hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機半導体の強誘電特性の探索と解明

これらの結果は、確かに有機EL素子中で配向分極による分極電荷が生じていることを明瞭に示すものである。また、これらの素子の作成中にイオンゲージ真空計を動作させると分極成分が減少することや、試料が吸収する波長の光を照射すると分極が界面からの距離の関数で増加することなども発見した。これは、有機EL素子の作成時の雰囲気が素子特性に大きく影響する可能性を示している。この他、素子特性を検討するため電子構造研究も平行して行った。以上、分極反転を示す強誘電体とよべる有機半導体は見つからなかったが、焦電体的な性質を示す物質群が存在し、実際の素子特性にその配向分極成分が関与していることを明らかにすることができた。
島しょ看護学教育内容の体系化に関する研究

島嶼看護学教育に必要な教育内容項目および教育内容を確定した。教育内容項目として、島しょ論、島嶼地区の健康課題ならびに課題解決の方法、島しょ地区におけるに看護上の課題ならびに支援方法、島しょ地域文化看護論、離島の保健医療・診療所の発展可能性、島しょ看護論、多職種連携・協働活動、遠隔通信機器などの活用、島しょ看護職論、島しょ看護研究の発展の方向、島しょ看護管理、島しょ看護教育、国際島しょ看護の13項目があった。それらの教育内容項目および項目に含まれる教育内容を、3つの看護教育レベル(学士課程、博士前期課程、博士後期課程)の教育目標に照らして配置し、島しょ看護学教育を体系化した。本邦の文献から整理した「島嶼看護」の島嶼看護教育体系化のための教育内容の枠組みとして、1島しょ論2島しょ知育の健康問題と解決する方法3島しょ看護上の問題(課題)と支援方法4離島診療所・医療機関・医療5多職種連携・協働連携6遠隔通信機器の活用7地域文化看護論8島しょ看護論9島嶼看護能力・資質10島しょ看護職11島しょ看護管理12島しょ看護教育13島嶼看護研究方法と課題14国際島しょ看護の14が挙がった。これらを、日本ルーラルナーシング学会に「島しょ看護学の教育内容の枠組み」を発表し、会員有志からの意見も聴取し、看護学教育の各レベル(学士課程・博士前期課程・博士後期課程)の教育目標に照らした教育内容の体系化を図った。1島しょ論の教育内容は、学士課程のみは〈若者の流出と高齢者世帯の増加〉〈島の強みを活かしたセルフケア〉〈地縁による助け合い〉〈高齢者・障害者への偏見〉〈残された美しい自然〉〈固有の伝統文化〉〈保ちにくい匿名性・プラバシー〉〈島の不利性〉の8項目であった。学士課程と博士前期課程での教育内容は、〈情報共有による地域づくりへの参加〉〈住民の自立性と自律性〉〈島への愛着の形成と生活満足度の高さ〉〈公務員・島外居住者の一体感による協力〉〈保健・医療・福祉サービス、専門人材確保困難とその対策〉〈拡大する専門職の影響・役割・責任〉の6項目であった。学士課程・博士前期課程・博士後期課程での教育内容は〈住民の多面的役割、多面的協力〉〈島の持つ包括性〉〈島の有利性〉の3項目であった。2から14の教育内容を同様に体系化した。14の教育内容の枠組みのうち、12の教育内容は、重みづけは異なるが学士課程・博士前期課程・博士後期課程に広がっていた。「島しょ看護」のキーワードで検索した105文献から島しょ看護の知識・技術をリストアップした。それぞれを教育内容の形で整理し14のカテゴリーを抽出、島しょ看護教育体系化の検討のための枠組みを仮説した。1【島しょ論】には、〈若者の流出と高齢者世帯の増加〉〈高齢者のセルフケアの発揮〉〈地縁による助け合い〉〈住民の多面的役割、多面的協力〉〈島民の生活力〉〈島民の島への思い〉〈島外者との一体感による協力〉〈人的・物的確保の困難と対策〉〈美しい自然〉〈伝統文化〉等である。2【島しょ地区の健康問題と解決する方略】で、島しょ地区の健康問題には、〈医療依存度の高い人の治療・療養の困難さ〉〈高齢者の健康障害とケアの深刻さ〉〈母子支援体制の遅れ〉〈生活習慣の乱れ〉等で、解決の方略は〈あるもの生かし〉〈住民主体の参加型の活動基盤づくり〉〈協働の課題解決で地域づくり〉〈専門職の柔軟な多機能性の発揮〉〈住民ニーズに応える使命感と地道な活動〉〈住民の文化理解への支援〉〈予防的な保健行動〉〈救急スキルの獲得〉等である。3【島しょ看護上の問題と支援方法】には〈島の暮らしを継続するためのセルフケア支援〉〈健康教育方法の工夫〉〈文化理解を重視した支援〉〈子育て・療育環境をつくる支援〉〈慢性疾患患者の環境づくり〉〈島外搬送に伴う支援〉等である。4【島しょ看護教育】には〈島しょ看護の原理・原則・理念を探求した教育〉〈公衆衛生看護の原理の島しょ看護への適用教育〉〈島しょ看護の教育的価値〉〈現任教育指導と実践から理論と実践の統合〉等である。その他、5【地域文化看護論】6【離島診療所・医療機関・医療】7【多職種連携・連携】8【島しょ看護論】9【島しょ看護職】10

