hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
主要活断層発掘調査地点周辺の地形・地質学的精密調査

阿寺断層は左ずれの卓越した主要活断層であり、幾つものトレンチ調査が行われてきた。これらの調査結果を比較すると、各トレンチはいずれも同じような活動間隔を持つことからみて、主断層は大地震を起こしていちどきに全線が動くことが明らかにされた。この断層はかなり複雑な断層パタ-ンをもつので、詳しい断層線の位置や断層の分類を空中写真の判読から2万5千分の1地形図に表現した。主要活断層の発掘調査は各々の断層運動の時期と少なくとも最近数千年の活動間隔を解明することを主に目指している。最新の先史時代の活動時期が将来の地震災害を予測する上でとくに重要である。したがって、地層や地震発生時期を決定するために、^<14>C年代測定や考古学的な手法を駆使した。こうした調査から、活動時期、活動間隔、地下の断層構造や断層運動の挙動が解明された。それらは、山崎断層・跡津川断層・糸魚川ー静岡構造線(中央部)・中央構造線(岡村断層)・阿寺断層などであり、調査成果を整理・検討し、「活断層研究」や「地学雑誌」に論文として公表した。鈴鹿山脈の東麓を南北に走る一志断層系は西から東へ突き上げた逆断層として有名である。この断層系に属する活断層の露頭が最近の工事で数ケ所で現れたので、詳しい現地調査を実施し、活動性・変位様式・変位速度などについて考察した。さらに、こうした逆断層に伴う上盤の断層変形の形成過程についても解明した。九州の中央構造線や活断層に関しては、東京大学出版会から「九州の活構造」を刊行した。5万分の1地形図を基図として、それに活断層のみならず、地形面・地すべり・火山などの分類を行った。これによって、九州の活断層の実体がきわめて詳しく判明した。本年度の主な調査対象は次の3つの活断層である.すなわち,根尾谷断層・阿寺断層・中央線活断層系(四国)で行った発掘調査地点の周辺である.濃尾断層系の根尾谷断層中央部において, 1891年の濃尾地震の変位量を詳しく測量し,その時の上下及び左ずれ変位量を解明した.根尾谷断層は根尾川が形成した低位段丘面(堆積物)を変位させている.この面を覆う小扇状面(支流型礫層)が堆積し,小川谷によって開折を受けてから3回の変位が認められる.根尾村神所中にかけて分布する低位段丘面の本流型礫層の真上に粘土層がみられ,その中に含まれていた本片の^<14>C年代は14470±200であった.急流河川である根尾川に沿ってかなり厚い粘土層が堆積することは普通では考えられない.この下流側で大地震時に崩壊が起こり,湖沼状態となった可能性が大きい.根尾村水鳥では低位段丘面は3回の,その本流型礫層は4回の上下変位を受けている.本流型礫層の堆積年代は判らないが,上記の年代よりやや古い程度であろう.その堆積時に変位を受けたことも考えられるが,真上の粘土層直前の可能性の方が高い.これらの事柄を考慮すると,根尾谷断層の活動間隔は短くみて, 3700年程度であるが,長く見積っても6000年程度となる.変位量と年代との関係から,断層中央部での平均変化速度はA級下位と判った.同断層系の梅原断層で行なったトレンチ調査ではもっと長い間隔が得られたので,これらの断層系はいつも同時に動くのでは無いらしいことも判明した.阿寺断層系萩原断層の三ツ石地区調査では,調査後の検討を加えて成果を公表した.

さらに各種の資料を整理して,詳しい論文を書くよう準備中である.中央構造線断層系岡村断層の飯岡地区調査では資料整理を終え,成果を投稿中である.さらに詳しい調査をここで今夏行なうことになり,その打ち合せをし,周辺の調査を行った.鈴鹿山脈東麓を南北に走る一志断層系の断層露頭が現われたので、詳しい現地調査を行った。奄芸層群の地層急斜帯の東翼に活断層はあり、地層はほぼ直立している。断層面は高角の逆断層を示すが、地表近くでは低角度になる。この状況は千屋地震断層のトレンチ発掘調査による断層表現と類似している。また、断層変位地形に対応した断層が確認され、地形形成過程の中で断層(運動)の活動史が解明されてきた。1984年と1988年冬季に行った中央構造線岡村断層のトレンチ調査付近において、さらに3ヶ所で発掘調査を実施した。この調査は地質調査所や広島大学と協同して行われ、地層中がら得られた土器片・木片・腐植土層・火山灰などの年代測定によって、完新世の断層活動史が明らかになってきた。掘削したトレンチの形状は、A)口ないし回字形のもの、B)溝状のもの、C)5つの小トレンチを1本の大溝で繋いだ櫛形のもの、の3つである。A)とC)のトレンチで断層が明瞭に現われ、その走向はN80°E、傾斜はほぼ垂直であることが判った。断層面付近の地層は急斜するようになり、多数の小断層を伴っている。偏平礫の長軸は断層面の走向方向に並んでいる。このような地質現象は主に地形的に推定された右ずれで北落ちの断層運動を支持する。今回のトレンチ調査からは、断層活動期に関して次のような事柄が判明した。1)耕土層を除くと地層は最上部まで切断されているが、この最新活動時期は48世紀の間である。2)数千年前に堆積した地層も複数回の変位を受けているので、活動間隔はおよそ千年程度と推定される。3)1.11.5万年前の地層と数千年前の地層とが顕著な断層面を介して直接しているので、この間に多数の活動があり、それは横ずれが卓越していたことを示唆する。4)右ずれ変位量については、層相や旧流路のずれから検討中であるが、具体的な値は今のところ得られていない。阿寺断層は地質調査所や申請者らが幾つものトレンチ発掘調査を行った活断層である。各トレンチ間でのEventを相互に比較・検討したところ、主断層ではいずれも同じような活動間隔をもつので、大規模な地震を起こしてこれらがいちどきに動くことが判った。また、この断層系は複雑なパタ-ンをもっていることから、約1-5万分の1の空中写真判読を行い、詳細な断層分布図を作成した。その結果、幾つものセグメントに分かれること、方向性や活動度が相互にかなり異なること、北西部では幾つもの活断層に枝別れすること、などが判明した。最近、四国縦断および横断の高速自動車道の工事が進行しており、数多くの中央構造線活断層系の露頭が現れている。また、高速道に沿う詳しい調査成果や資料が得られ、これらを入手したので、現在それに検討を加えている。縦貫自動車道の建設では、中央構造線の断層破砕帯の幅や状況の詳細が判った。破砕帯と断層面は断層崖に沿う地すべりないし重力性クリ-プによって斜面下方に変形している。四国の中央構造線に沿う地域の調査によって、段丘堆積物の中から^<14>C年代測定試料や火山灰をさらに数多く得た。現在分析中であるが、変位測度や活動時期について相互に試料を検討している。また、かつて、阿波池田町市街地の南西方などでは、大規模な地すべりが中央構造線を乗り越して発生したと推定したが、新しい露頭の出現でそれが証明された。
ゼオライト細孔内でのクラスターの安定化機構とその量子状態の研究

