hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境中における安定性の解明に向けた腐植物質の平均化学構造モデルの構築

腐植物質の平均化学構造モデルを構築してその環境中における安定化機構を解明するために、フミン酸の構造単位特に縮合芳香族成分組成、官能基組成の各種分析法を導入し、腐植化度、^<14>C年代との関係を解析した。X線回折(XRD)プロファイルの11バンド解析により、ベンゼン環数437に相当する0.241.68nmのC網面の存在とそれらの量および平均サイズが腐植化度、芳香族C含有率の増大に伴って増大することを明らかにした。また、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析を用いて鎖状および網状縮合芳香族酸1169と最大24のビフェニル型化合物を見出し、それらの種類および量と腐植化度との相関関係を明らかにした。^<14>C年代との関係から、ペリレン環以上の縮合芳香環の濃縮がフミン酸の構造的安定性の獲得に寄与していることが明らかとなった。また、PASSパルス系列を導入することで固体^<13>C NMRスペクトルによるC官能基組成解析の定量性の向上を可能にした。黒ボク土、褐色森林土等から分離・精製した腐植化度の異なるフミン酸10点についてX線回折スペクトルを測定し、網面サイズ分布、網面積層数分布の分析を行った。002バンドを用いた網面積層数分布の解析では、γバンドの影響を排除することが困難であり、正確な計算ができなかったが、網面サイズを反映する11バンドについては、測定条件検討の結果、全てのフミン酸から解析可能な強度で検出することができた。Carbon Analyzer 2007を用いた11バンドの解析により、フミン酸中に縮合環数437に相当する0.241.68nmの炭素網面が存在することが明らかになった。最も縮合度が高い縮合環数37の炭素網面はA型フミン酸のみから検出された。総炭素網面含量および縮合環数7、14、19、30に相当する各炭素網面の含量と黒色度および^<13>C NMRから求めた芳香族炭素含量との間に高い正の相関を見出し、腐植化の進行に伴ってそれらの存在比が高くなり、土壌中における分解性の低下に寄与していることが推察された。炭化物はA型フミン酸の前駆体のひとつと考えられてきたが、フミン酸中の炭素網面サイズは、グラファイト構造が発達した炭化物と比較すると明らかに小さく、炭化物の寄与が小さいことが示唆された。フミン酸と炭化物のTEM(透過型電子顕微鏡)観察によって確認された。また、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析の予備実験では、フッ化水素処理によって灰分を除去した後に、陽イオン交換樹脂を用いて試料を十分にH型とすることで、解析可能なデータが得られることが明らかになった。前年度の研究によって、XRDから推定したフミン酸(腐植酸)の縮合芳香環成分のサイズ分布および相対含量と腐植化度の間に有意な関係が存在することが示された。そこで、宮崎褐色森林土フミン酸を分画して得られた^<14>C年代の異なる試料を用いて、縮合芳香環組成の経時変化および他の化学的性質との関係を検証した。XRDおよびRuO_4酸化分解生成物のGC分析から^<14>C年代が古くなるほど縮合度5以上の芳香環含量が増加し、平均網面サイズもより大きくなることが明らかになった。これらの結果は、HPSECで求めた分子サイズの増大、固体^<13>C NMRによる芳香族C含量の増大と対応しており、さらに、XPS(N1s)分析より全Nに占める複素環Nの割合も古く腐植化度が高いフミン酸ほど高いことが分かった。以上のように、フミン酸の続成過程における構造的安定化の方向性が明らかになり、また、宮崎土壌フミン酸について安定性の違いを示す構造モデルの構築に用いるパラメータを得ることができた。また、腐植化度の異なるフミン酸についてFT-ICR MSスペクトル解析を行った。その結果、3000を越えるm/z値2001000の分子ピークが検出され、そのうちC,H,Oから構成されている分子が約1/3を占めた。検出されたピークにはC12C34の脂肪族モノまたはジカルボン酸やリグニン類様物質が含まれていた。

注目していた縮合芳香環類については、XRDやRuO_4酸化分解で見つからなかった新しい化合物を含む17個のカルボキシル基で置換されたベンゼン環数39の化合物の存在が推定された。Ramp CP (Cross Polarization)法による固体^<13>C NMR解析においてC官能基組成解析の精度を低下させるスピニングサイドバンド(SSB)を定量的に消去するために、これまで腐植物質への適用例がなかったPASS(Phase-Adjusted Spinning Sideband)法の導入を検討した。その結果、1試料当たりの測定時間は長くなるものの、これまでSSBの消去に用いられてきたTOSS (Total Suppression of Sinning Sideband)法と異なり、芳香族C、カルボニルCのシグナル強度が維持された定量性の高いスペクトルが取得できる測定条件を確立することができた。また、C官能基組成の細分化をはかるためのパルスシークエンス、PASS/DD(Dipolar Dephasing)およびCSA(Chemical Shift Anisotropy)フィルタープログラムの組み込みを終えた。黒ボク土と同様腐植集積量の大きいモリソルのフミン酸および黒色度の高い水田下層土の結合型フミン酸の構造解析を行った。その結果、いずれの土壌のフミン酸もC官能基組成、X線回折プロファイル解析に基づくC網面組成において、他の土壌種のフミン酸と黒色度を基準として比較した際に同一線上にあり、母材や生成および腐植化過程が異なっても包括的なモデル提示が可能であることが明らかとなった。また、フミン酸中の糖鎖の平均構造および平均重合度を明らかにするために、主要7糖の部分メチル化誘導体のGCIMSデータベースを作成した。次いで、箱守法によるメチル化、硫酸加水分解、アセチル化の後、誘導体化された単糖をGC/MSで解析したが、メチル化における高収量にも関わらず、黒色度の高い埋没黒ボク土フミン酸からは糖由来ピークを検出することができなかったため、他の試料を用いて継続して分析を進めている。
災害で発生した流木材の高付加価値な用材利用技術の確立

本研究は、山間部の豪雨災害により必ずと言っていいほどに発生する大量の流木材の有効利用を目指すものである。これらの流木は、直前まで立木であったことから、用材としての潜在能力を有していることは明らかである。しかしながら、流下時における過大外力や土砂の噛み込みが懸念され、実際には用材としての値段はつかず、結果として大半が焼却処理されている。このような流木材の害復旧土木事業における仮設用材への適用を目標とし、強度特性の解明や製材技術の開発、具体的な利用法について研究を進めていく。これにより流木処理費用が売却益に替わるのであれば、復旧復興予算の活用にも寄与することができる。
非局所密度汎関数法による遷移金属の電子状態の研究

