hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時間分解熱レンズ計測による有機非線形光学結晶の非破壊レーザー耐性評価

テラヘルツ波発生時に励起光吸収に伴う温度上昇と熱応力によって結晶内に誘起される二次関数的な屈折率変化すなわち局所的なレンズ効果を利用して、非線形光学結晶中のレーザー照射耐性について定量評価することを、本課題の目的とした。テラヘルツ波発生用の非線形光学素子として有望である有機非線形光学結晶は、分子間の水素結合からなるため、結晶欠陥・歪みが入りやすくレーザー照射耐性が低い。そのため、その潜在的に有する高い非線形性を十分に活用することが難しく、テラヘルツ波発生の高出力化が課題となっている。結晶欠陥・歪みなど、具体的な破壊要因を特定できない既存の破壊検査では、結晶品質を客観的に評価して結晶育成技術の改善にフィードバックすることは難しい。本手法では、励起光と同軸に入射したプローブ光の焦点位置から局所的な屈折率変化を測定しており、非接触・非破壊に加えテラヘルツ波を発生しながら計測できる利点がある。試料に、有機非線形光学結晶DASTおよびOH1、さらに標準試料としてNDガラスフィルターによる測定を行い、焦点距離変化から試料内での局所的な屈折率変化の算出に成功した。それぞれの試料におけるレーザー損傷値を相関が認められたことから、熱レンズ効果における非破壊検査の可能性を示すことに成功した。比熱・熱伝導率等の物性値と比較検討を行う事で、局所的な屈折率変化から非線形光学結晶のレーザー照射耐性について定量評価することが今後の課題である。本研究は、テラヘルツ光発生用有機非線形光学結晶のレーザー損傷メカニズムを解明するため、熱レンズ時間分解計測法の開発を目的としている。DAST(4'-dimethylamino-N- methyl-4-stilbazolium tosylate)結晶をはじめとする様々な有機非線形光学結晶が開発されている。しかし、有機非線形光学結晶は一般に無機結晶に比べてレーザー耐性が低く、損傷閾値も励起レーザーの仕様(波長、パルス幅、繰り返し周波数)に大きく依存している。現在では、破壊検査が一般的であるレーザー照射耐性評価では、光損傷というイベントを計測しているのに過ぎず、結晶欠陥・結晶歪や結晶中の熱過程を計測しているわけではない。破壊要因を特定し結晶品質を正確に評価するには、レーザー耐性を非破壊に定量評価することが望まれる。そこで、本研究では、テラヘルツ発生時に誘起される結晶中の局所的な屈折率変化を捉え、有機非線形光学結晶における損傷過程の解明を目指している。本年度(平成28年度)は、テラヘルツ光発生時の有機非線形光学結晶内の温度勾配を、熱レンズ計測することに注力した。熱レンズ効果とは、レーザー光を照射した際に媒質に局所的な熱勾配が生じることで、媒質内の屈折率分布が変化する現象である。高繰返し1.5um帯2波長ピコ秒レーザーをポンプ光とした差周波テラヘルツ光発生光源をベースとし、プローブ光にHe-Neレーザーを用いて有機非線形光学結晶のレーザー照射耐性評価を行った。屈折率変化測定の対象としては、DASTを用いた。その結果、有機非線形結晶内での局所的な屈折率変化の測定に成功した。本手法の特徴は、テラヘルツ光発生を行いながら結晶の屈折率変化を測定できる点である。本年度は、高繰返し1.5um帯2波長ピコ秒レーザーをポンプ光とした差周波テラヘルツ光発生を行い、ビーム形成を行ったプローブ光(He-Neレーザー)をポンプ光と同軸に入射する熱レンズ計測のための光学系構築を図った。リレー光学系を介してプローブ光の焦点距離変化を自動計測するシステムを確立したことで、有機非線形光学結晶内での局所的な屈折率変化を高精度に測定可能であった。ポンプ光パワーに応じた熱レンズ効果を捉えることが出来たことから、現在までの進捗はおおむね順調であると言える。レーザー照射によって誘起される非線形光学結晶内の熱レンズ効果を用いて、非線形光学結晶のレーザー耐性に関する非破壊計測技術を開発することが、本研究の目的である。テラヘルツ波発生に用いる有機非線形光学結晶は無機光学結晶に比べて非線形光学係数が高く高出力なテラヘルツ発生が可能である。しかし、レーザー耐性が低く、損傷閾値も励起レーザーの仕様(波長、パルス幅、繰り返し周波数)に対して大きく依存することが知られている。また熱伝導率などの不明な物性値も多く、これらが高出力化の壁となっている。現状では破壊検査を行っており、結晶欠陥・結晶歪みなど破壊要因を特定して結晶品質を評価することは困難である。そこで本研究では、励起レーザー照射による局所的な温度勾配から生じる屈折率変化に着目した。この屈折率変化をプローブ光を用いて定量的に計測し、有機非線形光学結晶の損傷過程の解明を試みている。有機非線形光学結晶を用いた差周波発生をベースとした周波数可変テラヘルツ光源において、プローブ光と励起光を同軸に非線形光学結晶に入射させる。励起レーザーによって誘起された結晶内の局所的な屈折率変化を、プローブ光を用いてモニタすることが可能である。また、テラヘルツ波発生と屈折率変化測定を同時に行うことができる。本年度は、有機非線形光学結晶としてDASTおよびOH1結晶を用いてそれぞれの入力励起パワーに依存した屈折率変化を測定した。従来の破壊検査において、OH1結晶はDAST結晶よりもレーザー耐性が低いことが知られているが、熱レンズ効果を用いた屈折率変化測定においても同様の結果が得られた。

