hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工的な胚発生系を利用した精子由来RNAの機能解析

卵成熟や初期発生過程では,不活性な母性mRNAの翻訳がポリA鎖の付加により活性化されることなどから、時空間的な翻訳制御が重要な役割を果たしていると考えられている。また近年、父親のゲノム情報を卵子に受け渡すためだけに存在すると考えられてきた精子にも多くのRNAが存在することが報告され、"精子由来"RNAの胚発生への関与が示唆されている。本研究では,精子特異的な卵子活性化因子として報告されたPLCzetaに着目し,PLCzeta RNAを利用した卵子活性化の最適条件および新たな卵子活性化法について検討した。まず我々は,PLCzeta RNAをin vitro転写で合成しマウス卵子に注入すると,濃い濃度では卵子が異常な形態を示すが,適切な濃度では100%近い卵子で活性化がおきることを明らかにした。また,N末端110アミノ酸を欠失したPLCzetaΔNもRNAの濃度を1000倍にすると,PLCzetaの活性化速度には劣るもののほぼ100%の卵子が活性化することも見出した。PLCzeta, PLCzetaΔN RNAはともに活性化された卵子の約20%を胚盤胞期まで単為発生させられたため,次に,より発生への悪影響が少ないことが明らかであったPLCzetaΔN RNAについて顕微授精時の卵子活性化法として応用できるか検討した。PLCzetaΔN RNAで活性化させた卵子に半数体円形精子細胞を注入した結果,5%と率は低いものの3匹の産仔を得ることにも成功した。このことから,PLCzetaΔN RNAはマウスにおいて卵子活性化法として使用できることが示唆された。しかしその胚発生過程での役割についてはまったく明らかにされていない。本研究では精子のもつマイクロRNAに着目し,それらの探索および解析により,"精子由来"RNAの役割を解明することを目的に研究を行った。まずノザンブロット分析によりマイクロRNAを検出する系を確立した。卵巣,精巣,脳などのトータルRNAを15%の変性アクリルアミドゲルで電気泳動した後メンブランにトランスファーし,すでに報告されているマイクロRNA(mir-125bとlet-7c)に対するプローブで検出した結果,それらマイクロRNAが組織で発現していることが確認できた。次に単離したマイクロRNAの初期胚発生での機能を検討するときのために,細胞質型ポリAポリメラーゼである線虫GLD-2のマウスホモログを利用し,卵子でのRNAiの系を確立した。マウスGLD-2は卵子で発現しており,ノックダウンした卵子では卵成熟が途中で停止したことから,マウスGLD-2はマウス卵成熟過程でポリA鎖を伸長させることにより,タンパク質翻訳を促進する役割を担っていることが明らかになった。また,マウスGLD-2は初期発生過程でも発現していたことから,精子由来mRNAのポリA鎖を伸長する役割を持つ可能性も示唆された。ひきつづき精子由来RNAからマイクロRNAを単離し,胚発生での機能解析も行っていく予定である。
視細胞・網膜色素上皮細胞機能の定量解析による加齢黄斑変性発症機序の解明

水晶体自発蛍光および黄斑色素の影響をできる限り排除し、黄斑部の自発蛍光を捉えるためのフィルターとして555nmのフィルターを作成した。光路にリファレンスを挿入し、自発蛍光の定量化を目指したが、白内障があると線形相関性は低く新たな改良が必要となった。赤外光を参照光としたときの青色、緑色光の減衰量を計測し補正する機構を考案した。更に、リファレンスにグラデーションを設け飽和することが少ないリファレンスを作成し検討中である水晶体自発蛍光および黄斑色素の影響をできる限り排除し、黄斑部の自発蛍光を捉えるためのフィルターとして555nmのフィルターを作成した。更に、リファレンスにグラデーションを設け飽和することが少ないリファレンスを作成し検討中である本研究の目的は、眼底自発蛍光を用いて加齢黄斑性の視細胞機能と網膜色素上皮機能を評価することである。平成22年度に実施した(1)眼底自発蛍光装置の改良と(2)臨床症例の評価について概要を述べる。(1)眼底自発蛍光装置の改良走査レーザー検眼鏡を改良し、従来、一般に使用されている488nmより長波長の532nm照射光による眼底自発蛍光撮影ができる装置を作成した。中心窩の耳側約10度の位置で488nmによる自発蛍光(488nm自発蛍光)と532nm照射による自発蛍光(532nm自発蛍光)を比較したところ、両者の輝度はほぼ等しくなっていた。中心窩では488nm自発蛍光が低下していたのに対し、532nm自発蛍光の輝度はほとんど低下していなかった。光照射による輝度変化を利用した視物質密度測定(AFD)を適応し検討したところ、532nm自発蛍光によるAFDでは周辺部に対し中心窩の応答が大きく、錐体細胞を中心とした応答を計測できることが証明できた。以上の結果により532nm自発蛍光を用いて中心窩細胞機能の評価が可能であることが確認できた。画像の定量化に関しては、現在、撮影領域内に比較標準化のための参照領域を作成する装置改良を進めている。(2)臨床症例の評価532nm自発蛍光を用い進行した加齢黄斑変性の中心窩を観察したところ、線維性瘢痕病巣や萎縮病巣など網膜色素上皮が明らかに障害されている部位は低輝度に観察された。早期の加齢黄斑変性においては488nm自発蛍光で異常を認めない症例においても、532nmでは異常蛍光所見を呈する症例があることがわかった。一部の症例に対し532nmによるautofluorescence densitometry (AFD)を試みたところ、異常蛍光部位では視物質密度が低下している症例が見られた。今後、自発蛍光の定量化とあわせて症例間の比較検討を進める予定である。本研究の目的は、眼底自発蛍光を用いて加齢黄斑変性のし細胞機能と網膜色素上皮機能を評価することである。平成23年度に実施した眼底自発蛍光の装置の改良と臨床症例の評価に関する研究成果の概要を述べる。昨年度に改良の設計と改良を行い正常眼での有効性を確認した長波長領域の眼底自発蛍光を可能とする共焦点走査レーザー検眼鏡を用いて、網膜色素上皮機能と視細胞機能の評価を試みた。・網膜色素上皮の機能は、水晶体およびキサントフィルの影響の少ない画像により定量的に眼底自発蛍光を測定することにより評価して、加齢黄斑変性の類縁疾患で黄斑部網膜剥離のよいモデルである中心性漿液性脈絡網膜症に関して研究を行った。従来の青色光を用いた眼底自発蛍光よりも、黄斑部の詳細な網膜色素上皮変化を捉えることができる結果が得られ、論文として投稿した。・視細胞機能の評価は、我々の開発した従来のAFDの手法を用いて杆体視物質密度測定を、また、上述の長波長領域の眼底自発蛍光を用いたAFDの手法を確立し錐体視物質密度測定について、症例数を増やして試みた。安定した測定は次年度の目標である。・撮影領域内に比較標準化のための参照領域を作成する装置改良を進め、現在、試作中である。1)長波長(緑色)自発蛍光撮影のためのフィルター作成:水晶体自発蛍光および黄斑色素の影響をできる限り排除し、黄斑部の自発蛍光を捉えるためのフィルターとして555nmのフィルターを作成した。532nmレーザー光と組み合わせることにより、自発蛍光像の撮影を可能にした。このフィルターの開発により、従来、黄斑色素により低輝度に描出されていた黄斑部自発蛍光が、黄斑周囲の自発蛍光とほぼ同程度に描出されるようになった。2)定量化のためのリファレンスの挿入:定量化のためにSLO装置内の光路に、自発蛍光のリファレンスを設置した。白内障の程度を目視で分類し、自発蛍光強度との相関を検討したが、線形相関性は低く新たな改良が必要となった。3)白内障による励起光の減衰を評価する手法として、赤外光を参照光としたときの青色、緑色光の減衰量を計測し補正する機構を考案した。光路に新たに赤外光用のリファレンスを作成挿入した。

