hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
障害幼児における注意の共有性とその発達特性に関する縦断的研究

11owing方略は同等の効果を持つことが示唆された。12ヶ月前後の初期言語の獲得過程ではfollowingは最優先される方略とされているが発達段階との交互作用が検討される必要が示唆された。3共同注意の理論的検討視覚世界における共同注意研究の枠を超えて、触覚的・運動感覚的な共同注意の構造を理論的・実証的に検討した。そこでは、重度障害児のリハビリテーション(動作法)の理論と実証データを再検討し、対象(命題)を動作課題・動作体験に置き換えることによって新たな理論的枠組みを展開した。1乳幼児発達検査項目の改訂形式分析(文献検討)および二次の予備調査を通して第三次検査項目改訂を行った。それは5つのカテゴリーから構成された。すなはち、三項関係における共同注意(20項目)、二項関係における愛着(5項目)、問題行動(3項目)、運動能力(14項目)、言語能力(16項目)である。2乳幼児検診とタイアップした調査の実施乳幼児検診と早期療育の地域システムを整備させようとする地域(福岡県前原市・志摩町・二丈町・北九州八幡区)における乳幼児(4ヶ月24ヶ月児)の悉皆調査。有効回答は1250名であった。3分析結果(1)クラスター分析から、検査項目は予想された5つのクラスターに分かれ、共同注意の行動マーカー(20項目)はさらに4つの群に分類された。月齢は10ヶ月までの時期とそれ以降に大別された。前半は47ヶ月と、810ヶ月の発達の相が区別された。後半は1112ヶ月の相と13ヶ月位後の相に分かれた。(2)通過率の月齢変化を検討すると、確かに10ヶ月を過ぎた頃から共同注意行動は急激に増加し、13ヶ月以降は80%以上の安定した通貨率を示した。(3)通過率の平均値と標準偏差を算出し、個人差の分析を試みたところ、マイナス2標準偏差以下の発達遅滞時が少なくとも32名いることが明らかとなった。現在これらのケースについて面接調査等によるフォローアップの方法を検討している。(4)その他、発達障害児関連の分析結果や論考は報告書に記述する。
農構開始期における土器組成の考古学的研究ー壷形土器の出現とその背影ー

今年度は壷形土器が出現する水稲農耕開始期の西日本の縄文後・晩期の東北地方を中心に、遺跡情報の収集と壷を中心とする土器組成の集成を行った。その結果、日本において壷は時期と地域を異にして大きく三つの契機により出現することがわかった。最も古い例は鹿児島県を中心とする壷形土器である。これは最近の調査で明らかになってきたもので、本州で押型文土器が使用されていた時期の南九州に深鉢100に対して1の割合で壷をもつ様式の存在が確認された。比率は低いが23型形にわたって継続することなどから、土器様式の中で安定した位置を占めていたと考えられる。壷の用途については、この時期になるって急増する石皿や磨石などの粉食加工具と関連させて植物質食糧の有効利用に伴う貯蔵用としての機能が想定されている。なおこの独自の文化はアカホヤ火砕流によって滅亡し後の時代に引き継がれない。本州の縄文時代には前期の諸磯式や後期の加曽利B式のように壷をもつ様式も存在するが、様式構造の中での位置づけは不安定である。縄文土器の中で器種として安定するのは後期中頃以降,特に大洞式からである。この壷は器形の種類が豊富で法量的に中形と小形の壷に分かれており定型化している。文様的には無文、研磨のみ、有文の三つに分かれていることからマツリの際の複雑な機能分担を推定できるが、詳細は不明である。最後に紀元前54世紀に朝鮮無文土器文化の影響をうけて、水稲農耕に伴う種籾の貯蔵を目的とした大形壷を含む壷のセットが北部九州に登場した。その後,稲作の広がりと共に日本全体へ伝播するが,その際に各地で在地の土器が変容した壷も成立する。そして弥生土器を構成する主要な器種として多様な展開を遂げるのである。
下垂体後葉性αMSHの皮膚melanin沈着に対する生理的役割

2.in vitro実験成績:(1)DAは培養した後葉細胞からのαMSH分泌をdose-dependentに抑制し、さらに皮膚組織の培養系においては、(2)αMSHおよびBROMは共にdose-dependentに表皮TAを増加させた。また、(3)UV照射もTAへの強い刺激作用を有したが、αMSHとBROMはUV照射によるTAの上昇をさらに増強することはなかった。以上から、循環血中αMSHは主に後葉由来であり、表皮内基礎TAを介してUV照射による皮膚黒化機構内で作動するものと推量される。一方、UV照射→後葉αMSHの分泌亢進→TAの賦活化→melanin合成という一連の現象が進行するとは考え難く、むしろ局所的TA刺激因子あるいは機構が関与する可能性を示唆したものと思われる。Hairless mouseを4群に分類し、controlとしてSHAM手術、HYPOX、LOBEX単独、およびLOBEX+alphaMSHの連日投与(10mug,ip;術後1から22日まで)をそれぞれ既に報告した方法(Methods in Enxymology 168;234,1989)によって施行した。その後、術後2日目からUV照射(UVB;300mJ/cm^2,1回/2日)を計11回行って、背側皮膚における黒化度の変化をL-値から分析した。なおL-値はUV照射前および8、11回の照射後にMinolta Chromameter-200を用いて測定した。SHAM群では8回のUV照射後から既に皮膚の肉眼的黒化とこれに伴うL-値の有意な低下が見られ、これを実験終了日まで持続したが、これに反してHYPOXとLOBEXの両群ではUVによる黒化反応は完全に消失した。またこの両群におけるUV全照射後の血中alphaMSH濃度は、共にSHAM群の約20%となる著明な低値を示したが、LOBEX群へのalphaMSHの連続投与は血中alphaMSH濃度と共にUVによる黒化反応を共に正常に復帰させた。一方、HYPOX群の副腎、精巣は共に顕著な萎縮を示したが、LOBEX群ではSHAM群との相違を認めなかった。以上の実験成績は、1.LOBEXはHYPOXとは異なり、ACTHならびにgonadotropin分泌に影響を与えないこと、2.末梢循環血中alphaMSHは主に下垂体後葉由来であり、UVによる皮膚黒化機構の中で、おそらく後葉からの分泌を介してその重要な役割を演じていることを示唆したものと受け取れる。第一段階における実験成績は、下垂体後葉切除術(LOBEX)あるいは下垂体切除術(HYPOX)がUV照射(UVB;300mJ/cm^2,1回/2日、計11回)による黒化(L-値としてChromameterにより分析)を完全に抑制し、照射後の血中αMSH濃度は共に著明な低値を示した。一方、LOBEX群へのαMSH連日投与(10μg,ip)は血中αMSH濃度と黒化反応を正常に復帰させた。これらは、血中αMSHは主に後葉由来であり、UVによる黒化機構内で重要な役割を担っていることを示している。さらに今回(第二段階)、1)αMSHの連日投与のみが皮膚黒化を誘発するか否か、2)LOBEX群へのαMSH投与は前葉ホルモンを介する作用であるか否かを検討したが、intact mouseへのαMSH連日投与は皮膚黒化を誘導せず、一方HYPOX+αMSH群においてはUVによる黒化反応の回復が観察され、投与されたαMSHの皮膚への直接作用を示唆している。次いで、3)UV照射の後葉からのαMSH分泌に対する影響を検討するため、UV単一照射後の血中αMSHの濃度推移をLOBEXとSHAMの両群で比較した。その結果、SHAM群の血中αMSH濃度は、UV照射後4時間で軽度上昇したが(前値の約1.3倍)、その後は徐々に減少し、一方、LOBEX群においては、前値より著減し(SHAM群の約20%)、低値を照射24時間後まで持続した。また2)後葉内αMSH含量(SHAM群)については照射後4時間での上昇傾向のみが観察された。以上は、a)UV照射による皮膚黒化には血中αMSHの基礎濃度がcriticalであることを示唆しているが、b)血中αMSHの増加機序については尚不明であり、現在、αMSH分泌へのneurotransmitterの影響、さらに皮膚tyrosinase活性の変化を検討中である。本研究はhairless mouse;(HR-1xHR/De)

