hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
１個の造血幹細胞からの自己複製誘導

LT-HSCを検出するためには一年以上の観察期間が必要であり、移植マウスを観察中である。シングル細胞移植を複数回行い、データの再現性を確認中である。これまでの研究によって、複数のサイトカインが造血幹細胞の自己複製をもたらすことが示唆されていた。本研究ではTPO (thrombopoietin)とIL-12 (Interleukin-12)に注目して、自己複製誘導作用に相違があるかどうかをシングルセルで検証した。その結果、SCF+TPOおよびSCF+IL-12によってShort-term HSC (Hematopoietic Stem Cells)が有意に増加することが明らかとなった。また、両者には一部のlong-term HSCsも増幅する作用があることが示唆された。両者の効果の相違を明らかにするため、現在も追加実験を施行中である。造血幹細胞の分裂を効率良く誘導することは、培養系で自己複製を誘導するために必須である。サイトカイン受容体の発現をシングルセルレベルで初めて明らかにすることができた。この発現データに基づき、いくつかのサイトカインの組み合わせで、自己複製誘導率に差があるかどうかを、シングルセル移植によって確かめる準備を進めており、ほぼ計画通りに、研究が進んでいると判断している。データ解析と論文発表。28年度が最終年度であるため、記入しない。実験血液学Single-cell cultureを行った後に、培養細胞のSerial competitive repopulationを行う。次に1個の造血幹細胞から得られた培養細胞の集団からシングルセルを分離して移植する。これによって、1個の造血幹細胞の培養によって自己複製が何回起きたかを解析することができる。また、遺伝子改変技術をこの培養システムに応用することによって、造血幹細胞の自己複製に関与する分子の同定に役立つものと期待される。造血幹細胞のクローナルな解析は自己複製や分化の研究に不可欠である。本研究ではシングルセル移植とシングルセル培養という独自の手法を用いて、これまで以上に純化した造血幹細胞を解析できた。これにより、私たちの用いた高度に純化した造血幹細胞の能力が正確に評価できた。一方では、in vitroの動態に不均一性が観察された。所属機関を異動したため、計画を若干変更する必要が生じたため。今年度に繰り越した分を含めすべて使用する予定である。申請者らは造血幹細胞にはInterleukin (IL)-12受容体が発現し、stem cell factor存在下で、造血幹細胞はIL-12に直接反応して、効率よく分裂することをすでに見出している。しかし、IL-12がどのように自己複製に関与するかについては不明である。この問題を解決するために、培養後の造血幹細胞を定量的に解析する。また、造血幹細胞の定性的解析のため、クローナルレベルでの移植実験を行う。
膜タンパク質DRAP27を介した膜結合型細胞増殖因子と細胞接着因子のクロスリング

細胞接着を介した増殖の制御や細胞情報伝達機構は、生体の仕組みを理解する上で基本的な問題であるばかりでなく、癌細胞の増殖や転移の機構を明らかにする上でも重要な問題である。DRAP27は、膜結合型細胞増殖因子HB-EGFとコンプレックスを形成する一方、細胞間の接着に関与すると云われているインテグリンにアソシエ-トしているタンパク質である。本研究の目的は、DRAP27が細胞増殖因子や細胞接着因子と如何に関わり、どの様な機能を果たしているかの解析であり、今年度は以下の結果を得た。(1)ヒトHB-EGFを発現した細胞EGFファミリー増殖因子依存的に増殖するレシピエント細胞を共培養し、レシピエント細胞が細胞接着依存的に増殖するかどうかを調べたところ、増殖促進が認められた。この増殖促進活性は、HB-EGFの発現量に依存し抗HB-EGF抗体や無毒性ジフテリア毒素で中和されること、この活性はトランスウエルで両者の細胞を隔離すると認められなくなることから、HB-EGFのジャクスタクライン活性によるものであることが示された。DRAP27のジャクスタクライン活性への影響を調べたところ、DRAP27はHB-EGFのジャクスタクライン活性を著しく上昇させた。(2)DRAP27とアソシエ-トするインテグリンの同定を行なった。免疫沈降による共沈殿、架橋試薬によるクロスリンク実験から、DRAP27にアソシエ-トしているインテグリンはα3β1であることを明らかにした。さらに、インテグリンα3β1は、DRAP27/CD9を介してHB-EGFとアソシエ-トしていること、3者のコンプレックスが細胞間接着部位に局在していることがわかった。これらの結果は、DRAP27が細胞接着と細胞増殖を結びつけるキーファクターとして働き、両者の関係を調節にしている可能性を示唆するものである。
特殊環状ペプチドをイメージングツールとするがん微小転移および薬剤耐性に関する研究

