hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金ナノ粒子を固定化したヘテロコア光ファイバを用いる燃料成分センサの開発

ヘテロコア光ファイバ表面に金ナノ粒子(AuNP)を固定化することにより作製した局在表面プラズモン共鳴(LSPR)センサを用いてエタノールとガソリンを混合したフレックス燃料におけるガソリン濃度の測定を行なった.光ファイバに白色光を導入し,センサ部を組成の異なるフレックス燃料に浸して伝播光スペクトルを測定した.ガソリン濃度が上昇するにつれて波長540nm付近の伝播光強度は減少することが示され,本センサシステムが燃料組成の測定を行えるが示された.表面に多孔質ガラス微粒子を固定化し,疎水化することにより広い濃度範囲においてガソリン濃度と伝播光損失の間に直線関係が得られることが示された.ヘテロコア光ファイバ表面を3-aminopropyltrimethoxysilaneを用いて処理することによりアミノ基を導入した。これに金ナノ粒子(AuNPs)を固定化することにより局在表面プラズモン共鳴(LSPR)センサを作製した。光ファイバの一端から白色光を導入し、機器備品として購入した分光器を用いて伝搬光スペクトルを測定した。アミノ化されたヘテロコア光ファイバをAuNPs懸濁液に浸すと、時間の経過とともに540nm付近の伝搬光強度が減少した。これはヘテロコア部にAuNPsが静電相互作用により固定化されるとクラッディングモードの光が界面で全反射するときに表面に発生するエバネッセント波を吸収し、反射光強度が減少したためである。表面のAuNPsの吸着量の異なるLSPRセンサを作製し、エタノール/OCB、エタノール/ガソリンの混合液を用いて、混合比と伝搬光スペクトルの関係について検討した。その結果、OCB、ガソリンの比率が増加するにつれて伝搬光強度が減少することが示された。これは、OCBおよびガソリンの割合が増加するにつれて混合液の屈折率が増加し、これを伝搬光強度の減少として測定できたためと考えられる。また、AuNPsの吸着量が増加するにつれて、540nmにおける光強度を感度は上昇した。しかし、ほぼ飽和状態までAuNPsが吸着したセンサにおいては、ガソリン濃度の増加にともなう540nm付近のピーク強度に大きな変化は生じなかったが、900nm付近の損失に大きな増加が認められた。これはAuNPs同士の近接・接触により生じた新しい振動モードによるものと考えられる。以上、ヘテロコア光ファイバを用いてLSPRセンサを作製できることが示された。これを用いてフレックス燃料成分の測定が可能であると考えられる。ヘテロコア光ファイバ表面に金ナノ粒子(AuNP)を固定化することにより作製した局在表面プラズモン共鳴(LSPR)センサを用いてフレックス燃料成分の測定を行なった結果、ガソリン濃度が20%まではガソリン濃度の増加とともに、伝搬光損失は直線的に変化したが、ガソリン濃度が40%を超えると、伝搬光損失は急激に大きくなることが示された。すなわち、高いガソリン濃度においては感度よくガソリン濃度の測定が行なえるが、広い濃度範囲における直線関係を示さなかった。そこで当該年度は、金ナノ粒子を固定化したヘテロコア光ファイバ表面上を修飾することにより、広い濃度範囲において直線関係を得るための検討を行なった。表面を修飾する方法としては、自己組織化単分子膜の形成および交互積層法を用いる多層膜の形成について検討を行なった。その結果、オクタデシルメルカプタンの自己組織化単分子膜を形成した場合は、スペクトルの半値幅が大きくなるとともに感度が低下し、また直線関係も得られなかった。ナフィオンとジアリルジメチルアンモニウムクロリドからなる交互積層膜を形成した場合では、ガソリン-エタノール混合溶液およびエタノール-水混合液において、エタノール変化に対する感度が大きく低下することが示された。ポリアクリル酸とジアリルジメチルアンモニウムクロリドからなる交互積層膜を形成した場合では、未修飾のAuNPで得られた結果とほぼ同じ特性が得られ、膜形成の効果は無いことが示された。交互積層法を用いて多孔性ガラス微粒子を固定化した後、ジクロロジメチルシランを用いてガラス微粒子の疎水化を行なったところ、感度はそれほど変わらずに広い範囲で直線関係が得られることが示された。ヘテロコア光ファイバ表面に金ナノ粒子(AuNP)を固定化することにより作製した局在表面プラズモン共鳴(LSPR)センサを用いてフレックス燃料成分の測定を行なった結果、表面を化学修飾することにより広い濃度範囲において直線性が得られることが示された.すなわち,LSPRセンサを用いて実用的なフレックス燃料成分センサを開発できる可能性が示されたと考えられる.そこで当該年度は,自動車に搭載可能な小型計測装置の作製およびこれを制御するプログラムの作成を行った.LSPRセンサにおいては伝播光スペクトルのピーク波長が540nm付近であることから,小型計測装置では光源として波長525nmの発光ダイオード(LED)を,受光素子としてはシリコンフォトダイオード(PD)を用いた.1枚の基板上にLED,PDおよび光/電圧変換回路,アナログ/デジタル変換回路,パソコンとのデータ通信用回路を取り付けた.LEDおよびPDはFCコネクタを介してマルチモード光ファイバと接続した.基板は幅16cm,高さ5cm,奥行き14cmのシャーシケースに収められ,総重量は535gであった.本LSPRセンサを液体試料に浸すと伝播光強度は減少することから,センサが空気中にあるときの伝播光強度が入力上限付近になるよう初期化時にゲインが自動的に調整されるようにした.センサシステムの初期化後,センサ部をエタノール水溶液,OCB-エタノール混合溶液,ガソリン-エタノール混合溶液に浸し,伝播光損失を測定した.

