hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
葉緑体型ＡＴＰ合成酵素の活性調節機構を構造の側面から理解する

タンパク質の結晶化は、さまざまな結晶化条件を、試行錯誤しながら行うのが一般的であるため、当初の計画以上に早く進む場合もあるが、計画が大幅に遅れる場合も多い。初年度(23年度)は、計画通りに研究が進んでいると思われたが、24年度は計画通りに研究が進んでいるとは言い難い。最適な結晶化条件の探索と同時に、結晶化に適した変異α3β3γ複合体の作成も必要であると考えられる。本研究課題の申請時に掲げた平成23年度の研究計画は、タンパク質の変異体の作成、結晶化条件の探索であったが、変異体の作成およびその精製条件を確立することができた。また、タンパク質の結晶化は、さまざまな結晶化条件を、試行錯誤しながら行うのが一般的であるため、当初の計画以上に早く進む場合もあるが、大幅に遅れる場合も多い。研究着手1年目にしてある程度の大きさの結晶ができる条件を見つけ出したことは、十分に計画通りに研究が進んでいるといってよいと思われる。牛ミトコンドリアや大腸菌由来のα3β3γ複合体では、αサブユニットのN末端数十アミノ酸はひも状になっている。このひも状の部分を切断することで、分子のパッキングが良くなり、分解能が向上すると考えられる。そこで、ひも状のアミノ酸配列を欠損させた変異体を作製・精製し、結晶化条件の最適化を行う。平成23年度は、α3β3γεの結晶化条件を見出したが、結晶の大きさがまだ十分ではないため、今後は結晶化条件の精密化を行いX線構造解析を行う。また、挿入配列の有無による複合体分子の構造の違いを比較することで、εサブユニットによる阻害状態を構造面から理解する。そのため、挿入配列を欠損した変異α3β3γεを調製し、平成23年度に行ったα3β3γεの結晶化と同様に、結晶化ロボット・結晶化キットを用い初期スクリーニングを実施し、結晶化条件を探り構造解析を実施する。次年度(平成25年度)は、結晶化に適した変異体の作製に必要な遺伝子実験試薬およびタンパク質精製に必要な生化学実験試薬、カラム樹脂の購入に使用する。また、放射光施設や学会などへの旅費も計上する。次年度の研究費は、主にα3β3γεおよび挿入配列を欠損した変異α3β3γεの精製に必要な生化学実験試薬、器具、結晶化スクリーニングキット、結晶化用プレートに使用する予定である。また、精製の効率を上げるために、高速遠心機用ロータも購入する予定である。
強誘電体プローブメモリに関する研究

現在最も世界で記録デバイスとして使用されているHDDや、CD,DVDといった光学ディスク記録に代表されるメディア上記録再生ヘッドが走査する記録ドライブはデータの信頼性を高めたり、高S/Nレートでのデータ再生を行うために記録ヘッドが常にトラック列中央を走査する位置制御機構が設けられている(サーボ・トラッキング法)。一方で強誘電体記録方式には現在まで有効なサーボ・トラッキング法の報告例は少ない。今回微小な記録ビットからなるトラック列を高精度にトラッキングするため、初めにシステムを構成する走査型プローブ顕微鏡のピエゾステージおよび強誘電体の分極方向を判別する走査型非線形誘電率顕微鏡(SNDM)の周波数特性(伝達関数)を実測および回帰分析において求めた。有効に機能する補償器としてKanazawa UNIV.のAndoらが提唱する動的PID法を用いることにした。動的PID法とは、補償器への入力信号の大きさによってPID補償器の比例ゲイン、積分ゲイン微分ゲインの大きさが変わる補償法である。この動的PID法のメリットとしてSNDMに重畳するノイズによる記録再生ヘッド位置の誤制御を抑止できること、また周期分極構造からなるサーボマークが記録再生ヘッドの走査方向に対して厳密に直線状に配向できず、ドメインバンダリに多少のガタつきが存在する場合においても記録再生ヘッドを目標とする位置近傍に近づけることができるということが挙げられる。これらの系を用いて記録ビットが64×64点の多数点からなり複雑に配列されたいわゆる実データに関して記録密度1Tbit/inch^2のトラッキングデータ記録再生実験を行った。得られた結果に対してビット誤り率(BER)を評価した。この時のBERは2.0×10^<-3>と計算された。次にサーボ領域におけるエラー信号(SNDMからの出力電圧)について解析した。SNDMにはノイズが重畳するため、エラー信号が厳密な意味で0Vになることはないが、時間の経過と共にエラー信号が0Vに近づくこと、時間が十分に経過したのちSNDMが実情もちうるノイズ出力とほぼ同程度だったため、記録再生ヘッドの自動制御が有効に機能したと考えられる。位置精度を大きく見積もったとしても、目標値から約2nm_<pp>程度の精度を有していることが分かった。また今回構成した系において±5nm程度は補償可能であることが分かった。さらにこの時ステージに入力される電圧信号データを計算機上で先に求めたステージの伝達関数に入力することで実際には観察することのできないステージの動きについてシミュレーションを行い確認したところ、ステージは所望の動きをしていることが分かった。平成19年度は強誘電体記録方式におけるサーボ・トラッキング法によるデータの記録再生に関する研究と強誘電体高密度記録に関する研究を行った。サーボ・トラッキング法に関する研究では、ディジタルシグナルプロセッサーを既存の走査型非線形顕微鏡(SNDM)を応用したデータ記録再生システムと複合的に併せることにより、ヘッド-記録ビット列の相対位置を自動制御で補正する、より実用上のデバイスに近いシステムを設計した。サーボ・トラッキング技術は、強誘電体記録デバイスの実用化のために要求されるものの一つに挙げられるため、本研究の達成は応用の点から有効であると思われる。また、現在の系の精度と、問題点を明確にすることで今後更なる位置精度を実現することも可能であると思われる。続いて強誘電体高密度記録に関する研究を行った。この研究を行うにあたり、既存の装置に改造を施し、ドリフトが極めて少ないSNDMの開発に取り組んだ。この記録再生装置を用い、Tbpsiの記録におけるドット消去実験を行った。これにより強誘電体記録では初めて、Tbpsi級の高密度記録で、初めてデータの再書き込みが可能であることが証明された。さらに高密度実データ記録に関する研究を行った。現在までに報告されている強誘電体記録における高密度実データ記録の記録密度は、1Tbpsiだったが、今回の研究ではその300%の伸びに相当する3Tbpsiの記録に成功した。これにより、これにより、強誘電体記録デバイスが次世代の記録デバイスになりうるという見通しが立った。平成20年度における研究は、19年度に引き続き強誘電体超高密度記録(接触型、カンチレバー方式))に関する研究と、非接触状態制御下での高密度記録(非接触型、プローブ方式)に関する研究を行った。以下それぞれ詳細を述べる。接触型カンチレバー記録再生方式19年度に開発した熱ドリフト、時間ドリフトが極めて少ない走査型非線形誘電率顕微鏡(SNDM)を用いて、記録媒体には、30nmに薄片化した一致溶融組成LiTaO_3(CLT)単結晶を用い、強誘電体高密度記録に関する研究を行った。探針の最適化及び媒体への外部印加電圧に関して、記録、再生それぞれについて最適化を施すことによって、多数点において4Tbit/inch^2の高密度記録に成功した。これは現在一般的なパーソナルコンピュータに搭載されている磁気記録方式を応用したハードディスクドライブ(HDD)の最高記録密度が500Gbit/inch^2程度であることを考慮すると、約8倍程度の高密度記録を達成したことになる。また数十点程度の少数点での単純な記録においては世界最高レベルの6Tbit/inch^2にも成功した。非接触型プローブ記録再生方式実際の記録デバイスに必要とされる、記録再生ヘッドと記録媒体が非接触状態下での記録再生実験を行った。まず、探針径が非常に先鋭なプローブを作製した。その後NC-SNDM法を用い、非接触状態を維持したまま記録再生の実験を行った。結果として1Tbit/inch^2の記録再生に成功した。

