hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本人英語学習者の留学を通した相互行為能力発達過程の解明と英語教育教材への応用

本研究は、日本人英語学習者の海外留学における相互行為能力の発達過程とその要因を長期的・会話分析的視点より解明することを目的としている。本年は昨年に引き続きデータ収集を中心に行った。特に9ヶ月留学者の留学中の会話データ収集、および帰国後インタビューを行った。そして収集した会話データ、およびインタビューを録音したデータの書き起こしを行った。そして途中経過について国際学会において口頭発表を行った。本研究は、日本人英語学習者の海外留学における相互行為能力の発達過程とその要因を長期的・追跡的・会話分析的視点より解明することを目的としている。本年は実施計画に記載した通り、データ収集を中心に行った。予定通り6名の留学予定者を研究協力者として参加の同意を得ることができた。そのうち36ヶ月留学者が5名、9ヶ月留学者が1名である。留学先は米国と英国の英語圏である。留学前に研究内容の説明、同意書へのサイン、インタビュー等を行った。8月頃に全員留学先へ行き、留学中は研究協力者の友人、ホームステイ先の家族、寮のルームメイトなどとの会話録画を平均月1回のペースで、各回約30分の会話データを研究協力者が収集し、随時研究代表者へ送信した。そして、帰国後にインタビューを行った。9ヶ月留学者はまだ留学中の為、引き続き会話データの収集を行っている。収集済みの約12時間分の録画・録音データの基本的なテープ起こしを行った。計画通り6名の留学予定者を研究協力者として同意を得、留学中の会話データとインタビューデータを収集することができた。また、これらの録画・録音データの第一弾の荒いテープ起こしを行った。当初予定していた留学先への調査は出張許可が降りなかったことにより行うことができなかった。しかし、帰国後インタビューをとおして留学中の活動等を詳しく聞くことにより多少補うことができた。今後は9ヶ月留学者の会話データを引き続き収集するとともに、6月の帰国後にインタビューを行う。また、前年度の繰越金を使用して、新たに短期語学留学へいく研究対象者を募集し、データ収集を行い、前年同様にテープ起こしを行う。次年度、特に力を入れたい点はすでに収集し書起したデータを会話分析で使用する精密な書き起こしデータにしていきたい。これを元に分析を行い、分析結果を順次学会や論文で発表していきたい。次年度使用額が生じた主な理由は、テープ起こしを業者へ依頼したが納品日が遅れたため業者のポリシーで無料になったからである。これらの金額と次年度以降に請求する研究費を合わせた使用計画としては、国際学会とシンポジウムでの発表、ニューカッスル大学の研究協力者との会議、また、新たに研究対象者の募集とデータ収集に関わる謝金、旅費、およびテープ起こしに使用する予定である。
リグニン形成過程のコンピュータシミュレーション

a)リグニン前駆体のラジカル状態での分子軌道を解析することにより、基質単独としてはp-クマリルアルコール<コニフェリルアルコール<シナピルアルコールの順で酸化されやすいことを証明した。b)ラジカルカップリング反応における遷移状態を解析し、活性化エンタルピーより求めた結合様式の反応予測が、実測と定性的に一致した。遷移状態のさらなる解析により、リグニン前駆体のγ水酸基が影響を与えていることが示唆された。c)ラジカルカップリング反応によって形成されるキノンメチド中間体に対する水の付加反応を解析し、エリスロ型/スレオ型が生じるエネルギー差から予測した生成比が、実測値と定性的に一致した。d)リグニン前駆体の拡散現象のシミュレーションにより、コニフェリルアルコールでは低濃度でも溶質間相互作用が無視できないことが示唆された。e)ペルオキシダーゼの活性サイトでの立体障害を解析した結果、コニフェリルアルコールのメトキシル基の立体障害は小さく、シナピルアルコールでは大きな立体障害が発生した。したがって、コニフェリルアルコールに対する酵素の高い活性作用は低い立体傷害と高い被酸化能に起因すること、シナピルアルコールが高い被酸化能を有するにも関わらず活性作用が低いことは、大きな立体障害が生じるためであることを明確にした。f)多糖類の加水分解反応過程を分子軌道法により追跡し、様々な結合様式を持つ多糖類の分解挙動を予測した。g)リグニンの分解反応を分子軌道法により追跡し、α位水酸基の脱離が分解を促進することを明らかにした。h)高圧水蒸気によるセルロース結晶構造の変化をシミュレートし、疎水性相互作用に基づく110面の割裂現象を観察した。本研究は、リグニン前駆体の酵素によるラジカル化(一電子酸化)を計算化学の手法を用いて解析したものである。1.リグニン前駆体の一電子酸化数種のリグニン前駆体およびその類縁物質の分子軌道解析を行い、HOMOエネルギーから被酸化能の程度を比較した。その結果、メトキシル基の数が増すにつれて被酸化能が上昇する結果が得られ、酸化ピーク電位の実測値と定性的に一致した。しかし酵素による反応速度の実測値とは一致せず、酵素反応においては立体障害の影響が大きいことが明らかとなった。また、二量体のHOMOは単量体よりも0.2eVほど安定化し酸化されにくいが、三量体以上ではそれほど変わらなかった。2.ペルオキシダーゼ活性サイト内での一電子酸化酵素全体および活性中心部分の分子構造を元に基質との相互作用を解析した結果、メトキシル基と酵素の間に強力な静電引力が存在し、活性中心に基質が到達しにくい状況であることが明らかとなった。このことから、シナピルアルコールに対する低い活性は原子間衝突による立体障害というよりむしろ、電子間引力が制御していると推察した。3.ペルオキシダーゼ活性部位への侵入とラジカル分子の放出一電子酸化後基質が活性中心から排出される機構を解析したところ、一電子酸化前は基質が活性中心に接近するほど、酸化後は基質が遠ざかるほどエネルギーの低下が見られた。この結果から、取り込まれた基質が一電子酸化を経て速やかに酵素外に排出される挙動を、活性中心と基質の電子状態が制御していると推察した。1.リグニン前駆体およびその誘導体の被酸化能を、計算化学によるHOMOの予測値および電気化学による酸化還元電位の実測により評価した。その結果、メトキシル基の存在によりHOMOの上昇と酸化還元電位の減少が明確になり、p-クマリルアルコール<コニフェリルアルコール<シナピルアルコールの順で酸化されやすいことを証明した。また、アルコキシル基の鎖長は被酸化能に影響を与えないことを明らかにした。しかし、これらの序列は酵素による酸化速度の実測値とは一致せず、メトキシル基の立体障害が影響を与えていると考えた。

