hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
渦鞭毛藻ポリケチドをシーズとした新しいタイプの抗感染症薬の開発

薬剤耐性株の出現に加え、地球温暖化や人的交流の国際化により懸念される感染症の流行拡大は世界的な脅威であり、新たな抗感染症薬の開発が急務となっている。本研究課題では、他の生物種が作りだすことのできない特異な炭素骨格をもつ生物活性ポリケチドを生産するにも関わらず、医薬品シーズ探索の素材としてあまり注目されていない渦鞭毛藻を素材として、新しいタイプの抗感染症薬の開発を目指して研究を進めている。本年度は、昨年度Symbiodinium属の渦鞭毛藻から単離した新規12員環マクロリドであるシンビオジノラクトンAの構造を、相対立体配置を含めて決定して論文発表した。シンビオジノラクトンAについて深在性真菌症原因菌(アスペルギルス、カンジダ、クリプトコッカス)に対する抗真菌活性試験を実施したが活性は認められなかった。また、新たにSymbiodinium属の渦鞭毛藻から2個、Amphidinium属の渦鞭毛藻から7個の新規ポリケチドを単離し、各種スペクトル(NMR、IR、MSなど)や計算化学により得られたデータに基づいて構造解析を行った。それらのうちSymbiodinium属の渦鞭毛藻から単離した1個の新規14員環マクロリドおよびAmphidinium属の渦鞭毛藻から単離した1個の新規鎖状ポリケチドについては、平面構造を明らかにして学会発表した。現在、新規ポリケチドの構造解析を進めるとともに、深在性真菌症原因菌やマラリア原虫に対する生物活性試験の実施に必要な化合物量を確保するため、抽出物からの新規ポリケチドの再分離を行なっている。Symbiodinium属の渦鞭毛藻から3個、Amphidinium属の渦鞭毛藻から7個の新規ポリケチドを単離した。それらのうち新規12員環マクロリドのシンビオジノラクトンAについては、相対立体配置を含めて構造を明らかにして論文発表したが、深在性真菌症原因菌に対する抗真菌活性は認められなかった。サンプル量の問題で抗マラリア原虫活性試験は実施できなかった。また、平面構造を決定して学会発表した1個の新規14員環マクロリドおよび1個の新規鎖状ポリケチドを含め、その他の新規ポリケチドについては生物活性試験を実施するまでに至っていない。平成31年度は新規ポリケチドの探索を継続して行うとともに、平成30年度に単離した新規ポリケチドの構造を決定し、深在性真菌症原因菌に対する抗真菌活性試験やマラリア原虫に対する抗原虫活性試験を実施する。顕著な活性を示した化合物については正常細胞に対する毒性試験を行い上記活性に対する選択性を評価する。良好な選択性を示した化合物については種々の誘導体を調製し、さらに選択性の高い化合物の獲得を目指す。薬剤耐性や地球温暖化による感染症の拡大は世界的な脅威であり、新たな抗感染症薬の開発が急務である。本研究課題では、他の生物が作りだせない特異な炭素骨格のポリケチドを生産するにも関わらず、医薬品シーズ探索の素材としてあまり注目されていない渦鞭毛藻を素材として、新しいタイプの抗感染症薬の開発を目指して研究を進めている。本年度は、研究代表者が保存している渦鞭毛藻に加えて新たに沖縄で採集した渦鞭毛藻を、培地を添加した滅菌海水を用いて、明期16時間、暗期8時間の光周期下で培養し、培養により得られた渦鞭毛藻に含まれる成分を種々の有機溶媒を用いて抽出した。一方、培養中に渦鞭毛藻が培養液に放出した成分については、ポリマー系の担体に吸着させた後、種々の有機溶媒を用いて抽出した。得られた抽出物を液液分配により分画し、種々の担体を用いたカラムクロマトグラフィーにより分離を進めた結果、数種の新規ポリケチドを単離することに成功した。各種スペクトル(NMR、IR、MSなど)や計算化学により得られたデータに基づいて構造解析を行い、一部の立体化学を含めて新規ポリケチドの構造を明らかにした。現在、新規ポリケチドの立体化学の解析を行うとともに、新規ポリケチドおよび同時に得られた既知ポリケチドの深在性真菌症原因菌(アスペルギルス、カンジダ、クリプトコッカス)に対する抗真菌活性試験や、マラリア原虫およびトリパノソーマ原虫に対する抗原虫活性試験の実施に向けて準備を進めている。新規ポリケチドを単離することに成功したが、完全な構造決定には至らなかった。また、サンプル量の問題で生物活性試験を実施するまでには至らなかったため。

また、新たにSymbiodinium属の渦鞭毛藻から2個、Amphidinium属の渦鞭毛藻から7個の新規ポリケチドを単離し、各種スペクトル(NMR、IR、MSなど)や計算化学により得られたデータに基づいて構造解析を行った。それらのうちSymbiodinium属の渦鞭毛藻から単離した1個の新規14員環マクロリドおよびAmphidinium属の渦鞭毛藻から単離した1個の新規鎖状ポリケチドについては、平面構造を明らかにして学会発表した。現在、新規ポリケチドの構造解析を進めるとともに、深在性真菌症原因菌やマラリア原虫に対する生物活性試験の実施に必要な化合物量を確保するため、抽出物からの新規ポリケチドの再分離を行なっている。Symbiodinium属の渦鞭毛藻から3個、Amphidinium属の渦鞭毛藻から7個の新規ポリケチドを単離した。それらのうち新規12員環マクロリドのシンビオジノラクトンAについては、相対立体配置を含めて構造を明らかにして論文発表したが、深在性真菌症原因菌に対する抗真菌活性は認められなかった。サンプル量の問題で抗マラリア原虫活性試験は実施できなかった。また、平面構造を決定して学会発表した1個の新規14員環マクロリドおよび1個の新規鎖状ポリケチドを含め、その他の新規ポリケチドについては生物活性試験を実施するまでに至っていない。平成30年度も新規ポリケチドの探索を継続して行うとともに、平成29年度に得られた新規ポリケチドの完全な構造決定を行う。また、新規および既知ポリケチドの深在性真菌症原因菌に対する抗真菌活性試験や、マラリア原虫およびトリパノソーマ原虫に対する抗原虫活性試験を実施する。顕著な活性を示した化合物について正常細胞に対する毒性試験を行い、上記活性に対する選択を評価する。良好な選択性を示した化合物については種々の誘導体を調製し、さらに選択性の高い化合物の獲得を目指す。選択性の低い化合物についても、同様に誘導体調製を行い、選択性の高い化合物の創出を目指す。平成31年度は新規ポリケチドの探索を継続して行うとともに、平成30年度に単離した新規ポリケチドの構造を決定し、深在性真菌症原因菌に対する抗真菌活性試験やマラリア原虫に対する抗原虫活性試験を実施する。顕著な活性を示した化合物については正常細胞に対する毒性試験を行い上記活性に対する選択性を評価する。平成29年度は、新規ポリケチドを単離することに成功したが、完全な構造決定には至らなかった。また、サンプル量の問題で生物活性試験を実施するまでには至らなかった。これらの理由により次年度使用額が生じた。平成30年度は新規ポリケチドの探索を継続して行うとともに、平成29年度に得られた新規ポリケチドの完全な構造決定を行う。平成30年度は、新たにSymbiodinium属の渦鞭毛藻から2個、Amphidinium属の渦鞭毛藻から7個の新規ポリケチドを単離することに成功したが、完全な構造決定には至らなかった。また、サンプル量の問題で生物活性試験を実施できなかった。
各種微分方程式の数理解析的研究

