hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無細胞蛋白質アレイによる炎症カスパーゼ基質シグナル伝達分子の網羅的同定と解析

約1000種類のシグナル伝達タンパク質cDNAクローン[300種類のプロテインキナーゼ(PK)および700種類の1回膜貫通領域タンパク質(sTMP)]を用いて、N末端にFlagタグ、C末端にビオチン化した組換えプロテインアレイ(NCタグプロテインアレイ)を合成することに成功し、カスパーゼ1(CASP1)で切断される基質を探索した。その結果、1種類のタンパク質がCASP1で切断される基質として見出された。それらの切断部位を同定し、in vitroおよび細胞内で切断されることを明らかとした。さらに、C末側の切断断片が核内で安定に存在することが確認された。I.カスパーゼ1により切断されるシグナル伝達タンパク質(sTMPおよびPK)の探索1) sTMPおよびPKプロテインアレイの構築申請者らが3年間費やして構築した約1000種類のシグナル伝達タンパク質cDNAクローン[300種類のプロテインキナーゼ(PK)および700種類の1回膜貫通領域タンパク質(sTMP)]を用いて、N末端にFlagタグ、C末端にビオチン化した組換えプロテインアレイ(NCタグプロテインアレイ)を合成し、超低温フリーザーに保存することができた。また、一部については、従来既に確認している様に、カスパーゼ3で切断されることを確認した。これにより、合成したプロテインアレイは基質として十分機能することがわかった。2)カスパーゼ1により切断されるシグナル伝達タンパク質の検出上記で作成したNCタグシグナル伝達プロテインアレイから、カスパーゼ1の基質として知られているインターフェロン1βを用いて、市販されているカスパーゼ1を用いて切断が検出できるかどうか調べた。その切断検出方法には、アルファスクリーン法を利用した。その結果、カスパーゼ1がインターフェロン1βの切断を示すシグナルの低下を検出することができた。この反応を従来のイムノブロット法でも確認し、カスパーゼ1の切断もアルファスクリーン法で検出できることがわかった。この事は、カスパーゼ1基質の網羅的な探索が可能な準備ができたことを意味する。炎症に関与するタンパク質のライブラリー作成:平成25年度に引き続き、プロテアーゼ切断検出に適したN末端にFLAGタグ、C末端にビオチン化した炎症関連組換えプロテインアレイ(炎症関連NCタグプロテインアレイ)の作成を進めた。その結果、サイトカイン関連タンパク質を中心に約100種類の炎症関連NCタグタンパク質を合成しイムノブロットで確認したところ、N末端のFLAGタグ化、C末端のビオチン化が確認された。以上のことから、本実験により、新たに約100の基質タンパク質を追加することができた。カスパーゼ1の基質探索:平成25年度に成功した活性型カスパーゼ1の組換えタンパク質を用いて、上記NCタグプロテインアレイを基質として反応させた。切断の検出は、昨年度に完成したアルファースクリーン法を用いた。その結果、約800種類のタンパク質の中から1種類の基質を同定することに成功した。基質タンパク質の切断部位の同定:カスパーゼは主として、アスパラギン酸のカルボキシル基側を切断する。上記基質の切断をイムノブロット法で確認したところ、切断部位は基質タンパク質のほぼ中央に位置することが分かった。そこで、中心に位置する複数のアスパラギン酸をアラニンに置換した変異体を用いて解析を行ったところ切断部位の同定することができた。平成25・26年度で見出した新規カスパーゼ基質が細胞内でカスパーゼ1依存的に切断されるか、また切断産物が細胞内で安定に存在するかどうかの評価を研究目標とした。HEK293TおよびJurkat細胞を用いた新規基質分子の細胞レベル解析:遺伝子導入効率が高いHEK293T細胞およびがん化T細胞であるJurkat細胞を用いて、活性化型もしくは不活性変異体カスパーゼ1と新規基質と共発現させて切断を確認した。その結果、活性化型カスパーゼ1との共発現でのみ、切断が確認できた。また、その切断はカスパーゼ1(Z-WEHD-FMK)もしくは一般的なカスパーゼ(Pan Caspase Inhibitor Z-VAD-FMK)の阻害剤処理においても、切断は抑制された。さらに、新規基質の切断部位変異体は切断されなかった。興味深いことに、C末端断片が細胞内で安定に存在した。カスパーゼ1が恒常的に活性化しているT細胞を用いた新規基質分子の細胞レベル解析:新規基質分子がT細胞で発現していることがデータベース解析で分かった。そこで、カスパーゼ1が恒常的に活性化しているT細胞を用いて、内在の新規基質遺伝子の切断を調べたところ、切断が確認され新規基質分子のC末端断片のみ検出できた。以上の結果より、本研究よりカスパーゼ1の新規基質分子を新たに同定することに成功した。

計画通りに、約800種類のタンパク質の中から1種類の基質を新たに見出し、切断部位を同定することに成功したため。27年度が最終年度であるため、記入しない。蛋白質科学新たに見出した基質の細胞内での切断、炎症への関与を解析する。計画通りに、カスパーゼ1の基質切断をアルファスクリーン法で検出することができたため。今後は、プロテインアレイを用いた大規模な基質探索を行う。
東アフリカ多言語併用社会に関する文化人類学的研究：タイタ語の世代間継承を中心に

