hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中性子準弾性散乱によるアモルファスケイ酸塩の吸水・貯水・脱水プロセス解析

地球の水は、誕生期に微惑星などから供給された後に、海洋と内部に分配され、そこで輸送され、貯蔵されてきた。本研究の目的は、地球の起源物質中における、水の微視的な輸送現象を、中性子散乱の手法によって調べることである。最近の地球内部の水素同位体の解析の結果によれば、初期地球に供給された水の一部は、原始太陽系星雲の水分子を起源とする可能性がある。星間空間固体の主成分である非晶質のケイ酸塩が、原始太陽系星雲に存在したならば、そこへの水分子の吸着や水和は結晶よりも起こり易いと考えられる。このような水分子が微粒子の内部へと浸透してゆく微視的な過程を解析することを通して、それが微粒子に捉えられた上で、最終的には地球へと輸送され得るのかどうかを調べる。誘導熱プラズマ装置で合成した平均粒径70nmのMg2SiO4組成の非晶質ケイ酸塩に水蒸気を吸収させて、含水非晶質ケイ酸塩の試料を合成した。J-PARC物質・生命科学実験施設の高エネルギー分解能非弾性散乱分光器・DNAを用いて、この試料の中性子準弾性散乱を行い、試料内の水素原子のサイト間跳躍の距離と頻度を解析した。初年度は特に、試料の結晶化が起こり始める条件である、温度350K以上の条件における計測と解析を進めた。その結果、水素拡散の時間・空間スケールと活性化エネルギーが異なる、二つの拡散過程の存在を確認した。異なる局所構造中における水分子の拡散と考えられるこれらの二つの過程は、いずれも結晶質ケイ酸塩媒体内の水素の拡散よりも高速かつ活発なものであった。つまり、結晶化しつつあるケイ酸塩の微粒子に吸着された原始太陽系星雲の水分子は、微粒子の内部に速やかに浸透した上で、含水鉱物の結晶化時にその構造の内部に捉えられることが充分に可能である。その後、このような水素を含む物質が、成長する地球へと集積することも可能であろう。当該年度においては、中性子準弾性散乱の計測時の試料セルの安全性と安定性を充分に確保しつつ、計測の温度を上昇させる作業を順調に進めることができた。その結果、温度350K以上での高水蒸気圧条件における、密封型の試料セルを用いた安定な中性子準弾性散乱計測が実現されており、初年度の研究目的をほぼ達成することができた。解析の結果から、アモルファスケイ酸塩の吸水・保水・脱水プロセスの記述に本質的な過程を評価する手法もほぼ確立することができた。準弾性散乱データに対応する温度350K以上の条件で保持した試料の粉末X線回折パターンの解析から、吸水に伴う微視的な構造の変化を調べる作業も進展した。これらの試料の透過電子顕微鏡観察により、粒子の膨張や結晶度などの形態的特徴の変化を捉える作業も開始した。以上の進捗があったので、研究の状況はおおむね順調と判断する。高温条件で結晶化が進行中の試料の含水構造の変化を、赤外吸収分光によっても観察した上で、中性子準弾性散乱の結果と対応させる。透過電子顕微鏡による観察をさらに本格的に進め、結晶化度の変化や層構造の生成などを詳細に調べる。中性子準弾性散乱法では、物質中の水素原子核によって非干渉性散乱された中性子の運動量とエネルギーの変化を、非常に高いエネルギー分解能で計測した結果を解析することにより、水素のサイト間跳躍の距離と頻度を求める。我々は、他の研究課題の成果を含む過去の実績として、650Kまでの温度条件におけるケイ酸塩物質中の水素の準弾性散乱の計測を、これまでにDNAにおいて実現してきた。今後の研究の推進のための技術的な方策として、過去に使ってきた素材よりもはるかに耐熱性の高い材料を用いた試料セルを新たに開発・導入することで、さらに高温の条件での準弾性散乱の計測を実現してゆく予定である。

つまり、結晶化しつつあるケイ酸塩の微粒子に吸着された原始太陽系星雲の水分子は、微粒子の内部に速やかに浸透した上で、含水鉱物の結晶化時にその構造の内部に捉えられることが充分に可能である。その後、このような水素を含む物質が、成長する地球へと集積することも可能であろう。当該年度においては、中性子準弾性散乱の計測時の試料セルの安全性と安定性を充分に確保しつつ、計測の温度を上昇させる作業を順調に進めることができた。その結果、温度350K以上での高水蒸気圧条件における、密封型の試料セルを用いた安定な中性子準弾性散乱計測が実現されており、初年度の研究目的をほぼ達成することができた。解析の結果から、アモルファスケイ酸塩の吸水・保水・脱水プロセスの記述に本質的な過程を評価する手法もほぼ確立することができた。準弾性散乱データに対応する温度350K以上の条件で保持した試料の粉末X線回折パターンの解析から、吸水に伴う微視的な構造の変化を調べる作業も進展した。これらの試料の透過電子顕微鏡観察により、粒子の膨張や結晶度などの形態的特徴の変化を捉える作業も開始した。以上の進捗があったので、研究の状況はおおむね順調と判断する。高温条件で結晶化が進行中の試料の含水構造の変化を、赤外吸収分光によっても観察した上で、中性子準弾性散乱の結果と対応させる。透過電子顕微鏡による観察をさらに本格的に進め、結晶化度の変化や層構造の生成などを詳細に調べる。中性子準弾性散乱法では、物質中の水素原子核によって非干渉性散乱された中性子の運動量とエネルギーの変化を、非常に高いエネルギー分解能で計測した結果を解析することにより、水素のサイト間跳躍の距離と頻度を求める。我々は、他の研究課題の成果を含む過去の実績として、650Kまでの温度条件におけるケイ酸塩物質中の水素の準弾性散乱の計測を、これまでにDNAにおいて実現してきた。今後の研究の推進のための技術的な方策として、過去に使ってきた素材よりもはるかに耐熱性の高い材料を用いた試料セルを新たに開発・導入することで、さらに高温の条件での準弾性散乱の計測を実現してゆく予定である。
房室結節の発生機序解明による新規房室ブロック内服治療法の開発

