hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低湿地に展開する農地・農村の土地利用学的研究

さらに排水条件の一層の発現を待って水田化が進められている。そしてそれらは、客土・用水施設の整備が前提であったが、農業施策の変遷の影響を受けて、汎用農地化していった。釧路泥炭地での土地利用変遷の解析からも、排水の進展が地域の基盤形成に果たしてきた役割の大きいことが明らかとなった。戦後撮影された各年代の空中写真を元に、低湿地における圃場区画の変遷を追跡した。北海道の場合、圃場形態はまず植民地区画の大きさに規定されているが、戦後の圃場整備事業がブレークスルーとなって、現在見られる農業基盤がいっきに形成された。入植時期や土壌条件等が初期の水田区画の大きさを規定していたが、圃場整備事業の進展により、従前の圃場条件の差異は解消され、極めて等質な圃場区画が確立され、近年の大型機械化営農体系を可能にしている。さらに現在では、単に生産環境の場としての土地基盤のみならず、生活環境や自然環境としての地域のあり方、土地利用のあり方が問われつつあることを議論した。
幹細胞のクローン解析による精子形成機構の解析

本研究では精子幹細胞移植法を中心に、精子幹細胞のclonal analysisを行い、遺伝情報がどのようなパターンで子孫に伝えられて行くのかを調べることが目的である。本年度の研究では、精子幹細胞をレトロウイルスに感染させることによりマーキングし、これをホストマウスに移植して得られる子孫についてゲノムDNAを調べ、多数の精子幹細胞の中からどのようなパターンでいくつかが選ばれて精子形成に関わるかを調べた。9匹のホストマウスにレトロウイルスを感染した精子幹細胞を移植し、それぞれ3-4匹の野生型雌マウスと交配させた。産生された340匹の仔の尻尾DNAを採取し、サザンブロットを行った。ウイルス遺伝子の挿入のパターンから、産生された仔がいくつの精子幹細胞由来か、それぞれの精子幹細胞はどのくらいの期間、そしてどれくらいの頻度で貢献しているか、を判定した。340匹中69匹が外来遺伝子を挿入しており、その挿入パターンは多様であった。同じパターンの子孫が極めて長い期間に繰り返し出現することが観察された。一例では、移植後98日に出現したのと同じパターンが、移植後260日でも出現した。このことから、単一の精子幹細胞がかなり長期間にわたって精子形成に貢献することがわかった。これらの成果は現在論文草稿の準備中である。また我々は精子幹細胞の長期培養を行い、培養中の精子幹細胞が2年以上に渡って精子形成を安定的に行うことを見いだした。精子幹細胞は2年の培養ののちもインプリンティングや核形、増殖速度に変化なく、移植により正常な精子を産生し、子孫も作成した。しかし同時に、精子幹細胞がテロメラーゼを発現するにも関わらず、そのテロメア長は2年の培養の間に短くなっていることも観察された。この実験結果はDevelopment誌(Vol.132,4155-63,2005)に報告した。これらの実験結果から、精子幹細胞が無限ではないが極めて長い寿命を持っていることを示している。本研究では精子幹細胞をレトロウイルスに感染させて標識し、その仔のDNAに対しウイルス由来遺伝子をプローブとしたサザンプロットを行うことにより、ウイルス感染した幹細胞由来の仔を同定し、この解析をホストマウス由来の全ての子孫について行い、比較することで最終的に精子幹細胞の寿命、動態パターンの算出を試みる。本年度の研究では以下の実験により、精子幹細胞のレトロウイルス感染の最適化を行い、レトロウイルスに感染した精子幹細胞由来の仔を産生するホストマウスの作成に成功した。1)生後5-10日目の精原細胞を豊富む含むマウス精巣より、トリプシン処理により精巣のsingle cell suspensionを得た。これからalpha 6-integrin(幹細胞マーカー)陽性、c-kit(分化細胞マーカー)陰性の細胞集団をセルソーターを用いて分離することにより、濃縮した精子幹細胞集団を得た、2)LacZを発現するレトロウイルスをtransient transfectionにてBOSC細胞へ遺伝子導入を行い、2-3日後にウイルス粒子を回収し、polybrene存在下に1)の細胞集団を試験管内で2-5日にわたり感染を行った。3)精子幹細胞移植法にて、レトロウイルスに感染した幹細胞を精子の先天的に欠損したWマウスの精巣へと移植した。移植後3ヶ月でホストの精巣のLacZ染色を行ったところ、感染した精子幹細胞由来のコロニーが認められた。その数をカウントし、レトロウイルスの感染効率を判定したところ、6穴プレート1ウェルあたり1x10^6の細胞濃度で、1日のインキュベーション期間、濃縮したウイルスを用いた条件が最適であることが分かった。4)3)で最も効率が良かったプロトコールにて幹細胞移植を行い、ホストマウスを作成した。これを野生型の雌マウスと交配を行い、生まれてきた仔の尻尾DNAを採取、LacZ遺伝子をプローブとしてサザンブロットを行い、導入ウイルスを検出した。その結果、20匹のホストマウスのうち9匹について感染した精子幹細胞由来の仔が生まれることが分かった。

しかし同時に、精子幹細胞がテロメラーゼを発現するにも関わらず、そのテロメア長は2年の培養の間に短くなっていることも観察された。この実験結果はDevelopment誌(Vol.132,4155-63,2005)に報告した。これらの実験結果から、精子幹細胞が無限ではないが極めて長い寿命を持っていることを示している。
食べ方や食前の運動が消化吸収，代謝，食欲に与える影響

