hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リゾート開発法制の実証的研究

2.福島県内の会津フレッシュリゾ-ト構想に基づく開発の推進状況については、下郷町と磐梯町に出向いて担当者からのヒアリングと現地の実態調査を行うとともに、猪苗代町の第三セクタ-をめぐる登記変更問題を始めリゾ-ト開発をめぐって社会的に大きな関心を集めている問題について経緯をフォロ-し、関連資料の収集・分析を進めている。3.法制度上・理論上の論点につていは、晴山一穂が農地、森林、自然公園関係の規制暖和についての検討を進め、特に農地についてリゾ-ト開発に伴う農地転用許可基準の農用地区域の除外要件の暖和についての詳細な分析を行った。また、渡名喜庸安が、第三セクタ-の実態と問題点について、中井勝巳がゴルフ場建設の実態と問題点について、それぞれ検討を進め、現在その成果をまとめつつある段階にある。このうち農地関係の規制緩和問題については本学部の紀要『行政社会論集』3巻4号(3月末発行予定)に論文として提出済みであり、ゴルフ場問題と第三セクタ-問題については同4巻1号(6月発行予定)に提出する予定でいる。4.諸外国の制度と現状については、現在関連文献と資料を収集・整理しつつあるが、内容の検討は今後進めていく予定でいる。全国各地のリゾ-ト開発の状況については、昨年度に引き続き、新たに国の承認を得た琵琶湖リゾ-トネックレス、瀬戸内・サンリゾ-ト、"燦(さん)"黒潮リゾ-ト、三河湾地域リゾ-ト、山梨ハ-ベストリゾ-ト、島根中央地域リゾ-ト、ふるさと大山ふれあいリゾ-ト、歴史と自然のパノラマさがリゾ-ト、蔵王・月山地域リゾ-ト構想、土佐浜街道リゾ-トに関する基本構想及び関連資料を収集し、各構想の特徴について整理を終了し、現在その分析を継続している。福島県内の会津フレッシュリゾ-ト構想に基づく開発の推進状況については、数度にわたって下郷町と磐梯町、会津田島町、北塩原村に出向いて担当者からのヒアリングと現地の実態調査を行い、各地のリゾ-ト開発の進捗状況と開発に伴う問題点を整理・分析した。法制度上・理論上の論点については、晴山一穂が農地に引き続き、森林、自然公園関係の規制緩和についての検討を進め、特に森林についてリゾ-ト開発に伴う国有林野の規制緩和をめぐる法的・実態的問題点をヒュ-マン・グリ-ン・プランとの関係も含めて詳細な分析を行うとともに、保安林・林地開発許可の規制緩和をめぐる問題の分析を行った。また、渡名喜庸安が、第三セクタ-の実態と制度上の問題点について、中井勝巳が景観形成条例とゴルフ場問題を中心とする環境問題について、それぞれ検討を進め、現在その成果をまとめつつある。諸外国の制度と現状については、関連文献と資料を収集・整理し、各国の制度の特徴についての分析を行った。
単クローン抗体による豚T, Bリンパ球サブセットの解析に関する研究

単クローン抗体は,抗原解析,精製,表面抗原認識による細胞の同定等に必要である.特にTリンパ球のサブセットの認識にはヒトのOKTおよびLeuシリーズならびにマウスのLy抗原系が確立され,さらに各動物リンパ球に対しての単クローン抗体の開発がなされつつある.豚リンパ球についてはJonjic(1984), Pescovitz(1984), Hammerberg(1986)らがそのサブセットについて検討しているが,いまだ実用化されるには至っていない.今回私共は豚末梢血リンパ球を免疫細胞としてTリンパ球に対する単クローン抗体の作成を試みた.採血混合血液からりんぱ球層を分離後,単球および好中球の除去を目的としてカルボニル鉄を添加し, 37°C45分間インキュベーションを行なった.その後Ficoll Paqueでリンパ球のみを集め,抗豚IgG, IgMおよびIgAを吸着体としたcell affinity chromatographyでIg陽性細胞を除去し,溶出リンパ球(T細胞分画:non B細胞)を免疫細胞とした.これをBALB/Cマウスに免疫し最終免疫の4日後に脾細胞を得た.脾細胞とP3UI細胞と5:1の割合でPEG4000を用い融合を行なった.これをHATで選択後軟寒天ゴロニー形式法を用いてクローニングを行ない,スクリーニングは豚胸腺細胞,脾細胞およびESK細胞をポリピニールクロライド製マイクロタイタープレートに固相させ,酵素抗体法で実施した.cell affinitychromatography後溶出したT細胞分画は全リンパ球数の50.6±6.8%であった.また1547個のクローン細胞から豚胸腺細胞(+),豚脾細胞(+)およびESK細胞(-)が32個,豚胸腺細胞(+),豚脾細胞(-)およびESK細胞が109個分離された.これらの細胞株に対する豚末梢血のE-Rosset形成細胞との反応性およびマウスIgサブクラスの分類も同時に行ない,さきにPescovitzの検討した単クローン抗体とも比較しより正確な豚リンパ球のサブセットの確立を目指している.単クローン抗体は,抗原解析,精製,表面抗原認識による細胞の同定等に必要である.特にTリンパ球のサブセットの認識にはヒトのOKTおよびLeuシリーズならびにマウスのLy抗原系が確立され,さらに各動物リンパ球に対しての単クローン抗体の開発がなされつつある.豚リンパ球についてはJonjic(1984), Pescovitz(1984), Hammerberg(1986)らがそのサブセットについて検討しているが,いまだ実用化されるには至っていない.今回私共は豚末梢血リンパ球を免疫細胞としてTリンパ球に対する単クローン抗体の作成を試みた.採血混合血液からりんぱ球層を分離後,単球および好中球の除去を目的としてカルボニル鉄を添加し, 37°C45分間インキュベーションを行なった.その後Ficoll Paqueでリンパ球のみを集め,抗豚IgG, IgMおよびIgAを吸着体としたcell affinity chromatographyでIg陽性細胞を除去し,溶出リンパ球(T細胞分画:non B細胞)を免疫細胞とした.これをBALB/Cマウスに免疫し最終免疫の4日後に脾細胞を得た.脾細胞とP3UI細胞と5:1の割合でPEG4000を用い融合を行なった.これをHATで選択後軟寒天ゴロニー形式法を用いてクローニングを行ない,スクリーニングは豚胸腺細胞,脾細胞およびESK細胞をポリピニールクロライド製マイクロタイタープレートに固相させ,酵素抗体法で実施した.cell affinitychromatography後溶出したT細胞分画は全リンパ球数の50.6±6.8%であった.また1547個のクローン細胞から豚胸腺細胞(+),豚脾細胞(+)およびESK細胞(-)が32個,豚胸腺細胞(+),豚脾細胞(-)およびESK細胞が109個分離された.これらの細胞株に対する豚末梢血のE-Rosset形成細胞との反応性およびマウスIgサブクラスの分類も同時に行ない,さきにPescovitzの検討した単クローン抗体とも比較しより正確な豚リンパ球のサブセットの確立を目指している.
心筋ミオシン-アクチン相互作用の三次元クライオ電子顕微鏡法を用いた構造的研究

