hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
誘電緩和法による食品成分分散系の内部状態の解析

物質の電気物性を測定する際に測定周波数の増加に伴い、誘電率ε'の低下、電気伝導度σ'の増大、誘電損失ε"(=σ'/2πfe_0;e_0,真空の誘電率)のピークが観測されるが、その現象を誘電緩和と呼ぶ。誘電緩和法は分散系の内部構造を把握するのに有効である。本研究では、近年、食品科学において着目されているガラス転移に関して、誘電緩和法の適用を試みた。試料としては主にゼラチンを用い、510wt%溶液を6080°Cの恒温槽で1日から数日乾燥させガラス状もしくはラバー状試料を得た。電気物性測定は、平行円盤型電極を用い、温度領域-2030°C、周波数領域20500kHzにおいて行い、試料のε'およびε"を算出した。また、ガラス転移点T_gの決定のためのDSC測定は50200°Cの温度領域において昇温速度10°C/minで行った。低含水率のゼラチンについてはガラス領域においてε"の極大すなわち誘電緩和が観測された。ε"の極大値を与える周波数から電気双極子の配向時間に相当する緩和時間τが、τのArrhenius plotから活性化エネルギーE_<act>が算出された。算出されたE_<act>の値から、観測された緩和はガラス状態においても凍結されない分子の局所的運動に基づくβ緩和であると考えられた。高含水率である程τやE_<act>の値は減少しており、このことから、τやE_<act>の値により水の可塑化効果を評価しうることが示された。一方、ラバー状態の試料については、周波数の低下に伴いε"は急激に増大し極大値は観測されなかった。これは、直流電導度のためε"のピークがマスクされたためと考えられた。そこで複素誘電率ε^*(=ε'-iε";i,虚数単位)の逆数である電気弾性率M^*を用いた解析を行った。その結果、M^*の虚部M"のピークすなわち電気弾性率に関する緩和が観測され、定量的解析が可能となった。試料に交流電場を印加すると、周波数の増加に伴い双極子の配向が電場の変化に追随できなるため、誘電率ε'が低下し、誘電損失ε"がピークを示す、誘電緩和現象が観測される。誘電緩和法は、非破壊かつ簡便に、系内の分子の運動性に関する情報を与える特徴を持つ。但し、食品のように水や電解質が系内に含まれる場合には、直流伝導度σ_0の存在のため、低周波領域で起こる緩和のピークが覆い隠されてしまうため、定量的情報が得られなくなる場合もある。そうした場合には、複素誘導率ε^*=ε'-iε"の逆数である電気弾性率M^*=M'+iM"による解析が有効である。本年度は、電解質高分子であるゼラチンを用い、ガラス状態およびラバー状態における誘導挙動に関して、電気弾性率M^*を用いた解析を行った。

結果としては、LCRメーター(Hewlett-Packard Japan;4284A,4285A)を用いて、周波数領域20Hz-1MHzの範囲で誘導率ε'、誘電損失ε"が測定された。ε"の極大は観測されなかったが、これは直流伝導の影響と考えれらた。そこで、ε'およびε"のデータをM'およびM"に変換した。ε"のピークが確認されない、水分含量ないしは温度領域においてもM"の極大が観測された。得られたM"のデータをHavriliak-Negami式に回帰し緩和時間τ_<HN>を算出し、1/τ_<HN>のアレニウスプロットから活性化エネルギーE_τが求められた。また、σ_0のアレニウスプロットから、活性化エネルギーE_σが算出された。ガラス領域、ラバー領域共に、E_τのおよびE_σの値はほぼ一致した。このことにより観測された緩和は、系内の電解質の伝導により引き起されることが示された。また、ガラス状態での活性化エネルギーはラバー状態のそれよりも高い値を示したが、これは、温度の上昇に伴いゼラチン分子鎖の運動が活発になり、イオン伝導が促進されたためと推測された。物質の電気物性を測定する際に測定周波数の増加に伴い、誘電率ε'の低下、電気伝導度σ'の増大、誘電損失ε"(=σ'/2πfe_0;e_o,真空の誘電率)のピークが観測されるが、その現象を誘電緩和と呼ぶ。誘電緩和法は分散系の内部構造を把握するのに有効である。本研究では、近年、食品科学において着目されているガラス転移に関して、誘電緩和法の適用を試みた。試料としては主にゼラチンを用い、510wt%溶液を6080°Cの恒温槽で1日から数日乾燥させガラス状もしくはラバー状試料を得た。電気物性測定は、平行円盤型電極を用い、温度領域-2030°C、周波数領域20500kHzにおいて行い、試料のε'およびε"を算出した。また、ガラス転移点T_gの決定のためのDSC測定は50200°Cの温度領域において昇温速度10°C/minで行った。低含水率のゼラチンについてはガラス領域においてε"の極大すなわち誘電緩和が観測された。ε"の極大値を与える周波数から電気双極子の配向時間に相当する緩和時間τが、τのArrhenius plotから活性化エネルギーE_<act>が算出された。算出されたE_<act>の値から、観測された緩和はガラス状態においても凍結されない分子の局所的運動に基づくβ緩和であると考えられた。高含水率である程τやE_<act>の値は減少しており、このことから、τやE_<act>の値により水の可塑化効果を評価しうることが示された。一方、ラバー状態の試料については、周波数の低下に伴いε"は急激に増大し極大値は観測されなかった。これは、直流電導度のためε"のピークがマスクされたためと考えられた。そこで複素誘電率ε^*(=ε'-iε";i,虚数単位)の逆数である電気弾性率M^*を用いた解析を行った。その結果、M^*の虚部M"のピークすなわち電気弾性率に関する緩和が観測され、定量的解析が可能となった。
膜の統計力学的研究

リン脂質分子は疎水性相互作用のために水溶液中で2層膜を形成し、小胞体を形作って、生物の生命活動の基本をなしている。これまで膜や小胞体は曲率弾性論を用いた連続体モデルにより議論されてきたが,膜の融合や分裂と言ったトポロジ-の変わる状況を理解するためには、より微視的に膜の構成要素と要因を考慮する事が必要と思われる。そこで、本研究では、二層膜をなす一対のリン脂質分子を一本の棒状分子とみなし、その集合体の統計力学的振る舞いを調べた。分子間には疎水性相互作用を模して棒状分子間の遮蔽相互作用を導入し、二次元系をモンテカルロ・シミュレ-ションする事により、有限温度での振る舞いを調べた。低温では分子は準安定に凝集して小胞体の形状を保つが、高温では小胞体は分裂してしまう事が示された。小胞体を形成するとき、その形状の温度による揺らぎを調べる事により、連続体モデルを特徴づける曲げの剛性率が微視的に評価された。膜の形状が滑らかに変化するとして内部エネルギ-を評価し、連続体モデルとの比較から求めた剛性率ともよく合致した。これにより、本微視的モデルの妥当性が裏付けられた。また、圧力を加える事により、小胞体がある臨界圧力で円形から偏平円盤状につぶれる事も見いだされた。これらの結果は日本物理学会第46回年会及び重点領域研究「計算物理学」研究会にて口頭発表され、また英文論文も準備中である。
コケ原糸体培養の適用による都市環境への三次自然の導入

