hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
種々の数論的対象から生ずる誤差項の平均値定理

具体的には、オイラー関数の生成関数を微分化したものに変え新たなる関数を生成しそれの和公式を考えることを研究の対象にすることを考えた。その際には関連する種々の別公式が必要になるがそれらの考察・導出も併せて行っている状況である。(1)(2)はともに、一部を学外研究者との共同研究という形で研究を行っているが最終的な結果までは到達できてはいない状況ではある。今後も引き続き学外研究者との共同研究という形で継続して研究を続けていく形で計画を立てているところである。前述の通り現在は数論的関数、特にメビウス関数やオイラー関数から派生する各種の関数の和や、それらの条件付きの和に関する考察は最終的な結論までは到達していないが徐々に研究を進めている状況である。その意味で研究は順調に進んでいるものといえ、またこの分野に対して継続して研究が行える状況であるといえる。上記「研究実績の概要」欄で述べたとおり、「新しい型の平均値定理の導出、特に、種々の条件を付随した和公式の解析」については前年度から引き続き研究を行う・研究の発展を考察する内容を含んでいるためまずはそれらの研究を優先的に行っていく。また、「平均値定理の周辺のディリクレ級数の解析」については、過年度に行った研究の精査を行っていきたい。また新しい研究課題としては「さらなる新しい型の平均値定理の考察」を設定したい。具体的には「近年の平均値定理の発展を古典論に応用を行っていく」「過去に考察を行っていない型の平均値定理の考察」等、平均値定理の導出を中心に課題を設定していきたい。上述のように、種々の設定における数論的関数の和も考察の研究は概ね順調に進んでおり、また、派生する新たなる問題の設定できる状況であると考えられる状況である。これらの研究の結果をもとに、過年度からのテーマである「関連する各種ディリクレ級数の性質の考察」への応用・適用の可能性の考察を行っていくことを計画している。
超音波ドップラ-画像解析による眼内循環動態計測法の開発とその臨床応用に関する研究

本年度の研究の実績概要は以下のとおりである。1)原発性開放隅角緑内障の眼内血流動態の解析:前年度に開発改良した超音波ドップラ-血流分析装置と特殊探触子を使用して、(1)緑内障眼では、正常眼と比べて、眼動脈に比して、網膜中心動脈(眼底動脈)の血流流速値の低下が病期の進行につれて著明となる傾向をみとめた。(2)眼底血流速度指数は視野障害の進行につれて減少悪化の傾向を示し、また乳頭陷凹の程度が悪化するにつれて、流速脈波立ち上り時間指数が短縮化する傾向をみとめた。即ち、緑内障の比期の進行と共に、眼底動脈の血流速度の低下と、流速脈波立上り時間の短縮化傾向がみられることを証明し得たことは、緑内障の病態生理の一端の解明に甚だ有用と思われる。2)網膜動脈閉塞性疾患に対する星状神経節ブロック・高濃度酸素吸入併用療法の作用機序の解明:網膜中心動脈閉塞症に1日2回の星状神経節ブロックと50%酸素吸入療法を行うと、超念波ドップラ-法による眼底動脈の流速脈波値は治療前と比べ治療直後は最大流速値で26%、平均流速値で16%の増加をみ、網膜への血流供給が増加することが視力改善の原因となることが判明した。このことは家兎による血管閉塞実験でも証明された。3)頚動脈ならびに眼窩内動脈血流のカラ-ドップラ-断層法によるDopplerflowmetry:Sonolayerα,SSAー270A装置(東芝)を用い計測した結果、頚動脈、及び眼動脈では若年者での最高流速が早く、収縮期の前半に鋭いピ-クを持ち殆どの血流が流れる。加令に伴い血流速度は低下し、高令者では収縮期全体で血流を保つようになることが判明した。これは末梢血管抵抗の増大を強く反映した結果と考えられ、脳動脈硬化症の進展の解明に重要な手がかりを与えると思われる。本年度の研究の実績概要は以下のとおりである.1)超音波ドップラー診断装置の眼科的応用を目的とした開発改良:超音波ドップラー血流分析装置(Vasofloー3)と非観血血測定装置を結合し,ドップラー用特殊探触子を使用して,生体人眼の網膜中心動脈,眼動脈(内側前頭動脈),及び総頚動脈の採取を行い得る装置システムを完成した.本システムにより,上記各動脈の血流々速脈波の最大,平均,及び最低血流速度や血流量に比例するドップラー一周波数変化をカラーディジタル波形として採取することができ,直ちに血流速度や血流量の数量的表現が可能となった.2)動物眼,及び生体人眼に対する血流流速脈波波型の採取検出と循環動態の解析:血流速度,分間血流量の測定を多数の生体人眼,及び動物眼について行った. (超音波トップラーエネルギーの人眼に対する障害は皆無であると考えられた. )以上の実験で現在までに判明したことは以下の如くである.a)開放隅角緑内障眼の眼内循環動態の解明:緑内障眼では正常眼に比し,眼動脈(内側前頭動脈)流速値(OA)に比し,眼底動脈流速値(FA)の低下の傾向が視野変化の進行度(湖崎分類)や眼圧上昇度と平行して著明となった.しかし,乳頭のC/D比とは相関が認められなかった.以上の結果から,緑内障眼の眼内循環動態の観察に今回開発された超音波ドップラー装置システムが極めて有用なことが確立された.b)正常者の血流脈波流速値の加令的変化については,なお症例を増し検討中である.c)網膜血管閉塞症に対する頚部交感神経ブロック療法の奏効機序を,本装置システムによる眼底動脈のドップラー血流解析による解明した.本年度は主として先づ昭和62年度の研究、実験を更に発展させ、臨床実地への応用を試みたがその実績概要は以下の通りである。1)中枢性血流障害を来し易い内頚動脈狭窄と眼内循環との相関解明した。ドップラー血流解析装置Vaso-flow-3を使用し、視野異常に関連した頚動脈血流障害の症例に対し、内頚動脈と眼窩動脈の血流速度の超音波ドップラースペクトル解析を行い、頚動脈血管造影所見との比較を行った。その結果、直接的な内頚動脈血流速度のドップラースペクトル解析は、間接的な眼窩動脈に対するそれよりも、高率に内頚動脈の狭窄、ないし閉塞を非観血的、且つ安全に検出し得ることが判明した。2)各種の循環障害による眼疾患(糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、緑内障、網膜血管閉塞性疾患など)の網膜中心動脈、眼動脈の血流脈波と、視機能及び全身状態との関連を追求した。先づ開放隅角緑内障眼では正常眼に比し、眼動脈流速値(OA)に比し、眼底動脈流速値(FA)の低下の傾向が視野変化の進行度(湖崎分類)や眼圧上昇度と平行して著明となった。未熟児網膜症では、初期(StageIII)には、網膜中心動脈血流ドップラーは正常値を示したが、進行期(StageIII、IV、V)では著しい血流速度低下をみた。本症の早期診断に有用である。糖尿病性網膜症及び網膜動脈、及び静脈閉塞症では、その進行程度に応じて、眼底血流ドップラー値の低下がみられたが視力的予后との関係はなお追跡中である。

