hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔内細菌の経口投与によるⅠ型糖尿病ならびに食物アレルギーの抑制効果の解明

申請者らは、まずI型糖尿病モデルマウスを作製し、その口腔内ならびに腸内細菌叢の構成を解析することで、I型糖尿病の発症に関与する細菌叢の構成を明らかにするとともに、その構成と症状を改善させる口腔内細菌を同定する。次に食物アレルギーモデルマウスを作製してこの口腔内細菌を経口投与し、症状の変化を解析する。また、食物アレルギー症状を変化させる細菌をI型糖尿病モデルマウスに経口投与して症状の変化を解析し、I型糖尿病と食物アレルギーの両方の症状を改善する口腔内細菌を同定する。さらにその分子メカニズムを解析して、これらの疾患を有効に予防、診断、治療できる新たな方法を明らかにする。
高知県における伝統的和紙製造法の技術保存に関する研究

日本の伝統的工芸品である和紙の製造技術について、特に蒸煮法を中心に検討した。蒸煮薬剤は、靭皮繊維原料であるコウゾやミツマタなどの繊維間結合物質、ペクチンを除去する目的で用いられる。その種類は時代と共に変遷し、古くは木灰や石灰、ついで苛性ソ-ダや炭酸ソ-ダが用いられるようになって現在に至っている。さらに我々は現代科学的方法としてシュウ酸アンモニウム法を提案、その優秀性を示してきた。ここではこれら各種蒸煮薬剤の保持している特徴を比較検討することによって伝統和紙製造法の技術保存ひいてはその発展を図るための基本事項を明らかにすることを目的とした。木灰、石灰、苛性ソ-ダ、炭酸ソ-ダ、炭酸カリ、ならびにシュウ酸アンモニウムの種の薬剤で、コウゾとミツマタの白皮原料を各種濃度で蒸煮、得られたパルブの収率、ペクチン除去率、脱リグニン率、シ-トの強度、白色度、色調、色戻りなどを測定した。木灰処理では温和な処理が行われるが、ペクチン除去率、脱リグニン率共に小さく、原料を厳選しないかぎり上質の和紙は得にくい方法であることがわかった。石灰処理では、高知県で特徴的に行なわれている多量の石灰を用いる方法が他の薬剤でみられない収率や色調のパルプを与えることを明らかにした。苛性ソ-ダでは急激な収率低下が起り、強度的にも弱いシ-トになる。炭酸ソ-ダや炭酸カリでは収率低下は押えられるものの、シュウ酸アンモニウムほどの選択的なペクチン除去は望めないことがわかった。原料不足、後継者問題など和紙を取り巻く環境は厳しい。しかし、世界的視野に立てば、産業革命以来の木材パルプ一辺倒の製紙産業から、靭皮繊維を含む非木材繊維を原料とする製紙産業が見直されつつあり、地球にやさしい製紙産業が模索されている。日本の伝統和紙技術はこのために多くの情報を提供する歴史的資産でもあることは明らかである。古代和紙の蒸煮に用いられたとされる木灰処理を中心として検討した。まず、木灰の組成は樹種、部位ごとに異なることから、外国産材6樹種、国内産針葉樹6種、国内産広葉樹4種、および靭皮原料につき、全灰分およびCa、K、Mg、Naについての元素分析を原子吸光り分析計などを用いて測定した。ついで、針葉樹のうちアカマツ、ヒノキ、スギの3種、広葉樹のうちツバキ、ブナ、シラカバの3樹種については600°C灰化試料に純水を加え、その水可溶部の分析を行った。その結果、木材の灰分はほとんどの場合1%以下であるが、靭皮原料では34%に達すること、比Ca/Kは木材では12と小さいが、靭皮原料では3856と著しく大きいことがわかった。水可溶部では、針葉樹、広葉樹にかかわらずKの移行量が最も大きく、古代和紙製造に用いられたとされる木灰汁の主元素はカリウムであることがわかった。つぎにその対イオンについて、Bacl_2、AgNo_3などを用いた定性、定量分析、および加熱重量減少の測定結果などから検討した結果、炭酸イオンが主体と判明した。即ち、木灰汁の主成分は炭酸カリウムであり、その他、Ca、Mg、Naの炭酸潮と少量の水酸化合物を含んでおり、その他、未確認成分が約8.5%あった。木灰汁蒸煮パルプ調製し、Na_2Co┣D23┣D1、NaOH、シュウ酸アンモニウムなどによる蒸煮パルプと比較検討したところ、他のすべてのパルプよりも添加量当りのパルプ収立減量が少く、かなり温和なパルプ化が行われていると推定された。ベクチンの徐去率も予想外に小さく、顕微鏡的にも結束繊維の残存が認められ、しかも強度的にも中程度とこれらの点から木灰処理の長所は明らかにできなかった。主要な和紙産地の現地調査では、古くからの和紙製造法はますます行われなくなってきており、しかも原料すらタイコウゾなど輸入品に頼り始めている現状がさらにはっきり認識された。

炭酸ソ-ダや炭酸カリでは収率低下は押えられるものの、シュウ酸アンモニウムほどの選択的なペクチン除去は望めないことがわかった。原料不足、後継者問題など和紙を取り巻く環境は厳しい。しかし、世界的視野に立てば、産業革命以来の木材パルプ一辺倒の製紙産業から、靭皮繊維を含む非木材繊維を原料とする製紙産業が見直されつつあり、地球にやさしい製紙産業が模索されている。日本の伝統和紙技術はこのために多くの情報を提供する歴史的資産でもあることは明らかである。昨年度は伝統的和紙製造法のうち木灰処理を取り上げて検討した。その結果、木灰処理は、水抽出液では炭酸カリが主成分として働いていること、処理はかなり温和であり、ペクチンの除去率も低いことなどを明らかにした。このことが現在木灰処理が行われない原因の1つと考えられた。今年度は木灰に次ぐ重要性を持つ伝統処理法、石灰処理を中心に検討した。これは高知県の『現代の名工』によって今でも行われている。まず、添加量とパルプ収率との関係を求めたところ、ミツマタでは他の薬剤と同様に添加するほど収率が低下するものの、コウゾでは5%付近で最も収率が低くなるが、それ以降はかえって収率が高くなってくるという特異な傾向のあることがわかった。このことが、高知県で古くから行われている石灰大過剰投与による蒸煮処理とどのようにつながるのか、ペクチン酸カルシウムの除去反応とのつながりはどのようになっているのかについては今後さらに検討してゆく必要がある。紙質についてみると、コウゾでは引張り、破裂、引裂き、耐折、いずれの強度値においても他の蒸煮薬剤より低い値となった。しかし、ミツマタにおいては他と大差は認められなかった。残留カルシウム量を測定してみたところ、コウゾ、ミツマタいずれにおいても、シュウ酸アンモニウムパルプと大差なく、石灰のパルプへの大量吸着などは無いことがわかった。パルプ収率当りのペクチン除去率を測定してみると、コウゾではペクチン除去の選択性が非常に悪く、これが強度の低い原因の1つと考えられた。しかし、ミツマタにおいてはシュウ酸アンモニウムに比肩する選択性がみられ、これがミツマタを用いる土佐清帳紙の特色とつながっているものと考えられた。ミツマタの石灰処理では、テストシ-トの色調にも特色があり、他の薬剤処理パルプではみられない赤色系の発色があることも色差計で確認できた。本年度の研究計画の最終年度であるのでこれまでの結果を総括するとともに伝統的和紙技術の保存についての提言を行うことを主目的とした。本研究では蒸煮薬剤として、木灰、石灰、NaOH、Na_2CO_3、K_2CO_3およびシュウ酸アンモニウムの6種を用い、得られたパルプの収率、ペクチン除去率、脱リグニン率、シ-トの強度、白色度、色調、色戻りなどを測定して各薬剤の特色を明らかにした。木灰処理では温和な処理が行われるが、ペクチン除去率、脱リグニン率共に小さく、原料を厳選しないかぎり上盾の和紙は得られにくい方法であることがわかった。石灰処理では、高知県で特徴的に行われている多量の石灰を用いる処理法が他の薬剤でみられない収率や色調のパルプを与えることを確認した。NaOHでは急激な収率低下が起り、強度的にも低いシ-トになる。Na_2CO_3やK_2CO_3では収率低下が押えられるものの、シュウ酸アンモニウムほどの選択的なペクチン除去は行えないことが明らかになった。このように、伝統的和紙製造法で用いられている木灰や石灰は、比較的近年になって用いられるようになったNaOHやNacO_3と異る特徴的パルプを与えることがわかった。
逆散乱法による多成分ソリトン方程式の研究

