hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「液体」上で細胞を飼う：器官構築の根幹に迫る新規アプローチ

動物の複雑な体構造は,上皮組織の座屈や折りたたみ・伸長といった単純な変形が組み合わされることにより形成される.ドーム形成は上皮組織の折りたたみのひとつであるが,ドーム形成を引き起こす要因はほとんど分かっていない.先行研究により浸透圧勾配が要因として提唱されているものの,その直接的証拠は報告されていない.そこで我々は浸透圧勾配によってドーム形成が誘引されるかとその仕組みとをインビトロで調べた.本研究では,液体培養基質であるマトリゲルをゲニピンという架橋剤で処理して使用した.このゲニピン処理マトリゲル(以下,GPM)上の上皮細胞シートへ浸透圧勾配を与えると,細胞シートは内部がGPMで満たされたドームへと変形した.次に,浸透圧勾配がGPM上でドーム形成を起こす仕組みを調べた.3Dライブイメージングの結果,ドーム形成時にはGPMが膨潤していることがわかった.ゲルは内部の溶液の塩濃度によって膨潤度が変わる.また,細胞の水チャネル・アクアポリン(AQP)は水を高張側に輸送する.そのため,ドーム形成時もAQPによって水がGPMへと輸送されてGPM中の塩濃度が下がり、膨潤が起こっている可能性がある.この可能性を検証するため,AQP阻害剤を投与した.その結果,膨潤が抑制されドームもできなかった.さらに我々は,ドーム構造の力学的機序を調べた.ミオシンはリン酸化により細胞内張力を発生させる.このミオシンの阻害剤(ブレビスタチン, Y27632)を投与したところ,ドーム形成が阻害された.現在は,細胞内張力の局在を調べるため,リン酸化ミオシンの免疫蛍光染色に取り組んでいる.これらの事実は,浸透圧勾配によってGPM上の細胞シートにドーム形成が誘引されることを示した重要な結果である.今後は,細胞内張力の局在明らかにし,来年度中に成果を論文にまとめる予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。動物の臓器・器官のほとんどは,細胞シートが変形(折りたたみなど)することで形作られる.カブトムシの幼虫も細胞シートを折りたたんで成虫の器官を形成するが,その折りたたみは体液中で起こることがわかってきている.そこで,本研究課題では,液体培養基質上で細胞シートの折りたたみ形成を観察し,その過程と力学的機序を明らかにすることを目的とした.申請者は,本研究課題を開始するにあたり,上皮細胞(MDCK細胞)を液状のシリコーン樹脂(以下,シリコーンオイル)上で培養すると,細胞シートが折りたたむという予備的データがあった.平成29年度では,研究実施計画に従って実験を進めたところ,シリコーンオイルでの培養系に以下の3つの問題点が見つかった:(1)培養基質の粘度は細胞シートの形態形成に変化をもたらす.そこで,カブトムシの体液の粘度を測定した結果,その粘度は水と同程度ほどに低く,シリコーンオイルでは体液の粘度を再現できなかった.(2)細胞シートが変形してもシリコーンオイルの界面が変形していなかった.そのため,細胞シートが培養基質に接着しておらず,シリコーンオイルが液体基質として適していない可能性が示された.(3)安定した実験結果が得られなかった.そのため,申請者は形態形成で広く用いられているMDCK細胞を引き続き用いる事とし,MDCK細胞の細胞シートを液体上で培養できる基質の再検討を行った.再検討の結果,ゲニピン処理したマトリゲルを用いることで,細胞シートの液体培養を可能にした.さらに,この細胞シートに浸透圧刺激を加えると,凸構造を同時多発的に形成することを世界で初めて発見した.今後はリン酸化MRLCをはじめとする各種阻害剤投与実験および免疫蛍光染色実験を行うことにより,凸構造形成における力学的機序の解明に迫る.平成30年度中にはこれらの結果をまとめ,原著論文として投稿する予定である.H29年度では,研究実施計画のほとんどすべてを遂行した.従来法の液体培養基盤の再検討が必要となり,培養系の確立に時間が取られてしまったが,ゲニピン処理を施したマトルゲルを用いることで問題を解決した.さらに浸透圧刺激によって,平らな細胞シートから同時多発的に凸構造が生じることも発見した.現在は,共焦点レーザー顕微鏡で三次元ライブイメージングでの観察に取り組んでいる.なお,実験系はすでに確立してあるので,近日中に実験結果を取得できる予定である.動物の複雑な体構造は,上皮組織の座屈や折りたたみ・伸長といった単純な変形が組み合わされることにより形成される.ドーム形成は上皮組織の折りたたみのひとつであるが,ドーム形成を引き起こす要因はほとんど分かっていない.先行研究により浸透圧勾配が要因として提唱されているものの,その直接的証拠は報告されていない.そこで我々は浸透圧勾配によってドーム形成が誘引されるかとその仕組みとをインビトロで調べた.本研究では,液体培養基質であるマトリゲルをゲニピンという架橋剤で処理して使用した.このゲニピン処理マトリゲル(以下,GPM)上の上皮細胞シートへ浸透圧勾配を与えると,細胞シートは内部がGPMで満たされたドームへと変形した.次に,浸透圧勾配がGPM上でドーム形成を起こす仕組みを調べた.3Dライブイメージングの結果,ドーム形成時にはGPMが膨潤していることがわかった.ゲルは内部の溶液の塩濃度によって膨潤度が変わる.また,細胞の水チャネル・アクアポリン(AQP)は水を高張側に輸送する.

そのため,ドーム形成時もAQPによって水がGPMへと輸送されてGPM中の塩濃度が下がり、膨潤が起こっている可能性がある.この可能性を検証するため,AQP阻害剤を投与した.その結果,膨潤が抑制されドームもできなかった.さらに我々は,ドーム構造の力学的機序を調べた.ミオシンはリン酸化により細胞内張力を発生させる.このミオシンの阻害剤(ブレビスタチン, Y27632)を投与したところ,ドーム形成が阻害された.現在は,細胞内張力の局在を調べるため,リン酸化ミオシンの免疫蛍光染色に取り組んでいる.これらの事実は,浸透圧勾配によってGPM上の細胞シートにドーム形成が誘引されることを示した重要な結果である.今後は,細胞内張力の局在明らかにし,来年度中に成果を論文にまとめる予定である.今後は,研究実施計画をさらに推し進めるべく,細胞シートの変形における細胞内張力の寄与を検証する.具体的には,リン酸化したII型ミオシン調節軽鎖(MRLC)の免疫蛍光染色を行い,細胞内張力の局在を調べる.さらにMRLCのリン酸化阻害剤を投与し,凸型構造の形成における細胞内張力の寄与を検証する.以上の成果を原著論文にまとめる予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
奴隷解放期における人種とジェンダーの政治-米国南部ぺん学校の実験教育の背景と思想

