hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数論的多様体上のp進解析,p進層と可換および非可換なp進コホモロジーの研究

本研究の目的は標数p>0の代数多様体に対してp進解析的な意味でのよいp進層の理論を構築することである.この良いp進層の代表的な例としては標数p>0の対数的代数多様体の射f:Y→Xが与えられた時にX上に相対的p進コホモロジーとして定まる層がある.昨年度までに我々は射fが良いコンパクト化つきの平滑な開多様体の族から定まるものであるとき,相対的コホモロジーとして相対的対数クリスタルコホモロジーあるいは相対的対数収束コホモロジーを考えた時にこの相対的コホモロジーに重み篩という構造が入ることを見出していたが,今年度はまず昨年度までの結果に存在していた微妙な誤りを訂正し,論文を完成させた.クリスタルの圏からクリスタル景上の層の圏への関手は右完全ではあるが完全ではないという困難を,制限されたクリスタル景を使うことにより克服したことがポイントである.また,射fが固有かつスムースな時に相対的コホモロジーとして相対的リジッドコホモロジーを考えた場合,これの連接性および過収束性がBerthelotにより予想されているが,相対的リジッドコホモロジーと相対的対数解析的コホモロジー,相対的対数収束コホモロジー,相対的対数クリスタルコホモロジーとの比較を通じて,射fがよい対数構造を伴うコンパクト化を持つ時にこの予想を証明した.この予想は射fが標数0への持ち上げを持つ場合にはBerthelotにより示されており,また都築暢夫氏による部分的結果があったが,、今回の結果は射fが標数0への持ち上げを持たない場合では始めて得られた結果であると思われる.今回の結果と一般の場合の予想を結びつける議論の考察が今後の課題の一つである.本研究の目的は標数p>0の代数多様体に対してp進解析的な意味での良いp進層の理論の構築である.この良いp進層の代表的な例として対数的に平滑な対数的代数多様体の射fの相対的対数クリスタルコホモロジー及び相対的コンパクト台対数クリスタルコホモロジーがある.これらはクリスタルを成しているが,モティーフの哲学に従えば,これらには重み篩という部分クリスタルによる篩が入ることが予想される.本研究者は東京電機大の中島幸喜氏との共同研究により射fが平滑な開多様体の族として与えられている場合にこれらに対する重み篩の理論を構築した.これはfが1つの開多様体の構造射である場合にはMorkraneやChiarellotto-Le Stumにより構成されているが,我々の構成はより一般的で自然なものである.重要な点はクリスタル景の中でクリスタル消滅輪体層に重み篩を導入すること(正確にはクリスタル景の層の篩付き導来圏の対象と見ること)である.これによって,クリスタル景は古典的な理論での解析景と類似の役割をするととが見やすくなり,古典的な理論と同様の深みをもつ重み篩の理論が構築出来た.特に様々な操作に関する重み篩の関手性を自然に得ることが出来た.論文は現在準備中である.また射fが強半安定還元を持つ射の場合も同様な重み篩の理論の構成があると期待されるが,まずその最も簡単な場合(単純正規交差型の対数的代数多様体から対数的点への射である場合)に重み篩の理論を同様な方法で構築することを目指して研究を行った.本研究の目的は標数p>0の代数多様体に対してp進解析的な意味でのよいp進層の理論を構築することである.この良いp進層の代表的な例としては標数p>0の対数的代数多様体の射f : Y→Xが与えられた時にX上に相対的p進コホモロジーとして定まる層がある.我々はまず,射fが良いコンパクト化つきの平滑な開多様体の族から定まるものであるとき,相対的コホモロジーとしてクリスタルコホモロジーあるいは収束コホモロジーを考えた時にこの相対的コホモロジーに重み篩という構造が入ることを見出した.これは東京電機大の中島幸喜氏との共同研究である.この結果の本質的部分は昨年度までの研究で明らかになったが,今年度は対数的代数多様体の基礎部分に関する知見を加えて,論文を完成させた.次に私はfが半安定な代数多様体の退化である場合に同様に重み篩を構成する研究を行った.この場合は多様体が特異であることから問題がやや複雑になっている.この場合,相対的コホモロジーとしてクリスタルコホモロジーを考えた場合はうまくいかないが,代わりに収束コホモロジーを考えればうまくいきそうであることがわかった.重み篩の関手性については困難があり完全な証明には到らなかったが,これは次年度の課題である.また,以前研究を行った標数p>0の正則優秀スキームの対数的ホッジ・ヴィットコホモロジーについてのGersten型予想およびpurityについての論文の大幅な改訂を進めた.これは証明に用いるGrothendieck-Serre双対性の従来の理論における種々の符号の誤りがConradにより明らかにされたため,その理論の訂正の影響を明らかにすることを目的とする改訂である.本研究の目的は標数p>0の代数多様体に対してp進解析的な意味でのよいp進層の理論を構築することである.

この良いp進層の代表的な例としては標数p>0の対数的代数多様体の射f:Y→Xが与えられた時にX上に相対的p進コホモロジーとして定まる層がある.昨年度までに我々は射fが良いコンパクト化つきの平滑な開多様体の族から定まるものであるとき,相対的コホモロジーとして相対的対数クリスタルコホモロジーあるいは相対的対数収束コホモロジーを考えた時にこの相対的コホモロジーに重み篩という構造が入ることを見出していたが,今年度はまず昨年度までの結果に存在していた微妙な誤りを訂正し,論文を完成させた.クリスタルの圏からクリスタル景上の層の圏への関手は右完全ではあるが完全ではないという困難を,制限されたクリスタル景を使うことにより克服したことがポイントである.また,射fが固有かつスムースな時に相対的コホモロジーとして相対的リジッドコホモロジーを考えた場合,これの連接性および過収束性がBerthelotにより予想されているが,相対的リジッドコホモロジーと相対的対数解析的コホモロジー,相対的対数収束コホモロジー,相対的対数クリスタルコホモロジーとの比較を通じて,射fがよい対数構造を伴うコンパクト化を持つ時にこの予想を証明した.この予想は射fが標数0への持ち上げを持つ場合にはBerthelotにより示されており,また都築暢夫氏による部分的結果があったが,、今回の結果は射fが標数0への持ち上げを持たない場合では始めて得られた結果であると思われる.今回の結果と一般の場合の予想を結びつける議論の考察が今後の課題の一つである.
新規なレーザー分光計測法による凝縮相の基本化学反応の研究

