hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フォトクロミック有機-無機ハイブリッド構造体の創製と界面光プロトン移動反応

1.種々のアゾール環を有する2-ニトロベンジリデンシッフ塩基を用いて、結晶フォトクロミズムに及ぼす構造-物性相関を研究し、フォトクロミック反応の機構解明を行った。フォトクロミズムを示す2-ニトロベンジリデン-5-アミノインダゾールは結晶中でヘテロ環N-Hとニトロ基酸素とが分子間近接する分子配列を取っていたのに対し、不可逆的光着色を示す2-ニトロベンジリデン誘導体はそのような配列を取っていなかった。このことから、フォトクロミズム発現には光反応性を持つニトロ基にプロトンドナーが近接していることが必要であることがわかった。光生成物としてアシニトロ体を仮定した時の分子軌道計算の結果は実測の吸収特性をよく説明したことから、フォトクロミック反応の機構には分子間プロトトロピーに伴うニトロ-アシニトロ互変異性現象が含まれていることが示された。2.フォトクロミック性有機-無機ハイブリッド構造体の創製を目指して、サリチリデンアニリン(SA)類およびスピロピラン(SP)類のメソポーラスシリカMCM-41による包接体を調製し、それらの固相フォトクロミズムの発現と包接化に伴う物性変化を調べた。SA包接体はいずれも紫外光照射によって光着色現象を示した。純結晶状態ではフォトクロミズムを示さないSA類であっても包接化によって光感受性を示すようになったことは興味深い。一方、SP類のフォトクロミズムではスピロ環の開裂を伴う大きな構造変化を必要とするため、結晶状態でほとんど光感受性を示さない。ところが、SPにMCM-41を作用させると開環体が取り込まれた包接体を与え、これに紫外光を照射すると閉環体を与えるという特徴的な逆フォトクロミズムを示した。これらのことから、MCM-41が固体状態では有機色素の光異性化を可能とする有用な無機ホストであることが再確認されると同時に、MCM-41の細孔環境に応じてゲスト色素の構造や吸収特性が変化するというソルバトクロミズム類似の媒質効果が固相中で現れることも明らかになった。1.サリチリデンアニリン類(シッフ塩基類)の結晶フォトクロミズムの発現機構解明に関連して、嵩高い置換基を導入した2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾール類を合成し、それらの結晶フォトクロミズムを観測することができた。シッフ塩基類の光着色種にはC=N周りのE-Z異性化により生成するtrans-ケト体が含まれていると考えられているが、この化合物ではC=Nが環構造に取り込まれているためにそのような構造変化は起こらないことから、光着色種としてcis-ケト体の存在も示唆された。2.新奇超分子プロトン移動システムの構築に有用な有機色素の開発研究に大きな進展が見られた。アミノインダゾール類の2-ニトロベンジリデンシッフ塩基類は結晶状態でフォトクロミック挙動を示すことを初めて見いだした。着色結晶は室温では全く退色せず、加熱によってのみ逆反応が進行するというのは、既存のプロトトロピック有機結晶にはないこの系の大きな特徴である。加えて、溶液中や固体中単分散状態では別の不可逆的光反応が進行してフォトクロミズムは示さなくなることから、結晶中での分子の会合状態がフォトクロミズム発現に深く関与していることがわかった。3.フォトクロミック有機-無機ハイブリッド構造体の創製を目指し、トンネル状の空孔を有する新奇無機ホストの開発も徐々に進展しつつある。フォトクロミック色素であるシッフ塩基類はメソポーラスシリカMCM-41中では容易に分解を受けるが、これをトリメチルシリル基や鎖状アルキル基で修飾すると、安定に包接されるようになる。結晶状態でフォトクロミズムを示さないシッフ塩基を修飾MCM-41中に取り込ませたハイブリッド固体を調製したところ、光反応に伴って黄色から橙色への色調変化が観測された。このように、修飾MCM-41とシッフ塩基とのハイブリッド化は光感応固体の構築に有用な手段であると言える。

ところが、SPにMCM-41を作用させると開環体が取り込まれた包接体を与え、これに紫外光を照射すると閉環体を与えるという特徴的な逆フォトクロミズムを示した。これらのことから、MCM-41が固体状態では有機色素の光異性化を可能とする有用な無機ホストであることが再確認されると同時に、MCM-41の細孔環境に応じてゲスト色素の構造や吸収特性が変化するというソルバトクロミズム類似の媒質効果が固相中で現れることも明らかになった。
トランスポーターのヘッジホッグシグナル調節機構研究及び癌細胞における未知機能解析

薬物トランスポーターは、癌細胞においてその発現が上昇すると抗癌剤耐性の獲得の原因となること、癌細胞の増殖に関わるヘッジホッグシグナルと関連性があることなどについての報告がなされてきた。さらに薬物トランスポーターは、通常の細胞においても発現が認められ、医薬品の体内動態に重要な役割を果たすことが明らかとなってきている。血管膜側には肝臓ではOATPfamily,腎臓ではOAT familyが発現し、基質薬物の血中から臓器への取り込み及び排泄に、重要な役割を果たしていることがわかっている。癌細胞に対する薬物の効果は、癌自身の個性を決める要因に加えて、全身への薬物の曝露を決める要因も考慮する必要がある。そこで本研究では、医薬品の臓器への取り込みに重要な役割を果たす取り込みトランスポーターに着目して、薬物の排泄経路の肝腎振り分けを決定する要因を検証した。まず、in vivoでの詳細な検討が可能なラットにおいて、代謝を受けにくく、比較的肝腎振り分けの割合が多様な12化合物を用いて検討を行った。その結果、in vivoにおいて、胆汁排泄や尿細管分泌では、腎クリアランスが非常に小さい化合物を除くと、取り込み過程が消失を決定付ける要素であることが示唆された。また、取り込み過程を評価するin vitroの系として、遊離肝細胞と腎スライスを用いた取り込み実験が有用であり、これらのin vitro実験の取り込みクリアランスから肝・腎臓器クリアランスの絶対値、肝腎振り分けが予測可能であることが示された。ラットと同様にヒトでもin vitro実験より得られた取り込みクリアランスからin vivoの予測が可能であることが示唆された。さらなる検討は必要であるが、本研究は肝腎振り分けや臓器クリアランスの予測を行うための医薬品開発のツールの1つとして応用可能であり、よりよい医薬品開発につながるものと期待している。
血液細胞分化過程における転写因子PU.1による標的遺伝子群の発現調節機構

