hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子にコードされたPhyB-PIF系を用いた細胞機能の光制御技術の開発

近年、光により細胞内シグナル伝達系に摂動を与えるツールが開発され、細胞内シグナル伝達系を時間的に空間的に操作することができる強力な手法となりつつある。しかしながら、これまで報告されているもののほとんどは青色光を用いたものであり、GFPや多くのFRETイメージングと競合してしまうという欠点があった。そこで、本研究では「イメージングに用いることができる赤色光遺伝学システムの開発」を目的とした。本研究では、赤色光/近赤外光に応答するPhytochrome B (PhyB)-PIF系に着目した。平成28年度は、PhyBに必要な発色団であるPhycocyanobilin (PCB)を哺乳動物培養細胞内にて合成するシステムを開発することに成功している。本年度は、このPCB合成系を用いて、培養細胞内のシグナル伝達系の可視化と光操作を同時に行う系の開発に試みた。ERKシグナル伝達系をPhyB-PIF系によって活性化/不活性化するために、PIF-CRafを光によって形質膜直下へと移行する系を開発した。これに、さらにERK活性の変化をFRETバイオセンサーEKAREVによって可視化することで、シグナル伝達系の可視化と光操作の同時解析に成功した。さらに、アクチン細胞骨格の制御因子であるRac1の活性を光操作する系も開発した。これはRac1の活性化因子であるTiam1を形質膜直下に移行させることで実装した。これにより、細胞の形態変化を誘導することにも成功している。これらの研究と並行して、分裂酵母やES細胞においてもPCB合成系が適用できることも示し、我々が開発したPCB合成システムの有用性を示すことができた。これらの結果をPNAS誌に発表した。29年度が最終年度であるため、記入しない。そこで本研究では「イメージングに用いることができる赤色光遺伝学システムの開発」を目的とした。Phytochrome B-PIF系に着目した。この系は、630 nmの赤色光でPhyBとPIFが二量体を形成し、750 nmの近赤外光で解離する系である。しかしながら、補因子として光合成関連色素であるPCBを必要としており、外部から添加する必要があった。そこで、哺乳類培養細胞内でPCBを合成させる系を開発することをこころみた。スクリーニングの結果、光合成細菌のPCB合成にかかわる遺伝子4つを哺乳類培養細胞に導入することでPCBが合成されることが分かった。さらにこの4遺伝子をP2Aペプチド遺伝子でタンデムにつなげたポリシストロニックベクターを開発し、PCB合成を1つのプラスミドで誘導することができるシステムを開発した。さらに、この系を用いたPhyBとPIFの光による二量体を蛍光イメージングにより示した。当初の計画通り、哺乳類培養細胞においてPCBの産生を誘導することができた。またポリシストロニックベクターによりPCBの産生が簡便に行えるようになったことが技術的には大きな進展であった。またPCBの外部添加無しでPhyB-PIF系を培養細胞で機能させることができたことからproof-of-conceptまで達することができたと言える。PCBの合成を増やすべく、PCBの分解にかかわる因子のノックダウンやノックアウトを試みる。また今回のシステムを応用するために、細胞内シグナル伝達系を実際に操作することに試みる。具体的にはERK経路やAkt経路を赤色光/近赤外光で制御することを試みる。最終的には青色光と組み合わせて多重操作ができることを示したい。
文理融合させた色に関する化学教育プログラムの開発と評価

最終年度は、前年度に開発したペンタ-O-アセチル-β-D-グルコピラノースの加水分解経過を尿検査試験紙の色変化で追跡する実験について論文発表した。また、ラックカイガラムシ由来の樹脂成分および色素成分(本研究課題で過年度に着目した赤色天然色素の中のラック色素)を含むスチックラックを教材化し、日本化学会年会で発表した。具体的には、樹脂状物質から簡易な操作で樹脂成分および色素成分を抽出し、1)樹脂の熱硬化性を利用したものづくり体験、2)樹脂の防水被膜を利用した防水加工、3)樹脂の生分解性の確認、4)色素による染色実験などを通して、プラスチックや色素の性質について探究することができる教材を開発した。スチックラッックは正倉院にも納められており、歴史的な関わりも深い。また、樹脂成分はチョコレートやガムなどの光沢剤として身近である。2019年度には実践結果も含め、その成果を論文発表する予定である。本研究課題は、化学系企業や博物館などと連携して総合的に色を理解させる文理融合の化学教育プログラムを開発、実施し、中高生に化学に対する見方や考え方を変えさせることが目的である。研究期間内に以下のことを明らかにした。1公益社団法人新化学技術推進協会(JACI)の支援を得て化学企業(DIC株式会社総合研究所,DICライフテック株式会社)と連携し、講義や実験、実習、研究所見学を有機的に関連させ、「DICスピルリナパウダー」を活用した実験、実習が中心の教材を開発し実践した。2国立歴史民俗博物館と連携して1819世紀の日本の赤色染料について、歴史学や美術(錦絵)と関連させた中学3年生高校1年生対象の化学実験を開発し、実践した。3福井大学と連携し、この日本が誇る超臨界染色の技術を例に、中高生にグリーンサスティナブルケミストリーを認識させる映像教材を制作し、公開した。平成27年度は、第1段階として新化学技術推進協会(JACI)、DIC株式会社総合研究所、DICライフテック株式会社と連携して、中学3年生高校1年生が色を理解するために必要な物理、生物と関連させた化学実験を開発した。具体的には、DICスピルリナパウダーに含まれる色素のフィコシアニン、β-カロテン、クロロフィルaなどを活用した実験である。これにより、大学と化学系企業の連携で、色を科学的に理解するための化学実験が完成した。また、開発した化学実験を中学生、高校生、理科教員を志望する学生に体験させ、実験指導上の問題点を明らかにした。今回の化学系企業との連携における意義は大きい。JACIを介することで、本研究者が必要とする目的に合った企業(DIC株式会社総合研究所、DICライフテック株式会社)と連携することが可能になった点にある。それにより、色を科学的に理解するための講義、実験、実習、研究所見学を有機的に関連させた化学教育プログラムも開発することができ、当初の計画以上に進展した。今後、化学系企業と連携して教育プログラムを開発する場合のモデルとなる可能性がある。次に、第2段階として国立歴史民俗博物館と連携して1719世紀の日本と世界の赤色染料などについて、歴史学や美術と関連させた中学3年生高校1年生対象の化学実験を開発した。具体的には、植物色素の蘇芳、動物色素のコチニール、ラックを活用した実験である。以上の研究成果を日本理科教育学会第65回全国大会、Pacifichem 2015、日本化学会第96春季年会で発表した。平成27年度は、第1段階として化学系企業の連携で、色を科学的に理解するための化学実験を開発する計画であったが、第2段階として平成28年度に計画していた歴史系博物館の連携で、赤色についての歴史学や美術と関連させた化学実験も開発した。しかし、第1段階の化学実験を活用した映像教材(日本語版、英語版)の作製が遅れているため、本研究課題の進捗状況について「概ね順調に進展している」と判断した。1.国立歴史民俗博物館との連携で、色についての歴史学や武術と関連させた化学実験を開発した。具体的には、幕末と明治初期に描かれた2枚の浮世絵に使われている赤色は、天然染料か合成染料かを化学実験、国立歴史民俗博物館(歴博)の資料、DICデジタルカラーガイドを活用して解明する内容である。また、この実験を中高理科教員志望学生に実施しながら改良した。改良した実験を中学生や高校生に実施したところ、その有効性が明らかになった。その成果を、「Development of a Chemistry Teaching MaterialColor in Japaneses Histry」としてICCE2016(マレーシア)で発表した。2.日本が誇る世界一の染色技術に関する映像教材の作成準備(台本作成、福井大学ロケ、東邦大学における収録)具体的には、水を使わない環境調和型染色方法(超臨界二酸化炭素を用いる染色法)を取り上げ、福井大学産学官連携本部客員教授の堀照夫先生のご指導のもと、染色システムのロケを実施した。また、NHKエデユケーショナルの西谷清治氏とともに、映像教材の構成を検討した。教材は、Green Sustainable Chemistryの視点に立った約9分の内容である。なお、台本作成にあたり、産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター官能基変換チームの研究チーム長、JACI GSC普及啓発グループ座長の富永健一先生にご協力いただいた。平成29年度の研究実施予定の日本が誇る世界一の染色技術に関する映像教材の作製に向け、台本作製、福井大学ロケ、東邦大学における収録が終了した。

