hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本における多元的正当化方略の検討

本研究の目的は、社会的不平等に伴う脅威に対処するための多元的正当化プロセスの存在を仮定し、そのメカニズムを明らかにすることである。これにより、多くの日本人が「行き過ぎ」と考える現在の格差を縮小させるための1つの足掛かりが得られることが期待される。過去2年間の研究では、社会的不平等についての新聞記事の提示(脅威操作)が社会全体に対する不公正感(マクロ不公正感)を高める一方(H28年度調査)、日本社会への経済的な依存性が高いと感じている人たちの間で自分自身は不公正に扱わているとの感覚(ミクロ不公正感)を低減する(H29年度調査)ことが見いだされた。これを受けて、最終年度は脅威に加えて日本社会への依存性を実験的に操作し、その組み合わせが多元的公正感に及ぼす影響を検討した。2019年2月にウェブ調査を実施し、脅威(なしvsあり)×依存性(低vs高)の2要因が多元的公正感に及ぼす影響を検討した。分析の結果、まず脅威操作はマクロ不公正感を高めることが示された。これは、多元的正当化の重要な前提の1つである「格差情報への接触がマクロ不公正感を高める」を支持する結果である。一方、脅威操作は平等・必要性志向が相対的に強い人の間でミクロ不公正感を低める傾向が示された。これは、多元的正当化プロセスのもう一方の基本的仮説である「格差情報への接触がミクロ不公正感を低減する」を部分的に支持する結果である。一方で、依存性の高まりが脅威に対する多元的正当化を促進するという当初予想した結果は今のところ得られていない。ただし、依存性操作は平等・必要性志向が相対的に低い人の間でマクロ不公正感を高める方向に作用する傾向がみられるなど、いくつかの予想外の結果が得られている。今後、回答者の社会経済的地位を含めその他の要因を分析に加えることで、多元的正当化メカニズムのさらなる解明が求められる。本研究は、社会的不平等の是正行動を抑制する心理学的メカニズムとして多元的正当化方略の存在を仮定し、それを検証することを目的とする。本年度の目的は、格差情報への接触が、1.マクロ公正感を低下させる一方で、2.ミクロ公正感を高めるという多元的正当化方略の基本的前提を検証すると同時に、3.正当化過程に影響を及ぼす心理学的変数および社会経済学的地位変数を探索することであった。これらの目的を達成するためにインターネットを通した第1回の実験的調査を実施した。具体的には、半数(実験群、520名)に日本に大きな格差が存在することを描写した新聞記事を、もう半数(統制群、520名)に格差とは無関係の内容を描写した新聞記事を提示し、その後日本社会に対するマクロ次元およびミクロ次元の公正感を、全体的観点および衡平、必要性、分配の平等、機械の平等、尊重の各観点から測定した。分析の結果明らかとなったのは、主に以下の3点である。まず目的1について、格差情報への接触が社会への公正評価を低下させるという結果が、日常的にメディアへの接触傾向の高い人において確認された。次に目的2について、格差情報への接触が自分自身に対する公正評価を高めるという効果は認められなかった。むしろ全体的観点からは、格差情報への接触がミクロ公正感を低下させることが示された。最後に目的3について、社会経済的地位変数と正当化の間に明確な関連は認められない一方で、体制への依存性の強さの影響が示唆された。つまり、今後の経済的安定や幸福が日本社会の情勢に依存していると考えている人はそうでない人に比べて、格差を描写した新聞記事は不正確で信頼できないものと考える傾向にあった。得られた成果の一部は研究会にて発表した。また、来年度に複数の学会にて成果を発表するための準備を行った。本年度は当初の予定通り、多元的正当化方略の基本的な仮説を確認するための第1回インターネット調査を実施した。予測のうち、不平等情報が社会全体に対する公正感(マクロ公正感)を低下させるという点は、おおむねそれを支持する結果が得られた。これは、今回用いた実験刺激が一定の妥当性を持つことを示すと同時に、日本人が社会の不当性を容易に受け入れるという理論的予測を支持するものであった。ただし、この結果は日常的に高頻度でメディア情報(新聞、テレビ、雑誌、インターネット上で報じられる社会や政治問題)に接触している人に限定されるものであり、格差情報の受け取り方に個人差が存在する可能性を示唆された。次年度に向けて、理論的修正および刺激内容の精査とさらなるブラッシュアップが必要である。一方で、自分自身に対する公正感(ミクロ公正感)に対する不平等情報の効果は、全体的観点からはそれを低めたる方向に作用したが、その他の観点からは影響が見られなかった。これは、個人的な公正評価が社会に対する公正評価とは別のメカニズムで生じているという点では多元的正当化方略の前提と部分的には整合するものの、不平等情報への接触が反動的にミクロ公正感を高めるという当初予測していた反応までは確認できなかった。格差情報とミクロ判断の関連メカニズムについて精査が必要である。また、体制への依存度が高い人は格差情報の信頼性自体を否定することが示された。日本社会と一蓮托生との思いが強い人にとって、社会や政治システムの正当性を揺るがす情報は脅威であると予想される。我々は、そのような脅威に対処する方法としてまず多元的な公正評価を想定していた。

しかし、今回の結果は脅威を回避するためにメディア自体の信頼性を変化させるという方略が存在する可能性を示しており、理論的な展開が期待できる。本研究は、社会的不平等の是正行動を抑制する心理学的メカニズムとして多元的正当化方略を仮定し、それを検証することを目的としている。本年度は、昨年度に引き続き、格差情報への接触がマクロ公正感を低める(仮説1)一方で、ミクロ公正感を高める(仮説2)という多元的正当化方略の基本的前提を検証することを目指した。その際、2仮説を明確に検証できるように、格差情報を脅威を喚起しやすものに修正した。また、正当化との関連が予測されるシステムへの依存性とシステムからの離脱不可能性とが正当化プロセスで果たす役割を検討すると同時に、それらと社会経済的地位との関連も検証した。上記の目的を果たすために、日本在住の1040名を対象に実験的操作を含む調査を実施した。調査では、最初にシステムへの依存性とシステムからの離脱不可能性等を測定した後、半数の実験群には格差情報を含む新聞記事を、もう半数の統制群には格差とは無関係の新聞記事を読んでもらった。その後、多元的公正感および社会経済的地位変数等を測定し、最後にデブリーフィングを行った。分析の結果、システムへの依存性が強い人において、実験群は統制群よりもミクロ公正感が強かった。これは、自らの暮らし向きが日本社会の状況に左右されると感じている人ほど、社会の不条理に触れた際に自分だけは公正に処遇をされているとの思いを強めることを意味し、仮説2を部分的に支持する結果である。一方で、条件間でマクロ公正感の差は見られず、仮説1は支持されなかった。また、システムへの依存性およびシステムからの離脱不可能性と社会経済的地位との関連を分析したところ、両者は共通して高学歴者および自営業者の間で低かった。さらに、前者は高所得者と求職者の間で高く、後者は高所得者の間で低かった。これらは、現状を正当化する動機の強さが個人の境遇と結びついていることを意味する。本年度の主要な目標は、調査内の実験操作をより脅威を喚起しやすい形に改善したうえで、多元的正当化方略の基本的前提を再度検証することであった。その結果、昨年度支持されなかった第2仮説(格差情報への接触がミクロ公正感を高める)は条件付ではあるが支持された。一方で、昨年度部分的に支持された第1仮説(格差情報への接触がマクロ公正感を低める)は、今回のデータからは支持されなかった。実験刺激を変更したことがその要因であると考えられるが、刺激の具体性を高めたことで、回答者が格差問題を一部の人々にのみ関連するものととらえてしまい、社会全体との関連性が見えにくくなった可能性がある。2度の調査のいずれにおいても両仮説が同時には支持されることがなかったことから、第1仮説と第2仮説とが想定する心理的過程は必ずしも同時に生起するものではなく、互いに独立したメカニズムであると考えのが妥当かもしれない。この点についてはさらなる検討をした上で、理論的前提の修正が必要であろう。一方で、昨年度の調査と今年度の調査を合わせて考えるならば、社会の不条理に関する情報は社会の現状に対する評価と自己の現状に対する評価とに異なる影響を及ぼしていること、また人々の中には、自分自身の現状について楽観的な評価をすることで一時的な安寧を得るものが存在することが明らかになったと言える。
運動療法ストレスの抗腫瘍効果を併用した新規膵癌治療の開発

