hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ワクモの鶏に対する病原性とその分子基盤

そこで本研究では、1)ワクモが吸血時に宿主体内へと分泌する物質の性状、2)ワクモ寄生の宿主免疫系への影響、3)ワクモの病原体保有状況について解析を行っている。ワクモ寄生鶏には、ワクモ虫体の約52Kda分子に対する抗体応答が共通して認められ、本分子が吸血時にワクモから宿主に分泌されることが推察された。2次元電気泳動で、本分子の等電点が酸性側にあることが示され、イオン交換クロマトグラフィーによる粗精製を行った。次に、ワクモ寄生群と非寄生対照群から経時的に末梢血リンパ球を採取し、免疫関連遺伝子の発現量をリアルタイムPCR法により比較したところ、複数の免疫関連遺伝子に発現量の相違が認められ、ワクモ寄生による宿主免疫への影響が推察された。また、過去にワクモからの検出報告がある、豚丹毒菌、サルモネラ菌および鶏痘ウイルスの他、報告例の無いMycoplama synoviae, M. gallisepticum,マレック病ウイルスおよびアデノウイルスについてワクモからの遺伝子検出を試みたところ、鶏痘ウイルス、M. synoviaeおよびM. gallisepticumの遺伝子が検出された。以上のことから、ワクモ寄生により宿主免疫系が何らかの影響を受けている可能性が示唆された。また、ワクモからMycoplasma遺伝子がはじめて検出され、本菌がワクモにより伝播される可能性が示された。さらに、発生報告件数が僅かな鶏痘の原因ウイルス遺伝子がワクモから多数検出され、本ウイルスが野外に広く分布している可能性が示された。当初の実験計画では、ワクモ寄生鶏におけるワクモ抗原に対する抗体応答の解析と平行し、cDNAライブラリーを作成、ワクモ寄生鶏血清を用いた免疫学的スクリーニングにより抗原分子を明らかにする予定であった。しかし、十分な規模のcDNAライブラリー構築には未だ至らず、免疫学的スクリーニングによる抗原分子の同定には至っていない。しかし、明らかな抗体応答が認められたワクモ抗原2分子については、ワクモ寄生鶏血清から調製した抗体を用いたアフィニティーカラム等により精製を試み、予定通り質量分析による分子の解析に至った。その他の、吸血に対するサイトカイン応答およびワクモからの病原体遺伝子の検出については概ね順調に進んでいる。二次元電気泳動による分離で良好な結果が得られず、未だ標的分子の決定には至っていない。また、cDNAライブラリーの免疫学的スクリーニングによっても現時点では陽性クローンが得られず、対象分子の決定には至っていない。その他の事項については概ね順調に進展している。今年度についても、十分な規模のcDNAライブラリーの構築を目指す。吸血時にワクモから鶏に分泌されている分子の解明については、質量分析により得た53Kda分子の解析成績をもとに、その遺伝子をクローンニングし、機能解析を目指す。また、これまでに実施した鶏での抗体応答の解析では、検出される抗体応答が53および56Kdaのワクモ抗原2分子に限られている。しかし、他のダニ類の場合、より多様な分子が吸血時に宿主へと分泌されており、ワクモにおいてもより多くの分子が鶏へと分泌されている可能性が高い。そこで、ワクモをマウスあるいはラットから吸血させ、これら哺乳動物での抗体応答を解析する予定である。ワクモは通常鳥類を宿主とするが、哺乳動物からも吸血を行うことが知られており、哺乳動物での吸血は、鳥類では認められない抗体応答の発見に至る可能性がある。これにより新たな吸血時分泌物質の解明を推進する。
ジトピック認識特性を有するESIPT型蛍光色素の開発

本研究では、外部からの複数の刺激(信号)に応答して蛍光特性が多彩に変化する新規ESIPT(励起状態分子内プロトン移動)型蛍光色素の開発を目指している。H30年度は、主に以下2つの系を対象に研究を進めた:(1)プロトンドナーもしくはプロトンアクセプターにESIPT性を付与した2成分蛍光制御系の構築。(2)水分子を認識して蛍光特性が劇的に変化するアントラセン連結型ESIPT色素のメカニズム解明。前者(1)は外部刺激によって分子間でのプロトン移動が誘起され、それが引き金となってESIPT色素の蛍光特性の変化を期待した系で、今回新たに合成したスルホン酸基を導入したESIPT色素と種々の塩基性物質との2成分系を調整した。その結果、それら粉末を混合することでESIPT色素から塩基性物質へプロトン移動が確認され、また、塩基性物質の種類によってはESIPT色素からのプロトンの脱離が2段階で起こることも明らかにした。生理活性物質である塩基性のヒスタミンでも同様の反応が進行し、微量のヒスタミンを感知出来るセンサーとしての可能性を示すことが出来た(J. Phys. Chem. Cに報告済み)。現在はESIPT骨格としてサリチル酸に着目した2成分系の構築を進めている。一方、後者(2)は元々ESIPT色素のキャリア輸送性を向上させて、電子とプロトンによる複数入力に応答した色素開発を目指したものであったが、その色素が水分子を認識することでESIPT効率を大幅に向上させ、ストークスシフトの大きな赤色蛍光を示すことを見出した。水によりESIPTが阻害される一般的なESIPT色素とは正反対の特性で、そのメカニズムを明らかにするため、色素の類似体を合成し蛍光特性を比較した。結果、水の感知にはアントラセン骨格が必須で、またアントラセン9,10位へのフェニル基の導入は感度を増大させることを明らかにした。H30年度も研究成果を論文1報に纏めることが出来たのでおおむね順調である。水センサーのように当初の目的とは異なるが、大変興味深い現象を見い出すことが出来たのは収穫である。これまでのところはおおむね順調に研究が進んだので、成果を論文2報に纏めることが出来た。最終年度は次の展開に繋がるような新しい芽を見出して行きたいと考えており、現在最も精力的に進めているのはサリチル酸をベースとした2成分蛍光制御系の開発である。本研究では、外部からの複数の刺激(信号)に応答して蛍光特性が多彩に変化する新規ESIPT(励起状態分子内プロトン移動)型蛍光色素の開発を目的にしている。H29年度は、前年度報告したESIPT型色素のBTImPで観測された、酸とアニオンの共存下で実現する単一色素からの全色蛍光発光現象のメカニズム解明を第一に研究を進めた。BTImPはフェノールの2位と6位の炭素にそれぞれイミダゾール(Im)環、及びベンゾチアゾール(BT)環を配置した構造を持ち、フェノールの水酸基がImの窒素、もしくはBTの窒素のどちらかと水素結合出来るよう設計された色素である。元々水素結合はIm側に形成されており緑色のESIPT蛍光を与えるが、酸添加後、Imのプロトン化で水素結合がBT側に切替わり橙色のESIPT蛍光へと変化する。様々な条件下での蛍光スペクトル測定や1H-および15N-NMR測定により、プロトン化されたBTImPは過塩素酸イオンまたはテトラフルオロホウ酸イオンを認識・結合し、その結果BT側の水素結合が切断されることでESIPT蛍光よりエノール型からの蛍光が優勢になることが、蛍光色を橙から赤、白、青へと劇的に変化させる原因であることを証明した(Chem. Eur. J.に投稿し掲載済み)。一方、新たなジトピック応答性ESIPT色素の開発も進め、酸化還元活性の向上を目的としたチオフェン連結型やアントラセン連結型のESIPT色素を合成した。また、ドナー・アクセプター間での電荷移動やプロトン移動を外部刺激として想定した2成分蛍光制御システムで構成要素となるESIPT色素の開発も同時に進めた。ESIPT色素BTImPの酸・アニオン認識による全色蛍光発光現象を解明するには、様々な条件設定での多くの測定や解析を要したが、当初の計画通り、初年度にそのメカニズムを明らかにし、論文投稿に漕ぎ着けることが出来た。一方で、新規ESIPT色素の開発も進め、興味深い蛍光特性を示す試料も確認されている。今後詳細を調べる予定であるが、その中には水分子を特異的に認識して劇的に蛍光色を変えるESIPT色素も得られており、需要度が高い有機溶媒中の水分子センサーとしての可能性も探る予定である。