2.酵素の結晶構造を基にした分子力学シミュレーションによる活性サイトでの立体障害を解析した結果、コニフェリルアルコールのメトキシル基の立体障害は大きくないが、3,5-両置換のシナピルアルコールでは大きな立体障害が発生した。したがって、コニフェリルアルコールに対する酵素の高い活性作用は低い立体傷害と高い被酸化能に起因すること、シナピルアルコールが高い被酸化能を有するにも関わらず活性作用が低いことは、大きな立体障害が生じるためであることを明確にした。また、これらを総合的に解釈することにより、リグニン前駆体混合系の脱水素重合では、立体障害的に有利なリグニン前駆体が先に酸化されてラジカル化し、酵素から放出した段階で電気化学的に有利なもう一方のリグニン前駆体にラジカルを転移するというモデルを明確に説明できた。3.同様の手法により、2量体から3量体に重合が進むモデルを解析した。β-0-4結合2量体の計算化学解析により、グアイアシル核ではエリスロ<スレオ、シリンギル核ではスレオ<エリスロの順で酸化されやすいことがわかった。したがって、針葉樹リグニンはスレオ型が次々と重合しやすく、広葉樹リグニンはエリスロ型が重合しやすいこととなり、樹木中での両者のリグニン結合様式の実測値と定性的に一致した。
高等学校世界史における満蒙開拓団史の教材化を図る研究

本研究は,平成25年度から実施される新しい学習指導要領に対応した世界史授業の在り方を探求する試みである。新たな学習指導要領では,言語活動を重視し,伝統文化や歴史に対する学習を深めることが求められている。従来の講義中心の授業形態を打破するために,内容と方法の両面において改善を図った。内容については,文章だけでなく,年表や地図に加えて映像資料を活用し,実際に体験した方々の話を聞くことができた。これによって臨場感をもって歴史を知る機会となった。従来使用されてきた文字資料だけでなく,証言記録や写真・映像など非文字資料の利用を行った。また,方法については,満蒙開拓に関する資料館のホームページを活用した。研究方法は,高校1年生を対象とする授業案を構想するとともに,その準備として,今春長野県に開館した満蒙開拓平和記念館を生徒とともに訪問した。現地で開拓経験者から体験談を聴講し,対話を行ったほか,展示品を閲覧した上で感想文を書いて歴史理解を深めさせた。研究成果として,今年3月に高校1年生を対象に,満蒙開拓を扱った授業を実施した。NHKが制作した長野県から満蒙開拓団に参加した人々の証言記録を視聴し,既習事項と関連付けることで理解を深めた。日本が置かれた位置や,政治指導者以外の民衆がどのような困難に直面したか等を考えさせ,歴史が一部の人間によって作られたのではなく,多くの人々の生活に関わってきたことを理解させようとした。満洲と呼ばれた中国東北地方について,自然環境や産業等の点において日本と比較しながら理解を深めさせた上で, 1930年代の世界情勢と関連付けて満蒙開拓の背景を説明した。NHKの証言記録を活用し,教育現場において教師が生徒に満蒙開拓を奨励したことを事例として取り上げた。体験者が語る満蒙開拓の厳しさを生徒は熱心に聴講した。以上の試みについては,研究成果をまとめ,校内紀要に投稿し,掲載された。研究成果としては,生徒との教育活動記録のほかに,生徒の感想や関連史料等をまとめた。新学習指導要領において,資料や資料館等の活用が求められるようになり,新たな授業の在り方を考察することにつながった。
地球規模マラリア根絶：アルテミシニン治療効果に関わる人・原虫多型の地域特性

私達はケニアのビクトリア湖の4島嶼及び湖畔の集落で、マラリア調査を2012-2013年にかけて展開しており、同時期に収集したサンプルでアルテミシニン耐性マーカーについて解析した。539サンプルのK13-propeller遺伝子塩基配列を同定することに成功し、4種類の非同義置換と5種類の同義置換を確認した。これらの変異は5か所の調査地域で共有されるものは認められなかったが、Mfangano島で認められたA578S変異は同地域で半年の時間的解離を認める複数のサンプルで確認できた。今後K13-propeller遺伝子のモニタリングを続けることが必要であると考えられる。マラリア撲滅のためには抗熱帯熱マラリア原虫生殖母体薬であるプリマキン使用が要であるが、G6PD欠損者ではプリマキン投与が時として血管内溶血を引き起こすことが問題になる。当該年度はケニア・ビクトリア湖島喚地域におけるG6PD欠損症の状況について検討した。今般の対策法スケールアップにも関わらずケニア・ビクトリア湖周辺では激しいマラリア伝播が続いている。現地島嶼マラリア撲滅計画の干渉前調査として、スパ地区人口約2万5千人のMfangano島、各々約千人のNgodhe、Takawiri、Kibuogiの3小島および内陸側Ungoi村で、2012年乾季の1-2月および雨季7-8月の2回マラリア原虫感染率調査を行った。後者においてG6PD欠損症調査を加えた。乾季感染率は計2586名中、顕微鏡法19%、迅速診断法(RDT)37%であった。前者陽性481例はP. falciparum (Pf) 462, P. malariae 10, P. ovale 1, mixed 8で、P. vivaxはなかった。Pf50例は生殖母体を有していた。脾腫率は小児1676名中36%であった。RDT-Pf感染率はU49 M49 K25 Nl7 T15%で、地域毎に同様な年齢特異的変動を認め、U6-10歳は70%と最高値だった。雨季感染率は計2670名中顕微鏡15、RDT32%で、後者はU53 N37 T26M25 K13%であった。脾腫率は1554名中45%であった。G6PD欠損症率は男性10.6%(78/735)女性2.4%(18/750)で、前者はU14.3 K13.6 M10.0T8.1 N6.6%であった。内陸部では乾季、雨季を通じて感染率が安定して高く、G6PD欠損症率も高値を示した。島嶼部では島毎に感染率の変動がみられた。これを媒介蚊生態疫学と関連させて今後議論していく必要がある。またPf抗生殖母体薬としてのプリマキンを含む集団治療による島嶼マラリア伝播阻止計画の基盤となる。従来、川本らの開発によるG6PD Assay Kit-WST (Dojindo)が流行地で実施可能な方法として使用されてきた。しかし血液のヘモグロビンの色とWSTの発色が似通っている事から、肉眼観察による陰性の判定には誤診のリスクが存在した。また女性heterozygoteにおける中間値判定も問題となった。今回、上記キットに対して簡易型光電比色計とドライバスを用いて、反応の開始時と終了時の2回吸光度を測定して、酵素反応量をWSTの吸光度変化量として表す事で、1)確実な反応陰性者判定、2) 15分での迅速判定、3) 50%付近の活性値判定を可能とする改良を行った。男性の測定結果では、全測定値を集めると吸光度差0.78付近でピークとなり、これを正常人のピークと見なした。この活性値の20%以下の所に二つ目のピークが有り、この集団が欠損症(homozygote)と考えられる。従って、陰性の基準は吸光度差0.156以下とした。女性においては男性のごとき2つのピークはみられなかった。今回は男性と同じ基準を当てはめ、0.156以下を暫定的に欠損症とした(homozygote)。総計男性1518名を調べ、欠損者は189名(11.9%)であった。欠損症率はKibuogiおよびTakauwiri島および内陸部Ungoyeで各々約15%と高く、Ngodhe島では4%と低かった。Mfangano島では11%であった。女性総計1637名を調べ、欠損者は29名(1.8%)であった。現在解析中の男性Hemizygoteの遺伝子変異とともに(平山)、女性HeterozygoteのOD値の分布について、今後遺伝子変異を明らかにした上で検討したい。

