hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体酸化物形燃料電池の設計を可能とする双方向マルチスケールシミュレータの開発

本研究では、固体酸化物形燃料電池の電極材料を理論的設計するために、作動中の電極材料における双方向マルチスケール現象を解明可能なシミュレータの開発及び化学反応による電極材料であるNiのサーメット材料の亀裂生成プロセスを解明する研究を行った。開発したシミュレータにより、YSZにおいて、イットリア濃度の増加によるの酸素空孔が増加することで、応力集中が発生しやすくなり、塑性変形しやすくなることを明らかにした。また、水分子の水蒸気における水分子がNiの表面に解離反応より、表面部分は圧縮応力が発生し、多結晶Niは積層欠陥が生成しやすくなることを明らかにした。本年度は、高効率・高耐久性を併せ持つ固体酸化物形燃料電池の電極材料を理論的に設計するために、作動中の固体酸化物形燃料電池の電極材料における双方向マルチスケール現象を解明可能なシミュレータの開発及び、双方向に影響している各スケールでの現象の解明に関する研究を行った。固体酸化物形燃料電池の電極材料において、ナノスケールでの化学反応がマイクロスケールの多孔質構造に影響を与える。その影響を解明するために、これまで開発済みのMPI並列による化学反応が扱える分子動力学シミュレータを発展させて、ナノスケールでの化学反応に伴うマイクロスケールでの多孔質構造の変化を解明可能な多孔質シミュレータを開発した。開発した多孔質シミュレータを用いて、水蒸気・酸素分子・水素分子などの作動雰囲気において、その雰囲気によるニッケルの多孔質構造変化のメカニズムを明らかにした。このシミュレータにより、作動中の固体酸化物形燃料電池において、ナノスケールの化学反応を伴う電極材料である多孔質構造の変化メカニズムの解明が可能になると期待できる。さらに、開発したシミュレータを活用し、その作動雰囲気によって、ニッケル表面及び多孔質構造変化による応力などを解析した。そのニッケルと水蒸気の化学反応により、ニッケル表面原子の電荷移動によってクーロン力が強まり、圧縮応力が発生したことを明らかにした。このシミュレータにより、多孔質構造の変化と応力による亀裂進展プロセスの予測が可能になると期待できる。本年度は、作動中の固体酸化物形燃料電池の電極材料において双方向に絡み合ったマルチスケール現象の1つであるナノスケールにおける化学反応に伴うマイクロスケールにおける多孔質構造の変化を解明可能な多孔質シミュレータの開発に成功した。そして、開発した多孔質構造シミュレータを活用し、水蒸気・酸素分子・水素分子などの作動雰囲気において、ニッケルの多孔質構造の変化メカニズムを明らかにした。これにより、作動中の固体酸化物形燃料電池において、ナノスケールの化学反応に伴って、多孔質構造が変化するメカニズムの解明が可能になった。さらに、水蒸気環境中における水蒸気との化学反応による電荷移動によってクーロン力が強まり、圧縮応力が発生することを明らかにした。以上のシミュレータにより、固体酸化物形燃料電池の電極材料においてナノスケールでの化学反応を伴う応力、電荷変化などの解析が可能になった。以上により、当初の計画通り、おおむね順調に進展していると判断できる。本年度は、昨年度に引き続き、ナノスケールでの化学反応が亀裂の生成に与える影響を解明可能なシミュレータの拡張および燃料電池材料における亀裂生成プロセスの解明に関する研究を行った。固体酸化物形燃料電池の燃料極はNiとセラミックスのサーメット材料がよく使われているが、高温作動中でセラミックスに亀裂が発生する問題がある。また、燃料中の水蒸気の量によりその亀裂の発生のしやすさが異なることが実験で示されている。電極材料の破壊に関する研究は多く行われているが、破壊メカニズムを原子、分子レベルで解析しているものは少ない。そこで、前年度で開発したナノスケールでの化学反応が亀裂の生成に与える影響を解明可能なシミュレータを活用し、水蒸気が電極材料におけるセラッミクスであるセリアの亀裂生成に与える影響を検討した。その結果、引張り計算において、水蒸気中の水分子がセリア表面上で吸着解離した。そして、表面のセリウム原子周りの結合次数がこの反応により弱まり、真空中の場合と比べて、結合が切断しやすくなり、亀裂生成しやすいことが明らかにした。そして、セラミックス内部の応力分布を調べた結果、酸素空孔がある箇所に応力集中が発生しやすいことを明らかにした。以上より、開発したシミュレータを用いて、ナノスケールでの化学反応と応力分布、亀裂生成との関係を明らかにした。今年度は、ナノスケールの化学反応の影響を考慮可能な多孔質シミュレータを開発し、水蒸気・酸素分子・水素分子などの作動雰囲気下において、ニッケルの多孔質構造変化のメカニズムとニッケル表面及び多孔質構造変化による応力の変化を明らかにした。本課題の目的を達成するために、ナノスケールでの化学反応が亀裂の生成に与える影響の理解が重要である。そのため、次年度は、今年度の内容に引き続き、作動中の固体酸化物形燃料電池の電極材料におけるナノスケールでの化学反応がマイクロスケールでの多孔質構造の変化及び応力による亀裂進展メカニズムを解明する。具体的には、今年度で開発したナノスケールの化学反応の影響を考慮可能な多孔質構造シミュレータを活用し、固体酸化物形燃料電池の電極材料である多孔質構造の変化及び応力による亀裂進展メカニズムを明らかにする。29年度が最終年度であるため、記入しない。
植物ウイルス間の干渉効果に関与する宿主遺伝子の探索