その結果、それら粉末を混合することでESIPT色素から塩基性物質へプロトン移動が確認され、また、塩基性物質の種類によってはESIPT色素からのプロトンの脱離が2段階で起こることも明らかにした。生理活性物質である塩基性のヒスタミンでも同様の反応が進行し、微量のヒスタミンを感知出来るセンサーとしての可能性を示すことが出来た(J. Phys. Chem. Cに報告済み)。現在はESIPT骨格としてサリチル酸に着目した2成分系の構築を進めている。一方、後者(2)は元々ESIPT色素のキャリア輸送性を向上させて、電子とプロトンによる複数入力に応答した色素開発を目指したものであったが、その色素が水分子を認識することでESIPT効率を大幅に向上させ、ストークスシフトの大きな赤色蛍光を示すことを見出した。水によりESIPTが阻害される一般的なESIPT色素とは正反対の特性で、そのメカニズムを明らかにするため、色素の類似体を合成し蛍光特性を比較した。結果、水の感知にはアントラセン骨格が必須で、またアントラセン9,10位へのフェニル基の導入は感度を増大させることを明らかにした。H30年度も研究成果を論文1報に纏めることが出来たのでおおむね順調である。水センサーのように当初の目的とは異なるが、大変興味深い現象を見い出すことが出来たのは収穫である。当面は現在までに合成に成功している新規ESIPT色素の評価を重点的に進める一方、新たなESIPT基本骨格の設計や合成にも着手し、特に固体状態でジトピック応答が可能な新規蛍光材料の開発を視野に入れる。これまでのところはおおむね順調に研究が進んだので、成果を論文2報に纏めることが出来た。最終年度は次の展開に繋がるような新しい芽を見出して行きたいと考えており、現在最も精力的に進めているのはサリチル酸をベースとした2成分蛍光制御系の開発である。おおよそ予定通り使用した。(残額は423円)
児童生徒の学力・体力・体格に寄与する生活習慣要因のコホート研究による探索

本研究は、小中連携および校種を超えた教育体制の充実を見越し、児童から生徒に至る子どもの生活の実態と学力・体力など子ども達に必須の内容との関係を疫学的に調査するものである。2018年度は、コホートの初年度として、対象小中学校に通う児童生徒に対して実際に測定・調査を行った。児童生徒の体組成(身長・体重・体脂肪率・筋肉量・腹囲・骨強度など)、メンタル(やる気度とストレス度)、生活習慣(起床および就寝時間・朝食摂取習慣・携帯電話やパソコン、スマートフォンの使用時間、スポーツ活動(スポーツクラブ参加)の有無とこれに従事する時間・塾・習い事に通っていることの有無とこれに従事する時間など)、栄養(栄養素別エネルギー(量およびkcal)・PFCバランス比率・総摂取エネルギー量(kcal)など)、身体活動量(歩数・活動強度・総消費エネルギー量(kcal))、学力(国語・算数)、体力(新体力テスト8項目)のデータが収集されている。現在は単年度のデータであるが、次年度以降も同被験者にて今年度と同様の測定・調査を実施する。そのため、次年度以降はコホートデータが完成することになる。研究初年度である2017年度にコホート集団の形成および測定機器の購入と測定技術の獲得が完了した。研究2年目の2018年度がコホートデータの初年にあたる。2018年度は実際にコホート集団へのアプローチ(測定・調査)が実施できており、コホートデータの基礎が構築できている。コホート2年目の2019年度も2018年度と同様の測定および調査を行う。対象小中学校と管轄する教育委員会の教職員に異動が生じているため、4月中には本研究の内容について改めて口頭で説明を行い理解を図る。対象となる児童生徒の保護者へも本研究の内容を口頭で説明する機会を設ける。その後、児童生徒およびその保護者へインフォームドコンセント(児童生徒にはインフォームドアセント)を紙媒体で実施し、その両者から同意のあった者のみを本研究の対象とすることは2018年度と同様である。夏休み前までにはすべての測定および調査を終了し、12月までには学力と体力のデータを収集する予定である。本研究は、平成26ー28年度に取り組んだ「児童の学力、体力、身体組成の向上に寄与する生活習慣と活動量を解明するコホート研究(基盤研究C)」をベースとしている。そのため、申請時の研究計画調書通りに平成30-32年度の3年間、本研究における調査・測定を学校行事として組み込むことを念頭に調査予定校と協議した。しかしながら、学校現場の多忙化もあり本研究の継続的な受入れができないこととなり、対象校を再選定せねばならない事態となった。本研究は、昨今の教育界の要請に強く応える内容で構成されておるものの学校現場に柔軟に対応する新たな課題への対応を求められた。本研究に関わる調査・測定はすべて教育課程内で行うこと、小中連携及び校種を超えた教育体制の充実を踏まえた研究であることは平成29年7月に改訂された新学習指導要領の内容を強く踏まえたものであるが、受入側の学校現場においてはたいへんハードルが高く、対象校の選定には時間と労力を要した。平成30年1月になってN県S市内の公立小中学校計4校をピックアップでき、管轄する教育委員会ならびに各小中学校と協議を行った。その結果、小中連携かつ教育課程内で本研究の実施が可能となり、小学校(児童)と中学校(生徒)がタイムラグなして調査と測定ができる理想的な研究環境が整った。これ以降、身体組成測定技能の習得や質問票の検討も含めたフィールド調査・測定の準備を行うとともに倫理委員会への申請手続きに入っている。申請時の研究計画調書に記載していた基盤研究C(平成26-28年度)の被験者(児童)を追跡する研究スタイルが実践できないとなったことから、本研究において小学校(児童)と中学校(生徒)で同時並行的にデータの収集が行える研究フィールドの構築を目指した。これには相当な時間と労力を要したが、N県S市の公立小中学校計4校をピックアップすることができ、教育委員会ならびに各小中学校とも協議を行い、教育課程内での実施と小学校・中学校が連携した取り組みとして実践できることが確定した。本研究では基盤研究Cよりもさらにエリアの広い新規の中学校校区を研究対象にできたことで、この中学校に通う3小学校を組み込むことができ、小学校と中学校との接続、そして小中連携及び校種を超えた評価が同時に行える研究体制が構築できている。