採用第2年度目は、研究1-1(咀嚼回数が消化吸収、代謝、食欲に及ぼす影響)のデータ解析を行い、国内外の学会で研究成果を報告した。また、研究1-2(摂食速度が消化吸収、代謝、食欲に及ぼす影響)のデータ取得を行った。研究1-1では、普通体型の若年男性12名を対象に、55 gのアーモンド(一口あたり5 gずつ)を、一口あたり10回、25回、40回咀嚼する試行(10回咀嚼試行、25回咀嚼試行、40回咀嚼試行)の3試行の無作為交差試験を行った。55 gのアーモンドを全て摂取した後、100 mgの13C酢酸ナトリウムを溶解させた水を摂取し、食後3時間まで測定を行った。13CO2排泄率が最大となる時間は40回咀嚼試行で最も長く、また、摂取した13C酢酸ナトリウムの半量が身体から排出されたと推定される時間も、10回咀嚼試行に比べて40回咀嚼試行で有意に増大した。食後3時間のインスリンの総曲線化面積は、10回咀嚼試行に比べて、40回咀嚼試行で有意に増大した。アーモンド摂取後の食欲および空腹感は、10回咀嚼試行および25回咀嚼試行よりも40回咀嚼試行で有意に低値を示した。以上のことから、咀嚼回数は消化、吸収、代謝の一連の過程に影響することが明らかになった。また、消化、吸収、代謝の一連の過程の速度が食欲に関連することが示唆された。研究1-2では、健常成人男性12名を対象に、620 kcalの朝食を普段よりも速く食べる試行(早食い試行)、普段通りの摂食速度で食べる試行(普通試行)、普段よりもゆっくりよく噛んで食べる試行(遅食い試行)の3試行の無作為交差試験を行った。朝食の摂取後、13C酢酸ナトリウム100 mgを摂取し、朝食の消化から排泄までの速度を評価した。2019年3月までにデータを取得し終えることができ、今後、データ解析および論文執筆を行う。2018年度科学研究費助成事業(科学研究費補助金)交付申請書の研究実施計画のとおりにおおむね順調に実施できた。2018年度は、研究1-1のデータ解析を行い、国内外の学会で研究成果を報告した。研究1-2については、2019年3月までにデータを取得し終えることができ、今後、データ解析および論文執筆を行う。2019年度は研究1-1および研究1-2のデータ解析を引き続き行い、論文投稿し、2020年3月までの受理を目指す。また、研究1-1および研究1-2の成果を、国内外の学会で報告する予定である。研究2(運動が消化吸収、代謝、食欲に及ぼす影響)に関しては、5月より研究計画を行い、6月に倫理申請を行う。8月より本実験を開始する予定である。データ取得後、解析を行い、論文を執筆し投稿する。平成29年度は,研究1-1(咀嚼回数が消化吸収,代謝,食欲に及ぼす影響)を行った.普通体型の若年男性12名が実験に参加した.55 gのアーモンドを一口あたり5 gずつ,合計11口に分け,一口あたり10回,25回,40回咀嚼する試行(10回咀嚼試行,25回咀嚼試行,40回咀嚼試行)の3試行を別日にランダムな順序で行った.アーモンドの摂取後,100 mgの13C酢酸ナトリウムを溶解させた水を摂取し,食後3時間まで測定を行った.呼気サンプルの採取は食後15分毎に行った.赤外分光分析装置を用いて,採取した呼気サンプルの13CO2/12CO2比を測定し,呼気中13CO2排出率を算出した.呼気ガス分析装置にて,酸素摂取量を測定し,食後のエネルギー消費量を算出した.採血は食前および食後30分,1時間,2時間,3時間に行い,インスリン,遊離脂肪酸,中性脂肪,グルコースおよび食欲関連ホルモン(ペプチドYY,グレリン)を評価した.食前および食後30分毎に100 mmの視覚的アナログスケールにて,空腹感,満腹感,食欲,許容感を評価し,食欲スコアを算出した.呼気中13CO2排出率は食後120分から180分まで10回咀嚼試行に比べ40回咀嚼試行で有意に高値を示したことから,40回咀嚼試行において,代謝が亢進することが示唆された.また,呼気中13CO2排出率が最大となる時間は,10回咀嚼試行で最も早かったことから,10回咀嚼試行の消化吸収の速度は25回および40回咀嚼試行よりも早まることが示唆された.食欲スコアは,食後90分から120分まで10回咀嚼試行よりも40回咀嚼試行で有意に低値を示したことから,40回咀嚼試行で食後における食欲の増加が抑制されることが示唆された.以上のことから,咀嚼回数は消化吸収,代謝,食欲に影響を及ぼすことが明らかとなった.

平成29年度の研究実施計画のとおりに研究を実施できた.研究1-1については,平成30年3月までにデータを収集し終えることができ,今後,データ解析および論文執筆を行う.また,研究1-1の研究成果を,国際学会や国内学会で発表する予定である.採用第2年度目は、研究1-1(咀嚼回数が消化吸収、代謝、食欲に及ぼす影響)のデータ解析を行い、国内外の学会で研究成果を報告した。また、研究1-2(摂食速度が消化吸収、代謝、食欲に及ぼす影響)のデータ取得を行った。研究1-1では、普通体型の若年男性12名を対象に、55 gのアーモンド(一口あたり5 gずつ)を、一口あたり10回、25回、40回咀嚼する試行(10回咀嚼試行、25回咀嚼試行、40回咀嚼試行)の3試行の無作為交差試験を行った。55 gのアーモンドを全て摂取した後、100 mgの13C酢酸ナトリウムを溶解させた水を摂取し、食後3時間まで測定を行った。13CO2排泄率が最大となる時間は40回咀嚼試行で最も長く、また、摂取した13C酢酸ナトリウムの半量が身体から排出されたと推定される時間も、10回咀嚼試行に比べて40回咀嚼試行で有意に増大した。食後3時間のインスリンの総曲線化面積は、10回咀嚼試行に比べて、40回咀嚼試行で有意に増大した。アーモンド摂取後の食欲および空腹感は、10回咀嚼試行および25回咀嚼試行よりも40回咀嚼試行で有意に低値を示した。以上のことから、咀嚼回数は消化、吸収、代謝の一連の過程に影響することが明らかになった。また、消化、吸収、代謝の一連の過程の速度が食欲に関連することが示唆された。研究1-2では、健常成人男性12名を対象に、620 kcalの朝食を普段よりも速く食べる試行(早食い試行)、普段通りの摂食速度で食べる試行(普通試行)、普段よりもゆっくりよく噛んで食べる試行(遅食い試行)の3試行の無作為交差試験を行った。朝食の摂取後、13C酢酸ナトリウム100 mgを摂取し、朝食の消化から排泄までの速度を評価した。2019年3月までにデータを取得し終えることができ、今後、データ解析および論文執筆を行う。2018年度科学研究費助成事業(科学研究費補助金)交付申請書の研究実施計画のとおりにおおむね順調に実施できた。2018年度は、研究1-1のデータ解析を行い、国内外の学会で研究成果を報告した。研究1-2については、2019年3月までにデータを取得し終えることができ、今後、データ解析および論文執筆を行う。研究1-2(食べる速さが消化吸収,代謝,食欲に及ぼす影響)に関しては,4月より研究計画を行い,5月に倫理申請を行う.8月より,本実験を開始する予定である.データ解析後,論文執筆を行い,平成31年3月までの論文投稿を目指す.また,平成30年11月に研究2(運動が消化吸収,代謝,食欲に及ぼす影響)の内容を倫理委員会へ申請する.平成31年4月から実験を開始するため,被験者の募集など実験準備を行う.2019年度は研究1-1および研究1-2のデータ解析を引き続き行い、論文投稿し、2020年3月までの受理を目指す。また、研究1-1および研究1-2の成果を、国内外の学会で報告する予定である。研究2(運動が消化吸収、代謝、食欲に及ぼす影響)に関しては、5月より研究計画を行い、6月に倫理申請を行う。8月より本実験を開始する予定である。データ取得後、解析を行い、論文を執筆し投稿する。
マイクロ波利用流動乾燥法による籾の乾燥

