hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発症予防を目指したアルツハイマー病の病態解明

アルツハイマー病の90%以上は遺伝子変異がなく、発症機構が不明のままである。そこで、アルツハイマー病の危険因子(糖尿病、肥満)に関連する小胞体ストレスシグナルからアミロイド-β産生機構の解明を目的とした。本研究では、in vitroにおいて、小胞体ストレスはγ-セクレターゼ活性を促進し、アミロイド-β産生を増加させること、また、ケルセチンはeIF2α特異的な脱リン酸化関連遺伝子(GADD34)を誘導し、アミロイド-β産生を抑制することを明らかにした。さらに、加齢及びアルツハイマー病モデル(APP23)マウス脳にて、リン酸化eIF2αの発現が増加していることを明らかにした。【研究目的】アルツハイマー病の病態は遺伝子変異の解明から飛躍的な発展を遂げている。しかし、アルツハイマー病の90%以上は遺伝子変異がなく、発症機構が不明のままである。よって、治療は一時的な対症療法が主体である。そこで、病態の解明と新たな治療・予防法の解明が急務であり、世界中で関連研究がなされている。本研究は、アルツハイマー病の危険因子(糖尿病、肥満)に関連する小胞体ストレスシグナルとアミロイド-β産生との関わりに焦点を絞り、アルツハイマー病発症に対する新規知見を確立しようとするものである。ATF4は小胞体ストレス刺激により活性化する転写因子であり、アミロイド-β産生を促進させることを明らかにしている。これらの成果を踏まえ、本研究の目的は、(1)脳内の転写因子ATF4活性化がアミロイド-β産生を促進させるか明らかにする(2)ATF4によるアミロイド-β産生促進が記憶と学習の低下に関連するか明らかにする(3)ATF4の抑制が記憶と学習の改善に寄与するか明らかにすることである。【研究成果】前年度の成果を踏まえ、オートファジー機能低下細胞において、ケルセチンによる、1)eIF2α特異的な脱リン酸化関連遺伝子(GADD34)の誘導と、2)ATF4の発現抑制およびアミロイド-β産生抑制作用を明らかにした。さらに、3)加齢マウスにおいて、ケルセチン摂取による記憶増進と海馬におけるGADD34タンパク質の増加の関連性を示唆する結果を得た。以上の研究成果から、GADD34の発現を介した小胞体ストレスシグナル調節機構を明らかにした。【研究成果】アミロイド-β産生を亢進させるシグナル経路(リン酸化eIF2α-転写因子ATF4)の活性化をアルツハイマー病モデルマウス(APP23)脳にて検討し、APP23マウス脳において、リン酸化eIF2α-転写因子ATF4シグナル経路が、アミロイド-β沈着部位で亢進していることを明らかにした。また、野生型加齢マウス(生後1-2年)脳において、若いマウスに比しリン酸化eIF2α発現の増加を明らかにした。さらに、恐怖条件付け学習試験(電気刺激と環境および音を条件付けした)において、ケルセチンを摂食したマウスの記憶改善を認め、これは脳内におけるリン酸化eIF2α脱リン酸化酵素活性化分子GADD34の発現増加と相関していることを明らかにした。以上から、GADD34による小胞体ストレスシグナル制御が記憶改善に関連することを示した。

本研究は、アルツハイマー病の危険因子(糖尿病、肥満)に関連する小胞体ストレスシグナルとアミロイド-β産生との関わりに焦点を絞り、アルツハイマー病発症に対する新規知見を確立しようとするものである。ATF4は小胞体ストレス刺激により活性化する転写因子であり、アミロイド-β産生を促進させることを明らかにしている。これらの成果を踏まえ、本研究の目的は、(1)脳内の転写因子ATF4活性化がアミロイド-β産生を促進させるか明らかにする(2)ATF4によるアミロイド-β産生促進が記憶と学習の低下に関連するか明らかにする(3)ATF4の抑制が記憶と学習の改善に寄与するか明らかにすることである。【研究成果】ヒトアミロイド前駆体タンパク質遺伝子を安定的に発現する細胞株を用い、アミロイド-β産生に対する小胞体ストレスの作用およびフラボノイドの一種であるケルセチンによる制御機構を検討し、次の成果を得た。1)小胞体ストレスは、γ-セクレターゼ活性を促進し、アミロイド-β産生を増加させた。2)ケルセチンは、小胞体ストレスによるアミロイド-β産生増加を抑制した。3)ケルセチンは、eIF2α特異的な脱リン酸化関連遺伝子(GADD34)を誘導した。4)ケルセチンは、転写因子ATF4の発現を抑制した。以上の研究成果から、アミロイド-β産生制御機構として小胞体ストレスシグナルの関与を明らかにした。今年度は、認知・記憶障害に対するATF4の役割を明確にするために、eIF2α特異的な脱リン酸化関連遺伝子(GADD34)の作用を細胞とマウス個体にて検討し、ケルセチンの効果を明らかにした(論文投稿準備中)。APP23アルツハイマー病モデルマウスにおけるATF4およびGADD34の役割に関しては現在進行中である。平成23-24年度に得られた成果を基にして、APP23アルツハイマー病モデルマウスを使用し、詳細に行動解析を実施する。以下のマウスにおいて、恐怖条件付け記憶、空間作業記憶(Y-迷路)と作業記憶・参照記憶(八方向放射状迷路)の変化を解析する。また、脳内アミロイド-β産生の変化を解析する。APP23アルツハイマー病モデルマウスはヒトアミロイド前駆体タンパク質(APP)を高発現している。II型糖尿病・肥満モデルマウス(db)およびATF4ノックアウトマウス(医薬基盤研究所実験動物研究資源バンクより分譲)との交配を行う。APP23アルツハイマー病モデルマウスに長期間ケルセチンを摂取させ、生化学・病理学的解析を行う。計画は順調に進んでおり、マウスの交配および行動解析を進める。平成23年度に得られた成果を基にして、より詳細に行動解析を以下のように実施する。自発行動量と空間作業記憶(Y-迷路)、作業記憶・参照記憶(八方向放射状迷路)と恐怖条件付け記憶の変化を解析する。◇FIEを繰り返した加齢マウス:Y迷路による行動解析では作業記憶の低下を認めたことから、ATF4活性化による肥満とアミロイド-β及び記憶学習との関連性を解明する。◇APP23アルツハイマー病モデルマウスはヒトアミロイド前駆体タンパク質(APP)を高発現している。
『運動・食事と生活習慣病予防』をテーマとした総合的学習プログラム開発に関する研究

