hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Siナノ結晶分散薄膜を活性媒質として用いたフォトニック結晶の光学的特性

Siナノ結晶(nc-Si)分散薄膜において膜厚方向に結晶サイズ分布の周期的な変調を与え,このDBR構造を利用したFabry-Perot共振器を構成することによってスペクトル幅を20meV程度まで狭くできる。本研究では,さらに光波長オーダの2次元周期構造,いわゆるフォトニック結晶を構成することによる3次元的な光閉じ込めを実現し,より高レベルの放出光モード制御を実現することを目的としている。平成14年度は,前年度の結果と新たに生じた課題を踏まえ,主に次の3課題について研究を行った。1)フォトニツク結晶形成時のエッチング条件の最適化,2)DBR構造をもつnc-Si分散薄膜に2次元三角格子フォトニック結晶構造を付加.3)DBR/フォトニック結晶複合構造の発光特性測定.nc-Si分散薄膜のベースとなるa-SiOx薄膜は,プラズマCVD装置を用い堆積した.成膜後1100°Cで1時間の熱処理を行い,膜中にnc-Siを分散生成させた.フォトニック結晶形成時のエッチングプロセスにおいては,エッチングの異方性並びに電子線用レジストとSiナノ結晶分散薄膜の選択比の調整が重要であった。今年度,エッチングガスをCF_4+H_2とし条件を最適化することにより,良好なエッチング特性を得られることが明らかになった。ただしこの場合,エッチレートが約1/5に減少してしまい,その回復が今後の課題である。また,DBR/フォトニック結晶複合構造の発光特性に関しては,膜面内への放出光の伝搬が抑制されることが確認された。共振器からの放出光強度の増加に関しては定量的な結論を得るに至っていない。トップリフレクタに金属薄膜を使用していることが損失につながっている可能性がある。当研究室では、これまでにSiナノ結晶(nc-Si)分散薄膜において膜厚方向に結晶サイズ分布の周期的な変調を与え、このDBR構造を利用したFabry-Perot共振器を構成することによってスペクトル幅を20meV程度まで狭くできることを示してきた。本研究は、上記のDBR構造にさらに光波長オーダの2次元周期構造を加え、いわゆるフォトニック結晶を構成することによる3次元的な光閉じ込めを実現し、より高レベルの放出光モード制御を実現することを目的としたものである。nc-Si分散薄膜に高次の周期的な構造変調を与えることにより、発光素子へ応用する上での課題、発光波長の選択性と発光効率の向上を同時に解決できる点にある。平成13年度は、主に下記について研究を行った。・単層のnc-Si分散薄膜に2次元三角格子フォトニック結晶を形成。・作成したフォトニック結晶の光透過スペクトル測定。nc-Si分散薄膜のベースとなるa-SiO_x薄膜は、プラズマCVD装置を用い、シラン(SiH_4)と酸素(O_2)を原料ガスとして堆積した。試料は成膜後1100°Cで1時間の熱処理を行い、膜中にnc-Siを分散生成させた。電子ビーム(EB)描画装置を用い、400nm周期の2次元三角格子パターン(r/a=0.35)をもつマスクを形成し、CF_4+O_2プラズマエッチングにより薄膜に微細パターンを形成した。ファイバ光学系を主体とした分光計によりフォトニックバンドギャップの観察を試みているが、これまでのところ良好な結果は得られていない。SEMによりマスクパターン及びエッチング後の試料について表面観察を行った結果、マスクパターンは良好に形成されているものの、エッチング後はパターンの乱れや消失が起こっていた。

本研究では,さらに光波長オーダの2次元周期構造,いわゆるフォトニック結晶を構成することによる3次元的な光閉じ込めを実現し,より高レベルの放出光モード制御を実現することを目的としている。平成14年度は,前年度の結果と新たに生じた課題を踏まえ,主に次の3課題について研究を行った。1)フォトニック結晶形成時のエッチング条件の最適化,2)DBR構造をもつnc-Si分散薄膜に2次元三角格子フォトニック結晶構造を付加.3)DBR/フォトニック結晶複合構造の発光特性測定.nc-Si分散薄膜のベースとなるa-SiOx薄膜は,プラズマCVD装置を用い堆積した.成膜後1100°Cで1時間の熱処理を行い,膜中にnc-Siを分散生成させた.フォトニック結晶形成時のエッチングプロセスにおいては,エッチングの異方性並びに電子線用レジストとSiナノ結晶分散薄膜の選択比の調整が重要であった。今年度,エッチングガスをCF_<4+>H_2とし条件を最適化することにより,良好なエッチング特性を得られることが明らかになった。ただしこの場合,エッチレートが約1/5に減少してしまい,その回復が今後の課題である。また,DBR/フォトニック結晶複合構造の発光特性に関しては,膜面内への放出光の伝搬が抑制されることが確認された。共振器からの放出光強度の増加に関しては定量的な結論を得るに至っていない。トップリフレクタに金属薄膜を使用していることが損失につながっている可能性がある。
戦後日本における国家－社会関係の変容―代議士個人後援会の形成―

本年度においては、地域史料の収集に力を注いだ。各地域の政治家の旧蔵史料の調査や各自治体における旧役場文書の調査のほか、公立図書館に所蔵されている郷土新聞の調査を行った。地域史料、特に戦後10年ほどの時期における地域史料は散逸・劣化が進んでいることも多いため、史料の保存という観点からこうした調査そのものにも意義が見出せるだろう。本年度では特に和歌山県において重点的に調査を行った。県北部の自治体の郷土資料館・公立図書館を調査したほか、県立図書館において郷土新聞の調査を、また県立文書館において県会議事録の調査を、それぞれ行った。また、地域の政治家の親族とも連絡を取り、旧蔵史料の有無を確認したほか、聞き取り調査も行った。こうした調査の結果、戦後の地方自治制が地域にもたらした変化や国政・県・市町村各級における選挙の実相が把握されつつあり、これらを取りまとめた上で公開する準備を進めている。また、他県における調査も進められた。青森県においては、県立図書館にて郷土新聞の調査を行ったほか、長野県では県南地域を中心に旧役場文書・郷土新聞の調査を行った。長野県における調査は、森本州平日記の解題(『東京大学日本史学研究室紀要』第23号(2019年3月)に掲載)として結実した。地域史料のほかにも、政党の事務局関係者の史料や労働組合の全国中央組織に関する史料など、未公刊史料の翻刻に携わり、地域のみならず政党に関連する史料の解読も進められている。当初は複数の地域に対する史料調査を行う予定であったが、特定の地域(和歌山県)に対する調査は進む一方で、他地域への調査はほとんど進まなかった。はじめに想定していた以上に地域史料が多く残されており、特に郷土新聞に関して種類・量ともに多く、調査に時間を要した。このため全体的に計画よりも遅れている。また、調査の進捗状況に伴って研究成果のとりまとめなども進んでいない。ただ、史料自体はこれ以前に調査を行っていた他県よりも豊富であり、そこから示唆されることも多い。そのため、研究課題の進捗状況としては「やや遅れている」とした。前年度に引き続き地域史料の収集を進める。既に調査を進めている地域に加えて、他の地域に対する調査を進め、併せて地域間の比較分析の糸口を得たい。具体的には、郷土新聞や地域政治家の回顧録など、当時の選挙運動の様相を明らかにし得る史料の探索に取り組む。また地域史料のほかにも公文書などの調査にも力を注ぐ。特に選挙違反事件に関する裁判文書の公開請求を進め、選挙において何が行われていたのかを把握する。以上を選挙に関する事例分析として取りまとめる。その上で選挙結果に関する定量的な分析を行うためにデータ入力を進める。事例分析で得られた結論がどの程度一般性を獲得しうるか、全国的な選挙結果との比較から分析を進める。以上のように選挙に関する事例分析と統計分析を併せて研究を進めていく。