また,分光器を用いてスペクトルを測定し,小型測定装置を用いて得られた結果と比較を行った.その結果,本センサシステムの出力は安定した値を示し,分光器を用いたスペクトルの525nmにおける特性と比較したところ両者は非常によい一致を示した.ヘテロコア光ファイバ表面に金ナノ粒子(AuNP)を固定化することにより作製した局在表面プラズモン共鳴(LSPR)センサを用いてエタノールとガソリンを混合したフレックス燃料におけるガソリン濃度の測定を行なった.光ファイバに白色光を導入し,センサ部を組成の異なるフレックス燃料に浸して伝播光スペクトルを測定した.ガソリン濃度が上昇するにつれて波長540nm付近の伝播光強度は減少することが示され,本センサシステムが燃料組成の測定を行えるが示された.表面に多孔質ガラス微粒子を固定化し,疎水化することにより広い濃度範囲においてガソリン濃度と伝播光損失の間に直線関係が得られることが示された.今年度は金ナノ粒子(AuNP)の表面を化学的に修飾することによるセンサ特性の変化を検討し、ガソリン濃度が高い領域における伝搬光損失の急激な増大を抑え、広い濃度範囲に置いて直線関係を得ることを目的として研究を行った。疎水性の高い長鎖アルキル基をAuNP表面に形成した場合は、直線性の改善は認められなかった。次に、交互積層法を用いて様々な薄膜をAuNP表面に形成し、センサ特性への影響を検討した。その結果、多孔質ガラス微粒子を固定化した後に疎水化処理を行なうことで、高濃度における損失の急激な増大を抑え、かつ感度を維持した状態で広い濃度範囲において直線性を有するセンサを作製することが可能であることを明らかにした。以上のことから、本申請研究はおおむね研究計画書のとおりに進んでいると言える。化学センサ1.発光ダイオード(LED)とフォトダイオード(PD)を用いて、持ち運び可能で自動車に搭載できる小型測定装置のプロトタイプを作製する。2.作製した小型測定装置に光ファイバセンサを取り付け、フレックス燃料の成分分析を行なう。当科研費で購入した分光器を用いて得られた結果と比較することにより、作製した小型測定装置の特性を評価する。3.末端型光ファイバを作製し、これを用いて微小化LSPRセンサを作製する。このセンサを小型測定装置に接続詞をしてフレックス燃料成分センサとしての特性を検討するとともに、当科研費で購入した分光器を用いて得られた結果と比較することにより、微小化LSPRセンサについての検討も行なう。4.前年度に特性を検討していないポリアニオンおよびポリカチオンを用いる交互積層膜の特性について検討し、よりよい特性を示す膜のスクリーニングも引き続き行なう。初年度(平成25年度)は、ヘテロコア光ファイバを用いる局在表面プラズモン共鳴センサの作製および基礎特性の検討を計画した。初年度にヘテロコア光ファイバ表面に金ナノ粒子を固定化することにより局在表面プラズモン共鳴センサを作製することが可能であることを示し、作製されたセンサの屈折率センサとしての基礎特性の検討を行うことができた。
精密ラインＸ線観測による宇宙の大規模ガス運動の解明

「ひとみ」のマイクロカロリメータSXSは軌道上でエネルギー分解能4.9 eV (FWHM at 5.9 keV)を達成した。立ち上げ時期にペルセウス座銀河団を300 ksec以上観測しており、銀河団の高温プラズマについて新たな制限を与えた。今年度はその科学成果をPASJ特集号に、またハードウェア関連をJATISの特集号へ論文としてまとめた。石崎は特に、JATIS特集号にSXSの波形処理装置の軌道上性能についてまとめた。「ひとみ」のサイエンスを早期に復活させるためX線天文衛星代替機XARMにはマイクロカロリメータResolveが搭載される。NASAグループと協力して設計変更の検討を進めた。2015年度は、ASTRO-H衛星の打ち上げにむけ、つくば宇宙センターでの熱真空試験、振動試験などを含む衛星全体での最終試験に参加し、衛星上でSXSが正常に動作して目標とするエネルギー分解能が実現できていることを確認した。SXSのデジタル波形処理を行うPSP (Pulse Shape Processor)については、波形処理が適切におこなわれることを最終版のオンボードソフトで試験した。つくばでの最終試験において、ゼロ除算などのソフト上の異常処理のコーディングが適切でない箇所が共通ソフト上に見つかり、修正を行った。そのほか、衛星の姿勢制御をするためのリアクションホイールや磁気トルカからセンサへの電磁ノイズの干渉があることがわかったが、波形処理ソフトのパラメータを調整するなどすることで、性能に大きな影響のない範囲に抑えることができた。12月より衛星が種子島宇宙センターへ移動した後も、SXS機器が正常に動作することの確認および、液体ヘリウムの温度などが打ち上げ条件を満たすよう、打ち上げ直前まで衛星運用に関わった。ASTRO-H衛星は、天候悪化による1回の延期を経て2016年2月17日に打ち上げられ「ひとみ」と命名された。その後の内之浦宇宙センターからの初期運用でもSXSの立ち上げにおいて研究代表者および分担者は主要な役割を果たし、2月末にはゲートバルブ越しではあるものの、ペルセウス銀河団からのX線の観測に成功している。PSPの明るい天体に対する処理性能については、地上でのSXS単体試験での結果をもとに、センサ全体で200 c/sまでは十分に対応できることを示し、2015年7月の極低温検出器の国際学会で口頭発表を行った。軌道上でも、X線で非常に明るい天体の代表例であるかに星雲の観測が行われており、今後、詳細な解析を行う予定である。ASTRO-H衛星は無事に打ち上げられ、軌道上で所定の性能を発揮することを確認、一部の天体観測も行われた。現在、衛星は通信が途絶した状態ではあるが、初期データを解析して成果発表をしていく予定である。2016年2月に日本が打ち上げた国際X線天文衛星「ひとみ」(ASTRO-H)は、50 mKという極低温で動作するマイクロカロリメータSXS (Soft X-ray Spectrometer)により、世界で初めて軌道上でペルセウス座銀河団などの精密X線分光観測が行われた。内之浦宇宙センターからの初期運用、およびその後の宇宙科学研究所からのSXSの立ち上げにおいて研究代表者および分担者は主要な役割を果たし、2016年2月末にはゲートバルブ越しではあるものの、ペルセウス銀河団からのX線の観測に成功している。「ひとみ」は、軌道上で異常が発生して2016年3月末に通信が途絶し、4月末に復旧を断念したが、その後、「ひとみ」が垣間見せたX線精密分光のサイエンスの早急な回復をめざし、日米で代替機の構想が急速に立ち上がり、2017年度中にプロジェク化される見込みである。PSPの軌道上性能、および明るい天体に対する処理性能については、2017年7月の国際学会SPIEで発表をおこない、論文としてまとめられた。ASTRO-H衛星(2016年2月打ち上げ後に「ひとみ」と命名)は、軌道上における障害により2016年3月末に通信を途絶し、4月末に運用を断念した。しかし、一部の初期観測データ、特にペルセウス座銀河団の観測が、ガスの乱流速度、バルクな運動速度、希少元素も含めた重元素組成、衝突電離プラズマの計算機コードとの比較、共鳴散乱、銀河団中心に存在する活動銀河核からの鉄蛍光輝線幅の測定、など高精度X線分光の未来を垣間見せるものであることがわかった。また、かに星雲およびCrab pulsarの観測により、PSPの処理能力を超えるような明るさ(> 250 c/s/array)の天体においても、科学的に有効な観測を行うことができることを実証し、パルス周期33 msで重ね合わせたパルス波形より、絶対時刻精度についても検証を行うことができた。これらの結果の一部は、Nature論文、SPIE論文としてまとめられた。それ以外の成果についても、Hitomi Collaborationとして論文にする作業が進行している。ペルセウス座銀河団のCr, Mn, Niの存在量の正確に決定し、これらの元素の量はほぼ太陽組成に一致することが新たに分かった。ペルセウス座銀河団のガスの運動については、2016年のNature論文では中心付近での乱流の視線速度が約164 km/sであることを報告したが、それをデータ全体に拡張する結果を出した。

