hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジア型まちづくりの仕組みと継承に関する国際比較研究。

1.研究の視点本研究は、東南アジア諸国のまちづくりに関わる都市・建築法制及び開発計画関連の資料収集とその体系的な整理を行い、法制・計画が及ぼす都市形成、市街地形成の誘導、居住環境の改善などに対する効果と役割を検証することを通して、東南アジア固有のまちづくりの仕組み、性格付けを明らかにしようとするものである。このため次のステップで研究を進めた。(1)東南アジア諸国(シンガポール、マレーシア、インドネシア、タイ、フィリッピン、香港、台湾)における都市・建築法制資料の収集。(2)都市形成、市街地形成に関わる地域開発計画、土地利用画計、住宅供給政策、居住改善プログラムなどの行政資料の収集。(3)収集した資料の抄訳とその体系的、比較的整理。(4)主要都市における都市・市街地形成のトレースとまちづくりに関わる問題点の把握、並びに居住環境の改善方策の具体的内容・把握。2.研究報告書の構成まず第2章で、シンガポールにおける都市形成の変遷とそれに関わるマスタープランの効果、パブリックハウジングの役割を明らかにした。第3章では、マレーシアの首都クアラルンプールにおける都市居住問題とその対応策を整理した。第4章では、インドネシアの首都ジャガルタにおけるインナーシティ問題の特徴とそれに対する計画、管理方策を整理した。第5章では、タイの首都バンコクにおける市街地形成、スプロール問題を住宅地開発とからめて把握し、そこにおける開発の特徴、ショップハウスの役割、改善方策について整理した。第6章では、フィリッピンの首都マニラにおける大都市圏計画及び都市形成について特徴をとらえると共に、スクオッター発生の問題と改善方策について整理した。1.研究目的と本年度の作業本研究は、東南アジア諸国の都市・建築法制の資料収集と体系的な整理・理解を行い、それらの施行・影響、効果を実際の都市・市街地形成とからめて実態的に検証し、これらから、東南アジア固有の都市・建築法制度体系の性格付け、そこにおける我が国の位置付けを明確にしようとするものである。本年度は、東南アジア諸国の都市・建築法制資料の収集と特徴の把握、体系的整理を行った。以下、研究成果のひとつとしてシンガポールの都市・住宅制度とそれによる都市形成への影響の概要を述べる。2.シンガポールの都市、住宅制度と都市形成(1)マスタープランによる都市形成:マスタープランの性格はPlanning Actに基づく法定プランであり、Planning Departmentが担当し、マスタープラン委員会で検討され、5年ごとに見直される。計画は、コンセプトプランにより誘導され、3つのエリア、人口をベースとして、ゾーニング、居住密度を重視し、住居地区と工業地区を中心とした修正がなされている。マスタープランが都市形成へ与える効果として、都市成長の誘導、人口再配分の誘導、ゾーニングによる誘導、整備・開発目標の明確化、民間開発の誘導がある。(2)Publc Housingと都市形成:Public Housingの性格は、Housing and Development ActによりHousing and Development Boardが設立され、HDBはPublic Housingに関する全面的な責任を負う。ローインカムハウジングであり、近隣住区を中心としたアメニティ重視型のため、政府からの財政的バックアップが大きい。計画は、1960年より5ヶ年計画で住宅プログラムがスタートし、1985年までに全人口の80%を吸収した。ニュータウンと連動して職住近接型のあふれ出し人口の吸収を行った。1.研究の目的と本年度の作業本研究は、東南アジア諸国の都市・建築法制の資料収集と体系的な整理・理解を行ない、それらの施行・影響、効果を実際の都市・市街地形成とからめて検証し、これらから、東南アジア固有の都市・建築法制度体系の性格付け、そこにおける我国の位置付けを明確にしようとするものである。本年度は、都市・建築法制が果たしている市街地形成の効果(影響)と法制度ではカバ-出来ない部分を実態的に明らかにした。また、最終年度として研究全体のまとめを行った。以下その概要を示す。2.バンコク(タイ)のスラムと改善事業バンコクの都心部には、約70万人(都心部人口の20%)が生活する。400か所以上のスラム・スクオッタ-地区が存在する。これらの地区は都心部での公共施設建設、特に排水設備

・洪水調節事業といった公益事業の大きな障害となっている。他方、これらの地又は都市の経済活動に必要な多数の人材の供給源として役立っている。こうした地区の生活環境の改善のために多様な事業が実施されてきた。スラククリアランスと再開発、地区更新、セルフヘルプハウジング、サイトアンドサ-ビス、スラム改良、協同建設、必要最小ニ-ズの充足がある。3.クアラルンプ-ル(マレ-シア)のスクオッタ-と政策クアラルンプ-ル市の人口の24%、労働人口の15%がスクオッタ-居住者であると推計されている。それは177か所、面積にして177haの土地を占拠している。スクオッタ-地区の密度は平均22.5戸/haで、44%程度が貧困レベル以下でする。スクオッタ-に対する政府の政策は変化している。法律違反者であり、住宅を政府基準以下とする違法者であるという見方から、スクオッタ-の人種的・人口学的構成の面で進行する変化と新マレ-シア経済政策とが指示する「柔軟な寛容」へ変っている。
第一原理分子動力学法による構造サンプリングと非平衡ダイナミクス