平成12年度に行った,生活習慣病と健康についての基礎的知識や各種の測定を通して健康を評価する授業の実践と,健康と最も関わり合いが深い体力因子である有酸素的作業能力を高めることができる授業授業の実践から,『運動・食事と生活習慣病予防』をテーマにした総合的な学習の時間の授業を計画し,中学2年生(男女各100名)を対象に実施し,以下の結果を得た。1,体脂肪率の測定,血圧の測定,簡単な食習慣調査,ライフコーダを用いた日常生活の身体活動度の測定と簡易スタミナテストによる有酸素的作業能力の測定を行い,生徒各自が自分の健康度と生活習慣の実情を確認した。そこから,自分の生活習慣の問題点を取り上げ,どのようにしたらより望ましい生活習慣に改善できるかについて学習した。その学習過程を通して,自分の生活習慣に対する関心が深くなり,よりよい生活習慣に改善していこうとする意識が高まっていったことが示された。2,次に,『生活習慣を見直す必要性を理解する』ことから『生活習慣の改善が実践できる』ことへの行動変容を引き起こすことを目的に,生活に取り入れることができる健康づくりのための運動方法を実践的に学習した。具体的には,各自が測定した自分のぺースでの軽いジョギングを,はじめは1度に10分程度の時間から始め,最終的には1度に30分続けることができることを目標に段階的に時間を増やし,行った。すべての生徒が30分間続けて軽いジョギングを行うことができ,この運動強度の運動を『きつい・苦しい』と感じる生徒の割合は減り,『楽しい・気持ちいい』と感じる生徒の割合が増えていった。以上の実践的な授業を通して,生徒個々が生活習慣と健康の関連の深さを学び,生活習慣の改善や行動変容をとおして,健康が保持増進できることを学んでいく様子がうかがわれた。本研究では、『運動・食事と生活習慣病予防』をテーマに、スポーツや運動を通して、健康で明るく楽しい生活を送ることができる基礎的な資質(健康を維持し増進する知識と技術とその実践力)を育成することを目指した『総合的な学習の時間』のモデルを開発していくことを目的として,平成12年度は以下の研究を行った。1,生活習慣病と健康についての基礎的知識や各種の測定を通して健康を評価する授業の実践:中学1年生(100名)に対し,日常生活習慣(運動習慣調査とカロリーメーターを用いた日常生活の身体活動度の測定)と有酸素的作業能力(簡易スタミナテスト)を生徒自身が調査・測定することを中心とした授業を行った。運動習慣調査では,保健体育の授業以外にスポーツ活動をしている生徒の割合は30%弱で,カロリーメーターによる活動量は,歩数で評価すると平均が約11000歩/日であった。この結果について生徒達にディスカッションさせると,『日常生活でもっと身体を動かす習慣を作ることが健康を守っていくためには大事』との結論となった。2,健康と最も関わり合いが深い体力因子である有酸素的作業能力を高めることができる授業授業の実践:1で測定した簡易スタミナテストの結果を利用し,健康づくりに効果的な持久運動を実践する授業を行った。各自が測定した自分のペースでウオーキングやジョギングを行った。はじめは,1度に10分程度の時間から始め,単元の終盤では,1度に30分続けることができることを目標に段階的に時間を増やしていった。すべての生徒が,終盤では30分間続けて行うことができた。その時の心拍数は130155拍/分の範囲であり,主観的尺度は『楽である』から『ややきつい』の範囲であった。一連の授業を通して,『ゆっくり長く運動する』ことに対して肯定的に受け止める生徒の割合が約30%から85%に増えた。
動脈硬化症の成因、とくに泡沫細胞形成における細胞内資質転送蛋白(SCP2)の役割

動脈硬化症は血管壁における脂質とくにコレステロールの沈着を特徴とし、血液中より血管内皮下に遊走して来たマクロファージが編成LDLを鈍食し、泡沫細胞となる過程が重要と考えられている。我々はラット腹腔マクロファージに細胞内脂質転送蛋白の一種で細胞内コレステロール代謝に重要な役割を果たしているSterol Carrier Protein2(以下SCP2)が存在し、マクロファージが変性LDLを取り込み泡沫化する過程で、細胞内コレステロールの上昇がSCP2の遺伝子発現を促進することをはじめて明らかにした。一方、動脈硬化巣を形成するもう一つの因子は血管中膜から遊走してきた血管平滑筋細胞が収縮型から合成型に形質転換を起こし増殖することである。ところでコレステロールは細胞膜の構成脂質として不可欠な因子であることがしられているが、コレステロールがSCP2の誘導を介して泡沫細胞形成において一定の役割を果たしているのに対して、コレステロールが平滑筋細胞の増殖にどのように関与しているかは不明であった。最近高コレステロール血症の治療薬剤としてコレステロール生合成の律速酵素であるHMG-CoA還元酵素阻害剤が開発され臨床応用されるようになった。そこで動脈硬化巣の形成におけるコレステロール生合成経路の役割について、特に細胞増殖の観点から解析をおこない極めて興味ある知見を得た。1.細胞増殖におけるコレステロール生合成経路の役割の解明(2)細胞周期制御因子とlコレステロール生合成経路細胞増殖を司る因子として最近注目されてきたのが細胞周期制御因子であり、細胞周期を進めるいわゆる細胞周期エンジンとして作用するcyclin/cyclin-depenndent kinase(Cdk)複合体と、そのブレーキとして作用するCdk阻害蛋白がある。ラット甲状腺FRTL-5細胞ではGGPPはCdk阻害蛋白の一種であるp27の分解を介してCdk2を活性化し細胞周期をG1期からS期に進めることが明らかになった。また、GGPPによるp27分解促進の分子機構としてはp27分解きこうとして知られるユブキチン・プロテアゾーム系の活性化ではなくユブキチン化以前のステップであることも明らかになった。2.細胞増殖におけるコレステロール生合成経路の役割の解明(3)コレステロール生合成経路代謝産物による細胞増殖の分子機構GGPPはsmallG蛋白の一種であるRhoの脂質修飾と活性化を介して細胞周期をG1期からS期に移行する際、RhoAはG1中期いおいていったん細胞膜から消失し、G1後記にGGPPにより脂質修飾された後細胞膜に移動し活性化される事が明らかになった。(1)ラット腹腔マクロファージにおけるコレステロール代謝とSCP2による調節ラット腹腔マクロファージが変性LDLを貪食して泡沫細胞化する過程でSCP2が増加する機構について解析した結果、ラット腹腔マクロファージでは変性LDLのスカベンジャー受容体への結合ではなく、変性LDLによる細胞内コレステロールの増加がSCP2の遺伝子発現を増強することがはじめて明らかになった。そこで、泡沫細胞形成において誘導されるSCP2がマクロファージにおける脂質にどのように関与しているのかを明らかにする目的でSCP2の過剰発現細胞をもちいた実験系およびアンチセンス法によりSCP2の誘導を抑制する実験系の確立を行った。