昨年度に引き続き、試作したマイクロ波乾燥装置により乾燥した籾につき胴割れ率、精米歩留り、砕米率、発芽率および食味計による食味値について詳細に検討した。品質の比較のために、約3°Cに保った低温貯蔵庫で乾燥籾についても上述の品質評価を行なった。さらに、マイクロ波乾燥後の籾を脱ぷし、S社製貯蔵庫に(14°C設定)約1年間貯蔵し、1ケ月ごとに玄米の遊離脂肪酸度、タンパク質含量、発芽率、胚の活性度などを測定した。その結果、(1)マイクロ波照射時間を長くして籾温度を高めて乾燥するほど充分な休止過程を設け、籾粒子内部の水分の均一化を図らなければ多くの胴割れ米が発生するし、発芽率も低下することがわかった。したがって、マイクロ波照射時間と休止過程を適切に設定すれば、籾の迅速な乾燥とともに胴割れ率も減少させることができ、かつ処理量の増大が可能であると結論できる。(2)貯蔵玄米についてはマイクロ波処理、未処理米とも発芽率、胚の活性度および食味値に大きな差はなかった。遊離脂肪酸度は両者とも貯蔵4ケ月後に約11KOHmgに達し、以後増加しなかった。なお未処理玄米は貯蔵8ケ月後にコクゾウ虫が発生したが、マイクロ波処理米には発生しなかった。試作した実験装置は、マイクロ波発振器より発生させた2.45Gzのマイクロ波を金属ファンで乱反射させ、乾燥室内振動板上の堆積籾に照射加熱するものである。供試材料は、1990年茨城産の生籾である。得られた実験結果は以下のとおりである。(1)籾のマイクロ波乾燥において、籾は乾燥初期より減率乾燥を示し、乾燥速度は休止時間に影響を受けない。(2)籾と玄米の乾燥性を比較すると、玄米は1.51.8倍の乾燥速度を示すことがわかった。(3)単粒水分間の標準偏差と十分位範囲を小さくするためには、マイクロ波照射中、堆積籾を流動・混合させて流動化することがきわめて有効であることがわかった。(4)初期単粒水分のバラツキが大きい不均一籾は、マイクロ波乾燥が進むにつれて標準偏差と十分位範囲が小さくなり、分布の中心が尖りを増しながら低水分側に偏る傾向がみられた。(5)初期単粒水分分布の範囲が標準偏差で約2.5%以上、十分位範囲で約7%以上の生籾はマイクロ波乾燥過程の追行につれて、尖りを増さずに標準偏差,十分位範囲が減少して行く。胴割れ率,精米歩留,砕米率,発芽率(Tを値)およびいわゆる食味値等の測定を行い,籾のマイクロ波乾燥方式の有効性を品質の面から検討した。得られた結果は次の通りである。(1)マイクロ波照射時間と休止時間を適切に設定すれば,籾の迅速な乾燥とともに胴割れの発生を減少させることが可能である。(2)精米歩留は,正味照射時間当り乾減率の増加とともに増加し,籾温度の増加とともに減少する。一方,砕米率は正味照射時間当り乾減率の増加とともに減少し,籾温度の増加とともに増加する。(3)発芽率は,籾温度が高くなるほど低下する傾向が認められるが,顕著ではない。(4)精白米のタンパク質含量,粘り値および食味値は,最も食味劣化が少ないといわれている低温乾燥法に比べてやや低い値を示すが,その差は無視し得る程度であり,マイクロ波乾燥方式による食味の劣化は認められない。昨年度にひき続き、試作したマイクロ波乾燥装置により乾燥した籾につき胴割れ率、精米歩留り、砕米率、発芽率および食味計による食味値について詳細に検討した。品質の比較のために、約3°Cに保った低温貯蔵で乾燥した籾についても上述の品質評価を行った。さらに、マイクロ波乾燥後の籾を脱稲し、S社製貯蔵庫に(14°C設定)約1年間貯蔵して1ヶ月ごとに玄米の遊離脂肪酸度、タンパク質含量、発芽率、胚の活性度などを測定した。

その結果、(1)マイクロ波照射時間を長くして籾温度を高めて乾燥するほど充分な休止過程を設け、籾粒子内部の水分の均一化を図らなければ多くの胴割れ米が発生するし、発芽率も低下することがわかった。したがって、マイクロ波照射時間と休止過程を適切に設定すれば、籾の迅速な乾燥とともに胴割れ率も減少させることができ、かつ処理量の増大が可能であると結論できる。(2)貯蔵玄米についてはマイクロ波処理、未処理米とも発芽率、胚の活性度および食味値に大きな差はなかった。遊離脂肪酸度は両者とも貯蔵4ヶ月後に約11KOHmgに達し、以後増化しなかった。なお未処理玄米は貯蔵8ヶ月後にコクゾウ虫が発生したが、マイクロ波処理米には発生しなかった。
電子光学効果素子による沿面放電進展中の絶縁体表面の電位測定と進展機構

まず,絶縁体表面を進展する沿面放電の電位分布を測定するために測定装置の向上を図った。電気光学効果素子(ポッケルス素子,BGO結晶)を採用し,これにレーザ,イメージストリークカメラ,CCDカメラ等を組合せて高速度高解像度のシステムを構成した。これにより沿面放電が進展している際の表面電位の位置的変化と時間的変化が同時に測定できるようになった。位置分解能は0.1mm,時間分解能は2nsである。空気中の沿面放電進展時の電位分布を求めた。主な結果は次の通りである。1.BGO結晶表面に直接沿面放電を発生せしめて測定する方法と,放電している絶縁体の内部にBGO結晶を埋め込み間接的に測定する方法を併用して実験を進めた.前者の方法は印加電圧(沿面放電の大きさ)に制限があるが,電位分布が正確に求まり,後者の場合には,電圧の制限が無いが位置的分解能が低下するなどの長短が明らかになった。測定電位からの沿面電界,表面電荷密度,進展速度が算出される。2.沿面ストリーマの電位は先端に向って単調減少しているが,沿面電界は先端ほど高く,その値は30kV/cm以上であり,衝突電離が盛んに行われていることを示している。3.発生直後のストリーマ速度は10^810^9cm/secであるが,進展停止直前には10^6cm/sec迄に低下していることが明らかになった.進展している時間は50ns以下である。4.負極性の沿面放電が進展と停止を繰り返しながらステップ的に進行する際には,それに対応した電位分布の急激な変化が明瞭に測定されている。1.電気光学効果素子としてポッケルス効果を有するBGO結晶を埋め込んだ絶縁体(アクリル樹脂板)の表面に沿面放電を発生させ,進展時の表面の電位分布を測定した。BGO結晶のサイズは長さ50mm,厚さ3mmであり,厚さ方向の電界によってレーザ光が偏光されるので,これをストリークカメラで撮影し,放電が進展している際の絶縁体表面の電位分布の時間変化を測定した。時間分解能は1nsである。2.正極性インパルス電圧を加えた場合の沿面放電の進展速度は4.5X10^7cm/s,ストリーマの電界強度は1.4kV/cmである。負極性インパルス電圧における沿面放電の進展速度は4X10^7cm/s,ストリーマの電界強度は2.1-4.7kV/cm,また,先端近傍の電界強度は16.0-21.5kV/cmである。さらに,負極性の沿面放電はストリーマが進展と小休止を繰り返しながら,放電全体が伸びるという性質があるが,本実験でその際の電位の変化を明瞭に測定できた。正,負極性ストリーマとも進展速度は他の手法による結果にほぼ等しく,電界強度についても推測されている値である。3.印加電圧が降下すると逆放電が発生するが,その時の電位変化も測定できた。4.従来のプローブ等による電界強度の測定は放電に与える擾乱が大きくその結果に問題があったが,本手法ではそのような影響が皆無であるので,ストリーマ電界の直接測定が可能になった。しかし,現時点では位置分解能がまだ不十分なため,測定精度に難点があるので,今後は分解能を向上させ,より正確な値を求める予定である。絶縁体表面を進展する沿面放電の電位分布を測定するために,電圧センサとして電気光学素子(ポッケルス素子,BGO結晶)を採用し,これにレーザ,ストリークカメラ,CCDカメラを組合せてシステムを構成している。この電圧センサは放電空間に全く擾乱を与えず,情報伝達に光を使用するので電気的雑音の影響が少なく,かつ高速応答が可能である。

