hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
関わり合い概念から考える北インド・チベット系社会の政治と親族の再編に関する人類学

また、平成27年度に予定していた『文化人類学』への投稿論文(選挙と親族に関するテーマ)も平成26年12月に掲載された。以上の研究の成果から、筆者は本研究は当初の計画以上に進展しているのではないかと考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。「研究実績の概要」と「現在までの達成度」に記述したように、現時点では、インドの調査地における長期調査は終了したため、平成27年度は、文献研究を集中的に行なう予定である。まずフィールドデータの整理を行う。日常的な関わり合いの蓄積を把握し、特異な事例などをピックアップする。それとともに、文献研究を行なう。まず本研究が依拠するジャネット・カーステンの「関わり合いrelatedness」の議論を再度把握する。そして、近代政治システムの土着化と、土着的親族システムのグローバル化への適応に関連する文献を精査する。また、フィールド調査でえられた新たな事例の理解に必要不可欠だと思われるマリリン・ストラザーンのCutting Networkの議論ならびにそれに関連する著書を精査し、彼女の基本的な考えを理解する。その後、フィールドデータを上記の議論と突き合わせながら分析を行なう。また、これまでの調査と文献研究の成果を国際学会ならびに国内の「文化人類学会」や「南アジア学会」で発表する。それとともに、論文と英語論文としてまとめて『文化人類学会』、『南アジア研究』などの学会誌、そして『Current Anthropology』などの英文学術雑誌に投稿する。補足すべきデータがある場合には8月9月に追加調査を行ない、補う。上述した研究成果をまとめて博士論文を執筆する。博士論文の成果は国内外の諸雑誌に論文を投稿し、学会発表をおこなうことで成果を学術ならびに社会に還元する。
広域テフラと大規模火砕流の古地磁気測定に基づく第四紀地殻変動の定量的評価

本研究は、本州弧中央部における第四紀変動を、古地磁気測定に基づいて定量的に評価することを目的とした。本州弧中央部、すなわち中部山岳地帯は、島弧の衝突によって世界でも有数の歪速度で変形・隆起を続けている場であり、構造運動の研究対象として理想的な条件を具えている。当初の計画で掲げたように、空中写真判読などの変動地形学的手法で見出された活断層を示唆する線状地形(リニアメント)に沿って古地磁気試料採取を試みた。その対象として選んだのは、分布が広い大規模火砕流で対比される広域テフラも確定している前期第四紀の丹生川火砕流堆積物(約170万年前)と、後期第四紀の上宝火砕流堆積物(約60万年前)である。岐阜県高山市周辺に露出する丹生川火砕流堆積物について詳細なスタディを行った結果、第一級の右横ずれ活断層である江名子断層近傍で極めて特異な差動的回転運動が生じていることが明らかになった。その運動センスは、断層運動によって破砕されブロック化した岩盤が変形しながら相対運動して歪を解消するプロセスを保存しており、変形と破壊のメカニズムを理解する上で非常に重要である。一方、上宝火砕流堆積物の残留古地磁気方位を他地域のものと比較した結果、丹生川火砕流堆積物で確認された回転運動が後期第四紀にも継続していることが実証された。100万年未満の継続期間の地殻変動が古地磁気学的手法で有意に検出されたことは驚くべきことである。さらに、火砕流に対比される広域テフラの残留磁化方位を比較検討することによって、直下型地震を発生する可能性を持つ活断層の運動像が明らかになりつつある。すなわち、古地磁気方位が示唆する変形パターンは、近年大量のデータが利用できるようになった人工衛星によるGPS測量が示す地殻歪分布とよく似た傾向を示し、構造運動の累積性が確認されている。中部地方に分布する第四紀火砕流の分布域で詳細な地質調査を行い,活断層を追跡した。次いで,活断層を横断するルートで古地磁気試料を採取し,残留磁化を測定した。熱処理と交流磁場消磁を併用して磁化の安定性を検討し,火砕流が噴出した当時の地球磁場方位を決定した。磁鉄鉱と赤鉄鉱が担う安定な磁化ベクトルの空間分布は,横ずれの卓越する活断層の末端で顕著な地盤の変形を伴う垂直軸回りの回転運動が生じていることを示唆する。従来の変動地形学に基づく活断層評価では今回明らかになった地殻変動は明瞭には検出されておらず,古地磁気学的手法の有効性が示された。また,調査を行った岐阜県高山市近郊のような市街地では,人工的改変によって,地形変位に基づく活断層評価が困難なことが多い。それに対して,点在する火砕流堆積物を活用する古地磁気学的手法は,同様の条件でも定量的な歪評価が可能である。検討対象にした火砕流堆積物をもたらした火山噴火は,同時に広域テフラを噴出している。今回は長野県大町で対比されるテフラを採取し,残留磁化ベクトルを決定した。その方位から,岐阜県と同様の地盤変形を被っていることが明らかになったので,中部地方を横断する大規模な変形帯が想定される。その変形帯は日本列島を二分する境界である糸魚川-静岡構造線をまたいでおり,日本の第四紀地殻変動の実態について,再考が必要なことを示唆している。

さらに,採取した全ての試料について初期磁化率異方性を測定し,最大磁化率方位の偏角・伏角(インブリケーション)を分析することによって,火山噴出物の供給方向を決定した。その結果,大規模火砕流は日本アルプスの穂高岳周辺の火道から噴出したことが明らかになった。本研究は、本州弧中央部における第四紀変動を、古地磁気測定に基づいて定量的に評価することを目的とした。本州弧中央部、すなわち中部山岳地帯は、島弧の衝突によって世界でも有数の歪速度で変形・隆起を続けている場であり、構造運動の研究対象として理想的な条件を具えている。当初の計画で掲げたように、空中写真判読などの変動地形学的手法で見出された活断層を示唆する線状地形(リニアメント)に沿って古地磁気試料採取を試みた。その対象として選んだのは、分布が広い大規模火砕流で対比される広域テフラも確定している前期第四紀の丹生川火砕流堆積物(約170万年前)と、後期第四紀の上宝火砕流堆積物(約60万年前)である。岐阜県高山市周辺に露出する丹生川火砕流堆積物について詳細なスタディを行った結果、第一級の右横ずれ活断層である江名子断層近傍で極めて特異な差動的回転運動が生じていることが明らかになった。その運動センスは、断層運動によって破砕されブロック化した岩盤が変形しながら相対運動して歪を解消するプロセスを保存しており、変形と破壊のメカニズムを理解する上で非常に重要である。一方、上宝火砕流堆積物の残留古地磁気方位を他地域のものと比較した結果、丹生川火砕流堆積物で確認された回転運動が後期第四紀にも継続していることが実証された。100万年未満の継続期間の地殻変動が古地磁気学的手法で有意に検出されたことは驚くべきことである。さらに、火砕流に対比される広域テフラの残留磁化方位を比較検討することによって、直下型地震を発生する可能性を持つ活断層の運動像が明らかになりつつある。すなわち、古地磁気方位が示唆する変形パターンは、近年大量のデータが利用できるようになった人工衛星によるGPS測量が示す地殻歪分布とよく似た傾向を示し、構造運動の累積性が確認されている。
オタマジャクシの尾部消失におけるアポトーシスの分子機構