凝縮系の熱物理と非平衡ダイナミクスの研究に必要な長時間・大規模シミュレーションを実現するため,第一原理分子動力学法プログラムxTAPPの高並列化,高度化,高機能化を行った。また第一原理から原子間の非調和相互作用を効率的にモデリングして格子熱伝導率を高精度計算する手法を開発した。電気化学反応のシミュレーションでは,本グループメンバーが提案した有効媒質理論を拡張し,任意の一定バイアス電圧をかけたシミュレーションを可能にした。xTAPPならびに熱伝導率計算のプログラムパッケージALAMODEは,オープンソースコードとして公開した。本研究グループでは,次世代半導体デバイスや熱電素子,電池等エネルギー変換素子への応用を念頭に,第一原理分子動力学法を用いてナノ構造体や新材料の熱科学の解明を目的とする.具体的には,材料およびナノ構造体の熱伝導度,熱膨張率,熱破壊の前駆現象,固液相変化とナノスケールでの相関や揺らぎ,分子固体中や分子/電極界面での電子移動による再配置エネルギーと電子移動度など,原子間相互作用の非調和性が本質的に重要となる大きな原子変位を伴う非平衡物理現象の予測と,ダイナミクスの解明を目指している.本年度は次のような成果を上げた.(1)動力学の第一原理計算に用いる平面波基底第一原理計算プログラムxTAPPを,稲葉班で開発されたアクセラレータGrape-DRを使えるように改変し,問題点の洗い出しを行った.(2)物質の熱伝導度の第一原理計算を実現するため,短時間の第一原理分子動力学シミュレーションから非調和格子モデルを導出する手法を開発した.また得られたモデルを使った非平衡分子動力学法シミュレーションを行い,シリコンとダイヤモンドの熱伝導特性を調べた.(3)超ソフト擬ポテンシャルの多重参照機能を用いて,結晶中の欠陥による内殻XPSを高精度で計算する手法を提案し,Si結晶中のB欠陥について,0.1eV程度の精度で実験を再現できることを示した.(4)新たな境界条件を導入することによりESM法を拡張した.これにより,従来のESM法の問題であった"真空領域の導入"と"原子に対するバリアポテンシャルの導入"の二つの問題が同時に解決された.また,真空領域の除去により電極表面への印加電圧が明瞭に定義することが可能となった.(5)平面波基底第一原理計算を用いて,仮想的なAlN/MgB2(0001)界面の安定構造と電子状態を調べ,最安定状態で強磁性が発現することを見出した.本研究グループでは,次世代半導体デバイスや熱電素子,電池等工ネルギー変換素子への応用を念頭に,第一原理分子動力学法を用いてナノ構造体や新材料の熱科学の解明を目的とする.具体的には,材料およびナノ構造体の熱伝導度,熱膨張率,熱破壊の前駆現象,固液相変化とナノスケールでの相関や揺らぎ,分子固体中や分子/電極界面での電子移動による再配置エネルギーと電子移動度など,原子間相互作用の非調和性が本質的に重要となる大きな原子変位を伴う非平衡物理現象の予測と,ダイナミクスの解明を目指している.本年度は次のような成果を上げた.(1)平面波基底第一原理計算での交換相互作用計算を加速するため,GPGPUの利用を試み,価格性能比の観点で十分な性能を得ることに成功した.(2)6次の非調和項まで含めた非調和格子模型を第一原理分子動力学法の結果から導出することに成功し,それを非平衡分子動力学法に用いて幅広い温度領域での熱伝導シミュレーションを安定に実行できることを示した.バルクSiの高温熱伝導度を計算し,実測データの外挿値と定量的に良く一致する結果を得た.(3)固液界面の電気二重層の第一原理分子動力学計算を行い,電位を評価する新たな手法を導入して,非経験的にHelmholtz層の静電容量を求めることに成功した。その結果,Helmholtz層の新たな微視的描像を得た.(4)電池系のモデリングに有効な,滑らかに無限大へと変化する誘電率の関数を用いるsmooth ESM法を開発した.(5)擬ポテンシャル法で結晶中の欠陥による内殻XPSを高精度計算する手法を用いて,シリコン中のBを含む欠陥系の境界条件評価を踏まえた理論計算を行い,実際の実験データと比較してその有効性を実証した.(6)グラフェンとGaN,AlNの界面構造を調べ,引っ張り応力による大きな構造変化を予測した.本研究グループでは,材料およびナノ構造体の熱伝導度,熱膨張率,熱破壊の前駆現象,固液相変化とナノスケールでの相関や揺らぎ,分子固体中や分子/電極界面での電子移動による再配置エネルギーと電子移動度など,原子間相互作用の非調和性が本質的に重要となる大きな原子変位を伴う非平衡物理現象の予測とダイナミクスの解明を目指している。これらの物理量を意味のある統計量として計算し,物理現象を正しく理解・予測するためには,これまでにない大規模かつ長時間のシミュレーションと統計的なサンプリングが必要である。

そのために平面波基底関数を用いた第一原理計算コードの整備と、構造とダイナミクス研究に必要な第一原理に基づくモデリング手法の開発を行ってきた。今年度は平面波基底第一原理計算コードxTAPPの擬ポテンシャルを整備し、GUIと合わせた一連のプログラム群の一般公開を行った。またこれまでに開発してきた第一原理分子動力学法による非調和格子モデルの導出法と熱伝導率計算手法(3次非調和項による緩和時間計算)を用いて、様々な物質の熱伝導率の実証計算を行い、熱伝導率が高いSiから熱伝導率が低く熱電材料になるPbTe, Bi2Te3,クラスレート化合物BGGまで、4桁の範囲にわたって熱伝導率の物質依存性と温度依存性の定量計算が可能であることを実証した。さらに電解液を用いたデバイスの現実的なモデリングを可能にするSmooth-ESM法を完成させた。また第一原理計算に現れるブリリュアンゾーン積分のk点数に対する収束を早める改良テトラヘドロン法の開発、生体分子のように複雑な系の電子状態を精密にモデリングする手法であるFMO-LCMO法の改良を行った。本研究グループでは,材料およびナノ構造体の熱伝導度,熱膨張率,熱破壊の前駆現象,固液相変化とナノスケールでの相関や揺らぎ,分子固体中や分子/電極界面での電子移動による再配置エネルギーと電子移動度など,原子間相互作用の非調和性が本質的に重要となる大きな原子変位を伴う非平衡物理現象の予測とダイナミクスの解明を目指している。これらの物理量を意味のある統計量として計算し,物理現象を正しく理解・予測するためには,これまでにない大規模かつ長時間のシミュレーションと統計的なサンプリングが必要である。今年度は,昨年度一般公開した平面波基底第一原理計算コードxTAPPの整備をすすめ,最局在ワニエ関数の計算,ファンデルワールス力に対応するためのDFT-D法の導入,格子力学計算の公開コードphonopyへの接続を行った。熱伝導に関しては,非調和格子振動の第一原理計算に基づくモデリングを行うプログラムパッケージALAMODEの整備を進め,今年度一般公開を行った。またクラスレート化合物Ba8Ga16Ge30 (通称BGG)の熱伝導率が,かご内イオンのラットリング振動によるフォノン散乱によることを明らかにした。電場下のダイナミクスシミュレーションについては,電極表面での電気化学反応の活性障壁を,電圧一定条件で計算するための手法を確立した。また半導体中不純物のコアレベルシフト計算の応用を進めた。(1)前年度に引き続き一般化された非調和原子間相互作用有効モデルの第一原理に基づく導出と,非平衡分子動力学法およびボルツマン輸送方程式による熱伝導度計算を相補的に用いる,ナノ構造体の熱輸送計算プログラムの高度化を行い,実用的かつ汎用性の高いシミュレーション手法として確立した。これを用いてシリコンおよびI型クラスレート構造の熱伝導度における非調和効果を明らかにした。またSiナノワイヤーの熱伝導計算を行い,界面効果が大きいことを明らかにした。(2)ハイブリッド汎関数計算についてGPGPUに対応した平面波基底プログラム
高齢者の生活保障における政府市場及び家族の役割ー家族の役割の考察を中心としてー

