hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＭＰＩ、ｐｙｔｈｏｎとＦｅｒｍｉ　ＧＰＵを使用したトリガーシステムの構築

HLTの出力データと、切り取られてサイズが小さくなったPXDのデータはPCで読み出し、HDDに記録した。本研究によって、上記の一連のメカニズムが完全に機能するという極めて大きな成果を得た。これに加えSVDのデータを直接FPGA搭載モジュールに注入し、FPGAで粒子の飛跡を再構成する試みも行い、これも成功させた。これはHLTと相補的に機能し、PXDのデータを過剰に取りこぼし過ぎない効果を得た。これらにより、SVDの飛跡検出ソフトウェアと同ファームウェアによってPXDの膨大なデータからROI部分のみを切り出しSVDのデータとともに記録するという、完全に理想的なシステムの構築に成功した。本研究は、国内最大規模の加速器実験であるBelle II実験を前提に、そのピクセル型検出器(PXD:ビームパイプに最近接)のデータをシリコン崩壊点(SVD: PXDのすぐ外側)の情報を使って削減することを目標としている。電子-陽電子の衝突事象ごとのPXDの出力データサイズは、一切加工をしなければ800kBであり、事象レートの最大値を30kHzと設定しているBelle II実験で記録できるデータ帯域を大幅に超える。そこで4層からなるSVDの各層に残された荷電粒子の通過位置情報(4点分)をから荷電粒子の飛跡を高速に再構成し、これをPXD側に内挿して、飛跡とPXDの交点周辺のデータ(region of interest: ROI)のみを記録する方針をとる。本年度は、(研究協力者の協力の下)まずシステムを実装するための各機器の接続方法について検討した。PXDの全出力は特殊な読み出しエレクトロニクス(FPGAを搭載したATCAモジュール)で読み出されそこで一時的に保管される。SVDの出力は読み出しエレクトロニクスを経由して最終的に複数のPCから構成される「ハイレベルトリガー(HLT)」に入力され、そこでSVDの全情報を用いて荷電粒子の飛跡が再構成される。飛跡情報はEthernet経由でATCAモジュールに通知され、FPGAでROIの情報のみが切りだされ後段に出力される。上記、接続設計のほかに、ATCAモジュールの開発、同モジュール内のFPGAファームウェアの開発、HLTの性能測定(PC数に対するデータ転送速度の線形性)、HLT上で荷電粒子の飛跡を再構成するソフトウェアの開発着手、ROIパケットの雛型設計など、極めて多くの進捗があった。さらに、平成25年度にドイツの研究所(DESY)でビームテストを行うことを目標に、検出器を把持するシステムの設計検討なども行った。当初計画と異なり、データ受信用PCI-expressカードを本研究の範囲で実施する事情となった。ハードウェア開発は通常長い時間を要するが、本カードの場合は、事前のプロトタイプを用いた研究と開発時の適切な仕様策定によってこれを着実に完成させるに至った。
ポプラ類に寄生するさび菌の系統と寄生性分化に関する分子的解析

ポプラさび病は、ポプラの重要病害となっており、大きな被害をもたらしている。この病原菌となっているさび菌類は、多くの種類が報告されているが、これらは、形態的に非常に類似しており、その分類や同定が困難となっている。そこで本研究では、これらの分類学的再検討を行うため、多くの標本を収集し、これらの詳細な形態的観察を行うとともに、ITS、5.8SrDNAおよびLSUrDNAのD1/D2領域の塩基配列を解析し、系統学的関係や進化関係を明らかにすることを目的として行った。また、遺伝学的解析結果より、地理的および生態条件と宿主の相異がポプラさび菌類の多様性と系統進化にどのように関係してきたのかを明らかにし、これらの寄生性分化の機構を解明することも目的とした。ポプラに寄生するMelampsora属さび菌の系統進化を明らかにし、分類を再検討するため、中国から196点、日本から613点のポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌の標本を収集し、これらを用いて、形態学的観察および系統学的解析を行った。中国においてポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌は現在までに11種が報告されている。これらの種は、夏胞子の形態を主な基準として分類されているが、これらの形態は非常に類似し、種の同定は困難となっている。そのため、中国各地からポプラ類に寄生する9種のMelampsora属さび菌の標本を収集し、形態学的および分子系統学的解析を行った。光学顕微鏡や走査電子顕微鏡を用いて、胞子堆形成部位、冬胞子め形態および大きさ、夏胞子の形態および大きさ、夏胞子の細胞壁の厚さおよび表面構造などの観察と計測を行った。その結果、供試した9種のMelampsora属さび菌の標本は形態学的に5グループに類別できることが明らかとなった。また、形態観察で使用した標本の一部を用いて、分子系統学的解析を行った結果、LSU rDNA(D1/D2)と5.8Sを含むITS(ITS1とITS2を含む)領域の塩基配列によって標本は6クレードに分かれることが明らかとなった。以上の形態学的および系統学的解析結果を総合的に検討したところ、これらの標本は6分類群に類別するのが妥当であると結論した。日本においては、Hiratsukaら(1992)により、ポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌として、5種が報告されている。日本各地から収集した多数の標本を用いて、形態学的解析を行った結果、全ての標本は形態学的に4グループに類別できることが明らかとなった。ポプラに寄生するMelampsora属さび菌の系統進化を明らかにし、分類を再検討するため、中国から136点、日本から554点のポプラに寄生するMelampsora属さび菌の標本を収集し、これらを用いて、系統学的観察および系統学的解析を行ってきた。形態学的観察では、光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡を用いて、胞子堆形成部位、冬胞子の形態および大きさ、夏胞子の形態および大きさ、夏胞子の細胞壁の厚さおよび表面構造などの観察と計測を行った。系統学的解析では、PCRにより、標本のITS、5.8S rDNAおよびLSU rDNA(D1/D2)領域を増幅し、これらの塩基配列を解析して、系統学的関係を調べた。これらの結果、中国産9種のMelampsora属さび菌の標本は、形態学的に4グループに類別できることを明らかにした。形態観察で使用した標本の一部を用いて、分子系統学的解析を行った結果、LSU rDNA(D1/D2)とITS領域(5.8Sを含む)の塩基配列によって、標本は6クレードに分かれることが明らかとなった。以上の形態学的観察結果と系統学的解析結果を総合的に検討したところ、今回供試した標本は、系統的および形態的に異なる6グループに類別することが妥当であることが明らかとなった。現在、これら6グループの分類学的取り扱いについて検討を行っている。

