hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イネのリン吸収における根圏域および根圏微生物の影響

28年度が最終年度であるため、記入しない。リンは植物において重要な栄養素の一つであり、植物に必要なリンは施肥により供給される。しかし、施肥されたリンは、土壌に素早く固定され植物体が吸収できなくなり、大量の肥料が必要になることから、環境面や農家の経営においても負に影響する。よって、植物体のリンの効果的な利用効率に関する研究が必要がある。土壌微生物は、土壌中のリンを可溶化し、植物が利用・吸収する事を可能にする。この研究では、イネのリン吸収における微生物の関与を明らかにすると共に、リン吸収の向上に寄与する主要な微生物を同定し、リン吸収に関与する微生物の遺伝子同定を行うことを目的とする。根のリン獲得効率が異なるイネ品種について、イネのリン吸収への微生物の関与を評価した。実験には、同研究室で近年同定された高いリン吸収を示し、かつ相対的に小さな根系を持つというイネ品種を用いた。これらのイネ品種の持つ高い根のリン獲得効率は、微生物との相互作用を伴う可能性があり、特定のメカニズムの存在が予想されたからである。様々なイネ品種を使い、根の吸収効率に関する研究をポット試験により行った。また様々なリン肥料を使用し、イネのリン吸収量と根のサイズとの関係についての比較を行った。この研究の目的は、根の高いリン吸収効率を持っているイネ品種は、リンの可溶化の能力をもつ微生物との相互作用の関与を予想したが、今年度のポット試験では、根のリン吸収効率はすべての調査したイネ品種間で同程度で、リン吸収効率の差は見られなかった。これらのイネ品種を用いた圃場試験では、根のリン吸収効率に差が生じることがすでに知られていたが、圃場試験と違いポット試験では、根の伸長が制限され根系に影響する理由で、イネ品種間の根のリン吸収効率に変化が無いことが考えられた。今回の結果から、この研究のためにはポット試験ではなく圃場での試験が必要であると考えられた。土壌微生物は、土壌中のリンを可溶化し植物が利用・吸収することを可能にする。本研究の目的であるイネのリン吸収における微生物の関与の評価および、微生物叢に対するイネの様々な遺伝子型の影響を解明し、リン吸収の向上に寄与する主要な微生物を同定するため、主に2つの実験を行った。まず、大型ポットを用いて5種類のリン処理を行いそれぞれの遺伝子型の品種間における根の吸収効率(リンの取り込みおよび成長能力とイネの根の長さとの関係)の測定、ならびに、根圏の微生物とリンの可溶化能力の関連について解析を行った。第2の実験では圃場にて2種類のイネの遺伝子型を用い、高リン、低リン処理の条件下、土壌全体および根圏の土壌に含まれるリン含有量の比率と微生物バイオマスを測定した。しかし両実験において、根圏微生物に関する明確な結論は得られなかった。当初根圏の全微生物叢を対象としたメタゲノムのシークエンシング解析が予定されていたが当研究課題に関連する他の研究論文から得た最新の情報、現在における研究の進歩、また、オーストラリアのISRR9会議で得た様々な情報を考慮した結果、当初の課題で継続する意義がみいだせなくなった。このような理由からリン酸欠乏がイネの通気組織形成におよぼす影響について新たに検証を行なうことになった。本研究の目的は、イネのリン吸収と土壌微生物との相互作用を明らかにすることであり、根のリン吸収効率が異なるイネ品種について、リン酸吸収と微生物の関与を評価するため、ポット試験により行った。しかし、ポット試験での評価では、根の成長が制限される事から、イネ品種間でのリン吸収効率の差は見られなかった。よって、実験系の変更が必要になり、ポット試験ではなく、実際の圃場での栽培試験が必要になった。次年度は、圃場で育種したイネ品種のサンプルを用いて,リン吸収効率や根圏微生物の相互関係を評価を行う。作物種(特にトウモロコシ)において、通気組織の形成はリン欠乏によって誘導されることが示されているがトウモロコシとは対照的に、イネが恒常的に通気組織を形成することについては広く研究されているがリン欠乏との関連についてはほとんど明らかになっていない。今年度は主に水耕栽培にて2種類のイネの遺伝型を用い高リン、低リン処理の条件下で実験を行いイネの通気組織がいかに形成されるかを検証する。また、より詳細な顕微鏡観察を行い根の多孔性を継続的に測定する。また、遺伝子発現解析を行い結果は論文として投稿する。根のリン吸収効率と微生物の寄与に関する関係を明らかにするために、低リンまたは高リン圃場での圃場試験により、さまざまなイネ品種を使って調査する。低リンまたは高リン圃場で、異なった生育ステージで経時的にサンプリングを行い、植物体のバイオマスと同様に植物体のリン吸収量や根圏のリン濃度・土壌中の利用可能なリン濃度を測定し、根および根圏微生物の多様性評価を行う。また、リン吸収の向上に寄与する特異的な微生物集団を同定するため、根および根圏における微生物多様性を操作的分類単位(OTU)での評価を行う。OUTの解析は、rDNAのターゲットアンプリコン配列決定や454パイロシーケンシング技術を使用いた内部転写スペーサー(ITS)により行い、これらのOTUとリン吸収との相関を分析する。
温度場と電場を用いた表面張力流の対流制御に関する研究

