hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ATP プローブを用いた膵島、骨格筋、心筋細胞内 ATP 濃度リアルタイムモニタリング

細胞内Ca2+濃度測定用蛍光プローブ(Fura2AM)併用による高グルコース刺激による膵β細胞内ATP濃度およびCa2+濃度の経時的変化を測定し、高グルコース刺激による膵β細胞内でのATP濃度およびCa2+濃度変化の相対的時間差および各々の細胞内濃度変化(オシレーション)の有無および発生機序を検討した(欧米学会誌に投稿中)。2) ATeamの細胞内ATP濃度キャリブレーション:ATeamを導入した細胞株に薬剤誘発微小孔を作りATP濃度測定済外液と細胞内液を平衡化してレシオ測定を行い細胞内ATP濃度換算に利用可能なATP濃度-レシオ曲線の作成を行った。あわせて微細ガラス管による細胞内ATP標準液置換による細胞内ATP濃度キャリブレーションも行った。より精度が高いATP濃度-レシオ曲線作成を継続して進めている。3) ATeam遺伝子導入(Tg)マウスの解析:ATeam遺伝子導入マウスを5系統作成し、各系統間でのATeam蛋白発現量および細胞内ATP濃度変化への反応性を評価し最適系統を選別した。本系統のヘテロTgマウス単離膵島および分離膵β細胞を用いて細胞内ATP濃度、KATPチャネル活性、細胞内Ca2+濃度の経時的動態の解析を進行中(論文投稿準備中)。4) ATeam遺伝子導入糖尿病病態モデルマウスの作成:上記ATeam遺伝子導入(Tg)マウスと糖尿病モデルマウスを交配し、糖尿病状態での細胞内ATP濃度および細胞内Ca2+濃度変化動態等を解析進行中である。新規ATPプローブによる膵β細胞株を用いた細胞内ATP濃度および細胞内Ca^<2+>濃度測定も達成し、より生理的条件下での検証実験に極めて有用なATeam遺伝子導入マウスを作成、得られた系統全ての単離膵β細胞での細胞内ATP濃度測定を実施し、非常に安定かつグルコース刺激に対する反応性が良好な系統を絞り込め、最も良好な系統の個体数を増やすことができており、その系統のマウスの単離膵β細胞の初代培養で、既に細胞内ATP濃度および細胞内Ca^<2+>濃度の同時測定も施行しており、さらにパッチクランプ法にて同細胞のK_<ATP>チャネル電流も確認できている。さらにATeam遺伝子導入マウスと糖尿病モデルマウスとの交配も進めており、当初の予定より進展がみられるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も、ATeam遺伝子導入マウスを用いて、多角的に細胞内ATP濃度動態、イオン濃度動態およびイオンチャネル電流を並列測定することにより、特にインスリン分泌に必須であるK_<ATP>チャネルの生理的条件下での役割の妥当性の検証を進めていく。さらに糖尿病状態での上記動態の変化を解析し、病態との関連について検討していく。
暗号モジュールを持つマルチコアCPUでの暗号処理の効率的なオフロードに関する研究

当該研究では,専用のハードウェア暗号処理モジュールをもつマルチコアCPUにおいて,暗号処理を暗号モジュールにオフロード(処理の委託)することを試み,成功した.また,その高速化にも成功した.当該研究では,専用のハードウェア暗号処理モジュールをもつマルチコアCPUにおいて,暗号処理を暗号モジュールにオフロード(処理の委託)することを試み,成功した.また,その高速化にも成功した.昨年度,当該研究では,研究計画に基づき,専用のハードウェア暗号処理モジュール(以降,暗号モジュールという)をもつマルチコアCPUにおいて,開発環境の調査を行った.ここで,マルチコアCPUとは,オラクル社SparcT2及びSparcT2plus,インテル社XEONを対象とした.また,一般的に広く利用されている暗号ライブラリであるOpenSSLの処理の一部をオラクル社SparcT2及びSparcT2plusの暗号モジュールにオフロードすることを試み,成功した.ここで,オラクル社SparcT2及びSparcT2plusにはコアが8つあり,それぞれのコアに一つずつ,暗号モジュールがある.それらの利用は,オラクル社により提供されている暗号ライブラリ(PKCS#11)を用いることにより可能であるが,本研究では,より効率的な暗号モジュールの利用を模索するため,過去の研究成果を活用して暗号ミドルウエアをオラクル社SparcT2及びSparcT2plusに移植し,暗号モジュールを直接利用する方法を採用した.移植した暗号ミドルウエアを用いて,オラクル社SparcT2及びSparcT2plusにおける暗号処理のオフロードを実現した.これにより,次年度以降の研究において,暗号処理の効率的なオフロード方式についての様々な検討を,プログラミングコードを用いて実証的に行うことが可能となった.よって,今年度における一定の成果を上げることできた.昨年度,当該研究では,研究計画に基づき,専用のハードウェア暗号処理モジュール(以降,暗号モジュールという)をもつマルチコアCPU(オラクル社のSparcT2,SparcT2plus,及びSparcT3)において,暗号モジュールにオフロードすることを試み,成功した.しかしながら,当該研究において実装したソフトウエアモジュールの安定化に問題があることが顕在化し,その修正を試みを行った.また,併せて,高速化の改良も行った.その結果,ソフトウエアモジュールの安定化及び高速化において,ある一定の成果を上げることができた.また,オラクル社から提供されている暗号ライブラリ(OKCS#11)との比較を行い,当該研究における手法が,より高速であることを確認し,その要因の解析も行った.これにより,暗号処理モジュールをもつマルチコアCPU(オラクル社SparcT2,SparcT2plus,及びSparcT3)において,一般的に広く利用されている暗号ライブラリであるOpenSSLの処理の一部をオフロードすることを可能とし,サーバの性能向上に寄与すると言える.また,当該研究における方式は,他の暗号処理モジュールをもつマルチコアCPUへの適用も可能であり,昨今,流行っている組み込み機器などへの適用も可能となる.次年度は,スマートフォンなどに搭載される暗号処理モジュールをもつマルチコアCPUへの適用も調査し,検討する.当該研究では,研究計画に基づき,第一段階として,専用のハードウェア暗号処理モジュール(以降,暗号モジュールという)をもつマルチコアCPU(オラクル社のSparcT2,SparcT2plus,及びSparcT3)において,暗号処理を暗号モジュールにオフロード(処理の委託)することを試み,成功した.また,第二段階として,実装したソフトウエアモジュールの安定化に課題があったので,その修正を行った.また,メモリを事前に確保するなどの手法を用いて,実装したオフロード機構の高速化の改良も行った.その結果,ソフトウエアモジュールの安定化及びオフロード機構の高速化において,ある一定の成果を上げることができた.また,オラクル社から提供されている暗号ライブラリ(PKCS#11)との比較を行い,当該研究における手法が,より高速であることを確認し,その要因の解析も行った.ここまでの成果により,暗号処理モジュールをもつマルチコアCPU(オラクル社SparcT2,SparcT2plus,及びSparcT3)において,一般的に広く利用されている暗号ライブラリであるOpenSSLの処理の一部をオフロードすることを可能とし,サーバの性能向上に寄与することが期待できる.また,当該研究における方式は,他の暗号処理モジュールをもつマルチコアCPUへの適用も可能であり,昨今,流行っている組み込み機器やスマートフォンなどへの適用も可能となる.今後は,スマートフォンなどに搭載される暗号処理モジュールをもつマルチコアCPUへの適用も調査し,検討する.想定外に,ハードウエアメーカが買収され,情報収集が困難になった.24年度が最終年度であるため、記入しない。スマートフォンなどに搭載される暗号処理モジュールをもつマルチコアCPUへの適用も調査し,検討する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
アクチン構造様式に着目した難聴の分子メカニズム解明

