hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本中世地域権力の研究

前述のデータベース作成作業を今年度でおよそ終了させ、同書の執筆に入りたいと考えている。当該年度において研究者藤井は、1日本中世、南北朝室町期大内氏について研究した博士学位請求論文『室町期大名権力の研究ー周防国大名大内氏を取例としてー』の出版にこぎつけた。書名は『室町期大名権力論』、出版社は同成社、刊行年次は平成25年12月、総ページ数は367ページである。本書は中世の地域権力である大内氏をとりあげた本としては、6080年代の論文の論文集である松岡久人氏の『大内氏の研究』(2011年、清文堂)につぐ専門書である。また、南北朝・室町期大内氏分国に特化した研究書としては初のものである。同書では、大内氏の支配国、すなわち大内氏分国の歴史を当主毎(6代)に区分けし、各代において、I先行研究の整理、II政治史の整理、III当主と被官(家臣)の代表的発給文書表の紹介と分析、IV被官(家臣)集団の紹介と分析、IV内政の実情についての特論を展開した。結果、大内氏の研究のみならず、未だ未解明な部分の多い、南北朝・室町期における地域権力、いわゆる大名権力の形成過程とはどのようなものかという、中世史研究に課せられた屈指の重要問題の解明に貢献したと考える。2また、本年度においては、1の研究成果を引き継いで行なった新研究、戦国期大内氏分国の研究にも着手した。同研究については基礎的データの収集と分析を行う一方で、既に研究の一部成果の発表の段取りもつけた。具体的にいえば、戎光祥出版という出版社より単著、『大内義興』(大内義興は戦国期大内氏の当主、同書は一般向けの準専門書)を刊行することとなった。同書の執筆は既に終了しており、現在、同書は最終的な校正の段階に入っている。同書の刊行は、特別研究員の期間終了後ではあるが、平成26年5月である。分析の対象とすべき史料(古文書)が予想よりもやや多かったため(1)には至らなかったが、研究環境が良好であるため(3)の状況よりは進展したため。当該年度においては、研究成果をまとめた研究書1冊と論文を1・2本書くことが目標であったが、受け入れ研究機関の良好な研究環境もあって、研究書を事実上2冊執筆することができたため。研究はおおむね順調に進展しているため研究計画・研究方針に特に変更はない。(抄録なし)
自尊心と異文化の受容

日本での異文化受容態度の調査研究からは、異文化受容態度が生育環境の多文化性と深い関わりを持っていると考えられた。また、自尊心が高い人は異文化受容態度、愛国心共に高いという結果を得た。そこで昨年度末から本年度にかけて、ドイツ及び英国で調査を行い、日本との比較を行った。結果、ドイツ、英国では生育環境の多文化性と異文化受容には関係がなく、3カ国の比較からも環境の多文化性と異文化受容態度が単純な比例関係にはないと示された。恐怖管理理論の観点から考えると、異文化は自文化の普遍性を脅かす存在であり、異文化の受容には高く安定した自尊心の維持による死の脅威の抑制が必要である。よって、自尊心は死の脅威を低減することを介し、異文化受容態度を促進すると予測された。3カ国比較においてこの仮説の検証を行ったところ、英国、ドイツではこの仮説がほぼ支持された。日本では、仮説を支持する結果も得られる場合もあったが、支持しない場合もあった。日本は独英と比べ、多文化性が低いことから、異文化受容態度は自尊心を高める望ましい態度とは認識されるものの、異文化受容はあくまで仮定の話であり、異文化や外国人による自文化への脅威について十分に実感されていない可能性が考えられる。日本の異文化受容態度についてより詳しく調査を行うため、異文化受容態度尺度の改訂版を作成し、再度質問紙調査を行った。異文化受容態度尺度の下位尺度として「否定的態度」「緊張」「個人的受容」「一般的受容」という4つが測定された。特に、外国人と友人になりたいと思う個人的受容や外国人を前にすると緊張してしまうという態度に関しては、環境の都鄙性に関わらず、これまでの異文化接触経験の多さが大きな影響を与えていた。また、実際の行動について聞き取り調査を行ったところ、実際に行動に結びつく人の特徴としては、否定的態度と緊張が低く、2つの受容尺度の値が高いことが示唆された。1.関西の都市部と村落部において、自尊心とその影響因、及び日本や異文化への一般的態度についての調査から都市と村落の違いを明らかにした。自尊心へのへの影響因については、都市部の住民は村落地域の住民と比べ、これまでの伝統的な価値観や慣習には影響をあまり受けていないことが分かった。この違いは居住地域で区分した場合よりも、生育環境の都鄙性において区分した場合にさらに顕著であることから、自尊心を規定する価値体系には育った地域の文化の影響がより強いことが示唆される。異文化受容については予測どおり、都市部のほうが村落部に比べ、より異文化を受容する態度を示していた。また、恐怖管理理論から、都市で育った者たは異文化を受容すべきという規範が、自尊心を高める要因として内在化されていることが分かった。自尊心の高さと異文化受容の関係については自尊心が高い者の方がより異文化を受容するだけでなく、自文化に対する愛着も強いことが分かった。この結果については日本社会心理学会第44回大会で発表済みであり、大阪市立大学大学院文学研究科「都市文化研究センター」のホームページにも公開予定である。2.日本での調査をもとに同様の調査ドイツ、ハンブルクの市民及びその周辺住民に対し実施した。ハンブルク大学社会心理学教室のWitte教授、Zuhlke講師の協力の下、調査を実施し、データ収集はほぼ完了している。現在同様の調査をロンドンでも行う予定で準備を行っている。
低炭素社会の実現に向けた公的助成制度の費用対効果の分析