多成分ソリトン方程式は,複数の従属変数が結合した形の方程式であることから,非線形光学,流体力学,プラズマ物理学といった物理学の諸分野に登場し,自然現象の分析に不可欠な役割を果たすことがよく知られている.本研究では,逆散乱法に基づいたアプローチにより,多成分ソリトン方程式について,これまで他の方法では得られていなかった重要な結果を得ることを目的として,研究を進めてきた.本年度は,結合型非線形シュレディンガー方程式のソリトン解の性質について詳しく調べた.これは,光ファイバー等の非線形媒質中を伝わる電磁波を記述するモデルとして,特に偏光の自由度を考慮に入れた場合に,登場するソリトン方程式である.Manakovは,1974年(ロシア語版は1973年)の有名な論文の中で,この方程式の可積分性を示す一方,2つのソリトンの衝突が,各成分のレベルでは非弾性効果がみられる(偏光ベクトルが変化する)非自明なものであることを示した.その上で,Manakovは,直観的な議論によって,3つ以上のソリトンの衝突は2体衝突の重ね合わせには書けず,多体効果が存在すると結論づけた.しかし,一般のN-ソリトン解について,厳密で地道な計算を行うことにより,Manakovの直観的議論は誤りであり,多体効果がないことを証明できた.結合型非線形シュレディンガー方程式によって記述されるソリトンは,実験でも見られることが,Akhmediev等により実証されており(Phys.Rev.Lett.76(1996)3699),この結果は,実用上も意義を持つものと期待される.更に,この結果は,Steiglitz等により最近提唱された(例えば,Phys.Rev.E 63(2000)016608)光ソリトンを用いた論理演算,及びその光コンピューターへの応用における理論的な礎となるものである.また一方で,Drinfeldの意味での量子Yang-Baxter方程式の新しい集合論的解を与えるものでもあり,最近,Veselov等により独立に得られた結果の一種の拡張を与えている.多成分ソリトン方程式は,複数の従属変数が結合した形の方程式であることから非線形光学,流体力学,プラズマ物理学といった物理学の諸分野に登場し,自然現象の分析に不可欠な役割を果たすことがよく知られている.本研究では,逆散乱法に基づいたアプローチにより,多成分ソリトン方程式について,これまで他の方法では得られていなかった重要な結果を得ることを目的として,研究を進めてきた.本年度は,スカラー変数とベクトル変数が結合した可積分系の分類を行った.具体的な問題設定としては,(1+1)-次元において,1つのスカラー変数と1つのベクトル変数が結合した,2階,又は3階の非線形発展方程式系について考察した.方程式の形は,(微分)多項式型で,ベクトルからスカラー量を作る時は必ず内積を用いること,ベクトル変数U(x, t)の成分の数Nは任意の自然数であることを仮定した.また,独立変数と従属変数に適当な重みを持たせたとき,方程式の各項がすべて同じ重みを持つことを要請した.これらの条件のもとで,コンピューターを使って,少なくとも1つの高次対称性を持つ系をしらみつぶしに求め,各々の系について,ラックス対,或は線形化変換を求めた.これにより,結合型Burgers方程式,結合型KdV方程式,結合型mKdV方程式,結合型Ibragimov-Shabat方程式などの完全な表を作成するとともに,各系の特徴的な性質を明らかにすることができた.多成分ソリトン方程式は,複数の従属変数が結合した形の方程式であることから,非線形光学,流体力学,プラズマ物理学といった物理学の諸分野に登場し,自然現象の分析に不可欠な役割を果たすことがよく知られている.本研究では,逆散乱法に基づいたアプローチにより,多成分ソリトン方程式について,これまで他の方法では得られていなかった重要な結果を得ることを目的として,研究を進めてきた.本年度は,結合型非線形シュレディンガー方程式のソリトン解の性質について詳しく調べた.これは,光ファイバー等の非線形媒質中を伝わる電磁波を記述するモデルとして,特に偏光の自由度を考慮に入れた場合に,登場するソリトン方程式である.Manakovは,1974年(ロシア語版は1973年)の有名な論文の中で,この方程式の可積分性を示す一方,2つのソリトンの衝突が,各成分のレベルでは非弾性効果がみられる(偏光ベクトルが変化する)非自明なものであることを示した.その上で,Manakovは,直観的な議論によって,3つ以上のソリトンの衝突は2体衝突の重ね合わせには書けず,多体効果が存在すると結論づけた.しかし,一般のN-ソリトン解について,厳密で地道な計算を行うことにより,Manakovの直観的議論は誤りであり,多体効果がないことを証明できた.結合型非線形シュレディンガー方程式によって記述されるソリトンは,実験でも見られることが,Akhmediev等により実証されており(Phys.Rev.Lett.76(1996)3699),この結果は,実用上も意義を持つものと期待される.更に,この結果は,Steiglitz等により最近提唱された(例えば,Phys.Rev.E 63(2000)016608)光ソリトンを用いた論理演算,及びその光コンピューターへの応用における理論的な礎となるものである.また一方で,Drinfeldの意味での量子Yang-Baxter方程式の新しい集合論的解を与えるものでもあり,最近,Veselov等により独立に得られた結果の一種の拡張を与えている.
看護の基礎教育における衛生管理教育教材の研究-院内感染防御への提言

