hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体表面における気体分子の挙動の分子動力学的解析

本研究は、希薄気体の固体壁面における境界条件を調べることを目的として行った。分子動力学の手法を用い、気体分子が固体結晶表面に衝突する過程をシミュレ-トすることで、界面におけるミクロな熱伝達や気体分子の散乱角度などの情報を得た。ここでは、分子は単原子的な分子とし、分子の回転/振動の自由度は無視している。また、表面は完全で清浄であるとした。固体結晶は温度Tsの熱平衡状態とし、周期境界条件により薄膜を構成した。ここに、初期エネルギや入射角度を変化させた気体分子を入射し、100から400のサンプルについて、挙動の様子を記録した。気体分子の質量やレナ-ド・ジョ-ンズ・ポテンシャル係数を変化させ、解析を行行った。また気体分子と結晶分子の間のポテンシャルとしてモ-スのポテンシャルを用いた場合も計算し、比較した。その結果、(1)散乱角度分布は葉状の形をとり、拡散反射やマックスウェルのモデルとは異なっている。(2)気体分子の物理吸着の確率は主として分子間ポテンシャルの深さと初期入射速度に強く依存している。(3)気体分子の運動エネルギや運動量の変化は物理吸着の確率の影響を強くうけている。また、吸着せずに離脱する分子の挙動は入射前の法線方向の運動量に強く依存している。(4)XeーPtの系における物理吸着係数の値について、Tullyらの得た実験との一致を得た。このときモ-ス・ポテンシャルの方が広い範囲にわたって良好な一致を示した。(5)衝突直前直後に気体分子の運動エネルギが極大を取る時刻があり、エネルギの授受は主にその間に行われる。(6)その際の法線方向の運動量の変化の平均値は入射角度に独立で、ほぼ線型の関係にある。等の知見を得、境界条件モデルを構築するための基礎的な情報を収集することが出来た。固体表面近傍での気体分子の挙動について、本年度は固体結晶と気体の双方が単原子分子からなる系の解析を主として行なった。すなわち、全ての原子間に働く力はレナ-ド・ジョ-ンズ型のポテンシャルの微分としている。まず12x12x12の864個の原子からなる結晶を構成し、これに周期境界条件を課して薄膜状とした。この固体結晶に1つの気体原子が接近し、運動量やエネルギの交換を行なう過程を分子動力学の手法によりシミュレ-トした。この時、結晶原子に対する気体原子の質量、初期エネルギ、ポテンシャル係数、初期入射角度を系統的に変化させ、1つのパラメタの組み合わせに対して数百回の試行を行ない、エネルギの伝達、運動量の伝達、気体原子の吸着確率などの統計量を得た。その結果、(1)気体原子の衝突後の散乱角度はMaxwellのモデルとは異なるところにピ-クを持つ。(2)気体原子が吸着する確率は主として相互作用ポテンシャルの強さに支配される。(3)気体原子の運動エネルギの変化及び固体表面に垂直な方向の運動量変化は吸着確率に大きく左右される。吸着確率が比較的に小さい場合には気体の初期運動エネルギが支配的となる。等の知見を得た。しかし、運動量とエネルギの変化に関しては、気体原子の相対質量の影響が強く出る領域、固体結晶の熱エネルギの大きさが影響すると考えられる領域などがあり、定量的なモデルを構築するには疑問が残されている。

また、系の挙動を可視化したところ、気体原子が吸着されるまでに固体表面上で反射を繰り返しながら比較的広い範囲を移動する場合があること、1回目の衝突におけるエネルギの伝達がその後の気体原子の挙動をほぼ決定していること等が観察された。昨年度にひき続き、分子間に働く力がレナ-ド・ジョ-ンズ12ー6の形で表される系について、熱平衡状態の固体の薄膜とこれに衝突する気体分子の運動を分子動力学的にシミュレ-トし、気体分子の衝突後のエネルギや散乱角度についての分布を調べた。この時に、気体分子と固体結晶の分子の間のポテンシャルの係数や相対質量も系統的に変化させ、各物理量が散乱に及ぼす影響を観察した。その結果、気体分子が表面に捕獲される割合は気体分子の初期速度と分子間ポテンシャルの「深さ」の係数に大きく依存していること、捕獲されなかった気体分子の散乱後の法線方向運動量は、入射時の運動量とほぼ線形の係数にあること、散乱角度の分布はいわゆる葉状の分布となり、拡散反射モデルでは表現できないことなどの知見を得た。また、物理定数をXeーPt(111)の系に合わせたシミュレ-ションも試みた。このときレナ-ド・ジョ-ンズだけでなく、モ-スの式のポテンシャルも使用し、それぞれの場合のXe分子の捕獲確率をTullyらの実験結果と比較したところ、モ-ス・ポテンシャルの場合にはほぼ定量的な一致を得た。また、時系列デ-タを解析することで、気体分子の1回目の衝突におけるエネルギの伝達量や運動量の変化を調べたところ、その平均値が入射直後に平均の表面ポテンシャルで加速されたの法線変向速度に支配されていること、その分布関数は接線方向の速度に強く依存していることなどの知見を得た。この性質は2回目以降の衝突にも観察されており、境界条件モデル構築の糸口をつかむことが出来た。
分裂酵母全遺伝子ライブラリーを用いた核-細胞質間輸送メカニズムの解明