本研究は、心筋細胞の主要タンパク質であるミオシンとアクチンの相互作用を、三次元クライオ電子顕微鏡法を用いて、分子レベルで構造学的に解析することを目的として進められた。我々は、クライオ電子顕微鏡法・三次元再構成法を用いて、心筋の場合には特徴的なアクチン-ミオシン相互作用を行っていることを示した(石川ら、1995)。更に、我々は、この特徴的な相互作用を解明するために、個々のタンパク質を可視化し、そのタンパク質間相互作用の様式を明らかにすることを目的として、ホログラフィック像再構成法を開発した。これにより、我々は、生きたミオシン単一分子の可視化に成功した。ヌクレオチドを結合していないミオシン頭部、ADPやADP・Piを結合した頭部を可視化し、そのことを生物物理学会にて報告した(安永ら、1996)。また、個々のミオシン頭部と、X線結晶解析から得られた原子モデルとを比較し、軽鎖結合部位やアクチンクレフトなどサブドメインを観察できた。すなわち、我々が得たミオシン頭部のホログラフィック像からの再構成像は、高い分解能と十分なコントラストを持つ。かくして、我々は、タンパク質単一分子を可視化し、ナノレベルの構造を十分に議論することができるホログラフィック像再構成法を開発できた。この手法を応用することにより、ミオシン頭部とアクチンとが相互作用している現場を捉え、生物物理学会にて報告した(橋場ら、1996)。収縮状態では、ミオシンとアクチンが様々な角度で相互作用し合っていた。このことは、我々に、滑り運動中のアクチンミオシンがその相互作用部位を変化させながら、滑り運動を起こしているという新しいモデルを示唆させる。かくして、我々は、ホログラフィック像再構成法を心筋のアクチンミオシンに適用することにより、心筋の特徴的なアクチン-ミオシン相互作用のメカニズムの解明に、電子顕微鏡を使った構造学の面から迫ることができる手法を手にした。また、心筋は骨格筋と同様に、カルシウムにより制御されている。我々は、タンパク質工学の手法を用いて変異アクチンを作製し、アクチンとトロポミオシンの結合部位を明らかにし、Riochemistry誌に報告した(佐伯ら、1996)。変異アクチンの一つは、野生型よりも、より高い協同性を持つ筋収縮制御能をもつ(佐々木ら、1997)。こうした変異アクチンの解析により、心筋の収縮制御に関わる因子を明らかにすることができる。
ファイバ-オプティクスを用いた非破壊検査用ESPIカメラ実用機の開発

本研究の目的は、光ファイバ-、光カップラ-やCCDカメラ等を構成要素とするインテグレイト化され、外部からの振動・ノイズに影響されないRigidな構造の電子的スペックル干渉(ESPI)カメラと、多種多様のデ-タ処理用のソフトウエアを備えたシステムを開発し、これを非破壊検査、材料試験、医用診断の分野に応用することである。平成2年度の成果は次の通りである。(1)本研究のESPIカメラ・システムのスペックル干渉縞を得るための計算はパソコンのCPUを利用していたが一つのスペックル干渉縞パタ-ンを得るには10秒程度かかり、連続的に変化してゆく有様を観察することはできなかった。本年度はリアルタイムで観察しVTRに記録できるように専用の計算回路を製作し、より実用性を高めた。(2)本システムの光学系の改良を行い、参照光と物体光の重ね合わせにホログラム光カップラ-を用い、参照光の導入に偏波面保存ファイバ-を用いるなどコンパクト化を行い安定性を高めた。(2)非破壊検査・材料試験への応用としてファイバ-スコ-プを用いてパイプ内部の加圧時の変形、タイヤの圧力変化による変形による傷発見を行った。またクラックのある種々の形状をした金属材料を加振して、振動モ-ドの差異を計測することができたので実際分野への応用の見込みが得られた。本システムは装置としては当初予定したものよりさらにいろいろな機能をもち実用性のあるものとして完成したが、非破壊検査、材料試験、医用診断の分野への実用的応用に関してはまだ十分にデ-タを取り終えておらず、さらに平成3年度以降も多種多様の対象についてデ-タを集積して実用化を進める。本研究の目的は光ファイバ-、光カップラ-やCCDカメラ等を構成要素とするインテグレイト化され、外部からの振動・ノイズに影響されないRigidな構造の電子的スペックル干渉(ESPI)カメラと、多種多様のデ-タ-処理用のソフトウェアを備えたシステムを開発し、これを非破壊検査、材料試験、医用診断の分野に応用することである。平成元年度の成果は次の通りである。(1)本研究のESPIカメラの光学系の位相変調素子を低電圧で作動するADP結晶の素子に交換し、より高速の変調が可能になった。フレ-ムメモリ-の増設を行い多数のスペックル干渉パタ-ンを記憶できるようにして高速現象解析用にも対応可能にした。システム制御用のソフトウェアも高速現象に対応できるよう改良した。(2)非破壊検査・材料試験への応用の基礎実験を行う。クラックのある種々の形状をした金属材料を加振して、振動モ-ドの差異を計測することができたので実際分野への応用の見込みが得られた。(3)本研究で開発した装置はインライン・ホログラフィ-にも適用可能で参照光の位相変調により得られる複数のホログラムの光強度分布からコンピュ-タ-によりオフアクシス・ホログラムを合成し光学的に再生像が得られることを確認した。これにより光波面の振幅、位相の両方の情報が電子的に記録や伝送ができること、写真感光材料に比べて解像力の劣る電子的イメ-ジセンサ-を使用してもホログラフィ-なみの多種多様の高感度計測ができる見込みが得られた。平成2年度は本システムの非破壊検査、材料試験、医用診断の分野への実用的応用と成果のとりまとめを行う。
視覚障がい者のための実時間環境光認知マップの開発

