hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
下垂体瀘胞星細胞を用いたモデルラットの脊髄損傷再生治療

また、飽食因子として発見されたレプチンが濾胞星細胞間のギャップジャンクションの成熟と維持にはプラスの作用を持っていることを、レプチンの機能的受容体であるOb-Rbがミスセンスミューテェーションによる機能不全を生じているZucker fatty (fa/fa)ラットを用いて検討した(Microsc Res Tech. 2014)。この2つの研究から、濾胞星細胞間のギャップジャンクションの成熟と維持はテストステロンとレプチンの2系統の制御因子でコントロールされて安定化している事を明らかに出来た。一方、下垂体茎部での濾胞星細胞間のギャップジャンクションの形成が、S-100蛋白の染色性の増加と並行して15日齢から始まり3040日齢で完成するのに対して、LH-RHニューロンの下垂体茎部への侵入はその後60日齢において生じることを免疫組織学的に証明した(Tissue Cell. 2014)。このことは、我々が注目してきた下垂体門脈系以外にギャップジャンクションで機能的合胞体を形成した濾胞星細胞が性腺刺激ホルモンの放出促進作用を持っているという説について、新しく、濾胞星細胞間のギャップジャンクションによる細胞間連絡の完成は比較的初期に完成し、そこへの下垂体茎部でのLH-RHニューロンによる刺激の流入は比較的後期に起きることを証明出来ました。下垂体茎部での濾胞星細胞間のギャップジャンクションの形成が、S-100蛋白の染色性の増加と並行して15日齢から始まり3040日齢で完成するのに対して、LH-RHニューロンの下垂体茎部への侵入はその後60日齢において生じることを免疫組織学的に証明した(Tissue Cell. 2014)論文では、併せてトランスジェニックS-100b GFPラットの下垂体培養細胞で濾胞星細胞には本質的にギャップジャンクションの形成能がある事を証明しています。このトランスジェニックS-100b GFPラットは埼玉大学の井上教授が開発し、現在、自治医科大学の屋代教授のラボで飼育、系統維持されている、昨年から自治医科大学の方からこのラットの資料を分与してもらい現在、濾胞星細胞間のギャップジャンクションの形成と濾胞星細胞から分泌されるサイトカインンの同定を研究中である。これらの結果について、得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。脊髄損傷モデルの回復の機能的評価としては、後肢を中心とした運動能力と持久力の検査としてAccelerating Rotarod Tredmill(7750.Ugo Basil, Italy)を用い、後肢の知覚レベルと巧朽動作の検査としてGrid Walking Test(Protocol described by Kunkel-Bagden)に基づいたビデオ記録による後肢の踏み外しのダブルブラインドテストを採用して、後肢の運動及び知覚の機能評価を行っている。予備実験で行ったヘミセクショングループ(部分脊損)では下垂体濾胞星細胞移植による良好な成績が認められているが、トランスセクショングループ(全脊損)については現在、検討中である。この各々について、得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。現在、下垂体の細胞移植を行う為の実験準備・予備実験を行っている。成体の組織中に存在している幹細胞を総称して“体性幹細胞"と呼んでいる。
ポジティブ・イリュージョンと精神的健康の関連及びその心理的背景についての研究

本研究は、次の2点を目的としている。1.欧米でこれまで示されてきた、「ポジティブ・イリュージョン(以下PI)が精神的健康に良い」という傾向が、わが国でも実際にみられるのかを検討する。2.自己複雑性という個人差傾向が、PIの形成や維持に関連するか否かを検討する。調査1方法本調査は質問紙法を用いて行った。調査対象者は、首都圏の大学に在籍する大学生および看護学校生計434人。使用した主な尺度は次の通りである。PI尺度(独自に作成)、Beck Depression Inventory(以下BDI)、自尊心尺度(山本ら,1982)。結果・考察PI尺度15項目中10項目で「一般的な他者」に対する評定よりも、「自分」に対する評定が有意に高かった。この結果、わが国においてもPIがみられることが確認された。さらに、15項目中について因子分析を行い、4因子を抽出した(運・才能因子、金銭獲得期待因子、肯定的人生期待因子、肯定的家庭生活期待因子)。この4因子と他の尺度との関連を検討した結果、4因子ともBDIと有意な相関を示した。以上の結果から、PIは精神的健康との関連が深いことが示唆された。さらに、PIは自尊感情との関連が強いことも示されている。実験1実験対象者は、首都圏の大学に在籍する大学生80名。この被験者の自己複雑性を測定し、続いて実験操作されたテストを実施し、結果をフィードバックした。その後、結果に対する被験者の評定と、その他の個人差傾向に関する質問紙(調査1で使用したもの)に回答を求めた。ここでは、PIと自己複雑性の関連を検討したが、結果については現在分析中である。
D-プシコース生産用新規希少糖生産酵素のX線結晶構造解析および安定化機構の解明

