hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SDS類縁体の活用による生体膜蛋白質の可溶化状態の制御そして分子構築の解明

生化学研究において陰イオン性界面活性である,ドデシル硫酸ナトリウムが広範に使用されている.我々はSDSの周辺の類縁体が持つ特性に注目しそこに新たな可能性を見いだす一連の研究を企画した.着目したものの一般構造式は:n-C_<12>H_<25>(OCH_2CH_2)mSO^-_3X^+.その結果次の事を明らかにすることが出来た.(1)m=O, X=リチウム,トリス,トリエタノールアミンあるいはトリイソプロパノールアミンの場合について検討したところ,リチウムはSDSに優る強力な界面活性剤として働き,後の3種は表記の順序でより穏やかな界面活性剤として働く.(2)このような一連の界面活性剤の選択使用によって,階層構造を有する蛋白質分子集合体の構成を解析する新手法を提案できた.適用例としてホウレン草のチラコイド膜蛋白質の分子構築解析を提示した.(3)2%のトリス塩を用いることにより,ラットのコラーゲン分子の可溶化そしてクロマトグラフィーによって,それを高次の架橋によって生成する集合体から変性を起こさせずに分離する事に成功した.これは加齢に伴う架橋の形成の解析に有用である.(4)m=28の類縁体を検討した結果, mが6以上のものと水溶性蛋白質に対して親和性を欠いた.それらは,非イオン性界面活性剤と同様に膜蛋白質に対して高い親和性を示し,大量の負電荷を導入する.従って,これらの存在下において,電気泳動を実施すると,生体膜蛋白質を変性させる事なく高率的に分離・分析出来る.(5)上記の界面活性剤に類似し,多量に得易い汎溶品としてアルキル基の鎖長そしてナキシエチレン重合度にそれぞれ13そして8を中心に分布があるものが実用品として有用なことを示した. 3年間の成果は, "SDS類縁体の生化学領域における活用"と題した総説にまとめ,油化学会誌に寄稿した.生化学研究において陰イオン性界面活性である,ドデシル硫酸ナトリウムが広範に使用されている.我々はSDSの周辺の類縁体が持つ特性に注目しそこに新たな可能性を見いだす一連の研究を企画した.着目したものの一般構造式は:n-C_<12>H_<25>(OCH_2CH_2)mSO^-_3X^+.その結果次の事を明らかにすることが出来た.(1)m=O, X=リチウム,トリス,トリエタノールアミンあるいはトリイソプロパノールアミンの場合について検討したところ,リチウムはSDSに優る強力な界面活性剤として働き,後の3種は表記の順序でより穏やかな界面活性剤として働く.(2)このような一連の界面活性剤の選択使用によって,階層構造を有する蛋白質分子集合体の構成を解析する新手法を提案できた.適用例としてホウレン草のチラコイド膜蛋白質の分子構築解析を提示した.(3)2%のトリス塩を用いることにより,ラットのコラーゲン分子の可溶化そしてクロマトグラフィーによって,それを高次の架橋によって生成する集合体から変性を起こさせずに分離する事に成功した.これは加齢に伴う架橋の形成の解析に有用である.(4)m=28の類縁体を検討した結果, mが6以上のものと水溶性蛋白質に対して親和性を欠いた.それらは,非イオン性界面活性剤と同様に膜蛋白質に対して高い親和性を示し,大量の負電荷を導入する.従って,これらの存在下において,電気泳動を実施すると,生体膜蛋白質を変性させる事なく高率的に分離・分析出来る.(5)上記の界面活性剤に類似し,多量に得易い汎溶品としてアルキル基の鎖長そしてナキシエチレン重合度にそれぞれ13そして8を中心に分布があるものが実用品として有用なことを示した. 3年間の成果は, "SDS類縁体の生化学領域における活用"と題した総説にまとめ,油化学会誌に寄稿した.本研究においてはSDSの類縁体の一般構造式、n-【C_(12)】【H_(25)】(OC【H_2】C【H_2】)mOS【O_3】【^-X^+】において、(1)m=0;X=Liおよび三種のアルカノールアンモニウムそして(2)m(平均)=7あるいはm=2から8の偶数;X=Naの二群のケースについて、それらと生体膜蛋白質の相互作用を検討してきた。その結果、これらのSDSの類縁体を適宜に選んで可溶化剤として使用するとラットのコラーゲン、ホウレン草のチラコイド膜蛋白質あるいはイヌ腎(【Na^+】,【K^+】)-ATPaseの可溶化状態を可成の程度まで任意に制御できることを明らかにする事が出来た。つまり、分子集合体を構造の階層性に応じて段階的に解離させることが可能になった。従って、ほぼ所期の目的を達成出来たと考えている。今後、生体膜蛋白質の研究において、このアプローチは多くの人々によって愛用されるようになると信じている。62年度においては、上記の三種のドデシル硫酸アルカノールアンモニウム塩が生体膜蛋白質に対すると同様に、水溶性の球状蛋白質に対しても程度を異にする変性作用を呈するものか否かを検討する対照実験を実施する。本研究の成果は四報が既に印刷済み、他の一報が受理されている。
脳内小棘構造(spinule)の機能解明に向けた解析基盤の構築

神経組織中の小棘構造(spinule)や多胞体(multivesicular body; MVB)の観察に最適化した電子顕微鏡解析法を構築しながら、特にspinuleを中心に海馬CA1領域と小脳皮質における種類と分布と出現頻度を明らかにするとともに、神経活動やシナプス可塑性との関係について遺伝子改変動物を用いた行動薬理学的手法と組み合わせて明らかにし、その基礎的な構造情報を取得する。微小膜構造の解析基盤を構築し神経機能における役割を同定することで、新規研究分野「細胞質移行による細胞間情報伝達の脳機能における役割とメカニズム」の基礎を構築する。
近代中国の農村社会における民衆運動に関する総合的研究ー秘密結社義和団運動を事例としてー