視覚障がい者用屋内測位方法を検討し,可視光通信と高速魚眼カメラを用いる方式を開発した.実験装置は,照明器具としての蛍光灯もしくはLEDと携帯型光受信器から構成される.照明器具からは別途追加した制御装置より固有の識別信号が送信されるため,実時間測位による環境光マップを作成することができる.最終的なカメラとFPGAを搭載した試作機での実験に於いて,天井画像取り込みと1KHzまでの信号受信が可能であることを確認した.視覚障がい者用屋内測位方法を検討し,可視光通信と高速魚眼カメラを用いる方式を開発した.実験装置は,照明器具としての蛍光灯もしくはLEDと携帯型光受信器から構成される.照明器具からは別途追加した制御装置より固有の識別信号が送信されるため,実時間測位による環境光マップを作成することができる.最終的なカメラとFPGAを搭載した試作機での実験に於いて,天井画像取り込みと1KHzまでの信号受信が可能であることを確認した.視覚障がい者に対し,失われた光の情報を最先端情報技術により提供する新しい環境認知方式について研究する.具体的には,視覚障がい者周囲の太陽を含む照明環境を測位衛星の一種と仮定し,歩行時の測位精度を格段に向上させる実時間環境光認知マップ(以下,オプティカルコンテキストマップ)の開発を目的とする.平成21年度の成果としては,1)環境光計測ハードウェア開発:輝度振幅計測を含めたアナログ系PLL回路では環境光の時間的ならびに輝度的な変化に追随することができないためディジタル信号処理によるFM-AM復号回路を作成した.具体的には,AD変換器を有するFPGA回路を用意し,受光波形の実時間ディジタル処理を可能とした.2)受光波形の理論解析:今回初めて計測される高精度環境光の結果を利用して,屋内外環境光マップを実現する上で問題となる自己位置特定のための受光波形に対する理論解析と資料収集を行った.具体的には,環境画像計測に魚眼レンズを使用し,可視光通信により得られる位置情報と連動した自己位置特定方法を考案した.3)障がい者支援施設との協調:特に,音声位置案内においては視覚障がい者とのコミュニケーションが大切であるため,地元NPO法人「障がい者自立支援センターオアシス」の協力を得て,屋内における対象環境光のリストを作成した.また,曲がり角付近における歩行速度と音声案内のタイミングなどを,可視光通信環境下における案内実験により積極的に収集した.その結果,測位時間と音声案内提供の時間的なタイミングの重要性,あるいは重複障がい者(視覚障がいと四肢麻痺)に対するセンサ装着方法および併用する加速度センサのパターン変化など歩行支援に対して意義のある貴重なデータを得ることができた.次年度は,これらの検討事項を装置開発に反映させて,より具体的な測位装置のまとめと環境光マップ作製に関する検討を行う予定である.視覚障がい者に対し,失われた光の情報を最先端情報技術により提供する新しい環境認知方式について研究する.具体的には,視覚障がい者周囲の太陽を含む照明環境を測位衛星の一種と仮定し,歩行時の測位精度を格段に向上させる実時間環境光認知マップ(以下,オプティカルコンテキストマップ)の開発を目的とする.平成22年度は,環境光計測システムの評価・改良ならびに解析方式の改良を行った.特に可視光受信器の動作確認と可視光照明環境における問題点を検討し,実際に学内のテストベッドに於いて太陽光と可視光通信の受光特性を定量的に調査した.また,既に開発済みの魚眼レンズを用いた環境光測定システムにより,屋内照明器具の位置関係から現在位置を推定するための計測実験を行った.更に,別途,照明器具の位置から方位を実時間で推定する方法についても検討した.なお,上述の魚眼レンズに関する研究については,新たに高速のセンサを使った実験を継続中であり,論文発表は平成23年度に延期している.次に,照明光と現在位置を関連づけるマップの作成を行った.ここでは,ガイドロボットの制御方式について検討し,小型のロボットを用いた照明光のみを利用した2点間の移動誘導実験を行った.以上の結果を,平成22年度電子情報通信学会全国大会ならびに屋内測位とナビゲーション国際会議IPIN2010にて発表した.次年度は,これらの検討事項を装置開発に反映させて,実際の蛍光灯ならびにLED照明テストベッドにおける環境光認知型の位置案内を実現する予定である.視覚障がい者に対し,失われた光の情報を最先端情報技術により提供する新しい環境認知方式について研究する.具体的には,視覚障がい者周囲の太陽を含む照明環境を測位衛星の一種と仮定し,歩行時の測位精度を格段に向上させる実時間環境光認知マップ(以下,オプティカルコンテキストマップ)の開発を目的とする.平成23年度は,これまでの研究を総括し,さらに新たな魚眼レンズによる高精度測位方式の基本動作を確認した.以下,研究の進展状況を述べる.今年度までの研究は,特に可視光通信を利用した屋内測位精度の向上が特徴的である.すなわち,全体の開発状況を3段階に分類し,Step1:独自に開発した9chフォトセンサと慣性航法センサを組み合わせた屋内測位,Step2:フォトセンサと高精細魚眼カメラによる照明器具配置を利用した自己位置の特定,Step3:超高速CMOSイメージセンサ(2kfps)を魚眼カメラに組み込んだ新しい可視光センサによる屋内測位,である.それぞれの研究成果は,平成23年度電子情報通信学会総合大会で発表した.特に開発段階からの可視光計測に関する知見を生かし,段階的に改良を加え単一の魚眼カメラ型可視光受信器により環境光計測システムの評価・改良ならびに解析方式を検討した.

また超高速イメージセンサを用いたことにより単一の可視光受信器のみで天井の照明器具画像の抽出と個々の照明器具から送信される位置情報の復号が同時に可能となった.これらの実験は,実際に新潟大学内に設置した可視光通信テストベッドに於いて蛍光灯及びLED照明を用いて実施した.今後は,可視光受信器を小型化し屋内外を移動する際の音声歩行案内に応用する予定である.
味覚の再生に向けた改良型味蕾オルガノイドの作製と移植技術の開発

味覚は舌上皮に存在する味蕾内の味細胞で味情報が受容される。本研究は抗がん剤の副作用で消失または減少した味蕾を再生させ、味覚の再生に繋げる治療法の開発を最終目標としている。本研究は、より多くの味細胞を含む味蕾オルガノイドの新規作製法の確立、およびオルガノイドの舌上皮への移植技術の開発を行う。味覚再生に対する研究はほとんど報告がなく、味蕾を再生させることで味覚の再生に繋げると言ったアプローチはこれまでにも例がない。申請者の所属研究室では味蕾幹細胞の同定と味蕾オルガノイドの作製に成功しており、本研究では味蕾オルガノイドの再生医療への応用を見据え、既存の味蕾オルガノイド培養法の改良を第一に行う。
粘膜耐性誘導による血栓性脳梗塞の予防効果の検討