本研究課題の達成のために、大きく二つのテ-マ、すなわち、インフォ-マル・セクタ-(家族)の社会経済理論研究とわが国現代家族の実態分析を実施し、ほぼ計画どおりの研究成果を得ることができた。第一のテ-マにおいては、社会学習、文化人類学者による家族社会学の研究を調査するとともに、アメリカで発展しつつある家族経済理論の摂取に努めた。その目的は、家族社会学における家族形態・機能論と家族経済学における社会保障・貯蓄論との統合を図ることであったが、家族社会の成果を参考にすることによって、社会保障及び貯蓄の経済理論が従来よりもはるかに明確かつ現実的になったと確信する。第二のテ-マにおいては、わが国現代家族の居住形態、相続関係、高齢者介護及び既婚女性労働力率の実態を未公表資料等も用いて重点的に調査した。その結果、たとえば、三世代同居世帯の減少という通説は支持されるが、親族ネットワ-クの存在を示唆する準同居・近居・一時別居という居住形態が増加していること、都市地域においても土地問題の深刻化から相続による土地取得が著しく増加していること、長期にわたる高齢者の介護が既婚女性の労働供給をますます抑制する傾向にあること、年金制度の充実が家族内部の現金形態の移転を縮少させていること等が明らかとなった。民間の市場メカニズムによる所得保障や福祉には、民間保険市場に固有な逆選択という厄介な問題があるため、十分な市場成果は期待できない。したがって、高齢者の生活保障においては政府と家族の機能的代替性がかなり大きいと予想され、実際、実証分析でも代替性の高さが確かめられる。今後の本格的な高齢化社会に向けて、政府がいかなる政策をとるべきかは、家族の実態や反応、その社会的・経済的な影響を十分に考慮する必要がある。
細菌リポタンパク質新規脂質修飾の生合成酵素同定

低G+Cグラム陽性細菌のリポタンパク質はNアシル化酵素ホモログを持たないため、Nアシル化されないと考えられてきた。しかし、私たちはこれらの細菌のリポタンパク質からNアシル化修飾を検出し、これらの細菌がNアシル化酵素を含む未知の生合成酵素群を持つことを示唆した。本研究では、質量分析によるNアシル化検出系を改良し、感度・スループットを有意に向上させた。次に、この方法により枯草菌遺伝子破壊株などからの生合成酵素探索を試みた。現時点では責任遺伝子を同定できていないため、継続して探索を行う。細菌リポタンパク質は、そのN末端システイン残基への共有結合脂質をアンカーとして生体膜に局在し、代謝、接着、情報伝達など細菌の生存に重要な役割を担う。大腸菌などグラム陰性菌と結核菌などアクチノバクテリアのリポタンパク質は連続して働く一連の酵素(Lgt, Lsp, Lnt)によりトリアシル脂質修飾を受け成熟し機能する。これらの酵素のうち、ジアシルリポタンパク質にアシル基を転移しトリアシルリポタンパク質を合成するLntは低G+C含量グラム陽性菌やマイコプラズマのゲノム上にホモログが検出されないため、これらの細菌はジアシルリポタンパク質のみを持つと考えられてきた。しかし、最近私たちは、質量分析をもちいた解析により、黄色ブドウ球菌、枯草菌、腸球菌などの低G+C含量グラム陽性菌やマイコプラズマのリポタンパク質が新規修飾構造を含むNアシル化脂質修飾を受けていることを示した。これら予想外の修飾は低G+C含量グラム陽性菌などに未知の脂質修飾酵素(群)が存在することを強く示唆する。本研究では、低G+C含量グラム陽性菌などで明らかになった多様な脂質修飾の機能を解析するための第一歩として、枯草菌のNアセチル化酵素の同定を目指す。本年度は、Nアセチル化酵素遺伝子破壊株をリポタンパク質のアセチル化の有無により遺伝子破壊株コレクションから選択する遺伝学的スクリーニングを行うための脂質修飾検出系の高感度化を行った。質量分析の試料前処理を再検討し、従来の約1/50の試料から出発して脂質修飾を検出出来るようになった。これにより、並行して処理できる試料数が5倍程度増加し、現実的なスクリーニングの実施が可能となったので、破壊株の解析を開始した。細菌リポタンパク質は、そのN末端システイン残基への共有結合脂質をアンカーとして生体膜に局在し、代謝、接着、情報伝達など細胞の生存に重要な役割を担う。大腸菌などグラム陰性細菌と結核菌などアクチノバクテリアのリポタンパク質は連続して働く一連の酵素(Lgt, Lsp, Lnt)によりトリアシル脂質修飾を受けて成熟し機能する。低G+C含量グラム陽性細菌やマイコプラズマのゲノムからは、これらの酵素のうちジアシルリポタンパク質にアシル基を転移してトリアシルリポタンパク質を合成する大腸菌、結核菌Lntホモログが相同性検索により見出されない。そのため、これらの細菌はジアシル型リポタンパク質のみを持つと考えられてきた。しかし、私たちは、質量分析をもちいた解析により、黄色ブドウ球菌、枯草菌、腸球菌などの低G+Cグラム陽性細菌やマイコプラズマのリポタンパク質が新規修飾様式を含むNアシル化脂質修飾を受けていることを示した。これら予想外のNアシル化はこれらの細菌に未知の修飾酵素(群)が存在することを強く示唆する。本研究では、多様な脂質修飾の機能を解析するための第一歩として、枯草菌Nアシル化酵素の同定を目指す。昨年度の研究で、枯草菌遺伝子破壊株コレクションからNアシル化酵素をスクリーニングするための質量分析をもちいた検出系を確立したので、今年度はスクリーニングを進めた。現時点では、まだジアシル型を合成する破壊株を見出せていない。細菌リポタンパク質は、共有結合脂質をアンカーとして生体膜に局在し、代謝、接着、情報伝達など細胞の生存に重要な役割を担う。グラム陰性細菌とアクチノバクテリアのリポタンパク質は連続して働く一連の酵素(Lgt, Lsp, Lnt)によりトリアシル化修飾を受けて成熟し機能する。これに対して低G+Cグラム陽性細菌やマイコプラズマのゲノムにはこれらの酵素のうちジアシルリポタンパク質のαアミノ基にアシル基を転移してトリアシルリポタンパク質を合成する大腸菌Lntホモログが存在しないことから、これらの細菌ではジアシルリポタンパク質が成熟型として機能していると考えられていた。しかし、私たちは質量分析により、黄色ブドウ球菌、枯草菌、腸球菌などの低G+Cグラム陽性細菌やマイコプラズマのリポタンパク質が新規脂質修飾構造を含むNアシル化を受けることを示した。これら予想外のNアシル化リポタンパク質の存在はこれらの細菌に未知の修飾酵素(群)が存在することを強く示唆する。本研究では、多様な脂質修飾の機能を明らかにするため、枯草菌Nアシル化酵素の同定を目指す。まず、枯草菌遺伝子破壊株からリポタンパク質のNアシル化の有無を検出するための質量分析系を検討し、従来非イオン性界面活性剤TritonX114による濃縮後でないと検出できなかったリポタンパク質Nアシル化を抽出液からの分析で可能とした。次に、遺伝子破壊株コレクションをもちいた検索を開始したが、増殖速度が低いものが多く効率的なスクリーニングが出来なかった。今年度は、低G+Cグラム陽性細菌およびマイコプラズマで保存されている膜タンパク質と予想される遺伝子の破壊株や大腸菌Lntと類似したトポロジーが予想されるタンパク質遺伝子の破壊株を優先的に検索したが、これまでのところジアシル型のみを合成する変異株を検出することはできていない。