【島しょ看護能力・資質】11【遠隔通信機器などの活用】12【島しょ看護管理】13【島しょ看護研究方法と課題】14【国際島しょ看護】である。本研究は、島しょ看護学教育の推進に向けて、島しょ看護の実践と研究に必要な教育内容を探求確定し、看護学教育の各レベル(学士課程、博士前期課程、博士後期課程)のそれぞれの教育プログラム立案に活用できるように、看護学教育の各レベルの教育目標に照らし、教育内容・教育方法を体系化することであった。「島しょ看護」のキーワードで検索した105文献から島しょ看護の知識・技術をリストアップし、教育内容項目および教育内容に整理した。日本ルーラルナーシング学会学会員の意見を聴取し、研究者で意見を吟味点検し、「島しょ看護教育の教育内容の体系」とし、専門家会議に提示し意見を集約し、追加修正した。そして、看護学教育の3つの教育レベルの教育目標に照らし配置した。3つの教育レベルについて、教育内容項目ごとに教育目標・教育方法を研究者会議で検討した。教育レベルごとの科目配置は、学士課程は<島しょ看護学>、<島しょ看護学実習>の2科目、博士前期課程は、<島しょ看護特論I>、<島しょ看護演習>、<島しょ看護実習>、<島しょ看護特別研究I>の4科目、博士後期課程は、<島しょ看護特論II>、<島しょ看護政策・管理>、<島しょ看護特別研究II>の3科目となった。島しょ看護学教育の内容の活用推進には、体系化のみでは不充分で、各大学の、各看護教員が必要や考え方に応じ、島しょ看護教育に着手しやすいようカリキュラム立案やシラバス、指導案、教材作成の各教育活動段階に活用できる学習指導書の作成が必要であると考えられる。指導書は、具体的でかつ各大学の身近な島しょ地区で活用できるものであることが求められることから、指導書の内容構成に工夫・研究が必要であると考えられた。地域看護学本研究の目的は島しょ看護教育の体系化に向けて、島しょ看護の実践と研究に必要な教育内容を探究確定し、看護学基礎教育としての看護学士課程、看護学の高度実践者育成としての博士前期課程、そして看護学の教育者・研究者を育成する博士後期課程のそれぞれの教育プログラム立案に資することである。平成25年度の研究計画は、看護学の各レベル(学士課程、博士前期課程、博士後期課程)の教育目標に照らした教育内容の体系化であった。本年度は、島しょ看護教育体系化の検討のための枠組みを発表し、ルーラルナーシング学会会員有志から意見を聴取したうえで、教育内容の体系化ができたことから、おおむね順調に進展していると評価した。本研究の目的は島しょ看護教育の体系化に向けて、島しょ看護の実践と研究に必要な教育内容を探求確定し、看護学基礎教育としての学士課程、看護学の高度実践者育成としての博士前期課程、そして看護学の教育者・研究者を育成する博士後期課程のそれぞれの教育プログラム立案に資することである。平成24年度の研究計画は、島しょ看護学の教育内容のリストアップと整理の枠組みを検討することであった。105文献から島しょ看護に関する知識・技術をリストアップした結果、教育内容として14のカテゴリーを導き、島しょ看護教育体系化の検討のための枠組みを仮説できていることから、おおむね順調に進展していると評価した。
頂点作用素代数の中間頂点部分代数

中間頂点部分代数のモジュラー不変な指標が、カッツ・ロアン・脇本による単純アフィンW代数の指標として現れるという原理から、単純アフィンW代数の構造を調べた。その結果、ドリーニュの例外系列と極小べき零元に付随するW代数のC_2余有限性とZ_2有理性を示した。Simply-lacedなドリーニュ例外型リー環の場合は、格子頂点作用素代数に付随する中間頂点部分代数の指標と一致することを確認した。その結果と、ドン・リー・メイソン、ファンーエケレンによる、有理ウェイトを持つ頂点作用素代数のモジュラー不変性の理論より、通常の表現とツイスト表現の指標のモジュラー不変性を得た。マシュー・ムクヒ・センが、中間頂点部分代数V_{E_{7+1/2}}の指標に対応する微分方程式について述べていた、フェルリンデ公式を形式的に適用したときに現れる負のフュージョン係数に関する問題の、解決策となり得る現象を、モジュラー不変性の記述を調べることで観察した。今後の研究課題として、重要だと考えられる。また、ドリーニュの例外系列に付随するレベル1単純アフィン頂点作用素代数は、松尾による大きな対称性を持つことで特徴づけられるが、中間頂点部分代数V_{E_{7+1/2}}に対して対称性の大きさの概念を定式化し、大きな対称性を持つことを示すことが大きな問題であった。単純アフィンW代数は共形構造を持つので、対称性の大きさの概念を定義できることが期待できる。実際に、臨界レベルに付随するアフィンW代数の不変内積を用いて、菅原構成法のアナロジーを考えられるということを観察した。また、前述のドリーニュの例外系列に付随するW代数のツイスト表現の指標の満たすモジュラー不変な微分方程式を求めた。その結果“中間リー環E_{7+1/2}に対応するアフィンW代数"の指標の満たす微分方程式を観察した。27年度が最終年度であるため、記入しない。中間頂点代数の指標の分解の公式の背後に、有理格子に付随する、一般化された格子頂点作用素代数の、主部分空間としての表現の構造が隠れていることを突き止め、そのような主部分空間の構造と指標を調べた。その結果、中間頂点代数の表現としての分解を、主部分空間として記述することに成功した。そこから指標のモジュラー不変性を示すことが出来る。それをsimply-lacedでないリー環の場合にも応用し、A型以外のタイプの中間頂点代数の指標に、中心電荷c=-3/5のヴィラソロ極小模型の指標が現れることが分かった。それによって、C型の場合に中心電荷のアナロジーを計算すると、奇シンプレクティックリー環のキリング形式と、正規化された不変内積の制限の比として定義される双対コクセター数から計算される中心電荷のアナロジーの値にずれが見られた。そこで、今までとは異なるアプローチが必要とされた。それを解決するような原理として、中間頂点部分代数の指標を、Kac-Roan-Wakimotoで提唱された、極小冪零元に付随するW代数のRamond-twisted既約表現の指標として記述するという原理が得られた。そこで、それを用いて、アフィン頂点作用素代数とヴィラソロ極小模型のテンソル積の分解としての指標の具体的な形がどうなるべきかということを特定した。C型の場合に、その結果として現れる中心電荷のアナロジーは、奇シンプレクティックリー環のキリング形式から計算される中心電荷のアナロジーの値と一致した。そこで、そのような指標を持つ新しい頂点代数を構成するという問題が自然に生じるが、一般化された主部分空間の研究から、C型のレベル1のアフィン頂点作用素代数と、ユニタリヴィラソロ系列のテンソル積頂点作用素代数の部分頂点代数として構成するべきだという方法が得られた。

その結果“中間リー環E_{7+1/2}に対応するアフィンW代数"の指標の満たす微分方程式を観察した。C型を含む広い範囲で、中間頂点代数の指標が得られ、しかも、表現の分解を記述することが出来た。また、中間リー環のアフィン頂点代数化という観点からより良い中間頂点代数の指標やレベルを特定することが出来たので、おおむね順調に進展していると考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。特定した指標の分解の公式を手がかりに、奇シンプレクティックリー環に付随するより良い中間頂点代数を構成する。その際、格子頂点作用素代数とユニタリヴィラソロ系列のテンソル積の主部分空間を導入し、その表現としての構造を用いる予定である。また、ムーンシャイン加群に対しても、W代数の指標を使って言えることがないか探してみる。
しつこく生えるカビの環境耐性と適応の分子機構

