hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
染色体DNAの走査プローブ顕微鏡試料の調製および遺伝子マッピングへの応用

近年のゲノム科学の進展に伴い、ヒト各個人の遺伝子の相違を解析することが重要になっている。その手法として、核から遺伝子を損傷なく抽出し、既知の配列が遺伝子のどの位置にあるかを迅速に測定することで詳細に調べたい配列部分を同定し,解析する手法が考えられる。本研究では染色体DNAのグロビュール化ならびに基板への伸張固定法、固定したDNA上の制限酵素認識部位の計測を行った。染色体クラスの巨大DNAを損傷無く物理操作するにあたって、DNAをランダムコイルからグロビュール状態に相転移させる方法がある。酵母の染色体DNAをゲル中に閉じ込める手法は確立されているが、そのDNAを溶液中に取り出す際に容易に断片化してしまう。そこでDNAを閉じこめたゲルをグロビュール化溶液に入れて加熱することでDNAの損傷を抑えつつ溶液中に回収することができた。針電極先端に誘電泳動力で捕捉したグロビュール相転移したDNAを、溶液中でランダムコイルに相転移させながら伸張する方法では、グロビュール相転移バッファーにエタノール水溶液を用いることで針電極の損傷を押さえて伸張操作が可能になることが示された。また、新規のDNA伸張固定法として、DNAを含む溶液を一方向から凍結させることで基板上にDNAが伸張することを確認した。また、遺伝子マッピングへの応用として制限酵素を結合させたDNAのAFM観察を行った。マグネシウムイオンを排除した溶液で調整した試料で、DNA上に結合している制限酵素が確認できた。DNAの伸張にばらつきがあったものの、特異的な部位に制限酵素が結合していることが確認できた。これらの技術を包括的に組み合わせることができれば、染色体レベルのDNAの遺伝子マッピング可能になると思われる。その手法として、核から遺伝子を損傷なく抽出し、既知の配列が遺伝子のどの位置にあるかを迅速に測定することで詳細に調べたい配列部分を同定し、その部分を切り出し、増幅して塩基配列を決定する手法が考えられる。この手法を具体化するために、本研究の初年度の目標としてはDNA一分子を取り扱う操作技術を開発することに取り組んできた。DNAを含む溶液にポリエチレングリコールと低分子カチオンを添加すると、線状からグロビュールと呼ぶコンパクトな形態に可逆的に相転移を起こす。この状態で微小操作した後に、脱凝縮を引き起こすことにより、DNAを末端から伸長することが可能であることを本グループでは既に明らかにしていた。しかし、DNAの微小操作を行うための高周波電圧印加により生じる電気分解の結果、操作用電界印加用の針電極が腐食されることが当技術の再現性を悪くしていた。そこで、低いカチオン濃度でグロビュール相転移を誘導できるエタノールを凝縮誘導剤に用いた結果、再現性が改善された。また、実際にDNA分子を走査プローブ顕微鏡で観察するためには、そのための試料を調製する必要がある。その手法として、マイカ基板上でDNAを含む溶液を凍結させることにより、凍結に伴う流れによりDNAが伸長されることを確認した。さらに、この凍結溶液を真空中で昇華させて調製した試料を原子力間顕微鏡で観察した結果、伸長されたDNA分子が観察された。これらの手法を組み合わせることにより走査プローブ顕微鏡により長いDNA分子の各部の特徴を抽出することが可能になると期待される。その手法として、核から遺伝子を損傷なく抽出し、既知の配列が遺伝子のどの位置にあるかを迅速に測定することで詳細に調べたい配列部分を同定し、解析する手法が考えられる。この手法を具体化するためにはDNAの伸長固定法が重要となるために、本年度はメニスカスによる伸張固定法と溶液の凍結伸張による方法により、DNAの伸張固定を試みた。

その結果、アミノシラン化処理した基板上にDNA分子を伸張固定し、AFMにより観測することができた。また、凍結法による伸張固定がDNA分子に与えるダメージがもっとも少ないことも分かった。これは、伸張する際に凍結法の方がゆっくりと進行するためDNAが受ける応力が小さいことに起因すると思われる。しかし、いずれの方法を用いても、これらの方法ではDNA分子全体を均一に伸張することは容易ではないことも分かった。そこで、DNAの片端をビオチンにより修飾することによって、片端をあらかじめアビジン化処理を施したマイカ基板に固定する手法を試みた。ここでは短いDNAを用いたために伸長の様子はあまり明瞭ではなかったが、さらに長いDNAを用いることにより均一にDNA分子を伸張固定できると期待できる。また、遺伝子マッピングの手法として制限酵素の配列認識特異性を利用するために、DNAに制限酵素を結合させた状態の複合体のAFM観察を試みた。その結果、DNA分子上の認識部位付近に制限酵素用の物質を観察することができたが、その結合位置にはある程度のばらつきが生じていた。このことは正確な位置を特定する上で重要なDNAの伸張固定に課題を残したが、正確な伸張固定技術を確立してこの観察法と組み合わせることができれば、高分解能な遺伝子マッピングが可能になると期待できる。近年のゲノム科学の進展に伴い、ヒト各個人の遺伝子の相違を解析することが重要になっている。その手法として、核から遺伝子を損傷なく抽出し、既知の配列が遺伝子のどの位置にあるかを迅速に測定することで詳細に調べたい配列部分を同定し、解析する手法が考えられる。本研究では染色体DNAのグロビュール化ならびに基板への伸張固定法、固定したDNA上の制限酵素認識部位の計測を行った。染色体クラスの巨大DNAを損傷無く物理操作するにあたって、DNAをランダムコイルからグロビュール状態に相転移させる方法がある。酵母の染色体DNAをゲル中に閉じ込める手法は確立されているが、そのDNAを溶液中に取り出す際に容易に断片化してしまう。そこでDNAを閉じこめたゲルをグロビユール化溶液に入れて加熱することでDNAの損傷を抑えつつ溶液中に回収することができた。針電極先端に誘電泳動力で捕捉したグロビュール相転移したDNAを、溶液中でランダムコイルに相転移させながら伸張する方法では、グロビュール相転移バッファーにエタノール水溶液を用いることで針電極の損傷を押さえて伸張操作が可能になることが示された。また、新規のDNA伸張固定法として、DNAを含む溶液を一方向から凍結させることで基板上にDNAが伸張することを確認した。また、遺伝子マッピングヘの応用として制限酵素を結合させたDNAのAFM観察を行った。マグネシウムイオンを排除した溶液で調製した試料で、DNA上に結合している制限酵素が確認できた。DNAの伸張にばらつきがあったものの、特異的な部位に制限酵素が結合していることが確認できた。これらの技術を包括的に組み合わせることができれば、染色体レベルのDNAの遺伝子マッピング可能になると思われる。
職業上の機会均等の観点からの高等官任用資格試験の研究

