hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
根寄生雑草の宿主認識メカニズムの解明

発芽時に特異的に発現する遺伝子の解析は、ヤセウツボ種子のmRNA含量が極めて低いため、解析に十分な量のmRNAを得ることが困難であった。一方、昨年度採取した植物体(花茎)の蕾のmRNA含量は比較的高いことが判明したので、まず、植物体をサンプルとしてmRNAを調製し、cDNAライブラリーを作製することとした。その他、発芽刺激物質処理前後の培養温度が30°Cを超えると発芽率が大きく低下することが分かった。この発芽率の低下と内生アブシジン酸とは無関係であったことから、来年度は種子の内生ジベレリン含量の経時的変化を分析する予定である。種々の植物(作物)が生産・分泌する寄生雑草ヤセウツボ種子発芽刺激物質を、前年度に確立したLC/MSによる微量分析法によって解析した。その結果、ニンジンの主な発芽刺激物質はストリゴールであること、ダイズではオロバンコールおよびアレクトロールであることが判明した。エンドウおよびトマトの発芽刺激物質については量的な問題から構造決定には至っていないため、大量のサンプルを調製中である。ヤセウツボの宿主であるアカクローバーの水耕液を材料として吸器誘導物質を探索した結果、吸器誘導物質はアカクローバー(の根)と発芽したヤセウツボ種子の共存下で初めて生成することを確認した。すなわち、発芽した幼根から分泌された何らかの化学物質あるいは酵素が、宿主の根に働きかけた結果として吸器誘導物質が生ずることになる。一方、シロイヌナズナへのヤセウツボの寄生は、寒天培地上では進行しないことが判明し、シロイヌナズナの毛状根とヤセウツボのカルスを用いる実験系を構築中である。また、宿主への侵入過程に関与すると想定されるヤセウツボの細胞壁分解酵素の中で最も活性が高いβ-グルコシダーゼの精製に成功した。この酵素は細胞壁結合型なので、宿主の細胞壁に高濃度で作用し、宿主に防御反応を誘導することなく、共生的に寄生を成立させている可能性が示された。同酵素について抗体を作成して発現部位などを精査するとともに、遺伝子からも解析を行っている。ヤセウツボの遺伝子解析では、すでに300以上のcDNAのクローニングを行い、そのうち1/3についてシーケンスも終了した。宿主認識に関与していると考えられる遺伝子については、発芽から寄生確立までの過程における遺伝子発現の変動について解析する予定である。以上のように、本研究は当初の研究計画に沿って順調に進展している。根寄生植物(雑草)の種子発芽刺激物質は主にLC1,MS/MSを用いた微量分析法により定性・定量分析を行った。その結果、ダイズ、シロイヌナズナなど数種の植物の生産する発芽刺激物質を確定し、特にアカクローバーの生産するオロバンコールについて、発芽後4週目までの週当たりの生産量を世界で初めて定量した。また、エンドウ、トマト、ソルガムについては新規発芽刺激物質を生産していることを明らかにし、LC/MS/MSおよびGC/MS分析に基づいて推定構造を提出した。一方、吸器誘導物質は、宿主の根と発芽した寄生雑草種子との相互作用により生成することを確認したが、構造解析には至らなかった。宿主への侵入時における微細構造変化については、インビトロ感染系を確立し、解析を進めている。その過程で、宿主への侵入時には、宿主の細胞間の接着が剥がされ、吸器は宿主の細胞を押し分けながら維管束系まで到達することが明らかとなった。
高強度のコンクリ-トと鉄筋を用いた鉄筋コンクリ-ト構造における付着・定着

圧縮強度1000kg/cm^2までの高強度コンクリ-ト、降状点10000kgf/cm^2程度までの高強度鉄筋を組み合わせて使用した場合の付着・定着に関する問題点を以下の4事項に分けて取り扱い、具展的な解決を得た。1.高強度鉄筋の表面異形形状と付着性状の関係......6種類の異形形状と3レベルのコンクリ-ト強度について、無拘束、安全拘束および割裂きひびわれ幅一定の諸条件下の引抜き試験を実施し、割裂応力と割裂ひびわれ幅も組み込んだ付着応力-すべり関係構成則を樹立する知見を得た。2.高強度鉄筋コンクリ-ト部材における付着割裂強度......単純梁形式の試験法により、部材中での主筋の付着割裂強度を調査する実験的研究を、コンクリ-ト強度、横補強筋量と配置、付着長さを主容な実験変数として実施した。この成果に基づいて、適用範囲の広い付着割裂強度算定式の試案を得た。3.高強度鉄筋の鉄筋端の折り曲げ定着性能......高強度鉄筋を90゚折り曲げ定着したときの定着性能を、折り曲げ部との余長部12dbからなる標準フックと見倣して、柱梁接合部のみならず、多くの条件下において調査した。既住の実験成果と併せて、精度のよい定着耐力算定式を提案した。4.高強度材料を用いた柱梁接合部における通し筋の付着性状......接合部の応力状態を再現する新しい試験法を開発して、実大レベルの実験を多くの影響要因を変数して行い、実験結果に基づいて付着設計指標を提案し、接合部付着性能を表す尺度と有効であることを示した。以上の本研究の成果に立脚して、(1)柱・梁部材の付着設計法、(2)鉄筋端の折り曲げ定着設計法、(3)柱・梁接合部付着設計法の実用設計式を提案した。平成元年度における研究内容は、主として、高強度コンクリ-トと高強度鉄筋を組みあわせて使用した場合の基本的な付着性状の把握が中心であり、次年度以降の研究の進展、展開のための準備も含まれる。当初の計画で示された研究課題は以下に要約される。1.高強度異形鉄筋のフシ、リブ形状の再検討、2.高強度コンクリ-ト中での付着応力ーすべり関係の究明、3.付着割裂強度に及ぼすコンクリ-ト強度の影響調査、4.高強度コンクリ-トの基本力学特性の把握、5.付着破壊機構のミクロ解析の準備、現在までに、高強度コンクリ-トの製作技術の確立を完了し、上記の個々の研究項目を実施中である。現階段で得ている新らたな知見は、以下に示すとおりである。1.異形鉄筋の表面形状(フシ、リブ形状)の規定は、付着抵抗機構として支圧型とせん断型の支配度を左右する。これまでの検討では、高強度コンクリ-トの場合に,大幅な現行規定の改正を要するとは思われない。2.コンクリ-ト強度の上昇に伴い、付着すべり剛性が上昇する。ピ-ク以降は非常に脆性的な性状を示す。3.付着割裂強度は、コンクリ-ト圧縮強度の平方根にほぼ比例することを確認した。4.高強度コンクリ-トの場合には、上端筋、下端筋の違いによる付着割裂強度の差は大変小さくなることが判明した。5.付着機構のミクロ解析に必要な、微小ひびわれの発生、進展を評価できる構成則を破壊力学の観点から検討した。現有の有限要素法プログラムにこれを組み込む作業をほぼ完了した。