熱ショックタンパク60に点変異を持つゼブラフィッシュ変異個体が成長後に突然死して、野生型個体と比較して寿命が短いことを発見した。原因遺伝子不明の拡張型心筋症家系において熱ショックタンパク60の異常をスクリーニングしたところ、点変異を持つ一家系を発見した。熱ショックタンパク60に点変異を持つゼブラフィッシュ個体に温度や低酸素のストレスを加えると房室ブロックを高頻度に発症して心不全になることを発見した。進行性心臓伝導障害は、進行性の房室ブロック・脚ブロックという心電図所見を特徴とし、心臓刺激伝導系の線維変性によって突然死をきたす疾患である。進行性家族性心臓ブロックは、まれな疾患であるために遺伝学的手法を用いた病因は把握できていない。60歳男性の10年間の完全房室ブロック発症率は0.07%と比較的高率であるが、心筋症・虚血以外の原因については調べられずにペースメーカー挿入治療が行われている。ペースメーカーは機械本体の値段が150万円前後する。年月が経つと電池切れになり機械本体を交換しなくてならない。新規と交換を合わせると日本では年間約6万件のペースメーカーが挿入されている。そのために費やされる医療費は900億円である。ペースメーカー本体以外に手術に要する賃金を加えると超大な税金が使われている。進行性家族性心臓ブロックは、まれな疾患であるために正確な有病率や原因は不明である。我々はDNA点変異を誘発するアルキル化剤を用いたゼブラフィッシュ変異体スクリーニングから、ヘテロ変異の成獣でも房室ブロックを示す突然変異体(nbl)を樹立した。ポジショナルクローニング法により、nbl変異体はheart shock protein 60(hsp60)遺伝子に点変異があることを発見した。ホモnbl変異体ではHsp60のloss of functionにより、房室結節にアクリジンオレンジ染色陽性の多数の死細胞が存在することを発見した。本研究は、房室ブロックを示すゼブラフィッシュnbl変異体と房室伝導障害を示す家族性心筋症を用いてHsp60機能不全による房室ブロック発症の機序解明を行い、完全房室ブロックに対する薬物療法の道を開くことを目標としている。健常な60歳男性の10年間の完全房室ブロック有病率は0.07%と高率であるが、心筋症・虚血以外の原因については調べられずにペースメーカー治療が行われており、薬物療法は存在しない。我々はゼブラフィッシュの変異体モデルから房室ブロックが遺伝的に発症する可能性について検討した。房室伝導不全を示すヒト拡張型心筋症家系で同様の変異が発見できたことから、hsp60経路は動物種を超えて房室結節と心臓自律神経をつなぐ心臓神経伝達機能調節の中心を担っていることがわかった。進行性家族性心臓ブロックはレネグレ・レブ病とも呼ばれ、まれな疾患であるために正確な有病率や原因は不明である。ポジショナルクローニング法により、nbl変異体はheart shock protein 60 (hsp60)遺伝子に点変異があることを発見した。ホモnbl変異体ではhsp60のloss of functionにより、房室結節に多数のアポトーシス細胞が観察された。房室ブロックを示すゼブラフィッシュ変異体と房室伝導障害を示す家族性心筋症を用いてhsp60機能不全による房室ブロック発症の機序解明を行った。さらに、既知の原因遺伝子に変異がない家族性拡張型心筋症家系のhsp60遺伝子について検索を行ったところ、これまでに報告のない突然死を示す家族性拡張型心筋症の家系を発見した。興味深いことに、進行性の房室ブロックに移行するタイプの拡張型心筋症の家系であった。どのような未知の生命現象も可視化することにより、その理解に格段の進歩をあたえる。心臓が外部から可視化できるゼブラフィッシュと、蛍光蛋白を用いたトランスジェニック魚を組み合わせると、体外から房室伝導機能が定量的に評価可能となる。房室ブロックのメカニズムの解析と平行して、コネキシンプロモーターとcre-loxシステムを用いて、房室機能正常時は赤色蛍光を示し、房室伝導機能低下時には緑色蛍光の房室結節を示す小型魚類生体内可視化システムを構築して、将来の創薬に向けた基盤をすすめた。ヘテロ変異体ゼブラフィッシュを掛け合わせた胚がすべて雄化しているトラブルがあったが、野生型ゼブラフィッシュとの再交配により、ストレスに応じて房室ブロックを示す突然変異体が再現できている。

ポジショナルクローニング法により、nbl変異体はheart shock protein 60遺伝子に点変異があることを発見できており、2年以上にわたって表現型が安定して子孫に伝達されていること、房室伝導障害を示す家族性肥大型心筋症の家系で既知原因遺伝子に変異のない家系についてhsp60遺伝子のスクリーニングを行ったところ、3人の突然死を含むhsp60遺伝子に点変異を有する家系を発見できている。循環器内科学nbl変異体で発見された変異とヒトで発見された変異を有するHsp60をHEK293細胞に導入した細胞において、ミトコンドリア機能、アポトーシスや細胞増殖について調べて、研究成果をまとめて論文として報告する。環境ストレスに応じて房室ブロックを示す突然変異体(nbl)が樹立できていること。ポジショナルクローニング法により、nbl変異体はheart shock protein 60 (hsp60)遺伝子に点変異があることを発見できていること。一年以上にわたって表現型が安定して子孫に伝達されていること。房室伝導障害を示す家族性肥大型心筋症の家系で既知原因遺伝子に変異のない家系についてhsp60遺伝子のスクリーニングを行ったところ、3人の突然死を含むhsp60遺伝子に点変異を有する家系を発見できていること。当初は変異体動物を35度のインキュベーター内で飼育することにより房室ブロックの表現型が得られていた。使用インキュベーター機種を変更後、房室ブロックの表現型の再現性が得られなくなった。実験再現性が得られなくなった原因究明のため、遺伝子型解析、野生型動物との掛け合わせなどにより解決を図った。新しい条件下で表現型を得るために温度や時間の条件設定を再度おこなったために、実験遅延が生じ未使用額が生じた。Motion vectorは、実体顕微鏡下で観察される物体を、デジタルカメラの限界までビデオフレームと画素数を細かく記録して、同じ点が動いている方向とスピードを解析するソフトである。この技術を用いて、nbl変異体と野生型ゼブラフィッシュの房室伝導機能を定量化する。同様に、nbl変異体で発見された変異とヒトで発見された変異を有するHsp60をラット心筋培養細胞に強制発現させて、活動電位と収縮の変化について、培養細胞でも定量化する。抗体や試薬、プラスチック類、実験用動物費、論文別冊などの消耗品費に使用する予定である。変異体ゼブライッシュの表現型の解析と房室結節機能評価を完了する予定であったが、ヘテロ変異体ゼブライッシュを掛け合わせた胚がすべて♂化していることが判明し、野生型のゼブラフィシュと再度交配を行なうために遅延が生じた。変異体ゼブラフィッシュ、野生型ゼブラフィッシュの維持費、餌代、遺伝子型決定のための費用として使用する。
分子認識に基づく機能性超分子複合体の創成