転写因子PU.1は造血幹細胞から各種血液細胞への分化進行決定に重要な役割を果たしている。PU.1の標的遺伝子の遣伝子発現調節機構はPU.1と他の転写因子・転写共役因子とのクロストークおよびPU.1自身の修飾により制御されている。これまでにPU.1の3カ所の被アセチル化部位のリジンをアルギニンへ個別または全て置換した変異体においてコアクティペーター(CBP/p300)やコリプレッサー(mSin3A-HDACl)との複合体形成に変化が起ることを示唆する実験結果を得ている。しかし他の被アセチル化・被リン酸化部位での解析については不明な点が多く残されている。本研究では以下の解析を行いさらに詳細なPU.1による転写調節機構の選択性について解明を目指し以下の研究を行った。1-1)PU.1の修飾状態と転写共役因子との結合による転写調節の相関性PU.1のETSドメインに存在する被アセチル化・リン酸化部位の修飾状態と転写共役因子群との結合の嗜好性を明らかにするためPU.1の被修飾部位と推測される箇所にそれぞれ置換変異を導入した変異体を作製し、CBP/p300もしくはmSin3A-HDACl複合体との結合の強さをpulldown法、two-hybrid法を用いて解析を行った。その結果、PU.1の223,224,245-249a.a.に存在するリジン残基がmSin3A-HDACI複合体への結合に必須な役割を果たしていることを明らかとした。1-2)PU.1により「正」・負」に調節される標的遺伝子とPU.1の被修飾状態との関連性PU.1は造血幹細胞から単球・マクロファージ系細胞への分化に必要なGM-CSFR遺伝子やリンパ球系細胞への分化に必要なIL-7a遺伝子の昂進に重要な役割を果たしている。このPU.1による調節がPU.1のどの部位に修飾を受けることで行われているのかを各被修飾部位に置換を導入したPU.1置換変異体を用いて解析を行った。その結果、上記223,224a.a.のリジン残基のアセチル化と132,133a.a.に存在するセリン残基のリン酸化が標的遺伝子の発現昂進に、245-249a.a.のリジン残基のアセチル化が転写抑制に寄与していることを明らかとした。さらに、208a.a.のリジン残基がPU.1のDNA結合能に寄与していることを明ちかとした。PU.1の標的遺伝子の遺伝子発現調節機構はPU.1と他の転写因子・転写共役因子とのクロストークおよびPU.1自身の修飾により制御されている。これまでにPU.1の3カ所の被アセチル化部位のリジンをアルギニンへ個別または全て置換した変異体においてコアクティベーター(CBP/p300)やコリプレッサー(mSin3A-HDAC1)との複合体形成に変化が起ることを示唆する実験結果を得ている。1-1)PU.1の修飾状態と転写共役因子との結合による転写調節の相関性PU.1のETSドメインに存在する被アセチル化・リン酸化部位の修飾状態と転写共役因子群との結合の嗜好性を明らかにするためPU.1の被修飾部位と推測される箇所にそれぞれ置換変異を導入した変異体を作製し、CBP/p300もしくはmSin3A-HDACI複合体との結合の強さをpulldown法、two-hybrid法を用いて解析を行った。1-2)PU.1により「正」・負」に調節される標的遺伝子とPU.1の被修飾状態との関連性PU.1は細胞周期関連遺伝子p16遺伝子を積極的に抑制していることを明らかにしている。また、造血幹細胞から単球・マクロファージ系細胞への分化に必要なGM-CSFR遺伝子はPU.1によりその発現が昂進している。この「正」・「負」の調節がPU.1のどの部位に修飾を受けることで行われているのかを各被修飾部位に置換を導入したPU.1置換変異体を用いて解析を行った。

これまでにPU.1の3カ所の被アセチル化部位のリジンをアルギニンへ個別または全て置換した変異体においてコアクティペーター(CBP/p300)やコリプレッサー(mSin3A-HDACl)との複合体形成に変化が起ることを示唆する実験結果を得ている。しかし他の被アセチル化・被リン酸化部位での解析については不明な点が多く残されている。本研究では以下の解析を行いさらに詳細なPU.1による転写調節機構の選択性について解明を目指し以下の研究を行った。1-1)PU.1の修飾状態と転写共役因子との結合による転写調節の相関性PU.1のETSドメインに存在する被アセチル化・リン酸化部位の修飾状態と転写共役因子群との結合の嗜好性を明らかにするためPU.1の被修飾部位と推測される箇所にそれぞれ置換変異を導入した変異体を作製し、CBP/p300もしくはmSin3A-HDACl複合体との結合の強さをpulldown法、two-hybrid法を用いて解析を行った。その結果、PU.1の223,224,245-249a.a.に存在するリジン残基がmSin3A-HDACI複合体への結合に必須な役割を果たしていることを明らかとした。1-2)PU.1により「正」・負」に調節される標的遺伝子とPU.1の被修飾状態との関連性PU.1は造血幹細胞から単球・マクロファージ系細胞への分化に必要なGM-CSFR遺伝子やリンパ球系細胞への分化に必要なIL-7a遺伝子の昂進に重要な役割を果たしている。このPU.1による調節がPU.1のどの部位に修飾を受けることで行われているのかを各被修飾部位に置換を導入したPU.1置換変異体を用いて解析を行った。その結果、上記223,224a.a.のリジン残基のアセチル化と132,133a.a.に存在するセリン残基のリン酸化が標的遺伝子の発現昂進に、245-249a.a.のリジン残基のアセチル化が転写抑制に寄与していることを明らかとした。さらに、208a.a.のリジン残基がPU.1のDNA結合能に寄与していることを明ちかとした。
ヒト言語機能の非侵襲的脳イメージング