1.日本が誇る世界一の染色技術に関する映像教材(日本語版、英語版)を作成し、YouTubeにアップロードして中等化学教育での活用を容易にした(https://www.youtube.com/channel/UCRjOkpM5yM8SIIowCfvbBCQ)。具体的には、水を使わない環境調和型染色方法(超臨界二酸化炭素を用いる染色法)を取り上げ、Green Sustainable Chemistryの視点に立った11分の内容である。本映像教材では、単に環境に優しいということだけでなく、より良い製品を低コストで作ることができることで社会への普及が進むことを強調した。つまり、GSCは環境調和性、社会受容性、経済合理性の3つを同時に満足するところに成立する。映像作成においては、日本放送作家協会の西谷清治氏を中心に、福井大学産学官連携本部客員教授の堀照夫先生と産業技術総合研究所触媒化学融合研究センター官能基変換チームの研究チーム長・JACI GSC普及啓発グループ座長の富永健一先生にご協力いただいた。また、映像教材を視聴した学生(225名)に質問紙法で調査を実施した結果、約9割の学生がGSCが成立する条件について理解できた。その詳細は、日本理科教育学会全国大会(福岡教育大学)や2017NICE(ソウル)で発表した。2. Life Cycle Assessment(LCA)の観点を取り入れた染色に関する実験を開発した。天然色素(コチニール)を用いて、木綿を染色液に漬ける従来の染色方法に対し、開発した実験は最先端の染色技術(Viscotecs)を参考にした方法で、インクジェットプリンターを用いて専用紙に印刷し、木綿に転写する染色方法である。LCAの評価指標の中で、「水消費量および排水量」と「累積エネルギー需要量(Cumulative Energy Demand : CED)」に注目し、染色工程で使用する水の量・エネルギーの量を2つの実験で比較することができる。LCAについて学んだ中学生に、開発した実験を実践した。平成30年度の研究実施予定の日本が誇る世界一の染色技術に関する映像教材(超臨界二酸化炭素を用いる染色法)を製作し、YouTubeにアップロードして中等化学教育における活用を容易にした。また、LCAの観点を取り入れ、最先端の染色技術(Viscotecs)を参考にした実験を開発して中学生に実践した。最終年度は、前年度に開発したペンタ-O-アセチル-β-D-グルコピラノースの加水分解経過を尿検査試験紙の色変化で追跡する実験について論文発表した。また、ラックカイガラムシ由来の樹脂成分および色素成分(本研究課題で過年度に着目した赤色天然色素の中のラック色素)を含むスチックラックを教材化し、日本化学会年会で発表した。具体的には、樹脂状物質から簡易な操作で樹脂成分および色素成分を抽出し、1)樹脂の熱硬化性を利用したものづくり体験、2)樹脂の防水被膜を利用した防水加工、3)樹脂の生分解性の確認、4)色素による染色実験などを通して、プラスチックや色素の性質について探究することができる教材を開発した。スチックラッックは正倉院にも納められており、歴史的な関わりも深い。また、樹脂成分はチョコレートやガムなどの光沢剤として身近である。
スポーツビジョンにおける精密眼球運動の検討

我々は、従来から指摘されてはいたが、具体的に定量化されたことがなかった、検査・測定に伴う練習効果の定量的評価に成功した。また、この練習効果が測定、結果に及ぼす影響の定量的評価を試み、この解析法を示すことに成功した。先行研究において我々は、動体視力を、眼球運動の計測によって定量的に解析することに成功した。しかし、実験結果には、測定そのものに対する被験者の慣れや練習効果の影響も考慮する必要がある。現在まで、慣れや練習効果の影響は指摘されてはいたが、定量的に評価されたことはない。今年度はまず、練習効果を定量的に解析することをDVA(横方向の動体視力)測定時の眼球運動を同時計測することにより試みた。眼球運動計測には、精密眼球運動測定装置であるEye Link1000(SR research社;カナダ)をDVA測定装置(HI-10; Kowa社)に取り付けた自作の装置を用いた。測定を各被験者に対し9回ずつ行い、1回目と9回目の試行を同一条件にし、両者を比較した。各試行で、網膜像が静止した瞬間の視野中心からの誤差を他覚的な動体視力の評価指標として用い、共分散分析で解析したところ、10名中6名の被験者で練習効果が検出された。練習効果を定量的に評価することに成功した。現在までに40名の被験者から測定を行い、Matlabを使った解析用ソフトを自作して定量的な解析をすすめている。さらに現在、網膜上の指標の位置と速度に基づく新しい解析法を開発し、その有効性を検討中である。今後、この定量的解析法を用いて、慣れや練習効果の影響も考慮した、動体視力の客観的な評価法が確立できる可能性が開けた。現在、近見反応や眼優位性との関連の検討も含め、さらに被験者を増やし、データの解析をすすめている。さらに、今まで定量的に評価されたことのなかった、測定そのものに対する被験者の慣れや練習効果の影響の定量的解析を、DVA(横方向の動体視力)測定時の眼球運動を同時計測することにより試みた。眼球運動計測には、精密眼球運動測定装置であるEye Link 1000 (SR research社;カナダ)をDVA測定装置(HI-10 ; Kowa社)に取り付けた自作の装置を用いた。各試行で、網膜像が静止した瞬間の視野中心からの誤差を他覚的な動体視力の評価指標として用いた。共分散分析を用いた解析で、10名中6名の被験者で練習効果が検出され、練習効果の定量的解析に成功した。今年度はこの解析法を用い、動体視力の学習効果の影響について検討した。網膜誤差がOとなる最大の指標速度を推定して学習効果の指標として用い、被験者の1回目から9回目までのそれぞれの試行について、各試行毎に平均値を求め検討した。12名の被験者から測定を行い、Matlabを使った解析用ソフトを自作して定量的な解析をすすめた。その結果、相対速度Oで網膜の中心で捉える事のできる指標の最大速度deg/sec(平均値±SD)は1試行目202±99、2試行目237±111、3試行目259±117と増加するが、4試行目以降はほぼ横ばいであった。9回の計測では最初の3回は学習効果がみられるが、それ以降では学習効果の影響がなくなる可能性が示唆された。今後、この定量的解析法を活用し、慣れや練習効果の影響も考慮した、動体視力の客観的な評価法が確立できる可能性が開けた。現在、先行研究において検討した近見反応や眼優位性との関連も含め、さらに被験者を増やし、データの解析をすすめている。
沿岸域の人工光が食物連鎖を通じて海洋生態系に与える影響