本調査の目的は,近代華北農村社会の基礎構造を明らかにするところにある.近代華化社会に関するモノグラフィは多いとは言えない.だが,李景漢,楊懋春,または,満鉄調査部を中心としたグループによるものは,幾多の重要な問題提起をしている.これらに描かれている事項を,まず確認することから調査は出発した.第二に,華南,東南中国の社会調査で蓄積された成果の検証にも,関心を持っている. Freedmanの宗族研究,費孝通の「差序格局」の概念, Friedの干親関係への注目など,いずれも華北社会の研究においても欠すことができない.これらの確認と検証が華北農村社会の基礎構造の解明に一歩でも貢献できると考える.対象地は2市4県であった.調査日程は次の通りである.1986年12月24日27日山東省平原県蘇集郷前・后〓子李庄12月27日30日河北省威県大寧村,紅桃園,梨園屯12月31日1987年1月3日山東省臨清市1987年1月7日10日山東省済寧市1月10日12日山東省鉅野県薜扶集郷曽庄1月13日15日山東省高唐県琉璃寺郷調査の主な項目は, (1)村の自治組織, (2)宗族組織と生活組織, (3)民間信仰,(4)民間宗教結社,武術集団の組織と活動,(5)キリスト教教民の組織と活動,(6)義和団運動の経過,担い手,組織,民間宗教とのかかわりであった.いくらかでも明らかになった事項を摘記すると,以下のごとく整理できる.1.村は村長によって治められる.村長は大姓(成員数が多い姓)の族長が協議して決める.しかし,村長の権限と仕事は最少限にとどめようとする傾向がある.こうした「村落自治」の消極的な性格は,従来,再々報告された内容と一致する.2.どの村にも関帝神と土地神を祀った.日常生活の中では,廟で祀をするのは専ら老いた女のする仕事で,男たちの関心を引いていない.しかし,大村の廟の廟会は周囲の村々から人々を集め,交易の機能を果した.また,有名な廟や寺院は村人の誇りとなり,村人の精神に凝集を生みだした事例もある.村の自治と廟の活動は,大村と小村とでは大きく異なり,性急に一般化することはできない.だが,村の平和と安寧を祈る共同祈願は,どの村にも弱い.3.族は社会生活の基本的な単位となっている.村長を決める,税の負担を割り当てる,防衛など,村の共同生活の単位として機能した.また,紛争の仲裁に,族長にその仲介の役を期待している.しかし,族の全員が一堂に会して協議することはない.族の祭祀は,清明節の参墓が中心であるが,各家族がそれぞれの墓地に行って各自の身近な故人の墓に参拝するのにとどまっている.4.村内のキリスト教民に対する評価も報告されている.キリスト教民のキリスト教の期待は,飢饉のときの援助や相互扶助など,幸運の祈願と実際的な支援への期待が中心であったようだ.5.族が頼りとなる力を持たず,社会関係が希薄な貧しい村々の姿がうかがえる.この中で,キリスト教を信仰する人々が,信仰を通じて結び合う絆は,一つの社会勢力に成長し得たと思われる.6.武術を学んで結ぶ師弟の絆も,人々を凝集させる求心力の一つとして機能した.身を守るために勢力を頼む期待は,武術を学ぶ人々のみならず,キリスト教民にも共通した.「免災祈福」を祈願する伝統的老百姓の心情と深く関わるところのものである.7.臨清と済寧では,運河の盛衰の過程と,産業活動に対するその影響を聴くことができた.以上の知見は,近代華化社会と村の人々の生活を理解する上で,重要な鍵となる.とはいえ,上記の知見を十分論議するには,得られた資料は十分とはいえない.また,今回の調査では,民間信仰,民間宗教結社に関する調査は,手をつけられないまま残された.これらは,次回の調査でさらに深められるべき課題として残された.本調査の目的は,近代華北農村社会の基礎構造を明らかにするところにある.近代華化社会に関するモノグラフィは多いとは言えない.だが,李景漢,楊懋春,または,満鉄調査部を中心としたグループによるものは,幾多の重要な問題提起をしている.これらに描かれている事項を,まず確認することから調査は出発した.第二に,華南,東南中国の社会調査で蓄積された成果の検証にも,関心を持っている. Freedmanの宗族研究,費孝通の「差序格局」の概念, Friedの干親関係への注目など,いずれも華北社会の研究においても欠すことができない.これらの確認と検証が華北農村社会の基礎構造の解明に一歩でも貢献できると考える.対象地は2市4県であった.調査日程は次の通りである.1986年12月24日27日山東省平原県蘇集郷前・后〓子李庄12月27日30日河北省威県大寧村,紅桃園,梨園屯12月31日1987年1月3日山東省臨清市1987年1月7日10日山東省済寧市1月10日12日

山東省鉅野県薜扶集郷曽庄1月13日15日山東省高唐県琉璃寺郷調査の主な項目は, (1)村の自治組織, (2)宗族組織と生活組織, (3)民間信仰,(4)民間宗教結社,武術集団の組織と活動,(5)キリスト教教民の組織と活動,(6)義和団運動の経過,担い手,組織,民間宗教とのかかわりであった.いくらかでも明らかになった事項を摘記すると,以下のごとく整理できる.1.村は村長によって治められる.村長は大姓(成員数が多い姓)の族長が協議して決める.しかし,村長の権限と仕事は最少限にとどめようとする傾向がある.こうした「村落自治」の消極的な性格は,従来,再々報告された内容と一致する.2.どの村にも関帝神と土地神を祀った.日常生活の中では,廟で祀をするのは専ら老いた女のする仕事で,男たちの関心を引いていない.しかし,大村の廟の廟会は周囲の村々から人々を集め,交易の機能を果した.また,有名な廟や寺院は村人の誇りとなり,村人の精神に凝集を生みだした事例もある.村の自治と廟の活動は,大村と小村とでは大きく異なり,性急に一般化することはできない.だが,村の平和と安寧を祈る共同祈願は,どの村にも弱い.3.族は社会生活の基本的な単位となっている.村長を決める,税の負担を割り当てる,防衛など,村の共同生活の単位として機能した.また,紛争の仲裁に,族長にその仲介の役を期待している.しかし,族の全員が一堂に会して協議することはない.族の祭祀は,清明節の参墓が中心であるが,各家族がそれぞれの墓地に行って各自の身近な故人の墓に参拝するのにとどまっている.4.村内のキリスト教民に対する評価も報告されている.キリスト教民のキリスト教の期待は,飢饉のときの援助や相互扶助など,幸運の祈願と実際的な支援への期待が中心であったようだ.5.族が頼りとなる力を持たず,社会関係が希薄な貧しい村々の姿がうかがえる.この中で,キリスト教を信仰する人々が,信仰を通じて結び合う絆は,一つの社会勢力に成長し得たと思われる.6.武術を学んで結ぶ師弟の絆も,人々を凝集させる求心力の一つとして機能した.身を守るために勢力を頼む期待は,武術を学ぶ人々のみならず,キリスト教民にも共通した.「免災祈福」を祈願する伝統的老百姓の心情と深く関わるところのものである.7.臨清と済寧では,運河の盛衰の過程と,産業活動に対するその影響を聴くことができた.以上の知見は,近代華化社会と村の人々の生活を理解する上で,重要な鍵となる.とはいえ,上記の知見を十分論議するには,得られた資料は十分とはいえない.また,今回の調査では,民間信仰,民間宗教結社に関する調査は,手をつけられないまま残された.これらは,次回の調査でさらに深められるべき課題として残された.
高空間分解能衛星データを適用した市街地の密集度評価

