hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気中に放散される有機アミン類の大気質影響評価のための大気反応モデルの構築

O3+アルキルアミンとの反応でのOHラジカル生成について、OH捕獲剤(CO)の有無によるアルキルアミンの減衰速度の変化がOHラジカル生成によるものかを確実にするために、O3+アルキルアミン系に2種類のOHトレーサーを導入した実験を行った。その結果、OHトレーサー間の減衰速度比がOHラジカル反応から推定される速度比と一致することから、O3+アミン反応におけるOHラジカル生成が確かめられた。OHトレーサー法ならびにOH捕獲法を用いて、メチルアミン類ならびにエチルアミン類のオゾン反応からOHラジカル生成収率を決定した。量子化学計算を用いてO3+メチルアミン類の反応の初期過程を調べた結果、従来提案されていたエネルギーリッチなアミノオキシド形成ではなく、H原子引き抜き型の反応経路で反応が開始することが分かった。遷移状態理論によって見積もられた反応速度定数は実験値を良く再現できることが分かった。アルキルアミン類からのニトロソアミンやニトロアミン生成の効率を評価するため、アルキルアミノラジカル(R2N)とNOならびにNO2との反応速度定数をレーザー光分解/質量分析法で測定した。R2N(R=CH3、C2H5)ラジカルからのイオン信号は充分な強度が得られなかったものの、生成物であるニトロソアミン(R2NNO)、ニトロアミン(R2NNO2)の立ち上がりを捉えることに成功した。O2添加の有無で信号強度ならびに立ち上がり時間に変化が認められないことから、アミノ置換型アルキルラジカルの反応の寄与は無視でき、アルキルアミノラジカル反応を測定していることが確認された。測定圧力領域(27Torr、N2バッファー)で明瞭な圧力依存が認められないことから、この圧力領域で既に高圧極限に達しているものと考えられる。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。光化学反応チャンバーを用いて、有機アミン類とOHラジカルとの反応速度係数を測定した。速度係数の決定は1級ー3級のエチルアミンを対象に相対速度法を利用した。実験では、2種類のOHラジカルの発生法ーNOx存在下での光化学反応とNOx非存在下での暗反応ーを利用した。NO存在下で亜硝酸メチルの光分解を利用したOH反応実験では、炭化水素+OH反応実験とは異なり、硝酸(HNO3)の生成が認められないことを見出した。HNO3の消失がエチルアミン類との反応と仮定した反応モデルから、その反応速度係数の上限値を決定し、OH反応速度の見積りでは、有機アミンの消失に対する硝酸との反応の影響を補正することが必要であることを明らかにした。一方、NOx非存在下でのOH生成源として、O3+アルケン反応を利用した。なお、トリエチルアミンの反応系では、O3反応によるトリエチルアミンの消失が無視できず、OH反応速度の推定誤差が大きいため、O3反応を利用した速度係数測定は、1級および2級アミンのみで実施した。光化学反応ならびに暗反応条件での得られた速度定数は実験誤差内で一致した。チャンバー実験とは別に、レーザー光分解ー質量分析検出を用いたアルキルアミンの酸化反応中間体の検出と反応速度の測定実験も進めた。アルキルアミン+OH反応では、アルキルラジカル(例えば、CH2NH2。以下RCと略す)と、有機アミノラジカル(例えば、CH3NH。以下RNと略す)が生成される。RCとRNは同一の質量数を有するため、質量分析では分離が不可能であるが、RN+O2反応が極めて遅いことから、O2の有無によるラジカルの消失の有無により、RC反応とRN反応の分離可能であることを確かめた。平成27年度に実験設備が設置されている建物の耐震工事が行われることは研究費の申請段階で分かっていたが、当初の予定に比べ工事開始時期がずれ、実質的に実験に支障をきたす期間が延びたため、当初予定していたO3+アミンの反応速度測定実験については実験の最適条件の検討までに留まった。またレーザー反応実験についても一部の実験に遅れが生じた。その一方で、O3+アミン反応からのOHラジカル生成と、OH収率測定へのトレーサー法の適用に関する予備的な条件検討が出来た点は、28年度に向けての収穫であった。また、レーザー光分解ー質量分析法を用いたラジカル素反応実験で、アルキル型ラジカル+O2の速度係数測定に目途が付いた点や、R2NNOxの生成物検出の反応速度実験への応用の可能性に見通しが立ったことも28年度に向けての収穫であった。光化学反応チャンバーを用いて、エチルアミン類過剰条件(擬一次反応条件)下でのオゾンの減少速度を異なるエチルアミン濃度条件で測定することで、エチルアミン類とオゾンとの反応速度係数を決定した。その結果、エチルアミン類+O3反応の速度係数は、メチルアミン類+O3反応と同様に、アルキル置換が増大することで(1級から3級に向かう方向で)速度係数に明瞭な増加傾向があることが明らかとなった。特に、トリエチルアミンでは、反応速度係数が1×10-16 cm3 molecule-1 s-1と大きく、実大気条件では、O3反応による消失がOH反応と競合しうることが分かった。また、O3+メチルおよびエチルアミン類について、二次反応条件でO3およびアミン類の減少速度を測定した結果、2級アミンにおいては、二次反応条件下でのアミンの減少速度とオゾンの減少速度が一致しないことが明らかとなった。O3+アルケン反応におけるOH生成との類推から、O3+アルキルアミン反応においてもOH生成の可能性が示唆された。