研究初年度である2017年度にコホート集団の形成および測定機器の購入と測定技術の獲得が完了した。研究2年目の2018年度がコホートデータの初年にあたる。2018年度は実際にコホート集団へのアプローチ(測定・調査)が実施できており、コホートデータの基礎が構築できている。倫理審査委員会から本研究の承認を得るとともに各学校を訪問し保護者会ならびにPTA総会の場で保護者に向けて研究内容を説明する。その後、児童生徒へはインフォームド・アセント、さらに保護者へはインフォームド・コンセントを行い、両者からの同意があった者を本研究の対象者とする手続きへと移る。その際、担任からの強制的な参加とならぬよう注意を払うとともに障害のある(可能性も含め)児童生徒に対しては十分配慮する。本研究では、筋肉量や体脂肪量そして骨強度も測定する「体格」と歩数・活動強度・エネルギー消費量を測定する「身体活動量」は実測する。睡眠時間やクラブ活動・運動部活動への参加の有無やスポーツ活動の実施回数・実施頻度を含めた「生活習慣」と各栄養素別の摂取エネルギーや総摂取エネルギーを評価する「栄養摂取状況」は質問票から評価を行う。また、質問票を用いてメンタル(やる気度とストレス度)の評価も実施できることとなっている。これらの測定と質問票を用いた調査は40名までの児童生徒であれば授業一コマ内で完了できる体制が築けている。収集されたデータは横断研究として今年度は結果を取り纏め、次年度からのコホートデータとして蓄積していく。コホート2年目の2019年度も2018年度と同様の測定および調査を行う。対象小中学校と管轄する教育委員会の教職員に異動が生じているため、4月中には本研究の内容について改めて口頭で説明を行い理解を図る。対象となる児童生徒の保護者へも本研究の内容を口頭で説明する機会を設ける。その後、児童生徒およびその保護者へインフォームドコンセント(児童生徒にはインフォームドアセント)を紙媒体で実施し、その両者から同意のあった者のみを本研究の対象とすることは2018年度と同様である。夏休み前までにはすべての測定および調査を終了し、12月までには学力と体力のデータを収集する予定である。
植物防御応答における細胞骨格系および膜輸送系の細胞表層動態のイメージング解析

1. Erwiniacarotovora培養濾過液処理による気孔応答を明らかにするため、Arabidopsis thaliana Col-0の子葉を用いて処理濃度依存性を検証しました。尚、LB培地に含まれるNaClによる気孔応答への影響を防ぐため、NaClを含まないLB培地で培養したE. carotovoraより調整した濾過液を用いました。気孔応答の観察に用いられる処理後3時間目の子葉の表皮を観察したところ、0.1%濾過液処理区では細胞死が確認されたことから、0.01%濾過液を気孔応答観察の処理条件としました。0.01%濾過液処理後3時間目の気孔応答を観察したところ、濾過液処理によって気孔の閉鎖が誘導されることが確認されました。現在は、気孔閉鎖を誘導することが知られているFlg22やABAとの比較解析、気孔閉鎖における微小管や液胞膜の観察を実施しています。2.濾過液におけるタバコ培養細胞BY-2に細胞死誘導活性を有する分子の実体は未解明であることから、濾過液の分離を行いました。限外濾過で濾過液を分離したところ、10 kDa以上の分画において細胞死誘導活性が認められました。そこで、この分画を用いてイオン交換クロマトグラフィーでの分離を行いました。NaClの濃度勾配によって分画を得たところ、0.5mol/LNaClの分画において細胞死誘導活性が認められました。さらに、この分画を用いてHPLCによる分離を行ったところ、細胞死誘導活性のある分画を取得することができました。現在は、MS解析に耐えうるサンプルを調製するために濾過液を濃縮して分離を行っています。1.培養濾過液処理による気孔応答は、A. thaliana Col-0の子葉を用いて検証しました。気孔応答の観察に用いられる処理後3時間目の子葉の表皮を観察したところ、0.01%濾過液処理後3時間目で気孔の閉鎖が確認されました。現在は濾過液処理により誘導される気孔閉鎖における微小管、液胞膜について解析に耐えうるサンプル数を目指して観察を行っています。Flg22やABAとの比較解析も観察を進めており、進捗は順調であると考えています。2.濾過液における細胞死誘導活性のあるタンパク質は、限外濾過とイオン交換クロマトグラフィーおよびHPLCによって分離しました。細胞死誘導活性のある分画を得ることができたものの、MS解析に耐えうるサンプルの取得を目指して濾過液を濃縮して分離を行っています。濾過液の分離は派生した成果であるものの、分離の手順や手法を平成28年度に構築することができました。分子の実体の同定に向けて、概ね順調に進捗していると考えています。1.タバコ培養細胞BY-2を用いた濾過液誘導性細胞死における微小管および膜輸送系因子の観察を継続します。細胞膜透過性マーカーEvansblueを濾過液と同時に処理することで、細胞死が起こる時点を明らかにします。これを基準として液胞構造の単純化や細胞膜崩壊にどのような影響をもたらすか否かを経時観察します。定量的な解析に耐えうるサンプル数n>100を取得したのち、得られた画像に対して画像処理を行って定量的に解析します。2.前年度検討した気孔応答における濾過液の処理濃度依存性や曝露時間依存性をもとに、濾過液処理による気孔閉鎖における微小管、液胞膜の変化を経時的に観察します。また、BY-2の濾過液を用いた細胞死誘導系により得られた経時観察結果との比較検討を行います。なお、解析に耐えうるサンプル数n>100を目指して観察を実施します。3.培養濾過液におけるBY-2に細胞死を誘導する分子の実体を明らかにするため、前年度に確立した方法に従ってHPLCによって濾過液を分離します。カラムクロマトグラフィとHPLCによって分離した分画は、Evans blue法によって死細胞率を測定することで細胞死誘導活性の有無を明らかにします。HPLCにより分離した細胞死誘導活性が確認された分画は、MALDI-TOF-MSによって分子の実体を推定します。得られた結果をもとにリコンビナントタンパク質を作製し、推定された分子の実体の細胞死活性の有無を確認します。

