hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希ガス地球科学の研究

【10^(-4)】,【^(20)Ne】/【^(22)Ne】【!=】11.5の値をもつこと。さらに段階加熱実験から単一成分であることがわかった。この成分は、おそらくエネルギーが【<!】1MeV程度のSolar flareに含まれる希ガスだろうと考えられる。この知見は新しい発見で近く学術誌に発表を予定している。b).ダイヤモンドのK-Ar年代測定:すでにわれわれは2年前に5ヶのザイール産ダイヤモンドを用いK-Arアイソクロン年代測定を試み、約60億年のアイソクロン"年代"を求めている。しかしこの"年代"は地球の年代(45.5億年)よりはるかに古く、実験上の誤り、具体的には検量の誤差によるものだろうと結論せざるを得なかった。今年度新たに導入したVG5400および全く新たに製作した試料抽出装置を用い、5ヶのザイール産ダイヤモンドのAr分析を行った。この結果は、前回の実験を完全に支持する結果となった。ダイヤモンドについて、K-Arアイソクロン年代が確立されたのは、これが世界で最初である。1986年7月ケンブリッジで開催される国際会議で発表する予定である。
慢性肝炎患者のコホート研究

組織学的に慢性肝炎、肝硬変と診断された患者が、どのくらいの経過で、どのくらいの割合で肝硬変・肝癌に移行するか、またそこに影響する要因は何かを解明することを目的に研究を実施した。順天堂大学附属病院に入院して、組織学的に慢性肝炎、肝硬変と診断された患者のうち、昭和48年(1973)から昭和57年(1982)の10年間の者1,034名を対象とした。入院記録から氏名、性、生年月日、肝生検年月日、本籍、現住所、飲酒歴、喫煙歴、輸血歴、黄疸の既往、HBウィルスマーカーの有無を所定の調査票に転記した。法務局の許可を得て、本籍照会による生死の確認を行ない、死亡者は死亡診断書により死因を確認した。データはコード化して大型計算機に入力し、パッケージプログラムにより集計解剖を行なった。平均追跡期間は7.1年であり、死亡例は、肝硬変367例中150例(40.9%)、慢性肝炎640例中89例(13.9%)であった。5年生存率は肝硬変男性63.36%、女性73.64%、慢性肝炎男性94.83%、女性89.06%であった。死因は肝硬変群で肝癌が男27.9%、女17.9%を占め、慢性肝炎群では、男16.9%、女8.3%であった。死亡率の高い肝硬変群男性で、リスク要因別の生存率をみると、生検時50歳以下の群、門脈圧亢進症の手術を実施した群の生存率が高いことが認められた。リスク要因相互の関連を考慮した比例ハザードモデルの解析では、年令と喫煙の影響の大きいことが認められた。肝癌死亡に限定して比例ハザードモデルを適用した結果では、飲酒(「習慣なし」がリスクを高める)、喫煙、手術の影響の大きいことが認められた。組織学的に慢性肝炎と診断された患者が、どのくらいの経過で、どれくらいの割合で肝硬変・肝癌に移行するかを解明することを目的として、研究を開始した。適切な記録が利用できる1973年から1982年までの10年間に、順天堂大学附属病院に入院した慢性肝炎,肝硬変の診断名をもつ患者は、2314名であった。この中で組織診断の記録のない者,脂肪肝,急性肝炎および肝癌の診断がついたものは除外することにした。現在1976年までの524例をチェックし、152例(29.0%)を除外した。この割合で除外例があると仮定すると、最終的には約1600例が解析対象として残ることになる。現在全症例につき、氏名,生年月日,性,肝生検年月日,初診年月日,発病年月,本籍,現住所の転記は終了しており、診断の確認による対象例の選択と、飲酒歴,喫煙歴,輸血歴およびHBウイルスマーカーの転記をいそいでいる。なお、生死の確認および死因の把握のため、戸籍および死亡診断書の調査の許可を昨年11月に法務局に申請中である。許可がおり次第、調査を開始し、慢性肝炎患者の生存率,肝硬変,肝癌の移行に影響する要因の検討を行う予定である。組織学的に慢性肝炎と診断された患者が,どのくらいの経過で,どれくらいの割合で肝硬変・肝癌に移行していくを解明することを目的として,今回の研究を開始した.

保存した記録が利用可能な1973年から1982年までの10年間に,順天堂大学附属病院に入院した慢性肝炎,肝硬変の診断名を持つ2314名の病歴を調査した.肝生〓の記録のないもの,脂肪肝,急性肝炎および肝癌の診断のついた者を除外して,約1200例が解析対象となった.各症例につき,氏名,生年月日,性,肝生〓年月日,初診年月日,現住所,本籍,飲酒歴,喫煙歴,輸血歴,急性肝炎既往の有無,家族歴, HBウィルスマーカーを診療録より,所定の調査票に記入し,コード化してコンピューターに入力した.一方,法務局の許可を得て,生死の確認および死因の把握のため,戸籍および死亡診断書の照会を実施中である. 1988年3月20日までに調査終了した症例,肝硬変391例(男284,女107),慢性肝炎673例(男497,女176)についての中間集計の結果では, 1986年12月末までの死亡が,肝硬変144例(男116,女28),慢性肝炎81(男58,女23)である. 10年生存率は,肝硬変男36.0%,女59.5%,慢性肝炎男83.0%,女79.8%であった.死因に関しての調査を続行中であるが,現在の結果からは,慢性肝炎の肝癌への移行はきわめて少なく,影響する要因の解析は困難と予想される.しかし,肝硬変からの移行がかなりあるので,これを中心に解析を進める予定である.
リン酸親和性水晶発振子マイクロバランス法を用いた リン酸化生体分子の解析