A.thalianaの遺伝子破壊系統を用いて干渉効果に関与する宿主遺伝子の探索を実施した.接種試験ではキュウリモザイクウイルスの蛍光タンパク質発現ベクターを同時混合接種した.蛍光顕微鏡を用いた感染植物個体の葉組織の観察を行ったところ,干渉効果を反映するウイルス間の競合を緩和、あるいは示さないA.thaliana系統を発見するには至らなかった.さらにウイルス抵抗性に関与する宿主遺伝子の中からRDR1やIVR遺伝子を選び解析した.その中でRDR1遺伝子はPotato virus Yの増殖を阻害することが明らかとなったが,ウイルス間の競合関係に顕著な影響を与えなかった.さらにRNAサイレンシングを抑制する低温下や異種ウイルス間の相乗作用でも干渉効果は認められた.これらの結果から,干渉効果は完全にはRNAサイレンシングに起因しないことが示された.A.thalianaの遺伝子破壊系統を用いて干渉効果に関与する宿主遺伝子の探索を実施した.接種試験ではキュウリモザイクウイルスの蛍光タンパク質発現ベクターを同時混合接種した.蛍光顕微鏡を用いた感染植物個体の葉組織の観察を行ったところ,干渉効果を反映するウイルス間の競合を緩和、あるいは示さないA.thaliana系統を発見するには至らなかった.さらにウイルス抵抗性に関与する宿主遺伝子の中からRDR1やIVR遺伝子を選び解析した.その中でRDR1遺伝子はPotato virus Yの増殖を阻害することが明らかとなったが,ウイルス間の競合関係に顕著な影響を与えなかった.さらにRNAサイレンシングを抑制する低温下や異種ウイルス間の相乗作用でも干渉効果は認められた.これらの結果から,干渉効果は完全にはRNAサイレンシングに起因しないことが示された.干渉効果に関与する宿主遺伝子の探索ではA.thalianaの遺伝子破壊系統にRNA1+C2-A1-EGFP+RNA3、RNA1+C2-A1-DsRed2+RNA3から構成されるキュウリモザイクウイルスCMV-EGFP、CMV-DsRed2を同時混合し、その後、蛍光顕微鏡を用いた感染植物個体の非破壊的時空間観察を実施した。これまでのところ、干渉効果を示すウイルス間のすみ分けを緩和、あるいは示さないA.thaliana系統が発見されていないため、引き続きA.thalianaの遺伝子破壊系統に関するスクリーニングを進めている。干渉効果に関与する宿主遺伝子が植物体の発達に重要な機能を有している場合は植物の遺伝子破壊系統を用いた宿主因子同定は困難となる.そこで、ウイルス抵抗性に関与する宿主遺伝子群についての解析を試みた。現在、各研究機関からA.thalianaの遺伝子破壊系統の入手を進めているため、同様の考察が可能であるRDR1サイレンシングタバコ、IVRサイレンシングタバコ、さらにそれらのダブルサイレンシングタバコを先に解析した。RDR1遺伝子はRNA依存RNA複製酵素で、IVRはウイルス複製阻害酵素である。これまで同様に2種類の蛍光タンパク質発現ベクターを用いてこれらのサイレンシングタバコに接種試験を実施した結果、いずれの試験区においてもウイルス問のすみ分けが観察された。従って、RDR1、IVRの両宿主遺伝子は干渉効果に直接的な関与をしないと示唆された。昨年度に引き続きA.thalianaの遺伝子破壊系統を用いて干渉効果に関与する宿主遺伝子の探索を実施した.接種試験ではRNA1+C2-A1-EGFP+RNA3、RNA1+C2-A1-DsRed2+RNA3から構成されるキュウリモザイクウイルスCMV-EGFP、CMV-DsRed2を同時混合接種した.蛍光顕微鏡を用いた感染植物個体の葉組織の観察を行ったところ,干渉効果を反映するウイルス間の競合を緩和、あるいは示さないA.thaliana系統を発見するには至らなかった.また,CMVの2b遺伝子はRNAサイレンシングの抑制に作用するためCMV-delta2bEGFP、CMV-delta2bDsRed2を新たに作製し,A.thalianaの遺伝子破壊系統に同時混合接種した.2bの機能が完全に失われたCMVを接種した場合におけるウイルス間の競合に何らかの影響が生じることが想定されたが,CMV-EGFP、CMV-DsRed2を同時混合接種した場合と特に現象の変化は認められなかった.さらにウイルス抵抗性に関与する宿主遺伝子の中からRDR1やIVR遺伝子を選び,それらをサイレンシングしたタバコを用いてCMV-delta2bEGFP、CMV-delta2bDsRed2の同時混合接種試験を実施した.その結果ウイルス間の競合関係に顕著な影響は認められなかった.これらの結果から,CMVの2b遺伝子発現はウイルス間の干渉効果に本質的な影響を与えないことが示唆された.
一酸化二窒素の光分解過程における同位体効果

本研究では、一酸化二窒素の「大気の窓」領域(200から210nm)における光分解過程に^<14>N/^<16>N同位体効果が存在するかどうかの実験的検証を目的とした。背景には、成層圏に存在する一酸化二窒素が対流圏のものに比べて重い同位体を多く含んでいることがある。平成11年度の研究では、^<14>N_2O、^<14>N^<15>NO、および^<15>N^<14>NOを真空チャンバー内に噴出させ、202から206nmの波長の光を照射した。202から204nmの領域では光分解に続いて、N_2が共鳴多光子イオン化する。205.47nmでは生成した第一励起状態の酸素原子が共鳴イオン化する。これらの過程で生成したイオンを飛行時間型質量分析計で質量選別した後に検出した。その結果、酸素原子の量は、^<14>N^<15>NOの場合10%、^<15>N^<14>NOでも3%同位体置換により減少することが判明した。この結果は、成層圏での同位体濃縮の原因の一つが、その光分解過程にあることを示している。一方、N_2では、重い同位体を含む系で30%強い信号が観測された。これは、高く回転励起した^<14>N^<15>Nと^<14>N_2で検出効率が異なるためと考えられる。12年度は、光分解で生成するN_2分子の状態分布を分解光の波長を変えて測定し、さらに同位体効果について検証した。193nmの光分解では、N_2は高く回転励起され、全体の利用しうるエネルギーの60%が回転励起に使われ、残りの40%が並進運動エネルギーとなる。今回、励起波長を205nm、210nmに設定した実験を行った。その結果、励起エネルギーの減少とともに内部エネルギーの減少がみられたが、上記の比に変化は見られなかった。また、内部状態分布に大きな同位体効果は観測されなかった。これは、分解経路となるポテンシャル曲面が光分解の波長を変化させても変わっていないことを示す。本研究では、一酸化二窒素の「大気の窓」領域(200から210nm)における光分解過程にN^<14>/N^<15>同位体効果が存在するかどうかを実験的に確かめることを目的とした。この背景には、成層圏に存在する一酸化二窒素が対流圏中の一酸化二窒素や生物起源のものに比べて重い同位体を多く含んでいることがある。実験では、^<14>N_2O、^<14>N^<15>NO、および^<15>N^<14>NOをパルスノズルを通して真空チャンバー内に噴出させ、202から206nmの波長の光を照射した。波長を205.47nmにすると、生成した第一励起状態の酸素原子O(^1D)が共鳴イオン化する。

