和と、市場から脱落する個人への司法的行政的救済制度(セーフティネット)の未整備による不幸な結婚によって生じること。いま一つは、こうした不幸な結婚には、豊富なノウハウと資金力をもつ諸外国業者による市場進出も大きく関わっていることから、多重債務問題の解決には、当該国内だけでなく、国際的取り組みが必要なこと、である。第2は、消費者信用市場への規制をめぐる論点整理である。市場へ事前に包括的な規制をかけることで紛争を防ぐという意見に対し、近年、市場に規制をかけないかわりにそこで生じる紛争を事後的に個別的に解決すればよいという意見が出されている。そこで、後者の、紛争解決のあり方の代表例として、日本の司法における紛争処理の実態を検討し、その利点と問題点を整理した。
出芽酵母のＳＳＧ１－１長寿変異株における新規寿命制御機構に関する研究

本研究では、メチオニン代謝産物が寿命制御に関与する機構を解明することを目的として、出芽酵母を用いてS-アデノシルメチオニン(SAM)とS-アデノシルホモシステイン(SAH)を蓄積する長寿変異株SSG1-1の寿命制御機構の解明を行なった。平成28年度までの解析から、SSG1-1変異株はSAM合成の促進が細胞内ATPを消費し、酵母AMP依存性プロテインキナーゼAMPKを活性化して長寿命となることを見出した。また、細胞内にSAHを蓄積することでSAM合成が促進され、長寿となることを見出した。一方、SSG1-1遺伝子の機能が明らかになっていないこと、およびSSG1-1変異株はラパマイシン感受性を示し、target of rapamycin(TOR)経路との関係が予想されたことから、これらの点に着目して解析を行なった。Ssg1の局在観察を行ったところ、液胞膜に局在していたことから、SSG1-1変異株は液胞にSAMまたはSAHを蓄積する機能が予想された。液胞と細胞質を分画し、SAM/SAHの局在の解析を行ったところ、SSG1-1変異株はSAHを液胞に蓄積することが分かった。このことから、Ssg1は液胞へSAHを輸送する機能が予想された。SSG1-1変異株とTOR経路の関連を調べるため、TORの活性化レベルを解析した結果、SSG1-1変異株はTORの機能が低下する結果が得られた。そこで、TOR経路抑制の機構を明らかにするため、TOR経路上流のメチル基転移酵素PPM1によるプロテインホスファターゼPP2Aのメチル化レベルを測定した結果、SSG1-1変異株は比メチル化レベルが野生株に比べて低下していた。このことから、SSG1-1変異株はSAHの蓄積によりPpm1を負に制御し、TOR経路の活性を低下することが予想された。以上より、SAM/SAHが関わる寿命制御機構の新たな側面を見出した。29年度が最終年度であるため、記入しない。寿命制御機構の解明はヒトの老化を理解し、健康・長寿を実現するために重要な課題である。カロリー制限は酵母から哺乳類まで多くのモデル生物において寿命を延ばすことが明らかにされ、寿命制御機構は多くの生物に共通することが明らかにされた。また、近年いくつかの代謝産物が寿命制御に関与することも示されたが、寿命制御機構は未解明な部分も多い。本研究では、メチオニン代謝が関与する新規寿命制御機構の解明を目的に、出芽酵母を用いて既に取得されていた長寿変異株SSG1-1の寿命延長機構の解析を行った。SSG1-1変異株はメチオニン代謝産物S-アデノシルメチオニン(SAM)を高蓄積していた。SAMはメチオニンとATPから合成され、核酸、タンパク質、リン脂質などのメチル化反応のメチル基供与体として利用される。SSG1-1変異株においてSAM合成酵素SAM1を破壊した株を構築し、SAMの蓄積及び寿命の測定を行った結果、SSG1-1 sam1二重破壊株においてSAM蓄積の減少が観察され、寿命は野生株程度に戻ることが明らかとなった。さらにSAM合成酵素を過剰発現する株を構築した結果、野生株と比較してSAMが高蓄積し、有意に寿命が延長した。このことから、SAMの合成を促進することが寿命延長と関連することを明らかにした。また、SAM合成にはメチオニンおよびATPが用いられることから、AMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)であるSnf1が活性化することが予想された。そこで、SSG1-1変異株においてSnf1の活性の解析を行ったところ、SSG1-1変異株は野生株よりも有意にSnf1の活性化が観察された。また、SAM合成酵素過剰発現株においてもSnf1の活性化が観察された。このことから、SAM合成の促進によってSnf1を活性化し、寿命を延長する新規寿命延長機構を見出した。