今年度は、青森県下北郡大間町弁天島で繁殖する多くのウミネコ個体にGPSロガーとジオロケータを装着し、その行動圏、採餌域の推定、夜間の採餌の有無、および夜間採餌している場合には人工光の利用の有無について明らかにすることを目的とした。昨年度の経験から、裸地よりも植生密度の高い場所では調査者の接近を当該個体に気づかれにくいこと、当該個体の翼が植物に引っかかり逃避されにくいことがわかったため、本年度は捕獲率の向上を目指して、植生密度の高い場所で営巣する個体を対象に捕獲を試みた。その結果、ジオロケータのみを装着する抱卵期には、目論見どおり高い捕獲率および再捕獲率でデータを得られたが、GPSとジオロケータの両方を装着する育雛期においては、親鳥の帰巣頻度が非常に低くなり、再捕獲率が非常に低くなった。これは、高い植生密度のため、裸地に比べて雛が隠れやすく、捕食されたり周辺の同種個体から攻撃されたりするリスクが低いため、親鳥がずっと雛に寄り添って保護をする必要がなかったためと考えられた。このため、本年度もGPSロガーの回収率は非常に低く、解析に十分なサンプルを得ることができなった。また、ジオロケータについてもロガーの初期不良が原因と考えられる動作不良のため、正常に記録できていないものが多く、現在製造元に正しいデータへの変換を依頼している。なお、現状としては親鳥のGPSロガーおよびジオロケータのデータは得られていないが、繁殖地でのモニタリングにより、その雛の体重変化に関するデータを得ている。22時頃と翌朝2時頃に同じ雛の体重を計測してその変化をみた結果、体重が増加していた例はほとんどなく、夜間に親鳥が給餌する頻度は非常に低いことが示唆された。また、数少ない増加した例をみても、その親鳥と雛の組み合わせは同一個体ではないことから、個体による夜間給餌に対する一貫性もないと考えられた。(抄録なし)海洋の高次捕食者である海鳥は、海洋生態系に対して極めて大きな影響力を持つ。漁灯を用いた漁業が海鳥の採餌行動や、ひいては個体群動態にまで影響を与えているとすれば、捕食や競争を通じて他の海洋生物の個体数や密度を変化させるなど、同所的に分布する水産資源を含む海洋生態系全体にまで影響するだろう。水産資源の持続的な利用には、海洋生態系への影響に配慮した適正な漁業の展開が必要だが、漁灯が海鳥を介して海洋生態系に及ぼしうるこれらの影響については検討されてこなかった。本研究は沿岸域の人工光が海鳥に与える影響について得られるエネルギーから繁殖成績まで評価し、沿岸域の漁灯への海鳥の誘引機構を食物網の観点から明らかにすることを目標としている。漁灯を用いた漁業が盛んな津軽海峡で繁殖する海鳥として、青森県大間弁天島で繁殖するウミネコを材料とした。2012年度は、ウミネコ繁殖個体の人工光の利用の有無を明らかにする手法として、ジオロケータおよびGPSデータロガーの実用可能性を確かめるため、ウミネコにこれらの機器を装着した。ジオロケータの照度記録機能により、夜間に人工光の周辺にいるかどうかを知ることができた。また、同じく水切り機能により、着水と飛翔(足が水中にない状態)とを繰り返す行動を検出することができ、夜間の活動性を知ることができた。夜間に活動し、かつ人工光の周辺にいると推察される例が複数個体から得られ、その成果を日本バイオロギング研究会第8回シンポジウムでポスター発表した。一方で、GPSデータロガーについては、技術的な問題から起動や記録に失敗する例が相次ぎ、前述のようにジオロケータから人工光を利用した夜間採餌行動を検出した時間帯において、一度も位置情報を得られなかった。

また、数少ない増加した例をみても、その親鳥と雛の組み合わせは同一個体ではないことから、個体による夜間給餌に対する一貫性もないと考えられた。得られたデータは結論を出すには不十分であったが、具体的な問題点や実現性を把握できた点で、2年目に向けて十分な準備ができた。1年目と同様に、ウミネコ繁殖個体にジオロケータとGPSロガーを装着し、人工光を利用した夜間採餌行動の頻度と光源の特定を進める。漁灯や漁港の外灯を用いた夜間採餌により、海鳥がカロリーベースでどの程度の利益を得ているのか、漁船と岸壁からの直接観察によって明らかにする。夜間採餌頻度の異なるつがい間で、雛に与える餌の種構成や給餌頻度、繁殖成績を比較する。(抄録なし)
銀行のコーポレート・ガバナンス：ミクロ計量分析と全国実態調査によるアプローチ