一個の受精卵は分裂を繰り返して多くの細胞になる。これらの細胞は増殖・分化を繰り返し、組織や器官を形成して、一個体が出来上がる。この過程において、遺伝子に内蔵されたプログラムに従い、多数の細胞がある特定の時期に死ぬ。こうして起こる細胞の死を"プログラム細胞死"または"アポトーシス"と呼ぶ。発生過程以外に、アポトーシスは生体中の細胞の増殖と除去による細胞動態の恒常性維持にも重要な役割を担っている。また、この現象の異常は癌やエイズ、アルツハイマー病などを誘起することから、アポトーシスは様々な疾病の発生を防ぐ生体防御にも深く関連するとも考えられている。近年、アポトーシス制御関連遺伝子が次々に単離・同定され、細胞死の調節機構が次第に明らかになってきた。オタマジャクシの変態時に起こる尾部の消失はアポトーシスの典型的な例として古くからよく知られているが、その分子機構については十分な解析が行われていない。自然変態のオタマジャクシを用いて我々がこれまでに行った研究から、活性酸素が尾部アポトーシスの関係するという仮説を提唱した。本研究では、TKst.XIIのオタマジャクシ(尾の短縮は始まっていない)の尾部を切断後に培養し、尾部の短縮について生化学的な検討を行った。その結果、次の2経路を経て尾部アポトーシスが生じることが示唆された。1.甲状腺ホルモンの増加→一酸化窒素濃度の増加→カタラーゼ活性阻害→過酸化水素の蓄積→リソソーム膜の脂質過酸化反応→リソソーム酵素の遊出→cysteine aspartase-3(Caspase-3)の活性化、および2.甲状腺ホルモンの増加→ミトコンドリアからシトクロムCの遊出→Caspase-3の活性化。1および2で活性化されたCaspase-3は、CAD(Caspase-activated DNase)およびICAD(inhibitorof CAD)複合体のうち、ICADを切断不活化する。自由になったCADは核内に侵入し、DNAを切断して細胞にアポトーシスを引き起こす。1.自然界にいる二倍性オタマジャクシの尾部短縮(尾部アポトーシス)における活性酸素(ROS)の役割を明らかにするために、甲状腺ホルモン(T_3またはT_4)を含む培養液に入れて短縮を誘起したオタマジャクシの切断尾部片を用い、ROS関連酵素、DNA断片化、NO(一酸化窒素)生成などを調べた。その結果、尾部アポトーシスの分子機構として次のようなことが示唆された。甲状腺ホルモンによるNOS(NOシンターゼ)の誘発→NO濃度の増加→スーパーオキシド(O_2^-)の生成に伴うチトクロムオキシダーゼ阻害→カタラーゼ活性阻害による過酸化水素(H_2O_2)の蓄積→リソソーム膜およびミトコンドリア膜の脂質過酸化→リソソーム酵素およびアポトーシスプロテアーゼ活性化因子(Apaf)複合体の放出(甲状腺ホルモンはApaf複合体の放出にも影響を与える)→カスパーゼによるDNaseの活性化→DNA断片化→アポトーシス尾部短縮の機構が二倍体とは本質的に異なると思われる半数性オタマジャクシに関する実験データは、現在蓄積中である。2.今後の研究の展開:我々はトランスジェニックガエル作製法を確立したので、オタマジャクシ尾部のROS関連酵素遺伝子を単離し、それらの機能解析を行う。例えば、カタラーゼ遺伝子を過剰発現させた場合、尾の生えたカエルができると予想される。

3.寿命・老化に及ぼすROSの影響:この注目すべき研究はマウスを材料にして盛んに行われているが、両生類に関するものはほとんどない。両生類の場合、上記の幼生尾部短縮の分子機構から得られたデータは大いに役立つものと思われ、研究を開始している。一個の受精卵は分裂を繰り返して多くの細胞になる。これらの細胞は増殖・分化を繰り返し、組織や器官を形成して、一個体が出来上がる。この過程において、遺伝子に内蔵されたプログラムに従い、多数の細胞がある特定の時期に死ぬ。こうして起こる細胞の死を"プログラム細胞死"または"アポトーシス"と呼ぶ。発生過程以外に、アポトーシスは生体中の細胞の増殖と除去による細胞動態の恒常性推持にも重要な役割を担っている。また、この現象の異常は癌やエイズ、アルツハイマー病などを誘発することから、アポトーシスは様々な疾病の発生を防ぐ生体防御にも深く関連するとも考えられている。近年、アポトーシス制御関連遺伝子が次々に単離・同定され、細胞死の調節機構が次第に明らかになってきた。オタマジャクシの変態時に起こる尾部の消失はアポトーシスの典型的な例として古くからよく知られているが、その分子機構については十分な解析が行われていない。自然変態のオタマジャクシを用いて我々がこれまでに行った研究から、活性酸素が尾部アポトーシスの関係するという仮説を提唱した。本研究では、TKst.XIIのオタマジャクシ(尾の短縮は始まっていない)の尾部を切断後に培養し、尾部短縮について生化学的な検討を行った。その結果、次の2経路を経て尾部アポトーシスが生じることが示唆された。1.甲状腺ホルモンの増加→一酸化窒素濃度の増加→カタラーゼ活性阻害→過酸化水素の蓄積→リソソーム膜の脂質過酸化反応→リソソーム酵素の遊出→cysteine aspartase-3(Caspase-3)の活性化、および2.甲状腺ホルモンの増加→ミトコンドリアからシトクロムCの遊出→Caspase-3の活性化。1および2で活性化されたCaspase-3は、CAD(Caspase-activatedDNase)およびICAD(inhibitorof CAD)複合体のうち、ICADを切断不活化する。自由になったCADは核内に侵入し、DNAを切断して細胞にアポトーシスを引き起こす。
微生物による新規オリゴ糖の生産及び機能評価に関する研究