D-アルロース(D-プシコース)の生産に有用な新規希少糖生産酵素として報告されたArthrobacter globiformis由来D-アルロース3-エピメラーゼ(AgDAE)の構造を論文誌にて発表した。全体構造はこれまでに報告されていたAgrobacterium tumefaciensとClostridium cellulolyticum由来のD-アルロース3-エピメラーゼ(D-AE)の構造よりも、Mesorhizobium loti由来L-リブロース3-エピメラーゼ(MlLRE)の構造と良く似ていた。さらに、AgDAEはL-リブロースに対して最大活性を示すことがわかった。本酵素は、L-リブロース3-エピメラーゼ(L-RE)ファミリーに属する酵素と考えられるが、D-アルロースに対する活性が低いMlLREとは異なり、D-アルロースに対する活性が高く、D-アルロースの生産に有用な酵素である。これまでにD-アルロースの生産が可能な酵素として、D-タガトース3-エピメラーゼ(D-TE)が報告されているが、D-TEも本来の基質はD-タガトースであり、その基質特異性の広さからD-アルロースの生産に用いる酵素として位置づけられてきた。本研究にて構造を決定した安定性の高い新規希少糖生産酵素の特性は、各サブユニットのC末端側のα-ヘリックスが長く、四量体構造がこれまでに報告されているD-AEよりも安定なL-REと同様な構造をとっていること、ユニークな基質特異性を示すことにあった。現在、活性部位を中心に変異を導入した変異酵素についても検討しているが、AgDAEの基質特異性は特定のアミノ酸残基の置換だけに起因しないと考えている。また、今年度は、データベースにある推定酵素のアミノ酸配列からD-AEとD-TEのアミノ酸配列と相同性を示す配列を入手し、合成遺伝子を用いて発現させたところ、推定酵素はD-アルロース活性を示した。この酵素は二量体であり、全体構造はD-TEと似ていた。この酵素はD-アルロースに対して最大活性を示しているが、L-タガトースに対しても活性示すことが分かった。D-アルロース(D-プシコース)の生産に有用な新規希少糖生産酵素のX線結晶構造を決定した。これまでの希少糖生産に主要な酵素、D-タガトース3-エピメラーゼ(D-TE)と単量体構造は非常によく似た構造を示していたが、二量体構造を形成するD-TEとは異なり、四量体構造を形成するD-アルロース3-エピメラーゼ(DAE)は、その四量体構造自体がリジッドで安定な構造を示していた。この安定な4量体構造が、酵素の安定性に寄与していると考えられた。現在、基質認識機構および触媒反応機構の解明のため、希少糖との複合体構造について、より詳細な構造解析を進めている。また、以前から研究を進めていた希少糖生産の主要な酵素、D-タガトース3-エピメラーゼ(D-TE)については、JAXAの宇宙実験(微小重力空間を利用した高品質タンパク質結晶生成実験)にて得られた結晶とデオキシ希少糖との複合体構造解析を含め、D-TEのデオキシ希少糖に対するユニークな基質認識、D-TEの二量体界面の疎水性領域にて糖環が開環される可能性について、論文誌に報告した(H. Yoshida et al., Appl.Microbiol.Biotechnol., 2016)。さらに、D-TEにおいては、予備実験ではあるが、Cys66をAlaに置換したD-TE C66Aは、野生型D-TEと比較して、6-デオキシ-L-タガトース、6-デオキシ-L-ソルボースに対する酵素活性が向上した。今後、D-TE C66Aとデオキシ希少糖との基質複合体構造のX線結晶解析を行い、変異酵素のデオキシ希少糖を認識する機構を明らかにしていくとともに、デオキシ希少糖の生産につながるような分子設計情報を蓄積していく。D-アルロース(D-プシコース)の生産に有用な新規希少糖生産酵素のX線結晶構造を決定することができ、順調である。D-TEにおいては、予備実験ではあるが、変異酵素の基質特異性を変えられる可能性が示唆され、野生型よりも特定の基質に対しては高い活性を示す傾向が見られたことは興味深い。今年度は、D-アルロース(D-プシコース)の生産に有用な新規希少糖生産酵素として報告されたD-アルロース3-エピメラーゼ(DAE)の基質複合体構造を決定した。基質となるD-フルクトースとD-アルロースのそれぞれの基質複合体を得ることができ、D-アルロースは糖環が開環した状態、D-フルクトースは一部環状構造が含まれている状態の構造が確認された。環状構造の基質と開環した線状構造の基質と結合している活性部位のアミノ酸残基は、側鎖が大きく動いている可能性が示唆されたことから、糖環の開環機構も含めたDAEの触媒反応機構を解明するため、変異酵素を構築し、変異酵素を用いた基質複合体構造の解析を進めている。DAEのリガンドフリーの構造の座標情報については、Protein Data Bankに登録し、論文投稿中である。また、希少糖関連酵素として、研究協力者のグループが酵素の諸性質を報告しているD-アロースを基質とするイネ由来ヘキソキナーゼの結晶構造解析を行った。

ヘキソキナーゼはD-グルコースを基質としてD-グルコースの6位をリン酸化する酵素であるが、イネに存在する10種のヘキソキナーゼのうち、ヘキソキナーゼ6(OsHXK6)はD-アロースにより誘導生産され、D-アロースを基質としてD-アロース6リン酸を生成する。D-アロースで処理をしたイネは、白葉枯病に対する抵抗性が見られることが報告されていることから、希少糖D-アロースが病原抵抗性を向上させるメカニズムに関わる酵素を解析することは興味深い。今年度はイネ由来ヘキソキナーゼ6とD-グルコースとの基質複合体構造を決定し、研究報告を行った。ヘキソキナーゼは基質との結合によりopen型からclosed型の構造をとることが報告されているが、D-グルコースが結合したOsHXK6も、基質を包み込んだ閉じた構造を示していた。基質複合体が結合した希少糖生産酵素D-アルロース3-エピメラーゼの構造も得られ、概ね順調である。得られた複合体構造では、活性部位の一部のアミノ酸残基が揺らいでいる可能性があり、明確な電子密度を得るために、変異酵素を用いた構造解析を進めている。変異酵素の基質複合体は高分解能のデータを目指していることから、JAXAが行っている微小重力環境タンパク質結晶化に今年度から次年度に向けて参加している。また、研究協力者のグループから希少糖関連酵素としてD-アロースを基質とするイネ由来ヘキソキナーゼの提供があり、結晶化および構造解析に成功した。D-アロースとの複合体構造は得られなかったが、D-グルコースとの複合体構造を決定することができた。D-グルコースとの複合体構造は、弱いながらも三量体構造を示したことは興味深い。細胞内においては、主として単量体構造が存在しているが、条件によっては、弱い相互作用により三量体構造を一時的にとることもあるのではないかと考えている。D-アルロース(D-プシコース)の生産に有用な新規希少糖生産酵素として報告されたArthrobacter globiformis由来D-アルロース3-エピメラーゼ(AgDAE)の構造を論文誌にて発表した。全体構造はこれまでに報告されていたAgrobacterium tumefaciensとClostridium cellulolyticum由来のD-アルロース3-エピメラーゼ(D-AE)の構造よりも、Mesorhizobium loti由来L-リブロース3-エピメラーゼ(MlLRE)の構造と良く似ていた。さらに、AgDAEはL-リブロースに対して最大活性を示すことがわかった。本酵素は、L-リブロース3-エピメラーゼ(L-RE)ファミリーに属する酵素と考えられるが、D-アルロースに対する活性が低いMlLREとは異なり、D-アルロースに対する活性が高く、D-アルロースの生産に有用な酵素である。これまでにD-アルロースの生産が可能な酵素として、D-タガトース3-エピメラーゼ(D-TE)が報告されているが、D-TEも本来の基質はD-タガトースであり、その基質特異性の広さからD-アルロースの生産に用いる酵素として位置づけられてきた。本研究にて構造を決定した安定性の高い新規希少糖生産酵素の特性は、各サブユニットのC末端側のα-ヘリックスが長く、四量体構造がこれまでに報告されているD-AEよりも安定なL-REと同様な構造をとっていること、ユニークな基質特異性を示すことにあった。現在、活性部位を中心に変異を導入した変異酵素についても検討しているが、AgDAEの基質特異性は特定のアミノ酸残基の置換だけに起因しないと考えている。
英国における権限移譲改革以後の政治過程分析-新制度論アプローチ-