これらの結果は熱帯熱マラリア抗生殖母体薬としてのプリマキンを含む集団治療による島嶼マラリア伝播阻止計画の基盤となる。熱帯熱マラリア原虫アルテミシニン耐性モニタリング近年、アルテミシンに対する耐性原虫の出現・伝播がカンボジアを中心とする東南アジアで報告されていたが、2014年にK13-propeller遺伝子がその耐性に関連していることがArieyらによって報告された。この報告によりK13-propeller遺伝子における点変異(特にC580Y, R539T及びY439H)がin vitroでのparasite survival rateやin vivoでのparasite clearance rateに相関すること明らかとなった。私達はケニアのビクトリア湖の島々(Kibuogi, Ngodhe, Takawiri及びMfangano島)及び湖畔の集落(Ungoye)で、マラリアの分子疫学調査を2012-2013年にかけて展開しており、同時期に収集したサンプルをretrospectiveに解析した。この解析では539サンプルのK13-propeller遺伝子の塩基配列を同定することに成功し、4種類の非同義置換と5種類の同義置換を確認することができた。これらの変異は5か所の調査地域で共有されるものは認められなかったが、Mfangano島で認められたA578S変異は同地域で半年の時間的解離を認める複数のサンプルで確認できた。今後、経時的にK13-propeller遺伝子のモニタリングを続けることは、今後予定される集団治療が地域原虫集団に与える変化を見極めるうえで重要な課題である。26年度が最終年度であるため、記入しない。マラリア撲滅研究26年度が最終年度であるため、記入しない。主たる理由は現地協力機関の全面的な研究支援体制にある。ケニアにおける保健省マラリア対策課のDrWillis Akwaleは2000年から3年間、学位研究のため金子の指導のもと日本に滞在した。ケニアにおける保健省カウンターパートのDr Willis Akwaleは2000年から3年間、学位研究のため金子の指導のもと日本に滞在した。研究協力体制の構築:ビクトリア湖Kibuogi島全住民(1000人)を対象にアルテミシニンとプリマキンによる集団治療を中心とした短期集約対策によるマラリア撲滅のfeasibility studyを展開するための現地研究協力体制を確立する。ビクトリア湖マラリア撲滅研究サイトのICIPEにおいて日中およびケニア側参加研究者が集い、地域関係者の参加も得て島嶼マラリア撲滅の全体計画について話し合うとともに関連するアルテミシニン、マラリア伝播の分子および血清疫学および社会経済学的研究の進め方を探る。現地調査:撲滅実施に先立つKibuogiを含む地理的に連なる島嶼および内陸湖岸村住民集団においてマラリア感染に関する寄生虫学、血清学、分子疫学的調査を島嶼地域間比較における調査を再び7-8月に行う。G6PD欠損症スクリーニングを前回調査でカバーできなかった地域で再び行う。また原虫抗原多型変動の検討を目的とし、熱帯熱マラリア培養株確立を調査と並行して進める。集団治療で使用予定のartemisinin-pipera4uineについて投与後の再燃について耐性原虫選択という観点から検討する研究準備を進める。
合流式下水道における未規制リスク因子の雨天時流出ダイナミクスの解明

合流式下水道雨天時越流水に起因する未規制リスク因子として、微量化学物質や病原微生物に着目し、晴天時における負荷変動を調査するとともに、それらが合流管路内の堆積物中にどの程度存在し、雨天時にどのような流出挙動を示すのかを定量的に評価した。まず、晴天時下水中の一般水質項目、懸濁物の粒度分布、キノンプロファイル、ウイルスを含めた病原微生物、抗生物質の24時間採水調査を実施した。生活パターンに応じた水質指標ごとの特徴的な負荷流出パターンが観測され、抗生物質の日間濃度変動には、医薬品ごとの服用パターンと体内での代謝特性が反映されていることが示唆された。次に、給水車を利用して上流のマンホールに大量の水を投入することで雨水流入を模擬し、管路内堆積物中の流出挙動を調査した。その結果、細菌指標とウイルス指標の流出パターンに差異があることが明らかとなった。分布型モデルを用いて堆積物由来の汚濁物質の逆推定を行い、堆積物が多く存在している管渠を特定し、管渠清掃を模擬した計算モデルを示した。そして、特異的にSSが堆積している管渠の清掃により越流汚濁負荷を大幅に削減できることを示した。また、これらの現場調査データに基づき雨天時汚濁流出解析も試み、リスクの低減・制御方法についても検討した。特に、汚濁負荷のリアルタイムコントロールを目指した下水道施設の運用・運転アルゴリズムに関する研究を進めた。自己回帰モデルによるオンライン負荷量予測モデルに、上流側観測データを追加する改良を加えた。さらに、中小降雨によるCSO発生を精緻に解析するためにオンライン流量予測モデルの改良も行った。管路内堆積物の存在を考慮して、雨天時合流式下水道由来の懸濁物質とそれに付随する未規制リスク因子の流出挙動について総合的な評価を行い、病原微生物や医薬品類を含めた汚濁負荷削減を目指した下水道施設のリアルタイム制御の可能性を検討した。1.管路内堆積物中病原微生物分析手法の確立今年度は、下水管路内の堆積物の採取を行うため下水道局との調整を行なったのみであり、採取自体は行なうことができなかった。そこで、流入下水に含まれる固形分に付着したウイルスの回収方法について、東京都の下水処理場の流入下水を対象として検討した。海水や水道水から高い回収率をもつ陰電荷膜吸着酸洗浄アルカリ誘出法を適用した結果、モデルとして用いたポリオウイルスの回収率は平均15%であった。同じウイルス濃縮法を河川底泥に適用した場合、PCR阻害物質の影響が大きかったため、酸洗浄を行わずにウイルスを回収する方法を開発した。この方法は70%程度の高い回収率が得られたが、PCRの阻害因子を除去する過程で収率が下がり、総合的には30%程度の回収率と評価された。2.管路内堆積物中微生物群集構造の解析雨天時越流水由来の懸濁物の堆積先として東京湾の底泥を対象に、微生物群集構造解析のためにキノンプロファイル分析を実施した。ユビキノン(Q)とメナキノン(MK)を分析してそれらの比率で評価を行なうと、通常の底泥ではQ/MK=0.5程度であり、好気性微生物と嫌気性微生物が同量程度存在していることが解釈された。3.調査対象排水区のネットワークモデル化と汚濁物質挙動の表現調査や汚濁解析候補排水区として、過去に雨天時越流解析の実績のある東京都区内の8箇所の排水区と千葉市市街地の排水区を選定した。そして、その排水区の管路ネットワークデータについて複数の分布型モデルソフトウエアに相互に活用できるように再整理を行なった。また、管路内堆積物挙動や堆積量分布の定量的評価に適用例もあるAcker and White式について、その有効性を検討した。

