hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
各種通信路におけるＬＤＰＣ畳込み符号の能力評価と性能改善に関する研究

LDPC畳込み符号は,低密度のパリティ検査行列を畳込み符号の構造を持たせて設計する誤り訂正符号である.そのような符号の設計方法によって優れた復号特性が得られる.本研究では,各種通信路における能力評価のためのパラメータ(最小自由距離,重み分布)を高速に計算する方法を開発する.LDPC畳込み符号のグラフ構造と代数構造を統合的に活用し,効率的な計算法を実現する.さらに,その能力評価に基づき,LDPC畳込み符号の性能改善を検討する.低密度パリティ検査(LDPC)畳込み符号は畳込み符号の検査行列を低密度にして設計される誤り訂正符号であり,反復復号法によって復号することで優れた復号特性を示す.2元対称通信路や加法的白色ガウス雑音(AWGN)通信路における誤り訂正符号の性能は,重み分布(ハミング重みに対する符号語数の分布)によって評価できるが,拘束長の大きいLDPC畳込み符号の重み分布を求めることは計算量的に困難になる.平成25年度は,昨年度に開発した擬巡回符号に基づいて構成されるLDPC畳込み符号の重み分布計算方法について,計算量評価を行い,有効性の確認を行った.また,より一般的な符号構造をもつ時変LDPC畳込み符号について重み分布の評価を行った.時変LDPC畳込み符号の評価では,特定の符号化率において最小自由距離が大きくならないことを示した.最小自由距離は2元対称通信路やAWGN通信路におけるLDPC畳込み符号の性能評価に利用できることから,この結果より,特定の符号化率では拘束長を大きくしても,性能の改善は期待できないことが分かった.この研究成果は,国内学会および研究会で発表し,論文誌に投稿中である.LDPC畳込み符号は,低密度のパリティ検査行列を畳込み符号の構造を持たせて設計する誤り訂正符号である.そのような符号の設計方法によって優れた復号特性が得られる.本研究では,各種通信路における能力評価のためのパラメータ(最小自由距離,重み分布)を高速に計算する方法を開発する.LDPC畳込み符号のグラフ構造と代数構造を統合的に活用し,効率的な計算法を実現する.さらに,その能力評価に基づき,LDPC畳込み符号の性能改善を検討する.低密度パリティ検査(LDPC)畳込み符号は畳込み符号の検査行列を低密度にして設計される誤り訂正符号であり,反復復号法によって復号することで優れた復号特性を示す.2元対称通信路や加法的白色ガウス雑音(AWGN)通信路における誤り訂正符号の性能は,重み分布(ハミング重みに対する符号語数の分布)によって評価できるが,拘束長の大きいLDPC畳込み符号の重み分布を求めることは計算量的に困難になる.平成24年度は,LDPC畳込み符号の重み分布を効率的に計算する方法を開発した.特に,擬巡回符号に基づいて構成されるLDPC畳込み符号に対して,その検査行列の構造的特徴に着目し,拘束長が小さく,かつ符号語の距離構造が等価な符号の検査行列へ変換する方法を提案した.この方法を用いることで,LDPC畳込み符号の重み分布を求めるための計算量を削減でき,これまで計算が困難であると予想されていた拘束長が大きなLDPC畳込み符号の重み分布を求めることが可能になった.さらには,提案した検査行列の変換方法について,計算量削減の効果を数値実験と理論的解析の両面から考察した.低密度パリティ検査(LDPC)畳込み符号は畳込み符号の検査行列を低密度にして設計される誤り訂正符号であり,反復復号法によって復号することで優れた復号特性を示す.2元対称通信路や加法的ガウス雑音(AWGN)通信路における誤り訂正符号の性能は,重み分布(ハミング重みに対する符号語数の分布)によって評価できるが,拘束長の大きいLDPC畳込み符号の重み分布を求めることは計算量的に困難になる.平成26年度は,多元LDPC符号の最小距離および最小距離付近の重み分布を求めるアルゴリズムを開発した.さらに,その計算アルゴリズムを実装し,いくつかの符号に対して数値実験を行い,評価を行った.また,通信路としてハードディスクなどの記録装置の読み取りをモデル化したシンボルペア通信路を対象にして,そのような通信路で生起するペア誤りを訂正する復号法を検討し,復号能力を調査した.この研究成果は,国内学会および国際会議で発表した.情報通信工学当初の研究計画では,平成25年度はLDPC畳込み符号のStopping Set分布を求める方法を開発し評価する予定であったが,この研究を先送りして,時変LDPC畳込み符号の重み分布を計算する方法の開発を行った.この理由は,一般的な符号構造をもつ時変LDPC畳込み符号のStopping Set分布計算法を開発するための事前研究として,その符号の重み分布計算法を開発する必要があったからである,この重み分布計算法の研究成果によって,これまで計算が困難であると予想されていた拘束長が大きなLDPC畳込み符号の能力評価が可能になった.LDPC畳込み符号のStopping Set分布を求める方法は,重み分布計算法をベースにして開発できるため,重み分布計算の計算量削減法を,Stopping Set分布を求める方法に拡張する予定である.当初の研究計画では,平成24年度はLDPC畳込み符号のStopping Set分布を求める方法を開発する予定であったが,この研究を先送りして,LDPC畳込み符号の重み分布を計算する方法の開発を行った.この理由は,LDPC畳込み符号の重み分布計算の計算量削減について新しい方針が見い出せたからである.この重み分布計算法の研究成果によって,これまで計算が困難であると予想されていた拘束長が大きなLDPC畳込み符号の重み分布を求めることが可能になった.