軽度の白内障眼では測定が可能となったが、実際に撮影を行ってみると白内障眼の撮影では、リファレンスの輝度が飽和してしまい、しばしば測定できないことがわかった。このためリファレンスにグラデーションを設け飽和することが少ないリファレンスを作成した。現在、このリファレンスを使用して白内障眼における定量化を進め得ている。加齢黄斑変性の類縁疾患である中心性漿液性脈絡網膜症の網膜色素上皮機能評価に関して知見が得られ、その研究結果をまとめることができた。しかし、視細胞機能評価に関しては、まだ安定したデータが得られていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。中心性漿液性脈絡網膜症所見を参考にして、加齢黄斑変性に関する網膜色素上皮評価も進める。また、視細胞機能評価に関しては、安定した評価が可能な適格症例を増やすために、症例数を増やして測定を行う。
炎症性タンパク血清アミロイドAの高比重リポタンパク亜分画への反応性の差異について

【背景】血清アミロイドA(SAA)は主に肝臓で生成される急性期反応タンパクであり、肝臓より分泌されたSAAの90%以上が高比重リポタンパク(HDL)と結合することが知られている.先行研究によりリコンビナントSAAをHDLに作用させると, HDLの抗粥状動脈硬化作用の鍵となるアポリポタンパクであるアポリポタンパクA-I(apoA-I)がHDLから脱離することが明らかになった.また,炎症性疾患患者の血清中のHDLにはSAAが豊富に含まれていたが,患者ごとにSAAが局在するHDL亜分画は著しく異なっていたことがわかった.しかしながら,炎症の過程において分泌されたSAAがどのHDL亜分画に親和性があるか,また, HDLに含まれるSAAが他のリポタンパクへ転送されるかについては明らかになっていない.本研究では, SAAとHDL3, HDL2などHDL亜分画への反応性の解析および各種炎症性疾患患者血清を用いたSAAの各種HDL亜分画への分布の変化について研究を行った.【方法】本学医学部倫理審査委員会で承認を受けた計画に基づき、検査終了後の残余検体を対象として使用した.1. SAAと各種HDL亜分画との反応性の解析:超遠心によりHDL2, HDL3を分離し、リコンビナントSAAをそれぞれのHDLに反応させSAA含有HDLを作製,反応性の違いや粒子サイズ,表面荷電などの変化を調べた.2.各種炎症患者のHDL亜分画の解析:炎症の程度の異なる患者のHDLよりさらにHDL3, HDL2, apoE含有HDLなどのHDL亜分画を分離,電気泳動やHPLCによって解析し,炎症の過程において, SAAが各種HDL亜分画間への分布にどのような変化が認められるかを解析した.【結果】本研究によりSAAは粒子径8-10nmのHDLに結合しやすく、結合後はHDL粒子内に存在し、HDLのアポリポタンパクとして存在していることが確認できた.また外科的手術を施行された症例の手術前後の検体を使用してSAA濃度の経時的な変化に伴うSAA-HDLの構造変化について解析を行ったところ、SAA濃度の上昇に伴って、SAAはより大きなHDL粒子に存在するようになり、炎症の軽減とともに炎症前と同様の分布に戻ることが認められ、SAA濃度の増加に伴う表面荷電の変化より、性質も変化させることが明らかになった.【背景】血清アミロイドA(SAA)は主に肝臓で生成される急性期反応タンパクであり、肝臓より分泌されたSAAの90%以上が高比重リポタンパク(HDL)と結合することが知られている.先行研究によりリコンビナントSAAをHDLに作用させると, HDLの抗粥状動脈硬化作用の鍵となるアポリポタンパクであるアポリポタンパクA-I(apoA-I)がHDLから脱離することが明らかになった.また,炎症性疾患患者の血清中のHDLにはSAAが豊富に含まれていたが,患者ごとにSAAが局在するHDL亜分画は著しく異なっていたことがわかった.しかしながら,炎症の過程において分泌されたSAAがどのHDL亜分画に親和性があるか,また, HDLに含まれるSAAが他のリポタンパクへ転送されるかについては明らかになっていない.本研究では, SAAとHDL3, HDL2などHDL亜分画への反応性の解析および各種炎症性疾患患者血清を用いたSAAの各種HDL亜分画への分布の変化について研究を行った.【方法】本学医学部倫理審査委員会で承認を受けた計画に基づき、検査終了後の残余検体を対象として使用した.1. SAAと各種HDL亜分画との反応性の解析:超遠心によりHDL2, HDL3を分離し、リコンビナントSAAをそれぞれのHDLに反応させSAA含有HDLを作製,反応性の違いや粒子サイズ,表面荷電などの変化を調べた.2.各種炎症患者のHDL亜分画の解析:炎症の程度の異なる患者のHDLよりさらにHDL3, HDL2, apoE含有HDLなどのHDL亜分画を分離,電気泳動やHPLCによって解析し,炎症の過程において, SAAが各種HDL亜分画間への分布にどのような変化が認められるかを解析した.【結果】本研究によりSAAは粒子径8-10nmのHDLに結合しやすく、結合後はHDL粒子内に存在し、HDLのアポリポタンパクとして存在していることが確認できた.また外科的手術を施行された症例の手術前後の検体を使用してSAA濃度の経時的な変化に伴うSAA-HDLの構造変化について解析を行ったところ、SAA濃度の上昇に伴って、SAAはより大きなHDL粒子に存在するようになり、炎症の軽減とともに炎症前と同様の分布に戻ることが認められ、SAA濃度の増加に伴う表面荷電の変化より、性質も変化させることが明らかになった.
ハイファネテッド・マススペクトロメトリーによる光学異性薬物高感度測定システム