3)網膜血管閉塞症に対する頚部交感神経節ブロック療法の奏効機序を頚動脈、及び眼底動脈血流ドップラーの解析より解明した。4)超音波パルスドップラー装置を使用し、本邦健常人の眼窩内動脈の血流速度を初めて算出することができた。本年度の研究の実績概要は以下のとおりである。1)原発性開放隅角緑内障の眼内血流動態の解析:前年度に開発改良した超音波ドップラ-血流分析装置と特殊探触子を使用して、(1)緑内障眼では、正常眼と比べて、眼動脈に比して、網膜中心動脈(眼底動脈)の血流流速値の低下が病期の進行につれて著明となる傾向をみとめた。(2)眼底血流速度指数は視野障害の進行につれて減少悪化の傾向を示し、また乳頭陷凹の程度が悪化するにつれて、流速脈波立ち上り時間指数が短縮化する傾向をみとめた。即ち、緑内障の比期の進行と共に、眼底動脈の血流速度の低下と、流速脈波立上り時間の短縮化傾向がみられることを証明し得たことは、緑内障の病態生理の一端の解明に甚だ有用と思われる。2)網膜動脈閉塞性疾患に対する星状神経節ブロック・高濃度酸素吸入併用療法の作用機序の解明:網膜中心動脈閉塞症に1日2回の星状神経節ブロックと50%酸素吸入療法を行うと、超念波ドップラ-法による眼底動脈の流速脈波値は治療前と比べ治療直後は最大流速値で26%、平均流速値で16%の増加をみ、網膜への血流供給が増加することが視力改善の原因となることが判明した。このことは家兎による血管閉塞実験でも証明された。3)頚動脈ならびに眼窩内動脈血流のカラ-ドップラ-断層法によるDopplerflowmetry:Sonolayerα,SSAー270A装置(東芝)を用い計測した結果、頚動脈、及び眼動脈では若年者での最高流速が早く、収縮期の前半に鋭いピ-クを持ち殆どの血流が流れる。加令に伴い血流速度は低下し、高令者では収縮期全体で血流を保つようになることが判明した。これは末梢血管抵抗の増大を強く反映した結果と考えられ、脳動脈硬化症の進展の解明に重要な手がかりを与えると思われる。
ヒスタミン感受性ニューロンの機械的、化学的、熱刺激に対する応答とそれらの受容体

ヒスタミンの受容体にはH1、H2、H3、H4受容体の四種類がある。発痒物質としてのヒスタミンの作用は、感覚神経終末に存在するH1受容体を介することが示唆されており、この感覚は伝導速度の遅い一次感覚ニューロンにより中枢に伝えられる。しかしながら、どの様な一次感覚ニューロンがヒスタミンに感受性を示し、その情報がどのようなルートで体性感覚野に伝えられるのか、不明な部分も多い。これまで我々は、モルモットやラットの感覚神経節においてISH法、免疫組織化学法、RT-PCR法を駆使し、H1受容体もしくはそのmRNAを発現するニューロンについて検討を進めてきた。今年度は、ラット脊髄の新鮮スライスを用いたパッチクランプ法により解析を進めた。ラットにおいてH1受容体を発現している感覚神経は興奮性神経ペプチドであるSPやCGRPを含有しているものとしてないものがある。SPやCGRPをスライスに作用させると後角深層(IIIVI層)のニューロンの約半数においてゆっくりしたinward currentが観察される。これらの応答は、神経ペプチドが直接記録するニューロンに作用したものと考えられる。これらのペプチド(SP/CGRP)に応答する後角表層(III層)のニューロンは今のところ見つかっていない。一方、ヒスタミンの投与によってEPSCが増加するニューロンが観察された。これらのニューロンは非常に数が少なく、やはり深層のニューロンであった。このEPSCが増加する膜電位変化は、投与したヒスタミンが一次感覚ニューロンからのグルタミン酸の放出を促し、記録するニューロンに作用したものと考えられる。この時、前述した興奮性神経ペプチドに見られるゆっくりしたinward currentを観察することはできなかった。今後更にデータを蓄積し、ヒスタミンに応答するニューロンの解析を進めなければならないと考えている。ヒスタミンは痛みと痒みの両者を誘導する特異的な生理活性物質であり、これらの作用は一次感覚ニューロンに発現するヒスタミンH1受容体を介すると考えられている。これまで、モルモットにおけるH1受容体mRNAを発現する一次感覚ニューロンは、無髄線維であること、サブスタンスPやCGRPを含有しないこと、カプサイシン感受性を示さないこと、等を報告してきた。しかしながら、これらの結果は今までに報告されている電気生理学的手法を用いたラットやヒトの報告と部分的に異なる。そこで今回、ラットにおけるH1受容体の発現について免疫組織化学法及びRT-PCR法を用いて検討した。ラット後根神経節(L5)の20-30%のニューロンがH1受容体に陽性を示し、これらはイソレクチンB4に親和性を示すことから無髄線維と考えられた。更に一次感覚ニューロンにおけるH1受容体と、侵害刺激の神経修飾物質であるサブスタンスP、カプサイシン受容体で侵害性熱受容器としても知られているTRPV1(Transient Receptor Potential channel Vanilloid subfamily 1)、及びATPの受容体でサブスタンスP作動性ニューロンとは異なる無髄求心性神経に発現しているP2X3(ionotropic purinereceptor subtype 3)との共存について検索した。その結果、H1受容体を発現するニューロンの約半分は、サブスタンスP、TRPV1、P2X3のいずれについても共存していることが分かった。また、RT-PCR法により、ラット後根神経節におけるH1受容体mRNAの発現量はGAPDHmRNA(コントロール)のそれよりも少ないが、モルモットではH1受容体mRNAの発現量の方が多いことが分かった。これらの結果から、一次感覚ニューロンにおけるH1受容体の発現パターンやmRNAの発現量は、ラットとモルモットで部分的に異なっていると考えられる。

発痒物質としてのヒスタミンの作用は、感覚神経終末に存在するH1受容体を介することが示唆されており、この感覚は伝導速度の遅い一次感覚ニューロンにより中枢に伝えられる。しかしながら、どの様な一次感覚ニューロンがヒスタミンに感受性を示し、その情報がどのようなルートで体性感覚野に伝えられるのか、不明な部分も多い。これまで我々は、モルモットやラットの感覚神経節においてISH法、免疫組織化学法、RT-PCR法を駆使し、H1受容体もしくはそのmRNAを発現するニューロンについて検討を進めてきた。今年度は、ラット脊髄の新鮮スライスを用いたパッチクランプ法により解析を進めた。ラットにおいてH1受容体を発現している感覚神経は興奮性神経ペプチドであるSPやCGRPを含有しているものとしてないものがある。SPやCGRPをスライスに作用させると後角深層(IIIVI層)のニューロンの約半数においてゆっくりしたinward currentが観察される。これらの応答は、神経ペプチドが直接記録するニューロンに作用したものと考えられる。これらのペプチド(SP/CGRP)に応答する後角表層(III層)のニューロンは今のところ見つかっていない。一方、ヒスタミンの投与によってEPSCが増加するニューロンが観察された。これらのニューロンは非常に数が少なく、やはり深層のニューロンであった。このEPSCが増加する膜電位変化は、投与したヒスタミンが一次感覚ニューロンからのグルタミン酸の放出を促し、記録するニューロンに作用したものと考えられる。この時、前述した興奮性神経ペプチドに見られるゆっくりしたinward currentを観察することはできなかった。今後更にデータを蓄積し、ヒスタミンに応答するニューロンの解析を進めなければならないと考えている。
粉体系の相転移現象に関する実験的研究

