hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
花の模様形成に関わる細胞間移行物質の特定

そこで、花弁からsiRNAを抽出し網羅的に解析した。同時に花弁の全RNAのシークエンスを行い、de novoでアッセンブリしたのち、このアッセンブリ配列に対してsiRNAをマッピングした。その結果、白花からも着色花からも花色に関わるsiRNAは検出されなかった。このことから、花弁中央部の縞模様は分解によるものではなく他のメカニズム(DNAメチル化など)が原因である可能性が高い。現在は、`キラウエア'の葯から半数体を作成し、sequelで全ゲノム解読を行い、この情報をもとに縞模様発現のメカニズムの全貌を解き明かそうとしている。同じく縞模様品種である`チコ'に関してもsiRNAの網羅的解析を行ったが、本品種においても花色遺伝子のsiRNAは検出されなかった。2品種のみの結果であるが非周縁キメラ型縞模様品種のセントポーリアでは、花色遺伝子の分解によるエピジェネティックスではない原因によって花弁の模様が発生するのではないかと考えられた。mRNAの解析の結果から、花色の不安定性に関わるのは転写制御因子遺伝子である可能性が考えられた。現在はsequelの配列をもとにして、候補である転写制御因子を含めた全ゲノムメチル化解析を行い、模様に関与する遺伝子とその遺伝子の不安定性のメカニズムを解析している。起源層別の不定芽誘導個体の花色形質から`キラウエア'は非キメラ性品種`かなめ',`モニーク'、`コンコルド'はキメラ性品種であることが明らかになった。キメラ性品種に関してはPCRによって各起源層の遺伝子型を特定した。また、L1層由来のRNAを用いたRT-PCRによって、起源層間を移動する物質はmRNAではないものと思われた。非キメラ性品種においてはsiRNAなどが起源層間を移動しているのではないかと考えられたが網羅解析の結果からこの仮説は否定された。現在はsequelの配列をもとにして、全ゲノムメチル化解析を行い、模様に関与する遺伝子とその遺伝子の不安定性のメカニズムを解析している。1.やすりによるRNA抽出によって細胞間移動性物質がRNAでは無い可能性が示唆されたが、完全な証明からはほど遠い。そこで、次年度は表皮のRNAを次世代シークエンスで解析し、L1層にWDR(コンコルド)およびF3H(モニーク)が存在していないことを明らかにする。また、花弁中央部が白く抜ける品種(キラウエア)においては、複数の遺伝子の発現抑制が白色化の原因であると考えられたため、転写制御因子の同定および抑制機構の解明を目指して実験を行う。2.ターゲットにした遺伝子のペプチド抗体を作成し、ウエスタンハイブリダイゼーション等による抗体の特異性を調査する。次世代解析した遺伝子の全長の決定及び、組織培養変異個体における発現解析を通じて、白色原因遺伝子の特定を行う。次に当該遺伝子のsiRNAのRNAゲルブロットによる検出およびメチル化解析を行うことでエピジェネティック制御機構を明らかにする。さらに、siRNAの網羅的解析を行うことで、分解している遺伝子の特定を行う。遺伝子候補は今年度に候補として張り付ける。
レーザコンプトンガンマ線による量子ビーム源の研究

レーザコンプトン散乱ガンマ線源は、レーザ光を電子蓄積リングの高エネルギー電子で散乱させることで、発生できるユニークなガンマ線ビームである。本研究では、エネルギー1.0-1.7MeV、および6-17MeVのガンマ線光子を毎秒約10^7個発生でき、世界最高クラスのガンマ線ビーム源を構成できた。またこのガンマ線の偏光を制御し、直線偏光度および円偏光度が90%以上であることを測定した。このガンマ線を用いて、光核反応中性子発生、電子-陽電子対発生、ガンマ線核変換を調べた。1.Nd:YVO4レーザを用いた、ガンマ線発生量の評価と最適化レーザと電子ビームの相互作用量計算を行い、レーザ集光位置を最適化することで、1GeV電子エネルギーモード(最大ガンマ線エネルギー約16.7MeV)で、6500γ光子/s/mA/Wのガンマ線規格化フラックスを得た。これは、Compton散乱ガンマ線の発生計算の結果とほぼ一致する値で、当初の規格化発生数の2.6倍に改善できている。このガンマ線発生率を達成したことにより、蓄積リングの通常運転パラメーターである電子電流200mA、レーザ出力4Wで、6-17MeVのガンマ線を定常的に5x10^6γ/sのフラックスで発生可能とした。この値は、常時発生できる(利用できる)Compton散乱ガンマ線源としては、世界トップクラスの性能である。2.光核反応による中性子スペクトル計測上記ガンマ線を重元素(鉛、金、ヨウ素)に照射し、光核反応中性子を発生させ、飛行時間法で中性子のスペクトル計測を行った。1.5MeV以上の高エネルギー側中性子スペクトルは計測できた。低エネルギー側中性子に対する検出器の感度不足のため、今後これを改善して、全スペクトル取得を目指す。特に、核廃棄物処理の目標核種であるヨウ素の光核反応中性子のスペクトル計測が可能なことを示した。3.CO2レーザ光学系準備と低エネルギーガンマ線発生試験CO2レーザ導入のための真空レーザ導入装置を設計・設置した。CO2レーザ(波長10.6μm)の導入試験を行い、集光位置を最適化して、コンプトン散乱させる、光学系を完成した。CO2レーザによる、低エネルギー(1.7MeV)ガンマ線発生試験では、Ndレーザと同程度の、7000γ光子/s/mA/Wのガンマ線発生規格化フラックスを実証した。今後、CO2レーザComptonガンマ線のフラックス、偏光性などの特性測定を行う。4.陽電子計測試験NdレーザComptonガンマ線を薄いターゲットに照射した後、ガンマ線進行方向に発生する電子・陽電子対を磁場で偏向し、ポジトロンの分離計測に成功した。高エネルギーの電子陽電子計測にはイメージングプレートをもちいた。1.低エネルギー・高フラックスγ線発生の最適化[論文掲載予定:天野(NIMA)]平成19年度準備した、波長10.6μmのCO_2レーザをもちいて、1.7-4MeVのγ線フラックスの最大化をおこなった。レーザパワーと散乱点近傍での電子ビーム特性を考慮して発生γ線フラックスの評価を行い、実測値と比較し、計算評価と一致することを確認した。規格化したガンマ線発生率は、コリメーターなしで、7300γ/s/mA/Wであり、電子電流と、入射レーザーパワーに比例しており、現在市販されている30kWの炭酸ガスレーザーを用いれば、10^11γ/sのガンマ線フラックスが可能と計算される。2.γ線偏極度の測定[論文:宮本(レーザー研究2008)]CO_2レーザコンプトン散乱により発生したガンマ線を、直径3mmの鉛コリメーターを通すことにより、単色で高い偏極率を持った1.7MeVガンマ線を取り出し、その特性を測定した。直線偏光のガンマ線は、ガンマ線照射ターゲットからのコンプトン散乱強度の角度分布を測定することで、ガンマ線のへん極度を評価し、>90%の偏極度測定結果が得られている。今後、磁気コンプトン散乱を用いて、円偏光に関しても計測する。上記1.と合わせて、1MeVを越えるガンマ線源としては、他に無い特性(高いフラックス、準単色、偏光ガンマ線)を持つ光源が建設できたことを示している。3.光核反応中性子計測16MeV近傍のガンマ線(入射レーザー波長1μm)を用いて、光核反応により中性子が発生する。電子蓄積リングの特性を生かして、パルス約60ピコ秒の単バンチ電子を用いることにより、高い時間分解能の中性子飛行時間分光計測が出来ることを実証した。さらに中性子検出器の厚さを薄くすることで、時間分解能を改善出来ることを実証した。