東アフリカのタイタ人の言語世界を対象として、タイタ語とスワヒリ語をはじめとする周辺語が言語の世代間継承に及ぼす影響を明らかにするとともに、危機言語研究への応用可能性を考察することが本研究の目的である。収録言語データ2000語を基礎資料とし、タイタ語の変化に関する認識をもとに分類をおこない、最終的に世代間継承の実際を3系統にまとめた。特に、祖父母の世代でしか使われていない語彙が、どのような表現に置き換わっていくかというタイタ語内部での文化変化を中心に分析した。これは、民族語に対する維持のための活動とともに、危機言語研究に対しても新たな視点を与えてくれると考えられる。ケニア東南部の山地農耕民タイタ人の世界に関する文化人類学的研究の一環として、タイタ語の伝統語彙に対する理解の度合いが世代間でどのような差異を生じさせているかに関し、発話記録を通して分析することが本研究の目的である。これは、これまでにおこなってきたタイタ語の語彙や文法構造などの文字化され、記述された言わば静的な言語データを中心とする標準的タイタ語のコーパスに関する研究の次の段階として位置づけられるものであり、現実世界におけるタイタ語に内在する動的側面としての差異性を研究対象とする。研究目的の達成のために、4年間の研究期間を3つの段階に分けて進めていく。平成23年度においては、第1段階として、既に文字化して採録している言語データのうち基礎語彙2000語の中から1000語を抽出して内容により再分類し、語群に編成した。平成24年度においては、第2段階として、世代間継承の視点からタイタ語を記録し、第3段階では、記録したデータの分析をネイティヴ・スピーカーとおこない、研究全体をまとめていくことを予定している。平成24年度は、前年度において研究の第1段階として、これまでの研究のなかで既に採録している言語データを内容により再分類し、AB各500語の語群に編成するうえで、再検討すべき個所が出てきたため、それを補完することから始めた。それを進めていくにつれ、既収録語彙の分類方法に関して、大幅に見直す必要が生じてきたため、今年度においては、これまでの研究に加え、新たな語彙調査票を参照しながら組み換えを行った。そのため、第2段階として想定していた内容に関しては、多少先送りする形になったが、研究期間の中で十分修正が可能であると考えられる。東アフリカのタイタ人の世界に関する文化人類学的研究の一環として、タイタ語の世代間継承の実態を明らかにすることを通して多言語併用社会における文化変化の研究方法に新たな地平を切り開き、言語の記録、分析に関わる研究にその手法を応用することができるようにすることが本研究の目的である。平成2425年度においては、第2段階として、世代間継承の視点からタイタ語を記録する予定であったが、既収録語彙の分類方法に関して、大幅に見直す必要が生じてきたため、これまでの研究に加え、新たな語彙調査票を参照しながら組み換えを行った。第3段階では、記録したデータの分析をネイティヴ・スピーカーとおこない、研究全体をまとめていくことを予定している。平成25年度は、予定していた2回のフィールドワークが大学内部における日程の調整がつかなかったため、夏の1回になった。予定していた1回分は、平成26年度に送ることとする。平成25年度の研究では、ユネスコが2003年3月に発表した基準UNESCO Ad Hoc Expert Group on Endangered Languages 2003をもとにして、言語がどの程度次の世代に継承されているかの測定をAB500語に関して行った。第2段階では、地域間の比較研究に入ることを予定していたが、十分なフィールドワークの時間が取れなかったことから、平成26年度に送り、最終段階を迎えていくこととする。東アフリカのタイタ人の世界に関する文化人類学的研究の一環として、タイタ語が異なる世代間にどのように継承されているか、その実態を明らかにすることを通して多言語併用社会における文化変化の研究方法に新たな視点を導入するとともに、現在、世界のさまざまな地域でおこなわれている存続の危機に直面している言語の記録、分析に関わる研究にその手法を応用することができるようにすることが本研究の目的である。これは、タイタ語のコーパスに関する研究の次の段階として、文化変化に関わる動的側面を研究対象としたものである。本研究の目的は、言語の世代間継承の実態を通して、文化変化の実際を文化の内側から描き出すことにある。

平成23年度においては、第1段階として、既に文字化して採録している言語データのうち基礎語彙2000語の中から1000語を抽出して内容により再分類し、語群に編成した。第2段階では、話者の性差、年齢差、地域性などによりタイタ語にどのような認識上の違いがあるかを、世代間継承の視点から記録し、第3段階では、記録したデータの分析をネイティヴ・スピーカーとおこない、研究全体をまとめていくことを予定している。平成23年度は、研究の第1段階として、これまでの研究のなかで既に採録している言語データを内容により再分類し、AB各500語の語群に編成した。分類は、S.Hino, 1978を参照した。平成23年8月から9月にかけてタイタ語のネイティヴ・スピーカーと面接調査をおこなった。それをもとに、分類した語群の再整理を行った。分類に際し、再検討すべき余地が若干残されているが、その点に関しては、平成24年度の前半で補完していきたい。東アフリカのタイタ人の世界に関する文化人類学的研究の一環として、言語の世代間継承にかかわる文化変化の実際を文化の内側から描き出すとともに、危機言語研究への応用可能性を探究することが本研究の目的である。アフリカ社会の近代化や文化変化が語られる時、外部からのインパクトによる変化が強調されることが多いが、表現手段としての言語にあっては、時代の変化の中で生じる内部要因が言語選択に大きな影響を与えていると考えられる。平成23年度は、これまでの研究のなかで既に収録している言語データを内容により再分類し、語群に編成した。平成24年度では、収録語彙の分類方法を大幅に見直すとともに、収録言語データの再分類と修正をおこなった。平成25年度では、収録語彙を対象にユネスコの分類基準に則した言語の世代間継承の測定をおこなった。これをもとに、平成26年度では、タイタ語の変化に関する認識をもとに、収録語彙2000語の分類を完了した。すなわち、「スワヒリ語をはじめとする他言語の語彙に置き換わりつつあるもの」、「各世代を通してタイタ固有の語彙として使われているもの」、「年長者をはじめとする一部のタイタ人により使用されているが、将来世代間継承が絶たれる可能性がきわめて大きいもの」、以上3分類である。これにより、一つの表現内容に関して分類の異なる複数の語彙があげられる例が2割ほどあることが明らかになった。この部分は、従来の表現型が新たな表現型へと置き換わっていく変化型として捉えることができる。危機言語はその言語自体の消滅を問題にしているが、そこに至るプロセスを考えた場合、話者数15万人ほどの言語であるタイタ語内部での文化変化と民族語に対する維持のための活動は、危機言語研究に対し、従来型のフィールドワークとは異なる視点を与えてくれると考えられる。この点は、今後の継続研究としていきたい。社会人類学これまで行ってきた語彙調査票における分類方法に加え、今年度は、新たな分類方法を加味して全体の再構成を試みた。これは、当初の研究計画にはなかった部分であるが、研究の遂行には必要であり現時点でそれに取り組むことは研究目的の達成のために十分有効であると判断して取り組むこととした。期間と内容は、次のとおりである。平成24年4月7月:タイタ語の基礎語彙の再分類をおこなった。
FFPE臨床試料のプロテオーム解析プラットフォームの構築