F1を対象に、紫外線(UV)照射による皮膚黒化機構への後葉性α-melanocyte stimulating hormone(αMSH)の意義を追及することを目的とした。先の成績から、(1)循環血中αMSHは主に下垂体後葉由来であり、また(2)血中低αMSH濃度がUV照射による皮膚黒化を阻害することから、後葉からのαMSH分泌がこの機構内で重要な役割を有すると推察した。本実験ではこの黒化機構をより詳細に理解するため、8回のUV照射(1/2days)前後における皮膚黒化度(L-値)と血中αMSH濃度に加え、melanin合成の律速酵素とされるtyrosinaseの表皮内活性(TA)を測定した。[実験-1]対照(C)としてのSHAM手術、後葉切除術(LOBEX)およびLOBEX+αMSH(10μg/day)投与を行った3群において以下の結果を得た。先の実験と同様、L-値の減少(皮膚黒化)はSHAMとLOBEX+αMSHの2群に、血中αMSHの著明な低下はLOBEX群にのみ認められたが、各群ともUV照射前後における血中αMSH濃度はその変化を示さなかった。一方、照射前TA値はLOBEX群がC値の約30%となる顕著な減少を示し、LOBEX mouseへのαMSHの補充投与はこれをC値まで増加させた。さらに、皮膚黒化を認めたCおよびLOBEX+αMSH群TAは、UV全照射後、前値の15倍以上に上昇したが、LOBEX群TAは、照射後の増加率(前値の9倍)、絶対値(C値の20%)共に有意に抑制された。[実験-2]皮膚組織を培養(18時間)し、αMSH(10^<-7>M)添加およびUV照射(100mJ/cm^2x2)のTAに対するそれぞれの作用を検討したところ、両処置共にTAを有意に増加させた。以上から、(1)循環血中αMSHは表皮内TAを直接的にcontrolし、(2)血中αMSHの低濃度はTAの下降を招き、皮膚黒化を阻害する。また(3)LOBEX群表皮と無処置培養皮膚中TAのUV照射後の上昇は、複雑なTA調節機構の存在を示唆し、おそらくαMSH以外の物質もこれに関与する可能性を示したものと思われる。
足関節内反捻挫の危険動作とその要因の検討

1年目の研究は、足関節内がえし捻挫(LAS)受傷時の特徴である“外側荷重圧の増大"及び“足圧中心(COP)の外側変位"が受傷リスクとなるかを明らかにするための前向き研究である。当初の仮説とは異なり、“外側荷重圧の増大"及び“足圧中心(COP)の外側変位"はLAS受傷リスクとはならなかった。だが、“接地後の骨盤の支持脚側への回旋及び膝関節内転増大"がLASの受傷リスクであることが明らかになった。本結果が得られたのはLASの受傷メカニズムに基づいたリスクファクターの検討を行ったためであると考える。LASは着地や切り返し動作などの高強度動作時の接地後200ms以内に生じる傷害である。しかしながら、これまで明らかにされてきたリスクファクターはバランス課題のような低強度動作で、数十秒の測定区間で評価されてきた。すなわち、これまでは受傷リスクと受傷メカニズム間に大きな乖離が存在しており、受傷メカニズムに基づいたリスクファクターは不明だった。本研究はこの乖離を埋める初の研究であり、加えて、そのリスクの程度もこれまで明らかにされてきたリスクファクターと比べても大きなものであった。(従来:ハザード比[HR] = 1.04-1.06, odds比[OR] = 1.2-4.0,本研究:HR = 1.20-2.04, OR = 17.4-46.4)すなわち本研究によってはじめて受傷メカニズムに基づいたリスクが明らかになり、より効果的な再発防止プログラムの構築が可能になると考える。当初の計画では現時点で1、着地動作のリスクファクターの解明2、1の研究で明らかに」なったリスクファクターを引き起こす要因を解明する研究を始めるという計画であった。しかし現時点で着地動作だけでなく切り返し動作のリスクファクターも解明し、2の研究も50名程度は計測済みである。この50名のデータから膝関節や股関節のアライメントや筋機能も評価する必要性が示唆された。十分追加解析可能な時期なので今後追加解析を行っていく予定である。上述したように、研究2のリスクファクターを引き起こす要因の解明をある程度進めることが出来たが、追加解析を行う可能性が示唆された。研究1で当初は足関節の挙動がリスクになると仮説を立てていたため、研究2の測定項目も足関節に着目したものだった。しかしながら膝関節および骨盤の挙動がリスクとして抽出されたことから、骨盤や膝関節のアライメント、周囲の筋機能も測定する必要性が示唆された。そこで追加の測定項目として1、大腿骨捻転角2、Quadriceps角(Q-angle)3、大腿脛骨角4、反張角5、骨盤前傾角6、脛骨捻転角を追加で計測しより包括的な測定を行う。そこで追加の測定項目として1、大腿骨捻転角2、Quadriceps角(Q-angle)
磁性流体を用いたセラミックス球の高速鏡面研磨システムの開発研究