平成14年度は、前年度の研究成果をもとに、大ロンドン市と英国中央政府との交渉過程の観察に加えて、日本との比較の可能性と一般化を模索した。観察された事実は、以下の通りである。ロンドン地下鉄への官民パートナーシップの導入を執拗に要求する中央政府に対して、大ロンドン市は官主導での運営を主張して膠着状態が続いている。また、2003年からは交通渋滞対策として中心部でロード・プライシングを導入し、積極的に市民の要求に応えようとしている。これらのことは他の英国内の自治体では観察されていない。これらの観察は、中央地方関係の分析には地方政府内部の制度配置の考察が不可欠であることを示唆している。分離型の英国の中央地方関係の下では、地方自治の活動量と活動範囲は中央政府の法令で定められるために、融合型の場合と比較して、活動量は低く、活動範囲は限定的なものになる傾向がある。しかし、同じ英国においても、直接公選の市長制度を採用する大ロンドン市長の政治力は大きく、大ロンドン市の活動も大きい。つまり、中央地方関係を論じる場合、地方政府内部の制度的特徴が重要だということを意味している。首長、地方議会、そして中央官庁の三者の制度的関係から日本と英国との比較を行うと以下のような結論が得られた。日本と同様の二元的代表制を採用する大ロンドンでは市長に政策提案などにおける圧倒的な権限を付与して市議会を従属させていることによって、市長は都市利益全体を志向する意思決定を可能にしていることが明らかになった。他方、日本の地方制度では、地方議会は、首長提案の条例案を否決することが可能であるという意味で「拒否権プレイヤー」であり、さらに話題の法定外税の導入については同意権をもつ総務省も同様である。日本の地方政府の首長は、拒否権プレイヤーの好まない政策を提案しないことが合理的であるために、大胆な改革を実施しにくい制度配置に置かれている。本年度は、2000年に発足した大ロンドン市(Greater London Authority)の制度的特徴と、同制度の導入による市民意識の変化を把握することにつとめた。英国で初めて導入された直接公選市長制度を理解するために、実際にロンドンの地方議員や与党・労働党の幹部にインタヴューを行い、その成果の一部を論文としてまとめた。「なぜ、集権的な英国において、発足したばかりの大ロンドン市が中央政府と互角に対峙できているのか」という問いを考察した。サッチャー内閣の下では、中央に抵抗した当時のロンドンの広域政府は廃止の憂き目にあっている。なぜ、大ロンドン市は、中央の政策に抵抗できているのかをインタヴューと意識調査から探ることが本年度の課題であった。類似の制度を採る日本の地方自治体の研究から、直接公選市長制度がロンドン統治に対する市民の関心を市長に集中させる効果をもつために、中央政府も無視しえないほどの代表性・正当性を大ロンドン市が帯びたのではないかと推論した。新制度の導入前後の意識調査やレファレンダム、市長選挙での投票率を検証した結果、市民のロンドン統治に関する高い意識は実際の行動と結びついていないが、ロンドンの代表者としての市長の地位は確立し、市長率いる新制度のパフォーマンスへの満足度も徐々に高まっている傾向が観察された。
成人および高齢者の歯科疾患の発病と歯の喪失リスクに関する疫学的研究

1.疫学調査1)口腔保健(4回目の調査):成人集団(某企業の従業員)について平成18年5月、9月、平成19年1月の3回に分けて産業歯科検診時に、4年目の口腔保健調査(口腔診査およびアンケート調査)を実施した。2)平成18年4月から7月にかけて、東京都内の大学付属病院の精神科に入院している、統合失調症患者約100名を対象として、口腔保健状況と口腔機能に関する調査を行った。2.集計および解析1)今年度分および昨年度までの歯科保健調査データについてのコンピュータ入力(Microsoft Excel)および入力データチェック(入力見直)を行いデータの見直しを行った。2)成人集団および高齢者集団それぞれの口腔診査およびアンケート調査データに関してSAS(統計ソフト)へのデータ変換(データ取り込み)を行い、単純集計を行った。3)単純集計データの確認およびそれを元に今後の解析方法の検討を行った。4)成人集団および老年者集団の歯根面う蝕を中心としたデータの断面データ、コホートデータを元に、SASを用い、相関分析、単純検定、分散分析(および多重比較)、多変量解析(主に重回帰分析ロジスティック回帰分析)を行った。5)3年間にわたる統合失調症入院患者の口腔保健データの集計と解析を行った。3.国際障害者歯科学会IADH (Goteborg, Sweden)における、日本の精神障害者(統合失調症)の口腔内状況(う蝕と喪失歯)に関する研究報告を行った(2006年8月)。4.成果報告書の作成1.疫学調査1)口腔保健(4回目の調査):成人集団(某企業の従業員)について平成18年5月、9月、平成19年1月の3回に分けて産業歯科検診時に、4年目の口腔保健調査(口腔診査およびアンケート調査)を実施した。4.成果報告書の作成1.口腔診査票およびアンケート用紙作成歯の状能、歯周組織の状能、咬合状能、義歯の装着状態についての口腔診査項目と、社会経済要因、全身疾患、習慣、ADL(高齢者のみ)、保健行動、歯科に関する知識(成人のみ)、咀嚼機能の自己評価(高齢者のみ)、食生活、日常の生活態度および満足度(高齢者のみ)についてのアンケート項目を作成した。2.調査対象集団への交渉対象集団については、申請者らが現在継続して調査を行っている集団(会杜および地域)に関して、調査開始に当たって調査内容について説明を行い了承を得た。その他の集団として訪問歯科診療受診者(高齢者)について調査を開始した。調査開始前に対象施設および受診者(家族)に説明および了承を得た。(これら全ての調査については、調査開始前に東京歯科大学倫理審査委員会において了承を得た)3.ベースライン調査(第1回目の調査)成人集団についての調査は、産業歯科健診時(年3回で1回1週間程度実施)に調査を実施した。本年度は、(1)5月2223日、2630日、(2)9月35日、811日、(3)1月2123日、2629日の3回の日程にて調査を行った。成人および高齢者集団については、千葉県某町において行われた成人健診に付随して歯科保健調査を実施した(8月2527日)。訪問歯科診療受診者については4月より開始し、現在までに60名を調査した。4.ベースライン調査入力および集計現在、これまでに行った調査データの入力作業と解析を行っている。1.口腔保健調査(2回目の調査)昨年度実施した調査を本年度も継続しておこなった。成人集団(企業の従業員)については、(1)5月2028日の7日間、(2)9月816日の7日間、(3)1月262月3日の7日間、の3回の日程にて、成人および高齢者の集団(千葉県某町)については、地域における成人健診時(8月1720日の4日)に昨年同様の口腔内およびアンケート調査を実施した。2.調査対象集団の追加高齢者集団の追加調査として、新たに千葉県内の介護老人保健施設において、口腔内診査および全身状況の調査を行った。100名の全入所者中84名について、口腔内調査を実施し、全身状態を調査した。3.調査データ入力および集計本年度調査データの整理およびデータ入力と一部解析を行った。