本研究は、19世紀半ば以降の米国における奴隷解放期に元奴隷を対象として着手された教育の背景と思想を、サウスカロライナ州セントヘレナ島のペン解放民学校に着目して考察するものである。ペン学校の「実験」的教育を通して、まず新南部における黒人教育史の出発点を明らかにし、その上で当該社会における人種・ジェンダー・南北地域間関係の再編過程を描き出すことを目的としている。19年度は、18年度に行った国際会議(豪州メルボルン大学開催)での研究報告を論文にして投稿し、成果は論文集に所収された。論文では公/私的領域論とホワイトネス研究のアプローチを採用し、解放民女性労働へのまなざしや黒人学校教師のアイデンティティの分析を行った。奴隷制廃止主義者は普遍主義思想を論拠として人種や性による社会からの解放を唱導したが、解放民の労働と教育のための援助活動という実践は、高度に人種・ジェンダー化された領域内で展開されたことが明らかとなった。6月には日本西洋史学会において「奴隷解放期における(ネオ・)アボリショニストの黒人教育「実験」に関する試論-北軍占領下のポートロイヤル周辺地域を中心に」と題して研究発表を行い、北部出身のネオ・アボリショニストの解放民教育の意図を、労働・土地政策、啓蒙・人道主義、共和主義と「市民」化という3つの側面から検討し、教育の「実験」の歴史的背景を明らかにした。学会参加者のコメント等や史料を再検証した上で、さらにジェンダー視覚を取り入れて同テーマについて考察した投稿論文が、次年度のThe Japanese Journal of American Studiesに掲載されることとなった。また本年度末にはフロリダとニューヨークを訪れ、専門家との会議や資料収集を行った。18年度はまず、「ポートロイヤルの実験」の一翼を担った学校教師や解放民救助・教育委員会の史料を検証し、人種的他者やジェンダーに関する言説が占領下での解放奴隷の教育をめぐってたちあらわれてくる歴史的背景を検討した。11月はじめの<教育と社会>研究会において、「米国奴隷解放期における(ネオ・)アボリショニストによる黒人教育実験の歴史的文脈」と題して報告をした。また、11月末の国際会議(豪州メルボルン大学開催)では、公/私的領域論とホワイトネス研究のアプローチを採用し、解放民女性労働へのまなざしや黒人学校教師のアイデンティティの分析を中心とした発表を行った。奴隷制廃止主義者は普遍主義思想に基づいて人種や性による社会からの解放を唱導したが、解放民の労働と教育のための援助活動という実践は、高度に人種・ジェンダー化された領域内で展開されたことが明らかとなった。その成果はHistoricising Whiteness : Transnational Perspectives on the Construction of an Identityに所収されることになった。さらに、2-3月にはペンセンター他、サウスカロライナ州とヴァージニア州内の大学図書館や公文書館にて精力的に史資料を収集した。特にペン学校関係者(再建期当時の学生の子孫を含む)への聞き取り調査は大きな収穫であり、今後はコミュニティの「記憶と語り」という側面から再建期の黒人教育の意義を検証する。
メゾスコピック系における電子－格子相互作用の制御

本研究ではメゾスコピック系における電子格子相互作用の制御を目的としている。昨年度まで、超伝導体の新たな物性制御技術の構築を目指した実験を行ってきた。本研究では典型的な圧電素子であるLiNbO3基板上に超伝導NbSe2薄膜を転写し、それを表面弾性波デバイスで挟んだ構造のデバイスを試料として用いている。表面弾性波が照射された超伝導NbSe2薄膜における電気伝導測定を行った結果、臨界電流が変化しない一方で、微小電流領域において有限の起電力が生じる現象が観測され、またバイアス電流に対して逆向きに電圧が生じる負符号抵抗の状態が観測された。当該年度は、負符号抵抗のメカニズムの解明を目指して、超伝導NbS2薄膜を用いた対照実験を行ってきた。NbS2はNbSe2のSeをSに置換した構造を持つ物質である。NbS2はNbSe2と同様に約6 Kにおいて超伝導転移を示す一方で、NbSe2が持つ電荷密度波状態を示さないことが知られている。そのため、NbSe2で観測された現象に対する電荷密度波の影響を調査するうえで有効な比較対象になる。NbS2で薄膜デバイスを作製し、NbSe2と同様の実験を行った結果、NbS2では有限の起電力及び負符号抵抗が観測されないことが分かった。この結果は、負符号抵抗に電荷密度波状態が寄与していることを示す。また、NbSe2での測定結果を改めて解析することにより、超伝導性が重要であること、超伝導磁気渦による効果ではないことが分かった。以上をまとめて、負符号抵抗の発現の本質は超伝導状態と電荷密度波状態の共存であることが解明された。また、これらの成果を国内外での学会等で発表した。超伝導薄膜と表面弾性波を組み合わせた結果、当初予想していなかった結果が得られ、そのメカニズムの理解に向けた研究を行っている。対照実験を通して得られた結果に必要な要素を理解することができたが、微視的なメカニズムの理解には至っていない。今後、実験的、理論的なアプローチからこのメカニズムの理解を進める必要がある。今後の展開としては、まず負符号抵抗を説明する微視的なモデルの構築が必要である。現在、理論の共同研究者とモデル構築を目指した議論を行っている。まずは現象論的に負符号抵抗を説明できる理論を構築し、その後より微視的なモデル構築に挑む予定である。実験的には、表面弾性波のパルスを用いた実時間測定を行う予定である。負符号抵抗に対して電荷密度波スライディングが寄与している場合、その時間発展に特徴が現れることが期待される。実時間測定からこの特徴を抽出し、現象の理解を深めたい。特に当該年度は、表面弾性波デバイスと超伝導薄膜を組み合わせた実験に取り組んだ。ここでは、超伝導薄膜における電子格子相互作用の制御を目指している。まず、圧電素子としては圧電効果の強いLiNbO3基板を用いた。超伝導薄膜としては層状物質であるNbSe2を用いている。この物質はスコッチテープ法による劈開により薄膜化できる。本研究では基板上にNbSe2薄膜を転写し、その上から表面弾性波デバイス及びコンタクト電極を作製している。このような構造の試料を作製するための手順や条件の最適化を行い、層状物質を用いた試料については高い歩留まりで作製できるようになっている。また、この試料を用いて低温での電気測定を行った。超伝導転移温度以下の表面弾性波を印加した場合において、特異な伝導特性が得られた。その試料でバイアス電流特性や温度特性磁場特性を測定した。その結果、得られた特異な伝導特性は、温度の上昇や磁場の印加によって抑制されることが分かった。現在、これらの測定結果を多角的に解析することで、特異な伝導特性についての理解を試みている。対照実験としてNbSe2以外の物質についても同様の実験を行っている。対象の物質はNbの薄膜と層状物質であるNbS2である。物質ごとに試料作製手順や条件が異なるため、これらの最適化を行った。現在、作製した試料について測定を行っている。また、これらの得られた成果を国内外の学会・研究会等で発表した。超伝導薄膜に表面弾性波を印加した実験を行い、電子格子相互作用の制御を目指していたが、当初予想していなかった結果が得られた。得られた結果は、超伝導層状物質特有の現象である可能性が高いことを確認し、現在更なる対照実験を行っている。また、得られた成果については国内外の学会・研究会等で積極的に発表している。