新しいセラミックス球の高速鏡面研磨システムを考察し,その量産システムの設計指針を明らかにすることを目的として行われた本研究の内容及び明らかになった新しい知見は以下の通りである。(1)等しい研磨荷重において浮子の支持剛性を変化させることが可能な永久磁石が設計された。これを用いた実験により,浮子の支持剛性が高いほど研磨率と直径不同の減少率が高く,浮子の支持剛性が低いほど直径不同の最小値が低いことが明らかにされた。これらの結果より,高能率でかつ真円度と表面粗さが小さいセラミックス球を研磨するためには,粗研磨においては高い支持剛性の浮子を用い,仕上げ研磨においては,低い支持剛性の浮子が有用であることが明らかになった。(2)浮子の磁気浮揚力及びその支持剛性を設計するために,磁場をモデル化した簡便な計算手法を提案した。これにより求められる浮子の磁気浮揚力Fb及び支持剛性〓Fb/〓hは,次式で表される。ここで単位磁石幅をa,浮子の厚さをt,浮子の面積をA,磁石からの浮子までの距離をh,磁石の残留磁束密度をBr及び磁性流体の飽和磁化をMsとした。(3)テ-パ面を有する浮子,端面が平面である駆動軸,ガイドリングから構成される浮き子をガイドリングに対し偏心させることができる新しいセラミックス球の磁性流体研磨法を提案した。これにより,この偏心量を大きくすることによりセラミックス球の真球度を向上させることができた。(4)砥粒サイズの確実な分類により,研磨面における引っかき傷の発生を避けることが可能になった。新しいセラミック球の高速鏡面研磨システムを考案し,その量産システムの設計指針を明らかにする事を目的として行われた本研究の,内容及び明らかになった新しい知見は以下のとうりである。(1)セラミック球の高速鏡面研磨システムを設計するために,浮子の支持剛性の研磨特性に及ぼす影響を明らかにした。そのため,磁石幅を変える事で,同じ研磨荷重において,浮子の支持剛性を3420N/m6120N/mの間で変化させた。その結果,浮子の支持剛性が小さい程,最終的に得られる直径不同の最小値が小さい事が明らかになった.また,研磨率と直径不同の減少率は,浮子の支持剛性が大きい程,大きい事が示された.さらに,同じ粒径の砥粒を用いても,浮子の支持剛性が小さい場合(3420N/m)の最大高さ粗さが,大きい場合(6120N/m)に比べて,約3分の2の小さな値になる事が明らかになった.これらの結果より,高能率で,かつ真円度と表面粗さが小さいセラミック球を研磨するためには,粗研磨においては,高い支持剛性の浮子を用い,仕上げ研磨においては,低い支持剛性の浮子が適する事が明らかになった.(2)従来のセラミック球の磁性流体研磨においては,駆動軸の端面がテーパー面であり,浮子は円板であった.それに対し,浮子がテーパー面を有し,駆動軸の端面を平面とし,かつ浮子とガイドリングの中心をずらす事により,従来法に比ベて約3分の1の真円度が得られる事が明らかになった.(3)セラミックスのトライボケミカル反応を利用したセラミック球の鏡面研磨のために,ベース液が水とケロシンの磁性流体を準備した.また,界面活性剤の影響を調べるために同じ水ベース磁性流体においても界面活性剤が有るものと無いものを準備した.今後,これらの磁性流体を用いて研磨実験を行う事で,セラミック球の表面粗さに及ぼす磁性流体の材質の影響を明らかにする予定である.(4)研磨前に,砥粒を縣濁した磁性流体を超音波振動によって均一に撹拌し、水ひすることによって大きな引っかき傷の生成が少なくなることが明らかになった。

新しいセラミック球の高速鏡面研磨システムを考案し,その量産システムの設計指針を明らかにする事を目的として行われた本研究の,内容及び明らかになった新しい知見は以下のとうりである.(1)昨年度の研究では,セラミック球の高速鏡面研磨システムの設計において,磁性流体中で磁気浮揚している浮子の浮揚力およびその支持剛性を,その研磨が粗研磨かあるいは仕上げ研磨かの目的に合わせて最適値にしなければならない事が示された。そこで,浮子の浮揚力およびその支持剛性を任意に設計するために,磁場をモデル化し,浮子の磁気浮揚力に及ぼす単位磁石幅a,浮子の厚さt,浮子の面積A,磁石から浮子までの距離h,磁石の残留磁束密度Brおよび磁性流体の飽和磁化Msの影響をとりいれた簡便な浮子の磁気浮揚力Fbおよび支持剛性〓Fb/〓hの計算式として次式を導いた。また、これらの式により得られた計算結果と実験により得られた測定結果を比較したところ,磁性流体中の磁性粒子の凝集が比較的生じないと考えられる磁石から1.5mm以上の領域においては,これらの式によって,浮子の磁気浮揚力および支持剛性が設計可能であることが明らかにされた。この結果を元に,磁気回路および浮子を設計した。(2)昨年度の研究において,従来のセラミック球の磁性流体研磨と異なり,浮子がテーパー面を有し,駆動軸の端面が平面で,かつ浮子とガイドリングの中心が一致させない新しい研磨方法を提案した。本年度においては,さらに,小さな真球度を得ることを目的として,浮子中心のガイドリング中心に対する偏心量を変化させた実験装置を設計製作し,偏心量を10mm以上にすることで,真球度を0.2μm程度にすることが可能であることを明らかにした。
大脳皮質投射ニューロンの層特異性獲得機構の解析

大脳皮質は脳機能の発現に中心的な役割を演じる中枢神経系の一領域であるが、個々の皮質投射ニューロンがどのような分子メカニズムにより正確な細胞体配置や軸索投射といった性質を獲得し、正常な神経発達に至るのかは明らかとされていない。本研究では、個々の層を構成する皮質投射ニューロンの層特異性(細胞体配置・軸索投射パターン)がどの様に調節され獲得されているのか、その分子的基盤を明らかにすることを目的とした。従来から我々はsingle cell PCR法を用いて個々の単一皮質投射ニューロンにどういった遺伝子が選択的に発現しているのかを解析する事でMeis2遺伝子を皮質深層に選択的に発現する遺伝子として単離した。本研究においては、Meis2転写因子が示す皮質形成における機能的役割を電気的穿孔法を用いた遺伝子導入解析系を用いる事で検討した。電気的穿孔法を用いた機能獲得実験により、当該転写因子を異所性に発現させた結果、この遺伝子は皮質ニューロンの軸索投射パターン獲得・細胞体配置調節、また、神経前駆細胞の増殖・分化調節に重要な働きを示すことを明らかにした。転写促進のmutant formを用いた実験では細胞移動が促進されるとともに軸索投射が外包へ選択的に伸長され、転写抑制のものでは細胞移動が抑制されるとともに軸索投射が内包へ選択的に伸長されることを見出した。更に、この細胞移動促進・抑制にともなう細胞形態ならびに細胞分裂様式の変化を解析し、Meis2によって調節されている分子実体の候補分子を選別しえた(投稿準備中)。
ステロイド類の高分子膜の膜透過と選別輸送の分子機構