粘膜耐性誘導による脳血管内皮の免疫反応抑制を介した脳梗塞予防の可能性が最近明らかになった。本件急ではその機序解明と治療効果判定に不可欠な神経脱落症状の定量的な評価法、およびMRI画像法による病巣の早期の正確な検出法の確立を行なった。脳虚血はラット・スナネズミなどを用い自家血血栓動脈内注入法あるいは総頚動脈一過性閉塞法を用いて発症させた。MRI血栓性脳梗塞は拡散強調画像法でモニター可能であり血栓子の縮小断片化に伴った病巣サイズの変動と病巣部位の血流末梢部への移動が検出可能であった。またMRI拡散係数値画像は従来組織の可逆性・不可逆性の指標となりうるとの指摘があるが虚血急性期に低下した拡散係数値が正常化した場合も組織は不可逆的損傷を受けている場合のあることを明らかにした。一方、血栓性脳梗塞では血栓の散布部位により多彩な神経症状が起きることが知られており、各症状ごとの症状と対応する病巣の治療効果の判定が不可欠となる。そのため運動野、体性知覚野、視覚領、海馬錐体層別の梗塞巣と症状の対応につき検討した。その結果各神経脱落症状と責任病巣の大きさには有意の相関が認められることを明らかにした。更に錐体外路症状の程度と責任病巣である尾状核の梗塞サイズにも有意な相関を認めた。脳虚血は予防的治療が効果や医療経費の面から重要である。簡便で特異性のある予防的治療法の開発は従来の脳梗塞治療を一変する可能性がある。粘膜耐性の効果を実際の血栓性脳虚血で検討し得るモデルの確立が今日必要とされている。今回我々はラット・スナネズミ脳虚血モデルを用い神経症候学的なモニターに適したモデルを確立した。更にヒト神経幹細胞移植による神経脱落症状改善効果と梗塞そう縮小効果についても検討を行った。本年度はその機序解明と治療効果判定に不可欠な神経脱落症状の定量的な評価法、およびMRI画像法による病巣の早期の正確な検出法の確立を行なった。粘膜耐性の効果を実際の血栓性脳虚血で検討し得るモデルの確立が今日必要とされており、そのためには血栓性脳梗塞の安定した作成とそのリアルタイムでの画像や神経症候学的なモニターが不可欠である。

今回我々はラット・スナネズミ脳虚血モデルを用いて以上のような目的に適したモデルの開発し病巣の進展・縮小のモニターの方法を確立した。粘膜耐性誘導による脳血管内皮の免疫反応抑制を介した脳梗塞予防の可能性が最近明らかになった。本研究ではその機序解明と治療効果判定に不可欠な神経脱落症状の定量的な評価法、およびMRI画像法による病巣の早期の正確な検出法の確立を行なった。本年度の研究内容は以下のとおりである。脳虚血はスナネズミなどを用い自家血血栓動脈内注入法あるいは総頚動脈一過性閉塞法を用いて発症させた。血栓性脳梗塞では血栓の散布部位により多彩な神経症状が起きることが知られており、各症状ごとの症状と対応する病巣の治療効果の判定が不可欠となる。そのため運動野、体性知覚野、視覚領、海馬錐体層別の梗塞巣と症状の対応にっき検討した。その結果各神経脱落症状と責任病巣の大きさには有意の相関が認められることを明らかにした。更に錐体外路症状の程度と責任病巣である尾状核の梗塞サイズにも有意な相関を認めた。更にヒト神経幹細胞移植による神経脱落症状改善効果と梗塞巣縮小効果についても検討を行った。脳梗塞は拡散強調画像法でモニター可能であり血栓子の縮小断片化に伴った病巣サイズの変動と病巣部位の血流末梢部への移動が検出可能であった。またMRI拡散係数値画像は従来組織の可逆性・不可逆性の指標となりうるとの指摘があるが虚血急性期に低下した拡散係数値が正常化した場合も組織は不可逆的損傷を受けている場合が観察された。脳虚血は予防的治療が効果や医療経費の面から重要である。簡便で特異性のある予防的治療法の開発は従来の脳梗塞治療を一変する可能性がある。粘膜耐性誘導を含め今後予防法の開発研究が一層重要になると考えられた。
メタバーコーディングとメタゲノミクスを用いた生物多様性と食物網機能の研究

本研究ではメタバーコーディングとメタゲノミクスの手法を用い,同所的に分布する真無盲腸類(食虫類)の食性と腸内微生物相の多様性解明を目指した.前年度までに収集したサンプルについて,その食性を明らかにするためのメタバーコーディングと同位体解析を行った.胃内容物から動物性および植物性のDNAを新たに抽出し,春,夏,秋の季節変化および標高(低,中,高)による違いを考慮した解析を行った.Illuminaプラットフォームを用いて,無脊椎動物についてはCOI,植物質についてはchloroplast trnl遺伝子をDNAバーコーディング領域とした.得られた配列データはスーパーコンピュータを用いて,既存のDNAバーコードデータとの比較を行い,真無盲腸類が食物として利用している無脊椎動物および植物質を明らかにした.腸内微生物相についてはメタゲノミクスにより腸内微生物相やその多様性を明らかにし,さらに真無盲腸類の種間,季節,標高による違いを解明した.研究では,真無盲腸類と同所的に分布するが生態学的・系統学的に異なるネズミ類との比較も行った.同位体分析は乾燥させた体毛を用い,種間,季節,標高を考慮して,C13とN15の同位体比をもとに食物連鎖において,同所的に分布する真無盲腸類がその生態学的位置を時系列で変化させていることを明らかにした.また,無脊椎動物への食物としての依存についても検証し,メタバーコーディングにより得られた結果との比較を進めている.一連の研究で得られた成果について現在投稿論文としての作成を進めている.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。メタバーコーディングとメタゲノミクスの手法を用いて,同所的に分布する真無盲腸類(食虫類)の食性と腸内微生物相の解明を目指して研究を進めた.昆虫類などを補食する地表・地中性小型哺乳類である真無盲腸類に着目し,本州中部地方の長野県の1つの地点においてほぼ同所的に分布する10種を捕獲し,それらの垂直分布やマイクロハビタットの違いを調べ,分布の同所性,同位置性について明らかにするとともに,その種内・種間関係について考察した.本研究により,これまでに知られていたよりも多くの種が一つの山に分布していることが明らかになり,当初計画よりも詳細な分布解析を進めることができた.また,当初計画には無かったが,比較のために真無盲腸類の分布種構成が異なる北海道においても同様の捕獲調査とサンプル収集を行い,調査した一つの地域でほぼ同所的に分布する3種を解析した.当初計画よりも多い種を研究対象とすることになった一方で,同所的に分布する種間で形質置換などが生じていて,従来の文献からの正確な種同定が困難なものもあったために,まず遺伝子解析によるチトクロームb領域の塩基配列を用いたDNAバーコンディグによる種同定と種間の関係について調査した.遺伝子実験設備の整備を進め,同位体分析や食性分析を進める予備的実験を開始した.研究成果については学内のセミナーや国内学会,国際動物学会議などで発表して,国内外の関連分野の研究者と議論し,その内容を研究にフィードバックした.分布変遷や地理的分化,体サイズの変異,同所的種分化に特に着目して,新たな研究発想につなげることができた.そうした成果について,現在国際学術雑誌に論文執筆を進めている.本年度の研究では同所的に分布する真無盲腸類について当初想定したよりも多くの種と個体数を得ることができ,さらに垂直分布や同所性について,より複雑なパターンが見られることが明らかになった.このため,野外調査と分布解析に時間をかけることで興味深い成果をあげることができた.形質置換などが同所的種間に見られることから種同定におけるDNAバーコーディング適用に予定よりも時間がかかったが,種間・種内変異に新たな発見をもたらすことができた.初年度であることから実験室の整備や研究環境の構築に少し時間がかかったこともくわわり,当初予定していた同位体分析と腸内微生物相分析は予備的な作業にとどまり,やや遅れが見られる.一方で,先行研究における真無盲腸類の垂直分布や同所性分布,食性などの文献調査は順調に進んだ.また,進展の著しい生物多様性分野におけるメタバーコーディングとメタゲノミクスに関する論文調査を充実させた.初年度は7ヶ月間であったので,研究成果についての学術論文の公表はまだであるが,国内・国際学会で研究成果を発表するとともに,関連分野の研究者との議論を通じて研究への新たな着眼点を見いだすことができた.本研究ではメタバーコーディングとメタゲノミクスの手法を用い,同所的に分布する真無盲腸類(食虫類)の食性と腸内微生物相の多様性解明を目指した.初年度に引き続き,8種の真無盲腸類が分布する長野県西駒山地において5月と8月の2回,異なる標高域を含む野外調査を行い,小型哺乳類のサンプル収集を行った.初年度のサンプルとあわせて,西駒山地における春,夏,秋の異なる季節を考慮した解析を進めた.季節,標高,種に着目して真無盲腸類の種構成と種間関係,垂直分布やマイクロハビタットの違いを検討した.真無盲腸類の種同定にはDNAバーコーディングの手法も用いた.捕獲データから季節や標高分布,マイクロハビタットの違いによる真無盲腸類の種構成が異なることが明らかになり,季節移動を含めた季節ごとの標高分布に関して興味深い個体群動態が見られることが示唆された.また,あわせてアカネズミ類2種との比較解析も行った.