局所近似密度汎関数法(LDF)は、これまでかなりの成功を収めてきたが、その扱い易さとそれなりの信頼性から(基底状態での)電子状態の計算に果たす役割の重要性は、現在においても、ほとんど揺らいでいないと思われる。しかし、その結果を詳細に検討すれば、実験との一致が十分でない処も多い。LDFの改良も、種々精力的に取り組まれてきた。その一つに、電子密度に着目し、その勾配からの補正を取り入れることによってLDFを改良していこうとするgradient correctionの試みがあり、この方式によれば、LDFの最大の長所である“扱い易さ"をほとんど損うことなしにLDFに改変を加えることが出来るという利点がある。Perdew等は、この方針に沿って、abinitio gradient approximationに対し、ある種の物理的要請を加えて補正したGGA(generalized gradient approximation)を提案し、これを原子に適用しLDFの結果を大巾に改善する事を示した。本研究は、GGAをFeの凝集の問題に適用し、それが単にFeの基底状態を正しくbccーFMと再現出来たというのみでなく、Feの他の多くの凝集に関する実験事実をどの住定量的に再現出来るのかを調べることによって、GGAに厳しい検討を加え、そのさらなる改良の指針に資する事を目的とする。我々は、(1)Feの基底状態,(2)Feのbccーhcp圧力誘起相転移,(3)fcc相にみられる二つの安定相,の三点について、GGAは実験をほぼ定量的に再現出来ることを示した。細部においては、まだ定量的一致がよくない点もあるが、LDFの結果を画期的に改善している事がわかった。なお、Gradient correction法を用いる限り、避け得ないと思われる、KohnーShamポテンシャルの核近傍での非物理的振舞に対して注意を喚起した。
β-アルミナの冶金物理化学的研究への利用

つぎに示す(【I】)(【IV】)のセルを構成し平衡起電力を測定した。(【I】)(【II】)の起電力値からair中の【SO_2】が定量できることを確認した。また【Na_2】【SO_4】,【Ag_2】【SO_4】はβ-【Al_2】【O_3】表面に【SO_2】ガスとの反応により生成するもので補助電極として予め装入する必要はないことを明らかにした。(【III】),(【IV】)の起電力値から右側の試料極中の硫黄分圧が決定されるS,【Ag_2】S,Pbsの標準生成自由エネルギー値から熱力学的に計算される値ともよく一致することを確認した。またβ-【Al_2】【O_3】の安定性と他の金属とのイオン交換性について検討するため、まず(β+【β^(11)】)(α+β)-【Al_2】【O_3】中の【Na_2】Oの活量を測定し、つぎに(【V】)(【VI】)なるセルを構成し、その平衡起電力値の時間変化ならびに左右極間に通電することにより右側の試料極中に【Na^+】を導入させる電量滴定法を適用した後の平衡起電力の測定実験を行った。これらの実験より固体のAgI,【Ag_2】Sと【β^(11)】-【Al_2】【O_3】中の【Na^+】とが交換反応をおこすことが確認された。しかし乍ら反応速度が遅いので沃素あるいは硫黄センサーとして利用する場合は予め補助電極物質としてNaIあるいは【Na_2】Sの装入が必要であるという結論になった。β-【Al_2】【O_3】を酸素分圧測定,液体金属中の硫黄の定量に使用することの可能性についても検討したが、これらについてはさらに研究しなければ明るい可能性は認められない。
日本語の配慮表現の研究とその日本語教育への応用

ここ数年、文のポライトネス・配慮表現に関する研究が活発に行われるようになってきた。そこでは、文末のモダリティに関わる成分や副詞などが主な考察の対象となっているが、本研究では、それ以外にも、副助詞、ボイス、テンス・アスペクト、引用形式などの文法カテゴリーや、意志的なコントロール性も配慮表現として機能していることを明らかにし、より広い視点からの研究が必要であることを示した。また、外国人学習者にとって配慮表現の習得が困難であること実証的に検証し、このような面に留意した日本語教育が必要であることを示した。本年度は、テレビ番組を主な対象とし、インタビュー場面やバラエティー番組における会話など、シナリオによらない自然な会話と判断できるものを録画し、会話データを収集した。また、大学生の日常会話の録音を行い、生データの収集も実施した。これらを基礎資料として利用し、日本語の配慮表現(聞き手に対する対人配慮を表す表現)と考えられる表現形式の、実際の会話での出現例や、使用状況の分析を行った。上記作業と平行して、語用論、発話行為論と関連させ日本語の配慮表現の理論的な体系化を行う作業を進めた。資料の分析から、日本語の配慮表現は、いわゆる敬語表現にとどまらず、数多くの文末表現に観察されることがわかった。また、文末表現に限らず、文中の副詞でも配慮表現的に用いられる用例が多数観察された。他にも「コーヒーでも如何ですか」の「でも」や、「ビールを3本くらい持ってきて」の「くらい」のような表現も配慮表現と見なすことができると考えられ、日本語の様々な文法カテゴリーに属する成分が配慮表現に関わる機能を有することが確認された。配慮表現を実際の言語事象から考察すること、及び理論的な位置づけを行うことは、語用論の側面からの日本語研究を更に押し進めることにつながると思われる。平成21年度の本科研費研究の成果を元に研究代表者及び研究分担者で執筆した『コミュニケーションと配慮表現』(明治書院)は、今後日本語についての語用論的な本格的な考察を進めるにあたって、広く有効な知見を提示できたと考える。また、日本語の配慮表現の諸相への考察を日本語教育に活かすという側面では、筑波大学における電子化日本語上級教材の作成において、その成果をフィードバックしている。本年度は、これまで収集しデータを用いて、日本語、中国語、韓国語における配慮表現について、主に語用論的な観点から分析を進めた。日本語では、語用論・発話行為論と配慮表現との関連、配慮表現研究の語用論における体系化を山岡が、文末のムード形式とポライトネスとの関係、文中の副詞とポライトネスとの関係について牧原が、また、日本語の引用と配慮表現との関係について小野が、それぞれ中心となって検討を進めた。更に、研究協力者の李奇楠(中国・北京大学)、金玉任(韓国・誠信女子大学)が、日本語と中国語、日本語と韓国語の配慮表現の異同について研究を行った。これらの成果は世界日本語教育大会2010(政治大学・台湾)においてパネルディスカッション形式で発表し、配慮表現研究に関する関心と議論を喚起することができたと考える。その他、2010年中国人民大学・北京大学・筑波大学日本言語文学フォーラム(人民大学・中国)、第1回日本語コミュニケーション研究会(筑波大学)、Seventh International Conference on Practical Linguistics of Japanese (San Francisco State University)においても、研究代表者、研究分担者、研究協力者それぞれが、日本語の配慮表現に対する考察、配慮表現の対照研究等の研究成果を発表することができた。また、日本語学習者の配慮表現の習得については、意見を述べる際に配慮表現がどのように用いられるかに焦点を当てることとし、研究協力者である李奇楠、金玉任の協力の下、外国人日本語学習者が意見を述べる際に用いる表現について、データの収集を行った。現在、日本語母語話者を対象にしたデータの収集を行い、日本語学習者のデータとの比較・検討を進めている。この結果は、世界日本語教育大会2011(天津外国語大学)において発表する予定である。本年度は、昨年度までに検討した日本語の配慮表現に関わる様々な言語現象について、それに対応する他言語での言語現象との対照研究を進めつつ、外国人学習者にとっての配慮表現使用の困難さについて実証的な検証を行った。中国語・韓国母語話者を対象として、意見を述べる、自己推薦状を作成するなどの内容で文章を作成させ、配慮表現という観点からどのような問題が見られるかについて検討した。作成された文章例から、文のポライトネスという部分でも母国語における言語使用の在り方が日本語の言語運用に干渉していることが見て取れ、母国語で問題ない表現をそのまま日本語訳することによって、対人配慮という点で問題を含む表現が生産されていることが明らかとなってきた。また、日本語と他言語との対象研究を行う一方で、日本語の配慮表現がどのような形で現れているのかについての考察も進めた。