光学異性薬物の吸収、分布、代謝、排泄は相互に異なり、有効性と安全性を確保する上でこれらの体内動態を正確に把握することが重要となる。そこで、光学対掌体の分離に優れる液体クロマトグラフィー(LC)と、マススペクトロメトリー(MS)を有機的に結合させた感度、特異性に優れる分析システムの構築を目的とし、以下の検討を行なった。1)光学対掌体の分離にはジアステレオマ-法が幅広い応用性をもっている。一方、エレクトロスプレーイオン化(ESI)法ではカルボキシル基を有する化合物が特徴的な負イオンを強く生成する。そこで、グルクロン酸が天然の光学活性体であることに着目し、β-遮断薬プロプラノロールを例に、固定化UDP-グルクロノシルトランスフェラーゼを用い、生理的条件下でのジアステレオマ-への誘導体化条件を検討した。その結果、固定化酵素300μlと37°Cでインキュベートするとき、容易にグルクロニドに誘導されることが判った。ついで、生成するジアステレオマ-のLC分離を検討したところ、カラムに逆相系のCapcell PakC_<18>を、移動相に50mM酢酸アンモニウム(PH4.5)/メタノール(2:3、v/v)を用いるとき、プロプラノロール対掌体は明確に分離された。そればかりか、ESI-MSにおいて分子量に相当する特徴的な負イオンを効率よく生成することも判った。2)生体内微量成分の測定では、信頼度の高い測定結果を得る上で、目的成分を損失や変質を伴うことなく分離、濃縮する操作が重要となる。そこで、代謝物をも含めた幅広い親和性を示す抗体を調製、固定化し、前処理用機材として利用することを企てた。すなわち、ブフラロールが主に芳香環側鎖に代謝を受けることに着目し、この位置を介する牛血清アルブミン複合体を調製後、作成したウサギ抗(1S)-および(1R)-ブフラロール抗血清の特異性を吟味したところ、いずれの抗体も相対するantipodeに対する交差反応性が極めて低く、対応する対掌体の1′位の代謝物に対しては高い親和性を示し、生成した抗体が期待通り不斉中心をきわめて強く認識することが判った。15EA04:以上の結果、1),2)を組み合わせる時、生体試料中光学異性薬物の高感度分析構築の可能なことが明らかとなった。そこで光学対掌体の分離に優れる液体クロマトグラフィー(LC)と、マススペクトロメトリー(MS)を有機的に結合させた感度、特異性に優れる分析システムの構築を目的とし、以下の検討を行なった。1)光学対掌体の分離には、ジアステレオマー法が幅広い応用性を持っている。一方、大気圧イオン化、エレクトロスプレーイオン化法などでは、カルボキシル基を有する化合物が特徴的な負イオンを強く生成する。そこで、グルクロン酸が天然の光学活性体であることに着目し、固定化UDP-glucuronosyltransferaseを用いて光学異性薬物を極性のジアステレオマーに変換(reversed derivatization)

後、LC/MSにより高感度に分離、定量することを企てた。まず、テストステロンをモデル基質として、誘導体化条件を吟味した。その結果、0.13mgのラット肝ミクロソームを固定化したゲル1ml当たり0.14-0.58nmol/minでグルクロニドに変換することが判明し、本固定化酵素が誘導体化用機能性試薬として使用し得ることが判った。そこで薬物としてβ-遮断薬を取り上げ、光学対掌体グルクロニド標品を合成し、本誘導体化法に詳細な検討を加えている。2)生体内微量成分の測定では、信頼度の高い測定結果を得るうえで、目的成分を損失や変質を伴うことなく分離、濃縮する操作が重要となる。そこで、代謝物をも含めた幅広い親和性を示す抗体を調製、固定化し、前処理用機材として利用することを企てた。すなわち、ブフラロールが主に芳香環側鎖に代謝を受けることに着目し、この位置を介する牛血清アルブミンとの複合体を調製後、家兎に免疫し、抗血清を作成した。今後、固定化抗体カラムを調製し、体液中薬物および代謝物の前処理用機材としての有用性を吟味する予定である。光学異性薬物の吸収、分布、代謝、排泄は相互に異なり、有効性と安全性を確保する上でこれらの体内動態を正確に把握することが重要となる。そこで、前年度の成果を基に、固体化抗体によるクリーン・アップ、固定化酵素によるreversed derivatizationとLC/ESI-MSを組み合わせ、生体内キラル薬物の感度、特異性に優れる分析システムの構築を目指し、以下の検討を行なった。まず、グルクロン酸が天然の光学活性体であることに着目し、β-遮断薬プロプラノロールを例に、固定化UDP-グルクロノシルトランスフェラーゼによるジアステレオマ-への誘導体化条件を検討した。その結果、基質1nmolを固定化酵素300μlと37°Cでインキュベートするとき、UDPGA10mM、マグネシウムイオン5mMが最も適当であり、グルクロニドの生成量は20時間で最大に達することが判った。ついで、生成するジアステレオマ-のLC分離を検討したところ、カラムに逆相系のCosmosil 5C_<18>を、移動相に50mM酢酸アンモニウム(PH4.5)/メタノール(17:12、v/v)を用いるとき、プロプラノロール対掌体は明確に分離された。そればかりか、ESI-MSにおいて分子量に相当する特徴的な負イオンを効率よく生成することも判った。一方、前年度作成したウサギ抗(1S)-および(1R)-ブフラロール抗血清の特異性をエンザイムイムノアッセイにより吟味したところ、いずれの抗体も相対するantipodeに対する交差反応性が極めて低く、対応する対掌体の1′位の代謝物に対しては高い親和性を示し、生成した抗体が期待通り不斉中心をきわめて強く認識することが判った。以上の結果、これらを用いて固定化した抗体カラムを調製し、これを用いるクリーン・アップとreversed derivatizationを組み合わせるとき、生体試料中光学異性薬物の高感度分析構築の可能なことが明らかとなった。
消化器癌に対する抗腫瘍和漢薬の確立および臨床応用に関する研究