低G+Cグラム陽性細菌のリポタンパク質はNアシル化酵素ホモログを持たないため、Nアシル化されないと考えられてきた。しかし、私たちはこれらの細菌のリポタンパク質からNアシル化修飾を検出し、これらの細菌がNアシル化酵素を含む未知の生合成酵素群を持つことを示唆した。本研究では、質量分析によるNアシル化検出系を改良し、感度・スループットを有意に向上させた。次に、この方法により枯草菌遺伝子破壊株などからの生合成酵素探索を試みた。現時点では責任遺伝子を同定できていないため、継続して探索を行う。生育が遅い株などの解析が出来ずスクリーニングが当初予定よりやや遅れている。分析化学スクリーニングを継続するとともに、生化学的な方法による酵素の同定を試みる。当初計画とは異なりすぐにスクリーニングを開始するのではなく、リポタンパク質脂質修飾の検出方法のブラッシュアップを行った。この結果スクリーニングを当初計画より効率的に行う目処が立ち計画通りのスクリーニングを終えることが出来ると考える。今年度確立した方法にしたがい、破壊株をもちいた遺伝学的スクリーニングを行う。
ウイルス性がん遺伝子産物による転写コアクチベーターの機能制御

1.p300分子内のPRS1結合領域の決定in vitroで合成した[^<35>S]-methionine代謝標識のPRS1を用いてGST-pull down assayを行った結果、p300のPRS1結合領域は567番目のアミノ酸から652番目のアミノ酸の間に存在することが示唆された。mammaliantwo hybridsystemは、Gal4 DNA結合領域に融合させたXタンパク質とVP16に融合させたYタンパク質において培養細胞内で結合するとレポータープラスミドが反応し、ルシフェラーゼ活性の上昇が検出される系である。培養細胞株のMCF7細胞にGal4DNA結合領域に融合したPRS1、VP16に融合させたCBPまたはp300を遺伝子導入後、ルシフェラーゼアッセイを行った。その結果、VP16-p300のみルシフェラーゼ活性の上昇が検出された。さらにp300のPRS1結合領域を欠失させた変異体p300では、ルシフェラーゼ活性の上昇が検出されなかったことからPRS1はp300特異的に結合することが示唆された。3.PRS1分子内のp300結合領域の決定およびp300(KIX)に結合しない点変異体PRS1の作製PRS1はp300(KIX)領域に結合するがPRS1とアミノ酸レベルにおいて94%のホモロジーを有するPRS2は結合しないことが判明した。PRS1とPRS2のキメラタンパク質発現プラスミドを作製し、in vitroで合成した[^<35>S]-methionine代謝標識のキメラタンパク質を用いてGST-pull down assayを行った結果、PRS1の170番目のアミノ酸から190番目のアミノ酸がp300(KIX)との結合に重要であることが判明した。PRS1の点変異体を用いた解析からPRS1の188番目のアミノ酸がp300(KIX)との会合に重要であり、PRS1の点変異体PRS1(D188E)では、その結合能が顕著に低下した。現在、PRS1,PRS2,PRS1(D188E)を用いて、CBP,p300それぞれのヒストンアセチル化活性、転写コアクチベーター能に及ぼす影響について検討中である。
シェイクスピア戯曲の二つ折り本（第１版から第４版まで）の研究

本研究は、これまで十分な学術的関心を集めてこなかった1632年出版シェイクスピア戯曲全集第2版(以後、"F2"と表記。初版は"F1")に焦点を当て、多角的な視点から、その特性や歴史的意義に迫る共同研究である。2018年度にメンバーは以下のような活動を行った。住本は、明星大学ならびに海外図書館所蔵の22冊のF2に関して、製本およびページサイズを計測し、外観、前付け、ならびにこれまでの所有者による書き込みを調査した。また、Richard IIIに焦点を絞ったプレスヴァリアンツ(印刷内異同)研究も進めた。長瀬は、F2の印刷を取り巻く環境について調査を進め、F1の印刷者William StansbyとF2の印刷者Cotes兄弟との間に、そしてF1の出版出資者Edward BlountとF2の出版出資者Robert Allotとの間に協働関係があったことを指摘した。廣田と桒山は作品毎に、F2の編集者(名前表記等のない編集者)の校訂・改変によって、どのように作品の解釈が異なるかを探った。具体的には廣田は、Hamletについて、特にトロイ戦争に関する旅役者の台詞を中心に注目し、F1以前に出版された第1四つ折り版(Q1)と第2四つ折り版(Q2)、F1、F2との比較考察を行った。桒山はF1によって初めて印刷された作品(Julius Caesar, Macbeth, The Winter's Tale, The Tempestなど)を中心に考察を進め、これら作品に関してF2編集者が、9年前に出版されていたF1以外に参照テクストがなかった可能性や、作品によってF2編集者の理解(筋・イメジャリーなどについて)が大きく異なること、F2が提案した校訂には(その正しさに特に根拠がない場合も権威ある選択肢として)現在に至る後世の編集者に影響を及ぼしているものがあることを指摘した。上記の研究実績概要で示した研究活動内容は研究実施計画に概ね合致して進んでいる。2018年度に行ったF2の研究実績をもとに、F3、F4へと調査・考察を進め、フォリオ全集を総体として捉える試みを進める。2018年度はF2テクストに集中した共同研究であったが、これまでの研究で既に使用した資料が幸運にも有用であり、当初予想したよりも少ない研究資金で研究を進めることができた。しかし2019年度は、扱うテクストがF3ならびにF4に及び、研究チームがこれまで重点的に扱ってこなかった主題になるため余剰分をこれに充填する。
雲仙火山の火砕流のコンピュータ・シミュレーションとハザードマップへの応用

雲仙火山で起こっている火砕流は,溶岩ドームの崩壊に伴うメラピ型火砕流と考えられている。ここの火砕流について,温度・噴煙の高度・流路の地形・流下速度・堆積状況等の資料がかなり存在する.これらの観察された事実とシミュレーション結果を対比しながらシミュレーション手法の改良を試みた.筆者が前年度までに開発してきた,火砕流のシミュレーション手法(落石・岩屑流用のコンピュータ・シミュレーション手法を修正し,落石の衝突速度に応じて岩塊が割れ,ガスを噴出するようにしたもの)を使い,さらに噴煙部の運動のシミュレーションも出来るように拡張して,雲仙で観察されている実体部の運動軌跡,噴煙柱の上昇高さに適合させることを試みた.しかし,岩塊の体積と噴煙量との関係についていくつか試行を行ったが実体部と噴煙部の双方に合うような関係を見出すことが出来ず,本シミュレーション手法を用いて火砕流のハザードマップを作るには至らなかった.代わりに,岩屑流の摩擦則について,かつて筆者の提案した底部境界波理論に基づき,岩屑流の抵抗を激減させる滑り速度(閾値速度)を底部層の厚さを変えて計算した結果,現実的な境界層厚さに対して,滑り速度は容易に閾値を越えうることが明らかとなり,底部境界波理論は現実性を持つことが確かめられた.この結果は,本年の国際応用地質学会(アテネ)のシンポジウムで発表する予定で,現在,投稿論文は印刷中である.雲仙火山で起こっている火砕流は,溶岩ドームの崩壊に伴うメラピ型火砕流と考えられている。ここの火砕流について,温度・噴煙の高度・流路の地形・流下速度・堆積状況等の資料がかなり存在する.これらの観察された事実とシミュレーション結果を対比しながらシミュレーション手法の改良を試みた.筆者が前年度までに開発してきた,火砕流のシミュレーション手法(落石・岩屑流用のコンピュータ・シミュレーション手法を修正し,落石の衝突速度に応じて岩塊が割れ,ガスを噴出するようにしたもの)を使い,さらに噴煙部の運動のシミュレーションも出来るように拡張して,雲仙で観察されている実体部の運動軌跡,噴煙柱の上昇高さに適合させることを試みた.しかし,岩塊の体積と噴煙量との関係についていくつか試行を行ったが実体部と噴煙部の双方に合うような関係を見出すことが出来ず,本シミュレーション手法を用いて火砕流のハザードマップを作るには至らなかった.代わりに,岩屑流の摩擦則について,かつて筆者の提案した底部境界波理論に基づき,岩屑流の抵抗を激減させる滑り速度(閾値速度)を底部層の厚さを変えて計算した結果,現実的な境界層厚さに対して,滑り速度は容易に閾値を越えうることが明らかとなり,底部境界波理論は現実性を持つことが確かめられた.この結果は,本年の国際応用地質学会(アテネ)のシンポジウムで発表する予定で,現在,投稿論文は印刷中である.
ゲノムワイド関連解析を起点とするメタボリック症候群と動脈硬化の分子疫学研究

