hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生殖腺刺激ホルモンによるマダイの初回成熟機構の解明

脊椎動物の2種類の生殖腺刺激ホルモン(GTH)、すなわち濾胞刺激ホルモン(FSH)と黄体形成ホルモン(LH)は、配偶子形成を制御する重要なホルモンであるが、魚類では両ホルモンの測定が可能な魚種がごくわずかであり、その分泌制御に関する知見が乏しい。そこで、23年度は生殖内分泌に関する知見が豊富なマダイについて両ホルモンのRIAを開発し、マダイ成魚の血中濃度の季節変化を調べることを目的とした。マダイのFSHβ鎖およびLHβ鎖をコードするcDNAとウサギの共通糖タンパクホルモンα鎖をコードするcDNAを連結し、293細胞で発現させて組換えキメラFSHおよびLHを作製した。これらを家兎に免疫して得た抗血清とマダイ脳下垂体から精製したFSHおよびLH標品を用いてRIAを開発した。FSHのRIAでは、マダイ脳下垂体抽出液の希釈系列は標準品の希釈系列と平行になった。マダイLHをほとんど認識せず、FSHとの交差率はB/Bo=50%となる濃度の比較で1.1%であった。また検出限界は0.8 ngであり、マダイ血液中のFSH濃度測定が可能であった。一方、今回開発したLHのRIAは測定感度が十分ではなかったため、過去に開発した精製マダイLHのRIAを使用することとした。自然条件下で飼育したマダイから毎月採血し、血中FSHおよびLH濃度をRIAで測定した。雄の血中FSH濃度は産卵期前の3月から上昇し、産卵期の4月に最高値となった。一方、雌の血中FSH濃度の変化は顕著でなかった。血中LH濃度は雌雄とも産卵期をピークとする季節変化を示した。これらの結果は以前に調べられたマダイ脳下垂体中のFSHβ、LHβ両鎖のmRNA発現量の季節変化に対応していた。本年度の研究により、次年度以降に実施するマダイのGTH分泌制御機構研究の準備が整った。昨年度までの研究により、マダイの初回成熟過程における血液中と脳下垂体のGTHの変動が明らかになり研究目的の一つは達成された。しかし、血液中のFSHとLHの変化は想定していたよりも小さく、また配偶子形成に伴って産卵期前から上昇するというはっきりした傾向はつかめなかった。そのため目的に掲げた「初回成熟過程における2種のGTHの役割を推測する」ことが難しい状況になった。マダイGTHの分泌制御機構については、従来の知見のようにLHはGnRHにより顕著に分泌が促進される一方、FSHはGnRHによる分泌促進を受けないことが明瞭になった。この成果はFSHの特異的な測定系が開発されてはじめて明らかになった点であり学術的に価値が高い。GnRH以外の因子(ドーパミン、ステロイド)については未検討なので今後取り組む必要がある。生理活性のある組換えFSHとLHを作製しこれらを用いた投与実験を行う課題については現在組換えホルモン作製用のベクターを作製している段階であり若干進捗が遅れている。今後研究を加速して目標達成を確実にする必要がある。当初の計画どおりにウサギ共通糖タンパクα鎖とマダイGTHβ鎖からなる組換えキメラタンパクの作製に成功し、特異抗血清の作製も予定通り実施できた。FSHに対する抗血清はラジオイムノアッセイ(RIA)の開発に適したものであったが、LHに対する抗血清は力価が低く、LHのRIAを構築したが検出感度が十分ではなかった。しかしLHについては過去にマダイ脳下垂体から精製したマダイLHとその特異抗体を用いたRIAを開発済みであったため、このLHのRIAを測定に使用することで今後の研究を支障なく進めることができる。今年度の研究によりマダイにおける血中のFSHとLH濃度には季節変化が認められ産卵期に高くなることが明らかとなり、さらに血中FSH濃度に雌雄差が認められた。
マウス白血病固有抗原と拒絶抗原の免疫生化学的解析

1.モノクローナル抗体(mAbと略す)を用いた新しい細胞表面抗原の精製法を開発した. mAbをアフィニティーカラムに応用した場合,腫瘍特異抗原などの弱い抗原系ではmAbの抗原保持力が弱く抗原の精製は難しい.また,ゲル瀘過,あるいはイオン交換クロマトグラフィーなどの通常のカラム操作による精製では回収率が低く,また長時間の操作による活性の消失などの危険がある.そこで,われわれは,高い純度の細胞表面抗原を迅速に高収率で得ることを目的としてビオチン化IgGmAbを用いた2段階精製法を開発した.2段階精製法による放射線白血病ウイルス(Rad LV)誘発白血病B_6RV_2の固有抗原の抽出,精製は次のとうりである.われわれはすでにB_6RV_2で免疫した同系マウス由来の脾細胞からmAb NU7ー99を得ているが,この抗体はB_6RV_2固有抗原を認識することを明らかにしている.そこで,ビオチン化NU7ー99mAbをB_6RV_2と反応させた後にNPー40により可溶化した.得られた可溶化物をプロテインAーアフィプレップカラムにアプライして固有抗原と抗体の複合体を得た.これを,さらに,アビジンーアガロースカラムに吸着させ,固有抗原のみを得た.2.次に,得られたB_6RV_2固有抗原の生化学的性質を解析した.1)SDSーPAGEと銀染色による染度の解析で97Kと85Kの2本の主なバンドが認められた.この他には, 55K以下に数本の弱いバンドと200K前後に2本のバンドを得た.2)蛋白ブロットによる結果からNU7ー99は97Kと85Kの分子と反応した.また, NU7ー99は200K前後の2本のバンドとも反応した.3)97K,85K分子はin vivoで抗腫瘍免疫原性を示した.1.モノクローナル抗体(mAbと略す)を用いた新しい細胞表面抗原の精製法を開発した. mAbをアフィニティーカラムに応用した場合,腫瘍特異抗原などの弱い抗原系ではmAbの抗原保持力が弱く抗原の精製は難しい.また,ゲル瀘過,あるいはイオン交換クロマトグラフィーなどの通常のカラム操作による精製では回収率が低く,また長時間の操作による活性の消失などの危険がある.そこで,われわれは,高い純度の細胞表面抗原を迅速に高収率で得ることを目的としてビオチン化IgGmAbを用いた2段階精製法を開発した.2段階精製法による放射線白血病ウイルス(Rad LV)誘発白血病B_6RV_2の固有抗原の抽出,精製は次のとうりである.われわれはすでにB_6RV_2で免疫した同系マウス由来の脾細胞からmAb NU7ー99を得ているが,この抗体はB_6RV_2固有抗原を認識することを明らかにしている.そこで,ビオチン化NU7ー99mAbをB_6RV_2と反応させた後にNPー40により可溶化した.得られた可溶化物をプロテインAーアフィプレップカラムにアプライして固有抗原と抗体の複合体を得た.これを,さらに,アビジンーアガロースカラムに吸着させ,固有抗原のみを得た.2.次に,得られたB_6RV_2固有抗原の生化学的性質を解析した.1)SDSーPAGEと銀染色による染度の解析で97Kと85Kの2本の主なバンドが認められた.この他には, 55K以下に数本の弱いバンドと200K前後に2本のバンドを得た.2)蛋白ブロットによる結果からNU7ー99は97Kと85Kの分子と反応した.また, NU7ー99は200K前後の2本のバンドとも反応した.3)97K,85K分子はin vivoで抗腫瘍免疫原性を示した.
現実的核力に基づいた超新星爆発シミュレーションのための核物質状態方程式の作成

