hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非食細胞型活性酸素産生酵素の遺伝子欠損動物における血管壁リモデリング

活性酸素種産生酵素NADPHoxidaseは複数のサブユニットにより構成されるが、近年新規触媒サブユニットとしてNox1が同定され、血管組織の活性酸素種産生に寄与していることが明らかとなった。我々はNox1の発現がリポ多糖体(LPS)投与により誘導されることを見出した。LPSを腹腔内に投与すると大動脈におけるNox1の発現は投与32時間後に最高レベルに達する。歯周病などの慢性感染症は動脈硬化症の危険因子として知られることから、エンドトキシンによる本酵素の慢性的な活性化が動脈硬化性病変に寄与しているのではないかと考え、高脂血症モデルにて血管壁リモデリングにおけるNADPH oxidaseの役割を明らかにすることとした。Nox1欠損マウスと動脈硬化の動物モデルであるapoE欠損マウスとを交配して作出したダブルノックアウトマウス(DKO)に30週普通食を摂取させた群、424週間高脂肪食を摂取させた群、さらに高脂肪食摂取下500ng/kg/minアンギオテンシンIIの同時投与を行った群についてそれぞれ大動脈を摘出してOil red O染色標本を作成した。病変部の面積を各対照群と比較したところ、これらの群間には統計的に有意な差は認められず、動脈硬化の発症・進展におけるNox1の役割を明らかにすることは出来なかった。一方、LPSの腹腔内投与によるNox1の発現を血管以外の組織でも検討したところ、投与後4時間で最高となる臓器もあることがわかった。今後LPS投与後の生存率を野生型マウスと比較し、Nox1のエンドトキシン血症における病態生理学的役割について解析を進める予定である。NADPHoxidaseは複数のサブユニットにより構成される。近年その触媒サブユニットとしてNOX1が同定され、血管組織の活性酸素種産生に寄与していることが明らかとなった。最近、我々はNOX1の発現がリポ多糖体(LPS)投与により誘導されることを見出した。歯周病などの慢性感染症は動脈硬化症の危険因子として知られることから、この所見はエンドトキシンによる本酵素の活性化が動脈硬化性病変に寄与している可能性を示唆している。そこで本研究ではNOX1欠損マウス用い、高脂血症や慢性感染症に伴う血管病変の発症・進展におけるNADPH oxidaseの役割を明らかにすることとした。本年度はNOX1欠損マウスと動脈硬化の動物モデルであるapoE欠損マウスとを交配してダブルノックアウトマウス(DKO)を作出した。DKOマウスに30週間普通食を摂取させた群、424週間高脂肪食を摂取させた群、さらに高脂肪食摂取下500ng/kg/minアンギオテンシンIIの同時投与を行った群についてそれぞれ大動脈を摘出してOil red O染色標本を作成し、病変部の面積を各対照群と比較した。しかしこれらの群間には統計的に有意な差は認められず、動脈硬化の発症・進展におけるNOX1の役割を明らかにすることは出来なかった。一方、LPSの腹腔内投与によるNOX1の発現は心臓と腎臓においては投与後4時間で最高となることがわかった。これに対し大動脈におけるNOX1の発現誘導は遅く、投与32時間後に最高レベルに達することがわかった。今後マクロファージなど血球系におけるNOX1の発現誘導と動脈硬化病変への関与について検討を進める。我々はNox1の発現がリボ多糖体(LPS)投与により誘導されることを見出した。

歯周病などの慢性感染症は動脈硬化症の危険因子として知られることから、エンドトキシンによる本酵素の慢性的な活性化が動脈硬化性病変に寄与しているのではないかと考え、高脂血症モデルにて血管壁リモデリングにおけるNADPH oxidaseの役割を明らかにすることとした。Nox1欠損マウスと動脈硬化の動物モデルであるapoE欠損マウスとを交配して作出したダブルノックアウトマウス(DKO)に30週普通食を摂取させた群、424週間高脂肪食を摂取させた群、さらに高脂肪食摂取下500ng/kg/minアンギオテンシンIIの同時投与を行った群についてそれぞれ大動脈を摘出してOil red O染色標本を作成した。病変部の面積を各対照群と比較したところ、これらの群間には統計的に有意な差は認められず、動脈硬化の発症・進展におけるNox1の役割を明らかにすることは出来なかった。一方、LPSの腹腔内投与によるNox1の発現を血管以外の組織でも検討したところ、投与後4時間で最高となる臓器もあることがわかった。今後LPS投与後の生存率を野生型マウスと比較し、Nox1のエンドトキシン血症における病態生理学的役割について解析を進める予定である。
重水から重水素ガスを発生するパラジウム触媒的手法の開発と応用

水素の安定同位体である重水素(D)で標識された化合物は安定で長期保存が可能なため、生体内の薬物動態や化学反応における反応機構の解明、タンパク質や酵素などの高次構造解析に使用される利用価値の高い化合物である。しかし重水素標識化合物は高価であり、入手可能な標識体が限定されている。重水素導入法としては重水素(D2)ガスを用いた還元反応が多用される。例えば、不飽和結合の接触重水素化、脱ハロゲン化、ベンジルアルコールの還元やエポキシドのD2還元反応などは重水素標識化合物の有用な合成法である。その他にも、D2ガスは原子炉劣化D20の再生や、LSI(大規模集積圓路)の製造工程でも利用されておりその有用性は高い。しかしD2ガスは極めて高価である。これは、その製法がD20の電気分解やH2ガス中に微量(約150ppm)存在するD2ガスの極低温.下での液化分留法に頼っているため、エネルギーや反応の効率に起因する。従って工業スケールにも対応したより実用的なD2ガス発生法の開発は極めて重要である。本研究課題は、我々がPd/Cを用いた官能基選択的な接触還元反応の開発研究の過程で、重水素化溶媒を反応溶媒としたところ反応基質に重水素が導入されることを見出した事から発展した。このPd/C触媒による重水素標識化法は、温和な中性条件下、重水素源としては最も安価なD20を用いる実用的手法である。平成18年度から19年度にかけて継続的に、Pd/C-D20-H2システムによるベンジル位選択的H-D交換反応の効率を向上し、より実用的な反応とするため、特に「反応時間の短縮及び基質適用性の拡大」を集中的に検討した。さらに、平成19年度は、これまでのH-D交換反応の検討過程で見出した、Pd/C触媒によるD20とH2間の、室温下における高効率的「H2-D2交換反応」、すなわち触媒反応による化学的D2ガス発生法の実用化を目指し、「反応条件の最適化」および、発生させたD2ガスを利用した「還元性官能基を有する化合物のone-pot接触重水素化反応」への適用を鋭意検討した。その結果重水素標識化合物の簡便合成法の確立に成功した。さらに、「官能基選択的one-pot接触重水素化法」、「反応容器内で発生させたD2ガスの採集法」及び「採集したD2ガスを用いた様々な基質の重水素標識法」も確立した。不均一系白金属触媒を用いた接触重水素化法やH-D交換反応は、重水素標識化合物合成における第一選択肢である。本研究は、Pd/C-D_2O-H_2システムによる穏和な重水素ガスの用事調製法(H2ガスとD2ガスの触媒的交換反応)の確立と重水素多重標識化合物合成法への適用を中心として検討するものである。