本研究では、カビの環境ストレス応答と二次代謝の基礎・応用研究にとって重要な一酸化窒素耐性化と二次代謝系のエピジェネティック制御について研究を行った。特に、遅れていたAspergillus nidulansの一酸化感受性変異株の変異の特定に成功した。具体的には、長期間を要するA. nidulansの交配と子孫の解析、次世代シーケンサーによる目的変異の特定については、国内外で例は少なく新たな貴重な実験系として重要なものとなった。具体的には、交配によって変異株(親株)の変異遺伝子候補を7つに絞り込むことが可能であり、これらの遺伝子破壊等の検証実験を通して、2つの一酸化窒素耐性化遺伝子(rcoAおよびsnaD)を発見することができた。これまでの本研究により、一酸化窒素への耐性化にアミノ酸生合成が寄与することが示されている。両遺伝子のうちsnaD遺伝子破壊株の生育の一酸化窒素感受性が培地にアミノ酸を添加することで回復したことは、snaDが一酸化窒素による細胞内アミノ酸レベルの低下になんらかの機能を持つことを示唆するものであった。また、一酸化窒素の添加による本菌の転写変化を網羅的に解析した。関連する酸化ストレス応答などに既存の研究例と比較し、一酸化窒素は極めて広範な遺伝子発現を変化させることが明らかになった。サーチュインによるエピジェネティック制御については、昨年までのSirC, SirD, SirEについての研究を継続し、SirCとSirDの組換え酵素の大量生産に成功したことによって、基質特異性の詳細を解析できた。全ての真核生物を通じてもサーチュインアイソザイムの基質特異性の詳細な研究例は少ないことから、本成果は関連研究者に大きなインパクトを与えるものであると考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。一酸化窒素(NO)は、強い細胞傷害活性をもつ活性ラジカルであり、自然免疫系による病原菌の感染防御の機能を持つことが知られるが、病原性真菌のNO応答については不明な点が多い。本研究では、モデル真菌であるAspergillus nidulansの生育のNO耐性に関わる遺伝子を探索した。これまでに、NOジオキシゲナーゼ、新規なニトロソ化ペプチドであるニトロソチオネイン、酸化ストレス耐性に関わる転写因子NapAなどのNOの解毒に関わる因子を見出すことができた。本年度は、昨年までに見出したプロリンの生合成に関わるProCおよびアミノ酸生合成の一般制御が本菌の生育のNO耐性に関与するメカニズムの解明を目指した。本菌は、低濃度のNO存在下ではプロリンや他の多くのアミノ酸の細胞内濃度が上昇し、高濃度のNO存在下では低下していた。さらに、培地へのプロリン添加によってプロリン生合成能欠損株(proA-)のNO感受性が回復したことから、細胞内アミノ酸量がA.nidulansのNO耐性にかかわることが考えられた。一方、本研究で見出したNO耐性遺伝子rbgBのSaccharomyces cerevisiaeにおけるオルソログは、アミノ酸生合成の一般制御に関わると予想されている。A. nidulansのrbgBとアミノ酸生合成関連遺伝子argB、prnBの転写はNOにより活性化されており、アミノ酸一般制御に関わる転写因子cpcAの欠損株ではこのNOによる転写活性化が観察されなかった。またcpcAの欠損はNO感受性と過酸化水素感受性を引き起こした。以上の結果から、転写因子cpcAを介してNOに応答し、アミノ酸代謝系を亢進するというA. nidulansの新たなNO耐性機構が明らかになった。これまでに見出したNO耐性遺伝子の機能についての生化学的研究を行い、アミノ酸の生合成制御とNO耐性のかかわりについての詳細を解明することができた。今後は、これに関わる細胞内のアミノ酸レベルの変化や生合成遺伝子の転写制御についての解析を進める予定である。その他の課題である二次代謝のエピジェネティック制御については、サーチュインアイソザイム遺伝子の遺伝子破壊株の作製を終えた。また、NO感受性変異株の遺伝学的解析と次世代シーケンサーでのゲノム解読を終えたのでインフォマティクス解析を開始できる状況となった。これは、概ね計画どおりである。昨年度までに、主に糸状菌Aspergillus nidulansの一酸化窒素(NO)耐性に関わる新規遺伝子の発見について報告した。本年度は、主にsirtuinがかかわる代謝制御についての研究を進めた。Sirutinは多様な遺伝子の発現をエピジェネティックに抑制し、多様な代謝を制御することがわかっているが、糸状菌のsirtuinの機能については、二次代謝系遺伝子の一部を制御することがわかっている以外、不明である。本研究では、A. nidulansのsirtuin E (SirE)が定常期に発現し、核に局在することを明らかとした。また、sirE遺伝子破壊株(DSirE株)では対数増殖期と定常期にヒストンH3の56番目のリジン残基の、定常期にヒストンH3の9および18番目のリジン残基のアセチル化レベルが上昇した。さらに、DSirE株ではキチナーゼ等の自己溶菌関連酵素の遺伝子発現や活性が低下し、自己溶菌が阻害されるとともに、分生子形成やステリグマトシスチンの生合成といった培養後期に起こる代謝が転写レベルで抑制されることを見出した。一方、DSirE株では野生株に比べ、一次代謝系(炭素・窒素代謝および細胞壁の合成)に関与する遺伝子の発現が上昇していた。このうち、beta-1,3-glucan synthase agsB

遺伝子のプロモーター領域、解糖系遺伝子pfkAおよびAN5210のプロモーター領域のヒストンは、SirEによって脱アセチル化され、その遺伝子発現が抑制されていたことから、SirEの直接の制御下にあると考えられた。以上の結果は、生育期に応答して、ヒストンをアセチル化レベルを制御することによって細胞代謝を制御する新たな転写因子であると考えられた。計画通りにsirtuinの代謝制御に関する研究を遂行し、代謝調節に関わるという新たな発見を得ることができたため。本研究では、カビの環境ストレス応答と二次代謝の基礎・応用研究にとって重要な一酸化窒素耐性化と二次代謝系のエピジェネティック制御について研究を行った。特に、遅れていたAspergillus nidulansの一酸化感受性変異株の変異の特定に成功した。具体的には、長期間を要するA. nidulansの交配と子孫の解析、次世代シーケンサーによる目的変異の特定については、国内外で例は少なく新たな貴重な実験系として重要なものとなった。具体的には、交配によって変異株(親株)の変異遺伝子候補を7つに絞り込むことが可能であり、これらの遺伝子破壊等の検証実験を通して、2つの一酸化窒素耐性化遺伝子(rcoAおよびsnaD)を発見することができた。これまでの本研究により、一酸化窒素への耐性化にアミノ酸生合成が寄与することが示されている。両遺伝子のうちsnaD遺伝子破壊株の生育の一酸化窒素感受性が培地にアミノ酸を添加することで回復したことは、snaDが一酸化窒素による細胞内アミノ酸レベルの低下になんらかの機能を持つことを示唆するものであった。また、一酸化窒素の添加による本菌の転写変化を網羅的に解析した。関連する酸化ストレス応答などに既存の研究例と比較し、一酸化窒素は極めて広範な遺伝子発現を変化させることが明らかになった。サーチュインによるエピジェネティック制御については、昨年までのSirC, SirD, SirEについての研究を継続し、SirCとSirDの組換え酵素の大量生産に成功したことによって、基質特異性の詳細を解析できた。全ての真核生物を通じてもサーチュインアイソザイムの基質特異性の詳細な研究例は少ないことから、本成果は関連研究者に大きなインパクトを与えるものであると考えている。カビの環境応答として重要な一酸化窒素耐性化の機構解明については、前年度までに引き続き、スクリーニングによって得られたAspergillus nidulansのアミノ酸生合成系遺伝子およびその発現調節についての生化学的解析を進めた。一方、A. nidulansの二次代謝系の発現を網羅的に調節するSirtuinについて以下の成果が得られた。既にA. nidulansが5つのsirtuinを有することを見出し、このうちのSirAがNAD+依存的にヒストンH4の16番目のアセチルリジン残基を脱アセチル化することによってステリグマトシスチンおよびペニシリンGの生合成遺伝子の発現を抑制することを見出してきた。また、SirEが定常期に一次代謝遺伝子の発現を抑制し、自己溶菌や胞子形成の代謝を増強することも見出した。
炎症性・線維性微小環境による大腸がん転移促進機構の解明