(1)非線形移流項をもつ特異摂動問題とε→οとしたとき得られる問題に対する一般的理論を整理しその発展を試みた。とくに数値解析に重点を置いてE-scheme等差分schemeの特長を調べた。(2)自然科学における現象を記述するモデルの非線形微分方程式に対し、理論的解析および有効な計算法の開発をめざした。(3)各種微分方程式の特性を利用したadaptiveな数値計算法の開発てめざした。そのため、対象の微分方程式の性質を数理解析的にもとらえ直しを試みた。(1)と(2)については必要な研究の基礎はつかまえたがまだ部分的な解決に留っており、今後も継続した研究が必要である。(3)については一定の成果を得ることができた。とくに、計算法と誤差解析との関連がより明確化できた。結果は順次整理して発表する予定である。
半乾燥草原における冬季のCO2放出の現地観測とメカニズムの実験的解明

本研究では、半乾燥地域に生育する草原生態系を対象として、特に土壌の凍結時および凍結ー融解サイクル時の二酸化炭素の放出量とその放出メカニズムを明らかにすることを目的とする。研究対象としているモンゴル国バヤンウンジュル村の草原では、10月に土壌の凍結が始まり、3月から4月にかけて融解する。平成28年8月にバヤンウンジュル村の草原観測地点に二酸化炭素フラックス自動測定装置および地温・土壌水分センサーを設置し、自動測定を行っていたが、平成30年1月に二酸化炭素フラックスの測定機器に故障が生じた。このため自動計測はこの時点で終了したが、平成2829年の秋・冬・春および2930年の秋・冬にわたるデータを得ることができ、現在解析を進めている。また平成30年ならびに平成31年の3月初旬に現地観測を実施し、クローズドチャンバー法を用いて、マニュアルでの二酸化炭素フラックスの測定を行った。測定を行った時期は、両年とも、夜間の最低気温がー15°C程度、日中の最高気温は+5°C程度という凍結ー融解のサイクルが生じていたが、二酸化炭素フラックスの測定結果は、平成30年には日中に最大0.7 μmol/m2/s1の二酸化炭素放出を示したのに対し、平成31年はフラックスの値はほぼゼロで、気温がプラスになっていたにも関わらず二酸化炭素放出は見られなかった。これは冬季の降雪の状況が大きく異なり、測定の行った時期の土壌水分は平成30年の測定時の方が31年の測定時よりも大きくなっていたためと考えられる。本研究では、地球上の陸地面積の約4割を占める草原生態系を対象として、特に土壌の凍結時および凍結-融解サイクル時の二酸化炭素(CO2)の放出量とその放出メカニズムを明らかにすることを目的とする。初年度である平成27年度は、モンゴル国において平成27年8月および平成28年3月に現地調査を実施した。8月の観測では、測定地点を決めるため土壌・植生等の調査を行い、モンゴル国バヤンウンジュル村周辺においてイネ科草本が優先する地点、双子葉植物が優先する地点、植生のない裸地の3か所の測定地点を決定した。選定した3地点は表面の植生種が異なるとともに、土壌の有機炭素量などにも違いが見られた。3月上旬の調査では、チャンバー法を用いた二酸化炭素フラックスの測定を実施した。3月上旬は、年によっては土壌の融解が始まっている時期にあたるが、平成28年は調査時の数日前からモンゴル国に寒波が入り、調査時点での土壌温度はー10°C以下となっており、完全に土壌が凍結した条件下での測定となった。8月に設置した3か所の測定点で二酸化炭素フラックスの測定を行ったが、いずれの地点においても検出限界をこえる値は観測されず、土壌が凍結しているという条件下では二酸化炭素フラックスはゼロであり、土壌からの炭素放出は起こっていないという結果が得られた。今後は、凍結-融解が繰り返し起こる時期に焦点を当て、観測を継続する予定である。本研究では、モンゴル国において気温がー20°C以下になるような気象条件の中で野外観測を実施した。当初、厳しい寒冷環境の中で、測定が予定通り実施できるか危惧していたが、測定機器は問題なく動作し、データを取得することができた。初年度の進捗状況としては、計画通りに進行していると判断する。本研究では、半乾燥地域に生育する草原生態系を対象として、特に土壌の凍結時および凍結-融解サイクル時の二酸化炭素(CO2)の放出量とその放出メカニズムを明らかにすることを目的とする。研究対象地点としているモンゴル国バヤンウンジュル村の草原では、10月に土壌の凍結が始まり、3月から4月にかけて融解する。平成28年3月に現地観測を行った際には、完全に土壌が凍結した条件下で二酸化炭素フラックスの測定を行い、土壌の凍結時には、炭素放出は起こっていないという結果を得た。平成29年度は、凍結-融解が繰り返し起こる時期の二酸化炭素フラックスに焦点をあてたいと考えたが、大学の業務との関係から、現地観測を行える時期が限定されるため、平成28年8月に二酸化炭素フラックス自動測定装置を日本からモンゴルへ輸送してバヤンウンジュル村の観測地点に設置し、30分間隔の自動測定を開始した。併せて、二酸化炭素フラックスの制御要因となりうる地温・土壌水分量のセンサーおよびデータロガーも設置した。平成29年3月にも現地調査を行い、前年8月から3月までのデータを回収した。一時解析の結果からは、土壌凍結がおこる前は二酸化炭素フラックスの時間変化に、日中に増大し夜間に減少するという明らかな日変動が見られたが、凍結開始後はそのような日変動が見られなくなり、また不規則にパルス的な二酸化炭素の放出があることが示された。現在も30分間隔での自動計測を継続中である。これまで短期的な現地観測では、タイミングよく、土壌の凍結-融解時の二酸化炭素フラックスを測定することが困難であったが、自動測定装置を導入することにより、長期連続的なデータが得られるようになった。地温・土壌水分の変化と併せて考察することにより、土壌凍結-融解時の二酸化炭素フラックスの発生メカニズムを明らかにすることができるようになり、研究の目的を達成できるものと期待される。本研究では、半乾燥地域に生育する草原生態系を対象として、特に土壌の凍結時および凍結-融解サイクル時の二酸化炭素の放出量とその放出メカニズムを明らかにすることを目的とする。

