hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
下垂体前葉細胞の分泌機能に対するミオシンおよびミオシン軽鎖キナーゼの役割

1.マウスの下垂体前葉細胞の分泌顆粒には、heavy meromyosinで修飾されるF-アクチンが結合していた。F-アクチンの顆粒への結合様式には2通りあり、F-アクチンの一端が直接分泌顆粒膜に結合する場合と、F-アクチンと分泌顆粒が短い架橋によってside-to-sideに結合する場合とがあった。免疫電顕法で、分泌顆粒の近傍にアクチンとミオシンの共存が認められた。さらに、アクト・ミオシイ系を制御するミオシン軽鎖キナーゼが分泌顆粒膜に接して局在した。よって、分泌顆粒の細胞内運動にアクト・ミオシン系が関与していることが示唆された。2.膜癒合を促進する作用のあるアネキシンIIが、細胞膜と分泌顆粒膜の接触点および顆粒膜どうしの接触点に局在していた。この部位を凍結レプリカ電顕法で観察すると、近接する膜の間に短い(10nm以下)架橋構造が見られた。ウェルシュ菌毒素によってCa^<2+>-influxをおこすと、この構造は消失し、膜癒合がおこった。アネキシンIIがこれらの架橋構造を構成し、膜癒合に深く関わっている可能性がある。3.MIN6細胞(膵B細胞由来インスリン分泌細胞株)内のインスリン顆粒の運動は、アクチン重合阻害剤であるmycalolide Bによって亢進した。その際、インスリン顆粒は細胞周辺部にシフトした。また、mycalolide Bによってインスリンの分泌量は一過性に増加した。種々の分泌刺激条件下でのインスリン分泌もmycalolide Bによって増加した。これらの結果から、F-アクチンがインスリン顆粒の細胞内局在部位に大きな影響を与えることと、F-アクチンの破壊がインスリン分泌に促進的に働くことが示唆された。マウスの下垂体前葉細胞におけるミオシンの局在を蛍光抗体法で調べたところ、前葉細胞の周辺部に比較的局在していた。さらに免疫電顕法によって詳細に調べると、細胞膜と一部の分泌果粒膜に近接してミオシンが局在していることがわかった。分泌果粒にF-アクチンが結合することは既に明らかにしたので、分泌果粒の運動にアクト-ミオシン系が関与している可能性が示された。次に、ミオシンの機能を制御するミオシン軽鎖キナーゼの局在を免疫電顕法で調べたところ、分泌果粒膜に近接してミオシン軽鎖キナーゼが局在していることがわかった。膜癒合を促進する作用のあるアネキシンIIの下垂体前葉における局在を免疫電顕法で調べたところ、細胞膜の内側と分泌果粒膜の外側に検出された。特に、細胞膜と分泌果粒の接近点と果粒どうしの接近点にアネキシンIIが濃縮していた。この部位を急速凍結エッチングレプリカ法で観察すると、細胞膜と果粒および果粒と果粒をつなぐごく短い(10nm以下)架橋構造が見られた。この構造がアネキシンIIである可能性がある。ウェルシュ菌エンテロトキシンを用いて下垂体前葉細胞にCa^<2+>を強制導入すると、multigranular exocytosisが起こるが、これを急速凍結エッチングレプリカ法で見ると、果粒間にあった架橋構造は消失し、膜癒合が起こっていた。アネキシンIIはエキソサイトーシスにおける果粒と細胞膜の癒合のみならず、細胞内の膜癒合現象に広く関与している可能性が考えられる。一方、インスリノーマ由来のMin6細胞におけるミオシン軽鎖キナーゼの分布を蛍光抗体法で調べると、非分泌刺激時は細胞質全体に分布したが、分泌刺激によって細胞周辺部に濃縮した。

さらに、免疫電顕法で調べたところ、一部の分泌果粒膜に近接してミオシン軽鎖キナーゼが局在していることがわかった。Min6細胞における分泌果粒の輸送にもミオシン軽鎖キナーゼが調節因子として関与していると思われる。昨年度までの研究によってマウスの下垂体前葉細胞の分泌果粒にアクト・ミオシンがassociateしている可能性が示唆されていたが、これをさらに確かめるために次の実験を行った。1.下垂体前葉細胞をTriton Xでpermeabilizeし、heavy meromyosinに浸漬した。これを超薄切片にして電子顕微鏡で観察したところ、heavy meromyosinで修飾されたF-アクチンが分泌果粒膜に結合していた。その結合様式は2通りであり、F-アクチンの一端が直接分泌果粒膜に結合する場合と、F-アクチンと分泌果粒が短い架橋によってside-to-sideに結合する場合とがあった。2.下垂体前葉細胞を急速凍結エッチングレプリカ法で電顕観察すると、5nm周期のstripesで同定されるF-アクチンが分泌果粒に結合ていた。その結合様式は超薄切片法で観察した場合と同様であった。3. F.アクチンと分泌果粒をside-to-sideに架橋する構造がミオシンではないかと推測されるので、次にアクチンとミオシンの二重免疫電顕法を試みた。下垂体前葉をLowicrylに包埋し、その超薄切片を抗アクチン抗体と抗ミオシン軽鎖抗体で免疫標識して電顕で観察した。分泌果粒の近傍でアクチンとミオシンが共存し、さらに果粒膜とアクチンの間にミオシンが局在する部位が検出された。4.以上の結果から、下垂体前葉細胞の分泌果粒にアクト・ミオシン系が結合していることが確実となったが、さらにミオシンの機能を制御するミオシン軽鎖キナーゼの局在を免疫電顕法で調べた。その結果、分泌果粒膜に近接してミオシン軽鎖キナーゼが局在していることがわかった。これらのことから、下垂体前葉細胞の分泌果粒の輸送にアクト・ミオシン系が関与していることが強く示唆された。今後は、分泌果粒の輸送に関与する微細管・キネシン系とアクト・ミオシン系の2つの異なるシステムがどのように協調して果粒を運んでいるかを解明したい。アクト・ミオシン系による分泌顆粒の運動がプロテインキナーゼによってどのように調節されているかを検討するために、分泌調整機構が詳しく解析されているMIN6細胞(膵B細胞由来)をモデル系として解析を行った。1.ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)はミオシン軽鎖を特異的にリン酸化することによって、アクチンとミオシンの相互作用を制御することが知られている。MIN6細胞における分泌顆粒の分布は、cytoplasmictype、intermediate type、peripheral typeの3つのパターンが見られたが、いずれのタイプでもMLCKと分泌顆粒の分布にかなりのオーバーラップが認められた。2.さらに免疫電顕法によって、分泌顆粒膜の外側にMLCKの局在が証明された。したがって、アクト・ミオシン系による分泌顆粒の運動はMLCKによる調節を受けていると考えられる。3.protein kinase A(PKA)とprotein kinase C(PKC)によるリン酸化の影響を知るために、adenylate cyclaseのactivatorであるforskolinとPKCのactivatorであるTPAの効果を調べた。
中国護法神像の生成と変容に関する研究