HGF-MET経路の無秩序な活性化は、薬剤耐性や転移性等の悪性形質の獲得に寄与することが報告されている。本課題では、活性型HGFおよびMETに対し極めて高い選択親和性を持つ特殊環状ペプチドを、PETプローブとして応用することで、HGF-MET経路のin vivo活性化イメージングを試みた。Cu-64標識抗HGFペプチドを用いたイメージングの結果、HGF強制発現細胞を担がんしたヒト化マウスモデルにおいて、HGFの発現に依存したペプチドの集積が確認された。さらに抗METペプチドと培養細胞を用いた検討から、ペプチドのKd値・pI値等の化学的物性と取り込み効率の間に相関があることを見出した。受容体型チロシンキナーゼであるMetの過剰な活性化、およびそのリガンドである肝細胞増殖因子(HGF)の発現上昇は、種々の腫瘍組織において、分子標的治療薬などの化学療法に対する耐性獲得に寄与することが知られている。そのため、HGF/Metの腫瘍組織における発現分布は、腫瘍特性を理解する上で重要なバイオマーカーといえる。本研究では、我々が最近同定した、HGF・Metそれぞれに対し、高い親和性・選択性を有する環状ペプチドを、分子イメージング分野、特にPET(ポジトロン断層法)プローブとして発展的に応用し、低侵襲で腫瘍特性を理解するための高感度検出・診断技術の確立を目指すものである。本年度は、プローブ候補分子の活性評価および適正評価と、Met遺伝子欠損細胞株の樹立を試みた。ペプチドをPETプローブとして使用するためには、分子内に放射性同位元素(RI)を標識するためのキレータ構造を付加する必要がある。そこで、構造修飾によるペプチド活性への影響の有無を評価した。HGFに対し結合活性および阻害活性を有する環状ペプチドに、PETプローブ用RIであるCu-64を標識するためのキレータ構造を付加した類縁体を合成した。HGFへの活性阻害を指標に、両分子間で活性の比較を行った。その結果、修飾による親和性への影響はほとんど認められず、活性を保持していた。また、イメージングの陰性対照の細胞として使用することを目的に、Met遺伝子欠損細胞株の樹立を試みた。細胞株樹立に向け、TALENシステムならびにCRISPR/Cas9システムを用いることで、肺がん細胞株PC-9細胞のMet遺伝子欠損細胞株を樹立することに成功した。当該年度の目標は、我々の保有する環状ペプチドのPETプローブとしての適正評価および個体レベルでの動態評価であった。キレータ修飾したペプチドは、その活性を保持していることを確認したが、実験動物へ投与するために行った逆相クロマトグラフィーでの精製時に析出する課題が生じた。そのため動物実験への移行が遅延している。現在、別のキレータ、ペプチド配列の組み合わせで合成を依頼中である。一方、Met遺伝子欠損細胞株の樹立や肺がん細胞を用いた担癌マウスモデルの作製は、計画通り達成している。肺がんの各症例における転移性や分子標的薬に対する耐性等の形質情報は、腫瘍特性を理解し、適切な治療法を選択する上で重要である。申請者は、両形質に共通する分子基盤であるHGF-MET経路に着目し、低侵襲的に腫瘍特性を診断するための基盤技術の開発に着手した。HGFは、生体内においてほとんどが前駆体型として存在するが、創傷部位やがん組織において特異的に活性化され、細胞膜上の受容体型チロシンキナーゼであるMETを活性化する。本課題では、活性型HGFに対し、極めて高い親和性と選択性をもって結合する特殊環状ペプチドを、PETイメージングの分子プローブとして応用することで、個体レベルでのHGF-MET経路の活性化イメージングを試みた。培養細胞および精製タンパク質を用いた生体外での試験から、放射性同位元素を標識したペプチドは、未標識の分子と比較して同等の活性を維持することが明らかになった。また、マウス血漿と混合するex vivoでの代謝安定性試験の結果、15分間の反応後でも90%程度の活性が保持されていた。肺がん細胞PC-9の親株およびHGF強制発現細胞を、ヒトHGFノックインSCIDマウスに担がんした「ヒト化モデル」において、HGFの発現に依存したペプチドの集積が確認された。この集積は、非標識ペプチドの過剰投与により競合的に阻害されたことから、活性型HGFの特異的イメージングに成功した、と考えられる。さらにPETイメージングを用いたマウス体内における薬物動態試験では、速やかに尿排泄されることが明らかとなり、本課題で使用したペプチドが、内部被ばくの少ないイメージングプローブとしての適性があることが示された。今後は、より臨床病態に近いPDXモデルを用いて、イメージングで得られた情報と腫瘍特性の相関性を検証する予定である。ペプチドの難溶性に対する解決策として、ポリエチレングリコール(PEG)鎖の付加を検討している。

これにより、溶解性の向上と生体内での薬物動態の安定化が期待される。並行して、免疫不全マウスを用いたヒト肺がん細胞の同所移植モデルの構築、およびヒトHGFノックイン免疫不全マウスを使用した「ヒト化モデル」の構築を進め、in vivoでのプローブ評価に備える予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。細胞生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
IT化農業のための圃場情報の知的・集約的獲得に関する研究

本研究では,主に以下の二つの項目について研究をすすめ,成果が得られたので報告する.カメラ,気象観測センサー(気温,湿度,日照量など)と無線LANを搭載した圃場モニタリングシステムと太陽光発電システムを実際の経営農場に設置し,インターネットを通じて遠隔の端末で情報閲覧するネットワークシステムを開発し,モニタリングの実地試験を行った.20項目以上の気象データの継続記録や農作物の生育監視を数週間に渡って行った.年間200億円以上の被害を出す害鳥獣を監視,警告する画像処理システムの基礎的研究を行った.モニタリングシステムに搭載されているカメラを使って,圃場の時系列画像を取得し,フレーム間差分を主とする手法により害鳥獣を検出する.500フレーム以上の実際の観測画像を用いて実験し,再現率80%以上の精度を達成する実験結果を得た.上記の研究を国際会議2件,国内会議2件発表した。本研究では,主に以下の二つの項目について研究をすすめ,成果が得られたので報告する.(1)植物(農作物)の生育状態を把握するための重要な指標である3次元的特徴-高さ,幅,葉の面積-を観測する手法を開発した.本手法の最大の特徴は,2眼ステレオカメラを用いて対象植物を観測することによって,計測を自動的かつ非破壊的に行っている点である.本手法では,まずカラーのステレオ画像を得てから,エッジベースのステレオマッチング法を用いて対象植物の3次元情報を計算する.そのエッジ情報からドローネ三角形法を用いて物体の再構成図形をコンピュータ内に構築する.その再構成図形の高さ,幅,葉の面積を計測し,植物の生育状態を把握するための指標とする.本手法を複数の種類の植物に対して適用し,ほぼ正確に計測できることを確認した.(2)水不足による葉の萎縮(いわゆる葉が萎れる状態)をステレオ時系列画像から計測する手法を開発した.ステレオ画像から対象植物の葉の3次元情報を計測し,各葉の鉛直方向に対する角度を計測する.これを時系列に観測していき,葉の角度がある値より小さくなったら萎れた状態であると判断し,警告を発する.この手法は,自動的に灌漑を行うシステムと統合し,現在実地試験のための準備を行っているところである.上記二つの研究を,英文論文誌1件,国内会議発表3件(予定2件含む),国際会議発表1件で発表した.本研究では,主に以下の二つの項目について研究をすすめ,成果が得られたので報告する.植物画像を利用して葉のしおれ具合を測定し植物へ自動的に給水を行うシステム開発を行った.このシステムでは,圃場に植物を監視するフィールドサーバを設置し,フィールドサーバに給水用のポンプを接続しておく.そして制御用のコンピュータによってフィールドサーバの気象データを1分毎に,画像データを10分毎に保存し,データ解析プログラムによりデータの閲覧,画像処理,自動給水を行う.対象植物のしおれ具合を自動検知し,ポンプを作動させるシステムの開発に成功した.JSPとJDBCを用いてブラウザ上で動作するフィールドサーバデータ閲覧用ページを作成した.ページの設計においては,特に大企業の経営する農場ではなく,一般の農家が利用できるように機能を絞り込み,簡単操作で閲覧可能なページ作りを目指した.実際の個人経営の圃場にシステムを設置し,遠隔からデータ閲覧できることを確認した.上記の研究を国際会議2件,国内会議2件発表した.本研究では,主に以下の二つの項目について研究をすすめ,成果が得られたので報告する.カメラ,気象観測センサー(気温,湿度,日照量など)と無線LANを搭載した圃場モニタリングシステムと太陽光発電システムを実際の経営農場に設置し,インターネットを通じて遠隔の端末で情報閲覧するネットワークシステムを開発し,モニタリングの実地試験を行った.20項目以上の気象データの継続記録や農作物の生育監視を数週間に渡って行った.年間200億円以上の被害を出す害鳥獣を監視,警告する画像処理システムの基礎的研究を行った.モニタリングシステムに搭載されているカメラを使って,圃場の時系列画像を取得し,フレーム間差分を主とする手法により害鳥獣を検出する.500フレーム以上の実際の観測画像を用いて実験し,再現率80%以上の精度を達成する実験結果を得た.上記の研究を国際会議2件,国内会議2件発表した。
インタラクションを通して変化する顧客とのリレーションシップ・マネジメントの解明