分裂酵母の13個のインポーチンβスーパーファミリータンパク質のうち、Pse1(別名Sal3)の関与する核-細胞質間輸送についての解析を行った。このタンパク質をコードする遺伝子破壊株は温度、熱ショック、カルシウムイオン、紫外線照射、酸化剤などの環境ストレスに対し、顕著な感受性を示し、また胞子形成不全の表現型を示した。次に、定常状態でPse1により輸送されるタンパク質の網羅的同定を行った。出芽酵母および動物細胞のPse1ホモログはタンパク質の核移行に関与すること知られているため、分裂酵母Pse1も核外移行より核移行に主に関わるであろうと想定し、分裂酵母のYFP融合型遺伝子ライブラリーのうち、まず、核および核小体に局在するタンパク質をコードする遺伝子約1,500個について、それらがpse1遺伝子破壊株中で発現するような株を作製し、野生型株での局在との違いを観察したところ、野生型株では核小体に局在したRNA結合タンパク質がpse1遺伝子破壊株では核小体に存在できず、また野生型株において核局在を示す減数分裂時の遺伝子組み換えに必要なタンパク質がpse1遺伝子破壊株では細胞質に局在することがわかった。さらに、野生型株では細胞質局在を示すリボソームタンパク質について同様の局在観察を行ったところ、pse1遺伝子破壊株ではその多くが核局在を示した。これはリボソームタンパク質の核外輸送に関わるタンパク質の核移行にPse1が関与していることを示唆する。熱ショック応答転写因子Hsf1とカルシウムイオン応答転写因子Prz1のそれぞれのストレス存在下でのpse1遺伝子破壊株での局在変化を観察したが、野生型株と同等であったので、pse1遺伝子破壊株の示す熱ショック及びカルシウムイオン感受性はHsf1やPrz1を介さない経路から起因するものであると示唆された。分裂酵母の13個のインポーチンβスーパーファミリータンパク質のうち、Crm1により核外移行を受けるタンパク質の網羅的同定を行った。Crm1の阻害剤レプトマイシンシンBを用い、分裂酵母のYFP融合型遺伝子ライブラリー(約5,000個)を導入した野生型形質転換体を処理し、処理前後での各タンパク質の局在を比較した。このスクリーニングで差異が認められたタンパク質の中には、これまでにCrm1との関与が示されていないものが多く存在しており、それらについて現在詳細に解析を進めている。また、インポーチンβスーパーファミリータンパク質をコードする非必須遺伝子の破壊株のうち、生育が著しく阻害されていることにより取り扱いが困難な株を除く8株について、どの輸送因子がどのような環境ストレス応答に関与しているかを調べるため、それぞれの破壊株の様々な感受性について検討し表現型の同定を行った。いくつかの破壊株において、温度、熱ショック、イオン、紫外線照射、酸化剤などに対して強い感受性が認められたことから、それらの遺伝子が様々な環境ストレス応答経路に関わる因子の輸送担体であることが示唆された。まずそれらの遺伝子が定常状態でどのような因子の輸送に関与するかを同定するため、破壊株にYFP融合型遺伝子ライブラリーを導入した形質転換体を作製し、この破壊株における各タンパク質の局在と野生型株における局在とを比較した。今後、それらのタンパク質と各輸送因子との結合の有無を調べ、さらに各種ストレスを与えた場合の局在への影響を検討していく予定である。
心機能障害におけるANPに対する反応性と白血球ANP受容体mRNA発現との関連

慢性左室機能不全におけるANP反応性を検討するため、心臓超音波検査において左室駆出分画の低下(EF48±8%)を呈する心疾患患者6名に、外因性ANP投与を行い、血圧、尿中ナトリウム排泄量および尿中cGMP排泄量の変化を観察した。しかし、今回検討した6例については血漿ANP濃度の有意な上昇にもかかわらず、有意な尿量、尿中Na排泄量、尿中cGMPの増加および有意な血圧の低下は認めなかった。これまでに慢性左室機能障害を有する患者においてはANPに対する反応性が低下することが言われているが、少なくともこれまでの本研究結果においてもこのような患者におけるANP低反応性が存在することが考えられた。また、ANPと拮抗するレニンについても少なくとも血漿レニン活性で見る限りではANPに対する反応性との関連は明らかではなかった。また、本研究では、ANPに対する反応性とANP受容体発現とのあいだの関連を検討することが主眼であり、今回例数は少ないながら患者白血球分離検体より、AGPC法を用いてRNAを抽出し、既知のGC-A受容体のprimerを用いてRT-PCR法にてそれぞれの患者におけるGC-A受容体発現について検討した。しかし現在のところ、ANP反応性と受容体発現とのあいだに明らかな関連が存在する証拠は得られなかった。しかし、今回行った方法は定量性に乏しく、より確実な検討のためには、今後competitive PCRを用いるか、従来血小板において行われているようにbinding assayを行い直接受容体発現を検討することも考慮している。また、今回は慢性左室機能不全患者に限定して検討したが、日常臨床ではANP投与の良い適応は急性心不全であると認識されていることからも、比較検討のためには今後新たに急性心不全患者においても今回と同様の検討を行っていく予定である。
虚血ニッチの形成過程とその生理学的意義の解明

本研究は、動脈硬化を基礎とする急性冠症状候群、血管閉塞疾患等によって生体内で形成される虚血性病変において、多くの炎症性細胞の浸潤、虚血性壊死組織形成から次第に組織再生へと転じていく過程を、組織再生に対する至適微小環境「虚血ニッチ(血管新生ニッチ)」の形成と、細胞-ニッチ間相互作用の視点から捉え、生体内組織再生機構を解明することを目的としている。研究代表者らは、昨年度までの研究で、マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)-特にMMP-9の活性化が、骨髄由来細胞の末梢組織への動員、そして血管新生、組織再生において重要な役割を担っていることを示唆してきた。MMPの活性化機構については近年、潜在型酵素であるproMMPから活性型MMPへの転換が、血液線維素溶解系(線溶系)因子プラスミンの生成によって制御されていること、膜型MMPを上流としたMMP相互間で段階的に活性化が進行すること等が判明している。今年度代表者らは、線溶系因子プラスミンの前駆体であるプラスミノーゲン(Plg)遺伝子欠損マウスを利用して、大腿動静脈の結紮後に生じる虚血壊死組織の再生過程を解析する虚血肢モデルを作製し、その組織再生過程における、MMPの活性化と細胞増殖因子Kit-ligandのプロセシングを介したPlg活性化-プラスミン生成の重要性を示唆した。また遺伝子組み換え型組織型Plgアクチベーター(tPA)をこのモデルに投与することにより、「虚血ニッチ」の形成に関与するCD11b陽性骨髄由来細胞の組織内動員、そして虚血壊死組織の再生、血管新生が促進されることを明らかにした。本研究成果は、いわばtPAを使用した新しい組織再生促進療法の可能性を提示したものであり、再生医療の実現化に向けて、臨床的にも極めて重要な意義を有するものである。研究代表者らは、昨年度から今年度にかけての研究で、生体内の虚血壊死組織の形成により、生体内で各種血管新生因子、サイトカイン、ケモカインの産生が亢進すること、さらにこれによって成体組織中のマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)の活性化が誘導され、Kit-ligand(Stem cell factor)をはじめとする造血因子のプロセシングが促進され、血中に可溶型の造血因子が増加することを報告した。これに応じて、骨髄内の組織幹細胞の分化及びその増殖が賦活化され、末梢組織中で各種血管新生因子の供給源として機能し得る好中球、マクロファージやマスト細胞等の炎症性細胞群、ないしはCXCR4陽性VEGF受容体陽性で血管新生HUBとして機能するヘマンジオサイト等を含む骨髄由来細胞が、壊死組織中またはその周辺に動員されることにより、結果として血管新生・組織再生の基盤となる「虚血ニッチ(血管新生ニッチ)」が形成されることを示唆した。また今年度の研究では、骨髄内の巨核球系細胞の分化、血小板産生においても、やはりMMPがその起点となっていることを示し、さらに血小板が生体組織中では、ケモカインCXCL12の担体として機能し、「虚血ニッチ」の構成分子として機能していることを報告した。加えて今年度、代表者らは、生体組織中での潜在酵素proMMPからMMPへの活性化が、血液線維素溶解系(線溶系)因子プラスミンによって制御されていることを見出し、虚血壊死組織の再生が、遺伝子組み換え型組織型プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)を投与することにより促進されることを明らかにした。その機序として、プラスミン生成促進とこれに伴うMMPの活性化、Kit-ligandのプロセシングを介した骨髄細胞増殖、さらに末梢組織中への骨髄由来細胞動員の誘導による、血管新生因子、組織再生因子の生体組織への供給の増加が考えられた。
知的障害児の受動運動による肥満改善効果について