現実的核力(AV18+UIX)から出発した多体変分計算によって作成した一様核物質状態方程式(EOS)を、ニュートリノ輻射輸送を考慮した重力崩壊型超新星爆発(SN)シミュレーションに適用した。シミュレーションでは、太陽質量の15倍の星のコアを初期モデルとして、球対称を仮定した一般相対論的輻射流体計算を行った。そして、シミュレーションから得られた高密度コアの熱力学量を、現在広く用いられているSN-EOSであるShen EOSの場合と比較することで、本研究で作成した変分法による一様核物質EOSの性質を調べた。シミュレーションの結果、ニュートリノ放出によるエネルギー損失のため、SNの爆発現象は生じなかった。これは、Shen EOSを始めとした従来の現象論的模型に基づくSN-EOSによる球対称輻射流体計算と同様の結果である。ただし、本研究で作成したEOSは、Shen EOSよりも軟らかい傾向を示し、SN爆発に有利であることがわかった。さらに、2つのEOSの対称エネルギーの違いによって、本研究で作成したEOSによる星の中心部分は、Shen EOSの場合よりも中性子過剰となった。次に今年度の研究では、温度、密度、陽子混在度の組でおよそ2700万ポイントの一様核物質の自由エネルギーデータテーブルを完備し、それを用いたThomas-Fermi計算によって、変分法によって作成した一様核物質EOSと自己無矛盾な非一様核物質EOSの作成に取り組んだ。Thomas-Fermi計算によって得られた有限温度核物質の相図は、Shen EOSの場合と似たような傾向を示した。また、典型的な温度、陽子混在度、密度において現れる原子核の質量数と陽子数は、Shen EOSの場合よりも大きくなることがわかった。非一様核物質に対するThomas-Fermi計算では、複数のパラメターによって自由エネルギーを最小化する必要があり、このパラメターの決定に当初の予測以上の時間がかかっている。また、パラメターのわずかな変化によって、低温領域における非一様核物質の自由エネルギーが不自然な挙動を示しており、本研究の達成度は研究計画よりもやや遅れている。非一様核物質EOSが幅広い密度、温度、陽子混在度に対して滑らかな熱力学量のデータテーブルになるように、数値計算精度を向上させる。特に低温領城においては、現在得られている非一様核物質EOSテーブルの熱力学量に不自然な振舞いが見られるため、その改善に取り組み、非一様核物質EOSテーブルを完成させる。EOSテーブル完成後は、重力崩壊型超新星爆発を始めとした様々な高温高密度天体現象の数値シミュレーションに、作成したEOSテーブルを適用する。そして、得られた結果を従来の現象論的模型に基づくEOSを用いた場合と比較し、核物質EOSが高エネルギー天体現象に与える影響を明らかにする。現実的核力に基づく超新星爆発シミュレーションに適用可能な核物質状態方程式(EOS)作成のために、以下の研究を行った。まず、非一様相のThomas-Fermi(TF)計算に必要となる一様核物質自由エネルギーのデータテーブルの作成に取り組んだ。今年度の研究で、TF計算を十分な精度で収束させるために必要な自由エネルギーデータは、温度、密度、陽子混在度の組でおよそ970万ポイントになることがわかり、高エネルギー加速器研究機構のスーパーコンピューターIBM Blue Gene/Qを利用した大規模数値計算を行うことで、この970万ポイントにも及ぶ自由エネルギーデータテーブルを完成させることができた。次に、今まで作成してきた核物質EOSにα粒子の混合を考慮する研究を行った。α粒子は有限体積を持つ相互作用の無い古典的粒子として扱い、自由エネルギー密度を最小にするようなα粒子の混在度を決定することで、核子系との混合状態のEOSを作成した。更に、今年度は一様核物質相のEOSテーブルを完成させ、超新星爆発シミュレーションのテスト計算に利用した。ただし、非一様核物質EOSは現在作成中ため、今年度のテスト計算では非一様核物質相に対しては、相対論的平均場理論に基づいたShenらによるEOSを代用した。超新星爆発シミュレーションについても、比較的容易な球対称断熱計算のみを行った。テスト計算の結果、シミュレーションは途中で止まること無く計算を実行することができた。そして、数値シミュレーションの結果をShen-EOSの場合と比較すると、コアバウンスが生じる際の中心密度や爆発エネルギーを始め、多くの熱力学量に違いが出ることがわかった。現在まで様々な熱力学量を比較した結果、本研究で作成している核物質EOSは、ShenらによるEOSに比べて柔らかい傾向にあると考えられる。

次に今年度の研究では、温度、密度、陽子混在度の組でおよそ2700万ポイントの一様核物質の自由エネルギーデータテーブルを完備し、それを用いたThomas-Fermi計算によって、変分法によって作成した一様核物質EOSと自己無矛盾な非一様核物質EOSの作成に取り組んだ。Thomas-Fermi計算によって得られた有限温度核物質の相図は、Shen EOSの場合と似たような傾向を示した。また、典型的な温度、陽子混在度、密度において現れる原子核の質量数と陽子数は、Shen EOSの場合よりも大きくなることがわかった。膨大な数値データになると予想された、非一様相のThomas-Fermi計算に必要となる一様相の自由エネルギーデータを完備することができたため、研究目的を達成する為の残された課題は、Thomas-Fermi計算による非一様核物質相の状態方程式作成のみとなった。また、超新星爆発シミュレーションのテスト計算もすでに行っているため、本研究はおおむね順調に進展していると言える。非一様核物質に対するThomas-Fermi計算では、複数のパラメターによって自由エネルギーを最小化する必要があり、このパラメターの決定に当初の予測以上の時間がかかっている。また、パラメターのわずかな変化によって、低温領域における非一様核物質の自由エネルギーが不自然な挙動を示しており、本研究の達成度は研究計画よりもやや遅れている。今年度に作成した一様相の自由エネルギーデータテーブルを用いたThomas-Fermi計算によって、非一様相の状態方程式テーブルを完成させる。この際には、計算コードの改良と計算機環境の確保等も行い、データの完備に努める。また一様相の核物質状態方程式については、低温高密度の場合に数値計算精度の不安が残っているため、そのチューニングも行う。これによって、現実的核力に基づいた超新星爆発シミュレーションのための核物質状態方程式テーブルが完成する。その後は、ニュートリノ反応まで考慮した超新星爆発シミュレーションや他の天体現象の数値シミュレーションに状態方程式テーブルを適用し、先行研究との比較を行う。非一様核物質EOSが幅広い密度、温度、陽子混在度に対して滑らかな熱力学量のデータテーブルになるように、数値計算精度を向上させる。特に低温領城においては、現在得られている非一様核物質EOSテーブルの熱力学量に不自然な振舞いが見られるため、その改善に取り組み、非一様核物質EOSテーブルを完成させる。EOSテーブル完成後は、重力崩壊型超新星爆発を始めとした様々な高温高密度天体現象の数値シミュレーションに、作成したEOSテーブルを適用する。そして、得られた結果を従来の現象論的模型に基づくEOSを用いた場合と比較し、核物質EOSが高エネルギー天体現象に与える影響を明らかにする。
動脈硬化進展におけるHDL結合蛋白(HB_2)の生理学的意義の検討

