hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
未利用資源大豆ホエー由来デハイドリンの食品物性改善効果に関する基礎的研究

未利用資源である大豆ホエーがタンパク質系食品の物性改善効果に寄与するメカニズムを明らかにすることを目的として本研究を実施した。大豆ホエーに含有される成分の中でも、乾燥や低温ストレスにより発現が誘導されるタンパク質であるデハイドリンに着目し解析を行った結果、大豆ホエーには、26 kDaおよび31 kDaのデハイドリンが含有されていることが明らかとなり、26 kDaのものに比べ31 kDaのデハイドリンは高い耐熱性を示すことが明らかとなった。また、31 kDaのデハイドリンは、タンパク質系食品に対する凍結障害防止効果を示すことに加え、他のタンパク質を賦活することを見出した。本研究は、未利用資源である大豆ホエーが魚介類及び肉類の物性改善効果に寄与するメカニズムを解明するため、大豆ホエー含有成分の中でも耐熱性タンパク質であるデハイドリンに焦点を絞り解析を行うものである。平成28年度は、デハイドリンの抽出・精製および組み換えタンパク質合成、得られたデハイドリンの性状解析を行うことが課題であった。まずはじめに、大豆ホエーからデハイドリンの抽出・精製を行い、得られたデハイドリン画分をSDS-PAGE後、抗デハイドリン抗体(abcam社)を用いてウエスタンブロッティングに供したところ、26 kDaおよび31 kDaにシグナルが検出された。次に、デハイドリンの性状解析を行う目的で、100°Cまたはオートクレーブ処理による加熱試験を行ったところ、31 kDaのデハイドリンは非常に高い耐熱性を有していることが明らかになった。さらに、デハイドリン画分の加熱収縮抑制効果を評価したところ、予想に反し、エビに対する加熱収縮抑制効果は見られなかったが、乳酸脱水素酵素に対する凍害保護効果およびエビに対する冷凍耐性付与効果が確認された。また、平成29年度に計画している食品中のデハイドリン局在解析において必要となるタグ付きデハイドリン組み換えタンパク質を作製するため、LC/MS/MSを用いてタンパク質同定したところ、31 kDaのシグナルがGlyma.09G185500.1という種類のデハイドリンと100%の相同性を示した。上記の大豆ホエー作製に用いた脱脂大豆粉の原料と同一品種の大豆を栽培し、根、茎、葉から抽出したmRNAを用い、Glyma.09G185500.1の塩基配列情報をもとにクローニングを行っており、現在、大量発現を試みている段階である。より効率良く実験を遂行するために、実験方法の一部を若干変更したが、結果的にデハイドリンの抽出・精製、性状解析を順調に遂行できている。一方で、予定には無かったデハイドリンの加熱試験を行ったため、デハイドリン組み換えタンパク質の作製は当初の予定より若干遅れ気味であるが、デハイドリンの性状をより正確に評価できたことで、今後の研究の円滑な進行が期待できる。本研究の目的は、未利用資源である大豆ホエーがタンパク質系食品の物性改善効果に寄与するメカニズムを明らかにすることである。大豆ホエー含有成分の中でも、耐熱性タンパク質であるデハイドリンがタンパク質系食品の物性改善効果、特に加熱収縮抑制効果に寄与していると仮説を立て検証を行ったところ、大豆ホエーから抽出・精製したデハイドリン画分にはタンパク質系食品に対する加熱収縮抑制効果はなく、冷凍変性防止効果に寄与していることを前年度に明らかにした。しかし、このデハイドリン画分は26 kDaおよび31 kDaのデハイドリンに加え、他の夾雑タンパク質が存在していることが確認されたため、これらの影響を除去することが、デハイドリンの効果を評価する上で必要と判断した。そこで本年度は、大腸菌を用いた大量発現系にて大豆由来デハイドリン組み換えタンパク質を作製し、タンパク質系食品の物性改善効果に与える影響を検証したところ、31 kDaのデハイドリン組み換えタンパク質が、エビおよびマグロに対する冷凍変性防止効果を示すことを確認した。さらに、乾燥卵白加熱ゲルの凍結融解によるゲルの弱化を抑制することも明らかにした。また、同組み換えタンパク質が他のタンパク質機能に与える影響を検証したところ、プロテインジスルフィドイソメラーゼやトリプシンインヒビター等、食品加工の際に重要な働きをする一部のタンパク質を賦活化することを見出した。以上より、大豆ホエーのタンパク質系食品に対する冷凍変性防止効果はデハイドリンによるものであることが明らかとなり、大豆由来デハイドリンは他のタンパク質に対する賦活効果を示すことも見出した。今後は、デハイドリン組み換えタンパク質の作製を進め、当研究室のこれまでの結果からデハイドリンと相互作用をすることが推察されているいくつかの酵素を用いて、デハイドリンとの相互作用解析を行う。具体的には、デハイドリンの有無で、温度依存的にそれぞれの酵素活性に影響を与えるのか解析する。

さらに、相互作用による食品への効果については、大豆ホエー浸漬前後、および加熱・冷凍前後の食品中におけるデハイドリン局在の観察を共焦点蛍光顕微鏡を用いて解析し、最終的にはデハイドリンの局在と食感との関連性を明らかにする。食品化学デハイドリン組み換えタンパク質をもとに、抗デハイドリン抗体を外注で作製する予定であったが、市販の抗デハイドリン抗体で十分な反応性を確認することができたため、外注の必要が無くなった。平成28年度に計画していた組み換えタンパク質の作製を引き続き行うために使用する。さらに、本研究を進める中で明らかになったデハイドリンの種類の違いによる耐熱性の違いにも着目することで、詳細な物性改善メカニズムの解明につなげる予定である。
分泌型マイクロＲＮＡによる血管新生を基軸とした運動器損傷の新たな治療戦略