本研究の目的は、インタラクティブ・プロセスを通じて変化する顧客とのリレーションシップ・マネジメントの解明である。そのために、3年をかけてサービス企業や小売企業、製造企業における顧客価値創造プロセスの解明を行う計画である。【具体的内容】前年度の研究成果に加えてそれより前から取り組んでいた研究成果を再考察することによって、上述の研究目的達成に大きく前進する形で、書籍原稿を書き上げた。(刊行は次年度になったが、単著として『顧客価値を創造するコト・マーケティング-ビジョンで紡ぐ共創関係-』(中央経済社)を出版した。)今年度は、積極的に研究会で発表し実務家からコメントをもらうだけでなく、同時に実務家への質問も行った。そのような活動が、これまで蓄積してきた研究成果の接着剤となって書籍という形に転換することができた。【意義】コトの本質を明らかにすることで、それを手掛かりに新たな顧客像とその絆づくりから顧客が求める価値を創造する理論を明らかにした。コトの定義から、顧客は「ニーズをもった存在」ではなく、「変化する状態」であると捉え、プロセス視点の重要性と唱え、コト・プロセスとそれに対応するビジネス・プロセスの両方の必要性を明らかにした。また、一貫したコト価値を提供する、つまりコト・プロセスの実現に対応するビジネス・プロセスの方向性を規定する役割を果たすのがビジョンであることを明らかにした。【重要性】顧客価値を提供し続けることは実務の観点からは不可欠であるが、従来の共創価値研究では重視されていない。そういう意味でも、本研究成果はより実務的意味のあるものになっている。インタラクティブ・プロセスを通じて変化する顧客とのリレーションシップ・マネジメントにおいて、大きな役割を果たすビジョンの存在を発見できたから。今後は、ビジョンによる差別化戦略の解明に取り組む。既存研究での差別化戦略は製品レベルであるが、ビジョンによる差別化戦略は全社レベル、少なくとも事業部レベル以上の差別化をもたらすことが予測される。かつ、高い模倣困難をもたらすであろう。以上のようなことを事例分析する。【具体的内容】自転車部品メーカーのシマノにインタビューを行い、顧客価値創造プロセスを明らかにした。シマノの価値創造プロセスは、4つの時代に分けることができる。1つは創業者時代、2つ目は米国進出、3つ目は欧州進出、4つ目は文化創造、である。1つ目の創業者時代は、いいものを作るだけでなくそれを自ら売る。そこで顧客との会話から顧客ニーズを直接汲み取り、よりいいものを作り上げていくという、その後のシマノのコアを築いている。2つ目の米国進出でも、最終顧客のためにチャネル・パワーを持つ量販店を訪問し需要創造を行ったり、キャラバンを結成して全米の自転車店をサポートして回り、需要の動向を的確に捉えビジネスに活かした。3つ目の欧州でもロードレースチームのために新たな自転車の仕組みを開発し、欧州市場でも認められるようになった。4つ目の文化創造は、米国でのマウンテンバイク市場の草創期からユーザーとともにMTBの普及に取り組んだ。さらに日本では、散走という新しい自転車文化の普及のみならず共通価値の創造もに取り組んでいる。いずれにしても、顧客価値を創造するビジョンをシマノがもって取り組んでいる。【意義】シマノの事例研究から明らかになったことは、顧客価値創造プロセスは、顧客価値を反映しうるビジョンを基に顧客価値創造プロセスを展開しているということを明らかにした。【重要性】ビジョンの存在は、これまでの共創価値研究に戦略的視点を与えるという意味で重要である。当初は、研究の方向性を確定されるためにも3社程度のインタビュー調査を行う予定であった。しかし、シマノの事例研究によって「ビジョン」という今後の研究における鍵概念を発見することができたことは、大きな成果である。

インタラクティブ・プロセスを通じて変化する顧客とのリレーションシップ・マネジメントにおいて、大きな役割を果たすビジョンの存在を発見できたから。今後は、「ビジョンが顧客価値創造プロセスの基になっている」ということを仮説として研究を進めていく。今後は、ビジョンによる差別化戦略の解明に取り組む。既存研究での差別化戦略は製品レベルであるが、ビジョンによる差別化戦略は全社レベル、少なくとも事業部レベル以上の差別化をもたらすことが予測される。かつ、高い模倣困難をもたらすであろう。以上のようなことを事例分析する。次年度使用額が生じた理由は、インタビュー調査の企業数が減ったためである。新たに立てた仮説を検証すべく、インタビュー調査を精力的に行っていきたい。研究プロジェクト当初は、研究の方向性を確定させるためも3社程度のインタビュー調査を継続する予定であったが、研究会での実務家との対話等から過去の研究成果のとりまとめを通して方向性が確定しただけでなく、理論フレームワークを構築できたため。
血圧調節機序における糖代謝と交感神経機能の関連の研究