【運動療法によるエピネフリン依存性IL-6感受性NK細胞の動員の確認】18例の膵癌術後患者に運動療法を適用し、最大酸素摂取量、心拍,血圧,酸素飽和度、分時換気量などの生体反応値と血液採取によるエピネフリン値、IL-6値,NK細胞数測定を行っている。これらのデータを経時的に解析することで運動療法、エピネフリン、IL-6がリンクしてNK細胞を動員,再分配する現象の再現性を記録している。2運動療法前後の経時的変化測定のために,血液検査によって、IL-6の経時的上昇、サージを確認している。同時に運動療法中と前後のエピネフリン濃度、ノルエピネフリン濃度(pg/ml)、NK細胞数増加の推移を記録している。【運動療法の設定と安全性・ストレス強度管理】運動療法は術前から介入し、60%仕事率レジメンを膵癌術後患者8例に施行した。運動療法メニュー:<術後>廊下歩行、徐々にスクワット、段昇降、術創部の状態に合わせてエアロバイクやハンドエルゴ再開、退院時には70%以上の強度の運動を安全に実施している。<退院後>3/週(6カ月)1スクワット,ヒールレイズ,中殿筋トレーニングなどの抗重力筋トレーニング約1時間、2エアロバイク、3ハンドエルゴ、4階段昇降,5自主トレ。登録患者が決定次第、術前入院時と、手術前、退院時に心肺運動負荷試験と6分間歩行テスト、体成分分析装置による骨格筋量、内臓脂肪断面積の評価を行い、有酸素運動負荷は自動測定器から負荷決定できた。【生体モニターとサンプル採取】運動療法時には、心拍、血圧、分時換気量、二酸化炭素排泄量を自動測定器で、動脈酸素飽和度は血中酸素飽和度計で測定した。運動療法前後は、(ノル)エピネフリン濃度、IL-6値,NK細胞数を測定している。【NK細胞の抗腫瘍効果のin vitro検証】NK細胞の抗腫瘍効果をin vitroで検証も膵癌細胞株を用いて開始できている。担癌患者としての膵癌術後患者が予想どおり順次試験に登録でき、すでに8例に運動療法の介入とその前後でのサンプルの回収ならびに、運動療法の継続による生体反応や体成分分析のデータが記録されているため。また運動療法直後のIL-6やNK細胞数の測定に関しても外部委託も併施しつつ、実施できており、その測定に要する消耗品も含めた予算の執行状況も順調である。今後、本研究の結果が出そろったところで、採取解析、論文化、学会発表も予定しているが、それらに要すると予想される予算も残っている。引き続き、運動療法によるエピネフリン依存性IL-6感受性NK細胞の動員の確認、運動療法の設定と安全性・ストレス強度の管理、生体モニターとサンプル採取を施行する。結果が出そろったところで、採取解析、論文化、学会発表も同時に進めていく。NK細胞の抗腫瘍効果をin vitroで検証も教室で保有する膵癌細胞株を用いて行っているが、本研究の進捗は人員的問題でやや遅れていたが、本年度から本研究への大学院生の補充が1名決定し、遅れを挽回できる計画を再設定した。しかしながら本研究は膵癌患者より分離したNK細胞の膵癌細胞株への抗腫瘍効果をin vitroで検証することを最終目標とするが,最大の目的は担癌患者において運動療法下に、IL-6やエピネフリン血中濃度がリンクして増加し、NK細胞の動員・再分配を誘導することを確認することであるので、膵癌細胞株に関する分子生物学的解析に時間を要する場合、まず前者をできるだけ早く論文化し、第II相臨床試験の準備段階に入り、分子生物学的解析結果は第2報として報告する。【NK細胞の抗腫瘍効果のin vitro検証】

NK細胞の抗腫瘍効果をin vitroで検証も膵癌細胞株を用いて開始できている。担癌患者としての膵癌術後患者が予想どおり順次試験に登録でき、すでに8例に運動療法の介入とその前後でのサンプルの回収ならびに、運動療法の継続による生体反応や体成分分析のデータが記録されているため。また運動療法直後のIL-6やNK細胞数の測定に関しても外部委託も併施しつつ、実施できており、その測定に要する消耗品も含めた予算の執行状況も順調である。今後、本研究の結果が出そろったところで、採取解析、論文化、学会発表も予定しているが、それらに要すると予想される予算も残っている。引き続き、運動療法によるエピネフリン依存性IL-6感受性NK細胞の動員の確認、運動療法の設定と安全性・ストレス強度の管理、生体モニターとサンプル採取を施行する。結果が出そろったところで、採取解析、論文化、学会発表も同時に進めていく。NK細胞の抗腫瘍効果をin vitroで検証も教室で保有する膵癌細胞株を用いて行っているが、本研究の進捗は人員的問題でやや遅れていたが、本年度から本研究への大学院生の補充が1名決定し、遅れを挽回できる計画を再設定した。しかしながら本研究は膵癌患者より分離したNK細胞の膵癌細胞株への抗腫瘍効果をin vitroで検証することを最終目標とするが,最大の目的は担癌患者において運動療法下に、IL-6やエピネフリン血中濃度がリンクして増加し、NK細胞の動員・再分配を誘導することを確認することであるので、膵癌細胞株に関する分子生物学的解析に時間を要する場合、まず前者をできるだけ早く論文化し、第II相臨床試験の準備段階に入り、分子生物学的解析結果は第2報として報告する。担癌患者としての膵癌術後患者が予想どおり順次試験に登録でき、すでに8例に運動療法の介入とその前後でのサンプルの回収ならびに、運動療法の継続による生体反応や体成分分析のデータが記録されている。また運動療法直後のIL-6やNK細胞数の測定に関しても外部委託も併施しつつ、実施できているが、NK細胞数に関しては、採取当日に空輸にて遠方の検査会社に輸送し、同日中に解析しなければならないため、検体がまとまってから採血・検体採取を行う方法を個々別々に採取・輸送する方法に変更したため、次年度使用額として前年度の予算を一部遅らせて使用する方針となった。その分の測定に要する消耗品も含めた予算の執行状況も一部遅らせている。しかし次年度に本研究の一部結果が出る予定で、その採取解析、論文化、学会発表も予定しており、それらに要する予算として使用予定である。
劇症肝炎、特に亜急性型劇症肝炎の病因・病態の解析