そのため、中国各地からポプラ類に寄生する9種のMelampsora属さび菌の標本を収集し、形態学的および分子系統学的解析を行った。光学顕微鏡や走査電子顕微鏡を用いて、胞子堆形成部位、冬胞子め形態および大きさ、夏胞子の形態および大きさ、夏胞子の細胞壁の厚さおよび表面構造などの観察と計測を行った。その結果、供試した9種のMelampsora属さび菌の標本は形態学的に5グループに類別できることが明らかとなった。また、形態観察で使用した標本の一部を用いて、分子系統学的解析を行った結果、LSU rDNA(D1/D2)と5.8Sを含むITS(ITS1とITS2を含む)領域の塩基配列によって標本は6クレードに分かれることが明らかとなった。以上の形態学的および系統学的解析結果を総合的に検討したところ、これらの標本は6分類群に類別するのが妥当であると結論した。日本においては、Hiratsukaら(1992)により、ポプラ類に寄生するMelampsora属さび菌として、5種が報告されている。日本各地から収集した多数の標本を用いて、形態学的解析を行った結果、全ての標本は形態学的に4グループに類別できることが明らかとなった。
アンフィビアスに至る脊椎動物の進化モデル動物のグレリンシステムの変遷

チョウザメのグレリン前駆体cDNAと成熟型グレリンの構造を明らかにし、同一個体中で2種類のmRNAから異なる配列の成熟型グレリンが産生されること、受精卵から発生が進むにつれてグレリン遺伝子発現が増加することを明らかにした。アフリカ産肺魚において機能的なグレリン受容体GHS-Rを同定し、脳、心臓、腸などでの発現や、夏眠時の浸透圧調節やエネルギー代謝調節に関与する可能性を示した。アホロートルで発見した2種類のGHS-Rは、分布や発現量が異なっており、両生類には複数のGHS-Rが存在することが示唆された。アカハライモリやネッタイツメガエルにおいて、グレリンの腹腔投与は摂食量に影響を与えなかった。グレリンは、成長ホルモン分泌や摂食、エネルギー代謝などを調節するホルモンである。本研究は、水棲動物が陸に進出する過程のモデルとなる動物に注目し、グレリンやその受容体(GHS-R1a)の存在意義について考察することを目的とする。平成26年度は、(1)無尾両生類の下垂体でグレリンが作用する機序、(2)イモリにおけるグレリンの摂食調節への関与、(3)アホロートルのグレリン受容体、(4)肺魚のグレリン受容体、(5)チョウザメにおけるグレリンの単離、の5つの達成目標を挙げて研究を推進し、3つについて進展があった。(1)アフリカツメガエルでGHS-R1aのクローニングを行ったが、脳では全長cDNAが得られるのに対し、下垂体ではスプライスバリアントGHS-R1bのcDNAしか増幅しなかった。これはウシガエルと同様の結果であり、下垂体には全長のGHS-R1a遺伝子が発現していない可能性が示唆された。(4)肺魚(Protopterus annectens)の脳から361、281アミノ酸からなるGHS-R1a、GHS-R1bをコードするcDNAを単離した。機能解析の結果、肺魚GHS-R1aは機能的受容体であることが確認された。GHS-R1a mRNAは脳、心臓、腸などで発現していた。肺魚は乾燥時に夏眠という生理状態になるが、8週間の夏眠の間に採取したサンプルの解析結果から、グレリンシステムが夏眠時の浸透圧調節やエネルギー代謝調節に関与することが示唆された。(5)チョウザメ(ベステル:Huso huso×Acipenser ruthenus交雑種)の胃からグレリンとそのcDNAを単離した。前駆体タンパク質は114アミノ酸からなる。成熟型は27アミノ酸であり、C末端はアミド化されていた。興味深い事に、同一個体中で塩基配列の異なるmRNAが発現しており、グレリンの15位のアミノ酸がグルタミン酸とグリシンの場合があることがわかった。本研究は、水棲動物が陸に進出する過程のモデルとなる動物に注目し、グレリンやその受容体の存在意義について考察する。平成27年度は、(1)アホロートル(メキシコサラマンダー)のグレリン受容体の発現調節、(2)イベリアトゲイモリのグレリンの探索、(3)チョウザメにおけるグレリン遺伝子発現調節、について進展があった。(1)獲得している2種類の受容体のフラグメントを仮にGHS-R1、GHS-R2と呼ぶ。それぞれに特異的なプライマーを作製し、3'および5'-RACE PCRにて全長cDNAの獲得を試みた。3'側の塩基配列は決定できたが、5'側は完全長が得られていない。3'-RACE PCRで得た塩基配列をもとに、定量的PCRを確立し、GHS-R1、GHS-R2の組織分布を調べた。その結果、GHS-R1 mRNAは脳に最も多く、次いで脂肪、腎臓、精巣、胃腸管で高い発現が見られた。GHS-R2の遺伝子発現量GHS-R1の1/10程度で、脳と下垂体に限局していた。(2)鳥取大から供与していただいたイベリアトゲイモリの2個体分の胃抽出物からグレリンの単離することを試みたが、構造決定には至らなかった。胃のtotal RNAからPCRでのクローニングを試みた。既知の両生類グレリンの塩基配列を元にして作製したプライマーを用いてPCRを行ったが、期待されたPCR産物は得ることができなかった。全体計画の中で、平成27年度までの達成度は約50%である。それぞれについては以下の通り。(1)下垂体でグレリンが作用する機序の解明(達成度50%):昨年度、ツメガエルにおいてグレリン受容体に似た2種類の受容体をクローニング後、機能を解析し、それらのオーソログをウシガエルやアマガエルから同定する予定であったが、ツメガエルでその2種の受容体の全長cDNAを得る過程の5'RACE &#8211;PCRで期待される産物が未だに得られていない。(2)イモリにおける摂食調節(達成度20%):合成イモリグレリンを投与して実験を行ったが、実験中、餌を食べなくなる問題が起こった。個体隔離の影響がありそうだが、検討中に冬場になり摂餌量が落ちた。(3)アホロートルGHS-R1a cDNAのクローニング(達成度50%):アホロートルでは2種類の断片が同定できている。RACE-PCRで増幅を試みているが全長は得られていない。(4)肺魚GHS-R1