その結果、晴天時のような低流量における堆積量予測式としての限界とソフトウエア上での不具合を見出した。したがって、ソフトウエア上での物質収支に不具合の生じない流量を見出すとともに、その条件での雨天時流出解析の結果の妥当性を確認した。本研究では、雨天時汚濁発生源として合流管路内堆積物に注目して、堆積物中のリスク因子の存在量を把握すること、リスク因子の雨天時挙動をモデル計算により予測して越流の影響を明らかにすることである。本年度の研究計画では、多数の下水管渠内堆積物を入手する予定であったが、当面管渠内での安全面から試料採取作業の許可を得ることが極めて困難となった。そのため、晴天時の下水処理場流入水や末端排水区を流下する生下水を対象に連続採水調査を実施した。また、汚濁物流出挙動のモデル解析と管路への処理水投入による模擬雨天時流出挙動調査計画の立案も行なった。(1)流入下水や管渠流下生下水の有害化学物質と病原微生物の分析4箇所の都市下水処理場流入水を対象に重金属として亜鉛を測定した結果、全亜鉛濃度範囲は50187μg/l、平均で94μg/lでありそのうち懸濁態は68%を占めていた。管渠流下の生下水24時間採水調査では、朝食、夕食や風呂など家庭用水の利用状況に応じた流量変動とそれに一般水質項目、懸濁物の粒度分布、キノンプロファイル、ウイルスを含めた病原微生物、抗生物質の日間変動結果を得た。(2)調査対象排水区における汚濁物流出挙動のモデル解析と模擬雨天時流出挙動調査計画の立案既存の雨天時流出モニタリングデータを用いて分布型モデルのパラメータ群の検定と検証を行なった。そして、堆積物由来の汚濁物質の逆推定を行い、堆積物が多く存在している管渠を特定し、個別の管渠の清掃を模擬した計算モデルを示した。そして、個別管渠の越流汚濁負荷への寄与の大小と特異的にSSが堆積している管渠清掃のより越流汚濁負荷を大幅に削減できることを示した。また、リアルタイムコントロールを目的として、自己回帰モデルによるオンライン負荷量予測の可能性を得た。また、千葉市北部第一地区において、人為的に下水管渠に大量の処理水を投入することで管渠堆積物のみの雨天時流出挙動を調査する計画案を関係者と協議しながら作成を進めた。本研究では、合流式下水道雨天時越流水(CSO)に起因する未規制リスク因子として、微量化学物質や病原微生物に着目し、晴天時における負荷変動を調査するとともに、それらが合流管路内の堆積物中にどの程度存在し、雨天時にどのような流出挙動を示すのかを定量的に評価した。現場調査データに基づいた雨天時汚濁流出解析も試み、リスクの低減・制御方法についても検討した。1.模擬降雨による管路内堆積物の流出挙動調査調査対象排水区において、給水車を利用して上流のマンホールに大量の清水(井戸水)を投入し(総量10.5m^3:降雨強度22.0mm/hrに相当)、管路内堆積物の流出挙動を調査した。また、同一の排水区において晴天時における流出挙動の調査も実施した。2.雨天時越流水中および模擬降雨による流出水中の有害微量化学物質と病原微生物の分析
光時空間情報変換を用いた超短光パルスのスペクトログラム計測に関する基礎研究

本研究では,高調波発生の方法を用いずに時間信号である超短パルス光から信号のスペクトログラムに対して直接的に振幅情報のみならず位相情報を同時に得る方法の実現を目的としている。さらに、光情報処理技術と超短パルス光技術を融合することによるウェーブレット変換の特徴であるマルチリゾリューショナル解析などの信号処理の考え方を超短光パルス計測技術への導入を検討する。本年度は、提案する光スペクトログラム計測の原理に基づき試作した計測システムの計測能力の向上および計測システムの自由度について検討を行った。本年度の研究により得られた成果・知見は以下の通りである。1.一般に、超高速時間分解分光計測では繰り返し計測が基本とされているため、リアルタイム計測は困難である。作製したパルス整形システムからの既知の微弱信号光をリアルタイムに計測することにより、本試作システムによる撮像デバイスの撮像時間性能にのみ依存したリアルタイム計測が可能であることを確認した。現在、撮像時間が50ピコ秒以下の撮像デバイスが実現可能であるため、時間分解分光計測におけるシングルショット計測が可能である。2.計測システムで用いる時間-周波数変換フィルタを調整することにより、時間分解能を数百フェムト秒から数ピコ秒まで自由に変化させた計測の実現を確認した。また、このとき波長分解能は、数ナノメートルからサブナノメートルまで変化することも確認した。3.試作した超短光パルスのスペクトログラム計測システムの検討を行い、提案する方法による超短光パルス計測システムとして今後展開が可能な以下の具体的な項目の抽出を行った。1)時間-周波数変換フィルタへの様々な信号処理の導入2)高速撮像デバイスを用いたシングルショット計測の実現3)実装技術を導入する高い計測精度を持つ実用計測システムの実現本研究では,高調波発生の方法を用いずに時間信号である超短パルス光から信号のスペクトログラムに対して直接的に振幅情報のみならず位相情報を同時に得る方法の実現を目的としている。本年度の研究により得られた成果・知見は以下の通りである.1.提案する光スペクトログラム計測の原理に基づく計測システムを試作した。計測するための既知の信号を発生させるためにパルス整形システムを作製した。作製したパルス整形システムからの既知の微弱信号光を計測することにより、信号パルスの振幅情報と位相状態の変化の計測が可能であることを確認した。確認実験の結果、平均出力数マイクロワット以下の微弱光の計測が可能であり、数100フェムト秒以下の時間分解および数ナノメートル以下の波長分解が可能であることを確認した。2.試作した超短光パルスのスペクトログラム計測システムの検討を行い、提案する方法による超短光パルス計測システムの実現に必要となる具体的な検討項目の抽出を行った。検討項目として、以下の項目を挙げた。1)計測信号の時間積分と信号対雑音比の関係の検討2)光学システムの最適設計の検討(分散の影響)3)スペクトログラム計測における時間分解能と波長分解能の最適化4)計測データの解析方法の検討本研究では,高調波発生の方法を用いずに時間信号である超短パルス光から信号のスペクトログラムに対して直接的に振幅情報のみならず位相情報を同時に得る方法の実現を目的としている。1)時間-周波数変換フィルタへの様々な信号処理の導入2)高速撮像デバイスを用いたシングルショット計測の実現3)実装技術を導入する高い計測精度を持つ実用計測システムの実現
インパクトフレッティング試験による生体材料の腐食摩耗挙動の解明