これまでの配慮表現研究は、文末のムード形式や文中の副詞、あるいは副詞的成分(副詞節も含む)の使われ方を中心に進められてきたが、ボイス、引用表現、テンス・アスペクトの使い分け、取り立て詞の使用なども配慮表現として用いられていることが明らかとなった。更に、本来は他の発話機能を持つ文を転用することによる配慮表現も数多く見られ、例えば介護の現場で用いられる「起きますよ」のような形で用いられる行為要求表現などは外国人学習者にとって習得や使用の難しいものであることがわかった。
ネットワーク利用によるセルフアクセス型英語リーディング訓練モデルの構築

本研究は電子的な環境を利用したセルフアクセス型の英語リーディング環境モデルの構築が目標である。(1)セルフアクセス型英語学習は、学習者がコンピューターとそのネットワークに構築されたマルチメディア環境において、自主的に学習を計画、その計画をもとにみずから学習を行いその結果を自己評価する学習スタイルである。平成13年度の主な作業は、京都ノートルダム女子大学の言語学習サポートセンターに語学訓練プログラムをインストールし、学習者へ提供することであった。同時にそれ以外の学習現場では、運用能力測定の試みやインターネット環境を利用した言語学習プログラムの実践の試みを通して、セルフアクセス英語学習の可能性を探った。(2)セルフアクセス英語学習の利点は、一般のクラスワークと異なり、学習者個々人の能力や興味あるいはトレーニングしようとするターゲットごとに自由な学習メニューを構築できることであるが、本研究を通しても、その利点を学習者がもっともよく理解した場合によい結果が生まれることがプログラムのフィードバックなどで明らかとなった。(3)学習プロセスにおける教師の役割についても、モデル案では「知識の源泉であるよりは学習者にとってのa)英語の能力についてのアドバイス、b)学習の方法についてのアドバイス、そしてc)学習の全体的なプラン作り」などを行うMentorとして位置付けたが、実際の学習現場においてもその機能は十分に根拠のあるものであった。本研究は、電子的な環境を利用したセルフアクセス型のリーディング環境モデルの構築が目標であるが本年度(平成12年度)はまずそのモデル案を作成した。(1)セルフアクセス英語学習は、学習者がコンピューターとそのネットワークに構築されたマルチメディア環境において、自主的に学習を計画、その計画をもとに自ら学習を行い、その結果を自己評価する学習スタイルである(2)いわゆる従来からのクラスワーク型英語学習形態の利点は、特に英語学習の基礎的なレベルで一定の時間に一定の能力を共通のメニューによって学習者にインプットできる効率のよさにある。しかし学習が進み、獲得された言語能力に格差があらわれる段階では、個々の学習者が求める目標がそれぞれ異なってくる。また目標にいたる学習内容についても、興味がもてるかどうか、あるいは効果を期待できるかなどによって学習者自身の嗜好が表面化する。基礎的レベルでは有効であるクラスワーク主体の英語学習がこのような段階以降も継続された場合、学習者の能力や嗜好の広がりに対応できず、それによって学習効果も著しく低下することが十分予想される。そのような困難を回避し、学習者一人ひとりそれぞれあった学習を提供できる環境としてセルフアクセス英語学習が位置付けられる。セルフアクセス英語学習は、何を学ぶかの目標設定やそれに至る学習のプロセスあるいは学習メディアを学習者個々が自身の選択によって構成する。従って学習の時間あるいは学習の場をグループとして共有することを学習者に求めない。学習結果の評価についても、自分自身の学習の指針を得るため、あるいは達成度を確認するためなど、目的の違いによって異なる方法を学習者は自主的に選択する。(2)セルフアクセス英語学習の利点は、一般のクラスワークと異なり、学習者個々人の能力や興味あるいはトレーニングしようとするターゲットごとに自由な学習メニューを構築できることであるが、本研究を通しても、その利点を学習者がもっともよく理解した場合によい結果が生まれることがプログラムのフィードパックなどで明らかとなった。(3)学習プロセスにおける教師の役割についても、モデル案では「知誠の源泉であるよりは学習者にとってのa)英語の能力についてのアドバイス、b)学習の方法についてのアドバイス、そしてc)学習の全体的なプラン作り」などを行うMentorとして位置付けたが、実際の学習現場においてもその機能は十分に根拠のあるものであった。
ナノ-ダイラトメトリーによるセラミックスの中性子照射欠陥解析:回復過程の速度論