a cDNAのクローニング(達成度100%):終了し、論文として公表済み(Gen Comp Endocrinol., 209: 106-117 (2014))。(5)チョウザメグレリンの単離とcDNAクローニング(達成度90%):ベステルの胃からグレリンと、そのcDNAのクローニングに成功している。今年度、組織分布や初期発生過程におけるグレリンmRNAの発現を調べた。(6)アホロートルと肺魚のグレリンの単離とcDNAクローニング(達成度20%):胃の組織は収集中である。cDNAクローニングは、胃のcDNAを用いて既知のグレリンの塩基配列からさまざまなプライマーをデザインしてPCRを行ったが、期待される産物が得られていない。(7)チョウザメグレリン受容体のcDNAクローニングと機能解析(達成度10%):保有している胃のcDNAを用いてPCRを行ったが目的物の増幅が見られていない。遺伝子発現量が少ない可能性がある。グレリンは、成長ホルモン分泌や摂食、エネルギー代謝などに関わるホルモンとして知られる。本研究では、両生類に着目して、グレリンやその受容体の存在意義を考察するための証拠を蓄積してきた。平成28年度は、主としてグレリンによる摂食調節を検討した。アカハライモリにおいて、単独飼育群または群飼育においてグレリン腹腔投与後の摂食量を検討したが、効果は見られなかった。また、ネッタイツメガエルを用いても検討を行ったが、単独飼育群においてグレリンの腹腔投与は摂食に影響を与えなかった。アカハライモリにおいて、投与20分後をピークにした血漿グレリン濃度の上昇が確認できたことから、少なくとも成体においてグレリンの摂食調節への関与は低いと推察された。研究期間全体を総括すると、成果として、アフリカ産肺魚において機能的なGHS-R1aを同定し、それが脳、心臓、腸などで発現しており、夏眠時の浸透圧調節やエネルギー代謝調節に関与する可能性が示唆されたこと、チョウザメ(ベステル)の胃からグレリンとそのcDNAを単離し、同一個体中で塩基配列の異なるmRNAが発現し、15位のアミノ酸がグルタミン酸とグリシンの場合があること、受精卵から孵化後20日におけるグレリン遺伝子発現増加を確認できたこと、ウシガエルとアマガエルから機能的なGHS-R1aを同定し、それが主に脳や胃腸管に発現し、絶食や絶水でその発現が変動することなどを明らかにしてきた。一方で、幼形成熟するアホロートル(メキシコサラマンダー)ではグレリンcDNAの増幅が確認できず、また、同定した2種類のGHS-Rフラグメントの完全長cDNAが得られなかった。また、下垂体でのグレリンの作用機序を解明するために行ったツメガエルで同定したグレリン受容体に類似した2種類の受容体の完全長cDNAをクローニングできなかったことなど、未解明な部分も残されたことが残念である。チョウザメのグレリン前駆体cDNAと成熟型グレリンの構造を明らかにし、同一個体中で2種類のmRNAから異なる配列の成熟型グレリンが産生されること、受精卵から発生が進むにつれてグレリン遺伝子発現が増加することを明らかにした。アフリカ産肺魚において機能的なグレリン受容体GHS-Rを同定し、脳、心臓、腸などでの発現や、夏眠時の浸透圧調節やエネルギー代謝調節に関与する可能性を示した。アホロートルで発見した2種類のGHS-Rは、分布や発現量が異なっており、両生類には複数のGHS-Rが存在することが示唆された。アカハライモリやネッタイツメガエルにおいて、グレリンの腹腔投与は摂食量に影響を与えなかった。平成26年度の研究計画として約60%の達成度である。
覚醒状態にある人工呼吸器装着患者の主体性に着眼した、ICU看護師の看護方法の解明

本研究は、覚醒状態にある(浅い鎮静管理、無鎮静管理が行われている)人工呼吸器装着患者に対し、ICU(集中治療室)の看護師が患者の「主体性を活かした日常生活動作支援(本研究ではセルフケア支援と定義)」をどのように行っているのか、その看護方法の実態を明らかにする。日常生活動作の評価指標であるFIM(機能的自立度評価法)の評価項目の一部や文献を参考にして質問紙を作成し、現在ICUで勤務する看護師を対象に横断的調査を実施し、記述統計を用いて分析を行う。得られた調査結果を基礎資料として、覚醒状態にある人工呼吸器装着患者のより良い支援方法を検討する。
長距離シグナリングを介した変動環境への適応機構

自然界では,土壌中の窒素栄養分は極めて不均一に存在する.そのため,植物はあらゆる方向に根を張りめぐらせつつ,一部の根で窒素欠乏を感知した時に,特異的なペプチドシグナルCEPを介して他の根で相補的により多くの窒素を取り込むしくみを備えている.本研究では,この全身的窒素要求シグナリング系をモデルとして,根から葉に移行したCEPが受容体に認識された後に,葉でつくられ篩管を通って再び根に移行すると想定される2次シグナルの解明を中心に,長距離シグナル伝達を介した植物の巧みな栄養環境応答の全体像の解明に挑んでいる.昨年度までにCEPの下流で働く2次シグナルが篩管移行性のポリペプチドCEPD1およびCEPD2であることを見出していたが,今年度は,シロイヌナズナに21種類存在するCEPDホモログ群に着目して研究を行なった.そのひとつ,CEPDL2の解析を進めたところ,CEPDL2は葉自身の窒素状況に応じて発現上昇し,根へ移行して根における硝酸取り込みを制御するシグナルであることが明らかとなった.CEPDL2を欠損する植物体は,硝酸取り込み能力が低下し,地上部が矮小化する表現型を示した.CEPDL2に加え,CEPD1およびCEPD2も欠損する3重変異体では,地上部はさらに矮小化した.植物は,根の窒素欠乏に応答するCEP-CEPD経路と葉自身の窒素状況を根に伝えるCEPDL2経路の両方によって,全身的な窒素ホメオスタシスを維持していることが明らかとなった.また,領域内共同研究として,マメ科植物ミヤコグサの根で根粒形成の長距離制御に関わるPLENTYがペプチドホルモンの糖鎖修飾酵素であることの証明に貢献した.さらに,リン酸化を介した情報伝達に関わる分子群を同定するため,15Nを用いた安定同位体標識法によるリン酸化変動プロテオミクスの系を確立した.これまでに,全身的な窒素要求シグナリングに関わるペプチドホルモンCEPの下流で葉から根へ長距離移行するポリペプチドCEPDの同定に成功しており,長距離シグナル伝達を介した植物の巧みな栄養環境応答の解明を目指した本計画研究の中心的目標は概ね達成できたと考えている.その研究過程で,シロイヌナズナにはCEPDホモログが21種類も存在し,その多くが葉の篩部に特異的な発現を示すことが明らかになった.これらは葉から根へ情報を伝達する新しい長距離移行シグナル群である可能性が高まっており,個々の機能解析を進めていくことで,これまで知られていなかった成長制御機構や環境適応機構を明らかにできると考えている.全身的窒素要求シグナリングにおいて,リガンドCEPから受容体CEPRを介して2次シグナルCEPDが誘導されるまでの経路は明らかにでき,全身的窒素要求シグナリングの基本的な分子メカニズムは解明できた.今後は,葉から根に移行したCEPDがどのようにしてNRT2.1の発現を上昇させているかを,共免疫沈降などの手法を用いて解析していく.また,シロイヌナズナに21種類存在するCEPDホモログ群についても,それぞれの誘導発現株を作製し,根で一過的に発現させた場合における遺伝子発現変動を次世代シーケンサで検出する手法で機能解析を進めていく予定である.自然界では,土壌中の窒素栄養分は極めて不均一に存在する.そのため,植物はあらゆる方向に根を張りめぐらせつつ,一部の根で窒素欠乏を感知した時に,特異的なペプチドシグナルCEPを介して他の根で相補的により多くの窒素を取り込むしくみを備えている.本研究では,この全身的窒素要求シグナリング系をモデルとして,根から葉に移行したペプチドが受容体に認識された後に,葉でつくられ篩管を通って再び根に移行すると想定される2次シグナルの解明を中心に,長距離シグナル伝達を介した植物の巧みな栄養環境応答の全体像の解明に挑む.これらの解析を通して,植物が根における局所的な環境刺激をいかにして感知し,植物体全体の変動環境への適応に結びつけているのかを明らかにしていく.蛍光ラベルCEPを合成して根から吸わせ,どのように取り込まれていくかを蛍光顕微鏡で観察すると,葉の維管束への蛍光シグナルの蓄積が観察された.また,道管から滲みだした蛍光ラベルCEPは,維管束内を拡散して師部側にまで達していた.これは,葉における気孔からの水分の蒸発によってできる蒸散流が,root-to-shootの情報伝達の駆動力として働いている可能性を示している.また,CEP受容体欠損株,野性株および根をCEP処理した野性株の子葉から維管束組織のみを取り出し,CEP依存的に発現変動する遺伝子群をマイクロアレイで抽出した.その結果,CEP受容体欠損株で発現減少し,根をCEP処理した野性株で発現が高まる分子群を複数見出した.葉における気孔からの水分の蒸発によってできる蒸散流が,root-to-shootの情報伝達の駆動力として働いているという新しい概念の確立に至った.また,根から葉に移行したペプチドが受容体に認識された後に,葉でつくられ篩管を通って再び根に移行すると想定される2次シグナルの候補を複数得ることができた.自然界では,土壌中の窒素栄養分は極めて不均一に存在する.そのため,植物はあらゆる方向に根を張りめぐらせつつ,一部の根で窒素欠乏を感知した時に,特異的なペプチドシグナル