とくに本年度はデータ解析時に使用するソフト(SASおよびSPSS)のプログラミングの修得を目的とした講習会に参加した。1.口腔保健調査(3回目の調査)成人集団(某企業の従業員)について(1)平成16年5月20、2327、30日(7日間)、(2)平成16年9月79、1216日(8日間)、(3)平成17年26、27、30、31、2月1,2日(6日間)の3回に分けて産業歯科健診時に合計21日間にわたり、3年目の口腔保健調査を実施した。高齢者の集団(千葉県某町の成人健診)の3回目の調査は、本年度の市町村合併により、成人健診が廃止になったことにより、調査を継続することはできず、また今後の継続も断念した。訪問歯科診療受診者の調査は、介護老人保健施設および介護老人福祉施設における歯科診療前後の要介護高齢者100名分の口腔内診査およびアセスメント票による評価を実施し、調査を終了した。2.集計および解析昨年度調査した介護老人保健施設の入所者(84名)についての口腔内所見および全身状況のデータについてコンピュータ入力および単純集計を行った。成人集団については、本年度の調査データの整理およびデータ入力と一部解析を行った。また本年度もデータ解析時に使用するソフト(SASおよびSPSS)のプログラミングの修得を目的とした講習会に参加した。要介護高齢者については、歯科診療前後における100名分のデータを入力し、単純集計を行った。1.疫学調査1)口腔保健(4回目の調査):成人集団(某企業の従業員)について平成18年5月、9月、平成19年1月の3回に分けて産業歯科検診時に、4年目の口腔保健調査(口腔診査およびアンケート調査)を実施した。2)平成18年4月から7月にかけて、東京都内の大学付属病院の精神科に入院している、統合失調症患者約100名を対象として、口腔保健状況と口腔機能に関する調査を行った。2.集計および解析1)今年度分および昨年度までの歯科保健調査データについてのコンピュータ入力(Microsoft Excel)および入力データチェック(入力見直)を行いデータの見直しを行った。2)成人集団および高齢者集団それぞれの口腔診査およびアンケート調査データに関してSAS(統計ソフト)へのデータ変換(データ取り込み)を行い、単純集計を行った。3)単純集計データの確認およびそれを元に今後の解析方法の検討を行った。4)成人集団および老年者集団の歯根面う蝕を中心としたデータの断面データ、コホートデータを元に、SASを用い、相関分析、単純検定、分散分析(および多重比較)、多変量解析(主に重回帰分析ロジスティック回帰分析)を行った。5)3年間にわたる統合失調症入院患者の口腔保健データの集計と解析を行った。3.国際障害者歯科学会IADH(Goteborg, Sweden)における、日本の精神障害者(統合失調症)の口腔内状況(う蝕と喪失歯)に関する研究報告を行った(2006年8月)。4.成果報告書の作成
気管支喘息治療におけるパラドックス解明のための基礎研究

我々は膜透過性cAMP誘導体およびPDE1阻害薬を使った実験から、cAMPは気管拡張反応を担う重要なセカンドメッセンジャーであるにも関わらず、収縮にも寄与しうることを明らかにした。このことは実は喘息治療薬のパラドックスとして知られている問題の根本には矛盾がないことを示している。今後はどのような条件/細胞内環境がcAMP機能の切り替えを担っているのかを明らかにすることで、治療薬のより安全な使用方法が確立され得るものと期待される。平滑筋の収縮には電位依存性Caチャネルの活性化が大きく寄与している。通常平滑筋において、細胞内のcAMP量の上昇は膜電位を過分極側に傾けることで、間接的にこのチャネルを抑制することが知られている。したがって、PDE阻害薬はcAMP代謝経路を阻害することで細胞内のcAMP含量を増加させ、上記の間接的収縮抑制効果を現す。ところで、難病として知られている嚢胞性線維症は遺伝性疾患であり、その原因タンパク質である嚢胞性線維性膜貫通調節因子(cystic fibrosis transmenbrane conductance regulator: CFTR)はC1イオンを通すチャネルである。興味深いことにCFTRの活性化にはcAMP依存性タンパク質リン酸化酵素(PKA)によるリン酸化が必須である。通常の興奮性細胞では細胞外のC1濃度が細胞内よりも高いことからC1チャネルの活性化は過分極に働く。しかしながら、平滑筋においてはC1イオンの取り込み機構によって細胞内の濃度が他の細胞よりも高くなっているために、C1チャネルの活性化されると、電位勾配にしたがって(濃度勾配に逆らって)C1イオンが細胞外へ流出し、膜電位は脱分極側へ傾く。我々は平滑筋の収縮過程においてこのC1チャネルが活性化され、細胞の興奮性に寄与することを薬理学的に明らかにした。この発見によって細胞内cAMP量の増加から興奮へいたる経路の最後のピースが明らかとなり、収縮機構の説明が可能となった。したがって逆に病態生理的状態と、生理的状態でのこの経路の関与の差を明らかにすることが次の課題となる。天然界は様々な生理活性物質を供与してきた。現在薬理学的ツールとして用いられている多くの阻害薬は天然化合物あるいはその合成誘導体である。我々は天然化合物stylopineが電位依存性Ca^<2+>チャネル(VDCC)を介して気道平滑筋を収縮させるものの、その作用は直接的ではなく、内因性のプロスタノイドに依存していることを見出した。しかし高濃度プロスタノイド刺激による平滑筋細胞内情報伝達経路の解析が進んでいるのに対して、低濃度刺激による応答の解析は十分になされているとは言い難い。そこでまず低濃度プロスタノイドと高濃度プロスタノイドにおける細胞内情報伝達経路の差異をTP受容体アゴニストであるU46619を用いて検討した。その結果、高濃度の場合と異なり、低濃度ではVDCCが活性化して、これに強く収縮が依存していることが明らかとなった。またVDCCの活性化にはホスホリパーゼA_2の活性化に伴って産生されるアラキドン酸の、代謝産物ではなくそれ自身、もしくは共産生物であるリゾリン脂質によるカチオンチャネルの活性化が関与していることも見出した。このことから、低濃度プロスタノイドによるGq結合型受容体刺激によって脱分極を介してVDCCが活性化し、これをstylopineが増強することで収縮を引き起こすことが仮説として提示された。現在この仮説の検証を行っている。
難治性がん治療を指向する多機能型タンパク質ナノ粒子の創製