膜素材を通しての生理活性物質の透過は、近年最も高い関心が寄せられている膜利用分野のひとつである。ステロイド類はシクロペンタノヒドロフェナントレン環の11位、17位に結合している置換基により、極性が異なるほ、生理活性も著しく異なる。極性の状態が系統的に異なる9種のステロイド類を用い親水性を異にする高分子膜に対する透過性、選別輸送の機構を明らかにすることを目的として研究を行った。これらの膜のうち、前年度で研究したスチレンスルホン酸-メチルメタクリレート共重合体、以下copoly(SSA-MMA)、の膜と含水率の類似しているPMLG,copoly(Lleu-Llys)膜との透過係数を比較すると、前者より後者の膜が、いずれも低い透過係数を示した。また、疎水性のPDMSを改質した親水性の糖-PDMS膜に対するステロイドの透過性はcopoly(SSA-MMA)の透過性と類似していた。さらに、典型的な疎水性高分子膜で気体拡散係数がPDMSと同レベルで溶解度係数が一桁高いPMSP膜では、疎水性のステロイドの透過係数が一桁高く、前年度の研究で得られた結論が確認された。すなわち、含水性の膜においては、水和部分への溶解と拡散性が選別なくステロイド類の透過を支配し、疎水性膜においては、疎水性のステロイドの膜への溶解性を支配し、ステロイドの選別輸送をもたらすものである。膜のヘリックス構造、水素結合は拡散性を低下させる。ステロイド類はCー11位、及びCー17位に結合している置換基により、極性が異なる他、生理活性も著しく異なる。極性(親水性)の状態が系統的に異なる9種のステロイド類を用い、親水性を異にする高分子膜に対する透過性、選別輸送の機構を明らかにすることを目的として研究を行った。高分子膜として、まずスチレンスルホン酸、メチルメタクリレ-トからなる共重合体を合成し、それらの割合を変えて全水和度25%76%と異にする4種の膜を用いた。透過セルを用い、ステロイドの飽和溶液を入れ、透過側の濃度変化を紫外吸収スペクトルにより37°Cで測定した。ステロイド混合物の透過性の測定には、高速液体クロマトグラフィを用いた。これら含水膜のステロイドの透過係数は、ステロイドの化学構造に無関係であり膜の全水和度により決定されること、ステロイドの拡散係数は全水和度の水を拡散の場とする自由体積理論に従うことを明らかにした。不凍結水に限定した水和度との間にはこのような関係は得られなかった。一方、ステロイドの膜への分配係数は逆に水和度の低い方が高い結果が得られた。これらの結果より、低い水和度で、且つ高分子鎖間隙が広く拡散係数の大きい高分子膜を用いれば高い透過係数が得られるものと考え、ポリジメチルシロキサン膜を用い、9種のステロイドの透過性を調べた。この場合はステロイドの極性と透過係数の間にきれいな関係が得られ、ステロイドの極性が低いほど、高い透過係数が示された。これより、この膜を用いた場合にはステロイドの膜透過による分離の可能性が示唆され、事実2桁の分離係数を得た。これらの結果は、膜中のステロイドの濃度が希薄で互いの分子間の相互作用より、高分子マトリックスとの相互作用が支配的であることによると結論できた。これらの膜のうち、前年度で研究したスチレンスルホン酸-メチルメタクリレート共重合体、以下copoly(SSA-MMA)、の膜と含水率の類似しているPMLG,copoly(Lleu-Llys)膜アセチル化キトサン膜との透過係数を比較すると、前者より後者の膜が、いずれも低い透過係数を示した。また疎水性のPDMSを改質した親水性の糖-PDMS膜に対するステロイドの透過性はcopoly(SSA-MMA)の透過性と類似していた。

さらに、典型的な疎水性高分子膜で気体集散係数がPDMSと同レベルで溶解度係数が一桁高いPMSP膜では、疎水性のステロイドの透過係数が一桁高く、前年度の研究で得られた結論が確認された。すなわち、含水性の膜においては、水和部分への溶解と拡散性が選別なくステロイド類の透過を支配し、疎水性膜においては、疎水性のステロイドの膜への溶解性を支配し、ステロイドの選別輸送をもたらすものである。含水率が同じ膜でも、膜のヘリックス構造、水素結合の存在により拡散性が低下し、透過性が制御される。高分子膜に対するステロイドの透過性が膜への溶解性により制御される系において、透過速度を予測する式を検討し、これに用いる溶解度パラメータを計算した。copoly(SSA-MMA)膜の系において、実測値と予測値の間には比較的よい一値が見られた。
西日本の灰色低地土における耕作放棄地の再生に適した初期導入作物の検討

農業従事者の高齢化や後継者不足に伴う耕作放棄地の増加が全国的に問題となっている.耕作放棄地は病害虫や多様な雑草の発生源となるほか,水源涵養など農業の多面的機能の観点からも問題であり,その再生が急務である.本研究では,耕作放棄地における問題点の一つである雑草害に着目し,耕作放棄地において安定した生育を示す作物種を特定することを目的として当農場にある10年以上作物を栽培せずに休閑させている圃場において,ソバ,ダイズ,モロヘイヤ,アズキ,トウモロコシを雑草強度の異なる2環境で栽培した.試験区は除草区と無除草区を設け,1区画2mX2m=4m^2で,各区2反復の乱塊法とした.1回目の除草処理で,除草区の雑草を全て手で抜き取り,80°Cで3日間乾燥したのちに雑草乾物重を測定した星この値を雑草の初期生育量とした.刈り取り調査は全ての処理区において,作物の植物体を地際で刈り取り,雑草は根部から抜き取って,それぞれ80°Cで3日間乾燥したのちに乾物重を測定した.雑草の初期生育量は,ソバ区において他の作物の雑草の初期生育量と比較すると半分以下となり,著しく低い値となった.刈り取り調査時の作物乾物重は,ダイズが他の作物と比較して無除草区,除草区ともに有意に高い値を示した.刈り取り調査時の雑草乾物重は,すべての区において,無除草区のほうが除草区よりも大き1くなった.ソバ区の無除草区における雑草乾物重はダイズ以外の作物種と比較して有意に低い値となった.ソバは生育初期から雑草の生育を抑制することで,無除草条件下でも除草条件下と遜色ない生育を維持していた.その結果,刈り取り調査時の雑草乾物重も著しく低くなった.一方でダイズは生育初期には雑草が繁茂していたものの,刈り取り調査時には比較的,雑草乾物重が低かったこと,作物乾物重が比較的高かったことから,雑草が繁茂した光競合のある条件下でも,葉面積を拡大して,旺盛な生育を維持していたと考えられた.本研究により,ソバとダイズは無除草条件下でも旺盛な生育を示しており,それらは異なる機構によってもたらされている可能性を示すことができた.本研究で供試した5作物の中では,ソバおよびダイズが,雑草害が問題となりうる耕作放棄地での栽培に適していると考えられた.農業従事者の高齢化や後継者不足に伴う耕作放棄地の増加が全国的に問題となっている.耕作放棄地は病害虫や多様な雑草の発生源となるほか,水源涵養など農業の多面的機能の観点からも問題であり,その再生が急務である.本研究では,耕作放棄地における問題点の一つである雑草害に着目し,耕作放棄地において安定した生育を示す作物種を特定することを目的として当農場にある10年以上作物を栽培せずに休閑させている圃場において,ソバ,ダイズ,モロヘイヤ,アズキ,トウモロコシを雑草強度の異なる2環境で栽培した.試験区は除草区と無除草区を設け,1区画2mX2m=4m^2で,各区2反復の乱塊法とした.1回目の除草処理で,除草区の雑草を全て手で抜き取り,80°Cで3日間乾燥したのちに雑草乾物重を測定した星この値を雑草の初期生育量とした.刈り取り調査は全ての処理区において,作物の植物体を地際で刈り取り,雑草は根部から抜き取って,それぞれ80°Cで3日間乾燥したのちに乾物重を測定した.雑草の初期生育量は,ソバ区において他の作物の雑草の初期生育量と比較すると半分以下となり,著しく低い値となった.刈り取り調査時の作物乾物重は,ダイズが他の作物と比較して無除草区,除草区ともに有意に高い値を示した.刈り取り調査時の雑草乾物重は,すべての区において,無除草区のほうが除草区よりも大き1くなった.ソバ区の無除草区における雑草乾物重はダイズ以外の作物種と比較して有意に低い値となった.ソバは生育初期から雑草の生育を抑制することで,無除草条件下でも除草条件下と遜色ない生育を維持していた.その結果,刈り取り調査時の雑草乾物重も著しく低くなった.一方でダイズは生育初期には雑草が繁茂していたものの,刈り取り調査時には比較的,雑草乾物重が低かったこと,作物乾物重が比較的高かったことから,雑草が繁茂した光競合のある条件下でも,葉面積を拡大して,旺盛な生育を維持していたと考えられた.本研究により,ソバとダイズは無除草条件下でも旺盛な生育を示しており,それらは異なる機構によってもたらされている可能性を示すことができた.本研究で供試した5作物の中では,ソバおよびダイズが,雑草害が問題となりうる耕作放棄地での栽培に適していると考えられた.
白亜紀前期手取層群の非海棲微小巻貝類の分類とタフォノミー