研究目的:抗腫瘍効果を目的とした漢方薬は未だ確立されておらず、副作用の少ない漢方治療の開発が望まれている。今回、我々は大建中湯(DKT)に、各種癌細胞に対する抗腫瘍効果が見られることを示した。さらに大建中湯の構成要素である山椒に抗腫瘍因子が存在する事を明らかにした。研究計画:乳癌、食道癌、胃癌、大腸癌細胞株にそれぞれDKTを加えて172時間培養し、MTTアッセイを用いて腫瘍増殖抑制効果の測定をおこなった。また、癌細胞の形態変化について偏光顕微鏡を用いて解析した。動物実験としてヌードマウスを用いた胃癌腹膜播種転移モデルを作成し、DKTを4週間内服させた後に、腹膜播種転移個数について比較検討した。さらにDKTの構成成分である人参、山椒、乾姜についてそれぞれの抗腫瘍効果を比較検討した。研究結果: DKTには、他の漢方薬よりも強い抗腫瘍効果が見られた。DKTは乳癌、食道癌細胞に対して強い抗腫瘍作用を示した。一方、胃癌、大腸癌細胞に対する抗腫瘍効果は、比較的弱い結果であった。このとき、DKTを作用させた腫瘍細胞にはアポトーシスが誘導された。DKTを内服投与したヌードマウスモデルでは、胃癌腹膜播種転移個数が有意に減少した。またDKTの構成成分である山椒に強い抗腫瘍効果が認められた。以上より、DKTは抗腫瘍効果を示す漢方薬として、癌治療に対する有用性が示唆された。またDKTの構成成分である山椒に抗腫瘍因子が含まれている事が明らかとなった。
英文理解における概念間の意味的関連度の影響：テキスト単位と発達段階による比較

本課題の目的は,単語や文の意味的な関連が日本人英語学習者の文章理解とどのように関わっているのかを明らかにすることである。本課題における意味的な関連とは,テキスト分析や言語コーパスに基づいて算出される意味の類似度を指す。研究期間2年目である本年度では,以下の3つの研究を行った。1つ目の研究は,昨年度に行った2文1組の英文理解を検証した研究の近似追試である。実験材料である2文1組の英文は文間の意味的な関連度の高低が操作され,言語コーパスと統計分析に基づく潜在意味解析(latent semantic analysis; LSA)によってその関連度が確証された。実験協力者である大学生がこれらの英文を読解し,読解後に1文目を手掛かりとして2文目の内容を想起する再生課題が行われた。その結果,高い意味的関連度を持つ英文ほど読解後の記憶に残り易く,特にその傾向は英語熟達度の高い学習者に顕著であることが示され,昨年度の研究結果が支持された。2つ目の研究では,300語程度の長い英文(物語文)を実験材料とし,英文内の個別の情報の意味的な関連が学習者のテキスト処理や理解に与える影響を明らかにすることを目的とした。文章を物語の出来事単位で分割し,各出来事の意味的な関連度がLSAによって評価された。協力者である大学生がコンピューター上で英文を読解し,物語文のタイトルを手がかりとして文章内容を想起する再生課題が行われた。この研究は現在も進行中である。3つ目の研究では,年少英語学習者向けに作成された物語文教材を,多様な言語的特徴に基づいて分類することを試みた。複数の言語的特徴の指標の中に文間の意味的な関連度が含まれ,この研究では文間の内容語の重複を意味的な関連度の指標とした。統計分析の結果,文間の意味的関連度は,様々な言語的特徴とともにこれらの教材を特徴付ける指標の1つとなることが示された。意味的な関連度が英文理解に与える影響を検証する研究を2つ行い,一部成果発表を行うに至った。また,教材分析を中心とした研究も進めることができ,その成果を発表するに至ったことは,おおむね本課題が順調に発展していると判断できる。次年度では,本年度に行った長めの英文理解を検証する研究を引き続き行い,その成果を国内外の学会や学術誌にて発表することを目指す。また,教材分析研究においても対象の幅や数を増大し,引き続き進めていくことを予定している。本研究課題の目的は,単語や文の意味的な関連が日本人英語学習者のテキスト理解とどのように関わっているのかを明らかにすることである。本課題における意味的な関連とは,言語コーパスと統計分析に基づいて算出・評価される,単語や文が表す概念間の類似度を指す。研究期間1年目である本年度では,本課題の基盤となる実証研究及び教材分析研究を行った。実証研究では,2文1組の英文を先行研究に基づいて複数作成し,実験材料とした。これらの英文は文間の意味的な関連度の高低が操作されており,潜在意味解析(latent semantic analysis; LSA)によってその関連度の違いが数値として評価された。実験では,協力者である大学生がこれらの英文をコンピューター上で1文ずつ読解し,読解後には1文目を手掛かりとして2文目の内容を想起する筆記再生課題が行われた。文の読解時間及び再生課題成績を統計的に分析した結果,全体としては高い意味的関連度を持つ英文ほど素早く処理され,読解後の記憶にも残り易い傾向が示された。この結果は,コーパスと統計分析に基づいて評価される文間の意味的な関連度という指標が,日本人英語学習者の少なくとも2文1組のテキスト処理と記憶に影響を及ぼす要因であることを実証するものであり,英文読解における意味的な関連度の影響を今後の研究においても追及する意義を示すものである。教材分析研究では,英語初学者向けに作成された物語文教材を対象として,文間の意味的な関連度を指標とした分析を行った。その結果,これらの教材の文間の意味的関連度は大人の英語学習者を対象とした教材を分析した先行研究の値よりも高く,学習者の発達段階によって変化する教材の特徴の1つに,文間の意味的関連度が含まれる可能性が示唆された。今後はこの可能性を確証するために,さらに分析対象の幅を広げた検証を行っていく必要がある。交付申請時の通り,本研究の基盤となる2文1組の英文理解を検証する研究を実施し,その成果を論文として発表するまでに至った。さらに,教材分析を中心とした研究も本年度のうちに一部進めることができ,その成果を発表するまでに至ったことは,当初の計画以上に進展している点である。