転移をともなう大腸がん患者の生存率は低く、転移機構の解明と新規治療法の開発は、大腸がんによる死亡率低下に重要な研究課題である。転移した大腸がん組織の間質には、マクロファージ浸潤や線維芽細胞の増殖による間質増生が認められ、このような炎症性および線維性微小環境の形成が転移・再発過程で重要な役割を果たすと考えられるが、その分子機構は未だ明らかにされていない。本研究では、確立したモデルを用いて、大腸がん転移巣形成における炎症性・線維性微小環境の役割を個体レベルの研究で明らかにする。得られる研究成果は、宿主側因子による転移再発促進機構を標的とした、大腸がん転移の治療予防戦略の確立に貢献が期待される。
近代文学の生成と出版ジャーナリズムの研究

文学作品を文学的な生産物と考える時、その生産,流通,消費に関わる各項はそれぞれ、作家,出版メデイア,読者という要素にほぼ該当するが、これが一般消費財と異なる点は、批評という項目の存在である。枇評家は作家を見出し育成もするが、また逆に固髄な批評家が新進の作家をつぶすこともある。彼らは作品における文学理念をめぐって対立することもあれば、協調した動きを見せることもある。また批評活動はメディアの出版物に対する傾向や取り組みを方向づけることがあり、読者として読むべき作品を選択せしめる。これらは普遍的な現象ということができ、日本近代文学の生成期である明治中期もまたその例外ではない。本研究では従来の研究が取り落してきたこのような視点から、まず文壇と批評界との関係について、新聞・雑誌の文芸欄を中心とした評論や論争を収集しながら両者の動きを追いつつ、一方で読者の代表的な声ともいうべき投書欄に目を配り、享受者としての読者が前二者の動きにどう反応していたかを調査した。この結果、作家や批評家と特定の出版社や新聞社との結びつきが浮かび上がり、それが文学上の理念や主題、文体や作風などを同じくして、ある意味での派閥,流派を形成しつつある状況が明らかになってきた。今後の研究ではこれらの各派が日本文学史という大きな流れの中でどのように交流,交替し、展開していったかについて細かな論争などを跡づけながら考究してゆく。また今回の調査では、生産流通において、消費者である読者の果たした役割は分明なものとならなかったが、あらたに投書欄の調査に加えて、いわゆる同人雑誌をも対象に、一般読者の立場から作家の側へと一歩踏み出してしまった文学愛好家たちを、読者層のセンサーとして用いながら、この側面での研究を発展させてゆきたい。
食料資源からみた中国人民元の適正レートのあり方に関する研究

経済発展、人口増加、特に世界人口の40%前後を占める中国、インドにおける旺盛な経済発展により世界の食料需給動向が逼迫する可能性は高い。本研究は特に中国の経済発展が全世界の食料需給に対してどのような影響を及ぼすかについての定量的な分析を行うことを目標としてスタートした。そのために、世界食料農業機関により公表されているパラメーターを用いた全世界の食料の需要量と供給量を均衡させる価格を計算することが可能なモデル(IFPSIM : International Food Policy Simulation Model)を表計算ソフト上に展開した。本研究を開始した当初から比べるとブロードバンドの普及によるネットワークの普及が進んでいることを勘案して、WEB上に世界各国の社会情勢、統計情報を加工した形で、保管する空間をサーバー上に展開し、ネットとの連携による表計算ソフトとの連動を試みた。またネットワークの特性を生かし、IFPSIMで得られた各国毎の食料の均衡価格が、土地利用モデルにおける土地利用変化を決定する因子と関連を持つ仕組みを構築し、統計情報だけでなく、空間的な土地利用の分布を得ることができる仕組みの構築を試みている。中国においては、一人っ子政策が浸透しているだけでなく、急速な経済発展により、多産多死型から、少生少死型への展開が起き始めている。また内陸部と沿岸部の所得格差が拡大傾向にあり、沿岸部における外貨獲得手段の確立、港湾などの整備により、物流コストを含めた農産物について自国で獲得するよりも、海外からの輸入によるものの方が安いケースも出てくる可能性が示唆された。表計算ソフトを中心としたモデルを構築していることから、本研究成果を資源問題を考える教育的ツールおよびオープンソースとしての活用を目指し、著書「環境地球マネジメント入門」を執筆し出版準備を進めている。14年度の研究実績を以下にまとめる。(1)全世界レベルでの食料需要動向の把握:イタリアのローマに本部がある世界食料農業機関(FAO)の研究チーム(Dr. Koji Yanagishima)は、食料需要給の所得弾性値および価格弾性値に関する詳細な分析を行っている。FAOの協力を得て、全世界における品目別の食料需要量に関する時系列のデータセットを構築した。それらの時系列データセットと、土地利用変化、人口動態、都市化の度合に関する分析をおこなった。(2)FAOにより構築された国際交易モデルのパラメータを用いて、表計算上に、全世界を32地域に分割したモデルを構築した。このモデルは、全世界32地域の総需要量と総供給量を一致させる均衡解を求める構造になっている。平成15年度は、32地域の内、特に中国に関してのモデルの精緻化を行う予定である。(3)貿易データセットの入手:アジア経済研究所の協力を得て、中国における食料輸入動向に関する紙ベースでのデータセットの構築を行った。平成15年度は、これら紙媒体のデータセットの電子化を行う予定である。(4)中国における経済発展の空間的把握:米国軍事気象衛星により得られている夜の衛星画像データを、米国大気海洋局の研究チーム(Dr.Chris Eldvidge)の協力を得て構築し、統計データを空間的に配置することにより、中国における空間的な経済発展の動向を把握した。平成15年度は、時間的、空間的な分解能を向上させる予定である。世界食糧農業機関(FAO)により構築された国際交易モデルのパラメータを用いて、表計算ソフト上に、全世界を32地域に分割した統計的な手法に基づくモデルを平成15年度までの成果として構築した。モデルの精緻化を行うために、例えば、小麦と米の代替性をモデルに取り組む工夫を行い、小麦価格が上昇したときに、どれくらい米への需要がシフトするかについてのモデル化を行った。4品目(Wheat, Maize, Rice, Soybean)に関しての地理情報システムを用いて構築された生産性と収穫量に関するモデルとの組み合わせを行った。このモデルは、降水量の変化や気温の変化の影響を取り込んだモデルともなっている。国際交易モデルにおいて計算された価格が、その次の年の作付面積と生産性に対して影響を及ぼす構造になっている。これら4品目に関しての西暦2025年までの予測を行った。また中国の青島についての現地調査を行い、青島市の環境保護局、青島大学の協力を得て、中国における環境関連のデータの入手を行い、中国政府の環境規制の将来動向に関しての情報を入手した。その結果、環境関連のデータの運用に関しては、省毎の裁量に任されている結果が得られた。社会経済統計データや、WTO加盟についての影響に関する文献や資料、国際通貨基金(IMF)のデータセットを収集した。中国WTO加盟の影響評価を行うためには、32地域では分析にあたり、粗い部分があるので、世界全体に対象領域を広げていくための準備を進め、同時にこれらのデータセットおよびモデルをインターネットのサーバー上に展開する仕組みの準備を行った。