本研究課題では人の言語能力を司る脳の仕組みを、特に脳磁図や経頭蓋的磁気刺激といった時間分解能に優れた手法によって解明することを目的としてきた。前年度は言語処理の基礎となる文字の認知についての研究を行ったが、今年度はそれをさらに推し進める形で研究を行った。文字認知における特徴の1つは、それが意識的な認知であるということである。つまり文字を見れば「その文字を見た」という明らかな意識が残り、それは後からでも想起可能なものである。今年度の1つ目の実験では、この文字認知の意識的な側面に関わる脳活動を調べた。つまり同じ文字を提示したときでもそれが意識的に認知されない状況を実験的に作り出し、意識的に認知されるときの脳活動とどこが違うのかを比較・検討した。その結果、文字が意識的に認知されるためには脳の中の腹側視覚野という場所に十分な強さの活動が必要であることが明らかになった。つまり「ある文字を見た」という意識的な感覚は、単に文字に対応する脳の場所の活動が起こればよいわけではなく、その活動が一定の強さ以上にならなければならないことが示された。我々が言葉を正確に発音するためには、舌の運動をミリ秒単位で正確に制御する必要がある。同じように、時間の感覚は文字認知においても重要な役割を担っている。今年度の2つ目の研究では、このような文字記号の時間認知に関する研究を行った.その結果、時間認知には脳の時間的情報だけではなく、神経活動の強さも関わっていることが明らかになった。つまりある文字の提示時間が時間的に「長い」と感じられるために必要なのは、その文字が持続時間の長い神経活動を引き起こすことではなく、むしろ強い神経活動を引き起こすことである、ということが明らかになった。これらは脳磁図の高い時間分解能を用いて始めて可能になる研究であり、言語認識と時間認識の両方の研究に影響する知見を与えたものと言える。本研究課題では人の言語能力を司る脳のメカニズムを、特に脳磁図(MEG)や経頭蓋的磁気刺激(TMS)といった時間分解能に優れた手法によって明らかにすることを目的としてきた。そして今年度は、言語研究への応用が比較的遅れている上記の手法の信頼性・妥当性を確保するため、MEGにおいては言語処理に関わる脳活動の場所(空間情報)を特定するための手法、TMSではその脳への生理学的影響の検討など、メソッド面の確立に重点を置いた研究を行った。その結果、まず前者では特殊な言語刺激の提示法を用いることによって、高次視覚領域のみに対象を絞った脳活動計測が可能になることを発見した。通常の視覚性言語刺激は輝度の変化によって提示されるが、この手法ではランダムドットの静止領域と運動領域のコントラストによって刺激を表現する。結果、広く視覚一般に関わる低次視覚野の活動が脳磁図の信号に混入するのを抑え、言語に関係の深い高次視覚野の反応のみを検出することが出来る。最新型である全頭型MEGでこの手法の有効性が認められたことで、言語や記憶等、高次の認知機能においては信号源の場所の特定が難しくなるというMEGの弱点を補完できる方法論が確立した。今後の言語研究への応用が期待される。TMSについては、刺激された脳の部位の反応を他のイメージング手法で計測すること(同時計測)によって、磁気刺激の生理学的影響を調べた。従来これらの同時計測は、イメージング機器とTMSの磁気特性との干渉などの技術的制約のため非常に困難であったが、本研究ではそれらの制約を受けない近赤外スペクトロスコピーという方法を用いてこの問題に対処した。結果、磁気刺激直下の部位での脳活動の賦活パターンを詳細に捉えることに成功した。未解明の点が多かった単発TMSの影響をリアルタイムで調べた研究は従来無く、今後認知機能を対象とする上での基礎となる知見が得られた。今年度は採用2年目ということで、言語処理、特にその基礎となる文字の認知についての研究を中心に行った。文字を認知するという行為には、いくつもの認知的なプロセスが関与する。まず提示された文字の形状を分析し、頭の中にある文字の記憶との照合を行った後、初めてその文字が何であるかを同定することができる。このように様々な処理を要する視覚刺激の認知は、脳の中の高次視覚野という場所で行われている。言語や文字の認知を研究するにはまずこの領域を調べなければならないが、1つ問題になることは、この高次視覚野は文字以外の視覚刺激の処理にも関与しているということである。例えば動いている物体を検知する運動視(visual motion perception)などもこの領域で行われることが知られており、文字認知のメカニズムを詳細に理解するためには、高次視覚野内部のマッピングを行わなければならない。言い換えれば、高次視覚野内のどの部分が文字認知に関わり、どの部分が運動知覚に関わっているのかを調べて両者を切り分けることが、文字認知の研究の出発点となる。そこで本年度は、運動知覚・文字認知に関わる脳部位をそれぞれ同定するための2つの実験を行った。その結果、前者に関係するのは高次視覚野の中のsuperior temporal regionと呼ばれる部位にあることを発見した。対して後者に関する部位はそれよりも下(ventral)側にあることが2つ目の実験によって確認された。

特に2つ目の実験ではneural adaptationという文字認知独特の現象を脳磁図の優れた時間分解能を利用して観察し、従来未解明だったヒトの言語処理の時間的側面を検討することに成功した。本研究課題では人の言語能力を司る脳の仕組みを、特に脳磁図や経頭蓋的磁気刺激といった時間分解能に優れた手法によって解明することを目的としてきた。前年度は言語処理の基礎となる文字の認知についての研究を行ったが、今年度はそれをさらに推し進める形で研究を行った。文字認知における特徴の1つは、それが意識的な認知であるということである。つまり文字を見れば「その文字を見た」という明らかな意識が残り、それは後からでも想起可能なものである。今年度の1つ目の実験では、この文字認知の意識的な側面に関わる脳活動を調べた。つまり同じ文字を提示したときでもそれが意識的に認知されない状況を実験的に作り出し、意識的に認知されるときの脳活動とどこが違うのかを比較・検討した。その結果、文字が意識的に認知されるためには脳の中の腹側視覚野という場所に十分な強さの活動が必要であることが明らかになった。つまり「ある文字を見た」という意識的な感覚は、単に文字に対応する脳の場所の活動が起こればよいわけではなく、その活動が一定の強さ以上にならなければならないことが示された。我々が言葉を正確に発音するためには、舌の運動をミリ秒単位で正確に制御する必要がある。同じように、時間の感覚は文字認知においても重要な役割を担っている。今年度の2つ目の研究では、このような文字記号の時間認知に関する研究を行った.その結果、時間認知には脳の時間的情報だけではなく、神経活動の強さも関わっていることが明らかになった。つまりある文字の提示時間が時間的に「長い」と感じられるために必要なのは、その文字が持続時間の長い神経活動を引き起こすことではなく、むしろ強い神経活動を引き起こすことである、ということが明らかになった。これらは脳磁図の高い時間分解能を用いて始めて可能になる研究であり、言語認識と時間認識の両方の研究に影響する知見を与えたものと言える。
金属組織学に基づく高信頼性ステンレス鋼溶接部の創成と寿命予測式の精緻化

