hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高機能表面を用いた環境にやさしい分離素材の開発

環境応答性高分子による高機能表面を用いた分離システム:温度やpHなど外部環境変化を認識し応答する高分子を分子設計し、固体表面に修飾することにより、環境応答性を付与したインテリジェントな高機能表面を作成することが可能である。本研究では、外部刺激により試料との相互作用を変化させ分離を制御する既存の方法にはない全く新しい概念の分離システムを開発した。温度応答性高分子を用いて温度により分離担体表面の性質(親水・疎水性変化)を制御し、試料との相互作用を変化させ分離することが可能である。この分離システムでは、高分子の相転移温度以上では疎水性相互作用でタンパクを吸着させ、温度を下げて脱着するというように温度で制御可能な分離が達成される。本研究によるシステムでは物質の保持挙動において、従来のクロマトグラフィー分離とは逆に、転移温度に基づき低温での保持の減少、高温での延長が確認され、担体表面に修飾した高分子の性質が分離に大きく反映されることが証明された。本研究で構築した温度応答性クロマトグラフィーにより水のみの移動相で医薬品やアミノ酸・ペプチド類、ビスフェノールAなどの環境ホルモンの複雑な系における分析が可能であった。ポストゲノムの新しい分離システム:ゲノム解析終了後、遺伝子から発現する膨大なタンパクの機能解析とその利用が重要な課題となるが、従来の分離システムでは、タンパクの分離に有機溶媒や多量の塩を用いるため生理活性を損なう恐れがあり、本システムは、ポストゲノムの新しい分離システムとして期待される。さらに温度とpHに応答する高分子を分子設計し、HPLC充填剤に応用することにより、オリゴヌクレオチドなど核酸の分離が可能となった。HPLCの新技術温度グラジエント法:従来の溶媒グラジエント法と異なり特別な装置を必要とせず、生体試料など極性の大きく異なる複数成分を同時に迅速・簡便に分離することが可能であった。現在広く使われている逆相系のクロマトグラフィーでは移動相に有機溶媒や界面活性剤などを使用することで分離の高速化や改善を図っている。そのため生理活性ペプチド、タンパク質、DNA、細胞などを分離精製する際に生理活性を損なう危険性が高い。本研究では、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)など温度に応答するポリマーをクロマトグラフィーの充填剤に応用することにより、温度などの外部刺激に応答して分離選択性を変化させる新しい分離システムを構築した。この温度応答性クロマトログラフィーシステムを用いて内分泌撹乱作用を有すると疑われているフェノール類について分離定量法を検討した。PNIPAAm水溶液は、下限臨界溶解温度を境に低温では水和構造によって親水性を示し、高温では脱水和により疎水性を示すというように温度により分子構造が変化する。この充填剤を用いたHPLCでは、この温度を境にカラム温度が高くなれば保持が増大し、逆に低くなれば保持は短くなるという一般の充填剤とは異なる挙動を示した。これは充填剤表面に修飾されたPNIPAAmの為に温度変化によって固定相表面が親水性から疎水性へと変化したものと考えられる。従来法では、移動相の組成や固定相自体を変化させることで、分離選択性をコントロールしていたが、本システムにより移動相の組成は一定で外部温度により固定相表面の性質を変化させ分離を自由にコントロールできる。移動相として水を使用するので、有機溶媒によるバックグラウンドを抑えることが可能であるため、ビスフェノールAにおいて検出限界0.5ppb(S/N=3)と高感度な測定が可能となった。また、移動相として有機溶媒を用いず水または中性塩溶液のみとすることができるため、コスト面や環境面からも有用である。環境変化を自ら認識し応答する高分子を分子設計し、固体表面に修飾することにより、環境応答性を付与したインテリジェントな高機能表面を作成することが可能である。

本研究は、環境応答性高分子用いた高機能表面を分離の技術に応用し、既存の方法にはない全く新しい概念の分離システムを構築を目的としている。これまでの研究結果では、この高機能表面を高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の充填剤に応用し、従来のHPLCの概念にはない新しい手法として、外部からの温度刺激により充填剤表面の性質の変化させ、結果として固定相と試料との相互作用、目的とする物質の保持を自由にコントロールする分離システムを確立した。現在、バイオテクノロジーの進歩に伴い、生理活性物質の活性を損なわない分離法が求められているが、この方法は、移動相組成を変化させる従来のクロマトグラフィーとは異なり、移動相に水または水溶液を用いて分離を行うため、タンパクを変性させる有機溶媒や移動相の調製を必要としない。すなわち"Green Chemistry"環境にやさしい分離方法といえる。このシステムは、ポストゲノム、遺伝子解析終了後に、今後益々重要となる発現タンパクの分離分析技術への応用が期待される。1)Poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAAm)は、外部からの温度刺激に応答し低温側での伸展し水和した状態と高温側での収縮し脱水和した状態との間で鋭敏で可逆的な変化を起こす機能性高分子である。我々はこの機能性高分子をシリカ担体に修飾し、高機能表面をもつHPLC充填剤を開発した。温度応答性クロマトグラフィー(Temperature Responsive Chromatography)により水のみの移動相でステロイドなど医薬品やアミノ酸・ペプチドなどの他、ビスフェノールAなどの環境ホルモンの複雑な系における分析が可能であった。2)HPLCにおける新しい手法である温度グラジエント法の確立し、生体試料など極性の大きく異なる複数成分を同時に迅速・簡便に分離することが可能となった。本研究の成果の1つとして「温度応答性クロマトグラフィーによるアミノ酸の分離」に関する論文が、昨年末にアメリカ化学会(ACS)のジャーナルであるAnalytical Chemistryの表紙に取り上げられ、ACSのホームページで紹介された。環境応答性高分子による高機能表面を用いた分離システム:温度やpHなどのまわりの環境変化を自ら認識し応答する高分子を分子設計し、固体表面に修飾することにより、環境応答性を付与したインテリジェントな高機能表面を作成することが可能である。本研究では、外部刺激により試料との相互作用を変化させ分離を制御する既存の方法にはない全く新しい概念の分離システムを開発した。温度応答性高分子を用いて温度により分離担体表面の性質(親水・疎水性変化)を制御し、試料との相互作用を変化させ分離することが可能である。この分離システムでは、高分子の相転移温度以上では疎水性相互作用でタンパクを吸着させ、温度を下げることにより脱着させるといった温度で制御可能な分離が達成される。
局所コンパクト群上の関数空間と従順性