粉体に加えた外力がある臨界値を越えると粉体は動き出す。これを粉体の集団運動としてみると、静止した固体から流動化した液体に相転移が起こっているとみなすことができる。粉体の相転移現象を理解することを目指し、斜めに傾いた容器に粉体を入れ、振動加える実験を行った。この実験で粉体は重力に逆らって,斜面を登る。斜面上部に輸送される過程の中で、粉体は容器表面に様々なパターンを自発的に形成する。外力が大きくなるにつれ、表面には縞パターン,クラスターパターン,バブルパターン,無秩序パターンが出現する。また、独立に鉛直方向と水平方向に振動をかける実験から、鉛直方向だけのときよりも、水平方向の振動モードを加えたときのほうが斜面上部に粉体が輸送しやすくなることから、水平方向の振動モードは粉体を輸送する上で重要であることがわかった。さらに、高速度カメラの観察から、粉同士の衝突による相互作用が表面パターンを形成する上で重要であることもわかった。今回、粉体の相転移現象を理解することを目指し、斜めの斜面に固定した容器に0.1mmのガラスビーズを入れ、斜面に対して垂直に振動加える実験を行った。この実験で粉体は重力に逆らって、斜めの斜面を登る。振幅を0-100まで変化させ、実験を行ったところ、振幅が大きいほど、粉体は登りやすくなる。また、2°,5°,8°,11°の4つの角度で実験を行ったところ、小さな角度ほど粉体は登り始めやすくなる。振幅が十分に大きなとき粉体はほぼ一様に斜面を登るが、80以下では角度によって粉体の坂道の登りかたが異なる。斜面角度が大きいものはあたかも水が沸騰するかのように、粉体によるクラスターが形成され、そのクラスターごとに斜面を登る。一方、角度が小さいものはクラスターを作ることなく、地面に水平に規則正しい粗密波を作り、粉体は上方に供給される。本実験は(1)上下振動という外力を加えることで粉体が流動化した結果であると同時に、(2)上方に登った粉体粒子同士の衝突によって運動量が失われ斜面途中で粉体が固化するという2つの現象によるものである。現在、粉体の相転移現象を理解する上で重要な粉体が坂道を登り始める直前での振幅、角度での粉体の揺らぎを調べている。また、粉体は非平衡系での物理現象を再現する最も単純なモデルのひとつといわれている。そのため、本研究は粉体の相転移現象のみでなく、非平衡系一般における相転移現象の理解にも繋がることが期待される。粉体の相転移現象を理解することを目指し、斜めの斜面に固定した容器に0.1mmのガラスビーズ(科研費にて購入)を入れ、斜面に対して垂直に振動加える実験を行った。これらの現象は粉体の輸送において工学系でも応用されており、よく知られている。今回、粉体の実験を行ったところ、新たに粉体が規則正しい粗密波を形成し、斜面上方に供給される領域が観察され、縞構造が観察される領域を定量的に調べた。粉体が上方に登るための条件を調べた前年度の結果は、振動の振幅が大きく、斜面の角度が小さいほど粉体は登りやすくなることを示す。昨年度の実験では外力となる振動の方向は鉛直方向にのみであったが、本年度は鉛直方向と水平方向の両方に独立に振動をかけることができる実験装置を構成し、実験を行った。鉛直方向と水平方向の振動数を同値に固定し、振幅のみを変化させたところ、鉛直方向に比べ水平方向の振幅が1/4程度のとき、疎密波が観察される。それ以下では斜面の麓に粉体がたまり、登らない。一方、(水平方向の振幅)/(鉛直方向の振幅)>約1/2では粉体はあたかも水が沸騰するかのように、粉体によるクラスターが形成され、そのクラスターごとに斜面を登る。(水平方向の振幅)/(鉛直方向の振幅)>2の領域ではクラスターさえも観察できず、個々に斜面を登っていく。また、高速度カメラ(科研費にて購入)の観察から、粉同士の衝突による相互作用が縞構造の形成にとって重要であることがわかった。以上の結果より、(1)水平方向の振動は粉体が上方に登る上で重要な役割を果たしていること、(2)粉体粒子同士の衝突が縞構造の形成にとって重要であることがわかった。

粉体は非平衡系での物理現象を再現する最も単純なモデルのひとつといわれていることから、本研究は粉体の相転移現象のみでなく、非平衡系一般における相転移現象の理解にも繋がることが期待される。
低分子量GTPase ARFRP1によるメンブレントラフィックの調節