○研究目的:日常の運動量不足に加え、知的障害があり、問題意識を持って自発的に継続をして運動をすることが難しい児童生徒の、受動運動による肥満(メタボリックシンドロームを含む)解消効果の検証。○研究方法:乗馬フィットネス機器(ジョーバ)に毎日乗り、乗った後はストレッチを実施。毎月の測定日に身長・体重・腹囲・体脂肪を測定。個々に応じて筋肉トレーニングが可能な児度生徒についてはトレーナーの指導のもと実施。○研究成果:小学部5年女児では、4月から1月までの変化を見ると、身長・体重ともに成長しているものの腹囲に関しては6.5cmの減少が認められた。体脂肪に関しては大きな変化は認められなかった。一方、中学部1年男子では、こちらも身長・体重ともに成長しているが、腹囲に関して減少はみられなかったものの、体脂肪率は3ポイント減少してきている。このように、数値からみての成果もあるが、担任や保護者からの感想として、「姿勢が良くなった」「お腹を意識できるようになったようだ」などがあり、ジョーバは普段身体を意識的・積極的に動かすことの少ない児童・生徒にとって乗っているだけで自動的に筋肉トレーニングができるようプログラムされているので、刺激されることの少なかった筋肉に働きかける効果があったようだ。1セット15分の時間がかかるが、総じてどの児童生徒も怖がったり、拒否することなく乗ることができ、また、個に応じてジョーバに乗りながら上体をひねる運動などを加えることもできた。受動運動の効果も確認できたので、本年は検証児のみの使用であったが、来年からは全校の児童生徒が効果的に活用できたらと考えている。その他、今回の取り組みから、児童生徒が楽しく運動に取り組めるための道具(遊具・器具)の必要性とその効果もあらためて感じているところである。
固体表面化学結合制御による低温薄膜形成手法探索

シリコンウエハ表面に活性な表面を形成するため、(1)シリコン結晶CVD薄膜を成膜、(2)シリコンウエハ表面をプラズマ処理(酸化膜・有機物汚染膜の除去)を行い、その条件を最適化すると共に、モノメチルシランを用いて炭化珪素膜を形成した。その結果を踏まえて、シリコン以外の材料(例、アルミニウム・ポリイミドフィルムなど)に成膜する条件を調査した。本研究の目的は、シリコンウエハ表面に活性な表面を形成するためシリコン多結晶CVD薄膜を成膜し、その条件を最適化すると共に、モノメチルシランを用いて炭化珪素膜を形成することである、そのCVD用ガスとしては、計画に従ってトリクロロシランガスを700°Cにおいて使用し、水素雰囲気中で室温に冷却した後、モノメチルシランガスを用いて炭化珪素薄膜を形成した。その後、800°Cにおいて塩化水素ガスに暴露した。試料の表面を光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡により観察し、塩化水素ガスにより損傷を受けたシリコン表面の様子と比較したところ、本研究により得られた表面が、高温の塩化水素ガスにより全く損傷を受けないことが確認された。以上から、耐腐食性を有する炭化珪素薄膜が形成されたことを確認した。形成された薄膜が目的とする炭化珪素であることを確認するため、薄膜内に炭素-珪素の化学結合の存在を検出することを試みた。塩化水素に暴露した後の試料の表面を飛行時間型二次イオン質量分析法により分析した結果、Si-C結合が存在することが確認され、その様子は参照試料として用いたシリコン結晶と明らかに異なっていた。以上より、目的とした方法により耐腐食性を有する炭化珪素薄膜を室温において形成することに成功したことが結論された。上記の他に活性表面形成方法として、水素加熱温度の低温化(900°C)、モノメチルシランガスによるCVD薄膜形成(700°C)を試みて、何れも成功した。その他に、プラズマ処理装置を選定・導入し、装置の立ち上げを行った。到達真空度が装置の仕様通りであること、圧力を容易に制御しつつ安定に長時間運転できることを確認した。次に、半導体シリコン表面のプラズマ処理を行い、表面の水接触角が処理前とは異なる値に変化したことから、目的とする機能を有していることが期待された。計画通り、平成23年度に実験を行って炭化珪素形成を検証する。本研究の目的は、シリコンウエハ表面に活性な表面を形成するためシリコン多結晶CVD薄膜を成膜し、その条件を最適化すると共に、モノメチルシランを用いて炭化珪素膜を形成することである、平成22年度に購入して立ち上げ・調整していたソフトプラズマエッチング装置を使用し、アルゴンプラズマをシリコン基板に照射して有機物汚染と自然酸化膜を除去した後、CVD反応容器に素早く搬送し、CVDとしては、計画に従って室温においてモノメチルシランガスを用い、炭化珪素薄膜を形成した。塩化水素に暴露した後の試料の表面を飛行時間型二次イオン質量分析法により分析した結果、Si-C結合が存在することが確認され、その様子は参照試料としてシリコン結晶とは明らかに異なっていた。上記の他に形成された薄膜の結晶性を確認するため、断面透過型電子顕微鏡により原子配列の観察を行ったところ、得られた炭化珪素薄膜は非晶質であることが示された。薄膜が安定して得られるための要点を探るため、プラズマ処理時間、モノメチルシランガス濃度、成膜時間などを調整した。その結果、モノメチルシランを用いる条件による影響は小さく、プラズマ処理による表面清浄化の影響が大きいことが把握された。今年度は、金属アルミニウム板、ステンレス板、ポリイミド膜の表面に低温で炭化珪素薄膜を形成する条件を探索した。表面活性化の手段としては、低温シリコン薄膜形成、Arプラズマ、の両方を用いた。(1)低温シリコン薄膜形成については、トリクロロシランを用いて600°Cにおいてシリコン薄膜を形成し、そのまま水素中で室温に冷却してモノメチルシランガスを導入した。その試料についてToF-SIMSを用いて深さ方向の分布を調べたところ、シリコン中間層が金属酸化物の表面に形成され、その上にSi-C結合を持つ物質の層が形成されていることが確認された。シリコン中間層上に形成されたSiC膜については、断面TEMによる観察も実施し、シリコン中間層が結晶性であること、炭化珪素膜が非晶質であることが確認された。