劇症肝炎のなかでも特に非A非B非C型の病態、遺伝的バックグランドを検索する目的で、1)劇症肝炎の病態と密接に関係している言われているTNFの遺伝子多様性に関して検討した。具体的には、マラリヤ感染症で重症化との関係が明らかとなっている、TNFプロモーター領域の-nt.308,-nt.238の変異に関して検討した。しかし、27例の劇症肝炎患者全例でこの部位に変化は認めなかった。2)TNFβgene遺伝子のプロタイプを検討したところ、劇症肝炎全体でTNFB2/B2のプロタイプを有する患者が、227例中15例(56%)と多く、特に非A非B非C型劇症肝炎例中12例中10例(83%)で、TNFB2/B2のプロタイプを有する患者が、健常者、急性肝炎患者と比較して多かった。3)HLA-DRのパプロタイプに関しても検討したところ、HLA-DR4を有する患者が非A非B非C型劇症肝炎では、11例中7例(63.6%)、HLADRB1^*0405を有する非A非B非C型劇症肝炎患者は、54.5%と有意に多かった。以上より、劇症肝炎患者のなかでも非A非B非C型劇症肝炎は、遺伝的なバックグランドに特徴があり、今後遺伝的バックグランドとその病態に関して検討を進めていく予定である。劇症肝炎のなかでも特に非A非B非C型の病態、病因を検索する目的で、1)まず炎症性サイトカインで、アポトーシスの誘導にも関与するTNFの役割を明らかにするため、TNF-α,soluble TNF receptor-I,-IIを測定した。その結果、肝炎ウイルス性劇症肝炎において著しい上昇を示すのに対し、非A非B非C型劇症肝炎では中等度高値であった。2)次に、このTNFの高産生のメカニズム及び遺伝的バックグランドを調べる目的で、マラリヤ感染症で重症化との関係が明らかとなっている、TNFプロモーター領域の-nt.308,-nt.238の変異に関して検討した。しかし、20例の劇症肝炎患者全例でこの部位に変化は認めなかった。3)TNFβgene遺伝子のプロトタイプを検討したところ、非A非B非C型劇症肝炎9例中8例(89%)で、TNFB2/B2のプロトタイプを有しており健常者群31例中13例(42%)、急性肝炎群18例中7例(39%)と比較した有意に多かった。今後は、このTNFB2/B2プロタイプとTNF産生能及びTNF産生に及ぼすメカニズムに関して明らかにしてゆく予定である。
移行期における次世代自動車の開発と普及のための税制と規格，規制の理論・実証分析

本研究の目的は、移行期における次世代自動車の開発と普及を図るための効果的な税制と規格、規制とは何かを解明することである。具体的には、効果的な普及政策の提言に寄与する経済理論の構築とともに、普及政策の効果と技術の移行経路の有効性を実証的に分析する。2018年度は、消費者の車種選択と自動車税制について、海外を事例とした研究との比較により日本の自動車市場の特徴を明らかにする作業を行った。社会・技術的移行の理論をもとに、各国の自動車税制の相違が政治や産業、文化などの様々な要因によって生じることを明らかにした。また、世界的に次世代自動車の普及政策における規制と財政的インセンティブのバランスが変化していることを明らかにするとともに、各国の技術革新を促す政策にも多くの相違があることを示した、さらに、中国の次世代自動車に対する政策の特徴を明らかにした。実証研究では、2016年の自動車関連データの入力作業を行い、2006年から2016年までのデータベースを構築した。自動車税制や規格の変遷に関する資料と実証研究で用いるデータの収集を行った。そのデータをもとに、Berry et al. (1994)のランダム係数ロジットモデルを用いて、2006年から2016年までの日本の自動車市場における車種選択を分析した。現在、以上の研究成果をまとめた論文を作成しており、学術雑誌への投稿とともに、学会での報告を計画している。補助金とインフラ整備の関係を分析した論文「電気自動車普及のための補助金政策と充電インフラ整備」では、電気自動車普及のためには、車両への補助金よりも充電インフラへの補助金の方が効果的であることを明らかにした。H27年度は、最適税制と規格についての理論的分析を行ったが、既に基礎的な研究を進めていたこともあり、研究成果を3本の論文にまとめることができた。このように研究計画通りの進捗状況であり、特に問題は生じていない。H28年度は、規制と補助金政策の最適なバランスについて理論的分析を行った。その成果を論文「Optimal subsidy policy and missing productsunder monopolistic competition」にまとめた。具体的には、円環都市型の独占的競争モデルを用いて、社会的に望ましい財の普及策としての補助金政策を分析した。その結果、社会的に望ましい財の普及のために補助金を与えると、消費者価格の低下だけでなく、他の財の市場からの退出を促すことで、普及が進むことを明らかにした。しかし、過剰な補助金を与えると、必要以上に財の種類が減少し、競争圧力の低下による価格の増大をもたらすため、社会厚生を悪化させる可能性を明らかにすることができた。この論文は大学紀要に掲載済みである。H29年度に行う自動車税制の実証分析のためのデータ構築を行った。日本市場を分析した結果、消費者は自動車購入において、将来の燃料費の削減、将来の維持費、購入価格の順に評価していることがわかった。H28年度は、規制と補助金の最適なバランスについて理論的分析を行ったが、既に研究を進めていたこともあり、研究成果をまとめて大学紀要に掲載することができた。また、投稿していた2本の論文が査読付き学術雑誌に掲載された。さらに、H29年度で実施する実証研究に用いるデータ構築については、日本市場の構築は完了しており、既に分析を開始している。H29年度は、自動車税制が消費者の車種選択に与える影響の実証分析を行い、その成果を論文「Consumer Valuation of Future Costs versus PurchasePrices: AStudyof Japan's Auto Market」にまとめた。具体的には、Berry et al. (1994)のランダム係数ロジットモデルを用いて、2006年から2015年までの日本の自動車市場における車種選択とエコカー減税などとの関係を分析した。その際、自動車の維持費をモデルに組み込むことで、消費者が将来の費用をどの程度重視するのかについて着目した。その結果、消費者は将来の燃料費、将来の維持費、購入価格の順に評価すること、つまり将来の費用を現在の費用より重視することを明らかにし、海外を事例としたSallee et al. (2016)などの先行研究とは異なる結果を得ることができた。この結果から、自動車税制が技術革新に強く影響を与えること、そして次世代自動車の普及には維持に関する税制上の優遇が効果的であることを明らかにした。また、税制が製品開発に与える影響を分析し、税区分が技術革新に強く影響を与えることを明らかにし、論文「Optimal Commodity Taxation with Tax Brackets under Vertical Product Differentiation」を学術図書に掲載した。そして、太陽光発電や電気自動車の相互接続に関する経済的な問題と相互接続を促す制度設計のための政策課題に関する論文「電気自動車とスマートグリッドの接続の経済効果と政策課題」を大学紀要に掲載した。H29年度は、自動車税制と消費者の車種選択との関係について実証分析を行った。この研究成果は国際学術雑誌に投稿中である。現在、海外を事例とした研究との比較により、日本の自動車市場の特徴を明らかにする作業を行っている。当初の研究計画より若干の遅れが生じているものの、それ以外には特に問題は生じていない。