内径約11Åの細孔が単純立方構造で配列したカリウムタイプのゼオライトK-LTAにカリウムを吸蔵させた系では、ゼオライト自身のもつカリウムイオンと吸蔵させたカリウム原子とがいっしょになり,カチオニッククラスターが細孔内に安定化させる.そして,クラスターの4s電子が様々な磁気的・光学的性質を示す。この系では細孔当たり(クラスター当たり)平均5個程度の4s電子を含むと最も顕著な強磁性が低温で観測される.その強磁性は,当初提案された遍歴電子の弱い強磁性モデルとは異なり,モット絶縁体モデルで説明できることを明らかにした.クラスターの磁気モーメント間には反強磁性相互作用が働いており,その磁気モーメントの大きさが異なるために,反強磁性転移に伴って自発磁化が発生するというフェリ磁性モデルを提案した.更に,カリウム吸蔵濃度を増加させると,ワイス温度とキュリー温度は系統的に変化し,最大濃度では常磁性状態になることがわかった.一方,内径約13Åの細孔がダイヤモンド構造で配列したカリウムタイプのゼオライトK-FAUにカリウムを吸蔵させた系では,上記の系とは大きく異なる結果が得られた.カリウム濃度が希薄の場合を除いて,この系は金属状態にあり,電子スピン共鳴スペクトルは,常にシャープな構造が現れることがわかった.カリウム吸蔵量を増加させると,シャープな構造を保ちながら裾が顕著に増大する現象が見いだされた,これは,カリウム吸蔵量の増加と共に,スピン格子緩和が顕著に増大していることを示している.通常,スピン格子緩和はスピン軌道相互作用が媒介するので,この結果はs電子系であるにもかかわらず,スピン軌道相互作用がクラスターにおいて顕著に増大している事を示している.内径約11Åの細孔が単純立方構造で配列したカリウムタイプのゼオライトK-LTAにカリウムを吸蔵させた系では、ゼオライト自身のもつカリウムイオンと吸蔵させたカリウム原子とがいっしょになり,カチオニッククラスターが細孔内に安定化させる.そして,クラスターの4s電子が様々な磁気的・光学的性質を示す。この系では細孔当たり(クラスター当たり)平均5個程度の4s電子を含むと最も顕著な強磁性が低温で観測される.その強磁性は,当初提案された遍歴電子の弱い強磁性モデルとは異なり,モット絶縁体モデルで説明できることを明らかにした.クラスターの磁気モーメント間には反強磁性相互作用が働いており,その磁気モーメントの大きさが異なるために,反強磁性転移に伴って自発磁化が発生するというフェリ磁性モデルを提案した.更に,カリウム吸蔵濃度を増加させると,ワイス温度とキュリー温度は系統的に変化し,最大濃度では常磁性状態になることがわかった.一方,内径約13Åの細孔がダイヤモンド構造で配列したカリウムタイプのゼオライトK-FAUにカリウムを吸蔵させた系では,上記の系とは大きく異なる結果が得られた.カリウム濃度が希薄の場合を除いて,この系は金属状態にあり,電子スピン共鳴スペクトルは,常にシャープな構造が現れることがわかった.カリウム吸蔵量を増加させると,シャープな構造を保ちながら裾が顕著に増大する現象が見いだされた,これは,カリウム吸蔵量の増加と共に,スピン格子緩和が顕著に増大していることを示している.通常,スピン格子緩和はスピン軌道相互作用が媒介するので,この結果はs電子系であるにもかかわらず,スピン軌道相互作用がクラスターにおいて顕著に増大している事を示している.
皮膚の保存に関する研究

皮膚の組織や細胞を生きた状態で長期間保存することは難しい。一般的には4°Cの低温下で保存しているが、最大2週間の保存が限度である。また196°Cという極低温で凍結し保存することも可能であるが、正常細胞での凍結融解後の細胞生存率は低い。さらに組織となると様々な障害が生じ、凍結保存を難しくしている。われわれは、緑茶より抽出したポリフェノールのエピガロカテキンガレート(EGCG)を細胞培養液に加えることにより、皮膚を凍結せず低温・常温で長期保存することを試みた。また凍結乾燥状態で長期保存することを試みた。GFP-Tg Ratの背部より皮膚を採取し細胞培養液(DMEM+10%FCS)溶液、1mg/mlポリフェノール添加細胞培養液に4°C、37°Cにて含浸保存した。保存皮膚を凍結切片にて細切し組織学的な観察を行った。また保存ラット皮膚片をヌードマウスへ移植することにより、保存皮膚の再生着を検討し、皮膚の生着の有無によって保存皮膚組織の生存を移植後4週で皮膚を採取し、組織学的に検討した。また生着率を求めた。保存皮膚の組織学的な検討では、4°C保存群では2週目よりEGCG非添加群でのGFP値の低下が認められた。5週目ではEGCGの添加に関係なく、表皮・真皮の変性が認められた。37°C保存では1週間ですべての群において表皮層の変性、剥離とGFP値の低下認められた。皮膚の移植実験の結果より、2週保存後では、移植片はEGCG添加4°C保存群において、良好な生着を認めた。4°Cコントロール群では一部に線維芽細胞の生着は認めた。また37°C群では生着は認めなかった。4週6週保存ではEGCG添加4°C保存群のみ生着を認めた。生着率は37°C保存群で0%であり、4°C保存皮膚では2週保存時でも生着率のかなりの低下を認めた。またEGCG添加4°C保存群においては4週まで100%の生着率を認めた。以上より、ポリフェノール添加により皮膚がより安定に保存されることが確認された。また、ポリフェノールを用いて保存した皮膚の生体移植後の生着率が高いことが示された。また凍結乾燥皮膚では、現段階では移植組織の生着は認められなかった。また生着率を求めた。
器官形成時の上皮・間充織相互誘導に関わる細胞外基質と細胞内骨格系の研究

