hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
集積芳香族複素環化合物の高効率合成と機能化

近年特に注目されている発光特性を有するπ共役複素環の高効率合成法の開発と、共役分子内の剛直な構造による化合物の熱安定性・発光性の制御を中心とした研究を行った。我々は,従来法に比べ安全性や原子効率性において優る複素環置換カルベン錯体の新規発生法を利用して対称および非対称2,5-ビスフリルチオフェンやビフランの合成に成功し、それらの発光特性を明らかにした。また、その研究の過程で、剛直なスピロフルオレン構造がπ共役複素環化合物の発光特性を損なわせることなく化合物の熱安定性を向上させることを見出し、その諸物性を明らかにした。インデンの簡便合成法の開発1-アリール-2-プロピニルカルボン酸エステルを塩化白金触媒の存在下反応させると、インデン誘導体が生成することを明らかにした。また、エステルのアリール基上の3,4位の電子供与性置換基が生成物の選択性と収率に大きく影響すること、反応が双性イオン型中間体の異性化を経て進行することを明らかにした。さらに、2-アリールー3-ブチニルカルボン酸エステルからは、二級の場合と比較して極めて容易にインデンを与えることを見出した。また、1,1-ジアリールー3-プロピニルカルボン酸エステルからは使用する触媒によって二重結合の位置が異なるインデンが生成する。生成物間の異性化がないことにより、金属によってインデン生成の機構が異なることを示した。また、アルキン末端水素およびアリール基の5つの水素を重水素化した基質を用いて反応を行い、生成物における重水素の分布からインデン生成機構が、カルベン中心の芳香族親電子置換型反応および電子環状反応によるメタラシクロヘキサジェンを経る2種類に分類できることを明らかにした。剛直なスピロ構造を含む複素環の合成励起状態の分子間相互作用を抑制することを目的に新たにスピロフルオレン骨格を有するスピロインデノフラン、-チオフェン、-ピロールの合成に成功した。この合成法を応用し、ジスピロフルオレン骨格を有するビスインデノフラン、-チオフェン、および-ピロールの合成法を新たに確立した。また、単結晶X線構造解析により、これらの化合物の構造の特徴を明らかにした。特に、中心の複素環の種類により、2つのフルオレン面の角度や距離に違いが生じることを明らかにした。これらの化合物は、2つの剛直なスピロフルオレン構造により高いガラス転移温度を有することや、スピロ構造を持たない対応するビスインデノ複素環に比較して共役長が有効に伸び、際立った発光性を示すことを明らかにした。1.複素環オリゴマー型OFET材料の触媒的合成我々が開発したWeinreb型アミドと種々の複素環ジリチオ体との反応によりフラン、チオフェン、シロールを含む複素環オリゴマーを合成した。さらに,我々が開発したロジウム触媒による縮合反応を利用して,カルボニル化合物(アルデヒドまたはケトン)と反応させることにより,高いHOMOと低いLUMOのエネルギーレベルを有する安定型複素環オリゴマーの合成に成功した。両端にベンジリデン置換対称FTFのλmaxは、対応するターチオフェンのものより15nm長波長シフトすることを明らかにした。これらのオリゴマーに関しては理論計算により電子状態との相関を明らかにしている。また、前駆体基質の末端ケイ素保護基は異なるものが使えるため、非対称オリゴマーも合成もできる。非対称にドナーとアクセプター置換基を導入することにより、140nmもの大きなストークシフトを示す分子が合成できた。2.フリルチオフェン骨格の効率的構築とその誘導体合成新たに触媒的フリルチオフェンの合成法を見出した。本手法を利用して、チオフェンとフランのみで構築される複素環オリゴマーを自在に合成できる。これらの化合物はソルバトクロミズムを示すことを見出しており、理論計算を組み合わせてそれらの励起状態の構造的特徴を明らかにした。3.剛直なスピロ構造を含む複素環の合成励起状態の分子間相互作用を抑制することを目的に新たにスピロフルオレン骨格を有するスピロインデノフラン、-チオフェン、-ピロールの合成に成功した。また、共役長の伸張方法として新たにC-H活性化タイプのクロスカップリング反応を見出し、スピロインデノフランの誘導化に成功した。これらのスピロインデノフラン誘導体はフィルム状態で高い発光特性を示した。
夏季北太平洋における多層雲・放射・降水過程と海洋混合層の相互作用の解明

MODIS, CALIPSO, Cloudsat等の多様な衛星データを用いて夏季北太平洋における雲量、雲の光学的厚さ、雲粒子の水と氷の割合に関する解析を行なった。また、ECMWF再解析データを用いて気圧場、風向風速、下層雲量等の気象場の解析を実施した。さらに、OISSTデータを用いて海面水温の解析を実施した。特に、北緯40度付近の海水温度が急激に変化するいわゆる海洋前線付近の位置と下層雲量の関係に着目した。これらのデータ解析の結果、長期的には海洋前線は北上する傾向が見られるとともに中央から東部において年々変動が大きいことが示された。これに伴って、下層雲の南端も北太平洋の西部と東部で変動の実態が異なることが示された。海洋表層の混合層についてもアルゴフロート観測データを用いて解析を行ったところ、中央部から東部の海洋表層は混合層が極めて薄く、雲を含む大気の変化に大きく影響されることが示唆された。一方、西部においては黒潮および黒潮属流によって比較的深い層まで海洋の構造が決まっているため、雲や気象場による影響を受けにくいものと考えられる。これらの解析結果と船舶上からの大気のゾンデ観測を合わせて解析し、海面水温、海洋表層の混合層と雲特性の関係を調べたところ、船舶観測の結果と衛星観測による雲の特徴が整合しないケースが見られた。その原因を解明するために、領域気象モデルを用いた数値シミュレーションを実施して解析を進めているところである。衛星データを用いた雲の解析やOISSTデータを用いた海面水温、さらにアルゴフロート観測データを用いた海洋表層の解析は概ね順調に進んだ。一方で、大気海洋に関する衛星観測データの解析結果と船舶観測の結果が不整合であったため、過去の船舶観測データの収集と解析、およびモデルを用いた数値計算を再度行う必要が生じ、2017年度の当初の研究計画から遅れが生じた。衛星観測データによる雲分布と再解析データによる気象場の解析、OISSTデータによる海面水温分布とアルゴフロート観測による海洋表層の解析は概ね順調に進んでいる。船舶観測によるゾンデデータと雲の特徴の整合性を議論するため、過去の船舶観測データの解析を行うとともに数値モデルの精緻化を行い、雲を含む大気海洋相互作用の本質を解明する。平成28年度は、衛星搭載の雲レーダー、ライダーの観測データ、Argoフロートデータが全て利用できる2006年以降の510月(2006年は610月)を対象に、夏季北太平洋の大気、雲、放射、降水量、海面熱収支、海面水収支、海洋混合層に関する現状を明らかにした。また、6月に「白鳳丸」による大気・海洋の観測を実施した。(1)各種衛星データの収集とその予備解析を行った。広域を観測できる受動型衛星センサーであるMODISの解析から、対象領域における雲量・雲の光学的厚さ・雲粒有効半径の変動を解析した。また、OISST海面水温データとの比較から、海面水温前線と下層雲の南端が対応していること、また、両者は1980年代から現在までの間に北上する傾向を示していることが示された。(2) 6月の「白鳳丸」航海において亜寒帯前線付近でラジオゾンデ、シーロメーター、放射計による観測を行い、高層気象データや雲底データ、および海洋表層の水温・塩分データを取得した。また、過去の船舶観測データの収集を行った。(3)北太平洋域の2006年以降のArgoフロートのデータを収集し、混合層深度、混合層の水温・塩分、季節躍層の強度・厚さ、成層への水温・塩分に関するデータセットを作成した。(4)領域大気モデル(WRF)を用いて、衛星観測データの解析期間と同時期の夏季北太平洋の中高緯度帯の下層雲および上層雲の再現実験を行った。その結果下層雲は比較的良く再現されるが、雲の多層構造の再現については不十分であることが示された。衛星データ解析は順調に進んでいる。また、船舶観測も観測自体は成功し、データが取得されている。これらの各種観測データ解析から、夏季北太平洋における海面水温前線と下層雲南端の長期変動(北上傾向)が見出された。一方で、領域モデルによる雲の数値シミュレーションについては、雲の多層構造の再現で不十分な点が見られ、各種観測データと比較することにより新しい知見を得るまでに至っていない。