4.ポジトロンビーム発生最適化[論文:Dazhi Li (APL2009)]コリメートしたガンマ線(16MeV)を鉛薄板標的に照射することで、後方に生成する電子対を磁場で分離して計測した。電子、陽電子のエネルギーピークは約8MeVで、分離した陽電子は陽電子ラジオグラフィー等に使用可能である。標的厚さに対する陽電子収量を計測し、シミュレーションと合わせて、最適化できることを示した。レーザーコンプトン散乱ガンマ線(17MeV)の核物理利用研究として実施した。光核反応励起による高効率なアイソマー励起により、その寿命を従来より高精度で測定でき、164-Hoのアイソマー(140keV)の半減期を34.7分と確定した。(1)中性子飛行時間計測法による光核反応中性子発生分布の入射ガンマ線の偏極度依存性計測ニュースバル放射光施設の電子蓄積リングを単バンチで運転することで、高精度な中性子飛行時間計測が可能となっている。この計測では、光核反応と同時に、標的からのコンプトン散乱ガンマ線や、核共鳴散乱ガンマ線も計測されている。このシステムを用いて、光核反応中性子の、ガンマ線偏向依存性を測定した。特性の良い偏光ガンマ線源が他にないため、従来にない高精度なデータを短時間で測定できるシステムを構築できた。この手法で、軽核、中重核、重核の中性子分布を測定することで、核廃棄物処理のための基礎データを取得できるだけでなく、宇宙での元素合成シミュレーションに必用な、高精度核反応データの取得を可能とした。(2)核共鳴散乱計測ガンマ線照射ターゲットからのコンプトン散乱ガンマ線を計測して核種を同定する手法は、核共鳴散乱法と呼ばれ、同位体の非破壊リモート検査の手法として、セキュリティ分野や、核燃料物質管理の計測に用いることができる。今年度は、核共鳴散乱のガンマ線偏向依存性を評価した。(3)ポジトロン計測と利用準単色17MeVガンマ線による、陽電子発生とそのスペクトルは既に計測できている。発今年度はこの陽電子を、微小欠陥の非破壊検査に用いる試験を行った。引き続き、計測データを蓄積する必用がある。(4)ガンマ線照射実験の実験空間拡張のための遮蔽検討(物理学会講演)ガンマ線照射実験の実験空間の拡張を想定して、放射線漏洩を細小にする、実験エリア構成とその放射線遮蔽評価を行った。今後ガンマ線源の拡張を行う。
精密金属集積能を有する特異構造高分子の創製と光機能の解明

有機-金属ハイブリッドナノ材料は、有機高分子と金属種をナノスケールで複合化させた材料であり、有機物と金属種の異なる物性が相乗的に作用することで、従来にない電子・光機能の発現が期待される。しかし、従来の高分子錯体では、高分子内に金属イオンを精密に配置する方法がないため、金属イオンと有機高分子が単に統計的に混合された材料となって、その特異物性を引き出せない。すなわち、ハイブリッドナノ材料の開発においては、有機物と金属の精密ナノ複合化の手法の開拓が極めて重要と言える。研究代表者は、環状ポリフェニルアゾメチンにおける分子内ポテンシャル勾配を利用して、塩化スズを段階的に集積させることに成功した。また、塩化鉄や塩化金を用いても段階的な金属集積挙動が起こることを、紫外可視吸収スペクトル測定から明らかにした。X線結晶構造解析と分子軌道計算を組み合わせることで、分子内ポテンシャル勾配の存在を明らかにした。さらに、その際の錯形成定数が、金属によって異なることを利用して、この環状ポリフェニルアゾメチンに異なる2種類の金属イオンを位置と個数を制御して精密に集積させることに成功した。一方、金属集積によって環状フェニルアゾメチンがレドックス活性となることを見出し、さらに、還元電位を印加し続けることで集積した金属イオンが放出される現象を発見した。この放出と集積の挙動は電気化学的に可逆であり、本材料が金属イオンのセンシング材料として有効であることが判明した。有機/金属ハイブリッドナノ材料は、有機高分子と金属種をナノレベルで複合化させた材料であり、異なる物性が相乗的に作用することで、量子効果などに基づいた新しい電子・光機能の発現が期待される。しかし従来の高分子錯体では、高分子内に金属を精密に配置する方法がないため、金属イオンと高分子が単に統計的に混合された材料となって、その特性を完全に引き出せない。すなわち、有機/金属ハイブリッドナノ材料の開発では、有機物と金属の精密ナノ複合化の手法の開拓が極めて重要と言える。研究代表者は、ケトンとアミンの脱水縮合反応を用いて、新規な環状ポリフェニルアゾメチンの選択的合成法を確立した。この有機物は電気化学的に不活性であり、サイクリックボルタンメトリーにおいてレドックス波は示さない。ところが、この溶液に塩化スズなどの金属塩を添加すると、有機ユニットの酸化還元に基づくレドックス波が発現することを見いだした。また、この系では金属イオンの添加量によって酸化還元電位をコントロールすることが可能であった。さらに、この環状化合物への金属集積が段階的に起きていることを発見した。以上、有機物(環状ポリフェニルアゾメチン)と金属種(鉄、スズ、金)を精密に複合化することで、興味深い電気化学的特性が発現することを見いだした。有機/金属ハイブリッドナノ材料における機能モジュールの組み合わせは無限であり、今後、精密複合化の手法を開発することで有用な機能の発現が期待される。
中国における高等教育修了学歴の取得ルートの多様化に関する研究

