hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物のPAMP誘導免疫システムにおける多様性の解明を目指す研究

シロイヌナズナnsl1変異体は、PAMPであるflg22ペプチドに処理によって自発的細胞死に基づく壊死斑を形成する。最近になり、別のPAMPであるnlp24ペプチドではflg22の10分の1の濃度でもnsl1変異体で壊死斑形成が起きることを見出しており、このことは、PAMP誘導免疫の多様性を強く示唆する。しかし、植物のPAMP誘導免疫システムは共通性が非常に高いと捉えられてきており、その多様性の背景についてはほとんどわかっていない。本研究では、ほとんど知見のない、nlp24が活性化するPAMP誘導免疫経路に特異的に関与する遺伝子の同定に挑戦する。本年度の研究実績の概要は以下の通りである。1. nsl1変異体の自発的細胞死に関するサプレッサー変異体のスクリーニングを実施した。スクリーニングでは、nsl1変異体に自発的細胞死を引き起こすウリ類炭疽病菌の接種をおこない、壊死斑を形成しない変異体を探索した。これまでに、nsl1変異体のM2植物5,292個体をスクリーニングし、24のサプレッサー変異体を同定している。現在、この中でnlp24が誘導する細胞死が抑制される一方、flg22が誘導する細胞死が抑制されない変異体を選抜している。また、ウリ類炭疽病菌の接種によるnsl1細胞死とnlp24が誘導するnsl1細胞死には、ともにエチレン経路因子であるEIN2が関与することを明らかにしている。2. nlp24が誘導するnsl1細胞死にエチレン経路が関与する結果に基づき、ERF1の発現を調べた結果、flg22と比較してnlp24によってERF1の発現が迅速かつ高く誘導されることを発見した。そこで、nlp24が活性化するPAMP誘導免疫経路に関わる遺伝子群を同定するもう一つのアプローチとして、現在、nlp24処理時におけるERF1の発現を指標に変異体スクリーニングを進めている。nlp24が活性化するPAMP誘導免疫経路に特異的に関与する遺伝子を同定し、PAMP誘導免疫経路の多様性に関わる分子機構を解明することを目的として、nsl1変異体の自発的細胞死に関するサプレッサー変異体のスクリーニングを実施したが、想定以上である、24のサプレッサー変異体の同定に成功している。これらの中で、nlp24が誘導する細胞死が抑制され、flg22が誘導する細胞死が抑制されない変異体が存在すれば、決定的な成果につながると期待される。また、nlp24が誘導するnsl1細胞死にエチレン経路の因子であるEIN2が関与することを明らかにしており、その結果に基づき、ERF1の発現を指標にしたレポーターラインを親株とする変異体スクリーニング系を構築した。今後、本スクリーニング系から、nlp24処理時にERF1遺伝子(エチレンによって発現誘導される遺伝子)の発現が上昇しない変異体をスクリーニングする。これらの変異体を解析することにより、どのようにnlp24がflg22よりも強くエチレン経路を活性化するかを明らかにできると予想され、大きな前進と評価している。以上のように、本研究は順調に進展している。自発的細胞死に対するシロイヌナズナnsl1変異体のサプレッサー変異体について、まずは、nlp24が誘導する細胞死が抑制され、flg22が誘導する細胞死が抑制されない変異体を選抜し、その変異体の原因遺伝子についてMutMAP法と呼ばれる手法を用いて同定する。すでに、これらの変異体の原因変異はF2植物での表現型解析よりそれぞれ一遺伝子座に支配されていることを明らかにしている。遺伝子の同定に成功すれば、引き続き当該遺伝子の機能解析を実施していく。また、nlp24が誘導するnsl1細胞死には、エチレン経路が関与することを明らかにしたので、nlp24が誘導するPAMP誘導免疫とエチレン経路の関係を解析していく。この問題については、特に、本年度に確立したERF1遺伝子の発現を指標にしたレポーターラインを親株としたスクリーニングとその変異体解析を通じて取り組んでいく。すでに変異体スクリーニングはスタートしており、複数の目的とする変異体の同定に成功しており、スクリーニングを継続するとともに、MutMAP法でその原因遺伝子を同定していく方針である。

また、ウリ類炭疽病菌の接種によるnsl1細胞死とnlp24が誘導するnsl1細胞死には、ともにエチレン経路因子であるEIN2が関与することを明らかにしている。2. nlp24が誘導するnsl1細胞死にエチレン経路が関与する結果に基づき、ERF1の発現を調べた結果、flg22と比較してnlp24によってERF1の発現が迅速かつ高く誘導されることを発見した。そこで、nlp24が活性化するPAMP誘導免疫経路に関わる遺伝子群を同定するもう一つのアプローチとして、現在、nlp24処理時におけるERF1の発現を指標に変異体スクリーニングを進めている。nlp24が活性化するPAMP誘導免疫経路に特異的に関与する遺伝子を同定し、PAMP誘導免疫経路の多様性に関わる分子機構を解明することを目的として、nsl1変異体の自発的細胞死に関するサプレッサー変異体のスクリーニングを実施したが、想定以上である、24のサプレッサー変異体の同定に成功している。これらの中で、nlp24が誘導する細胞死が抑制され、flg22が誘導する細胞死が抑制されない変異体が存在すれば、決定的な成果につながると期待される。また、nlp24が誘導するnsl1細胞死にエチレン経路の因子であるEIN2が関与することを明らかにしており、その結果に基づき、ERF1の発現を指標にしたレポーターラインを親株とする変異体スクリーニング系を構築した。今後、本スクリーニング系から、nlp24処理時にERF1遺伝子(エチレンによって発現誘導される遺伝子)の発現が上昇しない変異体をスクリーニングする。これらの変異体を解析することにより、どのようにnlp24がflg22よりも強くエチレン経路を活性化するかを明らかにできると予想され、大きな前進と評価している。以上のように、本研究は順調に進展している。自発的細胞死に対するシロイヌナズナnsl1変異体のサプレッサー変異体について、まずは、nlp24が誘導する細胞死が抑制され、flg22が誘導する細胞死が抑制されない変異体を選抜し、その変異体の原因遺伝子についてMutMAP法と呼ばれる手法を用いて同定する。すでに、これらの変異体の原因変異はF2植物での表現型解析よりそれぞれ一遺伝子座に支配されていることを明らかにしている。遺伝子の同定に成功すれば、引き続き当該遺伝子の機能解析を実施していく。また、nlp24が誘導するnsl1細胞死には、エチレン経路が関与することを明らかにしたので、nlp24が誘導するPAMP誘導免疫とエチレン経路の関係を解析していく。この問題については、特に、本年度に確立したERF1遺伝子の発現を指標にしたレポーターラインを親株としたスクリーニングとその変異体解析を通じて取り組んでいく。すでに変異体スクリーニングはスタートしており、複数の目的とする変異体の同定に成功しており、スクリーニングを継続するとともに、MutMAP法でその原因遺伝子を同定していく方針である。本年度は、nlp24が誘導するnsl1細胞死には、エチレン経路が関与することを新たに発見したので、この発見を起点としたERFレポーターラインに対するスクリーニングに注力したために、予定していたRNAシークエンスに関する受託解析を次年度に実施するかたちに調整している。これらの調整などより次年度使用額が生じている。
粉体の流動化による固体ー固体抽出法を用いた乾式分離プロセスの研究