2018年度は、消費者の車種選択と自動車税制について、海外を事例とした研究との比較により日本の自動車市場の特徴を明らかにする作業を行った。社会・技術的移行の理論をもとに、各国の自動車税制の相違が政治や産業、文化などの様々な要因によって生じることを明らかにした。また、世界的に次世代自動車の普及政策における規制と財政的インセンティブのバランスが変化していることを明らかにするとともに、各国の技術革新を促す政策にも多くの相違があることを示した、さらに、中国の次世代自動車に対する政策の特徴を明らかにした。実証研究では、2016年の自動車関連データの入力作業を行い、2006年から2016年までのデータベースを構築した。自動車税制や規格の変遷に関する資料と実証研究で用いるデータの収集を行った。そのデータをもとに、Berry et al. (1994)のランダム係数ロジットモデルを用いて、2006年から2016年までの日本の自動車市場における車種選択を分析した。現在、以上の研究成果をまとめた論文を作成しており、学術雑誌への投稿とともに、学会での報告を計画している。平成28年度は、規制と補助金政策の最適なバランスの理論的分析を行う。具体的には、企業による排ガス浄化技術と充電池の性能向上に対する投資行動と、関係企業による技術コンソーシアム結成のメカニズムをモデル化する。そして税制と規制とイノベーションの関係を分析した研究「Optimal innovation policy with taxation and minimum quality standards」に企業の技術共同開発戦略モデルと投資戦略モデルを統合する。基本的なモデルは構築されているので、大幅に研究が遅延する可能性は極めて低い。平成29年度では、税制と規制の政策効果の国際比較と移行経路の有効性の実証的分析を行うが、主要国の新車販売台数の時系列データの整備を前倒しし、H28年度から開始する。H29年度は、主要国の次世代自動車の普及政策について、税制と規制の政策効果の国際比較と、技術移行経路の有効性の実証分析を行う。具体的には、Berry et al. (1995)の離散選択モデルをもとに、車種別シェアを被説明変数に、走行距離、ガソリン価格、自動車関係税、規制などを説明変数にして、国や年度ごとに分析することで,税制と規制のどちらが次世代自動車の普及に効果的であるのかを検証する。H30年度は、自動車税制の市場に与える効果の国際比較を行う。そのため、海外を事例とした先行研究のサーベイを行うとともに、自動車税制が技術革新に与える影響をまとめる必要がある。現在、米国市場の先行研究の分析が完了しており、今後は欧州やアジア諸国の分析を行う。H27年度では海外出張を計画していたが、論文執筆作業の時間を確保するため、海外出張を延期したため、旅費を支出しなかった。
モンスーンアジアにおけるダイズの収量ポテンシャル向上戦略

ダイズ多収事例として786595kg/10aが文献で確認され、収量ポテンシャルは著しく高いことがわかった。東北から九州に至る6地点で連絡試験を行った結果、単収は496229kg/10aで変動した。多収穫には、子実肥大期が多照で、LAIが10以上で高い乾物生産を達成する必要がある。全国平均単収を向上させるには、基本技術の励行と倒伏に伴う機械収穫ロスを低減することが不可欠であると結論された。既存のダイズ多収技術を定量的に評価するため、国内外の既往の多収事例のデータを収集・整理し,「ダイズ多収事例データベース」(以下「DB」と略記)を構築した.このDBを活用して,形態的・生理的要因と土壌・気象要因の相互関係から、事例毎の収量の定量化を行った。その結果10a当たり最高収量は、北海道700kg、東北652kg、関東東海542kg、北陸近畿572kg、中国四国624kg、九州415kgが文献上認められた。これら多収事例を解析したところ、葉面積指数が810と高く確保され、子実肥大期の日射量が高い場合に多収穫が達成されていた。各収量は各地域で主要に作付けされている品種で得られており、ダイズでは品種によって多収を達成している事例は認められなかった。東北から九州に至る連絡試験(品種エンレイ)を行った。作期は普通期・(晩期)、栽植密度は標準・(密植)とした。得られた収量(10a当たり)は、宮城325kg、茨城372kg、神奈川189kg、滋賀389kg、岡山448kg、佐賀138kgと、地域によって大きく変動した。いずれの地域でも成熟期(R7)は明確でなく、莢先熟(青立ち)となった。岡山の多収要因は9月の日射量が他地域に比べ多かったため、葉面積指数も810と高い値を示した。神奈川と佐賀では、葵数が428487m^<-2>と少なく、多収地域では1150788m^<-2>と著しく多くなった。エンレイのような夏ダイズを佐賀のような秋ダイズ栽培地帯で栽培した場合の低収要因の解明も必要と考えられた。連絡試験で得られた各地域の生育ステージの暦日から、発育過程を温度と日長の関数としてモデル化した。さらに、日射量、乾物重、植被率から日射乾物変換効率(RUE)を求め、RUEの地域間差を比較した。今後、データの蓄積を図るとともに各地域の可能最大収量(Y_<MAX>)は収穫係数(HI)を定数として全乾物生産量から求め、Y_<MAX>の地域間差を解明する。Y_<MAX>と実際の収量との差を求め、その相違する要因を気象要因、土壌養分、窒素固定活性、土壌水分(乾燥・過湿)、管理方法(播種・収穫)等から解析を行う。その他、連絡試験以外に個別試験を行い、多くの成果が公表された。単収の地域性,気象要因との関係を明確にし,過去の多収事例の解析をもとに,単収レベルを向上する上で改善を必要とする栽培技術や品種の生理生態的特性を明らかにした。過去10年間で最も多収であった2001年は,上位5道県と下位5府県の相違には気象以外の要因が関係していると推定された.最も少収であった2004年の単収は6月,9月の降水量と負の直線関係にあったことから梅雨時の降雨は播種期の遅延や湿害と関連して単収に影響し,9月の降雨は台風の接近回数と関連し,倒伏を通じて単収の低下と密接に関係すると考えられた.全国豆類経営改善共励会成績概要を解析したところ,集団に比べ農家の単収レベルは高く,開始後15年間に多収上位5例が記録されている.39年間で低コスト化が最も進み,10a労働時間は5時間を切るようになった.受賞農家の緯度,標高と単収の間には明確な関係はみられず,寒暖,高低いずれの地域からも多収事例がみられた.播種期や収穫期は39年間で10日程度遅くなる傾向にあった.栽植密度は7.1から13.3本/m^2に密植化した.中耕培土回数は近年の狭畦栽培を除くと,平均で2回程度は行われている.変動は大きいものの有機物は平均で1.4t/10a程度投入されている.アメリカ合衆国の多収事例として1080kg/10aがミズーリ州で報告されている.これは適品種の選択と早期播種,適度な降雨,高日射,適切な灌漑と病害虫防除によっていた.