1)糖尿病および高脂食負荷におけるHDL受容体(HB_2発現の検討Wistar ratを屠殺後、肝および肺をを摘出し、グアニジンチオシアネート・セシウムクロライド濃度勾配法を用いてtotal RNAを抽出し、mRNAを精製した。これをもとに、逆転写酵素(M-MuLV RTase)によりcDNAを合成し、これを鋳型としてPCRを行い目的のDNAフラグメントを増幅、HB_2のDNAプローブを作製し、HB_2の組織分布を検討した。HB_2mRNAは、脳、肺、に強くそして肝、腎にもその発現を認めた。2)HB_2のHDL受容体としての役割の解明HB_2の発現はヒト単球性白血病細胞株であるTHP-1細胞をphorbol esterでマクロファージ化し、この細胞培養液中に50、100μg/mlの濃度でアセチルLDLを添加しコレステロールエステルを細胞内に負荷した後、THP-1細胞およびマクロファージよりHB_2mRNAの発現量をNorthernblot analysisにて比較検討した。マクロファージにアセチルLDLを添加することで、添加量に依存して細胞内のコレステロールエステル含量は増加した。一方HB_2mRNAは、THP-1cellをphorbol esterによりマクロファージに分化させることで発現は増強されたが、コレステロールエステル負荷により用量依存的に発現は低下した。3)ラットメサンギウム細胞におけるHB_2の発現の検討HB_2mRNAは、脳、肺、肝とならびに腎に発現を認められていた。ラットメサンギウム細胞は、マクロファージとその起源は近いと考えられ、THP-1細胞と同様の調節機構が存在する可能性が考えられた。ラット腎臓より糸球体を単離し、初代培養系を作製し、メサンギウム細胞およびphorbor esterにて刺激後HB_2mRNAの発現を検討した。しかし、メサンギウム細胞においては、その発現は弱く、phorbor ester処理における発現量の変化は観察されず、メサンギウム細胞におけるHB_2の発現は、マクロファージとは異なる機序によると考えられた。この発現調節機構に関しては、さらに詳細な検討が必要と考えられた。Wistar ratの肺より調整したmRNAよりcDNAライブラリーを合成し、これを鋳型として、ラットHB_2のcDNAシークエンスの一部を参考に作成した2種類の一対のプライマー(296-315/837-856、570-589/1150-1169)を用いてPCRを行い、目的のDNAフラグメントを増幅後、TA cloning kitにてサブクローニングし、ジデオキシ法にて、このDNAフラグメントのシークエンスを行い、塩基配列に誤りのないことを確認した上で精製し、2種類のラットHB_2DNAプローブ(296-856、570-1169)を作成した。次に、16-20週齢のWistar雄性ラットを屠殺し、肝、腎、心、肺、脳、骨格筋および脂肪組織を摘出後、グアニジン・チオシアネート-ホットフェノール法を用いて各組織のRNAを抽出し、HB_2DNAプローブを用いたノーザンブロット解析にて正常ラットにおけるHB_2の発現を検討した。HB_2は、肺、脳に強く、肝、腎にも弱いながら発現が認められた。さらに、8-12週齢(BW220-250g)

Wistar雄性ラットをstreptozotcin 40mg/kgを尾静脈より投与し糖尿病とし、この糖尿病ラットに4%コレステロール、1%コール酸含有高脂肪食を1ヶ月間摂取させた後に屠殺し、肝、腎、心、脳、肺、小腸、筋肉の臓器の摘出と血清脂質レベルを測定した。血清総コレステロールレベルの平均値は、正常群75±7mg/dlに対し、糖尿病群129±19mg/dl、高脂肪食群664±112mg/dlそして糖尿病+高脂肪食群では1164±112mg/dlと高脂肪食負荷にて血清総コレステロールレベルは有意に増加した。1)THP-1およびマクロファージにおけるHB_2の発現調節に関する検討ヒト単球性白血病細胞株(THP-1)およびTHP-1をphorbor esterにてマクロファージに分化させた細胞におけるHB_2mRNAの発現をnorthern blot analysisにて検討した。HB_2mRNAの発現はマクロファージ化する事で増強した。さらに、ヒトプール血清よりLDL分画を超遠心法にて採取し、アセト酢酸にてLDLをアセチル化し、THP-1マクロファージの培養液中に50μl/ml、100μl/mlの濃度で添加し、コレステリルエステルをマクロファージに負荷した後、northern blot analysisにてHB_2mRNAの発現を検討した。細胞内のコレステリルエステルはアセチルLDL添加量に比例し増加された。一方、HB_2mRNAの発現は、アセチルLDLの添加量に逆相関して、その発現は抑制された。2)培養ラットメサンギウム細胞におけるHB_2の発現調節に関する検討ラットより腎臓を摘出し、メサンギウム細胞の初代培養系を作成した。この培養ラットメサンギウム細胞におけるHB_2mRNAの発現をnorthern blot analysisにて検討した。メサンギウム細胞におけるHB_2mRNAの発現は弱く、preliminaryな成績ではあるものの、prohbor ester刺激においても発現の増強は認められず、メサンギウム細胞とマクロファージでは異なったHB_2の発現調節機構が存在すると思われた。メサンギウム細胞におけるHB_2の発現に関してはさらに詳細な検討が必要と思われた。
多分子系反応場・液晶相に基づく分子配向制御―高度不斉機能化への展開―