1.街路パターンを導入した建物密集度類型化手法の開発これまで開発してきた建物密集度の類型化手法では、高空間分解能衛星データから得られる建物データを分析対象としてきた。その一方で、得られた結果では、「工業地」の判別精度が60%70%程度であり、改善の余地があった。そこで、高空間分解能衛星データから得られる新たな情報として街路パターンを取り上げ、建物密集度の類型化における適用効果を検討した。具体的には、街路の交差点などを表すノード、街路形態を表すポイント、総延長距離、街路パターンの自己相似性を表すフラクタル次元を採用し、建物データとの併用効果を検証した。その結果、ノードとフラクタル次元を併用した場合に、「工業地」の判別精度が10%15%程度向上することが確認された。2.高空間分解能衛星データを対象とした植生情報の抽出技術の開発密集市街地において、植生の果たす役割は防災面・住環境面などで重要となる。そこで、高空間分解能衛星データのスペクトル情報に注目し、植生情報として緑被率を選定した上でその推定方法を検討した。具体的には、正規化植生指標(NDVI)と土地利用情報を併用した推定方法を採用し、高空間分解能衛星データでの適用可能性を検証した。その結果、検証用サイトでは緑被率推定値が0%未満の場合0%に、100%以上の場合は100%に修正可能であり、修正後は十分な推定精度となることを確認した。3.密集市街地における緑地分布の分析方法に関する検討密集市街地を対象とした緑被率推定おける高空間分解衛星データの効用と限界を明らかにした。密集市街地の衛星データには影の領域が多く分布している。影領域を抽出した上でスペクトルパターンを確認したところ、地表面の状態とは異なるパターンとなっていることが明らかになった。影の含まれた領域では、得られた緑被率の扱いに注意が必要であることを指摘している。既存の市街地において建物が密集しており、かつ、前面道路の幅員が十分広くない地域については防災面や施設整備の面、住環境の面などから建てづまりの問題を解消する必要がある。この問題に対しては広い範囲から注目すべき地域を選定していくことが大切となるが、建物の密集度を広域的に比較・分析するには地理情報の整備に多大な時間と労力が必要なこともあり、有効な対処法が確立されていなかった。そこで、本研究では広域性といった特徴のある高空間分解能衛星データを取り上げ、観測された建物の情報の利用に着目した上で建物の密集状態を自動的に定量化する分析手法を開発した。具体的には、建物の密集する状態は立地面積だけでなく、隣り合う建物間の距離も加味する必要のあることを指摘し、典型的な建物密集タイプにある地域を対象として、データの解像度に関するシミュレーションを実施した。その結果、建物の占める割合を示す面積占有率と、建物の集散の度合いを表すエントロピーが、立地面積と建物間の距離の要素をそれぞれで担うことを明らかにした。さらに、建物が抽出された広域データを対象として、ウインドウ処理を通じて面積占有率と、エントロピーとを計算した。典型的な建物密集タイプの領域を基準領域として設定し、計算結果を基に領域全体を対象として面積占有率とエントロピーを利用した判別分析を実施した。その結果、基準領域での判別精度は平均で92.5%であり、立地面積と隣り合う建物間の距離の2つの面から一般住宅地、一般住宅地ニュータウン型、中高層住宅地および工業地といった4つの建物密集タイプに領域単位で類型化できることが示唆された。
近代日本における民事裁判の実像-「熟議解訟」からの脱却と判決の成立-

平成16年度は、補助金交付期間の最終年度にあたり、判決原本のデータ入力作業に一応の区切りをつけることができた。本年度は、これまで入力したデータの整形(文書形式を整え、個人情報にマスキングをかける等)に時間を割いた。平成14年度には、国際日本文化研究センターのデータベースより123件の判決、大阪大学保管分より64件の判決、合計187件の判決をデータ入力し、平成15年度には、国際日本文化研究センターのデータベースより193件の判決をデータ入力した。本年度は、合計で81件のデータ入力を行った。入力した判決の内容は、金銭関係の判決のうち、とくに「預ケ金」と「地所質入」「地所書入」に関する判決、「勧解」に関係する判決および裁判資料である。とくに、「地所質入」「地所書入」については、仙台高裁管轄内の全地方裁判所分の入力が終了し、両事件の特質を同一地域内で比較検討することが可能となった。また、「勧解」に関しては2005年3月20日現在データベース上で確認できる700件を超える裁判資料(訴状や不調証その他)の分析を行い、必要な範囲で入力を行った。「預ケ金」については東京と大阪の裁判所所蔵分を中心に入力を行った。この3年間の成果は、学会での口頭報告として随時、公表してきた。平成14年6月8日に日本法社会学会(九州大学)で、平成15年10月3日に法制史学会(名城大学)で、それぞれ口頭報告を行い、さらに平成17年4月24日法制史学会(桐蔭横浜大学)での報告を予定している。この一部はすでに、平成15年12月に「勧解制度選好の要因」(『近畿大学法学』51巻1号)として発表したが、今後さらに、3年間の研究のまとめとして、地所質入・地所書入事件を中心に、判決の成立とその経年的変化について比較分析したものを公表する予定である。平成14年度は、補助金交付予定期間(3年間)の初年度にあたり、計画通り、判決原本のデータ入力作業に従事した。入力を終了した判決は国際日本文化研究センターのデータベースより123件の判決、大阪大学保管分より64件の判決、合計187件の判決である。この他78件の判決については、くずし文字の判読に手間取っており、現在は入力作業継続中の状態にある。合計すると、約200件強の判決原本をデータとして入力することができた。入力した判決の内容は、金銭関係の判決のうち、とくに「預ケ金」と「地所質入書入」に関する判決と破産に相当する「身代限」事件に関する判決である。さらに今年度は、明治大学・法政大学等々においてデータ入力を終了した判決原本の内容についての口頭報告を行い、併せてそれぞれの大学で裁判関係の明治期刊行図書の調査をおこなった。また名古屋大学では司法統計データと入力した判決データの内容を比較検討する報告を行った。さらに、判決原本の内容に関わる地方資料の発掘を行った。富山県礪波市域における史料調査は実際の紛争解決の村レベルでの態様を判決原本と比較して考察する上で有意義であった。来年度以降は引き続き、以上のような裁判に関する司法統計データ、同時代の刊行物、地方史料等々をも多角的に検討しながら、判決原本データ入力を継続して行い、当時の裁判の実態解明とその後の訴訟行動に与えた影響の分析を行っていく予定である。今年度の研究業績の一部を、平成14年6月8日に日本法社会学会(九州大学)で、さらに平成15年2月20日に鈴木正裕神戸大学名誉教授主催の研究会「司法制度史研究会」(国際高等研究所)で口頭報告した。以上のように、本年度の主たる目的であるデータ入力作業については順調に進んでいる。平成15年度は、補助金交付予定期間(3年間)の2年目にあたり、計画通り、判決原本のデータ入力作業に従事した。入力を終了した判決は、国際日本文化研究センターのデータベースより193件の判決の判決である。この他25件の判決については、くずし文字の判読に手間取っており、現在は入力作業継続中の状態にある。合計すると、約228件強の判決原本をデータとして入力することができた。入力した判決の内容は、金銭関係の判決のうち、とくに「地所質入書入」に関する判決と破産に相当する「身代限」事件に関する判決である。また、本年度は入力した判決原本のデータが原本と照らし合わせて正しいかどうか(校正)を行った。さらに今年度も引き続き、富山県礪波市域における村役場文書の撮影をおこない、史料の収集をした。史料調査は実際の紛争解決の村レベルでの態様を判決原本と比較して考察する上で有意義であった。今年度の研究業績の一部は、平成15年10月3日に行われた法制史学会(名城大学)で口頭報告した。報告は「IT時代の法制史学」というタイトルのシンポジウムのなかで行ったが、国際日本文化研究センター所蔵の史料(画像データ)を、直接検索する方法、さらに現在行っているように、実際に文字入力をして使う方法などについて報告した。

