hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
頭蓋冠の骨形成過程におけるFGF受容体の相互作用

転写因子であるTWIST、および線維芽細胞増殖因子受容体(FGFRs)FGFR1、FGFR2、FGFR3における変異が、前頭骨と頭頂骨の間に位置する冠状縫合部に影響を及ぼす頭蓋骨癒合症の原因となっている。マウス胎児を用いた検討より、いずれの遺伝子も頭蓋冠骨発生領域に発現しており、Twistは前頭骨と頭頂骨の間の予定縫合部領域に強く発現していた。骨単位の末端、すなわち増殖中の前骨芽細胞にFgfr2が、その内側に位置するアルカリフォスファターゼやオステオネクチンを発現する骨芽細胞にFgfr1が発現していた。Fgfr3はFgfr1およびFgfr2の発現領域と重なりながらその中間領域に発現が認められた。頭蓋骨癒合症を起こす変異はTWISTでは機能欠失型であるが、他の変異は機能欠失ではなく機能獲得(亢進)によるものと考えられている。子宮外胎児手術法によってFGF2ビーズをマウス胎児頭蓋冠皮下縫合部に挿入してFGFRの情報伝達を刺激すると、細胞増殖およびFgfr2とFgfr3の発現は抑制され、Fgfr1とオステオポンチンの発現は縫合部領域とその周囲の間葉組織で誘導された。Twistの発現は周囲の間葉では誘導されたが、縫合部では抑制された。これより、正常な頭蓋冠発生においてこれら遺伝子は未分化な間葉細胞から骨芽細胞への分化過程に関わっており、Twistは縫合部における分化抑制に、Fgfr2およびFgfr3による情報伝達は骨芽細胞系の細胞増殖を含めた未分化状態の維持に、およびFgfr1は骨芽細胞の分化に関わっていることが示唆された。頭蓋骨癒合症ではこの均衡が維持されずに分化が促進されると考えられる。またアデノウイルスによる上記遺伝子発現の変化に関しては、コントロールベクターのin vivoにおける骨芽細胞系への感染効率が低く、感染効率の向上を検討することが必要である。胎齢16日のマウス胎児頭蓋冠の骨形成領域の外側より、細胞増殖活性の高い領域(前骨芽細胞)、アルカリフォスファターゼおよびオステオネクチンが発現する領域(未熟な骨芽細胞)、オステオポンチンを発現する領域(成熟骨芽細胞)の分布を認め、外側から内側に向かって分化度が高くなっていることを確認した。特に縫合部では骨の末端が重なり合っているため、高い細胞増殖活性が認められた。Fgfr1,Fgfr2およびFgfr3のin situ hybtidizationを行った結果、このすべてのFgfrが骨形成領域に発現していることが確認された。Fgfr2の発現パターンは細胞増殖のパターンとほぼ一致し、Fgfr2が前骨芽細胞で発現されていることが示唆された。Fgfri1の発現ドメインは細胞増殖の高い領域のすぐ内側に存在し、アルカリフオスファターゼとオステオネクチンの発現パターンとほぼ一致した。また、Fgfr1の発現はオステオポンチンの発現と一部重なることがdouble labelled in situ hybridizationにて観察された。これ上り、Fgfr1は未熟骨芽細胞から成熟骨芽細胞に発現していることが示唆された。さらに子宮外胎児手術法にてマウス胎児の縫合部皮下にFGF2ビーズを挿入して分化を誘導したところ、オステオポンチンと共にFgfr1の発現が誘導された。これらの結果から、Fgfr2の情報伝達は骨芽系細胞の増殖に関係し、Fgfr1の情報伝達が骨芽細胞の分化に関わっていることが示唆された。一方、Fgfr3は骨基質の存在する部位ではFgfr2に相似した発現パターン、すなわち外側に発現を示したが、縫合部での発現は非常に低かった。また、Fgfr3は頭蓋冠の基部を裏打ちしている軟骨にも発現しており、骨細胞の複雑な分化段階、および組織間相互作用が示唆された。

頭蓋骨癒合症ではこの均衡が維持されずに分化が促進されると考えられる。またアデノウイルスによる上記遺伝子発現の変化に関しては、コントロールベクターのin vivoにおける骨芽細胞系への感染効率が低く、感染効率の向上を検討することが必要である。
縮小模型火災実験による市街地火災性状予測の検証法

本研究では、実大火災実験を縮小模型で再現することで、縮小模型を用いて現実の火災の延焼性状を評価可能であることを示すとともに、現代の市街地の火災安全性を把握することを目的して、過去に行われた実大火災実験の一つとして過去に建築研究所が実施した在来木造2階建建築物の火災実験を対象として選定し、1/10スケールの縮小模型による実大火災実験の再現可能性の検討を行った。建物模型による再現実験に先立って、建物模型の仕様を選定するための部材実験及び区画実験を行った。部材実験では、実大実験で用いられた外壁、間仕切壁等について、仕様の確認と各部材の防耐火性能確認のための小型炉を用いた加熱実験を行い、ケイ酸カルシウム板や石膏ボード単板や断熱材を充填した木壁の確認を行った他、一部の条件では、縮小模型での時間スケールを考慮して標準加熱より進行速度を早く設定した加熱曲線を採用した実験を実施した。区画実験では、実大実験建物の1階の出火室を再現した小規模模型を作成し、開口部材の熱崩壊・脱落による室内延焼及び外部への噴出火炎の形成過程を再現するための開口部材等の仕様確認を行った。併せて、室内収納可燃物の仕様の確認を行った。建物模型による再現実験では、部材実験及び区画実験の結果を踏まえて、模型仕様を確定し、燃焼実験を実施した。その結果、開口部材の材質及び材厚については熱物性値の相似性ではなく室間延焼時間の相似性を満足するように選定することで室間延焼の経過を再現できる可能性を確認した。一方で天井の燃え抜けが生じず、また、模型では実大実験より温度上昇が緩慢で最高温度が低くなる傾向が確認された。以上の結果を踏まえて、縮小模型による実大火災の再現のための実験手法及び防火構造の建築物や準耐火建築物が集積する現代市街地における火災安全性の実験的把握の方法及び課題について整理した。本研究では建築火災分野、燃焼工学分野における相似則に関する成果を踏まえて市街地の建物間延焼の問題に応用し、過去に行われた実大の延焼火災実験を1/10スケール程度の縮小模型実験で再現することで、縮小模型を用いて現実の火災の延焼性状を評価可能であることを示すとともに、準耐火建築物が集積する現代の市街地の火災安全性の把握を目的とする。平成28年度は、過去に行われた実大火災実験の一つとして建築研究所が実施した木造2階建て建築物の火災実験を対象として選定し、実験で用いられた外壁や間仕切壁等の仕様の確認と各部材の防耐火性能検証のための試験体の製作、そして縮小模型により実大火災実験を再現するために必要な相似則の検討と構成部材の検討を行った。相似則の検討においては、既往の相似則としての部材の熱伝導率、密度、比熱といった熱慣性や部材の厚さの他に、建物全体の火災性状を大きく左右すると考えられる部材の燃えぬけ時間などの部材の耐火性能の相似について考慮する必要がある。耐火時間の相似を満足する構成部材の仕様選定は慎重に行うことが必要であると判断し、部材単位の耐火性能試験を計画した。耐火性能試験の試験体の検討に当たっては、実大火災実験で用いられた壁等の仕様を再現した部材の他、縮小模型により耐火時間の相似を満足できる可能性のある材料を複数選定し、部材単位で最も有効な仕様(耐火時間の相似を満足すると期待できる仕様)を確認することとした。室内の火災進行に着目して、構成部材の仕様が異なる複数の縮小区画模型による火災実験を当初予定していたが、構成部材の選定過程において、壁や床それぞれの構成部材単位の防火性能(耐火時間など)の検証を行った上で区画模型の仕様を確定することが必要と判断し、それぞれの部材について小型炉を用いた性能試験を実施することとした。これにより、部材単位で性能検証を行った部材を用いた区画模型による実験は2017年度に実施することとした。平成29年度は、過去に建築研究所が実施した木造2階建て建築物の実大火災実験で用いられた外壁部材、間仕切り部材、屋内開口部材、床・天井部材のそれぞれについて小型炉を用いた耐火性能試験を実施した。実験では各部材の燃え抜け時間や壁体内の温度、非加熱面の温度分布等に関するデータを取得して性能を確認するとともに、縮小模型実験で用いる部材の候補として材厚を薄くして耐火時間が短くなるよう調整した部材についても性能確認を行った。その結果、ロックウール等の断熱材を充填した部材は加熱に対して長時間にわたって耐えることができ、実大火災実験においても実験終了に近い時間帯まで一定の性能を保っていたことが確認された。また、4mm厚、6mm厚及び12mm厚のケイ酸カルシウム板の試験により燃え抜けが生じる時間等を確認し、縮小模型実験において燃え抜け時間に関して実大火災実験との相似性を確保する際のデータを整理した。以上の試験結果を踏まえて区画模型を構成する面材の選定を行い、区画模型の詳細な仕様の確定を行った。