本年度は鉄筋表面ふし形状の影響の定量的な評価、付着機構解析、実部材(梁、柱、接合部)における性状評価のための実験を、研究実施計画に基づいて実施した。研究進捗度も含めて以下に取りまとめて成果を報告する。1.高強度コンクリ-ト中での鉄筋表面のふし形状と付着特性の関係を定量化するため、新たに周辺拘束度が十分な場合の付着引抜き試験を実施した。研究成果は以下の通りである。(1)ふし高さ・ふし間隔比が大なるほど付着すべり剛性が増大する。(2)拘束十分な場合の付着強度はコンクリ-ト圧縮強度の0.85乗に比例する。(3)付着特性はふし前面の支圧応力ーすべり関係に帰着し、コンクリ-ト強度とふし形状の関数でモデル化した。有限要素法解析によって上記の知見を検討する予定であったが現在準備中であり次年度実施の予定である。2.梁部材の付着割裂強度と付着長さの関係について実験的に調査した。以下の知見を得た。(1)横補強筋がないと付着長さと付着強度は逆比例の関係にあるが、横補強筋が増すとその影響が鈍化する。(2)高強度RC梁では付着試験法によって横補強筋効果が異なる傾向が顕著になる。次年度にこれらの影響を定量的に評価して付着割裂強度算定式を提案できる見込みである。3.内柱・梁接合部の梁通し筋の付着性状について、モデル試験法を開発し実験した。以下の知見を得た。(1)接合部内付着強度は、コンクリ-ト圧縮強度の約2/3乗に比例して上昇する。(2)柱軸圧縮応力比が大きいほど、柱せい・鉄筋径比が大きいほど付着性状は良くなる。(3)実験結果に基づき、局所の付着強度に基づく接合部付着設計指標式の素案を得た。平成3年度は最終年度であるので、主として前年度までの研究内容のとりまとめを行った。得られた成果を要約すると次の通りである。1.高強度鉄筋の表面異形形状と付着性状の関係異形鉄筋のふしの高さと問隔の組合せの異なる6種類のモデル鉄筋を用いて、コンクリ-ト割裂を許す場合と許さない場合について基本的な引抜付着試験を行った結果をとりまとめた。さらに、割裂ひびわれ幅を一定とした場合の付着特性を明らかにして、拘束応力を含めた構成則の導出を可能とした。2.高強度鉄筋コンクリ-ト部材における付着割裂破壊高強度コンクリ-ト、高強度せん断補強筋を含んだ広範囲な実験変数の下での付着割裂強度を調査した成果をとりまとめて、従来の実験式よりも横補強筋の付着強度増大効果が大きいことなどを明らかにして、付着割裂強度算定式を提案して、適用性の良いことを検証した。3.高強度鉄筋の鉄筋端の折り曲げ定着性能広範囲の条件に対する実験結果を整理して、精度の良い定着耐力算定式を提案した。更に、この算定式に基づいて実用設計法を提案した。4.高強度鉄筋とコンクリ-トを用いた柱梁接合部通し筋の付着性状接合部内での局所付着強度に基づく新たな付着設計指標を提案し、接合部の付着性能を表す尺度として有効であることを示した。さらに、接合部通し鉄筋の実用付着設計法を提案した。
あいまい制御規則による選鉱プラントの制御に関する研究

選鉱プラントに見られる多くのプロセスは,扱う原料が自然に産する鉱石でであるため,定量的には記述しにくい性質たとえば鉱物組成,粉砕性あるいは浮遊性などがプロセス変数として関与してくる.そのためプロセスの精密な数学モデルの作成あるいはその同定はきわめて困難である.このような条件下では一般的に精密な数学モデルを必要とする現代制御理論の適用は実際的ではない場合も多い.ファジィ制御つまりあいまい制御は,現場の技術者の勘や経験にもとづくいわば定性的な制御動作を,ファジィ集合論を適用したファジィ推論の電算機による実行によって実現する制御方法である.選鉱プラントの制御における上述の特殊性に鑑み,あいまい制御に関する研究を行った主な結果を記述すると,下記の通りである.1.ファジィ推論の1つの基礎となるファジィ規則ならびにその設定方法の検討.1.1典型的なファジィ規則によるファジィ推論の結果としてのコントローラ出力に注目してみると,制御偏差つまりコントローラ入力の変動周波数が低い場合には,コントローラの動作はPI動作に近似しており,周波数の増大とともにヒステリシスを伴う2位置動作に移行することがわかった.この知見はあいまい制御系の安定性を解析的に判別する際の重要な基礎となる.1.2転動造粒プロセスに対してあいまい制御を適用することを例としてとりあげ,位相面解析法を利用してファジィ規則を設定する方法を提案した.2.あいまい制御の有効性のシミュレーションによる確認選鉱プラントにおいてしばしば遭遇する特徴的な特性,すなわち非線形,逆応答,パラメータの操作量依存性などを呈するプロセスに対してあいまい制御のシミュレーションを実施し,その効果を検証した.選鉱プラントに見られる多くのプロセスは,扱う原料が自然に産する鉱石でであるため,定量的には記述しにくい性質たとえば鉱物組成,粉砕性あるいは浮遊性などがプロセス変数として関与してくる.そのためプロセスの精密な数学モデルの作成あるいはその同定はきわめて困難である.このような条件下では一般的に精密な数学モデルを必要とする現代制御理論の適用は実際的ではない場合も多い.ファジィ制御つまりあいまい制御は,現場の技術者の勘や経験にもとづくいわば定性的な制御動作を,ファジィ集合論を適用したファジィ推論の電算機による実行によって実現する制御方法である.選鉱プラントの制御における上述の特殊性に鑑み,あいまい制御に関する研究を行った主な結果を記述すると,下記の通りである.1.ファジィ推論の1つの基礎となるファジィ規則ならびにその設定方法の検討.1.1典型的なファジィ規則によるファジィ推論の結果としてのコントローラ出力に注目してみると,制御偏差つまりコントローラ入力の変動周波数が低い場合には,コントローラの動作はPI動作に近似しており,周波数の増大とともにヒステリシスを伴う2位置動作に移行することがわかった.この知見はあいまい制御系の安定性を解析的に判別する際の重要な基礎となる.1.2転動造粒プロセスに対してあいまい制御を適用することを例としてとりあげ,位相面解析法を利用してファジィ規則を設定する方法を提案した.2.あいまい制御の有効性のシミュレーションによる確認選鉱プラントにおいてしばしば遭遇する特徴的な特性,すなわち非線形,逆応答,パラメータの操作量依存性などを呈するプロセスに対してあいまい制御のシミュレーションを実施し,その効果を検証した.選鉱プロセスは鉱石という天然の原料を処理するということ、原料が複雑な多成分組織を有すること、中心となる浮選操作では鉱物表面の微面な変化がプロセス特性を支配することなどの理由により、その制御則を確立することがきわめて困難である。そのため他の産業分野に比してコンピュータ制御技術の導入が遅れていると言わざるをえない。この隘路を打開するために近年大きく進歩したあいまい理論(fuzzy set theory)の応用を追究し、あいまい制御則と制御システムの確立を目指した。61年度は粉砕および浮選を中心とする現有の実験系に対し、オンライン測定および制御のための機器を設備し、現有のコンピュータによる若干の制御実験を行なうとともに、線形および非線形のシステムを想定したシミュレーションによる制御の実験を行なった。研究には新世代のコンピュータ言語の一つであるFORTHを使用した。また、制御実験およびシミュレーションのための計算機としては、主としてパーソナルコンピュータを用いた。ファジー制御における制御則を表すためのメンバーシップ関数の定義をはじめ、制御に必要な全ての要素(関数)をFORTHシステムのワードによって定義することにより、制御システムの開発を容易に行うための準備が整った。FORTH言語の採用によって制御システムの理論構造を明確化し、かつ実験段階における制御系のソフトウェア記述を容易にすることができたと考える。来年度は更に高度な制御則について研究を進めるとともに、実験による理論の裏付けを行う方針である。
OFDM方式におけるサブキャリア電力制御に関する研究