本研究ではインパクトフレッティング摩耗試験装置の開発及び人工股関節等に用いられる耐食性材料の腐食摩耗特性の評価から,摩耗モデルの構築を試みた.分極特性からSUS304鋼,SUS316L鋼,CoCr合金の腐食特性の評価を行い,インパクトフレッティング摩耗試験との結果から,摩耗量は新生面の腐食量に大きく依存することが明らかとなった.また,腐食を考慮した摩耗モデルが提案された.実際の装置等で生じているフレッティングでは,荷重が動的に作用していると考えられ,特に衝撃荷重時の影響は無視できない.また,これまで行われてきた純水中におけるインパクトフレッティング摩耗試験から,動的な荷重と新生面の酸化といった化学的作用が相乗的に作用し,摩耗がインパクトのみの場合やフレッティングのみの場合に比べ,激しくなることが分かっている.そこで本研究では人工股関節といった生体溶液(腐食溶液)環境にさらされている耐食性材料の腐食摩耗特性について明らかにするため,腐食溶液中で試験が可能なインパクトフレッティング試験装置の開発を行った.フレッティングでは微小な振幅の高精度制御と,高い剛性を持つ試験装置が不可欠となる.そのため,動力にはピエゾアクチュエータを2本用い,それらをPCからPI制御することでインパクトフレッティングの再現を試みた.現状,ピエゾアクチュエータそのものの制御は行えているが,接触力のフィードバックによる振幅制御には至っていない.これは開発した装置の剛性が予想よりも低かったことが原因と推測される.本研究ではさらに,電気分極試験による金属材料の腐食特性の検討を行った.電位急変法と呼ばれる急速な電位の掃引により,新生面の腐食特性について水温,電気伝導度,酸化時間をパラメータとして検討した.これにより,純水中における摩耗の温度依存性と,腐食溶液中における腐食の温度依存性が活性化エネルギーにおいてほぼ一致し,純水中における金属イオンの溶出が裏付けられた.これについてまとめられた結果は,Wear of Materialsにて発表される予定である.実際の機械要素において生じる荷重は微小な偏心,偏荷重に伴う振動や,突発的に生じる振動によるものがあり,その場合は動的であると推測される.トライボロジーにおいては,摩擦により表面に作用する応力,疲労,新生面の化学的作用等,様々な因子が複雑に組み合わされることで摩耗が生じており,動的荷重時の影響が無視できないとすれば,これらについての対策は急務である.よって本研究では,インパクトフレッティング試験装置を開発,実験を行い,人工股関節部において生じる腐食摩耗量の定量化を検討した.本研究で開発されたインパクトフレッティング装置は,腐食環境下において実験可能であり,ポテンショスタットを用いることにより,腐食摩耗特性について電気化学的なアプローチが可能である.また,制御周波数は最大50Hz,最大荷重25N,最大振幅100umと,従来のインパクトフレッティング装置と比較して幅広い条件による検討が可能となった.これを用いた腐食環境における摩耗試験により,一定荷重のフレッティングに比べ,インパクトフレッティングでは表面電位の低下量及び摩耗量が数倍になる結果が得られた.これらの結果から動的荷重及び酸化時間の影響が明確に示された.また,SUS304鋼,SUS316L鋼,CoCr合金についてポテンショスタットを用いた分極試験を行い,それらの腐食特性について検討を行った.どの材料でも新生面の腐食速度は,安定な通常の面に比べ1000倍以上の速度を示した.また,通常面の耐食性はSUS316L>SUS304>CoCrとなる結果が得られたが,一方で新生面の場合ではCoCr>SUS304>SUS316Lとなった.これらの結果は人工股関節といった生体材料など,腐食環境下における構造材料の選定において,有用な知見になるものと考えられる.本研究ではインパクトフレッティング摩耗試験装置の開発及び人工股関節等に用いられる耐食性材料の腐食摩耗特性の評価から,摩耗モデルの構築を試みた.分極特性からSUS304鋼,SUS316L鋼,CoCr合金の腐食特性の評価を行い,インパクトフレッティング摩耗試験との結果から,摩耗量は新生面の腐食量に大きく依存することが明らかとなった.また,腐食を考慮した摩耗モデルが提案された.申請当初は腐食溶液環境下におけるインパクトフレッティング試験装置を開発し,摩耗試験を行うまでが目標であった.しかしながら26年度は装置の剛性不足から十分な摩耗試験を行うことができず,試験装置の開発において遅れがあったことは否めない.しかしながら,次年度から行う予定であった分極試験による耐食性材料の新生面の腐食特性を先行して行った.これにより,温度依存性を示すパラメータである活性化エネルギーの点について過去の研究結果と比較し,新たな知見を得ることができた.またこの結果は摩耗モデル構築の一助となるものである.よって総合的に研究そのものに遅れはないものと考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。トライボロジーインパクトフレッティング試験装置のスライダ部分の剛性が荷重制御に大きく影響することがわかっている.また接触力を測るロードセルの剛性が高すぎる場合,制御がよりシビアになる.そのため複数のロードセルを用意し,適したロードセルの剛性を見極める必要がある.また,インパクトフレッティング試験装置にポテンショスタットと呼ばれる分極試験装置を組み込み,試験片に生じる電位降下を測定し,摩耗における腐食の影響の程度について明らかにする.試験片の分極特性を動電位法から検討し,材料の腐食電位等について整理する.この腐食電位により,材料そのものの腐食のしやすさが明らかとなる.また電位急変法およびファラデーの法則から新生面の不働態化における溶出量を特定する.