本研究では、高分子とたんぱく質・抗体との複合体(複合体型ナノキャリア)からなるナノ粒子をドラッグデリバリーシステム(DDS)のキャリアとして、薬剤を標的とする疾患部位にのみ送り届ける技術の開発を目的としている。前年度までに、たんぱく質・抗体をナノDDS化するための高分子合成、及び直径40 nmの高分子ミセルを構築する方法論を見出すことに成功している。当該年度は、これらの方法論を基盤技術として、さらに近年受け入れ研究者のグループで開発した脳への送達技術を巧みに組み合わせることで、既存技術では不可能であった「抗体医薬を効率的に脳内に送達するDDS開発」に取り組んだ。具体的には、前年度までに確立したDDS表面に脳内への取り込みを上昇するグルコースリガンドを装着した。さらには脳内環境に応答して抗体を放出する仕組みを組み込むために、DDSコアに還元環境に応答して開裂するジスルフィド結合を導入した高分子ミセルを開発した。基礎物性評価より、高分子ミセル1粒子あたり約23分子の断片化抗体を封入していることを明らかにした。また動物実験の結果より、nakedな抗体の脳集積量が0.05%未満であるのに対し、ナノDDS化することで約4%近く(約100倍)近く多くの抗体医薬を脳へ送達することに成功した。また脳への送達効率が低いことから臨床試験が失敗に終わった抗体を用いて構築したナノDDSを用いて、アルツハイマー病モデルマウスを用いた治療実験を検討したところ、nakedの抗体と比べ、標的とするたんぱく質の脳内量を優位に減少することに成功した。本技術は、断片化抗体を脳内へ送達することができる技術として特許出願を行い、現在論文投稿中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、高分子とタンパク質・抗体との複合体(複合体型ナノキャリア)からなるナノ粒子をドラッグデリバリーシステム(DDS)のキャリアとして、薬剤を標的とする疾患部位にのみ送り届ける技術の開発を目的としている。本年度は、本システムのPOCを得るために、モデルタンパク質としてBSA、もしくは近年高分子薬剤として注目を集めている抗体(IgG)を封入したナノキャリアを構築するために、1)高分子の合成、及び2)タンパク質、抗体の新規修飾法の開発に取り組んだ。具体的には、高分子として生体適合性の高いことが知られているポリエチレングリコール(PEG)とカチオン性のポリアミノ酸であるポリリシン(PLys)からなるブロック共重合体(PEG-PLys)を新規に合成した。得られた高分子はプロトン核磁気共鳴法(1H-NMR)及び高速液体クロマトグラフィー(HPLC)より単峰性で、PLysの重合度が50であることを確認した。またBSAやIgGの修飾法に関しては、既存の方法では標的物質のアミノ基を化学修飾することで、表面電荷をネガティブにする方法論が主であった。しかしながら既存の方法では、薬剤リリース後にも修飾した分子が結合しているために、薬効に影響が出ることが問題となっていた。そこで本研究では、同様にアミノ基を化学修飾するが、リリース後には修飾分子が自動的に開裂する新規チャージコンバージョン分子を開発した。修飾したBSA, IgGと合成した高分子を混合しナノキャリアを構築後、動的光散乱測定(DLS)及び透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行ったところ、直径40 nmで短分散な粒子であることを確認した。高分子の分子設計からin vitroおよびin vivoでの機能評価、さらには疾患動物モデルにおける治療効果の確認へと展開される本研究計画において、下記の特筆すべき成果を得ることに成功した。1)タンパク質、抗体を封入するために必要不可欠な高分子を構築した。2)タンパク質、抗体デリバリー際に問題となる修飾法を改善するために、新しいチャージコンバージョン分子を合成することに成功した。3)上記の新規チャージコンバージョン分子を修飾したタンパク質、抗体と高分子を混合することで、直径40 nmで単分散なナノ粒子を調製することに成功した。近年、高分子と抗体との複合体(複合体型ナノキャリア)からなるナノ粒子をドラッグデリバリーシステム(DDS)として、薬剤を標的とする疾患部位にのみ送り届ける技術が注目を集めている。一方で、生体内で安定に薬剤を保持するための、高分子合成およびタンパク質の選択、さらには標的細胞への取り込み向上を志向したリガンドの構造最適化について未だ十分とは言えない。そこで本研究では、脳腫瘍などの難治性がん治療を標的とする抗体複合体型ナノキャリアを構築するために、まず最適な高分子を合目的的に合成し、ナノキャリア表層に担持するリガンドの結合様式や密度効果の最適化を行う。さらには、機能の異なる複数のリガンドを搭載させることで、デリバリーに必要と考えられる機能を最大限に発揮する超高機能化キャリアの開発を目的とし、難治性疾患治療に向けたDDS開発に新しい知見を与えることを目的とする。当該年度は、前年度までに確立した抗体を封入した直径40 nmのナノキャリアの機能評価を実施した。まずin vitroにおいて、申請者の所属するグループで開発したトランスウェルを用いたシステムを用いて評価したところ、リガンドの有無によって細部への取り込み量が優位に異なることから、ナノキャリア表層のリガンドが機能していることを確認した。また試験官レベルでの安定性を評価したところ、疾患部位を模倣した環境下において、抗体を放出することが明らかになった。そこで、次年度に計画していたマウスを用いた体内分布ついて評価したところ、高い血中安定性及び標的とする脳への高い集積を確認した。この結果は、疾患モデル動物を用いた検討を行う上で重要な情報であり、次年度の研究を速やかに検討できる。