これらの過程で生成したイオンを飛行時間型質量分析計で質量選別した後にマイクロチャンネルプレートによって検出した。O(^1D)原子の信号は通常のN_2Oの系よりも重い同位体を含む系で弱かった。この同位体効果は^<14>N^<15>NOの場合で10%、^<15>N^<14>NOの場合では3%であった。これは、この波長での吸光係数が重い同位体を含む系で小さくなっていることを示す。また、この様な同位体効果が観測されたことは、成層圏での同位体濃縮の原因が、その光分解過程にあることを示している。一方、N_2分子をa"^1Σ_g^+状態経由でイオン化させた場合、逆に重い同位体を含む系で強い信号が観測された。光分解直後の窒素分子は非常に高く回転励起されている。逆の同位体効果が観測されたことは、回転が高く励起された窒素分子の検出効率に同位体効果が存在することを示唆する。本研究では、一酸化二窒素の「大気の窓」領域(200から210nm)における光分解過程に^<14>N/^<15>N同位体効果が存在するかどうかを実験的に確かめることを目的とした。この背景には、成層圏に存在する一酸化二窒素が対流圏中の一酸化二窒素や生物起源のものに比べて重い同位体を多く含んでいることがある。昨年度の研究では、^<14>N_2O、^<14>N^<15>NO、^<15>N^<14>NOを用いて、202から205nmでの光分解生成物の検出を行った。その結果、^<14>N^<15>NOの場合で10%、^<15>N^<14>NOでも3%の割合で、吸光係数が重い同位体を含む系で小さくなっていることが判明した。本年度は、一酸化二窒素の光分解で生成する基底状態の窒素分子の状態分布を分解光の波長を変えて測定し、さらに状態分布の同位体効果について検証した。193nmの光分解では、生成する窒素分子は高く回転励起され、全体の利用しうるエネルギーの60%がN_2の回転励起に使われ、残りの40%のエネルギーが相対並進運動エネルギーとなると報告されている。今回、励起波長を205nm、210nmに設定した実験を行った。窒素分子の検出には、前回と同様に202から204nmの共鳴多光子イオン化法を用いた。その結果、励起エネルギーの減少とともに窒素分子の内部エネルギーの減少がみられたが、上記の比には変化は見られなかった。また、同位体置換をした系でも内部状態分布の測定を行ったが、大きな同位体効果は観測されなかった。これは、分解経路となるポテンシャル曲面が光分解の波長を変化させても変わっていないことを示す。なお、回転状態が高く励起されることは、曲がった励起状態を経由して分解が進行していることを示している。
エアロゾルの降水による沈着の促進と山岳部と都市部における乾性沈着量の比較

我々は丹沢大山において霧の研究を行なってきたが、その中で、大気から樹冠への沈着経路として霧は重要だが、同時にエアロゾルやガスとしての乾性沈着量も多いことが明らかになった。その原因として、丹沢大山では霧の発生頻度が高く(山頂では年間の46%)、樹冠が常に濡れていることが考えられる。我々は霧の研究に平行して露の研究を横浜で行なったが、露の発生により乾性沈着速度が大きく増大する。横浜では、露は年間の20%程度発生し、降雨期間も考えると物体表面の濡れている時間は都市部においても非常に長い。このように、霧、露、降雨などの湿性過程は、大気からのエアロゾルやその前駆ガスの沈着過程において重要である。本研究では、フィールド研究を横浜と大山において行ない、これら湿性過程が、山間部や都市部における大気からの化学成分の沈着特性にどのような影響を及ぼすのか検討してきた。この特定研究の期間の中で明らかになった研究成果は、まず山間部の大山については、次の通りである。(1)ふもとのSPMの経年的な減少のため、霧水量が減少し、霧水濃度が増大する傾向にある。(2)霧水組成の支配要因としては大気汚染、霧底高度、霧水量の他に、降雨、風がある。(3)降雨量は平野部より山間部が大きく、標高依存性は小さい。樹冠への霧水の沈着の標高依存性は大きく、これには霧発生頻度と風速が影響している。(4)大気汚染物質の樹冠への沈着は、霧(標高依存性大)、乾性沈着>>雨である。また、関東平野に面する樹冠で大きくなった。また、都市部の横浜については次の通りである。(1)二酸化硫黄と窒素酸化物濃度は経年的に減少しているが、オキシダントと硝酸ガスは減少傾向が見られない。(2)靄(もや)や露の発生頻度は高く、これらの影響により汚染物質の沈着速度は大きくなる。(3)VOCは雨やエーロゾル中に高く、これらの経路による沈着過程は重要である。今年度の研究結果をまとめると次のようである。大山と横浜における大気中の主要な酸性ガス成分である硝酸はいずれの地点も2000年以降増加傾向にあり、窒素酸化物、非メタン炭化水素や粒子状物質濃度で見られる減少傾向とは異なった傾向を示し、光化学オキシダント濃度の増大が原因として考えられる。大山では霧の発生頻度は高いが、680m地点の霧についての経年変化では、今年も霧水量の減少とこれに伴う霧水内成分濃度の増加が見られているが、これは麓のエアロゾル濃度の減少のために霧が発生しにくくなっていることによっている。大山の植生に及ぼす汚染物質の沈着の影響を見ると、標高が高いほど大きくなる傾向が見られた。その原因として霧の沈着が考えられたため、パッシブ霧採取器により標高の異なる地点で霧を採取して比較したところ、霧組成の標高依存性は小さいがパッシブ霧採取器による採取量は標高とともに急激に増大した。その原因となる霧の発生頻度と風速は、いずれも標高に対して直線的な増加であった。林内雨の降水量、汚染物質沈着量も同様な標高依存性を示すのは霧水の影響を強く受けたものと予想される。さらに今年度は、スギ樹冠の下に降雨強度計を、パッシブ霧採取器に採取器内水位の測定器を設置したので、林内雨と林外雨の降雨強度の関係、霧発生時の林内雨の発生状況についても詳細なデータが得られているのでこれらの解析を進めている。また、光化学オキシダントの発生に重要な影響を与える大気汚染物質のVOCについても検討した。VOCが大気から雨にヘンリー則以上に高分配することをこれまで既に明らかにしているが、雨に溶け込むフミン酸により液性が変わることが一因となっており、この雨による洗浄はVOCの大気からの除去において重要なプロセスとなっていることを明らかにした。さらに横浜において、霧や露についても検討を進めている。(4)大気汚染物質の樹冠への沈着は、霧(標高依存性大)、乾性沈着>

>雨である。また、関東平野に面する樹冠で大きくなった。また、都市部の横浜については次の通りである。(1)二酸化硫黄と窒素酸化物濃度は経年的に減少しているが、オキシダントと硝酸ガスは減少傾向が見られない。(2)靄(もや)や露の発生頻度は高く、これらの影響により汚染物質の沈着速度は大きくなる。(3)VOCは雨やエーロゾル中に高く、これらの経路による沈着過程は重要である。
飛騨帯の花崗岩活動の変遷と神岡型Pb・Zn鉱床の広域分布に関する研究