日本においても786,765kg/10aの記録があり,子実肥大期間の高日射と高い葉面積指数(6-8)によりもたらされていた.多収穫栽培には基本技術の励行が不可欠で,排水性向上を目的とした土地改良に取り組み,適度な輪換期間で,堆厩肥や有機物を施用して地力培養に努め,これに適合した施肥体系で,栽培地の気象に応じた適品種を選び,選別した種子を適期に最適な栽植密度で播種し,適度に中耕培土を行い,乾燥時には灌漑が可能で,病害虫防除を徹底し,日射に恵まれ,台風等強風による倒伏が生じなければ,多収穫はついてくる.多収に向けた莢数増加戦略として,初期の栄養成長促進みよる節数・花蕾数の増加,開花期から子実肥大期の物質生産促進による結莢率の向上,バイオマス拡大戦略として,播種の早期化と速い出葉速度,高いLAIで良好な受光態勢の維持,莢数増加によりシンク容量を拡大して収穫指数を最適化することが指摘された.ダイズの収量成立過程における開花数,結莢数を決定する気象条件,生理的要因について明らかにするため,早期・普通期・晩期播種の3作期と疎植・密植の栽植密度2水準で栽培を行い,開花前後の環境条件(日長,気温)ならびに乾物生産が開花数,結莢率に及ぼす影響を調査した.子実収量は普通期密植区を除くと,2010年で最も高かった.莢数は各区とも2010年で最も多くなった.2011年の早期区では普通期区・晩期区に比べ莢数の相違は小さかったが,子実収量は著しく低く,百粒重,結実率も有意に低かった.2012年の子実収量は晩期密植区を除くと,2010年,2011年に比べて低く,普通期疎植区と晩期疎植区では,莢数が有意に低くなった.子実収量と莢数との間には有意な正の相関関係が認められた.全乾物重は2010年が2011年,2012年に比べて高く推移し,2011年と2012年の相違は小さかった.CGRの最大値は2010年で最も高かった.日射乾物変換効率(RUE)は晩期区で高く推移する傾向がみられ,莢数とRUEとの間には有意な正の相関関係が認められた.積算受光量は2010年で最も高く,2011年および2012年では同程度となった.播種期が遅くなるほど開花始期は早まり,開花期間は短くなり,開花数は少なくなった.開花の推移は3ヵ年ともに同様の傾向がみられたが,開花数は2010年が最も多く推移し,2011年および2012年ではほぼ同様に推移した.晩期密植区では開花期間の短縮に伴い,ピーク時の開花数が最も多くなった.以上より,晩期区では生育期間の短縮に伴い高いRUEを示したこと,積算受光量の最も多かった2010年には生育と開花が促進され,R5以降も乾物重の増加が継続して子実収量が高くなったことから,子実収量の増加には生育全般を通じた高い葉面積指数の確保とR5以降の高いCGRが関係することが明らかとなった.これまで5年間の研究実績に基づき,共同研究者とアジア地域でダイズ研究を行っているインド,インドネシア,中国,韓国の研究者5名を招き,「モンスーンアジアにおけるダイズの収量ポテンシャル向上に向けた国際シンポジウム(International Symposium on Improvement of Soybean Yield Potential in the Monsoon Asia)を京都大学で開催した。会期は12月1日12月3日で,第1日目には海外の研究者を中心に7課題,第2日目には国内の研究者を中心に9課題の講演発表を行い,アジア地域におけるダイズの収量性向上戦略について質疑応答を行った。最終日には京都府農林水産技術センター,丹波黒栽培地域のフィールドツアーを実施した。繰り越した研究課題の試験として,早晩性の異るダイズ品種の晩播栽培適性の比較を行った。試験には,生態型(早晩性)の異なるダイズ品種エンレイ(生態型II c),サチユタカ(生態型IIIc),フクユタカ(生態型IVc)の3品種を供試して栽培を行った.子実収量は,両年ともに早生品種に比べ晩生品種で,疎植区に比べ密植区で高くなった.晩生品種フクユタカの密植区では,10a当たり収量が両年ともに400kgを越え,安定した収量を得ることができた.また2014年は2013年に比べ日照時間が短かったにもかかわらず高い収量を得ることができたのは,分枝によって多くの莢数を確保したことによると考えられた.
ナノサイズ構造及びアクティブ機能電極によるマイクロプラズマの高効率生成法