1.粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成高周波誘導加熱処理により作製した、粒界のみが優先的に溶融・凝固して島状δ相が分布した組織を有するSUS316L鋼試料が高温水中SCC進展抵抗性を有することを昨年度までに明らかにし、今年度は再現性の確認と既往の知見との比較、そして成果のまとめを行った。以上から、当初の研究目標は達成されたと判断した。一方で熱処理によるSCC感受性増大の可能性の検討、島状δ相の耐食性が熱時効に伴い低下する可能性の検討など、今後の課題が示された。2.δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発溶接金属特有の検討課題として微視組織の分布・異方性に着目し、熱時効による衝撃特性の変化に及ぼす微視組織の影響を評価した。溶接金属試料と鋳鋼試料を、それぞれ吸収エネルギーが概ね飽和すると考えられているフェライト硬さ600HVに達するまで475°Cで等温時効熱処理を施した。溶接金属のフェライト相は板厚方向に成長しているため、き裂の進展方向とフェライト相の成長方向が一致するようにシャルピー試験片を採取して試験を実施した。その結果、熱時効により、室温におけるSUS316L溶接金属およびCF8の吸収エネルギーは約50%低下した。破面には供試材の微視組織の分布・異方性の違いの影響が表れており、例えばSUS316L溶接金属の熱時効材では、き裂がフェライト相とオーステナイト相の界面あるいはフェライト相粒内を進展し、平坦な破面を呈していた。しかしながら、吸収エネルギーの低下率はフェライト量に依存し、溶接金属と二相ステンレス鋳鋼でその傾向に大きな違いはない事が示された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成研究代表者が考案したδ相分布形態操作マップに基づいて、粒界上におけるδーフェライト相晶出傾向が高いと考えられる高Cr当量/Ni当量比の316Lステンレス鋼溶接金属を供試材として選定した。この試料を対象として、高周波誘導加熱により融点近傍まで昇温した後に急冷する(溶融境界近傍と同様の溶接模擬熱履歴を与える)ことで、粒界のみが優先的に溶融・凝固して島状δ相が分布した組織を作製した。熱処理条件(最高到達温度、保持時間、冷却速度)を変数として、δーフェライトの分布形態を調査した結果、最高到達温度を融点直下まで上昇させることで粒界に島状δーフェライトが広く分布した組織が作製可能であることが明らかになった。2.ステンレス鋼溶接金属を対象とした低温時効挙動評価316Lステンレス鋼溶接試験体を対象として、310475°Cの温度範囲で熱時効処理を開始した。時効処理が終了した試験編については、時効に伴うδ相の硬化挙動を微小硬さ試験機を用いて選択的に評価し、硬化速度の温度依存性から活性化エネルギーを求め、BWR炉水温度域における時効硬化速度を算出した。本研究開始前から既に狙いを絞って予備的検討を実施していたため、当初計画通りに研究を遂行できた。1.粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成高周波誘導加熱処理により作製した、粒界のみが優先的に溶融・凝固して島状δ相が分布した組織を有するSUS316L鋼試料(昨年度タスクで実施)を対象として、高温水中SCC試験を実施し、最もき裂停留効果に優れた組織を検討した。具体的には、き裂先端位置とき裂経路長さをそれぞれδーγ界面とγーγ界面に分類して統計的に扱うことにより、き裂進展速度の相対値を算出して、き裂停留効果を半定量的に評価した。その結果、粒界に分布する島状δ相がき裂停留に寄与することが明らかになった。特に、粒界三重点に晶出したδ相が最もき裂停留に効果的であることが示唆された。よって、本研究で提案したコンセプトの有効性が認められたと判断した。一方で、今回採用した熱処理がSCCき裂発生感受性に及ぼす影響については十分に検討できていないため、これは次年度の課題と考えられた。2.δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発SUS316L鋼試料を対象として、310475°Cの温度範囲で等温時効処理を行った。時効に伴うδ相の硬化挙動を微小硬さ試験機を用いて選択的に評価し、硬化挙動を調査した。また、比較のための2相ステンレス鋳鋼試料についても熱時効処理ならびにδ相の硬化挙動評価に着手した。さらに、熱時効した溶接部の靱性に及ぼす組織の異方性の影響を評価するために、新たにSUS316NG鋼を用いた溶接試料を作製した。今後は、本研究で得られたδ相の熱時効硬化挙動に関する知見を参考にして、シャルピー衝撃試験用試験片に熱時効処理を施す予定である。「粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成」タスクについては、当初計画以上に進展している。一方で「δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発」タスクについては、所望のCr当量/Ni当量比の溶接フィラーを入手するまでに想定以上に時間を要した(製品の市場流通状況によるため)。

そのため今年度は既に所有している溶接試験体を用いた予備的評価に基づいて、熱時効処理条件の絞り込みを実施した。また、これまでに得られた研究成果については、学術誌論文として発表するために投稿準備中である。1.粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成高周波誘導加熱処理により作製した、粒界のみが優先的に溶融・凝固して島状δ相が分布した組織を有するSUS316L鋼試料が、高温水中SCC進展抵抗性を有することを昨年度と今年度に実施した高温水中定ひずみ曲げ(CBB)試験に基づいてき裂先端位置ならびにき裂進展経路長さをフェライト/オーステナイト相に分類することによりに明らかにした。δ相で停留するき裂を対象として、電子顕微鏡を用いた観察・分析により、き裂停留の本質はδ相の一部が酸化することで高保護性のCr酸化物が形成されることであるとの結果を得た。一方で、当該熱処理によってSCC発生感受性が増大する可能性については、引き続き検討することが必要と考えられた。2.δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発昨年度作製したSUS316NG鋼溶接試料の金属組織観察に基づき、その特徴を明らかにした。また、今年度新たに比較材として2相ステンレス鋳鋼を用意した。これらのδ相分布形態に基づき、組織異方性の評価に着手した。加えて、これらの未時効材について、シャルピー衝撃試験を実施して、結果を従来知見と比較したところ、概ね妥当な値が得られたことを確認した。破断済み試験片の破面観察によって、破面に占めるフェライト/オーステナイト相の割合の評価についても検討を開始した。また、次年度実施予定のシャルピー衝撃試験に用いる475°C時効材作製に向けて、等温熱時効処理を開始した。「1.粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成」については、概ね当初の目的を達成済みである。一方で「2.δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発」に関しては、溶接試験体準備が当初想定より遅れた(製品の市場流通状況によるため)ため、シャルピー衝撃試験を一部外注するなどして効率的に試験を実施し、当初の研究目的を達成するスケジュールで進捗中である。1.粒界島状δ相分布組織を有するSCC耐性に優れたステンレス鋼の創成高周波誘導加熱処理により作製した、粒界のみが優先的に溶融・凝固して島状δ相が分布した組織を有するSUS316L鋼試料が高温水中SCC進展抵抗性を有することを昨年度までに明らかにし、今年度は再現性の確認と既往の知見との比較、そして成果のまとめを行った。以上から、当初の研究目標は達成されたと判断した。一方で熱処理によるSCC感受性増大の可能性の検討、島状δ相の耐食性が熱時効に伴い低下する可能性の検討など、今後の課題が示された。2.δ相分布形態ならびに異方性をパラメータとした低温時効脆化予測式の開発溶接金属特有の検討課題として微視組織の分布・異方性に着目し、熱時効による衝撃特性の変化に及ぼす微視組織の影響を評価した。溶接金属試料と鋳鋼試料を、それぞれ吸収エネルギーが概ね飽和すると考えられているフェライト硬さ600HVに達するまで475°Cで等温時効熱処理を施した。溶接金属のフェライト相は板厚方向に成長しているため、き裂の進展方向とフェライト相の成長方向が一致するようにシャルピー試験片を採取して試験を実施した。その結果、熱時効により、室温におけるSUS316L溶接金属およびCF8の吸収エネルギーは約50%低下した。
APP小胞輸送機構の異常とアルツハイマー病発症機構