本研究は、中国南北朝時代に仏教の護法神がいかなる信仰を受け、その中で護法神の図像や造形化の行為がどのように変遷してきたかを史的に跡付けることを目指すものである。僧伝史料や現存作例などの分析を通して、護法神の造像の端緒に、インドや西域と中国との間を往還した高僧が介在し、その護衛の説話が造像の起源を伝えることを明らかにした。さらに、そうした生成の説話と具体的な作例が残る迦毘羅神像をとりあげ、その信仰史を復元的に考察した。本研究は、中国において多様な展開を示した護法神を種類別に個別に扱うのではなく、「護法神」という総体として捉え、護法神像の造形化の端緒と歴史的変遷の解明を意図したものである。その方法としては、1.護法神像および高僧像・羅漢像の作品調査、2.収集データの分析、3.成果の発表と検討という流れを基本としている。本年度の作品調査としては、韓国・ソウル国立中央博物館の所蔵品および展示品のうち、中国南北朝時代の石造の仏像や碑像を中心に調査を行った。また、三星美術館Leeumが所蔵する銀製舎利容器に線刻された四天王像、高麗時代の絵画作品である釈迦三尊十六羅漢図の調査も行った。特に釈迦三尊十六羅漢像は、画面内に同主題の通例の作例には見られない胡人や俗服の人物像が描き込まれており注目され、今後詳細な分析を行う予定である。国内の作例については、奈良・法隆寺所蔵の十六羅漢像屏風、大阪・青蓮寺所蔵の伝玄奘三蔵取経図等、主に羅漢・高僧に関連する作品の調査を進めた。作品調査と並行して、南北朝時代から隋唐時代初期にかけて信仰された「迦毘羅神」に関する文献・石刻記録の収集も行った。これらの分析を通して、迦毘羅神が特に南朝後期に信仰を集め、隋に入り河南省安陽市の霊泉寺大住聖窟において新たな意味づけを伴い造像され、その後、初唐に入ると、二天王像の中に吸収される形で姿を消していったことが明らかになった。当該内容は、既に学会発表の形で公開しているが、次年度以降に論文にまとめる予定である。また、山西省の雲岡石窟にみられる、髪を逆立たせる鬼形像についても、正体不明の護法神像として分析を進めた。本年度は、日本国内の高僧・羅漢像の作品調査、および韓国に所蔵される中国の仏教造像の調査に重点を置いたため、中国における現地調査を次年度以降に行うこととした。本研究は、中国において多様な展開を示した護法神を総体として捉え、護法神像の造形化の端緒と歴史的変遷の解明を目指すものであり、その基盤となるのが、護法神像および高僧像・羅漢像の作品調査、および収集データの分析である。本年度の実地調査としては、中国・北京故宮博物院の所蔵品および展示品のうち、中国南北朝時代の石造・銅造の仏像や碑像を中心に調査を行った。調査時には、中国全土より仏教美術作品が一堂に集められており、各地域の関連作品を多数、熟覧調査することが可能だった。なかでも、甘粛省甘泉市石仏湾子出土の高善穆造像塔は、北涼承玄元年(428)という中国護法神造像史における再早期の作例であり、護法神像の造形が確立する以前、菩薩像等との図像的差別化の様相を考察するうえで重要な作品である。また、近年発掘の進展する河北省臨ショウ県の仏像埋蔵坑出土の道智造釈迦像や、同ギョウ城遺址出土の弥勒像は、いわゆる十神王像をあらわした作例であり、龍門石窟等の作例とともに成立背景を考えるうえで参考となる。さらに、中国・西安市において、ソグド人に関連する美術作品の調査も行った。西安市周辺で発見されたソグド人墓(安伽墓、史君・康氏合葬墓、康業墓)や洛陽市周辺で発見されたと伝えられる安備墓の出土品は、陝西歴史博物館、西安市博物院、大唐西市博物館などに収蔵・展示されており、今回の調査では、それらのうち神像表現を伴う石造遺物を重点的に調査した。これまで蓄積してきたデータを踏まえ、本年度は、護法神像の中でも、南北朝時代末期から隋代にかけて一時的に造像の確認できる迦毘羅神像と、初唐期の玄奘にまつわる護法神である深沙大将に関する研究発表等を行った。本年度は、中国における現地調査を2度実施したほか、東京国立博物館および静嘉堂文庫の所蔵する中国の仏教美術作品の調査を行った。また、論文や研究発表の形で成果発表も行い、諸分野の専門研究者より多くの重要な指摘・意見を得た。そのため、当初の計画通り、おおむね順調に進展している。本研究は、中国において仏教的護法神がいかなる信仰を受け、その中で護法神の図像や造形化の行為がどのように変遷してきたかを史的に跡付けることを目指すものである。南北朝時代後期から隋唐時代にかけて、多様な護法神像が造り出され、仏教世界を彩ってきたが、その意味や同時代および後世における中国仏教・美術に果たした役割については、これまで深い追及がされてこなかった。そのため、個別の護法神に関する信仰の具体相を明らかにしつつ、多種類の護法神を総体的に捉える視座を重視した。

