hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オレキシン受容体の機能解析‐麻酔との関連‐

神経ペプチドオレキシンA(OXA)を脳室内に投与して生じる血圧および心拍数上昇反応は、OX1Rの関与が大きかった。また、OXAの前頭前皮質(PFC)のNorepinephrine(NE)およびGlutamate(Glu)濃度増大は、オレキシン受容体を介する反応だった。OXAのPFCにおけるNEおよびGlu放出促進作用に対する麻酔薬の抑制作用は、GABAA受容体を介することが示唆された。C57BL/6J(25-36g)マウスを用いてマイクロダイアリシスの実験を施行する。マウスの脳室に薬物投与に用いるカテーテルを留置した。マイクロダイアリシスに用いる透析プローべ用のガイドカニューラを、脳室カテを留置した対側の前脳皮質(PFC)に留置し、同時にEEG測定のためのステンレス製のネジを前頭部の頭蓋骨に留置した。EMG測定のための電極を頸背部の板状筋に装着した。PFCに留置したガイドカニューラに透析プローベを挿入する。モノアミンおよびグルタミン濃度は検出器(HTEC-500)で分析した。Wild typeマウスで行った。ガイドカニューレをマウスの頭蓋骨に固定する際は、頭蓋骨がもろくて壊れやすいため固定が困難だった。頭蓋骨にセメントとともに固定するアンカービスをより小さなものにする必要があった。またガイドを固定しても出血が止まりにくく、透析プローべの挿入は困難だった。透析プローべを挿入後、ノルエピネフリン(NE)、ドーパミン(DA)、セロトニン(5-HT)およびグルタミン(Glu)を測定するもなかなか安定したピークを得られなかった。C57BL/6J(25-36g)マウスを用いて側脳室に薬物投与に用いるカテーテルを挿入し、右の大腿動静脈に薬物投与や血圧、心拍数測定に使用するカテーテル留置を試みた。麻酔下にマウスの頭部を脳定位固定装置に固定して右側脳室に薬物投与に用いるガイドカテ-テルを挿入する。同時に皮質脳波(EEG)を測定するためのステンレス製のネジを前頭部の頭蓋骨に留置し、歯科用セメントで固定した。以上の操作終了後に死亡するマウスを認めた。また、脳室内留置を確認するために脳室内にアンギオテンシンIIを投与して数分間以上持続する飲水行動を確認した。飲水行動を認めないマウスを約30%に認め、これらはガイドカテーテル先端が脳室内に留置されていないと考えられた。左右の大腿動静脈に血圧測定および薬物投与に用いるカテーテル(PE-10, PE-50;夏目)を挿入する。カテーテルは皮下を通して頚背部から外に出す。動脈圧カテーテルは血圧測定のために圧変換器(Could;現有)に連結し、心拍数は血圧波形から算出する。板状筋から筋電図(EMG)を記録するために頚背部に電極を固定する。動静脈カテーテルが血管径と比べて比較的大きいため、カテ挿入不可能なマウスもいた。腎交感神経は、後腹膜からアプローチした。左の腎交感神経を顕微鏡下に探すが、リンパ管との区別が困難だった。過ってリンパ管を損傷するとリンパ液が漏れだし神経を露出して剥離する操作が困難になった。神経は細くてピンセットで神経周囲の結合組織と剥離するのが困難だった。剥離した腎交感神経に電極(AS633)をかけてシリコン(Sil604S-A;Semicosil)で固定したが腎交感神経活動は観察されなかった。観察できなかった原因としては、電極をかけた物が腎交感神経ではなかった可能性と神経損傷によるものと考えられる。1.野生型マウスおよび遺伝子改変モデル動物(ノックアウトマウス)を用いて実験を行った。各受容体をノックアウトしたマウス(OX1R, OX2R, OX1R;OX2R)および野生型(Wild type)マウスの脳室内にOXA(0.3, 1.0, 3.0 nmol)を投与して反応を比較した。血圧、心拍数の変化に関しては、血圧や心拍数の変化はに関しては、OXAをマウスの側脳室に投与すると濃度依存性に増大した。OX1RがOX2Rよりも大きく関与していた。腎交感神経活動の測定は、成功率が低く明らかな結果は得られなかった。血圧の上昇について、OX1Rを介した反応はOX2Rを介した反応より約37±5.8%大きかった。心拍数の上昇についてはOX1Rを介した反応はOX2Rを介した反応より約11±3.8%大きかった。2.In vivoマイクロダイアリシスの実験を行った。ノックアウトマウス(OX1R, OX2R, OX1R;OX2R)および野生型(Wild type)

マウスにPropofol(Pro)、Dexmedetomidine(Dex)、Ketamine(Ket)あるいはSevoflurane(Sev)麻酔を施行して、マイクロダイアリシス法で前頭前皮質(PFC)のNorepinephrine(NE)、Dopamine(DA)、5-HTおよびGlutamate(Glu)濃度の変化を測定した。野生型と(OX1R;OX2R)ノックアウト(KO)マウスにOXAを投与すると、野生型ではPFCのNEおよびGlu濃度は濃度依存性に増大したが、KOマウスでは変化を認めなかった。野生型で認めたOXAによるPFCのNEとGlu増加反応は、麻酔薬のProおよびSevで濃度依存性に抑制された。DexとKetではこの抑制効果は認めなかった。これよりOXAのPFCにおけるNEおよびGlu放出促進作用に対する麻酔薬の抑制作用は、GABAA受容体を介することが示唆された。麻酔科実験実施の時間が足りないことと、マイクロダイアリシスの記録の成功率が低い。実験モデル作成が困難なことと十分な実験時間が確保できないことが主な理由である。マウスの頭蓋骨にガイドカテーテルを留置する穴を開けると出血を認める。頭蓋骨の大きさに対して開ける穴の大きさが比較的大きいこと、そして骨の厚さが薄いためにドリルで開けていると骨に亀裂を生じる場合がある。出血が多いマウスは死亡するものも認めた。ガイドカテーテルを留置しても操作終了後に死亡するマウスも認めた。また、脳室内留置を確認するために脳室内にアンギオテンシンIIを投与して数分間以上持続する飲水行動を確認した。飲水行動を認めないマウスを約30%に認め、これらはガイドカテーテル先端が脳室内に留置されていないと考えられた。脳室カテ留置後は10日間以上の回復期をおいた。回復期の間に死亡するマウスを認めた。次に左右の大腿動静脈に血圧測定および薬物投与に用いるカテーテルを挿入する。血管径に比較してカテーテル(PE-10)が大きいのでカテ挿入は容易ではない。腎交感神経記録に関しては、腎交感神経を顕微鏡下に探すが、リンパ管との区別が困難だった。過ってリンパ管を損傷するとリンパ液が漏れだし神経を露出して剥離する操作が困難になった。神経は細くてピンセットで神経周囲の結合組織と剥離するのが困難だった。剥離した腎交感神経を電極にのせてシリコンで固定したが腎交感神経活動は観察されなかった。観察できなかった原因としては、電極をかけた物が腎交感神経ではなかった可能性と神経損傷によるものと考えられる。実験モデル作成技術を向上し、モデル作成の成功率を上げる必要がある。できるだけ実験日と実験日の間を開けないようにして詰めて実験を行うようにする。マウス頭部にガイドカテーテル留置の際に出血を認める。マウス頭蓋骨の損傷を小さくするために、頭部に留置するガイドカテーテルをセメントと共に頭蓋骨に固定するためのネジをより小さいものにする必要がある。穴を開けるのに使用するドリルも小さいほうがよい。頭部へのガイドカテーテル留置は、手術侵襲が大きいので回復期間を2週間くらいおいたほうがよいと思われる。
外挿に関する総合的研究-ヒトと実験動物の遺伝学的相同性