BGO結晶の表面に直接沿面放電を発生せしめて表面電位を測定する方法と,BGO結晶を放電している絶縁体の中に埋め込み,絶縁体表面の電位を間接的に測定する方法を併用しながら,空気中の沿面放電進展時の電位分布を求めた。主な結果は次の通りである。1.沿面放電が進展している際の表面電位の位置的変化と時間的変化を同時に測定できた。位置分解能は0.1mm,時間分解能は2nsである。さらに,この測定電位から沿面電界,表面電荷密度,進展速度が算出される。2.沿面ストリーマの電位は先端に向って単調減少しているが,沿面電界は先端ほど高く,その値は30kV/cm以上であり,衝突電離が盛んに行われていることを示している。3.発生直後のストリーマ速度は10^810^9cm/secであるが,進展停止直前には10^6cm/sec迄に低下していることが明らかになった。進展している時間は50ns以下である。4.負極性の沿面放電が進展と停止を繰り返しながらステップ的に進行する際には,それに対応した電位分布の急激な変化が明瞭に測定されている。
幼児の「樹上遊び」の発達過程と環境デザイン構築

高所で行う「樹上遊び」は、遊びの中にリスクを内包しているが、それは子どもにとって挑戦したい魅力であり、遊びを通して身のこなしや思考力・判断力・集中力が育まれ、危険予知・回避能力に繋がっている。また、自由に遊ぶ環境の中で、子ども同士の憧れや教え合い・励まし合いなどが生まれ、運動技能習得に大きく関わっていた。さらに、コミュニケーションや他者を気遣うなどの協調性も育まれていた。その背景には、年齢に応じた大きさの遊具やハザードの除去、子どもたちを見守り意欲を高める保育者の働きかけが見られた。遊びの三間の減少により、子どもが体を動かして遊ぶ機会は減少の一途をたどり、動作発達や運動能力の低下、気力の低下などが問題となっている。これらの現状に対し、運動・スポーツ推進体制の整備や適正実施のための基本指針等の提言や、身体活動ガイドライン等が公刊されているが、基礎的動きを習得させる方法や、効果的な指導法の提案には至っていない。また、幼児の運動遊びについて身体活動量や運動強度の面からからだづくりを目的とした研究が行われてきたが、新しい動き方を生み出す能力、つまり運動発生の視点からの研究は見当たらない。そこで本研究は、安田(2013)の提唱する「樹上遊び」に着目し、高さのある遊具(雲梯、鉄棒、総合遊具等)における幼児の動きの発生とその発達過程を検討する。実際の保育の現場では、安全のためという理由で高所での遊びが制限されたり、大型遊具は撤去される傾向が見られる。よって1年目にあたる本年度は、「樹上遊び」を取り入れている保育園を対象に、「樹上遊び」を行う上での安全管理についての考え方や実際の対応、また子どもの危険予測・回避能力について、「樹上遊び」の参与観察ならびに保育園の責任者に対するインタビュー調査により検討を行い、以下のような知見を得た。(1)リスクとハザードをマネジメントする:園庭に人工芝を敷いたり、人を押すなどやってはいけないことの徹底などのハザードの除去と、遊びに内在し挑戦の対象となるリスクを残し子どもに経験・共有させることにより自分自身で考え判断する力を育てる。また、リスクとハザードを見極める保育士の感覚・感性が必要である。(2)危険予測・回避能力の育成:事故を防ぐ環境、ある程度危険のある環境に加え、自由に遊べる環境を保障する。また運動遊びのなかで「息を合わせる(社会性を育む)」ことを大切にし、自分で考えて行動する子どもを育成することが危険回避能力の発達につながる。本研究の目的は、安田(2013)の提唱する「樹上遊び」に着目し、高さのある遊具(雲梯、鉄棒、総合遊具等)における幼児の動きの発生とその発達過程を明らかにすることである。本年度は、「樹上遊び」を取り入れている保育園を対象に、子どもたちが運動遊びの中でどのように運動技能を習得しているのかについて、参与観察ならびに保育士へのインタビュー調査を行った。観察においては運動遊びの様子をビデオカメラで撮影し、子どもが新しい動きを始める契機、その練習過程、成功時の様子、子ども同士の関わりや保育士の関わりについて検討を行った。また、毎日子どもの様子を見守っている保育士を対象に、子どもがある動きを始めようとしたきっかけからその動きができるようになるまでの過程について、半構造化インタビューとナラティブインタビューを行い、修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチを用いて整理し分析を行った。インタビュー調査の質的検討の結果、「動きを見て学ぶ子ども」「遊びの中での仲間意識や教え合い」「憧れからくる意欲」「負けん気からくる意欲」「意欲を生み出す声かけ」「環境」「一人で練習する子ども」「遊びの特性」の8つの概念が生成され、概念関係図を作成した。さらに、観察による子どもの様子と併せて検討した結果、以下のことが明らかになった。1子どもが当たり前のように高さのある遊具で遊んでいる姿を見ることが、動きを始めるきっかけになっていた。2目の前のモデルとなる子どもへの憧れから動きを見て学んでいた。3保育士は子どもができたときには褒め、負けん気が強い子どもには負けん気が出るような声かけをしていた。褒められた子どもへの憧れや負けん気が練習のきっかけとなっていた。4運動遊びの特性として、遊びの中から子ども同士の仲間意識や教え合いが生まれており、それらが練習のきっかけとなっていた。交付申請書に記載した研究目的の1つは、「樹上遊び」(雲梯、鉄棒、総合遊具等の高さのある遊具を用いた遊び)における幼児の動きの発生とその発達過程を明らかにすることである。今年度は、「樹上遊び」を取り入れている保育園を対象に、日頃子どもの運動遊びを見守っている保育士に対する半構造化インタビューとナラティブインタビューによる質的アプローチにより、樹上遊びにおける子どもの動きの発達過程についての概念関係図を作成した。また、子どもたちの運動遊びの参与観察および遊びの様子を撮影したVTRの分析を行い、概念関係図の妥当性について検討し、樹上遊びにおける子どもの動きの発達過程についてまとめることができた。したがって、現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」と判断した。本研究は、安田(2013)の提唱する「樹上遊び」に着目したものである。安田(2013)は、人類の進化の過程と幼児の運動遊びの発達を関連付け、人類は進化の過程において、樹上生活で横体から直立に進み、原野活動で直立二足歩行を完成したことから、「樹上遊び・原野遊び」を重視している。