NbS2はNbSe2と同様に約6 Kにおいて超伝導転移を示す一方で、NbSe2が持つ電荷密度波状態を示さないことが知られている。そのため、NbSe2で観測された現象に対する電荷密度波の影響を調査するうえで有効な比較対象になる。NbS2で薄膜デバイスを作製し、NbSe2と同様の実験を行った結果、NbS2では有限の起電力及び負符号抵抗が観測されないことが分かった。この結果は、負符号抵抗に電荷密度波状態が寄与していることを示す。また、NbSe2での測定結果を改めて解析することにより、超伝導性が重要であること、超伝導磁気渦による効果ではないことが分かった。以上をまとめて、負符号抵抗の発現の本質は超伝導状態と電荷密度波状態の共存であることが解明された。また、これらの成果を国内外での学会等で発表した。超伝導薄膜と表面弾性波を組み合わせた結果、当初予想していなかった結果が得られ、そのメカニズムの理解に向けた研究を行っている。対照実験を通して得られた結果に必要な要素を理解することができたが、微視的なメカニズムの理解には至っていない。今後、実験的、理論的なアプローチからこのメカニズムの理解を進める必要がある。今後、現在測定中のNbとNbS2を用いた対照実験を行い、特異な伝導特性の起源を解明する予定である。また、これらの結果を論文等にまとめて報告する予定である。今後の展開としては、まず負符号抵抗を説明する微視的なモデルの構築が必要である。現在、理論の共同研究者とモデル構築を目指した議論を行っている。まずは現象論的に負符号抵抗を説明できる理論を構築し、その後より微視的なモデル構築に挑む予定である。実験的には、表面弾性波のパルスを用いた実時間測定を行う予定である。負符号抵抗に対して電荷密度波スライディングが寄与している場合、その時間発展に特徴が現れることが期待される。実時間測定からこの特徴を抽出し、現象の理解を深めたい。
生活と医療を統合する継続看護マネジメント能力を育成する教育プログラムの開発と検証

我が国の高齢化と慢性疾患の増加に対応した地域包括ケアシステムの構築が求められている。その一役を担う看護師はその人の生活と必要な医療とを統合しケアシステムを作り上げる実践の思考枠組みとして継続看護マネジメント能力が必要とされる。しかし、いまだ実践知は構造化されていない。そこで、本研究の目的は、その人の生活と医療を統合する継続看護マネジメント能力を明らかにしその体系的な教育プログラムを開発することとした。継続看護の文献レビューと実践事例から継続看護マネジメントモデルを検証しモデルに基づいた体系的な継続看護マネジメント教育プログラムを実施・評価することができ、これらの開発過程を書籍として発行した。平成22年度は教育プログラムの開発としてステップ1:教育プログラムの理論的枠組みの構築のための継続看護マネジメント能力の概念を明確化する目的で実施した。Hybrid Modelは、(1)文献レビュー、(2)フィールド調査(3)分析的統合の段階がある。このうち、本年度は(1)の結果を報告する。この分析過程は研究班全員で行い、分析結果の集約には、カナダのビクトリア州立コロンビア大学で行っている質的研究のメタ統合について造詣の深い香川大学の片山陽子先生を招き、専門的知識を提供してもらった。結果、看護師の行う生活と医療を統合するケアマネジメントの特性は、先行因子として、「地域包括型医療ニーズの増大」「患者中心のケア、OQLの重視の医療の高まり」「病院の機能分化」があり、特に「複雑な家族環境にある人」「慢性的・進行的病状を持つ人と家族」に焦点当てた看護実践であることが示された。特徴的な看護実践は「ケアの対象となる人の選定」「病院のコストと質の高いサービスのバランスをとる退院計画」「個別化した今後の生活での問題の同定」「患者の状態とサービス機能のモニタリング」を通して、「病状の安定」「患者・家族の自立による療養生活の安定」「サービス満足度の上昇」「患者管理コスト抑制」「スタッフの満足度の上昇」などの成果を生み出すものとして概念化された。以上のことから、生活と医療を統合した継続看護マネジメント能力を育成することは、患者・家族の療養生活の安定のみならず、ケア提供者の育成や病院のコスト管理にも有効な成果を生み出すものと考えられた。今後はこの結果をフィールド調査の結果と及び国内文献と統合し、教育プログラムの基本的な考え方として、日本の実情に合った看護師教育のプログラムとして開発していくことが重要と考えている。平成23年度は継続看護マネジメント能力を育成するための暫定的教育プログラムの開発を目的として研究を実施し、成果を国内および国際学会で発表した。昨年度の文献レビューと概念分析の結果、看護師の行う生活と医療を統合するケアマネジメントの特性は、「地域包括型医療ニーズの増大」「患者中心のケア、OQLの重視の医療の高まり」「病院の機能分化」によって引き起こされ、特徴的な看護実践は「ケアの対象となる人の選定」「病院のコストと質の高いサービスのバランスをとる退院計画」「個別化した今後の生活での問題の同定」「患者の状態とサービス機能のモニタリング」の側面を持っていた。その結果、「病状の安定」「患者・家族の自立による療養生活の安定」「サービス満足度の上昇」「患者管理コスト抑制」「スタッフの満足度の上昇」などの成果を生み出すものとして概念化された。今年度は、この概念を日本の看護実践に照らし合わせ、日本の実情に合った看護実践として概念化するため、国内の文献と退院調整看護師、ならびに訪問看護師を対象にしたフィールド調査の結果統合し、「継続看護マネジメント(仮)」概念を精選した。その結果、日本に特有の側面には家族とともに生活する上での療養の場の選択、治療やサービス利用の選択など家族と患者の合意形成によって家族として新しい関係形成などが特徴として見出された。これらは国内及び国際学会での発表で我が国の特色として関心が持たれた。以上のことから、欧米諸国では病院のコスト管理や費用効率化に重点があったのに対し、我が国の生活と医療を統合した継続看護マネジメントとは、患者と家族が共に暮らすことに和解し、協働生活にむけた支援プロセスに焦点がある。よって我が国独自の生活文化に合った看護実践として概念化することが必要であり、地域における継続看護マネジメントの実態調査を行い、その結果を反映させることとした.最終年度の研究目的は2つあり、1つは継続看護マネジメントの概念モデルを用い看護実践を事例で検証することであり、2つめは継続看護マネジメント能力を育成する教育プログラムの企画・実施・評価を行うことである。【目的1:方法】継続看護マネジメントの概念モデルの適用性を示す事例を選定する。選定した事例の継続看護マネジメントを必要とする場面、タイミングを実践の焦点(先行要因)とし継続看護実践(属性)、その結果(帰結)を分析結果として示すことである。【結果】事例は多様な療養の場や重症度の異なった対象群、すなわち一人暮らし高齢者の糖尿病管理、外来通院中の心不全患者の入院回避、神経難病患者の退院支援、がんの終末期等を含む8事例が選定された。