平成16年度は、補助金交付期間の最終年度にあたり、判決原本のデータ入力作業に一応の区切りをつけることができた。本年度は、これまで入力したデータの整形(文書形式を整え、個人情報にマスキングをかける等)に時間を割いた。平成14年度には、国際日本文化研究センターのデータベースより123件の判決、大阪大学保管分より64件の判決、合計187件の判決をデータ入力し、平成15年度には、国際日本文化研究センターのデータベースより193件の判決をデータ入力した。本年度は、合計で81件のデータ入力を行った。入力した判決の内容は、金銭関係の判決のうち、とくに「預ケ金」と「地所質入」「地所書入」に関する判決、「勧解」に関係する判決および裁判資料である。とくに、「地所質入」「地所書入」については、仙台高裁管轄内の全地方裁判所分の入力が終了し、両事件の特質を同一地域内で比較検討することが可能となった。また、「勧解」に関しては2005年3月20日現在データベース上で確認できる700件を超える裁判資料(訴状や不調証その他)の分析を行い、必要な範囲で入力を行った。「預ケ金」については東京と大阪の裁判所所蔵分を中心に入力を行った。この3年間の成果は、学会での口頭報告として随時、公表してきた。平成14年6月8日に日本法社会学会(九州大学)で、平成15年10月3日に法制史学会(名城大学)で、それぞれ口頭報告を行い、さらに平成17年4月24日法制史学会(桐蔭横浜大学)での報告を予定している。この一部はすでに、平成15年12月に「勧解制度選好の要因」(『近畿大学法学』51巻1号)として発表したが、今後さらに、3年間の研究のまとめとして、地所質入・地所書入事件を中心に、判決の成立とその経年的変化について比較分析したものを公表する予定である。
環境浄化をめざした植物におけるセレン・テルルの代謝および集積機構の解明

ブロッコリーおよびソルガムの地上部と根の抽出液に存在する亜セレン酸および亜テルル酸還元酵素と、カタラーゼ並びにグルタチオンレダクターゼを活性染色法で比較解析した。その結果、それぞれ少なくとも5種類の亜セレン酸および亜テルル酸還元活性を示すタンパク質が確認された。カタラーゼは、ソルガムの地上部に3種類、根に2種類存在し、ブロッコリーの地上部および根にそれぞれ2種類存在した。ソルガムの地上部では、亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素のうちの1種類がカタラーゼと一致し、根では2種類一致した。ブロッコリーの根では亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素とカタラーゼが一致しなかったのに対して、地上部では1種類一致した。疎水クロマトグラフィーにより、ブロッコリー地上部およびソルガム根の亜テルル酸還元酵素を分画したところ、活性のピークはカタラーゼ活性と一致しなかった。同様に、グルタチオンレダクターゼの活性染色を行い、ブロッコリーおよびソルガムにおける分布を調べた。その結果、ブロッコリーの地上部および根では、亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素のひとつがグルタチオンレダクターゼと一致していた。ソルガムでも、地上部および根で亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素のひとつがグルタチオンレダクターゼと一致していた。そこで次に、疎水クロマトグラフィーにより、ブロッコリーの亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素を分画したところ、活性のピークはグルタチオンレダクターゼ活性と一致した。植物グルタチオンレダクターゼの亜セレン酸および亜テルル酸を基質としたときの活性を分光学的に比較したところ、いずれの植物のグルタチオンレダクターゼはそれぞれ亜セレン酸および亜テルル酸を基質にしたとき、活性を示した。本申請研究の目的の1つである亜テルル酸特異的還元酵素の探索を、セレン蓄積植物に分類されるブロッコリー、カラシナおよびソルガムを用いて行った。亜テルル酸塩存在下で栽培したいずれの植物の粗抽出液においても、NAD(P)Hを電子供与体とする亜テルル酸還元活性が存在することが判明した。そこで次に、これら植物の亜テルル酸還元酵素を同定するために、Native PAGEにより分離したタンパク質での亜テルル酸還元活性の検出、すなわち、亜テルル酸特異的還元酵素の活性染色を試みた。その結果、ブロッコリー、カラシナおよびソルガム地上部には、それぞれ少なくとも2種類の亜テルル酸還元酵素タンパク質が存在することが明らかになった。活性を示したタンパク質バンドの移動度はそれぞれの植物で異なっていたことから、亜テルル酸還元活性を有する酵素は、それぞれの植物で特有であるか、あるいは、同じ酵素タンパク質でもアミノ酸組成が異なるなど、植物間で相同性が低いことが推測された。次に、ソルガムの活性酸素消去酵素に及ぼすテルルの影響を調べた。その結果、亜テルル酸塩存在下で栽培した植物体、特に、高濃度の亜テルル酸により生育が著しく阻害された植物体では、過酸化水素消去系の鍵酵素であるアスコルビン酸ペルオキシダーゼ活性が有意に低下していたが、カタラーゼ活性は増加していた。同じ過酸化水素消去酵素であるにも関わらず、カタラーゼ活性が増加したのは、典型的なカタラーゼ反応では無く、カタラーゼ-ペルオキシダーゼ反応の上昇によるものと推測され、この反応が亜テルル酸還元に関与することが考えられた。今後、亜テルル酸還元酵素を同定し、その遺伝情報などを活用することにより、テルル汚染土壌からの資源としてのテルル元素の効率的回収と、テルル汚染土壌の修復が可能になると考えられる。追加採択のため、申請研究開始が半年遅れた。そのため、ブロッコリー、カラシナおよびソルガムにそれぞれ亜テルル酸還元酵素タンパク質が少なくとも2種類存在することを、Native PAGE後の活性染色法により明らかにすることができたが、各植物における亜テルル酸還元酵素タンパク質の同定までには到っていない。また、亜セレン酸還元系についても、同様に酵素タンパク質の同定までには到っていない。今年度は亜テルル酸および亜セレン酸特異的還元系の探索を、セレン蓄積植物に分類されるブロッコリーおよび亜テルル酸の効率的吸収が昨年度までに確認されているソルガムを用いて行った。亜テルル酸および亜セレン酸特異的還元酵素タンパク質同定のために、Native PAGE後の活性染色を試みたところ、ソルガムおよびブロッコリーの地上部と根において、亜テルル酸および亜セレン酸還元酵素がそれぞれ5種類存在することが分かった。それぞれの還元活性を示したタンパク質バンドの移動度(Rf値)が一致していたことから、活性値に違いはあるものの、亜テルル酸還元酵素は亜セレン酸も還元出来ることが判明した。ソルガムおよびブロッコリーにおける亜テルル酸/亜セレン酸還元酵素の一部は、それぞれの植物の地上部と根に共通して存在することが分かった。それぞれの植物抽出液で確認された亜テルル酸/亜セレン酸還元酵素を同定するために、以下の2つの方法を試みた。まず、活性が確認されたタンパク質バンドよりタンパク質を抽出し、質量分析の手法を用いてタンパク質の同定を行う。次に、NADHを電子供与体とする還元反応を触媒する酵素と亜テルル酸/亜セレン酸還元酵素の活性染色を比較検討する。前者については、現在検討を行っているところであるが、後者については、ソルガムおよびブロッコリーの地上部と根で確認された亜テルル酸/亜セレン酸還元活性を示すタンパク質バンドの一部が、グルタチオンレダクターゼあるいはカタラーゼーペルオキシダーゼと一致した。この結果より、植物細胞内において取り込まれた亜テルル酸あるいは亜セレン酸の一部は、グルタチオンレダクターゼあるいはカタラーゼーペルオキシダーゼにより還元されることが明らかになった。