ヒト遺伝性難聴の責任遺伝子として、アクチン動態に関わる分子“TRIOBP"同定した。このTRIOBPには、-1, -4, -5の3種のアイソフォームが存在する。蛍光ゲル濾過法によりアイソフォーム間のホモ多量体およびヘテロ多量体を形成することを見出し、TRIOBPは複合体として機能している事が示された。また抗TRIOBP抗体を用いた免疫沈降反応にて、様々な分子がTRIOBPに結合する事が示され、TRIOBP複合体により内耳が機能していると考えられる。またアイソフォーム特異的ノックアウトマウスを作成した。これによりアイソフォーム間での機能の違いが浮き彫りとなる。Trio Binding Protein (TRIOBP)はアクチン構造を制御する分子で、その変異はヒトおよびマウスで難聴を引き起こす。TRIOBPには複数のアイソフォームが存在するが、それらのうちTRIOBP-4(以下T4)がアクチンを束化することで内耳不動毛の根を形成することを我々は示した。しかしアクチンが正常に機能するためには束化のみならず、重合や網目構造、架橋といった様々な制御が必要である。TRIOBPには構造の全く異なる複数のアイソフォームが存在し、各アイソフォームはそれぞれが独自のアクチン制御機能も持つ可能性が示唆されている。本研究ではTRIOBPのドメイン構造、各アイソフォーム(-1,-4,-5)の機能および、これらTRIOBPのアクチン束化機構を解明し、難聴治療およびアクチン細胞骨格の関与する生命現象の理解につなげることを目的としている。これまでにT4の部位欠損変異体を用いてそのアクチン束化機構の詳細な解析を行い、T4に2つある特徴的な反復配列(R1ならびにR2)がそれぞれアクチン束化能を持っていることを見いだした。また、TRIOBP-1,-4,-5(以下T1,T4,T5)の各アイソフォームの部位欠損型変異体を作製、細胞内に発現させ、アクチン細胞骨格との共局在および細胞形態への影響を解析し、各アイソフォームのアクチン結合部位の特定と細胞内での機能解析を行った。この他、蛍光ゲル濾過を用いたタンパク精製法によるTRIOBPの精製条件検定を行い、その解析からT1,T5を可溶化する条件を見いだした。また、有毛細胞を含む内耳器官を培養し、遺伝子銃を用いてこれに各種外来遺伝子を再現よく導入する実験系を構築した。これらに加えてin vivoの解析のためにT1およびT5のアイソフォーム特異的なKOマウスの作製を進めており、今年度中に解析に進む見込みである。Trio Binding Protein (TRIOBP)は新規アクチン束化分子で、内耳有毛細胞においては、不動毛の根の形成に必須であり、その変異はヒトおよびマウスで難聴を引き起こす。本研究では、このTRIOBP分子のアクチン制御メカニズムを解明し、難聴治療およびアクチン細胞骨格の関与する生命現象の理解につなげることを目指した。これまでに、TRIOBP-1,-4,-5 (以下T1, T4, T5)の各アイソフォームについて、蛍光タンパク融合型、部位欠損変異体などを用い、蛍光ゲル濾過法などの生化学的、細胞内遺伝子導入法などの細胞生物学的解析より、各アイソフォームがホモおよびヘテロの多量体を形成することを示す結果を得た。また、T4の2つの特徴的な反復配列(R1ならびにR2)がそれぞれアクチン束化能を持ち、またそれぞれが異なる様式でアクチンと結合することを明らかにした。さらに、in vivo解析のために作製した各アイソフォームの特異的KOマウスの内、T5特異的KOマウスは重度の難聴を示し、その解析から、生体内では、T4のみでも不動毛の根は形成されるがその形態は貧弱で、機能的に不十分であることがわかった。以上のことから、in vivoにおいても、成熟した不動毛の「根」の形成にはTRIOBPの各アイソフォームが協調して働くことが示唆された。現在、TRIOBP-5ノックアウトマウスの詳細な解析に加え、TRIOBP-1コンディショナルノックアウトマウスの解析を進めている。Trio Binding Protein (TRIOBP)は新規アクチン束化分子で、我々は、その変異がヒトおよびマウスで難聴を引き起こすことを明らかにした。しかし、アクチン線維からなる内耳不動毛が正常に機能するためには束化に加え、重合や網目構造、架橋といった様々な制御が必要であり、その詳細な分子メカニズムはいまだ不明である。本研究ではTRIOBPのドメイン構造、各アイソフォーム(-1, -4, -5)の機能および、これらTRIOBPのアクチン束化機構を解明し、難聴治療およびアクチン細胞骨格の関与する生命現象の理解につなげることを目的としている。