LDPC畳込み符号のStopping Set分布を求める方法は,重み分布計算法を基にして開発できるため,重み分布計算の計算量削減法を,Stopping Set分布を求める方法に拡張する予定である.平成25年度は,一般的な符号構造をもつ時変LDPC畳込み符号の重み分布計算方法を開発し,最小自由距離の評価を行った.この方法を拡張し,時変LDPC畳込み符号の最小サイズStopping SetおよびStopping Set分布を求める方法を開発する.平成25年度に開発したLDPC畳込み符号の重み分布計算法を拡張し,計算量を削減したStopping Set分布の計算量を開発する.また,いくつかのLDPC畳込み符号に対して,本研究を通して開発した手法を適用し,重み分布およびStopping Set分布を求め,2元消失通信路,2元対称通信路,AWGN通信路などの各種通信路におけるLDPC畳込み符号の性能を評価する.平成24年度はLDPC畳込み符号の重み分布を求める方法を開発した.この方法を拡張し,LDPC畳込み符号の最小サイズStopping SetおよびStopping Set分布を求める方法を開発する.Stopping Setは2元消失通信路において復号誤りの要因となる復号器の入力パターンであり,Stopping Setを用いることで2元消失通信路におけるLDPC畳込み符号の性能が評価できる.しかし,重み分布と同様,拘束長の大きいLDPC畳込み符号のStopping Setを求めることは計算量的に困難になる.平成24年度に開発したLDPC畳込み符号の重み分布計算法を拡張し,計算量を削減したStopping Set分布の計算法を開発する.また,平成24年度の研究では擬巡回符号に基づいて構成されるLDPC畳込み符号を対象としたが,他の設計法によって構成されるLDPC畳込み符号,特に,復号特性が良いことが実験的に示されている周期的時変LDPC畳込み符号へも対象を広げ,能力評価手法の開発を進める.さらに,いくつかのLDPC畳込み符号に開発した手法を適用し,Stopping Set分布を求め,それらのLDPC畳込み符号の2元消失通信路における性能を評価する.平成25年度は,国際学会での研究成果発表が無かったため,当初予定していた旅費使用額が少なくなった.現在,平成25年度の研究成果を,国際学会および論文誌に投稿しており,それらが採録された場合,旅費,掲載料として次年度に使用する予定である.平成26年度は,各種通信路におけるLDPC畳込み符号の性能を評価するために,計算サーバを複数台購入し,ネットワークで接続して,数値実験環境を構築し,それを用いて数値実験を行う.この実験を効率的に進めるために,計算サーバを複数台追加する必要がある.また,これまでの研究成果を国内・国外の学会で発表するために,参加費,旅費が必要になる.さらには,本研究を通して行った研究成果を論文誌に投稿するため,採録が決定したとき,その掲載料が必要になる.平成25年度は,LDPC畳込み符号のStopping Set分布を計算する手法を開発するために,計算サーバを複数台購入して,数値実験環境を構築し,それを用いて数値実験を行う.
簡易全天日射計測のための波長選択式日射計の開発と各地フィールドテスト

短波長に分光感度を有する太陽電池を用いたPVアレイ日射計を製作し,そのフィールドテストを実施した。その結果,PVアレイ日射計の出力は従来型日射計で計測した日射強度に対して線形性を有することがわかった。また,PVアレイ日射計の出力は部分的な影の影響を受けないことを確認した。これらの特性から,温室を利用する施設園芸へのPVアレイ日射計の応用が期待できる。民生施設や農業現場における日射量や気温などの気象センシングの重要性が高まっている。民生施設においては,気象によって変化する電力・熱需要を賄うエネルギーシステムを気象に応じて制御することでエネルギーコストを低減できる。また,農業用温室においては,気象の変動に即応した温室環境の制御により,作物の生長と経済性とを両立させることが可能となる。しかしながら,今日の日射計は高価なものが多く,気象計測そのものを目的とする分野以外への普及は進んでいない。本研究では,農業をはじめとするさまざまな分野での日射データ利用を可能とするために,安価な日射計を開発することを目的としている。平成20年度には,従来の日射計のようにサーモパイルをセンサとして用いるのではなく,安価な太陽電池をセンサとして用いた新型日射計を試作した。また,この新型日射計は,常に建材・資材の影が発生している農業用温室の内部でも使用できるよう,センサ部の一部に影が発生してもその影響を受けない機能を備えている。平成20年12月からは,試作新型日射計のフィールド試験を豊橋技術科学大学および愛知県農業総合試験場の実験用温室にて実施中である。また,各研究機関で取得している各種気象データを共有するデータサーバ構築作業を進めている。今日,主流となっている日射計は,受光板の温度差を用いて日射を測定する熱電堆型日射計である。熱電堆型日射計は,計測精度が高いが非常に高価であり,気象科学分野以外には普及しているとはいえない。近年,センサに安価な半導体素子を用いた日射計や,太陽電池をセンサとして用いた日射計などが提案され,日射計の低価格化が試みられている。低価格な日射計が求められる背景には,日射計測の重要性が,気象科学分野のみならず,太陽エネルギーの有効利用や省エネルギーの観点からも高まってきていることなどがある。平成20年度には,バイパスダイオードを備えた太陽電池アレイを日射センサとして用いることで,部分的に発生する影の影響を受けにくい太陽電池アレイ型簡易日射計(PV-array-type simple pyranometer;PVアレイ日射計)を試作した。また,フィールド試験により,試作PVアレイ日射計の計測特性を評価した。この新型日射計は,常に建材・資材の影が発生している農業用温室の内部でも使用できるよう,センサ部の一部に影が発生してもその影響を受けない機能を備えている。平成20年度から平成21年度にかけて,岐阜高専,舞鶴高専,豊橋技術科学大学,および愛知県農業総合試験場の実験用温室においてPVアレイ日射計の長期フィールド試験を継続中である。また,各研究期間で取得している各種気象データを共有するデータサーバ構築作業を進めている。低価格な目射計が求められる背景には,日射計測の重要性が,気象科学分野のみならず,太陽エネルギーの有効利用や省エネルギーの観点からも高まってきていることなどがある。本研究では,平成20年度から平成21年度にかけて,日射センサとして短波長光に感度を有する太陽電池を用い,バイパスダイオードを備えることで部分的に発生する影の影響を受けにくい太陽電池アレイ型簡易日射計(PVアレイ日射計)を試作した。また,岐阜高専,津山高専,舞鶴高専,および豊橋技術科学大学においてフィールド試験を実施した。平成22年度には,フィールド試験を継続し,PVアレイ日射計の計測値の線形性および温度特性を確認した。その結果,PVアレイ日射計は従来型日射計と同等の線形性を有し,季節による温度変化の影響も限定的であることを確認した。また,各種気象観測データを集約する気象データサーバを岐阜高専,津山高専,および豊橋技術科学大学において構築・整備した。
成人T細胞白血病ウイルスキャリア妊婦より出生した児の栄養法に関する検討