コケ原糸体液体培養の効率化と、芽分化誘導の斉一化を課題とし、培養形態、培養条件の検討を行った.液体懸濁培養時の通気あるいはスクロース添加により、約20倍の懸濁細胞量が得られること、また半個体培地上での培養時にスクロース添加により、原糸体の分岐分裂が促進され、密度の高いマット状の成長となった.BAPによる芽分化誘導では、原糸体の辺縁部のみに見られた芽分化が、原糸体全体で一様に得られるようになった.コケ原糸体液体培養の効率化と、芽分化誘導の斉一化を課題とし、培養形態、培養条件の検討を行った.液体懸濁培養時の通気あるいはスクロース添加により、約20倍の懸濁細胞量が得られること、また半個体培地上での培養時にスクロース添加により、原糸体の分岐分裂が促進され、密度の高いマット状の成長となった.BAPによる芽分化誘導では、原糸体の辺縁部のみに見られた芽分化が、原糸体全体で一様に得られるようになった.先行研究「コケ原糸体培養のミクロとマクロにおける環境保全への適用(基盤研究(C)平成1718年度)」において、コケ原糸体の液体培養による短糸状でのサスペンジョン培養の確立、短糸状原糸体を用いた原糸体付着シートの作成、原糸体からのサイトカイニンを用いた茎葉体芽分化誘導法の確立は達成されている。しかし、作成した原糸体シートをサイトカイニン処理し芽分化誘導を行っても、均質な芽分化が得られず、また分化した芽も茎葉体として成長せずに枯死するものが多いという問題が残されている。サスペンジョン培養による原糸体の大量培養については、液体通気培養により原糸体細胞量の増加がより速くなることが分かった。また、ある程度の細胞量を持った原糸体小球をシート作成に用いることで、芽分化を容易にすることを考え、接種用原糸体小球の作成を96well plateを用いて震盪培養することで試みたが、液体培地の運動量が不足し、小球上の原糸体は得られなかった。これまでは、原糸体での成長速度が早く、BAPによる芽分化誘導を行わない場合自発的な芽分化が起らず、原糸体として長く維持しやすいケヘチマゴケ(Pohlia flexuosa)を中心的な実験材料として研究を進めて来た。これまでは、原糸体培養が容易な種を用いて、原糸体を大量培養した上で芽分化を誘導すると言う戦略をとって来たが、現状ではケヘチマゴケで均質な芽分化を誘導したコケシートの作成が困難となっている。そこで、今年度はナガサキホウオウゴケ(Fissidens cristatus)のような、外性的な植物ホルモンによる誘導無しで芽分化を生じる、原糸体からの芽分化が容易な種を用いて、芽分化を抑制しながら原糸体の大量培養を行い、均一なコケシートの作成を目的に試験を進める。コケ原糸体液体培養の効率化と、芽分化誘導の斉一化を課題とし、培養形態、培養条件の検討を行った。また、平行してフィールドワークにより様々な環境からコケを採取し、原糸体の無菌培養系の確立と原糸体の生育特性の調査を行った。液体懸濁培養時の通気あるいはスクロース添加により、同容量の液体培養に較べ約20倍の懸濁細胞量が得られること、また半個体培地上での培養時にスクロース添加を行うことで、原糸体の分岐分裂が促進され、密度の高いマット状の成長となることが分かった。また、BAPによる芽分化誘導では、従来の独立栄養的な炭素原を与えない培養では、原糸体の辺縁部、すなわち頂端分裂後若い細胞領域でしか芽分化が得られなかったが、スクロース添加により、原糸体は分岐分裂が多くなり非常に密なマット上の成長を示すようになり、また、BAP処理により原糸体の辺縁部のみに見られた芽分化が、原糸体の広がり全体で一様に得られるようになった。炭素原を与えない独立栄養的な培養と較べ、スクロース処理により、原糸体の成長および芽分化までは顕著な促進効果が見られたが、やはり分化した芽の生育が停止してしまうため、コケ原糸体シートは作成できるが、そこから茎葉体が揃った緑化資材として使用可能なコケシートの作成には至っていない。採取したコケから新たに無菌培養体を得ることで、13種類の蘚類の原糸体成長解析を行い、一日あたりの頂端分裂速度で約4倍の種間差があることが分かった。
高温水キャビテーション実験による熱力学的効果発現機構の解明