本研究では、地球温暖化ガスの排出量削減を目的とする住宅用太陽光発電への公的助成制度(補助金及び電力買取制度)について社会余剰の観点から評価を行った。市場レベルのデータを用いて太陽光発電の需給を説明する構造モデルを推定し、仮想的に補助金がない場合や、実際とは異なる価格を電力買取に用いた場合について、太陽光発電の普及量、CO2削減量、および社会的費用をシミュレーションした。この結果、これら公的助成制度は太陽光発電の普及を大きく進める効果があることが分かった。しかしながら、電力買取制度についてはCO2の貨幣価値を最大に見積もらない限り、社会余剰の観点で経済学的な正当化は困難であることが分かった。本研究の目的は、地球温暖化問題に向けた環境政策のパフォーマンスを産業レベルのミクロデータから明らかにし、社会的便益の観点からその費用対効果を定量分析することである。平成22年度は、研究計画に従って太陽光発電産業から補助金制度や優遇税制などの政策事例を取り上げ、産業組織論のフレームワークにもとづいた構造推定の手法によりそれらのインパクトを測定した。太陽光発電産業では、一般家庭での太陽光発電の導入を促すことを目的として1994年から2005年にかけて総額1340億円にのぼる公的補助金が投入されている。本年度は、この補助金が太陽光発電の普及に与えた影響を需要と供給を考慮した経済モデルによってシミュレーション分析するとともに、社会余剰の観点から補助金制度の費用対効果を算出した。この研究成果は、平成22年度日本経済学会春季大会(千葉大学)にて報告を行った。また太陽光発電については、平成21年11月より新しい余剰電力の買取制度が導入されている。この制度は、一般家庭に新規に導入される太陽光発電についてそれまでの2倍となる48円/kWhにて10年間余剰電力を買い取るものである。この制度についても構造推定の手法を用いて普及効果および費用対便益を算出した。この研究の初期成果については季刊誌である住宅土地経済No78に掲載されている。なお、これら研究と関連した構造推定に関する理論研究として、離散選択モデルを用いた需要・供給モデルの推定精度に関する論文を神戸大学ディスカッションペーパーシリーズとしてまとめた。本研究の分析対象である太陽光発電産業においては、平成21年度11月より新しい余剰電力買取制度が導入された。この制度は、一般家庭で新規に導入される太陽光発電については、それまでの2倍となる48円/kWhにて余剰電力を10年間買い取ることを保証する制度である。この新しい制度が今後の太陽光発電の普及プロセスに与えるインパクトを測定するため、過去の普及データから太陽光発電システムの需給に関する経済モデルを構造推定の手法によって推定した。そして、政策コントロール変数である買取価格や経済条件にいくつかの条件を設定し、今後の太陽光発電の普及プロセスをシミュレーションするとともに、CO2削減効果を推定した。また、この普及プロセスにおいて、消費者と生産者が受け取る便益を計測し、CO2削減効果を含んだ社会余剰の観点から、政策の費用対効果を測定した。これらの研究成果は、平成23年度日本経済学会春季大会(熊本学園大学)およびいくつかのワークショップで報告を行っている。また、本分析と並行して取り組んでいる構造推定の手法に関しての理論研究(離散選択モデルを用いて需要・供給モデルを推定する際のパラメータ推定精度に関する研究)がInternational Economic Reviewに掲載確定した。本研究では太陽光発電の普及のために平成21年度11月に導入された新しい余剰電力買取制度の評価を行った。この制度が今後の太陽光発電の普及プロセスに与えるインパクトを測定するため、過去の普及データから太陽光発電システムの需給に関する経済モデルを用いて構造推定した。そして政策コントロール変数である買取価格や経済条件にいくつかの条件を設定し、今後の太陽光発電の普及プロセスをシミュレーションするとともに、CO2削減効果を推定した。また、この普及プロセスにおいて消費者と生産者が受け取る便益を計測し、CO2削減効果や買取費用を含んだ社会余剰の観点から、政策の費用対効果を測定した。この研究成果については昨年度までに科学技術政策研究所ディスカッションペーパー及び住宅土地経済に論文として掲載されている。今年度は本研究の英論文を執筆し、現在、海外ジャーナルに投稿するための遂行作業中である。また研究成果の報告については昨年度に引き続き、国内のワークショップ等を中心に行っている。当初の研究計画に従い予定どおりに進展しているといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度に取り組む自動車産業の分析に向けて、現在、データ収集とデータベースの構築を行っており、これらが終わり次第、実証分析と論文執筆に取り組む予定である。
ラットリボソーム蛋白遺伝子の構造とその発現調節機構

この研究は高等動物のリボソーム蛋白遺伝子の構造を調べ、その発現調節がいかに行なわれているかを明らかにすることを目標としたものである。先ず、このような研究のプローブとなるcDNAのクローニングを行なった。ラット再生肝のpoly(A)RNAに対して作成したcDNAライブラリーより、10種類のリボソーム蛋白cDNAクローンを単離し、構造を決定した。単離したcDNAをプローブとして、リボソーム蛋白合成が盛んになることが知られている肝部分切除後の再生肝のリボソーム蛋白mRNA量を、時間を追って調べた。核蛋白のmRNA量は、術後1218時間で術前の23倍となり、48時間でほぼ術前のレベルに帰った。これは蛋白合成の動きによく合っており、リボソーム蛋白の合成がmRNAの量によって調節されていることが確かめられた。そこでmRNA合成調節機構を探るべく、遺伝子の解析を試みた。各蛋白のcDNAをプローブとして、サザンブロット解析を行ったところ、ラットのリボソーム蛋白遺伝子は各々が1520の遺伝子から成る多重遺伝子構成を取っていることが知られた。これは、リボソームRNA遺伝子が数百の遺伝子の繰返し構造を持っていることに対応するとも考えられる興味深い所見であったが、クローニングを行って調べてみると、これらの遺伝子の大部分はイントロンを持たず、cDNAと種々の程度に異る塩基配列を持った、いわゆるprocessed pseudogeneであった。種々の生物のDNAについてサザンブロット解析を行なってみたが、このような多重遺伝子構成は哺乳類のリボソームに特徴的なものであった。このような多数の偽遺伝子の中から本来の発現している遺伝子を探り出すための、方法論的検討が必要となり、発現調節の分子構成については、成果を挙げるに至らなかった。本年度は、既に同定と分析を終えているcDNAクローンを使用して、ラットリボゾーム大亜粒子蛋白、L35aの遺伝子構成の解析とその遺伝子のクローン化を進めて来た。サザンブロット分析により、L35a遺伝子は少なくも20種以上の遺伝子を持つ多重遺伝子族を形成していると考えられた。事実、ラット遺伝子ライブラリーから、100余のクローンを得て分析し、これが約20種の独立した遺伝子に由来することを確かめている。これらのクローンと、cDNAとの混成分子の熱安定性から、その大部分が種々の程度に塩基配列の変化を来たしている偽遺伝子であろうと考えられた。そこで最も熱安定性の高い二つのクローンの全塩基配列を決定してみた。両者ともcDNAと全く同じ塩基配列を持っていたが、真核細胞遺伝子に通常見られる介在配列は無く、前後を約10塩基ずつの繰り返し配列に挟まれており、メッセンジャーRNAのpoly(A)配列に相当する配列も認められるなど、典型的なretro-pseudogeneの特徴を示していた。しかし一方では、5上流にCCAAT,TATAなど、転写開始に関与すると考えられる配列を持っており、gene amplificationの一つの型とも考えられるため、HeLa cell extractを用いて、in vitro translationtestを行ってみたが、転写活性を示さず、やはり不活性な偽遺伝子であると考えられた。リボゾーム蛋白がこのように多くの偽遺伝子を持つ意義は全く不明であるが、その手掛りの一つとして進化の上でいつごろ現れたのであるかを調べてみた所、カエル、カメ、ニワトリには無く、マウス、ラット、人など哺乳類に特有なものであることが解った。更に、真性遺伝子の検索を続ける一方、プローブとなるcDNAの分離を進め、大亜粒子蛋白L31cDNAの同定と分析を終っている。

