hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウス成体肝幹細胞を制御するニッチシグナルの同定と機能解析

肝臓は旺盛な再生能力を有しており、その一部を切除しても残存する肝臓構成細胞が増殖することで失われた質量を再生する。しかし、重篤な障害を受けた肝臓では、オーバル細胞と呼ばれる特殊な細胞が出現することが知られている。オーバル細胞は未分化マーカーを発現することから成体肝幹/前駆細胞とみなされているが、実際に肝再生に寄与しているのか明確ではなく、またその発生機構や動態については不明な点が多く残されている。本研究では、特にオーバル細胞のニッチとニッチシグナルに着目し、オーバル細胞制御の分子機構の解明を目指した。昨年度までの実績により、FGF7がオーバル細胞の出現と増殖に必要十分なニッチシグナルであることを示してきた。本年度は、生体内におけるFGF7の効果を厳密に検証するため、肝臓特異的・時期特異的にFGF7を発現することができるFGF7のトランスジェニックマウスを使用した。予想された通り、FGF7はオーバル細胞の誘導を引き起こし、かつ肝障害を軽減した。また、FGF7トランスジェニックマウスで出現したオーバル細胞を分離し、in vitro培養系に持ち込む事で幹細胞としての性質を検証した。FGF7によって誘導されたオーバル細胞は二分化能を有し、幹細胞としての性質を示した。昨年度までは基本的に単一の肝障害モデル(DDC食餌投与モデル)を使用して実験を行ってきた。FGF7によるオーバル細胞の制御機構の普遍性を検証するため、胆管結紮モデル(手術による肝障害モデル)および肝臓特異的Tak1欠損マウス(遺伝学的な肝障害モデル)の解析を行った。これらのモデルでもDDC食餌投与モデルと同様な結果が得られ、FGF7によるオーバル細胞の制御機構は、肝障害に応答する際に普遍的に認められる機構である事が推測された。本年度は、in vitro、in vivoからのアプローチを組み合わせ、これまでの仮説をより強固に示すために実験を進め、概ね期待通りの結果を得る事ができた点で進捗があった。また、前年度までは単一の肝障害モデルを用いていたが、本年度では複数の肝障害モデルを解析に用い、仮説の普遍性を検証した。現在はこれらの結果を投稿論文として執筆、投稿中であり、総合的に期待通りに研究が進展したものと考える。本研究課題の遂行により、FGFシグナルが肝幹/前駆細胞(オーバル細胞)のニッチシグナルであるという主張を明確に示すことができた。今後さらにオーバル細胞制御の分子基盤に踏み込む為には、ニッチ構成細胞およびオーバル細胞の細胞系譜、およびFGFシグナルを含めた細胞間相互作用の実態を明らかにする事が必要である。特にニッチ構成細胞は肝障害に応答して増殖するが、その引き金を引いている機序を解明することができれば、オーバル細胞の出現から増殖、そして幹細胞制御の破綻による病態への進行という現象が根本的に理解できると期待される。オーバル細胞は成体肝臓における幹/前駆細胞とみなされているが、実際に肝再生に寄与しているのか明確ではなく、その発生機構や動態については不明な点が多い。本研究ではオーバル細胞のニッチに着目し、オーバル細胞制御の分子メカニズムの解明を目指している。申請者は当該研究計画の開始までに、肝毒素であるDDC投与による重篤なマウス肝障害モデルにおいてオーバル細胞の出現に伴ってFGF-7の発現が強く誘導されることを見いだした。本年度はFGF-7のニッチシグナルとしての可能性を検証し、ノックアウトマウス等を用いてin vivoでの機能解析を進めた。FGF-7の産生細胞を同定するため、各種の細胞マーカー分子の発現を免疫染色にて検討し、セルソーターにより肝臓細胞を分画して遺伝子発現解析を行った。その結果、オーバル細胞の近傍に存在するThy1陽性細胞がFGF-7を、オーバル細胞がFGF-7の特異的受容体であるFGFR2bを、それぞれ強く発現していることが判明した。以上の結果より、FGF-7が組織学的/分子生物学的に整合性を持ったニッチシグナル分子であると考えられる。FGF-7欠損マウスでは、肝障害に伴うオーバル細胞の誘導が顕著に抑制されており、野生型マウスに比較して肝障害が増悪化し致死率が有意に上昇した。一方で、FGF-7の肝臓での強制発現により正常肝でもオーバル細胞様の細胞が出現し、さらにDDC投与による肝障害を軽減させた。以上の結果は、FGF-7がオーバル細胞の誘導に必要かつ十分な分子であり、オーバル細胞は肝障害からの回復・再生に重要な役割を担うことを示唆している。これらの知見は肝臓の恒常性維持のメカニズムに対する理解を深めるだけではなく、医療への応用へ直結する成果であるという点で意義深い。来年度はこの研究成果をより発展させ、その普遍性と重要性を検証する予定である。

本年度は、生体内におけるFGF7の効果を厳密に検証するため、肝臓特異的・時期特異的にFGF7を発現することができるFGF7のトランスジェニックマウスを使用した。予想された通り、FGF7はオーバル細胞の誘導を引き起こし、かつ肝障害を軽減した。また、FGF7トランスジェニックマウスで出現したオーバル細胞を分離し、in vitro培養系に持ち込む事で幹細胞としての性質を検証した。FGF7によって誘導されたオーバル細胞は二分化能を有し、幹細胞としての性質を示した。昨年度までは基本的に単一の肝障害モデル(DDC食餌投与モデル)を使用して実験を行ってきた。FGF7によるオーバル細胞の制御機構の普遍性を検証するため、胆管結紮モデル(手術による肝障害モデル)および肝臓特異的Tak1欠損マウス(遺伝学的な肝障害モデル)の解析を行った。これらのモデルでもDDC食餌投与モデルと同様な結果が得られ、FGF7によるオーバル細胞の制御機構は、肝障害に応答する際に普遍的に認められる機構である事が推測された。本年度は、in vitro、in vivoからのアプローチを組み合わせ、これまでの仮説をより強固に示すために実験を進め、概ね期待通りの結果を得る事ができた点で進捗があった。また、前年度までは単一の肝障害モデルを用いていたが、本年度では複数の肝障害モデルを解析に用い、仮説の普遍性を検証した。現在はこれらの結果を投稿論文として執筆、投稿中であり、総合的に期待通りに研究が進展したものと考える。本研究課題の遂行により、FGFシグナルが肝幹/前駆細胞(オーバル細胞)のニッチシグナルであるという主張を明確に示すことができた。今後さらにオーバル細胞制御の分子基盤に踏み込む為には、ニッチ構成細胞およびオーバル細胞の細胞系譜、およびFGFシグナルを含めた細胞間相互作用の実態を明らかにする事が必要である。特にニッチ構成細胞は肝障害に応答して増殖するが、その引き金を引いている機序を解明することができれば、オーバル細胞の出現から増殖、そして幹細胞制御の破綻による病態への進行という現象が根本的に理解できると期待される。
ＰＩＮＫ１キナーゼを中心としたミトコンドリア恒常性維持機構の解析