種々の結晶構造をもつ化合物に中性子照射により導入された欠陥の回復過程を、高温においてその場、かつ、高精度で連続的に検出することにより、その回復プロセスの速度過程を明らかにすることを目的として研究を行った。結晶内への欠陥の蓄積は微小ではあるが体積変化を伴うので、特性変化を検出する手段として超高精度の熱膨張計を用いた測定を主として行った。(1)はじめに、購入した高精度熱膨張計の性能を検証して、精度を確認した。ついで、中性子照射した複数の結晶質SiCについて、超高精度熱膨張計を用いて、一定温度に昇温後、その温度に6時間以上一定に保ち、長さの時間変化を連続的に検出した。これを、試料長が照射以前の長さに戻るまで順次温度を上昇しながら繰り返し測定した。(2)各温度で得られた時間-長さ変化曲線を解析し、それぞれの温度での回復速度は、約1時間までの短時間と長時間部分の2つの速度が観測され、1次反応とした時の回復速度を明らかにした。また、長さ変化速度を測定温度に対してプロットすることにより回復の見掛けの活性化エネルギーを明らかにした。さらに点欠陥の分子動力学計算を参考にして、欠陥回復機構を検討した。(2)結晶構造がSiCと類似しているSi単結晶について、超高精度熱膨張計を用いて同様な測定を行った結果、中性子照射による長さ変化は極めて小さいものの各温度における回復を検出でき、回復過程を明らかにすることができた。(4)照射後のSiC試料を異なる条件でアニールし、高分解能電子顕微鏡を用いて、中性子照射欠陥(ループの生成、ボイド・バブルの生成)を観察した結果、1400°C以上の加熱によりバブルが生成することが明らかとなった。この結果を、欠陥回復モデルに反映した。(5)これまでの研究により得られた成果を比較検討して、照射損傷の形成およびその熱安定性に及ぼす結晶構造的な特徴を検討した。共有結合性からイオン結合性まで、また、種々の結晶構造をもつ化合物に中性子照射により導入された欠陥の回復過程を、高温においてその場かつ高精度で連続的に検出することにより、その回復プロセスの速度過程を明らかにすることを目的として研究を始め、本年度は以下の成果を得た。1)超高精度熱膨張計を購入し、申請者の属する研究所にすでに設置してある放射性物質取扱い施設に設置した。測定精度および再現性について検討し、目的の性能を有することを確認した。また、小型の試料を精度良く作製するための冶具を製作した。2)材料試験炉で中性子照射した結晶質および非晶質SiO_2について、長さ測定(1ミクロン単位、スウェリング測定)、格子定数測定(0.0001ナノメートル単位、X線回折装置)、及び熱拡散率測定(熱定数測定装置)を行った。また低温から順次高い温度で等時熱アニールを行い、室温にてその変化を観察した。その結果、非晶質は照射により収縮し、600°C以上の等時アニールにより、回復すること、一方、結晶質は照射により膨張し、同じく、600°C以上の等時アニールにより、回復することを明らかにした。3)材料試験炉及び高速実験炉で照射したSiCおよびSi_3N_4について、長さ測定、格子定数測定、及び熱拡散率測定を行った。SiCについては等温アニールを行い、室温にてその変化を観察した。温度を昇温しながら、同様な測定を繰り返した。これを、試料長が照射前の長さに戻るまで順次温度を上昇しながら繰り返し測定した。それにより、各温度での回復の速度を求め、温度の上昇と共に、幾つかの回復のステージが存在することを明らかにした。

4)すでに中性子照射済みの試料に加えて、本研究で検討すべき環状構造、ネットワーク構造、イオン結合性で最密構造に近い種々の結晶構造の化合物について、材料試験炉照射用試料を作製し、照射機関に送付した。種々の結晶構造をもつ化合物に中性子照射により導入された欠陥の回復過程を、高温においてその場、かつ、高精度で連続的に検出することにより、その回復プロセスの速度過程を明らかにすることを目的とする。結晶内への欠陥の蓄積は微小ではあるが体積変化を伴うので、特性変化を検出する手段として超高精度の熱膨張計を用いた測定を主として行った。(1)材料試験炉及ぴ高速実験炉常陽で照射したSiCおよびSi_3N_4について、長さ測定(1ミクロン単位、スウェリング測定)、格子定数測定(0.00001ナノメートル単位、X線回折装置)、及び熱拡散率測定(熱定数測定装置)を行った。また低温から順次高い温度で等時熱アニールを行い、室温にてその変化を明らかした。(2)超高精度熱膨張計を用いて、単結晶サファイア試料による熱膨張率測定精度の検証の後、未照射SiCを用いて、ある一定温度に昇温後、その温度に6時間以上一定に保ち(等温アニール)、長さの時間変化を検出した。次に、温度を少し昇温し、同様な測定を繰り返した。これにより、試料の熱膨張に起因する長さ変化をベースラインとして得た。次いで、同じ試料長さ、同一温度プログラムにより、中性子照射済みのSiC試料について、試料長が照射以前の長さに戻るまで順次温度を上昇しながら繰り返し測定した。このデータより、未照射試料の測定値を差し引いて、照射損傷の回復による変化を求めた。(3)各温度で得られた時間-長さ変化曲線を解析し、欠陥回復モデルを検討した。また、測定温度範囲全体について長さ変化の活性化エネルギーを求めた。その結果、照射温度以上の温度での等温アニールでは、6時間においても長さ縮小は飽和せず、また温度を上昇させると、さらに縮小を続けること、1000°C以上では、回復速度は保持の初期とその後では傾きが異なること、長時間での変化は保持時間の1/2乗に乗ること等を明らかにした。(1)材料試験炉で中性子照射した複数の結晶質SiCについて、超高精度熱膨張計を用いて、一定温度に昇温後、その温度に6時間以上一定に保ち、長さの時間変化を検出した。次いで、温度を少し昇温し、同様な測定を繰り返した。これを、試料長が照射以前の長さに戻るまで順次温度を上昇しながら繰り返し測定した結果、それぞれの温度での回復速度を明らかにした。(2)結晶構造がSiCと類似し構成元素が1種類のSi単結晶について、中性子照射後の試料を用いて、超高精度熱膨張計により、SiC試料と同様な測定を行った結果、SiCとは異なる回復を確認した。(3)各温度で得られた時間-長さ変化曲線を解析し、その変化を説明できる欠陥回復モデルを検討し、速度定数を明らかにした。
陸一海洋系における環境試料中の有機分子レベル安定炭素同位体比と地球化学サイクル