これらの解析結果と船舶上からの大気のゾンデ観測を合わせて解析し、海面水温、海洋表層の混合層と雲特性の関係を調べたところ、船舶観測の結果と衛星観測による雲の特徴が整合しないケースが見られた。その原因を解明するために、領域気象モデルを用いた数値シミュレーションを実施して解析を進めているところである。衛星データを用いた雲の解析やOISSTデータを用いた海面水温、さらにアルゴフロート観測データを用いた海洋表層の解析は概ね順調に進んだ。一方で、大気海洋に関する衛星観測データの解析結果と船舶観測の結果が不整合であったため、過去の船舶観測データの収集と解析、およびモデルを用いた数値計算を再度行う必要が生じ、2017年度の当初の研究計画から遅れが生じた。今後は引き続き各種観測データ解析を続けるとともに、領域モデルによる多層運の再現と観測データを併せた解析を行う。また、下層雲南端と海面水温前線の長期変動については、海洋混合層の熱収支を進めることにより、実態をより詳細に解析し、その対応、変動メカニズムを明らかにしたい。衛星観測データによる雲分布と再解析データによる気象場の解析、OISSTデータによる海面水温分布とアルゴフロート観測による海洋表層の解析は概ね順調に進んでいる。船舶観測によるゾンデデータと雲の特徴の整合性を議論するため、過去の船舶観測データの解析を行うとともに数値モデルの精緻化を行い、雲を含む大気海洋相互作用の本質を解明する。
転写因子DUX4の異所性発現が発生に与える影響と筋ジストロフィー病態への関与

顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)は最も患者数の多い遺伝性筋疾患の1つであるが、その分子病態は十分に理解されていない。近年、DUX4遺伝子が原因で発症すると考えられている。本研究では、DUX4遺伝子のcDNAを様々に改変し、DUX4の細胞毒性に必要なドメインを明らかにした。また、DUX4の細胞毒性が転写活性に依存することも明らかにし、競合阻害が有効であることを示した。さらに、DUX4遺伝子のDNA配列を解析する新たなシークエンス技術の可能性も示した。顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)は最も患者数の多い型の筋ジストロフィーの1つである。近年、FSHD患者筋でDUX4遺伝子が高頻度に発現していることが明らかとなり、原因遺伝子として注目されている。DUX4は選択的スプライシングにより2種類の転写因子タンパク質、DUX4-flとDUX4-sを産生するが、DUX4-flのみが細胞毒性を持ち、DUX4-sは毒性を持たない。本研究ではDUX4-flが細胞毒性を持つ仕組みをタンパク質レベルで明らかにすることを目指し、17種類のDUX4変異体タンパク質を作製した。それらをヒト培養細胞であるHeLa細胞に発現させたところ、DUX4-flのC末端のごく短い領域が細胞毒性に必須であることが明らかとなった。さらに、DUX4変異体をモデル動物であるゼブラフィッシュ胚に発現させたところ、ヒト培養細胞と同様の結果を得た。また、DUX4変異体の転写活性をqPCRで測定した結果、毒性のない変異体は転写活性も低いことが明らかとなった。したがって、DUX4-flは転写活性依存的に細胞毒性を発揮することが示唆された。これらの結果は、DUX4の転写活性の抑制が将来の治療法開発研究の標的となる可能性を示唆している。予定していた11種類のDUX4変異体に加え、さらに6種類のDUX4変異体を作製することができた。細胞毒性を評価する系としてヒト培養細胞の系ではいくつかの細胞株の検討の結果、HeLa細胞が最も適していると判断した。HeLa細胞を用いた系で検討した結果、DUX4-flのC末端のごく一部の領域を欠失させるだけでDUX4-flの毒性が顕著に減少することが明らかとなった。また、毒性のないDUX4-sに転写活性を増加させるドメインを融合させることによって、細胞毒性が増加することも明らかとなった。qPCRを用いた解析により、細胞毒性と転写活性が相関していることが明らかとなった。また、一部の変異体についてはゼブラフィッシュを用いても細胞毒性の検討が進んでおり、ヒト培養細胞と同様の結果を得ていることから、DUX4-fl C末端の重要性がin vivoでも確かめられた。来年度の実験計画で用いるトランスジェニックゼブラフィッシュの繁殖をおこない、十分な個体数を得ることができた。顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)は最も患者数の多い型の筋ジストロフィーの1つであり、DUX4遺伝子が原因遺伝子として注目されている。本研究では17種類のDUX4変異体を作製し、DUX4の細胞毒性と転写活性、ドメイン構造の関係について検討をおこなった。その結果、DUX4の細胞毒性と転写活性の間に非常に強い相関があることが明らかとなった。また、DUX4の毒性と転写活性を担う約20アミノ酸残基の領域を特定した。この領域を阻害することでDUX4による毒性を抑制できる可能性があると考えている。また、DUX4は核に局在し、その局在はN末端側ドメインに依存していることが示唆された。核外移行シグナルの融合により、DUX4の核内移行を抑制したが、細胞毒性を抑えることはできなかったため、DUX4の局在変化による治療法を目指す場合は、完全なDUX4の核内移行阻害が必要であることが示唆された。DUX4変異体を合計17種類作製した。これらの変異体をヒト培養細胞であるHeLa細胞に発現させた結果、全ての変異体が核に局在することが確認された。また、ウェスタンブロットの結果、一部の変異体にDUX4の二量体化の傾向が見られ、DUX4タンパク質の機能の発揮との関連が示唆された。さらに、昨年度に確立したHeLa細胞を用いた実験系を用い、細胞毒性と転写活性について検討した結果、DUX4の細胞毒性と転写活性がよく相関することが示された。また、この解析によりDUX4の毒性及び転写活性の発揮に必要なタンパク質領域を約20アミノ酸残基まで絞ることができた。DUX4のC末端側に核外移行シグナルを融合し、DUX4の核内移行の抑制を試みたが、細胞毒性およびDUX4標的遺伝子の活性化を抑制することはできなかった。これはDUX4の転写活性が非常に強力であるため、わずかでも核内に存在すると著しく標的遺伝子を活性化してしまい、十分な毒性を発揮するためと推測された。顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)の原因遺伝子としてDUX4遺伝子が注目されている。DUX4はスプライシングにより2種類の転写因子タンパク質、DUX4-flとDUX4-sを産生するが、DUX4-flのみが細胞毒性を持つ。

