hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝のアポトーシスか、ネクローシスか:カドミウム腎障害発症機序の解明

1)カドミウム暴露レベル別の肝障害:日本白色種のウサギ30羽を3群に分け、第1群には0.3mgCd/kg,第2群には3mgCd/kgの塩化カドムウムを連日皮下投与し、第3群は無処置とし対照群とした.経時的に肝機能(血漿GOT,GPT,ALP,γ-GTP,アルブミン,A/G比,コリンエステラーゼ)を測定し,高濃度カドミウム投与群の肝機能障害が著しいことを明らかにした.2)カドミウム暴露中止後の腎障害の回復と再発症:日本白色種のウサギ30羽を3群に分け,第1群には0.3mgCd/kg,第2群には3mgCd/kgの塩化カドミウムを連日皮下投与し,第3群は無処置とし対照群とした.経時的に肝機能,腎機能,血漿カドミウムチオネイン,血漿と尿のカドミウムを測定する.肝機能,腎機能異常が発症した時点でカドミウム投与を中止した場合,肝機能,腎機能の回復,それと同時に血漿カドミウムチオネインの濃度も低くなった.さらに再発症するまで,経時的に肝機能,腎機能,血漿カドミウムチオネイン,血漿と尿のカドミウムを測定する.再発症時に血漿カドミウムチオネインの濃度が高くなった.さらに,高濃度カドミウム投与群の再発症は低濃度カドミウム投与群より早かった.3)カドミウム暴露レベル別の肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度:発症時と再発症時に屠殺したウサギの肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度をELISA法で測定した.発症時のウサギの肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度は再発症時の濃度より高かった.また,低濃度カドミウム投与群の肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度は高濃度の投与群より高かった.4)結論:低濃度のカドミウム暴露により,肝臓,腎臓のメタロチオネイン蛋白を誘導し,カドミウム中毒を解消する.また,肝機能の回復により腎機能も回復できる.臨床的に肝機能の治療はカドミウム中毒に対して重要なことが明らかになった.1カドミウム曝露レベル別の腎皮質臨界濃度:日本白色種のウサギ30羽を3群に分け,第1群には0.3mgCd/kg、第2群には3mgCd/kgの塩化カドミウムを連日皮下投与し,第3群は無処置とし対照群とした。0.3mgCd/kg、3mgCd/kg群は腎機能異常が発症した時点で,対照群と共に屠殺した。腎皮質のカドミウム臨界濃度は0.3mgCd/kgと3mgCd/kg投与群それぞれが276±44と223±17μg/gで,カドミウム曝露レベルが高いと腎皮質の臨界濃度が有意に低くなる(p<0.001)ことが分かった。次いで、ELISA法により肝のメタロチオネイン測定を試みたが、未だ、測定法自身を確立するに至らず,さらに,検討が必要である。2カドミウム曝露レベル別の肝腎機能異常発症機序:発症時に屠殺した対照群、0.3mg/kg群、3mg/kg群各5羽の肝、腎皮質のDNA Fragmentationの有無とTUNNEL染色法によりApoptosisの有無、さらに、HE染色で細胞の壊死について検討した。1)0.3および3mg/kgカドミウム投与群の肝ともにDNA fragmentationが見出されたが、腎皮質ではこの変化が見られなかった。対照群では肝、腎ともにDNA fragmentationが見られなかった。2)TUNNEL染色法によりApoptosis細胞の有無について検討したところ、0.3および3mg/kg群の肝,腎Apoptosis細胞がともに対照群に比しやや増加していた。3)カドミウム投与群にのみHE染色法により肝、腎で壊死細胞が見出された。3結論:カドミウム曝露によって起こる肝および腎の障害は肝、腎細胞の壊死性変化によって起こると考えられた。また、カドミウム曝露レベルによって肝腎機能異常の発症機序に違いはないと考えられた。1)カドミウム暴露レベル別の肝障害:日本白色種のウサギ30羽を3群に分け、第1群には0.3mgCd/kg,第2群には3mgCd/kgの塩化カドムウムを連日皮下投与し、第3群は無処置とし対照群とした.経時的に肝機能(血漿GOT,GPT,ALP,γ-GTP,アルブミン,A/G比,コリンエステラーゼ)を測定し,高濃度カドミウム投与群の肝機能障害が著しいことを明らかにした.2)カドミウム暴露中止後の腎障害の回復と再発症:日本白色種のウサギ30羽を3群に分け,第1群には0.3mgCd/kg,第2群には3mgCd/kgの塩化カドミウムを連日皮下投与し,第3群は無処置とし対照群とした.経時的に肝機能,腎機能,血漿カドミウムチオネイン,血漿と尿のカドミウムを測定する.肝機能,腎機能異常が発症した時点でカドミウム投与を中止した場合,肝機能,腎機能の回復,それと同時に血漿カドミウムチオネインの濃度も低くなった.

さらに再発症するまで,経時的に肝機能,腎機能,血漿カドミウムチオネイン,血漿と尿のカドミウムを測定する.再発症時に血漿カドミウムチオネインの濃度が高くなった.さらに,高濃度カドミウム投与群の再発症は低濃度カドミウム投与群より早かった.3)カドミウム暴露レベル別の肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度:発症時と再発症時に屠殺したウサギの肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度をELISA法で測定した.発症時のウサギの肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度は再発症時の濃度より高かった.また,低濃度カドミウム投与群の肝,腎皮質のメタロチオネイン蛋白濃度は高濃度の投与群より高かった.4)結論:低濃度のカドミウム暴露により,肝臓,腎臓のメタロチオネイン蛋白を誘導し,カドミウム中毒を解消する.また,肝機能の回復により腎機能も回復できる.臨床的に肝機能の治療はカドミウム中毒に対して重要なことが明らかになった.
隕石の同位体記録を用いた、岩石惑星の水獲得プロセスの解明

地球や火星などの岩石惑星の環境進化を論じる上で、水の挙動の理解は欠かせない。惑星は、いつ・どこから・どれほどの水を獲得したのだろうか?この手がかりを与えるのが、かつての微惑星原始惑星の欠片である小天体由来の隕石群である。本研究では、岩石惑星が水を獲得するプロセスの解明を目的に、隕石の揮発性元素安定同位体比と放射年代記録を利用する。複数種類の隕石群について、高精度酸素同位体分析、局所年代分析、局所塩素・水素同位体分析を組み合わせ、母天体の水の記録の復元を目指す。
OFDM時間軸信号の周期性を利用したPAPR特性改善方式に関する研究