本研究では、規則性と流動性を併せ持つ液晶の分子異方性・配向性を使って、酵素類に匹敵する高選択的高効率反応場(系)の構築を行い、多岐にわたる有機反応を分子配向制御に基づき高度に制御し、新しいコンセプトに基づく反応制御系の確立とその要因解明を目的とした。特に、アキラルなスメクチック相下のキラル反応体の不斉反応と光学活性液晶相による不斉制御といった従来成果の乏しい不斉液晶制御に焦点を絞り、多岐にわたる反応系について広範な研究を展開して、液晶制御に基づく新規方法論の創出をはかった。(1)液晶相下の分子内[4+2]環化反応(一分子反応):スメクチック液晶bis(4-pentyloxyphenyl)trans-1,4-cyclohexanedicarboxylate(BPCD)中での、トランス-4-シクロヘキシルシクロヘキシルデカトリエンカルボン酸エステルを反応基質とした分子内熱環化反応では、構造類似の等方性媒体4-pentyloxyphenyl cyclohexanecarboxylate(PCC)やメシチレン中とは明らかに異なる高いジアステレオ選択性と化学収率を与え、顕著な液晶特異性を示した。しかし、類似構造のトリエンエステルでは選択性は全く認められず、本反応が基質構造に大きく依存することも併せて明らかになった。(2)液晶相下の分子間[4+2]環化反応(二分子反応):ピロール誘導体とアレンジエステルとの分子間環化反応において、液晶媒体による立体制御と反応加速の両面で優位性が認められたが、顕著な選択性は得られなかった。また、不斉補助剤を有す2-オキサゾロンとシクロペンタジエンとの環化付加反応についてもスメクチック液晶中にて検討したが、ジアステレオ選択性の飛躍的な向上は認められず、液晶媒体の特異性を示すことはできなかった。(3)液晶相下の光延反応(四分子反応):trans-4-置換-cyclohexanolの光延反応による水酸基反転において、等方性溶媒(ベンゼン)中では完全に反転した生成物が得られたのに対し、スメクチック液晶中では立体保持の生成物が高選択的に得られるという、興味深い知見が得られた。以上の成果より、単分子及び多分子反応系の液晶制御能についてある程度の成果を収めることができた。本年度は、液晶相下でも適用可能と思われる各種不斉制御反応についての基礎的知見を得ることに重点を置き、複素5員環化合物(2-オキサゾロン、2-イミダゾロン、2-チアゾロン)を反応素子とした不斉合成反応を検討した。1.複素5員環骨格の不斉機能化:トリクロロアセチル基や2,2-ジクロロアシル基をペンダントグループとする立体配座固定の上記すべての複素環体の分子内ラジカル環化反応を精査した。本不斉機能化は完璧な立体選択性で進行するとの知見を得て、連続不斉中心を持つ異常水酸化アミノ酸(スタチンやMeBMtおよびそれらの類似体)の峻別キラル合成に応用した。本環化反応は、希土類金属塩により飛躍的に促進されることも明らかにした。2.屋根付き複素環系不斉源の触媒的合成:不斉モデル反応として、立体配座固定の屋根付きアミノアルコールを不斉触媒とするボラン還元によるN-アセチル複素5員環誘導体のエナンチオ選択的脱アセチル化反応を検討した。

本反応は光学分割や不均斉化が効率よく進行するので、高い不斉制御能を示すこの種の複素環系屋根付き不斉補助剤の簡便な入手法として優れている。また、この不斉脱アセチル化手法を、α-アミノアルデヒドやジアミン類のためのキラル合成子の開発に利用し成果を得た。3.多分子系反応系の液晶制御:a)アレンを親ジエン体とする分子間ペリ環状反応(2分子反応)およびb)水酸基の反転を伴う光延反応(4分子反応)をスメクチック相下に検討し、液晶媒体の反応制御能についての検討にも着手し、液晶媒体の特異性を反応制御に反映することが出来た。成果の更なる展開を検討している。液晶相下での特異性を示し得る不斉制御反応の探索を念頭に置き、簡単な複素五員環化合物(2-オキサゾロン、2-イミダゾロンや2-チアゾロン体)を反応素子とした不斉合成反応を引続き検討した。1.複素五員環骨格の不斉機能化a)多官能性化合物のキラル合成に有用な表記複素環体のブロモメトキシ化やセレノメトキシ化による不斉機能化と利用については、アミノアルコール、ジアミン、アミノチオール類の不斉合成ルートを開発するなど所期の成果をあげてほぼ終了した。b)トリクロロアセチル基をペンダントグループとする表記複素環体のRu(II)触媒による分子内ラジカル付加反応を精査した結果、希土類金属塩の添加による顕著な加速効果を見出し、本不斉機能化手法の有用性を実証した。等方性相下の本反応知見を踏まえ、スメクチック液晶相下での本反応系についての予備的検討を行った。ジアステレオ選択性の飛躍的な向上は認められず、液晶媒体の特異性を示すことが出来なかった。液晶媒体物質の更なる精緻な分子設計が必要と思われる。2.屋根付き人工不斉源の触媒的合成エナンチオ選択的脱アセチル化に基づく速度論的光学分割手法の最適化をはかった。これにより、複素環系不斉補助剤、アミノアルコール、ジアミン、アミノチオール系不斉配位子や多目的キラル合成子の入手が容易になった。3.多分子系反応の液晶制御トリエン体の分子内環化反応の高度液晶制御例を踏まえ、光延反応による水酸基の立体配置の反転反応やアレン類との分子間環化反応をスメクチック相下に行い、液晶媒体の特徴を示すことは出来たが、特異性のさらなる向上が今後の課題である。本研究では、異方性分子集合体である温度依存型液晶、特に規則性の高いスメクチック液晶及び不斉液晶であるコレステリック液晶を利用した高選択的不斉制御系の確立を目的としている。本年度は、(1)昨年度に引き続き、液晶相下で適用できる不斉制御系の探索を行うとともに、(2)単分子及び多分子反応系の液晶制御能についても併せて検討した。(1)"屋根付き"不斉源を利用した触媒的不斉反応系の開発高度遮蔽型"屋根付き"2-チアゾリン体を不斉配位子とするCu(II)触媒による不斉Diels-Alder反応や"屋根付き"2-アミノチオール体を配位子とするPd(II)触媒を用いるアリールアセテートの不斉アルキル化反応を検討し、高い不斉収率で進行することを明らかにした。(2)熱環化反応の液晶制御の試みi)1分子反応系:規則性の高いスメクチック液晶相下に、デカトリエンカルボン酸エステル類の分子内環化反応を行い、高い立体選択性と収率の点で顕著な液晶媒体の特異性を示すことが出来た。ii)
サケ科魚類の銀毛化に伴う血清蛋白の免疫生化学的研究