外壁・間仕切り壁や床それぞれの構成部材単位の防火性能(耐火時間など)の検証を行った上で区画模型の仕様を確定することとしたため、それぞれの部材について小型炉を用いた性能試験を実施し、実大火災実験で用いられた面材及び縮小模型で用いる候補となる面材の防火性能の確認を行った。小型炉を用いた性能試験では可燃性材料の試験において発煙量が想定よりも大きく、試験装置の排煙処理を検討する必要が生じたため、試験実施場所の変更等を行って対応したことから試験の実施がやや遅れる結果となったが、区画模型の仕様は確定できたことから区画模型実験は平成30年度に実施可能である。本研究では、実大火災実験を縮小模型で再現することで、縮小模型を用いて現実の火災の延焼性状を評価可能であることを示すとともに、現代の市街地の火災安全性を把握することを目的して、過去に行われた実大火災実験の一つとして過去に建築研究所が実施した在来木造2階建建築物の火災実験を対象として選定し、1/10スケールの縮小模型による実大火災実験の再現可能性の検討を行った。建物模型による再現実験に先立って、建物模型の仕様を選定するための部材実験及び区画実験を行った。部材実験では、実大実験で用いられた外壁、間仕切壁等について、仕様の確認と各部材の防耐火性能確認のための小型炉を用いた加熱実験を行い、ケイ酸カルシウム板や石膏ボード単板や断熱材を充填した木壁の確認を行った他、一部の条件では、縮小模型での時間スケールを考慮して標準加熱より進行速度を早く設定した加熱曲線を採用した実験を実施した。区画実験では、実大実験建物の1階の出火室を再現した小規模模型を作成し、開口部材の熱崩壊・脱落による室内延焼及び外部への噴出火炎の形成過程を再現するための開口部材等の仕様確認を行った。併せて、室内収納可燃物の仕様の確認を行った。建物模型による再現実験では、部材実験及び区画実験の結果を踏まえて、模型仕様を確定し、燃焼実験を実施した。その結果、開口部材の材質及び材厚については熱物性値の相似性ではなく室間延焼時間の相似性を満足するように選定することで室間延焼の経過を再現できる可能性を確認した。一方で天井の燃え抜けが生じず、また、模型では実大実験より温度上昇が緩慢で最高温度が低くなる傾向が確認された。以上の結果を踏まえて、縮小模型による実大火災の再現のための実験手法及び防火構造の建築物や準耐火建築物が集積する現代市街地における火災安全性の実験的把握の方法及び課題について整理した。今後、縮小模型で用いる外壁・間仕切壁の仕様を確定して区画模型を作成したうえで縮小区画模型を用いた火災実験を実施し、実大火災実験結果との相似性を確認する。当初3回程度の区画模型を行うことで区画構成部材の仕様決定を行うことを予定していたが、部材単位の構成部材の仕様決定を行ったうえで、区画模型による確認実験を行うこととした。区画模型は当初の3回より少ない回数とすることが可能であると見込んでいる。今後、これまでの部材単位の防火性能試験の結果を踏まえて確定した縮小模型で用いる外壁・間仕切壁・床の仕様に基づいて区画模型を作成したうえで縮小区画模型を用いた火災実験を実施し、実大火災実験結果との相似性を確認する。また、本実験により計測する発熱速度や外部放射熱及び既往の研究結果から準耐火建築物の燃焼性状のモデル化を行い、準耐火建築物が集積する場合の市街地の火災安全性の検証を行う。複数回の区画模型による実験実施を予定していたが、区画構成部材の決定は燃えぬけ時間等の耐火性能に関する相似を満足するよう慎重に行う必要があると判断したため、区画模型による実験の前に部材単位の耐火性能の検証試験を実施することとした。(理由)部材単位の耐火性能の検証
がんの発症と進展に寄与するシグナル分子の核移行メカニズムの構造基盤

がんの発症と進展に寄与するシグナル伝達経路では、核膜孔を通したシグナル分子の選択的能動輸送(核移行)システムによって、シグナルが細胞核に伝わり、がんに関わるさまざまな遺伝子の発現を誘導することが多い。本研究では、将来的な創薬への応用(がんシグナル遮断薬の創生)を見据えた基礎研究として、多くの難治がんでがんの発症と進展に関わる主要な「がんシグナル分子」の核移行複合体(核移行受容体との複合体)の構造解析に取り組む。
生体内化合物の効率的な比較、探索、発見アルゴリズムの開発