先行課題では,高温高圧水キャビテーションタンネル実験において,主流温度を上昇させる際にレイノルズ数一定となるように主流速度を減速させることにより,寸法効果をある程度排除できたが,完全には除去できてはいなかった.寸法効果は,作動流体中の析出した溶存空気やゴミ,物体表面の僅かな凹み等が核となり,流動の局所的せん断や引張り等による力学的刺激によりキャビティ気泡が発泡する頻度が,レイノルズ数の上昇またはキャビテーション核の増加に伴い増えることによるものと考えられているが,昇温運転中の溶存気体量は計測できておらず,さらに主流中のキャビテーション核数も計測できていないため,完全には寸法効果を消し去れていなかった.そこで本研究課題では,作動流体中の溶存気体量のその場計測と制御を行った.タンネルの循環ポンプ部に蛍光式溶存酸素系を追加し,溶存気体の1つの指標として溶存酸素量を測定した.溶存酸素量のその場計測から,同じキャビティ領域を有する流れ場でも,キャビティの非定常性が強い方が溶存酸素の析出量が多いことが示された.これは,非定常キャビテーション流れ自身の局所的な流速および圧力の変動が溶存気体の析出を促進していることを示唆しており,申請者の他の研究課題(挑戦的研究)における非定常キャビテーションの数値予測精度向上の方向性に根拠を与えるものであった.また,溶存酸素量のその場計測と同期して,溶存酸素濃度を一定に制御するための脱気システムを導入した.これにより,主流温度の上昇に伴い上昇する溶存酸素濃度を一定に制御した.溶存酸素濃度が一定であれば同じ流れ場で析出する溶存気体とそれによるキャビティ核が一定であると仮定すると,寸法効果を十分に排除して熱力学的効果の発現を比較することができたと言える.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。先行課題では,高温高圧水キャビテーションタンネル実験において,主流温度を上昇させる際にレイノルズ数一定となるように主流速度を減速させることにより,寸法効果をある程度排除できたが,完全には除去できてはいなかった.寸法効果は,作動流体中の析出した溶存空気やゴミ,物体表面の僅かな凹み等が核となり(以降,キャビテーション核と呼ぶ),流動の局所的せん断や引張り等による力学的刺激によりキャビティ気泡が発泡する頻度が,レイノルズ数の上昇またはキャビテーション核の増加に伴い増えることによるものと考えられているが,先行実験では,常温状態での溶存気体量は制御できているが,昇温後の溶存気体量は計測できておらず,さらに主流中のキャビテーション核数もカウントできていないため,完全には寸法効果を消し去れていない.そこで本研究課題では,作動流体中の溶存気体量の制御と,キャビテーション核数のその場計測を行えるよう,実験設備を改良する.初年度は,先行課題で建設した高温高圧水キャビテーションタンネル実験設備に対し,溶存空気量制御装置の増設を行った.溶存空気の飽和度は高温高圧状態では計測できないため,メインループからバイバスし,一旦,降温した後,計測し,昇温してメインループへ流体を戻すようにした.溶存空気量は溶存酸素量を計測することにより推定し,溶存酸素量をモニタリングしながら,飽和度を上げる際には圧縮空気を供給し,下げる際には脱気膜を通すことにより制御する.また,メインループの加圧タンクの昇圧を,これまでコンプレッサーを用いて行っていたが,そこでの空気の溶解は制御の妨げとなるため,ヘリウム押し方式へと改造した.これらの増設,改造により,主流の広範な加減圧および温度変化を伴うキャビテーション実験時に,溶存空気量を一定とする制御が行えるようになった.初年度,溶存空気量制御装置の増設のほかに,キャビテーション核数計測装置の増設を予定していたが,予算不足のため,次年度へと計画を伸ばした.これは,溶存空気量制御装置に制御精度を上げるための工夫をいくつか追加したことにより,その費用が当初見込みを上回ったためである.次年度は,当初予定していたキャビテーション核数計測装置は購入できないため,手作りの計測装置を検討する.先行課題では,高温高圧水キャビテーションタンネル実験において,主流温度を上昇させる際にレイノルズ数一定となるように主流速度を減速させることにより,寸法効果をある程度排除できたが,完全には除去できてはいなかった.寸法効果は,作動流体中の析出した溶存空気やゴミ,物体表面の僅かな凹み等が核となり(以降,キャビテーション核と呼ぶ),流動の局所的せん断や引張り等による力学的刺激によりキャビティ気泡が発泡する頻度が,レイノルズ数の上昇またはキャビテーション核の増加に伴い増えることによるものと考えられているが,先行実験では,常温状態での溶存気体量は制御できているが,昇温後の溶存気体量は計測できておらず,さらに主流中のキャビテーション核数も計測できていないため,完全には寸法効果を消し去れていない.そこで本研究課題では,作動流体中の溶存気体量の制御と,キャビテーション核数のその場計測を行えるよう,実験設備を改良する.研究2年目である平成28年度は,初年度に溶存空気量制御装置の増設を行った高温高圧水キャビテーションタンネル実験設備を用い実験を行った.溶存空気量制御装置は当初,溶存空気量一定運転が可能になるように設計を行ったが,溶存空気量の低下側の制御はできたが,圧縮空気を送り込むノズルが上手く作動せず,溶存空気量の増加側の制御ができなかった.

しかしながら,キャビテーション運転時に変化する溶存酸素量をその場計測することができるため,今年度は,2つの異なる形状の物体に同体積で,非定常性の異なるキャビテーションを発生させ,溶存酸素量の低下速度を比較した.その結果,非定常性の強いキャビテーションの方が,溶存酸素量の低下速度が大きいことが計測された.これにより,溶存空気の析出に,流れ場の非定常性が寄与すことを実験的に示すことができた.溶存空気量制御装置による溶存酸素量一定運転はまだできない状況ではあるが,本年度,溶存酸素量計測実験を実施し,非定常キャビテーション発生時の溶存酸素量の低下速度を定量的に得ることができた.このデータは世界的に見ても新しいデータであり,本研究課題の成果である.また,当初の予定していた,キャビテーション核数計測装置の増設を,本年度も行えなかったが,キャビテーション核数計測に関して,先行研究を行っている防衛研究所やアメリカ海軍研究所の研究者らとの情報交換を通じ,本実験設備に最適な計測装置の検討を行っており,次年度にキャビテーション核数計測装置の増設を行うための準備を進めている.先行課題では,高温高圧水キャビテーションタンネル実験において,主流温度を上昇させる際にレイノルズ数一定となるように主流速度を減速させることにより,寸法効果をある程度排除できたが,完全には除去できてはいなかった.寸法効果は,作動流体中の析出した溶存空気やゴミ,物体表面の僅かな凹み等が核となり,流動の局所的せん断や引張り等による力学的刺激によりキャビティ気泡が発泡する頻度が,レイノルズ数の上昇またはキャビテーション核の増加に伴い増えることによるものと考えられているが,昇温運転中の溶存気体量は計測できておらず,さらに主流中のキャビテーション核数も計測できていないため,完全には寸法効果を消し去れていなかった.そこで本研究課題では,作動流体中の溶存気体量のその場計測と制御を行った.タンネルの循環ポンプ部に蛍光式溶存酸素系を追加し,溶存気体の1つの指標として溶存酸素量を測定した.溶存酸素量のその場計測から,同じキャビティ領域を有する流れ場でも,キャビティの非定常性が強い方が溶存酸素の析出量が多いことが示された.これは,非定常キャビテーション流れ自身の局所的な流速および圧力の変動が溶存気体の析出を促進していることを示唆しており,申請者の他の研究課題(挑戦的研究)における非定常キャビテーションの数値予測精度向上の方向性に根拠を与えるものであった.また,溶存酸素量のその場計測と同期して,溶存酸素濃度を一定に制御するための脱気システムを導入した.これにより,主流温度の上昇に伴い上昇する溶存酸素濃度を一定に制御した.溶存酸素濃度が一定であれば同じ流れ場で析出する溶存気体とそれによるキャビティ核が一定であると仮定すると,寸法効果を十分に排除して熱力学的効果の発現を比較することができたと言える.次年度は,まず,初年度に増設した溶存空気量制御系の試験を行う.制御を行わず運転し,非定常キャビテーションであるシートクラウドキャビテーションと,定常キャビテーションであるスーパーキャビテーションで,溶存空気の析出の計測感度を検証する.次に当初,初年度に予定していたキャビテーション核数計測装置の設計と増設を行う.キャビテーション核数の計測方法のうち,予算の都合から,流路をバイパスし増設するベンチュリ型の採用を考えている.次に,本タンネルにおける溶存茎飽和度とキャビテーション核数の関係を調査する.
電気二重層吸着における活性炭電極の孔隙構造と表面官能基の影響