組織修復に重要な血管新生を促進するmicroRNA(miRNA)の運動器疾患に対する治療効果を検討した。特に細胞から分泌させるmiRNAに注目した。健常人より採取した末梢血単核球を低酸素培養し、分泌されたmiRNAをマイクロアレイにより網羅的に解析し特異的発現パターンを示すmiRNAを同定した。これらのmiRNAを線維芽細胞に過剰発現させたところ、有意に細胞増殖が亢進した。また、ラットを用いて腱損傷、難治性骨折、半月板損傷の動物モデルを作製し、血管新生促進作用を有するmiRNAを投与したところ、いずれの動物モデルも良好な治療効果を示した。目的健常人より採取した末梢血単核球を播種し、これに低酸素、無血清等の外的刺激を加え、その培地から抽出した分泌型microRNAの血管新生促進作用等を解析する。さらに分泌型microRNAを運動器損傷モデル動物(筋損傷、腱損傷、難治性骨折、脊髄損傷、半月板損傷、靭帯損傷)に投与し、その治療効果を評価する。方法健常人より採取した末梢血単核球を播種し、これに低酸素、無血清等の外的刺激を加え、分泌されたmicroRNAをマイクロアレイにより網羅的に解析する。これら分泌型microRNAの血管新生能といった機能をin vitroで解析し、これらを運動器損傷モデル動物(筋損傷、腱損傷、難治性骨折、脊髄損傷、半月板損傷、靭帯損傷)に投与し、その治療効果を評価する。結果末梢血単核球を低酸素状態にし、その培地を通常の培養条件下での培地とmicroRNAマイクロアレイを用いて比較したところ、いくつか特異的発現パターンを示すmicroRNAを同定した。また、ラット・マウスを用いて腱損傷、難治性骨折、脊髄損傷、半月板損傷、前十字靭帯損傷、内側側副靭帯損傷の動物モデルを作製し、血管新生促進作用を有するmicroRNA-210を投与したところ、いずれの動物モデルも良好な治療効果を示した。考察血管新生促進作用を有するmicroRNAにより、様々な運動器損傷において良好な治療効果を得ることがわかった。また、低酸素刺激を加えた末梢血単核球から分泌されたmicroRNAは細胞増殖を亢進させることがわかった。細胞から分泌された、血管新生能を有するmicroRNAを用いれば、患者自身の細胞から得ることもでき、新たな運動器治療法へ発展するものと思われる。また、ラット・マウスを用いて腱損傷、難治性骨折、脊髄損傷、半月板損傷、前十字靭帯損傷の動物モデルを作製し、血管新生促進作用を有するmicroRNA-210を投与したところ、いずれの動物モデルも良好な治療効果を示した。目的健常人より採取した末梢血単核球を播種し、これに低酸素、無血清等の外的刺激を加え、その培地から抽出した分泌型microRNA(miRNA)の血管新生促進作用等を解析する。さらに分泌型miRNAを運動器損傷モデル動物(筋損傷、腱損傷、難治性骨折、脊髄損傷、半月板損傷、靭帯損傷)に投与し、その治療効果を評価する。方法健常人より採取した末梢血単核球を播種し、これに低酸素、無血清等の外的刺激を加え、分泌されたmiRNAをマイクロアレイにより網羅的に解析する。これら分泌型miRNAの血管新生能といった機能をin vitroで解析し、これらを運動器損傷モデル動物(筋損傷、腱損傷、難治性骨折、脊髄損傷、半月板損傷、靭帯損傷)に投与し、その治療効果を評価する。結果末梢血単核球を低酸素状態にし、その培地を通常の培養条件下での培地とmiRNA

マイクロアレイを用いて比較したところ、いくつか特異的発現パターンを示すmiRNAを同定した。これらのmiRNAを線維芽細胞に過剰発現させたところ、有意に細胞増殖が亢進した。また、ラット・マウスを用いて腱損傷、難治性骨折、脊髄損傷、半月板損傷、前十字靭帯損傷、内側側副靭帯損傷の動物モデルを作製し、血管新生促進作用を有するmiRNA-210を投与したところ、いずれの動物モデルも良好な治療効果を示した。またmiRNA-222が血管新生抑制作用、骨分化抑制作用を有することがわかり、難治性骨折モデルにmiRNA-222の阻害剤を投与することで、骨形成が促進することがわかった。考察血管新生促進作用を有するmiRNAにより、様々な運動器損傷において良好な治療効果を得ることがわかった。また、低酸素刺激を加えた末梢血単核球から分泌されたmiRNAは細胞増殖を亢進させることがわかった。細胞から分泌された、血管新生能を有するmiRNAを用いれば、患者自身の細胞から得ることもでき、新たな運動器治療法へ発展するものと思われる。四肢機能再建学動物に投与するための分泌型microRNAの単離について、最適な方法の模索を行っている。また、分泌型microRNAの機能解析が遅れている。おおむね当初の計画通りに進行しているが、血管新生に関与する分泌型microRNAの機能解析が遅れている。血管新生に関与する分泌型microRNAの細胞増殖能以外の機能解析をすすめる。また同時にこれら分泌型microRNAを各種動物モデルに投与していく。血管新生に関与する分泌型microRNAの機能解析をすすめる。次年度は、主に、血管新生に関与する分泌型microRNAの機能解析、これら分泌型microRNAを運動器損傷モデルに投与し、その治療効果を評価する。In vitroで行う機能解析は、培養細胞を使用し、血管形成能、細胞増殖能を評価する。血管形成能を評価する際、特殊な培養皿が必要となり、研究費を使用する。また、抗炎症作用を評価するために、炎症性サイトカインを使用し、また評価にreal time PCRやELISA等を使用するのに研究費を使用する。細胞増殖能を解析する試薬も必要である。In vivoでは、筋損傷モデル、アキレス腱断裂モデル、骨折モデル、脊髄損傷モデル、靭帯損傷モデル、半月板損傷モデルといった複数にわたる動物モデルを使用する。治療効果を評価するために、real time PCR、western blotting、免疫染色等を行うが、これらに使用する試薬や動物費に研究費を使用する予定である。
新たな分裂制御機構である収縮環における収縮「速度」制御の機能解析

全ての細胞は増えるために分裂を行う。これはがん細胞も同じである。つまり分裂を完全に制御できれば、人類はがんを克服できる可能性がある。しかし分裂の制御機構はまだ不明な点が多く、最終目標である分裂の完全制御のためには、より詳細な細胞分裂機構の解明が必要になっている。申請者は、細胞分裂に関与する新規タンパク質を同定するため、siRNAを用いてスクリーニングを行いLeucine Zipper Protein 1 (LUZP1)と呼ばれる機能未知のタンパク質に着目した。これまでの研究から申請者はLUZP1が間期にはアクチン上に、細胞分裂期には中心体、動原体、セントラルスピンドル、ミッドボディなど、細胞分裂に重要な複数の構造体に局在することを見出している。また非常に興味深いことにLUZP1を抑制すると収縮環の収縮速度が速くなることも明らかにしている。30年度、申請者はLUZP1の収縮速度制御にはアクチンとの関係性が深く関与していると予想しLUZP1とアクチンの関係性を詳細に解析した。まず多数のLUZP1部分発現プラスミドを作成し、LUZP1のアクチン結合部位の同定を行った。またLUZP1抑制時にアクチン繊維の束が明らかに弱くなることを見出した。さらにLUZP1が2量体を形成することも明らかにした。今後はこれらの実験をin vitroの無細胞系で行い、LUZP1がアクチンに直接結合しているのか、LUZP1のみでアクチンを束化できるのかを検討し、これらが分裂に与える影響を明らかにしていく予定である。申請者は2つのプロジェクトを抱えており、現在本件ではない方のプロジェクトが論文投稿段階となっている。そちらの作業を優先する必要があったため、本プロジェクトの方に若干の遅れが生じてしまった。ただし実験上のトラブルが原因ではないため今後その遅れは取り戻せると考えている。30年度の研究計画に少し遅れが生じてしまっているが、今後の計画に大幅な変更は必要ないと予想される。ただし今回の解析からLUZP1が間期アクチン繊維の束化を誘導するという新たな知見を得た。この機能についても分裂の速度制御に関与する可能性が考えられるため、追加の解析が必要だと考えている。30年度に行う予定だったRIを用いた実験が、実験の遅れにより31年度に行う予定に変更したため次年度使用額が生じた。繰越金は当初の予定通りRI実験に使用する予定である。
テル・タバン出土の楔形文字アッカド語文書の研究