これにより、非接触状況下の記録再生においてもTbit/inch^2を超える記録が可能であるということが分かった。現在最も世界で記録デバイスとして使用されているHDDや、CD,DVDといった光学ディスク記録に代表されるメディア上記録再生ヘッドが走査する記録ドライブはデータの信頼性を高めたり、高S/Nレートでのデータ再生を行うために記録ヘッドが常にトラック列中央を走査する位置制御機構が設けられている(サーボ・トラッキング法)。一方で強誘電体記録方式には現在まで有効なサーボ・トラッキング法の報告例は少ない。今回微小な記録ビットからなるトラック列を高精度にトラッキングするため、初めにシステムを構成する走査型プローブ顕微鏡のピエゾステージおよび強誘電体の分極方向を判別する走査型非線形誘電率顕微鏡(SNDM)の周波数特性(伝達関数)を実測および回帰分析において求めた。有効に機能する補償器としてKanazawa UNIV.のAndoらが提唱する動的PID法を用いることにした。動的PID法とは、補償器への入力信号の大きさによってPID補償器の比例ゲイン、積分ゲイン微分ゲインの大きさが変わる補償法である。この動的PID法のメリットとしてSNDMに重畳するノイズによる記録再生ヘッド位置の誤制御を抑止できること、また周期分極構造からなるサーボマークが記録再生ヘッドの走査方向に対して厳密に直線状に配向できず、ドメインバンダリに多少のガタつきが存在する場合においても記録再生ヘッドを目標とする位置近傍に近づけることができるということが挙げられる。これらの系を用いて記録ビットが64×64点の多数点からなり複雑に配列されたいわゆる実データに関して記録密度1Tbit/inch^2のトラッキングデータ記録再生実験を行った。得られた結果に対してビット誤り率(BER)を評価した。この時のBERは2.0×10^<-3>と計算された。次にサーボ領域におけるエラー信号(SNDMからの出力電圧)について解析した。SNDMにはノイズが重畳するため、エラー信号が厳密な意味で0Vになることはないが、時間の経過と共にエラー信号が0Vに近づくこと、時間が十分に経過したのちSNDMが実情もちうるノイズ出力とほぼ同程度だったため、記録再生ヘッドの自動制御が有効に機能したと考えられる。位置精度を大きく見積もったとしても、目標値から約2nm_<pp>程度の精度を有していることが分かった。また今回構成した系において±5nm程度は補償可能であることが分かった。さらにこの時ステージに入力される電圧信号データを計算機上で先に求めたステージの伝達関数に入力することで実際には観察することのできないステージの動きについてシミュレーションを行い確認したところ、ステージは所望の動きをしていることが分かった。
学習機能を付加した自動栽培管理システムの開発

栽培管理に対する熱意と研究心の違いによって,農家の生産性に大きな開きが生じている.熱意と研究心に富む栽培者は,いわゆる篤農家といわれる農家であるが,栽培管理のために多くの労働時間をさくことを余儀なくされている.そこで,本研究では栽培管理の省力化のためのシステム開発を目的とする.栽培管理は極めて個別的な行為であると考えられる.なぜなら,栽培者は,栽培地の地下水位や気候条件などの局地的条件に適した栽培法を採用していると考えられるからである.これらの個別性を考慮して栽培の自動化を図るには,普遍的なアルゴリズムでは不十分と考えられる.そこで,本研究では,栽培者の栽培方法あるいは原則(栽培管理ルールと呼ぶ)を,実際の栽培場面での,気象条件などの栽培管理を規定する条件(外部条件と呼ぶ)と栽培管理行為を自動計測し,そのなかから栽培管理ルールを抽出し,その後,そのルールによって栽培管理を自動的に行うシステムの開発を目指す.栽培者は,外部条件の物理的計測によって栽培管理を行っているというよりも,目で見,肌で感じた条件によって行っている.したがって,ルールを学習する段階では,この皮膚感覚に伴うあいまいさが混入してくる.また,栽培管理は人間による行為であるから,必ずしもルール通りななされるとはかぎらない.このようなノイズも学習段階に混入してくる.最終的システムでは,あいまいさやノイズを扱える必要がある.本研究では,あいまいさやノイズを扱えるアルゴリズムの開発を目指したが,完成はしなかった. AREアルゴリズムと名付けた学習アルゴリズムを開発し,栽培管理の多くの場面で,栽培管理行為を100%再現できることを確めた.今後, AREアルゴリズムを,あいまいさやノイズを扱えるように拡張することが必要である.栽培管理に対する熱意と研究心の違いによって,農家の生産性に大きな開きが生じている.熱意と研究心に富む栽培者は,いわゆる篤農家といわれる農家であるが,栽培管理のために多くの労働時間をさくことを余儀なくされている.そこで,本研究では栽培管理の省力化のためのシステム開発を目的とする.栽培管理は極めて個別的な行為であると考えられる.なぜなら,栽培者は,栽培地の地下水位や気候条件などの局地的条件に適した栽培法を採用していると考えられるからである.これらの個別性を考慮して栽培の自動化を図るには,普遍的なアルゴリズムでは不十分と考えられる.そこで,本研究では,栽培者の栽培方法あるいは原則(栽培管理ルールと呼ぶ)を,実際の栽培場面での,気象条件などの栽培管理を規定する条件(外部条件と呼ぶ)と栽培管理行為を自動計測し,そのなかから栽培管理ルールを抽出し,その後,そのルールによって栽培管理を自動的に行うシステムの開発を目指す.栽培者は,外部条件の物理的計測によって栽培管理を行っているというよりも,目で見,肌で感じた条件によって行っている.したがって,ルールを学習する段階では,この皮膚感覚に伴うあいまいさが混入してくる.また,栽培管理は人間による行為であるから,必ずしもルール通りななされるとはかぎらない.このようなノイズも学習段階に混入してくる.最終的システムでは,あいまいさやノイズを扱える必要がある.本研究では,あいまいさやノイズを扱えるアルゴリズムの開発を目指したが,完成はしなかった. AREアルゴリズムと名付けた学習アルゴリズムを開発し,栽培管理の多くの場面で,栽培管理行為を100%再現できることを確めた.今後, AREアルゴリズムを,あいまいさやノイズを扱えるように拡張することが必要である.農家の作物管理には、経験や勘に頼っている部分が多くある。また、そのような方法で実績をあげている農家も多い。一方、施設園芸を中心にして、作物管理のためにコンピューの導入が進められている。温室内部環境のコンピュータ制御は、すでに多くの実績をあげており、省力化に大きく貢献しているといえよう。今後の日本農業の将来を考えると、省力化を中心としたコンピュータによる自動化は、さらに進展するものと思われる。農家の経験や勘に基づく管理は、主に作物の状態や気象等を目でみ、肌で感じて行われていると考えられる。本研究の最終目標は、個々の農家の温室管理の原則をコンピュータに移植し、管理の自動化を行うシステムを開発することである。そのためには、農家の行っている判断、決定等の原則を、実際の管理の場面から抽出する必要がある。それらの原則は、数式では表現できないものであろう。本研究では、そのための知識工学の一分野である帰納的推論の方法を適用する。本年度は、主に帰納的推論のソフトウェアの開発と取組んだ。農家の行動は機械のように正確なものでなく、多くの"雑音"を含んでいると考えられる。多くの"雑音"の中から原則を抽出する帰納的推論に関する研究事例は極めて少ない。そこで、有効な帰納的推論の方法に関して、試行錯誤的に試験した。そのなかから、本研究の目的に適した方法に関して、知見が集積されつつある。また、開発したソフオウェアの検証用の水耕栽培装置を完成した。今後は、ソフトウェアに改良を加え、作製した水耕栽培装置を使用して、実際の場面で実証試験を行う予定である。実証試験を通じて明らかとなったソフトウェアの改良点を改良し。より完成度の高いものに近づけることが可能となろう。
土粒子構造・エネルギーの観点による地盤の液状化強度評価手法の構築