今年度はその科学成果をPASJ特集号に、またハードウェア関連をJATISの特集号へ論文としてまとめた。石崎は特に、JATIS特集号にSXSの波形処理装置の軌道上性能についてまとめた。また、「ひとみ」のサイエンスを早期に復活させるためX線天文衛星代替機XARMにはマイクロカロリメータResolveとX線CCD検出器Xtendが搭載される。石崎はResolveの日本側PIとなり、「ひとみ」SXSをベースとしつつ、NASAグループと協力して設計変更の検討を進めた。「ひとみ」のマイクロカロリメータSXSは軌道上でエネルギー分解能4.9 eV (FWHM at 5.9 keV)を達成した。立ち上げ時期にペルセウス座銀河団を300 ksec以上観測しており、銀河団の高温プラズマについて新たな制限を与えた。「ひとみ」のサイエンスを早期に復活させるためX線天文衛星代替機XARMにはマイクロカロリメータResolveが搭載される。NASAグループと協力して設計変更の検討を進めた。「ひとみ」衛星は、4月現在、軌道上でのトラブルで通信が途絶し、衛星の捕捉および機能回復をめざしているところであり、これに全面的に協力する。回復ができた場合は、SXSシステム全体の動作確認を行い、検出器の健全性、冷凍機の稼働状況、温度安定度などをチェックした後、X線入射ドアを開けることにしている。研究項目ごとの計画は以下の通りである。1.波形処理ソフトの開発およびSXS処理系の試験:衛星上の他の機器(通信系、姿勢制御系、電源系、他の観測機器)からの干渉によるエネルギー分解能への影響を詳細に調べ、SXSの処理パラメータのチューニングを行う。合わせて、SXSの性能を最大限に発揮するような観測モードを検討、軌道上較正を行う。2.初期観測データの解析:衛星がトラブルを起こす前に観測された天体がいくつかあり、これらの解析を行う。特にピクセルごとのエネルギー分解能、かに星雲の観測データを用いた時刻づけ、アンチコ検出器を用いたバックグラウンド除去などについて、評価を行う。「ひとみ」は、軌道上で異常が発生して2016年3月末に通信が途絶し、4月末に復旧を断念したが、その後、「ひとみ」が垣間見せたX線精密分光のサイエンスの早急な回復をめざし、日米で代替機の構想が急速に立ち上がり、2017年度中にプロジェク化される見込みである。1.波形処理ソフトの開発およびSXS処理系の試験:衛星上のSXSの性能、軌道上較正の結果、とくに他の機器からの干渉によるエネルギー分解能への影響、ピクセルごとのエネルギー分解能とエネルギースケール、かに星雲の観測データを用いた時刻づけ、アンチコ検出器を用いたバックグラウンド除去などを論文にまとめる。合わせて、代替機におけるSXS、および波形処理ソフトの改善点などをまとめる。2.初期観測データの解析:衛星がトラブルを起こす前に観測された天体がいくつかあり、これらの解析結果を論文にまとめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
半身萎凋病菌の宿主を決定する遺伝因子の解明

糸状菌の一種である半身萎凋病菌(Verticillium dahliae)は、広範な植物に萎凋性の病害を引き起こすが、その宿主決定機構は解明されていない。擬有性生殖による菌株の交雑を用いたこれまでの研究により、本菌のトマトに対する病原性を決定すると思われるゲノム領域が見出されている。本課題では、半身萎凋病菌のトマトに対する病原性を決定する遺伝子の解明と、トマト以外の植物に対する病原性を決定するゲノム領域の特定を目指した。まず、トマトに対する病原性の決定に関与すると推定されるゲノム領域に相当するBACクローンをゲノムライブラリーから8種類選抜して混合し、ハイグロマイシンB耐性遺伝子とのco-transformationにより、トマトに病原性を持たない菌株に導入した。その結果、トマトに対して病原性を獲得した形質転換株が複数得られた。しかし、病原性を獲得させる作用を示すゲノム領域は複数存在し、また、それぞれの領域を導入した菌株の病原力は、野生株に比べて弱かった。これらのことから、トマトに対する病原性を決定する複数の遺伝子が複数の領域に分散して存在し、これらが相加的に働くことで強い病原力が構築されていると考えられた。一方、ピーマンに病原性を示す菌株と示さない菌株を擬有性生殖により交雑し、得られた組換え株のピーマンに対する病原性を調査すると同時に、DNAマーカーによる遺伝的解析を行った。その結果、ピーマンに病原性を示す組換え株だけが持つDNAマーカーを見出すことができた。従って、このDNAマーカーの周辺のゲノム領域が本菌のピーマンに対する病原性の決定に関与する可能性が考えられた。当初の予定通り、半身萎凋病菌のトマトに対する病原性を決定する領域を特定し、病原性決定への関与を形質転換により確認できた。また、トマト以外の植物に関しても検討を進め、ピーマンに対する病原性に一致するDNAマーカーを見出すことができた。従って、ピーマンについてもトマトと同様に検討を進め、病原性決定に関与するゲノム領域およびそこに含まれる遺伝子を明らかにすることができると考えられる。トマトに対する病原性については、病原性決定に関与する複数の遺伝子が複数のゲノム領域に分散して存在する可能性が示されたため、まずこのうちの1つを選択し、その領域を分割してクローニングしたフォスミドクローンを非病原菌に導入して病原性の獲得を確認するとともに、領域の塩基配列情報に基づいて病原性決定に関わる遺伝子を推定する。また、ピーマンに対する病原性については、病原性に一致するDNAマーカーが座乗する染色体を明らかにして周辺にさらなるDNAマーカーをデザインし、より多くの組換え株を用いて病原性に一致するゲノム領域の絞り込みを行う。そして、トマトの場合と同様にして、形質転換による病原性決定への関与の確認や配列解析による遺伝子推定を順次行う。
学習に伴う前頭前野ニューロンの集団的活動の動的変化