この時,生体環境ではアルブミンといったタンパク質が吸着することにより不働態化が促進されるといった研究結果もあり,それについても検証する.腐食摩耗は酸化皮膜の生成とそれらの除去が繰り返されることで,相乗的に摩耗が増大するといわれている.しかし機械的な条件によっては,酸化皮膜が潤滑作用を示し,摩耗を低減させる場合がある.これは通常の摩耗試験のみから定量することは非常に難しいものの,本研究の分極試験装置を導入することで,検討可能である.これらの研究から,各種材料の耐摩耗性,新生面の腐食特性についてマッピングし,生体環境に適した材料の特定を行う.また,腐食摩耗モデルを作成し,腐食環境下におかれた構造物の寿命予測について検討する.27年度が最終年度であるため、記入しない。
産業衰退と環境再生からみた現代日本経済史：地域形成史論の再検討

本研究の目的は、産業跡地の再開発と環境再生事業が、戦後日本における地域形成において果たした役割を明らかにすることにある。このような分析対象は各地域・時代において個別具体的に現れるため、事例を選定し、各地域に即した史的実証を行う。現地に足を運んで一次資料を収集するとともに、ヒアリング調査によって実態を明らかにしていく。また、関連する国の政策も検討することで、選定事例を重層的に把握する。以上の考察を基礎として論文執筆・学会報告などを行っていくことで、地域形成史論に対して新たな知見と視点を提示する。
アブラナ科における花粉管誘導因子の種間変異による生殖隔離機構とその進化過程の解明

本研究ではモデル植物シロイヌナズナを用いて,花粉管誘導に関わる因子を特定することを目的としている.今年度は前年度までに引き続き,花粉管誘導に異常を示す新規変異体の単離のために次の解析を実施した.雌性配偶体特異的に発現する遺伝子群のリスト化とその遺伝子の破壊株の解析雌性配偶体と花粉の両方が形成できない変異体(SPOROCYTELESS,spl)と花粉のみが形成できず雌性配偶体は正常に形成する変異体(MALE STERILITY 1, msl)を用いて,雌しべのマイクロアレイを行い,msl変異体でspl変異体の5倍以上の発現量があることが分かった遺伝子群を,雌性配偶体で発現する遺伝子群としてリストアップした.この遺伝子群のうち上位150についてSALKラインなどから破壊株を入手し,花粉管誘導に異常があるラインを探索した.まず,ラインごとに次世代の分離比を調べ,分離比が1:1に近かったラインについては耐性株を育て,できたさやを観察して種つきに異常があるものを候補として残した.次に,候補となったラインについて,再び播種・育成して,花を採取・固定し,花粉管伸長をアニリンブルー染色により観察を行った,その結果,2ラインについて花粉管伸長に異常があり,約半数の胚珠に花粉管が全く入っていないことが明らかとなった.またその2ラインについては,胚珠の発生の観察も行い,その結果,胚珠の発生が途中で止まっていることが分かった.また,このうちの1ラインについては,原因遺伝子と考えられる遺伝子の別のタグラインを取り寄せ,そのラインについても同様の観察を行った.その結果,花粉管伸長にも胚珠の発生にも同様の異常がみられた.今後はこの表現型の原因遺伝子を特定するとともに,promorter-GUS法によってこの遺伝子がどこで発現しているのかを明らかにすることを試みる予定である.本研究ではモデル植物であるシロイヌナズナを用いて,新規変異体のスクリーニングを行うとともに,花粉管伸長に異常がみられる既知変異体の原因遺伝子の特定を行って,花粉管誘導に関わる因子の特定することを目的としている.本年度は花粉管誘導に関わる新規遺信子の単離のために,次の2つの解析を実施した.1.雌性配偶体特異的に発現する遺伝子群のリスト化まずはじめに,雌姓配偶体と花粉の両方が形成できない変異体(SPOROCYTELESS,spl)と花粉のみが形成できず雌性配偶体は正常に形成する変異体(MALE STERILITY 1, msl)を用いて,雌性配偶体で発現する遺伝子群を見出すことを考えた.それぞれの変異体を栽培し,雌しべをそれぞれ40個ずつ集め,RNAを抽出,マイクロアレイを行い,両変異体において全遺伝子の発現量の差を解析した.その結果から,msl変異体でspl変異体の5倍以上の発現量があることが分かった遺伝子群を,雌性配偶体で発現する遺伝子群としてリストアップした.2.1でリストアップした遺伝子群の破壊株の解析1でリストアップした遺伝子群のうち上位150についてSALKラインなどから破壊株を入手した.全てについて花粉管挙動を調べるのは時間的・育成する空間的にも困難であったので,まず次のような方法を用いてスクリーニングした.雌雄いずれかの配偶体に異常がある場合には耐性株と野生型の分離比が1:1(通常は3:1)になることを利用して,ラインごとに種子をプレートにまいて分離比を調べて選出した.次に,分離比が1:1に近かったラインについて耐性株を育て,できたさやを観察して種つきに異常があるものを候補として残した.解析の対象とした株は種子を採取し,再び播種・育成して,花を採取・固定し,花粉管伸長をアニリンブルー染色により観察した.今年度の解析によって,3ラインについて花粉管伸長に異常がみられ,いずれも雌性配偶体の発達にも異常があることが分かった.本研究ではモデル植物シロイヌナズナを用いて,花粉管誘導に関わる因子を特定することを目的としている.本年度は花粉管誘導に異常を示す新規変異体の単離のために,次の2つの解析を実施した.タグラインプールの作製と新規変異体のスクリーニング花粉管の挙動を多数のラインについて調べるのは時間的・空間的に困難である.花粉管誘導に異常があれば,マーカー遺伝子の分離比が3:1からずれることが期待される.そこで,所属研究室で開発されたGFP遺伝子を持つベクターを用いてT-DNAタグラインを作出し,GFP蛍光の観察により分離比を測定した.その結果,384の新規タグラインプールから,分離比が1:1に近い変異体候補を2ライン得た.雌性配偶体特異的に発現する遺伝子群のリスト化とその遺伝子の破壊株の解析雌性配偶体が形成できないsp1変異体と雌性配偶体を正常に形成するms1変異体を用いて,雌性配偶体特異的に発現する遺伝子群をリスト化した.両変異体は花粉が形成されないため,受粉前の成熟した雌しべが調製できる.雌しべから抽出したRNAを用いてマイクロアレイ解析を行った結果,ms1変異体でsp1変異体の5倍以上の発現量が見られた遺伝子群を,雌性配偶体特異的遺伝子群とした.この遺伝子群のうち上位150についてT-DNAタグラインなどの遺伝子破壊株を入手し,花粉管誘導に異常を示すラインを探索した.