また,こうして得られたサンプルを用い,次世代シークエンス(NGS)の手法を用いた腸内微生物相の解析を行った.今年度はシークエンス実験解析まで終了した.種構成と分布の動態についての成果は,2017年9月に富山大学で開催された日本哺乳類学会年次大会および2017年12月にミャンマー・ヤンゴン大学で開催された京都大学・ヤンゴン大学国際シンポジウムで成果発表をするとともに,研究論文としてのとりまとめを進めている.次年度の研究も含めて,成果が得られることが期待できる.本研究に必要な分布データと解析サンプルは初年度をあわせて3回の野外調査で得ることができた.分布データの解析は順調に進んでおり,当初は予想していなかった季節間の変動も含めて生物多様性分野で価値ある発見につながった.腸内微生物相の解析も遺伝子抽出からシークエンスのNGS解析まで順調に進んでいる.このようにデータの収集と解析については順調に進んでいるが,全体のデータが揃った段階での論文執筆を計画しているために,本研究課題の中心的内容の論文執筆作業が遅れている.本研究ではメタバーコーディングとメタゲノミクスの手法を用い,同所的に分布する真無盲腸類(食虫類)の食性と腸内微生物相の多様性解明を目指した.前年度までに収集したサンプルについて,その食性を明らかにするためのメタバーコーディングと同位体解析を行った.胃内容物から動物性および植物性のDNAを新たに抽出し,春,夏,秋の季節変化および標高(低,中,高)による違いを考慮した解析を行った.Illuminaプラットフォームを用いて,無脊椎動物についてはCOI,植物質についてはchloroplast trnl遺伝子をDNAバーコーディング領域とした.得られた配列データはスーパーコンピュータを用いて,既存のDNAバーコードデータとの比較を行い,真無盲腸類が食物として利用している無脊椎動物および植物質を明らかにした.腸内微生物相についてはメタゲノミクスにより腸内微生物相やその多様性を明らかにし,さらに真無盲腸類の種間,季節,標高による違いを解明した.研究では,真無盲腸類と同所的に分布するが生態学的・系統学的に異なるネズミ類との比較も行った.同位体分析は乾燥させた体毛を用い,種間,季節,標高を考慮して,C13とN15の同位体比をもとに食物連鎖において,同所的に分布する真無盲腸類がその生態学的位置を時系列で変化させていることを明らかにした.また,無脊椎動物への食物としての依存についても検証し,メタバーコーディングにより得られた結果との比較を進めている.一連の研究で得られた成果について現在投稿論文としての作成を進めている.初年度に想定以上の種多様性が認められた長野県の一つの地点での分布・マイクロハビタットの現地調査とサンプル収集を継続して行う.特に昨年は秋に調査を行ったが,本年度は春や夏に調査を行うことにより,季節による分布やマイクロハビタット,さらには食性についての変動について解明を目指す.DNAバーコーディングによる種同定に続いて,次世代シークエンシング技術を用いて,マイクロバイオームおよび食物成分についての配列決定を進める予定である.初年度からの統合的な成果を国内学会で発表しながら,国際学術雑誌への原著論文の投稿,出版を進める予定である.今後は得られたサンプルのメタバーコンディングの手法を用いた真無盲腸の食性分析と種間や季節間の比較が必要である.研究を進める上での実験デザインはすでに出来ており,解析サンプルも揃っているので,最終年度に実験とデータ解析を進める予定である.また真無盲腸類のサンプルから採取した毛を用いてその同位体分析を行い,C13とN15比を用いた食性分析を行う予定である.
神経伝達物質放出の制御における細胞骨格及びその調節系の関与

神経伝達物質放出のモデルとされている副腎髄質クロム親和細胞において、細胞膜直下のアクチンフィラメントが分泌刺激時に細胞膜と融合する分泌顆粒の数を調節している可能性が示唆されている。Trifaroは一連の研究により副腎髄質クロム親和細胞においてはscinderin(アドセバリンと同一の蛋白)が、Ca^<2+>・イノシトールリン脂質依存性にアクチンフィラメントの構造変化を引き起こしていることを示してきた。我々はアドセバリンのcDNAクローンを利用することにより、遺伝子工学的にアドセバリンの発現量を変化させ、この蛋白質の分泌量調節における生理的機能を検討することを計画した。遺伝子工学的操作の難しい初代培養のクロム親和細胞ではなく、ラット由来の株化細胞であるPC12において検討を行うために、ウシアドセバリンcDNAをプローブとしてラット腎のcDNAライブラリーをスクリーニングし、ラットアドセバリンの3′側に相当するcDNAクローンを得た。さらに、この塩基配列をもとに5′RACE法により全長のcDNAクローンを得た。現時点までに全長の塩基配列を決定し終わっている。顆粒と細胞膜のドッキング以降Ca^<2+>濃度の上昇により膜の融合にいたる過程は解明されつつあるが、このドッキングに至る直前の過程は各種のセカンドメッセンジャーの作用により分泌量を制御している可能性がある点で重要と考えられるが未だ十分には解明されていない。アクチンフィラメント系はいろいろな面からこれらの過程に関与していると考えられるが、このフィラメントの構造をCa^<2+>・イノシトールリン脂質依存性に変化させるアドセバリンのはこの調節系の重要な因子の候補の1つと考えられる。得られたcDNAを利用しアンチセンスDNAまたはRNAによりその発現を抑えた場合の影響を現在PC12細胞において検討中である。
中性子散乱によるs電子強磁性の機構解明