ゲノムワイド関連解析(GWAS)よって首として欧米人で明らかになったメタボリック症候群および重大な合併症である心筋梗塞に関連する疾患感受性遺伝子を文献から抽出し、日本人コホートにおけるメボリック症候群の表現系および潜在的動脈硬化度などに及ぼす影響を検討した。その結果、いくつかの欧米で明らかにされた遺伝子の効果を再現するとともに、新規な遺伝子?環境因子相互作用および遺伝子の複合的影響を同定した。心筋梗塞感受性遺伝子の効果は欧米人と日本人では異なる可能性が示唆された。本研究の目的は、メタボリック症候群から動脈硬化症にかけての全身的な代謝異常と血管病変に関わる遺伝因子および遺伝因子と環境因子の交互作用を明らかにする事により、メタボリック症候群および動脈硬化症の発症・進展の早期予防に向けて基盤となる遺伝情報を創成することである。本年度はゲノムワイド関連解析(GWAS)や候補遺伝子法で糖尿病および高血圧と関連することが発見された遺伝子を日本人集団の職域コホートで解析して、エネルギー摂取量、塩分摂取量、日常的運動量などのライフスタイル因子との交互作用を検討した。また複数の遺伝子多型がどのように代謝的表現系に影響を与えるかを検討した。その結果、ABCA1,ACADSB,ATP2B1,CDH13,GREB1,COMT,CYP11A1,CSK,CYP11B2,CYP17A1,PTGIS,PTK2Bの12高血圧感受性遺伝子のSNPを用いる事によって、これらが相加的に収縮期および拡張期血圧をコントロールしていることを明らかにした。またCOMT遺伝子多型に関しては単独で、エネルギー摂取量と交互作用を持って血圧レベルを上昇させる事が明らかとなった。以上の事は、メタボリック症候群の種々の表現形質における複数の遺伝子がリスクファクターであることを確認するとともにこれらを捉える事により、より正確に発症リスク群を割り出す可能性があることを示唆している。本年度はゲノムワイド関連解析(GWAS)や候補遺伝子法で糖尿病と関連することが発見された遺伝子を日本人集団の職域コホートで解析して、エネルギー摂取量、塩分摂取量、日常的運動量などのライフスタイル因子との交互作用を検討した。その結果、GLUT4(rs5418), GIPR(rs10423928), VPS13C(rs17271305), GCKR(rs1260326), and CDKAL1(rs9465871)の5個糖尿病感受性遺伝子のSNPを用いる事によって、これらが相加的にHbAlcレベルをコントロールしていることを明らかにした。またGLUT4遺伝子多型に関しては単独で、エネルギー摂取量と交互作用を持ってHbA1cレベルを上昇させる事が明らかとなった。本研究の目的は、メタボリック症候群から動脈硬化症にかけての全身的な代謝異常と血管病変に関わる遺伝子および遺伝子と環境因子の交互作用を明らかにする事により、メタボリック症候群および動脈硬化症の発症進展の早期予防に向けて基盤となる遺伝情報を創成することである。本年度はゲノムワイド関連解析(GWAS)あるいは候補遺伝子として主に欧米人において心筋梗塞・冠動脈疾患と関連することが発見された遺伝子・遺伝子多型の効果を日本人高齢者連続剖検例(n=1373)における病理的動脈硬化度において検討した。本年度解析した遺伝子多型は、CDKN2B (rs1333049)、ADTRP (rs6903956)、PDGFD (rs974819)、ADAMTS7 (rs4380028)、COL4A2 (rs4773144)、TCF21 (rs12190287)、UBE2Z (rs46522)、HHIPL1(rs2895811)の8個の一塩基多型(SNP)でありそれぞれが単独であるいは交互作用をもって冠動脈硬化に関連するかを検討した。その結果、冠動脈硬化症を明らかな関連が認められたのはCDKN2B(CC+CG:GG、OR=1.68、95%CI1.21-2.32、p=0.002)およびADTRP(GG:AG+AA、OR=1.78、OR=1.78、95%CI1.17-2.88、p=0.008)であった。これ以外の6個のSNPに関しては冠動脈硬化症と明らかな関連を見出す事が出来なかった。一方、日本人のGWASで発見されたLTA、LGALS

2、PPSM6における疾患感受性SNPの追試実験においては、LTAおよびLGALS2が冠動脈硬化と関連する事が再現された。以上の事は、冠動脈硬化関連遺伝子が日本人と欧米人によって同一なものと異なるものがあることが示唆された。これまでゲノムワイド関連解析は、単独の遺伝子座(SNP)と疾患の関連を鋭敏に捉えることは出来ていたが、これらの複数のSNPが合わさって、血圧(昨年度)および血糖(本年度)に相加的影響を及ぼしていることを明らかにした意義は大きいと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。複数のCommon variantによって高血圧や高血糖のリスクが算出されるが算出されることが明らかになった。今後は、このような原理が遺伝子検査に応用可能なのかどうかという点が益々重要になってくると考えられる。これらの成果を予防医療への応用へ向けた包括的な新しい研究課題の策定を見据えて、本研究課題の最終年度の研究に取り組んで行く。
Gサイクルの時空的起動制御と作動様式に基づく細胞内小胞の選別輸送