比較・探索アルゴリズムに関しては、まず生体内化合物の二次構造を分子グラフとみなしグラフの複雑さの尺度に着目した。特に木幅(tree-width)と全域木の数に注目した。二つの化合物を比較する際に一方の化合物の木幅に上限がありもう一方の化合物の全域木の数が化合物の原子数の高々多項式であるという問題設定において効率的なアルゴリズムを開発した。この結果はInformation ProcessingLetters誌に投稿・受理された。実際に、生体内化合物の木幅は高々4であり、また全域木の数も次数5程度の多項式で済むことを確かめた。さらに、木幅を生体内化合物の一つの属性とみなした場合に、代謝パスウェイや酵素の分類等の生体内化学反応と木幅の相関関係についても調べ、これらすべての結果をまとめた論文を準備中である。さらに、比較・探索アルゴリズムに関しては、順序なし木とみなした糖鎖の効率的な比較・探索を行うツールKCaMを開発・実装し、京都大学バイオインフォマティクスセンターのKEGG内で糖鎖DB、GLYCAN内の糖鎖比較・探索サービスを開始した。この結果は、NAR誌に投稿・受理された。発見アルゴリズムに関しては、順序木とみなした糖鎖のための確率モデルと効率的なパラメータ推定手法を構築・実装した。この手法は順序木のための最初の確率モデルであり、より一般的なベイジアンネットワークの既存のパラメータ推定手法に較べて提案学習手法ははるかに効率的である。この手法の糖鎖への適用により糖鎖の特徴的なパターンを抽出した結果を含めて、ISMBやSIGMOD Record誌等に投稿し受理された。さらに、代謝パスウェイをマルコフモデルとみなしマイクロアレイデータからパラメータ推定を行い、遺伝子発現の観点から有効な代謝パスを推定する手法を構築し、実データによる検証結果をCSBに投稿・受理された。
光合成光阻害回避能力の温度依存性における緯度間・標高間種内変異

世界中の様々な標高や緯度から集められたシロイヌナズナエコタイプを用いて、光化学系修復能力の差を調べ、由来地の環境パラメーターとの関連性の検出を試みた。その結果、各エコタイプの由来地の気温と、低温での光阻害修復速度に有意な負の相関が見られた。このことから、低温での光阻害ストレスに晒されることが多いシロイヌナズナエコタイプでは、低温での光阻害回避機構に選択圧がかかり、低温での修復速度をできるだけ高く保つような適応が起こった可能性が考えられる。本研究は、強すぎる光によって光合成器官に損傷が生じる光阻害に対して植物が持つ耐性能力について、以下の仮説を検証することを目的としている。仮説:光阻害耐性能力のうち損傷を受けた光化学系の修復能力と光化学系I/II均衡化能力が強い温度依存性を示すことから、低温由来のエコタイプほど生育地環境に適応するため、これらの光阻害耐性能力を高めている。様々な緯度および標高で集められたシロイヌナズナエコタイプをアラビドプシスリソースセンター(ABRC)から入手し、共通圃場実験としてグロースチャンバー内で生育し、光阻害耐性、光化学系修復能力、熱放散能力および光化学系I/II均衡化能力の測定を行っている。現在までに22°Cで生育したシロイヌナズナエコタイプについて、7°Cおよび10°Cにおいて光阻害処理(光強度1000 μmol m-2 s-1)を行った。植物は損傷を受けた光化学系を修復する能力があるが、光阻害修復阻害剤であるリンコマイシンを与えることで修復を止めることが可能である。2次元クロロフィル蛍光測定装置を使用して、リンコマイシン存在下と非存在下での光阻害速度を測定し、その差から光化学系修復能力を計算したところ、各エコタイプの生育地の平均気温と7°Cでの光化学系修復能力の間に負の相関が見られている。これは仮説通り、低温由来のエコタイプほど生育地環境に適応し、光化学系の修復能力を高めていることを示唆する。熱放散能力、光化学系I/II均衡化能力および10°Cにおける光化学系修復能力の結果は解析中であり、今後解析を進める。また、循環的電子伝達速度の解析も行う予定である。さらに、生育温度を12°Cに落とした場合にシロイヌナズナエコタイプが低温に順化することで、各光阻害耐性能力がどのように変化するかについても実験、解析を行う予定である。材料のシロイヌナズナエコタイプの生育および光阻害速度、光化学系修復能力、熱放散能力といった各光阻害耐性能力の測定についてはルーチン化することができ、既に各エコタイプの生育地の平均気温と7°Cでの光化学系修復能力の間には期待通りの結果が出始めているため。今後、ルーチン化した方法で生育と測定を継続し、異なる生育温度および光阻害温度でのデータの収集に努めることで、当初の計画を実現できると考えている。強すぎる光は光合成器官に傷害をもたらし、光阻害と呼ばれる光合成活性や成長速度の低下を引き起こす。これまで、植物が持つ光阻害回避機構について多くの研究が成され、植物が多様な光阻害回避機構を備えていることが明らかになっている。植物がこれだけ多くの光阻害回避機構を進化させてきたことは、光阻害耐性にそれだけ強い淘汰圧がかかってきたことを示唆するが、光阻害が種の分布・分化にどのように影響してきたかという知見は乏しい。そこで、本研究では、世界中の様々な標高や緯度から集められたシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)エコタイプを用いて、光阻害修復能力の差を調べた。初年度では、低温での光阻害修復能力と由来地の環境パラメーターとの関連性の検出を試みた。最終年度では、低い温度で生育された葉では、光阻害回避能力が低温順化によって向上しているかを明らかにするため、22°Cでの生育後、低温順化処理として12°Cで3日間生育させた葉と、コントロール処理として、環境は同じだが22°Cで3日間生育した葉を用意し、光阻害速度および光阻害修復速度を調べた。低温に順化させた葉は、コントロールの葉に比べ、低温での光阻害修復速度が有意に上昇していた。そして、この低温順化による低温での光阻害修復速度の増加率も、各エコタイプの由来地の気温と有意な負の相関を示した。これらの結果は、低温での光阻害ストレスに晒されることが多いシロイヌナズナエコタイプでは、低温での光阻害回避機構に選択圧がかかり、低温での修復速度をできるだけ高く保つような適応が起こった可能性を示唆する。光阻害修復能力が植物個体の分布に影響が及ぼす可能性を示しており、国内外に強いインパクトを与えると考えられる。まずは、現在解析中である熱放散能力、光化学系I/II均衡化能力および10°Cにおける光化学系修復能力について、早急に解析を完了する。