昨年,ラットのリボソーム蛋白L35aの遺伝子が,多数のprocesse pseudogeneを含む多重遺伝子族を形成していることを報告したが,本年度はさらにラットリボソーム蛋白Sll,S17,S26及びL27についても検討を加えた. Southern blot法による全DNA及び分離した遺伝子クローンの解析により,これらの蛋白の遺伝子もやはり,各々20種程度のprocesse pseudogeneを持つことが示され,このような多重遺伝子構成がラットのリボソーム蛋白遺伝子の一般的な特徴であることが確認された.リボソーム蛋白遺伝子の偽遺伝子の存在はマウス以外には報告の無かったことから,系統進化上の発生時期を検討するために,ラットL35a, oDNAをプローブとして,カエル,カメ,ニワトリ,マウス,ラット,モルモット,人などのDNAをSouthern blotによって解析した.ニワトリ以下では,唯一本のバンドのみであるのに対し,哺乳類では全て1020本のバンドが観察された.これは, L35a遺伝子がニワトリ以下では一種のみであるのに対して,全ての哺乳類に多数存在していることを示しており,リボソーム蛋白のprocesssed pseudogeneを含む多重遺伝子構成が哺乳類に特徴的なものであることが明らかになった.現在,多数の偽遺伝子の中から,発現している本来の遺伝子を選び出す効果的な手段が無く,困難な検索を続けているが,一方で,偽遺伝子を持たずこのような困難を伴わないと考えられる,ニワトリのリボソーム蛋白遺伝子のクローニングにも着手した.ニワトリの遺伝子クローンを用いて,目的とする発現調節機構の研究も可能であろうし,この経験を通してラットの遺伝子クローニングの効果的な方法への手掛かりをつかむこともできよう.また,プロープとしてのcDNAクローンの分離も続けており,新たに, L27cDNAクローンの解析を終えた.ラットのリボソーム蛋白遺伝子は、各々1520のProcessed Pseudogeneを持っている。本年度は、このように多数の偽遺伝子の中から、発現している本来の遺伝子をクローニングすることを目標として実験を進めた。ラット遺伝子ライブラリーよりcDNAクローンをプローブとして、リボソーム蛋白S11、およびL35aの遺伝子クローン各々数十種を得た。各遺伝子クローンのDNAとcDNAとの混成分子の熱安定性の検討や各々のクローンの制限酵素切断部位地図の作成、塩基配列決定などを行った。また、このように多数のProcessed Pseudogeneの中から、本来の遺伝子を探り出すための、最も一般的に適応可能な方法は、イントロン部分をプローブとすることであると考えられていることから、核内のmRNA前駆体のcDNAクローニングを進めている。一方、鳥類以下ではリボソーム蛋白遺伝子の偽遺伝子は存在しないことが判明したので、鶏のリボソームた蚤白遺伝子クローニングを試みることにした。プローブとして、ラットリボソーム蛋白L37aのcDNAとのクロスハイブリダイゼイションを利用して、鶏L37aのcDNAクローンを得た。現在、鶏のDNAを複数の制限酵素で完全分解して、直接プラスミドに組み込むquick cloning法によって遺伝子クローニングを行っている。
三次元培養系を用いた歯周病由来関節リウマチ予防法の開発

本研究は、1低栄養条件下での酪酸誘導細胞死誘導メカニズムを解明するとともに、2より生体に近いとされている初代培養細胞による上皮-結合組織三次元培養系を作成し、それを用いて酪酸誘導細胞死および関節リウマチ関連因子の放出について調べ、それらの研究結果から歯周炎誘導関節リウマチ予防法の開発を試みることが本研究の目的である。本年度は低栄養条件下における酪酸による細胞死誘導メカニズムの解明を中心に研究を行った。また、酪酸だけでなく、歯垢中の細菌が産生する他の短鎖脂肪酸が歯肉上皮細胞に及ぼす影響についても同様に調べた。P. gingivalisなどの歯垢中細菌の培養上清に含まれる短鎖脂肪酸のうち、酪酸、プロピオン酸、イソ酪酸、イソ吉草酸は濃度依存的に歯肉上皮Ca9-22細胞株の細胞死を誘導し、酢酸、ギ酸、乳酸、コハク酸は誘導しなかった。また、細胞死を誘導した短鎖脂肪酸は全てreactive oxygen species(ROSs)を産生していることが分かった。還元剤であるアスコルビン酸もしくはN-acetylcysteine (NAC)でROSを消去すると、細胞死とそれに伴う関節リウマチ誘導に関わる因子の放出が抑制された。これらのことから、短鎖脂肪酸誘導細胞死には活性酸素の誘導が関係していることがわかった。そこで活性酸素を感知および遺伝子転写調節に関与するKeap1-NRF2系の遺伝子発現を調べてみたところ、両者遺伝子発現はコントロールの2050%の発現と抑えられており、短鎖脂肪酸誘導細胞死におけるKeap1-NRF2の関与は小さいと考えられた。本研究課題は初代培養細胞を用いた三次元培養モデルを使った研究および株化培養細胞を用いた細胞死および関節リウマチ関連因子の細胞外放出メカニズムの探索からなる。当初予定していた初代培養細胞の採取はやや予定より遅れている反面、短鎖脂肪酸誘導細胞死メカニズムの解明研究は、遺伝子発現解析等なども行い、予定より進んでいる。1ROSスカベンジャーが短鎖脂肪酸誘導オートファジーへ及ぼす影響について調べる。2小胞体ストレスの可能性について調べ、細胞死との関連について調べる。3シトルリン化酵素活性上昇メカニズムを探るために、シトルリン化酵素遺伝子発現およびタンパク質産生を調べ、その上で、シトルリン化活性の上昇がどのように起こっているかを調べる。4細胞死に関連のある可能性が言われている遺伝子発現、およびタンパク質産生について調べる。5初代培養細胞が集まり次第、三次元培養系の構築実験に入る。本年度予定していた初代培養細胞の採取・保存が当初予定より時間を要し、それを次年度に行うため。また、予定していた日本免疫学会等への発表を取りやめたために、次年度繰り越し額が生じた。さらに、細胞死メカニズムの探索研究の結果から、当初予定になかった様々な遺伝子の発現等を調べる必要性がでてきたために、本年度は次年度使用額と平成30年度助成金を合わせて、本研究を推進していこうと考えている。
有機半導体分子の合成とナノ組織化による高効率光電変換