CEPを介して他の根で相補的により多くの窒素を取り込むしくみを備えている.本研究では,この全身的窒素要求シグナリング系をモデルとして,根から葉に移行したCEPが受容体に認識された後に,葉でつくられ篩管を通って再び根に移行すると想定される2次シグナルの解明を中心に,長距離シグナル伝達を介した植物の巧みな栄養環境応答の全体像の解明に挑んでいる.今年度は,CEPの下流で働く新しい長距離移行シグナルの同定に成功した.CEPは窒素欠乏時に根で誘導され,道管を通って葉の師部側にある受容体CEPR1に認識されるが,その下流で師管内を根へ移行するポリペプチドCEPD1およびCEPD2を見出した(Nature Plants 2017).根に移行したCEPDは,硝酸取り込み輸送体であるNRT2.1の発現を特異的に上昇させる.この発見により,全身的窒素要求シグナリングの基本的な分子メカニズムが明らかとなった.また,ゲノム情報に基づいたペプチドホルモン探索により,植物の根の拡散障壁であるカスパリー線の形成に必要なペプチドホルモンの同定に成功した(Science 2017).Casparian strip Integrity Factor(CIF)と命名した21アミノ酸のチロシン硫酸化ペプチドは,根の中心柱で発現し,内皮細胞で発現する受容体GSO1/SGN3に特異的に結合する.これらを欠損する植物は,根のカスパリー線に穴があき,濃度勾配依存的に外界からイオンが道管に流入または道管から流出するため,至適栄養条件以外では成長が阻害されることが明らかとなった.今年度は,全身的な窒素要求シグナリングに関わるペプチドホルモンCEPの下流で葉から根へ長距離移行するポリペプチドの同定に成功した.この分子は,長距離シグナル伝達を介した植物の巧みな栄養環境応答の解明を目指した本計画研究の中心的課題であり,それが2年目で達成できたことは,予想以上の進展である.この成果はNature Plants誌に掲載され,同誌のNews and Viewsで紹介されるなど,国際的に高く評価された.また,ゲノム情報に基づいたペプチドホルモン探索により,植物の根の拡散障壁であるカスパリー線の形成に必要なペプチドホルモンの同定に成功した.カスパリー線は根のイオン恒常性に重要な役割を果たす構造体である.Science誌に掲載された本論文は,Science誌のThis Week in Scienceで取り上げられたり,Nature Plants誌のResearch Highlightに紹介記事が掲載されるなど,高く評価された.自然界では,土壌中の窒素栄養分は極めて不均一に存在する.そのため,植物はあらゆる方向に根を張りめぐらせつつ,一部の根で窒素欠乏を感知した時に,特異的なペプチドシグナルCEPを介して他の根で相補的により多くの窒素を取り込むしくみを備えている.本研究では,この全身的窒素要求シグナリング系をモデルとして,根から葉に移行したCEPが受容体に認識された後に,葉でつくられ篩管を通って再び根に移行すると想定される2次シグナルの解明を中心に,長距離シグナル伝達を介した植物の巧みな栄養環境応答の全体像の解明に挑んでいる.昨年度までにCEPの下流で働く2次シグナルが篩管移行性のポリペプチドCEPD1およびCEPD2であることを見出していたが,今年度は,シロイヌナズナに21種類存在するCEPDホモログ群に着目して研究を行なった.そのひとつ,CEPDL2の解析を進めたところ,CEPDL2は葉自身の窒素状況に応じて発現上昇し,根へ移行して根における硝酸取り込みを制御するシグナルであることが明らかとなった.CEPDL
液体セレンにおける非金属・金属転移の第一原理シミュレーション