既に各エコタイプの生育地の平均気温と7°Cでの光化学系修復能力の間には期待通りの結果が出始めていることから、これまでの生育、測定方法を継続しつつ、異なる生育温度および光阻害温度でのデータの収集を行うことで、単一の温度条件での種内変異だけでなく、光阻害耐性の温度依存性についての種内変異のデータを得ることができると考えている。特に、シロイヌナズナエコタイプが低温に順化することで、各光阻害耐性能力がどのように変化するかについての結果が重要になると考えている。植物生態学経緯としては、当初より予定していた海外での研究成果発表において、予定していた格安航空券を取得することができず、交通費が予定を上回ったために、研究成果発表および植物材料採取のための国内旅費を捻出する必要が生じ、前倒し支払い請求を行った。これにより、海外での研究成果発表および、国内での研究成果発表の旅費を支払うことはできたが、交付申請時の平成29年度の予算よりも20万円少ない状況になっている。そこで、その差を埋めるためにできるだけ消耗品費および謝金を節約した結果、42,231円の残額が生じた。上述の経緯で前倒し支払い請求を行った際には、平成29年度の予算において実験補助のための費用、印刷費や論文出版に関わる費用を節約する必要があることを覚悟していたが、平成28年度後半の消耗品費および謝金の支出を節約した結果、42,231円を残すことができたため、これらを平成29年度の実験補助のための費用および印刷費や論文出版に関わる費用に回すことを計画している。
東南アジア初期国家形成期の社会と経済-チャーキュウ遺跡出土ガラスビーズの分析-

平成30年度は、前年度1月に選定したオケオ遺跡出土ガラスビーズの分析サンプルを日本へ輸送するとともに、これらの理化学的分析を研究協力者を中心としておこなった。また、夏季現地調査では本研究の主たる対象であるベトナム中部クアンナム省のチャーキュウ遺跡を踏査するとともに、博物館において資料調査とサンプリングを実施した。踏査では、当初発掘を予定していたチャーキュウ遺跡のビーズ発見地点で、すでに文化層が撹乱され、発掘は困難であることが判明した。そのため、周辺住民にさらなる聞き取り調査を実施し、将来的に発掘可能な地点について検討した。資料調査を実施したズイセン県サーフィン=チャンパ博物館では、初期国家形成期であるチャーキュウ遺跡、ゴーカム遺跡と、それ以前の鉄器時代にあたるゴーマヴォイ遺跡、ゴーズア遺跡出土・採集のガラスビーズ、ガラス塊から分析サンプルを選定し、許可を得て日本へ輸送した。また、現地協力者から、ベトナム南部ゾンカーヴォ遺跡出土のガラスビーズの分析サンプルを提供していただくことができた。これにより、ベトナム中部および南部の鉄器時代から初期国家形成期にかけてのガラスビーズ資料を体系的に収集することができた。サンプルとした遺物の出土した遺跡の年代、ガラスの化学組成の分析を通して、ベトナム中部および南部の鉄器時代と初期国家形成期では、ガラスビーズと関連するガラス遺物にどのような差異があるのか検討した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は主に、日本における文献精査を中心に研究を進めた。また、現地調査では、当初予定していたベトナム中部のチャンパの王城チャーキュウ遺跡ではなく、ベトナム南部にチャンパと同時期に存在した国家である扶南の港市遺跡出土ガラスビーズに関する調査をおこなった。扶南は現在のベトナム南部からカンボジアの一部にかけて存在した国家で、すでに装身具研究が一定程度進展しており、チャンパの装身具研究、とくにガラスビーズの生産と流通の様相を明らかにする上で不可欠な比較対象である。資料調査では、ベトナム歴史博物館(ホーチミン)、ホーチミン市歴史博物館およびアンザン省博物館にて資料の見学をおこなった。ベトナム歴史博物館では調査実施時に、扶南の装身具に関する企画展が開催されており、扶南における装身具文化の全体像を実物を見ながら把握することができた。また、現在発掘調査が実施されているアンザン省オケオ遺跡群を中心とした遺跡踏査を実施し、周辺の地理環境や遺跡の立地について認識を深めることができた。アンザン省博物館では、オケオ遺跡出土品やダーノイ遺跡出土ガラスビーズを実見することができた。とくに、扶南の埋葬遺跡であるダーノイ遺跡では大量のインドパシフィックビーズが副葬品として出土している。これらの出土ビーズについて、一点一点、色調を元にその成分を推定し、ドキュメンテーションをおこなった。調査遺物総点数は4000点を超える。こうした資料は、ベトナム国外への持ち出しは当然のごとく制限されており、実際の化学分析をおこなうには各種手続きを推進する必要がある。今後は、こうした手続きを進め、理化学分析も実施する予定である。以上のように、2017年度は扶南におけるガラスビーズの様相を整理・確認するとともに、その組成を概観することができた。平成29年度は当初の予定を変更して、チャンパ(林邑)の装身具研究での比較対象となる扶南の考古遺物に関する調査を先んじて実施した。理由として、現在扶南の港市であるオケオ遺跡周辺(ベトナム南部アンザン省)でベトナム研究機関による大規模な発掘調査がおこなわれており、現場の見学や最新の成果に関する情報を収集するとともに、分析サンプルを選定・採取するためである。そのため、チャーキュウ遺跡とその出土品に関する調査自体は当初の計画よりも進展が遅れているものの、研究計画全体を通してみれば概ね順調に進展している。平成30年度は、ベトナム中部クアンナム省のチャーキュウ都城遺跡のビーズ等出土地点で出土・採集した考古資料の化学分析等を実施する計画である。これによって、チャンパ(林邑)における装身具のうち、ガラスビーズやガラス製品の様相を検討する。現状ではチャーキュウ遺跡において小規模な発掘を実施する予定である。

ビーズ確認地点は個人宅の敷地内であるため、発掘に際しては地権者との交渉と合意が必要である。仮に合意が得られず発掘調査の実施が困難になった場合、これまでに得られている、チャーキュウ遺跡採集のガラスビーズコレクション資料を対象として化学組成分析を遂行する予定である。また、引き続き、オケオ文化のガラス装身具の分析を実施し、チャンパとの比較対象資料を拡充していく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
植物細胞における表層微小管の配向調節機構の解析

