hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特殊環境に生育する地衣類の種多様性解明（１）．淡水生被果地衣類

1キツブゴケ属Thelocarpon(日本新産属):日本新産種1種を認めた(論文受理).2コザラゴケ属Gyalidea:1新種を認めた(論文投稿中).3アオキノリ属Leptogium:日本新産種1種を認めた(論文受理).4.前年度までの調査によって得た標本を詳細に検討し,鹿児島県の地衣類多様性に関する新知見(多数の鹿児島県新産を含む約50種)をまとめた(論文投稿中).5.国内亜熱帯域は,これまで淡水生地衣類についてほとんど調査が行われてこなかったことから,西表島において野外調査を行い,アナイボゴケ属,マルゴケ属など多くの標本を得た.地衣類の分類昨年度本格的に開始したマルゴケ属については,予想以上に多数の標本が得られ,また検討した結果おおむね想定範囲内の種数を確認した.これらの既知種との比較を試みているが,従来の知見(特に記載が不十分,図が無いなど)が不十分のため,同定に予想以上に時間がかかってしまった.私的な理由により年度後半に十分な研究時間を確保することが困難であった.これによって,年度中に完了を予定していたマルゴケ属Porinaの検討に予想以上の時間がかかった.当初は,アナイボゴケ属について23年度に開始し24年度中に完了する予定としていたが,予定より早く23年度中に完了したため.現在検討中のマルゴケ属については,分類学的決着(同定)が着くか否かにかかわらず,今年度内に記載と図示による全種の目録と検索表を完成させる.これまでの予備調査により確認している3属(ミドリサネゴケ属Staurothele,コアミゴケ属Anisomeridium,マンジュウゴケ属Strigula)について,今年度後半から来年度前半に分類学的検討を完了させる予定.方法は,基本的には昨年度までと同様で,野外調査による標本収集と,収集標本に対する形態精査を行い,分類学的検討を行い,淡水生被果地衣の多様性を明らかにする.マルゴケ属論文原稿の完成を優先して行う.これを投稿次第,本研究の最終目標であった1日本産淡水生被果地衣類の検索表の作成に取り掛かるとともに,2Staurothele等他属の論文準備を行う.2の進行に応じて,1を修正していく.当初の予定に概ね沿って野外調査を行い,既存の標本と合わせて検討するが,最初の対象としてはマルゴケ属とし,次いでマンジュウゴケ属等に進めていき,期間内に被果地衣の概要をまとめ,検索表を完成させる.また,被果地衣以外の淡水生種についても可能な範囲内で対応することとしたい.補足的な野外調査,成果発表のための学会発表に旅費を使用する.収集資料の標本化作業,データ整理,実験補助等に謝金を充てる.物品費としては,標本作製消耗品,実験ガラス器具,薬品,文具等への使用を予定している.成果発表論文の印刷経費等が必要となる(その他).私的な都合により,当初予定していた野外調査が実施できなかったため,旅費が十分に執行できなかった.また,これに伴い資料整理に充てる予定だった謝金・人件費等を執行できなかった.当初よりも調査旅行の実施が遅れるなどして事業が遅れ気味であったので,旅費と,調査と実験等に使用する物品費の執行を当初より多くする予定である.費目ごとには以下のとおりである.旅費は,調査地を変更し日数を増やすことで大目に執行する予定(当初予算を超過).謝金・人件費等は,当初の計画通り執行する予定であり,前年度までの未執行分は執行できない(物品費に振りかえる).物品費は前年度不足がちであったが,今年度も同様に大目に執行する予定(旅費の執行算からの振りかえ).その他は,概ね予定通り執行する.これにより,全額を期間内に使用する予定である.野外調査を,四国地方と北海道(あるいは東北北部)で行い,成果発表として日本地位学会大会(つくば開催)に参加する.これには旅費を当て,調査においては調査補助(謝金),収集資料の標本化作業,各種実験の補助にアルバイト(謝金)を当てる.標本作製,実験等に物品費を当てる(高額備品はない).成果論文(カラー図版を多用する)のため経費(その他)を当てる.
抽出剤内包エマルションゲルの創製とレアメタル分離回収プロセスの構築

レアメタルリサイクルに貢献する低環境負荷型の金属分離プロセスの構築を目指して、新規な分離材の抽出剤内包エマルションゲルを開発した。このゲルは、ある金属イオンと選択的に錯体形成する油溶性錯化剤(抽出剤)の微小油滴を分散して内包した高分子ハイドロゲルであり、溶液中の金属イオンの吸着能を発現した。さらにエマルションゲル粒子の作製手法を確立し、ゲル粒子を充填した固定層を用いた金属イオンの分離プロセスを構築した。本研究では、レアメタルリサイクルに貢献する低環境負荷型の金属分離プロセスの構築を目指して、新規な分離材の抽出剤内包エマルションゲルの開発と、分離プロセスの設計指針の確立を目的とする。このゲルは、ある金属イオンと選択的に錯体形成する油溶性錯化剤(抽出剤)の微小油滴を分散して内包した高分子ハイドロゲルであり、溶液中の金属イオンの吸着能を発現する。平成22年度は、ゲルの設計指針の確立(ゲルの作製が可能な使用物質の種類や組成の系統的な調査)、金属吸着性能の評価方法の確立、およびゲルの構造制御技術の確立(ゲル粒子の製造)に取り組んだ。具体的には、リン酸系抽出剤の微小油滴(μmオーダー)とポリオキシエチレン系モノマーを含む水相から成るO/Wエマルションの水相をラジカル重合でゲル化させてエマルションゲルを作製した。回分吸着実験を行い、開発したゲルがインジウムイオンの吸着能があることを示し、吸着特性(吸着速度、選択分離性能など)を明らかとした。吸着後のゲルを塩酸水溶液に浸せば金属イオンを脱着回収できること(同時にゲルの再生)、ゲルは繰り返し使用できること、繰り返し使用に耐えうる十分な強度があることを明らかとした。種々の条件(組成や油相の体積分率など)でゲルの作製を試み、ゲルが作製可能な条件および合成条件が吸着性能に及ぼす影響を見出した。分離装置への適用のための抽出剤内包エマルションゲル粒子の作製を検討した。シリコンオイルなどの不活性油相媒体中にプレゲル溶液を滴下してゲルを合成する沈降重合法による球状ハイドロゲル(粒子径が3mm程度)の作製に成功した。平成22年度に、リン酸系抽出剤を用いた抽出剤内包エマルションゲルを開発した。この種のゲルの作製は1例に留まっており、ゲルの設計指針の確立および実用化の観点から、種々の抽出剤を用いたゲルの開発が望まれる。また、分離プロセスでは粒子径が1mm程度のゲル粒子が所望される。そこで平成23年度は、ゲルの設計指針およびゲルの構造制御技術の確立を目的として硫黄系抽出剤を用いた抽出剤内包エマルションゲル粒子の開発に取り組んだ。具体的には、硫黄酸系抽出剤の微小油滴(μmオーダー)とポリオキシエチレン系モノマーを含む水相から成る0/Wエマルションをシリコンオイルに滴下して、その中を沈降する間に水相をラジカル重合でゲル化させる沈降重合法でエマルションゲル粒子を作製した。平成22年度に沈降重合法の基盤を構築したが、単にノズルから重力によって滴下するだけでは粒子径が23mm程度と大きかった。そこで、液滴を微粒化させる二流体滴下法を開発・検討した。具体的には、プレゲル溶液をノズルの先端から滴下する際に、液滴の周りに滴下方向に窒素ガスを流して流体抗力によって液滴を微粒化させる手法で、粒子径が1mm程度のゲル粒子の作製に成功した。回分吸着実験を行い、作製したゲル粒子がパラジウムイオンの吸着能があることを明らかとした。平成25年度は、前年度までに積み重ねてきたエマルションゲル粒子の作製技術を改良(オートメーション化)した。具体的には、ホモジナイザーとポンプを導入し、プレゲル溶液を継続して乳化しながら液供給して、沈降重合法と二流体微粒化法を組み合わせた手法により粒子径が1 mm程度の硫黄系抽出剤内包エマルションゲル粒子を作製した。このゲル粒子の、パラジウムイオンの吸着特性(平衡、速度、繰り返し利用など)を詳細に調べた。さらに、ゲル粒子を充填した固定層の作製および周辺の装置をセットアップして連続吸着操作を行った。この連続操作の分離仕様を吸着特性に基づいて推算する手法を確立した。すなわち、吸着分離プロセスの設計指針を確立した。