凝縮相の分子ダイナミクスの解明は分子科学の中心的問題の一つであり、そのためには超高速分光による分子素過程の観測と理解が本質的に重要である。これまでに簡単な分子に対する理解はかなり進んだが、次々に創成される機能性分子や超分子、生命活動を司る生体関連巨大分子、界面をはじめとする多様な局所場での分子ダイナミクスの理解のために、時間分解分光による分子の基礎ダイナミクス研究の重要性はますます高くなっている。本研究では、電子状態に対する分光と振動状態に対する分光を総合的に駆使し、電子移動に代表されるような基本化学過程の本質的理解と、フォトクロミック分子や光機能タンパクなどに代表される機能性分子の機能発現メカニズムの解明のため、それらの基礎的分子ダイナミクスを明らかにする。今年度はABDELSABOOR博士に、受け入れ研究室である理研・田原分子分光研究室で行っている先端的分光実験に慣れ、関連技術に習熟してもらうために、フェムト秒時間分解吸収分光測定および定常蛍光分光によって研究をスタートさせた。最初の試料としては、電子励起状態で分子内電荷移動することが知られているホルミルペリレン(Formylperylene)を取り上げ、定常吸収、定常蛍光、フェムト秒時間分解吸収分光を用いて、光励起後の分子内電荷移動に伴う超高速分子ダイナミクスを調べた。5つの溶媒中(ヘキサン、ジクロロメタン、アセトニトリル、エタノール、メタノール)でスペクトル測定をしたところ、極性溶媒中では、生成した電荷移動型励起状態が溶媒和ダイナミクスによって安定化する現象がみられた。特にアルコール中ではその効果が大きく、通常の溶媒和ダイナミクスに加えて、ホルミルペリレンの電子励起状態と溶媒間の水素結合の形成によるエネルギー安定化があることが示唆された。
米国の政策過程におけるイスラム系の影響力：アジア系、アフリカ系との比較研究

米国のイスラム系は、その内部構成の多様さにもかかわらず、その政治的関与と発言力を拡大させている。これは、米国内の他の少数派集団にも共通する傾向である。しかし、中東・イスラム地域における政治的不安定を反映して、米国内で「イスラム恐怖症」とも呼ばれる現象が顕著となったため、米国のイスラム系はこれへの防御的反応として政治的発言を活発化せざるを得ないという特殊性を持つ。このため、イスラム系は米国の政治外交に積極的な影響を与えるには至っていないが、人権擁護を中心とする社会的諸活動においては大きな進展を見せている。長期的には、イスラム系の政治的関与と発言力は、より積極化するものと考えられる。本研究課題の採択が、平成23年11月に「追加採択」として決定され、実質的な研究期間は平成23年度終盤の3か月程度となった。このため、平成23年度内の研究業績は、論文公刊や学会発表などの形では提示することができなかった。しかし、研究代表者(泉)は、所属する東京国際大学より「特別研究助成(共同研究)」(2011年度)を得て、本研究課題につながるイスラム系に関する基礎研究に着手しており、既に本研究の研究分担者6名とともに研究会(2011年7月24日、於東京国大学、泉・前嶋による研究報告)を開催した。本研究の開始は遅れたものの、研究の第1段階として、各研究者共に書籍、専門ジャーナル、各種資料等を収集して国内での文献研究を行った。また、時事的な情報に関しては、インターネットによる情報収集を行った。また、2012年2月から3月の間に、研究分担者5名が米国を中心とする現地調査を行った。米国では既に大統領選挙(予備選挙)が開始されており、本研究課題に関する多くの実証的データの収集が可能であった。これらによる蓄積を、研究会(2012年3月13日、於上智大学、飯島・前嶋による研究報告)において互いに報告し、研究者全員で知見を共有した。これらの研究成果に関しては、平成24年度内の研究会において、順次報告あるいは情報交換され、平成24年度の研究内容にフィードバックしていくとともに、研究論文あるいは学会発表など具体的な形で提示していきたい。平成23年度は短期間の研究に限定されたが、次年度以降の研究につながる基礎的な情報収集はできたものと考える。平成25年(2013年)6月15日、第5回研究会を開催した(於上智大学)。研究代表者である泉が「2012年大統領選挙と米国ムスリムの政治的関与」の報告を行い、前回大統領選挙での少数派としてのムスリムの政治行動を包括的に報告し、本研究会の方向性を再確認した。専門家として招聘した西山隆行(甲南大学法学部教授)は、「アメリカの国境管理政策ー麻薬、不法移民、テロ対策」の報告を行い、これまで本研究会での検討が不十分であった米国の移民政策と課題について知見を共有した。本研究年度の間に、各研究者共に書籍、専門ジャーナル、各種資料等を収集して国内での文献研究を行った。また、各研究員は米国を中心とする現地調査を行い、イスラム系をはじめとする少数派の政治的動向と投票行動を中心的に調査した。本研究課題に関する多くの実証的データの収集が可能であった。現時点では各研究員の個別の研究が主体であるが、これを統合する形の研究成果として書籍での研究書出版を検討している。概観としては、米国のイスラム系に限らず、他の少数派集団も様々な形態で政治参加の度合いを深めていることが引き続き確認された。活発化している少数派集団の政治動向は、今後の米国政治の変容を予感させるものとなっており、特に次期大統領選挙を近づく中で、その動向把握は重要な課題となっている。各研究者共に書籍、専門ジャーナル、各種資料等を収集して国内での文献研究を行った。これにより研究の第1段階である先行研究の包括的評価と問題の総括は概ね終了した。本研究年度の間に、各研究員は米国を中心とする現地調査を行った。昨年に行われた大統領選挙の際のイスラム系をはじめとする少数派の政治的動向と投票行動を中心的に調査した。米国のイスラム系に限らず、他の少数派集団も様々な形態で政治参加の度合いを深めていることが確認された。活発化している少数派集団の政治動向は、今後の米国政治の変容を予感させるものとなっており、その動向把握は重要な課題となっている。