本研究では,OFDM通信方式のPAPR問題を解決する「循環サンプルシフト-PTS方式」を提案した。提案方式は,OFDM時間軸信号の周期性により時間遅延を与えることは時間軸信号を単に巡回シフトとなることに着目し,時間遅延された信号の加算処理だけでPAPR特性の改善を可能としている。一方,時間遅延は周波数軸上で位相偏移に相当するフーリエ変換の特徴を利用することにより,受信側で自律的に送信側の時間遅延量を推定可能とする方式提案を行った。本研究では、OFDM時間軸信号の有するPAPR問題を簡易な演算処理で解決するPAPR低減方式を提案することを目的としている。今年度は、時間遅延を用いたPAPR低減方式の改善効果について実証することを重点課題として検討を行った。OFDM時間信号は複数の周波数の周期性を利用して作成されていることから、OFDM信号に時間遅延を与えることは、時間軸信号を単に時間遅延分を巡回シフトさせることになる。また、複数のクラスターに分割した時間軸信号のそれぞれに最適な時間遅延を与えることによりPAPR特性を改善することが可能となる。一方、時間遅延を与えた複数のOFDM信号の合成は加算処理だけで求めることができることから、乗算処理が必要となる従来のPTS方式等と比較して演算量の大幅な削減が可能となる。これらを想定して、クラスター毎に独立に最適な時間遅延量を与えるPAPR低減方式を提案した。また、クラスター毎の時間遅延量は、時間遅延量の全ての組み合わせについて試行することにより最良のPAPR特性を達成可能となるが、演算量の増大が問題となる。これに対して、繰り返し手法を併用してクラスター毎に独立に時間遅延量を与える演算量削減方式を提案した。これら提案方式の有効性を実証するために、クラスター数4の場合について計算機シミュレーションによる特性評価を行った。その結果、従来方式のPTS方式と比較して、CCDF特性が10^<-1>の場合で1.5dBの改善を確認した。また、乗算処理により全ての位相の組み合わせについて試行するPTS方式と比較して大幅な演算量の削減が可能となることを確認した。一方、非線形回線下における提案方式の特性評価を送信側で与えた時間遅延量が受信側で既知と仮定した場合について実施した。その結果、従来のPTS方式と比較して誤り率特性を大幅に改善することを確認した。今年度は、(1)時間遅延を用いたPAPR低減方式の所要演算処理量の定量的検討、(2)受信側で自律的に送信側で与えた各クラスターの遅延量の検出法、(3)非線形回線下とマルチパスフェージング環境下における提案方式のエンドーエンドでの特性評価を重点課題として検討を行った。今年度に実施した(1)(2)は、提案方式を実際に利用する際に必要となる検討課題であり、(3)は提案方式の有効性を評価する際に必要となる検討課題となる。(1)については、従来方式と提案方式の所要演算処理量について定量的に評価できる手法について明らかにし、提案方式は従来方式と同程度の演算量でPAPR特性を1.5dB程度改善可能であることを明らかにした。(2)については、制御情報なしに受信側で自律的に遅延量を検出する方式を提案し、計算機シミュレーションで提案方式の有効性を実証した。ここで提案した方式は、移動通信環境下で伝送路特性推定用に利用されるパイロット信号を活用するものであり、候補となる遅延量に相当する周波数-位相特性を受信側で乗算し、パイロット信号を最大比合成した結果を用いて遅延量を検出することを特徴としている。(3)については、これまでに提案した方式に対して、非線形増幅器とマルチパスフェージング回線を想定した計算機シミュレーションを実施し、提案方式は線形回線下の誤り率特性と同等の特性が達成可能であることを実証した。一方、(2)で提案した方式を従来方式のPTS方式に適用した場合についても検討し、計算機シミュレーション結果より、受信側で各クラスターの位相制御量を自律的に検出可能であることを実証した。また、PAPR特性の改善が可能となるSC-OFDM方式の時間軸信号を用いた伝送路特性推定法についても提案し、計算機シミュレーションより有効性を実証した。本研究では、OFDM時間軸信号の有するPAPR問題を少ない演算処理量で解決するPAPR低減方式を提案することを目的としている。今年度は、1時間遅延を用いたPAPR低減方式に対して、送信側で与えた時間遅延量を受信側で自律的に判定する方式提案と特性評価、2従来のPAPR軽減方式であるPTS方式に1で提案した方式を適用した場合の特性評価、3PAPR軽減効果の大きいSC-OFDM方式を対象として、移動通信環境下における伝送路特性推定法の提案と特性評価について実施した。

1の検討では、移動通信環境下において伝送路特性推定用に挿入されるパイロット信号を利用して、全ての時間遅延候補に相当する位相回転を受信側で乗算し、これらの中から受信側で既知のパイロット信号に最大比合成手法を適用することにより、各クラスターの遅延時間を推定する方式を提案した。提案方式は、時間変動するマルチパスフェージング環境下で、遅延時間が受信側で既知とする理想的な場合と同等のBER特性を達成できることを計算機シミュレーションにより実証した。2の検討では、従来のPTS方式に1で提案した方式を適用することにより、受信側で自律的にPTS方式の位相重みを高精度に推定可能であることを実証した。3の検討では、PAPR特性がOFDM方式と比較して各段に優れているSC-OFDM方式の移動通信環境下における伝送路特性推定方式を提案した。提案方式は、従来の周波数軸上にパイロット信号を一定間隔に挿入する場合と異なり、受信側で既知の時間軸トレーニング信号を利用し、伝送路インパルス応答を最尤推定法で推定することを特徴とする。計算機シミュレーションにより、提案方式はPAPR特性の劣化なしに高精度に伝送路特性を推定可能となることを実証した。これら研究成果は、今年度期間中において3件の学術論文、5件の国際学会、4件の国内研究会に発表した。当初の研究目的に対しては、ほぼ計画通りに進展しており、本研究課題から派生して新規のPAPR特性改善方式の検討を開始している。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画に対しては、平成24年度の最終年度中において十分達成できる見込みである。更に、最終年度には本プロジェクトでの研究目的と合致した新規のPAPR軽減方式の提案と特性評価についても合わせて実施する計画である。
感覚処理感受性に注目した大学生の抑うつ低減モデルの検討：健康教育への応用に向けて

感覚処理感受性(SPS)とは,種々の刺激に対する敏感さや,反応の大きさを表す生得的な特性である。近年,大学生における抑うつ傾向のリスク要因として,SPSに注目が集まっており,高いSPSを持つ大学生に対する支援の実施が求められる。しかしながら,SPSと抑うつ傾向の詳細な関連は明らかでなく,具体的な支援策を検討できていないのが現状である。そこで本研究では,SPSが抑うつ傾向を高める機序について検討を行い,高いSPSを持つ大学生の抑うつ傾向の低減に向けた知見を得ることを目的とする。
災害シチズンサイエンス研究手法の開発