本研究課題を通じてFFPE組織からの効率的なタンパク質抽出法と、高感度LC-MS解析に資するタンパク質試料の前処理手法を確立し、FFPE組織の解析プラットフォームの大きな枠組みを提供することが可能となった。HE染色FFPE組織に関しては、非特異的に多量のタンパク質が染色液中に溶出し、本来のタンパク質分布などが変化していることが示唆されたため、今後プロテオーム解析に耐えうる試料であるかどうか結論付けることが必要であることも明らかとなった。FFPE試料の回収方法に関して検討を行った。これまでに我々は、抗体染色などの手法でFFPE試料を解析する際と同様に、脱パラフィン、エタノール/水系を用いた加水を行った後、相間移動可溶化剤(PTS)によるタンパク質抽出を行うことで高効率にタンパク質を回収可能であることを示してきた。しかしながら、プロテオーム解析に際して脱パラフィンや加水といった工程は必須ではないと考え、煩雑な作業工程による前処理時間の増加や試料のロスを省き、簡便かつ高効率な前処理手法を確立するために、各ステップの省略を試みた。キシレンによる脱パラフィン後、エタノール/水系での加水を行う代わりにタンパク質抽出液としてPTS溶液を直接添加することでタンパク質を回収し、プロテオーム解析を行った結果、従来法と同等もしくはそれ以上のタンパク質同定数を得ることが可能であった。さらに、脱パラフィン作業をも省略し、PTS溶液を直接添加することで、タンパク質抽出と脱パラフィンを同時に完了することが可能であった。脱パラフィンの省略によるタンパク質抽出効率や消化効率への悪影響なども観察されず、タンパク質同定数も従来法と同等であった。従来法のタンパク質回収率が非常に高いため、タンパク質同定数に大きな改善は見られなかったが、ほぼすべての前処理過程を省略することで、スループットの大幅な改善を達成した。次に、HE(ヘマトキシリン・エオジン)染色試料に関する検討を行った。ヘマトキシリン、エオジンにより染色を行った組織からのタンパク質回収量は、未処理の組織と比べて50-80%程度であった。これらの試料に対して上述した試料回収法を用いて脱色とタンパク質回収を同時に完了することで回収率の向上を試みたが、大きな改善は見られなかった。これらのタンパク質量の損失が生じる過程と損失を受けるタンパク質群にに関して詳細な解析を進める予定である。本年度は、極微量試料をより高感度に解析するためサンプル処理法の開発を行った。まず、試料を直接導入して全ての前処理を完結させるための前処理用キャピラリーカラムの開発を試みた。キャピラリー内に逆相系粒子充填剤とトリプシン固定化ビーズを充填し、タンパク質抽出から消化まで全ての前処理過程をキャピラリー内で完結させることで、試料ロスを最大限防ぎ、これを直接LC-MSへと接続する手法を確立した。極微量の牛血清アルブミンを用いた評価より、MSにおけるシグナルとして5倍程度感度が向上することが確認でき、極微量のHeLa細胞試料を用いた実験においても同等の感度向上を確認した。ペプチド同定数においても23倍以上の向上を確認した。今後は、LC-MSシステムの高感度化を試みるとともに、本技術をFFPE試料へと適用することで病態試料の高感度解析を進める予定である。また、HE(ヘマトキシリン・エオジン)染色によるタンパク質のロスについて、どのようなタンパク質群が大きく損失を受けているか検討をおこなったが、現在の解析深度では大きな偏りは見られず、おおよそすべてのタンパク質を総じてロスしている様子であった。今後、より高感度な実験系を構築したのち、再度同様の検討を行うことで詳細をより明らかにする予定である。FFPE試料のような極微量試料をより高感度に分析するためのサンプル前処理手法を開発した。本手法を用いることで、FFPEブロック、ガラススライド上のFFPEスライスのみでなく、マイクロダイセクションにより取得した試料のように、これまでには分析不可能であった試料のプロテオーム解析が可能となった。本年度は、画像診断に最も汎用される染色法であるヘマトキシリン/エオジン(HE)染色を施したホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織の効率的なプロテオーム解析手法の確立を目指し、HE染色がタンパク質抽出やLC/MS分析に与える影響をより詳細に解析した。ヘマトキシリン、エオジンそれぞれにより染色したFFPE組織からタンパク質抽出を行った結果、ヘマトキシリン染色により約20%程度、エオジン染色により4060%程度のタンパク質をロスすることが明らかとなった。両染色手法により、どのような特徴を持つタンパク質群が消失しているのか明らかとするため、染色前と染色後の試料からタンパク質を抽出し、トリプシン消化をした後、LC/MSにより同定を行った。各試料から同定されたペプチド群に関して様々な物理化学的性質を指標に相対評価を行ったが、特徴的な変化を示すパラメータを抽出することができなかった。さらに、リン酸化体を濃縮後、同様の解析も行ったが、同様に特徴的パラメータを抽出することは困難であった。本結果より、HE染色時には、非特異的に大量のタンパク質が染色液中に溶出し、本来のタンパク質分布等が変化してしまうことが予想される。今後、染色液中に溶出したタンパク質群に関しても同様の解析を行うことで、HE染色によるタンパク質のロスが一様であるかどうか確認を進める予定である。さらに、その程度に関しても、再現性があるのかどうかを検証し、プロテオーム解析に耐えうる試料であるのかどうかを結論付けることが必須と考えられる。本研究課題を通じて、FFPE組織からの効率的なタンパク質抽出法と、高感度LC/MS解析に資するタンパク質試料の前処理手法を開発することができた。

HE染色組織に関しては上述の通り引き続き考察が必要であるが、FFPE組織の解析プラットフォームの大きな枠組みを提供することが可能となった。本研究課題を通じてFFPE組織からの効率的なタンパク質抽出法と、高感度LC-MS解析に資するタンパク質試料の前処理手法を確立し、FFPE組織の解析プラットフォームの大きな枠組みを提供することが可能となった。HE染色FFPE組織に関しては、非特異的に多量のタンパク質が染色液中に溶出し、本来のタンパク質分布などが変化していることが示唆されたため、今後プロテオーム解析に耐えうる試料であるかどうか結論付けることが必要であることも明らかとなった。汎用性が高く、高効率かつ簡便なFFPE試料の前処理手法を確立することができた。HE染色試料に関しては、前処理手法の改善が必要かどうか、試料の特性をより詳細に調べる必要がある。引き続き試料に関する検討を行うとともに、測定手法の改善により、より高感度かつ汎用的な解析プラットフォームの構築を目指す予定である。HE染色に伴うタンパク質のロスに関してより詳細な情報を取得するために、より高感度なサンプル処理手法とLC-MS測定技術の開発を進める。具体的には、本年度確立した前処理用キャピラリーを用いたサンプル処理手法に改善を加えることで、タンパク質抽出量と酵素消化効率を向上させる。また、内径の小さなメートル長モノリス型カラムをもちいた高分離かつ高感度な分析系を構築する。これらを統合することで、極微量FFPEプロテオーム解析手法のプラットフォームを確立し、FFPE試料をより高深度に解析する。確立した手法によりHE染色が各種タンパク質に及ぼす影響を詳細に評価するとともに、実際の病態試料の解析をすすめる。プロテオミクスHE染色試料からのタンパク質回収量が低いという問題に対し、タンパク質の損失が染色過程で生じているものか、回収過程で生じているものか検討を行う。試料の前処理に関する考察が完了し次第、マイクロダイセクションなどにより採取した組織などの極微量試料に対して確立した手法を適用する。さらに、キャピラリー内で酵素消化や脱塩等の前処理を行い、直接LCーMSへと接続する手法を確立することで試料ロスの最小化を試みる。また、内径の小さなメートル長モノリス型カラムを用いた高分離かつ高感度な分析系を確立し、組み合わせることでFFPE試料の超高感度分析系を確立する。本年度も手法の確立に終始したため、FFPE試料の購入等を行わなかった。これに伴い、定量のための安定同位体試薬や、測定時に使用するLC-MS関連消耗品等の購入を行わなかったため、物品購入等による使用額が大幅に減少した。本年度は手法の確立に終始したため、臨床試料などのFFPE実試料の購入を行わなかった。また、これに伴って、定量のために必須となる安定同位体試薬や、LC-MSに関連する消耗品などの購入の必要がなかったことにより、物品購入等による使用額が予定より大幅に少なくなった。
環境ウラン研究の新展開:U-236グローバルフォールアウトと日本海物質循環解明