近年,容量増加を目指して,MIMO(Multiple-input Multiple-output)チャネルの検討が盛んに行われている.中でも,複数の送信アンテナから独立な(あるいは符号化された)ストリームを送信し信号を多重化する手法を空間分割多重:SDM(Space Division Multiplexing)方式と呼ぶ.これまでのSDM方式の検討の多くは,送信側でMIMOチャネル情報が未知であることを前提とし,各送信アンテナに均一に情報と送信電力を割り当てていた.しかし,送信側でMIMOチャネル情報が既知の場合には,MIMOチャネルの各チャネル応答を要素とする行列を特異値分解することにより得られる固有ベクトルを用いて指向性制御を行い,空間的な直交チャネル(固有チャネル)を形成することができる.この空間的な直交チャネルを用いた多重化手法(E-SDM:Eigenspace SDM)では,各直交チャネルの品質に応じて,送信ビット数,送信電力を割り当てなければらない.その手法として,本研究でこれまでOFDM方式に適用してきた誤り率最小基準を導入した.その結果,従来のチャネル容量の検討結果と同様に,誤り率特性からもE-SDM方式はSDM方式よりも優れた特性を持ち,特に,受信素子数が小さい場合に大きな改善が得られることがわかった.また,仲上-ライスフェージングのように見通しのある環境においても,E-SDM方式が優れていることがわかった.しかし,送信側で必要なチャネル情報は,受信信号によるチャネル推定か,フィードバックが必要となる.このときのタイムラグが動的フェージングの場合に問題となり,また,チャネル推定誤差も影響を与えることになる.これらを評価した結果,フェージング変動に対しては一次外挿により特性劣化を抑えることができた.また,チャネル推定誤差の影響も,他の手法と同程度であり,E-SDM方式の優位が変わらないことが明らかとなった.近年,容量増加を目指して,MIMO(Multiple-input Multiple-output)チャネルの検討が盛んに行われている.中でも,複数の送信アンテナから独立な(あるいは符号化された)ストリームを送信し信号を多重化する手法を空間分割多重:SDM(Space Division Multiplexing)方式と呼ぶ.これまでのSDM方式の検討の多くは,送信側でMIMOチャネル情報が未知であることを前提とし,各送信アンテナに均一に情報と送信電力を割り当てていた.しかし,送信側でMIMOチャネル情報が既知の場合には,MIMOチャネルの各チャネル応答を要素とする行列を特異値分解することにより得られる固有ベクトルを用いて指向性制御を行い,空間的な直交チャネル(固有チャネル)を形成することができる.この空間的な直交チャネルを用いた多重化手法(E-SDM:Eigenspace SDM)では,各直交チャネルの品質に応じて,送信ビット数,送信電力を割り当てなければらない.その手法として,本研究でこれまでOFDM方式に適用してきた誤り率最小基準を導入した.その結果,従来のチャネル容量の検討結果と同様に,誤り率特性からもE-SDM方式はSDM方式よりも優れた特性を持ち,特に,受信素子数が小さい場合に大きな改善が得られることがわかった.また,仲上-ライスフェージングのように見通しのある環境においても,E-SDM方式が優れていることがわかった.しかし,送信側で必要なチャネル情報は,受信信号によるチャネル推定か,フィードバックが必要となる.このときのタイムラグが動的フェージングの場合に問題となり,また,チャネル推定誤差も影響を与えることになる.これらを評価した結果,フェージング変動に対しては一次外挿により特性劣化を抑えることができた.また,チャネル推定誤差の影響も,他の手法と同程度であり,E-SDM方式の優位が変わらないことが明らかとなった.周波数選択性フェージング伝搬路では,OFDM信号の各サブキャリアが異なる減衰を受けるため,受信状態の良いサブキャリアと受信状態の悪いサブキャリアが生じてしまう.そこで,受信状態の良いサブキャリアの送信電力を受信状態の悪いサブキャリアに分配することにより誤り率特性が改善されると考えられる.各サブキャリアの受信電力が等しくなるように送信電力補正を行うのが最も一般的であるが,受信電力がゼロに近いサブキャリアが存在すると,そのサブキャリアに送信電力が集中してしまい,他の多くのサブキャリアの送信電力の確保が困難になるという問題がある.この解決には,受信状態の良いキャリアの送信電力を受信状態の悪いキャリアに分配し,その一方で,受信状態の極端に悪いキャリアの送信電力を他のキャリアに分配することも必要であると考えられる.そこで,レイリーフェージング伝搬路において,チャネルの情報が既知と仮定した時に,受信時の瞬時のBERを最小にするという指標原理で送信電力補正する手法を提案した.また,送信ダイバーシチ,誤り訂正符号化を行った場合についての検討も併せて行った.提案手法の効果を計算機シミュレーションにより検討した結果,最小BER電力補正により等受信電力補正よりも高い改善効果が得られるとともに,誤り訂正技術と併用した場合も有効であることが示された.近年、容量増加を目指して,MIMO(Multiple-input Multiple-output)チャネルの検討が盛んに行われている。中でも,BLAST(Bell Laboratories Layered Space Time)のように,複数の送信アンテナから独立な(あるいは符号化された)ストリームを送信し信号を多重化する手法を空間分割多重:SDM(Space Division Multiplexing)方式と呼ぶ.これまでのSDM方式の検討の多くは,送信側でMIMOチャネル情報が未知であることを前提とし,各送信アンテナに均一に情報と送信電力を割り当てていた.しかし,もし送信側でMIMOチャネル情報が既知の場合には,より大きなチャネル容量が得られることが知られている.