1.局所コンパクト群Gに対し,Lebesgue空間L^p(G)(1<p<∞)上の有界線形作用素で,L^1(G)の元による畳み込み作用素と可換なものの全体をCV_p(G)で表わす.このとき群Gが従順であるならば,(一般化された)Fourier代数A_p(G)の双対空間はCV_p(G)と同型であることが知られているが,より弱く,群GがCowling-Haagerupの意味で弱従順(weakly amenable)のときでも同様のことが成り立つことを示すことができる.一方,非可換自由群Fにおいては,異なるp,p′に対して,CV_p(F)とCV_<p′>(F)の間に包含関係が成り立たないことが知られている.この事実とA_p(F)とCV_p(F)の双対性から,異なるp,p′に対し,A_p(F)とA_<p′>(F)の間に包含関係が成り立たないことを示すことができる.さらに,局所コンパクト群Gの閉部分群Hへの制限はA_p(G)からA_p(H)への全射を誘導すること,および,概連結な群においては,従順でないことと非可換自由群を閉部分群としてもつこととは同値であることを用いることによって,次の結果を得る:Gを概連結な局所コンパクト群とする.このときGが従順でないならば,異なるp,p′に対しA_p(G)とA_<p′>(G)の間に包含関係は成り立たない.2.空間CV_p(G)におけるL^1(G)の畳み込み作用素全体のノルム閉包をPF_p(G)で表わすと,PF_p(G)の双対空間W_p(G)はG上の連続関数の空間となる.このとき一般に包含関係A_p(G)⊂W_p(G)が成り立つことが知られている.空間W_p(G)の閉部分群への制限写像が常に全射になるかどうかは知られていないが,開部分群の場合には全射になることを示すことができる.このことと1.で用いた議論を用いることにより,次の結果を得る:Gを非可換自由群を部分群にもつ離散群とする.このとき異なるp,p′に対しW_p(G)とW_<p′>(G)の間に包含関係は成り立たない.1.局所コンパクト群Gに対し,Lebesgue空間L^p(G)(1<p<∞)上の有界線形作用素で,L^1(G)の元による畳み込み作用素と可換なものの全体をCV_p(G)で表わす.このとき群Gが従順であるならば,(一般化された)Fourier代数A_p(G)の双対空間はCV_p(G)と同型であることが知られているが,より弱く,群GがCowling-Haagerupの意味で弱従順(weakly amenable)のときでも同様のことが成り立つことを示すことができる.一方,非可換自由群Fにおいては,異なるp,p′に対して,CV_p(F)とCV_<p′>(F)の間に包含関係が成り立たないことが知られている.この事実とA_p(F)とCV_p(F)の双対性から,異なるp,p′に対し,A_p(F)とA_<p′>(F)の間に包含関係が成り立たないことを示すことができる.さらに,局所コンパクト群Gの閉部分群Hへの制限はA_p(G)からA_p(H)への全射を誘導すること,および,概連結な群においては,従順でないことと非可換自由群を閉部分群としてもつこととは同値であることを用いることによって,次の結果を得る:Gを概連結な局所コンパクト群とする.このときGが従順でないならば,異なるp,p′に対しA_p(G)とA_<p′>(G)の間に包含関係は成り立たない.2.空間CV_p(G)におけるL^1(G)の畳み込み作用素全体のノルム閉包をPF_p(G)で表わすと,PF_p(G)の双対空間W_p(G)はG上の連続関数の空間となる.このとき一般に包含関係A_p(G)⊂W_p(G)が成り立つことが知られている.空間W_p(G)の閉部分群への制限写像が常に全射になるかどうかは知られていないが,開部分群の場合には全射になることを示すことができる.このことと1.で用いた議論を用いることにより,次の結果を得る:Gを非可換自由群を部分群にもつ離散群とする.このとき異なるp,p′に対しW_p(G)とW_<p′>(G)の間に包含関係は成り立たない.
東北日本先史時代における栽培作物利用の変遷と特質

青森県田舎館村垂柳遺跡、岩手県盛岡市熊堂B遺跡、岩手県種市町上野場3遺跡、東京都狛江市田中寺前遺跡からえられた土壌サンプルについてフローテーション作業を行い、分析結果を報告した。研究室環境で個人の処理能力を超えたサンプルについては前年度と同様に、分析業者に委託して炭化種子を回収した。縄文時代晩期古代の各遺跡からは非常に多くの炭化種子が回収され、興味深い結果が得られた。とくに垂柳遺跡では住居の炉からイネが検出されただけではなく、水田耕作土にも未熟なイネが多数含まれていることがわかり、今後の研究にも重要なデータを提供することとなった。このほか、青森県むつ市江豚沢遺跡においては、弥生時代前期の竪穴住居の発掘調査を行い、床面の炉焼土をサンプリングしてフローテーションを行った。さらに日本列島との比較の意味でカムチャッカ半島東海岸ナルィチェヴォ9遺跡の竪穴住居の炉焼土も分析の対象としたが、いずれの遺跡からも残念ながら炭化種子を検出することはできなかった。また、今年度は最終年度のため、過去3年間の成果をまとめる作業も並行して実施し、最終的な成果報告書を刊行した。遺跡から出土した植物遺体を考古学的に検討するために不可欠な実験・分析機器(実体顕微鏡および写真撮影装置,フローテーション・マシーン)を整備したうえで,炭化植物種子の検出作業をおこなった.対象とした遺跡は,青森県むつ市江豚沢遺跡(弥生時代前期),岩手県一戸町御所野遺跡H地点(縄文時代後期),神奈川県平塚市湘南新道関係遺跡群(古代),岩手県水沢市杉の堂遺跡(古代)といった関東・東北地方の4遺跡である.このうち,江豚沢遺跡・御所野遺跡H地点は自らが発掘調査を行い,遺構の埋土をサンプリングし洗浄したが大部分の遺構を検出のみにとどめたため炭化種子の検出はみられなかった.来年度以降,本格的な遺構調査に着手するので焼土遺構が検出できれば植物遺体が回収される見込みが高いと考えられる,このほか湘南新道関係遺跡群では発掘調査の担当者の協力を得て竪穴住居10棟以上のカマド焼土サンプルを得ることができた。サンプル総量のうち20%の洗浄が終了した段階ではあるが炭化種子が効率よく回収されつつある.すでに洗浄・同定作業が終了した杉の堂遺跡では,焼失住居から多量のソバとヒエが検出されたほか,イネ・アズキ近似種・アワなどの栽培種,コナラ属など野生の食用植物種子が回収された.これまで,低湿地遺跡からの出土が中心であった植物遺体であるが,本年度の研究によって組織的なフローテーション法を導入すると東北・関東地方であっても台地上の遺跡から炭化種子の回収が可能である点が実証的に示された.来年度以降も継続して資料の蓄積と分析を実施する.神奈川県平塚市六ノ域,神奈川県茅ヶ崎市南谷原遺跡・下ヶ町A遺跡,東京都あきる野市瀬戸岡遺跡群,青森県むつ市江豚沢遺跡からえられた土壌サンプルについてフローテーション作業をおこない,分析結果を報告した。前3遺跡からは,遺跡発掘担当者の協力により大学での処理能力を大きくこえる多量のサンプルを得ることができたため,一部のサンプルの水洗・種子同定を分析業者に委託しておこなった。江豚沢遺跡をのぞく遺跡からは,イネ・ムギ類と雑穀類,マメ科植物を中心とする組合せの炭化種子が多量に検出され,先史時代から古代にいたる植物利用を考察するうえで貴重なデータを収集することができた。また,これまで関東地方では弥生時代の収穫具がいかなるものであるのかを石器使用痕分析から確認する作業がおこなわれていなかったが,群馬県中野谷原遺跡から出土した弥生時代中期の打製石器のなかにイネ科植物の収穫・除草具と考えられる使用痕を有するものが含まれていることを確認することができた。このほか,東京都あきる野市水草木・東原遺跡におけるフローテーションと種子同定についての協力をおこない,中部弥生時代研究会における研究発表や『多摩のあゆみ』誌上においてフローテーションの方法と意義を解説し,その技術移転と普及の努力をおこなった。来年度の分析に供するためのサンプルもあわせて収集し,青森県田舎館村垂柳遺跡・神奈川県平塚市大会原遺跡からのサンプルを預かり,準備段階の乾燥作業をおこなった。
絶滅したヤマイヌのDNAに基づく系統解析