1.動物実験:麻酔下の家兎およびラットの腎交感神経電気活動を記録し,インスリンと中枢を介した交感神経機能の関連を検索した.家兎における静脈内ブドウ糖負荷(25%, 0.5g/kg)では,一過性の血圧上昇が見られたが,心拍数・交感神経活動・Htの減少が認められ,またマンニトールにでも同様の観察がなされたため,高浸透圧物質による一過性の血管内容量の増加に伴うものと考えられた. Ht回復後のインスリン(IRI)が高い時期においても,神経活動や血漿ノルエピネフリン(NE)濃度はブドウ糖負荷前と変らなかった.インスリンの家兎胞室内投与や,ラット視床下部腹内側核への局注にても,血圧や腎交感神経活動に有意な変化は認められなかった.今後,無麻酔下での検討および,より長期的な糖・インスリン代謝異常との関係での検討が必要であろう.2.臨床試験:経口糖負荷試験に対する血圧・血漿NE濃度の反応を高血圧者および肥満者において検討した.高血圧者では糖負荷に対する血糖・IRIの反応は正常血圧者に比し高い傾向にあった.しかし,血漿NEは変化せず血圧は低下した. NEが上昇し血圧が変化しなかった正常血圧群と異なる反応を示したことになる.肥満者では非肥満者に比し,血糖・IRIの上昇は大であり,血漿NEの上昇も遷延した.圧反射を介した交感神経刺激であるtiltingでは血圧・血漿NE反応に高血圧群,肥満群とも各々の対照群と差が認められなかった.handgripでは肥満群で反応が大であった.以上のように,高血圧者では糖代謝と交感神経反応との間には積極的な成績は得られなかった.高血圧発症期の若年者や肥満者での検討が今後の課題と考えられる.1.動物実験:麻酔下の家兎およびラットの腎交感神経電気活動を記録し,インスリンと中枢を介した交感神経機能の関連を検索した.家兎における静脈内ブドウ糖負荷(25%, 0.5g/kg)では,一過性の血圧上昇が見られたが,心拍数・交感神経活動・Htの減少が認められ,またマンニトールにでも同様の観察がなされたため,高浸透圧物質による一過性の血管内容量の増加に伴うものと考えられた. Ht回復後のインスリン(IRI)が高い時期においても,神経活動や血漿ノルエピネフリン(NE)濃度はブドウ糖負荷前と変らなかった.インスリンの家兎胞室内投与や,ラット視床下部腹内側核への局注にても,血圧や腎交感神経活動に有意な変化は認められなかった.今後,無麻酔下での検討および,より長期的な糖・インスリン代謝異常との関係での検討が必要であろう.2.臨床試験:経口糖負荷試験に対する血圧・血漿NE濃度の反応を高血圧者および肥満者において検討した.高血圧者では糖負荷に対する血糖・IRIの反応は正常血圧者に比し高い傾向にあった.しかし,血漿NEは変化せず血圧は低下した. NEが上昇し血圧が変化しなかった正常血圧群と異なる反応を示したことになる.肥満者では非肥満者に比し,血糖・IRIの上昇は大であり,血漿NEの上昇も遷延した.圧反射を介した交感神経刺激であるtiltingでは血圧・血漿NE反応に高血圧群,肥満群とも各々の対照群と差が認められなかった.handgripでは肥満群で反応が大であった.以上のように,高血圧者では糖代謝と交感神経反応との間には積極的な成績は得られなかった.高血圧発症期の若年者や肥満者での検討が今後の課題と考えられる.成人病型糖尿病と高血圧症との合併例が多いことが知られており、過食および肥満状態では交感神経機能が亢進していることが報告されている。したがって、糖代謝と血圧調節機序との間に交感神経系を介した相互作用が存在する可能性を考え、以下の研究を進めている。1.動物実験α-クロラロース・ウレタン麻酔下に家兎の腎神経中枢端より神経末の電気活動を記録する。(1)インスリンの側脳室内投与50500mUの投与では血圧には大きな変化は見られないが、腎交感神経活動の増加傾向が認められている。(2)ブドウ糖の静脈内投与0.51g/kgの静脈内注射では、軽度の血圧上昇と腎神経活動の低下傾向が認められている。以上の実験は進行中であり、結論は得られていない。血糖、IRI、カテコラミンの測定も併せて行なっている。今後の計画として、脳室内へのブドウ糖投与実験、ラットを用いてインスリンに感受性のある視床下部へのインスリン局注や電気刺激時の血圧および交感神経活動の変化を記録する予定である。2.臨床試験臨床例において、ブドウ糖負荷時の血圧、血漿カテコラミン、インスリンレニン活性、アルドステロン濃度を測定している。本年度は正常血圧者10名、高血圧者10名で75gブドウ糖経口負荷試験を行なった。負荷後、血圧には大きな変化はなく血漿レニン活性の上昇傾向、アルドステロン濃度の低下が認められている。他のパラメータおよび因子間の相関関係の分析は現在進行中である。次年度は症例数をふやし血圧、肥満度群別の評価が可能になるものと思われる。
地震後の早期復旧を可能とする鉄筋コンクリート造損傷制御型建築構造システムの構築

第一年度では低軸力下におけるアンボンドPCaPC造壁の載荷実験を行い,一体打ち鉄筋コンクリート造壁と併せて損傷評価を行った。その結果,残留変形角や材料のひずみレベルからアンボンドPCaPC造壁は高い損傷制御性能を有することを示した。解析では,Multi-Springモデルにより壁の荷重ー変形角関係や残留変形角,材料のひずみ履歴を高い精度で再現できることを示した。第二年度は,アンボンドPCaPC構造システムで欠如していたエネルギー消費量を壁部材に担保させるため,普通鋼材によるせん断パネル型ダンパーを用いたアンボンドPCaPC造壁の載荷実験を全4体実施した。実験変数はダンパー量と鋼繊維コンクリートの有無としダンパーを有するアンボンドPCaPC造壁の損傷制御性能を定量化した。実験から得られた知見を以下に示す。・全4体のダンパーを有するアンボンドPCaPC造壁はダンパーによりフラッグシェイプ型の履歴復元力特性となり,部材変形角R=4.0%まで安定した挙動を示した。また,壁の変形は全試験体で端部の目開きによる変形が全体変形の大部分を占め,コンクリートの損傷状況も壁端部の圧縮損傷が主であった。・ダンパーによる壁板の軸力負担分が増加することにより,ダンパー無しアンボンドPCaPC造壁試験体より早期に使用限界に到達することがわかった。・残留変形角はダンパー無し試験体より大きくなったが,R=2.0%まで修復限界Iの閾値を上回ることはなかった。解析では,アンボンドPCaPC造壁と同様にMulti-Springモデルを用い,ダンパー部をばねモデルにより置換することで同様に荷重ー変形角関係を評価できた。また,材料のひずみレベルや各種限界状態到達時の部材角も同様に再現できることがわかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。国内で発生すると考えられる地震に対して,鉄筋コンクリート(RC)造建物の機能維持および早期復旧を確保するために,アンボンドプレキャストプレストレスト(PCaPC)構造形式を用いたRC造壁の確立を行った。アンボンドPCaPC造壁の損傷に基づいた機能維持性能を評価するために,せん断スパン比が1.0および2.0の全2体の実大規模の静的繰り返し載荷実験を行った。荷重変形角関係において,両試験体とも高い原点指向性を示し,せん断スパン比が1.0の試験体では残留変形角が部材変形角R=1.5%まで継続使用性を示す結果となり,せん断スパン比が2.0の試験体では部材変形角R=4.0%まで継続使用可能な状態であった。この結果は先行研究で実施されたRC造壁の部材変形角R=0.7%を大幅に上回る結果となり,アンボンドPCaPC造壁部材の高い機能維持性能を示した。さらに,PC鋼材および軸方向組立筋のひずみ,コンクリートの圧縮ひずみに着目して損傷評価を行った。コンクリートの圧縮ひずみでは,壁端部の損傷状況と照らし合わせ,壁に発生する損傷度と圧縮ひずみの関係を定量化し,部材端部での圧縮ひずみが0.78%1.13%に到達するまでコンクリートの剥落が生じないことを明らかにした。解析では,先行研究であるアンボンドPCaPC造梁および部分架構実験を対象に,Multi-Springモデルを用いた数値解析モデルを示した。この数値解析モデルは荷重変形関係のみならず,性能評価型設計の基礎となる損傷度および各種限界状態を再現できることに特徴がある。本研究では,壁部材のような軸力が導入される場合にも適用し,非常に高い精度で荷重変形角関係を追跡できることを示した。また,実験結果から確認されたコンクリートおよびPC鋼材,軸方向組立筋,残留変形角を高い精度で再現し,部材の各種限界状態と決定要因を予測できることを示した。平成29年度は,2体の静的繰り返し載荷実験を実施し,アンボンドPCaPC造壁の損傷制御性能を定量化できた。また解析では,壁の損傷を定量的に評価できるモデルを示し,計画通り研究が進んだ。