本研究では17種類のDUX4変異体を作製し、DUX4のドメイン構造と機能の関係を検討した。その結果、DUX4の転写活性が細胞毒性と強く相関することを明らかにした。さらに、共同研究により、DUX4の転写活性と細胞内ユビキチン化タンパク質量が相関することも明らかとなった。DUX4-flの毒性を阻害する手段として、DUX4変異体による競合阻害を試みたところ、DNA結合能を保持し、転写活性を持たない変異体が細胞毒性の阻害を示すことが明らかとなった。本研究結果は国際誌に論文発表した。また、変異体を用いた研究から、DUX4のC末端部位が転写活性化ドメインとして機能することを明らかにした。そこからDUX4のC末端部位の遺伝子多型がFSHD症状に影響を与える可能性があると考えた。DUX4遺伝子は非常に長いタンデムリピート(D4Z4リピート)を形成しているため、従来のシークエンス技術では配列の解読ができない。そこで新型のロングリードシークエンサーを用い、共同研究によりD4Z4リピートを13個含むBACクローンの解読に成功し、論文発表した。また、DUX4が発生に与える影響を調べるため、DUX4-fl mRNAと、DUX4と類縁のDNA結合ドメインを持つpax3のmRNAをゼブラフィッシュにインジェクションし、発生過程を観察した。その結果、DUX4-flでは体幹部に主な発生異常が起きたのに対し、pax3では頭部に発生異常が起きた。このことからpax3とDUX4-flのDNA結合ドメインは似ているが、その標的は異なることが示唆された。顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー(FSHD)は最も患者数の多い遺伝性筋疾患の1つであるが、その分子病態は十分に理解されていない。近年、DUX4遺伝子が原因で発症すると考えられている。本研究では、DUX4遺伝子のcDNAを様々に改変し、DUX4の細胞毒性に必要なドメインを明らかにした。また、DUX4の細胞毒性が転写活性に依存することも明らかにし、競合阻害が有効であることを示した。さらに、DUX4遺伝子のDNA配列を解析する新たなシークエンス技術の可能性も示した。今後は予定通り、トランスジェニックゼブラフィッシュを用いてDUX4の各変異体が脊椎動物の発生に与える影響を検討していく。ライブイメージングによる筋発生の追跡をおこない、異常を示す時期を特定して電子顕微鏡などを用いた組織学的な解析をおこなう。また、in vivoにおいてDUX4-flが転写活性化する遺伝子群をRNA-seqなどの手法を用いて包括的に解析し、細胞毒性を引き起こす分子経路の同定に挑む。また、ヒト培養細胞を用いたDUX4-flの細胞毒性評価系を構築することができたため、これをさらに応用してDUX4-flの毒性を抑制する手段についても検討をおこなっていきたい。今後は特にDUX4が活性化する標的遺伝子群に焦点をあて、DUX4を発現させたゼブラフィッシュにおける遺伝子発現変化をトランスクリプトーム解析することを主眼に研究を行う予定である。これまでに作製したDUX4変異体コンストラクトを鋳型にmRNAを合成し、マイクロインジェクションによりゼブラフィッシュにDUX4変異体を発現させて、RNA-seqなどの手法で遺伝子発現を網羅的に解析し、DUX4発現が筋発生に与える影響を明らかにする。神経内科学
高齢者の財産管理制度の分析と構築