この試験研究は看護教育の衛生、及び感染管理に関する系統的かつ科学的な基礎教材作りを目的とした。教材は「基礎編」「応用編」「技術の理論と実際編」からなり、各々テキスト、ビデオ、CAI教材で構成される。本教材の内容は単なる知識の習得ではなく、専門看護婦に必要な自己学習や応用力の育成にも役立つように未熟児センターの院内感染対策への研究的関わりを通して、感染防御の各種調査や基礎研究の結果を基に構成した。[ビデオ教材]1基礎編のビデオと内容1)院内感染の歴史的背景2)院内感染の疫学3)抗生物質とMRSA等耐性菌2応用編のビデオと内容1)環境&手指のMRSAの検出2)看護処置と手指汚染3)感染防御検討会と感染対策3技術の理論と実際編のビデオと内容1)未熟児の清拭とおむつ交換2)手指の衛生と手洗いの実際これらのビデオ教材はすでに実際に研究会や講演会などで資料として使用している。[教材の骨格となった基礎研究とその結果]1)環境及び看護職員の手指細菌の疫学調査2)未熟児の皮膚細菌の調査3)感染防御と看護技術の研究4)感染防御面からの手指清浄法の研究5)院内感染防御におけるハンドフォームの効果6)MRSAのDNA解析これらの研究結果はすでに看護専門誌や日本環境感染学会誌に発表している。[CAI教材]ビデオ教材に沿ったCAIのソフト開発に取り組んでいるが、現在実用化までには至っていない。平成4年度は以下の研究的取組を行いながら、看護婦の衛生管理教育教材作成のための基礎資料を作成した。1当院未熟児センターでのMRSA感染コントロールへの取り組とビデオ教材のための録画取り内容(1)未熟児センターの環境及び看護婦の手指からのMRSAの検出とサーベイランス(2)未熟児センターの院内環境と環境菌の伝播経路(3)看護婦の処置前後の手指細菌数の比較(4)未熟児センターにおける看護技術と感染防御(5)感染対策に関する研究グループの活動と院内学習(6)環境衛生と感染対策の実施及びその結果と今後の課題2看護短大1年生を対象とした「院内感染」をテーマとする研究授業の展開内容総論(1)「院内感染」の定義(2)院内感染発生の背景(3)院内感染の疫学(4)院内感染の主な原因菌各論(1)MRSAとその院内感染(3)疥癬虫を中心としたダニによる院内感染3「院内感染防御におけるハンドフォームの効果」と題する手指細菌に関する研究と学会発表内容(1)手洗いと手指細菌(2)手荒れと手指細菌(3)ハンドフォームの塗布後の手指細菌(4)感染防御におけるハンドフォームの効果平成5年度は以下の研究的取組を行いながら、看護婦の衛生管理教育教材作成のための基礎資料を作成した。1.未熟児センターにおける看護技術の改善と感染防御1.(1)クベース内未熟児の清拭方法の改善のための基礎調査1.(2)クベース内未熟児の清拭方法の改善1.(3)新たな清拭方法による教材ビデオの作成と啓蒙活動研究結果:未熟児看護にあたっている看護婦の院内感染防御における関心が高まり、MRSAの検出率及び膿痂疹の発生率がそれぞれ83.3%→76.9%、50%→23%に減少した。看護短大3年生を対象とした「院内感染」をテーマとする研究授業の展開内容総論(1)「院内感染」の定義各論(1)MRSAとその院内感染(2)院内感染発生の背景(3)院内感染の疫学(4)院内感染の主な原因菌研究結果:この授業を選択する学生数は年々増加し、引き続き卒業研究へと継続する学生が増えている。

「院内感染の発生因子と感染対策」と題して第3回栃木県看護部長研修会で講演を行った。活動結果:すでに研究で作成した院内感染に対する教育教材を使用して、看護における感染防御の基礎知識及び日常業務のなかでの感染対策の必要性と考え方を述べた。現実問題との接点を考慮したためか、実際の感染対策に役立ったとの好評を得た。
持久性の異なる競技選手の機械的効率

〈目的〉長距離走者群と短距離走者群のエネルギー変換機能における筋特性を知るため、二種のペダル回転速度(40,80rpm)での自転車作業における機械的効率を測定し、比較・検討しようとした。〈方法〉大学陸上競技部の成績の良い距離選手10名と短距離選手10名に、モナク社製自転車エルゴメータを、40rpmと80rpmの2種類のペダル回転速度で各18分間ずつ漕がせ、そのの時の負荷をOWから3分毎に39.2Wずつ漸増させた。安静時(5分間)および作業時(18分間)の酸素消費量を自動ガス分析装置を用いて連続的に測定し、各負荷レベルにおける終末1分間のV【O_2】をデータとして採用した。効率は、Net Efficiency[=仕事率/(運動時ー安静時エネルギー消費量)]とApparent Efficiency[=仕事率の増加分/エネルギー消費量の増加分]の2つの計算方法によって算出した。〈結果と考察〉1.各負荷条件のNet Efficiencyは、40rpmのときは1kpー2kpにかけて上昇し、3kpー5kpで緩かな下降を示し、全体として20.6%ー23.7%の範囲にあった。一方80rpmの場合は、0.5kpの効率率が著しく低く(約14%),1kpー2.5kpにかけて比較的高い値(19,2%ー21.7%)を示した。2.遅い筋運動(40rpm)の場合は、長距離選手の効率が明らかに短距離選手のそれを上回ったが、統計的には、1ΚΡと3ΚΡの条件下でのみ5%水準の有意差が見られた。しかし、80ΓΡmの速い運動では、いずれの負荷条件下でも両種目間に明らかな差が見られなかった。3.Apparene Efficiencyにおいても、遅い筋運動(40rpm)の場合に長距離選手の効率(21.7%)が短距離選手の値(20.6%)を上回る傾向を示したが、有意差が認められなかった。以上の結果から、走技術の要因を除いた自転車作業においても、筋運動が低速度で行れる場合は、、その効率が走運動と同様に、[短距離選手〈長距離選手]であることがわかった。
不完全菌酵母の核分裂と細胞分裂に関する細胞生物学的研究