パーキンソン病原因遺伝子産物PINK1とその制御タンパク質の解析を行った。PINK1の転写レベルでの制御について、抗酸化転写因子NRF2がPINK1の発現制御に関わることを見出した。NRF2は酸化ストレス環境下でPINK1発現を上昇させた。PINK1のタンパク質レベルでの制御について、SARM1、TRAF6によるPINK1のユビキチン化を見出した。ミトコンドリア膜電位低下時にSARM1がTRAF6をPINK1上にリクルートし、Lys63鎖型のユビキチン化を介してPINK1を安定化した。蓄積したPINK1は損傷ミトコンドリアの分解、細胞生存に寄与した。パーキンソン病原因遺伝子産物であるPINK1を介した損傷ミトコンドリア分解機構について解析を行った。PINK1の結合タンパク質として新規に見出したSARM1、TRAF6によってPINK1はLys63鎖型のユビキチン化を受け、このユビキチン化はPINK1の安定化に必要であった。ミトコンドリアの膜電位が低下した際、PINK1のユビキチン化が促進され、損傷ミトコンドリアの分解(マイトファジー)が誘導された。PINK1のユビキチン化の阻害によってマイトファジーは抑制され、家族性パーキンソン病に関わる遺伝子変異をもつPINK1変異体ではSARM1、TRAF6との結合及びユビキチン化が減少していた。これらの結果から、PINK1のSARM1、TRAF6との結合及びLys63鎖型ユビキチン化の減少が、不要ミトコンドリアの分解不全やパーキンソン病の発症・進展につながることが示唆された。ミトコンドリアに対するストレス刺激下でのPINK1の発現制御について解析を行った。PINK1は損傷ミトコンドリアの分解センサーとして働くことから、常に一定量のPINK1がミトコンドリアに存在することが必要であると考えられる。ミトコンドリア脱分極剤を用いてミトコンドリア分解を誘導すると、PINK1の発現誘導が起こった。PINK1プロモーターの解析から、配列上に転写因子Xの結合サイトがあることを見出した。脱分極を含む様々なストレスによってミトコンドリアから活性酸素種(ROS)が産生され、ROSはPINK1の発現誘導に必要であった。ROSの抑制やX不活性化因子の強制発現によってPINK1の発現は抑制された。これらの結果から、ミトコンドリアに損害が生じた際に転写因子Xが活性化されミトコンドリアにPINK1を補うメカニズムの存在が示唆された。PINK1を中心としたミトコンドリア恒常性維持機構を解明するために、当該年度はPINK1及びミトコンドリア関連遺伝子の発現制御機構について解析を行った。PINK1とミトコンドリア新生に関与するPGC-1αのプロモーター上に抗酸化転写制御因子NRF2の結合配列を見出したことから、NRF2による転写制御に着目した。酸化ストレスやミトコンドリアにストレスを与える環境で、NRF2の活性化が起こり、PINK1 mRNAの発現が増加した。この発現増加はNRF2のsiRNAによるノックダウンで減少した。タンパク質レベルでは、NRF2によって発現が増加したPINK1がミトコンドリアの膜電位低下に伴い蓄積する様子が観察された。損傷ミトコンドリア上でのPINK1蓄積はマイトファジーを誘導し、損傷ミトコンドリアの分解を促進する。またNRF2は酸化ストレスなどによって誘導される細胞死を抑制する働きを持ち、その抑制機構の一部をPINK1が担っていることを見出した。これらの結果から、ミトコンドリアに損害が及ぶような環境下でNRF2が活性化し、PINK1の発現誘導、マイトファジーの活性化を通じて細胞生存に寄与していることを新たに見出した。PINK1と共にプロモーター上にNRF2の結合配列を見出したPGC-1αはミトコンドリア新生に関与する重要な転写因子である。PINK1と同様、PGC-1αmRNAの発現が酸化ストレス環境下で増加することを確認した。またPGC-1αの強制発現は酸化ストレスによって誘導される細胞死を減少させた。これらの結果からNRF2が損傷ミトコンドリアの除去のみならず、ミトコンドリア新生を通じて細胞生存に寄与している可能性が示唆されたので、今後更に検討を行う。PINK1はマイトファジーによる損傷ミトコンドリアの分解を通じて細胞生存に寄与する分子であるが、ストレス環境下でのPINK1の転写制御機構についての詳細が明らかではなかったので、その解析を行った。酸化ストレスなどによってミトコンドリアにストレスが生じる環境で、PINK1の発現は増強された。申請者はPINK1のプロモーター解析を行い、抗酸化制御転写因子NRF2の結合配列がPINK1プロモーター上に存在することを見出した。NRF2の発現レベルを変化させることによってPINK1の転写発現は変動した。またプロモーター上のNRF2結合配列の変異・欠失によってNRF2によるPINK1転写活性は減少した。ミトコンドリアにストレスが生じる環境でNRF2はストレスから細胞を保護する効果を示したが、PINK1の発現抑制によってその効果は減弱した。またミトコンドリア新生に関与するPGC-1αのプロモーター上にもNRF2の結合配列が存在し、ストレス環境下でPGC-1αの発現が亢進した。これらの結果からミトコンドリア恒常性維持機構の1つとして、ストレス環境下でNRF2が活性化し、PINK1、PGC-1αの発現制御を通じて細胞生存に寄与する機構が明らかとなった。