環状ホスト分子であるシクロデキストリン(CD)を用いて単層カーボンナノチューブ(SWNT)の可溶化を行った。CDのみ、もしくはゲスト分子のみでは、SWNTを溶解させることができなかったが、CD-ゲスト包接錯体を用いた場合、SWNTを可溶化できることが分かった。また、ククルビツリル、水溶性カリックスアレーン、ピレン基を導入したCD誘導体を利用し、SWNTの周りに環状ホスト分子を導入した超分子複合体を得ることにも成功した。本研究では、優れた導電性・光学特性を示すナノ構造体であるカーボンナノチューブを基盤とした超分子複合体の創成を行った。チューブ状物質であるカーボンナノチューブは、通常カーボンナノチューブ同士が相互作用により集合し、バンドル(束)構造を形成するため、溶媒へ溶けず、そのため溶媒への分散化が重要である。そこで、環状ホスト分子であるシクロデキストリンを用いてカーボンナノチューブの可溶化を行っだところ、シクロデキストリンのみ、もしくはゲスト分子のみでは、カーボンナノチューブを溶解させることができなかったが、シクロデキストリンーゲスト分子包接錯体を用いた場合、カーボンナノチューブを可溶化できることが分かった。また、ピレン基を導入したシクロデキストリン誘導体を利用することで、カーボンナノチューブの周りに空のシクロデキストリンを導入した超分子複合体を得ることに成功した。得られた複合体にゲスト分子を導入した高分子と混合すると、カーボンナノチューブを含んだヒドロゲルが得られた。さらに形成したゲルに、競争ゲスト分子やホスト分子を加えると、ゲルがゾルへと転移する新しいカーボンナノチューブヒドロゲルの合成に成功した。また、他の環状物として水溶性カリックスアレーンやククルビツリルを利用した場合、環が大きなものを用いると、カーボンナノチューブが溶媒へ分散できることが分かった。ククルビツリルを用いた場合は、欠損を有していないカーボンナノチューブのみを選択的に可溶化できることも見出した。単層カーボンナノチューブ(SWNT)は、構造が明確なナノスケールの超微細管であり、すべてが炭素原子で構成されていることから、ユニークな幾何学的・電気的特性や、優れた機械的強度を示す新材料として注目を集めている。しかしながら、SWNTを取り扱う際の最大の問題点は、SWNT問で強固なバンドル構造を形成しているため、水にも有機溶媒にも溶けないことである。そのため、これまでSWNTの可溶化を目的とした研究が精力的に行われてきた。一方、環状ホスト分子であるシクロデキストリン(CD)は、その空洞に適したサイズのゲスト分子を選択的に取り込むことができ、かつナノサイズの分子であることから、超分子(分子間力により多数の分子から構成される巨大分子)を形成する構成単位としての応用が期待されている。本研究では、ピレンに対して2個のCDを有するピレンCDダイマーを用いたSWNTの可溶化を行った。SWNTに吸着する部位であるピレン基は、立体的にかさ高いCDで挟まれているため、ピレンCDダイマーのCD問の距離に適した直径のSWNTのみを、選択的に可溶化できると予測される。ピレンCDダイマーを用いSWNTの可溶化を試みると、完全にスタッキングしたピレンCDダイマー会合体では、SWNTを分散化させることは出来なかった。一方で、ゲスト分子を添加することで形成するJ会合体を用いた場合な、高効率でSWNTを分散化させることができた。これらのことから、形成する超分子の構造が大きくその可溶化能に影響を与えることが明らかとなった。
インクルーシブ時代および高度医療時代における聴覚障害教育の在り方に関する研究

海外の実地調査としては、独国のミュンヘン、仏国のパリ、米国のセントルイス、米国のコロンバス聴覚障害教育プログラムの聴覚障害教育に関して実地調査を行った。ミュンヘンの聴覚障害学校においては、聴覚情報処理障害者(Auditory Processing Disorder; APD)が聴覚障害者と共に学ぶユニークなインクルーシブ教育が実践されていた。パリでは、パリ聾学校教師による通常学校に在籍する聴覚障害児教育のサポートが行われ、通常学校にインテグレートした聴覚障害児のためには、キューサイン(子音などの音韻情報を指の形で表すサイン)が有効活用されていた。セントルイスにおけるCentral Institute for the Deaf(CID)では、乳幼児から小学校まで、人工内耳や補聴器を活用した聴覚口話法教育が徹底され、中学校からは通常の学校へのインクルーシブ教育となっていた。国内の医療機関と教育機関との連携に関する調査では、医療機関側と教育機関側における「連携」に関する意識のずれなどが明らかになった。また、特別支援学校(聴覚障害)幼稚部における交流保育の現状についての調査および、通級指導教室(難聴・言語障害)と特別支援学校(聴覚障害)における連携および協力の現状についての調査を分担研究者である左藤が実施し、交流保育の課題や通級指導教室と特別支援学校との連携に関する課題が明らかとなった。以上から、先進諸国のインクルーシブ教育では、高度医療が教育機関と連携している他、健聴者とのコミュニケーションにおけるキュードスピーチの活用など、ユニークな実践が行われていた。また、我が国の課題としては、高度先進医療が達成されているのにも関わらず、教育や医療機関との連携における課題等が山積していることが明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。国内における調査として、研究代表者(原島)は、関東近県の特別支援学校(聴覚障害)を訪問し、その教育の現状および課題について情報収集を開始するとともに、聴覚障害誌(聴覚障害教育に関する情報誌)から、近年の聴覚障害教育における課題を整理した。その結果、近年我が国において、急速に進歩・普及している新生児聴覚スクリーニングおよび人工内耳技術の進歩が特別支援学校(聴覚障害)において、乳幼児教育相談の重要性が高まってきているほか、人工内耳装用児童生徒数が増加し、特別支援学校(聴覚障害)においてもこのような医療技術の進歩に対応できる教育体制の構築の重要性が再確認された。医療機関と教育機関との連携については、医療機関と聾学校の研究会において、医療機関と教育機関との連携についてのアンケート調査(予備調査)をおこなった。その結果、聾学校が県内の主たる医療機関とケース検討会の実施を行っており、教育機関と医療機関との連携は他県に比べて充実していると考えられるが、アンケート調査(予備調査)の結果、医療機関と教育機関との連携には、相互のコミュニケーションを以下に継続できるかが重要であるという結果となった。本調査結果については、今年度開催予定のリハビリテーション連携科学会において発表予定である。特別支援学校(聴覚障害)に在籍する児童・生徒の認知的発達状況の調査については、WISCなどの認知的アセスメントをおこなうための準備として、聴覚障害児童対象として実施するための情報補償案を作成した。海外における調査として、研究代表者(原島)および研究分担者(小渕)は、ミュンヘンにおける聴覚障害教育について実地調査を行った。その結果、近年ミュンヘンにおいて、新生児聴覚スクリーニングおよび人工内耳技術の進歩が著しく、多くの人工内耳装用児は通常学校にインテグレートするようになっている状況となっていた。シュトラービング聴覚障害学校において、聴覚障害児・者は、聴覚情報処理障害児・者(発達障害などを背景要因とした聞き取り困難者)や読み書きに困難をもつ健聴児・者とともにユニークな逆インテグレーションによる教育を受けている実態が明らかとなった。これらの聴覚情報処理障害児・者は医療機関において検査を受け、教育機関と連携をとりつつその教育・指導が行われていた医療機関と教育機関との連携については、全国の特別支援学校(聴覚障害)のホームページを調査し、その情報発信からみた医療機関との連携について分析した。その結果、多くの特別支援学校(聴覚障害)では乳幼児教育相談および聴覚活用に積極的であり、インクルーシブ教育への対応として、通常学級に在籍する聴覚障害児へのサポートを通級指導やセンター的機能として取り組む学校が増加していることがわかった。一方で医療機関との連携について明示している学校は半数を割っており、また人工内耳について言及あるいは対応を明示している学校は20%程度と少ない状況であり、特に最先端医療との連携には課題が明らかとなった。2015年度は、国外の聴覚障害教育機関および療育機関についての調査からは、インテグレーションにより児童・生徒数の減少傾向にある特別支援学校(聴覚障害)教育の今後の在り方において重要かつ示唆に富む調査結果が得られたといえる。これらの調査報告は、平成27年度筑波大学附属聴覚特別支援学校紀要に掲載された。以上の研究結果を受け、逆インテグレーションの対象となる聴覚情報処理障害児・者については、その障害概念や評価方法などについて2ヶ月に一回の研究会をもち、具体的な対応方法について大方の道筋を見いだした。医療機関と教育機関との連携については、研究分担者の小渕が前年度調査結果を「聴覚障害児支援における医療機関と教育機関との連携に関する実態調査」として、研究代表者の原島が「インクルーシブ時代における特別支援学校(聴覚障害)ーホームページから見た連携」としてリハビリテーション連携学会にて発表した。また、特別支援学校(聴覚障害)および難聴学級に通った経験のある卒業生へのインタビュー調査を行い、インテグレーションに関して、当事者の視点からの分析を行った。