限外濾過で濾過液を分離したところ、10 kDa以上の分画において細胞死誘導活性が認められました。そこで、この分画を用いてイオン交換クロマトグラフィーでの分離を行いました。NaClの濃度勾配によって分画を得たところ、0.5mol/LNaClの分画において細胞死誘導活性が認められました。さらに、この分画を用いてHPLCによる分離を行ったところ、細胞死誘導活性のある分画を取得することができました。現在は、MS解析に耐えうるサンプルを調製するために濾過液を濃縮して分離を行っています。1.培養濾過液処理による気孔応答は、A. thaliana Col-0の子葉を用いて検証しました。気孔応答の観察に用いられる処理後3時間目の子葉の表皮を観察したところ、0.01%濾過液処理後3時間目で気孔の閉鎖が確認されました。現在は濾過液処理により誘導される気孔閉鎖における微小管、液胞膜について解析に耐えうるサンプル数を目指して観察を行っています。Flg22やABAとの比較解析も観察を進めており、進捗は順調であると考えています。2.濾過液における細胞死誘導活性のあるタンパク質は、限外濾過とイオン交換クロマトグラフィーおよびHPLCによって分離しました。細胞死誘導活性のある分画を得ることができたものの、MS解析に耐えうるサンプルの取得を目指して濾過液を濃縮して分離を行っています。濾過液の分離は派生した成果であるものの、分離の手順や手法を平成28年度に構築することができました。分子の実体の同定に向けて、概ね順調に進捗していると考えています。1.タバコ培養細胞BY-2を用いた濾過液誘導性細胞死における微小管および膜輸送系因子の観察を継続します。細胞膜透過性マーカーEvansblueを濾過液と同時に処理することで、細胞死が起こる時点を明らかにします。これを基準として液胞構造の単純化や細胞膜崩壊にどのような影響をもたらすか否かを経時観察します。定量的な解析に耐えうるサンプル数n>100を取得したのち、得られた画像に対して画像処理を行って定量的に解析します。2.前年度検討した気孔応答における濾過液の処理濃度依存性や曝露時間依存性をもとに、濾過液処理による気孔閉鎖における微小管、液胞膜の変化を経時的に観察します。また、BY-2の濾過液を用いた細胞死誘導系により得られた経時観察結果との比較検討を行います。なお、解析に耐えうるサンプル数n>100を目指して観察を実施します。3.培養濾過液におけるBY-2に細胞死を誘導する分子の実体を明らかにするため、前年度に確立した方法に従ってHPLCによって濾過液を分離します。カラムクロマトグラフィとHPLCによって分離した分画は、Evans blue法によって死細胞率を測定することで細胞死誘導活性の有無を明らかにします。HPLCにより分離した細胞死誘導活性が確認された分画は、MALDI-TOF-MSによって分子の実体を推定します。得られた結果をもとにリコンビナントタンパク質を作製し、推定された分子の実体の細胞死活性の有無を確認します。
親自然の観点からの緑地系統に関する基礎的研究

単なる存在としての緑や見るためだけの緑ではなく、活動を通して親しむための自然を親自然緑地と定義し、その現状や位置づけを知ると同時に、その系統的配置について、首都圏でのケーススタディを通して検討を行った。系統的配置の検討に際しては、様々なタイプの自然とふれ合う(親しむ)活動のための場を、活動パターンに応じて、居住地周辺に効率よく配置し組織化していくことを考え方の基本とした。その結果、以下の諸点から明らかとなった。(1)身近な自然に関する研究が、人々とのふれ合いと諸生物の生息空間としての豊かさの二側面で増加してきている。(2)また、実際の親・自然緑地は数haの小規模のものと、数十haにおよぶ大規模のものとに二極化した形で都市周辺部に整備され、増加してきている。(3)一言で「自然とのふれ合い活動」と言っても多様な内容を含んでおり、人々が行っている親自然活動は、「観察会型」「名所・遊び型」「間接・製作型」「散策・ウォーク型」に4大別される。(4)こうした活動区分と、立地の自然的および都市的ポテンシャルとを勘案すると、「自然観察地保全エリア」「自然観察拠点形成エリア」「自然遊び促進エリア」「特定自然ふれ合いエリア」「自然環境回復促進エリア」「山間ハイキングエリア」「都市・近郊散策エリア」の7つの地域類型に区分することができた。首都圏で整備されている親自然緑地を対象に、現状ではどの様な親自然活動が展開され求められているかについて、活動のタイプ区分を通して明らかにすることを目的として、首都圏を対象に、現時点で展開されている「親自然緑地」の現状鵜の概要について調査、整理を行った。調査内容としては「立地」「規模」「施設構成」「活動内容」「プログラム」など。そして、求められる活動内容の整理を通して、自然とのふれ合いを中心とするレクリエーション活動のタイプ区分を行った。ふれ合い活動を実施している首都圏の団体へのアンケート調査を行い、その実態と、活動が展開される立地の特性との関連について検討した。立地特性検討項目は、「時間距離」「到達手段」「周辺土地利用」「当該地土地利用」「地形」など。一言で、「自然とのふれ合い活動」と言っても、多様な内容を含んでおり、検討の結果、「観察型:学習中心」「体験型:管理体験中心」「観賞型:親和活動中心」「徒歩型:健康中心」「遊び型:遊び中心」の5タイプの活動類型を得たこと。そして各タイプ毎に、立地特性との関係を明らかにし得た点は大きな成果であると考えている。この結果、広域における立地の特性を検討することで、各地区の「ふれ合い活動ポテンシャル」が把握できることになる。ただし、団体に対してアンケート調査を行ったために、活動が比較的居住地の近隣に限られたため、各活動類型毎の誘致圏を検討できる資料には十分なり得なかった。現地での聞き取り調査等を補完する必要があると考えている。首都圏で整備されている親自然緑地を対象に、現状ではどの様な親自然活動が展開され求められているかについて、活動のタイプ区分を通して明らかにすることを目的として、首都圏を対象に、現時点で展開されている「親自然緑地」の現状の概要と今後のあり方について検討を行った。前年度検討した「自然とのふれ合い活動」の5タイプの活動毎に、立地特性を検討した。その結果、『自然の限定性・多様性』の軸と『利便性・不便さ』の軸の2軸で、各活動タイプが要求する立地特性が特徴づけられることが分かった。「観賞型:親和活動中心」および「遊び型:遊び中心」は、利便性を要求し、観賞型は合わせて、自然限定性を要求する。また「体験型:管理体験中心」および「徒歩型:健康中心」は、自然の限定性を要求し、中でも体験型は自然が多様でも不便な空間では行われていないようである。「観察型:学習中心」は自然の限定性にも、また利便性にも、あまり関係なくフィールドを選択している。これらの検討をベースに、首都圏において地域の類型を試みた。ベースとしたデータは、植生の条件:森林率、アクセス生:道路密度、を中心に、地形条件や実際の活動が行われている状況などである。

そして「自然観察地保全エリア」、「自然観察地拠点形成エリア」「自然遊び促進エリア」「特定自然ふれあいエリア」「自然環境回復促進エリア」「山間ハイキングエリア」「都市・近郊散策エリア」の7区分を設定し、親自然型緑地系統の検討を行った。
標的遺伝子組換えによる微小管関連蛋白欠失マウスの作製とその分子細胞生物学的解析