PINK1の結合タンパク質の1つとして見出したSARM1の解析を行い、SARM1がミトコンドリア呼吸に作用し細胞死を誘導する機構を見出した。SARM1の活性化を抑制することによって細胞死を抑制できる可能性があるので、特許出願を行った。今後更にその詳細な分子機構を明らかにしていく予定である。パーキンソン病原因遺伝子産物PINK1とその制御タンパク質の解析を行った。PINK1の転写レベルでの制御について、抗酸化転写因子NRF2がPINK1の発現制御に関わることを見出した。NRF2は酸化ストレス環境下でPINK1発現を上昇させた。PINK1のタンパク質レベルでの制御について、SARM1、TRAF6によるPINK1のユビキチン化を見出した。ミトコンドリア膜電位低下時にSARM1がTRAF6をPINK1上にリクルートし、Lys63鎖型のユビキチン化を介してPINK1を安定化した。蓄積したPINK1は損傷ミトコンドリアの分解、細胞生存に寄与した。NRF2のPINK1転写制御を介したミトコンドリア恒常性維持について、平成26年度中に論文として発表する予定であったが、Reviseに時間がかかり、掲載まで至らなかった。早急にRevise実験を終了させ、再投稿を行う。分子生物学酸化ストレスによって誘導される細胞死が、ミトコンドリアを新しく生み出すことによって防がれているかどうかを解明していく。具体的には先に見出したNRF2、PGC-1αが、酸化ストレス環境下でミトコンドリア新生を誘導しているかどうかを解析していく。この経路の活性化・抑制によるミトコンドリア状態や細胞生存について解析し、神経細胞生存やパーキンソン病予防におけるミトコンドリア恒常性維持の重要性を示していきたい。またこれらの過程でのミトコンドリア状態を可視化するためのベクターを構築している。既に申請書に記載したNRF2結合配列を含むプロモーターとPINK1遺伝子下流にRFP遺伝子をつないだベクターを構築した。今後このベクターを用いた安定発現細胞株を獲得し、ストレス環境下でのミトコンドリアの状態を解析していく予定である。PINK1のユビキチン化を介した損傷ミトコンドリアの分解機構について解明し、Molecular Biology of the Cell誌に掲載された。マイトファジーによってミトコンドリアが分解された時に、PINK1をミトコンドリアに補う機構として転写因子Xを介した転写制御について解析を行った。論文は現在投稿中である。PINK1を中心としたミトコンドリア恒常性維持機構について、申請書に記載した損傷ミトコンドリアの分解とミトコンドリア新生に関わる一部のメカニズムについて解明することができた。今後はミトコンドリアの定常状態の維持と新生に関わるメカニズムについて更に研究を進めていく。PINK1を介した損傷ミトコンドリアの分解誘導機構は明らかになりつつあるので、今後はPINK1を介したミトコンドリア定常状態の維持・新生に関して研究を進める。
学生の苦境を生き抜く力を涵養する心理教育プログラムの開発

研究3年目の平成30年度には、平成28年度に実施した「学生が困っていること及び関連する心理学的要因の調査」結果に基づき、学生のもつ「困りごと」や「問題状況」について「対処法を学ぶ」ことができるようデザインされた個人学習型のe-Learningプログラムパイロット版を作成した。それを学生に利用してもらって、修正意見等を聴取し変更を加えて完成し、Webサイト(http://kukyoikinuku.php.xdomain.jp/pico/)に公開した。このプログラムを通じ、学生は自分のもつ困りごとや問題状況に該当する項目を探索し、「問題を定義する悩みのフレーズ」を見つけ、問題へ対処するためのヒントとなるような具体的な対処法を学ぶことができるよう設計した。苦境に対処するためのスキルと態度を身につけ定着できるよう、集団で演習するワークショップ・プログラムを作成した。本プログラムは「コミュニケーション・エクササイズ」と応用行動分析学の方法を援用し、参加者個別に標的行動を定め、その改善に取り組む「行動改善エクササイズ」の課題を実施することにし、全4回のセッションを行った。プログラム前後に特性的自己効力感と大学生活適応感の自己報告式尺度、およびホームワークの記録表、実施後のインタビューによって効果評価を行った。特性的自己効力感と大学生活適応感、傾聴スキルおよびアサーション・スキル、標的行動についてはいずれも向上あるいは改善が認められた。ワークショップでの参加者同士やファシリテーターとの相互作用を通じて、自己省察が向上し、エンパワーメント効果があることが示唆された。これら2つの心理教育プログラムを実施することで、学生が生きづらさに取り組む上でのセルフマネジメントの向上、さらに学生全体のヘルスプロモーションの向上に資すると考えられる。研究1年目の平成28年度には、学生の直面している生きづらさに関連する危険因子、苦境を切り抜けるプロセスにおける保護因子、それらの背景や関連を明らかにし、自殺防止のプログラムの狙いを定めることを目的とした。研究の手続きとして、本研究メンバーが直近1年間で行った学生相談98件についてレビューを行い、まず学生の直面している困難な状況や背景、困り感について、個別の具体的内容とその文脈を記述したものをリストアップし、データベースを作成した。つぎに研究メンバーで相談内容に応じて困りごとを11のカテゴリーに分類し、180件の相談内容がそれぞれどのカテゴリーに該当するかメインカテゴリー及びサブカテゴリーに分けて分類した。そして問題に関連すると思われる学生の要因を研究メンバー各自でキーワードにしてデータベースに書き出した。それを後に研究メンバー全員でKJ法を援用した方法によりグルーピング化し、カテゴリーを作成した。その結果、抽出されたカテゴリーは、「学修問題」「性格」「ソーシャルスキル」「発達課題」「家族問題」「承認」「不適応」「精神疾患」「外傷体験」「LGBT」の10個となった。各カテゴリーにおいて、さらに下位カテゴリーが分類され、たとえば「性格」であれば、「回避・逃避」「完璧主義」「ネガティブ思考」「自己愛」「受動性」などのキーワードとして記述された。こうした下位カテゴリーをe-learningプログラム及びワークショッププログラムを作成する際の働きかけのターゲットにすることが特定された。こうした結果が、自殺防止や健康増進を目指す心理教育プログラムを構築することに資すると考えられる。平成28年度の研究計画であった、過去の相談記録をレビューすることによって、学生の直面している困難な状況や困り感、それらに関連する要因や背景を明らかにし、次年度以降に計画しているe-learningプログラム及びワークショッププログラムを作成するための準備がおおむね順調に進んでいると考えられるからである。研究2年目の平成29年度には、平成28年度に実施した「学生が困っていること及び関連する心理学的要因の調査」結果に基づき、学生のもつ「困りごと」や「問題状況」について「対処法を学ぶ」ことができるようデザインされた個人学習型のe-Learningプログラムのドラフト版を作成した。e-LeaningのWebコンテンツは、レベル1からレベル5の構造となっている。レベル1では学生相談で扱う問題カテゴリとして、レベル2では小カテゴリとして、レベル3では「問題を定義する悩みのフレーズ」として実際の主訴に当たる相談内容が複数項目表示される。レベル4では、「問題のリフレーミング(事実に対して学生本人が与えている意味づけを変え、異なる見方で問題をとらえ直す)を行い、問題を改善するための問いかけ」の内容が示され、レベル5では、問題の改善のためのプロセスにおけるショートステップ的な対処方策が示されている。このプログラムを通じ、学生は自分のもつ困りごとや問題状況に該当する項目を探索し、「問題を定義する悩みのフレーズ」を見つけ、問題へ対処するためのヒントとなるような具体的な対処法を学ぶことができる。そして、苦境に対処するためのスキルと態度を身につけ定着できるよう、集団で演習するワークショップ・プログラムである心理教育プログラムを作成しているところである。これら2つの心理教育プログラムを実施することで、学生が生きづらさと取り組む上でのセルフマネジメントの向上、さらに学生全体のヘルスプロモーションの向上に資すると考えられる。平成29年度の研究計画であった、e-Learningプログラム及びワークショップ・プログラムの作成がおおむね順調に進んでいると考えられるからである。