天然資源等の固体原料を利用する場合、その中には複合固体として種々の物質が含まれており、固体を成分に分離することが必要である。本研究は複合固体資源を粉砕し、粉体中の比重と粒子径の両者に分布をもつ粒子群から、注目成分を乾式で安価に、且つ大量に分別することを目的とし、粒子系と分子系の対比から流動層と液体系をアナロジ-し、液体系の抽出と同様な粉体抽出の概念が成り立つことを種々の粉体で実験し、プロセス開発の検討を行った。粒子径と密度に分布を持つ2成分の粒子は流動化状態で混ざる場合と混ざらない場合があり、両者の組合せと、混合割合との関係を明らかにした。3成分系では抽出操作に必要な、一方とは混ざり、他方とは混ざらない条件を見つけ、混合比などの量的な関係を明らかになり、粉体抽出法による乾式分離プロセスの設計条件が明らかになった。本研究計画は順調に進行し、ほぼ所期の目的を達成できた。1.粉体抽出操作による分離効率、高純度化の改善を図り、種々の粉体系について実験し、粉体抽出法の適応性を確認した。また著しく低い成分の高濃縮を行う際の操作条件について検討を行った。2.分離精度の向上のため、数十ミクロンまでの微粒化について検討を行い、粉体物性によっては、振動流動層が必要である。3.粉体連続多段抽出操作を試み、ラボラトリ-オ-トメ-ションを行い、分離操作中の変動に対応できるオンラインシステムを構築し、多段濃縮を実証した。粒子系と分子系の対比から、既に分級と蒸留をアナロジ-したが、流動層と液体のアナロジ-が可能であることから、液体系の抽出操作と同様な粉体抽出という概念を考え、粒子径や密度に分布のある分離について実験的に検討を行った。粒子径と密度に分布を持つ2成分の粒子は流動化状態で混ざる場合と混ざらない場合があり、液体系の溶液に相当する。従って液一液抽出に相当する粉体抽出という操作が可能である。これを利用すれば天然資源等の固体原料を粉砕し、粒子径や密度に分布のあるものを種々な成分に分離することができる。本研究に必要な遠心式粒度測定装置SA-CP3型(0.1150μm)の購入を行い、ラボラトリ-オ-トメ-ションにより、デ-タの取り込み、解析をパ-ソナルコンピュ-タで同時に出来るようオンライン化した。これにより、解析を迅速に行えるようになった。本年度の研究計画は順調に進行しており、ほぼ所期の目的を達成できた。1.2成分系粉体の流動化状態での混合するか、分離するかの条件を、粒度と密度の関係から種々の粉体について求め、粉体抽出が可能な処理条件を明らかにした。2.粉体抽出を構成する系、即ち、一方とは混ざり、他方とは混ざらないような第3成分の条件を実験的に明らかにし、風速、混合比、粒子径、密度、分配係数の関係を求め、その結果より最適操作条件を明らかにした。3.分子系のアナロジ-から粒子系においても抽出のみではなく、浸出、晶析の操作も可能であることが確認できた。本研究は複合固体資源を粉砕し、粉体中の比重と粒子径の両者に分布をもつ粒子群から、注目成分を乾式で安価に、且つ大量に分別することを目的とし、粒子系と分子系の対比から流動層と液体系をアナロジ-し、液体系の抽出と同様な粉体抽出の概念が成り立つことを発表した。本研究ではこの粉体抽出操作を種々の粉体で実験し、プロセス開発の検討を行った。

粒子径と密度に分布を持つ2成分の粒子は流動化状態で混ざる場合と混ざらない場合があり、両者の組合せと、混合割合との関係を明らかにした。3成分系では抽出操作に必要な、一方とは混ざり、他方とは混ざらない条件を見つけ、混合比などの量的な関係を明らかになり、粉体抽出法による乾式分離プロセスの設計条件が明らかになった。本年度の研究計画順調に進行し、ほぼ所期の目的を達成できた。1.粉体抽出操作による分離効率、高純度化の改善を図り、種々の粉体系について実験し、粉体抽出法の適応性を確認した。また著しく低い成分の高濃縮を行う際の操作条件について検討を行った。2.分離精度の向上のため、数十ミクロンまでの微粒化について検討を行い、粉体物性によっては、振動流動層が必要である。3.粉体連続多段抽出操作を試み、ラボラトリ-オ-トメ-ションを行い、分離操作中の変動に対応できるオンラインシステムを構築し、多段濃縮を実証した。
構造物の疲労解析へのファジィ理論の応用

橋梁構造物中特に損傷が顕著である鉄筋コンクリート床版(RC床版)を対象として,ファジィ理論を用いた新たな疲労解析法を導いた. RC床版の余寿命予測のもととなる疲労解析には,疲労実験や実荷重のモデル化におけるあいまいさ, S-N曲線や累積損傷則の適合性など,様々な不確定性が存在している.この中でも特に, RC床版の疲労実験では供試体の大きさ,載荷方法等に関わる多くの制約条件から実験データの数が限られ,これらの少ないデータからS-N曲線を精度よく推定することは容易ではない.さらに,確率統計的手法を用いてS-N曲線をモデル化することも,高々10個ぐらいのデータに対してはそれほど有効ではなく,また工学的な意義もあまりないと考えられる.そこで,本研究では,データ数が非常に少ないという前提のもとで,実験データに含まれる不確定性を考慮することを考えた.データ数が非常に少ないということから,個々のデータはそれぞれ何らかの意味をもつと考え,頻度の概念を用いた重み付けを行わずに,各データから得られる情報を十分に反映できるS-N曲線のモデル化を考えた.各データのばらつきを考慮するために,可能性分布の概念を導入し,疲労寿命をファジィ数として表現することにより,ある程度の広がりをもった形で予測することを試みた.このようにして得られた余寿命推定結果を維持管理業務に反映させ,より実際的な補修・補強計画に対する示唆を与えることができる.研究結果として以下のことが得られた.(1)疲労解析には疲労の定義,実験, S-N曲線の決定等に種々の不確定性が存在し,これらを解析結果にいかに反映さすかが重要である.(2)可能性分布の概念を用いてS-N曲線をモデル化することにより,幅をもった形での回帰直線が得られる.(3)ファジィS-N曲線を用いることにより,疲労寿命も広がりをもった形で規定することができる.橋梁構造物中特に損傷が顕著である鉄筋コンクリート床版(RC床版)を対象として,ファジィ理論を用いた新たな疲労解析法を導いた. RC床版の余寿命予測のもととなる疲労解析には,疲労実験や実荷重のモデル化におけるあいまいさ, S-N曲線や累積損傷則の適合性など,様々な不確定性が存在している.この中でも特に, RC床版の疲労実験では供試体の大きさ,載荷方法等に関わる多くの制約条件から実験データの数が限られ,これらの少ないデータからS-N曲線を精度よく推定することは容易ではない.さらに,確率統計的手法を用いてS-N曲線をモデル化することも,高々10個ぐらいのデータに対してはそれほど有効ではなく,また工学的な意義もあまりないと考えられる.そこで,本研究では,データ数が非常に少ないという前提のもとで,実験データに含まれる不確定性を考慮することを考えた.データ数が非常に少ないということから,個々のデータはそれぞれ何らかの意味をもつと考え,頻度の概念を用いた重み付けを行わずに,各データから得られる情報を十分に反映できるS-N曲線のモデル化を考えた.各データのばらつきを考慮するために,可能性分布の概念を導入し,疲労寿命をファジィ数として表現することにより,ある程度の広がりをもった形で予測することを試みた.このようにして得られた余寿命推定結果を維持管理業務に反映させ,より実際的な補修・補強計画に対する示唆を与えることができる.研究結果として以下のことが得られた.(1)疲労解析には疲労の定義,実験, S-N曲線の決定等に種々の不確定性が存在し,これらを解析結果にいかに反映さすかが重要である.(2)可能性分布の概念を用いてS-N曲線をモデル化することにより,幅をもった形での回帰直線が得られる.(3)ファジィS-N曲線を用いることにより,疲労寿命も広がりをもった形で規定することができる.
ポリマープロテクトナノ粒子技術によるハイパフォーマンスコンポジット磁石の創製