G蛋白質は、GDP/GTP結合型のコンホメーション転換(Gサイクル)により、細胞の様々なシグナル伝達系で分子スイッチとしての役割を果たしている。本基盤研究(A)では、細胞内小胞の選別輸送経路をモデル系として、Gサイクルが時空間的あるいは作動様式に基づいて制御される機構を解析し、特異な生化学的特性や構造を有する新奇のG蛋白質が、リソソームの形成・成熟やエンドサイトーシス・エキソサイトーシスなどといった細胞内エンドソームの動態制御に介在していることを見出した。本基盤研究(A)では、主に低分子量G蛋白質が重要な役割を果たす細胞内小胞の選別輸送(エンドサイトーシスやエキソサイトーシス)系について、Gサイクルの時空的起動制御と作動様式から検討を加え、以下の知見を得た。1.Rab5サブファミリー(Rab5,22,31)の活性化因子GEFであるRINファミリーのRIN3は、受容体刺激に応じて輸送小胞へ移動すること、またRIN3のリン酸化状態に依存して特定のG蛋白質(Rab31)に対してのみGEF活性を発揮し、複雑なエンドサイトーシス経路を巧みに調節することを見出した。2.Arf/Ar1ファミリーに分類されるAr18は、多細胞生物間で極めて保存性が高く、広範囲な組織に発現し、定常状態でGTP結合型のユニークなGタンパク質である。線虫Ar18欠失変異体を用いた解析から、Ar18は後期エンドソームとリソソームの融合に必須の役割を果たすことを明らかにした。さらに哺乳動物細胞におけるAr18ノックダウン実験や小胞局在の動態解析から、Ar18が後期エンドソームの正常な成熟過程に関与することを見出した。3.Ar113は、N末端側のArfドメインに加えてC末端側にPro-rich配列を有するユニークなArf/Ar1ファミリー蛋白質である。線虫Ar113欠失変異体の表現型解析及び培養細胞におけるノックダウン実験により、Ar113bが繊毛の形成・維持に重要な役割を果たすことを見出した。4.Rab45は、C末端側のRab-GTPaseドメインに加えて、N末端側にEF handとcoiled-coil領域を有する。細胞内での動態解析から、Rab45は主にリサイクリングエンドソームに局在し、トランスフェリンなどの細胞内取込みを制御するユニークな作用をもつことを見出した。1.GDP結合型Rab5の活性化因子GEFとして同定したRINファミリーのRIN2は、血小板由来成長因子(PDGF)刺激に応じてPDGF受容体と結合し、受容体の内在化を促進すること、また、その内在化にはRIN2のGEF活性が必要で、RIN2のPro-richドメインとアダプター蛋白質Grb2の相互作用が介在することを見出した。2.Arf/Arlファミリーに分類されるArl8は、線虫Arl8欠失変異体を用いた解析から、後期エンドソームに加えて、ファゴソームとリソソームの融合に必須の役割を果たすこと、さらにArl8b欠損マウスの解析から、Ar18bを欠くマウスは脳の形態形成が異常となり、出生直後に致死となることを見出した。3.Rasファミリーに分類されるDi-Rasは、細胞内でGTP結合型として存在し、出生後の神経組織に特異的に発現する。GTP結合型において、Di-RasはRapのGEFとして先に同定されたマルチドメイン蛋白質Epac2aのRAドメインに結合し、細胞膜にEpac2aを局在化させることを見出した。4.N末端側のArfドメインに加えてC末端側にPro-rich配列を有するユニークなG蛋白質Arl13は、繊毛に限局して繊毛内物質輸送系に介在する。このArll3繊毛局在性は、C末端側に存在するRVEP配列に担われていることを見出した。1.RhoファミリーのRhoA活性化は、細胞質中の凝集体ProcessingbodyへのAU-rich element mRNAの局在化を抑制し、その速やかな分解を抑制するという興味深い新規シグナル伝達経路を見出した。2.Arf/Arlファミリーに分類されるAr18は、線虫Ar18欠失変異体を用いた解析から、後期エンドソームに加えて、ファゴソームとリソソームの融合に必須の役割を果たすこと、さらにAr18b欠損マウスの解析から、Ar18bを欠くマウスは脳の形態形成や膵外分泌細胞の分泌小胞の局在が異常となる表現型を見出した。

3.Rasファミリーに分類されるDi-Rasは、細胞内でGTP結合型として存在し、出生後の神経組織に特異的に発現する。GTP結合型において、Di-RasはRapのGEFとして先に同定されたマルチドメイン蛋白質Epac2aのRAドメインに結合し、細胞膜にEpac2aを局在化させることを、さらにDi-Rasはsmg-GDSとヘテロ二量体を形成して細胞質画分にも存在見出した。4.N末端側のArfドメインに加えてC末端側にPro-rich配列を有するユニークなG蛋白質Ar113は、繊毛に限局して繊毛内物質輸送系に介在する。このAr113繊毛局在性は、C末端側に存在するRVEP配列に担われていることを見出した。
骨組織のホメオスタシスにおけるオステオポンチンの役割

骨組織は外的環境に対応して形状変化を起こす。この骨組織に特有のホメオスタシスは現象的には古くより明らかであったが、その分子機構は全く不明であった。骨組織に外力が加わったときに、もっともその外力を受ける細胞として骨細胞が候補に挙がっていた。我々は外力が加わった骨組織の骨細胞において発現変化のある遺伝子を検索し、オステオポンチンを同定した。オステオポンチンは骨基質から単離された細胞外基質蛋白であり、リン酸カルシウムと高い親和性を有する。また、オステオポンチンはそのアミノ酸配列のなかにRGDSというインテグリンと結合するモチーフをもっている。ラット骨組織において、荷重がかかっていない歯槽骨の骨細胞にはオステオポンチンが全く発現していない。しかし、第一臼歯と第二臼歯の間に輪ゴムをはさんで、臼歯間を押し広げて、歯槽骨に圧迫、あるいは牽引力をかけたとき、24時間後に圧迫をうけた歯槽骨に存在する骨細胞の90%がオステオポンチンを高度に発現することを見出した。さらにオステオポンチンが歯槽骨表面に達し、インテグリンを発現する破骨細胞の骨への接着をうながすことを証明した。実験動物にRGDSペプチド、あるいは抗オステオポンチン抗体をを注入することによって圧迫側への破骨細胞の接着、あるいはそれに引き続いて起こる骨吸収反応が阻害されることから、オステオポンチンは骨の外力に対応するホメオスタシスをになう分子であることが判明した。我々はさらにオステオポンチンのプロモーター解析をおこない、外力対応エレメントを同定した。外力に対して骨はリモデリングを行い、最も合理的な形態を保持しようとする。骨リモデリングは骨吸収をつかさどる破骨細胞と骨形成をつかさどる骨芽細胞における遺伝子発現変化の結果として起こる。我々は骨に牽引、あるいは圧迫力を加えた際に起こる遺伝子発現変化を検討し、圧迫力を加えた骨の骨細胞のオステオポンチン遺伝子の発現が急激に上昇することを見いだした。歯槽骨の骨細胞において通常では5%以下の骨細胞しかオステオポンチン遺伝子を発現していない。しかし、Waldoらによって確立された方法、つまり第一臼歯と第二臼歯の間に弾力性を有するゴムをはさむことによって加えられた圧迫力のかかる歯槽骨の骨細胞の90%以上がオステオポンチン遺伝子を発現していることが明らかとなった。われわれはこのメカニカルストレスがオステオポンチン遺伝子の発現を誘導する現象の分子機構を明らかにするため、オステオポンチン遺伝子のプロモーター解析を行い、オステオポンチン遺伝子上流域に結合する転写因子の同定を行った。その結果ビタミンDレセプター、PEBP2αA(CBFA1)、ETS-1、PU.1(Spi-1)、MITF、AP1などを同定した。骨細胞、骨芽細胞においてはビタミンDレセプター、PEBP2αA(CBFA1)、ETS-1.AP1が主要な転写因子として働いていることを明らかにした。メカニカルストレス対応領域決定のため、このプロモーター部位を導入したトランスジェニックマウスを作成し、解析を行っている。また、オステオポンチンはそのアミノ酸配列のなかにRGDSというインテグリンと結合するモチ-フをもっている。