平成14年度においては前年度に引き続き,中国で用いられている「粗就学率」の考え方に沿って,専科課程及び本科課程における,国が承認する高等教育修了学歴の取得ルートについて整理をおこなった。本年度は第1に,中華人民共和国成立から現在までの期間における中国高等教育システムの変遷(拡大の過程)を,主として法規にもとづきながら整理した。第2に,システムを構成する機関や制度を個別に取り上げて検討した。そのうち成人高等教育機関に関しては,機関のタイプによる拡大の違いを検討した。この点では特に,普通高等教育機関に在籍する成人高等教育に分類される学生の増加が顕著な特徴であることが明らかになった。また,これまでわが国ではほとんど検討対象とされてこなかった軍事高等教育機関や広播電視大学「登録視聴生」制度も対象とし,概要や拡大の状況を検討した。これ以外の機関,制度についても,資料の収集をふまえて,できるだけ具体的な統計データにもとづきながら,各ルートの拡大状況を検討した。第3に,これらの検討をおこなう過程で,関連する主要法規の訳出をおこなうとともに,1993年から2001年にかけての普通高等教育機関の合併・編入状況を図表の形式で整理した。以上の研究を通じて,現在の中国における高等教育システムを構成する機関,制度の基本的な状況とともに,文化大革命終結後今日までの約20年間におけるそれぞれのルートの拡大状況が明らかになった。これらの研究成果は,報告書『中国における高等教育修了学歴の取得ルートの多様化に関する研究』としてまとめた。平成13年度においてはまず,中国において近年用いられている「粗就学率」の考え方に沿って,国が承認する高等教育修了学歴の取得ルートについて整理をおこなった。その結果,申請時に想定していた3つのルート(普通高等教育機関,成人高等教育機関,高等教育独学試験制度)以外に,さらに3つのルートが存在することが確認された。また,「粗就学率」には大学院生も含まれていることから,水平方向に存在しているこれら6つのルート以外に,垂直方向の視点,すなわち専科教育課程,本科教育課程,大学院課程(碩士学位課程,博士学位課程)も取り入れることにした。これをふまえて,主として以下の2点の分析をおこなった。第1は,高等教育システムの拡大における普通高等教育機関の役割である。普通高等教育機関が,それ自身が拡大して高等教育学歴修了取得ルートを広げると同時に,高等教育システムを構成する他の部分に関わることによって,高等教育システム全体の拡大,つまり高等教育修了学歴を取得する多様なルートの導入及びその拡大に関して直接的・間接的に寄与してきたことが明らかとなった。第2に,中国における大学院教育の制度化及びその特徴である。従来わが国では中国の大学院教育に関する研究がまったく立ち後れていた。そこで,基本的な制度化の過程,拡大の状況,管理運営や,入学・カリキュラム・卒業後の進路といったプロセス,そして大学院教育と密接な関連をもつ学位制度について,できるだけ最新の情報を盛り込みながら整理した。この他,高等教育修了学歴取得ルートのうち,成人高等教育機関,軍事高等教育機関,広播電視大学登録視聴生制度等についても,国内外の機関において資料の収集をおこなった。
ユーザや利用状況に適応した事典的コンテンツの自動生成

World Wide Web上の情報を組織化して百科事典のように利用するために,研究代表者は検索サイト「Cyclone」を構築した.ユーザは,キーワード入力,質問文入力,可視化インタフェースなどによって,約70万語を収録したコンテンツから,言葉や事柄に関する説明テキストを効率よく検索することができる.本研究は,Cycloneの事典コンテンツを状況に応じた形式に変換するための諸研究を行った.具体的には,以下に示す点について研究を行った.複数文書要約Cycloneでは一つの見出し語に関して複数の説明文章が検索される.しかし,これらは別々のページ作成者によって記述されているため,互いに関連がなく,冗長性を含む.そこで,一つの見出し語に関する複数の説明文章を要約することで,携帯端末のように一度に表示できる文字数に制限がある利用環境でも,必要な情報を過不足なく入手することを可能にする.誘導型検索事典的な調べ物とは,広く捉えれば,Cycloneで提供されるような説明的な文章の検索だけではない.ある事柄(人物,会社,商品,イベントなど)に関するトップページや代表的なページに誘導することも必要である.ある事柄のトップページが分かれば,そのページを読むことで事典的な調べ物を効率よく行うことができる.個人化検索現在のCycloneでは同じ検索質問には常に同じ結果が返される.しかし.同じ検索質問であっても,ユーザの興味や専門性に応じて,提供する情報を臨機応変に変更することが好ましい.そこで,検索結果の個人化(personalization)について研究を行った.World Wide Web上の情報を組織化して百科事典のように利用するために,研究代表者は検索サイト「Cyclone」を構築した.ユーザは,キーワード入力,質問文入力,可視化インタフェースなどによって,約70万語を収録したコンテンツから,言葉や事柄に関する説明テキストを効率良く検索することができる.本研究は,Cycloneの事典コンテンツを状況に応じた形式に変換するための諸研究を行っている.本年度は,一つの見出し語に関する複数の説明を統合し,簡略化するための要約手法を提案した.現状のCycloneでは,複数のWebページから個別に抽出された説明段落の一覧が提示される.しかし,説明段落の間には関連性がないため,キーワードに関して十分な説明を取得するためには,複数の段落を読む必要があり,その結果,同じような内容を何度も読まなければならない場合がある.本研究では,複数文書要約を応用して,複数の説明段落から過不足ない単一の説明情報を自動生成する手法を提案する.あるキーワードに関する複数の段落を「定義」や「目的」といった説明の観点に基づいて解析し,観点ごとに代表的な説明文を選択し統合することで最終的な説明情報を構築する.その結果,少ない文字数で過不足ない説明情報を取得することができるようになった.また,携帯端末などのように一度に表示できる文字数が制限された環境への対応も容易になった.さらに,評価実験によって提案手法が有効であることを示した.World Wide Web上の情報を組織化して百科事典のように利用するために,研究代表者は検索サイト「Cyclone」を構築した.ユーザは,キーワード入力,質問文入力,可視化インタフェースなどによって,約70万語を収録したコンテンツから,言葉や事柄に関する説明テキストを効率よく検索することができる.本研究は,Cycloneの事典コンテンツを状況に応じた形式に変換するための諸研究を行った.具体的には,以下に示す点について研究を行った.複数文書要約Cycloneでは一つの見出し語に関して複数の説明文章が検索される.しかし,これらは別々のページ作成者によって記述されているため,互いに関連がなく,冗長性を含む.そこで,一つの見出し語に関する複数の説明文章を要約することで,携帯端末のように一度に表示できる文字数に制限がある利用環境でも,必要な情報を過不足なく入手することを可能にする.誘導型検索事典的な調べ物とは,広く捉えれば,Cycloneで提供されるような説明的な文章の検索だけではない.ある事柄(人物,会社,商品,イベントなど)に関するトップページや代表的なページに誘導することも必要である.ある事柄のトップページが分かれば,そのページを読むことで事典的な調べ物を効率よく行うことができる.個人化検索現在のCycloneでは同じ検索質問には常に同じ結果が返される.しかし.同じ検索質問であっても,ユーザの興味や専門性に応じて,提供する情報を臨機応変に変更することが好ましい.そこで,検索結果の個人化(personalization)について研究を行った.
フレッシュコンクリートの流動性に関する解析方法並びに合理的評価方法の開発