ヒトの体はさまざまな細胞で構成され、細胞が恒常性を保つことで健康に維持されている。細胞の恒常性には、細胞内で合成されたタンパク質や脂質などが機能すべき場所へ正しく運ばれることが重要である。細胞内で新規に合成された膜タンパク質などは細胞のなかのゴルジ体に一旦集積され、選別が行われた後、それぞれの場所へと輸送されていく。本研究では、ゴルジ体を中心としたタンパク質の輸送経路において重要な役割を果たすあるタンパク質の分子機構を明らかにした。細胞の中で合成されたタンパク質や細胞の外から取り込まれたタンパク質の輸送は輸送小胞を介して行われている。低分子量GTPase ADP ribosylation factor (ARF)は輸送小胞形成のスイッチの役割を担う分子である。本研究ではARFファミリーのうち、ARF-related protein l (ARFRP1)やARF-like protein l (Arll)の制御機構を明らかにすることを目的としている。これまでに代表者や他の研究グループはArllとARFRP1の変異体の発現の解析からArllはARFRP1の下流に機能していると考えていた。本研究ではARFRP1やArllをRNAi法によるノックダウンすることに成功し、それぞれ特異的な機能を発揮していることを見出した。さまざまな輸送経路のうち、ARFRP1はタンパク質のゴルジ体から細胞膜への順行輸送に、Arllはエンドソームからゴルジ体への逆行輸送を制御していることを明らかにした。さらにArllは小胞輸送の過程で融合に必須であるSNARE分子群のうち、特異的なSNARE (Syntaxin6, Syntaxinl6, Vtila)を調節することでその逆行輸送を制御していることを明らかにした。これらの研究成果は現在投稿準備中である。さらに、酵母2-hybridスクリーニング法により活性型のArllと結合する様々なタンパク質の同定に成功した。そのなかには、小胞輸送の過程で重要な役割を果たす膜の変形にかかわるタンパク質や、小胞の輸送に必須であるモータータンパク質などが含まれていた。今後はこれらのタンパク質がどのようにArllの制御下にある輸送経路にかかわっているかを明らかにしていく予定である。低分子量GTPase ADP ribosylation factor(ARF)は輸送小胞形成のスイッチの役割を担う分子である。本研究ではARFファミリーのうち、ARF-related protein 1(ARFRP1)やARF-like protein 1(ARL1)の制御機構を明らかにすることを目的としている。本研究ではARFRPIやARL1をRNAi法によるノックダウンすることに成功し、それぞれ特異的な機能を発揮していることを見出した。つまり、ARFRP1はタンパク質のゴルジ体から細胞膜への順行輸送に、ARL1はエンドソームからゴルジ体への逆行輸送を制御していることを明らかにした。さちにArl1は小胞輸送の過程で融合に必須であるSNARE分子群のうち、特異的なSNARE(Syntaxin6, Syntaxin16, Vtila)を調節するにとでその逆行輸送を制御していることを明らかにした。さちに、酵母2-hybridスクリーニング法により活性型のARL1と結合する様々なタンパク質の同定に成功した。そのなかには、小胞輸送の過程で重要な役割を果たす膜の変形にかかわるタンパク質(Arfaptin)が含まれていた、このArfaptinやARL1の動態をTime Lapse Imaging法により解析したところ礼ARL1がゴルジ体からの順行輸送にも関わっていることを見出した。このように、低分子量GTPaseは様々なeffectorを制御することで多様な輸送経路を制御していることが分かる。低分子量GTPaseとそのeffectorの時間的、空間的機能を明らかにすることは、複雑な生命現象を理解するにとに、大いに寄与すると考えている。
まち・むらの行政組織の計量的現状把握-市町村の規模・タスク環境と組織構成の関連性

1わが国の自治体組織に関する先行研究の検討を実施した。この結果、一定規模以上の都市の部課の構成や組織の動態化については、シンクタンクなどの手によって、定期的な調査が行われ、かなりのデータが蓄積されていた。しかし、町村、中でも小規模な町村に関する調査は全く行われていないことが明らかになった。2企業に関する組織理論を手がかりとして、自治体組織に適用可能な組織構成と環境に関する命題を探索・検討した。主として、規模、統制範囲・管理者数、組織分化、階層数、動態化、フラット化、GS系組織の構成等に関するものである。3群馬県内町村、箱根町、竹富町、ニセコ町等の事例研究を実施し、小規模自治体の組織の特徴を抽出した。この結果、小規模自治体では、課・係の分化が進まないために、市レベルであれば独立したユニットで処理される業務が同一係・同一人によって処理され、それが好結果をもたらしていること、町村によってはこれを戦略的に用いて、課・係の再融合を試みているところがあることがわかった。4計量分析として、埼玉県、群馬県、高知県の町村の課名、係名のデータセットを作成し、構成ユニット数の集計、基本統計量の比較、人口規模との相関分析等を通じて、町村組織の特徴を把握し、2で検討した命題(仮説)の検証を行った。この結果、どんなに小規模の組織でも必須の業務処理単位があること(総務、税務など)、規模と組織分化には正の相関関係があることなどが確認され、環境の不確実性と組織構成との関連性は確認されず、また、県単位での類似性はあるものの、地理的近接性による類似性などは確認されなかった。今年度は、群馬県佐波郡東村、太田市役所、上野村、北海道ニセコ町、二重県庁及び同東京事務所、松山市役所、神奈川県箱根町、横須賀市役所等からの聴取調査を実施し、県・市レベルの組織と町村レベルの組織の違いを抽出するよう試みた。また、過去に実施された自治体組織に関する実証研究の報告書等を収集し、組織研究における論点や調査項目等を特定するよう努めた(現在も継続中)。この結果明らかになったことは、以下のとおりである。・町村レベルの組織研究は、皆無と言っていいほど、実施されていないこと。・従来の組織研究で調査されてきた項目は、規模、組織分化の度合い、調整組織の類型、組織のフラット化・動態化、新たな政策課題に対応する組織の設置の有無などである。これらは、いずれも都市を対象とした調査項目として開発されたもので、小規模な町村組織には適合し難い。町村の特性を反映した項目の開発が必要であること。・同じ人口規模でも、職員数に大きな違いが出ており、その原因を探求する必要があること。・町村では、組織階層が低く、情報伝達は非公式となる傾向があること。・ひとりの職員の担当分野が非常に広いが、仕事の括り方には、自治体ごとに特徴があること。今後は、以上の諸点について、より具体的に明らかにしていく計画である。1今年度の研究の中心として、小規模自治体の組織構造に関するデータの収集とデータ入力を行った。(1)まず、課レベルのデータとして、群馬県と高知県のデータを収集・入力して比較を行った。その結果、県の違いから生ずる組織構成の違いはそれほど大きくないことがわかった。むしろ、人口規模の方が規定要因としてははるかに大きいことが明らかになった。(2)係レベルのデータとしては、首都圏自治体のデータを収集し、入力を進めている(現在も進行中)。しかし、課係編成はバリエーションが大きく、統計分析等になじむ形式でデータを整備するのはなかなか困難である。2昨年度実施したヒアリング調査結果の分析を行い、小規模自治体組織の特徴を明らかにした。小規模組織では、人事管理が難しく、業務単位量も少ないため、ひとつの業務で課係を編成することが困難であるが、複数の業務を組み合わせて課係を編成することによって、思いがけない組織イノベーション(効率化や機動性の発揮)が生み出されることが明らかになった。

この研究成果は群馬大学社会情報学部研究論集に発表した。3自治体間の相互参照(組織間関係)についても別途実施したアンケート調査の結果を利用して分析を行った。その結果、制度上同格の関係にある自治体間での相互参照が最も活発であることがあきらかになった。すなわち、市は市を参考とし、あまり町村を参考にしないこと、町村もモデルとする町村があればそちらを参照することなどがあきらかになった。これは、担当者レベルの調査であるが、昨年度分析した首長レベルの調査結果とも整合するものである。この研究成果は、社会情報学会の年報に発表した。4引き続き、民間企業の組織研究のサーベイを続けている。しかし、わが国では理論的、規範的な企業研究が多く、当研究に適用できるような組織構造を計量的に捉えようとする研究はまだ見つかっていない。調査を継続したい。1わが国の自治体組織に関する先行研究の検討を実施した。この結果、一定規模以上の都市の部課の構成や組織の動態化については、シンクタンクなどの手によって、定期的な調査が行われ、かなりのデータが蓄積されていた。しかし、町村、中でも小規模な町村に関する調査は全く行われていないことが明らかになった。2企業に関する組織理論を手がかりとして、自治体組織に適用可能な組織構成と環境に関する命題を探索・検討した。主として、規模、統制範囲・管理者数、組織分化、階層数、動態化、フラット化、GS系組織の構成等に関するものである。3群馬県内町村、箱根町、竹富町、ニセコ町等の事例研究を実施し、小規模自治体の組織の特徴を抽出した。この結果、小規模自治体では、課・係の分化が進まないために、市レベルであれば独立したユニットで処理される業務が同一係・同一人によって処理され、それが好結果をもたらしていること、町村によってはこれを戦略的に用いて、課・係の再融合を試みているところがあることがわかった。4計量分析として、埼玉県、群馬県、高知県の町村の課名、係名のデータセットを作成し、構成ユニット数の集計、基本統計量の比較、人口規模との相関分析等を通じて、町村組織の特徴を把握し、2で検討した命題(仮説)の検証を行った。この結果、どんなに小規模の組織でも必須の業務処理単位があること(総務、税務など)、規模と組織分化には正の相関関係があることなどが確認され、環境の不確実性と組織構成との関連性は確認されず、また、県単位での類似性はあるものの、地理的近接性による類似性などは確認されなかった。
戦前日本の貨幣量とポリシ-ミックス