本研究では,研究代表者らが独自に開発したリン酸モノエステルジアニオンを特異的に捕捉する機能性分子(以下,フォスタグ)を水晶発振子マイクロバランス(QCM)法に適用させた。まずは,フォスタグをQCMチップ上に固定化したリン酸親和性バイオセンサーチップを新たに開発した。そして,この新規センサーチップを用いることで,リン酸化蛋白質やDNAのようなリン酸化生体分子の高感度検出に成功した。申請者が開発した2価のリン酸アニオンを特異的に捕捉するフォスタグを水晶発振子マイクロバランス(QCM)法に適用させることが本研究の目的である。水晶発振子とは,水晶の結晶を極薄い板状に切り出した切片の両側に金属薄膜を取り付けた構造をしたもので,それぞれの金属薄膜に交流電場を印加するとある一定の周波数で振動する性質を示す。この水晶発振子の表面に物質が付着すると物質の質量に比例して振動数が減少するため微量天秤として利用することができる。そこで当該年度では,フォスタグをQCM法におけるホスト分子として適用させ,様々なゲストサンプル(リン酸化生体分子)に応じることが可能なリン酸親和性バイオセンサーチップの創出を試みた。以下に研究の成果を列記する。1)アビジンが固定化されたQCMセンサーにビオチン化フォスタグを適用させることでリン酸親和性バイオセンサーチップを創出した。2)従来のビオチン化フォスタグのビオチンとフォスタグ分子間に12分子のエチレングルコールを導入した新規ビオチン化フォスタグを合成してQCM法に適用させたところ,より高感度にリン酸化生体分子を検出するためのQCMセンサーチップを創出することに成功した。上記したリン酸親和性バイオセンサーチップを得たことにより,より幅広いリン酸化生体分子の解析に応用できるものと期待している。今後は,この新規なセンサーチップを創薬,遺伝子診断,ゲノム医療などの生命科学分野に利用できる新しいアプリケーションに展開していく。なお,これまでの成果は,2010年12月9日に神戸で開催の第33回日本分子生物学会・第83回日本生化学学会年会等で発表した。そこで当該年度では,フォスタグをQCM法におけるゲスト分子として適用させ,様々なホストサンプル(リン酸化生体分子)に応じることが可能なリン酸基認識プローブの創出を試みた。1)各種リン酸化ペプチドを固定化したQCMセンサーチップを作成した。2)従来のビオチン化フォスタグBTL-104と新規誘導体BTL-111(ビオチンとフォスタグ分子間に12分子のエチレングルコールを導入した誘導体)をリン酸基認識プローブとしてQCM法に適用させた。3)それぞれのビオチン化フォスタグ(亜鉛と錯形成させてあるもの)のみの結合ではQCMシグナルを計測することは出来なかった。4)ビオチン化フォスタグ添加後,さらにストレプトアビジンを追加することで,QCMシグナルのリアルタイムな計測が可能となった。5)非リン酸化ペプチドを固定化したQCMセンサーチップや亜鉛と錯形成させていないビオチン化フォスタグの使用では,ストレプトアビジンを追加しても,QCMシグナルを計測することは出来なかった。以上より,より幅広いリン酸化生体分子の解析に応用できるものと期待している。そこで当該年度では,フォスタグをQCM法におけるホスト分子として適用させ,様々なゲストサンプル(リン酸化生体分子)を測定するためのアプリケーションの創出を試みた。1)ビオチン化フォスタグ誘導体であるBTLー111(ビオチンとフォスタグ分子間に12分子のエチレングルコールを導入した誘導体)を固定化したQCMセンサーチップを作成した。2)リン酸化タンパク質であるβカゼインを結合させ,アルカリフォスファターゼを用いた脱リン酸化アッセイ法の開発を試みた結果,リアルタイムな脱リン酸化反応を追跡することが可能となった。3)5'末端にリン酸基が付加されたDNAおよび付加されていないDNAを用いた結合実験を試みた結果,リン酸基が付加されたDNAのみが検出された。

4)アレル特異的PCR法と組み合わせることで,ホモ変異の検出が可能となった。このことから,ホモ変異の遺伝子診断が可能であることがわかった。以上より,ビオチン化フォスタグ誘導体BTLー111を固定化させたQCMセンサーチップを用いることで,より幅広いリン酸化生体分子の解析に応用できるものと期待している。フォスタグがQCM法におけるホスト分子,あるいはゲスト分子として応用可能であることが証明されたから。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,QCM分析に対応したこれら新規のセンサーチップ,並びに計測用分子プローブを創薬,遺伝子診断,ゲノム医療などの生命科学分野に利用できる新しいアプリケーションに展開していく。
細胞内プロセシングと生体分子機能発現の機作

本研究は生体分子が真にその機能を発現するために、転写翻役の過程あるいはその後におけるプロセシングと総称される一連の、オルガネラ形成、あるいは細胞機能における役割を明らかにし、それに基いて、プロセシングによる生体分子の機能発現と細胞制御の生物学的意義、とくに遺伝情報発現調節機構の一端としての意義を考え、併せて、プロセシング過程の異常と関連した疾患の解明と治療への手がかりを探るものである。研究の成果はがん、免疫、細胞増殖、分化などに関する基礎的知見を提供するとともに、遺伝子工学技術に有用な指針を与え、さらには、種々の疾患の病因解明や治療方法の開発にも役立つことが期待されている。本研究の遂行のために、RNAおよびタンパク質生合成におけるプロセシング、糖鎖の結合とその修飾、複合脂質の合成とアセンブリー、細胞内運搬機構、エンドサイトーシスとエキソサイトーシス、細胞内オルガネラ形成においてのタンパク質のプロセシング、細胞膜とその機構発現、細胞間マトリックスの形成と細胞制御の8研究班を設けるほか、全般的な運営のため総括班を設置した。総括班は研究代表者、研究班長および学識経験者をもって構成した。6月にはまず全班員の名簿を作成し、昨年度の研究成果報告書と合わせ刊行し、全班員に配布した。また適時ニュースを発行して、総括班会議(7月18日、12月16日)、研究班会議、シンポジウムの開催予定などを全班員に通知した。61年12月16日東京ガーデンパレスにおいて公開シンポジウム「Biomodulator....生合成とその調節」を開催した。演者は7名、持時間40分で、約200名が参加し、活発な討論があり盛会であった。各研究班の研究成果については各班員より報告をとりまとめ、約400頁よりなる61年度研究成果報告書を作成した。
組識内チームによる安全性創造パフォーマンスに関する実証的研究