本研究では、フレッシュコンクリートの施工性能に関するコンピュータシミュレーション技術の確立を目的として、フレッシュコンクリートの構成モデルの提案、レオロジー物性の統一的評価方法、各種流動解析方法の開発とその検証実験などの一連の研究を実施した。これらのうち、中心となる研究は、施工設計法の核ともいうべき汎用流動解析手法の開発・実用化である。本研究では、申請者らが既に提案した流動手法の拡張を図るとともに、実際のコンクリート工事のシミュレーションにも適用できる新たな解析手法(粘塑性空間要素法)を開発し、各種コンクリートの型枠内流動、ポンプ圧送性、鋼管充填コンクリートなどの解析に適用した。これらの成果は、近い将来におけるコンクリート施工のロボット化を含め、コンクリートの施工設計法の確立に貢献するものと考えられる。本研究の成果は以下のとおりである。研究計画1.レオロジー物性の評価試験方法の整理各種コンクリートに最も適したレオロジー物性の評価試験方法を検討し、光センサー式L型フロー試験を開発・提案した。2.流動・締め固め特性に関するモデル解析非定常粘塑性解析手法を提案し、その妥当性を検証するために、モデル型枠内での振動締め固め実験を行い、解析結果とを比較・検討した。3.各種フレッシュコンクリートの施工性能の評価指標の簡易試験方法の提案3年間にわたる研究の成果を総合的に判断して、工事現場で使用できるような各種コンクリートの施工性能評価指標として、コンシステンシー試験値から降伏値および塑性粘度を推定する手法を提案し、現行の試験方法を拡張した簡易試験方法を開発した。また、施工性の最大要因であるポンプ圧送性に関して理論的なアプローチを初めて示した。1.フレッシュコンクリ-トの流動解析手法の開発(谷川・森)既に提案した粘塑性有限要素法およびサスペンション要素法によるフレッシュコンクリ-トの流動解析手法をさらに拡張して、実際のコンクリ-ト工事における流動シミュレ-ションに適用できる汎用解析手法として粘塑性空間要素法を開発した。2.レオロジ-物性の評価試験方法の提案(畑中・森)フレッシュコンクリ-トのレオロジ-物性の評価方法として、現在までに提案されている試験方法を検討した。また、新しいタイプのコンシステンシ-試験方法としてL型フロ-試験に光センサ-を導入した粘性試験装置を試作した。また、低水セメント比の調合でシリカフュ-ムや高炉スラグ超微粉末などを混入したコンクリ-トの各種レオロジ-物性の測定を行った。この研究課題については、平成3年度も継続することとし、今後、さらに数多くの実験デ-タを収集するとともに、解析結果との比較を行って、各種コンクリ-トに最も適したレオロジ-物性の評価試験方法を提案する予定である。3.フレッシュコンクリ-トの構成則に関する実験と力学モデルの提案(畑中・森)普通コンクリ-ト、流動化コンクリ-ト、高強度・超高強度コンクリ-トなどに関する広範囲の実験を行い、コンクリ-トの調合要因をパラメ-タとする力学モデルを考案中である。これによって、比較的レオロジ-試験が容易なモルタルの性状から、コンクリ-トのレオロジ-性質を予測することができる。本研究では、フレッシュコンクリ-トの施工性能に関するコンピュ-タシミュレ-ション技術の確立を目的として、フレッシュコンクリ-トの構成モデルの提案、レオロジ-物性の統一的評価方法の検討、各種流動解析方法の開発とその検討証実験、およびコンクリ-ト工事への適用などの一連の研究を実施した。本研究では、粘塑性有限要素法、粘塑性サスペンション要素法および粘塑性空間要素法の拡張を図るとともに、各種コンクリ-トの型枠内流動、ポンプ圧送性などの解析に適用した。本年度の研究成果は以下のとおりである。1.レオロジ-物性の評価試験方法の提案(畑中・森)

本研究課題では、フレッシュコンクリ-トの各種コンシステンシ-試験装置を用いて実験を行い、粘塑性有限要素法による解析結果の比較を行い、各種コンクリ-トに最も適したコンシステンシ-の評価試験方法およびレオロジ-定数推定手法を提案した。2.流動・締め固め特性に関するモデル実験と解析(谷川・森)開発・提案した解析手法と構成モデルの妥当性を検証するために、振動テ-ブルを用いて、透明アクリル板で製作した2次元および3次元モデル型枠内での振動締め固め実験を行い、ビデオテ-プによる映像と解析結果とを比較・検討した。3.流動・締め固め特性に対する鉄筋の抵抗性に関するモデル実験と抵抗性評価指標の提案(畑中・森)コンクリ-トの流動性に対する鉄筋の抵抗性に関するモデル実験を行い、粘塑性空間要素法による打設シミュレ-ションに必要な入力パラメ-タの補正量を定量化した。本研究では、フレッシュコンクリートの施工性能に関するコンピュータシミュレーション技術の確立を目的として、フレッシュコンクリートの構成モデルの提案、レオロジー物性の統一的評価方法、各種流動解析方法の開発とその検証実験などの一連の研究を実施した。これらのうち、中心となる研究は、施工設計法の核ともいうべき汎用流動解析手法の開発・実用化である。本研究では、申請者らが既に提案した流動手法の拡張を図るとともに、実際のコンクリート工事のシミュレーションにも適用できる新たな解析手法(粘塑性空間要素法)を開発し、各種コンクリートの型枠内流動、ポンプ圧送性、鋼管充填コンクリートなどの解析に適用した。これらの成果は、近い将来におけるコンクリート施工のロボット化を含め、コンクリートの施工設計法の確立に貢献するものと考えられる。本研究の成果は以下のとおりである。研究計画1.レオロジー物性の評価試験方法の整理各種コンクリートに最も適したレオロジー物性の評価試験方法を検討し、光センサー式L型フロー試験を開発・適案した。2.流動・締め固め特性に関するモデル解析非定常粘塑性解析手法を提案し、その妥当性を検証するために、モデル型枠内での振動締め固め実験を行い、解析結果とを比較・検討した。3.各種フレッシュコンクリートの施工性能の評価指標と簡易試験方法の提案3年間にわたる研究の成果を総合的に判断して、工事現場で使用できるような各種コンクリートの施工性能評価指標として、コンシステンシー試験値から降伏値および塑性粘度を推定する手法を提案し、現行の試験方法を拡張した簡易試験方法を開発した。また、施工性の最大要因であるポンプ圧送性に関して理論的なアプローチを初めて示した。
枯草菌における糖脂質の局在とシャペロン機能の解明