1.1859年の開港より、1897年の金本位制の確率にいたる過程での日本の通貨体制は極めて複雑な推移を示す。この過程について詳細・明確な検討・分析を行い、幕末期変動相場制・明治初期国定相場制・明治中期変動相場制の存在を析出、その間の松方デフレ政策を批判的に検討。法定平価切下げのポリシ-が選ばれるべきであったことを明示。2.幕末期の金銀貨幣量とその流出量を推計した。これまで、10万両レベルの流失量とされていたものが、2000万両程度、前後2回に亘って流出したことを明確にした(藤野)。3.開港期金平価切下げによる金貨保有者の資産拡大効果、その後のインフレによる銀貨および藩札、藩債保有者への資産縮少効果が、幕末期から明治初期の日本の資源部分に与えた効果を明らかにした。その効果は、東日本にプラスに、西日本にマイナスに作用した(藤野)。4.1820年代から30年代のポリシ-・ミックスを検討した(藤野)。それにより、為替レ-ト切下げ政策の仂要性が明らかにされた。同時に、この問題は経緯収支とマクロ技術の関係として計量モデルによって分析され、さきの主張が実証的に裏づけられた(寺西)。また、この期間の銀行の機関銀行的性格は情報の非対論性から明らかにされた(寺西)。5.貨幣量についての1879年-1940年期間の内内地を対象とするM_1とM_2の推計作業はほぼ完了した。貨幣乗数、貨幣需要関数の計測は、なお進行中である(藤野)。6.GNPの変動性についての戦前・戦後の比数分析を行い、経済構造の変化、経済政策の発動による戦後のその減少が明らかにされた。また、1930年代の円の対外価値の減価の原因を、ニュ-ス分析の手法で研究し、政局不安、国際社会での孤立化により円減価が生じたことを明らかにした。
血小板由来増殖因子の神経細胞死抑制およびシナプス形成促進作用に対する役割の検討

研究計画1)Synaptogenesisに対する検討、2)神経細胞死に対する検討のうち、本年度は2)につき検討した。a)血小板由来増殖因子B鎖(PDGF-B)は、神経細胞の酸化ストレス誘導性細胞死を減少させ、主としてAktがそのシグナルに関与することを以前報告した。今回、同様に初代培養神経細胞に過酸化水素を用いて酸化ストレスを与え、細胞内カルシウムイオン濃度を定量した。PDGF-Bの前投与により、神経細胞内カルシウムイオン濃度は有意に減少した。また、神経細胞死の経路においてカルパインが重要な役割を果たすことが知られているが、PDGF-Bを前投与するとカルパイン1の発現が有意に低下した。PDGF-Bの神経保護作用にカルシウムの経路およびカルパインの経路が関与することが示唆された。b)アストロサイトの神経細胞保護機能におけるPDGFの役割を検討するため、PDGF-beta受容体(PDGFR-b) conditional knockoutを誘導したアストロサイトおよびコントロールアストロサイトに過酸化水素を加え、培養液中の過酸化水素分解能につき、比較検討した。PDGFR-b knockoutアストロサイトは培養液中の過酸化水素濃度が高い状態で維持され、過酸化水素の分解能が低下していることが示された。アストロサイトには複数の抗酸化酵素があるが、このうち還元型グルタチオン濃度を定量したところ、PDGFR-b knockoutアストロサイトは有意に低下していた。PDGFR-bはアストロサイトのグルタチオン濃度に関与し、過酸化水素の分解を促進し、酸化ストレスから神経細胞を保護することが示唆された。Synaptogenesisに対する検討2)神経細胞死に対する検討初代培養神経細胞に過酸化水素を用いて酸化ストレスを与え、PDGF-Bの前投与により、神経細胞内カルシウムイオン濃度とカルパイン1, 2の活性化は有意に減少した。神経細胞内カルシウムイオン濃度の上昇はカルパインの活性化を誘導し、カルパインは脳虚血や外傷などの急性神経細胞死とアルツハイマー病等の慢性神経細胞死を媒介する重要な因子である。論文はacceptされ、web上では公開された。昨年度は1)Synaptogenesisに対する検討につき、当初の計画の2年分を行った。昨年度は2)神経細胞死に対する検討が遅延していたが、今年度に2年分の計画を進めた。当初の申請計画では、1)Synaptogenesisに対する検討と、2)神経細胞死に対する検討の2種類の検討を同時並行する内容であったが、1)Synaptogenesisに対する検討の方が進み、平成24年度に予定していた内容も半ば終了した。2)神経細胞死に対する検討には遅延が生じているが、総合すると区分(2)と判断した。研究計画に基づき、以下の実験を推進する予定である。研究は概ね順調に進んだが、繰り越金19140円が生じた。次年度で使用する。当初の研究計画調書のとおり、主として細胞培養試薬等の消耗品に使用する。
新しい流動中性子小角散乱による紐状ミセル溶液のずり粘稠挙動の発現機構の解明

イオン性界面活性剤水溶液に塩を加え、ずり流動を印加すると溶液の粘度が増加する(ずり粘稠)といった特異な挙動を示す。塩の添加によってミセルは球状から紐状に変化し、流動印加によりさらに構造変化することや、シアバンドと呼ばれる界面活性剤リッチなマクロな相が形成される。しかし、これらの構造変化とずり粘稠挙動の関係は不明である。本研究では、シア中性子小角散乱(Shear-SANS)により、ずり流動印加による微視的なミセルの構造変化と巨視的なシアバンド形成の同時測定を行い、ずり粘稠の発現機構を解析する。このために新型の試料セルを開発する。Shear-SANS測定結果に基づき、ずり粘稠の発現機構を解明する。
装飾文様における「和様」の成立