以上による各研究員の研究蓄積を、2回の研究会(2012年7月8日、於上智大学、馬・渡辺による研究報告、および2013年1月26日、於上智大学、平塚・堀による研究報告)において互いに報告し、研究者全員で知見を共有した。また、研究員の一部は、研究成果を論文として専門誌で公刊した。論文の公刊は、他の研究員も現在作業準備中であり、次年度にはいくつかのものが公刊される予定である。ここまでの研究成果に関しては、平成25年度内の研究会において、順次報告あるいは情報交換され、平成25年度の研究内容にフィードバックしていくとともに、研究論文あるいは学会発表など具体的な形で提示していきたい。本研究年度において、研究代表者及び研究分担者は、それぞれ専門書籍、研究ジャーナル、各種文献を収集する作業を引き続き行った。全般的に時事的な研究対象が多いため、インターネットを利用する情報収集は極めて重要となった。また研究代表者と一部の研究分担者は米国でイスラム系をはじめとする少数派の政治的動向と選挙(連邦議会選挙および予定される次期大統領選挙)に関する現地調査を行い、実証的データの収集に努めた。2014年11月の米国連邦議会選挙(中間選挙)に際して、少数派の政治活動が積極化する傾向が見られた。特に、イスラム系に関しては、中東・イスラム地域における政治的不安定を反映して、米国における政治的・社会的な「反イスラム」的現象が顕著となり、これに対する反応としての政治的活動の活性化が見られた。これらの動向は2016年大統領選挙をむかえるにあたり、今後より顕在化するものと考えられる。これらの研究成果をまとめるべく、研究書の編集作業を進めている。研究代表者と各研究分担者の合計8名での共著となる本研究書の仮題を『アメリカのムスリムと政治ー新たなマイノリティの現状と課題』として、第1部「ムスリムの政治参加と政治活動」、第2部「他のマイノリティとの比較分析」の2部構成(計10章)となる。現在、仮原稿のとりまとめを行っており、今後は出版社との交渉および各種出版助成の申請をおこなう予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。国際関係論26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の採択が、平成23年11月に「追加採択」として決定したため、当初の研究計画の開始が遅れた。各研究員の個別の研究は順調に進展している。専門家として招聘した西山隆行教授の貢献により、研究会の知見が拡大した。次年度から西山教授を分担者として追加する予定であり、研究会の充実が進んでいる。年度内に2回の研究会を開催し、各研究者は海外出張により現地調査を順調に進めている。ただし、平塚(研究分担者)が年度末に事故に遭い、予定されている海外調査(米国)が実施できなくなった。このため研究会全体として「やや遅れている」との評価にしたが、今年度に当初予定の計画を十分に回復できるものと考える。本研究課題の採択が、「追加採択」として決定したため、研究の進展には遅れがあるが、平成24年度内にこの遅れを取り戻し、当初予定の計画に従った研究を進める。今年度は研究計画の2年目となり、米国では大統領選挙が実施されることもあり、本研究にとっては重要な年となっている。各研究者が米国での現地調査を積極的に実施し、実証的なデータの収集に力点を置いていきたい。研究の最終年度となる今年度は、アウトプットとしての研究成果の拡大に力点を移行する。既に研究成果としての研究書の執筆・出版の検討を開始した。
高エネルギー紫外域レーザ励起色素の多波長動作に関する基礎研究

2年の研究期間において、実験に先立ち実験装置の強化改良、新規設計、製作など整備強化を行った。先づ多波長発生にための色素励起用紫外域レーザ光源として、高効率、高エネルギー窒素レーザについて、従来殆んど考慮されなかったスパーク間陳内の抵抗値の出力光への影響など、シミュレーションによる設計、実験を行い、全効率0.18%、4.2mJなど、LC反転型の世界的トップクラスの値を得ている。成果は米国Rev.Sci.Instrum.誌(1987年9月)に掲載された。これと並行して、窒素気流が光路と直交する型の窒素レーザの試作を行い、同規模の並行型と比較し2倍以上の出力を得ている。(J.Appl.Phys誌、1988年)。色素レーザの同時多波長発生に関する基礎研究では、エネルギー移動の可能性につき理論的予測を行うとともに、23種類の混合色素系の発振実験を行った。色素は青色領域のCoumarin460、緑領域のDisodium Flaorescein、赤色領域のNile Blueを用いた。混合実験に先立ち、利得計算および実験により発光強度が最大になる最適濃度および発振閾値濃度を明確にした。混合色素系では、色素の種類により発振閾値の変化(低下)が確認された。これはエネルギー移動が効率よく行われていることを示す。発振波長の濃度依存性について、23種混合系の理論計算および実験より、2種混合色素では青と緑、緑と赤、赤と青の領域で、組み合せ如何によらず2波長同時発振が生ずることを実証した。3種混合色素系では、完全領域での3原色同時発振までには至らなかったが、広い領域で3波長同時発振が得られ期待通りの成果が得られた。高励起エネルギー化による完全な3原色同時発振、また実験中観測された第3のスペクトルの発生の機構の解明など今後の興味ある課題である。成果は論文誌に発表した。なお本研究ではイメージセンサを用いた瞬時多波長分光計測システムを開発、製作して用いている(電情信学会論文誌1988年1月)。62年度は研究計画に基ずき実驗装置の強化改良,新規設計,製作,システムの整備強化を行い,多波長発生実驗を予定より早く開始し得た.多波長発生のための色素励起用紫外域レーザ光源として,高効率,高エネルギー窒素レーザを開発製作した.これは従来殆んど考慮されなかったスパーク間隙内の抵抗値の出力光への影響など,シミュレーションによる設計,実驗により繰り返し0.4pps,電圧15KV,窒素ガス流量10l/min,で4.6mJ,全効率0.18%,10ppsでも3mJ,0.12%で,LC返転型窒素レーザでは世界的にもトップクラスの値を得た.成果は米国Rev.Sci.Instrum.誌(1987年9月)に掲載された.また気体の流れが光路に並行および直交する場合の比較檢討の実驗を行ったが,直交の場合2倍以上の出力光が得られることを実証し,成果を米国J.AppL.Physics誌(1988年4月)に発表した.高エネルギーエキシマレーザの整備に関しては,励起回路のシミュレーションに基ずき試作を行い,308nmで1pps,230mJ,効率1.2%の値を得た.

これは10pps程度で長時間安定維持,耐腐食性の改良,エキシマガス再生装置の付加整備を継続して行う.現在迄の成果は夫々,学会(応物,電通)で報告してある.色素レーザの同時多波長発生に関する基礎研究では,エネルギー移動の可能性につき理論的予測を行い,色素は青色領域のC460,緑領域ではDisodium Fluoprescein,赤色領域ではNile Blueにつき基礎実驗を開始したが,これは今後も継続して行う.関連報告は既に,応用物理学会,電子情報通信学会信越支部大会で行ったが,これらの成果は米国Appl.Phys.Lett.および分光研究に発表予定である.また本研究に用いる檢出装置として,イメージセンサを用いた瞬時多波長分光計測システムを開発,製作したが,成果は電子情報通信学会論文誌(1988年1月)に発表した.今後とも研究計画に基ずき上記研究課題を檢討し,さらに進展させる.62年度の研究の継続として、新たに整備した実験装置を用い、同時多波長発振(3波長まで)並びに混合色素系の色素の組み合わせ(2および3種類)に関する基礎研究を行った。多波長発生のための色素励起用紫外域レーザ光源としては、62年度に試作発表した高効率LC反転型窒素レーザ(総効率0.18%,4.6mJ)を使用した。光源についてはこれと並行して、窒素気流が光路と直交する型の窒素レーザの試作を行い、同規模の並行型と比較し、2倍の出力を得ている(米国J.Appl.Phys.誌1988年に発表)。色素レーザの同時多波長発生に関する基礎研究として、エネルギー移動の可能性につき理論的予測を行うとともに、2ないし3種類の混合色素系の発振実験を行った。色素は青色領域のC460、緑領域のDisodium Fluorescein、赤色領域のNile Bleuを用いた。混合実験に先立ち、それぞれ単独での最適濃度の導出のため、利得計算および実験値との比較を行い、発光強度が最大になる濃度および発振闘値濃度を明確にした。混合色素系では、色素の種類により発振闘値(単独)の低下が確認された(例えばDF色素単独での2×10^<-4>が6.5×10^<-5>mol/lに低下など)。これはエネルギー移動が効率良く行れていることを示す。発振波長の濃度依存性に関し、23種色素濃度についての理論計算および実験結果を明示したが、これは2種混合色素系では組み合の如何にかかわらず、青と緑、緑と赤、赤と青の領域で3波長同時発振が生ずることを実証するものである。3種混合色素系では、完全な全領域での3原色同時レーザ発振までには達しなかったが、長波長域の一部を除いた可視光域で3波長同時発振が得られるなど期待通りの成果が得られた。これらの成果は論文誌(分光研究1988年)に発表した。高励起エネルギー化による完全な3原色同時発振、また研究中観測された第3のスペクトルの発生の機構の解明など今後の課題である。
DNAメチル化解析による培養間葉系幹細胞のミニマム・リプログラミング技術の開発