今後、未同定の亜テルル酸/亜セレン酸還元活性を示すタンパク質を詳細に解析しいく。実質的な研究期間が1年半であることを考えると、研究計画の進捗状況は概ね計画通りと見なすことも出来るが、追加採択による初年度の遅れを取り戻せていない状況である。具体的には、亜テルル酸/亜セレン酸還元活性を有するタンパク質のいくつかはカタラーゼーペルオキシダーゼあるいはグルタチオンレダクターゼであると判明したが、同定出来ていないタンパク質については出来るだけ早く解析する予定である。また、植物による亜テルル酸/亜セレン酸還元を効率化するためにも、ソルガムおよびブロッコリーのカタラーゼーペルオキシダーゼおよびグルタチオンレダクターゼ遺伝子の発現調節機構も解明していく。ブロッコリーおよびソルガムの地上部と根の抽出液に存在する亜セレン酸および亜テルル酸還元酵素と、カタラーゼ並びにグルタチオンレダクターゼを活性染色法で比較解析した。その結果、それぞれ少なくとも5種類の亜セレン酸および亜テルル酸還元活性を示すタンパク質が確認された。カタラーゼは、ソルガムの地上部に3種類、根に2種類存在し、ブロッコリーの地上部および根にそれぞれ2種類存在した。ソルガムの地上部では、亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素のうちの1種類がカタラーゼと一致し、根では2種類一致した。ブロッコリーの根では亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素とカタラーゼが一致しなかったのに対して、地上部では1種類一致した。疎水クロマトグラフィーにより、ブロッコリー地上部およびソルガム根の亜テルル酸還元酵素を分画したところ、活性のピークはカタラーゼ活性と一致しなかった。同様に、グルタチオンレダクターゼの活性染色を行い、ブロッコリーおよびソルガムにおける分布を調べた。その結果、ブロッコリーの地上部および根では、亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素のひとつがグルタチオンレダクターゼと一致していた。ソルガムでも、地上部および根で亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素のひとつがグルタチオンレダクターゼと一致していた。そこで次に、疎水クロマトグラフィーにより、ブロッコリーの亜セレン酸・亜テルル酸還元酵素を分画したところ、活性のピークはグルタチオンレダクターゼ活性と一致した。植物グルタチオンレダクターゼの亜セレン酸および亜テルル酸を基質としたときの活性を分光学的に比較したところ、いずれの植物のグルタチオンレダクターゼはそれぞれ亜セレン酸および亜テルル酸を基質にしたとき、活性を示した。(1)今年度得られた成果をもとに、平成29年度はブロッコリー、カラシナ、およびソルガムにおける亜テルル酸還元酵素の同定を試みる。具体的には、Native PAGEで亜テルル酸還元活性を示したタンパク質バンド(ゲル)よりタンパク質を抽出し、SDS-PAGEにより抽出タンパク質をさらに分離する。分離したタンパク質の部分アミノ酸配列は次の2つの方法により決定する。まず、SDS-PAGEで分離したタンパク質をPVDF膜に転写後、N末端アミノ酸配列をプロテインシークエンサーで解析する。
新奇構造を持つ多色マイクロレンズアレイのナノ顔料分散型ポリマーコロイドによる実現