本研究により、核関連施設周辺のみならず世界中がすでに大気圏内核実験由来のグローバルフォールアウト(GF)U-236により汚染されている事が明らかになった。さらに、このU-236の降下量や環境中での挙動を他の人工放射性核種(Cs-137やPu-239,240)も併せて定量的に明らかにした。また、ここで見積もった放射能組成や降下量を用いて、ミニチュアオーシャンとして注目されている日本海の海水・物質循環を時空間的に明らかにするためのツールとして用いる試みを行った。本研究では、これまで汚染物質または地球科学的ツールとして一般的に認識されてきた“環境中のU同位体U-234,235,238"に、近年の測定技術開発に伴い注目されているU-236を、新規に“環境中のU同立体"の一つに加え、新たな知見からの地球環科学的研究を行うことを最終的な目的とする。その一つの応用例として本申請では、U-236と他の放射性核種も含めた総合的な時・空間的解析から日本海における詳細な物質・海水循環の解明を目指す。本年度は、大気圏内核実験により地球上にもたらされたグローバルフォールアウトU-236を、他の代表的な核種(Cs-137およびPu同位体)組成と共に定量することを試みた。その結果、地球上にはグローバルフォールアウトによりすでに900kgものU-236が降下していることが明らかになった。さらに、土壌中ではこのフォールアウト起源U-236はPu同位体と同様な挙動をしており、当初予想されていたCsとの同一挙動はみられなかった。これらの結果は国際誌Science of the Total Environmentに投稿・受理され、掲載後すぐに引用されるなど国際的な注目度も高い。また、計画上では海水サンプリング(日本海・日本海盆、大和海盆、オホーツク海)の予定であったが、予想以上に研究が捗り、日本海盆および大和海盆の海水試料ではすでにその化学分離およびU-236も含めたウラン同位体分析を終了した。これらの結果から日本海海水中のU-236は場所により異なった濃度プロファイルを持ち、さらにそれは海水中ではウラン同位体と同様に保存性核種として存在しているCs-137とは全く異なったプロファイルを示すなど非常に興味深い結果が得られた。本研究では、これまで汚染物質または地球科学的ツールとして一般的に認識されてきた"環境中のU同位体U-234,235,238"に、近年の測定技術開発に伴い注目されているU-236を、新規に"環境中のU同位体"の一つに加え、新たな知見からの地球環境科学的研究を行うことを最終的な目的とする。昨年度得られた"環境中U-236はすでに大気圏内核実験によるグローバルフォールアウトとして世界中に降下している"という結果および海水中ではUは保存性元素として挙動するという報告を踏まえて、本年度は、実際に日本海での海水、浮遊懸濁物質、堆積物の広範囲にわたるサンプリングを約一カ月にわたる航海にて行い、併せて200以上のサンプルを採取した。これら試料からの人工および天然放射性核種の濃縮・精製を行いU-238、U-236、Cs-137、Pu-239、Pu-240の分析をGe半導体検出器、ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析計)、AMS(加速器質量分析計)を用いて行った。その結果、世界で初めて通常の環境海水中のU-236深度分布を広域にわたり得られ、AMS国際学会においてhot topicsとして取り上げられすでに注目されている。得られたU-236の水平・垂直分布を他の代表的なグローバルフォールアウト核種と比較すると、保存性放射性核種であると報告されているCs-137と基本的な分布は類似しているものの、完全に一致しているわけではないということが明らかになった。また、これらの結果および昨年度の結果を併せると、1960年代に海洋表層に降下したU-236は基本的には拡散で深層まで移動していると予想され、日本海の中央付近ではとくに、激しい上下混合は存在していないという事がわかった。また、今回の採取地点では沈み込みによる新しい表層海水の底層への供給は見つからなかった。
P53によるDNA修復・突然変異制御機構

プラスミドpOPRSVIにヒト正常p53,正常p21,46番コドン(CDK結合ドメイン内)に変異のあるp21のcDNAをそれぞれ結合して、p53を欠損するSAOS-2細胞、DLD-1細胞にトランスフェクトし、IPTGによってそれらのcDNAが発現される細胞を選択した。正常p53,正常p21を発現させると細胞の増殖は遅くなり、G1アレストが起こった。変異p21の発現によってそれらは起こらなかった。細胞内で正常p21がCDK2と結合していたのに対して、変異p21はCDK2と結合しておらず、正常p21,変異p21ともにPCNAとは結合していた。紫外線またはX線を細胞に照射し、細胞の生存率を調べると、正常p53発現によって僅かではあるが紫外線に対して高感受性になることがわかった。しかしX線に対する感受性に変化はなかった。紫外線またはX線照射によるhprt遺伝子座の突然変異頻度は正常p53を発現させた細胞では発現させなかった細胞に比べて著名に低下した。紫外線についてどのような種類の突然変異が抑制されるのかをシャトルベクターを用いて調べると、紫外線誘発変異に特徴的なG:C→A:Tトランジション変異の頻度が有意に低下していたことから、P53は紫外線によるDNA損傷の修復に寄与していることが示唆された。正常p21発現によって細胞のX線およびアドリアマイシンによるアポトーシスが抑制され、それらによる細胞の致死が阻害されることがわかった。変異p21にはそのような効果はなかった。正常および変異p21発現によって紫外線に対する細胞の感受性に変化はなかった。
正標数の代数多様体と符号理論

定理,∇C[o,g-2]^nとする。このとき符号C_∇は[(g-l)^n,|∇|,A(∇)]符号である。この定理はRS符号を特殊な場合としてふくんでいる。さらに少し修正すればRM符号にもなる。
人工知能技術を用いた閉経後の女性の体重変遷と生活習慣病リスクの関係の解明