各事例の実践の焦点は23時点があり、それぞれに継続看護実践の内容と結果が示され、病状経過とそれに伴った生活の変化という時間軸に沿った持続的な看護実践とその結果が表と図に示された。【目的2:方法】継続看護マネジメントセミナーを12月と3月に開催し、参加後の質問紙調査によりプログラム評価を行った。【結果】2回のセミナーの参加者は60名あり合計42名(回答率70%)の回答が得られた。それによれば、継続看護マネジメントの理解については「退院支援との違いを理解できた」「今後重要な看護師の思考である」と80%の参加者が回答し新たな概念理解に役立つプログラムとして評価された。一方、概念モデルの図については「カテゴリの位置関係に違和感がある」「ワークシートの使い方がわかりにくい」「理解するには時間が足りない」などが記述され教育プログラムの企画・教材についての改善点が示された。【今後の課題】継続看護マネジメントの概念モデルの実践への適用に向けた精選とそれに基づいた教育教材の開発が必要である。本年度は、暫定的教育プログラムの修正および作成、実施評価を目的として実施した。それゆえ、まず第1に「継続看護マネジメントの実態」調査結果の分析を行った。その結果、継続看護という用語の定義の曖昧さ、それをどのような場面で用いるかについて訪問看護事例や退院調整事例において共有化できない実態が明らかになった。そこで、以下のような観点で暫定的教育プログラムの構成や内容を大幅に修正することとなった。1)調査結果から、学習者に必要と知れている教育プログラムは多様で複雑な事例が増えているため経験年齢別のプログラムより、継続看護と看護マネジメントという用語と実践とのつながりが理解できるような教材が必要である。2)継続看護マネジメント能力を育成するには、看護自身の知識技術や看護実践を振り返るという取り組み姿勢の意識化が重要である。さらに看護師のマネジメントの実際を反映できる実践教材として記録システムが重要で日常的な実践を言語化する環境の準備も必要である。以上のような結果から、本年度末2月に、より実現可能性を高める教育プログラムを作成するためオランダのBuurtzrog事業所の教育プログラムやシステムを研修し看護師が自分の看護実践を自ら高め、看護判断を示す能力開発の方法を再検討した。研究協力にIT開発者と訪問看護管理者を同行した。その後、教育プログラムの核となる事例と概念開発した「継続看護マネジメント」とのつながりを示す教材作成を行った。さらに今年度の成果としては、継続看護の構成要素を明確化した論文として英文誌への投稿を行い、採択された。これらの成果を基盤として、最終年度では「生活と医療を統合する看護学」という書名で継続看護事例をテキストとして発行する予定である。このテキストを用いて次年度は全国的なセミナーとして継続看護の教育プログラムを実施し、プログラム評価の手法を用いて評価する計画である。
皮膚疾患におけるP-selectineの単核球接着についての関与

E-selectin,P-selectinはサイトカイン刺激後すみやかに血管内皮細胞表面に発現、消失する接着分子で、顆粒球の接着、遊走に関与することが知られている。しかし、乾癬皮膚における免疫組織学的検討で、これらはすべての皮疹部血管内皮細胞に持続的に発現されていたこと、E-selectinはin vitroでmemory T cellの一部とも接着することから、慢性炎症性皮膚疾患において、E-selectin、p-selectineはある種のmemory T cellの接着に寄与している可能性が考えられ、とくにTリンパ球により皮疹形成される疾患について、まずin vivoでの発現を蛋白分子レベルで確認した。扁平苔癬20例、LABC2例より採取した皮疹部皮膚を半割し、パラフィン切片および凍結切片を作成した。H-E染色にて組織学的に診断を確認した。そのうち、扁平苔癬5例、LABC2例について、抗E-selectin、P-selectinモノクローナル抗体を用いてABA法により免疫染色を行った。扁平苔癬においてE-selectin、抗P-selectineは真皮乳頭下層の血管内皮細胞に発現されていた。LABCにおいてp-selectineは真皮血管内皮細胞に発現されていた。その後、P-selectineのcounter-receptorがT cellをはじめとするリンパ球に発現されることが報告され、P-selectineのリンパ球遊走における関与が強く示唆されるが、症例数を増やして疾患ごとにこれら接着分子の発現を検討すること、遺伝子レベルでの発現を確認することが必要と思われる。
石灰化前質のカルシウムおよびリン酸イオンの透過性に関する基礎的研究