ガラス基板上に導電性高分子であるPEDOT:PSSにレジストを塗布し、マスクを通じ、露光を行った。次に、このパターニング基板をポリマーコロイド溶液と赤色顔料分散液から調製した電着液に浸漬し電圧を印加した。電圧印加により、パターニングを施した部分にのみ赤色顔料分散ポリマーが柱状に堆積した。次に、基板を加熱することで、堆積した柱状のポリマーをレンズ状に形成し、赤色マイクロレンズアレイを得ることに成功した。1.イメージセンサの窒化珪素膜への塗布型透明導電膜の作製窒化珪素膜上への水溶性導電性高分子PEDOT:PSSの塗布を実施するために、PEDOT:PSS水分散液に対し、水と親和性の高い溶媒を検討したところ、プロピレングリコール、ブチルセルソルブを選択した。選択したそれぞれの溶媒では、PEDOT:PSSの分散性能を向上することができなかった。そのため、プロピレングリコールとブチルセルソルブの混合溶液を検討した。その結果、PEDOT:PSS分散液: propyleneglycol: butylcelosolve = 2 mL: 1 mL: 1 mLの溶液を調整し、未処理の窒化珪素膜上にスピンコート(500rpm/30sec→150度C/30min)を行うことで、110nmのPEDOT:PSS膜を作製することに成功した。2.低電界電着を可能とするナノ顔料分散ポリマーコロイド液の調製ポリマーコロイドについて、撮像素子の電極配線を壊さず、熱安定性に優れ、化学構造的にも安定な材料を創製した。とくに、メタクリル酸2-ジエチルアミノエチルの割合を解明することで、中性付近でのポリマー電着が可能となるポリマーコロイドを作製した。また、赤、緑、および青、3色のナノ顔料について、顔料の色純度、粒子径とポリマーコロイドとの相溶性の相関を明らかにするために必要な顔料(粒子径数10nm)を調製した。次に、調製したナノ顔料分散ポリマーコロイドを用いて、窒化珪素膜上に作製した110nmのPEDOT:PSS膜を電極として、電着処理を行うことで、顔料分散膜をPEDOT:PSS膜上に作製することに成功した。よりコンパクトな光システムを実現するために、集光度と色彩機能を合わせ持つフルカラーマイクロレンズアレイが必要となる。シリコンウエハ上にポジ型レジストを塗布し、マスク(50 μm角)を通じて露光を行った。ポリマーコロイド溶液と赤色顔料分散液から調製した溶液に、露光基板を浸漬し、電圧を印加した。露光部分のみに、赤色顔料分散ポリマーが堆積し、その後、加熱処理を行うことで、赤色レンズが得られた。さらに、同一基板上に、赤色レンズを作製した同じ方法で、緑および青色顔料分散体から、それぞれ緑および青色レンズを順次作製した。その結果、シリコン基板上に混色がなく、均一な大きさを有するマイクロレンズアレイを作製することに成功した。集光および色彩機能を併せ持つカラーマイクロレンズアレイ(CMA)の作製方法の検討を行った。これまでにフォトリソグラフィーとポリマー電着法を組み合わせることで、導電性金属酸化物から構成される膜上へ赤、緑、および青色から構成されるCMAを作製した。本研究では、金属酸化物の代替材料として有機導電材料を用い、これまでに行った同様の手法を基にCMAの作製を試み、赤色マイクロレンズアレイを有機導電材料上に作製することに成功した(本内容については特許出願予定、明細書作成中)。有機電子・光デバイスフォトレジストにより開口部(50μm角パターン)を作製した窒化珪素膜上のPEDOT:PSS膜において、ナノ顔料分散ポリマーコロイドから生成するポリマーとナノ顔料が、析出する条件(低電界での電着電位、電着時間)を解明する。また、顔料分散ポリマーコロイドを形成するポリマーの軟化点を調査することで、電着順序を検討し、各レンズ間距離がゼロとなるフルカラーマイクロレンズアレイ(FMA)を作製する。なお、得られたFMAの透明性、色再現性、耐光性および耐熱性の検討、ならびに表面形状観察および反射結像撮影によるFMAの光学素子としての評価を実施する。作製したFMAのレンズ形状と撮影画像の詳細な分析を通じてイメージセンサへの光集光効率を検討することで、撮像素子としての撮像(光)感度を評価する。さらに、集光機構の解明を通じて新しい原理の提案を行う。
筋萎縮症側索硬化症におけるNeuregulinの役割の解明

本研究課題では、これまで末梢神経の髄鞘形成においてその関与が知られているニューレグリン1(NRG-1)について、神経変性疾患におけるその役割を解明することを目標とする。これまでに、以下の項目について検討を行った。2.共焦点顕微鏡を用いて三次元的に画像を取得してNRG-1発現量の定量的解析を行うことにより、変異SOD1の疾患進行期において、運動ニューロンへ終止するシナプスの消失に先立ってNRG-1の発現低下を認めた。これらの知見は、NRG-1の運動神経変性への関与を示唆すると考えられた。3.さらに、NRG-1 typeI、typeIIIの変異SOD1G93Aマウスの疾患進行への役割を検討するため、リコンビナントNRGたんぱく質を発症期の変異SOD1マウスの腹腔内に投与したが、生存期間に対する有意な影響はみられなかった。しかし、アデノ随伴ウイルスを用いた発現系により、脊髄病巣へ直接接種する方法でNRG-1を発現させたところ生存期間の延長傾向が認められた。以上からNRG-1は、運動神経に対する保護効果を認めることが示唆された。本研究課題では,これまで末梢神経の髄鞘形成においてその関与が知られているニューレグリンについて,神経変性疾患における役割を解明することを目標とする.本年度は,以下の項目について検討を行った.ヒトNRG1には、非常に多くのアイソフォームの存在が報告されているが,マウスにおいてその詳細は不明であるため,マウス脊髄においてどのようなアイソフォームが存在するのかをRT-PCRを用いて検討したところ,少なくともヒトNRG1-typel,typeIIIに相当する2種類のNRG1アイソフォームの発現を確認した.次に,筋萎縮性側索硬化症モデルマウスとして知られる変異SOD1マウス,SOD1G85RとSOD1G93Aを用いて,脊髄におけるNRG-1mRNAの経時変化を検討したところ,疾患進行期において,NRG-1 type-1およびType-IIIの発現が低下していることが明らかになった.さらに,共焦点顕微鏡を用いて,運動神経周囲の神経終末におけるNRG-1のタンパク発現の形状や発現量の変化を免疫組織学的に検討した.NRG-1タンパク質は,運動ニューロンに入力するコリン作動性介在ニューロン由来のシナプス終末に一致して発現していることを明らかにした.3次元的に画像を取得してNRG-1発現量の定量的解析を行うことにより,変異SOD1の疾患進行期において,シナプスの消失に先立ってNRG1の発現低下を認め,本分子の神経変性への関与を示唆する知見を得た.本研究課題では、これまで末梢神経の髄鞘形成においてその関与が知られているニューレグリン1(NRG-1)について、神経変性疾患におけるその役割を解明することを目標とする。本年度は、以下の項目について検討を行った。1.筋萎縮性側索硬化症モデルマウスとして知られる変異SOD1マウス、SOD1-G85RとSOD1-G93Aを用いて,脊髄におけるNRG-1mRNAの経時変化を4あるいは5つの異なるタイムポイントにおいて検討した。終末期および疾患進行期である4、5ヶ月齢のSOD1-G93A、10、12ヶ月齢のSOD1-G85Rの脊髄において、NRG-1 type-IおよびType-IIIのmRNAの発現が低下していることを明らかにした。2.共焦点顕微鏡を用いて三次元的に画像を取得してNRG-1発現量の定量的解析を行うことにより、変異SOD1の疾患進行期において、シナプスの消失に先立ってNRG-1の発現低下を認めた。これらの知見は、NRG-1の神経変性病態への関与を示唆すると考えられる。今後、アデノ随伴ウイルスを用いた発現系により、脊髄病巣への直接接種によりNRG-1を発現させてその病態への影響を検討する予定である。今年度は研究分担者(特別研究員)の出産、育児のため4ヶ月間の研究中断があったため。次年度は、研究終了時期の延長が承認されたため、当該期間に研究が完了できるように努めるとともに、研究室所属の研究協力者の支援を得ることにより研究の適時的遂行を目指す。
日本の家計の消費行動についての実証的研究