解析では,アンボンドPCaPC造壁と同様にMulti-Springモデルを用い,ダンパー部をばねモデルにより置換することで同様に荷重ー変形角関係を評価できた。また,材料のひずみレベルや各種限界状態到達時の部材角も同様に再現できることがわかった。エネルギー消費要素を付加したアンボンドPCaPC造壁の実験を行い,損傷を定量的に評価し,解析モデルを精緻化する。エネルギー消費要素の面積を実験変数とすることで,せん断力上昇分がどの程度,壁の損傷度に影響を及ぼすか検討する。また,前年度実施した試験体と比較しながら壁の各種限界状態に着目した損傷評価を行う。解析では,エネルギー消費要素をせん断バネとしてモデル化し,実験で確認した復元力特性およびコンクリートの圧縮側損傷,PC鋼棒のひずみ等を再現できるか検討する。また多層建物モデルに提案した壁モデルを組み込み,全体の履歴復元力特性を検討すると同時に,アンボンドPCaPC造壁の損傷状態を評価することで,設計者が設計し易い状況を整える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
超伝導体における電流揺らぎのナノスケール直接解像

本研究では、銅酸化物高温超伝導体における特異な電子対状態の直接観測を目的とした。Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2を試料として用い、走査型トンネル顕微鏡法/分光法を用いた分光イメージングにより、キャリアドープに伴う絶縁体から超伝導体への電子相の発達過程を精密測定した。その結果、励起スペクトルにおける擬ギャップの形成と局所的な電子状態の対称性の変化に直接的な対応関係があることを見出した。本研究では、高温超伝導を担う電子対についての知見を得ることを目的に、走査型トンネル顕微鏡を用いた電流揺らぎの測定を試みている。これは非常に微小な信号の検出を要求される測定であるため、装置を含めたシステム全体の安定化及び最適化を図る必要がある。本年度は精密測定に必要不可欠である要素技術の確立及び測定環境の準備を重点的に行った。具体的には、(1)清浄試料表面を作製・保持するための超高真空装置の設計・作製、及び、(2)極めて高い安定度を得るための試料表面及び探針先端形状の準備方法の探究、である。(1)については、必要機能及び使用形態を吟味した設計をすることで、大型化する傾向にある装置をできるだけ小さく保っことを実現した。これは装置全体の安定度を高める上で重要である。(2)ついては、高温超伝導体Ca_<2-x>Na_xCuO_2Cl_2の単結晶試料を超高真空低温環境下でへき開して得た試料表面と、電界イオン顕微鏡(FIM)を用いて先端形状を原子レベルで制御した探針を用いて、実際に測定を行うことで評価した。これにより高い再現性を得ることができるような技術及び条件が得られつつある。しかしながら、本研究が意図するような超精密測定を安定して可能にするためにはまだ改善の余地が残されているため、技術向上の努力及び条件探索を行っている。一方、この測定を通して、本研究の目的と強い関連のある高温超伝導体の電子状態に関する知見が得られているため、これもあわせて行っている。本研究は、銅酸化物高温超伝導体において示唆されている、時間的・空間的にゆらいだ電子対の可能性を従来型超伝導体とは異なる特異な性質としてとらえ、これを走査トンネル顕微鏡法/分光法を用いたナノスケール分光イメージングにより明らかにすることを試みた。本年度は、ホール濃度の変化による電子状態の発達過程に着目し、Mott絶縁体が金属化(超伝導化)する電子状態の変化、及び、超伝導電子対の形成との関連が議論の的となっている擬ギャップの発達過程、を詳細に調べた。測定試料としてCa_<2-x>Na_xCu0_2Cl_2を用い、非超伝導・超伝導両方の組成を得ることで、これまでに精密な分光イメージング測定が行われてこなかった超伝導発現組成をまたぐ領域での測定を行った。その結果、(1)U字型の半導体的スペクトルを示す領域の中にV字型の擬ギャップ状スペクトルを示す領域が見つかること、(2)擬ギャップ状スペクトルは超伝導試料においてみつかるそれとよく似ていること、(3)ホール濃度の増加とともに擬ギャップ状スペクトルを示す領域が増加すること、(4)半導体的スペクトルを示す領域はMott絶縁相の対称性を保つのに対し、擬ギャップ状スペクトルを示す領域はMott絶縁相における並進・回転対称性を局所的に破ること、を発見した。これらの結果より、擬ギャップの形成と局所的な対称性の変化の間に密接な関連が示唆されることを見出した。
南コーカサス地方新石器時代の骨角器製作技術