これまでにTRIOBP-4に関して、部位欠損変異体を用いてアクチン束化機構の詳細な解析を行い、TRIOBP-4の2つの特徴的な反復配列(R1ならびにR2)がそれぞれアクチン束化能を持ち、またそれぞれが異なる様式でアクチンと結合することを明らかにした。また、TRIOBP-1,-4,-5 (以下T1, T4, T5)の各アイソフォームについて、蛍光ゲル濾過を用いたタンパク精製条件の検討、および、蛍光タンパク融合型、部位欠損型変異体の培養細胞株への導入による、アクチン細胞骨格との相互作用および細胞形態への影響を解析した結果、各アイソフォームがホモおよびヘテロの多量体を形成することを示唆するデータが得られた。また、in vivoでの解析のためにT1およびT5のアイソフォーム特異的なKOマウスの作製し、解析を進めている。さらに、根を可視化する目的で、GFP融合型TRIOBPを発現するトランスジェニックマウスも作製した。現在、これらのマウスを用いて、不動毛変性を防ぐ化合物のスクリーニングや不動毛変性過程の解析を進めている。当初想定していたように、ノックアウトマウス作製に関しては、予定より進捗にやや遅れがあるものの、TRIOBP分子の生化学的・細胞生物学解析は順調に進んでおり、アクチン束化活性の解析に関しては、現在論文を投稿中である。また、TRIOBP分子の複合体を形成した状態での精製条件を確立し、分子構造解析に向けて大きく前進している。以上から概ね順調に研究は進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。ノックアウトマウス作製に関して、予定より進捗にやや遅れがあったが年度前半には個体が得られ解析を進める予定である。また、TRIOBP分子の生化学的・細胞生物学解析は新たな知見を得ながら順調に進んでおり、TRIOBP-4のアクチン束化活性の解析に関して、論文投稿中である。さらに、TRIOBP分子構造の解析に関して、複合体を形成した状態での精製条件の確立、その状態での精製を進めており、分子構造解析に向けても大きく前進している。以上から概ね順調に研究は進展しているものと考える。各ノックアウトマウスの作製および解析を継続する。アデノベクターを用いた解析は、外注で作製・済みだったベクターがうまく働かなかったため、遺伝子銃を用いての発現ベクター導入に切り替えレスキュー実験を行う。培養細胞や内耳器官培養への遺伝子導入や精製タンパク質を用いた解析は、23年度に得られたデータを元に解析を進め、T4に引き続き、T1,T5に関してもドメイン構造と機能の詳細な解析をしていく。タンパク質精製、結晶化を伴う結晶構造解析は次年度への持ち越しも予想されるが、精力的に進めていく。既に作製済みのT1/5KOマウスに関しては、胎生初期の表現形の解析を含め行う。TRIOBPによるアクチン線維束化の分子メカニズム解明のため、引き続き、各アイソフォームにおいて、タンパク質精製、複合体形成の仕組み、および分子構造解析を進める。培養細胞や内耳器官培養への遺伝子導入や精製タンパク質を用いた解析は、23,24年度に得られたデータを元に解析を進め、その際、器官培養に加え、遺伝子導入や取扱いの容易な、マウス内耳コルチ器由来の細胞株、および不動毛様の構造を形成させることが出来るブタ腎臓
多次元空間における最適化とその応用

1.統計学.山本はベータ2項分布およびフォン・ミーゼス分布をめぐる推測の最適化に関する研究をした。2.計算機統計学.一村、木村らは、制約条件で最適値を求める際に、定義域を逐次縮小して探索する手法を研究し、既存の解析手法が、適用困難な問題に対して有効に用いられるようにした。また、MS-DOSベースの汎用統計解析システムMicro-NISANへのQC関連機能の追加およびMS-Windows環境への移植に取り組み、他に計算機システムの操作環境の最適設計にも取り組んだ。3.数値解析学.仁木、澤見、榊原、は主に固有値問題に対する境界要素法の最適な適用についての研究をした。4.実験計画法.藤井、兵頭は、直交配列は直交型一部実施要因計画を与え、実験計画の種々の組合せ論の領域において有効であることを示した。5.グラフ理論.渡辺(守)は、美術館問題に関するO'Rourkeの予想およびこれに関連して提起される問題について研究した。また、計算幾何学におけるMirzaianの予想の反例を構成した。6.数式処理.坂本、中川は応用数理学会、数式処理研究会に於いて多次元最適化の問題を数式処理で処理する方法について研究した。7.確率課程.渡辺(寿)は、ブラウン運動に関連した研究をした。8.幾何学.玉村はq=8,2pの場合のj重懸垂歪レンズ空間S^J(L^m_q/L^n_q)のKO群とJ群を決定した。9.解析学.引田は階位空間の方法による微分論の一応用として、極値の判定定理とその適用例を与えた。
アジアモンスーン変動解明に向けたサンゴ骨格中微量元素分析による高精度海洋環境復元

前年度までに、レーザーとセクター型誘導結合プラズマ質量分析装置を組み合わせて、多元素を測定するところまでできていたが、サンゴ骨格中のSr/Ca比の分析する上では精度が不十分であった。サンゴ骨格中のSr/Ca比は水温指標として確立されており、本研究でもメインターゲットとしていたが、他の元素に比べて水温変動に対するSr/Ca比の変動幅が小さいため、LA-SFICPMSでの測定が難航していた。本年度は、LA-SFICPMSでのサンゴ骨格中のSr/Ca比分析の精度向上をメインの目標としていた。オーストラリア国立大学地球科学研究所から、LA-ICPMS分析の専門家であるLesly Kinsley氏を招いて、共同で精度向上につとめた。LaserからICPに導入される際のラインの影響を詳細に調べ、新たに改良することで、ライン起源のノイズを最小限に除去することに成功し、前年度よりも高い精度でサンゴ骨格中のSr/Ca比を分析することが可能となった。これによって、メインターゲットであるSr/Ca比の分析を含めたサンゴ骨格中の微量元素分析システムの立ち上げが完成した。その後、実際に新たに立ち上げたLA-SFICPMSシステムを用いて喜界島のサンゴコアの分析を行った。これにより1780年から2009年まで過去230年間の水温変動を高解像度で復元された。以前にオーストラリア国立大学地球科学研究所にて分析を行った同じく喜界島の1575年から2009年の記録と合わせることで、過去435年間の海洋環境変動を投稿論文として現在準備中。また、上記の手法開発と並行して、主に前年度に行ったLA-ICPMSとICP-AES(溶液による分析)を用いたサンゴ骨格中のSr/Ca比分析の比較の論文を投稿し、Geochemical Journalに受理された。論文では主にLA-ICPMSを用いた温帯サンゴの分析の手法の検証、改良を行い、より精度の高いとされる溶液によるICP-AESを用いた分析と比較を行った。この2つの手法は良い一致を示し、LA-ICPMSが温帯サンゴ骨格中のSr/Ca比を高解像度で分析するのに有用であることを示した。(抄録なし)サンゴ骨格中の微量元素は、水温、塩分といった海洋の環境情報を記録しており、また明確な年輪を持つことから高解像度の海洋環境復元に有用である。そこで次年度以降、高解像度かつ迅速にサンゴ骨格中の微量元素分析を行っていくために、本年度は近年新たな手法として様々な分野で注目されているレーザーアブレーションICP-MS(以下、LA-ICP-MS)を用いたサンゴ骨格中有微量元素分析の立ち上げを東京大学大気海洋研究所にて行った。使用しているLA-ICP-MSのシステムは、193nmのエキシマレーザー(RESOlution M50, Resonetics社)とセクター型高分解能誘導プラズマ質量分析装置(ELEMENT XR, Thermo Scientific社)である。まずは、サンゴ試料を測定する上での標準試料を作成し(炭酸塩標準試料JCp-1をペレット上にプレスしたもの)、標準試料の測定に取り組んだ。標準試料としては、作成したサンゴ標準試料の他に市販されているNISTシリーズを用いて、データ取得のためのmethodを確立させた後、測定精度の向上と再現性の検討を行った。分析の様々な段階で、何らかの問題が生じたが、それぞれの装置の技術者と密に連絡を取ることで、問題を解決していった。その結果、測定の精度は向上し、長期的にも元素によっては数パーセントの誤差とかなり良い再現性が得られるようになった。そして、さらに実際のサンゴ試料の分析を実現するために、まずは申請者がオーストラリア国立大学で測定したサンゴ試料を用いて、その結果の比較検討を行うことで、徐々に手法の改良を行っていった。その結果、実際に様々な元素の時系列変化をとらえられるようになり、元素によってはオーストラリア国立大学以上の精度で測定ができるようになった。そこで今後は、測定元素の中で重要なターゲットとなるSr/Ca比(水温指標)の更なる測定精度の向上に取り組んでいく予定である。その上で、実際の長尺サンゴ試料の分析に取り組み、高精度かつ高時間分解能で海洋環境の復元を行っていくことを目標としている。博士課程の初年度では、主に大気海洋研究所におけるLaser Abalation Inductively Coupled Plasma Mass Sectrometry(以下,LA-ICP-MS)システムの確立を目指した。使用しているLAーICPーMSのシステムは、193nmのエキシマレーザー(RESOlution M50, Resonetics社)とセクター型高分解能誘導プラズマ質量分析装置(ELEMENT XR Thermo Scientific社)である。標準試料の分析を始めとし、実際のサンゴ試料の測定も行った。本年度も継続して、測定精度の向上に向けて装置の立ち上げ取り組むとともに、本研究成果を5月の地球惑星科学連合大会と9月の地球化学年会にて発表した。また、これと並行して、サンゴ骨格と同じ炭酸塩骨格を持つ有孔虫の局所微量元素分析を研究室に所属するフランス人のボスドクの方とともに行った。また、本年度はオーストラリア国立大学で測定したLA-ICP_MSの結果の検証と更なる理解を深めるために、同じ試料を従来型の溶液を用いた導入方法でInductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry(ICP-AES)を用いて測定を行った。