通液型コンデンサの装置を用い、希薄水溶液から電解質を効率的に除去することが可能であった。多孔性炭素電極では、最大85%以上の除去率を得ることができた。除去量は概ね電極活性炭の比表面積およびマイク孔容積と相関関係が認められた。活性炭の表面官能基は、電解質の除去を増進させる効果があったが、その量には限りがあって過度な導入は吸着を妨害することが分かった。イオンの除去機構は次のような4形態に分類された。1)静電引力による吸着,2)電圧印加時における電気化学的なイオン交換反応,3)電解質と活性炭との接触による通常のイオン交換反応,4)電極界面での電気分解反応(例えば銅や亜鉛)であると考えられた。電気分解反応により形成された金属は、長時間の除去操作で活性炭電極の細孔構造に影響を与えた。アルカリ金属は容易に回収できるが、遷移金属は最も困難であった。この除去機構は主として電気分解反応によるものと考えられた。一方、アニオンの除去量はNO_3^-とCl^-が最も多く、次いでHPO_4^<2->、SO_4^<2->の順であった。水和半径が小さいイオンほど除去され易い傾向にあるが、HPO_4^<2->の除去機構には酸化還元反応も併発しているように思われた。2成分系では共存イオンの影響は無く、競争的な吸着現象は生じていないことを認めた。また、電極の再生過程では、NO_3^-やHPO_4^<2->が脱着され難いことが分かった。処理量の増大を計るために大型の装置を試作して除去操作を行ったところ、従来の小型よりも性能が高いことを認めた。種々の金属塩の除去特性並びに吸着機構を明らかにしようとした。比表面積については20002500m^2/gの範囲に電解質除去量の最大値があることが認められた。細孔構造についてはマイクロ孔が除去に対して極めて有効であることが認められた。一方、電極活性炭の表面含酸素官能基は除去速度・容量を向上させる効果があるが最適量を超えると、イオン吸着量は大幅に減少した。各種電解質の除去処理では吸着特性がアルカリ金属,アルカリ土類金属,遷移金属に分類された。また、その除去量はアルカリ金属が最も多く、次いでアルカリ土類金属,遷移金属であり、概ねイオンの半径に依存することが分った。銅イオンの場合は除去終了後の電極表面に金属の析出が認められた。これは電極界面での電気分解反応が原因であると思われた。また、遷移金属は活性炭の表面官能基とのイオン交換反応によって除去されることが分った。一方、ナトリウムやマグネシウムイオンは、静電引力による吸着以外に電極の表面含酸素官能基とのイオン交換反応、電圧印加時の電気化学的なイオン交換反応、電極界面での電気分解反応であると推測された。アニオン種の影響では、塩化物と硝酸塩が最も除去され易い。電解質除去に伴う活性炭電極の孔隙構造の変化は極めて小さく、電極の比表面積及び細孔容積は40時間で僅かに3%の低下であった。しかし、硫酸銅を除去した場合、極めて早い段階で比表面積・細孔容積が減少する傾向が認められた。これは電気分解反応により析出した金属の細孔内への充填に伴うものと推測された。この現象については、次年度にX線小角散乱法によって細孔構造の変化を追跡する。通液型コンデンサ装置を用いて、希薄水溶液から電解質を効率的に除去することが可能であった。除去量は概ね電極活性炭の比表面積およびマイク孔容積と相関関係があった。

活性炭の表面官能基は、電解質の除去を増進させる効果があるが、その量には限りがあって過度な導入は吸着を妨害することが分かった。イオンの除去機構は次のような4形態に分類された。1)静電引力による吸着,2)電圧印加時における電気化学的なイオン交換反応,3)電解質と活性炭との接触による通常のイオン交換反応,4)電極界面での電気分解反応(例えば銅や亜鉛)であることが分かった。電気分解反応によって形成された金属は、長時間の除去操作で活性炭電極の細孔構造に影響を与えた。アルカリ金属は容易に回収できるが遷移金属は最も困難であった。この除去機構は主として電気分解反応によるものと考えられた。一方、アニオンの除去量はNO_<3^->とCL^-が最も多く、次いでHPO_4^<2->、SO_4^<2->の順であった。水和半径が小さいイオンほど除去され易い傾向にあるが、HPO_4^<2->の除去機構には酸化還元反応も併発しているように思われた。2成分系では共存イオンの影響は認められず、競争的な吸着現象は生じていないことが分かった。また、電極の再生過程では、NO_<3^->やHPO_4^<2->が脱着され難いことを認めた。大型装置の試作では54層の積層化電極により、従来の50-100倍量の電解質を処理することが可能となった。
ヒトの薬物代謝における薬物間相互作用の定量的予測法の確立

薬物間相互作用の多くは代謝部位の阻害に起因するため,他の薬物と併用される可能性の高い薬物についてはin vitroであらかじめ代謝活性への影響を知ることが相互作用発現の軽減に役立つと考えられる.本研究では、多くの薬物と相互作用を示すことが報告されているトリアゾラム(TRZ)をモデル薬物とし,その代謝動態に対するケトコナゾールおよびフルオキセチンの作用を定量的に予測するための検討を行った.ヒト肝ミクロソームを用いた検討により,TRZのα位および4位水酸化活性はケトコナゾールおよびフルオキセチンにより阻害されることが示された.酵素反応がMichaelis-Menten型の反応様式を示す場合,阻害薬による代謝阻害率は阻害薬濃度([I])と阻害定数(Ki)に依存し,[I]/([I])+Ki)として表される.ラット肝ホモジネートに薬物を添加し,遠心後の沈殿画分と上清中の薬物濃度比より求めた肝/水分配比を遊離型血漿中濃度に乗じた値を[I]とし,ヒト肝ミクロソームを用いた検討で得られたKi値から阻害率を算出した.その結果,ケトコナゾールについてはin vivoで認められるTRZのクリアランスの低下率とほぼ等しい値が得られた.一方,フルオキセチンについては,阻害率がクリアランスの低下率よりも低値を示した.フルオキセチンの主代謝物であるノルフルオキセチンもTRZの代謝活性に対して強い阻害作用を示したため,ノルフルアキセチンによる阻害についても加味したがクリアランスの低下率とは一致しなかった.以上の結果より,ヒトの場合にはケトコナゾールの併用によるTRZのクリアランスの低下率は代謝阻害率と比較してほぼ一致することが示された.しかし,フルオキセチンについては今後,肝/水分配比以外の阻害薬濃度を補正する因子について検討する必要があると考えられた.これらの結果は,第11回日本薬物動態学会にて発表された.薬物間相互作用の多くは代謝部位の阻害に起因するため,他の薬物と併用される可能性の高い薬物についてはin vitroであらかじめ代謝活性への影響を知ることが相互作用発現の軽減に役立つと考えられる.本研究では、多くの薬物と相互作用を示すことが報告されているトリアゾラム(TRZ)をモデル薬物とし,その代謝動態に対するケトコナゾールおよびフルオキセチンの作用を定量的に予測するための検討を行った.ヒト肝ミクロソームを用いた検討により,TRZのα位および4位水酸化活性はケトコナゾールおよびフルオキセチンにより阻害されることが示された.酵素反応がMichaelis-Menten型の反応様式を示す場合,阻害薬による代謝阻害率は阻害薬濃度([I])と阻害定数(Ki)に依存し,[I]/([I])+Ki)として表される.ラット肝ホモジネートに薬物を添加し,遠心後の沈殿画分と上清中の薬物濃度比より求めた肝/水分配比を遊離型血漿中濃度に乗じた値を[I]とし,ヒト肝ミクロソームを用いた検討で得られたKi値から阻害率を算出した.その結果,ケトコナゾールについてはin vivoで認められるTRZのクリアランスの低下率とほぼ等しい値が得られた.一方,フルオキセチンについては,阻害率がクリアランスの低下率よりも低値を示した.フルオキセチンの主代謝物であるノルフルオキセチンもTRZの代謝活性に対して強い阻害作用を示したため,ノルフルアキセチンによる阻害についても加味したがクリアランスの低下率とは一致しなかった.以上の結果より,ヒトの場合にはケトコナゾールの併用によるTRZのクリアランスの低下率は代謝阻害率と比較してほぼ一致することが示された.しかし,フルオキセチンについては今後,肝/水分配比以外の阻害薬濃度を補正する因子について検討する必要があると考えられた.これらの結果は,第11回日本薬物動態学会にて発表された.
高品質化と高効率化を実現する革新的粉末食品製造法の開発：イオン化空気の利用