本年度は、大きく分けて二つのことを進めた。第一に、データベースの作成である。これまで把握されていなかった高等試験令第七条試験について、各年度の試験日程、会場、科目、出願者数、合格者数など基礎事項を『官報』『文部省年報』を用いて調査、整理した。また、『官報』を用いて各年度の高等試験令第七条試験、高等試験予備試験の合格者名簿を作成し、秦1981所収の高等試験本試験(外交科および行政科)の合格者名簿と付け合せることで、高等試験令第七条試験を経て高等官になった者を見つけ出し、その数、入省先等を明らかにした。第二に、史料の調査収集である。高等試験令第七条試験受験者の来歴、試験の手続きや実施状況を明らかにするために、出願にかかる書類や行政文書を国立公文書館および高等試験令第七条試験が行われていた都道府県の公文書館(30年度は宮城県公文書館、大阪府公文書館)で調査収集した。年度は限定的ではあるが、科目合格制における合格科目の積み上げ状況や、氏名を除いた合格者の本籍地、生年月日などを収集することができた。また、受験者の受験実態について、公文書の内容、発掘状況を補うべく、受験者自身が記し、受験雑誌や受験指南書に掲載された受験体験記を国立国会図書館、早稲田大学図書館、東北大学附属図書館で調査収集した。本年度の研究成果は教育史学会において発表した。秦邦彦『戦前期日本官僚制の制度・組織・人事』東京大学出版会、1981年当初の計画にしたがっておおむね研究を進めることができた。データベースの作成には作業時間を要したが、高等試験令第七条試験および高等試験予備試験の合格者名簿作成において、入力作業を学生アルバイトが迅速に進めてくれたことで、全体の研究を滞りなく行うことができた。31年度も引き続き高等試験令第七条試験が行われていた都道府県の公文書館(史料の所在が確認ができている秋田県文書館、埼玉県文書館から進める)および大学・国公立図書館で調査収集に励みながら、収集した史料の整理と分析を進める。3月に購入した書籍の会計処理が次年度に持ち越しとなったため。
Beyond Corporate Social Responsibility: Social License to Operate, Innovative Partnerships & the Copper Industry

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
高速鉄道トンネル出口から発生する微気圧波(衝撃性インパルス音)の消音装置の開発

高速鉄道において列車がトンネルに突入する際、トンネル内の空気を圧縮し圧縮進行波を生ずる。その進行波はトンネル内を音速で伝わるにつれ、先端の圧力勾配が切り立ち、出口に到達すると大音響インパルス音(微気圧波)となって騒音となる。微気圧波の音圧レベルは圧縮進行波の圧力勾配に比例する。微気圧波の消音・減音方法として、圧縮進行波の先頭部分に緩やかな圧力勾配を付加する方法を提案した。この方法は装置が非常に小型で済むことが特徴である。消音実験のために、φ150[mm]、長さ80[m]のトンネル模型を設置した。圧縮進行波の波形制御のため、タンク内圧力1.5[atm]で、開口面積約80[cm2]を高速開閉できるバルブを開発した。このバルブで圧縮進行波波形制御が可能かどうかを検討するため、トンネル模型端にバルブ・タンクを取り付け、圧縮進行波・微気圧波発生装置として動作試験を行った。バルブはCPU制御のアナログ電圧で速度制御される。動作試験をするにあたり周辺回路の設計・製作や、タンク内圧力を一定に保つ装置の開発を行った。タンク内圧力1.4[atm]、バルブ開閉時間100[ms]で動作試験した結果、圧縮進行波のピーク値の標準偏差が、平均値の0.5[%]未満という安定した微気圧波・圧縮進行波を作ることができた。また圧縮進行波の波形がバルブ速度波形を積分した形にほぼ等しくなり、圧縮進行波波形制御が可能であることを確認した。今後もう一台バルブを製作し、一台を圧縮進行波発生装置として、一台を消音用圧縮進行波波形制御装置として使用し、消音実験を行う。
ASKAマウスを用いたケミカルジェネティクスによる生体内在性結合タンパク質分離法

ストレス応答性のリン酸化酵素であるASK1は、各種結合分子と機能的複合体を形成することによって、あらゆる刺激に応答し、多様な生理応答を導く。本研究においては、新規化合物プルダウン系を構築することにより、様々な種類の細胞におけるASK1複合体構成因子の同定に成功した。ASK1経路は各種細胞でそれぞれ異なる機能を発揮することから、今回同定した新規因子の情報をもとに、それぞれの細胞種における特異的な作用機構を明らかにしていきたい。本研究においては、フォワードケミカルジェネティクス的精製法を確立し、各種初代培養細胞から内在性ASK1複合体を精製することを目的としている。アミノ酸置換を施すことによりATPアナログが結合可能となったASK1(as-ASK1)がノックインされたマウスより得たサンプルを用いて、化合物プルダウン法を行うことによって、より生理的な環境下でのASK1結合因子が同定されることが期待される。現時点で、この手法を用いたプルダウン法の系の大枠を構築することに成功しており、ある種の細胞においては高効率での精製が可能であることが示された。今後は、MASS解析を用いて結合分子を同定することにより、ASK1の新たな生理機能の解明に繋げたいと考えている。本研究においては、ケミカルバイオロジー的精製法を確立し、各種組織および初代培養細胞から内在性ASK1複合体を精製することを目的としている。具体的には、ある種のアミノ酸置換を複数施すことによりATPアナログが結合可能となったASK1(as-ASK1)がノックインされたマウス由来のサンプルを用いる。これまでは、HEK293A細胞をはじめとする一般的な細胞株を用いた結合分子解析が主に行われてきた。しかしながら、当該マウス由来の組織もしくは初代培養細胞の溶解液を用いて化合物プルダウン法を行うことによって、より生理的な環境下でのASK1結合因子が同定されることが期待される。さらには、組織/細胞種特異的なASK1複合体構成因子を同定することによって、その部位特異的なASK1の新たな機能を探索することができると考えている。多岐にわたる条件検討を行った結果、新規化合物プルダウン法の系構築に成功した。現時点ですでに複数種類の細胞において高効率精製が可能であることが示されている。また、本法を用いてASK1複合体構成因子の同定をLC-MS/MSの系によって試みた結果、これまで報告のない新たな結合分子候補を多数得ることができた。そのうちいくつかの分子に関してはASK1との結合を共免疫沈降実験により確認しているため、本研究において開発された新規精製法によって新規結合分子が同定されたと言える。今後は、新たに同定した結合分子自身の機能、および同定された部位の特徴に注目をして、ASK1の新たな生理機能に迫っていきたいと考えている。分子生物学、生化学研究初年度においては、プルダウン法に用いる担体に結合可能で、且つASK1との結合能が低下しないATPアナログ改変体を得ることが大きな目標であった。あらゆる検討を行った結果、上記に該当する化合物を得ることに成功し、その化合物を用いたプルダウン解析の系構築に着手することができた。さらにある種の細胞においては、内在性ASK1複合体を精製することに成功しており、今後の解析が期待される。現在までにATPアナログ改変体を用いたプルダウン系の大枠が出来上がっているため、今後は結合分子同定へと積極的に進んでいきたい。また、この精製系をあらゆる細胞種を用いて検討し、極力多くの情報を得ることができるよう努めていく所存である。
世界遺産奈良春日山における原始林土壌の特性解明