昨年度までに、石川県白峰村桑島化石壁(手取層群桑島層)から7種類の巻貝類化石を確認した。所属不明1種これら7種類はいずれも泥質細粒砂岩およびシルト質泥岩から産出するが、その産出頻度には明瞭な傾向が認められた。タニシ類とカワニナ類は粗粒な泥質細粒砂岩に含まれ、より細粒になるにつれ、所属不明種を伴う傾向にある。これら3種類の産出個体数は、他の4種類の数倍にもおよぶ。サカマキガイ類2種類とヒラマキガイ類はシルト質泥岩より産出し、稀に陸棲のサナギガイを伴う。貝化石の産出頻度が最も少ないシルト質泥岩では、サカマキガイ類1種類のみがごく稀に産出する。桑島化石壁の砂泥互層を構成する層厚1mほどの泥岩層で、これら7種類の産出頻度を調べたところ、下位より「サカマキガイ類1種類+サナギガイ類」「サカマキガイ類2種類+ヒラマキガイ類」「タニシ類+カワニナ類+所属不明種」「サカマキガイ類」の4つの産出様式が認められた。このような産出様式の変化は、貝が生息した環境の変化、すなわち水深に大きく反映されたものと考えられる。このような微細な環境の変化の違いは、堆積物の粒度などからでは判定不能であり、微小な巻貝類が堆積環境の詳細な指標となりうることを示している。本年度の調査でさらに、上記の貝類のうち、サナギガイ類をのぞく6種類が、手取層群大黒谷層(岐阜県荘川村)からも産出することが明らかになった。今後、これらの貝類化石の産出様式の詳細な解析を行なうことで、桑島化石壁との堆積環境の比較が可能になるものと思われる。今年度の調査により、石川県白峰村桑島化石壁(手取層群桑島層)から7種類の巻貝類化石を確認した。所属不明1種7種類中、タニシ類とカワニナ類をのぞく5種類は、未記載種である。サナギガイ類は、いままでの化石記録がレバノンから記載された130120Maとされる地層のものが最古であったので、140Maとされる桑島化石壁からの産出は最古の化石記録の一つとなる。また、各種の産出量は、サカマキガイ類が圧倒的に多く、全体の90%を占める。タニシ類をのぞく6種はすべて大きさ1cm未満の微小種である。タニシ類が湖底堆積物である泥質細粒砂岩から産出するのに対し、微小巻貝類は湿地成の堆積物であるシルト質泥岩より産出し、両者は共産しない。このことは、両者の生息環境の違いが、化石群の形成過程において保存されたものであろう。このような堆積環境と軟体動物化石群の構成の組み合せは、現在の淡水環境で観察されるそれぞれのグループの生息環境に調和しており、白亜紀初期の淡水環境には、すでに現在と良く似た軟体動物相が存在していたことが伺える。
半導体量子井戸におけるTHz音響フォノンを用いた電子波動関数の可視化とその応用

本研究で得られた成果の概要は以下のとおりである。1)複数の量子井戸層を持つGaAs/GaAlAs試料を用いてTHz音響フォノンの生成および検出実験を行った。また、この実験結果を定量的に解析するためにフォノン生成および検出についての理論モデルを構築した。2)我々は実験を重ね、測定の時間分解能およびフォノンパルス形状測定の忠実度を向上させた。i)より短い光パルス(400fs)を用いることにより量子井戸構造を用いて0.5THzまでの音響フォノン生成を確認した。ii)斜め入射プローブ光学系と偏光操作を用いた新しい測定系を構築した。Cr薄膜を用いた実験により、新しい手法の有効性を確認した。3)我々はピコ秒領域のフォノンパルスを検出するための新しい超高速サニアック干渉計を開発した。この方法はひとつの集光レンズを用いてフォノン生成・検出を行うもので、試料の片面から垂直入射光学系により測定を行うことができる。ポンププローブ光の水平位置を1ミクロンの精度で制御できる。4)量子井戸の実験解析を補助するためにバルクGaAs中での超高速フォノン励起に関する基礎的な研究を行った。試料中の光励起キャリアの超高速拡散を考慮したフォノンパルス生成モデルを構築した。また結晶の異方性を利用した剪断フォノンパルス生成・検出を実証した。5)量子井戸試料を用いてフォトルミネッセンスを利用した新しいフォノンパルス検出法の研究を行った。この方法は表面でのフォノン検出よりも時間分解能を高められると期待される。本研究は、半導体量子井戸中の電子波動関数の深さ方向への空間的形状を、電子と相互作用する音響フォノンを介して可視化することを目的としている。電子波動関数の可視化は、物理学的見地から興味深いことに加えて、不純物のドーブや外部電場位印加による波動関数への影響を直接観測できることからデバイス開発などの工業的な応用も期待される。今年度は主として以下の研究を行った。井戸幅層210mm程度のGaAs/Al_<0.3>GA_<0.7>As二重または三重量子井戸構造をMOCVD法により作製した。Ti-サファイアモードロックレーザーによって発生されるフェムトピコ秒の時間幅を持つ光パルスを用いて、量子井戸試料についてポンププローブ法による過渡的吸収測定を行った。実験結果から次のような知見を得た。(1)量子井戸に吸収された光パルスによって発生されたサブTHz振動数成分を持つ音響フォノンパルスの伝搬を干渉検出系によって明確に捉えることができた。検出は音響フォノンパルスによる試料表面の変位を計測することで行われ、検出感度は1pm以下である。(2)井戸層の異なる量子井戸構造について、励起光の波長を変化させることによって選択的に音響フォノンパルスを励起できることが示された。(3)検出された信号を、光弾性効果と試料表面変位を考慮したモデルによって解析し、波動関数の空間的拡がりに関する情報が得られることを示した。その他に関連する研究として、光学定数が不均一に変調された多層薄膜構造による光散乱理論の構築、音響フォノンを用いた半導体中のキャリア拡散の検出などの研究を行った。電子波動関数の可視化は、物理学的見地から興味深いことに加えて、不純物のドープや外部電場位印加による波動関数への影響を直接観測できることからデバイス開発などの工業的な応用も期待される。井戸幅層210nm程度の<GaAs/Al_<0.3>Ga_<0.7>As>三重量子井戸構造をMOCVD法により作製した。Ti-サファイアモードロックレーザーによって発生される