研究の地盤となるのは、実地調査によって獲得した作品情報である。本年度は、台北・国立故宮博物院が所蔵する張勝温筆「大理国梵像図巻」(北宋時代)等の絵画作品の調査を行った。「梵像図巻」に描かれた羅漢像は、高僧と護法神との関係という本研究における糸口と関連する。さらに、護法神の造形活動が具体的に記録された文字史料も精査し、論文「高僧と護法神ー僧伝史料に伝えられた護法神像の造立」をまとめた。中国には段階的に仏典が伝入し、それとともに護法神に関する情報も漸次、未整理の状態で入ってきた。こうした文字上の存在にとどまっていた護法神が、具体的な形を伴い像として新たに生み出される場には、西域・インドと中国との間を往還した高僧が介在しており、中国における護法神像の造形化の端緒を伝える説話を整理した。また、このようにして誕生した護法神像の中には、盛んな信仰を受けたものの次第に忘れられていった護法神が多く存在したと想定される。その一つに迦毘羅神があり、『月蔵経』の経説によれば中国の擁護者としての役割が強調される護法神である。代表的作例である河南省安陽市の宝山霊泉寺大住聖窟の迦毘羅神像を中心に、その信仰の推移を論文「迦毘羅神考ー霊泉寺大住聖窟における造像を中心に」(『アジア仏教美術論集東アジアII(隋・唐)』、2018年刊行予定)にまとめた。本研究は、中国南北朝時代に仏教の護法神がいかなる信仰を受け、その中で護法神の図像や造形化の行為がどのように変遷してきたかを史的に跡付けることを目指すものである。僧伝史料や現存作例などの分析を通して、護法神の造像の端緒に、インドや西域と中国との間を往還した高僧が介在し、その護衛の説話が造像の起源を伝えることを明らかにした。さらに、そうした生成の説話と具体的な作例が残る迦毘羅神像をとりあげ、その信仰史を復元的に考察した。次年度以降も、護法神像および高僧像・羅漢像の作品調査を行い、そこで得られたデータを、護法神像の種類、性格と役割、地域性という3点を焦点に分析する。並行して文献・石刻資料における護法神信仰および高僧・羅漢信仰に関する文字資料の収集を行い、これらの検討を踏まえて研究成果を発表していく。中国南北朝時代から隋唐代の作品調査としては、江蘇省南京博物院、南京市博物館が所蔵する仏教造像、および棲霞寺石窟において現地調査を行い、国内では京都誓願寺蔵の鎌倉時代の高僧像、神戸太山寺蔵十六羅漢像等の調査を順次進めていく予定である。その際、中国の考古発掘等の最新の研究成果を反映して、問題解明に有効な作品が他にみつかった場合は、調査地等に変更を加えていく。次年度も引き続き、護法神像および高僧像・羅漢像の作品調査、および収集データの分析を進めるが、ソグド人に関連する美術作品を重点的な調査対象とする。日本国内に所蔵される石棺牀囲屏(MIHO MUSEUM蔵)、虞弘・妻合葬墓出土の石造遺物(山西博物院)等にあらわされる神像の図像に注目する。中国南北朝時代後期に、仏教的護法神像と中国在地の信仰やゾロアスター教等の仏教以外の神々の像とがどのような関連をもつのか、その影響関係を探る。その上で、これまでの研究の成果を論文の形で発表する。仏教美術史日本国内で所蔵される高僧・羅漢像の作品調査を優先して行ったため、当初予定していた中国における現地調査を次年度以降の実施に変更したため。中国実地調査における西安への往復航空券が、当初想定したよりも安価であり、その分の差額が次年度使用額となった。海外における護法神像関連作品の調査(中国江蘇省の南京博物院、南京市博物館、棲霞寺石窟等)を7日間の期間で行う。加えて、国内の羅漢・高僧像の作品調査(大阪、京都、東京)、文献・石刻資料の収集(東京)を行う。また護法神信仰、羅漢信仰に関わる仏教美術関連図書、中国考古学関係図書、調査によって得られた写真データの保存のためのハードディスク等を購入する。次年度の実地調査(国内)の対象作品を追加する。
台湾集集地震により被災した橋梁の損傷メカニズム推定のための詳細調査

台湾集集地震における詳細調査と詳細分析の結果,得られた知見を以下にまとめる.(1)PC斜張橋の地震被害分析と耐震性評価台湾地震で被災したPC斜張橋の集鹿大橋を対象に,詳細な地震被害分析により,過去に世界的にも地震経験の無いPC斜張橋の耐震性能を評価した.本橋は橋脚基部のみならず,主塔や主桁が損傷したことや斜材のケーブルが定着部から抜け出すなど,耐震設計上問題のある損傷が生じたことから,現地測量結果や詳細図面を使い,橋梁管理者とのヒアリング結果や地盤の常時微動計測結果も反映した3次元非線形動的解析による詳細分析を行った.(2)桁衝突解析桁衝突現象を伴って落橋に至った13径間単純桁橋の長康橋を対象に,非線形動的解析による桁衝突現象のシミュレーションと被害分析を行った.橋台部の抵抗特性は実際の損傷形態を考慮し,せん断抵抗バネモデルを構築した.(3)橋台の水平抵抗を考慮した新たな耐震補強工法の提案桁衝突現象を伴う被害分析から得られた橋台部の抵抗特性とモデル化に関する知見を既設橋の耐震補強設計に応用し,橋台の変位拘束効果を支承や橋脚の設計に反映する場合の効果を検討した.本工法は間詰材の充填と橋台の変位拘束効果により,橋脚天端の変位を小さくでき,河川内などの補強規模の低減を図るものである.台湾集集地震における詳細調査と詳細分析の結果,得られた知見を以下にまとめる.(1)PC斜張橋の地震被害分析と耐震性評価台湾地震で被災したPC斜張橋の集鹿大橋を対象に,詳細な地震被害分析により,過去に世界的にも地震経験の無いPC斜張橋の耐震性能を評価した.本橋は橋脚基部のみならず,主塔や主桁が損傷したことや斜材のケーブルが定着部から抜け出すなど,耐震設計上問題のある損傷が生じたことから,現地測量結果や詳細図面を使い,橋梁管理者とのヒアリング結果や地盤の常時微動計測結果も反映した3次元非線形動的解析による詳細分析を行った.(2)桁衝突解析桁衝突現象を伴って落橋に至った13径間単純桁橋の長康橋を対象に,非線形動的解析による桁衝突現象のシミュレーションと被害分析を行った.橋台部の抵抗特性は実際の損傷形態を考慮し,せん断抵抗バネモデルを構築した.(3)橋台の水平抵抗を考慮した新たな耐震補強工法の提案桁衝突現象を伴う被害分析から得られた橋台部の抵抗特性とモデル化に関する知見を既設橋の耐震補強設計に応用し,橋台の変位拘束効果を支承や橋脚の設計に反映する場合の効果を検討した.本工法は間詰材の充填と橋台の変位拘束効果により,橋脚天端の変位を小さくでき,河川内などの補強規模の低減を図るものである.1999年9月に発生した台湾集集地震においては,長大PC斜張橋を含む30を超える橋梁で大きな被害が生じている.著者らは,地震発生直後より現地調査や詳細測量を実施するとともに,特に損傷の大きい8橋梁(集鹿大橋,猫羅渓橋,長庚大橋,烏渓橋,石圍橋、卑豊橋,一江橋)について分析を実施している.しかしながら,検討結果は多くが定性的な評価に留まっている.これは,詳細図面や詳細地質データを十分には入手していないため,阪神大震災を契機として新たに開発された詳細な数値解析手法が適用できないためである.本研究目的は以下の手法により,橋梁の損傷メカニズムを明らかにすることである.1)詳細現地調査により,不足している詳細設計図面,詳細地質図,基礎の損傷状態などの情報を入手する.2)これらのデータを用いた詳細動的解析により,橋梁の損傷メカニズム,損傷防止対策を明らかにする.現在までに得られた成果を以下に示す.1)調査概要台湾中部の台中県周辺の橋梁8箇所を調査した.また,橋梁管理者,設計者,施工者からのヒヤリング調査を実施した.2)詳細データ調査台湾側の橋梁管理者および設計担当者に,実施した概略調査結果を説明するとともに,質問事項一覧表を作成し,ヒヤリング調査を行った.また,設計図,地質データを入手した.3)詳細解析上記のデータを基に,数基の橋梁に対して詳細設計図および地質データに基づく,動的解析を実施中である.3基の橋梁に対して詳細設計図および地質データに基づく動的解析を実施し,損傷状況および損傷程度の対比から,解析の再現性を評価するととともに,損傷原因の推定を実施し,以下の結果が得られた.1)集鹿大橋(PC斜張橋)・曲げモーメントと軸力により,未施工部の主桁断面に作用する応力度はコンクリートの設計基準強度を超えており,今回のような地震波が作用した場合には,コンクリートの圧縮や軸方向鉄筋の座屈のような大きな損傷が生じる可能性があることが分かった.・橋軸直角方向における主塔部の損傷原因について,非線形時刻歴応答解析を行うことにより,橋脚基部は5次モード,主塔基部は9次モードの高次の変形モードが卓越することによって降伏に達し,非線形応答が進展していく危険性があることがわかった.2)長康橋・桁衝突を考慮した非線形動的解析の結果,上部工慣性力により支承が破壊後,桁が衝突を伴いながら橋脚上を滑り,橋台背面土まで桁がめり込む現象をシミュレーションにより確認できた.・