「樹上遊び」は具体的には、雲梯・鉄棒・総合遊具などで、「握って身体を支える」「上り下りる」「ぶら下がって身体を振る」などの動きがみられるが、それらはその後の運動やスポーツ活動の基礎となる技能である。これまであまり取り上げられてこなかったこれらの動きの発生と発達過程を、遊具・仲間・保育者との関わりから明らかにすることを目的としている。本年度は、樹上遊びを取り入れている認定子ども園の保育士と協力し、チェックリストを用いて平成28年度の5歳児18名と成27年度の5歳児22名の各年齢における1)鉄棒遊びと2)雲梯遊びで観察された動きの習得状況について検討した。対象園では、それぞれの年齢に応じた大きさの鉄棒・雲梯が用意されている。1)鉄棒遊びにおいて、鉄棒にぶら下がる動作は2歳未満では45%、2歳で73%と急増し、3歳以上では90%を超えている。脚でぶら下がる動作は、3歳で88%、4歳で93%、5歳で88%の子どもに見られ、コウモリは2歳で23%、3歳で38%、4歳で88%、5歳で95%に見ることができ、4歳から多くの子どもの習得が見られた。2)雲梯遊びにおいて、雲梯にぶら下がる動作は2歳未満では30%、2歳で73%と急増し、3歳以上では90%を超えている。雲梯の横渡りは、2歳で45%、3歳で83%、4歳で95%、5歳で98%の子どもに見られ、雲梯を渡る運動は、2歳で13%、3歳で80%と急増し、4歳で93%、5歳で95%の子どもに見ることができ、年齢による動きの習得状況を把握することができた。平成28年4月に発生した熊本地震により、その対応に時間が取られたため、本年度計画していた運動遊びの観察を計画通り進めることができなかった。そのため、観察およびインタビューによるデータの分析が遅れている。また、これまでの研究結果の考察にかける時間を十分にとることができなかった。本研究の目的は、安田(2013)の提唱する「樹上遊び」に着目し、高さのある遊具(雲梯、鉄棒、総合遊具等)における幼児の動きの発生とその発達過程を明らかにするものである。昨年度は、チェックリストを用いて鉄棒遊びと雲梯遊びの年齢による動きの習得状況を把握することができた。最終年度である本年度は、平成29年度に改訂された幼保連携型認定こども園教育・保育要領等に示された資質・能力の三つの柱並びに問題解決、コミュニケーション、意欲などの非認知的能力と呼ばれる汎用的なスキル等の重要性を踏まえ、「樹上遊び」の様子を撮影したVTRから場面を抽出し、非認知的能力育成の可能性を検討した。その結果、1「樹上遊び」の遊具は多くの人数で同時に遊べる遊具であることから、安全の判断や子供同士の配慮が必要となり、コミュニケーションやルールを守って遊ぶことに繋がっている。2鉄棒遊びにおいては子供自身が準備と片づけを行っており、その中で手助けをするなどの姿が見られ、協調性や友達への気遣いが見られる。3異年齢で遊ぶ中で子供たちは多くの関わりを持ち、また年上の子供の動きを日常的に見ることにより運動イメージを捉え挑戦する様子が見られる。4「樹上遊び」を通して他者を気遣ったり、互いに競い合ったり、教え合うことで自分を認めると同時に他者を認めている様子が観察されるなど、非認知的能力育成の可能性が示唆された。
パルスアーク放電法を用いた巨大クラスター・極超微粒子の研究

本研究によって、パルスアーク放電装置と同様な動作を行う、ガス中レーザー蒸発法を開発し、サイズが10^3を越える巨大クラスターを生成することに成功した。その装置はほぼ計画書で述べている通り、冷却ガス導入バルブ、超音速分子線生成バルブ、蒸発室とXYZ可動ステージを備えている。冷却ガス導入バルブを用いて、1 Torr程度のHe冷却ガスを流れがない、よどんだ状態で蒸発室に満たす。700μs後にYAGレーザー二倍波(波長532nm)を炭素もしくはNaFの試料の板に照射する。試料の蒸気は、蒸発室内でよどんだ冷却ガスにより効率よく冷却され、サイズが10^3以上の巨大クラスターが生成する。さらに300μs後に、He超音速分子線を分子線生成バルブを用いて生成し、巨大クラスターを飛行時間型質量分析器(TOF)へ導入し、質量分析を行った。巨大クラスターを生成する最も重要な過程は冷却段階であるため、計画段階では、試料の蒸発にアーク放電を使用する予定であったが、これをより確実なレーザー蒸発に変更した。実験の結果、C_<2000>^+とNaF_<400>^+程度の巨大クラスターが生成した。特にNaFクラスターの場合、通常のレーザー蒸発の場合と比較すると、Na^+(NaF)_<13>などのマジックナンバーが非常に強くあらわれ、生成したクラスターの温度が低いと考えられる。この方法により、これまで研究が困難であった10^310^6の未知の領域の巨大クラスター・極超微粒子を高真空中に生成することが可能になった。この結果、この未知の領域での相転移や構造などの研究が可能になると思われる。
NaーCa交換電流と細胞内調節因子

まず、NaーCa交換電流に対して細胞内Caがどのような調節効果を示すかを、細胞内液(電極内液)のNa濃度を一定(20mM)にし、細胞内Ca濃度を生理的高濃度(1μm)まで変化させて、細胞内Naと細胞外Caにより発生する外向き交換電流の大きさを測定して調べようとした。細胞内Caを80nMから300nMまで上げても、交換電流は変化せず、細胞内Caの効果は見られなかった。それ以上のCa濃度にすると細胞は拘縮を起こした。この拘縮を克服するためいろいろな方法を試みた。たとえば、細胞外液をグルコ-スで高張にするとか、収縮を抑える薬物BDM(butanedione monoxim)を細胞外に潅流する、あるいはCNなどの代謝阻害剤を潅流するなどである。これらの方法は確かに細胞の拘縮を抑制したが同時にNaーCa交換電流をも抑制した。従って、細胞内Caが細胞内NaのNaーCa交換担体の結合部位に競合拮抗するかどうかは、結論を出すことができなかった。次にNaーCa交換電流にカルモジュリンの関与があるかどうかを調べるため、カルモジュリン阻害剤のwー7を作用させた所、100μMのwー7がほぼ完全にNaーCa交換電流を抑制することが解った。現在、wー7と電流値の濃度反応曲線を調べる実験が進行中である。
B細胞抗原受容体を介した細胞内情報伝達と免疫寛容の分子機構