本研究課題では、出芽酵母の長寿変異株SSG1-1の寿命制御機構を解明することを目的として解析を行った。本研究の成果により、メチオニン代謝産物S-アデノシルメチオニンの生合成を活性化させると、寿命が延長する新規寿命延長機構を明らかにした。本研究成果は米国アカデミー紀要に掲載された。さらに、清酒酵母はS-アデノシルメチオニンを高蓄積することが知られていた。その原因を明らかにするため、実験室酵母と比較して清酒酵母がSAMの高蓄積と関与する染色体の領域について解析を行った結果、染色体8番目に存在するYHR032WがSAM高蓄積の要因の一つであることを明らかにした。本研究の成果は、Journal of Bioscience and Bioengineering誌に掲載された。一方、本研究課題として、SSG1-1変異株の寿命延長機構を解明するため、SSG1-1変異株がS-アデノシルメチオニンを高蓄積する機構について明らかになっていない。また、SSG1-1変異株について遺伝子発現を網羅的に解析した結果、カロリー制限を模倣することが予想され、カロリー制限による寿命延長に必要な遺伝子としてSnf1との関連を明らかにした。このことからカロリー制限によって不活性化することで長寿となる栄養応答プロテインキナーゼ複合体1(TORC1)経路との関連も予想された。最近の解析からSSG1-1変異株とTORC1経路は機能関連する結果が得られている。SSG1-1変異株がTORC

1経路とどのように関与するかについては詳細に解析する必要がある。以上、得られた成果を着実に論文にまとめており、おおむね順調に研究が進展したと評価できる。本研究では、メチオニン代謝産物が寿命制御に関与する機構を解明することを目的として、出芽酵母を用いてS-アデノシルメチオニン(SAM)とS-アデノシルホモシステイン(SAH)を蓄積する長寿変異株SSG1-1の寿命制御機構の解明を行なった。平成28年度までの解析から、SSG1-1変異株はSAM合成の促進が細胞内ATPを消費し、酵母AMP依存性プロテインキナーゼAMPKを活性化して長寿命となることを見出した。また、細胞内にSAHを蓄積することでSAM合成が促進され、長寿となることを見出した。一方、SSG1-1遺伝子の機能が明らかになっていないこと、およびSSG1-1変異株はラパマイシン感受性を示し、target of rapamycin(TOR)経路との関係が予想されたことから、これらの点に着目して解析を行なった。Ssg1の局在観察を行ったところ、液胞膜に局在していたことから、SSG1-1変異株は液胞にSAMまたはSAHを蓄積する機能が予想された。液胞と細胞質を分画し、SAM/SAHの局在の解析を行ったところ、SSG1-1変異株はSAHを液胞に蓄積することが分かった。このことから、Ssg1は液胞へSAHを輸送する機能が予想された。SSG1-1変異株とTOR経路の関連を調べるため、TORの活性化レベルを解析した結果、SSG1-1変異株はTORの機能が低下する結果が得られた。そこで、TOR経路抑制の機構を明らかにするため、TOR経路上流のメチル基転移酵素PPM1によるプロテインホスファターゼPP2Aのメチル化レベルを測定した結果、SSG1-1変異株は比メチル化レベルが野生株に比べて低下していた。このことから、SSG1-1変異株はSAHの蓄積によりPpm1を負に制御し、TOR経路の活性を低下することが予想された。以上より、SAM/SAHが関わる寿命制御機構の新たな側面を見出した。今後の研究課題として、(1) SSG1-1変異株がS-アデノシルメチオニンを高蓄積する機構、および(2) SSG1-1変異株が既知の寿命延長経路TORC1と関連する機構について明らかにする。(1) SSG1-1変異株がS-アデノシルメチオニンを高蓄積する機構を明らかにすることを目的として、機能解析を行う。SSG1-1変異株はSAMの生合成を促進していること、およびSsg1タンパクは液胞膜に局在していることが明らかになっている。さらに出芽酵母は液胞にSAMを蓄積することが報告されていることから、Ssg1はSAMを液胞に運ぶトランスポーターであることが予想された。そこで、今後の実験としてSSG1-1変異株の細胞質と液胞を分画し、液胞にSAMを輸送しているかを測定する。また、Ssg1を含んだ液胞膜を精製し、SAMの取り込み活性を測定することによって液胞膜におけるSAMのトランスポーターであるかについて検討する。(2)TORC1は不活性化することでタンパク合成の抑制やオートファジーの誘導によって長寿となる。