今回われわれは南九州地域において、3年間におよぶHTLVーI母児感染サ-ベイランスを行ない、以下のような成績を得た。この期間にHTLVーI抗体スクリ-ニングを受けた妊婦数は17,873名で、最終的に967名がキャリアと確定された。キャリア妊婦より出生しフォロ-アップ中の児の総数は701名で、1年以上経過している症例は、人工栄養哺育児196名、母乳哺育児35名で、そのうち30名が母乳摂取期間が平均2.5カ月の短期母乳哺育児である。抗体陽転率は人工栄養哺育児では6.6%(13/196)、母乳哺育児では11.4%(4/35)であった。さらに短期母乳哺育児の抗体陽転率は6.7%(2/30)で、長期母乳哺育児での抗体陽転率40.2%(2/5)に比べて低い傾向にあった。また人工栄養哺育児でも抗体陽転したことは、非母乳性HTLVーI感染が存在することを示唆している。さらに、短期母乳哺育児の抗体陽転率6.7%と人工栄養哺育児の抗体陽転率6.6%には差がみられず、両者の感染リストはあまり変わらない可能性が考えられる。2.Retrospective調査Prospective調査での出生児の同胞で、2歳以上の203例を対象とした。全員母乳栄養で、輸血歴、手術歴はなかった。母乳摂取期間を3カ月おきに区切ってみると、生後6カ月を境として感染率に明らかな差がみられたことにより、母乳摂取期間を6カ月以下と7カ月以上の2群に分けて検討した。すなわち6カ月までの短期母乳哺育児の抗体陽転率は4.5%(3/67)であり、7カ月以上の長期母乳哺育児の14.0%(19/136)に比べて有意に低かった以上のサ-ベイランス結果から、短期間の母乳哺育は経母乳HTLVーI母乳感染のリスクを減らす可能性が示唆された。鹿児島県における妊婦7370名での抗HTLV-1抗体スクリ-ニングの結果、抗体陽性者は387名で陽性率5.3%であった。地域別の抗体陽性率は3.58.5%と幅があり、地域差が認められた。HTLV-1キャリア妊婦より出生した児で、平成元年8月31日までにフォロ-アップを開始した児は375名である。栄養法の内訳は人工栄養児327名、母乳栄養児(混合栄養を含む)41名、不明7名である。キャリア妊婦より出生した児の移行抗体と思われる抗体は生後39カ月までに消失した。そして1年以上追跡し得た児は100名(人工栄養児91名、母乳栄養児9名)であり、移行抗体消失後抗HTLV-1抗体が陽転した児は4名でいずれも人工栄養児でその陽転率は4.4%である。母乳栄養児からの陽転例は現在のところない。次にキャリア妊婦より出生した同胞の血清抗体検査結果と授乳期間の相関を検討した。対象は母乳栄養であった2歳以上の同胞135例で、全員輸血暦、手術暦はなかった。これらについてその授乳期間を16カ月と7カ月以上の2軍に分けて検討してみると、前者での抗体陽性率は4.2%後者では16.1%であり、両群に有意差が認められた(P<0.005)。このことは母乳摂取期間がHTLV-1の感染に何らかの影響を及ぼしている可能性を示唆する。

また、母乳摂取期間16カ月群での抗体抗体陽性率4.2%は、人工栄養児での抗体陽性率4.4%と大差がないことから、短期母乳摂取児におけるHTLV-1の感染リスクは人工栄養児のそれとあまり変わらないものであるようにおもわれるが、今後さらに検討の必要がある。〔目的〕HTLVー1の母児感染での児のキャリア化は一様でなく,その一つの要因として母乳摂取期間が関与していると思われる。我々は母乳哺育を希望する場合は短期間の授乳を勧めているが,今回短期母乳哺育児を含めた栄養法別のHTLVー1感染リスクについて検討した。〔方法〕(1)確認試験陽性のものをキャリア妊婦とし,その出生児を追跡し栄養法別のHTLVー1抗体(抗体と略す)陽転率をみた。(2)キャリア妊婦の既に出産している同胞の抗体検索を行い,母乳摂取期間とキャリア化率を検討した。〔成績〕1987年7月よりのスクリ-ニング成績は,14537名中キャリア妊婦は780名(5.4%)であった。キャリア妊婦より出生し経過観察中の児は1990年12月31日現在570名で,人工栄養児466名,母乳哺育児の104名(混合栄養54名,凍結母乳2名を含む)である。1年以上経過例は,人工栄養児151名,母乳哺育児26名であり,そのうち23名が母乳摂取期間が平均2.5カ月の短期母乳哺育児である。抗体陽転率は人工栄養児9/151(6.0%),母乳哺育児2/26(7.7%),短期母乳哺育児1/23(4.3%)であった。次に児の同胞で1歳以上の母乳哺児228名の抗体陽転率と母乳摂取期間との関係は,母乳摂取期間7カ月未満では3/85(3.5%),7カ月以上では22/143(15.4%),で,両群の陽性率には有意差(p<0.01)が確められた。〔結論〕現在追跡中の短期母乳哺育児の抗体陽転率4.3%は7カ月以上母乳摂取児の15.4%に比べやはり低い傾向がみられた。(2)人工栄養児での抗体陽転率は6.0%であり,非母乳性のHTLVー1感染が示唆された。また短期母乳哺育児の抗体陽転率4.3%とは有意差がないことより,両者での感染リスクはあまり変わらないように思われる。南九州地域におけるHTLVーI母児感染サ-ベイランス成績(1987.7.11991.6.30)について報告する。この期間にHTLVーI抗体スクリ-ニングを受けた妊婦数は16,283名で、最終的に885名がキャリアと確定された。キャリア妊婦より出生しフォロ-アップ中の児に総数は638名で、1年以上経過している症例は、人工栄養哺育児177名、母乳哺育児30名で、そのうち26名が母乳摂取期間が平均2.5カ月の臨期母乳哺育児である。抗体陽転率は人工栄養哺育児では5.6%(10/177)、母乳哺育児では6.6%(2/30)であった。さらに短期母乳哺育児の抗体陽転率は3.8%(1/26)で、長期母乳哺育児での抗体陽転率25.0%(1/4)に比べて低い傾向にあった。また人工栄養哺育児でも抗体陽転したことは、非母乳性HTLVーI感染が存在することを示唆している。これに関してはPCR法により、キャリア妊婦より出生した児の臍帯血リンパ球中のHTLVーIウイルスゲノムを検索し興味ある結果を得ている。今回検討した臍帯血48例中3例にHTLVーIウイルスゲノムを検出し、その検出率は6.3%であった。しかしPCR陽性であった3例中追跡できた2例は人工栄養哺育であったが、その後いずれも陰性化し抗体価の再上昇も認めていない。これらのことから以下のことが明らかとなった。(1)短期母乳哺育児は長期母乳哺育児に比べて、感染リスクが低い傾向にあった。さらに短期母尼哺育児の抗体陽転率3.8%と人工栄養哺育児の抗体陽転率5.6%には差がみられず、両者の感染リスクはあまり変わらない可能性が考えられる。
熊本地震における＜学校再開プロセス＞の記録化と活用－失敗学の視点から－