H29年度は、特にナノキャリアの機能評価に注力して研究を実施した。その結果、上記に記載したようにin vitroにおいてナノキャリア表層のリガンド効果による細胞への有意な取り込みを確認し、還元環境において抗体を放出することに成功した。さらに以下に示す、次年度以降に計画していた実験を実施し、有用な情報を得ることができたことより、当初の計画以上に進展しているといえる。・マウスを用いた体内動態評価を行い、高い血中安定性を示すことを確認・標的とする脳への高い集積、細胞への取り込みに成功上記の結果は、次年度以降に予定している疾患モデル動物を用いた評価を行う上で大変有用な情報であり、今後の研究を迅速に遂行できると期待できる。本研究では、高分子とたんぱく質・抗体との複合体(複合体型ナノキャリア)からなるナノ粒子をドラッグデリバリーシステム(DDS)のキャリアとして、薬剤を標的とする疾患部位にのみ送り届ける技術の開発を目的としている。前年度までに、たんぱく質・抗体をナノDDS化するための高分子合成、及び直径40 nmの高分子ミセルを構築する方法論を見出すことに成功している。当該年度は、これらの方法論を基盤技術として、さらに近年受け入れ研究者のグループで開発した脳への送達技術を巧みに組み合わせることで、既存技術では不可能であった「抗体医薬を効率的に脳内に送達するDDS開発」に取り組んだ。具体的には、前年度までに確立したDDS表面に脳内への取り込みを上昇するグルコースリガンドを装着した。さらには脳内環境に応答して抗体を放出する仕組みを組み込むために、DDSコアに還元環境に応答して開裂するジスルフィド結合を導入した高分子ミセルを開発した。基礎物性評価より、高分子ミセル1粒子あたり約23分子の断片化抗体を封入していることを明らかにした。また動物実験の結果より、nakedな抗体の脳集積量が0.05%未満であるのに対し、ナノDDS化することで約4%近く(約100倍)近く多くの抗体医薬を脳へ送達することに成功した。また脳への送達効率が低いことから臨床試験が失敗に終わった抗体を用いて構築したナノDDSを用いて、アルツハイマー病モデルマウスを用いた治療実験を検討したところ、nakedの抗体と比べ、標的とするたんぱく質の脳内量を優位に減少することに成功した。本技術は、断片化抗体を脳内へ送達することができる技術として特許出願を行い、現在論文投稿中である。「現在までの達成度」に記述した様に、本研究は当初の計画以上に進展していると自己評価される。したがって、今後の研究については、当初の計画に前倒しで推進して行く予定である。具体的には、モデルマウスを準備し疾患治療へと展開する。前年度までに構築したナノ粒子からの薬剤のリリース試験を評価する。さらに膵臓癌細胞(BX-PC3)を用いて細胞への取り込み能および薬剤活性について共焦点顕微鏡等を駆使して評価を行う。
非設計点性能改善と構造重量軽減を目的とした新形状軸対称型空気取入口の開発研究

本研究では,宇宙輸送機への適用を想定した超音速空気吸込式エンジンにおける,新機軸軸対称型インテークを新たに提案し,宇宙輸送機用インテークが抱える2つの重要な課題,すなわち,「非設計点性能の改善」と「構造重量の軽減」を図ることを目的としている.本年度は,昨年度に行った研究により得られた,軸対称キャビティ流れの基礎特性をふまえ,提案する新機軸エアインテークを設計した.設計したインテークの空力性能特性を,風洞実験と数値計算による解析によって評価した.本インテークは,スパイク全長を変化させることで非設計点性能の改善を図るものであるが,まず,スパイク長さを変化させない場合,本インテークは基準とする従来型のものと同等の性能を達成できた.スパイクを短縮することで,エネルギー損失を抑えつつ捕獲流量を増大することを図ったが,本研究で想定した混合圧縮型インテークでは,内部圧縮部による制限が顕著であり,性能改善に至らなかった.しかし,逆にスパイク全長を伸長した揚合には,エネルギー損失を抑えつつ,捕獲流量を制御することに成功し,本インテークが,従来型のものに対して優位であることを実証した.この優位性は,エンジンサイクル全体においても有効であることを,エンジンサイクル計算を行って確認した.本インテークが基をおく,「軸対称キャビティを利用した空力形状可変」の概念を,エアロスパイクに適用し,その特性を評価することも行った.軸対称キャビティつきエアロスパイクは,単純なスパイクと円錐の中間の特性をもつため,ミッションによっては有効であることを風洞実験による基礎研究で明らかにした.本年度に得られた研究成果は,国内学会にて発表した.また,昨年度から本年度にかけて得られた成果を五編の論文として国内外の学術雑誌に投稿し,うち国外雑誌に投稿した二編,国内雑誌の投稿した二編が既に採択され,国内雑誌に投稿した一編が査読中である.本研究では,宇宙輸送機への適用を想定した超音速空気吸込式エンジンにおける,新機軸軸対称型インレットを新たに提案し,宇宙輸送機用インレットが抱える2つの重要な課題,すなわち,「非設計点性能の改善」と「構造重量の軽減」を図ることを目的としている.本年度は,本インレットの開発にあたり,大きな技術要素である円錐面上キャビティ流れの特性評価を実験的及び数値的に行った.具体的には,(1)キャビティの後流境界層への影響の評価,(2)キャビティに起因する圧力振動の特性の評価,(3)キャビティの空気力特性への影響の評価を行った.(1)においては,円錐面上のキャビティは,その後流の境界層をキャビティのない場合に比してキャビティ長さの総和に応じて肥厚化させるものの,キャビティ長さの総和を同一とした場合には,キャビティの個数を増やすことで肥厚化を抑制できることを示した.(2)においては,圧力振動は,キャビティが長くかつ主流が遷音速域のとき顕著となること,キャビティ長さの総和を同一とした場合,キャビティの個数を多くすることで振動レベルを抑制できることなど,数多くの知見を得た.(3)においては,キャビティにより,キャビティ長さの総和に応じて抗力は増大することを示し,また,キャビティ長さを同一とした場合,キャビティの個数を増やすことで抗力増分を抑制できることを示した.以上の円錐キャビティ流れの基礎特性に関する知見は,インレット設計の際の重要な指針となる.また,本インレットが基をおく概念を,飛翔体の空力抵抗低減などに用いられるエアロスパイクに適用することでその性能を改善できることを示した。本年度行った研究で得られた知見を中心に,2005年9月にドイツで開かれた学会において論文発表を行った.また,研究成果を2編の論文として学術雑誌に投稿している(査読中で未採択).本研究では,宇宙輸送機への適用を想定した超音速空気吸込式エンジンにおける,新機軸軸対称型インテークを新たに提案し,宇宙輸送機用インテークが抱える2つの重要な課題,すなわち,「非設計点性能の改善」と「構造重量の軽減」を図ることを目的としている.本年度は,昨年度に行った研究により得られた,軸対称キャビティ流れの基礎特性をふまえ,提案する新機軸エアインテークを設計した.設計したインテークの空力性能特性を,風洞実験と数値計算による解析によって評価した.本インテークは,スパイク全長を変化させることで非設計点性能の改善を図るものであるが,まず,スパイク長さを変化させない場合,本インテークは基準とする従来型のものと同等の性能を達成できた.スパイクを短縮することで,エネルギー損失を抑えつつ捕獲流量を増大することを図ったが,本研究で想定した混合圧縮型インテークでは,内部圧縮部による制限が顕著であり,性能改善に至らなかった.しかし,逆にスパイク全長を伸長した揚合には,エネルギー損失を抑えつつ,捕獲流量を制御することに成功し,本インテークが,従来型のものに対して優位であることを実証した.この優位性は,エンジンサイクル全体においても有効であることを,エンジンサイクル計算を行って確認した.本インテークが基をおく,「軸対称キャビティを利用した空力形状可変」の概念を,エアロスパイクに適用し,その特性を評価することも行った.軸対称キャビティつきエアロスパイクは,単純なスパイクと円錐の中間の特性をもつため,ミッションによっては有効であることを風洞実験による基礎研究で明らかにした.本年度に得られた研究成果は,国内学会にて発表した.また,昨年度から本年度にかけて得られた成果を五編の論文として国内外の学術雑誌に投稿し,うち国外雑誌に投稿した二編,国内雑誌の投稿した二編が既に採択され,国内雑誌に投稿した一編が査読中である.
多価イオン導電性固体の合成とその電気化学的応用に関する研究