春日山天然林は関西唯一の低地性照葉樹林である.本天然林における動植物及び昆虫に関する研究は古くから行われており多くの知見がある.しかしながら,本天然林の生育に深く係わる土壌中の物質代謝に関する研究は皆無である.そこで,本天然林の土壌特性を解明するために,理化学性,生化学反応及び有機物組成等に関する一連の研究を開始した.供試試料は春日山天然林内の照葉樹林,天然杉林及び秀吉杉林下L層の落葉落枝をリターバッグにつめて各林分に埋めて分解試験を行い,3,6および9ヶ月後に回収した試料を2mm以下に調整した.供試試料の各近似組成分量および熱水抽出および塩酸加水分解画分の中性糖量を測定した.得られた結果は,以下に要約する.1)脂質・樹脂類およびセルロース量は,各天然林ともに経時過的に減少していた.特に,セルロースは増加しないことから,植物遺体由来の有機物であることを示していた.2)リグニン量は,各天然林ともに9ヵ月後においても分解試験前の78%以上であることから,リグニンの分解は他の有機物に比べて極めて遅いことが再確認された.また,照葉樹林および秀吉杉林のリグニン量は増加していることから,リグニン様物質が合成されていることが示唆された.3)土壌型の同じ照葉樹林と天然杉林を比較すると,9ヶ月後の水溶性多糖類,ヘミセルロースおよびタンパク質量は照葉樹林の方が著しく多かった.微生物由来糖は照葉樹林の方が多いことから,照葉樹林には微生物菌体成分が集積していることが推察された.4)土壌型の異なる両杉林間では,9ヵ月後の脂質・樹脂類,セルロース,リグニンおよびタンパク質は秀吉杉林の方が多かった.これは,秀吉杉林は窪地形で過湿な環境のため,有機物が分解されにくくそのまま残存していることによると推定された.春日山原生林は関西唯一の天然林である。春日山における動植物及び昆虫に関する研究は、古くから行われており多くの知見がある。しかしながら、本研究地域の天然林の生育に深く係わる土壌中の物質代謝に関する研究は皆無である。そこで、本天然林の土壌特性を解明するために、理化学性、生化学反応及び有機物組成等に関する一連の研究を開始した。供試土壌は春日山原生林内の照葉樹林、杉林及び秀吉杉林下の土壌を、有機物層及び鉱質土層に分けて採取した。本土壌の理化学性、培養法及び直接検鏡法による微生物数量及びヘテロトローフ呼吸量を測定した。得られた結果は以下に要約する。1)有機物層における理化学性は植生の影響を大いに受けていた。一方、鉱質土層では土壌型、即ち地形等の生育環境の影響を受けることが推察された。2)微生物数は有機物層のF及びH層で多く、鉱質土層では減少していたことから、有機物層で活発に物質代謝が行われていることが推察された。3)有機物層における細菌及び糸状菌数は照葉樹林の方が杉林より多く、杉林間では水分量の多い秀吉杉林の方が多かったが、鉱質土層では天然林間の差は認められなかった。4)森林土壌は農耕地土壌と比べ培養不可能な細菌が著しく多く存在していた。5)ヘテロトローフ呼吸量は、微生物数と同様に有機物層のF及びH層で多く鉱質土層では減少していたことから、土壌の有機物分解に基づく炭酸ガス発生の大部分は、有機物層に由来することが示唆された。6)有機物層におけるヘテロトローフ呼吸量は、照葉樹林が両杉林に比べ著しく多くなっていたことから植生の違いによると推察された。一方、鉱質土層では天然林間の差は認められなかった。以上の結果から、春日山原生林を代表する照葉樹及び杉林土壌の物質代謝の拠点は有機物層であることが明らかとなった。また、その分解は照葉樹林の方が杉林よりも早く、杉林間では秀吉杉林の方が速いことが見出された。春日山天然林は関西唯一の低地性照葉樹林である.本天然林における動植物及び昆虫に関する研究は古くから行われており多くの知見がある.しかしながら,本天然林の生育に深く係わる土壌中の物質代謝に関する研究は皆無である.そこで,本天然林の土壌特性を解明するために,理化学性,生化学反応及び有機物組成等に関する一連の研究を開始した.供試試料は春日山天然林内の照葉樹林,天然杉林及び秀吉杉林下L層の落葉落枝をリターバッグにつめて各林分に埋めて分解試験を行い,3,6および9ヶ月後に回収した試料を2mm以下に調整した.供試試料の各近似組成分量および熱水抽出および塩酸加水分解画分の中性糖量を測定した.得られた結果は,以下に要約する.1)脂質・樹脂類およびセルロース量は,各天然林ともに経時過的に減少していた.特に,セルロースは増加しないことから,植物遺体由来の有機物であることを示していた.2)リグニン量は,各天然林ともに9ヵ月後においても分解試験前の78%以上であることから,リグニンの分解は他の有機物に比べて極めて遅いことが再確認された.また,照葉樹林および秀吉杉林のリグニン量は増加していることから,リグニン様物質が合成されていることが示唆された.

3)土壌型の同じ照葉樹林と天然杉林を比較すると,9ヶ月後の水溶性多糖類,ヘミセルロースおよびタンパク質量は照葉樹林の方が著しく多かった.微生物由来糖は照葉樹林の方が多いことから,照葉樹林には微生物菌体成分が集積していることが推察された.4)土壌型の異なる両杉林間では,9ヵ月後の脂質・樹脂類,セルロース,リグニンおよびタンパク質は秀吉杉林の方が多かった.これは,秀吉杉林は窪地形で過湿な環境のため,有機物が分解されにくくそのまま残存していることによると推定された.
北アメリカにおける木材工業と林業環境の構造変化に関する調査研究ーとくに日本との比較の視点からー