本研究の目的は、必要最低限のリプログラミングによって培養間葉系幹細胞(MSC)をリセットし、この細胞を細胞源として用いて安全で確実な再生医療技術を確立することである。本研究では、培養ラットMSCのDNAメチル化をゲノムワイドで解析し、細胞劣化にともなうメチル化変動部位を同定した。DNA脱メチル化刺激を用い、この部位のメチル化状態を改善する方法を検討し、ブタ骨再生モデルに応用した。培養に伴う細胞劣化によるDNAメチル化変動部位の同定をおこなった。MSCはSDラット4週齢オスの両側大腿骨及び脛骨より単離し、ノンコートディッシュに播種、増殖培地(DMEM+10%FBS+1ng/mL bFGF)にて培養した。ラット4匹より回収した細胞を1ロットとし、これを6回繰り返した。P0およびP2でDNAの回収(Qiagen DNeasy Blood& Tissue kit)を行った。DNAについては、メチレーションアレイ(Nimblegen)にて15061のプロモーター領域について網羅的メチル化解析を行った。サンプルの解析にあたり、Roche納品データにてメチル化ピーク値を検出した領域のうち転写開始点より300bp以内の遺伝子77個を絞り込み、さらにP2/P0のピーク値の比が4/6ロット以上で低下しているないし3/6ロット以上で増加している22遺伝子を絞り込んだ。このうち、MSCにおいて継代により発現傾向に変化がある遺伝子をPCRにて同定した。実際の骨・軟骨分化誘導効率については、ペレットを作製し、1本あたり22万細胞を15mLコニカルチューブに遠心した。ペレットの培養にあったっては、軟骨分化誘導培地を1.5mL添加し、1回培地を半量交換したのち1週間培養後にサンプルを回収し、IsogenにてRNAを回収した。リアルタイムPCR(Sybergreen)にて遺伝子発現を定量評価し、軟骨分化マーカーであるaggrecanやcol2および軟骨初期分化マーカーsox9の発現がP0よりもP2で低下するロットを認め、継代数が進むにつれて分化誘導に抵抗性を示すことが確認され、細胞劣化が検証された。口腔外科領域の骨再生医療では骨髄由来間葉系幹細胞(MSC)が多用される。再生医療には細胞培養は不可欠であるが、MSCを培養すると骨分化能は極端に低下する。申請者らはこの「細胞劣化」の原因を、細胞培養にともなうDNAの過剰なメチル化によるものと考える。本研究の目的は、培養MSCにおけるDNAメチル化をゲノムワイドで解析し、細胞劣化に伴うメチル化部位を同定し、さらに、同部位に対する特異的な脱メチル化(リプログラミング)を実現することにより、再生医療の現実的なニーズに適う、必要最低限なリプログラミング方法を確立することである。上記を達成するため、平成23年度は以下の研究を行った。(1)組織・細胞の採取・調整:ラット骨髄液を採取し、単核細胞層を回収してポリスチレン製培養皿(直径10 cm)に播種した。DNAメチル化解析には、初代培養細胞(P1)、第3継代培養細胞(P3)を用いる。(2)メチル化DNA免疫沈降(MeDIP)法による解析DNAの調整:採取した組織・細胞からゲノムDNAを抽出する。ゲノムDNAを制限酵素Mse Iで反応させて、CpGサイトを有するDNAフラグメントを多数調製した後、モノクローナルマウス抗5-メチルシチジン抗体を加え免疫沈降を行った。(3)ゲノムワイドのメチル化プロモーターDNAのプロファイリング:ラットMSCにおいてゲノムワイドの解析を行った(P1細胞n=6、P3細胞n=6)。全ゲノムのプロモーター領域およびその周辺領域(DNAメチル化の頻度が高いとされるCpG island shoreを含む、全転写開始位置の上流約7Kbp、下流約3Kbの領域)を網羅したプロモーター・マイクロアレイ(約200万プローブ搭載、Roche社製)によって検出した。データは現在解析中である。顎顔面がおもに治療対象となる口腔外科の骨再生医療においては、MSCが使用されることが多い。このMSCを再生医療で活用するためには細胞培養を実施する必要がある。しかし、MSCを培養すると骨分化能は極端に低下する。申請者らはこの分化能の低下原因を、細胞培養にともなうDNAの過剰なメチル化によるものと考える。上記を実現するため、平成23年度は、組織・細胞の採取・調整ならびに、メチル化DNA免疫沈降(MeDIP)法による解析DNAの調整、ゲノムワイドのメチル化プロモーターDNAのプロファイリングを実施した。これらの研究は年次計画通りに進展した。平成24年度は計画の最終年度であり、(1)培養に伴う細胞劣化によるDNAメチル化変動部位の同定(2)メチル化制御による培養細胞劣化の抑制(3)ミニマム・リプログラミングMSCのラット骨再生モデルでの検証を実施する。

口腔外科領域において臨床上の要請が高い骨再生医療技術を、より安全で確実なものとして提供することを目的として、平成23年度は、培養MSCのプロモーターのDNAメチル化をゲノムワイドで解析した。これらをもとに、細胞劣化にともなうメチル化変動部位を検索し、これまでiPS細胞樹立に使われたリプログラミング因子や、既知のDNA脱メチル化薬剤を単独あるいは組み合わせて、この部位のメチル化状態を特異的に改善するミニマム・リプログラミングの技術を確立し、ラット骨再生モデルで検証することにより、本研究の目標を達成する。(1)培養に伴う細胞劣化によるDNAメチル化変動部位の同定:第一のスクリーニングとして、ゲノムワイドの全プロモーター領域におけるDNAメチル化密度を評価し、メチル化密度が変化したプロモーター領域を選定する。さらにプロモーター内でのメチル化部位の局在性、遺伝子配列におけるCpGコンテントの密度、遺伝子の相対発現などを詳細に評価し、培養に伴う細胞劣化によるDNAメチル化変動部位を同定する。(2)メチル化制御による培養細胞劣化の抑制:リプログラミング因子(Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc)やDNAメチル化酵素(DNMT1, 3a, 3b)の複合あるいは単独導入、またはDNAメチル化剤あるいはDNA脱メチル化剤の添加などにより、上記の細胞劣化によるDNAメチル化の変化を解析する。すなわち、培養MSCに上記因子・薬剤を単独あるいは組み合わせで投与し、(1)項で選定した部位のDNAメチル化状態を評価して、必要最小限のリプログラミングを得る。上記のミニマル・リプログラミングを施したMSCに対して、骨分化能を評価する。(3)ミニマム・リプログラミングMSCのラット骨再生モデルでの検証:前項で検討したミニマム・リプログラミング細胞の骨再生医療への有用性・実用性を検証する。ミニマム・リプログラミング刺激を加えたヒトMSCをヒドロキシアパタイト多孔体に浸透させる。37°C、4時間反応させたのち、ヌードラットの背部に移植する。移植後に移植片を回収し、組織学的および生化学的を検討する。
痛みの心理生物学的基盤