(2)Arプラズマについては、平成22年度に購入して立ち上げたソフトプラズマエッチング装置を使用した。金属アルミニウム、ステンレスについて、アルゴンプラズマを照射した後にCVD反応容器に素早く搬送し、室温においてモノメチルシランガスに暴露した。ToFーSIMSを用いて深さ方向について調べたところ、アルミニウム基板ではアルミニウム酸化物表面に炭化珪素を含有する層が形成されていることが把握された。ステンレス表面については、カーボンだけしか観察されなかったため不成功であった。そこで、Arプラズマによる表面清浄化・活性化を行った後、大気に晒すことなく、その装置内においてモノメチルシランガスを導入したところ、ステンレスの表面に残留していた鉄酸化膜の表面に炭化珪素を含有する層が形成されていることがToF-SIMSにより把握された。同じ方法によりポリイミド膜表面に炭化珪素膜を形成することを試みたが、これについては成功しなかった。分子構造が硬いため、アルゴンプラズマにより活性化が不充分であったものと推定された。今年度はArプラズマを用いて表面活性化を行い、そこにモノメチルシランガスにより室温で炭化珪素薄膜を形成する条件を把握することを計画としていた。その計画通りに実験を実施し、計画通りの結果を得たため、順調に進展しているものと判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、当初の計画に従って研究を進める。即ち、シリコン以外の固体表面に低温で炭化珪素薄膜を形成する条件を探索する。表面活性化の手段としては、Arプラズマ、低温シリコン薄膜形成、の両方を計画している。
色覚異常における未知の色差知覚特性に立脚した色変換技術の開発

様々な色覚型の人に適切に情報を伝達できる色彩デザインをカラーユニバーサルデザイン(CUD)と呼ぶ。従来は、L錐体/M錐体に異常がある1型/2型色覚の方々の色弁別(細かい色を見分ける能力)に基づきCUDが設計されてきたが、近年の研究で色弁別は適切に行えても大きな色の差から感じる色差量が極端に小さい場合がある可能性が指摘されている.本研究の目的は,1型/2型色覚の大きな色差の知覚特性を定量的に明らかにするとともに,その特性に基づきCUDのための色変換技術を開発することである.様々な色覚型の人に適切に情報を伝達できる色彩デザインをカラーユニバーサルデザイン(CUD)と呼ぶ。従来は、L錐体/M錐体に異常がある1型/2型色覚の方々の色弁別(細かい色を見分ける能力)に基づきCUDが設計されてきたが、近年の研究で色弁別は適切に行えても大きな色の差から感じる色差量が極端に小さい場合がある可能性が指摘されている.本研究の目的は,1型/2型色覚の大きな色差の知覚特性を定量的に明らかにするとともに,その特性に基づきCUDのための色変換技術を開発することである.
有毒アルデヒド,4-ヒドロキシヘキセナールの魚肉貯蔵・加工時における生成機構

NaClを添加したブリ肉を冷蔵および冷凍貯蔵したところNaCl添加区のHHEおよびMA含量は対照区より増加した。α-トコフェロール,β-カロテンおよびアスタキサンチンをブリ肉に添加した場合のHHEおよびMA含量は対照区に比べ高くなる場合があった。特にα-トコフェロールおよびβ-カロテンではその割合が高い傾向を示した。NaClを添加したタイ肉を冷蔵貯蔵したところHHE, MAおよびCP含量は対照区に比べ有意な差は認められなかった。NaClを添加したタイ肉を冷凍貯蔵したところ,0.6および0.9M添加区でHHEおよびMA含量は対照区に比べ高かった。α-トコフェロールをタイ肉に添加した場合のHHEおよびMA含量は対照区に比べ有意な差は認められなかった。水産練り製品中のMAおよびHHE含量はイワシを原材料にした飫肥天で白身魚を原材料としたかまぼこ等に比べ有意に高い値を示した。イワシ肉にNaClを添加した場合,MA含量は対照区より高かったが、HHEについてはNaCl添加による増加は見られなかった。NaClを添加したイワシ肉をオイル中で加熱(フライにする)後,冷蔵貯蔵した。NaCl添加区は対照区に比べHHEおよびMA含量は高かった。NaCl添加サンマ肉を冷蔵保存(0°C)すると,HHEおよびMA含量は増加の傾向を示した。完全に脱血したカツオおよびサバ肉を冷蔵貯蔵実験(0°C)した時,HHE含量は,対照魚のそれに比べ低い傾向をしめしたが,MA含量には両区間に有意な差は認められなかった。エピガロカテキンガレート添加ブリ肉中のHHEおよびMA含量は対照区に比べ有意に低かった。しかしながら,カテキン混合物を添加した場合には添加区と対照区で有意な差は認められなかった。NaCl添加サンマ肉を冷蔵保存(0°C)すると、HHE,MA,Cp含量は増加の傾向を示した。しかしながら,対照区との含量の差は明確ではなかった。完全に脱血したカツオおよびサバ肉を冷蔵貯蔵実験(0°C)した時,HHE含量は,対照魚のそれに比べ低い傾向をしめしたが,MA含量については両区間に有意な差は認められなかった。これらの魚種については血液中のヘモグロビンがHHEの生成を促進していることを示している。ブリ肉にNaClを0.3Mから0.9Mまで,0.3M間隔で添加したブリを冷蔵貯蔵したところNaCl添加区のHHE,MAおよびCP含量は対照区より増加した。NaCl添加タイ中のHHE, MAおよびCP含量は0.6および0.9M添加区で対照および0.3M添加区より増加する傾向が認められた。ブリにNaClを添加後,冷凍貯蔵したところ,冷蔵貯蔵実験と同様に,HHE,MAおよびCP含量は増加した。NaCl添加タラ肉中のHHE含量は検出限界以下であった。α-トコフェロール,β-カロテンおよびアスタキサンチンをブリ肉に添加した場合のHHE,MAおよびCP含量は対照区に比べ高くなる場合があった。エピガロカテキンガレート添加ブリ肉中のHHE,MAおよびCP含量は対照区に比べ有意に低かった。

NaCl添加タイ肉を冷蔵保存(0°C)するとHHE,MA,CP含量は増加の傾向を示した。しかしながら,その差はブリやイワシのような脂質含量の多い魚種に比べ明確ではなかった。NaCl添加タイ肉を冷凍保存(-20°C)するとHHE,MA,CP含量は増加の傾向を示した。しかしながら,その差は冷蔵実験同様ブリやイワシのような脂質含量の多い魚種に比べ明確ではなかった。タイ肉にα-トコフェロール添加後,4°Cにて貯蔵したところHHE,MAおよびCP含量は対照区に比べ低くかったが,NaCl添加試験と同様その差はブリやイワシのような脂質含量の多い魚種に比べ明確ではなかった。カテキン混合物添加ブリ肉中のHHE,MAおよびCP含量は対照区と明確な差は認められなかった。多くの報告結果と昨年までの結果を考慮すると,エピガロカテキンガレート以外のカテキン添加はHHE,MAおよびCPの生成を抑制する能力がほとんど認めれれないと考えられる。ブリ肉にEDTA(2または4mM)およびNaCl(0.3および0.6M)添加したブリを冷蔵貯蔵したところEDTA添加はHHEおよびMAの生成を抑制した。また,NaCl+EDTA添加区はNaCl添加区に比べ有意に低かく,これまでの実験結果と異なっていた。NaClとEDTAの添加実験については今後も詳細な実験が必要である。冬期(1月)に漁獲されたイワシ肉にNaClを添加した実験結果については,他の期間と同様であった。すなわちMA含量は対照区より高かったが、HHEについてはNaCl添加による増加は見られなかった。また,NaClを添加した冬期漁獲イワシ肉をフライ後,冷蔵貯蔵した。NaCl添加区は対照区に比べHHEおよびMA含量は高かった。β-カロテンおよびアスタキサンチンをブリ肉に添加した場合のHHE,MAおよびCP含量は対照区に比べ高くなる場合があった
光技術を用いた細胞機能制御に関する研究