本研究の目的は、災害からの復興に強い人と災害に備えるコミュニティづくりに関する当事者力研究の知見の発展・集積を通じ災害シチズンサイエンス研究手法を開発することである。復興期の研究は、人々の健康、生活、環境等学際的な観点から取組む必要があることに加え、当事者が主役となって地域の復興を考えていくことが重要である。このため、従来の研究者主体の方法ではなく、シチズンサイエンスを基盤とした研究、A.当事者力育成研究班(災害に強い人をつくる)と、B.当事者力推進研究班(災害に備えるコミュニティをつくる)を実施し、その知見を集積・統合し、災害に関する新たな研究方法論の確立を目指す。
βグロビン異常症の治療に道を開くγグロビン活性化因子の同定

●ZFF29遺伝子発現ベクターを作製し非赤血球系細胞株HL60、KG-1に導入した。Neomycin耐性となった細胞についてβ-likeグロビン遺伝子の発現をRT-PCR法を用いて検討した。どちらの細胞株においてもZFF29遺伝子の強制発現はグロビン遺伝子の発現を活性化しなかった。しかしながらKG-1細胞においては恒常的にεグロビンが発現しており興味深い結果といえる。●FKLF-2(KLF13)遺伝子発現調節機構をK562細胞(赤血球系)とCOS7細胞(非赤血球系)を用いて検討した。FKLF-2遺伝子Exon 1を含んだ上流6183bpをInverse PCR法でクローニングした。制限酵素処理によりいくつかのdeletion mutantを作製しLuciferase遺伝子の上流に挿入しレポーターアッセイを行いプロモーター活性について調べた。full promoter活性には転写開始点から370bpが必要であり、K562ではCOS7の約2倍の活性を示した。赤血球系特異的な転写因子GATA-1がFKLF-2プロモーターの活性化因子として作用することを明らかにした。これらの結果は赤血球分化の分子レベルでの解明に光を当てるものであろう。●FKLF(KLF11)が成体型赤血球造血環境でγグロビンの発現を増強しえるか検討した。γグロビン発現ベクターを導入したMEL細胞、トランスジェニックマウスでそのγグロビン発現がOnの状態である場合、FKLF遺伝子発現ベクターの導入によりγグロビン発現細胞、γグロビンの発現量ともに増加した。一方、transgeneがsilentである場合にはFKLFの強制発現はγグロビン発現の有意な増加を来さなかった。以上の結果はウィルスベクターを用いたFKLF遺伝子の導入が、現在行われている薬物によるγグロビン発現活性化に代わる手段となる可能性を示唆している。●ZFF29遺伝子の強制発現N末端にFLAG tagを付加したFLAGZFF29aとFLAGZFF29bを、Neo^R遺伝子を有するbicistronic vectorに挿入しpNeo-IRES-FLAGZFF29aとpNeo-IRES-FLAGZFF29bを構築した。これらを赤血球系細胞株K562に導入しスクリーニングの後、限界希釈法によりFLAGZFF29を発現する細胞のクローニングを試みた。結果、それぞれについてウェスタン法で発現が確認できる複数のクローンを得た。異なったシステム、Tet Onシステム、によるZFF29遺伝子の発現系を構築した。すなわち、FLAGZFF29aとFLAGZFF29bをpTRE-Hygroに挿入しpTRE-FLAGZFF29aとpTRE-FLAGZFF29bを作製し、K562 Tet On細胞に導入、Doxycycline添加によりFLAG蛋白発現が誘導できる複数のクローンを得た。成体型転写環境とされているマウス赤白血病細胞株(MEL)においても同様の発現システムを構築中である。●グロビン遺伝子発現の解析当初はグロビンに遺伝子の転写産物の定量をprimer extension法により行う予定であったが一部の遺伝子で複数の転写産物が検出されたため定量性に問題有りと判断しRNase protection法で行う方針に変更した。ヒト遺伝子(ε,γ,β,ζ,αとコントロールとしてβ-actin)とマウス遺伝子(εY,βh1,βminor,βmajor,x,αとコントロールとしてβ-actin)に対するプローブを、PCRを用いて作製した。現在、それらプローブがmRNAを予想されたサイズのバンドとして検出するか確認中である。●ZFF29遺伝子の強制発現<方法>ZFF29タンパクのグロビン遺伝子発現活性化能をnon-erythroid cellで検討した。

2005年度に構築したZFF29aおよびZFF29b発現ベクターを非赤血球系細胞株であるHL60とKG-1にエレクトロポレーション法で導入し、G418耐性となった細胞群(cell pool)からRNAを抽出しε、γ、βグロビン遺伝子の発現をRT-PCR法で調べた。コントロールを含めベクターそれぞれについて独立した2つのcell poolを作り検討した。<結果>εグロビン遺伝子の発現:HL60細胞では目的遺伝子を導入しないコントロール細胞で明らかな発現を認めず、これはZFF29a、ZFF29bの強制発現系においても変化を認めなかった。一方KG-1細胞ではコントロール細胞でεグロビンはすでに発現していた。ZFF29遺伝子の強制発現はεグロビン遺伝子の発現に影響しないようであった。γ・βグロビン遺伝子の発現:HL60、KG-1どちらもコントロール細胞でγ、βグロビン遺伝子の発現を認めなかった。これらのnull-expressionはZFF29a、ZFF29bの強制発現系においても変化を認めなかった。<考察>ZFF29はa/bどちらの型も骨髄球系細胞株におけるグロビン遺伝子の発現を活性化しなかった。この結果はK562細胞を用いて行った同様の実験結果と対照的であり、ZFF29のグロビン遺伝子活性化に何らかの赤血球特異的因子の関与を示唆していると考えられる。
脂質二重膜をテンプレートとする7回膜貫通型受容体の精密有機合成