【目的】本研究では,Co-Niフェライト粉末の表面を水素還元することによって,Co-Niフェライトをコア,還元することによって生成した鉄をシェルとするコア/シェル構造を有する粒子を作製し,ナノコンポジット磁石粉末を作製を試みる.【実験方法】組成は(CoO)_<1-x>(NiO)_x・2.0/2Fe_2O_3(x=0.1,0.5,0.8)とし,共沈法にてCo-Niフェライト粉末を作製した.得られた粉末に対し,温度200500°C,時間30240分間,水素濃度0100%の条件で水素還元処理を行った.磁気特性測定にVSM,構造解析にXRD,組織観察にTEMを用いた.【結果】組成(CoO)_0.9(NiO)_0.1・2.0/2Fe_2O_3の粉末を400°C,30分間,水素濃度100%の条件で水素還元処理を行った試料について,TEM観察ならびにXRDパターンを行ったところ,Co-Niフェライト相の周囲にα-Fe相が存在するコア/シェル構造を形成した粉末が得られた.得られた粉末は飽和磁化σ_s=176Am^2・kg^-1,保磁力H_<cJ>=89kA・m^-1,最大エネルギー積(BH)_<max>^*=16kJ・m^-3(*反磁界係数による補正なし)なる磁気特性を示し,中でも(BH)_<max>^*は還元前の試料と比べて1.8倍の値を示した.また界面活性剤を添加せずにCoナノ粒子を作製し,(CoO)_0.9(NiO)_0.1・2.0/2Fe_2O_3の粉末と混ぜ合わせて磁気特性を測定したところ,磁化は上昇したが,保磁力が低く(BH)_<max>は低下した。【目的】高飽和磁化のソフト磁性相と高保磁力のハード磁性相をナノサイズで複合化させたナノコンポジット磁石が期待されている。本研究では、ソフト磁性を示すFe, Coとハード磁性を示すCoフェライトの両ナノ粒子を作製し、鎖状高分子または界面活性剤などのポリマーを用いて両ナノ粒子を分散・混合して、ハイコストパフォーマンスなナノコンポジット磁石粉末を作製することを目的とする。さらに両相間の交換結合を有効に働かせるため、フェライトナノ粒子の部分還元によってフェライト相がコア層、還元されたFeCo相がシェル層になったコアシェル型ナノコンポジット粒子の作製を試みる。これらの作製条件、磁気特性、組織形態との関係についても明らかにする。【実験方法】(1)原料にFeCl3・6H2O, CoCl2・6H2O, NiCl2・6H2Oを用いてNiを添加したCoFe2O4ナノ粒子は共沈法を用いて作製する。(2)コバルトアセチルアセトナート(Co(acac)3)、溶媒をジオクチルエーテル、還元剤を1.2ヘキサデカンジオール、界面活性剤をオレイン酸、オレイルアミンを用いてCoナノ粒子をアルコール還元法にて作製する。(3)両粒子を所定量で混ぜ合わせることによってナノコンポジット化を図る。(4)得られたナノコンポジット粉末の磁気特性をVSMで測定し、組織観察をXRD、FE-SEM、TEMを用いて観察する。
新たな東地中海地域像の構築-民族・宗派対立と人間移動

地域間交流の問題は昨今盛んに議論されているが、東地中海地域は世界最古の文明を発達させ、古来活発な地域間交流を実現してきた。それは地中海という海域とその周辺地域における人間の空間的移動が極めて円滑であったことに拠っている。また、同地域では言語的・宗教的・文化的に多様な複合的性格をもつ社会が形成されてきたが、人間が文化的共同体の間を移動したり、その複合性を都市空間や文化活動で重層化したりする営みも見られた。この「明」の側面と、近現代においてパレスチナ問題を初め、バルカンの民族紛争、レバノン内戦、キプロス分割など、民族・宗派的対立もまたこの地域で進行してきたという「暗」の側面が、これまで別個に論じられてきたばかりで、両面を統合的に把握する努力が顧みられなかった。この欠を埋めて、民族・宗派対立問題に関する新たな解釈を打ち出し、人間の移動性がますます高まりつつある世界における文明交流の枠組み作りに資する知見を得るため、4年間にわたり、海外調査や国内での研究会、国際ワークショップを重ねた結果、次の点が明らかになった。1)移動する人間に対する「保護」の観念が、東地中海地域で歴史的に深く根付き、それが制度化されてきたが、19世紀半ば以降、これが換骨奪胎され、「保護」の主体が法的基盤を持たぬまま入れ替わったことにより、現代の対立状況が招来された。2)新たな「保護」のシステムを支える普遍的価値の創出が望まれる。これは現代の東地中海地域における民族・宗派問題の解決可能性を考慮するならば、一元的尺度による統治の実現をめざすのではなく、当該地域の複合的性格を反映した他者を包摂する弾力性に富んだ多元的な統治システムをめざすべきである。今後は、1)をふまえたうえで2)の点について、多角的で学際的なアプローチを展開する必要があろう。本研究はその方向性を明確に指し示すことができた。初年度は東地中海地域像を歴史的にさかのぼって再構築する準備作業と、その現代的な問題点の先鋭な表出過程を俯瞰する作業をおこなった。1)東地中海地域における歴史認識の実態を西地中海地域におけるそれと比較対照を行うべく、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所外国人フェローとして招聘されたレバノン大学マスウード・ダーヘル教授と、同研究所外国人研究員として招聘されたモロッコのムハンマド5世大学アブデルラヒーム・ベンハッダ教授とにより、2004年11月に国際ワークショップ「現代アラブ世界における歴史研究-マグリブとマシュリクから」を開催した。2)また同月、現代東地中海地域における代表的宗派紛争のレバノン内戦をとらえなおすべく、ダーヘル教授を中心に国際ワークショップ「レバノン内戦再考(1975-1990年)」を開催し、内戦後15年を経た時点でのレバノン内戦の歴史的再評価に関わる議論を行った。3)12月には、東地中海地域を中心にすえながら、現代世界における民族・宗派紛争の特徴を解明し、その解決策を展望するべく、2日間にわたる大規模国際シンポジウム「9.11後の世界における政治的暴力と人間の安全保障」を開催した。(人社プロジェクト「人間の安全保障学」・国立民族学博物館地域研と共催)黒木は実行委員長、士佐は報告者、臼杵はコメンテータとして参加した。海外共同研究者イスラエルのベングリオン大学アフマド・サァディー教授も報告者として参加した。4)黒木が5-6月にレバノンとシリアで開催された国際シンポジウム「オスマン期の歴史的シリア研究の動向」に参加、研究報告した。