ただし、LA-ICP-MSと比較して、この手法では前処理に時間を要するため、LA-ICP-MSで得られているデータのうち異なる3つのタイムウィンドウ(2009-1994年,1711-1700年,1684-1671年)で比較検討を行った。その結果、2つの手法による分析結果は、良い一致を示し、LA-ICP-MSのデータの妥当性の検証を行うことができた。これらの研究成果は現在、論文としてまとめており、第一稿を海外の共著者と議論して修正を加えている最中である。前年度までに、レーザーとセクター型誘導結合プラズマ質量分析装置を組み合わせて、多元素を測定するところまでできていたが、サンゴ骨格中のSr/Ca比の分析する上では精度が不十分であった。サンゴ骨格中のSr/Ca比は水温指標として確立されており、本研究でもメインターゲットとしていたが、他の元素に比べて水温変動に対するSr/Ca比の変動幅が小さいため、LA-SFICPMSでの測定が難航していた。本年度は、LA-SFICPMSでのサンゴ骨格中のSr/Ca比分析の精度向上をメインの目標としていた。オーストラリア国立大学地球科学研究所から、LA-ICPMS分析の専門家であるLesly Kinsley氏を招いて、共同で精度向上につとめた。LaserからICPに導入される際のラインの影響を詳細に調べ、新たに改良することで、ライン起源のノイズを最小限に除去することに成功し、前年度よりも高い精度でサンゴ骨格中のSr/Ca比を分析することが可能となった。これによって、メインターゲットであるSr/Ca比の分析を含めたサンゴ骨格中の微量元素分析システムの立ち上げが完成した。その後、実際に新たに立ち上げたLA-SFICPMSシステムを用いて喜界島のサンゴコアの分析を行った。これにより1780年から2009年まで過去230年間の水温変動を高解像度で復元された。以前にオーストラリア国立大学地球科学研究所にて分析を行った同じく喜界島の1575年から2009年の記録と合わせることで、過去435年間の海洋環境変動を投稿論文として現在準備中。また、上記の手法開発と並行して、主に前年度に行ったLA-ICPMSとICP-AES(溶液による分析)を用いたサンゴ骨格中のSr/Ca比分析の比較の論文を投稿し、Geochemical Journalに受理された。論文では主にLA-ICPMSを用いた温帯サンゴの分析の手法の検証、改良を行い、より精度の高いとされる溶液によるICP-AESを用いた分析と比較を行った。この2つの手法は良い一致を示し、LA-ICPMSが温帯サンゴ骨格中のSr/Ca比を高解像度で分析するのに有用であることを示した。本年度は次年度に向けてレーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析装置を用いた研究手法の確立に焦点をおいた。標準試料の分析から始めて、当該年度終了時には、実際のサンゴ試料の分析においても微量元素の時系列変化をとらえられるようになり、目標とする分析精度を達成した。時年度は、さらに重要なターゲットとなるSr/Ca比(水温指標)の精度向上に取り組み、実際のサンゴ試料の分析に取り組んで行くことができると期待される。LA-ICP-MSによるサンゴ
脳神経系における金属輸送過程と代謝異常症の分子メカニズム解明