本研究では、レアメタルリサイクルに貢献する低環境負荷型の金属分離プロセスの構築を目指して、新規な分離材の抽出剤内包エマルションゲルの開発と、分離プロセスの設計指針の確立を目的とする。このゲルは、ある金属イオンと選択的に錯体形成する油溶性錯化剤(抽出剤)の微小油滴を分散して内包した高分子ハイドロゲルであり、溶液中の金属イオンの吸着能を発現する。平成24年度は、これまでに開発した2種類目の分離材である硫黄系抽出剤を含む抽出剤内包エマルションゲル(塊状ゲル)のパラジウムイオンの吸着特性を詳細に調査した(ゲル作製条件が吸着特性に及ぼす影響など)。また、これまでに提案・開発した、分離プロセスで所望される粒子径が1 mm程度のエマルションゲル粒子の作製手法である沈降重合法と二流体微粒化法を組み合わせた手法において、粒子径を高度に制御できるゲル粒子の作製技術を確立した。具体的には、プレゲル溶液をノズルの先端から滴下し、その周りに窒素ガスを流す二流体微粒化法において、二重管ノズルを作製・導入した。これによりガス流速に依存した粒子径を持つゲル粒子を安定的に製造できるようになった。このゲル粒子の製造に関する研究は、まず技術の基盤を構築するために、作製が簡便で我々が十分な実績を持っている均質構造の感温性ハイドロゲルを対象に行った。さらに、この感温性ハイドロゲルは温度変化を与えることで金イオンを吸・脱着できる特性があり、ゲル粒子を充填した固定層の作製および周辺の装置をセットアップして連続吸着操作を行った。ここでの知見は、エマルションゲルを用いた分離プロセスの設計指針の確立に繋がるものである。エマルションゲル粒子の作製と分離プロセスへの適用についても実績を積み重ねており、平成25年度も継続して検討する。平成23年度の研究の目的は、(1)ゲルの構造制御技術の確立と(2)ゲル粒子の製造プロセスの開発だった。(2)については、当初の計画通り、二流体滴下法と沈降重合法を組み合わせた手法を開発して粒子径が1mm程度のゲル粒子の作製に成功した。(1)については、当初の計画を変更したが、新たに硫黄系抽出剤を用いた抽出剤内包エマルションゲルを開発した。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の研究の目的は、1ゲル粒子の製造技術の確立と2ゲル粒子を用いた分離プロセスの構築だったが、それぞれ概ね当初の計画通り達成した。12とも、まず作製が簡便で我々が十分な実績を持っているハイドロゲルを対象として検討を進め目的を達成した。エマルションゲルについても粒子の製造技術とゲル粒子を用いた分離プロセスの検討の実績があるが、平成25年度も継続して検討する必要がある。平成24、25年度は、当初の計画通り、エマルションゲル粒子の作製(作製装置の開発・改良、粒子径の制御技術の構築など)とこれを用いた分離操作(分離装置の作製、物質移動モデルの構築、分離操作の設計など)について検討する。平成25年度は、当初の計画通り、エマルションゲル粒子の作製(オートメーション化による大量製造)とこれを用いた分離操作(分離装置の作製、物質移動モデルの構築、分離操作の設計など)について検討する。
海藻中の微量元素についての研究

生物界には,特定の元素を濃集する生物濃縮現象が見られる。本研究では,海藻中の微量元素の定量を試み,金属のみならず,非金属の濃縮(ヨウ素/臭素)についても研究対象とした。試料として,昨夏に,日本海側の新潟県近辺の海域(小針沖海岸/船江町海岸)から採取した4種類の海藻について,微量元素の定量を行い、海藻の種類と含有元素の存在量との関係を検討した。今回用いた海藻試料は,緑藻ホソジュズモ,アナアオサ,紅藻オゴノリ,タンバノリの4種である。採取した海藻は,凍結乾燥後,乳鉢で細粉化した。これを風乾後、濃硝酸/濃硫酸により湿式分解を行った。この試料溶液から,臭化物イオン(Br^-)については,溶媒抽出器を用いて分離し,イオンクロマトグラフィーにより定量を行った。ヨウ化物イオン(l^-)や十数種の金属イオンについては,誘導結合プラズマ発光分析(ICP-AES)をにより定量を行った。As,Seの定量には,ICP発光分析のほか,水素化物発生-原子吸光分析計(HG-AAS)を用いて定量を行った。臭化物イオン(Br^-)における,これらの海藻の濃縮係数は,0.592.0となり,濃縮は見られなかった。ヨウ化物イオンについては,緑藻と紅藻による大きな差は見られなかったものの,いずれも,それぞれ(13)×10^5と非常に大きい濃縮係数が見られた。主要な金属元素では,海水中の元素含有量に対して,Al,Cr,Mnで,10^410^5,Fe,Pbで10^4程度,Cu,Znで10^310^4,Co,Niで10^3程度の濃縮を示したのをはじめ,おおむね大きな濃縮係数が見られた。海藻間や緑藻と紅藻による大きな差は見られなかったが,AlやFeでは,緑藻の方が若干大きい濃縮が見られた。さらに他種類にわたる系統的な海藻の化学分析は,環境化学,衛生学的見地から重要な意義を持つと考えられる。
「予見（prevision）」をコア概念とした統合的思想史の構築