5)佐藤が12月に地中海島嶼部(マルタ、キプロス)のEU加盟問題との関連調査、間がトルコで同じくEU加盟問題をキプロスについて調査、臼杵がイスラエルでパレスチナ問題の最新動向を調査し、サァディー教授と意見交換した。2年度目に当たる平成17年度は、東地中海地域の人間移動を特徴づける歴史的背景を分析し、民族・宗派対立問題をキプロスに集中して考察した。具体的には、1)4月23日にフランス国立科学研究院研究員のF.ヒッツェル氏を招聘し、AA研客員研究員A.ベンハッダ氏、AA研共同研究員・松井真子氏とにより、地中海におけるオスマン帝国を中心とした国際的交流形態を分析する国際ワークショップを開催した。また2)7月19日にはキプロスの分断から統合へ向けた動きを多角的に検討する研究会を研究分担者・間寧氏、佐藤幸男氏、ならびにAA研共同研究員・村田奈々子氏とで開催した。その延長線上で3)2月13日に国連大学研究員Y.レヴェンティス氏を招聘してキプロスの国際関係と安全保障をめぐる集中的な研究会を開催した。これらにより、オスマン帝国時代の宗教・宗派的共存体制とその分極化による破綻状況、そしてその修復をめざしつつも利害を調整しきれない諸外国の国際政治の状況が明らかになった。一方で、4月3日-12日に黒木がレバノンにおいて、8月21日-9月4日に間がトルコにおいて現地調査に従事して、それぞれの地域における現在の国民国家の内部対立状況を考察した。こうした研究活動と並行して、「オスマン歴史地理大事典」のデータベース化を進めるとともに、19世紀のオスマン帝国領を対象とした古地図の修復とデジタル化を開始し、歴史的地理情報を文字と画像の双方からデータ化して利用可能にする体制を構築しつつある。当該年度は、レバノン、パレスチナというアラブの東地中海地域に焦点を絞った研究を行い、国際ワークショップ・研究会を3回開催した。2006年7月8日、7月14日には連続国際ワークショップ「近代レバノンの歴史を考える」第1回、第2回を開催し、レバノンから招聘した歴史研究者2名が各回英語とアラビア語で報告、オスマン帝国時代のレバノン地域の特質、宗教的多様性、社会の動態、名望家政治の具体例につき、通訳を交えて参加者と活発に討議した。また12月8日には来日中のオランダ人研究者を招いて臨時の研究会「パレスチナ/イスラエルの地理情報学と地図」を開催し、様々な地図情報をもとにパレスチナ問題の空間的な把握の仕方について議論した。現在進行中のイスラエルによる入植活動・分離壁建設が、土地の高低差や水資源の占有・配分とも密接に関連していることが明らかとなった。一方、東地中海地域に関する研究のための基礎的資料の整備作業の一環として、「オスマン帝国時代の古地図デジタル化プロジェクト」を立ち上げ、ウェッブページでの公開を始めた。これによりオスマントルコ語による町村レベルまでの詳細な地名の探索が可能になった。http://www.aa.tufs.ac.jp/%7Ekuroki/jrp/osman_haritasi.htmlこうしたプロジェクトはアメリカなどで開始されているが、東地中海のオスマン帝国領に関するアラビア文字古地図のデジタル化は稀であり、日本では初のものである。古地図はさらにフランス語によるものも加えている。またオスマン歴史地理事典のテキスト入力・編集作業も継続し、古地図情報との統合による新たなデータベースづくりを目指している。
葉緑体DNAの構造解析による日本産主要針葉樹の遺伝的分化に関する研究

1.わが国の主要針葉樹の葉緑体DNAのRFLP分析による系統分化の研究スギ・ヒノキ・カラマツ・アカマツ・クロマツ・チョウセンゴヨウ・ストロ-ブマツ・キタゴヨウ・トウヒ・エゾマツの5属10種について、葉緑体DNAをPstI、SalIを用いて制限酵素分析をした。またマツ5種についてPstI,SalI、SacI、XhoIの4種の制限酵素を用いて分析した。これらのRFLP分析デ-タをもとにして、系統樹作成プログラム:PHYLIPを用いて系統樹を作成した。その結果、マツ属は二葉松と五葉松の樹種群に分かれ、マツ科樹種で大きなクラスタ-を形成した。これらの系統樹構成の関係は従来の分類体系に合致していた。2.スギの葉緑体DNAの物理地図の作成スギはわが国の重要造林樹種であり、その遺伝に関する研究成果も多い。葉緑体・茎葉の形態・胚致死・アイソザイムなどに関与している主働遺伝子が多数検出されている。これらの研究と分子遺伝学との連携をめざし、スギ葉緑体DNAの物理地図の作成を試みた。4種の制限酵素(PstI、SalI、SacI、XhoI)を用いて物理地図の作成を行った。ゲノムサイズは約133kbpであった。用いたプロ-ブはスギSalIライブラリ-の9種のフラグメント,コムギとタバコの葉緑体DNAフラグメントそれぞれ8種と2種およびタバコの葉緑体DNAから単離した光合成関連のプロ-ブ17個、20種の遺伝子(psaA、psaB、psbA、psbC、D、psbE、F、atpA、atpB、E、atpH、atpI、petA、rpl2、rpl16、rpoB、rpoC、rbcL、16S、23S)である。その結果、タバコを起源的な葉緑体ゲノムと仮定すると、少くとも6回のイベント(1回の欠失および5回のインバ-ジョン)が生じてスギの葉緑体ゲノムに至っていることが推測される。1.主要針葉樹の葉緑体DNAの抽出抽出条件を次のようにし、葉緑体DNAの抽出を行った。約30gの葉組織をホモジネ-トし、瀘過し、その後ショ糖の不連続密度勾配法(15,40,60%)で葉緑体を抽出した。これを塩化セシウムの連続密度勾配法にかけ、葉緑体DNAを抽出した。対象とした針葉樹は以下の5属12種である。スギ・ヒノキ・カラマツ・アカマツ・クロマツ・チョウセンゴヨウ・ストロ-ブマツ・キタゴヨウ・トウヒ・エゾマツの10種について葉緑体DNAの単離に成功した。2.葉緑体DNAの分子量の推定抽出した葉緑体DNA分子量の推定を4種の制限酵素(PstI,SalI,SacI,XhoL)を用いてスギ、カラマツについて行った。その結果、スギは約132kbpでカラマツは約110kbpであった。3.スギ葉緑体DNAのライブラリ-の作製SalIで切断したスギ葉緑体DNAのフラグメントをpUC18を用いてクロ-ニングを行った。その結果全体の約6割に当たるフラグメントのクロ-ニングに成功した。4.スギ葉緑体DNAの物理地図の作製4種の制限酵素(PstI,SalI,SacI,XhoI)を用いて物理地図の作製を行った。