本研究は各地の博物館に保存されている骨格標本や毛皮標本を形態学的に詳細に検討比較すると共に、皮革標本の一部の供与を受けDNAを抽出しミトコンドリアの一部の塩基配列を決定比較することを目的とした。まず、ライデン博物館に保管されているヤマイヌの毛皮標本と形態試料を入手することが出来た。ニホンオオカミについても大英博物館、北海道大学農学部附属博物館、和歌山大学教育学部、国立科学博物館のものを入手し、さらに石川県立七尾高校と愛媛県立博物館にも標本のあることが新たに判明した。後二者の資料は今回初めて明らかになったもので資料収集の面では当初予期した以上の成果を上げることが出来た。現在までに収集した資料はニホンオオカミ、エゾオオカミ、タイリクオオカミ、イヌの資料は、毛皮試料がそれぞれ、3点、3点、2点、1点で、計測資料それぞれ、10点、2点、16点、10点にのぼった。計測資料を多変量解析法の一種である正準相関分析法により検討したところ、タイリクオオカミとエゾオオカミがよく似ていること、イヌがそれらの近くに位置し、ニホンオオカミが離れたところに位置することが分かった。さらにヤマイヌとされているライデン博物館の3点の標本の内、b標本を除くaとc標本がニホンオオカミではなく、イヌではないかとの疑いが出てきた。毛皮を出発試料としたPCR法によりミトコンドリアのチトクロームb遺伝子を増幅し、直接塩基配列を決定することを試みた。最初約360塩基対の増幅では一試料を除き増幅できなかった。タンパク質のアミノ基が求核試薬として還元糖のカルボニル基を攻撃してシッフ塩基を経由してアマドリ転移生成物にいたるメイラード反応が試料の保存中に起こっている可能性があるが、DNAがさらに断片化している可能性も考えられるので、PCR法のプライマーを合成し直して現在増幅を試みている。この研究の要であるライデン博物館に保管されているヤマイヌの毛皮標本と形態資料を入手するとともに,ニホンオオカミの資料についても,大英博物館,北海道大学農学部附属博物館,和歌山大学教育学部,国立科学博物館のものを入手し,さらに調査の結果,国内では石川県立七尾高校と愛媛県立博物館にもニホンオオカミの標本があることが新たに判明した.これら既知の形態資料に関しては,ほぼ収集することができた.このように,今まで余り知られていなかった石川県立七尾高校と愛媛県立博物館にもニホンオオカミの資料が保管されていることを発掘するなど,資料収集の面では当初予期した以上の成果をあげることができた.その結果,現在までに収集できたニホンオオカミ,エゾオオカミ,タイリクオオカミ,イヌの資料は,毛皮資料がそれぞれ,3点,3点,2点,1点で,計測資料がそれぞれ,10点,2点,16点,10点にのぼった.計測資料を多変量解析法の一種である正準相関分析を用いて検討したところ,タイリクオオカミとエゾオオカミがよく似ていること,イヌがそれらの近くに位置し,ニホンオオカミが離れたところに位置することが分かった.さらに,ヤマイヌとされているライデン博物館の3点の標本の内,b標本を除くaとc標本がニホンオオカミではなく,イヌではないかとの疑いがでてきた.この結果は,形態特徴にもとづく結果とも一致した.この疑問についてはさらに資料を収集し,確実なものにする予定である.PCR増幅直接塩基配列決定法は,当初シーケンスラダーが得られなかったが,PCR増幅産物をアガロースを支持体とする電気泳動法によりバンドを精製すれば可能であることが解った.これにより本研究計画を進める基礎が出来たことを意味し前進であった.本研究は各地の博物館に保存されている骨格標本や毛皮標本を形態学的に詳細に検討比較すると共に、皮革標本の一部の供与を受けDNAを抽出しミトコンドリアの一部の塩基配列を決定比較することを目的とした。

まずライデン博物館に保管されているヤマイヌの毛皮標本と形態試料を入手することが出来た。ニホンオオカミについても大英博物館、北海道大学農学部附属博物館、和歌山大学教育学部、国立科学博物館のものを入手し、さらに石川県立七尾高校と愛媛県立博物館にも標本のあることが新たに判明した。後二者の資料は今回初めて明らかになったもので資料収集の面では当初予期した以上の成果を上げることが出来た。現在までに収集した資料はニホンオオカミ、エゾオオカミ、タイリクオオカミ、イヌの資料は、毛皮試料がそれぞれ、3点、3点、2点、1点で、計測資料それぞれ、10点、2点、16点、10点にのぼった。計測資料を多変量解析法の一種である正準相関分析法により検討したところ、タイリクオオカミとエゾオオカミがよく似ていること、イヌがそれらの近くに位置し、ニホンオオカミが離れたところに位置することが分かった。さらにヤマイヌとされているライデン博物館の3点の標本の内、b標本を除くaとc標本がニホンオオカミではなく、イヌではないかとの疑いが出てきた。毛皮を出発試料としたPCR法によりミトコンドリアのチトクロームb遺伝子を増幅し、直接塩基配列を決定することを試みた。最初約360塩基対の増幅では一試料を除き増幅できなかった。タンパク質のアミノ基が求核試薬として還元糖のカルボニル基を攻撃してシッフ塩基を経由してアマドリ転移生成物にいたるメイラード反応が試料の保存中に起こっている可能性があるが、DNAがさらに断片化している可能性も考えられるので、PCR法のプライマーを合成し直して現在増幅を試みている。
海産浮遊性原始緑藻類の生理生態学的研究