日本における地域銀行のコーポレートガバナンスについて、執行役員や社外取締役の決定要因について分析したところ、その内部的な組織体制および経営戦略などが大きく影響していることが分かった。また外国人や機関投資家等が大株主の場合、執行役員や社外取締役の導入を促進する効果があることも確認した。地域銀行は横並び意識で経営組織の変更をしているのではなく、あるい程度は経営の合理性の基づいてガバナンス制度の変更をしている可能性があることを確認できた。本研究を実施するにあたり、必要となる文献・資料調査、データ入力を集中して行った。研究テーマとしては、銀行のコーポレート・ガバナンスの中でも、役員総数の規模の決定要因と執行役員制度の導入要因を中心に研究を行い、学会・研究会発表等を行った。役員規模の決定要因については取締役会改革が銀行界でも進む中で、その変化についても考察することができた。また、執行役員制度の研究により、銀行の内部面からの規律(内部ガバナンス)の一側面を明らかにすることができた。この研究はさらに翌年度に予定する社外取締役や役員報酬システム等の別の側面を解明する大きな手がかりになるものである。また、研究協力者の大熊とは適宜連絡を取り合い、文献・資料についての意見交換を行い、Zスコアを用いた銀行の安定性とコーポレート・ガバナンスの関係についてのアイデアを創出し、研究のための具体的な方法をともに検討した。この研究を実証するためのデータを共有し、具体的な検証作業に移る体制を整えることができた。以上の研究実績は、概ね研究計画に沿うものとなっている。本研究を実施するにあたり、昨年度に引き続き、文献・資料調査、データ入力を行うほか、地方銀行のコーポレート・ガバナンスの実態調査のために、西日本・九州の地方銀行5行にヒアリングを実施した。株式会社としてガバナンス改革が要請されている正にこの時期にどのような対応をとろうとしているか、実態を把握できた。本調査は次年度に研究会を開催し報告する予定である。ミクロ計量分析としては、地域銀行の社外取締役の導入の決定要因について分析し、学会発表を行った。この研究により、銀行の内部ガバナンスの効果について明らかにすることができた。この研究はさらに翌年度に予定する社外取締役の導入がもたらす効果を解明する手がかりになるものである。また、さらに実態を解明するために、全国の地域銀行にアンケート調査を行うことを企画し、さらに理解を深めようと考えている。研究協力者の大熊とは適宜連絡を取り合い、文献・資料について意見を交換し、データセットを整備してきた。それを用いて、Zスコアを用いた銀行の安定性とコーポレート・ガバナンスの関係について検証を行い、翌年度の5月の学会で研究発表を行った。最終年度に実施した研究としては、地域銀行の社外取締役導入の決定要因について分析した。そこでは事業の複雑性が決定要因として強く影響し、銀行の戦略面の複雑さを示す多角化が進むほど、社外取締役の導入が進む傾向を示唆した。また、代表在任年数が長い場合など、経営者の交渉要因についても、社外取締役導入に影響を与えている可能性があることも分かった。さらに、機関投資家保有比率が高い地銀では、社外取締役導入に与える影響は顕著であり、機関投資家保有比率が高い場合は、特に組織面の複雑さに反応する形で、社外取締役導入がより促進される傾向が示された。地域銀行も機関投資家という外部ガバナンスからのプレッシャーを経営陣が感じた結果、内部ガバナンスを改革している可能性があることが示された。次に、取締役会の規模(人数)と社外取締役の存在が経営パフォーマンスに与える影響への分析も行った。結果、取締役規模が大きいほど、負の効果をもたらすという結果が得られ、取締役会の規模が大きいと、地域銀行においてもコーディネーション問題、あるいはフリーライド問題を起こしている可能性が示唆された。さらに、地域銀行においては社外取締役の人数・比率が大きくなると、その経営パフォーマンスに正の効果をもたらすことが分かった。社外取締役がある程度は期待された効果をもたらしている可能性も示唆され、その機能として、モニタリング機能が要求されるような場面よりも、戦略的展開が複雑な場合などでアドバイス機能の側面で発揮されている可能性が示唆された。研究期間全般を通しては、執行役員の導入についての分析も行い、地域銀行の内部ガバナンスには、組織体制やその戦略などの複雑な要素が絡み、また外部ガバナンス(機関投資家株主)からの影響も無視できないことも確認した。データの整備と分析に時間が採られたが、実態調査としてアンケート調査やヒアリング調査など、今年度に予定するものは計画通りすすめることができており、また研究会の開催・発表も計画通り進めることができている。社会科学本研究を推進するにあたり、ヒアリングを中心とする実態調査を行っていく予定であったが、昨年度の調査でひと段落したこと、またガバナンス精度改革が進行してることを鑑み、アンケート調査を実施し、よりタイムリーな調査を行うことにすることとした。より詳細な検討を可能にするため、細かな質問事項を準備するために、共同研究者と打ち合わせを綿密に行っていく。資料収集、データ収集、データ入力でやや未達成の分野もあるが、それらの手当ての方法についても共同して検討をしていく中で明確にできている。

使用するデータの選定、精査を行った結果、データを磁気媒体で入手するよりも、紙媒体で入手し入力した場合の方が費用を節約できた。また、ガバナンス制度改革が実施される翌年度により多くのヒアリング調査を行う方が情報取得のタイミングとして適切だと判断し、ヒアリング回数を予定よりも少なくした。またアンケート調査も翌年度に行うように予定を変更した。本研究を推進するにあたり、全国実態調査の方法をアンケートおよびインタビューを中心とする調査方法を行うように計画していたが、インタビューを中心とするものとして、アンケートは補足的な位置づけにして対応していく。より詳細で深い質問をする場合には、アンケートよりもインタビューで質問をした方がよいとの判断に基づく。そのためには、インタビューする先を慎重に選び、細かな質問事項を用意する必要があるが、その点については共同研究者と綿密に打ち合わせをして準備していく。制度改革が行われる今年度に、ヒアリング調査を回数を多く行うこと、またアンケート調査も行うことで、本年度で使用する計画とする。使用するデータの選定、精査に時間がかかり、また、データを紙で入手し、入力する場合と磁気媒体で入手する場合の費用対効果を考え他結果、一部を図書館等で紙媒体で入手したた方が、低コストでまた時間的にもすぐに対応できた。このため、実際に磁気媒体でのデータ取得のための費用がかからなかった。また資料収集のために、どこに資料が存在するのか調査していたが、その資料の存在と入手方法の確定に時間がかかってしまった。データの精査はほぼ終えて、データの入手を行う予定となった。また、入手できなかった資料の収集方法と収集の時間の確保に目途がたったために、本年度での使用を計画する。
動的不斉認識と新光延反応を活用した効率的な分子構造変換法の開発と生物活性天然物