肥満は様々な生活習慣病の原因である。重度の生活習慣病の場合死に至ることもあり、肥満状態のモニタリングと適切な治療が重要である。これまでの肥満と総死亡リスクについての研究の多くは、ある一時点での肥満度のみに依存していた。ところが、近年の研究で、体重の変化が大きい人や過去に肥満状態を経験した人の死亡リスクはそうでない人に比べて統計的に優位に高いことがわかってきている。体重の時間変化を考慮した死亡リスク評価が求められているのである。本研究では特に体重の変化の大きい閉経後の女性に注目し、その体重変化のパターンを機械学習により分類し、死亡リスクに大きく関わる変化パターンを特定することを目的にする。本年度はまず簡単な統計モデルから、体重変遷がどの程度重要なのかを評価することにした。米国の閉経後の女性役15,000人を10年に渡って追跡調査したWomen'sHealth Initiative (WHI)を分析した。分析にはgrowth mixture modelを用い、体重変化に関しては二次曲線を想定した。その結果、5年でのBMI変化に応じて5パターンに分類された:A)体重過減少(5年変化=-6.19 kg/m2; 95% CI=-6.63 to -5.76), B)体重減少(-1.97 kg/m2; -2.22 to -1.72), C)変化なし(0.21 kg/m2; -0.09 to 0.51), D)体重増加(2.1 kg/m2; 1.34 to 2.86), E)体重過増加(5.36 kg/m2; 5.14 to 5.57)。変化なしグループを基準とすると、それ以外のグループの死亡率が優位に高いことがわかった。つまり、ある時点の体重に関わらず、体重が大きく変化する人は死亡リスクが高くなるということが示唆された。計画通りに進捗している。上記に報告したように、当初の予測通り体重が変化することが死亡リスクに関わることが分かった。さらに、学会参加などを通じ、他のバイオマーカー(骨密度)などを分析する事、死亡以外のリスク(骨折)などとの関係を見るなど、次年度以降につながる知見を得ることができた。本年度はそもそも体重の変化が死亡リスクに関わるかを調査することが主目的で、そのパターンについて詳しくは調べられていない。今後は他のバイオマーカーを含んだ複数のバイオマーカーの時系列データの分類に挑戦し、肥満から死亡や他の健康リスクに関わるメカニズムを解明していく。予定していたデータ使用料は共同研究という形をとることで免除された。また、研究議論を直接研究施設を訪問して行う予定であったが、研究代表者と共同研究者の時間を合わせることが困難であったため、そのほとんどをメールやインターネットを用いて行ったたため、当初よりも渡航費が低く抑えられた。

次年度は研究成果が蓄積したこともあり、予定よりも多く学会発表の機会があること、また派生したいくつかの研究のために、新しい共同研究者を訪問し議論する必要がある。そのような当初予定していなかった派生研究への必要経費として割り当てる予定である。
魚類塩類細胞分化誘導シグナリングの解明から迫る広塩性決定因子の同定と応用

魚類には、川(淡水)でしか生きられない魚、海(海水)でしか生きられない魚とサケやウナギ、メダカの様に川と海の両方で生きられる魚が存在します。塩分の違う環境で生きるためには、塩分を調節することが必須であり、鰓に存在する塩類細胞が淡水では不足する塩分を取り込み、海水では塩分を排出します。この両方の機能を決める遺伝子を見つけることで、なぜ魚が川や海で生きられるのかという疑問を解決することができるはずです。この研究を発展させ、様々な塩分環境で養殖できる魚を調べる指標を見つけ、魚の増養殖の活性に繋げます。
日本およびアメリカにおける次世代型STEM教育の構築に関する理論的実践的研究

本研究の目的は、先進的なSTEM教育研究・実践を行う研究機関・学区・学校を直接訪問するとともに、日本型STEM教育の実践を試行するため、STEM教育改革を先導する理論と実践の両面から、我が国の教育改革への示唆を抽出し、それらの要素をもとに事例研究を展開するのが目的である。日本型STEMとして、より複雑な知識や科学技術の身近な関わりを学習できる教材・授業モデルを開発することである。内容としては高等学校での実践を1件展開し、中学校での実践を1件行い、ダジックアースを活用した実践を開発したり、複数のSTEM学習教材の開発を行った。さらに、STEMの教員研修として、タイ国のカセサート大学とSEAMEO・QTEPでの数学教師へのSTEM教育研修を展開した。そして、義務教育の現職理科教師に対して、STEM教育の研修会を開催した。さらに、静岡県立の工学系の高等学校との連携で、STEM教育についての教師教育を7月に開催し、2019年の2月に発表会を開催することができた。2018年度も11月にThomas Meagher博士を招聘し、2件のSTEMモデル授業を展開していただき、また、2回の講演会、大学生への2回のSTEM講義を展開してもらった。さらに、2019年2月にGillian Roehrig教授を招聘し、同じく2回のSTEMモデル授業を展開してもらい、さらに、2回のSTEM教育に関する講演会を開催した。米国の現地調査として、博士課程の学生3人と熊野が現地訪問を行った。2018年度は、前回訪問した学校をもう一度訪問したり、新しく市民科学を展開したりしているベル博物館、工学教育のための子ども工学館を訪問できた。2018年度はいよいよミネソタ州の科学教育スタンダードがNGSSを導入することとで、新しい州科学教育スタンダードが作成されつつあり、インタビューを行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はワシントン州、ミネソタ州、アイオワ州に研究者9人、静岡大学熊野研究室の博士課程の学生3人で訪問できた。これらの3つの州を選んだ理由は、NGSSが州の科学のスタンダードとして受け入れられていること、または、間もなく受け入れられる(ミネソタ州;2018年の予定)こと、そして、同時にSTEM教育が州を挙げて最も活発に展開されているという事前調査と分析結果により訪問地が決められた。なぜ急激にSTEM教育が全米で展開したのか、21世紀型能力を科学教育でどのように受け入れられていったかが明らかにできた。特に、2011年のアイオワ州における第74州知事令がSTEM教育の展開に大きな影響を及ぼしていることを発見した。特に、ワシントン州とアイオワ州は州の理科のスタンダードとしてNGSSが採用され、NGSSの考え方がほどんど受け入れられ、3D学習が展開されていた。そのためには、大学教育、教師教育、現地の企業との連携が展開され、州を挙げての科学教育改革となっていた。そして、本研究の目的を達成するため、それぞれの調査に参加した研究分担者に近接領域の研究を依頼した。詳しくは中間報告書を参照していただきたい。今年度の教師教育については、平成28年8月に浜松において、約150人の理科教師に、STEM教育についての熊野の講演会を行い、プレとポストのデータを集めた。また、平成29年1月に、県内の工業系(科学技術系)の先生約50名に対して、STEM教育に関しての研究会を行い、そのうち10名程度の教師がSTEM教育の研究委員会が形成された。また、ミネソタ大学STEM教育センターのチームとSTEM教育研究が展開する合意形成がなされた。次年度5月に静岡でSTEM教育に関して、研究者並びに教育委員会関係者、教師の交流が行われることが決まった。基盤研究(B)の合格の後、すぐ具体的な検討に入り、まず、研究分担者の皆さんとメール会議をもとに日程の調整を展開しつつ、アイオワ州州知事STEM支援審議会、ミネソタ大学のSTEM教育センター、ワシントンSTEMの3組織と日程の調整を同時展開した。結論としては、ワシントンSTEMとミネソタに2つのチームが訪問し、ミネソタ大学ですべてのメンバーが合流する方法をとった。現地はレンタカーを獲得し、できるだけ現地のSTEM学校やSTEM教育を展開している科学館の訪問を展開した。その結果、科学教育の専門家、数学教育の専門家、環境教育の専門家、科学技術教育の専門家はそれぞれの立場から、果敢な質問を多くのアメリカ人のそれぞれの対応者が困るほどの質問がでた。共同研究者としての博士課程の学生も大変有意義な現地訪問となった。現地訪問をもとに、参加した研究分担者は、日本に帰国後もアメリカとのやり取りを継続し、文献研究を重ね、3月2日に本科学研究(B)の本年度の会議を田町の静岡大学東京事務所で開催することができ、中間報告書に向けた研究成果の報告会を行うことができ、中間報告書をまとめ上げたことは、今年度の本基盤研究(B)がおおむね順調で進展していることの証左である。さらには、次年度は5月にミネソタ大学STEM教育センターの5人のチームを迎え、本基盤研究(B)の研究分担者・共同研究者さらには、STEM教育に興味のある理科教師との交流を展開することが決定しただけでなく、NSF/JSPSの別の競争的な資金のもと、ミネソタ大学の博士課程のD2の学生が次年度10月から3か月間、STEM教育を展開することも決定した。