平成26年度の研究では、前年度に引き続き夏季休暇を利用してアゼルバイジャン共和国において新石器時代の遺跡であるハッジ・エラムハンルテペの発掘調査に携わり、出土した骨角器および動物遺存体の整理を行った。しかし今年度は発掘の期間が長く、また例年冬季に行っていた資料の整理が渡航手続きの問題で行うことができなかったために、アゼルバイジャンの新石器時代遺跡から出土した資料の分析は停滞してしまうことになった。その代わりとして、2015年3月10日18日にかけて、隣国グルジアにおいて、新石器時代に先行する中石器時代の遺跡出土の骨角器の資料調査を行った。対象としたのはトビリシ考古学センター所蔵のダルクヴェティ岩陰出土資料と、グルジア国立博物館所蔵のコティアス・クルデ出土資料である。上記二遺跡の中石器時代層から出土した骨角器は合計11点と数は少ないものの明確に中石器時代に属すると判断されたため、すべて肉眼と低倍率拡大鏡にて観察を行い、実測図および写真撮影によって記録を行った。今年度行われた中石器時代資料の調査の意義は、後続する新石器時代初頭の骨角器インダストリーの特徴が明確となったことである。両時代のインダストリーは製作技術の点では共通しており、連続性が見られる。一方で器種の点では新石器時代初頭の資料にはそれまで存在しなかったものが加わる。それらは隣接する東トルコやアルメニアでも出土する資料と類似している。これは在地の技術伝統の上に外来の要素が加わったためと解釈できる。すなわち当地における新石器化は、外部からの影響を受けて起きたことを意味している。中石器時代から連続する技術は、新石器時代開始から二百年ほどで簡略されたものへと置き換わる。これをもってすなわち在地独自の新石器文化が成立したということができよう。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は研究計画にある南コーカサス地方新石器時代の骨角器制作と動物利用の関係を明らかにするために、7月から8月にかけてアゼルバイジャン共和国において発掘調査に従事し、その調査で出土した資料の分析を行った。現在まで分析を進めている、ギョイテペ遺跡に加え、今回はその近くのバッジ・エラムハンルテペ遺跡が発掘された。放射性炭素年代の測定結果から、本遺跡はギョイテペよりも古い段階に居住されたことが明らかとなった。出土している動物遺存体の比率を調べてみると、家畜ヒツジ/ヤギが全体の80%前後を占めており、家畜利用がすでに定着した社会であると判明した。これは、本地域におけるもっとも古い家畜利用の例である。興味深いことに下層ではほとんど存在しなかった家畜ウシが、上層に向かうにつれて上昇傾向を見せている。出土している動物種自体はギョイテペと共通しているが、その比率において大きく異なっているといえる。一方で、骨角器インダストリーもまたギョイテペと様相を大きく違えていた。錐などの道具の大半はヒツジ/ヤギの中手足骨を素材としており、他の部位はほとんど利用されていない。ギョイテペにおいてはそれらの部位に加えて、擁骨や脛骨も素材として大いに利用されていた為、この違いは両遺跡間の文化、或いは動物利用の違いを反映していると解釈された。また、ギョイテペでは多くの道具が直接或いは間接的な打ち割りによって制作されていたのに対し、バッジ・エラムハンルテペ出土の骨角器は多くが溝をつけることによって素材を剥離していた。製作技術面での違いは両遺跡間の文化に由来するものであるととらえられるが、それぞれの技術選択の理由は現在のところ不明である。いずれにせよ、骨角器はこれまでほとんど研究が行われてこなかったが、詳細な分析によって、過去の文化・動物利用の様相へのさらなる理解がもたらされることが期待される。今年度は、南コーカサス地方における新石器化に伴う骨角器製作の変化を明らかにするという目的のもと、アゼルバイジャン共和国の新石器時代に年代付けられるギョイテペ、ハッジ・エラムハンルテペ出土の骨角器資料の分析を中心に行った。具体的には、これらの遺跡から出土した骨角器資料を器種分類、出土数、原材料の選択、製作技術の四つの点から比較検討を行った。その結果、より古い段階に年代付けられるハッジ・エラムハンルテペ(紀元前六千年紀初頭)から、新しい段階にあたるギョイテペ(紀元前六千年紀前半後半)にかけて、器種の幅の増加、出土数の増加、原材料の多様化、製作技術の簡略化という変化を追うことができた。これらの変化は両遺跡間における骨角器製作に対するコンセプトを示していると考えられる。さらに、そのコンセプトの変化は、単なる製作者の嗜好というよりも、両遺跡間における年間の骨角器の製作・使用の期間の差異や、製作段階における原材料の利用可能数の差という点を反映している可能性が高いと解釈することができる。重要な点はこの変化が、紀元前六千年紀初頭の極めて短期間の間に起こったという事である。また、ハッジ・エラムハンルテペ出土の骨角器は南方のアルメニアや遥か西南方の東トルコの新石器時代遺跡で報告されているものと極めて類似しており、当地の新石器時代の開始期におけるそれらの地域との強い関係性を指摘することができる。これらの点から、当該期に南方より新石器化の波が波及し、それが紀元前六千年紀初頭のわずか百年程度で南コーカサス型の新石器時代の形成へとつながったという流れを追うことが可能になった。

平成26年度の研究では、前年度に引き続き夏季休暇を利用してアゼルバイジャン共和国において新石器時代の遺跡であるハッジ・エラムハンルテペの発掘調査に携わり、出土した骨角器および動物遺存体の整理を行った。しかし今年度は発掘の期間が長く、また例年冬季に行っていた資料の整理が渡航手続きの問題で行うことができなかったために、アゼルバイジャンの新石器時代遺跡から出土した資料の分析は停滞してしまうことになった。その代わりとして、2015年3月10日18日にかけて、隣国グルジアにおいて、新石器時代に先行する中石器時代の遺跡出土の骨角器の資料調査を行った。対象としたのはトビリシ考古学センター所蔵のダルクヴェティ岩陰出土資料と、グルジア国立博物館所蔵のコティアス・クルデ出土資料である。上記二遺跡の中石器時代層から出土した骨角器は合計11点と数は少ないものの明確に中石器時代に属すると判断されたため、すべて肉眼と低倍率拡大鏡にて観察を行い、実測図および写真撮影によって記録を行った。今年度行われた中石器時代資料の調査の意義は、後続する新石器時代初頭の骨角器インダストリーの特徴が明確となったことである。両時代のインダストリーは製作技術の点では共通しており、連続性が見られる。一方で器種の点では新石器時代初頭の資料にはそれまで存在しなかったものが加わる。それらは隣接する東トルコやアルメニアでも出土する資料と類似している。これは在地の技術伝統の上に外来の要素が加わったためと解釈できる。すなわち当地における新石器化は、外部からの影響を受けて起きたことを意味している。中石器時代から連続する技術は、新石器時代開始から二百年ほどで簡略されたものへと置き換わる。これをもってすなわち在地独自の新石器文化が成立したということができよう。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究目的にあった、骨角器の製作技術の復元するという目的は、現在のところ停滞している。それは製作実験に使用する素材の獲得が問題となっている為である。にもかかわらず、研究がおおむね順調に進展している状況は、比較可能な資料が増えたことに由来している。特に、これまでの研究で扱ってきたギョイテペ遺跡に地理的にも時代的にも近接している、バッジ・エラムハンルテペの資料を獲得することができたことは非常に重要である。これら両遺跡出土資料の比較分析が、この地域の、ひいては西アジア新石器時代の骨角器と動物利用の関係を議論するうえで核となることは疑いない。このような評価となった大きな理由のひとつは、取り扱う遺跡と資料数が限定されていることに因り、明らかとなった傾向がどの程度まで適用することができるのかが不明確であるためである。また、当初掲げていた骨角器と動物遺存体を相互に関連付けて理解するという目的が果たされておらず、今後の課題として残されている。遺跡の発掘調査の進展が研究の成果に大きく影響を与えるため、基本的には現在まで行っている分析を継続して行う。ただし、これまで以上に動物遺存体の分析に重点をおく。なぜなら、南コーカサス地方の新石器時代の動物利用に関する情報は、未だ断片的なものであり、全体を見通すまでに至ってはいない。
東アジアに局在する高度秋播性の分子進化と分子機構