長康橋の橋台のように,パラペットのせん断耐力が比較的小さい場合,入力地震波形によっては桁が橋台にめり込むような被害が生じる危険性があることがわかった.3)石圍橋・P2橋脚の橋軸直角方向への回転により,D5桁は回転挙動を示し,橋軸方向へ0.48m水平変位することが,強制変位解析により確認できた.・支承耐力をパラメータとした動的解析結果から,支承部の抵抗力が鉛直地震動等の影響により0.1Rd程度に小さい場合に,D5桁は地震動により落橋に至る可能性があると推定される.2基の橋梁に対して詳細設計図および地質データに基づく動的解析を実施し,損傷状況および損傷程度の対比から,解析の再現性を評価するとともに,損傷原因の推定を実施し,以下の結果が得られた.1)集鹿大橋(PC斜張橋)・入力地震特性の違いにより応答が異なり,長周期成分が卓越するTCU068波形に対し,PC斜張橋のような長周期構造物の場合は応答が大きくなる危険性があることが分かった.・橋軸直角方向における主塔基部の損傷原因について,高次の変形モードが影響していることが分かった.また,短周期成分が卓越するTCU074の場合は9次モードが,長周期成分が卓越するTCU068の場合は1次モードが卓越するというように,同じ主塔基部が損傷する場合においても入力地震動の特性の違いにより,損傷時における変形モードが異なることが分かった.・鉛直地地震が主桁、主塔および橋脚の応答に与える影響は小さいが、ケーブル張力に与える影響が大きいことが確認された.2)長康橋・既設の多径間桁橋を対象に,橋桁端部にゴム材等の間詰材を充填する耐震補強工法を提案した.・解析モデルの構築に際し,過去の地震被害の詳細分析結果をもとに,橋台部の破壊形態と背面土の抵抗を含めた橋台部の抵抗特性の評価とモデル化の根拠を示した.・橋台部の水平抵抗を考慮した桁衝突解析を実施し,対象橋梁の大規模地震時の応答特性を把握するとともに,桁遊間量をパラメータとした解析を行い,桁遊間量と地震応答の関係を整理した.
シロイヌナズナ生態型間差を活用したアルミニウム耐性機構の分子レベルでの解明

シロイヌナズナ生態型間差の利用とゲノム科学的アプローチによる耐性バリエーション生成要因の同定は、基本分子機構の解明に加えて実用植物での耐性遺伝子の分子マーカーへの応用面でも重要性が高い。1)AtALMT1発現調節シス配列およびプロモーター活性強弱配列の解析段階的に削除したAtALMT1プロモーター配列とリポーター遺伝子GUSを融合導入した組換え体を作成し、プロモーター活性領域の推定を行った。加えて、マイクロアレイ解析からAl応答遺伝子やSTOP1転写因子調節遺伝子に特異的に高確率で存在する共通プロモーター推定領域から、AtALMT1発現調節シス配列を同定した。また、AtALMT1プロモーター配列領域のシロイヌナズナ生態型における多型解析情報とプロモーター先の解析から、プロモーター活性の強弱配列領域を推定した。230種の生態型のSTOP1のシーケンス解析を行い、DNA多型と耐性レベルとの関連性を調べた。遺伝子内連鎖不平衡解析を行ったところ、遺伝子全体に渡る連鎖不平衡が観察され、Al耐性に関連する2つのハプロタイプが確認された。それらの耐性多型を組み換えた形質転換体はA1耐性を示した。しかし耐性差からSTOP1多型のシロイヌナズナA1耐性バリエーションへの貢献度は小さいことがわかった。3)ゲノムワイドアソシエーション解析100200系統の表現型データセットを用いて酸性土壌耐性に関するゲノムワイド関連解析を行った。その結果、いくつかの耐性関連SNPsが推定された。それらのSNPsは、新規遺伝子座やこれまでのQTLやエピスタシス領域、A1耐性遺伝子近傍、STOP1下流因子、マイクロアレイ解析から推定されたAl耐性候補遺伝子近傍に存在した。分子生物学的アプローチと共に、シロイヌナズナの生態型間差の利用とゲノム科学的アプローチによる、耐性機構に関与する因子の同定と、分子機構の解明を目的として研究を進めた。1、AtALMT1遺伝子の発現制御機構の解明段階的に削除したAtALMT1のプロモーター配列とリポーター遺伝子GUSを融合導入した組換え体を複数ライン作成した。それらを用いたストレス応答GUS遺伝子発現から、Al応答配列領域を数百ベースに絞りこむことができた。2、リンゴ酸放出及びその他の機構に関与する遺伝子の探索また、各種イオンストレス下、stop1を用いたマイクロアレイ解析及び、Web上のデータベースを用いたバイオインフォマティクスによるAtALM71のAl応答シス配列の推定、その他Al耐性に関わる因子の探索も試みた。Al耐性(特異的)候補遺伝子を推定することができた。それらを証明する組み換え体の作成を行った。一方、シス配列推定に関しては、データ整理方法に再検討が必要であった。3、Al(酸)耐性に関与するSTOP1の多型解析多くの生態型のSTOP1配列解析から生態型間で耐性と関連性のあるDNA多型を推定した。異なるハプロタイプの組み換え体の作成を行った。STOP1を含む、その他今後の同定遺伝子の中から、耐性差の成因を説明することができる多型を同定することができれば、他種への応用とともに、非組み換えの育種面でも有効である。Al応答シス配列の同定マイクロアレイ解析から得られた、種々イオンストレス誘導遺伝子群データ、およびWeb上に公開されているアレイ解析データを用い、バイオインフォマティクスによるAl応答配列の推定を行っている。それらの推定配列の置換、および長さの異なるAtALMT1プロモーター配列とGUS遺伝子融合のシロイヌナズナ組換え体を作成した。それらのGUS遺伝子発現解析を行いAl応答シス配列の絞り込みを行っている。また、Alストレス以外のストレスやホルモンへの応答が確認され、それらの応答シス領域の絞り込みも行っている。Al耐性差を説明するDNA多型の推定STOP1遺伝子について耐性及び、感受性生態型間に検出されたDNA多型配列の組換え体を作成し(過剰発現体、STOP1変異相補体)、Al耐性、酸耐性評価を行っている。また、STOP1遺伝子近傍のゲノム領域のみを耐性型に置換した、準同質系統の作成とその耐性評価を行っている。また、多くの生態型の耐性レベルとゲノムワイドなSNP情報を用い、アソシエーション解析を行った。これによりシロイヌナズナゲノム上でAl、酸耐性と関連性の高いSNPを検出し、シロイヌナズナ生態型間の酸およびAl耐性差に関与する遺伝子の同定を試みている。Al耐性遺伝子の同定マイクロアレイ解析などから推定されたAl耐性に関与する候補遺伝子について、STOP1Al感受性変異を相補する組み換え体作成や、遺伝子破壊株による証明を行っているが、ポジティブな結果が得られていない。表現型解析の手法を考慮するとともに、アレイデータ解析の再検討と、アソシエーション解析を進めてそれらの統合結果からAl耐性遺伝子の同定を試みる。2)AtALMT1転写調節因子STOP