シリア東北部、ハブル川中流域に位置するテル・タバン遺跡において2005年2月から再開された国士舘大学発掘隊の調査によって大量の楔形文字アッカド語文字資料が発掘された。本研究は、前2千年紀に由来するこれらの文書を解読、研究することで、古代都市タバトゥム/タベトゥ(=現テル・タバン)とその周辺の歴史的・文化的諸相を解明した。それによって、同都市は、ユーフラテス中流域やティグリス中流域の有力国家(テルカ、アッシュル)の政治的・文化的影響下におかれながら、複雑な歴史的変遷を遂げたことが示された。2005年以来2009年現在に至るまでにシリア北東部ハッサケ州テル・タバン遺跡の発掘調査(責任者:沼本宏俊[国士舘大学])により、多数の楔形文字文書が発見されていている。これらは紀元前18世紀ならびに紀元前13世紀後半から前11世紀初頭にかけての行政文書(受領書、契約文書、書簡)ならびに建築記念碑文であり、当該の時代におけるテル・タバン周辺地域の歴史と文化ならびにそのシリア・メソポタミア各地との関係について、新たな情報を提供する。本研究の目的は、日本隊によって発見され海外においても高い注目を集めるこの楔形文字文書群の解読と体系的研究である。具体的には2006年度からの4年間に、2005年以降の出土文書史料を整理し、それらの筆写、音訳、翻訳、および文献学的注釈を準備し、さらに新たに出土する文字資料の解読と整理を行い、それらの成果に立って、史料に文献学的、歴史学的考察を加えることを目的とする。2006年8月から9月にかけて、山田(研究代表者)と柴田(研究協力者)が、4050日間、シリア、ダマスカス博物館およびテル・タバン(ハッサケ)において、テル・タバン出土文書の調査解読をおこなった。研究補助者として大学院生2名(有賀望、伊藤早苗)が同行した。ダマスカス博物館においては、2005年に出土した、中期アッシリア時代文書(推定150点)と古バビロニア時代文書(10点)のうち、クリーニングの済んだ粘土板文書に整理番号をつけて記録する作業を行った後、断片の接合、ハンドコピーの作成と解読作業を行った。テル・タバンにおいては、新たに15点の古バビロニア時代粘土板文書と27点の中期アッシリア時代文書(建築記念埋蔵碑文)が出土し、これらの文書の解読とハンドコピーの作成を行った。古バビロニア時代の粘土板文書(不動産下賜文書、行政文書、書簡)の解読、分析から、これら粘土板の年代は前18世紀後半であり、当該地域に対するバビロンのハンムラビの支配が終わった後まもなく、テル・タバン(古代名タバトゥ)は、南方のテルカの王の支配下に置かれていたことを示唆する証拠が得られた。中期アッシリア時代の建築記念埋蔵碑文のなかには、煉瓦に新たな王名(前11世紀)が確認され、これまでに知られていた中期アッシリア時代の王名とあわせ、王統の再構成が行われたほか、新たな円筒碑文断片から前11世紀に侵入するアラム人に対する防備のための建設事業が行われたことを示唆するデータが得られた。こうした、新たな文書資料は、研究中の大量の中期アッシリア時代粘土板文書と内容的に深く関わるものであり、今後これらを並行して研究解読することとし、研究計画の見直しを行った。研究協力者である柴田が中期アッシリア時代粘土板文書(約150200点)についての解読・研究の概報を2007年4月に出版し、山田(研究代表者)が、2005年と2006年に出土した古バビロニア時代の25点の粘土板文書ならびに文字入り封筒についての概報をまとめた(2008年4月出版予定)。前者は中期アッシリア時代におけるテル・タバンの地方王宮に由来する文書庫に含まれた文書の種類と書式(物品管理記録、書簡、契約文書)、年代学的データ、カレンダー・システムを分析し、これらの文書の今後の研究の基礎を確立した。後者は、古バビロニア文書の内容を記述、分析し、前18世紀半ばのハブル川下流域とユーフラテス中流域の政治的・文化的諸相を明らかにした。これによりバビロンのハンムラビ王の支配後、バビロンに代わってユーフラテス中流域の主要都市テルカの王権が、テル・タバン周辺を含む地域を支配したことが証明された。2007年9月、山田(研究代表者)と柴田(研究協力者)が、2週間3週間、テル・タバン(ハッサケ)において、今年度の発掘(代表:沼本[研究分担者])で新たに出土した総計52点の楔形文字アッカド語文書(粘土板文書、土製円筒碑文、土製釘碑文、甕棺土器片銘文、レンガ碑文)の解読・研究・資料整理をおこなった。

新しい出土資料は、古バビロニア時代の行政文書、語彙文書(神名表)、中期アッシリア時代の建築記念碑文、新アッシリア時代粘土板、墓碑銘であり、解読結果は、2008年3月、西アジア考古学会発掘報告会で報告され、概報として出版された。新しい文書資料は、これまでに出土していた文書と内容的に密接に関わるものであり、今後、並行して研究することとし、研究計画の見直しを行った。(1)2008年7月、山田(研究代表者)と柴田(研究協力者)がドイツで開催された国際アッシリア学会において、テル・タバン出土楔形文字アッカド語史料に基づいて、それぞれ古バビロニア時代と中期アッシリア時代における当該地域の政治的・社会的・文化的諸相についての研究を発表した。これによって、前2千年紀のハブル川流域の状況を伝えるテル・タバン出土の新データとその分析が、初めて国際学会で報告された。(2)2008年9月、山田と柴田が、2週間3週間、テル・タバン(ハッサケ)において、今年度の発掘(代表:沼本[研究分担者])で新たに出土した総計53点の楔形文字アッカド語文書(粘土板文書、土製円筒碑文、土製釘碑文、土器片銘文、レンガ碑文)の解読・研究・資料整理をおこなった。新しい出土資料には、従来の中期アッシリア時代文書には知られていない、より早期(前13世紀初期)の建築記念碑文が含まれており、中期アッシリア時代のテル・タバン支配者の系譜をさらにさかのぼるデータが確認された。また、新たに出土した中期アッシリア時代粘土板文書は魔術・医術文書であり、これはテル・タバンには行政文書庫のみならず科学文書や文学文書を含む図書庫が存在していたことを示唆しており、今後の発掘がメソポタミア文化そのもの解明に貢献する図書庫の発見をもたらす期待が高まった。新しい文書資料の多くは、これまでに出土していた文書と内容的に密接に関わるものであり、今後、並行して研究することとし、研究計画の見直しを行った。(3)2007年度に発見された楔形文字文書に関して、山田と柴田が共同で概報(英文)を作製し、沼本編集の2007年度の発掘と文書研究についての単行本にこれを出版した。[2005年から2008年に出土した資料の研究]撮影済みの写真とハンドコピーをもとに予備段階あ音訳、翻訳、注釈をつける仕事を継続した。中期アッシリア時代粘土板の文献学的研究を促進するため柴田(研究協力者)が海外の専門図書館(ハイデルベルク大学)で作業した。[2009年に新たに出土した文字資料の整理・解読]今年度のテル・タバン調査では、数十点(推定30点程度)の中期アッシリア時代粘土板、ならびに1点の古・中期バビロニア時代粘土板が出土した。また、記念碑文としては、7点の中期アッシリア時代の円筒碑文断片、2点の粘土製釘碑文断片、36点のレンガ碑文、ならびに1点の石板が発刊された。山田(研究代表者)と柴田(研究協力者)が、9月にテル・タバン遺跡の調査に参加し、これらの新たに出土した文字資料の整理、実測、撮影、ハンドコピー作成、解読を行った。[研究成果の公表・研究の総括]古バビロニア時代ならびに中期アッシリア時代の資料のうち、研究課題として緊急性の高いものについて個別研究を行った。平成21年11月に東京とつくば市を行われた国際シンポジウムとワークショップにおいて、山田がテル・タバン出土古バビロニア時代文書のうち書簡3点の音訳と翻訳を発表し、古バビロニア時代のテル・タバン地域の歴史と社会について論じ、柴田が中期アッシリア時代粘土板に見られる歴史地理学的データについて発表した。また、平成22年3月には、パリにおいて、山田が2009年に新たに出土した上記の古・中期バビロニア時代に由来するヨシ縁組契約を記した粘土板について報告し、柴田が中期アッシリア時代のレンガ碑文に反映されたタバトゥム/タベトゥ市の王の系譜と宗教について発表した。
声帯におけるスローサイクリング細胞の機能の解明