さらにインクルーシブ教育において、通級指導教室担当教員に必要とされる聴覚障害教育の専門的技能や知識の整理・分析のため、筑波大学附属聴覚特別支援学校における、ベテラン教員の指導方略について、研究協力依頼および研究計画の検討を開始した。これまで海外における調査として、ミュンヘンにおける聴覚障害教育について実地調査(2015年度)を行った。その結果、近年ミュンヘンにおいて、新生児聴覚スクリーニングおよび人工内耳技術の進歩が著しく、多くの人工内耳装用児は通常学校にインテグレートするようになっている状況となっていた。また聴覚障害学校においては、聴覚情報処理障害児・者(Auditory Processing Disorder:発達障害などを背景要因とした聞き取り困難者)が聴覚障害児・者共に学ぶ逆インテグレーションによる教育を受けている実態が明らかとなった。2016年度は、研究代表者がパリにおけるインクルーシブ教育についての実地調査を行った。パリでは、パリ聾学校教師が通常学校に派遣され、通常学校に在籍する聴覚障害児教育のサポートや教科の授業などを行っていた。また、特徴的なこととして、通常学校にキューサイン通訳者が派遣され、キューサインを活用している学校が存在していた。キューサインは手話とは異なり、子音などの音韻情報を指の形で表す者である。また、キューサインの習得は手話の習得よりも早く、インクルーシブ教育において有効活用できるという示唆が得られた。医療機関と教育機関との連携については、T聾学校とK大学のクリニックとの連携については、実際に連携を行っている者へのアンケート調査などを継続し分析した。その結果、医療機関側と教育機関側における「連携」に関する意識のずれなどが明らかになった。その他、分担研究者により、聴覚障害幼児の交流保育関する研究、インクルーシブ教育におけるコミュニケーション上の課題として、聴覚障害児の発語明瞭度に関する研究、聴者集団への適応のための認知機能の研究などが進行中である。ニュージーランドにて開催された、12th Asia Pacific Congress on Deafnessにおいて、海外における聴覚障害インクルーシブ教育について報告した。また、フランスの聴覚障害に関する実地調査については、パリ聾学校のセンター的機能により、通常学校におけるインクルーシブ教育の一端が明らかになり、その内容が筑波大学付属聴覚特別支援学校紀要に掲載された。さらにパリにおけるインクルーシブ教育におけるキューサインの活用の重要性から、日本国内では初めての「日本キューサイン研究会」が研究代表者を中心として、2016年4月23日に第1回、7月16日に第2回、10月16日に第3回を開催し、全国から特別支援学校(聴覚障害)の関心のある教員他が30名近く参加した。
水産植物の系統保存および機能開発に関する研究

スサビノリのフリー糸状体の凍結保存法の開発を試みた。まず、二段階凍結法による液体窒素中での凍結保存を行った。50%海水に0.5Mソルビトールを加えた基本液に細断したフリー糸状体を懸濁させ,基本液に20%DMSOを加えた液を細胞懸濁液と同量15分かけて徐々に加えた。0゚Cで45分平衡させた後,プログラムフリーザー中で0.11゚C1分の速度で-40°Cまで予備凍結し,液体窒素に浸して急冷した。保存は液体窒素ジャー中で行った。解凍は40゚Cのウォーターバス中で行った。その後,海水で徐々に希釈し凍害防御剤を除いた。このような方法により凍結保存したフリー糸状体の生残率は約60%であり,これは凍結保存300日後でも低下しなかった。凍結保存されたフリー糸状体は成熟し,葉状体を形成した。プログラムフリーザーによる予備凍結を市販フリーザーにより1゚C/分以下の速度でゆッくりと凍結する方法に換えても同様の結果が得られた。本法はアマノリ属の他,数種の大型藻類や微細藻類にも応用できた。次に水産植物の機能開発についてであるが,海水・汽水域から計39株の光合成非硫黄細胞を分離し,その水素発生能を検索した。その中で、汽水域の泥のサンプルから単離されたTU-PSB105-1株の水素発生能についてさらに詳しく調べた。その結果,検索条件での水素発生速度は80μl・(mg prot)^<-1>・hr^<-1>であったが、培養時点での窒素源や源化ナトリウム濃度の選択により活性が上昇した。また,水素発生に関する最適pHは7.08.0であった。水素発生の活性は塩化ナトリウム濃度の影響を強く受け,0.5%(5g/l)の塩化ナトリウム濃度では160μlH_2*(mg prot)^<-1>*hr^<-1>の活性が観察された。今回の研究で得られたTU-PSB105-1株の活性は,これまでに報告された最大水素発生活性の約半分であったことから比較的高い水素発生能を示す株であると考えられた。水産植物の系統保存法の開発に関しては,主要養殖対照種(アマノリ類・コンブ類・ワカメ類など)である大型藻類培養株や魚介類種苗生産用微細藻類(ウルベラ類・マリンクロレラ類・テトラセルミス類・ファエオダクチラム類など)培養株の長期保存技術を確立するため,本年度は主にディ-プフリ-ザ-を利用して,いったん零下数十度までゆっくりと冷却し,次に極低温(ー196°C)の液体窒素に直接浸すことにより急冷するという,マニュアル式の二段階凍結法を試み,凍結保存後の培養株の生存率を左右する試料の前培養条件・凍結速度・凍結媒液の組成・解凍速度などについて,ある程度明らかにした.すなわち,アマノリ類について詳細にその条件をのべると,凍害防御剤としてジメチルスルフォキシド(DMSO),プロリン,スクロ-ス等のいくつかの化学物質に効果が認められたが,凍結媒液としては50%海水に10%DMSOと0.5Mソルビト-