重力による表層微小管の配向変化時に見られたTUBG、GCP3、KTN1遺伝子の一過的な発現増加は、エチレンによって表層微小管の配向が変化する際にも見られた。また、MAP65-1の発現は、エチレンや加齢によって表層微小管の配向が変化する際にも、重力の場合と同様に低下した。したがって、表層微小管の配向変化が起こる際には、γ-チューブリン複合体、カタニン、および、MAP65のレベルの変化が起こるものと思われる。植物は重力の大きさに応じて、表層微小管の配向を変化させることにより、茎の成長方向を調節している。γ-チューブリン複合体(TUBG、Spc98p(GCP3))および、カタニン(KTN1)の遺伝子発現は重力環境が変化すると、一過的に増加する。また、MAP65-1遺伝子の発現は、過重力により低下する。これらの遺伝子の発現変化が重力による微小管の配向変化に特異的な反応なのか、または、微小管の配向が変化する際には常に起こる普遍的な反応であるのかを調べるために、植物ホルモンによって微小管の配向が変化する際のγ-チューブリン複合体、カタニン、ならびにMAP65-1遺伝子の発現を解析した。まず、暗所で生育させたアズキ芽生えを植物ホルモン(エチレン、ジベレリン、アブシジン酸、サイトカイニン、ブラシノライド、オーキシン)で処理をし、表層微小管の配向の経時変化を詳細に解析した。また、アズキでは、オーキシンのみで処理を行ったときには、微小管の配向はほとんど変化しないが、ジベレリンやブラシノライドが共存するとオーキシンによって微小管の配向が変化することが知られている。そこで、ジベレリンとオーキシンなど2種の植物ホルモンで処理をしたときの微小管の配向の経時変化も詳細に解析した。次に、得られた微小管配向の経時変化の結果をもとに、γ-チューブリン複合体などの遺伝子の発現を解析した。その結果、植物ホルモンによって微小管の配向が変化する際にも重力の場合と同様にγ-チューブリン複合体などの遺伝子の発現が変化することが示された。γ-チューブリン複合体(TUBG、Spc98p(GCP3)および、カタニン(KTN1)の遺伝子発現は重力環境が変化すると、一過的に増加する。これらの遺伝子の発現変化が重力による微小管の配向変化に特異的な反応なのか、または、微小管の配向が変化する際には常に起こる普遍的な反応であるのかを調べるために、植物ホルモン(エチレン)や加齢によって微小管の配向が変化する際のγ-チューブリン複合体、カタニン、ならびにMAP65-1遺伝子の発現を解析した。まず、暗所で生育させたアズキ芽生えをエチレン(ACC)で処理をし、伸長領域での表層微小管の配向の経時変化とTUBG、GCP3、KTN1、ならびにMap65-1の遺伝子発現を解析した。その結果、エチレンによって微小管の配向が横向きから縦向きに変化する際にも重力の場合と同様にTUBG、GCP3、KTN1の発現は一過的に増加した。また、MAP65-1遺伝子の発現も重力の場合と同様にエチレンによって低下した。次に、加齢の影響を解析するために、上胚軸の先端から下部に向かって微小管の配向を解析した。その結果、先端から下部に向かって、微小管の配向は横から縦へと変化した。このとき、MAP65-1遺伝子の発現は、先端から下部に向かって低下した。以上の結果から、γ-チューブリン複合体、カタニン、ならびにMAP65-1遺伝子の発現変化は、重力特異的な反応ではなく、微小管の配向が変化する際には常に起こる普遍的な反応であるの可能性が高いことが示された。
有色素米の品質特性解析に関する研究-機能性食品的利用への成分化学的アプローチ-

有色素米は不思議な魅力あふれた食べ物であるが、なにゆえ身体に良いかについては科学的に究明がなされてこなかった。本研究は有素色米が示す食品としての生理活性とその物質的裏付けとしての機能性無機成分・色素の種類とその量を統一的に理解するパラダイムを確立し、有色素米を高付加価値米として評価し、その生産のための基礎的知見を得る目的で行った。実験1「有色素米の機能性無機成分の品種間差異」では、アジアイネの有色素米品種の玄米外観的形質調査と無機成分の定量を行った。有色素米の無機成分含量には品種間差異が存在し、FeとMnは変異が大きく、Mgは小さかった。各無機成分には特異的に高含量を示す品種が見出されたが、一般的には赤米と紫黒米のCaとMnの各含量は明らかに普通米に比べ高い値を示し、Fe含量むしろ低かった。MgとZnの各含量は普通米に比べて紫黒米は少なく、赤米は同程度であった。実験2「有色素米の機能性無機成分の成育環境変動」では、紫黒米を用いてN、P、Kの三要素とFe、Ca、Mg、Znの微量要素の各施肥試験を行った。Ca含量はほとんどの肥料要素の施用で増力傾向を示した。Fe含量はN、P、Kの施用で増加傾向を、Fe、Ca、Mg、Znの施用で減少傾向を認めた。Mg含量はPの施用で増加傾向を、NとKの施用で減少傾向が見られた。Zn含量は紫黒米とコシヒカリとで反応が異なりN、P、Kの施用によりコシヒカリでは増加したが、紫黒米では減少した。実験3「有色素米の生理活性の品種間差異」では、有色素米品種の生理活性をラットレンズ汚濁アッセイとラット肝細胞アセトアミノフェンアッセイにより評価した。紫黒米と赤米でラットレンズ汚濁抑制活性が特異的に強い品種が見出されたが、ラット肝細胞アセトアミノフェン誘導ではいずれの品種も活性が認められなかった。以上の結果、有色素米の遺伝資源の利活用とその成育環境制御により、食品機能性に対して正確性・安定性を持つ食品素材が得られることが示唆された。有色素米は不思議な魅力あふれた食べ物であるが、なにゆえ身体に良いかについてはほとんど科学的究明がなされてこなかった。したがって有色素米の食品機能性に対して正確性・安定性が欠け、有色素米の評価にも混乱が生じている。本研究は有素色米が示す食品としての生理活性とその物質的裏付けとしての機能性化学成分の種類とその量を統一的に理解するパラダイムを確立し、有色素米を高付加価値米として評価し、その生産のための基礎的情報を得る目的で行うものである。今年度は、「有色素米の機能性化学成分の系統間差異:実験1」と「有色素米の機能性化学成分の生育環境変動:実験2」に関する実験を行った。実験1では、国内産の有色素米系統53種を栽培・収穫した。また、アジアイネ種内における有色素米の位置付けを明らかにするためにIRRIからCore Sample(216系統)を導入した。

これらの試料は玄米の外観的形質の調査と無機成分(Fe、Ca、Mg、Mn、Zn)の定量を行った。有色素米の無機成分含量には系統間差異が存在し、FeとMnは変異が大きく、Mgは小さかった。赤米と紫黒米のCaとMnの各含量は明らかに普通米に比べ高い値を示したが、Feむしろ低かった。MgとZnの各含量は普通米に比べて紫黒米は少なく、赤米は同程度であった。実験2では、経時的に種子を採取し、無機成分の推移を調査した。米粒の乾物重は出穂後4週間目で最大に達し、それ以降値を維持した。米粒の生育に伴う無機成分含量を調べた結果、CaおよびZn、Mnは1週目から3週間目にかけて急激に減少し、それ以降暫減する様相を示し、FeとMgは4週間目以降に暫減する様相をそれぞれ示した。以上の結果、種子の生育段階で機能性無機成分含量は変動し、また系統間で機能性無機成分含量に差異が存在することが明らかにされた。これらの知見は、環境制御あるいは遺伝資源の利活用により機能性色素および機能性無機成分を効率良く、かつ大量に生産可能であることを示唆した。有色素米は不思議な魅力あふれた食べ物であるが、なにゆえ身体に良いかについては科学的に究明がなされてこなかった。本研究は有素色米が示す食品としての生理活性とその物質的裏付けとしての機能性無機成分・色素の種類とその量を統一的に理解するパラダイムを確立し、有色素米を高付加価値米として評価し、その生産のための基礎的知見を得る目的で行った。実験1「有色素米の機能性無機成分の品種間差異」では、アジアイネの有色素米品種の玄米外観的形質調査と無機成分の定量を行った。有色素米の無機成分含量には品種間差異が存在し、FeとMnは変異が大きく、Mgは小さかった。各無機成分には特異的に高含量を示す品種が見出されたが、一般的には赤米と紫黒米のCaとMnの各含量は明らかに普通米に比べ高い値を示し、Fe含量むしろ低かった。実験2「有色素米の機能性無機成分の成育環境変動」では、紫黒米を用いてN、P、Kの三要素とFe、Ca、Mg、Znの微量要素の各施肥試験を行った。Ca含量はほとんどの肥料要素の施用で増加傾向を示した。Fe含量はN、P、Kの施用で増加傾向を、Fe、Ca、Mg、Znの施用で減少傾向を認めた。Mg含量はPの施用で増加傾向を、NとKの施用で減少傾向が見られた。Zn含量は紫黒米とコシヒカリとで反応が異なりN、P、Kの施用によりコシヒカリでは増加したが、紫黒米では減少した。実験3「有色素米の生理活性の品種間差異」では、有色素米品種の生理活性をラットレンズ汚濁アッセイとラット肝細胞アセトアミノフェンアッセイにより評価した。紫黒米と赤米でラットレンズ汚濁抑制活性が特異的に強い品種が見出されたが、ラット肝細胞アセトアミノフェン誘導ではいずれの品種も活性が認められなかった。以上の結果、有色素米の遺伝資源の利活用とその成育環境制御により、食品機能性に対して正確性・安定性を持つ食品素材が得られることが示唆された。
代謝と炎症を制御するミトコンドリアダイナミクス