本研究において実行した研究内容は大きく次の2点にまとめられる。1つは飛騨片麻岩中の花崗岩質ミグマタイトの研究であり,2つ目は中生代前期花崗岩類に関する研究で,各々のグループの分布・産状・岩石学的性質を調べ岩体の帰属を明らかにし,またスカルン鉱床の形成がそれらとどのような関係にあるか検討した。(1)に関しては主に単斜輝石を含む花崗岩質ミグマタイト(いわゆる伊西ミグマタイト)について,単斜輝石の化学組成の広域的変化と神岡型スカルン鉱床の分布との関係を検討した。本岩は神岡鉱床の母岩として重要な岩石である。しかし伊西ミグマタイト中の単斜輝石は,主に岩石の全岩化学組成に支配されており,鉱床分布とは無関係に変化していること,鉱化作用による鉄の移動は鉱床近傍の断裂に沿って行われていることがわかった。これらは鉱床生因論に一定の制約条件を与える。(2)の中生代前期花崗岩類は,飛騨帯に最も広く分布し,飛騨帯を日本の他地域とは異なる花崗岩岩石区たらしめている。これらは従来「船津花崗岩」とよばれジュラ紀に一斉に形成されたとされてきた。しかし詳細な野外調査の結果,(1)同花崗岩の模式地である神岡鉱山東方においても構造的に新旧2期にわかれること,(2)従来より早期とされた大之本岩体がより後期とされた船津岩体を貫くこと,(3)旧期は多分三畳紀,新期はジュラ紀に相当するらしいこと,(4)旧期岩体の一部は変形・変成作用を受け眼球片麻岩化すること,(5)東アジアの花崗岩活動との対応から見ると旧期はインドシナ期,新期は燕山期に対応できる,等がわかった。これら新旧の区分は,単に飛騨帯の花崗岩活動を正確にした,ということのみにとどまらず,東アジア全域での古生代から中生代にかけての花崗岩活動の変換点を示しており,アジア大陸の花崗岩活動の理解の上でも重要な意義をもっている。当初研究計画に従って,本年度は主として神岡鉱山に隣接する船津・下之本花崗岩体の野外調査を実施した。研究経費のうち旅費は主にこの野外調査に使用した。設備備品費ではジョ-クラッシャ-を設置し,岩石分析用試料の粉砕に利用している。パソコンはデ-タ処理・論文作製に活用している。これらによる成果は以下のとうりである。従来の飛騨帯中生代前期花崗岩に関する一般的見解は,各岩体とも性質・貫入時代ともほぼ一様であり,かつ岩相上比較的早期の下之本型と後期の船津型に2分する,いうものである。今回模式地である神岡鉱山東方での精査により,(1)船津岩体と片麻岩体との間にこれまで未知の細粒花崗岩が分布し,圧砕性の眼球片麻岩や眼球花崗岩を伴う,(2)それらは下之本岩体の周囲で著しく再結晶し,分布の上で下之本岩体に切られる,(3)従来の船津岩体はそれらと一連の岩体を形成する,

(4)従って従来の常識とは逆に下之本岩体が船津岩体を貫く可能性が大であること,などがわかった。また圧砕作用との前後関係から、飛騨帯の中世代前期花崗岩類は時期的に一様なものではなく早期の三畳紀(210Ma前後)と後期のジュラ紀(180Ma)のものとに大きく2分できる可能性が高いことがわかった。これらの点はさらに次年度に引きつづいて精査を行い確認したい。以上の花崗岩の調査に加えて、神岡鉱床地域内で鉱床の母岩として産する透輝石ーヘデンベルグ輝石を含むミグマタイト質優白質岩についても産状や単斜輝石組成を検討した。これについては既発表ずみのデ-タに加えて,一応の結果を見たので現在公表準備中である。前年度の調素研究のより,飛騨帯に広く分布する中生代前期花崗岩類に関する従来の一般的見解,すなわち「それらはジュラ紀に一斉に形成され,岩相上後期の船津型と早期の下之本型に区分される」という概念をくつがえす見通しを得た。本年度はこれを実証するため,調査地域を船津・下之本両岩体の模式地である神岡鉱山東方(船津地域)にしぼって精査を行なった。その結果,次の結論を得た。(1)下之本岩体の構造は大きな半ベーズン状をなし,岩体の周囲には著しくホルンフェルス化した細粒花崗岩がとりまく,(2)細粒花崗岩と船津花崗岩は漸移しこれらを下之本岩体が分布・構造の上で切っている,(3)船津岩体及び旧期の花崗岩類と下之本岩体(新期)の間には構造的ギャップがあり,圧砕作用をはさんで多分前者は三畳紀,後者はジュラ紀に形成されてと考えられる。こうした区分は,単に飛騨帯の花崗岩活動を正確にした,ということのみにとどまらない。三畳紀の花崗岩は飛騨帯の各地域にかなり広く分布する。この年代は宇奈月帯の変成作用の年代に対応し,同変成作用が飛騨帯全域に及んでいたことを示唆する。さらに東アジア全域における花崗岩活動との対応を考えると,旧期岩体は多分古生代末三畳紀のインドシナ期花崗岩に,新期岩体はジュラ紀以降の燕山期花崗岩に対比できる。このように飛騨帯には,アジア大陸における大きな花崗岩活動の変換点を示す現象が存在し,それが何故起ったかというこをより精度を高めた形で議論できる下地を作ることができた。
ツ-ハイブリッド系によるArnt及びPASタンパク質に結合する因子の単離

ArntのC端末部に存在する転写活性化ドメインを除いた部分を、GAL4のDNA結合部位のC末端につなぎ、いわゆる、酵母のツ-ハイブリッドシステムを用いて、Arnt結合タンパク質をヒト胎児肝臓のcDNAライブラリーと、マウスリンフォーマのcDNAライグラリー、それぞれ約百万個ずつスクリーニングした。その結果ヒト胎児肝臓ライブラリーから4種の、マウスリンフォーマライブラリーから11種のクローンを得た。この中で既知のクローンは5種であった。HLHとPASドメインをもつクローンはなかった。Arntとの相互作用が比較的強い、有望と思われるものを選びさらに検討した。N末端部分がかけていたので、マウス脾臓cDNAライブラリーをスクリーニングし、full lengthのcDNAを得た。このcDNAクローンは534残基のアミノ酸からなるタンパク質をコードしていた。塩基性アミノ酸と酸性アミノ酸に富み、全体としてはプラスにチャージしていた。酵母で発現させその活性を調べたところ、AhリセプターとArntとの複合体の転写活性を、数倍強めることが分かった。またHIF-1aとArntとの複合体の転写活性も増強した。これらの結果は、見いだされたタンパク質が、Arnt依存性の転写を活性化するコアティベータ-であることを強く示唆する。ほ乳類培養細胞では、内在性の発現があるせいか現在までのところ、酵母で見られた活性は観察されていない。ノーザンブロッティングの結果、本遺伝子は全ての組織で発現していた。また細胞内局在を調べた結果、核に存在していることが分かった。
鉛スペクトロメータを用いたアクチニド核種の消滅処理用核データに関する実験的研究