平成28年8月に二酸化炭素フラックス自動測定装置および地温・土壌水分センサーをバヤンウンジュル村の観測地点に設置し、以降30分間隔の連続自動測定を実施している。平成29年度は8月に現地調査を行い、これらのデータを回収して解析した。その結果、土壌からの二酸化炭素の放出は秋から冬にかけて減少し、厳冬期にはゼロとなり、その後冬から春にかけて再び増大するという季節変化が見られた。また秋季・春季には二酸化炭素放出量は日中に増大し夜間に減少するという明らかな日変動を示し、地温の変動と高い相関を持つことが示された。一般に二酸化炭素放出量を推定する際には5cm深の地温が用いられるが、本研究の結果からは5cm深の土壌が凍結している場合でも地表面がわずかに融解すると、二酸化炭素の放出が始まることが示された。また秋季においては、一旦土壌が凍結した後に融解すると、パルス的な二酸化炭素の放出が見られる場合があったが、春季においてはそのような放出は見られなかった。現在も30分間隔での自動計測を継続中であり、今後、年による違いなどについても検討していく予定である。二酸化炭素フラックスの自動測定装置を設置したことで、冬季ならびに土壌の凍結ー融解が繰り返される春季・秋季のデータが連続的に得られるようになった。停電などによる一時的な欠測はあるものの、ほぼ1年にわたる期間のデータが得られ、解析を進めている。本研究では、半乾燥地域に生育する草原生態系を対象として、特に土壌の凍結時および凍結ー融解サイクル時の二酸化炭素の放出量とその放出メカニズムを明らかにすることを目的とする。研究対象としているモンゴル国バヤンウンジュル村の草原では、10月に土壌の凍結が始まり、3月から4月にかけて融解する。平成28年8月にバヤンウンジュル村の草原観測地点に二酸化炭素フラックス自動測定装置および地温・土壌水分センサーを設置し、自動測定を行っていたが、平成30年1月に二酸化炭素フラックスの測定機器に故障が生じた。このため自動計測はこの時点で終了したが、平成2829年の秋・冬・春および2930年の秋・冬にわたるデータを得ることができ、現在解析を進めている。また平成30年ならびに平成31年の3月初旬に現地観測を実施し、クローズドチャンバー法を用いて、マニュアルでの二酸化炭素フラックスの測定を行った。測定を行った時期は、両年とも、夜間の最低気温がー15°C程度、日中の最高気温は+5°C程度という凍結ー融解のサイクルが生じていたが、二酸化炭素フラックスの測定結果は、平成30年には日中に最大0.7 μmol/m2/s1の二酸化炭素放出を示したのに対し、平成31年はフラックスの値はほぼゼロで、気温がプラスになっていたにも関わらず二酸化炭素放出は見られなかった。これは冬季の降雪の状況が大きく異なり、測定の行った時期の土壌水分は平成30年の測定時の方が31年の測定時よりも大きくなっていたためと考えられる。本研究では、平成28年度も冬季の現地観測を実施する予定であるが、大学の業務との関係で、現地観測を行うことのできる時期に制約がある。特に土壌の凍結-融解サイクルの時期にあわせてタイミングよく現地観測を実施できるかどうかは不明である。
赤外線吸収分光法による炉内炭素ダスト生成過程観測技術開発とモデル構築

核融合実験装置内で生成される炭素ダストの成長過程について,小型実験装置を設計・作成し,炭素ダスト生成実験を行った.電子顕微鏡を用いて,本実験で生成された炭素ダストの断面を観察した結果,小さい粒子が成長の核となるカラムーナ成長と呼ばれる過程で,数nm数100μmサイズまで成長している可能性が高いことを示された.また,赤外線吸収分光法を用いて,炭素ダストの経時成長について観測を試みた.得られた吸収スペクトルは,ノイズを多く含み,定量的な議論は困難であったが,ノイズを低減することで,炭素ダストの時間的な成長過程の観測が可能となると期待される.本研究で開発した小型炭素ダスト装置で生成された炭素ダストの表面形状と内部構造を,走査型電子顕微鏡で観察した.μmオーダーの球形の炭素ダストが多く観測され,球形の形状から,炭素ダストは,炭素壁表面から放出された炭化水素分子が気相中で成長したものと考えられる.また,炭素ダストの内部構造については,自然に割れている炭素ダストが観測された.これは,大気解放によって圧力差が生じ,微粒子内部で残留応力が加わったこと考えられる.炭素ダストは球状の中心部から割れており,断面を見ると,垂直方向に放射状に成長しているように見える.このことから,μmオーダーの微粒子成長はカラムナー(柱状相)成長であると推測される.また,炭素ダストの粒子径の経時変化についても実験を行い観測した.本研究では,走査型電子顕微鏡で取得した画像を,画像解析ソフトimageJを用いた画像解析から粒径を測定した.実験結果から,放電時間が長くなるにつれて,粒径の大きい炭素ダストの比率が多くなり,また,粒径分布は粒径サイズが大きくなるにつれて,線形的に減少することが分かった.炭素ダストの平均粒径は時間の1次に比例しており,実験結果から,炭素ダストの平均成長速度は0.21 μm/h程度となると考えられる.さらに,炭素ダストの時間的な成長過程を調べるために,本研究で開発した炭素ダスト生成装置に設置可能な赤外線吸収分光システムの設計,および製作を行った.製作した赤外線吸収分光装置を用いた予備実験では,得られた吸収スペクトルに多くのノイズが含まれており,現状のシステムでは,実験の遂行が困難であるため,このノイズを低減するために、赤外線吸収分光システムを改良する予定である.核融合実験装置内で生成される炭素ダストの成長過程について,小型実験装置を設計・作成し,炭素ダスト生成実験を行った.電子顕微鏡を用いて,本実験で生成された炭素ダストの断面を観察した結果,小さい粒子が成長の核となるカラムーナ成長と呼ばれる過程で,数nm数100μmサイズまで成長している可能性が高いことを示された.また,赤外線吸収分光法を用いて,炭素ダストの経時成長について観測を試みた.得られた吸収スペクトルは,ノイズを多く含み,定量的な議論は困難であったが,ノイズを低減することで,炭素ダストの時間的な成長過程の観測が可能となると期待される.本研究グループで設計・製作した小型炭素ダスト生成装置を用いて炭素ダスト生成実験を行い,μメートル程度の炭素ダストの生成を確認した.実験は,真空容器に炭素製の内壁を挿入し,炭素壁内にArプラズマを生成し,Arプラズマと炭素壁との相互作用により,炭素ダストを生成した.今年度は,特に炭素ダスト形成過程の経時変化,炭素ダストの装置内位置による生成量の違いに焦点を当て実験を行った.炭素ダスト形成の経時変化については,Arプラズマ4時間放電と8時間放電後の炭素ダストサイズ,形状を電子顕微鏡を用いて観察を行った.電子顕微鏡による観察により,炭素ダストサイズは,放電時間が長い方が大きいという結果が得がられた.ダスト形状については,現段階では,定性的な結論を得るには難しいが,フレーク状,カリフラワー状の炭素ダストが確認された.本実験では,放電時間が4,8時間だけであったが,今後さらに長時間の放電実験を行う予定である.装置内ダスト生成量分布については,装置内の4か所(陽極上部,陽極中部,陽極下部,炭素筒)にカーボンテープを付け,Arプラズマ放電後,カーボンテープに付着した炭素ダストを回収し,その生成量を電子顕微鏡を用いて評価した.その結果,ダスト量は陽極上部に最も多く炭素ダストが付着することを確認した.炭素ダストが負に帯電しているために陽極上部に炭素ダストが多く付着したものと考えられる.また,炭素ダスト形成過程を赤外線吸収分光法を用いて観測するためフーリエ変換赤外線分光システムをベースに光学測定系の設計を行った.平成25年度の早い段階で,炭素ダスト実験に使用している装置に取り付け,赤外線吸収分光法を用いた炭素ダスト形成過程の観測を行う予定である.核融合炉開発において,炉内で炭素ダストが生成されることによって,トリチウム蓄積,核融合プラズマの冷却,トカマク・プラズマの電流遮断など様々な問題を引き起こす可能性が指摘されており,炉内炭素ダスト制御は経済性,安全性の面から解決すべき最重要課題の1つとなっている.しかしながら,炭素ダストが,どのような生成過程を経て数nm数100μmサイズに成長するのか,その詳細な生成過程は明らかにされていない.本研究では,炭素ダスト生成過程解明のため第一段階として,小型ダスト生成装置を設計・制作し,炭素ダスト生成実験を行った.炭素ダスト生成実験によって,μmサイズの球形の炭素ダストを生成することに成功した.生成された炭素ダストの形状は,殆どが球形であった.また,水素プラズマの放電時間が長いほど,炭素ダストのサイズが大きい結果となった.