動物実験の主な目的は、動物に一定の処置を加えてその反応を観察し、そこからヒトで起こる反応を類推することであり、これを「外挿」というが、動物種差および系統差の存在が正確な外挿を妨げている。このためには多種類の動物を用いてデータを出し、さらに反応ごとの任意の換算法を用い、ヒトでの値を類推する方法がとられる。また、近年の分子生物学の急速な進展に伴い、ヒトおよび実験動物に関する遺伝情報がかなり蓄積されてきており、遺伝子レベルで外挿を論じる事が可能となってきた。これら蓄積された遺伝情報が各種の動物実験におけるヒトへの外挿にどのように役立つのかは、余り検討されていない。本研究では薬物代謝酵素や疾患遺伝子、その他の遺伝子におけるヒトと実験動物の遺伝的相同性を調べ、発現形質の相違や遺伝子地図の差異を検討する、さらに各種実験動物とヒトの薬物代謝能の比較研究によるヒトの薬物代謝能の予測方法の研究、実験動物を用いたガンや老化研究を通じて、外挿における合理的な方法・理論を見いだす事を目的とした。本研究班は実験動物学、遺伝子、薬学、生化学の各分野からの研究者からなり、「外挿」をいろいろな角度から研究する事ができた。そして外挿に関する研究を行う事の必要性と方向性を指し示めしたことで、わが国の実験動物学者や動物実験に携わる研究者に大きな影響を与えただけでなく、今後の実験動物学の新しい分野を開拓した。さらに本研究班では、この班の研究成果を広く動物実験に携わる研究者に紹介するべく、シンポジウムを企画した。実験動物の外挿を表題としたシンポジウムは、わが国では初めての試みであったが、参加者は250名に達した。本研究班の発足から3年が経過し、この研究分野に関するイメージは大きく膨らんできたが、しかし所期の目的を達するには至っていない。むしろ著についたばかりといっても過言ではない。この研究は今後、実験動物学を中心として、生物科学の広い分野を結集して行うべき新しい学問分野と言え、この研究班の成果がきっかけとして多くの研究者が取り組まれる事を希望している。本研究ではヒトと実験動物の遺伝的相同性を薬物代謝酵素や疾患遺伝子、その他の遺伝子の相同性および遺伝子地図を調べさらに各種実験動物の肝臓薬物代謝酵素の代謝能を調べ、それによるヒトの薬物代謝能の予測方法を見いだし、そしてこれらの結果を総合的に把握することにより、外挿における合理的な方法・理論を見いだす事を目的とする。本年度の目的の第一は、各種実験動物の肝臓薬物代謝酵素P-450を精製し、その機能と遺伝子構造からヒトの代謝能を予測をすること、及び各種実験物の薬物代謝能からヒトのそれをスケールアップするために、まずP-450により代謝される薬物を用い、各種実験動物の代謝クリアランス値を調べる事である。これに関しては現在種々の動物からP-450を精製しつつあり、さらにP-450代謝薬物により代謝クリアランス値を計測中である。第二の目的としたヒトを始め各種実験動物の遺伝子座並びにリンケージ群などの比較マッピングは、2次元電気泳動ゲノムスキャナーを用いたヒト遺伝疾患遺伝子の染色体マッピングをヒトウイルソン病モデルであるLECラットを用いて行っている。さらにメンケス病等の疾患モデル動物の遺伝子を調べ、Gene BankやEMBL等に収録されている特定の遺伝子の塩基配列をもとに、ヒトやマウス、ラットとの相同性を検索中である。

第三の目的である動物からヒト脳への薬物効果を外挿するための法則を見いだすために、動物脳のシナプス膜脂質、膜酵素、膜透過性の比較生化学的検索を行い、動物種間の違いや加齢過程における変化の違いを検討中である。動物に一定の処置を加えてその反応を観察し、そこからヒトで起こる反応を類推することを外挿というが、近年の分子生物学の急速な進展に伴い、遺伝子レベルで外挿を論じる事が可能となってきた。しかしこれまでに蓄積された遺伝情報が薬物の代謝や動態のヒトへの外挿にどのように役立つのかは、余り検討されていない。本研究ではまず、ヒトと実験動物の遺伝的相同性を薬物代謝酵素や疾患遺伝子などにより検討する。同時に各種実験動物の肝臓薬物代謝酵素の代謝能を調べ、それによるヒトの薬物代謝能の予測方法を見いだす。そしてこれらの結果を総合的に把握することにより、外挿における合理的な方法・理論を見いだす。これらの事を目的として、研究は始められた。2年目に当たる本年度は、以下の項目を具体的や研究目的として研究を行った。まず各種実験動物の肝臓薬物代謝酵素P-450cDNAを単離し、その機能と遺伝子構造を調べ、ヒトの代謝能の予測をする事を目的とした。また各種実験動物の薬物代謝能からヒトのそれをスケールアップするために、P-450代謝薬物の各種動物の代謝クリアランス値を調べ、数々の方法でヒトのクリアランス値に補外し、ヒトでの値と比較した。一方、ヒトウイルソン病の遺伝子(WND)が確定されたが、この遺伝子とこの疾病のモデル動物とされているLECラットの肝炎遺伝子が相同性があるか否かを調べた。また発生分化関連遺伝子を2次元電気泳動ゲノミックスキャナーにより検出し、ヒトを含む動物間や系統間の相同性を調べ、データを蓄積した。さらに遺伝子座およびリンケージ群などの比較マッピングからヒトと実験動物の遺伝的相同性のデータを蓄積した。野生と実験動物のマウスの遺伝子について、その相同遺伝子について比較し、さらにヒトとの相同性を調べた。ヒトと実験動物のシナップス膜脂質、膜酵素、膜透過性を生化学的に調べ、各々の相同性を調べた。。またカルモジュリン遺伝子を各種実験動物からクローニングし、ヒトのそれと比較した。以上の研究は、大部分は現在も進行中であり、最終年度の明年度へ向けて、まとめる方向へ向かっている。動物実験の主な目的は、動物に一定の処置を加えてその反応を観察し、そこからヒトで起こる反応を類推することであり、これを「外挿」というが、動物種差および系統差の存在が正確な外挿を妨げている。このためには多種類の動物を用いてデータを出し、さらに反応ごとの任意の換算法を用い、ヒトでの値を類推する方法がとられる。また、近年の分子生物学の急速な進展に伴い、ヒトおよび実験動物に関する遺伝情報がかなり蓄積されてきており、遺伝子レベルで外挿を論じる事が可能となってきた。これら蓄積された遺伝情報が各種の動物実験におけるヒトへの外挿にどのように役立つのかは、余り検討されていない。本研究では薬物代謝酵素や疾患遺伝子、その他の遺伝子におけるヒトと実験動物の遺伝的相同性を調べ、発現形質の相違や遺伝子地図の差異を検討する、さらに各種実験動物とヒトの薬物代謝能の比較研究によるヒトの薬物代謝能の予測方法の研究、実験動物を用いたガンや老化研究を通じて、外挿における合理的な方法・理論を見いだす事を目的とした。
炭素・炭素間結合形成を触媒する微生物酵素機能の開発