タウは,神経系に限局する主な微小管関連蛋白(MAPs)の一つであり,特に軸索に局在する。タウには微小管結合能及び微小管の安定化作用があり,試験管内再構成により,軸索中の微小管間の架橋の主成分であることが知られている。タウをSf9昆虫細胞に強制発現させると,軸索様の長い突起を伸ばすこと,逆にアンチセンスDNAによって,培養神経細胞の軸索伸長が抑制されることからタウは軸索の伸長と安定化に重要な役割を果たすと考えられてきた。我々はタウの生体内での役割を調べるため,標的組換え法によってタウ遺伝子欠失マウスを作製しその解析を行った。その結果驚くべきことにタウ欠失マウスは野生型と同様に発生,成長し,顕著な神経学的異常は認められなかった。更に組織学的にも全身にわたって異常が認められなかった。蛋白定量により,タウは確かに欠失していること,MAPsの一つであるMAP1Aの量がやや増加していることが判明した。しかし小脳の免疫染色では,特にタウ以外の蛋白の分布に変化は認められなかった。更に小脳を電子顕微鏡と急速凍結デイープエッチ法を用いて調べたところ,面白いことに顆粒細胞の軸索である平行線維中の微小管の本数の減少及び微小管間の架橋の数の減少が認められた。この微小管数の変化は樹状突起や太い軸索(視神経,坐骨神経)においては認められなかった。又,タウ欠失マウスの海馬の神経細胞の軸索形成過程もコントロールと顕著な差は認められなかった。我々は最後に軸索中の微小管の安定性を調べたがここでも差は認められなかった。以上のことから,タウは軸索の形成過程に必須でないこと,又,軸索中の微小管の安定化作用については細い軸索(小脳の平行線維)においては必要だが,太い軸索(視神経,坐骨神経)においては必須ではないこと,が示唆された。タウの作用が他のMAPsによって代償されている可能性もあるため,我々は,現在他のMAPsが欠失したマウスを作製しているところである。
小型衛星用電熱加速型パルスプラズマスラスタのインパルス向上に関する研究

超小型衛星搭載用電熱加速型パルスプラズマスラスタ(PPT)システムの開発研究において、キャビティ断面積を縮小したことは有効であり、小さい充電エネルギに対して大きな単位充電エネルギ当たりのインパルスビットが得られ、一般の電熱加速型PPTよりも良い性能を示した。連続作動試験では、ショット数を増すにつれ、キャビティ直径が大きくなり、約53,000ショットの時点でアノードの直径とキャビティ直径が等しくなり、噴射が確認できなくなった。こうして、電熱加速型PPTシステムの衛星搭載用エンジニアリングモデルが設計製作され、十分な性能を有することを確認した。本研究の目的は、電熱加速型パルスプラズマスラスタ(Pulsed Plasma Thruster:PPT)における、高インパルスビットの発生と、高総インパルスの達成である。各種のプラズマ診断法を駆使し、固体推進剤の溶融・昇華現象、続く放電現象、加速過程を調べると共に、数値計算による流れ場の構造解明を行う。それらの結果を基に、放電室の構造・材質を積極的に工夫・変更する。推進性能の測定、数値計算による性能予測を行う。まず、チューブ状推進剤で作られた放電室を持つ電熱加速型PPTを設計・製作し、充電エネルギー550ジュールの範囲で作動させた。放電室形状・材質は変更可能にした。推進剤に各種の高分子材・低融点ガラスを用いて、インパルスビット、放電電流波形を測定した。得られた結果より、比推力、推進効率、および内部効率であるエネルギー輸送効率、加速効率を見積もり、テフロンを推進剤に選定した。次に、流れ場の数値計算の結果から、電熱加速型PPT放電室内部、及び下流の噴出流の状態を考察した。溶融・昇華現象、プラズマ生成・加速過程を推定すると共に、それらの結果と推進性能との相関関係を検討した。定量的な検討を十分行い、高インパルスビット発生する方法として、テフロン推進剤供給機構を持つPPTではテフロン棒を分割し、軸方向に複数の供給方法を用いることにより、不均一損耗による放電室空間の拡大を押さえることに成功した。推進剤テフロンの供給機構を無くし、複数のテフロン製放電室を単一のイグナイタで点火させた。実質的な推進剤表面積を増加させ、個々の放電室の形状変化を押さえることができた。3放電室誘発型PPTを設計・試作し、推進性能の測定、連続作動試験に成功した。まず、チューブ状推進剤で作られた放電室を持つ電熱加速型PPTを設計・製作し、充電エネルギー210ジュールの範囲で作動させた。推進剤に各種の高分子材料を用いて、インパルスビット、放電電流波形を測定した。次に流れ場の数値計算の結果から、電熱加速型PPT放電室内部、及び下流の噴出流の状態を考察した。小型人工衛星用として、推進剤テフロンの供給機構を無くし、複数のテフロン製放電室を単一のイグナイタで点火させた。さらに、5万ショットの耐久試験を実施し、約5Nsの総インパルスを達成した。電熱加速型PPTでは、充電回路によりキャパシタが充電され、イグナイタにおけるイグニッション放電により主放電が誘発される。主放電は、ピークで数kA、幅十μs程度のパルス状電流であり、10J程度の充電エネルギにおいても、プラズマへのエネルギ供給は瞬間ではMWのオーダーとなる。昇華(アブレーション)した固体推進剤(PTFE : poly-tetrafluoroethylene(通称、テフロン))は放電電流によりジュール加熱を受け、放電室(キャビティ)内の圧力が上昇し、下流に加速され、推進力を得る。超小型衛星搭載用電熱加速型パルスプラズマスラスタ(PPT)システムの開発研究において以下の主な結果が得られた。1.キャビティ断面積を縮小したことは有効であり、小さい充電エネルギに対して大きな単位充電エネルギ当たりのインパルスビットが得られ、一般の電熱加速型PPTよりも良い性能を示した。2.キャビティが長くキャビティ直径が小さいとき、高インパルスビット・低比推力の電熱加速型PPTの特性を示した。

3.キャビティが短くキャビティ直径が小さいとき、低インパルスビット・高比推力の電磁加速型PPTの特性に近づいた。4.キャビティが長いほどマスショットは大きく、キャビティが短いほど単位断面積当たりの推進剤昇華量は大きい。5.ショット数を増すにつれ、キャビティ直径が大きくなり、約53,000ショットの時点でアノードの直径とキャビティ直径が等しくなり、噴射が確認できなくなった。アノード直径を大きくすることで更にショット数を増加させることが可能と考えられる。こうして以上の結果をもとに、電熱加速型PPTシステムの衛星搭載用エンジニアリングモデルが設計製作され十分な性能を有することを確認した。
外界情報活用による自動車エンジンの個性化最適制御手法