不完全菌酵母Candida albicansと分裂酵母Schizosaccharomycespombeの細胞周期における細胞骨格の動態,ならびに,酵母saccharomycesの核分裂について,細胞生物学的研究をおこなった.(I)Candida albicansの細胞成長における細胞骨格の動態. C.albicansの酵母形増殖と菌糸形成において微小管とアクチンの動態について,それぞれ抗イースト微小管抗体の間接蛍光抗体法,およびローダミン・フアロイジン染色を用いて蛍光顕微鏡による観察を行った.アクチンは,細胞周期を通じて細胞全体に分布するが,特に出芽と隔壁形成の部位に顕著であった.中間期細胞では,細胞質微小管が数本,辺縁部に見出されたが,紡錘体微小管の発達と共に減少した.更に,飢餓条件に曝した細胞では,アクチン顆粒の凝集がおこり,その変化は可逆的であった.(II)分裂酵母S.pomleeの細胞周期における細胞オルガネラの動態.急速凍結置換法,連続切片の三次元再構成の方法によって,対数期細胞の超微形態変化を電顕観察により追跡した.小胞とフイラゾーは,細胞の成長域,すなわち細胞壁合成部位に見出され,これはローダミンフアロイジン染色の領域に一致した.また,隔壁形成の開始よりかなり以前に,隔壁予定部位に小胞の集積が観察された.小胞産生に関与するディクチオゾームは,細胞周期を通じて大きな変動を示さず,ほヾ一様に一定の位置を占めていた.(III)酵母の核分裂.パン酵母Saccharomycescerevisiaeの核分裂について,凍結置換法により電顕観察を行った.この方法により,染色体微小管の存在すること,そして,分裂中後期,核が球形から楕円体に伸長するとき,紡錘体微小管の伸長が先行し,円弧状,ないしS字型の紡錘体が形成されることが確認された.不完全菌酵母Candida albicansと分裂酵母Schizosaccharomycespombeの細胞周期における細胞骨格の動態,ならびに,酵母saccharomycesの核分裂について,細胞生物学的研究をおこなった.(I)Candida albicansの細胞成長における細胞骨格の動態. C.albicansの酵母形増殖と菌糸形成において微小管とアクチンの動態について,それぞれ抗イースト微小管抗体の間接蛍光抗体法,およびローダミン・フアロイジン染色を用いて蛍光顕微鏡による観察を行った.アクチンは,細胞周期を通じて細胞全体に分布するが,特に出芽と隔壁形成の部位に顕著であった.中間期細胞では,細胞質微小管が数本,辺縁部に見出されたが,紡錘体微小管の発達と共に減少した.更に,飢餓条件に曝した細胞では,アクチン顆粒の凝集がおこり,その変化は可逆的であった.(II)分裂酵母S.pomleeの細胞周期における細胞オルガネラの動態.急速凍結置換法,連続切片の三次元再構成の方法によって,対数期細胞の超微形態変化を電顕観察により追跡した.小胞とフイラゾーは,細胞の成長域,すなわち細胞壁合成部位に見出され,これはローダミンフアロイジン染色の領域に一致した.また,隔壁形成の開始よりかなり以前に,隔壁予定部位に小胞の集積が観察された.小胞産生に関与するディクチオゾームは,細胞周期を通じて大きな変動を示さず,ほヾ一様に一定の位置を占めていた.(III)酵母の核分裂.パン酵母Saccharomycescerevisiaeの核分裂について,凍結置換法により電顕観察を行った.この方法により,染色体微小管の存在すること,そして,分裂中後期,核が球形から楕円体に伸長するとき,紡錘体微小管の伸長が先行し,円弧状,ないしS字型の紡錘体が形成されることが確認された.(【I】)パン酵母S.cerevisiaeの核分裂の凍結置換-電顕観察による研究。凍結置換法によると、在来法に比べて明らかに細胞微細構造を明確に示すことができたのは、分裂酵母の場合と同様であった。得られた主な所見としては、(1)複製したSPB,あるいは紡錘体極にあるSPBは、径約160mmで、少なくとも4層から成る円板状構造である。(2)両極のSPBを結ぶ連続微小管に加えて、SPBより放射状に伸び、クロマチン線維に結合した染色体徴小管を確認できた。(3)核分裂中後期、核が球形から楕円体に伸長するとき、紡錘体微小管の伸長が先行し、核内に円弧状ないしS字型に発達する。(4)分裂の各時期で核内クロマチン領域をトレースし三次元再構成をおこなったところ、核分裂過程においてクロマチン構造の凝縮がおこらないことが確かめられた。以上の所見のうち、(2)(4)は、これまでの研究を支持し、(1)(3)は、従来のスフエロプラスト化固定では得られない新知見であり、とくにS字型紡錘体の観察は、S.pombeの場合と共通であり、分裂における微小管の伸長による力の作用が重要であることを示唆する。これまで分裂酵母やパン酵母に適用してきた凍結置換法では良い試料を作製することが困難であり、とくに細胞骨格構造を選択的に保存する目的で固定置換の条件を検討した。従来の-80°Cアセトン-Os【O_4】

置換方法の他に、-80°Cメタノール-グルタールアルデヒド置換して-20°Cアセトン-Os【O_4】固定という方法において、時間と温度上昇条件を変えて試料調整した。メタノール置換では、細胞質の一部が抽出され網目状構造を示したが、微小管は保存されることが分った。
イネ科植物CAD遺伝子の構造とその発現様式の解明(ソルガムの高消化性系統を用いたCAD遺伝子群の構造解析)

ソルガムのcDNAライブラリーから1次および2次スクリーニングでハイブリダイズした1クローンを得、このクローンをλDNAサザン解析した結果約1500bpの鎖長を有していた。これをプラスミドベクター(pBluescript KS^+)にライゲーションし、サブクローニング後、青白選択法により選別した菌株のプラスミドにおけるサザン解析の結果、約700bpのインサートを持つ2種のサブクローンを得た。それぞれのクローンをSCAD12とSCAD17とし、DNAシーケンサーを用いて塩基配列を決定したところ相同の配列で、SCAD12は738bp、SCAD17では767bpの鎖長であった。このことから、プラスミドベクターにサブクローニングした際、中間配列がEcoRIで消化され、λDNAのインサート部分と異なったサイズになったものと考えられる。これらの決定配列について既報の遺伝子とホモロジー検索を行ったところ、最も相同性の高い遺伝子はCAD遺伝子であり、その相同性はEucalyptus gunniiのpEUCADで61.3%、次いでウドのAAICADでは57.5%であった。また、SCAD17とウドのCAD翻訳領域の比較では、その配列は後半のC末端側の塩基配列から非翻訳領域部分での相同性を示していた。現在、これらの断片は遺伝子発現解析のプローブとして十分に使用できるものと判断し、Bmr系統とその正常個体におけるCAD遺伝子の構造解析をゲノミックサザン法で、またその発現解析をノーザン法で進めている。
水素の関与する吸・発熱反応のためのプレート型触媒反応器の開発