近年高まる大型地震の発生に際し,より高精度かつ合理的な液状化強度予測法の開発が求められている.本研究では既往の研究において限られた条件下で示されている,地盤の密度と構造のそれぞれが液状化強度や変形特性,せん断波度Vsに及ぼす影響を,高精度の試験機を用いて詳細に検討する予定である.また,現行のN値を利用した液状化判定法にVsの影響を考慮した補正式を提案し,現行の液状化リスク評価との比較を行い,精度の検証を行う.具体的にはVs計測可能な貫入試験用大型土槽を製作し,異なる地盤作製法や初期載荷履歴を与えた地盤模型での貫入試験により,Vsが反映する土粒子構造の違いがN値に及ぼす影響を調べる.近年高まる大型地震の発生に際し,より高精度かつ合理的な液状化強度予測法の開発が求められている.本研究では既往の研究において限られた条件下で示されている,地盤の密度と構造のそれぞれが液状化強度や変形特性,せん断波度Vsに及ぼす影響を,高精度の試験機を用いて詳細に検討する予定である.また,現行のN値を利用した液状化判定法にVsの影響を考慮した補正式を提案し,現行の液状化リスク評価との比較を行い,精度の検証を行う.具体的にはVs計測可能な貫入試験用大型土槽を製作し,異なる地盤作製法や初期載荷履歴を与えた地盤模型での貫入試験により,Vsが反映する土粒子構造の違いがN値に及ぼす影響を調べる.
ディジタル受信機を用いたパッシブレーダーによるプラズマバブル広域監視法の研究開発

パッシブレーダー技術を用いて短波放送波の伝播距離を測定する装置を、ディジタルソフトウェア受信機を利用して開発した。開発した装置を用いて豪州から赤道を越えて日本へ伝播する短波放送波の伝播遅延から伝播距離を測定し、同時に方向探査装置によりその到来方向を測定する実験を行った。伝播距離と到来方向の同時測定により、プラズマバブルの位置推定精度を高め、その発生を広域で効率的に監視することができる見通しを得た。プラズマバブルの広域監視を効率的に行うため、パッシブレーダー技術を用いた短波電波距離測定装置を、ディジタル受信機を用いて開発した。ディジタル受信機には米国Ettus Research社のUSRP(Universal Software Radio Peripheral)を用い、制御・データ記録用PCで動作する観測ソフトウェアをオープンソースのGnuRadioソフトウェアをもとに開発した。受信機間で時刻同期したデータを取得するため、短波帯アンテナからの信号と同時にGPS受信機の1秒毎の時刻パルス信号を同時に受信し記録するシステムを開発した。装置の動作、性能試験のために、国内短波放送局(ラジオNIKKEI、送信所:千葉県長柄町)を用いて、電子航法研究所(東京都調布市)と京都大学生存研研究所(京都府宇治市)の間で伝播距離差測定実験を行った。観測実験は2010年3月18日29日の間行われた。得られた距離差は、両地点とも電離圏を経由して伝播したものとすると、情報通信研究機構によるイオノゾンデ観測(周波数ごとの電離圏反射高度を観測)から推定される距離差とよく一致した。また、測定の精度は約5kmであった。これらのことから、開発した装置は正常に動作し、本来の目的である豪州・日本間の短波伝播距離測定に十分な性能を有していることが分かった。この結果により、2010年度以降に予定されている、本装置を中心としたプラズマバブルの観測実験を行うことが可能となった。平成21年度に行った国内放送局を用いた実験結果に基づき、短波赤道横断伝播のディジタル受信システムの改良と、データ解析ソフトウェアの開発を行った。平成22年10月13日17日に、第1回のRadio Australia放送波を用いた短波赤道横断伝播観測実験を行った。伝播距離を測定するために、受信システムの一方をRadio Australia送信所が設置されている豪州・ビクトリア州Sheppartonに設置し、基準となるRadio Australia放送波信号を取得するとともに、他方の受信システムを情報通信研究機構・大洗方向探査施設に設置し磁気赤道を越えて伝播するRadio Australia放送波を同時受信した。さらに大洗方向探査施設でRadio Australia放送波の到来方向測定を同時実験として行った。受信ソフトウェアに不具合が発生したため伝播距離の測定は残念ながら失敗となったが、電波到来方向探査の結果では多くのプラズマバブルの発生が検出された。この結果に基づき、不具合の原因を究明し受信システムの改修を行い、より安定して動作するシステムに改良した。改良したシステムを用いて第2回の短波赤道横断伝播観測実験を平成23年3月後半に実施する予定であったが、東日本大震災により大洗方向探査施設が被災したため平成23年度に延期した。平成23年4月に大洗方向探査施設が復旧したため、平成23年4月1417日に第2回Radio Australia放送波を用いた短波赤道横断伝播観測実験を行った。本実験では伝播距離測定、電波到来方向探査ともに成功し、プラズマバブル発生時のデータ取得に成功した。平成22年度に行った第1回のRadio Australia放送波を用いた短波赤道横断伝播観測実験における不具合を解消するための改良を施した観測システムを用い、プラズマバブル発生季にあたる平成23年4月1417日と平成23年10月2023日に第2、3回の短波赤道横断伝播観測実験を行った。第1回実験と同様に、伝播距離を測定するために、受信システムの一方をRadio Australia送信所が設置されている豪州・ビクトリア州Sheppartonに設置し、基準となるRadio Australia放送波信号を取得するとともに、他方の受信システムを情報通信研究機構・大洗方向探査施設に設置し磁気赤道を越えて伝播するRadio Australia放送波を同時受信した。プラズマバブルの発生により大洗におけるRadio Australia電波の到来方向が大きく西へ変化するのに伴って伝播距離が大きく増大し、その後プラズマバブルの東進に伴い大洗で観測されたRadio Australia電波の到来方向が南西から南へ変化するに従い伝播距離が徐々に減少するという様子が捉えられた。これらの結果から、短波赤道横断伝播の到来方向測定に伝播距離測定を加えることにより、プラズマバブルの位置推定精度向上の可能性を示唆する結果が得られたと言える。第2回短波赤道横断伝播観測実験まで結果をまとめ、平成23年8月に国際学会(国際電波科学連合(URSI)2011年総会・科学シンポジウム)において学会発表を行った。発表では、内容について好評を得るととともに、観測精度向上のための将来的なシステムの改良に関する示唆を得ることができた。これまでの結果をまとめた論文を国際論文誌に投稿する準備を進めている。
血管新生抑制作用を有する抗酸化成分によるメタボリックシンドローム発症予防の検討