枯草菌のグリセロ糖脂質合成酵素UgtPは、ジアシルグリセロールにUDP-Glcを用いてグルコースを段階的に転移するグルコシルトランスフェラーゼである。UgtPによって合成されるモノ、ジ、トリジアシルグリセロールは細胞膜の約10%を占める。ugtP破壊株は、細胞が太く短くなり、ECFシグマ因子(SigM、SigV、SigX)の脱抑制が見られた。ugtP破壊によって、細胞に様々な影響が見られることから、糖脂質が枯草菌細胞で重要な役割をしていることが示唆された。はじめに、細胞形態に重要な糖脂質分子種を明らかにするため、Acholeplasma laidlawii由来の糖脂質合成酵素遺伝子(mgs:モノジアシルグリセロール合成酵素遺伝子、dgs:ジグルコシルジアシルグリセロール合成酵素遺伝子)を枯草菌糖脂質欠損に導入した。その結果、mgsの導入で形態異常が回復し、ECFシグマの活性化が抑制された。また、糖脂質欠損時にはアンチシグマの分解は見られなかったことから、糖脂質がアンチシグマの機能を補助していることが示唆された。ジグルコシルジアシルグリセロールは枯草菌の細胞外マトリックスであるリポテイコ酸合成の基質(膜アンカー)であることから、糖脂質欠損とリポテイコ酸欠損時におけるECFシグマの活性を解析したところ、二つの欠損がECFシグマの活性化に相加的に働くことを明らかにした。また、糖脂質を欠損すると、LTAの構造が変化することが示唆された。枯草菌の細胞形態維持には、二成分制御系WalK-RとSigIが協調的に働くことが報告されている。これら因子の制御における糖脂質の影響を解析したところ、糖脂質の欠損で、WalR-KとSigIの活性が上昇することを明らかにした。枯草菌の糖脂質はUgtPによってジアシルグリセロールにUDP-Gluのグルコースが転移することによって段階的に合成される。UDP-Gluの合成に関わる遺伝子の破壊株でもugtP破壊株と同様の形態を示したことから、糖脂質の欠損が形態異常の原因であることが示唆された。そこで、枯草菌の細胞分裂に必須の二成分制御系WalKRの制御に関与するSigIに注目して解析した。SigIは膜タンパク質RsgIに制御されており、ugtP破壊株においてSigIの転写活性が上昇したこと、大腸菌を用いた異種発現系において糖脂質合成酵素遺伝子ugtPを発現させることでSigIの活性が抑えられることから、糖脂質がSigIの活性制御に関わることが示唆された。次に、sigIプロモーター領域に存在するシスエレメントの変異・欠失を導入した配列とlacZの転写融合を作製し、枯草菌染色体に導入して糖脂質の有無によるsigI転写への影響を解析した。糖脂質の欠損により、SigI認識配列によるSigI活性が上昇したことが示された。さらに、WalRの活性も糖脂質の影響を受けることが示唆された。そこで、walRのC末端にHisタグを導入して、WalRのリン酸化レベルを解析したころ、ugtP破壊株では野生株と比べてWalRのリン酸化が亢進した。これらの結果から、枯草菌の細胞分裂に関わる二成分制御系WalKRとSigIの制御に糖脂質が重要な役割を持つことが示唆された。また、Acholeplasma laidlawii由来の糖脂質合成酵素遺伝子の導入によっても形態異常が相補された。更に糖脂質欠損条件で活性化したECFシグマ因子の活性も減少した。以上から糖脂質が枯草菌形態維持やECFシグマの制御に重要であることが示された。(1)糖脂質特異的プローブの作製と局在観察については、異種細菌由来の糖脂質合成酵素遺伝子を入手することができたため、これら遺伝子を枯草菌糖脂質欠損株に導入して、分子種による生理機能の違いを解析することを優先した。平成28年度に引き続き糖脂質特異的プローブ作成と局在観察を予定している。(2)アンチシグマタンパク質の細胞膜局在解明について、細胞外でも発光可能なsfGFP遺伝子を組み込んだプラスミドを新たに構築した。本プラスミドにアンチシグマ遺伝子をクローニングした。(3)大腸菌を用いた異種発現系でのECFシグマ因子活性化における糖脂質の影響解析について、系を構築しシグマM, V, Xについて解析した。成果を論文にまとめ公表した。枯草菌におけるグリセロ糖脂質合成酵素UgtPは、ジアシルグリセロールにUDP-グルコースを用いてグルコースを段階的に転移するグルコシルトランスフェラーゼである。UgtPによって合成される糖脂質であるモノグルコシルジアシルグリセロール(MGlcDG)、ジグルコシルジアシルグリセロール(DGlcDG)、トリグルコシルジアシルグリセロール(TGlcDG)は細胞膜の約10%を占める。ugtP破壊株は、細胞が太く短くなり、ECFシグマ因子(SigM, SigV, SigX)の活性化が見られた。ugtPを破壊することにより、細胞に様々な影響が見られることから、糖脂質は枯草菌内で重要な役割をしていると示唆される。糖脂質量欠損によるECFシグマの活性化について、予めアンチシグマを欠損しておくと活性化が見られなくなることから、糖脂質(の欠損)が膜タンパク質であるアンチシグマに影響を及ぼしていることが示唆された。また、糖脂質欠損によるECFシグマの活性化はMgイオンの添加で抑制されることが明らかになった。

糖脂質欠損によるECFシグマ因子の活性化では、通常の活性化と異なりアンチシグマタンパクの分解を伴わないことをSigV-RsiV系で明らかにした。また異なるストレスに応答するアンチシグマタンパク質のドメイン交換実験から膜貫通領域が糖脂質欠損に対する応答に重要であることが明らかになった。枯草菌野生株を高塩濃度培地に曝すと、糖脂質量が減少・UgtPタンパク量は増加することが明らかとなった。異種細菌由来の糖脂質合成酵素遺伝子を用いた解析から、各糖脂質分子種の機能についての知見を得て論文に発表した。アンチシグマの局在解析のためのコンストラクト作製について、当初はFLAGタグの使用を想定していたが、細胞外でも蛍光を発するGFPバリアントの作成に成功したため、このGFPバリアントとアンチシグマ因子の融合タンパクを作成した。枯草菌のグリセロ糖脂質合成酵素UgtPは、ジアシルグリセロールにUDP-Glcを用いてグルコースを段階的に転移するグルコシルトランスフェラーゼである。UgtPによって合成されるモノ、ジ、トリジアシルグリセロールは細胞膜の約10%を占める。ugtP破壊株は、さいぼうが太く短くなり、ECFシグマ因子(SigM、SigV、SigX)の脱抑制が見られた。ugtP破壊によって、細胞に様々な影響が見られることから、糖脂質が枯草菌細胞で重要な役割をしていることが示唆された。はじめに、細胞形態に重要な糖脂質分子種を明らかにするため、Acholeplasma laidlawii由来の糖脂質合成酵素遺伝子(mgs:モノジアシルグリセロール合成酵素遺伝子、dgs:ジグルコシルジアシルグリセロール合成酵素遺伝子)を枯草菌糖脂質欠損に導入した。その結果、mgsの導入で形態異常が回復し、ECFシグマの脱抑制も抑制された。また、糖脂質欠損時にはアンチシグマの分解は見られなかったことから、糖脂質がアンチシグマの機能を補助していることが示唆された。ジグルコシルジアシルグリセロールは枯草菌の細胞外マトリックスであるリポテイコ酸合成の基質(膜アンカー)であることから、糖脂質欠損とリポテイコ酸欠損時におけるECFシグマの活性を解析したところ、二つの欠損がECFシグマの脱抑制に相加的に働くことを明らかにした。また、糖脂質を欠損すると、LTAの構造が変化することが示唆された。枯草菌の細胞形態維持には、二成分制御系WalK-RとSigIが協調的に働くことが報告されている。これら因子の制御における糖脂質の影響を解析したところ、糖脂質の欠損で、WalR-KとSigIの活性が上昇することを明らかにした。研究実績の概要にもあるように、本研究課題の遂行によって枯草菌の糖脂質が持つ様々な生理機能を明らかにした。さらに研究成果を総説としてまとめた。また、下記の1について論文を投稿した。2については投稿準備中である。1.ジグルコシルジアシルグリセロールは枯草菌の細胞外マトリックスであるリポテイコ酸合成の基質(膜アンカー)であることから、糖脂質欠損とリポテイコ酸欠損時におけるECFシグマの活性を解析したところ、二つの欠損がECFシグマの脱抑制に相加的に働くことを明らかにした。
薬物動態変動因子を加味した副作用強度の定量的予測式の構築