実験協力者である大学生がこれらの英文を読解し,読解後に1文目を手掛かりとして2文目の内容を想起する再生課題が行われた。その結果,高い意味的関連度を持つ英文ほど読解後の記憶に残り易く,特にその傾向は英語熟達度の高い学習者に顕著であることが示され,昨年度の研究結果が支持された。2つ目の研究では,300語程度の長い英文(物語文)を実験材料とし,英文内の個別の情報の意味的な関連が学習者のテキスト処理や理解に与える影響を明らかにすることを目的とした。文章を物語の出来事単位で分割し,各出来事の意味的な関連度がLSAによって評価された。協力者である大学生がコンピューター上で英文を読解し,物語文のタイトルを手がかりとして文章内容を想起する再生課題が行われた。この研究は現在も進行中である。3つ目の研究では,年少英語学習者向けに作成された物語文教材を,多様な言語的特徴に基づいて分類することを試みた。複数の言語的特徴の指標の中に文間の意味的な関連度が含まれ,この研究では文間の内容語の重複を意味的な関連度の指標とした。統計分析の結果,文間の意味的関連度は,様々な言語的特徴とともにこれらの教材を特徴付ける指標の1つとなることが示された。意味的な関連度が英文理解に与える影響を検証する研究を2つ行い,一部成果発表を行うに至った。また,教材分析を中心とした研究も進めることができ,その成果を発表するに至ったことは,おおむね本課題が順調に発展していると判断できる。本年度において2文1組の英文の理解における意味的関連の影響を検証したたため,今後は意味的関連が単語単位の処理・記憶や,より長い英文の理解に与える影響を検証する研究を行う。その結果を本年度に得られた研究成果と比較することで,意味的な関連が理解に与える影響がテキストの処理単位によってどのように変化するのかを検討する。これらの研究成果は,国内外の学会や学術誌にて発表することを目指す。次年度では,本年度に行った長めの英文理解を検証する研究を引き続き行い,その成果を国内外の学会や学術誌にて発表することを目指す。また,教材分析研究においても対象の幅や数を増大し,引き続き進めていくことを予定している。当初予定していた国際学会での発表が行えなかったため,29年度の研究費に未使用額が生じたが,代わって30年度に国際学会での発表を行う予定である。研究計画自体には変更はなく,当初予定した通りの計画を進めていく。29年度に予定していた国際学会での発表が行えなかったため,その旅費等に係る未使用額が生じているが,代わって31年度に国際学会での発表を行う予定である。
閉塞性換気障害と動脈硬化進行に関与する新たなバイオマーカーの探索

慢性閉塞性肺疾患を含む閉塞性換気障害は血管障害を合併して、予後悪化を招くが、その機序は不明である。申請者らは約1万人のながはまコホートにて約5年間隔で肺機能検査と動脈硬化の一つの指標である上腕-足首間脈波伝播速度(baPWV)の測定を行ったところ、一秒量とbaPWVの経年的変化の間には、年齢、性別、喫煙、血圧といった因子で補正を行っても負の相関関係を持つという知見が得られた。ながはまコホートは大型ゲノムコホートで、メタボロームを含むオミックス解析が可能である。本研究では、閉塞性換気障害と動脈硬化の進行に関わるメタボライトを探索し、両者に関与する新規バイオマーカーの探索を行う。
近赤外吸収分光法による薄膜・毛管水の分子間水素結合状態の解析

本年度は昨年度までにRefineした測定装置を用い,それに薄膜水に直流電界,直流磁界,および900MHzから1.1GHz程度までの高周波電界を印加できる機構を付加して,それらをそれぞれ単独であるいは組み合わせて水クラスタ構造を測定することとした.これは最近に至り中国の研究者の純水のクラスタ構造のシミュレーション結果から,0.2テスラ程度の比較的弱い直流磁場を純水に印加した場合にもクラスタ構造に変化が生じ,特に正四面体構造のクラスタ種が増加するという報告がなされていること.また,2004年10月にスエーデン,カロリンスカ研究所の研究グループから10年以上の携帯電話の使用により人体の聴覚神経内の癌発生確率の顕著な増加が見られるという報告があり,その一因として高周波の印加により,生体水の水分子クラスタ構造に何らかの影響が生じている可能性があるとの発想によるものである.実験の結果,950MHz付近の周波数の高周波を薄膜水に印加した場合,モノマーの分子種と正四面体構造の分子種が増加する傾向が見られ,さらに面白い結果として印加を中断すると,数分の時定数を持って印加前の各クラスタ分子種の分配比に戻る傾向が見られた.このことは本研究で実験上,大いに支障となってきた純水の測定中の急速な汚染による吸収スペクトルの変化を凌駕して観測された重要な成果であり,現状ではおそらく高周波に対する共振器を構成していないことによる高周波電界の位置的な不安定さからデータのばらつきが大きいが,空洞共振器を構成して測定することにより,より再現性,信頼性に優れた実験データを得ることが出来るものと大いに期待して現在さらに研究を進めており,早急に研究成果をまとめて学術誌に発表するつもりである.本研究は,追加採択により平成14年11月から開始されたものであり,近赤外吸収分光法を用いて,薄膜・毛管化した水分子クラスタの分子間水素結合状態の解析を進めることにある.測定の根幹をなす吸収スペクトル測定では,0-H伸縮振動の第二倍音領域において,短波長側へのスペクトルシフトが観測され,スペクトル解析の結果,薄膜・毛管化した水分子クラスタ構造がバルク状態における構造とは異なり,分子間水素結合数が0と4の分子種が増加し,結合数が1と3の分子種が減少するという新しい結果が得られた.海外共同研究者の一人,イギリス・ケンブリッジ大学・化学科のPaul B.Davies教授との議論では,倍音測定に見られる非線形性が生じているとすれば,スペクトルシフトとして観測されるのではなく,スペクトルの広がりとして観測されるはずであると指摘され,何らかのポテンシャルの変化が生じているものと考えられ,さらに議論を進めている.一方,実験面ではまず測定に用いる純水の純度を十分向上させることを行い,超純水製造装置を導入するとともに,金属イオンの混入と滞留を防止するために,超純水循環システムを付加した白金線キャピラリによる毛管水測定システムを製作し従来と比べて格段に測定再現性の優れたスペクトル測定を行うことが可能となり,測定されてきたスペクトルシフトが各種の汚染物質や金属イオンの混入によるものという可能性を払拭することができた.平成15年2月に行ったイギリスとフランスへの海外共同研究者との議論のための海外出張では,海外共同研究者として上述のPaul B.Davies教授以外に,イギリス・マンチェスター大のDr.Imtiaz K.Ahmad, Dr.Mark R.E.Jones,フランス・国立高等科学研究所のDr.Francis Muguetらともこのようなスペクトルシフトと解析結果に基づいて,考えうる水分子クラスタのモデルについて大いに議論を深めた.それらのうち,Dr.Imtiaz K..AhmadとDr.Mark R.E.Jonesとの議論では,生体の神経組織内の微小管内の水分子クラスタ構造との関連性について議論を深め,Dr.Francis Muguetとの議論では,妥当性のある解析結果を得ることが可能であるとの結論に達した.本年度は第一に水のサイズを自由,連続的に変化させられる薄膜水の測定装置をRefineすることとした.圧電アクチュエータを用いたナノメートルまでの膜厚制御性を有する測定装置を試作して実験に供した.その結果,マイクロメータなどによる純機械的な方法に比べて,水サイズの設定再現性と均一性を大幅に向上させることができ,より信頼性の高い測定データを得ることができるようになった.また,薄膜水に直流電界を印加できる機構を付加して,直流電界印加時における水クラスタ構造を測定することとした.海外共同研究者の一人,イギリス・ケンブリッジ大学・化学科のPaul Davies教授との議論によると,倍音測定に見られる非線形性が生じているとすれば,スペクトルシフトとして観測されるのではなく,スペクトルの広がりとして観測されるはずであると指摘されていたが,電界印加状態における測定・解析を進めた結果,分子間水素結合個数が0個の単分子状態の水分子種による吸収スペクトル強度の顕著な増大が観測された.これは薄膜化によってすでに単分子状態の水分子種が増加していて,それが直流電界によって分子の配向が制御され,近赤外光の電界の向きと一致したためと解釈されることから,Davies教授の指摘のとおり,われわれが観測している薄膜水・毛管水における単分子状態の水分子種の増加は倍音測定に見られる非線形性によるものではなく,また一部の研究者から指摘を受けた超純水の不純物によるものではなく,現実に生じているものであることを実験的に補強する結果が得られた.

