hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
足利事件における虚偽自白の生成過程および発見失敗現象の心理学的解明

科学鑑定の理解・評価については、法律家が依拠するコミュニケーションのフレームと、鑑定人となった科学者のそれに齟齬が生じているために、鑑定の特質について十分な情報が得られていないにもかかわらず、それを放置しコミュニケーションを終了してしまうというパターンが繰り返し観察された。これによって科学鑑定の結果や方法が「ブラックボックス化」してしまい、重要な理解が阻害された可能性が高いと考えられた。これらの結果をふまえ、虚偽自白の発生および発見失敗のプロセスをコミュニケーションの齟齬の反復的なパターンとして記述する新たな虚偽自白モデルが提案された。以上の分析結果、モデルおよびそれに基づく実務家への提言を2014年度中に書籍として出版すべく準備を進める。足利事件における取調べコミュニケーションの基本的な問題点をデータに基づき見いだすことに成功していること、DNA鑑定等の科学鑑定が法律家の判断に与えたマイナスの効果とその発生機序について基本的な理解を得ることができたことから、平成23年度に設定した研究目標を概ね達成できたものと判断する。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は本研究の最終年度であり、これまでに得られた分析結果を統合して足利事件における虚偽自白の生成と発見失敗の全体的な構図を明らかにすることが求められる。そのために警察官による取調べにおいても「ディスコミュニケーション」型虚偽自白が発生していたことを確認することと、DNA鑑定だけではなく精神鑑定においても法律家による鑑定内容の不十分な理解に基づくコミュニケーションが生じていた可能性を検証する作業が必要となる。これらの補充的な分析結果を得たのち、両者を統合して最終的な結論を導き出したうえで、法律家等からの意見聴取を行い、それらをふまえて最終報告書を作成する。
表面/裏面レベルでのアロイングによる新炭素材料の創出

裏面窒素導入アロイ化ACFの創製と吸着特性変化:quaternaryNが炭素に対して4%導入されたミクロ細孔性ACFを調製できた。そのNアロイ化ACFの表面積は、1343m^2g^<-1>、細孔径は0.89nmである。N-アロイ化ACFは表面が光を乱反射するために、グレーになっており新たなタイプの活性炭といえる。エタノール吸着性および水蒸気吸着性がもとのACFより優れている。疎水性カーボンの裏面への水蒸気吸着機構のその場X線小角散乱による解明:その場X線小角散乱散乱法を開発して、活性炭素繊維ACFでの水蒸気吸着等温線のヒステリシスを検討した。X線小角散乱から求まる密度揺らぎの相対値と充填率との関係から、明らかに吸着と脱着とで密度揺らぎが大きく異なっていることが示された。これが水クラスターの成長・融合あるいは解離と関係づけられた。裏面フッ素化カーボンナノチューブ膜の創製とLi充放電特性:鋳型法によるカーボンナノチューブを用いて、裏面のみがフッ素化した外径約30nm、内径約22nmの開口性カーボンナノチューブ膜(F-CNM)の創製に成功した。メソ孔が発達しており、裏面フッ素化によって、裏面のエネルギーが低下している。Li充放電特性を調べると、Li電池の面かみても以下のような可能性がある。Li充放電特性の非可逆的還元ピークは、裏面フッ素アロイ化を反映した独特のものである。ナノチューブ裏面空間内での金属微粒子創製:鋳型法によって調整したカーボンナノチューブの裏面空間に含浸法あるいは昇華法を利用して、Ni、Pt、Ag、Feを成長させた。もともとナノチューブの内径約30nmのために、チューブ内で生成した金属も超微粒子であった。超微粒子の形状については、金属の種類により異なった。Niではにnmサイズの薄く板状粒子であった。本年度は炭素材料について(1)表面と裏面の分離評価法の確立,(2)表面および裏面の選択的アロイ化、(3)新規裏面性炭素の設計と創製、(4)炭素の裏面の高機能化について研究した。・一方の細孔の終端が解放のカーボンナノチューブについて、高分解能電子顕微鏡観察と窒素吸着法によって、外表面と内表面(裏面)の面積の分離決定法を確立した。特に高分解能比較プロット法は表面と分子の相互作用の違いに鋭敏であり、表面と裏面での分子過程を区別するのに有効であった。この手法はミクロ細孔とメソ細孔を併せ持つカーボンアエロジェルについて適用され、精密に外表面積、ミクロ細孔表面積およびメソ細孔表面積が分離決定できることが示された。・内径が数十nmの陽極酸化アルミニウムを細孔の鋳型として、CVD法によってカーボンを鋳型表面に成長させ、カーボンナノチューブを創製した。この時鋳型を取り除く前に、カーボンチューブの内側のみをフッ素化した。このようにして、選択的に裏面のみをフッ素化したカーボンアロイチューブを創出した。この試料の機能の特異性も分子吸着性から検討された。・グラファイトの層間化合物調整の手法を利用して、層間にポリエチレンピラ-の導入を試みた。ポリエチレンは導入されるが、その導入量の制御が困難であり、微少量のピラ-導入法の検討段階に入っている。・炭素裏面の機能化については、一酸化窒素の室温での窒素への高速変換、あるいは超臨界メタンのハイドレート化による大容量貯蔵に成功した。他にも分子篩機能の向上などが図られた。○裏面空間にN原子を導入し、ミクロ細孔方向がフィルム面方向に部分配向したミクロ細孔性カーボンアロイ膜の創製に成功した。○メソカーボンマイクロビーズをKOH賦活し、表面積値を制御した。この高表面積化によってSP^2とSP^3炭素比を支えた混合原子化タイプの裏面性を有するアロイの創成に成功し、特異なランダム磁性を見出した。○CeとZrをアロイ化したカーボンアエロジェルを創成し、その機能性の研究を開始した。○鋳型法により調製したカーボンナノチューブの中にN、あるいはFe線を成長させ、ナノサイズの裏面空間を高機能化した。○鋳型コート法により裏面のみをF化したナノチューブを創製し、ナノチューブ配向体の調整に成功した。○活性炭の裏面空間を化学手法によってNH_2化あるいはSO_3化して、新しい気体吸着特性発現を見出した。裏面フッ素化

カーボンナノチューブ膜の創製とLi充放電特性:鋳型法によるカーボンナノチューブを用いて、裏面のみがフッ素化した外径約30nm、内径約22nmの開口性カーボンナノチューブ膜(F-CNM)の創製に成功した。メソ孔が発達しており、裏面フッ素化によって、裏面のエネルギーが低下している。Li充放電特性を調べると、Li電池の面かみても以下のような可能性がある。Li充放電特性の非可逆的還元ピークは、裏面フッ素アロイ化を反映した独特のものである。ナノチューブ裏面空間内での金属微粒子創製:鋳型法によって調整したカーボンナノチューブの裏面空間に含浸法あるいは昇華法を利用して、Ni、Pt、Ag、Feを成長させた。もともとナノチューブの内径約30nmのために、チューブ内で生成した金属も超微粒子であった。超微粒子の形状については、金属の種類により異なった。Niではにnmサイズの薄く板状粒子であった。
子どもの遊びと環境学習を目的とした生態心理学的な環境デザインに関する実践研究