アルツハイマー病(AD)の発症原因はアミロイドβ(Aβ)の生成とオリゴマー形成による神経毒性の発現と考えられている。Aβは前駆体タンパク質APPが二回のタンパク質分解を受けて生成する。基質であるAPPを始め切断酵素は全て膜タンパク質であり、APPは膜小胞輸送においてキネシン-1のカーゴ受容体として機能するため、APP小胞輸送とAPP代謝は密接に関わっている。APP小胞輸送の変調は、APPのアミロイド生成的な代謝を引き起こす。本研究では、APPがどの様な仕組みで小胞輸送を受け、輸送システムの破綻がAβ生成の質的・量的変化を引き起こす仕組みの解明に取り組んだ。本研究から、APPがJIP1を介してキネシンモータに接続する分子機構の一端が明らかになった。これまで、キネシン軽鎖(KLC)のC末端とJIPが結合すると報告されていたが、詳細なKLC遺伝子変異導入と解析を行うことから、複数のKLC領域がJIPとの結合に必要であることが明らかになった。さらにその結合はリン酸化によって制御されていた。また、これまで、APPは他のキネシン-1カーゴよりも高速で順行輸送を受けている事を我々は明らかにしていたが、その分子機構の解明に取り組み、仕組みを明らかにしつつある。これらの解析は、APPが神経細胞で小胞輸送に果たす役割とどのような制御を受けているかを解明するために重要な知見をもたらし、その破綻とAD発症との関連性を解明する上で重要である。本申請研究ではAβ生成に先立つ変化としで、Aβの前駆体APPおよびAlcadein(Alc)の輸送障害がアルツハイマー病の発症機構の一因である可能性を検証することを目的としている。研究目的1に記載したKLCのJIPb結合サイトの解析を行い、JIP1bとの結合に関わるKLC1のC末100アミノ酸に5カ所のリン酸化サイトを同定した、リン酸化サイトをAlaに置換した変異体を用いた結合実験から、結合に影響を与えるサイトを同定した。研究目的2に記載したAPPとBACEの局在に関して、新たな知見をえた。APP結合タンパク質X11Lを欠失した変異マウスでは、APPがDRM画分へ多く入りβサイト切断を受けやすい状態であった。X11LはAPPに結合することで、酵素学的にセクレターゼ活性を阻害するのではなく、APPの膜内分布を制御することでAPPのアミロイド生成的切断を抑制していることが明らかになった。研究目的3に記載したAD患者におけるAlcの代謝産物の量的・質的変化を解析した。組織より特異抗体を用いた免疫沈降法によりp3-Alcを回収しMALDI-TOF/MSおよびMS/MS解析を行い一次構造の解析を試みた。脳組織からの回収は、まだ条件検討の段階であるがCSFより回収したp3-AlcはAD患者でC末側のγ切断に変化が認められた。現在、疾患の程度と切断サイトの変化の関連性を解析している。研究目的4に記載したAlc小胞が運搬するタンパク質の同定を行った。また、これまでJIP1のC末10アミノ酸がKLCのTPRモチーフを含むC末側と相互作用することが示されていたが、各種欠質変異JIP1bを細胞に発現し、KLC1との相互作用を解析した結果、JIP1bおよびKLC1の異なる部位も相互作用することが明らかになった。KLCはKHCやカーゴとの結合により高じ構造が変化することが知られており、JIP1とKLCの結合領域は複数損じすることも考えられた。APPを始め切断酵素は膜タンパク質であり、APPは膜小胞輸送においてキネシン-1のカーゴとして機能するため、APP小胞輸送とAPP代謝は密接に関わっている。

本研究では、APPがどの様な仕組みで小胞輸送を受け、輸送システムの破綻がAβ生成の質的・量的変化を引き起にす仕組みの解明に取り組んだ。H21年度までの解析から、APPがJIP1を介してキネシンモータに接続する分子機構の一端が明らかになった。これまで、キネシン軽鎖(KLC)のC末端とJIPが結合すると報告されていたが、詳細なKLC遺伝子変異解析から、複数のKLC領域がJIPとの結合に必要であることが明らかになった。さらにその結合はリン酸化によって制御されていることが示唆された。また、これまで、APPは他のキネシン-1カーゴよりも高速で順行輸送を受けている事を我々は明らかにしていたが、その分子機構の解明に取り組み、仕組みを明らかにしつつある。これらの解析は、APPが神経細胞で小胞輸送に果たす役割とどのような制御を受けているかを知るために重要な知見をもたらし、その破綻とAD発症との関連性を解明する上で重要である。アルツハイマー病(AD)の有力な発症原因はβアミロイド(Aβ)の生成とオリゴマー形成による神経毒性の発現である。Aβは前駆体タンパク質APPが2回の連続的切断を受けて生成する。毒性の強いAβが生成・分泌される仕組みを解明する事は、ADの根本治療法を開発する上で不可欠である。APPは、JIP1タンパク質を介してキネシン-1と結合する膜小胞カーゴ受容体であり、神経細胞体から末端にかけて順行性のモーター輸送を受ける。輸送過程が何らかの障害を受け、APP小胞輸送が滞る、APPのアミロイド生成的代謝が亢進しAβの生成が増加する。本研究では、APPがJIP1を介してキネシン-1の軽鎖(KLC)に結合する分子機構を解明し、APPとモーター分子の結合解離を制御している制御機構の解明に取り組んだ。まず、APP-JIP1およびJIP1-KLCのどちらの結合制御機構がAPP小胞輸送の調節に関わっているかを解明し、JIP1-KLCの貢献度が高いことを見いだした。次にJIP1-KLCの結合を制御する領域の同定を両タンパク質の変異体を細胞に発現させ行った。同定した領域の制御機構として、タンパク質リン酸化系を見いだした。細胞におけるJIP1およびKLCの複数のリン酸化サイトを決定し、in vivoで機能しているサイトの同定に取り組んでいる。AD脳では、タウタンパク質のリン酸化亢進を始めとしたタンパク質リン酸化・脱リン酸化系の異常が報告されており、老化脳におけるJIP1およびKLCのリン酸化制御異常が、APPの小胞輸送に影響を与え、APPをアミロイド生成的代謝に向かわせている可能性が考えられた。
近代日本における農業技術普及の実証研究