まず,入手したラインごとに上記と同様に分離比を調べて選出し,分離比が1:1に近かったラインについて耐性株を育て,できたさやを観察して種つきに異常がおるものを候補として残した.解析の対象とした株は種子を採取し,再び播種・育成して,花を採取・固定し,花粉管伸長をアニリンブルー染色により観察を行った.本研究ではモデル植物シロイヌナズナを用いて,花粉管誘導に関わる因子を特定することを目的としている.今年度は前年度までに引き続き,花粉管誘導に異常を示す新規変異体の単離のために次の解析を実施した.雌性配偶体特異的に発現する遺伝子群のリスト化とその遺伝子の破壊株の解析雌性配偶体と花粉の両方が形成できない変異体(SPOROCYTELESS,spl)と花粉のみが形成できず雌性配偶体は正常に形成する変異体(MALE STERILITY 1, msl)を用いて,雌しべのマイクロアレイを行い,msl変異体でspl変異体の5倍以上の発現量があることが分かった遺伝子群を,雌性配偶体で発現する遺伝子群としてリストアップした.この遺伝子群のうち上位150についてSALKラインなどから破壊株を入手し,花粉管誘導に異常があるラインを探索した.まず,ラインごとに次世代の分離比を調べ,分離比が1:1に近かったラインについては耐性株を育て,できたさやを観察して種つきに異常があるものを候補として残した.次に,候補となったラインについて,再び播種・育成して,花を採取・固定し,花粉管伸長をアニリンブルー染色により観察を行った,その結果,2ラインについて花粉管伸長に異常があり,約半数の胚珠に花粉管が全く入っていないことが明らかとなった.またその2ラインについては,胚珠の発生の観察も行い,その結果,胚珠の発生が途中で止まっていることが分かった.また,このうちの1ラインについては,原因遺伝子と考えられる遺伝子の別のタグラインを取り寄せ,そのラインについても同様の観察を行った.その結果,花粉管伸長にも胚珠の発生にも同様の異常がみられた.今後はこの表現型の原因遺伝子を特定するとともに,promorter-GUS法によってこの遺伝子がどこで発現しているのかを明らかにすることを試みる予定である.
炎症性腸疾患に於けるマイコバクテリウム感染の分子生物学的検討

炎症性腸疾患患者の中でもクローン病に於いてしばしば、マイコバクテリウムがその腸組織の長期培養から同定されたり、或いはマイコバクテリウムに対する患者血清中の抗体価よりクローン病に於けるマイコバクテリウムの関与に関しては賛否両論存在している。<結果>マイコバクテリウムを広く検出するプライマー(5 ́-GAGATCGAGCTGGAGGATCCGTA-3 ́,5 ́-GCGGATCTTGTTGACGACCAGGG-3 ́)をABI社製DNA合成機を使って合成し、これを用いてPCRを行い、できたサンプルをアガロース・ゲル電気泳動にかけサザン・ブロット解析を行った。その結果クローン病患者行7人中7人、潰瘍性大腸炎患者9人中8人、コントロール11人中10人に陽性であった。今回の実験ではマイコバクテリウムの中のどの菌種であるのかは特定できないが大多数の日本人の大腸には何らかのマイコバクテリウムが存在していることが判明した。又現在牛にクローン病と類似した病気をつくることで知られているMycobac-terium paratuberculosisに特異的とされるプライマー(5 ́-GTTCGGGGCCGTCGCTTAGG-3 ́,5 ́-GAGGTCGATCGCCCACGTGA-3 ́)を用いたPCRを、さらに母数を増やして検討しているところである。少なくとも、現時点でクローン病患者4人がM.paratuberculosis陽性であった。
シベリア・タイガにおける森林構造発達と窒素動態様式の相互関係

一般の密な植物群落では、植物が成長して個体密度が低くなると、現存量は予測可能なパターンで次第に大きくなる。この定量的関係を「自然間引きの法則」という。ところが、永久凍土の上に成立したシベリアのカラマツ林データの解析によると、この森林では生態学の常識に反して個体密度が小さくなると現存量が一定値に収束してしまう傾向がある。永久凍土のために、夏の間融解する表層土壌の厚さが限られ、土壌養分の不足が制限要因となって地上部現存量が一定値以上に増えられない、と私たちは考え、これを森林の「バイオマス制限仮説」と呼んだ。本研究ではシベリアのカラマツ林に窒素肥料をまくコントロール・野外実験を行い、窒素動態の変化とともに森林の構造と機能の変化を調べた。本研究が対象とした永久凍土上のカラマツ林は、窒素動態のパターンを正確に捉えることが非常に難しい生態系であることが明らかになった。窒素無機化速度が一般に非常に小さく、かつその空間変異が非常に大きかった。また、施肥によって濃度が高くなったであろう無機態窒素の多くが土壌微生物によって吸収されていると考えられる、窒素の不動化が起こっていると示唆された。4シーズンの窒素肥料施肥実験の結果、特に林床植物の植物体内の窒素濃度は幾分上昇したが、カラマツに代表される森林の構造にはいまだ変化が見られていない。ただし、窒素動態測定の結果、この生態系では窒素が植物の成長にとって制限要因となっていることが強く示唆された。これらの成果は、すでに多くの国際学会プロシーディングズとして発表された。また、原著論文としてすでに公開されたか、現在執筆が進んでいる。本研究成果を総合的にまとめた書籍がドイツのSpringer社からEcological Studies Seriesの一冊として出版されることが決まっており、その原稿がほぼ完成に近い状態にある。シベリア中央部のトゥラ村郊外に調査地を設けた。森林火災後104年生のカラマツ林分において12個の方形永久調査区を設定し、3種類の実験処理を4回繰り返しで設置した。「バイオマス制限仮説」によれば、カラマツ個体群の成長に伴って生態系内の養分が不足状態に陥り、ある上限値以上には森林の現存量が増えられなくなる。調査区として設置した林分はどれも地上部現存量がすでにこの上限値に達していると考えられる。したがって、養分不足は肥料を定期的に撒くことによって解消され、再び現存量が増加を始めると考えられる。シベリアのカラマツ林では窒素が不十分なことが多いと言われている(Schulze et al.1995;Matsuura,& Abaimov 1999)。そこで、調査地においても生態系の窒素循環を計測すると同時に、窒素肥料による施肥を2004年度に開始した。粒状の遅効性窒素肥料(Carbamite)をロシア国内で海外共同研究者が調達した。十分な窒素供給を実現するため、シベリアでのこれまでの施肥試験の経験などを参考に(S.Prokushkin, personal communication 2002)、60kgN ha^<-1>yr^<-1>あるいは12kgN ha^<-1>yr^<-1>に相当するCarbamite肥料を、6月と8月に等量ずつ散布した。永久調査区の設置とともに、森林現存量、林分構造、個体の有機物配分、土壌炭素・窒素集積量、林床植生、生態系内の炭素・窒素分布、土壌中の硝化速度と窒素無機化速度、地温などの測定を開始し、本年度の研究成果は11月15-16日に筑波大学で開催された5th International Workshop on Global Change : Connection to the Arctic (GCCA5)における6編のレポートとして発表した。