本研究は、エンジン・パワートレイン制御系設計に向けた外界条件のモデル化から着手し、それを活用した最適制御系設計手法を構築することによって、ドライバー、走行ルート及び交通環境などの実際の状況に適した個性化自動車動力システムの制御技術を確立することを目的としているが、本年度は、前年度の外界情報と環境のモデリング手法の結果を取り入れたエンジン・パワートレイン最適制御手法の構築に着手し、構築した交通流のシナリオを確率的に生成できるTraffic&Engine-in-the-loop実験ベンチにおいて制御アルゴリズム検証のためのデータ採集を行い、主に以下の制御手法を開発し、シミュレーション・実験検証結果を与えた。1V2V,V2Iの情報を用いたパワーディマンド予測に基づく効率最適化制御アルゴリズム。2ELMを用いたドライバー挙動学習による燃費最適化制御アルゴリズム。3区間交通流車両密度の確率遷移特性の学習によるハイブリット自動車のエネルギマネジメント手法。4走行情報の蓄積と学習に基づくエンジン排気制御改善のためのリアルタイム最適化手法。これらのV2V,V2Iの環境におけるリアルタイム制御アルゴリズム開発の成果は、外界情報を用いるエンジンパワートレイン制御手法の要素技術として統括最適化制御理論の基礎となる。本研究の目的実現のキーとして、外界情報に基づくエンジン・パワートレイン最適化制御アルゴリズムの確立は、当初計画した年度研究計画通りであり、次年度の研究に繋げるための確実な基礎となるものなので、概ね計画通り順調に進展していると判断できる。次年度は、今年度開発した制御アルゴリズムを統括して本研究の目的である自動車パワートレインのオンボード最適化手法を完成させるとともに、プロットタイプECUアルゴリズムを実現し、総合的な走行シナリオにおける検証を行い、自動車産業の基盤技術創成に貢献していきたい。また、自動車動力システムの電気化やコネクティド環境への発展傾向を視野に、ハイブリットパワートレインの最適化問題に取り組む予定である.本研究は、エンジン・パワートレイン制御系設計に向けた外界条件のモデル化から着手し、それを活用した最適制御系設計手法を構築することによって、個性化自動車動力システムの制御技術を確立することを目的としているが、本年度は、外界情報を利用したエンジン・パワートレイン最適制御手法を構築するために、交通流のモデル化とその学習手法を考案し、その情報を利用したエンジン・パワートレイン最適制御系設計手法の開発に着手した。また、実験検証環境を整えるために、トラフィック状況のシナリオを確率的に生成させるリアルタイム走行状況の下でのエンジンパワートレイン制御技術を実エンジンを用いて検証できるTraffic&Engine-in-the-loop実験ベンチの改造に着手し、実験能力を大幅に改善することができた。具体的な研究実績は以下とおりである。(1)走行データから確率分散関数としてモデルを抽出し、ベイズ学習によるモデル情報更新手法を開発した。(2)外界情報を用いたディーゼルエンジンの後処理制御手法を開発し、シミュレーション検証を行った。(3)ドライバーのトルクディマンドの学習推定に基づくリアルタイムエンジン最適制御手法を構築し、シミュレーションによって提案手法の有効性を検証した。(4)ハイブリット車用の四気筒量産エンジンを用いたバーチャルトラフィック環境とリアルタイム走行テストが可能な実験環境の再構築を完成した。(5)外界情報テスト向けのデータ収集に着手し、一定の環境を整えることができた。本研究の目的実現の礎となる外界情報のモデル化、外界情報を用いたエンジン・パワートレイン最適化制御手法の提案と検証、およびリアルタイムトラフィック情報をエンジン制御実機テス環境への取り組みの完成は当初研究計画通りの内容であり、次年度の研究に繋げるための確実な基礎となるものなので、概ね計画通り順調に進展していると判断できる。今年度の蓄積した基盤を踏まえて、次年度は外界モデルを進化させ、検証実験実施のためのデータ集積を拡充し、最適制御手法の本格的な開発活動に集中したい。
高密度三次元培養法を利用した組織構築再現モデル臓器の作成と抗癌剤応答性の包括解析

RFBで得たモデル臓器組織、特に各腫瘍細胞の薬物応答性を中心にRFB培養条件下(モデル癌)での生化学的検討を行い薬物代謝酵素、耐性関連分子そしてアポトーシス関連分子などの発現制御を網羅的解析しデータベース化した。解析した肝癌細胞は癌由来細胞にも拘らず3次元培養により期待以上のCYP分子種の発現増加がみられた。一方従来薬剤運搬や代謝排泄に関わる分子種には大きな変動は見られなかった。また腫瘍モデルとして肝細胞癌と扁平上皮癌を検討した。3次元培養によりいずれの腫瘍も3次元立体構築形成に必要な細胞骨格や細胞間接着関与遺伝子群の発現調節がみられ、肝細胞癌モデルでは血漿蛋白質産生に変化が見られた。また扁平上皮癌細胞では生体内を模倣した立体的な腫瘍構築の結果として単層培養では得られない幾つかの際立った性格が発現した。この膨大な結果は現在解析中でありしかも多くの新知見が有り、知的所有権の発生も充分考えられる。これらの結果をもとにin vitroにおける抗癌剤の薬物効果.についてヒト代替薬効・薬物代謝評価システムの構築を検討した。酵素活性の高いFLC細胞でモデル肝をつくり、単層培養とRFB細胞の薬剤応答性をみるとRFBで薬効は減弱した。発現遺伝子の変動は予想を違えたもので解析中である。また肝細胞癌、扁平上皮癌をモデル癌とした治療実験でも短期治療:のため耐性や汲み出し関連の遺伝子発現よりもストレス対応系への影響を認めた。しかしいずれの結果1も従来報告が乏しい分野のもので興味を持って解析中である。現在ミニ肝臓(モデル肝)を直列につなぎ(モデル肝を上流にする)、抗癌剤を加えてモデル肝を通過した抗癌剤の効果の変動と代謝を薬剤活性の変動実験を施行中でこの結果を踏まえ本システムの遺伝子発現を包括的に解析しデーターベース化したい。1)ラジアルフロー型バイオリアクターによる薬剤効果評価系に利用する三次元培養ミニモデルとしてのモデル肝、モデル癌の培養法の確立ラジアルフロー型バイオリアクターに高機能維持型ヒト肝臓由来細胞(FLC-7)を培養したモデル肝(ミニ肝臓)と今年度はヒト癌細胞扁平上皮癌株A431を培養したモデル癌の三次元培養法を確立し、細胞付着培養マトリックスを取り出しこれらからトータルRNAの一括抽出法を確立した。モノレイヤー培養法での各細胞株から抽出したトータルRNAとの遺伝子発現状況の比較をDNAマイクロアレイとPCR(RT-PCRならびに一部はリアルタイムPCR)で検討し、従来の三次元培養とモノレイヤー培養とで培養方法に起因する薬剤感受性のデイスクレパンシーに対する解釈とは一部異なる細胞環境と細胞構築に基づく遺伝子発現状況の違いが認められ新たな知見を得、さらに解析中である。またバイオリアクター内細胞密度を継時的に簡易推定するための放射性^<13>CO_2を利用した測定系を確立した。2)モデル肝、モデル癌における薬物代謝酵素・制御分子発現の包括的網羅的解析各ラジアルフロー型バイオリアクターで得たモデル臓器組織の薬剤応答性の生化学的検討。薬物代謝酵素、耐性関連トランスポーターそしてアポトーシス関連分子の発現とその制御をDNAマイクロアレイで包括的網羅的に解析をしている。具体的には、我々の開発した臨床応用を目指している極めて抗腫瘍効果の高いペプチド結合型抗癌剤をこの評価回路に負荷し、薬剤投与前後のモデル肝、モデル癌の薬物に対する反応を薬物代謝酵素発現・制御遺伝子等発現の包括的網羅的解析を行っている。