平成16年1月に行ったイギリスとフランスへの海外共同研究者との議論のための海外出張では,各研究機関の研究者との議論,研究活動では以上の議論をさらに補強する議論,計算が行われ,それらの結果は現在論文としてまとめるための準備中である.また,本年度はかねてから日本の商社を介してロシアの半導体レーザ開発会社と進めてきたこの波長域での広帯域高強度半導体発光素子(Super Luminescent Diode)の開発に成功したので,さらに薄膜化・毛管化を進めた実験に取り組む予定である.本年度は昨年度までにRefineした測定装置を用い,それに薄膜水に直流電界,直流磁界,および900MHzから1.1GHz程度までの高周波電界を印加できる機構を付加して,それらをそれぞれ単独であるいは組み合わせて水クラスタ構造を測定することとした.これは最近に至り中国の研究者の純水のクラスタ構造のシミュレーション結果から,0.2テスラ程度の比較的弱い直流磁場を純水に印加した場合にもクラスタ構造に変化が生じ,特に正四面体構造のクラスタ種が増加するという報告がなされていること.また,2004年10月にスエーデン,カロリンスカ研究所の研究グループから10年以上の携帯電話の使用により人体の聴覚神経内の癌発生確率の顕著な増加が見られるという報告があり,その一因として高周波の印加により,生体水の水分子クラスタ構造に何らかの影響が生じている可能性があるとの発想によるものである.実験の結果,950MHz付近の周波数の高周波を薄膜水に印加した場合,モノマーの分子種と正四面体構造の分子種が増加する傾向が見られ,さらに面白い結果として印加を中断すると,数分の時定数を持って印加前の各クラスタ分子種の分配比に戻る傾向が見られた.このことは本研究で実験上,大いに支障となってきた純水の測定中の急速な汚染による吸収スペクトルの変化を凌駕して観測された重要な成果であり,現状ではおそらく高周波に対する共振器を構成していないことによる高周波電界の位置的な不安定さからデータのばらつきが大きいが,空洞共振器を構成して測定することにより,より再現性,信頼性に優れた実験データを得ることが出来るものと大いに期待して現在さらに研究を進めており,早急に研究成果をまとめて学術誌に発表するつもりである.
中国南北の国境地域における多民族のネットワーク構築と文化の動態

中国の国境地域における諸民族のネットワーク構築について、その実態と多様性、民族の社会、文化、アイデンティティとの関わり、地域や国家との政治経済的関係を明らかにした。諸民族の文化の動態として、とくに民族の移動と交流について、人・物資・情報などの移動の実態とそのことが民族の文化、アイデンティティに及ぼしている影響を明らかにし、また通婚・経済・文化・宗教的活動など多様な側面を持つ民族間の交流の実態を明らかにした。本年度は中国の国境地域における多民族のネットワーク構築の実態、国境地域のボーダーレス化の実態について、予備調査を行い、問題点を整理することに重点を置いた。そのため研究代表者や研究分担者がのべ8回、1回につき約819日間、現地で調査と討議を行った。まず、国境を越えるネットワーク構築が進んでいる現状について、中国北部の内モンゴル自治区とモンゴル国のモンゴル族、中国南部の広西とベトナムのタイ系民族、雲南のムスリムなどで把握された。次にネットワーク構築の要因として経済・政治・宗教の多様な側面が把握された。経済的な面は最近の市場経済化以降に顕著で、ベトナムのソンラー市では、道路の整備によって交易ネットワークが激変している。経済的なネットワークのありようは多様である。広西チワン族はベトナム側と国境を越える交易を盛んに行うが、民族を越えた結びつきと血縁・友人関係に基づく場合がみられる。ネットワークは情報伝達の経路である。タイのヤオ族は10年前には海外への出稼ぎが多く、現在は国内出稼ぎに転化したが、その要因にネットワークに流れる情報がある。次に政策がネットワークに影響を及ぼしていることは、雲南の徳宏州で民族が国民国家に再編される過程で動員型の人口移動政策が実施されたことにみられる。さらに、宗教を要因とするネットワークについて、雲南ムスリムの省境・国境を越えるネットワークが活性化し、アラビア語学校が復興し隆盛を極めているが、それらはイスラームの復興と期を同じくしていることが把握された。なお、これらの現地調査には、海外共同研究者が全面的に協力した。海外共同研究者のうち呉偉峰(広西壮族自治区博物館館長)を3月に8日間の日程で招聰し、国立民族学博物館で国境地域の民族の文化資源に関する打ち合わせを行った。これらの成果により今年度の目的は達成されたと言える。2008年9月2日・3日、中国昆明の雲南大学にて国際シンポジウム「中国辺境民族の移動・交流・文化動態」を人間文化研究機構連携研究および雲南大学民族研究院と合同で開催した。中国の国境地域における諸民族の移動、交流、ネットワーク構築の実態、それら民族の文化の動態を解明することを目的とし、日中の19名の研究者がそれぞれの観点から最新の材料を用いて報告を行った。本科研からは代表者の塚田をはじめ計4名が参加した。国境を越える民族集団の移動とその文化・アイデンティティに及ぼす影響、諸集団間の交流の実態、諸集団のネットワークの実態、最新の文化の動態に関して掘り下げた検討が行われ、新たな知見が多く得られるとともに、国境を越える民族の研究の必要性が再認識された。日中の研究者が一堂に会し、共同で討論をする機会が実現した点で、国境を越える民族の研究において画期的な意義を持つものである。なお、シンポジウムの成果として代表者の塚田らが中国語の論文集を編集し2009年3月に昆明・雲南人民出版社から刊行され、研究成果を現地に還元することができた。シンポジウムのほか、塚田が広西・ベトナムで、長谷川が雲南で、楊が内モンゴルで、吉野がタイで、それぞれ7-15日間ほどの日程で現地調査を行い、中越国境地域の民族の越境と親族ネットワークの実態、雲南のタイ族地域における寺院・僧侶・村落コミュニティをめぐる社会的諸関係とネットワーク、内モンゴル国境地域での遊牧民の避難などの越境活動の歴史的展開、ユーミエン(ヤオ)の出稼ぎ状況と国内ネットワークの組織状態を明らかにした。さらに武内はフランスの国立海外文書館で植民地期の中越国境地帯における少数民族の動向や在中国ベトナム人コミュニティに関する資料調査を行った。このように2年目に国際シンポジウムの現地での開催と成果の公開をはじめ大きな成果をあげることができた。本年度は最終年度に当たり、研究の締めくくりとして、まず12月12日に国立民族学博物館で中国から招へいした僧格(西北民族大学)・何明(雲南大学)らをまじえて分担者が集結して国際シンポジウムを実施した。中国南北国境地域の比較を中心に討議が進められ、国境の開放の度合い、生業と流動性、中央政府との関係、漢文化の受容など様々な相違点が指摘された。シンポジウムでは僧格が青海省のカザフ族の政策による移動の実態、何明が中国とビルマとの通婚の実態について研究発表を行った。次に、塚田が広西で、長谷川が雲南で、松本が浙江で、吉野がタイで、楊が内モンゴルで、それぞれ4-17日間ほどの日程で締めくくりの現地調査を行った。広西のチワン族とベトナムのヌン族とは交流を行い同族意識を有するが、血縁関係者や友人など個人の関係のあり方によってネットワークに強弱が見られること、また村落内部の年齢集団による結び付きも強いことが解明された。