1.枯草菌から分離したウンデカプレ.二リン酸シンターゼによる(E)-3-メチル-3-ペンテニル二リン酸とファルネシル二リン酸との縮合反応は一段階で停止し、4-位に(S)配置のメチル基をもつ光学活性化合物を与えることを見いだした。また、ファルネシル二リン酸の代わりにゲラニルゲラニル二リン酸のE-およびZ-体が同様に反応して、それぞれ対応するキラルな生成物を与えることを見いだした。2.プレニルトランスフェラーゼの基質の中のピロリン酸部分を種々修飾した化合物を合成し、ファルネシル二リン酸シンターゼおよびソラネシル二リン酸シンターゼの基質としての可能性を調べた。その結果、イソペンテニル二リン酸およびアリル性二リン酸類のいずれに関してもP-O-P結合をP-N-P結合に変えた化合物が人工基質となることがわかった。また、ゲラニルホスホサルフェートも基質となった。3.Micrococcusluteus B-P26のウンデカプレニル二リン酸シンターゼの活性発現に必須の因子を同菌体から分離し、カルジオリピンとホスファチジルグリセロールであることを明らかにした。4.同細菌のヘキサプレニル二リン酸シンターゼの2つの成分間の相互作用を調べ、両成分により構築される活性部位のモデルを仮定した。また、これらの知見により、酵素の高度精製への道が開かれた。5.M. luteusのソラネシル二リン酸シンターゼを活性化する非脂質成分を分離し、その諸性質を明らかにした。6.ソラネシル二リン酸シンターゼの基質として、ゲラニルゲラニル二リン酸の6、7-エポキシドがはたらくことを見いだした。また、この酵素はファルネシル二リン酸シンターゼでは合成できない長鎖のキラル化合物の不斉合成に応用できることを見いだした。
結晶場基底状態に軌道自由度を持つ希土類化合物に出現する部分成分磁気秩序の解明

1,パルスマグネットを用いたTbCoGa_5の高磁場磁化曲線測定に成功TbCoGa_5の高磁場磁化過程を観察し、結果を解析することで、磁性イオン間に働く交換相互作用の大きさについて情報を得た。また、横浜国立大学に新設されたパルスマグネットを用いた磁化測定システムが高精度な磁化測定が可能なものであることを示した。昨年度に引き続き、東京大学物性研究所と共同でTbRhIn_5およびDyRhIn_5の極低温磁化測定を行った。今年度はさらに、京都大学金相研の協力により極低温比熱測定を行うことができた。これらにより、両物質のTbCoGa_5との違いを明確にし、さらにDyRhIn_5においてはこれまでに発見されていない奇妙な磁性を示すことが明らかになった。3,平均場計算による部分成分磁気秩序の再現磁性体の磁気秩序状態を記述する最も単純な理論のひとつである平均場理論に基づいた帯磁率計算を行った結果、部分成分磁気秩序は結晶場を考慮することで再現できることがわかった。またこれは結晶場基底状態に擬縮退を持つ場合に限られることも明らかにした。したがって、多極子自由度が強く影響するとも考えられ、結晶場に加えて多極子自由度も考慮した計算も行った。TbCoGa_5を初めとするいくつかの部分成分磁気秩序物質の帯磁率は、多極子自由度を考慮することで物質ごとの様々なパターンをすべて再現できる可能性があることを明らかにした。1、汎用物性測定装置PPMSを利用した位相比較法による弾性定数測定装置の開発極低温、強磁場で測定可能となるように様々な測定環境を改善することにより、非常に高精度な弾性定数のデータを測定することが可能となった。このシステムは汎用性の高い実験装置であるPPMSと組み合わせたところに特長があり、同装置を所有する多くの研究機関において測定が可能となるメリットがある。2、TbCoGa_5の磁場中弾性定数測定上記の装置を完成させ、TbCoGa5の磁場中における弾性定数測定を行った。これにより、TbCoGa5の磁気相図に関するデータを得ることができた。3、DyRhIn_5、NdCu_2Ge_2の大型単結晶育成及び弾性定数測定DyRhIn_5及びNdCu_2Ge_2の大型単結晶の育成に成功し、これらを用いて次年度の計画である基礎物性測定及び弾性定数測定を行った。その結果、DyRhIn_5はTbCoGa_5と類似した磁気相転移を示すものであるのに対し、NdCu_2Ge_2の磁気相転移はDyRhIn_5ように当初推測していたものとは異なるタイプの相転移であることが明らかになった。以上の成果は本研究の目的である部分成分磁気秩序の解明、すなわち軌道間相互作用と磁気相互作用の関係を明らかにしようとする上で重要な進展である。特にNdCu_2Ge_2の物性が研究開始時に推測したものとは異なることが明らかとなり、さらなる研究発展の可能性が拡がっている。1, TbRhIn_5の大型単結晶育成及び弾性定数測定TbRhIn_5の大型単結晶の育成に成功し、これを用いて弾性定数測定を行った。その結果、TbCoGa_5やDyRhIn_5では弾性定数C_<44>にソフト化が観測されたのに対して、TbRhIn_5では1.8KまででC_<44>のソフト化が観測されなかった。TbRhIn_5、DyRhIn_5について、東京大学物性研究所榊原研究室との共同実験で極低温領域の磁化測定を行った。これにより、TbCoGa_5、TbRhIn_5、DyRhIn_5ではそれぞれ基底状態で異なる磁性を示すことが明らかとなった。3, NdB_4の弾性定数測定本研究室の学部4年生と協力し、NdB_4の弾性定数測定を行った。NdB_4では他の部分成分磁気秩序系と中間相での磁気秩序方向が異なるため、弾性定数C_<44>のソフト化が観測されないことが期待されたが、実際にはC_<44>が大きくソフト化するという結果を得た。この結果はこれまでの部分成分磁気秩序に対する解釈に大きな影響を与えうるものであると認識している。23年度は主に以上の点について研究の進展があった。本研究の目的である希土類化合物の部分成分磁気秩序の解明へ向けて非常に重要な情報を得ることができたと言える。