1.製造原料の供給:チコリよりイヌリンを抽出精製するプロセスをビ-トからの蔗糖精製と同様の工程で検討し、イヌリン調製法を確立した。レバンについてもレバン生産菌のジャー培養法の確立を行い、その培養液からの回収、精製プロセスを確立した。また、粗抽出液や培養液中にオリゴ糖生産酵素を添加するなどの方法で原料精製プロセスの省略化を図ったオリゴ糖生産についても検討している。2.オリゴ糖生産菌の探索、生産菌の育種改良:オリゴ糖生産菌の探索を土壌微生物に加え植物内生菌より行い、その中からオリゴ糖生産株としてキシロビオースを生産する糸状菌を新たに単離した。また、DFAIII、DFAIVの生成酵素遺伝子(ift、lft)のクローニングと塩基配列の決定を行い、大腸菌での高発現系を構築し、それぞれ共に元株より高活性のオリゴ糖生成酵素の調製に成功した。3.オリゴ糖生産プロセスの構築:オリゴ糖生産菌株の培養法またはクローン化し高発現し生産された酵素の諸性質をそれぞれ決定し、DFAIII、DFAIV,イヌロトリオース、レバンビオースの生成酵素生産条件、酵素反応条件を確立した。DFAIII、DFAIVについては酵素反応液中からの精製方法を確立し、酵母による発酵、イオン交換カラム、結晶化することにより精製オリゴ糖標品を大量に調製した。4.オリゴ糖の栄養・機能性評価:3により大量調製したDFAIIIの加工特性や腸内細菌による利用性ラットや人での栄養評価を行った。そのうちラットを用いたカルシウム吸収促進効果を調べたところ、DFAIIIはラフィノースやフラクトオリゴ糖以上のカルシウム吸収促進を有することがわかり、その促進部位・作用は大腸部位での腸内細菌による発酵基質としての他、小腸部位でも濃度依存的にカルシウム吸収を促進することがわかった。DFAIIIについてもDFAIIIと同様の評価を検討している。本研究の目的は、それぞれの専門領域を分担して、オリゴ糖の効率的製造法の構築、栄養や機能性の評価等を行って、オリゴ糖生産及び利用の実用化を図るものである。平成7年度は、イヌリンからのダイフラクトースアンハイドライドIII(DFAIII)の生産および利用について検討し、次の結果を得た。1.製造原料の供給:原料イヌリンをチコリから抽出回収する処理プロセスを検討し、ビ-トからの蔗糖精製と同様の工程でイヌリン約100g/lの抽出粗汁を得た。2.DFAIII生産試験:DFAIII合成酵素生産菌Arthrobacter sp.H65-7は、1.で得られた粗イヌリンを用いた培地でも、純度の高い試薬のイヌリンを用いた実験室での培養と同程度のDFAIII合成酵素を生産することが分った。またこの粗イヌリンを原料としてDFAIII合成試験を行ったところ、試薬のイヌリンを用いた場合と同程度の収率を得た。一例として、イヌリン約15kgから24時間の反応で約9.8kgのDFAIIIが生産された。このDFAIIIは4.6kgが粗結晶として得られ、その内2.7kgが高純度結晶として回収された。3.オリゴ糖生産菌の探索・育種:DFAIII合成酵素生産菌Arthrobacter sp.H65-7のDFAIII合成酵素の遺伝子をクローニングし、塩基配列を決定した。また、この遺伝子を大腸菌において発現させることに成功した。4.DFAIIIの栄養・機能性評価:2.で得られたDFAIIIを用いて、腸内細菌による利用性を調べたが、Bifidobacterium属による利用性は認められなかった。またボランティアによるヒト投与試験の結果、腸内のBifidobacterium属細菌の増殖を助ける作用は認められなかった。

そのうちラットを用いたカルシウム吸収促進効果を調べたところ、DFAIIIはラフィノースやフラクトオリゴ糖以上のカルシウム吸収促進を有することがわかり、その促進部位・作用は大腸部位での腸内細菌による発酵基質としての他、小腸部位でも濃度依存的にカルシウム吸収を促進することがわかった。DFAIIIについてもDFAIIIと同様の評価を検討している。1.イヌリンからのオリゴ糖生産1)ダイフラクトースアンヒドライドIII(DFAIII)をイヌリンから生産する酵素をコードする遺伝子をクローニングし、更に大量発現を大腸菌で試み、これまでの50倍以上の酵素の生産が可能となり、DFAIIIの実生産の可能性が高まった。2)DFAIII分解酵素の精製に成功し、その性質を明らかにした。またこれをコードする遺伝子のクローニングを継続中である。2.レバンからのオリゴ糖生産1)レバンからDFAIV生産酵素を純粋に単離し、その性質を明らかにした。またこの酵素の生産菌をArthrobacter nicontnovarans GS-9と同定した。2)純粋に得られたDFAIV生産酵素のアミノ酸配列を決定し、これをもとにしてこの酵素をコードする遺伝子のクローニングに成功した。またこの遺伝子を大腸菌で大量発現させることで、これまでの約6倍の酵素生産が可能となった。3.DFAIIIの生理作用ラットを用いた実験で、DFAIIIは全く消化されないにもかかわらず、大腸からのカルシウムなどミネラルの吸収を促進することが示された。1.製造原料の供給:レバン生産菌のジャー培養法の確立を行い、その培養液からアルコール処理、再溶解、透析、凍結乾燥により精製レバンを得るプロセスを確立した。また、培養液中にオリゴ糖生産酵素を添加することやレバン生産菌に2でクローニングした遺伝子を導入することによりレバンの精製プロセスの省略化を図ったオリゴ糖生産についても検討している。2.オリゴ糖生産菌の探索,生産菌の育種改良:オリゴ糖生産菌の探索を土壌微生物に加え植物内生菌より行い、その中からオリゴ糖生産株としてキシロビオースを生産する糸状菌を単離した。また、DFAIII、DFAIVの生成酵素遺伝子(ift、Ift)のクローニングと塩基配列の決定を行い、大腸菌での高発現系を構築し、それぞれ共に元株より高活性のオリゴ糖生成酵素の調製に成功した。3.オリゴ糖の栄養・機能性評価:DFAIIIの熱安定性や水分保持能、ビフィズス菌増殖因子などの評価を行い機能性評価のための基礎的知見を得た。また、ラットを用いた生体系でのカルシウム吸収促進効果を調べたところ、DFAIIIはラフイノースやフラクトオリゴ糖以上のカルシウム吸収促進を示し、その促進部位・作用は大腸部位での腸内細菌による発酵基質としての他、小腸部位でも濃度依存的にカルシウム吸収を促進することがわかった。4により調製したDFAIVについてもDFAIIIと同様の検定を行っている。4.オリゴ糖生産プロセスの構築:オリゴ糖生産菌株の培養法またはクローン化し高発現し生産された酵素の諸性質をそれぞれ決定し、イヌロトリオース、レバンビオース、DFAIVの生成酵素生産条件、酵素反応条件を確立した。このうちDFAIVについて、DFAIIIと同様に酵素反応液の酵母による発酵、イオン交換カラムによる精製を行い、結晶化することにより精製標品を大量調製した。
河川に流入したダム湖由来プランクトンを効果的に減少させる河川地形特性