2018年度は、高齢者財産管理に関する諸問題を、.死亡時の財産処理、生前の財産保全・運用、消費者被害の分野ごとに、社会問題班が、具体的な社会問題について、A.手続班、B.後見班、C.消費者班ごとに検討し、カテゴリ班Iが、公的介入の在り方についての総論的検討を行った。具体的には、A.手続については今津が近時話題となる子の引渡事件を中心に家事事件について公的介入の要否・在り方を検討し、B.後見班では、国家の後見的介入についてインプットの代表例の税制について分担者渋谷、藤岡が相続税及び資産税を検討し、かかる税制・国民負担の関係を踏まえた上で、アウトプットの代表例である社会保障について分担者嵩が所得保障や医療・介護保障の問題点の分析を行った。また、A.,B.両面にわたる問題として、分担者石綿が近時の相続法改正における生存配偶者の保護を素材に、遺産分割の交渉のスタートとなり、かつ、「後見的保護」となる民法のルールについて分析を行った。C.消費者班では、消費者法のみらず消費者保護を一部取り込んだ民法(債権法)も含めて分担者渡辺が総論的な検討を示し、分担者中原が具体的なトピックを素材に検討を深め、分担者得津は投資商品(金融商品)の売買契約のプロセスの瑕疵について検討を行った。これらの諸問題の分析手法について、分担者森田が、法制度の現実社会に与える影響(相関関係・因果関係)の析出の検討を深め、その具体的な成果を海外で公表した。これに対して、総論的検討を行うカテゴリ班Iでは、代表者水野が、A.手続、B.後見、C.消費者のすべてにわたる高齢者の財産管理を保護する制度的インフラの不存在を指摘し、諸外国を参考に、いかなるインフラが不足しているのか、国家的保護の「類型」の候補を指摘した。そして、水野、中原、石綿は2019年度比較法学会のシンポジウム報告の準備を進めた。具体的には、A.手続について、子の引渡事件を中心とする家事事件、B.後見面では、インプットの観点から相続税及び資産税、アウトプット(社会保障)の観点から所得保障や医療・介護保障、A.B.両方にわたる課題として相続法改正とそれによって導入された生存配偶者の保護制度、C.消費者取引の側面では、債権法改正のほか、金融商品販売の検討が進んだ。まだ「網羅」とは言い難く、具体的な面が強いものと、より抽象的・理論的なものが混在しているが、それでもかなりの程度、問題の洗い出しと抽出が進んだ。他方で、方法論としての実証研究・経済分析の深化もすすんでいる。ただし、このような現実問題の洗い出しと方法論分析とがまだ実践レベルで「架橋」されていない。これは2019年度までの課題となろう。カテゴリ構築については、日本における公証人制度の不存在と、その(不完全な)代替として登記や戸籍制度など制度的インフラの指摘に成功した。まだ、債権法改正や相続法改正の取り込みも行っている。ただし、ここまで「手続」にウェイトがあり、実体法的な面での法的介入を招くようなカテゴリ構築は2019年度の課題となった。他方で、その内容の報告は、2018年度より、代表者、分担者によって国内外問わず、積極的になされている。以上の観点から、計画通りであるとはいえ2019年度に問題の積み残しがあること、ただし、成果公表も含め順調に計画が進んでいることから、おおむね順調に進んでいると評価した。2019年度も2018年度を継続し、本研究の主眼である「カテゴリ」構築と並行して、対象領域の社会における現実問題の調査を行う。構築する「カテゴリ」は、法学理論に特殊な専門研究者にしか通用しない閉じたカテゴリであってはならず、現実社会における問題を取り込むため、前提として、高齢者財産管理に関する社会に現存する問題状況を把握し法的な課題を洗い出す。既存の問題領域を死亡時の財産処理、生前の財産保全・運用、消費者被害の3領域に分け、具体的にどのような問題があるかの検討を継続する。分担研究者間で綿密な意見交換の下、分担者森田が社会科学・実証研究も含めた方法論的な指導を行い、家事手続・公証人制度などを分析するA.手続班、成年後見制度ほか社会保障・社会福祉及びその前提となる税制度を対象とするB.後見班、契約・取引の側面を中心としたC.消費者班が、相互に交流しながら、社会問題の洗い出しと法的問題の抽出を行う。2019年度は、契約法的分析および担保取引的な分析を強化するため、C.消費者班に分担者鳥山と池田を追加・補強を図る。他方で、法的カテゴリは裸の価値判断の戦いであってはならず、現実の問題の収集にとどまらず、どのようなレベルの法的な概念・制度を「枠組み」(カテゴリ)として設定するのかについて、代表者水野が、分担者・大村、小粥、吉永とともに検討を行う。そして、本研究の中間報告的な意義を有するものとして、代表者水野、中原、石綿が、2019年比較法学会シンポジウムにおいて「家族による財産管理とその制度的代替」の報告を行う。

2018年度は、高齢者財産管理に関する諸問題を、.死亡時の財産処理、生前の財産保全・運用、消費者被害の分野ごとに、社会問題班が、具体的な社会問題について、A.手続班、B.後見班、C.消費者班ごとに検討し、カテゴリ班Iが、公的介入の在り方についての総論的検討を行った。具体的には、A.手続については今津が近時話題となる子の引渡事件を中心に家事事件について公的介入の要否・在り方を検討し、B.後見班では、国家の後見的介入についてインプットの代表例の税制について分担者渋谷、藤岡が相続税及び資産税を検討し、かかる税制・国民負担の関係を踏まえた上で、アウトプットの代表例である社会保障について分担者嵩が所得保障や医療・介護保障の問題点の分析を行った。また、A.,B.両面にわたる問題として、分担者石綿が近時の相続法改正における生存配偶者の保護を素材に、遺産分割の交渉のスタートとなり、かつ、「後見的保護」となる民法のルールについて分析を行った。C.消費者班では、消費者法のみらず消費者保護を一部取り込んだ民法(債権法)も含めて分担者渡辺が総論的な検討を示し、分担者中原が具体的なトピックを素材に検討を深め、分担者得津は投資商品(金融商品)の売買契約のプロセスの瑕疵について検討を行った。これらの諸問題の分析手法について、分担者森田が、法制度の現実社会に与える影響(相関関係・因果関係)の析出の検討を深め、その具体的な成果を海外で公表した。これに対して、総論的検討を行うカテゴリ班Iでは、代表者水野が、A.手続、B.後見、C.消費者のすべてにわたる高齢者の財産管理を保護する制度的インフラの不存在を指摘し、諸外国を参考に、いかなるインフラが不足しているのか、国家的保護の「類型」の候補を指摘した。そして、水野、中原、石綿は2019年度比較法学会のシンポジウム報告の準備を進めた。具体的には、A.手続について、子の引渡事件を中心とする家事事件、B.後見面では、インプットの観点から相続税及び資産税、アウトプット(社会保障)の観点から所得保障や医療・介護保障、A.B.両方にわたる課題として相続法改正とそれによって導入された生存配偶者の保護制度、C.消費者取引の側面では、債権法改正のほか、金融商品販売の検討が進んだ。まだ「網羅」とは言い難く、具体的な面が強いものと、より抽象的・理論的なものが混在しているが、それでもかなりの程度、問題の洗い出しと抽出が進んだ。他方で、方法論としての実証研究・経済分析の深化もすすんでいる。ただし、このような現実問題の洗い出しと方法論分析とがまだ実践レベルで「架橋」されていない。これは2019年度までの課題となろう。カテゴリ構築については、日本における公証人制度の不存在と、その(不完全な)代替として登記や戸籍制度など制度的インフラの指摘に成功した。まだ、債権法改正や相続法改正の取り込みも行っている。ただし、ここまで「手続」にウェイトがあり、実体法的な面での法的介入を招くようなカテゴリ構築は2019年度の課題となった。他方で、その内容の報告は、2018年度より、代表者、分担者によって国内外問わず、積極的になされている。以上の観点から、計画通りであるとはいえ2019年度に問題の積み残しがあること、ただし、成果公表も含め順調に計画が進んでいることから、おおむね順調に進んでいると評価した。
遺伝子性多飲マウスにおける神経内分泌・免疫異常の解析と環境ストレス応答モデルの開発