本年度は脂質二分膜上での膜貫通ペプチドのフラグメント縮合反応の最適化を行い、様々なリン脂質、界面活性剤の添加を検討した。その結果、ジヘキサノイルホスファチジルコリンやジミリストイルホスファチジルコリンのようなアシル鎖の短いリン脂質が反応溶液中共存する条件において、従来用いられていた脂質であるパルミトイルオレオイルホスファチジルコリンに比べ縮合反応速度が向上することが明らかとなった。また、7回膜貫通型受容体であるCXCR4のシグナル伝達機構の解明を指向し、環状ペンタペプチド性CXCR4拮抗剤の構造解析、ならびにこれをもとにした新規低分子型リガンドの分子設計、化学合成を行った。その結果、一連の環状ペンタペプチド性化合物の主鎖コンホメーションはアミド結合カルボニル酸素とアミノ酸側鎖との間に生ずるアミド結合平面を介した1,3-プソイドアリル相互作用により規定されることが明らかとなった。また、一連の環状ペンタペプチド性化合物の主鎖コンポメーションと生物活性との相関関係を明らかにした。一方で、新たなCXCR4拮抗剤の開発を目的として、上記構造解析をもとに、活性発現に重要なアミノ酸側鎖官能基を二環性含窒素ヘテロ環化合物に提示させた非ペプチド型薬剤のライブラリー構築を行い、その活性評価を行った。その結果、IC50値が1mM程度のCXCR4アンタゴニスト活性を示すインドール骨格やキノキサリノン骨格を母核とした新規リード化合物を同定した。7回膜貫通型受容体をはじめとする膜タンパク質は膜貫通領域に起因するペプチドフラグメントの難溶解性が障害となるため、水溶性タンパク質の化学合成法とは異なる方法論の開発が必要である。本年度は複数回膜貫通型ペプチドの一般的な合成法の確立を目的として、脂質二重膜上におけるNative Chemical Ligation法の検討を行った。具体的には7回膜貫通型受容体であるCXCR4ケモカイン受容体の膜貫通領域を有する一連の1回膜貫通ペプチドを合成し、隣接する膜貫通領域を有する二つの1回膜貫通ペプチドをリポソームに挿入し、ligation反応を行った。その結果ligation部位のアミノ酸に関わらず、高収率で目的の2回膜貫通型ペプチドの合成を行うことができた。本手法は既に膜蛋白質の化学合成に適用のあるSDSを用いる手法に比較して化学収率の点で優れていることが明らかとなった。さらに高分子量の複数回膜貫通型タンパク質の化学合成には上記のNative Chemical Ligationを連続して行う必要があり、適当なペプチドC末端システインの保護基が必要である。そこで、脱保護プロトコルの簡便さとone-potでの続くLigation反応を実現しうる光感受性保護基に着目した。既存の光感受性保護基は、脱保護速度や脱保護後にペプチド反応性の生成物が伴うこと等の問題点が存在した。そこで4-Dimethylamino phenacyl基をベースにした独自の光感受性保護基を開発した。この保護基はペプチドN末端システインの保護基として適切なプロファイルを有し、モデルペプチドにおいてligation反応をone-potで連続して行うtandem ligationを行うことに成功した。今後は本保護基を利用して脂質二重膜上でのtandem ligationの検討を行う。7回膜貫通型受容体であるCXCR4ケモカインレセプターの化学合成法の確立を目的として前年度までに開発を行った4-dimethylaminophenacyl型光感受性保護基の化学的性質の調査を行った。本保護基は既知のphenacyl型保護基に比べ、速やかに除去が可能であった。また、4-dimethylaminophenacyl型光感受性保護基の吸収極大波長は338nmであり、他のphenacyl型保護基に比べ、大きく長波長側にシフトしており、ペプチドや生体高分子の吸収領域を避けた脱保護が可能であることを示した。一方で、本保護基をペプチドフラグメントの連続縮合反応に用いた際、光照射後に縮合反応に用いるC末端フラグメントであるペプチドチオエステルがペプチドチオアッシッドに変換される副反応を確認した。すなわち、縮合反応の効率が低い場合には上記副反応が縮合反応に優先することが明らかとなった。そこで、4-dimethylaminophenacyl型保護基の活用に加え、代替手段として、選択的にN末端システイン残基に導入が可能であり、酸処理により脱保護が可能なチアゾリジン型保護基の開発と、ペプチドフラグメントの連続縮合反応への応用にも着手した。一方でCXCR4の探索子となりうる低分子リガンドの創出を目的として、以前にCXCR4アンタゴニストとして同定された環状ペンタペプチドの中心骨格の変換を行い、より低分子量でかつDrug-likeな化合物群の合成を行った。

その結果、一連の環状ペンタペプチド性化合物の主鎖コンホメーションはアミド結合カルボニル酸素とアミノ酸側鎖との間に生ずるアミド結合平面を介した1,3-プソイドアリル相互作用により規定されることが明らかとなった。また、一連の環状ペンタペプチド性化合物の主鎖コンポメーションと生物活性との相関関係を明らかにした。一方で、新たなCXCR4拮抗剤の開発を目的として、上記構造解析をもとに、活性発現に重要なアミノ酸側鎖官能基を二環性含窒素ヘテロ環化合物に提示させた非ペプチド型薬剤のライブラリー構築を行い、その活性評価を行った。その結果、IC50値が1mM程度のCXCR4アンタゴニスト活性を示すインドール骨格やキノキサリノン骨格を母核とした新規リード化合物を同定した。
欧州共通農業政策成立の史的研究:欧州統合成立史の再検