本研究は,組織構成員の安全パフォーマンスを促進するために必要な組織のマネジメントとチームワークについて検討するものである。本年度は,以下の3つの研究を行った。(1)文献研究昨年度に継続して,医療現場の安全に関する文献,特に組織の安全風土と組織構成員の安全パフォーマンスについての実証的研究を精査した。先行研究の知見を整理し,安全パフォーマンスを規定すると考えられる組織レベルおよびチームレベルの要因を同定した。(2)安全に関連する共有されたメンタルモデルの測定尺度開発研究医療現場において共有が必要とされるメンタルモデルとして,失敗(エラー)に関する価値観に着目し,質問紙によるその心理学的測定尺度の開発を行った。まず大学生を対象として,価値観の記述収集(53名),二度の質問紙調査(246名,702名)による基本尺度の構成を行った。この結果を基に,医療職対象の記述収集(259名)を経て尺度項目の精緻化を行い,さらに質問紙調査(425名)を実施して最終的な尺度を作成した。最終尺度は,失敗に関する価値観を4つの側面(失敗のネガティブ感情価,失敗からの学習可能性,失敗回避欲求,失敗の発生可能性)で把握するものであり,十分に高い信頼性を有し,心理学的構成概念としての妥当性も高いことを確認した。(3)医療現場における安全パフォーマンスの規定要因に関する調査研究安全パフォーマンスを安全遵守(業務手順,マニュアルの遵守),安全支援(作業負荷の再配分,他者のエラーの指摘などの相互支援),安全創出(職場内での業務改善の提案)の3つに大別し,医療職1649名を対象とする質問紙調査を実施した。組織・集団レベルの安全風土,失敗に関する価値観のメンタルモデル,そして安全パフォーマンスの相互関係を統計的解析により検討した。1.文献研究医療現場の安全や事故に関する多領域の文献レビュー,SalasやCannon-Bowersらを中心とする組織内チームのチームワークに関する研究,チーム・メンタルモデルに関する理論的・実証的研究の文献レビューを行った。2.観察および面接による調査研究医療現場における看護師チームの業務遂行の実状を把握するため,病棟での観察調査を行った。また,14名の看護師を対象とする面接調査も実施した。これらの調査により,看護師が日々の業務の中で直面するチームワークの問題点,対人的な葛藤の問題,組織のマネジメントの問題が把握された。3.質問紙による調査研究チームの安全パフォーマンスの基盤となるチームワークの要素をチームの志向性(職務志向性,対人志向性),チーム・リーダーシップ(職務上の指示,対人関係上の配慮),チーム・プロセス(モニタリングと相互調整,職務の分析と明確化,フィードバック,知識と情報の共有)のとして捉え,看護師680名を対象に質問紙調査を行った。統計的分析により,看護師のチームワークを測定する尺度の信頼性と妥当性を確認した。また,看護師のチームワークは,組織レベルの職務遂行システムや評価システムといった制度的環境,職場におけるワークストレッサーから影響を受けることが明らかになった。これらの研究成果の一部は,日本社会心理学会(於関西学院大学)や九州心理学会(於鹿児島大学)で発表した。さらに,得られた知見を整理し,論文として学術雑誌への投稿を予定している。
ストレスによる攻撃行動および性行動に対する影響におけるエストロゲン受容体βの役割

我々のグループはエストロゲン受容体αおよびβ(estrogen receptor (ER)α,ERβ)のノックアウトマウス(ERαknockout mouse;αERKO, ERβknockout mouse;βERKO)を用いて攻撃行動および性行動におけるERの中枢神経系での役割に関する研究を行ってきた。これらの一連の研究において、少なくとも雄ではERβは攻撃行動においてERαとは異なり、抑制的に作用していることが示唆された。本研究ではβERKOマウスの攻撃性にストレスがどの様に関与するかを調べた。すなわちβERKOマウスは社会的ストレス存在下では、それに適応できず、WTと比べてより高いレベルの攻撃性を引き起こすことかどうについて調べた。また、その分子レベルのメカニズムを解析する目的で、脳内のストレス反応に関与する部位において、社会ストレスが引き起こす神経細胞の活性化の程度をin situ hybridization法を用いて解析した。社会的ストレスとして、ホームケージの中央にintruderマウス(侵入者)を入れたプラスティック製の円柱状容器(4x4x6cm;有孔性透明)を15分間留置し、その後intruderマウスをホームケージ内に戻しresident-intruder法により15分間、攻撃行動をビデオに記録した。その後に断頭し、脳を摘出した後凍結切片を作成し、in situ hybridization法を用いて神経細胞の活性化の指標であるc-fos遺伝子の発現を調べた。βERKOマウスは社会ストレス(15分間のinsitigation)後、WTマウスと比べて著明に高度な攻撃行動を示すことを明らかにした。また15分間のinsitigation中に、βERKOマウスはintruderに対して有意に長いsniffing(においをかぐ行動)を示した。またin situ hybridization法では、βERKOマウスでは社会ストレスに対して、ストレス反応に関与する部位(視索前野、分界状床核、扁桃体)でWTと比べて、より高度に神経細胞が活性化されることを明らかにした。これらの結果はERβが社会的ストレスにより引き起こされる攻撃行動に対して抑制的に作用することを示唆するものであり、ERβは脳内のストレスに関連する部位での神経回路の活性化に対しても抑制的に作用することが示唆された。本研究において我々はβERKOマウスに軽微な精神的なストレス(他のマウスと15分間対面させる)を与えたときに引き起こされる攻撃行動に対するERβの役割を調べた。その結果、wild-typeマウスでは対面によるストレス後に引き起こされる攻撃行動の増加は軽度であるのに対して、ER-βの欠如したマウスはストレス後に攻撃行動が著名に増加することが明らかになった。また対面させたマウスに対してsniffing(においをかぐ行動)などを行いcontactする時間がwild-typeと比べて有意に増加した。このことはER-β遺伝子がストレス後に引き起こされる攻撃行動および相手への興味に対して抑制的な役割を行っていること示すものである。またこれらのER-βを欠如したマウスにおいて行動変容の脳内メカニズムを明らかにするために、組織学的手法を用いてさらに解析を行った。すなわち、攻撃行動に関与する部位において神経細胞の活性化を示す遺伝子(c-fos)発現のレベルを合成オリゴヌクレオチドプローブを用いたin situ hybridization法を用いて明らかにした。その結果として、雄の性行動の最も重要な部位である視床下部の視索前野および分界状床核において精神的なストレス後に引き起こされるc-fos遺伝子の発現はwild-typeマウスに比べ、ER-βの欠如したマウスにおいて有意に上昇した。このことはER-βの欠如により精神的なストレスにより引き起こされる神経細胞の活性化の程度の調節にER-βが関与することを示唆するものである。以上をまとめるとER-βは脳内神経回路の活性化の程度を調節することにより、精神的ストレスにより引き起こされる攻撃行動レベルを調節していることが示唆された。

またin situ hybridization法では、βERKOマウスでは社会ストレスに対して、ストレス反応に関与する部位(視索前野、分界状床核、扁桃体)でWTと比べて、より高度に神経細胞が活性化されることを明らかにした。これらの結果はERβが社会的ストレスにより引き起こされる攻撃行動に対して抑制的に作用することを示唆するものであり、ERβは脳内のストレスに関連する部位での神経回路の活性化に対しても抑制的に作用することが示唆された。
有機結晶の高い励起状態の動的挙動