本研究では、上皮・間充織間の発生学的な相互誘導関係が保持されながら器官形成が行われている部位としてウシの第一胃乳頭および口蓋ヒダの発生系を選び、その検索結果から(AMASAKI et al.,1991a,b)細胞外基質(ECM)の中でもある種の複合型の糖蛋白分子であるプロテオグリカン(PG)が、本研究で用いている器官形成の系において時間的・空間的に特異的な発現をし、このPGがウシの第一胃乳頭および口蓋ヒダの発生過程に重要な役割を演じているらしいことが明らかになった(投稿準備中)。また、同時にECMとしてのこのPGを含めその他のECMおよび上皮系細胞と間充織ECM間に連絡をもつと考えられているいくつかの上皮細胞の表面の細胞接着分子について、さらに上皮細胞の機能的状態を反映する可能性のある細胞内骨格分子について検索を進めた(投稿準備中)。これらの細胞接着分子については、β_1、α_3、α_4、α_5、α_vの各サブユニットのインテグリンに注目した。すなわち、これらインテグリンはフイブロネクチンの細胞接着ドメインに存在する"RGD"配列に直接関係のありそうなものとして重点をおいた。その結果本実験の発生系ではβ_1がもっとも強く、そしてα_3およびα_5が関連するらしいことが明らかになった。ついで、細胞内骨格分子であるが上皮細胞の特異的構造蛋白であるサイトケラチンにとくに焦点をしぼって探査した結果、特異的なサイトケラチンが時間的・空間的に変化をしているらしいことを発見した。以上のいずれの成果についても、さらに時間的にまた研究費によるサポートが続く限りであれば、さらにいっそうの分子生物学的なメカニズムの探査が進むであろうということが予想され、本研究計画は終了する。本研究の研究初年度の評価にあたって以下の2点が明らかになった。第1点は、上皮・間充織複合器官の器官形成機構に解明するための実験モデルとしてウシ胎仔の第一胃乳頭部および口蓋ヒダ部の標本の使用が有効であることが示された。すなわち、これまでに検索を行ってきた第一胃乳頭の形成過程に加えて本研究では口蓋ヒダの成渦過程における基本的な形態形成機序とそれぞれの器官の形態形成過程中の細胞外基質分子や細胞内骨該分子および間充織中の局所的なイオン環境を制御していると考えられる酵素(炭酸脱水酵素アイソザイムIII)の空間的および時間的発現分布の変化が明らかになった(第一胃乳頭の器官形成;H.Amasaki et al.,Acta Anat.,1991;140:169ー174,口蓋ヒダの器官形成;H.Amasaki et al.,・.Ved.Sci.,1991;53(6):1031ー1036)。とくに口蓋ヒダは、発生中に2段階の過程を経て形成され、特異的なプロテオグリカンが、上皮細胞の増殖および移動に影響を与えている可能性が明らかになった(H.Amaski et al.,Comp.Physio.Biochem.,1991;8:188,M.Takanosu et al.,Comp.Physio.Biochem.,1991;8:135,S.Matsumoto et al.,投稿準備中)。また、前述の細胞外基質分子の変化に対応するインテグリン分子および細胞内骨格分子であるアクチンフィラメントに関する結果は、現在まだ満足できる状態でないため、さらに解析を行っている。しかし、中間径フィラメントであるサイトケラチン分子に関しては、第一胃上皮の分化過程に対応していることが認められた(M.Taknosu et al.,投稿準備中)。

一方、結果の第2点として前述のプロテイオダリカンに関連して、PNAレクチンを検索したところ器官形成に関連すると思われる新たな分子の存在の可能性を示す知見が得られ、さらに平成4年度の実験で同分子の抽出、精製と出来れば生化学的な性質などを明らかにする予定である。これまでの研究からウシ胎仔口蓋ヒダの器官形成中に演じられている上皮・間充織間の相互誘導現象に関係して、上皮層基底側領域の細胞外基質中に、PNAレクチンに特異的に反応する分子が特異的な発生期に発現し、さらに間充織中に特異的に発現するプロテオグリカンであるPG-Mを特異的に認識する単クーロン抗体であるMO-225に反応するプロテオグリカン様の分子の存在も同時に確認している(いずれも投稿準備中)。そこで、本年度の実験では、これら上皮・間充織間行われている発生現象を調節している機構の手がかりを得るための第一目標としてウシ口蓋ヒダの発生糸において特異的に発現するこのプロテオグリカン様の分子を回収を試みた。そのためにこのプロテオグリカンのコア蛋白のセリン残基に結合しているガラクトース残基に対して特異的に結合するPNAレクチンを利用したアフィニティーカラムを用いた。その結果、回収された分子は還元後のSDS-PAGEによって約45kDaであり、ABC-ase処理後約75kDaの大きさであることが、明らかになった。次いで第2目標としてこれら細胞外基質分子と上皮細胞間に存在して細胞外基質と細胞との接着性に影響をもたらしていると考えられているインテグリン分子の検出を試みた。検出にあたってヒトのα3、α5、およびβ1サブユニットとそれぞれ特異的に認識するポリクーロン抗体を使用した。さらにインテグリン分子は種間でかなり変異することが知られているため、認識分子の確認を組織学的な検索に平衡して行った。さらに、先のプロテオグリカン等とインテグリン分子との主な接着構造物であるRGDS合成ペプチドを用いたアフィニティーカラムによるウシ・インテグリンの回収を試みほぼヒトインテグリンと同じ大きさの分子であることが確認され、組織学的検索より前述の分子の発現領域に近い領域にこれらインテグリンの分布を見つけた。本研究では、上皮・間充織間の発生学的な相互誘導関係が保持されながら器官形成が行われている部位としてウシの第一胃乳頭および口蓋ヒダの発生系を選び、その検索結果から(AMASAKI et al.,1991a,b)細胞外基質(ECM)の中でもある種の複合型の糖蛋白分子であるプロテオグリカン(PG)が、本研究で用いている器官形成の系において時間的・空間的に特異的な発現をし、このPGがウシの第一胃乳頭および口蓋ヒダの発生過程に重要な役割を演じているらしいことが明らかになった(投稿準備中)。また、同時にECMとしてのこのPGを含めその他のECMおよび上皮系細胞と間充織ECM間に連絡をもつと考えられているいくつかの上皮細胞の表面の細胞接着分子について、さらに上皮細胞の機能的状態を反映する可能性のある細胞内骨格分子について検索を進めた(投稿準備中)。これらの細胞接着分子については、beta_1、alpha_3、alpha_4、alpha_5、alpha_vの各サブユニットのインテグリンに注目した。すなわち、これらインテグリンはフイブロネクチンの細胞接着ドメインに存在する“RGD"配列に直接関係のありそうなものとして重点をおいた。その結果本実験の発生系ではbeta_1がもっとも強く、そしてalpha_3およびalpha_5が関連するらしいことが明らかになった。
AChE阻害活性を有する植物アルカロイドの探索・全合成と構造活性相関の検討