一方従来薬剤運搬や代謝排泄に関わる分子種には大きな変動は見られなかった。また腫瘍モデルとして肝細胞癌と扁平上皮癌を検討した。3次元培養によりいずれの腫瘍も3次元立体構築形成に必要な細胞骨格や細胞間接着関与遺伝子群の発現調節がみられ、肝細胞癌モデルでは血漿蛋白質産生に変化が見られた。また扁平上皮癌細胞では生体内を模倣した立体的な腫瘍構築の結果として単層培養では得られない幾つかの際立った性格が発現した。この膨大な結果は現在解析中でありしかも多くの新知見が有り、知的所有権の発生も充分考えられる。これらの結果をもとにinvitroにおける抗癌剤の薬物効果についてヒト代替薬効・薬物代謝評価システムの構築を検討した。酵素活性の高いFLC細胞でモデル肝をつくり、単層培養とRFB細胞の薬剤応答性をみるとRFBで薬効は減弱した。発現遺伝子の変動は予想を違えたもので解析中である。また肝細胞癌、扁平上皮癌をモデル癌とした治療実験でも短期治療のため耐性や汲み出し関連の遺伝子発現よりもストレス対応系への影響を認めた。しかしいずれの結果も従来報告が乏しい分野のもので興味を持って解析中である。現在ミニ肝臓(モデル肝)を直列につなぎ(モデル肝を上流にする)、抗癌剤を加えてモデル肝を通過した抗癌剤の効果の変動と代謝を薬剤活性の変動実験を施行中でこの結果を踏まえ本システムの遺伝子発現を包括的に解析しデーターベース化したい。
実験への意識を改革して実践的技術力を養う荷物搬送ロボットの設計・試作

【研究の目的】本研究では、体験教室などで一般的によく使われるライントレースキット(以下キット)の基礎技術(マイコンやセンサ)を用いて、大電力の電気機器(モータ、バッテリ、パワエレ回路)を利用した荷物搬送ロボットを製作する。実用性を持ったロボットに実際に触れることによって、学生の実験への緩慢な取り組みの原因として考えられる、A)テーマへの興味の有無、B)内容の面白さ、C)未来の応用技術につながる意識、などを改善することを目指した。【研究方法と成果】1.駆動系の設計と製作DCブラシモータではなく、省エネで寿命の長いラジコン用ブラシレスモータを採用した。ブラシレスモータドライバもラジコン用の小型で手に入りやすいものを選定した。車輪にはパンクのないエアレスタイヤを使用し、ハプやモータを乗せる部品等を機械加工機で製作した。車体はアルミ製角パイプを主に使用した。モータと車輪の間はプーリとベルトを使用して連結した。バッテリは車載用12Vを使用した。2.制御系の設計と製作マイコンにはVS-WRC103LV(Vstone製)を使用し、回転数はロータリーエンコーダ(360パルス/回転)で計測し速度制御を行った。ラジコン用無線機でマニュアル操作を行うため、モータドライバの特殊な制御仕様(ラジコン特有)にあわせる必要があったため、制御周期が10Hzとかなり大きくなった。トレース用ラインの検知には赤外線8連センサを使用したが、安定動作のための地面との距離が短く、太陽光などの影響も受けやすいため、安定なライントレースを行うためには若干の調整が必要となった。3.自動走行と学生実験への導入基本的なライントレース走行については実現することができたが、安定した自動走行には機器の信頼性も含め、まだまだ技術的課題がある。学生実験には、安定性の課題を解決した上で導入していきたい。
液／液界面の精密制御によるナノ形態制御融合マテリアルの創製

金属酸化物をゾル・ゲル反応で調製する場合、前駆体として用いられる金属アルコキシドは通常油溶性であり、前駆体と水溶液は反応時に液/液界面を形成していることになる。そこで、液/液界面の構造や性質を、両親媒性分子の添加や、適切な攪拌力の付与により制御することができれば、特徴的なナノ形態を有する融合マテリアルが得られると考えられる。そこで、本年度は、界面活性剤が形成する分子集合体を構造指向剤として利用し、金属アルコキシドの油相から水相への物質移動を制御することにより、シート・ワイヤー・中空などのナノ形態を有する新規融合マテリアルの調製を試みた。1)イオン液体/油相界面でのゾル・ゲル反応によるシート状・ワイヤー状チタニアの調製昨年度までに、イオン液体に溶解させた水と油溶性チタニア前駆体との反応により、界面活性剤無添加ではシート状、非イオン界面活性剤添加下ではワイヤー状のチタニア粒子の調製に成功している。本年度は、シート状・ワイヤー状チタニアの形成機構について検討を行った。その結果、チタンアルコキシドの加水分解反応により生成するオリゴマーとイオン液体の相互作用により形成されるラメラ状の会合体が、シート状チタニアの生成を誘起することが分かった。さらに界面活性剤存在下では、チタニア表面に吸着した界面活性剤疎水基の疎媒性相互作用によりシートがスクロールされ、ワイヤー状チタニアが形成することが示された。2)ベシクルを構造指向剤としたシリカナノ中空粒子の調製とその応用4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤が形成するベシクルを構造指向剤として用い、シリカ前駆体であるTEOSの加水分解・重縮合反応を、pHを塩基性(11.5)から中性(78)に段階的に変化させて進行させることにより、水中およびエタノール中での分散安定性に優れる50nm程度のサイズのシリカナノ中空粒子の調製に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。1)水を溶解させたイオン液体/油相界面でのゾル・ゲル反応による、シート状・ワイヤー状チタニアの調製とその形成機構これまでに、イオン液体に溶解させた水と油溶性チタニア前駆体との反応によりシート状・ワイヤー状のチタニアの調製に成功している。ここで、イオン液体に非イオン界面活性剤を添加しない場合はシート状チタニアが、添加した場合はワイヤー状チタニアが得られる。そこで、本年度は、シート状、ワイヤー状チタニアの生成機構の解析を行うとともに、増感色素との複合化によるナノロール型融合マテリアルの調製を行った。その結果、チタニア前駆体の加水分解反応により生じた中間体がイオン液体と複合体を形成し、これが自己組織化することによりラメラ状の構造を形成し、二次元的にゾルゲル反応が進行するためにシート状チタニアが得られること、ならびに、シート状チタニアの表面に吸着した界面活性剤分子間にはたらく疎媒性相互作用によりシートがスクロールすることによりワイヤー状チタニアが生じるものと考察した。また、ワイヤー状チタニア形成時に、両親媒性色素を共存させることにより、色素をワイヤー状構造の内部に内包することができた。2)アンモニア塩基性水溶液/油相界面でのゾル・ゲル反応による、pHや攪拌力に依存した種々のナノ形態のシリカ粒子調製本研究では、界面活性剤水溶液中でのケイ素アルコキシドのゾル・ゲル反応を、アンモニア弱塩基性(pH11.0付近)で行うことにより、系に加える界面活性剤の分子構造や攪拌速度、温度に依存して、ナノサイズのシリカ中空粒子やシリカチューブ、シリカナノロッドを高収率で調製することに成功した。特に、反応の途中でpHを塩基性から中性へと変更することにより、凝集のない高分散なシリカ中空粒子を得る事ができた。2)ベシクルを構造指向剤としたシリカナノ中空粒子の調製とその応用