自己増殖能と長い細胞周期という特徴を有するスローサイクリング細胞の中に、多分化能を有する幹細胞が含まれることが複数の臓器で示されている。本研究ではラット声帯における組織幹細胞の検索の一助とすべく、スローサイクリング細胞の同定および特徴の検討を行った。ラット声帯におけるスローサイクリング細胞はそのほとんどが粘膜上皮基底層に存在し、また、種々のマーカーで染色することにより周囲とは異なる特徴を有する細胞が含まれることが明らかとなった。さらに、声帯傷害時には減少し、創傷治癒に動員されたと考えられた。1胎生期のラット声帯においてスローサイクリング細胞の評価時期に関する検討を行った。妊娠ラットにBrdUを投与し、期間をあけて胎生期ラット声帯を評価したところ、声帯粘膜固有層の大半の細胞が標識され、スローサイクリング細胞を同定するには至らなかった。ラットの短い妊娠期間ではスローサイクリング細胞の同定は難しいと考えられた。2成体ラット声帯におけるスローサイクリング細胞を同定するため、BrdUを投与し、1,5,10,15日目に標識された細胞の分布を検討した。標識された細胞は経時的に減少し、声帯では10日目が評価のタイミングとして適していると考えられた。3BrdU投与後10日目の声帯の切片を細胞増殖マーカーであるKiー67で染色し、BrdU,Kiー67陽性であるスローサイクリング細胞の成体ラット声帯における分布を確認した。大半が上皮基底層に存在し、基底層以外の上皮層、粘膜固有層や声帯黄斑におけるスローサイクリング細胞の分布は非常に限られたものであった。4ラット声帯におけるスローサイクリング細胞のチャラクターを検討するため、免疫組織科学を行った。スローサイクリング細胞以外の上皮細胞ではほぼ全て上皮系のマーカーを発現しているのに対し、上皮におけるスローサイクリング細胞の一部はE-cadherinやCK5などの上皮系のマーカーを発現しておらず、間葉系細胞のマーカーであるVimentinや内皮細胞マーカーであるCD31を発現していた。昨年度に引き続き、ラット声帯における組織幹細胞検索を目指し、声帯スローサイクリング細胞の分布、キャラクターの確認を行った。1ラット声帯におけるスローサイクリング細胞の分布の確認:前年の実験結果により、声帯におけるスローサイクリング細胞の最適な評価条件、時期が判明したので、その結果に基づき声帯粘膜の中での分布を詳細に検討した。スローサイクリング細胞は声帯粘膜の中でも基底層以外の上皮層、粘膜固有層、前黄斑、後黄斑に比較し、基底層で有意に多く認められた。2ラット声帯のスローサイクリング細胞のキャラクターの検討:ラット声帯のスローサイクリング細胞は前黄斑で一部S100A4を発現していたが、その他、いずれの部位においてもFGFR1やHAS1、HAS2、HAS3は発現していなかった。スローサイクリング細胞の未熟な性質を反映したものと考えられた。3ラット傷害声帯におけるスローサイクリング細胞の分布:ラット傷害声帯におけるスローサイクリング細胞の分布を検討したところ、傷害後1日目、3日目の声帯においてスローサイクリングは徐々に減少し、3日目には有意に減少した。スローサイクリング細胞が声帯の創傷部位に動員され、分化し治癒に寄与している可能性が示唆された。更に、スローサイクリング細胞の減少は傷害側のみならず、健側でも確認された。健側のスローサイクリング細胞も何らかの形で声帯創傷治癒に関与していると考えられた。1ラット声帯スローサイクリング細胞の局在を統計学的有意差を持って明らかにできた。2各種染色によりラット声帯スローサイクリング細胞が未熟な状態であることが確認できた。3傷害声帯ではラット声帯スローサイクリング細胞が減少することが確認でき、声帯の創傷治癒に寄与することが示唆された。過去2年間の研究により、ラット声帯スローサイクリング細胞の多くが上皮基底層に存在することが確認された。また、粘膜上皮に上皮マーカー陰性細胞や間葉・血管内皮マーカー陽性細胞が存在すること、粘膜固有層に線維芽細胞マーカー陰性細胞が存在することなどから、未分化な細胞、多分化能を有した細胞が混在すると考えられた。更に、傷害時には経時的に減少することより、スローサイクリング細胞は創傷治癒に動員される可能性が示唆された。今年度も引き続き、ラット声帯における組織幹細胞の検索を目標とし、声帯スローサイクリング細胞のキャラクターの検討を試みた。まず、顕微鏡下にスローサイクリング細胞を豊富に含む組織の採取を試みたが、スローサイクリング細胞の数が少なく、不可能であった。また、スローサイクリング細胞に特有のマーカーを検索したが、特定には至らなかった。今後、スローサイクリング細胞の局在に関する詳細な検討には、ホールマウント染色での評価が必要となる。また、マーカーを特定できれば分離が可能となり、そのキャラクターの詳細な検討が可能となる。1胎生期ラット声帯におけるスローサイクリング細胞を同定するため条件検討を繰り返したが、結果的には同定は困難であった。