また、結晶内での屈折率変化には偏光依存性が確認され、結晶方位とレーザー耐性の関連性が示唆された。以上のことから、現在までの進捗はおおむね順調であるといえる。テラヘルツ波発生時に励起光吸収に伴う温度上昇と熱応力によって結晶内に誘起される二次関数的な屈折率変化すなわち局所的なレンズ効果を利用して、非線形光学結晶中のレーザー照射耐性について定量評価することを、本課題の目的とした。テラヘルツ波発生用の非線形光学素子として有望である有機非線形光学結晶は、分子間の水素結合からなるため、結晶欠陥・歪みが入りやすくレーザー照射耐性が低い。そのため、その潜在的に有する高い非線形性を十分に活用することが難しく、テラヘルツ波発生の高出力化が課題となっている。結晶欠陥・歪みなど、具体的な破壊要因を特定できない既存の破壊検査では、結晶品質を客観的に評価して結晶育成技術の改善にフィードバックすることは難しい。本手法では、励起光と同軸に入射したプローブ光の焦点位置から局所的な屈折率変化を測定しており、非接触・非破壊に加えテラヘルツ波を発生しながら計測できる利点がある。試料に、有機非線形光学結晶DASTおよびOH1、さらに標準試料としてNDガラスフィルターによる測定を行い、焦点距離変化から試料内での局所的な屈折率変化の算出に成功した。それぞれの試料におけるレーザー損傷値を相関が認められたことから、熱レンズ効果における非破壊検査の可能性を示すことに成功した。比熱・熱伝導率等の物性値と比較検討を行う事で、局所的な屈折率変化から非線形光学結晶のレーザー照射耐性について定量評価することが今後の課題である。昨年度までに、テラヘルツ光発生時のDAST結晶内における温度勾配を反映した熱レンズ計測が可能であった。今後は、屈折率変化とレーザー耐性との相関を測定する事を目的に、他のテラヘルツ光発生に実績のある種々の有機非線形光学結晶(OH1、BNA、DSTMS,HQM-TMS等)を用いて測定を行う予定である。さらに、本テラヘルツ光源の特徴である波長可変性を活かし広帯域な吸収係数の算出が可能であることから、屈折率の線形応答および非線形応答についても考慮する予定である。また、偏光依存性についても計測を行い、結晶方位に関する光損傷の情報についても今後引き出せる可能性がある。今年度に得られた知見(結晶方位と屈折率変化の偏光依存性)について、他の結晶や異方性を有した結晶などを用いて、屈折率変化の定量測定を多角的に測定する予定である。さらに、DAST結晶においてはアニール処理をすることでレーザー耐性が飛躍的に向上することが知られているが、アニール前後におけるDAST結晶の屈折率変化についても測定したいと考えている。以上のことから、熱レンズ効果の結晶内での局所的屈折率変化について、結晶軸と結合強度および熱膨張率などについて考察を行うことで、レーザーに対する光損傷の要因について解明できる可能性がある。
モルモットおよびウサギにおける免疫担当細胞の細胞表面マーカーと機能に関する研究

平成4年度は、モルモットの胸線細胞あるいは脾臓細胞をBALB/cマウスに免疫し、モノクローナル抗体の作製を試みた。現在、多数のハイブリドーマが得られているので、培養上清のスクリーニングをおこなっている。最近、モルモットのT細胞、主要組織適合抗原複合体(MHC)クラス2抗原、およびモルモット免疫グロブリンに対するモノクローナル抗体が市販されるようになった。これらのモノクローナル抗体の特異性(認識エピトープ)は不明であるが、これらのモノクローナル抗体を入手して、モルモットの胸線および脾臓におけるT細胞、B細胞、およびクラス2抗原陽性細胞の組織内分布を検索した。34カ月齢の種々の系統のモルモットを用いて検索したところ、T細胞およびB細胞の組織内分布に関しては、有意の系統差はみられなかった。一方、JY-2、G、C4D系モルモットにおいては、胸線および脾臓におけるクラス2抗原陽性細胞の比率が、他の系統のモルモット(例えば、JY-2、Hartleg系など)に比し、有意に低下していた。67カ月齢の種々の系統のモルモットに胸線依存性抗原(羊赤血球)および胸線非依存性抗原(デキストラン)を免疫したところ、JY-3、JY-8、C4D系モルモットにおいては、他の系統のモルモット(例えば、JY-2、Hartleg系など)に比し、羊赤血球に対する抗体産生応答能(HA抗体価)が高かった。デキストランに対する抗体産生応答能は、現在検討中である。今後、異なる週齢のモルモットを用いて同様の研究を進め、モルモットの個体発生にともなう、免疫担当細胞の組織内分布および抗体産生応答能を検索していく予定である。また、ウサギを用いて同様の研究を進めていく予定である。平成2年度は,モルモットの免疫担当細胞に対するモノクロ-ナル抗体の作製を試みた。モノクロ-ナル抗体の作製の成否は,まず第一に適当なスクリ-ニング法を確立できるかどうかによるところが大きい。そこで,まずマウスの免疫担当細胞に対する抗体のスクリ-ニング法について検討した。ELISA用マイクロプレ-トの各ウエルをポリLーリジン(pLL)で被覆し,マウスの胸腺細胞あるいは脾臓細胞を付着させた。付着させた細胞をグルタ-ルアルデヒドあるいはホルムアルデヒドで固定した。あるいは,ELISA用マイクロプレ-トの各ウエルに胸腺細胞あるいは脾臓細胞を加え,自然乾燥させた。このようにして作製したELISA用マイクロプレ-ト上にて,抗Thyー1.2モノクロ-ナル抗体を用いたELISAをおこなったところ,特異的なELISA陽性反応が得られた。したがって,同様の方法により,モルモットにおいてもモノクロ-ナル抗体のスクリ-ニングをおこなうことが充分に期待される。モルモットの胸腺細胞あるいは脾臓細胞をBALB/cマウスに免疫し,モノクロ-ナル抗体の作製を試みた。現在,多数のハイブリド-マが得られているので,上記のELISA法により,培養上清のスクリ-ニングをおこなっている。ごく最近,モルモットのT細胞に対するモノクロ-ナル抗体が市販されるようになった。このモノクロ-ナル抗体の特異性(認識エピト-プ)は不明であるが,このモノクロ-ナル抗体を入手して,モルモットにおけるT細胞の組織内分布,個体発生,モノクロ-ナル抗体が種々の免疫反応におよぼす影響を検索している。今後,ウサギの免疫担当細胞を用いて,同様の研究を進めていく予定である。平成3年度は,モルモットの胸腺細胞あるいは脾臓細胞をBALB/Cマウスに免疫し,モノクロ-ナル抗体の作製を試みた。現在,多数のハイブリド-マが得られているので,培養上清のスクリ-ニングをおこなっている。最近,モルモットのT細胞,主要組織適合抗原複合体(MHC)クラスII抗原,およびモルモット免疫グロブリンに対するモノクロ-ナル抗体が市販されるようになった。これらのモノクロ-ナル抗体の特異性(認識エピト-プ)は不明であるが,これらのモノクロ-ナル抗体を入手して,モルモットの胸腺および脾臓におけるT細胞,B細胞,およびクラスII抗原陽性細胞の組織内分布を検索した。34か月齢の種々の系統のモルモットを用いて検索したところ,T細胞およびB細胞の組織内分布に関しては,有意の系統差はみられなかった。一方,JYー2,G,C4D系モルモットにおいては,胸腺および脾臓におけるクラスII抗原陽性細胞の比率が,他の系統のモルモット(例えば,#13,JYー3,JYー5,Hartley系など)に比し,有意に低下していた。67か月齢の種々の系統のモルモットに,胸腺依存性抗原(羊赤血球)および胸腺非依存性抗原(デキストラン)を免疫したところ,JYー3,JYー8,C4D系モルモットにおいては,他の系統のモルモット(例えば,JYー2,Hartley系など)に比し、羊赤血球に対する抗体産生応答能(HA抗体価)が高かった。デキストランに対する抗体産生応答能は,現在検討中である。今後,異なる週齢のモルモットを用いて同様の研究を進め,モルモットの個体発生にともなう,免疫担当細胞の組織内分布および抗体産生応答能を検索していく予定である。また,ウサギを用いて同様の研究を進めていく予定である。