液体セレンは、低温においては半導体的性質を示すが、温度を上昇させていくと、密度の減少に伴い、非金属・金属転移を起こし金属状態になる。このような転移において、ミクロな原子配置や電子状態がどのように変化するのかを調べることは、その機構を明らかにする上で重要で、非常に興味深い。本研究では、第一原理分子動力学法を用いて、液体セレンの非金属・金属転移に伴うイオンの構造変化を調べた。価電子とコア電子との相互作用には擬ポテンシャルを用い、電子状態は、局所密度近似を用いた密度汎関数法で扱った。計算を行った熱力学的状態は、温度、数密度がそれぞれ(1170K,0.0270A^<-3>)、(1770K,0.0254A^<-3>)の状態である。立方体のスーパーセル中の、81個のセレン原子からなる系に対して計算を行った。非金属・金属転移は、約1300Kの温度で起こることが知られている。1.液体セレの非金属・金属転移とイオンの構造変化の関係について第一原理的に得られたイオンの動径分布関数より、配置数は温度によらずほぼ2であるが、高温では、ボンドの長さが若干短くなることを明らかにした。これは高温においてはボンドが切れることにより短いセレン鎖が多くなるが、低温における長いセレン鎖に比べて、鎖内の結合が強まりセレン間の距離が短くなるものと考えられる。また、高温の動径分布関数の第一ピークと第二ピークの間の約3Aのところに特徴的な盛り上がらも認められた。これは、3つのセレンが関係するボンドの組み替えにかかわるものである。2.液体セレンの非金属・金属転移と電子状態の関係について電子の状態密度より、高温では金属状態が再現されていることを確認した。セレン鎖が短くなると伴に、乱れたイオン配置が生じ、フェルミ面近傍の波動関数が広がりをもつため金属化が起こると考えられる。
鋼管部材の耐力と変形能向上のための部分充填法および最適充填材に関する研究

本研究では,コンクリート充填鋼管構造(CFT)に代表される強度・変形能に優れ,耐震構造として有望な複合構造を取り上げ,充填鋼管構造(FST)の優れた構造特性を一層改善するために有効な充填材の材料特性の解明,ならびに高機能コンクリート,エポキシ樹脂などの新材料の充填材としての活用を目的とし,その基本特性を,圧縮荷重を受ける充填鋼管短柱,一様曲げを受ける充填鋼管はり部材,鋼管と充填材からなるサンドイッチばり、さらには任意の2方向水平荷重を受ける充填・無充填鋼管圧縮柱の挙動の面から,載荷実験および有限要素解析を活用して検討した.特に,強度を重視した構造に対しては,高強度コンクリート,高強度樹脂の充填が不可欠であるが,その変形能は,低強度コンクリートや,弾性的な柔い樹脂を充填した構造より劣ることを明らかにした.また,充填材の材料特性よりは,鋼管と充填材の付着特性が,鋼管の局部座屈性状に大きく影響し,付着強度が大きい場合には,局部座屈波形の波長が長くなり,部材軸方向に広い塑性領域を期待できることを明らかにした.一方,曲げに対しても,引張・圧縮下で等方的な強度を有するエポキシ樹脂により,中立軸の移動が少なく,強度および変形能に優れた曲げ変形挙動が得られることを明らかにしている.さらに,一構造形態として橋脚,建築物の柱に代表される圧縮柱を取り上げた検討では、地震時の水平2方向に受ける水平力に対して,その複雑な非比例変形履歴が,鋼角形断面柱の強度劣化を著しくしていることを明らかにした.円形断面においては,構成板が鋭角をなさず、スムーズに薄板が連続するため,円周方向への局部座屈波形の伝播が一層顕著となることを明らかにした.一方,樹脂系コンクリートの充填によって変形能の向上が計れることも別途実証した.本研究では,コンクリート充填鋼管構造(CFT)に代表される強度・変形能に優れ,耐震構造として有望な複合構造を取り上げ,充填鋼管構造(FST)の優れた構造特性を一層改善するために有効な充填材の材料特性の解明,ならびに高機能コンクリート,エポキシ樹脂などの新材料の充填材としての活用を目的とし,その基本特性を,圧縮荷重を受ける充填鋼管短柱,一様曲げを受ける充填鋼管はり部材,鋼管と充填材からなるサンドイッチばり、さらには任意の2方向水平荷重を受ける充填・無充填鋼管圧縮柱の挙動の面から,載荷実験および有限要素解析を活用して検討した.特に,強度を重視した構造に対しては,高強度コンクリート,高強度樹脂の充填が不可欠であるが,その変形能は,低強度コンクリートや,弾性的な柔い樹脂を充填した構造より劣ることを明らかにした.また,充填材の材料特性よりは,鋼管と充填材の付着特性が,鋼管の局部座屈性状に大きく影響し,付着強度が大きい場合には,局部座屈波形の波長が長くなり,部材軸方向に広い塑性領域を期待できることを明らかにした.一方,曲げに対しても,引張・圧縮下で等方的な強度を有するエポキシ樹脂により,中立軸の移動が少なく,強度および変形能に優れた曲げ変形挙動が得られることを明らかにしている.さらに,一構造形態として橋脚,建築物の柱に代表される圧縮柱を取り上げた検討では、地震時の水平2方向に受ける水平力に対して,その複雑な非比例変形履歴が,鋼角形断面柱の強度劣化を著しくしていることを明らかにした.円形断面においては,構成板が鋭角をなさず、スムーズに薄板が連続するため,円周方向への局部座屈波形の伝播が一層顕著となることを明らかにした.一方,樹脂系コンクリートの充填によって変形能の向上が計れることも別途実証した.充填工法による円形断面鋼製橋脚の合理的補強法について検討するため、弾性係数および降伏強度の異なる種々の材料を充填した鋼短柱に対して圧縮・曲げ載荷実験を行い、その耐荷力と変形能に及ぼす充填材の材料特性の影響ならびに効果的な材料構成を検討した。ここでは、充填材として高強度・高弾性係数を有するセメント系充填材(カーボニックグラウト)、高強度・高変形能を有する樹脂系充填材(エポキシ樹脂)を用いて,強度の累加性および変形能の改善の観点から鋼管の局部座屈性状と関連付けて鋼部材の補強に有効な材料特性に関して検討を行った.さらに,骨材を樹脂系材料で固めた充填材(エポキシコンクリート)を用いて、最適な充填工法についても検討した.実験結果から、次のようなことが明らかにされた。(1)降伏強度の高い充填材を用いれば、変形能および耐荷力の両方を大幅に改善することができる。しかし,変形能に関しては上限値もしくは最適強度が存在する可能性がある.(2)一方で、鋼管の降伏強度に対する充填材の降伏強度比を0.5以下に抑えれば、耐荷力を上げることなく変形能のみを改善する理想的な補強法となり得る。(3)特に,鋼管の曲げ挙動に関しては、充填材の降伏強度が低くても、局部座屈を考慮しない鋼管のパイリニアー型の曲げ挙動に一致し,非常に安定した挙動を呈する.(4)エボキシコンクリートを用いることで,鋼管に生じる局部座屈モードを変化させることができ,強度および変形能が効率的に改善可能であることが明らかになった.次年度の課題としては、付着特性・プレストレスの効果ならびに2重鋼管構造などの部分充填などについて検討を加えるとともに組み合わせ断面力,例えば軸力と曲げを受ける部材に対する同様な評価を行う良いである。