主としてpーターフェニル、アントラセン、フェノチアジンの高純度単結晶について2波長・2段階励起による固体内イオン化(電子・正孔の生成)を研究した。一重項励起子の吸収スペクトル、光イオン化スペクトルを可視域の広い波長範囲にわたって測定し、この2つのスペクトルの比較から「2段階励起によってつくられる高い(57eV)励起状態はすみやかにより低いエネルギーの(最低励起状態ではない)励起状態へと緩和し、そこで自動イオン化する」という描像をより確かなものにした。対象が結晶であることから予想されたことであるが、信頼性のある結果を得るためには偏光特性をきちんと制御する必要があることがこの研究の過程ではっきりした。励起状態の光吸収、光イオン化はともに強い偏光特性をもっている。このことは中間状態が欠陥や不純物にとらえられた励起状態ではなく、結晶の励起子であることを示している。フェノチアジンについては励起子の光イオン化とならんで励起子・励起子衝突によるイオン化が見出された。さきにこの物質で見出されている特異なCT状態がこの励起子である可能性があり、さらに研究を進める価値があるが、この関連については現在まだはっきりしていない。これらの結果の主要部分については王子セミナー「有機半導体40年」の席上、機会を得て発表した。プロシーディングが近く印刷、公表される予定である。
牛乳蛋白貭によるアポトーシス誘導とその感染予防・治療における役割

乳蛋白質による細胞のアポトーシス誘導は、頻繁に起こることが予想される感染などによる細胞の形質転換によって生体に不都合となった消化管細胞を速やかに排除するという生理的意義を有すると考えるのは合理的である。本研究は、α-LAのアポトーシス誘導活性発現に関与する分子構造と作用特性を明確に示すとともに、その生理的意義を動物実験によって検討することを目的とし、以下のような研究成果を得た。(1)活性特性と構造相関:市販のα-LA標品を用いてIEC-6細胞の増殖への影響をWST-1法及びチミジン取り込み法で調べたところ、顕著な細胞増殖の阻害が濃度依存的に観察された。しかし、活性を示す濃度レベルは標品のロットに依存して変動し、0.5mg/mL以上で阻害が認められる場合もあれば、5mg/mLを必要とするもの、もしくは、全く不活性のロットもあり、特定の活性分子種の存在が示唆された。IEC-6にα-LAを30分程度曝すことにより細胞死が誘導され、市販キットによる検討から、この細胞死がアポトーシスによるものであることが確認された。このα-LAのアポトーシス誘導作用は50°C、30分間の加熱処理で顕著に低下し、還元アルキル化によって完全に消失した。Superdex75のゲルろ過を行い、市販のα-LA標品から活性分子種の分離を試みたところ、高分子量化したα-LAを含むフラクションには活性が認められず、単量体フラクションに活性が認められたことから、活性分子種はコンフォメーション変化を起こした単量体のフォールディング変異体であることが予測された。この変異体の分離をさまざまに試みているが、現在のところ適当な分離手法を確立するまでにはいたっていない。(2)動物への投与の影響評価:ヒトロタウィルス感染の動物実験系を用いて、感染後のα-LA投与の影響を観察したが、下痢からの回復時間の短縮を認めるにはいたらなかった。これは、用いたα-LAのロットがアポトーシス誘導活性の低いものであったことが主な理由の一つと思われる。現在、活性分子種の精製を通して、動物投与の影響をさらに検討中である。本研究は、α-LAのアポトーシス誘導活性発現に関与する分子構造と作用特性を明確に示すとともに、その生理的意義を動物実験によって検討することを目的とし、本年度は以下のような研究成果を得た。(1)活性特性と構造相関:未分画サンプル共存下でのIEC-6細胞の増殖についてWST-1法及びチミジン取り込み法で調べたところ、0.5mg/mL以上のレベルで濃度依存的に顕著な細胞増殖の抑制が観察され、チミジン取り込みもまったく見られなくなった。この増殖抑制効果の時間依存性と可逆性を調べたところ、IEC-6にα-LAを30分程度曝すだけで不可逆的に効果が現れた。トリパンブルー排除によって細胞の生存率を調べたところ、α-LAの影響によって細胞死が誘導されていることが判明した。また、市販キットによる検討から、この細胞死はアポトーシスによるものと認められた。加熱処理や還元アルキル化がアポトーシス誘導作用に及ぼす影響を調べたところ、50°C、30分間の処理で顕著な作用低下が認められ、還元アルキル化によって完全に作用は消失した。ゲルろ過やイオン交換法を用いた分画を行った場合、複数の分画物に増殖抑制効果が認められ、抑制活性を持つ成分の分子形態が多様であることが示唆された。(1)動物への投与の影響評価:ヒトロタウィルス感染の動物実験系を用いて、感染前後のα-LAの経口投与が病気の発症及び病気からの回復に及ぼす影響を評価する実験のための準備を現在行っている。

この変異体の分離をさまざまに試みているが、現在のところ適当な分離手法を確立するまでにはいたっていない。(2)動物への投与の影響評価:ヒトロタウィルス感染の動物実験系を用いて、感染後のα-LA投与の影響を観察したが、下痢からの回復時間の短縮を認めるにはいたらなかった。これは、用いたα-LAのロットがアポトーシス誘導活性の低いものであったことが主な理由の一つと思われる。現在、活性分子種の精製を通して、動物投与の影響をさらに検討中である。
ミトコンドリア形成と細胞機能調節に関わる核-ミトコンドリア遺伝子ネットワーク

ミトコンドリア(Mt)形成と細胞機能調節に関して以下の事柄を明らかにした。Mt蛋白質輸送:(1)ラットMt外膜の輸送装置(TOM複合体)の成分TOM70、TOM40、TOM22を同定しそれぞれの機能解析を行った。チャネル成分であるTOM40については活性を持つ組み替え体を得て特性解析を行った。(2)未知の成分OM5のクローニングを行い機能解析を行っている。(3)N-末アンカー蛋白質TOM20のMt標的化シグナルを解析し、N-末の膜結合領域とその直後の塩基性アミノ酸クラスターによって標的化の特異性が決まることを明らかにした。(4)C-末アンカー蛋白質TOM5のミトコンドリア標的化シグナルをを明らかにした。Mtの形態制御機構:(1)ラット肝臓より2種類のFzo1様蛋白質(Fzo1A、Fzo1B)をクローニングした。両者は組織特異的な発現様式を示す。これらの蛋白質の野生型ならびにGTPase領域の変異型を色々な組み合わせで培養細胞で発現させてMt形態への効果を観察し、哺乳類では両者が協調的に働いてミトコンドリアの融合を制御していることを明らかにした。(2)細胞質局在型のGTPaseであるDrp1とMtの膜間スペースに局在するGTPaseであるOpal(酵母Mgmlのホモローグ)をクローニングし解析している。核-Mt間情報伝達:(1)酵母のts-hsp60株においては非許容温度下でHSP60遺伝子の発現が、またts-hsp10株において非許容温度下でHSP10遺伝子の発現が特異的に促進されることを見出し両遺伝子の応答配列の解析を行っている。(2)マイルドな熱ストレスを負荷した際に変動する遺伝子をDNAマイクロアレイによって解析した。その結果Mtの呼吸系蛋白質とMt生合成に関わる蛋白質をコードする核の遺伝子の発現が著明に抑制される現象を見出した。熱ストレスによってMtが酸化ストレスの発生源となりこれを抑制する為の細胞応答であろうと推測される。
高エネルギーX線にも適用可能な陽子線線量分布確認法の開発