本研究は、前頭前野のニューロンが、ネットワークとして、どのように高次認知機能を実現しているかを調べることを目的として行われた。そのために、我々は、ニホンザルに、go/no-go型の弁別課題を学習させ、その課題遂行中のサルの前頭前野ならびに視覚野(V4野)から、ニューロン活動を記録・解析した。今回の研究では、1個のニューロンの活動だけではなく、複数のニューロンを同時に記録し、その相互作用を解析することに主眼をおいた。複数のニューロンを同時に記録する方法として、1、1本の電極で複数のニューロンの活動を同時に記録し、後に波形マッチング形式のオフライン解析を行うことによって、複数のニューロン活動を選別する、2、複数の電極を同時に脳に刺入しそれぞれの電極から別々のニューロンの活動を記録する、といった2つの方法があるが、今回は、1の方法を使って実験を行った(2の方法についても、そのためのアンプ、マニュピュレータを購入し実験の準備は整っていたが、実験直前にサルが体調をこわし、延期せざるを得なかった)。我々が使用した課題は、色・動き・位置からなる複合視覚刺激を使った選択的注意課題である。たとえば、色の次元に注目する条件では、サルは、他の次元の属性(左に動くとか、固視点の右側に呈示されたとか)は無視して、刺激が赤ければgo反応を、緑であればno-go反応を行う(動き条件・位置条件も同様)。注目条件を変えた直後(たとえば、色条件から動き条件へ)しばらくの間は、サルの新しい条件での正答率は若干下がり、反応時間も遅い。その後、徐々に正答率が上がり、反応時間が早くなる。これは、何らかの短期の学習過程を反映するものと考えられる。我々は、前頭前野で、この学習過程に対応して、その活動が変化していくニューロンを見出した。その中には、学習に伴い、活動が増していくものと、逆に活動が減っていくものがあった。上記1の方法により、この2種類のニューロンを同時に記録することができた例が何例かあった。その結果、極近傍に存在する2つのタイプのニューロンは、学習に伴い活動が減少していくタイプのもの(刺激選択性が低い)が、増加するタイプのもの(刺激選択性が高い)の活動を抑制し、学習が進むにつれ、後者のニューロンの刺激選択的活動がはっきり現れてくるということがわかった。このことは、前頭前野の行動的意味の学習は、抑制性のネットワークによって制御されるという仮設を裏づける。認知課題遂行中のニホンザルの大脳皮質から、複数の細胞の単一ニューロン活動を同時記録することにより、脳の情報処理における細胞集団コーディングの役割を調べることを、平成9年度と10年度で行うこの研究の目的とした。このうち、平成9年度は、ニホンザルに認知課題を学習させることを目標とした。当初は、単純な弁別課題を使って学習セットを形成させる予定であったが、多くの種類の刺激を必要とすることと、単一ニューロン活動の記録時間に対して毎回の学習に時間がかかるということから、課題は、複合視覚刺激を使った選択的注意課題を使うことにした。この課題では、複合視覚刺激の、色・位置・形・動きの各次元のうちいづれか1つに注意を払って、go/nogo弁別を行う課題である。どの次元注目するかは、固視点の色で決まる。固視点の色を実験者が変えると、サルは注目する次元を変えなければならない。変化直後は、サルの遂行成績は悪いが試行錯誤で徐々に上昇していく。この過程、すなわち注意の切り替えと注意の維持という機能が、集団のニューロン活動にどのように反映するかを調べることにした。9年度中に、この課題を2頭のニホンザルに学習させることができ、選択的注意によりこの課題を遂行していることをプローブテストで確認した。次元の切り替えに伴う正答率と反応時間の変化も測定し、現在は、まず1本の電極で前頭前野の単一ニューロン活動の記録を行っている。

これは、何らかの短期の学習過程を反映するものと考えられる。我々は、前頭前野で、この学習過程に対応して、その活動が変化していくニューロンを見出した。その中には、学習に伴い、活動が増していくものと、逆に活動が減っていくものがあった。上記1の方法により、この2種類のニューロンを同時に記録することができた例が何例かあった。その結果、極近傍に存在する2つのタイプのニューロンは、学習に伴い活動が減少していくタイプのもの(刺激選択性が低い)が、増加するタイプのもの(刺激選択性が高い)の活動を抑制し、学習が進むにつれ、後者のニューロンの刺激選択的活動がはっきり現れてくるということがわかった。このことは、前頭前野の行動的意味の学習は、抑制性のネットワークによって制御されるという仮設を裏づける。
前立腺癌の発生に関与するレニン・アンジオテンシン系の機能解析

この研究では、前立腺の発癌に関わる遺伝子(aPKC)に対して、動物実験で前立腺発癌予防に影響するレニン・アンジオテンシン系薬剤であるARBあるいはAT2RリガンドのC21が、どのように作用して前立腺の発癌を抑制するかをin vitroおよびin vivoの実験系で調べる。AT1RやAT2RのようなGPCRは体内の多くの細胞に存在し、生理とホメオスタシスで重要な役割を担い、治療薬創製の標的になっている。今後、前立腺癌に関わる新たなGPCRが、この研究から発展して見つかることになれば、前立腺癌の発生や進展に関わる治療薬の創薬につながる可能性がある。
時間分解紫外共鳴ラマン分光法によるＵＶ－Ｂ光受容タンパク質の光反応研究

紫外光受容タンパク質UVR8の二量体解離に伴うタンパク質構造変化を解明するため、UVR8二量体およびUVR8単量体の定常紫外共鳴ラマン分光測定を行った。ラマンプローブ波長を230 nmとし、回転セルを用いて測定を行った。単量体UVR8試料は、二量体UVR8試料に254 nmの紫外光を3分間照射することにより得た。二量体と単量体のスペクトルを比較したところ、トリプトファン・チロシンの各振動モードに有意な振動数の違いが見られなかったが、単量体UVR8中のトリプトファンの共鳴ラマン信号の強度が二量体と比べて小さいことが明らかとなった。トリプトファンの周囲の親水性が大きくなると、230 nmのプローブ光で得られる共鳴ラマン信号強度が小さくなることが分かっている。実験結果は、UVR8が二量体結合界面に持つ5つのトリプトファンを含むクラスター構造が、単量体になると水に露出することを強く示唆する。UVR8の光受容に関与するトリプトファンの構造・周辺環境の特異性を明らかにするため、二量体UVR8の定常紫外共鳴ラマンスペクトルと水溶液中のトリプトファンのスペクトルを比較した。得られた共鳴ラマンスペクトルと水溶液中のトリプトファンのスペクトルを比較したところ、各ラマンバンドの相対強度および振動数に有意な違いが見られなかった。このことはUVR8はトリプトファン残基を13個有するが、そのうちの限られたトリプトファン残基だけが特異構造・周辺環境を有することを示唆している。この結果を受け、285番目のトリプトファン(W285)をフェニルアラニンに置換したW285F変異体が二量体解離を起こさないという既報に基づき、二量体結合界面に存在するW285が特異性を示すという仮説を立てた。今後は野生型UVR8とW285F変異体のスペクトルから、W285のスペクトルを抽出し、W285の特異性を明らかにする。UVR8の二量体解離に重要となるトリプトファン残基の構造および周辺環境の特異性を、変異体を用いて解明することが、当初の計画であった。しかし野生型UVR8の測定・解析は完了したものの、変異体の測定を終えるには至らなかった。当初は既報に基づいて野生型UVR8の試料調製を行う予定であったが、この方法では紫外共鳴ラマンスペクトルを測定するに足る収量・純度が得られないことが分かった。このため、大腸菌の培養条件や精製方法の検討が必要となり、当初の計画以上の時間を要した。285番目のトリプトファン(W285)をフェニルアラニンに置換したW285F変異体と野生型UVR8のスペクトルからW285のスペクトルを抽出し、W285の構造および周辺環境の特異性を明らかにする。W285Fは二量体解離を起こさないことが知られており、W285が二量体解離において重要な役割を果たしていることが示唆されている。このためW285は、一般的なタンパク質中のトリプトファンには見られない構造・周辺環境を有することが予測される。得られたデータに基づき、W285の構造および周辺アミノ酸・溶媒との相互作用について議論する。UVR8の二量体解離ダイナミクスとその機構を解明するため、マイクロ秒時間分解紫外共鳴ラマン分光測定を行う。紫外プローブ光によって時間分解測定を行うことにより、UVR8中のトリプトファンおよびチロシンの構造・周辺環境変化を明らかにする。また、トリプトファン残基が過渡的にラジカル状態をとる可能性もありうる。トリプトファンラジカルは可視領域に吸収帯を持つことが知られている。したがって可視プローブ光による時間分解測定も行い、ラジカル種が生成しているかどうか、ラジカル種がどのような構造を持つかを明らかにする。以上の測定を二量体解離を起こさないW285Fについても行い、野生型UVR8と比較することにより、二量体解離の鍵となる構造変化を抜き出す。これらの知見からUVR8の二量体解離機構を解明する。