具体的には,MIMOチャネルの各チャネル応答を要素とする行列を特異値分解することにより得られる固有ベクトルを用いて指向性制御を行い、空間的な直交チャネル(固有チャネル)を形成することにより実現される.この空間的な直交チャネルを用いた多重化手法(E-SDM : Eigenspace SDM)では,各直交チャネルの品質に応じて,送信ピット数,送信電力を割り当てなければならない.その手法として,本研究でこれまでOFDM方式に適用してきた誤り率最小基準を導入した.その結果,従来のチャネル容量の検討結果と同様に,誤り率特性からもE-SDM方式はSDM方式よりも優れた特性を持ち,特に,受信素子数が小さい場合に大きな改善が得られることがわかった。具体例として,送信素子数5,受信素子数2の場合には約10[dB]の利得が得られた。このことから、受信素子数が十分用意できないことが予想される下り回線に適した手法であることが示された.近年,容量増加を目指して,MIMO(Multiple-input Multiple-output)チャネルの検討が盛んに行われている.中でも,複数の送信アンテナから独立な(あるいは符号化された)ストリームを送信し信号を多重化する手法を空間分割多重:SDM(Space Division Multiplexing)方式と呼ぶ.これまでのSDM方式の検討の多くは,送信側でMIMOチャネル情報が未知であることを前提とし,各送信アンテナに均一に情報と送信電力を割り当てていた.しかし,送信側でMIMOチャネル情報が既知の場合には,MIMOチャネルの各チャネル応答を要素とする行列を特異値分解することにより得られる固有ベクトルを用いて指向性制御を行い,空間的な直交チャネル(固有チャネル)を形成することができる.この空間的な直交チャネルを用いた多重化手法(E-SDM : Eigenspace SDM)では,各直交チャネルの品質に応じて,送信ビット数,送信電力を割り当てなければならない.その手法として,本研究でこれまでOFDM方式に適用してきた誤り率最小基準を導入した.その結果,従来のチャネル容量の検討結果と同様に,誤り率特性からもE-SDM方式はSDM方式よりも優れた特性を持ち,特に,受信素子数が小さい場合に大きな改善が得られることがわかった.また,仲上-ライスフェージングのように見通しのある環境においても,E-SDM方式が優れていることがわかった.しかし,送信側で必要なチャネル情報は,受信信号によるチャネル推定か,フィードバックが必要となる.このときのタイムラグが動的フェージングの場合に問題となり,また,チャネル推定誤差も影響を与えることになる.これらを評価した結果,フェージング変動に対しては一次外挿により特性劣化を抑えることができた.また,チャネル推定誤差の影響も,他の手法と同程度であり,E-SDM方式の優位が変わらないことが明らかとなった.
基本転写因子TFIIDを介した転写調節機構の解明

基本転写因子TFIIDは、TATA結合タンパク質(TBP)と14種類のTBP随伴タンパク質(TAF)から成る巨大なタンパク質複合体であり、コアプロモーター構造を直接認識するとともに、転写調節において中心的な役割を果たすと考えられている。我々は、以前の研究において、TAF1のN末端に存在するTBP機能阻害領域(TAND; TAF1 N-terminal domain)がTFIIDによる転写活性化の分子スイッチとして機能することを見出し、"二段階ハンドオフモデル"と呼ぶ転写活性化の分子モデルを構築した。また最近では海外のグループとの共同研究により、出芽酵母由来のTAND-TBP複合体の構造を高解像度で決定することにも成功している。しかしながら、未だTANDの分子機能を完全に理解するまでには至っていない。昨年度我々は、TAF11 or TAF12の上流にGAL1プロモーター(GAL1pro)を組み込み、グルコース(Glu)培地上での生育を調べたところ、前者のみが生育可能であることを見出した。そこで今年度は、本現象のTAF特異性について詳しく調べるため、GAL1pro-TAF1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13株を作製し、Glu培地上での生育の有無について検討を行った。その結果、いずれのTAFもその欠失株は致死性を示す(全て必須遺伝子である)にもかかわらず、lobe Aに含まれるGAL1pro-TAFX株のみがGAL1pro-TAF11株と同様にGlu培地上で生育し得ることを見出した。興味深いことに、本現象はTAND依存性を示したことから、その分子基盤の解明は、TANDの機能を理解する上で極めて有用と考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。また最近では海外のグループとの共同研究により、出芽酵母由来のTAND-TBP複合体の構造を高解像度(1.97オングストローム)で決定することにも成功している。今回我々は、TAF11 or TAF12の上流にGAL1プロモーター(GAL1pro)を組み込み、別途プラスミド上に存在するTAF11 or TAF12にランダムな変異を導入し、グルコース培地上での生育の有無を調べることにより、TAND欠失変異に対して合成致死性を示すtaf11 or taf12変異の探索・同定を試みた。その過程において、(i)宿主として用いたGAL1pro-TAF11 or TAF12株のうち、前者のみがグルコース培地上でも生育可能であること、(ii)当該宿主株ではグルコース培地シフト後のGAL1proの一過的な転写抑制は正常に起こるものの、その後徐々に転写抑制が解除されることが明らかとなった。また本現象はTAND依存性を示したことから、その分子基盤の解明は、TANDの機能を理解する上で極めて有用と考えられる。TAND依存的な新規の生命現象を発見したこと、ならびにその分子基盤の理解を通じて、TFIIDの新たな機能の解明へと繋げていくことが十分に可能と考えられるため。本現象は、GAL1pro-

TAF12株では観察されなかったことから、現時点では、GAL1pro-TAF11株に特異的であるように見える。そこでTAF特異性について詳しく調べるため、GAL1pro-TAF1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13株を作製し、グルコース培地上での生育の有無を確認する。またグルコース培地での生育が見られたGAL1pro-TAFX株については、(i)TAND依存性の有無、(ii)グルコース培地シフト後のGAL1proの挙動(mRNA産生量とPIC形成)について詳しく調べる。
陸上テフラを用いた海底火山の高分解能噴火活動史解明と周辺陸域への影響評価