蛍光板が陽子線により発光する際の発光強度分布を線量分布に変換する安価なオンライン線量分布モニターシステムを開発するために、蛍光板の特性、吸収線量と蛍光発光強度との関連性、およびオンライン可視化システムの構築を行った。その結果、遠隔でも発光状況を把握することができ、かつ蛍光発光強度分布から線量分布に置き換えることが可能となった。このシステムを用いることにより視覚的にも判断することができるため、様々な観点から対象物を確認することが可能となる。より安全で安心な放射線治療の提供を目指し、照射野における線量分布をリアルタイムでモニタリングできるシステム開発を進めている。今年度は下記2項目について研究を行った。【光量取得限界値の評価および照射線量と発光強度の相関関係】加速器から出射した陽子線はウォブラー電磁石・散乱体・電離箱を通過し、試料台に到達する。二次元検出器の前面に蛍光板を置き、これを試料台に配置した。蛍光板に陽子線を照射し、その発光をビデオカメラで撮影し、その後直ちに発光強度分布を作成した。まず、蛍光板はF-5(極光)とし、電流値は0.5 nA3.0 nAまで変化させた。電流値が2.0 nA以下では、image-Jソフトウェアを用いることで、ビデオカメラの映像から発光強度分布を作成することが出来た。また、この発光強度分布と二次元検出器から取得される線量分布はほぼ一致した。次に、発光強度から照射線量に換算するために、照射線量が15 Gyまで変化させた時の蛍光板の発光部分の発光強度を取得した。発光強度の取得方法は、1陽子線による蛍光板の発光をビデオカメラで撮影、2取得した動画から、蛍光板の発光部分のフレームを抽出、3静止画の平均化およびバックグラウンド画像の減算処理を行い、RGB値を取得、43で取得したRGB値の加算処理、54を基にグラフを作成、の順序で行った。照射線量と発光強度の相関関係を明らかにするため、横軸は照射線量(Gy)、縦軸は発光強度(counts)とした時、照射線量と発光強度には比例関係にあることを確認した。【特殊光学系を組み込んだ撮像機器の開発】ピント補正は手動であるが、1/3インチCCD素子とバリフォーカルレンズを組み合わせた撮像機器を作製した。取得した画像はLabVIEWソフトウェア(日本ナショナルインスツルメンツ株式会社)を用いて画像処理システムの開発を開始した。当初の研究開発目標である光量取得限界値の評価および照射線量と発光強度の相関関係と特殊光学系を組み込んだ撮像機器の開発の作製を達成した。また、撮像機器と画像処理システムを組み合わせて、任意のフレーム数の静止画像を取得することが可能となったことから、おおむね順調である。本研究では、より高度な放射線治療の提供を目指し、可視化システムの開発に取り組んでいる。主に、陽子線を蛍光板に照射すると、蛍光板が発光することを利用した、蛍光発光分布を線量分布に変換する「オンライン線量分布可視化システム」の開発を進めている。H28年度は下記2項目について研究を行った。・陽子線の蛍光板での発光事象の把握ビデオカメラで蛍光板への放射線入射で発光した蛍光を撮影し、撮影した動画をff-mpegを用いて静止画に変換して陽子線入射時の蛍光発光分布を取得した。この蛍光発光分布をimage-Jを用いて解析し、この蛍光発光分布の「バックグラウンド輝度値の時間依存性」、「陽子線における水中深度線量分布」を評価した。・オンライン可視化システムの構築「透視投影変換」、「バックグラウンド減算」のプログラムを構築し、システムを概成した。H28年度は「陽子線に対する蛍光板での発光事象の把握」と「オンライン可視化システムの構築」の研究を行うことで、システムが概成したため、おおむね順調である。・陽子線に対する蛍光板での発光事象の把握「バックグラウンド輝度値の時間依存性」・・・ビーム出射間の光量は有限の時間変化を示した。そのため、陽子線が照射されていない時のバックグラウンドを蛍光発光画像から差し引いた。「陽子線における水中深度線量分布」・・・水中深度方向の線量分布と蛍光発光分布を取得した結果から、蛍光板で得た蛍光発光分布から水中線量分布を取得できることを示した。・オンライン可視化システムの構築「透視投影変換」、「バックグラウンド減算」をシステムに組込み、計算機で動作させてシステムの評価を行った。試作機で撮影したのち、生データを積分した2次元画像に、強度に応じた色づけをして画面に表示することが可能であることを確認した。また画像中の任意の点でのY方向の断面プロファイルを画面に表示できることを確認した。[目的]本研究では、より高度な放射線治療の提供をめざし、患者の表面において蛍光板が陽子線により発光する際の発光強度分布を、安価な装置を用いて線量分布に変換し、オンラインで可視化する技術を開発した。開発手順は、1陽子線に対する蛍光板での発光事象の把握、2オンライン可視化システムの構築の順である。[実験]加速器から出射した陽子線(200 Mev, 1 nA)はウォブラー電磁石・散乱体・電離箱を通過し、蛍光板に到達する。蛍光板はビーム下流側の水等価ファントム表面に貼り合わせた。開発手順1では照射中の蛍光板の発光強度分布を取得するため、ビデオカメラを水等価ファントムのビーム下流側に設置した。また、別途2次元電離箱線量測定装置をビーム下流側の蛍光板表面に設置し、同様の方法で線量分布を取得した。