本研究は、黒潮域およびその周辺海域における原始緑藻類(原核緑藻類)の空間分布特性を明らかにし、培養株を用いて光量依存性などの基本的な増殖特性を明らかにすることを目的として行った。原始緑藻類は黒潮域およびその沖合いで普遍的に出現した。分布には水温依存性があり1828°Cで出現、最大密度域は21°Cであった。鉛直的には極大分布を示し、成層形成初期には相対光量10%層付近に分布中心を持つが、成層化が進むと1%光量層付近と深くなり、クロロフィル極大層にほぼ一致するが、またはより深かった。原始緑藻類に特異的なディビニルクロロフィルa(chl a2)に対するクロロフェイルbの比は鉛直的に増加し、亜表層の弱い青色環境への適応と考えられた。chla2は蛍光法で測定されるクロロフィルaの平均29%を占めており、本群は主要な一次生産者であったが、沿岸域や東シナ海陸棚域では痕跡程度にしか出現しなかった。また、親潮域には全く出現しなかった。原始緑藻類のサイズ画分には青色励起で赤色蛍光を発する細胞が10^310^4細胞/lの桁で、原始緑藻以外にも多数混在したが、これらの藻類群の分類学的位置については今後の課題である。原始緑藻類の増殖に対する至適光量は株によって大きく異なり、3株で53283μE/m^2/sで、比増殖速度は0.260.66d^<-1>あった。増殖可能な光量域は4μE/m^2/sよりも低く、また、光量の減少に対して細胞内chl.a_2含量は指数的に増加し、現場における本群の弱光域での分布を支持した。炭素窒素などの細胞内元素含量と栄養塩消費との関係の解析や、蛍光抗体を用いた分布調査を行うために無菌株の確立を強く進めたが研究実施期間内に確立するに至らなかった。今後の課題である。今後の課題である。1995年7、9、10、11月に黒潮域で培養株の単離と空間分布調査を行った。併せて、6月に赤道域、10、11月に東シナ海にて空間分布調査と、光環境と光合成色素組成の関連について培養実験を行った。その結果、集積培養として7本培養が継続され、連続希釈培養法によってこれらのクローン化を進めている。空間分布特性については、黒潮域およびその沖合い域では原始緑藻類は普遍的に出現し、現存量は10^310^4細胞/mLであること、分布中心は有光層底部に存在すること、を認めた。また、高速液体クロマトグラフィーによる原始緑藻類特有の補助色素であるディビニルクロロフィルa(chl.a_2)の定量が可能になった。成層期の黒潮からその沖合い域ではchl.a_2は、表層で30ng/l以下と少なく亜表層クロロフィル極大では75ng/l以上と下層で増大した。沿岸では沖合域に比べて少なく全層にわたって40ng/l以下であった。chl.a_2は総クロロフィルaの7.64%から48.91%を占め、原始緑藻類が重要な一次生産者であること、特に有光層の底部においてこの傾向が強いことが明らかとなった。

培養から得られたchl.a_2細胞含量1.5fg/cellと現場色素量から、原始緑藻類の現存量は、沖合域では4000130000細胞/ml、沿岸域では030000細胞/mlと推定された。蛍光顕微鏡での計測値との比較から、検鏡法が原始緑藻類を過小評価する可能性が指摘された。原始緑藻類の補助色素の一つであるクロロフィルbのchl.a_2に対する比は深度とともに増加することを、成層域の全側点で認めた。原始緑藻類が卓越する天然群集を青色弱光下にて培養するとクロロフィルb含量が増加した。これらの観測結果から、原始緑藻類が有光層底部で卓越するうえで補助色素組成の変化が重要であることが明らかになった。1995年4、6、7、9、10月に本州南方の黒潮域、5月の親潮域および4月の東シナ海において原始緑藻類の分布調査を行い、併せて、クローン株を用いて増殖および光合成色素含量の光依存性を明らかにした。ディビニルクロロフィルa(chl.a_2)を指標にした空間分布調査の結果、原始緑藻類は黒潮域およびその沖合い域に普遍的に出現すること、親潮域には全く出現しないこと、沿岸域では極めて低い現存量であることを認めた。また、有光層を通して原始緑藻類のサイズ画分には青色励起で赤色蛍光を発する藻類群が10^310^4細胞/1の桁で多数混在することが明らかとなった。これらの藻類群は緑藻あるいはプラシノ藻と考えられるが分類学的位置は今後の課題である。原始緑藻類の出現域は水温と明瞭に対応した。即ち、19°C以上の水塊に広く分布し、最大分布層の水温は2021°C、1718°Cでは痕跡程度の出現、16°C以下で全く出現しなかった。また、出現域の硝酸塩濃度は03μMの範囲にあった。分布中心は弱光層に存在し、chl.a_2が100ng/l以上出現した光量域は220μE/m^2/sであった。原始緑藻類の増殖に対する至適光量は株によって大きく異なり、3株で53283μE/m^2/sで、比増殖速度は0.260.66d^1あった。増殖可能な光量域は実験で設定した最少光量である6μE/m^2/sよりも低く、また、光量の減少に対して細胞内chl.a_2含量は指数的に増加することが明らかになり、現場における本群の弱光域での分布を支持した。栄養素依存性については無菌株を確立できなかったので十分な解析を行えなかったが、窒素源として尿素を利用し、硝酸塩単独では生育しない特異な生物群であることを認めた。
ラジカル注入法を用いたプラズマエッチングとラジカル反応機構に関する研究

