hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
らせん高分子の自己組織化における分子認識機構の計算科学

我々は、分子シミュレーションを用いて、巨大な高分子の結晶化過程の分子的な機構の解明を行ってきた。特に近年は螺旋高分子の結晶化過程における分子認識(らせんセンス認識)の微視的なメカニズムの解明を目指している。我々はらせん高分子を以下の二つに類別し、それぞれ異なったアプローチで研究してきた;(1)大きな側鎖を持たないコンパクトな裸の螺旋高分子(2)大きな側鎖を持つ一般の螺旋高分子。(1)裸のらせん高分子:単独の裸の螺旋高分子は速やかな秩序化を示し、成長界面近傍では顕著な界面吸着と折り畳み結晶化を示すことを既に報告した。本プロジェクトでは、多数本のらせん高分子からなる融液状態からの結晶成長過程の解明を目指した。裸のらせん分子系では、迅速な結晶化を観測できること、結晶相においてはらせんセンスに関する明瞭な秩序・無秩序転移が存在すること、結晶化の初期段階においては、成長界面でのらせんセンスの明瞭な認識は行われず、結晶化が完成した後の結晶内秩序化を通してらせん秩序が形成されること明らかにした。(2)大きな側鎖を有する一般の螺旋高分子(特にiPPをモデルとして):制限された条件下では分子動力学シミュレーションを用いた秩序化過程の観測に成功している。本研究プロジェクトでは、iPPの三次元的な結晶成長過程を、剛体分子鎖の仮定のもとでのMC計算を用いて究明し、結晶格子の対称性と結晶のキラリティーとの問の明確な一対一対応の存在(六方対称性格子でのキラル結晶の最安定性、斜方晶格子でのアキラルな構造の安定性)を明らかにした。また、高温無秩序状態からの急冷過程により、その存在が古くから知られていたが構造的に謎が多い準安定smectic相の構造を解明した。我々はらせん高分子を以下のような二つに類別し、それぞれ異なったアプローチで研究してきた。(1)大きな側鎖を持たないコンパクトな裸の螺旋高分子(2)大きな側鎖を持ち、複雑な分子間相互作用をする一般の螺旋高分子。本年度は、各々の螺旋高分子に対して、以下のような研究を行った。(1)裸のらせん高分子:真空中での単独の裸の螺旋高分子は、速やかな秩序化を示すこと、特に成長界面近傍では顕著な界面吸着と折り畳み結晶化を示すことを既に報告した。今年度は、多数本のらせん高分子からなる融液状態からの結晶成長過程の解明を目指して、そのオリゴマーの結晶化過程とそこにおけるらせん認識過程を究明した。裸のらせん分子系では、迅速な結晶化を観測できること、結晶相においてはらせんセンスに関する明瞭な秩序・無秩序転移が存在すること、結晶化(特にその初期段階)においては、成長界面でのらせんセンスの明瞭な認識は行われず、結晶化が完成した後の結晶内秩序化を通してらせん秩序が形成されること、などを明らかにした。これらの研究成果はJ.Chem.Phys.に掲載された。(2)大きな側鎖を有する一般の螺旋高分子(特にアイソタクティック・ポリプロピレンをモデルらせんとして):この螺旋分子系ではに対しては、これまで極めて制限された条件下でのみ、分子動力学シミュレーションを用いた秩序化過程の観測に成功している。本年度は、分子内自由度を制限することによって、モンテカルロ法による結晶化過程の追跡、そこでの選択的なキラル結晶の成長過程の観測、などを行った。現在、計算データを整理している。(3)螺旋高分子の興味深い振る舞いは、通常の結晶化以外にも様々なところで見出される。本年度は、電荷を持った様々な高分子の構造形成の研究調査、電荷間のクーロン力の高速計算を行うための専用チップ(MDエンジン)の導入し、その予備的運用を開始した。

特に近年は、複雑な構造を有し生命現象とも密接に関連する様々な螺旋高分子の研究、特に結晶化過程における分子認識(らせんセンス認識)の微視的なメカニズムの解明を目指している。最も単純な構造を持つ"裸の螺旋"および現実的な螺旋高分子(アイソタクティック・ポリプロピレン;iPP)の結晶化過程の詳細なMD計算を行い、螺旋センス認識の分子過程がシミュレーションによって再現できることを見出した。H19年度においては、一般的な螺旋分子モデルとしてiPPをとりあげ、その三次元的な結晶成長過程を、剛体分子鎖の仮定のもとでのMC計算(off-lattice MC)を開発し、結晶化の解明、結晶格子の対称性と結晶キラリティーの不思議な関係の解明などに取り組んだ。先ず、結晶格子の対称性と結晶のキラリティーとの間に明確な一対一対応が存在することを示した。結晶格子が六方対称性を有する場合、結晶は右巻きらせん(R)か左巻きらせん(L)のどちらかの螺旋分子からなるキラルな結晶が最安定であること、他方、格子が斜方晶的な対称性を持つ場合はRとLの分子鎖が交互に秩序配列したアキラルな構造が自動的に形成されること、などを見出した。同様の計算方法を高温無秩序状態からの急冷過程に適応し、その存在が古くから知られていた(構造には以前謎が多い)準安定smectic相の構造を解明した。また、β相とα相との間の構造相転移の分子機構も究明した。
質量数６同重体における異なる原子核構造の共存

研究成果の具体的内容:今年度、以下の2つの課題に取り組んだ。(1)「^6Liの束縛・低励起状態でのアイソスピン混合」の研究(2)「遷移強度から見るA=6系における2価核子の空間分布」の研究(1)の成果については、α+p+n模型を仮定し、p-n間に現実的核力(AV8')と3体崩壊と3体共鳴状態を正確に記述する複素座標スケーリング法を用いて^6Li核のエネルギー計算を行い、6^Li核の約6MeVまでに観測されるすべて状態のエネルギーと崩壊幅を再現することを示した。また、得られた波動関数からT=0と1の混合を計算し、アイソスピン混合の値は小さく、ハロー構造による影響は見られないが、^5He+pや^5Li+nの崩壊チャネルとのカップリングの影響が見られることが分かった。(2)の成果は、α+N+N三体模型を用いて、親核(^6He)と娘核(^6Li)の構造を統一的に扱い、二核子間のダイナミクスを陽に取り入れた計算を行った。得られた結果から、Gamow-Teller遷移強度はスピンにはあまりよらず、空間的配位に大きく影響されること、^6Heの価核子の空間的配位はdi-neutron likeとshell model likeな配位が混ざり合っているが、di-neutron likeな状態がより実験を説明することが分かった。研究の意義:不安定核である^6Heと^6Be、安定核である^6Liについて、T=0,1の両方の状態を統一的、かつ厳密理論計算を行い、アイソスピン状態によって原子核構造がどのように共存、変化するのかを調べるという点において、当該研究は独創的で、その意義は大きい。研究の重要性:A=6系におけるT=0のクラスター構造とT=1の核子相関の構造の共存を調べるというテーマは、安定核の高励起状態や不安定核を含む様々な状態の原子核構造の理解に繋がる重要な研究テーマである。今年度の2つの研究課題については、計算、分析など順調に進み、その成果を、海外で開催された国際会議を始め、国内で開催された研究会、学会や国際会議で発表・報告を行った。しかし、後半、体調がすぐれず論文執筆か遅れ、論文発表ができなかったことによる。体調の回復に伴って、これまでの遅れを取り戻すため、論文の執筆・発表を行う。また、2年次以降の研究テーマについては予定通り進める。それについては、特に問題になることはない。
プロバイオティクスの刺激情報を伝達する貪食細胞エキソソームの解析