「痛み経験」は傷病を自覚するための重要な感覚であるが、その慢性化は生活機能を阻害するなど、Quality Of Lifeを著しく低下させる。とりわけ損傷組織の治癒後にも残る「原因不明の慢性的な痛み」は、プラセボ療法が奏効することから精神的な現象と見なされることが多く、末梢神経系における物質的な要因と心理的な要因との交互作用はあまり探求されてこなかった。本研究ではこうした痛みの作用機序を、心理学を中心とした学際的な研究展開によって解明し、最終的には痛み緩和のための非薬理的介入による効果的な代替医療プログラムを提案することによって、「痛み」に苦しむ人々ならびに超高齢化社会に貢献することを目指す。痛みの中でも慢性化につながりやすい神経障害性疼痛に着目し、患部周辺皮膚への軽度な接触が慢性痛を緩和するという知見に基づき、そのメカニズムに心理学・医学・生理学それぞれの方法論を統合することで学際的にアプローチすることで、慢性的な痛みとその緩和に向けた研究を行う計画である。医学・生物学のみならず心理学的な理解の重要性が指摘されている神経障害性疼痛に焦点を当て、学際的アプローチで統合的理解を目指す学術的意義は明快である。また、非薬理学的方法による症状軽減のメカニズムの解明は、学術的意義だけでなく、社会的な波及効果も十分に期待できる。
炉心プラズマの分布と輸送の物理

本研究においては、研究の進捗が予想以上にあり、成果はジャーナル誌等の論文発表30件、国際会議等論文発表19件、内部レポート報文39件、及び主たる口頭発表に36件として既に公表済みである。研究目的の[1]として、「低周波揺動を素過程として考えた場合の輸送の定式化を、従来取り入れられていなかった電場や速度勾配を入れて、輸送行列を第一原理から求める。」事を挙げた。これに対し、低周波揺動を素過程とし、その非線形性(プラズマ渦の相互作用と散逸効果)を輸送係数として繰り込み、散逸輸送を含む形でのモードのバランス(安定性)を得るという新しいアプローチを構築できた。これによる異常輸送の理論モデルは、高温プラズマの閉じ込め特性を良く説明できると期待されている。目的の[2]として「分布に関する輸送現象のモデル理論を[1]の輸送行列をもとに作成する」についても、大きな成果を挙げた。我々の理論モデルが「自己維持乱流とそれに伴う異常輸送とプラズマの分布がバランスして決まる。」という描像に到達した。論文としてまとめた。この新しい描像を1994年の物理学会の総合講演で発表し、好評を博した。目的の[3]「構造の動的特性について解析を行う。」については、遷移現象(L/H遷移)後の動的特性を中心に、その非線形応答として解析を行なった。H相という部分的に遷移した層が、L層に接触している非線形媒質としてとらえる描像を提案して論文として発表した。このモデル理論の一部を確認する実験結果が、PRLに最近発表された。モデル理論の妥当性が認められつつある。目的の[4]「実験解析との比較研究による理論モデルの改善、及び繰り込み理論を導入して、理論の体系化をはかる。」についても成果、実績を挙げる事ができた。(成果報告書出版文献参照)本研究においては、研究の進捗が予想以上にあり、成果はジャーナル誌等の論文発表30件、国際会議等論文発表19件、内部レポート報文39件、及び主たる口頭発表に36件として既に公表済みである。」事を挙げた。論文としてまとめた。(成果報告書出版文献参照)本年度は、研究の進捗が予定以上にあった。二年計画の研究内容の半分以上をこなして、順調に論文として出版されている。以下にその実績を記す。」事を挙げた。目的の[4]として挙げた「実験解析との比較研究による理論モデルの改善、及び繰り込み理論を導入して、理論の体系化をはかる。(成果報告書出版文献参照)目的の[3]であり、今年度の主目的とした「構造の動的特性について解析を行なう。」については、異常輸送の中での遷移現象(L/H遷移)後の動的特性を中心に、その非線型応答として解析を行なった。H相という部分的に遷移した層が、L層に接触している非線型媒質としてとらえる描像を提案している。モデルに基づいた解析研究を行ない、論文として発表した。また、このモデル理論の一部を確認する実験結果も、ASDEX-Upトカマク装置でなされ(Max-Planck研究所)、PRLに極最近に掲載された。以上の理論研究とその実験との比較研究の結果から推察すると、この異常輸送の理論体系は、プラズマの本質的なものを描くことができる可能性がある。

本年度は、更に研究を深め、より良い理論体系の構築を目指す。本年度の第一の実績は、我々の理論モデルが「自己維持乱流とそれに伴う異常輸送とプラズマの分布が一体となってバランスして維持される。」という描像に到達したことで、論文としてはシリーズI、II、IIIとしてまとめた。この新しい描像を1994年の物理学会の総合講演で発表し好評を博した。また基本的な概念や一般物理との関連は日本物理学会誌の「交流」に発表した。具体的な内容は、1.自己維持乱流による異常輸送係数を第一原理か導出したこと。2.高温プラズマの一般的特性と配位に依存する因子を区別したこと。3.Lモード、Hモードと呼ばれる相の異常輸送の違いを電場の勾配の力によるものとして因子化に成功し、その効果を抜き出したこと。4.自己維持乱流の性質の解明を熱学統計力学的立場から解析し、一般物理への寄与をし始めたこと。5.実験結果との比較研究で成果を挙げた。例えば、我々の理論による異常輸送から予測する様々のプラズマの分布形態が、実験観測とのコンシステンシーを見ている。7.自己維持乱流の非線形シミュレーションを始め、その結果が出だしたこと。8.プラズマの分布構造は、境界プラズマとも相まって決まるという描像、つまりSOLと呼ばれるエッジ付近のプラズマと炉心プラズマとの結合や相互作用にも研究内容を進展させ、今後の道を開いている。この成果は、第11回プラズマ-壁相互作用の国際会議(PSIConference,1994年)に要請され、招待講演として発表した。本年度は、ジャーナル誌に14編(邦文1編)、解説等に2編、国際会議論文に5編などの実績を挙げた。
国語史資料・学習史資料開発のための近世地方寺院伝存文献の調査研究