環境計画・設計プロセスと日欧の比較研究を通して、身近なオープン・スペースを、「地域の自然環境の修復・再生」、「環境学習」、「住民参加」、「子どもの遊び」の場として活用できるような新しい環境デザインの手法と環境学習のプログラムの開発を試みた。子どもにとって「遊び」は、自然のしくみを知り、生活の知恵を身につけるための重要な体験である。しかし、特に日本の都市部では、かつて誰もが体験できた遊びや体験型の環境教育を実践していくことは難しいのが現状である。このような現状の中で、身近に残された自然空間やオープン・スペースを、「子どもの遊び環境としての自然環境の修復」と「環境学習」を目的として創造していくことは重要な課題である。このような課題に対する解答を得るために、研究代表者(伊東)らは、日本における環境計画や環境教育のありかたについての問題について明らかにし、生態心理学的な環境デザインを行うと同時に、ノルウェー・ドイツの研究者との共同研究、議論を行ってきた。本研究では、実際の計画・設計プロセスと日欧の比較研究を通して、身近なオープン・スペースを、「地域の自然環境の修復・再生」、「環境学習」、「住民参加」、「子どもの遊び」の場として活用できるような新しい環境計画の手法と環境学習のプログラムを開発することを目的として研究を行っている。このような現状の中で、身近に残された自然空間やオープン・スペースを、「子どもの遊び環境としての自然環境の修復」を「環境学習」を目的として創造していくことは重要な課題である。本研究では、実際の計画・設計プロセスと日欧の比較研究を通して、身近なオープン・スペースを、「地域の自然環境の修復・再生」、「環境学習」、「住民参加」、「子どもの遊び」の場として活用できるような新しい環境計画の手法を環境学習のプログラムを開発することを目的として研究を行っている。19年度は、1年間にわたって、子どもと保護者、教員など地域社会の意見を計画プロジェクトに反映させることを目的として、日本においては、壱岐南小学校ビオトープ及び学校周辺の社寺林等のオープンスペース、北九州市内の街区公園である夜宮公園、ノルウェーにおいては、リスレヘラッド小学校校庭と周辺環境を対象に地域の環境再生計画ワークショップを合計12回にわたって開催した。また、平成20年2月には、環境学習プログラムと環境設計の事例について欧州での調査を行った。デンマークの野外環境教育センターにおいて、近隣の自然公園を利用した野外環境教育プログラム及び教材の調査を行った。また、テレマーク大学において、Winter biologyのセミナーで講演し日本における子どものための環境設計と環境教育の事例を紹介した。しかし、特に日本の都市部では、かつて誰もが休験でぎた遊ぴや体験型の環境教育を実践していくことは難しいのが現状である。このような現状の中で、身近に残された目然空間やオープン・スペースを、「子どもの遊び環境としての自然環境の修復」と「環境学習」を目的として創造していことは重要な課題である。本研究では、実の計画・設計プロセスと日欧の比較研究を通して、身近なオープン・スペースを、「地域の自然環境の修復・再生」、「環境学習」、「住民参加」、「子どもの遊び」の場として活用できるような新しい環境計画の手法と環境学習のプログラムを開発することを目的として研究を行っている。19年度は、1年間にわたって、子どもと保護者、教員など地域社会の意見を計画プロジェクトに反映させることを目的として、日本におめては、壱岐南小学校ビオトープ及び北九州市内の街区公園である夜宮公園の基本設計および環境再生計画ワークショップを合計8回にわたって開催した。また、平成20年5月には、ドイツ・エアフルトにUrban biodiversityの国際会議にchairmanとして出席し、本プロジェクトについての講演を行った。

本研究では、実際の計画・設計プロセスと日欧の比較研究を通して、身近なオープン・スペースを、「地域の自然環境の修復・再生」、「環境学習」、「住民参加」、「子どもの遊び」の場として活用できるような新しい環境計画の手法と環境学習のプログラムを開発することを目的として研究を行っている。21年度は、1年間にわたって、子どもと保護者、教員、地域住民など地域社会の意見を計画プロジェクトに反映させることを目的として、福岡市壱岐南小学校ビオトープにおいて10回、北九州市内の街区公園である夜宮公園の基本設計および環境再生計画ワークショップを8回、また、遠賀川多自然魚道公園の基本設計ワークショップを6回にわたって開催した。それぞれの設計サイトにおいて、基本設計が終了し、夜宮公園では、22年5月に施工が完了する予定である。2009年6月、伊東は、日本景観生態学会にて、夜宮公園の設計プロジェクトについて講演、また8月にはインド・Teri大学において、ビオトープのデザインプロセスについて特別講義、さらに9月には、ノルウェー、オスロにおいて、都市における緑のリハビリテーションと題して講演を行った。10月には、共同研究者のFjortoftが九州工業大学において招待講演及び共同調査を実施した。本研究は、How green environments afford play habitats and promote healthy child development.Amutualapproach from two different cultures:Norway and Japanとして執筆、2010年に出版予定である。子どもにとって「游び」は、自然のしくみを知り、生活の知恵を身につけるための重要な体験である。しかし、特に日本の都市部では、かつて誰もが体験できた遊びや体験型の環境教育を実践していくことは難しいのが現状である。このような現状の中で、身近に残された自然空間やオープン・スペースを、「子どもの遊び環境としての自然環境の修復」と「環境学習」を目的として創造していくことは重要な課題である。このような課題に対する解答を得るために、研究代表者(伊東)らは、日本における環境計画や環境教育のありかたについての問題について明らかにし、生態心理学的な環境テザインを行うと同時に、ノルウェー・ドイツの研究者との共同研究、議論を行ってきた。22年度は、1年間にわたって、福岡市壱岐南小学校ビオトープにおいて12回、北九州市内の街区公園である夜宮公園の基本設計および環境再生計画ワークショップを10回、また、遠賀川多自然魚道公園の基本設計ワークショップを4回にわたって開催した。それぞれの設計サイトにおいて、設計が終了し、夜宮公園では、22年4月に施工がほぼ完了した。
短波長光電変換薄膜デバイスの欠陥物性解析と制御

結晶欠陥や界面欠陥による性能律速が実用化を阻んでいるワイドギャップ(ここでは禁制帯幅1.6-2.0 eV)カルコゲナイド薄膜デバイスにおいて、欠陥の解析と制御技術の確立を目指す。技術が確立されることで、民生普及が可能な安価で高性能、長期信頼性に優れる太陽電池や水分解水素生成装置の実現が期待できる。代表的なワイドギャップカルコゲナイド材料の一つである禁制帯幅1.7 eVのCuGaSe2に着目し、薄膜粒内や界面の欠陥制御を行う。材料物性の評価だけでなく、光電変換デバイスを作製し光応答特性の評価も行う。多元系カルコゲナイドの欠陥解析と制御技術を学術的知見として体系化し、実用デバイスへの展開を目指す。
ラットでの大動脈弁狭窄症術後肥大心筋の治癒過程の研究:エプレレノン投与は有用か?