また、2月21-22日につくばの独立行政法人・森林総合研究所に共同研究者が集合し、来年度の研究計画について打ち合わせを行った。本年度は7月に約3週間、10月に約1週間ロシアの調査地を訪れ、野外調査等を行った。調査対象地となっている永久凍土上に成立したグメリンカラマツ林の永久調査区において森林構造、現存量、炭素動態、窒素貯留量、窒素無機化速度などを推定すべく、いろいろなサンプル採集および測定を行った。特に集中して行った作業は、(1)根の現存量と形態を推定するための根茎システムの掘り出し、形態記載、重量測定、(2)森林火災後成立したカラマツ天然林の林齢に伴う森林構造発達様式を記載するためのクロノシークエンス・プロットの設定、(3)クロノシークエンス・プロットの測定、(4)施肥プロットにおける2年目の窒素肥料の散布作業、(5)森林生態系内での窒素の分布と動態を把握するための追加資料の採取であった。本年度の野外調査の結果次が明らかになった。(1)根の現存量は林例の増加とともに増加を続ける。これは、地上部現存量が約30年の林齢で最大値に達し、その後一定値を保つのと対照的である。(2)カラマツ生態系の葉の現存量は林齢約30年で2.2Mg/haの最大値に達し、その後その約1/4の現存量に急減してしまう。成熟林におけるこのような急激な葉の現存量の減少はほかの森林生態系では報告されたことのない珍しい現象である。連続永久凍土生態系の特徴と考えられる。(3)窒素肥料施肥2年目にして、施肥区のカラマツ個体の葉の窒素濃度が上昇した。そのほかの成長パラメターにはまだ変化が見られない。本年度は7月に約10日、9月に約3週間、3月に1週間ロシアを訪問し、野外調査準備および本調査を行った。調査対象となっている永久凍土上に成立したグメリンカラマツ林の永久調査区において、森林構造、現存量、炭素動態、窒素貯留量、窒素無機化速度などを推定すべく、いろいろなサンプル採集および測定を行っているが、今年度はこれらに加えて、窒素肥料散布がカラマツの林冠に及ぼしつつある影響について詳細な検討を開始した。特に、施肥処理が(1)長枝の長さに及ぼす影響、(2)長枝につく葉の枚数に及ぼす影響、(3)長枝につく芽の数に及ぼす影響、(4)一次枝あたりの当年枝数に及ぼす影響、(5)当年枝の中で長枝が占める割合への影響、を調べた。長枝の長さは窒素肥料の高濃度散布区でほかの処理区より50%ほど長くなった。長枝につく葉の枚数は、施肥処理間で差はなかった。長枝に着く芽の数は、高濃度散布区でやはり50%ほど数が多くなった。これらに対し、一次枝あたりの当年枝数は施肥処理間で差がなかった。当年枝の中での長枝出現率も施肥処理の違いによって有意な差は出なかった。したがって、高濃度の窒素肥料を散布している林分では、当年生長枝の長さが長くなり、長枝あたりの芽の数が増えた。芽のほとんどは翌年短枝になると考えられるので、来年は短枝につく葉量も増えるかもしれない。これらとともに、カラマツの林齢に従って変化する林内の光分布および林冠内での葉の3次元分布様式を推定した。
血液胎盤関門における解毒機能の個人差とMDR1の遺伝子多型の関係

本研究では胎児毒性回避の観点から血液胎盤関門機能の個人差に関する解析を行うことを目的とした。本年度においては、まずヒト満期胎盤よりシンシチオトロホブラスト微絨毛側膜小胞(BBMV)および基底側膜小胞(BLMV)を単離精製し、ウェスタンブロット法によりBBMVへのP-糖タンパク質の局在を確認し、P-糖タンパク質がジゴキシン、ビンブラスチンの胎児側への移行を制限していることを明らかにし、その成果を学術雑誌で報告した。また本年度はMDR1遺伝子のアミノ酸変異を伴うsingle nucleotide polymorphism (G2677A/T)の昆虫細胞-バキュロウイルス発現系の作製を行い、今後、これらの発現細胞から膜小胞を作製して薬物取り込み実験を行うことにより、遺伝子多型と薬物輸送機能の関係を評価可能となった。またP-糖タンパク質同様に胎盤の微絨毛膜側に局在するBCRP薬物輸送担体の多型(C421A)に関しても同様の発現系を作製中である。昨年度までに、ヒト胎盤灌流法および単離膜小胞による取り込み実験の確立が終了したことから、本年度は同一の胎盤組織から胎盤灌流実験、膜小胞による取り込み実験、MDR1遺伝子の多型診断を行い、P-糖タンパク質のフェノタイプとMDR1遺伝子のジェノタイプとの関係を明らかにすることも予定していたが、遺伝子診断に関して胎盤提供者の同意が得られず本年度検討することはできなかった。実験系は全て確立しているため、来年度以降に被検者の同意が得られ次第検討を行う。本年度においては、まず各実験系の確立を行った。ヒト満期胎盤よりシンシチオトロホブラスト微絨毛側膜小胞(BBMV)および基底側膜小胞(BLMV)を単離精製し、放射性標識薬物の取りこみ実験を行った。その結果、BBMVにおけるMDR1の発現ならびに輸送機能を確認し、MDR1のキネティクスパラメーターを算出することができた。またヒト胎盤灌流実験を実施し、薬物の径胎盤移行の各素過程におけるキネティクスパラメーターを算出することができた。これら2つの実験結果を統合・解析することで、in vitro(膜小胞)とin vivo(胎盤灌流実験系)の両面から血液胎盤関門における薬物輸送特性の評価を行うことが可能となった。次に、各被験者胎盤組織からゲノムDNAを抽出し、塩基配列解析やsingle strand conformation polymorphism法等を用いてMDR1遺伝子多型の解析が可能となった。現在、各被験者の持つMDR1遺伝子多型がin vivoやin vitroから評価したMDR1の薬物輸送機能に及ぼす影響について、その関連性の検討を行っている。またアミノ酸変異を伴うsingle nucleotide polymorphismがMDR1の薬物輸送機能に及ぼす影響を定量的に評価するため、昆虫細胞-バキュロウイルス発現系を用い、各変異発現細胞の作成を行っている。現在、G325A変異型発現細胞の作成が終了し、G2677A/T変異型発現細胞を作成中である。今後、これらの発現細胞から膜小胞を作成し、薬物取り込み実験によってMDR1の薬物輸送機能評価を行う予定である。以上、本年度はヒト胎盤サンプルを用いて、被験者各個人のフェノタイプの違いとMDR1遺伝子多型との関係を明かにするための基盤を確立した。