またこれは結晶場基底状態に擬縮退を持つ場合に限られることも明らかにした。したがって、多極子自由度が強く影響するとも考えられ、結晶場に加えて多極子自由度も考慮した計算も行った。TbCoGa_5を初めとするいくつかの部分成分磁気秩序物質の帯磁率は、多極子自由度を考慮することで物質ごとの様々なパターンをすべて再現できる可能性があることを明らかにした。当初予定していた研究計画に対して、年度を先取りして進めている部分もあるが少し遅れが出ている部分もある。24年度までに研究計画を達成するという観点から見ればおおむね順調に遂行できていると考えている。研究計画に記載した事項は変更せず達成することが、依然本研究の完成には必要である。したがって、TbRhIn_5及びDyRhIn_5の磁場中弾性定数測定、各部分成分磁気秩序物質についてパルス強磁場を用いた強磁場磁化測定、中性子線回折による磁気構造の決定を進めていく。さらに、TbRhIn_5及びDyRhIn_5については1.8K以下の極低温領域での物性測定が不可欠であることが明らかとなったため、極低温磁化、比熱、弾性定数を中心に各種物性測定を進める。以上の計画については、本研究室で実現可能な環境および共同研究の形で推進していく準備がほぼ整っており、実行にあたって十分に見通しが立っていると考えている。
遠州灘沿岸海域におけるイワシ類の魚種交替機構の解明

マイワシとカタクチイワシの魚種交替が漁獲情報などで明瞭にとらえられている遠州灘沿岸海域を対象として、黒潮流路の離接岸変動にともなう生物環境の変化、ならびに成熟・産卵や種間の競合関係など生活史全体にわたる生物生態面の変化の両面から検討を加え、魚種交替の契機となる具体的なプロセスを明らかにしようとした。まず、1960年代以降の各種時系列情報(黒潮流路、水温、塩分、プランクトン湿重量、イワシ類の卵・仔魚採集数、シラス漁獲量、成魚・未成魚漁獲量ならびにその体長・肥満度・成熟度など)をもとに、マイワシ増大期(1970年代後半1980年代初め)と減少期(1980年代後半1990年代初め)の状況を比較し、マイワシ減少期にはマイワシ卵・仔魚の出現時期が12カ月遅れ、逆に春季産卵群が回復傾向を示すカタクチイワシの仔魚との間に餌などをめぐる競合関係が強まっている可能性があることを明らかにした。一方、黒潮流路の離接岸変動や蛇行の程度によって、遠州灘沿岸海域の水温や流動場、さらには餌環境に大きな変化が認められることが分かった。遠州灘沿岸におけるマイワシの産卵量や産卵の時期は、黒潮流路の離接岸にともなう水温変化によって、またカタクチイワシの産卵は餌密度の指標となる透明度の変化によって大きく規定されており、それがマイワシは蛇行型、カタクチイワシは非蛇行型の黒潮流路パターンに対応して増大する傾向があることの原因となっていることを明らかにした。さらに、黒潮フロント渦付近での集中的は観測結果から、フロント渦にともなう栄養塩の湧昇による新生産が遠州灘沿岸海域の餌生物の生産を促し、渦による仔魚の輸送・集積と相まって春季のイワシ類の再生産に重要な役割を果している可能性があることを指摘した。マイワシとカタクチイワシの魚種交替が漁獲情報などで明瞭にとらえられている遠州灘沿岸海域を対象として、黒潮流路の離接岸変動にともなう生物環境の変化、ならびに種間の競合関係やその変化にともなう成熟サイクルなど生活史全体にわたる生物生態面の変化の両面から検討を加え、魚種交替の契機となる具体的なプロセスを明らかにしようとした。本年度はまず、1960年代以降の各種時系列情報(黒潮流路、水温、塩分、プランクトン湿重量、イワシ類の卵・仔魚採集数、シラス漁獲量、成魚・未成魚漁獲量ならびにその体長・肥満度・成熟度など)の収集と整理を行い、マイワシ増大期(1970年代後半1980年代初め)と減少期(1980年代後半1990年代初め)の状況を比較した。その結果、マイワシ減少期にはマイワシ卵・仔魚の出現時期が12カ月遅れ、逆に春季産卵群が回復傾向を示すカタクチイワシの仔魚との間に餌などをめぐる競合関係が強まっている可能性があることが分かった。マイワシは蛇行型、カタクチイワシは非蛇行型の流路パターンに対応して卓越する傾向があることが示唆された。この点は来年度引き続いてさらに細かい検証を行う必要がある。また、黒潮フロント渦付近での集中的な観測データから、フロント渦にともなう栄養塩の湧昇による新生産が遠州灘沿岸海域の餌生物の生産を促し、渦による仔魚の輸送・集積と相まって春季のイワシ類の再生産に重要な役割を果たしている可能性があることが分かった。

マイワシとカタクチイワシの魚種交替が漁獲情報などで明瞭にとらえられている遠州灘沿岸海域を対象として、黒潮流路の離接岸変動にともなう生物環境の変化、ならびに成熟・産卵や種間の競合関係など生活史全体にわたる生物生態面の変化の両面から検討を加え、魚種交替の契機となる具体的なプロセスを明らかにしようとした。まず、1960年代以降の各種時系列情報(黒潮流路、水温、塩分、プランクトン湿重量、イワシ類の卵・仔魚採集数、シラス漁獲量、成魚・未成魚漁獲量ならびにその体長・肥満度・成熟度など)をもとに、マイワシ増大期(1970年代後半1980年代初め)と減少期(1980年代後半1990年代初め)の状況を比較し、マイワシ減少期にはマイワシ卵・仔魚の出現時期が12カ月遅れ、逆に春季産卵群が回復傾向を示すカタクチイワシの仔魚との間に餌などをめぐる競合関係が強まっている可能性があることを明らかにした。一方、黒潮流路の離接岸変動や蛇行の程度によって、遠州灘沿岸海域の水温や流動場、さらには餌環境に大きな変化が認められることが分かった。遠州灘沿岸におけるマイワシの産卵量や産卵の時期は、黒潮流路の離接岸にともなう水温変化によって、またカタクチイワシの産卵は餌密度の指標となる透明度の変化によって大きく規定されており、それがマイワシは蛇行型、カタクチイワシは非蛇行型の黒潮流路パターンに対応して増大する傾向があることの原因となっていることを明らかにした。さらに、黒潮フロント渦付近での集中的な観測結果から、フロント渦にともなう栄養塩の湧昇による新生産が遠州灘沿岸海域の餌生物の生産を促し、渦による子魚の輸送・集積と相まって春季のイワシ類の再生産に重要な役割を果している可能性があることを指摘した。
ゲージ理論の厳密な結果から探る量子的な時空の構造