用いたプロ-ブはスギSalIライブラリ-の8種のフラグメント、コムギ葉緑体のDNAフラグメント8種及びタバコ葉緑体DNAから単離した光合成関連の遺伝子プロ-ブ16種(rpl16,rpoB,rpoC,psaB,atpI,psbA,16S,23S,psaA,rbcL等)である。その結果、コムギ及びタバコとは大きく構造が異なっておりインバ-テッドリピ-トは存在しなかった。1.葉緑体DNAの物理地図の作成スギの葉緑体DNAを制限酵素PstI、SalI、SacIおよびXhoIの4種を用いて単切断および二重切断を行ないゲノムサイズは133kbpであることを確かめた。物理地図作成のプロ-ブとして、すでに解析が終了しているコムギとタバコの葉緑体DNAフラグメントをそれぞれ8種と2種、タバコの葉緑体DNAから単離された光合成関連のプロ-ブ17種ならびに20種の遺伝子(psaA、psaB、psbA、psbC、D、psbE、F、atpAなど)を用い、ハイブリダイゼ-ションを行いゲノム構造を解析した。その結果、タバコの葉緑体を起源的なものと仮定すれば、少くとも6回のイベント(1回の欠失および5回のインバ-ジョン)が生じてスギの葉緑体ゲノムに至ったと推測された。なお、ヒノキとカラマツについても計画し、DNAの単離とその分子量の推定には成頃したが、使用プロ-ブ数を多くしてスギの葉緑体DNAの物理地図の作成に集中した。2.わが国の主要針葉樹の葉緑体DNAのRFLP分析による系統分化の研究昨年度、抽出・単離に成功したスギ・ヒノキ・アカマツ・クロマツ・チョウセンゴヨウ・ストロ-ブマツ・キタゴヨウ・カラマツ・トウヒ・エゾマツの5属10種について葉緑体DNAをPstI、SalIを用いて制限酵素分析をした。マツ属5種については、2種の制限酵素SacIおよびXhoIを追加して分析した。これらのRFLP分析のデ-タをもとにして、系統樹作成プログラム:PHYLIPを用いて系統樹を作成した。その結果、マツ属は二葉松と五葉松の樹種群に分かれ、マツ科樹種で大きなクラスタ-を形成した。これらの系統樹構成の関係は従来の分類体系に合致していた。
呼吸器感染症によるアレルギー性気道炎症の発症および進展への樹状細胞の関与

呼吸器感染症の中でも、喘息の発症や増悪に関連が深いとされる病原微生物(Asthmagenic pathogen)のうち、ウイルス(respiratory syncytial virus:RSV)と真菌(Aspergillus fumigatus:Af)がダニアレルゲン感作樹状細胞による、アレルギー性気道炎症の発症に与える影響について検討した。病原微生物の違い、樹状細胞の違いにより、呼吸器感染症がアレルギー性気道炎症に与える影響は増悪から抑制まで様々であり、いくつかの分子の関与が明らかとなった。48週齢の雌性BALB/cマウスに水酸化アルミニウムをアジュバントとしてダニアレルゲンDermatophagoides farinae:Df)を腹腔内注射した後、経鼻的にダニアレルゲンを投与することでダニ喘息マウス(Df群)を作製した。このマウスに対して、それ自体では肺に炎症を引き起こさないが、肺の所属リンパ節においてIFN-γ産生を亢進させ、RT-PCRを用いてウイルスの同定が可能な量(2x10^3 PFU/mouse)のRSVのsubclinical infectionを行なった(Df+RSV群)。Control群として紫外線で不活化したRSV(UV-RSV)を感染させたマウスと、live RSVのみを感染させたマウス(RSV群)も準備した。これらのマウスをRSV感染4日後に頚椎脱臼によりsacrificeし、縦隔リンパ節を混入させないように肺組織を摘出した。摘出した肺組織は酵素的に消化し、比重遠心法により肺単核細胞を分離した後、マウスCD11c抗体磁気ビーズと培養し、MACScanを用いた免疫磁気的方法により、CD11c陽性マウス肺樹状細胞を分離した。In vitroの実験では、4群のマウス肺樹状細胞をCD3陽性T細胞とダニアレルゲンの存在下で48時間培養し、上清中に産生される免疫調節性サイトカインであるIL-10とIL-12をELISA法により測定した。In vivoの実験では、4群のマウス肺樹状細胞を別のナイーブなBALB/cマウスの気道へ移入し、移入後7日目から連続3日間ダニアレルゲンを経鼻投与し、アレルギー性気道炎症を惹起した。結果として、少量RSV初感染においては、肺樹状細胞のサイトカイン産生パターンはTh1向性となり、in vivoでの移入により、アレルギー性気道炎症を抑制した。48週齢の雌性BALB/cマウスを用いてダニ(Dermatophagoides farinae : Df)喘息マウス(Df群)を作製した。このマウスに対して、少量(2x10^3PFU/mouse)のRSVのsubclinical infectionを行なった(Df+RSV群)。Dfアレルゲン感作とRSV感染は2回行った。摘出した肺組織は酵素的に消化し、比重遠心法により肺単核細胞を分離した後、マウスCD11c抗体磁気ビーズと培養し、MACScanを用いた免疫磁気的方法により、CD11c陽性マウス肺樹状細胞を分離し、In vitroおよびIn vivoの機能を比較検討した。結果として、RSVの初感染時と再感染時には樹状細胞のIn vivoとIn vitroでの機能は異なっており、初感染時にはTh1、再感染時にはTh2を誘導した。今後は樹状細胞を得た肺組織の上清を用いて、初感染時と再感染時のサイトカイン等の濃度の違いを検討する予定である。真菌感染モデルにおいては、Aspergillus fumigatusがマウス骨髄由来樹状細胞のアレルギー誘導機能に与える機能を検討し、生菌と死菌とでは反応性が異なることを見出した。48週齢の雌性BALB/cマウスを用いてダニ(Dermatophagoides farinae:Df)喘息マウス(Df群)を作製した。このマウスに対して、少量(2x10^3 PFU/mouse)のRSVのsubclinical infectionを行なった(Df+RSV群)。摘出した肺組織は酵素的に消化し、比重遠心法により肺単核細胞を分離した後、免疫磁気ビーズ法を用いて形質細胞様樹状細胞(pDC)を分離した。分離したpDCを別のDf群マウスの気道に移入し、アレルギー性気道炎症の発症、増悪に与える影響を、Df群から分離したpDC(Df-pDC)とDf+RSV群から分離したpDC(Df+RSV-pDC)で比較検討した。