1の多型解析230種の生態型のSTOP1のシーケンス解析を行い、DNA多型と耐性レベルとの関連性を調べた。遺伝子内連鎖不平衡解析を行ったところ、遺伝子全体に渡る連鎖不平衡が観察され、Al耐性に関連する2つのハプロタイプが確認された。それらの耐性多型を組み換えた形質転換体はA1耐性を示した。しかし耐性差からSTOP1多型のシロイヌナズナA1耐性バリエーションへの貢献度は小さいことがわかった。3)ゲノムワイドアソシエーション解析100200系統の表現型データセットを用いて酸性土壌耐性に関するゲノムワイド関連解析を行った。その結果、いくつかの耐性関連SNPsが推定された。それらのSNPsは、新規遺伝子座やこれまでのQTLやエピスタシス領域、A1耐性遺伝子近傍、STOP1下流因子、マイクロアレイ解析から推定されたAl耐性候補遺伝子近傍に存在した。
改良型テロメスキャンを用いた大腸がん血中循環癌細胞の単離・機能解析と臨床応用

本邦で開発されたテロメスキャンは,癌で高発現しているテロメラーゼを指標として癌を捕捉する手法である.報告者らはこのテロメスキャン法に着目し大腸癌における精度の高いCTC測定法の構築を目標として研究を進めてきた.大腸がん患者採血中のCTCをテロメスキャンを用いて解析した,術前化学療法後のCTC数の低下が認められるなどの結果を得た.テロメスキャン法により大腸癌のCTCを高い精度で検出することが可能であることが明らかになった.本研究の目的は,本邦初のテロメスキャン法を用いた大腸がんでの血中循環癌細胞(CTC)捕捉システムの臨床応用である. CTCは米国(FDA)で臨床試験が行われているが,先行開発されたCellSearch System(CSS)は抗体の設定を自由にできず,捕捉率も約30%と悪いため,大腸がんの臨床応用に不向きである.これは,細胞表面抗原を認識する抗体を用いたCTC検出法に効率面での問題があるためである.一方,本邦で開発されたテロメスキャンは,癌で高発現しているテロメラーゼを指標として高効率に癌を捕捉する手法である.本研究では更に改良を加えたテロメスキャンF35システムでCTCを高効率かつ正確に検出し,大腸がん診断における革新的な手法であることを立証する.また,本システムを応用しテロメスキャン法の特徴を活かした診断,治療法の開発までを行い,臨床応用システムの実現を目指す本研究は本邦初のテロメスキャン法を用いた、大腸がん血中循環癌細胞(CTC)捕捉システムの臨床応用である.CTCは米国(FDA)で臨床試験が行われているが,先行開発されたCellSearch System(CSS)は抗体の設定を自由にできず,捕捉率も約30%と悪いため,大腸がんの臨床応用に不向きである.これは,細胞表面抗原を認識する抗体を用いたCTC検出法に効率面での問題があるためである.テロメスキャンは,癌で高発現しているテロメラーゼを指標として高効率に癌を捕捉する手法である.本研究では更に改良を加えたシステムでCTCを高効率かつ正確に検出し,大腸がん診断における革新的な手法であることを立証し,本システムを用いて更なる臨床応用システムの実現を目指す。本年度は,テロメスキャンを用いた大腸がん血中循環癌細胞(CTC)臨床応用という目的通り、実験成果を蓄積している。これまでに得たデーターの解析結果を元に、次年度計画を遂行することが可能であり本研究の目標に迫ることが可能である。本研究は改良型テロメスキャンを用い、大腸がん血中循環癌細胞(CTC)の単離・機能解析と臨床応用を目指すものである。CTCは米国(FDA)で臨床試験が行われているが,先行開発されたCellSearch System(CSS)は抗体の設定を自由にできず,捕捉率も約30%と悪いため,大腸がんの臨床応用に不向きである.これは,細胞表面抗原を認識する抗体を用いたCTC検出法に効率面での問題があるためである.一方,本邦で開発されたテロメスキャンは,癌で高発現しているテロメラーゼを指標として癌を捕捉する手法である.申請者らはこのテロメスキャン法に着目,さらに改良を加えた改良型テロメスキャン法により,精度の高いCTC測定法の構築を進めてきた.H28年度は大腸がん患者より採取した血液を用い,大腸癌の治療前後のCTCの変化を追跡した。その結果改良型テロメスキャン法を用いた場合には,従来法よりも術前採血からのCTC検出率が高いことが示された.また手術後には術前よりもCTC数が減少することが確認された.テロメスキャン法では大腸がんにおいて精度の高いCTC測定が可能であることが明らかになった.この成果は大腸がんの早期発見や,大腸がん診断の簡便化,信頼性向上の観点から有意義であるとともに,日本の知的財産の活用という側面でも貴重である.テロメラーゼを指標とした改良型テロメスキャンにより高感度なCTC検出を可能とし,大腸癌の症例ごとの治療前後のCTCの変化を追跡した。その結果、手術後にCTC数の減少を示した事が明らかとなった.一方,CTCの観察に必要な蛍光実体顕微鏡などに問題が生じ調整が必要となったことから,一部の計画に遅延が生じた.本研究は今まで使用されてきたテロメスキャン法に加えて、改良型テロメスキャンを用い、大腸がん血中循環癌細胞(CTC)の単離・機能解析と臨床応用を目指すものである。本邦で開発されたテロメスキャンは,癌で高発現しているテロメラーゼを指標として癌を捕捉する手法である.先行のCTCの捕捉システムは捕捉率が低いことが指摘されていた.これは,細胞表面抗原を認識する抗体を用いたCTC検出法に効率面での問題があるためである.申請者らはテロメスキャン法に着目し,研究をすすめたきた。そして、さらに改良を加えた改良型テロメスキャン法を用いて,より精度の高いCTC測定を進めてきた.大腸がん患者より採取した血液を用い,大腸癌の治療前後のCTCの変化を追跡した結果、改良型テロメスキャン法を用いた場合には,従来法よりも術前採血からのCTC検出率が高いことを明らかにした.また手術後には術前よりもCTC数が減少することを示した。以上からテロメスキャン法を用いることにより大腸がんにおいて精度の高いCTC測定が可能であることが明らかになった.