ルを加えた混液が最適であり,冷却速度は1°C/min周辺が適当と思われた.また,解凍は40°Cのウオ-タ-バス中で急速に行うとよいことが判明した.水産植物の機能開発に関しては,有用多糖類高生産大型藻類のスクリ-ニング・機能開発の為,アガロ-スやカラゲナンなどの有用多糖類を高濃度に持つと思われるオゴノリ類やキリンサイ類などの暖海性藻類の探査・収集を行った.また,有用微細藻類のスクリ-ニング・細胞機能の開発の為,すでに国内外から収集してある,数百株の微細藻類の中から海産藍藻Anabaenaなどの高水素発生能株や海産緑藻Chlorococcumなどの高CO_2固定能株をスクリ-ニングできた.とくに,我が国の南西諸島の西表島から単離した高水素発生株である,Anabaena sp.TU37ー1株は,その水素発生能がクロロフィル1mg当り110μmol/hrという高水準の成績を示した.スサビノリのフリー糸状体の凍結保存法の開発を試みた.まず,二段階凍結法による液体窒素中での凍結保存を行った.50%海水に0.5Mソルビトールを加えた基本液に細断したフリー糸状体を懸濁させ,基本液に20%DMSOを加えた液を細胞懸濁液と同量15分かけて徐々に加えた.0°Cで45分平衡させた後,プログラムフリーザー中で0.11°C/分の速度で-40°Cまで予備凍結し,液体窒素に浸して急冷した.保存は液体窒素ジャー中で行った.解凍は40°Cのウォーターバス中で行った.その後,海水で徐々に希釈し凍害防御剤を除いた.このような方法により凍結保存したフリー糸状体の生残率は約60%であり,これは凍結保存300日後でも低下しなかった.凍結保存されたフリー糸状体は成熟し,葉状体を形成した.プログラムフリーザーによる予備凍結を市販フリーザーにより1°C/分以下の速度でゆっくりと凍結する方法に換えても同様の結果が得られた.本法はアマノリ属の他,数種の大型藻類や微細藻類にも応用できた.次に水産植物の機能開発についてであるが,海水・汽水域から計39株の光合成非硫黄細菌を分離し,その水素発生能を検索した.その中で,汽水域の泥のサンプルから単離されたTU-PSB105-1株の水素発生能についてさらに詳しく調べた.その結果,検索条件での水素発生速度は80μ1・(mg prot)^<-1>・Hr^<-1>であったが,培養時点での窒素源や塩化ナトリウム濃度の選択により活性が上昇した.また,水素発生に関する最適pHは7.08.0であった.水素発生の活性は塩化ナトリウム濃度の影響を強く受け,0.5%(5g/1)の塩化ナトリウム濃度では160μ1H_2*(mg prot)^<-1>*Hr^<-1>の活性が観察された.今回の研究で得らたTU-PSB105-1株の活性は,これまでに報告された最大水素発生活性の約半分であったことから比較的高い水素発生能を示す株であると考えられた.
抗がん剤のがん病巣集積性評価法の確立とターゲティング型抗癌剤開発

癌化学療法においては、癌病巣への薬物到達性が治療効果を左右する最も重要な因子の一つとなっている。しかしながら従来の研究においては、循環血流から腫瘍実質への抗癌剤の移行に関する定量的解析も十分には行われておらず、ましてや腫瘍ターゲティングのキャリヤーとして最近注目を集めている抗体等の毛細血管レベルでの動態については、ほとんど情報が得られていない。そこで本研究では、癌病巣を標的とするターゲティング型抗癌剤開発の方法論の理論体系化を目的として、(1)癌組織における物質移行機構の解明とターゲティング機能の定量的評価を可能とする動物実験法の開発、(2)新しい薬物体内挙動制御技術の開発、の2つの視点より検討を行った。(1)に関しては薬物を担癌動物に全身投与した後の血液中及び各種臓器中薬物濃度の時間推移から得られる、癌病巣への取り込み固有クリアランスと全身クリアランスより、生理学的ファーマコキネティクスを基本として癌組織に対する移行性を総合的に評価するシステムを確立した。また、ラットに移植したWalker256癌の単離腫瘍標本に対する灌流実験技術を確立し、実験で得られるoutflow patternよりモーメント解析やモデル解析を利用して、腫瘍病巣における抗癌剤の移行動態を定量的に解析する方法を開発した。一方、(2)に関しては、高分子化抗癌剤プロドラッグの体内挙動の制御法について検討を行い、電荷や分子サイズ等の物理化学的性質に関する設計指針を確立して、マイトマイシンCはデキストランあるいはモノクローナル抗体との結合体の開発に応用し、さらに糖鎖認識機構を利用したターゲティング技術に関しても検討を行った。今後、以上の結果に基づいて、各種抗癌剤やサイトカイン類を対象に、具体的なターゲティング製剤の開発を進める予定である。
全HLA領域のSNPsを用いたスギ花粉症の疾患感受性遺伝子の検索