本年度は、最適条件の検討によりD_2ガス発生効率の最適化に引き続き、D_2発生後の反応系内に多様な基質を加え、発生したD_2ガスの有機化合物への固定化すなわち、接触重水素化反応やH-D交換反応を利用したDラベル化合物の合成を検討し、多様な基質の重水素標識化に成功している。特に、家畜用抗菌薬であるスルファジミジンの多重重水素化体は現在、食肉中残留農薬定量用のサロゲート化合物としての適用が検討されている。また、重水からの直接的重水素転写反応では、触媒及び溶媒の詳細なスクリーニングを行い、ベンジル位並びに芳香環選択的標識化法さらにはアルカンの多重標識化の確立に成功し、それらの一般性を示した。現在、これらの成績体の環境化学・分析化学・有機化学へ・代謝化学分野への応用検討を鋭意実施している。なお、今回の検討過程で、第二級アルコールあるいはケトンを基質とした場合に、重水素化された第二級アルコールとケトンの混合物が得られる、いわゆるRedox反応とH-D交換反応が併発する興味深い反応を見いだし、反応機構的解明に至っている。水素の安定同位体である重水素(D)で標識された化合物は安定で長期保存が可能なため、生体内の薬物動態や化学反応における反応機構の解明、タンパク質や酵素などの高次構造解析に使用される利用価値の高い化合物である。しかし重水素標識化合物は高価であり、入手可能な標識体が限定されている。重水素導入法としては重水素(D2)ガスを用いた還元反応が多用される。例えば、不飽和結合の接触重水素化、脱ハロゲン化、ベンジルアルコールの還元やエポキシドのD2還元反応などは重水素標識化合物の有用な合成法である。その他にも、D2ガスは原子炉劣化D2Oの再生や、LSI(大規模集積回路)の製造工程でも利用されておりその有用性は高い。しかしD2ガスは極めて高価である。これは、その製法がD2Oの電気分解やH2ガス中に微量(約150ppm)存在するD2ガスの極低温下での液化分留法に頼っているため、エネルギーや反応の効率に起因する。従って工業スケールにも対応したより実用的なD2ガス発生法の開発は極めて重要である。本研究課題は、我々がPd/Cを用いた官能基選択的な接触還元反応の開発研究の過程で、重水素化溶媒を反応溶媒としたところ反応基質に重水素が導入されることを見出した事から発展した。このPd/C触媒による重水素標識化法は、温和な中性条件下、重水素源としては最も安価なD2Oを用いる実用的手法である。平成18年度から19年度にかけて継続的に、Pd/C-D2O-H2システムによるベンジル位選択的H-D交換反応の効率を向上し、より実用的な反応とするため、特に「反応時間の短縮及び基質適用性の拡大」を集中的に検討した。さらに、平成19年度は、これまでのH-D交換反応の検討過程で見出した、Pd/C触媒によるD2OとH2間の、室温下における高効率的「H2-D2交換反応」、すなわち触媒反応による化学的D2ガス発生法の実用化を目指し、「反応条件の最適化」および、発生させたD2ガスを利用した「還元性官能基を有する化合物のone-pot接触重水素化反応」への適用を鋭意検討した。その結果重水素標識化合物の簡便合成法の確立に成功した。さらに、「官能基選択的one-pot接触重水素化法」、「反応容器内で発生させたD2ガスの採集法」及び「採集したD2ガスを用いた様々な基質の重水素標識法」も確立した。
歯車型モータを用いた可変回転慣性質量ダンパーの免震構造物への適用性

3年計画のうち、1年目としては数値解析をベースとした研究を展開した。数値解析ではまずは検討するダンパーの挙動について、製作予定も実物を想定した解析モデルを構築し、実験の予備解析を想定するために解析モデルを用いた地震動時刻歴応答解析を実施した。解析結果を受けて2年目に製作するダンパーに最も適切な性能を同定し、また免震構造物に対してどのようなメリットが得られるかを分析した。分析の結果、質量要素の性能を変位に応じて変化させることで免震層変位を抑制しつつ床応答加速度を低減させる可能性を示した。これらの解析結果を受けて、2年目に製作するダンパーの性能を検証し、現在その製作図面を作成中である。図面の製作と並行して現在は実験計画である計測計画と必要となる実験内容について検討中である。数値解析については、長周期長時間地震動に対する追加検討を行い、最適設計手法を利用しつつ質量可変型ダンパーの特性をより把握するための検討を別途行っている。解析結果は現在分析を継続中であるが、質量の性能変化方法についての新たな知見として、研究開始前に想定していた質量要素をダンパー変位に応じて減少させるよりも増大させるほうが変位を効果的に抑制することができる知見を得た。また短時間の入力地震動よりも長周期長時間地震動に対して非常に効果的に免震性能を高めることを明らかにした。また性能変化をさせるタイミングについて、想定したよりも大きな変位でのタイミングにする必要がある解析結果が得られたが、この理由については検討中である。予定であるダンパー実験のための予備解析をほぼ順調に終えて、数値解析手法を現状で確認できる範囲では妥当性を確認した。また解析手法を用いた最適設計手法による地震応答解析の結果を分析することができており、概ね計画どおりの進捗であると言える。1年目の解析結果を受けて、現在製作を計画中のダンパーを製作するとともに、実験のための予備解析を行う。実験のための治具製作と実験計画を現在検討しており、ダンパーが完成後には早急に動的加力実験をすることでまずは実物ダンパーと解析モデルの挙動を比較分析する。なお1年目の解析結果については査読付き論文への投稿を目指して、追加の検討を実施中である。本年度に想定していた実験で使用するダンパー治具の製作について、慎重な検討のためにもダンパーの設計を優先した結果、治具製作費分を次年度に繰越すこととなった。次年度以降は試験体ダンパーの製作と実験治具の製作費、また東北大学五十子幸樹教授との研究打ち合わせのための旅費、そして実験にあたっての謝金を予定通り執行する計画である。
直腸・肛門管切除後、薄筋移植による生理的排便機能獲得再建手術の開発