1950年代に西欧各国で協議された農業統合交渉は、一度目の交渉(プールヴェール交渉)の決裂の後、欧州経済共同体(EEC)の設立交渉であるローマ条約交渉において復活した。ローマ条約交渉の中で復活した農業統合は、加盟国の利害を包括する形で成立し、共同体における再分配構造の成立の契機となる。他方で、以後協議される具体的な共同体政策の制定過程の中で、コミトロジー手続きが定められ、農業統合のメカニズムは欧州共同体の統治構造の中に刻印されることとなった。平成18年度は、1940年代後半から50年代前半に西欧諸国で協議された「緑の共同体構想」と呼ばれる農業交渉の研究に取り組みつつ、農業統合がヨーロッパ統合の中で持ちえた意味について、農業政策規定の成立過程の中で登場したヨーロッパ共同体独特の政策メカニズムであるコミトロジーについて、その起源と発展について日本比較政治学会の研究大会にて研究報告を行った。また、これに加え、1950年代末に成立するフランスのドゴール政権が持った重層的な外交枠組に関する研究をフランス政治の学会誌に発表し、1960年代におけるヨーロッパ国際政治の展開について、単著にまとめた。これらの研究の諸成果は、ヨーロッパ統合が展開するマクロなメカニズムの解明を行いつつ、そのプロセスにおいて農業統合が果たした役割についての考察の帰結である点で共通している。コミトロジーに関しては、農業統合という欧州共同体加盟国にとって予算の負担と補助金分担というリソースの再配分機能を、加盟国が円滑に行うための措置であったのと同時に、そのメカニズムの導入は、共同体機構と加盟国間の力の均衡を図ることが共同体の政治過程における民主主義の確保につながると考えられたことを明らかにした。1960年代におけるヨーロッパ国際政治の展開については、フランス大統領ドゴールのヨーロッパ秩序再編政策の展開を追いながら、この時期にヨーロッパ共同体が経済的な問題を討議するアリーナだけでなく、政治的な一体性を持つ政治体として成長していくプロセスを跡付けた。なお、緑の共同体構想に関しては、ドイツの連邦文書館ならびにオランダの国立文書館にて史料収集を行った。しかし平成18年度中には、これらの史料を基盤とする研究論文を外部に発表することは時間的に不可能であった。平成19年度以降、随時研究発表を行って行きたい。本年度における研究実績として以下の三点を挙げる。第一に、1950年代における農業統合の試みに関して、いまだ当時行われた交渉の実態の解明が部分的にとどまるために、当該交渉の主要参加国であるフランスとオランダにつき、史料収集を2008年3月に行った。フランスについては、パリの国立文書館所蔵のフランス農業省国際貿易局文書、オランダについては、ハーグの国立文書館所蔵のオランダ農業省国際管理局文書、およびアムステルダムの社会史国際研究所付属文書館所蔵のオランダ農業相(当時)マンスホルトの個人文書である。特に、マンスホルト文書は、これまでほとんど研究に使われていない文書であるため、今後の史料精読が求められる。第二に、共通農業政策の成立が欧州統合全般に与えた影響の射程を測るために、共通農業政策の運営規定の策定時に、どのようなメカニズムに基づいて共同体政策を運用しようとし、そしてその結果登場した「コミトロジー」という欧州統合独自の政策過程メカニズムがどのように欧州統合全般に影響を与えたのかについて検討した。この論点については、論文にまとめ、明治大学政治経済研究所が発行する『政経論叢』に投稿応募し、受理されたことで掲載された。第三に、欧州統合の歴史研究の今後の展開のあり方と、歴史研究そのものが持つ射程について検討した。この点については、短いスケッチとして『創文』に掲載された拙稿にそのエッセンスを描いた。すなわち、欧州統合が戦後の多層的な国際秩序の一つの層を形成していることから、その多層性の内部のダイナミズムの実態的解明、また欧州共同体が持つ広域秩序の政治空間がどのように歴史的に形成されたのかを解明することを挙げた。本年度は研究最終年にあたり、成果のとりまとめを意識しながら、以下のような研究を行った。まず、これまで収集した1950年代における西欧農業統合に関する国際交渉の史料を整理、分析を進めた。史料解読を部分的に進めたその成果は、平成21年3月に刊行された「ヨーロッパ構築過程における共通農業政策の起源と成立1950-1962」『政経論叢』第77巻第3・4号として発表された。本研究成果は、1950年代前半にOEEC諸国間で開かれた農業統合に関する政府間会議(プール・ヴェール交渉)、1950年代中盤から後半におけるローマ条約成立交渉における農業規定交渉、そして1960年代初頭におけるEECの共通農業政策の具体的規定策定に関する共同体内交渉という、西欧農業統合に関する三つの国際交渉を通時的に分析したものである。本研究論文は、これまでほとんど注目されてこなかった農業統合に関する具体的論点を取り上げ、農業統合が必要とされた論理や、同時代における他領域の統合の進展に対する態度などを分析の俎上に載せた。

ヨーロッパ統合の進展は、得てして単線的な発展を遂げてきたように理解されたり、また経済統合がその共通政策の柱だったために、経済学的分析を主眼とする研究では統合の政治的モーメントが無視されたり、逆に政治学的分析では経済的ロジックが等閑視されたりしてきた。農業統合の試みの分析は、統合の複合的発展経路を政治と経済を架橋しながら解明することにつながるものである。
日本語における概念獲得過程のニューラルネットワーク・モデル

日本語における日常概念の獲得過程を再現するような,本格的なニューラルネットワーク・モデルを構築する,というのが本プロジェクトの最終目標であった。シミュレーション・モデル自体は完成には至らなかったが,概念獲得を中心とした人間の認知過程をニューラルネットワーク・モデルで再現するモデル・理論を構築する上で有用な多数の心理学的・認知科学的知見と工学上のノウハウを得た。研究費で購入した2台のコンピュータに,モデルのプロトタイプ構築に用いるニューラルネットワーク・シミュレータであるPDP++およびTlearn,モデルが処理する概念表現の定式化に用いる電子化辞書EDRをインストールした。PDP++およびTlearnについては,日本語概念獲得モデルの試作を行った。これらの開発環境は,より基礎的な初期運動知覚に関するニューラルネットワーク・モデルを構築する研究においても役だった。電子化辞書EDRについては,付属の日本語コーパスや,日本語形態素解析ソフトであるchasenと併用して,現実場面で用いられた大量の日本語文データを,ネットワークモデルに適した分散的概念表現へと変換・抽出する方法を開発し,本格的な概念獲得システムを構築する準備がほぼ整った。モデルの動作と対照される人間の心理学データについては,最終的な学習パラダイムとして有力な,比較に基づく学習(Spalding and Ross,1994)に関して,言語学習にとっても重要な属性間相関の補完現象の生起条件と限界について検証する心理学実験を行った。また,概念の創造的使用プロセスの代表例として,メタファの理解過程を取り上げ,そのオンライン処理過程の詳細を明らかにする実験研究を行った。これらの結果は,人間の学習および言語理解過程のニューラルネットワーク・モデルを構築する際に基礎データとなるものである。日本語における日常概念の獲得過程を再現するような,本格的はニューラルネットワーク・モデルを構築する,というのが本プロジェクトの最終目標である。本年度は,2年にわたる研究計画の1年目であるため,シミュレーション・モデル構築に要するハードウェア,ソフトウェア等の研究開発環境の整備や,モデルの動作と比較対照させる人間の心理学実験データの蓄積が作業の中心になった。第一に,本年度の研究費で購入した2台のコンピュータを,インターネットに接続されたUNIXワークステーションとして整備し,モデルのプロトタイプ構築に用いるニュートラルネットワーク・シミュレータであるPDP++およびTlearn,モデルが処理する概念表現の定式化に用いる電子化辞書EDRをインストールした。PDP++およびTlearnについては,日本語概念獲得モデルのミニチュア版の試作を行った。中でもPDP++は,当面の目標であるSt.John and McClelland(1990)による文ゲシュタルトモデルの実装に十分な汎用性を持っていることが確認された。電子化辞書EDRについては,付属の日本語コーパスや,日本語形態素解析ソフトであるchasenと併用して,現実場面で用いられた大量の日本語文データを,ネットワークモデルに適した分散的概念表現へと変換・抽出する方法について検討を進めた(未完成であるが,研究の一端は1998年度の日本心理学会総会等で発表の予定)。第二に,モデルの動作と対照される人間の心理学データについては,最終的な学習パラダイムとして有用な,比較に基づく学習(Spalding and Ross,1994)に関して,言語学習にとっても重要な属性間相関の補完現象の生起条件と限界について検証する心理学実験を行い,その成果を1997年度の日本心理学会総会で発表した。
患者ｉＰＳ細胞とモデルラットによる女性に限定されるてんかんと精神遅滞の病態研究