本研究は「予見(英:prevision)」という概念を仮説的な中心テーマとし、その概念が意味してきた内容をまずは思想史に依拠しながら解明するとともに、作品の制作論のみならず受容論を含む広義の芸術学、また、カタストロフィ論を中心とした同様に広義の政治学を結びつけながら、この概念によって論じられる現象を広範囲に探索することを目的とする。その際、単に並列的な事例分析に留まることなく、「予見」が認識、制作、政治の各次元でさまざまな行動を促す積極的なメカニズムを解明することにより、本研究それ自体が一個の発見法的な知の創出の場となることをめざす。
アミノ酸脱水素酵素の構造と機能のタンパク質工学的研究

前年度の研究に於て,ピリドキサルリン酸を用いる化学修飾法により同定したロイシン脱水素酵素の活性部位に存在するLys80の触媒機能上の役割を明らかにするために、部位特異的変異導入法によりLys80をAla,Arg,またはGlnに置換した変異型酵素を作成した。各変異型酵素を均一に精製し、それらの酵素化学的性質を解析した。酸化的脱アミノ化反応ではLys80→Alaをはじめ各変異型酵素の活性は野生型酵素の0.21.6%に低下していたが、還元的アミノ化反応では各変異型酵素によって大きく異なり,Lys80→Alaで野生型酵素の89%,Lys→Glnで23%,Lys80→Argで0.4%であった。また,基質に対するKm値のうち,ケト酸に対する値はLys80→AlaとLys80→Glnで大きく増大していたが、NAD^+に対する値は野生型酵素のそれと大きく違わなかった。これらの結果より,野生型酵素のLys80のεーアミノ基と基質ケト酸のαーカルボニル基との静電的相互作用が還元的アミノ化反応における基質結合過程に重要であることが示唆された。また,酵素反応系にメチルアミンを添加することにより,Lys80→Alaの反応速度はアミン濃度に依存して上昇するのに対し,野生型酵素ではこのようなアミンによる活性化効果は見られなかった。この結果から,Lys80→Alaにおいては添加したメチルアミンが野生型酵素のLys80のεーアミノ基と類似の機能をもつものではないかと推定された。そこで,11種類の各種一級アミンの在存下で、Lys80→Alaの反応速度定数k_Bを求めたところ,k_Bの対数は各アミンのpKaと分子体積(V)とに造関し,式:logk_B=β(pKa)+β'V+Cが成立した。すなわち,アミンの分子体積の項を補正すると,logk_BとpKaの間には比例関係があり,添加アミンは一般塩基としてLys80→Alaの反応を促進することが判明した。以上の結果より,ロイシン脱水素酵素の活性中心に存在するLys80は,本酵素反応において一般酸塩基触媒的な機能を果たすことが明らかになった。平成2年度(初年度)では,本研究代表者らがすでに遺伝子のクロ-ン化と大腸菌内での大量発現に成功している中等度好熱性細菌Bacillus stearothemophilusの耐熱性ロイシン脱水素酵素を研究対象とした。タンパク質中の反応性に富むリジン残基のアミノ基の化学修飾剤として有効なピリドキサル5'ーリン酸を用いて,ロイシン脱水素酵素の修飾実験を行ったところ,本酵素は速やかに失活し、その失活に伴って酵素タンパク質中に23分子のピリドキサル5'ーリン酸が取り込まれた。修飾した酵素タンパク質をトリプシンにより消化し、ピリドキシルリジンに由来する蛍光を指標として、高速液体クロマトグラフィ-により標識ペプチドを単離した。一方、基質や補酵素NADHはピリドキサル5'ーリン酸による失活から本酵素をほぼ完全に保護したので、活性部位(基質結合部位)近傍には反応性に富むリジン残基が存在することが予想された。

タンパク質シ-ケンサ-により,単離した標識ペプチドのアミノ酸配列を解析した結果、ロイシン脱水素酵素の全一次構造中の80番目に位置するリジン残基がピリドキサル5'ーリン酸により修飾される、すなわち活性中心近傍に存在するリジン残基であることが判明した。このリジンー80へのピリドキサル5'ーリン酸の取り込みは、基質やNADHの存在で特異的に抑制された。次いで,部位特異的変異導入の手法を用いて、このリジン残基をアラニン残基に置換した変異型酵素を作成した。この変異型酵素の比活性はもとの野生型酵素のそれの3%以下であり、リジンー80が本酵素活性発現に重要な役割を果していることが予想された。また,興味深いことに反応の最適pHは、変異型酵素において野生型酵素に比べて1以上アルカリ側にシフトしており、リジンー80のεーアミノ基の解離状態が触媒過程に密接に関連していることも判明した。現在、変異型ロイシン脱水素酵素の反応速度論的解析を行っているところである。前年度の研究に於て、ピリドキサルリン酸を用いる化学修飾法により固定したロイシン脱水素酵素の活性部位に存在するLys80の触媒機能上の役割を明らかにするために、部位特異的変異導入法によりLys80をAla,Arg,またはGlnに置換した変異型酵素を作成した。各変異型酵素を均一に精製し,それらの酵素化学的性質を解析した。酵化的脱アミノ化反応ではLys80→Alaをはじめ各変異型酵素の活性は野生型酵素の0.21.6%に低下していたが,還元的アミノ化反応では各変異型酵素によって大きく異なり、Lys80→Alaで野生型酵素の89%,Lys80→Glnで23%,Lys80→Argで0.4%であった。また,基質に対するKm値のうち,ケト酸に対する値はLys80→AlaとLys80→Glnで大きく増大していたが,NAD^+に対する値は野生型酵素のそれと大きく違わなかった。これらの結果より,野生型酵素のLys80のεーアミノ基と基質ケト酸のαーカルボニル基との静電的相互作用が還元的アミノ化反応における基質結合過程に重要であることが示唆された。また、酵素反応系にメチルアミンを添加することにより,Lys80→Alaの反応速度はアミン濃度に依存して上昇するものに対し、野生型酵素ではこのようなアミンによる活性化効果は見られなかった。この結果から、Lys80→Alaにおいては添加したメチルアミンが野生型酵素のLys80のεーアミノ基と類似の機能をもつのではないかと推定された。そこで、11種類の各種一級アミンの存在下で、Lys80→Alaの反応速度定数K_Bを求めたところ,K_Bの対数は各アミンのpkaと分子体積(V)とに相関し,式:1ogk_B=β(pka)+B'V+Cが成立した。すなわち,アミンの分子体積の項を補正すると,logk_Bとpkaの間には比例関係があり,添加アミンは一般塩基としてLys80→Alaの反応を促進することが判明した。以上の結果より,ロイシン脱水素酵素の活性中心に存在するLys80は,本酵素反応において一般酸塩基触媒的な機能を果たすことが明らかになった。
Mn-Fe-Ni系スピネル型酸化物単一相領域の探索と焼結体の作製および電気的特性