その上で選挙結果に関する定量的な分析を行うためにデータ入力を進める。事例分析で得られた結論がどの程度一般性を獲得しうるか、全国的な選挙結果との比較から分析を進める。以上のように選挙に関する事例分析と統計分析を併せて研究を進めていく。
到達度評価制度構築のための「国際基準」に準拠したロシア語総合試験開発

大阪大学外国語学部ロシア語専攻における過去7年間のロシア語検定試験試行結果を分析.学習者の技能別・問題内容別習得度と各年次教育カリキュラムとの相関性を調査・考察し.本学教育システムに適合し得る「国際基準」に準拠した(CEFR基準A1B1の3レベル)文法・語彙.読解.聴解.作文.口頭発話の5領域の総合試験を作成.本学「授業支援システムWebCT」をLMS(学習管理システム)として活用した試験実施システムを開発.またパフォーマンステストにおける本学独自の客観評価法を確立した大阪大学外国語学部ロシア語専攻における過去7年間のロシア語検定試験試行結果を分析.学習者の技能別・問題内容別習得度と各年次教育カリキュラムとの相関性を調査・考察し.本学教育システムに適合し得る「国際基準」に準拠した(CEFR基準A1B1の3レベル)文法・語彙.読解.聴解.作文.口頭発話の5領域の総合試験を作成.本学「授業支援システムWebCT」をLMS(学習管理システム)として活用した試験実施システムを開発.またパフォーマンステストにおける本学独自の客観評価法を確立した専門語学教育としてのロシア語教育改善-効果的カリキュラム作成の重要な鍵となる到達度評価制度構築に向け「国際基準」に準拠したロシア語総合試験開発・基盤整備の第1段階として1.大阪大学外国語学部(旧大阪外国語大学外国語学部)ロシア語専攻で過去7年間にわたって試行的に行われた5技能(文法・読解・聴解・作文・会話)のロシア語検定試験試行結果について,技能ごとに平均点・中央値・標準偏差値等の推移及び問題項目別難易度を分析し,学習者の技能別・問題内容別習得度と各年次教育カリキュラムとの相関性を調査・考察した.2.1の結果を踏まえて現行の専攻教育カリキュラムの「国際基準」による質的評価と問題点の明確化を行い,本学ロシア語専攻の実情に見合った客観的尺度・枠組みとしての独自の到達度目標案を作成,その具体化として各学年でのカリキュラムの第1次素案を策定した.3.大学内既存サーバーコンピューター及び「授業支援システムWebCT」をLMS(学習管理システム)として活用するための環境整備を行い,7月・2月期の2回,テストケースとして利用者登録・問題登録・技能別試験試行を実施,いくつかの改善すべき問題点を明らかにした.4.ロシア語総合試験聴解問題開発に向け音声資料の収集を行った.学生が聴いて興味のもてる素材を扱い,専門家としてロシアの俳優に豊かな表現力をもった活舌のよい録音をしてもらうこと、の二点を留意点として遂行し,実際の授業ですでに教材として導入しその効果・改善点を確認した.専門語学教育としてのロシア語教育改善-効果的カリキュラム作成の重要な鍵となる到達度評価制度構築に向け「国際基準」に準拠したロシア語総合試験開発・基盤整備の第2段階として,1)ロシア連邦教育省主催ロシア語検定試験について,平成21年9月,10月の2回にわたってロシア・モスクワ(9月),サンクトペテルブルク(10月)において実施状況・問題点などの現地調査・情報収集を行った.2) (1)の調査結果及びこれまでに蓄積した知見に基づき本学ロシア語専攻の教育システムに適合し得る「国際基準」準拠の総合試験開発作業を進めた.具体的には国際基準(CEFR基準)A1B1の3段階レベルについて,文法・語彙,読解,聴解,作文,口頭発話の各技能領域試験第1次素案を完成,1年次第1期末,学年末,2年次学年末にそれぞれ試行テストを実施し,その結果の分析,検討,問題点の明確化を行った.3)また,前年度のデータ分析結果等も踏まえ,本学ロシア語専攻独自レベルとしてA2-B1の中間レベル試験の開発の必要性を認識,特に目標言語環境のない地域で必要とされる技能の特殊性に注目し,高度な読解・翻訳能力養成のためのカリキュラム編成作業を行い,その到達度を客観的に測る技能試験を開発,2年次カリキュラムの再編成とそれに基づく具体的な授業活動を展開,第1期末に新規に開発した中間レベル試行テスト版を実施し,その結果の分析,検討,問題点の明確化を行った.4)前年度に行われた過去7年間のロシア語検定試験試行結果分析,学習者の技能別・問題内容別習得度と各年次教育カリキュラムとの相関性の調査・考察を含め,上記3点の実施状況,調査・分析結果について「研究成果報告書」としてまとめ,大阪大学大学院言語文化研究科より出版・公表.専門語学教育としてのロシア語教育改善-効果的カリキュラム作成の重要な鍵となる到達度評価制度構築に向け「国際基準」に準拠したロシア語総合試験開発・基盤整備の最終段階として1)ロシア教育省・サンクトペテルブルク大学ロシア語検定試験センター主催「試験システムに関する言語学・方法論セミナー」に研究代表者及び分担者1名,研究協力者である本学外国人教師1名の計3名が参加,CEFR及びALTE基準による言語能力レベル評価システムに関する先端的な国際的議論を通して,これまでの期間で開発してきた「国際基準」準拠のロシア語総合試験の各技能領域における具体的な実施手順確立,高度な技術が要求される「口頭コミュニケーションカ」,「作文力」の客観的評価方法に関する知識・情報を得,さらに参加3名が国際試験官資格を取得した2) (1)の調査結果及びこれまでに蓄積した知見に基づき本学ロシア語専攻の教育システムに適合し得る「国際基準」準拠の総合試験を開発.具体的には国際基準(CEFR基準)