銅の先天的代謝異常症のMenkes病(欠乏症)及びWilson病(過剰症)の病因や生体微量元素間の相互作用を調べるため、理化学研究所加速器により製造した多元素同時追跡マルチトレーサー法と^<67>Cu、^<64>Cuを用い、PET、GREIなどの分子イメージングモダリティと高感度分析技術(ICP-MSなど)を多用し、銅の細胞内動態や個体レベルでの動的挙動を解析・評価した。この研究では、臓器間(特に脳神経系)の元素ダイナミクスと疾病の進行などを総合的に解析した。この結果、世界で始めて、金属欠乏モデル動物における複数分子同時リアルタイムイメージングに成功した。これらの結果から、銅代謝異常症の関連輸送蛋白質の分布が、金属欠乏状態で異なることが示唆された。また、最適化画像再構成法を開発し、3次元画像化にも成功した。Menkes病(欠乏症)及びWilson病(過剰症)の病因は、ゴルジ体膜局在の銅輸送ATPaseの異常である。ATP7Aは肝細胞以外のほとんど全ての細胞に発現しており、一方ATP7Bは肝臓、小腸などに局在して存在する。Menkes病では、ATP7Aの異常によって銅の細胞外排出・細胞間の転送が阻害され、経口的に摂取された銅は従って消化管粘膜に異常集積し、その他の部位には全身性に銅欠乏が生じ、そのため脳内の銅欠乏によって中枢神経系の発達が阻害される。血液脳関門の構成細胞でもATP7Aが欠損するため、非経口的に投与した場合であっても銅は脳内へ輸送されない。脳神経系における昨今の研究についてみると、Menkes病モデル動物であるmacularマウスを用いた研究によって銅欠乏が中枢神経細胞の壊死とアポトーシスを引き起こすことが明らかにされたが、その詳細なメカニズムは未だ不明である。また、Wilson病における銅過剰が引き起こす中枢神経障害についても、カテコールアミン等の神経伝達物質の変動が考えられるが、詳細な病態解析、分子生物学的研究はいまだに少ない現状にある。申請者は今年度、理化学研究所加速器により製造した多元素同時追跡マルチトレーサー法と^<67>Cuと高感度分析技術(ICP-MS、ICP-MS/HPLC)を用い、銅の組織レベル、個体レベルでの動的挙動を解析・評価し、臓器間(特に脳神経系)との銅のやり取りと疾病の進行、他の微量金属元素との相互作用などを総合的に解析した。具体的には、正常ラット、Wilson病モデル動物LECラット及びMenkes病モデル動物macularマウスの加齢・病態の進行に伴って変化する脳、肝臓、腎臓におけるMT、SOD、その他銅結合タンパク質の細胞レベル、組織レベルでの活性と各種微量金属元素の含有率をICP-MS、ICP-MS/HPLCを用いて測定し、動物個体内のRI銅を用い代謝過程を追跡した。銅の先天的代謝異常症として知られるMenkes病(欠乏症)及びWilson病(過剰症)の病因は、ゴルジ体膜に局在する銅輸送ATPase(ATP7A、ATP7B)の異常である。また、Wilson病における銅過剰が引き起こす中枢神経障害についても、カテコールアミン等の神経伝達物質の変動やICP-MSによる銅濃度の測定などの報告が見られるが、詳細な病態解析、分子生物学的研究はいまだに少ない現状にある。申請者はこれらの問題を詳細に検討するため、理化学研究所加速器により製造した多元素同時追跡マルチトレーサー法と67Cu、脳内マイクロダイアリシス法と高感度分析技術(ICP-MS、ICP-MS/HPLC、加速器質量分析、ESRなど)を多用し、銅の細胞内動態及び細胞間レベル、組織レベル、個体レベルでの動的挙動を解析・評価し、細胞の銅輸送の新たな担い手を探索し、臓器間(特に脳神経系)との銅のやり取りと疾病の進行、他の微量金属元素との相互作用などを総合的に解析している。本年度はモデル動物における金属管相互作用を調べるためCu、Mg、Znのそれぞれの欠乏状態における生体内ダイナミクスを検討し、世界で始めてそれぞれの動物における複数分子同時リアルタイムイメージングに成功した。現在、その解析を進めているが、銅代謝異常症の関連輸送蛋白質の分布が、それぞれの欠乏状態で異なることがイメージングできた。次年度、3次元イメージングかに向けて検討を行い、金属複合的な脳神経系のイメージングを成功させる。

脳神経系における昨今の研究についてみると、Menkes病モデル動物であるmacularマウスを用いた研究によって銅欠乏が中枢神経細胞の壊死とアポトーシスを引き起こすことが明らかにされたが、その詳細なメカニズムは未だ不明である。また、Wilson病における銅過剰が引き起こす中枢神経障害についても、カテコールアミン等の神経伝達物質の変動やICP-MSによる銅濃度の測定などの報告が見られるが、詳細な病態解析、分子生物学的研究はいまだに少ない現状にある。申請者はこれらの問題を詳細に検討するため、理化学研究所加速器により製造した多元素同時追跡マルチトレーサー法と^<67>Cu、脳内マイクロダイアリシス法と高感度分析技術(ICP-MS、ICP-MS/HPLC、加速器質量分析、ESRなど)を多用し、銅の細胞内動態及び細胞間レベル、組織レベル、個体レベルでの動的挙動を解析・評価し、細胞の銅輸送の新たな担い手を探索し、臓器間(特に脳神経系)との銅のやり取りと疾病の進行、他の微量金属元素との相互作用などを総合的に解析している。本年度はモデル動物における金属間相互作用を調べるためCu、Mgのそれぞれの欠乏状態における生体内ダイナミクスを検討し、欠乏動物における複数分子同時リアルタイムイメージングに成功した。その結果、銅代謝異常症の関連輸送蛋白質の分布が、それぞれの欠乏状態で異なることがイメージングできた。また、反復計算による最適化した画像再構成法を適用し、3次元画像化にも成功した。これによって、銅代謝異常と金属複合的な脳神経系のイメージングを成功することができた。
相分離型二酸化炭素吸収剤の吸収速度論のモデル化

地球温暖化対策としてCO2の削減が求められる中、CO2回収・貯留技術(CCS)が注目されている。本研究室では、常圧で大規模に発生する排ガスに適する化学吸収法において、相分離型吸収剤という概念を導入することで省エネ化を検討している。相分離型吸収剤とはアミン系溶液に添加剤を加えることで、二酸化炭素を吸収後に2液相に分離する新規の化学吸収剤である。本研究では、1CO2吸収後に2液相に分離する化学吸収剤の相平衡データの取得、2様々なCO2吸収剤の相対的な吸収速度比較の2点を検討した。相分離型吸収剤は低温度差で吸収再生が可能であること、吸収速度も高いことを明らかにした。CO2吸収時に2液相に分離する吸収剤に関する吸収速度の研究を行った。本吸収剤はアミン、水、エーテルを混合しており、CO2吸収時にアミンとCO2が結合したカルバメートが第二液相を形成する。平衡試験の結果より、CO2分離回収エネルギーを大幅に削減できることが想定されていた。吸収速度を評価することで設備の大きさの検討に向けた情報を得ることを目的とした。当初の計画では平面攪拌槽での実験を予定していたが、より実際に近い小型の充填塔での吸収速度評価を行った。また、速度比較としてCO2吸収時に均一相から2液相に分離する相分離型、CO2吸収前より分離している不均一型、CO2吸収前後で均一相を維持する均一型の3種に関して吸収速度試験を行い、比較を行った。温度は40°C、導入ガスのCO2分圧は0.2気圧とした。初期CO2吸収量0からの吸収速度評価では、相分離型吸収剤と不均一型が同等の吸収速度であったが、均一型は30%程度吸収速度が落ちることが分かった。また、相分離型は相分離前後で吸収速度が大きく変化し、相分離後に吸収速度が向上するすることが分かった。吸収再生循環運転を想定した再生後のCO2溶解量を考慮した試験では相分離液は従来のMEA溶液より吸収速度が速く、循環する吸収液量30%減、塔高さ10%減が可能であることが分かった。得られた吸収速度の結果を総括物質移動係数により吸収速度をモデル化した。相分離液は相分離前後で異なる2つの総括物質移動係数を設定することで実験点と良好な一致を示した。吸収速度の評価方法が平面攪拌槽から小型充填塔に切り替わったが、相分離型CO2吸収剤のCO2吸収速度の評価を実施した。相分離前後で吸収速度が多きく変化する相分離液独自の現象を把握し、モデルでの構築を行った。相分離型CO2吸収剤は従来法MEA吸収液より循環液量や塔高さの削減が見込めることが分かり、実用性の高い技術であることも確認されたため、おおむね順調に進んでいる。CCSの技術は二酸化炭素分離・回収、圧縮、輸送、貯蔵の工程があるが、CCSコストの約6割は分離・回収と試算されており、そのコストの低減が求められている。CO2の分離・回収法には化学吸収法、物理吸収法、吸着法、膜分離法、等様々な方法がある。本研究室では、常圧で大規模に発生する排ガスを対象とした化学吸収法において、相分離型吸収剤という概念を導入することで省エネ化を検討している。本研究では、研究室で開発した相分離型CO2吸収剤に関してラボ吸収塔を設置し、吸収速度の測定を行った。比較としてMEA(モノエタノールアミン)、また相分離しない吸収剤、最初から2液相に分離している吸収剤と比較した。相分離液は相分離前後の吸収速度に大きく変化があり、相分離後に吸収速度が大きくなることが分かった。上記結果に基づき、総括容量係数を2つ含む吸収モデルを開発し、実験結果を良好に表現できることが分かった。他の吸収剤と比較すると相分離しない吸収剤は吸収初期から後期まで遅く、MEAや最初から2液相に分離している吸収剤とは同等の吸収速度であった。再生塔における再生率を考慮して循環液量を推定すると、MEAと比較し26%程度削減できることが示された。今後は温度の依存性の調査、プロセスシミュレータへの組み込みを行う予定である。また、粘度など他の物性データと比較し、吸収速度の支配因子の特定、高吸収速度を達成可能な吸収剤の開発を行う。プロセスシミュレータとの連携を行い、プロセスの最適化につなげる。ガス吸収
東北地方における春の突風状強風の予測に関する研究