Mn-Fe-Ni3成分系酸化物焼結体は,室温300°Cの比較的高い温度で利用される温度センサの一つであるサーミスタ材料として,家電製品などの広い分野で利用されている.この焼結体を単純な焼成プロセスで作製すると結晶相は,立方晶スピネル型と岩塩型の混在となり,これらの存在割合によって電気的特性が変化した.我々は,立方晶スピネル単一相焼結体が作製できれば,安定した電気的特性が得られるものと考え,本研究においては,上記3成分系における立方晶スピネル単一相領域の探索を行い,さらに単一相焼結体の最適な作製条件を見出すとともに,その電気的特性を評価した.結果として,Mn-Fe-Ni3成分系における1000°Cでの立方晶スピネル単一相領域は,Mn:Fe:Ni=2.25:0:0.75と0.5:1.5:1を結ぶライン付近に細長く存在していることを見出した.さらに,出発試料をAr中,1400°Cで焼結させた後,空気中,1000°Cで48時間酸化をともなう熱処理を施すことによって,立方晶スピネル単一相焼結体を作製できることを明らかにした.単一相焼結体の導電率は,温度の上昇にともない指数関数的に増加しており,NTCサーミスタ特性を有していた.さらに,導電率の経時変化の変化率は±1%以内であり,従来の方法で作製した焼結体に比べて安定していることも判明した.移動度の値とその温度依存性から伝導機構は,スモールポーラロンホッピング伝導であると結論付けた.本研究によって得られた成果は,Mn-Fe-Ni3成分系酸化物サーミスタ材料の結晶相と電気的特性に関する研究の発展に寄与するものであるとともに,今後のサーミスタ材料の利用分野の拡大を図る上で重要なものであり,学術的にも工学的にも寄与できるものと確信している.Mn-Fe-Ni3成分系酸化物焼結体は,室温300°Cの比較的高い温度で利用される温度センサの一つであるサーミスタ材料として,家電製品などの広い分野で利用されている.この焼結体を単純な焼成プロセスで作製すると結晶相は,立方晶スピネル型と岩塩型の混在となり,これらの存在割合によって電気的特性が変化した.我々は,立方晶スピネル単一相焼結体が作製できれば,安定した電気的特性が得られるものと考え,本研究においては,上記3成分系における立方晶スピネル単一相領域の探索を行い,さらに単一相焼結体の最適な作製条件を見出すとともに,その電気的特性を評価した.結果として,Mn-Fe-Ni3成分系における1000°Cでの立方晶スピネル単一相領域は,Mn:Fe:Ni=2.25:0:0.75と0.5:1.5:1を結ぶライン付近に細長く存在していることを見出した.さらに,出発試料をAr中,1400°Cで焼結させた後,空気中,1000°Cで48時間酸化をともなう熱処理を施すことによって,立方晶スピネル単一相焼結体を作製できることを明らかにした.単一相焼結体の導電率は,温度の上昇にともない指数関数的に増加しており,NTCサーミスタ特性を有していた.さらに,導電率の経時変化の変化率は±1%以内であり,従来の方法で作製した焼結体に比べて安定していることも判明した.移動度の値とその温度依存性から伝導機構は,スモールポーラロンホッピング伝導であると結論付けた.本研究によって得られた成果は,Mn-Fe-Ni3成分系酸化物サーミスタ材料の結晶相と電気的特性に関する研究の発展に寄与するものであるとともに,今後のサーミスタ材料の利用分野の拡大を図る上で重要なものであり,学術的にも工学的にも寄与できるものと確信している.我々は,これまでにサーミスタ材料の1つであるMn-Co-Ni3成分系酸化物において,電気的特性が安定である立方晶スピネルの単一相領域の探索とその焼結体の電気的特性について評価してきた.また得られた結果を基に,単一相領域内での電気的特性のマッピングを行い,広範囲における諸特性の関係も検討してきた.しかし,Mn-Co-Ni3成分系酸化物と同様サーミスタ材料であるMn-Fe-Ni3成分系酸化物については,系統だった研究がなされていない.そこで本研究では,Mn-Fe-Ni3成分系に着目し,この系における立方晶スピネル単一相領域の探索を行い,得られた領域内において単一相焼結体の最適な作製条件を見出すとともに,その電気的特性を評価することを目的とした.まず今年度においては,単一相領域の探索を行った.実験は,Mn-Fe-Ni3成分系の種々の組成試料を用いて8001000°Cの所定の温度で3時間焼成した後,急冷しX線回折を行い,結晶相を同定した.結果として,800°Cで焼成した試料の立方晶スピネル単一相領域は,Mn:Fe:Ni=2:0:11.75:0:1.25で存在した.しかし,この領域よりMn量を増加させると立方晶スピネル以外に新たに正方晶スピネルが出現した.また,Ni量を増加させると立方晶スピネルと岩塩型結晶が混在した.さらにFe量を増加させると立方晶スピネル以外にHematite型構造やBixbyte型構造が共存した.このことは,焼成温度800°Cでは立方晶スピネル単一相領域が非常に狭いことを意味している.