本研究を開始した当初から比べるとブロードバンドの普及によるネットワークの普及が進んでいることを勘案して、WEB上に世界各国の社会情勢、統計情報を加工した形で、保管する空間をサーバー上に展開し、ネットとの連携による表計算ソフトとの連動を試みた。またネットワークの特性を生かし、IFPSIMで得られた各国毎の食料の均衡価格が、土地利用モデルにおける土地利用変化を決定する因子と関連を持つ仕組みを構築し、統計情報だけでなく、空間的な土地利用の分布を得ることができる仕組みの構築を試みている。中国においては、一人っ子政策が浸透しているだけでなく、急速な経済発展により、多産多死型から、少生少死型への展開が起き始めている。また内陸部と沿岸部の所得格差が拡大傾向にあり、沿岸部における外貨獲得手段の確立、港湾などの整備により、物流コストを含めた農産物について自国で獲得するよりも、海外からの輸入によるものの方が安いケースも出てくる可能性が示唆された。表計算ソフトを中心としたモデルを構築していることから、本研究成果を資源問題を考える教育的ツールおよびオープンソースとしての活用を目指し、著書「環境地球マネジメント入門」を執筆し出版準備を進めている。
pooled DNAタイピングを用いた骨格性下顎前突症の疾患感受性遺伝子の同定

非血縁患者(骨格性下顎前突症)集団のヒトゲノムDNAを140名分合わせたpooled DNAと、非血縁健常者集団の180名分のヒトゲノムDNAによるpooled DNAとを試料として、既に設定済みの全ゲノムを約100kbの間隔で網羅する多型マイクロサテライトマーカーを用いて、非血縁患者集団と非血縁健常者集団による相関解析を補正なしでまず開始した(一次スクリーニング)。その結果、総数で約30,000個あるマーカーから、約750個の陽性マーカーまで、疾患遺伝子領域を絞ることができた。頭蓋顎顔面領域における疾患感受性遺伝子の特定に関する報告は、先天異常を伴わないものでは、今の所、国内外でわずかである。下顎前突症に関しては、疾患感受性遺伝子は未だ特定されておらず、その存在が示唆される染色体部位についても、連鎖解析の報告が1つあるのみである。骨格性下顎前突症の患者よりゲノムDNAを調製し、下顎前突症の原因遺伝子が全ゲノム領域のどの位置に座位しているかを明らかにすることを、研究目的とした。今年度はまず、北海道大学病院を受診した外科手術を伴う骨格性下顎前突症患者のうち、ゲノム倫理委員会の承認のもとに同意・承諾を文書で得られた者より、血液一般検査時に血液(8.5ml)を採取し、DNA抽出キットを用いてヒトゲノムDNAを調製した。今年度で新たに約30名のDNAを調製したので、以前より収集したものと合わせて約200名分のサンプルを得た。これだけの数を用いた、頭蓋顎顔面領域の遺伝子解析は他に例をみないので、相関解析の精度は非常に高く、正確な結果が得られることが来年度以降に期待される。続いて、サンプル収集を継続しながら、既に設定済みの全ゲノムを約100kbの間隔で網羅する多型マイクロサテライトマーカーを用いて、非血縁患者集団と非血縁健常者集団による相関解析を補正なしでまず行うための準備を行った。具体的には、サンプルの吸光度を測定して純度を確認した。さらにはサンプルを電気泳動して純度を確認した。骨格性下顎前突症の患者よりゲノムDNAを調製し、下顎前突症の原因遺伝子が全ゲノム領域のどめ位置に座位しているかを明らかにすることを、研究目的とした。今年度はまず、ゲノム倫理委員会の承認のもとに同意・承諾を文書で得られた者(非血縁患者集団)より抽出キットを用いて調製したヒトゲノムDNAを140名分合わせて、pooled DNAを作成した。具体的には、各名のDNA濃度をpico-greenを用いて測定し、140名の濃度を全て同濃度に希釈調整し、それを1溶液とした。このpooled DNAを用いてタイピングすることにより、Individua1タイピングに比べて実験規模・時間・コストの大幅な軽減が期待できる。同様に、非血縁健常者180名分のヒトゲノムDHAを用いたpooled DNAも作成した。続いて、既に設定済みの全ゲノムを約100kbの間隔で網羅する多型マイクロサテライトマーカーを用いて、非血縁患者集団と非血縁健常者集団によるゲノムワイド遺伝的相関解析を補正なしでまず開始した。これだけの数を用いた、頭蓋顎顔面領域の遺伝子解析は他に例をみないので、相関解析の精度は非常に高く、正確な結果が得られることが来年度に期待される。今年度は最終年度である。昨年度までに既に作成した、非血縁患者集団のヒトゲノムDNAを140名分合わせたpoo;ed DNAと、非血縁健常者集団の180名分のヒトゲノムDNAによるpoo;ed DNAとを試料として、既に設定済みの全ゲノムを約100kbの間隔で網羅する多型マイクロサテライトマーカーを用いて、非血縁患者集団と非血縁健常者集団による相関解析を補正なしでまず開始した(一次スクリーニング)。これだけの人数を用いた頭蓋顎顔面領域の遺伝子解析は他に例をみないので、相関解析の精度は非常に高く、二次スクリーニングおよび三次スクリーニングを行うことにより正確な結果が得られることが将来期待される。
原生代後期の地球表層環境変動の解読