研究目的大規模林野火災をもたらすような、春の突風状強風を612時間前に簡単に入手できる資料で予測する方法を開発する。さらに強風の吹き易い地形と地表面状況を分類し、地上風速の上空風速に対する比を各地について求める。研究成果1.放射冷却で出来る夜間の接地逆転層は地上から300m以下に形成されるゆえに、標高570mの宮城県川渡の山頂はその影響を受けないので、一般風の風のモニター点として利用できる。2.その他、日本各地の現在の風観測所の特性を調べたところ、北岳山荘、白山、蔵王、吾妻山頂、阿蘇山では一般風を代表することが分った。3.接地逆転層が解消してから、地上の突風状強風が吹くまでの時間を数値シミュレートしたところ、30分1時間程度であり、観測結果を説明できることが分った。4.逆転層の強さが強いほど、日中に起る強風開始がおくれることを観測から明らかにした。5.東北地方と関東地方の各地の風資料を解析し、地上風速に及ぼす地表面粗度と地形の効果を明らかにした。地表面粗度は、観測値がない場合でも、国土地理院発行の土地利用データを利用すれば求まることを示した。地形の効果については、新たに地形開放度を定義した。地形開放度は5万分の1地図または地形数値データから容易にもとまることが分った。
粘膜免疫応答の制御機構:B-1細胞の発生・分化とIL-5

【目的】B1細胞は、通常のB細胞(B2細胞)とは異なる形質、組織分布を持つB細胞亜集団であり、粘膜組織にて自然抗体を産生し自然免疫による感染防御機構の一翼を担う。B1細胞は恒常的にIL-5レセプター(IL-5R)を発現しており、またIL-5R欠損マウスでB1細胞が減少することなどから、IL-5がB1細胞の分化あるいは維持に重要な働きを持つ可能性を示してきた。前年度の研究により、IL-5が成熟B1細胞の生存や恒常性維持のための増殖に非常に重要であること、T細胞以外の細胞からもIL-5が産生され、B1細胞の恒常性維持を支持していることを明らかにした。今年度の研究では、B-1細胞の活性化におけるIL-5/IL-5R系の役割について検討した。【方法】1)野生型あるいはIL-5R欠損マウスより得た腹腔内細胞からB-1細胞を精製し、抗CD40抗体やLPSの刺激に対するB-1細胞の増殖、抗体産生能を解析した。2)野生型あるいはIL-5R欠損B-1細胞におけるCD40、TLR4/MD2複合体、RP105分子の発現を解析した。3)LPSを経口投与した野生型およびIL-5R欠損マウスの血中や糞便中の抗体量を比較し、LPS刺激によるB-1細胞の抗体産生におけるIL-5の生体内での影響を検討した。【結果】1)IL-5R欠損B-1細胞は抗CD40抗体の刺激に対する増殖や抗体産生能が低下しており、またLPS刺激による増殖や抗体産生反応も低下した。2)IL-5R欠損B-1細胞はCD40の発現量が低下していた。一方、TLR4/MD2複合体やRP105の発現量については、IL-5Rα欠損による変化は観察されなかった。3)LPSを経口投与した野生型マウスでは、血中や糞便中のIgA濃度が増加したが、IL-5R欠損マウスではLPS投与によるIgA濃度の増加はなかった。【結論】IL-5/IL-5R系は、B-1細胞におけるCD40の発現維持及び反応性維持に重要であることがわかった。一方、IL-5/IL-5R系はLPS受容体群の発現制御には直接関与せず、IL-5Rα欠損B-1細胞のLPS低応答性には何らかの細胞内シグナル伝達系へのクロストークが関与する可能性が考えられた。【目的】腹腔や腸管に存在するB-1細胞は自然抗体を産生して粘膜免疫系の一翼を担っている。我々はIL-5Rα欠損(IL-5Rα^<-/->)マウスの腹腔B-1細胞が減少しその細胞径が縮小していること、腸管粘膜組織のB-1細胞由来のIgA産生細胞が減少していることなどIL-5がB-1細胞の増殖因子として重要であることをを示してきた。しかし、IL-5によるB-1細胞の生存維持、活性化の機構、生体内の粘膜免疫活性化における意義についてまだ不明な点が多く、検討を加えている。【方法と結果】1)8週齢の野生型マウスに抗IL-5抗体を腹腔内投与し、B-1細胞の変化を解析した。抗IL-5抗体投与後6日目には細胞数・径ともにIL-5Rα^<-/->マウスと同程度に減少し、正常に分化したB-1細胞の維持にIL-5が重要であることが示唆された。2)野生型あるいはIL-5Rα^<-/->マウスより得た腹腔内細胞を野生型マウスに移入した。野生型B-1細胞の移入30日後の生存率は85%であることに対し、IL-5Rα^<-/->B-1細胞の移入30日後の生存率は50%以下であった。腹腔内細胞をB-1細胞を含み全リンパ球を欠くRAG2^<-/->マウスに移入すると、野生型B-1細胞の細胞数は移入30日後2倍以上に増加するが、IL-5Rα^<-/->B-1細胞の細胞数は1/2に減少した。このことから、B-1細胞の定常数存在する環境下での生存、B-1細胞が減少した環境下での恒常性維持のための増殖を制御し、B-1細胞の維持にIL-5/IL-5R系が重要であることがわかった。3)野生型あるいはIL-5Rα^<-/->マウスよりB-1細胞だけを精製しRAG2^<-/->マウスに移入した。T細胞がない環境にもかかわらず、野生型B-1細胞の細胞数は移入30日後2倍以上増加した。一方、IL-5Rα^<-/->B-1細胞では有意な増加が認められなかった。この結果からT細胞以外のIL-5産生細胞がB-1細胞の恒常性維持を支持することが示唆された。【今後の研究】1)In situ hybridization法や免疫染色法を行い、IL-5産生細胞を調べる。2)野生型あるいはIL-5Rα^<-/->マウスより得たB-1細胞からRNAを取り、GeneChipにより遺伝子発現を比較分析する。3)野生型及びIL-5Rα^<-/->B-1細胞の抗CD40抗体やLPSに対する活性化反応を調べる。【目的】