そこで,焼成温度を上昇させることによって,単一相領域の拡大が望めるものと考え,焼成温度を1000°Cとし,同様の実験を行ったところ,Mn:Fe:Ni=2.15:0:0.751:1:1付近の領域で立方晶スピネル単一相が存在することが明らかとなった.現在1000°Cでの,より正確な単一相領域の探索を行っている.Mn-Fe-Ni 3成分系やMn-Co-Ni 3成分系酸化物焼結体は,温度センサの1つであるサーミスタ材料として幅広く利用されている.通常これらの結晶相は,スピネルと岩塩型の混在であり,結晶相の存在割合によって電気的特性は変化した.我々はMn-Co-Ni 3成分系において電気的特性が安定と考えられる立方晶スピネルの単一相領域を求め,各焼結体の電気的特性の組成依存性について評価してきた.しかしMn-Fe-Ni 3成分系では,Mn-Co-Ni 3成分系のような系統だった研究がなされていなかった.そこで本研究ではMn-Fe-Ni 3成分系に着目し,この系における立方晶スピネル単一相領域の探索を行い,単一相焼結体の最適な作製条件を見出すとともに,その電気的特性を評価することを目的とした.1年目においては800°Cでの単一相領域を明らかにした.そこで今年度では,1000°Cにおける単一相領域を探索するとともに,立方晶スピネル単一相焼結体の作製条件を検討した.実験はまず単一相領域を検討するため,Mn, Fe, Niの各組成試料を1000°Cで焼成した後,急冷してX線回折を行い結晶相を同定した.次にMn : Fe : Ni=1:1:1試料を用いて10001400°Cで焼成して焼結温度を調べるとともに,1000°Cでの熱処理時間を検討し,単一相焼結体の作製条件を求めた.結果として,1000°Cでの立方晶スピネル単一相は,Mn : Fe : Ni=0.5:1.5:1,1.75:0.25:1,2.25:0:0.75,1.25:1.25:0.5で囲まれた領域で存在した.試料を焼結させる温度としては1400°Cが適していたが,この温度では,結晶相が立方晶スピネルのMn, Fe-rich相と岩塩型のNi-rich相とに相分離した.以上のことを考慮して立方晶スピネル単一相焼結体の作製条件を検討した結果,Ar中,1400°Cで焼成した後,立方晶スピネルが安定相の温度である1000°Cで雰囲気を空気に切り換えて48時間熱処理して単一相焼結体が得られた.Mn-Fe-Ni3成分系酸化物焼結体は,室温300°Cの高温度領域で利用されるサーミスタ材料として,家電製品などの広い分野で利用されている.この焼結体を単純な焼成プロセスで作製すると結晶相は,立方晶スピネル型と岩塩型の混在となり,これらの存在割合によって電気的特性が変化した.我々は,立方晶スピネル単一相焼結体が作製できれば,安定した電気的特性が得られるものと考えた.そこで本研究では,上記3成分系における立方晶スピネル単一相領域の探索を行い,さらに単一相焼結体の最適な作製条件を見出すとともに,その電気的特性を評価した.今年度の実験では,まずMn:Fe:Ni=1:1:1と0.75:1.5:0.75の各出発試料をAr中,1400°Cで焼結させた後,空気中,1000°Cで酸化をともなう熱処理を施し,立方晶スピネル単一相焼結体を作製した.次に各単一相焼結体を用いてN_2中,100700°Cで導電率(σ)とゼーベック係数を測定した.結果として,立方晶スピネル単一相焼結体は,各試料とも1000°Cで48h酸化することによって作製できた.各単一相焼結体のσは,温度の上昇にともない指数関数的に増加しており,NTCサーミスタ特性を有した.さらに,σの経時変化の変化率はいずれも±1%以内であり,市販のものに比べて安定していることも判明した.移動度の値とその温度依存性から伝導機構はホッピング伝導であると結論付けた.
罰金付きロジスティック回帰機械による異種混合データの統合的判別方式に関する研究

本研究において得られた主要な成果は以下の通りである。1.従来音声認識分野において最も有効とされ標準的となっている方法は、音声特徴抽出のための長年にわたる研究において確立されたデータの非線形前処理(メルケプストラム化等)を用いて、26次元に次元縮約された特徴データに基づき、各話者の特徴データから各話者の26次元分布関数を、混合ガウス分布モデル(GMM)によって推定し、与えられた未知話者の音声特徴データにたいして、最大尤度をもたらす話者候補を発声者と特定する方法である。これに対し本研究は、上記のような特徴抽出や次元縮約などの前処理を経ないで、256次元の音声データを直接、田邉が開発した汎帰納機械Penalized Logistic Regression Machin(PLRM)の双対機械であるdPLRMに入力することにより、データから話者弁別のための特徴を帰納することが可能であるかを実験し、上記の標準的方法よりも優れた性能があることを示した。また、dPLRMと同様の機能を持った方法の一つに、Support Vector Machine(SVM)があり、近年その有効性が認められ、多くの成功的適用例が報告されている。本研究においては、上記の話者認問題に対する、dPLRMとSVMの性能比較を行い、dPLRMがSVM同等以上の能力を持つことをも示した。本研究では更に進んで、汎帰納推論機械PLRMの内部関数である回帰関数として、隠れマルコフモデルを選ぶと、従来の隠れマルコフモデルのみに基づく方法よりも良い性能がでることを示しつつある。2.PLRMおよびdPLRMのにおいては、大規模の線形方程式の高精度近似解を効率的に生成するアルゴリズムが要求される。本研究においては、PLRMおよびdPLRMの推論計算に必要となる大規模・悪条件の線形方程式の解法の反復改良法の新しいアルゴリズムを開発した。また、研究代表者は別のグループとの共同研究において、前処理を逐次的に適用して悪条件の線形方程式を解くRump法の収束性の証明を与え、同方法の有用性を示した。従来この音声認識分野において最も有効とされ標準的となっている方法は、音声特徴抽出のための長年にわたる研究において確立されたデータの非線形前処理(メルケプストラム化等)を用いて、26次元に次元縮約された特徴データに基づき、各話者の特徴データから各話者の26次元分布関数を、混合ガウス分布モデル(GMM)によって推定し、与えられた未知話者の音声特徴データにたいして、最大尤度をもたらす話者候補を発声者と特定する方法である。これに対し、このような特徴抽出や次元縮約などの前処理を経ないで、256次元の音声データを直接、汎帰納機械の双対機械であるdPLRMに入力することにより、データから話者弁別のための特徴を帰納することが可能であるかを実験し、上記の標準的方法よりも優れた性能があることを示した。この事実は、科学的推論における帰納推論の新しい可能性を示したものと考えることが出来る。dPLRMと同様の機能を持った方法の一つに、Support Vectoe Machine (SVM)があり、近年その有効性が認められ、多くの成功的適用例が報告されている。本研究においては、上記の話者認問題に対する、dPLRMとSVMの性能比較を行い、dPLRMがSVM同等以上の能力を持つことを示した。本年度は、汎帰納推論機械dPLRMの汎化性能を検証する研究およびdPLRMの計算アルゴリズムの基礎となる線形計算アルゴリズムの研究を行った。

具体的には、1.音声データによる話者識別の問題において、従来行われている特徴抽出などのデータの前処理をすることなしに、dPLRMの学習能力を利用して生データから直接的に話者を推定することが出来ることを示した。2.音源方向推定の問題において、両耳間の音波の位相差に着目した従来から行われている方法とは全く異なる機序に基づくdPLRMを用いて、音源方向が探知出来ることを示した。3.音声認識において、汎帰納推論機械PLRMの内部関数である回帰関数として、隠れマルコフモデルを選ぶと、従来の隠れマルコフモデルのみに基づく方法よりも良い性能がでることを示した。4.dPLRMおよびPLRMの推論計算に必要となる大規模・悪条件の線形方程式の解法として,係数行列を精密に分解するための新しいアルゴリズムを開発した。18年度は、汎帰納推論機械PLRMおよびdPLRMの汎化性能を検証する研究およびこれらの帰納推論計算アルゴリズムの基礎となる線形計算アルゴリズムの研究を行った。具体的には1.音声認識の分野では、GMMに基づく方法がもっとも優れた方法であると見なされてきており、認識の誤り確率はこれ以上小さくならないのではとする意見も支配的であった。我々は、GMMとは全く異なるアプローチに基づく罰金附きロジスティック回帰機械を音声認識分野における単語認識および話者認識の問題に適用し、従来の方法との性能比較をおこなった。単語認識問題に対しては、汎帰納推論機械PLRMの内部関数である回帰関数として、隠れマルコフモデルを選ぶと、従来の隠れマルコフモデルのみに基づく方法よりも良い性能ができることを示した。話者認識問題にしては、SVMおよびGMMによる方法に比して、dPLRMが優れた性能を持っていることを示した。2.汎帰納推論機械PLRMおよびdPLRMのにおいては、大規模の線形方程式の高精度近似解を効率的に生成するアルゴリズムが要求される。PLRMおよびdPLRMの推論計算に必要となる大規模・悪条件の線形方程式の解法の反復改良法の新しいアルゴリズムを開発した。また、共同研究者の一人は別のグループとの共同研究において、前処理を逐次的に適用して悪条件の線形方程式を解くRump法の収束性の証明を与え、同方法の有用性を示した。
クエスチョニングの発達過程をめぐる縦断的実証研究