A1B1の3段階レベルについて,文法・語彙,読解,聴解,作文,口頭発話の各技能領域試験を作成,2010年度1年次第1期末,学年末,2年次学年末に実施.また昨年度新規に開発した中間レベルについても内容的にさらに精査を行い,改善作業を実施し,その結果の分析,検討,問題点の明確化を行った3) (2)の試験作成について,本学サイバーメディアセンターが提供するサーバーコンピューター及び「授業支援システムWebCT」をLMS(学習管理システム)として活用,利用者登録・問題登録・データ集計・学習履歴管理などを行い,試験実施及び試験結果データ処理・分析の効率化を実現4)日本ロシア文学会,第60回全国大会にて本課題の成果について発表,また日本ロシア語教育研究会主催サマーセミナーにてCEFR, ALTEの到達度評価制度に基づいたロシア語スピーキング,ライティング評価法についての発表を予定
59式地震計記録などの数値化デ-タ・ベ-スの作成とその工学的応用

神山(1986)による速度応答スペクトルの重回帰式(M_J、△、D、ダミ-変数、の諸項より成る式)に基づき、以下に示す気象庁地震計による記録を用い、ダミ-変数の係数Aj(T,h)から、気象庁各観測点のやや長周期帯域における周期別ゆれ易さを評価することを試みた。1.87型電磁強震計記録の解析関東地方において、ゆれ易い東京とゆれにくい銚子を例にとり、最近の2ケ年間に主に関東地方で発生した25地震(M_J=4.77.1)の同強震計記録から速度応答スペクトル(h=0.1%、R,T,√<R^2+T^2>の3成分)を計算し、重回帰分析を行った。その結果、(1)M_Jの偏回帰係数は周期によらず1前後、(2)M_J=7.0、△=100kmとしたときの東京での予測スペクトルは10数kine程度で、これは田中ら(1979)が大森式地震計などの記録から予測した値とほぼ等しい、(3)銚子に対する東京の周期4秒付近のゆれ易さは2.0前後で、岡田・鏡味(1978)によるやや長周期ゆれ易さ(東京2.0、銚子0.76)の値と整合している、などの結果が得られた。2.一倍変位強震計記録の解析東北太平洋岸沖の7大地震(M_J=6.77.9)における.ゆれ易い新潟と標準的な札幌を含む5観測点(残りは函館、盛岡、仙台)の、のべ50成分の同地震計による記録の数値化デ-タ・ベ-スを1.と同じように重回帰分析した。その結果、(1)M_Jの偏回帰係数は周期によらず1前後、(2)札幌に対する各観測点の周期4秒付近のゆれ易さは岡田・鏡味による値と同程度、(3)M_J=7.1の(三陸はるか沖)地震の記録を抜いて、同地震の予測スペクトルを70%の信頼区間をつけて求めたものは、同地震の実測スペクトルに良く一致した、などの結果が得られた。3.59型電磁地震計記録について本年度は三陸はるか沖地震の4つの余震における約40記録を収集し、次年度以降の解析の下準備をした。
ATP駆動型分子モーターの圧力変調と運動解析

細胞内にあるタンパク質などの生体分子は、周囲を水分子に取り囲まれ水素結合を形成し、エネルギー的な最適化がほどこされている。本研究課題では、高圧力技術を用いてタンパク質の水和状態を変えることで、ATP駆動型分子モーターの運動教変調を行うことが目的である。H22年度では下記の研究を行った。A)市販の光学顕微鏡にそのまま登載できる高圧力顕微鏡の開発。従来までの高圧力顕微鏡では、手押しポンプで発生した水圧を、高圧容器に封入したバッファー圧に変換するための外部セパレーターが必要であり、10ml近いバッファーを準備する必要があった。また、高圧チャンバーを固定するための専用の顕微鏡ステージが必要としていた。本研究課題では、高圧チャンバー内でポンプの水圧をバッファーの圧力に変換するセパレーター機能を内在した顕微観察用のミニチュアチャンバーを作成した。この内部セパレーター機能を採用することで、高圧装置の全体のサイズを大幅に下げることに成功し、市販の光学顕微鏡本体に付随するスライドグラスの固定器具を利用して、簡便に顕微観察ができる仕様にした。この装置を用いて、実際に高圧力下での大腸菌の遊泳運動観察を行い、従来までのシステムと同等の性能を有することを確認した。B)市販の吸光光度計、蛍光分光器に搭載できる高圧チャンバーの開発。市販の分光器に搭載し、温度と圧力を変えながら、吸収もしくは、蛍光スペクトルを取得できる簡便な装置を開発した。これにより、高圧力下において、蛍光性タンパク質や大腸菌内に取り込ませたNa指示薬の分光測定を実施した。細胞内の成分組成を見てみると、その70%は水である。タンパク質、核酸などの生体分子は、周囲を水分子に取り囲まれ水素結合を形成し、エネルギー的な最適化がほどこされている。この生体分子と水の相互作用は、高圧力をかけることで変調させることが可能であり、高次構造の形成や酵素活性が変化することが知られている。本研究課題では、高圧力により引き起こされる生体分子の構造変化や機能変調を光学顕微鏡下で観測できる「高圧力顕微鏡」の開発を通して、代表的な生体分子機械であるATP駆動型分子モーターの動作機構を明らかにすることを目的としている。高圧力下の顕微観測を可能にする高圧チャンバーは、耐圧性能を維持するために観測窓周辺に大きな機械的制約を受けており、顕微観測の際に大きな障害となっている。平成21年度は、高圧力顕微鏡の光学系の改良し、次年度以降に分子モーターの圧力応答を詳細に調査できるように整備した。1)圧力変化に伴う焦点位置の変化を自動補正することで、圧力値の急激な変化に対する応答を記録可能にした。2)高圧チャンバー内を長作動距離低開口数の対物レンズを用いて、明視野像、暗視野像、位相差像、落射蛍光像の観察を可能にする光学系を作製した。3)同一サンプル内の顕微観察像を波長により分離し、同一カメラ上の別の場所に同時に結像させる光学系を作製した。また、高圧力下でキネシンと微小管の分子間相互作用を調べたところ、AMP. PNPによる強結合状態が弱められ、両者の解離反応が圧力と共に指数関数的に増加することが明らかとなった。H22年度以降は、高圧力下でキネシンの運動アッセイを行い、詳細な運動解析を行っていく。
バーチャルユニバーシテイのための学習コミュニティ参加支援システムの開発と評価