研究成果の概要(和文):本研究によって,世界的に見て研究例のほとんどない不斉分子認識法や新光延反応が開発できた。例えばラセミ体の3-ベンジル-2-ヘキサノンを光学活性なホスト分子と塩基性条件下で処理すると、93%の収率で99%eeのS体に変化した.一方,新しい光延試薬CMMP,CMBP等のホスホラン型の試薬を世界で先駆けて開発できた.これら新試薬は炭素,窒素求核剤の反応を申し分ない収率で進行させた.さらにこれら新反応を利用して生物活性天然物の全合成を行った。不斉分子認識を基盤とした包接錯体化により,熱力学的支配のもとにラセミのα-置換環状ケトン類を光学活性体に変換してしまう方法(デラセミ化法)の一般性を広く示すために,様々なラセミ体のカルボニル化合物をデラセミ化条件にふし,光学活性体に変換した.本年度は鎖状ケトンのデラセミ化に成功している.例えばベンジル-2-ヘキサノンの場合,96%eeのS体が94%の収率で得られている.また,新規ホスト分子として,光学活性テトラフェニレン誘導体を多数合成し,それらの不斉分子認識能を評価した.別の課題として,温和な酸性条件下に脱保護できる新しいスルホニル基としてのDios, Dimps基を考案した.そして,Dios, Dimps基を酸クロリドとして供給する方法を確立できた.これらはアミンと効率よく反応し,さらに新光延試薬CMMP, CMBPを用いたアルキル化にも成功した.最後にスルホニル基を除去する条件も確立できた.このようにして確立した素反応をまとめることで,新しい炭素-窒素結合形成反応が開発できた.応募者が開発した新反応を縦横に利用し,(-)-epilachnene, antimycin A類,(+)-brefeldin Cを合成できた.antimycin A類については,分子プローブ化を目指した研究にも着手している.温和な酸性条件下に脱保護できる新しいスルホニル基としてのDios,Dimps基を考案した.そして,Dios,Dimps基を酸クロリドとして供給する方法を確立できた.これらはアミンと効率よく反応し,さらに新光延試薬CMMP,CMBPを用いたアルキル化にも成功した.最後にスルホニル基を除去する条件も確立できた.並行して取り組んでいる課題として,不斉分子認識を基盤とした包接錯体化により,熱力学的支配のもとにラセミのα-一置換環状ケトン類を光学活性体に変換してしまう方法(デラセミ化法)の一般性を広く示すために,様々なラセミ体のカルボニル化合物をデラセミ化条件にふし,光学活性体に変換した.本年度は鎖状ケトンのデラセミ化に成功している.例えばベンジル-2・ヘキサノンの場合,96%eeのS体が94%の収率で得られている.また,新規ホスト分子として,光学活性テトラフェニレン誘導体を多数合成し,それらの不斉分子認識能を評価した.不斉分子認識を基盤とした包接錯体化により,熱力学的支配のもとにラセミのα-一置換環状ケトン類を光学活性体に変換してしまう方法(デラセミ化法)の一般性を広く示すために,様々なラセミ体のカルボニル化合物をデラセミ化条件にふし,光学活性体に変換した.本年度は鎖状ケトンのデラセミ化に成功している.例えばベンジル-2-ヘキサノンの場合,96%eeのS体が94%の収率で得られている.また,新規ホスト分子として,光学活性テトラフェニレン誘導体を多数合成し,それらの不斉分子認識能を評価した.素反応開発の課題では、不斉アザクライゼン転位により、4級の不斉炭素構築法も開発できた。また温和な酸性条件下に脱保護できる新しいスルホニル基としてのDios, Dimps基を考案した.そして,Dios, Dimps基を酸クロリドとして供給する方法を確立できた.これらはアミンと効率よく反応し,さらに新光延試薬CMMP,CMBPを用いたアルキル化にも成功した.最後にスルホニル基を除去する条件も確立できた.このようにして確立した素反応を利用し、(-)-epilachnene,antimycin A類,(+)-brefeldin Cを合成できた.またアブラムシ色素である幾つかのポリケタイドの全合成にも成功した.antimycin A類,(+)-brefeldin Cの不斉全合成も完了し,既に論文として発表できている.また,鎖状ケトンのデラセミ化については論文作成中である.24年度が最終年度であるため、記入しない。antimycin A5の合成を完了させ,活性試験、構造活性相関を調べる.さらに分子プローブ化についてもその細部をつめる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
近臨界ブラックホールの対称性とシャドウ

ブラックホール候補天体のシャドウの観測が間近に迫っている.特に,観測候補であるM87銀河の中心にあるブラックホール候補天体は,超高速回転している可能性が示唆されている.この現象を,ブラックホールに由来するものと同定するためには,ブラックホール特有の性質であるホライズンと密接に関連した観測可能量を見出さなければならない.そこで本研究では,一般相対論にもとづいて,超高速回転するブラックホールを記述する(近)臨界Kerrブラックホールを研究する.この臨界Kerrブラックホールにあらわれる対称性が,観測的にどう反映されるかについて考察する.ブラックホール候補天体のシャドウの観測が間近に迫っている.特に,観測候補であるM87銀河の中心にあるブラックホール候補天体は,超高速回転している可能性が示唆されている.この現象を,ブラックホールに由来するものと同定するためには,ブラックホール特有の性質であるホライズンと密接に関連した観測可能量を見出さなければならない.そこで本研究では,一般相対論にもとづいて,超高速回転するブラックホールを記述する(近)臨界Kerrブラックホールを研究する.この臨界Kerrブラックホールにあらわれる対称性が,観測的にどう反映されるかについて考察する.
オータコイドによる血管新生の制御を介した線維症治療の基礎研究