本研究課題では北部伊豆小笠原弧大室ダシ海底火山の海底調査と周辺陸域の陸上テフラ解析から、海底火山の噴火活動史や噴火による周辺陸域への影響を評価することを目的とした。また陸上テフラに含まれる海産微化石を海底噴火の指標として用いることができるか、その有効性の検討も行った。最終年(平成30年)度は主に下記内容の研究を実施した:〔現地調査〕大室ダシ火山の未調査地域を補完するために、筑波大学下田臨海実験センターの調査船「つくばII」を用いた海底調査を10月に実施した。本調査ではこれまで未調査であった大室ダシ西部斜面と西方の小海丘群についてカメラ付ドレッジシステムを用いた海底観察・岩石試料採集に成功した。〔噴出物分析〕これまでに採集した大室ダシ火山の溶岩・軽石・火山ガラスについて蛍光X線分析装置・電子マイクロプローブアナライザー・レーザーアブレーションICPMSを用いた系統的な主要元素・微量元素組成分析を行った。また研究協力者(JAMSTEC Iona McIntosh研究員)と海底・陸上テフラの揮発性成分分析を行い、そこから推定される噴火水深の推移と海水準変動を合わせて解釈することで噴火年代を制約できる可能性を発見した。〔海産微化石分析〕陸上テフラに含まれる海産微化石のキャラクタライゼーションを進めたが、その産出頻度・種類に大きなばらつきがあり、現状では海底噴火の指標として用いることは難しい結果となった。研究計画の終了後も引き続き検討を進める。〔成果公表〕8月に国際火山学および地球内部化学協会海底火山活動部会(IAVCEI-CSV)の国際巡検を島根県島根半島で開催・参加した。国内外の海底火山研究者を集めた巡検・研究集会を4日間実施し、研究代表者も大室ダシ火山の研究成果について紹介した。得られた成果については、順次論文投稿・投稿準備を進めている。本研究は北部伊豆小笠原弧の活動的な珪長質海底火山である可能性が高い、大室ダシについて海底調査と陸上テフラ解析を組み合わせることで、未解明な部分が多い海底火山の火山形成発達史や活動履歴、さらには噴火による周辺陸域への影響を、これまでにない高精度な時空間分解能で解明することを目的としている。このために平成28年度は大室ダシ周辺の海底調査・陸上調査を実施し、採取した火山噴出物・堆積物の室内分析を実施した。主な実施内容は以下の通りである:[海底調査]大室ダシ火山の形成発達史とマグマシステムの岩石学・地球化学的特徴を明らかにすることを目的に、平成28年5月に海洋研究開発機構所属調査船「新青丸」KS-16-6航海を実施し、無人探査機を用いた潜航調査を行った。この調査によって大室ダシ平頂部に新たに複数の溶岩ドームが発見され、大室ダシにおける最近の火山活動が従来の想定よりも広範囲に及んでいることが明らかになった。またより機動的に海底調査を行うために深海カメラを搭載した小型カメラそりを製作した。このカメラシステムを用いて筑波大学所属の調査船「つくばII」を用いた海底調査を平成28年10月に予定していたが、台風による荒天によってキャンセルとなった。[陸上調査]大室ダシにおける過去の浅海噴火による周辺陸域への影響を明らかにするために平成28年7月に新島周辺の野外調査を実施し、大室ダシ火山の噴火由来のテフラ調査を行った。[火山噴出物分析]海底と陸上から採取された大室ダシの火山噴出物について記載岩石学的研究を行い、全岩化学組成分析を進めている。[堆積物分析]大室ダシ海域航海で採取した堆積物を微化石研究用に洗い出し、底生有孔虫の拾い出しを行った。流れ込みと考えられる異地生の有孔虫遺骸を認めたが現地性の割合も少なくない。今後種の同定を行い、現場環境を解析する。大室ダシ火山の海底調査については、台風によって「つくばII」航海がキャンセルになったものの、新青丸KS-16-6航海で実施した無人探査機の潜航調査によって大きな成果を挙げることが出来た。採取された噴出物試料の岩石学・地球化学的分析についても予定通り進行している。大室ダシ火山由来の陸上テフラについて、陸上調査において新島周辺においてその露頭を確認することが出来なかった。平成29年度はより調査範囲を拡大し、また既にテフラの存在が確認されている伊豆大島と利島のより詳細な調査を計画している。また研究分担者であった産業技術総合研究所の及川輝樹研究員が平成28年10月1日付で気象庁火山課に在籍出向し、科研費の応募資格を喪失した。それよって研究分担者から及川は削除されたが、研究代表者がその役割(テフラ解析)を代行し、また当人からも引き続き研究協力を得られることから、当初の研究計画を予定通りに遂行できると考えている。本研究は北部伊豆小笠原弧伊豆大島南方海域に位置する大室ダシ海底火山において、海底調査と周辺島嶼の陸上テフラ解析を組み合わせることで、海底火山の活動史や噴火による周辺陸域への影響を高い地空間分解能で明らかにすることを目指している。また陸上テフラに含まれる海産微化石を海底噴火の指標として用いることについて、その有効性の検討も進めている。これらの目的のために平成29年度は主に下記内容の研究を実施した:[海底調査]大室ダシ

火山の新期活動史を明らかにするために、筑波大学所属調査船「つくばII」を用いた調査航海を10月に実現した。本航海ではカメラ付ドレッジシステムを使うことで海底観察と岩石・堆積物採集を同時に行うことに成功した。その結果、大室ダシ平頂部に分布する小海丘群の多くは新しい溶岩ドームである可能性が高いことが判明した。これは昨年度調査船「新青丸」を用いて調査した際に得られた結果と整合的であり、新期火山活動が従来の想定よりもより広範囲に分布することが確認された。[火山噴出物分析]海底と陸上から採集した火山噴出物から火山ガラスを分離し、研究協力者(JAMSTEC McIntosh博士)と火山ガラスに含まれる揮発性成分を分析した。その結果、どちらの噴出物も浅海での海底噴火を示す予察的結果が得られ、陸上テフラに大室ダシ由来の火山灰が含まれる可能性が高いことが裏付けられた。[海産微化石分析]大室ダシ周辺海域で採取した堆積物と陸上テフラに含まれる底生有孔虫について研究協力者(香港大学Louise博士)の協力を得て、種の同定を進め、一部は放射性炭素年代測定を実施した。これらの成果については5月に千葉で開催された日本地球惑星科学連合2017年大会で口頭発表(招待講演)を行い、8月にアメリカ・オレゴン州で開催された国際火山学及び地球内部化学協会(IAVCEI)総会においてもポスター発表を行った。昨年度台風によって計画していた調査船「つくばII」による大室ダシ調査がキャンセルになったが、本年度10月に予定していた海底観察と岩石・堆積物試料採集を行うことができた。採集された火山岩類の岩石学・地球化学的分析についても概ね予定通りに進行し、また堆積物中の底生有孔虫の同定・分析も進んでいる。陸上テフラ研究についても過去に採集したサンプルの解析が大きく進展した。今年度は大室ダシ周辺島嶼での珪長質テフラの系統的な記載・サンプリングを進める予定であったが、調査を計画していた期間が天候不順で実施することができなかった。これについては来年度なるべく早期に実施できるように調整中である。本研究課題では北部伊豆小笠原弧大室ダシ海底火山の海底調査と周辺陸域の陸上テフラ解析から、海底火山の噴火活動史や噴火による周辺陸域への影響を評価することを目的とした。また陸上テフラに含まれる海産微化石を海底噴火の指標として用いることができるか、その有効性の検討も行った。最終年(平成30年)度は主に下記内容の研究を実施した:〔現地調査〕大室ダシ火山の未調査地域を補完するために、筑波大学下田臨海実験センターの調査船「つくばII」を用いた海底調査を10月に実施した。本調査ではこれまで未調査であった大室ダシ西部斜面と西方の小海丘群についてカメラ付ドレッジシステムを用いた海底観察・岩石試料採集に成功した。〔噴出物分析〕これまでに採集した大室ダシ火山の溶岩・軽石・火山ガラスについて蛍光X線分析装置・電子マイクロプローブアナライザー・レーザーアブレーションICPMSを用いた系統的な主要元素・微量元素組成分析を行った。また研究協力者(JAMSTEC Iona McIntosh研究員)と海底・陸上テフラの揮発性成分分析を行い、そこから推定される噴火水深の推移と海水準変動を合わせて解釈することで噴火年代を制約できる可能性を発見した。〔海産微化石分析〕
日米科学技術協力(工学分野)における「バイオテクノロジー」にかかる調査研究