今年度の研究実績として以下の三つをあげる。第一に、追加調査の実施である。昨年度の学校調査に引き続き、学校再開プロセスにおける行政側からの声を拾うために、関係者への調査を実施した。当時の熊本市教育委員会次長を務めていた関係者からの協力を得て、インタビューとともに関連資料を収集し、危機対応の詳細を整理することによって学校側との意見齟齬や葛藤に関して検討することができた。第二に、全国学会における研究成果の発信である。まず日本教育経営学会第58回大会(6月、鳴門教育大学)において、地震発生から避難所開設までの学校再開プロセスに関する共同発表を行った。特に、「記録と記憶」に焦点を当てて、従来の教育経営学における震災研究の分析枠組みを問い直し、調査データとして一次資料が持つ意義を検討した。次に日本教育行政学会第53回大会(10月、静岡大学)においては避難所開設から授業再開までの期間を対象に、学校を避難所とする場合の教員の役割や地方教育行政の課題について発表した。フロアからは本研究の独自性と知見の有用性、今後の発展可能性に関する質疑がなされ、分析の精緻化及び他の学問分野における視点を検討することの必要性から、今後の課題を導きだすことができた。第三に学際研究の取組みである。地震工学や建築計画学、環境心理学を専門とする教員や院生たちとともに「災害と学校」をテーマとして熊本震災に関するお互いの研究を紹介しつつ、知見を共有する多分野連携研究会の場を開いた。具体的には、「連続した2回の地震」「局所的な被害」といった熊本震災の特徴を対象に学校の被害を研究している建築学の研究室とともに、各自の研究成果を共有し、熊本地震の記録と記憶を伝承することの社会科学的な意味について深く議論することができた。今年度は、収集してきた一次資料(記録)をアーカイブしつつ、それを地域別・学校別・時期別に整理したうえで、そこから見えてきた教育行政と学校、地域住民の間における葛藤や、教員の役割に対するジレンマなどを明らかにし、従来の分析枠組みでは捉えきれなかった個々人の記憶を拾い、それらを関連学会で報告・共有していくことを第一の目的としていた。全国学会での共同発表及び学内の多分野連携研究会での研究報告を行い、以上の目的を達成することができた。特に、先行研究において不十分であった震災の「初期対応」に関する一次・二次資料と関係者からの意見を収集できた点は、大きな成果として取り上げられる。また、国内だけではなく、海外での研究発表も実施した。韓国の公州大学校師範大学で開催された九州大学との第7回教育研究国際フォーラムにおいてポスター研究発表を行い、日本の事例を紹介するとともに、そこから得られた研究的・実践的知見を共有することができた。このような取組みは、日本に比べ比較的に震災の少ない海外地域における研究発信という重要な意味を持ち、震災の記憶と記録の保存という本研究の第一の目的とも繋がる。さらに、多分野連携の学際研究が順調に進んでおり、学校の危機管理に対する他の学問分野での研究成果を参考にしつつ、教育学ひいては社会科学の領域において本研究が持つ意味を問うことができた。九州大学の人間環境学府が取り組んでいる多分野連携研究会は本研究を進めていくうえで、多大な刺激を与えてくれている。特に、建築学の分野における研究視点と科学的な研究方法・調査手法の設定に関する情報を獲得することができ、当初の計画以上に研究動向の把握及び学際的視点が充実してきたところである。今後は以下の二つの柱で研究課題を進めていく。第一に、国内外の学会における研究成果の発信・共有である。調査の報告という第一段階から、学際研究としての成果を報告する段階に入り、多分野連携の成果とそこから導きだされた知見を日本教育経営学会、日本教育行政学会などの全国学会において引き続き発信していく予定である。6月に開催される日本教育経営学会第59回大会においては「熊本地震における学校再開プロセス他分野研究の動向と教育経営学的アプローチの可能性」をテーマとし共同研究発表を実施する。現在、その先行研究を整理しているところである。このような研究成果の発信は、それ自体が震災の記憶の保存に繋がる意味を持っている。また、今年度は韓国教育行政学会における研究発表も予定している(2019年5月、韓国中央大学校)。特に今年は教育行政学会、教員教育学会、教育財政学会、教育政治学会、教育法学会など、韓国国内の教育関連学会が共同に主催する大規模の学会が開かれる予定であり、そこでの研究発表は日本の事例を紹介することにとどまらず、国際比較の視点から多様なアドバイスを受けることが可能となり、研究のさらなる発展が予想される。第二に、学際研究の推進である。特に建築学、環境心理学、都市計画学など他の学問分野との連携を図り、関連研究者からの協力を得て、引き続き多分野連携研究を進めていく予定である。お互いの研究紹介や報告だけではなく、たとえば建築学の研究室が行っている実地調査に同行させてもらうように要請をしたり、長年、震災の記憶に関する研究をなされてきた心理学の専門家へのインタビュー調査等を行ったりして、最終的には共著の研究論文としてまとめ、社会的に発信していくことも視野にいれて協議している。本年度の研究実績として以下の3つをあげる。まず、調査データの収集にあたって、熊本市教育委員会からの協力を得て、市内で最も被害が大きかった東区に所在する4つの小中学校に訪問し、ヒアリング調査を実施するとともに、震災当時の状況が書かれているメモや日誌などの1次資料を収集することができた。

ヒアリング調査の具体的な内容としては、各学校の特徴を把握したうえで、地震発生時の初期対応から避難所運営、学校再開までの時間軸に沿って管理職へのインタビューを行い、危機発生時にどのような初期対応を行っていたのか、また避難所運営において外部との連携を含め、いかなる組織体制を図っていたのか等の情報を記録化した。次に、学際的な研究の推進のために、多分野連携プログラム「通学路研究」の一環として「災害と通学路の安全」研究会を企画した。その準備段階において、同大学院の学術協力研究員を熊本益城町に派遣させ、事前に学校関係者や町教育委員会関係者との打ち合わせを行うことにより、調査対象との関係を構築した。研究会では、益城町に所在する小中学校の管理職を招き、地震発生後から現在まで、通学路の安全を確保するためにどのような取り組みが行われているのかについて報告してもらい、教育学研究者だけではなく、建築学や心理学など他分野の研究者や院生たちも巻き込みながら、意見を共有することができた。さらに、以上の研究会で収集した情報を踏まえ、益城町に所在する6つの小中学校に訪問し、ヒアリング調査を実施した。調査の基本的枠組みは、市内で行ったものと同様であるが、その地理的条件や地域との関係性、また校長のリーダーシップスタイルによって生じる違いがうかがえ、管理職という立場から次々と多様な判断に迫られながら、各自がどのような「知見」に基づいて意思決定を行っていたのかを明らかにすることができた。初年度として予定していた研究組織体制づくりと、追跡調査のための調査対象との関係構築、及び複数事例へのヒアリング調査を実施することができた。まず、資料の収集面において、個人の震災「体験」を共有可能な「経験」に昇華させるためには、当事者の「記憶」を可能な限り分厚く「アーカイブ」することが必要であり、本年度は、ただ関係者へのインタビューデータを蓄積するだけではなく、震災当時のメモや日誌などの多量な1次資料を収集し、アーカイブすることができた。このような作業を通じて、学校再開までのプロセスの中で、当事者がその瞬間、何を考え、どのように行動したのかを検討し共有することが可能となり、今後、学校の危機対応において有益な「知見」として活用できると考える。次に、調査面においては、熊本市内だけではなく、次年度からの調査を予定していた益城町の小中学校へのヒアリング調査、さらに町教育委員会の関係者へのインタビューも行うことができ、当初の計画を上回る複数の事例調査が可能であった。その中で、避難所として機能できなかった事例における<学校再開プロセス>の意味付けを問い直す必要性が生じ、その新たな枠組みの設定を講じた。また、町教育委員会からのインタビューデータを分析することによって、行政側の危機対応の詳細を整理することができ、理論分析枠組みを構築するにあたって有益な、期待以上の知見を得た。さらに、学術面においては、多分野連携研究会の場を開き、「通学路」を一つの切口として用いることによって、震災から「日常を取り戻す」ことの意味と、地域に子どもの姿を示す場としての通学路の役割を確認するとともに、地域における「学校再開」の意味を問い直すことができた。
グリオーマに対する5-アミノレブリン酸併用放射線照射における免疫機序の解明