これまで乳酸菌株の刺激が腸管から脂肪組織へ伝達される仕組みは不明であった。本研究では、その伝達を媒介する因子として乳酸菌を貪食した細胞が分泌する細胞外小胞(EVs)に着目し、これを検証した。乳酸菌を貪食した細胞が分泌したEVsは脂肪細胞に作用し、脂肪蓄積に関わる遺伝子発現を調節することで脂肪蓄積を抑制した。また、EVsの作用は脂肪細胞特異的にみられることが示唆された。本研究から、プロバイオティクスが脂肪組織で効果を発揮する際に、EVsが脂肪組織に刺激を伝達する役割を果たしていることが明らかとなった。今後は、EVsを指標とした脂肪組織の脂肪蓄積を抑制するプロバイオティクス株の探索を行う。本研究は、プロバイオティクスの刺激情報を伝達する分子として貪食細胞が分泌した膜小胞(Exosome)に着目し、プロバイオティクスの健康効果をこのExosomeが媒介していることを証明することである。申請者は、プロバイオティクスの健康効果の一つとして報告されているLactobacillus plantarum Lp14株(Lp14)の脂肪蓄積抑制効果をExosomeが媒介しているかを検証した。Lp14を貪食させたマウス骨髄由来のマクロファージよりExosomeを回収した。マウス脂肪細胞株3T3L1細胞に回収したExosomeを添加し、脂肪蓄積量および脂肪蓄積に関わる遺伝子発現を網羅的に評価した結果、Lp14株を貪食したマクロファージが分泌したExosomeは3T3L1細胞の脂肪蓄積を抑制するとともに、脂肪蓄積に関係する遺伝子であるC/EBPβ、KLF5、AGPAT2、NOC、PLIN1、SENP2の遺伝子発現を抑制した。この結果から脂肪蓄積抑制効果が報告されているLp14を貪食したマクロファージが分泌したExosomeは脂肪細胞分化の制御および脂肪酸燃焼に関わる転写因子C/EBPβやKLF5、脂肪蓄積に重要な働きを果たしているAGPAT2、PLIN1、SENP2の発現を抑制することで3T3L1細胞の脂肪蓄積を抑制することが示唆された。本研究結果はプロバイオティクスの脂肪蓄積抑制効果を主要な貪食細胞であるマクロファージが分泌したExosomeが媒介していることを強く示唆する結果であり、これまで不明であった腸管から離れた組織にプロバイオティクスの刺激を伝達する機序を解明する端緒となる可能性がある。昨年5月に北海道大学農学研究院から岡山大学環境生命科学研究科に所属先が変わったため、研究環境を整えるために時間を要したが、おおむね当該研究は順調に進展している。本研究では、L. plantarum No.14株の抗肥満効果を媒介する因子としてNo.14株を貪食したマクロファージが分泌する細胞外小胞(No.14 EV)に着目し、その役割を検証した。No.14 EVは脂肪細胞株、骨格筋細胞株、肝細胞株に取り込まれ、その取り込み量は経時的・濃度依存的に増加することが明らかとなった。取り込まれたEVの作用を検証するために、まず、脂肪細胞の脂肪蓄積への影響を評価した。その結果、No.14 EVは脂肪細胞の分化および脂肪蓄積の重要な転写因子であるKLF5の遺伝子発現を抑制することでその下流の各遺伝子発現を抑制し、脂肪蓄積を抑制していることが示唆された。次に、脂肪細胞・骨格筋細胞の糖取り込みへの影響を評価したところ、脂肪細胞でのみ糖取り込みの抑制がみられ、骨格筋細胞の糖取り込みには影響を及ぼさないことが明らかとなった。このことから、No.14 EVの作用は細胞種選択的であり、特に脂肪細胞に作用することが示唆された。以上の結果は、乳酸菌を貪食したマクロファージが分泌したEVが細胞種選択的に脂肪細胞に乳酸菌刺激を伝達することを示唆するものであり、これまでにない新たな知見である。腸管で作用するプロバイオティック乳酸菌が脂肪組織や皮膚など全身の組織に作用するメカニズムはこれまで明らかではなかったが、本知見はこれを明らかにするための端緒となると考えられる。EV内のテトラスパニンをはじめとするタンパク質構成はNo.14株の刺激によって変化していた。このことからマクロファージから分泌されるEVそのものが乳酸菌刺激によって変化することが示唆された。現在、EV内のタンパク質構成の変化がEVの抗肥満効果に関係しているかを検証中であるが、これを証明することができれば、EV内のタンパク質を指標とした抗肥満効果をもつ乳酸菌の選抜方法を提言することができる。本研究からプロバイオティック乳酸菌が腸管から離れた組織において健康機能を発揮する機序としてマクロファージがプロバイオティック乳酸菌を貪食した際に産生するExosomeが媒介している可能性を示すことができた。今後は脂肪蓄積抑制作用に寄与しているExosome内の活性分子としてmiRNAに着目し、その発現解析を実施する。

また、本実験でみられた現象がLp14以外のプロバイオティック乳酸菌株でも共通して起こる現象であるかを検証し、腸管以外の組織で効果的に作用しうるプロバイオティック乳酸菌株のスクリーニング法の標的としてプロバイオティック乳酸菌を貪食したマクロファージが産生したExosomeが有効であるかを検証する。食品機能学平成28年度にExosome中のmiRNA解析を予定しており、これらにかかる解析費用を捻出することが一つの理由である。もう一つの理由は、本年度に学会発表および論文発表を集中的に行うことを予定しており、これらの費用を捻出するためである。miRNA解析用の試薬および学会発表時の旅費、論文発表時の英文校閲、投稿料として使用する予定である。
小胞体品質管理機構におけるEDEMとカルネキシンの機能解析