陸-海洋系の堆積物試料や陸上植物中に存在するバイオマーカーの分子レベル安定炭素同位体組織をガスクロマトグラフ燃焼安定同位体比質量分析計(GC/IRMS)を用いて測定した。まず測定に際する誘導体化法や尿素付加などの分離手法を検討・確立した。対象とした陸源バイオマーカーは陸上植物の表皮に存在するクチンを構成しているクチン酸(ある種のヒドロキシ脂肪酸)や長鎖モノカルボン酸(炭素数20以上)、および木質樹木に含まれるリグニン由来フェノール類分子であった。東シナ海・黄海表層堆積物および日本海コア堆積物(過去約2万年)試料中の長鎖モノカルボン酸の炭素同位体比分布は過去数年間の代表者の研究で明らかとされた太平洋堆積物中のものと同じであった。その同位体組成はこれら海洋堆積物中の長鎖モノカルボン酸が陸上C3植物に由来するするのだはなk、海洋生物または陸上C4植物に起源をもつことが明らかとなった。しかし、東シナ海・黄海表層堆積物中のクチン酸は陸上C3植物からもたらされたことが炭素同位体比から示唆された。よって、海洋堆積物中の海洋起源の炭素数30くらいまでの長鎖脂肪酸が存在することが再確認された。また、外洋域における炭素数20から30の長鎖脂肪酸の存在量は全有機炭素量と良い正の相関を示し、太平洋や日本海、東シナ海、黄海において一様な値を示すことが明らかとなった。これらの結果は長鎖脂肪酸の存在量が海洋における基礎生産と密接に結ぶついていることを示す。分子レベル炭素同位体組成はバイオマーカーの起源の再評価や陸-海洋系における有機物の運搬過程解析、さらに生態系解析に重要な手段であることが示された。陸-海洋系の環境試料中の陸源由来バイオマーカーの分子レベル安定炭素同位体比を精度良く測定するための検討を行った。まず、陸上木質樹木に含まれるリグニン由来のフェノール類分子の炭素同位体比測定について検討した。フェノール類標準試薬9種類および誘導体化試薬(テトラメチルアンモニウム水酸化物,TMAH)数mg程度を石英管中に酸化銅と共に封じ込めて燃焼させ、生じたCO_2を従来法にて安定炭素同位体比の測定を行った。TMAHによってフェノール類分子のメチル化を行い、数マイクロモル程度の炭素同位体比をガスクロマトグラフ燃焼安定同位体比質量分析計(GC/C/IRMS)にて測定した。これを従来法で得られた値と比較し、誘導体化で付加された炭素の同位体比をマスバランスにより計算し、同位体比の補正式を作成した。測定結果は数パ-ミル以内で一致したが、5パ-ミル程度ずれる場合もあった。この原因は検討中であるが、誘導体化時の収率が悪い(最大30%)ことが原因の一つとして挙げられる。今後、収率の改善の必要がある。また、このTMAH熱化学分解法を陸上高等植物の木質部に適用し、リグニンフェノール分子の炭素同位体比を予備的に測定した。また、長鎖脂肪酸の炭素同位体比測定に関して、しばしば環状脂肪酸(ホパン酸)とガスクロマトグラフ上でピークの重なりを生じ、GC/C/IRMSによる測定を困難にする場合があった。そこで尿素付加の手法を用いて直鎖脂肪酸と環状脂肪酸の相互分離法の開発を行った。その結果、マイクログラム程度の微量脂肪酸でも尿素付加法による分離で、GC/C/IRMS測定が可能になった。この方法を用いて日本海および琵琶湖堆積物中の長鎖および環状脂肪酸の炭素同位体比測定を行った。昨年度に引き続き、陸ー海洋系の環境試料中に存在するバイオマーカーの分子レベル安定炭素同位体比から陸源有機物の寄与の推定などを行った。

特に、昨年度開発した尿素付加を用いて直鎖脂肪酸と環状脂肪酸の相互分離法によって日本海および太平洋、東シナ海の堆積物中の長鎖および環状脂肪酸、イソプレノイド脂肪酸の炭素同位体比測定を行った。さらに、クチンなどを構成するヒドロキシ脂肪酸や長鎖ジカルボン酸の同位体比を測定するための方法の検討を行った。その結果、過去数年間の代表者の研究で明らかになってきたように海洋堆積物中の海洋起源の炭素数30くらいまでの長鎖脂肪酸が存在することが再確認された。また、外洋域における炭素数20から30の長鎖脂肪酸の存在量は全有機炭素量と良い正の相関を示し、太平洋においても日本海においても一様な値を示すことが明らかとなった。これらの結果は長鎖脂肪酸の存在量が海洋における基礎生産と密接に結びついていることを示す。また、陸ー海洋系の堆積物中のホパノイドとしてはジプロプテンとC_<32>ホパン酸が優位に存在するが、最大約10‰の炭素同位体比の分布を示すことが明らかとなった。高等植物やシアノバクテリア、土壌中の従属栄養バクテリアなど種々の生物活動の寄与と堆積環境の違いを推定した。これらの結果の一部を日本地球化学会1998年度年会でポスター発表を行うと共に、英文地球化学雑誌に論文投稿を行った。陸上高等植物に特有なクチクラ層に由来するクチン酸(ω-モノヒドロキシおよびジヒドロキシ脂肪酸など)や維管束植物に存在するリグニンに由来するリグニンフェノール化合物の分子レベル安定炭素同位体比測定法の検討を行った。これらの陸源バイオマーマーカーは植物中で高分子化合物として存在し化学的に難分解性であるため、今回はアルカリケン化法およびアルカリ酸化銅分解法を用いた。クチン酸ではアルカリケン化後メチルエステル化およびBSTFAによるTMS化を行い、リグニンフェノール化合物ではBSAによるTMS化を行い、それぞれガスクロマトグラフ燃焼安定同位体比質量分析計(GC/IRMS)によって測定した。誘導体化の際の炭素付加における同位体比補正を標準有機化合物試薬を用いて検討した後、試料としてC3・C4陸上植物葉や海洋表層堆積物を用いた。特に、クチン酸の炭素同位体比を黄海・東シナ海表層堆積物6試料について測定したところ、起源としてC3植物が有力であった。ところが炭素数20以上の長鎖飽和モノカルボン酸の炭素同位体比分布は過去数年間の代表者の研究で得られた大平洋・日本海堆積物中のものと同じであった。長鎖飽和モノカルボン酸のC4陸上植物からの寄与を完全には否定できないが、海洋堆積物中の海洋起源の炭素数30くらいまでの長鎖脂肪酸が存在することの可能性が大きい。これらの結果の一部を日本地球化学会1999年度年会で発表を行った。
睡眠時ブラキシズムに対するスプリントの効果は交感神経活動の変化と関連するか?