本研究の目的は、途上期の近代日本における農業技術普及の実態を分析するところにある。分析課題は3つに分けられる。1開発経済学分野との研究対話により実践的な分析視角を導入する、2近代日本における農業技術普及を実証的に分析する、3朝鮮・台湾における同様の問題を同じ分析視角から検討する。1については、京都大学東南アジア地域研究研究所の研究プロジェクトに参加し、また開発経済学分野の他の科研研究会にも参加した。2については、とりあえず、不正肥料についての論稿を「不正肥料と市場」としてまとめ上げた。農商務省(農林省)の肥料政策を基軸に、肥料の生産地・集散地である大阪府における肥料取締の実態と府県農事試験場における依頼分析を検討した。2019年度に公表する。また、東京大学、京都大学、北海道大学の各図書館で農業技術普及についての文献を調査・収集した。1次資料の収集については、広島県立文書館、北海道立文書館、京都府立京都学・歴彩館で調査・収集を行った。3については、朝鮮小作慣行調査を担った朝鮮総督府官吏・吉田正廣についての論稿を完成させた(前年度公表した「朝鮮総督府官吏・吉田正廣の経歴と業績上」に続き、「下」を公表した)。加えて、朝鮮における肥料投入の検討と地主小作関係を検討した。朝鮮では小作人の残余制御権・残余請求権がかなり弱く、それが肥料投入や農業技術の普及に大きくマイナスの影響を与えているとの見通しを持っている。朝鮮についての分析は、2019年度に公表する予定である。近代日本における農業技術普及の1次資料収集が思うように進んでいないが、全体としてはおおむね順調に進展している。農業技術普及の1次資料の収集が計画通り進展していないのは、期待する1次資料が思うように得られない為である。府県庁行政文書を中心に収集作業をしているが、府県庁の総括的な文書がほとんどで、なかなか「共同体」など(経済学上の「制度」)との因果関係を検討できる資料が少ない。これは、今後、調査を重ねていくしか打開の道はない。開発経済学とのコラボや農業技術普及の実証研究は従来通り推進するが、とりわけ、農業技術普及についての1次資料の収集を進めたい。特に、「制度」と農業技術普及と関連する資料の収集をめざす。ここが突破できれば、本研究は飛躍的に前進する。本研究の目的は、近代日本(途上期)における農業技術普及を実証的に分析するところにある。その際、1実践的問題関心による新たな分析視角を意識的に導入すること、2近代日本における農業技術普及分析の実証密度を高めること、3同時代の台湾と朝鮮の分析を同様の問題関心・手法で進め地域比較をすること、が本研究の特徴である。本年度は、2については、不正肥料についての調査を進め、3については、吉田正廣という朝鮮総督府官吏について調査を進めた。不正肥料の横行は肥料の普及を阻害することになる。それをいかに抑えるかが、肥料普及における途上期日本の課題であった。論文「不正肥料と市場」をまとめつつある。そこでは、明治期の不正肥料問題、肥料検査官の配置、大阪における肥料取締法の実績、府県農事試験場による依頼分析の実績を検討しつつある。朝鮮総督府官吏・吉田正廣は、朝鮮小作慣行調査を実施し、朝鮮農地令の制定を実務面で支えた人物である。地主小作関係の有り様は、農業技術普及を大きく左右する。たとえば、朝鮮のように、残余制御権・残余請求権が弱いと、肥料投入を抑制する傾向が強くなる。この研究は、朝鮮に於ける地主小作関係を日本との比較で分析しつつ、それとの関連で吉田正廣の経歴と業績をまとめるのが課題である。本年度は、まず論文「朝鮮総督府官吏・吉田正廣の経歴と業績(上)(下)」をまとめた。その他、2については、明治中期の農業技術普及についてのデータを蓄積しつつある。明治期の日本における農業技術普及についての資料収集が遅れているが、全体としては概ね順調に進んでいる。論稿は、論文「不正肥料と市場」と論文「朝鮮総督府官吏・吉田正廣の経歴と業績(上)(下)」をまとめた。論文「朝鮮総督府官吏・吉田正廣の経歴と業績(上)」は広島修道大学紀要『経済科学研究』第21巻第1・2号(2018年2月)に掲載した。論文「朝鮮総督府官吏・吉田正廣の経歴と業績(下)」は次号に掲載予定である。論文「不正肥料と市場」はまだ詰めの作業が残っており、それを終えて、近く公表する。また、本研究と深くかかわる論稿として、『岩波講座日本経済の歴史3近代1』、『岩波講座日本経済の歴史4近代2』、『岩波講座日本経済の歴史5現代1』において「農業・土地用益」部門の論稿を掲載した。

農商務省(農林省)の肥料政策を基軸に、肥料の生産地・集散地である大阪府における肥料取締の実態と府県農事試験場における依頼分析を検討した。2019年度に公表する。また、東京大学、京都大学、北海道大学の各図書館で農業技術普及についての文献を調査・収集した。1次資料の収集については、広島県立文書館、北海道立文書館、京都府立京都学・歴彩館で調査・収集を行った。3については、朝鮮小作慣行調査を担った朝鮮総督府官吏・吉田正廣についての論稿を完成させた(前年度公表した「朝鮮総督府官吏・吉田正廣の経歴と業績上」に続き、「下」を公表した)。加えて、朝鮮における肥料投入の検討と地主小作関係を検討した。朝鮮では小作人の残余制御権・残余請求権がかなり弱く、それが肥料投入や農業技術の普及に大きくマイナスの影響を与えているとの見通しを持っている。朝鮮についての分析は、2019年度に公表する予定である。近代日本における農業技術普及の1次資料収集が思うように進んでいないが、全体としてはおおむね順調に進展している。農業技術普及の1次資料の収集が計画通り進展していないのは、期待する1次資料が思うように得られない為である。府県庁行政文書を中心に収集作業をしているが、府県庁の総括的な文書がほとんどで、なかなか「共同体」など(経済学上の「制度」)との因果関係を検討できる資料が少ない。これは、今後、調査を重ねていくしか打開の道はない。次年度は、以下に注力する。1実践的問題関心による新たな分析視角をブラッシュアップするために、開発経済学グループの研究会に参加する。現在二つのプロジェクトが進行している。2明治期の農業技術普及についての資料収集に力を入れる。明治期の農業雑誌についての資料収集は進んでいる。行政文書の資料収集に注力する。3日本、台湾、朝鮮の地主制についての比較分析を進める。開発経済学とのコラボや農業技術普及の実証研究は従来通り推進するが、とりわけ、農業技術普及についての1次資料の収集を進めたい。特に、「制度」と農業技術普及と関連する資料の収集をめざす。ここが突破できれば、本研究は飛躍的に前進する。朝鮮総督府関連の調査を優先し、道府県庁行政文書の調査が遅れたために、次年度使用額が生じた。2018年度は、道府県行政文書などの調査に旅費として使用し、資料収集調査を精力的に実行する。府県庁文書調査が予定通り進まなかったため、次年度使用額が生じている。2019年度は、府県庁行政文書調査に注力したい。
GPCR型受容体の二量化制御による好中球の高度活性化機構の解明