1.抗原受容体刺激直後にチロシリン酸化される主要な基質として、転写因子様配列、核移行シグナル様の配列、ならびにSH3配列を有する蛋白質p75^<HS1>を固定した。p75^<HS1>は渡辺らが樹立したHS1欠損マウスの解析から、Bリンパ球のApoptosisに関わることが明らかとなっており、そのリン酸化機構を解析することは重要である。そこで、B細胞抗体受容体に会合するLynやSykをp75^<HS1>と共にCV1細胞で高発現させた。その結果p75^<HS1>のリン酸化は、LynあるいはSyk単独では殆ど起こらず、LynとSyk共存下で、起こることが明らかとなった。そしてp75^<HS1>の2つのチロシン残基(Y378とY397)が、これらキナーゼによってリン酸化される部位であることを、Y378FならびにY397F変異体や両チロシン残基を含む配列を欠失する変異体を作成することによって示した。更に、CVI細胞での高発現系を用いて、リン酸化に伴うp75^<HS1>の局在の変化を調べ、非リン酸化状態のp75^<HS1>が細胞質に局在するのに対し、LynとSykの協調によりリン酸化されたp75^<HS1>は核に移行しうることを示した。従ってB細胞に於て抗原受容対刺激に伴い、p75^<HS1>はチロシンリン酸化され、少なくともその一部は核に移行して、Apoptosis等の生理機能に関与すると考えられる。2.lyn遺伝子欠損マウス樹立のためにゲノム解析のlyn遺伝子の単離を試み、その過程でlyn遺伝子が少なくとも2コピー存在することを明らかにした。hnRNAを鋳型としたRT-PCR法、およびそれぞれのコピーのエクソンの塩基配列とcDNAの塩基配列の比較により、このうちの一つが転写される機能lyn遺伝子であることを示した。次いで機能lyn遺伝子のエクソン3にneo遺伝子を組み込んだターゲティングベクターを構築し、ES細胞内での相同組み換えを経て、lyn遺伝子をホモに欠損するマウスを作成した。得られたlyn遺伝子欠損マウスは、外見上の発達成育及び行動に特に異常を呈していない。脾臓B細胞ではsIgM架橋による細胞内蛋白質のチロシンリン酸化に著しい減弱が見られた。今後更に、B細胞の増殖能、Apoptosisi反応等についてlyn欠損マウスを用いて解析を行う予定である。
移民のシティズンシップ変容と受け入れ社会への影響に関する日仏独共同研究

移民の出自文化や滞在形態等の多様化が進み、移民の実態に即した社会統合や移民への権利保障が改めて課題となっているが、日本では統合施策や権利保障の立ちおくれが指摘される。本研究は、仏独での移民のシティズンシップ変容、成員資格承認基準の移民への影響および受け入れ社会のシティズンシップへの影響の解明と、日本事例の研究成果の追加による移民のシティズンシップ変容の理論枠組みの構築を具体的目的とする。本研究の遂行により、日本研究者主導の国際共同研究ネットワークの強化と若手研究者の育成が期待できるとともに、シティズンシップ理論に学術的に貢献し、日本の外国人施策・多文化共生施策の基盤となる知見を提供できる。
英語コミュニケーション能力の長期的発達プロセスの解明：縦断的大規模調査研究

グローバルに活躍するための英語力を小・中・高・大を通して育成する必要性がこれほど叫ばれている時代はない。現場の教師や文部科学省(そして学習者)が真に必要としている情報は、英語ができるようになる(究極的にはグローバルな英語力を身につける)には、児童や生徒(自分自身)が「何を、どのくらい」勉強しなければならないのかという具体的な指針である。このような社会的教育的な要求に答えることこそが言語学の使命や意義であるが、以下の理由で、全く役目を果たせていない。それは、習得レベルの長期的変化に関するデータ(毎日、数ヶ月勉強し続けたら英語力は本当に向上するのか)を客観的に示すことができないからである。本研究の目的は、日本人の英語力が自覚できないレベルで日々向上するのか、英語力が長期的にどのように発達するのかを解明することである。その目的を達成するため、平成29年度前期と後期にそれぞれ、日本の国立・私立大学6校の学生を対象として、約1か月間毎日15分程度英単語を学習してもらい、学習の効果を様々な指標(自己評定、反応時間、客観テスト、動機付け、自己効力感等)で収集した。その成果の一部を、平成29年7月22日(土)に北海学園大学で開かれた外国語教育メディア学会(LET)関西支部メソドロジー研究会にて招待講演を、平成29年8月25日(土),26日(日)に島根大学で開催された全国英語教育学会にて口頭発表を行った。また、成果の一部を編著書(『第二言語習得研究における暗示的知識・明示的知識ー認知心理学・脳科学とのコラボレーション』(大修館書店)としてまとめるべく、準備を行った。縦断的大規模調査を2度実施することができたこと、研究成果の一部を学会の招待講演や口頭発表で共有できたから。今年度は、本研究の総まとめとして、今年度末に編著書『第二言語習得研究における暗示的知識・明示的知識ー認知心理学・脳科学とのコラボレーション』(大修館書店)を出版する予定である。また、引き続きデータの収集・分析を行い、平成30年8月25日(土)、26日(日)に龍谷大学で開催される全国英語教育学会第44回京都研究大会で口頭発表、平成31年3月9日12日にアメリカのアトランタ市で開催されるアメリカ応用言語学会(American Association of Applied Linguistics)で口頭発表を行う予定である。現場の教師や学習者に必要としている情報は、英語ができるようになるには、児童や生徒(自分自身)が「何を、どのくらい」勉強しなければならないのかという具体的な指針である。それに答えるのが、本研究の目的である。そのため、平成27年度は、文献研究、情報収集、実験研究を中心に行った。文献研究では、外国語(第二言語)習得における明示的・暗示的知識に関する第二言語習得研究やそれに関連する認知心理学研究、研究手法(自己評価)に関する第二言語習得研究を精査した。また、国内外の学会に参加し、明示的知識・暗示的知識に関する最新の研究動向を把握したり、本研究の研究方法等について助言を得た。文献研究や情報収集の成果に基づいて、実験研究では、教育工学で開発された『マイクロステップ計測法』(分担者の岡山大学寺澤教授らが開発)という手法を用い、日本人大学生約200名一人一人の英語力が自覚できないレベルで日々向上するのか、英語力が長期的にどのように発達していくのかを解明しようと試みた。具体的には、宮城教育大学、福島大学、岡山大学の3大学の1年生に毎日30分間約1ヶ月英単語オンライン学習(簡単な自己評価課題)に従事させた。得られたデータを分析した。分析の結果、第二言語の知識が自覚できないレベルで徐々に習得されていくことが分かった。平成27年度の研究の成果は、平成28年度に国内の学会(全国英語教育学会)や国際学会(環太平洋第二言語習得研究フォーラム、アメリカ応用言語学会)で口頭発表を予定している。当初1年目は、文献研究、情報収集、予備実験を予定していたが、準備が順調に進み、大学生を対象とした実験を行うことができたため。平成28年度は、文献研究、情報収集、研究成果の普及、実験研究の実施を中心に行った。文献研究では、外国語(第二言語)能力の習得・発達および研究手法(自己評価、客観テスト)に関して、言語学、心理学、教育学等を中心に、精査した。文献研究の成果を、学術論文として出版っにまとめることができた。また、国内外の学会で情報収集を行い、最新の研究動向を把握したり、本研究の理論や研究方法等について他の研究者から助言を得たりした。実験研究では、教育工学で開発された『マイクロステップ計測法』(分担者の岡山大学の寺澤教授らが開発)という手法を用いて、日本人大学生約400名の英語力がどのように日々向上するのか解明することを試みた。具体的には、国内の3大学の学生に毎日15分程度約1ヶ月オンライン学習(英単語に関する簡単な自己評価や客観テスト)を行わせた。研究成果の普及として、国内外の学会(全国英語教育学会、Pacific Second Language Research Forum、日本教育心理学会、Second National Conference for Teachers of Foreign Languages等)における口頭発表、コロキアム、基調講演等で共有した。本研究の意義・重要性は、第二言語習得レベルの長期的変化に関するデータ(1ヶ月勉強し続けたら英語力は向上するのか)を客観的に示すことができたことにある。