本研究では,ブラキシズム患者のスプリント使用時,および非使用時の睡眠時のブラキシズムと交感神経活動を測定した.スプリント装着日の方が非装着日に比べ交感神経活動が低くなる例,またその逆になる例がみられた.装着日の方が交感神経活動が低かった患者では,ブラキシズムの発現回数も装着日の方が少なかった.本研究で構築された計測方法は,睡眠時ブラキシズムに対するスプリントの効果と交感神経活動との関係の解明に重要な役割を果たすものと思われた.本研究では,ブラキシズム患者のスプリント使用時,および非使用時の睡眠時のブラキシズムと交感神経活動を測定した.スプリント装着日の方が非装着日に比べ交感神経活動が低くなる例,またその逆になる例がみられた.装着日の方が交感神経活動が低かった患者では,ブラキシズムの発現回数も装着日の方が少なかった.本研究で構築された計測方法は,睡眠時ブラキシズムに対するスプリントの効果と交感神経活動との関係の解明に重要な役割を果たすものと思われた.本研究の目的は,睡眠時ブラキシズムに対するスプリントの効果の実態を自律神経活動との関係の観点から解明することである.平成22年度は以下の項目に取り組んだ.1.携帯型ブラキシズム-自律神経活動測定システムを用いた新システムの構築ブラキシズムと自律神経活動を同時に測定できる超小型で携帯型の測定システムを考案した.心拍数,3軸加速度,交感神経活動,副交感神経活動等を測定できる人間情報センサHRS-I(WINヒューマンレコーダー株式会社製)を自律神経活動のモニタとして用いる際そのデータ処理が本研究に適応したものにするため,本体・解析ソフトの改変を行った.各測定項目のデータ表出形式を128Hz毎にし,筋電図のデータ解析と対応しやすくなるようにした.このHRS-Iを用いて自律神経活動を,また携帯型筋電計を用いてプラキシズムを測定することにより,自宅など睡眠検査施設以外の場所で自律神経活動とブラキシズムの同時に測定が可能となると考えられた.2.新システムの動作確認改変したHRS-Iの動作確認をした.左側胸部に電極および測定器本体を装着し睡眠時の計測を行ったが,小型,軽量であり被験者の睡眠中の違和感は少ないことが確認された.今回用いたHRS-Iは1回の測定で最大9時間に渡って各測定項目の連続した記録が可能であること,データは128Hz毎の表示とされていることを確認し,携帯型筋電計との同期も確認できた.HRS-Iと携帯型筋電計との同時測定においても両者の波形の描出ではノイズは少なく,夜間睡眠時における同時の併用が可能であると考えた.本研究の目的は、睡眠時ブラキシズムに対するスプリントの効果の実態を自律神経活動との関係の観点から解明することである。スプリント装着により交感神経活動が「優位になる場合」と「変化なしあるいは減弱する場合」との仮説を立て、睡眠時ブラキシズムに対するスプリントの効果が患者により一定ではないという昨今の知見を自律神経活動の観点から検証しようとするものである。コードレスで小型の筋電計、心電計を用い被験者の自宅でそれらを計測できる方法を構築した。連続した長時間の測定、記録が可能であり測定中の筋電図のノイズ等の問題は少なく、これらの測定が可能であった。対象はスプリントを使用していない健常ボランティア、およびスプリントを使用しているブラキシズム患者とした。患者群ではスプリント非装着日および装着日での測定を行った。交感神経活動指数の一晩全体の平均値を算出し、各被験者における交感神経活動の値(以下、SNA)とした。健常者群では2回の測定を行ったが、同一被験者内でのSNAの日間変動は著しく大きなものではなく、両日の間には相関がみられ、今回確立した交感神経測定システムの本研究への応用は妥当であると考えられた。患者群においてはスプリント装着日の方が非装着日に比べSNAが低くなる例、またその逆になる例がみられた。装着日の方がSNAが低かった患者では、ブラキシズムの発現回数も装着日の方が少なかった。測定方法の構築、健常者群のデータ測定に時間を要したため、2年間の研究期間においてスプリントを使用しているブラキシズム患者群の十分なサンプル数を得るまでには至らなかったが、本研究で構築された計測方法を用い、今後患者群のサンプル数を増やして評価をすることで、睡眠時ブラキシズムに対するスプリントの効果と自律神経活動との関係の解明に重要な役割を果たすことが可能と思われた。
ナノ粒子分散系のモデル化と制御 --実験のデザインに向けて--

溶媒中に存在する微粒子の運動、例えば水の上に浮かぶナノ粒子の運動、を制御することはナノテクノロジーの観点から重要である。しかしながら、溶媒中の微粒子は、それぞれの粒子間の相互作用や水分子との衝突により複雑に運動するので、その運動を完全に制御することは大変難しい。本研究ではそのような微粒子の複雑な運動の一因である熱揺らぎを制御する理論を構築した。そしてその理論を分子動力学でモデル化された粒子に適用し、揺らぎを制御することに成功した。初年度はナノ粒子分散系の数理モデルの構築と、その分散過程の制御のための理論構築を行った。本研究の特徴は、ナノ粒子の分散化という従来では材料科学的あるいは化学的なアプローチで研究されていた問題を数学の分野の力学系として捉え直し、それらの解析そして制御理論構築を行うことである。力学系の視点で分散の問題を捉えると、粒子の凝集過程は安定固定点への遷移過程と考えられるので、分散過程は安定固定点の不安定化に対応する。つまり、分散状態を制御するためには固定点を不安定にする制御を行うことになる。本研究においては、不安定化のための制御理論の枠組みは線形最適制御理論に基づいて行った。既存の制御理論においては安定化制御が中心的な課題であったため、本研究における主要なトピックである不安定化制御は従来の制御理論の枠組みとは異なる新しい視点に基づく制御である。ここでの数理モデル化や制御理論構築においては、分散化という現象の本質を損なわない範囲で解析が比較的容易に行えるようにシンプルな状況を仮定して行われた。しかしながら実際に実験への適用などを視野に入れるとシンプルな状況が満たされないことはしばしば起こりうる。たとえば、ナノサイズの粒子を考える際にはノイズの影響が無視できない。これを受けて、本研究では、ノイズの効果を取り入れた制御理論の構築も行った。初年度に行った理論構築において用いたシンプルな仮定の一つに系が線形領域に十分近いという条件があるが、これは一般的には成り立たない。より一般的な状況で制御するためには非線形の領域においても成立するように制御理論を拡張する必要がある。初年度の理論を非線形領域に拡張する事は次年度の重要な課題の一つである。本研究はスケジュール通り概ね順調に進展している。一年目は分散化のための理論の構築とその数理的解析を目標としており、その目標はほぼ達成された。最終目標は本研究で構築された制御理論を実験へ適用することであるが、初年度では、特に実験を行う上で避けては通れないノイズの影響を考慮した解析も行っており、この研究成果は実験への適用の第一歩であると考えている。本研究課題は、非常に小さいサイズ(ナノのオーダ)の粒子が多数存在し、それらが互いに相互作用する状態において、粒子の状態やダイナミクスの制御のための理論を構築することが目的である。前年度には、粒子の数が比較的少なくかつ、粒子間の相互作用が線形で近似されるシンプルなモデルを用いて理論を展開してきた。最終年度である今年度は、実際に実験への適用を視野に入れたより複雑なモデルに対しての理論構築を行った。具体的には前年度に展開した理論を主に以下の3つの状況へ拡張した。(1)多粒子系(2)非線形系(3)ノイズを含んだ系。(1)については1次元空間における多粒子の分子動力学シミュレーションを行い前年度の理論がそのまま適用可能であることを示した。(2)については、粒子間相互作用が非線形の領域においても制御が可能となるように前年度の理論を拡張した。(3)については多粒子の分子動力学にノイズを加えた系に関して、ノイズによって引き起こされる拡散現象を制御する理論を構築した。以上の拡張は、前年度の理論を実験へ適用する際に必ず必要となる事柄であるので、実用に向けての重要な進展であると考えている。今現在、以上の結果を論文としてまとめ国際的な科学雑誌に投稿している。本研究課題で構築した理論は非常に一般的なものなので、ノイズに晒されているシステム全般に適用可能である。例えば我々の体の細胞は外的なノイズに晒せれながらも何らかの意味で制御され情報処理を行っている。本研究課題で得た知見が、このような生命現象を理解するための手がかりとなると考えている。これは今後の研究課題としたい。前年度では理論の構築とその数学的な妥当性に重点をおいて研究を行った。そのため比較的解析が容易になるように理想的な状況を仮定したシンプルな理論構築を行った。しかしながら、本研究課題の最終的な目的は理論を実験に適用できる形で整備することである。したがって、今後は実験への適用を視野に入れてより複雑な状況を取り入れた系に関しての研究を行っていく。特に、非線形領域においても使用可能な制御理論の構築を中心に行っていく方針である。まずは、近年の制御理論において急速に発展を遂げている非線形最適化の手法を適用することで本研究課題の達成を試みる。