本研究は、第一にセクシュアリティの発達過程の解明を目的とした質的調査である。なかでも、発達過程においてセクシュアリティが定まらず混乱模索中といわれるクエスチョニングの生態学的システムを記述した。セクシュアリティの気付きは対人関係(友人、パートナーなど)や所属するコミュニティ(学校、職場など)の活動を通じてもたらされていた。特に恋愛において自身のままならなさや内なる欲求が発現されている点が共通していた。異なるジェンダーを生きる自分の表現の仕方が定まらず、生き辛さを抱えていた。第二に、今後、実証的縦断研究で用いる質問項目作成のための理論的検討を行った。本研究の目的は、青年期および成人期における自己のセクシュアリティ(性自認や性指向)のステータスが「未定」から「確定」へと辿る発達過程の一端を明らかにすることである。本研究は、今後の大規模縦断研究のための基礎研究に位置づけられている。具体的には、インタビュー調査により、ヴァリエーションある発達過程を丁寧に記述し、セクシュアリティに揺らぎをもつクエスチョニングの生態学的システムを質的に解明することを第一の目的とした。そして、今後の大規模研究のための質問項目を練り上げることが第二の目的であった。昨年度の研究実施計画においては、倫理審査委員会からの承認を得たうえで、1.調査協力者のリクルート、2.インタビューガイドの作成、3.インタビューの実施、4.関連研究のレビューの4点が計画されており、いずれも遂行された。1.リクルートは、以前から研究協力関係にある協力者に再度依頼を行った。また自助グループや性的マイノリティ者を中心としたイベントなどにフィールドワークを行い、随時協力依頼やアンケートを行った。現在の日本社会における性的マイノリティ者の行動の変化をキャッチするよう努めている。3.インタビューガイドの作成は、5.レビューをもとに作成を行った。4.インタビューの実施では、これまで数名へのインタビューを終了した。雪だるま式リクルートも同時に行っている。本研究の意義は、「セクシュアリティの決定は時間経過を含み、他者との関係性や環境との相互作用により生じる」という構成主義的仮説(荘島, 2008)に基づき、その有様をインタビューの手法により、明らかにしようとする試みにある。性的少数者をそのカテゴリごと(LGBTのように)に分類するのではなく、セクシュアリティの揺らぎというポイント(発達の契機)に着目して時間的経過を含んで捉えなおすことは、発達研究にも一石を投じるものと考えられる。本研究の第一目的は、青年期および成人期における自己のセクシュアリティ(性自認や性指向)のステータスが「未定」から「確定」へと辿るクエスチョニングの人々の発達過程の一端を明らかにすることである。そこで、クエスチョニングの発達過程における生態学的システムを解明するために、インタビュー調査およびアンケート調査を行った。質量の手法により、彼らの生態学的システムのヴァリエーションが明らかになった。発達段階により異なるシステムの構成が見出された。本研究は今後の大規模縦断研究のための基礎研究に位置づけられており、縦断的実証研究に盛り込む質問項目を練り上げることが第二の目的であった。「セクシュアリティの決定は時間経過を含み、他者との関係性や環境との相互作用により生じる」という構成主義的仮説(荘島, 2008)に基づき、質問項目が作成された。すなわち、1他者との関係性と2環境を含む質問項目が作成された。人のセクシュアリティの発達は未知の領域が未だ多い領域である。本研究の意義は、生態学的環境とともにクエスチョニングの発達過程を明らかにしようとする試みにある。本研究ではセクシュアリティのステータスが未定段階にあり、性自認や性指向が定まらないクエスチョニングと言われる人を対象としたことが重要なポイントである。彼らのセクシュアリティの発達がどのような軌跡を描くのか、またそれはどのような契機によって生じているのかを解明することは発達研究にも一石を投じるものと考えられる。それは単に性的少数者を現在のセクシュアリティの在り様だけをみて「LGBTQ」といったように既存のカテゴリに分類する行為ではない。セクシュアリティの揺らぎというポイント(発達の契機)に着目して時間的経過を含んで捉えなおすことは、人の豊かな性/生を掬い取る行為に他ならないのである。26年度が最終年度であるため、記入しない。臨床心理学26年度が最終年度であるため、記入しない。調査協力者のリクルートおよびインタビュー調査はおおむね当初の予定通り継続的に進めることができている。面接調査では信頼関係を紡ぐことを最優先とし慎重に問いかけを行っているが、2時間を超えるような長時間にわたるインタビューにおいても、これまでのところ問題は発生しておらず、調査協力者に多大な負担感を与えるものではないと思われる。調査終了後に問題が起きたケースも生じていない。

なお、当事者の語りの分析は今年度の主要な課題であり、協力者のリクルートと調査、分析を同時並行に行っていく予定である。またこれらの分析結果は夏に国際学会で、秋には心理系の学会で発表する予定である。上記の理由により、研究はおおむね順調に進展しているといえる。今後の推進方策として第一にインタビュー調査と並行して、得られた語りデータの分析を進める。分析の重要な視点は、性別の揺らぎという時点とその後のプロセスである。これにより、セクシュアリティのステータスが「未定」から「確定」へと辿る発達過程を明らかにしていく。また、性別の揺らぎがみられた時点での生態学的システム(家族、学校、友人など)を解明し、重層的な理解を目指す。第二に、得られた分析結果を検討し、質問項目を練り上げる。質問項目数は1020個ほどになると考えている。この質問項目は、本研究に続く大規模縦断研究として予定されている青年期向けの質問調査票に取り込む予定の質問項目である。
チロジナーゼ、チロジナーゼ関連蛋白1、2の機能と真皮メラノサイトの役割の解明