電子線型加速器と組み合わせて付設された京都大学鉛スペクトロメータKULSについて、まず、その諸特性を求めた:共鳴フィルター法により(1)中性子減速時間t (μs)とエネルギーE (keV)の関係(ビスマス孔:E=190/t^2、鉛孔:E=156/t^2)、(2)エネルギー分解能(ビスマス孔、鉛孔共に約40%)、(3)飛行時間分析法により中性子スペクトルを測定した。MCNPコードによる計算結果は、これらの実験値と全体によい一致を示した。次に、このKULSを用いて0.1eVから10keV領域におけるAm-241, Am-243,及びAm-242mの核分裂断面積を測定した。実験には、これらの電着膜とU-235の電着膜をそれぞれ背中合わせにした核分裂電離箱を用意し、測定結果を^<235>U (n, f)反応の標準断面積に規格化した。Am-241では、Dabbs等の実験値およびENDF/B-VIの評価値は本実験値とよい一致を示したが、JENDL-3.2の評価値は10200eV領域において1.22.3倍低い値を示した。Am-243のENDF/B-VIは1560eV領域で低く、JENDL-3.2は100eV以上の領域で全体に低くなっている。Am-242mに関する予備的実験では、ENDF/B-VI、JENDL-3.2の評価値に近い結果が得られた。また、Am-241,243の熱中性子核分裂断面積についても、標準熱中性子場において測定した。最後に、MAに関する中性子捕獲断面積測定として、Arガス入り比例計数管を用いて^<237>Np (n, γ)反応断面積の測定を試みた。本実験では、Np-237試料(2mg)からの中性子捕獲事象の計数率が少なく、バックグランドとの比較において有意な違いは得られなかった。マックスウェル分布型の標準熱中性子スペクトル場と標準的な1/E中性子スペクトル場において、^<237>Np(n,γ)^<238>Np反応の熱中性子断面積及び共鳴積分を測定した。本実験では、^<197>Au(n,γ)^<198>Au反応の熱中性子断面積及び共鳴積分値を標準として求めた。その結果、^<237>Np(n,γ)^<238>Np反応の熱中性子断面積及び共鳴積分として、それぞれ158±3b、652±24bを得た。当研究の成果は、日本原子力学会欧文誌「J.Nucl.Sci.Technol.,Vol.31,No.12,pp.1239-1247(1994)」にまとめ、発表した。次に、京大原子炉実験所に付設される46MeV電子線型加速器と組み合わせた鉛スペクトロメータを用いて、^<241>Am(n,f)反応断面積を0.1eVから数10keV領域において測定した。本実験では、Am-241とU-235の電着膜からなる背中合わせ型の核分裂電離箱を使用し、測定結果を^<235>U(n,f)反応の標準断面積に規格化した。本実験値は100keV以上の領域で大きく相異なるSeegerとKnitter等のデータの中程に位置しており、数10eV以上ではGaytherとBowmanの測定値にむしろ近くなっている。

Dabbs等の実験値とENDF-B-VIデータは、今回の測定結果とよい一致を示した。JENDL13.2データでは、全体に本実験値に近くなったが、10200eVにおいては実験値より約1/2の低い値となっている。本年度は、まず、Am-241、Am-243試料について、イオン交換樹脂を用いた化学精製法により、不純物であるU、Np、Pu、Cmなどを除去した後、Am-241とU-235、及びAm-234とU-235の電着膜を一緒に背中合わせに封じた型の核分裂電離箱を用意した。京都大学原子炉実験所に付設される鉛スペクトロメータ(KULS:一辺が1.5mの立方体、総重量約40トン、鉛の純度:99.9%)のビスマス実験孔に、この電離箱を挿入して0.1eVから10keV領域の241Am(n,f)及び243Am(n,f)反応断面積を測定した。U-235試料は235U(n,f)反応断面積を標準として使用するもので、これを基準としてAm-241,243の核分裂断面積を測定した。241Am(n,f)反応断面積の評価済核データファイルENDF/B-VIおよびJENDL-3.2を本実験の結果と比較すると、24eV領域を除けば全体によい一致をしている。しかし、JENDL-3.2に関しては、22140eV領域で実験値より1.22.3倍小さい。従来の実験データとの比較では、熱中性子から高速中性子領域まで広い範囲で測定されたDabbsらのデータは本実験値と全体によい一致を示したが、他の実験者によるデータは限られたエネルギー領域での測定が多く、我々の実験値との一致も必ずしもよくないことが分かった。京大研究炉KURにおける標準熱中性子場においても、鉛スペクトロメータとほぼ同じ実験手法によって、241Am(n,f)反応の熱中性子断面積を測定した。その結果は先の評価データとよい一致を示した。実験データについては、1950年代から1970年代に測定されたものが多く、全体には誤差の範囲で我々の測定値に近いことが分かった。このことは、Am-241試料の不純物が先の鉛スペクトロメータ実験の結果に影響していないことの裏付けにもなっている。243Am(n,f)反応断面積も、241Am(n,f)反応断面積の場合と同様の方法によって測定を行った。まだ予備的な段階であるが、その結果をENDF/B-VI及びJENDL-3.2評価データと比較すると、前者は概して本実験値と一致の傾向にあるが、1560eV領域では低すぎる。また、JENDL-3.2データは本実験値に比べて100eV以上で全体に低目の傾向にあることが分かった。本年度は、京都大学原子炉実験所に付設される鉛スペクトロメータ(KULS:一辺が1.5mの立方体、総重量約40トン、鉛の純度:99.9%)を用いて、Am-243及びAm-242mの核種を中心に、これらの核分裂断面積を0.1eVから10keVの領域において測定した。これには、Am-241とU-235それぞれの電着膜、またはAm-242mとU-235それぞれの電着膜を一緒に背中合わせに封じた核分裂電離箱を用意し、これをKULSのビスマス実験孔に挿入した。実験手法は、従来(Np-237、Am-241の核分裂断面積測定)の場合とほぼ同様である。入射中性子は、精度よく求められている235U(n,f)反応の断面積を用いてモニターし、これを基準としてAm-243およびAm-242mの核分裂断面積を測定した。まず、化学的に精製されたAm-243試料を用いて実験を行ったが、高純度のAm-243試料であっても、アルファ崩壊によってPu-239が不純物としてAm-243試料中に徐々に生成蓄積されてくる。Pu-239は0.3eVに巨大共鳴を持っており、これが243Am(n,f)反応断面積の測定結果に大きく影響することが分かった。
モデル動物を用いたmultiple risk factor症候群の遺伝的基盤の解明