下部直腸や肛門部の進行癌に対して、従来より直腸、肛門管を切除し,新たに下腹壁に永久人工肛門を造設する術式が依然として臨床的に広く行われている。人工肛門の排便処理、防臭対策の煩雑さや患者の心理的負担は大きく、必ずしも望ましい方法とはいえない。薄筋を用いた肛門括約再建は過去に報告があるが、今回の検討で、薄筋の支配神経をより深部に追うことで、便禁制をつかさどる陰部神経との縫合が可能となりること、筋の付着部をはずし、薄筋の可動域を広げることでより筋体の厚い収縮の良い部分で肛門括約機能を再建できるという知見が得られた。この結果は今後、より生理的な便禁制の獲得を目指した手術法の確立へつながるものと考える。本研究では、直腸癌術後などに人工肛門造設を余儀なくされた患者さんのQOLを向上すべく、陰部神経を支配神経とした薄筋を肛門部に移植して、新しい排便機能再建手術を開発することを目的とし、ウサギを用いた動物実験モデルの作成と新鮮屍体を用いたシュミレーションを行った。1日本白色家兎を使用した動物実験では、陰部神経を本幹で切断後、薄筋を肛門管に巻きつけて移植し、薄筋の支配神経を陰部神経支配とした再建モデルを試作したが、兎によっては薄筋の支配神経、陰部神経の径が細く、手技的に不安定であった。さらに、後ろ足の運動で神経縫合部に緊張がかかるため、予定していた再建モデルによる安定したデータ採取は困難であった。2解剖実験では新鮮屍体10例に対して計測、再建モデルの模擬手術を行った。各新鮮屍体において外肛門括約筋と陰部神経の走行を実際に確認し、実際の手術を想定したシュミレーションとして、薄筋弁を挙上し、肛門括約筋周囲に巻きつけ、神経吻合を行う再建モデルを作成した。その際に、薄筋の血管の長さ、薄筋の神経の長さ、薄筋による肛門管の巻き付けの可否・陰部神経と、薄筋の運動神経の縫合の可否について評価した。検討の結果、薄筋の起始(恥骨への付着部分)を切離することで筋体としての機能効率の高い中枢側の幅広い部分での巻きつけが可能であると確認した。またこの方法では正中での巻きつけが可能となるため肛門管の同心円状の収縮と直腸肛門角がより鋭角となり、より生理的な肛門機能の再現が可能と考えられた。以上より、陰部神経縫合付加有茎薄筋移植による肛門再建術は、解剖学的に十分可能であり、すでに報告された方法に、形成外科的な工夫を加えて薄筋の可動性を高めることで、手術結果の向上が図れると考えられた。今後は、本研究で開発した術式について、慎重に適応症例を選んだ上で、倫理委員会等の手続きをふんで、臨床応用を行う予定である。直腸癌などで、直腸・肛門管を切除後、下腹壁への人工肛門造設(colostomy)が、依然として臨床で広く行われているが、日常の排便処理、防臭対策の煩雑さに加え、患者さん自身の心理的負担は大きく、必ずしも望ましい方法とはいえない。一方、術式の向上と延命効果が高まるにつれQOL(quality of life)を考慮し、肛門機能の温存を図る方法が求められるようになってきた。本研究では、陰部神経を支配神経とした薄筋を肛門部に移植して、肛門括約筋機能の代替とすることにより、生理的な肛門機能を獲得させる新しい排便機能再建手術を開発することで、患者さんのQOLの向上させることを目的とする。初年度は、日本白色家兎を用いた再建モデルの確立を目的に動物実験を行った。複雑かつ高度な実験動物モデルのため試行錯誤が繰り返されたが、使用する実験モデルが定まりつつある。また、新鮮屍体を用いた手術方法の確立およびシュミレーションを行い、解剖学的なデータ収集を行った。動物実験については、実験モデルの確立に時間を要しており、計画としては遅れているが、新鮮屍体における手術方法の確立とシュミレーション、解剖学的データの収集はほぼ終了している。動物実験について、選択したモデルによる検討を重ね、臨床応用に耐えられる基礎データを蓄積する。また、新鮮屍体について、利用できる機会があれば、適宜、手術方法の確認を今後も行っていく。選択したモデルによる動物実験の動物購入費、飼育費と、成果発表の学会参加費、論文用費用として使用する予定である。
膵がん自然発症マウスによる「骨髄撹乱」を介した悪性化機構の解明とその制御

膵癌でみられる特徴的な間質は、その難治性に影響を及ぼす。我々は、膵癌の新しい診断・治療体系および創薬スクリーニング系の構築を目指し、膵癌を自然発症する遺伝子改変マウスを用い、悪性間質の成り立ちを「原発巣による骨髄撹乱」という観点から検証した。膵癌およびその初期病変PanIN由来の異形膵管(初代培養細胞)と骨髄を得て、PanINから浸潤癌に至る過程で生じる「骨髄撹乱」とこれに引き続く腫瘍局所での「間質前駆細胞の教育」を解析した。その結果、腫瘍を有する個体では肉眼的腫瘍を形成する以前より骨髄前駆細胞の初期活性化がみられ、これらが腫瘍に局在した際にみられるシグナルの一部を明らかにした。膵特異的Pdx1プロモーター制御下に変異型Kras(Kras^<G12D>)およびp53欠失をマウス膵において誘導し(Cre-loxPシステム)、ヒトの膵癌前駆病変(pancreatic intraductal neoplasm;PanINや浸潤癌に極めて類似した膵腫瘍性病変を得ることができる。このモデルを用いて、発癌から浸潤に至るがん進展のキーポイントでみられる骨髄を介した膵癌間質の構築過程の再現を試みた。まず、骨髄より癌間質へ供給される前駆細胞群を含むLin-細胞において、健常個体に比較してPanINや膵癌を有する個体ではmorphogen関連経路の遺伝子群の発現に上昇がみられた。これらの間質前駆細胞群が、癌微小環境内で活性化される機構を明らかにするために、tumor sphere側の解析を進めており、前駆病変が浸潤癌に至る過程で異形上皮みられるタンパク発現の変化が、骨髄由来の癌間質構成要素における先のmorphogen関連経路の完全活性化に貢献することを明らかにした(投稿準備中)。部位特異的遺伝子改変技術(Cre-loxPシステム)により、変異型Krasおよびp53欠失をマウス膵において誘導し、膵癌前駆病変であるPanINや浸潤性膵管癌(以下、PDAC)によく類似した腫瘍性病変の再現が可能である。この膵癌自然発症モデルマウスを用い、発癌から浸潤に至るがん進展過程における骨髄の果たす役割を解析した。これら前癌個体、担癌個体由来のLin-分画が、膵癌微小環境内で活性化されるとの仮説をたて、上記各strainマウス膵より単離した腫瘍腺管におけるマイクロアレイ解析結果をもとに、腫瘍細胞によって産生されるある種の器官形成因子が、骨髄由来Lin-前駆細胞の血管新生能を亢進させる機構を明らかにしている(投稿準備中)。Cre-loxPシステムを用いて変異型Krasおよびp53欠失をマウス膵において誘導することにより膵癌前駆病変であるPanINや浸潤性膵管癌(以下、PDA)に類似した腫瘍性病変を再現し、発癌から浸潤に至るがん進展過程における骨髄の果たす役割を解析した。また、上記各マウスより単離した膵腫瘍腺管におけるマイクロアレイ解析結果を行ったところ、前述した経路の活性化に関わる因子が、浸潤がんに至る過程で変化することを突き止めた。このような、担腫瘍個体における骨髄由来前駆細胞の初期活性化と腫瘍局所(微小環境内)におけるそのシグナル増幅というシステミックな活性化機構は、ヒト膵腫瘍においても再現されうることを明らかにした(投稿中)。このようながん・骨髄クロストークのモニタリングによりヒト膵癌の進展過程を非侵襲的に捕捉できる可能性が示唆された。ヒト腫瘍ではKrasやp53以外にも様々な癌関連遺伝子の変化がみられるため、これらが同様の機構を介して腫瘍進展を促進するか否かを遺伝子変異の多様性という面から再検討する必要があろう。成果の一部を国内外での学会発表ならびに論文発表できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。遺伝子改変マウスに発生した膵腫瘍、ならびにヒト膵腫瘍組織より初代膵管培養上皮を試料とした解析を系統的かつ大規模にすすめるため、ハーバード大学マサチューセッツ総合病院がんセンターおよび札幌東徳州会病院・臨床研究センターとの連携を行う。
好塩基球のサイトカイン産生と 2 型免疫応答発動に関与するシグナル伝 達経路の制御機構