降海性サケ科魚類の多くは孵化後一定期間河川生活を送った後、形態的には体型の変化を伴い体色が銀白色を呈し、スモルトになり降海して海洋生活に移行する。この現象をパー・スモルト変態(銀毛化)と呼んでいる。本研究ではスモルト化現象をこれまでのような視覚によらず、物質レベルで定量化することが可能と考え、サクラマスを対象魚とし、血清グアニン結合蛋白、スモルト特異蛋白及び甲状腺ホルモンとの作用関連を観察し、スモルト化機構の一端を解明することを目的とした。血中グアニン結合蛋白は、少なくとも4種類存在することが初めて明らかとなった。それらの一つはアルブミン様蛋白(αl-protein)と同定された。この蛋白を精製し、測定系を確立した。αl-proteinは銀化時には量的変化を示さず、グアニンの輸送蛋白の主蛋白でないと考えられた。一方、SDS-PAGEによりスモルト血清蛋白中にパー血清には観察されない43kDaおよび80kDaの特異蛋白が観察された。銀化変態の進行にともない80kDa蛋白は有意に増加し、銀化最盛期である6月に最高値を示した後、急激に減少した。この間、血清総蛋白量は減少傾向を示し、αl-proteinは銀化時に量的変化を示さなかった。これらの結果より、この銀化特異蛋白が銀化変態に関与していること、銀化変態の指標となりうる可能性が示唆された。銀化特異蛋白の変化は血中T_4とよく一致していた。魚にT_4処理をした実験では体色の銀白化が誘起され、対象魚の血中及び皮膚中グアニン量より有意に高かった。一方、銀化特異蛋白量は未処理群に比し有意に増加した。血清総蛋白量は減少し、αl-protein量には変化が観察されなかった。このことから、銀化特異蛋白が甲状腺ホルモンにより合成されている可能性が強く示された。しかし、特異蛋白の生理的意義については、今後の課題として残された。
オストワルド熟成の解明による白色発光ペロブスカイト量子ドットの創成

本研究では、ハロゲン化鉛ペロブスカイト量子ドットのオストワルド熟成プロセスを解明することで、発光ダイオードへの応用に最適な白色発光性量子ドットを創成を目的としている。具体的には、再沈法(原料溶液を激しく攪拌させている貧溶媒に注入し量子ドット分散液を作製する手法)にて、サイズ・形状単分散な量子ドットを作製する。量子ドット分散液を調整後、オストワルド熟成プロセスを制御することで、量子ドットの粒径を数ナノオーダーで制御し、コアシェル構造を有する白色発光量子ドットを作製する。最終的に、この量子ドットを用いて、白色発光ダイオードを構築、素子特性を明らかにする。
脳内のAβ貪食除去を担う神経細胞の機能解析

本研究は、異物を取り除くための受容体MEGF10に着目して、アルツハイマー病の原因分子であるAβの貪食除去機構をin vivoおよびin vitro系で明らかにする事を目的とする。具体的には、マウス脳およびマウス由来の培養細胞を用いて研究を進める。Aβの脳内からの除去の仕組みが明らかとなれば、まだ有効な治療法のないアルツハイマー病に対して新たな治療や予防の開発に貢献できると考えられる。
ロケーションセンシングに基づく対面コミュニケーション支援システムの研究・開発

対面コミュニケーションを支援するシステムを実現するために,近隣利用者の相対位置をアプリケーションから汎用的に利用できる名前解決ミドルウェアを設計し,アプリケーションを試作した.利用者は通信相手端末を指定する際に,名前だけでなく相対位置も利用できる.また,近隣端末との相互認証手法,利用者状態検出のための行動認識手法,および無線LANによるロケーションセンシングの高精度化手法を提案し,有用性を示した.対面コミュニケーションを支援するシステムを実現するために,近隣利用者の相対位置をアプリケーションから汎用的に利用できる名前解決ミドルウェアを設計し,アプリケーションを試作した.利用者は通信相手端末を指定する際に,名前だけでなく相対位置も利用できる.また,近隣端末との相互認証手法,利用者状態検出のための行動認識手法,および無線LANによるロケーションセンシングの高精度化手法を提案し,有用性を示した.本年度は対面コミュニケーションをロケーションの観点から分析するのと平行して, 1.相対位置情報を利用した名前解決ミドルウェアを設計し評価した.また, 2.人のロケーションセンシングの容易化・高精度化に関する研究と, 3.コミュニケーションを無線通信によって行う場合に必要となる暗号化通信に関する研究を行った.1は,対面コミュニケーション支援において必要となるミドルウェアであり,利用者が携帯する端末上で動作する.対面する利用者同士が本ミドルウェアを搭載する端末を所持することを仮定し,利用者同士が端末上で自身の周囲にいる人(正確にはその人が所持する携帯端末)を確認・指定できるアプリケーションソフトウェアの開発を容易にする. 2は,無線LANを用いた人のロケーションセンシングにおいて,さまざまな場所で容易かつ高精度に位置推定が行えることを目指す研究で,無線LANデバイスの機種差を吸収する仕組みと,主線分分析による高精度化を提案した. 3は無線通信によるコミュニケーションでは盗聴などの危険性が高いため,公開鍵による認証を対面で行う手法を提案し実装した.これら3項目はいずれも,ロケーションセンシングに基づく対面コミュニケーションを支援するうえで重要な要素技術である.すなわち,対面コミュニケーション支援システムの構築においては1が有用であり,本システムがさまざまなシーンで位置推定を効果的に行うためには2が,安全な通信によって対面コミュニケーションを支援するためには3が重要といえる.本年度は,1.対面コミュニケーションの際に利用者端末で構成されるネットワーク,すなわち無線可視領域ネットワークを対象に,利用者の相対位置情報をアプリケーションから容易に利用できる名前解決ミドルウェアの実現法を示した.このミドルウェアにより,位置情報を利用したアプリケーションの開発が容易になることに加えて,位置情報を管理するサーバや利用場所固有の事前準備が不要という利点が得られる.2.このネットワークが無線通信を用いることから,秘匿通信のための端末相互認証手法を提案した.この認証手法は,公開鍵基盤に依存しないことと,利用者自身が相互認証の成否を判断することが特徴である.利用者が対面しているため,利用者自身が低ビットレートの通信媒体の役割を担い,両端末に表示された内容の一致を確認する.利用者が確認する内容を表形式とした確認方式を用いることで,従来よりも短い時間で一致が確認できることを実験で示した.利用者自身が認証する端末を直接確認する本方式は,誤った相手ヘファイル等を送信する事故を防ぐ手立てとしても有効と考える.3.対面コミュニケーション支援の効果を高めるために,すれ違いざまの会話や会議室での打ち合わせといった利用者の行動を認識する方法を検討した.具体的には,装着可能な加速度センサを用いて(1)動作のペースが異なる場合にも同一の動作と認識するための手法と(2)歩きながら携帯電話を操作するといった「ながら」行動の認識手法を検討した.いずれの認識手法でも,動的計画法の一種であるDTW (Dynamic Time Warping)法を用い,加速度データにDTW法を適用する際の課題として,距離関数の検討と加速度センサから得られる多次元データの効果的な処理方法を検討した.これらの検討結果を踏まえ,引き続き対面コミュニケーション支援システムの有効性を高める研究を継続する.本年度は,対面コミュニケーションの効果を高める支援システムにとって有用と考えられる携帯端末利用技術に関して,次の三つを明らかにした.1.携帯端末に内蔵可能な小型の加速度センサを用いて,端末利用者の行動を認識する際に,事前学習することなく行動が変化した時刻を推定する方法を提案した,提案手法は,DTW(dynamic time warping)法を用いて,1秒程度の加速度データとその前後の加速度データを比較することで,時系列データ間の類似度を求め,類似度が急激に変化する時刻を行動の変化時刻と推定する.複数の被験者による実験で推定時刻の適合率と再現率を求め,有用性を確認した.2.携帯端末間で無線LANを用いてマルチホップ通信する際には,経路制御のために帯域を消費する.経路制御プロトコルのひとつであるOLSRに,帯域消費量を抑える余地があることを明らかにした.経路制御プロトコル自体は変更しなくとも,各ノードが経路制御に関与する近傍ノードを選択する箇所を変更することで,経路制御のための帯域消費量を削減しうることを示し,シミュレーションによって削減余地の量を示した.3.無線LANを用いたロケーションセンシングを高精度化する技術を二つ提案した.(1)大まかな位置の推定を広域で行った後,狭い範囲で詳細に推定するハイブリッド位置推定方法を提案した.屋内実験で評価し,平均誤差を2.4mまで改善できることを示した.(2)ロケーションセンシングに用いる無線LANデバイスは,製品や固体ごとにそれぞれ特性が異なる.この違いの適応するロケーションセンシング手法を提案した.提案手法の有効性を屋内実験により確認した.
デュアルキャビティリングダウン分光法を用いたガス中微量水分計測法の開発