本研究は、スタートアップの迅速化、負荷変動に対する追従性、反応器内の温度分布の均一化による熱効率の改善、および反応器の小型化などの課題を克服するために、触媒のプレート化による反応場と伝熱場を併せもつ構造体触媒の開発をおもな目的としている。まず、天然ガスやナフサの高温水蒸気改質に用いるプレート型触媒のステンレス基板の焼成条件について検討したところ、N_2前焼成過程では、微量に含まれるO_2を除去し、適切な焼成温度にすることで、Al_2O_3結晶の核生成を適度に抑制すること、Air本焼成過程では、焼成温度を高くすることでAl_2O_3結晶の成長を促進させることが、ステンレス基板の高表面積化に効果的であることが示された。また、Ru/ZrO_2触媒のコーティングに用いるW.C.溶液へのHECやPEGの添加効果について検討したところ、HECの添加により触媒成分の付着量が増加し、Ru/ZrO_2/ステンレス触媒上でのn-ブタンの水蒸気改質活性が向上することをパルス反応で確認した。つぎに、アルミニウム基板上に無電解めっきで調製したプレート型Cu・Fe/Zn系触媒のメタノール改質特性とCOシフト反応特性は、反応前の酸化処理によって向上し、触媒重量基準で工業用の粒状触媒と同等、またはそれ以上の性能を示した。また、活性劣化後に再酸化することで活性は回復した。酸化処理による下地層からの亜鉛の移動が、このような特異的な触媒特性に関与していることを推論した。さらに、分離膜自体に反応性と伝熱性を付与したメンブレンリアクターを評価するために、従来の1次元的な解析に代えて、軸方向と流れ方向の濃度と温度勾配を考慮した2次元的な解析系に発展させた。開発したシミュレーターによって、大きな熱移動を伴う反応を行なった場合のメンブレンリアクター内の移動挙動を明らかにすることができた。天然ガスやナフサの水蒸気改質のためにステンレス基板上に触媒成分を付着させたプレート型触媒反応器の開発,またメタノールの水蒸気改質および改質ガスからのCO除去のための水性ガスシフト反応のためにアルミニウム基板上に触媒成分を付着させたプレート型触媒反応器の開発を行った。さらに,熱伝達機能と分離機能を併せもつ反応場の創出を目的として,水素の移動を可能とする触媒反応器についてのシミュレーションを行った。まず,n-C_4H_<10>の水蒸気改質のために,高温焼成によって表面にアルミニウムが偏析してAl_2O_3層が生じるステンレス基板上に,プレート型Ru/ZrO_2触媒を担持する際のステンレス基板の前処理温度がアルミニウムの偏析に与える影響およびRu/ZrO_2触媒を含むウォッシュ・コート溶液に加える添加剤が表面状態や付着量に与える影響を定量的に評価した。また,プレート型触媒の性能評価のために,パルス反応法が少量の触媒量で簡便かつ迅速に触媒性能を把握できることを見い出した。つぎに,無電解めっきで触媒成分をアルミニウム基板上に付着させた種々のプレート型触媒を調製し,メタノール-水蒸気反応と水性ガスシフト反応に対する触媒性能を調べたところ,Cu・Fe/Zn触媒の活性と選択性が高く,また空気を流して酸化処理することで活性が向上し,H_2の生成量が増加することが明らかとなった。さらに,内管がPd-Ag膜からなり,外管で粒状触媒によるエチルベンゼンの脱水素反応が進行し,内管をスイープガスが並流方向に流れているメンブレンリアクターについて,軸方向と半径方向の物質移動と熱移動を同時に考慮した解析を行ない,反応器内の各成分濃度と反応温度について,合理的なシミュレーション結果を得た。昨年度に引き続き、天然ガスやナフサの水蒸気改質のためにステンレス基板上に触媒成分を付着させたプレート型触媒反応器の開発、また改質ガスからのCO除去に用いる水性ガスシフトのためにアルミニウム基板上に触媒成分を付着させたプレート型触媒反応器の開発を行なった。さらに、熱伝達機能と分離機能を併せもつ反応場の創出を目的として、脱水素と水素化を同時に行なうことを可能とする触媒反応器についてのシミュレーターの作成を行なった。まず、炭化水素の水蒸気改質のために、高温焼成によって表面にAl_2O_3層が生じるステンレス基板を用いて、その焼成条件(温度、焼成雰囲気)を変えることでAl_2O_3層の高表面積化を試みた。その結果、空気雰囲気での焼成処理前に、微量な不純O_2を除去した精製N_2雰囲気での焼成処理を施すことによって、無処理のステンレス基板に比して、7倍近い表面粗さをもつステンレス基板が得られ、プレート型触媒の性能向上が期待できることが明らかとなった。つぎに、無電解めっきで得られたプレート型Cu-Fe/Zn触媒触媒の酸化処理温度がシフト活性に及ぼす影響を調べたところ、処理温度に最適値が存在し、酸化処理による銅-亜鉛合金の形成が触媒の活性向上に寄与していることを推論した。また、Cu-Fe/Zn触媒上でのシフト反応の初期反応速度の測定を行ない、COは反応を抑制し、H_2Oは反応を促進することを推論した。さらに、外管と内管の間で脱水素が進行し、Pd-Ag膜からなる内管の内側で水素化が進行する系のシミュレータープログラムの動作確認を行なった。

まず、天然ガスやナフサの高温水蒸気改質に用いるプレート型触媒のステンレス基板の焼成条件について検討したところ、N_2前焼成過程では、微量に含まれるO_2を除去し、適切な焼成温度にすることで、Al_2O_3結晶の核生成を適度に抑制すること、Air本焼成過程では、焼成温度を高くすることでAl_2O_3結晶の成長を促進させることが、ステンレス基板の高表面積化に効果的であることが示された。また、Ru/ZrO_2触媒のコーティングに用いるW.C.溶液へのHECやPEGの添加効果について検討したところ、HECの添加により触媒成分の付着量が増加し、Ru/ZrO_2/ステンレス触媒上でのn-ブタンの水蒸気改質活性が向上することをパルス反応で確認した。つぎに、アルミニウム基板上に無電解めっきで調製したプレート型Cu・Fe/Zn系触媒のメタノール改質特性とCOシフト反応特性は、反応前の酸化処理によって向上し、触媒重量基準で工業用の粒状触媒と同等、またはそれ以上の性能を示した。また、活性劣化後に再酸化することで活性は回復した。酸化処理による下地層からの亜鉛の移動が、このような特異的な触媒特性に関与していることを推論した。さらに、分離膜自体に反応性と伝熱性を付与したメンブレンリアクターを評価するために、従来の1次元的な解析に代えて、軸方向と流れ方向の濃度と温度勾配を考慮した2次元的な解析系に発展させた。開発したシミュレーターによって、大きな熱移動を伴う反応を行なった場合のメンブレンリアクター内の移動挙動を明らかにすることができた。
本邦における脳静脈血栓症の実態調査と診断・治療指針策定に関する研究