平成7および8年度を通じてほぼ全ての研究計画を実現することができた。下記に成果を列挙する.1.ラジカル注入エッチング装置の開発HFPOガスの熱分解により,選択的にCF_2ラジカルを発生するラジカル源を制作した.ラジカル源の評価を赤外半導体レーザー吸収分光法により行ったところ,圧力0.67Pa,900Kの加熱によりCF_2ラジカル密度は1X10^<13>cm^<-3>であり,所望のラジカル密度を得るに成功した.2.ラジカル注入法によるエッチングラジカル種の制御とラジカル反応機構の解明上記製作したラジカル源をECRエッチング装置に設置し,ArおよびAr/H_2プラズマ中に選択的にCF_2ラジカルの注入を行った.種々の条件下において堆積したフルオロカーボン膜の構造をXPS,FT-IRにより評価したところ,CF_2ラジカルは,イオン照射の下でのフルオロカーボン薄膜の前駆体であることを解明した.Arプラズマ照射では,フッ素に富むフルオロカーボン膜が形成されるが,Ar/H_2プラズマ照射では炭素にとむ薄膜が形成されることを見出した.3.ラジカル注入プラズマによるSi酸化膜/Si高選択エッチングECRArおよびAr/H_2プラズマにCF_2ラジカルを注入してSi酸化膜/Si高選択エッチングを行ったところ,Arプラズマ下では選択比3程度であった.一方,Ar/H_2プラズマ下では選択比無限大であり,CF_2ラジカルを制御することにより高選択比エッチングが実現できることを明らかにした.平成7および8年度を通じてほぼ全ての研究計画を実現することができた。下記に成果を列挙する.1.ラジカル注入エッチング装置の開発HFPOガスの熱分解により,選択的にCF_2ラジカルを発生するラジカル源を制作した.ラジカル源の評価を赤外半導体レーザー吸収分光法により行ったところ,圧力0.67Pa,900Kの加熱によりCF_2ラジカル密度は1X10^<13>cm^<-3>であり,所望のラジカル密度を得るに成功した.2.ラジカル注入法によるエッチングラジカル種の制御とラジカル反応機構の解明上記製作したラジカル源をECRエッチング装置に設置し,ArおよびAr/H_2プラズマ中に選択的にCF_2ラジカルの注入を行った.種々の条件下において堆積したフルオロカーボン膜の構造をXPS,FT-IRにより評価したところ,CF_2ラジカルは,イオン照射の下でのフルオロカーボン薄膜の前駆体であることを解明した.Arプラズマ照射では,フッ素に富むフルオロカーボン膜が形成されるが,Ar/H_2プラズマ照射では炭素にとむ薄膜が形成されることを見出した.3.ラジカル注入プラズマによるSi酸化膜/Si高選択エッチングECRArおよびAr/H_2プラズマにCF_2ラジカルを注入してSi酸化膜/Si高選択エッチングを行ったところ,Arプラズマ下では選択比3程度であった.一方,Ar/H_2プラズマ下では選択比無限大であり,CF_2ラジカルを制御することにより高選択比エッチングが実現できることを明らかにした.1.HFPO(hexafluoropropyleneoxide)の熱分解法を用いてCF_2ラジカルを選択的に生成するラジカル源の製作を行った.ECRプラズマエッチング装置に製作したラジカル源を組み込んだラジカル注入プラズマエッチング装置の作製を行った.ラジカル源の評価を赤外半導体レーザー吸収分光法を用いて評価したところ圧力0.67Pa,流量10sccm,分解温度900KにおいてCF_2ラジカルの密度は10^<13>cm^<-3>オーダー生成されることが判明した.この値は,ほぼ所望の密度であり,ラジカル源として使用可能であることが明らかになった.2.製作したラジカル注入プラズマエッチング装置において,ArあるいはAr/H_2-ECRプラズマ中にCF_2ラジカルの注入を行い,基板上に生成されたフルオロカーボンの堆積速度および組成をXPSを用いて評価したところ,CF_2ラジカルがプラズマ照射により堆積膜の前駆体と成り得ることを見出した.また,H_2プラズマ照射により堆積膜は炭素に富む膜質に変化することが分かった.3.周波数400kHzの高周波を基板に印可した状態で,ArあるいはAr/H_2-ECRプラズマ中にCF_2ラジカルの注入を行い,Siに対するSiO_2膜のエッチングを行った.Ar-ECRプラズマの場合は,Siに対するSiO_2膜の選択比は約3程度であるが,Ar-H_2-ECRプラズマでは,選択比は無限大であった.水素ラジカル下においてCF_2ラジカルはSiに対するSiO膜の高選択比エッチングを実現する上で重要なラジカルであることが明らかになった.平成7および8年度を通じてほぼ全ての研究計画を実現することができた.下記に成果を列挙する.1.ラジカル注入エッチング装置の開発HFPOガスの熱分解により,選択的にCF_2ラジカルを発生するラジカル源を製作した.ラジカル源の評価を赤外半導体レーザー吸収分光法により行ったところ,圧力0.67Pa,900Kの加熱によりCF_2ラジカル密度は1X10^<13>cm^3であり,所望のラジカル密度を得るに成功した.2.ラジカル注入法によるエッチングラジカル種の制御とラジカル反応機構の解明上記製作したラジカル源をECRエッチング装置に設置し,ArおよびAr/H_2プラズマ中に選択的にCF_2ラジカルの注入を行った.

種々の条件下において堆積したフルオロカーボン膜の構造をXPS,FT-IRにより評価したところ,CF_2ラジカルは,イオン照射の下でのみフルオロカーボン薄膜の前駆体であることを解明した.Arプラズマ照射では,フッ素に富むフルオロカーボン膜が形成されるが,Ar/H_2プラズマ照射では炭素にとむ薄膜が形成されることを見出した.3.ラジカル注入プラズマによりSi酸化膜/Si高選択エッチングECRArおよびAr/H_2プラズマにCF_2ラジカルを注入してSi酸化膜/Si高選択エッチングを行ったところ,Arプラズマ下では選択比3程度であった.一方,Ar/H_2プラズマ下では選択比無限大であり,CF_2ラジカルを制御することにより高選択比エッチングが実現できることを明らかにした.
経済統計・政府統計の数理的基礎と応用