2型免疫応答への関与が知られる好塩基球の活性化とサイトカイン産生を制御するシグナル伝達経路の未知の分子機構を明らかにするべく研究を行った。その結果1)休止期好塩基球はシグナル伝達分子群の発現レベルを負に調節することでIgE受容体であるFcεRIからのシグナル伝達を抑止する、2)休止期好塩基球では、転写抑制因子Bcl6によりFcεRI架橋によるサイトカイン産生誘導を負に制御する、という調節機構の存在が明らかとなった。最終年度は、前年度に行ったDNAマイクロアレイの結果から機構解明の手掛かりとなりうる候補遺伝子群を選択し、レトロウイルスシステムを用いてマウス骨髄由来培養好塩基球に遺伝子導入を行い、休止期好塩基球におけるFcεRI架橋によるサイトカイン産生誘導獲得能について検討した。スクリーニングの結果、当初考えていたシグナル伝達経路を制御する候補遺伝子産物の特定には至らなかったものの、生化学的な解析から興味深い知見を得た。休止期好塩基球並びにIL-3活性化好塩基球を準備しFcεRIシグナル伝達経路に関与する分子群について比較検討したところ、休止期好塩基球では活性化好塩基球と較べてシグナル伝達分子群(Syk、PLCγ2、IKKなど)のタンパクレベルの著明な発現低下が認められた。さらに休止期好塩基球のIL-3あるいはFcεRI架橋による刺激でこれらの分子群のタンパクレベルの発現増加が認められた。またマイクロアレイ解析から、転写抑制因子Bcl6について検討したところ、対照活性化好塩基球に対し、Bcl6を過剰発現する活性化好塩基球はFcεRI架橋による刺激により、IL-4を産生誘導することができなかった。これらのことから1)休止期好塩基球は、シグナル伝達分子群の発現レベルを調節することでFcεRIからのシグナル伝達を抑止している、2)休止期好塩基球がIL-3刺激により活性化されるとシグナル伝達分子群のタンパクレベルの増加を促し、FcεRI架橋によるサイトカイン産生の誘導を可能にする、3)休止期好塩基球では、転写抑制因子Bcl6により、FcεRI架橋によるサイトカイン産生誘導を負に制御している、という複数の機構の存在が示唆された。これらの新規の知見は、生体内で起こる免疫応答において好塩基球が果たす役割を考察し理解する上での一助となることが期待される。本研究では2型免疫応答への関与が示唆される好塩基球の活性化とサイトカイン産生の調節機構について、サイトカインシグナル伝達における「可逆的スイッチング」という新たな機構を提唱しその作動機序を分子レベルで解明することを目的としている。今年度は、その解明の手がかりとしてIL-3刺激前後の好塩基球からmRNAを調整し、これを材料にしてDNAマイクロアレイ解析を行った。その結果IL-3刺激前後で遺伝子発現の変動の見られる遺伝子群(刺激後に220倍の発現上昇、または刺激後に220倍の発現減少)が多数認められた(それぞれ約500遺伝子)。この中には既に報告されているIL-3誘導遺伝子も複数認められたことから、実験の成立が確認された。一方で、これまでに報告されていない遺伝子も複数認められた。この事はこれらの遺伝子産物が好塩基球特異的な役割に寄与する可能性を提示しており、今後の好塩基球を用いた研究を行っていく上で有用な情報を入手できたものと言える。現在これらの中からシグナル伝達経路に関与することが期待される遺伝子群について整理し、順次遺伝子クローニングを行い、レトロウイルス発現ベクターを作製しスクリーニングの準備に取りかかっているところである。次に好塩基球の可逆的スイッチング機構におけるNF-κB経路の影響について検討を行った。阻害剤を用いたNF-κB経路の遮断は好塩基球の可逆的スイッチング機構に影響を及ぼさなかった。IL-3シグナル伝達は現在までにIL-3Rα/β鎖を介しJAK2-STAT5というシグナル伝達分子群によって規定されていることが明らかになっているが、上記の制御機構においてもやはりJAK2-STAT5の経路が重要な役割を果たしていることが示唆された。DNAマイクロアレイ解析の結果は、現在行っているスクリーニングにおける候補遺伝子の絞り込み作業に多大に貢献しており、これは実験計画で記載したように充分想定されたところでもある。特筆すべきは、これまでに報告されていなかったIL-3誘導遺伝子も多数認められたところにあり、この知見に基づく標的遺伝子産物の解析は、当該研究の目的である可逆的スイッチング機構を司る遺伝子の同定だけに留まらず、まだ判明していない好塩基球の活性化、サイトカイン産生の正負の制御機構の解明に関与する可能性が充分考えられ、好塩基球の研究分野の発展に寄与するものと期待される。今年度の成果をもとに、次年度は候補遺伝子の絞り込みを行うためスクリーニングを行っていく。そのために候補遺伝子のクローニング、発現ベクターを作製し、好塩基球に遺伝子導入する。遺伝子導入の結果予想される性質変化(特にサイトカイン産生能の獲得)を指標にスクリーニングを行い、候補遺伝子の特定を目指す。