用いた細胞はマウスマクロファージ由来のJ774細胞とヒトマクロファージ由来のTHP-1細胞である。すでにクローニングしたヒトおよびマウスSCP2のcDNAのアンチセンスをもちいて、持続発現型のベクターと誘導発現型のベクターにそれぞれ組み込んだ。つぎにJ774細胞およびTHP-1細胞にそれぞれベクターを導入し、導入細胞を選択した。今年度はこれらの細胞のうちSCP2を過剰発現した細胞をもちいてSCP2の増加がマクロファージコレステロール代謝にどのような影響を与えるか検討を行った。その結果、SCP2はACATによるマクロファージのコレステロールエステル化反応を促進する事が明らかになった。2.ヒト動脈壁におけるSCP2の分布とその発現に関する解析動脈硬化巣の形成においてSCP2がどのような役割を果たしているか、とくに泡未細胞形成におけるSCP2の役割を明らかにするため、ヒト血管壁におけるSCP2の分布を免疫組織学的手法をもちいて解析する方法を確立した。まずヒトSCP2のクローニングをおこない、これをGSTとの融合蛋白として大腸菌に発現させ、分離精製した物を抗原として家兎に免疫し抗SCP2抗体を精製した。この抗体をもちいて、まずヒト肝臓のSCP2のWestem blotをおこないその検出感度と特異性の検討を行った結果、ヒトSCP2の特異的抗体として十分使用に耐えることが明らかになった。動脈硬化症は血管壁における脂質とくにコレステロールの沈着を特徴とし、血液中より血管内皮下に遊走して来たマクロフュージが編成LDLを鈍食し、泡沫細胞となる過程が重要と考えられている。我々はラット腹腔マクロファージに細胞内脂質転送蛋白の一種で細胞内コレステロール代謝に重要な役割を果たしているSterol Carrier Protein2(以下SCP2)が存在し、マクロファージが変性LDLを取り込み泡沫化する過程で、細胞内コレステロールの上昇がSCP2の遺伝子発現を促進することをはじめて明らかにした。一方、動脈硬化巣を形成するもう一つの因子は血管中膜から遊走してきた血管平滑筋細胞が収縮型から合成型に形質転換を起こし増殖することである。ところでコレステロールは細胞膜の構成脂質として不可欠な因子であることがしられているが、コレステロールがSCP2の誘導を介して泡沫細胞形成において一定の役割を果たしているのに対して、コレステロールが平滑筋細胞の増殖にどのように関与しているかは不明であった。最近高コレステロール血症の治療薬剤としてコレステロール生合成の律速酸素であるHMG-CoA還元酸素阻害剤が開発され臨床応用されるようになった。そこで動脈硬化巣の形成におけるコレステロール生合成経路の役割について、特に細胞増殖の観点から解析をおこない極めて興味ある知見を得た。1.細胞増殖におけるコレステロール生合成経路の役割の解明
高出力密度核融合炉における要素交換技術の基礎設計

最近,経済的な核融合炉設計の検討がなされているなかで,よりコンパクトな高出力密度核融合炉が指向されている.この様な状況の中では,第一壁負荷の問題はますます厳しくなり,迅速・簡単な交換・補修・修理を前提としない設計では信頼性の確保が困難になることが種々の概念設計から明確にされた.高出力密度核融合炉における交換技術としてTITANの炉心部交換技術(Single Piece Replacement)が調査され,阪大の提案するCCTR(カセットコンパクトトロイド炉)での形状記憶合金(SMA)を用いたカップリングシステムによる交換技術と比較され,各々の特徴が明確にされた.また,従来型のトカマク炉(CIT,INTOR等)の要素交換技術について検討した結果,交換の際のベーキングが作業時間の50%以上を占めることが明らかとなったのでこれを節約するため予めベーキング済みの要素を真空ー真空の状態で交換できるように大口径コンパクトゲートバルブを新たに提案し,広く核融合装置各部への適用を検討して基礎設計を行った.この概念設計の基本となる二方向性形状記憶合金カップラーの製作と動作の確認,大型SMAカップラーの締め付け圧力のスケーリング,耐真空性,中性子照射がSMAの特性に与える影響などについての実験的調査がシステマティックに進められた.最近,経済的な核融合炉設計の検討がなされているなかで,よりコンパクトな高出力密度核融合炉が指向されている.この様な状況の中では,第一壁負荷の問題はますます厳しくなり,迅速・簡単な交換・補修・修理を前提としない設計では信頼性の確保が困難になることが種々の概念設計から明確にされた.高出力密度核融合炉における交換技術としてTITANの炉心部交換技術(Single Piece Replacement)が調査され,阪大の提案するCCTR(カセットコンパクトトロイド炉)での形状記憶合金(SMA)を用いたカップリングシステムによる交換技術と比較され,各々の特徴が明確にされた.また,従来型のトカマク炉(CIT,INTOR等)の要素交換技術について検討した結果,交換の際のベーキングが作業時間の50%以上を占めることが明らかとなったのでこれを節約するため予めベーキング済みの要素を真空ー真空の状態で交換できるように大口径コンパクトゲートバルブを新たに提案し,広く核融合装置各部への適用を検討して基礎設計を行った.この概念設計の基本となる二方向性形状記憶合金カップラーの製作と動作の確認,大型SMAカップラーの締め付け圧力のスケーリング,耐真空性,中性子照射がSMAの特性に与える影響などについての実験的調査がシステマティックに進められた.
MBE成長過程における核形成と単原子膜成長の不連続性