(1)平成29年度に確立した数値解析手法(即ち、低Pr流体の温度差駆動液柱表面張力流について、液柱表面からの熱ふく射を評価する手法)を用いて、微小重力実験データと対比できる数値解析を行い、液柱内部および周囲気体の温度場・速度場の数値解を得るとともに、液柱表面からの熱移動(熱損失あるいは熱利得)を評価した。その結果、液柱内部流動パターンが熱損失あるいは熱利得の大小に応じて四つに分類され、それらの発生条件がmodified heat transfer ratioで整理できることを示した。自然対流が抑制される微小重力環境では、熱ふく射が液柱表面からの熱移動の主因であることを明らかにした。以上の結果を英文ジャーナル論文として報告した。(2)平成29年度から進めている気液界面の動的変形に係わる地上実験の成果をまとめて国内学会で報告した。ディスク径4mmの2cStシリコーンオイルの液柱では、臨界温度差の1.4倍で動的変形の特性が不連続に変化する。この変化に伴う液柱内部流動の詳細について、PIVを用いた位相平均解析によって明らかにした。(3) 5cStシリコーンオイルの懸架液滴に温度場(温度差015K)と電場(直流電圧01000V)を印可することによって、電場による温度差表面張力流への影響を調べた。その結果、温度差と電圧がともに小さい場合は電場によって温度差表面張力流が減衰あるいは消失し、ともに大きい場合は複雑な内部流動が生じることを示した。分極電荷と誘電率勾配に起因する電気力を数値解析により検討した結果、体積力としての電気力の影響は小さく、観察された実験結果を説明できないことを示した。一方、電場による表面張力温度係数の補正を導入することにより、実験結果を定性的に説明できる可能性が示された。平成30年度の研究計画に対して以下のような進捗状況にあり、概ね順調に進展している。(1)界面熱移動に与える周囲気体熱伝導率の影響の検討:熱ふく射を考慮した数値解析手法を確立し、研究成果を英文ジャーナル論文として報告した。その手法を用いて、液柱周囲気体の異なる微小重力実験データ(具体的には、周囲気体がArあるいはNe)の解析を進めている。その結果から、液柱内部流動パターンをmodified heat transfer ratioで整理することを試みている。(2)界面熱移動の変化による温度差表面張力流の能動制御:液柱周囲気体流動を変化させながら液柱内部流動を可視化観察できる地上実験装置を構築し、界面熱移動の変化の影響を実験的に調べている。同時に、実験と対比できる数値解析にも着手した。(3)温度場と電場による連成表面張力流の実験:5cStシリコーンオイルの懸架液滴に温度場と電場を印可した実験を行い、電場による温度差表面張力流への影響を調べた。その結果、温度差と電圧の大きさに依って温度差表面張力流が変化する様子を流動様式マップにまとめた。(4)電場印可の数値解析と検証:電場と表面張力の関係を市販の数値解析コードにユーザ関数として組み込むことによって、懸架液滴の表面張力流に与える電場の影響の数値解析を行った。分極電荷と誘電率勾配に起因する電気力を検討した結果、体積力として作用する電気力の影響は小さく、観察された実験結果を説明できないことを示した。一方、電場による表面張力温度係数の補正を導入することにより、実験結果を定性的に説明できる可能性を示した。当初の研究計画に対して概ね順調に進展しており、今後も研究計画に沿った取り組みを推進する。具体的には以下の通りである。(1)界面熱移動の影響の評価と能動制御:平成30年度に着手した数値解析を進め、周囲気体が異なる条件について液柱内部流動パターンを整理する。熱ふく射の影響を定量化し、微小重力実験の結果と対比する。地上実験において、周囲気体流動の大きさと向きを変化させることによる温度差表面張力流の能動制御を行う。(2)懸架液滴の温度差表面張力流に与える電場の影響:懸架液滴に温度場と電場を与え、電場が温度差表面張力流に与える影響を調べる。構築した実験装置を用いて、温度場、電場、作動流体などを変えた実験を行い、実験データを蓄積する。電場が表面張力温度係数に与える影響を検討し、観察結果を妥当に説明できる数値解析モデルを提案する。さらに、それを用いて電場の操作による温度差表面張力流の能動制御を試みると同時に、その制御の実現性について実験的検証を行う。(3)研究成果の総括と公表:本課題の最終年度として研究成果の総括と公表を進める。(1)低Pr流体の温度差駆動液柱表面張力流を対象として、液柱表面からの熱ふく射を評価する数値解析手法を確立し、周囲気体流動を伴う気液二相流の数値解析に組み込んだ。それを用いて、熱ふく射および対流伝熱に起因する界面熱移動が顕著な微小重力データについて、液柱内部および周囲気体の温度場・速度場の予測が妥当に行えることを示した。特に、周囲環境へのふく射放熱によって、長い液柱の表面において表面温度が極小になり得ることを見いだし、温度差駆動の表面張力流における界面熱移動の影響の重要性を明らかにした。(2)温度差駆動

液柱表面張力流の不安定性出現の特徴である気液界面の動的変形について、地上実験による特性の把握を進め、動的変形の振幅と表面伝播の測定、IRカメラによる表面温度測定、PIVによる内部流動測定、冷却ディスク温度への依存性の把握などを進めた。ディスク径4mmの2cStシリコーンオイルの液柱において、臨界温度差の1.4倍で動的変形の特性が不連続に変化し、液柱内部流動や表面温度の振動特性が変化することを明らかにした。また、気液界面の動的変形の測定を主目的とした微小重力実験のデータを解析し、実験成果の公表を進めた。(3)地上実験において、温度差表面張力流が生じている懸架液滴に電場を印可することによる効果を調べた。直径5mmの下向きディスクに懸架された5cStシリコーンオイル液滴では、直流電圧600Vを印可すると表面張力流が消失する(あるいは、大幅に弱まる)現象を見いだし、印可電圧および温度差への依存性を系統的に調べた。電場印可の影響を数値的に把握するため、液柱表面張力流を対象としたEHD解析の方法を開発し、過去の小型ロケット実験の結果との比較を行った。平成29年度の研究計画に対して以下のような進捗状況にあり、概ね順調に進展している。(1)地上実験による界面熱移動の影響の検討:界面熱移動が温度差駆動表面張力流に与える影響を調べるため、シリコーンオイル液柱を対象とした地上実験を行った。冷却ディスク温度を変化させ、液柱気液界面の動的変形特性を測定した。本年度は液柱周囲気体流動の付与は行わなかったが、構築した実験装置は鉛直上向き/下向きの気体流動を与えることが可能であり、次年度に気体流動が不安定性に及ぼす影響を明らかにする。さらに、熱ふく射および対流伝熱による界面熱移動を定量化するため、気液界面を有する二相流の数値解析手法を確立した。液柱内部と周囲気体の温度場・速度場を求め、界面熱移動量を評価した。微小重力実験を対象とした数値解析によって、長い液柱では周囲環境への熱ふく射の影響が支配的になり得ることを明らかにした。界面熱移動量と不安定性との関係を考察し、界面熱移動量の影響を無次元パラメータで整理した。(2)宇宙実験データの解析:液柱気液界面の動的変形の測定を主目的とした微小重力実験のデータ解析を行い、シリコーンオイル液柱における界面熱移動と温度差表面張力流の特性(特に、対流不安定性の出現)を明らかにした。実験成果の公表を進めた。(3)数値解析による不安定性の解析:界面熱移動が不安定性に与える影響を数値解析的に調べる準備を進めた。市販の数値解析コードを導入し、ブリュッセル大学のShevtsova教授の協力を得ながら進めた。(4)懸架液滴における電位差表面張力流の特性の実験:温度差駆動の表面張力流に与える電場の影響を明らかにするため、加熱ディスク先端に懸架されたシリコーンオイル液滴に電場を印可し、対流の特性を調べた。電場強さと温度差への依存性を系統的に調べた。EHD解析の方法を開発した。(1)平成29年度に確立した数値解析手法(即ち、低Pr流体の温度差駆動液柱表面張力流について、液柱表面からの熱ふく射を評価する手法)を用いて、微小重力実験データと対比できる数値解析を行い、液柱内部および周囲気体の温度場・速度場の数値解を得るとともに、液柱表面からの熱移動(熱損失あるいは熱利得)を評価した。
推論課題を用いた思考の文化差についての研究