石灰化しつつある組織は石灰化前質を最初に分泌する.骨や象牙質の前質はコラーゲン線維とプロテオグリカン(PG)の複合ゲルが主体である.Caやリン酸イオンはこの複合ゲルを通って石灰化前線に至る. PGは多数の酸性基を持つ巨大分子であるから,陰イオンであるリン酸は通過困難ではないかと想像される.一方,むしろ同種電荷の反撥によってゲル塊の間隙を早く通過することも考えられる.方法;3室をもつ透析器の第1室に20mMのリン酸又はCa液,第2室にPG溶液,第3室にpH7.4の緩衝液を入れ,隔壁には0.05μm孔径のヌクリポア膜を用いた.すべての液は150mMのKClを含む.第1及び3室のイオン濃度を経時的に測定した.結果;PG濃度を1.45%まで上げてゆくと, CaはPG濃度の上昇にともなって透過速度の低下にいちぢるしい影響がみられた.これに対し,リン酸の透過速度はあまり低下しなかった.考察;PGはリン酸イオンに対し透過妨害をあまりせず,第2の考え方が正しい.リン酸は有機エステルとして透過する必要はなく,無機イオンのままで容易に透過できる.これに対し, CaイオンはPGの陰性基でイオン交換をしながら透過するためにPG量の影響を強く受けると解釈される.PGは溶液状態でもゲル塊を作り,陽イオン交換ゲルカラムと同様の作用をしていると考えられる.これから石灰化前質のイオン透過を考えると, Caイオンとリン酸イオンは別々の通路を通り,前質中でリン酸カルシウムとなることなく石灰化前線に至るという考えが正しいと思われる.この考えは,すでに桂が示唆していたものである(石灰化とプロテオグリカン歯科基礎誌26巻315-325頁1984年).石灰化しつつある組織は石灰化前質を最初に分泌する.骨や象牙質の前質はコラーゲン線維とプロテオグリカン(PG)の複合ゲルが主体である.Caやリン酸イオンはこの複合ゲルを通って石灰化前線に至る. PGは多数の酸性基を持つ巨大分子であるから,陰イオンであるリン酸は通過困難ではないかと想像される.一方,むしろ同種電荷の反撥によってゲル塊の間隙を早く通過することも考えられる.方法;3室をもつ透析器の第1室に20mMのリン酸又はCa液,第2室にPG溶液,第3室にpH7.4の緩衝液を入れ,隔壁には0.05μm孔径のヌクリポア膜を用いた.すべての液は150mMのKClを含む.第1及び3室のイオン濃度を経時的に測定した.結果;PG濃度を1.45%まで上げてゆくと, CaはPG濃度の上昇にともなって透過速度の低下にいちぢるしい影響がみられた.これに対し,リン酸の透過速度はあまり低下しなかった.考察;PGはリン酸イオンに対し透過妨害をあまりせず,第2の考え方が正しい.リン酸は有機エステルとして透過する必要はなく,無機イオンのままで容易に透過できる.これに対し, CaイオンはPGの陰性基でイオン交換をしながら透過するためにPG量の影響を強く受けると解釈される.PGは溶液状態でもゲル塊を作り,陽イオン交換ゲルカラムと同様の作用をしていると考えられる.これから石灰化前質のイオン透過を考えると, Caイオンとリン酸イオンは別々の通路を通り,前質中でリン酸カルシウムとなることなく石灰化前線に至るという考えが正しいと思われる.この考えは,すでに桂が示唆していたものである(石灰化とプロテオグリカン歯科基礎誌26巻315-325頁1984年).
潮目に集積する浮遊物の分布状況に関する研究

本研究では、有明海(有明フェリー航路周辺)に形成される潮目に注目し、(1)CTD観測(2)フェリー上からの目視観測(3)浅海定線調査データの整理の3手法を用いて潮目の成因とその挙動について考察した。CTD観測は春・夏・秋・冬について各1回(1日2日間)行い、同時に観測船上から潮目の記録と漂流物の採集を行った。これにより、対象海域には低塩分水塊が広がって河口フロントを形成し、潮目はもっぱらその先端あるいは背後(低塩分側)に見られることがわかった。目視観測は長崎・熊本両県営自動車航送線組合(有明フェリー)乗組員によって春・夏・秋・冬の各1ヶ月間にわたり行われ、その結果潮目の形成される場所には偏りがあること、また、季節によって変動があることが示された。また、潮時によって結果を整理したところ、春・秋の島原半島寄りの潮目が潮時によって位置を変える様子が捉えられた。以上の結果から、(a)低塩分水塊は夏には広く有明海湾奥を覆うが春・秋・冬には湾の西側に偏ること(b)春・秋における湾の西側の低塩分水塊は湾奥側に起源を持ち、潮時によって島原半島沿いに南下・北上を繰り返していることが予想された。そこでこれらを検証するため、熊本県によって1974年から行われている浅海定線調査のデータを観測点・季節・潮時によって分類したのち成層強度φ(Czitrom and Simpson, J.Geophys.Res., Vol.103,No.C5,1998)によって評価し、対象海域におけるフロントの季節的な消長や潮時による位置の変化を調べた。その結果は上記の予想とよく一致するものであり、長期間にわたる潮目の目視観測結果が、その海域のフロントの挙動を知るための有力な情報となりうることが示された。当初対象海域として博多湾を想定していたが、博多湾にはフロントを発達させる大河川の流入がないこと、有明海においては定期航路上から漂流物の集積がしばしば観察されることなどから、対象海域を有明海島原半島北東(北緯32度50分33度00分,東経130度10分130度30分付近)に変更し、平成13年7月,10月及び14年1月にCTD観測及び観測船からの潮目の観測(位置の記録、漂流物の回収)を行なった。また、長崎・熊本両県営自動車航送船組合のご好意により、多比良長洲間定期航路上で潮目の目視観測を実施していただいた。まず、定期航路からの目視観測により、対象海域における各季節の潮目発生の概況についてまとめた。各季節1ヶ月分の潮目の報告を多比良港からの距離で分類して頻度を求めたところ、多比良沖および長洲沖約12海里の箇所に強い極大があった。季節によらず海岸近くのほぼ同じ位置に頻度の極大が現れることから、これらの潮目は海底の振動流境界層が岸近くで海面に達することによって生ずる筋目であると考えられる。次に、CTD観測結果と観測船・定期航路からの潮目観測結果とあわせて考察を行なった。7月の観測においては、海域中央部の潮目に対応して海面付近の高温・低塩分層の厚さが変化している様子がとらえられた。一方、10月の観測においては、湾奥および諫早湾よりもたらされたと思われる低塩分水塊が島原半島沿いの海面近くに分布している様子がとらえられたが、有明プロジェクト(代表:小松利光九州大学教授、筆者も参加)第1回観測においても同様の塩分分布が得られており、また、定期航路からの目視観測においても航路中間地点付近で潮目報告数の弱い極大があらわれているため、比較的安定して存在するフロントとそれに対応した潮目をとらえられたのではないかと考えられる。これについてはさらに考察をすすめる予定である。
2次性の過眠症の病態検討とナルコレプシーでの脳内鉄代謝とむずむず脚の病態の検討