近年、国内・海外大学では、インターネットを活用した教育・学習の提供が盛んになってきた。こうしたサービスは、eラーニングとよばれている。インターネットを利用して学習を行う学生は、個別に自学学習するだけでなく、他の学習者とコミュニケーションを行いつつ学ぶことができる。このように学習者が相互に学びあう場のことを、学習コミュニティへという。学習コミュニティにおける協調学習は、学習者に他の学習者の意見と自分の意見を比較したり、吟味する機会を与え、個別学習だけでは到達しない深い理解を達成させる。また、学習者のモティベーションを維持するなどの副次的効果も報告されるようになってきた。しかし、学習コミュニティの形成と維持には問題点も多い。問題点のひとつに、学習コミュニティに対する新規の参加の難しさがある。通常、学習コミュニティには、メンターとよばれる世話役が待機しており、新たに学習者が参加を行った場合、1)参加しやすいコミュニティを紹介し、2)コミュニケーション内容の全体像を伝え、3)折りにふれて適切なインストラクションを行うなどの支援を行うのが一般的である。従来のシステムでは、こうしたサポートはすべてメンターのタスクとされてきたが・作業負荷は非常に重く、それが学習コミュニティの維持を阻害する要因として指摘されている。本研究では、学習者が新規に参加しやすく、学習コミュニティ内部のコミュニケーション内容を容易に把握でき、折に触れて周囲のメンバーのインストラクションを受けられるような、非同期の電子掲示板システムをベースにした、学習コミュニティ参加支援システムを開発した。具体的には、学習者個人が使用する第二世代携帯電話に、学習コミュニティの周辺的な情報を提示することで、コミュニティに対する参加を促進し、コミュニティそのものを活性化させることを目的としたソフトウェアを開発し、試行実験を行った。試行実験の結果、本システムを利用した学習者は、相互に発言を参照するようになった。また、電子掲示板システムへのアクセスも向上した。評価実験の結果を参考に、協調学習プロセスの可視化方法に関する考察を行った。近年、国内の大学では、バーチャルユニバーシティと称したネットワークを用いた教育・学習の場の提供が盛んになってきた。インターネットを利用することで、学習者たちは個別学習のみならずコミュニケーションを行いつつ相互に学びあう場、いわゆる学習コミュニティへの参加を行うことができる。従来のシステムでは、こうしたサポートはすべてメンターのタスクとされてきたが、作業負荷は非常に重く、それが学習コミュニティの維持を阻害する要因として指摘されている。
デュシヤンヌ型筋ジストロフィ-保因者におけるジストロフィン遺伝子の発現:キメラマエウスによる解析

発生過程の解析が不可能なヒトのかわりにジストロフィン遺伝子が欠損しているmdxマウスを用い,発生工学的手法により筋ジストロフィの確立にむけ以下の研究を行った。1)個体再構成能(キメラ形成能)の高い未分化幹細胞株の樹立マウス胚の遺伝子操作の担体となるキメラ形成能の高い未分化幹細胞の樹立・維持・操作技術を確立し,精巣性奇形腫幹細胞及びmdxマウス由来胚幹細胞を樹立することに成功した。2)ジ-ンタ-ゲティング(gene targeting)法の確立ジ-ンタ-ゲティング法を確立し,目的とする遺伝子が欠損したマウス個体を作成することに成功し,将来遺伝子操作により新たな筋ジステロフィ-モデルマウスを人為的に作成するための基盤が確立した。3)キメラ解析のためのマウス細胞標識法の開発キメラマウスの詳細な解析に必須であるマウス細胞の人為的標識法について検討し,ヒトペプチド進展因子プロモ-タ-に連結したクロラムフェニコ-ルアセチルトランフェラ-ゼ遺伝子がキメラ解析のための遺伝的マ-カ-として有用であることを本遺伝子を含むトランスジェニックマウスの作成により明らかにした。以上の研究によりmdXマウスを用いた発生工学的手法により筋ジストロフィ-を解明するための基礎的実験系が確立したと考えられるが,当初予定していた本実験系を用いたDMD保因者のモデルマウスの作成及び解析については今後の研究課題として残された。今回得られた知見をもとに筋ジストロフィ-解明に今後さらに取り組む予定である。ジストロフィン遺伝子を欠損し,デコシャンヌ型筋ジストロフィ-のモデルマウスと考えられるmdxマウスを用い,発生工学的手法特にキメラマウス作成を利用して筋形成過程を解析することが本研究の目的である。本年度はそのための実験系を確立することを目標として研究を行った。特に,マウスキメラの組織レベルの解析に必須である細胞標識マ-カ-がマウスでは知られていないことに着目し,マウスのすべての細胞で発現の期待できる外来遺伝子(ヒトペプチド伸展因子プロモ-タに大腸菌CAT遺伝子を連絡)を導入したトランスジェニックマウスを作成した。このトランスジェニックマウスの解析から,本遺伝子は調べたすべてのマウスの組織・細胞で発現しておりキメラ解析に有用であることが判明した。現在このトランスジェニックマウスをmdxマウスと交配することにより,標識化されたmdxマウスを新たな系統として樹立中である。一方,発生的多能性を持つ培養細胞株である胚幹細胞(ES)株は,マウス胚操作に極めて有用であることが知られている。そこで,mdxマウスよりES細胞株を樹立することを試み現在までに多数細胞株を単離した。現在そのキメラ形成能等を検討中である。このmdxマウス由来ES細胞は細胞標識化や遺伝子操作を培養下で行う点で極めて優れており,本研究にとって有用であると期待される。本年度得られたこれらの成果により基本的実験系が確立したので,来年度以降筋ジストロフィ-の解明を目的とした具体的な研究を行う予定である。発生過程の解析が不可能なヒトのかわりにジストロフィン遺伝子が欠損しているmdxマウスを用い,発生工学的手法により筋ジストロフィ-を解明することが本研究の最終目標である。そのための基礎的実験系の確立にむけ以下の研究を行った.1)個体再構成(キメラ形成能)の高い未分化幹細胞株の樹立マウス胚の遺伝子操作の担体となるキメラ形成能の高い未分化幹細胞の樹立・維持・操作技術を確立し,精巣性奇形腫幹細胞及びmdxマウス由来胚幹細胞を樹立することに成功した.2)ジ-ンタ-ゲティング(gene targeting)法の確立ジ-ンタ-ゲテイング法を確立し,目的とする遺伝子が欠損したマウス個体を作成することに成功し,将来遺伝子操作により新たな筋ジストロフィ-モデルマウスを人為的に作成するための基盤が確立した.