開発手順2では、カメラで照射中の蛍光板を撮影し、指定した範囲の発光強度分布を取得するシステムおよび任意座標の線量を取得するシステムを開発した。[結果・考察]開発手順1では、陽子線照射による蛍光発光をビデオカメラで撮影したのち静止画に変換した。次に、Image-Jソフトウェアを用いて、1枚の静止画を用いてバックグラウンドの減算処理を行い、複数枚の画像の積算処理をして、発光中心部分のグレイスケール値を算出し発光強度分布を作成した。また発光強度分布および線量分布より発光強度と線量の関係を得るための検量線を作成した。この検量線を開発手順2のプログラムに組み込んだ。開発手順2では、ビデオカメラで撮影後、直ちに範囲を選択して画像処理を行うシステムを開発した。今年度は新たに下記の機能の追加を行い、システムを高精度化した。・画像の断面プロファイルにおいて、強度軸の単位を線量(Gy)にも切り替えられるようにすること。・画像の輝度の最大強度のピクセルを示す座標と輝度値を画面上に表示すること。蛍光板が陽子線により発光する際の発光強度分布を線量分布に変換する安価なオンライン線量分布モニターシステムを開発するために、蛍光板の特性、吸収線量と蛍光発光強度との関連性、およびオンライン可視化システムの構築を行った。その結果、遠隔でも発光状況を把握することができ、かつ蛍光発光強度分布から線量分布に置き換えることが可能となった。このシステムを用いることにより視覚的にも判断することができるため、様々な観点から対象物を確認することが可能となる。今後の研究の推進方策は、1ビデオカメラで取得した画像より、照射線量と発光強度の相関関係を基にして、発光強度から照射線量に変換するシステムの構築、2陽子線治療用ビームの照射野を目視観察しながらリアルタイムに蛍光板の発光強度分布を取得できるシステムの構築、である。今後の研究の推進方策は、次のとおりである。・陽子線に対する蛍光板での発光事象の把握複数のカメラで蛍光板の放射線入射で発光した蛍光を撮影した動画をff-mpegを用いて静止画に変換し、陽子線入射時の蛍光発光分布を取得する。その発光分布をimage-Jを用いて解析し、複数のカメラの蛍光発光分布の違いを評価する。・オンライン可視化システムの構築「プロファイル空間軸にスケールを追加」、「ピーク点の座標と発光輝度値を表示」、「変換関数の変更」の3つの機能を追加する予定である。医学物理学・放射線技術学予定していたアルゴリズム計算システムは類似品で対応することができたため、未使用額が生じた。作製した撮像機器は、放射線環境下で使用する。そのため放射線影響を軽減する必要がある。未使用額は特に放射線の影響を受けやすい部分の耐放射線性の向上に関する検討を行うために使用する。
末梢性三叉神経障害後に生ずる異常感覚の発生メカニズムと治療法の開発に関する研究

脊髄とは異なり、三叉神経核ではその解剖学的な違いにより同様にcoronalでのスライス作成では、求心線維刺激による延髄内興奮伝達の観察は困難である。本研究では、三叉神経脊髄路核のスライス標本の作成法を確立し、その興奮伝播のメカニズムを解析した。1)Trに与えられた電気刺激はcoronalまたはsagittalのいずれの方向で作成されたスライスでも深層には伝達されなかった。一方、膜電位の変化と尿素渡銀染色での形態学的観察では、Mar, SG層の神経走行は吻尾側方向に広がっている特徴を示し、これらは一致していた。水平断で作成したスライス標本では、Trに加えられた刺激は三叉神経脊髄路核の深層に伝播され、尿素渡銀染色での観察ではTrからの線維が内層へ連続して広がっていた。従って脊髄領域と同じような中枢内興奮伝播様式を見るには三叉神経のスライス標本は水平断方向に作成することが適切である。2)Trへ与えられた単発刺激が誘発する内層への興奮伝播は、CNQXにより減少することからグルタミン酸を伝達物質とし、AMPA/Kinate受容体を介していることが示唆された。高頻度でTrへ与えられた電気刺激は刺激終了後から内層へ強くまた大きく広がり、これは長時間持続した。これら内層への伝播はNMDA受容体拮抗物質MK-801、またはNK1受容体拮抗物質L-703.606の灌流によって抑制を受けた。したがって、高頻度刺激は三叉神経脊髄路核を長時間興奮させ、これはNMDA受容体またはNK1受容体を介した興奮伝播が関与していることが明らかとなった。術後の異常感覚は末梢神経損傷により中枢神経の持続性興奮が存在することにより生じている可能性がある。侵害刺激は神経損傷により生じた損傷電流を求心性に送り、それによって脊髄路核で興奮の持続を生じさせることによって異常感覚などの発生させる可能性がある。実験は4週齢のラットから摘出した延髄から、sagittalとcoronalの2方向で切った厚さ400μmの三叉神経脊髄路核尾側亜核のスライス標本をそれぞれ作製した。スライスは膜電位感受性色素RH-414で染色した後、95%酸素・5%二酸化炭素でバブリングしたクレブス液で還流した。定電流刺激を単刺激でtract(Tr),the marginal layer(Ma),thesubstantia gelatinosa(SG)の3つの領域へ加えて、惹起される蛍光の変化を高速ビデオカメラで撮影し観察した。その結果、Trへの刺激による反応は、隣接するMaの広がりは見せず、短時間の電極周囲に限局していた。Maへの刺激による反応はMaまたはSGへ広がり、一方、SGへの刺激ではSGまたはthe magnocellular layer(Mg)へ広がり、これらはいずれもcoronalよりもsagittalのスライスで大きく広がった。さらにこれらの蛍光反応の広がりはナトリウムチャネル遮断薬であるTTXで抑制され、またグルタミン酸受容体拮抗物質であるCNQXやMK-801では変化は生じなかった。したがって、これらは三叉神経におけるTr内の求心性線維のSGへの投射の方向が、脊髄領域とは異なった方向性を有していることを示唆している。さらにMaまたはSG刺激による反応は、グルタミン酸を伝達物質とするシナプスを介したものではなく神経線維または細胞の直接の興奮による脱分極であることを示している。さらにMaまたはSGにおける神経のネットワークが吻尾側方向に広がっていることを示唆している。また、100Hzで30回、SGを刺激すると、刺激が終了したあとから脱分極がSGから始まり、次第にこれが尾側亜核全体に広がり、さらにこれらは長時間持続した。

こうした高頻度刺激での変化はMK-801により抑制されたが、GABA受容体拮抗物質であるbicucullineにより増強することも観察された。これらはSGの高頻度刺激は痛みの中枢である脊髄路核を長時間興奮させ続けさせるメカニズムの存在を示唆している。またこの反応はNMDA受容体を介したものであり、さらにGABAによる抑制をも受けていることが示唆される。本年度は二叉神経求心路の電気刺激によって誘発された尾側亜核内の興奮伝播を画像化し、三叉神経脊髄路核における痛覚伝達の機序を検討した。成熟C57BL/6マウスより延髄を摘出し、厚さ400μmの水平断切片を作製した。切片は膜電位感受性色素RH-414で染色し、95%O_2-5%CO_2を通気したKrebs液で灌流した。三叉神経脊髄路に刺激電極を置き、単発刺激とtetanus刺激(100Hz, 30回)によって誘発される蛍光強度変化を高速度カメラで撮影し、膜電位画像を得た。また、それらに及ぼすAMPA/KINATE受容体拮抗物質CNQX(10μm),NMDA受容体拮抗物質MK-801(10μm),NK1受容体拮抗物質L-703.606(5μm)による影響を検索した。昨年度行なったcoronalsecticmまたはsagittal sectionではtract刺激により脊髄路核尾側亜核内へは膜脱分極は広がらなかったが、horizontal sectionでは辺縁層および膠様質に短時間の膜脱分極を誘発した。これはCNQXによって抑制された。一方、tetanus刺激は膠様質細胞に刺激後長時間持続する膜脱分極を誘発したが、MK-801、L-703.606はいずれもそれらを抑制した。本研究により、三叉神経における求心性刺激による脊髄路核内への興奮伝播を調べるためのスライス作成法として水平断によるものが適していることが示唆された。これは脊髄における求心性刺激による脊髄後角への膜脱分極が広がる現象とは明らかに異なり、三叉神経核では水平断に作成したスライスが、興奮伝播を研究するのには適しているものと考えられる。また、脊髄路核尾側亜核内では刺激の種類に応じて興奮伝播の広がりや時間変化が異なり、神経伝達物質に関わる伝達機序の違いがあることが示唆された。
河川水位・氾濫面積のデータ同化手法の開発及びマルチスケール洪水警報システムの構築