マイクロプラズマを高効率で生成するためにナノサイズ構造やアクティブ機能を有する電極について研究開発を行った.マイクロプラズマはプラズマの体積に対して表面積の比が大きいため,プラズマと表面(壁)との相互作用が重要になる.著者らは陰極用材料としてダイヤモンドナノウィスカーの上にカーボンナノチューブを合成することに成功し,電界電子放出特性を大幅に改善した.マイクロプラズマを生成する微小ギャップ空間では,初期電子を供給する宇宙線が透過する確立が非常に小さくなるため放電開始電圧が非常に高くなることを確認した.そこで電界電子放出性能の優れたCNTを陰極材料として使用したところ,放電開始電圧を非常に小さく抑えることが可能となった.電界電子放出の非常の優れた材料陰極を用いて1MPa (10気圧)以上の高気圧で電極間隔を10μm以下に制御すると,電界電子放出による電子ビームがプラズマを生成できると期待される.高圧力ガス中で微小がギャップを正確に制御することの難しさから,この研究期間内には電界電子放出で連続的かつ安定なプラズマ生成を実現するにはいたらなかった。走査型電子顕微鏡(SEM)でSEM像を観察しながら,真空容器内の試料近傍のみに局所的なプラズマを生成することに成功した.差動排気によって真空を維持したまま微小なガスを吹きつけるには先端部のみに小さなオリフィス型のノズルが適していることが判明した.著者らは低周波マイクロプラズマジェットの動作ガスについて,一般に用いられるHeガスとArガスを比較し,大気圧ジェット形成のメカニズムを検討した.マイクロプラズマを高効率で生成するためにナノサイズ構造やアクティブ機能を有する電極について研究開発を行った.マイクロプラズマはプラズマの体積に対して表面積の比が大きいため,プラズマと表面(壁)との相互作用が重要になる.著者らは陰極用材料としてダイヤモンドナノウィスカーの上にカーボンナノチューブを合成することに成功し,電界電子放出特性を大幅に改善した.マイクロプラズマを生成する微小ギャップ空間では,初期電子を供給する宇宙線が透過する確立が非常に小さくなるため放電開始電圧が非常に高くなることを確認した.そこで電界電子放出性能の優れたCNTを陰極材料として使用したところ,放電開始電圧を非常に小さく抑えることが可能となった.電界電子放出の非常の優れた材料陰極を用いて1MPa (10気圧)以上の高気圧で電極間隔を10μm以下に制御すると,電界電子放出による電子ビームがプラズマを生成できると期待される.高圧力ガス中で微小がギャップを正確に制御することの難しさから,この研究期間内には電界電子放出で連続的かつ安定なプラズマ生成を実現するにはいたらなかった。走査型電子顕微鏡(SEM)でSEM像を観察しながら,真空容器内の試料近傍のみに局所的なプラズマを生成することに成功した.差動排気によって真空を維持したまま微小なガスを吹きつけるには先端部のみに小さなオリフィス型のノズルが適していることが判明した.著者らは低周波マイクロプラズマジェットの動作ガスについて,一般に用いられるHeガスとArガスを比較し,大気圧ジェット形成のメカニズムを検討した.マイクロプラズマの発生方法や制御方法の開発は十分といえない状況にあり、マイクロ放電物理の理解も遅れている。本研究はマイクロプラズマの発生に必要な高効率電極材料と構造を明らかにし、安定なプラズマ源を設計するための指針を確立することを目的とする。マイクロプラズマでは電極からの電子供給が重要となると予想され、また、高密度のエネルギー入射と容器壁への熱拡散が発生し、電極や壁には優れた物性と加工精度、あるいは特別に電子を供給する仕組みが要求される。本計画研究では、(1)究極的に優れた物性の材料を用いること、(2)高い加工精度、寸法・形状の精度を実現すること、(3)電子銃によって電子をプラズマへ積極的に注入すること、を課題とする。マイクロ放電の実験は走査型電子顕微鏡内部で、基板電極とタングステン針の対抗電極を入れた放電セル内で行った。究極的物性の材料として、銀や銅と比べ6倍程度の熱伝導率を持つダイヤモンドを用いて、パルスやバリアによって電流密度を制限することなく、陰極の熱放散を十分に行うことによって、大気圧に近い圧力での直流グロー放電を行った。ダイヤモンドは導電性が不十分であるため、表面に金の薄膜を蒸着して表面に電流経路をとり、基材の熱伝導率の効果だけを検討した。比較のステンレス、アルミニウム、銅にも同様の金蒸着を行って実験を行ったところ、ダイヤモンドの場合、Arで圧力20kPaまではグロー放電と考えら得れる放電が得られた。他の材料ではアークと考えられる放電となり、アークによる電極の微小な損傷痕は熱伝導率の大きさに依存することが明らかになった。このほか、大気中での大気圧マイクロギャップによるRF誘電体バリア放電の生成、および微細針状シリコンの作成と針状シリコンを陰極に用いたグロー放電の実験を行った。電界電子放出特性の優れた微細針状シリコンを陰極に用いて、マイクロプラズマ生成における電界電子放出の効果に着目して研究を進めた。SEM中で数数10μmマイクロギャップを正確に調整し、大気圧程度のガスを供給して放電し、さらに放電前後の電極の表面形状などを詳細に観察できるSEM中マイクロプラズマ実験装置を用いて、マイクロプラズマにおける電極材料の効果を調べた。電界電子放出能力の優れた針状Si陰極を用いて、プローブ陽極と約10μmのギャップをつくり、真空中で電庄を印加すると約200V以上で電界電子放出電流が確認された。電界電子放出電流は電圧に対して指数関数的に増加するが、直流的に安定に流れる。

同じギャップ中にアルゴンガスを充填し放電を行うと、約250Vの放電電圧で、低電圧特性が得られた。針状でない平坦なシリコンと比較するとマイクロギャップ放電の放電電圧が低下することを確認した。また、マイクロギャップ放電では、大きな放電電流と回路の浮遊容量、大きな放電抵抗を用いることにより放電がパルス化することを見出した。陰極が積極的に電界電子放出する材料ではない場合、大気圧ではパルス幅10ns以下、ピーク電流数A以上という極めて急峻なパルス電流が観測される。しかし通常の放電開始電圧に達する前に、陰極から電界電子放出を行う材料を用いた場合には、放電は数10nsでゆっくり立上り、1μs程度持続する。昨年度開発した大気開放でのマイクロギャップ誘電体バリア放電については、粉末微粒子材料表面のプラズマ処理へ応用することを試み、有効性を確かめた。今年度は、電界電子放出特性の優れた微細針状シリコンを陰極に用いて、マイクロプラズマ生成における電界電子放出の効果に着目して研究を進めた。研究の過程で、従来直流と認識していた放電が、実際はパルスの繰り返しであることが確認されたため、以降、パルス放電の電流、電圧測定に重点を移した。また、新規な電子放出材料の開発と電界電子放出によるマイクロギャップ放電、および大気開放でのマイクロギャップ誘電体バリア放電による粉末微粒子材料表面のプラズマ処理を試みた。パルス放電の測定では、放電抵抗を通して電極間浮遊容量に蓄積された電荷が、放電開始とともに瞬時に失われて放電が停止する、この繰り返しが自己パルス化を生じる。電極間隔10μm、Ar圧力100kPaで放電電流は、立上り数ns、パルス幅10ns、立下がり数ns、ピーク電流1.5Aという極めて急峻かつ大電流であることが確認された。プラズマのサイズを発光領域で見積ると、電流密度は数数10kA/cm^2、電力密度は数MW/ccとなり、極めてエネルギー密度の高い状態となっている。パルス放電ではシリコンウエハに白金をスパッタ成膜した電極を用いた。大電流が観測される場合には、立上りの数nsのうちに陰極点が形成され、熱電子放出を行った痕跡が認められた。カーボンナノチューブの陰極応用では、大気圧のArガス中、および大気中で安定した電界電子放出が可能であることを確認し、電子放出測定と同じ電極構造でガス中の放電を行った結果、放出された電子がなだれ増幅される過程が観測された。放電開始電圧は著しく低下し、放電の再現性が向上するなど、電界電子放出がマイクロプラズマの生成に有効であることを確かめた。カーボンナノチューブと同程度のサイズで、結晶性を維持したダイヤモンドウィスカーおよび、針状シリコンの合成を行い、電子放出特性を評価した。また、セラミック微粉末をマイクロギャップ大気圧プラズマで表面処理した。FEによる放電により高気圧下で電極の損傷を避けながら高密度マイクロプラズマ生成が期待される。FEは通常真空中で測定が行われるが、本年度は世界で初めて、最大2.6気圧のアルゴンガス中でのFE特性を測定した。バンドル型のカーボンナノチューブ陰極を用いて、大気圧(100kPa)のAr中で、真空中とほとんど変らないFE特性を確認した。
網羅的ゲノム解析に基づく難治がんのバイオマーカー・治療標的の策定