最近、モルモットのT細胞、主要組織適合抗原複合体(MHC)クラス2抗原、およびモルモット免疫グロブリンに対するモノクローナル抗体が市販されるようになった。これらのモノクローナル抗体の特異性(認識エピトープ)は不明であるが、これらのモノクローナル抗体を入手して、モルモットの胸線および脾臓におけるT細胞、B細胞、およびクラス2抗原陽性細胞の組織内分布を検索した。34カ月齢の種々の系統のモルモットを用いて検索したところ、T細胞およびB細胞の組織内分布に関しては、有意の系統差はみられなかった。一方、JY-2、G、C4D系モルモットにおいては、胸線および脾臓におけるクラス2抗原陽性細胞の比率が、他の系統のモルモット(例えば、JY-2、Hartleg系など)に比し、有意に低下していた。67カ月齢の種々の系統のモルモットに胸線依存性抗原(羊赤血球)および胸線非依存性抗原(デキストラン)を免疫したところ、JY-3、JY-8、C4D系モルモットにおいては、他の系統のモルモット(例えば、JY-2、Hartleg系など)に比し、羊赤血球に対する抗体産生応答能(HA抗体価)が高かった。デキストランに対する抗体産生応答能は、現在検討中である。今後、異なる週齢のモルモットを用いて同様の研究を進め、モルモットの個体発生にともなう、免疫担当細胞の組織内分布および抗体産生応答能を検索していく予定である。また、ウサギを用いて同様の研究を進めていく予定である。
科学研究を支える専門家の育成のためのMOTプログラムの可能性

本研究では,各国で科学技術人材の戦略的育成をめざして展開されているMOT(Management of Technology)プログラムについて,我が国の科学技術人材育成の現状と「科学研究を支える専門家の育成」という観点から分析し,我が国の高等教育で展開されるにふさわしい教育プログラムのフレームの提案を試みる。世界各国でMOT人材育成プログラムが展開しているが,我が国においては関連分野の寄せ集めか、経営学に偏った観点からの展開がほとんどであり,科学研究を支える専門家育成の立場から検討されているとは言い難い,今後,我が国でより効果のあるMOTプログラムが展開されるためには,蓄積された科学教育研究の知見を介した分析を加えることでより望ましいプログラムが構築できると考える。第2年次では,昨年度に収集したデータを分析するとともに,新しいフレームの提案を試みた。1.文献・資料の収集とデータベース整備初年度に引き続き,MOT人材育成,理工系大学・大学院教育改革に関する国内外の高等教育,科学技術政策,科学教育関連著書,論文,資料を収集し,分析した。収集した文献・資料は,データベース化した。2.MOT人材育成に取り組んでいる先端的な理工系大学・大学院の実地調査データの分析初年度において,先駆的にMOT人材育成に取り組んでいる諸外国・国内の理工系大学・大学院を実際に訪問し,実際的な資料をインタヴューなどの手法により収集したデータを本格的に分析した。3.MOT人材育成ための要件の明確化とプログラムのフレームの提案MOT人材育成のための要件の明確化を図りながら,プログラムのフレーム試案を提案した。4.研究成果の公表6件の雑誌論文,2件の図書として,上記13の研究成果を発表した。本研究では,各国で科学技術人材の戦略的育成をめざして展開されているMOT(Management of Technology)プログラムについて,我が国の科学技術人材育成の現状と「科学研究を支える専門家の育成」という観点から分析し,我が国の高等教育で展開されるにふさわしい教育プログラムのフレームの提案を試みることを目的としている。世界各国でMOT人材育成プログラムが展開しているが,我が国においては関連分野の寄せ集めか、経営学に偏った観点からの展開がほとんどであり,科学研究を支える専門家育成の立場から検討されているとは言い難い。初年度では,以下の3点の研究活動を行った。1.文献・資料の収集とデータベース整備MOT人材育成,理工系大学・大学院教育改革に関する国内外の高等教育,科学技術政策,科学教育関連著書,論文,資料を収集し,分析した。2.MOT人材育成に取り組んでいる先端的な理工系大学・大学院の実地調査先駆的にMOT人材育成に取り組んでいる諸外国・国内の理工系大学・大学院を実際に訪問し,実際的な資料をインタヴューなどの手法により収集した。・フランス:野上が担当し,フランスのマルセイユ経営大学院、リヨン工科大学、インサリヨン工科大学で資料収集等を行った。・日本:稲垣・山口が担当し,国内の大学における先進例を調査した。3.MOT人材育成ための要件の明確化とプログラムの体系的な評価枠組みの検討MOT人材育成のための要件の明確化を図りながら,体系的な評価枠組みの仮説的設定等を試みた。
褐色腐朽菌のセルロース分解化合物の分離とその遺伝子のクローニング