女性に発症するPCDH19関連てんかんの病態や有効な治療を同定するため、1患者由来iPS細胞の樹立と解析、2疾患モデルラットの作成、3新規患者の同定と臨床的解析、を行った。1ではiPS細胞から神経細胞を作成し、細胞形態やPCDH19発現に関して検討したが、現時点で有意な異常は見いだせていない。2ではTALENと呼ばれるゲノム修飾技術を用い、研究期間中に無事作出することに成功した。3では20例以上の新規患者を同定し(本邦患者数は計40例)、臨床的な特徴の理解を深めるとともに、発作に対するステロイドの有効性と免疫の関与を明らかにした。今後、モデルラットを用いた分子病態解明を進めていく。本疾患の責任遺伝子、PCDH19はX染色体上にあるため、iPS細胞を樹立した場合、そのクローンのX不活化状態は重要であり、アンドロゲン受容体遺伝子をメチル化感受性制限酵素で切断し、PCRを行うことによって解析が可能である。H24年度にも樹立クローンについて解析を行い、PCDH19発現をみたが、結果が矛盾していたため、H25年度には再度新たなクローンを選択し、細胞性質の解析と神経細胞分化高率を検討した。最終的に不活化が生じたX染色体が母由来であるクローンと、父由来であるクローンとをそれぞれ2クローンずつ選択し、分化神経細胞のPCDH19発現を遺伝子(定量PCR)、蛋白(免疫染色)レベルそれぞれで確認したところ、多少の差はあったが、いずれのクローンでも発現が認められた。ドナー患者は父方由来アレルに変異が存在するため、母由来Xが不活性な細胞では正常なPCDH19の発現は極めて低値であるはずであるため、おそらくX不活化が完全に均質ではないためと考えられるが、これについて今後の検討が必要である。また、関連分子探索の目的で昨年から進めていた酵母のツーハイブリッド法も、現時点で有意義な結果は得られていない。一方、ノックアウトラット作成も当初から他施設へ依頼し進めているが、TALENによる遺伝子切断が上手くいかず個体は得られていない。このような中で、昨年に引き続き、本邦患者の臨床的観点から疾患病態を分析していたところ、免疫治療の有効性や抗神経抗体が高率な検出が認められており、臨床症状とあわせ、炎症や脳血液関門障害が極めて強く病態へ関与していることが示唆されてた。さらに、海外からの論文報告の所見から脳血液関門におけるPCDH19発現や、炎症機序の関与によりその発現レベルが変化する可能性が示唆され、今後はiPS細胞の使用に関わらず、この点を中心に解析を進めていくことが重要と考えている。本研究は、患者由来iPS細胞と疾患モデルラットを用い、PCDH19関連てんかん(旧病名:女性に限定されるてんかんと精神遅滞)の分子細胞レベルでの発症病態の解明を目指すものである。H24年度は患者由来iPS細胞を1例から樹立、クローン選択をすすめ、また、分化神経細胞でのPCDH19発現について検討した。PCDH19発現は、細胞間の差異はあるものの多数の細胞で発現しており、特に樹状突起(分岐部、肥厚部、棘など)や細胞体などに認められた。PCDH19ノックアウトラットの作成も同時に進めているが、H24年度終了時点ではまだ個体は出来ていない。その他PCDH19関連分子の同定のため、タグつきPCDH19cDNAをHela細胞やSHSY5Y細胞などに発現させ免疫沈降実験を試みたが、候補分子の同定には至らなかった。このため酵母のツーハイブリッド法による同定を試み、現在多数の陽性遺伝子が同定されたため、来年度は引き続き、同定された遺伝子の絞り込みと、その関連分子としての妥当性を検討する実験を継続していく。さらにH24年度は臨床的検討もすすめ、10例の新規患者を同定した。これまでに同定した症例の臨床的見地からは、炎症機序などがてんかんの発症、あるいは修飾因子に関わっている可能性が示唆されたため、現在精力的に患者血清や髄液などを用いて、免疫病態の解明を進めている。本題とは別であるが、PCDH19関連てんかんと臨床的に類似したドラベ症候群と言われる、乳児期発症難治てんかんについて、患者由来iPS細胞を樹立し、種々の検討から電気生理学的異常の同定に成功し、今後のてんかんの病態研究に、患者由来iPS細胞が有用であることを示すことが出来たことは、非常に有意義である。本年度は、昨年度から本疾患の新たな病態仮説として考えている炎症と血液脳関門障害の関与についてさらに深い検討を行ってきた。その結果、患者のてんかん発作群発状態が、一時的にではあるが副腎皮質ステロイド投与により高率に抑制されることを同定し、さらに神経構成成分に対する自己抗体が患者群で高率に検出され、併せて血液脳関門病態の関与があると考え論文報告を行った。