本研究では、量子効果が全て入った厳密な記述では古典的な時空描像がどのように変更されるのかを調べる。AdS上の量子重力の非摂動的な性質を、対応するゲージ理論から解析し、このような重力の量子論の基本的な問題に対する知見を得ることを目指す。4次元超対称ゲージ理論のウィルソンループの期待値などの厳密に計算できる量を例に取り、ベビー宇宙の生成や泡状時空という半古典的な重力に基づく描像が、量子効果を全て取り入れた場合にどのような変更を受けるのかを調べる。この研究は、標準模型の微調整問題や宇宙定数の問題に対する量子重力の効果を理解する上でも、極めて重要な第一歩になると考えている。
短期記憶形成シナプスに同期する相関LTPシナプスの成熟とタギング

シナプスの形態とその構成分子を変化させる新しいメカニズムとして、細胞外プロテアーゼによる接着分子やマトリクス蛋白の再構成からなる神経可塑性の調節メカニズムが動物の短期および長期の記憶に重要であると考えられる。これまでセリンプロテアーゼニューロプシンの膜タンパク質の細胞外ドメインおよびマトリクス蛋白質の特異的切断能について明らかとしてきた。本研究ではニューロプシンシグナル系を探る過程で、その結合タンパク質の同定を試みた。ニューロプシンのプロテアーゼ活性を持たないミュータントを作製し、これを細胞内に導入することによって、培養神経細胞における細胞外分泌動態を検討した。活性を持たないように変異させたニューロプシンも、ワイルドタイプと同様に分泌されるが、これとは異なり培養細胞の膜表面に固定化された。Native pageによってこの部分では大きな分子コンプレックスを形成することが明らかとなった。これをワイルドタイプで処理すると、低分子側に移行することからこの部分を活性化酵素が活動依存的に攻撃することで一連の生理作用が惹起されている可能性を示した(田村ら)。このシグナル系はシナプス・タグの形成に関与することおよび異シナプス間の連関(後期連関可塑性)にかかわることを示した(石川ら)。さらに免疫沈降と質量分析によって同定した結合分子すなわちターゲット基質の生理学的機能、分布、およびLTP刺激によるシグナル系伝達などを検討した結果、海馬Schaffer側枝からCA1錐体細胞へのシナプスにおいてはNMDA受容体依存的な神経可塑性にはニューロプシン-ニューレグリンのプロテオリシス後シグナリングが駆動することが明らかとなった。その新しいシグナル系は身体の様々な生理機能に関与し、その不調和は神経疾患に関わると考えられる。海馬CA1領域に終止する2つのシャーファー側枝終末の相関を2経路刺激法によって測定し、その際のニューロプシンの役割を検討する。4年間の課題として(1)neuropsinを活性化するプロテアーゼカスケードの探索、(2)neuropsinの分泌後の動態、(3)neuropsinは2つの異なる回路の同期にどのように働くか、を解析する予定である。(1)については当該年度において、塩坂、石川、田村のグループはSchaffer-collateral pathwayをテタヌス刺激した後のneuropsin活性化を、スライス標本、ホモジェネートを用いながら、タイムコースとリアルタイムイメージングによってneuropsin活性化プロテアーゼを検討してきた。これについては未だ成功していないものの、高感度なneuropsinのELISAシステムを完成させた。これによって不活型neuropsinの定量が可能となり、神経活動によって活性化される活性型neuropsinをともに定量することが可能となった。この方法とイメージング法、すなわちneuropsinはL1cam免疫反応陽性を変動させるため、これを利用して切断されたときに発光する基質を作成し、スライス標本でSchaffer collateralを刺激後、変動するpre-synapseをコンフォーカル顕微鏡によってイメージングする方法、とを平行して行いながら、neuropsinの活性化酵素の特定を急ぎたい。一方、(3)についてはさらに研究を発展させ、neuropsinがシナプス・タグの形成に関与することおよび異シナプス間の連関(後期連関可塑性)にかかわることを明らかにし、これに加えneuropsinが後期連関可塑性においてプロセス特異的、領域特異的に作用することを見いだした。4年間の課題として(1) neuropsinを活性化するプロテアーゼカスケードの探索、(2) neuropsinの分泌後の動態、(3) neuropsinは2つの異なる回路の同期にどのように働くか、を解析する予定である。(1)20年度において、高感度なneuropsinのELISAシステムを完成させた。当該年度にはNeuropsinのプロテアーゼ活性を持たないミュータントを作製し、これを細胞内に導入することによって、培養神経細胞における細胞外分泌動態を検討した。活性を持たないミュータントneuropsinも、同様に分泌され、培養細胞の膜表面に固定化された。

この部分では大きな分子コンプレックスが形成されており、この部分を活性化酵素が活動依存的に攻撃することで一連の生理作用が惹起されている可能性がある。一方、(3)についてはneuropsinがシナプス・タグの形成に関与することおよび異シナプス間の連関(後期連関可塑性)にかかわることが、20-21年度の成果として明らかとなってきたので、これに加えneuropsinが後期連関可塑性においてLTP→LTDあるいはLTD→LTPといったプロセス特異的に作用するのか、Basal dendriteおよびApical dendriteの中だけの領域特異性があるのかを詳細に検討し、neuropsin依存性可塑性にはLTPプロセス特異的であり、領域間伝達は見られないことを明らかにした。Neuropsinは神経活動依存的にフロテアーゼ活性が活性化される細胞外ペフチダーゼである。これまでの研究からEarly phase LTPと密接に関係することが明らかとなってきている。本研究の課題として、(1)neuropsinを活性化するプロテアーゼカスケードの探索、(2)neuropsinの分泌後の動態、(3)neuropsinは2つの異なるSchaffer-collateral回路の同期にどのように働くかという点に主眼を置いて解析してきた。20年度-21年度においてneuropsinを直接活性化するプロテアーゼの特定には至らなかったものの、Neuropsinは分泌スされ、細胞外で神経細胞のペリシナプス領域で巨大な分子複合体を形成すること、さらには海馬ニューロンが活動する際に、Neuropsinとインテグリン、VDCCの受容体・チャネル細胞内シグナル系を駆動することが明らかとなってきた。22年度における大きな成果は、これらのシグナル系に加えて、扁桃体においてEphB2の切断シグナルが細胞内に伝えられ、これが恐怖刺激と連動することが明らかになったことである。このシステムは海馬においても同様なことが行われると推定されるため、つまり、神経ネットワークにおいて伝達されたインパルスは、伝達物質を放出すると同時に後シナプス電位依存的な一連の細胞外ペプチド分解機構を活性化させる。このシステムは後シナプスに電気シグナルを伝えるという従来の考えを超えて、シナプスでの形態変化とシナプス発芽、シナプスリアレンジなどダイナミックな変化をもたらすことが考えられる。シナプスの形態とその構成分子を変化させる新しいメカニズムとして、細胞外プロテアーゼによる接着分子やマトリクス蛋白の再構成からなる神経可塑性の調節メカニズムが動物の短期および長期の記憶に重要であると考えられる。これまでセリンプロテアーゼ・ニューロプシンの膜タンパク質の細胞外ドメインおよびマトリクス蛋白質の特異的切断能について明らかとしてきた。
有明海（佐賀県海域）における鉄の濃度変動と赤潮発生の関連に関する研究