3)キメラ解析のためのマウス細胞標識法の開発キメラマウスの詳細な解析に必須である。マウス細胞の人為的標識法について検討し,ヒトペプチド進展因子プロモ-タ-に連結したクロラムフエニコ-ルアセチルトランフェラ-ゼ遺伝子がキメラ解析のための遺伝的マ-カ-として有用であることを本遺伝子を含むトランスジエニックマウスの作成により明らかにした.以上の研究によりmdxマウスを用いた発生工学的手法により筋ジストロフィ-を解明するための基礎的実験系が確立したと考えられるが,当初予定していた本実験系を用いたDMD保因者のモデルマウスの作成及び解析については今後の研究課題として残された.今回得られた知見をもとに筋ジストロフィ-解明に今後さらに取り組む予定である。
カルパインの活性化および基質認識機構について

カルバインはカルシウムによって活性化される細胞内プロテアーゼであり、細胞機能調節における役割やいくつかの疾病の原因となることは、近年、数多く報告されているが、その基疾の認識機構についてはあまりよくわかっていない。カルパインは、システインプロテアーゼであるのでこれまでに活性中心のシステインと反応する多くの低分子阻害剤が開発されているが、それらのカルパイン特異性は低い。カルパインとの反応性の高いものには、疎水性のアミノ酸残基と塩基性のアミノ酸残基を含むものが多い。このことから、カルパインのプロテアーゼの活性中心の近くにはこれらのアミノ酸残基を受容する部位があると考えられる。しかしながらカルパインの基疾として報告されているタンパク質のカルパインによる切断部位には、かならずしも、このようなアミノ酸残基を含む配列はなく、活性中心の近傍以外にも基疾認識部位が存在することが予想される。カルパスタチンのプロテアーゼ活性阻害部位や膜結合阻害部位のペプチドを合成した。カルパスタチンの阻害部位のペプチドとカルパインの相互作用と種々の陽イオンの影響とともに解析した。カルパインはカルシウムなど2価陽イオンを結合して疎水的な部位が露出する事を明らかにした。カルパスタチンペプチドの中にはこの変化を見かけ上阻害するものがあった。おそらく、このペプチドがカルパインの疎水的な面に結合するのであろう。解析を進めている。また、カルパインの基質となるアネキシンIの結晶構造を解析した。アネキシンIはカルシウムに依存してリン脂質に結合するタンパク質である。N末端から27番目でカルパインで切断され、リン脂質への結合に要するカルシウムの要求性が変化することが報告されている。また、この近傍のセリン残基のリン酸化によってもカルシウム要求性が変化する。天然型とリン酸化部位のセリンをアスパラギン酸に変異させたものの結晶を得、その回折データから立体構造を解析した。2つのタンパク質の結晶は異なる格子定数を持っており、結晶中でのpackingが大きく異なることが明らかになった。これは、N末端の構造の変化によるものと考えられた。2つの構造の精密化を行ったが、残念ながら、切断部位や、リン酸化部位の周辺の電子密度は低く構造の差を明確にはできなかった。現在、新たな結晶をからデータを得ることも含めて、さに精密化を勧める予定である。解析を進めている。カルパインはカルシウムによって活性化される細胞内プロテアーゼであり、細胞機能調節における役割やいくつかの疾病の原因となることは、近年、数多く報告されているが、その基質の認識機構についてはあまりよくわかっていない。カルパインは、システインプロテアーゼであるので、これまでに活性中心のシステインと反応する多くの低分子阻害剤が開発されているが、それらのカルパイン特異性は低い。このことから、カルパインのプロテアーゼの活性中心の近くには、これらのアミノ酸残基を受容する部位があると考えられる。しかしながら、カルパインの基質として報告されているタンパク質のカルパインによる切断部位には、かならずしも、このようなアミノ酸残基を含む配列はなく、活性中心の近傍以外にも基質認識部位が存在することが予想される。カルパスタチンの阻害部位ではないカルパイン結合部位のペプチドを合成した。

このペプチドとカルパインとの相互作用の解析は、これから行う。本年度は、カルパインの基質となるタンパク質の立体構造の決定に力を注いだ。アネキシンIは、カルシウムに依存してリン脂質に結合するタンパク質である。N末端から27番目でカルパインによって切断され、リン脂質への結合のカルシウム要求性が変化することが報告されている。アネキシンIの結晶を得て、その回析データをとることができた。現在、天然型とリン酸化部位のセリンをアスパラギン酸に変異させたものの2つの構造を解析している。2つのタンパク質の結晶は、異なる格子定数を持っており、解析の結果からN末端の構造が大きく変化していることが明らかになった。カルパインの基質となるタンパク質で、その切断部位と立体構造が共に明らかにされているものはない。アネキシンの構造は、カルパインによる基質の認識を明らかにするための良いモデルとなると考えられる。カルパインはカルシウムによって活性化される細胞内プロテアーゼであり、細胞機能調節における役割やいくつかの疾病の原因となることは、近年、数多く報告されているが、その基質の認識機構についてはあまりよくわかっていない。カルパインは、システインプロテアーゼであるので、これまでに活性中心のシステインと反応する多くの低分子阻害剤が開発されているが、それらのカルパイン特異性は低い。カルパインとの反応性の高いものには、疎水性のアミノ酸残基と塩基性のアミノ酸残基を含むものが多い。このことから、カルパインのプロテアーゼの活性中心の近くには、これらのアミノ酸残基を受容する部位があると考えられる。しかしながら、カルパインの基質として報告されているタンパク質のカルパインによる切断部位には、かならずしも、このようなアミノ酸残基を含む配列はなく、活性中心の近傍以外にも基質認識部位が存在することが予想される。カルパスタチンの阻害部位のペプチドとカルパインの相互作用の種々の陽イオンの影響とともに解析した。また、カルパインの基質となるアネキシンIの結晶構造を解析した。アネキシンIはカルシウムに依存してリン脂質に結合するタンパク質である。N末端から27番目でカルパインで切断され、リン脂質への結合に要するカルシウムの要求性が変化することが報告されている。また、この近傍のセリン残基のリン酸化によってもカルシウム要求性が変化する。天然型とリン酸化部位のセリンをアスパラギン酸に変異させたものの結晶を得、その回折データから立体構造を解析した。2つのタンパク質の結晶は異なる格子定数を持っており、結晶中でのpackingが大きく異なることが明らかになった。これは、N末端の構造の変化によるものと考えられた。2つの構造の精密化を行ったが、残念ながら、切断部位や、リン酸化部位の周辺の電子密度は低く構造の差を明確にはできなかった。
オートファジーが出生直後の飢餓対応に果たす役割の検討