ミネラロコルチコイド(アルドステロン)受容体拮抗薬(エプレレノン) 1mg/kg/日の経口投与により無治療で残存する左心室求心性肥大形態は正常化し、拡張特性は無治療に比し改善した。エプレレノン投与群では無治療群に比し心筋細胞径と間質線維化が経度でありmRNAのβ/αミオシン重鎖の比率とTGF-β1発現の正常化を伴った。無治療群でのミネラロコルチコイド受容体およびアンギオテンシン1-α受容体mRNA過剰発現がエプレレノン投与では正常化していた。ラット大動脈狭窄モデル完成の準備実験として、Transverse Aortic Constriction(TAC)モデルとして確立されているマウスを用いた大動脈弓部の外科的狭窄による左心室肥大誘導モデルを完成させ、その心臓超音波検査、組織学的検査(Hematoxilin-Eosin(HE)染色、Picrosirius Red(PSR)染色)を行った。その結果、TAC後4週で左室短軸径短縮率は31.1±2.6%(TAC前)から27.1±2.0%へ低下し、左室壁厚は0.66±0.05mm(TAC前)から1.0±0.1mmへ増加、左室拡張末期径は3.6±0.34mm(TAC前)から4.0±0.15mmへ増加した。また組織学的検査ではSham群と比較し、微小血管数の増加と左室心筋繊維化の進行を認めた。さらに分子生物学的検査を加え、心室肥大の機序について究明を続けている。またその結果を踏まえ、現在、同方法をラットに応用しモデルを作成中である。手技についてはすでに完成されているものの、最適狭窄レベルおよび経過観察期間の検討に時間を要しており、完成には至っていない。今年度も引き続き、ラットでのモデル完成を目指し実験を続けていく。完成後、すみやかに比較検討試験に移行する予定である。一昨年のマウスを用いた大動脈狭窄による左心室肥大誘導モデルで確立した手術手技および心臓超音波検査法のラットへの適用を試みた。マウスでは大動脈に設置した狭窄用縫合糸の再手術時の除去が困難と予想されたため、体格の大きいラットへのモデル動物の変更がその手技上必要であると考えからである。平成22年度上半期にはラット左心室肥大モデルの作成を試みた。しかしながら、大動脈狭窄の設置位置や狭窄度の設定で困難を極め、依然として満足のいく左室肥大を誘導するモデルが出来ていない。一方ラット摘出心筋を使った組織学的評価法と各種messenger RNA発現を評価するPCR法を用いた分子生物学的評価法の確立は分担研究者の協力で可能となった。ラット左室肥大誘導モデルの作成が遅れているため、下半期は左室肥大誘導の確立しているマウスに実験動物を再変更した。現在大動脈狭窄を解除する手技についての試行錯誤を行っている。いずれの方法でも手術の際の死亡率が高く狭窄解除モデルの完成が遅れている。一方本研究の主眼の一つであるアルドステロン系刺激と心リモデリング過程との関わりと治療についての研究を開始した。選択的ミネラルコルチコイド(アルドステロン)受容体拮抗薬(エプレレノン)の投与をマウス左室肥大誘導モデルで行ったところ、代償性左室肥大から心不全への移行を防ぐことが心臓超音波検査(心拡大と心収縮能の改善)と病理組織(心筋線維化とアポトーシスの改善)で示すことが出来た。これは欧米他施設から既に論文化された所見と同じであるが、我々の目指す肥大刺激である後負荷解除時の肥大改善効果をエプレレノンが促進する可能性が示唆された。大動脈弁狭窄症による左心室肥大の大動脈弁置換術後の再リモデリング過程の観察と治療介入の可能性の探究を行った。現在までの文献では左心室肥大形成過程におけるレニン-アルドステロン系抑制の肥大抑制と心不全防止の効果が報告されているが、肥大刺激となる後負荷が解除された後の肥大心の挙動を観察した報告はなく誰も知るところではない。平成21、22年度で困難を極めたラット大動脈弓部絞拡による左心室肥大モデルの確立が最終年度で可能となった。大動脈絞拒作成後8週に十分な左心室肥大が誘導されていることを確認し大動脈絞拒を解除した。同時にミネラロコルチコイド(アルドステロン)受容体拮抗薬(エプレレノン)1mg/kg/日の経口投与を開始し8週間の治療後に左心室機能、組織学的特徴、分子生物学的発現について無治療の場合(vehicle投与)と比較し検討した。心臓超音波検査ではエプレレノン投与群では無治療群に比較し、より正常に近い心室形態となりドップラー法では左心室の等容拡張と流入がより改善した。Tei-indexに代表される心機能パラメーターも改善した。組織学的にはエプレレノン投与群では無治療群に比較し、心筋細胞径と間質線維化が軽度であった。

これは分子生物学的にはβ/αミオシン重鎖mRNAの比率とTGF-β1のmRNA発現の正常化を伴っていた。またエプレレノンの投与によって無治療群で見られたミネラロコルチコイド受容体とアンギオテンシン1-α受容体のmRNAの過剰発現がエプレレノンの投与によって正常化された。当初計画していた線維化コラーゲン代謝を検討するまでには至らなかった。また国の内外での学会発表と論文作成には至っていない。次年度への課題である。しかしながらこの成果を臨床に応用することは意義があり、大動脈弁狭窄症に対する大動脈弁置換術後にエプレレノン内服を組み合わせることにより左心室肥大の正常化へのリモデリングをより効果的に誘導できる可能性が示唆された。
鳥類性染色体の構造と機能に関する分子細胞遺伝学的研究