有明海では赤潮の件数が増加している。赤潮の原因は陸からの窒素、リンの大量供給が主とされているが、鉄も関与していないかを調べるのが本研究の目的である。夏の表層の珪藻類数と溶存態鉄濃度の平均は2012年度9667cell/mlと3.2ppb、2013年度3830cell/mlと1.2ppb、2014年度1778cell/mlと0.7ppbであった。2014年度は珪藻類数増加と共に表層の溶存態鉄が減少、珪藻類数減少と共に表層の溶存態鉄が増加するといった傾向が表れた。表層の溶存態鉄濃度が減少するとともに珪藻類赤潮が発生しにくくなっていることからも、溶存態鉄濃度が重要な因子となっている可能性は高い。有明海の海水中の溶存鉄の濃度、全鉄の濃度、全マンガンの濃度、珪藻類の細胞密度、シャットネラの細胞密度、水温、塩分濃度、溶存無機窒素濃度、溶存無機リン濃度、溶存ケイ素濃度、溶存酸素濃度を平成24年度に引き続いて測定した。佐賀県気象台発表の降水量、全天日射量について調べた。平成24年の夏の結果では溶存鉄が減少した際に珪藻類が減り、全マンガンの濃度が上昇した際にシャットネラ類が増える傾向が見られた。ただ雨により植物プランクトンが流されることによって測定地点において植物プランクトンの細胞密度が減少する可能性が考えられたのでさらなる観測が必要と考えられた。平成25年は溶存鉄及び全マンガンに大きな変動がみられず植物プランクトン量との間に関係性が見られなかった。平成24年の夏において洪水が発生するほどの多量の雨が筑後川流域降り、有明海には木などが多量に流れ込んでいた。それに対して平成25年の夏は多量の雨は降らなかったことが関係している可能性がある。底泥からの鉄とマンガンの溶出の実験は酸素を遮断した状態で実験を行った。ORPの値を下げ還元状態にするためには有機物の共存が必要であった。そのため腐植物質としてタンニン酸を加えた実験と、有機酸としてクエン酸を加えた実験をそれぞれ行った。ORPが下がると泥からのマンガンの溶出が見られたが鉄はORPがー200mV程度になっても溶出はみられなかった。ただしクエン酸が存在するとORPが下がらなくても鉄の溶出が観測された。そのため鉄の溶出にはカルボキシル基を持つ化合物の共存が必要であると考えられた。シンクロトロンを用いたXAFSにより硫黄の存在状態を測定した。還元的雰囲気の場所では硫化鉄と硫黄が、酸化的雰囲気の場所では硫黄と硫酸イオンの形で存在していた。有明海の西側においてより還元状態になっていることが推察された。有明海湾奥、佐賀県海域5か所において6月末から1月中旬にかけて表層と底層の海水をサンプリングした。珪藻類およびシャットネラの細胞密度、水温、塩分濃度、溶存無機窒素、溶存性無機リン、溶存性ケイ素、溶存態鉄、全鉄を測定し、降水量のデータを含めて相関を調べた結果、以下の結果が得られた。溶存無機窒素に関しては、シャットネラの増加時に枯渇した。溶存態鉄に関してはシャットネラが増加を開始するタイミングで表底層とも枯渇した。全鉄はシャットネラの増加時に表底層とも枯渇する傾向が見られた。有明海湾奥、佐賀県海域4か所で7月、8月、11月、12月に底泥を採取した。九州シンクロトロン光研究センターにて、標準硫黄化合物と底泥中の硫黄についてXANES測定を行った。全てのXANESスペクトルにおいて海水由来の硫酸ナトリウムと硫黄のピークが観測された。8月に採泥した有明海西海岸沖(太良町糸岐海岸から沖合2 kmの地点)の底泥には硫化鉄が生成していることが明らかになった。西海岸沖では還元状態が進んでおり、そこの底泥は硫化水素が発生しやすい状態にあると言える。12月採泥した底泥でも同地点では他と比べて硫酸ナトリウムより硫黄の含有量が多く、還元が進んでいた。底泥では海水中の硫酸ナトリウムが硫黄へさらに硫化鉄へと還元されていることが分かった。7月に採取した底泥を用いた溶出実験から、腐食物質が増加し還元状態が進むと、マンガンの溶出が見られることと西海岸沖の底泥からは鉄の溶出が見られることが分かった。有明海では近年赤潮の発生数及び発生期間が長くなっており問題となっている。