本研究では、悪性脳腫瘍における術中蛍光診断で既に臨床応用されている光感受性物質である5-aminolevulinic acid(以下5-ALA)と放射線照射併用による腫瘍細胞傷害機序の解析、特に免疫細胞であるマクロファージやミクログリアの関与を解明し、新規治療へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。最初にマウスを使用した脳腫瘍モデルを作製し、5-ALA併用放射線照射の評価を行った。C3H/HeNマウスにマウスグリオーマ細胞株(RSV-M)を使用し皮下腫瘍モデルを作成した。皮下腫瘍の定着を認めたのち、PBS溶液で溶解した5-ALA(100mg/kg)をマウスに経口投与し、数時間後に放射線照射(全身照射1Gy)を行った。これらの治療を5日間連続して施行した。無治療のコントロール群、5-ALA投与群、放射線照射群、5-ALA+放射線照射群の4群に分類し経時的に腫瘍サイズの評価を行った。腫瘍サイズの長径と短径から推定腫瘍体積を算出し腫瘍の増殖経過を評価した。またマウスの運動量や体重測定にて放射線照射による有害事象の有無を評価した。放射線照射群で腫瘍増殖が抑制され、さらに5-ALAを加えた5-ALA+放射線照射群で腫瘍増殖抑制が著明であった。経過中に明らかな体重減少があるマウスは放射線照射による有害事象と判断し、研究対象からは除外することとした。脳腫瘍皮下腫瘍モデルによるin vivo実験にて5-ALAを投与することによる腫瘍増殖抑制傾向のあることを確認できた。C3H/HeNマウスにマウスグリオーマ細胞株(RSV-M)を使用した皮下腫瘍モデルに5-ALAの投与(100mg/kg)、放射線照射(全身照射1Gy)を行ない腫瘍の増殖抑制効果を認めたため、免疫応答の作用機序を解明するために、免疫担当細胞であるマウス腹腔マクロファージを使用したin vitro実験を施行した。チオグリコレートで誘導したC3H/HeNマウスの腹腔マクロファージを培養し、5-ALA(0.1mM1mM)で処置し、数時間培養後(12h18h)にマクロファージから産生されるTNF, IL-6, IL-10, IL-12, TGF-beta, prostaglandinE2の産生量を測定した。マクロファージを活性化させるため、LPSでの刺激を行った。5-ALAにより、抗腫瘍性サイトカインであるTNFの産生が増強し、さらに免疫抑制因子であるprostaglandinE2は抑制される結果であった。この結果は5-ALAがマクロファージに対して腫瘍増殖抑制効果をもたらす一つの機序であると考えられる。予定通り進展している。5-aminolevulinic acid(以下5-ALA)は悪性神経膠腫において術中蛍光診断で既に臨床応用されている光感受性物質である。5-ALAと放射線照射併用による腫瘍細胞傷害機序の解析、特に免疫細胞であるマクロファージやミクログリアの関与を解明し、新規治療へと展開するための研究基盤を確立することを目的とする。前年度までの研究でC3H/HeNマウスにマウスグリオーマ細胞株(RSV-M)を使用した皮下腫瘍モデルを作成し5-ALAの経口投与(100mg/kg)、放射線照射(全身照射1Gy)を行ない腫瘍の増殖抑制効果を認めたため、今年度はin vitro実験系での免疫応答の作用機序を解析した。5-ALAを処理したC3H/HeNマウス腹腔マクロファージとグリオーマ細胞株(RSV-M)をセルカルチャーインサートを使用し共培養を行い、MTTアッセイにてグリオーマ細胞傷害活性を評価すると、5-ALA濃度依存的にグリオーマ細胞傷害活性を認めた。これらの傷害活性には前年度までに証明した5-ALAによるマクロファージからの抗腫瘍性サイトカインであるTNFの産生増強と免疫抑制因子であるプロスタグランジンE2産生抑制が関与していると考えられる。さらに私たちは過去にグリオーマの可溶性因子によりマクロファージからのプロスタグランジンE2の産生が増強されることを報告してきた。腫瘍に対する免疫療法を確立させるには、この免疫抑制機構を解明し制御することが必要と考えており、過去の実験系でも5-ALAを使用することによりマクロファージからのプロスタグランジンE2産生の増強が抑制される結果を得た。前年度までの研究でC3H/HeNマウスにマウスグリオーマ細胞株(RSV-M)を使用した皮下腫瘍モデルを作成し5-ALAの経口投与(100mg/kg)、放射線照射(全身照射1Gy)を行ない腫瘍の増殖抑制効果を認めた。さらに、in vitro実験系での免疫応答の作用機序を解析した。5-ALAを処理したC3H/HeNマウス腹腔

マクロファージとグリオーマ細胞株(RSV-M)をセルカルチャーインサートを使用し共培養を行い、MTTアッセイにてグリオーマ細胞傷害活性を評価すると、5-ALA濃度依存的にグリオーマ細胞傷害活性を認めた。これらの傷害活性には5-ALAによるマクロファージからの抗腫瘍性サイトカインであるTNFの産生増強と免疫抑制因子であるプロスタグランジンE2産生抑制が関与していると考えられる。その他の免疫抑制因子であるIL-10やTGF-betaの産生量は5-ALAによる影響を受けなかった。腫瘍に対する免疫療法を確立させるには、プロスタグランジンE2がもたらす免疫抑制機構を解明し制御することが必要と考えた。プロスタグランジンE2の合成酵素であるCOX-2とmPGES-1の発現が5-ALAにより抑制されることが分かり、その結果プロスタグランジンE2の産生を抑制すると考えられた。脳腫瘍皮下腫瘍モデルで5-ALA併用放射線照射療法による腫瘍増殖抑制傾向を認めたが、有意な差は認めておらず、5-ALA投与量、投与方法の変更や放射線照射量や照射回数の変更などでさらなる検討が必要である。次年度は5-ALAのマクロファージによる腫瘍細胞傷害活性をMTTやWST-1を使用した細胞傷害性アッセイを施行する。脳内マクロファージと言われているミクログリアを使用した実験系での解析を行う。次年度は5-ALAによるプロスタグランジンE2産生抑制機序の解明をmRNA発現の差で解析を行う。さらに、ミクログリアを使用した実験系での解析を行う。脳腫瘍、腫瘍免疫次年度は5-ALA併用放射線照射療法の免疫応答の作用機序を解明するために、免疫担当細胞を用いた解析を重点的に行う予定である。免疫担当細胞として腹腔マクロファージやミクログリアを使用したin vitro実験を考えている。
マウス免疫不全症ウイルスの病原性に関与する遺伝子とその発症機構の解析