原生代後期からカンブリア紀までにおける化石の研究から、生命は6億3千万年前から5億3千万年前(エディアカラ紀カンブリア紀)に急激に進化・多様化した事が知られている。この生命の爆発的進化を起こした原因について同位体地球科学の立場から解明が試みられている。生命の急激な進化には、当時生命が存在していた海洋の組成の変化が密接に関連していた事が予測される。海洋の組成変動と生命の急激な進化の関連性と原因の解明は、科学において極めて重要なテーマであり、急務となっている。海洋の組成は河川水などによる大陸地殻物質の流入と、海嶺における熱水循環活動によるマントルからの流入のバランスによって支配されている。この2つのフラックスの流入比変動は、海洋で堆積した炭酸塩岩中の放射性起源ストロンチウム同位体比(Sr同位体比)を測定する事により定量的に推定する事が可能である。私は海洋の組成変動を炭酸塩岩のSr同位体比変動から読み取ろうと試みた。南中国の地層からはエディアカラ紀の化石が豊富に産出するため、この時代の研究に最適な地である。本研究では南中国三峡地域において掘削岩石試料を採取し、Sr同位体比を連続的に測定した。本研究により、エディアカラ紀カンブリア紀について、先行研究よりも連続的かつ高時空分解能なSr同位体比変動を得る事ができた。その結果、原生代後期にはSr同位体比が2度急激に上昇し、さらにその中に2度の短期間の上昇がある事が初めて明らかになった。これらは氷河期、海退、大陸衝突などによって大陸削剥が増加した結果である重要な事は、これらの大陸地殻物質の流入増加(Sr同位体比の増加)が生命進化と同時に起こっている事を発見した点にある。化石の研究から、生命は従来考えられていたよりも時間をかけて段階的に進化してきた事が明らかになってきている。これらの段階的な進化に対応するように、海洋組成も段階的に進化してきた事が本研究の結果から初めて定量的に示された。リンやカルシウムといった生命にとっての栄養塩は大陸地殻が削剥される事により海洋にもたらされる。これが後期原生代の生命進化に重大な影響を与えた事が初めて定量的に示された。私の研究により、エディアカラ紀カンブリア紀について、先行研究よりも連続的かつ高時空分解能なSr同位体比変動を得る事ができた。その結果、原生代後期にはSr同位体比が二度急激に増減し、特に2度目のSr同位体比の上昇は数多くの化石が産出し始める時期と同時であった。重要な事は、大陸地殻物質の流入増加(Sr同位体比の増加)がこれらの生命進化と同時に起こっている事である。申請者の結果から、大陸地殻物質の流入増加が海洋にリンやカルシウムを大量にもたらし、後期原生代の生命進化に重大な影響を与えた事が初めて定量的に示された(Sawaki et al., 2010 ; Precambrian Research)。

本研究により、エディアカラ紀カンブリア紀について、先行研究よりも連続的かつ高時空分解能なSr同位体比変動を得る事ができた。その結果、原生代後期にはSr同位体比が2度急激に上昇し、さらにその中に2度の短期間の上昇がある事が初めて明らかになった。これらは氷河期、海退、大陸衝突などによって大陸削剥が増加した結果である重要な事は、これらの大陸地殻物質の流入増加(Sr同位体比の増加)が生命進化と同時に起こっている事を発見した点にある。化石の研究から、生命は従来考えられていたよりも時間をかけて段階的に進化してきた事が明らかになってきている。これらの段階的な進化に対応するように、海洋組成も段階的に進化してきた事が本研究の結果から初めて定量的に示された。リンやカルシウムといった生命にとっての栄養塩は大陸地殻が削剥される事により海洋にもたらされる。これが後期原生代の生命進化に重大な影響を与えた事が初めて定量的に示された。
占領期における「図書館を通じた民主化」政策についての比較思想史的研究

占領期の図書館政策は、(1)戦争被害や戦争犯罪の事後処理、(2)言論統制(戦時期宣伝出版物の没収指令など)、(3)教育改革(カリキュラム改革、成人教育改革、高等教育改革における図書館機能など)、(4)政治改革(国立国会図書館の設立、政府出版物流通の改革など)、(5)アメリカ民主主義思想普及の手段(CIE図書館や視聴覚ライブラリーの設立)、(6)アメリカ図書館思想の継受(専門職司書の法制化、教職への図書館学教育の導入)、といった側面をもっている。本研究では、従来の図書館史研究で教育改革から語られることが多かったこの分野を、上記の6項目から総合的に研究するための方法論的な検討を行い、利用できる研究資料を洗い出した。さらに(1)戦前から戦中にかけてのアメリカの文化外交政策に着目すること、また(2)アメリカ図書館協会(ALA)やロックフェラー財団が占領政策の背後でいろいろな働きかけをしていたこと、(3)アメリカ図書館学がこの時期に制度化され社会的に一定の位置づけを獲得していたこと、などの新たな視点に着目して研究を継続することを検討課題として明らかにした。さらに、従来未開拓であった研究資料としてGHQ/SCAP文書、トレイナーコレクションなどの占領軍関係の資料調査を行い、その有効性を確認し、文献目録を作成した。本研究代表者は、科学研究費補助金(国際学術研究、平成10年)「戦後図書館政策に対する米国図書館思想及び実践の影響過程についての実証的研究」(課題番号10041005)の研究代表者を兼ねている。本研究はこれによる米国の史料調査をふまえて、総合的な研究へ発展させる予定である。本年度はこの問題についての先行研究の把握と入手可能な史料の調査および分析、関係者へのインタビューを行った。GHQ/SCAP関係の一次資料を用いた先行研究として、図書館史研究においては国立国会図書館の成立、検閲、CIE図書館などの領域で少数の研究が行われているが、本格的な研究は未着手であり、むしろ関連の教育史、メディア史において、図書館にも言及した重要な業績がみられることが分かった。東京大学総合図書館蔵のGHQ/SCAP文書、スタンフォード大学フーバー研究所蔵のJoseph Trainor Collection(microfilm)、国立国会図書館蔵の西沢哲四郎文書などから関連資料を収集し、現在整理しているところである。それらの資料とインタビューの結果をもとにCIEにおける図書館政策の概要を明らかにするのが次年度の課題である。
哺乳類神経堤細胞の動態解析のための胎仔培養法の開発