また,電子顕微鏡を用いて,炭素ダストの断面を観察し,本実験で生成された炭素ダストは,小さい粒子が成長の核となるカラムーナ成長と呼ばれる過程で成長している可能性が高いことを示した.さらに,詳細に炭素ダストの成長過程を追及するために,赤外線吸収分光実験を実施した.得られた吸収スペクトルは,ノイズを多く含んでおり,定量的な議論は困難であったが,赤外線吸収分光実験結果からも,本実験で生成された炭素ダストがカラムーナ成長していることが示唆される.特に,炭素ダスト成長の初期段階において,本研究で採用した赤外線吸収分光法が有用であると考える.プラズマ壁相互作用本研究の研究目的は,炭素ダストの時間的な成長過程を観測できる測定方法の開発と,その成長過程のモデル構築である.今年度までの研究で,炭素ダストを生成できる装置を設計,製作し,炭素ダスト生成実験を行うことができた.実験結果から,本実験で生成されたμmサイズの炭素ダストは,走査型電子顕微鏡による観測によって,球形の形状が殆どであることから,実験装置内の気相中で成長したものと考えられる.また,自然に割れた炭素ダストも観測され,断面の様子から,炭素ダストの成長過程は,カラムナー(柱状相)成長であると考えられる.炭素ダストの成長過程については,成長モデル構築に関して,有益な実験データを得ることができた.一方,炭素ダストの時間的な成長過程を測定する方法については,赤外線吸収分光法を用いることを検討しているが,予備実験では,赤外線吸収スペクトルにノイズが多く,このノイズを低減する必要があり,現在赤外線吸収システムの改良を検討している.炭素ダスト生成装置を設計製作し,装置真空容器内でArプラズマ放電することによりμメータサイズの炭素ダストを電子顕微鏡観察により確認した.生成された炭素ダスト形状については,フレーク状、カリフラワー状、球状のものが確認されてた.本実験に使用する装置が正常に機能し,炭素ダスト実験に使用可能であることを確認した.また,炭素ダスト形成の経時変化を観測するためのフーリエ変換赤外分光システムをベースにした光学系を設計を終え,現在光学系を製作中である.今年度で炭素ダスト生成装置の設計・開発は大部分終えており,おおむね順調に進展していると考える.本研究では,炭素ダストの時間的な成長過程を測定するために,赤外線吸収分光法を用いることを考えているが,予備実験では,吸収スペクトルに多くのノイズが含まれており,現状の赤外線吸収分光システムでは,成長過程の測定は困難である.吸収スペクトルに含まれるノイズを低減するために,現在システムの改良を検討中である.システムの改良後,赤外線吸収分光法によるデータが得られた場合,これまでの実験データと比較検討をし,炭素ダストの時間的な成長過程のモデル構築を図る.設計したフーリエ変換赤外分光システムをベースにした炭素ダスト成長過程観測系の構築を進める.並行して,赤外線吸収分光法を用いた観測データにはノイズが多く含まれることが予想されることから,古典分子動力学コードにより,Arプラズマ(または水素プラズマ)と炭素壁との相互作用によりどのような炭化水素分子が形成されるかを予測し,第1原理シミュレーションコードGaussian09を用いて,予測される炭化水素分子の赤外線吸収スペクトルを解析する.観測データとシミュレーション解析結果を比較検討することにより,炭素ダストの成長過程のモデリングを進め,また実機における炭素ダスト形成評価に赤外線吸収分光法が適用可能か検討する.
即時重力波アラートに向けた環境雑音除去システムの構築

本研究では今後の重力波観測において重要な要素である、リアルタイムでの重力波イベントアラートを発信するために、最も基礎となる重力波と雑音との切り分けをリアルタイムで行う手法の確立することである。まずは望遠鏡周辺で起きる擾乱が望遠鏡に与える影響を定量的に評価する手法を確立させる。基礎実験は大学の実験室の規模で行い、必要なセンサやその配置を研究する。その後KAGRAの試験観測の際に擾乱実験を行い影響の定量的評価を行い、雑音の特徴を把握し典型的雑音のカタログ化を進める。その研究成果を基礎として、リアルタイムで偽重力波信号を除去し、確度の高い重力波アラートを実現するシステムの構築を行う。
地球上で最大スケールの輪状種を実証する