1.実験的研究として(1)GaAs(001)清浄表面でのGaAsの成長機構、特にその表面原子構造の相転移現象に注目して、表面被覆率と表面構造の動的変化についてRHEED観察、解析を行った。表面のAsの被覆率に対して安定な表面構造が存在しそれらが供給As分子に対して相転移的に変化することは確認されているが、まだデ-タの定量性に問題があり、研究続行中である。(2)GaAsのマイクロファセット構造を化学異方性エッチングにより作成しその結晶学的構造をSEMにより解析した。またそのファセット面上にGaAsを成長しその表面構造をRHEEDにより観察・解析した。2.理論的研究として(1)GaAs(001)面上のInGaAs歪ヘテロMBE機構、特に原子付着過程の原子的機構に注目して理論的研究、計算機シミュレ-ションをおこなった。InGaAs/GaAs歪系では原子付着率がそのフラックス強度に依存すること、歪系に固有な原子層単位での組成揺らぎ、振動が存在することが明らかになった。(2)Si(001)、GaAs(001)表面ダイマ-構造の安定性とその相転移現象を理解するため、keatingポテンシャルを用いた表面構造の計算を行った。Si(001)2x1ダイマ-構造が再現された。GaAs(001)ダイマ-構造に関してはAsーAsダイマ-結合あるいはGaーGa結合のポテンシャルパラメ-タの値そのものが得られておらず検討を要する。初期的な結果では、(2x4)ーAs、c(2x8)ーAs構造のエネルギ-はほぼ縮退しており、その構造は共存する結果が得られた。
魚類の育成環境適応性と環境負荷低減を考慮した養魚飼料の基礎的研究

魚類の不可欠アミノ酸であるメチオニン、アルギニン、その代謝物であるタウリンやオルニチン等の代謝経路について、ニジマス、コイ、ヒラメを用いて検討した。アルギニン、オルニチン、シトルリンを2%添加した飼料を30日間与えたニジマスでは、アルギニン添加区で有意に成長が優れた。給餌30日後に感染試験を行ったところ、シトルリン区で生残が改善されるとともに、オルニチン添加区とシトルリン添加区でインターロイキン1βの有意に高い発現が見られた。また、コイは、システアミン経路によりタウリンを合成することがわかった。次に、エクストルーダーにより植物性原料の大豆油粕とコーングルテンミールを100°Cあるいは150°Cの高温・高圧処理し、その利用性改善効果についてニジマスを用いて検討した結果、高温でエクストルーダー処理をすることにより、微量元素の吸収率が改善され、100°Cで処理した場合は成長も改善された。また、魚の必須脂肪酸であるドコサヘキサエン酸を産生する微細藻類のシゾキトリウムを配合した無魚粉無魚油飼料を作製し、そのシゾキトリウムミールあるいは抽出油の利用性を検討した。ブリでは飼料の摂餌性を高めることにより、無魚粉無魚油飼料においてもシゾキトリウムによりDHAを供給することにより成長させることができた。また、マダイにおいては、シゾキトリウムが優れたDHA供給源であること、ならびに抽出油においても、優れたDHAの供給源になることが分かった。さらにマダイの無魚粉飼料におけるタウリンの至適添加量は低魚粉飼料に比較に増加することが分かった。また、免疫能もタウリン添加により向上することが分かった。最後に、低魚粉あるいは無魚粉飼料を用いて飼育した際の環境への窒素ならびにリンの負荷量は、正常に成長する場合には魚粉主体飼料に比較して、著しく少なくなることが算定され、環境にやさしい飼料となることがわかった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、最初の年度となるので、研究の基礎となる無魚粉飼料の作製を淡水魚で肉食性のニジマス、淡水魚で草食性のティラピアおよび海水魚で肉食性のマダイを用いて作製した。ニジマスでは、魚粉以外の動物性蛋白質源であるチキンミルやフェザーミールと植物性原料である大豆油粕ならびにコーングルテンミールを配合することにより、魚粉飼料と同等の成績が得られるものが作製できた。また、ティラピアでバイオ燃料の副産物である穀物蒸留粕のDDGSに非常に良好な摂餌性があることがわかり、それを主原料として無魚粉飼料を作製することができた。また、サイズの異なるマダイを用いて、大豆油粕、濃縮大豆タンパク、コーングルテンミールを配合することにより、大型のマダイでは無魚粉飼料の作製が可能となった。一方、チキンミールの利用性は劣ることがわかった。また、小型のマダイでは、いずれの無魚粉飼料においても成長が劣った。さらに、ブリについても同様に試験を行ったが、濃縮大豆たんぱく質を主な飼料原料として用いると良い成績がえられたが、他の飼料原料を配合すると飼育成績が劣ることがわかったので、今後、その前処理等を検討する必要があることがわかった。さらに海水魚のニベを用いて、脂肪酸不飽和化酵素のΔ6不飽和化酵素に関連する遺伝子発現について、検討した。次に広塩性でもあるティラピアを用い、種々の塩t分の飼育水で、無魚粉飼料を給餌した時の影響について、成長、脂肪酸代謝酵素の脂肪酸不飽和化酵素等の活性を測定している。いまのところ、成長は低塩分では影響がないが、高塩分では成長が劣ることがわかった。魚粉と魚油を全く含まない無魚粉・無魚油飼料を作製し、マダイに給餌した。魚粉の代替飼料原料としては、大豆油粕、濃縮大豆タンパク質、コーングルテンミールを用い、魚油の代替飼料原料としてはシゾキトリウムを用いた。マダイを飼育した結果、魚粉と魚油を配合した飼料で飼育した魚と同じ、飼育成績が得られた。この結果より、無魚粉・無魚油飼料を用いても、海水魚を飼育できることがわかった。次に、ティラピアを無魚粉飼料を給餌し、塩分の異なる飼育水(塩分0, 4, 8, 12ppt)で飼育した。その結果、淡水に比較し、4pptで飼育した魚の飼育成績が最もよかった。また、脂肪酸組成にも塩分の飼育水中の塩分の影響がみられ、塩分を含んだ飼育水で飼育するとドコサヘキサエン酸の割合が低くなる傾向が得られた。また、魚粉の配合率の異なる飼料をマダイに給餌し、異なる温度の飼育水(25°C、20°C、15°C)によるタンパク質とリンの消化吸収率に及ぼす影響を検討した。また、飼料には植物性飼料原料由来のフィチンを分解するフィターゼ等の消化酵素混合を添加した。タンパク質の消化率には、飼育水の温度による影響はほとんど見られなかった。一方、リンの吸収率は、消化酵素のひとつであるフィターゼの活性が温度による影響を受けたためか、飼育水温が低くなるにつれて低くなる傾向がみられた。これらのことより、飼育水の温度により添加した酵素の活性が影響されるものと推察された。本研究の基礎となる無魚粉飼料の配合組成については、ニジマス、ティラピア、コイ、マダイおよびブリでできている。また、マダイにおいては、無魚粉・無魚油飼料の有効性が確認できた。