栽培オオムギは,中近東から中央アジアにかけて自生する野生オオムギから約1万年前に栽培化され,現在では世界中に分布域を持つ.オオムギは,出穂を促進させるため一定期間の低温(春化)に曝される必要がある.中でもアジアに栽培域を拡大する過程では野生種よりもより長い`冬'を必要とする「高度秋播性」の獲得が各々の地域での適応性をもたらしたと考えられる.本研究では,世界中から収集したオオムギ品種を対象に,高度秋播性の進化的・分子的な実態の解明に取り組んだ.その結果,「高度秋播性」は,春播性遺伝子で見出された特定のハプロタイプ群と未知の春化応答遺伝子座とが複雑に相互作用して発現することが示唆された.本研究では,世界中から収集されたオオムギ遺伝資源を材料に,オオムギの栽培域を東アジアに拡大させた遺伝的な適応機構について,東アジア特異的に局在する高度秋播性に着目し,進化的・分子的な実態の解明を目的とする.実施計画に従い,(1)春播性遺伝子のリシークエンス,(2)秋播性程度を決める新規遺伝子座の探索を実施した.(1)前年度に実施した春播性遺伝子座のリシークエンス解析結果に基づき,栽培オオムギの標準品種群(n=274)を対象に高度秋播性品種群が属するハプロタイプ群の地理的分布を調査した.その結果,VRN1は特定のハプロタイプ群が,高度秋播性が分布する極東アジア地域に局在することが明らかとなった.一方VRN3では特定のハプロタイプ群が春播性が大部分を占める西域一帯に局在しており,栽培オオムギにおける春播性遺伝子の分布パターンが明らかとなった.(2)前年度に検出した秋播性程度に関わるQTL解析について詳細に検討した.その結果,VRN1近傍に見出されたQTLでは極東アジアに局在するアリルが低温要求度を低下させる効果を持つと推定された.以上の結果から,オオムギ品種群が東アジアへの栽培域の拡大の過程で獲得した高度秋播性は,春播性遺伝子で見出された一部のハプロタイプ群と未知の春化応答遺伝子座とが複雑に相互作用して発現することが示唆された.本研究で見出された新規春化応答遺伝子座の分子実体や進化動態を明らかにすることにより,将来的にオオムギ品種群が東アジアへの栽培域の拡大の過程で「適応的」に獲得した遺伝機構の実態に迫れると期待できる.栽培オオムギは,中近東から中央アジアにかけて自生する野生オオムギから約1万年前に栽培化され,現在では世界中に分布域を持つ.オオムギは,出穂を促進させるため一定期間の低温(春化)に曝される必要がある.中でもアジアに栽培域を拡大する過程では野生種よりもより長い`冬'を必要とする「高度秋播性」の獲得が各々の地域での適応性をもたらしたと考えられる.本研究では,世界中から収集したオオムギ品種を対象に,高度秋播性の進化的・分子的な実態の解明に取り組んだ.その結果,「高度秋播性」は,春播性遺伝子で見出された特定のハプロタイプ群と未知の春化応答遺伝子座とが複雑に相互作用して発現することが示唆された.本研究では,世界中から収集されたオオムギ遺伝資源を材料に,オオムギの栽培域を東アジアに拡大させた遺伝的な適応機構について,東アジア特異的に局在する高度秋播性に着目し,進化的・分子的な実態の解明を目的とする.実施計画に従い,(1)春播性遺伝子のリシークエンス,(2)秋播性程度を決める新規遺伝子座の探索を実施した.(1)3つの春播性遺伝子座(VRN1/VRN2/VRN3)について,オオムギ標準品種から播性程度の変異を網羅するように選抜した野生オオムギを含む48系統を対象にリシークエンス解析を実施した.全体で約3kbの領域について解析し,得られた多型情報を用いてアリル間の系統関係を解析したところ,VRN1およびVRN3において,高度秋播性品種群が一つのクラスターを形成することが明らかとなった.VRN2については,最近米国のグループにより報告された機能変異にCNVが関わるという知見を考慮に入れ,解析を継続中である.(2)秋播性程度に関わる遺伝子座を遺伝学的に検出する目的で, RIL集団を使ったQTL解析に取り組んでいる.全長約500cM程の部分的な連鎖地図を構築しQTL解析を実施したところ,3つの春播性遺伝子座に加えて,一つの新たなQTLを見いだした.このQTLは高度秋播性品種が持つアリルが低温要求度を深くする効果を持つと推定される.また関連研究においてこれまで全く報告のない染色体領域に位置することから,オオムギ品種群が東アジアへの栽培域の拡大の過程で「適応的」に獲得した遺伝子座である可能性がアリ,次年度以降の解析において主要な標的となる.実験によっては,予想以上の成果が上がった点と予想通り進まない点とが混在したため.基本的には当初の計画書通り,研究を進める.具体的には(1)リシークエンス解析に基づく系統解析により,オオムギ春播性遺伝子群の分子進化様式を明らかにする,(2)高度秋播性をもたらす新規QTLについて,連鎖地図構築を進めゲノム全域にわたって探索すると共に,遺伝子発現プロファイルを取得し,候補遺伝子の探索を試みる.当初の計画書に従って,(1)春播性遺伝子のリシークエンス,(2)秋播性程度を決める新規遺伝子座の探索,の各々の実験に必要となる経費を,本研究費から執行する.
葉緑体及び植物細胞の分裂に関与するシロイヌナズナ遺伝子の機能解析