2成体ラット声帯においてもスローサイクリング細胞を再現性を持って同定するのにBrdUの投与タイミング、量など条件検討を繰り返す必要があったが、最適な評価タイミングが判明し、スローサイクリング細胞の局在を再現性をもって確認することができた。3各種染色により声帯スローサイクリング細胞のキャラクターを検討することができた。1ラット声帯スローサイクリング細胞を回収方法を確立する。2ラット声帯スローサイクリング細胞が回収できれば、声帯線維芽細胞や上皮細胞との違いをタンパク、遺伝子レベルで解析し明らかにする。喉頭科学1ラット声帯におけるスローサイクリング細胞のチャラクターを明らかにすべく、免疫組織科学などで検討を続ける。2スローサイクリング細胞群を回収し、細胞レベルでの検討も行う。3声帯傷害モデルを作成し、声帯創傷治癒過程におけるスローサイクリング細胞の役割を検討する。スローサイクリング細胞は上皮基底層に多く存在することが確認できたため、局在部位温存は困難であり、スローサイクリング細胞温存声帯傷害モデル作成は行わない。予定していたスローサイクリング細胞のキャラクターを明らかにするためのタンパク,遺伝子レベルでの解析がまだ終了しておらず,次年度使用額が生じた.予定通り,スローサイクリング細胞のキャラクター解明のために抗体などを購入するために使用する予定.またこれにより他の上皮細胞や線維芽細胞とキャラクターに差があることが明らかになれば,マイクロアレイなどを用いた網羅的解析の施行も計画している.
帝国の少女の植民地経験-京城第一高等女学校を中心に

京城第一高等女学校で学んだ少女たちの体験は、豊かな階層の家庭に育ち、高いレベルの教育を受けたという限定された世界での植民地経験である。内地の女学校に比較して教育内容は高く、この女学校では良妻賢母主義を越える教育がなされていた。居住空間において日本人と朝鮮人はほとんど分離されており、植民地ということを認識しえない構造があった。植民地支配の暴力である。少女たちの人生を暗転させた敗戦と過酷な引き揚げ体験を経たのちに、植民地に暮らしたことの意味を問い返そうとする人々が出てくる。このなかに植民地支配批判の契機を見ることができる。今年度実施した概要は次のとおりである。1.歴史社会学の文献、オーラル・ヒストリーの方法に学んで、アンケート調査表及びアンケート依頼文書を作成した。内容としては、朝鮮という植民地での経験を浮かびあがらせるものを心がけ、また朝鮮人との接点の有無、朝鮮人に対する意識・感情、植民地という自覚があったかなどを設問として設定した。また引き揚げ後の人生についても設問をもうけた。2.京城第一高等女学校同窓生に対するアンケート調査については、同窓会幹事の同意が得られず、また対象者の年齢が80歳以上という高齢で、回収率の低さが予測されるため、インタビューを先行して行った。その際インタビュー前にアンケートを依頼して回収し、インタビューで内容を確認し、さらに詳細な話を聞くという手法にきりかえた。その結果として13名分のアンケートが終了し、10名のインタビューが終了した。3.京城第一高等女学校の沿革を把握する文献・資料として阿部洋編『日本植民地教育資料集成(朝鮮編)』、『京城彙報』、同窓会誌『白楊』の関連部分を収集した。4.植民地下の時代状況を把握する意味で、1930年代の朝鮮における愛国婦人会の活動について(これは対象者である女学生の母の世代の体験である)学会で報告した。上記を行ったことにより、少女たちの植民地経験には共通点がある半面(これは植民地という構造の中におかれたことと関連している)、各個人によって異なる側面があることがおぼろげながら見え始めている。また引き揚げ後の人生の中で、植民地経験をとらえ返していく過程にはいくつかのパターンがあることも見え始めた。次年度はこれらについてさらなる考察を深めたい。1.昨年作成したアンケート調査票について、12名に解答を依頼した。そのうち7名から解答を得た。2.アンケート解答者のうち、インタビューに応じてもよいと言ってくれた4名にインタビューを行った。枚方市在住の24回生、東京在住の32回生、31回生、岩見沢市在住の28回生である。アンケートの解答を把握し、さらに詳しく尋ねたい点を整理してインタビューに臨んだ。その結果幅広い世代に渡る有益な証言を得ることができた。3.昨年度のインタビュー記録(録音)8人分を文字化した。これを印刷し、話者に送り内容をチェックして返送してもらった。正確を期すためである。ただしお一人が故人となられてこの方についてはチェックを受けることが不可能となった。4.植民地における日本女性の状況を把握する一助として、朝鮮に誕生した愛国婦人会の活動とその植民地的特徴について論文にまとめた。一本は韓国女性史学会例会で発表したのちその学会誌に投稿したものである。愛国婦人会の誕生が日本における愛国婦人会と同時並行的だったことが明らかになった。もう一本は勤務先の大学の紀要に投稿した。1930年代の愛国婦人会は大衆化路線へと舵を切り、これにより多くの朝鮮人女性を入会させていった。そして愛国班(内地の隣組)と手を携えて銃後活動を担い、朝鮮女性をもそこに動員した。こうした母たちの活動を少女たちは見ていたのである。インタビューの中から広い世代にわたる体験が明らかになってきている。とりわけ日中戦争の前後で女学校生活の雰囲気が変化する様子が浮かび上がる。また引き揚げ体験の多様さも明らかになった。敗戦以前に本土に戻った者と敗戦後の混乱を体験した者とでは、その後の植民地に対する認識にも差がでてくるような予感がある。アンケート用紙の集計・分析にはまだ踏み込めていないが、体験者の語りと合わせて来年度は分析にとりかかる予定である。1.一昨年作成したアンケート調査票について、1名から解答を得た。これで21名から回答を得たことになった(32名に依頼)。2.アンケート解答者のうち、インタビューに応じてもよいと言ってくれた2名にインタビューを行った。これでインタビューに応じると申し出たすべてのインフォーマントにインタビューを終えた。3.昨年度のインタビュー記録(録音)6人分と今年度のインタビュー記録(録音)2人分を文字化した。

これを印刷し、インフォーマントに送り内容をチェックして返送してもらった。これですべての録音の文字化が終了した。4.アンケート21名分を集計し、表に整理した。この整理をもとに京城第一高等女学校での体験・植民地での少女たちの体験をまとめることができた。植民地朝鮮で、比較的豊かな階層の家庭に育ち、高いレベルの教育を受けたという限定された世界での植民地経験である。しかしそこには植民地での市民生活の多様な側面がちりばめられている。内容を、(1)第一高女での授業(2)学校行事(3)良妻賢母育成にとどまらぬ教育(4)戦争遂行体制と第一高女(5)植民地認識朝鮮・朝鮮人をどのように見ていたのか(6)敗戦大日本帝国の崩壊をどのように迎えたか(7)第一高女の終焉(9)引揚げとその後(10)植民地支配批判の契機という項目で整理した。内地の女学校に比較して教育内容は高く、少女たちの大半は上級学校へ進学することをあたりまえと意識していた。植民地認識は個人による差異がある。しかし居住空間において日本人と朝鮮人はほとんど分離されており、少女たちが接する朝鮮人の大半は使用人や、父の職場の人であった。朝鮮人の日常生活は少女たちの目にはほとんど映らない、認識しえない構造があった。これも植民地支配の暴力である。敗戦と過酷な引揚げ体験は少女たちの人生を暗転させるできごととなった。引揚げ者として苦労の多い戦後生活の中から、植民地に暮らしたことの意味を問い返そうとするインフォーマントも出てくる。このような契機のなかに個人のレベルから植民地支配を総括しようとする動向を見ることができる。5.16人のインタビューについてはいまだ分析しきれていない。非常に長時間に及ぶ内容は、アンケートの内容をさらに補完し、深めるものである。残された課題としてこれから取り組みたい。
分泌細胞を基盤としたマイクロDDSマシンの開発