(1)傍正中視床下部の脱髄性病変により2次性にオレキシン神経が障害された過眠症の報告は多くなされているが、なぜ視床下部の正中部が特異的に障害されるのかが非常に不可解であった。2004年にMSのサブタイプであるNMO(OSMS)に特異的に検出される自己抗体(NMO-IgG)が発見された。その後NMO-IgGの標的抗原は脳内の水分子チャネルであるアクアポリン4(aquaporin-4, AQP4)であることが見出された。Pittock(2006)らはNMO-IgG陽性患者の脳病変についても検討しており、間脳・視床下部と第四脳室周囲の病変の分布が、AQP4の高発現部位に一致すると報告している。当初は視床下部脱髄の7症例の血清を検討したところ、3例でAQP4抗体が検出された(Kanbayashi2009)。視床下部の病変はAQP4抗体の免疫反応により引き起こされたものと考えている。その後も継続的に症例の集積を進めて、10例以上のAQP4抗体陽性例を集積しており、傍正中視床下部脱随による、2次性の過眠症の一つの疾患概念を確立しつつあると考えている。(2)ナルコレプシーでの脳内鉄代謝とむずむず脚(RLS)/周期性四肢運動障害(PLM)の病態の検討:PLMの有病率はナルコレプシーでは25-50%と非常に高率に認められる。加えてRLS/PLMでは脳内の鉄イオンの減少が原因のひとつであり、髄液中のフェリチンが低値でトランスフェリンが高値と報告されている。PLMの合併の多いナルコレプシーでの、鉄代謝の変化を調べるためオレキシン欠損のナルコレプシー患者のCSFでフェリチン、トランスフェリン、鉄イオンの測定を行った。RLSの患者の場合とは異なり、フェリチンは健常群と差が無いが、トランスフェリンと鉄イオンはむしろ有意に高値であった。特に約3割の患者では大幅に逸脱した数値であった。脱力発作の有無やHLAタイピングは鉄代謝には関連が認められなかった。オレキシン神経系が脱落することによって、脳内の鉄代謝の調節機構が機能不全に陥るのではないかと考えている。(1)2次性の過眠症の病態検討と(2)ナルコレプシーでの脳内鉄代謝とむずむず脚の病態の検討(1)傍正中視床下部の脱髄性病変により2次性にオレキシン神経が障害された過眠症の報告は多くなされているが、なぜ視床下部の正中部が特異的に障害されるのかが非常に不可解であった。その後NMO-IgGの標的抗原は脳内の水分子チャネルであるアクアポリン4(aquaporin-4,AQP4)であることが見出された。

これまでに、視床下部脱髄の7症例の血清を検討したところ、3例でAQP4抗体が検出された(Kanbayashi2009)。視床下部の病変はAQP4抗体の免疫反応により引き起こされたものと考えている。その後も症例の集積を進めて、将来的には傍正中視床下部脱随における、2次性の過眠症の一つの疾患概念が確立できると考えている。(2)ナルコレプシーでの脳内鉄代謝とむずむず脚(RLS)/周期性四肢運動障害(PLM)の病態の検討:PLMの有病率はナルコレプシーでは25-50%と非常に高率に認められる。加えてRLS/PLMでは脳内の鉄イオンの減少が原因のひとつであり、髄液中のフェリチンが低値でトランスフェリンが高値と報告されている。PLMの合併の多いナルコレプシーでの、鉄代謝の変化を調べるためオレキシン欠損のナルコレプシー患者のCSFでフェリチン、トランスフェリン、鉄イオンの測定を行っている。現在のところ、フェリチンは健常群と差が無いが、トランスフェリンと鉄イオンはむしろ高値であり、その理由を含めて詳細に検討中である。(1)2次性の過眠症の病態検討と(2)ナルコレプシーでの脳内鉄代謝とむずむず脚の病態の検討(1)傍正中視床下部の脱髄性病変により2次性にオレキシン神経が障害された過眠症の報告は多くなされているが、なぜ視床下部の正中部が特異的に障害されるのかが非常に不可解であった。2004年にMSのサブタイプであるNMO(OSMS)に特異的に検出される自己抗体(NMO-IgG)が発見された。その後NMO-IgGの標的抗原は脳内の水分子チャネルであるアクアポリン4(aquaporin-4,AQP4)であることが見出された。Pittock(2006)らはNMO-IgG陽性患者の脳病変についても検討しており、間脳・視床下部と第四脳室周囲の病変の分布が、AQP4の高発現部位に一致すると報告している。1)2次性の過眠症の病態検討と(2)ナルコレプシーでの脳内鉄代謝とむずむず脚の病態の検討1)傍正中視床下部の脱髄性病変により2次性にオレキシン神経が障害された過眠症の報告は多くなされているが、なぜ視床下部の正中部が特異的に障害されるのかが非常に不可解であった。2004年にMSのサブタイプであるNMO(OSMS)に特異的に検出される自己抗体(NMO-lgG)が発見された。その後NMO-IgGの標的抗原は脳内の水分子チャネルであるアクアポリン4(aquaporin-4,AQP4}であることが見出された。Pittock(2006)らはNMO-lgG陽性患者の脳病変についても検討しており、間脳・視床下部と第四脳室周囲の病変の分布が、AQP4の高発現部位に一致すると報告している。
環太平洋海域におけるアマモ場生態系機能・サービスの地域変異性の解明