本プロジェクトは、経済統計とりわけ政府統計において重要な課題となっている問題に関して、その統計学的・制度的側面について検討してきた。主たる研究トピックは、ミクロ統計については、小地域統計の推計にまつわる統計理論的問題、標本調査のデザインの問題、データの秘匿ならびに開示リスクに関する問題、家計調査の改善問題などである。マクロ統計については、GDP推計についての改善問題、人口推計に関連して死亡率予測の方法の改善問題などである。さらにミクロ統計とマクロ統計の整合性の問題、例えば種々のベンチマーク問題などについて検討し、成果を得た。研究プロジェクト「経済統計・政府統計の数理的基礎と応用」では近年の日本経済・社会の理解にとってますます重要になっている経済統計・政府統計における主要な課題について、主に統計学的な立場から技術的側面・制度的側面における問題を具体的に検討している。今年度は初年度であるので日本全体に関するマクロ経済統計における問題、とりわけGDPデータや家計調査などの政府統計の質の確保とマクロ公表系列の信頼性の確保、地域における経済情勢の計量的把握、などのテーマを中心に研究活動を行った。特にDGPの速報と確報の相違を統計的ベンチマーク問題としてとらえることにより若干の知見を得た。また今後の研究プロジェクトの展開を考慮して、今年度は経済統計・政府統計の収集・集計における実態を把握するために、政府統計の関係者など実務家を交えて2011年9月に研究会を開催した。研究コンファレンスで報告された内容としては政府・実務家側からは、(i)国民生活基礎調査の匿名化、(ii)経済センサスとビジネス・レジスター、(iii)CIの現状と課題、(iv)青森と地域景気動向、(v)人口推計の理論と実際、などの話題があった。研究者側から報告された内容としては(vi)家計調査とサンプリング、(vii)労働力調査と匿名化、(viii)経済時系列のベンチマーク問題などであった。(個々の報告内容について詳しくは研究報告書CIRJE-R-10を参照されたい。)開催した研究会を通じて、特に実務的問題に潜む統計学的課題について洗い出し作業を行ったが、様々な研究課題が研究プロジェクトの参加者に共有されたので、次年度以降の研究活動に反映される予定である。経済統計、とりわけ政府統計は、経済・社会の動向を理解し、政策を実施、評価するためには不可欠な情報であることは言うまでもない。最近はevidence-based policyということもよく言われ、政府統計の重要性は一般に広く認識されつつあると思われる。しかし、経済統計・政府統計への信頼性は、近年必ずしも増しているとは言えない状況である。経済社会の急激な変化に伴い、政府統計の質の確保が困難になりつつある。マクロ経済統計の側面では、GDP統計などに代表されるマクロ公表系列の質と信頼性の問題、信頼性の高い将来人口の推計の問題、地域による経済情勢のばらつきの把握などの問題を挙げることができる。またミクロ経済データにおいては、統計調査をとりまくプライバシー意識の高まりから、調査精度の確保が難しくなりつつあるという問題や、情報開示と秘密保持の両立という匿名化問題などが挙げられるので、この研究プロジェクトではこうした問題を広く検討した。政府統計を巡る重要な論点について、担当部局をまたいでその知見が共有されることや研究者間で議論されることも少なかったので、経済統計・政府統計の技術的・制度的問題点を、統計学的立場から総括的に検討し、統計担当者を交えて研究集会を開催した。統計学研究者と統計調査担当者がおよそ半々の割合で、さまざまなトピックについて報告を行った。本研究プロジェクト「経済統計・政府統計の数理的基礎と応用」は2013年度が3年目であり、2014年1月に3回目の研究コンファレンスを東京大学で開催した。研究成果及び研究コンファレンスの概要を詳しくまとめて報告書を作成した。本プロジェクトの目的は、経済統計・政府統計における主要な課題の、技術的および制度的問題を、統計学的な立場から理論的・学術的に検討し、具体的解決策を提言することである。経済統計、とりわけ政府統計は、経済・社会の動向を理解し、政策を実施、評価するためには不可欠な情報であるが、近年はevidence-based policyという言葉のように政府統計の重要性は一般に広く認識されつつあると思われる。しかしながら、経済統計・政府統計への信頼性は、近年必ずしも増しているとは言えない状況である。そこでこの研究プロジェクトではマクロ経済統計の側面でのマクロ公表系列の質と信頼性の問題、信頼性の高い将来人口の推計の問題、地域による経済情勢のばらつきの把握などの問題などを検討している。またミクロ経済データにおいては、統計調査をとりまくプライバシー意識の高まりから、調査精度の確保が難しくなりつつあるという問題や、情報開示と秘密保持の両立という匿名化問題なども検討している。本プロジェクトでは経済統計・政府統計を実際に作成している担当者として携わっている方々との積極的な交流を目指し、青森公立大学において研究集会を2012年9月に開催した。

青森県における県景気指標の課題などについての検討状況、GDP統計について内閣府の関係者から改善の方向性についての検討状況などの話題提供を頂いた。またプロジェクト参加者からは「季節調整法」、「人口統計理論と実際」についての成果報告があった。こうした研究成果の具体的内容はCIRJE-R-12研究報告書「経済統計・政府統計の数理的基礎と応用II」に掲載した。本プロジェクトの目的は、経済統計・政府統計における主要な課題の、技術的および制度的問題を、統計学的な立場から理論的・学術的に検討し、具体的解決策を提言することである。経済統計、とりわけ政府統計は、経済・社会の動向を理解し、政策を実施、評価するためには不可欠な情報であるが、近年は政府統計の重要性は一般に広く認識されつつあると思われる。そこでこの研究プロジェクトではマクロ経済統計については、マクロ公表系列の質と信頼性の問題、地域による経済情勢のばらつきの把握などの問題などを検討してきた。またミクロ経済データにおいては、標本調査をとりまく厳しい環境からどのように調査精度を確保するかという問題や、匿名化問題などのさまざまな課題を検討してきた。今年度は最終年度として、東京大学において2015年1月に4回目の研究集会を開催した。今回は昨年度までの経過をふまえて、時系列データにおける統計的問題(季節調整にまつわる問題、ベンチマークの問題等)の課題が多く残っていると考えられたので、プロジェクト参加者による「経済時系列の基礎」というセッションを設けた。また近年注目を集めている「小地域統計の理論と応用」について、外部からの研究者を交えて特別セッションとして取り上げた。そのほかプロジェクト参加者による調査票のデザイン、統計の開示リスク、消費統計の比較に関する報告が行われた。また外部の方から、スキャンデータによる日次インフレ率の推定という新しい経済統計作成に関する報告をいただいた。今回の研究集会の具体的内容は東京大学大学院経済学研究科付属・日本経済国際共同研究センター(CIRJE)研究報告書シリーズCIRJE-R-18「経済統計・政府統計の数理的基礎と応用IV」に掲載した。26年度が最終年度であるため、記入しない。社会科学26年度が最終年度であるため、記入しない。2011年度は3月の東日本大震災などの要素があり、大学に属する研究者の研究活動は大きな影響を受けた。夏以降にかなりの努力を重ね、9月末に研究会議を開催した。当初に想定していた海外からの研究者の招聘などを断念したことは残念であった。研究プロジェクトの3年目であり夏ごろから研究コンファレンスを計画し1月に米国センサス局関係の統計家statisticianを招いて2014年1月末に東京大学において研究会議を開催した。また同時に来年度の計画の打ち合わせや海外からの研究者の招聘などの打ち合わせも行った。
眼球の剛性は緑内障の危険因子か