高感度・高精度なガス中微量水分計測の実現のため、キャビティリングダウン分光法(CRDS)に発振波長の異なる2つのダイオードレーザーを組み込んだデュアルCRDSを開発した。国際単位系(SI)にトレーサブルな微量水分標準に基づいて開発した装置の性能評価を水分モル分率8 nmol/mol630 nmol/molの範囲で行った。標準値との差は4.2 %以内にあり、それらは全て拡張不確かさ(包含係数k=2)で説明できた。開発したデュアルCRDS微量水分計は10nmol/mol (10 ppb)以下の領域でも高精度測定が可能であることがわかった。水分(水蒸気)は大気中に大量に存在し、一度装置等の内部へ入り込むとその高い吸着性によって除去することが非常に困難なため、高純度ガスや高真空を必要とする科学実験・製造プロセスでは、不純物としてよく問題にされる物質である。それらの分野では、微量レベルでの水分管理が必須であり、それを確実に実行するには、ガス中微量水分の高精度な測定が不可欠となる。しかし、水分のモル分率が10 ppb以下の領域では、信頼性の高い計測法がいまだ十分確立されていない。本研究では、2波長のキャビティリングダウン分光法を使った高感度で高精度な微量水分計を開発し、国際単位系(SI)へのトレービリティが確保された実験に基づいてその性能評価を行うことで、サブppbレベルでも測定可能な信頼性の高いガス中微量水分計測法を確立する。試験用ガスとしては、微量水分の一次標準発生装置で生成させたガスを用いる。これによって、SIトレーサビリティが確保された条件での実験が可能となる。本研究が成功すると、サブppbレベルでの信頼性の高いガス中微量水分計測技術が確立されることになり、計測学(Metrology)の観点から極めて意義深い。本研究による成果は、高純度ガスを必要とする全ての研究分野、微量水分測定を必要とする全ての研究分野へと波及すると考えられる。例えば、半導体製造分野で材料ガスとして使われる高純度ガス中の残留水分評価や、バリアフィルムのバリア性評価に対する貢献が期待できる。まず最初に現存の1波長CRDSを使って、レーザー周波数とキャビティの固有周波数を一致させる技術の選択を行った。今回は、(1)レーザー周波数変調法、(2)波長計制御型(当グループで新たに開発)、の2つ方法を試した。(1)に比べて(2)の方法の方が、2つの周波数を一致させる技術としては優れており、単位時間あたりの測定回数が(1)は40回程度に対して、(2)は200回程度と5倍近くなることが分かった。しかし、(2)の方法は室温の変化に敏感で長期間の測定には現状では向いておらず、また光学系の調整にも手間がかかるので、今回のデュアルCRDSの開発には(1)の方法の方が適しているとの結論に至った。その後(1)の方法によるデュアルCRDSの開発を開始した。2台のダイオードレーザーの切り替え方法については、(a)それぞれ複数回測定してから切り替え、(b)1回測定ごとに切り替え、の2つを試した。今回専用の制御用プログラムを開発したことで、どちらの切り替えでもスムーズに測定を行うことができた。ノイズの低減化の観点からは(b)の方法が適しており、また、単位時間あたりの測定回数においても、(b)の方法を用いても20回/sとなっており、これは1台のレーザーあたりでは40回/sとなり、上記の1波長CRDSと同等となっている。従って、(b)の方法を採用することにした。微量水分の一次標準を使った実験を行い、積算時間30 s程度でノイズの標準偏差0.08 ppbを実現した。これは当初の目標であった積算時間10分間で0.1 ppbを満たすものであり、さらに30 s積算で実現できたとのことで、微量水分のリアルタイム測定に使用できることが分かった。水蒸気は大気中に大量に存在し、一度装置等の内部へ入り込むとその高い吸着性によって除去することが非常に困難なため、高純度ガスや高真空を必要とする科学実験・製造プロセスでは、不純物としてよく問題にされる物質である。近年、特にハイテク分野を中心として、微量レベルでの水分管理の重要性が増している。しかし、管理を行うために必要となる微量水分計の性能には、感度・応答性の観点から問題があることが明らかになってきた。そこで本研究では、2波長のキャビティリングダウン分光法を使った高感度で高精度な微量水分計を開発し、国際単位系(SI)へのトレービリティが確保された実験に基づいてその性能評価を行うことで、サブppbレベルでも測定可能な信頼性の高いガス中微量水分計測法を確立することを目的としている。今年度は、水分濃度を急激に変化させた実験を行い、応答性・感度の評価を行った。また、吸収スペクトルの解析から水分濃度を決定する試みも行った。SIトレーサブルな微量水分の一次標準を使った実験を行った。