我々はSHRSPと対照のWKYラット間で、先ず2つの表現形質(血圧及び血中コレステロール値)の量的形質遺伝子座(QTL)を探索し、7つ以上の血圧QTLと3つのコレステロールQTLを同定した。さらに代謝系の他の異常(特にヒトの"multiple risk factor症候群"に特徴的とされる、血中中性脂肪、インスリン、血糖値、内臓脂肪量の増加など)、及びin vitroでのインスリン抵抗性関連形質のQTLをnormal SHRとWKY間のF2ラット(雄)326匹でゲノムスキャンし、いくつかの染色体領域に各々のphenotypeと(一部は重複しながら)有意な連鎖の傾向を認めた。例えば、ラット染色体9番上に、血糖及び血圧と連鎖する領域を、また15番上にコレステロール及び血圧と連鎖する領域を認めた。しかしNIH由来のSHRコロニーで既に報告された、染色体4番上のmulti-potentなQTLは同定されず、同染色体上の別の領域に[単離脂肪細胞におけるインスリン負荷後の糖取り込み能]との有意な連鎖を認めた(LOD score3.1)。これらのうちの8つの領域について現在コンジェニックラットを作製している。なかでも染色体1番上にはSHR系統の"主要な"高血圧遺伝子とともに、脳卒中・腎障害などの血管合併症を引き起こす遺伝子が存在すると推定されている。コンジェニック化された断片の詳細を調べるため、ヒト・マウスとラット間の比較遺伝子地図および精密なradiation hybrid mapを作り、サブコンジェニック系統の作製を通じて約8センチモルガンまで推定存在領域を狭めることに成功した。SHRSPをレシピエントとして本QTLをWKYホモ型で持つラットはSHRSPホモ型で持つラットに比べて、血圧が22mmHg低下し、体重補正した心重量が15%前後低く、さらに脳卒中の発症率低下が顕著であった。我々はSHRSPと対照のWistar Kyoto(WKY)ラット間のF2世代を用いてゲノムスキャンを行い、血圧、体重、血中コレステロール値などを制御する遺伝子群のラット染色体上の位置を明らかにしてきたが、そのうちの特に3つの領域[ラット染色体1番、5番と15番]についてコンジェニックラットの作製を進めている。ラット染色体1番の該当する領域には高血圧ラット(特にSHR系統)の"主要な"高血圧遺伝子とともに、脳卒中・腎障害などの血管合併症を引き起こす遺伝子が、またラット染色体5番に脳卒中の遺伝子、ラット染色体5番と15番には血中コレステロール値を規定する遺伝子座が存在するとそれぞれ推定されている。代謝系の他の異常(特にヒトの"multiple risk factor症候群"に特徴的とされる、血中中性脂肪、インスリン、血糖値、内臓脂肪量の増加など)の量的形質遺伝子座(QTL)がこれまでに他施設から報告のあった高血圧遺伝子座と重複するかどうかを調べるため、F2世代ラット358匹(SHRSP/IzmとWKY/Izm間で交配)でQTL解析を行った。さらに単離脂肪細胞におけるグルコースや遊離脂肪酸代謝の障害(Aitman et al.Nature Genet.1997)に関係する遺伝子座をSHR/Izm系統でも確認するため、別の151匹のF2世代ラットで現在ゲノムスキャンを行なっている。特にラット染色体1番に関してはすでにコンジェニック系統を確立し、QTLの推定存在領域を狭めるためにサブコンジェニック系統の作製とpositional cloningへの準備を進めている。具体的にはコンジェニック化された断片の詳細を調べるため、ヒト・マウスとラットの間の比較遺伝子地図や精密なradiation hybrid mapの作製を行い、さらにラットのYAC、PACライブラリーからcontigの構築を行なっている。

さらに代謝系の他の異常(特にヒトの"multiple risk factor症候群"に特徴的とされる、血中中性脂肪、インスリン、血糖値、内臓脂肪量の増加など)、及びin vitroでのインスリン抵抗性関連形質のQTLをnormal SHRとWKY間のF2ラット(雄)326匹でゲノムスキャンし、いくつかの染色体領域に各々のphenotypeと(一部は重複しながら)有意な連鎖の傾向を認めた。例えば、ラット染色体9番上に、血糖及び血圧と連鎖する領域を、また15番上にコレステロール及び血圧と連鎖する領域を認めた。しかしNIH由来のSHRコロニーで既に報告された、染色体4番上のmulti-potentなQTLは同定されず、同染色体上の別の領域に[単離脂肪細胞におけるインスリン負荷後の糖取り込み能]との有意な連鎖を認めた(LOD score3.1)。これらのうちの8つの領域について現在コンジェニックラットを作製している。なかでも染色体1番上にはSHR系統の"主要な"高血圧遺伝子とともに、脳卒中・腎障害などの血管合併症を引き起こす遺伝子が存在すると推定されている。コンジェニック化された断片の詳細を調べるため、ヒト・マウスとラット間の比較遺伝子地図および精密なradiation hybrid mapを作り、サブコンジェニック系統の作製を通じて約8センチモルガンまで推定存在領域を狭めることに成功した。SHRSPをレシピエントとして本QTLをWKYホモ型で持つラットはSHRSPホモ型で持つラットに比べて、血圧が22mmHg低下し、体重補正した心重量が15%前後低く、さらに脳卒中の発症率低下が顕著であった。
ケミカルジェネティクスによる生体機能の解明

本基盤研究の研究代表者及び分担者が中心となって創立した「日本ケミカルバイオロジー研究会」や「レチノイド研究会」、「日本薬理学会」等と連携して、シンポジウムや班会議を開催し、内外のケミカバイオロジー・ケミカルジェネティクス分野の学術研究動向およびその支援体制に関する最新情報の調査分析を行った。特に日本ケミカルバイオロジー研究会年会及び国際シンポジウムは、世界初の大規模なケミカルバイオロジー研究会年会としてNature Chemical Biologyに年会記事が掲載され注目を集めている。また我が国のケミカバイオロジー・ケミカルジェネティクス分野の学部・大学院教育や若手研究者育成への取り組みについても調査し、その成果はACS Chemical Biologyに「The Education System for Chemical Biology in Japanese Universities」として掲載された。個別領域ではRNA結合蛋白リン酸化酵素阻害剤に関する調査研究(萩原ら)、バイオイメージングプローブに関する調査研究(長野ら)、PETプローブに関する調査研究(鈴木ら)、薬感受性をゲノムワイドに解析する予備調査(吉田ら)、アフィニティ磁性ナノビーズによるタンパク質精製に関する調査研究(半田ら)などを手分けして行った。その結果、生命科学者、有機合成化学者、構造情報学者など有機的に連携して組織化することによって、従来型の個別研究では不可能であった、疾患を視て・捉えて・治す、系統的な疾患ケミカルバイオロジー研究を強力かつ緊急に推進する必要があるとの認識で一致し、特定領域研究「疾患ケミカルバイオロジー」を申請するに至った。
マウス生殖細胞分化で起こる核内ドメインのダイナミクとそのイメージング

個体を作る分化全能性を持った生殖細胞は安定に代々受け継がれ種の連続性を維持するとともに遺伝子組成を変化させて種の多様性を生み出す。これは単細胞生物から多細胞生物まで本質的に変わりなく維持された生体システムの根幹をなす高次生命現象である。特に雄性生殖細胞ではRNA情報の発現制御が精子形態形成の主要な役割を果たしている。申請者は、新規核内ドメインparaspeckleを構成するタンパク質の一つ、mPSP1を題材に生殖細胞で機能するRNA結合タンパク質の機能解析を進めてきた。これまでの研究で生殖細胞は非常にユニークな核内ドメインのダイナミクスの実験系を提供するのではないかと考えた。生殖細胞は減数分裂や転写活性の消失、クロマチンの高密度な凝縮、核形態の変化など体細胞では見られない大きな核内アーキテクチャーの変動が起こっている。このような核内アーキテクチャーの変動は精子形成という高次生物機能を具現する要因として重要である。そこで、mPSP1を基軸として生殖細胞の各分化段階での核酸代謝様式と核内ダイナミクス、核内アーキテクチャーとの相関を生化学的、及び組織学的に明らかにすることを本研究の目的にした。今年度は生殖細胞の核内ドメインに特有のタンパク質に対するモノクローナル抗体(MoAb)の作製を行った。さらに、樹立した抗体を使って精巣切片に対し免疫組織学的解析を行った。これまでに、核内ドメインのうちparaspeckleに特有のPSP1、PSF、NonOの3種のタンパク質とcajal podyに特有のcoilinタンパク質、Gemに特有のSMN1タンパク質、splicing speckleに特有のSC35タンパク質に対するMoAbを樹立した。これら抗体は組織ウエスタンブロッティングにより単一バンドを検出した。マウス組織切片に対し免疫組織学的解析を行ったところ、精子形成の分化段階応じてダイナミックな核内分布の変化を示した。特に、coilinは大部分の精子形成期には核内に分散して分布するのに対し、分化の最終段階では精子尾部の基部に強染色された。また、PSP1、PSF、NonOも精子形成期の核内で局在を変化することを考え合わせると、分化に伴い大きな核内環境の変化が生じていると考えられる。また、PSP1は遺伝子の転写からmRNAの翻訳まで関与する多機能性タンパク質であることを明らかにしつつあり、この機能と精子形成分化中の核内分布を比較する準備が整った。マウス生殖細胞分化で起こる核内ドメインのダイナミクスとイメージングを可能にするため、今年度は生殖細胞の核内ドメインに特有のタンパク質に対するモノクローナル抗体(MoAb)の作製を行った。これまでに、核内ドメインのうちparaspeckleに固有のPSP1、PSF、NonOの3種のタンパク質とcajal podyに特有のcoilinタンパク質に対するMoAbを樹立した。さらに現在、sc35、fibrillarin、PML、SMN1に対するMoAbの作製とこれら抗体を使ったマルチカラー免疫抗体法で核内の詳細な分布を解析する予定である。