Df-pDCの移入により、Df群マウスのアレルギー性気道炎症の発症が抑制された。一方、Df+RSV-pDCの移入では、この抑制効果が消失していた。これらの効果は、肺の所属リンパ節におけるアレルゲン特異的なサイトカイン反応と相関していた。今後は、pDC上からの免疫調整性サイトカイン産生パターンやtoll-like受容体の発現が、アレルゲン感作やRSV感染によりどのように変化するかを検討する予定である。48週齢の雌性BALB/cマウスを用いてダニ(Dermatophagoides farinae:Df)喘息マウスを作製した。このマウスの脾臓から免疫磁気ビーズ法を用いて形質細胞様樹状細胞(pDC)を分離した。このpDCにrespiratory syncytialvirus(RSV)感染を行い、別のDf感作マウスの気道へ移入した。RSV感染を行っていないpDCの移入によりアレルギー性気道炎症の発症が抑制されたが、これには肺組織中の免疫調整性サイトカインであるIL-10の産生増加が関連していた。RSV感染を行ったpDCではIL-10の産生が抑制され、アレルギー性気道炎症を抑制することができなかった。これまで我々は、ウイルス感染が喘息に与える影響はウイルス量、感染回数、抗原提示細胞の周辺のメディエーター濃度の違いにより変化することを報告してきたが、今回の結果から以上に加えて、ウイルスが主として感染する抗原提示細胞が、骨髄系樹状細胞か形質細胞様樹状細胞かによっても異なる可能性が示され、ウイルス感染による喘息の発症や増悪の治療戦略として、樹状細胞をターゲットにした治療が有望であることが示唆された。さらに、マウスの骨髄系樹状細胞に病原真菌である.Aspergillus fumigatusを感染させると、生菌か死菌の違いにより、Toll-like受容体の発現パターンが異なることも明らかとなり、抗原提示細胞上のToll-like受容体の発現パターンとその下流のシグナルが真菌感染時のアレルギー発症の転帰を決定する重要な要因であることが示された。
子どもの治療環境におけるアンカーポイント形成に関する研究

アンカーポイントは、空間認知プロセスにおいて環境内のさまざまな部分がそれに連結され、子どもの発達において重要な意味をもつ、個人的に重要な場所である。本研究では、小学校13年生のアンカーポイントをこども病院で分析したが、同年代の小学校でのアンカーポイントと比較すると、2・3年生の発達がみられなかった。しかし病院の案内リーフレットを見せた6ヶ月後に再調査したところ、アンカーポイントの数は増加した。以上から、治療環境において、社会的発達に配慮したデザインの必要性について議論した。前年度交付申請書においては、まず「最初に実地調査により対象者(医療従事者、特にチャイルドライフ・スペシャリストや子どもとその親など)へのインタビューや環境要素のフィールドサーベイを行い、医療行為におけるインフォームドコンセントを実現するために必要なプリパレーションツール(絵本などの教材やインテリア計画を含む)の考察や通院・入院する子ども達の意識を分析し、手法の有効性を検証する」と述べた。これに関しては、茨城子ども病院をフィールドとして定め、病院内のデザインサーベイを行い、子どもたちの印象に影響を与えるインテリアエレメントの抽出を行った。また同病院の特にチャイルドライフ・スペシャリストを対象としてインタビューを行い、病院の子どもたちに必要なプリパレーションツールの考察を行った。次に「TAT(絵画統覚テスト)やSCT(文章完成法)などの投影法によるテストを参考にしながら独自の手法の開発を試みる。投影法は、一般に人間側の特性を測るためのテストであるが、本研究では、これを環境側の特性を測るテストに変換する必要がある。今年度は、この分析手法の開発と有効性の検証を主に行なう。この手法開発は、患者である子ども達と協働しながら行う絵本の制作を通して行う予定である。絵本の制作には、物語や原画作成の補助に関わる専門家にも協力を依頼をする予定である。」と述べた。これに関しては、医療関係者などの意見を踏まえながら、病院内の空間を案内する絵本の制作を専門家に委託することとした。それをもとに、子どもたちへSCTを参考とした手法(定量化が可能なアンケート法)を試み、プレパレーション・ツールとしての絵本の有効性を測ることとした。アンケートの実施は、対象者の都合等から延期し、今年度実施する予定である。交付申請書においては、1.チャイルドライフ・スペシャリスト(CLS)や入院する子どもたちへのインタビューなどの実施計画、2.プリパレーションツールの作成とその効果測定の実施計画、3.米国の先進事例調査(Morgan Stanley Children's Hospitalなど)の実施計画を記した。1.については、こども病院に通院する、特に就学前後の年齢の子ども(入院経験のある子どもとない子どもを含む)を対象とするヒアリング調査を実施して、病院内の物理的環境を認知するためのアンカーポイントとなるエレメントを分析した。またこの調査と並行して小学校に通う子どもにも同様の調査を行い、空間認知能力の発達段階に、こども病院の環境がどのように影響しているのかを分析した。2.については、調査対象としたこども病院を紹介するリーフレット(マップなど)を作成・配布した。以上の結果から、通常の発達段階(小学校調査)と比較して、こども病院の空間は十分に認知されていないことが明らかになった。今後さらにメディア(リーフレット)の利用前後の調査結果を比較することにより、それが改善されることを実証する予定である(病院の内装工事が行われ、リーフレットをそれに対応させるために、配布時期を今年3月に延期した。その結果、上記のようにリーフレット配布前の調査分析は終了しているが、配布後の調査実施が繰り下げられた)。3.については、Morgan Stanley Children's Hospitalを含むニューヨークのこども病院三カ所において、実地調査とヒアリング調査を実施し、これらのこども病院の環境計画やプリパレーションツールの基本理念を明らかにした。
海岸漂着プラスチック小粒を用いた海洋POPs汚染の地球規模モニタリング