現在,木材に関する市場開放問題が日米間の懸案になっている.それは日米両国とも木材工業が地場産業として発展し,また林業に依存する山村が少くないので,木材や林業をめぐる経済環境の悪化が,これらの地域にとっては死活の問題だという事情があるからである.しかしこうした経済環境の変化は,各々の国の歴史や文化などによって相異するであろうから,それら地域の社会構造や産業構造に遡って分析しなければ,真の解決はえられない.しかし現実には米国の木材産業や山村に関する情報は案外少いので,この調査ではワシントン州を中心とした太平洋沿岸諸州の木材工業地帯と山村についてフィールドサーベイを行い,近年の構造変化について解明しようとするものである.ワシントン州を中心とした木材工業ならびに山村の実態調査を実施し,分析の結果得られた結論はほぼ次のとおりである.ワシントン州は今世紀はじめから,林業並びに木材工業の盛んな州で,これら産業に依存した山村が多く形成されてきた.ところが1960年以降,森林の伐採が急激に進み,とくに地域の森林が一時に大量伐採された地方では森林の再生が追いつかず,森林資源を利用していた木材工業とそれに支えられた山村は一挙に崩壊するという現象が発生した.その中で従来の林業や木林工業に依存した山村から観光やレクリエーションに依存した山村へと転換し成功した例がいくつか見られる.しかしそうした成功例は,比較的大都市に近く,かつ自然景観等に恵まれた地域に限られるといってよい.カナダB.C.州でも同様に多くの山村が崩壊したが,大都市から遠隔地であるため,ワシントン州のような転換例はきわめて少ない.さて近年,ワシントン州では森林資源の内容が変化し,原生林の大径木が減少する一方,二次林の小径木が急増してきている.それは製材工場にとっては,製材品の材質低下を意味するものである.製材業ではこうした事態に対して生産設備や生産品目を変え,また従来からの主要な販売市場であった東部市場から西部や日本市場へと大巾変更した.しかし材質の低下はもともと低質材であるカナダ材と直接競合の関係に入ることを意味した.1985年にカナダがアメリカ向け製材品に自主関税を課したのもこうした競合関係の象徴である.今後ワシントン州の製材業は,カナダ及び日本の製材業とますます激しくせり合うことになろうが,こうした製材業の動向が日米両国の,林業や木材工業に依存した山村に大きな影響を及ぼすことは必要である.63年度にはワシントン大学のリー教授を招いて共同で日本の調査を行い,日米の比較を行う段階へと研究を進める.現在,木材に関する市場開放問題が日米間の懸案になっている.それは日米両国とも木材工業が地場産業として発展し,また林業に依存する山村が少くないので,木材や林業をめぐる経済環境の悪化が,これらの地域にとっては死活の問題だという事情があるからである.しかしこうした経済環境の変化は,各々の国の歴史や文化などによって相異するであろうから,それら地域の社会構造や産業構造に遡って分析しなければ,真の解決はえられない.しかし現実には米国の木材産業や山村に関する情報は案外少いので,この調査ではワシントン州を中心とした太平洋沿岸諸州の木材工業地帯と山村についてフィールドサーベイを行い,近年の構造変化について解明しようとするものである.ワシントン州を中心とした木材工業ならびに山村の実態調査を実施し,分析の結果得られた結論はほぼ次のとおりである.ワシントン州は今世紀はじめから,林業並びに木材工業の盛んな州で,これら産業に依存した山村が多く形成されてきた.ところが1960年以降,森林の伐採が急激に進み,とくに地域の森林が一時に大量伐採された地方では森林の再生が追いつかず,森林資源を利用していた木材工業とそれに支えられた山村は一挙に崩壊するという現象が発生した.その中で従来の林業や木林工業に依存した山村から観光やレクリエーションに依存した山村へと転換し成功した例がいくつか見られる.しかしそうした成功例は,比較的大都市に近く,かつ自然景観等に恵まれた地域に限られるといってよい.カナダB.C.州でも同様に多くの山村が崩壊したが,大都市から遠隔地であるため,ワシントン州のような転換例はきわめて少ない.さて近年,ワシントン州では森林資源の内容が変化し,原生林の大径木が減少する一方,二次林の小径木が急増してきている.それは製材工場にとっては,製材品の材質低下を意味するものである.製材業ではこうした事態に対して生産設備や生産品目を変え,また従来からの主要な販売市場であった東部市場から西部や日本市場へと大巾変更した.しかし材質の低下はもともと低質材であるカナダ材と直接競合の関係に入ることを意味した.1985年にカナダがアメリカ向け製材品に自主関税を課したのもこうした競合関係の象徴である.今後ワシントン州の製材業は,カナダ及び日本の製材業とますます激しくせり合うことになろうが,こうした製材業の動向が日米両国の,林業や木材工業に依存した山村に大きな影響を及ぼすことは必要である.63年度にはワシントン大学のリー教授を招いて共同で日本の調査を行い,日米の比較を行う段階へと研究を進める.
看護系大学の臨地実習における合理的配慮の構造化とFD・SDプログラム開発

1.看護系大学の臨地実習を担当する教員に対する質的研究:看護教員が障害のある学生もしくは障害の特徴を有する学生に出会うことにより、どのような葛藤をいだき、どのような対応をするのか、そのプロセスを明らかにした。看護教員は学生への指導を通して看護観や教育観に揺らぎを感じていた。2.FD・SDプログラムに関する専門家会議:学生として実習指導を受けた経験のある障害のある看護師から当時の修学支援の実態を伺い、今後の支援のあり方やFD・SDプログラム内容に関して意見交換を行った。また、先駆的に修学支援を行っている大学や障害支援センターに見学とヒアリング調査を行った。それらにより、看護学という特性をふまえた修学支援を構築する必要性を改めて実感し、看護教員や大学内だけに留まらず地域の支援体制との連携も考慮することが重要であることが明らかになった。3.全国の看護系大学での臨地実習における教育上の調整と組織的支援の実態調査:日本看護系大学協議会加盟校である277校の看護学部長・看護学科長を対象(277名)に、自記式質問紙調査を行った。93部の回答を得た。回答を得た殆どの大学では、障害のあるもしくは障害の特徴を有する学生の修学支援について委員会などで検討していた。修学支援は概ねできているという認識を持っていた。4.FD・SDプログラムの再検討:上記の13の結果や、これまで看護系大学等で実践してきたFD・SDプログラム終了後のアンケート結果を踏まえて、プログラムを再検討した。プログラムの目的をより焦点化し、FD・SDの実施しやすさや効率性を考慮したプログラムに改訂した。日本看護系大学協議会加盟校を対象とした全国調査は、看護学部長や学科長が代表して、看護学部・学科の状況に関して回答した。しかし、教員により教育上の調整に対する認識は異なることが予測される。そのため、看護学部・学科の全教員を対象にした調査を行う必要が生じている。最終年度にはこの調査を行う予定である。また、これまでの研究成果の論文化が進んでいない。看護教育の発展のためにも本研究成果を公表することは重要と考えており、FD・SDプログラムの実践報告、質的研究結果、教育上の調整に関する全国実態調査結果を論文化する必要がある。1.看護系大学の全看護教員を対象とした教育上の調整の認識調査:自記式質問紙調査を行う。対象は、日本看護系大学協議会加盟校のうち、研究協力意向があった看護系大学15校の全看護教員とする。調査内容は、教育上の調整に対する認識と、今後の課題に関する認識である。職種別や領域別で分析を行い、分類の特徴を明らかにする。2.再構築したFD・SDプログラムの実施:これまでは多くが看護学部や看護学科で行っていたFD・SDプログラムであるが、新たに構築したプログラムは全国の看護教員や医療系教員で構成した集合研修として実施する予定である。このような集合研修にすることにより、さらに多角的な検討が行えると予測している。3.これまでの研究成果の論文化:研究成果の公表を積極的に行う。1.看護基礎教育の合理的配慮に関する文献検討:海外文献検索では、本研究と関連する文献は極わずかだった。米国や豪州は大学や関連団体が指針を出しており、合理的配慮に関する研究や論文の必要性が低いためと考えられた。それらの指針を収集して内容を検討している。日本の文献検討では、看護学に限定すると事例報告や発達障害のみに焦点化した研究が少数抽出されるだけだった。その為、看護学に限定せず、大学教育における合理的配慮に関連する文献を含めて検討することとした。現在、文献レビュー中である。2.「臨地実習担当教員が臨地実習の合理的配慮に関して抱く困難とその対処」の質的研究:臨地実習担当教員が合理的配慮を行った経験を思い起こし、困難を抱いた事象とその対処を明らかにするため、半構造化面接による質的因子探索型研究を計画した。研究倫理審査の承認を得てデータ収集中である(対象者11名の内6名がインタビュー終了)。分析途中だが、教員の困難感には、自覚のない学生は自ら支援を求めないため対応が難しいこと、サポート体制が整備されていない等があった。また、実習前の体制準備や情報共有が整っている場合には、教員の困難感が低い傾向があった。3.臨地実習における合理的配慮の検討:文献検討結果をふまえ、定期会議にて合理的配慮に関する討議を重ねた。合理的配慮は学生の自覚が明瞭で、障害が理解しやすい場合に限られるが、臨地実習で教員が抱く困難は、障害や病気のボーダーラインにある学生のことが多い。本研究は合理的配慮だけでなく、配慮が必要な学生への教育上の調整を含めて検討することにした。また、第26回日本看護学教育学会学術集会の交流セッションでは、合理的配慮に関するFDプログラムの開発過程、合理的配慮の考え方、FDプログラムの試行状況を紹介した。参加者とは、自大学の実情も含め、合理的配慮の考え方や対応策に関して活発な議論があった。計画に立案していた文献検討や質的研究は順調に着手できている。また、学会の交流セミナーにて、本研究テーマに関心を抱く看護教員への啓発も行えた。更には、臨地実習において配慮が必要な学生への教育上の調整に関して、継続的に論文投稿をしている。このように、研究活動は順調に進捗していることと、研究成果の公表が行えていることとから、予定通りの進捗状況と判断した。