本年度は,家計の時点内での消費行動に関する理論的な文献をサーベイした。また,ミクロデータを用いた実証分析について,先行研究でなされている統計的データ処理の方法を概観した。その結果として,時点内の消費の配分において「消費量がゼロ」となるケースの処理方法が,理論的・実証的な研究の焦点となっているが示された。消費量がゼロとなるケースは,(1)調査期間が短いという統計作成段階での要因(2)所得水準が低いため消費できないという経済学的な要因(3)なんらかの理由で消費する意思がないという経済外的な要因,に類型化され,それぞれに対応した統計的処理方法が提示されている。今後の研究において,提示された統計的方法を用いて実際のデータ解析を行い,日本の家計消費行動の特徴づけをすることが課題となる。一方,消費者の時点間の最適化,すなわち貯蓄と消費の選択について,予備的貯蓄の観点から研究を進めた。特に,1990年代の日本の家計消費が停滞したことを指摘し,その理由として,失業率の上昇が予備的貯蓄を増加させたことが大きな役割を果たしたことを示した。この研究成果は,第6回TCER-CIRJEマクロコンファランスで発表された。さらに,これらの研究を遂行するに当たり,国外の代表的な研究機関である連合王国のUniversity College Londonに滞在し,最新の分析手法について情報収集を行うとともに,日本のミクロデータの利用可能性についての情報交換を行った。
美白剤の色素細胞障害性における酸化ストレスの関与

ロドデノール(RD)の色素細胞への障害性のメカニズムを明らかするために、種々の条件下でRDを色素細胞に処理した。色素細胞にRD 0.36 mMを添加後24時間培養し、UVB 20mJ/cm2を照射して48時間後の細胞障害性を評価したところ、トリパンブルー、MTT assay、LDH assayいずれの方法でも各々単独では細胞障害性がないにも関わらず、RDにUVB照射が加わることで、有意に細胞障害性が増強した。この際にみられる細胞死はAnnexin V陽性の細胞の増加によること、即ちアポトーシスによることが示された。このアポトーシスの機序に活性酸素が寄与しているかの検証のために、色素細胞にRD 0.36 mMを添加後24時間培養し、UVB 20mJ/cm2を照射して48時間後に細胞内グルタチオンとシステインの定量をHPLCによって行ったところ、RD+UVB照射群では細胞内GSH、CySHともに最も多く認められ、酸化ストレスに対する補償作用として相加的に上昇していることが示唆された。この細胞死の生じる状況で有意にCHOPmRNAの発現の上昇を認めたことから、酸化ストレスによるERストレス誘導によって、RD存在下の紫外線照射による色素細胞のアポトーシスが増強されていることが示された。この実験系にN-アセチルシステインを処理したところ、アポトーシスが有意に減少し、ERストレスの指標であるCHOPmRNAも減少すること、色素細胞内に生じている酸化ストレスの評価としてH2DCFDAの蛍光強度による定量化を行ったところ、細胞内活性酸素の有意な減少が示された。このことは、酸化ストレス誘導によって引き起こされるERストレスが原因となって生じるアポトーシスに起因する色素細胞の細胞障害性がN-アセチルシステインの投与により改善する可能性を示しており、白斑の治療としての有用性を示すものと考えた。これまで、培養ヒト表皮色素細胞を用いて、UVB照射によるロドデノール(RD)の細胞障害性の増強のメカニズムを検討してきた。これまで培養ヒト表皮色素細胞を用いた実験系において、UVB照射は細胞内酸化ストレスの増大を引き金とし、小胞体ストレスを介したアポトーシス誘導の機序により、RDの色素細胞障害性増強をもたらすことを示してきた。RD誘発性白斑のさらなる病態解明のため、神戸大学附属病院皮膚科でロドデノール白斑と診断され外来通院中の患者血液からiPS細胞を樹立した。末梢血から単核球を分離し、Plasmidセンダイウイルスを用いてマウス胎仔線維芽細胞上あるいはフィーダーフリー条件下で遺伝子導入し、iPS細胞を樹立した。UVB照射がロドデノールのメラノサイト障害性を増強する機序の解明をすすめることに時間、費用を費やし、他の美白剤に対する影響の検討がすすめられていない。また、樹立されたiPS細胞から色素細胞への分化誘導が円滑に進まず、iPS細胞由来のメラノサイトを用いた実験系がまだ実施できていない。メラニン生成抑制物質である4-(4-Hydroxyphenyl)-2-butanol (ロドデノール, RD)は、一部の使用者に白斑を誘発することが報告されたため、その病態解明を進めた。RD単独の色素細胞障害性はチロシナーゼ活性依存性で、毒性の強いRD代謝物の影響である。RD誘発性白斑の患者で夏期に白斑症状が増悪した例がみられたため、当科ではRDの色素細胞障害性を増強する因子として紫外線(UV)の影響を検討した。白人色素細胞にRD(0.72 mM)を添加し、UVB (20 mJ/cm2)を照射した際、色素細胞に与える影響を検討した。UV照射により、RD投与下での色素細胞の細胞障害性は増強しており、この細胞障害性は小胞体(ER)ストレスを介したアポトーシス誘導から生じていた。RD投与にUV照射が加わった群では、細胞内活性酸素が増加していた。また、代表的な抗酸化剤でありグルタチオンの前駆物質であるN-acetylcysteine(NAC)を前投与した際、RD投与にUV照射が加わった群でERストレスを介したアポトーシス誘導を軽減した。これらにより、UV照射によるRDの色素細胞障害性の増強効果の機序として、細胞内活性酸素増加が重要であり、NACは細胞毒性を軽減する効果がある可能性が示唆された。今後、新規に美白剤を開発する際には、UV暴露による影響も検討する必要がある。研究体制としては、当研究室の大学院生である後藤典子が中心になって行う予定としていたが、彼女が妊娠、出産したため、当初の予定より、やや研究の進捗が遅れている。しかし、彼女も産前休暇中も無理のない範囲で実験を遂行し、デスクワークが可能な論文執筆を優先し、第一報の論文は完成させた。当初予定していた実験は後藤の復帰までは永井と錦織で実施して、当初の予定通りの実験を進める予定である。