ラット好塩基球株(RBL2H3細胞)は、細胞表面にIgE受容体をもち、この受容体DNP(dinitrophenyl)基を認識するIgEを結合させることによって、DNP基で修飾したCHO細胞を特異的に認識し、それに向かって分泌する系を構築した。CHO細胞にはあらかじめ分泌されたヒスタミンに応答するようにヒスタミン受容体(H1受容体)を発現させた。。ヒスタミン受容体(H1受容体)を発現させたCHO細胞は、ヒスタミンに反応し、細胞内のCaイオン濃度上昇がおきることを確認した。CHO細胞のDNP基修飾は、弱アルカリ性存在下に、DNBS(dinitro-benzene-sulfonic acid)と混ぜ、37°Cでインキュベーションすることによって、細胞表面のアミノ基にラベルすることによって行ったが、細胞毒性が強くラベルできなかった。そこで、リン脂質であるホスファチジルエタノールアミン(PE)にDNP基を修飾し、CHO細胞の細胞膜に取り込ませる方法を試みた。その結果、細胞膜をほぼ均一にDNP-PE修飾できた。そこで、あらかじめFura-RedをロードしたDNP修飾したヒスタミン受容体安定発現CHO細胞とDNP修飾をしていないヒスタミン受容体安定発現CHO細胞に対して、抗DNP-IgEを結合させたRBL2H3細胞を加えた。しかしながら、DNP修飾したCHO細胞において、RBL細胞から分泌されたヒスタミンによって細胞内のCa濃度上昇が見られた細胞は検出できなかった。ラベルしたDNP量や細胞間のコンタクトの強度を考慮して再検討を行う必要がある。分泌細胞としてラット好塩基球株(RBL2H3細胞)を用いた。RBL2H3細胞は、細胞表面にIgE受容体をもち、この受容体にIgEを結合させることによって、IgEが認識する抗原で開口放出によるヒスタミン分泌を誘導することができる。この抗原依存的(ターゲット依存的)分泌を利用して、新しい型のDDSを開発する。まず、ターゲット細胞としてCHO(Chinese Hamster Ovary)細胞を用いた。CHO細胞にはIgEの認識抗原であるDNP(dinitrophenyl)基を修飾させておき、かつRBL2H3細胞から分泌されたヒスタミンに応答するようにヒスタミン受容体(H1受容体)を発現させておく。このことを、次のように行った。(1)ヒスタミン受容体(H1受容体)のクローニングとCHO細胞への導入HeLa細胞よりRT-PCRによってH1受容体のcDNAを単離した。単離したH1受容体のcDNAを、GFPを同時に発現するベクター(pIRES-EGFP)に組み込んだ。これをCHO細胞に導入し、G418による薬剤選択後、GFPの蛍光を指標にして、H1受容体を安定に発現するCHO細胞株(モノクローン)を数クローン得た。(2) CHO細胞のDNP基修飾CHO細胞を弱アルカリ性存在下に、DNBS(dinitro-benzene-sulfonic acid)と混ぜ、37°Cでインキュベーションすることによって、細胞表面のアミノ基にラベルする。細胞が生存できる条件で、かつ十分なラベルが施せる条件を見出すために、反応条件(pH、DNBSの濃度、反応時間)をいろいろ変えて、最適条件を調べたが、十分ラベルする条件では、細胞のviabilityが著しく低かった。現在、さらなる条件検討を行うとともに、あらかじめリン脂質にDNP基を修飾し、それを細胞膜に取り込ませる方法を試みている。。
多重遺伝子変異導入モデルマウスを用いた悪性中皮腫発症機序解明と治療標的分子の探索

悪性中皮腫(Malignant Mesothelioma: MM)はアスベスト曝露が主要因で、曝露から30-40年の経過を経て発症する、極めて予後不良の腫瘍である。長期間に及ぶ酸化ストレスにより、中皮細胞の変異蓄積が腫瘍化に寄与することが予想されるが、その実態は未解明の部分が多い。現在、腫瘍化にBAP1を含む数遺伝子の関与が知られるが、すべてがん抑制遺伝子であり、治療標的分子とはなりにくい。そこで、腫瘍の発生・進展過程で、変異蓄積によるMM発生をシミュレーションし、発症に寄与するsignal pathwayを明らかにし、治療標的分子の探索、予後予測のための基礎的検討を行うことが目的である。まずは、MMの6割程度に変異が見られる脱ユビキチン化酵素BAP1のsignal pathwayを検討した。すなわち、変異解析の結果、高頻度にゲノムコピー数変動が見られる遺伝子中には、BAP1遺伝子の細胞内局在を調節する遺伝子X、脱ユビキチン化ターゲット遺伝子Y, Zが含まれることを新規に見出した。BAP1に変異が見られない検体でもX, Y, Zのいずれかに変異が存在する検体がある。これらのゲノムコピー数変動は、欠損と増幅の両パターンがあり、検体により異なった。最近、我々を含めMMにはゲノム再構成が高頻度で生じていることが報告されており、融合遺伝子や正常とは異なるtranscriptが報告されている。そこで、ゲノムコピー数変動が見られたMM検体のRNA-seqを実施した。またそれぞれの遺伝子をsiRNAでノックダウンし、BAP1を含むsignal pathway上の遺伝子の発現解析を実施している。申請時には、X遺伝子とヒストン修飾遺伝子SETD2のノックアウトを計画していた。しかし、前記のようにBAP1の下流遺伝子の変異も多く見られることが新たに判明し、signal pathway上の遺伝子を統括的に研究するため研究計画を変更した。遺伝子Y,Zの変異状況を捉えるための解析をまず実施し、それに応じた戦略を練る必要があったため。BAP1 signal pathwayの制御不能がMMの発症に深くかかわる可能があり、本研究は、腫瘍化に直接寄与するドライバー遺伝子の発見につながる可能性がある。ターゲットとするY, Zとも転写調節に関わる遺伝子である。まずは、MM細胞株を用いノックダウンやノックアウトー>それぞれの遺伝子及び遺伝子産物の発現調節相互作用の解析ー>これら分子のターゲット遺伝子の探索ー>腫瘍化に直接寄与するドライバー遺伝子を探索する。ドライバー遺伝子候補が見つかれば、CRISPR/Cas9システムを用いて、ノックアウトマウス・ノックインマウスの作製を行い、アスベスト投与によりMM発症頻度、発症までの期間を観察する。研究計画を変更した方が、より目的達成に有効であると判断した。そのため、SETD2ノックアウトマウス作製費や機能解析に必要な試薬類の発注が遅れ、次年度使用額が生じた。2019年度に研究を加速し、有効利用する予定である。
低酸素によって誘導されるアポトーシスの制御機構