これらの次年度へ向けた共同研究の受け入れは、我々の研究が単なる現地調査ではなく、両国の課題を共有し、それそれの国の科学教育の政策の良さや課題を確認しながら、より深みのある研究の展開へと導くものである。2017年度5月に、先方の予算で静岡市にミネソタ大学STEM教育センターの教員・院生ならびに州教育委員会のSTEM教育担当の専門官を受け入れることができた。さらに日本科学教育学会での年会にSTEMの課題研究を2つ立ち上げ、本科研の研究協力者とともに、ミネソタ大学のSTEM教育センターの副センター長である、ジリアン教授を本基盤研究費で招聘した。ジリアン教授は、同僚の准教授と博士課程の学生、元教え子のミシガン大学の教員と共に、アメリカの予算で参加された。大変インパクトのある発表会となった。日本の文脈に対応したSTEM実践として、高等学校での実践が1件展開された。また、アメリカASTEでのSTEM教育に関する発表が3件行われた。インフォーマルでの実践が3件実践された。さらに、静岡STEMアカデミーでの実践と宇宙教材のダジックアースを活用したSTEM教室も実践された。そして、静岡県工学系の高等学校との連携で、STEM教育についての教師教育を7月に開催し、2018年の2月に発表会を開催することができた。既存の教科の中でのSTEM教育の実践モデルは、静岡大学附属小学校にて2017年11月に2回(2時間の実践)、静岡大学附属中学校にて12月に1回(12時間の実践)が附属の理科教師と静岡大学教育学部ならびに創造科学技術大学院の博士課程の院生の協力のもと展開された。ミネソタ大学STEM教育センター所属の博士課程3年のJeanna先生との連携での授業モデルが構築され、日米の融合したSTEMモデル授業が展開された。2017年度は2018年の1月2日から11日間ほどで、アメリカでのASTEの国際会議での発表並びに、アイオワ州とミネソタ州の現地調査を展開できた。参加された先生がたは、松元先生、佐藤先生、熊野と博士課程の院生から、Pramudya、Lely、坂田、小坂の4名、ボストドクの斎藤氏(個人参加)であった。この内容は中間報告書の中に詳しく示されているので、こちらを参照していただきたい。今年度のアクション研究については、「静岡STEMアカデミー」と題して、学長裁量経費も獲得し、ポストドクターの斎藤氏を中心に、年10数回のアクション研究が展開できた。特に、卒論研究として、ユニークな実践が2件できた。1つはSTEMリテラシーの向上に関する全4回合計8時間の実践研究、もう一つはSTEM教育における自己効力感にどのように影響を及ぼしたかに関する研究であった。さらに、ミネソタ大学STEM教育センターからJSPSの学術研究員の研究費もいただきながら、Jeannaと連携共同研究を展開できたことは、大変価値があった。特に静岡大学附属静岡小学校での研究発表会でのSTEMの教師教育、また、小学校3年生と小学校5年生の理科の先生と、アメリカで展開している、STEMモデル授業を展開することができたことは、日本における初期のSTEMモデル授業となった。これを受けて、附属静岡中学校においても、STEMモデル授業を1年生の理科の授業として3時間×4クラス、合計12時間展開することができたことは、大変意義深い。
ビタミンＤ受容体のポケット構造を制御するリガンドの戦略的創製