ただし、ノイズの影響が無視できない現象なので、ノイズの含まれた非線形力学系を制御理論的に扱う事になる。これは非常にチャレンジングな問題であるが、近年ノイズの含まれた非線形力学系の数学的な解析が盛んに研究されており解析手法も新しく構築されてきているので、それら最新の数学的手法と非線形制御の手法を融合することで本研究課題に取り組みたい。応用数学初年度は主として理論構築とその解析を数理的な観点から研究してきたので実験家との議論や実験関連の学会などへの参加を当初の計画ほど行うことができなかったことが理由として挙げられる。今年度は前年度に構築した理論の実験への適用を主として研究していくので、国内外の実験家との議論や実験関連の学会への参加を積極的に行っていく予定である。
タンパク質ドメインを固定化した充填剤による光学分割

七面鳥オボムコイド(OMTKY)およびニワトリオボムコイド(OMCHI)より、ファーストドメイン、セカンドドメイン、糖鎖フリーサードドメイン(OMTKY3およびOMCHI3)および糖鎖含有サードドメイン(OMTKY3SおよびOMCHI3S)を単離した。その結果、糖鎖フリーサードドメインおよび糖鎖含有サードドメインにおいて光学認識能を見いだすことができた。そこで、OMTKY3およびOMCHI3表面上での2-アリルプロピオン酸誘導体の光学認識機構をNMRおよび計算化学的手法を用いて詳細に検討した。その結果、2-アリルプロピオン酸誘導体であるU-80,413のR体はOMTKY3およびOMCHI3上のArg21、Lys34、Phe53およびLeu23とのイオン的相互作用、水素結合、疎水性相互作用し、S体は異なるオリエンテーションをとるためイオン的相互作用、水素結合は可能であるが、疎水性相互作用ができないことが分かった。その結果、U80,413の光学認識が起こると推定した。また、上記サイト以外に、Va141、Va142およびLeu48からなる非特異的結合サイトの存在も明らかとなった。しかしながら、ドメインを固定化した充填剤からは期待された光学認識能は得られなかったことから、オボムコイドの優れた光学認識能が共存する他のタンパク質に起因している可能性に着目した。そこで、粗オボムコイドをクロマトグラフィーにより分画し、新規糖タンパク質が粗オボムコイド中に約10%含まれていることを発見し、このタンパク質をオボグリコプロテインと命名した。さらに、それぞれのタンパク質を固定化した充填剤を合成し、分離能を検討した結果、オボグリコプロテインは優れた光学認識能を示したのに対して、精製したオボムコイドは光学認識能を示さなかった。これらの結果から、従来報告されていたオボムコイドの光学認識能はオボグリコプロテインによるものであることが明らかとなった。1.オボムコイドドメインを固定化した充填剤による光学分割ニワトリオボムコイド(OMCHI)より、糖鎖フリーサードドメイン(OMCHI3)および糖鎖含有サードドメイン(OMCHI3S)を単離し、光学認識能を見いだした。従来、光学認識能を見いだしていた糖鎖フリーの七面鳥オボムコイドサードメイン(OMTKY3)とOMCHI3上での2-アリルプロピオンン酸誘導体の光学認識機構をNMRおよび計算化学的手法を用いて詳細に検討した。一方のエナンチオマーはOMTKY3およびOMCHI3上のArg21、Phe53、Leu23およびLys34とのイオン的相互作用、水素結合、疏水性相互作用し、片方のエナンチオマーはこれらの相互作用のすべてを受けるわけではない。その結果、光学認識が起こることが明かとなった。また、上記サイト以外に、非特異的相互作用部位の存在も明かとなった。2.牛血清アルブミンフラグメントを固定化した充填剤による光学分割ペプシンを用いて牛血清アルブミン(BSA)を酵素水解し、得られたフラグメントをサイズ排除およびイオン交換クロマトグラフィーにより単離した。得られたBSAフラグメントは、分子量約35,000のN-末端側フラグメントであることが明かとなった。次に、BSAフラグメントを固定化した充填剤を固定化し、光学認識能を精査したところ、Tryptophan、Warfarin、Benzoin、2-アリルプロピオン酸誘導体、ベンゾジアゼピン系化合物に対して光学認識能を有していた。しかし、BSAフラグメントを固定化した充填剤ではTryptophanに対する光学認識能は失われていた。

また、BSAフラグメントを固定化した充填剤は、特定の化合物に対して光学認識能の優れた、負荷容量の大きな、安定な光学分割用充填剤であることが明かとなった。全ドメインを有する七面鳥オボムコイド(OMTKY)およびニワトリオボムコイド(OMCHI)を固定化した充填剤の持つ優れた光学認識能に比較して、ドメインを固定化した充填剤からは期待された光学認識能は得られなかった。このことは、オボムコイドの優れた光学認識能が共存する他のタンパク質に起因している可能性を示唆している。そこで、粗オボムコイドのイオン交換クロマトグラフィーによる分画を行った。さらに、得られたタンパク質画分のキャラクタリゼーションを逆相クロマトグラフィー、マトリックス支援レーザー脱離飛行時間型質量分析計、N-末端配列分析、糖含量の定量、酵素阻害活性を用いて行った。その結果、分子量約30,000の新規糖タンパク質が粗オボムコイド中に約10%含まれていることを発見した。このタンパク質はオボグリコプロテインと命名された。さらに、このオボグリコプロテインと精製したオボムコイドとをそれぞれ別個に固定化した充填剤を合成し、分離能を検討した結果、オボグリコプロテインは優れた光学認識能を示したのに対して、オボムコイドは光学認識能を示さなかった。これらの結果から、従来報告されていたオボムコイドの光学認識能はオボグリコプロテインによるものであることが明かとなった。今後、オボグリコプロテインの一次構造、糖鎖構造の決定、オボグリコプロテインによる光学認識サイトおよび光学認識機構を検討する予定である。一方、全ドメインを有するオボムコイドでは、リガンドが結合サイトに到達できないために光学分割が達成されないのに対して、コネクションペプチドを切断したオボムコイドドメインでは容易に結合サイトと相互作用できるために光学分割が達成されると推定した。
天空率・天空率変化・天空図の形状に着目した歩行者のための街路景観の類型化