1)日本人健常対照およびスギ花粉症患者それぞれ92名のDNAサンプルについて検討した。健常対照としては、花粉症のいかなる症状も点く、スギ、ダニに対するIgE抗体陰性のものとした。スギ花粉症患者としてはスギ花粉症特異的IgE抗体のみ陽性で、ダニ、ヨモギ、カモガヤには陰性のものとした。2)HLA領域のSNPsについては全領域にわたる150SNPsについて調べた。そのうち、23SNPsには多型が認められず、28SNPsについては10%以下の多型しか認められなかった。その他の99SNPsについては10%以上の多型が存在した。これらのSNPsはCaucassianにおいては10%以上のが多型が存在するものであり、この差はpopulationの違いによると考えられる。現在、この相関を確認し、このピーク領域をさらに狭める目的で、JSNPs等の公開されているデータを用いて、さらなるSNPs解析を行いつつある。4)同様のDNAサンプルについてKIR遺伝子の多型解析も行った。スギ花粉症について相関解析を行ったところ健常対照とほとんど有意差はみられなかったが、1遺伝子についてのみサンプル数を増やすことにより、有意差がみられるのではないかと考えられるものがあった。現在さらにサンプル数を増やすべく準備中である。5)今回用いたスギ花粉症サンプルのHLA型との相関をも調べるため、現在HLA型を検査中である。3)領域のSNPsについてスギ花粉症についての相関解析を行い、X^2値=11、P=0.001、Odds Ratio=5と、高い相関を示す傾域を見出した。平成13年度の研究計画に基づき、以下の研究を行い、結果が得られた。1)HLA領域のSNPsのprimer setを更に20種増加して、170set作成した。2)これまでに日本人健常対照DNA24試料について各SNPsのallele頻度を求めていたが、この試料数を更に増加して、82試料について頻度を求めた。3)KIR遺伝子の多型解析を行い、これまでに24遺伝子を同定した。ハプロタイプについては、これまで2種(A、B)のみ報告されていたが、我々はその他に7種を同定した(AB1、BA1、AB2、BA2、Bde12、Bde1lc、BA3)。4)スギ花粉症患者のうちスギ花粉特異的IgE抗体のみ陽性で、ダニ、ヨモギ、カモガヤには陰性の約100名の試料収集を行った。健常対照としては、花粉症のいかなる症状も無く、スギ、ダニに対するIgE抗体陰性のものとした。2)HLA領域のSNPsについてはHLA全領域にわたる150SNPsについて調べた。これらのSNPsはCaucasianにおいては10%以上のが多型が存在するものであり、この差はpopulationの違いによると考えられる。3)HLA領域のSNPsについてスギ花粉症についての相関解析を行い、X^2値=11、P=0.001、Odds Ratio=5と、高い相関を示す領域を見出した。
ゼロ知識証明を用いた非対称なリモートバイオメトリクス利用者認証

本研究では,ゼロ知識証明を応用する事で,生体情報を検証者に漏らさずに生体情報間の距離が小さいことを証明する認証プロトコルを提案する.生体認証に固有の問題である,特徴量の大きな変動が本研究の大きな課題であった.これに対して,複数の基準データへの照合値を用いて新たな参照ベクトルとすることで,次元の変動がない特徴量を作り出すことが出来る.認証実験に基づいて提案方式の精度を報告し,本方式の課題を検討する.本研究では,ゼロ知識証明技術を応用して,認証に用いる生体情報を検証者に漏らすことなく,正しく登録されている生体情報であることだけを証明する非対称なバイオメトリクス認証方式を実現する。(1)バイオメトリクス認証における生体情報の統計的特性を調べる,(2)ゼロ知識証明によるあいまいな照合を実現する暗号プロトコルを構成する,(3)提案プロトコルを実装する,(4)提案方式のFFRやFARなどの評価を行い,安全性を検証する。本研究では,ゼロ知識証明を応用する事で,生体情報を検証者に漏らさずに生体情報間の距離が小さいことを証明する認証プロトコルを提案する.生体認証に固有の問題である,特徴量の大きな変動が本研究の大きな課題であった.これに対して,複数の基準データへの照合値を用いて新たな参照ベクトルとすることで,次元の変動がない特徴量を作り出すことが出来る.認証実験に基づいて提案方式の精度を報告し,本方式の課題を検討する.本研究では,バイオメトリクス認証におけるテンプレート情報の漏洩という課題に対して,暗号プロトコルを応用したゼロ知識証明の技術を通用して,認証に用いる生体情報を検証者に漏らすことなく,正しく登録されている生体情報であることだけを証明する非対称なバイオメトリクス認証方式を実現することを目的としている.平成18年度は,次の3つの研究目標に着手した.(1)バイオメトリクス認証技術の調査.指静脈認証デバイスをインストールして,開発ツールキットの動作検証を行った.生体情報の特徴量を抽出し,その統計的性質を測定し,照合時に必要とされる読み取りによるデータの変動を明らかにした.(2)あいまい照合アルゴリズムの構築階層型ニューラルネットワークやクラスタリングアルゴリズムなどのパターン認識方式の調査を行った.提案しようとする方式に最適な方式がどれであるかを検討した.この調査の結果を,永井慧,菊池浩明,尾形わかは,西垣正勝,ZeroBio-秘匿ニューラルネットワーク評価を用いた指紋認証システム,コンピュータセキュリティシンポジウム(CSS 2006),情報処理学会,pp.633-638,2006にて発表した.(3)あいまい照合を行う暗号プロトコルの開発生体情報の秘密を漏らさないで正しい登録情報と照合できることを示す効率のよいアルゴリズムの検討を始めた.準同型性暗号とゼロ知識証明を組み合わせて,利用者の通信コストと計算コストを最小化できるようなアルゴリズムの具体例を検討した.この検討の結果を,尾形わかは,菊池浩明,西垣正勝,リモートバイオメトリクス認証に有効な「近い」ことを示す零知識証明プロトコル,第29回情報理論とその応用シンポジウム予稿集(SITA 2006),Vol.I, pp.319-322,2006にて発表した.本研究では、バイオメトリクス認証におけるテンフレート情報の漏洩という課題に対して、暗号ブロトコルを応用したゼロ知識証明の技術を適用して、認証に用いる生体情報を検証者に漏らすことなく、正しとく登録されている.2007年度はワークショップを含む次の研究打合わせ行った.1. 2007年4月27日,キャンパス・イノベーションセンター,既存の生体情報の解析と2007年度活動案を作った.2. 2007年6月8日,キャンパス・イノベーションセンター,ハフ変換,NFIS2の解析,Parm Secureの報告を行った.3. 2007年7月27日,静岡大学,Fuzzy sketch研究紹介と多層ニューラルネットワーク評価の報告を行った.4. 2007年9月10日,キャンパス・イノベーションセンター,位相限定相関を用いたプロトコルと紛失通信プロトコルに基づく方式の検討を行った.5. 2007年10月2日,キャンパス・イノベーションセンター,区間のZXIPを用いた生体認証方式の改良を検討し,東北大学大学院情報科学研究科伊藤康一先生を講師として招聘し,位相限定相関法についての講演を行った.6. 2007年11月15日,キャンパス・イノベーションセンター,日立製作所の高橋健太氏をゲストに招いて,区間のZXIPを用いた生体認証方式の改良(SITAHA発表論文)の議論,バイオメトリクスに関する情報処理学会セミナーの報告を行った.7. 2007年12月21日,静岡大学西垣研究室,SCISで発表予定の議論ZKIPとほぼ同等の安全性を有する効率的なリモート生体認証,秘密計算に適した距離の使用によるリモート生体認証について議論した.2008年2月26日27日,リゾナーレ,2007年度の活動についてのワークショップ開催した.主な議題は「証明可能安全性にたいする批評」,「隆線角度抽出アルゴリズムについての解説」,「秘密文章検索とFuzzy Vault相性について」,「多重位相限定相関を利用したオンライン生体認証について」などであった.本研究では,バイオメトリクス認証におけるテンプレート情報の漏洩という課題に対して,暗号プロトコルを応用したゼロ知識証明の技術を適用して,認証に用いる生体情報を検証者に漏らすことなく,正しく登録されている生体情報であることだけを証明する非対称なバイオメトリクス認証方式を実現することを目的としている.2008年度は次の研究打合せを行った.1.2008年5月9日キャンパスイノベーションセンター2.2008年6月13日キャンパスイノベーションセンター