出生から初回哺乳までの栄養遮断期間におけるオートファジー果たす役割は未だ十分に解明されたとは言い難い。本研究の目的は正常マウスおよび肝臓特異的オートファジー関連遺伝子ノックアウトマウスを用いて、新生児飢餓状態モデルを作成し、オートファジーの新生児栄養状態維持に対する関与を明らかにすることである。平成30年度においては正常マウス(ICR)の在胎18.5日早産仔にて肝臓組織から蛋白質を抽出しオートファジー活性指標(LC3,p62等)の評価を実施した。また、仔血清を採取し栄養指標評価を試みた。血清量が少量のため、評価項目が限定された。また、ATG5 flox/floxマウス(理化学研究所)、B6.Cg-Tg(Alb-cre)21Mgn/J(日本チャールズリバー)を導入し、自家交配、戻し交配にて肝臓選択的ATG5ノックアウトマウス胎児を妊娠した母マウスの獲得が可能になった。次年度においては、少量血清での効率的な栄養指標測定法を確立するとともに、肝臓選択的ATG5ノックアウトマウス新生仔にて新生児飢餓モデルを作成し、オートファジーノックアウト群と対照群において肝臓及び血清検体のオートファジー活性、栄養指標の比較検討を実施する予定である。本研究の成果は、将来的なオートファジーのモニタリングや制御による、新生児、特に重症新生児・早産児の栄養状態改善、ひいては将来の精神運動発達の改善への道を開く一歩となると考えられる。遺伝子組み換えマウスの導入数に限りがあり、交配反復による目標とする臓器特異的オートファジーノックアウトマウスの獲得に時間を要したため。学内の研究支援(動物実験部門)のさらなる支援を得て安定的な妊娠動物数の確保を行うこととした。栄養指標評価においては、少量検体で効率的に実施可能な評価法について学内の研究支援(実験実習機器部門)の助言、支援を得ることとした。出生から初回哺乳までの栄養遮断期間におけるオートファジー果たす役割は未だ十分に解明されているとは言えない。本研究は、出生直前の仔マウスでオートファジーを阻害し、新生仔に及ぶ影響(栄養遮断環境での栄養指標の経時的変化、生存期間と各臓器の病理学的変化)を対照群と比較することで、出生仔の栄養遮断期間におけるオートファジーの役割を明らかにし、早産児、重症新生児の栄養管理や発達予後の改善に寄与することを目的とする。平成29年度においてはオートファジー阻害剤(3-MAやBafA1)の出産直前の母胎への投与により、出産間際の仔マウスのオートファジーを阻害する実験系の確立をめざし研究を行った。実験開始にあたっては、本学大分大学動物実験規定に基づき、動物の愛護および管理に関する法律や動物実験の適正な実施に向けたガイドライン等の関係法令に厳格に従い、本学動物実験審査委員会の承認を得た。本学動物実験施設にマウス(C57BL/6J)を新規導入し、自然交配にて妊娠マウスを得た。妊娠マウスに対し、妊娠18.5日に帝王切開を実施し、対照群データ作成のための検体収集を開始した。得られた新生仔検体にて、血液生化学、薬剤移行確認および、組織染色、免疫染色、ウエスタンプロットを用いたオートファジー活性、栄養指標評価を実施中であるが、不十分な個体数が得られていないこともあり、安定したデータを得るには至らなかった。平成30年度においても検討を継続することとし、その後に介入群に対するオートファジー阻害剤の導入を開始することとした。学内の動物実験審査委員会における承認申請、承認獲得に時間を要したため。妊娠動物の獲得が不確実で、実験遂行が遅延したため。安定したデータ獲得に至らず、実験系の再検討を要したため。平成30年度においては、学内の研究支援(動物実験部門)のさらなる協力を得て安定的な妊娠動物の導入を図ることとした。実験系、特にウエスタンブロット関連の試薬の再検討を行い、安定したデータ獲得を図ることとした。

学内の研究支援(動物実験部門)のさらなる支援を得て安定的な妊娠動物数の確保を行うこととした。栄養指標評価においては、少量検体で効率的に実施可能な評価法について学内の研究支援(実験実習機器部門)の助言、支援を得ることとした。平成29年度中に、遺伝子組み換え動物の譲渡、購入を予定していたが、学内倫理委員会承認を得るのに時間を要したことなどから、当該年度中に導入することができなかったため、次年度使用額が高額となった。また、実験系確立が遅れたことから、試薬購入費用が少額にとどまったことから、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、平成30年度に遺伝子組み換え動物の譲渡、購入の費用として支出するとともに、動物飼育経費、持ち越した検体処理に伴う試薬購入に充てる予定である。研究進達の遅延により次年度の実施予定実験が増加したため、次年度使用予定額が増加したため。
大麦若葉由来葉緑体チラコイド膜糖脂質の炎症性腸疾患抑制作用の解析

大麦若葉由来葉緑体チラコイド膜脂質は、炎症性腸疾患の発症および症状悪化を抑制する。大麦若葉末の摂取は、炎症性腸疾患(IBD)モデルマウスの炎症抑制と症状緩和を示した。その作用には、大麦若葉の食物繊維効果とともに、糖脂質が関与していると考えられる。本研究では、植物性糖脂質に注目し、培養細胞を用いた腸管炎症モデルによる大麦若葉由来糖脂質の作用機構の解明と炎症性腸疾患(IBD)モデル動物を用いた関与成分を含む画分の炎症抑制作用の確認し、炎症性腸疾患の予防・治療に有効な知見を得るとともに、炎症性腸疾患抑制効果を明らかにし、大麦若葉由来糖脂質の抗炎症メカニズムを解明する。
超微小電極を用いたアドバンストバッテリーの安全性評価

本研究ではリチウム二次電池の発火・爆発事故の安全性評価を危険な実電池を用いずに超微小電極を用いた装置を開発した。これは超微小電極を擬似金属片異物とし、内部短絡状態を制御した状態で観察評価を行える測定システムであり、赤外線カメラは1°C程度の温度変化を高感度に検出できることを確認した。これにより、従来の釘刺し試験では確認できない発火・爆発に至る現象をより実際の発火・爆発事故に近い状況および安全に評価することが可能となる。その結果発火・爆発に至る機構は、金属片異物による局所的内部短絡に端を発し、(1)発熱がセパレータの熱収縮と開孔部の拡大を誘発、(2)短絡面積の増大と短絡電流の増大という初期循環を繰り返し、短絡部がある温度(170°C)以上になると、(3)満充電の正極活物質が不均一分解して酸素を発生(発熱反応)、(4)正極で発生した酸素が負極活物質の急激な酸化を誘発(発熱友応)という急激な加速反応を発生し、発火・爆発に至るものと推測できた。そして<1>炭素誘電助剤が不動態表面に点欠陥を生成し、この点欠陥に電流集中が起こることにより電流が流れる、<2>炭素導電助剤の点欠陥生成機能は正極活物質に作用し、正極活物質の反応可逆性を向上させるという結論に達した。このことから超微小電極を用いた評価方法はより現実に近い状況を模擬でき、リチウムイオン二次電池における安全評価への有用性があると言える。しかし研究機関内に内部短絡を誘発する異物がAl、Fe、Niのどれなのか特定できずにいるため、今後早急に原因物質の特定を明らかにする必要がある。また今後はHEVやEV用電池の安全確認法に関しての新規評価法となることが課題となり、学会、論文等で研究結果の公表を行う予定である。
有機分子材料を用いたフラッシュメモリの研究