理論的研究として、Nisbett et al.(2001)の、個人主義文化の西洋では分析的処理が優位で集団主義文化の東洋では全体的処理が優位であるとする主張に、分析的・全体的の2つのシステムを仮定する二重過程理論を導入している。しかし、二重過程理論では・全体的処理のシステムは文化普遍であり、文化差は分析的処理のシステムで生じているとされる。わたしは、この矛盾を解決すべく、分析的処理を可能にする容量がどのように使用されるかで文化差が生ずるとする修正二重過程理論を提唱し、この理論は、Mind and Society誌で発表される予定である。さらに、この実証的研究として、平成17年度からの続きで、後知恵バイアスについて日韓英仏比較文化研究を行なっている。なお、フランスにおける実験は、日仏共同研究(CHORUSプログラム)からの研究費によって行なわれた。平成18年度は、後知恵バイアスを生起させる「複雑なモデル」にたいして、潜在レベルからのアクセスと、顕在レベルからのアクセスを仮定したモデルを提唱し、'Conditional reasoning and hind sight bias : across-cultural study of British, French, Koreans, and Japanese'というタイトルで、The London Reasoning Workshop : Festschrift for David Over's 60th Birthdayで発表されている。この材料は、条件文を用いて後知恵バイアスを生起させたが、その後・シナリオを用いて後知恵バイアスを生起させる4力国比較を行い、現在論文にまとめている。二重過程理論では、全体的処理のシステムは文化普遍であり、文化差は分析的処理のシステムで生じているとされる。この矛盾を、ジーン(遺伝子)とミーム(文化的遺伝子)の区別を行なっているStanovich and West(2003)の修正二重過程理論によって解決する。二重過程理論は、適応・合理性概念と強く結びついているので、文化と精神の間に適応課題を介在した新しい文化・精神相互作用モデルの提唱になる。この成果は、Mind & Society誌で審査中である。また、上の理論的枠組みにしたがって、2つの日英比較文化研究を実施または計画中である。第1は、条件推論における追加情報の効果で、全体的処理が優勢な日本人は、英国人に比較して、追加情報の効果が大きいと予測されている。第2は、研究協力者の佐川奈緒による自己観の研究で、「英国人は原則的な自己観、日本人は状況的な自己観」という従来の結果に加えて、日本人に英語で答えさせるという条件を追加して、従来の結果には文化差だけではなく言語差も含まれていることを示唆した。その他、推論研究の価値と今後の発展(Yama & Manktelow,2004)、二重過程理論の心理相談における意味(山,印刷中)、虚記憶研究における二重過程理論の適用(川崎・山,2005;Kawasaki & Yama, in press)などについて言及したものが、成果として出版されている。この理論的枠組みにしたがって、日英比較文化研究を実施した。これは、日仏共同研究(CHORUSプログラム)からもサポートを受け、日英仏の文化比較研究となっている。すでに、東洋人は西洋人に比較して、後知恵バイアス(hindsight bias)が大きいことが示され、それは東洋人が全体的処理をしてより複雑なモデルを持つためであると説明されている。わたしたちの研究では、この「複雑なモデル」を海外研究協力者であるKen Manktelowが提唱したSuperPという概念で記述しようとするものである。

SuperPとは、発話者がpと述べるときに仮定するpの基になる上位原理である。東洋人は、ある事象の結果を知っただけでSuperPが利用可能になるが、西洋人は、その結果の理由まで考えないと利用可能とならないという傾向(だたし、統計的には有意ではなかった)を得た。この成果は、"A Cross-Cultural Study on Conditional Reasoning and Hindsight Bias"というタイトルで、CogSci2006で発表される。その他、虚記憶研究における二重過程理論の適用(川崎・山,2005;Kawasaki & Yama(2006)、自己批判バイアスを、選好の偏りの結果として説明できるとするもの(谷口他,2006)が、成果として出版されている。理論的研究として、Nisbett et al.(2001)の、個人主義文化の西洋では分析的処理が優位で集団主義文化の東洋では全体的処理が優位であるとする主張に、分析的・全体的の2つのシステムを仮定する二重過程理論を導入している。しかし、二重過程理論では、全体的処理のシステムは文化普遍であり、文化差は分析的処理のシステムで生じているとされる。わたしは、この矛盾を解決すべく、分析的処理を可能にする容量がどのように使用されるかで文化差が生ずるとする修正二重過程理論を提唱し、この理論は、Mind and Society誌で発表される予定である。さらに、この実証的研究として、平成17年度からの続きで、後知恵バイアスについて日韓英仏比較文化研究を行なっている。なお、フランスにおける実験は、日仏共同研究(CHORUSプログラム)からの研究費によって行なわれた。平成18年度は、後知恵バイアスを生起させる「複雑なモデル」にたいして、潜在レベルからのアクセスと、顕在レベルからのアクセスを仮定したモデルを提唱し、'Conditional reasoning and hindsightbias:a cross-cultural study of British, French, Koreans, and Japanese'というタイトルで、The London Reasoning Workshop : Festschrift for David Over's 60^<th> Birthdayで発表されている。この材料は、条件文を用いて後知恵バイアスを生起させたが、その後、シナリオを用いて後知恵バイアスを生起させる4力国比較を行い、現在論文にまとめている。
エピジェネティック修飾と分子シャペロンによるレトロトランスポゾンの制御機構