汎熱帯海流散布植物のナガミハマナタマメについて、西表研究施設のガラス温室内で7地域19集団から得た植物を栽培し、人工交配実験を実施した。2015年から2017年までの3年間に実施した交配実験と観察実験により、(1)観察できた全ての地域間の組み合わせで結実と種子形成は正常であること、(2)種子の発芽も正常であること、(3) F1個体の花粉稔性に受粉後生殖隔離の影響が現れる可能性があること等が示された。F1個体に受粉後生殖隔離が見られた組み合わせのうち1つは、先行研究で遺伝子流動の無いことが示された新大陸東西の集団間であり、このことは、本種が輪状種としての性質を持つことを示すものであった。研究代表者の梶田がH27年5月1日に、琉球大学熱帯生物圏研究センター西表研究施設に異動したことから、今年度は主に、交配実験に必要な生株を栽培するための環境整備と、栽培実験を集中して行った。西表研究施設に現有のガラス温室を整備し、ナガミハマナタマメ(Canavalia rosea)を多数栽培できる環境を整えた。また、1990年代以来の現地調査で採集した、19ヶ国38集団から得られた種子を播種し、栽培実験を開始した。これまでに860個の種子を発芽実験に用いたところ、以下の6地域、13ヶ国から、62株の生育株を得ることができた。【太平洋西南部(マレーシア、サモア、バヌアツ)ー太平洋東部(コスタリカ太平洋岸)ー大西洋西部(プエルトリコ、ホンジュラス、コスタリカ大西洋岸、ブラジル)ー大西洋東部(アンゴラ、セネガル)ーインド洋北部(インド、スリランカ)ーインド洋東部(オーストラリア)】これらの生育株は順調に生育しているが、栽培環境の整備に時間を要したため、年度内の開花および交配実験には至らなかった。これらの実験の過程で、地域ごとの種子サイズ、形態、重量、浮遊性などは計測済である。また、栽培・計測実験のほとんどは、研究協力者の梶田結衣博士によって行われた。遺伝解析実験では、これまでに行った葉緑体マーカーおよび核マーカーを用いた、サンガーシーケンシングによる実験の結果をまとめて解析し、論文作成を開始した。また、次世代シーケンサーを用いて解析するための、DNAサンプルの準備を行った。メキシコおよびパナマで実施予定だった現地調査は、調査予定地域の政情が不安定だったため、次年度以降に延期した。H27年5月に研究代表者の梶田が琉球大学熱帯生物圏研究センター西表研究施設に異動になり、新たに研究環境を整備することになった。本事業の実施のために必要なガラス温室は、西表研究施設には現有のものがあったが、長い間使われていなかったため、修繕と整備に時間を要した。台風の襲来が多かったのも、温室の整備が遅れた要因の1つである。海外調査はメキシコおよびパナマで実施する予定であったが、メキシコの調査地域近辺(メキシコ中西部)での政情不安定のため、渡航をとりやめた。遺伝子解析実験も、異動先の実験室に必要な機材が十分に揃っていなかったため、準備に時間を要した。ただし、過去の調査で採集した種子を発芽・栽培する実験は、温室の環境が整備された後は順調に進んでいる。すでに、6地域、13ヶ国からの生育株が栽培できた点は、当初の計画以上に進んでいる。■概要: H28年度には前年度までの研究の遅れを十分に取り戻すことができた。栽培実験および交配実験も軌道にのり、研究計画は順調に進捗している。■交配実験:新大陸太平洋側、新大陸大西洋側、西アフリカ、東アフリカ、インド洋北部、東南アジア(インド洋太平洋)、オーストラリア、南太平洋の8地域から19集団85個体を西表研究施設のガラス温室で栽培し、16集団で開花した。また、16集団で実施しうる256通りの雌雄相互の人工交配実験の組み合わせのうち、74の組み合わせで人工交配を実施することができた。交配実験の結果得られた果実と種子については、人工授粉の成功率、結果率、種子数などを計測できた。また、交配実験の結果得られたF1種子については、播種・栽培実験を開始した。■現地調査:現地での開花・生育状況の確認と、今後のサンプリングの検討のために、パナマで現地調査を実施した。太平洋側で、以前確認していた集団は消失していた。カリブ海側では、生育状況・開花状況が確認できた。■遺伝解析:ガラス温室で栽培した個体からDNAを抽出し、次世代シーケンシングを用いたリシーケンシングデータを取得した。得られたデータは、今後、交配実験の成功を確認するための、MIG-seq法を用いた遺伝解析の際に、リファレンスとして用いる。■論文作成・学会発表: H28年度中に予定していた論文発表は、遅れている。栽培実験、交配実験は順調にすすみ、得られたデータをまとめ、学会で発表した。■研究協力者:本研究の実施には、梶田結衣(琉球大)、山本崇(鹿児島連大・農)、栄村奈緒子(京大生態研センター)、Alison KS Wee(広西大学)の他、井村信弥、石垣圭一、堤ひとみ(以上3名、熱生研西表研究施設職員)らが研究協力者として参加した。琉球大学熱帯生物圏研究センター西表研究施設では、現有のガラス温室を本実験で使用できるように、H27年度から整備を開始した。H28年度も、設備の老朽化等のために、様々な障害が生じたが、年度内には概ね整備を終えた。

大きな台風による被害も無く、また、播種した種子からも順調に生育個体が得られたため、1999年以来の現地調査で世界各地で採集した計19集団から生育個体を得ることができた。これは、研究計画当初に予定していた6集団を大きく上回る成功率と言える。19集団のうち16集団からは開花個体も得られたことから、計画を上方修正し、16集団で256通りの相互組み合わせによる掛け合わせ実験を実施している。年度内におよそ全体の4分の1の掛け合わせ実験を終え、また、栽培および交配実験の手法も整備できた。以上のように、ガラス温室の環境の整備には時間を要したが、今後も、台風等の予想外の被害が生じない限りは、今後の栽培実験は順調に推移する見込みである。論文作成の方にやや遅れが生じたのは、栽培実験の方に注力したためであり、次年度には遅れを取り戻せる見込みである。■概要:H29年度は概ね計画通りに研究を進めることができた。西表研究施設のガラス温室2棟を使った栽培環境を整備し、臨時用務員の雇用と共同研究者の長期滞在により、大規模交配実験を実施する環境を整えた。また、様々な地域間の組み合わせで得られたF1株も多く栽培しており、F1の花粉稔性を測定し、また、F2株作成のための交配実験もできるようになった。交配後の種子を用いたMIG-seq解析も実施した。しかし、2年以上栽培した株は勢いが弱くなって枯死するなど、不測の事態にも見舞われた。今後、本種の研究を続ける上では、健康な種子を保管して、交配実験のタイミングを見計らって栽培を開始するのが良いと思われる。■交配実験では、前年度に引き続き、8地域・19集団8の組み合わせで雌雄相互の人工交配実験を行った。また、前年度得られたF1個体のうちいくつかは開花させることができたため、花粉稔性の確認実験と、親個体との戻し交配も行った。特定の地域間の掛け合わせでは、花粉稔性が著しく低下していることが明らかになった。■現地調査:交配実験に使用するための株を国内で得るために、沖縄地域で現地調査を行った。対象とするナガミハマナタマメの他、近縁種も採集し、交配可能性を検証した。■遺伝解析:栽培中のF1個体および、発芽に至らなかった種子からDNAを抽出し、MIG-seq法を用いた遺伝解析実験を行った。今後、発芽率や花粉稔性と遺伝子型の相関を解析する。■研究発表:H29年度中に予定していた論文発表は、遅れている。これまでに得られたデータをまとめ、いくつかの学会で発表した。■研究協力者:本研究の実施には、梶田結衣(琉球大)、山本崇(鹿児島連大・農)、栄村奈緒子(京大生態研センター)、AlisonKSWee(広西大学)の他、井村信弥、石垣圭一、堤ひとみ(以上3名、熱生研西表研究施設職員)らが研究協力者として参加した。汎熱帯海流散布植物のナガミハマナタマメについて、西表研究施設のガラス温室内で7地域19集団から得た植物を栽培し、人工交配実験を実施した。2015年から2017年までの3年間に実施した交配実験と観察実験により、(1)観察できた全ての地域間の組み合わせで結実と種子形成は正常であること、(2)種子の発芽も正常であること、(3) F1個体の花粉稔性に受粉後生殖隔離の影響が現れる可能性があること等が示された。F1個体に受粉後生殖隔離が見られた組み合わせのうち1つは、先行研究で遺伝子流動の無いことが示された新大陸東西の集団間であり、このことは、本種が輪状種としての性質を持つことを示すものであった。
環状イミンと大員炭素環を特徴とする新規赤潮毒の構造研究