本研究では,コンクリート充填鋼管構造(CFT)に代表される強度・変形能に優れ,耐震構造として有望な複合構造を取り上げ,充填鋼管構造(FST)の優れた構造特性を一層改善するために有効な充填材の材料特性の解明,ならびに高機能コンクリート,エポキシ樹脂などの新材料の充填材としての活用を目的とした.初年度の圧縮荷重を受ける充填鋼管短柱,一様曲げを受ける充填鋼管はり部材に関する検討に続いて,本年度は,鋼管と充填材との付着特性を検討する目的で,鋼板と充填材とのサンドイッチばりの曲げ付着試験,さらには実構造系式として任意2方向水平荷重を受ける充填・無充填鋼管圧縮柱の挙動の把握から,載荷実験および有限要素解析を活用してCFT構造の実用性について検討した.充填材の材料特性よりは,鋼管と充填材の付着特性が,鋼管の局部座屈性状に大きく影響し,付着強度が大きい場合には,局部座屈波形の波長が長くなり,部材軸方向に広い塑性領域を期待できることを明らかにしていたが,付着曲げ試験より,接着剤としてのエポキシ樹脂の付着強度は,コンクリート程度の強度の材料には適しているが,鋼材等に対して小さすぎ,今後より高性能な接着剤の開発が望まれる.一方,引張・圧縮下で等方的な強度を有するエポキシ樹脂により,曲げを受ける積層構造では,中立軸の移動が少なく,強度および変形能に優れた曲げ変形挙動が得られることを明らかにしている.さらに,一構造形態として橋脚,建築物の柱に代表される圧縮柱を取り上げた検討では,地震時の水平2方向に受ける水平力に対して,その複雑な非比例変形履歴が,鋼角形断面柱の強度劣化を著しくしていることを明らかにした.円形断面においては,構成板が鋭角をなさず,スムーズに薄板が連続するため,円周方向への局部座屈波形の伝播が一層顕著となることを明らかにした.
重金属集積植物の探査とその機能解析

1)昨年度までの実験で、インディアンマスタードとアマランサスは水耕条件では地上部に同程度カドミウムを集積するが、土耕条件ではインディアンマスタードの集積能力はアマランサスと比べて著しく劣ることがわかった。本年度の研究から、この土耕における異なる集積能力は根から分泌される主要な有機酸の種類が関与していることが示唆された。すなわち、アマランサスは不溶性カドミウムを可溶化する能力の高いクエン酸を分泌する一方、インディアンマスタードは可溶化能の低いシュウ酸が分泌性有機酸の主体であった。インディアンマスタード、アマランサスともにカドミウム以外の重金属も超集積する傾向があり、様々な重金属に汚染された土壌のファイトレメディエーションに利用可能であることが示唆された。2)昨年度までの実験で、カドミウム汚染土壌への零価鉄添加が植物のカドミウム集積低減に有効である事がわかった。本年度はその低減メカニズムを土壌化学的手法により解明した。カドミウムで汚染した水田土壌に零価鉄を添加することにより、土壌中のカドミウムは、植物に吸収されやすい交換態などの形態が減少し、吸収されにくい吸蔵態画分が増加することが明かとなった。3)鉱山跡地に生育する野生植物の根圏より採取した土壌から、カドミウム耐性細菌を分離した。分離した細菌をイネ幼植物体の根に塗布し、カドミウム汚染土壌で無菌栽培したところ、塗布しなかったコントロールと比較して大きく生育が改善された。1)今年度は、これまでに重金属集積能力がほとんど検定されていない植物のカドミウムおよびヒ素集積能力を水耕条件で調査した。処理濃度はいずれの元素も10mg/Lとした。その結果、インディアンマスタードが最もよくカドミウムを集積したが、アマランサス、ヒメスイバ、オオイタドリといった植物種も集積能力が高かった。これら3種は短期間でバイオマスが大きくなるため、土壌浄化に有効である可能性が高い。ヒ素に関しては、プテリス以外は高い集積能力は認められなかった。次年度は土耕条件で集積能を検討し、土壌浄化試験にも着手する予定。2)重金属集積土壌微生物を研究することにより、重金属集積能を強化した組換え植物創出への貢献や、根圏の重金属濃度を低減するなどの成果が期待できる。重金属集積能が高いことが予想される好熱菌、Bacillus midousuji SH2B-J3株を1mMのカドミウムを含む培地で1時間培養したところ、カドミウム含有率は100μg/gに達した。次年度は菌体内へのカドミウムの取り込みや、温度条件の検討などを行う予定。3)カドミウム汚染土壌中にゼオライトあるいは鉄粉を加えることによりイネのカドミウム吸収がどのような影響を受けるかをたん水条件で調べた。ゼオライトあるいは鉄粉を加えることにより、イネのカドミウム吸収は減少した。ゼオライトの場合はカドミウムの吸着、鉄粉の場合はカドミウムの還元による不活性化が原因と推察された。次年度は適正な添加量と効果の持続性を調べる予定である。4)植物の超金属集積能を研究するモデルとして、アルミニウムに着目し、アルミニウム集積植物であるMelastoma malabathricumのAl集積機構を調べた。その結果、M.malabathricumのAl集積には、体内での輸送に関わるクエン酸を合成する酵素の活性化が重要であることが明らかにされた。1)昨年度の水耕実験では、インディアンマスタード、オオイタドリ、およびアマランサスがカドミウムを地上部に多く集積することが示されたが、本年度は土耕実験における評価を行った。その結果、水耕で最も多くカドミウムを集積したインディアンマスタードの集積能は土耕では低く、アマランサスとオオイタドリは土耕でも高い集積能を持つことが明らかにされた。2)昨年度の結果より、カドミウム汚染土壌への零価鉄の添加が植物のカドミウム集積の低減に有効であることが示唆された。本年度は実際の汚染レベルに近い土壌を用い、零価鉄添加量を少なくした栽培実験を行った。その結果、低レベル汚染土壌に少量の零価鉄を添加した場合であっても、同様の効果が得られることが明らかにされた。来年度はさらに広範囲の汚染レベルに対応できる実験を行う予定である。なお、本件の研究結果をもとに特許を出願した。3)重金属集積能が高いことが予想される好熱菌、Geobacillus midousuji SH2B-J3株の耐性をG.midousuji SH2B-J2株およびG.stearothermophilusと寒天培地および液体培地で比較したところ、G.midousuji J3株の耐性が他の二種と比べ著しく強いことがわかった。本菌は65°Cが至適培養温度であるが、50°Cでもある程度生育し(65°Cの30%程度)、25°Cでは全く生育しなかった。一方、体内へのカドミウムの取り込みは50°Cでは認められず65°Cでのみ検出され、その温度依存性が明らかにされた。4)102科、387種の植物葉に含まれる元素を網羅的に分析したデータベースを構築した。その系統学的および統計学的解析の結果、カドミウムと亜鉛の集積には正の相関があり、いずれもイイギリ科とリョウブ科に集積植物が認められた。興味深いことにシダ植物には様々な重金属を集積する種が多かった。