マウス雄性生殖細胞の各発生ステージにおけるレトロトランスポゾンの制御機構を理解するため、Pld6およびDnmt3L変異体におけるレトロトランポゾンのDNAメチル化レベルと発現レベルを大規模シーケンサーで網羅的に解析し、発生初期の生殖細胞ではpiRNA(小分子RNAの一種)に依存したmRNA切断機構が重要である一方、減数分裂期ではDNAメチル化による転写制御が重要になることを明らかにした。また、分子シャペロンHsp90αの変異体の解析から、この分子はpiRNA生合成過程においてpiRNA依存的RNase(PIWIタンパク質群)へのpiRNAのローディングを介助していることを明らかにした。マウス生殖細胞におけるレトロトランスポゾンのエピジェネティック制御機構を明らかにするため、Dnmt3L(DNAメチル化欠損)およびPld6(piRNA合成欠損、piRNAは生殖細胞特異的な小分子RNA)の変異体から精原細胞をFACSで分離し、全ゲノムバイサルファイトシーケンシングによるDNAメチル化解析を行った。その結果、Dnmt3L変異体ではほぼ全てのレトロトランスポゾンのDNAメチル化が低下していたのに対し、Pld6変異体ではL1を含む一部のレトロトランスポゾンのみ低下が認められた。つまり、piRNAを介したDNAメチル化機構は一般的な機構ではないことを明らかにした。Pld6変異の影響があるものについては、アンチセンス鎖由来のpiRNAが多く作られている因子が多かった。一方、Dnmt3LやPld6変異によって低メチル化している因子についても、出生直後の生殖細胞では顕著な転写上昇は見られず、この時期においてはDNAメチル化による抑制は重要ではないことが示唆された。しかし、その後、減数分裂期になると大きな発現上昇が見られ、これらの変異体が減数分裂期で精子形成が停止することと一致した。また、Hsp90の変異体を解析し、胎生期のpiRNAが大きく減少することを明らかにした。piRNA産生に関わるMILIおよびMIWI2とpiRNAによる複合体が不安定化していることを示唆するデータを得ている。マウス生殖細胞におけるレトロトランスポゾンのエピジェネティック制御機構を明らかにするため、Dnmt3L (DNAメチル化に関与)ならびにPld6(生殖細胞特異的な小分子RNAであるpiRNA合成に必須)の変異体および二重欠損変異体から生殖細胞を分離し、全ゲノムバイサルファイトシーケンシングでDNAメチル化状態を、RNA-seq解析で各レトロトランスポゾンの発現レベルを解析した。その結果、初期の生殖細胞(前駆精原細胞)におけるレトロトランスポゾンの制御にはDNAメチル化は重要ではなく、piRNAによる転写後抑制機構が重要であることを明らかにした。一方、減数分裂を開始した細胞(精母細胞)ではpiRNAによる制御よりもDNAメチル化による転写レベルでの抑制が重要であり、生殖細胞の発生段階にに従って抑制システムが大きく変化することを明らかにした。また、piRNAを介したDNAメチル化機構が提唱されていたが、網羅的な解析により、そのような機構はごく一部のレトロトランスポゾンだけで見られ、一般的ではないことを明らかにした。(投稿準備中)さらに、Hsp90αの変異体を解析し、前駆制限細胞でのpiRNA合成が異常になることを明らかにした。piRNA合成に関わるタンパク質の発現は変化しないが、Miwi2が核移行できなくなっていた。レトロトランスポゾンのDNAメチル化には異常はなく、mRNAの産生量も変化はなかったが、タンパク質レベルでは10倍以上に発現が上昇しており、Hsp90αおよびpiRNAシステムは主に転写後制御に作用していると考えられる。(Ichiyanagi et al. Nucleic Acids Res 42, 11903-11911, 2014)レトロトランスポゾンは転移によって変異を誘発するゲノム内在因子であり、通常は種々のエピジェネティック制御を介して発現が抑制されている。次世代にゲノム情報を伝える生殖細胞ではその制御が特に重要である一方、生殖細胞は大規模なエピジェネティック・リプログラミングを経るため、その時にレトロトランスポゾンがどのように制御されているのかを理解することは重要である。そこで、DNAメチル化と小分子RNA(piRNA)による制御機構を理解するため、DNAメチル化異常変異体(Dnmt3L KO)とpiRNA合成不全変異体(Pld6 KO)のマウス雄性生殖細胞でのレトロトランスポゾン制御を大規模シーケンサーを用いて解析した。その結果、piRNAはL1を除いてほとんどの因子のDNAメチル化導入に関与しないが、、前駆精原細胞で多くのレトロトランスポゾンを転写後レベルで抑制していることを明らかにした。一方、前駆精原細胞ではDNAメチル化による発現制御は無視できるレベルであった。しかしながら、出生後、減数分裂の時期に入るとDNAメチル化異常により多くのレトロトランスポゾンの発現が上昇することを突き止め、胎児期には転写後抑制が主たる制御機構であったのが、その後、転写レベルでの制御機構にスイッチすることを明らかにした。次に、分子シャペロンの一つである熱ショックタンパク質HSP90αの欠損変異体を解析し、この変異体は前駆精原細胞でL1のタンパク質が高発現することを明らかにした。mRNAレベルでは変化はなかったので、HSP90は転写後レベルでの制御に重要であることを意味する。前駆精原細胞でのpiRNAを解析したところ、変異体ではpiRNAの合成異常が見られ、そのプロファイルから、piRNAがMiliやMiwi2といったpiRNA結合タンパク質にローディングされるプロセスが阻害されている可能性が示唆された。

マウス雄性生殖細胞の各発生ステージにおけるレトロトランスポゾンの制御機構を理解するため、Pld6およびDnmt3L変異体におけるレトロトランポゾンのDNAメチル化レベルと発現レベルを大規模シーケンサーで網羅的に解析し、発生初期の生殖細胞ではpiRNA(小分子RNAの一種)に依存したmRNA切断機構が重要である一方、減数分裂期ではDNAメチル化による転写制御が重要になることを明らかにした。また、分子シャペロンHsp90αの変異体の解析から、この分子はpiRNA生合成過程においてpiRNA依存的RNase(PIWIタンパク質群)へのpiRNAのローディングを介助していることを明らかにした。piRNAを介したDNAメチル化機構の一般性を検証し、レトロトランスポゾン制御ネットワークを明らかにするという当初の計画は達成され、さらにpiRNAとDNAメチル化が各発生段階でどのように機能しているのかまで明らかにできた。また、分子シャペロンとpiRNA合成、DNAメチル化の関係も明らかにし、シャペロンの作用点まで考察できるに至った。エピジェネティクスDnmt3LとPld6の変異体解析をさらに進める。特にDnmt3lについては全ゲノムレベル解析したことにより、レトロトランスポゾンに特化したものではなく、生殖細胞のリプログラミング機構という観点からも非常に興味深い知見を得ているので、今後さらに解析を進める。Hsp90の研究テーマは今後、変異体の精母細胞での解析を進め、どうして減数分裂がストップするのかを明らかにし、その作用点となる分子の同定も目指して、トランスクリプトームやプロテオーム解析を進める。当初予定していたDnmt3L, Pld6, Hsp90の変異体解析が概ね順調に進行している。マルチプレックスで解析することにより、大規模シーケンサーにかかる経費を軽減できたため。piRNA欠損変異によって影響を受ける因子にアンチセンスpiRNA量以外に共通性があるかどうか、ゲノム配列情報等を用いて解析する。また、Dnmt3L, Pld6, hsp90変異体の生殖細胞におけるクロマチン免疫沈降解析を行い、ヒストン修飾状態を調べる予定である。この解析は出生直および減数分裂期に分けて行う。次年度においては、大規模シーケンサーによる追加解析や質量分析計を用いたプロテオーム解析(受託)を計画しており、その費用のために使用する。当初、リアルタイムPCR機の購入を予定していたが、研究室の別の予算で導入されたため、購入の必要がなくなった。その分をサンプル保管用の冷凍庫や消耗品(シーケンシング費用など)に充てたが、予算全体の約15%が未使用になった。第2年度にはクロマチン免疫沈降や抗体染色など、抗体を用いる実験を多く予定しており、繰り越された次年度使用額と合わせて抗体や磁気ビーズ、シーケンシングキットなどの消耗品に使用する。
冷却原子系における高次元物理現象の理論研究