本研究では粉末食品の高品質化とその製造プロセスの効率化を目的として、流動層造粒におけるバインダおよび粉末原料の帯電が、造粒プロセスに及ぼす影響について解明する。粉末食品は微粉末の状態では使用時に湯や水に溶解する際にランピング(ダマ)を生じやすいため、溶解性を高めるため多くの場合、造粒操作により顆粒状に調製されるが、粉末食品の高品質化と製造コスト削減のため、バインダ添加量(加水量)の低減が課題となっている。本研究では、誘電分極により帯電した液滴と、イオナイザなどにより帯電させた粉末の粒子間に働く静電気力を利用することにより、効率的にバインダ液滴を粒子に付着させることで、加水量を低減した造粒プロセスの構築を目指す。コロナ放電により発生させた電荷中を通過させながら流動層造粒装置に粉末原料を供給する装置の構築を行った。粉末を空気搬送するための樹脂製円筒内に金属製プローブを設置し、プローブからの放電により搬送中の粉末を帯電させ、流動層造粒装置に粉末を供給した。カルボキシメチルセルロース0.51.0%水溶液を、誘電分極により帯電させてバインダとして噴霧し、前述の方法で帯電させたトウモロコシデンプンおよびバレイショデンプンの造粒試験を実施した。バインダ液滴および粉末を逆極性に帯電させた場合、回収した顆粒の平均粒子径d50に増加がみられたが、径の大きい粗大な顆粒の生成も同時にみられた。また、造粒開始後一定時間を経過すると、装置内部への粉末の付着が著しくなることが確認された。本年度は流動層装置内部にて、粉末に電荷を与える方法について検討した。アクリル樹脂製の流動層造粒容器内面の一部に金属箔を張り、電圧を印加しながら粉末を流動させる方法、および造粒容器底面に針型電極を設置し、電圧を印加しながら粉末を流動させる方法について検討した。アクリル樹脂製容器と粉末の摩擦などによる帯電では、粉末が持つ電荷は平均で約-4.0 uC/kgであったが、上記のいずれの方法においても粉末の電荷は約-50 -150 uC/kgとなったが、粉末の帯電量は時間変動が大きく不安定であった。また、バインダ液滴と粉末を逆極性に帯電させた場合、バインダ添加量に対する顆粒平均粒子径は電圧を印加しない通常プロセスと比較して大きくなっており、また同時に顆粒含水率も通常のプロセスと比較して増加したことから、バインダ液滴と粉末の結着が促進されたと考えられた。平成28年度の研究計画にしたがい、粉末に電荷を与えるための改造を流動層造粒装置に施し、電極への印加電圧などの条件が粉末の帯電量に及ぼす影響について解明した。また粉末への電荷の付与が流動層造粒プロセスに与える影響についても調査を進め、平成28年度研究計画についておおむね実施した。本年度は、コロナ放電により発生させた電荷中を通過させながら流動層造粒装置に粉末原料を供給する装置の構築を行った。樹脂製円筒内に金属製プローブを設置し、プローブに50kVまでの電圧を印加しながら、樹脂製円筒内に空気搬送された粉末を流す装置を構築した。構築した装置を流動層造粒装置の造粒容器に設けた導入口に接続し、コロナ放電により帯電させた粉末を流動層造粒装置に導入しながら、造粒を行うための準備を実施した。また、流動層造粒装置の造粒容器に供給された帯電した粉末とバインダ液滴を、連続的に容器外に取り出し回収し、粉末とバインダの結着状況について調査するための装置の試作に着手した。また、造粒原料の前処理として、コロナ放電により発生させたイオンを照射しながら粉末を撹拌し、粉末を帯電させる方法について検討を行った。平成29年度の研究計画にしたがい、粉末に電荷を与えながら流動層造粒装置に粉末を供給する装置を構築し、おおむね計画通りに研究が進捗した。

粉末食品は微粉末の状態では使用時に湯や水に溶解する際にランピング(ダマ)を生じやすいため、溶解性を高めるため多くの場合、造粒操作により顆粒状に調製されるが、粉末食品の高品質化と製造コスト削減のため、バインダ添加量(加水量)の低減が課題となっている。本研究では、誘電分極により帯電した液滴と、イオナイザなどにより帯電させた粉末の粒子間に働く静電気力を利用することにより、効率的にバインダ液滴を粒子に付着させることで、加水量を低減した造粒プロセスの構築を目指す。コロナ放電により発生させた電荷中を通過させながら流動層造粒装置に粉末原料を供給する装置の構築を行った。粉末を空気搬送するための樹脂製円筒内に金属製プローブを設置し、プローブからの放電により搬送中の粉末を帯電させ、流動層造粒装置に粉末を供給した。カルボキシメチルセルロース0.51.0%水溶液を、誘電分極により帯電させてバインダとして噴霧し、前述の方法で帯電させたトウモロコシデンプンおよびバレイショデンプンの造粒試験を実施した。バインダ液滴および粉末を逆極性に帯電させた場合、回収した顆粒の平均粒子径d50に増加がみられたが、径の大きい粗大な顆粒の生成も同時にみられた。また、造粒開始後一定時間を経過すると、装置内部への粉末の付着が著しくなることが確認された。平成29年度の研究計画どおり、平成28年度に引き続き粉末およびバインダ液滴の帯電が流動層造粒プロセスに及ぼす影響について解明を進める。また粉末およびバインダ液滴の電荷バランスが顆粒の成長プロセスに与える影響について調査するための試験装置の作成に着手する。平成30年度の研究計画にしたがい、研究を実施する。平成29年度に試作した帯電粉末供給装置を用い、粉末の帯電状態が流動層造粒の効率に及ぼす影響について解明を進める。また、帯電状態で造粒された顆粒の流動性や溶解性などの評価を実施する。研究遂行に使用する物品を調達する際に、見積競争入札などにより予定していた金額よりも安価に物品が調達できたため。物品などを調達する際に、競争入札等により、予定していた金額よりも安価に調達出来たため、次年度使用額が生じた。また次年度は試験反復回数を増やし、そのために必要となる研究材料の調達費用にあてる予定である。当初研究計画より試験反復回数などを増やし、その為に必要となる研究材料の調達費用に充当する。
広帯域ブリルアン散乱によるガラス形成液体のダイナミクス研究