線維化は創傷治癒において損傷を受けた組織の修復にとって、必須な過程である。しかしながらこの線維化の調節が不十分な場合には、治癒の遅延、あるいは過度の線維化による臓器機能障害を引き起こし、病態に予後を悪化させる。本研究ではカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)が、一次求心性神経終末から神経性に放出され、血管新生を介して損傷された組織の修復、すなわち肉芽の形成や線維化に深く関わることを示した。これまでに脂質メディエーターであるプロスタグランジンやペプチドメディエーターであるキニンといった血管作動性オータコイドが、内因性血管新生調節物質としての作用を有することを報告してきた。そこでこれらのオータコイドによる血管新生の調節を介して、血管構築の破綻と細胞の異常増殖を伴う線維症を制御できるか否かについて追及する。その第一段階として、オータコイドの線維症における関与を検討した。膠原病は複数の臓器が線維化などの多臓器障害を生じる自己免疫性疾患である。膠原病疾患の一つである関節リウマチは、主に手足の関節が侵され、これにより関節痛、関節の変形を生じ、しばしば血管、心臓、肺、皮膚、筋肉といった全身臓器にも線維化などの障害が及ぶ。従って、急性期で局所の障害を抑制することは、全身臓器への障害の波及を軽減することにつながる可能性が推定される。そこで、関節リウマチ患者におけるアラキドン酸代謝物あるリポキシンの関与に着目した。リポキシンは抗炎症性のアラキドン酸代謝物として近年見出され、その生理作用は、Gタンパク共役7回膜貫通型受容体を介して発揮される。リポキシンA_4量をその特異的ELISAで定量した結果、関節リウマチ患者の滑液中では、血管新生誘導因子であるとともに細胞増殖因子であるプロスタグランジンE_2の産生と相関してリポキシンA_4が産生されていることが示された。さらに滑膜組織では、リポキシンA_4受容体の発現も認められた。すなわち関節リウマチ患者の病態部位におけるリポキシンA_4のシグナルが、血管新生や滑膜細胞の増殖を制御している可能性が示唆された。平成19年度は脂質メディエーターである炎症性プロスタグランジンと抗炎症性リポキシンの関節リウマチにおける産生と、血管新生や滑膜細胞の増殖に対する役割について検討した。今年度は引き続き、粘膜の損傷による創傷治癒、さらには組織の線維化とオータコイドの関与について、特に神経性メディエーターに焦点を絞り検討した。カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)は、前駆体の遺伝子産物から切り出される神経性ペプチドである。中枢や末梢組織に広く分布し、求心性ニューロンにおいて侵襲に対して防御的な役割を演じる。そこで内因性のCGRPが、エタノールや酢酸で誘発した胃粘膜の損傷や潰瘍に対してどのような作用を及ぼしているのかを検討した。in vivo麻酔下マウスの胃を50%エタノールで灌流すると胃粘膜障害を生じる。この障害は、内因性CGRPを遊離させるカプサイシンや1M NaClの同時灌流処置により用量依存的に軽減された。この時胃内のCGRP量は増加していた。またCGRPノックアウトマウスでは野生型に比して、酢酸誘発胃潰瘍における障害の治癒が顕著に遅延していた。一方で1M NaClの同時灌流による50%エタノール胃粘膜損傷は、CGRPノックアウトマウスで消失した。野生型マウスでは胃粘膜障害に続いて、創傷治癒の過程として潰瘍基部に肉芽や新生血管の形成を認めたが、CGRPノックアウトマウスではこれらの修復現象は乏しかった。これらの結果から組織侵襲から組織修復における生体防衛に、CGRPといった神経性ペプチドが関与することが判明した。平成20年は、膜の損傷による創傷治癒、さらには組織の線維化とオータコイドの関与について、特に神経性メディエーターに焦点を絞り、中枢や末梢組織に広く分布し、求心性ニューロンにおいて侵襲に対して防御的な役割を演じる神経性ペプチド、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)が胃粘膜の損傷や潰瘍に対してどのような作用を及ぼしているのかを検討し、組織侵襲から組織修復における生体防衛にこの神経性ペプチドが関与することを示した。本年度はCGRPの役割をさらに掘り下げ、組織の線維化に深く関わる血管新生の観点から、この神経性メディエーターの作用を解析した。まず血管新生のin vivo評価系としてスポンジ皮下移植モデルを用いて検討した。CGRPノックアウトマウスではその野生型に比べ、新生血管の増殖が有意に低下していることが判明した。更にLewis lung carcinoma腫瘍細胞を担癌した際に、やはりCGRPノックアウトマウスにおける腫瘍増殖と腫瘍組織における血管新生は有意に低下した。一方野生型マウスにCGRP拮抗ペプチドであるCGRP8-37を持続投与すると、Lewis lung carcinoma腫瘍細胞の増殖および血管新生は減少した。加えて野生型マウスの坐骨神経を除神経することにより、除神経部位におけるLewis lung carcinoma細胞の増殖は抑制された。また腫瘍細胞を移植した部位における後根神経節でのCGRP前駆体mRNAの発現は上昇し、その発現増加は除神経処置により抑制を示した。

これらの結果から、知覚神経一次線維を含む神経系から産生される内因性CGRPは、腫瘍増殖とそれに伴う血管新生を増強すること、さらにCGRPがそれらの増殖を抑制する治療標的分子となることが示唆された。
自動補助循環システムの研究

体外循環の安全性の向上、体外循環による患者侵襲の低減、医療従事者の労力の低減を目的として、マイクロコンピュータによる自動制御機能を備えた人工心肺装置および補助循環装置の研究を進めてきた。人工心肺自動制御装置はこれまでに信頼性、制御の安全性ともに実用的な水準まで開発が進んだ。本年度までに100例の開心術に使用し、全例良好にウイニングした。しかし、体外循環中の尿量、終了後のバランス、術後の腎機能、輸血量の比較検討では、コンピュータ制御群と手動操作群で有為な差は見られなかった。補助循環装置については、遠心ポンプ流量制御プログラムの開発を行った。遠心ポンプは、回転数だけでは流量が決まらないため、遠心ポンプ流量コントロールプログラムを開発した。プログラムは、テルモSP-101ポンプの拍出圧力が、回転数の2乗と比例する特性であることに注目し、回路損失圧をカニューレサイズより推定し、拍出圧の差分を求めて積分制御する。制御プログラムは動物実験にて評価し、良好な応答性を示した。脱血制御用にリザーバエレベータを試作した。エレベータは600mmのストロークを持ち、約10mmの精度でリザーバを任意の高さに移動できる。現時点では動物実験に使用し、リザーバ高さを変更したときの中心静脈圧、左房圧応答を調べている。これより、閉鎖型回路を用いた場合にはリザーバ高さを変更してから血圧が安定するまでには2040秒を要すること、静脈圧の変化幅は高さ変更量より小さいことなどがわかった。ソフトタイプのリザーバは内容量がわからないため血液量センサを開発した。センサはリザーバ側面から3カ所の厚みを測り、あらかじめ求めた校正曲線と照らして内容量を計算する。静止状態では10mlの精度を示したが、送血状態ではリザーバの膨らみが不均一になり精度は悪化した。現在、補助循環制御プログラムを開発中であり、動物実験実施の予定である。本年度は、補助循環制御装置ならびに自動制御プログラムの開発を進めている。送血ポンプにはローラー型拍動流ポンプまたは遠心ポンプ、脱血はポンプおよび落差両方式に対応する装置を予定しており、マイコンより直接に制御できるローラーポンプ、電動リザーバ・エレベータを開発し、さらに遠心ポンプ用インターフェース装置、電磁チューブクランプ装置を試作中である。制御方法は、脱血流量に応じて送血流量を可変する方法、動脈圧に応じて送血流量を調整する方法の2方式を検討し、コンピュータ・シミュレーションを行っている。また、送脱血にローラーポンプを用いた方式では、中心静脈圧によって脱血流量を制御するプログラムを開発し、動物実験および臨床使用において改良を続けている。本年度は、3例の動物実験及び12例の小児開心術の体外循環に用い、全例良好にウイニングした。いずれの制御方式も比例積分制御を用い、制御ゲインを患者体重から設定する。シュミレーションの結果では、3方式のいずれも、両心バイパス、左心バイパス共に安定に制御できると考えられる。しかし、実際の臨床使用の経験からは制御方式そのものよりも、手術操作などが血圧測定値に及ぼす外的変動を如何に検出、低減するかが制御の成功を左右する要因であることが明らかである。このため、外乱検出アルゴリズムを考案し使用した。その結果、人的要因と思われる外乱の90%以上を検出することが可能であった。また、外乱は、最長でも12秒以上連続することはなく、その間は過去の平均流量を保つことで安定に制御可能であった。