平成28年度は、文献研究、情報収集、研究成果の普及、実験研究の実施を効率よくできたため。グローバルに活躍するための英語力を小・中・高・大を通して育成する必要性がこれほど叫ばれている時代はない。現場の教師や文部科学省(そして学習者)が真に必要としている情報は、英語ができるようになる(究極的にはグローバルな英語力を身につける)には、児童や生徒(自分自身)が「何を、どのくらい」勉強しなければならないのかという具体的な指針である。このような社会的教育的な要求に答えることこそが言語学の使命や意義であるが、以下の理由で、全く役目を果たせていない。それは、習得レベルの長期的変化に関するデータ(毎日、数ヶ月勉強し続けたら英語力は本当に向上するのか)を客観的に示すことができないからである。本研究の目的は、日本人の英語力が自覚できないレベルで日々向上するのか、英語力が長期的にどのように発達するのかを解明することである。その目的を達成するため、平成29年度前期と後期にそれぞれ、日本の国立・私立大学6校の学生を対象として、約1か月間毎日15分程度英単語を学習してもらい、学習の効果を様々な指標(自己評定、反応時間、客観テスト、動機付け、自己効力感等)で収集した。その成果の一部を、平成29年7月22日(土)に北海学園大学で開かれた外国語教育メディア学会(LET)関西支部メソドロジー研究会にて招待講演を、平成29年8月25日(土),26日(日)に島根大学で開催された全国英語教育学会にて口頭発表を行った。また、成果の一部を編著書(『第二言語習得研究における暗示的知識・明示的知識ー認知心理学・脳科学とのコラボレーション』(大修館書店)としてまとめるべく、準備を行った。縦断的大規模調査を2度実施することができたこと、研究成果の一部を学会の招待講演や口頭発表で共有できたから。第一に、1年目のデータを分析し、国内外の学会で発表したり、学術論文としてまとめる。第二に、小・中・高校生を対象とした実験を実施するため、課題を作成したり、予備実験を行ったりする。平成29年度は、平成28年度の研究成果を、国内外の学会で発表したり、学術論文としてまとめたりする。また、今年度も6月、1月の実験を予定している。今年度は、本研究の総まとめとして、今年度末に編著書『第二言語習得研究における暗示的知識・明示的知識ー認知心理学・脳科学とのコラボレーション』(大修館書店)を出版する予定である。また、引き続きデータの収集・分析を行い、平成30年8月25日(土)、26日(日)に龍谷大学で開催される全国英語教育学会第44回京都研究大会で口頭発表、平成31年3月9日12日にアメリカのアトランタ市で開催されるアメリカ応用言語学会(American Association of Applied Linguistics)で口頭発表を行う予定である。
脱フロン冷蔵庫開発における戦略的架橋としての国際NGOの日欧比較

まず戦略的架橋としてのNPOあるいはNGOの役割を明確化するために、濃密なインタビュー調査をもとに企業とNPOのコラボレーションの事例を分析した。平成16年度の事例は、松下冷機とグリーンピース・ジャパン、札幌通運と飛んでけ車いすの会、一ノ蔵と環境保全米ネットワーク、アジレント・テクノロジーと長池ネーチャーセンター、中電ビルとスキップ、子供環境活動支援協会(LEAF)、環境学習研究会である。平成17年度の事例は、ホンダと社会福祉法人太陽の家(ホンダ太陽)、地域NPOとリコー中部、青森NPOサポートセンター(ANPOS)と日専連青森、ピースウインズ・ジャパンと帝人テクノプロダクト、グリーンピース・ジャパンとアサヒビール、桐生地域情報ネットワーク(KAIN)とNTT、などである。いずれの事例ともに、企業とNPOが生来的に異なる存在でありながら、それぞれ独自の能力やスキルを発揮しながらより広範な社会的価値の創造に向けて長期的に協働しているという点では類似している。さらに企業とNPOの協働過程において、相互に不足している機能を補完しあいながら、相互学習や相互信頼の範囲とレベルが進化していくといった傾向が見られるという点にも注目した。続いて組織間関係論の媒介組織論や組織間協働過程論についての先行文献をフォローしながら、NPOの戦略的架橋機能とそのダイナミクスについての分析フレームを考察した。この分析フレームをもとに、企業とNPOがますます戦略的協働(strategic partnership)とでもよぶべき関係に進化しつつあることが明らかになった。そして戦略的協働関係が企業とNPOにプラスの効果を生み出し続けるためには、企業とNPOが協働の内容を正当に評価し協働そのものを修正し変更することも視野に入れた緊張関係と信頼関係のバランスが必要であることが明らかになった。事例対象としたのは、松下冷機とグリーンピース・ジャパン、札幌通運と飛んでけ車いすの会、一ノ蔵と環境保全米ネットワーク、アジレント・テクノロジーと長池ネーチャーセンター、中電ビルとスキップ、子供環境活動支援協会(LEAF)や環境学習研究会などである。それぞれ社会的価値の創造の具体例としては、環境配慮型商品の共同開発、次世代の小中学校生徒にむけての環境学習や科学実験学習、開発途上国への車いすの提供、などである。その後、松下冷機における脱フロン冷蔵庫開発のプロセスと開発過程におけるグリーンピース・ジャパンの果たした役割や機能を明らかにするために、松下冷機とグリーンピース・ジャパンへの聞き取り調査を行った。さらに組織間関係論の媒介組織論や組織間協働過程論についての先行文献をフォローしながら、NPOの戦略的架橋機能とそのダイナミクスについての分析フレームを考察した。平成16年度に引き続いて、戦略的架橋としてのNPOあるいはNGOの役割を分類し分析するために、濃密な聞き取り調査を行った。事例対象にしたのは、ホンダと社会福祉法人太陽の家(ホンダ太陽)、地域NPOとリコー中部、青森NPOサポートセンター(ANPOS)と日専連青森、ピースウインズ・ジャパンと帝人テクノプロダクト、グリーンピース・ジャパンとアサヒビール、桐生地域情報ネットワーク(KAIN)とNTT、などである。いずれの事例も、企業がNPOに対して一方的に寄付や物品提供や人材派遣を行うような関係ではなく、企業とNPOが相互に独自の知識やスキルを提供しながら補完関係を創造してきた事例である。