特に、coilinは大部分の精子形成期には核内に分散して分布するのに対し、分化の最終段階では精子尾部の基部に強染色された。また、PSP1、PSF、NonOも精子形成期の核内で局在を変化することを考え合わせると、分化に伴い大きな核内環境の変化が生じていると考えられる。また、PSP1は遺伝子の転写からmRNAの翻訳まで関与する多機能性タンパク質であることを明らかにしつつあり、この機能と精子形成分化中の核内分布を比較する準備が整った。
冠攣縮性狭心症に対する運動療法の有効性と分子機構の解明

近年、虚血性心臓病の頻度や医療費は増加し、特に冠動脈に過剰な収縮反応を来たし、胸痛や突然死を引き起こす冠攣縮性狭心症は、近年、日本のみならず欧州でも多いと報告される。薬剤抵抗生の難治性冠攣縮も問題である。しかし、冠攣縮性狭心症に対する運動療法(心臓リハビリテーション)の有効性や機序は不明である。我々は、冠攣縮の病態形成に、冠動脈外膜の炎症や血管平滑筋細胞の過収縮分子機構(Rhoキナーゼ活性化)が重要であることを、動物実験から臨床研究にて明らかにしてきた。本研究の目的は、冠攣縮性狭心症に対する運動療法・心臓リハの有効性を検討し、その細胞・分子機構を明らかにすることである。
漸近解析の総合研究

1/実領域における線形双曲型方程式が低階の双曲型方程式に退化する特異摂動を受けるとき、初期値問題の解の高次のL2評価をおこない、解の無限回微分可能な漸近展開に必要な先験的評価を得た(内山)。2/森本光生の常微分方程式の解曲線を書かせる計算機プログラムを基にして複素常微分方程式のスト-クス曲線を書かせるプログラムを作成した。それを応用していくつかの例に対して鞍点法における最急降下曲線を図示し、漸近展開におけるスト-クス現象との関係を説明した(内山)。3/複素領域における線形遍微分方程式に対して超曲面Kに特異性をもつ解の積分表示を構成した。増大度付きの漸近展開を持つ関数をその複素ラプラス変換像によって特徴づけた。これらを用いて、解が超曲面Kに近付くときに持たなければならない解の増大度を調べ、特異性の除去可能条件を得た(大内)。4/常微分方程式のブリオ-ブ-ケ型を複素領域の遍微分方程式に拡張して、局所的初期値問題の正則解および特異解の存在とべき級数表示を求めた(田原)。5/実領域におけるフックス型にならない特異線形遍微分方程式に対してシュワルツ超関数の意味で局所可解性を得た(田原)。6/通常の解析汎関数とフ-リエウルトラ超関数についてそれらがある集合で支えられるための必要条件をコ-シ-・ヒルベルト変換を用いることにより超越直径で表した(吉野)。7/解析汎関数とそのフ-リエ・ボレル変換などの積分変換の研究(森本)。8/フ-リエ変換によってベルンスタイン-ニコルスキ-の不等式を得た(森本)。9/与えられた充填ジュリア集合に根が分布する整数係数多項式の特徴付け(代数的整数のガロア理論による特徴付)と複素力学系の視点による解釈を与えた(西沢,関口,吉野)。10/研究過程で西沢は多くのフラクタルの図を計算機で出力し、森本は研究経験をまとめて数式処理の手法を出版した。
Wilson病の病因蛋白ATP7Bの活性測定法の確立と臨床応用

Wilson病は銅輸送ATPase(ATP7B)の欠損症であり、Menkes病はATP7Bに機能、構造が非常に類似したATP7A欠損症である。現在Wison病の確定診断は遺伝子診断や肝臓銅濃度測定でなされているが、約3割の患者は遺伝子診断できない。また、肝生検は患者に対する侵襲が大きい。そのため、より簡便且つ正確な診断法が望まれている。本研究は患者のリンパ球を用いてATP7B蛋白の活性測定方法を確立し、臨床応用することを目的とし、行った。採取しやすいサンプルは血球や皮膚線維芽細胞であり、ATP7Aはこれら細胞で機能していることは証明されている。したがって、本研究に先立ち、Menkes病患者および対照コントロールの皮膚線維芽細胞でのATP7A活性測定法を検討した。測定法の原理は、銅を添加することにより銅輸送ATPaseが活性化されATPが代謝される。その減少するATPをルシフェリンルシフェラーゼ反応で感度よく定量することにより、銅輸送ATPaseの活性を定量することである。[材料・方法]Menkes病患者、Wilson病患者および対照ヒトの培養線維芽細胞をホモジネート後、遠心し、上清をサンプルとした。サンプルに合成したグルタチオン銅錯体溶液、ATP溶液、ルシフェリン・ルシフェラーゼ反応液を加え、37°CでオートルーマットでATPの減少を時間経過で測定した。[結果・考察]対照ヒト細胞の銅輸送ATPaseの活性値は10-200pmol/mg. Pro./min.と非常に幅が広かった。患者細胞の活性値は正常対照に比較して低い傾向が見られたが、正常範囲のものもあり、また、再現性が非常に悪かった。反応に使用した合成したグルタチオン銅錯体溶液やATP溶液の濃度や反応条件を変えて検討したが、同様に再現性が悪かった。以上の結果より、測定法の再検討が必要であるとの結論に達した。ウィルソン病の病因蛋白・ATP7Bの活性測定法確立に向けて、以下の検討を行った。1)ウィルソン病患者の遺伝子診断蛋白活性を定量するためには、本症患者の遺伝子変異部位を解明する必要がある。臨床的にウィルソン病と診断された44例の血液からgenomic DNAを抽出し、21の各エクソンをPCRで増幅し、ダイレクトシークエンスを行った。その結果、5例はArg778Leuのhomozygoute、1例はArg778LeuとThr935Metのcompound heteroであると遺伝子診断することができた。サンプルとして培養皮膚線維芽細胞を用いた。方法の原理は、銅を添加することによりATPaseが活性化され、ATPが代謝される。その減少するATPをルシフェリン・ルシフェラーゼ反応で感度よく定量することにより、ATPaseの活性を定量するものである。具体的には、サンプルに銅溶液を加え、反応させる。その後ATPとルシフェラーゼ反応液を加え、反応させオートルーマットでATPを定量する。まず、以下に示す反応系の条件を検討した。(1)添加銅の種類:塩化銅、グルタチオン銅、硫酸銅などの銅錯体を検討した結果、グルタチオン銅が最も望ましいと結論した。(2)反応時間の検討:種々の反応時間で検討した結果、ルシフェラーゼ反応開始後150分反応させるのが最も安定であることがわかった。正常コントロールの培養皮膚線維芽細胞で検討した結果、ATPaseの活性値は24-10pmol/mgPro./