本年度は、遠心ポンプ流量制御プログラムの開発、電動リザーバエレベータの試作、フレキシブル・リザーバ用の内容量センサの開発を行った。遠心ポンプは、大動脈圧などの下流の影響を受けるため、回転数だけでは流量が決まらないため、遠心ポンプ流量コントロールプログラムを開発した。プログラムは、テルモSP-101ポンプの拍出圧力が、回転数の2乗と比例する特性であることに注目し、回路損失圧をカニューレサイズより推定し、拍出圧の差分を求めて積分制御する。これによりサイズを選択するだけで各種のカニューレに対応可能となり、低流量域から高流量域まで安定した制御が可能となった。制御プログラムは動物実験にて評価し、良好な応答性を示した。試作したリザーバエレベータは600mmのストロークを持ち、約10mmの精度でリザーバを任意の高さに移動できる。現時点では動物実験に使用し、リザーバ高さを変更したときに中心静脈圧、左房圧がどう応答するかを調べている。これより、閉鎖型回路を用いた場合にはリザーバ高さを変更してから血圧が安定するまでには2040秒を要すること、静脈圧の変化幅は高さ変更量より小さいこと、左房脱血及び右房脱血でも同じコントロールアルゴリズムで制御可能なこと、中心静脈圧、左房圧ともに同じアルゴリズムでコントロールできることなどがわかった。閉鎖型回路を用いてヘパリンレス体外循環を実現するためには、ソフトシェル・リザーバを使用する必要があるが、ソフトタイプのリザーバは内容量がわからないためリザーバ血液量センサを開発した。センサはリザーバ側面から3ヵ所の厚みを測り、あらかじめ測定して求めておいた校正曲線と照らして内容量を計算する。静止状態では10mlの精度を示したが、送血状態ではリザーバの膨らみが不均一になるため精度は悪化した。現在、補助循環制御プログラムを開発中であり、今後、動物実験実施の予定である。
直鎖状ポリユビキチン鎖依存的ＮＦ－κＢ活性化におけるｐ９７／ＶＣＰの役割

LUBACは3種のサブユニットから構成され、VCPは直鎖状ポリユビキチン鎖生成の活性中心であるHOIPのPUBドメインと結合する。HOIP欠損細胞に野生型HOIPあるいはPUBドメインを変異したHOIPを発現させたところ、変異型HOIP発現細胞の方がTNF-alpha依存的なNF-kappaB活性化が亢進していた。そこで、質量分析にてPUBドメインに結合するタンパク質を検索し、直鎖状ポリユビキチン鎖特異的な2種の脱ユビキチン化酵素(CYLD、OTULIN)を同定した。驚いたことに、CYLDとOTULINは直接PUBドメインと結合し、NF-kappaB活性化を負に制御していることを見いだした。昨年度、HOIP欠損細胞に野生型HOIPあるいはPUBドメインにVCPと結合できない変異型HOIPを発現させた細胞を樹立した。それらの細胞株を用いて解析したところ、変異型HOIP発現細胞の方がTNF-alpha依存的なNF-kappaB活性化、およびNEMOの直鎖状ポリユビキチン化が亢進することを見いだした。それゆえ、PUBドメインには直鎖状ポリユビキチン化を抑制するタンパク質が結合していることが示唆されたので、質量分析にてPUBドメインに結合するタンパク質を検索したところ、直鎖状ポリユビキチン鎖特異的な2種の脱ユビキチン化酵素(CYLD、OTULIN)を同定した。驚いたことに、CYLDとOTULINはVCPを介さず、直接PUBドメインと結合し、LUBACによるNF-kappaB活性化を負に制御していることを見いだして、報告した。また、VCPはポリユビキチン鎖と結合して機能を発現する場合が多いことが知られている。そこで本研究では、試験管内IKK活性化反応や申請者らが樹立しているHOIP欠損細胞へPUBドメインを欠失したHOIP変異体などの導入実験などを用いて、HOIPのPUBドメインを介したLUBACのIKK活性化における役割を解析した。1.HOIPのPUBドメインのNF-κB活性化への関与の検索:PUBドメインはVCPドメインであり、HOIPのPUBドメインもVCP結合能を有していた。そこで、VCP結合能を消失したHOIP変異体導入細胞と野生型HOIP導入細胞のNF-κB活性化の程度をIκBαのリン酸化能、分解を指標にNF-κB活性化への関与を検討したところ、VCP結合能を有しないHOIPの方がNF-κB活性化を増強した。2.HOIPのPUBドメインのNEMOの直鎖状ポリユビキチン化に与える影響の検索:さらに、VCP結合能を消失したHOIP変異体あるいは野生型HOIPを導入したHOIP欠損細胞をTNF-αで刺激後のNEMOの直鎖状ポリユビキチン化を検出したところ、PUBドメインの変異によって細胞内の直鎖状ポリユビキチン鎖能が増強することが判った。HOIPのPUBドメインに機能についての解析はほぼ順調に推移しており、次年度も現在の進捗状況を維持したい。HOIPのPUBドメインの変異によって,直鎖状ポリユビキチン鎖の増加、NF-κB活性化の分子メカニズムを明らかにし、次年度中に論文として投稿できるように尽力したい。研究に必要な設備は所属研究期間に整っているので、消耗品代を中心に使用したい。
電極界面における金属ナノ粒子のプラズモン光励起下の局所環境計測と光電子機能