この病態の存在を確認するため、脳血液関門構成要素である脳血管内皮細胞、ペリサイト、アストロサイトの初代培養細胞におけるPCDH19の発現を解析した結果、ラットやヒトの脳血管内皮細胞における発現を、遺伝子レベル、タンパクレベル(免疫染色、ウエスタンブロット)で確認した。一方、脳血液関門障害の成立には白血球の要素も大きいと考えられるが、本疾患にみられる疾患重症度の決定に影響する因子の同定にもつながる可能性を期待し、重症度の大きく異なる一卵性双生児症例の白血球ゲノムの網羅的メチル化解析を行った。現在、双胎間で有意差の認められた遺伝子を検討中である。本年度の最も大きな成果は、当初の目標であったPCDH19ノックアウトラットが樹立されたことである。海外のグループは既にPCDH19ノックアウトマウスを作成しているが、てんかん発作は起こしておらず、行動解析もほぼ全て正常であったことから、ラットでの解析は重要と考えられる。現時点ではまだ繁殖中を中心に行っているが、今後脳血液関門の解析を含め、多方面からの解析を行っていく。医歯薬学H24年度から施設の異動があり、しばらく実験が出来なかったことが要因である。さらに当初順調にいくと予測していた疾患モデルラットの作成が困難であり、肝となる解析が出来ていないことや、iPS細胞のクローン選択に予想外の時間がかかり、前述の通り論理的に結果が出なかったことも原因である。実験手法の再検討が必要な状況であるが、前述の通り可能性の高い新たな病態仮説が考えられたため、今後は実験の報告性を変更していく必要がある。当初順調にいくと予測していたiPS細胞のクローンの選択と疾患モデルラットの作成が予想外に困難であった。特に前者については、樹立したiPS細胞クローンの分化傾向が強く、神経分化効率が悪いラインが大半であったことに加え、クローン毎にX染色体の不活化が父方アレル、あるいは母方アレルに偏っているラインを探索してきたが、RNA発現や免疫染色の検討からはクリアに分別できなかった。また、モデルラットの作成はTALENを用いているが、上手く遺伝子破壊に至らず、ラット個体の誕生に至っていない。その他の実験計画についてもクリアに結果がでないこのが多く、実験手法の再検討が必要な状況である。炎症や血液脳関門とPCDH19の関与を中心に解析を進めて行く予定である。具体的には血液脳関門に関わる細胞(脳血管内皮細胞、ペリサイト、アストロサイト)や白血球におけるPCDH19の発現を、炎症性刺激に伴う変化も含め解析することを検討していく。さらに患者白血球ゲノムのエピゲノムや、RNA発現解析を行い、病態へ関与する要因を探る。また、可能であれば、患者iPS細胞から脳血管内皮細胞への分化を試み、in vitroにおける患者血液脳関門モデルの樹立を試みる。ただし、現在脳血管内皮細胞への分化方法の論文報告はあるが、他研究者の経験では、実際に再現出来ていない。疾患モデルラットの作成は継続していく予定である。
超短パルス光による超高速非線形光学効果を用いた高次機能光制御

本研究では,超短パルス光と光ファイバによって誘起される超高速非線形光学効果を用いた高次機能光制御技術の研究を行った.そして,1)波長1.061.7umにおける超高速広帯域波長可変超短パルス光源と,波長12umにおける高精度スーパーコンティニューム光源の開発,2)パルス光整形用複屈折非線形偏波回転ミラーの開発,3)領域内連携研究による単層カーボンナノチューブを用いた全偏波保持超短パルスファイバレーザーの開発,4)直交偏光パルス捕捉現象を用いた高機能全光制御技術の開発と評価,等を行った.本研究では,超短パルス光と光ファイバによって誘起される超高速非線形光学効果を用いた高次機能光制御技術の研究を行った.そして,1)波長1.061.7umにおける超高速広帯域波長可変超短パルス光源と,波長12umにおける高精度スーパーコンティニューム光源の開発,2)パルス光整形用複屈折非線形偏波回転ミラーの開発,3)領域内連携研究による単層カーボンナノチューブを用いた全偏波保持超短パルスファイバレーザーの開発,4)直交偏光パルス捕捉現象を用いた高機能全光制御技術の開発と評価,等を行った.1. 1.55um帯高強度高機能超短パルスファイバレーザーの開発まず初めに,波長1.55um帯で発振する,Er添加高出力超短パルスファイバレーザーを開発した.一般に,ファイバレーザーから高エネルギーの超短パルス光を発振させるのは容易ではない.今回開発したレーザーでは,共振器を分散値が正と負の二種のファイバで構成し,共振器内で超短パルスが圧縮・伸張を繰り返しながら伝搬する,ストレッチパルスモード同期の構成を用いた.この構成によって,共振器内で生じる非線形効果を抑え,高エネルギーの単一パルス発振を実現した.今回のレーザーでは,繰り返し周波数50MHz,平均強度100mWで,単一パルス発振を安定に得ることができた.ストレッチパルスファイバレーザーの出力は,ほぼ線形にチャープしている.そこで,今回は大口径フォトニック結晶ファイバを用いて非線形効果を抑えながら分散補償をし,102fsの超短パルス光を生成した.又,得られた超短パルス光を高非線形ファイバに入射し,ガウス型や,1オクターブ以上広がる,低雑音で高コヒーレンスなスーパーコンティニューム光を生成することに成功した.2. 12um帯波長可変超短パルス光源の開発次に,Yb添加ファイバを用いて,波長1.06umにおける高出力超短パルスファイバレーザーの開発に取り組んだ.モード同期には非線形偏波回転を用いた.又,共振器の分散値を零に近づけるため,回折格子を用いて,異常分散を付加した.そして,ファイバレーザーの出力で,平均強度140mW,繰り返し周波数41.3MHz,パルス幅1psのほぼ線形にチャープした高出力超短パルス光を生成することに成功した.更に,コアが中空で非線形係数が極めて小さいフォトニックバンドギャップファイバを用いて,分散補償を行った.その結果,半値全幅で66fsの超短パルス光を生成することができた.次に,生成した超短パルス光を異常分散特性を示すフォトニック結晶ファイバに入射し,波長可変超短パルス光の生成に取り組んだ.その結果,波長1.01.7umにおける波長可変超短パルス光の生成に成功した.本年度は,研究計画に基づき,以下のような研究を実施し,それぞれ下記の成果を得た.1.高精度スーパーコンティニューム光の生成波長1.22umまで広がる超平坦・低雑音・高コヒーレントなスーパーコンティニューム光の生成に成功した.更に,励起光強度や数種の高非線形ファイバを用いることで,1オクターブ以上広がる高精度SC光の生成にも成功した.この研究で,超広帯域で低雑音・高コヒーレントなスーパーコンティニューム光の生成に,世界で初めて成功することができた.2.電子制御型波長可変超短パルス光源の開発ファイバレーザーの出力に音響光学変調器を用い,PCで透過率を制御することで,電子制御型の波長可変超短パルス光源を開発することに成功した.PCを用いて制御波形を調整することで,100fsの超短パルス光を,波長1.61.7umの帯域において,任意に制御することができた.また,高速な波長走査によって,擬似的な広帯域光を生成することができた.3.非線形偏波回転を用いた新しい光制御技術の研究定偏波ファイバとファラデー回転子を用いて,複屈折非線形偏波回転ミラーという,新しい偏波回転ミラーを考案した.この手法を用いると,二つのパルスをそれぞれ独立に伝搬させることができるため,相互位相変調を抑制することができる.偏波保持特性により,環境変化の影響を抑えることができる.今回,この手法を用いて,安定で高効率な超短パルス光の整形に成功した.出力では,高いペデスタルの抑圧比と取り出し効率を実現した.また,数値解析も行い,動作特性を明らかにすることができた.本年度は,研究目的,及び研究計画に基づき研究を実施し,下記の成果を得た.1.電子制御型超高速波長可変超短パルス光源の開発波長1.55umで発振するEr添加超短パルスファイバレーザーと音響光学変調器,任意波形発振器を用いて,電子制御型の超高速波長可変超短パルス光源の開発を行った.そして,波長1.61.9umに渡る超高速波長可変超短パルス光の生成に成功した.駆動波形の調整によつて,ガウス型の疑似的なスーパーコンティニューム(SC)光の生成に成功した.