平成16年度に調査した事例と今回の事例をもとに、さまざまな社会的に価値のある製品やサービスを生み出す過程で企業とNPOがどのように関係を形成し、役割分担を行い、関係そのものを深めていったかを分析した。その結果、企業とNPOがますます戦略的協働(strategic partnership)とでもよぶべき関係に進化しつつあることが明らかになった。そして戦略的協働関係が企業とNPOにプラスの効果を生み出し続けるためには、企業とNPOが協働の内容を正当に評価し協働そのものを修正し変更することも視野に入れた緊張関係と信頼関係のバランスが必要であることが明らかになった。戦略的協働において、国際NGOを含むNPOが戦略的架橋としてどのような機能を果たしてきたかについては、個々のケースでかなり異なっており、いくつかの類型化が必要である。そこで戦略的架橋としてNPOが果たす機能役割を、受動的調整型、批判告発型、先取り提案型、相互調節型に区分し、企業との協働関係の進化とともにこの機能がどのように変化したかを分析した。
花成を制御するフィトクロムBのシグナル伝達機構の解明

現在、植物の主要な光受容体であるフィトクロムは、光依存的にPIFと呼ばれる転写囲子群の分解を誘導し、その標的遺伝子の転写量を変化させることで、様々な光応答を引き起こすと考えられている。しかし我々は、これまでの研究により、スプライシング制御に関わる新奇SR蛋白質、RRC1が、フィトクロムの光シグナル伝達に必要であること、また、フィトクロムがRRC1を介して、いくつかの遺伝子に対して、転写量を変化させることなく、その選択的スプライシングを赤色光依存的に制御することを明らかにした。今年度我々は、まず、フィトクロムによる選択的スプライシング制御が、たった2分間の弱い赤色光パルス照射によっても引き起こされること、そしてこの光応答が、赤色光パルスの直後に照射する遠赤色光パルスによって打ち消されることを明らかにした。また、これらの反応は、ノルフルラゾンやDC閥存在下でも全く影響を受けなかった。以上の結果から、赤色光・遠赤色光可逆性を有するII型フィトクロムが、光合成とは独立に、選択的スプライシングを制御することが確かめられた。我々はまた、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析により、フィトクロムによる選択的スプライシング制御の標的遺伝子を、シロイヌナズナにおいて網羅的に解析した。その結果、フィトクロムはそのN末端領域からのシグナル伝達により、PIFを介した転写制御の時とは異なる標的遺伝子に対して、赤色光照射量依存的に選択的スプライシング制御を行うことが明らかになった。さらに、光呼吸に必須の役割を担うグリセリン酸キナーゼが、フィトクロムによる選択的スプライシング制御を受けることにより、その細胞内局在が光依存的に変化することが示され、このフィトクロムによる新奇制御機構が、光環境変化に応じた光呼吸活性の制御に関わることが示唆された。フィトクロムは、PIFと呼ばれるbHLH型転写因子のタンパク分解を光依存的に引き起こすことで、標的遺伝子の転写量を変化させ、光応答を引き起こすと考えられている。しかしながら我々は本年度、フィトクロムが、転写制御とは別の標的遺伝子に対して、選択的スプライシング制御を赤色光依存的に行うことを発見した。我々はまず、フィトクロムと重複した機能を持つクリプトクロムの欠損株背景で作製した約25万系統のアクチベーションタギングラインに対し、大規模な変異体スクリーニングを行い、phyB制御下にある光応答が全て低下したrrc1変異体を単離した。そしてその原因遺伝子は、高等真核生物において選択的スプライシングに重要な役割を果たすSR蛋白質をコードしていた。本年度はまず、RRC1のC末端にあるRSドメインが欠損することにより、phyBシグナル伝達の特異的な低下と共に、RRC1以外のSR蛋白質遺伝子のスプライシング異常が引き起こされることを明らかにした。さらに、いくつかのSR蛋白質遺伝子の選択的スプライシングが赤色光に応答して一過的に変化すること、そしてこの赤色光依存的なスプライシング変化が、phyB変異体とRSドメインを欠損するrrc1変異体のいずれにおいても同様に低下することを見出した。これらの結果から、phyBがRRC1のRSドメインを介して選択的スプライシングを制御することにより光形態形成を引き起こすことが示唆された。このことを確かめるために、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析を行い、phyBによる選択的スプライシング制御の標的遺伝子をシロイヌナズナにおいて網羅的に解析した。その結果、phyBが、その他のフィトクロム分子種と協調して働くことで、転写制御とは異なる標的遺伝子に対して、赤色光の照射量に依存して選択的スプライシング制御を行うことが明らかとなった。交付申請書にて、「phyBシグナルによるSR様蛋白質を介した選択的スプライシング制御の標的遺伝子を網羅的に同定する目的で、次世代シーケンサーを用いたmRNA-seq解析を進める。」と記載した。

そして本年度、計画通りにmRNA-seq解析を進め、phyBの選択的スプライシング制御の標的遺伝子を同定し、それらが、phyBによる転写制御の標的とは基本的に異なることを明らかにした。今後の研究計画としては、まず、phyBによる2つの制御機構である転写制御と選択的スプライシング制御の間の関係について解析する。そして、phyBによる選択的スプライシング制御の生理学的意義について、特定の標的遺伝子を具体例に挙げ、明らかにする。さらに、phyBによるRRC1を介した選択的スプライシング制御機構について、特にphyBシグナルがRRC1のRSドメインに入力される分子機構について焦点を絞り、分子生物学的・生化学的解析を進める。