今後は、より有効な無魚粉・無魚油飼料の開発ならびに他魚種への応用を検討する。また、飼育水の塩分により、成長や脂肪酸代謝がティラピアについても影響されることが確認された。これらを鑑み、研究は概ね順調に進展しているものと思われる。魚粉を全く含まない無魚粉飼料、魚粉と魚油を全く含まない無魚粉・無魚油飼料を作製し、マダイに給餌した。その結果、無魚粉・無魚油飼料へ植物性飼料原料のみを配合した場合は、マダイはほとんど成長しなかったが、微細藻類のシゾキトリウム乾燥粉末を配合することにより、著しく成長が改善され、魚粉主体飼料と同様の成績を示した。また、魚粉の配合率の異なる飼料をブリに給餌し、濃くなる温度の飼育水(25°Cと20°C)によるタンパク質とリンの消化吸収率に及ぼす影響を検討した。その結果、魚粉の配合率が低くなるとタンパク質の消化率が低下する傾向がみられた。また、水温25°Cに比較し、20°Cでは消化率が低くなる傾向であった。また、リンの吸収率も、水温が25°Cから20°Cに低下すると、低くなる傾向がみられた。次に、発酵処理をした大豆油粕とコーングルテンミールを配合した低魚粉飼料をブリおよびニジマスに給餌した。その結果、温水域(22ー28°C)で飼育したブリでは、飼料の消化管での滞留時間が短いためか、成長が発酵しない植物性飼料原料を配合したものよりも劣った。一方、低水温(15°C)で飼育したニジマスでは、成長が改善された。ヒラメ稚魚を半海水、2/3海水、全海水の3段階の塩分下で飼育すると低塩分区では全魚体中のDHA含量が増加したが、PPARα,γ、リポプロテインリパーゼ、ステロール調節エレメント結合タンパク1などの脂肪酸の合成に関わる遺伝子の発現に差は見られず、不飽和脂肪酸の合成が促進してDHAが増加した可能性が少ないことが分かった。コイに異なるレベルのメチオニンやシステイン、システアミンを添加した飼料を給餌すると、1.5%のシステアミンを添加した区では、メチオニンやシステインよりもシステアミンからタウリンが多く代謝されることが明らかとなり、ヒラメでもシステアミンによる成長の促進が認められた。本研究の基礎となる無魚粉飼料の配合組成はついては、ニジマス、ティラビア、コイ、マダイおよびブリで出来ている。また、マダイにおいては、シゾキトリウムを配合し無魚粉・無魚油飼料が有効であることが確認できた。また、生育域の環境温度によって、飼料原料によっては、消化吸収率に影響が及ぼされることが確認された。さらに、新しい魚粉代替飼料原料の探索も出来ている。以上を鑑み、研究は概ね順調に進展しているものと思われる。魚粉を全く含まない無魚粉飼料、魚粉と魚油を全く含まない無魚粉・無魚油飼料、その飼料へDHAを多量に含有する微細藻類のシゾキトリム乾燥粉末を5、10、15%配合した飼料をマダイ稚魚に給餌した。その結果、無魚粉・無魚油飼料へ植物性飼料原料のみ配合した飼料ではマダイはほとんど成長しなかったが、シゾキトリウムを配合することにより成長が改善され、10%配合することに最も良い結果がえられた。また、同様の試料をブリ稚魚に給餌したところ、ブリの摂餌があまりよくなく、無魚粉・無魚油飼料では体重が減少したが、シゾキトリウムを配合した飼料では、わずかながら成長した。これらの結果から、シゾキトリウムがマダイやブリのDHA供給源になるものと思われた。
スマートグラスを用いた看護業務の効率化の検討-業務プロセスの可視化に着目して-

看護業務は医療技術の進歩、高齢社会、疾病構造の変化、慢性疾患の増加、在院日数の短縮などに伴い複雑化している。そのため、医療現場における看護師の業務負担は増大しており、看護業務の効率化・適正化が急務である。本研究は、看護業務の効率化の視点からその業務プロセスに着目して、スマートグラスの活用方法の検討および導入効果の測定を行う。業務の適切な効率化は、ヒューマンエラー対策にもつながり、医療事故を減少させる可能性もある。
クロマチン結合タンパク質Winged eyeによるdecoding制御

本研究の目的は、研究代表者が新たに同定した、ショウジョウバエの複眼を翅に改変できるクロマチン結合タンパク質Winged eye(WGE)に着目し、WGEによるdecoding制御を解析し、「発生プログラム」として捉えられている「特定の遺伝情報の読み出し方」を決定する機構を理解することにある。WGEは、一端決定された発生プログラムを、別のプログラムに書き換えることができる。したがって、WGEによるdecoding制御を明らかにすることにより、遺伝情報の読み出し方1を上位で制御する機構が理解できる。wgeは、ホメオティック遺伝子であるAbd-Bのポリコーム遺伝子群(PcG)応答エレメント(PRE)に対してPcGと拮抗する作用を示すトリソラックス遺伝子群(trxG)様(活性化状態の維持)に働くことが示されている。そこで、本年度は、wgeがその過剰発現により複眼を翅に改変する際に誘導されるvestigial(vg)のPREに、Abd-BのPREと同様に、trxG様の作用を示すのか調べた。その結果、wgeは、Abd-BのPREは異なり、vgのPREに対しては、trxG様の作用と相反するPcG様(抑制状態の維持)の作用を示すことが明らかとなった。このことは、wgeが、状況に応じてPcG様と、trxG様の相反する二つの作用を示すことを示唆している。本研究の目的は、「ショウジョウバエの複眼を翅に改変できるクロマチン結合タンパク質Winged eye(WGE)によるエピジェネティックな制御を解析し、特定の遺伝情報の読み出し方を上位で制御する機構を理解する」ことにある。これにより、同じゲノム情報から個別の特異性が発現する機構と、均一な細胞集団の一部で、その特異性が決定される機構についての理解が進むものと期待できる。Wegは、複眼を、前後軸・背腹軸を有するほぼ完全な構造を有する翅へと改変する遺伝子として、ゲノム機能を利用した網羅的探索により同定した遺伝子である。これまでに、酵母two-hybrid系でWGEと相互作用する、機能未知の新しいタンパク質、WGE interacting protein(WIP)を見いだしている。また、クロマチン上のWGEは、ポリコーム遺伝子群(PcG)のPSC蛋白質のクロマチン上の局在部位のほぼ全てを含有することが明らかとなっている。そこで本年度は、WGE、WIP、PSCのクロマチンへの結合パターンを3者で比較した。その結果、WGEとWIPのクロマチン上での結合位置は一致せず、クロマチン上ではWGEとWIPが相互作用していないことが示唆された。一方、WGEを過剰発現すると、PSCのクロマチン上での結合部位が増加することが分かった。この結果は、WGEがPSCをクロマチン上ヘリクルートする役割を持っている可能性を示唆している。
吸血節足動物に対する哺乳類動物の防御行動の神経制御メカニズム