遺伝子特定に成功すれば、平成24年度実施計画にも挙げた様に、short hairpin RNAを用いたgene knockdown、またloss-of-function mutantを同定、利用することにより、好塩基球の可逆的スイッチング機構における当該遺伝子産物の機能を探る。また可能ならば、遺伝子改変マウス(ノックアウトマウス、トランスジェニックマウス等)を用いて、この機構の生理的な意義について評価検討を行う。今年度は計画していたよりも少額の研究費使用(主に物品費)となったが、これはDNAマイクロアレイの解析結果を詳細に分析し、整理するためにある程度の時間を要し消耗品の購入をさほど行わなかったためである。既に開始しているが、次年度はこれらの解析結果をもとに候補遺伝子特定のため網羅的にスクリーニングを行っていく予定であり、そのために今年度未使用の研究費と合わせて次年度の研究費は、主にスクリーニングに必要な実験を行うための消耗品購入に使用される予定である。また今年度に引き続き、次年度も関連学会等に参加するため、そのための旅費に使用される予定である。
指導者の指導行動とその解釈に及ぼす学習者の自己概念の影響についての検討

〔研究1:指導者の期待値と実際の指導行動の関係性についての検討〕中学生・高校生年代のサッカー指導者による選手の競技力評価尺度は、指導者による多面的な選手の競技力評価を可能にする上、定量化された選手の競技力評価得点は、指導者の選手に対する期待を反映し得ることを明らかにした。また、サッカー指導者の指導行動は、指導者の抱く各選手に対する期待値に影響を受けており、期待値の高い選手の方が肯定的な声かけをより高い頻度で享受していることを明らかにした。〔研究2:学習者の身体的自己概念と指導行動認識様式の関係性についての検討〕中高生年代のサッカー選手の身体的自己概念を反映し得る尺度として、サッカーに関わる自己能力評価尺度を作成し、内的整合性からみた信頼性および内容的、因子的妥当性を確認した。さらにその尺度を用いて指導行動認識について検討した結果、指導者に叱られた際に、自己能力評価の高い選手と比べて低い選手の方が嫌悪感を示しにくいということを明らかにした。さらに自己能力評価の高い選手のほうが指導者から親和的な声かけを受けた際に、より自分のことを分かってくれていると認識し易い傾向があることを明らかにした。〔研究3:指導者の指導行動の多様性とその解釈に及ぼす学習者の身体的自己概念の影響についての検討〕7ケ月間に渡る縦断的な観察による調査を実施した結果、指導者の指導行動が選手の自己能力評価に影響を及ぼす過程において、元々の選手の自己能力評価自体が指導行動の認知に影響を与え得る一方で、親和的な声かけによる選手との良好な人間関係の構築によって選手の自己能力評価の改善および向上が期待できることが示唆された。申請者が2年間で実施する予定であった、3つの研究((1)指導者の抱く期待値の差異によって、実際の指導行動にも違いがあることを検証すること、(2)学習者の身体的自己概念と指導行動認識様式の関係性について明らかにすること、(3)指導者の指導行動が学習者の身体的自己概念に与える影響について検討すること)をすべて実施することができた。論文については現在査読中であり昨年度までには発表に至っていないが、学会発表については国際学会を含め2回発表を行っている。今年度は、サッカーの各選手に対する期待値と実際の指導行動の関係性について検討した。対象は、都内の某中学生サッカークラブを指導する指導者1名と選手13名であった。サッカークラブの練習および試合時の映像(8時間分)を撮影し、指導者の各選手に対する指導行動について分析した。指導行動の分析には、梅崎(2010,教育心理学研究,pp.298-312)がサッカー指導者の検討の際に用いた7項目を用いた。これらの項目は、いつ、どのような指導行動をしているか、によって分類されており、具体的には、プレー後の評価として「ポジティブ」か「ネガティブ」、プレー前・中の示唆として「直接的」か「間接的」、プレー外の声かけとして「統制的」か「親和的」、そしてそれら以外の「その他」がある。また、指導者の選手に対する期待値を測定するために、指導者に質問紙による各選手の能力評価を依頼した。質問紙調査の結果得られた選手の評価得点を、平均値±1/2標準偏差を基にして3群(高得点群,中間群,低得点群)に分け、高得点群(5名)と低得点群(3名)の選手達に対する指導者の指導行動数を項目ごとおよび総数で比較検討した。その結果、高得点群は低得点群の選手達よりも、プレー後の「ポジティブ」評価ならびにプレー外の「親和的」な声かけといった指導行動を多く受けており、指導行動数の総計においてもより多くの指導を享受していた。これにより、指導者の指導行動は、指導者が抱く各選手に対する期待値の際によって異なっていることが明らかとなった。また、今年度は中高生サッカー選手を対象とした、サッカーに関わる自己能力評価尺度の作成にも従事した。当初は、選手の自己概念を測定するためにPhysical self-Perception Profileという既成の質問紙を使用する予定であったが、予備調査結果において、スポーツ選手を対象とした場合には上記の質問紙の因子構造を再現できなかったために、サッカーに特化した自己概念尺度を作成している。〔研究3:指導者の指導行動の多様性とその解釈に及ぼす学習者の身体的自己概念の影響についての検討〕

7ケ月間に渡る縦断的な観察による調査を実施した結果、指導者の指導行動が選手の自己能力評価に影響を及ぼす過程において、元々の選手の自己能力評価自体が指導行動の認知に影響を与え得る一方で、親和的な声かけによる選手との良好な人間関係の構築によって選手の自己能力評価の改善および向上が期待できることが示唆された。申請者が2年間で実施する予定であった、3つの研究((1)指導者の抱く期待値の差異によって、実際の指導行動にも違いがあることを検証すること、(2)学習者の身体的自己概念と指導行動認識様式の関係性について明らかにすること、(3)指導者の指導行動が学習者の身体的自己概念に与える影響について検討すること)をすべて実施することができた。論文については現在査読中であり昨年度までには発表に至っていないが、学会発表については国際学会を含め2回発表を行っている。
ホルムアルデヒドの生体影響評価のための疫学調査研究