本研究では、ヒカゲノカズラ科リコポジウム属植物とヒガンバナ科植物に含有されるアセチルコリンエステラーゼ阻害活性を有するアルカロイドにターゲットを絞り、その単離・構造決定と全合成研究を行なった。その結果、数多くの新規アルカロイドを単離・構造決定するとともに、これまでに当研究室にて単離された数種の新規アルカロイドの全合成を達成した。1)分子内Diels-Alder反応を鍵反応としたLycoposerramine-Rの全合成:昨年に低収率ながらラセミ体でのリコポセラミン-Rの全合成は達成したことを受け、本年はその不斉化と合成ルートの改善に取り組んだ。鍵反応であるDiels-Alder反応において、種々の不斉補助基を有するジエンを合成し詳細に反応条件を検討したところ、不斉補助基としてオキサゾリジノンを有するジエンを用いた際に収率53%、80%eeで目的物を得ることができた。さらに反応条件を検討したところ、最大で98%eeで環化体を得ることができたが、そのときの収率は14%であった(80%は原料回収)。今後、さらなる条件検討と合成経路の改善を行う。2)AChエステラーゼ阻害作用を有する植物性アルカロイドの徹底的追求:タイ産Lycopodium nummularifoliumについて成分探索をおこない、数種の新規アルカロイドを単離・構造決定した。3)Pauson-Khand反応を利用した新規アルカロイドLycoposerramine-S, Aの不斉全合成:当研究室で達成したリコポセラミン-Cの全合成と同様の合成ルートを用い、リコポセラミン-SおよびAの全炭素骨格を持つ化合物の合成に成功した。続いて、ノシルアミンを用いた光延反応により、1位-9位間の窒素原子を導入した。今後、5位に2つめの窒素原子を導入した後、リコポセラミン-SおよびAの全合成を達成する予定である。4)リコリン誘導体の効率的合成:リコリン誘導体の効率的合成を目指し、種々Diels-Alder反応前駆体を合成してDiels-Alder反応を試みたが、目的の環化体は得られなかった。[4+2] / [3+2]連続環化反応を用いた合成については今のところ実施していない。1、分子内Diels-Alder反応を鍵反応としたLycorineおよびその誘導体の全合成Lycorineの1-O-アセチル誘導体に認知症治療薬ガランタミン(レミニール)と同程度の強力なアセチルコリンエステラーゼ阻害活性が認められたことから、リコリン誘導体が新しい記憶障害改善薬開発のためのリード化合物となる可能性が十分にある。そこで、リコリン誘導体の効率的全合成ルートの確立を目的とし、研究に着手した。鍵反応として分子内Diels-Alder反応を設定し、全合成研究を行なった。Diels-Alder反応の前駆体として設定した化合物を合成することはできたが、Diels-Alder反応が加圧条件においても進行しなかったため、基質の変更を余儀なくされた。基質をアミドフラン化合物に変更したところ、Diels-Alder反応は進行したが、その後に副反応が起こり、望まない共鳴安定化された化合物が得られた。現在、新たな反応前駆体を設定し、合成を検討中である。2、分子内Diels-Alder反応を鍵反応としたLycoposerramine-Rの全合成リコポセラミンRは当研究室にて単離・構造決定された新規アルカロイドであるが、単離したリコポセラミンRは微量であったため、その生物活性の評価は未だ行っていない。そこで、活性評価用のサンプル供給と絶対配置の決定を目的として、全合成研究に着手した。市販のシクロペンテノンから、鈴木カップリング、分子内Diels-Alder反応、ワートン開裂を鍵反応として、重要中間体となる三環性化合物の合成に成功した。その後、カルボニル基を足掛かりとし、低収率の段階もあるがピリドン環の構築に成功し、リコポセラミンRの全合成を達成した。今後は収率および合成ルートの改善と不斉化を検討していく予定である。また、合成中間体や各種誘導体について活性評価を行う予定である。「2、分子内Diels-Alder反応を鍵反応としたLycoposerramine-Rの全合成」は当初の計画通り進行しているが、「1、分子内Diels-Alder反応を鍵反応としたLycorineおよびその誘導体の全合成」が研究計画と比較して遅れているため。交付申請書に記載した「1、分子内Diels-Alder反応を鍵反応としたLycorineおよびその誘導体の全合成」が研究計画と比較して遅れているが、平成24年度の研究計画に記載した「分子内[4+2] / [3+2]連続環化反応を用いたLycorine誘導体の効率的合成」が相補的な役割を果たすと考えられるので、平成23年度分の研究の遅れは取り返すことができると考えられる。平成23年度は、全合成研究のスケールを比較的少量で行っていたため、研究資金が余ってしまった。例年ではもう少し大きなスケールで研究を進め、合成ルートが確立された時点で大量に試薬類を購入していた。

今年は基金化に伴い、試薬類を使用するかなり前から購入するということを避けることができたため、予算が余っているように感じられるが、そのようなことではなく、研究単位が2年間となった考えれば例年とほぼ変わらない。よって、使用計画は大きく変わることはなく、全合成を効率的に進め、活性評価用のサンプルを充分量供給できることを目的に、試薬、溶媒類に研究費を使用する予定である。
らせん卵割の左右軸は形態形成の左右を決定するか

同時雌雄同体のタケノコモノアラガイ(Lymnaea stagnalis)を用い、右巻遺伝子ホモ接合体と左巻遺伝子ホモ接合体を交雑し、それら交雑個体のそれぞれが産む子供世代において、同一両親のゲノムを共有しながら右巻に成長する個体と左巻に成長する個体の作成に成功した。これら右巻と左巻のきょうだいは、受精後の螺旋卵割の左右極性をふくめ、個体発生の左右軸がすべて左右逆に進行することにより成長した個体である。これらの右巻の殻と左巻の殻の形態を11の部位について測定し、それぞれの部位の測定値(長さ)の平均値が右巻と左巻の間で異なるか否かを検定した。結果として、測定部位のなかで、右巻が統計的に有意に大きい部位と左巻が統計的に有意に大きい部位があることが判明した。さらに、殻の高さで各測定部位を割った値を左右巻型の間で比較することにより、体サイズの差異では説明できない形(shape)の差異が存在するか否かを検定した。その結果、測定した部位のすべてについて、殻の高さで割った値は、右巻と左巻の間で統計的に有意に異なることが判明した。これらの結果は、核ゲノムに存在する殻のサイズおよび形を決める量的遺伝芋が同一であっても、個体発生の左右極性を反転するだけで、サイズまたは形の表現型が変更されることを示している。すなわち、形態遺伝子の発現プロセスが個体発生の左右極性に依存していることがあきらかである。自然の集団に発見された、タケノコモノアラガイ(Lymnaea stagnalis)の左右反転変異をもちいて、らせん卵割の左右極性を決定する因子の、初期発生に対する効果を検証するために本研究を行った。タケノコモノアラガイの集団は、通常は右巻に固定している。だが、単一遺伝子座の突然変異により個体発生の左右軸が反転する。この左右軸の反転は、当該遺伝子座の母性効果により決定されており、本種の場合には、右巻が左巻に対して遺伝的に優性である。右巻に発生する運命にある受精卵を、第一卵割前に卵鞘から取り出しても、すべての受精卵が、第一卵割および第二卵割において、右巻の卵割を行った。ところが、左巻に発生する運命にある受精卵を第一卵割前に卵鞘から取り出すと、約半数のものが左巻に卵割し、他のものが右巻に卵割した。第一卵割後、第二卵割前に胚を卵鞘から取り出すと、約25%のものが右巻に卵割した。これらの事実は、左巻に発生する左右反転体の極性が卵鞘内の物理的環境に強く依存する一方、右巻に発生する通常型はその物理的環境に依存せずに左右極性を積極的に発現できることを示している。卵鞘から取り出した胚が、らせん卵割の方向にみる左右反転により以降の形態形成の左右極性をも反転するのか否かを決定することが今後の課題である。これまでに試した培養条件下では、卵鞘から摘出した胚は、嚢胚期にいたるまでに死亡する。この問題を克服するために、卵鞘から摘出した胚を長期にわたり正常に発生させることを可能にする培養条件を確立する必要がある。
π共役系高分子の精密合成を志向したクロスカップリング反応の研究