1.「臨地実習担当教員が臨地実習の合理的配慮に関して抱く困難とその対処」の質的研究:臨地実習で教育を担当する教員が、障害のある学生もしくは障害の特徴をもつ学生への実習指導を思い起こし、困難を抱いた事象とその対処を明らかにするため、半構造的面接による質的研究を行った。対象者8名の逐語録から個別分析が終了した。今後は統合分析を行う。困難感を抱く状況と比較的困難感を感じない状況があり、それらをふまえて実習前、実習中、実習後の時期ごとに構造化する予定である。これらの分析により、障害のある学生もしくは障害の特徴をもつ学生の臨地実習における組織的支援のあり方について考察する予定である。2.臨地実習において障害のある学生もしくは障害の特徴を有する学生の指導者へのFD・SDプログラムの検討:FD・SDプログラムはレベルI、レベルII、レベルIIIの内容と方法を検討した。レベルIとレベルIIのFD・SDプログラムは4大学と1専門学校と1協会にて試行した。プログラムは、担当教員だけでなく、臨床指導者にも関心が高い内容であり、満足度が高く、概ね好評だった。一方で、プログラム受講者の特性や開催時間などから、プログラムの内容や方法を柔軟に調整する必要があった。これら試行を経て汎用性の高いプログラムとするため、必ず含めるべき事項と柔軟に対応できる事項の区別やプログラムの方法について更に洗練する予定である。3.臨地実習における合理的配慮・教育上の調整の実際とFD活動状況の全国調査のための質問紙開発:看護系大学への質問紙調査のための設問項目を開発し、洗練している。設問内容には、大学組織としての取り組み(委員会の設置、カウンセラーや相談員の整備、教務委員会との連携などの状況)を尋ねる項目と、合理的配慮や実習指導の在り方に関するFDの実施状況などを含めている。本研究で予定していた質的研究は順調に分析が進行している。FD・SDプログラムは試行を重ねて、その効果も検討できている。質問紙を用いた全国調査は、質問紙の作成に時間を要しているが、次年度に調査が実行できる。以上の理由より、本研究はおおむね予定通りの進捗状況と判断した。1.看護系大学の臨地実習を担当する教員に対する質的研究:看護教員が障害のある学生もしくは障害の特徴を有する学生に出会うことにより、どのような葛藤をいだき、どのような対応をするのか、そのプロセスを明らかにした。看護教員は学生への指導を通して看護観や教育観に揺らぎを感じていた。2.FD・SDプログラムに関する専門家会議:学生として実習指導を受けた経験のある障害のある看護師から当時の修学支援の実態を伺い、今後の支援のあり方やFD・SDプログラム内容に関して意見交換を行った。また、先駆的に修学支援を行っている大学や障害支援センターに見学とヒアリング調査を行った。それらにより、看護学という特性をふまえた修学支援を構築する必要性を改めて実感し、看護教員や大学内だけに留まらず地域の支援体制との連携も考慮することが重要であることが明らかになった。3.全国の看護系大学での臨地実習における教育上の調整と組織的支援の実態調査:日本看護系大学協議会加盟校である277校の看護学部長・看護学科長を対象(277名)に、自記式質問紙調査を行った。93部の回答を得た。
分子性導体のモデルとしての低次元強相関電子系の基底状態および有限温度の理論的研究

相互作用する擬一次元電子系においても、朝永・ラッティンジャー液体的な異常金属相が起こるであろうかということが大きな関心の一つである。我々はこの問題に対して手掛かりとなるような結果を得た。結論としては、1次元朝永・ラッティンジャー液体と、3次元で実現すると考えられるフェルミ液体とのちょうど中間のような状態になる可能性があることがわかった。^<1)>具体的に、擬一次元系の分散関係を用いてt-matrix近似の範囲で自己エネルギーを計算すると、θ=ξκのところで発散することがわかる。それに伴ってスペクトラル・ウェイトρ(κ,θ)=-ImG(κ,θ)はθ=ξκで0になる。その結果、フェルミ液体では準粒子のピークだったものが2つのピークに分離して見えることがわかった。(但しフェルミ面上の位置に依存する)この様な2ピーク構造は1次元朝永・ラッティンジャー液体でのスペクトラル・ウェイトと近いものであるが、少し異なっている。実際、分離の幅(ピーク間の距離)を調べると、これはξκ→0となるにつれて急激に小さくなる。つまり見ている運動量がフェルミ面に近付くと、分離は小さくなりフェルミ液体と区別がつかなくなる。これに対して運動量がフェルミ面から離れている時(別のいい方をすれば、有限周波数、有限エネルギーの場合)、準粒子のピークが2つに分離する様子が顕著になる。つまり、低エネルギー極限の領域でのフェルミ液体的ふるまいから、比較的高いエネルギー領域での異常金属相へと移りかわっていくクロスオ-ヴァーが起きていることを意味している。これはちょうど1次元と3次元の中間であり、2次元と特殊性を反映した新しい型の液体が実現していると考えられる。
メダカを用いたメンデル遺伝及びDNA解析による遺伝学実験の教材化の研究