細胞が有する機能を非侵襲的に制御することは疾病の治療・予防にとどまらず、基礎生物医学実験などにも有用なツールとなる。そこで、安全に細胞機能を制御する方法として光技術を応用することが本研究の目的である。本研究では波長405 nmのレーザーを種々の細胞に照射した際に細胞内活性酸素種量が増加することを発見し、またそれに引き続いてNF-κBおよびMAPKのリン酸化が亢進されていることを発見した。これらの結果は光技術を用いた細胞機能制御の一つのメカニズムであり、レーザー光を利用することで有用な細胞機能制御を行うことができる。現在、細胞機能の制御方法として、トランスジェニックやノックアウトをはじめとした遺伝子工学技術や薬剤添加による方法などが行われている。遺伝子や薬剤を利用した従来の方法に頼らず、再生医療に有望な幹細胞などが有する機能を非侵襲的に制御することは疾病の治療・予防にとどまらず、基礎生物医学実験などにも有用なツールとなる。これまでの結果として、骨髄から採取した間葉系幹細胞に405nmのGaN系レーザー光を照射することにより、幹細胞が骨芽細胞または軟骨細胞に分化促進し、脂肪細胞への分化が抑制される現象を発見している。そのメカニズムとして、細胞内の光受容体や体内時計関連遺伝子の解析を行っている。本研究期間内では、動脈硬化部位における泡沫化マクロファージの炎症性サイトカイン分泌、膵β細胞からのインスリン分泌や肥満細胞からのヒスタミン遊離を光技術により制御することを目的としているが、特に本年度は上述の幹細胞分化メカニズムに関する研究および肥満細胞からのヒスタミン遊離を光技術により制御する研究を行った。さらに本年度は光線力学療法(Photodynamic Therapy)後の免疫応答にも着目し、光技術を用いた癌治療についても研究を行っている。現在、得られた結果の一部をまとめて論文投稿中であり、研究開始当初に立案した研究計画よりも速いスピードで効率的な研究を行っている。本研究では、骨髄間葉系幹細胞へ光照射後に発現タンパク質の網羅的解析を行い、種々の転写因子やサイトカイン分泌量の増減を確認した。TNFα、MIP1α、ICAM1およびIL-8といった炎症性サイトカインの分泌がレーザー照射により発現促進または抑制されているかどうか検証を行った。光照射後のこれらタンパク質発現量の変化を測定していたところ、細胞内で光照射後のみ特異的にリン酸化されているタンパク質が存在することを発見した。そのタンパク質は種々のサイトカイン発現や炎症のキーファクターであるNF kappa Bであることを突き止めた。光照射によるこのキータンパク質のリン酸化機構も明らかにし、これまで測定している各種サイトカイン量の発現変化のメカニズムを解明しつつある。「光照射による細胞内特異的タンパク質のリン酸化」という知見を引き続き研究することで、光がおよぼす細胞機能を解明できる可能性が示唆された。遺伝子や薬剤を利用した従来の方法に頼らず、細胞が有する機能を非侵襲的に制御することは疾病の治療・予防にとどまらず、基礎生物医学実験などにも有用なツールとなる。昨年度までの研究成果から、レーザー・光照射により細胞内においてNF-kappaBのリン酸化が亢進することがわかっている。本年度における研究では、昨年度に得られた成果を基礎として、細胞へ光照射後にリン酸化されるタンパク質の網羅的解析を行い、さらにそれらリン酸化タンパク質の下流に存在する種々の転写因子発現量やサイトカイン分泌量の増減を確認した。NF-kappaBだけでなく、JNK、p38MAPK、IKKalphaやIKKbetaのリン酸化を中心として研究を進めた。その結果、波長405nmのレーザーを各種細胞に照射したところ、p38MAPKのリン酸化が亢進されていることが明らかとなった。この結果は波長405nmレーザーに対する細胞応答として世界で初めての発見である。本研究では、光生物学では世界で有名な米国のMassachusetts General Hospital(MGH)と綿密な連携を取りながら研究を進め、光生物学について最先端の研究を行っている研究者と討論を行いながら、本研究を進めた。現在、これまでに得られた結果の一部をまとめて論文投稿中であり、研究開始当初に立案した研究計画よりも速いスピードで効率的な研究を行った。
概日時計による光合成機能の時間的統合:時間情報の細胞内クロストーク

植物の様々な代謝の中でも昼夜変化に大きく依存する光合成機能は概日時計の制御をうけ、多くの光合成の遺伝子発現が概日リズムを示す。従って概日時計による制御を理解することは、光合成機能の理解に重要であり、さらに農業上の収率向上の可能性を持っている。本計画では、植物細胞における遺伝子発現の時間的制御を理解することを目指し、核および葉緑体の2っの異なる遺伝子系にわたる発現リズムをコーディネートする時計機構を調査するため、まず生物発光レポータを指標としたリアルタイム遺伝子発現測定系の構築を試みた。このため葉緑体ゲノムに相同組換えを起こす組換え遺伝子(psbDプロモーター下流にルシフェラーゼ遺伝子を接続した)を作製し、京都大学豊島研究室の協力を得て、タバコにパーティクルガンで導入した。現在形質転換体の発育をまって発光の測定を行う予定である。植物の発光レポーターが当研究室で使用している生物発光測定装置によって、感度的にも充分測定可能であることは、すでに確認されているので、形質転換体が得られれば、速やかに結果が得られると期待される。もし、基質の透過性などの問題で発光レポーターがうまく作動しない場合は、基質を要しないGFPをレポーター遺伝子として利用する検討も進めつつある。一方、アラビドプシスの短周期型時計変異体toc1を得て、この核コードの遺伝子(cab等)や子葉の運動リズムなどに広く影響を与えるアラビドプシスの時計変異体が、葉緑体コードpsbD LRPからの転写産物量のリズムに同様の影響をあたえるか、否かをノザン解析によって調べつつある。
サイトカインが惹起する痒みに関する研究