ミトコンドリア(Mt)は細胞内の代謝状態や様々な細胞外シグナルを感知し、動的にその構造を変化させている(Mtダイナミクス)。Mt分裂を制御するDynamin-related protein 1 (Drp1)の肝細胞特異的欠損(Drp1LiKO)マウスの解析から、Mt分裂障害が、小胞体ストレスを介してFGF21の産生を亢進させ、全身のインスリン抵抗性を改善させることを明らかにした。一方、Drp1LiKOマウス肝組織では炎症所見を認めた。さらにオートファジー形成不全が炎症性サイトカインの産生増加に関与することを明らかにした。MtDは糖・脂質代謝と炎症を制御する分子基盤であると考えられる。ミトコンドリア分裂を制御するDynamin-related protein 1 (Drp1)の肝細胞特異的欠損マウス(Drp1LiKO)の解析から、肝臓でのMt分裂の障害が、ERストレスを介してFgf21の産生と分泌を亢進させ、高脂肪食負荷時の全身のインスリン抵抗性を改善させることを明らかにした。これまで、研究を個体レベルの解析から細胞レベル、さらに分子レベルの解析へ進め、Mtダイナミクスの異常が如何にしてERストレス惹起につながるか、そのメカニズムを解明した。初代培養肝細胞のFluo4を用いたCaイメージングにて、グルコース応答性ERからのカルシウム放出の低下を確認した。また、Rhod2を用いて、Mt外へのカルシウム流出の変化(減少)も観察できた。ミトコンドリア及びERカルシウムの変動異常はERストレスを惹起したと考えられた。一方、全身での表現型とは対照的に、肝組織では炎症性マーカーの発現増加、肝細胞死、肝繊維化などの所見を認めた。今回我々は、Mt分裂の炎症機構における役割を明らかにするため、リポポリサッカライド(LPS)を野生型及びDrp1LiKOマウスに腹腔内投与し(In vivo)、また、野生型及びDrp1LiKOマウスの初代培養肝細胞の培養液中に添加し(In vitro)、それぞれ血中及び培養上清中のLPS刺激による炎症性サイトカインの産生を調べた。その結果、Drp1LiKOマウスおよび初代培養肝細胞では炎症性サイトカインの産生が著明に亢進していた。さらにDrp1LiKO肝細胞においてオートファージの低下、活性酸素(ROS)の産生亢進が炎症性サイトカインの産生増加に関与することを明らかにした。すなわち、Mtダイナミクスは、肝臓における糖・脂質代謝と炎症を制御する共通の分子基盤である。当初の計画通り、順調に進展している。Drp1LiKOマウスにおいては、オルガネラコミュニケーションの障害によるERストレス惹起のメカニズムを明らかにした。また、Mtダイナミクスの欠損が炎症発症における役割も解明した。ミトコンドリアは(Mt)は細胞内の代謝状態や様々な細胞外シグナルをセンスし、融合と分裂のバランスを変容させ、動的にその構造を変化させている。すなわち、Mtダイナミクスは、肝臓における脂質代謝と炎症を制御する共通の分子基盤である。今後、Mtダイナミクスの破綻によるERストレスは肝組織での炎症発症に関与しているかどうかを解明するとともに、Mtダイナミクスの自然免疫における直接な役割を解明する。医歯薬学本研究に必要な備品を効率的に使用したため残額が生じた。来年度に行われる内分泌学会学術総会でポスター発表を行うので、その経費にあてたい。
教師研修を対象とした適応型遠隔教育支援システムに関する研究

本研究の目的は、教師研修のための適応型e-ラーニング支援システムの開発である。主な研究の内容は以下の通りである。1)インタラクティブな操作を可能としたマルチメディア教材の開発および、その教材制作手法の開発。2)広帯域ネットワークを用い、実験および実習は離れた場所から参加することを可能とした仮想実習環境の構築。3)本システムは、研修内容に対する学生の理解度を把握する機能を有し、教師は学生に対する適切な学習の指導が可能するための知識モデルとその活用方法の開発。これら3つの開発および構築によって、学習者個々の理解状態に基づいた適応型e-ラーニングシステムが実現されている。本研究は、以下の成果を得た。1)情報モラルに関するガイドブックおよびWeb-based教材の開発および、遠隔操作可能な教材の開発を行った。さらに、教師研修のためのインストラクション・デザインについて開発を行った。大学で行われている講義において、その教材の一部を用いて評価を行った。その結果、教材の有用性について確認し、マルチメディア・ネットワーク技術の教育への応用の可能性を示した。2)コンピュータウィルスの感染などの疑似体験が可能な教材を開発し評価を行った。その結果、開発した教材は、情報リテラシー基礎の学習および情報モラル教育のスキルトレーニングに有効であることを確認した。3)授業評価システムを活用したe-ラーニング支援システムを開発した。本システムは、LMSおよび授業評価システムから構成されている。さらに、研修の構造と振る舞いを表現した体系的な知識モデリングを開発した。この知識モデルは、単元構想の知識、教授項目の知識および背景知識の3つの知識から構成される。この知識モデルを題材の知識モデルと呼んでいる。これにより、研修内容に対する学習者の理解度を把握することが可能となった。本研究は、職場に居ながら、映像・テキスト・イラストなどのマルチメディア情報を組み合わせて現職教員が容易に研修内容を理解することができ、かつ技能を扱う実験・実習部分を遠隔操作により実物の教材を操作しているのに近い環境を高速ネットワーク上で実現することを目標とした適応型遠隔教員研修支援システムの研究・開発である。本研究によって情報電気通信とそれを用いた教育効果などについて明らかにすることを目的としている。15年度には、以下の項目に関しての研究を行った。1.中学校技術・家庭科「情報基礎領域」を対象として、教師研修に必要なカリキュラムを、文献調査、情報基礎の専門家、現職の教職員の協力を求めて開発を行った。その結果、現場では情報モラルに対するニーズが高いことがわかった。情報モラルのカリキュラム開発およびマルチメディア素材を活用した講義コンテンツの開発を行った。教材開発に関しては、インストラクショナル・デザインに基づき行っている。2.「情報モラル」に関するカリキュラムに対応するために、授業評価システムにて用いられる知識モデル「題材に関する知識」の改良を行っている。3.開発環境としては、Internetで活用可能にするために、ZERO++をJ2EEによる3層モデルWebシステムへの移行作業を行っている。また、遠隔教育システムの学習支援システムとしてオープンソース、製品など適切な環境を調査した。その結果、オープンソースのMoodleと知識ベースシステムの連携で適応型遠隔教育支援を行うこととした。4.本学に導入されているe-learningシステムを用いて、授業方法や学生指導方法について、システム利用者を対象にしたアンケート調査を行い、遠隔教育を行う際の授業方法、活用方法について考察をおこなった。その結果、遠隔教育支援システムを用いた教育の効果、学習者の活用実態などについて知見が得られた。