6種類のヒトのメラノーマ産生能とTRP2の活性を検討し、JB/MSのそれらと比較した。KHm-1/4, Ihara, HM-IYの3種類のメラノーマのメラニン産生能は比較的高く、JB/MSと同様ないしはそれ以上であった。KHm-1/4のメラニン産生能はJB/MSの2倍であったが、TRP2の活性はJB/MSの約10%であった。またIharaのメラニン産生能はJB/MSとほぼ同程度であったが、TRP2の活性はJB/MSの約20%であった。TRP2の活性の測定は細胞の抽出液をDOPAchromeと混ぜて、37°Cにて反応させTRP2の働きによって生じたDHICAをHPLCにて検出するものであるが、この時DOPAchromeより酵素に依存しない特発性の反応にてDHIが生じる。1時間反応させた時のHPLCによる解析では、JB/MSではDHICAの明らかなピークと共に、DHIのピークが認められる。一方メラニン産生の盛んはKHm-1/4では、DHIの高いピークを認めるが、DHICAのピークはほとんど認められない。このことは、TRP2の活性が非常に低いことを意味すると思われる。ついで無色毒素のSK-MEL-24でも大きなDHIのピークが認められたことに注目し、反応時間を30分から4時間まで延長し、DOPAchromeからのDHIの生成を検討した。その結果無色素性のSK-MEL-24では反応時間を4時間まで延長してもDHIの量はほぼ一定かむしろ軽度増強した。一方メラニン産生の盛んなKHm-1/4では反応時間の延長に従って、DHIの量は少しずつ低下してきた。このことはKHm-1/4では反応時間の延長と共に、DHIから先のメラニン生成のステップがスムーズに進行し、メラニンが産生されるが、SK-MEL-24ではDHIより先のメラニン産生のステップが何らかの理由により阻害されて、進まないことを意味しているのではと推察される。20例の正常人における身体各部位における真皮メラノサイトの検出をチロジナーゼ、チロジナーゼ関連蛋白1番(TRP1)、チロジナーゼ関連蛋白2番(TRP2)を認識する抗体を用いて免疫組織学的に行った。採取部位の内訳は顔面4例、頚部2例、体幹4例、上肢5例、下肢5例である。また真皮のメラノサイトが活性化した疾患である、太田母斑、伊藤母斑などの後天性真皮メラノサイトーシス7例についても同様の検討を行った。その結果、正常皮膚においては表皮のケラチノサイトにおいては全例がすべてのmelanogenic enzyme陰性、基底層のメラノサイトにおいてはチロジナーゼ陽性が4例、TRP1陽性が3例、TRP2陽性が18例であった。一方真皮においてはチロジナーゼ陽性細胞が19例、TRP1陽性細胞が全例、TRP2陽性細胞も全例に認められた。一方後天性真皮メラノサイトーシスでは基底層のメラノサイト陽性細胞は全例に認められた。また真皮においてはチロジナーゼ、TRP1、TRP2陽性細胞は全例において認められた。これらの結果より、以前より成人の正常背部にも真皮にメラノサイトが存在することが報告されていたが、背部以外の正常皮膚にも真皮にチロジナーゼ、TRP1、TRP2陽性の樹脂上の細胞が存在することが、明らかとなった。これらの細胞の起源についてはまず第一にこれらの酵素がメラノサイト特異的なことより、メラノサイトもしくはメラノブラストが考えられる。第2にこれらの細胞を貧色したメラノファージが考えられる。また後天性真皮メラノサイトーシスではメラノサイトにおいて酵素の発現が上昇していることが、明らかとなった。

このことはKHm-1/4では反応時間の延長と共に、DHIから先のメラニン生成のステップがスムーズに進行し、メラニンが産生されるが、SK-MEL-24ではDHIより先のメラニン産生のステップが何らかの理由により阻害されて、進まないことを意味しているのではと推察される。
ハロゲン化アルカリ薄膜結晶中に埋め込んだZnO微粒子の光学的性質に関する研究

本研究では良質でサブミクロンサイズの酸化亜鉛(ZnO)微粒子をハロゲン化アルカリ結晶中に作製し、その系での励起子の挙動について調べてきた。今年度、(最終年度)は試料作製方法の確立と科研費等で整備した光学系による測定と解析、およびまとめを行なった、それらの結果を以下に箇条書きで示す。1.試料作製方法の確立:2枚の石英板を張り合わせたセルの狭い間隙(0.1100μmまで可変)にZnO微粒子を分散させたハロゲン化アルカリ(KI、KCIなど)薄膜結晶を育成させることに成功した。SEM測定等からサブミグロンサイズのZnO微粒子が埋め込まれていることを確認した。また、バルクのハロゲン化アルガリ結晶中にも微粒子を埋め込む条件を見い出した。さらにフオトルミネッセンス(PL)測定からハロゲン化アルカリが微粒子の表面を効果的に改質することを明らかにした。2.結果I:上記試料に対してPL測定を行ない、原料粉末では見られなかった自由励起子と新たな束縛励起子発光を観測した。この束縛励起子発光の強度は極めて強く、粒子数が極端に少なくても観測可能であうた。また、数十paのオーダーの非常に速い寿命といった特徴を有することも判明した。この発光は微粒子とハロゲン化アルカリとの界面に束縛された励起子に起因するものと考えている。3.結果II:強励起下で新しい束縛励起子発光の振舞いを調べることで、界面に束縛された励起子によるとする考えを実証した。また、励起光強度に対して非線型で変化する励起子分子発光を観測した。本試料に改良を加えることで今後、励起子分子を用いたレーザー発振の実現を十分に期待できる。4.成果報告と課題:一連の結果.は国際会議や日本物理学会などで講演し、非常に興味、関心を寄せてもらった。本研究によって良質なZnO微粒子の作製方法の確立の他、それらの試料で特に観測される界面に束縛された励起子の振舞いに関して多くの知見が得られ、一定の成果が得られた。本研究ではハロゲン化アルカリ結晶中に埋め込んだ良質のZnO微粒子の作製、およびその励起子の振舞いについて調べることを目的としてきた。今年度は試料の準備や光学測定系の整備、特に設備備品の小型分光器他一式を購入し、発光、吸収測定に向けて準備を進めた。以下、実施項目と成果を示す。1.試料作成:作製方法は2枚の石英板を張り合わせた(石英)セルの狭い間隙(1100μm)にZnO微粒子を分散させたハロゲン化アルカリ(KI、KBr、KCl)薄膜結晶を育成させるというものである。走査電子顕微鏡による測定などから原料粉末とほぼ同じ粒子サイズをもつ1μmのZnO微粒子として確かに埋め込まれていることが判明した。2.測定結果I:上記試料に対してフォトルミネッセンスの測定を行なった。ZnO粉末をハロゲン化アルカリ結晶中に埋め込んだ試料では、紫外領域に鋭い自由励起子、束縛励起子発光が出現した。この束縛励起子の発光強度は異常に強く、寿命が早いなど様々な特徴をもっている。これは今のところ微粒子とハロゲン化アルカリとの界面に束縛された励起子に起因するものと考えている。一方、原料粉末では可視領域に欠陥に関与する強いGreen band発光、紫外領域では非常にブロードな発光帯が見られることから作製したZnO微粒子が原料粉末と比べて良質に変化したことがわかる。3.測定結果II:強励起下での測定から励起子分子によるとみられる発光が観測された。これは試料が非常に良質であることを裏づける結果である。目下研究を継続中であるが、論文にて報告予定である。4.成果報告と課題:一連の結果は第24回半導体国際会議や日本物理学会などで講演し、非常に関心を集めた。今後は粒子径や数をコントロールすること、励起子の発光の寿命を測定し、界面の影響を調べること、顕微分光法を駆使して単一微粒子の光物性研究を展開することなどが上げられる。