本年度は河川中の土砂濃度・土砂輸送量の観測データ収集及び土砂動態モデルの検証を重点的に進めた。全球土砂動態モデルの検証を行うために主にインターネット上で公開されている世界中の土砂濃度や土砂輸送量の時系列データを中心に収集し、一部は論文著者から直接入手した。それぞれの観測データの対象地域は全球(GEMS/Water)、アマゾン(HYBAM)、アメリカ(USGS)、オーストラリア(QLD)、カナダ(HYDAT)、中国(CHDP)、日本(MLIT)である。一部重複しているが、合計4505地点の観測データを入手することができ、最も古いものは1929年のものであった。現段階では上記7つの機関や研究チームからデータを入手しているが、地域性には偏りがあるため観測データを増やし検証可能な地域を増やす予定である。前年度まで開発を進めていた全球土砂動態モデルに計算安定化スキームや水理レジームの考慮など改良を加えた上で検証を行った。空間解像度は0.5度であり、1979年から2000年までシミュレーションを行った。浮遊砂輸送量の相関係数は42地点中41地点で有意な相関を示している。これは検証地点として選定された流量の再現性が比較的高い地点では浮遊砂輸送量の季節変動もよく再現できていることを意味する。誤差率が既往研究により許容範囲内とされる55%を下回る地点は42地点中浮遊砂輸送量では18地点であった。これにより季節変動は再現できているが浮遊砂輸送量のピーク値などの再現性はまだ改善が必要であることが分かった。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の課題は洪水警報システムの構築である。今年度は洪水研究に用いられる気候モデルの改良を重点的に進めた。当初予定していた最新気候モデルNICAM[Satoh et al., 2014]と河川氾濫モデルの結合を行うのではなく、より汎用的にするためにファイルの読み書きを通じてデータ通信が行われていたMIROC[Watanabe et al., 2010]とCaMa-Flood[Yamazaki et al., 2011]の結合をJcup[Arakawa et al., 2011]と呼ばれるカプラーを導入した結合方法へと改良した。NICAMは既にJcupが導入されているため、結合は比較的容易となることが想定される。Jcupを通じた結合を行うことにより、それぞれのモデルに特化した結合方法だけでなく、より一般化された結合を行うことが可能となる。以前の結合方法では、MIROCの海洋結合されていない大気大循環モデルAGCM及びCaMa-Floodにより出力される流出量、氾濫面積割合をそれぞれファイルの読み書きを行うことでデータ通信を行っていた。Jcupによって共有したメモリを介してデータ通信が可能となり、ファイルの読み書きによる余分な時間が削減でき、計算時間は半分以下に短縮された。この時間短縮により、さまざまな実験設定での複数ランなどがより容易となり、気候モデルとしての有用性もあがったと考えられる。河川氾濫導入によって河川流量の再現性は改善される地点が多いことがわかった。また、河川モデルの出力だけに限らず、大気モデルの気温の再現性向上も地域によってはみられた。夏季(68月)の高緯度域及び中央アジアでAGCMは高温バイアスがあるとされているが、これについてもバイアスが緩和されることがわかった。動的に変化する河川氾濫過程を導入している気候モデルはこれまで存在せず、気候モデルにおける河川氾濫過程導入の必要性を示唆する結果となった。当初の予定であった最新気候モデルへの導入とは異なっているが、より汎用性のある結合方法を導入し、かつ、気候モデルにおける河川氾濫過程の重要性を示唆することができた。洪水予測の精度向上に貢献すると考えている。MATSIROとCaMa-Floodの結合には昨年度まで気候モデルと河川氾濫モデルの結合に用いていたカプラーJcup[Arakawa et al., 2011]を用いた。カプラー及び新たに開発された入出力モジュールを用いてIntegrated Land Simulatorという統合陸モデルフレームワークの構築を行っている。境界データなどの変更が容易な設計になっているため、解像度変換やCaMa-Floodの単位集水域に合わせた水文シミュレーションが柔軟に実験可能となった。土砂動態モデルは土砂生産、輸送、堆積のプロセスをモデル化している。土砂輸送では水とともに流下する浮遊砂と河床付近を転落・滑動しながら移動する掃流砂の2種類を考慮している。浮遊砂・掃流砂のモデル内の貯留量は独立しているが、巻き上げ・沈降をプロセスとして導入することにより交換は可能としている。それぞれの土砂の種類の貯留量変化はそれぞれの流出・流入、巻き上げ・沈降、土砂生産の流入により構成される。GSWP3を入力値としてMATSIROから出力される流出量を用いて1980年から1990年について計算を行った。USGSは浮遊土砂濃度(SS)を提供しているため、モデル出力の浮遊砂貯留量及び河道貯留量を用いてSSを算出した。これにより時系列で観測値との比較が可能となった。観測値及びモデル出力値の10年平均値は比較的類似したオーダーを示している(図2)。観測データに登録されている土砂粒径分布やそれぞれのプロセスの寄与度をさらに解析し、構築したモデルの更なる改善を試みる。洪水評価に大きな影響を与えうる土砂動態のモデル化に今年度は取り組んだ。洪水時の土砂の動きを適切に表現することにより洪水シミュレーションの精度向上に貢献すると考えている。