本年度は平成17・18年度に作成した文様データベースを補完し、中国の作例と比較しつつ、8世紀から12世紀の日本の宝相華を中心とした装飾文様の変遷を追った。その結果、日本の装飾文様の中には、中国の影響は9世紀以後も継続して見られ、和風文様の成立には、中唐から晩唐期および晩唐期の影響が残る遼早期の文様が深く関わっていることが確認された。中でも奈良・平安時代を通して使用される府瞰形の花文は、盛唐期に中国で生まれた花文が8世紀半ばた日本へ伝わり・以後10世紀前半にかけて中唐・晩唐期の影響を受けつつ独自の変化の過程をたどり定着したもので、11世紀前半の大量の造寺造仏の機会に一気に日本化して華麗さを極め、11世紀半ばから12世紀前半にかけて和風文様として盛行した文様であることが明らかとなった。このことから、日本における装飾文様の和風化はI日本化以前:730年頃880年頃唐文化の選択的受容の時代。後の和風文様の祖型が伝来するII萌芽期:880年頃950年頃晩唐遼風の文様要素を選択的に受容する一方で和風表現の模索が始まるIII形成期:950年頃-1030年頃晩唐様式を継承しつつ、独自性を強めた文様表現が生まれるIV完成・継承期:1030年頃1130年頃日本独自の文様表現を実現するV展開・衰退期:1130年頃1190年頃IV期の作風を継承しつつ、新たな展開を模索し宋風の文様表現を取り入れるが、次第に文様としての生命力が失われ、形式化する以上の5つの段階を経て進んだものと考えられる。本研究は3年計画で行うものであり、装飾文様における「和様」成立の過程について宝相華文様を中心に考察することを目的とする。本年度は初年度にあたり、本研究において活用するための装飾文様データベースを構築し、研究対象とする日本の作例を収集、データベースに登録するとともに、装飾文様の日本的表現様式が成立するまでのおおよその流れを推測した。構築したデータベースは、美術作品にあらわされた文様を登録する文様DB、作品の基本情報を登録する作品DB、画像を登録管理する画像DB、関係文献を登録する文献DBを相互に関連付けてリレーショナルデータベースとしたものである。現在の登録データは、日本の平安時代の工芸品、絵画、建築装飾、彫刻にあらわされた宝相華文を中心としており、データ数は文様データベース約500件、作品データベース約500件、画像データベース約600件、文献データベース約800件である。本研究のタイトルにも使用している装飾文様における「和様」をどのように定義するかは今後も検討を要する問題であるが、文様構成単位の表現形式および文様配置から検討した結果、日本的な表現要素は、文様モチーフの流れるようなやわらかさ、アンシンメトリーな文様配置、装飾空間にランダムに文様を配置する散らしの表現にみることができるのではないかと仮説を立てた。装飾文様の日本化は、宝相華文様を中心にみた場合、910世紀に大陸様式を取入れながら少しずつ進み、11世紀にいわゆる「和様」とされる表現様式が完成したものと考えられる。また装飾文様にも文字における漢字と仮名、絵画の唐絵とやまと絵に対応するような大陸風と日本風の文様様式が形成されている可能性が考えられ、次年度にはこの点も合わせて検討する。本研究は3年計画で行うもので、奈良時代に大陸の強い影響下にあった日本の装飾文様が、どのような過程を経て日本化していったのかを探ることにある。2年目にあたる本年度の課題は812世紀を中心とした中国の装飾文様の例を収集し、日本の作例と比較することであり、そのため7月22日28日にかけて中国陝西省西安市へ赴き、碑林博物館・陝西省博物館・昭陵博物館・臨潼県博物館をはじめとした西安市および周辺の博物館や史跡に所在する唐時代の文物にみられる装飾文様を調査、資料収集を行った。また展覧会図録、美術全集、発掘調査報告等の文献から唐宋時代の陶磁器、墓誌、金銀器、壁画にあらわされた装飾文様をピックアップした。そしてこれらの中から日本の装飾文様に関連すると思われるものを抽出、データベースに登録し、宝相華文を中心に中国の作例と日本の作例を比較した。その結果、日本の文様と宋時代のものとは関連がうすく、むしろ中唐・晩唐・遼代早期の文物と関連性があることが明らかとなった。とくに平安時代後期に流行する装飾文様の祖型となる要素を持つ文様は中唐・晩唐期の作例の中にあること、同様の特徴をもつ文様が奈良時代後期にも見られること、また910世紀の日本の文様は中国の文様との相違点も多くみられることが確認され、ことから平安時代後期に成立するとされるいわゆる和様表現の原点は奈良時代後半にあり、繊細優美を特徴とする平安時代後期の文様との間に様式として大きな隔たりがありながらも日本独自の文様の表現様式は平安時代前期にすでに確立していた可能性が高いことが判明した。

その結果、日本の装飾文様の中には、中国の影響は9世紀以後も継続して見られ、和風文様の成立には、中唐から晩唐期および晩唐期の影響が残る遼早期の文様が深く関わっていることが確認された。中でも奈良・平安時代を通して使用される府瞰形の花文は、盛唐期に中国で生まれた花文が8世紀半ばた日本へ伝わり・以後10世紀前半にかけて中唐・晩唐期の影響を受けつつ独自の変化の過程をたどり定着したもので、11世紀前半の大量の造寺造仏の機会に一気に日本化して華麗さを極め、11世紀半ばから12世紀前半にかけて和風文様として盛行した文様であることが明らかとなった。このことから、日本における装飾文様の和風化はI日本化以前:730年頃880年頃唐文化の選択的受容の時代。後の和風文様の祖型が伝来するII萌芽期:880年頃950年頃晩唐遼風の文様要素を選択的に受容する一方で和風表現の模索が始まるIII形成期:950年頃-1030年頃晩唐様式を継承しつつ、独自性を強めた文様表現が生まれるIV完成・継承期:1030年頃1130年頃日本独自の文様表現を実現するV展開・衰退期:1130年頃1190年頃IV期の作風を継承しつつ、新たな展開を模索し宋風の文様表現を取り入れるが、次第に文様としての生命力が失われ、形式化する以上の5つの段階を経て進んだものと考えられる。
炭素―窒素結合の活性化に基づく触媒的分子変換法の開発