日本脳炎に代表される、蚊によって病原体が媒介される人獣共通感染症では、ヒト以外の哺乳類(増幅動物と呼ぶ)で病原体が増幅し、蚊の吸血を介して増幅動物からヒトへの感染が成立する。このような感染症を制圧するためには、病原体のベクターである蚊、病原体に対するヒトの防御機構だけではなく、増幅動物の蚊に対する防御機構の研究が重要である。本研究では哺乳動物の蚊に対する応答を研究するために、蚊の行動パターンを遺伝学的手法により変化させることを目指した。本研究では、変異体作製のための手法の開発を行った。日本脳炎などの病原体は様々な哺乳動物で増幅した後に、蚊によってヒトへと感染する。このように病原体が増幅する哺乳動物は増幅動物と呼ばれ、蚊とヒトの関係性に注目した研究と比べて、増幅動物と蚊の相互作用については不明である。本研究課題では、マウスを増幅動物のモデルとすることで、増幅動物による蚊の認識機構についての研究を目指した。本年度は、マウスと蚊の行動を同時に検出できるような観察系の構築した。また、吸血効率が著しく低下もしくは上昇することが予想される遺伝子をターゲットとして、CRISPR/Cas9システムを用いてドナーベクターをノックインすることで蚊の変異体の作出を試みた。デング熱やジカ熱の病検体を媒介するネッタイシマカはその卵を乾燥させることで系統の維持が可能であるため、蚊の中でもトランスジェニックの作製に向いている。このことからネッタイシマカをモデルとし、変異体の作製を行っている。この目的で、左右に1kbの相同組換えのためのアームをもつ複数のドナーベクタープラスミドを構築した。行動アッセイを行う上で、ネッタイシマカを生かしたままその遺伝子型を判明することが必須となる。このために、ドナーベクターにはネッタイシマカの目で蛍光タンパク質DsRedを発現するマーカーが挿入した。変異体の作製に向けて、ネッタイシマカ卵にこのプラスミドおよびsgRNA、Cas9タンパク質の微量注入を行っている。微量注入された個体からDsRedの蛍光が観察されたことから、微量注入実験自体は成功していると考えている。トランスジェニックネッタイシマカの作製に必須な方法を確立することができた。実験を続けることで変異体を作出することで、本研究課題の目的であるマウスとネッタイシマカの相互作用に言及できることが期待できる。蚊の吸血行動によって、様々な病原体が哺乳動物から人へと媒介される。本研究では、蚊に対して哺乳動物がどのように応答するのかを調べることを目的とした。特に、蚊の行動パターンと哺乳動物の行動パターンのインターラクションの有無に注目した。この目的で、蚊の行動パターンを変化させることを目標とし、本年度は前年度に作製したCRISPR/Cas9システムをAedes aegyptiに用いて遺伝子破壊を試みた。特に、遺伝子型の判定を容易に行うために、目などで発現するプロモーターを用いて蛍光タンパク質DsRedをターゲットとする遺伝子にノックインにより挿入することで、変異体の作出を目指した。CRISPR/Cas9システムを利用してノックインに成功した例は既にあり、その論文に書かれている方法に従って実験を行なった。具体的には、初期胚へのドナーベクター及びsgRNA、Cas9タンパク質のインジェクションである。必要とされるドナーベクターやガイドRNAは前年度に作製したものを用いた。多数の初期胚に対して論文で報告されている条件でインジェクションを行ない、またそれぞれの要素の濃度を変更する、複数のsgRNAを同時にインジェクションする、ドナーベクターを再構築する、などいくつかの条件を変更してインジェクションを行なったものの、残念ながらドナーベクターがゲノムに挿入された個体は得られなかった。遺伝的に行動パターンの変化を引き起こすことは、変異体を使わなくとも神経活動を人為的に制御するようなトランスジーンをニューロンで発現させることでも可能である。そこでトランスジーンを導入するために、昆虫で一般的に用いられるPiggyBacを用いたトランスジェニック蚊の作製を試みた。しかしながら、現在までにトランスジェニックも得られなかった。2016年度に作製したツールおよび確立した技術を用いて、ネッタイシマカの変異体を作製する。その変異体を用いることで、マウスがネッタイシマカの行動パターンに対してどのように応答するのかを調べる。具体的には、ネッタイシマカの野生型もしくは変異体をマウスの存在する密閉されたケージ内に放ち、マウスとネッタイシマカの行動を記録する。29年度が最終年度であるため、記入しない。衛生動物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
軸不斉アレン化合物の触媒的不斉合成法の開発

1,3-二置換アレン化合物は軸不斉を有し、その光学活性体には抗菌作用や酵素阻害作用などの生理作用を有するものが多く、農薬あるいは医薬品としての利用も期待されている。また、アレン化合物は合成中間体としても重要であり、特に軸不斉を活かした不斉反応への展開が期待されている。しかしながら光学活性アレン化合物の一般的な合成法は、等量かあるいはそれ以上の光学活性化合物を用いる方法に限られており、触媒量の光学活性化合物を用いる効率の良い合成法の開発が望まれている。本研究では、ラセミ体あるいはアキラルな基質を原料として、触媒量の光学活性化合物を用いて種々の官能基を有する光学活性アレン化合物を効率よく合成する一般的手法を開発することを目的に以下の項目について研究を進めた。1.光学活性パラジウム触媒を用いるラセミ体プロパルギル化合物の速度論的光学分割過程を含むカルボニル化反応を開発した。入手容易なラセミ体のプロパルギルホスフェートを原料とし、光学活性ビスホスフィンを配位子とするパラジウム錯体触媒存在下、カルボニル化反応を行うと、一方の鏡像体のみが優先的に反応し、光学活性アレンカルボン酸エステルが効率よく得られた。また、本不斉カルボニル化反応において、一酸化炭素の圧力に依存して生成物の絶対配置が逆転する現象を明らかにし、反応機構に関する詳細な検討からその不斉識別機構を明らかにした。2.光学活性パラジウム触媒を用いる2,3-アルカジエニル化合物の不斉求核置換反応を開発した。ラセミ体の2,3-アルカジエニルホスフェートを原料とし、光学活性ビスホスフィンを配位子とするパラジウム錯体触媒の存在下、マロネートアニオン、第1級および第2級アミン、アミド、イミドなどのソフトな求核剤を反応させると、光学活性アレン化合物が得られた。本反応の反応中間体の単離に成功し、不斉識別機構を明らかにした。1,3-二置換アレン化合物は軸不斉を有し、その光学活性体には抗菌作用や酵素阻害作用などの生理作用を有するものも多く、農薬あるいは医薬品としての利用も期待されている。また、アレン化合物は合成中間体としても重要な化合物であり、特に軸不斉を活かした不斉反応への展開が期待されている。しかしながら、現在までに報告されている光学活性アレン化合物の合成法は等量かそれ以上の光学活性化合物を用いる方法に限られている。本研究の目的は、ラセミ体あるいはアキラルな出発原料から触媒量の不斉源を用いて、広範な光学活性アレン化合物を効率良く合成する手法を開発することである。そのための方法論として(1)不斉転写触媒反応の速度論的光学分割法への適用および(2)アキラルな中間体を経由する触媒的不斉区別反応を計画した。(1)光学活性パラジウム錯体触媒を用いるラセミ体のプロパルギルエステルの速度論的光学分割を伴うカルボニル化反応を開発した。入手容易なラセミ体のプロパルギルホスフェートを原料とし、光学活性二座ホスフィンを配位子とするパラジウム錯体触媒存在下、カルボニル化反応を行うと、一方の鏡像体のみが優先的に反応し、光学活性アレンカルボン酸エステルが効率良く得られた。また、本不斉カルボニル化反応において、生成物の絶対配置が一酸化炭素圧に依存して逆転する現象を明らかにし、さらに反応機構について詳細な検討を行いその不斉識別機構を明らかにした。(2)光学活性パラジウム錯体触媒を用いるラセミ体の2,3-ジエニルエステルの不斉求核置換反応を開発した。