白色腐朽菌は木材中のセルロース、ヘミセルロース、リグニンをほぼ同じ割合で分解除去しながら木材を腐朽した。腐朽の初期程リグニンを高い率で分解した。また木材を腐朽する際はフェノールオキシダーゼ活性を示した。軟腐朽菌、褐色腐朽菌は木材中のセルロースおよびヘミセルロースを選択的に分解した。しかし多糖類に比べて比率は低いがリグニンも必ず小量分解除去した。軟腐朽菌はフェノールオキシダーゼ活性を示すものと示さないものがあった。褐色腐朽菌はすべてフェノールオキシダーゼ活性を示さなかった。白色腐朽菌と軟腐朽菌はC_1系とC_x系の両セルラーゼ系を分泌し、天然セルロースを分解した。褐色腐朽菌はC_x系セルラーゼのみを生成した。木材分解を行なう際はどの菌も一電子酸化系を菌体外に分泌し、一電子酸化力を発現した。褐色腐朽菌が木材腐朽する際に菌体外に分泌する一電子酸化物質を分離、精製して、その物理的科学的諸性質について調べた。この物質は分子量が15003000の低分子の糖一ペプチドで、Fe(II)と強く結合している。またこの物質はNADH等の電子供与体の存在下で、O_2を〓、H_2O_2を経て・OHにまで還元することがわかった。白色腐朽菌からも類似の物質を分離した。この一電子酸化系の発現量の経時的変化と褐色腐朽菌および白色腐朽菌の木材分解速度の経時的変化は同じ傾向であることから、この一電子酸化物質によって生成されたスーパオキサイドアニオン、過酸化水素、水酸化ラジカル等の活性酸素種は木材分解において重要な働きをしているものと推定した。次にこの糖一ペプチドの生合成に関与するm-RNAを特定するために、この糖一ペプチドを抗原として、うさぎよりこの糖一ぺプチドの抗体を分離した。m-RNAが特定できたら、これを用いてC-DNAを合成する予定である。10種類の褐色腐巧菌の木材分解力を測定した。Gloeophyllum trabeum(キチリナンタケ)が常に強い木材分解力を示したので,この菌を用いて,木材中のリグニンを変質し,セルロ-スの結晶構造を壊し,木材細胞壁の微細構造を変形する物質の単離を試みた。木粉培地でキチリナンタケを培養し,キチリナンタケが細胞外に分泌する物質を水抽出した。この粗抽出液より,アセトン沈澱,硫安沈澱,ゲルクロマトグラフィ-,液体等電点電気泳動等によって,分子量が15002600の糖一ペプチドを得た。この糖一ペプチドはFe(II)を2030分子当り1個含んでいた。さらにこの糖一ペプチドは1分子に1個の割合でFe(II)を強く吸着した。この糖一ペプチドはNADH等の電子供与体の存在下でO_2をO^ー_2,H_2O_2を経て・OHまで還元した。この活性はFe(II)の含量に比例した。木材を分解した他の褐色腐巧菌も同様の糖一ペプチドを細胞外に分泌した。しかし木材を分解できなかった菌からはこの糖一ペプチドを分離できなかった。以上より褐色腐巧

菌は木材の初期分解において,Fe(II)を強く吸着する低分子の糖一ペプチドを細胞外に分泌し,これが木材細胞壁中に拡散し木材中のFe(II)を吸着し,S_2層において電子共与体の存在下で,O_2を水酸化ラジカル(・OH)まで還元し,生じた・OHが木材細胞壁中のセルロ-スの細晶構造を壊し,リグニンを変質させ細胞壁の微細構造をCx系一セルラ-ゼが透過できるように変化させ,S_2層に拡散したCxーセルラ-ゼがヘミセルロ-ス,セルロ-スを分解するものと推定した。前年度において,白色腐朽菌(担子菌),褐色腐朽菌(担子菌),および軟腐朽菌(子のう菌,不完全菌)を用いて,木材,天然セルロース,リグニンモデル化合物に対する分解力を測定した。同時にそれらの菌類のセルラーゼ活性,フェノールオキシダーゼ活性および一電子酸化活性を測定した。そして木材を分解する際はどの菌類も一電子酸化系を菌体外に分泌し,一電子酸化活性を発現することを見いだした。今年度は褐色腐朽菌と白色腐朽菌から一電子酸化に関与する物質を分離し,その物理的化学的性質について検討した。褐色腐朽菌を木粉を添加した培地で培養し,菌体外分泌物質を水抽出し,アセトン沈殿,ゲルロ過等によって一電子酸化物質を分離した。この物質は分子量が15003000の低分子の糖ペプチドであった。この物質は2価の鉄を含んでいた。この物質はNADH等の電子供与体の存在下で,酸素分子(O_2)を還元して,スーパーオキサイド(O^<・^^->_2)を経て過酸化水素(H_2O_2)を生成することがわかった。さらにH_2O_2を還元して水酸化ラジカル(・OH)にすることを証明した。白色腐朽菌からも類似の物質を分離した。この一電子酸化系の発現量の経時的変化と褐色腐朽菌および白色腐朽菌の木材分解速度の経時的変化は同じ傾向であることから,この一電子酸化系は木材分解において重要な働きをしているものと推定した。次にこの糖ペプチドの合成に関与するm-RNAを特定するために,この糖ペプチドを抗原として,うさぎよりこの糖ペプチドの抗体を分離した。
多角的アプローチによる味覚情報変換機構の構築

C57BL/6Jms SLcマウスを用いて味細胞内の情報変換カスケードの構築を目的とした。苦味-嗜好性を示さない苦味物質のキニーネ、デナトニウム、嗜好性を示す食品系苦味物質、イソフムロン、ナリンジン、カフェインを用いた。味神経を切断し、味神経と嗜好性の関わりを48時間二瓶選択実験で検討した結果、食品系苦味物質は味神経切断により感受性が鈍くなった。しかし、キニーネ、デナトニウムでは、傾向は見られたが、顕著な差がなかった。電気生理学的手法を用いた結果、キニーネ応答は受容体を介さずに直接Gタンパク質を活性化してセカンドメッセンジャーを増減させることを示唆された。デナトニウムでは、Gタンパク質系を介する経路と介さない経路が存在し、介さない経路には細胞内カルシウムストアに情報が送られていることを明らかにした。カルシウムイメージング法による細胞応答記録後、関連すると推測されるGタンパク質やエフェクターの免疫染色を行った結果、苦味応答に細胞外カルシウムを必要とする細胞はGタンパク質が存在していない確率が高く、細胞内カルシウムを必要とする細胞はGタンパク質とIP_3受容体を発現している事がわかった。うま味-細胞内にPLCの阻害剤U73122やcAMP、カルシウムストア枯渇剤タブシガルギンを組み合わせて細胞内に導入した結果、グルタミン酸応答には細胞内カルシウムの関与が大きく、IMPとの相乗効果には細胞外カルシウムの関与が大きいことが明らかになった。細胞応答を記録後、関連すると推測されるGタンパク質やエフェクターの免疫染色を行った結果、うま味応答を示す細胞はGタンパク質とIP_3カスケードが存在することが明らかになった。さらにグルタミン酸と同様にうま味を示す物質の相乗効果を調べた結果、うま味の相乗効果は核酸がうま味受容体に作用するのではなく味細胞の他の部位に作用して生じることが示唆された。味物質には、味細胞の細胞膜上に受容体という特殊なタンパク質によって感知されるものと、チャネルや細胞膜に直接働きかけるものがある。本研究では、これまで蓄積した生理学的研究を発展させて、味細胞内の情報変換カスケードの構築を目的として、初年度では以下のことを行った。実験動物-ヒトと類似の嗜好を示す系統のC57BL/6Jms SLcマウスを用いた。このマウスはうま味において、1mM以上のグルタミン酸を感知し、またグルタミン酸と核酸の相乗作用を感じることができる。この閾値や嗜好性もヒトと似ている。苦味に関しても、行動学的にデナトニウム、キニーネなど薬品・化学薬品系の苦味物質を全面的に忌避する。苦味-代表的な苦味物質のキニーネ、デナトニウムを用いた。キニーネ応答は受容体を介さずに直接Gタンパク質を活性化してセカンドメッセンジャーを増減させることを示唆していた。前研究で、デナトニウムは低濃度と高濃度で異なる情報変換系を利用することも示唆した。それを詳細に調べた結果、デナトニウムでは、Gタンパク質系を介する経路と介さない経路が存在し、介さない経路には細胞内カルシウムストアに情報が送られていることを明らかにした。うま味-相乗効果を示すグルタミン酸とイノシン酸を用いて、細胞内カルシウムストアの関与を調べた。その結果、グルタミン酸応答には細胞内カルシウムストアからのカルシウムの放出が見られるが、相乗作用による増強された応答には、細胞外カルシウムの流入も生じていること可能性が浮上した。本研究では、ヒトと類似の嗜好を示す系統のC57BL/6Jms SLcマウスを用いた。