本共同研究の目的はこれまで分子細胞遺伝学的解析が殆どなされていない鳥類のZ,W性染色体のDNA配列、遺伝子機能を分子レベルで解析し、さらに染色体上の局在部位を出来るだけ精密にマッピングすることである。このため、本研究ではニワトリを材料として、研究代表者(水野)のグループがZ,W染色体にそれぞれ特異的なゲノムライブラリーを作製し、これらから得られた興味深いクローンの塩基配列レベルの解析を行った。さらに、染色体が著しく伸長し、精密なマッピングに適すると考えられる雌の減数分裂前期のランプブラッシ染色体を研究分担者(ナンシーハッチソン博士)の研究室で多数分離し、この染色体標本に対する蛍光insituハイブリダイゼーション(FISH)を共同で行った。本年度はこれらの成果をプラハにおける国際家禽ゲノムマッピングワークショップ(平成6年7月)および長柄(千葉県)における染色体構造・機能に関する国際ワークショップ(平成6年11月)で発表した。以下に研究成果の概要を記す。1)Z染色体の解析:雌ニワトリの繊維芽細胞から得られた有糸分裂中期の染色体セットに対してアルゴンイオンレーザーのミクロビーム照射を行って1本のZ染色体の1端部を残して他の染色体を焼却した。残ったZ染色体端部からDNAの微量抽出、シングルユニークプライマーによるPCR増幅を行って、λgt10ベクターに結合してゲノムライブラリーを作製した(東海大学医学部池田穣衛教授との共同研究)。このライブラリーから100クローンをランダムに選んで、混合プローブとしてFISHを行ったところZ染色体のヘテロクロマチン末端にハイブリッド形成が認められた。そこで雌ニワトリのλGEM12ゲノミックライブラリーをこの混合プローブを用いて検索して、約13kbのゲノム断片を含むpCHZTH8クローンを得た。このクローンとW染色体のXhoIファミリー反復DNAクローンをプローブとしてランプブラッシZ-W2価染色体にFISHを行った結果、pCHZTH8はZ染色体端部ヘテロクロマチンを構成する短ループ領域と末端の大きなリボン状ループ(TBL)に含まれる配列であること、Z,W染色体は減数分裂前期に両染色体の非ヘテロクロマチン末端で対合することが明らかになった。pCHZTH8の配列は一部にキジ目鳥類に保存されている領域を含むが大部分はニワトリを含むGallus属に固有で、進化上新しく増幅した配列であることが分かった。これらの配列中には明瞭な内部反復単位は認められず、マクロサテライトの特徴を示すものであった。2)W染色体の解析:上記と同様の方法でニワトリの1本のW染色体からゲノムライブラリーを作製した。先ず、プラークハイブリダイゼーションによりW染色体のXhoIおよびEcoRIファミリー反復配列プローブと反応しないクローンを約300個選んだ。次に、これらのそれぞれをプローブとして雌、雄ニワトリのゲノムDNAに対してスロットブロットハイブリダイゼーションを行い、雌特有の非反復配列と予想されるシグナルを与えるクローンを選別した。このうちの2クローン(CW01,CW50)を用いて雌ニワトリの全ゲノムライブラリーを検索して、それぞれ約25kbをカバーするクローン群を得た。これらのクローンをプローブとしてランプブラッシZ-W2価染色体に対してFISHを行い、それぞれの領域のW染色体上の局在部位をおおよそ決定した。ともにW染色体内部の非反復配列領域であることが推定された。CW50を含む約25kb領域中にはCpGアイランド(遺伝子上流によく存在するCpGに富み、メチル化修飾を受けていない部分)が存在した。CW01領域中には広く鳥類のW染色体中に保存されている配列部位が見い出された。現在これらの特徴的な配列近傍についてエキソントラップ法による推定エキソンの検索を進めている。CW01領域中の進化的に保存された配列は広く鳥類の性判別に利用出来る有用なプローブであることが分かった。そこで雌ニワトリのλGEM12ゲノミックライブラリーをこの混合プローブを用いて検索して、約13kbのゲノム断片を含む

pCHZTH8クローンを得た。このクローンとW染色体のXhoIファミリー反復DNAクローンをプローブとしてランプブラッシZ-W2価染色体にFISHを行った結果、pCHZTH8はZ染色体端部ヘテロクロマチンを構成する短ループ領域と末端の大きなリボン状ループ(TBL)に含まれる配列であること、Z,W染色体は減数分裂前期に両染色体の非ヘテロクロマチン末端で対合することが明らかになった。pCHZTH8の配列は一部にキジ目鳥類に保存されている領域を含むが大部分はニワトリを含むGallus属に固有で、進化上新しく増幅した配列であることが分かった。これらの配列中には明瞭な内部反復単位は認められず、マクロサテライトの特徴を示すものであった。2)W染色体の解析:上記と同様の方法でニワトリの1本のW染色体からゲノムライブラリーを作製した。先ず、プラークハイブリダイゼーションによりW染色体のXhoIおよびEcoRIファミリー反復配列プローブと反応しないクローンを約300個選んだ。次に、これらのそれぞれをプローブとして雌、雄ニワトリのゲノムDNAに対してスロットブロットハイブリダイゼーションを行い、雌特有の非反復配列と予想されるシグナルを与えるクローンを選別した。このうちの2クローン(CW01,CW50)を用いて雌ニワトリの全ゲノムライブラリーを検索して、それぞれ約25kbをカバーするクローン群を得た。これらのクローンをプローブとしてランプブラッシZ-W2価染色体に対してFISHを行い、それぞれの領域のW染色体上の局在部位をおおよそ決定した。ともにW染色体内部の非反復配列領域であることが推定された。CW50を含む約25kb領域中にはCpGアイランド(遺伝子上流によく存在するCpGに富み、メチル化修飾を受けていない部分)が存在した。CW01領域中には広く鳥類のW染色体中に保存されている配列部位が見い出された。現在これらの特徴的な配列近傍についてエキソントラップ法による推定エキソンの検索を進めている。CW01領域中の進化的に保存された配列は広く鳥類の性判別に利用出来る有用なプローブであることが分かった。初年度の主要目標をニワトリの卵母細胞中に存在する減数分裂前期のランプブラッシ染色体の分離とZW性染色体の形成する2価染色体の同定,この染色体へのDNAプローブによる蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)法の確立に置いた。6月に研究代表者(水野)と研究協力者(斎藤)がフレッドハッチンソンがん研究センターの研究分担者(ハッチソン)の研究室に行き、ハッチソン博士からランプブラッシ染色体の分離法について指導を受けた。その後、研究協力者の斎藤靖史士博がクローニングしたニワトリのW染色体およびZ染色体のいくつかのDNAプローブによるFISHの条件検討を行なった。水野はハッチソン博士と今後の共同研究の進め方について協議した。
環-鎖平衡を利用した芳香族高分子材料のケミカルリサイクル技術の開発