T5と呼ばれる体色に関する5つの変異を持つヒメダカの系統とHNIと呼ばれる野生型の系統を交配して得られたF1を用いた実験を高校の3年生の授業に取り入れる試みを行った。F1どうしの自然交配と解剖による人工受精の両方をを行い、得られたF2胚の表現型の判定をT5の5つの変異のうち透過光を用いて表現型の判定が容易な黒色素胞を欠く変異bと黒色素胞がまだらに分布する変異i-bに注目して行った。さらにbについてはPCRとポリアクリルアミドゲル電気泳動による遺伝子型の判定を行った。その結果、メダカは古典的なメンデル遺伝から分子遺伝学までを一体のものとして扱うことが出来るすぐれた教材であることを示すことが出来た。また、自然交配は人工受精より容易で、有性生殖や行動の実習にもなり生徒の反応も大変よい優れた方法であることがわかった。人工受精には初期発生の観察が可能であるよい点がある。T5系統は白色色素胞を欠く変異lfと虹色色素胞を欠く変異gu、白色色素胞の色が薄い変異wlを持つ。このうちlfとguの表現型の確認とDNA解析を試みた。これらの変異は表現型の判定に反射光での観察が必要であるが、i-bよりも判定が容易である事がわかった。DNA解析も成功した。市販のヒメダカとHNIを交雑したF1を用いて、配偶行動の観察を行い、生じたF2胚の表現型が黒:赤=3:1になることを確認するメンデル遺伝の実験を2年生の授業に取り入れる試みを行った。10月に人工照明とヒーターによる保温を行いう事により、授業時間にあわせて多くの卵を得ることができた。
B中間子崩壊におけるCP対称性破れの研究

現在、高エネルギー加速器研究機構においてはB-ファクトリー加速器、KEKB、とBelle実験装置が順調に稼動し、このタイプの電子・陽電子ビーム衝突型加速器としては世界最高の性能を実現している。これに伴い、Belle実験はこれまでに最大のB中間子崩壊のデータを収集した。現在、このデータの解析を精力的に行い、多くの学術論文として発表してきた。ところで、B中間子の基本的性質は素粒子の標準理論で記述されると考えられており、従って、B中間子の崩壊の研究は素粒子の研究にとって重要な位置を占める。標準理論によれば、B中間子を構成するクオークの反応のありかたは、クオーク間の遷移振幅で記述されるが、この振幅の間にはユニタリー性が成り立ち、それは振幅間のユニタリー三角形として表せる。Belle実験では、このパラメターのいくつかの観測に成功している。Belle実験では既に3つのユニタリー三角形の角度のうち2つを観測しているが、Gershon氏は残る一つの角度の観測を世界に先駆けて行うことを目指している。既にその予備的な成果はいくつかの国際会議で発表しており、近い将来論文の形で発表できるものと期待される。一方、Gershon氏は、Belleグループの毎週行われる定例会議の責任者の一人として実験遂行全般にもおいても重要な役割を果たし、またBelle実験のいくつかの解析会議の重要メンバーである。現在、高エネルギー加速器研究機構においてはB-ファクトリー加速器(KEKB)、とBelle実験装置が順調に稼動し、このタイプの電子・陽電子ビーム衝突型加速器としては世界最高の性能を実現している。ところで、小林・益川理論においてはB中間子の崩壊は、ユニタリー行列を用いて記述される。この3行3列の行列要素から、ユニタリー三角形を構成することができる。この三角形の3つの角度が、CP対称性の破れの大きさと関係する物理量になる。Belle実験では、これまでにその一つの角に由来するCP対称性の破れを観測した。第二の角度の観測についても、既に優れた成果を挙げている。残るは、第三の角度の測定である。Gershon氏は、B中間子がD*πに崩壊する反応の崩壊確率の時間依存性を測定し、これを、B中間子からの崩壊と反B中間子からの崩壊とで比較して、その差を正確に測定することにより、先に述べた、ユニタリー三角形の第三の角度、φ3、の測定を試みている。昨年11月に着任して以来、精力的にデータを解析し、φ3の測定についていくつかの知見を得た。Gershon氏は既にBelleグループのφ3の解析グループの中で中核的存在であり、これからの解析結果が期待される。
咀嚼圧下における義歯床下骨組織の吸収量に対する糖尿病の影響に関する研究