本研究によって情報電気通信とそれを用いた教育効果などについて明らかにすることを目的としている。16年度には、前年度の成果を踏まえて以下の項目に関しての研究を行った。1.中学校技術・家庭科「情報基礎領域」を対象として、教師研修に必要なカリキュラムを、文献調査、情報基礎の専門家、現職の教職員の協力を求めて開発を行った。その結果、現場教師の情報モラル教育に対する意識、問題点を明確にし、それに対応した情報モラルの教師向けのガイドブックおよびマルチメディア素材を活用した講義コンテンツの開発を行い、評価を実施した。その結果、教材の有効性を確認した。2.教師研修のあり方として、従来のモラル教育とは異なり、疑似体験を重視し、問題の本質を理解させる遠隔教育を用いた教育カリキュラムの開発を行っている。従来の、「べからず集」的な教材ではなく、コンピュータ上で疑似体験を通じ、なぜ駄目なのか、なにが問題なのかを生徒間、生徒-教師間での協調学習によって理解を進める仮湯ラムの開発を行っている。3.「情報モラル」に関するカリキュラムに対応するために、授業評価システムにて用いられる知識モデル「題材に関する知識」の改良を前年度に引き続き行っている。4.開発環境としては、前年度に引き続き、Internetで活用可能にするために、ZERO++をJ2EEによる3層モデルWebシステムヘの移行作業および、遠隔教育システムの学習支援システムMoodleと知識ベースシステムの連携した適応型遠隔教育支援知識ベースシステムの開発を行っている。本研究は、職場に居ながら、映像・テキスト・イラストなどのマルチメディア情報を組み合わせて現職教員が容易に研修内容を理解することができ、かつ技能を扱う実験・実習部分を遠隔操作により実物の教材を操作(体験)しているのに近い環境を高速ネットワーク上で実現することを目標とした適応型遠隔教員研修支援システムの研究・開発である。本年度は、3年計画の3年目にあたるため、昨年度までの成果を基に、以下の4項目について研究を行った。評価については、本学に派遣されている現職の大学院生および附属中学校等の協力を得て中学校技術科教員を対象に行った。1.昨年度までに行った、中学校技術・家庭科「情報基礎領域」を対象とした教師研修に必要なカリキュラムおよび現職教師の情報モラル教育に対する意識・問題点に対応した情報モラルの教師向けのガイドブックおよびマルチメディア素材を活用した講義コンテンツの開発、および適応型遠隔教育支援システムを用いた評価を大学院生等の協力を得て実施した。
非平衡な林冠動態に対する森林群集の遺伝的多様性の応答機構の解明と予測技術の開発

ブナ林の高木性の主要構成樹種であるブナ、ハウチワカエデ、イタヤカエデの稚樹群集の動態を解析した結果、三樹種全てにおいて台風撹乱の認められなかった期間に加入率が高くなった。このことから、台風撹乱の有無が稚樹サイズへの加入に影響を及ぼしていることが示唆された。コシアブラのマイクロサテライト遺伝マーカーを開発して集団内に弱い遺伝的構造を検出し、ギャップ形成にともなう遺伝的構造化が示唆された。集団内の雄性繁殖量の変異性と空間構造を同時に考慮に入れたシュミレーションモデルを構築して解析し、好適な光環境が繁殖個体の繁殖量の空間的なバラツキを増大させ、樹木集団の遺伝資源量の変動に影響を及ぼすことを示した。近年の急激な気候変動によって樹木個体群の死亡と加入過程の間の不均衡(非平衡状態)は増大している。この現象は、これまで集団遺伝学が仮定してきた動的平衡にある個体群動態に基づく理論モデルでは樹木集団の保有する遺伝資源量を的確に予測できない可能性を示し、今後の森林の遺伝資源の保全のためには、自然現象の変動性を考慮に入れた、より現実的な集団遺伝学モデルに基づく遺伝子動態の予測が課題となっている。以上の背景をふまえ、平成25年度は大山ブナ老齢林に設置された固定調査区内において、高木性の主要構成樹種の稚樹である、ブナ、ハウチワカエデ、イタヤカエデの毎木調査を実施し、過去4年間の個体群動態を台風撹乱の有無と関連づけて評価した。その結果、ブナとコミネカエデの2009-11年における死亡率は2011-13年よりも高く、ハウチワカエデでは2011-13年の死亡率が高かった。ハウチワカエデとコミネカエデにおける倒木・落枝に起因する損傷による死亡は、2011-13年よりも2009-11年で約1.5倍多く認められたが、一方、ブナでは調査期間の間に差異が認められなかった。以上から、台風の影響を受ける期間では、稚樹個体群の死亡率または物理的損傷による死亡割合が上昇する傾向が認められたが、稚樹と成木の個体群で異なる傾向を示す場合も認められ、これらは、稚樹が成木と排他的な空間分布特性を示したためであることが示唆された。また、遺伝資源量を定量的に把握するために、主要構成樹種の1つであるコシアブラを対象として、次世代シークエンサーを用いたマイクロサテライトマーカーの開発を実施し、15遺伝子座において多型の認められる遺伝マーカーの作成に成功した。以上の背景をふまえ、平成26年度は集団内の雄性繁殖量の変異性と空間構造を同時に考慮に入れたシュミレーションモデルを構築し、樹木集団内の空間構造が交配パターンに及ぼす影響を解析した。その結果、繁殖個体の花粉生産量の空間分布がランダムである場合、花粉生産量の個体間のバラツキが大きくなるほど種子の遺伝的多様性は低下する傾向が認められた。一方、異なる花粉生産量を示す個体が集団中で偏って分布している場合、等方向性の花粉散布パターンを示す集団では種子の遺伝的多様性は個体の空間構造の影響を受けないが、非等方向性の花粉散布パターンを示す集団では異なる花粉生産量を示す個体の空間構造の偏りの程度によって種子の遺伝的多様性はばらつく傾向が認められた。以上から、集団内の交配パターンには、どの程度の繁殖量(花粉生産量)を示す個体がどのように配置しているかが重要であり、このことは台風撹乱によって発生する非ランダムなギャップ形成によって創出される好適な光環境が繁殖個体の繁殖量の空間的なバラツキを増大させ、樹木個体群の遺伝資源量の変動に影響を及ぼす可能性を示すものである。また、平成26年度は大山ブナ老齢林に設置された固定調査区内において、対象としている高木性の主要構成樹種の一つであるコシアブラの葉のサンプリングを実施し、遺伝分析の開始のための準備を整えた。近年の急激な気候変動によって樹木個体群の死亡と加入過程の間の不均衡(非平衡状態)は増大しており、樹木集団の保有する遺伝資源量を的確に予測するためには、より現実的な集団遺伝学モデルに基づく遺伝子動態の予測が課題となっている。以上の背景をふまえ、平成27年度はブナ林の主要構成樹種であるブナ、ハウチワカエデ、コミネカエデの稚樹(樹高30cm以上かつ胸高直径5cm未満の幹)の6年間(2009-2015年)の個体群動態を台風撹乱の影響と関連させて比較した。2009-11年には大山付近を通過した台風は2回記録されたが、2011-13年には台風の通過は認められなかった。毎木調査の結果、ブナとコミネカエデの2009-11年における死亡率は2011-13年よりも高く、ハウチワカエデでは2011-13年の死亡率が高かった。