このことはUVR8はトリプトファン残基を13個有するが、そのうちの限られたトリプトファン残基だけが特異構造・周辺環境を有することを示唆している。この結果を受け、285番目のトリプトファン(W285)をフェニルアラニンに置換したW285F変異体が二量体解離を起こさないという既報に基づき、二量体結合界面に存在するW285が特異性を示すという仮説を立てた。今後は野生型UVR8とW285F変異体のスペクトルから、W285のスペクトルを抽出し、W285の特異性を明らかにする。UVR8の二量体解離に重要となるトリプトファン残基の構造および周辺環境の特異性を、変異体を用いて解明することが、当初の計画であった。しかし野生型UVR8の測定・解析は完了したものの、変異体の測定を終えるには至らなかった。当初は既報に基づいて野生型UVR8の試料調製を行う予定であったが、この方法では紫外共鳴ラマンスペクトルを測定するに足る収量・純度が得られないことが分かった。このため、大腸菌の培養条件や精製方法の検討が必要となり、当初の計画以上の時間を要した。285番目のトリプトファン(W285)をフェニルアラニンに置換したW285F変異体と野生型UVR8のスペクトルからW285のスペクトルを抽出し、W285の構造および周辺環境の特異性を明らかにする。W285Fは二量体解離を起こさないことが知られており、W285が二量体解離において重要な役割を果たしていることが示唆されている。このためW285は、一般的なタンパク質中のトリプトファンには見られない構造・周辺環境を有することが予測される。得られたデータに基づき、W285の構造および周辺アミノ酸・溶媒との相互作用について議論する。UVR8の二量体解離ダイナミクスとその機構を解明するため、マイクロ秒時間分解紫外共鳴ラマン分光測定を行う。紫外プローブ光によって時間分解測定を行うことにより、UVR8中のトリプトファンおよびチロシンの構造・周辺環境変化を明らかにする。また、トリプトファン残基が過渡的にラジカル状態をとる可能性もありうる。トリプトファンラジカルは可視領域に吸収帯を持つことが知られている。したがって可視プローブ光による時間分解測定も行い、ラジカル種が生成しているかどうか、ラジカル種がどのような構造を持つかを明らかにする。以上の測定を二量体解離を起こさないW285Fについても行い、野生型UVR8と比較することにより、二量体解離の鍵となる構造変化を抜き出す。これらの知見からUVR8の二量体解離機構を解明する。
ファジィ推論ネットワークを用いた自律分散系による3つのシミュレータの構築

本研究では,新しいシステム工学的方法論のファジィ手法と今日の優れたコンピュータの能力を融合して道路交通に関する高性能でかつ実用的な3つのシミュレータを構築した.それは(A)コンピュータ上に道路交通流を再現し,信号制御方式の評価や二酸化炭素(CO2)の排出量の推定が可能なシミュレータ,(B)あえて危険な状況を生成し,いかに交通事故を回避できるかを解析するためのドライビングシミュレータ,(C)市街地での自動車の走行を効率よく監視する監視カメラシステム設計のためのシミュレータであり,それぞれ実データを用いた検証を行い,有効性を確認した.本研究では,新しいシステム工学的方法論のファジィ手法と今日の優れたコンピュータの能力を融合して道路交通に関する高性能でかつ実用的な3つのシミュレータを構築した.それは(A)コンピュータ上に道路交通流を再現し,信号制御方式の評価や二酸化炭素(CO2)の排出量の推定が可能なシミュレータ,(B)あえて危険な状況を生成し,いかに交通事故を回避できるかを解析するためのドライビングシミュレータ,(C)市街地での自動車の走行を効率よく監視する監視カメラシステム設計のためのシミュレータであり,それぞれ実データを用いた検証を行い,有効性を確認した.本研究の目的は,ファジィ推論等の演算をネットワーク状に結合してモデリングする手法(Fuzzy Interface Unit Network : FIUNと呼ぶ)及びその自律分散処理系を用いて,3つの異なる高機能で実用的なシミュレータを構築することであり,それらのシミュレータによってそれぞれの実際の問題を解析することである.18年度は3つのシミュレータについて以下の研究を行った.(1)1つ目のシミュレータは,渋滞解析や信号制御方式設計を目的とした道路交通シミュレータであり,18年度はまず調布駅前市街地を対象にシミュレータMITRAMへ車両から排出される窒素酸化物(NOx)の排出量を推定する機能を設け,交差点における時々刻々の排出量変化をシミュレーションを通じて調べた.また信号制御とNOx排出量の関係が深いことを明らかにした.同様な対象地域で二酸化炭素(CO_2)動車の導入の効果を調べた.また高知市41交差点を含む比較的広域の都市部を対象にシミュレーションを行い,オフピークが渋滞解消に効果的なことを調べた.(2)2つ目のシミュレータは,MITRAMにドライビングシミュレータを接続して構築した能動安全解析を行うシミュレータである.18年度は車両(ここではオートバイ)が車線変更を行う場合,どのような危険性があり,またどのような支援を行うと危険回避に効果的か様々な状況を設定してシミュレータにより調べた.シミュレーションの結果では,前方車両への追突を防止する支援が極めて効果的なことが定量的に把握できた.(3)3つ目は市街地の車両の動きを監視する監視カメラシステムの構築のためのシミュレータである.18年度は2つの研究を行った.1つは複数のカメラ同士が強調して監視するシステムの設計で,そのために役割分担をして行うのが効果的なことが明らかになった.もう1つは市街地のカメラ設置場所の探索で,ヒューリスティックな探索法を考案し,少ないカメラ台数で効果的な配置が行えることをシミュレーションによって検証した.本研究の目的は、ファジィ推論等の演算をネットワーク状に結合してモデリングする手法(Fuzzy Interface Unit Network: FIUNと呼ぶ)を用いて自律分散処理系を形成し、3つの高機能で実用的なシミュレータを構築することである。そして、それらのシミュレータによって、それぞれ実際の問題を解析する。19年度は3つのシミュレータについて以下の研究を行った。1.(1)既に開発が進められている道路交通シミュレータMITRAMと実際の信号制御機15台とをTCP/IPで接続し、信号制御方式をシミュレータ上で検証する信号制御解析プラットホームを構築した。(2)開発している自律分散信号制御方式を、上記のプラットホームを用いて実交通量データに基づくシミュレーション評価・検証を行い、開発している信号制御方式の有効性を調べた。(3)道路交通シミュレータMITRAMに、交通量に応じて交差点地域毎に実時間で二酸化炭素(CO_2)の排出量を表示する機能を設け、いくつかのCO_2削減対策をシミュレーションによって比較評価した。2.2つ目のシミュレータ、能動安全解析用ドライビングシミュレータでは、周囲の車両の運転挙動をMITRAMの方式、すなわちファジィモデルに基づくものとし、様々な運転挙動をシミュレータ上に設定できるようにした。また、能動安全の統計解析では多量のデータを必要とし、被験者ドライバーの実験負担が大きくなるので、それを回避できるようにファジィモデルを用いた自動運転機能を設けた。さらに被験者実験中に、ディスプレイ上に他車両間との潜在的危険度を示す指標TTCおよびPTTCを実時間表示できるようにした。3.3つ目は市街地の車両の動きを監視する監視カメラシステムの構築のためのシミュレータで、本年度は有限のカメラ設置台数で、捕捉台数、コストについて最適な設置場所の組み合わせをGAを用いて探索する手法を開発した。その結果、全探索と比べ、GAを用いることで、1/20程度探索時間が軽減できることが明らかになった。本研究の目的は,ファジィ推論等の演算をネットワーク状に結合してモデリングする手法(Fuzzy Interface Unit Network:FIUNとよぶ)を用いて自律分散処理系を形成し,3つの高機能で実用的なシミュレータを構築することである.そして,それらのシミュレータによって,それぞれ実際の問題を解析する.20年度は3つのシミュレータについて以下のことを行った.1. (1)昨年度はAシミュレータ(MITRAM)を15台の信号実機と接続し,信号制御方式をMITRAM上で検証できるシステム(信号制御方式検証プラットホームとよぶ)を構築したが,本年度は信号機をコンピュータ上でシミュレートするシステムを構築し,このシステムとMITRAMを接続した.これによって様々の信号制御方式を容易に検証できるようにした.