生体膜には細胞の機能や細胞内の環境を調節するタンパク質が存在し、これらは細胞膜上で多量体を形成することで機能を調節していると考えられている。この中で多くの薬剤が標的としているGタンパク質共役型受容体(GPCR)は最も多数存在するタンパク質であり、GPCR型受容体が発現する多様な生物活性に、受容体の二量体形成が関与する事が考えられている。しかし、二量化受容体の細胞膜上での詳細な存在状態などは分かっていない。一般に受容体は生物活性を引き起こすアゴニストとの結合の後、細胞内へ内包・分解されるため、ペプチド受容体複合体の構造の解析は困難である。一方、生物活性の情報を伝達しないアンタゴニストでは、受容体はアンタゴニストと結合後、細胞表面に残るため、その構造解析やリガンドとの作用様式を研究する有用なツールになると考えられる。そこで白血球の主成分である好中球上に発現するGPCR型受容体に対し、アンタゴニストの二量体を合成し、生物応答を評価した。生物応答の評価には安定かつ入手が容易なヒト白血病細胞を好中球様に分化させたものを用いた。その結果、二量化アンタゴニストを作用させただけでは分化HL-60細胞の生物応答は観測されなかった。しかしながらその後、分化HL-60細胞に刺激剤を作用させると、何も作用させていない時と比較して生物応答の減少が確認された。その阻害作用はペプチド間の架橋鎖長に依存しており、最適な架橋鎖長のものでは相当する単量体と比較して約4倍程度高い阻害活性を示した。今回、二量化アンタゴニストの最大活性を示す最適架橋鎖長が明らかになった事から、二量化アンタゴニスト中に光架橋剤などを導入し、細胞膜上の二量化受容体の存在状態について評価することが可能になった。生体膜に存在する様々なタンパク質は多量体を形成し生物応答を引き起こすものが知られている。多くの薬剤が標的とするGタンパク質共役型受容体(GPCR)においても多量体を形成し機能を発現するものが知られており、GPCRが引き起こす多様な生物応答に受容体間の多量化が関わっているのではないかと考えられている。今回標的としたヒト白血球に発現する受容体はGPCRに分類され、受容体に対する薬剤の構造活性相関については報告例が多いが、多量体形成についてはよく分かっていない。受容体の会合状態を明らかにし調節する薬剤が開発できれば、現在までに開発されている受容体に結合する薬剤とは異なり、薬剤の感受性を調節する新しいタイプのものとなる。今年度は多量体形成の際、受容体間の相互作用に深く関与していると考えられる受容体膜貫通部位のペプチドを化学的に合成し、白血球の主成分であるヒト好中球に対する応答を検討した。また、膜貫通ペプチドのホモ二量体も併せて合成し、こちらの生物応答についても検討を行った。膜貫通部位ペプチドは標的とした受容体が生体膜を貫通する部位七つをタンパク質のデータベースを基にデザインし、合成した。二量化貫通ペプチドは膜貫通ペプチドの単量体を細胞外に位置すると考えられる部位で共有結合した。合成したペプチドをヒト静脈末梢血から単離した好中球に作用させたところ、それ自身を作用させただけではヒト好中球の生物応答を引き起こさなかったが、その後好中球の刺激剤を作用させると生物応答の増強が観測された。またそれら膜貫通ペプチドは配列特異的に好中球を活性化する事が示唆された。二量化膜貫通ペプチドは単量体膜貫通ペプチドと比較してほぼ同程度生物応答を増強した。このことから膜貫通ペプチドの二量化はヒト好中球の活性化に影響しない事が示唆された。
ホッケの加入量変動機構：父性効果と母性効果の検証