本研究では、抗酸化作用を有する食品成分であるカロテノイド・ポリフェノール類から血管新生抑制作用を示すものを新たに見出し、その作用機序について血管内皮細胞を用いて明らかにした。更に、それらの成分が、血管内皮細胞に対して保護的に作用することや肥満に繋がる幹細胞からの脂肪細胞分化を抑制することを見出した。これらの成果から、抗酸化作用と血管新生抑制作用を有する食品成分は、メタボリックシンドローム発症予防に有効であることが示唆された。近年、食生活の変化や交通機関の発達により、摂取エネルギー過多と運動不足により肥満が増加している。肥満による糖尿病、高血圧、高脂症などと共に、これらの疾病が重複するメタボリックシンドロームが深刻化している。メタボリックシンドロームを予防するには、その要因となる糖尿病や高脂症、更には肥満予防が重要である。肥満予防機能を有する食品成分として、血管新生抑制作用を有する成分が注目されている。そこで、高血糖状態による活性酸素障害も予防し、肥満抑制にも繋がる可能性を有する食品成分について検討した。ポリフェノール・カロテノイド類は強い高酸化作用を持つことから、活性酸素障害から細胞を守る物質として注目されている。しかし、血管新生抑制作用を有するカロテノイドについては報告が極めて少ない。そこで、カロテノイドについてラット動脈片を用いた血管新生測定系でスクリーニングした。その結果、昆布、ヒジキ、ワカメといった褐藻類に含まれるフコキサンチンに強い血管新生抑制作用を見出した。フコキサンチンの代謝物であるフコキサンチノールにも同様に血管新生抑制作用があることも見出した。フコキサンチンの血管新生抑制作用機序についてヒト臍帯静脈由来血管内皮細胞(HUVEC)を用いて検討した。フコキサンチンは、HUVECの増殖と再構成基底膜状での管腔形成を阻害することにより血管新生を抑制することが示された。また、マウス胚性幹細胞(ES)細胞からの血管形成と脂肪細胞分化への影響を検討したところ、ES細胞からの血管形成と脂肪細胞分化を抑制することが明らかとなった。以上の結果から、強い高酸化作用を有するフコキサンチンは肥満予防やメタボリックシンドロームの発症に予防的に作用する可能性が示唆された。なお、フコキサンチンによる肥満予防は動物実験による報告があるが、血管新生抑制作用による可能性を示したのは、本研究が最初である。現代の食生活および慢性的な運動不足により肥満が幼児から成ムに至るまで増加し、生活習慣病の要因として大きな社会問題となっている。また、糖尿病、高血圧、高脂血症といった生活習慣病を併発するメタボリックシンドロームも誘発することから、肥満予防への取り組みは急務である。本研究では、肥満予防とメタボリックシンドローム発症予防に有用な食品成分の探索、作用機序解明、新規機能の可能性について検討を行った。茶カテキンは抗酸化作用と血管新生抑制作用を有することが知られている。茶カテキンの内、最も強い血管新生抑制作用を有するのはエピガロカテキンガレートである。茶カテキン類の機能向上を目的として、エピカテキンに脂肪酸を結合させた誘導体を合成し験討した。その結果、エピカテキン-脂肪酸誘導体はエピカテキン単体よりも強い血管新生抑制作用を示した。また、結合する脂肪酸のアシル鎖が長鎖になる程、血管新生抑制作用は高まった。近年、ビタミンB6に抗酸化作用があることが判明している。しかも、ビタミンB6には血管新生抑制作用や糖尿病合併症(網膜症および腎症)予防効果も示され、ビタミン類め新規機能が注目されている。そこで、ビタミンB6による糖尿病合併症予防効果の作用機序解明を目的に、糖尿病合併症発症に関わる主要な遺伝子群の発現に対するビタミンB6の影響について検討した。その結果、生体防御機構に関連する遣伝子の発現を高めることが示唆された。この結果は、ビダミンB6による糖尿病合併症予防機序に関しそ新しい知見を与えるものである。これらの結果を踏まえ、最終年度となる来年度はより高機能な食品成分の探索、作用機序解明、ビタミンの新規機能解明などを進め、メタボリックシンドローム廃症予防に役立つ食品成分研究を多面的に進めたい。高血圧や糖尿病など複数の生活習慣病を併発するメタボリックシンドロームが大きな社会問題となっている。多くの生活習慣病が酸化ストレスや血管新生によって悪化することから、本研究では抗酸化作用及び血管新生抑制作用を有する食品成分によるメタボリックシンドローム発症予防の可能性を検討した。糖尿病や動脈硬化では、活性酸素や酸化LDLが病態に関与している。従って、抗酸化成分が血管新生抑制作用を有していれば、メタボリックシンドロームの進行を予防できる可能性が高い。そこで、抗酸化成分の血管新生抑制作用を検討し、新たにカルノシン酸に血管新生抑制作用を見出した。また、本成分による糖尿病合併症予防効果について検討したところ、新規作用機序の可性が示唆された。ビタミン類の生活習慣病予防効果について近年見直されてきていることから、ビタミンK類の血管新生抑制作用について検討した。その結果、ビタミンK3及びその誘導体に血管新生抑制作用を見出した。