1.アミノブチルシロキサン修飾したITO電極上に固定化したクエン酸保護金ナノ粒子は、電位ステップに対し、溶液中アニオンに依存して異なった可視透過吸収過渡応答を示すことがわかった。吸着性が強い塩素イオン存在下では、溶液攪拌の影響を受けることなく、応答の半減期が100sを超える長い時間となることがわかった。2.電極上の金ナノ粒子のごく近傍に色素分子を配置したとき、プラズモン吸収波長領域で特異的なスペクトルが得られる現象が起こる。ビオロゲンを含む単分子膜層と金ナノ粒子との様々な組み合わせを構成し、ビオロゲンの酸化状態やプラズモン光照射の様々な条件下での吸収ペクトルを測定して、特異性出現の要件とスペクトル特性を検討した。例えば、カルボキシル末端のビオロゲン単分子膜層上に金粒子を固定化すると、正常なビオロゲンのスペクトルが得られる一方で、粒子自身の充放電応答は消失した。また、系によっては、金ナノ粒子修飾によるスペクトル変化が逆符号になることがわかった。3.吸脱着活性基を末端に持つチオール分子で表面修飾した粒径2.5nmの金ナノ粒子を新たに合成し、Au(111)電極表面上での電位応答動的挙動を検討した結果、粒子の部分的吸脱着を起こすことに初めて成功した。また、電極表面上における粒子の二次元密度に依存した吸脱着応答と末端基配向変化応答とが出現することが明らかになった。表面修飾ナノ粒子が示すこの動的応答は、修飾分子の鎖長や金属コアの大きさに強く依存した。4.様々な混合比で吸着させたアルカンチオールとジチオールからなる混合SAM膜上への金ナノ粒子固定化量が、ジチオールの割合が減少するにつれて格段に大きくなる混合比領域があることが、電位変調紫外・可視反射分光測定から明らかになった。また、固定化量が増えても、あらわな凝集は起こらないことがわかった。1.クエン酸保護金ナノ粒子が、アミノブチルシロキサン修飾したITO電極系で示す電位に依存したスペクトル変化を以下のように明らかにした。(1)電位変調可視透過吸収応答における周波数依存性を詳細に解析した結果、スペクトル変化(>5Hz)が、粒子の充放電を主に反映したものであることが確認できた。(2)同じ系での、電位ステップに対する単色光の吸光度変化には、100ms以内の速い減衰を示す成分と、30150sオーダーの半減期を持つ単一指数関数減衰成分とがあることがわかった。半減期および二つの成分の割合は、波長とステップ電位に依存し、電位変化後の時間経過に伴い、Au粒子の吸収スペクトルが変化することを示している。速い成分はAuに吸着性を持つアニオンの影響を受けた。2.電極上の金ナノ粒子のごく近傍に色素分子を配置したとき、プラズモン吸収波長領域で特異的なスペクトルが得られる現象への、プラズモン励起波長光を定常照射することの影響を解明した。ビオロゲン還元体が存在する条件でレーザー光照射を行いながらプローブ光の透過吸収を測定したところ、得られた電位変調透過吸収スペクトル波形は、レーザー光照射の影響を受けないことがわかった。少なくとも、特異的なスペクトルの原因は粒子による電磁場増強によるものではない。3.吸脱着活性基を表面に露出した修飾金ナノ粒子を合成し、Au(111)電極表面上での電位応答動的挙動を検討し、粒子の部分的吸脱着を示す応答を出現させることに成功した。4.金ナノ粒子と複合系を粒子状態で生成しうるTiO_2粒子の合成準備を行なった。新しい重合合成法を開発し、100%アナターゼで有機分子を含まず、一次粒子粒径が5nm程度の粒子を得た。
マイクロフォーカスX線CTを用いた木造文化財の非破壊年輪計測に関する基礎的研究

報告者は、2004年11月から2005年9月にかけて、文部科学省の海外派遣在外研究員としてアリゾナ大学年輪研究所にて、年輪年代学の研究を行った。したがって、本科学研究費補助金によって昨年度に奈良文化財研究所に設置したマイクロフォーカスX線CT装置を報告者みずから操作することができず、本年度4月から9月の滞米期間中は研究協力者の協力を仰いで研究を進めた。昨年度は、日本の木造文化財の主要樹種である針葉樹を重点的に研究したのに対し、今年度前半期(報告者滞米期間中)は、広葉樹を対象に基礎的な研究を行った。植物解剖学的な視点から環孔材のミズナラ、散孔材のブナをマイクロフォーカスX線CT装置で断層撮影して実験を行った。研究協力者による実験が中心になったにもかかわらず、昨年度のヒノキなどを対象にした研究で問題点の洗い出しやオペレーションノウハウの蓄積ができていたので、研究は順調に進行し、マイクロフォーカスX線CT装置による非破壊年輪年代測定の技術は針葉樹のみならず環孔材や散孔材にも適用可能であることが実験によって確認された。研究成果は、報告者帰国後ただちにまとめられ、2005年10月にイタリアで開催された国際学会EuroDendro2005、ならびに2005年11月に京都で開催された国際学会6th Pacific regional Wood anatomy Conferenceにおいて口頭発表された。ヨーロッパにおける年輪年代学ではナラやブナが主要研究対象であるため、発表後、海外の研究者から技術内容についての照会が寄せられている。また、報告者らは研究内容について論文を執筆し、2006年3月現在、学術誌に投稿中である。本年度12月から3月にかけては、木彫像などの日本の木造文化財試料の非破壊年輪年代測定実現に向けて、技術的な検討を重ねた。装置の取扱可能限界である直径50cm程度の木彫像を対象に実験を行い、非破壊年輪年代測定の基本的な技術課題は十分に解決され、報告者が本研究で課題とした技術開発が実用域に達していることを確認した。4月から6月にかけては、マイクロフォーカスX線CT装置導入に向けての仕様策定、ならびにそのための予備実験を中心に研究を行った。本研究ではマイクロフォーカスX線CT装置の解像度がきわめて重要であるため、木片試料を用いてのX線管球やイメージインテンシファイア等の部品性能評価、および撮影条件が画質に与える影響について検討を行った。7月から9月にかけては、本研究用に特注した研究所にマイクロフォーカスX線CT装置(島津製作所SMX-100CT-D)を導入し、試験的に運用を開始した。この過程で、高解像の詳細な年輪断層画像を連続的に撮影して年輪計測用の画像を構成する技術を確立するとともに、年輪断層画像からコンピュータ上で年輪幅を画像計測するコンピュータソフトを開発した。これら技術の確立により、非破壊年輪年代測定技術が実用化されたといえる。さらに、男神像(像高27cm)、龍頭(全長21cm)などの木彫像を対象試料として、非破壊年輪年代測定実験を行った。前者からは1555年、後者からは1611年の年輪年代を得ることができ、木造文化財への応用が可能であることを確認した。上記研究成果を9月に「文化財の解析と保存への新しいアプローチ」シンポジウム(於:早稲田大学)、ならびにEuroDendro 2004(於:ドイツレンツブルク)で学会発表するとともに、報道発表を行った。非破壊年輪年代測定技術の実用化は世界的にも例がなく、これらの発表は衆目を集めた。また、本研究を特集した『埋蔵文化財ニュース118号』を刊行した。さらに、本研究中に開発した技術部分を特許出願した。木造文化財から鮮明な年輪断層画像を得るためには、ジオメトリや管電圧などの適切な撮影条件の選択がきわめて重要である。10月からは、装置の運用を本格的に開始するとともに、より大型の文化財試料を扱うことも視野に入れ、オペレーション技術の習熟に務めた。この過程で得られたオペレーションノウハウは、当研究所の貴重な財産である。

ヨーロッパにおける年輪年代学ではナラやブナが主要研究対象であるため、発表後、海外の研究者から技術内容についての照会が寄せられている。また、報告者らは研究内容について論文を執筆し、2006年3月現在、学術誌に投稿中である。本年度12月から3月にかけては、木彫像などの日本の木造文化財試料の非破壊年輪年代測定実現に向けて、技術的な検討を重ねた。装置の取扱可能限界である直径50cm程度の木彫像を対象に実験を行い、非破壊年輪年代測定の基本的な技術課題は十分に解決され、報告者が本研究で課題とした技術開発が実用域に達していることを確認した。