ゼオライトA中に配列したKクラスターは,磁性元素を全く含まないにも拘わらず強磁性を示し,s電子磁性体として注目される.本研究では高品質試料を大量合成し,中性子回折実験を行った.偏極ビームを使った実験において,長距離秩序した強磁性磁気モーメントからの回折を初めて観測することに成功した.磁気形状因子のQ依存性を見積もり,磁性を担っているのが確かにナノサイズの空間に広がった電子であることを直接的に明らかにした.また,強磁性磁気モーメントの大きさが周期的に変調していることを発見した.結晶構造の周期変調と磁性発現の関係が示唆される.以上のように,磁性の機構を考える上で極めて重要な基礎データが得られた.ゼオライト結晶の周期配列したナノ空間の中にアルカリ金属のナノクラスターを作製することができ,様々な興味深い物性が発現する.ゼオライトA(LTA構造)中のカリウムクラスターは磁性元素を全く含まないにも拘わらず強磁性を示す.本研究の目的は,中性子回折を用いてこの系の磁気構造を直接的に明らかにし,どうしてアルカリ金属のs電子が強磁性を示しうるのかを解明することである.この物質は電子スピンの密度が低いため,中性子回折実験によって磁気散乱を観測するためには大量の試料が必要とされる.本年度はまず,一度に大量の試料の作成が可能な真空ラインを整備し,試料作成を行った.カリウムの吸蔵量が異なる試料を3種類,合計約10 gを作製した.これは通常の磁化率の測定を行う場合の100倍以上の量に相当する.作製した試料の光学反射スペクトルを近赤外から紫外の範囲で測定し,既報の結果をよく再現することを確認した.また,少量の試料を取り分け,SQUID磁束計により磁化測定を行った.低温(約7 K)で強磁性の磁気相転移がしっかりと観測され,また得られた自発磁化の値も既報の結果をよく再現することが確認できた.従って,高品質な試料を,従来の100倍量作製することに成功し,これらの試料に対して中性子回折実験を行う準備が整ったと言える.J-PARC MLFへの実験課題申請を行い,2014年度後期のビームタイムを獲得することができた.ビームタイムは2015年1月に予定されていたが,あいにくJ-PARC MLF内での火災事故による運転停止のため,今年度の実験の実施はできなかった.実験は次年度に持ち越しとなった.ゼオライト結晶の配列ナノ空間中にアルカリ金属クラスターを作製することができ,様々な興味深い物性が発現する.ゼオライトA(LTA)中に単純立方構造で配列したカリウムクラスターは磁性元素を全く含まないにも拘わらず強磁性を示す.本研究の目的は,中性子回折を用いてこの系の磁気構造を直接的に明らかにし,どうしてアルカリ金属のs電子が強磁性を示しうるのかを解明することである.昨年度に大量合成した試料を用いて,本年度中性子回折実験を実施した.まず,ラザフォード・アップルトン研究所ISIS(英国)の高精度な回折計WISHを利用し,低いqまで(q > 0.15 A^-1)の回折パターンの温度依存性を詳細に測定した.これまでの研究から,この系の磁性は単純な強磁性ではなく,反強磁性配列したスピンがキャントすることによって発現していると考えられてきた.最も単純な模型として,最隣接クラスター間が反強磁性的に結合する磁気構造を想定して回折強度を計算すると,111反射に磁気回折が最も強く現れる.しかし,今回十分な統計精度で測定したデータには有意な温度変化は観測されなかった.少なくともここで想定した磁気構造の反強磁性相は否定される.一方,FRM II(ドイツ)に設置されたDNSを利用し,偏極中性子を用いた回折実験を行った.磁場を散乱ベクトルに垂直に掛け偏極解析を行ったところ,ノンスピンフロップ散乱の温度変化から200,220,222,420反射の磁気回折を観測することに成功した.これらはスピンの磁場方向成分(強磁性成分)に起因する回折である.それらの強度から見積もった磁気形状因子はqに対して速く減衰し,実空間でのスピン密度の広がりの大きさはおよそ1.5 nmであることが分かった.これは細孔のサイズに概ね一致し,ナノクラスターに広がったs電子スピンに起因する磁気散乱を観測することに成功したと考えられる.本研究課題の第一のターゲットであった,ゼオライトA中に配列したカリウムクラスターが示す強磁性の系について,信頼性の高い中性子回折データを取得することができた.目的に掲げている磁気構造の完全解明には至っていないが,従来,間接的な情報から予想されていた磁性モデルの範囲を絞り込むデータとなっており,強磁性の機構解明に寄与する成果が得られていると言える.ゼオライトA(LTA)の中に単純立方構造で配列したカリウムクラスターは磁性元素を全く含まないにも拘わらず強磁性を示す.本研究の目的は,中性子回折により磁性のミクロな情報を得て,アルカリ金属のs電子がなぜ強磁性を示すのかを解明することである.昨年度,ドイツのFRM IIでの実験により磁気回折を観測することに初めて成功したが,q分解能が不十分であるため分離されない回折線があり,限定的な情報しか得られなかった.

そこで,今年度はJ-PARCのTAIKANにおいて偏極中性子ビームを用いて,より高いq分解能かつ極めて高統計な磁気回折データを取得することに成功し,データの定量的な解析を完結させた.q < 2.0 A^-1の範囲の8本の回折線について,中性子スピンの偏極方向を反転させた時の強度比(flipping ratio)の解析を行い,磁気モーメントと磁気形状因子の積のq依存性を精密に求めることができた.磁気形状因子はqに対して素早く減衰した後に振動する様子が明確に観測された.これは強磁性秩序した電子スピン密度の空間分布の情報,つまりナノクラスターに広がったs電子の波動関数形状の情報を直接与える.簡単なモデル計算による波動関数との比較を行ったところ,スピン密度の広がりの大きさは概ねクラスターサイズと一致することが分かった.また,これに加え,単純な強磁性では禁制である111反射においても磁気回折を観測した.これは秩序モーメントの大きさが隣接するクラスター間で異なるという周期的な変調の存在を直接示しており,結晶構造における変調構造との対応が強く示唆される.これらは,この物質においてこれまでにはなかった重要な情報であり,例えば今後精密な電子状態計算が行われた際に定量的に比較可能な情報であるため,磁性の起源解明に近づく大きな一歩の成果が本研究により得られたと言える.ゼオライトA中に配列したKクラスターは,磁性元素を全く含まないにも拘わらず強磁性を示し,s電子磁性体として注目される.本研究では高品質試料を大量合成し,中性子回折実験を行った.偏極ビームを使った実験において,長距離秩序した強磁性磁気モーメントからの回折を初めて観測することに成功した.磁気形状因子のQ依存性を見積もり,磁性を担っているのが確かにナノサイズの空間に広がった電子であることを直接的に明らかにした.また,強磁性磁気モーメントの大きさが周期的に変調していることを発見した.結晶構造の周期変調と磁性発現の関係が示唆される.以上のように,磁性の機構を考える上で極めて重要な基礎データが得られた.大量の高品質な試料作成に成功した点は計画通りであり良い.ただし,共同利用施設の事故による停止という不可抗力により,中性子回折実験そのものがまだ実施できていない.今年度に取得できた偏極中性子回折のデータでは,実験装置のq分解能(もしくは角度分解能)の制約に起因して,磁気構造モデルに制限を加える際に曖昧さの残る点が一部存在する.2016年度はJ-PARC MLFにおける中性子回折実験のビームタイムを獲得しており,これを実施する.偏極ビームを使って,より高いq分解能のデータを取得し上記の曖昧さを排除し,磁気構造モデルの範囲にさらに制限を加えることが出来ると予想している.また,次の目的の試料であって,フェリ磁性秩序を示すゼオライトLSX中のNa-K合金クラスターの大量合成と基礎物性評価を現在進めている.この系についても中性子回折実験を計画して実施する.物性物理学2015年度は,J-PARC MLFおよびラザフォード・アップルトン研究所ISIS(英国)における中性子回折実験のビームタイムを獲得している.実験を2015年度中に実施し,本研究の第1の目的を達成する.これにより初年度の遅れは取り戻せる.また,次の目的の試料であって,フェリ磁性秩序を示すゼオライトLSX中のNa-K合金クラスターの大量合成と基礎物性評価も2015年度中に行う.
日系企業のアジアマネジメントとセンス・メーキング