研究期間内にCRLタンパク質がプラスチド外包膜に存在する膜内在性のタンパク質である事を明らかとした。また、プラスチドの外包膜以外の場所にはCRLタンパク質はほとんど存在していない事からCRLタンパク質はプラスチドにおいて機能するものと考えられた。また、CRLタンパク質を過剰に発現しても植物の形態、葉緑体の大きさ数、形態は野生型と同じであった。cr1変異体のプラスチドの微細構造を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、葉緑体の内部膜構造には変化が見られない事、および、分裂組織中のプロプラスチドも野生型に比べて多くなり、一細胞あたりの数が減少している事が明らかとなった。抗CRL抗体カラムを用いて植物の細胞抽出液からCRLタンパク質を含むタンパク質複合体を精製した結果、ルビスコ小サブユニットの前駆体タンパク質、および2つの光化学系I複合体の構成タンパク質の前駆体タンパク質がCRLタンパク質と共に精製された。さらに、cr1変異体においてはルビスコ小サブユニットタンパク質の葉緑体移行シグナル配列に融合したGFPタンパク質が葉原基や発生初期の根の細胞においてプラスチドへ輸送されていない事を明らかとした。以上の結果から、CRLタンパク質はプラスチド外包膜に存在し、プラスチドへのタンパク質の輸送に関与しているものと考えられた。研究期間内にCRLタンパク質がプラスチドへのタンパク質輸送に関与する新規な因子である可能性を明らかにできた。プラスチドへのタンパク質輸送がどのようにしてプラスチド分裂や植物細胞の分裂・分化に関与しているのかは今後解明すべき課題である。シロイヌナズナのcrumpled leaf(crl)遺伝子変異体ではプラスチドが巨大化するとともに植物細胞の分化・分裂方向が異常となる。今年度はCRL遺伝子の機能を明らかにするためにまず、CRL::GFP融合タンパク質をシロイヌナズナで発現させて、CRLタンパク質の細胞内局在を調べた。その結果CRLタンパク質がプラスチドの包膜に存在する事が明らかとなった。さらに、単離した葉緑体を膜画分と可溶性画分とに分けCRL-GFPタンパク質が、膜画分に存在する事およびCRL-GFPタンパク質が単離した葉緑体のトリプシン処理によって分解される事を明らかにした。これらの結果もCRL-GFPの結果同様にCRLタンパク質が葉緑体の包膜に存在する事を示している。以上の結果から、植物の植物細胞の分化・分裂方向の決定にプラスチドに局在するタンパク質が重要な働きをしている事を明らかにできた。さらに、CRLタンパク質と相互作用するタンパク質(CRL Interacting Proteins, CIPs)を酵母two-hybrid screening系を用いてスクリーニングし、CRIPの候補としてタンパク質シャペロンと考えられるタンパク質を得た。また、crl変異体においてはプラスチドへのタンパク質輸送に一部異常が見られる事を明らかにした。以上のほかに、巨大化した葉緑体の内部膜構造は野生型と同様である事、およびCRL遺伝子を過剰発現しても植物体には顕著な変化が見られない事も明らかとした。crl変異体のプラスチドの微細構造を走査型電子顕微鏡を用いて観察した結果、葉緑体の内部膜構造には変化が見られない事、および、分裂組織中のプロプラスチドも野生型に比べて多くなり、一細胞あたりの数が減少している事が明らかとなった。

さらに、crl変異体においてはルビスコ小サブユニットタンパク質の葉緑体移行シグナル配列に融合したGFPタンパク質が葉原基や発生初期の根の細胞においてプラスチドへ輸送されていない事を明らかとした。以上の結果から、CRLタンパク質はプラスチド外包膜に存在し、プラスチドへのタンパク質の輸送に関与しているものと考えられた。研究期間内にCRLタンパク質がプラスチドへのタンパク質輸送に関与する新規な因子である可能性を明らかにできた。プラスチドへのタンパク質輸送がどのようにしてプラスチド分裂や植物細胞の分裂・分化に関与しているのかは今後解明すべき課題である。
エゾサンショウウオの表現型可塑性を引き起こす遺伝基盤とその進化過程

表現型可塑性は,変動する環境の中で生物が生き抜くために重要なものである。エゾサンショウウオ(Hynobius retardatus)の幼生は表現型可塑性による形態の多型を示し、生態学の対象として研究が蓄積されてきた。しかし、実際に可塑性を引き起こす原因となる遺伝子については何も分かっていない。さらには、どのようにして本種が表現型可塑性を手に入れ、進化したかについても不明である。本申請課題では、本種を対象として次のことを明らかにすることを目的としている。1表現型変化を引き起こす内分泌系反応に関連する遺伝子の発現変動を解析し、生態学的環境に応答する可塑性の分子機構を解明する。2「形態」と「形態の可塑性」の地域間変異の研究と共同して、地域集団間の集団遺伝学的比較分析を行い、可塑的表現型進化のプロセスを明らかにする。上記の目的を達成するために以下の解析を行った。1産生した脳下垂体を用いたトランスクリプトームデータの解析を行い、可塑性間で発現が変化するホルモン遺伝子を同定し、その作用機序を推定した。また、GO解析・KEGG解析をおこない、どのような遺伝子群が可塑性の発現に関与しているか調べた。2産生したRAD-seqデータの解析をおこない、地域集団間で比較可能なSNPを同定し、それを元にエゾサンショウウオの進化史を推定した。さらに可塑性の誘導実験結果とRAD-seq解析の結果を比較し、エゾサンショウウオにおける可塑性の進化を推定した。さらに今後の遺伝子の機能検証研究の布石として、有尾両生類のモデル生物であるイベリアトゲイモリ(Pleurodeles waltl)の遺伝子データベースを整備した。本年度は、上記の目的を達成するために以下の解析を行った。1表現型可塑性を引き起こす内分泌系の変化を明らかにするために脳下垂体を用いたトランスクリプトーム解析を行い、可塑性間で発現が変化するホルモン遺伝子を同定した。2マイクロサテライトマーカーを用いた系統地理学的解析と地域集団間の可塑性能力の比較、RAD-seqを用いたゲノムワイドでのSNPの同定をおこない、今後の可塑性の進化学的解析の基盤を構築した。これらの成果の一部であるマイクロサテライトマーカーの解析を論文として報告した。また、研究成果を3件の招待講演で発表した。本年の研究の結果、以下のような進展があり、計画は順調に進展していると言える。1脳下垂体に焦点を当てたトランスクリプトーム解析の結果、可塑性間で異なる発現変動を示す5つのペプチドホルモンが、可塑性の原因遺伝子の候補として同定された。これらのホルモンは可塑性の発現において非常に重要な役割を担っていると考えられる。2北海道内の5つの地域で卵の採集をおこない、同一の条件で攻撃型可塑性の形態変化を誘導した。形態測定の結果、集団に応じて、可塑的変化能力は異なることがあきらかになった。また、RAD-seqによる多型解析の結果、各集団は明瞭に異なる遺伝構造を持つことがわかり、可塑性はそれぞれの集団で独自に進化したことが示唆された。今後はこれらの成果の論文化を目指し、並行してさらに研究を進める予定である。1前年度に産生した脳下垂体を用いたトランスクリプトームデータの解析を行い、可塑性間で発現が変化するホルモン遺伝子を同定し、その作用機序を推定した。