多くの膜タンパク質や分泌タンパク質の合成の場である小胞体には、品質管理機構が備わっている。ストレスや遺伝的変異などでどうしても正しい構造を獲得できない異常タンパク質は、小胞体に留められ蓄積する。蓄積した異常タンパク質は、細胞質へと逆輸送された後、プロテアソームで分解される。この機構は小胞体関連分解(ERAD)と呼ばれる。哺乳動物のERADの分子機構は未解明な点が多く残っており、更なるERAD因子の解析が待たれていた。我々は、新たなERAD因子の同定を行うためDNAマイクロアレイ解析を行った。その結果、出芽酵母のERADに関与するDer1p遺伝子と相同性を示す新規遺伝子Derlin-2とDerlin-3の同定に成功した。Der1pの機能はほとんど不明であったため、ヒトカウンターパートと考えられるDerlin-2およびDerlin-3の機能解析に着手した。肺気腫や肝硬変の原因となる変異型α1-PI(NHK)をERADで分解される基質として用いて実験を行ったところ、Derlin-2およびDerlin-3のノックダウンによりNHKの分解が遅れることを見出した。また、異常タンパク質の小胞体から細胞質への引き抜きにはp97が関与することが近年明らかにされているが、我々はDerlin-2およびDerlin-3がp97と複合体を形成し、異常タンパク質の逆行輸送に関与していることを明らかにした。さらに、異常タンパク質を認識するEDEMのDerlinの結合を調べたところ、EDEMとDerlin-2およびDerlin-3が結合することが明らかになった。よってこれまで全く不明であった、異常タンパク質の認識(EDEM)と細胞質への引っぱり出し(p97)の間のプロセスに関して、Derlin-2およびDerlin-3がそのミッシングリンクを埋める、ERAD分子であることが証明された。タンパク質合成の場である小胞体には品質管理機構が備わっている。小胞体に異常タンパク質が蓄積すると、細胞は小胞体シャペロンや異常タンパク質分解(ER-associated degradation(ERAD))に関わる遺伝子の発現を調節し、小胞体ストレスから防御している。この応答はUnfollded protein response(UPR)と呼ばれている。UPRで転写制御される遺伝子を同定するため、HeLa細胞を用いたDNAマイクロアレイ解析を行った。対象とした約2万種類の遺伝子のうち、UPRの標的遺伝子の一つとして、出芽酵母のDer1遺伝子と相同性を示す新規遺伝子Derlin-2を同定した。また、データーベースを検索した結果、Derlin-2に非常に相同性の高いDerlin-3を見い出した。Derlin-2 mRNAの発現は小胞体ストレス誘導性を示し、IRE1αおよびXBP1ノックアウト細胞においてはその誘導が見られなかった。このことからDerlin-2は、IRE1-XBP1経路で制御されるERAD関連遺伝子としてEDEMに次ぐ2つめのターゲットであると考えられた。免疫染色により細胞内の局在を調べたところ、Derlin-2は小胞体に局在することが明らかとなった。また、Derlin-2のERADへの関与を検討したところ、Derlin-2を過剰発現することにより、変異型α1-antitrypsin(NHK)の分解が促進されることが示された。これらの結果より、Derlin-2はIRE1-XBP1経路で制御される新規ERAD関連因子である可能性が示唆された。
窒素含有DLCの細胞接着促進および生体内における内膜化に及ぼす物性効果の解明

2018年度は,窒素含有DLC(DLC:N)としてDLC膜中に存在する窒素が細胞機能に与える影響を明らかにするために,マウス由来の線維芽細胞を用いて,細胞接着性および増殖性を評価した.DLC:Nは,CH4とN2の混合ガスを原料として高周波プラズマCVD法により成膜し,成膜時にN2流量比を変化させることで,DLC膜中の窒素含量を制御した.その結果,細胞の初期接着(播種後24時間)では,窒素含有による有意な差は認められなかったが,72時間後の細胞増殖において有意な差が見られ,N2の混合比によって,DLC:N表面は,細胞接着促進と抑制機能を示すことが認められた.このDLC:Nについて,中性子反射率(NR)測定,X線吸収微細構造(NEXAFS)分析,X線光電子分光(XPS)分析,接触角測定,レーザーラマン分光(Raman)分析,および分光エリプソメトリ分析を行い,表面層(表面状態)とバルク層(膜構造)を評価した.その結果,N2の混合比の変化に伴い,DLC:Nの表面層における散乱長密度,官能基の形成,sp2/sp3比率,表面粗さ,接触角と,バルク層における結晶性を示すID/IG比率と光学特性(屈折率と消衰係数)が変化することが認められた.これは,DLC:Nの基本物性(バルク層)の変化に伴い,表面層が細胞増殖性に強く作用することで,DLC:Nの表面機能として細胞増殖促進および抑制を示している.これらの結果より,DLC:Nの基本物性(主としてsp3/sp2構造比)によって,細胞機能を制御できることを確認している.また,作製したDLC:N表面は,細胞増殖性と合わせて生体内環境下での内膜形成を確認しており,良好な血液適合性が示されている.初年度となる2018年度は,窒素含有DLC(DLC:N)について,窒素含有量によって細胞増殖機能を制御し,細胞増殖促進型および抑制型の成膜技術を確立した.また,DLC:Nの基本物性評価として,中性子反射率(NR)測定,X線吸収微細構造(NEXAFS)分析,X線光電子分光(XPS)分析,接触角測定,レーザーラマン分光(Raman)分析,および分光エリプソメトリ分析から,各種DLC:Nの表面層(表面状態)とバルク層(膜構造)の物性評価を確立し,予定通り,基本物性と細胞増殖性を評価できた.更に,本研究の評価対象であるDLC:Nの細胞親和性の位置付けを明らかにするために,基本物性(主としてsp3/sp2構造比)が異なるDLCをそれぞれ,イオン化蒸着法,DCパルスCVD法,高周波プラズマCVD法,HiPIMS法にて成膜し,これらとの比較評価の準備を整えるなど,従来の予定よりも拡張した形で,評価系を整えられている.細胞増殖性およびDLC:Nの物性評価から得られた知見を基に,血漿タンパクの吸着性についても評価系が構築されており,従来の計画よりも拡張した形で研究を進めている状況にある.2018年度は,窒素含有DLC(DLC:N)としてDLC膜中に存在する窒素が細胞機能に与える影響を明らかにするために,マウス由来の線維芽細胞を用いて,細胞接着性および増殖性を評価した.2019年度は,これらの知見を基に,産業応用として活用されている各種DLCについても細胞評価を行い,DLCの基本物性として生物学的指標を明らかにする。また,DLC:Nについては,それぞれの窒素含条件に対し,血漿タンパク質の吸着性を評価し,上記DLCの基本物性と合わせて,血栓形成反応を抑制する因子として,血漿タンパク吸着性に対するDLC:Nの窒素含有効果を明らかにする。また,細胞評価とタンパク質吸着評価における最適化の観点から,DLC:Nの物性を明らかにし,生体内環境(山羊の下行大動脈部に留置)にて,病理組織学評価による血液接触面の内膜形成および,生体親和性を評価する.これらの指標を基に,DLC:Nの物性が,生体内環境下における生体機能(血栓形成や内膜化)に与える生物学的な影響の解明に取り組む.2018年度は,窒素含有DLC(DLC:N)としてDLC膜中に存在する窒素が細胞機能に与える影響を明らかにするために,マウス由来の線維芽細胞を用いて,細胞接着性および増殖性を評価した.DLC:Nは,CH4とN2の混合ガスを原料として高周波プラズマCVD法により成膜し,成膜時にN2流量比を変化させることで,DLC膜中の窒素含量を制御した.その結果,細胞の初期接着(播種後24時間)では,窒素含有による有意な差は認められなかったが,72時間後の細胞増殖において有意な差が見られ,N2の混合比によって,DLC:N表面は,細胞接着促進と抑制機能を示すことが認められた.このDLC:Nについて,中性子反射率(NR)測定,X線吸収微細構造(NEXAFS)分析,X線光電子分光(XPS)分析,接触角測定,レーザーラマン分光(Raman)分析,および分光エリプソメトリ分析を行い,表面層(表面状態)とバルク層(膜構造)を評価した.その結果,N2の混合比の変化に伴い,DLC:Nの表面層における散乱長密度,官能基の形成,sp2/sp3比率,表面粗さ,接触角と,バルク層における結晶性を示すID/IG比率と光学特性(屈折率と消衰係数)が変化することが認められた.