3.結果II:強励起下で新しい束縛励起子発光の振舞いを調べることで、界面に束縛された励起子によるとする考えを実証した。また、励起光強度に対して非線型で変化する励起子分子発光を観測した。本試料に改良を加えることで今後、励起子分子を用いたレーザー発振の実現を十分に期待できる。4.成果報告と課題:一連の結果.は国際会議や日本物理学会などで講演し、非常に興味、関心を寄せてもらった。本研究によって良質なZnO微粒子の作製方法の確立の他、それらの試料で特に観測される界面に束縛された励起子の振舞いに関して多くの知見が得られ、一定の成果が得られた。
胃粘液開口放出の細胞内C1-及びG蛋白による調節機構の研究

胃粘液は、粘膜表面保護に重要な役割を果たしている。本研究に於いては、胃粘液開口放出の調節機構について検討した。コラゲナーゼ処理により得られた単離モルモット胃幽門腺粘液細胞に於いてアセチルコリン刺激は細胞内Ca^<2+>濃度の上昇を介して、開口放出を活性化した。このCa^<2+>調節性開口放出反応は、細胞内Ca^<2+>濃度の上昇による細胞容積の減少により増強された。また、低浸透圧負荷、Cl^--free溶液あるいは、ブメタニド投与もアセチルコリン刺激時の開口放出反応を増強した。Cl^-感受性蛍光色素SPQを用いて、細胞内Cl^-濃度を測定した結果は、いづれの条件においても細胞内Cl^-濃度は大きく減少していた。また、アセチルコリン刺激時にも、細胞容積の減少に伴って細胞内Cl^-濃度も減少していた。これらの結果から細胞内Cl^-イオン濃度の減少が、アセチルコリン刺激時の開口放出反応を増強している可能性が考えられた。細胞膜のCl^-透過性を上昇させるため、単離モルモット胃幽門腺粘液細胞をnystatin処理した。SPQ色素を用いた細胞内Cl^-濃度測定結果は、nystatin処理により細胞内Cl^-濃度がコントロールできることを示した。このnystatin処理法を用い、細胞内Cl^-濃度を調節した後、胃幽門腺粘液細胞をアセチルコリン刺激した。結果は、細胞内Cl^-濃度が減少するに従って、アセチルコリン刺激による開口放出頻度は増加した。すなわち、細胞内Cl^-濃度が、アセチルコリンが活性化したCa^<2+>調節性開口放出反応を修飾することが明らかとなった。さらに百日咳毒素処理によりG蛋白質を抑制するとこの開口放出反応の細胞内Cl^-濃度に対する依存性は消失した。この結果は、細胞内Cl^-がG蛋白質を介することにより開口放出反応を調節している可能性が示唆された。コラゲナーゼ処理により得られた単離モルモット胃幽門腺粘液細胞をビデオ顕微鏡を用い、アセチルコリン刺激時の開口放出反応、及び細胞容積変化を観察した。アセチルコリン刺激は、一過性に開口放出反応を活性化し、同時に細胞容積の減少を引き起こした。この反応は、細胞内のCa^<2+>をを介した反応であった。細胞内Ca^<2+>の上昇はCa^<2+>依存性K^+及びCl^-チャンネルを活性化し、細胞内からKClの脱出を引き起こし、細胞容積を減少させていた。今回の結果は、この細胞容積の減少を大きくすると、細胞内Ca^<2+>依存性の胃幽門粘液顆粒細胞の開口放出反応は増加し、また、細胞容積を増大させると開口放出反応は減少した。このように、細胞容積変化がCa^<2+>依存性の開口放出反応を修飾することが明かとなった。さらに細胞容積変化が、細胞内イオン濃度の変化をおこすことで、開口放出反応を修飾していると考えた。この仮説を検証するために、細胞外のNaCl濃度を変化させ、高浸透圧と低浸透圧負荷の実験を行った。高浸透圧と低浸透圧負荷はいずれもCa^<2+>依存性の開口放出反応を増加させた。これらの結果から、細胞容積変化により引き起こされた、細胞内のNa^+イオン濃度の増加、Cl^-イオン濃度の減少が、それぞれCa^<2+>依存性の開口放出反応を増加させている可能性が考えられた。

この結果を踏まえ、次年度は細胞内のイオン濃度をnystatinを用いることでコントロールし、細胞内イオン濃度の修飾作用にについて検討する。コラゲナーゼ処理により得られた単離モルモット胃幽門腺粘液細胞におけるアセチルコリン刺激時の開口放出反応は、低浸透圧負荷により増強された。またCl^--free溶液あるいは、ブメタニド投与もアセチルコリン刺激時の開口放出反応を増強した。Cl^-感受性蛍光色素SPQを用いて、細胞内Cl^-濃度を測定した結果は、いづれの条件においても細胞内Cl^-濃度は大きく減少していた。また、アセチルコリン刺激時の細胞容積の減少に伴って細胞内Cl^-濃度も減少していた。これらの結果から細胞内Cl^-イオン濃度の減少が、アセチルコリン刺激時の開口放出反応を増強している可能性が考えられた。細胞膜のCl^-透過性を上昇させるため、単離モルモット胃幽門腺粘液細胞をnystatin処理した。SPQ色素を用いた細胞内Cl^-濃度測定結果は、nystatin処理により細胞内Cl^-濃度がコントロールできることを示した。このnystatin処理法を用い、細胞内Cl^-濃度を調節した後、胃幽門腺粘液細胞をアセチルコリン刺激した。結果は、細胞内Cl^-濃度が減少するに従って、アセチルコリン刺激による開口放出頻度は増加した。すなわち、細胞内Cl^-濃度が、アセチルコリンが活性化したCa^<2+>調節性開口放出反応を修飾することが明らかとなった。さらに百日咳毒素処理によりG蛋白質を抑制するとこの細胞内Cl^-濃度依存性は消失した。この結果は、細胞内Cl^-がG蛋白質を介することにより開口放出反応を調節している可能性が示唆された。