芳香族ポリイミド,芳香族ポリアミド,液晶性全芳香族ポリエステル,芳香族ポリエーテルスルホンなどのスーパーエンジニアリングプラスチックは,自動車材料,航空宇宙材料や電気電子材料などに広く使用されている.しかし,プラスチックの使用量が増すにつれ,廃プラスチックによる環境問題が顕在化してきており,スーパーエンプラにおいても廃棄後の再利用や再生が求められる.マテリアルリサイクルとケミカルリサイクルを効率的に組み合わせることで資源としてのリサイクル性を向上できるが,高性能なスーパーエンプラでも使用環境下での分解に伴う性能劣化は避けられず,マテリアルリサイクルには限界がある.よって,ケミカルリサイクルが重要となってくる.しかし,原料モノマーまで分解する従来のケミカルリサイクルでは,工程数の多さと煩雑さから経済的に機能していないのが現状である.そこで,スーパーエンプラの環-鎖平衡を利用して廃スーパーエンプラを環状オリゴマーに変換し,必要に応じて開環重合によりポリマーを再生するという新しい省エネルギー型ケミカルリサイクル技術の開発を目指す.平成30年度は対象を芳香族芳香族ポリエステルとし,環状オリゴマーへの変換効率が高いと考えられるカルド型ジオールと2,5-フランジカルボン酸系ポリエステルを検討した.ポリエステルの重合条件を検討し,構造の異なる5種類のポリエステルを合成することができた.重合過程で生成するオリゴマーをTOF-MASSにて測定したところ,環状エステルの生成は明確には観察されなかった.環ー鎖平衡の可能性はあるが,環化しやすいと考えられるカルド型ポリエステルでも重合過程で環状オリゴマーの生成を経由する可能性は低いことが分かった.ポリエステルにおいては,求核性の高い水酸基末端が自己環化反応には有効であると考え,水酸基末端ポリエステルの調製を行っている.高分子量の芳香族カルド型ポリエステルが調製できる重合条件を決定することができ,化学構造の異なる5種類のポリエステルを合成した.環化反応の起こりやすさを調べるために,重合過程で生成した低分子ポリエステルを分析したところ,環状エステルの生成は明確には見られなかった.末端基のバックバイティング反応による環化反応機構を考え,末端水酸基濃度の高いポリエステルを両官能基の等モル性を崩すことによって調製している.反応溶媒,反応濃度,触媒種等の環化条件を探索する.また,ポリエステルのみではなく,平成31年度の計画しているフラン環を含む芳香族ポリエーテルケトンについても合成を開始し,2種類の芳香族ポリエーテルケトンを調製することができている.環状オリゴマーの調製条件は検討中であるが,化学構造の異なる高分子量の線状ポリマーは調整できており,おおむね順調に進展していると判断した.平成30年度に実施した芳香族カルド型ポリエステルに関して,末端基種や濃度が環化反応に与える影響を調べるとともに,反応溶媒,反応濃度,触媒種等の環化条件を検討して環状エステルへの転換効率を上げる.更には,環状オリゴマーの開環重合を行い,高分子量体が得られる条件を明らかにする.また,先取りをして始めた芳香族ポリエーテルケトンに関しても,環化反応の条件探索を行い,環状エーテルケトンの転換効率と反応条件との関係を明らかにする.更には,環状エーテルケトンの開環重合を行い,重合条件の最適化を検討する.芳香族ポリイミド,芳香族ポリアミド,液晶性全芳香族ポリエステル,芳香族ポリエーテルスルホンなどのスーパーエンジニアリングプラスチックは,自動車材料,航空宇宙材料や電気電子材料などに広く使用されている.しかし,プラスチックの使用量が増すにつれ,廃プラスチックによる環境問題が顕在化してきており,スーパーエンプラにおいても廃棄後の再利用や再生が求められる.マテリアルリサイクルとケミカルリサイクルを効率的に組み合わせることで資源としてのリサイクル性を向上できるが,高性能なスーパーエンプラでも使用環境下での分解に伴う性能劣化は避けられず,マテリアルリサイクルには限界がある.よって,ケミカルリサイクルが重要となってくる.しかし,原料モノマーまで分解する従来のケミカルリサイクルでは,工程数の多さと煩雑さから経済的に機能していないのが現状である.そこで,スーパーエンプラの環-鎖平衡を利用して廃スーパーエンプラを環状オリゴマーに変換し,必要に応じて開環重合によりポリマーを再生するという新しい省エネルギー型ケミカルリサイクル技術の開発を目指す.平成30年度は対象を芳香族芳香族ポリエステルとし,環状オリゴマーへの変換効率が高いと考えられるカルド型ジオールと2,5-フランジカルボン酸系ポリエステルを検討した.ポリエステルの重合条件を検討し,構造の異なる5種類のポリエステルを合成することができた.重合過程で生成するオリゴマーをTOF-MASSにて測定したところ,環状エステルの生成は明確には観察されなかった.環ー鎖平衡の可能性はあるが,環化しやすいと考えられるカルド型ポリエステルでも重合過程で環状オリゴマーの生成を経由する可能性は低いことが分かった.ポリエステルにおいては,求核性の高い水酸基末端が自己環化反応には有効であると考え,水酸基末端ポリエステルの調製を行っている.高分子量の芳香族カルド型ポリエステルが調製できる重合条件を決定することができ,化学構造の異なる5種類のポリエステルを合成した.環化反応の起こりやすさを調べるために,重合過程で生成した低分子ポリエステルを分析したところ,環状エステルの生成は明確には見られなかった.末端基のバックバイティング反応による環化反応機構を考え,末端水酸基濃度の高いポリエステルを両官能基の等モル性を崩すことによって調製している.反応溶媒,反応濃度,触媒種等の環化条件を探索する.また,ポリエステルのみではなく,平成31年度の計画しているフラン環を含む芳香族ポリエーテルケトンについても合成を開始し,2種類の芳香族ポリエーテルケトンを調製することができている.

環状オリゴマーの調製条件は検討中であるが,化学構造の異なる高分子量の線状ポリマーは調整できており,おおむね順調に進展していると判断した.平成30年度に実施した芳香族カルド型ポリエステルに関して,末端基種や濃度が環化反応に与える影響を調べるとともに,反応溶媒,反応濃度,触媒種等の環化条件を検討して環状エステルへの転換効率を上げる.更には,環状オリゴマーの開環重合を行い,高分子量体が得られる条件を明らかにする.また,先取りをして始めた芳香族ポリエーテルケトンに関しても,環化反応の条件探索を行い,環状エーテルケトンの転換効率と反応条件との関係を明らかにする.更には,環状エーテルケトンの開環重合を行い,重合条件の最適化を検討する.今年度は,環ー鎖平衡反応を検討する際の母体となる線状芳香族ポリエステルと環状芳香族ポリエーテルケトンの調製を重点的に実施した.調製した線状芳香族ポリエステルの環化反応の検討には入ったが,次年度に継続検討が必要である.次年度は線状芳香族ポリエステルの検討をすることに加えて,環状芳香族ポリエーテルケトンの環状オリゴマー生成条件の検討も行う予定である.これら環状オリゴマーの解析には質量分析が必要であり,学外機関の質量分析装置による測定となるため,その費用として次年度に使用したい.
群のユニタリ表現の分解と分岐グラフ上の調和関数の研究