地方語史研究、および近世僧侶の学習実態の解明のために有益な資料を開発することを目的とし、徳島県真言宗寺院所蔵の文献について悉皆調査を行い、所蔵文献目録・索引を作成した。それに基づいて、以下の研究を行った。1聞書きなどに地方語史資料として有益な文献が存在することを確認した。発見した文献については、その言語事象を考察し、全文を翻刻し公開した。2僧侶個人の蔵書目録、書写・所持本などを用いて、僧侶個人の学習史の描出を試みた。また、教育機関としての寺院の自立と発展についての研究も可能であることを明らかにした。徳島県の真言宗寺院の内、臨江山地藏寺(阿南市津乃峰町)伝存文献について2日間の確認調査を行い、『臨江山地藏寺所藏文献目録』(全532頁)を作成し刊行した(平成23年3月)。現在、その補訂作業を進めつつ索引(書名索引・寺名索引・人名索引)の作成を継続中である。この作業が終わり次第、目録・索引を併せてWeb上に公開する予定である。また、同寺所藏の『孟子聞録』を取り上げて、同書に現れた言語事象と現代徳島方言に特徴的な言語事象との共通点を指摘し、江戸時代後期の徳島言葉の資料として位置付けるとともに、国語史資料として活用することのできる学習記録群開発の可能性について考察し口頭発表した(平成22年8月24日、鳴門教育大学国語教育学会)。さらにこの口頭発表を基に論文としてまとめ、紀要に発表した(平成23年3月、鳴門教育大学研究紀要第26巻)。徳島県の第二の調査対象寺院として撰んだ宝壺山願勝寺における伝存文献調査は、平成22年10月に着手し、大学院生の協力を得て平成22年度末までに藏書の約半分の調査を終了した。平成23年度上半期に調査を完了させるべく、現在も継続中である。香川県立図書館では、香川県における真言宗寺院の情報収集を行った。この情報を基に香川県内の調査対象寺院を選定する予定である。本研究の基礎的な作業である地方寺院伝存文献の調査と所藏文献目録の作成については、平成22年度に刊行した『臨江山地藏寺所藏文献目録』について、「文献索引」「人名索引」「寺名・文庫名索引」を作成し、補訂作業を終えた目録本体と合わせて『臨江山地藏寺所蔵文献目録〔補訂版〕』(全621頁)を刊行(平成23年12月)するとともに、これをウェブ上(鳴門教育大学リポジトリ)に公開した。索引作成によって、本目録が格段に使用しやすくなった。また、平成23年10月には、徳島県美馬市の願勝寺の文献調査を終え、『寶壺山願勝寺所蔵文献目録』(全473頁)を刊行した(平成24年3月)。本目録についても、引き続き「文献索引」他の索引作成に取りかかった。さらに、平成24年度内の目録作成を目指して、国伝山地藏寺(小松島市)において所蔵文献の調査を継続中である。基礎作業を踏まえた研究として、臨江山地藏寺所蔵の『顕密書籍目録』(延享元宝暦二年書写)を取り上げ、『顕密書籍目録』に著録された文献と、地藏寺現存文献(『臨江山地藏寺所蔵文献目録〔補訂版〕』による)とを比較対照する作業を通して、『顕密書籍目録』作成の意図を考察した。その結果、『顕密書籍目録』は、その作成者である実道と覚幢の個人蔵書を著録したものであることが明らかになり、二人の僧侶の学習総体を俯瞰することのできる貴重な資料であることが分かった(原、平成24年3月、鳴門教育大学研究紀要第27巻)。また、寺院・僧侶における庶民教育をテーマとし、徳島県という特定地域と、真言宗寺院という特定宗派における活動実態を相対化して捉えることを目的とした発展的な研究として、伊予国の真宗寺院を中心に、寺院と僧侶による庶民教育への積極的な関与の実態を明らかにするとともに、寺院という宗教空間と庶民教育(人間形成)との関係解明という課題を提起した(梶井、平成23年9月、宗教研究85巻2輯(369号))。本研究の中心課題である地方寺院伝存文献調査として、まず徳島県徳島市の無盡山弘誓寺において近世から明治時代における中学林関係文書の調査と写真撮影を行った。また、徳島県板野郡板野町の莊嚴院地蔵寺において伝存文献調査を行った。莊嚴院地蔵寺に伝存される近世の聖教・典籍は膨大な分量に及び、平成25年度にはその約四分の一の調査を完了した。

また、所蔵文献目録の作成に関しては、平成25年3月に刊行した『国伝山宝珠院地蔵寺所蔵文献目録〔上冊〕』に続けて、平成26年3月に『国伝山宝珠院地蔵寺所蔵文献目録〔下冊〕』(全472頁)を刊行した。更に、上・下冊について鳴門教育大学リポジトリ(http://www.naruto-u.ac.jp/repository/metadata)に公開した。地方語史資料の少ない中、江戸時代後期の徳島言葉の資料として貴重な文献である臨江山地蔵寺蔵『孟子聞録』を翻刻し、その全文を鳴門教育大学研究紀要第29卷に投稿し発表した(「【翻刻】臨江山地蔵寺蔵『孟子聞録』」PP.215-236)。一方、真言宗寺院との対照研究として行っている真宗寺院における僧侶の修学についての研究では、龍谷大学図書館に所蔵される本山学林の名簿を中心に調査を行った。この名簿には阿波や讃岐をはじめ四国から本山で学ぶ多くの僧侶の名前が確認された。こうした僧侶たちと都市(京都)とのつながりや、彼らによる都市文化の四国への持ち帰りというネットワークの形成についての貴重な研究材料を得ることができた。平成23年度に調査を完了し公刊した『寶壺山願勝寺所蔵文献目録』について、「所蔵文献索引」「人名索引」「寺社名等索引」の3種の索引を作成し、平成24年12月に『寶壺山願勝寺所蔵文献目録索引編』(全99頁・私家版)として公刊した。この索引の完成によって、同目録の使用が簡便となり、研究資料としての有効活用ができるようになった。また、平成23年12月から実施してきた国伝山地蔵寺所蔵の文献についての調査を完遂した。本寺の所蔵文献の分量から、目録を上下の二分冊にして刊行することとし、平成25年3月には『國傳山寶珠院地蔵寺所蔵文献目録〔上冊〕』(全480頁・私家版)を刊行した。さらに、同目録の下冊についても現在作成を継続しており、上冊・下冊を合わせた「文献索引」他の索引編とともに、平成25年度中の刊行を目指してその編集を進めている。上述の文献調査を基に、願勝寺伝存文献を資料として、願勝寺歴代住職の内、多くの写本を残した3人の僧侶を取り上げ、その書写活動について、年次を追って書写活動の場所や背景について考察し、それぞれの修学実態の一端を明らかにした。また、書写本の内容について比較し、願勝寺における文献の蓄積が、その後の僧侶の修学に影響を与えることを述べた(原、平成25年3月、鳴門教育大学研究紀要第28巻)。また、寺院・僧侶による庶民教育をテーマにした発展的な研究として、各宗寺院における「寺子屋」についての再評価を行ったほか、岐阜県内の真宗寺院伝存文献の調査を行い、その結果に基づいて、近世の地方寺院を地域の教育と文化の拠点として位置付けることを試みた(梶井、平成24年6・7月、寺門興隆14巻6号・7号。平成24年9月、教育史学会第56回大会)。1.無盡山地蔵寺の伝存文献調査無盡山地蔵寺は、近世徳島における真言宗の中核的な寺院であり、僧侶教育機関として、常に徳島の真言宗僧侶をリードしてきた寺院であると考えられる。当寺には、近世代初期から近代初期にわたる膨大な量の聖教・典籍が伝存されているが、国史学・美術史にかかわる古文書・絵画資料のほかは、本格的な調査が行われず、手つかずの状態である。近世真言宗僧侶の修学実態解明のために、本研究による伝存文献全体の調査研究は、重要な価値を有している。平成26年度は、およそ週2日のペースで調査を実施した。当初計画では、所蔵文献の50%の調査を終えることを目指したが、大量の聖教類の調書作成に時間を費やし、約40%の文献についての調査を終えるに止まった。本調査と平行して、「無盡山地蔵寺所蔵文献目録」作成のために、学生アルバイトの支援を受けながら、データ入力を行った。2.国伝山地蔵寺所蔵文献の追加調査と、「国伝山宝珠院地蔵寺所蔵文献目録〔索引〕」の作成平成26年秋、国伝山地蔵寺所蔵文献の追加調査を実施し、新出の文献について調書を作成した。
精細胞機能発現に関する分子細胞生物学的研究