本研究では、人が歩きたいと感じる街路景観の特徴を空間構成要素から抽出し分類することで、街づくりに資する知見を得ることを最終的な目標としている。そのためにまず、天空率やその変化量を空間構成要素の1つとし、その街路空間上の性質(幅員・建物高さ・標高等との関係)を明らかにする。次に、道路形状による異なる空の開け方を天空図の形状と定義し、その類型化を行う。その上で、緑量、建物壁面色などに加え、天空率、天空率変化、天空率の形状を変数とし、街路景観を類型化し、地図上に可視化することで、その地理的分布から開放性や活動性が高い街路を明らかにする。
IーIIIーVI_2族半導体における格子欠陥の評価と制御に関する研究

対象とする物質は太陽電池材料として注目されているCuInSe_2,青色発光ダイオ-ドとして有望視されているCuGaS_2ならびにその混晶系,およびデフェクトカルコパイライト構造から導出される4元層状化合物cdInGaS_4等である。まずCuInSe_2については、良質な単結晶を成長させる技術の確立から出発し、同一結晶の多面的評価を試みている。現在までにundope,In,Znまたはcdーdopeの結晶についてフォトルミネッセンス,電気的性質の測定を行った。そしてZnの不純物準位を決定した。また、ラマン散乱スペクトルの測定をCu対In比を変えた試料について行った。つぎに,CuGa(S_<1ーx>Se_x)_2系について状態図,光吸収スペクトル,フォトルミネッセンススペクトルの測定を行った。また真空中,S中,Se中でのアニ-ル効果の実験を行った。更にこの系のラマンスペクトルを測定しモ-ドの決定をした。アニオン面内の振動と考えられるA_1モ-ドがx=0.75において不連続な変化をすることを見いだした。カチオン置換の混晶Cu_<1ーx>Ag_xGaS_2系についても測定したが,この場合には連続変化した。われわれは先に,この系のある組成において半導体一金属遷移と思われる現象を100°Cという比較的低温で観測した。Cu_2S,Cu_2Seが共に約100°Cで構造転移があることをX線的に確認し,これとの関連性をCu→Ga置換によって調べたが,あるCu対Ga比の試料において從来と同様な転移現象が観測された。この他CuGaS_2と他のカルコパイライト化合物との間の混晶熱物性を測定し,平均原子量,イオン度との関係を調べた。最後に,Cd_xInGaS_<3+x>系のx=23においてわれわれが先に見いだした強い緑色発光の原因と考えられる,cdSとcdInGaS_4の積層構造をCVD法で人工的に作製し,予想通り強い緑色発光を得た。今後はアニオン蒸気制御による単結晶成長,不純物ド-プ等をCuInSe_2に対して行うと共にラマン散乱の測定,半導体一金属遷移の解明,緑色→青色発光へ展開を行う。
腫瘍関連遺伝子のゲノム(不)安定性に対する影響

1酸化損傷塩基誘発変異への影響評価:8-hydroxyguanine(酸化損傷塩基)を含むオリゴヌクレオチドを合成し精製した。このオリゴヌクレオチドを用いて損傷塩基を部位特異的に含むプラスミドDNAを作製し、様々な腫瘍関連遺伝子をノックダウンした細胞に導入した。その結果、DNAポリメラーゼη及びζ、OGG1、MUTYH、NTH、NEIL1が8-hydroxyguanineによる変異誘発を効果的に抑制していることを見出した。一方、BRCA1、BRCA2のノックダウンの効果は観察されなかった。また、腫瘍関連ヘリカーゼ(WRN、BLM、REQL4)ノックダウン実験においては、REQL4のノックダウンにより変異率が上昇する傾向が見出された。2酸化損傷ヌクレオチド誘発変異への影響評価:酸化損傷ヌクレオチド8-hydroxy-dGTPを様々な腫瘍関連遺伝子をノックダウンした細胞に導入した。その結果、MTH1、MTH2、NUDT5がヌクレオチドプール中の8-hydroxy-dGTP濃度を低下させて、変異の誘発を効果的に抑制していることを見出した。一方、MUTYHは、8-hydroxy-dGTPが誘発する変異を促進していることが明らかとなった。3組換え頻度への影響評価:直線化プラスミドを用いる新規組換え頻度評価システムにより、腫瘍関連遺伝子の影響を評価した。その結果、BRCA1、BRCA2のノックダウンの効果は観察されなかった。(1) p53、Rb、BRCA1、BRCA2のsiRNAによるノックダウン:ウエスタンブロットや逆転写酵素-定量的PCRにより蛋白質量やRNA量を測定して左記の遺伝子をノックダウンする条件を検討し、決定した。(2)損傷塩基誘発変異への影響評価: 8-hydroxyguanine(酸化損傷)を含むオリゴヌクレオチドを合成し精製した。このオリゴヌクレオチドを用いて損傷塩基を部位特異的に含むプラスミドDNAを作製し、p53・Rb遺伝子をノックダウンした細胞に導入した。その結果、予想とは異なり、p53・Rb遺伝子のノックダウンの影響は観察されなかった。これは、従来の概念とは異なる発見である。また、BRCA1、BRCA2のノックダウンの影響については現在検討中である。(3)組換え頻度への影響評価:新規組換え頻度評価システムを構築するために様々な検討を行い、最終的には直線化プラスミドを用いる系を採用した。p53・Rb遺伝子をノックダウンした細胞に直線化プラスミドを導入した結果、p53・Rb遺伝子のノックダウンにより組換え頻度が上昇する傾向が観察された。(4) MTH1・DNAポリメラーゼηの損傷ヌクレオチド誘発変異への影響評価:欠損すると腫瘍発生頻度が上昇することが報告されているMTH1やDNAポリメラーゼηをノックダウンし、8-hydroxy-dGTP(酸化損傷ヌクレオチド)誘発変異への影響を調べた。その結果、MTH1のノックダウンにより変異頻度が上昇する傾向が観察された。一方、DNAポリメラーゼηをノックダウンしたところ、変異頻度の低下が観察された。
慢性神経障害性疼痛に対する痛み焦点化催眠と催眠認知療法の効果検証

慢性神経障害性疼痛は強い痛みを特徴とした苦痛の大きい病態である。現在の治療の主流は薬物療法だが,痛みの軽減の不十分さやしばしば生じる副作用などの課題があり,新しいアプローチが求められている。本研究は慢性神経障害性疼痛を対象に痛み焦点化催眠と催眠認知療法および待機群の3群の無作為化比較試験を行って,慢性神経障害性疼痛への催眠の有効性を検証する。また,痛みの軽減により有効なのは痛みの直接的軽減を目指す催眠なのか,痛みに伴う思考の変容を目指す催眠なのかを明らかにする。