ホルムアルデヒドの生体影響評価に必要な、ホルムアルデヒドおよび共存物質(メタノール、ギ酸)の個人ばく露濃度測定方法および生物学的ばく露指標の確立のために、個人ばく露濃度測定と尿中代謝産物の測定を行った。更に、ホルムアルデヒドばく露の量反応関係を求めるために、刺激に関する自記式質問票調査を実施した。ホルムアルデヒドとメタノールの個人ばく露濃度には相関がみられ、ホルムアルデヒド個人ばく露濃度の高い作業者は作業後尿中ホルムアルデヒド・ギ酸・メタノールが高い傾向が見られたが、許容濃度付近における生物学的ばく露指標として使用することは難しいことが示唆された。ホルムアルデヒド個人ばく露濃度による刺激の強さの変化は見られなかった。本研究では、現在までのホルムアルデヒド曝露と生体影響に関わる研究で不足している点を踏まえ、以下の3項目を目的としている。1.ギ酸の個人曝露濃度測定方法を確立する2.ホルムアルデヒド曝露の生物学的曝露指標を確立する3.メタノール、ギ酸を含むホルムアルデヒドの量影響関係を明らかにする平成21年度は上記全般を実施した。ギ酸の個人曝露濃度測定は米国NIOSHのWashed Silicaを用いる動的捕集法と拡散式サンプラーを用いる方法で検討し、両者で測定が可能であることを確認した。ホルムアルデヒドの量反応関係の解明については疫学調査を実施しのホルムアルデヒド曝露作業者の以下のデータを収集した。疫学調査では個人曝露濃度(ホルムアルデヒド、メタノール、ギ酸)、尿中代謝産物(ホルムアルデヒド、メタノール、ギ酸)、生体影響に関わる項目(尿一般検査、血液生化学検査、血液学的検査)を実施した。また、現在までホルムアルデヒド測定曝露者に実施していた急性影響測定の刺激に関する質問票に加え、半定量が可能な項目を加えた質問票を作成して実施した。本研究では、現在までのホルムアルデヒド曝露と生体影響にかかわる分野で不足している点を踏まえて、以下の3項目を目的としている。1.ギ酸の個人曝露濃度測定方法を確立する2.ホルムアルデヒド曝露の生物学的曝露指標を確立する3.メタノール、ギ酸を含むホルムアルデヒドの量影響反応を明らかにする1.は平成21年度に確立している為、平成22年度は2.および3.について、ホルムアルデヒド曝露事業所における疫学調査を継続した。疫学調査では、個人曝露濃度(ホルムアルデヒド、メタノール)、尿中代謝産物(ホルムアルデヒド、メタノール、ギ酸)、生体影響に関わる項目(尿一般検査、血液生化学検査、血液学的検査)を実施した。ホルムアルデヒドによる刺激をについては、現在までにホルムアルデヒド曝露者(主として解剖学実習参加者)で行ってきた急性影響を測定するための刺激等に関する質問票に加え、今回半定量が可能な項目による質問票を用いて調査を行った。本研究の目的は、(1)ギ酸のばく露濃度測定方法の確立、(2)ホルムアルデヒドばく露の生物学的ばく露指標を確立する、(3)ホルムアルデヒドの量反応関係を明らかにする、ことである。ギ酸のばく露濃度測定方法の確立については前年度までに完了していることから、最終年度である平成23年度は、ホルムアルデヒド取扱い事業場における作業者のばく露濃度調査および健康影響調査を、平成22年度に引き続き行うとともに、データを統計解析し、生物学的ばく露指標と量反応関係について検討した。すなわち、ホルムアルデヒドおよびメタノール個人ばく露濃度を時間加重平均で測定し、尿中代謝物濃度(尿中ホルムアルデヒド、ギ酸、メタノール)をガスクロマトグラフを用いて分析した。また、血中ホルムアルデヒド、ギ酸、メタノールも測定した。生体影響は、現在までにホルムアルデヒドばく露者で行ってきた急性影響を測定するための刺激等に関する質問票に加え、今回半定量が可能な項目による質問票を用いて評価するとともに、血液学的検査や血液生化学検査よる血液学的影響について検討を行った。ホルムアルデヒドとメタノールの個人ばく露濃度には正の相関がみられ、これは、ホルムアルデヒドの重合防止剤として一定の割合でメタノールが含まれているためと推察された。ホルムアルデヒド個人ばく露濃度と作業前後の尿中ホルムアルデヒド濃度増加量は許容濃度付近では相関がみられず、また、ばく露前の尿中ホルムアルデヒド濃度のほうが高い作業者も見られた。メタノール個人ばく露濃度の増加により尿中メタノール濃度の増加が見られたが、ホルムアルデドの生物学的ばく露指標として尿中メタノールを用いるには、さらに検討が必要であると考えられた。ばく露濃度による刺激の強さの変化は見られず、血液学的影響も見られなかった。
可解リー群の誘導表現とその応用

可解リー群の複素解析的誘導表現について、リー環が正規j代数である場合には、群の開余随伴軌道に属する線型形式fとfにおける正のweak polarizationからの誘導は、modular関数で決まる補正項を適当に選ぶことにより、常に零でない表現を与える。その既約分解は、Mackey誘導の既約分解のorbit methodによる記述法にweak polarizationの正値性の条件を加味した形で与えられ、さらにFrobenius相互律の無限次元表現における一般化が得られる。この結果をふまえて、一般の指数型の可解リー群において、正のweak polarizationからの誘導に対して上記に類似した形の既約分解の記述およびFrobenius相互律が成り立つという予想をたてた。本研究では低次元の指数型リー群における具体例を調べたが、現在、反例はみつかっていない。今後の研究で指数型リー群全体、あるいは代数群等を対象にする形での一般的な結果を得ることを期待している。また、上記の正規j代数における結果の証明の再検討をおこない、技術的な細部を改良した。次に一般の複素リー環h、即ちfが定める交代双一次形式の等方的部分リー環、からの誘導について、低次元の冪零リー群を中心に種々の例を調べた。得られる表現の記述は一般には困難であるが、h+g(f)c (g(f)はfの固定群のリー環)が双一次形式の極大等方的部分空間であり、分解に現れる表現に対応する余随伴軌道が平坦に近い場合にはorbit methodによる記述ができた。今後の研究ではこれを一般化する計画である。可解リー群の既約表現の表現空間における「滑らかな作用素」については、低次元の指数型リー群における例を中心に調べた。非ユニモジュラー群の場合、従来の「滑らかな作用素」の特徴付けは、あまり有用ではなく、「滑らかな作用素」の定義の修正が必要である。今後の研究で、フーリエ変換の理論への応用を視野にいれ、最も有用な空間の特徴付けを試みる予定である。複素解析的誘導表現について、リー環が正規j代数であるという条件の下、群の開余随伴軌道に属する線型形式fとfにおける正のweak polarizationからの誘導はmodular関数で決まる補正項を適当に選ぶことにより、常に零でない表現が得られる。そしてその既約分解は、Mackey誘導の既約分解のorbit methodによる記述法にweak polarozationの正値性の条件を加味した形で与えられる。一般の指数型のリー群の場合、正のpolarizationに関して上記の形の既約分解の記述ができるという予想がたてられる。低次元の具体例を調べているが、反例はみつかっていない。この場合、h+hが部分リー環をなさないときは、得られる表現の一般的な記述は困難である。但し、h+g(f)c(g(f)はfの固定群のリー環)が双一次形式の極大等方的部分空間であり、分解に現れる表現に対応する余随伴軌道が平坦に近い場合(中心を法とする自乗可積分表現など)には上記の結果に類似した記述ができた。さて、誘導表現の既約分解には表現に付随した半不変ベクトルの空間の次元の計算が重要な役割を果たすが、このためには既約表現の可微分ベクトルの空間の構造を知る必要がある。一方これは作用素値フーリエ変換の理論において重要な、滑らかな作用素の空間とも深く関わっている。