10 ppb-600 ppbの範囲で水分濃度を急激に変化させた実験を行った結果、このような微量水分領域でも、水分濃度の変化を高速かつ高感度に検出できることが分かった。測定用プログラムを改良し、ピーク測定用レーザーの周波数を掃引して、吸収スペクトルの測定を行った。吸収スペクトル解析から求めた水分濃度と標準値を比較したところ、それらは不確かさの範囲内で一致した。18回積算したスペクトルのフィッティング残差の標準偏差は0.1 ppbに相当し、サブppbレベルの測定がスペクトル解析からも可能であることが確認された。水蒸気は大気中に大量に存在し、一度装置等の内部へ入り込むとその高い吸着性によって除去することが非常に困難なため、高純度ガスや高真空を必要とする科学実験・製造プロセスでは、不純物としてよく問題にされる物質である。近年、特にハイテク分野を中心として、微量レベルでの水分管理の重要性が増している。しかし、管理を行うために必要となる微量水分計の性能には、感度・応答性の観点から問題があることが明らかになってきた。そこで本研究では、2波長のキャビティリングダウン分光法を使った高感度で高精度な微量水分計を開発し、国際単位系(SI)へのトレービリティが確保された実験に基づいてその性能評価を行うことで、サブppbレベルでも測定可能な信頼性の高いガス中微量水分計測法を確立することを目的としている。本研究が成功すると、サブppbレベルでの信頼性の高いガス中微量水分計測技術が確立されることになり、計測学(Metrology)の観点から極めて意義深い。本研究による成果は、高純度ガスを必要とする全ての研究分野、微量水分測定を必要とする全ての研究分野へと波及すると考えられる。例えば、半導体製造分野で材料ガスとして使われる高純度ガス中の残留水分評価や、バリアフィルムのバリア性評価に対する貢献が期待できる。今年度は、ピエゾ素子を高フィネスキャビティに組み込み、より周波数精度の高い吸収スペクトル測定が可能となるように装置を改良した。また、デュアルレーザーCRDSの測定データについて、不確かさのガイドライン文書であるGUM(ISO文書"Guide to the expression of uncertainty in measurement)に基づいて解析を行い、観測されたノイズが2台のダイオードレーザーで測定した2つのリングダウン時間のデータの相関を考慮することで定量的に説明できることを明らかにした。高感度・高精度なガス中微量水分計測の実現のため、キャビティリングダウン分光法(CRDS)に発振波長の異なる2つのダイオードレーザーを組み込んだデュアルCRDSを開発した。国際単位系(SI)にトレーサブルな微量水分標準に基づいて開発した装置の性能評価を水分モル分率8 nmol/mol630 nmol/molの範囲で行った。標準値との差は4.2 %以内にあり、それらは全て拡張不確かさ(包含係数k=2)で説明できた。開発したデュアルCRDS微量水分計は10nmol/mol (10 ppb)以下の領域でも高精度測定が可能であることがわかった。引き続きSIトレーサブルな微量水分の一次標準を使った実験を行う。10 ppb-1 ppmの範囲で水分濃度を急激に変化させた実験を行い、指示の応答性を調べる。
IGF-1の下咽頭収縮筋内投与による加齢に伴う嚥下機能低下の予防に関する研究

加齢ラットの下咽頭収縮筋に神経栄養因子のひとつであるIGF-1を投与し、嚥下関与筋の神経下装置の観察を行うことで、嚥下機能低下の予防効果を検討した。輪状咽頭筋においてはIGF-1を投与しなかった加齢群においては陥凹型が63.4%だったのに対し、IGF-1投与群では60%とわずかに減少していたが大差はなかった。加齢群と比較してIGF-1投与加齢群では未熟な神経下装置が加齢群より多く散見された。また一次シナプスの溝より外側に二次シナプスが観察された神経下装置を約27%に観察できた。加齢群として24ヶ月齢のウィスター系ラットを用いた。1)下咽頭收縮筋神経下装置の観察:走査型電子顕微鏡を用いて神経下装置の観察を行った。1次シナプス間隙は、甲状咽頭筋の成熟群では迷路型が76.3%と多数を占めたのに対し、加齢群では陥凹型が72.5%を占め、構成比率が逆転した。輪状咽頭筋の成熟群では陥凹型が68.4%と優位であり、加齢群においても陥凹が多くを占め、成熟群と加齢群で構成比率に有意差はなかった。両筋の成熟群・加齢群の陥凹型では、浅い1次シナプス間隙と、少数で浅い2次シナプス間隙を有する神経下装置が、特に輪状咽頭筋にて観察された。このような神経下装置の筋線維径は小さく、神径再生過程にある未熟な神経下装置および筋線維と考えられた。2)下咽頭收縮筋の組織学的検討:myosin ATPase染色を行って、甲状咽頭筋、輪状咽頭筋の筋線維を分類し、各筋ごとに筋線維タイプ構成比を算出し、成熟群と加齢群での構成比の違いを検討した。甲状咽頭筋および輪伏咽頭筋ともに筋線維はタイプI、Iib、Iic線維に分類された。甲状咽頭筋の成熟群ではタイプIib線維が大半を占め、タイプI線維は少数であった。タイプIic線維はほとんど認めなかった。加齢群ではタイプIib線維の割合が成熟群より減少し、タイプIic線維が3.1%と増加した。輪状咽頭筋の成熟群でもタイプIIb線維が約半分を占め優位であったが、タイプI線維の割合は甲状咽頭筋よりも高かった。加齢群ではタイプIIb線維が減少し、タイプI線維が過半数を占めたが、加齢群による筋線維タイプ構成の変化は甲状咽頭筋より少なかった。タイプIIc線維は成熟群・加齢群ともに6.5%でいずれも甲状咽頭筋より多かった。3)神経栄養因子投与モデルの作製:ゼラチンハイドロゲルによるDDSを用いた神経栄養因子の局所投与モデルを現在作成中である。IGF-1投与下咽頭収縮筋モデルの神経下装置の観察(実験方法)ラットは加齢群として24ヶ月齢を用いた。まず、IGF-1投与モデルを作成した、神経栄養因子IGF-1を持続的に2週間投与し、その後ペントバルビタールにて安楽死処置後、速やかに生物顕微鏡にて喉頭、下咽頭、頚部食道を一塊として摘出し、実体顕微鏡下に両側の甲状咽頭筋および輸状咽頭筋を採取した。採取した筋は3%リン酸緩衝グルタールアルデハイドにて固定後、1%オスミウム酸にて後固定した。次いで塩酸加水分解法に従って筋内結合組織を除去し、脱水、乾燥、白金蒸着後に走査型電子顕微鏡で神経筋接合部に属する神経下装置の観察を行った。(結果)甲状咽頭筋においては筋の結合織がうまく分解されず、観察できた神経下装置はわずか2個で一次シナプスの形態は、迷路型、陥凹型それぞれ1個のみであったため比較できなかった。輪状咽頭筋においては昨年度の研究でIGF-1を投与しなかった加齢群においては陥凹型が63.4%だったのに対し、IGF-1投与群では60%とわずかに減少していたが大差はなかった。加齢群と比較してIGF-1投与加齢群では(1)未熟な神経下装置が加齢群より多く散見された。(2)一次シナプスの溝より外側に二次シナプスが観察された神経下装置を約27%に観察できた。以上のことより加齢ラットの輪状咽頭筋においてはIGF-1投与により筋線維のremodelingがより活発に行われているのではないかと考えられた。今回は一次シナプスと二次シナプスの検討のみで定量的検討までにはいたらなかった。今後、ラットの数を増やし、甲状咽頭筋の神経下装置の観察を進めたいと考えている。IGF-