B1細胞は、通常のB細胞(B2細胞)とは異なる形質、組織分布を持つB細胞亜集団であり、粘膜組織にて自然抗体を産生し自然免疫による感染防御機構の一翼を担う。B1細胞は恒常的にIL-5レセプター(IL-5R)を発現しており、またIL-5R欠損マウスでB1細胞が減少することなどから、IL-5がB1細胞の分化あるいは維持に重要な働きを持つ可能性を示してきた。前年度の研究により、IL-5が成熟B1細胞の生存や恒常性維持のための増殖に非常に重要であること、T細胞以外の細胞からもIL-5が産生され、B1細胞の恒常性維持を支持していることを明らかにした。今年度の研究では、B-1細胞の活性化におけるIL-5/IL-5R系の役割について検討した。【方法】1)野生型あるいはIL-5R欠損マウスより得た腹腔内細胞からB-1細胞を精製し、抗CD40抗体やLPSの刺激に対するB-1細胞の増殖、抗体産生能を解析した。2)野生型あるいはIL-5R欠損B-1細胞におけるCD40、TLR4/MD2複合体、RP105分子の発現を解析した。3)LPSを経口投与した野生型およびIL-5R欠損マウスの血中や糞便中の抗体量を比較し、LPS刺激によるB-1細胞の抗体産生におけるIL-5の生体内での影響を検討した。【結果】1)IL-5R欠損B-1細胞は抗CD40抗体の刺激に対する増殖や抗体産生能が低下しており、またLPS刺激による増殖や抗体産生反応も低下した。2)IL-5R欠損B-1細胞はCD40の発現量が低下していた。一方、TLR4/MD2複合体やRP105の発現量については、IL-5Rα欠損による変化は観察されなかった。3)LPSを経口投与した野生型マウスでは、血中や糞便中のIgA濃度が増加したが、IL-5R欠損マウスではLPS投与によるIgA濃度の増加はなかった。【結論】IL-5/IL-5R系は、B-1細胞におけるCD40の発現維持及び反応性維持に重要であることがわかった。一方、IL-5/IL-5R系はLPS受容体群の発現制御には直接関与せず、IL-5Rα欠損B-1細胞のLPS低応答性には何らかの細胞内シグナル伝達系へのクロストークが関与する可能性が考えられた。
超平面配置の諸相

超平面配置は(群や環がそうであるように)単純な定義をもつが,決して簡単な対象ではない.初年度に,超平面配置に関するさまざまな視点を広く理解し,統合する立場に立つために,専門や世代を横断する研究組織を構築しえたのは大きな成果であった.結果として,組合せ論・代数幾何学・群論・リー環論・統計学などの多様な観点からの研究を行い,それらの相互関連を描出することに成功した.最も特筆すべきは,我々により22年度に発見され,今も発展し続けるワイル配置とベルヌーイ多項式との関連であろう.超平面配置は(群や環がそうであるように)単純な定義をもつが,決して簡単な対象ではない.初年度に,超平面配置に関するさまざまな視点を広く理解し,統合する立場に立つために,専門や世代を横断する研究組織を構築しえたのは大きな成果であった.結果として,組合せ論・代数幾何学・群論・リー環論・統計学などの多様な観点からの研究を行い,それらの相互関連を描出することに成功した.最も特筆すべきは,我々により22年度に発見され,今も発展し続けるワイル配置とベルヌーイ多項式との関連であろう.本科研費の初年度である21年度は,超平面配置に関するさまざまな視点を学ぶ機会を提供し,これらの視点を広く理解し,統合する立場に立つことを目指した.そのために,研究者同士の厚みのある交流を組織的・機動的に行った.特に,本研究分野において,連携研究者の吉永正彦,阿部拓郎(ともに京大理学部)など次世代を担う国内の若手が近年育ってきたので,彼らを始めとする若手が海外の研究者と交流する機会を用意し,また,この分野に興味を持つ才能ある若手を研究の最前線に誘うことを目指した.具体的には,北大で阿部拓郎たちとの6回におよぶ研究打ち合わせを行い,北大滞在中の海外研究者を含んだ交流をもった.代表者は,「超平面配置」を主題に開催された第2回日本数学会季期研究所MSJ Seasonal Institute(MSJ-SI)(札幌,2009年8月1日13日)(以下,SI2009と略す)の組織委員長を務めた.SI2009それ自身の開催費用としては,日本数学会からの援助(2百万円)に加え,競争的公募資金や寄附金等を用いた.一方,本研究計画では,SI2009の機会をうまく利用して,これと機動的に連動して,国外から著名な研究者(M.Salvetti, D.Mond等)を招き,国内研究者(特に若手)との交流の機会を作った.海外研究者によってもたらされる興味ある研究内容を,直接的なコミュニケーションを通して深く理解することができたのは有益だった.また,11月には米国に出張して,健康上の理由からSI2009に不参加だった超平面配置理論の創始者であるP.Orlik,L.Solomon両氏をたずね,大局的見地から現在の研究の方向について議論できたことは,SI2009のフォローアップとして大きな意味を持った.21年度の具体的研究成果として最大のものは、対数微分形式全体に負を含むすべての整数でパラメトライズされたフィルター付けを与えた阿部-寺尾の結果であり、すでにMathematische Zeitschriftに掲載されている。本科研費の2年目である22年度は,初年度の21年度に行われた第2回日本数学会季期研究所MSJ Seasonal Institute(MSJ-SI)"Arrangements of Hyperplanes"(札幌,2009年8月1日13日)に代表される研究者同士の厚みのある国際交流を受け,自らの研究計画を進展させることに集中した.研究成果としては,(A)重複度をもつCoxeter配置に関する研究(B)統計学におけるランキングの研究に用いられる超平面配置による数理モデルの研究の2つの系統がある.(A)については阿部拓郎(京大・工)を主たる共同研究者として,東京と札幌で研究打合せを行った.(B)については,竹村彰通(東大・情報理工),紙屋英彦(岡山大・経(23年度から名大・経))を共同研究者として,主に東京で研究打合せを行った.(A)については,22年度中に3編のpreprints(下記の[A1],[A2],[A3])を執筆し,現在投稿中であり,(B)については,22年度中に3編のpreprints(次頁11.研究発表[雑誌論文]の[3],[4]および下記の[B1])を執筆し,そのうち[3]と[4]はすでに掲載決定済みである.これらの研究意義は次のとおりである.(A)の意義:対称群を含む重要な有限群のクラスであるCoxeter群の隠れた性質がそのmultiarrangementsに反映されている.(B)の意義:統計学(特にランキングの理論)に応用される可能性をもつ.23年度は,昨年度開始した(A)重複度をもつCoxeter配置に関する研究を行った.また(B)整数上で定義される超平面配置をmを法とした周期性に関する研究も進めた.