1)昨年度までの実験で、インディアンマスタードとアマランサスは水耕条件では地上部に同程度カドミウムを集積するが、土耕条件ではインディアンマスタードの集積能力はアマランサスと比べて著しく劣ることがわかった。本年度の研究から、この土耕における異なる集積能力は根から分泌される主要な有機酸の種類が関与していることが示唆された。すなわち、アマランサスは不溶性カドミウムを可溶化する能力の高いクエン酸を分泌する一方、インディアンマスタードは可溶化能の低いシュウ酸が分泌性有機酸の主体であった。インディアンマスタード、アマランサスともにカドミウム以外の重金属も超集積する傾向があり、様々な重金属に汚染された土壌のファイトレメディエーションに利用可能であることが示唆された。2)昨年度までの実験で、カドミウム汚染土壌への零価鉄添加が植物のカドミウム集積低減に有効である事がわかった。本年度はその低減メカニズムを土壌化学的手法により解明した。カドミウムで汚染した水田土壌に零価鉄を添加することにより、土壌中のカドミウムは、植物に吸収されやすい交換態などの形態が減少し、吸収されにくい吸蔵態画分が増加することが明かとなった。3)鉱山跡地に生育する野生植物の根圏より採取した土壌から、カドミウム耐性細菌を分離した。分離した細菌をイネ幼植物体の根に塗布し、カドミウム汚染土壌で無菌栽培したところ、塗布しなかったコントロールと比較して大きく生育が改善された。
宿主-微生物間相互作用情報に基づくプロバイオティクス評価系の構築

腸管出血性大腸菌O157:H7によるマウス感染死を予防できるビフィズス菌と予防できないビフィズス菌の違いについて、複合オミクス解析手法を用いて詳細な比較解析を行った。その結果、プロバイオティックビフィズス菌を定着させたマウスの腸管内では短鎖脂肪酸産生量が有意に多く、そのことがO157感染による腸管上皮細胞の細胞死を抑制していることを見出した。従って、プロバイオティックビフィズス菌の効果の一因として、腸管内での高い糖代謝能が必要であることが示唆された。プロバイオティクスがどのような機構で宿主あるいは腸内常在菌と相互作用(cross-talk)し、宿主に有益な効果をもたらすのかについての詳細は明らかでない。そこで我々は、腸管出血性大腸菌O157:H7による無菌マウスの感染死をモデル動物実験系として用い、マウス感染死とその感染死予防を腸内フローラと直接cross-talkする腸管上皮細胞の応答から言及した。無菌マウスにO157を投与すると7日以内に全例が死時至るが、O157と共に典型的なプロバイオティクスであるBifidobacteriun longum(B. longum)を投与すると感染死は完全に予防されることを見出した。一方、成人の腸管内に常在するビフィズス菌であるBifidobacterium adolescentisを投与しても感染死が予防できない手とも明らかにした。O157単独投与マウスおよびB. adolescentis+O151投与マウスの大腸上皮細胞の遺伝子発現プロファイルはB. longum+O157投与マウスの遺伝子発現プロファイルと大きく異なり、O157単独投与およびB. adolescentis+O157投与マウスの大腸上皮細胞やは特に炎症に関わる遺伝子発現が増加していた。事実、これらのマウスの大腸では軽い炎症が生じていたことから、大腸上皮におけるTLR4のシグナルによりその炎症が生じている可能性が示唆された。そこでTLR4の下流の分子であるMyD88を欠損させた遺伝子改変マウスを無菌化し、O157投与時の腸管上皮の応答性について調べた。その結果、MyD88-/-マウスでもO157投与により大腸での軽い炎症が生じ、マウスは死に至ることが明らかになった。O157はシガ毒素を産生するため、その毒素をコードする遺伝子を欠損させた遺伝子改変O157を作製し、同様に無菌マウスへの投与試験を行ったところ、大腸での軽い炎症は生じなかった。従ってO157投与時に認められる大腸での軽い炎症はO157が産生するシガ毒素によって生じ、B. longumの前投与によりその毒素による炎症が抑制されることが明らかになった。近年、多種多様な効果を持つプロバイオティクスが社会に導入されてきているが、それらがどのような機構で宿主と、あるいは微生物同士が相互作用し、宿主に有益な効果をもたらすのかについての詳細は明らかでない。そこで我々は、無菌マウスに限られた菌のみを定着させたモデル実験系を用いて宿主-腸内フローラ間相互作用を解析してきた。これまでの研究成果から、無菌マウスに腸管出血性大腸菌O157を投与すると7日以内に全例が死に至るが、典型的なプロバイオティクスであるBifidobacterium longumを前投与しておくと、その後のO157投与による感染死は予防され、成人の腸管内に常在するビフィズス菌であるBifidobacterium adolescentisを前投与しても感染死が予防できないことを明らかにした。Ol57による感染死を予防できるビフィズス菌2株と予防できないビフィズス菌2株を用いて、代謝物や発現遺伝子群の網羅的解析、すなわち複合オミクス解析により詳細な比較を行ったところ、感染死を予防できるビフィズス菌を定着させたマウスでは、短鎖脂肪酸の一つである酢酸が有意に多いことを見出した。ヒト大腸上皮株化細胞であるCaco-2細胞を用いてO157感染に対する酢酸の効果を調べたところ、酢酸を培地に加えるとO157が産生する病原因子の発現量に違いはないにもかかわらず、Caco-2細胞の細胞死が有意に抑制された。トランスクリプトーム解析結果から、酢酸によるマウス腸管上皮層での抗炎症応答が促進していることが明らかになった。ビフィズス菌の比較ゲノム解析結果から、感染死を予防できるビフィズス菌は主にフルクトースを取り込むABC型の糖質のトランスポーターをコードする遺伝子を有し、マウス腸管内で発現していることを明らかにした。以上の結果から、プロバイオティクスの効果の一因として、腸管内での高い糖代謝能が必要であることが示唆された。
関節リウマチの骨/軟骨破壊におけるSyndecan4の関与