ガラス形成液体プロピレングリコール(C_3H_8O_2:PG,ガラス転移温度T_g=164K)における液体-ガラス転移のダイナミクスを解明するために、ラマン散乱とブリルアン散乱を組み合わせた広帯域非弾性光散乱法を用いて研究した。本研究により、次の成果が得られた。1)広帯域光散乱(VH偏光)を用いて、363Kから240Kの温度範囲について、1GHzから6000GHzまでの振動数範囲における動的感受率の測定を行ない、PGの動的感受率がα緩和、速い緩和及びボソンピークの重ね合わせにより再現できること、及びα共鳴振動数はVTF則に従うが、速い緩和とボソンピークの共鳴振動数は温度に依存しないことを明らかにした。本研究で観測された速い緩和はモード結合理論(MCT)におけるβ緩和に対応すると考えられる。α緩和と速い緩和から再構成した動的感受率を極小振動数及び強度でスケールし、MCTによる解析を行なった結果、エルゴード・非エルゴード転移温度T_c200Kを得た。2)VV偏光ブリルアン散乱により、363Kから140Kの温度範囲において、音波モードの振動数と半値幅の測定を行ない、GHz帯超高周波音波モードに音速分散が存在することを確認した。この音速分散を従来から用いられてきたコール・デヴィドソン(CD)型粘弾性緩和を仮定して解析すると、T_c314Kが得られ、広帯域感受率測定から評価されたT_cと大きな食い違いを生じる。このことは、MCTの枠内で音速分散を議論する場合、音速分散に対してCD緩和関数が悪い近似になっていることを意味する。そこで、音速分散の解析に広帯域散乱測定から決定したα緩和と速い緩和の動的感受率を含めた解析を試みた。その結果、T_c213Kが得られ、MCTの枠内で広帯域感受率測定とほぼ一致する結果が得られた。
イネフロリゲンHd3aの機能解析による花成促進機構の解明

フロリゲンにより誘導されるイネの花成において、花成の進行に伴い茎頂分裂組織において観察される形態的変化をコントロールする分子メカニズムを明らかにすることを目的として解析を行った。イネのフロリゲンであるHd3aとRFT1の発現をRNAi法により抑制した形質転換体は5年以上花成が観察されない。このことは、イネの花成がフロリゲン依存的であることを示している。また、Hd3aは細胞内受容体である14-3-3を介して転写因子であるOsFDIと複合体を形成し、転写調節複合体(FAC複合体)としてOsMADS15の発現を誘導することも知られている。そこで、Hd3a-RFT RNAiとWTの生殖生長期のそれぞれの茎頂分裂組織からRNAを抽出し、ライブラリーを作製して次世代シークエンサーによりトランスクリプトーム解析を行った。トランスクリプトーム解析の結果、RNAiとWTの生殖成長期の茎頂分裂で組織の間で統計的に有意な発現の変化を示した遺伝子は約1000個であった。次にこのトランクリプトームで得られた結果をWTの栄養生長期および生殖成長期の茎頂分裂組織から抽出したRNA用いて検証することにした。RNAiとWTを比較して、WTで発現が高かったグループに属すのは220個程度で、この遺伝子群に含まれる細胞増殖やオーキシン応答に関与することが報告されている遺伝子ついてリアルタイムRT-PCRによる確認を行ったところ、トランスクリプトーム解析で得られた結果と同様の結果が得られた。次にRNAiにおいて発現が高かったのは約780個であった。このグループに属する遺伝子のなかで、トランスポゾンおよびレトロトランスポゾンに着目して検討を行ったところ、少なくとも9つのトランスポゾンもしくはレトロトランスポゾンはリアルタイムRT-PCR法によって再現性が確認された。(抄録なし)1.イネ茎頂分裂組織より抽出したRNAを用いた次世代シークエンサーによるトランスクリプトーム解析RNAi法によりイネのフロリゲンHd3aとRFT1の発現を抑制し栄養成長期の状態を維持させた形質転換体の茎頂分裂組織と野生型花成開始直後の生殖成長初期の茎頂分裂組織より抽出したRNAを用いて発現比較解析を行った。形質転換体および野生型を用いて比較解析を行った結果、両者における発現量を比較して統計的に有意な差を示した遺伝子が、700個程度見つかった。これらの中には、細胞分裂および増殖に関与する遺伝子や、器官形成に関与すると思われる遺伝子などが含まれていた。2.次世代シークエンサーデーターの検証次世代シークエンサーを用いた解析から得られた結果を検証するため、野生型の栄養成長期および生殖成長初期の茎頂分裂組織からRNAを抽出しリアルタイムPCRを行った。候補遺伝子の中から細胞分裂・増殖およびホルモン関連遺伝子などを選び検証を行ったところ、RNAseqで得られた結果と同様の傾向を示した。この結果は、次世代シークエンサーにより明らかとなった候補遺伝子群は花成に伴い発現変動を示す遺伝子を多数含んでいる可能性を示しており、特に細胞分裂や細胞増殖、ホルモン関連遺伝子などは花成において観察される形態的変化を実際にコントロールしている可能性が高いと思われる。3.一過的発現解析を用いた検証候補遺伝子の発現がフロリゲンにより制御されている可能性を検証した。その結果、検証を行った候補遺伝子は、Hd3aとOsFD1を同時に処理した処理区で発現の上昇が観察され、フロリゲンにより発現が制御されている可能性が示唆された。この結果は、これまでほとんど知見が得られていなかったフロリゲンがどのように花成促進を制御しているのか、その分子メカニズムを解明する一旦になると考えられる。

次世代シークエンサーを用いた、花成にかかわると思われる遺伝子を多数同定し、リアルタイムPCRを用いて、それらの遺伝子の発現が相転換によって変化することも確認することができた。また、候補遺伝子のうちいくつかが、フロリゲンにより発現制御を受けている可能性が高いこともイネプロトプラストを用いた一過的発現解析によって明らかにすることができた。RNA-seqおよび一過的発現解析により明らかとなった、候補遺伝子群がどのようにフロリゲンにより発現調節を受けているかをより詳しく解析するために、Hd3a-GFPを発現させたイネを用いてChip-seqを行う予定である。研究計画の変更および問題点は特にない。(抄録なし)
ドイツ語・日本語母語者の談話分析と異文化コミュニケーション