この光源は,帯域内の任意の中心波長に任意の形状のSC光を生成することができる,新しい光源である.2.超広帯域高精度スーパーコンティニューム光の生成高強度の1psパルスファイバレーザーの出力を大口径フォトニック結晶ファイバに結合し,高強度な100fsの超短ソリトンパルスを生成した.更に,この超短ソリトンパルスを高非線形ファイバに結合し,波長1.052.2umの1オクターブ以上に渡って広がる高精度SC光の生成に成功した.全帯域に渡って±5dBの平坦性を得ることができた.3.広帯域波長可変超短パルス光源を用いた非線形光学効果による相互作用現象の解析これまでに申請者が開発した広帯域波長可変超短パルス光源を用いて,複屈折ファイバにおける直交偏光パルス光間のパルス捕捉現象の特性の解析を行った.そして,単一のパルスによる実験で最大25dB,2つのパルスを用いた実験で最大15dBの光増幅特性を初めて確認した.又,捕捉パルスはチャープのない理想的なソリトンパルスに整形されていることを確認した.本年度は,研究目的・計画に基づき研究を実施し,それぞれ下記の成果を得た.1.電子制御型1. 01. 7um超高速波長可変超短パルス光源の開発波長1. 0umで発振する超短パルス光源とフォトニック結晶ファイバを用いた,波長1. 01. 7um広帯域波長可変超短パルス光源に,音響光学変調器を導入し,電子制御型の波長可変超短パルス光源を開発した.又,パルススペクトルを超高速にシフトさせることで,擬似的なスーパーコンティニューム光を生成し,干渉計測では通常のSC光として機能することを明らかにした.2.複屈折ファイバにおける直交偏光パルス間のパルス捕捉・増幅を用いた全光3R技術の開発まず,高エネルギー超短パルスファイバレーザーを用いて実験を行い,パルス捕捉における最大28dBのラマン利得を得ることができた.また,数値解析も並行して行い,増幅過程において直交偏光ラマン利得が寄与していることを明らかにした.3.共振器安定化超短パルスファイバレーザーを用いた高精度超広帯域光周波数コム光源の開発共振器長を安定化した超短パルスファイバレーザーを開発し,チャープパルス増幅の手法により高強度超短パルス光を生成した.そして高非線形ファイバに結合し, 1オクターブ以上広がるSC光を生成した.更に生成したSC光の長波長端の第2高調波を生成し,短波長端と重ね合わせてfceoビート信号を安定に検出することで,光通信帯における全ファイバ型の光周波数標準器を実現した.また,安カーボンナノチューブを用いた超短パルスファイバレーザーの高出力化・波長可変化に成功した.
落葉果樹の樹体および果実発育生理の分子生物学的研究

本研究は、将来の高品質果実の省力栽培による生産を可能にするために解明すべき重要な生理現象について、分子生物学的アプローチにより遺伝子レベルでその機構を明らかにすることを目的として行われた。具体的にとりあげたテーマは、落葉果樹の自発休眠に関する分子制御機構の解明、果実の発育・着色に関する分子制御機構の解明、落葉果樹のわい化に関する分子調節技術の開発である。これらについてそれぞれモデル実験系を構築したのち、各生理現象に関連しあるいは支配する遺伝子群を単離し、それらの相互関係を明らかにすることにより、各生理現象を制御している分子調節機構の解明を目指した。自発休眠を解明するモデル実験系として、アラスカエンドウの頂芽切除による腋芽の休眠打破現象を利用し解析を進めた結果、休眠の維持とその打破にはオーキシン、サイトカイニン、アブシジン酸(ABA)といった植物ホルモンが関与し、それらの相互作用により制御されていることが示された。今後はこれらの知見を果樹類の自発休眠研究へ応用・発展させていくことが望まれる。果実の着色機構を解明するモデル実験系として、リンゴ果肉由来の培養細胞を用いて解析を進めた結果、光条件や無機元素の施用とアントシアニン合成酵素の活性との間に興味深い相関が見出された。今後は本モデル実験系を、各酵素活性や対応する酵素遺伝子の発現調節の解析へ応用し、省力的な着色促進技術へ結びつけることが期待される。果樹のわい化を目的として、ジベレリン代謝酵素遺伝子を利用した分子調節技術を確立した。現在カンキツ、リンゴ、パパイアへの導入が図られているが、今後はこれまでわい化品種の作出が困難であった樹種において、わい性品種育成へのブレイクスルーとなることが期待される。矮化植物の作出を目的として、シロイヌナズナとイネから、ジベレリンの不可逆的な不活性化を触媒する、ジベレリン2β水酸化酵素をコードする遺伝子AtGA2ox3とOsGA2ox1をそれぞれ単離し、塩基配列を決定した。大腸菌内で発現させたAtGA2ox3、OsGA2ox1タンパク質は、いずれもラクトン環を持つC_<19>ジベレリンを2β水酸化する活性を有したことから、両遺伝子はジベレリン2β水酸化酵素をコードしていることが確認された。これらの遺伝子を、遺伝子組み換えが容易なタバコおよびイネに導入し過剰発現させたところ、形質転換植物の節間伸長は抑制され、非形質転換植物と比較して草丈が著しく矮化した。特にOsGA2ox1を過剰発現させた形質転換イネでは、非形質転換体の草丈が通常90cm程度であったのに対し、草丈が50cm程度の半矮性から15cm程度の極矮性にかけて矮化の程度が異なる様々な固体が得られた。矮化の程度と導入遺伝子の発現量との間には正の相関が認められ、形質転換体では内生の活性型ジベレリンであるGA_1含量も減少していたことから、ジベレリン2β水酸化酵素遺伝子の発現を制御することにより、形質転換植物の草丈を人為的に調整することが可能であることが示された。生育環境がアントシアニン合成系におよぼす影響を明らかにするため、リンゴ果実表皮細胞胚由来のカルス培養系を確立した。各種の培養条件を検討した結果、アントシアニンの生合成に適する条件を決定することができた。様々な環境要因の、アントシアニン生成量に及ぼす影響を調べた結果、赤色光にアントシアニン合成の促進効果が強く認められた。またスクロースとオーキシン(2,4-D)も、アントシアニンの生合成に促進的に働くことが示された。