[有毒成分の単離精製]大量資料の抽出精製を行ない、イオン交換カラムクロマトグラフィー、逆相分配カラムクロマトグラフィーを用いて、ギムノジミンと命名した有毒成分の単離に成功した。最終的に15mgのギムノジミンを蓄積した。また、毒化原因渦鞭毛藻Gymnodiniumsp.の培養に成功し、試料の安定供給を可能とした。[有毒成分の構造決定]単離した試料を各種機器分析に供し、構造解析を行った。その結果、分子量507、分子式C32H45O4Nから成り、分子内に16員炭素環、ブテノリド、5個の二重結合、水酸基、エーテル環、環状イミン等の官能基が存在することを明らかとした。これまでの渦鞭毛藻由来の生理活性物質と比較して、分子内酵素原子が少なく、環状イミンと大員炭素環の存在が特徴であった。各種NMRスペクトルの解析からこれまでにない新奇構造を決定した。[検出定量法]LC-MSを用いた検出法を検討し、渦鞭毛藻試料だけではなく、有毒貝試料においても前処理方法の検討により適用可能であることを明らかとした。[生理活性試験]ギムノジミンは腹腔内投与法でマウスに対して450μg/kgの毒性を示した。また、小型淡水魚赤ヒレに対して0.05ppmという強力な魚毒性を持つことを明らかとした。
poly-G ODNを用いた新規抗腫瘍免疫療法の開発

研究者らのグループはpoly-G ODNが腫瘍マウスモデルにおいて抗腫瘍免疫効果を有することを以前に報告した。本研究では、肺癌患者の末梢血または悪性胸水から単離されたヒト単核細胞を用いて、ヒトにおけるpoly-G ODNの免疫賦活作用を検証した。poly-G ODNはヒト検体においてもT細胞増殖およびIFN-γの産生を増強したが、その作用機序は単球におけるSTAT1のリン酸化を促進することでM1マクロファージへの分化を誘導するものであった。同定されたpoly-G ODNによる全く新しい機序を介した肺癌の新規抗癌免疫療法を確立するため、さらなる研究が進行中である。i)原発性肺癌患者の末梢血中単核球および癌性胸水中の単核球におけるpoly-G ODNの生理活性の検討原発性肺癌患者より採取した癌性胸水より単核球を抽出、poly-G ODNを添加し24時間後にBrdUを用いたcell proliferation assayを行った。9症例の検討を行い、contorol ODNやmediumを添加した場合と比して、3-5倍程度の細胞増殖が認められ、FACSによる解析の結果、増殖した細胞は大部分がCD8陽性T細胞であることが明らかとなった。続いて肺癌患者の末梢血より分離した単核球を用いて同様の検討を行い、poly-G ODNにより2-3倍程度CD8陽性T細胞が増殖することが明らかとなった。また、同様の検体を用いて、IFN-gamma産生に関する検討を行い、症例数は少ないがpoly-G ODNによりIFN-gammaの産生が増強することを示唆する結果が得られた。ii)癌性胸水における免疫環境と腫瘍微小環境における免疫環境との相同性に関する検討癌性胸水を有する肺癌患者より採取した胸水と末梢血を用いて、まず制御性T細胞(Treg)およびTh17細胞について検討を行った。胸水中のTregは14.5±8.6%に対して末梢血は10.7±3.5%であった。Tregの頻度と末梢血リンパ球の反応性の相関を検討するために、末梢血単核球に対するPHA刺激後のIFN-gamma産生細胞数を調べたところ、末梢血Tregの頻度とは相関するものの、胸水では相関が見れず、全身の免疫環境と胸水中の免疫環境は異なっている事が示された。i)原発性肺癌患者の末梢血単核球および癌性胸水中の単核球におけるpoly G ODNの免疫賦活作用の検討poly G ODNはマウスにおいてCD8 T細胞のco-stimulate moleculeの下流シグナルのリン酸化を促すことが明らかにされている。Jurkat細胞株を用いて、poly G ODN添加下でのIL-2産生を検討したが、ELISA、ELISPOT、RT-PCRのいずれの方法においても産生増強は検出されず、マウスとは別の機序である可能性が示唆された。これを裏付けるように、癌性胸水から抽出した単核球を用いたPCR arrayでもIL-1やIL-6などのmonocyte由来のサイトカイン産生の増強がみられた。ヒト検体における免疫賦活作用は、症例数を増やしても再現性をもって示された。ヒトにおける作用機序はマウスと異なることが示唆されたが、単球系を介した作用であることが示唆されており、メカニズムの検討に於いても今後の方向性が明らかとなっている。【目的】我々のグループではpoly G ODNがマウスにおいて腫瘍抗原特異的にCD8陽性T細胞の活性を誘導し、IL-2産生を促進することなどが報告したが、ヒトにおける作用は不明であった。今回、このODNによる新規抗癌免疫療法の確立を目指し、ヒト検体を用いてpoly G ODNの免疫学的作用に関して検討した。【結果】ヒト健常者および肺癌患者由来PBMCでのT cell proliferation assayでは、poly G ODNの添加によりcontrolに比し有意な増殖を示した(p < 0.05)。intracellular IFN-γassayではpoly GによりPBMCにおいてIFN-γの産生増強を認めたが、IL-2の産生増強はELISAおよびELIsopt法のいずれの方法でも変化は認めなかった。また、磁性ビーズにより単離したCD3陽性細胞のみではPoly G ODNによる作用は認めない事から、このODNによる免疫賦活作用はマウスとヒトにおいて異なる事が明らかとなった。更にPBMCを用いた単球の分化誘導に関する検討を行い、Poly GによりCD68+CD86+CD163-細胞の有意な増加を認め、そのメカニズムとしてstat1のリン酸化が亢進することを明らかにした。癌の微小環境では免疫が抑制的に制御されていることから、この免疫環境と類似の環境である肺癌患者の癌性胸水を用いた検討でも、poly G ODNにより有意に免疫細胞の増殖が認められた。【結論】Poly G ODNはヒトにおいては単球の分化誘導を促進する事で免疫賦活効果を呈する事、癌微小環境においてもその作用を示す可能性が示された。Poly G ODNは難治性癌に対する新規免疫療法として有望であり、臨床応用を目指して今後も検討を続ける。