本研究では眼球組織が持つ硬さの因子の代表として角膜の剛性を非侵襲的に測定し、この硬さ因子が緑内障性の視神経障害の進行にもたらす影響を明らかにすることが本研究の目的である。Ocular Response Analyzerで得られるパラメータであるcorneal hysteresisとCorvis STのパラメータが相互関係を持つこと。Corvis STのパラメータを用いると視野障害進行速度を統計的に表現できること、さらにはCorvis STとOcular Response Analyzer二つのパラメータを組み合わせることでさらに視野障害の進行速度を予測できることを明らかにすることができた。今年度の目的は高速カメラを用いた方法と、高速シャインプルーク像からえられる画像解析の差を確認すること。また、種々の眼科手術の影響を調べることの二つである。平成26年度中に達成したことは以下のとおりである。横方向の変形のパラメーターは高速シャインプルークカメラが装着された眼圧計から自動的に得られる。縦方向の変位量はMATLAB R2014aを用いて解析する予定であった。しかし、MATLAB R2014aを用いた解析は1画像の解析に20分を要した。短時間で角膜変位量を測定できるように独自のコンピューターソフトを開発した。コンピューターソフトを開発しながら対象患者からの画像データを取得し、横方向の変形パラメーターを解析した。その結果、開放隅角緑内障患者において、有水晶体眼と眼内レンズ眼を比較すると眼圧測定後に変形した角膜が元の形状に戻る過程に両者の差があることが分かった。つまり、最大角膜変位量を得るまでの時間は有水晶体眼では無水晶体眼より早く、角膜が元の形状に戻る速度も有水晶体眼の方が無水晶体眼より早いことが明らかになった。また、開放隅角緑内障と閉塞隅角緑内障を比較するとやはり両者の間で角膜が変形して元の位置に戻る時間、変形する長さに差があることが分かった。画像解析ソフト、MATLAB R2014aを用いて眼圧測定時の角膜の変位量に影響する因子を検討したところ年齢と眼圧が変位量に影響する因子として選択された。シャインプルークカメラで得られるパラメーターと眼球構成要素(被験者の年齢、性別、眼軸長、角膜厚、角膜曲率半径、前房深度)の関係を調べると、角膜の最大変位量、角膜が扁平になるまでの速度、角膜が元の位置に戻るときの変形速度は年齢、角膜の厚さ、眼軸長の影響を受けることが分かった。上記の結果は2015年の日本眼科学会総会、Asia ARVO, ARVO等の学会で発表した。(10): e0140385.誌に報告した。今後の研究の基礎データになる。白内障手術がCorvis STの各種パラメータに及ぼす研究を行った。前眼部の弾性的な性格は角膜を支えるばねと動きに抵抗するダンパーの組み合わせとして表現される。白内障手術を行うとこのばねもダンパーもその力が減弱することが分かった。白内障手術を行うと眼圧が下がることが知られているが、その眼圧下降の一部は角膜の生体力学特性の変化に伴う見せかけの眼圧下降である可能性を示唆した。論文投稿中であり、その成果の概要は2016年の日本眼科学会総会、シアトルで開かれたARVO年次総会で発表した。緑内障の進行速度を示すMD slopeとCorvis STの各種パラメータの関連に関する調査の症例集積が終了し、統計解析が進行中である。おおむね順当に経過している。最終目標である角膜の剛性の指標と緑内障の進行速度を調べる研究が、最終局面に差し掛かりつつあるためにこのように評価した。しかし、データの解釈が難しい。すっきりとした結果を得るためにさらに踏み込んだ考察、あるいは追加の研究が必要かもしれない。緑内障手術前後のパラメータ変化、これは同じ個体で眼圧が変化したときのパラメータの変化を見るものである。眼圧に関係するパラメータ、関係しないパラメータはこれまで統計学的に推測していたが、この結果が得られると、その正当性を実際のデータを用いて明らかにすることができる。プロジェクトの一つが終了するとそのデータを基に次のプロジェクトの解釈が容易になる良いサイクルが回っている。本研究では眼球組織が持つ硬さの因子の代表として角膜の剛性を非侵襲的に測定し、この硬さ因子が緑内障性の視神経障害の発症および進行にもたらす影響を明らかにすることが本研究の目的である。白内障手術が眼球硬性に及ぼす影響をCorvis STで得られる剛性パラメータを用いて検討した。空気式眼圧計で眼圧を測定するときの眼球の挙動は単純なばねとダンパーの組み合わせで表現できる。白内障手術を行うことでばねもダンパーも弱った状態になることが明らかになった。Ocular Response Analyzerで得られるパラメータであるcorneal hysteresisとCorvis STのパラメータが相互関係を持つこと、Corvis STのパラメータを用いると視野障害進行速度を統計的に表現できること、さらにはCorvis STとOcular Response Analyzer二つのパラメータを組み合わせることでさらに視野障害の進行速度を予測できることを明らかにすることができた。このことは眼球の剛性が緑内障性神経障害の危険因子であることを直接的に示している。Corvis STとOcular Response Analyzerは眼球の硬性パラメータで測定された眼圧値を補正する機能を持っている。しかし、これらの機能を搭載しても理想的な眼圧計にならないことも分かった。

Corvis STで測定された補正眼圧値は低く表現され、角膜曲率半径の影響を受ける。Ocular Response Analyzerで測定された補正眼圧値は高くなるが、角膜の形状の影響を受けない。それぞれ一長一短であることが分かった。以上の結果は日本眼科学会総会、米国のARVO, World Glaucoma Association等の学会で発表し、PLoS OneやSci Rep誌で報告した。本研究では眼球組織が持つ硬さの因子の代表として角膜の剛性を非侵襲的に測定し、この硬さ因子が緑内障性の視神経障害の進行にもたらす影響を明らかにすることが本研究の目的である。Ocular Response Analyzerで得られるパラメータであるcorneal hysteresisとCorvis STのパラメータが相互関係を持つこと。Corvis STのパラメータを用いると視野障害進行速度を統計的に表現できること、さらにはCorvis STとOcular Response Analyzer二つのパラメータを組み合わせることでさらに視野障害の進行速度を予測できることを明らかにすることができた。多くの画像データを取得し、概ねの結果を出すところまで実施できている。27年度以降の研究計画も一部始まっている。日常診療の中でデータ取得ができるために、被験者の協力を得やすい。現在進行中のプロジェクトを確実に論文化していく。現在のところ眼球の剛性に関する、biomechanicsの検討を行ってきた。Biomechanicsの研究も、緑内障病型別、あるいは薬物の剛性パラメータに対する影響の研究は手付かずの状態である。近視は眼軸長が長くなる。しかし、眼球の形態は単純に眼球が膨らむものではない。不均一な変形を遂げている。眼球の局所性の変化と眼球のbiomechanicsの関連性を求めて行く。さらには剛性や圧力、伸展などのメカノストレスがいかに細胞応答を変化させるか明らかにするメカノバイオロジーの研究にシフトしていく予定である。緑内障今後はさらなるデータ取得を行う。現在のところほぼ予定通りに研究が進捗しているので、特別新たな方策をとる必要はない。東京大学眼科学教室も共同研究施設に加わり、データ取得、データ解析のスピードアップが期待できる。術前、術後のデータ取得が必要な症例のデータの取得忘れを防ぐことが大切である。12,813円の余剰が生じたが、これは経費の節減に努めた結果である。統計用コンピュータソフトを広島大学医歯薬保健学研究院がまとめてライセンス契約を結ぶことになり、その分の経費が不要になった。助成金を受けてから研究を開始し、そのデータを発表する学会の旅費の発生が平成27年度にずれ込んだ。論文の英文校正、投稿費用も27年度にずれ込んでいる。次年度では問題なく使い切れる金額と考えている。1年遅れで旅費を使用する。論文の英文校正、投稿費用も27年度に発生する。
高校生による小学生理科実験教室が生徒におよぼす教育的効果について