本邦における脳静脈血栓症の臨床的、画像的特徴を33症例のデータを基に解析した。欧米のデータと比較すると、脳静脈血栓症の背景疾患として血栓性素因の他に多血症や貧血などの血液学的異常を有する症例が多かった。診断に関しては1/3の症例が診断遅延症例であり、早期診断のためにT2*強調画像の活用が重要と考えられた。急性期治療としてほぼ全例抗凝固療法が行われたが、特に頭蓋内出血合併例において症状増悪が多く、症状増悪が転帰不良に関連していた。早期の血管内治療の介入などより効果的な急性期治療戦略を確立していく必要がある。明らかとなった脳静脈血栓症の診療上の課題は現在継続中の登録研究でさらに検討したい。本年度は2007年2013年に国内3施設で入院治療を行った急性期脳静脈血栓症26症例(男性13例女性13例、年齢中央値53.5歳[22-86歳])を後ろ向きに調査した。初診時臨床症状は、頭痛65%、局所神経症状69%、けいれん42%であった。閉塞静脈洞は上矢状静脈洞68%、横静脈洞46%、直静脈洞30%で、静脈血栓症に起因する脳実質病変として、脳出血を44%、静脈性梗塞を33%に認めた。一方で脳実質病変を認めない症例を19%に認めた。脳静脈血栓症の原因疾患としては凝固異常症(23%)[先天性16%、抗リン脂質抗体症候群7%]が最も多かった。その他の原因疾患、患者背景を性別で検討すると、男性では多血症38%(ヘマトクリット値50%以上)、多量飲酒31%、高ホモシステイン血症15%、女性では貧血23%、女性ホルモン療法23%が多かった。本邦における脳静脈血栓症の実態は、これまでほとんど明らかにされてこなかった。まだ現時点では多数例とはいえないが、本年度の検討を行った26症例では、欧米の約600例の脳静脈血栓症のデータ(女性75%、年齢中央値37歳)と比較すると、比較的高齢で男性の比率が多かった。また原因となる患者背景としてこれまで欧米の研究ではあまり注目されてこなかった赤血球数の異常(男性では多血症、女性では貧血)が多いことが明らかになった。今後さらに症例数を蓄積し、本邦における脳静脈血栓症の実態を明らかにしていきたい。本年度は脳静脈血栓症の自験10例の患者背景、臨床症状、原因、画像所見、治療、臨床転帰を検討し、以下のような結果が示された。1原因疾患として欧米の大規模前向き研究で報告されている先天性凝固異常、経口避妊薬などの原因が少なかった。2脳静脈血栓症の早期診断において、MRIT2*画像での静脈洞の異常信号の検出の有用性が再確認された。3全例抗凝固療法で治療を行ったが、脳出血例において治療難渋例を多く認めた。4転帰良好例は欧米の研究と比較しても多く、その理由として本邦の特徴である日常臨床におけるMRIの普及による脳静脈血栓症の早期診断が寄与していると推測された。本研究結果は論文化し、「脳卒中」35巻3号(2013年)に掲載が決まった。これまで本邦においては、特異な脳静脈血栓症例での症例報告は散見されるものの日常臨床で遭遇する脳静脈血栓症の連続例での報告はほとんどなかった。本研究は、本邦での脳静脈血栓症の実態を検討するうえでの布石となる研究になると考えられた。本年度は京滋地域の脳卒中専門施設に協力依頼し、脳静脈血栓症例の登録研究を開始した。現在までに7症例の症例登録があった。(諸事情により登録開始が年度末になったが、今後さらなる症例登録が見込まれる。)前年度に作成した脳静脈血栓症データベース26例とあわせた全33症例において、本年度は脳静脈血栓症の診断、治療経過、転帰について検討を行った。33症例中初回頭部画像にて、13例に静脈梗塞、14例に頭蓋内出血を認めた。6例は頭蓋内病変を認めなかった。医療機関受診から脳静脈血栓症の診断に1週間以上を要した症例が33%あり、頭蓋内病変を認めない症例で多かった。急性期治療として、97%で抗凝固療法が行われ、6%で血管内治療が追加された。頭蓋内出血を認めた症例では35%で、抗凝固療法開始後に出血の拡大を認めた。退院時転帰に関しては、転帰不良(modified rankin scale:3-6)は36%であった。

単変量解析で退院時転帰不良に関連する因子は高齢、頭痛がないこと、初診時に意識障害があること、治療開始後の頭蓋内病変増悪であった。従来から脳静脈血栓症の診断は難しいといわれているが、本検討の脳静脈血栓症の1/3が診断遅延症例であった。本検討では診断遅延が転帰には関連しなかったが、脳静脈血栓症の早期診断のための画像的特徴をより明らかにしていく必要があると考えられる。現在登録中の多施設研究では、画像情報も集積されるので、研究代表者が初年度に論文報告した脳静脈血栓症の早期診断におけるT2*強調画像や拡散強調画像の有用性を検討していく予定である。また治療における問題点は、脳静脈血栓症の治療の第一選択は頭蓋内出血の有無にかかわらず抗凝固療法であるが、頭蓋内出血合併例で出血の拡大、症状増悪例が少なからず認められた。このような症例に対する血管内治療の早期介入なども検討していく必要がある。医学脳卒中学脳静脈血栓症の多施設後ろ向き研究の倫理委員会への申請準備が遅れ、症例登録がすすまなかった。先述したように本邦において脳静脈血栓症に関する連続例の報告はほとんどない。研究計画に示した脳静脈血栓症に関する多施設でのアンケート、後ろ向き研究の前に、本邦での脳静脈血栓症のある程度の実態を全国の臨床家に示す必要があると考え、10例と少数ではあるが自験連続例の検討結果の論文化を本年度はすすめた。それにより本年度はもともとの計画が進まなかった。次年度以降この結果をふまえて、今後の研究計画を進めていく予定である。今年度は多数の施設に調査協力を依頼し、脳静脈血栓症における後ろ向き研究の症例登録の増加を目指す。平成25年度は脳静脈血栓症の診療に関する多施設でのアンケート調査、後ろ向き研究を実施予定である。今年度は後ろ向き研究の症例登録が遅れたため、予定していた支出額に満たなかった。次年度は後ろ向き研究における各書類の郵送費用、データベース作成管理、研究協力に対する謝礼に相当額を要する。また研究成果の公表のための旅費、論文作成費用などを必要とする。本年度は研究が計画通りに進まなかったため、残金が発生した。次年度は上記研究遂行のための資料作成、郵送、データベース作成管理に相当額を要する。
立体的な核を有する複数電荷イオン液体の開発