本年度は、抗がん剤治療や再発、予後などの追跡調査を行った臨床情報に基づき、再解析を行っている。また、今後は症例数を増やして検証のための解析を行うことも検討している。この成果は大腸がんの早期発見や,大腸がん診断の簡便化,信頼性向上の観点から有意義であるとともに,日本の知的財産の活用という側面でも貴重である.本邦で開発されたテロメスキャンは,癌で高発現しているテロメラーゼを指標として癌を捕捉する手法である.報告者らはこのテロメスキャン法に着目し大腸癌における精度の高いCTC測定法の構築を目標として研究を進めてきた.大腸がん患者採血中のCTCをテロメスキャンを用いて解析した,術前化学療法後のCTC数の低下が認められるなどの結果を得た.テロメスキャン法により大腸癌のCTCを高い精度で検出することが可能であることが明らかになった.本年度は,テロメスキャンF35を用いて大腸がん患者の血液で補足率評価試験を実施し,大腸がん患者の血液中に血中循環癌細胞を捕捉することができた.来年度以降は,引き続き血中循環癌細胞の捕捉試験を行い,更に症例数を増やし,捕捉した症例の予後や再発率などの臨床データを収集し,テロメスキャンの腫瘍マーカーとしての有用性を実証していく予定である.画像撮影・解析システムを調整し,大腸がんCTCと治療効果の評価,臨床情報との関連性,大腸癌CTCの単離・機能解析を進めていく.消化器外科学来年度以降は,引き続き血中循環癌細胞の捕捉試験を行い,症例数を増やしていく.同時に捕捉できた症例の予後や再発率などの臨床データを収集し,テロメスキャンの腫瘍マーカーとしての有用性を実証していく予定である.今年度は,研究室の移動予定が大幅に遅れたため,購入予定の物品を未だそろえることができなかったため使用金額が少なかった.また,テロメスキャンの解析作業において,解析のプロトコールの見直しを行っていたため,解析を一時的に中止していたため.本研究では、テロメスキャン法により捕捉したCTCを独自の検出システムを用いて観察しているがこれらを実施するために必要な蛍光ユニット,画像撮影・解析システムの蛍光実体顕微鏡に問題が生じており、設定の変更、調整を現在行っている.これに伴いH28年度に予定した資材・試薬類の調達の一部を行わなかったため次年度使用額が生じた。順天堂大学内の研究棟の建て替え工事により,研究室移動の予定であるが,購入する予定の物品を設置する場所が未定であるため,購入が遅れている.また,テロメスキャンを受託解析している会社で依頼が多く本年度に発注できなかった症例があったため.次年度は,引き続きテロメスキャン解析を予定している。この解析で得られた結果と臨床情報等を解析し、腫瘍マーカーとしての有用性を検討する。臨床データを含めた膨大なデーターの処理解析のためにアルバイトの雇用も検討している。本研究では、テロメスキャン法により捕捉したCTCを独自の検出システムを用いて観察に必要な蛍光ユニット,画像撮影・解析システムの調整のほか,分析に用いる資材・試薬類の購入などに用いる.本研究用でしようする予定の機器の購入及び,受託解析を予定している.解析で得られた結果と予後などの臨床情報を解析し,腫瘍マーカーとしての有用性を検討する.
個体老化と蛋白質アスパラギン酸翻訳後修飾

我々はアルツハイマー病(AD)の神経細胞変性及び神経細胞死に焦点をあて、神経細胞変性に伴う分子異常を検索している。その過程で、ADの変性神経細胞で、イソアスパラギン酸メチル転移酵素(PIMT)の発現が亢進していることを見い出した。そこで、PIMTを標的遺伝子破壊法により欠損させ、イソアスパラギン酸残基(isoAsp)を含む蛋白質の蓄積が人為的に亢進するような動物モデル(PIMT欠損マウス)を作製した。これまでの解析で、PIMT欠損マウスの個体発生は正常に起こるが、生後5週以降、神経細胞変性が出現し、マウスは正常の神経機能を維持できずに痙攣発作を呈し、12週までに100%死亡することを明らかとした。また、ホモ接合体マウス脳では、野性型マウス脳に比べisoAspが710倍に増加していることが判明している。神経変性モデルマウス(PIMT欠損マウス)に蓄積したisoAsp含有タンパク質の検索を試みた。イソアスパラギン酸を含むトリペプチドを抗原にして、isoAsp残基を特異的に認識する抗体の作製を試みた。得られた抗イソアスパラギン酸残基抗体を用いた解析から、正常マウス脳には認められず、PIMT欠損マウス脳に認められる見かけの分子量43kDa(p43)のタンパク質を発見した。この分子は欠損マウス脳にisoAsp残基が蓄積しはじめる4週齢以降に認められた。また、p43は欠損マウス脳のシナプトソーム画分に特徴的に分布していることが判明した。また、アミノ末端領域を認識する抗シナプシン1モノクローナル抗体を用いた解析から、モノクローナル抗体の反応性がPIMT欠損マウス脳において量的低下を伴わず、著しく低下することを発見した。シナプスタンパク質であるp43とシナプシン1のisoAspの蓄積がこれらのタンパク質の構造変化を生じ、シナプス機能に重大な影響を与えたと考えられた。イソアスパラギン酸を有する蛋白質の細胞内蓄積がアルツハイマー病などの神経変性疾患の病態でどのような役割を果たしているのかを明らかにする目的でイソアスパラギン酸を修復すると考えられている酵素、イソアスパラギン酸メチル転移酵素(Protein L-isoaspartyl Methyltransferase;PIMT)を欠損したモデルマウス(PIMT欠損マウス)を標的遺伝子組換え法を用いて作成した。ホモマウスはメンデルの法則に従い生まれたが、生後4週から12週の間に100%死亡した。この死亡は、てんかん発作の出現頻度と相関し、抗けいれん剤であるデパケン投与により生存曲線が約4週間延長した。これらの結果より、イソアスパラギン酸化されたタンパク質がメチル化を受けないと、脳は正常に発生するものの、その機能を維持できずにマウスは最終的には生後12週までに死亡してしまうことを明らかとした。平成11年度はPIMT欠損マウスの脳の形態異常を電子顕微鏡で観察した。その結果、海馬歯状回の顆粒細胞の軸策丘で特徴的な空砲変性像を認めた。また、DG-CA3シナプス部の前シナプス領域においてシナプス小胞の不均等分布を認めた。上記の所見は海馬顆粒細胞・苔状線維の1次変性に伴う変性所見であると推察した。これらの所見は、前年度までの電気生理学実験の結果明らかにしたDG-CA3領域における長期増強の消失に関連した形態学的異常であると考察した。