二価イオン導電体を探索し、その電気化学的応用に関する知見を得る目的で実験を行った。その結果をまとめると以下のようになる。1.空間的に粗な結晶構造をとるジルコン型酸素酸塩のうちリン酸イットリウムは、それ自体二価のカチオンは含まないが、これにたとえばカルシウムをリン酸塩として添加すると、格子間のイオンが結晶中に生成し、これが導電にあずかるようになることが分かった。5モル%Caを添加したものの導電率は、800°Cで5×10^<-3>Scm^<-1>であった。マグネシウムでも同様な傾向があらわれたが、導電率はカルシウムの場合に比べて低いものであった。また、バナジン酸塩、ヒ酸塩では、同じ結晶構造をもつにも拘らず、二価イオン導電性が、みられないことが明らかとなった。2.歪んだ岩塩型構造を持つ硫酸カルシウムを母体とした場合には、これに上と同様に格子間カルシウムイオンが生成するようにリン酸塩を添加固溶させると、カルシウムイオン導電性があらわれることが分かった。2.5モル%Caを過剰に含むものの導電率は1000°Cで3×10^<-3>Scm^<-1>であった。この系の場合、硫酸アルミニウムを添加固溶させることでカルシウムイオン空孔を作ることも可能であり、前と同様な導電性が観察されたが、導電率自体は相対的に低くなることが明らかとなった。3.在来のアルカリイオン導電体のアルカリイオンを二価イオンで置換すると、ラムゼライト系などの特定の化合物の場合のみイオン導電性があらわれることが分かった。しかしながら、これらは低温域では不安定で二相に分解する傾向が強いことが明らかとなった。4.本研究で見い出した導電体は、電池を構成した時の起電力応答及び電解時のカルシウム化合物の生成から考えて、個体電解質としての電気化学的応用が可能であることが明らかとなった。本研究では,まず比較的大きな二価のカチオンでも容易に動きうるような空間的に粗な結晶構造をとるものを探索した.その結果ジルコン型結晶構造のものが,この条件を満足することが分かった.今回はこのような構造を持つもののうち,リン酸イットリウムとバナジン酸イットリウムに着目し,これらに導電種となるマグネシウム,亜鉛,カルシウムなどをリン酸塩,バナジン酸塩として添加して焼成した焼結体について,そのイオン導電性を検討した.X線回析の結果,バナジン酸塩を母体としたものは,どれも母体相と他相との混合相を示すが,リン酸塩を母体としたものでは,マグネシウム,カルシウムを添加した場合に母体と同じ結晶構造の固溶体が得られることが分かった.これらの試料に多孔性白金電極を焼き付け, 2端子複素インピーダンス法により導電率を測定した.その結果,純粋のYPO4は, 1000°Cでも1×10^<-5>Scm^<-1>程度の低い導電率しか示さないが,添加物を加えると導電率は著しく増大することが分かった.特にカルシウムの場合この増大率は大きく, 5モル%程の添加率で約3桁上昇し, 800°Cでは1×10^<-3>Scm^<-1>という値を示した.マグネシウムの場合も同様な傾向が観察されたが, 800°Cでの導電率は3×10^<-4>Scm^<-1>であった.これらの導電体中の導電種としては,存在する各種のカチオン,酸化物イオン及び電子が考えられた.

そこでカルシウムを添加した焼結体その導電種を検討するために電解を行ったところ,カソード側ではCaDの析出が認められた.またカソード側とアノード側では,それぞれほぼ通電電気量に対応した重量増加と重量減少が観測された.通電によるこのような変化は,試料中の導電が主として添加したカルシウムイオンによって行われていることを示すものであった.また,マグネシウムを含む試料についても同様な検討を行ったところ,マグネシウムイオンによって導電が行われていることが明らかになった.本研究では、新しい二価イオン導電体を検索する目的で、歪んだ岩塩型の結晶構造を持つCaSO_4を母体とし、これに各種の酸素酸塩を添加した焼結体を調整し、その焼結体にカルシウムイオン導電性がみられるか否かを検討した。母体物質のCaSO_4にCa_3(PO_4)_2,Al_2(SO_4)_3などを所定の組成比で混合した後焼成すると、添加物の種類によって若干異なるが一般的に510mol%の添加量までは母体と同じ結晶構造の個溶体が得られることが分かった。これらの試料に白金電極を取り付け、インピーダンスメーターにより導電率を測定した。その結果、CaSO_4は1000°Cでも2×10^<-5>Scm^<-1>程度の低い導電率しか示さないが、添加物を入れると導電率は増大し、更に添加量を多くすると逆に減少することが分かった。Ca_<1 5>PO_4を添加した系では、5mol%が最も高い導電率を示したが、その値は使用する原料によってかなりの違いを示した。またAl_<2/3>SO_4を添加した場合も、Ca_<1 5>PO_4と同様な導電率の変化がみられたが、その値は、Ca_<1 5>PO_4の場合より低くなった。これらの導電体中の導電種としては、カルシウムイオン、酸化物イオン及び電子が考えられる。Ca_<1 5>PO_4を含む試料焼結体について、まず試料の電解質とした酸素ガス濃淡電池を構成しその起電力を測定したところ、起電力は理論値より大きな値を示ししかも一定量を示さず不安定であった。これは導電種が電子でも酸化物イオンでもないことを示すものであった。次にこの試料に分解電圧以上の電圧を印加して、長時間電解を行ったところ、カソード側では白い個体の析出が、またアノード側では試料の陥没しているのが認められた。X線回析により、カソードの析出物は酸化カルシウムであることが分かった。このような変化は、試料中の導電が主としてカルシウムイオンによって行われることを意味しており、CaSO_4を母体とした焼結体は確かにカルシウムイオン導電性を示すことが明らかとなった。本研究では、二価イオン導電体を合成する目的で、これまでにアルカリイオン導電性を示すことが報告されているナシコン、リシコン、ホランダイトあるいはラムゼライト型などの結晶構造を持つ化合物に注目して、これらの可動イオンを二価イオンで置換した焼結体を調製し、これにイオンの導電性がみられるか否かを検討した。母体物質をナシコンやリシコンとし、このNa^+やLi^+をCa^<2+>やMg^<2+>で置換するよう成分を混合した後焼成すると、どの場合も複雑なX線回折パタ-ンが得られ固溶相は得られなかった。これに対し、ラムゼライトおよびホランダイト構造の化合物を母体とした場合は、同様な方法で焼成するとほぼ母体物質に対応した結晶構造が得られた。これらの試料に白金電極を取り付け、インピ-ダンスメ-タ-により導電率を測定した。その結果、両方の系共1000°Cで10^<-4>Scm^<-1>以上の導電率を示すことが分かった。
生物材料FINEST空間における形態・諸現象の観察と３次元シミュレーション解析