ダム下流域の河川は,ダム湖で生産されたダム湖プランクトンが大量に流入し,水生生態系の栄養構造が変質している.本研究では、ダム湖プランクトンの河床への捕捉に焦点を当て,河床地形の複雑さとプランクトンの河床への捕捉効果の関係を明らかにすることを目的とした.調査地点は,宮城県中部地域の釜房ダム湖及び当ダム下流河川とした.調査地点はダム堤体から,0.6km,2.7km,6.3km,8.0km及び15.0kmの5地点に設定し,各地点で高精度GPSを用いて河川地形を視覚化し,河川地形の複雑さを定量化した.また,ダム湖水(ダム由来有機物)と各地点で各種有機物(付着藻類,落ち葉,流下FPOM (Fine Particulate Organic Matters, FPOM:1μm<粒径<1mm))を採取し,炭素及び窒素安定同位体比を求めた.ダム湖水,付着藻類及び落ち葉を起源物質と設定し,各地点の流下FPOMに含まれるダム湖プランクトン割合を混合モデル式により推定した.河川地形は7種(早瀬,平瀬,淵,トロ,砂州頭ワンド,砂州尻ワンド,タマリ)に分類し,地形多様度,複雑度,出現密度,湾曲度を求めた.地形多様度は下流の地点ほど高い値を示したが,複雑度,出現密度及び湾曲度はダム堤体から2.7kmの地点が最大値を示した.流下FPOMのダム湖プランクトン割合は,ダム堤体から離れるに従って指数関数的に減少した.また,ダム湖プランクトン割合は2.7kmから6.3km間で最も減少した(2.7km:40%,6.3km:26%).河川地形の複雑さが最も高かった2.7km地点以降で流下FPOMのダム湖プランクトン割合が顕著に減少したことから河川地形の複雑さが高い程,ダム湖プランクトンは河床等に捕捉され濃度は減衰していくことが示唆された.本研究により,ダム下流域におけるダム湖プランクトンの減衰に関わる河川地形の指標を得る事が出来た.今後は複数のダム下流域において同様の調査を行い,データを蓄積させることで統計モデル式を構築する予定である。
イオン結晶ナノ空間内のアシンメトリーの創出

近年、化石燃料に依存しない持続可能な社会の構築、深刻化する地球温暖化問題の解決手段の一つとして、水素をエネルギー源とする水素社会への移行が注目を浴びている。中でも燃料電池は、水素と空気中の酸素の化学反応を利用して電気を取り出すシステムであり、水素利用における最重要技術の一つである。しかし、反応により生成した水素イオンの伝導を担う電解質は、アモルファス材料が多いために組成-構造-性能の相関が不明瞭で性能向上の指針が得られにくく、さらに、フッ素や硫黄など環境に有害な元素を含むためにリサイクルや廃棄処理に問題があるなど、性能面、環境面で多くの課題がある。本研究は、新たな電解質材料の構成ブロックとして、金属酸化物クラスター(ポリオキソメタレート)とポリマー(ポリアリルアミン)に着目した。これらは、高い水素イオン伝導性を示す可能性があることが知られているものの、単独では、水蒸気や熱への耐性が低いという欠点がある。この欠点の解決に加え、組成-構造-性能の相関が明確な材料を合成することを目的とし、水中でポリオキソメタレートのカリウム塩とポリアリルアミンの塩酸塩を混合し、結晶化を試みた。得られた結晶の構造解析の結果、ポリオキソメタレートとカリウムイオンとの間に働く静電相互作用によりイオン結晶が構築され、結晶のナノ細孔には、水素イオンと結合したポリアリルアミンと水分子が含まれることがわかった。交流インピーダンス法と13C-CPMASNMR分光法により、得られた結晶が、実用化材料に匹敵する高い水素イオン伝導性を示し、その高い伝導性は、水素イオン、ポリアリルアミンと水分子が細孔中で密な水素結合ネットワークを形成し、さらに、ポリアリルアミンの側鎖が運動していることに由来することが明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、無機金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレートアニオン(POM)を構成ブロックとし、適切なカチオンやポリマーとの複合化において、電荷・サイズ・対称性・配位子・電子配置・分子量などをパラメーターとして、イオン結晶である結晶性複合体の合成とその機能創製を目的としている。イオン結合は等方的かつ長距離まで働くため、イオン結晶は一般に対称性が高く等方的な構造に結晶化するが、上述のパラメーターの工夫により異方性のある構造や空間が構築される。今回、研究例の多いKeggin型に代えてより酸性度が高いことで知られるPreyssler型POMと、平均分子量の異なる二種類のポリエチレングリコール(PEG400と1000)との結晶性複合体を合成し、これらのプロトン伝導度を比較した。無加湿・368 Kにおいて、PEG400、1000との複合体はそれぞれ2.5×10-4 S/cm、1.7×10-4 S/cmという比較的高いプロトン伝導度を示し、伝導性にはPEGの分子量の違いに基づくセグメント運動の大小が関わることを明らかにした。次に、ポリマーとPOMの結合強化による構造安定化やプロトンサイトの増加による伝導度向上を指向し、PEGに代えてカチオン性のポリマーであるポリアリルアミンを用いて複合体を合成した結果、プロトン伝導度が一桁向上した。さらに、ポリマーはPEGのままで、POMをNaからBi中心のものに置き換えて(アニオンの負電荷減少)複合体を合成したところ、PEGのセグメント運動がより活発になり、伝導性が一桁近く向上した。キラル空間の創出には至っていないが、結晶構造への非対称性の導入には成功しているため。キラル空間の創出に注力する平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
顎口腔機能の回復が脳血流に及ぼす影響についての研究