本研究は遺伝性多飲マウスの高次機能から遺伝子レベルにわたる解析を行ない、種々の環境ストレスに対する神経・内分泌・免疫系応答やその関連異常のメカニズムに迫り、最終的にはこのストレインを用いて環境ストレス応答モデル動物を確立することを目的としている。遺伝性多飲マウスでは、1.ピロカルピン刺激による唾液分泌および唾液腺血流の増加反応が見られず、ムスカリン受容体の異常が示唆された。2.味覚神経の反応性を検討するために、上喉頭神経の神経活動を記録したところ、自発放電が少なく、高濃度の食塩水刺激に大きな応答を示した。3.侵害受容行動を検討したところ、ホットプレートテストにおいて痛覚閾値が低下していた。その機序としてオピオイド受容体の減少によることが示唆された。また、視床下部視索上核の細胞内Ca^<2+>イオンの増加反応においてμオピオイド受容体を介した機構の異常が示唆された。4.免疫能を検討したところ、胸腺細胞数が増加しているがT細胞の分化異常が示唆された。5.グルココルチコイドの受容体の脳内分布を検討したところ室傍核、脳弓下器官、扁桃体、海馬で強い発現が見られた。6.脳内でのNO産生およびNO合成酵素の分布を検討したところ、室傍核で増加していたが、下垂体で減少していた。7.多尿発症時期である8週令前後での視索上核バゾプレッシンmRNAの発現量は、多尿発症時期で減少、発症後では増加していた。下垂体のバゾプレッシン含有量は多尿発症前後で差はなかった。バゾプレッシン及びV2受容体の遺伝子解析の結果、異常はなかった。8.学習行動解析を行なったところ、受動回避テストでは回避率及び回避時間に異常が見られ、モ-リス水迷路テストではいつまでも憶えないものがいた。したがって、遺伝性多飲マウスには種々の異常が見られ、環境ストレス応答モデル動物として有用であることが示唆された。平成7年度は遺伝性多飲(STR/N)マウスの形態的ならびに機能的解析を中心に、コントロール(ICR)マウスと比較することによりその異常性の原因を探ることに主眼をおいた以下の成果を得た。1.生理学的、行動学的、心理学的検索バゾプレッシンアンタゴニストとバゾプレッシン抗血清の脳室内投与によりSTR/Nにおいて飲水量がICRのそれとほぼ同程度まで減少することを明らかにした。さらに上喉頭神経に報告されている水に特異的に応答する線維を中心にSTR/Nにおける水応答について検索を進めている。ラットのc-fos mRNAの開始コドンを含む15塩基に対するS-オリゴ化したアンチセンスオリゴDNAを作製した。FTIC標識したアンチセンスオリゴDNAをラットの視床下部視索前野に微量(0.5nmoles/0.5μl)注入し、3、6および12時間後に検討したところ、6時間後には注入側のみの視索前野ニューロンに取り込みが観察された。2.神経解剖学的検索グルココルチコイドとミネラルコルチコイド受容体のcDNAをホルモン結合ドメイン、DNA結合ドメイン、全長の異なる組み合わせのDNAフラグメントに分け、組換えプラスミドベクターをトランスフォームさせ、融合蛋白を可溶化、精製した。目的とする蛋白を精製したのち、特異抗体の作製に成功した。これらの抗体を、用いて免疫組織化学とin situ hybrisization法を用いて、下垂体後葉ホルモンおよびグルココルチコイド、ミネラルコルチコイド受容体の脳内分布について検索した。3.免疫学的検索.STR/Nの免疫異常の機序を明らかにするために胸腺細胞と脾細胞をin vitroで培養し、マイト-ゲンに対する反応性を解析したところ、ICRに比べてコンカナバリンA刺激によるDNA合成反応が上昇していた。さらに血清中の総免疫グロブリン量も上昇しており、STR/Nでは免疫機能が亢進していることが示唆された。4.分子生物学的検索STR/Nのバゾプレッシン遺伝子の解析を行い、正常マウスと比較してexon2の2910番目のCがTに置換していることを明らかにした。しかしながらこの変異はアミノ酸の配列に変化をきたさないものであった。このことによりSTR/Nの多尿はバゾプレッシン遺伝子の異常によるものではなく、その発現調節機構の障害、バゾプレッシンの腎における感受性の低下などが起こっている可能性が示唆された。5.電気生理学的検索ICRを用いて脳スライス標本を作製し、視索上核、室傍核、第三脳室前壁側部、脳弓下器官よりブラインドパッチクランプ法を用いてシナプス電流を記録し、ニューロンに対する入力様式を調べた。また、コントロール実験としてラット視床下部スライス標本から神経細胞を単離し、パッチクランプ法ならびに細胞内Ca^<2+>濃度の画像解析を行う系を確立し、これらの手法により神経ペプチド、サイトカインなどに対する反応性を検討した。

その機序としてオピオイド受容体の減少によることが示唆された。また、視床下部視索上核の細胞内Ca^<2+>イオンの増加反応においてμオピオイド受容体を介した機構の異常が示唆された。4.免疫能を検討したところ、胸腺細胞数が増加しているがT細胞の分化異常が示唆された。5.グルココルチコイドの受容体の脳内分布を検討したところ室傍核、脳弓下器官、扁桃体、海馬で強い発現が見られた。6.脳内でのNO産生およびNO合成酵素の分布を検討したところ、室傍核で増加していたが、下垂体で減少していた。7.多尿発症時期である8週令前後での視索上核バゾプレッシンmRNAの発現量は、多尿発症時期で減少、発症後では増加していた。下垂体のバゾプレッシン含有量は多尿発症前後で差はなかった。バゾプレッシン及びV2受容体の遺伝子解析の結果、異常はなかった。8.学習行動解析を行なったところ、受動回避テストでは回避率及び回避時間に異常が見られ、モ-リス水迷路テストではいつまでも憶えないものがいた。したがって、遺伝性多飲マウスには種々の異常が見られ、環境ストレス応答モデル動物として有用であることが示唆された。遺伝性多飲マウス(STR/N)の病態および種々の機能異常の解析を行い、以下の成績を得た。1.分子生物学的解析:STR/Nのバゾプレシンの遺伝子には塩基配列において一カ所の異常がみれらたものの、アミノ酸配列には異常はなかった。さらに正常マウス(ICR)とSTR/NのV2受容体遺伝子の構造決定を行ったところSTR/NのV2受容体遺伝子構造には異常が認められなかった。3.免疫学的解析:In vivoの免疫及びIn vitroの細胞培養系を用いてSTR/Nの免疫機能を更に検討し、以下の結果を得た。(1)コントロールのICR及びC3H/HeNマウスに比べて、STR/Nの胸腺細胞数は増加、脾細胞数は減少していた。(2)胸腺細胞、脾細胞をin vitroで培養し、その機能を検討すると、ConA,SEAなどによる非特異的T細胞のDNA合成能は、STR/Nマウスで増強されていたが、ダニ抗原刺激による、特異的T細胞のDNA合成能は低下していた。(3)血清中のTotal lgは、両者問でほとんど差が見られなかったが、ダニ抗原で免疫した後に見られる特異的抗体の産生能は、STR/Nで低下していた。(4)脾臓のNK細胞活性もSTR/Nで低下していた。(5)バゾプレッシン、オキシトシンは、正常マウスのNK細胞活性を濃度依存性に抑制した。(6)以上のことより、STR/Nでは免疫機能に異常があり、この異常がバゾプレッシン、オキシトシンと関連があることが示唆された。4.生理学的解析:バゾプレシンのV2受容体以降の情報伝達系について検討した結果、STR/Nにおいて高濃度のバゾプレシンは抗利尿効果を示し、phosphodi ester ase inhibitorによっても抗利尿効果が認められた。さらにバゾプレシンに対してのcAMP産生能においてもSTR/NとICRで統計学的に有意な差異は認められなかった。5.電気生理学的解析:STR/NとICRを用いて、上喉頭神経の末梢端から神経束応答を記録した結果、STR/NよりICRの放電数は有意に高かった。
同一個体から樹立した原発巣および転移巣由来細胞株における浸潤・転移機構