本研究は、診断技術や治療技術の向上にも関わらず治癒率の低い難治がんへの新規治療アプローチの開発を大目的とし、オミックス解析を展開、公共データベースに登録されている網羅的ゲノム・臨床情報を統合利用することにより、それらの予後予測因子、治療効果予測因子、および治療標的の同定を試みる。平成30年5月1日から令和元年5月現在まで、産前産後休暇、育児休業のため研究を中断している。昨年度計画していた肺がんの研究は、今年度以降に、行う予定である。一方で、乳がん研究について、次世代シーケンサーのデータ解析およびデータベース解析を進め、悪性度の高いトリプルネガティブ乳がんの新規予後マーカーの同定に結ぶことができた。以上の結果から、総合的に、やや遅れて進展していると判断した。肺がんにおける治療標的候補の生物学的意義と有用性を検討するとともに、乳がんにおけるRNA-seq/ shRNA-seq統合解析にパスウェイ解析を追加し、トリプルネガティブ乳がんにおける新規治療標的経路を同定する。さらに変異データと組み合わせて特定のTNBCがん細胞特異的変異のある場合のみ殺細胞効果を示す「合成致死」を引き起こす標的を策定する。肺がん、乳がん症例を対象とした転写産物解析を行い、がん特異的に発現する新規転写産物を探索する。actionableなドライバー変異をもたない症例を中心に、また予後不良例と良好例の比較が可能な組み合わせで症例を選択し、がん部と対応する患者の非がん部由来のRNAを解析に供する。PacBio RS IIを用いたSMRT法を計画していたが、機器の故障のため、ナノポアを用いた網羅的転写産物、あるいは、これまでの研究による候補遺伝子の転写産物を対象に解析を行う。検出された新規転写産物はダイレクトシーケンス法で配列を、定量的PCR法で発現量を確認し、生物学的意義と有用性の検討を行う。以上の結果を総合して、肺がん、乳がんにおけるバイオマーカー、治療標的を同定し、臨床展開の可能性を検討する上での本手法の有用性を示すとともに、同定された遺伝子の変動に基づいた先端的診断、治療法の開発研究を推進する。今年度に計画していた肺がん研究については、小細胞肺がんおよび扁平上皮がんにおいて、新規治療標的の同定、化学療法耐性機構の解明に繋げることができた。腺がんにおいては、腫瘍・正常組織ペア解析およびデータベース統合解析から候補の絞り込みまで行ったものの、生物学的意義の検討には至らなかった。一方で、来年度に計画していた乳がん研究について、次世代シーケンサーのデータ解析およびデータベース解析を進め、悪性度の高いトリプルネガティブ乳がんの新規予後マーカーの同定に結ぶことができた。以上の結果から、総合的に、おおむね順調に進展していると判断した。肺がん、乳がん症例を対象としたIso-seq解析を行い、がん特異的に発現する新規転写産物を探索する。PacBio RS IIを用いたSMRT法により、網羅的転写産物、あるいは、これまでの研究による候補遺伝子の転写産物を対象に解析を行う。

actionableなドライバー変異をもたない症例を中心に、また予後不良例と良好例の比較が可能な組み合わせで症例を選択し、がん部と対応する患者の非がん部由来のRNAを解析に供する。PacBio RS IIを用いたSMRT法を計画していたが、機器の故障のため、ナノポアを用いた網羅的転写産物、あるいは、これまでの研究による候補遺伝子の転写産物を対象に解析を行う。検出された新規転写産物はダイレクトシーケンス法で配列を、定量的PCR法で発現量を確認し、生物学的意義と有用性の検討を行う。以上の結果を総合して、肺がん、乳がんにおけるバイオマーカー、治療標的を同定し、臨床展開の可能性を検討する上での本手法の有用性を示すとともに、同定された遺伝子の変動に基づいた先端的診断、治療法の開発研究を推進する。今年度に細胞実験を実施しなかったため、翌年度分として当該助成金が発生したが、次年度以降の細胞実験で使用予定である。産前産後休暇および育児休業により研究を中断したため、次年度使用額が生じた。次年度に細胞実験およびナノポアシーケンスに使用する試薬費として使用予定。
細菌含有膜破壊によるパイロトーシス誘導・制御メカニズムの解明

CRISPRゲノム編集法で遺伝子欠損マウスを作製した。まず線維芽細胞(MEF)を作製し、MEFにグラム陰性菌(または、GBP/IRGB10が良く局在するトキソプラズマ原虫)を感染させ、GBP/IRGB10の動員率に変化があるか比較した。変化がある場合は、遺伝子欠損マウスより骨髄由来マクロファージを誘導し、NLRC4依存的(有鞭毛期サルモネラ菌)、Caspase-11依存的パイロトーシス(サルモネラ菌、シトロバクター菌感染)あるいはAim2依存的パイロトーシス(フランシセラ菌感染)を、乳酸脱水素酵素活性(LDH)を指標に検討した。さらにIRGB10については多くファミリー分子が存在することから、単一あるいは遺伝子クラスターを形成する場合は多重遺伝子欠損マウスをCRISPRゲノム編集法で作製し、種々のグラム陰性細菌感染によるパイロトーシスを検討し使い分けが無いかなどを検討し、数多く存在するIRGBファミリーのパイロトーシスにおける生理的意義を検討した結果、複数のIRGBファミリーが非標準的パイロトーシスに関与していることが示唆された。次にマウス個体レベルでフランシセラ菌やサルモネラ菌をそれぞれ経皮的または経口的に感染させ、細菌感染後の血清中のIL-1やIL-18の産生をELISA法で計測し、各臓器の細菌数などを比較することで、候補分子のNLRC4、Aim2あるいはCaspase-11依存的パイロトーシス・免疫応答(インフラマソーム)における役割を総合的に評価した。さらにヒトの上皮細胞株HeLaにおいてもGBPをCRISPRゲノム編集法で遺伝子欠損し、細菌感染によるパイロトーシスを評価した結果、今回の知見がマウスのみならずヒトでも保存された普遍的な生命現象であることが分かった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。パイロトーシスは、インフラマソームの活性化により引き起こされる細胞死であり、病原体感染や自己免疫疾患など様々な宿主免疫応答に重要である。パイロトーシスは、微生物のPAMPや死細胞由来のDAMPなどの種々のリガンドを細胞内に存在するNod様受容体タンパク質(NLRP)やAim2あるいはCaspase-11といった受容体群が下流に存在するCaspase-1を活性化することで起きるが、実際には病原体の感染によって引き起こされるトキソプラズマやサルモネラなどの多くの病原体が形成する「病原体含有小胞」という膜構造体の破壊がその活性化のトリガーになる。病原体含有小胞膜を通して宿主から栄養を吸収し、その中で病原体は増殖し、やがて感染した宿主細胞が死ぬ結果、病気となる。そのような病原体に対してわれわれ宿主はインターフェロンに依存した免疫反応を起こし、病原体含有小胞を破壊して対抗するが、その免疫反応がどのように効率的に制御されているのかについては良く分かっていなかった。本研究で、正常細胞内では、インターフェロン誘導性の抗病原体因子GBPやIRGB10が細胞内に均質に配置すること、ゲノム編集で作製したGate-16欠損細胞ではGBPやIRGB10が細胞内で凝集し、トキソプラズマやサルモネラの病原体含有小胞上への蓄積率が低下し、病原体の効率的な排除が出来ないこと、ゲノム編集で作製したGate-16欠損マウスはトキソプラズマ感染に劇的に弱くなることを示した。さらにサルモネラ菌感染によるパイロトーシスを検討した結果、Gate-16のファミリー分子の欠損細胞で変化が見られた。以上のことから、本研究成果は、近年我が国においても症例報告が急増しているトキソプラズマ症やサルモネラを原因とする重篤な食中毒に対して、Gate-16という新たな分子を標的とした新規治療戦略を提供できる。GBPやIRGB