莫大な数の要因が絡み合う複雑な現象の解明に資することを念頭に置いて,巨大な群上の調和解析の展開を目指すため,巨大な群の表現の分解を明快に記述する具体的な枠組と手段を整備することが,本研究の課題である.無限対称群や無限複素鏡映群を含むクラスのコンパクト群の環積を主な舞台として,確率論的,表現論的,ポテンシャル論的アプローチの連関のもとに,群の指標公式とその特徴づけ,分岐グラフの境界と極小調和関数,経路空間上のエルゴード的測度の記述に関し,具体的で詳細な結果を得た.巨大な群のユニタリ表現の標準的な因子分解(中心分解)および既約分解を具体的に記述して調べるのが、本研究の主目的である。すなわち、分解の基本素子となるユニタリ表現あるいは指標全体を良いパラメータづけによって完全に分類し、表現の分解の法則を定める確率測度を具体的に求めることが研究の骨子となる。このようなユニタリ表現の分解は、群の表現論の基本的な問題であるが、われわれが扱う巨大な群(特に非I型)においては、これらの分類パラメータの空間は一般に無限次元の対象であり、しばしば複雑な構造を有する。その解明のために、確率論の方法を駆使することが、本研究の全体の枠組にかかわる一貫した観点である。2年目の平成24年度においても、無限対称群や無限複素鏡映群を含むクラスをなすコンパクト群の無限環積を主たる対象とした。帰納系の特性を利用して分岐グラフを構成し、その上の無限経路全体のなす空間上で、測度に基づく調和解析の展開を目指した。無限環積群の指標、分岐グラフの極小マルチン境界、経路空間上のエルゴード的測度は互いに不可分な対象であるが、これらの包括的な理解がかなり進んできた。このような分類パラメータの空間は、調和解析の基盤となるものなので、さまざまな観点から光を当てた研究が望ましい。本研究でも、表現論的、確率論的、ポテンシャル論的なアプローチに基づく複数の異なった証明方法が得られている。研究成果は、研究代表者と平井武氏による共著の論文としてまとめ、学術雑誌に投稿中である。巨大な群のユニタリ表現の標準的な因子分解(中心分解)および既約分解を具体的に記述するという群の表現の基本的な問題に取り組むことが、本研究の目的である。すなわち、分解の素子となるユニタリ表現あるいは指標の全体を適切なパラメータづけによって完全に分類し、表現の分解の法則を定める確率測度を具体的に求めることが、主たる課題である。われわれが扱う巨大な群においては、これらの分類パラメータの空間は一般に無限次元に広がる対象である。さらに、分解の法則の全貌をつかむには、分岐グラフ上の無限経路全体のなす大きな空間を考慮せねばならない。その解明のために、確率論の方法を駆使することが、本研究における一貫した観点である。初年度は、無限対称群や無限鏡映群を含むクラスであるコンパクト群の無限環積を舞台とし、本研究の枠組をスタートさせた。群の指標や分岐グラフ上の調和関数およびマルチン境界について、詳しい性質を調べた。次年度は、同じくコンパクト群の無限環積を主たる対象とし、帰納系の特性を利用して、分岐グラフの無限経路全体のなす空間上で、測度に基づく調和解析の展開を目指した。無限環積群の指標、分岐グラフの極小マルチン境界、経路空間上のエルゴード的測度を一体として捉えた包括的な理解がかなり進んだ。最終年度は、無限環積群等の巨大な群上の調和解析に関してこれまでに行ってきた表現論的、確率論的、ポテンシャル論的アプローチの互いの連関を総括するとともに、一般の射影表現に主眼を置いた研究も遂行した。本研究で得られた成果は、数編の学術論文および著書にまとめ、出版済みあるいは出版予定である。莫大な数の要因が絡み合う複雑な現象の解明に資することを念頭に置いて,巨大な群上の調和解析の展開を目指すため,巨大な群の表現の分解を明快に記述する具体的な枠組と手段を整備することが,本研究の課題である.無限対称群や無限複素鏡映群を含むクラスのコンパクト群の環積を主な舞台として,確率論的,表現論的,ポテンシャル論的アプローチの連関のもとに,群の指標公式とその特徴づけ,分岐グラフの境界と極小調和関数,経路空間上のエルゴード的測度の記述に関し,具体的で詳細な結果を得た.巨大な群のユニタリ表現の標準的な因子分解(中心分解)および既約分解をできる限り具体的に記述するという群の表現の基本的な問題に取り組むこと、すなわち、分解の素子となる因子表現および既約表現を良いパラメータづけによって完全に分類し、分解の法則を定める測度を具体的に求めることが、本研究の目的である。われわれが扱う巨大な群においては、これらの分類パラメータ全体は、一般に無限次元の空間になる。また、分解の法則の全貌を把握するためには、分岐グラフの経路の全体のなす空間を考慮せねばならない。このような大きな空間にひろがる測度を研究するために、そして因子表現や既約表現の適切なパラメータによる特徴づけのためにも、確率論の方法がたいへん有効である。これは、一貫して本研究の全体に関わる観点である。本年度は、無限対称群や無限複素鏡映群を含むクラスであるコンパクト群の無限環積を主たる対象とし、その上の調和解析の展開にまつわる研究を行った。具体的には、これらの群の指標や分岐グラフ上の調和関数およびマルチン境界について、詳しい性質を調べた。分解の素子となる対象、すなわち指標や極小調和関数を十分具体的な形で書き下すという点では、おおよそ満足の行く結果を得た。

また、分解の法則を定める確率測度の記述においても、古典的なマルチン積分表示の長所を継承する形の結果を得た。これらの研究成果は、研究代表者と研究協力者を含むチームによる共著論文にまとめた。1年目の平成23年度に得られた成果に基づき、着実に研究を進めた。研究の路線と方法は、おおむね当初の予定どおりである。研究成果に関する論文を学術雑誌に投稿し、あわせて国際研究集会での研究発表も行った。当初に予定していた方向に研究を踏み出し、順風満帆とはいかないまでも、着実に研究を進めた。研究成果については、論文の形では未公表であるが、口頭発表はいくつかの場で行った。巨大な群のユニタリ表現の標準的な素子への分解をできる限り具体的に記述する手段を開発するという基本的な問題に、引き続き取り組む。研究計画の枠組の変更は必要ないが、平成25年度への研究費の繰り越しが発生した。その点は十分踏まえて円滑な遂行に努める。巨大な群のユニタリ表現の因子分解および既約分解をできる限り具体的に求めるという基本的な問題に取り組むことが本研究の目的であるので、この方面の新たな研究方向を示すモデルの具体化を目指す。研究会や小規模なセミナーを中心とした研究情報の交換の場を機動的に設けるとともに、研究集会等において研究成果の発信を行うため、研究旅費を使用する。研究を進める上で必要に応じて研究費を執行したため、当初の見込額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、24年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。平成24年度も、小規模な研究会・セミナーを中心とした研究情報の交換の場を機動的に設けるとともに、国内外の研究集会への参加や研究発表等を通して、活発な研究打合せと研究情報の収集を行う。平成23年度は、諸々の事情により、予定していた外国人研究者の招聘が必ずしもうまくいかなかったので、この点は次年度に果たしたい。
高感度定量プロテオミクスを用いた抗精神病薬の作用機序探索