台湾・香港・中国に進出した日系企業で働く現地人マネジャーたちは、日系ものづくり企業での長期の勤続を経て自らの地位を高めていた。多くの日本人スタッフとの協働体験や思い出を共有することで、日本人スタッフや日本の本社との信頼関係を構築させ、お互いの理解を増幅させていた。このような過程は、まさに日系企業内部における「第二次社会化(secondary socialization) (Berger & Luckmann 1966=1977)」の過程であり、Weick(1995=1999)のいう「センス・メーキング(sensemaking)」の過程そのものであった。今年度は、来年度(平成22年度)におこなう調査の基盤を固めることを中心に研究活動をおこなってきた。具体的には、中国の日系企業への調査依頼のアポイントメントをおこなった。20社弱の上海日系企業と連絡をとり、可能な場合には、そこで働く現地人マネジャーから基礎的な聞き取りをおこなった。平成21年7月31日から8月9日までの9泊10日の日程で、上海に進出した日系企業で働く14名の中国人マネジャーへの基礎的な聞き取り調査を実施した。現在、聞き取り調査の結果を整理している段階であるがー申請者がこれまでフィールドワークに従事してきた台湾・香港に進出した日系企業のケースとは異なりー中国に進出した日系企業には2種類の中国人マネジャーが存在することがみえてきた。一つの種類は、現地で採用された中国人マネジャーであり、現地子会社の雇用形態が適用される中国人スタッフである。もう一つの種類は、日本の本社で採用になった現地人マネジャーで、日本企業の中国進出に伴い、本社からの派遣駐在員として上海の日系企業で駐在するようになった中国人マネジャーである。このタイプの中国人マネジャーは、日本の本社の雇用形態が適用されているために、上海で採用された中国人マネジャーとは、その特質を異にしている。来年度は、このような2種類のマネジャーの存在に気を配りながら中国での調査を継続していくことになる。本年度は、中国に進出した日系企業で働く現地人スタッフへの聞き取り調査を中心に、これまで実施してきた台湾・香港に進出した日系ものづくり企業で働く現地人スタッフへの聞き取り調査もあわせて実施し、各国・各地域の現地人スタッフを「長期勤続」という角度からみてきた。その結果、台湾・香港・中国日系ものづくり企業で長期にわたって勤務する現地人スタッフは、日本人との協働体験を蓄積することで、日系ものづくり企業のやり方・制度、日本人の考え方を「理解(make sense)」していた。台湾人長期勤続者や参与観察と聞き取り調査をおこなった香港のある日系大手ものづくり企業で働く中核的なポジションに就いている長期勤続マネジャー、さらには日本の本社で採用になり中国へのビジネスの拡大の際に中国へと派遣されることになった「中国人駐在員」たちは、日本人--とりわけ入社したばかりのときに接触した初期の頃の日本人--との協働過程を通じて日系企業の組織空間を作り上げていた。しかし、その形式や深さは、日系企業の現地での操業年数やそれぞれの社会がもつコンテクストによって違いがみられた。たとえば、日系ものづくり企業が1970年代に盛んに進出した香港・台湾では、既に設立当初から勤続を重ねてきた現地人マネジャーが一定数存在しているが、他方で中国の場合には、中国への進出が1990年代に入ってからであったことや、日本の本社で採用になった中国人を立ち上げ屋として「中国人駐在員」として派遣していたことによって、中国に進出した日系ものづくり企業で働く中国人長期勤続マネジャーの特質は、香港・台湾のものとは大きく異なっており「中国人駐在員」という新しい形の駐在員が確認できた。
『南史』の構成

『南史』は唐初の李大師・延寿父子,とりわけ子の李延寿を主たる編纂者として顕慶4年(659)に奏上されたものであるが、その編纂の際、李延寿は、先行する南朝関係の正史『宋書』『南斎書』『梁書』『陳書』を刪約して成立させたといわれる。それは事実だが、かれは先行する4正史によってのみ、『南史』を作成したのではなく、その独自の見識によって、他の史料をとり入れ、混合して成り立たせたわけである。本研究の目的は、その別系統の史料を探求して、『南史』の構成の模様を明らかにすることにあるが、すでに「宋本紀」や「斉本紀」については一応の調査を終えており、さらに「梁本紀」の部分についても、ある程度の予備的研究調査は終えていたので、1.『北堂書鈔』『初学記』『芸文類聚』『白氏六帖事類集』『太平御覧』『冊府天亀』等の類書などから収集した梁代関係の史料に加え、さらに『文選』『文館詞林』等の文集や、『広孔明集』などの仏教関係史料、さらに『太平広記』等に見られる志怪小説の類まで博く捜査した。2.その上で『南史』梁本紀と『梁書』とを読み比べ、前者にあって、後者にない部分について、上記1の史料と照合した。その結果は『冊府元亀』等の類書、『文館詞林』等の文集、また『広孔明集』等の仏教関係史料などにかなり重複するものを見出したが、しかし、残念ながら『南史』編纂の際に用いられた基本的史書を特定するには至らなかった。ただ、李延寿が甚だ志怪小説的記事を重用していることから、そういう系統の史書-たとえば『幽明録』のようなもの-が構成要素として数えられることは問違いあるまい。つぎは「陳本記」の部分をとりあげたい。
細胞表層に存在する膜貫通型蛋白質への機能性分子導入法の開発