薬剤投与による副作用発症は、血中濃度依存型と非依存型(アレルギー反応等)に分類される。血中濃度依存型のうち、血中濃度の治療域と副作用域が近いものでは頻回な血中濃度モニタリングを行うことで投与量を調節し、副作用を回避することができる。しかし治療域と副作用域の区分が不明瞭な薬剤については、通常血中濃度モニタリングは実施されず、標準量の投与後に副作用と治療効果をモニタリングし、必要に応じて投与量の調節が行われている。そのため、患者によっては投与開始後の数日間で著しい血中濃度上昇をみとめ、副作用発症により当該薬剤による治療を延期もしくは中止せざるを得ないこともある。本研究では、通常血中濃度モニタリングが実施されない薬剤のうち、筋緊張緩和剤である塩酸チザニジン(Tz)をモデル薬剤として、副作用強度の定量的予測式の構築を目指した。Tzの代謝経路は薬物代謝酵素であるCYPIA2のみと報告されており、CYPIA2阻害薬を併用することで血中濃度上昇とそれにともなう副作用(血圧・脈拍低下、眠気等)が発症することが知られている。本研究では、Tzの副作用の中でも血圧低下に着目し、健常被験者におけるTz投与後の血圧低下量の予測を試みた。まず初めにTzとCYPIA2阻害薬の併用試験を文献的に調査し、これらの結果より得られたTzの血中濃度上昇率とTz投与後の血圧の推移からTz投与後の血圧低下量を予測する式を構築した。本予測式の精度検証を目的として健常被験者を対象としたTzとCYPIA2阻害薬であるノルフロキサシン(Nx)の併用投与試験を実施した。この投与試験によりTzは、Nxの併用により単独投与時と比べて血中濃度が1.9倍に上昇することが確認された。この血中濃度の上昇率を上述の式に代入したところ、Tz単独投与時の血圧低下量とNx併用時の血圧低下量の差は平均1mmHg未満であると算出された。実際の投与試験により確認された血圧低下量の差は平均2.5mmHgであり、本予測式は精度良くTz投与後の副作用である血圧低下量を予測できることが明らかとなった。
実践現場に即した集団における発達障害の定量的行動評価システムを構築する

本研究では、ビデオカメラを用いて自然な乳幼児の行動を常に計測し、計測した画像より行動の特徴や発達障がいの評価指標を算出することによって、客観的かつ定量的に行動を把握できると考えられる。この評価結果を保護者や保育士、または医師に提示することで、発達障がい児とその家族の支援ができる可能性があり、保育施設や医療従事者にとっても非常に有意義であると考える。本研究の目的は、注意欠陥多動性障害児(ADHD)をはじめとする発達障障害児の行動を定量的にとらえ、異常行動に基づく行動評価システムを構築することである。提案システムでは、複数の児が活動している部屋の全面をカバーするように複数のネットワークカメラを設置して乳幼児の行動を計測する。そして計測した動画像から、画像処理とキャリブレーションを用いて3次元位置を復元する。復元した児の位置が各遊びの領域に存在するかを求め、児の遊びの状態を推定する。ここで、ADHDをはじめとする発達障がいの評価にはスクリーニングテストなど、医師による長時間の行動観察が必要である。医師はスクリーニングにおいて、遊びへの集中や遊びの移り変わりなどの児の遊びの変化、音や光、保護者・保育士からの外部刺激に対する反応などの観点から行動を評価している。提案法では、確率的ペトリネットモデルに基づいて児の行動の状態をモデル化する。このモデルから遊びの移り変わり等を評価し、基準となる被験児群の結果を用いて標準化を行う。標準正規分布からのばらつきを評価することで児の行動を定量化できる可能性がある。健常幼児42名に対して遊びの自由行動と保育士とのインタラクションの計測実験を行った結果、保育士が「気になる」と判断した児と健常児群の行動の違いを確認することができた。29年度が最終年度であるため、記入しない。ビデオカメラを用いて複数の乳幼児の行動を計測し、計測画像に画像処理を施すことでマーカーレスに乳幼児の行動特徴を抽出し、最終目標として、抽出した特徴量から乳幼児の行動をモデル化することで乳幼児の行動を定量評価することとした。昨年度の実験では、プロトタイプを用いて20名の乳児を対象にビデオカメラを用いて行動を計測し、計測画像より健常児のマット運動やブロック遊びの推移の特徴を確認した。特に発達障碍児(ハイリスク児)は1つの遊びに集中せずに頻繁に遊びを変える様子も確認できた。特にハイリスク児の行動結果から、専門家の画像から判断する指摘区間の行動評価は健常児と大きな差があり、提案システムを用いて健常児とハイリスク児の行動評価を識別できる可能性を示した。4台のビデオカメラを用いて複数の乳幼児の行動を計測し,計測画像に画像処理を施すことによって乳幼児に対してマーカーレスで乳幼児の行動特徴を抽出し,抽出した特徴量から乳幼児の行動をモデル化することで発達障害児等の行動を定量的に評価することを最終目標としている。これまでに,プロトタイプのシステム構築が終了し,乳児を対象とした行動計測を行った。しかしながら,現場でのカメラセッティング等に時間を要し,計測が複雑であることから,これらの簡易化が必要であることが明らかとなった。また,それに伴うシステムの変更等も必要であることが分かった。当初の予定よりは少し遅れはあるものの,来年度早々にはカメラが選定でき,それに伴うシステム一部修正を行ったのち,乳幼児の行動評価を再検証する。その後,乳幼児の行動のモデル化,現場での検証を行っていく予定としている。乳幼児行動計測・解析をより簡易化するためのカメラ選定および設定方法の再検証を要したため。4台のネットワークカメラを使用し,保育実践現場の計測をおこなった。75名の幼児をランダムに2クラスに分けた。次に,各クラスで実験1月ほど前か7ー8名グループに分け,行動評価の解析のために半袖のカラーTシャツを順次着用させ,カラーTシャツを着る違和感を無くすようにするなど,事前に統制した。また,実験当日には保育士等の指示に対する幼児の行動評価を行うために,指示する保育士等にも事前に指示方法についても実験プロトコルの統制をした。計測内容は,幼児が保育士等の指示を聞き,保育士等のところに物品を取りに行って自身の決められた机上に持ち帰り,机上で作品を制作するという作業とした。作品の完成にはおおよそ30分を要した。作業の途中で困難を要した場合は保育士等も介入し,なるべく普段通りの保育実践現場となるようにした。解析項目は,行動軌跡,行動-着座時間など詳細評価を行うために試行錯誤的に検証を行っている段階である。現場計測を行い,現在詳細解析を実施している段階である。