3.2008年7月30日静岡大学浜松校舎西垣研究室4.2008年9月18日キャンパスイノベーションセンター5.2008年10月14日静岡大学浜松校舎西垣研究室6,2008年12月2日キャンパスイノベーションセンター7.2009年1月29日静岡大学浜松校舎西垣研究室8.2009年3月2日キャンパスイノベーションセンター本研究では,バイオメトリクス認証におけるテンプレート情報の漏洩という課題に対して,暗号プロトコルを応用したゼロ知識証明の技術を適用して,認証に用いる生体情報を検証者に漏らすことなく,正しく登録されている生体情報であることだけを証明する非対称なバイオメトリクス認証方式を実現することを目的としている.本年度は,研究年度を終了する年度にあたり,提案方式の評価と新たな改良を試みた.その一部を,3件の国内会議と1件の国際会議にて報告を行った.また,昨年度までに行った類似度と暗号計算の評価をまとめた論文が国際ジャーナルに掲載された.本年度行った研究のひとつは,生体認証の問題をグラフ彩色問題に帰着させて,真の生体情報を漏らすことなく正しいことだけをゼロ知識証明する方式である.本年度ではこの方式の実現可能性について検討した.また,多項式の根に生体情報の特徴量を割当てて,テンプレートと認証の2種類の多項式の積を用いて,登録された情報が分からなくても類似度だけを証明する方式を新たに発見した.この方式についてはいくつかの課題があることが明らかになった.研究計画書で予定していた研究課題を実施し,十分な成果を得ることが出来た.その結果,また新たな問題点(登録生体情報の保持など)が明らかになった.これらの課題は,この生体認証分野における新たな研究テーマに繋がる動機を与えるものである.
火山灰とリサイクル材を有効活用した藻場基盤材の開発とその長期モニタリング

(1)火山灰と産業廃棄物リサイクル材を用いて、低環境負荷型の藻場基盤材を開発することができた。(2)廃陶磁器や廃石膏、少量の鉄粉の混入が海藻の活着やその後の生育に大変有効的であった。(3)海藻類の活着により、自然石と区別し難い状態となった。一度、海藻が活着すると、海藻がかれる季節を過ぎても、再度、海藻の活着が見られた。(4)セメントを約4%前後混合した場合、波浪などによる基盤材表面の摩耗が見られ、海藻類の活着には不適であった。開発した藻場基盤材を2013年5月に鹿児島湾に海中投入・設置してから2015年9月までの2.4カ年に渡る海中モニタリングを実施してきた。その結果、現在のところ、陶磁器破砕片や少量の鉄分(使い捨てカイロ)の混入が海藻の活着やその後の生育にたいへん有効的であったと言える。また、コンクリートのようなセメント量が多い基盤材も比較のために海中投入したが、そちらの方には全く海藻の活着が見られなかったことを付け加えておきたい。さらに、今までは木製型枠を主として用いてきたが、脱型が容易ではなかった。そこで今回、脱型が容易となる鏡板を用いた鉄製の藻場基盤材型枠を開発した。これを用いて、セメントの配合割合が2.9%と0%の基盤材を製作した。新しい基盤材の形状は、直径40cm、高さ14cm、重量約25.7Kgの円盤型であり、これまでの基盤材と比較して、大きく形状は変化していない。また、藻場基盤材の製作と同時に、同じ材料を用いて、供試体(直径約5cm、高さ約10cmの円柱形)を作製した。28日養生後の一軸圧縮試験結果では、セメントの配合が0%の場合でも一軸圧縮強さが約0.3MPaあり、それなりの強度を有し、持ち運びなどにも問題がないことが確認された。円柱形供試体と天然海水を用いた、環境庁告示46号に準拠した溶出試験においてはセメントの配合割合が2.9%と0%ともにpHの大きな上昇は見られなかった。なお、セメントの配合割合が0%だと、浸漬後に若干壊れやすくなる傾向も確認できた。現段階では、セメントを全く含有しない藻場基盤材を製作することができ、環境に優しい藻場基盤材の開発ができた。また、従来のように半永久的なものではなく、壊れて自然に還るような基盤材に近くなったと考えられる。さらに、今回開発した藻場基盤材の海中投入は、鹿児島湾に今年の6月以降に実施したいと考えている。海中モニタリングは現在のところ、鹿児島湾でのみ実施してきており、今年度はこれまでの海域に加え、北九州の海域においてもその地域での低環境負荷型となる藻場基盤材を開発し、海中投入し、長期モニタリングを開始する予定である。これまでの木製型枠ではなく、脱型が容易となる鏡板を用いた鉄製の藻場基盤材型枠(安価でタフ)を開発することができた。また、セメントの配合割合が0%となる、環境に優しい、産業廃棄物リサイクル材を有効活用した藻場基盤材を開発することができた。これにより、セメントの配合割合を減らすと、半永久的なものではなく、壊れて自然に還るような基盤材が作製できることが確認できた。2015年12月に数基の基盤材を作製することができたが、真冬のため、海中モニタリングを十分に実施することは不可能であった。1年間でモニタリングまで実施するならば、最低限、秋までに製作を終え、海中投入を実施する必要があることが再認識された。さらに、より効果的な産業廃棄物リサイクル材の発掘や、他地域の海域における海中投入と海藻生育モニタリングが必要と感じている。開発した藻場基盤材を2013年5月に鹿児島湾に海中投入・設置してから2016年10月までの3年5カ月に渡る海中モニタリングを定期的に実施してきた。これまでの成果を受け、火山灰のみならず、二種類の産業廃棄物を有効活用した新たな環境に優しい藻場基盤材の開発を実施した。一つ目は、陶磁器破砕片(粒径24mmと0.9mmを使用)と廃石膏を主としたものである。二つ目は、木質バイオマス発電から排出される流動砂、陶磁器破砕片(粒径24mm)と廃石膏を主としたものである。両方ともに鉄分としては使い捨てカイロを使用することにより、低環境負荷型の藻場基盤材の製作を実施することができた。なお、セメントは補助材として利用した。陶磁器破砕片と廃石膏を主としたものの配合は、廃陶磁器だけで約60%あり、廃石膏も約30%含まれている。次に、個々の試料の元素含有量試験と人工海水中に侵した元素分析においても六価クロムなどの有害元素の溶出がなかった。よって、これまで強度や環境面で問題が全くないことを確認した。なお、どの配合ケースにおいても、主固化材である廃石膏の補助材として、セメントを3-4%程度混入した。製作された基盤材は円盤型のhandy typeで、持ち運びが可能となっている。さらに、福岡県苅田町の白石海岸等に海中投入を実施した。今回、確認した基盤材では表面がある程度、波浪の影響などで削れていた。