「発想を新反応に求めて機能分子を探索する」「分子を狙い通りに組織化する」ことを両軸に据えた新しいアプローチで有機エレクトロニクスの基礎と応用を繋げる研究を行った.新たに開発した有機合成手法を元に数々の新機能をもった有機半導体分子を開発し,有機薄膜太陽電池の高効率化に成功した.さらに高分解能電子顕微鏡で分子が結晶になる様子を世界で初めて観察するなど,相分離現象の学理の理解を深め,もってデバイス性能向上へと繋げることに成功した.本研究では半導体性を示す新型の分子やそれらの分子組織体のナノレベル構造制御法を開発し,有機薄膜太陽電池に代表される高効率有機デバイスに結実させることを目的とする.以下に本年度研究成果の概要を示す,(1)フラーレン分子の機能化:置換フラーレンに対するさらなる修飾法として,銅触媒によるアルキンと五重付加型[60]フラーレン誘導体の[4+2]環化を開発した.従来難しいとされたフラーレンへの高効率触媒反応を可能にし,新たなn型半導体の合理的開発に道を拓いた,(2)フラーレン分子のナノ組織化:フッ素化芳香族部位を導入した[60]フラーレン誘導体を設計,合成し,π共役系同士の相互作用による自己組織化により有機薄膜デバイス内におけるアクセプター分子の配列を制御することに成功した.(3)鉄触媒を用いたπ共役分子合成法の開発:鉄触媒を用いたアルキンとビアリールの[4+2]環化反応,およびアルキンへのスタンニルリチオ化を鍵とした四置換アルケンの合成法を開発し,種々の平面型共役分子の合成へと応用することができた.いずれも低環境負荷の有機半導体合成法として有望である,(4)高LUMOフラーレンを用いた有機薄膜太陽電池;フラーレンの高機能化を目指した研究の中で,当初想定していなかった56π電子系を有する高LUMOメタノ[60]フラーレン誘導体の効率的合成法を発見した.これらのフラーレンをアクセプターとして用いて作製した太陽電池は,通常用いられる58π電子系を有するフラーレン誘導体に比べ高い開放電圧を示し,高効率化への新たな指針が得られた.本研究では「新型有機半導体分子の設計・合成」と「分子組織体のナノレベル構造制御法」を開発し,有機薄膜太陽電池に代表される高効率有機デバイスに結実させることを目的とする.以下に本年度研究成果の概要を示す.(1)電子受容体としてのフラーレン誘導体の合成:58π電子フラーレン化合物へのメタノ基付加による56π電子フラーレンや1,4-アリル基移動を介した1,2-置換58π電子フラーレン誘導体などの新規フラーレン誘導体の合成法を開発し,有機薄膜太陽電池の電子受容体ライブラリーを拡充することに成功した.(2)低環境負荷型π共役分子合成法の開発:第一周期遷移金属触媒反応として鉄,コバルト,銅触媒系を開発し,安価な芳香族スルホン酸塩化物を原料とした1H-インデン誘導体の合成や,ベンズアミド類のC-H結合活性化を介したアルキル化など新型有機半導体分子の合成法を確立した.(3)有機・無機界面における分子の階層的組織制御:有機物に接した無機物表面の仕事関数はキャリア注入の主要制御因子である.ITOと金表面を単分子膜で修飾することで,表面吸着分子の双極子モーメントが表面の仕事関数への影響を決定づける因子であるとした,約100年前のHelmholtzの式を初めて分子レベルで実証した.この知見を新しいバッファー材料の開発にも応用した.(4)単結晶化による高移動度の達成:デバイス設計に欠かせない高移動度有機半導体の設計指針を得るために,様々なベンゾジフラン類の誘導体を合成した.その結果基本骨格をベンゼンからナフタレンに拡張することでπ電子系の重なりが大きくなり,そのFET特性を測定したところ,3.6 cm2/Vsという極めて高い正孔移動度を記録した.本年度は太陽電池開発における未解決課題であるデバイス構造の制御および相分離構造分析に向け,合成及び解析手法の開発を行った. (1)56πメタノフラーレン誘導体の開発:嵩高さの小さいジヒドロメタノ基の導入により,高いLUMO準位および電子移動度を有する種々の56πフラーレン誘導体を開発した.これらをアクセプターとして用いたP3HTとのバルクヘテロ型有機薄膜太陽電池は総じて高い開放電圧を示し,最大で6.4%の変換効率を得ることに成功した.(2)フラーレン二量体を用いた有機ラジカルFET :炭素-炭素単結合で繋がったフラーレン二量体を固体状態で加熱すると,結晶格子サイズをほとんど変えることなく結合開裂して安定なラジカルを生じることを見いだした.この特異的な性質を利用して,非線形的な温度依存性を示す有機FETデバイスを作製することに成功した.本成果は有機スピンエレクトロニクス研究やフラーレンを材料とした電子輸送材料の開発に重要な指針を与えるものである.(3)単一パーフルオロアルキル鎖の電子顕微鏡イメージング:単分子実時間TEMイメージング法によりカーボンナノチューブの内部に包接もしくは外部に結合したパーフルオロアルキル鎖およびアルキル鎖の単分子観察を行った.その結果,個々の有機分子について,その立体配座が炭素-炭素結合の分解能で解析できることを示した.(4)低環境負荷型有機合成反応の開発:

鉄触媒による炭素-水素結合活性化を鍵として, sp3炭素上でのアリール化反応,芳香族化合物のアミノ化およびアリル化反応を開発した.最終年度である本年度は,有機薄膜太陽電池の合理的設計に適した有機半導体化合物群の合成と基礎物性評価,および有機物の組織化構造のナノレベル解析手法から得られた知見を通して,有機デバイス物性と分子物性の間を埋めるのに必要な学理を探究した.(1)有機固溶体の太陽電池への応用:これまでほとんど研究対象とされてこなかった有機固溶体を用いた有機薄膜太陽電池を作製,評価した.テトラベンゾポルフィリンとその類縁体CABPをある比で混合すると生成する有機固溶体について,それぞれの材料単独から得られる結晶とは異なる固体形態を高分解能走査電子顕微鏡(SEM)観察により明らかにした.この固溶体から作製した薄膜は長波長側に吸収を有し,有機薄膜太陽電池として優れた性能を示す事を見いだした.(2)有機-有機界面の相分離機能解明:固体表面と分子の相互作用の強弱で結晶核形成を制御できることが明らかにした.高分解能SEMを用いて,固体表面上におけるポルフィリン誘導体の結晶成長機構を解析した結果,有機半導体が核形成しやすい表面ではナノサイズ結晶が多数生成する一方で,グラフェンで被覆した中性の表面上では核形成はまばらに起こり,サブミクロンサイズのより大きな結晶の生成がみられた.(3)有機分子ワイヤの電子移動速度高速化:炭素架橋フェニレンビニレンの電子移動速度を評価した結果,既存の分子ワイヤに比べて840倍程度も速くなることを発見した.この高速化の要因として,電子的カップリングの寄与に加え,これまで有機分子ワイヤでは限られた条件下でのみ見られた「非弾性トンネリング」と呼ばれる非線形機構の寄与が示唆された.(4)低環境負荷型有機合成反応の開発:鉄触媒による炭素-水素結合活性化を鍵とした新規触媒反応として, sp2炭素の有機ホウ素化反応,安価なハロゲン化物やトシル酸エステルを原料とした芳香族化合物のアルキル化反応などを開発した.本年度は革新的有機薄膜太陽電池の実現に向けた新型有機半導体分子の開発と並行して,有機太陽電池における相分離の制御と解明に向けて分子レベルからアプローチを行った.(1)炭素架橋p-フェニレンビニレン:独自に開発した環化反応に基づき炭素架橋オリゴフェニレンビニレン化合物を合成した.非架橋構造のオリゴフェニレンビニレンと異なり鎖長によらずほぼ100%の蛍光量子収率を示し,電気化学的にも安定であることも見出した.(2)鉄触媒によるπ共役分子合成反応の開発:鉄触媒を用いたアルキンおよびジイン類のヒドロマグネシウム化を開発した.生成したアルケニルマグネシウムを更に反応させて種々のπ共役誘導体の合成に成功した.(3)有機太陽電池におけるアニール効果を解明:多成分系固体で形成される有機薄膜太陽電池のアニール効果を分子レベルで明らかにした.これまでフラーレン結晶が太陽電池に良いとされてきたが,今回加熱による脱溶媒で得られるフラーレンのアモルファス相が結晶性ポルフィリンとの分子界面の密着性を改善することで素子性能の向上に寄与できることを見出した.(4)固体表面における有機分子の結晶化機構:結晶化の種となる分子を結合したカーボンナノホーン粒子を用いて透過型電子顕微鏡により結晶生成を観察した.その結果,タネ分子の上に数個の分子からなるランダムな集合体がたくさん形成し,その中のごく一部のみが結晶へと成長するという結晶化の分子描像が示された.
単一光子検出型イメージセンサにおける撮像と再構成処理による高品質な画像の取得