(2)MITRAMによるシミュレーションで,各交差点の分岐率は交通量実データと合致するように試行錯誤的に決定していたが,これを自動的に決定できる機能を作成した.(3)MITRAMにおけるシミュレーション結果として,交通量,平均速度,占有率,遅れ時間,旅行時間等を,任意の時間,任意の場所について算出・表示できるようにした.2. 2つ目のBシミュレータ,すなわち能動安全解析用ドライビングシミュレータでは,周囲の車両挙動をMITRAMの方式に基づくものとし,様々な運転挙動をシミュレータ上に設定できるようにした.周囲の車両の個性として,車間時間や反応時間,最低ウィンカー時間等の違いを与えられるようにした.これによりさらに実用性の高いシミュレータとすることができた.3. 3つ目の市街地の車両の動きを監視する監視カメラシステムの構築のためのCシミュレータでは,各カメラ同士が情報交換を行い協調できるようにし,知的機能を高めた.
歯根嚢胞のアラキドン酸代謝に及ぼす歯内治療の影響

歯根嚢胞の増大に伴って周囲の骨吸収を直接行っている細胞は破骨細胞であり,この破骨細胞に対して働くケミカルメディエーターの一つにはプロスタグランジンE_2(PGE_2)があるとされる.そこでわれわれは,嚢胞壁におけるPGE_2の生成能に,歯内治療がいかなる影響を及ぼすかについて,既に平成元3年度科学研究費補助金一般研究C(01571051)により報告した.今回,実験方法に更なる改良を加え,より臨床に則した結果を得る可能性について検討を行った。対象症例は,臨床的に歯根嚢胞と診断された症例であり,歯内治療前に,新しく作製した組織採取器具を用い,嚢胞壁を部分的に採取し歯内治療前実験材料として用いた.この後に通法に従い歯内治療を施行し,根管充填後一定期間を置いて嚢胞摘出術を施行し,得られた嚢胞壁を歯内治療後実験材料として用いた.得られた実験材料は,各々72時間初代培養し,^3H-アラキドン酸(AA)を加え48時間ラベルを行った後,更に3時間培養し,その培養液中ならびに細胞中のAA代謝物を分離・定性し,放射活性を測定した.今回,実験に供された症例はわずかであるが,われわれが新しく作製した組織採取器具により同一個体に於いて経時的に歯内療法前・後の嚢胞壁を実験材料として得る事が可能となった.また,そのAA代謝の検索が可能であった.今後,症例を重ねることによりさらに臨床に則した歯根嚢胞に対する歯内治療の有用性について検討を加えることが可能になったと考えられる.歯根嚢胞の増大に伴って周囲の骨吸収を直接行っている細胞は破骨細胞であり,この破骨細胞に対して働くケミカルメディエーターの一つにはプロスタグランジンE_2(PGE_2)があるとされる.そこでわれわれは,嚢胞壁におけるPGE_2の生成能に,歯内治療がいかなる影響を及ぼすかについて,既に平成元3年度科学研究費補助金一般研究C(01571051)により報告した.今回,実験方法に更なる改良を加え,より臨床に則した結果を得る可能性について検討を行った。対象症例は,臨床的に歯根嚢胞と診断された症例であり,歯内治療前に,新しく作製した組織採取器具を用い,嚢胞壁を部分的に採取し歯内治療前実験材料として用いた.この後に通法に従い歯内治療を施行し,根管充填後一定期間を置いて嚢胞摘出術を施行し,得られた嚢胞壁を歯内治療後実験材料として用いた.得られた実験材料は,各々72時間初代培養し,^3H-アラキドン酸(AA)を加え48時間ラベルを行った後,更に3時間培養し,その培養液中ならびに細胞中のAA代謝物を分離・定性し,放射活性を測定した.今回,実験に供された症例はわずかであるが,われわれが新しく作製した組織採取器具により同一個体に於いて経時的に歯内療法前・後の嚢胞壁を実験材料として得る事が可能となった.また,そのAA代謝の検索が可能であった.今後,症例を重ねることによりさらに臨床に則した歯根嚢胞に対する歯内治療の有用性について検討を加えることが可能になったと考えられる.歯根嚢の増大に伴って周囲の骨吸収を直接行っている細胞は破骨細胞であり,この破骨細胞に対して働くケミカルメディエーターの一つにはプロスタグランジンE_2(PGE_2)があるとされる。そこでわれわれは,嚢胞壁におけるPGE_2の生成能に,歯内治療がいかなる影響を及ぼすかについて,既に平成元3年度科学研究費補助金一般研究C(01571051)により報告した。今回,実験方法にさらなる改良を加え,より臨床に則した結果を得る可能性について検討を行った。対象症例は,臨床的に歯根嚢胞と診断された症例であり,歯内治療前に,新たに作製した組織採取器具を用い,嚢胞壁を部分的に採取し歯内治療前実験材料として用いた。この後に通法に従い歯内治療を施行し,根管充填後一定期間を置いて嚢胞摘出術を施行し,得られた嚢胞壁を歯内治療後実験材料として用いた。得られた実験材料は,各々72時間初代培養し,^3H-アラキドン酸(AA)を加え48時間ラベルを行った後,更に3時間培養し,その培養液中ならびに細胞中のAA代謝物を分離・定性し,放射活性を測定した。今回,実験に供された症例はわずかであるが,われわれが新しく作製した組織採取器具により同一個体に置いて経時的に歯内療法前・後の嚢胞壁を実験材料として得る事が可能となった。また,そのAA代謝の検索が可能であった。今後,症例を重ねることによりさらに臨床に則した歯根嚢胞に対する歯内治療の有用性について検討を加えることが可能になったと考えられる。
遺伝コードの拡張による人工機能非天然アミノ酸を含む超タンパク質の生合成