本年度は河川中の土砂濃度・土砂輸送量の観測データ収集及び土砂動態モデルの検証を重点的に進めた。全球土砂動態モデルの検証を行うために主にインターネット上で公開されている世界中の土砂濃度や土砂輸送量の時系列データを中心に収集し、一部は論文著者から直接入手した。それぞれの観測データの対象地域は全球(GEMS/Water)、アマゾン(HYBAM)、アメリカ(USGS)、オーストラリア(QLD)、カナダ(HYDAT)、中国(CHDP)、日本(MLIT)である。一部重複しているが、合計4505地点の観測データを入手することができ、最も古いものは1929年のものであった。現段階では上記7つの機関や研究チームからデータを入手しているが、地域性には偏りがあるため観測データを増やし検証可能な地域を増やす予定である。前年度まで開発を進めていた全球土砂動態モデルに計算安定化スキームや水理レジームの考慮など改良を加えた上で検証を行った。空間解像度は0.5度であり、1979年から2000年までシミュレーションを行った。浮遊砂輸送量の相関係数は42地点中41地点で有意な相関を示している。これは検証地点として選定された流量の再現性が比較的高い地点では浮遊砂輸送量の季節変動もよく再現できていることを意味する。誤差率が既往研究により許容範囲内とされる55%を下回る地点は42地点中浮遊砂輸送量では18地点であった。これにより季節変動は再現できているが浮遊砂輸送量のピーク値などの再現性はまだ改善が必要であることが分かった。2年目では洪水警報システムに用いられる河川氾濫モデルの改良を考えている。陸面過程と河川は現在独立して計算されているため、より包括的な陸域水循環を表現できるモデル開発に取り組む。3年目ではこれまでの成果をまとめて論文化すると同時に、開発している土砂動態モデルを陸面過程モデルや河川モデルと結合した水文シミュレーションに取り組む。29年度が最終年度であるため、記入しない。
自己に内在する公共性を喚起し、個人と公共性の矛盾を解消する道徳教育の在り方

本研究は、今日求められる道徳教育の課題が、公共性と個人の矛盾の解消にあることである考え、ただこの課題が実は見せかけの課題であり、実は個人の内に公共性は内在化していること、したがって道徳教育の課題は、この内在する内なる公共性を引き出すことであることを現象学的研究、特にハイデガーやメルロ=ポンティの思想に示唆を得て明らかにすることを目的としている。また上記のような立場から、具体的な道徳科の授業において、どのような授業を行ったらいいのかを明らかにする。
カレイ目魚類のミトコンドリアゲノミクス：高次系統解析とゲノム構造の進化

本研究では,ミトコンドリアゲノム全塩基配列をもちいて,カレイ目魚類の全体を網羅する頑健な系統樹を構築することを目指して解析を進めた.最終的に,既知のカレイ目のほぼ全科と半数以上の属,15%の種数をカバーする13科72属100種の新規データを決定し,外群や既登録データを加えた総計180種を網羅する系統樹を構築することができた.その結果,カレイ目の単系統性は弱いながらも支持され,現行の分類体系に即した目内の2亜目や3上科の単系統性も支持された.また,ヒラメ科が大きく2つに分かれる非単系統群であることを明瞭に示すことができた.さらに本目魚類から,4科で8パターンの遺伝子配置変動が発見された.2013年度は,カレイ目魚類の包括的系統解析の第2段階として,カレイ上科(スコプタルムス科,カレイ科,ヒラメ科,ダルマガレイ科)に焦点を当て,それらの標本採集からミトコンドリア(mt)ゲノム全長塩基配列データの収集,そして予備的な分子系統解析を進めた.標本採集は,沖縄,静岡県駿河湾沖,台湾南部(高雄,東港)の3カ所で重点的に行った.その他にも国内外の大学や研究機関に試料収集を依頼し,これまでにカレイ科は全23属,その他の科についても科内の8割以上の属に関する解析用試料を入手することができた.Mtゲノムデータは,30種の全塩基配列を新たに決定した.昨年度のデータを合わせると,60種程のデータが新たに解析に加わることとなる.カレイ目の別上科と外群も含めた70種ほどの予備系統解析を行ったところ,ダルマガレイ科内では,これまでの形態データをもちいた解析では示されたことのない,新たな系統関係が多数見いだされた.また,ヒラメ科は大きな2つのグループに分かれる側系統群であり,それぞれカレイ科,ダルマガレイ科と姉妹群を形成することが強く支持された.現在は,ダルマガレイ科の系統解析結果と,昨年までの研究で明らかになった,本科内で生じている複数の遺伝子配置変動についての論文を作成中である.次年度は,カレイ目内の3上科中最大のウシノシタ上科(ササウシノシタ科,ウシノシタ科,カワラガレイ科,ベロガレイ科など)に関するデータ収集を早い段階に進め,本目全体の網羅的系統解析を行う予定である.その結果から,カレイ目のさまざまな形質に関する進化パターンの解明が期待できる.本研究では,ミトコンドリアゲノム全塩基配列をもちいて,カレイ目魚類の全体を網羅する頑健な系統樹を構築することを目指して解析を進めた.最終的に,既知のカレイ目のほぼ全科と半数以上の属,15%の種数をカバーする13科72属100種の新規データを決定し,外群や既登録データを加えた総計180種を網羅する系統樹を構築することができた.その結果,カレイ目の単系統性は弱いながらも支持され,現行の分類体系に即した目内の2亜目や3上科の単系統性も支持された.また,ヒラメ科が大きく2つに分かれる非単系統群であることを明瞭に示すことができた.さらに本目魚類から,4科で8パターンの遺伝子配置変動が発見された.初年度である2012年度は,カレイ目魚類の包括的系統解析の第一段階として,目内で最も種数が多く,形態から生態まで多様性に富むダルマガレイ科魚類に焦点を当て,試料採集からミトコンドリア(mt)ゲノム全長塩基配列データの収集,そして予備的な分子系統解析を進めた.その結果,科内を網羅する15属23種のmtゲノム全塩基配列を決定することができた.これまでに,本科魚類の一種であるザラガレイ(Chascanopsetta lugubris)のmtゲノムには,脊椎動物一般のものとは異なる特異な遺伝子配置があることが判明していた.本研究でダルマガレイ科を網羅的に解析したところ,扱った全魚種のmtゲノムにおいて,複数の領域からtRNA遺伝子が移動し,また2つのタンパク質遺伝子の位置が入れ替わるなど,魚類を含む脊椎動物全体で共有される遺伝子配置とは大きく異なる配置変動の例を発見した.カレイ目の別科と外群も含めた40種ほどの予備系統解析の結果に,遺伝子配置情報を合わせると,この配置変動は本科魚類が他の科と分化するタイミングで生じたものと推定され,科の単系統性を支持する強力なマーカーとなることが示唆された.さらにCrossorhombus属など複数の種では,科内で共有される変動以外にも,それぞれ独自の遺伝子配置変動が生じていることが明らかとなった.また外群としてもちいたコケビラメ科の魚種にも,別のタイプの変動を発見した.これらの結果から,カレイ目魚類には他にもまだ多くの遺伝子配置が見つかる可能性が高まった.本科のように,科内で複数タイプの配置変動が生じている例は少なく,今後mtゲノム遺伝子配置の進化プロセスを解明する上で,非常に良いモデルとなることが期待される.次年度は未解析の科や種の採集・データ収集をより一層進め,mtゲノム構造の進化パターン解明にせまりたい.3年計画の最終年度にあたる2014年度は,年度前半にウシノシタ上科(ササウシノシタ科,ウシノシタ科,カワラガレイ科,ベロガレイ科,アキルス科など)を中心に,収集した試料からのミトコンドリア(mt)