微少時間内に光子が入力したかどうかを検出し、その情報を基にイメージセンサ上で画像再構成を行い、高SNR、高ダイナミックレンジ(DR)、高速な画像を取得する技術の検討を行う。センサ上に画素毎・ブロック毎に処理回路を実装し再構成処理を行うイメージセンサについて検討する。その際に、高速(動きボケ抑制)、高DR化を図るための回路を加えたり、目的に応じた柔軟な画像を再構成できる処理方式について提案する。実際に、このような機能を有するイメージセンサを設計し、FPGA等と共に画像入力システムを構築する。
ベッド上で使用できる身体洗浄装置の開発

高齢社会に伴い、寝たきりの高齢者の数は増加傾向にある。したがって、介護現場での作業は増え、とくに身体を持ち上げて移動させる入浴は重労働であり、現状では介護施設での入浴は週に2、3回、在宅介護では週に1、2回と少ない。そこで、ベッド上で皮膚を傷めることなく、身体を容易に洗浄でき、シャワーと同程度の洗浄能力をもち、爽快感を被介護者に提供する洗浄装置の開発を行った。その結果、ヘッド内の空気流れ、水噴射速度、洗浄面に当たる水量について、実験および解析を行い、洗浄に良いパラメータの値を見出した。また、ON/OFFスイッチを設置し、漏水せず洗浄できる機能も追加した。高齢化に伴い,寝たきりの高齢者の数は増加傾向にあり,介護現場での負担を大きくしている.特に入浴は身体を持ち上げて移動させなければならないことから重労働となる.そのため入浴またはシャワーを浴びることが困難な場合が多く,現状では入浴は介護施設では週に2,3回,在宅介護では週に1回と少ない.したがって、ベッド上で皮膚を傷めることなく身体を容易に洗浄することができれば,身体を常に清潔に保つことができ,また介護者の負担軽減にも繋がると考えられる.そこで,本研究ではベッド上での身体洗浄を可能とし,シャワーと同等の洗浄能力,爽快感を被介護者に提供する洗浄装置の開発を目的とする.高齢者の皮膚への悪影響を避けるために水,空気のみでの洗浄を目指し,ヘッド設計を行った.本研究の目的として挙げたシャワーの代替として洗浄能力の向上,爽快感や洗浄感の提供,漏水の低減を考慮し,3つのヘッドを作成し,比較検討した.最も使用に適する形状のヘッドの特徴としては,他のヘッドと比べ,洗浄面付近の空気流速が速く,水も全面に均等に当たらず,洗浄面の一部に強く噴射され,その後広がる形で洗浄している.他のヘッドの様な水の渦や空気の渦の発生は,洗浄面全面に水が拡散して当たると考えられる.よって評価結果より,水が広い面積で拡散して皮膚に当たるよりも,一部に強く噴射される方が良いと考え,刺激や当たり心地が洗浄感や爽快感に繋がる傾向にあると分かった.また渦の発生が無いスムーズな流れを考え設計したため,他のヘッドより洗浄後に残る水の量も少なく,洗浄中だけでなく洗浄後も漏水の危険が小さい形状となった.全面に水を拡散させるより,一部に強い水を噴射させる方が洗浄に良い影響を与えていた.またヘッドが皮膚から離れたときにOFFとなるスイッチを設置することで,漏水せず洗浄することが可能になった.高齢社会に伴い、寝たきりの高齢者の数は増加傾向にある。高齢者の増加に伴い、介護施設において介護スタッフが不足しており、高齢入居者に対する介護スタッフの数が不足すると、介護スタッフの負担が増加する。介護スタッフの作業の中でも入浴と排泄は特に負担が大きく、それを軽減するだけでかなりの負担軽減となる。そこで、寝たきりの人でも入浴と同等の爽快感を味わうことを目指し、ベッド上で身体洗浄を行うことができるシャワーの開発を行った。ぬるま湯あるいは水がシャワーヘッドから出るが、皮膚の洗浄後水をすぐに吸引するため、ベッド上で使用できる。これは、利用者自身が使用でき、また、介護スタッフも使用できる。試作機の製作するにあたり、介護施設での聞きとり調査を行った。その結果、身体洗浄については、高齢者は皮膚が非常に弱いため、あまり強く水などを当てられない、またシャワーヘッドで皮膚を強く擦ることも避けた方がよいなどの意見をいただいた。在宅介護では、作業をそれほど急いで行う必要もないので、需要があるのではという意見であった。これらを踏まえ、開発を進めることにした。まず、シャワーヘッドの試作機として、水の出る向き、孔の向き、孔径などを変えて製作し、圧力測定、流量測定を行った。被験者として、健康な若者で行ったところ、水の量、水の当たり方など満足する流量範囲、圧力範囲を測定することができた。クレヨンを塗った板を洗浄し、汚れの落ち具合を測定し、ある割合のクレヨンが落ちるまでの時間を測定し、流速、負圧などとの関連を見出した。また、解析ではパラメータとして、空気孔の形状、位置、個数を変えたヘッドについて空気の流れを計算し、次年度の開発に向けたデータを得ることができた。上記の概要で述べたように、介護スタッフの負担軽減に役立つ、ベッド上で使用できるシャワーヘッドの開発を目指し、試作器を製作し、圧力、流量などを測定した結果、基礎的なデータを取得することができた。これは、次年度での改良された新規のシャワーヘッドを製作することができ、実用化に向けての開発が可能であると予測できるため、おおむね順調に進展していると判断した。今後は、液体の漏れが少ないと思われる改良機を製作し、実用化に近い機器を23種類ほど製作する。同時に洗浄効果の確認、漏れ量、飛散量の確認を行う。ベッド上で使用するには水漏れが大敵である。