本研究では、種々の機能基を側鎖に有する非天然アミノ酸を含んだ人工タンパク質「超タンパク質」を合成することにより、種々の人工機能をタンパク質に与えることを目的としている。そのために、4塩基からなる遺伝コードとそれを読み取るtRNAを用いることで、タンパク質中に部位特異的に非天然アミノ酸を導入することを試みた。まず、ジヌクレオチドの3'末端に非天然アミノ酸の結合したアミノアシルジヌクレオチドを化学合成し、一方、4遺伝コドンを認識する塩基配列をもち、末端のジヌクレオチドを欠いたtRNAをT7RNAポリメラーゼを用いて合成した。この2つをT4RNAリガーゼを用いて連結し、非天然アミノ酸を担持したtRNAを合成した。また、ストレプトアビジンをコードし、特定部位に4遺伝コドンをもつmRNAを、T7RNAポリメラーゼにより合成した。これらを大腸菌のin vitroタンパク質合成系に加え、タンパク質の発現をウエスタンブロットにより検出した。その結果、AGG由来の4塩基コドン、AGGN(N=U,G,C,A)の他にも、CGG由来の4塩基コドン、CGGN(N=U,G,C,A)は全て非天然アミノ酸を導入することが可能であることが確認された。さらにストレプトアビジンの52位にAGGU、83位にCGGGを導入し、それぞれを読み取るtRNAにアンスリルアラニンとニトロフェニルアラニンを結合させておくことにより、独立に2つの非天然アミノ酸をタンパク質中の2カ所に導入することが可能であった。この手法を用いることにより、任意の2種類の機能基を特定部位に導入したタンパク質を設計・合成することが可能になるものと思われる。
大分県宇佐市周辺における日本産ハマグリの漁撈習俗の研究

本研究は、大分県宇佐市近辺の豊前海沿岸干潟で採取される日本産ハマグリの漁撈(生態・流通等も含める)に関する民俗学研究を行い、干潟・浅海域での「地域」文化の解明と記録化を行うために実施された。申請者は、東京湾と0九州豊前海沿岸の干潟・浅海域の比較データを収集するために、平成20年度「九州北部豊前海沿岸地域の漁撈習俗の研究」として科学研究費補助金を受け、5回ほど豊前海沿岸を歩き漁撈習俗の概要調査(基礎調査)を案施した。東京湾沿岸部では、実際の干潟漁撈を実地で見聞することは難しく、過去の事象の聞き取り調査が主となってしまい、実際に干潟で行われている漁撈を参与観察も含めて調査できる豊前海沿岸地域は非常に貴重なフィールドと考えた。平成20年度の調査では、大分県の国東半島から中津市にかけての各干潟を歩き、漁獲物や漁法、漁業権等の基礎調査を実施した。東京湾と同じ砂質の干潟であることから、漁獲物は東京湾に類似したものが多く、また東京湾では今日絶滅したとされるアオギスや日本産ハマグリなどの生息も確認できた。今年度の調査は、寄藻川河口に位置する宇佐市和間地区と、周辺の地物を扱う中津魚市株式会社での聞き取り調査及び参与観察調査を行った。宇佐市和間地区は寄藻川の河川水が流れ込む広大な河口干潟を有しており、ハマグリ・アサリの里として、二枚貝が自然発生する広大な海域を持った地域である。かつての東京湾奥を想像できうる河川・干潟が現存しており、またハマグリ漁に従事する漁業者も現存しているため、和間地区沿岸干潟と寄藻川下流域・河口域を中心として日本産ハマグリの生態・特徴・漁撈・民俗知識等に関しての現場での参与観察調査を行い、実際に行われているハマグリ漁撈の記録も行った。ハマグリに関しては経済的にも一番優位な種であることから、その漁撈方法と生態に関する民俗知識が数多く伝承されており、ゲジキと呼ばれるハマグリ漁撈に風する漁撈用具の確認を行うこともできた。また中津魚市株式会社(中津魚市場)では、周辺で漁獲されるハマグリの個体数と聞き取り調査を実施した。本年度の調査でわかったこととして、平成22年度の段階で、豊前海沿岸海域ではハマグリをはじめ、アサリ・キヌガイ(学名バカガイ)など二枚貝漁撈が壊滅的な状況であり、ハマグリ漁の記録をとりつつも、漁獲量はほとんどないといった現状でもあった。かろうじて現存するマテガイ漁の記録も行ったが、豊前海沿岸干潟が厳しい状況であることから、今後の追調査の重要性も確認できる貴重な機会ともなった。
一般廃棄物最終処分場における埋立ごみの減容化と質的安定化の促進手法に関する研究