イオン液体(融点が100 °C以下の塩)開発において、一般的に分子量が増加すると融点も上昇する傾向がある。一方、我々はこれまでにPOSSと呼ばれるシリカの立方体構造を有する分子を複数電荷アニオンとし、各頂点にイオン対を配置すると、それらの融点が低下するのと同時に、熱分解温度が上昇することを見出した。今回、POSSを核としイオン対を集積した分子を作成し、イオン性材料としての物性評価を行う。まず、フィラーとしての効果やイオン性液晶を形成させ熱分解温度の向上を目指すとともに、色素の配列による光学特性の変化についてナノ構造との相関を調べる。本研究では、立体的な核に複数のイオン対が結合した骨格を有するイオン液体の合成と、それらのナノ構造由来の機能発現を目的とする。イオン対の熱物性(融点、熱分解温度)を調べることで、立体核に結合させる効果やナノ構造の物性に対する寄与を明らかにした。応用として、既存のイオン液体の熱物性のみを向上させる添加剤(フィラー)開発を行った。また、イオン性液晶を形成させ液晶として振る舞う温度領域の拡張について検討した。さらに、イオン液体中に色素を添加し、ナノ構造を利用した配列制御を行った。この効果により特異な光学物性の発現を狙った。一方、申請者はこれまでにPOSSと呼ばれるシリカの立方体構造を有する分子を複数電荷アニオンとし、各頂点にイオン対を配置すると、それらの融点が低下するのと同時に、熱分解温度が上昇することを見出した。その機構として、融点降下はPOSS核によりイオン対間の相互作用が低下したためであり、分解温度上昇はイオン対が液体状態であっても、規則的に配置させられていることを示唆する結果を得た。さらに、イオン性液晶を形成させることに成功し、特に、このPOSSを用いたイオン性液晶は等方相転移点が分解温度以上にあるという非常に熱的に安定な液晶状態を形成することが分かった。本研究では、これらの知見に基づき、まず立体核上に機能性分子を配置し、それらがもたらす効果について検証した。さらに、応用として得られた材料の光学特性と熱物性の評価を行った。得られた材料はPOSSに連結されることで特異な発光挙動を示しつつ、特に高い耐熱性を保持することが明らかとなった。これらを踏まえ、次年度からイオン対との結合を行い、より詳細な構造制御を行う。本年度は化合物合成のための基礎技術の確立を進めた。A.耐熱性POSSイオン液体の合成従来のカルボキシPOSSの熱分解機構から、カルボキシル基における脱炭酸が最初に進行していることが明らかとなっている。この知見をふまえ、より熱的に安定な強酸性基を含むPOSSの合成を行った。具体的には、汎用的なイオン液体として使用実績のあるスルホン酸とリン酸について、これらの官能基を末端に有する八置換POSSを合成した。現在、スルホン酸POSSの合成と、メチルブチルイミダゾリウム塩を用いることでイオン液体となることを確認している。スルホン酸部位とイミダゾリウム上のアルキル基の長さや分岐導入を行うとともに、リン酸POSSの合成も進めた。B.アダマンタン核含有イオン液体の合成目的の物質を得るために合成を進めた。現在、一、二、四置換カルボン酸体まで合成を完了している。三置換体の合成、並びにスルホン酸やリン酸体の合成も行った。C.機能性分子核含有イオン液体の合成目的の物質について、POSSと同様にイオン液体化を図った。それぞれ高純度のカルボン酸体を合成し、イミダゾリウム塩と酸塩基中和反応でイオン対を形成させた。デンドリマーや剛直な主鎖を有するポリフタル酸は本研究手法が高分子のイオン液体化が可能であることを示す意義がある。また、フルオレンについては、高輝度発光性イオン液体としての機能を期待し、実際発光を得た。当該年度は共通して化合物の高純度化が最大の課題であった。上述の酸塩基中和反応により水が生成する反応の他に、炭酸やアンモニアなど揮発性物質が生成する反応についても検討した。これらの方法では、水の場合と同様、凍結乾燥により副生成物を除去することが可能であるが、原料自体も塩として得ることができることから、高純度化が容易であった。POSS元素ブロックのハイブリッド化によって高次構造体に熱安定性を付与することと、これらの構造に由来する新機能を得ることで「デザイナブルハイブリッド」となる材料を作製した。具体的には、広い温度領域で使用可能なイオン性液晶の開発を行った。

これまでに我々はPOSS核を有するイオン液体が液晶状態を形成し、特にPOSS核によるイオン対を引きはがすことによる低融点化と、一方で高温領域ではイオン対を剛直な核につなぐことと、分子全体が規則構造を形成することによる相転移に伴うエントロピー低下から、等方相への相転移点の上昇を観測した。一般的なイオン液体ではPOSS程度のナノ構造体を用いると融点が上昇して液体化しないことから、POSSイオン液晶の熱物性はPOSS特有のものだと考えられる。一方、等方相への相転移前に熱分解が起こり、熱力学的パラメータ算出など、基礎物性評価は行えていない。そこで、POSSイオン性液晶の熱分解を抑制し、さらに低融点・高相転移点を有するイオン性液晶の創出に取り組んだ。熱分解の最初の段階であるイオン対部分の分解を防ぐため、より熱的に安定な強酸性基をアニオンとしたPOSSの合成を行い、目的の物性を得ることができた。イオン液体(融点が100 °C以下の塩)開発において、一般的に分子量が増加すると融点も上昇する傾向がある。一方、我々はこれまでにPOSSと呼ばれるシリカの立方体構造を有する分子を複数電荷アニオンとし、各頂点にイオン対を配置すると、それらの融点が低下するのと同時に、熱分解温度が上昇することを見出した。今回、POSSを核としイオン対を集積した分子を作成し、イオン性材料としての物性評価を行う。まず、フィラーとしての効果やイオン性液晶を形成させ熱分解温度の向上を目指すとともに、色素の配列による光学特性の変化についてナノ構造との相関を調べる。得られた物質の熱物性と光機能性の評価を行う。融点、融解時の熱力学的パラメータをDSCにより算出する。イオン対引きはがしの効果は融解エンタルピー変化の減少より評価する。また、熱分解温度をTGAにより算出する。質量欠損を分子量基準に算出することで分解機構を調べる。A.凝集挙動の調査C14以上の直鎖アルキル基を有するイミダゾリウム塩とイオン対を形成させることで、イオン性液晶の形成を試みる。偏光顕微鏡で液晶状態を確認するとともに、XRD, SAXSなどのX線を用いた回折装置で構造の同定を行う。現在、カルボキシPOSSではC18のイミダゾリウム塩を用いた場合、層間距離4.1 nmのスメクチック層の形成が確認されている。本研究ではこれまでのPOSSが有する側鎖よりも距離が短いことから、より相関距離の短い領域に回折ピークが得られると予想している。さらに、熱重量分析、示差走査熱量測定を行い、熱物性の評価を行う。本テーマでは融点の上昇を抑えることが課題となる。イミダゾリウム塩上のアルキル鎖がC6からC10は最も低融点化が期待される領域であることから、液晶形成を鑑みながらアルキル鎖長の調節を行う。B.熱物性評価と発光特性の検証市販のイオン液体に本テーマで得られた分子を添加し、融点と熱分解温度の測定を行う。融解においては熱力学的パラメータを算出し、添加剤の効果を調べる。また、核を持たない腕のみの構造の分子を添加することで、立体核の効果を調べる。現在、カルボン酸POSSのイオン液体において、市販のイオン液体の融点を30 °C低下させることを達成している。より少量で効果の高い分子を探索していくことで、従来イオン液体にならない分子を液体化する物質を開発する。高分子化学
幾何学モデルによって被食者の多様な逃避方向パターンを統一的に説明できるか？

車にひかれそうになったり、犬が急に襲ってきたりしたら、どの方向に逃げますか?その逃げる方向(逃避方向)は危険を回避するのに良い方向でしょうか?このような疑問を、幅広い動物群で明らかにすべく研究を行います。まず、昆虫、エビ・カニ、魚など様々な動物を捕食者の模型や空気流刺激で驚かして逃避行動のデータを取得します。また、捕食魚、カエル、コウモリの捕食行動データも取得します。そして、得られたデータを開発中の幾何学モデル(いわゆる中学高校での平面図形)に当てはめることで、一見すると動物種や実験条件によって様々な逃避方向パターンが、1つの理論で説明できるかどうかを明らかにします。
"未来の生態系"天然二酸化炭素噴出地における植物の適応プロセスの解明