したがって、実用化の際には、肌に接触しているときだけ、ぬるま湯が噴出し、肌から離れたときには、OFFとなるような制御装置を考える。高齢者施設における実験を行うため、実際に高齢者の施設で改良機を用いて高齢者を被験者として、肌への感触、洗浄効果などを確認するための官能評価実験を行う。高齢者は、皮膚が弱い人も少なくないので、その点についても確認する。内容は、シャワーとしての使用感、排泄後の洗浄としての使用感などを中心に、介護スタッフ、高齢者から意見をもらい、さらなる実用機を製作するためのパラメータのデータとする。実用化に向けての仕様(容量、重量、安全性など)についても意見をいただく。実用機の製作としては、実用化に向けて、高齢者の施設でいただいた意見などをもとに実用化できる機器を製作する。これには、全体機器やバッテリーの軽量化、給水能力、洗浄後の排水容量、肌への柔軟度(接触部のスポンジなどでの製作など)、など具体的な仕様を決め、実用化に結び付ける。該当なし
腫瘍免疫療法に主眼を置いた骨軟部肉腫に対する腫瘍融解ウイルスを用いた新規治療戦略

悪性骨軟部肉腫は化学療法に抵抗性を示すものがあり予後不良の転帰をたどる症例も多い。近年骨軟部肉腫に対する免疫療法の検討が始まっており免疫応答効果をいかに増強するかが重要な治療戦略となる。申請者らは腫瘍融解ウイルスOBP-301、OBP-301にがん抑制遺伝子p53を導入したOBP-702を開発し骨肉腫に対して抗腫瘍効果を示すことを明らかにした。腫瘍融解ウイルス療法は免疫原性細胞死を誘導する報告があり我々のOBP-301、OBP-702も骨軟部肉腫へ誘導効果を示すことが期待できる。本研究では臨床応用へむけて腫瘍融解ウイルスによる免疫原性細胞死の誘導効果の確認とそのメカニズムについて解明を行う。
炎症増悪における血管内皮細胞増殖因子の機能とその意義

ヒト歯肉線維芽細胞においてVEGF-A_<121>は、pro-MMP-9、pro-MMP-2、active-MMP-2の活性を濃度依存的に亢進していることが確認された。一方、VEGF-A_<165>ではpro-MMP-9、pro-MMP-2、active-MMP-2いずれの活性にも影響を及ぼすことはなかった。以上の所見から、炎症の増悪にはVEGF-A_<121>が関与している可能性が示唆された。本研究では、VEGFのuPA活性の亢進は認められなかった。よって歯周炎においてはVEGF-A_<121>が、プラスミノーゲンを介さずMMP-2、MMP-9を産生することにより炎症増悪に関与していることが示唆された。歯周病は慢性炎症の病態を呈し、炎症の増悪に血管新生が深く関わっている。本研究は、血管新生に深く関与する血管内皮細胞増殖因子VEGFに注目し、歯周病の進行を抑制する方法を探るという観点から、PA/plasmin systemをターゲットにメカニズムを明らかにしVEGFのレセプター阻害剤などを用いて効果的な抑制因子を探るものである。平成19年度は次のような結果を得た。ヒト歯周組織由来の線維芽細胞(歯肉線維芽細胞)のin vitro培養系に、血管新生に対して強い作用を持つVEGF-AのサブタイプであるVEGF-A_<121>とVEGF-A_<165>を作用させた。線溶系にて働くuPAはプラスミノーゲンをプラスミンに変える活性化因子であり、プラスミンはpro-MMPsを活性化することが知られているため、まずMMPs活性をザイモグラフィーにて検討した。その結果、VEGF-A_<121>では、pro-MMP-9、pro-MMP-2、active-MMP-2の活性を濃度依存的に亢進していることが確認された。平成20年度はVEGF-A_<121>を中心にin vitroでの解析をすすめ、また、歯周病患者の歯肉溝滲出液については引き続きサンプル数を増やしuPA、MMPsの検出を行っていく予定である。本研究は、慢性炎症性疾患である歯周病におけるVEGFの役割について解析を行うことを目的としたものであった。前年度の結果より、血管新生に対して強い作用を持つVEGF-AのサブタイプであるVEGF-A_<121>が炎症状態に関与している可能性が示唆されたため、本年度はVEGF-A_<121>の歯周組織由来細胞に対する影響を検討していった。VEGFは内皮細胞で線溶系のuPA活性を亢進させることが知られている。さらに、uPAはプラスミノーゲンをプラスミンに変換する活性化因子であり、プラスミンはpro-MMPsを活性化することが知られているため、まず、VEGF-A_<121>を歯周組織由来細胞に作用させ、uPAの産生について検討した。しかしながら、uPAの産生について反応はみられなかった。次に、VEGF-A_<121>が歯周組織由来細胞に対し、直接炎症性サイトカインの産生に関与しているかを検討するためにELISA法にてIL-6産生をみた。その結果、IL-6産生についても有意な変化をみることはなかった。VEGF-AのレセプターにはVEGFR-1(Flt-1)とVEGFR-2(KDR)がある。現在、レセプターとの関連についてもanti-Flt-1抗体、anti-KDR抗体を用いた解析を進めている。VEGFは炎症とともに再生にも関与していることが明らかになりつつある。最終年度は炎症・再生の両面からアプローチして、VEGFの歯周病態に及ぼす影響を検討していく予定である。血管内皮細胞増殖因子(VEGF)は、組織再生にも関与していることが知られている。現在、歯周組織再生療法にはバイオリジェネレーション法(エムドゲイン[○!R])などが臨床応用されている。エムドゲイン[○!R]の組成の詳細や歯周組織再生のメカニズムについては不明な点も残っている。エムドゲイン[○!R]の作用は骨組織の再生のみならず、歯周組織の軟組織についても創傷治癒を促進することが知られている。
遺伝子変異を標的とした大腸癌微小転移の定量的検出法の開発