近年の原子分子光物理学のテクノロジーの発展により、他の分野で知られていた様々な現象を原子分子光物理学の実験系を用いてシミュレートすることができるようになってきた。特に発展が著しいのは、従来固体電子系を舞台に発展してきた凝縮系物理の種々の現象を極低温に冷やした原子系(冷却原子系)で調べることである。本研究では、冷却原子の系において低次元系を用いて高次元物理現象を調べる「人工次元」のアイデアを発展させる。
日本・ハンガリーの青少年の発育・発達に関する国際比較とその教育・健康学的応用

日本・ハンガリー男児の身長,座高,上肢長,下肢長,肩幅,腰幅の成長速度変数はほとんどが正規分布していないということから中央値で分析を進めた。これらの最小速度の絶対値は身長,座高,上肢長において日本男児,肩幅の場合はハンガリーの男児の値が有意に大きかった。各項目の成人値に対する相対的最小速度の値でみると,日本男児が有意に大きかった項目に下肢長が加わった。しかし,肩幅の相対的な最小速度の値は相変わらずハンガリー男児が有意に大きかった。最大速度の絶対値は,身長,座高,肩幅では日本男児の値が有意に大きかったが,上肢長の絶対値はハンガリー男児が有意に大きかった。相対的最大速度の値は身長,座高,肩幅で日本男児が有意に大きかった。絶対値,相対的値ともに差がほとんど検出されなかった項目は腰幅であった。これらの相対的な値はそれぞれの集団の成人となったときの予測値から導き出された結果である。しかし,両集団の予測成人値に有意な差が見られたため,ハンガリー男児の各項目での値を"ハンガリー予測成人値/日本予測成人値"のファクターで標準化した。この結果,絶対値のときに見られた傾向が相対値でも再現した。思春期の長さや相対的最小速度の関係をハンガリー男児でも検討した。日本男児の場合に-0.9,さらに有意な相関関係は見られたものの,ハンガリーの男児の場合は上述した変数間には有意ではない-0.6の値になった。日本の集団だけに限ってこの関係の定量化を試みた。回帰式4.33-0.46x思春期長さ(R^2=0.81,有意なモデル当てはめ)を使って最小速度の値が予測できる。すなわち,仮定されたモデルはこれによって生物学的な意味を持つことになる。しかしこれは,日本の男児の集団に見られた,時間と速度の変数の偶然とも言える関係であり,特別な成長のプロポーションの存在を示唆した。ヒトの成長を描くには様々な数学的な成長モデルが開発されている。PreeceとBainesが開発したパラメトリック成長モデル1を使って、小城成長研究の縦断的データから6つの測定項目(身長、座高、前腸骨棘高、上肢長、肩幅、腰幅)を選び、解析を行った。非線形最小二乗フィッティング法を用いて、モデルのパラメータを求めた。さらに、項目間の関係を調べるためにモデルパラメータから生物学的変数(AMV,Age at Minimal Veloclty;APV,Age at Peak Velocity;MVとPV)を抽出した。この生物学的な変数から思春期の長さや速度の特徴を検討した。幅径はAPVが他の項目より遅かった。しかし、AMVはこの二つの項目で最も早かった。思春期の長さはAPVからAMVを引いた値として扱った。四肢の思春期の長さは他の身体各部位より有意に短かった。幅径の思春期の長さは他の身体部位のそれより有意に長かった。次いで、速度を各項目間で比較するために標準化を行った。MVやPVをモデルによって推定された予測成人値で割って、相対的な速度("Relative":RMV,RPV)を求めた。四肢はRMVが有意に大きいことが判明した。これは思春期直前に大きな速度を持つことを示している。これに対して、幅径はRMVが有意に小さい傾向を示した。RPVやRMVの差の値はこの二つの項目において最も大きかった。四肢は大きいRMVや短い思春期の長さという特徴を持ち、その大きいRMVが長骨の成熟を早めスパート期間が短くなる原因となることを示唆している。これに対して、幅径が小さいRMVや長い思春期期間の特徴を持ち,低いRMVレベルに起因して体幹の骨の成熟が遅延され、スパート期間を長くする原因となると推察した。この研究では、日本(N=184)とハンガリー(N=431)の青少年の成長の相違を比較することに目的をおいた。日本の小城とハンガリーの国内成長研究の縦断的データから6つの測定項目(身長、座高、下肢長、上肢長、肩幅、腰幅)を選択し、個人のそれぞれの項目でPreece-Bainesの成長モデルのパラメータをMathematicaの非線形回帰技法を用いて求めた。これらの推定パラメータから生物学的変数(AMV, Age at Minimal Velocity ; APV, Age at Peak Velocity ; Spurt Duration, SD)を抽出し、両国の男子の成長特徴を比較した。ハンガリー男子の推定成人値はすべての項目において大きかった(肩幅、腰幅の差は有意ではない)。AMV, APV, SDの結果:身長の場合は、日本男子のAMV, APVがハンガリー男子より有意に早いが、SDは似ている。グループ間では、座高のAMVに有意な差がないが、ハンガリー男子のAPVが有意に遅い。これは有意に長いSDにも反映されている。下肢長の場合は、両グループのAMVやAPVに差がなかったが、ハンガリー男子の早いAMVや遅いAPVが有意に長いSDを引き起こす。上肢長や腰幅のこれらの変数(AMV, APV, SD)では有意な差が見られなかった;両グループがこれらの項目の時間的変数で最も似ていた。日本男子の場合は、肩幅のAMVに顕著な有意差がみられ、これは有意に長いSDの原因となる。

それぞれのグループでの6項目の比較では、ハンガリーの男子のAMVに有意な差がみられなかったが、日本男子の場合は、項目間には頼著な差がみられた。日本とハンガリー男子の両方において、APVで有意な差を示した項目ペアの数は増加した。両グループでは、SDが身長-座高、下肢長-上肢長、肩幅-腰幅のペアで有意ではなく、これにハンガリー男子の座高-肩幅、座高-腰幅のペアが加つた。日本・ハンガリー男児の身長,座高,上肢長,下肢長,肩幅,腰幅の成長速度変数はほとんどが正規分布していないということから中央値で分析を進めた。これらの最小速度の絶対値は身長,座高,上肢長において日本男児,肩幅の場合はハンガリーの男児の値が有意に大きかった。各項目の成人値に対する相対的最小速度の値でみると,日本男児が有意に大きかった項目に下肢長が加わった。しかし,肩幅の相対的な最小速度の値は相変わらずハンガリー男児が有意に大きかった。最大速度の絶対値は,身長,座高,肩幅では日本男児の値が有意に大きかったが,上肢長の絶対値はハンガリー男児が有意に大きかった。相対的最大速度の値は身長,座高,肩幅で日本男児が有意に大きかった。絶対値,相対的値ともに差がほとんど検出されなかった項目は腰幅であった。これらの相対的な値はそれぞれの集団の成人となったときの予測値から導き出された結果である。しかし,両集団の予測成人値に有意な差が見られたため,ハンガリー男児の各項目での値を"ハンガリー予測成人値/日本予測成人値"のファクターで標準化した。この結果,絶対値のときに見られた傾向が相対値でも再現した。思春期の長さや相対的最小速度の関係をハンガリー男児でも検討した。日本男児の場合に-0.9,さらに有意な相関関係は見られたものの,ハンガリーの男児の場合は上述した変数間には有意ではない-0.6の値になった。日本の集団だけに限ってこの関係の定量化を試みた。回帰式4.33-0.46x思春期長さ(R^2=0.81,有意なモデル当てはめ)を使って最小速度の値が予測できる。すなわち,仮定されたモデルはこれによって生物学的な意味を持つことになる。しかしこれは,日本の男児の集団に見られた,時間と速度の変数の偶然とも言える関係であり,特別な成長のプロポーションの存在を示唆した。
生活変化/生活改善/生活世界の民俗学的研究―日中韓を軸にした東アジアの比較から