本研究は脳内タンパク質における定量プロテオミクス系を構築し、抗精神病薬の作用機序を探索することを目的とした。フェンサイクリジン(PCP)慢性投与マウスに臨床を反映した用量で抗精神病薬を浸透圧ポンプで慢性投与すると、低用量PCPに対する反応性亢進を有意に抑制させることを見出した。また、細胞分画法および膜タンパク質を含む各種タンパク質特異的な定量用ペプチドの作成、LC-MS/MSを用いた多検体タンパク質同時定量系を構築した。本年度は主に抗精神病薬の作用を評価する基盤となるモデルマウスの妥当性や表現型を多面的に評価するオープンフィールド試験、ソーシャルインタラクションテスト、ワーキングメモリー課題等の行動実験系の立ち上げとLC-MS/MSを用いた定量プロテオミクス技術による多検体タンパク質群同時定量系の樹立を行った。オープンフィールド試験により当初計画していたDISC1遺伝子に点変異(L100P)をもつマウスの自発運動量を検討した結果、遺伝子型間(野生型、ヘテロ型、ホモ型)で有意な差はなく、様々な統合失調症様行動障害を報告したClapcote et al.,2007とは異なり、Shoji et al.,2012が報告した自発運動量に差がないという結果と一致するのに加え、覚せい剤に対する感受性にも差がないとの結果を新たに見出した。これは申請時に想定していた結果とは異なるものではあったが、統合失調症脆弱性遺伝子であるDISC1遺伝子の点変異(L100P)以外に他遺伝子に僅かに残存する変異による影響を示唆しており、本研究の目的とは異なるものの未知の統合失調症様行動障害を引き起こす変異が新たに見つかる可能性を示唆している。DISCI L100Pマウスに代わる抗精神病薬の作用機序探索のための新たな動物モデルとしてフェンサイクリジン(PCP)慢性投与マウスを作成して行動解析を行った結果、既報のとおり行動感作の形成、社会性行動の低下を行動試験により確認した。それら表現型を指標にした抗精神病薬の慢性投与による影響が検討可能にした。また、多検体タンパク質群同時定量用試料調製のためにショ糖密度勾配遠心による脳組織からのタンパク質画分調製方法を習得し、LC-MS/MSによるタンパク質群同時定量を行い、今後行う薬剤投与による影響やモデル間での種々のタンパク質発現の差異を解析する基盤を整えた。本研究は統合失調症モデルマウスに臨床用量を反映した抗精神病薬(ヒト線条体ドーパミンD2受容体占拠率が6580%)の慢性投与を行い、行動障害への作用を検討すること、またアミノ酸配列から設計・合成する特異的定量用ペプチドとLC-MS/MSを用いた脳内タンパク質における定量プロテオミクス系を構築し、抗精神病薬の作用機序を探索することを目的とした。まず動物モデルの表現型解析を行うため、精神疾患に関わる行動実験系を立ち上げた。次に、構築した行動実験系を用いて、統合失調症動物モデルとして統合失調症脆弱性遺伝子と考えられているDISC1に点変異をもつDISC1 L100Pマウス、フェンサイクリジン(PCP)を慢性投与したマウス(投与スケジュールの異なる2種類)の計3種類の行動表現型を解析した結果、PCP2週間慢性投与マウスが本研究の基盤として適切なモデルマウスであることを見出した。次に、PCP2週間慢性投与マウスが示す低用量PCPに対する反応性増大作用は長期休薬後にも持続すること、線条体でのドーパミンD2受容体70%占拠を維持可能なように調製した抗精神病薬を浸透圧ポンプで慢性投与すると、ハロペリドールで抑制傾向(p = 0.056)、オランザピンで有意に対照群と同程度にまで抑制されることを見出した。さらに、可溶性画分・膜画分を調製する実験系および神経伝達物質受容体、シグナル伝達分子、シナプス関連分子等に特異的な定量用ペプチドの作成、LC-MS/MSを用いた多検体タンパク質同時定量系を構築した。現在、上記行動障害と抗精神病薬による改善作用を規定するタンパク質群を探索している。昨年度、当研究室において数種類の行動試験を行う実験設備・プロトコールを完成し、100種類以上の新規標的タンパク質の選定も行った。しかし、当初計画していたモデルマウスの表現型解析を行ったところ、統合失調症様の行動障害を報告したClapcote et al.,2007とは異なり、Shoji et al.,2012と同様の行動障害なしという結果を見出し、新たに別の動物モデルの検討を行っていたため、総合的には昨年度予定していた計画よりもやや遅れていると判断する。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画していたDISC1遺伝子に点変異をもつマウスが統合失調症様行動を示さなかったため、昨年度から新たに使用している動物モデルであるフェンサイクリジン(PCP)投与動物において、抗精神病薬の慢性投与による行動障害への効果を検討する。PCPは慢性的にヒトが摂取すると統合失調症に類似した諸症状を示す、当研究室にて所有している麻薬であり、研究代表者は麻薬研究者の資格を有している。

PCPを慢性投与されたげっ歯類も統合失調症様行動を示すことが知られている。また、薬剤慢性投与後のマウスから前頭葉、線条体、海馬等を採取し、ショ糖密度勾配遠心によって画分調製後、現時点で確立している標的タンパク質群同時定量系においてLC-MS/MS測定を行い、抗精神病薬投与前後、モデル間で発現量の変動を解析し、動物モデルが示す行動障害との関連を考察する。さらに、新規に選定した標的タンパク質をLC-MS/MSにより同定・定量するための定量用ペプチドを自前で合成する無細胞タンパク質合成を用いた実験系を当研究室にて導入し、本研究課題に活用できるように試みる。また、本研究が終了した後にも定量ペプチドの自前による合成系を発展的に使用可能な研究体制を整える。24年度が最終年度であるため、記入しない。
乾燥ストレスに対する植物の生存戦略の分子機構