フェムトピコ秒の時間幅を持つ光パルスを用いて、ポンププローブ法による量子井戸試料中の超音波パルス発生伝搬に関する測定を行った。ポンプ光波長を変化させることによって生成フォノンパルス形状は明確な変化を示す。得られた実験結果について、量子井戸中の波動関数形状を考慮した解析を行い合理的な知見を得た。波動関数形状に関する更に精密な知見を得るためには、生成された音響フォノンパルスによる試料表面変位を光音響効果とは分離して測定する必要がある。これらを分離して測定するために、プローブ光を試料に斜め入射する方法を開発した。金属薄膜を用いた予備的な実験では新しく開発した測定方法が有効であることが示された。解析のために構築した理論は不均一な光学定数分布を含む多層膜試料における斜め入射光の反射率を解析できるもので、本研究以外にも広範な応用が考えられる。その他に、波動関数形状に関する精密測定の別のアプローチとして、フォトルミネッセンスを用いる測定方法を検討した。また基礎的事項としてGaAs中のキャリアダイナミクスを調べる目的で、微細加工技術により1μm厚のGaAsエアギャップ構造を作製し、ポンププローブ法による超音波発生伝搬実験を行い、キャリアの拡散定数を定量的に得た。本研究は、半導体量子井戸中の電子波動関数の深さ方向への空間的形状を、電子と相互作用する音響フォノンを介して可視化することを目的としている。電子波動関数の可視化は、物理学的見地から興味深いことに加えて、不純物のドープや外部電場位印加による波動関数への影響を直接観測できることからデバイス開発などの工業的な応用も期待される。今年度は主として以下の研究を行った。井戸幅層210nm程度のGaAs/Al_<0.3>Ga_<0.7>As三重量子井戸構造をMOCVD法により作製した。2台の同期されたTi-サファイアモードロックレーザーによって発生されるフェムトピコ秒の時間幅を持つ光パルスを用いて、ポンププローブ法による量子井戸試料中の超音波パルス発生伝搬に関する測定を行った。2台のレーザーからのレーザーパルスのタイミングジッタを補正する新しい方法を開発し、これを用いて測定を行うことにより、測定の精度が飛躍的に向上した。量子井戸中の波動関数形状を考慮した解析方法についても、いくつかの新しい改良を加え、実験とモデル計算結果の整合性が大幅に改善された。また低温実験のための実験技術の改良も行い、信号雑音比の高い測定が可能となった。これらを分離して測定するために、プローブ光を試料に斜め入射する方法を開発・改良した。既に構築した不均一な光学定数分布を含む多層膜試料における斜め入射光の反射率を解析する理論に基づき、新しい干渉系を考案した。この干渉系を用いることにより、光音響効果の影響を完全に排除して表面変異のみを直接検出できる。この技法は、本研究以外にも広範な応用が考えられる。
星の生成とそれに伴う気体力学現象の研究

1.回転している星間雲の力学平衡状態における構造をコンピューターによって調べ,回転で支えられる雲の最大質量を求めた.また,密度のコントラストのあまり大きくない構造だけが,実現されることを見つけた.2.回転している星間雲の平衡解を初期値として,その進化を追跡することにより,雲の安定性を調べた.その結果,雲の軸比が約4をこえる解は不安定であることがわたった.3.星間雲における磁場の散逸過程を調べた.密度が約10^<11>cm^<-3>以下では磁場はガスによく凍結していること,約5×10^<11>cm^<-3>をこえると磁場とガスの結合が切れること,温度が約1000kになると電離度の上昇のために磁場とガスの結合が回復すること,そのため5×10^<11>cm^<-3>から1000kの状態の間に雲の大部分の磁束が失われることが明らかになった.4.差動回転する渦状銀河において,乱流による磁場の拡散の効果をとり入れることにより,定常的な銀河磁場が維持されることを示した.5.回転しながら収縮する磁気雲のまわりで起る現象をコンピューターシミュレーションによって調べた.その結果,回転によってねじられた磁場の効果によって,回転軸方向にガスが吹き出されることがわかった.この現象は観測される双極分子流と多くの類似性がある.6.ガス円盤を伴う星からの星風の伝播をコンピューターシミュレーションし,星風が双極的な流れになるための条件を調べた.7.いくつかの双極分子流天体およびその周辺を観測することにより,流れが回転を伴っていること,シェル状の構造をもつこと,中心天体のまわりに回転円盤があることなどが明らかになった.8.いくつかの星生成領域を観測することにより,新たに21個の分子流天体を発見した.1.回転している星間雲の力学平衡状態における構造をコンピューターによって調べ,回転で支えられる雲の最大質量を求めた.また,密度のコントラストのあまり大きくない構造だけが,実現されることを見つけた.2.回転している星間雲の平衡解を初期値として,その進化を追跡することにより,雲の安定性を調べた.その結果,雲の軸比が約4をこえる解は不安定であることがわたった.3.星間雲における磁場の散逸過程を調べた.密度が約10^<11>cm^<-3>以下では磁場はガスによく凍結していること,約5×10^<11>cm^<-3>をこえると磁場とガスの結合が切れること,温度が約1000kになると電離度の上昇のために磁場とガスの結合が回復すること,そのため5×10^<11>cm^<-3>から1000kの状態の間に雲の大部分の磁束が失われることが明らかになった.4.差動回転する渦状銀河において,乱流による磁場の拡散の効果をとり入れることにより,定常的な銀河磁場が維持されることを示した.5.回転しながら収縮する磁気雲のまわりで起る現象をコンピューターシミュレーションによって調べた.その結果,回転によってねじられた磁場の効果によって,回転軸方向にガスが吹き出されることがわかった.この現象は観測される双極分子流と多くの類似性がある.6.ガス円盤を伴う星からの星風の伝播をコンピューターシミュレーションし,星風が双極的な流れになるための条件を調べた.7.いくつかの双極分子流天体およびその周辺を観測することにより,流れが回転を伴っていること,シェル状の構造をもつこと,中心天体のまわりに回転円盤があることなどが明らかになった.8.いくつかの星生成領域を観測することにより,新たに21個の分子流天体を発見した.星の生成過程に関する研究を行った。研究成果の一部を次に述べる。1.星間雲中の磁場の散逸の速さは、各種荷電粒子の存在量に依存する。気相に残る重元素量に関するいくつかの極限的な場合について、荷電粒子の存在量を調べ、その結果にもとづいて、磁場の散逸時間を調べた。その結果、雲の密度が【10^(11)】【cm^(-3)】以下では、磁場の散逸時間は自由落下時間の10倍をこえ、従って、雲の磁束を大幅に減少させることは不可能であることが明らかになった。2.差動回転する等温の軸対称平衡ガス雲の重力不安定性を、三次元流体シミュレーションによって調べた。不安定性の現れ方の回転の強さに対する依存性を明らかにし、マクローリン回転楕円体の不安定性との対応関係を調べた。3.双極分子流の中心にある赤外線源の偏光を、多数の源について観測した。その結果、ほとんどすべての赤外線源について、偏光の方向は双極流の方向に直交していることがわかった。また、分子流の方向は周辺の銀河磁場の方向と平行な場合が大部分であることもわかった。これは、星間雲が磁場に沿って収縮して平板状となり、その中で星が生れ、分子流の方向と赤外散乱光の分布が星のまわりの平板構造の雲に規制されている、というシナリオと整合性がある。4.原始星円板が多数発見され、その性質が明らかにされつつある。回転しているものが多く、回転軸の方向は双極分子流の方向にそろう傾向が強い。しかし、中には円板の軸と回転軸が相当大きくずれているものや、ほぼ直交する2方向の双極流をもつもの等、星生成領域の複雑さを示すものがあり、今後の研究課題を提供している。
高トリグリセリド血症の網羅的成因解析法の開発と応用：非遺伝子変異因子を中心として