赤潮は主に窒素やリンの濃度変化の影響を受けて発生すると考えられているが全てそれで説明できるわけではない。他の元素、特に鉄の物質循環が赤潮の発生に影響を与えていることが考えられ、測定で得られた結果はその解明のための基礎データとなっている。最近有明海では、貝類の生息数の減少、海苔の色落ち、赤潮の発生件数の増加、貧酸素水塊の発生など様々な問題が起こっている。これらの問題の中で赤潮発生の原因を探るために、今年度も植物プランクトンである珪藻類とシャットネラの数、水温、塩分濃度、溶存酸素濃度、植物プランクトンの栄養塩である窒素、リン、ケイ素及び鉄の溶存態濃度、さらに鉄の総濃度とマンガンの総濃度を測定した。また佐賀気象台のデータから気象に関する情報を得た。赤潮が発生する原因は一般に窒素、リンの大量供給、及び海水の透明度の上昇が主とされているが、鉄も関与していないかを研究するのが本研究の目的である。海水試料採取地点は有明海佐賀県海域の5地点である。平成26年度のデータに加えて平成24年度と25年度のデータも再解析を行った。平成24年度の夏季においては窒素やリンの濃度が上昇した後に珪藻類赤潮が発生し、珪藻類の数が減少した時にシャットネラの数が増える現象がみられた。溶存態の鉄濃度と植物プランクトンとの関係は見られなかった。平成25年度、平成26年度になるにしたがって海水中の溶存態の鉄濃度が減少していった。6月末から8月末の溶存態の鉄濃度の平均は平成24年度が3.2 ppb、平成25年度が1.2 ppb、平成26年度が0.7 ppbであった。平成26年度においては、筑後川に近い観測点を除けば、珪藻類の増加と共に溶存態の鉄濃度が減少し、珪藻類の減少と共に溶存態の鉄濃度が上昇する様子が見られるようになった。溶存態の鉄濃度が低い時は珪藻類の数の増減は溶存態の鉄濃度に依存することが示唆された。平成25年度及び平成26年度においてはサンプリング時にシャットネラ赤潮は発生しておらず、栄養塩等との関係性は明らかにできなかった。分析化学海水中のサンプルにおける溶存鉄や全マンガンの量と植物プランクトンの関係を調べたところ平成24年度のデータではそれらの間に関係性が見られた(平成25年度のデータでは溶存鉄や全マンガンの量が相対的に少なく関係性はみられていない)。また鉄は還元状態になると底泥から溶出してくると考えていたが、そういうデータはこれまでのところ得られておらず、海水中の有機物の影響で溶出してくる可能性のほうが高いことが示唆されている。底泥における金属の存在状態や海水中の有機物に関する情報を得ることが必要となってきているが、それに向けての実験は進みつつあり、順調に進んでいると考えている。有明海湾奥(佐賀県海域)の5か所でサンプリングを行い、測定対象としたプランクトンは珪藻類とシャットネラであった。珪藻類についての情報も得るため溶存ケイ素の濃度測定も追加し、海水中の鉄を含めて栄養塩の濃度と植物プランクトンとの関係を調査することができた。シャットネラと鉄の関連性については、溶存態鉄はシャットネラが増殖を開始するタイミングで、全鉄はシャットネラが増殖した段階で枯渇する傾向をみることができた。ただ明瞭な結論がでたわけではないので継続して調査することが必要であるが想定範囲内である。底泥中の硫黄の状態分析も行い、すべての測定地において元素状硫黄の存在と還元状態が進んだ西海岸沖において硫化鉄の存在を明らかにした。底泥中で硫酸ナトリウム→硫黄→硫化鉄へと硫黄が還元していくことが明らかとなった。また底泥からの溶出実験において鉄のみならずマンガンの溶出がみられることを明らかとした。
奄美方言データベース作成のための研究

『徳之島方言2000文辞典』の徳之島文テキスト全部を語に分解し、それぞれにXML言語の書式で情報付けを行った。すべての語はそれぞれの品詞のグループのなかで番号を与えられている。この語番号と、活用形の番号と品詞番号が語に与えられた情報である。徳之島方言の構文はこのデータから明らかにすることができる。徳之島方言は名詞も助詞も「長い」語形と「短い」語形の両方を持つ。どちらの語形が出現するかは未解明だったが、このデータを使うことで大きな前進がえられる。このデータから報告書『徳之島方言辞典基礎データ版』を作成し、出版することができた。1.徳之島方言のテキストデータをXML言語で記述することについては、方法論的に見通しをつけるところまでできた。24年度に対象データをXML化する。これをすることによって、活用形から形態素を検索することや、一文中に品詞がどの順に配列されるかなどといった統語的関係で文を分類するなどの操作が可能になる。方言でこのような試みは初めてとなる。2.1975年76年に東大言語学教室が行った言語地理学調査の録音テープを電子データ化した。この調査は徳之島全域で行われたが、当時は調査対象者のほぼ全員が伝統的方言を保持しており、方言が危機言語となった現在とは大きな違いがある。また、この調査は徳之島の全集落を対象にしていたが、36年たった今、消滅した集落もいくつかあり、その意味でも貴重な記録である。したがって、この録音データを電子化して共有財産として残すことに大きな意味がある。3.徳之島の数地点で文法的調査を行ない、動詞の否定形が主語が一人称のときとそれ以外のときで違うことを発見した。これは文法的調査の成果の一つであるが、このような形で人称性が現れることは今まで報告がない。4.徳之島方言の現状を知るために全島で小規模な調査を行った。これにより、共通語と方言のクレオール的な現象が起きていることが把握できた。『徳之島方言2000文辞典』の徳之島方言テキストのすべての文を語に分解し、XML言語の書式で情報付けを行った。すべての語は品詞に分類されるが、その品詞のグループのなかで識別番号が与えられる。また、活用形にも番号が与えられる。徳之島方言は助詞も複数の形態をとるので、その形態にあわせた番号が必要である。語に対する情報として品詞番号、活用形番号、識別番号を付加した。このような詳細な情報を持ったコーパスは日本語の方言ではおそらく初めてのものである。また、このコーパスを利用するためのプログラムも作成した。このコーパスを作成する過程で、あらたにいくつかの助詞を発見し、動詞の活用についても新たな知見を得ることができた。このコーパスからは今まで知ることができなかった徳之島方言の構文に関する情報を得ることができる。助詞の連接については2000文の範囲ではあるが、すべての例を拾い出すことができた。また、徳之島方言では名詞などで短母音の語形と長母音の語形があり、どちらを使うかの条件が不明であったが、このコーパスデータがその解明に役立つことが期待される。また、完成されたテキストを分解したのだが、逆に素材としての語を組み合わせてテキストに復元することも可能であり、新たな徳之島文を生成する実験もこのコーパスデータとプログラムから行うことができる。このコーパスデータをもとに『徳之島方言辞典基礎データ』を報告書として作成することができた。沢木はXML言語による、「徳之島2000文辞典」のテキストのデータベース作りを行い、全体の半分についてXML化を完了した。その過程で、データ入力を省力化するプログラムや、分析のためのプログラムを作成した。XML言語を用いた言語分析一般に通用する道具を目指している。また、データベース作成の過程で発生した文法上の疑問を現地調査を行い、研究協力者の岡村隆博や福嶋と協議しつつ解決した。福嶋は天城町浅間、伊仙町犬田布において、文法や語彙を中心とした調査を行った。過年度に行った徳之島町井ノ川や伊仙町崎原における調査結果と合わせ、動詞の活用体系の地域差が概ね明らかになった。2012年3月に、30-50歳代の壮年層を中心に全島調査を行い、この世代の方言での方言の使用状況について明らかにした(調査者:沢木幹栄・中島由美・福嶋秩子)。音韻面では、特に中舌母音の喪失などの共通語化が進んでいるが、語法面では、連用形終止という徳之島ならではの用法が維持される一方、方言敬語における否定形や過去形の用法が失われる、という事実を明らかにした。