悪性腫瘍の微小残存病変(minimal residual disease : MRD)の評価に,蛍光プローブを用いたreal-time quantitative PCR (RQ-PCR) assayが用いられるようになってきた.大腸癌でもCK-19やCEAの発現を定量的に評価する事で,転移の有無を予測する試みがなされている.しかし,CK 19やCEAといった標的遺伝子は,上皮系腫瘍でのみ発現している遺伝子のmRNAの発現量を定量しているため,(1)個々の腫瘍細胞での発現量の違いが結果に影響する,(2)RNAが標的であるため,サンプルの長期保存ができない,などの欠点があり正確な定量評価が行われていない可能性があった.これらの欠点を解決しMRDを正確に評価するためには,腫瘍細胞特異的な塩基配列をもとに,DNAサンプルを対象として解析しなければならない.当該研究課題ではk-rasの遺伝子変異を標的にし、定量的評価の可能なASO RQ-PCR assayを開発することを目的として研究を行い以下の成果を得た。(2)MGB probeの特性:MGB probeは3'端に結合させた場合には不安定であり,5'端に結合させた方がより正確な定量が可能であることが明らかとなった.(4)CEAを標的としたmRNAの定量法も同時に行い,DNAを標的とした定量法との相関を検討したが必ずしも両者はそうかんしなかった.(5)臨床例での解析は20例ほどに留まり,さらなる解析を行う必要があった.DNAを標的とした微小残存病変の評価法は,MGB技術を応用する事でその精度・感度が飛躍的に向上し,臨床応用可能な方法と考えられた.悪性腫瘍の微小残存病変(minimal residual disease : MRD)の評価に,蛍光プローブを用いたreal-time quantitative PCR (RQ-PCR) assayが用いられるようになってきた.大腸癌でもCK-19やCEAの発現を定量的に評価する事で,転移の有無を予測する試みがなされている.しかし,CK 19やCEAといった標的遺伝子は,上皮系腫瘍でのみ発現している遺伝子のmRNAの発現量を定量しているため,(1)個々の腫瘍細胞での発現量の違いが結果に影響する,(2)RNAが標的であるため,サンプルの長期保存ができない,などの欠点があり正確な定量評価が行われていない可能性があった.これらの欠点を解決しMRDを正確に評価するためには,腫瘍細胞特異的な塩基配列をもとに,DNAサンプルを対象として解析しなければならない.当該研究課題ではk-rasの遺伝子変異を標的にし、定量的評価の可能なASO RQ-PCR assayを開発することを目的として研究を行い以下の成果を得た。(2)MGB probeの特性:MGB probeは3'端に結合させた場合には不安定であり,5'端に結合させた方がより正確な定量が可能であることが明らかとなった.(4)CEAを標的としたmRNAの定量法も同時に行い,DNAを標的とした定量法との相関を検討したが必ずしも両者はそうかんしなかった.(5)臨床例での解析は20例ほどに留まり,さらなる解析を行う必要があった.DNAを標的とした微小残存病変の評価法は,MGB技術を応用する事でその精度・感度が飛躍的に向上し,臨床応用可能な方法と考えられた.本研究課題では2年間の研究期間内に大腸癌のリンパ節・門脈血・末梢血中の微小残存病変をP53,k-ras, APC遺伝子の変異を標的にして定量評価可能なASO RQ-PCR(allele-specific oliognucleotide PCR)法を開発することを目的として,平成14年度分として以下の成果を得た.(2)MGB probeの特性:MGB probeは3'端に結合させた場合には不安定であり,5'端に結合させた方がより正確な定量が可能であることが明らかとなった.MGBテクノロジーを用いた微小残存病変の検出法は,従来型の検出法に比較して鋭敏で優れた方法である.次年度以降はp53,APC遺伝子での解析を行い,本法の有用性を臨床検体で検討する.平成15年度分として以下の結果を得た.(2)MGBを用いた臨床検体での解析では,感度・特異度とも病理学的検査結果と良く相関していた.(3)リンパ節では,病理学的に発見できなかった微小転移を検出し得た.(4)MGB ASO RQ-PCR法は,大腸癌ばかりでなく造血器腫瘍の微小残存病変の評価法にも有用であった.一方,以下の欠点も明らかとなった.(1)MGB probeはnuclease effectのために,backgroundが強くでる傾向にあった.(2)ASO strategyはallele-specificな部分が短い場合,backgroundが強くでる傾向にあった.これらの欠点を解決するために,以下の改良点を考案し,今後は次世代の微小転移定量システムの開発を目指すことにした.(1)5'MGBは熱に比較的強く,5'MGB probeの開発を目指す.
ボリビア共和国特別支援教育現職教員の教育に関する価値志向の検討

本研究はボリビアの特別支援教育現職教員の持つ価値志向の検討を目指している。本年度は(1)ボリビアの教育制度および教員研修制度に関する情報・資料の収集(2)JICAの研修で来日した研修員が作成した資料の収集と分析、(3)本年度の研修員に対するインタビューによる情報収集と(4)アンケート調査を行った。(1)ボリビアの特別支援教育に関する情報は非常に少なく、JICAの協力隊や専門家の報告書とJICAの雑誌がそのほとんどであった。ボリビアの高等師範学校や教育大学では今まで障害児教育の専門家養成を行ったことがなく、障害児教育の位置づけは非常に低いことが分かった。非政府組織の障害児教育の専門養成の研修が存在するが、それを受けても専門家として政府に認可されないこともわかった。よって特別支援学校で働く90%以上の職員が何の資格も持たないで従事している。(2)2006年度から開始したJICAの課題劉地域研修障害児教育コースにおいてボリビアの研修員が作成した資料を収集した。特別支援教育現場に携わる研修員は研修後も、研修で立てたActinPlanの実行に意欲的に取り組んでいることが分かった。しかし、教員養成システムやカリキュラムの組織化に関する活動は難を示している。(3)(4)面接調査及びアンケート調査から、本年度の研修員は自主的に特別支援教育に携わることになったのは私立の専門学校を卒業した研修員一名だけであり、その他の研修員は上司の命令や、他に選択肢を与えられなかったことから携わることになったことがわかった。特別支援学校では通常学校の半分程度しか給料がでないため、他に仕事の選択肢がある場合には、やめる教員が多いこともわかった。しかし、JICAの研修に参加する現職教員は責任を持って特別支援教育の普及に今後も努め、学内での授業研究を通じて教員の質を上げていきたいという意欲を示していることと、帰国後も具体的な活動を進めていることがわかっている。
ラン科植物における花被形態の多様化とその分子的基盤