本研究では遷移金属触媒を用いるヒドリド転移反応を利用して、中性条件下でC-N結合の活性化に基づく高度分子変換法の開発を目的とし研究を行ってきた。平成20年10月にC-N結合の活性化に基づく高度分子変換反応の有機合成への応用の研究過程において"がんの増殖シグナル"を非常に強く、また非可逆的に阻害する有機化合物を偶然発見した。平成21年度は、以下の2つに関して研究を進めた。(1)本プロパルギルアミンの変換反応を利用し、アニリノキナゾリン骨格に導入することで、アレン化合物への変換が容易に行えることを見出した。In vitro上皮細胞増殖因子受容体チロシンキナーゼ阻害活性試験を行った結果、既存の化合物より活性保持時間が長いことを見出した。これにより、アレン部位に基づく非可逆的相互作用の可能性を見出した。本成果は、「Enhancement of EGFR Tyrosine Kinase Inhibition by C-C Multiple Bonds-Containing Anilinoquinazolines」という題で国際ジャーナル「Bioorg. Med. Chem.」に報告した。本研究では遷移金属触媒を用いるヒドリド転移反応を利用して、中性条件下でC-N結合の活性化に基づく高度分子変換法の開発を目的とし研究を行っている。平成19年度はプロパルギルアミン誘導体からヒドリド転移反応を利用した1,3-二置換アレン合成法の開発に成功した。さらに、これらの反応手法を用いて、複素環化合物への合成応用について検討を行った。これまで、複素環化合物へのアレニル基導入反応はほとんど開発されておらず、それゆえ医薬材料としてのアレニル基の役割を系統的に研究されてこなかった。本高度分子変換法研究で開発した合成法を用いて、チロシンキナーゼ阻害活性として注目されているキナゾリン骨格へのアレニル基導入を行い、キナーゼレベル、細胞レベルでのチロシンリン酸化シグナルをELISAおよびウェスタンブロット法にて調べた結果、上皮細胞増殖因子受容体チロシンキナーゼへの高い阻害活性が見られ、細胞をアポトーシスに導くことが分かった。さらに、炭素-炭素多重結合を有する置換基のチロシンキナーゼ阻害活性に対する活性相関を調べたところ、アセチレンタイプの三重結合>ビニル基タイプの二重結合>アレンタイプの二重結合>エチル基タイプの単結合の順で活性が低下することが分かった。
核内レセプターmRORα4遺伝子の神経系特異的な転写制御機構

1。オルファン核内レセプターRORαの神経細胞特異的な転写の制御機構明らかにする目的で、P19細胞を用いたトランスフェクション実験で転写制御領域および制御因子の解析を行った。その結果、RORα遺伝子の上流に局在するKrox/Egr因子結合配列に分化特異的なタンパクが、また下流GC-box配列にSP1因子が結合し、それらの相互作用を通して、P19細胞の神経細胞分化特異的な転写の制御が規定されていることが明らかにされた(投稿準備中)。RORα遺伝子の転写制御因子の一つが神経細胞の発生や分化に密接に関わるKrox/Egrファミリーのメンバーであると示唆され、今後この制御因子のcDNAを単離し、プルキンエ細胞でのRORα遺伝子の転写制御に関与しているかを解析する予定である。2。一方、RORαがどのような遺伝子の転写制御を通して小脳プルキンエ細胞の生後発達に関与しているかを明らかにする目的で、RORαの標的遺伝子を同定し、その転写制御をトランスフェクション実験系で解析した。その結果、プルキンエ細胞特異的な遺伝子Pcp-2の転写がRORαの標的遺伝子であることが示唆された。さらに興味あることに、Pcp-2遺伝子のみならず他のプロモーターもRORαとRARとの相互作用により相乗的に活性化された。この結果は、RORαがレチノイン酸シグナル伝達経路に新しいmodulatorとして機能することを示唆している(投稿中)。今後、これら二つのレセプターのcross-talkによる転写制御の分子機序を明らかにしていきたい。1。2。
電顕in situハイブリダイゼーション法による植物ウイルスの増殖機構の研究

近年、多くの植物ウイルスについて、ゲノムの構造や機能が明らかにされてきている。しかし、ウイルスのゲノムの宿主細胞における発現や複製、あるいはウイルスの増殖機構については不明の点が多く残されている。本研究では、電子顕微鏡(電顕)レベルのin situハイブリダイゼーション法を用いて、ウイルス核酸の動態を宿主細胞の微細構造と関連させて詳細に調べ、ウイルスの増殖機構を主に細胞生物学的な面から明にしようとした。現在、まだ電顕レベルのin situハイブリダイゼーション法は十分に確立されたものがないため、固定や包埋法(前包埋法、後包埋法)、核酸プローブや標識マーカーの種類、ハイブリダイゼーション反応やその可視化などについて検討した。供試ウイルスにはタバコモザイクウイルス(TMV)及びジャガイモXウイルス(PVX)を用いた。これらのウイルスを接種したタバコプロトプラストを4%パラホルムアルデヒドと0.5%グルタルアルデヒド混合液で、4°Cで、2時間固定し、アルコールで脱水後、Lowicryl K4Mに包埋り、超薄切片を作製したのち、ジゴキシゲニン標識RNAプローブでin situハイブリダイゼーションを行い、抗ジゴキシゲニン抗体と反応後、金コロイド標識抗ヒツジIgG抗体で可視化する方法によりシグナルを検出することができた。そこで、この方法を用いて、TMV及びPVXのRNAのタバコプロトプラスト内における局在を調べ、次ぎの結果を得た。すなわち、TMVでは、プロトプラストの細胞質の一部にやや電子密度の高い部位が生じ、そこに金粒子の標識が認められた。このプロトプラスト内におけるウイルスRNAの局在部位とその合成部位の関連を明らかにするため、[II]-ウリジンの取り込みによる電顕オートラジオグラフィー法を用いて、プロトプラスト内におけるTMV-RNAの合成部位を検討した。その結果、[II]-ウリジンの取り込みによる現像銀がプロトプラストの細胞質のウイルス粒子の集塊の近傍に認められた。PVXではウイルス接種4時間後からプロトプラストの細胞質の一部に金粒子の標識が認められ、金粒子は数個から10個位が集合して観察され、接種後の時間が経過するにつれて金粒子の標識部位はやや大きくなり、数も多くなつた。この金粒子の標識部位は細胞質基質であり、特別の細胞構造は認められなつた。近年、多くの植物ウイルスについて、ゲノムの構造が決定され、その機能が逆遺伝学の方法により調べられている。しかし、ウイルスゲノムの宿主細胞内における発現や複製、あるいはウイルスの増殖機構については不明の点が多く残されている。本研究では、電子顕微鏡(電顕)レベルのin situハイブリダイゼーション法を用いて、ウイルスゲノムの動態を宿主細胞の微細構造と関連させて詳細に調べ、ウイルスゲノムの宿主細胞内における発現や複製、あるいはウイルスの増殖機構を主に細胞生物学的な面から明らかにしようとした。しかし、現在、まだ電顕レベルのin situハイブリダイゼーション法は十分に確立されたものがないので、まずその有効な方法を開発する必要がある。