これは,DLC:Nの基本物性(バルク層)の変化に伴い,表面層が細胞増殖性に強く作用することで,DLC:Nの表面機能として細胞増殖促進および抑制を示している.これらの結果より,DLC:Nの基本物性(主としてsp3/sp2構造比)によって,細胞機能を制御できることを確認している.また,作製したDLC:N表面は,細胞増殖性と合わせて生体内環境下での内膜形成を確認しており,良好な血液適合性が示されている.初年度となる2018年度は,窒素含有DLC(DLC:N)について,窒素含有量によって細胞増殖機能を制御し,細胞増殖促進型および抑制型の成膜技術を確立した.また,DLC:Nの基本物性評価として,中性子反射率(NR)測定,X線吸収微細構造(NEXAFS)分析,X線光電子分光(XPS)分析,接触角測定,レーザーラマン分光(Raman)分析,および分光エリプソメトリ分析から,各種DLC:Nの表面層(表面状態)とバルク層(膜構造)の物性評価を確立し,予定通り,基本物性と細胞増殖性を評価できた.更に,本研究の評価対象であるDLC:Nの細胞親和性の位置付けを明らかにするために,基本物性(主としてsp3/sp2構造比)が異なるDLCをそれぞれ,イオン化蒸着法,DCパルスCVD法,高周波プラズマCVD法,HiPIMS法にて成膜し,これらとの比較評価の準備を整えるなど,従来の予定よりも拡張した形で,評価系を整えられている.細胞増殖性およびDLC:Nの物性評価から得られた知見を基に,血漿タンパクの吸着性についても評価系が構築されており,従来の計画よりも拡張した形で研究を進めている状況にある.2018年度は,窒素含有DLC(DLC:N)としてDLC膜中に存在する窒素が細胞機能に与える影響を明らかにするために,マウス由来の線維芽細胞を用いて,細胞接着性および増殖性を評価した.2019年度は,これらの知見を基に,産業応用として活用されている各種DLCについても細胞評価を行い,DLCの基本物性として生物学的指標を明らかにする。また,DLC:Nについては,それぞれの窒素含条件に対し,血漿タンパク質の吸着性を評価し,上記DLCの基本物性と合わせて,血栓形成反応を抑制する因子として,血漿タンパク吸着性に対するDLC:Nの窒素含有効果を明らかにする。また,細胞評価とタンパク質吸着評価における最適化の観点から,DLC:Nの物性を明らかにし,生体内環境(山羊の下行大動脈部に留置)にて,病理組織学評価による血液接触面の内膜形成および,生体親和性を評価する.これらの指標を基に,DLC:Nの物性が,生体内環境下における生体機能(血栓形成や内膜化)に与える生物学的な影響の解明に取り組む.物品費および旅費について概ね計画通りの使用額であるが,当初の予定していた研究打合せを複数回纏めて実施できたため,旅費交通費に一部差額が生じた.本差額分は,H31年度以降の旅費交通費および物品費に充てる。
疲労診断バイオマーカーの探索による疲労予防食品開発への展開