昭和59年9月当時の森文部大臣とNSFのブロック長官との間で合意された日米科学協力事業(工学分野)は当面バイオテクノロジー、コンピューター・ソフトウェア、電子工学・光電子工学、および新材料の4分野で行われることになった。本研究はこれを受けてバイオテクノロジーの分野でどのテーマをどのような形で協力を行うかを検討し、両国にとって有益な協力体制を確立する目的で逐行されている。バイオテクノロジーの分野では、さしあたりバイオリアクターと植物細胞の分子生物学の2題目をとりあげ、これらの分野における両国の研究状況を相互に理解し、協力研究のあり方を検討すべく、ワークショップを開催することとなった。日本側は各方面の専問家から成る委員会を作り具体的なワークショップの企画を検討した。これに対し米国側は題目毎に1名の責任者を指名してきたので、その責任者と個別にワークショップを企画することとなった。2つのワークショップを共催することを含め種々検討したが、短期間の準備のため本年度はバイオリアクターのワークショップを昭和60年12月11日より京都で開催することとなった。日米両国の参加者の人選、プログラムの検討を経て開催されたワークショップは、蛋白質の性質とその有効性をめぐる問題、生産を含め工業化の現状と問題点、応用化と植物に関する基礎的問題等広い分野を対象とした。現在発展しつつある分野であるため両国間のみならず国内での情報交換に極めて有意義なものとなった。一方このワークショップ開催に当っての両国の対応から、両国の組織の差がはっきりと出た。この差にどのような対応をすればよいが、これからの問題である。なお植物の分子生物学については目下ワークショップ開催を検討中であり、バイオリアクターと同じ規模のものをハワイにおいて開く案が有望である。2つのワークショップの成果をふまえ、さらに今後の体制を検討する。
骨電位による骨粗鬆症の判定に関する基礎的検討

安定した微弱な骨ひずみを発生させるために、コンピュータコントロールにより空気圧電磁弁で動作する空気シリンダ駆動装置を抜本的に改良した。この空気圧駆動式の骨加圧を行ったことで今年度は、電気雑音の少ない、かつ、比較的安定して再現性のある骨起電力を得ることが出来た。摘出した雑種成犬の大腿骨の両骨端を固定し骨端より全長の30%の部位を各空気圧で加圧(25gf400gf)した。各部位での起電位は銀・塩化銀電極、高入力インピーダンス増幅器と、A/D変換後ディジタル信号処理を施して測定した。その結果、4muVから3mVの圧刺激に同期した電位を得た。摘出した形のままの骨においては、ある圧力での電位と加圧点からの距離との相関はなかった。しかし、起電力そのものはそれぞれの部位で加圧力と線形比例をなし、その相関係数は0.998±0.0014だった。一方、試験骨は二重エネルギーX線吸収法(DEXA法)を用いてその骨密度(BMD)を測定し、その骨幹の骨密度を比較用に得た。また、超音波発振素子と受信素子を骨幹上に一定の距離を置いて設置し、骨幹での超音波伝導速度を測定した。各骨での圧力-電位関係に当てはめた比例式の最大比例定数(最大勾配)とその骨密度の相関は指数関数で最も近似でき、その相関係数は0.870であった。一方、各骨の最大勾配と伝搬速度の相関はやはり指数関数で最も近似でき、その相関係数は、0.928だった。すなわち、骨起電力は骨塩量との相関よりも超音波伝搬速度との相関が高い値を示した。結果的には、骨塩量が少ないほど電位変化は大きく、骨塩量の多いほど加圧力が変化しても電位変化が少ない傾向を示した。この研究の目的は、骨に外力を加えたとき発生する微弱な電位を検出し、その電位と骨量との関係を把握することにある。今年度はinvitroな測定を中心として、標本骨に力を加えて、骨表面の微弱な電位を計測するための装置の開発を行なった。このためにまず、生体に損傷を与える危険の全くない程度の力で、直接的に骨の一部を外から機械的に刺激して骨に応力を発生させる装置を製作した。この装置は任意の時間幅と時間間隔で任意の力を加えられるように設計開発した。一方、電位計測にあったては、骨からの発生電位は微少であるため、骨の変位による電極と骨のずれから発生する電気的雑音が無視できない。このため各種の電極装着方法(骨上に電極を固定しない方法と、固定する計測法)を開発した。標本試料として犬(雄、2025kg)の大腿骨(全長1924cm、重量85145g)を使用した。上記の標本の両骨端を機械的に固定し骨中央部に骨軸に対して直角方向から、各強度の力(振動)を加えた。同時に一対の電極を骨表面上の各位置(骨軸に対して同側または対称の位置と、骨幹中央から骨端に向かった各距離での位置)に電極を設置し電位を測定して電位マップを作成した。この結果1Nの力で最大1mV程度の電位を得た。変位の大きい部分ほど大きい電位を示したが、必ずしも最大変位部(中央骨幹部)が最大電位を示さなかった。また、電極の距離と電位の関係においても線形ではなく、再現性が十分とはいえなかった。この原因は、現時点では生体側の反応の不規則性よりも測定側の問題と考えられ、今後加圧方法の安定化と電極の装着の仕方の改良が必要と考えられる。
メカニカルストレスと炎症の関係：骨芽細胞の働きに与える影響