植物の乾燥と高温ストレスの応答機構で重要な働きを示す転写因子DREB2Aは転写レベルで制御されており、高温下ではHsfA1転写因子、乾燥下ではAREB転写因子が重要な機能を持つことを示した。通常条件下ではDREB2Aの転写は、GRF7によって抑制されていることも明らかにした。一方、DREB2Aは翻訳後調節も受けており、ストレス下でのタンパク質の安定化が活性化に重要であることを示した。さらに、活性化したDREB2AはDPB3-1と相互作用することにより、協調的に下流遺伝子群の発現誘導を強めることを示すなど、DREB2Aを中心とした植物の環境ストレス応答の転写ネットワークの制御機構を解明した。DREB2Aタンパク質は、ストレスのない条件下では不安定であり、選択的分解を受けていることが示唆されている。乾燥および高温ストレス条件下におけるDREB2Aのタンパク質レベルの応答を調べるために、DREB2A欠損変異体を形質転換し、GFP-DREB2A融合遺伝子を構成的に発現する形質転換体を作出した。この形質転換体に対して乾燥、高温それぞれのストレス処理を行ったところ、GFP-DREB2Aタンパク質の蓄積量が増加した。したがって、DREB2Aタンパク質の安定性がストレス条件下で向上することが確かめられた。DREB2A標的遺伝子の乾燥または高温ストレス特異的な誘導機構を調べるために、乾燥ストレス、高温ストレスによって誘導される遺伝子をそれぞれ複数選び出し、プロモーター領域を単離した。これらをレポーター遺伝子とつないでシロイヌナズナに導入し、得られた形質転換体をストレス処理したところ、ストレス条件特異的なレポーター遺伝子の誘導パターンが観察された。したがって、DREB2A標的遺伝子のストレス特異性はプロモーター領域上の配列によって制御されていることが示された。DREB2A遺伝子は高温、乾燥いずれのストレスにも応答して発現する。DREB2Aプロモーターを解析した結果、高温誘導性に必要な領域、乾燥誘導性に必要な領域が見出され、それぞれHSE配列、ABRE様配列を含んでいることが明らかになった。そこで、これらの塩基配列に変異を加えたプロモーター断片をレポーター遺伝子と結合しシロイヌナズナに導入した。変異型プロモーター断片に結合したレポーター遺伝子は、乾燥あるいは高温のストレスを加えても発現が誘導されなかったことから、DREB2Aのストレス誘導性は、これらのシス因子によって制御されていることが示された。シロイヌナズナのストレス誘導性転写因子DREB2Aは乾燥、高温のいずれのストレス条件下でも安定性が高まり、蓄積量が増加する。DREB2Aの過剰発現やE3リガーゼDRIPの欠損により、DREB2Aタンパク質が過剰に蓄積した植物では、下流遺伝子の誘導が早くなった。そこでDREB2Aタンパク質をプロテアソーム阻害剤処理により蓄積させた状態での下流遺伝子の発現量を調べたが、ストレス処理をしない状態では、下流遺伝子の発現は起きなかった。したがって、DREB2Aの蓄積量は下流遺伝子の誘導性の強さに影響を与える要素である一方、安定化と活性化は別の現象を反映していると考えられた。DREB2A標的遺伝子は高温や乾燥ストレスに対し、特異的な誘導性を示す。標的遺伝子のプロモーターのデリーションシリーズを作出してその応答性の変化を調べたところ、DREB2Aの認識配列を含む数十塩基対の配列だけでも、ストレス特異的な誘導性を示すことが明らかになった。DREB2A遺伝子の高温ストレス誘導性は、プロモーター上のHSEによって制御されている。このHSEに結合して活性化する転写因子として、HsfA1転写因子群を同定した。また、HsfA1転写因子群は、DREB2Aのみならず、多くの高温誘導性遺伝子の発現を制御するマスタースイッチとして機能することを明らかにした。一方、DREB2Aの乾燥ストレス誘導性は、プロモーター上のABREおよびCE3様配列によって制御されている。このABREに結合して活性化するする転写因子として、AREB/ABF転写因子群を同定した。また、デリーションシリーズの解析から、非ストレス時にDREB2Aプロモーターの活性を抑制している領域があることを見出した。高温ストレスに応答したDREB2Aの転写制御は、熱ショック転写因子(HSF)のHsfA1が担っているが、HsfA1遺伝子は恒常的に発現しているので、下流の活性化には何らかの制御が関与していると考えられる。制御因子の候補として、転写抑制ドメインを持つHSFであるHsfBについて、一過的発現系においてDREB2Aのプロモーター断片を含むレポーターの活性を低下させることを確認した。またHsfA1のタンパク質上で活性を抑制するようなドメインの探索を行うとともに、質量分析計を用いた解析からHsfA1上のリン酸化部位をいくつか同定し、一過的発現系において、これらの配列の機能を解析した。

DREB2Aの活性化機構の解析においては、翻訳後調節に関係するドメインを標的とした変異導入を行い、一過的発現系を用いた解析からSer/Thrのクラスターが活性抑制に重要であることを示した。また、このドメインは分子内で移動させてもレポーター活性を抑制できることを示した。DREB2Aの活性調節にはタンパク質の不安定化も関与していて、分解に関わるE3リガーゼとして、DRIP1/2が同定されている。プロテアソーム阻害剤を用いた実験から、DREB2Aはストレス下でも分解されることが明らかになり、高温ストレス下では、DRIP1/2以外のE3リガーゼがDREB2Aの不安定化に関わっていることが示された。DREB2A下流遺伝子のストレス特異的な発現制御機構については、高温ストレス特異的な発現パターンを示すHsfA3遺伝子のプロモーター解析を進めた。HsfA3のプロモーターには、DREB2Aの標的配列であるDREが2個ある。解析の結果、2個のDREを含む領域、更にはこの領域内の下流側のDREを含む50塩基対の配列のみでも高温誘導性を示すことが確かめられた。移動の自由のない植物は、環境の変化を速やかに感じ取り適応して生存・成長する環境突破力を進化の過程で獲得してきたものと考えられる。本研究では乾燥と高温ストレスの両方に応答する制御ネットワークで重要な働きを示す転写因子DREB2Aの活性化機構を分子レベルで解明し、DREB2Aが関与する乾燥と高温ストレスによる遺伝子発現の制御ネットワークを明らかにすることを目指している。これまでに、DREB2Aプロモーターを手掛かりに、シロイヌナズナの高温ストレス応答において、3つのHsfA1が遺伝子発現カスケードの最上流に位置するマスター転写因子であることを明らかにした。HsfA1は恒常的に発現しているため、その活性は翻訳後調節を受けていると考えられる。欠失変異を含むHsfA1シリーズを作製して解析したところ、HsfA1の活性を負に調節している領域が見出された。HSP70およびHSP90がこの領域を介してHsfA1の活性を抑制していると考えられた。一方、HsfA1によるDREB2Aなどの転写因子遺伝子の発現誘導には、HsfA1の活性化とは独立の機構も必要であることが示された。DREB2Aタンパク質は翻訳後調節も受けており、乾燥や高温ストレスにより活性化されて下流遺伝子の発現を誘導すると考えられる。これまでの解析で、乾燥や高温のストレス処理に応答してDREB2Aタンパク質の分解が抑制されることが、下流遺伝子の発現に重要であることを明らかにした。DREB2Aの分解には、タンパク質内に存在する負の活性調節領域(NRD)が関与している。NRD内に存在する保存されたSer/Thrクラスターに変異を導入すると、DREB2Aの分解が抑制され、下流遺伝子の発現が活性化されたことから、このSer/Thrクラスターが負の活性制御機構に重要であることが示された。