このプログラムを通じ、学生は自分のもつ困りごとや問題状況に該当する項目を探索し、「問題を定義する悩みのフレーズ」を見つけ、問題へ対処するためのヒントとなるような具体的な対処法を学ぶことができるよう設計した。苦境に対処するためのスキルと態度を身につけ定着できるよう、集団で演習するワークショップ・プログラムを作成した。本プログラムは「コミュニケーション・エクササイズ」と応用行動分析学の方法を援用し、参加者個別に標的行動を定め、その改善に取り組む「行動改善エクササイズ」の課題を実施することにし、全4回のセッションを行った。プログラム前後に特性的自己効力感と大学生活適応感の自己報告式尺度、およびホームワークの記録表、実施後のインタビューによって効果評価を行った。特性的自己効力感と大学生活適応感、傾聴スキルおよびアサーション・スキル、標的行動についてはいずれも向上あるいは改善が認められた。ワークショップでの参加者同士やファシリテーターとの相互作用を通じて、自己省察が向上し、エンパワーメント効果があることが示唆された。これら2つの心理教育プログラムを実施することで、学生が生きづらさに取り組む上でのセルフマネジメントの向上、さらに学生全体のヘルスプロモーションの向上に資すると考えられる。平成29年度の研究計画では、自殺防止の働きかけとして情報提供を通じ、学生が直面している困難を自分自身で対処し軽減することを目標とする問題改善アプローチと苦境において他者や専門相談機関に相談してみようという態度を促すことを目標とする態度変容アプローチの2つの心理教育プログラムを開発することにしている。1つ目は個人で学習できるようe-Learningプログラムの開発、2つ目は苦境に対処するためのスキルと態度を身につけ定着できるよう集団で演習するワークショップ・プログラムの開発である。E-Learningの開発において、コンピュータープログラミングに精通した人に協力を得ることが課題となっている。平成30年度には、学生が直面している困りごとや問題状況を自分自身で対処することを目標とする問題改善アプローチと苦境において他者や専門相談機関に相談してみようという態度を促すことを目標とする態度変容アプローチを行う2つの心理教育プログラムを開発する計画である。e-Learningのドラフト版及びワークショップ・プログラムを作成したが、今後はそれを実際に学生に試行し、プログラムについて評価をしてもらい、それに基づいてプログラムを修正することが課題となっている。
反射往復型デトネーションサイクル伝播維持機構の解明とその工学的長所の探求

最も激しい燃焼モードである爆轟波(デトネーション波)を用いたデトネーションサイクル(DC)は既存燃焼サイクルで最高の理論熱効率と高速燃焼による燃焼器の小型化を実現する。本国際共同研究では、新たに提案した受動的デトネーション制御手法である反射往復型デトネーションサイクルに対して、デトネーション研究の第一人者であるCalifornia Institute of Technology(Caltech)のJoseph E. Shepherd教授と共同でその伝播維持機構および工学的長所を明らかにし、受動制御型デトネーションサイクルを世界に先駆けて確立する。内定年度:2018最も激しい燃焼モードである爆轟波(デトネーション波)を用いたデトネーションサイクル(DC)は既存燃焼サイクルで最高の理論熱効率と高速燃焼による燃焼器の小型化を実現する。
放線菌のDNA転移に関与する遺伝子発現制御機構の時間的・空間的解析

放線菌のDNA転移に関与する遺伝子発現制御機構の時間的・空間的解析を行うため、Streptomycescyaneus subsp.azureusのプラスミドpSA1.1(9.1kb)上の、宿主胞子形成阻害とプラスミド転移に機能する遺伝子spi(1326bp)について研究を進めた。まず、塩基配列解析より、Spiの69Bbp上流にプロモーター配列のコンセンサス配列(CNGNNA)を認めた。次に、放線菌で発現できるようにspiプロモーターを含み、C末端側にに6個のHisをコードするように設計したプライマーを設計し、Nested PCRによりspi-his・tag遺伝子を増幅し、pUC118にクローニングした。組換え大腸菌中で発現を行い、菌体全タンパク質を遠心分離によって可溶性画分と不溶性画分とに分画し、Ni^<2+>-chargedレジンを用いて、それぞれ回収し、SDS-PAGEに供した。その結果、可溶性画分にはバンドが認められず、一方、不溶性画分に約50kDaのバンドが認められた。従って、目的のSpi-His・tagタンパク質は細胞膜に局在すると推定した。現在、本組換え体を用い、spi-his・tag遺伝子の発現時期を検討している。一方、spiとGFPの融合タンパク質を作製し、Spiの細胞内局在性を検討するため、Spi遺伝子の下流にEGFPをコードするようにpEFG-Nl中にSpiをクローニングし、現在、本プラスミドを放線菌に形質転換を行っている。また、S.azureusをはじめとする放線菌染色体上にもspolllE様遺伝子が存在し、SpolllE様遺伝子のクローニングを試みた。まず、プラスミド非保持株PK100C株の染色体をSall消化しpZero2をXhol切断したものとライゲーションし、ミニライブラリーを作製した。Spiをプローブとしたコロニーハイプリダイゼーションによってポジティブクローンを検出し、3.3kbの挿入断片・を保持する組換えプラスミドpSP010を得た。現在、本プラスミドをサブクローンし、シークエンスを行っている。
移動通信用施設の適正配置に関する研究

移動通信施設の適正配置の枠組み構築のためにデータ収集、地域差の計測、施設の適正配置の理論的枠組み構築の準備として九州における現状分析を行なった。1.データ収集移動通信に関する公表されているデータの他に、主として無線呼出しと移動電話の地域データを収集した。2.地域差計測について地域差計測の指標としては統計学、経済学的な考え方に基づくものが考えられるが、検討の結果ジニ係数を用いることにした。3.九州の現状分析無線呼出しと移動電話について現状およびそれらの普及に関連する地域要因に関して分析した。まず、両者ともにサービスエリアが都市部や幹線道路沿いに集中しており、どちらのサービスも利用できない地域がある。つぎに、移動電話は無線呼出しに比べて地域差が大きい。しかし、その差も年々縮小の傾向が見られる。さらに、これらの普及の地域要因として人口が用いられることが多いが、九州では近年一部を除いて人口が減少傾向にあるが、無線呼出し、移動電話ともに利用者は増加している。相関分析の結果は自動車保有台数が普及の地域要因として相応しいことが明らかとなった。
ヒト癌細胞のシスプラチン感受性決定因子としての相同組み換え関連遺伝子群の役割-ノックアウト細胞株と肺癌細胞株による検討-