メカニカルストレスが局所の骨に与える影響は計り知れない。本研究では、メカニカルストレスが骨内部に与える歪みが骨芽細胞・破骨細胞の動向しいては骨の形成・吸収をに与える影響を明らかにすることを目的とした。野生型マウスと炎症性サイトカインであるTNF-α欠損マウスを用いることで炎症による影響を抑え、より純粋にメカニカルストレスの影響を検証することができた。前年度までに、メカニカルストレスによって、野生型マウスでは近接する軟組織及び骨表面に炎症性細胞の浸潤を認め、炎症が引き起こされるかを確認。その上で、破骨細胞の出現にメカニカルストレスが影響するとともに、生じている歪みの大きさが破骨細胞の発現およびその量に関与することが明らかにされた。さらには、破骨細胞の発現する際の閾値を示唆することができた。さらに、メカニカルストレスを感知した骨細胞から算出され、骨芽細胞の活性化を抑制するスクレロスチンを計測することにより、メカニカルストレスによって骨形成量が抑制・亢進される歪みの大きさとの関連を示唆することができた。一方で、メカニカルストレスが骨に与える影響を研究していく上で、生じる歪みの大きさを正確に把握することが重要となる。歪みの大きさは、骨のヤング率から算出するが、骨の微細構造が骨ヤング率に影響を与えることがわかり、その影響を考慮したCT値からヤング率の新しい換算方法の提唱が急務である。そのために、ナノインデンテーション法を用いて骨の微細部位のヤング率を直接計測し、どう部位のCT値を比較することで、新しい換算式を提唱した。しかしながら、より換算式の精度を向上させるためには、さらなる広範囲の骨を用いて実験することが必要であり、骨は生体内でも部位によって組成に差があるため、まずは上下顎骨に限定した換算式を提唱し、それを全身の骨へ応用できるように検証していく必要がある。本年度の実験において、1メカニカルストレスによって、野生型マウスでは、近接する軟組織及び骨表面に炎症性細胞の浸潤を認め、炎症が引き起こされている。2マウス上顎骨内において、歪みの大きさが同程度で、荷重による炎症が起きる部位(荷重部位に近い)と起きにくい部位(荷重部位から遠い)を選定した結果、TNF-alpha欠損マウスでは、部位に依存んせず炎症が抑制されている。3炎症の中でもメカニカルストレス由来の炎症が、破骨細胞の出現を亢進させる。以上のことより、メカニカルストレス由来の炎症が、破骨細胞の出現に影響を与えていることを示すことができた。一方で、破骨細胞の出現にはメカニカルストレスを受けてから一定の期間が必要であり、出現するまでに影響を与えるメカニカルストレスの総数、すなわち閾値は明らかになっていない。閾値に関する大まかな値は、示すことができたが、あくまでも条件特異的である。メカニカルストレスによる破骨細胞の出現の閾値を明らかにするには、最適な荷重期間・大きさの選定のため引き続き更なる実験が必要である。また、本研究の基盤的内容として、メカニカルストレスを受けた骨内部に生じる歪みの応力解析に必要な、CT値から骨のヤング率を算出するための換算式に関して検証を行った。より実測にあった換算式を成立させるために、ある骨部位におけるCT値と同部位の実測によるヤング率を比較し、両者の相関関係を検証した。一定の相関が認められたが、相関が認められないケースも存在し、それには、骨内部の微小構造が影響していることが示唆された。骨内部の微細構造が骨のヤング率にどのように影響を与えるかは、さらなる検証が必要である。全体を通して、当初の研究実施計画にそっておおむね進行している。メカニカルストレスによる破骨細胞の出現は及び炎症の影響があることを明らかにすることができた。また、メカニカルストレスが破骨細胞に与える影響が明らかになるとともに、どの程度のストレスがどの程度かかることによって、破骨細胞が活性化されるかを追求することができている。一方で、活性化の維持には、どのようなストレスの継続が必要になるかは、今後のさらなる検証が必要である。本年度は、CT値から骨のヤング率を算出するための換算式に関して検証を行った。これは、本研究の基盤的内容であり、メカニカルストレスを受けた骨内部に生じる歪みの応力解析に必要な基礎データである。現在までに、CT値から骨ヤング率を算出する換算式は複数提唱されているが、式ごとに算出されるヤング率にはばらつきが大きく、統一されていない。各換算式の確からしさの検証及び、より実測にあった換算式を提唱するために、骨のヤング率を実測することとした。ナノインデンテーション法を用いて、骨微小部位のヤング率を実際に計測し、同一部位のCT値と比較することで両者に一定の相関関係があるかを調べた。結果として、μ単位でのごく限られた範囲では一定の相関関係が認められたが、骨全体にわたるような広範囲における相関関係をみいだすことができなかった。この結果は、以下のような理由が考えられた。1骨は均一な構造ではなく、骨小腔やハバース管といった微小構造を有する。今回は微小単位で計測したことにより、微小構造物の影響をより受けやすかった。2骨はリモデリングを繰り返しており、部位ごとに骨の成熟度に差がある。そのため、同一エリアの骨であってもヤング率にばらつきが生じた。また、今回は、個体に共通する換算式は提唱できなかったが、各個体の換算式を製作した。

それらは、すでに報告されている換算式と比較して、全体的にヤング率が高く換算される傾向が認められた。これは、既存の実験では、実験動物から骨を摘出してから実験までにタイムラグがあり、乾燥や冷凍といった実験までの保管条件が、骨内のコラーゲンの変性を招いていた。本実験では、摘出から実験までの時間を短くし、コラーゲンの劣化を最小限に抑えて実験を行った。これにより、より生体に近いヤング率が計測可能となり、高い値が計測されたと考えられた。全体を通して、当初の研究実施計画にそっておおむね進行している。これまでに、メカニカルストレスによる破骨細胞の出現は及び炎症の影響があることを明らかにすることができた。また、メカニカルストレスが破骨細胞に与える影響が明らかになるとともに、どの程度のストレスがどの程度かかることによって、破骨細胞が活性化されるかを追求することができている。本年度検証して、提唱した換算式を用いることで、より実際に近い条件での骨内部に生じる応力歪みが算出でき、今度の実験に有意に進んでいる。メカニカルストレスが局所の骨に与える影響は計り知れない。本研究では、メカニカルストレスが骨内部に与える歪みが骨芽細胞・破骨細胞の動向しいては骨の形成・吸収をに与える影響を明らかにすることを目的とした。野生型マウスと炎症性サイトカインであるTNF-α欠損マウスを用いることで炎症による影響を抑え、より純粋にメカニカルストレスの影響を検証することができた。前年度までに、メカニカルストレスによって、野生型マウスでは近接する軟組織及び骨表面に炎症性細胞の浸潤を認め、炎症が引き起こされるかを確認。その上で、破骨細胞の出現にメカニカルストレスが影響するとともに、生じている歪みの大きさが破骨細胞の発現およびその量に関与することが明らかにされた。さらには、破骨細胞の発現する際の閾値を示唆することができた。さらに、メカニカルストレスを感知した骨細胞から算出され、骨芽細胞の活性化を抑制するスクレロスチンを計測することにより、メカニカルストレスによって骨形成量が抑制・亢進される歪みの大きさとの関連を示唆することができた。一方で、メカニカルストレスが骨に与える影響を研究していく上で、生じる歪みの大きさを正確に把握することが重要となる。歪みの大きさは、骨のヤング率から算出するが、骨の微細構造が骨ヤング率に影響を与えることがわかり、その影響を考慮したCT値からヤング率の新しい換算方法の提唱が急務である。そのために、ナノインデンテーション法を用いて骨の微細部位のヤング率を直接計測し、どう部位のCT値を比較することで、新しい換算式を提唱した。しかしながら、より換算式の精度を向上させるためには、さらなる広範囲の骨を用いて実験することが必要であり、骨は生体内でも部位によって組成に差があるため、まずは上下顎骨に限定した換算式を提唱し、それを全身の骨へ応用できるように検証していく必要がある。メカニカルストレスの大きさ・期間と、破骨細胞の出現に因果関係が見出されているが、それらに具体的に方向性を見出したい。どの程度のストレスによって、破骨細胞の活性化が維持されるのか、常に破骨細胞が出現しつづけるのか、破骨細胞の数だけでなく、その活性化の程度まで明らかにしていく。適切な実験期間を設定したのちに、本実験にはいる。
高圧下の熱レンズ法による光励起分子の酸素消光の研究