本研究においてわれわれは、一人の口腔癌患者の原発巣および転移巣から樹立したM0-T、M0-N1およびM0-N2細胞を用いその細胞生物学的特性について検討した。その結果、これらの細胞株の細胞倍加時間は、M0-Tは、48.0時間、M0-N1は46.5時間およびM0-N2は36.0時間であった。ヌードマウスにおける造腫瘍性は、生着率はことなるものの、全ての細胞において腫瘍の形成を認め、形成された腫瘍はいずれも採取した組織と類似していた。次にこれらの細胞におけるEGFセレプターについてヨードラベルしたヒトEGFを用いた結合試験を行い、Scatchard解析をすることによりレセプター数を求めた。その結果、総レセプター数はそれぞれM0-Tは、5.70×10^5、M0-N1は1.01×10^6、M0-N2は7.30×10^5個であり、全ての細胞に高親和性および低親和性レセプターの存在が認められた。また、プローブとしてpE7isertを用いたサザンブロット法を行いEGFレセプター遺伝子の増幅の有無を検討したところ、明らかなEGFレセプター遺伝子の増幅は認められなかった。さらに、EGFレセプターのmRNAの発現についてノーザンブロット法により検討したところ、その発現の程度は細胞間において異なっていたがM0-N2が最も強く発現していた。次に、細胞接着分子の一つであるE-カドヘリンの発現についてイムノブッロト法にて検討したところ全ての細胞にその発現が認められた。また、細胞外マトリックス分解酵素であるゼラチナーゼの発現についてゼラチンを基質としたZymograpyを行ったところ全ての細胞に2種類のゼラチナーゼA、Bの発現を認めたがM0-N1において特にその発現が強く認められた。以上のように、1人の患者から樹立された3種の細胞株の性状は異なっていることが推測され、口腔癌の細胞生物学的特性や浸潤・転移機構などの研究に有用であると考えられた。今後さらに、EGFレセプターとリガンドとの関係や浸潤・転移機構について研究を進めていきたいと考えている。
衛星と現場観測による、オホーツク海の海氷変動とそれに伴なう熱塩収支過程

オホーツク海では冬季海氷が覆われる時期での海氷及び海洋の観測は過去にほとんど行なわれていない。1996年2月と1997年2月に海上保安庁の砕氷船「そうや」により、オホーツク海南西部において海氷域での海氷・海洋観測を行なった。特に海氷に関しては今まで計られていない海氷の厚さ、アルベド(日射に対する反射率)の観測を行った。海氷の厚さは1996年では530cmで平均20cm程度、1997年では2080cmで両年で大きな違いがあった。今後、この違いは何によるのかを衛星データと組み合わせた解析を行なう予定である。オホーツク海の海氷のアルベドは平均して0.59と推定された。ただし、ダ-クニラスのアルベドは約0.1という値となり、この低い値はニラスの結晶構造によることも示唆された。海洋構造の観測から、冬季のオホーツク海南西域では北方より水が流れていること、またその冬季の鉛直混合対流は300m以上にも及ぶことが観測された。また、氷縁域ではまず海氷が移流され融解して海水が低温低塩化し、それが現場結氷を生じさせる状況をつくっていることが明らかになった。マイクロ波放射計データ(DMSP SSM/I)から海氷の密接度だけでなく海氷の種類(Ice Type)の情報を用いて、海氷の結氷域に注目することによって海氷の特徴的な変動過程を調べた。氷縁域での広範囲に及ぶ結氷は、大気場の擾乱により海氷域が急速に後退した後に起こり、氷縁結氷はそのような急速に後退した海氷域を短期間でリカバーすることがわかった。しかし、氷縁域での広範囲な結氷により、新しく海氷域が拡大することはない。比較的長い時間スケールでみた海氷域拡大は、主に風による移流が要因であることが示唆された。年による海氷の拡がりの違いも風による移流によって説明しうる場合が多い。但し、そうでない場合もあり、海がどう影響しているかなどが今後の課題である。
離散民の祖国志向の歴史・社会的構築性に関する研究

インタビュー調査について。研究期間中に2030名に対する半構造化インタビューを実施することを目標とした。2018年度は兵庫で活動していた人物3名、東京で活動していた人物1名、東海地方で活動していた人物1名の計5名に対してインタビュー調査を行った。インタビューは文字におこして整理した。対象団体の活動開始から比較的早いうちに活動を停止した東海地方の関係者は探すことが困難であったが、機縁法を用いてたどり着くことができた。6名のインタビュー内容からは、参加および活動継続の動機の多様性が浮き彫りになった。とりわけ人間関係(構成員の人間的魅力)が大きな影響を与えていたことが伺えた点は、「民族」や「祖国」に回収されない観点の必要性を提起する重要性をもつと思われる。また、兵庫で活動していた人々16名、大阪の関係者から協力の内諾を得た。資料収集について。インタビュー時に対象者から写真や文書等数点の資料を提供してもらった。理論研究について。ディアスポラ論についての文献研究を行った。ディアスポラ概念の起源とその用法の変遷に関する先行研究を追った。宗教的意味付けが強かった時代から、世俗化を経て人間(民族集団)の移動を指す用語に転化するに至るまで、歴史的負荷の強い用語であることを再確認できた。今年度はインタビュー調査に注力したため、理論研究の方は若干手薄になってしまったが、調査結果を分析し学会発表ないし論文執筆をする準備は整ったといえる。当初の計画通りに進めていく。初年度の成果を論文にまとめて学会で発表する(2019年8月、国際高麗学会)。初年度以降に探し出した新たな調査対象者に対してインタビューを行う。文献研究は、引き続きディアスポラ論、ナショナリズム論、移民二世のアイデンティティ論等を中心に行なっていくが、社会運動論も視野に入れていく必要性を感じたので、この分野の文献も読み込んでいく。資料収集について。理論研究について。次年度使用額が生じた理由は、以下の三点である。第一、購入予定だったタブレット端末機を買わなかった。第二、東海地方に出向いてインタビューする予定であったが対象者が近隣まで来訪してくれたことに加えて、予定の回数ほどインタビューを実施しなかったので旅費が余った。第三、文献研究よりもインタビュー内容の整理に時間をかけたので図書費の支出が少なかった。結果として生じた次年度使用額は、2019年8月の国際高麗学会が海外開催なので、その渡航費と諸経費に充てる。
ｐ６２タンパク質の発現を制御する分子メカニズムの解明