抗癌剤シスプラチン(以下、シス)に対する癌細胞の耐性克服は臨床上重要な問題であり、耐性発現の機序の一つとしてDNA修復亢進が確立されている。シスによるDNAダメージ修復機構については、現在まで主にヌクレオチド除去修復機構(NER)が検討されてきたが、他の修復経路の関与についての詳細は不明であった。一方、細胞内ゲノムDNAの二重鎖切断(DSB)の修復経路の一つに、相同DNA組み換え機構(homologous recombination,HR)がある。本研究では、これに関わる遺伝子として同定されたRad51類似遺伝子5種類(Rad51B、Rad51C、Rad51D、Xrcc2、Xrcc3)全てのニワトリ遺伝子を単離し、それぞれの変異細胞株をジーンターゲティング効率の高いニワトリB細胞株DT40において遺伝子破壊して樹立した。全ての変異株においてシス感受性は非常に上昇しており、その程度はほぼ同等と考えられ、軽度の放射線感受性に比べて特徴的であった。また、これら変異細胞株にヒト或いはマウスの対応遺伝子を発現させることによりシスプラチン感受性は正常化し、さらに発現量の多いクローンにおいてはしばしば野生型以上の耐性を示した。これらの結果から、ヒトガンでRad51類似遺伝子の発現量が増した場合、抗癌剤耐性に関与する可能性が考えられた。現在ヒト小細胞肺癌株SBC-3とそのシス耐性サブラインなどを用いて、発現量の比較やタグ付きRad51Bの強制発現を試みている。以上よりシスによるDNAダメージ修復に従来から言われていたNERだけでなく、HRが関与することが明らかとなった。HRにおいて機能する多数の蛋白のなかでも特にRad51類似遺伝子群が重要であり、これらの遺伝子産物の発現量の変化でシスの感受性・耐性が変化する可能性が考えられる。肺癌細胞株で実際にこれらの遺伝子産物の発現に変化があるか、さらに肺癌細胞株に強制発現させて感受性が変化するがどうが今後さらに検討を必要とする。
医用画像における経時変化を予測可能な時空間統計モデルの構築

人工知能を用いた医用画像の支援診断においては、人体の統計モデル、すなわち個体間での臓器形状などの「空間的」ばらつきを説明する数理モデルが不可欠である。しかしながら、実際には人体の解剖は「時間的」にも変化する。各個体の時間変化を説明可能な「時空間統計モデル」の構築法は、これまで十分に研究されていない。医用画像においては、同一個体に対して繰り返し撮影された「縦断的データ」に基づく解析は、データ収集の観点から困難である。そこで本研究では、深層学習をはじめとする機械学習技術に基づき、症例間の対応のない大量の「横断的データ」の蓄積から、個人の解剖構造の時間変化を予測可能な時空間統計モデルの構築を目指す。
平和構築とジェンダー-フェミニスト国際関係論からの考察

本研究は、マクロな国際関係とミクロなジェンダー関係を架橋するフェミニスト国際関係論の立場から、平和・安全保障政策の展開と女性平和組織との関係を分析したものである。2000年代以降の平和・安全保障政策のジェンダー主流化プロセスにおいて、女性平和組織が国連関連諸機関との相互連携の中で果してきた役割を明らかにするとともに、政策推進の背後にある本質主義的なジェンダー観をとりまく対立構造を抽出することができた。本研究は、マクロな国際関係とミクロなジェンダー関係を架橋するフェミニスト国際関係論の立場から、国連の平和・安全保障政策と女性平和組織との関係を分析するものである。近年、国際社会では平和構築における女性の役割が重視され、平和維持活動への女性の参与を含む平和・安全保障政策のジェンダー主流化が漸次進行しつつある。国連を中心に提起されてきたこのプロセスには、国際NGOの女性平和運動家たちのコミットメントが大きく寄与していると言われてきた。本研究では女性国際平和自由連盟(WILPF)等のケース・スタディを通じて、女性平和組織が国際関係のアクターとしてどのような役割を果たしているのかを調査し、政策推進の背景にあるジェンダー観を批判的に検討することを目的とするものである。さらに、東北大学21世紀COEプログラム「男女共同参両社会の法と政策」国際シンポジウム「ジェンダー平等と社会的多様性をめぐる国際的展望」(7月29日-31日、仙台国際センター)に出席し、第一分科会「公的領域のジェンダー平等」の講演者Sandra Whitworth教授(ヨーク大学)およびそのコメンテータを務められた土佐弘之教授(神戸大学)らとともに、国連平和維持軍の「男性化された」活動に対してフェミニスト国際関係論はいかなる問題提起をしうるのかという点を中心に意見交換を行った。また、婦人民主クラブの機関誌『ふえみん』の特集記事「基地・軍隊と女性一軍隊の中の女性たち」や女性自衛官の人権裁判を支援する会主催の講演会「『軍事組織とジェンダー』を考える」において、文献研究で得られた知見を広く市民に還元することに努めた。さらに、3月5日から17日にかけてアメリカ合衆国に滞在し、ニューヨーク公立図書館、国際連合本部、国立公文書館、アメリカ女性軍人記念館などの関連施設において、国連安保理決議1325号の採択および実施に関する資料を収集した。平成21年度は引き続きフェミニスト国際関係論の先行研究のフォローを行った。そのうち、国連平和維持活動を軍事化された男性性という観点から検討したジェンダー分析の成果であるSandra Whitworth, Men, Militarism and UN Peacekeeping : A Gendered Analysis(Lynne Rienner Publishers, 2004)の書評を『国際ジェンダー学会誌』に掲載し、国際的に展開する「女性・平和・安全保障」施策におけるジェンダー主流化の批判的検討として「ジェンダー化される『ポストモダンの軍隊』」を、国際ジェンダー学会大会にて発表した。さらに、3月14日から25日にかけてアメリカ合衆国に滞在し、ペンシルベニア大学図書館、ニューヨーク公立図書館、国際連合本部などにおいて、「女性・平和・安全保障」のジェンダー主流化に関する資料を収集した。平成22年度は引き続きフェミニスト国際関係論の先行研究のフォローを行った。そのうち、アジア太平洋地域における軍事化とジェンダー・エスニシティの関係をテーマとした論集Keith Camacho and Setsu Shigematsueds., Militarized Currents : Towarda Decolonized Fututein Asia and the Pacific (University of Minnesota Press, 2010)の書評を『国際ジェンダー学会誌』に、国際的に展開する「女性・平和・安全保障」施策におけるジェンダー主流化を批判的に考察した論考として「ジェンダー化される『ポストモダンの軍隊』-『新しさ』をめぐり動員される女性性/男性性」を木本喜美子・貴堂嘉之編『ジェンダーと社会-男性史・軍隊・セクシュアリティ』に掲載、会員文献として『国際ジェンダー学会誌』に同書の紹介文を寄せた。また、日本社会学会より依頼を受けて「男性研究の新動向」というテーマのもと、日本の男性研究の間に近代国家の男性性構築の重要な場である軍事領域への関心が希薄であることを指摘し、この分野の発展に寄与することを目的とした論考「テーマ別研究動向男性研究の新動向-軍事領域の男性研究に向けて」を『社会学評論』(日本社会学会)に掲載した。さらに、3月16日から19日にかけてカナダのモントリオールにて開催のISA (International Studies Association)年次大会に参加し、各国のフェミニスト国際関係論の成果に学びつつ、研究ネットワークの構築につとめた。また、同20日から25日までアメリカ合衆国に滞在し、ニューヨーク公立図書館において、「女性・平和・安全保障」のジェンダー主流化に関する補足的な資料収集を行った。
RANSによる実船の操縦運動中船尾流場の解明