そして、海藻などが活着しやすい状態にはなっており、カキの活着もあった。また、強度面も半永久的なものではなく、壊れて自然に還るような基盤材に近くなったと考えられ、今後の海中投入後のモニタリングに期待できる。研究代表者が所属研究機関を異動したこともあり、桜島火山灰のみならず、二種類の産業廃棄物を有効活用した新たな環境に優しい藻場基盤材の開発を実施することができた。一つ目は、陶磁器破砕片(粒径24mmと0.9mmを使用)と廃石膏を主としたものである。二つ目は、木質バイオマス発電から排出される流動砂、陶磁器破砕片(粒径24mm)と廃石膏を主としたものである。両方ともに低環境負荷型の藻場基盤材であり、鉄分としては使い捨てカイロを使用した。これまでは海中モニタリングは鹿児島湾でのみ実施してきたが、H28年度はこれまでの海域に加え、福岡県苅田町白石海岸と長崎県大村湾にも低環境負荷型となる藻場基盤材を製作し、海中投入することができた。ただ、モニタリング地点などは今後少し移動させる予定である。また、配合割合では、固化材の補助としてのセメント量を減らすことを試み、約4%前後混入した藻場基盤材を製作し、試験的に海中投入した。そして半年間、モニタリングを実施した。その結果、これらの基盤材では表面がある程度、波浪の影響などで削れていて、海藻などが活着しやすい状態にはなっており、カキの活着も見られた。さらに、強度面も半永久的なものではなく、壊れて自然に還るような基盤材に近くなったと考えられ、今後の海中投入後のモニタリングに期待できると考えられる。なお、セメントの配合割合が0%の場合、海中投入には強度的にも支障が全くなく、環境にも優しくて良い。しかし、約一ヶ月後の海中モニタリングでは基盤材が徐々に溶けて、なくなることが確認された。より効果的な産業廃棄物リサイクル材、あるいはセメントに代わる固化材の補助材の発掘や、異なる海域における本格的な海中投入と詳細な海藻生育モニタリングを実施していく予定である。鹿児島湾に海中投入・設置した基盤材に対して、海中モニタリングを定期的に実施した。その結果、陶磁器破砕片や少量の鉄分(使い捨てカイロ)の混入が海藻の活着やその後の生育にたいへん有効的であった。これまでの成果を受け、二種類の産業廃棄物を有効活用した新たな環境に優しい藻場基盤材の開発を昨年度から継続して実施した。両方ともに鉄分としては使い捨てカイロを使用し、低環境負荷型の藻場基盤材の製作を実施することができた。強度面では半永久的なものではなく、壊れて自然に還るような基盤材を想定しているため、今年度は重量比でセメント量約4%前後を添加した。開発した藻場基盤材を2017年6月に長崎県佐世保市針尾と福岡県行橋市長井に海中投入・設置した。長崎県佐世保市針尾に海中投入した藻場基盤材では、1か月経過後には、藻類の活着は確認できたが、2か月経過後にはあまり海藻の生育は見られなかった。これは完全に活着する前に、基盤材の表面が波浪の影響で削られてしまったことやウニの食害の影響などが考えられる。次に、福岡県行橋市長井に海中投入した藻場基盤材では、砂場であまり海藻が生えておらず、胞子が少なかったため、海藻の生育はあまり見られなかった。また、基盤材の表面が波浪の影響で結構削られていた。
組換え酵素Creに依存した配列特異的レンチウイルスベクターの開発

レンチウイルスベクターは目的遺伝子を細胞染色体に組込むことができるので安定した発現が必要な場合に汎用されている。しかし、遺伝子を宿主細胞の染色体配列にランダムに組込んでしまうので、導入遺伝子が発現抑制を受けたり、感染細胞の癌化を引き起こしてしまう危険性が指摘されている。本研究では、ランダムな遺伝子の組込みを触媒している酵素であるインテグラーゼを欠損させた非組込み型レンチウイルスベクター粒子内に配列特異的組換え酵素Creを取り込ませることで、宿主細胞染色体の配列に特異的に遺伝子を組込むことが可能なレンチウイルスベクターを開発することを目的としている。本年度は、ウイルス粒子内にCreタンパク質を取り込ませるためのウイルスタンパク質と組換え酵素Creの融合タンパク質発現用プラスミドを作製した。また、Creとその認識配列であるloxP配列の反応を用いた遺伝子組込みの効率はloxP配列を構成しているアーム配列及びスペーサー配列に依存することがこれまでの研究成果により示唆されている。そこで、Creによる遺伝子組込みを効率的に行うために4種類のアーム配列と11種類のスペーサー配列を組み合わせた44種類のloxP配列のCreによる遺伝子組込み効率を測定することで組込み効率の高いloxP配列をスクリーニングすることを試みた。その結果、野生型のスペーサー配列と遺伝子組込みに汎用されているアーム配列(lox66/71)を組み合わせたloxP配列より約4倍高い組込み効率を示すloxP配列をスクリーニングすることができた。今後、作製したプラスミドを用いてレンチウイルスベクターを生産し、このウイルスベクターを用いて配列特異的に遺伝子を組込むことができるかどうかを検討する予定である。