・海外の友人へのe-mailによる直接の呼びかけを行った。・留学生の母国で地理的状況が把握可能であったインドに留学生を派遣しペレットの採取を行った。以上の結果、8カ国13地点の海岸で採取されたペレットが集まった。2.レジンペレットの分析による地球規模POPs汚染マップの試作集められたペレットを昨年度検討確立した方法によりPCBsとDDEを分析した。ペレット中のPCBsは、アメリカで高濃度、日本と西ヨーロッパ諸国がそれに続き、東南アジア諸国では低濃度だった。この結果は、1970年代の使用禁止以前に先進工業国で使用されたPCBsの多さと、環境残留性の高さを反映している。ペレット中のDDEはアメリカ、香港、マレーシアの一部で他より高い濃度を示した。アメリカで大量の穀物生産のために大量のDDTが過去に使用されたことと、香港や東南アジアではマラリア対策として殺虫剤DDTが現在でも一部使用されていることを反映していると考えられた。次に一般的な指標生物であるイガイによるモニタリング(Mussel Watch)結果との比較を行った。PCBs・DDE共に地域的な汚染の傾向がペレットとイガイでよく一致し、相関をとると良い相関が得られ、決定係数はそれぞれ0.87、0.78であった。この結果から、ペレット中の汚染物質濃度が周辺環境の汚染状況を反映しているため、既存のモニタリングが行われていない途上国も含めた世界規模のモニタリング媒体としてペレットが有用であると確認できた。東京湾内の一つの砂浜で70粒のレジンペレットを採取し、一粒一粒材質の識別、色、表面付着物の観察を行った後、一粒一粒PCBs含有量の測定を行った。70粒中材質確認が確実な55粒について分析した。PCBs濃度は粒間で2桁程度の変動を示した。材質ではポリエチレン(PE)の方がポリプロピレン(PP)よりPCBs濃度が有意に高かった。劣化度の指標のカルボニルインデックスとPCBs濃度の間には有意な関係は認められなかった。一方、ペレットの色が黄変したペレット中のPCBsが高い傾向が認められた。そこでモニタリングには黄変したPEを用いて、10粒づつまとめて1バッチとしてPCBsの分析を行い、3つ以上のバッチを分析し、PCBs濃度の中央値をとるという手法を確立した。日本全国の47の海岸で市民ボランティアがレジンペレットを採取し、本学の研究室に郵送された。PEレジンペレットを選別して黄変、付着物の有無で分類してから、PCBsの分析を行った。PCB濃度は北海道や種子島で低く東京湾とその周辺および大阪湾で高いという地域差を示した。さらに47地点中14地点では指標生物のムール貝を採取し、PCBsの分析を行った。レジンペレット中のPCBs濃度とムール貝中のPCBs濃度の間には相関が認められた。以上の成果はEndo et al.(2005)として公表した。以上をもってモニタリング手法が確立できたので、この手法を世界的に拡大するモニタリング手法(International Pellet Watch)を以下の手段で提案した。・Home pageの作成:URLは以下の通り。・国際学会での講演・海外の友人へのe-mailによる直接の呼びかけを行った。
データ駆動学習による語彙習得を目的としたウェブ拡張型英語学習教材の開発

昨年度収集した例文データについて、今年度は(1)例文の出典情報を付加する作業、(2)例文に和訳をつける作業、(3)WWW上で例文データを検索できるようにする作業、(4)WWW上で例文を利用した学習ができるようにする作業、(5)Project Gutenbergでは十分な例文数が得られなかった語について適切な例文を作成する作業、を行った。(1)で例文の出典テキストとその作者の情報を各例文に追加したことにより、例文が古典や著名人の書いた著作からのものであるとわかり、例文への興味が高まって学習意欲が向上すると期待される。文脈と切り離され単独で提示されるとそのままでは理解が難しい例文もあるが、(2)の作業で和訳(必要に応じて短い訳注もついている)を追加し、学習者の例文の理解の助けとした。本研究の成果を広く利用してもらうため、(3)でCGIの例文検索ページを作成し、http://www.hucc.hokudai.ac.jp/p16537/kaken2005/で公開している。このCGIでは、検索語として基本形を指定すると、収集した例文データの中でその屈折形を含むものまですべて結果画面に表示され、北海道大学英語語彙表でのレベルも表示される。(4)は検索結果画面から利用できる機能で、基本的には例文データに空欄を作成し、そこに学習者が単語を入力する形式になっている。(5)では、語感がつかみにくいと思われる「評価を表す形容詞」と「科学雑誌コーパスで多用される動詞」に絞って、実際の使用例にもあたった上で教養あるネイティブが例文を作成した。結果として、現代英語で、単独で内容がよく理解でき、日本人学習者に馴染みのある現代の人や物が登場する例文が得られた、という利点があった。現在、検索・学習ページの機能向上を継続しながら、以上の成果の論文発表の準備を進めているところである。本研究では、最終的に語彙学習教材をウェブ上で公開し、誰にでも自由に利用してもらえるようにすることを目指している。著作権法の例外規定により、大学教育の通常講義における著作物の利用は一定範囲で認められてはいるが、ウェブ上での公開は例外規定の対象にはならない。本研究での利用は外国語学習を意図した一文単位の限定的な引用であるので、著作権法が本来保護の対象としている事柄には当たらないはずではないかと考えているが、著作権法に関する出版物や著作権関連団体でのウェブ上での記述を見る限り、そう判断することはできなかった。社団法人著作権情報センターの著作権相談室にも相談してみたが、結局は「自己責任」だと言われただけであった。このような状況から、結局、当初考えていたようにさまざまな英語電子テキストを収集し、それを元に教材を作成しても安心して公開することは難しいという判断になった。そこで少し方針を変えて、まず著作権が切れた著作物を集めているProject Gutenbergに収められているテキストの中から役に立ちそうな例文を探すことにした。開発教材が対象とする語彙の選定には、「大学1・2年生が十分に習得していないと思われる、特に学術的活動に有益と思われる語」を基準として、北海道大学語彙表のレベル分類に加えて、Bank of Englishの科学雑誌サブコーパスにおける使用頻度を考慮に入れ、さらに上記の著作権上の懸念による制約からProject Gutenbergでの頻度数を見て、ある程度例文が集められそうな語に絞ることになった。北海道大学語彙表のレベル4(大学基本語彙)を中心に、レベル5(大学上級語彙)、特に重要度が高いと考えられる場合はレベル3の語彙を加えた400以上の語に対して、「長すぎず、他の語が比較的平易で、文の意味がわかりやすい」という基準で学生に作業補助を依頼し、2千数百の例文を収集した。次年度は、例文をさらに追加するとともにウェブ上で利用可能な語彙学習教材として利用できるようにする計画である。

結果として、現代英語で、単独で内容がよく理解でき、日本人学習者に馴染みのある現代の人や物が登場する例文が得られた、という利点があった。現在、検索・学習ページの機能向上を継続しながら、以上の成果の論文発表の準備を進めているところである。
有機伝導体の電子強誘電転移における分域成長の観測と分域壁への光電荷注入