健常人の末梢血リンパ球をCONCANAVALIN Aで刺激し,自己血清中で培養し,遠心分離した上清液を皮内注射する試みについては現在検討中である.また局所皮内へのサイトカイン注射についても検討中である.なおMycosis fungoidesの患者1例について,IFN-γ(ビオガンマ)療法施行するにあたって,prick testを施行したが痒みは生じなかった.今後は臨床的にそう痒を伴う皮膚疾患について,組織ならびに血清のサイトカインの動態を検討していきたい.特に好酸球,mast cellとの関連を含めて検討する予定である.1)血清や組織中で好酸球増多を伴う皮膚疾患については,そう痒を伴うものが多々ある.これらのなかでも,eosinophilic fasciitisやbullous pemphigoidなどでは,活性型好酸球の湿潤が優位にみられるとの報告もあり,そう痒との関連も示唆される.そこでこうした疾患を対象に,まずは組織並びに血清中の活性型好酸球の指標となるEG-2陽性細胞の動態等について検討したい.2)Mast cellは痒みのmediatorとしてのヒスタミンその他の物質のreleaseに関与する細胞であり,痒みについて考えるうえで必須である.そこでヒトmast cellから脱顆粒を起させるサイトカインについても,fibroblast由来の因子も含めて検討したい.具体的にはmastocytosis等を例にとりたい.3)Mast cell自体がT細胞と同様に約10種類のサイトカインを産生していることが最近わかってきている.ただ如何なるサイトカインが産生されているか,具体的な疾患についての詳細な報告はなく,今後の検討課題としたい.これらサイトカインが好酸球浸潤に関与すると考えられているが,サイトカインによる好酸球の脱顆粒調節についても,併せて検討していきたい.健常人の末梢血リンパ球をCONCANAVALIN Aで刺激し,自己血清中で培養し,遠心分離した上清液を皮内注射する試みについては現在検討中である.また局所皮内へのサイトカイン注射についても検討中である.なおMycosis fungoidesの患者1例について,IFN-γ(ビオガンマ)療法施行するにあたって,prick testを施行したが痒みは生じなかった.今後は臨床的にそう痒を伴う皮膚疾患について,組織ならびに血清のサイトカインの動態を検討していきたい.特に好酸球,mast cellとの関連を含めて検討する予定である.1)血清や組織中で好酸球増多を伴う皮膚疾患については,そう痒を伴うものが多々ある.これらのなかでも,eosinophilic fasciitisやbullous pemphigoidなどでは,活性型好酸球の湿潤が優位にみられるとの報告もあり,そう痒との関連も示唆される.そこでこうした疾患を対象に,まずは組織並びに血清中の活性型好酸球の指標となるEG-2陽性細胞の動態等について検討したい.2)Mast cellは痒みのmediatorとしてのヒスタミンその他の物質のreleaseに関与する細胞であり,痒みについて考えるうえで必須である.そこでヒトmast cellから脱顆粒を起させるサイトカインについても,fibroblast由来の因子も含めて検討したい.具体的にはmastocytosis等を例にとりたい.3)Mast cell自体がT細胞と同様に約10種類のサイトカインを産生していることが最近わかってきている.ただ如何なるサイトカインが産生されているか,具体的な疾患についての詳細な報告はなく,今後の検討課題としたい.これらサイトカインが好酸球浸潤に関与すると考えられているが,サイトカインによる好酸球の脱顆粒調節についても,併せて検討していきたい.
新規翻役制御RNAの構造と機能

目的:真核生物では、転写と翻訳の場所と時間が異なることから,翻訳制御の重要性が増大する。翻訳制御に関し、ペプチド鎖伸長反応の制御系は不明であったが,筆者らはカイコ絹糸腺の系で,伸長因子EFー1のリン酸化による翻訳制御系の存在を明らかにするとともに,EFー1に結合しているRNA(EFー1RNA)を発見した。本研究では,このRNAの構造を明らかにするとともに,EFー1のリン酸化に対する本RNAの影響等を解析し,翻訳制御における本RNAの生理的機能を推定する。方法:(1)EFー1RNAの塩基配列をもとに,ホモロジ-検索を行ない,二次構造,類似のRNA等を検索し,本RNAの機能を推定する。(2)カゼインキナ-ゼII類似のβーキナ-ゼが,EFー1のβサブユニットをリン酸化するので,この系にEFー1RNAを添加し,βのリン酸化および活性を解析する。結果:(1)EFー1RNA,246塩基のRNAで,分子全体にわたり二重鎖を形成し,全二次構造のエネルギ-は-129Kcal/molであった。ホモロジ-検索の結果,本RNAの3側半分は,カラヌスの28srRNAの3'末端部と82%のホモロジ-があったが,5'側半分は21%のホモロジ-であった。これらの亊実等から,本RNAは新規のRNAと判断した。(2)EFー1RNAは,コムギ胚芽無細胞系でのタンパク合成を阻害するとともに,βーキナ-ゼによるEFー1βサブユニットのリン酸化を阻害した。βーサブユニットは,大腸菌のEFーTsに相当する因子であり,脱リン酸化によりタンパン合成促進活性が消失し,再リン酸化で活性が回復する。以上の結果は,EFー1をめぐる新翻訳制御系を確立する突破口となるものと考えられ,今後その分子機構を詳細に解析する必要がある。
戦後東アジアにおける在外モンゴル人の社会形成と政治動向