本研究では咀嚼をはじめとする顎口腔機能運動時の脳循環,体循環,体循環を制御する自律神経活動,咀嚼筋活動量の同時計測を行い,これらの経時的変化について分析を行った.その結果,咀嚼やクレンチングにより脳循環と体循環は亢進するが筋活動の種類や量に影響されること,運動側を片側に限定しても脳循環は両側性に亢進すること,またその亢進の程度は咀嚼側,咀嚼リズムの意識的制御の有無に影響されないことを明らかにした.さらに咀嚼時の循環応答の数理モデル化を目指した結果,咀嚼時の脳循環は心血管系や体循環を制御する自律神経活動の変化より,局所脳血流量の影響を受け変化する特徴を有していることが示された.本研究では咀嚼をはじめとする顎口腔機能運動時の脳循環,体循環,体循環を制御する自律神経活動,咀嚼筋活動量の同時計測を行い,これらの経時的変化について分析を行った.その結果,咀嚼やクレンチングにより脳循環と体循環は亢進するが筋活動の種類や量に影響されること,運動側を片側に限定しても脳循環は両側性に亢進すること,またその亢進の程度は咀嚼側,咀嚼リズムの意識的制御の有無に影響されないことを明らかにした.さらに咀嚼時の循環応答の数理モデル化を目指した結果,咀嚼時の脳循環は心血管系や体循環を制御する自律神経活動の変化より,局所脳血流量の影響を受け変化する特徴を有していることが示された.本研究の最終的な目標は,顎口腔系機能運動時の脳血流変化に作用する因子の特定およびその相互関係を明らかにし,歯科補綴治療による顎口腔系の機能回復によって脳血流および全身にどのような変化が生じるかについて検討を行うことである.本年度は,顎口腔系に問題のない健常有歯顎者群における咀嚼時の脳血流変化について,脳血流変化に作用するとあらゆる因子を同時計測し,脳血流の変化を目的変数とした多変量解析を行うことによって,咀嚼時の脳血流に影響する因子およびその影響を明らかにすることを目的に実験を行った.まず,咀嚼時の脳血流および循環動態に影響を及ぼすと考えられる自律神経活動の変化を,心拍血圧ゆらぎ解析によって示すことを目的に実験を行った.その結果,ガム咀嚼時には心臓交換神経活動が有意に増加し,心臓副交感神経活動は抑制されるが,血管運動性交感神経活動は有意な変化をしめさなかった,この結果,ガム咀嚼による脳循環および体循環の賦活化は,心臓自律神経活動の働きによって調節されていることが示された。次に,健常有歯顎者50名を対象にガム咀嚼時の脳循環・体循環・咀嚼筋筋活動量・自律神経活動を同時計測し,ガム咀嚼時の脳血流に影響を与える因子を多変量解析を用いた分析により明らかにすること目的に実験を行った.その結果,心拍出量と心臓副交感神経活動が有意な説明変数として選ばれた.さらに,健常有歯顎者において,ガムの甘み・香りが自律神経活動および循環応答にどのような変化を与えるかを明らかにするため,甘み・香りの異なる3種類のガムをもちいて実験を行った.その結果,甘みと香りが循環動態および自律神経活動に変化をもたらすことが明らかとなり,甘み・香りがある一般的に「おいしい」とされるガム咀噛時において脳血流をはじめとする循環応答が「おいしくない」,ガム咀嚼より賦活化することが示された.「人間にとって食事すること,咬むことはとのような意味をもつのだろうか?」これを明らかにするためには,咀嚼が脳および全身に与える影響を包括的に解明することが必要である.本研究は歯学と神経科学が融合した新領域であり,「食べる」という行為が生体に何をもたらすのか,またその特殊性は何に由来するのかを明らかにすることを最終目標としている.我々は,咀嚼をはじめとする顎口腔機能運動時の脳循環,体循環ならびに筋活動量の同時計測を行い,これらの経時的変化について分析を行った.その結果,咀嚼やクレンチングにより脳循環と体循環は亢進するが筋活動の種類や量に影響されること,運動側を片側に限定しても脳循環は両側性に亢進すること,またその亢進の程度は咀嚼側,咀嚼リズムの意識的制御の有無に影響されないことを明らかにした.さらに実験系を発展させ,体循環を制御する自律神経活動を計測項目に加え,咀嚼時の循環応答の数理モデル化を目指した.その結果咀嚼時の脳循環は,心血管系や体循環を制御する自律神経活動の変化より,局所脳血流量の影響を受け変化する特徴を有していることが示された.
ベクトルポテンシャルと電子ボルテックスビームとの相互作用の探索

本研究はベクトルポテンシャルと電子ボルテックスビームの基本的な相互作用を調査し、相互作用の有無(もしくは上限)を決めることを目標としている。電子ボルテックスビームの進行方向と平行なベクトルポテンシャルを生成するために、電子ビーム軌道上に磁場を発生させることなくベクトルポテンシャルのみが存在する状態を生成することが重要となる。軸上に漏えい磁場を生成しないように、1ターン成分を打ち消す巻き方を採用したトロイダルコイルを精度よく巻くために、3Dプリンタを活用した特殊コイルボビンを用いたコイルガイドにより2組のトロイダルコイルを準備した。一方、干渉実験による相互作用の確認に関して準備を進めていたが、関連する領域研究者との議論により当初想定していた実験のセットアップにおいては分岐して進行する軌道角運動量の情報を消去することができず干渉実験が成立する条件ににはなっていないことが判明した。これは軌道角運動量量子数の異なるビームが空間的に識別可能な経路を取ると認識可能なためで、相互作用の有無にかかわらず干渉縞を生成することができない。何らかの形で軌道角運動量情報を消去する量子消去が可能であれば、干渉効果が期待できるが限られた空間内で検証を行うには専用の電子ビーム光学系が不可欠で実証試験の遂行には至らなかった。円環状ソレノイドコイルにより軸上磁場を生成することなく軸上にベクトルポテンシャルを生成・制御するための真空用および大気用の試験コイルを作成した。真空用コイル:直径10mmコイル径1.1mmの試作コイルを3通りの巻き方により試作した。この際29年度に実施する超高真空対応材料の試験も先行して同時に実施した。1ターンコイル分の磁場をキャンセルする巻き方により軸上磁場がほぼ補正できる事を確認した。さらに、コイルの平均電位を制御とするため、電位を制御するためバイポーラ電源およびフローティングが可能な直流電源を組合わせることで電源供給システムの整備を行った。大気用コイル:直径100mmコイル径10mmおよび直径400mmコイル径40mmの試作コイルのためのコイルボビンの作製を行った。いずれも、真空用コイルで要求されるコイル電位ゼロを実現することができるようにコイルガイドを表面に形成し、周辺部漏洩磁場および中心部ベクトルポテンシャルの滑らかさを高める構造とした。小型真空用の試作コイルの設計・製作は順調に進んだが、大型コイルに稠密かつ均等にコイルを巻くことが技術的に困難であることが判明し、コイルを精密に巻くためのガイドが不可欠であることが明らかになった。また、磁場分布計のためのスケールアップ大型コイルについては、当初予定した10倍スケールのほか40倍スケールを用意しより精密な漏洩磁束分布計測に対応させることにした。そのため、3Dプリンタを活用した試作が必要になり大気中用の大型磁場分布計測用コイルボビンの製作に時間を要した。その一方、29年度実施予定の超高真空対応化試験については、小型コイルの設計試作研究において、コイルボビン、線材の検討が完了しているため、総合的には概ね順調に進展していると判断する。そこで、ベクトルポテンシャル生成コイルとして複数のトロイダルコイルを試作し相互作用探索実験に適したベクトルポテンシャル生成コイルの検討を行った。シンプルな構成かつ磁場成分の打ち消しが比較的容易である2組のトロイダルの配置をヘルムホルツコイル型配置することで、中心軸上にベクトルポテンシャルを生成する方式を採用した。本研究を遂行する上で漏洩磁場による電磁相互作用の影響を排除する必要があるため、試作コイルによりシングルループ成分の補正方法の検討を行った。トロイダル中心に単巻きコイルを設置する手法および2重巻きの2通りについて検討を行った。それぞれについて漏洩磁場分布の評価を行い、本研究ではよりシングルループ成分の除去特性が高い2重巻きの手法を採用することとした。その結果2重巻きトロイダルコイルの中心部では漏洩磁束が十分小さな値になることを確認した。また、コイルの巻き方を工夫したうえでも完全には打ち消せない磁場の影響をより小さくするために磁気遮蔽の追加についても検討を進めた。これまでに、直径10cmの小型レプリカを用い複数のコイル試作を行い巻き線密度の確認や、シングルループ磁場成分の除去のための巻き方の検討および巻き線テストを行った。その結果シングルループ磁場成分をキャンセルしかつ均一な巻き線密度を実現するために3Dプリンタでコイル用の溝を精密に生成しトロイダル内に均一な磁場を生成できるようにした。漏洩磁束の分布評価のためのホール素子の整備も完了した。最終年度に計画している相互作用調査に必要なコイルの準備が完了し、研究はおおむね順調に進展している。