海産魚類の加入量変動の機構について複数の仮説が示されており、近年は母性効果に加えて父性効果が加入量変動に与える影響について注目されている。本研究では近年漁獲量の低迷が申告なホッケを対象として、雌雄親魚の対サイズや肥満度が繁殖形質や仔魚期の生残率に及ぼす影響を飼育実験により明らかにし、実際の資源変動に父母性効果が作用しているか検証する事を目的としている。北海道日本海側で採集されたホッケを用い、国立研究開発法人水産研究・教育機構北海道区水産研究所厚岸庁舎および函館国際海洋研究センターで飼育実験を行った。産卵期前の水温や肥満度が繁殖形質に与える影響を調べるため、ホッケ親魚の筋肉中に電子標識の装着と魚体測定を行ったのち、異なる給餌条件で飼育し産卵実験および産卵行動実験を行った。函館国際海洋研究センターで行った産卵行動実験では、体サイズ区分の異なる雌雄親魚12尾を用い、縄張りや雌雄それぞれの選択および産まれた卵塊の重量や卵経および卵重量を調べた。その結果、雄は自分と同等もしくは大型の雌に対して産卵行動を行い、繁殖する傾向が見られた。産まれた卵は大型の雄の方が卵経が小さくなる傾向が見られた。厚岸庁舎では自然産卵および雌雄親魚の体サイズを異なる区分になるよう抽出したペアで産卵実験を行った。得られた卵塊の重量および卵経を計測したのち、複数水温で無給餌および給餌による生残実験を行った。雌雄親魚が大型のペアでは卵サイズや孵化時のサイズが小さい傾向が見られ、給餌飼育の成長率は大型のペアの方が高かった。これらのことから仔魚が十分餌を利用できる状況では、卵サイズおよび孵化時のサイズが小型でも高成長率により被食や飢餓を免れやすくなる可能性が考えられた。これらの結果について、学会発表を行った。海産魚類の加入量変動の機構について複数の仮説が提示されており、近年は母性効果や父性効果が加入量変動に与える影響について注目されている。本研究では近年漁獲量の低迷が深刻なホッケを対象として、雌雄親魚の体サイズや肥満度が繁殖形質や仔魚期の生残率に及ぼす影響を飼育実験により明らかにし、実際の資源変動に父母性効果が作用しているか検証する事を目的としている。北海道日本海側で採集されたホッケを用い、国立研究開発法人水産研究・教育機構北海道区水産研究所厚岸庁舎で飼育実験を行った。産卵期前の水温や肥満度が繁殖形質に与える影響を調べるため、ホッケ親魚の筋肉中に電子標識の装着と魚体測定を行ったのち、異なる給餌条件で飼育し、産卵実験を行った。自然産卵およびペア産卵で得られた卵塊の重量を計測するとともに、卵塊の一部から卵径、卵重量、卵カロリーを計測し、雌親魚の体重と卵径の関係を調べた。雌親魚の体重と卵径の間に明瞭な相関関係は見られなかったことから、卵サイズにおいて、大型の雌ほど卵質が良いという仮説は支持されなかった。また、雌雄の体長および肥満度等が仔魚の生残に与える影響を調べるために、自然産卵およびペア産卵実験で産まれた卵塊を用いて複数の水温で無給餌飼育実験を行ったところ、大型の高齢魚から産まれた仔魚の方が生残率が高い傾向が見られ、父母性効果の影響を示唆する結果が得られた。これらの結果について学会発表を行った。計画していた繁殖ペアでの自然産卵実験を実施することができ、繁殖形質データおよび仔魚の生残率のデータの蓄積を行うことが出来た。海産魚類の加入量変動機構について、繁殖特性との関係が注目される中、母性効果や父性効果が加入量変動に与える影響について注目されている。特に雄親が卵保護等をする魚種では雄親魚の体サイズなどが卵数や卵サイズに影響を与えるという父性効果についても注目されている。本研究では、近年資源状態が悪化しているホッケを対象として、雌雄親魚の体サイズ等が繁殖形質や仔魚期の生残率に及ぼす影響を飼育実験により明らかにし、資源変動に父母性効果が作用しているか検証することを目的としている。北海道日本海側で採集されたホッケを用い、国立研究開発法人水産研究・教育機構北海道区水産研究所厚岸庁舎(ペア実験および体サイズ区分の異なる水槽で自然産卵)および函館国際水産・海洋総合研究センター(体サイズの異なる親魚を複数個体入れた大型水槽内で自然産卵)で産卵実験を行った。それぞれの産卵実験ではホッケ親魚の筋肉中に電子標識を装着して個体識別をし、親魚の体サイズ等と卵重量および卵サイズとの関係、無給餌飼育実験から親魚の体サイズと仔魚の生残率との関係等を調べた。事前のペア実験の結果から、雄の体サイズが卵サイズに影響を及ぼすことが示唆されていたが、繁殖相手を選択可能な自然産卵実験においても同様の結果が得られるか調べた。卵サイズがどのような要因により影響を受けるのか調べたところ、雄が大型であるほど卵サイズは小さくなる傾向が認められ、父性効果の影響を示唆する結果が得られた。また、親魚の体サイズが仔魚の生残率に与える影響を調べるために、得られた卵塊を用いて複数の水温で無給餌飼育実験を行ったところ、低水温の方が生残日数は長く、また昨年度と同様に大型の個体から生まれた仔魚の方が生残率が高い傾向が見られた。研究結果の一部について、論文発表および学会発表を行った。

計画していた繁殖ペアでの自然産卵実験および大型水槽において体サイズの異なる複数個体による自然産卵実験を行い、親魚と繁殖形質データとの関係について調べることができた。また、仔魚の生残率のデータの蓄積を行うことができた。海産魚類の加入量変動の機構について複数の仮説が示されており、近年は母性効果に加えて父性効果が加入量変動に与える影響について注目されている。本研究では近年漁獲量の低迷が申告なホッケを対象として、雌雄親魚の対サイズや肥満度が繁殖形質や仔魚期の生残率に及ぼす影響を飼育実験により明らかにし、実際の資源変動に父母性効果が作用しているか検証する事を目的としている。北海道日本海側で採集されたホッケを用い、国立研究開発法人水産研究・教育機構北海道区水産研究所厚岸庁舎および函館国際海洋研究センターで飼育実験を行った。産卵期前の水温や肥満度が繁殖形質に与える影響を調べるため、ホッケ親魚の筋肉中に電子標識の装着と魚体測定を行ったのち、異なる給餌条件で飼育し産卵実験および産卵行動実験を行った。函館国際海洋研究センターで行った産卵行動実験では、体サイズ区分の異なる雌雄親魚12尾を用い、縄張りや雌雄それぞれの選択および産まれた卵塊の重量や卵経および卵重量を調べた。その結果、雄は自分と同等もしくは大型の雌に対して産卵行動を行い、繁殖する傾向が見られた。産まれた卵は大型の雄の方が卵経が小さくなる傾向が見られた。厚岸庁舎では自然産卵および雌雄親魚の体サイズを異なる区分になるよう抽出したペアで産卵実験を行った。得られた卵塊の重量および卵経を計測したのち、複数水温で無給餌および給餌による生残実験を行った。雌雄親魚が大型のペアでは卵サイズや孵化時のサイズが小さい傾向が見られ、給餌飼育の成長率は大型のペアの方が高かった。これらのことから仔魚が十分餌を利用できる状況では、卵サイズおよび孵化時のサイズが小型でも高成長率により被食や飢餓を免れやすくなる可能性が考えられた。これらの結果について、学会発表を行った。計画通りに飼育実験を実施してデータを蓄積するとともに、ホッケの父母性効果再生産モデルについて分析をすすめ、得られた成果の学会発表および論文化を進める。計画通りに飼育実験を実施してデータ解析を行うとともに、ホッケの父母性効果再生産モデルについて分析を進める。父母性効果再生産モデルについては、水産庁の我が国周辺水産資源調査で得られ、公表されているホッケの年齢別資源尾数、加入尾数、再生産成功率等を使用する予定である。飼育実験で得られる結果と長期モニタリングデータの分析結果を統合し、父母性効果が加入量変動に及ぼす量的効果について総合的な考察を行う。親魚の飼育にあたり、他の目的で使用する予定であった水槽や餌料を本研究で用いる事が可能となり、FRP水槽および餌料の購入費を節約する事が出来たため。平成29年度の計画では北海道区水産研究所厚岸庁舎における飼育実験を行うにあたり、餌料および実験に使用する消耗品などを購入する予定であった。しかし、研究過程で餌料および消耗品の購入費を削減することができたため、次年度使用額が生じた。次年度においても同様の実験を行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。次年度に飼育実験に係る作業を行うための契約職員を雇用する。