このアポトーシスの機序に活性酸素が寄与しているかの検証のために、色素細胞にRD 0.36 mMを添加後24時間培養し、UVB 20mJ/cm2を照射して48時間後に細胞内グルタチオンとシステインの定量をHPLCによって行ったところ、RD+UVB照射群では細胞内GSH、CySHともに最も多く認められ、酸化ストレスに対する補償作用として相加的に上昇していることが示唆された。この細胞死の生じる状況で有意にCHOPmRNAの発現の上昇を認めたことから、酸化ストレスによるERストレス誘導によって、RD存在下の紫外線照射による色素細胞のアポトーシスが増強されていることが示された。この実験系にN-アセチルシステインを処理したところ、アポトーシスが有意に減少し、ERストレスの指標であるCHOPmRNAも減少すること、色素細胞内に生じている酸化ストレスの評価としてH2DCFDAの蛍光強度による定量化を行ったところ、細胞内活性酸素の有意な減少が示された。このことは、酸化ストレス誘導によって引き起こされるERストレスが原因となって生じるアポトーシスに起因する色素細胞の細胞障害性がN-アセチルシステインの投与により改善する可能性を示しており、白斑の治療としての有用性を示すものと考えた。RD誘発性白斑患者末梢血および健常者末梢血から樹立されたiPS細胞から、色素細胞へと分化誘導を行う。RDと同様にチロシン類似の構造式を有するチロシナーゼ活性抑制物質(RDに、加え、ハイドロキノン、アルブチン、ルシノール、コウジ酸)の色素細胞障害性を、ロドデノール患者色素細胞と健常色素細胞とで比較する。チロシナーゼ活性抑制物質としては、RD以外にハイドロキノン、アルブチン、ルシノール、コウジ酸を用いる。細胞障害性に差が出れば、これまでの研究に準じてアポトーシス、小胞体ストレス、細胞内活性酸素の評価を行う。また、酸化ストレスを誘導する因子として、紫外線照射あるいは過酸化水素添加がこれらの障害性に影響を与えるかどうかを検討する。色素細胞障害性に影響を与える化学物質を選別し、患者色素細胞と健常色素細胞での遺伝子発現解析を行う。社会問題となってロドデノール誘発性脱色素斑における病態解明は予定通り進んだので、他の美白剤について同様の現象が発生する可能性の有無を検討する。樹立されたiPS細胞から色素細胞への分化誘導が円滑に進まず、iPS細胞由来のメラノサイトを用いた実験系に遅れが生じたため、予定した試薬を次年度に繰り越して実験を進める。中心となって実験を行う大学院生が妊娠、出産したため、産前休暇中も無理のない範囲で実験を遂行していたが、当初の予定通り行うことができかなった実験もあり、次年度使用額が生じた。次年度使用額は美白剤の購入と、それを用いたERストレスの測定に用いる。予定したiPS細胞からメラノサイトへの分化誘導とそれを用いた実験に繰り越し分の経費を充当する。
生育経過推定によるイネ高温登熟障害リスク評価法の開発

栄養成長期の成育パターンの異なる水稲を得るため、高温登熟障害が比較的発生しやすいヒノヒカリを6月25日に移植し、標準区と後期重点施肥区を設け、その後出穂期まで生育調査を行った。穂揃い後に3週間、圃場の周囲をビニルで覆う高温処理区と標準(無処理)区を設置した。収穫後に玄米品質調査を行った。栄養成長期の成育パターンの違いによる高温登熟障害リスク評価のための材料となる。定点観測用のマルチバンドカメラを用いた水稲葉色の推定では、赤、緑および近赤外のバンド別反射率画像と太陽太陽高度・方位角とを用いたSPAD値推定モデルを作成し、アフィン変換等によるバンド別画像の合成を経て、SPAD値推定画像を作成することで、SPAD値の圃場内の変異、生育時期による変化についてもよく傾向を捉えていたが、絶対値の推定モデルとしては精度は十分ではなかった。葉色の低下と高温登熟障害リスクには関連があるため、面的、生育時期による変化の把握は重要である。群落内で計測した透過光量子率とLAIの関係は、ばらつきがあるものの透過光量子率が小さいほどLAIは大きかった。今後群落上と群落内に光量子計を設置しLAIの推定を行う予定である。天空撮影画像を2値化した算出した植被率も大きいほどLAIは大きかった。しかし、2値化はLAIが2.00以下、植被率で30%以下のときには自動判別では困難であった。また、植被率が小さいときには昼間の撮影では太陽が画像中に入るため、太陽周辺画像の処理を別にするか切り捨てる必要があった。畝間からの天空方向の撮影であるため、出穂直前まで植被率が飽和せず算出できた。透過光量子率、天空撮影画像による植被率の推移による栄養成長期の成育パターンの評価が可能となった。水稲品種ヒノヒカリを6月25日に移植し、標準(慣行施肥)区と後期重点施肥区を設け、生育調査(葉齢、草丈、茎数、SPAD)を調査した。出穂後(2018年9月5日26日)に周囲をビニルで覆う高温処理区と標準(無処理)区を設置した。マルチバンドカメラを用いた水稲葉色の推定では、赤、緑および近赤外のバンド別反射率画像と太陽太陽高度・方位角とを用いたSPAD値推定モデルを作成し、アフィン変換等によるバンド別画像の合成を経て、SPAD値推定画像を作成することで、SPAD値の圃場内の変異、季節的変化についてもよく傾向を捉えていたが、絶対値の推定モデルとしては精度は十分ではなかった。群落内で計測した透過光量子率とLAIの関係は、ばらつきがあるものの透過光量子率が小さいほどLAIは大きかった(r=-0.84, n=60)。船型ドローンなどに光量子計を設置すれば、群落外での光量子観測結果と併せてLAIの推定が可能であることが確認できた。また、植被率が小さいときには昼間の撮影では太陽が画像中に入るために光むらや白とびが生じるため、太陽周辺画像の処理を別にするか切り捨てる必要があった。植被率が大きくなると葉により太陽が隠される確率が高くなり影響は小さくなった。畝間からの天空方向の撮影であるため、出穂直前の8月22日まで植被率が飽和せず算出できた。葉が疎である時期は撮影場所の与える影響が大きいため、撮影箇所を増やして植被率を平均化すれば圃場内の生育むらの影響は解消する可能性がある。昨年度試作した天空カメラによる圃場内の撮影装置を改良し、圃場での動画撮影回数、撮影箇所を増やし、画像解析による植被率の推定を行う。画像からの植被率の計測については自動化も試みる。また、天空方向に加え、稲体の撮影も行い、分げつ数や株の太さなど生育量との関連について調査する。光量子センサを群落上に、ライン光量子センサを各処理区の群落内に設置し、生育量に伴う透過光量子率の推移を計測する。植被率、透過光量子率の連続測定データおよび生育調査データに基づき、施肥時期による栄養生長パターンに違いがあるか明らかにする。さらに発育モデルと組み合わせ栄養成長期の生育経過の評価法を考案する。施肥時期による高温登熟障害の発生状況を調査し、NSC、葉内でんぷん、糖含量などとの関連を調査する。考案された栄養成長期の評価と登熟期の気温、栄養成長期から登熟期までの日射量を用いた高温登熟障害リスクの評価法を構築し、九州地域における高温登熟障害リスクの回避に寄与する。