近年の船舶に対する温室効果ガス排出規制によって、船舶に搭載される主機は小さくする、または低速運航を行う場合が増えてきている。それによって船舶の操縦性は低下する傾向にあり、実船スケールの操縦性能を精確に推定することは非常に重要である。一方、従来では船舶の操縦性能は小さな模型実験から実船の操縦性能を推定しており、十分な精度とは言い難い。そこで本研究においては粘性数値流体力学(CFD)において船型開発等に多く使われているレイノルズ平均ナビエ・ストークス方程式(RANS)を用いて、あるタンカー船型に対し模型スケールと実船スケールで操縦シミュレーションを実施し、船舶操縦性における尺度影響を明らかにした。本研究においては比較的操縦性が問題にやすい肥大船であり、またSIMMAN等において公開可能な模型船の操縦性に関するベンチマークが非常に豊富なKVLCC2を対象船とした。CFDコードに関しては研究者の所属する海技研で開発されたNAGISAを用いた。計算格子については構造格子の重合格子法を用いて、舵・ホーンの形状を精確に模擬した計算格子を生成した。また乱流モデルについては過去の研究よりRANSにおいて船尾渦の残留性が比較的良いとされるEASMを用いた。またプロペラハブボルテックスの影響を考慮に入れるため、プロペラハブの壁面条件にプロペラ回転数と同じ壁面速度を与え、プロペラハブボルテックスの影響の検証を試みた。これらの手法を用いて、直進、斜航、旋回、舵角試験等、種々の操縦運動シミュレーションを行い、その結果と拘束模型試験結果との比較・検証を行った。その結果、操縦性数学モデルの一種であるMMGモデルの流体力微係数との比較に関しては、幾つかの微係数に関しては未だに十分な精度とはいえないものの、多くの微係数に関しては比較的精度良く推定可能であることがわかった。またプロペラハブボルテックスの影響に関してはほとんど影響がない結果となったが、今後格子精度の改善等によって結果が変わる可能性があることがわかった。これらの成果に関しては操縦性に関する国際学会であるMARSIM2015において成果発表を行った。おおむね順調であるが、模型スケールでのMMGモデルにおける流体力微係数の推定精度に関して、改善すべき点が幾つか見られた。そのため実船スケールシミュレーションを行う前に模型スケールでの推定精度を改善すべきである。そのため当初の計画から若干の遅れが見られる。平成27年度に行ったCFDを用いた模型スケールの操縦流体力微係数の推定おいてはいくつかの微係数において十分な精度が得られなかった、そこで平成28年度ではその原因を検証した結果、重合格子を用いているためにプロペラハブ格子と船体格子のセルサイズに大きなギャップが見られた。そのギャップによりプロペラハブボルテックスが船体格子に精度良く伝達できなかったものと考えられる。また舵とホーンもそれぞれ別の重合格子として作成していたが舵とホーンの間隙が非常に狭いため重合格子を用いる際に重要な面積除去が適切に行われていなかったことが判明した。計算誤差の原因究明に時間を要した。部署を異動した為、業務内容が大幅に変わり十分な時間を本課題に割くことが出来なかった。近年の船舶分野においても排ガス規制に伴い、舶用エンジンのサイズが小さくしたことで船舶の操縦性が悪くなるケースがみられる。そのため実船スケールにおける船舶の操縦性を推定することは船舶の安全性において重要である。そこで本研究においては海上技術安全研究所が開発したRANSソルバーNAGISAと重合格子システムUP_GRIDを用いて、模型および実船スケールでの操縦シミュレーションを実施し、流体力の比較のみならず模型試験では難しい流場解析から船舶操縦性の尺度影響について研究を実施した。対象船は操縦性が問題になりやすいタンカー船型であるKVLCC2とした。先ずは模型スケールにおいて、過去に実施された模型試験の操縦流体力微係数の比較を行うことで、妥当と思われる計算格子、乱流モデル等のシミュレーションモデルを決定した。次に模型ースケールで比較的良い結果が得られたシミュレーションモデルを基に壁関数や格子密度を上げることで実船スケールの操縦シミュレーションを実施した。模型スケールにおいてはModel pointとShip pointで計算を実施したが、流体力においてはModel pointの方がShip pointよりも実船スケールに近い結果となることが明らかとなった。流場解析からこの理由としてはShip pointにおいてはプロペラー後流としては実船スケールと似たものになるが、そのまわりの船尾伴流は実船スケールよりレイノルズ数が低いために遅い流れになっており、舵に作用する全体の流体力としては実船スケールより大幅に低下することが明らかになった。一方でModel pointにおいてはプロペラー後流としては実船スケールよりも速い流れとなるが、船尾伴流全体が実船スケールよりも遅いため、トータルとして舵全体に作用する流体力は実船スケールのものと近くなることが示された。基本的に申請書の計画通りであるが、前述したとおり模型スケールでの推定精度向上を図るため、舵周りの計算格子の改良を行う。その検証が終わり次第、実船スケールで同様のシミュレーションを行う。