選択的オートファジーの主要因子であるp62/SQSTM1の遺伝子発現を促進または抑制する化合物のスクリーニングを行った。その結果、p62の発現を促進または抑制する化合物10種類を同定した。p62の発現を誘導するものが、タンパク質凝集を抑制できるかどうか調べたところ、2つの化合物がタンパク質凝集を抑制したが1つは逆に促進した。それぞれの化合物がどのようにしてp62の遺伝子発現を制御しているのかについて、今後検討していく。多くの神経変性疾患において、神経細胞内のユビキチン化タンパク質の蓄積は共通した病理所見であり、神経毒性をもつ凝集性タンパク質は、p62タンパク質による選択的オートファジーによって分解除去されていると考えられている。本研究では、p62タンパク質の遺伝子発現を誘導する薬剤のスクリーニング等を行うことにより、p62タンパク質の発現誘導に必要な因子を同定することを目標としている。平成24年度はp62遺伝子発現レポーターシステムを導入したNeuro2a細胞を用いて、LOPAC1208を用いて薬剤スクリーニングをおこない、いくつかの薬剤がp62プロモーターを活性化することを見いだした。一次スクリーニングで得られた約80種の薬剤に対して、タンパク質分解に影響があるものをubi-RFPの安定発現株を用いて除外し、さらに内在性p62タンパク質の発現の上昇を指標として2次、3次スクリーニングを行い、p62プロモーターを活性化する薬剤の候補を5つの物質に絞り込んだ。しかしながら、重金属やプロテアソーム阻害剤に匹敵するほどのp62の発現を誘導する化合物は同定できなかった。また、p62の発現を抑制するものについても5つ同定した。p62の発現抑制物質に関しては、p62タンパク質分解を促進するものも含まれている可能性がまだ残っている。プロモーターを活性化/抑制する化合物に対して、今後、濃度依存性や薬剤処理の時間変化などを検討していきたい。多くの神経変性疾患における共通した病理所見である神経細胞内のユビキチン化タンパク質の蓄積は、老化によるタンパク質分解の減弱に起因すると考えられている。神経毒性をもつ病因タンパク質は、凝集性をもつためプロテアソームで分解することが困難であることが示されており、凝集タンパク質は選択的オートファジーにより分解されていると考えられている。選択的オートファジーでは、p62タンパク質に代表されるオートファジーアダプタータンパク質が、分解基質のオートファゴソームによるよる取り込みを介助しており、アダプタータンパク質は分解基質とともにリソソームで分解される。本研究では、p62タンパク質の遺伝子発現を誘導する薬剤のスクリーニング等を行うことにより、p62タンパク質の発現誘導に有用な化合物を同定することを目標とする。p62のプロモーターをクローニングし、p62の遺伝子発現によりGFPタンパク質を発現するレポーターシステムの構築を行った。このレポーター遺伝子をマウスの神経芽細胞に安定的に組み込んだ細胞株を樹立した。この細胞株を用いて、p62遺伝子発現に変化を与える薬剤を10種同定した。p62遺伝子発現を促進する薬剤でハンチントン病モデル細胞を処理し、ハンチンチンタンパク質の凝集を抑制するものと促進するものを見いだした。この研究結果から、p62は酸化ストレス以外にも発現誘導がかかるシステムを持っていることが強く示唆された。しかしながら、ハンチンチンタンパク質の凝集体形成を促進する薬剤においても、選択的オートファジーの促進効果はわずかであった。これは、定常常態におけるp62のリン酸化反応の効率が高くないことに起因していると考えられる。平成23年度はp62遺伝子発現レポーターシステムの構築を行い、p62遺伝子のプロモーター領域のクローニングを行った。p62プロモーターの下流にGFP遺伝子を組み込んだGFPレポータープラスミドおよび、p62プロモーターの下流にルシフェラーゼを組み込んだLucレポータープラスミドを構築した。それぞれのレポータープラスミドをNeuro2a細胞に導入し、プロテアソーム阻害剤(MG132)や重金属ストレッサー(塩化カドミウム)などで細胞を処理することで、レポーター遺伝子の発現が上昇することを確認した。また、Lucレポータープラスミドでは、プロモーター領域を分断した変異プロモーターレポータープラスミドを構築した。これにより、薬剤ストレスなどによるp62プロモータの活性化領域が絞り込めるものと期待できる。GFPレポータープラスミドの安定発現細胞株をNeuro2aおよびHEK293細胞で作成し、薬剤スクリーニングのための準備が整った。選択的オートファジーの主要アダプタータンパク質であるp62/SQSTM1は、恒常的オートファジーによって常に分解されている。