1投与下咽頭収縮筋モデルの神経下装置の観察昨年度に引き続き、IGF-1投与下咽頭収縮筋モデルの神経下装置の観察を中心に研究を行った。(実験方法)ラットは加齢群として24ヶ月齢を用いた。まず、IGF-1投与モデルを作成した。神経栄養因子IGF-1を持続的に2週間投与し、その後ペントバルビタールにて安楽死処置後、速やかに生物顕微鏡にて喉頭、下咽頭、頚部食道を一塊として摘出し、実体顕微鏡下に両側の甲状咽頭筋および輪状咽頭筋を採取した。採取した筋は3%リン酸緩衝グルタールアルデハイドにて固定後、1%オスミウム酸にて後固定した。次いで塩酸加水分解法に従って筋内結合組織を除去し、脱水、乾燥、白金蒸着後に走査型電子顕微鏡で神経筋接合部に属する神経下装置の観察を行った。(結果)輪状咽頭筋に関する研究をすすめた。昨年度の研究でIGF-1を投与しなかった加齢群においては陥凹型が63.4%だったのに対し、IGF-1投与群では60%とわずかに減少していたが大差はなかった。加齢群と比較してIGF-1投与加齢群では、まず一次シナプスの溝より外側に二次シナプスが観察された神経下装置を約27%に観察できた。それにくわえて未熟な神経下装置が加齢群より多く散見された。以上のことより加齢ラットの輪状咽頭筋においてはIGF-1投与により筋線維のremodelingがより活発に行われているのではないかと考えられた。
ガーナにおける伝統的な営農様式の解明と農業生産性向上の方途に関する研究

最終年度の平成19年度では、これまで情報が不足していた(1)農産物加工と流通システム、(2)営農技術の開発・普及システムおよび農民組織化、に焦点を当てて現地調査を実施した。その結果、ガーナの伝統的な農村部における農産物加工については、大部分が在来技術を利用するか簡易技術による加工を主流としており、また流通システムについても慣習的なシステムからの域を脱しておらず、この硬直的なメカニズムが当該地域の農業・農村開発の大きな障害となっていることが明らかとなった。一方、営農技術の開発・普及に関しても、大部分の農民が在来技術への依存度が高く、生産性の向上はほとんどみられないのが実状となっている。しかし、主要幹線道路に近く市場経済化の影響が強まりつつある農村では、一部の農民がこれまで人力のみで行ってきた作業の一部で畜耕を取り入れ始めており、労働の軽減を図る努力がなされていた。こういった技術の改良は、必ずしも飛躍的な成長に直結するものではないが、着実な開発へ向けて一歩踏み出した行動であるとも捉えることができよう。本研究では、ガーナにおける伝統的な営農様式の解明を通じて農業生産性の向上の具体的な方途を探り、農業を基盤とした経済開発の可能性を検討することを目的としてきた。しかし、農民を取り囲む慣習や伝統に基づき長年かけて積み重ねられてきたその営農様式は、農業生産性向上のためだけを目的とした場合、容易に変化させられるものではない。したがって、ガーナの伝統的な農村部の農業・農村開発を進展させるためには、その技術変化の意味や必要性を現地農民が十分に理解し、そのために何ができるのかを判断して受け入れたときにこそ、農業生産性向上のための一歩が踏み出されると考えられる。1.本研究は,西アフリカのガーナにおける農業開発問題を解明することを目的としており,研究の実施期間は3か年を予定している。本年度(平成17年)は第一に予備的調査として,(1)2年目以降の研究環境整備,(2)調査対象農村・農家の選定,(3)研究課題の妥当性の確認,を実施し,第二として調査対象選定にともなう,(1)調査対象農村の概要把握,(2)事例調査対象農家の基本情報について農村・農家における聞き取り調査を平成17年8月10日同年9月6日に実施した。なお予備調査(1)の研究環境整備に関しては,調査協力機関として,ガーナ北部州のサバンナ農業研究所およびクマシ州の作物研究所の2研究所から快諾を得ることができた。2.調査結果は以下の通り。(1)ガーナ北部での調査は,研究代表者のこれまでの研究と深く関わりがあるため,当該地域同の営農様式の変化を分析する目的も含めてこれまでの調査対象としてきた2か村で実施した。サンプル数は各村の5農家40名の農民を対象とし,家族・農民・圃場・作物の4段階に分けて実施した。その結果,5年前と比較するとA村では,(1)土地の細分化,(2)出稼ぎ農業の実施,がみられ,B村では(1)土地細分化の未進行,(2)営農様式の未変化,がみられた。両村の距離はわずか10数kmしか離れていないにもかかわらず,このように全く正反対の変化が現れているが,その要因は,(1)貨幣経済の浸透具合,(2)人口増加率の多少,(3)気象条件および土壌条件の変化,などである。(2)一方,ガーナ南部の調査は研究代表者の初めての試みであるため,調査協力機関との協議により2か村の選定を行った。本調査は平成18年に実施予定である。本研究は、西アフリカのガーナにおける伝統的な営農様式の解明を通じて、農業生産性の向上の方途を探ることを目的としている。研究の実施期間は、3カ年を予定しており、2年目に当たる平成18年度には、現地での聞き取り形式による本調査を実施した。本調査の焦点は,(1)農家・集落レベルにおける営農体系の解明とFSR/Eによる農業生産構造分析,(2)農村社会システムと精度的改革,(3)農産物加工と流通システムの解明,である。なお,調査の結果は以下の通りである。(1)調査は,ガーナ北部州の2ヵ村を調査地とし,各農村5つのコンパウンドを対象に実施した。その結果,1つの村では人口増加により土地の細分化が進行してきたが,ここ数年の個人個人の農業経営規模は増減があまり見られない。ただし,現状では1人当たりの農地面積は比較的狭く,同村の若年層農民は農繁期に村外で出稼ぎ農業をするか栽培作物を当該地域の主要換金作物であるラッカセイ主体にするなどの付帯条件が厳しくなってきている。一方,もう1つの村では各コンパウンドあたりの土地面積は比較的広く,土壌条件も良好のようである。しかし,農民数の増加により,個々の農民の土地分有面積は徐々に狭くなってきているようであり,今後の土地の細分化が懸念される。ただし,この村では当該地域の重要な換金作物であるラッカセイの栽培以外にもヤムイモを換金作物として栽培できることが強みとなっている。(2)ガーナ北部地域に押し寄せつつある市場自由化の波は,近年の人口増加と重なって,徐々にではあるが貨幣経済システムの浸透を強化し,慣習社会の一部に変化をもたらしつつあると考えていた。