実船スケールにおける結果と模型スケールにおける結果を比較することで、船尾流場における尺度影響、従来明らかでなかった整流係数等のマクロな値としての尺度影響を明らかにする。またRANSシミュレーションより得られた流場情報からその変化の理由を解明する重合格子に適した計算格子を作成する。適切な計算格子を用いて模型スケールの精度を改善し、壁関数をもちいて実船スケールの操縦運動シミュレーションを行う。船舶運動力学、数値流体力学計算機購入を次年度に持ち越したため。また2回計画していた海外発表が1回になったため。部署異動の為、本課題に対し十分な研究時間が取れなかっため。実船スケールシミュレーションのための計算機を購入し、研究成果の発表を行う。CFDシミュレーション用計算機の購入および成果発表のための旅費として使用。
超分子的アプローチにより配向した単分子磁石の構築

有機スピン源とコバルトイオンの強磁性的相互作用から成るヘテロスピン単分子磁石を??分子的なアプローチに従って分子配向させ、その分子構造と磁気的性??を明らかとすることを目的とした??題研究であった。(1)単核単分子磁石の系においては、嵩??い置換基を導入することでの立体効果若しくはファンデルワールス力の効果により、初めて結晶状態でヘテロスピン単分子磁石の構築に成功した。(2)疎水性アルキル置換基に焦点を絞り様々なコバルト一次元鎖錯体を構築し、構造と磁気測定を行った結果、アルキル基の伸張と共に分子間の疎水性相互作用が確認された。今後磁気的相互作用と分子間の構造との相関関係を明らかとする。申請者らのグループでは、有機スピン源と磁気異方性の大きなコバルト(II)からなるヘテロスピン単核単分子磁石を構築し、その有用性について報告してきた。特に、有機スピン源としてジアゾ基の光照射により発生する三重項カルベンと、コバルトチオシアネートとの組み合わせにより得られた錯体を剛体溶液中、磁気的測定することにより、活性化エネルギー障壁が89ケルビンの単核単分子磁石を構築することに成功している(J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 13676-13677)。今回、有機スピンを持つ配位子に様々な置換基を導入することにより、超分子的に単核単分子磁石を配向させることを目的として研究を行った。本研究課題が開始される以前までは、結晶状態でのヘテロスピン単核単分子磁石の構築には至っていなかった。そこで、有機ラジカルのまわりに様々な置換基を導入し、その構造と磁気的性質の相関関係について詳細に検討を行った。置換基として比較的小さい基を導入した系では分子間の接近により反強磁性的相互作用の影響を示唆した磁性であったが、より嵩高い基(フェニル基、t-ブチル基)を導入することにより、分子間での磁気的相互作用が無視できる単核単分子磁石の構築に成功した。本研究成果は、J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 3079-3094に掲載され、有機ラジカルとコバルトを用いたヘテロスピン系での初めての結晶状態での単核単分子磁石であり、分子を配向させる観点において重要な研究成果となった。また、長鎖アルキル基の導入による単分子磁石のゲル化についての検討を行った。炭素鎖12個以上のアルキル鎖を導入することにより、-30度以下においてMTHF溶媒中ゲル化現象を示すコバルト錯体の構築に成功した。TEM写真によりナノサイズの形態について検討したところ、数十ナノサイズの結晶状と思われる分子集積体の生成が明らかとなった。その磁性について現在検討中である。有機スピン源とコバルトイオンの強磁性的相互作用から成るヘテロスピン単分子磁石を超分子的なアプローチに従って分子配向させ、その分子構造と磁気的性質を明らかとすることを目的とした課題研究であった。ヘテロスピン単分子磁石の基本骨格は、有機スピン源とコバルトイオンから成る歪んだ八面体錯体であり、合成法及び「剛体溶液中」での挙動については、2005年に既に報告済みであった。しかし、分子間の強い磁気的相互作用の存在する「結晶状態」では、単分子磁石の磁気的性質が全く確認できなかった事から、分子間に全く磁気的相互作用がない状態、即ち孤立した分子の「結晶状態」における挙動について早急に確認する必要があった。そこで、立体的に嵩高い置換基を導入することにより「結晶状態」で単分子磁石的挙動を示す、ヘテロスピン単分子磁石の構築に成功し、報告した(JACS2008)。以上のように、「剛体溶液」、「分子間に相互作用の無い状態」と「分子間に強い磁気的相互作用が存在する状態」での情報が得られた事から、その中間状態である「弱い磁気的相互作用が存在する超分子系」を分子設計し、その磁気的挙動を制御する事を狙った。分子設計として、アルキル置換基による分子間疎水結合による分子間制御を試み、メトキシ基(-OMe)からドデシル基(-C_12H_25)までアルキル基の長さを変えた錯体を構築し、その挙動について考察した。その結果結晶状態において、アルキル基の長さと超分子構造の系統的な関係を見出すことは出来なかったが、剛体溶液中では長さに依存した挙動を示した。それに従うと、超分子構造を持つ弱い分子間相互作用が存在する系では、スピングラス的挙動を示すことが明らかとなった。また、単核単分子磁石からの発展系である複核単分子磁石及び一次元磁石についても研究を進展させ、それぞれ重要な知見を含む結果が得られた。
暗渠排水施設を用いた地下水管理と排水再利用に伴う土壌中の塩分挙動に関する研究