ビタミンK1は動脈硬化を悪化させる可能性が示唆されていることから、他のビタミンK類に血管新生抑制作用を見出したことは、ビタミンKの利用に関して重要な知見となる。メタボリックシンドローム予防の一つとして、過度の肥満を防ぐことが重要である。肥満予防に血管新生抑制作用を有する茶カテキンが有効であることが知られているが、その作用機序には未だ不明な点が多い。茶カテキンの抗肥満作用として、脂肪組織に多い幹細胞や脂肪前駆細胞から脂肪細胞への分化にも影響を与えている可能性がある。そこで、マウス胚性幹細胞(ES細胞)を用いて検討した結果、茶カテキン存在下で幹細胞から分化した脂肪細胞は脂肪代謝が高まっている可能性が遺伝子発現解析から示唆された。以上、抗酸化作用と血管新生抑制作用を有する食品成分はメタボリックシンドローム発症予防に有用である可能性が示唆された。
マメ科作物生産に及ぼすミャンマーの根粒菌と放線菌エンドファイトの評価

ミャンマーでは換金作物である各種マメ科植物の増産を目的に,国をあげて取り組んでいる.そこで,我々は持続的農業を可能にする生物的窒素固定と成長促進効果を利用したバイオ肥料の開発を目指し,ミャンマー各地のマメ科作物の栽培地域の土壌から根粒菌を分離し,最終的に生物肥料の製造につながる根粒菌を選抜し,選抜した根粒菌と植物成長促進効果のある放線菌を用いた生物肥料の開発のための基礎データを得ることを目的とする.このためのに,分離した根粒菌の種の同定と窒素固定能力の評価を行い,それぞれのマメ科植物に対し窒素固定能力の高い根粒菌を選抜するとともに植物成長促進効果の高い放線菌との共接種の影響を評価する.ミャンマーでは換金作物である各種マメ科植物の増産を目的に,国をあげて取り組んでいる.そこで,我々は持続的農業を可能にする生物的窒素固定と成長促進効果を利用したバイオ肥料の開発を目指し,ミャンマー各地のマメ科作物の栽培地域の土壌から根粒菌を分離し,最終的に生物肥料の製造につながる根粒菌を選抜し,選抜した根粒菌と植物成長促進効果のある放線菌を用いた生物肥料の開発のための基礎データを得ることを目的とする.このためのに,分離した根粒菌の種の同定と窒素固定能力の評価を行い,それぞれのマメ科植物に対し窒素固定能力の高い根粒菌を選抜するとともに植物成長促進効果の高い放線菌との共接種の影響を評価する.
熱帯林における林冠植物の種多様性と人為撹乱のインパクト

着生植物をはじめとする林冠植物は熱帯林において多様かつ豊富であるにもかかわらず、森林が急速に減少する東南アジア熱帯においては林冠植物に関する研究事例が少なく、林冠植物群集の保全に向けたデータを集めることが急務となっている。主要な調査地であるドイインタノン国立公園(タイ)において雨期に現地調査を実施した。林内での空間分布を記録した維管束着生植物32種を対象として葉を採取し、形質を測定した。これまでに得られたデータを用いて、熱帯林内の着生植物の空間分布がどのように規定されているのかを解析した。林内のハビタット構造(空間的・構造的特徴)は微気象と強く相関していたために、着生植物の空間分布とハビタット構造との関係性に着目して解析を行った。着生植物の種ごとの空間分布は重複していたが、ハビタット構造の変異にともなって出現する種の生活形(葉の常落性と生育型)が推移することを明らかにした。一方で、種の葉形質は常落性によって異なり、常緑種は葉の光合成能力よりも構造にコストをかけるが、落葉種ではその反対の傾向があった。また、生活形ごとの空間分布と葉形質の間には連関性があることを示した。これらの研究成果をまとめた原著論文を国際誌に投稿準備中である。6月に京都で開催された日本熱帯生態学会においては林内の光環境によって生育する着生植物の種が異なるという研究成果を発表した。また、3月に仙台にて開催された日本生態学会では着生植物の空間分布とハビタット構造の関係性を解析した結果をまとめて発表した。両発表において発表賞を獲得した。中国雲南省のシーサンパンナ熱帯植物園において開催された林冠研究ワークショップに参加した。関連分野の研究者との議論を通じて研究の進展や研究者ネットワークの拡大につながった。27年度が最終年度であるため、記入しない。着生植物をはじめとする林冠植物の多様さと豊富さは熱帯林における特徴であるが、森林が急速に減少する東南アジア熱帯においては林冠植物に関する研究事例が少なく、林冠植物群集の保全に向けたデータを集めることが急務となっている。本年度は、主要な調査地であるドイインタノン国立公園(タイ)では雨期と乾期に1回ずつ合計2度の現地調査を行い、森林内における林冠植物の空間分布を記録するとともに林冠内部の微気象を明らかにするために気温と相対湿度、光環境を林内の多点で測定した。これまでの解析から、同じ林分内でも主に上層部に出現する林冠植物種はサイズが大きい樹木上に偏って出現する一方で下層部に出現する種は樹木サイズにかかわらず均等に出現する傾向が見られた。さらに、谷部と尾根部の林分を比較すると出現する林冠植物の種構成が異なるだけでなく、両方に出現する種に関しても出現の頻度や位置が異なることが明らかとなった。このような林分単位での林冠植物の空間分布を扱った研究は少なく、これまでの結果は貴重な成果である。今後は微気象や生育場所の特徴(枝の位置、太さ、角度など)を合わせて解析することで林冠植物の空間分布を規定する要因を考察する。以上の内容について論文を執筆中であり、今後論文の投稿と学会発表を行う。また、その他の調査地であるランビルヒルズ国立公園(マレーシア)と屋久島(鹿児島県)をそれぞれ初めて訪れ、現地の研究施設の確認と林冠植物の種多様性に関する予備調査を実施した。7月にケアンズ(オーストラリア)にて開催された国際学会ATBC2014にてドイインタノン国立公園の林分における林冠植物の空間分布に関する研究発表を行った。また、3月に鹿児島にて開催された日本生態学会において、企画者の一人としてツリークライミングを手法として用いた生態学研究に関する企画集会を計画・実施し、集会内で発表も行った。