この観点を一つの動機として、指数型リー群の低次元の例に対して滑らかな作用素の空間の構造を調べた。Schwartz核の積分作用素で表せる冪零群の場合とは異なり、指数型では指数関数を掛けて自乗可積分性を持つ核の積分作用素が現れるという現象がみられ、複雑になる。可解リー群の複素解析的誘導表現いついて、リー環が正規j代数である場合には、群の開余随伴軌道に属する線型形式fとfにおける正のweak polarizationからの誘導は、modular関数で決まる補正項を適当に選ぶことにより、常に零でない表現を与える。そしてその既約分解は、Mackey誘導の既約分解のorbit methodによる記述法にweak polarizationの正値性の条件を加味した形で与えられる。平成11年度は、この結果の証明の再検討をおこない、技術的な細部に改良を加えた。また、平成10年度に引き続き、対象を一般の指数型のリー群に拡張することをめざして、主に低次元の可解リー群における具体例を調べている。これまで、正のpolarizationに関して上記の形の既約分解の記述ができるという予想の反例はみつかっていない。さらに、正ではないweak polarizationからの誘導表現として、調和誘導表現の構成を考えた。現在はpolarizationの仮定が緩められることによる技術的な問題点を明らかにし、検討する段階である。可解リー群の既約表現の空間における、滑らかな作用素の特徴付けについては、低次元のリー群の例を中心に調べた。非ユニモジュラー群の場合、「滑らかな作用素」の従来の定義では、コンパクト性のないものまでも含むことになり、あまり有用ではない。このため、これに代わる作用素の空間を見出すため、「滑らかな作用素」の定義の修正をいくつかの方法で考えた。フーリエ変換の理論への応用を視野にいれ、最も有用な空間の特徴付けを検討中である。
アワビの褐藻食性を支える新しい糖質代謝系

アワビ類は摂餌した褐藻に含まれるアルギン酸を、胃液中のアルギン酸リアーゼにより不飽和の単糖(4-deoxy-L-erythro-5-hexoseulose uronic acid; DEH)に分解できるが、このDEHがどのような酵素作用あるいは代謝経路によりアワビの炭素・エネルギー源として利用されるのかは不明であった。先に申請者らは、このDEHに作用する酵素の存在を探索し、アワビの肝膵臓抽出液中にNADPH存在下で還元する酵素DEH還元酵素HdRedが存在することを明らかにした。HdRedは、DEHから還元反応により2-keto-3-deoxy-D-gluconate (KDG)を合成したが、このKDGはどのような作用によりピルビン酸に代謝されるかを次に研究した。そのために、アワビの肝膵臓で発現している遺伝子についてトランスクリプトーム解析を行い、そこにKDGに作用する可能性のある遺伝子を探索した。その結果、KDGを直接グリセルアルデヒド(GA)とピルビン酸(PA)に開裂するアルドラーゼ様の遺伝子(HdAldと命名)の存在を確認した。興味深いことに、HdAldは古細菌にみられる糖質アルドラーゼと30%程度と低いながらも相同性を示した。そこでこのHdAldの全長cDNAをクローニングし、組換え酵素として大腸菌発現系により生産した。この酵素recHdAldをKDGに作用させると、実際にGAとPAに開裂することを確認した。この研究成果により、アワビでは摂餌した褐藻のアルギン酸は、アルギン酸リアーゼによりDEHに分解され、このDEHは肝膵臓中で、HdRedによりKDGに還元された後、HdAldによりGAとPAに分解され、最終的にTCA回路により代謝されるという新規の代謝経路の存在を示すことができた。これらの酵素は、タマキビガイやアメルフラシなどの腹足類にも存在することも確認した。アワビは褐藻を摂餌するが、褐藻の主要糖質であるアルギン酸を炭素栄養源としているのかどうかは未だ不明である。それは、アルギン酸の酵素分解物のα-ケト酸(4-deoxy-L-erythro-5-hexososeulose uronic acid, DEH)が動物の解糖系(Embden-Meyerhof経路)では代謝できないからである。先に申請者らは、このDEHをNADPHの存在下で2-keto-3-deoxy-D-gloconate(KDG)に変換する酵素HdRedをアワビ肝膵臓から単離しクローニングすることに成功した。これは、アワビがアルギン酸分解物のDEHを代謝可能であることを示す発見である。本研究では、HdRedの反応産物であるKDGが、次にどのような代謝を受けるかを明らかにするために、KDG変換酵素の探索と性状解析を行った。先ず、アワビの肝膵臓粗酵素をKDGに加えると、KDGの減少が起こることを確認した。ただし、その反応産物は同定できなかった。一方、アワビ肝膵臓cDNAについてトランスクリプトーム解析を行い、111,139 contigsの塩基配列を得た。そこで、古細菌や真正細菌で知られているKDGキナーゼおよびKDGアルドラーゼに類似の遺伝子があるかどうかを検索した。その結果、KDGキナーゼの遺伝子は見つからなかったがKDGアルドラーゼとアミノ酸レベルで25%程度の同一性を示す候補遺伝子が3つ見つかった(Hd18197、Hd30883、Hd34619と命名)。大腸菌によりそれらの組換えタンパク質を発現し、KDGに作用させた結果、Hd30883がKDGをグリセルアルデヒド(GA)とピルビン酸(PA)に変換する酵素活性を有することが確認された。この結果より、アワビの肝膵臓にはアルギン酸由来のαケト酸をKDGを経てPAとGAに変換する酵素系が存在すると考えられた。平成28年度の研究計画は、アワビ肝膵臓中にアルギン酸由来のDEHを還元して生じたKDGに作用する酵素の存在を確認し、それを単離することであった。実際、アワビの肝膵臓アセトンパウダーから抽出した粗酵素にはKDGをなんらかの物質に変換する酵素が含まれると考えられたが、その酵素は不安定で精製するのは極めて難しかった。また、粗酵素を用いた実験ではKDGからの反応産物の分析もできなかった。そこで、肝膵臓のトランスクリプトームデータから、KDGに作用すると推定される酵素遺伝子の探索を行った。すなわち、古細菌や真正細菌で知られているKDGキナーゼ、KDPGアルドラーゼ、KDGアルドラーゼに類似の酵素遺伝子を探索した。その結果、KDGアルドラーゼ様の酵素遺伝子が3つ見出された。それらの組換え酵素を大腸菌により発現した結果、KDGをグリセルアルデヒドとピルビン酸に開裂するKDGアルドラーゼの活性を有することが確認できた。この結果は、アワビの肝膵臓中にはアルギン酸由来のαケト酸を最終的にグリセルアルデヒドとピルビン酸に変換し、TCA回路に導入する酵素系が存在することを示している。この点は、本研究の当初の推定と合致するものである。ただし、これは遺伝子での存在を確認したものであり、実際の酵素タンパク質は未だ精製できていない。この点については引き続き単離を目指して研究を続ける必要がある。それにより、遺伝子解析によって得たKDGアルドラーゼがタンパク質としても存在していることを確認できる。