この研究は、乾燥地の灌漑農地において暗渠排水の整備後に懸念される用水消費量の増大に対処するため、暗渠排水施設を活用した節水的水管理技術の確立に向けた基礎データを得ることを目的として実施した。本研究は、当初パキスタン・パンジャブ州の代表的な暗渠排水地区を対象に進めていたが、同時多発テロを契機に同国の治安状況が悪化したため方針を大幅に変更し、中央アジアの塩害発生地域も対象に加えて実施した。(1)パンジャブ州の暗渠排水地区を調査し、その排水特性を明らかにした。暗渠、集水渠からの排水を吸水槽へ集め、それをポンプで排水路へ排除する方式に特徴がある。(2)排水を利用した地下灌漑の一形態を想定したカラム実験の結果、淡水利用効率は向上したものの、塩害の影響が表れた。このことから、排水利用期間の短縮や時期についての検討の必要性が示唆された。(3)現地実験で得たデータに基づく分析では、排水を用いた長期の連続灌漑は収量を大幅に減少させ、土壌の塩性化を進行させることが確認された。3年間の継続実験では、通常の土壌が塩類土壌に劣化し、ソーダ質化も進んだ。しかし、1年目だけを見た場合、収量の減少量は多くなく、土壌ECeはそれほど増加していないことから、1作ごとの脱塩の効率的実施、排水と淡水の交互灌漑の適用、排水の希釈利用等の水管理を行うことにより、上記問題解決の可能性が示唆された。(4)中央アジアの灌漑区で実施した実験データに基づく解析では、圃場排水路は水稲区と畑作区間の水理的連続性の断続、および水稲区の余剰塩類の排除という本来の役割を果たしていないこと、水稲区からの浸透水は排水路の下方を経て移動し、隣接する畑作区の地下水位を上昇させ塩類集積を加速させていること等が明らかとなった。暗渠排水の採用は、土壌中の塩類を効率的に除去できる点で有効であるが、下流域の水質悪化を招く恐れがあり、十分な注意が必要である。この研究は,パキスタン,インド,エジプト,中央アジアなど乾燥地・半乾燥地に位置する農業国で進められている暗渠排水施設の整備後に予想される用水消費量の増大に対処するため,暗渠排水施設を活用した節水的水管理技術の確立に向けた基礎データを得ることを目的とする。平成12年度は,パキスタンで進められている暗渠排水システムの構造や管理の実態を明らかにするため,研究分担者(RAI,Niaz Ahmad)と農業用水管理に関わる行政・研究機関を訪問するとともに現地調査を行い資料・データを収集した。訪問した機関は,研究分担者の所属するファイサラバード農業大学(UAF)をはじめ,パキスタン水資源研究会議(PCRWR),国立農業研究会議(NARC),農業・生物学原子力利用研究所(NIAB),国際水管理研究所パキスタン事務所(IWMI,Pakistan),国際ウォーターロギング・塩害研究所(IWASRI),プンジャブ州農業省水管理局,国家排水計画(NDP),塩害モニタリング事務所(SMO),第4排水プロジェクト事務所などである。これらの機関でパキスタンの灌漑排水に関する資料を収集するとともに,本研究の意図するところを説明しそれに対する意見を聞いた。折りしも,インダス川流域は建国以来最悪の渇水に見舞われており,本研究に対しては各機関から強い支持が得られた。現地調査はチュナブ川とラビ川に挟まれたRechna Doabの南西部で建設された第4排水プロジェクトを中心に実施した。本プロジェクトは,パキスタンにおける暗渠排水システムの代表的なものであり,地形が平坦で十分な落差が取れないため,暗渠,集水渠からの排水をSumpと呼ばれる吸水槽へ集め,それをポンプで排水路へ排除するポンプ排水システムが採用されている。このプロジェクトの設計概念・諸元に関する資料を収集し,幾つかのSumpにおいて排水のECを測定した。

(4)中央アジアの灌漑区で実施した実験データに基づく解析では、圃場排水路は水稲区と畑作区間の水理的連続性の断続、および水稲区の余剰塩類の排除という本来の役割を果たしていないこと、水稲区からの浸透水は排水路の下方を経て移動し、隣接する畑作区の地下水位を上昇させ塩類集積を加速させていること等が明らかとなった。暗渠排水の採用は、土壌中の塩類を効率的に除去できる点で有効であるが、下流域の水質悪化を招く恐れがあり、十分な注意が必要である。この研究は,パキスタン,インド,エジプト,中央アジアなど乾燥地・半乾燥地に位置する農業国で進められている暗渠排水施設の整備後に予想される用水消費量の増大に対処するため,暗渠排水施設を活用した節水的水管理技術の確立に向けた基礎データを得ることを目的とする。平成13年度は,前年度の現地調査に基づき,パキスタン・パンジャブ州における代表的な暗渠排水システムであるチュナブ川とラビ川に挟まれたRechna Doabの南西部で建設された第4排水プロジェクト地区において,水管理実態調査および水・塩類動態の現地実験を実施すべく,10月下旬を目途に渡航準備を進めていたところである。しかしながら,9月11日の米国で起こった同時多発テロを契機にパキスタンの治安状況が悪化し(危険度:53)、同国への出張を見合わせざるを得ない状況に陥った。このため、今年度は国内にてパキスタン,インドの暗渠排水システムに関する文献レビューとカザフスタンのシルダリア川下流域クジルオルダ州で過去に得られた実験データをもとに解析を行った。パキスタン,インドの暗渠排水システムは,日本のように排水路を十分な深さに掘り下げて重力排水するような方式のものではなく,1つの排水ブロックにつき1箇所深い円筒形のコンクリート製のサンプ(Sump)と呼ばれる吸水槽を敷設し、そこに暗渠と集水渠によって集められた排水を溜めて,ポンプにて排水路へ排除する方式が取られている。すなわち排水路(開渠)には地下排水の機能はなく,もっぱら地表排水機能のみを有し,地下排水は暗渠排水に全面的に頼らざるを得ない。このことからサンプをコントロールすることにより,作物の根群域周辺の土壌水分管理はある程度可能と判断される。今後,サンプの操作により,根群域周辺の塩類集積がどのような挙動を示すかを,明らかにしていきたい。本研究は、当初パキスタン・パンジャブ州の代表的な暗渠排水システム「第4排水プロジェクト地区」を対象に計画していたが,一昨年9月11日に起こった同時多発テロを契機にパキスタンの治安状況が悪化したため、同国での研究実施を見直さざるを得ない状況に陥った。このため、方針を大幅に変更し、中央アジアと中国の塩害発生地域を対象に実施することとした。平成14年度は、カザフスタンのシルダリア川下流域クジルオルダ州のシャメーノフ農場イエルタイ灌漑区で、過去に得た実験データをもとに、地下水管理と排水問題についての解析を行った。その結果、圃場排水路は十分な地下排水機能を有していないため,水稲区と畑作区間の水理的連続性の断続,および水稲区の余剰塩類の排除という本来の役割を果たしていないこと、水稲区からの浸透水は排水路の下方を経て移動し,隣接する畑作区の地下水位を上昇させ塩類集積を加速させていること等が明らかとなった。排水路系の機能と管理の劣悪さは,灌漑区での塩類収支の均衡を崩し,塩類を灌漑区内に集積させることになる。
黒色Aspergillus属特異的な細胞壁多糖ニゲランの機能と生合成機構の解明

糸状菌Aspergillus属の一部は,窒素飢餓条件下でニゲランという細胞壁多糖を活発に生産する。しかし,その役割や生合成メカニズムについての知見はほとんどなかった。本研究では,申請者が実施した窒素飢餓条における糸状菌の遺伝子発現解析から見出したニゲラン合成酵素の機能解析や当該酵素遺伝子欠損株の細胞壁多糖の組成について検討し,糸状菌におけるニゲラン合成の意義やメカニズムの解明を目指す。