本研究は192030年代に日中韓の国々でほぼ同時発生的に胚胎し、第二次世界大戦後にそれぞれに展開した生活改善運動/新生活運動を、その同時性や差異を念頭に、台湾・沖縄を含む東アジア圏との比較研究により、第二次世界大戦後の日常史的な生活変化の推移を相対化し、現在の生活世界の成り立ちを明らかにすることを目的とする。今年度は初年度に引き続き、日本における生活改善諸活動の展開を時系列的にデータベース化していく作業と東アジア圏における生活改善諸活動に関する基礎資料収集作業とを、より集約的に実施していくことを試みた。前者については、福岡大学において福岡県下の事例分析を開始し、成城大学では事例分析対象を関東圏に加えて東北地方や四国地方にまで拡げて、地域間での生活改善諸活動の展開の共通点や差異を検証していく作業にも着手した。初年度に確認した生活改善諸活動の終焉が高度経済成長の過程で顕在化した核家族化の進展に沿って収束していく傾向について、戦後の民主化や家制度の変化を直接経験した世代と次世代との間に、当時の生活改善諸活動に対する受容姿勢の差異が存在したという視座を加えることにより、日常生活を構成していた複数世代間に日常という概念に対する差異があったことが明らかになってきた。当該世代間で家的自我がどのように変容していったのかという論点が、日本における生活改善諸活動の展開と影響を検証していくうえで重要な意味を有することが、今年度の作業から確認することができた。東アジア圏における生活改善諸活動に関する資料収集作業も着実に進展しており、当該地域ごとの諸活動の実態を検証する作業に着手している。今年度の個別研究成果を共有し、比較研究をすすめていくことにより、東アジア圏という視点からの生活改善諸活動の展開が総体化されることになり、日本における生活改善諸活動の展開との実証的な比較研究が可能になる。今年度に予定していた研究活動のうち、日本における生活改善諸活動に関するデータベース入力作業は、新たに福岡大学での入力作業と滋賀県立琵琶湖博物館による西日本各地の情報収集が加わり、関東圏を中心とした東日本に偏りがちであった事例分析対象を全国に拡げることができた。東アジア圏での生活改善諸活動関係資料収集作業も継続的に実施されており、個別研究の成果も蓄積されてきている。また、日本と東アジア圏との生活改善諸活動の実証的な研究を行う試みとして、第二次世界大戦後に在日韓国人が大韓民国済州道の故地にミカン苗を送り続けた事例を分析することで、両地域間での経済発展の連続性を確認し、その連続性と両地域間での生活改善に関する意識の差異を検証するという調査にも着手した。日本と東アジア圏での生活改善諸活動をデータベース化により比較研究するだけではなく、人の移動や交流という動態からも検討していくという可能性も見出されている。4年計画の折り返し点を過ぎた本研究の喫緊の課題は、共同研究の核となる日本国内での生活改善諸活動の実態を示すことになるデータベース入力作業と、東アジア圏を中心とした個別事例研究との統合をどのようにすすめていくかということである。3年目の研究課題はこの課題を克服して、研究成果の共有・活用ができるようにすることである。研究の核となる調査活動を継続しながら、研究成果の検証作業を開始しなければならない段階にきており、研究の到達目標に向けた仮説採択作業が必要である。今年度は全体研究会を複数回開催することを試みたが、日程調整や気象障害の影響等により、研究会に全員が揃うということが困難であった。情報を共有するための対応策として、日本民俗学会等の会合を利用する方法に切り替え、研究会分の旅費を個別調査旅費に充てることで個別研究の進展を図ることに努めたが、研究成果の共有を図る作業が充分に行うことができなかったという課題を残した。次年度は研究の到達目標にむけた仮説採択とその検証作業をすすめていくことになるため、今年度の反省点をふまえて、データベース作成担当者間、日本における生活改善諸活動担当者間、東アジア圏における生活改善諸活動担当者間でのそれぞれの研究成果の共有を図る体制を再調整していくことにする。こうした予備作業を行うことで、全員の研究成果をデータベース化して分析できるように研究をすすめていきたい。本研究は192030年代に日中韓の国々でほぼ同時発生的に胚胎し第二次世界大戦後にそれぞれに展開した生活改善運動/新生活運動を、沖縄・台湾を含む東アジア圏という視座による比較研究により、その同時性や差異を念頭に、第二次世界大戦後の日常史的な生活変化の推移を相対化することで、現在の生活世界の成り立ちを明らかにすることを目的とする。初年度である今年度は、日本における生活改善諸活動の展開を時系列的にデータベース化していく作業と、中国と韓国における生活改善運動に関する基礎資料を収集する作業とに大別して研究をすすめていくことにした。このことについては、2017年7月8・9日に成城大学で開催した国際シンポジウム「何気ない日常/変わりゆく日常」において、関係者間で本研究の到達目標と研究手順についての協議が行われ、上記の作業手順が合意された。その後に2回の研究会を開催し、次の成果が確認された。日本における生活改善諸活動のデータベース作成作業では、生活改善の対象や目標が時系列的に変化していく様子が確認できた。とくに昭和40年代の自治体広報誌には出産や育児に関する記述が多く見られることからは、生活改善運動の終焉期の活動が高度経済成長の過程で顕在化していった核家族化の流れに集束していく様が確認できた。