主鎖のビニレン基が全てシスに制御されたall-cisポリ(アリーレンビニレン)(PAV)は優れた成膜性を有し、薄膜状態において光異性化を伴って光不溶化する特異なπ共役系高分子である。本研究では、錯体化学的手法を用いてパラジウム触媒クロスカップリング反応を精査し、all-cisとall-trans PAVの高立体選択的合成法を開発した。また、それらの化合物を用いて光不溶化に必要な高分子の一次構造要素を明らかにした。さらに、C-H結合の直接的アリール化反応を用いるポリ(3-アルキルチオフェン)(HT-P3AT)の新合成法を開発した。(1)臭化スチリルを反応基質とする鈴木-宮浦反応の研究において、P-C還元的脱離反応を伴う特異なホモカップリング反応を見いだした。trans-[Pd(styryl)Br(PMePh2)2]をモデル化合物としてP-C還元的脱離機構について速度論的手法を用いて検討し、この反応がPMePh2配位子の解離を伴う解離型機構と、PMePh2配位子の会合による[Pd(styryl)Br(PMePh2)3]中間体の形成を伴う会合型機構により進行することを明らかにした。錯体の反応性はスチリル基の幾何構造によって大きく変化し、(E)-スチリル錯体が容易にP-C還元的脱離反応を起こすのに対して、(Z)-スチリル錯体では還元的脱離は起こらず、逆にP-C酸化的付加反応が進行することが分かった。(2)(E,E)-1,4-ビス(2-ブロモエテニル)ベンゼンと2,5-ジオクチルオキシ-1,4-ベンゼンジボロン酸との鈴木-宮浦型重縮合反応について検討し、触媒として[Pd{P(t-Bu)3}2]を、塩基としてNaOHを用いることにより、P-C還元的脱離を伴うホモカップリング反応が抑制され、またトランスメタル化反応が助長され、高収率かつ高選択的にall-transポリ(フェニレンビニレン)(PPV)を合成できることを見いだした。また、all-trans PPVと、先に合成したall-cis PPVとの、光不溶化現象について比較検討して、all-cis体の方がはるかに効率のよい不溶化能を有することを明らかにした。(3)チオフェン骨格を主鎖にもつall-cisポリ(アリーレンビニレン)を合成し、このポリマーの光異性化・不溶化によりケイ素基板上に調製された薄膜が、最高0.035cm2 V-1 s-1の電荷移動度を示すことを見いだした。(1)昨年度の研究において、臭化スチリルのホモカップリング反応がスチリルパラジウム錯体中間体からのP-C還元的脱離反応により誘発されることを報告した。これと関連して、本年度は、モデル錯体であるtrans-[Pd(CH=CHAr)Br(PMeAr'2)2]のAr基とAr'基に電子的効果の異なる種々のパラ置換基を導入し、それらがP-C還元脱離反応速度に及ぼす効果を調べた。その結果、いずれのアリール基についても電子供与性基の導入により還元的脱離が顕著に加速されることが分かった。この結果は、"Pd-P(Me)Ar'2(CH=CHAr)"型パラダホスホラン中間体の関与を示すものである。(2)Herrmann-Beller錯体を触媒前駆体として、2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェンの脱臭化水素型重縮合反応が効率的に進行し、分子量3万を超えるポリ(3-ヘキシルチオフェン)が良好な位置規則性(93%)で合成できることを見いだした。反応の進行には、トリ(o-メトキシフェニル)ホスフィン配位子の添加が極めて重要であり、トリフェニルホスフィンなどの他のホスフィン配位子を用いた場合には、生成ポリマーの分子量は1万以下となった。本反応は、ハロアレーン類の脱臭化水素型重縮合反応により高分子量のπ共役系ポリマーを合成したはじめての例である。重合反応の経時変化をGLC, MLDI-TOFMS,およびGPCを用いて追跡した結果、位置規則性の低下は、反応初期に起こるホモカップリング反応(C-Br側でのカップリング)に起因していることが分かった。現在、反応機構の解析を進め、より位置規則性の高い触媒条件を探索中である。(1)昨年度の研究において見いだした、Herrmann錯体をパラジウム触媒として用いる、2-ブロモ-3-ヘキシルチオフェンの脱臭化水素型クロスカップリング重縮合について検討を加え、トリス(o-ジメチルアミノフェニル)ホスフィンを補助配位子として用いることにより、分子量3万4万のポリ(3-ヘキシルチオフェン)を、98%以上の頭-尾選択性で合成できることを明らかにした。

これらの分子量と選択性は、有機金属反応剤を用いる従来型のクロスカップリング重縮合に比べて明らかに高かった。(2)上記の触媒系では、重合度が高くなるほど頭-尾選択性が向上するという興味深い現象が認められる。この理由を明らかにするため、触媒中間体モデルである[PdAr(μ-OAc)L]_2を合成し、チオフェン類との反応について検討した。その結果、オリゴチオフェン鎖の伸長とともにC-H結合切断に対する反応性が向上することが明らかとなった。(3)Herrmann錯体を用いる触媒系の高い熱安定性の発現理由について検討し、[PdAr(μ-Ac)P(o-tolyl)_3]_2中間体からArHの副生を伴い、Herrmann錯体が再生することを見いだした。この結果は、Herrmann錯体が単なる触媒前駆体ではなく触媒休止種として機能していることを示している。また、反応速度論的な検討を行い、Ar基の種類により、2核錯体の単核錯体への解離と、o-tolyl基のC-H結合切断反応の2通りの律速段階が存在することを見いだした。(4)all-cisおよびall-transポリ(m-フェニレンビニレン)を高立体選択的に合成し、それらの光異性化反応について検討した。その結果、光定常状態におけるシス/トランス比に高分子効果が現れることが分かった。
胃・十二指腸に特異的な腺粘液の腸内細菌叢による宿主への還元機構

胃・十二指腸に特徴的な腺粘液の腸内細菌による消化管内でのリサイクル機構を解明する.消化管内面は,腺上皮より分泌される大量の粘液により保護されている.特に胃・十二指腸では,自己消化からも粘膜を守っている.粘液を構成する多量の糖鎖はそのままでは糞便として排泄されるだけであるが,分解できれば腸内細菌にとって有用な炭素・窒素源となり得る.すなわち,胃・十二指腸に特徴的な腺粘液を分解し栄養として利用可能な腸内細菌を新たに分離・同定し,加えて宿主に有用な細菌代謝産物の同定ができれば,腸内細菌を介した粘液の消化管内動態の解明につながる.そこで,腺粘液糖鎖の異なる粘液環境の腸内細菌叢を対象として研究を行う.胃・十二指腸に特徴的な腺粘液の腸内細菌による消化管内でのリサイクル機構を解明する.消化管内面は,腺上皮より分泌される大量の粘液により保護されている.特に胃・十二指腸では,自己消化からも粘膜を守っている.粘液を構成する多量の糖鎖はそのままでは糞便として排泄されるだけであるが,分解できれば腸内細菌にとって有用な炭素・窒素源となり得る.すなわち,胃・十二指腸に特徴的な腺粘液を分解し栄養として利用可能な腸内細菌を新たに分離・同定し,加えて宿主に有用な細菌代謝産物の同定ができれば,腸内細菌を介した粘液の消化管内動態の解明につながる.そこで,腺粘液糖鎖の異なる粘液環境の腸内細菌叢を対象として研究を行う.
世界地誌学習の再構築に関する理論的・実践的研究