対話を中核にした対面相互行為には種々の「社会的仕組み」が随所に現れるものと想定できる。これは一言語共同体で歴史的に形成、蓄積された支配的な文化的特性を反映した種々の言語慣用および行動様式によって構成される。本研究ではこれら「仕組み」の内、ドイツ語と日本語母語話者を対象にして「話者交替」,「礼儀正しい言葉使い」、これに密接に関連する「面子」、「聞き手のシグナル」そして自己主張に代表される論証様式に焦点を絞り、非言語行動も含めて解明と実証的な記述を行う。ここで中心的課題になるのはこれら社会的仕組み及び論証様式が日本とドイツの社会でどのような言語形式で表現され、それらにいかなる重要性が認知されているかをまず特定、解明することである。「礼儀正しい言葉使い」の枠組みでは日本語母語話者により度々「話者交替」のルール違反と見なせる、礼儀正しさを欠く「聞き手のシグナル」が発信されている。これと並行してドイツ語母語話者は提示された質問を自分が答えやすい形に何度も言い換えた上で回答する「消極的礼儀正しさ」のストラテジーを行使したと解釈できる行動が観察できた。政治討論の対照的分析ではドイツでは焦点となる政治問題に関して正面から賛否両論を闘わせる思考法がごく一般的と見なせる。この点、日本語の討論では核になる重要な論題に関しては意見を正面から戦わせるのをむしろ避ける傾向が認められる。論証様式に関してはドイツ語母語話者では初めに結論を述べ、その後に根拠づけ(論証)を行うパターンが約90%を越す頻度で現れている。これに対して日本語の政治討論ではこれと同じ様式が約60%を占め、これと逆の初めに根拠づけ(論証)を行い、後に結論を述べる様式が約36%の頻度で確認できている。これに関わる非言語行動では日本語の討議では政治家が頭を縦に振りながら聞き手のシグナルを発信する対応が頻繁に見られる。この点、ドイツでは聞き手が発話者に視線を合わせたまま、黙って傾聴する姿勢が一般的と言える。本研究ではドイツ語、日本語母語話者の対面相互行為に表れる「思考様式」と「丁寧な言葉使い」、これに直接的に関わる「話者交替」等の「社会的仕組み」に焦点を絞り、異文化コミュニケーションの視座から非言語行動も視野に入れて両社会でこれら要素がどのような形で現れ、有意性にいかなる優劣があるかを特定、解明、記述することを主眼にする。その際、談話に表れるこれらの要素を分析、記述する言語理論の構築が重要な課題となる。言語資料には政治討論を分析の対象に据える。談話分析の方法論に関しては平成16年7月8月には理論言語学者のH.-H.Lieb教授、社会言語学者J.Schwitalla教授、社会言語学者で日本語談話分析を専門とするP.Szatrowski教授等と情報の交換を行い、モデル構築に有益な着想が得られた。言語資料は共同研究者と手分けして、ベルリン等で政治討論のテレビ番組を10本(約500分)録画し、また日本語の政治討論は6本の番組(約360分)をビデオ・テープに収録でき、資料体として一応の分量を確保できたと思われる。中間報告的な成果として以下の点が挙げられる。ドイツでは政治家が正面から対立の姿勢で論争を行い、相手を論駁すべく議論を展開する相互行為が一般的と言える。発話者は正確かつ客観的な言葉の使い方に徹し、矢継ぎ早に自説を述べ立てる。

発言が僅かの間でも途切れたりすると、他の政治家に発言権を奪われ、「話者交替」を招来してしまう。総じて「丁寧な言葉使い」の了解が日本人とは異質と言える。思考様式は初めに結論を述べ、後に根拠づけを何重にも行う「演繹的様式」が確認できた。他方、日本では政治家はどの政党に属するかで発言時間が制限されている。討議は核心になる論点を正面からぶつけ合うよりは、その周辺の問題を婉曲な表現で論じ合う傾向が認められる。また司会者が発言を取り仕切る場面がドイツに比して多い。1人の政治家が発言する分量はドイツに比べて圧倒的に少ない。非言語行動の面では、ドイツでは思案を巡らすため2-3秒間、顔を横に向けて時間を稼いだり、手の平を顔の両側に立て「視野の狭さ」を示唆するなど、顔や身振りを駆使したメッセージ発信が頻繁に行われる。これに比べて日本の政治討論では表情や手などを用いた非言語メッセージの発信は総体的に少ない。今年度の課題はドイツと日本の社会で展開される対面相互行為で自己主張と論証がどのような様式の言語行動により遂行されるか、その際、実践される「発言権の行使」、「話者の交替」、「聞き手のシグナル」等の非言語行動を含めた「社会的仕組み」がどのような形で現れ、両社会でそれらにいかなる意味と重要性が認知されているかを解明し、実証的に記述することであった。また対話分析に際しドイツ語と日本語の両言語に適用できる言語理論の開発が懸案となっていたが、この点については単に会話の局部的構造だけでなく、論証構造まで統語論、意味論、語用論的な観点から明示的な記述を可能とする「ジュネーブモデル」を援用することで決着をつけることが出来た。両社会における政治討論の対照的分析により、ドイツでは焦点となる論題に関して賛否両論を正面から闘わせるのがごく一般的な討論の様式であることが確認された。この点、日本では核になる問題に関しては意見を正面から闘わせるのを避ける傾向が認められる。論証様式に関してはドイツ語母語話者では初めに結論を述べ、その後に根拠づけ(論証)を行うパターンが約90%を越す頻度で確認できている。これに対して日本語の政治討論ではこれと同じ様式が約60%を占め、これとは逆の初めに問題の背景等の説明を行い、後に結論を述べる様式が約36%の割合で現れている。「発言権」に関わる非言語行動では、ドイツの討論では政治家は一度、発言権を握るとそれを奪われまいとして、視線を特定の政治家に留まらせずに早口に話し続ける態勢を取る。この時、聞き手は発話者に視線を合わせたまま黙って傾聴する姿勢が一般的と言える。これに対し日本の政治家は頭を縦に振りながら「ええ」「はい」のような「聞き手のシグナル」を発信する非言語行動が頻繁に見られる。これら研究成果については2005年秋季日本独文学会(10月10日)で口頭発表を行い、年度末には論文として公刊することが出来た。
慢性骨髄性白血病におけるインターフェロン誘導転写因子複合体の発現制御機構の解析