丹生CO2噴出地由来のオオバコから自殖種子を得て、実験圃場のオープントップチャンバーを用いて競争実験を行った。この競争実験では、高CO2領域由来の個体と低CO2領域由来の個体を隣接させ、どちらが個体サイズや種子繁殖量を多くすることができるかを解析した。低CO2条件では両者に有意な違いは認められなかったが、高CO2条件では低CO2由来の個体のほうが多く種子を残すという結果が得られた。本研究で用いた条件では高CO2由来の個体が高CO2条件で適応的であるとの証拠は得られなかった。さらに、青森県湯ノ川、山形県朝日鉱泉、富山県林道の高・低CO2領域からオオバコ種子を採取し、実験圃場のオープントップチャンバーにて成長実験を行っている。月に一度刈り取りを行い、個体重・窒素量の測定及び光合成測定を行う予定であるが、実験は継続中であり結果はまだ出ていない。このほか、高CO2環境下での群落のCO2収支の研究を行い、論文を投稿した。これは現在Plant Ecology誌に受理見込みである。さらにCO2噴出地の植物を用いた研究の論文をいくつか投稿中である。・富山県砺波市林道付近にて4つのCO2噴出地を発見し、付近のCO2濃度を測定した。うち一つのCO2噴出地付近からオオバコ種子を採取した。これは20年度の実験に使用する予定である。・山形県朝日町朝日鉱泉および青森県青森市湯ノ川のCO2噴出地付近からオオバコ種子とオオイタドリ種子を採取した。・山形県鶴岡市丹生鉱泉付近に4つの永久コドラートを作成し、毎月コドラート内の個体のサイズを測定した。この測定はさらに継続し、個体群動態を解析する予定である。・実験圃場のオープントップチャンバーにて、2004年に丹生鉱泉付近から移植した個体の自殖種子由来の個体の成長解析を行った。2004年の個体では自生していた地点に依存して地上部/地下部比が異なるなどの違いが見られていたが、同様の違いが子供個体でも見られ、この性質が遺伝していることが明らかとなった。・同じ種子由来の個体を利用し、競争実験を行った。結果は現在解析中である。
巨大ひずみ加工を必要としないナノ結晶金属の創製

巨大ひずみ加工を行わずに、平均結晶粒径1μm以下の完全再結晶ナノ結晶粒組織を有する金属材料を創製することを目的として研究を行った、本研究では当初計画した以上の多くの種類の合金(Fe-31Mn-3Al-3Si, Fe-22n-0.6C, Cy-6.8Al (mass%),いくつかのHigh Entropy Alloys)において、単純な冷間加工と焼鈍プロセスによって、平均粒径1μm以下の完全再結晶ナノ組織を得ることに成功した.これらの完全再結晶ナノ組織合金が、いずれも室温引張試験において高い強度と大きな延性を示したことは、特筆すべき結果である.巨大ひずみ加工を行わずに、平均結晶粒径1μm以下の完全再結晶ナノ結晶粒組織を有する金属材料を創製することを目的として研究を行った、本研究では当初計画した以上の多くの種類の合金(Fe-31Mn-3Al-3Si, Fe-22n-0.6C, Cy-6.8Al (mass%),いくつかのHigh Entropy Alloys)において、単純な冷間加工と焼鈍プロセスによって、平均粒径1μm以下の完全再結晶ナノ組織を得ることに成功した.これらの完全再結晶ナノ組織合金が、いずれも室温引張試験において高い強度と大きな延性を示したことは、特筆すべき結果である.本研究の目的は、いわゆる巨大ひずみ加工を行わずに、平均結晶粒径1μm以下の完全再結晶ナノ結晶粒組織を有する金属材料を創製することである。積層欠陥エネルギーの極めて低い合金系や超髙合金など、3種類の異なる合金系に対して通常の冷間圧延と種々の条件の焼鈍を行い、どれだけ微細な再結晶組織が得られるのか、その限界を1年間の集中的な研究により明らかにする。Fe-30Mn-3Al-3Si、Cu-6.8Al、CrMnFeCoNi High Entropy Alloyという当初予定の3種類の合金において、それぞれ最適な加工と焼鈍熱処理を組み合わせることによって、平均粒径200500nmの完全再結晶ナノ組織を得ることに成功した。これら完全再結晶ナノ組織合金が、いずれも優れた強度と延性を示すことを見いだした。
アセチルコリン活性化非選択的カタイオンチャンネルのクローニングと機能発現

昨年度は、ブタ気管平滑筋から採取精製したpoly(A)^+RNAによりアフリカツメガエルの卵母細胞上にアセチルコリン活性化非選択的カタイオンチャンネル(Ins-ACh)を再構成できることを確認した。そこで、本年度はまずpoly(A)^+RNAを密度勾配遠心法で分画し、Ins-AChが最大となる分画を得た。この分画からcDNAライブラリーを作製し、E.coliに導入した後、in vitro合成されたmRNAを卵母細胞に注入して観察されるIns-AChの有無を示標にライブラリーのスクリーニングを行った。しかしながら、得られたmRNAではIns-AChが全く確認できない、あるいはスクリーニング中にIns-AChを発現するクローンを見失う等の困難が連続した。その度にcDNAライブラリーを作製し直し、新しいデーター取得解析装置(AXON社DigiPack1200)を導入するなどしてスクリーニングの効率化を図った。Ins-AChを発現するクローンを単離する作業は、実験系を改良しながら現在も継続中である。今後は、得られたcDNAを解析することによりIns-AChの一次構造を決定し、卵母細胞上でキネティクス、Ca^<2+>感受性、チロシンキナーゼ依存性、百日咳毒素感受性について生筋のIns-AChの特性を備えていることを確認してゆく予定である。本年度は、ブタ気管平滑筋からInvitrogen社Micro-Fast Track kitを用いてpoly(A)^+RNAを採取精製し、(1)これをアフリカツメガエルの卵母細胞に注入して発現したチャンネルが、アセチルコリン活性化非選択的カタイオンチャンネル(I_<ns>-ACh)であることを確認する。(2)poly(A)^+RNAを密度勾配遠心法で分画し、I_<ns>-AChが最大となる分画を得る。以上2点を中心に研究を進めた。これに先だって、同時発現させるm^2ムスカリン様受容体と、それに共役するG蛋白質のG_<i1>、G_<i2>、G_<i3>αサブユニット、およびβ1、γ1、γ2サブユニットの全てのmRNAを合成した。膜電流の測定はI_<ns>-AChの温度感受性が高いため、顕微鏡ステージと灌流液の温度コントローラ(Dagan社HE-101D、102)を購入し、温度固定下に行った。実験温度は研究開始当初、生筋と同じ25°Cとしたが、ほとんどI_<ns>-AChを観察することができなかった。そこで37°Cとしたところ、初めて測定可能となった。こうして得られた電流は生筋で観察されるのと同様のキネティクス、Ca^<2+>感受性、チロシンキナーゼ依存性、百日咳毒素感受性を示すI_<ns>-AChであることが確かめられた。現在、得られたRNA分画からcDNAライブラリーを製作中であり、今後I_<ns>-AChの有無を指標にライブラリーのスクリーニングを行うことにより、本チャンネルのクローニングを達成する予定である。