その過程で、ADの変性神経細胞で、イソアスパラギン酸メチル転移酵素(PIMT)の発現が亢進していることを見い出した。そこで、PIMTを標的遺伝子破壊法により欠損させ、イソアスパラギン酸残基(isoAsp)を含む蛋白質の蓄積が人為的に亢進するような動物モデル(PIMT欠損マウス)を作製した。これまでの解析で、PIMT欠損マウスの個体発生は正常に起こるが、生後5週以降、神経細胞変性が出現し、マウスは正常の神経機能を維持できずに痙攣発作を呈し、12週までに100%死亡することを明らかとした。また、ホモ接合体マウス脳では、野性型マウス脳に比べisoAspが710倍に増加していることが判明している。神経変性モデルマウス(PIMT欠損マウス)に蓄積したisoAsp含有タンパク質の検索を試みた。イソアスパラギン酸を含むトリペプチドを抗原にして、isoAsp残基を特異的に認識する抗体の作製を試みた。得られた抗イソアスパラギン酸残基抗体を用いた解析から、正常マウス脳には認められず、PIMT欠損マウス脳に認められる見かけの分子量43kDa(p43)のタンパク質を発見した。この分子は欠損マウス脳にisoAsp残基が蓄積しはじめる4週齢以降に認められた。また、p43は欠損マウス脳のシナプトソーム画分に特徴的に分布していることが判明した。また、アミノ末端領域を認識する抗シナプシン1モノクローナル抗体を用いた解析から、モノクローナル抗体の反応性がPIMT欠損マウス脳において量的低下を伴わず、著しく低下することを発見した。シナプスタンパク質であるp43とシナプシン1のisoAspの蓄積がこれらのタンパク質の構造変化を生じ、シナプス機能に重大な影響を与えたと考えられた。
聴覚障害者に対する多様な聴覚補償方法の選択・適応のための評価・支援プログラム作成

1)難聴の障害特性の把握聴覚障害者の難聴の程度と特徴は多様であり、テレビの音量が上がりすぎて家族に迷惑がられる、初めて購入した補聴器が役立たないなど、難聴者の多くが遭遇する困難点は、個々の難聴者の聞こえの特性が把握されないままに、適切な聴覚補償手段が講じられないことに起因する。平均聴力レベルを基に補聴器の処方を行おうとする従来のフィッティング理論には、さらに、年齢に合った言葉による聞こえの評価に併せ、生活様式や音環境の評価と聴覚活用能力の評価を加える必要があることを明らかにした。2)補聴援助手段の多様化への対応近年は、様々なタイプのデジタル補聴器が出現した。さらに、我が国の人工内耳装用者は3000名にのぼり、最重度の聾者が人工内耳手術を受けることにより音声の識別が可能になるなど、補聴手段の選択肢が拡大したことを明らかにした。また、手話や字幕提示など目による情報補償環境の改善が大きく進歩し、多様な聴覚補償方法の選択が可能な状況となったことを明らかにした。3)生活環境評価の重視補聴援助手段が多様化したにもかかわらず個々の難聴のハンディキャップが十分に軽減されない原因には、難聴者個人が、どのような生活スタイルの中で、どのような音環境に囲まれ、どのような聴覚補償の必要性と意欲をもっているのか、についての評価法の不備があることを明らかにした。4)聴覚活用能力評価の重視聴覚を活用し学習・生活に役立てる「聴能」は「聴力」と同一ではなく、聴力が悪いにもかかわらず聴能を発達させた難聴者の事例、また一方、聴力が良いのに聴能が発達しない事例を収集し、「聴力」だけでなく「聴能」の発達レベルを評価する必要があることを明らかにした。5)補聴援助手段の選択・調整・適応のための支援難聴者や高齢者の生活様式、生活音環境、聴覚活用能力(意欲)の評価に基づく適切な聴覚補償方法が見出された後には補聴援助手段(デジタル補聴器、人工内耳、手話、字幕など)の選択・調整・適応が円滑に行われるための援助が必要であり、そのための多様な補聴援助機器や手段の活用支援のための指導プログラムと解説資料を作成した。1)聴覚障害者自身のもつ条件(難聴の程度、年齢、生活スタイル、聴覚活用能力、コミュニケーション意欲など)と、適応可能性のある情報伝達モード(音声、文字、口話・読唇、指文字・手話)との対応について、約100名の難聴者を被験者とした調査と適合検査を実施した。特に、音声中心の聴覚補償方法が適合する難聴者と、手話中心の聴覚補償方法が適合する難聴者との条件差異を検討した。2)聴覚障害者自身のもつ条件(難聴の程度、年齢、生活スタイル、聴覚活用能力、コミュニケーション意欲など)と、適応可能性のある情報伝達メディア(スピーカーによる音場増幅、アナログ補聴器、デジタル補聴器、FM補聴器、人工内耳、字幕提示装置)との対応について、約100名の難聴者を被験者とした調査と適合検査を実施した。特に、補聴器による聴覚補償方法が適合する難聴者と、人工内耳による聴覚補償方法が適合する難聴者との条件差異を検討した。3)上記1)2)の実施結果を基に、聴覚障害者に対する聴覚補償の必要度を評価するためのチェックリストの内容を検討した。4)特に、重度の聴覚障害者が残存保有する聴力を活用する能力を客観的に評価する方法を検討し、「音の有無に気がつく」基礎レベルから、「対話者に聴覚の障害について理解・啓発できる」などの上級レベルまで、約50項目のチェックリストで構成される「聴覚活用能力発達評価表」を作成した。5)難聴の障害特性を把握し、補聴援助手段の多様化への対応に配慮し、生活環境評価を重視し、聴覚活用能力を評価したうえで、補聴援助手段の選択・調整・適応のための支援を行うための基礎資料が収集できた。4)聴覚活用能力評価の重視