平成20年学習指導要領社会で「世界についての学習」が拡充されたことを受けて、小中学校における世界地誌学習をESD(持続可能な開発のための教育)の観点から再構築することを目的とし、国内外での世界地誌に関連する学習の実態調査、教科書等教材調査、教材開発のための調査研究を実施し、段階的な世界地誌学習のカリキュラムを検討するとともに、スウェーデン等を事例とする世界地誌学習の教材開発を行い、その有効性を検討した。海外調査としては、世界地誌教材例として取り上げるスウェーデンにおいて教材開発のための情報・資料の収集・予備地域調査を行った。持続可能な社会の構築という観点からフィールドワークを行った。来年度の本調査を合わせ、教材開発を進める。国内調査では、県内中学校における世界地理の扱いについて聞き取り調査などを行った。世界地誌が拡充される新学習指導要領の完全実施を前に、従来の国調べのうち一国を州に拡大して学習する例はあるが、範囲を拡大しただけで調べ学習のスタイルが踏襲され、新学習指導要領の趣旨に沿う形のものは少なく、教員間に世界地誌学習の意義が十分に理解されているとはいえず、早急な教材開発、単元開発が必要であることが明らかとなった。そのほか世界地誌教材開発のため、諸外国の教科書、開発教育・ESD関連書籍等を収集し、その内容分析を行った。またスウェーデンで秋に示された新学習指導要領を入手し、その内容分析を行った。新学習指導要領は持続可能な発展をこれまで以上に強く意識するものとなった。地球、世界を学習対象とし、自然と人間との関わりによる生活環境の形成とその変化をとらえ、持続可能な発展を考慮しながら、さまざまな環境問題を解決し、また問題を未然に防ぐ対策を考えさせることを目的とする。とくに環境の持続可能性の問題として、自然災害、再生可能エネルギー、代替燃料などの問題、世界各地で発生している貧困・病気などの問題を重点的に取り扱っており、持続可能な社会の形成の観点にたつ先進事例といえる。この新学習指導要領の具体化は来年度以降となり、継続調査していくこととする。なお日本社会科教育学会全国研究大会(平成22年11月14日:筑波大学)では、課題研究「地理学習で諸地域をどう扱うか-新しい地誌学習の内容と方法-」を池俊介(早稲田大学)とともにコーディネータとして企画・開催した。本研究は、平成20年学習指導要領で「世界についての学習」が拡充されたことを受けて、小中学校における世界地誌学習をESD(持続可能な開発のための教育)の観点から再構築するための研究である。研究の2年目にあたる本年度は、国内外での調査をふまえ、世界地誌学習の教材開発のための調査を中心に行った。海外調査はスウェーデンとイギリスにおいて実施した。スウェーデンにおいては、昨年度までの予備調査をふまえ、世界地誌教材例として同国を持続可能な社会の構築という観点から地誌的に取り上げることとし、教材開発のための本調査を行った。ストックホルムの中心地区、郊外地区、再開発地区ハンマルビーのそれぞれでフィールドワークを行った。とくに注目すべき再開発地区ハンマルビーでは、情報センターで聞き取り調査を行い、地域案内を受けた。イギリスでは、ロンドンでRGS-IBGイギリス地理学会大会に参加するなどし、イギリス地理教育の動向を調査するとともに、教科書を中心とする地理教育関連文献を収集した。またストックホルムと比較するために、ロンドンを中心とする地域調査を行った。国内調査では日本地理学会大分大会においてESDのシンポジウムに参加するとともに研究者との情報交換、討議を行った。文献調査としては、国内外で収集した教科書等の内容分析を行った。以上をふまえ、22年度における調査地域と合わせてヨーロッパ地誌のカリキュラム、教材づくりを進め、附属学校ほか社会科教員らとその内容について協議・検討した。1.2年間の調査研究をふまえ、アフリカやマレーシア、スウェーデンを事例に地誌学習の教材開発を行った。また小中学生を対象に地誌教材の読解調査を行い、その結果をもとに発達段階に応じた世界についての学習で取り上げる題材と視点について検討した。現行のカリキュラムでも、小学校から継続的に世界を扱うことが有効であり、1小学校中学年において日本と環境等が大きく異なる地域の人々の具体的な生活や動植物などについて、身近な地域や自分たちの生活と比較しながら取り上げること、2高学年においてはアジアやアフリカなどを中心に、可変的スケールで地域の文化と自然に着目してとりあげること、それらをふまえて3中学校においてはESDの観点から自然に加えて社会、経済的観点を加えた地誌学習を導入することが適当であるという結論を得た。2.1の成果を大学院授業において委託生(現職派遣)らに示し、地誌カリキュラム、地誌教材としての有効性が確認できた。また茨城大学附属中学校、県内協力校で教員、大学院生の協力を得て実験授業等を行うとともに、附属小学校でESDの視点を取り入れた社会科授業開発を行った。国内外の調査により、理論的研究、教材開発のための研究についてはおおむね順調に成果をあげることはできたが、海外現地校での調査は日程の調整がつかず実現しなかった。

附属学校との学習会で教材やカリキュラムについての検討は行えたが、震災の影響等で開発教材による検証授業については日程の調整がつかず行えなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。前年度までの国内外での調査研究成果をふまえ、ヨーロッパを事例に世界地誌学習の教材開発を作成し,開発教材の実践的効果を中学校での授業で検証する。検証授業をふまえ、開発教材を再構成し完成させる。
新規リウマチ治療薬の開発をめざした雷公藤製剤TIIの成分研究