一方、干渉実験による相互作用の確認に関して準備を進めていたが、関連する領域研究者との議論により当初想定していた実験のセットアップにおいては分岐して進行する軌道角運動量の情報を消去することができず干渉実験が成立する条件ににはなっていないことが判明した。これは軌道角運動量量子数の異なるビームが空間的に識別可能な経路を取ると認識可能なためで、相互作用の有無にかかわらず干渉縞を生成することができない。何らかの形で軌道角運動量情報を消去する量子消去が可能であれば、干渉効果が期待できるが限られた空間内で検証を行うには専用の電子ビーム光学系が不可欠で実証試験の遂行には至らなかった。当初計画の遂行に向けて大気中用大型コイルを用いた磁場分布計測を速やかに完了させる。28年度で複数のコイルの巻き方の試験が完了し、ベクトルポテンシャルコイル製作の手法が確立できたので、29年度以降の研究をスムーズに推進できる目途が立った。また、29年度に予定している真空対応のコイルの試作については、小型リングの施策の一環としてコイルボビンと線材については28年度中に完了させることができた。そのため、29年度以降はほぼ当初の計画通り実施が可能であると考える。3Dプリンタを用い出力した非磁性コアを用いたトロイダルコイルの位置調整、電流調整、静電電位の調整等を進め、実際の電子線ビームを用いて相互作用の調査実験を進める。また、その結果に基づきベクトルポテンシャルとの相互作用についての知見を深め、今後の研究方針を明確にすることで研究総括を行う。
セルフケアのための消費者向け健康情報資材の統合的有用性評価システムの開発と検証

本研究では,消費者がOTCや保健機能食品等のセルフケア製品の購入の際に,特に,判断基準となる表示等に関する情報の信頼性や質の担保を図ることを目的に,健康情報資材の内容の記載等に関する有用性評価指標の開発,資材の理解度等を消費者視点で評価するユーザーテストの開発,この両者を組み合わせた評価手法を体系化した統合システムを確立し,それにより情報資材の検証を行い改善を目指すものである.本研究では,消費者がOTCや保健機能食品等のセルフケア製品の購入の際に,特に,判断基準となる表示等に関する情報の信頼性や質の担保を図ることを目的に,健康情報資材の内容の記載等に関する有用性評価指標の開発,資材の理解度等を消費者視点で評価するユーザーテストの開発,この両者を組み合わせた評価手法を体系化した統合システムを確立し,それにより情報資材の検証を行い改善を目指すものである.
異方性超分子微粒子のヘキサゴナルアレイ創製と応用

気-液-液界面を分子自己組織化の環境場として得られる組織膜形態が、約20マイクロメートルの直径を持つ半球微粒子がヘキサゴナルアレイ化した薄膜構造となることを見出した。薄膜直径は10ミリメートルを超える巨視的サイズまで成長できる最適化条件の探索にも成功し、次いで金属への無電界メッキ、蒸着条件などを精査することで、得られる構造の金属転写にも成功した。本実験系では主にπ共役系ヘッドグループにアルキル長鎖を持つ、有機溶媒中において両親媒性を示す分子を用いた。このような分子では、自己組織化環境、条件の違いによって様々な形状の組織構造体を形成することが分かっている。さらに、上述の分子群の他にも、有機半導体材料として一般的に研究対象となっているフラーレン誘導体であるPCBMを用いても、同様に自己組織化微粒子がヘキサゴナルアレイ化した薄膜構造を形成することも見出した。本研究実施では、組織膜形成の形成メカニズムに関して、様々なコントロール実験の結果を基に考察し、界面での核生成、核への分子拡散による半球微粒子化などを提唱し、自己組織化技法としての全く前例の無い手法を提案するに至った。また、ナノフレーク表面を持つ微粒子表面に、カーボンナノチューブや金ナノ粒子を担持させ、レーザー光による微粒子表面のリモート加工技術を開発した。この技術では、超撥水性の薄膜表面をリモート制御にて撥水性のフラットなモルフォロジーの膜表面へ改質できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、有機分子の分子レベルで起こる自己組織化をバルクサイズ(実際にはミリメートルを超える)の組織材料として扱えるまで発展させる技術開発が主な目的となる。分子自己組織化で良く見られるスケール範囲は、ナノメートルからマイクロメートルであり、ナノマイクロをつなぐ組織体形成のメカニズムの理解が現状のサイエンスにおける議論対象となっている。一方、本実施研究者は、分子自己組織化環境を溶液中に限定せず、水/有機溶媒/気相の三相界面に着眼し、非平衡条件下における分子自己組織化現象を利用することで、異方的かつミリメートルを超えるマイクロ微粒子の組織膜形成を見出した。個々のマイクロ微粒子は、多層二分子膜がユニット組織構造となり、水/有機溶媒界面からの核形成、溶媒対流等の効果により、水面を平面、有機相側に微粒子が半球形状で成長した組織構造体であることを、種々界面でのその場解析、得られた構造体の電子顕微鏡やX線回折手法などの多角的解析により明らかにすることに成功した。得られた微粒子組織構造は、昆虫の複眼構造と類似の形状、サイズである。従って、複眼構造特有の無反射機能(逆から光入射に関しては高効率光透過)などを参考に、構造曲来の機能発現が期待できることとなる。H23年度は、組織構造の広面積化に最も注力した。これまでは1x1平方mm程度に留まっていた均一複眼構造ドメインの形成であったが、種々サンプル作成条件を検討した結果、溶媒にベンゼン、溶液濃度3.OmM、展開量約150マイクロリットルとし、20°C一定、暗所、静置条件下において、3x3平方mm程度までの拡張に成功した。この面積が確保できたことで、種々の電磁波吸収材料としての特性評価を行えると期待している(H24年度の課題)。また、分子自己組織化的に階層的マイクロ微粒子や薄膜の創製、その光・電子機能等の応用技術に向けたアプローチも行い、数報の論文としてまとめることができた。複眼類似構造を分子の自己組織化のみで達成する技術の確立に至った。さらにサイズアップにもH23年度中に達成できており、次年度の構造機能解析を行うのに十分な大きさの材料提供までが整った状況にある。また、非平衡界面で起こる自己組織化現象に関しても、概ねのメカニズム理解までできており、これまでに過去に提唱のない特異な自己組織化構造体の作成技術を提供できるものと考えられる。