本実験では,疲労の原因として免疫系細胞の炎症応答を示した。その診断マーカーとしてTNF, IL-6などの炎症促進性サイトサインが利用できることが示唆された。さらに,いくつかの食用キノコが免疫系細胞の炎症応答を抑制することを明らかにした。一方で機能性多糖であるタモギタケ中βグルカンは,成熟免疫系細胞に対しては炎症性応答の促進効果を示したが,未熟細胞からの分化過程においては逆に炎症抑制効果が期待できた。本研究では脳内における炎症を「疲労」のマーカーとして,正確かつ簡易的な疲労診断方法の確立を目指す。これまでの成果を基に,以下の基本的かつ重要な項目I,IIを調査して,疲労予知・診断に有効なバイオマーカーの探索を主たる目的とする。I.神経系マクロファージであるミクログリアの炎症時における,サイトカインおよびストレスホルモン(コルチゾール)産生の時間的変動および生産量の関連性解明による疲労バイオマーカーの探索II.上記バイオマーカーを利用したスクリーニング手法を用いた種々の食品因子の抗疲労効果の評価26年度の実績は,BALB/cマウスを用いた動物実験により,LPS鼻腔内投与によるマクロファージにおける炎症性サイトカインTNF-α, IL-1βおよびIL-12mRNAsの増加を認めた。同時に数種類の食用キノコ抽出物を,同様に7日間鼻腔内投与してその抑制効果を調べたが,顕著な抑制効果を示さなかった。培養細胞MG6(ミクログリアcell line)を用いたin vitroの実験系においては,タモギタケ抽出物に炎症性サイトカイン産生抑制効果が認められたため,27年度以降で,投与量,期間の検討をおこない,動物実験による本抽出物の炎症抑制効果を再検討することを予定している。また,シナモンに含まれるシンナムアルデヒドにもMG6を用いた炎症抑制実験において,顕著な抑制効果を示したが,本食品因子においては匂いが非常にきついため,嗜好性の面から動物実験に適した投与量の決定に至っておらず,その検討をおこなっているところである。炎症発生機構としては,免疫系と同様にIL-1β,TNFーαやNO(Nitric oxide)などの炎症誘導物質(サイトカイン)の持続的産生による,細胞傷害が示唆された。本年度は昨年度用いたマクロファージだけではなく,下記の通り,炎症惹起したいくつかの免疫系細胞に対する炎症抑制効果を調べた。その理由は,マクロファージ以外にも炎症機構を有する細胞群はいくつかあるため,食品成分の抗炎症作用をスクリーニングする際に,異なる種類の炎症細胞を用いて検証することは,正確性の証明において非常に有利であると考えたからである。1樹状細胞を用いた食品中成分の抗炎症効果及びバイオマーカーの検討についてヒト末梢血単核球(PBMCs)を調製して樹状細胞に分化させた後,LPS刺激により炎症惹起させた後,食品成分の炎症抑制効果を調べた。炎症バイオマーカーとして,サイトカイン4種類(TNF, IL-1b, IL-6, IL-12)及びケモカイン6種類(CCL2, CCL3, CCL8, CXCL9, CXCL10, LTA)の産生量を調べた。その結果,食用キノコであるタモギタケ及びコウタケ中の非多糖画分,ウチワサボテン熱水抽出画分に,炎症性サイトカインの産生を抑制する効果が認められた。中でもTNFおよびIL-6についてはLPS刺激による初期段階で発現上昇が認められるため,迅速な測定方法の確立という観点から有用なバイオマーカーとして期待できた。また樹状細胞も,抗炎症性食品成分のスクリーニングに有用であることが示唆された。2単球およびマクロファージに対する食品中成分の抗炎症効果本年度は単球における遊走性と,炎症惹起型マクロファージに対する炎症性サイトカイン産生についての影響を調査した。その結果,単球に対する抗炎症効果として,タモギタケ非多糖画分に,単球に炎症誘導を抑制した際に見られる遊走性(運動性)の増加がみられた。しかしながらマクロファージに対する効果については,前年度までに明らかにしているコウタケ非多糖画分以外で候補となり得る成分は未だ見つかっていない。既述した結果から,樹状細胞においても炎症性サイトカインであるTNFおよびIL-6について,細胞の炎症誘導後検出され,その抑制効果が明確に判定できることが明らかとなった。そのため,本バイオマーカーは食品成分の炎症抑制効果を判断するうえで有用なバイオマーカーとなることが期待できた。この件に関しては,炎症判定用バイオマーカーの選定という当初の計画通り順調に進展していると考える。しかしながら,同じ食品成分でもナイーブな細胞(単球)や分化後細胞(樹状細胞)と,分化中の細胞(炎症惹起型マクロファージへの分化途中の細胞)に対する効果が異なる可能性が示唆された。このことは,抗炎症性食品のスクリーニング方法の採用において,その選定に大きく影響することが予想される。つまり細胞により異なる挙動を示す可能性が示唆されたため,単純に最終生産物であるサイトカインだけの測定で食品因子の抗炎症効果に対する正確性を担保できるのかという新しい課題が生じた。この点は正確性および信頼性の確保という観点から,クリアするべきことであると考えた。そのため次年度はどの細胞を用いて測定しても正確性が担保できるように,いくつもある炎症性サイトカイン(及びケモカイン)のうち,どのサイトカイン(及びケモカイン)をターゲットにすれば良いのか,改めて検証することとした。そのため現在各細胞における炎症発症過程における作用機構を探り,セカンドターゲットとするべき因子の探索を試みている。

これらの理由の為,候補バイオマーカーの中からより最適なサイトカインの選定には未だ至っていない。しかしながら,正確性の高いスクリーニング方法の確立には不可避で重要な課題であり,この解決が簡便な測定方法の開発につながると考える。以上の理由により,この点については発展的な変更であるため,本課題の進捗状況には大きく影響しないと考える。疲労は,生体内の免疫系における炎症性応答が過剰になり,誘発されるとされる。なかでも特定の病原体に対する免疫系の応答よりもむしろ,非特異的な応答である自然免疫系の過剰炎症が重要な応答とされる。昨年度までの結果から,炎症促進性サイトカインTNF,IL-1b, IL-8, IL-12の他に,ケモカインであるCCL2, CCL3, CCL8, CXCL9. CXCL10, LTAがマーカーと候補として確認された。そこで本年度はそれらサイトカインおよびケモカインの産生に対する抑制効果を指標にして,抗炎症性食品因子の探索を試みた。本実験において,ナメコ,エノキ,マイタケおよびタモギタケなどの食用きのこについて,それらの免疫調節作用に注目し,自然免疫系細胞である単球やマクロファージに対する作用を調べた。現在のところナメコ中の多糖,およびマイタケ中の多糖について,これら成熟自然免疫担当細胞に対する炎症抑制効果が示された。また,タモギタケ中にも炎症抑制作用を示す成分の存在が示唆された。ところで本実験では,タモギタケ中機能性βグルカンのマクロファージ分化に対する作用について,単球細胞株THP-1を用いて調べた。つまり未熟段階での免疫担当細胞に対する作用を調べた。その結果,このβグルカンは単球からマクロファージへ分化する際に,炎症性サイトカインであるTNFやIL-6の産生を顕著に抑制することが示された。また炎症性ケモカインであるCXCL9の発現も抑制した。一方で本グルカンは,分化したマクロファージからの抗炎症性サイトカインIL-10産生・分泌を増加させた。これらの結果より,タモギタケ中βグルカンには,マクロファージへの分化の過程において,炎症応答の増悪に対する予防・快復効果が期待できることが示唆された。これらの結果は,日頃からきのこを食品として利用している我々にとっては非常に意義深いことである。本実験では,疲労の原因として免疫系細胞の炎症応答を示した。その診断マーカーとしてTNF, IL-6などの炎症促進性サイトサインが利用できることが示唆された。さらに,いくつかの食用キノコが免疫系細胞の炎症応答を抑制することを明らかにした。一方で機能性多糖であるタモギタケ中βグルカンは,成熟免疫系細胞に対しては炎症性応答の促進効果を示したが,未熟細胞からの分化過程においては逆に炎症抑制効果が期待できた。本研究では,疲労において重要とされる「ミクログリア」の炎症反応を指標にして,炎症誘発刺激を受けた実験動物のミクログリアより分泌される炎症性サイトカインTNF-α,IL-1β,IL-6およびIL-12さらにNO (Nitric oxide)の産生パターンを測定する計画であった。
分散体群が自己集団流動化する転移機構の解明