ビタミンD受容体のリガンド結合ポケットの構造可変部位構造を制御するリガンドを創製することで、選択的作用をもつリガンド開発をめざした。その結果、ブチル基を収容するキャビティーの構造を制御する化合物は多数合成できた。それらは、アゴニスト、パーシャルアゴニストからアンタゴニストまで幅広い活性を示した。X線結晶解析の結果、パーシャルアゴニストの一つが、単結晶中に、アゴニスト型とアンタゴニスト型の2つの配座で存在することが明らかになった。当該年度は、ビタミンD受容体のb-シート側のポケット構造を変化させるリガンドの創製を目指した。b-シート近傍はループも比較的多く、ポケット構造を変化させることが可能ではないかと考えた。そこでb-シート近傍のCys288に着目し、このCys288にリガンドを共有結合させたならば、構造を変化させることができるのではないかと考えた。そこで、モデリングソフトSYBYLを用いて種々検討した結果、A環の2位にエノン構造をもつ置換基を導入することで、共有結合を形成できる可能性が示唆された。A環の2位からエノンまでの長さを変化させることで、Cys288までの距離を調節すると同時に、長さの違いがポケット構造の変化に繋がることも期待できる。具体的には4種の化合物を設計し、合成に着手した。ビタミンDのA環部はキナ酸を出発原料として合成を開始した。その結果、基本骨格は合成できた。現在、2位にエノン構造をもつ置換基を導入するために種々の反応を検討中である。CD環は、ビタミンD2より4段階でGrundmann ketoneを得た。また、昨年度から引き続き行ってきたブチルポケット形成のアゴニズム・アンタゴニズム発現への影響を結晶構造解析から明らかにした。また、ブチルポケットに関する論文“Butyl Pocket Formation in the Vitamin D Receptor Strongly Affects the Agonistic or Antagonistic Behavior of Ligands"が、アメリカ化学会のJournal of Medicinal Chemistryにpublishされた。ビタミンD受容体のリガンド結合ポケットにおける3つの構造可変部位に着目し、それらの構造を制御するリガンドを創製することで、選択的作用をもつリガンド開発をめざした。3つの可変部位のうち、ブチル基を収容することが知られていたキャビティーAの構造を制御する化合物は多数合成できた。それらは、ビタミンD受容体のアゴニスト、パーシャルアゴニストからアンタゴニストまで幅広い活性を示した。すなわち、多彩な活性化合物を創製できた。ビタミンD受容体リガンド結合領域との共結晶化を試みた結果、いくつかの複合体の良好な結晶が得られた。それらを用いてX線回折実験を行ったところ、高い分解能の回折データを得た。計算・精密化の結果、電子密度マップよりパーシャルアゴニストの一つにおいて興味深い結果を得た。すなわち、この化合物は、単結晶中に、側鎖のブチル基がブチルポケットに収容されるアゴニスト型(30%)と、水酸基を持つオリジナル側鎖がブチルポケットに収容されるアンタゴニスト型(70%)の2つの配座で存在することが明らかになった。結晶構造の結果から、この化合物がパーシャルアゴニストとしてふるまった理由は、2つの配座が混在することによる活性化の和によるものと考えられた。本研究は、核内受容体/リガンド複合体中の単結晶中にアゴニスト結合コンフォマーとアンタゴニスト結合コンフォマーの両方を補足した初めての例であり、パーシャルアゴニズム発現機構の分子基盤となると考えられる。本成果は、Journal of Medicinal Chemistry (DOI: 10.1021/jm500392t)に受理された。当該年度は、ブチル基を収容するビタミンD受容体のキャビティ(ブチルポケット)の構造を制御するビタミンD誘導体を合成することを計画した。ブチルポケット側の構造変化を引き起こす化合物として、n-ブチル基以外の置換基を導入したリガンド候補化合物を、モデリングソフトSYBYLを用いて設計し、22位にエチル基を導入し、側鎖末端にジエチル基をもつ誘導体およびその類縁体を合成することにした。A環は、天然ビタミンDのもつトリエン構造より安定で合成容易な2-メチレン-19-ノル型とした。合成はA環部とCD環部をWittig-Horner反応でカップリングさせた後、目的の部位を修飾することで達成した。合成した化合物の受容体への結合親和性をトリチウムラベルした活性型ビタミンDとの競合的結合実験により測定した。その結果、合成化合物はいずれも高い受容体親和性を示した。標的遺伝子転写活性を測定した結果、いずれもアゴニスト活性を示した。更に、ビタミンD受容体のリガンド結合領域と合成化合物の複合体のX線結晶構造解析も試みた。22ーエチル化合物の結晶構造は現在解析中である。類縁体の一つである22ーブチルー24ージエチル化合物の結晶構造解析には成功した。

その結果、ビタミンD受容体にブチルポケットが形成された場合、C末端のヘリックス12とリガンドの相互作用が、アゴニスト・アンタゴニスト作用発現のメカニズムに大きく影響を与えることが明らかになった。また、ブチルポケットが形成された場合、側鎖末端のジエチル基が受容体のポケット構造を安定型に保つことを明らかにした。ブチルポケット形成リガンドの結晶構造解析に成功した。bーシート側のポケット構造を変化させることを目指したリガンドの設計と合成も若干遅れているが、ほぼ順調である。22位への置換基導入はエチル基のみ達成したが、それ以外は現在も検討中である。ビタミンD受容体と合成リガンドの結晶構造解析は当初の予定より早く進展している。次年度使用する予定の研究費が生じた理由は、本年度はコンピュータを用いた化合物設計に時間を要したことから若干合成の進行が遅れているためである。次年度は、2位にエノンをもった置換基導入法を確立し、構造変化を結晶構造解析で確認する。また、当初の予定に従って、ボトム領域のポケット構造を変化させるリガンドを設計し、合成する。23年度に計画した22位へフェニル基、ベンジル基、イソプロピル基を導入した化合物の合成を引き続き行う。また、24年度は、b-シート側の構造可変部位の構造を制御する化合物を合成する。現在までに、多数のA環アナログが合成されているが、b-シート側の構造を変化させている化合物は知られていない。申請者はA環周辺、特に2位、3位、4位周辺またはseco-B環を修飾したならばb-シート側の構造を変化させることができるのではないかと考えている。そこで、モデリングソフトSYBYLを用いてb-シート側の構造を変化させるA環およびseco-B環修飾化合物を設計する。A環およびseco-B環修飾化合物を合成する。合成した化合物の受容体結合親和性は、リコンビナントで発現させたヒトVDRへの一定濃度の[3H]-1a,25-(OH)2D3存在下で、濃度を変化させて合成リガンドを加え、competitive binding asssay法により測定する。結合した場合、遺伝子転写活性等を測定し、生物活性スペクトルを明らかにする。合成した化合物と受容体のX線結晶構造解析を行いポケット構造の変化を検討する。次年度使用する予定の研究費が生じた理由は、コンピュータを用いた化合物設計に時間を要したことから若干合成の進行が遅れているためである。次年度は、当初計画を上回る合成を行う予定である。合成原料となる化合物、合成試薬、アッセイ試薬などの物品費を中心に使用する。成果発表などの旅費にも使用する。
堆積岩有機物の広域熟成指標の開発