哺乳類神経堤細胞の研究は、従来、in vivoの材料を用いた形態学的手法や、primary cultureなどによりなされてきたが、全胚培養法を導入することにより、より実験発生学的な研究が可能になりつつある。全胚培養法は、母体の因子を取り除いた状態で胚操作を行うことができ、また、発生段階を揃えて短時間の処理を行うことも可能であるため、発生学的研究にたいへん適した方法である。とくに、マウスを材料として用いることは、顔面形成に異常のあるミュータントを用いることもできるため、より有利であるといえる。62年度までは、主としてラットを用いて全胚培養法の基礎的な条件を検討してきたが、63年度においては、胎齢10日目からのマウス全胚培養法を用いて、以下のような化学的あるいは物理的処理を胎仔に加える実験を行った。1.サイトカラシンD(CD)による顔面形成の阻害妊娠10日目のマウス胎仔を、全胚培養下で150ng/mlのCDに2時間暴露したのち、通常の培養液に戻して24時間の培養を行い、顔の形成を観察したところ、CD処理の胎仔においては、17例中12例(70.4%)に顔の形成異常が認められた。処理群の胎仔鼻板上皮をローダミン-ファロイジン染色により観察すると、鼻板上皮のapical siteのアクチン線維束の部分的な断片化、すなわち分布の乱れが認められた。2.早期卵黄嚢膜開放による一次口蓋形成異常(口唇裂)の誘導卵黄嚢膜開放(OYS)は、全胚培養を行う上で必須の操作であるが、C/57BL/6マウスの場合、尾体節数8以下で行うと、口唇裂のみ100%誘導されることが分かった。OYSを早期に行って数時間経過した培養胎仔の癒合予定部位を走査電子顕微鏡により観察すると、正常発生でみられる微絨毛の消失が起きず、上皮細胞の表面は球形となり、また、球状物質も多く認められた。従来の胎仔培養装置は、装置内の温度が不均一であったので、培養装置内にファンおよびより精巧なサーモスタットをとりつけた培養装置を設計し製作した。マウス胎仔の頭部神経堤細胞は体節数23の時期に移動を開始する。そこで7日齢(体節数0)のマウス胎仔を母獣より取り出しこの培養装置で培養した。まずラット胎仔で確立されている方法を参考にして100%ラット血清に2mg/mlグルコースおよび抗生物質を添加したものを培養液として用い、ガス組成・流量はラット胎仔培養法に準じて行なった。その結果、神経管の閉鎖が正常に行なわれず開いたままの胎仔が大半であった。そこでガス流量を約20%減じ、胎仔の状況をみながらガス組成を【O_2】濃度の高いものに換えた。その結果、神経管は閉鎖したが胎仔の成長は非常に悪かった。ガス組成、ガス流量は今回の結果から適当であると考えられるので、今後の方法として胎仔の成長量を増加させるような培養液の改良をめざしている。器官形成期以降の培養については、胎仔により多量の酸素を供給することが発育を促すと考えられるので、従来の回転盤を改良してガスもれなく正確な流量のガスを効率よく送りこむよう設計し購入した。すなわち、胎仔と培養液を入れたバイアルを取りつけて胎仔にガスを供給する穴(回転体1体につき12個の穴がある)から、ノズルを出しバイアルのおくまでガスを送りこむことを試みた。

しかし、ノズルの先からの培養液の汚染や、全ノズルから均一にガスがでない、またノズルを通過する時にガスに低抗がかかるため少量のガスはノズルの先から出てこれないほどの問題点があった。またこの装置で培養した胎仔の蛋白含量は旧型で培養したものと有意差がなく、培養可能時間の延長も得られなかった。したがって今後の方法としては、ノズルの長さや太さの改良を行なうとともに、胎仔の成長を促すような成長因子を培養液に添加することを予定している。本年度においては、すでに確立された胎齢10日からのマウス全胚培養法を用いて、神経堤細胞の動態に関連のある以下のような研究を行った。1.サイトカラシンD(CD)による顔面形成の阻害ローダミンーファロイジン(RーP)染色により、Fアクチンは顔面形成において時期特異的、場所特異的な分布パターンをとることが観察された。そこで、アクチンの顔面形成における役割を解析するため、アクチンの重合阻害剤であるCDを、妊娠10日目のマウス胎仔に全胚培養下で投与し、2時間の処理後、通常の培養液に戻して24時間の培養を行い、顔の形成を観察したところ、CD処理の胎仔においては、17例中12例(70.4%)に顔の形成異常が認められた。処理群の胎仔鼻板上皮をRーP染色により観察すると、鼻板上皮のapical siteのアクチン線維束の部分的な断片化、すなわち分布の乱れが認められた。現在、胎齢9日目からの培養を確立し、この発生段階におけるアクチンの役割を検討中である。2.早期卵黄嚢膜開放による一次口蓋形成異常(口唇裂)の誘導人為的操作により形成異常を誘発する系を確立することは、胎仔の発生における環境要因を調べる上で有用であると思われる。卵黄嚢膜開放(OYS)は、全胚培養を行う上で必須の操作であるが、C57BL/6マウスの場合、尾体節数8以下で行うと、口唇裂のみ100%誘導されることが分かった。OYSを早期に行って数時間経過した培養胎仔の癒合予定部位を走査電子顕微鏡により観察すると、正常発生でみられる微絨毛の消失が起きず、上皮細胞の表面は球形となり、また、球状物質も多く認められた。今後は、OYSによりどのような環境因子が変化し、このような細胞レベルの異常が生じたのかを追求する予定である。
植物の亜鉛応答および亜鉛感知機構の解明