C57BL/6マウスの放射線白血病から分離されたマウス免疫不全症(MAIDS)ウイルスの最も顕著な病原性は、B及びTリンパ球の過形成によるリンパ腺及び脾臓の強い肥大である。この様に多くの病原性を持つ白血病ウイルスであるが、その病原性発現の分子機構は明らかではない。MAIDSウイルスは、マウス白血病ウイルスのgag蛋白に病原性があると考えられ、Friendウイルスのenv蛋白が病原性であることとは対照的である。欠損型ウイルスの病原性に関与すると言われるp12gagと高いhomologyをもつ内在性遺伝子のcDNAクローニングに成功した。その性質を明らかにすると共に、genomic DNAのクローニングを行い、その性質をさらに検討した。又、MAIDSウイルスの介助ウイルスと上記DNAとの人工的組み換えにより、病原性のあるウイルスが作れることが明らかになった。病原性を示す塩基配列の条件を詳細に検討し、内在性遺伝子が病原性を持ったMAIDSウイルスになる過程を解析した。次に、ヌードマウスにMAIDSウイルスを接種してもMAIDSは発症しないが、T細胞を移植すると発症することが明らかにされている。MAIDSウイルスの感染に対して抵抗性遺伝子Fv-4を持つcongenicマウスのT細胞をヌードマウスに移植し、ウイルスのT細胞への感染が必要なのか、T細胞の存在が必要なのかを検討しつつある。
東アジアの集住文化にみる共生のしくみ

本調査研究は以下のような現地調査を実施した。・2004年度、中国広西壮族自治区三江トン族自治県においてトン族の住居および集落の調査・2005年度、韓国慶尚南道固城郡九萬面において住居および集落の調査・2006年度、中国吉林省延辺朝鮮族自治州において朝鮮族の住居および集落の調査・2007年度、中国黒竜江省渤海鎮において朝鮮族の住居、集落の調査・2007年度、台湾南投県においてサオ族の集集大地震復興集落の空間調査・2007年度、中国雲南省玉渓市元江においてタイ族の住居と集落の調査・2007年度、中国雲南省西双版納タイ族自治州においてタイ族、空格人の住居と生活の調査以下のような研究会および国際シンポジウムを開催した。・2005年度、研究会「東アジアの集住文化にみる共生のしくみ空間概念とその構成」・2006年度、国際シンポジウム「東アジアの集住文化と保存」以上のような現地調査や研究活動から以下のような点が明らかになった。・集落には人々をひとつにまとめるしくみがある。・そのしくみは明示的に存在し常に帰属意識を確認しあうしくみがある。たとえばトン族では鼓楼、韓国では宗家と祭室である。多くの場合、中心性や精神的なシンボルとして表出しているため、人々の心の中にすりこまれ、増幅されるしかけになっている。・それらが継承されるしかけがある。たとえば祭祀であったり、互助制度および共通の価値観、あるいは伝承されている固有の空間規範、風水などである。外部からは一見わかりにくいが、集落の人々は認識している。初会合(8月11日)研究打合わせを行った。現地調査(9月10日9月20日)中国広西壮族自治区三江トン族自治県においてトン族の住居および集落を調査した。調査はまず合善、冠洞、平鋪、馬安、江頭、馬胖、八斗、座龍、巴団、華練培の10集落において予備調査を実施した上でその中から合善集落を選定し以下の調査を実施した。・1/1000の居住域図と1/2000の集落域図の作成・住居の屋根形状、棟の方向および共同空間のプロット・主な共同空間の実測(鼓楼、風雨橋、戯楼および広場)・住居の平面、断面、屋根伏図の1/100による採集、および家族構成、生活行為の場と行為について居住者への聞き取り・村の概要(人口、生産等)、運営機構、年中行事、生活慣行等について村長と古老への聞き取り研究打合せ(11月22日)現地調査後、データの共有化を図り、分析を行った。調査研究報告会および研究打合せ(2月25日)中国広西壮族自治区三江トン族自治県での調査報告を公開で行った。来年度調査予定の韓国に関する調査研究報告等の専門的知識の提供を受けた。現地調査(6月4日6月6日)比較分析を行う沖縄において住居、集落を調査した。予備調査(6月24日6月27日)韓国の研究協力者と研究打合わせを行った。予備調査を実施した。現地調査(9月9日9月16日)予備調査を受けて韓国慶尚北道において住居、集落を調査した。調査・分析の内容は以下の通りである。・1/1000の居住域図と1/2000の集落域図の作成・住居の屋根形状、棟の方向および共同空間のプロット