オートファジーが誘導されるとp62は迅速にオートファジーシステムにより分解されるが、同時にp62の遺伝子発現も誘導される。この時、ユビキチン化された異常タンパク質は、リン酸化されたp62によりオートファゴソームにターゲティングされると考えられる。これらのことは、異常タンパク質をオートファジーで分解する能力は、細胞内p62の量とそのリン酸化状態により規定されるとも考えられる。本研究では、ヒトp62のプロモーターをクローニングし、p62の遺伝子発現によりGFPタンパク質を発現するレポーターシステムを構築し、Neuro2a細胞とHEK293細胞に安定的に組み込んだ細胞株を樹立した。この細胞株を用いて、p62の遺伝子発現に変化を与える薬剤のスクリーニング行い、p62プロモーター活性に影響を与える10種の薬剤を同定した。そのうちの一つは、p62の発現を誘導し、ハンチントン病モデル細胞においてもハンチンチンタンパク質の凝集を抑制した。しかしながら、p62のリン酸化による選択的オートファジーの促進効果はわずかであった。これは、定常常態におけるp62のS403リン酸化反応の効率が高くないことに起因していると考えられる。本研究の結果から、p62は酸化ストレス以外にも発現誘導がかかるシステムを持っていることが強く示唆された。本研究成果の一部は2011年にMolecular Cell誌に掲載され、またp62のリン酸化と選択的オートファジーに関する成果は、現在論文投稿中である。また、それ以外の成果についても、別の論文として発表することを予定している。分子細胞生物学薬剤化合物のスクリーニングを行い、いくつかp62の発現を誘導する物質を見いだしたが、非常に強くp62の発現を誘導する化合物は現時点では得られていない。得られた化合物については、発現誘導の条件検討等をおこないたいと考えている。p62の発現を抑制する化合物に関しては、まだ解析が進んでいない。目的である化合物の同定には至ったが、選択的オートファジーを誘導するには至らなかった。そのため、選択的オートファジーを亢進することにより、細胞内の不要タンパク質や凝集タンパク質の分解効率をあげる効果はあまり期待できないとも考えられる。ただし、ハンチンチンタンパク質の凝集を抑制するものと促進するものに関しては、リン酸化型p62は逆に減少しており、p62の絶対量が減っている(発現誘導はかかるが蓄積しない)ことから、何らかの効果がある可能性がまだ期待できる。当初の実験計画にそって、研究は進んでいるが、薬剤スクリーニングに関しては次年度に繰り越した。ゲノムDNAからのヒトp62遺伝子のプロモーターよ領域のクローニングも成功し、研究目的に到達するための材料の構築はおおむね終了した。
金属元素の気化過程に伴う同位体分別に基づく環境地球化学の新展開

我々は、主に放射光XAFS法による化学種解析と重元素安定同位体比を用いて、様々な環境試料中の元素の分子レベルの情報を引き出し、より本質的な化学的情報に基づいて様々な元素循環の素過程や環境影響を調べてきた。特にエアロゾルについては、気候変動や健康影響と関連があり、越境汚染物質でもあることから環境地球化学的に最も重要な研究対象であると認識し、エアロゾルに関するXAFS法と安定同位体比を用いた研究を強力に推進している。このうちFeについて、特に黄砂の輸送過程でのFe化学種の変化やエアロゾル中の水溶性Feに占める人為起源のFeの割合の解明などを進めた。一方、本研究では、MC-ICP-MS(Neptune Plus)を用いて、鉄の安定同位体比を複合的に用いた研究を進めた。その取り組みの1つとして、エアロゾル中のFeの安定同位体比に人為起源Feの影響が反映されると予想していたが、本研究ではその予想通り、人為的燃焼起源のFeが大きな同位体分別を示すことを見出した(Kurisu et al., 2019a,b)。特に製鉄所近傍での継続的なサンプリングにおいて、製鉄所由来の風が卓越した場合、微細粒子中の鉄濃度が増加し、鉄安定同位体比が2ー3‰程度大きく減少することを見出した。また、人為的な燃焼起源のエアロゾル中の鉄安定同位体比の端成分として、ー4‰程度の値が妥当であることを提案した。この値を用いて、北太平洋上の海洋エアロゾルの鉄の起源について議論を行った。その結果、この海洋エアロゾルに含まれる同位体比分析から、この試料中のおおよそ50%以上が人為起源Feであると推定され、HNLC海域である北太平洋上のエアロゾルには人為由来の鉄が多く含まれていることが分かった(Kurisu et al., 2019a)。本研究では、さらにバイオマス燃焼由来の鉄安定同位体比を測定する計画であったが、鉄安定同位体比を測定するためのマルチコレクター型ICP質量分析計(MC-ICP-MS)の故障(スリットの摩耗)が生じ、代替品の納入が遅れてしまったため、結果が出るのが遅れている。しかし、既に試料採取などは行っているため、MC-ICP-MSが復旧すれば、順調に研究を推進できると期待される。上記で示した研究以外に、海洋エアロゾルが沈着した海水中の鉄安定同位体比も測定する計画である。もしエアロゾル中の鉄と海水中の鉄で同様の低い鉄安定同位体比が得られた場合、水溶性の高い人為起源由来の鉄が海水中の溶解するプロセスが重要であることを示すことができる。エアロゾル中の鉄は、北太平洋を含む世界の様々な海域(HNLC海域)において、生物による一次生産を支配する制限因子とみなされている(Martin and Fitzwater, 1988)。すなわち、海洋表層への水溶性鉄の増加は植物プランクトンの増加を促し、海洋による二酸化炭素の吸収量を増加させると考えられている。そのため、HNLC海域への様々な起源の鉄の供給量や海水への溶解性が議論されている。このうち、特にエアロゾルとして大気から供給される鉄が最も重要とみなされている。現在の環境では、このエアロゾルは、鉱物エアロゾル(ダスト、例として黄砂が挙げられる)と人為的に生成したエアロゾルの2つに大別され、このうち人為起源エアロゾルは、鉱物エアロゾルに比べて鉄の量は少ないものの、水への溶解性が鉱物エアロゾルに比べて著しく高いため、その海洋への寄与は鉱物エアロゾルに比べて無視できないと推定されている。そのため、海洋表層の水溶性鉄の供給源として、人為起源エアロゾルと鉱物エアロゾルの寄与を比較することは、今後の地球温暖化を予測する上でも不可欠な課題といえる。一方、物質の起源解析をする上で、元素の同位体比はしばしば重要な役割を果たすが、エアロゾル中の鉄について、人為起源と自然起源を定量的に区別する研究は、これまで十分に研究されてこなかった。そこで本研究では、このエアロゾル中の鉄の起源解析に鉄の安定同位体比を用いることを着想し、その分析を進めた。その結果、人為起源の鉄は、これまで報告のない非常に低い鉄の安定同位体比を持つことを見出し、それにより、海洋表層の鉄に対する人為起源鉄の寄与が無視できない量であることを解明した。またその低い安定同位体は、自動車排ガス、廃棄物焼却場、製鉄所などでのサンプリングと分析に基づき、人為的な燃焼過程により生成することを示す結果も得た。既に鉄安定同位体比の測定法を確立すると共に、野焼きや製鉄所など、鉄が気化を経験すると思われる現象について、放出されたエアロゾル粒子をサンプリングし、その試料中の鉄化学種と同位体比を測定するなど、当初計画している研究を順調に進めている。また製鉄所由来のエアロゾルについては、亜鉛同位体にも測定しており、その違いが元素の沸点に関係することを示唆する結果も得られたので、本研究は当初の計画以上に進展しているものと評価した。平成29年度の研究では、工場等での人為的な燃焼を経て大気中に放出されるエアロゾル中の鉄に着目し、海洋表層における生物生産に対するその影響を明らかにするため研究を行った。