4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤が形成するベシクルを構造指向剤として用い、シリカ前駆体であるTEOSの加水分解・重縮合反応を、pHを塩基性(11.5)から中性(78)に段階的に変化させて進行させることにより、水中およびエタノール中での分散安定性に優れる50nm程度のサイズのシリカナノ中空粒子の調製に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。チタニア系については、年度当初の目標としていた、イオン液体中でのシート状チタニア、ワイヤー状チタニアの形成メカニズムについて明らかにできたこと、また、色素を内部に取り込んだワイヤー状チタニアを形成できたことから、目的をほぼ達成できたと考えている。シリカ系については、シリカナノ中空粒子、シリカチューブ、メソポーラスシリカロッドなどの作り分けに成功し、さらにpHの精密制御によりシリカナノ中空粒子の分散性の向上を達成できたことから、おおむね順調に進展していると判断できる。シリカ中空粒子については、反射防止フィルムとしての特性評価には至らなかったので、来年度は応用評価に力を入れる予定である。2014年色材協会研究発表会、ならびに日本化学会第4回化学フェスタで優秀ポスター賞を受賞チタニア系については、引き続き色素を内部に取り込んだワイヤー状チタニアの調製条件の最適化を図りたい。その後、シート状チタニア、ワイヤー状チタニアの紫外光照射下で光触媒活性、ならびに色素内包ワイヤー状チタニアの可視光照射下での光触媒活性評価を行いたい。さらに、チタニア以外の金属酸化物(ジルコニア、アルミナ)からなるシート、ワイヤーの調製も行う予定である。シリカ系については、ベシクルを鋳型としたソフトテンプレート法による高分散性のシリカ中空粒子の調製が可能となったので、その塗膜化ならびに反射防止特性の評価を実施する。また、高分散性シリカ中空粒子の中性子捕捉療法用薬剤キャリアーとしての応用についても共同研究により推進したい。
サル脳P450の構造、機能解明

先ずカニクイザル脳を用い、肝P450に対する抗体を用いP450蛋白の発現を確認し、またいくつかの薬物代謝活性を認めた。次いで、mRNAを抽出し、cDNAライブラリィを作成しイムノスクリーニングを行ったが、P450の全一次構造をコードするフラグメントを得ることが出来なかった。用いたいくつかのP450に対する抗体はラットあるいはヒトP450を抗原としたものであったことから、カニクイザル肝からP450の精製を試み最終的に4種のP450を単離することに成功した。同時にドグエラヒヒよりカニクイザルP450CMLc(P450 3A enzyme)と極めて類似したP450(P450 BLa)の単離にも成功した。これらのP450に対する抗体を用いて脳、肝よりP450をコードする遺伝子をスクリーニングした結果、肝よりP450 CMLa(P450 2B enzyme)の遺伝子を解明することに成功した。また、ノーザンブロット分析の結果から、アカゲザル脳においてもP450 CMLaと類似したP450が存在することが明らかとなった。この結果ならびにイムノブロット分析の結果から、薬物誘導型P450のサル脳における存在が明らかとなった。現在もPCRを用いて脳P450の構造について肝P450と平行して研究を進めており、これまで明らかとなったサル肝P450ばかりでなく脳P450についてもその構造が解明されるものと思われる。その機能については、肝P450のそれと比較することにより新たに脳におけるP450の役割が明らかになる可能性がある。先ず最初にカニクイザル脳を用い、P450蛋白の発現を肝P450に対する抗体を用い検討した。その結果、P450 1A、P450 2B、P450 2DおよびP450 3Aの僅かな発現を認めた。また脳Msを用いての代謝能を検討した結果、7-エトキシクマリンO-脱エチル化活性を認めた。これらの結果から、サル脳Msにおいてもゲッシ類同様複数のP450酵素が発現しており、異物の代謝能を有していることが示された。以上の結果から、サル脳内におけるP450の発現とその一部の機能が明らかになったことから、次いでサル脳P450のcDNAクローニングを試みた。クローニングにはアカゲザル脳を試料として用いた。アカゲザル脳からmRNAを抽出し、cDNAを作成した。そのcDNAをλgt11に挿入し上述の4種のP450抗体を用いスクリーニングを行ない、各々のP450に対する陽性クローンを得ることに成功した。現在シークエンスを開始しており、その構造の1部は明らかになっている。研究代表者の移動により、研究が大幅に遅れたことは否めない。また、脳からのmRNAの回収に問題があるためか十分量のmRNAを回収するためにいくつかの検体を要した。しかしながら、現在P450をコードしていると思われるフラグメントをいくつかのP450酵素について得ている。その1部については、構造が明らかになって来ていることから今後の展望は開かれておりその点では満足している。先ずカニクイザル脳を用い、肝臓P450に対する抗体を用いP450蛋白の発現を確認し、またいくつかの薬物代謝活性を認めた。次いで、mRNAを抽出し、cDNAライブラリィを作成しイムノスクリーニングを行ったが、P450の全一時構造をコードするフラグメントを得ることは出来なかった。

同時にドグエラヒヒよりカニクイザルP450CMLc(P4503Aenzyme)と極めて類似したP450(P450BLa)の単離にも成功した。これらのP450に対する抗体を用いて脳、肝よりP450をコードする遺伝子をスクリーニングした結果、肝よりP450CMLa(P450 2B enzyme)の遺伝子を解明することに成功した。また、ノーザンブロット分析の結果から、アカゲザル脳においてもP450CMLaと類似したP450が存在することが明らかとなった。この結果ならびにイムノブロット分析の結果から、薬物誘導型P450のサル脳における存在が明らかなものとなった。現在もPCRを用い脳P450の構造について肝P450と平行して研究を進めており、これまで明らかとなったサル肝P450ばかりでなく脳P450についてもその構造が解明されると思えわれる。その機能については、肝P450のそれと比較することにより新たに脳におけるP450の役割が明らかになる可能性がある。