本研究では、細胞表層の膜貫通型蛋白質の細胞外および細胞内ドメインに様々な機能性合成分子を導入するための半合成的手法の開発を目指している。そのための基本戦略として、細胞内で発現させた蛋白質フラグメントと細胞外で調整した合成蛋白質フラグメントをSsp DnaEインテインのtrans-スプライシング活性を利用して連結させるというアプローチを試みている。現在、この手法の有効性を検証することを目的として、膜貫通型蛋白質の細胞外ドメインに大腸菌発現蛋白質あるいは合成小分子を組み込むことを行っている。そのモデル実験として血小板由来増殖因子受容体(PDGFR)の膜貫通ドメインをターゲットにしており、PDGFR膜貫通ドメインのN末端にDnaE(C)を融合させたキメラ蛋白質の発現ベクターを作成した。このプラスミドを動物細胞内(HEK293)で発現させ、タグの免疫蛍光染色を用いてDnaE(C)ドメインが望み通り細胞の外に提示されていることを確認した。また大腸菌発現系を利用してGST-TEVproteaseSite-DnaE(N)というコンストラクトを調整した。更にこのコンストラクトをTEVプロテアーゼによって切断後、N末端に生じるシステイン残基を狙って特異的に合成小分子(フルオレセインやビオチン等)を修飾した。現在、動物細胞上でのtrans-スプライシング反応および細胞表層への蛋白質あるいは小分子ラベリングについて評価し、細胞外ドメインの化学半合成というアプローチの可能性について検討を進めている段階である。現在、この手法の有効性を検証することを目的として二つの実験系を進めている。まず一つ目は、膜貫通型蛋白質の細胞外ドメインへの有機分子ラベリングである。この系においては、モデル実験として血小板由来増殖因子受容体(PDGFR)の膜貫通ドメインをターゲットにしている。PDGFR膜貫通ドメインのN末端にDnaE(C)を融合させたキメラ蛋白質の発現ベクターが完成し、動物細胞内での遺伝子発現まで確認している。また大腸菌発現系と有機合成を組み合わせることで、合成小分子(フルオレセインやビオチン等)をN末端に修飾したDnaE(N)の調整を行っている。大腸菌発現用ベクターの構築、蛋白質発現系の確立、修飾用小分子の有機合成まで終了しており、現在発現DnaE(N)への小分子修飾条件を検討している段階である。DnaE(N)の化学修飾が終了し次第、DnaE(C)-PDGFR融合蛋白質を発現した動物細胞上でのtrans-スプライシング反応および細胞表層への小分子ラベリングについて評価し、細胞外ドメインの化学半合成というアプローチの可能性について検討を進めていく予定である。二つ目の実験は、細胞の中での蛋白質半合成である。この系においては、モデル実験として緑色蛍光蛋白質(GFP)をターゲットにしている。GFPを中央付近でスプリットし、そのN末端側半分をDnaE(N)との融合蛋白質として動物細胞内で発現させ、またC末端側半分はDnaE(C)との融合蛋白質として調整した後、細胞膜透過能を有するTatペプチドとビオチンを修飾した。Tatペプチドを連結したDnaE(C)-GFP(C)フラグメントはGFP(N)-DnaE(N)を発現した細胞内に移行し、trans-スプライシング反応によって全長かつ合成分子を組み込んだGFPが再構成できることを蛍光顕微鏡観察により確認している。現在、更なる検討を行っているが、この結果によりtrans-スプライシング反応を利用した細胞内蛋白質の半合成という戦略の有効性が見え始めている。
マングローブ生態系の有機物蓄積過程と海水準変動

平成4年来実施してきた国際学術研究で、地球温暖化に伴う急激な海面上昇の際にマングローブハビタットとその生態系は如何なる応答を行うかを、生物地形学的観点から解明した。この結果、海面上昇の速度5mm/yr.を閾値として、それ以下では、森林構造では激変するがハビタット自体は規模を維持し、寧ろマングローブ泥炭が蓄積するCO2シンクとして作用すること。それ以上では潮差の小さな地域を中心として森が消滅し、堆積物としてのマングローブ有機物は拡散して海洋の炭素循環系に組み込まれることを予想するに至った。これを踏まえて、本研究では、立地特性を異にする数カ所のマングローブハビタット(タイ王国;サトン、クラビ、カノム、ベトナム国;カンザ、カマウ)を対象に、職制・地形・体積物などの詳細な分析を行い、潮間帯中上部における土地と森林の形成過におけるマングローブ起源有機物、外来無機物などの蓄積・分解・拡散過程を解明し、最終的には、海面上昇時におけるマングローブ生態系の有機物畜総量を見積もることを目指した。この結果、1)海面上昇時における有機物の蓄積は、Rhizophora、Ceriopsの林内で卓越し、その大半は、地下部、即ち根の蓄積による。2)地上部/地下部バイオマスの量比(T/Rratio)は、0.61.0にも達し、地下部のバイオマス生産力が極めて旺盛である。地上部は種数は少ないものの菌類の活動が活発で分解が迅速に進む。3)過去1,000年来の地下部の炭素蓄積量は、マングローブ生態系は人為による破壊が進む一方、タイでは伐採禁止と植林の奨励、ベトナムでも積極的な植林が実施され、植林によるバイオマスの蓄積効果が注目された。本国際学術研究は、先の「海水準変動によるマングローブ生態系の立地変動予測(平成89年度課題番号08041111)」を基礎として、マングローブ林の立地を支える物質として、かつ、地球環境で重大な課題とされる炭素固定に一定の役割を果たすと予想されたマングローブ起源の有機物について、その生産・蓄積・分解・拡散などの諸機構を多角的に調査分析を行った。具体的には、タイ南西部の2地域とベトナム南部デルタの2地域において、以下の調査を実施した。1.マングローブ泥炭、陸、海堆積物の蓄積・拡散過程の解明、2.海面上昇時における立地の維持機構の解明、3.マングローブ域の有機物蓄積量の評価を試行的に実施した。この結果、マングローブ生態系は、その地上部(幹、枝、葉、地上部根)のバイオマス蓄積量とともに、寧ろ地下部の根量の巨大さが注目された。具体的には、土地条件や群落タイプ毎に、地下部の根量、泥炭など有機物蓄積量には大きな相違が認められ、泥炭の蓄積はRhizophora sp.Bruguiera sp.の群落で特に顕著であった。これは、長い浸水による分解の抑制と根の生産量が膨大であることによる。また、Ceriops lagalの林分では、T/R ratio(地上部/地下部の生存バイオマス量比)が1という陸域の森林のそれでは考えられない値が見積もられた。これもマングローブ林が持つ地下部での有機物蓄積量の巨大さを支持するものである。マングローブ生態系では、分解が抑制される塩漬けの地下に膨大な有機物を蓄積することで、炭素が固定されることが強く示唆されたが、調査例は、マングローブ生態系の多様さに対してあまりにもにも少数であり、今年度も上記13の分析を継続して実施する必要がある。