10は病原体含有膜に結合するが、ゴルジ体や小胞体などの膜には結合しない。そこで病原体含有膜およびゴルジ体・小胞体膜をショ糖密度勾配遠心法ならびにPercoll密度勾配遠心法を用いて分離し、質量分析装置を用いて膜に局在する分子群を網羅的に同定する。またGBP/IRGB10に結合する分子群を酵母ツーハイブリッド法または質量分析法により網羅的に同定し、病原体含有膜に存在する分子群と比較し、共有されているものがあるかを検討する。またGBPやIRGB10はそれぞれC末端とN末端にゲラニルゲラニル基とミリストイル基付加部位を有し病原体の含有膜に結合することから脂質成分の違いを認識していることも考えられることから、薄層クロマトグラフィーまたはLC-ESI質量分析装置を用いて細菌含有膜と自己オルガネラ膜の脂質成分の違いを比較し、最近含有膜に特異的な脂質成分があるかを探索する。病原体含有膜に特異的な分子が見つかった場合は、まずタンパク質の場合はその局在を免疫染色法で検討し病原体含有膜に多く存在することを確かめる。脂質の場合は局在を可視化するのが難しいため、その合成・代謝酵素の局在が病原体含有膜上に認められるかを検討する。近年の顕微鏡技術の発達により、旧来の共焦点顕微鏡では「共局在」と判断されていたものが、SIMなどの超解像顕微鏡においては近接しているが共局在していないという例も多数報告されていることから、場合によってはSIMを用いて細菌含有膜上、膜の内側、細菌細胞膜または細菌細胞質内に候補分子が局在するのかを詳細に区別し標的を絞り込む際に役立てる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
新規骨タンパク質の探索とその骨粗鬆症治療への応用

牛大腿骨(繊密骨)を10%酢酸により脱灰し得られた抽出液を用いて、新規タンパク質を探索した。本年度は、昨年度に加え以下の通りに新たな知見が得られた。1)貝殻の研究から得られた知見をもとに、骨脱灰抽出液を用いて酸性条件下(pH2.2)でイオン交換HPLCを行った。吸着画分をゲルろ過により精製し、アミノ酸組成分析及びN末端アミノ酸配列分析を行った。その結果、オステオアドヘリンのN末端領域、14残基の強酸性ペプチドが検出された。また、グルタミン酸に富む(22mol%)画分の配列分析では連続してグリシンが検出された(コラーゲンペプチド)が、グルタミン酸に富む画分については未同定である。2)酸性条件下で行ったイオン交換HPLCの素通り画分を、細菌性コラゲナーゼにより処理した後、1)と同様に精製した。精製画分については、グルタミン酸に富むアミノ酸組成を示したが、配列分析では検出されなかったため未同定である。1)及び2)の結果から、骨脱灰抽出液中に検出されたグルタミン酸に富むタンパク質は、N末端をピログルタミル基で修飾されている可能性があると考えられる。3)いくつかの低分子画分のアミノ酸配列分析では、1サイクル目のみ顕著に23のアミノ酸主ピークが同時に検出された。この現象はコラゲナーゼ処理を行った場合に限り認められた。これは架橋したコラーゲンペプチドがコラゲナーゼにより断片化され、架橋部分が分離されたために起こる現象であると考えられる。例えば、骨粗髪症診断マーカーとして知られる架橋物質ピリジノリンは、3本のコラーゲン鎖を架橋する。コラーゲンの架橋部位はテロペプチドに多く、ホールゾーン近接に位置するため、グルタミン酸に富むタンパク質と共に石灰化に関与する可能性が考えられ興味深い。牛大腿骨を10%酢酸で脱灰して得られた抽出液を用いて、異なるアプローチの仕方により新規タンパク質を以下の通りに探索した。カラムに吸着された画分は、同条件下のHPLCではカラムに保持されることのないI型コラーゲンを含んでいた。再クロマトグラフィーを行い再度I型コラーゲンと分離した吸着画分のアミノ酸配列分析結果ではI型コラーゲンに特徴的なアミノ酸に加え、N末端側から4残基目までアスパラギン酸またはクルタミン酸が検出されたことから、強酸性タンパク質の存在が示唆された。また、吸着画分を酸性条件下(pH2.2)でゲルろ過により精製した結果、アスパラギン酸(11%)、グルタミン酸(22%)に富む酸性タンパク質(10k-protein)を分離した。2)酸性条件下でのイオン交換HPLCにおいてカラムに保侍されず素通りした画分を細菌性コラゲナーゼにより処理してI型コラーゲンを断片化し、逆相HPLC、イオン交換HPLCおよびゲルろ過を組み合わせて精製した。この結果、グルタミン酸が全アミノ酸の約80%を占める強酸性タンパク質を検出した。これまでに骨中に見出した2種の酸性タンパク質のうち、特にグルタミン酸に富むタンパク質は、10k-proteinと比較して骨中の含有量が高く(換算値;約10倍)、I型コラーゲンに対する親和性も高いと予想される。また、コラゲナーセ処理の導入は、細菌性コラゲナーセの活性がEDTAにより阻害されることから、酢酸を用いた脱灰法との組み合わせに適した有効な精製手段と考えられる。

コラーゲンの架橋部位はテロペプチドに多く、ホールゾーン近接に位置するため、グルタミン酸に富むタンパク質と共に石灰化に関与する可能性が考えられ興味深い。