poly-G ODNはヒト検体においてもT細胞増殖およびIFN-γの産生を増強したが、その作用機序は単球におけるSTAT1のリン酸化を促進することでM1マクロファージへの分化を誘導するものであった。同定されたpoly-G ODNによる全く新しい機序を介した肺癌の新規抗癌免疫療法を確立するため、さらなる研究が進行中である。ヒト検体特に肺癌症例から検体採取が進み、予定していたpoly-G ODNによる免疫賦活効果がヒトにおいても示す事ができた。このメカニズムについては現在解析がすすんでおり、おおむね計画通りに進行するものと思われる。胸水と腫瘍微小免疫環境との相同性に関する検討においても、胸水での検討は計画通りに進行している。poly G ODNの単球系への作用を、培養細胞、ヒト臨床検体を用いて明らかにする。CD14の解析や単球内シグナル解析を行い臨床応用の可能性について検討する。腫瘍免疫ヒト肺癌症例より採取した胸水、末梢血においてpoly-G ODNによる免疫賦活作用(エフェクターT細胞の増殖作用)が確認された。臨床応用に向けて、poly-G ODNの免疫細胞に対する作用機序を明らかにするために、PCRアレイを用いてpoly-G刺激後のサイトカインやケモカインの発現を網羅的に解析する。得られた結果に基づいて、臨床検体および培養細胞を用いて検証実験を行い、細胞レベルでのメカニズムを明らかにする。当初の想定と異なる作用機序であることが判明したこと、購入物品の価格改定などで繰越額が発生した。購入物品の価格改定などにより、購入予定額と実際の購入額に差が生じ、繰越額が発生した。平成27年度繰越額と平成28年度助成額については、細胞内シグナル検出用の抗体や試薬、細胞表面抗原マーカー検出用の抗体試薬などの購入に充てる計画である。平成26年度繰越額と平成27年度助成額次年度使用額については、当初の計画に基づいて、細胞表面抗原マーカー検出用の抗体や各種サイトカイン測定用の試薬などの購入に充てる予定である。
骨格筋肥大効果を最大限に引き出すサーカディアンリズム

昨年度までに、伸張性トレーニングを実施するタイミングの違いによってヒラメ筋における筋肥大の程度が異なることを確認してきたが、根底にある制御メカニズムについては不明のままである。そこで本年度は、その制御因子として血中コルチコステロン濃度に着目し、明期(非活動期)の一過性伸張性運動前に暗期(活動期)と同等の濃度になるようにコルチコステロンを投与することで筋肥大に関わる細胞内シグナル伝達の変化について検討を行った。実験動物には雄性ラットを用い、対照(生理食塩水投与)群およびコルチコステロン投与(3 mg/kg)群に分け、それぞれ運動前、運動直後、運動1時間後3つの条件でヒラメ筋を摘出し、生化学的な解析を行った。その結果、コルチコステロン投与30分後の血中コルチコステロン濃度の変化は、生理食塩水投与(対照群)と比較して有意に高値(+17.5%)を示した。コルチコステロン投与群の運動前のグルココルチコイド受容体(GR)の発現レベルは、生理食塩水投与(対照群)と比較して高い傾向を示した。また、対照群では運動直後にタンパク質合成に関与するp70S6Kのリン酸化率が有意に増加したが、コルチコステロン投与によりこの増加は軽減された。これらのことから、生体内コルチコステロン濃度が高い状態である暗期(活動期)は、運動による筋肥大に起きる細胞内のシグナル伝達の活性化が一部減弱する可能性があり、そこにはGRを介したp70S6Kのリン酸化制御機構が関与している可能性が考えられる。本研究の目的は、筋肥大を誘導する伸張性運動を実施するタイミングの違いにより、骨格筋の適応に与える効果が異なるとの仮説を設定し、1)一過性および長期間の伸張性運動を実施するタイミングの違いが筋肥大に与える影響、2)そのような違いが認められる分子メカニズムについて、組織・分子レベルで明らかにすることである。初年度は、まず一過性の伸張性運動を実施するタイミングの違いが、筋肥大に関わる細胞内シグナル伝達の活性化に与える影響について検討した。具体的には若齢のWistar系雄ラット42匹を、筋タンパク質合成に関わるp70S6Kのリン酸化率が最高値(非活動期)または最低値(活動期)を示した2つのタイミングに分け、それぞれ運動前、運動直後および1時間後の3群に分類した。一過性の伸張性運動は、動物用トレッドミル(傾斜角度-16°)を用い、16 m/分で15分間実施した。その結果、非活動期における運動直後のp70S6Kリン酸化率は、活動期の運動直後と比較して有意に高値を示した。また、運動を実施するタイミングによりp70S6Kリン酸化応答に差異が認められたので、長期間のトレーニングを実施した後、筋重量および筋横断面積などの筋表現型について評価した。具体的には若齢のWistar系雄ラット36匹を、同様に非活動期および活動期に分け、それぞれ安静群およびトレーニング群に分類した。トレーニング群は傾斜角度-16°の動物用トレッドミルを用い、16 m/分で90分間、3日に1回の頻度で2ヶ月間(計20回)実施した。その結果ヒラメ筋の筋重量および相対筋重量には、有意な交互作用が認められ、非活動期にトレーニング効果が有意に高かった。また、ヒラメ筋横断面積は非活動期トレーニング群でのみ有意に増加した。以上のことは、同様の伸張性運動であっても実施するタイミングの違いにより筋肥大の程度が異なる可能性を示唆している。本年度は、一過性および長期間(8週間)の伸張性運動を異なる時間帯に実施し、筋肥大に関わる細胞内シグナル伝達の応答および骨格筋肥大に与える影響について検討を行ったが、初年度に行うべき実験の筋サンプル採取は全て終了している。また、現在までに一過性運動後のタンパク質発現および長期間トレーニング後の組織レベルでの解析が終了しており、加えて次年度に行う予定であったRT-PCR法を用いた遺伝子発現解析に着手している。また、伸張性運動を実施するタイミングの違いにより、筋肥大の程度が異なるメカニズムについて分子レベルでの分析を開始している。以上のことから、本年度内に行うべき研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。

これらのことから、生体内コルチコステロン濃度が高い状態である暗期(活動期)は、運動による筋肥大に起きる細胞内のシグナル伝達の活性化が一部減弱する可能性があり、そこにはGRを介したp70S6Kのリン酸化制御機構が関与している可能性が考えられる。今後は、本年度までに採集した筋サンプルの解析を進めることにより(タンパク質発現解析および遺伝子発現解析)、伸張性運動を実施するタイミングの違いによりトレーニング効果に違いが生じるメカニズムについて明らかにしていく。また、国内外の学会においてこれらの成果を積極的に発表し、得られた研究成果を学術論文に公表するべく準備を進めていく予定である。
酵素抗体法を利用した歯周病原因子に対する人特異抗体の検索