褐藻を常食とするアワビやアメフラシなどの藻食性腹足類は、藻体のアルギン酸を分解する酵素、すなわちアルギン酸リアーゼを有する。この酵素の作用によりアルギン酸は最終的に不飽和の単糖(α-ケト酸の1種;4-deoxy-L-erythro-5-hexoseulose uronic acid (DEH))に脱重合される。DEHは、アワビの肝膵臓中でDEH還元酵素HdRedの作用により2-keto-3-deoxy-D-gluconate (KDG)に変換されるが、その後の代謝経路は不明であった。前年度、申請者らはアワビの肝膵臓にはKDGに作用する新規のアルドラーゼ(HdAldと命名)が存在し、その作用によりKDGはグリセルアルデヒド(GA)とピルビン酸(PV)に開裂することを明らかにした。その結果、アワビはアルギン酸分解物を中央代謝系に導入し、完全代謝するための酵素反応経路をもつことが判明した。本年度は、HdAldの作用をさらに詳細に解析した結果、本酵素がDEHにも作用し、これを2-hydroxy-malonealdehydeとPVに開裂するという新しい経路も明らかにした。一方、アワビ以外の腹足類にも上記のアルギン酸代謝経路が存在するかを明らかにするために、アワビとタマキビガイの肝膵臓から粗酵素を抽出しそのDEH還元活性を調べた。その結果、いずれにおいても顕著な活性が認められた。なお、ホタテガイやウバガイなどアルギン酸食性のない軟体動物の粗酵素にはDEH還元活性が認められなかった。一方、アメフラシおよびタマキビガイの粗酵素からDEH還元酵素を部分精製し、それらについてペプチドマスフィンガープリンティングを行った結果、いずれもHdRedと高い類似性をもつことが明らかになった。平成29年度の研究計画は、アワビのKDGアルドラーゼHdAldのより詳細な性状解析を行なうと共に、アワビ以外の腹足類にもDEH還元酵素から始まるアルギン酸代謝酵素系が存在するかを調べることであった。この計画に沿って研究を進めた結果、以下の通り順調に研究成果を得ることができた。1HdAldの作用特性を調べた結果、非常に興味深いことにこの酵素はKDGだけでなくDEHにも作用し、これを2-hydroxy-malonedialdehyde(2HMD)とピルビン酸に開裂することを明らかにした。2HMDは自然界には極めて稀な化合物であり、様々な薬物のリード化合物としての利用も期待できる。このことは、HdAldが新規化合物の作出用酵素として有用であることを示している。2アワビにおけるアルギン酸分解によって生じたDEHは、KDGに還元された後、アルドラーゼの作用によりグリセルアルデヒドとピルビン酸に分解される酵素系の存在を明らかにし、それによりアルギン酸の完全代謝経路を解明できた。2アワビ以外の藻食性腹足類におけるDEH還元酵素を探索し、アメフラシとタマキビガイからHdRedと類似の酵素の存在を確認した。また、アルギン酸代謝能を持たないホタテガイやウバガイにはDEH還元酵素活性が見られないことから、DEH代謝系はアルギン酸リアーゼの存在と密接に関連することを明らかにした。以上の研究成果は、前年度の計画通りあるいはやや上回っている。
金属超格子における超弾性効果の研究

平成4年度は、コンピューターシミュレーションにより金属超格子の原子構造をシミュレートして、その弾性定数を計算し、超弾性効果の発現の要因を考察した。また、現有設備である高周波スパッタリング装置により金属超格子を作製し構造をX線回折により評価した。計算機シミュレーションは、相互作用として経験的二体力としてレナード・ジョーンズポテンシャルおよび埋め込み原子ポテンシャル(EAMポテンシャル)の2種類を仮定し、一定圧力下での分子動力学法によってエネルギー的に安定な金属超格子の原子構造を求めた。得られた「試料」に対して、微少な引っ張り・圧縮の応力を負荷し、この応力に対する試料の変形量を分子動力学法によって求め、応力-歪曲線をプロットする。この直線の傾きが弾性係数を与える。計算の結果、構造緩和を完全に行った金属多層膜の構造は、それぞれの金属層が界面を整合化するためにポアソン変形を起こしていた。その歪の符号は、各々の金属層で逆になるため、この構造から微少な応力を負荷した時のポテンシャルエネルギーの増分は、各々の金属層で打ち消し合し、弾性定数は超弾性効果が生じるほど大きくはならず、むしろ混合則に良く合致する結果となる。2次元のレナード・ジョーンズ系で歪の残留を許すような境界条件を入れて、界面のミスマッチを変化させて弾性定数を計算すると、その方向の縦弾性係数がミスマッチ5%でバルクの50%まで増大した。このことから、超弾性効果が生じる原因としては、構造緩和が不十分な歪の残留を許す準安定構造を指摘することができる。高周波スパッタリング装置により作製した金属超格子はX線回折の結果、長周期は確認できたものの、界面がかなり乱れていることが示唆された。このことから、超弾性効果が生じるのに必要とされる残留歪が、高周波スパッタリング装置により作製した金属超格子には含まれていることを意味する。
＜語＞の本質に関する総合的研究―孤立型・膠着型・複統合型言語の語形成と句形成―

自然言語の基本単位である「語(word)」の正体はなにかという問題は,従来の伝統文法や構造主義言語学から現在の理論言語学や言語類型論に至るまで続く長年の問題であるが,いまだ明確な規定がなされていない。本研究は,形態素および形態素以前の音連鎖(オノマトペの構成要素を含む)という内的成分がどのようなメカニズムによって語に組み立てられるかという語形成の観点から,言語類型の異なる諸言語ー孤立型(中国語),膠着型(日本語,琉球諸語),複統合型(北米・スライアモン語),擬似複統合型(北米・ハイダ語)ーを調査・分析することで,語の本質を解明することを目的とする。