気/液界面において最終的に得られる複眼構造組織膜を如何にダメージなく基板上へ固定化するか、親水、疎水等の基板表面の選択など、固体化技術の確立が必要である。その後、様々な電磁波吸収材料としての機能評価へ移行する。ターゲットとするのは、ラマン、赤外、THz領域の電磁波吸収機能の評価を、構造そのものではなく金属薄膜へと転写後に評価する。金属転写としてはスパッタ、無電界メッキ技術を考えており、既にいくつかの金属薄膜転写に成功している。
群列時間領域電磁法による火山体内部の状態監視システム(ACTIVE)の開発

本研究は,電磁法によって火山体内部の状態をモニターするシステム<ACTIVE>の開発を目的にして,平成12年度から平成14年度の3年間で実施した.平成12年度には,火山体の状態変化を捉えるために信号送信装置と受信装置の最適配置を,数値シュミレーションによって決定した.この結果にあわせてセンサーの感度および記録計の性能を定め,測定システムを設計・試作した.信号送信装置は1台,受信装置は2台製作した.また,受信装置の感度および周波数特性を正確に測定して,テーブルを作成した.また,<ACTIVE>データの処理・解析ソフトウエアの開発を行なった.平成13年度には,伊豆大島火山三原山火口周辺において2回の試験観測を実施し,観測システム全体の動作状況を確認し,火口周辺の3次元的電気伝導度分布を明らかにした.平成14年度には,開発した信号送信機および受信機を用いて連続観測を開始するとともに,データ解析を行い火口直下の状態の常時イメージングの手段を確立して,当初の目的を達成した.2ヶ月に1度,カードを回収し,時系列データを重み付きスタッキング法で処理し,周波数解析を行い,周波数応答の時系列(地下の比抵抗構造時間変化の情報を含む)を求めた.また,これら周波数応答の時間変化を地下比抵抗の時間変化にイメージングするプログラムを開発した.以上により,本研究計画はほぼ当初の目的を達成することができた.現在の伊豆大島の活動は極めて低いレベルに落ち着いているため,測定される比抵抗構造に有意な時間変化は得られなかった.一方,1986年の山頂噴火の前に直流法で観測されたみかけ比抵抗変化を再解析し,火道内のマグマの移動が捕らえられていたことを明らかにした.この結果を用いて,本研究で開発したシステムで予想される変化量を数値計算により見積ったところ,明瞭なイメージングが可能であることが示された.本研究は,電磁法によって火山体内部の状態をモニターするシステム<ACTIVE>の開発を目的にして,平成12年度から平成14年度の3年間で実施した.平成12年度には,火山体の状態変化を捉えるために信号送信装置と受信装置の最適配置を,数値シュミレーションによって決定した.この結果にあわせてセンサーの感度および記録計の性能を定め,測定システムを設計・試作した.信号送信装置は1台,受信装置は2台製作した.また,受信装置の感度および周波数特性を正確に測定して,テーブルを作成した.また,<ACTIVE>データの処理・解析ソフトウエアの開発を行なった.平成13年度には,伊豆大島火山三原山火口周辺において2回の試験観測を実施し,観測システム全体の動作状況を確認し,火口周辺の3次元的電気伝導度分布を明らかにした.平成14年度には,開発した信号送信機および受信機を用いて連続観測を開始するとともに,データ解析を行い火口直下の状態の常時イメージングの手段を確立して,当初の目的を達成した.2ヶ月に1度,カードを回収し,時系列データを重み付きスタッキング法で処理し,周波数解析を行い,周波数応答の時系列(地下の比抵抗構造時間変化の情報を含む)を求めた.また,これら周波数応答の時間変化を地下比抵抗の時間変化にイメージングするプログラムを開発した.以上により,本研究計画はほぼ当初の目的を達成することができた.現在の伊豆大島の活動は極めて低いレベルに落ち着いているため,測定される比抵抗構造に有意な時間変化は得られなかった.一方,1986年の山頂噴火の前に直流法で観測されたみかけ比抵抗変化を再解析し,火道内のマグマの移動が捕らえられていたことを明らかにした.この結果を用いて,本研究で開発したシステムで予想される変化量を数値計算により見積ったところ,明瞭なイメージングが可能であることが示された.(本年度は<ACTIVE>システムの開発の第1段階として,以下のような研究を進めた.(1)火山体の状態変化を捉えるために信号送信装置:受信装置の最適配置を,数値シュミレーションによって決定した.また,シュミレーションの結果を参照して,必要な信号送信源の大きさ(電流の大きさと電流電極間距離)を,それぞれおよそ2アンペアおよび1kmと設定した.(2)(1)の結果にあわせてセンサーの感度および記録計の性能を定め,測定システムを設計した.また,設計にしたがって観測装置を試作した.信号送信装置は1台,受信装置は2台製作した.(3)受信装置の感度および周波数特性を正確に測定して,テーブルを作成した.(4)過去に取得したTDEM法観測データを加工して模擬データをつくり,これを用いて<ACTIVE>データの処理・解析ソフトウエアの開発を行なった.(1)で用意した感度および周波数特性のテーブルを用いて,磁場の空間微分を生データとするときの補正(デコンボリューション)を行なうソフトウエアを開発した.(5)装置の設計及び製作に予想以上に時間がかかったため,初年度に予定していた予備観測を行なうまでには至らなかった.そのかわりに,室内で模擬実験を行ない,得られたデータを解析し,センサーの感度は十分か,送信装置と受信装置の同期はうまく行っているか,電流源の強度は十分か,などについて検討を加えた.その結果,送信器および受信器は予定した通りの性能を有していることがわかった.本研究は3年計画で,活動的火山において時々刻々変化する山体内部の物理状態を,電気伝導度をパラメータとしてモニターする専用観測システム(我々はこれを<ACTIVE>と呼ぶ)を開発すること目的としている.今年度は,前年度に開発した信号送信機および受信機を用いて試験観測を実施するとともに,データ解析手法の開発を行った.伊豆大島火山