本研究では低酸素誘導アポトーシスの制御機構を明らかにすることを目的とし、昨年度までに、低酸素下でのアポトーシス誘導において、HIF-1αのリン酸化が重要な役割を果たしており、低リン酸化型のHIF-1αが蓄積し、この低リン酸化型HIF-1αがp53と結合し安定化に導くこと、またHSP90阻害剤のゲルダナマイシンAが、低リン酸化型HIF-1αの出現を阻害するとともにp53の安定化を阻害し、アポトーシス誘導を阻害することなどを明らかにした。今年度は、この低リン酸化型HIF-1αによるp53の安定化のメカニズムについて検討し、以下の成果を得た。1.p53は、DNA損傷を受けたとき、リン酸化され、安定化することが知られている。そこで、ゲルダナマイシンAのDNA損傷時におけるp53の安定化に及ぼす影響を検討したところ、低酸素の場合と異なり、ゲルダナマイシンAはp53の誘導を抑制できなかった。安定化に重要なp53のSer15のリン酸化について検討したところ、ゲルダナマイシンAはDNA損傷時におけるp53のリン酸化を阻害しなかった。これらの結果と一致して、低酸素下で誘導されるp53は、Ser15のリン酸化を受けていないことが明らかになった。2.p53の分解に重要な役割を果たすHDM2について検討したところ、低酸素下ではp53と同様にHDM2は核内に蓄積すること、ゲルダナマイシンAはこのHDM2の核内蓄積を阻害することが明らかになった。通常条件下ではp53とHDM2は核外移行され、p53の分解が起こることが知られていることから、低リン酸化型HIF-1αは、p53とHDM2の核外移行を阻害しp53の安定化に導くこと、ゲルダナマイシンAは低リン酸化型HIF-1αの出現を阻害することによりこの過程を阻害するものと考えられた。本研究では、低酸素誘導アポトーシスの制御機構を明らかにすることを目的とし、本年度は、HIF-1、p53の関与するアポトーシスの制御機構の解析を中心に行い、以下の成果を得た。1.野生型p53を発現しているMCF-7細胞では、低酸素処理により、p53の安定化、p53によって発現制御されるアポトーシス誘導因子Baxの発現誘導、これらに引き続いてアポトーシスが誘導されることを確認した。また、HIF-1複合体の発現について調べたころ、HIF-1αサブユニットについては、p53の誘導によく相関して低分子量型のものが増加してくること、またARNTサブユニットについても、この場合はやや遅れるが、アポトーシスの進行に伴って、やはり低分子量型のものが出現してくることを認めた。2.高分子量型および低分子量型HIF-1αの生化学的な違いは、ホスファターゼ処理などによりリン酸化の違いであること、高分子量型が強くリン酸化されたものであることを明らかにした。3.免疫沈降法によって、高リン酸化(高分子量型)HIF-1αはARNTと、低リン酸化(低分子量型)HIF-1αはp53と優先的に複合体を形成することを見い出した。4.低酸素誘導のアポトーシスの際に起こるARNTの切断は、カスパーゼ阻害剤によって抑制されること、in vitroでARNTが活性型カスパーゼの直接の基質となることを明らかにした。5.低分子量型HIF-1αの出現を抑制する阻害剤をスクリーニングし、HSP90の阻害剤ゲルダナマイシンが、低分子量型HIF-1αの出現を阻害し、アポトーシス誘導を抑制することを見い出した。

通常条件下ではp53とHDM2は核外移行され、p53の分解が起こることが知られていることから、低リン酸化型HIF-1αは、p53とHDM2の核外移行を阻害しp53の安定化に導くこと、ゲルダナマイシンAは低リン酸化型HIF-1αの出現を阻害することによりこの過程を阻害するものと考えられた。
若者の携帯電話によるメイル=コミュニケーションの調査研究

急速に普及した携帯電話を介したメイルでのコミュニケーション方法は、若年層においてすでに定着しており、日常生活に欠くことのできないコミュニケーション手段である。最近では様々な絵文字が現われ、携帯電話会社の中にはその充実に力を入れている会社もある。この携帯メイルによるコミュニケーションを研究対象として、若年層における携帯メイルの役割を明らかにすべく、アンケート調査と、実際のメイルデータの収集を行った。アンケート調査は、携帯メイルによる謝罪場面でどのような謝罪が行われるか、について簡単な意識調査を行った。これは、待ち合わせの約束をしてその約束に遅刻しそうな時、携帯メイルを介してどのような表現を採用するのかを調査したものである。また、若年層が、同年代を主に他の年代の相手も含めて実際に行った携帯メイルデータの収集も行った。携帯メイルには、携帯を所有している学生の生年月日や出身地、メイルをやりとりした相手の出身地と相手との関係、親しさ(親密度)といった情報を付与し、データ全体を表現の特徴によって情報との関係をみた。データを分析した結果、葉書や手紙などと異なり、顔文字・絵文字の出現、星(☆や★)、音符(♪)などの記号類、「(笑)」や「(泣)」などといった表現、すなわちパラ言語的な表現が多用されていることがわかった。また、こうしたパラ言語的な表現は、相手との関係、距離感、すなわち親密度によって使用される表現形式が異なることも明らかになった。急速に普及した携帯電話での通話によらない、メイルでのコミュニケーション方法は、若年層においてすでに定着しており、日常生活に欠くことのできないコミュニケーション手段となっている。この携帯メイルによるコミュニケーションを研究対象として、今年度は、若年層における携帯メイルの役割を明らかにすべく、聞き取りによる簡単な意識調査を行い、携帯メイルデータの収集を行った。メイルデータはパイロット的なデータを収集して、実際のデータにおける問題点について検討した。その結果、葉書や手紙などと異なり、顔文字・絵文字の出現やパラ言語的な表現(例:(笑)などといったインターネット上にある掲示板等でしばしば見かけるような本文の内容を補足する、書き手の意識・感情を表現するもの)についての検討と処理方法について考察した。これらは引き続き、今後の課題として検討する。調査対象は二十代前半の大学学部生●若者が携帯メイルを使う場面とその背後にある意識調査(篠崎)●携帯メイルの収集及びその加工と情報付与についての検討(加藤)パイロット的なデータを収集し、そのデータ加工と付与すべき情報について検討データへの簡単な補助情報付与データ提供時の著作権処理の検討顔文字・絵文字の出現時の処理方法その他パラ言語的表現の処理方法急速に普及した携帯電話を介したメイルでのコミュニケーション方法は、若年層においてすでに定着しており、日常生活に欠くことのできないコミュニケーション手段である。
食品に含まれる抗酸化物質の機能解析と新規生体防御物質の設計