雲南西双版納において人民共和国成立以降に建設された国営農場に多くの漢族が労働力として移住・入植した経緯、およびそれが地域のネットワークの中心となり得ることが検討された。浙江省義烏市では、内外からムスリムが集結し、彼らのネットワークが構築されていること、またムスリムの職種、コミュニティにおけるメディアや学校教育の実態、さらには宗教意識の変化などが解明された。タイのユーミエン(ヤオ)の間では、漢字テキストや儀礼など伝統文化の伝承において彼らの国内外に広がるネットワークが役割を果たしていることが解明された。内モンゴルでは、人民公社化や文化大革命などの政治運動がモンゴル族の移動と他者との交流に影響を及ぼしたことが解明された。これらの成果を広く発信するために、研究成果報告書『中国南北の国境地域における多民族のネットワーク構築と文化の動態』を刊行した。このように、シンポジウム・調査・成果報告書の刊行によって、3年間の研究を締めくくった。
ラジアル導波路構造によるスロットアレー高効率化と一様励振スロット開発

オーバーサイズ円形平面アンテナの一種であるラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)は螺旋状に配列した円偏波放射素子を同軸ピンで給電し、正面方向に高利得を得る。軸対称な励振を目標として設計を行うが、螺旋配列のため厳密には軸対称ではなく、開口分布、放射パターンに軸非対称性が生じる。この軸非対称性を打ち消すための逆特性励振のために、従来の同軸ピン周囲に摂動素子である4本のピンを設けた給電構造を提案し、実測によりその効果を確認、論文化した。軸対称励振を実現したため、次なる目標として軸非対称設計である、楕円開口上一様分布を持ち楕円ビームを実現するEB-RLSAを提案した。周方向で終端径が異なるため、素子の放射量を周方向で変化させたスロットアレー設計法を確立した。スロットアレー設計法は、従来の円形開口RLSAの設計を踏襲し1て行う。また、放射電力が終端径に反比例するため、一様電力分布を実現するためには終端径に比例した電力分配が必要となるが、同軸ピンの周囲に2本の摂動ピンを付加した構造で電力分配を実現した。EB-RLSAに関して各種発表を行い、論文投稿した。現在査読中である。また、衛星搭載用RLSAとして小開口偏波共用RLSAの新たな構造を提案した。オーバーサイズ円形平面アンテナの一種であるラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)は、螺旋状に配列した円偏波放射スロットペアを同軸ピンで給電し、正面方向に高利得を得るが、螺旋配列により開口分布周方向に偏差を持つ。またこの周方向偏差は周波数により角度が回転する。この周方向偏差により放射パターンがカット面により変動し、サイドローブが上昇する角度が発生する。また、開口効率の低下も懸念される。本研究では、開口分布を角度の関数としたフーリエ級数展開により、右旋円偏波の場合は周方向偏差が-2次の成分のみで近似表現されることを示した。周方向偏差の逆数を逆特性と定義し、給電同軸ピンの周囲に摂動素子として無給電導体ピンを4本配置した給電構造を提案し、周方向逆特性を実現する設計法を考案した。22GHz帯において螺旋配列RLSAと提案給電構造を試作し、設計周波数において周方向偏差を打ち消す効果を確認した。設計周波数以外では、開口分布の回転により周方向偏差を強めてしまうため、利得特性は狭帯域となってしまう。今後の課題として、螺旋配列により周方向偏差が発生するメカニズムを明らかにし、周方向偏差を最小とするスロットパラメータを追求する。また、より広帯域な開口分布改善手法を提案することも重要である。現在査読中である。
マメ科植物-根粒菌共生における新しい共生経路の解明