言語地図は中島がIllustratorで作成した。2013年1月に、中島は上記調査の補足として、上記調査が実施できなかった井之川地区などで同じ項目の調査を行った。その結果、上記調査で発見した傾向の確認がさらに進んだ。2回にわたる調査の結果を整理し、地図は現在補足制作中である。中島は昨年に引き続き、奄美方言調査資料のアーカイブ化作業を継続的に企画、実施した。75、76年の徳之島方言調査については音源の電子化が完了し、編集中である。また、研究協力者である上野善道によるアクセント調査音源の電子化を進め、整理中である。アクセント調査では多くの語彙、活用語の全活用形などが含まれており、貴重な記録である。1.テキストデータのXML化については、24年度中にほぼ完成する見込みである。3年計画の2年目で目的の一つがほぼ終われば、予定通りと言える。2.過去の調査の録音の電子化については非常に順調に進んだ。3.浅間方言以外の徳之島方言の調査も順調に行われている。25年度が最終年度であるため、記入しない。XML言語によるデータベース化は最終年度である25年度に完了する。25年度にデータベースを利用して研究を行える見通しができており、XML化を主要な成果とする報告書を出すための準備が整いつつある。徳之島浅間の周辺の方言調査も順調に進んでいる。過去のデータのアーカイブ化も予定を越えて進んでいる。1.テキストデータのXML化は予定通り進める。また、方法論的に参考にできれば、積極的に海外の研究者にアドバイスを求めることにしたい。2過去の調査の録音の電子化は予定の東大言語学教室による調査分はほぼめどがついたので、今後さらに対象をひろげ、徳之島方言で資料的価値あるものも電子化する。3.浅間方言以外の奄美方言の調査も継続して行う。XML化については報告書およびそれに付属するDVDによって成果を世に問いたい。現状の方言使用についての言語地理学的研究についても上記報告書で述べることにしたい。アーカイブしたものの公開方法については現在検討中である。
アジア沿岸域における未知のダイオキシン類縁化合物の検索とそのリスク評価

近年、沿岸環境において低臭素化ダイオキシン(137-/138-TriBDDs)が自然合成される可能性を有するとして注目されているが、その仮説を検証した研究例は皆無であった。そこで本研究では、日本沿岸域から採取した二枚貝を対象に、137-/138-TriBDDsおよび自然起源の化合物(OH-PBDEs、MeO-PBDEs、Q1)、人為起源の化合物(PBDD/Fs、PBDEs、塩素化ダイオキシン類)の包括的な化学分析を実施し、両者の関係を解析することで、沿岸域でOH-PBDEsを前駆物質として137-/138-TriBDDsが自然合成される可能性を検討した。また、DR-CALUXアッセイを用いて二枚貝中の総ダイオキシン様活性を測定し、総活性に対する137-/138-TriBDDsの寄与率を評価した。結果として、二枚貝から検出された137/138-TriBDDs濃度は、自然起源の2' OH-BDE68、60H-BDE47の濃度との間に非常に強い正の相関関係を示した一方で、人為汚染物質および他の自然起源の化合物濃度との間に関係を示さず、137/138-TriBDDsが、2' OH-BDE68、60H-BDE47を前駆物質として沿岸域で生合成される可能性が強く示唆された。また、DR-CALUXを用いて日本沿岸域の二枚貝における137/138-TriBDDsの総ダイオキシン様活性に対する毒性寄与率を評価した結果、その寄与率は最大76%にまで達しており、二枚貝など海産物摂取に伴うダイオキシンの毒性影響評価に際して、自然起源と考えられる137-/138-TriBDDsのリスクも考慮する必要性が示唆された。以上の成果は、137-/138-TriBDDsの起源と生合成メカニズムの解明に資する学術的成果に加え、魚介類摂取に伴うダイオキシン様毒性を評価する際の重要な基礎情報となった。本研究課題は平成25年度が最終年度のため、記人しない。研究目的の一つとした「DR-CALUXを用いた臭素化ダイオキシン及び未知のダイオキシン類縁化合物の毒性影響評価」の一環として、自然起源と考えられる3臭素化体のダイオキシン異性体、137-TriBDDと138-TriBDDの標準試料を入手し、DR-CALUXアッセイを用いたダイオキシン様活性の測定を実施した。活性の程度は、TCDDに対する比活性として評価した。その結果、137-TriBDD(0.0043)と138-TriBDD(0.0017)のEC20値を基に算出した比活性は比較的高く、mono-ortho PCBsやOCDDよりも1-2桁高いことが判明した。算出した比活性を基に、先行研究で示したアジア沿岸域から採取したイガイのダイオキシン様活性総量に対する137-TriBDDと138-TriBDDの寄与率を算出したところ、その寄与率が10%を超過する海域も一部みられた。この結果は、二枚貝などの海産物の摂取を通したダイオキシンによるヒトの健康影響を評価する際、人為起源のみならず自然起源のダイオキシンに関しても考慮する必要があることを示唆しており、本研究はその基礎的知見を提供することができた。また、目的の一つとした「海洋起源と考えられる臭素化ダイオキシン類の生成メカニズムの解明」研究を進めるため、アジア沿岸から採取した二枚貝を対象に、自然起源の臭素化ダイオキシンの前駆物質と考えられるOH-PBDEsとMeO-PBDEsの化学分析を実施した。その結果、アジア沿岸域の二枚貝からは、高濃度のOH-PBDEsとMeO-PBDEsが検出された。また、検出された異性体組成から、その大半は、海藻類やバクテリアが生成すると考えられる自然起源の異性体であることが明らかとなり、今後、自然起源の臭素化ダイオキシンの生成メカニズムの解明研究に踏み込んでいく際の重要な基礎データを得ることができた。自然起源と考えられる臭素化ダイオキシン(137-/18-TriBDDs)の起源およびその生成メカニズムを推定するため、日本沿岸域から採取した二枚貝を対象に臭素化ダイオキシン類(PBDD/Fs)、OH-PBDEs、MeO-PBDEs、およびPBDEsの化学分析を実施した。化学分析の結果、すべての試料からそれら化合物が検出された。二枚貝から検出された化合物の同族体の内、137/138-TriBDDsと総PBDFs、PBDEs、OH-PBDEs(2'OH-BDE68と60H-BDE47)、MeO-PBDEs(2'MeO-BDE68と6MeO-BDE47)濃度の間の関係について解析した。なお、海洋中に存在する2'OH-BDE68、60H-BDE47、2'MeO-BDE68、6MeO-BDE47の大半は、藻類やシアノバクテリアから自然合成されることが過去の研究で証明されている。その結果、137/138-TriBDDsと2'OH-BDE68、137/138-TriBDDsと60H-BDE47、137/138-TriBDDsと2'MeO-BDE68濃度の間には、有意な正の相関関係が認められた。