電気伝導性の電荷移動錯体α-(BEDT-TTF)_2I_3は,ウィグナー結晶型の電荷秩序によって反転対称性を失い強誘電的な永久電気分極を発生する。分極相で発現が予想される分極ドメイン構造は(イ)電場等の外部刺激によって制御できる可能性があり,また(ロ)ドメイン間の壁領域が特異な物性を示すと期待できることから,その観測は興味深い。本研究は,ドメインの実空間観測手段の開発,および光電荷注入によるドメイン壁の状態変化観測を目的として行った。下記に,本研究費補助金によって達成された成果と現在進行中の研究を示す。(1)走査型非線形光学顕微鏡の作製:光第二高調波(SHG)の光電場位相は信号が発生する部位の分極方位に依存するため,単一ドメイン結晶からSHG信号と,分極ドメインをもつ試料からの信号とを干渉させることで,ドメイン構造をSHGのコントラストとして検出できる。本研究補助により高感度測定が可能なSHG顕微鏡測定系が完成し,ドメイン構造の可視化に成功した。(2)分極相の光刺激・ドメイン壁への光電荷注入:上の測定には励起光として集光したパルスレーザーを用いている。光照射部はレーザーにより加熱されており,現状ではこれ以上の光照射が困難になっている。実験目的の達成には(イ)検出系をさらに高感度化して励起光強度の抑制する,(ロ)強い光励起を必要としないドメイン観察手法の探索,(ハ)試料を熱浴に密着させる,等の工夫が必要であり,現在これらを検討している。
カスタマイゼーション・システムの実証研究を通じた 共創活動のメカニズム解明

これまでの顧客と企業の共創(Co-Creation)活動は、限られた顧客と企業によって推進されてきた。一方、オープン・ネットワーキングの時代では、顧客がかつてない情報収集力と情報発信力で積極的に企業の様々なメンバーと繋がることが可能となり、これまでの限定された共創関係からより広範囲で対等な共創関係になりつつある。その変化の中で、顧客が企業のどのメンバーと、どのように共創活動を推進し、価値の高い製品(Goods & Services)を創出するのか明確には理解されていないのが現状である。そこで本研究では、顧客と企業の共創活動のメカニズムを解明することを目的とする。
ω３系脂肪酸の代謝と生理的機能についての包括的メタボローム解析

EPAやDHAを含む約500種類の脂肪酸代謝物を同時多項目的に検出、定量するメタボローム解析系を構築した。EPAのメタボローム解析からω3系脂肪酸に固有の代謝経路を見出し、その中から強い抗炎症活性を有する新規代謝物(17,18-diHEPE、12-OH-17,18-EpETE)を見いだした。ω3脂肪酸合成酵素(fat-1)のトランスジェニックマウスを用いた解析から、心臓のマクロファージが生成するEPA代謝物18-HEPEに心不全抑制作用があることを見出した。また、ヒト重症喘息のメタボローム解析から、プロテクチンD1などω3系メディエーターの代謝異常を見出し、病態の進展に関わる可能性を示した。本年度は、質量分析センターとして生体内に微量にしか存在しない脂肪酸代謝物を高感度かつ網羅的に測定する系を確立するために、LC-MS/MSを用いたメタボローム解析システムの質の向上を目指した。研究開始当時は、高分離UPLCと三連四重極型質量分析計4000QTRAPを連結したmultiple reaction monitoring(MRM)解析システムで、約100種類の脂肪酸代謝物をピコグラムレベルで一斉定量分析が可能であったが、本年度はさらにパフォーマンスが大幅に向上した三連四重極型質量分析計QTRAP5500をUPLCと連結し、従来の5倍のスキャンスピードで約500種類の脂肪酸代謝物の一斉定量分析を行なうことが可能になった。また、化合物の同定および定量分析において必須である標準化合物についても、200種類から300種類にまで拡充した。今後はこのメタボローム解析システムをω3系脂肪酸合成酵素(fat-1)トランスジェニックマウスに適用し、ω3系脂肪酸の代謝と生理的機能について研究を進めると同時に、炎症やメタボリックシンドロームなどマウスの疾患モデルに加えて、ヒト臨床検体およびゼブラフィッシュをはじめとするモデル生物への適用を図り、「脂質メディエーターの生命現象における普遍的な役割を解明する」という領域全体の目標の達成に貢献していく。LC-MS/MSを用いたMultiple Reaction Monitoring(MRM)により、脂肪酸代謝物を同時多項目的に検出、定量する系を構築した。MRMは、各代謝物の親イオンと、分子構造特異的な娘イオンとの組み合わせで検出を行うことで高感度に検出できる手法である。さらに代謝物ごとに時間を区切って測定することができるScheduled MRMを導入することで、400種類程度の脂肪酸代謝物を同時に検出、定量することが可能となった。定量測定を行うにはスタンダード化合物が必要であり、とくにω3系脂肪酸代謝物は市販品として手に入らないものが多い。これらの脂肪酸代謝物について、これまでに新しいスタンダード化合物を複数合成した。以上により、既知及び未知の脂肪酸代謝物について、ピコグラムレベルの高感度で一斉定量分析を行う系が確立された。さらに、ω3系脂肪酸EPA代謝物の包括的メタボローム解析から、新規の抗炎症性代謝物として17,18-diHEPEを見いだし、レゾルビンE3(RvE3)と命名した。RvE3は好中球の遊走をわずかナノモルレベルの濃度で抑制し、炎症初期の好中球浸潤を強く抑制する活性を有していた。一方、ヒトの臨床検体を用いた解析から、ステロイド抵抗性の重症喘息患者において、末梢血好酸球の12/15-リポキシゲナーゼ(12/15-LOX)活性、およびプロテクチンD1(PD1)の生成量が健常人に比べて大幅に低下していることを見いだした。なお、PD1はω3系脂肪酸DHAに由来する抗炎症性代謝物であり、12/15-LOX活性の高い好酸球がその主要な産生細胞である。重症喘息患者の好酸球でなぜ12/15-LOX活性が低下しているのか、また喘息病態の形成において脂肪酸代謝異常が関与する可能性など、新たな検討課題が見いだされた。LC-MS/MSを用いた包括的メタボローム解析の成果として、EPAのω3位の二重結合がエポキシ化された化合物(17,18-EpETE)を起点とする新規の代謝経路を見出すことに成功した。そのうち、12-hydroxy-17,18-EpETEは急性腹膜炎モデルにおける好中球の浸潤を低用量で抑制し、さらにロイコトリエンB4に対する好中球の遊走および細胞極性の形成をナノモルレベルの濃度で抑制することを明らかにした。推定された平面構造から理論上可能な立体異性体をすべて有機合成し、分光学的手法とLC-MS/MSを用いた微量分析法を活用して、実際に生体内で生成する内因性の化合物は12S体のみであることを明らかにした。このことから、本化合物が立体選択性のある酵素依存的に生成していることが強く示唆された。