ニシキギ科クロズル属生薬、雷公藤(Tripterygium wilfordii)は、中国でリウマチ性関節炎、慢性腎炎、全身性エリトマデス等に対する治療に臨床で用いられ著明な成果を上げている。本研究ではこの生薬、雷公藤の活性成分を明らかにすること、類縁植物の成分解明について研究を進めた。その結果(1)昆明山海棠から天然物としては非常に珍しいmonoterpeneとsesquiterpene及びalkaloidoを1分子中に含みしかも大環状が2カ所存在する化合物の構造を明らかにした。(2)雷公藤製剤(TII)の成分検索を行い,新規8種を含む28種の化学構造を明らかにした。(3)トルコでリウマチ治療に使用されている民間薬,Daphne oleoidesから新規4種の新規化合物を含む17種の化合物を単離した。(4)チベットの薬用植物Morinachinensisの成分研究を進め、全く新しい骨格を有するsesquineolignan(2種)とneolignan(11種)を単離した。(5)ウズベキスタン産キク科薬草Inula macrophyllaから新規で珍しいmonoterpeneとsesquiterpene2量体を数多く単離した。(6)同国産セリ科植物Ferulakuhisutanicaより4種の新規prenylated benzoic acid誘導体,7種の新規sesquiterpeneを単離した。(7)雷公藤製剤(TII)から得た化合物についてリウマチ発症と深い関わりがあるサイトカイン類,特にTNFa,IL-4の産生遊離阻害作用を調べた結果,tripterifordinと他1種に活性を認めた。またwilforic acid B,3-epikatonic acidはIL-2,-4,-8に対して産生遊離阻害作用を示した。(8)Ferula sumbulから単離したクマリン類に強い抗HIV活性を認めた。特にpabulenol及びheraclenolのTI値は1000以上及び870を示した。(9)またサイトカイン産生遊離阻害作用を調べた結果9種のクマリン誘導体に活性を認めた。(10)トルコのリウマチ治療薬草、Daphne oleoidesから単離した1,2-dehydrodaphnetinとdaphnetinはIL-1に強い活性を認めた。(11)クロズル毛状根作成に成功し、新規diterpeneを単離した。中国で、リウマチ治療に臨床で用いられ著明な成果を上げている、ニシキギ科クロズル属生薬、雷公藤(らいこうとう)から製した製剤T_<II>の成分研究を進めた。成分の分離にはリウマチ発症に強く関与していることが報告されているサイトカインの一種インターロイキン-1(IL-1)産生遊離阻害作用を指標として進めた。雷公藤製剤T_<II>(60g)をシリカゲルクロカラムマトグラフィーで分離し10分画に分け、その活性を調べた。その結果、活性は5つの分画に認められた。今年度はその中で、3つの分画についてIL-

1産生遊離阻害作用を指標としながら、各種クロマトグラフィー(シリカゲル、セファデックスLH-20、HPLC等)を駆逐し分離を進めた。その結果、分画の中から比較薬であるステロイド剤プレドニゾロンより10倍以上も活性の強い化合物の単離に成功した。その構造も各種機器分析(核磁気共鳴、質量分析、赤外及び紫外)の解析より決定した。その他、雷公藤製剤T_<II>よりセスキテルペン15種(その中8種は新規化合物)、ジテルペン13種(その中3種は新規化合物)、トリテルペン22種(その中3種は新規化合物)を単離し、その構造を明らかにした。その成果の一部は雑誌に投稿し受理されている。また、雷公藤製剤T_<II>の原料植物クロズルの毛状根培養を検討し、新規ジテルペン1種、新種セスキテルペン1種を含む10種の化合物を単離しその構造を決定し雑誌に掲載した。本年度の研究で雷公藤製剤T_<II>に含まれる化合物の成分、活性化合物の構造を数多く明らかにする事が出来た。ニシキギ科クロズル属生薬、雷公藤(Tripterygium wilfordii)は、近年中国でリウマチ性関節炎、慢性腎炎、強直性脊髄炎、全身性エリトマデスに対する治療に臨床で用いられ著明な成果を上げている。本研究ではこの生薬、雷公藤の活性成分を明らかにすること、類縁植物の成分研究並びにこれら植物の組織培養についての研究を進めている。昨年度は生薬、雷公藤から製した製剤T_<II>の成分研究を進めた。本年度も昨年度に引続き雷公藤製剤T_<II>の残りの分画の分離並びに新たに類縁植物、昆明山海棠及びコバノクロズルの成分研究を進めた。成分の分離にはリウマチ発症に強く関与していることが報告されているサイトカインの一種インターロイキン-1(IL-1)産生遊離阻害作用を指標として進めた。今年度は残りの活性分画2つについてIL-1産生遊離阻害作用を指標としながら、各種クロマトグラフイー(シリカゲル、セフアデックスLH-20、HPLC等)を駆逐し分離を進めた。その結果、雷公藤製剤T_<II>よりセスキテルペン25種(その中10種は新規化合物)、ジテルペン8種(その中1種は新規化合物)、トリテルペン8種(その中1種は新規化合物)を単離し、その構造を明らかにした。また昆明山海棠より新規化合物10種を含む24種の化合物を単離しその構造を決定した。この内1種は分子内にモノテルペンとアルカロイドがそれぞれ大環状構造を有しているセスキテルペンで、天然物としては極めて珍しい化合物である。その成果の一部は雑誌に掲載した。また、雷公藤製剤T_<II>から単離したジテルペンの構造と免疫抑制作用についても雑誌に掲載された。本年度の研究で雷公藤製剤T_<II>並びに昆明山海棠に含まれる化合物の成分、活性化合物の構造を更に数多く明らかにする事が出来た。本年度は、ニシキギ科クロズル属生薬、雷公藤(Tripterygium wilfordii)、昆明山海棠(Tripterygium hypoglancum)、ウズベキスタン産薬用植物キク科Inula macrophylla及びセリ科植物Ferula
小児白血病/リンパ腫におけるインターリウキン2の治療的応用

小児白血病/リンパ腫におけるインターリウキン2(1L-2)の治療的応用を目的として、下記の研究を行った。1.小児白血病/リンパ腫におけるリンホカイン活性化キラー(LAK)細胞の動態を解析した。LAK細胞の誘導にはリコンビナント1L-2(γ1L-2)を用い、標的細胞にはRaji細胞または自己腫瘍細胞を用いた。LAK活性は、診断時と再発時には著減していた。寛解期にはかなり回復したが、正常化はみられなかった。2.LAK細胞の効果的な誘導法確立のため、リンパ球採取法,γ1L-2添加量,培養期間などにつき検討を加えた。LAK細胞の誘導にはヘパリン採血がよく、ACD液採血は不適切であった。またγ1L-2の量は200単位/ml、培養期間は5日間が最も効果的であった。したがって、この条件下でLAK細胞を誘導し、治療的に応用した。3.LAK細胞の養子移入とγ1L-2点滴静注による免疫療法を行ない、その安全性を確認するとともに治療効果を評価した。(1).まず細網症を伴うEBウイルスの致死的感染症,先天性免疫不全症などにおいて本治療法の臨床的評価を試みた。いずれの疾患においても重篤な副作用はみられず、臨床症状の改善が得られた。(2).この経験をもとに、化学療法不応性となった急性白血病例に本治療を行った。誘導されたLAK細胞は、in vitroにおいて自己腫瘍細胞に対し細胞障害活性を示し、本治療の有効性が示唆された。治療後にLAK活性は著明に上昇し、血液免疫学的改善がみられたが、その効果は一時的であった。現在、治療効果をさらに高めるために種々検討中であるが、その中で治療を施行するのに最適な病期の決定は重要と思われ、小児白血病/リンパ腫の寛解中に養子移入免疫療法を計画している。
低エネルギー電子散乱実験に向けた真空直結・散乱角度可変の新型散乱槽の開発