ハウチワカエデとコミネカエデにおける倒木・落枝に起因する損傷による死亡は、2011-13年よりも2009-11年で約1.5倍多く認められたが、一方、ブナでは調査期間の間に差異が認められなかった。以上から、台風の影響を受ける期間では、稚樹個体群の死亡率または物理的損傷による死亡割合が上昇する傾向が認められたが、稚樹と成木の個体群で異なる傾向を示す場合も認められた。また、加入率は台風撹乱が認められなかった期間で上昇しており、台風撹乱の有無が個体群の加入に影響を及ぼすことが示された。さらに、個体群の死亡率は当該期間に発生する自然撹乱ばかりでなく、過去に起こった撹乱によって受けた個体数の増減によっても変化することが明らかになった。このことは、単純に調査期間ごとの自然撹乱の強度と個体群動態パラメータを比較するだけでは個体群の自然現象の変動性への応答を正しく定量化できないことを示しており、自然撹乱の時系列にそった発生頻度とその強度を考慮した個体群動態解析が必要であることが示唆された。ブナ林の高木性の主要構成樹種であるブナ、ハウチワカエデ、イタヤカエデの稚樹群集の動態を解析した結果、三樹種全てにおいて台風撹乱の認められなかった期間に加入率が高くなった。このことから、台風撹乱の有無が稚樹サイズへの加入に影響を及ぼしていることが示唆された。コシアブラのマイクロサテライト遺伝マーカーを開発して集団内に弱い遺伝的構造を検出し、ギャップ形成にともなう遺伝的構造化が示唆された。集団内の雄性繁殖量の変異性と空間構造を同時に考慮に入れたシュミレーションモデルを構築して解析し、好適な光環境が繁殖個体の繁殖量の空間的なバラツキを増大させ、樹木集団の遺伝資源量の変動に影響を及ぼすことを示した。遺伝調査では、実施項目であった葉のサンプリングは実施できたが、当該樹種の一部の結実が不良であったために、種子については一部採取することができなかった。シミュレーションモデルの構築は順調に進んでおり、集団構造からと遺伝資源量の増減を予測することができた。森林生態遺伝学平成27年度は、主要構成樹種の稚樹のマイクロサテライト遺伝子型の決定を行い、遺伝的多様性と遺伝構造の程度を比較するとともに、それらの成木から種子を採取して父性解析を実施し、花粉の飛散カーネルを推定する。また、稚樹の遺伝分析に基づく親子解析によって種子の散布カーネルを推定し、花粉・種子を媒介した遺伝子流動の実態を把握し、それらの散布パラメータを開発したモデルに組込み、様々な撹乱体制シナリオに基づく遺伝資源量の推定を行う。生態調査では、実施項目であった毎木調査を当該年度内に完遂しており、データ解析によって対象樹種稚樹の自然撹乱に対する生態的な応答を検出できた。一方、遺伝分析では、遺伝資源を予測するために必要不可欠なツールであるマイクロサテライトマーカーの開発に成功し、本研究の最終目的である遺伝資源の予測技術を構築するために必要な遺伝分析の基盤を構築できた。以上のように、申請内容のうち主要な項目は実施できたことから、本研究を「おおむね順調に進展している」と評価した。平成26年度は、主要構成樹種4種の稚樹のマイクロサテライト遺伝子型の決定を行い、遺伝的多様性と遺伝構造の程度を比較するとともに、それらの成木から種子を採取して父性解析を実施し、花粉の飛散カーネルを推定する。また、実生の毎木調査を行うとともに、遺伝分析に基づく親子解析によって種子の散布カーネルを推定する。
血清NAG活性と心血管病の発症の予知に関する疫学的研究

動脈硬化性疾患に血清NAG活性が高いことが報告されており、これを疫学的に証明するために1982年の住民検診において住民の77. 3%を調査し、1080人の受診者において血清NAGを測定した。今回の目的は血清NAGが脳心血管病の初期の指標であり、将来的にその傷害が進展し脳、心血管病の発病につながるのかを疫学的なProspective studyによって検証することである。今回、われわれは対象者1080名の追跡調査(質問表調査、病院調査、訪問調査)を実施した。現在の調査率は約60%であるが、全死亡は64名であり、このうち脳、心血管病での死亡は9名であった。また、死亡者を含む脳、心血管病発症者は20名であった。発症者の血清NAGの平均値は、153. 1±37. 9(IU/L)であり、非発症者の平均値は127. 3±60. 7(IU/L)と統計学的に有意に発症者で血清NAGの平均値が高かった。すでにわれわれは追跡研究において、血清NAG活性が高値を示した正常血圧者は、将来、高血圧に進展する頻度が高いことを明らかにしたが、今回の現時点での予後調査においても脳、心血管病の死亡、発症に最も影響すると考えられる血圧値を考慮しても、血清NAG活性が高値がであることが有意に関連することを多重ロジスティク回帰分析を用いて検討することとしている。残り約40%の予後調査は現在継続中であり、悉皆調査終了時に分析成績を総合的に評価し、血清NAG活性の意義を検証できるものと考えている。