これまでに我々は、Syndecan4KO(Syn4欠損)マウスの関節リウマチ(RA)モデル(CIA:collagen-inducedarthritis)を用いて、Syn4の欠損により関節炎の重症度・発症率が有意に低下することを明らかにした。またSyn4が所属リンパ節のB細胞に高発現していることを明らかとし、さらにSyn4KOマウスの所属リンパ節では、B細胞が効率よく抗体産生を行う場として重要な胚中心(germinalcenter)構造の形成異常と、胚中心形成に関与するB細胞亜群数が有意に低下していることを示した。またその結果として、自己組織の障害を引き起こすIgGサブクラス(totalIgG,IgG2a,IgG2b)の抗体産生がSyn4KOマウス群で有意に低下していたことも明らかとした。このことから、Syn4はB細胞応答を制御し、胚中心形成さらには抗体産生を促進させることで、RAの病態に深く関わっている可能性がある。Syndecan-4(Synd-4)は生体内の様々な免疫応答に重要であることが報告されており、近年ではSynd-4が免疫応答をダイナミックに制することで関節破壊に寄与するとも言われている。Syn-4はB細胞上に発現し、周囲の細胞との相互作用によって免疫応答を担っている可能性が示唆されている。これまで、B細胞標的薬がTNF-α阻害療法の治療抵抗例に対して有効であることが臨床治験で実証されており、RAの病態にはB細胞が強く関与していると考えられている。本研究の目的は、RAの免疫応答におけるSynd-4の関与を明らかとすることである。これまでに我々は、Synd-4がB細胞に高発現していることを明らかとし、Synd-4 KOマウスのRA modelを用いて、Synd-4の欠損により関節炎の重症度・発症率が有意に低下することを明らかにした(発症率; WT群(50%) : Synd-4 KO群(9.1%))。また、その原因として、Synd-4 KOマウスの所属リンパ節では、B細胞が効率よく抗体産生を行う場として非常に重要な胚中心構造の形成異常と、胚中心形成に関与するB細胞亜群数が有意に低下していることを示した。さらにその結果として、自己組織の障害を引き起こすIgGサブクラスの抗体産生がSynd-4 KOマウス群で有意に低下していたことも明らかにした。このことからSynd-4はB細胞応答を制御し、胚中心形成さらには抗体産生を促進させることで、RAの病態に深く関わっている可能性があることを報告した。本研究はSynd-4がRAの胚中心形成に強く関与している分子であることを初めて示したものであり、B細胞機能にとって重要な分子であることを強く示唆している。Synd-4はRAにおいて新たな治療のターゲット分子となる可能性がある。関節リウマチ(RA)におけるSyndecan-4 (Syn4)の機能解析に関してこれまで研究を進めてきた。Syn4は種々の炎症反応において非常に重要なメディエーターであると考えられ、最近の報告からはSyn4が生体内での免疫応答をダイナミックに制御することで関節破壊に寄与することが示唆された。現在のRAに対する生物学的製剤は、患者のQOLを著しく改善したが日和見感染や治療抵抗性など多くの問題が残っており、今後は作用機序の異なる治療効果の高い薬剤の開発が求められる。本研究ではRAの病態におけるSyn4の関与を明らかにすることを目的とした。野生型(WT)マウスとSyn4-/- (Syn4 KO)マウスを用いて、T,B細胞依存型の関節炎モデル:collagen-induced arthritis (CIA)、T細胞依存型の関節炎モデル:antigen-inducedarthritis (AIA)、及びT細胞非依存型の関節炎モデル:collagen antibodies-inducedarthritis (CAIA)の3つのモデルを用いて検討した。免疫細胞のSyn4の発現はフローサイトメトリー(FACS)で解析し、所属リンパ節の組織学的評価は免疫染色で、血清抗体価はELISAで測定した。現在までの本研究においては、Syn4がRAのみならず、T細胞依存的な疾患に共通したメカニズムで抗体産生を制御することで、病態形成に非常に強く関与している可能性が示唆された。以前よりB細胞がRAの病態の中心的な役割を担っていることは知られており、RA治療の明確なターゲットとなっている。今後はさらにT細胞-B細胞相互作用の観点からSyn4が果たす機能を明らかにすることで、作用機序の異なる新規薬剤の開発につなげたいと考えている。当初予想していた結果よりも充実した内容のデータが得られている。

特に関節リウマチのマウスモデル(CIA)で得られた表現型は、Syn4がB細胞上に高発現し、リンパ節での胚中心形成を促進させることで抗体産生を促し、病態を悪化させている可能性を示唆する結果であったが、異なる抗原(NP-KLH)で免疫をした脾臓においても同様の結果が得られている。このことが示すものは、自己免疫性疾患のみならず、T細胞依存的な炎症疾患に共通してみられるメカニズムにSyn4が関与しており、抗体産生に関わる重要な分子の一つとして新たにSyn4が加わる可能性を示している。明らかな表現型が得られたことには満足しており、今後のメカニズムの解析が重要になってくるため達成度に関しては半分といった印象であるが、方向性がはっきりしてきたために今後に期待ができると考えている。今後の研究に関しては、Syn4のメカニズムの解析を中心とする。B細胞を中心に抗体産生に関わる細胞表面マーカーの表現型の違いを蛍光標識の抗体を使用してFACSで解析すること、B細胞の遊走能の評価をケモタキシスチャンバーとケモカインのリコンビナント蛋白を使用して行い、B細胞の抗原提示機能の評価をT細胞との共培養によって行うことなど予定している。また別の免疫源(TNP-KLH)での反応をin vivo実験でも行う予定である。(具体的にはTNP特異的な血清抗体価測定、脾臓・所属リンパ節の組織学的評価など)次年度の研究費は主に以下のように使用する予定である。(1)血清抗体価測定kit購入費・・・抗体産生能の比較・B細胞機能評価、(2)蛍光抗体購入費・・・脾臓・所属リンパ節の組織学的評価、(3)リコンビナント蛋白購入費・・・B細胞のケモカインに対する遊走能の比較検討、(4)マウス免疫試薬購入費・・・数種類の免疫源に対する抗原・抗体反応の評価。(5)マウス購入費●未使用額161,762円は、平成24年3月に購入したマウス一式23,226円、薬品138,536円が4月以降の支払いになったためである。