中国雲南省のシーサンパンナ熱帯植物園において開催された林冠研究ワークショップに参加した。関連分野の研究者との議論を通じて研究の進展や研究者ネットワークの拡大につながった。主要な調査地であるドイインタノン国立公園における必要なデータは一部を除いて本年度で取り終えることができた。また、ランビルヒルズ国立公園においても新たに調査を実施することができた。これらに関してはデータ分析も開始していることから、計画通り順調に進んでいる。本来の計画であればインドネシアのグヌンハリムン国立公園において調査を開始する予定であったが、調査許可取得の問題で本年度は調査を行うことができなかった。しかしながら、その代わりに屋久島において調査を実施することができたため、異なる調査地でのデータが得られた。また、本年度に屋久島で調査を実施できたことから、次年度にグヌンハリムン国立公園での調査に時間を費やすことができると考えられる。以上より、研究計画に一部の変更があったもののおおむね順調に進んでいると言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまで研究がおおむね順調に進展していることから、今後も当初の研究計画通りに研究を推進する。サケラート環境センター(タイ)において現地調査を実施するとともに、本年度現地調査を実施できなかったグヌンハリムン国立公園においても調査を行う。これまでのデータと合わせて解析を進め、得られた結果をまとめて東南アジアにおける種多様性を明らかにするとともに、人為撹乱がそれらに与えるインパクトを評価する。以上の内容について、論文を執筆し国際学術誌へ投稿し、学会発表も行う。
脳神経スパイク時系列データ解析に向けた統計解析手法の構築

脳の構成単位である神経細胞の情報伝達はスパイク(神経発火)によって行われている.しかし,どのような形式でスパイク時系列に情報が符号化されているのかについては,いまだ明らかにされていない.そこで我々はスパイク時系列を特徴づける統計量について理論的な考察を行った.スパイク時系列の特徴としてまず挙げられるのが発火率(発火頻度)であり,それにある程度の情報が符号化されていることは広く認識されている.しかし,スパイク時系列は発火率だけで表されるわけではなく,それ以外の性質によっても特徴づけることができるだろう.発火率以外の特徴量としては以前からスパイク問間隔のバラつきの程度を表す「不規則性」が注目されていた.ここで発火率はスパイク間間隔分布の平均値(の逆数)として明確に定義されるのに対し,不規則性はスパイク間間隔分布のばらつきを表す量として経験的に考えられてきた量であり,どのような意味や利点をもつのかについては分かっていなかった.そこで,これらの統計量の関係を情報理論的な観点から捉え直すこととした.我々はスパイク間間隔分布を特徴付ける統計量の内,平均値(発火率)に情報幾何的に直交する統計量を求めた.情報幾何的に直交していれば推定の際に独立した情報を得ることができ,統計量の組の選び方として効率的であるといえる.そのような望ましい統計量を求めた結果,条件を満たすものは対数平均値のみであることを明らかにした.対数平均値は意味として不規則性と対応しており,そのため今回の結果は不規則性を対数平均値として再定義することを提案するものである.この研究成果は学術論文誌Journal of Computational Neuroscienceに掲載された.脳の構成単位である神経細胞の情報伝達はスパイク(神経発火)によって行われている。しかし、スパイク時系列を解析するための手法は確立されておらず、どのような形式でスパイク時系列に情報が符号化されているかについては、いまだ明らかにされていない。そこで我々は、ベイズ推定の手法を用いて、神経スパイク時系列の統計解析を行っている。スパイク時系列の特徴としてまず挙げられるのが発火率(発火頻度)であり、それにある程度の情報が符号化されていることは広く認知されている。だが、他にも注目を集めている特徴として、発火パターンの不規則けが挙げられる。この不規則性(特にその時間変化)においては、これまでアドホックな解析手法しか考案されておらず、厳密に議論することが難しかった。我々は当該年度の研究により、一試行のスパイク時系列から発火率と不規則性の時間変動を同時に推定可能な新しい方法を確立した。さらに、この解析手法を実験データに当てはめ、不規則性の時間変化の程度がV1,MTといった大脳皮質とLGNといった視床で大きく異なることを示した。これは皮質と視床でニューラルネットワークの構造が異なることを示唆するものである。脳の構成単位である神経細胞の情報伝達はスパイク(神経発火)によって行われている.しかし,どのような形式でスパイク時系列に情報が符号化されているのかについては,いまだ明らかにされていない.そこで我々はスパイク時系列を特徴づける統計量について理論的な考察を行った.スパイク時系列の特徴としてまず挙げられるのが発火率(発火頻度)であり,それにある程度の情報が符号化されていることは広く認識されている.しかし,スパイク時系列は発火率だけで表されるわけではなく,それ以外の性質によっても特徴づけることができるだろう.発火率以外の特徴量としては以前からスパイク問間隔のバラつきの程度を表す「不規則性」が注目されていた.ここで発火率はスパイク間間隔分布の平均値(の逆数)として明確に定義されるのに対し,不規則性はスパイク間間隔分布のばらつきを表す量として経験的に考えられてきた量であり,どのような意味や利点をもつのかについては分かっていなかった.そこで,これらの統計量の関係を情報理論的な観点から捉え直すこととした.我々はスパイク間間隔分布を特徴付ける統計量の内,平均値(発火率)に情報幾何的に直交する統計量を求めた.情報幾何的に直交していれば推定の際に独立した情報を得ることができ,統計量の組の選び方として効率的であるといえる.そのような望ましい統計量を求めた結果,条件を満たすものは対数平均値のみであることを明らかにした.対数平均値は意味として不規則性と対応しており,そのため今回の結果は不規則性を対数平均値として再定義することを提案するものである.この研究成果は学術論文誌Journal of Computational Neuroscienceに掲載された.
17世紀フランスにおけるイエズス会の挿絵本と絵画の関係についての総合的研究