復元した児の位置が各遊びの領域に存在するかを求め、児の遊びの状態を推定する。ここで、ADHDをはじめとする発達障がいの評価にはスクリーニングテストなど、医師による長時間の行動観察が必要である。医師はスクリーニングにおいて、遊びへの集中や遊びの移り変わりなどの児の遊びの変化、音や光、保護者・保育士からの外部刺激に対する反応などの観点から行動を評価している。提案法では、確率的ペトリネットモデルに基づいて児の行動の状態をモデル化する。このモデルから遊びの移り変わり等を評価し、基準となる被験児群の結果を用いて標準化を行う。標準正規分布からのばらつきを評価することで児の行動を定量化できる可能性がある。健常幼児42名に対して遊びの自由行動と保育士とのインタラクションの計測実験を行った結果、保育士が「気になる」と判断した児と健常児群の行動の違いを確認することができた。システムのプロトタイプが出来上がり、集団内での乳児の行動評価ができることを確認することができた。また、健常児と発達障碍児の比較結果ができたことから、当初の計画以上に進展している。カメラ選定および設定方法を検証し,既存のシステムに反映させ,再度計測および解析を行う予定である。発達障害児の現場において同様の計測を行い,健常児との比較解析を実施する予定としている。29年度が最終年度であるため、記入しない。システムの精度向上のために、計測画像の詳細な分析と発達障碍児の特徴量を抽出するための評価パラメータの検証準備を行う。乳幼児行動計測のためのカメラ選定が遅れたため。本年度の調査の結果,被験者数をもう少し増やす必要がある.そのための調査費を繰り越した.29年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画に必要な計測装置を変更して,まず安価なビデオカメラ対応した。また,実験補助者とうへの謝金などの経費を抑えた。乳幼児行動計測のためのカメラの購入ならびに解析のための周辺機器の購入を予定している。特に,フィールド調査の追加のための交通費と実験補助費,さらにデータ解析プログラム改定のための使用を次年度に繰り越しを行う計画とした。次年度使用の費用については,より詳細な検証をするための機器等を購入する予定である。
多様な入力が可能なマルチタッチインタフェース・インタラクション

多様な操作を可能とするタッチパネルを開発し、また既存のタッチパネルに関する様々な調査及び開発を行った。具体的には、柔らかい素材を用いたタッチパネルの開発、スマートフォン等のタッチパネルを入力デバイスとして有する携帯情報端末での操作特性の基礎的な調査、テーブル状のタッチパネル向けの操作手法の開発、等を行った。(1)柔らかいタッチパネルの作成:柔らかいタッチパネルに適切な素材を探るために、まず透明かつ柔らかい素材をアクリルパネルに貼り、その裏面にUSBカメラを設置したタッチパネルシステムを作成した。その上で、接触領域の形状をカメラ映像から画像処理して抽出するソフトウェアを作成した。なお、素材の形状をうまく検出できる市販の素材を試したところ、素材としてシリコーンゴムが使えることが分かった。(2)ソフトタッチインタラクションの設計:抽出した接触領域の形状の特徴量を求めて、これらをパラメータとして各種操作の検出及び識別を行うアルゴリズムを作成した。また、アルゴリズムの作成の際には、得られた特徴量そのままの低レベル情報だけでなく、高レベルの情報(イベント)としても扱える基本ソフトウェアを同時に構築した。この基本ソフトウェアはOSCというライブラリを用いており、他のアプリケーションから検出した操作を利用できるように工夫してある。(3)操作音検出機構の開発:タッチパネルに見立てたガラス板にマイクを取り付け、それらから得られる波形を解析し、操作音を取得し、解析するプログラムを作成した。(4)その他:今後、設計・実現する新しいタッチパネル・インタラクションを試験するためのアプリケーション開発を先行して準備実装した。現状では既存のタッチパネルを使って動作するように作成してあるが、今後は、これらを修整し、試験プログラムとして使用する計画である。(1)柔らかいタッチパネルのコンパクトな構成法の検討前年度に実装した「透明かつ柔らかい素材を操作面とした柔らかいタッチパネル」をモバイル端末向けのタッチパネルとするための構成法を探った。対象としてスレート端末向けの大きさのタッチパネルとし、その上に「透明かつ柔らかい素材を操作面とした柔らかいタッチパネル」を載せることを想定した機構を、アクリルパネルを2枚使用して作成した。この機構の特徴は2枚のアクリルパネル間の光の屈折を活かし、タッチパネル面への接触をその周囲からカメラで撮像できる点にある。(2)ソフトタッチインタラクションの設計・試作前年度に引き続き、抽出した接触領域の形状の特徴量を求めて、これらをパラメータとして各種操作の検出及び識別を行うアルゴリズムを作成した。また、アルゴリズムの作成と併せて、得られた特徴量そのままの低レベル情報だけでなく、高レベルの情報(イベント)としても扱える基本ソフトウェアを同時に構築した。具体的には押し込み操作、捻り操作等の検出がその押し込み量、回転量とともに検出可能となっている。また、被験者実験に用いるためのアプリケーションも作成した。(3)実時間操作音検出機構の開発前年度に引き続き、市販のタッチパネルに複数個の超小型マイクを取り付け、それらから得られる波形を解析することを試みた。本年度では特にリアルタイムに操作音の解析を行うためのアルゴリズムとして、サポートベクターマシンによる解析、スペクトル重心に基づく解析を試みた。本年度の主たる成果を示す。1)柔らかい素材を用いたタッチパネルの開発を行い、またその柔らかさを活用したタッチパネルの新しい操作手法であるソフトタッチインタラクション(プッシュ操作、スラスト操作、ツイスト操作)、及びそれらの応用を示した。2)スマートフォン等の、タッチパネルを入力デバイスとして有する携帯情報端末での操作特性の基礎的な調査として、どの程度の操作を機器を見ずに行うことが可能であるのか、調査実験を行った。また、その結果から、操作性能を機器を改造することなく向上することが可能な機構を開発した。更に、機器を見ることなく入力を行えるようなかな文字入力手法を開発した。本手法は、使用者が前方に注視した状態で歩行しながらメモ取りを行うことを可能とする。そのため、本手法は、工場における機器監視時のメモ取り、大規模災害時の環境状況入力等に威力を発揮する。3)上面がマルチタッチのタッチパネルとなっているマルチタッチテーブルトップにおいて、複数の使用者が任意の位置において各々任意にメニュー操作を行うことが可能であるような操作手法を開発した。複数人での協調作業において、従来型のメニューよりも効率的なものとして用いることが可能である。4)発展的研究として、キーボードにマイクを接着することにより、キーボード面をなでる操作を実時間にて検出することが可能であることが分かった。この知見を活かし、既存のキーボードをタッチパネルのような操作面として活用したジェスチャ入力を実現した。本技術は多様なキーボードショートカットを実現するのに用いることが可能である。年度当初に計画した項目全てについて研究開発を行い、一定の成果が得られたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでのところ当初の計画通り研究開発が推移しているので、本年度もこれを継続する。また、本年度は研究期間の最終年度であるため、研究開発結果を学会あるいは論文誌にて公表する作業も進める。
吸着分子のダイナミクスを物理的変数とした包接体の磁気特性制御と機構解明