・主な共同空間の実測・水系のプロットと水システムおよび管理についての聞き取り・主山と案山の聞き取り・住居の敷地、平面、立面、屋根伏図の1/100による採集、および家族構成、生活行為の場と行為について居住者への聞き取り・村の概要(人口、生産等)、運営機構、年中行事、生活慣行等について村長と古老への聞き取り日本の沖縄と比較分析を行った。研究会開催(7月2日)沖縄において日本(19名)、韓国(20名)の参加者を得て研究会を開催した。テーア「東アジアの集住文化と保存」日本と韓国の集住文化の保存と継承の実態と展望について伝統的な集住文化が継承されている日本(沖縄)と韓国の事例研究の発表をもとに議論した。現地調査(9月16日9月25)中国延辺朝鮮族自治州において朝鮮族の住居および集落を調査した。10集落において予備調査を実施した上でその中から下泉坪集落を選定し以下の調査を実施した。・1/1000の居住域図1/2000の集落域図の作成・住居の屋根形状、棟の方向および共同空間のプロット・主な共同空間の実測・住居の敷地、平面、立面、屋根伏図の1/100による採集、および家族構成、生活行為の場と行為について居住者への聞き取り・村の概要(人口、生産等)、運営機構、年中行事、生活慣行等について村長と古老への聞き取り補足調査として下石建集落において集落全戸の配置概況の目視調査および築100年以上の住居の平面、立面、断面の実測調査を行った。昨年調査した韓国慶尚南道固城郡九萬面との比較分析を行った。現地調査(5ケ所)調査研究の最終年度のため研究成果をまとめるにあたって各自が以下の現地捕捉調査を実施した。(1)韓国全羅南道および済州島において6月22日26日の間,伝統的集落の空間構成についての聞き取り調査(2)中国吉林省延辺朝鮮族自治州および黒竜江省渤海鎮において9月13日19日の間,朝鮮族の住居,集落の空間調査(1/1000の集落図作成,1/100の住居平面,立面,断面,配置図の実測および家族構成と生活行為の聞き取り,村の概要,運営機構,年中行事,生活慣行の聞き取り)(3)台湾南投県において11月2日5日の間,サオ族の集集大地震復興集落の空間調査,ならびに復興住宅提案者、謝英俊建築士への取材,および住み方に関する聞き取り調査(4)中国雲南省玉渓市元江において11月27日12月4日の間,タイ族の住居と集落の空間調査(1/1000の集落図作成,1/100の住居平面,立面,断面,配置図の実測および家族構成と生活行為の聞き取り,村の概要,運営機構,年中行事,生活慣行の聞き取り)(5)中国雲南省西双版納タイ族自治州において12月16日30日間,タイ族,空格人の住居と生活スタイルの調査研究打合せ(2回)東京,沖縄で研究打合せを実施した。研究成果の分析とまとめ平成16年度から19年度までの調査研究のとりまとめをおこない,研究成果報告書としてまとめた。
生体分子を用いた黄鉄鉱ナノ粒子の合成法の開発と応用

黄鉄鉱ナノ粒子を合成したという報告は数多いが、再現性および安定性の面から実用化は困難であった。応募者らはウロコフネタマガイが特定の生体高分子タンパク質と黄鉄鉱ナノ粒子が共に含まれることに着目し、市販のタンパク質を用いて水系の溶液で非常に効率よく粒径の揃った黄鉄鉱ナノ粒子を合成することに成功した。本研究ではウロコフネタマガイ由来のタンパク質を組み換え体として準備し、より粒径の小さい黄鉄鉱ナノ粒子を、高効率で大量に合成する手法を検討し、太陽光発電のデバイス開発に応用する。
神経回路形成とエネルギー代謝

1.目的:哺乳類の中枢神経において、ATP感受性Kチャネルがシナプス伝達の調節に重要な役割担っている可能性について検討した。方法:新生仔ラットの培養海馬ニューロン間のシナプス伝達を、シナプス前、後の両ニューロンを共にwhole-cell clampする「double whole-cell clamp法」を用いて測定した。結果:(1)ATP感受性Kチャネルの活性化剤(diazoxideおよびcromakalim)は、GABA性の抑制性シナプス後電流の振幅を減少させた。この作用の少なくとも一部は、シナプス前終末からのGABA放出量の低下によることが判明した(Shosaku et al.1993,Neurosci.Lett.)。したがって、抑制性シナプス終末部のATP感受性Kチャネルは、シナプス伝達の調節に関与しうると考えられた。(2)抑制性シナプス伝達のGABA_B受容体を介するシナプス前抑制にシナプス終末のKチャネルが関与していることが知られている。しかし、GABA_B受容体のアゴニスト(baclofen)による抑制性シナプス伝達の抑制は、ATP感受性Kチャネルの阻害剤(tolbutamide)で阻害されなかった。したがって、ATP感受性KチャネルはGABA_B受容体を介するシナプス前抑制に関与していないと結論された。今後の研究方針:抑制性シナプス伝達が虚血にきわめて弱いことが知られている。この虚血による抑制性シナプス伝達の抑制にATP感受性Kチャネルが関与する可能性について検討する予定である。
樹皮における乾燥・湿潤をトリガーとした分子制御機構の解明

本研究では樹木における“樹皮"の部分に注目し、樹皮の物性と乾燥や肥大成長に伴う落屑プロセスのメカニズムとの関係を探る。本年度は樹皮と水との関係を理解するための水吸着測定と、樹皮が肥大成長で外側に押し出される過程における変化を観測するためのX線小角散乱測定を行った。具体的な内容を以下に示す。スギ(Cryptomeria japonica)の外樹皮を放射方向に分割し、それぞれの領域についてX線小角散乱測定を行った。得られた散乱パターンからセルロースミクロフィブリルが樹木の繊維方向に対してどの程度傾斜しているのかを計算したところ、内側から外側に向かって徐々に大きくなることがわかった。この結果は、スギ樹皮が肥大成長に伴って外側に押し出される際に繊維軸方向に収縮していることを示していた。スギ樹皮は長軸方向と平行に亀裂が生じる、いわゆる縦割れのパターンを示す樹皮である。しかしながら樹皮は接線方向のみでなく繊維方向にも収縮し、落屑プロセスを加速させていることが示唆された。オオヤマザクラ(Cerasus sargentii)、シラカバ(Betula platyphylla)、ケヤキ(Zelkova serrata)の外樹皮について水吸着測定を行った。いずれの樹皮も水分吸着量については一般的な木材と比較して小さくなったが、これは樹皮が疎水的なスベリンという成分を多く含むためであると考えられる。一方、吸着と脱着過程とに差が生じるヒステリシスは顕著に見られ、その程度は木材と比較して同等もしくは大きかった。樹皮は吸着する水が僅かであるにもかかわらず、一度吸着した水は脱着しにくい構造を有していることになる。これは樹皮にとって水が重要な役割を果たしていることを示唆するものであり、サクラ樹皮の含水率が非常に小さいにもかかわらず、乾燥によって物性が大幅に変化するという以前の研究と矛盾しない結果であった。樹皮の物性解析については順調に進展し、新たな知見が得られてきた。一方、当初の計画では実際の樹木における樹皮の変化を観測する予定であったが、変化が小さいために計画通りには進まなかった。物性の解析に関しては、当初の計画通りこのまま推進する。樹木の観察については方針を切り替え、樹皮を採取したのちに人工的に乾燥させるなどして落屑するプロセスと物性との関係を調べたい。
食物繊維の需給構造からみた健康格差の研究

昨今、健康格差に大きな関心が寄せられている。日本においても、子どもの肥満割合や健康寿命の長さには、地域や社会経済状況の違いによる差が存在する。本研究は、地域間の健康格差を市場構造の違いから明らかにする。具体的には、肥満の発生と関連が高いと考えられる食物繊維に着目し、(1)食物繊維の摂取量は価格に対して弾力的か、(2)食物繊維の価格や摂取量の変動は、需要側と供給側のいずれによるものか、(3)地域による健康指標の違いは、食物繊維の摂取量や価格、あるいは需要要因や供給要因の変動の大きさ等と関連をもつのか、に答える。
病原糸状菌の局所的侵入に対し自律応答する植物生体防御システム