環太平洋のアマモ場の生態系機能と生態系サービスの地域変異性を生み出す要因を解明することを目的に、日本産マガキの養殖のために日本から多くの種が移入している北米西海岸のアマモ場を対象に調査・解析を行った。その結果、移入種よりもマガキ養殖そのものがアマモの生態系機能と生態系サービスの変化を生じさせている傾向が確認された。マガキは本来の生息地である日本周辺海域ではアマモ場に隣接してカキ礁を形成することが多く、アマモ場と物質循環面で相互作用していたことが知られている。本結果は、マガキが移入先の北米西海岸でもアマモ場との相互作用を形成している可能性を示唆している。我が国からの基盤種が多く侵入している北米西海岸のアマモ場生態系を対象に現地調査を行い、移入先での在来種との機能の違いや、移入元と移入先での環境の違いによる生態系機能の変異について、我が国で得られたデータと比較・統合解析することで、環太平洋全域を対象としたアマモ場生態系機能・サービスのマクロスケールでの変異、および局所的な環境変動や移入種等の要因による変異を解明することを目的としている。本年度はワシントン州およびカリフォルニア州北部を対象に現地協力者と共同調査を行った。まず、カリフォルニア北部では周囲にも移入種が全く侵入していないBodega Bay内に調査海域を選定した。次にワシントン州では日本からの主要移入種であるマガキ・アサリ・コアマモ・ガラモ類が多くの海域に侵入し現地で漁業対象となっていたことから、その漁業活動の中心であるWillapa Bay内に調査海域を選定した。次に両海域において、天然アマモ群落、移入種を含むアマモ群落を対象にアマモの形質・群落密度測定、小型無脊椎動物群集および魚類群集の採集を行った。これらのサンプルをデータ化し、海域内での動物の群集構造について比較解析を行った結果、Willapa Bayでは移入種がいる地点において、移入種がいない地点より小型無脊椎動物類および魚類ともに種数・現存量が多く、その傾向は移入種がいる潮間帯付近だけでなく潮下帯にも波及していることが明らかになった。しかしながら、海域間での移入種のいない地点の比較解析ではBodega Bayで圧倒的に種数・現存量ともに大きく、移入種の影響はスケールによって異なるという当初の仮説を支持する結果が得られた。ただし、両海域で分類群が大きく異なっていたことから、異なる種プール間の比較を行っている可能性も示唆された。次年度以降は他海域のデータを加え、種プールの違いを補正した具体的解析を行う予定である。本年度はカナダブリティッシュコロンビア州Tsawwassen Bay、ワシントン州Willapa Bay、オレゴン州Yaquina Bay、カリフォルニア州北部Bodega Bay、カリフォルニア州南部SanDiego Bayを対象に現地協力者と共同調査を行った。これらの調査海域のうち、Tsawwassen, Willapa, Yaquinaが日本からの主要移入種であるマガキ・アサリ・コアマモ類が侵入した海域であり、Bodegaが移入種が全く侵入していない海域、SanDiegoはホトトギスガイが侵入した海域となっている。すべての海域において、昨年度に引き続き天然アマモ群落、移入種を含むアマモ群落を対象にアマモ群落密度測定、小型無脊椎動物および魚類群集の採集を行った。また、各海域に日本からの主要移入種の分布状況に関して現場視察および文献等により情報収集を行った。その後、これらのサンプル・情報のデータ化を行うとともに、侵入種の分布状況について整理を行った。その結果、主要侵入種であるコアマモは北限・南限ともに、マガキ種苗による人為的導入海域を超え、自然分散により伸長していることが明らかとなった。また、マガキを導入した海域ほど動物群集の現存量が高いことに加え、日本とは別種で構成された生物群集であるにもかかわらず、類似した機能群構造を形成することが示唆された。過去に行われた日本から北米へのマガキ種苗輸出によって、我が国からの基盤種が多く侵入している北米西海岸のアマモ場生態系を対象に現地調査を行う。これら基盤種の移入先での在来種との機能の違いや、移入元と移入先での環境の違いによる生態系機能の変異について、我が国で得られたデータと比較・統合解析することで、環太平洋全域を対象としたアマモ場生態系機能・サービスのマクロスケールでの変異、および局所的な環境変動や移入種等の要因による変異を解明することを目的としている。本年度はカナダブリティッシュコロンビア州Discovery Islands(移入コアマモ分布北限付近)、Tsawwassen Bay、オレゴン州Coos Bay、カリフォルニア州北部Humboldt Bay(移入コアマモ分布南限)、カリフォルニア州南部SanDiego Bayを対象に現地協力者と共同調査を行った。これらの海域のうちSanDiego Bayを除く海域でマガキ養殖が行われている。すべての海域において、昨年度に引き続き天然アマモ場群落および移入種を含むアマモ群落を対象に、アマモ機能測定、小型無脊椎動物群集および魚類採集を行い、各海域において日本からの移入種の分布状況に関する現地視察及び情報収集を行った。

その後、データ化を行うとともに、生態系機能の指標となる生物群集構造、生態系サービスの指標となる魚類相と現存量について解析を行った。現時点での解析結果では、移入種による生態系機能の変化率は、“マガキ養殖量の規模"と“マガキ養殖の歴史の長さ“で異なる傾向が確認された。また、コアマモによる在来の生物群集構造や生態系機能・生態系サービスへの影響は南限よりも北限で大きい傾向が確認された。次年度にすべてのデータセットでの統合解析を行い、移入基盤種によるアマモ場生態系の変化についてまとめる予定である。過去に行われた日本から北米へのマガキ種苗輸出によって、我が国からの基盤種が多く侵入している北米西海岸のアマモ場生態系を対象に現地調査を行い、移入先での在来種との機能の違いや、移入元と移入先での環境の違いによる生態系機能の変異について、我が国で得られたデータと比較・統合解析することで、環太平洋全域を対象としたアマモ場生態系機能・サービスのマクロスケールでの変異、および局所的な環境変動や移入種等の要因による変異を解明することを目的としている。本年度は最後の調査地である太平洋北端のアラスカ州Kachemak湾のアマモ場を対象に、北米西海岸の他海域で確認されたマガキ養殖に起因する生態系機能の空間変異パターンに合致するかどうか、現地協力者と共同調査を行った。Kachemak湾は複数の小規模湾からなり、マガキ養殖が実施されている湾とされていない湾がある。双方の湾において、他海域と同様の手法でアマモ機能指標測定、小型無脊椎動物群集および魚類採集を行い、他海域のデータと統合し、生態系機能の指標となる機能群構造、生態系サービスの指標となる魚類相と現存量の空間変異に関するモデル解析を行った。その結果、アラスカ州でのマガキ養殖による生態系機能およびサービスの変化率は、他海域と同様にマガキ養殖量の規模及びマガキ礁の形成の有無によって説明されることが確認された。また、我が国のデータと比較を行うために、我が国のデータでマガキ養殖の規模およびマガキ礁の有無を説明変数とした生態系機能の空間変異モデルを作成したところ、北米西海岸における生態系機能の変異を説明するモデルとほぼ一致した。移入元と環境の異なる移入先であっても、マガキ礁が形成された海域ほど、植食者が優占する機能群構造から濾過食者が優占する機能群構造へ変化し、その変化によって高次の魚類群集の多様性・現存量がともに増加する傾向が確認された。環太平洋のアマモ場の生態系機能と生態系サービスの地域変異性を生み出す要因を解明することを目的に、日本産マガキの養殖のために日本から多くの種が移入している北米西海岸のアマモ場を対象に調査・解析を行った。その結果、移入種よりもマガキ養殖そのものがアマモの生態系機能と生態系サービスの変化を生じさせている傾向が確認された。マガキは本来の生息地である日本周辺海域ではアマモ場に隣接してカキ礁を形成することが多く、アマモ場と物質循環面で相互作用していたことが知られている。本結果は、マガキが移入先の北米西海岸でもアマモ場との相互作用を形成している可能性を示唆している。本年度は精力的に現地での野外調査を行うことにより昨年度の調査の遅れを取り戻すことができた。
東シナ海の花粉分析からみる40万年間の植生の温暖化応答と海流・モンスーンとの因果