1.最も有力な成人性歯周病の原因菌と考えられているBacteroides gingivalisの付着因子(この場合線毛)に焦点をあてて研究をおこなってきた。(1)本菌から単離・精製した線毛は、現在のところ、唯一の蛋白質性の精製病原因子として臨床応用が可能な材料である。これを抗原として、酵素抗体法によって抗体価を測定した。(2)同時にウェスタンブロッテイング法と呼ばれる技術(やはり酵素抗体を利用している)を応用して、線毛蛋白質に対する特異抗体が存在するのか否か検索した。(3)上記の方法で得られた結果は、成人性歯周病患者血清の50%以上から線毛に対する強い抗体活性が検出されることを示した。一方健常人群では線毛に対する強い抗体活性はみられなかった。(4)患者血清中にはしばしば、B.gingivalis菌の外膜蛋白質と考えられる数種類の蛋白質(たとえば分子量75,000,48,000,47,000)に対する抗体が存在した。特に75,000(75K)の蛋白質は、以前より主要蛋白質として電気泳動上で検出され、注目してきた蛋白質であった。2.若年性歯周病の原因菌と目されるHaemophilus actinomycetemcomitans(以前にはActionobacillus属に入れられていた)の病原因子は、まだ明確になっていない。容易に単離・精製でき、臨床応用に供すことのできる病原因子(又は特異抗原)はまだ解明されていない。そこで、上記のウェスタンブロッティング法を利用して、患者血清中に存在する本菌に対する特異抗体を検索した。若年性歯周病患者は日本ではきわめて少なく、数+検体を一度に集め測定することは困難である。調べたかぎりでは、本菌の特定の蛋白質に対する抗体が共通して患者血清中に存在するという傾向では見つからなかった。B.gingivalis381株より精製した線毛を抗原として成人歯周炎患者(AP)約30人及び、少数ではあるが若年性歯周炎患者(JP)血清中から特異抗体をスクリーニングしている。本菌は血清学的に均一な菌種と考えられ、近縁なBacteroidesとも血清学的に区別されると報告されている。すなわち、本菌の線毛は特異抗原としてB.gingivalisに対する免疫応答の実態をさぐる貴重な精製蛋白質と考えられる。事実、ウサギから調製した抗線毛血清を使用して、近縁のBacteroides及び多数のB,gingivalis株をスクリーニングしたところ菌種特異的であると共に、半数以上のB.gingivalis株が線毛を保有していることが判明しつつある。こうした観察結果から、本線毛を抗原として、患者血清もしくはポケット滲出液中の抗体価を組織的、かつ体系的に検索する必要性はさらに大きくなっている。現在進めている研究は、このための基礎的な条件整備と位置づけている。上記患者血清の50%から線毛に対する高い特異抗体(IgG)が検出された。線毛を部分的に解離させて、構成蛋白質のモノマー、ダイマー、オリゴマーの混合物としたのち、電気泳動をおこない、その後、ゲル上の蛋白質をニトロセルロース膜へ転写(ウエスタンブロット法)したのち、酵素抗体法を利用して線毛に反応する抗体の有無を検討した。反応は特異的で、正常人血清又は三年以上、B.gingivalisを取扱っている者の血清には、抗線毛抗体は、検出できなかった。本菌の粗抽出液を同様に電気泳動にかけ、線毛以外では、どのような蛋白質成分に対する抗体が存在するのか、検討中である。
地球温暖化が日本の森林,水資源,土砂災害に与える影響の予測に関する総合的研究

地球温暖化が日本の山地における森林、水資源、土砂災害にどのような変化をもたらすかを研究の目的として、まず過去の気候変動の復元を行い、これをもとに将来おこると予測される気温、降水量の変化を予測・検討した。さらにこの結果を元にそれが森林や水資源、土砂災害にどのような影響を与えるかを検討した。各グループ毎に下記のような事項につき検討した。1.過去の地球規模の気候変動の研究:地球温暖化にともなって起きる現象の予測の基本として、気候復元の資料収集、復元方法の検討および相互比較を行った。2.地球温暖化が気温、降水量に与える影響:地球温暖化による気温・降水量の変化のシナリオを作成するため、大気第循環モデルの結果などの資料を収集・解析した。3.地球温暖化が日本の森林分布に与える影響:上記シナリオを元に、森林に与える影響を検討した。4.地球温暖化が日本の水資源に与える影響:上記シナリオを元に、気温・降水量変化にともなう河川流量の変化、蒸発散量の変化の予測を行うためのシミュレーションモデルの検討を行った。5.地球温暖化が日本の土砂災害に与える影響:温暖化にともなう降水量変化のうち、特に土砂災害に大きく影響する極値の予測に関して検討を行い、土砂生産量変化のモデルを検討した。最後に、以上を総合してとりまとめを行った。地球温暖化が日本の山地における森林・水・災害などにどのような変化をもたらすかを予測することを研究の目的として、過去の気候変化に関する検討を行い、これをもとに将来起こるであろう気温、降水量の変化、さらに森林分布、河川流量の変化、土砂災害発生の変化について検討を行った。本年度は初年度に当たるため、下記の事項について各グループ毎に研究を進めた1.過去の地球規模の気候変化に関する研究:地球温暖化にともなっておきる現象予測の基本として、過去に起きた地球規模の気候変化の再現について、方法の検討および資料収集を行った。2.地球温暖化が気温、降水量に与える影響:地球温暖化による気温・降水量の変化のシナリオを作るため、大気大循環モデルによる数値計算の結果などの資料を収集した。3.地球温暖化が森林の分布に与える影響の予測:気温、降水量の変化のシナリオを基本に、森林分布変化のシナリオを作るための基本部分を検討した。4.地球温暖化が水資源に与える影響の予測:蒸発散量と河川流量の変化が水資源に与える影響について、初年度は基本的な考え方を整理し、モデルにすることを試みた。5.地球温暖化が土砂災害に与える影響の予測:温暖化による降水量の極値変化が崩壊・土石流の発生に与える影響を予測するためのモデルの基本的な枠組みを検討した。昨年度に引き続いて、各グループ毎に下記のような事項につき検討した。1.過去の地球規模の気候変動の研究:地球温暖化にともなって起きる現象の予測の基本として、気候復元の方法、その相互関連、資料収集を行った。3.地球温暖化が日本森林分布に与える影響:上記シナリオを元に、森林分布に与える影響を検討した。4.地球温暖化が日本の水資源に与える影響:上記シナリオを元に、気温。降水量変化にともなう河川流量の変化、蒸発散量の変化の予測を行うためのシミュレーションモデルの検討を行った。