ラセミ体の2,3-ジエニルホスフェートを原料とし、光学活性二座ホスフィンを配位子とするパラジウム錯体触媒存在下、マロネートアニオンなどのソフトな炭素求核剤を反応させると、光学活性アレン化合物が得られた。1,3-二置換アレン化合物は軸不斉を有し,その光学活性体には抗菌作用や酵素阻害作用などの生理作用を有するものが多く,農薬あるいは医薬品としての利用も期待されている.また,アレン化合物は合成中間体としても重要であり,特に軸不斉を活かした不斉反応への展開が期待されている.しかしながら光学活性アレン化合物の一般的な合成法は,等量かあるいはそれ以上の光学活性化合物を用いる方法に限られており,触媒量の光学活性化合物を用いる効率の良い合成法の開発が望まれている.本研究の目的はラセミ体あるいはアキラルな基質を原料として,触媒量の光学活性化合物を用いて,種々の官能基を有する光学活性アレン化合物を効率よく合成する一般的手法を開発することである.本年度は初年度にその端緒を見出している光学活性パラジウム錯体触媒による2,3-ジエニルホスフェートの触媒的不斉アルキル化反応について,その一般性と選択性の向上を目指して研究を行った.光学活性二座ホスフィンを配位子とするパラジウム錯体触媒の存在下,ラセミ体の2,3-ジエニルホスフェートとマロネートアニオンなどの炭素求核剤との反応は,高エナンチオ選択的に進行し,最高90%の不斉収率で相当するアレン化合物を与えることを明らかにした.本反応における反応中間体の単離に成功し,対照実験の結果と併せて,本反応がσ-ジエニルパラジウム中間体およびα-メチレン-π-アリルパラジウム中間体を経由して進行することを明らかにし,同時に不斉誘起の機構を提唱した.また,本反応において第1および第2アミンを求核剤として用いる不斉アミノ化反応が効率よく進行することを明らかにし,2,3-ジエニルアミンの触媒的不斉合成に初めて成功した.1,3-二置換アレン化合物は軸不斉を有し,その光学活性体には抗菌作用や酵素阻害作用などの生理作用を有するものが多く,農薬あるいは医薬品としての利用も期待されている.また,アレン化合物は合成中間体としても重要であり,特に軸不斉を活かした不斉反応への展開が期待されている.しかしながら光学活性アレン化合物の一般的な合成法は,等量かあるいはそれ以上の光学活性化合物を用いる方法に限られており,触媒量の光学活性化合物を用いる効率の良い合成法の開発が望まれている.本研究の目的はラセミ体あるいはアキラルな基質を原料として,触媒量の光学活性化合物を用いて,種々の官能基を有する光学活性アレン化合物を効率よく合成する一般的手法を開発することである.本年度は初年度および第2年度にその端緒を見出している光学活性パラジウム錯体触媒による2,3-ジエニルホスフェートの触媒的不斉求核付加反応について,その一般性と選択性の向上を目指して研究を行った.本不斉求核付加反応において,さらに高い不斉選択性の発現を目的として光学活性座ホスフィン配位子の探索を行い,メチレンジオキシ基を有するビフェニルを基本骨格とするパーアリール二座ホスフィンを配位子として用いると,99%以上の高い選択性で相当するアレン化合物を与えることを見出した.本不斉求核付加反応において求核剤の一般性を検討し,各種第1級および第2級アミン, N-一置換およびN,N-二置換アミドなどの窒素求核剤を用いる不斉アミノ化反応への展開に成功した.本反応によりラセミ体の2,3-ジエニルホスフェートから一段階の反応で光学活性2,3-ジエニルアミンを高い光学純度で合成することができる.
中国大陸から排出される化学物質の日本周辺海域への越境移動の解明