研究成果としては,(A)については,阿部拓郎(京大・工)・Gao Ruimei(東北師範大学),Donghe Pei(東北師範大学)を共同研究者として[A1]と[A2]の論文を出版した.特に[A2]は,昨年度のSuyama-TeraoのA型の結果をD型について得たもので,ここでもベルヌーイ多項式が登場したことは特筆に値する.[A3]は現在投稿中である.(A)の意義:複数のワイル群のShi配置に関してベルヌーイ多項式との関連が明らかになった.(B)の意義:研究が進んでいなかった整数上の配置について周期性を初めて見出した[B].
堆積速度の低下による汽水域底質の酸性化問題の提起とその解決へ向けた基礎研究

汽水湖における酸性化現象の解明のため,宍道湖・中海を中心にして,堆積速度と石灰質有孔虫殻の保存について調べた。宍道湖では,湖底堆積物の堆積過程が東西で異なることを確認し,宍道湖・中海の有機物の堆積が197080年代に増加したことをPb-210法とCs-137法によって明らかにした。また,195060年代には,陸域起源物質の供給が低下したことをRa-226の減少で確認した。コア堆積物の分析によって炭酸塩の溶解が低塩分域で顕著であること。また,貝殻片の湖水中で溶解量の検証から,炭酸塩の溶解には,有機物の分解速度のほか,海水による緩衝作用が関係していることが明確になった。水中の炭酸塩濃度について化学的情報を提供してくれる汽水湖の石灰質有孔虫(メイオベントス)に殻の溶解現象がみられる。今年度は,湖底から採取したコアに記録された歴史的背景を分析して,酸性化を導いた環境要因の多角的検討を行うことを大きな柱とした。酸性化の促進が堆積物の組成や堆積速度によって影響されるとみられることから,Pb-210とCs-137による堆積速度と水の流動性評価についてRa同位体による測定を開始した。近年アオコの発生など一段と富栄養化した宍道湖では,宍道湖の堆積速度に顕著な東西較差が存在すること.宍道湖東部の堆積速度は極めて遅く,0.09cm/y.0.18cm/y.;中東部の速度は,0.19cm/y.0.29cm/y;西部0.31cm/y.0.49cm/y.が得られた.東部の石灰質有孔虫の保存は悪かった。水の流動を評価するラジウム放射能比(Ra-224/Ra-228比)は,ほとんどの地点で下層水のほうが低く,上層水が高い値を示し,下層水の停滞的な様子が推測された。閉鎖度の高い湖で硫化水素が顕著に発生している久見浜湾では,1975年に完成した湖口の水路の拡幅と掘削によって下層水の流動性が増したものと見られ,還元的環境を好む有孔虫種が減少していた。湖山池では,1年以内の劇的な高塩分化が発生した環境に変化したにも関わらず,石灰質有孔虫の産出が見られなかった。また,現行の溶解過程を検証するために,宍道湖の水深5.5mの場所に貝殻片を1m間隔で設置し,1ヶ月ごとの溶解量を記録した。その結果は,水深が浅い部分で多く溶解し,湖底付近では少なかった。しかし,顕著な季節変化が認められ,夏季に著しく溶解したことから,有機物の分解とその関与が考えられる。今年度は,石灰質有孔虫の殻に確認される溶解現象について,堆積速度との関係およびα線測定装置であるRaDeCCの購入により,以下のような結果を得ることができた。宍道湖の堆積過程については,新たに7地点を加えて,今年度までに計27地点のコア試料を分析することができた。コア試料を510mm幅で切断し,連続分析すると,Cs-137のピークが明瞭に確認される。この結果を基に斐伊川河口からの距離とCsのピーク深度をみると,斐伊川河口に近い宍道湖西部ではコア深度20cm,湖心部では10cm,そして宍道湖東部では数cm程度まで低下している。距離と深度との関係には明瞭な相関がみられ,また斐伊川河口から東へ10km付近を境にして,東西でそれぞれ異なった明瞭な相関が得られた。堆積速度と有機物量の変化については,米子湾奥部の加茂川河口域で1年間実施した結果,有機物負荷量が高く,堆積速度の速いことが石灰質殻の溶解を速めていることが明らかになった。米子湾におけるこの調査結果は,予想に反して,上述の宍道湖東部で得られた結果と異なることになり,再検討が必要になった。貝殻片の宍道湖のおける溶解実験では,夏季の溶解量(0.8g)は冬季のそれ(0.2g)より4倍高く,明瞭な季節変化を昨年度と同様に確認した。中海のRa-224とRa-228の広域分布調査において,Th-228の分布についても検討した。ラジウム放射能比(Ra-224/Ra-228)と比べて(Ra-224/Th-228比)は,河川の影響を反映しやすい分布を示し,中海の表層水のRa/Th比は,大橋川河口域で2013,飯梨川河口域では12,大根島の東部水域では89であり,塩分の分布とおおよそ反対の傾向を示した。海水・河川水・沿岸水の拡散・混合過程をトレースするうえで有効な指標になり得るものと考えられる。石灰質有孔虫の溶解現象について,堆積速度とα線測定装置を使った宍道湖の湖水動態の調査を中心に進めた。宍道湖における堆積過程の継続研究は,今年度までに計37地点のコア試料を分析することができた。これらの分析結果からCs-137のピーク深度(y)と斐伊川河口から宍道湖の東西方向の距離(x)で配列すると,y=29.6-1.58xとなり,河口から約19km(宍道湖東部)では無堆積に近い状態であった。