不揮発性メモリのために、フラーレンを含む有機ポリマー上に有機ポリマーのトンネル絶縁膜を堆積したスタックゲート構造を開発した。キャパシターの容量-電圧特性において、キャリアがポリマー中のフラーレンに注入される事によるフラットバンドシフトが観測された。また長時間の保持特性も得られた。更にバイアス電圧印加停止直後の保持特性において、フラーレンを含む有機ポリマー中での電荷の再分布を示唆する現象を観測した。本研究においては、有機分子結晶をフローティングドットに用いたナノワイヤメモリを実現することを目的としている。フローティングドットには、高い電子受容性を持つC60分子性結晶を用いる。今年度は、C60分子を含むポリマーのスタックゲート構造を用いたフラッシュメモリを作製した。具体的には、n型Si基板上のSiO2(膜厚10nm)上に有機基修飾C60分子を含むポリビニルフェノールが400nm程度堆積され、更にトンネル絶縁膜としてポリスチレンが200nm程度堆積され、その上にAlゲートが形成された構造である。有機基修飾C60分子は、ピロリジノフラーレンである。この構造について、ダイオードの容量ーゲート電圧(C-V)特性を詳細に測定した。ポリビニルフェノールにC60分子を含まない場合はC-V特性にヒステリシスが現れない事から、このゲートスタック構造においてC60分子がキャリアトラップになっている事が判った。スタック構造においてSiO2膜がある場合は電流ー電圧特性において電流がほとんど流れないのに対してSiO2膜がない場合は大きな電流が流れる事から、キャリアはAl電極からC60分子に注入されている事が判った。保持特性の測定の結果、保持時間は6時間以上であった。書き込み特性を詳細に調べた結果、書き込み直後から10分間程度の時間ではポリビニルフェノール中のC60分子間で注入電荷の再分布が生じている事が示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。
地表・地下における撓曲成長の相関関係を利用した短縮帯における地形成長モデルの構築

本研究は,地表・地下における撓曲成長の相関関係を利用した短縮帯における地形成長モデルの構築を目的として進めてきた.撓曲は,地震が発生した際に地下のせん断破壊が地表まで達せず,ブロードな変形を形成するものを指す.長い時間にわたって撓曲変形が続くと,平面的に変形が及ぶ幅が大きくなる傾向が得られている.しかし,現段階では定量的な評価に至っていない.そこで本研究では東北地方の内陸盆地の横手盆地西縁断層帯をテストケースとして,地表の変形と地下の地質構造との関係について検討を行った.横手盆地の西縁には,1896年に陸羽地震が発生した際に地表地震断層が出現したことで知られている.地表の変形は,断層崖と撓曲崖が混在している.その形態の違いの要因を解明することができれば,撓曲変形の成因のメカニズムを解明することが期待できる.しかし,実際の検討には反射法地震探査による地下の地質構造の情報が絶対的に不足していることと,断層近傍に分布している河成段丘面の離水時期を示す年代試料の分析が進まず,十分な結果を得ることができなかった.そのかわりとして,より現実的な地形成長モデルを構築するために必要な因子の検討を行った.最重要因子は1回の地震に伴う断層面上の総変位量である.これは,すなわち地震の規模に相当する.次に断層の角度,震源の上位に位置する堆積層の層厚,構成地質の物性などが挙げられる.また,土質工学で研究されている圧密効果についても,因子の一つとして検討することが望ましい.日本の多くの大都市が立地している堆積平野や内陸盆地などには,いくつかの活断層の存在が認識されており,その活動性の評価が進められている.しかし,撓曲変形については十分な議論をする材料が不足している.地震防災対策を進める上で,擁曲変形のメカニズムの解明は重要な課題であることから,今後も多角的な検討が必要であると思われる.本研究は,短縮変形域での地震性地殻変動に伴う地形成長モデルの構築を目指す事を目的としている.地震時に生じる地殻変形のメカニズムは,地下深部で発生している現象のため直接的に確認することはできないが,反射法地震探査などの物理探査やボーリングデータの解析によって地質構造を可視化することが可能である.一方,地震性地殻変動の累積によって生じる地形は,地表で3次元形状を定量的に捉えることが可能である.そこで,双方のデータを総合的に取り込むことにより,従来の調査研究では十分に発達過程は検討されていない「撓曲」変形の成長過程に注目することとした.撓曲変形は,断層が地表に到達しておらず顕在化していないため,地表部のみでは得られる情報は限られてしまう.そこで,本研究を進めるにあたっては,地下の地質構造を含めてその性状を検討することが必要不可欠である.今年度は,研究対象地域としている東北日本の中でも,地表での短縮変形と表層付近の地下構造が比較的解明されている秋田県横手盆地東縁において現地調査を実施した.本年度は,3ヵ年の初年度ということで,研究に必要な基礎データの取得が中心となった.現地での作業内容は以下の通りである.1)地表における短縮変形に伴う変形形態把握のための測量を実施.2)該当地域に分布する河成段丘の離水年代を示す炭化物や火山灰等の年代試料の採取.3)他グループの反射法地震探査に参加し,地下約1km程度の構造調査のデータを取得.以上の3点の他に,典型的な撓曲変形帯を有する北海道を比較研究対象として取り入れた.北海道地質研究所が実施したトレンチ調査を見学するため,帯広,富良野の現地へ出向き,撓曲変形が極表層でどのような構造を形成しているかについて観察を行った.本研究は,圧縮応力場などで認められる短縮変形帯での地形成長モデルの構築を目指す事を目的としている.逆断層運動にともなう地震性地殻変動のメカニズムは,地下で発生している現象のため直接見ることはできないが,反射法地震探査などの物理探査やボーリングデータの解析によって,ある程度の可視化は可能である.また,地震活動による地殻の変形が累積してできる地形については,測量によって三次元的にその形状を詳細に捉えることが可能である.そこで本研究では,従来は十分にその発達過程は検討されているとはいえない「撓曲」変形の進化・形成過程に注目することとした.撓曲変形は,断層が地表に到達しておらず,シャープな崖地形などが顕在化していないため,地下構造を含めてその性状を検討する必要がある.今年度は,昨年度に引き続き秋田県横手盆地東縁地域と10月に発生した新潟県中越地震の震源域付近を中心に,現地調査を実施した.本年度は,3ヵ年の2年目ということで,地下構造データの取得が中心となった.現地での作業内容は以下の通りである.1)地表における短縮変形に伴う変形形態把握のための測量を実施.2)該当地域に分布する河成段丘の離水年代を示す炭化物や火山灰等の年代試料の採取.3)他グループの反射法地震探査に参加し,地下約1km程度の地下構造調査のデータを取得.次年度は,逆断層運動に起因する地殻短縮及び隆起テクトニクスの観点から,地下での断層運動と撓曲変形がどのように形成され,発達してゆくのかというプロセスを理解するために,構造発達モデルの構築を目指す.本研究は,地表・地下における撓曲成長の相関関係を利用した短縮帯における地形成長モデルの構築を目的として進めてきた.