申請者は低エネルギー電子散乱による陽子半径測定を目指している。実験では、測定する散乱角度を任意の角度に変更すること、ビーム・散乱電子の通り道を全て真空で繋ぐことが要求される。これはRosenbluth分離を行うことと、使用する電子ビームが最低20MeVと非常に低いエネルギーであるため空気・膜による多重散乱を避けるためである。そのため、本課題では接続角度が連続的に変更可能な真空散乱チェンバーの開発を行っている。前年度はチェンバーの核となるフランジ付き球部分のテスト機を作成し、O-ringによる真空シールの実証と可動性の確認を行った。その結果、10^-5 Paの高真空を得ることができ、また、フランジの可動性も問題ないことが分かった。しかし、シミュレーションから、開発中の真空散乱チェンバーが電子散乱実験の大きなバックグラウンド源となることが分かった。本散乱チェンバーは設計上、標的から数cmと非常に近い場所にフランジ付き球の球体部分を設置する必要がある。散乱電子はその球に開けた円錐形の穴を通過し、検出器へと入射する。しかし、一部の散乱電子はその穴の側面に衝突・散乱し検出器へと入射してしまう。このような反応が実験のバックグラウンドとなる。Geant4を使用したシミュレーションでその量を見積もったところ、S/N比は1:100程度となり、目標とする1:1000に到達できていないことが分かった。そのため、現在は球体の材質や穴の形状を最適化することでバックグラウンドの軽減を行っている。許容を超えるバックグラウンドの存在が発覚したため、進捗は遅れている。しかし、球とO-ringによる真空シールと可動性の確認は行った。これにより、原理としての検証は終了しており、球部分のデザインについても候補が出つつある。これが完了すればチェンバーの製作へと進むことができるため、やや遅れているとした。現在はバックグラウンドの軽減を行っている。具体的には、球体の素材をステンレスから原子番号が小さい物質、アルミ、アクリル等に変更することを検討している。しかし、これらの物質は柔らかいために傷がつきやすく、真空シールに問題が生じる可能性がある。そのため、バックグランド源となる球内部の一部のみをそれらの材質に変更することを検討している。また、球の外側に変更がなければ真空シール性や可動性にも変更は生じないため、これらの再検証は必要がない。デザインを今年度前半に終了し、その後チェンバーの製作に入る。製作には約3カ月が必要であり、その後、チェンバーの試験を行う。本研究で開発している散乱チェンバーの肝であるフランジ付き球部分が、電子散乱実験でのバックグラウンド源になることがシミュレーションから発覚した。そのため、パーツの最適化が終了するまで特殊散乱チェンバーの製作を遅らせている。本研究予算の大部分は特殊散乱チェンバーの製作費であるため、その購入を遅らせたことで次年度使用額が生じた。
生殖細胞の分化全能性獲得過程におけるクロマチン修飾因子の作用機構解析

哺乳動物では一部の遺伝子の刷り込み(ゲノミック・インプリンティング)によって父親由来のゲノムと母親由来のゲノム間に機能的な差が存在することが知られている。このためゲノムが父親由来か母親由来かを記憶するインプリントメモリーは、生殖細胞が受精によって分化全能性を獲得する過程においても維持されなければならない。以前からインプリントメモリーの維持には制御領域のDNAメチル化が重要であることが知られているが、近年の報告によってアレル特異的なヒストン修飾の関与もあきらかになってきた。生殖補助医療による出生児において、Angelman症候群やBeckwith-Wiedermann症候群等のインプリンティング異常症の頻度が高いことが報告されていることや、個体におけるインプリント状態が受精直後に決定されることから、受精後なるべく早い段階でのDNAメチル化やアレル特異的ヒストン修飾を調節するクロマチン修飾因子の作用機構を解析する必要性が生じている。しかし、ヒストン修飾の解析に用いるクロマチン免疫沈降法が、一定数以上の細胞を必要としていたため、細胞数の少ない受精卵におけるアレル特異的ヒストン修飾の解析は困難とされてきた。そこで、前年度までの研究結果によって確立された高感度クロマチン免疫沈降法を用いて、マウス系統間塩基配列多型が多く見られるC57BL/6系統とJF1系統マウスを掛け合わせて作成した受精卵の、インプリンティング調節領域(ICR)におけるアレル特異的ヒストン修飾状態の解析を行った。4細胞期、桑実胚期、胚盤胞期の受精卵を回収した後、抗ヒストンメチル化、アセチル化、変異体ヒストン抗体で免疫沈降し、アレル間の偏りをSingle-Strand Conformation Polymorphism法を用いて調べた結果、1)マウス受精卵のICRにおけるヒストン修飾にゲノムの親由来による違いが存在すること、2)転写抑制的ヒストン修飾であるDimethylヒストンH3 lysine 9が、受精卵のインプリンティング調節領域においてゲノムの親由来の識別に関与していることを示唆する実験結果を得た。本研究によって得られた知見は、インプリントメモリーの維持機構の解明に貢献する事が期待される。哺乳動物の胎児期に表れる始原生殖細胞は、生殖細胞への分化に運命付けられているにもかかわらず、増殖因子の存在下で培養するとES細胞と同じような分化多能性をもつ胚性生殖細胞へと脱分化する。生殖細胞への分化能と脱分化能を併せ持つ始原生殖細胞が、ゲノム再プログラム化によって分化全能性を獲得する過程に関与するクロマチン修飾機構を解析することを目的として以下の実験を行った。始原生殖細胞の生化学・分子生物学的解析には、高純度な始原生殖細胞サンプルを調整する必要がある。そこで、マウス生殖細胞で特異的に発現するGFP蛍光を発現するΔPE Oct4-GFPトランスジェニックマウスの胎生14.5日胚から生殖巣を採取し、蛍光フローサイトメトリーを使って始原生殖細胞単離技術の確立を試みた結果、生殖巣一個当たり4x10^3個(メス)から1x10^4個(オス)のGFP陽性細胞を得ることが出来た。サンプル数の限られた資源生殖細胞のクロマチン修飾状態を解析するには、高感度なクロマチン免疫沈降法の確立が必須である。通常の免疫沈降実験には5x10^7個の細胞が必要とされるが、ショウジョウバエS2細胞をキャリアーとして用いると、細胞数約3000個のマウス初期胚サンプルでクロマチン免疫沈降解析が出来ることを、抗メチル化ヒストン抗体及び抗アセチル化ヒストン抗体による免疫沈降実験で確認した。更に、マウス初期胚の刷り込み調節領域におけるヒストン修飾に、ゲノムの親由来による違いが存在することを示唆する実験結果を得た。そこで、前年度の研究結果によって確立された高感度クロマチン免疫沈降法を用いて、マウス系統間塩基配列多型が多く見られるC57BL/6系統とJF1系統マウスを掛け合わせて作成した受精卵の、インプリンティング調節領域におけるアレル特異的ヒストン修飾状態の解析を試みた。その結果、1)マウス受精卵のインプリンティング調節領域におけるヒストン修飾に、ゲノムの親由来による違いが存在すること、2)転写抑制的ヒストン修飾であるDimethylヒストンH3 lysine 9が、受精卵のインプリンティング調節領域においてゲノムの親由来の識別に関与していることを示唆する実験結果を得た。