【先体内物質の輸送経路】細胞内小胞輸送の阻害剤であるブレフェルジンを添加して、精子細胞の粗面小胞体からゴルジ装置への輸送過程およびゴルジ装置から先体への輸送と先体形成が障害されることを証明した(Tanii et al.(1998)J Electron Microsc,47;161.)。【精巣上体内成熟過程におけるacrin1(MN7=90K)の修飾】先体内物質であるacrin1は、精巣上体内成熟に伴う形態変化に伴って、先体内で局在変化することを証明した(Yoshinaga et al.(1998)Cell Tiss Res,292;427.)。【Equatorin(MN9=48K)の機能】Equatorinは、先体反応中に一部放出されるが、多くは精子が囲卵腔に到達するまで残存すること、抗equatorin抗体存在下の体外受精実験により、精子は卵子に進入できずに囲卵腔に蓄積し卵子から表層粒が放出されないこと、そして前核形成や2細胞期への発生が阻害されることを証明した。これらの事実から、equatorinが精子-卵子細胞膜融合過程に必須な分子であることが判明した(Toshimori et al.(1998)Biol Reprod,59;22.)。【Acrin 1とAcrin 2(MC41=165K)の機能】Acrin 1は先体反応に必要であり、acrin 2は先体反応後から透明帯通過までに必要な分子であることを証明した(Saxena et al.(1999)JReprod Fert,accepted)。【Acrin 3(MC101=155K)の機能】Acrin 3は卵子との膜融合に関与することが示唆された。【MC31抗原(分子量26-35K)のクローニング】cDNA検索の結果、MC31抗原はラットCE9に高いホモロジーを示し、イムノグロブリン・ファミリータンパクであることが判明した。【総説】精巣に由来する分子の成熟と受精過程における機能について総説した(Toshimori K(1998)Cell Tissue Res,293;177.)。本研究から得られた結果を列記する。次のような主な実験結果(マウスを用いた体外受精実験)により、分子量48KのMN9抗原は精子-卵子細胞膜融合過程に必要な分子であることが判明し、“equatorin"と命名した。1)mMN9抗体は、精子の運動性、透明帯接着そして透明帯通過に影響しなかった。2)Equatorinは、先体反応中に一部放出されたが、大部分は精子が囲卵腔に到達するまで残存した。3)mMN9抗体の存在下で、卵子に進入できない精子が囲卵腔に蓄積した。4)電顕観察の結果、表層粒が放出されず透明帯反応が阻害された。さらに、前核形成や2細胞期への発生も阻害された。これらの事実は、膜融合が阻害されることにより卵子の活性化が行われなかったことを意味している。

〔Biol Reprod,accepted、1998〕2.MN7抗原についてモルモットにおいて、MN7抗原は精巣上体内成熟に伴って局在が変化することが分かった。すなわち、MN7抗体は先体内で生化学的変化と局在変化を起こした後に先体反応に関与することが分かった。〔Cell Tiss Res accepted、1997〕3.精細胞の単離ラツト精子細胞の分離法を確立し、ブレフェルジンの影響を調べた。その結果、円形精子細胞のゴルジ装置が可逆的に破壊されることにより、先体内容物質の輸送が障害されることが判明した。〔J Electron Microsc,accepted、1998〕4)MC31抗原(分子量26-35Kタンパク)のクローニング_cDNA検索の結果、MC31の抗原はマウスCE9にホモロジーを示し、イムノグロブリン・ファミリーに属するタンパクである可能性が高いことが判明した。〔論文準備中〕5.先体内抗原MN7とMC41に関する実験特異抗体MN7とMC41を用いて、先体反応阻害実験を行い、データを補充した。〔論文準備中〕MC101抗原について抗体を用いて_cDNA作製を試みたがうまくいかなかった。その理由は、MC101抗原は精巣内では抗原性が弱いために検出できないと考えられた。感度の高い他の方法を検討中である。【先体内物質の輸送経路】細胞内小胞輸送の阻害剤であるブレフェルジンを添加して、精子細胞の粗面小胞体からゴルジ装置への輸送過程およびゴルジ装置から先体への輸送と先体形成が障害されることを証明した(Tanii et al.(1998)J Electron Microsc,47;161.)。【精巣上体内成熟過程におけるacrin1(MN7=90K)の修飾】先体内物質であるacrin1は、精巣上体内成熟に伴う形態変化に伴って、先体内で局在変化することを証明した(Yoshinaga et al.(1998)Cell Tiss Res,292;427.)。【Equatorin(MN9=48K)の機能】Equatorinは、先体反応中に一部放出されるが、多くは精子が囲卵腔に到達するまで残存すること、抗equatorin抗体存在下の体外受精実験により、精子は卵子に進入できずに囲卵腔に蓄積し卵子から表層粒が放出されないこと、そして前核形成や2細胞期への発生が阻害されることを証明した。これらの事実から、equatorinが精子-卵子細胞膜融合過程に必須な分子であることが判明した(Toshimori et al.(1998)Biol Reprod,59;22.)。【Acrin 1とAcrin 2(MC41=165K)の機能】Acrin 1は先体反応に必要であり、acrin 2は先体反応後から透明帯通過までに必要な分子であることを証明した(Saxena et al.(1999)JReprod Fert,accepted)。【Acrin 3(MC101=155K)の機能】Acrin 3は卵子との膜融合に関与することが示唆された。【MC31抗原(分子量26-35K)のクローニング】cDNA検索の結果、MC31抗原はラットCE9に高いホモロジーを示し、イムノグロブリン・ファミリータンパクであることが判明した。【総説】精巣に由来する分子の成熟と受精過程における機能について総説した(Toshimori K(1998)Cell Tissue Res,293;177.)。
β-グルカンをバイオマス資源として有効利用するための基盤研究