FINEST計画は、青果物やこれに由来する材料を対象に、最新のイメージングや画像分析・解析、モデル化技術を駆使することによって、これら材料のFINESTが、より大きなスケール場における力学特性や熱物性にどのような影響を与えるかを知るための新たなフレームワークを構築するものである。生物材料の微細構造とその機能・特性を関連付けるための、先駆的かつ理論的研究をともに推進する相互補完可能な国際共同研究チームを組み立て、特に、若手の研究者が受入機関で最新のイメージング技術を学び、本学で遂行中の機能モデル化技術と融合させることで、新たな研究領域を発展させるものである。
アルミニウム-ダイヤモンド放熱基板の製作と伝熱の可視化計測

【研究目的】火薬類の爆発によって生じる瞬間的な衝撃エネルギーを利用して、アルミニウムとダイヤモンドの複合材料を製造できる。本方法は一種の冷間加工であるためダイヤモンドのグラファイト化を防ぐ事が可能であり、母材アルミニウムの熱特性の向上により放熱基板として様々な熱交換器への応用が可能である。【研究方法・計画】本研究に於いては、評価の簡便さを考慮し、50mm×50mm×1.5mmのアルミニウム板と数種類のダイヤモンド粉末粒子を実験対象とした。実験方法は、ダイヤモンド粉末を2枚のアルミニウム板で挟み、上方から水中衝撃波を負荷するものである。最近の研究に於いて、新たにわかった課題では、(1)200μm以上の深さではダイヤモンドの体積含有量が低い(2)熱電対を使用して板厚方向の熱伝導率は測定可能であるが、基板表面を伝わる熱伝導の評価が出来ていない、この2点に重点を置き、ダイヤモンドの粒子サイズを変化させる実験及び、サーモグラフィーカメラを使用した伝熱の可視化計測等を行った。【研究結果】ナノサイズのダイヤモンド粒子を使用すると、アルミニウムとの複合化は起こらない事が分かった。衝撃波を負荷しても粒径が小さいため、ただ圧搾されるだけであった。ダイヤモンドがアルミニウム中に打ち込まれるメカニズムを明らかにするために、数値解析を行った。後方にあるダイヤモンド粒子が前方の粒子を押す事によって、前方の粒子はアルミニウム中に押し込まれていく事が分かった。アルミニウム中に押し込まれたダイヤモンドの粒子の周りを、変形したアルミニウムが包み込む様子も確認された。15ミクロン程度の粒径が今回研究では最良な結果となった。設置したダイヤモンド粒子層の厚みが、打ち込まれる深さに依存している事も分かった。回収された複合材料の表面の熱分布を測定した。ダイヤモンドがある部分の温度は、他の部分と比べ明らかに高い事が視覚的に確認された。
人間-環境系における島嶼・サンゴ礁生態系の機能評価に関する研究

・サンゴ礁島嶼系の人間活動と環境との関わりを多角的に解析した。・人間活動の影響が顕著なサンゴ礁では、陸上から流入する物質が動物たちの栄養源になっている。また、動物たちが過剰な有機物を除去していることも事実で、人間活動の結果過剰な有機物が流入するとサンゴ礁の健全性が損なわれる。生態系間の健全なつながりの重要性が示された。・沖縄島北部の亜熱帯常緑広葉樹林は4階層より,石垣島の亜熱帯常緑広葉樹林は5階層より成立しており,それらの高い樹木種多様性は最下層の樹木によって支えられている。従って,森林生態系の健康度を維持するためには下層樹木を伐採する森林管理法は見直されるべきである。・島嶼環境において、環境の改変や生活・産業活動は、イリオモテヤマネコの生態や個体群の維持に対して負の影響を与える。一方、クビワオオコウモリについては人為環境を利用することによって都市への進出を果たし分布の拡大が認められた。・赤土が河川や海域に流入するとpHを下げ、赤土からはAlが溶出し、溶液中のNa, K, Ca, Mgは減少する。この反応は、河川より海域で明瞭である。この反応に対して最も影響ある成分はNaClであった。・国頭礫層の風化による物性変化、風化千枚岩の表層崩壊の力学的解析を行い、急斜面の道路のり面をつくると崩壊深が浅くなること、崩壊発生頻度が高くなること、海域への土砂流出の可能性が高くなることを明らかにした。・サンゴ礁の防波堤機能の経済価値を代替法を用いて推定し,年間832億7336万9,590円(割引率5%の場合)という評価額が得られた.観光客の保全意識は相対的に高く,そのための費用を自らが負担する意思を持ち合わせている。・人間-環境系における生態系の健全さの議論に対しては、土地倫理の考え方が有用である。「生物多様性」、「自然の内在的価値」等について、人間と環境の関わりにおいて、「善」の観点から根拠づけることが出来る可能性がある。サンゴ礁においては脂肪酸分析法を用いて優占種の食物源を解明した。褐虫藻由来の有機物は多くの動物の食物源として利用されていた。またナマコ類が堆積物を摂食して有機物を消化吸収し、環境を浄化する過程を定量化した。那覇市と豊見城市に発達する漫湖はマングローブ林の発達と、干潟の減少が競合関係にある。また人の利用を考慮すべき地域として、人間-環境系の調査地として好適である。本年度は、マングローブ樹種の特性を微生息場所との関連で調査し、環境の違いと成長のパターンの関係を明らかにした。またマングローブ葉が分解して周辺の干潟に堆積すると底生動物の食物源として利用される過程を調べた。イリオモテヤマネコは人間とー自然の共存、あるいは環境評価のシンボル的な存在であり、その生活を詳細に解明することは重要である。本年度は特に人為的な環境改変がイリオモテヤマネコの生活に及ぼす影響について情報を収集した。人為的な自然の改変は環境の異質性を低める働きがあるが、これが餌資源である小動物の多様性を低めることにつながり、イリオモテヤマネコの環境利用形態に影響を及ぼしている。沖縄島北部の本土復帰後の農地造成事業が行われた海岸段丘などでの赤土の流出上場について調査し、その対策方法についてまとめようとした。