そのため、タバコモザイクウイルス(TMV)のRNAを接種したタバコプロトプラストを用いて、固定法や包理の方法(樹脂の種類など)、前包理反応法あるいは後包理反応法によるin situハイブリダイゼーション法、核酸プローブの種類[核酸の種類(DNAあるいはRNA)や大きさ、標識マーカーの種類)、ハイブリダイゼーション反応やその可視化法などについて種々検討を加えた。その結果、TMV接種タバコプロトプラストを4%パラホルムアルデヒド+0.5%グルタルアルデヒド混合液で室温で2時間固定し、アルコールで脱水、Lowicryl K4Mに包理、超薄切片を作成し、これにTMV外被タンパク質遺伝子のcDNAよりin vitro転写系により合成したイゴキシゲニン標識RNAプローブを用いハイブリダイゼーションを行い(後包理反応法)、抗ジゴキシゲニン抗体と金コロイド標識プロテインGを用い可視化する方法で良好な結果が得られた。この場合、金粒子の標識はプロトプラストの細胞質の電子密度のやや高い部位に認められ、ここにTMVのRNAが局在することが明らかとなった。今後、この方法を用い、さらに詳細にウイルスRNAの細胞内の局在を検討できると考えられる。現在、まだ電顕レベルのin situハイブリダイゼーション法は十分に確立されたものがないため前年度には前包埋法によるin situハイブリダイゼーション法について検討したが、今年度は後包埋法について、固定や包埋法、核酸プローブや標識マーカーの種類、ハイブリダイゼーション反応やその可視化などについて検討した。供試ウイルスにはタバコモザイクウイルス(TMV)及びジャガイモXウイルス(PVX)を用いた。これらのウイルスを接種したタバコプロトプラストを4%パラホルムアルデヒドと0.5%グルタルアルデヒド混合液で、4°Cで、2時間固定し、アルコールで脱水後、Lowicryl K4Mに包埋し、超薄切片を作製したのち、ジゴキシゲニン標識RNAプローブでin situハイブリダイゼーションを行い、抗ジゴキシゲニン抗体と反応後、金コロイド標識抗ヒツジIgG抗体で可視化する方法によりシグナルを検出することができた。そこで、この方法を用いて、TMV及びPVXのRNAのタバコプロトプラスト内における局在を調べ、次ぎの結果を得た。すなわち、TMVでは、プロトプラストの細胞質の一部にやや電子密度の高い部位が生じ、そこに金粒子の標識が認められた。このプロトプラスト内におけるウイルスRNAの局在部位とその合成部位の関連を明らかにするため、[^3H]-ウリジンの取り込みによる電顕オートラジオグラフィー法を用いて、プロトプラスト内におけるTMV-RNAの合成部位を検討した。その結果、[^3H]-ウリジンの取り込みによる現像銀がプロトプラストの細胞質のウイルス粒子の集塊の近傍に認められた。PVXではウイルス接種4時間後からプロトプラストの細胞質の一部に金粒子の標識が認められ、金粒子は数個から10個位が集合して観察され、接種後の時間が経過するにつれて金粒子の標識部位はやや大きくなり、数も多くなった。この金粒子の標識部位は細胞質基質であり、特別の細胞構造は認められなかった。
分子レベル安定同位体比解析を用いた水生昆虫による微生物利用の可視化

本研究は、河川生態系における微生物が駆動する物質循環を解明するため、分子レベル安定同位体比分析を用いて、水生昆虫の餌資源利用を調査した。水生昆虫が同化している微生物由来物質は、摂食機能群によって異なっていた。礫上の付着物を餌資源として利用している刈取食者は付着物の安定同位体比を反映していた。河川を流下する粒状有機物を餌資源としている濾過食者は、粒状有機物に含まれる陸上植物由来物質の安定同位体比を反映しており、河川へ流入した外部生産有機物は、微生物を介して水域の食物網に取り込まれていることが明らかになった。河川生態系の主要な構成要員である水生昆虫の濾過食者は、河川を流下する粒状有機物に含まれている付着藻類由来物質を主な餌資源としている。しかし、粒状有機物に付着藻類由来物質が含まれているのにも関わらず、河川の中流域から下流域にかけて濾過食者の付着藻類利用が低下する現象が起きており、そのメカニズムは不明である。この現象は、流域からの栄養塩負荷量の増加にともなって流下有機物上に微生物が増加し、濾過食者が微生物を利用することによって微生物経由で陸上植物由来物質を取り込んでいる可能性がある。そこで本研究はこの仮説を検証するため、水生昆虫のアミノ酸及び脂肪酸の分子レベル安定同位体比解析を用い、水生昆虫による微生物利用の定量化を目的としている。今年度は、調査地の選定、野外試料採集を行い、前処理方法などの分析手法の検討を行った。採集されたヒゲナガワカワトビケラを用いて、アミノ酸は、ピバロイル/イソプロピルエステル誘導体化を行い、各アミノ酸の同定後、ガスクロマトグラフ燃焼炉付質量分析計(GC/C/IRMS)により各アミノ酸の窒素同位体比を測定した。脂肪酸は、抽出、誘導体後、各脂肪酸を同定し、GC/C/IRMSで各脂肪酸の炭素安定同位体比を測定した。試料の凍結乾燥処理と恒温乾燥処理間のアミノ酸の窒素安定同位体比及び脂肪酸の炭素安定同位体比にはそれぞれ有意差はなく、いずれの方法でも適切な安定同位体比が得られることが明らかになった。このことは、バルクの安定同位体比測定で従来多く用いられてきた恒温乾燥処理も、分子レベル安定同位体比測定に有効であることを示唆する。本年度は、琵琶湖流入河川である安曇川と野洲川から採集した礫上の付着物を餌資源として利用している刈取食者のエルモンヒラタカゲロウ、及び河川を流下している粒状有機物を餌資源として利用している濾過食者のヒゲナガカワトビケラ、それぞれの餌資源である付着物、粒状有機物、及び陸上植物の葉を対象とし、微生物由来脂肪酸の炭素安定同位体比分析を行って水生昆虫による微生物利用を評価した。脂肪酸の炭素安定同位体比は、試料から抽出、誘導体後、燃焼炉付ガスクロマトグラフ安定同位体比質量分析計で測定した。エルモンヒラタカゲロウに含まれている脂肪酸の炭素安定同位体比は、安曇川では上流よりも下流地点で低く、野洲川では上流よりも下流地点で高い値を示した。エルモンヒラタカゲロウの餌資源である付着物の脂肪酸の炭素安定同位体比も同様に変動しており、エルモンヒラタカゲロウの脂肪酸は、付着物由来の脂肪酸が同化されていることが脂肪酸の炭素安定同位体比から明らかになった。一方、ヒゲナガカワトビケラの脂肪酸の炭素安定同位体比は、安曇川ではエルモンヒラタカゲロウと同様に上流よりも下流の方が低い値を示したが、野洲川では上流と下流に有意差がなかった。ヒゲナガカワトビケラの餌資源である粒状有機物の脂肪酸の炭素安定同位体比もヒゲナガカワトビケラの脂肪酸と同様の変動を示した。粒状有機物に含まれている微生物由来脂肪酸は、陸上植物の炭素安定同位体比を主に反映しており、ヒゲナガカワトビケラが微生物を介して陸上植物由来炭素を同化していることを示唆している。これらの成果は、外来性有機物由来炭素が微生物を介して水域食物網に取り込まれていることを示唆するものであり、外来性有機物の水域生態系へ及ぼす影響について考える上で重要な知見である。26年度が最終年度であるため、記入しない。生態学26年度が最終年度であるため、記入しない。野外調査地の選定が順調に進み、野外試料の収集が順調に進行している。また、分子レベル安定同位体比分析のための前処理や分析手法の最適化を行い、おおよそ当初計画通りに研究が進展している。平成26年度は、平成25年度に採取した試料の分析、研究成果のとりまとめ、および学会発表を行っていく。研究の集大成として論文執筆を行い、成果公開に積極的に取り組む。