流体中に分散した無数の粒子や気泡など密度差をもつ物体が重力に従って運動するとき,分散体が自己選択的に粗密分布構造を形成し,集団的な運動をすることにより大規模対流が形成される.体積率が1%程度と小さく,粒子レイノルズ数も小さいため,粒子間の衝突が生じない系であるにも関わらず,分散体の粗密分布構造が出現する.さらに,流動場に出現した粗密分布構造は集団として密度流を誘起し,粗密分布を均一化する混合作用として働くが,粗密分布の時空間増は長時間に渡り観察される.本研究課題では分散体の集団的運動が発現するトリガを解明し,流れの制御に関する力学を明らかにする.本年度は実験と数値計算を用い,集団的に振る舞う分散体に働く力学と,その遷移メカニズムを理解した.【実験によるアプローチ】異なる密度,異なる直径の粒子を用い,任意の体積率に設定した懸濁液の分離挙動を実験的に観察し,流動状態を体系的に調査した.申請者が有する分子タグ速度計測法に改良を加え,分散体の速度と連続相の速度を同時に取得するシステムを作成した.その結果,粒子間平均距離と流動のスケールとの比,および慣性力と重力の比の二つのパラメータが集団性の発現を左右するパラメータであることが分かった.【数値計算によるアプローチ】傾斜壁面近傍に形成される清澄層と対流発現メカニズムを解明するため,オイラー・ラグランジュモデルと離散要素モデルをカップリングした数値計算コードを開発した.体積率とエネルギを高い精度で保存することを確認し,粒子の集積に伴う結晶化や欠陥転移現象も再現可能であることを確認した.このシミュレータを用い,次年度以降に非定常流動現象の発現機構解明を行う予定である.年次計画に示した通り,計測手法と数値計算コードの開発が完了し,見込み通りの成果を取得したと判断する.実験から得られた研究成果の一部は物理一般誌に掲載され,本課題の学術的価値をアピールすることに成功している.前年度までに得た知見と構築した計測システム,数値シミュレータを用い,本年度は以下に示す二つの課題の解決に取り組む.【容器規模の大規模対流の発現機構の究明】静止流体中において分散体が駆動する容器規模の対流構造の発現メカニズム,および維持機構を解明する.清澄層と懸濁部とに分離した密度成層が濃度対流を形成する理論は,いずれも線形理論で説明可能である.今後の方策として,異なる密度,異なる直径の粒子を用い,任意の体積率に設定した懸濁液の分離挙動を実験的に観察し,流動状態を実験的に調査する.ストークス終端速度と対流速度の比,グラスホフ数,粒子間平均距離と清澄層厚さの比などをパラメータとして,対流の発現メカニズムを調査する.【濃度界面を横切る物質輸送機構の究明】分散体の数密度に分布が作り出す見かけ上の界面である“濃度界面"近傍における物質輸送を評価する.対象とする系として,膨大な数の分散体が存在する流動場を扱う.マルチスケール物理の階層構造を解像するため,オイラー・ラグランジュ型の数値計算を用い,トレーサ粒子の運動を高い空間解像度で追跡する.トレーサ粒子と連続相と異なる密度の粒子との運動を区別し捉えることで,混合の様子と効率を評価数する.また,粒子の清澄分離に伴うエネルギ入力から,混合効率の良い容器幾何を調査する.流体中に分散した無数の粒子や気泡など密度差をもつ物体が重力に従って運動するとき,分散体が自己選択的に粗密分布構造を形成し,集団的な運動をすることにより大規模対流が形成される.体積率が1%程度と小さく,粒子レイノルズ数も小さいため,粒子間の衝突が生じない系であるにも関わらず,分散体の粗密分布構造が出現する.さらに,流動場に出現した粗密分布構造は集団として密度流を誘起し,粗密分布を均一化する混合作用として働くが,粗密分布の時空間増は長時間に渡り観察される.本研究課題では分散体の集団的運動が発現するトリガを解明し,流れの制御に関する力学を明らかにする.本年度は実験と数値計算を用い,集団的に振る舞う分散体に働く力学と,その遷移メカニズムを理解した.【実験によるアプローチ】異なる密度,異なる直径の粒子を用い,任意の体積率に設定した懸濁液の分離挙動を実験的に観察し,流動状態を体系的に調査した.申請者が有する分子タグ速度計測法に改良を加え,分散体の速度と連続相の速度を同時に取得するシステムを作成した.その結果,粒子間平均距離と流動のスケールとの比,および慣性力と重力の比の二つのパラメータが集団性の発現を左右するパラメータであることが分かった.【数値計算によるアプローチ】傾斜壁面近傍に形成される清澄層と対流発現メカニズムを解明するため,オイラー・ラグランジュモデルと離散要素モデルをカップリングした数値計算コードを開発した.体積率とエネルギを高い精度で保存することを確認し,粒子の集積に伴う結晶化や欠陥転移現象も再現可能であることを確認した.このシミュレータを用い,次年度以降に非定常流動現象の発現機構解明を行う予定である.年次計画に示した通り,計測手法と数値計算コードの開発が完了し,見込み通りの成果を取得したと判断する.実験から得られた研究成果の一部は物理一般誌に掲載され,本課題の学術的価値をアピールすることに成功している.前年度までに得た知見と構築した計測システム,数値シミュレータを用い,本年度は以下に示す二つの課題の解決に取り組む.【容器規模の大規模対流の発現機構の究明】

静止流体中において分散体が駆動する容器規模の対流構造の発現メカニズム,および維持機構を解明する.清澄層と懸濁部とに分離した密度成層が濃度対流を形成する理論は,いずれも線形理論で説明可能である.今後の方策として,異なる密度,異なる直径の粒子を用い,任意の体積率に設定した懸濁液の分離挙動を実験的に観察し,流動状態を実験的に調査する.ストークス終端速度と対流速度の比,グラスホフ数,粒子間平均距離と清澄層厚さの比などをパラメータとして,対流の発現メカニズムを調査する.【濃度界面を横切る物質輸送機構の究明】分散体の数密度に分布が作り出す見かけ上の界面である“濃度界面"近傍における物質輸送を評価する.対象とする系として,膨大な数の分散体が存在する流動場を扱う.マルチスケール物理の階層構造を解像するため,オイラー・ラグランジュ型の数値計算を用い,トレーサ粒子の運動を高い空間解像度で追跡する.トレーサ粒子と連続相と異なる密度の粒子との運動を区別し捉えることで,混合の様子と効率を評価数する.また,粒子の清澄分離に伴うエネルギ入力から,混合効率の良い容器幾何を調査する.
多芯光ファイバモジュール組立自動化のための微小挿入機構の研究