minであり、Km=10.1μM Vmax=143.7pmol Cu/mg Pro./min.であった。以上の研究実績から、次年度は正常対照の例数を増やして、基準値を求めることと、遺伝子診断されたウィルソン病患者細胞でのATPase測定を行う予定である。Wilson病は銅輸送ATPase(ATP7B)の欠損症であり、Menkes病はATP7Bに構造、機能が非常に類似したATP7A欠損症である。現在Wison病の確定診断は遺伝子診断や肝臓銅濃度測定でなされているが、約3割の患者は遺伝子診断できない。また、肝生検は患者に対する侵襲が大きい。そのため、より簡便且つ正確な診断法が望まれている。本研究は患者のリンパ球を用いてATP7B蛋白の活性測定方法を確立し、臨床応用することを目的とした。測定法の原理は、銅を添加することにより銅輸送ATPaseが活性化されATPが代謝される。その減少するATPをルシフェリンルシフェラーゼ反応で感度よく定量することにより、銅輸送ATPaseの活性を定量することである。[材料・方法]Menkes病患者、Wilson病患者および対照ヒトの培養線維芽細胞をホモジネート後、遠心し、上清をサンプルとした。サンプルに、私達が合成したグルタチオン銅錯体溶液、ATP溶液、ルシフェリン・ルシフェラーゼ反応液を加え、37°CでオートルーマットでATPの減少を時間経過で測定した。[結果・考察]対照ヒト細胞の銅輸送ATPaseの活性値は10-200pmol/mg.Pro./min.と非常に幅が広かった。患者細胞の活性値は正常対照に比較して低い傾向が見られたが、正常範囲のものもあり、また、再現性が非常に悪かった。反応に使用した合成したグルタチオン銅錯体溶液やATP溶液の濃度や反応条件を変えて検討したが、同様に再現性が悪かった。以上の結果より、測定法の再検討が必要であるとの結論に達した。
１９世紀アイルランド総合大学新設による社会とナショナリズムの変容

本研究は、1840年代末に設立されるクィーンズ大学の建学に至るプロセスを明らかにし、入学者並びに卒業後のキャリアを分析し、大学のカリキュラムの変容に注目したものであった。本研究を通じて、新大学建設の背景には、アイルランドのカトリック中産階級がアイルランドとブリテンとの間での緊密な関係を構築したいという願望の現れであったことを明らかにした。近年の19世紀のアイルランド歴史研究では、アイルランド人の大英帝国への荷担について研究が蓄積されており、本研究はこのような研究動向に寄与するものである。本研究は、19世紀後半期に連合王国主導で整備されるアイルランドの総合大学、特に1849年に設立されたクィーンズ大学を、以下の三つのテーマ、(a)新設大学設立の請願と連合王国議会の反応(1830年代1850年代)、(b)クィーンズ大学の入学者・卒業生に関する数量的考察(1849年1880年)、(c)教育内容の変化に関する実証的考察(1849年1880年)を設定し、分析を行うことを目的としている。平成25年度は上述した(b)クィーンズ大学の入学者・卒業生に関する数量的考察(1849年1880年)、および(c)教育内容の変化に関する実証的考察(1849年1880年)、という課題を中心に研究を進めた。具体的には、北アイルランド、ベルファストのクィーンズ大学図書館およびアイルランド、国立図書館ならびに国立文書館にて調査を行った。特にクィーンズ大学図書館では、同館が所蔵しているクィーンズ大学ベルファスト校から政府に提出されたレポートに加え、ベルファスト校の評議会議事録、学位授与機構にあたるクィーンズ大学評議会の史料、および同窓会関連史料、同校に所属していた教員の講義ノートなどを収集し、現在整理、分析を行っている。これで平成24年度の調査と併せ、本研究の三つ研究課題を考察するために必要な史料の多くは、収集済みとなり、分析の枠組みを再度検討した上で、研究成果としてまとめていきたい。これらの作業と並行し、歴史学研究会大会近代史部会においてコメント報告ならびに第二回日韓若手歴史研究者交流会議において口頭報告を行い、国内外の研究者に対して研究成果を公表するとともに、研究を進める上での示唆を受けた。本研究は、19世紀後半期に連合王国主導で整備されるアイルランドの総合大学、特に1849年に設立されたクィーンズ大学を以下の三つのテーマ、(a)新設大学設立の誓願と連合王国議会の反応(1830年代1850年代)、(b)クィーンズ大学の入学者・卒業生に関する数量的考察(1849年1880年)、(c)教育内容の変化に関する実証的考察(1849年1880年)、という課題を研究を中心に研究を進めた。平成26年度は、術辞した(b)入学者・卒業生に関する数量的考察、ならびに(c)教育内容の変化を明らかにするために、アイルランド・ゴールウェイ大学図書館所蔵の文書の調査を行った。また(a)に関連してイギリス・国立文書館での調査を行い、コーク市市民からの誓願文書を発見した。また(a)、(c)に関する分析結果を基づき、シンポジウム等での口頭発表を二回行った。これらの口頭報告の成果については、現在活字化にむけた作業を行っている。人文学平成25年度の研究計画の中心的な課題は、アイルランドおよび北アイルランドの文書館ならびに図書館での文献調査であった。これは現地のアーキビストならびに図書館司書の支援を受け、当初予定していた史資料にスムーズにアクセスできただけでなく、その多くを電子化し持ち帰ることができた。今後はこれらの史資料に基づき、実証的な考察を進めていくこととなる。一方で、当初予定していたゴールウェイ(アイルランド)での調査を次年度以降に先送りすることとなった。これは本務校の業務の関係で当初予定していた調査期間が確保できなかったためである。研究対象であるクィーンズ大学の三つのカレッジ(コーク、ベルファスト、ゴールウェイ)それぞれでの調査は本研究の趣旨を考慮しても、必須であり、本年度中に調査を行いたい。平成24年度の研究計画の中心的な課題は、アイルランドの文書館ならびに図書館での文献調査であった。