○研究目的高校生(自然科学部員)が小学生(高学年)に対して理科実験教室を企画し講師を務めることにより、自身の科学(理科)に対する関心・意欲を高め、実験の原理への理解を深めさせることができるか、また、自己効力感及び自己有用感を向上させることができるかを実証的に検証する。○研究方法小学生理科実験教室の実施前後に、質問紙法(アンケート)により高校生4人に意識調査した。また、準備過程における彼らの言動について記録し、それらと、参加児童及び保護者へのアンケート結果を参考に、高校生の科学(理科)に対する「興味・関心」「実験原理の理解」についての変容を分した。○研究成果児童生徒と保護者を併せ36名の参加であった。たどたどしく拙い講師ぶりではあったが参加者は満足したようである。小学生に大気の力について多少なりと理解を深めてもらうことができた。高校生自身については、実験内容に対する「興味・関心」は準備する過程で「興味・関心」がある程度高まることがわかった。実験内容は高校生にとって難易度の高いものであったが、「実験原理の理解」「知識・技能」ともに、実施後大きく深まったことが確認された。人前で話すのが苦手な高校生ばかりであったが、小学生の楽しそうな様子に助けられ満足感と自信を得、自分たちが地域に貢献できたことを実感し、自己効力感(自己有用感)が高まることが確認できた。「教師から生徒へ」ではなく「高校生が年下の児童に教える」という形態の教育的有効性、高校が地元の教育委員会と連携をとることの有効性を再確認できた。
山羊の黄体発育時における血管内皮増殖因子の発現調節の解明と初期黄体退行法の検討

本研究の初年度(平成13年度)において、まずヤギの黄体発育におけるVEGFの情報伝達の調節について解明するため、VEGFの受容体であるFlk-1およびFlt-1の黄体発育過程における遺伝子発現動態について検討した。その結果、ヤギの黄体発育過程でVEGFの情報伝達を担うFlk-1の遺伝子発現は、その初期に増加するが、一方、VEGFの囮として働くFlt-1の遺伝子発現は黄体発育時には変化せず、開花期の後半に増加する結果が得られた。これらのことから、黄体発育でみられる血管新生亢進はVEGFの受容体であるFlk-1を介しており、VEGFによる情報伝達はその受容体レベルでも調節されている可能性が示唆された。さらに次年度(平成14年度)では、ヤギの黄体発育過程におけるプロスタグランジン(PG)合成酵素とPGI_2受容体の遺伝子発現動態を調べ、さらに、PG合成酵素阻害剤の黄体発育に及ぼす影響について検討した。その結果、IP受容体とPPARδのmRNA量は黄体発育の初期に増加した。また、排卵直後におけるフェニルブタゾンの黄体内投与により、黄体発育は部分的に抑制されたが、その発育を完全に阻止することはできなかった。これらのことから、PG、特にPGI2はヤギの黄体発育に関与する可能性が示唆された。また、初期黄体を退行させる方法についてはさらなる検討を要することが示された。以上の本研究成果から、ヤギの黄体発育期にはVEGFの受容体であるFlk-1の遺伝子発現の上昇がVEGFの情報伝達の調節に関与している可能性が示唆された。また、黄体発育期にはPGI2の受容体であるIP受容体およびPPARδの遺伝子発現が増加することから、PGI_2は黄体発育に何らかの役割を果たす可能性が推察された。また、排卵直後の黄体内のPGはヤギの黄体発育促進に関与する可能性が示唆された。平成13年においては、山羊の黄体発育におけるVEGFおよびPG12の役割を解明する目的で、黄体発育過程におけるVEGFの受容体であるFlk-1およびFlt-1の遺伝子発現動態について検討した。正常な発情周期を示すシバヤギから、排卵後0、4、8および14日目に各3頭ずつ黄体を採取した。VEGFの受容体とてしては、情報伝達を担うとされているFlk-1が知られている。一方、VEGFと結合はするが情報伝達を行わず、その作用を阻止するとされている受容体Flt-1も存在する。この両受容体のmRNA量をRNase Protection Assay法により測定した。その結果、Flk-1のmRNA量は0から4日目へと有意に増加し、その後も増加する傾向を示した。一方、Flt-1のmRNA量は、0日から8日目までは有意な変化はみられなかったが、8から14日目へと有意に増加した。以上の成績から、山羊の黄体発育過程でVEGFの情報伝達を担うFlk-1の遺伝子発現は、その初期に増加するが、一方、VEGFの囮として働くFlt-1の遺伝子発現は黄体発育時には変化せず、開花期の後半に増加する結果が得られた。これらのことから、黄体発育でみられる血管新生亢進はVEGFの受容体であるFlk-1を介している可能性が示唆された。

以上の成績に加えて、本年度はPGI2やその前駆体の合成抑制剤であるNimesulideおよびPhenylbutazoneをシバヤギに全身性に投与し、黄体発育に及ぼす影響について検討した。しかし、黄体機能の指標である血中プロジェステロン濃度に影響はみられず、来年度はこれらの抑制剤および血管内皮増殖抑制剤の2-methoxyestradiolを黄体内に直接投与する方法を用いて、PGI2の黄体発育における役割について調べ、初期黄体を退行させ得る方法の開発の可能性について検討したい。平成14年度においては、山羊の黄体発育過程におけるプロスタグランジン(PG)合成酵素とPGI_2レセプターの遺伝子発現動態を調べ、さらに、PG合成酵素阻害剤の黄体発育に及ぼす影響について検討した。正常発情周期を示すシバヤギ35頭を用いて、排卵直前の卵胞ならびに排卵直後(排卵後0日目)および排卵後4日目の黄体を採取してtotal RNAを抽出し、PG合成酵素であるCOX-1、COX-2、PGE_2合成酵素およびPGI_2合成酵素、ならびにIPレセプターおよびPPARδのmRNA量を半定量的RT-PCR法により測定した。次に、PG合成酵素阻害剤であるフェニルブタゾンの黄体内投与が黄体発育に及ぼす影響について検討するため、排卵日から1発情周期にわたって血液採取を行い、血中のプロジェステロン濃度を測定した。その結果、COX-1のmRNA量は、排卵直前の卵胞と比較して、排卵後は有意に減少した。COX-2のmRNA量は排卵直前と排卵後0日目間で有意に減少し、さらに排卵後0と比較して4日目で有意に減少した。PGE_2合成酵素のmRNA量は排卵直前の卵胞と比較して排卵後0日目で有意に減少し、さらに排卵後0と4日目間で有意に減少した。一方、PGI_2合成酵素のmRNA量は排卵直前の卵胞と比較して排卵後0日目の黄体で有意に増加し、排卵後0と4日目間では有意に減少した。IPレセプターとPPARδのmRNA量は排卵後0日目の黄体と比較し、排卵後4日目の黄体では有意に増加した。また、フェニルブタゾンの投与により、血中のプロジェステロン濃度は、対照群に比較して、排卵後0.5から8日目までの黄体発育期に有意に低い値を示した。以上の成績から、ヤギではCOXとPGE_2合成酵素を介して産生されたPGE_2が排卵を調節している可能性が示唆された。一方、PGI_2は排卵直後から黄体発育促進に関与する可能性が示唆された。