本研究は、モンゴル高原や中国大陸から離れて暮らすモンゴル人を「在外モンゴル人」と位置づけ、第二次世界大戦後の東アジアにおいて在外モンゴル人の社会が形成される過程と、彼らの政治動向について分析した。とくに焦点を当てたのは、第二次大戦から中華人民共和国成立前後までに主に内モンゴルから日本や台湾へ渡ったモンゴル人である。この研究を通じて、日中戦争期に内モンゴルから派遣されたモンゴル人留日学生が、戦後日本で中国人留学生や華僑の組織化に深く関わっていたこと、台湾に渡ったモンゴル人の政治的背景は必ずしも一様でないことを明らかにすることができた。本研究は、モンゴル高原や中国大陸から離れて暮らすモンゴル人を「在外モンゴル人」と位置づけ、第二次世界大戦後の東アジアにおける在外モンゴル人社会の形成過程とその維持、そして彼らの政治動向について実証的に解明することを目的とするものである。平成24年度は、日本や台湾における在外モンゴル人社会の形成過程を明らかにすることを目標に、モンゴル人がいつ、いかなる契機で、どのような経路をたどって海を渡ったのか、といった問題について研究を実施した。文献資料だけでは明らかにすることが出来ない在外モンゴル人のヴィヴィッドな歴史を解明するため、本年度は日本や台湾で聞き取り調査を集中的に行なった。具体的には次の二点である。第一は、モンゴル人留日学生について。戦後日本に滞在したモンゴル人の多くは、日中戦争期に内モンゴルから派遣された留日学生であり、終戦直前にモンゴル人留日学生の疎開した先が盛岡農林専門学校や岩手師範学校であった。岩手大学や東京で留学生関連の資料を蒐集し、盛岡市や宮古市などで関係者に対して聞き取り調査を行った。第二は、モンゴル人の台湾移住について。台湾には現在、「蒙族籍」を持つ461名のモンゴル人が暮らしている。彼らが台湾へ渡る契機は、1940年代後半の国共内戦と1949年の中華人民共和国成立であった。台湾政府の蒙蔵委員会などを通じて当時の状況をよく知る第一世代を紹介して頂き、あわせて10名から聞き取りをすることができた。この調査を通じて台湾に渡ったモンゴル人は中華民国政府官僚、民意代表、軍人、学生に類別できること、台湾の中華民国政府は、唯一の「中国正統国家」であることを主張する根拠を得るため、在台モンゴル人に接近したことが明らかとなった。その内容の一端は、アジア政経学会2012年全国大会(2012年10月14日)で口頭報告を行なった。本研究は、モンゴル高原や中国大陸から離れて暮らすモンゴル人を「在外モンゴル人」と位置づけ、第二次世界大戦後の東アジアにおける在外モンゴル人社会の形成過程とその維持、そして彼らの政治動向について実証的に解明することによって、戦後内モンゴルをめぐる政治空間を東アジアに広げて再検討するものである。最終年度の平成25年度は前年度に引き続き、日本や台湾における在外モンゴル人社会の形成過程を明らかにすることを目標に、モンゴル人がいつ、いかなる契機で、どのような経路をたどって海を渡ったのか、といった問題について研究を実施した。広島や東京、台湾、カナダなどで調査を集中的に行なった結果、次の二点が明らかになった。戦後日本に滞在したモンゴル人の多くは、日中戦争期に内モンゴルから派遣された留日学生であった。日本敗戦を疎開先の盛岡で知ったモンゴル人学生たちは、戦後の盛岡や札幌、東京で留学生や華僑の組織を設立するにあたって重要な役割を果たした。台湾には現在、「蒙族籍」を持つ466名のモンゴル人が暮らしている。モンゴル人が台湾に定着する契機は、1940年代後半の国共内戦と1949年の中華人民共和国成立であった。大陸から台湾に渡ったモンゴル人は中華民国政府官僚、民意代表、軍人、学生、「反共義士」に類別できること、彼らの積極的活動によって政府組織の蒙蔵委員会や辺疆民族の関連法規が中華民国の台湾撤退後も存置されたことが明らかとなった。その研究成果の一端は、京都大学人文科学研究所研究班や長崎大学国際シンポジウムで口頭報告を行ない、研究のブラッシュアップをはかった。平成23年度は、日本や台湾における在外モンゴル人社会の形成過程を明らかにすることを目標に、モンゴル人がいつ、いかなる契機で、どのような経路をたどって海を渡ったのか、といった問題について研究を実施した。とりわけ多くのモンゴル人が留学した先が北海道帝国大学であり、戦後の定住先のひとつが札幌であった。

北海道や東京で留学生関連の資料を蒐集し、北海道帝大留学生の関係者に対して聞き取り調査を行った。その内容の一端は、教育研究ワークショップ「現代中国と東アジアの新環境」(2011年8月)や「辛亥革命100周年記念国際シンポジウム」(2011年12月)で口頭報告した。第二は、モンゴル人の台湾移住について。台湾には現在、「蒙族籍」を持つ461名のモンゴル人が暮らしている。彼らが台湾へ渡る契機は、1940年代後半の国共内戦と1949年の中華人民共和国成立であったが、蒙蔵委員会などを通じて当時の状況をよく知る第一世代の方々を紹介いただいて聞き取り調査を実施した。この調査を通じて台湾に渡ったモンゴル人は中華民国政府官僚、民意代表、軍人、学生に類別できること、渡台後はモンゴル各地方の同郷者同士でコミュニティを形成したことが明らかとなった。研究開始にあたって「交付申請書」には、平成24年度の実施計画に次の3点をあげた。(1)岩手での現地調査、(2)台湾におけるモンゴル人社会の現地調査、資料の閲覧・蒐集、(3)イギリスでの資料の閲覧・蒐集である。このうち(1)について、戦前日本でモンゴル人が多く留学した先は、北海道帝国大学と盛岡農林専門学校であり、戦争末期に日本全国のモンゴル人留日学生が疎開した先が盛岡市であった。このことから、岩手大学図書館や同大学教育学部、岩手県立図書館などで資料蒐集を行い、盛岡市や宮古市で関係者に対して聞き取り調査を実施した。これらによって従来未解明であった多くの事実が明らかになった。(2)については、台湾政府の蒙蔵委員会に関係者を紹介いただいて順次、聞き取り調査を行い、計10名の在台モンゴル人の方々から貴重な経験について聞き取りすることができた。あわせて台湾大学や政治大学、中国国民党党史館、国史館、国家図書館で文献を蒐集した。調査によって得られた知見については、アジア政経学会2012年全国大会(2012年10月14日)において「戦後台湾におけるモンゴル人社会の形成」のテーマで口頭報告を行なった。(3)について、イギリスでの調査ができなかったことは遺憾である。ただこれは、在台モンゴル人の第一世代がみな高齢で、彼らに対する聞き取り調査が緊急課題であると判断し、台湾での調査に重点を置いたためである。イギリスでの調査は資料の閲覧・蒐集を計画していたが、在台湾イギリス領事館の文書は国史館で確認することができたので、インドに滞在していたモンゴル人をめぐるイギリス政府と中華民国政府の動きについて確認することができた。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると評価する。研究開始にあたって「交付申請書」には、平成23年度の実施計画に次の四点をあげた。(1)在日モンゴル人の実態と動向にかんする実証的研究の展開、(2)北海道での現地調査、(3)台湾におけるモンゴル人社会の現地調査、資料の閲覧・蒐集、(4)アメリカでの資料の閲覧・蒐集である。
エピジェネティクスによる累代適応を、適応幅が広いシロイヌナズナ属野生種で検証する