本申請課題では、磁気特性を組み込んだ多孔性金属錯体を基盤とし、分子包接体の内部空間に束縛した分子の挙動と磁性の動的連動の達成、およびその機構の解明に取り組む。細孔空間の適切な設計、特に骨格の低次元化によって細孔の体積とゲスト分子の密度を制御し、細孔内に束縛した分子の物性と骨格物性との相関を系統的に調査することで、吸着分子と骨格の物性・構造が高度に連動した分子包接体の物性科学を展開する。
NF-E2関連因子群によるクロマチン構造の制御と造血細胞分化における転写制御機構

我々が単離したNF-E2関連因子Nrt3,Bach1,Bach2は、発現様式と機能的類似性から、NF-E2と同様に造血細胞分化過程おいて重要な機能を担う転写因子であると予想される。またNF-E2結合配列はβグロビン遺伝子やIgH遺伝子などのLCR(Locus control region)中に存在していることから、NF-E2関連因子がLCRの特徴の一つであるクロマチン構造の制御をもたらしているとも考えられる。そこで本研究ではこれら因子から造血細胞分化とクロマチン構造制御機構の解明を目指し、以下の3点を明らかにした。(1)新たなNF-E2関連因子Nrf3を単離し、分子進化上一つの共通祖先遺伝子からchromosome duplicationなどにより4つの関連因子に派生した可能性を明らかにした。(2)Bach2の細胞内局在は、核移行と核外排出機構により拮抗的に制御され、最終的に細胞質に局在していること、そして酸化ストレスにより核に集積することを明らかにした。
鰓後腺と副甲状腺に特徴的な機能分子と内分泌腺の形成・進化に関する分子生物学的研究

鰓後腺:クラスタリン遺伝子変異メダカを3系統作出し、F5(mut/wt)および、F6(mut/wt)を飼育している。また、F5(mut/wt)同士を交配後、遺伝子型を解析して、F6のmut/ mut個体およびwt/wt個体を選別して飼育することにより、研究基盤を整えた。副甲状腺:両生類の副甲状腺に特徴的なmRNAをcDNAクローニングにより解析し、カルシウム感知受容体およびGCMを同定した。副甲状腺特徴的な未知のPT1 cDNAには、コーディング領域がないことが判明した。研究実績の概要1)CTの遺伝子発現機構の解析:カルシトニン(CT)は血清カルシウム値の低下や骨量の増加などを引き起こすホルモンであり,医療面では骨粗鬆症などの治療薬として使用される。しかしながら,ホルモンの重要性にも関わらず,CT遺伝子が特定の内分泌細胞だけで著しく活性化される分子機構やCT細胞が形成される分子機構はほとんど知られていない。本年度の研究により、カルシトニンを分泌するニジマス・鰓後腺では転写因子Pax1/9が発現し、甲状腺にはPax8が発現することが示された。哺乳類では、カルシトニンを分泌するC細胞と甲状腺ホルモンを産生する甲状腺濾胞細胞にはNkx2.1が発現すること、さらに甲状腺濾胞細胞ではPax8も発現し、甲状腺特異的遺伝子の発現を促すことが報告されている。本研究結果は、カルシトニン産生細胞と甲状腺ホルモン産生細胞との違いがPaxの違いにより生じていることを示唆している点で意義深い。さらに、ラット・Pax8の結合領域を参照して、FAM標識蛍光DNAプローブを作製し、ゲルシフトアッセイを行った。その結果、ニジマス・Pax8がDNA認識領域に結合することが示された。また、転写因子結合部位予測ソフトtransfacを用い、メダカCTとヒトCTの上流にNkx2-1とFoxA2の結合部位があることが予測された。2)鰓後腺の分化形成機構の解析:TILLING法により得た3系統のクラスタリン遺伝子変異メダカ(F3/4, mut/wt)をそれぞれ交配し、生育した稚魚をhigh resolution melting法によりジェノタイピングした。mut/wtヘテロ個体を選別、飼育し、F5まで継代した。1)CTの遺伝子発現機構の解析:カルシトニン(CT)は血清カルシウム値の低下や骨量の増加などを引き起こすホルモンであり,医療面では骨粗鬆症などの治療薬として使用される。本研究により、ニジマス鰓後腺からNkx2.1を初めとして4種類の転写因子を同定し、さらに、これらの転写因子がメダカ・CT遺伝子上流域約3kbp-2kbpに相乗的に作用して,遺伝子発現を著しく亢進させることを示した。本研究により、カルシトニンを分泌するニジマス・鰓後腺から得られた転写因子がNkx2.1であり、甲状腺にはNkx2.4が発現することが示された。従来、哺乳類を用いた研究により、カルシトニンを分泌するC細胞と甲状腺ホルモンを産生する甲状腺濾胞細胞にはNkx2.1が発現し、ホルモン合成に関わる遺伝子の発現調節に関与するとされてきたので、魚類の鰓後腺と甲状腺に異なるNkxが存在するという本発見は意義深い。さらに、ラット・Nkx2.1の結合領域を参照して、FAM標識蛍光DNAプローブを作製し、ゲルシフトアッセイを行った。その結果、ニジマス・Nkx2.1のみならず、ニジマス・Nkx2.4もNkx2.1のDNA認識領域に結合した。2)鰓後腺の分化形成機構の解析:TILLING法により得た3系統のクラスタリン遺伝子変異メダカ(F2, mut/wt)をそれぞれ交配し、生育した稚魚をhigh resolution melting法によりジェノタイピングした。mut/wtヘテロ個体を選別、飼育し、F3、F4まで継代した。3)両生類の副甲状腺に特徴的なmRNAの解析:未知のPT1 cDNAの5'側の塩基配列を解析したが、コーディング領域は認められなかった。研究は全般的にほぼ計画に沿って進められたが、少し結果を得るのが遅れていると考えている。