近年の光ファイバ網の拡大に伴い,光ファイバと光部品を接続する光ファイバモジュールの需要が大きく増加している.光ファイバモジュールは,光ファイバとそれを挟みこむガラス基板(ファイバアレイ)から構成される.組立工程の中でも特にファイバをV溝に挿入する作業が高精度を要求され,他の工程がほとんど自動組立で行われている中,この作業は手作業で行なわれている.ファイバは細くハンドリングが困難であることから,組立時間を要したり不良率が高いなど問題が多く自動化が急務である.テープファイバは通常,樹脂で被覆されており,先端部分を専用工具で除去し,ガラスファイバのみの状態としてV溝基板に挿入する.このとき,反りやたわみの影響により,ファイバがV溝に対し精緻に整列した状態にならないと,ファイバとV溝基板との接触部における摩擦により挿入できない状態が生じる.そこで本研究では,ファイバ挿入時に振動を作用させることで摩擦軽減効果を利用して,反りやたわみなどによる引っ掛かりを接触部の摩擦を少なくすることで,ファイバとV溝の位置決め問題の解決を計ることを試みた.前年度では,光ファイバーアレイを挿入する装置と挿入時に振動を作用させる装置を試作し,ファイバとV溝基板の接触部において振動を付加し,摩擦軽減効果を調べ,光ファイバアレイのような微小・微細部品の組立要素においても,摩擦減少理論が成り立つことを実証した.本年度は,製作現場の組立工程を考慮し,ラフな条件下においても挿入・位置決めが可能となる装置を試作し,実際の組立作業の中で,振動を作用させることにより摩擦の低減効果を得て,従来,挿入が困難であった条件下においてもファイバアレイの挿入位置決めを可能とすることが実現できた.近年のインターネット普及による光ファイバ網の拡大に伴い,光ファイバと光部品を接続する光ファイバモジュールの需要が大きく増加している.光ファイバモジュールは,光ファイバとそれを挟みこむガラス基板(ファイバアレイ)から構成される.組立工程の中でも特にファイバをV溝に挿入する作業が高精度を要求され,他の工程がほとんど自動組立で行われている中,この作業は手作業で行なわれている.ファイバは細くハンドリングが困難であることから,組立時間を要したり不良率が高いなど問題が多く自動化が急務である.テープファイバは通常,樹脂で被覆されており,先端部分を専用工具で除去し,ガラスファイバのみの状態としてV溝基板に挿入する.このとき,反りやたわみの影響により,ファイバがV溝に対し精緻に整列した状態にならないと,ファイバとV溝基板との接触部における摩擦により挿入できない状態が生じる.そこで本研究では,ファイバ挿入時に振動を作用させることで摩擦軽減効果を利用して,反りやたわみなどによる引っ掛かりを接触部の摩擦を少なくすることで,ファイバとV溝の位置決め問題の解決を計ることを試みた.本年度は,光ファイバーアレイ挿入する装置と挿入時に振動を付加できる装置を試作し,ファイバとV溝基板の接触部において振動を付加し,摩擦軽減効果を調べた.その結果,振動付加による摩擦減少効果を得ることができ,光ファイバアレイのような微小・微細部品の組立要素においても,先の摩擦減少理論が成り立つことを実証した.これを踏まえ,来年度は実際の組立工程を考慮し,ラフな条件下においても挿入・位置決めが可能となる装置の実現を目指す.近年の光ファイバ網の拡大に伴い,光ファイバと光部品を接続する光ファイバモジュールの需要が大きく増加している.光ファイバモジュールは,光ファイバとそれを挟みこむガラス基板(ファイバアレイ)から構成される.組立工程の中でも特にファイバをV溝に挿入する作業が高精度を要求され,他の工程がほとんど自動組立で行われている中,この作業は手作業で行なわれている.ファイバは細くハンドリングが困難であることから,組立時間を要したり不良率が高いなど問題が多く自動化が急務である.テープファイバは通常,樹脂で被覆されており,先端部分を専用工具で除去し,ガラスファイバのみの状態としてV溝基板に挿入する.このとき,反りやたわみの影響により,ファイバがV溝に対し精緻に整列した状態にならないと,ファイバとV溝基板との接触部における摩擦により挿入できない状態が生じる.そこで本研究では,ファイバ挿入時に振動を作用させることで摩擦軽減効果を利用して,反りやたわみなどによる引っ掛かりを接触部の摩擦を少なくすることで,ファイバとV溝の位置決め問題の解決を計ることを試みた.前年度では,光ファイバーアレイを挿入する装置と挿入時に振動を作用させる装置を試作し,ファイバとV溝基板の接触部において振動を付加し,摩擦軽減効果を調べ,光ファイバアレイのような微小・微細部品の組立要素においても,摩擦減少理論が成り立つことを実証した.本年度は,製作現場の組立工程を考慮し,ラフな条件下においても挿入・位置決めが可能となる装置を試作し,実際の組立作業の中で,振動を作用させることにより摩擦の低減効果を得て,従来,挿入が困難であった条件下においてもファイバアレイの挿入位置決めを可能とすることが実現できた.
感染性心内膜炎原因菌の定着因子を探る-S・mutans菌体表層抗原変異株の利用-

感染性心内膜炎の主要な原因菌は連鎖球菌であり、う蝕細菌として知られているStreptococcus mutans (S.mutans)もその原因菌の一つとして注目されている。S.mutansの菌体表層多糖抗原はポリL-ラムノースの骨格とD-グルコースの側鎖からなっているが、近年この菌体表層多糖抗原が、S.mutansの病原因子として注目されている。そこでS.mutansの菌体表層多糖抗原のD-グルコースの側鎖がない変異株(S.mutans Xc 45)、ポリL-ラムノースの骨格とD-グルコースの側鎖全てがない変異株(S.mutans Xc 41)、および野生株(S.mutans Xc)を用いて、S.mutans菌体表層多糖抗原がこの菌種の心内膜損傷部への定着因子であるかどうかを、ラットにおける感染性心内膜炎発症実験、および菌体の細胞外マトリックスへの結合能にて検討した。ラットにおける感染性心内膜炎発症実験において、感染性疣贅陽性動物の割合は、野生株のS.mutans Xcで81.8%、変異株のXc 45で60.0%、Xc 41で36.4%であった。Log_<10>CFU/mg疣贅の平均値は、順に3.09、3.14、3.12であった。菌血症陽性動物の割合は、順に27.3%、0%、0%であった。S.mutans XcのLog_<10>CFU/ml血液の平均値は1.26であった。菌体の細胞外マトリックスへの結合能をみると、S.mutans Xc、Xc 45はラミニン、I型コラーゲン伴に高い結合能を示したのに対して、Xc 41は中程度の結合能であった。一方、フィブロネクチンに対してはXc41は中程度の結合能を示したのに対して、S.mutans Xc、Xc 45はきわめて微弱な結合能しか示さなかった。S.mutans菌体表層多糖抗原の有無は、菌体の細胞外マトリックスへの結合能に影響を与えることが示唆された。S.mutansの心内膜損傷部への定着因子に関してさらなる検討が必要と思われる。感染性心内膜炎の主要な原因菌はビリダンスレンサ球菌(60%)であるが、う蝕細菌として知られているStreptococcus mutansも、その原因菌の一つとして注目されている。S.mutansの菌体表層多糖抗原のD-グルコースの側鎖がない変異株(S.mutans Xc45)、ポリL-ラムノースの骨格とD-グルコースの側鎖全てがない変異株(S.mutans Xc41)、および野生株(S.mutans Xc)を用いて、S.mutans菌体表層多糖抗原が、この菌種の心内膜損傷部への定着因子であるかどうかを、ラットにおける感染性心内膜炎発症実験にて検討した。全身麻酔下にて、体重350400gの成獣雄ラットの右頚動脈からヘパリン処理したカテーテルチューブを挿入し、先端を左心室まで到達させた。24時間後に、3種の菌体の生理食塩水懸濁液を、それぞれ尾静脈より注射した。3日後、全身麻酔下にて心臓と動脈血を採取した後、実体顕微鏡下で心臓内の血栓の有無を確認し、血栓がある場合はこれを生理食塩水でホモジナイズして、BHI寒天平板培地にそれぞれ播種した。37°Cで48時間嫌気的に培養した後、プレート上に生じたコロニー数を算定した。動脈血も同様に希釈、培養後、コロニー数を算定した。感染性血栓陽性動物の割合は、野生株のS.mutans Xcで81.8%、変異株のXc45で60.0%、Xc41で25.0%であった。血栓1mgあたりのLog_<10>CFUの平均値は、順に3.09、3.14、2.92であった。以上のことより、S.mutans菌体表層多糖抗原の有無は、心内膜損傷部への定着に影響を与えている可能性が示唆された。