義歯床下骨組織の動態に関して糖尿病が及ぼす影響に関する検討は,十分に行われているとは言い難い.本研究は,糖尿病誘発ラットを対象として,義歯床を介して咀嚼圧を加えることによって惹起される義歯床下骨組織の吸収動態に対して糖尿病が及ぼす影響について,未脱灰研磨標本を対象として組織計測的に検討することを目的とした.実験動物には,ストレプトゾトシンによって糖尿病を誘発したウイスター系雄性ラット250匹[義歯装着群4群(義歯装着被覆群1群,義歯装着加圧群3群)ならびに義歯非装着群1群,各群50匹]を用いた.義歯装着被覆群には,義歯床下組織を無圧の状態で被覆する義歯床を,義歯装着加圧群には,それぞれ1.0,10.0または20.0kPaの咀嚼圧を義歯床下組織に対して加える義歯床を,臼歯部口蓋に対して装着した.義歯非装着群は無処置のまま経過させた.全実験動物に対して義歯床装着12週前,義歯床装着時(22週齢時)および義歯床装着4日後以降1週間ごとに,骨組織の蛍光ラベリングを施した.観察期間は義歯床装着の1週後から10週後まで毎週とし,観察期間毎に各群の5匹ずつから口蓋組織を採取した.採取した口蓋組織は,Villanuevaの骨染色の後,厚さ約50μmの前頭断未脱灰研磨標本とした.組織計測専用の画像解析システムを用いて,分画吸収面率ならびに活性吸収面率を求めた.また,骨吸収量は,予め施した骨組織の蛍光ラベリングに基づいて,義歯装着被覆群において義歯床装着12週前から義歯床装着時までに形成された形成骨量と,骨吸収の認められた実験群における上記形成骨量の各観察期間における残量との差として求めた.その結果,骨吸収の惹起された10.0および20.0kPa加圧群における骨吸収は,ともに6週後まで認められ,骨吸収の総量は189±38μmおよび266±27μmであった.本研究において得られた結果と,本研究と同一条件下において正常ラットが示したこれらの値とを比較した結果,糖尿病は骨吸収の発現期間を延長し,骨吸収量を増加させることが示唆された.義歯床下骨組織の動態に関して糖尿病が及ぼす影響に関する検討は,十分に行われているとは言い難い.本研究は,糖尿病誘発ラットを対象として,義歯床を介して咀嚼圧を加えることによって惹起される義歯床下骨組織の吸収動態に対して糖尿病が及ぼす影響について,未脱灰研磨標本を対象として組織計測的に検討することを目的とした.実験動物には,ストレプトゾトシンによって糖尿病を誘発したウイスター系雄性ラット250匹[義歯装着群4群(義歯装着被覆群1群,義歯装着加圧群3群)ならびに義歯非装着群1群,各群50匹]を用いた.義歯装着被覆群には,義歯床下組織を無圧の状態で被覆する義歯床を,義歯装着加圧群には,それぞれ1.0,10.0または20.0kPaの咀嚼圧を義歯床下組織に対して加える義歯床を,臼歯部口蓋に対して装着した.義歯非装着群は無処置のまま経過させた.全実験動物に対して義歯床装着12週前,義歯床装着時(22週齢時)および義歯床装着4日後以降1週間ごとに,骨組織の蛍光ラベリングを施した.観察期間は義歯床装着の1週後から10週後まで毎週とし,観察期間毎に各群の5匹ずつから口蓋組織を採取した.採取した口蓋組織は,Villanuevaの骨染色の後,厚さ約50μmの前頭断未脱灰研磨標本とした.組織計測専用の画像解析システムを用いて,分画吸収面率ならびに活性吸収面率を求めた.また,骨吸収量は,予め施した骨組織の蛍光ラベリングに基づいて,義歯装着被覆群において義歯床装着12週前から義歯床装着時までに形成された形成骨量と,骨吸収の認められた実験群における上記形成骨量の各観察期間における残量との差として求めた.その結果,骨吸収の惹起された10.0および20.0kPa加圧群における骨吸収は,ともに6週後まで認められ,骨吸収の総量は189±38μmおよび266±27μmであった.本研究において得られた結果と,本研究と同一条件下において正常ラットが示したこれらの値とを比較した結果,糖尿病は骨吸収の発現期間を延長し,骨吸収量を増加させることが示唆された.糖尿病患者の義歯床下骨組織では,健常者に比べて吸収が生じ易いことが経験的に知られている.しかし,この現象については何ら科学的に明らかにされていない.そこで本研究では,糖尿病ラットの臼歯部口蓋に,義歯床を介して規定した大きさの咀嚼圧を加えることによって骨吸収を誘発させ,糖尿病が咀嚼圧下における義歯床下骨組織の吸収量に及ぼす影響について,組織計測的手法を用いて検討することを目的とした.実験動物にはストレプトゾトシンの投与によって糖尿病を誘発した10週齢のウイスター系雄性ラット250匹[義歯装着群4群(義歯装着被覆群1群,義歯装着加圧群3群)ならびに義歯非装着群1群,各群50匹]を用いた.

義歯装着被覆群には,義歯床下組織を無圧の状態で被覆する義歯床を,義歯装着加圧群には,それぞれ1.0,20.0または40.OkPaの咀嚼圧を義歯床下組織に対して加える義歯床を,臼歯部口蓋に対して装着した.義歯非装着群は無処置のまま経過させた.全実験動物に対して6週齢時,義歯床装着時(22週齢時)および義歯床装着4日後以降1週間ごとに,骨組織の蛍光ラベリングを施した.観察期間は義歯床装着の1週後から10週後まで毎週とし,観察期間毎に各群の5匹ずつから口蓋組織を採取した.採取した口蓋組織は,Villanuevaの骨染色の後,約50μmの厚さの未脱灰連続研磨標本とした.現在,各実験例毎に義歯床下臼歯部口蓋の口蓋側骨面を対象として,6週齢時のラベリング線から口蓋側骨面または口蓋側方向に向かって最初のラベリング線までの長さを,計測し,骨吸収量の算出を行っている.義歯床下骨組織の動態に関して糖尿病が及ぼす影響に関する検討は,十分に行われているとは言い難い.本研究は,糖尿病誘発ラットを対象として,義歯床を介して咀嚼圧を加えることによって惹起される義歯床下骨組織の吸収動態に対して糖尿病が及ぼす影響について,未脱灰研磨標本を対象として組織計測的に検討することを目的とした.実験動物には,ストレプトゾドシンによって糖尿病を誘発したウイスター系雄性ラット250匹[義歯装着群4群(義歯装着被覆群1群,義歯装着加圧群3群)ならびに義歯非装着群1群,各群50匹]を用いた.義歯装着被覆群には,義歯床下組織を無圧の状態で被覆する義歯床を,義歯装着加圧群には,それぞれ1.0,20.0または40.0kPaの咀嚼圧を義歯床下組織に対して加える義歯床を,臼歯部口蓋に対して装着した.義歯非装着群は無処置のまま経過させた.全実験動物に対して義歯床装着12週前,義歯床装着時(22週齢時)および義歯床装着4日後以降1週間ごとに,骨組織の蛍光ラベリングを施した.観察期間は義歯床装着の1週後から10週後まで毎週とし,観察期間毎に各群の5匹ずつから口蓋組織を採取した.採取した口蓋組織は,Villanuevaの骨染色の後,厚さ約50μmの前頭断未脱灰研磨標本とした.組織計測専用の画像解析システムを用いて,分画吸収面率ならびに活性吸収面率を求めた.また,骨吸収量は,予め施した骨組織の蛍光ラベリングに基づいて,義歯装着被覆群において義歯床装着12週前から義歯床装着時までに形成された形成骨量と,骨吸収の認められた実験群における上記形成骨量の各観察期間における残量との差として求めた.その結果,骨吸収の惹起された20.0および40.0kPa加圧群における骨吸収は,ともに6週後まで認められ,骨吸収の総量は189±38μmおよび266±27μmであった.本研究において得られた結果と,本研究と同一条件下において正常ラットが示したこれらの値とを比較した結果,糖尿病は骨吸収の発現期間を延長し,骨吸収量を増加させることが示唆された.
作物における塩輸送に関する分子機構の解明と耐塩性強化