1.高圧下の熱レンズ法の測定装置の完成が本研究の第一の目標である。常圧下での熱レンズ測定システムを完成し、十分な精度と時間分解能で測定可能であることをアントラセン化合物について確認し、以下に述べる項間交差、内部変換、酸素消光による一重項酸素の生成についての興味ある結果を得た。高圧下の熱レンズ装置については、一万気圧までの圧力発生が可能な高圧ポンプ、高圧下での光学的測定が可能な四方サファイア窓付きの高圧容器、高精度の圧力測定が可能な圧力計からなる高圧システムを完成したが、高圧用試料セルの改良を重ねており、高圧下の熱レンズ測定は近いうちに可能な状況である。2.常圧下の熱レンズ測定によって、無蛍光性のカルボニルアントラセンの中に三重項生成収率が著しく小さいものがあることを見い出した。9-ベンゾイルアントラセン等これらの化合物では項間交差より内部変換の収率が高い。また、項間交差と内部変換の比率が溶媒によって変化することも分かった。これまで、アントラセン化合物の無放射遷移は項間交差のみと考えられていたので、この発見は異常に速い内部変換の性質と機構を解明する第一歩となった。特に、高圧熱レンズ法による圧力効果を用いて系統的な媒体効果を検討することが、機構の解明にための有効な方法と考えられる。3.常圧下の熱レンズ法により、アントラセン化合物の酸素消光における一重項酸素の生成量を測定した。ほとんどの化合物では、励起一重項からは一重項酸素が生成せず、励起三重項からは80%以上の収率で一重項酸素が生成することが示唆された。9-シアノアントラセンでは励起一重項からも一重項酸素が生成することが分かった。高圧熱レンズ測定装置の完成をまって、一重項酸素生成の媒体依存性を圧力効果から検討する予定である。1.高圧下の熱レンズ法の測定装置の製作が本年度の目標であった。高圧装置の設計制作と熱レンズ法の測定装置の試作を行い、来年度からの実際の測定へ向けて、その可能性が明かになった。2.高圧装置の設計製作は次の通りである。一万気圧までの圧力発生が可能である高圧ポンプを購入した。高圧下の光学的測定が可能な四方サファイア窓付きの高圧容器を設計し、製作依頼し購入した。高圧の圧力計の選定と高圧下熱レンズ測定用試料セルの設計試作を現在行っている。3.熱レンズ測定装置の製作は次の通りである。これまで報告された常圧下の熱レンズ測定法についての文献を調査し、一重項酸素の生成、減衰へ熱レンズ法を適用する上での問題点を検討して測定システムを構成した。励起光源として窒素レーザーを用い、プローブ用レーザーとしてヘリウム-ネオンレーザーを用いた。プローブ光は光電子増倍管、信号増幅器を通してトランジェントメモリーで記録し、コンピューターで解析する。現在、この測定システムを使用して、常圧下のアントラセン溶液について測定を行い、照射する励起用およびプローブ用レーザー光の形状、プローブ光透過のピンホールの大きさ、信号増幅器の時間分解能、アントラセン濃度依存性等について検討を始めている。高圧システムに関しては、前年度、一万気圧までの圧力発生が可能な高圧ポンプと、高圧下での光学的測定が可能な四方サファイア窓付きの高圧容器を設計購入した。今年度、高精度の圧力測定が可能な圧力計を購入した。

光学測定システムに関しては、前年度準備した励起光源としての窒素レーザー、プローブ光としてのヘリウム-ネオンレーザー、光電子増倍量、信号増幅器、トランジェントメモリー、パーソナルコンピューターに加え、今年度ビームスプリッターや精密光学ステージ等を購入した。このようにして、装置の一応の完成を達成した。2.製作した装置を用いて、熱レンズ信号の測定の検討を行い、種々の問題点を解決中である。(1)励起光の強度の空間的均一性が信号の再現性に重要であり、窒素レーザーの光学系を改良中である。(2)励起光とプローブ光のフォーカス点、試料溶液、ピンホール、光電子増倍管のそれぞれの位置関係が、信号の強度にきわめて鋭敏であるため、ビームスプリッター、ミラー、レンズ等を光学ステージに配置して精密な光学系を構築中である。(3)熱レンズ信号の速い成分と遅い成分を明確にするために、信号増幅器の時間分解能の向上を図っている。(4)プローブ光として用いている現有のヘリウム-ネオンレーザーの強度安定性が不十分であり、半導体レーザー等の他の光源を現在検討している。(5)高圧の試料セルの設計、試作を種々試み、セルの形状と耐圧性や信号強度との関係を検討している。3.現状ではいくつかの問題点が残されているが、高圧下の熱レンズ信号の測定が可能となった。今後、本研究課題であるアントラセン化合物の酸素消光についての測定を行う予定である。
インドネシアにおける肝炎ウイルスの分子疫学的調査

インドネシア・スラバヤ市における種々の肝炎ウイルスの分子疫学調査を行い、以下の成績を得た。1. B型肝炎ウイルス(HBV):無症候性キャリアー及び慢性肝疾患患者から得られたHBV DNAの塩基配列に基づいて遺伝子型を決定したところ、すべてがグループBに属するものであった。2. D型肝炎ウイルス(HDV):HBs抗原陽性者のうち、抗HDV抗体陽性者0.5%以下(0/200)であった。HDVの遺伝子型は解析し得なかった。3. C型肝炎ウイルス(HCV):HCVの各サブタイプごとに血中ウイルス感染価を測定した。インドネシアに特有のHCV-1dは一般に、わが国に多くインターフェロン抵抗性であるHCV-1bと同様に、高い血中ウイルス感染価を示した。一方、HCV-2aは前記二者に比べて低かった。しかし、少数ではあるが、血中ウイルス感染価の高いHCV-2aもみられた。4. GBウイルス(GBV-C):新しい肝炎ウイルス候補として報告されたGBV-Cについては、HCV抗体陽性健常供血者の21.9%(16/73)、また、同陰性健常供血者の2.7%(4/150)が、血中ウイルスRNA陽性であった。また、慢性肝炎の5.7%(3/57)、肝硬変の16.5%(13/79)、原発性肝がんの8.5%(6/71)、血液透析患者の21.7%(15769)が陽性であった。ウイルスRNA塩基配列の分子系統樹解析により、インドネシアにはこれまでに報告されていない新しいサブタイプのGBV-Cが存在することがわかった。5. TTウイルス(TTV)の:もうひとつの新しい肝炎ウイルス候補であるTTVについては、慢性肝炎の21.9%(14/64)、肝硬変の24.0%(18/75)、血液透析患者の32.8%(20/61)が、血中ウイルスDNA陽性であった。1. B型肝炎ウイルス(HBV):無症候性キャリアー及び慢性肝炎疾患患者から得られたHBVDNA塩基配列に基づいて遺伝子型を決定したところ、すべてがグループBに属するものであった。2. D型肝炎ウイルス(HDV):HBs抗原陽性者のうち、抗HDV抗体陽性者は0.5%以下(0/200であった。4. GBウイルス(GBV-C):新しい肝炎ウイルス候補として報告されたGBV-Cについては、HCV抗体陽性健常供血者の21.9%(16/73)、また、同陰性健常供血者の2.7%(4/150)が、血中ウイルスRNA腸性であった。