撓曲は,地震が発生した際に地下のせん断破壊が地表まで達せず,ブロードな変形を形成するものを指す.長い時間にわたって撓曲変形が続くと,平面的に変形が及ぶ幅が大きくなる傾向が得られている.しかし,現段階では定量的な評価に至っていない.そこで本研究では東北地方の内陸盆地の横手盆地西縁断層帯をテストケースとして,地表の変形と地下の地質構造との関係について検討を行った.横手盆地の西縁には,1896年に陸羽地震が発生した際に地表地震断層が出現したことで知られている.地表の変形は,断層崖と撓曲崖が混在している.その形態の違いの要因を解明することができれば,撓曲変形の成因のメカニズムを解明することが期待できる.しかし,実際の検討には反射法地震探査による地下の地質構造の情報が絶対的に不足していることと,断層近傍に分布している河成段丘面の離水時期を示す年代試料の分析が進まず,十分な結果を得ることができなかった.そのかわりとして,より現実的な地形成長モデルを構築するために必要な因子の検討を行った.最重要因子は1回の地震に伴う断層面上の総変位量である.これは,すなわち地震の規模に相当する.次に断層の角度,震源の上位に位置する堆積層の層厚,構成地質の物性などが挙げられる.また,土質工学で研究されている圧密効果についても,因子の一つとして検討することが望ましい.日本の多くの大都市が立地している堆積平野や内陸盆地などには,いくつかの活断層の存在が認識されており,その活動性の評価が進められている.しかし,撓曲変形については十分な議論をする材料が不足している.地震防災対策を進める上で,擁曲変形のメカニズムの解明は重要な課題であることから,今後も多角的な検討が必要であると思われる.
内分泌撹乱物質に応答する魚類シトクロムP450転写調節因子群のクロストーク評価

二ホンウナギAhR遺伝子における部分塩基配列の決定とその演繹アミノ酸配列の機能領域の解析から、ニホンウナギには少なくともAhR1、AhR2(α, β)、AhR3(α, β)の5分子種のAhR遺伝子が存在していた。リアルタイムPCR法による解析においては、AhR1では肝臓と心臓で、AhR2では肝臓、心臓、腎臓で誘導的発現が見られたが、鰓で発現が抑制された。また、AhR3ではすべての組織で高い構成的発現が認められた。環境中に放出された化学物質の多くは遅かれ早かれ水圏環境に到達し、水圏生態系の様々な生物種に蓄積する。なかでも、ダイオキシン類のような化学物質は脂溶性が高く難分解性で、生物濃縮を通して魚類の体内に高濃度で蓄積する。これら脂溶性化学物質を解毒する酵素としてシトクロムP450群がある。これら酵素に関わる遺伝子の誘導発現には、bHLH-PASファミリーのAhRが重要な働きを担っているが、魚類では2種類(あるいは3種類)のAhR1,AhR2,(AhR3)をもつことが近年報告され、AhRを1種類しか持たない哺乳類とは異なった転写発現機構をもつことが予想される。そこで本年度は、ウナギAhRにも複数の分子種が存在するか調べたところ、4つのクローンが単離された。それらクローンの部分塩基配列を求めてほ乳類を含めた他の生物種のAhRと比較したところ、ウナギでは少なくとも3分子種(あるいは4分子種)のAhR遺伝子が発現していると思われた。今までにデータベース上で報告されているAhR遺伝子とあわせて分子進化系統樹を作成して検討したところ、AhRの共通遺伝子は最初にほ乳類・鳥類と魚類のそれぞれの生物種へ分岐し、さらに魚類のAhR遺伝子は魚類の中だけで多様な遺伝子の分岐が起ったことが示唆された。また、今回の単離したウナギAhR遺伝子には、系統樹のクラスター形成からみて、AhR1,AhR2,AhR3(α、β)の少なくとも3種類の分子種が存在すると思われた。ほ乳類とは異なり魚類のなかだけで独自の進化を遂げたAhRが、ダイオキシンのような生体外異物に対してどのようにクロストークしながら働いているのか、今後は得られたAhRのリガンド結合部位の比較ならびに遺伝子発現量から、それぞれの分子種の役割を明らかにしたい。魚類の体内にダイオキシン類やβ-ナフトフラボン(β-NF)のような生体外異物が取り込まれると、それを解毒するためにシトクロムP450(CYP1)遺伝子が転写される。AhR(Aryl-hydrocarbon Receptor)はCYP1の正の転写制御を行っており、ほ乳類と比較して魚類には2分子種が報告されている。本研究では、ニホンウナギを試料として、CYP1A,1B,1C遺伝子とAhR遺伝子の転写がどのような関係にあるのか、クロストーク評価について検討した。AhR遺伝子については、現在までに5'RACE法によってクローンを得て、塩基配列を決定した結果、ニホンウナギには少なくとも5分子種のAhR1、AhR2(α,β)、AhR3(α,β)が確認された。AhR3(α,β)は系統樹ではAhR2とクラスターを形成するが、本研究では便宜上、AhR3と区別して表記している。Real-time PCRを用いて各AhR遺伝子の転写発現を組織別(脳、鯉、心臓、肝臓、腸、腎臓)に解析したところ、肝臓を除いたすべての組織においてAhR3遺伝子が対照区およびβ-NF投与区でAhR1,2のそれよりも高い構成的発現を示した。AhR1とAhR2では、特に肝臓においてβ-NF投与区で誘導的な高い発現が認められた。トランスジェニック・メダカの実験では、CYP1の5'上流調節領域に存在するAhRの認識部位である異物応答配列とエストロジェン応答配列が転写に関与していることが示唆された。Real-time PCRで組織別にCYP1の転写発現量を調べたところ、β-NF投与区の肝臓においてCYP1Aの誘導的な高い発現が認められた。以上のことから、肝臓におけるCYP1Aの高い誘導的発現には、AhR1とAhR2が関与しているのではないかと推察された。