高トリグリセリド(TG)血症は心疾患危険因子で、成因に血中TG分解酵素リポ蛋白リパーゼ(LPL)異常等がある。LPL低値の成因をLPL変異や関連遺伝子変異、非遺伝因子に関し検討した。LPL低値の高TG者でLPLエキソン5の1塩基欠失ヘテロが同定された。LPL低値であるがLPL遺伝子正常の高TG者2名で、LPLの作用場への移行のための蛋白GPIHBP1の遺伝子エキソン1に非同義変異が同定されたが、機能に影響ない多型であった。LPL遺伝子は正常な自己免疫疾患の高TG者から血中にLPL活性阻害するIgA型LPL自己抗体が検出された。非遺伝因子の自己抗体等LPL活性阻害物質の簡便な評価系を構築した。高トリグリセリド(TG)血症は心疾患の危険因子で、メタボリックシンドロームの評価項目である。血清TG値は、TG分解系と合成系により決定され、前者は主にリポ蛋白リパーゼ(LPL)が関与する。高TG血症の成因となるLPL活性と蛋白値が異常低値でも、LPL遺伝子異常がないケースを経験した。対象者は、10歳女子で、自己免疫疾患の全身性エリテマトーデス(SLE)と診断され、重度の高TG血症であった。本患者において、ウエスタン法で、治療前の血漿中に抗ヒトLPL抗体が検出され、この血漿は、LPL活性を阻害した。SLEの治療により、患者のLPL蛋白量と血漿TG値が正常化したが、治療前と同程度の抗ヒトLPL抗体が検出され、この血漿はLPL活性を阻害しなかった。ウエスタン法による抗原抗体反応では、治療後の正脂血化の理由が説明できないが、LPL活性阻害の有無を測定することにより、病態診断が可能となる。それ故、簡便で多検体処理可能なLPL活性阻害因子解析法の開発を目的とした。LPL活性阻害因子解析法の開発には多量の活性型LPLを必要とする。LPLは活性測定時にApoCIIを必要とするので、これを必要としない他のリパーゼ遺伝子発現をモデル系として、哺乳動物細胞を宿主としての大量の組換蛋白調製の条件検討を行い、発現条件を改良出来た。これにより、簡便で多検体測定可能なLPL活性阻害因子解析法の構築を進めることができた。一方、LPL遺伝子の解析も続けているが、新規高TG血症患者(1歳女児)において、LPL遺伝子変異ヘテロ接合体が同定された。一般に乳幼児での高TG血症においてはLPL欠損ホモあるいは複合型ヘテロ接合体変異が同定されるが、本患者において、LPLへテロ接合体の状態で、高TG血症を発症した原因は、現在のところ不明であり、たいへん興味深い。LPL活性阻害因子解析法に活性型LPLを必要とする。LPL活性発現には糖鎖付加が必須なので、大腸菌発現系は使用できない。そこで、ほ乳動物発現系に最も近い糖鎖構造をとり、大量発現が可能なカイコでの発現を試みたが、カイコでの組換LPL蛋白比活性は非常に低かったので、ほ乳動物細胞を宿主として、大量の組換LPL蛋白を調製することとした。一般的LPL活性測定は、放射性TGを基質にしているが、放射性同位元素利用は、管理区内でしかできないため、臨床検査の場で実施できる測定系とするために、蛍光基質でのLPL活性測定系の構築を行った。

精製LPL及び、ヘパリン静注後血漿(PHP)-LPLについて、酵素量、反応時間依存的蛍光強度が得られた。本年度の研究により、簡便で多検体測定可能なLPL活性阻害因子解析法が構築できた。心疾患の危険因子である高トリグリセリド(TG)血症の原因を網羅的に解析できるシステム構築を目的とする。血清TG分解の主酵素であるリポ蛋白リパーゼ(LPL)蛋白が低値の場合、高TGの原因となる。その成因としては、LPL遺伝子異常があり、日本人でのLPL遺伝子変異を集積してきた。しかし、LPL蛋白低値でも、LPL遺伝子に変異がない場合もある。LPL蛋白低値の成因をLPL遺伝子変異やその他関連遺伝子変異、そして、非遺伝子変異因子に関して検討した。LPL遺伝子変異に関しては、高TG者(1歳女児)において、LPL遺伝子変異(エキソン5の1塩基欠失)ヘテロ接合体が同定された。LPL遺伝子以外の遺伝子変異として、LPL低値であるがLPL遺伝子は正常の高TG血症者2名で、LPL蛋白を合成場から作用場へ移行する蛋白GPIHBP1の遺伝子に関して、エキソン1にT→Gの非同義変異が見いだされた。しかし、この変異はLPL蛋白値正常の正脂者13名中、T/G 7名、G/G 6名あり、機能に影響ない多型と考えられた。非遺伝子変異因子に関しては、自己免疫疾患の全身性エリテマトーデスで、重度の高TG血症であるが、LPL遺伝子には変異が見いだされない患者の解析を行なった。ウエスタン法では、LPLに対する自己抗体等病因となるLPL阻害物資の有無の判定はできないことを明らかにしていたので、LPL活性阻害の測定が重要であるため、簡便で多検体処理可能なLPL活性阻害の測定系開発を目指した。活性のあるLPL蛋白として、サル腎臓由来株化細胞COS1で組換えLPL蛋白を得ることを試みた。細胞からヘパリンで遊離される画分が最も比活性が高いことがわかった。一般的LPL活性測定は、放射性TGを基質にしているが、より簡便化のため、蛍光基質でのLPL活性測定系構築を行った。精製LPL及び、ヘパリン静注後血漿中のLPLについて、酵素量、反応時間依存的蛍光強度が得られた。以上により、簡便で多検体測定可能なLPL活性阻害の測定系が構築できた。分子遺伝学リポ蛋白代謝学(1) SLE患者の血漿中に存在するLPLのTG水解活性阻害因子の同定に関して、ヘパリン静注前の患者検体が少量のため、これを用いたTG水解活性阻害因子の同定が困難である。しかし、ヘパリンを静注した血漿の保存があるので、この検体を用いて、本目的のために使用できることを確認した。(2) LPL活性阻害物質の存在による高TG血症の診断は、従来、一般的に行われているウエスタン法ではなく、LPL活性を阻害する方法で調べる必要性がある。本法では、反応系に加える活性のあるLPLの大量発現が必要で、昨年度の結果から、カイコでの発現LPLの比活性は低かったので、やはり哺乳動物細胞で発現させることが必要である。この発現条件を、活性測定にApoCIIが不要な、LPLではないリパーゼをモデルとして、検討し、従来法との比較で、ディッシュあたりでは1.7倍、μg DNAあたりでは、約14倍の発現量を得る事が出来た。(3)新規の高TG血症患者解析を行ったところ、解析した患者(1歳女児)において、エキソン5に以前に我々が報告した1塩基欠失変異がヘテロ接合体の状態でみいだされた。LPLへテロ接合体でも、アルコール多飲や高インスリン血症といった負荷因子がないときは正常のTG値(150 mg/dl未満)である。本患者の場合、このような負荷因子はなく、自己免疫疾患もないので、LPLへテロ接合体の状態で、高TG血症を発症した原因は不明である。
転写制御因子SOXの機能発現に関わる相互作用因子の解析