このマウスはうま味において、1mM以上のグルタミン酸を感知し、またグルタミン酸と核酸の相乗作用を感じることができる。その閾値や嗜好性もヒトと似ている。苦味に関しても、行動学的にこのマウスは、デナトニウム、キニーネなど薬品・化学薬品系の苦味物質を全面的に忌避し、食品系苦味物質(カフェイン・ナリンジン・イソフムロン)に対しては嗜好は示さないものの、ヒトが食品中において嗜好する苦味物質濃度では、感知していても忌避しない。苦味-嗜好性を示さない苦味物質のキニーネ(アルカロイド)、デナトニウム、嗜好性を示す食品系苦味物質、イソフムロン、ナリンジン、カフェインを用いた。嗜好性を示す苦味物質と示さない苦味物質の差を、マウス味神経を切断し、味神経と嗜好性の関わりを48時間二瓶選択実験で検討した結果、食品系苦味物質は味神経切断により感受性が鈍くなった。しかし、キニーネ、デナトニウムでは、神経切断による差については傾向は見られたが、顕著な差がなかった。うま味-相乗効果を示すグルタミン酸アゴニストとしてグルタミン酸を選出した。カルシウムイメージングによって、細胞内にPLCの阻害剤U73122やcAMP、カルシウムストア枯渇剤タプシガルギンを組み合わせて細胞内に導入してうまみ応答への影響を調べた。その結果、グルタミン酸応答には細胞内カルシウムの関与が大きく、相乗効果には細胞外カルシウムの関与が大きいことが明らかになった。苦味-昨年度の神経応答記録結果から、デナトニウムの苦味を味神経以外の神経も利用して感知するということがわかった。複雑な苦味受容が想定される中、味としての苦味デナトニウムの細胞内情報伝達メカニズムを詳細に調べるため、カルシウムイメージング法を適用してその応答を観察し、細胞応答を記録後、その細胞を用いて、関連すると推測されるGタンパク質やエフェクターの免疫染色を行うことによって、応答と細胞内コンポーネントに関して検討した。その結果、苦味応答に細胞外カルシウムを必要とする細胞はGタンパク質が存在していない確率が高く、細胞内カルシウムを必要とする細胞はGタンパク質とIP3受容体を発現している事がわかった。うま味-昨年度カルシウムイメージングによる結果から、うま味の情報変換系に複数のメカニズムが働く可能性がわかった。本年度では、細胞応答を記録後、その細胞を用いて、関連すると推測されるGタンパク質やエフェクターの免疫染色を行うことによって、応答と細胞内コンポーネントに関して検討を深めた。その結果、うま味応答を示す細胞はGタンパク質とIP3カスケードが存在することが明らかになった。核酸によるうま味の相乗効果のメカニズムを解明する足がかりとして、グルタミン酸と同様にうま味を示す物質の相乗効果を調べた。その結果、うま味物質によって相乗効果の強弱があることがわかった。相乗効果は味細胞レベルで行われていることと考え合わせるとうま味の相乗効果は核酸がうま味受容体に作用するのではなく味細胞の他の部位に作用して生じることが示唆された。
再振動締固め法を用いた高耐久コンクリートの作製技術の構築

本研究は,室内試験および現場試験を実施して、1各種フレッシュコンクリートの状態を考慮した最適な再振動の実施時期,加振時間および振動間隔の設定,2再振動締固めによるコンクリートの耐久性向上効果に関する定量的評価,3現場作業における再振動の適切な実施時期,加振時間および振動間隔を設定するための簡易試験を提示した上で,再振動締固め作業における実施マニュアルを構築する計画としている。
クラウドHRANに関する研究