我々は、慢性骨髄性白血病(CML)細胞株がインターフェロン刺激により、蛋白レベルでICSBP,PU,1が相乗的にBCL-2の発現を抑制しアポトーシスを誘導することを発見した。また、ICSBP,PU.1遺伝子を慢性骨髄性白血病細胞株KT-1細胞に導入した際に、細胞増殖抑制能が相乗的に発揮されることを見いだした。BCL2プロモータを用いたトランスフェクションアッセイではICSBとPU.1が相乗的にBCL-2プロモーターの転写活性を抑制することを確認し、この現象はKT-1細胞のみならずIFNに対して難反応であるK562細胞でも同様に観察された。BCL-2プロモーター解析についてはICSBPの結合をゲルシフト法で確認し得たが、PU.1については明らかな結合は確認できなかった。トランスフェクションアッセイ,IPウエスタンブロット法でも両者が会合することがわかっており、今後は癌抑制遺伝子でもあるPU.1発現抑制機構をさらに詳しく追求する必要があると考えられる。我々の検討ではPU.1単独でもCML細胞株の増殖が抑制されることを証明しており、癌抑制遺伝子であるPU.1発現抑制がCMLの増殖に重要な役割を果たしている可能は極めて高いと思われる。これらの解明はCMLの分子標的治療を推進する上で必須の課題であると考えられる。[患者検体による検討]我々の研究は主としてin vitroで施行したが、文書同意に基づいて採取したCML患者の骨髄細胞をもちいた臨床研究でも、IFNが有効であった症例ではBCL-2の発現が低下し、無効であった症例ではBCL-2の発現に変化がみられず、これらの事実はin vitroの研究成果を臨床検体で実証することができた。慢性骨髄性白血病細胞株KT-1はインターフェロン(IFN)刺激によりアポトーシスが誘導され,これにともなって2つの転写因子ICSBP,PU.1の発現上昇とBCL-2の発現低下が観察される。今回,われわれは蛋白レベルでICSBP,PU.1が相乗的にBCL-2の発現を抑制すること,さらにICSBP,PU.1の遺伝子をKT-1細胞に導入した蔡に,細胞の増殖抑制能が相乗的に発揮されること見出した。またBCL-2プロモーターを用いたトランスフェクションアッセイを行った結果,ICSBPとPU.1が相乗的にBCL-2プロモーターの転写活性を抑制することを確認し,この現象はKT-1細胞のみならず,K562細胞でも観察された。われわれの知見ではK562細胞はIFNに対して難反応であるが,ICSBPとPU.1の過剰発現が細胞株に、非依存的にBCL-2の発現を抑制することから,ICSBPやPU.1の活性を上昇させる手段が,IFN抵抗性のCMLに対する新規の治療法として応用できる可能性が示唆された。BCL-2プロモーター解析に関しては,ICSBPの結合をゲルシフト法で確認し得たが,プロモーター上でのPU.1との相互作用については現在検討中である。CML細胞株における,ICSBP,PU1の遺伝子異常と,変異体の機能解析:AMLでは約10%の症例でPU.1の変異が観察されている。そこでわれわれも多数のCML細胞株からRNAを抽出し,RT-PCRを用いて作成したPU.1 cDNAのDNA結合領域を中心に塩基配列を決定した。現時点では有意な変異と考えられる異常塩基配列は認められていない。現在,文書同意をもとに得られたヒトCML細胞を中心に,ICSBPおよびPU.1の塩基配列を検索中である。
アトム・クラスタ-の物性とその安定化の研究

アトム・クラスタ-の物性とその安定化に関する研究を行った結果、次の事項が明らかとなった。1.アトム・クラスタ-としてバルクに物質とは著しく異った性質を示す原子集団の大きさには或る臨界の寸法があり、それをMagic Sizeと名付けた。このMagic Sizeは結合モ-ドと結合力に依存し、共有結合性の強くなるほど、また配位数の小さくなるほど小さくなる。2.このMagic Sizeは、結晶化の場合の結晶核の大きさに相当することを確めるとともに,この寸法は結晶化速度を決定する過冷度には殆んど無関係であることを確かめた。3.Magic Sizeの決定法を見出し、従来の実験結果にそれを適用してその有効さを確かめた。4.結晶核形成の立場からアトム・クラスタ-の熱力学的考慮を行った。それによって、Gibbsの自由エネルギ-の推測が可能となり、アトム・クラスタ-形成のプロセスが明らかとなった。5.アトム・クラスタ-を輪切りにした部分では新しい元素に相当した性質を示すことから、元素に新しい元素の創生ともいえる新しい機能を付加できる可能性を確かめた。6.アトム・クラスタ-について予測していた異常拡散の現象が報生され、予測の正確さが実証された。7.カ-ボンのアトム・クラスタ-であるC_<60>およびナノ・チュ-ブといわれるシ-ト状の2次元グラファイトの形成機構について新しいモデルを提案した。以上の結果、アトム・クラスタ-の物性については今まで筆者が予測していたものが次々と実証され、安定化についてもこれらの考察の結果から新しい発展が期待出来るようになった。
マウスの卵子突然変異遺伝子及びモディファイアー遺伝子の同定並びに作用発現の解明

(1)マウスの卵子突然変異遺伝子の作用発現に影響するモディファイアー遺伝子のマッピング。DDK系統の保有する卵子突然変異遺伝子(Om)に関しヘテロ型(Om/+)の雌とC57BL/6(B6)雄(正常型:+/+)の交配において胚死亡率を高くするモディファイアー遺伝子の存在が示唆されている。この点の追究のため、戻し交配世代のヘテロ型雌をB6雄に交配した時の繁殖成績(胚発生率)と20対のマウス染色体に位置するDDK系統とB6系統との間に多形性がある46個のマーカーとの関連を調べ、モディファイアー遺伝子座がマウス第9染色体に位置すること、更に、同染色体上の6個のマーカーにより、モディファイアー遺伝子座が第9染色体の動原体近傍に位置することを明らかにした。一方、DDKとB6の背景遺伝子の割合が異なるヘテロ型雌、B1D、B3D及びB7DをB6雄に交配した時の繁殖成績と第9染色体に位置する6個のマーカーの関連を調べ、上記の結論を確認した。(2)B6系統とCASP系統(フィリピン産野生マウス由来)との間に胚死亡を誘起する不適合が存在する可能性の追究。F_1(B6♀xCASP♂)♀xB6♂の交配における平均産子数(4.3、調査分娩数N=14)はF_1(B6♀xCASP♂)♀xDDK♂の平均産子数(8.9、N=10)及びF_1(B6♀xCASP♂)♀xCASP♂の平均産子数(7.3、N=9)の約1/2であった。このことはB6系統とCASP系統の間に胚死亡の原因となる遺伝的不適合が存在する可能性を示しており、この点について追究するため、以下の3種類の戻し交配における妊娠12日の胚死亡率を調べた。(a)[F_1(B6♀xCASP♂)♀xB6♂]N_2♀xB6♂(調査雌数N=65)、(b)[F_1(B6♀xCASP♂)♀xCASP♂]N_2♀xB6♂(N=33)、(c)[F_1♀xF_1♂]F_2♀xB6♂(N=36)。これらの交配における平均生存胎子数は5.7,5.3,5.2で、これらの間に有意差はなく、さらに、胎子生存率の分布はすべての交配において正常型(高生存率):異常型(低生存率)=1:1であった。これらの結果よりF_1(B6♀xCASP♂)♀xB6♂の平均産子数の低下は特定の遺伝子座がヘテロ型であることに起因することが示唆された。この遺伝子座がOm遺伝子座であるかどうかを追究し、この遺伝子座とOm遺伝子座とは異なっている事を明らかにした。(3)卵子突然変異遺伝子(Om)の塩基配列の解析。D.Jenne博士(マックスプランク研究所)へ4系統(DDK、B6、MOM、CASP)の胸腺、精巣及び卵巣サンプルを送り、これら4系統のOm遺伝子座領域の解析を依頼した。その後研究成果について問い合せているが回答がないので、明確な成果が得られなかったと予想される。この点の追究のため、戻し交配世代の雌335匹から164匹のヘテロ型雌を選ぶと共に20対のマウス染色体について338個のマイクロサテライトマーカーをチェックし、DDK系統とB6系統との間に多形性がある46個のマーカーを用意した。これらの戻し交配雌をB6雄に交配した時の繁殖成績(胚発生率)と46個のマーカーとの関連を追究し、モディファイアー遺伝子座がマウス第9染色体に位置すること、更に、同染色体上の4個のマーカーにより、モディファイアー遺伝子座が第9染色体の動原体近傍に位置することを明らかにした。