転写制御因子SOXは、DNA結合モチーフとしてSRYタイプのHMGドメインをもち、20以上のメンバーからなる。SOXの転写因子としての活性はパートナー因子(DNA結合型因子)に依存しているが、また同時にDNAに直接結合しない相互作用因子による制御も受けている可能性が高い。本研究は、SOXと相互作用するタンパク質因子を同定し、転写調節過程における相互作用因子の役割を明らかにするとともに、SOXの機能発現と細胞外シグナル分子との関係を調べるためにおこなわれた。SOXファミリーの中で、SOXBグループとSOX9、SOX11に注目し、その相互作用因子を、酵母two-hybridおよびdouble-interactionシステムを用いて探索した。酵母two-hybrid法により、SOXB2グループ(SOX14,-21)と相互作用する非DNA結合型の因子が二種得られた。一つは、SOX14/21の転写制御因子としての機能にかかわり、co-repressorとなるタンパク質因子だと考えられた。もう一つは、タンパク質の安定性に関与すると考えられる因子であることから、SOX14,-21の機能がタンパク質の分解のレベルで調節を受けている可能性が示唆された。また、酵母double-interaction法によりSOX1,-2と相互作用してクリスタリン遺伝子を活性化するDNA結合型の因子δEF3が得られた。SOX1,-2とδEF3は、DNAに協同的に結合することから、このステップで両者の活性の相互依存性が規定されていると考えられた。SOXは、DNA結合モチーフとしてSRYタイプのHMGドメインをもつ転写制御因子であり、20以上のメンバーからなる。SOXの活性は、相互作用する様々なタンパク質因子による制御を受けると思われるが、SOXと相互作用し、その転写活性を調節する因子は未だ知られていない。本研究は、SOXと相互作用するタンパク質因子を単離し、転写調節過程における相互作用因子の役割を明らかにするとともに、SOXの機能発現に細胞外シグナル分子が如何に関わるかを解明するための糸口を付けることを目的としておこなわれた。SOXファミリーの中で、SOXBグループとSOX9、SOX11に注目し、その相互作用因子を、酵母two-hybridシステムを用いて探索した。SOXタンパク質全体またはその一部をGM、4DNA結合ドメインとの融合タンパク質として酵母で発現させ、スクリーニングのbaitとした。ニワトリまたはマウス胚組織由来のcDNAライブラリーを酵母に導入し、レポーターHIS3とLacZ遺伝子の発現をもとに、SOXと相互作用するタンパク質をコードするcDNAをもつ酵母を選択した。現在までに、SOXB2グループ(SOX14/21)と相互作用する二種の因子が得られた。一つは、SOXl4/21の転写抑制因子としての機能にかかわり、co-repressorとなるタンパク質因子だと考えられる。もう一つは、タンパク質の細胞質と核間の輸送に関わると考えられている因子であることから、SOX14/21の細胞内局在の制御に働いている可能性がある。
子宮頸癌におけるCD24高分子ミセルを利用した硼素中性子補足療法の治療戦略

ホウ素化合物であるBPAを上回るミセルがなかなか見つけられず、思うような結果が出ていない。臨床から得た子宮頸癌細胞を移植したマウスの作成は、子宮頸癌細胞の採取がなかなか集まらず、数かまだ少ない。他の分野の論文を参考にしながら、BPAに勝るDDSができるように引き続き、結果が出るように努力していく。当初の計画で、GFP蛍光皮下腫瘍モデルを作成し、CY5.5を修飾したBPAやBSH製剤を尾注して、In Vivo 2D発光・蛍光・X線イメージングシステム( IVIS Lumina XR seriesIII/PerkinElmer )を使用し、24時間毎でGFPの集積とCY5.5の集積を確認することを計画していたが、まず当院ではBSHよりBPAが手に入りやすいということで、BPA提供会社とCY5.5の修飾が可能かを協議した。[薬物動態の観点からの問題点]1) L-BPAとCY5.5との分子量比が約3倍であり、L-BPAの生体内挙動が変化する可能性がある。2)全体の分子量が824.27となり大きな構造を有するため、LAT1に認識されるかは不透明である。3)全体の分子量が823.46の内、ホウ素の分子量は10しかなく、投与量が多くなる(ICPでホウ素濃度測定する場合など)。[合成の観点からの問題点]4) L-BPAのLAT1による集積メカニズムを保存するためには、アミノ基およびカルボニル基を残して誘導化する必要がある。5) L-BPAのカルボン酸基に直接的に誘導化できないため、リンカーを使用する必要がある。6) L-BPAのカルボン酸基は、誘導体化が難しい。7)精製方法が難しい。8) 4級塩のため、水に対する溶解度が低下する。9) CY5.5が高額のため、1 gの誘導体を合成するのに相当のコストがかかる。以上のことからCY5.5の使用を断念。Α-オートラジオグラフィー(ホウ素化合物投薬後の薄切切片に対し中性子を照射することで捕捉反応を惹起し組織レベルのホウ素分布が観察可能となる(センター設置加速器で可能))を使用する方針とした。ホウ素化合物の入手が6月以降になる予定であるから。ホウ素化合物の入手ができ次第、子宮頸癌細胞株の取り込み率を測定する予定。