広域適応性のミヤマハタザオ(Arabidopsis kamchatica)の移植実験等により、起源地によるホームサイト・アドバンテージが検出されて、葉毛や生活史が適応形質となっていた。移植圃場で得た種子を用いた再移植実験により、親が経験した環境がこの適応度に影響を与えることが明らかになった。しかし、親環境によるホームサイト・アドバンテージについては一貫した傾向はなく、再現性と適応的意義についてはさらに研究が必要である。当初計画では、平成26年度に複数の圃場に材料植物ミヤマハタザオ(Arabidopsis kamchatica)の新規移植を行い、平成27年度にそれらの植物から採種するとともにその種子を相互の圃場に移植し、平成28年度に移植個体の適応度を測定することで継代的なホームサイトアドバンテージを実証しようとしていた。しかし、本研究の共同研究者らと本研究に先駆けて行っていた研究で、異なる圃場に移植したミヤマハタザオの種子を得ることに成功した。そこで、当初計画を一年前倒しして、異なる圃場由来の種子の相互移植を平成26年に行った。用いたのはミヤマハタザオの5系統で、野外圃場の準備ができた温暖な大津と寒冷なチューリッヒに移植した。一方、継代的ホームサイトアドバンテージがDNAメチル化と関連していることを示すために、5-アザシチジンによる脱メチル化処理を行った種子とそうでない種子を圃場間で移植する実験も計画されている。今年度は、この薬剤処理の最適化作業も開始した。温暖地と寒冷地に由来するミヤマハタザオの5系統を、温暖な大津、寒冷なチューリッヒ、菅平、西駒に移植し、その後の成長と生存を追跡した。その結果、由来地の気候と似ている圃場で生存率が高いというホームサイトアドバンテージが観察された。また、大津とチューリッヒでは、野外移植後に得られた種子を移植地を交換して再移植する実験も開始し、実験開始後の生存・成長・繁殖の一年間の追跡データが得られた。現在、上記のホームサイトアドバンテージの効果が、母親の生育地によって異なるのかどうかを解析している。母親の生育地によってホームサイトアドバンテージが変わるという、「母親生育地による継代的ホームサイトアドバンテージ」があれば、遺伝的な変異だけではなく、エピジェネティクスな変異が継代的な環境適応を左右していることを示唆することができる。一方、継代的ホームサイトアドバンテージがDNAメチル化と関連していることを直接的に示す実験系として、5-アザシチジンによる脱メチル化処理を行った種子とそうでない種子を圃場間で移植する実験系の確立も計画されている。薬剤処理の最適化作業が続いている。異なる圃場を経験した種子の移植実験を、計画を一年前倒しして開始することができ、ホームサイトアドバンテージを検証できた。また、母親生育地による継代的ホームサイトアドバンテージがあるかどうかを解析中であり、移植実験は順調に成果が出ている。一方で、5-アザシチジンによる脱メチル化処理の最適化・効率検証は完了していない。温暖地と寒冷地に由来するミヤマハタザオの5系統を、温暖な大津、寒冷なチューリッヒ、寒冷な菅平、特に寒冷な西駒に移植し、その後の成長と生存を追跡している。その結果、由来地の気候と似ている圃場で生存率が高いというホームサイトアドバンテージが観察されている。また、大津とチューリッヒでは、野外移植後に得られた種子を移植地を交換して再移植する実験も開始し、実験開始後の生存・成長・繁殖の一年間の追跡データが得られたのでその解析を継続している。一方、継代的ホームサイトアドバンテージがDNAメチル化と関連していることを直接的に示す実験系として、5-アザシチジンによる脱メチル化処理を行った種子とそうでない種子を圃場間で移植する実験系の確立が計画されており、その実施のために発芽条件の検討を行った。様々な系統を用いて、与えられた発芽条件の下での毎週の新規発芽を追跡観察して、吸水、冷湿、暗黒条件で多くの系統である程度の発芽率が見られる。種皮剥ぎ等によって発芽率を高めることは効果が上がっていない。これらの系統の中から、比較的発芽率が良い系統を脱メチル化処理の予備実験の対象として選定している。一方で、5-アザシチジンによる脱メチル化処理の最適化・効率検証は完了していないが、そのための発芽条件の検討や予備実験対象系統の選定が進んだ。温暖地と寒冷地に由来するミヤマハタザオの5系統を、温暖な大津、寒冷なチューリッヒ、寒冷な菅平、特に寒冷な西駒に移植し、その後の成長と生存を追跡し、由来地の気候と似ている圃場で生存率が高いというホームサイトアドバンテージが観察された。

また、大津とチューリッヒでは、野外移植後に得られた種子を移植地を交換して再移植する実験も開始し、実験開始後の生存・成長・繁殖の一年間の追跡データが得られたのでその解析を継続した。こうしたホームサイトアドバンテージが生じる仕組みとして考えられる生活史の適応について検討を行った。標高が異なる様々な集団の、野外におけるデモグラフィーのデータを元に行列モデルによる解析を行った。低標高の集団ほど、年生存率や平均寿命が低く、繁殖開始齢が低く、個体あたりの種子数が多いという一年草に近い特徴を持っている。また、高標高の集団は温暖地では夏季の生存が適応度を律速している。これらの生活史形質の標高間の違いには、遺伝的際をともなっており、生活史進化の興味深い材料となる。難発芽集団の種子を発芽させる方法として、吸水・冷湿・暗黒・種皮剥ぎ等のこれまでに検討した処理に加えて、ストリゴラクトン処理の有用性を検討した。標高適応性や環境応答性についての研究成果を、長期生態学的研究や生物多様性ー生態系研究の枠組みの中で発表・発展させていくために、国際・国内会議等に参加した。野外生態系の中で進化生物学を展開していく統一的な生物学の方向性が重要である。広域適応性のミヤマハタザオ(Arabidopsis kamchatica)の移植実験等により、起源地によるホームサイト・アドバンテージが検出されて、葉毛や生活史が適応形質となっていた。移植圃場で得た種子を用いた再移植実験により、親が経験した環境がこの適応度に影響を与えることが明らかになった。しかし、親環境によるホームサイト・アドバンテージについては一貫した傾向はなく、再現性と適応的意義についてはさらに研究が必要である。異なる圃場を経験した種子の移植実験を、計画を一年前倒しして開始することができた。一方で、平成26年度に予定されていた5-アザシチジンによる脱メチル化処理の最適化・効率検証は完了していない。母親生育地による継代的ホームサイトアドバンテージの解析を完了させる。移植実験を継続し、ホームサイトアドバンテージ、母親生育地による継代的ホームサイトアドバンテージのいずれについても、検証のためのデータを一層充実させる。一方で、脱メチル化処理を行った種子とそうでない種子の新規移植の計画は変更し、そのような実験系を確立させることを目的として、5-アザシチジンによる脱メチル化処理の強度を変えて発芽や実生形態に与える影響や、脱メチル化の効率を確認する作業を続ける。生態学計画を一年前倒しし、継代的ホームサイトアドバンテージを実証するための適応度測定を行う。一方で、脱メチル化処理を行った種子とそうでない種子の新規移植を行う。その前に、関連研究で取得された予備実験種子を用いて、5-アザシチジンによる脱メチル化処理の最適化と効率検証を行うことが望ましいが、効率検証には時間がかかることも予想される。そこで、脱メチル化処理の強度を変える予備実験を行い、発芽や実生形態に異常が見られない範囲でなるべく強い脱メチル化処理を行った種子を、移植に供するようにする。
ASDの前頭前野における興奮抑制機能および神経可塑性の解明：TMS-EEG研究

自閉スペクトラム症は、コミュニケーションの苦手さや、偏った行動・興味を持つことで知られている発達障害の一つです。日本では約3.5%の人がこの障害に当てはまるという研究もあります。しかし、色々な症状がどうして起きるのか、どうすれば症状がよくなるのか、まだ分かっていないことが多いです。この研究では、頭に電磁石を当てて軽い刺激をしながら脳波を測定し、頭の中のグルタミン酸やギャバなどの重要な物質の働きがわかる新しい技術を使います。様々な症状も詳しく調べます。そして症状がどのような脳の働きと関係しているのか計算します。この研究が上手くいけば、自閉スペクトラム症の新しい解決方法が開発できるかもしれません。