本研究ではWiFiエリアにRoFで直接接続された微小ヘテロジニアス電波空間をオーバレイする実験を行い,WiFiスループット改善ならびにBluetoothとZigBeeの一括RoF伝送を実証した.また,オーバレイ無線ネットワークにおいて帯域に余裕が有るスモールセルへユーザを誘導するワイヤレスエージェントソフトを開発した.誘導の指針には,移動距離,サービス待ち時間,移動への対価ポイントを評価基準にしたAHP分析から求めたユーザ効用関数を用いることを提案した.以上の成果より微小ヘテロジニアス電波空間を直接接続して周波数利用効率を改善するクラウドHRANの基本技術の提案と実証ができた.本研究ではヘテロジニアス無線を一体として提供するクラウドHRAN技術の実現のため、RoFまたはDigital RoFを用いたハイブリッドRAN技術、ならびにユーザセントリックワイヤレスエージェント技術の実現を目的としている。(1)無線LANとBluetoothをRoF伝送する机上実験系を構築し、微弱送信電力によりBluetoothエリアを小セル化した伝送実験を行い、相互干渉をスループットの観点から評価した結果、無線LANのスループットの改善が確認され、相互干渉の抑圧にRoFが有効であることが分かった。引き続きZigBeeなどの異種無線センサー装置を追加してRoFを共通基盤とした構内系ヘテロジニアス無線ネットワークの実験的検討を行っている。また、今後の各種無線エリアの小セル基地局への汎用エントランスリンクをヘテロジニアス電波空間のIP伝送で実現するため、電波空間をそのままAD/DA変換する装置を用いて机上実験系ならびに電波空間の伝送品質を評価する計算機シミュレータの構築を行った。(2)モバイルトラヒックの爆発的増加に対してヘテロジニアス無線アクセス間のトラヒック分散化は重要な課題である。異種無線アクセス間でトラヒックオフロードする際にホットスポットへのユーザの移動が必要な場合、ユーザのサービス満足度が高まる移動先の選択が重要である。H25年度はユーザセントリックにトラヒックオフロードを促すワイヤレスエージェントとしてモバイルリソースガイドエージェントの検討を行った。動画配信遅延時間と移動距離を評価基準としたアンケートを実施し、移動先での満足度を示すユーザ効用関数を階層化意思決定手法(AHP)により導出した。現在、このユーザ効用関数に基づき最大ユーザ効用が得られる無線スポットへの誘導アプリケーションソフトの開発を行っている。本研究ではヘテロジニアス無線を一体として提供するクラウドHRAN技術の実現のため,RoFまたはDigital RoFを用いたハイブリッドRAN技術,ならびにユーザセントリックワイヤレスエージェント技術の実現を目的としている.(1)異種無線信号を送受信するRoFを共通基盤として用いる構内系ヘテロジニアス無線ネットワークの実験的検討をとして同一周波数で運用される無線LANとBluetooth信号,ZigBee信号を一括してRoF伝送する室内実験系を構築し,広域に広がる無線LANエリア内に異種無線エリアを微弱送信電力規定に沿った小セル化してオーバレイする伝送実験を行い,相互干渉の影響を評価した.無線LANのスループットの改善が確認され,相互干渉抑圧に必要な場所にのみ微小エリアを構築できるRoFの有効性が分かった.また,異種無線アクセスポイントへの汎用エントランスリンクについて,各種電波空間をそのままAD/DA変換してイーサネット伝送する装置を用いて机上実験系の構築を行った.(2)増大するモバイルトラヒックのヘテロジニアス無線アクセスへの分散化は重要な課題であり,本研究課題では異種無線アクセス間のトラヒックオフロード効果を高めるため,スループットは高いが,サービスエリアが小さいホットスポットへのユーザセントリックトラヒックオフロードを促すワイヤレスエージェントの検討に取り組んでいる.ユーザの満足度に基づいて適切な移動先を提示するモバイルリソースガイドエージェントの実現のため,動画配信遅延時間と移動距離を評価基準としたアンケートを実施し,移動先での満足度を示すユーザ効用関数の階層化意思決定手法(AHP)による導出に取り組んでいる.そして,このユーザ効用関数に基づき最大ユーザ効用が得られる無線スポットへの誘導アプリケーションソフトの開発を実施している.本研究ではヘテロジニアス(異種)無線を一体提供するクラウドHRANの実現のため,RoFを用いたハイブリッドRAN技術,ならびにユーザセントリックワイヤレスエージェント技術の実現を目的としている.(1)同一周波数の無線LAN,Bluetooth,ZigBeeで構成された電波空間を直接RoF接続し,無線LANエリア内に微弱電波異種無線小セルをオーバレイする室内伝送実験を行った.スループット測定に基づき相互干渉を評価した結果,無線LANのスループット改善とBluetoothならびにZigBeeの一括RoF伝送を実証できた.この電波空間の直接接続を既存イーサネットで実現するため,DRoF装置を用いてVHF帯と2.4GHz帯について電波空間のディジタルストレージと再生を実験的に実証した.以上の成果により必要な場所に限定して生成された微小異種電波空間を直接接続するハイブリッドRAN技術の有効性が明らかとなったが,RoF伝送に伴う信号品質劣化の改善やDRoF装置間のイーサネット接続が課題として残されている.(2)異種無線アクセス間のトラヒックオフロード効果の向上を目的として,高スループットが期待されるがエリアが小さいホットスポットへの移動をユーザに促すワイヤレスエージェントを開発した.これはアンケートと階層化意思決定手法から導出した移動先での満足度推定値を示すユーザ効用関数に基づく誘導アプリケーションソフトである.更に移動に対するユーザの負担意識軽減のためにインセンティブとなるポイント付加もユーザ効用関数の決定要因に加えている.以上の研究成果より,ユーザの周囲の微小異種電波空間が,ワイヤレスエージェントとRoFによってユーザ満足度に応じて直接相互接続され,不要な電波が送出されないことで周波数利用効率の改善にも資するクラウドHRANの基本構成技術の提案と実証ができた.

本研究ではWiFiエリアにRoFで直接接続された微小ヘテロジニアス電波空間をオーバレイする実験を行い,WiFiスループット改善ならびにBluetoothとZigBeeの一括RoF伝送を実証した.また,オーバレイ無線ネットワークにおいて帯域に余裕が有るスモールセルへユーザを誘導するワイヤレスエージェントソフトを開発した.誘導の指針には,移動距離,サービス待ち時間,移動への対価ポイントを評価基準にしたAHP分析から求めたユーザ効用関数を用いることを提案した.以上の成果より微小ヘテロジニアス電波空間を直接接続して周波数利用効率を改善するクラウドHRANの基本技術の提案と実証ができた.(1)無線LAN/Bluetooth/ZigBee信号のRoF伝送実験で行ったスループット測定から相互干渉を評価した結果,無線LANのスループット改善が確認され,計画に対して概ね順調に進展している.しかし,RoFの非線形性と損失に起因したセンサー信号のSN比向上,微弱送信電力規定下でのエリア拡大が課題である.また,AD/DA変換装置を用いたヘテロジニアス電波空間の汎用イーサネット伝送において,無線LANのようなマイクロ波帯の電波空間のディジタルストレージと電波再生には,装置制御ソフトウェアを変更し,扱う周波数帯域のスケラビリティを広げる必要が生じた.その基礎実験のための机上実験系構築を行っているが,当初計画よりやや遅れており,最終年度に継続して取り組む.それに伴い,再生電波の品質を技術基準に適合させるための改良が最終年度の課題となる.(2)異種無線スポットへユーザを誘導するモバイルリソースガイドエージェントについて,AHPを用いて導出したユーザ効用関数を用いたエージェントアプリケーション開発に取り組んでおり,当初計画に対して概ね順調に進展している.また今後の各種無線アクセスに発生するモバイルトラヒックについて,公開されているデータを用いて推定し,その推定値から必要となるアクセスポイント数をシミュレーションにより導出する検討に着手した.以上のように,初年度に引き続き実験系構築やシミュレーション検討を継続しており,一部のデータをもとにして学会発表を行ったが,さらにデータの信頼性を高める必要がある.また,ヘテロジニアス無線を一体として提供するクラウドHRAN技術の概念については,他組織の研究者と議論しており,レジリエントアクセスネットワークに適用するという観点で国際会議招待論文の中に反映した.以上より研究全体で総合すると当初計画に対して概ね順調に進展している.情報ネットワーク
制度間競争下のわが国農村協同組織の制度デザイン