PMP3を用いた作物の耐塩性強化を目的として、(1)イネにおけるPMP3の発現様式および過剰発現イネを用いた機能の解析、および、(2)RCI2A過剰発現シロイヌナズナにおける耐塩性評価、を行った。結果を以下に示す。(1)イネにおけるPMP3の発現様式および過剰発現イネを用いた機能の解析1)イネから7個のOsPMP3遺伝子群を単離した。特にOsPMP3-3,-4,-5遺伝子は様々な環境シグナルによりその発現が誘導・調節された。2)OsPMP3遺伝子は葉では葉肉細胞、根では側部根冠細胞において発現が見られた。3)CaMV 35Sプロモーターを用いてOsPMP3過剰発現イネを作出したところ、高塩濃度存在下で、地上部で塩の蓄積が減少し、成長抑制が緩和された。1)CaMV 35Sプロモーターを用いてRCI2A過剰発現シロイヌオズナを作出したところ、高塩濃度存在下で、地上部の塩の蓄積が減少し、成長抑制が緩和された。2)さらに過剰発現株では、塩ストレスによる過酸化水素の組織内生成量の増加が抑えられ、野生株に比べて過酸化脂質の増加やクロロフィルの減少などの酸化ストレス障害が緩和された。以上の結果より、植物においてPMP3が塩ストレス時のNa^+の過剰蓄積の抑制に関与することが示された。さらにPMP3遺伝子の発現量を増加させることは、植物体内への塩の流入を減少させ、結果的に活性酵素の生成や塩ストレス障害を抑制させることより、作物の耐塩性向上に有効な手段であることが分かった。イネおよびシロイヌナズナにおける酵母PMP3ホモログの発現および機能解析を行った。植物を塩を含む培地で生育させると、植物体内に流入した過剰な塩によって生育が著しく阻害される。したがって植物の耐塩性を強化するためには、植物体内への塩輸送の制御が重要である。また塩輸送は膜内外の電気化学的電位差に依存しており、特に電気的膜ポテンシャルの制御機構を理解することは塩輸送機構を理解する上で重要である。そこで本研究では、イネおよびシロイヌナズナを用いて、酵母において細胞膜の電気的膜ポテンシャルの制御に関わると考えられているPMP3のホモログ遺伝子の発現および機能解析を行った。その結果、PMP3ホモログは植物の塩輸送において重要な役割を果たしていることが分かったので、以下に結果を示す。1)酵母PMP3の塩基配列を基にイネからOsPMPを8個単離した(OsPMP1-8)。OsPMP1-8は、細胞膜局在性2回膜貫通型膜タンパク質をコードする遺伝子であることが推測された。また高塩、低温、乾燥、H_2O_2およびABAによって特にPMP2,7の発現が誘導された。このことは、PMP2,7が高塩濃度や低温、乾燥などの環境応答において役割を持つことを示唆している。2)シロイヌナズナにおいてRCI2A(PMP3ホモログ)ノックアウト株を2ライン(rci2a-1,2)単離した。野生株およびrci2a-1をNaCl,KClまたはLiClを含む培地で生育させると、高濃度の塩によって生育が抑制されたが、抑制程度はrci2a-1においてより著しかった。また無機塩制限培地での生育はrci2a-1が比較的大きかった。したがって、RCI2Aは細胞膜の電気的膜ポテンシャルを調節することによって無機イオンの輸送を非選択的に制御する因子であると考えられた。植物が塩にさらされると、塩が体内に吸収・蓄積して障害が引き起こされる。塩の吸収・輸送活性は、膜に局在する塩輸送体や膜内外の電気化学的勾配により調節されるため、その調節に関与する因子の同定や機構の解明が重要である。酵母の細胞膜局在タンパク質PMP3は、細胞膜H^+-ATPaseとは異なった細胞膜の電気的勾配の制御に関与し、塩吸収を調節すると報告されている。昨年度はイネおよびシロイヌナズナにおけるPMP3相同遺伝子(それぞれOsPMP3,RCI2)を単離し、植物のPMP3相同遺伝子群が塩ストレスや様々な環境ストレスに応答して発現が誘導されることを明らかにした。そこで本年度は、特にシロイヌナズナRCI2Aに注目し、T-DNA挿入により遺伝子を破壊したrci2a変異株を用いて植物の耐塩性機構におけるRCI2Aの生理的役割を調べた。結果を以下に示す。1)高NaCl処理下では、rci2a変異株は野生株に比べてより多くのNa^+を根に蓄積し、生長が顕著に抑制された。2)過剰なMgCl_2,CaCl_2,mannitolまたはsorbitolにより野生株とrci2a変異株両方の生長が抑制されたが、減少程度には差がなかった。以上の結果より、RCI2Aは過剰なNaClストレス下においてNa^+の吸収を制限することによって耐塩性に貢献していることが示された。さらにRCI2Aは過剰なK^+およびLi^+よるストレスへの耐性にも重要な役割を果たしていることが示唆された。結果を以下に示す。

(1)イネにおけるPMP3の発現様式および過剰発現イネを用いた機能の解析1)イネから7個のOsPMP3遺伝子群を単離した。特にOsPMP3-3,-4,-5遺伝子は様々な環境シグナルによりその発現が誘導・調節された。2)OsPMP3遺伝子は葉では葉肉細胞、根では側部根冠細胞において発現が見られた。3)CaMV 35Sプロモーターを用いてOsPMP3過剰発現イネを作出したところ、高塩濃度存在下で、地上部で塩の蓄積が減少し、成長抑制が緩和された。1)CaMV 35Sプロモーターを用いてRCI2A過剰発現シロイヌオズナを作出したところ、高塩濃度存在下で、地上部の塩の蓄積が減少し、成長抑制が緩和された。2)さらに過剰発現株では、塩ストレスによる過酸化水素の組織内生成量の増加が抑えられ、野生株に比べて過酸化脂質の増加やクロロフィルの減少などの酸化ストレス障害が緩和された。以上の結果より、植物においてPMP3が塩ストレス時のNa^+の過剰蓄積の抑制に関与することが示された。さらにPMP3遺伝子の発現量を増加させることは、植物体内への塩の流入を減少させ、結果的に活性酵素の生成や塩ストレス障害を抑制させることより、作物の耐塩性向上に有効な手段であることが分かった。
蛋白リン酸化酵素の核内輸送機構と新しい核膜孔複合体の探求

我々はカルシウム/カルモジュリン依存性蛋白リン酸化酵素(CaMキナーゼIV)の核内局在化機構を調べた。培養細胞COS7に遺伝子導入してCaMキナーゼIV特異的抗体を用いて、細胞内局在をしらべたところ、CaMキナーゼIIが細胞質に局在したのとは対照的に核への局在が認められた。しかしながら、200kDのCaMキナーゼIVとLacZの結合蛋白は細胞質に局在した。このことから、CaMキナーゼIVは拡散によって核へ移行していることが示唆された。一方、CaMキナーゼIV遺伝子の部分産物でありCaMキナーゼIVのカルボキシル末端169アミノ酸と相同性のあるカルスペルミンの細胞内局在を調べたところ、強い核内局在が認められた。このことは、CaMキナーゼIVのカルボキシル末端がCaMキナーゼIVの核内局在に関与していること示唆するが、カルボキシル末端の欠失変異体についても核内局在が認められた。そこで我々はCaMキナーゼIVのアミノ末端も核内局在に関与しているのではないかと仮設を立て、CaMキナーゼIIとCaMキナーゼIVそれぞれに関してAssociationドメインを欠失したミュータントを作成しCOS7に遺伝子導入してエピトープタッギング法によって細胞内局在を調べたところ、CaMキナーゼIIに関しては細胞内全体に局在したのに対して、CaMキナーゼIVに関してやはり核に局在する細胞がみられた。さらにCaMキナーゼIVのアミノ末端欠失変異体を作成し細胞内局在を調べたところ、アミノ末端から132番目のアミノ酸までを欠失させると核への局在は完全に消失した。これらの結果より、CaMキナーゼIVのカルボキシル末端はカルスペルミンの核内局在に必要であり、CaMキナーゼIVの核内局在にはアミノ末端も必要であると考えられる。