ダイズ根粒菌Bradyrhizobium elkanii USDA61株の根粒共生に関わる新規遺伝子として、orf5208を同定した。orf5208は分泌タンパク質をコードすると推定され、Rj4遺伝子保有ダイズとの共生を阻害する一方、Rj4遺伝子を保有しないダイズでは、根粒形成を促進した。さらに、orf5208は、ダイズの初期共生シグナル伝達変異体への根粒形成に必須であることが判明した。以上の結果から、orf5208がコードする根粒菌タンパク質は、ダイズの初期共生シグナル伝達を介さない、新しい経路で根粒形成を促進することが示唆された。病原菌の中には、III型分泌機構と呼ばれる細胞膜上の複合体により、宿主細胞に病原因子を注入するものが存在する。申請者らは、マメ科植物と共生する根粒菌にもIII型分泌機構が存在し、ダイズの共生遺伝子を直接活性化することを明らかにした(Okazaki et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2013, 42:17131-17136)。本研究では、III型分泌機構によるマメ科植物-根粒菌共生における新しい共生経路の解明を目指している。今年度の研究実績の概要は以下のとおりである。1.これまでに行ったRNA-Seq解析やアミノ酸配列の比較解析、III型分泌機構の制御因子TtsI結合配列の検索等により、ダイズ根粒菌Bradyrhizobium elkanii USDA61株におけるIII型分泌タンパク質(エフェクター)候補遺伝子を12個選抜した。これらのエフェクター候補遺伝子について、相同組換え法により遺伝子破壊株を作製した。今後、遺伝子破壊株をダイズ等に接種して共生形質を検討することで、共生遺伝子を活性化するエフェクターの同定を行う予定である。2. Aeschynomene属マメ科植物は、Nodファクターを作らない光合成Bradyrhizobium属細菌により根粒が形成される原始的な共生とされている。Aeschynomene属マメ科植物にB. elkaniiを接種したところ、III型分泌機構依存的に根粒様組織が形成されることを見出した。この結果から、III型分泌機構がNodファクターに依存しない原始的な共生系と関連していることが示唆された。病原菌の中には、III型分泌機構(T3SS)と呼ばれる細胞膜上の複合体により、宿主細胞に病原因子を注入するものが存在する。申請者らは、マメ科植物と共生する根粒菌にもT3SSが存在し、ダイズの共生遺伝子を直接活性化することを明らかにした(Okazaki et al. 2013)。本研究では、T3SSを介した新しいマメ科植物-根粒菌共生経路の解明を目指して研究を行っている。1.根粒菌Bradyrhizobium elkanii USDA61株は、Rj4遺伝子保有ダイズには根粒形成できないが、この根粒形成阻害にはUSDA61株のT3SSが関与している(Okazaki et al. 2009)。USDA61株のトランスポゾン変異株ライブラリーを作成し、Rj4遺伝子保有ダイズに接種したところ、根粒形成する変異株が約20株分離された。変異株を解析したところ、トランスポゾンはシステインプロテアーゼ遺伝子や転写因子など、6種類の遺伝子に挿入されていることが判明した。システインプロテアーゼ遺伝子の上流にはIII型分泌タンパク質に特徴的なtts box配列が存在していたことから、システインプロテアーゼが分泌タンパク質として根粒形成阻害を引き起こしている可能性が示唆された。また、残りの5遺伝子はタンパク質分泌に関わっている可能性が示唆された。2.ダイズnfr変異体(根粒菌シグナルNod-factor受容体の変異体)にUSDA61株と上記1で分離したシステインプロテアーゼ遺伝子変異株をそれぞれ接種したところ、USDA61株では根粒形成がみられたが、システインプロテアーゼ遺伝子変異株では根粒が全く形成されなかった。この結果から、システインプロテアーゼがダイズの共生遺伝子を直接活性化する原因タンパク質である可能性が示唆された。マメ科植物と根粒菌の窒素固定共生は、シグナル物質を介した相互認証により成立する。第一に、根粒菌はマメ科植物の根から分泌されるフラボノイドを感知して、Nod factor(NF)というシグナル物質を分泌する。第二に、NFはマメ科植物根の細胞膜に局在する受容体(Nod factor receptor; NFR)により受容され、これがシグナルとなり根粒形成が誘導される。申請者らは細菌のIII型分泌機構(T3SS)と呼ばれるタンパク質分泌システムを研究する中で、根粒菌のT3SSがダイズとの共生を劇的に変化させることを発見し、さらに、根粒菌のT3SSがNFとNFRからなる相互認証を経由せずに、マメ科植物の根粒形成シグナルを直接活性化することを明らかにした。本研究では、T3SSによるマメ科植物-根粒菌共生における新しい共生経路の解明を目指した。(1)トランスポゾン変異法により、ダイズとの共生に関わるIII型分泌タンパク質(エフェクター)をスクリーニングし、新たなエフェクター候補遺伝子ORF5208を発見した。

この遺伝子は、プロモーター領域にtts-boxと呼ばれるIII型分泌タンパク質に特徴的な配列を持つこと、N末端アミノ酸配列にIII型分泌タンパク質の特徴(Ser, Asp, Glnが多く、Cysが少なく、3、4番目にIle, Val, Ala, Proが多い)を有することから、T3SSで分泌されるエフェクターの有力候補とされた。(2)Aeschynomene属マメ科植物は、NFを作らない光合成Bradyrhizobium属細菌により根粒が形成される原始的な共生とされている。Aeschynomene属マメ科植物にB. elkaniiを接種したところ、T3SS依存的に根粒が形成されることを見出した。この結果から、T3SSがNFに依存しない原始的な共生系と関連していることが示唆された。ダイズ根粒菌Bradyrhizobium elkanii USDA61株の根粒共生に関わる新規遺伝子として、orf5208を同定した。orf5208は分泌タンパク質をコードすると推定され、Rj4遺伝子保有ダイズとの共生を阻害する一方、Rj4遺伝子を保有しないダイズでは、根粒形成を促進した。さらに、orf5208は、ダイズの初期共生シグナル伝達変異体への根粒形成に必須であることが判明した。以上の結果から、orf5208がコードする根粒菌タンパク質は、ダイズの初期共生シグナル伝達を介さない、新しい経路で根粒形成を促進することが示唆された。III型分泌機構を介した新しいマメ科植物-根粒菌共生経路の解明に向けて最も重要と考えられる、ダイズの共生遺伝子を活性化する根粒菌III型分泌タンパク質(=システインプロテアーゼ)の同定に成功しており、研究は順調に進展していると言える。興味深いことに、このシステインプロテアーゼはダイズ品種エンレイの共生遺伝子を直接活性化する機能を有すると同時に、Rj4遺伝子を保有する一部のダイズでは、根粒形成阻害の原因となっていることも判明した。これらの現象は、植物病理学における遺伝子対遺伝子説(gene-for-gene theory)と類似性があり、今後さらに解析を続けることで共生と病原性の連続性や進化に関する新知見が得られる可能性がある。Rj4遺伝子保有ダイズに根粒形成するトランスポゾン変異株のうちシステインプロテアーゼ変異株以外の5株については、転写因子など5種類の遺伝子にトランスポゾンが挿入されていることが判明した。これらの遺伝子についてはほとんど報告がないため、今後解析を進めることで、III型分泌機構に関わる新規遺伝子として報告できる可能性が高い。微生物学ダイズの共生遺伝子を活性化する機能を有するシステインプロテアーゼについては、III型分泌機構で分泌されることの確認を行うとともに、アミノ酸置換体や欠失変異体作成により機能ドメインの同定を行う。システインプロテアーゼ以外の5遺伝子については、遺伝子発現解析やタンパク質分泌への影響を検討することでIII型分泌機構への関与を調査する。新規共生経路の解明において最も重要な「エフェクターの同定」に向けて、(1)12種類のエフェクター候補遺伝子の選抜と、(2)エフェクター候補遺伝子の破壊株の作製、を完了しており、順調に進展しているといえる。さらに、ダイズ根粒菌Bradyrhizobium elkaniiがAeschynomene属マメ科植物へIII型分泌機構依存的に根粒様組織を形成するという発見は、Nodファクター非依存的な原始的共生においてもIII型分泌機構が共生シグナルを活性化させうることを示唆しており、原始根粒菌の起源を考える上でも重要な知見といえる。