本研究では、オオムギP23kタンパク質がβ-グルカン合成に関わることを証明するため、イネにP23k遺伝子を導入してβ-グルカン合成に及ぼす影響を調べると共に、P23k相互作用因子の単離同定を試みた。その結果、P23kの発現に伴って僅かではあるがイネの種子でβ-グルカン含量が上昇することを確認すると共に、P23k相互作用因子の候補として糖代謝に関わるβ-アミラーゼを単離同定するに至った。昨年度は、オオムギP23k遺伝子を過剰発現させたイネ形質転換体の作出と、β-グルカン合成酵素複合体構成因子の遺伝子スクリーニングに取り組んだ。前者では、P23k ORFをイネで過剰発現させるためのプロモーターに連結し、アグロバクテリウムを利用してイネのカルスに導入した。そして、選抜後のカルスから複数の再分化個体を得た。これら形質転換イネ個体は、次年度以降に計画しているβ-グルカン含量調査に使用するため、育成を続けている。また、後者では、酵母ツーハイブリッド法と免疫沈降法を利用して複合体構成因子のスクリーニングを試みた。使用したcDNAライブラリーは、β-グルカン合成の盛んな組織由来のmRNAをもとに作成した。ベイトには、オオムギCslF6の可溶性領域とオオムギP23kの全体を使用した。どちらのスクリーニングも作成したcDNAライブラリーの全クローン数をカバーする形質転換を行ったが、残念ながら候補因子を得るに至らなかった。以前の研究でP23kは複数のタンパク質と複合体を形成することが確認できていることから、上記の結果は、P23kに融合させたタンパク質(BD)がP23kと真の相互作用因子との結合を阻害したか、P23kの相互作用因子が膜タンパク質であり、GAL4システムでは単離・同定できなかったと判断した。一方、免疫沈降法によるスクリーニングでは、P23kと相互作用する2種類の候補因子を単離・同定することに成功した。現在、これら候補因子をコードする遺伝子の単離を進めている。これら候補因子の解析が、オオムギにおけるβ-グルカン合成の分子機構を解き明かす鍵になると期待している。今年度は、オオムギP23k遺伝子を過剰発現させたイネ形質転換体の種子を用いて形質評価(β-グルカン含量を中心とする細胞壁構成多糖類の含量変化を調べる)を行うと共に、P23k相互作用因子のスクリーニングを行った。前者では、P23kの発現に伴って種子のβ-グルカン含量が僅かであるが有意に上昇することが明らかとなった。この結果により、P23kがオオムギのβ-グルカン合成に関わる因子であることやイネに於いても十分に機能しうることを明らかとした。ただし、P23k単独の発現誘導では劇的なβ-グルカン含量の増加は確認できず、種子におけるβ-グルカン含量の増加にはβ-グルカン合成酵素であるCslFや未だ未同定のP23k相互作用因子の共発現が必要であることを裏付ける結果となった。また後者では、昨年度に免疫沈降法で確認した2種類のP23k相互作用因子の単離同定を試みた。しかし、解析を進めた結果、それら候補因子はすべて擬陽性であり、残念ながら真のP23k相互作用因子でないことが明らかとなった。その後も条件を変えて免疫沈降実験を繰り返したが、新たな因子の単離同定には至っていない。ただ、同時に進めたBlue Native-PAGE法を用いたP23kの複合体解析では、P23kが細胞内で複数のタンパク質と複合体を形成していることや、その大きさが150kDaを超えることが明らかとなった。P23kとCslFの推定分子量を足しても120kDa程度であることから、相互作用因子の大きさに関して重要な知見を得た。今年度は、オオムギP23k遺伝子過剰発現イネの実生や成熟個体の葉を用いてβ-グルカン含量の変化に着目した形質評価を行うと共に、新たに作成した抗体を利用した免疫沈降法とGST-プルダウン法でP23k相互作用因子の単離同定を試みた。まず、前者の葉を用いた形質評価については、P23kの発現の有無にかかわらずβ-グルカン含量が有意に変化することはなかった。その理由として、(1)イネの葉では種子と異なり一定レベルのβ-グルカンが合成されているためP23kの発現に伴う効果が現れなかった可能性が高い。(2)P23kと共同でβ-グルカンの合成過程に働く未知因子が葉では発現しておらず、P23k単独の発現誘導では効果が確認できない。等が考えられたが、その検証には至らなかった。次に、免疫沈降法とGST-プルダウン法でP23k相互作用因子の単離同定を試みた。その結果、GST-プルダウン法においてP23k相互作用因子の候補にβ-アミラーゼを同定することができた。β-

アミラーゼは発芽種子のデンプン分解に関わる重要な酵素であり、且つβ-グルカンの基質であるUDP-グルコースの供給には欠かせない酵素である。従って、β-グルカンの合成過程におけるP23kの機能は、β-アミラーゼと共にβ-グルカン合成に必要な基質UDP-グルコースの供給促進である可能性が示唆された。P23kは以前から発芽種子で過剰発現していることがわかっていたが、デンプン分解に関わっているとすればその発現様式も理解できる。現在、酵母ツーハイブリッド法などを利用して、2つの因子の結合解析を進めている。以上のことから、本研究では仮説(P23kはCslFの補助因子としてβ-グルカンの合成に関わる)の証明には至らなかったが、P23kがβ-グルカンを効率的に合成するための基質の供給に関わっている事を示唆する重要且つ新たな知見を得るに至った。オオムギP23k遺伝子を過剰発現させた形質転換イネの作成と形質評価(β-グルカン含量の変動調査)は順調に進んでおり、当初の目的を達成している。ただし、P23k相互作用因子の単離同定に関しては未だ成功しておらず、若干遅れていると判断せざるを得ない。24年度が最終年度であるため、記入しない。形質転換イネの形質評価によるP23kの機能解析に関しては順調に進んでおり、今年度はβ-グルカン以外の細胞壁構成多糖類も解析対象とする。また、P23k相互作用因子の単離同定に関しては、新たなP23kの抗体を作成して免疫沈降実験を行うと共に、酵母ツーハイブリッド法によるスクリーニングも継続して行う計画である。