わが国農協制度は、戦後農村民主化の一環として導入されたが、社会経済環境の変化に対応した本格的見直しが行われなかった。そのため、法の目的、組合員資格などの点で、現実との乖離を拡大しており、早急な制度改革が求められている。理念的に言えば、農業協同組合から農村協同組合への転換が必要であり、准組合員等の利用や運営参加にかかる定款自治の拡大など、弾力的運用が可能となる制度設計が必要である。また、株式会社も含む各種法人形態を活用した農業農村の活性化が期待されている。20年度は初年度として、国内及び国外の農業協同組合の実態調査及び研究会の開催を行った。実態調査については、いわゆるネットワーク型農協の事例として北海道の十勝地域の農協、地区連合会およびJA連合会支所、中央会支所が構成する「JAネットワーク十勝」を調査し、事業ごとに補完的事業組織を設立することで農協合併の形態をとらずに広域的事業機能を発揮することができることを確認した。都市化地域において地域農業の振興と地域住民の組合員化の両立を志向する農協の事例として福岡市農協を調査し、都市化地域の総合農協における組織及び事業対応の具体的な形態を確認した。また、海外調査については、これまでほとんどわが国に紹介されてこなかったドイツにおける協同組合研修機関の組織と事業について調査活動を行った。また、タイ北部地域における農業協同組合の制度と活動実態について現地調査を行い、総合農協タイプ及び専門農協タイプの事業上の特質と問題点を明らかにした。タイにおいては農協への法人所得税が無税と優遇されている反面、員外利用が認められていないために、事業活動もより組合員指向が強い。とくに特徴的なのは、組合員対象の給付金制度で、医療給付や志望給付、奨学金給付など多様な形で仕組まれた給付金制度が、組合員加入の魅力となっている。他方、専門農協においては、制度的支援の弱さもあり経営的な問題を抱えるものが少なくない。21年度は、主として海外における農協制度の改革状況について、現地研究者の協力も得ながら、資料収集と現地調査を行った。とりわけ、EU諸国では農協制度の改変と協同組合の国際化が進展している。ドイツでは、2006年に協回組合法が改正され、一方で複数投票権の導入など投資家にとって魅力的な法改正が行われ、一般企業に近い形でのガバナンス制度の見直しが行われた。その反面、組合員数20人以下の組合については簡素の組織形態の選択が可能になるなど、協同組合の設立を容易にする改正も行われた。また、EUの協同組合は、輸出入だけでなく、海外での農場経営や戦略的提携など多様な形で「国際化」の動きをみせており、ベックム博士(オランダ)によればそれは10のタイプに分け荒れるという。また、韓国では、農協中央会からの信用事業分離法案が国会に提出されて、議論が行われるなど新たな動きが見られる。それを含めた韓国農業協同組合法制の動向について、現地において研究を行った。また、中国における農業協同組合の動向について研究を行った。国内農協の研究においては、日本農業協同組合学会で協同組合の法制度をめぐるシンポジウムが開かれ、本研究メンバーがコーディネーレト、本研究の一部を発表した。わが国の農協制度は、協同組合としての法制度に加えて、農業政策推進、金融業務規制等を法制度に盛り込んでいるために小規模組合にとっては過重な負担をもたらしていることを明らかにした。さらに、最折の農協経営の動向と制度問題について研究を行い、成果を発表した。研究の最終年度に当たり,研究のとりまとめと公開に重点を置いた.日本協同組合学会大会(佐賀大会)においてミニセッションを開設し,成果を公表した.国内農協制度については,主に総合農協以外の農村法人制度の検討を行った.法人制度における農業法人制度の特殊性を明らかにしたほか,農事組合法人等の内部構造の特質を組合員の「利用」と「労働」に着目して明らかにした.さらに,農村地域の再生にとって総合農協等の既存協同組合が果たす役割を他の農村協同組織との連携を中心に明らかにした.さらに,准組合員制度の成立過程を戦前の農業団体法にさかのぼって検討を加えた.海外については,各国農業協同組合制度の比較研究を引き続き行った.EUについては共通協同組合法制定と更なる競争の強まりが各国農協の対応に与えた影響を検討したほか,ドイツのホーヘンハイム大学ドルシッツ教授の協力を得て,ドイツの農村協同組織の新しい動向を把握した.また,中国については,専業合作社の制度と現状分析を行い,欧米型とは異なる他品目総合事業型の合作社の優位性を明らかにした.合衆国については,農業協同組合制度の歴史について,州別農協法に踏み込んだ解明を行った.さらに,韓国農業協同組合は大規模な再編の最中にあるが,「農業者のための農業協同組合に立ち帰れ」との考え方が法案全体で貫かれていて,経済事業の独立採算制や金融保険事業のイコールフッティングが志向されつつあることが明らかとなった.今後,これらの成果を出版すべく準備中である.
ホスホリパーゼA_2活性に対するセラミドの制御機構に関する研究