ラン科植物特有の花器官(唇弁、ずい柱、花粉塊など)形成の分子メカニズムを明らかにするため、培養ポット内で栽培可能なラン科植物シグモルキスを用い、培養系を確立、アグロバクテリウム法による形質転換系の確立、イオンビーム照射やEMS処理による突然変異体獲得の条件検討、次世代シークエンサーによる遺伝子発現の網羅的解析を行った。さらにシグモルキスとサギソウより、花被形成に関与する遺伝子群の単離を行った。シグモルキスの花芽、葉、根、PLBから単離したmRNAを用いて454シーケンサーによる配列解析を行い、シグモルキス発現遺伝子のリファレンス配列を得るとともに、各組織の発現プロファイルを作製した。また得られた配列およびデータベースに登録されている配列から花器官形成に関与するMADS-box遺伝子に相同性のある配列を抽出するとともに、各遺伝子特異的な配列をもとにプライマーを作成し、cDNA断片をクローン化した。シグモルキスの変異源処理に関してはPLBに対するEMS処理と炭素イオンビーム処理を行った。処理方法と処理量の再検討を行い、EMSでは0.3%濃度溶液の4時間浸漬処理が最も半数致死率に近い結果が得られた。一方、炭素イオンビームでは25グレイ処理が半数致死率に最も近い値となった。また、突然変異の検出についてISSRマーカーに加えて、SRAPマーカーを用いたDNAレベルでの検出方法を検討し、解析可能なプライマー候補を選別した。シグモルキスの効率的な形質転換系の確立については、まずレポーター遺伝子としてGUS遺伝子を持ち、そのプロモーター領域が異なる二種類のベクター、pIG121Hm(CaMV35Sプロモーター)とpEKH2-nosPNPTII-ubiPGUS-35SPHPT(ユビキチンプロモーター)をそれぞれ持つアグロバクテリウム菌株を用いて、シグモルキス実生由来PLBを接種し、形質転換を試みた。共存培養培地と共存培養期間について条件検討を行い、最も高い形質転換効率では6.7%が得られた。こうして得られたハイグロマイシン耐性PLBおよびこのPLBから再生した植物体では、PCRによるhpt遺伝子の導入およびGUS遺伝子の組織化学的発現が確認出来た。無菌播種により大量増殖したシグモルキスの花芽をがく片、花弁、唇弁、ずい柱に分け、それぞれからmRNAを単離した。これを用いて現在454シーケンサーによる配列解析を行っている。シグモルキスの変異源処理に関しては前年度に引き続き変異体作出のためにPLBに対するEMS処理および炭素イオンビーム処理を行った。花器官形成遺伝子の単離解析に関しては、花の相称性に関わるTCP遺伝子の単離を試み、全RNAシーケンスより6つのTCP遺伝子候補となる配列を確認した。シグモルキスの効率的な形質転換系の確立については、シグモルキスのPLBを対象にアグロバクテリウムA. tumefaciensEHA101(pIG121Hm)で形質転換を行ったが、ハイグロマイシンで選抜できたPLBはわずかであり、しかもそのすべてでGUS発現が見られなかった。この原因が導入遺伝子のサイレンシングによるものと考え、サイレンシング抑制剤であるSulfamethazineを共存培養以後の培地に添加し、その影響を調査した。その結果、接種1ヶ月後のPLBにおけるGUS発現は有意に高くなるものの、1年後に選抜されるPLB数は増加せず、選抜されたPLBにGUS発現はみられなかった。無菌播種により大量増殖したシグモルキスの花芽をがく片、花弁、唇弁、ずい柱に分け、それぞれから抽出したmRNAを用いて遺伝子発現解析を行った。植物体の器官のRNAシーケンスによりリファレンスとなる遺伝子配列情報が得られたため、リード数を重視しMiSeqシーケンサーを用いて配列解析を行った結果、各花器官から3百万リードの情報を集めることができ、それを基に高精度の組織間発現比較を行った。シグモルキスの変異源処理においては、EMSおよび重イオンビームの一種である炭素イオンビームをPLBに処理した。その結果、処理強度の増加に伴い生存率が低下する反応が見られ、EMS処理では0.3%4h処理において生存率45%、炭素イオンビーム処理においては25Gy処理において生存率41.7%が記録され、今回の処理区の中では最もLD50に近い結果となった。また、ラン科のさまざまなグループにおける花器官の突然変異個体の収集も継続して行った。その中で、サギソウの側がく片が唇弁化,背がく片が花弁化した獅子咲き品種`飛翔'において、花被形成に関与するBクラスDEF様遺伝子(HrDEFs)をサギソウから単離し,野生型と獅子咲き変異品種の各花器官における遺伝子発現を比較解析した結果、DEF様遺伝子の1つHrDEF-C3遺伝子ががく片の花弁化および唇弁化に関与していることを示した。また`飛翔'と野生型品種を用いた遺伝解析の結果、獅子咲き形質とHrDEF-C3遺伝子が連鎖することが明らかとなった。また、シグモルキスの花芽から作出したcDNAを用い、TCP遺伝子(EpTCP)を単離した。遺伝子系統解析の結果、EpTCP遺伝子はTB1、CYCが属するclassIIに属し、その中でもCIN-likeのクレードに属する事が確認された。

ラン科植物特有の花器官(唇弁、ずい柱、花粉塊など)形成の分子メカニズムを明らかにするため、培養ポット内で栽培可能なラン科植物シグモルキスを用い、培養系を確立、アグロバクテリウム法による形質転換系の確立、イオンビーム照射やEMS処理による突然変異体獲得の条件検討、次世代シークエンサーによる遺伝子発現の網羅的解析を行った。さらにシグモルキスとサギソウより、花被形成に関与する遺伝子群の単離を行った。植物体の各器官における遺伝子発現の網羅的解析は順調に進んだが、花弁や唇弁等の花の各器官における遺伝子発現解析に時間がかかっている。これは花が小さいために、RNA抽出に用いる花の各器官を集めるのに時間がかかっているためである。またアグロバクテリウム法を用いた形質転換実験は、難易度の高い植物であるため実験系の作成がうまくいっておらず、時間がかかっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。農学花の各器官からのRNA抽出に関しては、サンプル量を確保するため植物体を増やして対応する。一方、シグモルキスへの形質転換実験では、台湾のグループがPLBでなく、プロトコームを対象に形質転換に成功しており、三位研究室でもPhalaenopsisやDendrobiumにおいて、PLBよりもプロトコームを用いたほうが一桁高い10%以上の形質転換率を得られることを確認していることから、シグモルキスでもプロトコームを用いた実験系を試す。ゲノム解析は順調に進み、植物体各器官ごとに発現する遺伝子について概略が解析できた。しかし得られた配列情報から全長cDNA断片を単離するMADS-box遺伝子単離については、遺伝子の数が10個以上あるため、当初の計画よりも遺伝子単離に時間がかかっている。またアグロバクテリウム法を用いた形質転換実験についても、形質転換体は得られているものの、現段階では効率が低く、方法をより改善する必要がある。26年度のゲノム解析が遅れたため、使用額が減少した。遺伝子単離については、当初の目標より時間がかかっているものの、ほとんど終了しており、RT-PCRによる発現解析も進んでいる。ゲノム解析については、花器官におけるより詳細な遺伝子発現プロファイルを作製する目的で、唇弁,花弁,がく片,ずい柱,花粉塊からmRNAを抽出し、各花器官での発現プロファイルの作成に向けた配列解析を実施する。変異体作成の研究については昨年度、PLBに対するEMS処理と炭素イオンビーム処理を行い、変異体作成のための最適条件を検討したが、今年度は得られた処理条件での処理個体数を増やし、突然変異体獲得を試みる。26年度に解析が遅れた分、27年度に解析を行う。25年度のゲノム解析には他の予算を充当することにより解析を行えた。また形質転換体作成の実験が当初の計画より少し遅れたために、形質転換体の分析に用いる予算に少し余剰金が生じた。26年度のゲノム解析は当初の予算より多くの予算が使用できるため、解析に用いるサンプル数をより多く解析し、精度の高い結果を導く予定である。また形質転換体作成の実験で生じた余剰金については、26年度にずれ込んだ形質転換体の分析を行うことに使用する予定である。