フリーラジカルや活性酸素種により生ずる生体の傷害に対して、食品が有している防御因子を解明するとともに、その知見をもとによりすぐれた防御機能を有する物質を設計、開発することを目指して研究を進め、以下の結果を得た。1)ビタミンE(トコフェロール)およびその類縁化合物の膜、低比重リポタンパク(LDL)中での抗酸化作用をスピンラベル法などにより検討し、ビタミンEの活性基が膜、LDLの表面に存在していること、動きが制限されていること、そのため内部のラジカルを捕捉しにくいことを明らかにした。2)特にLDL中において側鎖の長さの影響が大きく、側鎖が短いほど抗酸化活性が大きくなることを見出した。LDL中では、抗酸化物の化学的反応性よりはむしろミクロな場での濃度、動きやすさがより重要な因子となることを明らかにし、そのためにビタミンEより化学的活性が小さいにもかかわらず、プロブコールがより強い抗酸化作用を持つことを示した。3)放線菌Strep tomyceschromotucusより抽出されたカラゾスタチンをはじめ種々のカルバゾール、アミノフェノール、クロマノール類の高度不飽和脂肪酸および脂質の酸化に対する抗酸化作用を定量的に検討した。4)含セレン化合物であるエブセレンはラジカル捕捉能を有しないが、速やかにヒドロペンオキンドを分解するために、鉄あるいは銅により誘起される脂質の酸化反応を顕著に抑制することを明らかにした。
太陽エネルギー有効利用のための高効率蓄熱装置の開発と蓄熱特性の予測

本研究では,太陽エネルギーの有効利用を目的として,高効率蓄熱装置の開発研究を行った.蓄熱体として用いた形状安定化ポリエチレンは,融解状態においても固体状態の形状が安定的に保持されるので,カプセル等に封入する必要がなく,熱媒体と直接接触伝熱が可能であり,安価で安全性が高いという特長を有する。粒状の形状安定化ポリエチレンを充填した潜熱蓄熱槽について,実験および数値解析の両面から,蓄熱システムを設計する上で重要な放熱特性の究明を行った.まず,潜熱蓄熱槽内の蓄熱体と熱媒体間の熱伝達係数を,Schumannの拡張理論を援用することにより,実験的に求め,熱伝達係数の経験式を提出した.その結果,蓄熱体と熱媒体間の熱伝達係数の値は,従来提出されている経験式から予測される値に比べ,大幅に低下することを見いだした.次に,その熱伝達係数の経験式を用いて,槽内温度分布および槽流出熱媒体温度の経時変化に関する数値解析を行った.槽流出熱媒体温度の経時変化に関する実験結果と数値解析結果は,形状安定化ポリエチレンの種類,操作条件にかかわりなく,極めて良好に一致した.本研究では,太陽エネルギーの有効利用を目的として,高効率蓄熱装置の開発研究を行った.蓄熱体として用いた形状安定化ポリエチレンは,融解状態においても固体状態の形状が安定的に保持されるので,カプセル等に封入する必要がなく,熱媒体と直接接触伝熱が可能であり,安価で安全性が高いという特長を有する。粒状の形状安定化ポリエチレンを充填した潜熱蓄熱槽について,実験および数値解析の両面から,蓄熱システムを設計する上で重要な放熱特性の究明を行った.まず,潜熱蓄熱槽内の蓄熱体と熱媒体間の熱伝達係数を,Schumannの拡張理論を援用することにより,実験的に求め,熱伝達係数の経験式を提出した.その結果,蓄熱体と熱媒体間の熱伝達係数の値は,従来提出されている経験式から予測される値に比べ,大幅に低下することを見いだした.次に,その熱伝達係数の経験式を用いて,槽内温度分布および槽流出熱媒体温度の経時変化に関する数値解析を行った.槽流出熱媒体温度の経時変化に関する実験結果と数値解析結果は,形状安定化ポリエチレンの種類,操作条件にかかわりなく,極めて良好に一致した.本研究では,太陽エネルギーの有効利用を目的として,形状安定化高密度ポリエチレンを用いた蓄熱装置の開発研究を行った.その結果,以下の成果が得られた.(1)蓄熱体同士の接触状態の変化が伝熱現象の及ぼす影響蓄熱槽内に粒状の蓄熱体を充填し,高・低温の流体を交互に流した.融解・凝固を10回程度繰り返すと,充填高さはしだいに低下した.これは,粒状の蓄熱体が相互間に融着したためである.ただし,この場合の融着は強固なものではなく,容易に手で分離できる程度である.(2)蓄熱体と熱媒体間の熱伝達係数の算出蓄熱体相互間に融着状態を形成させた蓄熱槽において,蓄熱体の相変化を生じさせない条件で蓄熱・放熱実験を行い,測定温度からSchumannらの方法を用いて,蓄熱体と熱媒体間の熱伝達係数を求めた.その結果,熱伝達係数の値は,従来の知見から予測される値に比べてかなり低くなることがわかった.これは,融解・凝固履歴によって生じた粒子相互の融着が,粒子間の面接触状態の増加と,それに付随して粒子間隙流路域で死水域の増加をもたらすためである.(3)蓄熱槽内流動・伝熱モデルの構造蓄熱槽内に偏流はなく,円柱粒状の蓄熱体をその比表面積径を直径とする球体と考え,その球体内では半径方向の伝導伝熱のみが生じ,粒子相互間の伝導伝熱は無視できると仮定して流動・伝熱モデルを提案した。蓄熱体と熱媒体間の熱伝達係数には(2)で求めた値を用いて蓄熱槽内温度分布の経時変化を計算した.本研究では,太陽エネルギーの有効利用を目的として,形状安定化ポリエチレンを用いた蓄熱装置の開発研究を行った.その結果,以下の成果が得られた・1.潜熱蓄熱槽の放熱特性に関する実験蓄熱体の相変化が測定できるように設定した条件下で蓄熱・放熱実験を行い,蓄熱した熱エネルギーが,高効率(全蓄熱量の約9095%以上)で,蓄熱体の凝固温度以上の熱エネルギーとして取り出せることを示した.また,蓄熱体として4種類の形状安定化ポリエチレンを用いて蓄熱・放熱実験を行い,蓄熱体の凝固温度,凝固潜熱,粒子寸法などが放熱特性に及ぼす影響を明らかにした.2.蓄熱槽内流動・伝熱モデルの構築初年度に構築した流動・伝熱モデルに蓄熱体の相変化モデルを加えて,蓄熱槽内2次元温度分布の推算を可能にした.蓄熱体の比熱には,相変化の影響を考慮するために,顕熱と潜熱を統合した見かけ比熱を用いた.また,蓄熱体を熱媒体間の熱伝達係数は,初年度に提出した熱伝達係数に関する経験式から算定した.3.操作条件が放熱特性に及ぼす影響操作条件(槽初期温度,槽流入熱媒体温度,熱媒体質量速度,蓄熱体充填質量,蓄熱体充填高さ)が蓄熱槽内温度分布および槽流出熱媒体温度の経時変化に及ぼす影響を,構築した解析モデルより明らかにした.また,槽流出熱媒体温度の経時変化に関する実験結果と数値解析結果が架橋樹脂の種類,操作条件に因らず極めて良好に一致したことから,解析モデルの妥当性と汎用性を検証した.