焼却処理等の中間処理の普及に伴う一般廃棄物最終処分場における埋立ごみ質の変化の影響は,浸出水中の難分解性有機物や塩類の増加あるいはカルシウムスケールの発生などにより,現実的な問題として現れてきている。本研究では,広島県のA一般廃棄物最終処分場を対象とし,平成7年8月より平成9年1月まで浸出水およびその処理水に関する定期的な水質調査を実施し,本浸出水が極めて高濃度の塩類を含有しているとともに,臭素化合物を主成分とする高いトリハロメタン生成能(調査期間内平均値:940μg/1)を有していることなどを明らかにした。また,埋立ごみの溶出試験結果から,浸出水中の有機物ならびに窒素については廃プラスチック固化物ならびに不燃物(選別残渣)による寄与が大きいのに対し,塩類(C1,Na,K,Caなど)については約80%が電気集塵灰(EP灰)に起因していることを示した。同じ溶出試験液を用いてTHMFPの測定を行った結果,廃プラスチック固化物から溶出する有機物と電気集塵灰から溶出する臭素がTHMの生成に大きく関係していることが明らかとなった。そこで,キレート溶液で電気集塵灰を洗浄し,重金属の不溶化と塩類の除去を同時に図る洗浄処理法を提案し,検討を行った結果,20倍量の10%キレート溶液による洗浄で埋立基準を満足する重金属の不溶化と85%前後の各種溶出塩類の除去が達成できた。また,CaCO_3形成によるカルシウムの不溶化に着目し,CO_2ばっ気,NaHCO_3注入およびNa_2CO_3注入の3種の方法を試みた結果,Na_2CO_3注入により74.5%の最も優れたカルシウム除去率を得た。この差異は,CO^<2->_3相対濃度と関連があると考えられた。このキレート溶液洗浄処理により,EP灰の埋立量の37%を減量できると算定された。これは,C一般廃棄物最終処分場全体では5.5%の減溶を意味し,本法が各種のリスク低減効果と併せて埋立地の安定化の促進と延命化に貢献できる手法であることが明らかとなった。廃棄物最終処分場の確保がますます困難になってきている現在,埋立地の延命策として焼却処理あるいはプラスチック類の減溶化などの中間処理が普及しつつある。それに伴って,埋立ごみも従来の生ごみから焼却残渣などに移行してきていることから,最終処分場における埋立ごみの安定化,無害化という重要な問題に関しても,中間処理を経た埋立ごみの特性を勘案する必要性が増してきている。本研究では,このような現状を踏まえ,全国の一般廃棄物最終処分場を対象にこれまでに行ってきたアンケート調査結果をもとに,埋立ごみ質と浸出水の性状に関して,全国的な現状を検討した。また、浸出水中の難分解性有機物,窒素およびカルシュウムを始めとする塩類に着目して,各種埋立ごみの溶出試験を実施した。その結果,各汚濁物質の発生源としての寄与は,調査対象最終処分場における年間実埋立量を勘案した場合でも,EP灰(電気集塵灰)が多くの項目で最も高いことが明らかとなった。さらに,最終処分場においてはこれまでほとんど調査例のないTHMFP(トリハロメタン生成能)についても,溶出試験試料,実浸出水ならびにその処理水を用いて測定を行った。

これより,浸出水のTHMFPは臭素系THMが約80%を占めていること,また各種埋立ごみのTHMFP構成成分はEP灰,焼却灰で臭素系の割合が高く,これらが浸出水の臭素系THMの増加の原因となっていると推測されることなどの結果が得られた。さらに,浸出水処理水のTHMFPは200μg/l前後と,浸出水原水の約20%の値に低下し,処理過程とくに活性炭処理での低減がなされていることも明らかとなった。今後,臭化物の存在も視野に入れて,埋立ごみの質的安定化について考察するとともに,中間処理の改善による埋立ごみの減溶化の手法を検討する計画である。焼却処理等の中間処理の普及に伴う一般廃棄最終処分場における埋立ごみ質の変化の影響は,浸出水中の難分解性有機物や塩類の増加あるいカルシウムスケールの発生などにより,現実的な問題として現れてきている。本研究では,広島県のA一般廃棄物最終処分場を対象とし,平成7年8月より平成9年1月まで浸出水およびその処理水に関する定期的な水質調査を実施し,本浸出水が極めて高濃度の塩類を含有しているとともに,臭素化合物を主成分とする高いトリハロメタン生成能(調査期間内平均値:940μg/l)を有していることなどを明らかにした。また,埋立ごみの溶出試験結果から,浸出水中の有機物ならびに窒素については廃プラスチック固化物ならびに不燃物(選別残渣)による寄与が大きいのに対し,塩類(Cl,Na,K,Caなど)については約80%が電気集塵灰(EP灰)に起因していることを示した。同じ溶出試験液を用いてTHMFPの測定を行った結果,廃プラスチック固化物から溶出する有機物と電気集塵灰から溶出する臭素がTHMの生成に大きく関係していることが明らかとなった。そこで,キレート溶液で電気集塵灰を洗浄し,重金属の不溶化と塩類の除去を同時に図る洗浄処理法を提案し,検討を行った結果,20倍量の10%キレート溶液による洗浄で埋立基準を満足する重金属の不溶化と85%前後の各種溶出塩類の除去が達成でき,かつEP灰の埋立量の37%を減量できることが示された。ただし,Caの除去率がその他の塩類よりも低いことから,現在その処理法について検討中である。さらに,これらを通して埋立地の延命化も含めたより適切な最終処分場の安定化促進技術の提示を図る予定である。
がん特異的なコアフコシル化糖鎖を認識する抗体の創製

がん特異的なコアフコシル化糖タンパク質を特異認識するモノクローナル抗体の開発に向けて、我々が開発した糖鎖抗原特異的な免疫誘導剤の応用の可能性を検証するために必要な実験系の確立と材料調製を実施した。また免疫法の条件検討においてモデルとして用いた天然の糖脂質を認識する新規モノクローナルIgGを獲得した。さらにはイムノアッセイ系の検討過程において、細胞の特定の糖鎖の分解阻害剤を見出した。目的のモノクローナル抗体の獲得に向けて、必要な免疫誘導剤の開発に関する検討を進めた。検討過程において、まずイムノアッセイプラットフォームによる抗原糖鎖(コアフコシル化糖鎖)の安定かつ高感度な検出系の確立が必要となったため、抗原糖鎖を認識し結合するレンズマメレクチンを用いて条件検討を進めた。一方、グロボテトラオース糖鎖を有する天然の糖脂質が開発目標の免疫誘導剤と物性や構造に類似点があることに着目し、この糖脂質を用いて免疫方法の改良も試みた。その結果、アジュバンドの組成を改変することで免疫誘導活性を向上させることに成功した。他方、免疫誘導剤の合成に必要な糖鎖材料の調製について、マウス組織試料からの回収についても検討した。本検討では、病的な肝臓にて発現量が低下する糖鎖を見出すなどの予期せぬ成果を得た。条件検討にて、次年度以降に予定していたイムノアッセイプラットフォームによる目的糖鎖の検出系の確立が効率良い抗体作製にまず必要であることが判明したため、本検討を先行して進めた。また、次年度以降に検討予定であった免疫方法の最適化についても天然の糖脂質を活用した検討を実施し、すでに一定の成果を得ている。以上を総合的に勘案すると最終目標達成に必要な検討は概ね順調に進んでいる。検討を進める過程において、目的抗体の開発を効率よく進めるためには抗原糖鎖を感度よく安定的に検出するための技術を優先して確立する必要が生じたため、本検討を次年度の主な検討課題とする。免疫誘導剤の開発に必要な抗原糖鎖の調製については、原料としてチログロブリンタンパク質が最適であるが高価なため持続的に入手することが難しいことから、マウス組織からの調製や共同研究による化学合成などについても検討する。一方で、免疫後のモノクローナル抗体獲得までの工程については天然糖脂質を用いた条件検討により最適化を進める。糖鎖工学、糖鎖免疫学予備検討の結果、当該年度に実施予定であった実験の内容を一部変更したため、一部の物品の購入時期を次年度以降に変更する必要が生じたため。主に予定していた物品の購入費に用いるが、より効率的な研究の推進のため今年度雇用予定のテクニカルスタッフの人件費に充てることも検討する。