微量必須元素である亜鉛は、生体内において様々なタンパク質の活性、構造保持に必要である。しかし、植物は亜鉛欠乏だけでなく亜鉛過剰に晒されても生育が著しく阻害されることから、植物は細胞内の亜鉛濃度および亜鉛バランスを厳密に制御する必要があると考えられる。細胞内の亜鉛濃度を制御する因子として亜鉛輸送体があり、これまで当研究室では、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)から液胞膜局在型亜鉛輸送体AtMTP1 (A. thaliana metal tolerance protein 1)を同定し、AtMTP1が過剰亜鉛耐性に必須であることを明らかにしてきた。シロイヌナズナには12分子種のMTPが存在しているが、その他の殆どについては機能が明らかにされていない。そこで研究代表者は、他のAtMTPsと比べてアミノ酸配列が約2倍も長いAtMTP12という分子に焦点を当て、研究を行った。2013年度、研究代表者は、酵母異種発現系を用いた実験から、AtMTP12が単独では機能を持たないが、AtMTP5も同時に発現させることで亜鉛輸送能を得ることを突き止めた。また、GFPとの融合タンパク質をシロイヌナズナ葉プロトプラストにおいて一過的に発現させたところ、AtMTP12およびAtMTP5はゴルジ体に存在することが明らかとなった。これらのことから、AtMTP12はAtMTP5と相互作用し、ゴルジ体内に亜鉛を輸送することが明らかとなった。これまで、植物のMTPはホモダイマーを形成することで亜鉛輸送能を獲得すると考えられていたことから、異なるMTP同士が複合体を形成して亜鉛輸送能を得るという本結果は、非常に新奇性に富むものである。(抄録なし)重金属の一つである亜鉛は、土壌中に過剰に蓄積すると植物の生育を阻害することが知られている。亜鉛耐性植物の創製には亜鉛ストレス耐性機構の解明が必須であり、これまで当研究室では、シロイヌナズナArabidopsis thalianaから亜鉛ストレス耐性に必須な亜鉛輸送体AtMTP1を同定した。したがって、今後は細胞内の過剰亜鉛を感知する分子の同定が非常に重要となる。AtMTP1のホモログであるAtMTP12は、アミノ酸配列の長さがAtMTP1を含む他のAtMTP_sと比べて約2倍もあり、後半部分が他のAtMTP_sと類似している。そこで申請者は、AtMTP12は亜鉛輸送能を担う後半部分と、過剰亜鉛感知能を担う前半部分から成る、「亜鉛トランセプター」ではないかと推察した。2011年度、研究代表者は、A.thalianaにおけるAtMTP12遺伝子の発現解析を行った。その結果、加齢や器官別による発現量の違いは見られなかった。次に、プロモーターGUS解析を用いてAtMTP12遺伝子の組織特異的発現を調査した結果、托葉や花序、トライコームなどの組織で強いシグナルが観察された。しかし、亜鉛ストレスによる発現量の上昇や、発現部位の変化などは見られなかった。また、AtMTP12ORFを酵母に導入し、亜鉛輸送能を調査したが、形質転換酵母は亜鉛輸送活性を示さなかった。現在は、AtMTP12タンパク質の発現を調査するため、AtMTP12:GFP(green fluorescent protein)融合遺伝子をAtMTP12プロモーターの下流に繋ぎ、A.thalinaの培養細胞T87株に導入している段階であり、今後は、T87から単離した粗膜画分を用いてイムノブロットを行い、AtMTP12が本当に分子量の大きいタンパク質かを明らかにする予定である。重金属の一つである亜鉛は、生体内において様々なタンパク質の活性、構造保持に必要な微量必須元素であるが、植物は亜鉛欠乏だけでなく亜鉛過剰に晒されても生育が著しく阻害される。したがって、植物細胞内の亜鉛分布を決定付ける亜鉛輸送体に関する研究は、植物が備える亜鉛恒常性機構を明らかにする上で非常に重要となる。これまで当研究室では、Arabidopsis thalianaから液胞膜局在型亜鉛輸送体AtMTP1(A.thaliana metal tolerance protein 1)を同定し、AtMTP1が過剰亜鉛耐性に必須であることを明らかにしてきた。研究代表者藤原崇志は、そのホモログであるAtMTP12が他のAtMTPsと比べてアミノ酸配列が約2倍も長い点に着目し、AtMTP12が他のAtMTPsとは異なる独自の機能と有すると考え、研究を開始した。2012年度、研究代表者は、A.thalianaの培養細胞を用いて、AtMTP12タンパク質が他のMTPと比べて分子量の大きいタンパク質であり、その発現は細胞外亜鉛濃度に依存しないこと、そしてA.thalianaプロトプラストを用いた一過的発現から、AtMTP12が小胞体に局在することを明らかにした。これらのことから、AtMTP12は小胞体膜に恒常的に発現しており、細胞質にある亜鉛を小胞体に輸送すると予想された。そこで、液胞膜に局在する亜鉛輸送体を欠失させた過剰亜鉛感受性酵母にAtMTP12遺伝子を導入したが、過剰亜鉛感受性は相補されなかった。そこで現在は、液胞膜以外に局在する様々な亜鉛輸送体を欠失した酵母変異株を用いて、AtMTP12の亜鉛輸送能を調査する予定である。

しかし、植物は亜鉛欠乏だけでなく亜鉛過剰に晒されても生育が著しく阻害されることから、植物は細胞内の亜鉛濃度および亜鉛バランスを厳密に制御する必要があると考えられる。細胞内の亜鉛濃度を制御する因子として亜鉛輸送体があり、これまで当研究室では、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)から液胞膜局在型亜鉛輸送体AtMTP1 (A. thaliana metal tolerance protein 1)を同定し、AtMTP1が過剰亜鉛耐性に必須であることを明らかにしてきた。シロイヌナズナには12分子種のMTPが存在しているが、その他の殆どについては機能が明らかにされていない。そこで研究代表者は、他のAtMTPsと比べてアミノ酸配列が約2倍も長いAtMTP12という分子に焦点を当て、研究を行った。2013年度、研究代表者は、酵母異種発現系を用いた実験から、AtMTP12が単独では機能を持たないが、AtMTP5も同時に発現させることで亜鉛輸送能を得ることを突き止めた。また、GFPとの融合タンパク質をシロイヌナズナ葉プロトプラストにおいて一過的に発現させたところ、AtMTP12およびAtMTP5はゴルジ体に存在することが明らかとなった。これらのことから、AtMTP12はAtMTP5と相互作用し、ゴルジ体内に亜鉛を輸送することが明らかとなった。これまで、植物のMTPはホモダイマーを形成することで亜鉛輸送能を獲得すると考えられていたことから、異なるMTP同士が複合体を形成して亜鉛輸送能を得るという本結果は、非常に新奇性に富むものである。「当初の計画以上に進展している。」と出来なかった理由として、AtMTP12遺伝子のクローニングの難しさが挙げられる。この遺伝子は大腸菌との相性が悪く、単離に相当の時間を要してしまった。しかし、最終的にクローニングに成功したので、今後は順調に進むと期待できる。巨大タンパク質AtMTP12を検出した報告はこれまでにない。しかし、「おおむね順調に進展している。」を選んだ理由として、AtMTP12タンパク質の亜鉛輸送能を評価出来なかったことが挙げられる。しかし、AtMTP12の亜鉛輸送能が証明出来れば、新規亜鉛輸送体として非常に大きなインパクトを与えることが出来ると考える。今後は、AtMTP12の細胞内局在性の解析、タンパク質の発現解析、輸送解析を中心に研究を行う予定である。また、A.halleriのMTP1(AhMTP1)の遺伝子発現を制御する転写因子についても、引き続き探索を行いたい。予想に反してAtMTP12は亜鉛輸送活性が示されなかったため、対策が必要となる。申請書では、AtMTP12の全長、前半部分、後半部分の3種類のAtMTP12を用意し、それぞれの輸送活性を測定するとあるが、これに加えて、他のイオンについても輸送活性の有無、また、遺伝子、ベクター、菌株についても組み合わせを変えて実験を行い、輸送活性を調査する予定である。今後は、AtMTP12の輸送解析に焦点を当て研究を進める予定である。これまで酵母を用いた相補性実験では、液胞膜に局在する亜鉛輸送体を欠失させた酵母株しか使用していないため、他の亜鉛輸送体を欠失させた酵母を用いて、様々な条件で亜鉛輸送能の有無を検証する予定である。これに加え、他のイオンについても輸送活性の有無を検討する必要がある。また、AtMTP12遺伝子破壊株を用いて、AtMTP12の生理的役割についても調査する。