聴覚を活用し学習・生活に役立てる「聴能」は「聴力」と同一ではなく、聴力が悪いにもかかわらず聴能を発達させた難聴者の事例、また一方、聴力が良いのに聴能が発達しない事例を収集し、「聴力」だけでなく「聴能」の発達レベルを評価する必要があることを明らかにした。5)補聴援助手段の選択・調整・適応のための支援難聴者や高齢者の生活様式、生活音環境、聴覚活用能力(意欲)の評価に基づく適切な聴覚補償方法が見出された後には補聴援助手段(デジタル補聴器、人工内耳、手話、字幕など)の選択・調整・適応が円滑に行われるための援助が必要であり、そのための多様な補聴援助機器や手段の活用支援のための指導プログラムと解説資料を作成した。1)聴覚障害者に適応できる全ての補聴援助手段・方法を体系化するための最新の資料を収集し、そのデータベースを作成した。2)聴覚補償を必要とする難聴者の生活状況及び生活音環境を評価するための「聴覚補償必要度チェックリスト」を作成した。3)聴覚補償を必要とする難聴者の聴能を評価するための「聴覚活用能力発達チェックリスト」を作成した。4)補聴援助手段の多様化への対応のためのプロトコール試案を作成した。5)難聴者や高齢者が適切な補聴援助手段を選択・調整し活用できることを支援するための指導プログラムと解説資料を作成した。6)特に、我が国の聴覚障害者自身が抱えている聴覚補償に関するニーズを、中途失聴者・難聴者の全国組織の協力を得て実態調査し、その結果を基に多様なニーズを、(1)音声伝達確保の領域、(2)文字伝達確保の領域、(3)手話伝達確保の領域、について分類・整理した。さらに、そのニーズを解決するための既存手段・製品を調査し分類・整理した。そして、ニーズ解決のために残された課題を分類・整理し、(1)ニーズ解決に必要な製品やシステムのイメージ(対象者、使用場面、機能等)、(2)それを実現するために必要な開発要素(要素技術、システム化、ソフトウェア開発等)、(3)実現するために活用できる現状の技術(技術内容、レベル)について詳細な検討をした。
電離層をゆるがす地震、火山噴火、爆発現象:GPSによる観測とメカニズムの解明

地震や火山噴火に伴う電離圏擾乱はドップラー観測などによって以前から知られていたが、我が国の稠密GPS観測網であるGEONETによって電離圏全電子数(TEC)として手軽かつ高時間空間分解能で観測できるようになり、多くの知見が得られた。その一つが2003年9月26日の十勝沖地震に伴う電離圏擾乱で、震源から上方に伝搬してきた音波が、電子の運動と地球磁場の相互作用であるローレンツ力を受けて生じる擾乱伝搬の方位依存性が明らかになった。また正確な伝搬速度が初めて求められ、この擾乱が地表を伝わるレーリー波や大気の内部重力波ではなく、音波によるものであることが明快に示された。これらの知見を基礎に、スマトラ地震による電離圏擾乱から震源過程を推定するという世界初の試みを行った。その結果地震計では捕らえられないゆっくりしたすべりがアンダマン諸島下の断層で生じたことを見出した。その論文は米国の専門誌JGRで出版された。また2004年9月1日の浅間山の噴火に伴う電離圏擾乱が確認された。これは火山噴火に伴う電離圏擾乱の初めてのGPSによる観測である。アメリカの炭坑でエネルギー既知の発破を行った際に生じた電離圏擾乱が過去に報告されているが、それとの比較により2004年浅間山噴火のエネルギーを推定することができた。この研究は米国の速報誌GRLに掲載された。さらに太陽面爆発現象に伴って生じる電離圏全電子数の突発的上昇のGPSによる観測結果をまとめたものを測地学会誌で報告した。今年度は、2006年1月に種子島から打ち上げられたH-IIAロケットの排気ガスの影響による電離圏の局地的消失現象をGEONETで観測した結果およびそのモデルをEPS誌に発表した。電離圏の穴は電波天文学に応用可能であるだけでなく、GPS-TEC法による穴の探査は地球に衝突する彗星の発見にも応用できる将来性のある技術である。また地震学会の広報誌である「なゐふる」に地震時電離圏擾乱の解説文を掲載して、その普及に努めた。地震や火山噴火に伴う電離層擾乱はドップラー観測などによって以前から知られていたが、我が国の稠密GPS観測網であるGEONETによって電離層全電子数(TEC)として手軽かつ高時間空間分解能で観測できるようになり、多くの知見が得られた。その一つが2003年9月26日の十勝沖地震に伴う電離層擾乱で、震源から上方に伝搬してきた音波が、電子の運動と地球磁場の相互作用であるローレンツ力を受けて生じる擾乱伝搬の方位依存性が明らかになった。この研究はヨーロッパの地球物理専門誌であるEPSL誌に2005年に出版された。これらの知見を基礎に、スマトラ地震による電離層擾乱から震源過程を推定するという世界初の試みを行った。

その論文は現在米国の専門誌JGR-SEで改訂作業中である。また2004年9月1日の浅間山の噴火に伴う電離層擾乱が確認された。これは火山噴火に伴う電離層擾乱の初めてのGPSによる観測である。アメリカの炭坑でエネルギー既知の発破を行った際に生じた電離層擾乱が過去に報告されているが、それとの比較により2004年浅間山噴火のエネルギーを推定することができた。この研究は現在米国の速報誌GRLに投稿中である。現在は2005年秋に三陸沖で発生した正断層型の地震と津波にともなう内部重力波がもたらした電離層擾乱の研究を行っている。地震や火山噴火に伴う電離層擾乱はドップラー観測などによって以前から知られていたが、我が国の稠密GPS観測網であるGEONETによって電離層全電子数(TEC)として手軽かつ高時間空間分解能で観測できるようになり、多くの知見が得られた。その一つが2003年9月26日の十勝沖地震に伴う電離層擾乱で、震源から上方に伝搬してきた音波が、電子の運動と地球磁場の相互作用であるローレンツ力を受けて生じる擾乱伝搬の方位依存性が明らかになった。また正確な伝搬速度が初めて求められ、この擾乱が地表を伝わるレーリー波や大気の内部重力波ではなく、音波によるものであることが明快に示された。これらの知見を基礎に、スマトラ地震による電離層擾乱から震源過程を推定するという世界初の試みを行った。その結果地震計では捕らえられないゆっくりしたすべりがアンダマン諸島下の断層で生じたことを見出した。その論文は米国の専門誌JGRで出版された。この研究は米国の速報誌GRLに掲載された。現在は2006年1月に種子島から打ち上げられたH-IIAロケットの排気ガスの影響による電離層の局地的消失現象をGEONETで観測した結果およびそのモデルをGRL誌に投稿中である。さらに太陽面爆発現象に伴って生じる電離層全電子数の突発的上昇のGPSによる観測結果をまとめたものを測地学会誌で報告した。さらに太陽面爆発現象に伴って生じる電離層