平成10および11年度では,有機物熟成指標としてメチルフェナントレン(MP)・メチルベンゾチオフェン(MBT)およびH/C ratioを検討し,前者は温度で300°C程度まで,後者は300-700°C程度までの指標となることが示唆された.後者のカバーする温度帯はかなり高く,熟成指標というよりは変成指標としたほうが適当である.しかし,後者では,炭化木片を用いたもので,かつ最大古地温比熱時間が極めて短いものであったため,天然の堆積岩で検討する必要があった.従って,最終年度である平成12年度は,堆積岩におけるH/C ratioを熱分解発生炭化水素によって見積る検討を,黒色頁岩加熱実験と接触熱変成試料分析により行った.加熱実験には,島根半島松江市西持田に分布する未熟成の中新統成相寺層黒色頁岩を用いた.宅地造成によって新鮮な岩石が露出する場所から均質な試料を多量に採取し,約100gずつ塊状に分取した.試料は,7重にアルミホイールに包んだ後,半密閉性の蓋付き缶にアルゴンガスをいれて封入して電気炉に入れた.加熱温度は,200,250,300,350,400,450,500,550,600°Cで,各48時間加熱している.加熱後は,塊状試料の酸化した表面をのぞき内部のみを粉砕して分析した.その結果,TOCは,0.65%(未加熱),0.49%(200°C),0.47%(250°C),0.44%(300°C),0.39%(350°C),0.36%(400°C),0.35%(450°C),0.35%(500°C),0.32%(550°C),0.29A(600°C)と単調な減少を示した.また,800°C熱分解発生メタン量(mg/gC)も同様に単調に減少し,600°Cではほとんど検出されなかった.一方,天然試料では,島根半島地域において成相寺層黒色頁岩に流紋岩安山岩の単調な貫入の認められる場所を3箇所選定した.それらは,平田市別所,大社町遥堪および美保関町万原で,それぞれ普通輝石安山岩,石英斑岩および流紋岩が,明瞭な接触面をつくっている.こららの露頭では接触面から約30mまでの範囲で順次試料を採取した.TOCは,いずれも0.6-0.7%から0.1%以下まで減少する.また,熱分解発生メタンも200mg/gC弱から10mg/gC以下まで減少する.TOCに関しては,初期濃度が正確でないと厳密な議論はできないが,熱分解発生メタンの場合には,300°Cを超える高温下では「その発生絶対量(mg/gC)と最大古地温の関係に時間因子の影響が少ないこと」が推測され,そのまま熟成指標にできる可能性が高い.以上,本研究では,300°C以下と300°C程度以上(600°C程度まで)で異なる有機物指標を用いて,温度範囲の広域な指標を開発した.平成10および11年度では,有機物熟成指標としてメチルフェナントレン(MP)・メチルベンゾチオフェン(MBT)およびH/C ratioを検討し,前者は温度で300°C程度まで,後者は300-700°C程度までの指標となることが示唆された.後者のカバーする温度帯はかなり高く,熟成指標というよりは変成指標としたほうが適当である.しかし,後者では,炭化木片を用いたもので,かつ最大古地温比熱時間が極めて短いものであったため,天然の堆積岩で検討する必要があった.従って,最終年度である平成12年度は,堆積岩におけるH/C ratioを熱分解発生炭化水素によって見積る検討を,黒色頁岩加熱実験と接触熱変成試料分析により行った.加熱実験には,島根半島松江市西持田に分布する未熟成の中新統成相寺層黒色頁岩を用いた.宅地造成によって新鮮な岩石が露出する場所から均質な試料を多量に採取し,約100gずつ塊状に分取した.試料は,7重にアルミホイールに包んだ後,半密閉性の蓋付き缶にアルゴンガスをいれて封入して電気炉に入れた.加熱温度は,200,250,300,350,400,450,500,550,600°Cで,各48時間加熱している.加熱後は,塊状試料の酸化した表面をのぞき内部のみを粉砕して分析した.その結果,TOCは,0.65%(未加熱),0.49%(200°C),0.47%(250°C),0.44%(300°C),0.39%(350°C),0.36%(400°C),0.35%(450°C),0.35%(500°C),0.32%(550°C),0.29A(600°C)と単調な減少を示した.また,800°C熱分解発生メタン量(mg/gC)も同様に単調に減少し,600°Cではほとんど検出されなかった.一方,天然試料では,島根半島地域において成相寺層黒色頁岩に流紋岩安山岩の単調な貫入の認められる場所を3箇所選定した.

それらは,平田市別所,大社町遥堪および美保関町万原で,それぞれ普通輝石安山岩,石英斑岩および流紋岩が,明瞭な接触面をつくっている.こららの露頭では接触面から約30mまでの範囲で順次試料を採取した.TOCは,いずれも0.6-0.7%から0.1%以下まで減少する.また,熱分解発生メタンも200mg/gC弱から10mg/gC以下まで減少する.TOCに関しては,初期濃度が正確でないと厳密な議論はできないが,熱分解発生メタンの場合には,300°Cを超える高温下では「その発生絶対量(mg/gC)と最大古地温の関係に時間因子の影響が少ないこと」が推測され,そのまま熟成指標にできる可能性が高い.以上,本研究では,300°C以下と300°C程度以上(600°C程度まで)で異なる有機物指標を用いて,温度範囲の広域な指標を開発した.堆積盆の埋没史および石油・天然ガス鉱床の形成を明らかにするため,低熟成帯から過熟成帯まで広範囲で使用できる熟成指標(堆積岩が地質時代を通してどの程度の熱と時間を経験したかを知る指標:有機熟成度)を構築することを目的として研究を行った。本研究では、ビトリナイト反射率よりも分析が容易で、堆積岩に普遍的に含まれている抽出性有機分子(特にメチルフェナントレン:MPとメチルベンゾチオフェン:MBT)に着目して、低熟成帯から過熟成帯まで連続して使用できる有機熟成指標を実用化することを目的とした。本年度は、試掘試料「基礎試錐富倉」(5600m)および300400°Cの最大古地温下まで埋没したことが分かっている四万十帯の泥質岩試料についてメチルフェナントレン・メチルベンゾチオフェン構造異性体変化を明らかにし、ビトリナイト反射率との対応関係を検討した。試掘試料「基礎試錐富倉」(5600m)では、ビトリナイト反射率は%Ro=0.53.0(1800m5600m)の範囲で単調に増加している。MPI3(2MP-3MP)/(1MP+4MP+9MP)は0.86(1800m)から深度と伴に増加して、4400m(%Ro=1.9)でピーク値2.88となり、5600m(%Ro=3.0)の1.2まで減少した。一方、メチルジベンゾチオフェン:MDBTのα/(α+β)比では、1800mの0.24から5200mの0.64までほぼ単調に増加した。四万十帯泥質岩では、%Ro=0.51.9の範囲でMPI3が増加し、その後MPI3は%Ro=4.3まで減少して1.4となった。今回測定されたMPI3の変化傾向は、Radke et al.(1982)らが報告しているものと同様に、増加して減少する変化を示したが、MDBT値を併用することで、MPI3が増加時のものか減少時のものかを判断することができ、広域の熟成指標として用いられることが確認された。継続の2年目となる今年度は,有機物熟成指標を検討する上で前提となる有機物含有量(total organic carbon:TOC)の分布を,日本各地の新第三系海成泥質岩について,文献のコンパイルを含めて取りまとめた.また,一方で,メチルフェナントレンなど特定の有機分子の他に,全有機物の炭素に対する水素の比(H/C ratio)の温度依存性を陸成有機物について検討した.日本の新第三系海成泥質岩のTOCは,分析試料325個および文献値724個の合計1049個について解析したところ,その平均値は0.63%であった.このうち,珪質泥岩の平均値は1.27%と高く,泥岩は0.88%を示したまた,全有機物の炭素に対する水素の比(H/C ratio)は,天然の火砕流に含まれる炭化木片と加熱実験により,温度依存性を検討した.250700°Cまでの8つの定温で加熱、した炭化木片のH/C値は温度の増加とともに低くなった.各温度での速度定数をもとめ,アレニウスプロット(前指数因子:10^<13>l/s)を行ったところ,見かけの活性化エネルギーは加熱温度とともに増加し,250700°Cまでの間で,E=0.0902×Temp.+22.8(R^2=0.999)の関係が見出された.