中国大陸から河川経由で排出される化学物質の日本周辺海域への影響を検討するため,長江河口域で2012年度に2回河川水を採水し,網羅分析とターゲット分析を組み合わせて約1270物質を分析した。検出物質数は167物質,検出濃度は0.797.26 ug/Lであった。検出濃度と河川流量を用いて東シナ海へ排出される年間排出量を計算した結果,最低でも1年間に4460トンが流出していると推計された。東シナ海において長江の影響が最も大きいと考えられる地点では,河川水が1/11を占めていると計算され,本調査で得られた濃度では生態影響を及ぼす可能性は低いと考えられた。海外共同研究者である大連理工大学の陳景文教授と調査の内容・実施について打ち合わせを行い,共同研究協定を締結した。また,調査に必要な備品や消耗品の内,大連理工大で所有および入手可能なものを明らかにし,それ以外の物品を日本から大連へ輸送することとした。科研費採択が平成23年12月と年度末まで4ヶ月しかなかったため,文献などを基に分析法を作り上げ,備品や試薬などの消耗品を大連に輸送し,平成24年3月に大連の環境水や排水をモデル試料として採水から機器分析までを試行した。試料の採取および分析前処理は,特に問題無く実施できたが,日本への処理試料の輸送の手続きに時間を要している。輸送の問題が解決すれば,長江での調査を実施することができる。対馬沖において大陸から長距離移動してくると思われる極微量の人工化学物質を濃縮捕集するための可搬型大容量海水抽出装置を自作した。本機はガラス円筒内部に直径8cm,厚さ4.5mmのウレタンフォームを2個装着し,バッテリー駆動により毎分5L/minの海水を通水し,20分で100Lの海水中の化学物質を濃縮捕集することができる。水系に存在している微量化学物質の生物分解モデルを構築する予備検討として、貧栄養細菌の有機物分解やプランクトンの増殖に関する反応プロセスの整理を行った。この結果、単一種の微生物による反応(連続的な反応や馴化・誘導による一時的な変化)のみならず、複数の微生物群による相互作用のモデルについても数学的に表現できる目処を得た。(1)分析法開発:LC-TOF-MSを用いた水溶性物質の網羅分析法については,2012年度に開発したタンデム型固相抽出法に幾つかの改善すべき点があったため,農薬128物質を用いて全単位操作を検討し,問題を解決した。その結果,農薬に関しては十分に妥当性を持つ分析法として確立できた。また,新たに農薬と医薬品の計36物質をデータベースに新規登録し,登録数を301物質まで増やした。(2)長江調査:2013年3月(渇水期)に採取した水試料の前処理および機器分析を行い,分析結果を得た。これと2012年8月(豊水期)の分析結果を併せて,長江の汚染実態,発生源,東シナ海への流出量,日本周辺海域への影響など本研究の目的とした解析を実施した。2回の調査で得られた主要な結果は,半揮発性物質では143種が検出され,主に工業由来であった。検出濃度は日本の中小河川と同程度であり,幾つかの物質が生態系に悪影響を与えるレベルで検出された。水溶性物質も農薬や医薬品類が,1314物質が検出された。半揮発および水溶性物質共に,豊水期の濃度が高く,降雨による流出が考えられた。長江から東シナ海への調査物質の流出量は,年間5000t10000tと推計されるが,長江の影響が大きいと思われる日本に近い東シナ海においても,海水によって11倍以上に希釈され,日本周辺海域への影響は無視できるレベルと考えられた。(3)天津市調査:上海市内河川が多くの化学物質により汚染されていることが分かったため,渇水地帯の都市河川の汚染と比較するため,2013年12月に天津市内河川の汚染を調査した。(4)本研究に関する平成25年度の学会発表は6回,論文発表は4報である。(1)4種の分析法開発:平成24年度に開発を予定していたGC-MSによる1000種の半揮発性化学物質の網羅分析法,GC-MS-MSを用いた100物質の精密分析法,LC-TOF-MSを用いた300種の水溶性物質の網羅分析法及びLC-MS-MSによる16種のフッ素系界面活性剤の一斉分析法の4種の分析法の開発をすべて完了した。

(2)長江調査:中国大陸から長江経由で東シナ海に排出される化学物質の種類と量を求めるため,豊水期の平成24年8月に海外共同研究者である大連理工大学の陳景文教授と共同で,長江河口域の河川水(9地点の表層と水深5m)の化学物質調査を実施した。調査物質は,半揮発性化学物質(SVOC)950種,難揮発性化学物質(NVOC)265種,フッ素系界面活性剤(PFC)16種及び水質一般項目である。その結果,SVOCが103物質(平均濃度4.4ppb),NVOCが13物質(平均濃度0.29ppb)及びPFCが8物質(平均濃度4.0ppt)検出された。対象物質約1250物質の内,主要な検出物質は工業由来と生活排水由来であり,長江の化学物質汚染の全体像を世界で初めて明らかにすることができた。この結果の一部は,学会で発表すると共に,現在論文を作成中である。また,平成25年3月に,2回目の調査として長江の渇水期調査を行った。試料採取地点や分析項目は1回目調査と同一である。現在,分析前処理を行うと共に,処理が終わった試料については,機器分析を実施中である。(3)海外共同研究者との合同発表会:平成25年1月に,陳景文研究室の教員と学生9名を北九州市立大学に招聘し,合同発表会を開催してそれぞれの研究成果の発表と1回目の調査結果の発表を行った。本合同発表会の開催により,大連理工大学との連携を一層強めることができ,学生の教育にも成果を挙げた。平成23年12月の採択であったことを考えると,海外共同研究者との共同研究協定の締結,物品の輸送,大連での共同でのサンプリングと分析前処理の実施,GC-MSによる最終試料液の測定などがほぼ終了しており,順調に進んでいる。25年度が最終年度であるため、記入しない。調査の実施に必要な半揮発性化学物質,難揮発性化学物質など計1300物質の分析法の開発,機材の大連への輸送,大連理工大学への前処理の技術移転などを全て完了し,平成24年8月に1回目の調査(豊水期)を実施し,豊水期の長江の汚染実態を明らかにすることができた。また,平成25年3月には,渇水期調査を問題無く実施できた。これらの試料は,平成25年度に継続して分析前処理を行った後,測定の予定である。さらに,平成25年1月には海外共同研究者の大連理工大学陳景文研究室の教員と学生を北九州市立大学に招聘して共同ワークショップを開催し,連携の強化と学生の教育を行った。以上の通り,当初の予定通りに研究は進捗している。大連市内及び周辺の河川や海域で採取した環境水,下水処理場放流水をモデル試料水として,長江調査に用いる4分析法を確立する。その後,長江河口で河川水を採取し,確立した手法を用いて約1300物質を測定し,検出物質と検出濃度を明らかにする。次に,検出濃度と河川流量から長江経由で東シナ海に排出される化学物質量を物質毎に求める。排出量の多い物質を対象に,河川流量,排出量,分解性及び海流等のデータ,並びに対馬沖の海水実測値を基にシミュレーションを行い,東シナ海での濃度分布及び日本近海到達濃度を試算する。東シナ海の水質は比較的に清浄で貧栄養である。中国大陸から日本近海まで海流によって化学物質が移動する間にどの様に生物分解を受けるかを推定するための貧栄養生物分解モデルを検討開発する。(1)長江調査:今年度は昨年度末に実施した渇水期調査試料の分析前処理と測定後,データ解析を行って,渇水期の実態を把握する。その後,豊水期の結果と合わせて長江から排出される主要な化学物質の種類とその排出量を推計する。(2)日本周辺海域の濃度推計:これまでに得た長江の化学物質排出量では,開発した大容量海水抽出装置を用いても日本周辺海域濃度を測定することが困難と考えられるため,既存のシミュレーション結果から長江排出量と日本周辺海域の濃度の関係式を得て,海水中の化学物質濃度を求める。