過去に起きた温暖化時期においては海流やモンスーンの状態によって、日本の植生の温暖化応答が異なっていたことが明らかになってきている。本研究では、過去の海流とモンスーン変動が鋭敏に記録されている、東シナ海のIODP EXP.346の海洋堆積物を用いて40万年間の花粉分析を実施し、過去5回の氷期-間氷期変動における日本の植生の温暖化応答を解明する。さらに、花粉分析と大気・海洋変動の古環境プロキシの時系列データ間について、新手法Convergent Cross Mapping(CCM)を用いた因果解析を行い、温暖期の植生と海流・モンスーンとの因果関係を把握することを目的とする。
PTGSによる植物ウイルス耐性発現機構の解析

PTGS(Post-transcriptional gene silencing)が植物のウイルスに対する防御機構として働く分子機構を解明することを目的として、さまざまな病原性を示すポテックスウイルスの複数の系統の網羅的解析をおこなってきた。具体的には、ポテックスウイルス属のタイプ種であるジャガイモXウイルスの本邦産5系統(PVX-OS,-BS,-BH,-OG,-TO)を蒐集し全塩基配列を決定した。さらに、これら全塩基配列を決定したPVX5系統のうち、OS系統(輪状斑)とBS系統(無病徴)を用いてキメラウイルスを作成し、これらの病徴を決定するウイルスゲノム領域が複製酵素の1アミノ酸により決定されていることを明らかにした。本年度は、同様にポテックスウイルス属のオオバコモザイクウイルスのユリ分離株(Li1-Li6)を蒐集しその全塩基配列を決定した。さらに、このうちタバコ属植物Nicotiana benthamianaで病原性の顕著に異なる2分離株Li1(全身壊死)とLi6(無病徴)について、キメラウイルスを作製し、病徴決定因子がジャガイモXウイルスと同様に複製酵素の1アミノ酸により決定されていることを解明した。また、ウイルスの蓄積量は病徴の違いとは関連していないことを明らかにした。この両ポテックスウイルスにおける知見は、ウイルス複製酵素のわずかな変異によって病徴が大きく変化することを示しており、また両ポテックスウイルスともウイルスの蓄積量が病徴の違いとは関連していないことから、ウイルスと宿主の複雑な相互作用がPTGSの働きなどを左右し、ウイルスの病徴発現を決定している可能性を示唆している。PTGS(Post-transcriptional gene silencing)は植物においてウイルスに対する防御機構として働いていることが明らかになりつつある。しかしPTGSが植物ウイルスの病原性発現に関与する分子機構については未解明の部分が多い。そこで本研究では、非常に多様な病原性と宿主範囲を持つポテックスウイルス属に着目した。病原性の異なるポテックスウイルスの系統を蒐集したうえで、ゲノムにおける病原性決定因子を特定し、病原性の発現における宿主因子との相互作用の機構を解明し、さらにその病原性の発現にPTGSが関与する分子機構を解明することを目的としている。まずさまざまな病原性を示すポテックスウイルスの複数の系統の網羅的解析を目的として、ポテックスウイルス属のタイプ種であるジャガイモXウイルスの本邦産5系統(PVX-OS,-BS,-BH,-OG,-TO)を蒐集し、そのタバコにおける病原性を解析した。5系統はタバコにおいてそれぞれ、植物の壊死が関わると考えられる輪状斑(PVX-OS)、PTGSが関与していると考えられるモザイク(PVX-BH)、無病徴(PVX-BS,-OG,-TO)という明確に異なった病徴をあらわすことがわかった。またこれら5系統のPVXよりウイルスRNAを抽出、cDNAを合成し、シークエンスによって全塩基配列を決定した。その結果、これら5系統は互いに非常に高い相同性を持ち、既に報告されているPVXのうち、南米系統に比べてヨーロッパ系統と、より相同性が高いことがあきらかとなった。以上の結果を、論文としてまとめ発表した。5系統間の高い塩基配列の相同性にも関わらず、前述のように非常に異なった病徴を発現することより、このPVX-タバコの系は病原性決定におけるPTGSの分子機構を解析していく上で非常に有用なモデル系であると考えられた。PTGS(Post-transcriptional gene silencing)が植物ウイルスに対する防御機構として働く分子機構を解明することを目的として、さまざまな病原性を示すポテックスウイルスの複数の系統の網羅的解析をおこなってきた。具体的には、ポテックスウイルス属のタイプ種であるジャガイモXウイルスの本邦産5系統(PVX-OS,-BS,-BH,-OG,-TO)を蒐集し、そのタバコにおける病原性を解析するとともに全塩基配列を既に決定した。その結果、これら5系統は互いに非常に高い相同性を持ち、既に報告されているPVXのうち、南米系統に比べてヨーロッパ系統と、より相同性が高いことが明らかとなった。本年度は、これら全塩基配列を決定したPVX5系統のうち、OS系統(輪状斑)とBS系統(無病徴)を用いてキメラウイルスを作成し、これらの病徴を決定するウイルスゲノム領域が複製酵素の1アミノ酸により決定されていることを明らかにした。またこの実験において、両系統のウイルス蓄積量には差がなく、病徴発現にはウイルスの蓄積量が関与していないことも明らかとなった。また、この病徴決定因子の解析と平行して、人工的にPVXの感染阻害を起こさせるような系を構築するとともに、感染阻害の効果が標的とするウイルスゲノム領域によって異なることを見いだした。この手法は、PTGSによる植物ウイルスへの防御機構を簡便に再現する系として、そのメカニズムの解明やより強力な感染阻害効果を示す耐性植物の作出に寄与するものと考えられる。以上の結果は、全て論文として発表した。

さらに、このうちタバコ属植物Nicotiana benthamianaで病原性の顕著に異なる2分離株Li1(全身壊死)とLi6(無病徴)について、キメラウイルスを作製し、病徴決定因子がジャガイモXウイルスと同様に複製酵素の1アミノ酸により決定されていることを解明した。また、ウイルスの蓄積量は病徴の違いとは関連していないことを明らかにした。この両ポテックスウイルスにおける知見は、ウイルス複製酵素のわずかな変異によって病徴が大きく変化することを示しており、また両ポテックスウイルスともウイルスの蓄積量が病徴の違いとは関連していないことから、ウイルスと宿主の複雑な相互作用がPTGSの働きなどを左右し、ウイルスの病徴発現を決定している可能性を示唆している。