しかし、第一臼歯と第二臼歯の間に輪ゴムをはさんで、臼歯間を押し広げて、歯槽骨に圧迫、あるいは牽引力をかけたとき、24時間後に圧迫をうけた歯槽骨に存在する骨細胞の90%がオステオポンチンを高度に発現することを見出した。さらにオステオポンチンが歯槽骨表面に達し、インテグリンを発現する破骨細胞の骨への接着をうながすことを証明した。実験動物にRGDSペプチド、あるいは抗オステオポンチン抗体を注入することによって圧迫側への破骨細胞の接着、あるいはそれに引き続いて起こる骨吸収反応が阻害されることから、オステオポンチンは骨の外力に対応するホメオスタシスをになう分子であることが判明した。我々はさらにオステオポンチンのプロモ-タ-解析をおこない、外力対応エレメントを同定した。
日本列島とアジア大陸の植物相の比較研究

本研究は,国立科学博物館が上海自然博物館と共同で推進する国際学術研究と位置づけられ,植物と菌類に加え動物の研究も実施された.また中国科学院昆明植物研究所とも共同研究がなされた.調査地域は,揚子河中下流域の山岳,上海付近の海岸,メコン河流域の山岳,四川省と雲南省に連なる横断山脈の山岳である。研究分野は陸上の植物と菌類及び海藻と貝類である.全体的研究成果としては,7,000点をこえる標本が採集されたことが第一で,これらの標本は日本に初めてもたらされる研究資料である.中国南部の植生が把握され,今後の研究の基礎が得られたことは第二の成果である.また得られた標本には新種が相当含まれている可能性が高いことも成果であり,種子植物のHeterostemma lobulataは1例である.なお国立科学博物館の展示活動に活用される標本や資料も得られた.本研究の目的に定められた目的別成果は以下のようである.1.日本列島の植物相とアジア大陸のそれとの比較に関しては,(1)揚子江下流域では日本産植物に似るが異る特徴を持つノイバラなどの種が多く分類学的な再検討を要する,(2)日本産植物と同種とされて来た中国産のものに明らかな別種がある.(ホトトギス属),(3)日本特産と考えられて来た種が中国に産し,しかも中国が分化の中心と思われるオニフスベなどの菌類がある,(4)中国における多様性の解析を基に日本産植物の分類を再検討すべきブナ科のようなものがある,等の知見が得られた。海藻と貝類(ヒザラガイ類)は,日本の太平洋沿岸と良く似ていることが明らかとなった.2.ヒマラヤから日本に至る植物区系上の「日華区系」の再検討に関しては,ヒマラヤ山脈の東麓に位置する横断山脈東部の四川省ゴンガ山と同山脈西部の雲南省ガリク山で本調査として初の調査が行なわれ,ゴンガ山の植物相はヒマラヤとの共通要素が多く,ガリク山はメコン河下流域の熱帯の要素を持つことが示唆された.日華区系西部の雲南省とその東に位置する貴州省の間に植物地理学上の境が存在するらしいという考がえを支持する知見は森林土壌の研究で得られた.雲南省と貴州省では森林土壌の垂直分布パターンが異なり,土壌構造も異る.植物の分布ではブナが貴州省より東部で多く分布しているが,雲南では見られなかった.またシダ植物の日本産ヌリトラノオ属の多くが貴州省以東の揚子江下流域を発祥の地とすることを示唆する知見が得られた.3.植物資源と民族植物に関する基礎資料の収集については、揚子江下流浙江省でシイタケと日本では見られないカラカサタケの栽培およびマンネンタケの利用に興味ある知見が得られた.またメコン河流域を含む雲南省では,バウヒニアの花,キクの花,シュロの雄花,数種のマメ科の花について花食文化の例が記録された.成果の公表は,学会での口頭発表や論文発表等に加えて,国立科学博物館の展示活動を通して行なわれている.平成8年から9年にかけ,企画展「中国南部の植物と菌類」が開催され,成果が公開されると共に展示の内容を紹介する図録が出版された.日本列島とアジア大陸の植物相を,アジアの標本を直接採集して比較する研究は緒についたばかりであり,揚子江下流域の春季証左,横断山脈や秦嶺山脈,メコン河下流域等の調査を行いたい.本研究は,国立科学博物館が上海自然博物館と共同で推進する国際学術研究と位置づけられ,植物と菌類に加え動物の研究も実施された.また中国科学院昆明植物研究所とも共同研究がなされた.調査地域は,揚子河中下流域の山岳,上海付近の海岸,メコン河流域の山岳,四川省と雲南省に連なる横断山脈の山岳である。海藻と貝類(ヒザラガイ類)は,日本の太平洋沿岸と良く似ていることが明らかとなった.