中国や韓国における生活改善諸活動に関する資料収集作業については、両国における諸活動の展開に地域差が存在しており、調査対象地の選定とそれらの地域間での比較検討手法について、さらに検討が必要であることが確認できた。今年度の予定していた研究活動のうち、基礎作業と位置づけた日本国内での生活改善諸活動をめぐるデータベース作成のための入力作業は東日本を主対象に概ね計画どおりにすすんでいる。今年度作業を開始する予定であった福岡大学においても、福岡県下の資料収集を終えており、データベース作成作業を成城大学とともに行う体制も準備された。中国や韓国での生活改善諸活動関係基礎資料の収集については、地域差が存在することの確認と併せて、基礎資料の保存状態なども確認することができた。とくに韓国においては、セマウル運動関係資料が里単位で保存されている可能性が高いことが確認できたため、今後の実証的な研究に利用が可能であるという感触を得られた。なお、今年度試みた上記の基礎作業を研究分担者相互で、共有・活用できるための統合手法を確立することが、今年度の研究活動で直面した喫緊の課題である。効率の良い研究会の開催方法を含めて、この課題について解決方法を模索したい。本研究は192030年代に日中韓の国々でほぼ同時発生的に胚胎し、第二次世界大戦後にそれぞれに展開した生活改善運動/新生活運動を、その同時性や差異を念頭に、台湾・沖縄を含む東アジア圏との比較研究により、第二次世界大戦後の日常史的な生活変化の推移を相対化し、現在の生活世界の成り立ちを明らかにすることを目的とする。今年度は初年度に引き続き、日本における生活改善諸活動の展開を時系列的にデータベース化していく作業と東アジア圏における生活改善諸活動に関する基礎資料収集作業とを、より集約的に実施していくことを試みた。前者については、福岡大学において福岡県下の事例分析を開始し、成城大学では事例分析対象を関東圏に加えて東北地方や四国地方にまで拡げて、地域間での生活改善諸活動の展開の共通点や差異を検証していく作業にも着手した。初年度に確認した生活改善諸活動の終焉が高度経済成長の過程で顕在化した核家族化の進展に沿って収束していく傾向について、戦後の民主化や家制度の変化を直接経験した世代と次世代との間に、当時の生活改善諸活動に対する受容姿勢の差異が存在したという視座を加えることにより、日常生活を構成していた複数世代間に日常という概念に対する差異があったことが明らかになってきた。当該世代間で家的自我がどのように変容していったのかという論点が、日本における生活改善諸活動の展開と影響を検証していくうえで重要な意味を有することが、今年度の作業から確認することができた。東アジア圏における生活改善諸活動に関する資料収集作業も着実に進展しており、当該地域ごとの諸活動の実態を検証する作業に着手している。今年度の個別研究成果を共有し、比較研究をすすめていくことにより、東アジア圏という視点からの生活改善諸活動の展開が総体化されることになり、日本における生活改善諸活動の展開との実証的な比較研究が可能になる。今年度に予定していた研究活動のうち、日本における生活改善諸活動に関するデータベース入力作業は、新たに福岡大学での入力作業と滋賀県立琵琶湖博物館による西日本各地の情報収集が加わり、関東圏を中心とした東日本に偏りがちであった事例分析対象を全国に拡げることができた。
自動組立における複雑形状部品の挙動に関する力学的解析

本研究は「自動組立における複雑形状部品の挙動」を解析するために、(1)単純形状部品の挿入過程の動力学的解析、(2)連立丸棒、連立角棒で代表する複雑形状部品の挿入実験ならびに可撓性部品の挿入実験、(3)振動挿入機構の開発を行ったものである。挿入自動化には、コンプライアンスの付加と振動による摩擦係数の減少が有力な手段だが、本研究は後者を挿入される側に組入んだ実験装置を試作し、単純な形状部品の代表である丸棒-丸穴の挿入から、角棒、2本連立の丸棒・角棒と部品形状を複雑にして、挿入時の部品挙動の解析を試みたもので、次の成果を得ることができた。1.電磁アクチュエータを3本組込んだ振動挿入台を試作し、各種形状部品の挿入実験を行って、振動挿入の有効性を確認した。本加振機構はコンパクトで作業領域を広くとれるが効率が悪い。2.動力学を用いて、単純形状部品である丸棒の振動挿入過程のモデルを作成した。シミュレーションと実験からモデルを検証した。これは今まで静力学的解析しかなされていなかった挿入過程のモデルの大きな前進である。3.単純形状である丸棒を基準に、角棒、2本連立丸棒、2本連立角棒と形状の複雑さを増して挿入実験を行い、形状の複雑さと挿入の困難度についての認識を実験から得た。具体的成果として、クリアランス50110μmの部品に様々の初期傾角(最大約1.7゚)を与えた連立丸棒、連立角棒の挿入を実現した。4.複雑形状部品の挿入過程を接触状態ならびにその予想される発生率とで分類、解析した。5.可撓性ワイヤの連立挿入実験を行い、柔らかい部材にも振動挿入が有効であることを示した。
原生動物の検索用ビデオ・ソフトウェアの開発

本研究の初年度(平成6年度)では、追記型ビデオディスクレコーダーを利用して、N88BASIC言語により、5つのプログラムを作製した。すなわちプログラム1は、他のプログラムを示す目次であり、これを起動させることにより、実際に利用するプログラムをプログラム25から選択し、実行する。プログラム又は、検索プログラムの本体である。このプログラムは、検索データをもとに、質問項目を利用者に提示しつつ、検索を進めていくプログラムである。プログラム3は、検索データファイルと原生動物分類表ファイルをもとに、検索表を作製するプログラムである。作製された検索表は、面として表示されるのみならず、テキストファイルにも保存され、ワープロ等での加工が可能である。プログラム4は、検索データファイルをもとに、検索の流れ図を作製するプログラムである。作製された流れ図は、画面に表示されるのみならず、テキストファイルにも保存され、ワープロ等での加工が可能となる。プログラム5は、別途に作製された検索項目事項が記述されたテキストファイルを、他のプログラムを用いて高速検索が可能となるランダムアクセス型ファイルに変換するプログラムである。続いて平成7年度では、原生動物検索ソフトウェアをより一層充実させるために、画像データを組み入れることを計画し、そのためのビデオ画像を収集したビデオ画像ライブラリーを作製した。用いた機材は、微分干渉顕微鏡に高性能3CCDビデオカメラを接続し、業務用ビデオレコーダで記録した。記録されたビデオ画像は120分テープ5巻におよび、それらのビデオ画像の一部はビデオプリンタでプリントアウトされた。以上のようにして、本研究における当初の計画をほぼ達成することができたと考えている。本研究の目的は、これまでに提唱されている原生動物の分類体系を整理し、原生動物の分類と種の同定に関するパソコン用ソフトウェアを自作することである。本年度は、備品として購入したレーザービデオディスク装置を用いた映像ライブラリーを作製するために、この装置を制御可能なNEC PC-9801コンピュータ(FA2)を用いて、N88BASIC言語により原生動物種の検索プログラムを作製した。このソフトウェアの概要は、これから種を同定したいと考えている原生動物のいろいろな特徴をパソコンに提示していくことによって、分類学上の位置と、可能性のある種名が回答されるといったものである。データの入力は現在も進行中であるが、今までのところでは主に肉質鞭毛虫類を中心に、287項目の検索項目データの入力を終了した。コンピュータ検索システムへのデータとしては、現在は原生動物の分類指標となる細胞学的特徴の記載が主なものであるが、将来的にはそれにとどまらず、分類に必要な実験法の概要、過去に報告されている文献に関する情報、採集・培養方法などを含めることが可能になるように考慮した。この原生動物検索ソフトウェアをより一層充実したものとするために、画像データを組み入れることを計画し、そのためのビデオ画像を収集した。用いた機材は、備品として購入したレーザービデオディスク装置に加えて、研究室に現有のオリンパス製微分干渉顕微鏡(BH-2)に、高性能3CCDビデオカメラ(ビクターKY-F30)を接続し、業務用ビデオレコーダ(ビクターBR-S822)で記録したものも用いた。将来的にはコンピュータによる検索システムと組み合わせることにより映像のライブラリ化を図り、原生動物の種名を提示すると、その種に関する映像情報が瞬時に表示されるシステムを計画している。現在の原生動物における分類体系は,1980年にN. D. Levine博士を委員長とする委員会によって提案された「原生動物の分類に関する新しい改正案」に準拠したものとなっている。それによれば原生動物は(1)肉質鞭毛虫類,(2)ラビリンツラ類,(3)アピコンプレックス類,(4)微胞子虫類,(5)アセトスポラ類,(6)ミクソゾア類,(7)繊毛虫類の7門で構成され,種数としては65,000種以上にものぼっている。