本研究では,セラミドの細胞質型ホスホリパーゼA_2(cPLA_2)活性調節機構,およびそれらと病態との関わりを検索し,以下の成績を得た.1)ウサギ血小板をCa^<2+>イオノフォアで刺激した時,および血小板破砕液にCa^<2+>を添加した時の,cPLA_2のCa^<2+>依存的な細胞膜への結合性を,膜画分中のcPLA_2の活性,およびイムノブロット法によるタンパク質量の増大から検索した.その結果,セラミドはこの結合を著明に促進させた.2)ラット好塩基球系白血病細胞において,セラミドは,orthovanadate感受性のprotein tyrosine phosphataseを活性化し,cPLA_2を活性化するextracellular signal-regulated kinase 1/2を脱リン酸化して不活性化すること,また,ホスホリパーゼDの活性化を抑制してcPLA_2の基質となるホスファチジン酸の産生を低下させることを見出した.これらによりセラミドはcPLA_2活性を低下させる負の制御能を有することが示された.3)マクロファージの酸化低密度リポタンパク質の貪食によるコレステロールエステル(CE)産生がcPLA_2活性に依存し,一方でセラミドのde novo合成が促進されることを見出した.また,細胞のスフィンゴミエリナーゼ処理でCE産生はさらに増大した.これらは,合成されたセラミドが,cPLA_2の活性化によるCE産生の増大を介してマクロファージの泡沫化を促進し,動脈硬化症の発症や進展に関わる可能性を示唆している.4)メサンギウム細胞をtumor necrosis factor αで刺激すると,転写因子であるnuclear factor-κBの活性化とともに,cyclooxygenase-2と分泌型PLA_2の発現が生じたが,細胞をスフィンゴミエリナーゼで前処理するとさらに増大し,また,これら反応は活性酸素依存的であることが判明した.この刺激下でセラミドが産生されることから,このセラミドがプロスタグランジンの産生を促進して腎炎の発症に関わる可能性が示唆された.本研究では,セラミドの細胞質型ホスホリパーゼA_2(cPLA_2)活性調節機構,およびそれらと病態との関わりを検索し,以下の成績を得た.1)ウサギ血小板をCa^<2+>イオノフォアで刺激した時,および血小板破砕液にCa^<2+>を添加した時の,cPLA_2のCa^<2+>依存的な細胞膜への結合性を,膜画分中のcPLA_2の活性,およびイムノブロット法によるタンパク質量の増大から検索した.その結果,セラミドはこの結合を著明に促進させた.2)ラット好塩基球系白血病細胞において,セラミドは,orthovanadate感受性のprotein tyrosine phosphataseを活性化し,cPLA_2を活性化するextracellular signal-regulated kinase 1/2を脱リン酸化して不活性化すること,また,ホスホリパーゼDの活性化を抑制してcPLA_2の基質となるホスファチジン酸の産生を低下させることを見出した.これらによりセラミドはcPLA_2活性を低下させる負の制御能を有することが示された.3)マクロファージの酸化低密度リポタンパク質の貪食によるコレステロールエステル(CE)産生がcPLA_2活性に依存し,一方でセラミドのde novo合成が促進されることを見出した.また,細胞のスフィンゴミエリナーゼ処理でCE産生はさらに増大した.これらは,合成されたセラミドが,cPLA_2の活性化によるCE産生の増大を介してマクロファージの泡沫化を促進し,動脈硬化症の発症や進展に関わる可能性を示唆している.4)メサンギウム細胞をtumor necrosis factor αで刺激すると,転写因子であるnuclear factor-κBの活性化とともに,cyclooxygenase-2と分泌型PLA_2の発現が生じたが,細胞をスフィンゴミエリナーゼで前処理するとさらに増大し,また,これら反応は活性酸素依存的であることが判明した.この刺激下でセラミドが産生されることから,このセラミドがプロスタグランジンの産生を促進して腎炎の発症に関わる可能性が示唆された.セラミドの,細胞質型ホスホリパーゼA_2(cPLA_2)活性発現への影響を,スフィンゴミエリナーゼ処理,またはC_6-セラミド(N-hexanoylsphingosine)の添加により細胞内含量を増大させる手法を用いて検索した.1.細胞膜に増大したセラミドが,Ca^<2+>依存的なcPLA_2の膜への親和性を増大させ,水解活性を促進させる可能性を,ウサギ血小板を用いて検索した.上記処理でセラミドを増大させた血小板をCa^<2+>イオノフォアで刺激するか,または血小板破砕液にCa^<2+>を添加した時の,膜画分でのcPLA_2タンパク質量の増大を,抗cPLA_2抗体を用いたイムノブロットから検索した.その結果,未処理血小板膜に比し,いずれの処理においても膜画分におけるcPLA_2タンパク質量が増大した.しかし,類似のCa^<2+>依存的膜移行の性質を示すprotein kinase Cはセラミドの影響を受けなかった.2.ラット好塩基球系白血病細胞(RBL-2H3)にC_6-セラミドを添加し抗原で刺激すると,プロスタグランジン(PG)D_2産生が抑制され,これがcPLA_2の活性低下によることを見出した.

さらにこの機構を検索した結果,セラミドはorthovanadate感受性のprotein tyrosine phosphataseの活性化を引き起こし,この活性化により,cPLA_2の活性化を引き起こすmitogen-activated protein kinase活性の低下が生じるためであることを示した.3.マクロファージ系細胞株のRAW264.7細胞に酸化LDLを作用させると,cPLA_2の活性化による脂肪酸の遊離に依存してコレステロールエステル(CE)が蓄積すること,一方でセラミドのde novo合成が促進されることを見出した.今後このセラミド産生とcPLA_2の活性化,およびCE産生との関わりを追求する.ウサギ血小板を用いた昨年度の研究で,セラミドは細胞質ホスホリパーゼA_2(cPLA_2)のCa^<2+>依存的な膜への親和性を増大させ,その水解活性を亢進させることを明らかにしたが,ラット好塩基球系白血病細胞(RBL-2H3)では,セラミドは逆にcPLA_2活性を抑制する結果を得た.そこでこの抑制機構を検索し,以下の成績を得た.1.RBL-2H3細胞にC_6-セラミド(N-hexanoylsphingosine)を添加して抗原で刺激すると,プロスタグランジンD_2産生、およびホスホリパーゼD(PLD)活性化の指標となるホスファチジン酸(PA)の産生が抑制された.そこでこのPA産生とcPLA_2活性との関連性を詳細に検索した結果,cPLA_2はPAを基質とし,この水解によりアラキドン酸を遊離させることが明らかとなった.したがって、セラミドは、抗原刺激下のPLD活性を抑制してcPLA_2の基質としてのPA産生を低下させ,結果としてcPLA_2活性を抑制することが判明した.2.上記と同様にC_6-セラミド処理細胞を抗原で刺激すると,cPLA_2活性そのものの上昇が抑制される知見を得た.そこでcPLA_2活性化を引き起こすシグナル伝達過程に焦点を当て,それへの影響を検索したところ,cPLA_2活性を制御するextracellular signal-regulated kinase 1/2(ERK1/2)のリン酸化が抑制されることが判明した.この原因を詳細に検索した結果,セラミドはNa_3VO_4感受性チロシンホスファターゼを活性化することによりERK1/2の脱リン酸化を促進し,cPLA_2活性の低下を誘起することが明らかになった.以上の結果から、セラミドはcPLA_2活性の促進作用に加えて抑制作用をも有することが判明し,細胞や刺激の差によりその応答を正または負に制御する生理活性因子であることが明らかになった.当該年度では,セラミドの動脈硬化や腎炎の発症や進展における役割を検索し,以下の成績を得た.1.動脈硬化の発症原因としての,マクロファージの泡沫化に関わるコレステロールエステル(CE)産生へのセラミドの寄与を検索した.マクロファージ(RAW264.7細胞)を酸化低密度リポタンパク質(酸化LDL)で刺激した時のCE産生が,細胞質型PLA_2(cPLA_2)の阻害剤で抑制されること,この条件下でセラミドのde novo合成が促進され,この阻害でCE産生が部分的に抑制されることを示した.さらに,酸化LDL刺激下のCE産生がスフィンゴミエリナーゼ処理で増大し,膜リン脂質からの脂肪酸の遊離も促進された.