代表者である、木村が、イエズス会と版画家ブリオとイエズス会図像、並びにオウィディウス挿絵の関係。一方で、画家フィリップ・ド・シャンパーニュと版画家、ヴィーリクスとの関係を研究し、デジタル・アーカイヴ研究も平行して行い、年度内に成果を得た。これらを基礎にして、平成22年度中に、当該テーマについての、海外調査を含めた研究の総括的な論文を、共同研究者、また、連携研究者が執筆する予定である。本年度は、イエズス会の図像形成についての基礎研究を開始した。しかしながら、イエズス会における人文主義には、その図像形成上で、西洋の神話図像が深い関わりを持っている。その意味から、研究代表者をはじめとして共同研究者、並びに、研究協力者全員が、日仏美術学会シンポジウム「オウィディウス・挿絵・アーカイブ...デジタル時代の図像学を考える」(2007年9月29日(土))において、研究発表を行った。この内容は、当該研究テーマの基礎となる前回の科学研究費による図像分析の成果発表を公開の学会シンポジウムで行ったものである。各自の発表テーマは、上記の学会発表の欄に列記してある。一方で、木村は、2007年10月29日から11月6日まで、ミュンヘン、パリ、ロンドンへ出張し、中央美術研究所、フランス国立図書館、ワールブルグ研究所で調査を行った。また、2008年3月14日20日には、ニューヨークで「プッサンと自然」展(メトロポリタン美術館)を調査した。安室は、主に、東京を中心に当該テーマに関する挿絵本の調査と、図像資料を収集した。小野崎は、国内を中心に、古典古代研究等に関する基礎研究を行った。栗田は、2008年3月3日から10日までニューヨークに研究出張した。主に「プッサンと自然」展を綿密に調査し、関連資料を収集した。研究協力者である新畑は、2008年3月16日22日、パリに出張し、当該テーマに関する作品の基礎調査を行った。同じように、鯨井は、東京に出張し、印刷博物館での写本調査、並びに、アイコンクラス(Iconclass)研究を行った。木村は、版画家、ブリオlsaak Briotについての調査研究をパリの国立図書館で行った。ブリオは、オウィディウス『変身物語』の挿絵版画を制作しているが、一方で、イエズス会系の図像版画も多く手がけていることが判明した。今後の研究の方向性が見えた。連携研究者の安室は、(1)武蔵大学図書館および国立西洋美術館研究資料センター出張、(2)日仏会館図書室および印刷博物館出張、(3)慶応大学図書館および国立西洋美術館特別展「ルーヴル美術館展17世紀ヨーロッパ絵画」出張。以上の機関で、オヴィディウスを主題としたフランス絵画の展覧会カタログ等を閲覧図像資料の調査・収集。またイエズス挿絵本の出版史、版画技法についての展示を観覧。対抗宗教改革期の図像について汎ヨーロッパ的に調査、収集。この成果の一部を、2009年5月の美術史学会全国大会で発表予定している。{木村}フィリップ・ド・シャンパーニュが、17世紀半ばに制作した、祭壇画《煉獄の魂》の分析に集中した。先ず、作品分析のために、トゥールーズのオーギュスタン美術館に収蔵されている当該作品、一方で、パリのルーヴル美術館、リール美術館、ロンドンのウォーレス・コレクション収蔵の宗教絵画の分析を行った。関連版画の調査では、パリのフランス国立図書館版画室にあるヴィーリクスの作品調査、並びに、文献調査は、フランス国立古文書館で調査を行った。成果は、紀要論文の執筆、学会での発表となった。{栗田}パリのルーヴル美術館資料室等で資料収集調査を行った。併せて派生する研究の紹介論文、派生する問題の研究論文を執筆した。{安室}資料調査・作品実見等を目的とした国内訪問先は以下の通り:2009年5月、美術史学会第62回全国大会(京都大学)にて研究成果の一部を口頭発表した。2010年2月、愛知県芸術文化センター・アートライブラリーおよび名古屋大学図書館にて文献調査。3月、京都大学図書館にて文献調査。また、研究成果の一部を個別論文として刊行した。{小野崎}主に、イエズス会を創始した、イグナチウス・ロヨラの著作、及書簡を取り上げそれらの中に見られる「創造力を重視する姿勢」を注目し直し、創始者に有されたこのような姿勢とと、後に使われた挿絵使用との結びつきを見いだそうと試みた。こうした内在的、教義的な理由の分析に集中した。
青枯病菌の導管内移動能力と側根誘導現象の解析

青枯病菌と宿主の相互作用を解析するために、in plantaで青枯病菌の動態をイメージングにより解析する実験系を確立した。細胞壁分解酵素が青枯病菌の移動能力に関係することを確認した。さらに解析を進めるために、ナス科植物のモデルとしてタバコ培養細胞BY-2と青枯病菌の相互作用に着目した。病害応答遺伝子の発現等を調べた結果、BY-2細胞は青枯病菌の宿主のモデルとして機能する事が示された。この相互作用におけるエフェクターの役割を調べるためにpRSSを改変し、大腸菌とのシャトルベクターであるpRES-TGを構築した。pRES-TGを利用してpopABCのプロモーターの発現を解析した。青枯病菌の感染プロセスの研究において、(1)青枯病菌がトマトの芽生えに側根を誘導する現象、(2)青枯病菌耐性の品種においては、菌の導管内での移動か抑制される現象を見出しており、本研究ではこれらの現象の解析を目標としている。23年度において、主に(2)の項目について研究を行い、青枯病菌の細胞壁分解酵素(CWDE)のうち、セルロースを分解するエンドグルカナーゼ破壊株をGFPで標識した株をトマト芽生えに感染させ、菌の動態を蛍光顕微鏡によりリアルタイムで解析した。その結果、主根と側根の境界、および主根と茎の境界において、菌の移動が遅延・停止する現象を確認した。青枯病菌の植物体内における増殖・移動に関与するCWDEの機能解析を推進するにはモデル実験系が必要であると考え、タバコ培養細胞BY-2を利用した「青枯病菌感染モデル系の構築」を中心に24年度の研究を行った。まず、BY-2細胞に対して青枯病菌が誘引されるかを検討した。カルス化したBY-2細胞に対して、青枯病菌が誘引される事を確認した。次に、BY-2細胞と青枯病菌野生株(MAFF 106611)、あるいはEgl破壊株を混合し、BY-2細胞への吸着を解析した。蛍光顕微鏡による観察の結果、Egl破壊株は野生株に比べBY-2細胞への吸着が有意に低下していた。これより、Eglが青枯病菌感染の初期段階である植物細胞への吸着に深く関わっていることが、細胞レベルで示された。続いて、病害応答に関係するタバコの遺伝子(EREBP、PR-1、PR-4)の発現を定量PCRにより解析した。タバコに対して親和性の株と、非親和性の株とでは感染時に異なる発現パターンが誘導され、遺伝子発現レベルでもBY-2細胞が青枯病菌感染モデルとして利用可能なことが示された。現在、BY-2への感染系でのエフェクターの発現を解析中である。青枯病菌の感染プロセスの研究において、青枯病菌耐性の品種では菌の導管内での移動が抑制される現象を見出している。青枯病菌の植物体内における増殖・移動には、III型effectorやCWDE(細胞壁分解酵素)が関与していると考えられるが、それらの機能解析を推進するには、よりシンプルなモデル実験系が必要であると考えられた。そこで、タバコ培養細胞BY-2を利用した「青枯病菌感染モデル系の構築」に関する研究を24年度に継続して25年度にも実施した。(1)青枯病菌の病原性に対して、BY-2細胞が反応を引き起こすことの確認実験を24年度に継続して行った。MAFF106611株だけでなく、タバコに病原性を持つC-319株でもBY-2細胞に滴下した時に褐変を誘因することが観察され、BY-2細胞の有用性が確認された。(2)BY-2細胞を感染のモデル系として確立するには、感染過程におけるIII型effector等の発現・局在をGFPによるリアルタイムモニタリングで解析する必要がある。解析にはゲノムへの組換えよりも迅速・簡便な青枯病菌の形質転換系が望ましい。藤江らは青枯病菌に感染する線状ファージのゲノムを改変して、抗生物質による選択圧が存在しない状況でも安定に保持されるプラスミド(pRSS)を開発し、研究に利用してきた。H25年度においては、このプラスミドを大腸菌とのシャトルベクターに改変する事に成功し、研究の迅速な推進が可能になった(pRES-TG)。次いで、pRES-TGを利用して青枯病菌の代表的なIII型effecterであるpopABCオペロンの発現解析を行った。その結果、このオペロンのプロモーターはCPG培地等の富栄養の条件では発現が抑制されるが、導管内の条件に近い最小培地では発現が誘導されることが確認された。ナス科作物などに感染する青枯病菌(Ralstonia solanacearum)は、根等から植物体内に侵入し導管を伝わって全身に蔓延し、植物を枯死させる。