本研究の目的は,これらの原生動物の分類体系を系統的に整理し,原生動物の分類と種の同定に関するパソコン用ソフトウェアを開発することにある。そこで,本年度は昨年度すなわち平成6年度に作成したN88 BASIC言語による原生動物種の検索プログラムにデータを入力することに全力を注ぎ作業を行ってきた。その結果,肉質鞭毛虫類(寄生種約2,050種,自由生活種約16,400種)に関するデータの入力はほぼ完了したが,繊毛虫類(寄生種約2,500種,自由生活種約4,700種)に関するデータについては現在の段階で整理中であって入力の作業にまでは至っていない。今後は引き続き,未整理である他の5門の原生動物のデータ整理とその入力に向けて作業を急ぐ予定である。さらに,将来的には,レーザービデオディスク装置を活用した原生動物の画像データの組み入れと原生動物の分類に欠かすことのできない過去の分献に関する情報の入力も含めた作業もあわせて行うことを計画している。
動物細胞グルコース輸送タンパク質の発現と機能の分子調節機構とヒトがん病態変化

動物細胞の糖輸送系は、ヒト疾患と関連する重要な細胞膜機能であり、細胞膜の特異的輸送タンパクにより制御されている。我々は、外部刺激に応じた糖輸送タンパク質の遺伝子発現、ならびに糖鎖修飾を介した輸送制御機構を明らかにした。また、ヒト融合細胞系を用いた解析から、腫瘍性に伴う糖輸送タンパク質の糖鎖修飾と輸送増加を見い出し、これら糖輸送変化と新規癌抑制遺伝子の関与も明らかにした。本研究では、糖輸送タンパク質の糖鎖修飾とヒトがん病態の分子調節機構を更に検討した。11番染色体の癌抑制遺伝子により腫瘍性の抑制されたヒト融合細胞を、ガンマ線照射することにより得られた腫瘍性細胞株では、糖輸送タンパク質の糖鎖修飾と糖輸送の増加が共通に認められたのに対し、非腫瘍性のガンマ線照射融合細胞では、このような変化は認められなかった。これら糖輸送変化に加え、我々が最近見い出した細胞膜タンパク質カベオリンの発現も、ガンマ線照射の腫瘍性細胞株では顕著に低下していた。以上の結果は、これら細胞膜変化が癌抑制遺伝子により共通に制御されていることを強く示唆している。現在、糖輸送タンパク質の糖鎖修飾などの細胞膜変化を指標とした新規癌抑制遺伝子の分離を試みている。動物細胞のグルコース輸送系は、がんや糖尿病等のヒト疾患とも密接に関与する重要な細胞膜機能の1つであり、細胞膜に存在する分子量約50kDの特異的輸送タンパク質により調節されている。我々は、動物細胞の増殖、膜情報伝達の調節機構を、分子および遺伝子レベルで、細胞機能の面より解析することを目的として、増殖因子による糖輸送調節機構について、グルコース輸送タンパク質(GLUT1)に着目した研究を行っている。その結果、動物細胞は外部刺激に応じて、GLUT1の遺伝子発現(転写)ならびに糖鎖修飾を介して糖輸送活性を巧妙に調節していることを明らかにした(1991,1993,1994)。更に、その分子調節機構やヒトがん病態との関連について解析を行い、ヒトがん細胞株におけるGLUT1の糖鎖構造異常と、それに伴うグルコース親和性の増加を報告した(1995)。またこれら糖輸送活性の変化は、造腫瘍性の異なるヒト融合細胞系を用いた解析の結果、11番染色体に存在する新規癌抑制遺伝子の機能と密接な関連のあることを明らかにした。そこで、本年度は糖輸送タンパク質の糖鎖変化や機能調節とヒトがん病態に関する分子調節機構の解析を更に検討した。11番染色体の癌抑制遺伝子により造腫瘍性の消失したヒト融合細胞を、ガンマ線照射することにより得られた腫瘍性細胞株では、いずれもGLUT1の糖鎖修飾とグルコース親和性の増加が認められたのに対し、非腫瘍性のガンマ線照射融合細胞では、このような変化は認められなかった。これらガンマ線照射による糖輸送機能変化に加え、我々が最近見い出した細胞膜タンパク質カベオリンの発現も、腫瘍性細胞株では顕著に低下していた。以上の結果は、これら細胞膜変化が癌抑制遺伝子により制御されていることを更に示唆している。現在、GLUT1の糖鎖修飾機構や癌抑制遺伝子機能について検討中である。動物細胞のグルコース輸送系はヒト疾患とも密接に関連した重要な細胞膜機能の1つであり、細胞膜に存在する分子量約50kDaのグルコース輸送タンパク質により調節されている。我々は、造腫瘍性の異なるヒト融合がん細胞株の解析より、ヒトがん細胞におけるGLUT1の糖鎖構造異常とグルコース親和性の増加をはじめて報告し、更に11番染色体の新規癌抑制遺伝子との密接な関連を明らかにした。そこで、本年度は糖輸送タンパク質の糖鎖変化とヒトがん病態に関する分子調節機構について、他のグルコース輸送タンパク質の発現に注目し更に解析した。その結果、HeLa細胞由来の非腫瘍性ヒト融合細胞系では糖輸送タンパク質として約50kDaのGLUT1のみを発現していたのに対し、癌抑制遺伝子の欠失により腫瘍性を獲得したHeLa融合細胞では、糖鎖修飾型のGLUT1に加え、GLUT3を発現していることを新たに見い出した。また、放射線照射により腫瘍性を獲得したHeLa融合細胞株においても、GLUT1の糖鎖修飾とともに、GLUT3の新規発現が共通に認められたことから、GLUT3発現における癌抑制遺伝子の関与が強く示唆された。腫瘍性ヒト融合細胞におけるグルコース親和性の増加とGLUT3発現の関連を更に検討中である。