三原山火口周辺において2回の試験観測を実施した.1回目の観測では,観測システム全体の動作状況を確認する事に重点をおいた.その結果,いくつかの問題点が明らかになったので,適切な改良を行った.また,火口周辺の3ケ所においてデータを取得した.この時系列データを用いて,ノイズレベルの推定を行った他,必要な精度で地下の電気伝導度の時間変化をモニターするために必要なデータ記録長が決定された.2回目の観測は,背景となる火口周辺の3次元的電気伝導度分布を明らかにすることを目的として(構造探査)実施した.解析手法については,モニターする場合の基本となるイメージングの手法を,電磁誘導方程式の積分方程式解法を適用して開発した.3次元的な電気伝導度構造を背景にして,さらに3次元的な異常構造が時間変化するという設定で数値実験を実施した.数値実験は今後も継続して,次年度では実データのイメージングの手法の開発へと結び付ける予定である.そのためには,構造探査で得られたデータの解析を進める事によって,背景の3次元構造を決定することと,それをイメージングプログラムに組み込む事が必要である.本研究は3年計画で,活動的火山において時々刻々変化する山体内部の物理状態を,電気伝導度をパラメータとしてモニターする専用観測システム(我々はこれを<ACTIVE>と呼ぶ)を開発すること目的としている.今年度は,前年度までに開発した信号送信機および受信機を用いて連続観測を開始するとともに,データ解析を行い火口直下の状態の常時イメージングの手段を確立した.電流送信機は,前年度の試験観測で用いたものと同様,伊豆大島火山三原山火口の南東約1kmのカルデラ底に設置した.受信装置は,三原山火口の周辺5ケ所に設置した.連続モードでの測定は2002年8月から開始した.途中装置の故障による中断が1度あっただけで,連続的に稼動している.測定は,2日に1度,深夜2時から1時間行うことにした.送信電流は0.8アンペアである.送信電流および5ケ所の受信点における受信電圧は,1024ヘルツでサンプリングして,PCメモリーカードに記録する.1枚のカードに約2ヶ月分のデータが記録される.2ケ月に1度,カードを回収し,時系列データを重み付きスタッキング法で処理し,周波数解析を行い,周波数応答の時系列(地下の比抵抗構造時間変化の情報を含む)を求めた.また,これら周波数応答の時間変化を地下比抵抗の時間変化にイメージングするプログラムを開発した.以上により,本研究計画はほぼ当初の目的を達成することができた.現在の伊豆大島の活動は極めて低いレベルに落ち着いているため,測定される比抵抗構造に有意な時間変化は得られなかった.一方,1986年の山頂噴火の前に直流法で観測されたみかけ比抵抗変化を再解析し,火道内のマグマの移動が捕らえられていたことを明らかにした.この結果を用いて,本研究で開発したシステムで予想される変化量を数値計算により見積ったところ,明瞭なイメージングが可能であることが示された.
植物の炭酸塩耐性機構に関する研究-イネ科近縁野生植物を用いた解析-

イネの炭酸塩耐性に関係すると考えられた21遺伝子について詳細な遺伝子発現解析を行ったところ、炭酸塩にのみ特異的に応答する遺伝子はなく、イネで炭酸塩ストレスに特異的に応答する遺伝子は見いだせなかった。イネ科野生植物のChloris virgata(C.virgata)のcDNAライブラリーから得られたESTデータの、NCBIデータベースへの登録を行った。それと同時に、C.virgataのESTデータベースを解析し、シロイヌナズナやイネにおいて耐性に関与することが報告されている遺伝子のホモログを中心に、炭酸塩耐性に関与する可能性のある遺伝子を16遺伝子選び出した。これら16遺伝子のストレス応答性を解析したところ、炭酸塩処理により特異的に発現量が上昇する遺伝子は見出されなかった。一般的に塩耐性植物において細胞内のNa^+濃度の調節に関係する遺伝子群が恒常的に発現していることが知られており、同様にC.virgataにおいても、塩耐性、活性酸素除去、物質輸送などに関与する遺伝子群が恒常的に発現しており、それらがC.virgataの炭酸塩耐性を担っていることが予想された。また、金属結合性タンパクのMetallothioneinl(MT1)を、C.virgataとイネから単離し、それらの過剰発現体シロイヌナズナの金属含量の測定を行った。その結果、WTと異なり各形質転換体では高い鉄含量を維持し、また、形質転換シロイヌナズナの根の鉄の取り込み経路に関与する遺伝子群の発現が野生型と形質転換体とで違いが無いことを確認した。このことから、導入したChlMT1a、OsMT1a、OsMT1bが鉄の恒常性維持に関与していることが示された。1.イネマクロアレイの作成を行い、イネを対象にしたマクロアレイ法を実施した。→その結果、イネにおいて21遺伝子が炭酸塩に対し特異的な発現を示すことが分かった。これらの遺伝子はイネの炭酸塩耐性機構を担う可能性があり、今後の詳細な解析が必要である。→酵母を用いた解析の結果、一アミノ酸変異では機能に大きな変化は出ず、複数のアミノ酸の違いがChlMT1aとOsMT1bの機能の違いをもたらしていることが示された。3.ChlMT1a、OsMT1a,OsMTbの各遺伝子を発現する形質転換シロイヌナズナを作製し、それぞれの耐性の評価を行った。→その結果、遺伝子導入により野生型シロイヌナズナに比べ生育速度の減少や、重金属の蓄積といった形質が認められた。また、重金属に対する耐性には若干の向上が見られたが、炭酸塩、塩への耐性には変化が見られなかった。このことから、導入遺伝子による撹乱により生育速度が減少するものの、導入遺伝子が重金属の無毒化に働くことで耐性を付与したと考えられる。また、炭酸塩や塩に対して、今回の実験では耐性を向上させることは確認できなかったが、活性酸素の除去能などには変化が出ている可能性もあるため、活性酸素除去能の確認などが必要だと考えられる→約3200クローンの解析が終わり、NCBIデータベースへの登録を行っている。これは今後野生植物Chlorisvirgataの解析をする上で、有用なデータである。