ラットにおける感染性心内膜炎発症実験において、感染性疣贅陽性動物の割合は、野生株のS.mutans Xcで81.8%、変異株のXc 45で60.0%、Xc 41で36.4%であった。Log_<10>CFU/mg疣贅の平均値は、順に3.09、3.14、3.12であった。菌血症陽性動物の割合は、順に27.3%、0%、0%であった。S.mutans XcのLog_<10>CFU/ml血液の平均値は1.26であった。菌体の細胞外マトリックスへの結合能をみると、S.mutans Xc、Xc 45はラミニン、I型コラーゲン伴に高い結合能を示したのに対して、Xc 41は中程度の結合能であった。一方、フィブロネクチンに対してはXc41は中程度の結合能を示したのに対して、S.mutans Xc、Xc 45はきわめて微弱な結合能しか示さなかった。S.mutans菌体表層多糖抗原の有無は、菌体の細胞外マトリックスへの結合能に影響を与えることが示唆された。S.mutansの心内膜損傷部への定着因子に関してさらなる検討が必要と思われる。
死蔵被服の有効利用に関する生態学的研究

各家庭では,流行遅れや体型にあわなくなり着られることなくタンスの底に保管されている被服-死蔵被服-が相当な数量に達しており,これを有効に利用することは家計における被服費の削減につながるばかりでなく,省資減の観点からも重要な課題である.本研究では,死蔵被服の実態,死蔵被服に関する経済的,生態学的な観点からの意識,他者の古着を着ることに対する態度を測定するとともに,被服のリフォームの実態を調査することによって死蔵被服の有効な利用方法について検討した.京阪神地区に居住する2070歳の女性500名を対象に郵送法によってアンケート調査した結果(有効票317),紳士用は約20着,婦人用は約35着の死蔵被服が各家庭で保有されていることがわかった.これらの被服は,捨てるのはもったいない,愛着があるなどの理由から保有されており,着用してくれる人があれば無償でゆずりたいと考えている一方,見知らぬ他者の古着を着るのは抵抗があると答えている人が多い.しかし,レンタルの被服(貸衣装)は約30%が利用しており,レンタルの被服は古着とは異なった見方がされていることがわかった.この結果より,古着の利用方法の1つであるリサイクルは,現状ではその普及がかなり難しいようであるので,リフォームを普及させることが死蔵被服活用の効果的方策であることが示唆された.被服のリフォームを自分で行ったことのある人が45%,業者に依頼して行ったことのある人が23%あり,最近,各百貨店でも被服のリフォームを扱うようになっている.京阪神の2, 3の百貨店のリフォームの実態調査をしたところ,リフォームの費用はオーダメイドと同仕様となるためかなり高くなっている.しかし,リフォームを依頼した人は,死蔵していた被服が再び活用されることを実際に経験することによって省資源に関する意識の高揚がもたらされるという大きな効用のあることがわかった.各家庭では,流行遅れや体型にあわなくなり着られることなくタンスの底に保管されている被服-死蔵被服-が相当な数量に達しており,これを有効に利用することは家計における被服費の削減につながるばかりでなく,省資減の観点からも重要な課題である.本研究では,死蔵被服の実態,死蔵被服に関する経済的,生態学的な観点からの意識,他者の古着を着ることに対する態度を測定するとともに,被服のリフォームの実態を調査することによって死蔵被服の有効な利用方法について検討した.京阪神地区に居住する2070歳の女性500名を対象に郵送法によってアンケート調査した結果(有効票317),紳士用は約20着,婦人用は約35着の死蔵被服が各家庭で保有されていることがわかった.これらの被服は,捨てるのはもったいない,愛着があるなどの理由から保有されており,着用してくれる人があれば無償でゆずりたいと考えている一方,見知らぬ他者の古着を着るのは抵抗があると答えている人が多い.しかし,レンタルの被服(貸衣装)は約30%が利用しており,レンタルの被服は古着とは異なった見方がされていることがわかった.この結果より,古着の利用方法の1つであるリサイクルは,現状ではその普及がかなり難しいようであるので,リフォームを普及させることが死蔵被服活用の効果的方策であることが示唆された.被服のリフォームを自分で行ったことのある人が45%,業者に依頼して行ったことのある人が23%あり,最近,各百貨店でも被服のリフォームを扱うようになっている.京阪神の2, 3の百貨店のリフォームの実態調査をしたところ,リフォームの費用はオーダメイドと同仕様となるためかなり高くなっている.しかし,リフォームを依頼した人は,死蔵していた被服が再び活用されることを実際に経験することによって省資源に関する意識の高揚がもたらされるという大きな効用のあることがわかった.
短寿命キラル中間体のピコ秒ダイナミクス

本年度は、フェムト秒過渡吸収分光装置を製作し、生成した白色光の一部を用いて、左右両円偏光を持つ探査光を作り、数百フェムト秒から数ピコ秒の時間分解能を持つ過渡吸収測定を行なった。また、過渡回折格子分光法を用いた測定法も試みた。まず、チタンサファイアレーザーの再生増幅器からの800nmの光(繰り返し1kHz、500μJ、パルス幅150fs)を用い、石英板に集光させることによって発生させた白色光を、コリメートし、直線偏光に直した後にフレネルロムプリズムを通過させることによって円偏光を作り、過渡吸収の探査光とした。これを用い、マルチチャンネル検出器を用いた、円2色性スペクトルの測定システムを作製した。このシステムを用いて、いくつかのキラル分子、キラル溶媒を用いて基底状態分子の円2色性スペクトルを測定することを試みた。この場合、白色光生成の安定性に問題があり、現在まで精度よく円2色スペクトルを得るに至ってはいない。今後アライメントなどを調整し、より安定な探査光を作れるように装置を改善していく予定である。一方、過渡回折格子分光法については現在測定システムを構築中であり、キラルでない分子からの通常の信号を得ることには成功した。一方励起状態で、過渡的なキラリティーを生じる系として、フェニル-ナフチルケトンを用い、これと励起状態でエキサイプレックスを作る分子(アルコールやアミン類)を現在探査中である。