2.ヒマラヤから日本に至る植物区系上の「日華区系」の再検討に関しては,ヒマラヤ山脈の東麓に位置する横断山脈東部の四川省ゴンガ山と同山脈西部の雲南省ガリク山で本調査として初の調査が行なわれ,ゴンガ山の植物相はヒマラヤとの共通要素が多く,ガリク山はメコン河下流域の熱帯の要素を持つことが示唆された.日華区系西部の雲南省とその東に位置する貴州省の間に植物地理学上の境が存在するらしいという考がえを支持する知見は森林土壌の研究で得られた.雲南省と貴州省では森林土壌の垂直分布パターンが異なり,土壌構造も異る.植物の分布ではブナが貴州省より東部で多く分布しているが,雲南では見られなかった.またシダ植物の日本産ヌリトラノオ属の多くが貴州省以東の揚子江下流域を発祥の地とすることを示唆する知見が得られた.3.植物資源と民族植物に関する基礎資料の収集については、揚子江下流浙江省でシイタケと日本では見られないカラカサタケの栽培およびマンネンタケの利用に興味ある知見が得られた.またメコン河流域を含む雲南省では,バウヒニアの花,キクの花,シュロの雄花,数種のマメ科の花について花食文化の例が記録された.成果の公表は,学会での口頭発表や論文発表等に加えて,国立科学博物館の展示活動を通して行なわれている.平成8年から9年にかけ,企画展「中国南部の植物と菌類」が開催され,成果が公開されると共に展示の内容を紹介する図録が出版された.日本列島とアジア大陸の植物相を,アジアの標本を直接採集して比較する研究は緒についたばかりであり,揚子江下流域の春季証左,横断山脈や秦嶺山脈,メコン河下流域等の調査を行いたい.本調査は、国立科学博物館が中国上海市立自然博物館と共同で推進する国際的な学術共同事業として位置づけられ、本年度は、中国揚子江下流域淅江省舟山群島と温州海岸の海藻と生育環境及び江西省の陸上植物と菌類、同中流域の貴州省、雲南省の陸上植物と菌類を分類学的見地から調査し、5,000点をこえる日本に始めてもたらさた標本を採集すると共に、上海市立自然博物館及び中国科学院昆明植物研究所の研究者を招へいし、採集した標本の共同研究を行った。本調査は、1)日本列島の植物相をアジア大陸の植物相と比較、2)ヒマラヤから日本に至る日華区系を再検討し、3)植物資源と民族植物に関する基礎資料の収集を目指すものであるが、1)に関しては、海岸の海藻とその生育環境が日本と良く似ていることが判り、また陸上では、日本を中心に分布するホトトギス属(ユリ科)の新種が江西省で発見され、日本産ヌリトラノオ属(チャセンシダ科)のシダの多くが揚子江流域を発祥の地とするとの考えを示唆するデータが得られた。2)に関しては、貴州省と雲南省の間に植物分布の境が存在することを示唆する情報が得られた。また、3)に関しては、雲南省で食用菊の新たな利用法を示す民族植物学的知見が得られた。本研究は,中国科学院昆明植物研究所と上海自然博物館と日本側の国際共同研究として行なわれた。今年度は揚子江下流域,四川省横断山脈,雲南省西部山地で調査が行なわれ,種子植物,コケ類,地衣類,菌類の標本総計約2000点が得られた。本研究の目的と成果の関連は以下のようである。1.日本列島の植物相とアジア大陸のそれとの比較に関しては,(1)揚子江下流域では日本産植物に似るが異なる特徴を持つ,イノバラなどの種が多く分類学的再検討を要する,(2)日本産植物と同種とされて来た中国産のものは明らかに異なる別種である(ホトトギス属),(3)日本特産と考えられて来た種が中国にも産し,中国が分化の中心と思われる(オニフスベ),(4)中国における多様性の解析を基に日本産植物の分類を再検討すべき(ブナ科),等の知見が得られた.2.ヒマラヤから日本に至る日華区系の再検討に関しては,四川省横断山脈ゴンガ山と雲南省西部山地ガリク山で初の調査が行なわれ,ゴンガ山の植物相はヒマラヤのそれと共通し,ガリク山はメコン河下流域の熱帯の要素を持つことが示唆された.
トランスポーターの輸送動態解析法に関する研究

D-グルコースは生物が広く利用するエネルギー源であるにも関わらず、単一細胞レベルでのグルコース輸送動態には未だ不明の点が多い。そこで代表者らは蛍光標識したD-グルコース誘導体2-NBDGが、生きた単一哺乳動物細胞内にグルコーストランスポーター(GLUT)を介して取り込まれることを示し、グルコース輸送の可視化に道を開いた。しかし2-NBDGを脳など複雑な細胞構成をとる組織に適用して議論するには、2-NBDGのGLUTへの結合解離、膜を通過した後の代謝の他、細胞外へのGLUTを介した流出や他細胞へのGap結合を介した移動があり、更に退色や細胞膜への吸着の程度の評価なども必要で、それには適切な対照蛍光分子の開発が不可欠である。そこで細胞が利用しないL型の蛍光グルコース誘導体2-NBDLGを新規開発した。21年度は、2-NBDGあるいは2-NBDLGを神経細胞、アストロサイトなどにbath投与、もしくはパッチクランプ電極から投与しながら共焦点顕微鏡でリアルタイムに計測する方法を開発し、2-NBDGの細胞膜への非特異吸着や、短時間の光照射による退色や分解は非常に小さいことなどが定量的に表せるようになった。またNBDと蛍光波長極大が離れていて、かつ強い蛍光を発する分子を探索し、NBDG類縁体ならびに非類縁体を対象に多数の合成を行った。このうち2-NBDGと異なる赤色の蛍光を有するL型グルコース誘導体2-TRLGを合成し、2-NBDGと2-TRLGを同時に使用して特定波長範囲における両者の比を用いることで、セルアタッチモードでパッチクランプしている細胞から自発発火を記録しながら、同パイペットを介して2-NBDGが細胞内に取り込まれる際の蛍光強度の増加を定量的に表す方法を開発した(山田他、特許願2009-185010;山田他、PCT/JP2009/064053)。20年度は、L型グルコース誘導体の出発物質であるL-glucosamine、および2-NBDLGを始めとする各種L型グルコース誘導体合成法に関する論文発表、特許申請を行った。L型グルコース誘導体を用いて、研究計画に記したような計測を行っていくためには、新規分子合成、試薬調整方法、検出器、検出方法、解析手法など様々な面からの検討が必要となる。20年度はこれら全てに着手し、具体的には後の論文で述べるが、それぞれ進展が見られた。特に大型で均質な細胞であるマウス受精卵による基本測定が役立っている。リアルタイムレーザー共焦点顕微鏡観察により、同一受精卵中の膜状態の良い割球はD型のみを取り込んだが、状態の悪い割球はD型のみならず、L型グルコース誘導体をも取り込んだ。また蛍光強度の時間的変化を追跡することで、蛍光グルコースの細胞膜面、膜中などへの非特異的吸着の程度、退色の度合い、細胞内での代謝による分解の速度など、これまでD型のみでは不明であった貴重なデータを、L型との比較により得ることができた。当初計画を推進する目的で、急性単離した中脳黒質網様部GABA作動性神経細胞を対象として、共焦点顕微鏡上で37度にて溶液を潅流しながらL型蛍光グルコース投与前後の蛍光強度の差を、2-NBDGによる蛍光強度の差と比較し、基礎的データを取得した。神経活動に依存したグルコース取りこみなどを調べる為には、細胞の活動状態をパッチクランプ法により同時に計測することが求められるが、高速に動く3次元リアルタイム共焦点顕微鏡の振動により、観察中などにパッチピペットのシール状態が悪化する問題が生じた。顕微鏡ステージを新たに作成し、また種々のマニピュレーターを試し、改良を加えるなど改善を急いでいる。
幹細胞老化に着目した新規心不全治療法の開発

これまで当教室で進めてきた先行研究から、高齢者心不全患者に由来する心筋幹細胞においてsFRP1が高発現している可能性が考えられる。本研究では、ヒト心筋幹細胞の細胞老化誘導におけるsFRP1の役割を解明することを研究目的とし、以下の点を明らかにした。1若齢(65歳以下)および高齢(65歳以上)心不全患者由来の心筋幹細胞におけるsFRP1の発現レベルをRT-PCRにより比較したところ、高齢群におけるsFRP1の発現が若齢群に比べて亢進していた。2若齢心不全患者由来の心筋幹細胞を抗癌剤であるエトポシドで処理すると、老化関連beta-ガラクトシダーゼ(SA-b-Gal)陽性細胞が増加し、細胞老化の誘導が認められ、このとき、sFRP1の発現が亢進していた。3組み換え型sFRP1蛋白質を若齢心不全患者由来の心筋幹細胞に添加すると、SA-b-Gal陽性細胞が増加し、細胞老化の誘導が認められた。以上より、心不全患者に由来する心筋幹細胞の細胞老化誘導機序の一端が解明された。