感染プロセスの研究過程において、(1)青枯病菌がトマトの芽生えに側根を誘導する現象、(2)青枯病菌耐性の品種においては、菌の導管内での移動が抑制される現象を見いだしており、本研究においてはこれらの現象の解析を目標としている。23年度においては、主に(2)の項目について研究を行った。青枯病菌が植物に侵入感染する過程においては、植物の細胞壁を分解する能力が重要である。青枯病菌ゲノムにコードされる細胞壁分解酵素(CWDE)のうち、セルロースを分解するエンドグルカナーゼに着目して研究を行った。エンドグルカナーゼ破壊株をGFPで安定に標識した株を作製し、トマト芽生えに感染させ、蛍光顕微鏡で菌の感染・増殖の進行をリアルタイムでモニタリングする系を完成させた。菌の植物体内における動態のリアルタイム解析を高感度CCDカメラにより行った結果、主根と側根の境界、および主根と茎の境界において、菌の移動が遅延・停止する現象を確認した。この現象には、CWDEが関与していると考えられた。破壊株においては、(1)virulence、(2)植物体内での移動速度、(3)増殖速度、(4)菌体外多糖の分泌の低下という、4つの指標の低下が確認された。破壊株に野生型遺伝子を相補した株では、指標の低下が抑圧された。また、青枯病菌をトマトの芽生えに感染させると、根から増殖した菌体が漏れだす現象が見られるが、エンドグルカナーゼ破壊株を感染させた場合では、菌体が漏れだす頻度が明らかに低下していた。これらの23年度の研究成果により、青枯病菌の持つCWDEのうちエンドグルカナーゼは、宿主植物体内での菌の移動・増殖において重要な役割を果たすことが確認された。(1)青枯病菌の感染による側根誘導現象(茎からも発根する)に関与する青枯病菌側のファクターの解析:この研究項目については、今後さらに研究を加速する必要がある。当初計画においては、青枯病菌の持つtype III effecterを網羅的に取得し、その発現を解析する予定であったが、24年度までは、研究推進の優先度を考慮して(2)の項目に重点をおいて研究を遂行した。25年度では新たに研究チームに加わった学生と共に、当初予定の解析を詳細に実施する。(2)青枯病菌に耐性のトマト品種において、菌が導管内を移動する能力が抑制される機構の解明:この項目については、おおむね予定通り研究が進行している。24年度までに、野生株及び、egl(エンドグルカナーゼ)破壊株を蛍光標識し、植物体内への青枯病菌の侵入と植物体内での移動の様式をリアルタイムモニタリンクで比較した結果、エンドグルカナーゼが菌の移動・増殖において重要な役割を果たす事を観察した。さらに、主根と側根の接合部付近において、菌体の進行が抑制されることから、何らかの物理的な障壁の存在を推察した。(3)モデル実験系の確立: 24年度までにタバコ培養細胞を利用した青枯病菌感染実験系を確立した。(1)で取得するeffecterの細胞間で移行の解析、CWDE欠失青枯病菌株の病原性解析等に応用し、全体の研究を推進する。(1)青枯病菌の感染による側根誘導現象(茎からも発根する)に関与する青枯病菌側のファクターの解析。この研究項目については、今後さらに研究を加速する必要がある。当初計画においては、青枯病菌の持つtypeIII effecterを網羅的に取得し、その発現を解析する予定であったが、23年度においては、研究推進の優先度を考慮して(2)の項目に重点をおいて研究を遂行した。
原始星雲中での鉱物生成に関する実験的研究

1.オリビンの(100)面に沿う面欠陥の再生実験TSFZ法により、Fa-Fo固溶体のうちFa_<100>、Fa_<90>、Fa_<80>、Fa_<70>、Fa_<60>の単結晶を育成した。各組成の単結晶から厚さ約15μmの(010)面の薄膜を作成し、300゚C、0.1Kbar、HMの条件で、HCl1N、NaOH1Nの水溶液を用いた水熱変質実験を行った。酸性溶液では、オリビンの(001)面に、アルカリ性溶液では100)面に平行に面状析出物が析出した。面状析出物は酸性溶液中ではヘマタイトとアモルファスシリカで構成され、アルカリ性溶液中ではライフ-ナイトとヘマタイトから構成される。これらの結果はオリビンが水熱変質をうける時の陽イオン溶出メカニズムで説明した。実験結果は、Cコンドライトの変質がアルカシ性環境のもとであったことを意味している。鉱物学会で講演し、Physics and Chemistry of Mineralsに発表した。2.a軸方向に伸びるウイスカー状エンスタタイトの再生実験水素圧25mmHg、凝縮温度1150゚Cで10分間基盤に凝縮させる条件で、わずかではあるが、a軸方向に伸びるウイスカーが生成することが分かった。これより高温では凝縮せず、低温ではc軸方向に伸びるウイスカーだけになる。過飽和度が高い(高温)と成長速度の遅いa軸方向の成長も可能であるが、過飽和度が低い(低温)と成長速度の速いc軸方向のエンスタタイトしか成長しないためと考えられる。これらには転移双晶が見られるので生成時にはプロトエンスタタイトであったと考えられる。惑星間塵で見つかったa軸に伸びるウイスカーは転移双晶のないクライノエンスタタイドであったことから、今回の実験で得られたものは惑星間塵で見られたものとは生成条件が違っていると考えられる。1.オリビンの(100)面に沿う面欠陥の再生実験赤外線集中加熱単結晶製造装置を用いてTSFZ法により、Fa-Fo固溶体のうちFa_<100>、Fa_<90>、Fa_<70>の単結晶を育成した。各組成の単結晶から厚さ約15μmの(010)面の薄膜を作成し、水熱合成装置を用いて変質実験を行った。300°C、0.1Kbar、HMの条件で、HC11N、NaOH1Nの水溶液を用いた。結果として酸性溶液では、どの組成においてもオリビンの(001)面に平行に面状析出物が析出した。一方アルカリ性溶液では、Fa_<70>において(100)面に、Fa_<90>においては(102),(104),(1012),(001)に平行に面状析出物が析出した。これらの結果はオリビンが水熱変質をうける時の陽イオン溶出メカニズムで説明される。2.a軸方向に伸びるウイスカー状エンスタタイトの再生実験蒸着物質を凝縮させるために下部に取り付けたモリブデン基盤の温度を精度よくコントロールできるように、蒸着装置を改良した。