1.病原糸状菌の局所的侵入に応答し活性化される抗菌反応経路の特定植物病原糸状菌の局所的な侵入に対し、侵入後抵抗性と呼ばれる抵抗反応を植物は活性化するが、その詳細は不明な点が多い。今回、CYP71A12がその生合成に関わるIndole-3-carboxylic acidとその類縁体(以下、ICAsと総称)が、クワ炭疽病菌への侵入後抵抗性に関与することを明らかにした。さらにCYP71A12依存的なICAsの合成が、アブラナ科野菜類炭疽病菌およびアブラナ科黒すす病菌に対する侵入後抵抗性にも関与することを発見した。この侵入後抵抗性はbak1-5変異の導入によって低下するが、bak1-5変異導入によっても、ICAsおよびトリプトファン由来のカマレキシンの病原菌侵入時の蓄積量は低下しないことが判明し、bak1-5変異によって減退する抗菌経路はこれらトリプトファン由来の抗菌経路ではないことが明らかとなった。さらにbak1-5変異によって低減する抵抗性経路は抗菌性タンパク質遺伝子の発現を制御していることを明らかにした。2. PAMPによってICAsなどを蓄積するnsl1変異体に対するサプレッサー変異体の解析nsl1変異体はflg22などのPAMPの処理によってICAsおよびカマレキシンを蓄積する。このことは、nsl1変異体においてはPAMP処理によって侵入後抵抗性経路の一部が活性化することを示している。そこで、このnsl1変異体のサプレッサー変異体をスクリーニングし、その解析をおこなった。これまでにnsl1変異体にEMS処理をおこない、そのM2植物5,292個体をスクリーニングし、その結果、24のサプレッサー変異体を同定している。現在、MutMap解析による原因遺伝子の探索をおこなっており、EIN2、GLU1などの遺伝子をサプレッサー変異体の原因遺伝子として同定した。本年度の研究により、病原糸状菌の侵入に応答しBAK1が活性化する抵抗性経路は、GLIP1などの抗菌性タンパク質をコードする遺伝子の発現を誘導することを明らかにした。一方でICAsの合成などをつかさどる経路は、BAK1に依存せず、シロイヌナズナが病原菌の局所的侵入をうけて活性化する機構は、BAK1依存的経路とBAK1非依存的経路を内包することが判明し、侵入後抵抗性のアウトラインを明らかにすることに成功した(現在、論文を投稿中)。また、PAD3プロモーターにGFPを結合したコンストラクトを導入したシロイヌナズナのレポーターラインの作出も完了している。さらに侵入後抵抗性に関わる新たな因子を同定するために、nsl1変異体のサプレッサー変異体のスクリーニングを実施した結果、24のサプレッサー変異体の同定に成功し、さらに複数の原因遺伝子をすでに同定できている(EIN2、GLU1など)。一方、病原菌による抑制機構に関しては、エフェクターNIS1が、BAK1、BIK1などの宿主のパターン認識受容体システムの因子に干渉し、植物の局所的防御応答を抑制することを明らかにしている。以上のように、本研究は順調に進展している。シロイヌナズナnsl1変異体に対するサプレッサー変異体の原因遺伝子の同定、および同定された原因遺伝子の機能解析をすすめ、病原菌の侵入により局所的に活性化する侵入後抵抗性の分子メカニズムに関する新たな知見を得る。本年度、エチレン経路に関わるEIN2遺伝子が原因遺伝子として同定されており、侵入後抵抗性とエチレン経路の関連について調査していく。また、pen2変異体に対するサプレッサー変異体スクリーニングも推進していき、bak1-5変異に対して感受的な抵抗性経路、および非感受的抵抗性経路の上流因子の探索に挑戦する。さらに、本年度に作成したPAD3プロモーターにGFPを結合したコンストラクトを導入したシロイヌナズナのレポーターラインを用いることで、侵入後抵抗性の活性化プロセスの時空間解析をすすめていく。また、NIS1など植物病原糸状菌のエフェクターによる侵入後抵抗性の抑制について研究を実施していく予定である。

これまでにnsl1変異体にEMS処理をおこない、そのM2植物5,292個体をスクリーニングし、その結果、24のサプレッサー変異体を同定している。現在、MutMap解析による原因遺伝子の探索をおこなっており、EIN2、GLU1などの遺伝子をサプレッサー変異体の原因遺伝子として同定した。本年度の研究により、病原糸状菌の侵入に応答しBAK1が活性化する抵抗性経路は、GLIP1などの抗菌性タンパク質をコードする遺伝子の発現を誘導することを明らかにした。一方でICAsの合成などをつかさどる経路は、BAK1に依存せず、シロイヌナズナが病原菌の局所的侵入をうけて活性化する機構は、BAK1依存的経路とBAK1非依存的経路を内包することが判明し、侵入後抵抗性のアウトラインを明らかにすることに成功した(現在、論文を投稿中)。また、PAD3プロモーターにGFPを結合したコンストラクトを導入したシロイヌナズナのレポーターラインの作出も完了している。さらに侵入後抵抗性に関わる新たな因子を同定するために、nsl1変異体のサプレッサー変異体のスクリーニングを実施した結果、24のサプレッサー変異体の同定に成功し、さらに複数の原因遺伝子をすでに同定できている(EIN2、GLU1など)。一方、病原菌による抑制機構に関しては、エフェクターNIS1が、BAK1、BIK1などの宿主のパターン認識受容体システムの因子に干渉し、植物の局所的防御応答を抑制することを明らかにしている。以上のように、本研究は順調に進展している。シロイヌナズナnsl1変異体に対するサプレッサー変異体の原因遺伝子の同定、および同定された原因遺伝子の機能解析をすすめ、病原菌の侵入により局所的に活性化する侵入後抵抗性の分子メカニズムに関する新たな知見を得る。本年度、エチレン経路に関わるEIN2遺伝子が原因遺伝子として同定されており、侵入後抵抗性とエチレン経路の関連について調査していく。また、pen2変異体に対するサプレッサー変異体スクリーニングも推進していき、bak1-5変異に対して感受的な抵抗性経路、および非感受的抵抗性経路の上流因子の探索に挑戦する。さらに、本年度に作成したPAD3プロモーターにGFPを結合したコンストラクトを導入したシロイヌナズナのレポーターラインを用いることで、侵入後抵抗性の活性化プロセスの時空間解析をすすめていく。また、NIS1など植物病原糸状菌のエフェクターによる侵入後抵抗性の抑制について研究を実施していく予定である。