そこで、トリメチルベンゼンをOHトレーサーとしてOH収率を測定した結果、2級アミンで50%近いOH収率であることを見出した。O3+メチルアミン類の反応に対して量子化学計算を実施した結果、メチルアミン類はC=C結合を有していないながらも、O3の2段階付加機構によって反応が進行すること、遷移状態エネルギーが比較的低く、特に3級アミンでは環状の遷移状態を経由した反応が進行しやすいことで、速度係数の傾向や大きさ(絶対値)を説明できることが分かった。27年度に実施された耐震工事後の実験室の再立ち上げに時間を要し、28年度も予定していたアミノラジカルの反応実験に遅れが生じた。一方で、O3+アルキルアミンの反応実験では、メチルおよびエチルアミン類(13級アミン)の速度係数の特徴(置換基が多いほど速度係数が大きくなること、2級ならびに3級アミンはO3+アルケン反応と同程度の速度係数を持ち得ること)を明らかにし、量子化学計算による理論的理解が進んだ点は順調に進んだ点である。また、O3+アルキルアミン類の反応でOHが生成されることを見出し、その収率が2級アミンでは大きく、1級ならびに3級アミンでは無視しうることが見いだせるなど、O3反応については一定の成果が得られた。O3+アルキルアミンとの反応でのOHラジカル生成について、OH捕獲剤(CO)の有無によるアルキルアミンの減衰速度の変化がOHラジカル生成によるものかを確実にするために、O3+アルキルアミン系に2種類のOHトレーサーを導入した実験を行った。その結果、OHトレーサー間の減衰速度比がOHラジカル反応から推定される速度比と一致することから、O3+アミン反応におけるOHラジカル生成が確かめられた。OHトレーサー法ならびにOH捕獲法を用いて、メチルアミン類ならびにエチルアミン類のオゾン反応からOHラジカル生成収率を決定した。量子化学計算を用いてO3+メチルアミン類の反応の初期過程を調べた結果、従来提案されていたエネルギーリッチなアミノオキシド形成ではなく、H原子引き抜き型の反応経路で反応が開始することが分かった。遷移状態理論によって見積もられた反応速度定数は実験値を良く再現できることが分かった。アルキルアミン類からのニトロソアミンやニトロアミン生成の効率を評価するため、アルキルアミノラジカル(R2N)とNOならびにNO2との反応速度定数をレーザー光分解/質量分析法で測定した。R2N(R=CH3、C2H5)ラジカルからのイオン信号は充分な強度が得られなかったものの、生成物であるニトロソアミン(R2NNO)、ニトロアミン(R2NNO2)の立ち上がりを捉えることに成功した。O2添加の有無で信号強度ならびに立ち上がり時間に変化が認められないことから、アミノ置換型アルキルラジカルの反応の寄与は無視でき、アルキルアミノラジカル反応を測定していることが確認された。測定圧力領域(27Torr、N2バッファー)で明瞭な圧力依存が認められないことから、この圧力領域で既に高圧極限に達しているものと考えられる。主としてエチルアミンを対象にオゾン反応を擬1次反応条件ならびに2次反応条件下で測定し、反応速度係数を決定し、O3+メチルアミン反応の速度係数(過去に報告例あり)と比較する。
優性遺伝性疾患の発症機構-モデル動物による解析-

1.優性遺伝性疾患、家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)のトランスジェニックマウスモデルに生後2ヵ月より繰り返し急性炎症を惹起し、血中の血清アミロイドP成分(SAP)の濃度を高値に保ったが、アミロイド沈着の時期や程度は、対照モデルマウスとほぼ同じだった。以上の結果は、SAPがアミロイド沈着に関与するとしても、その血中濃度は正常値で十分であることを示唆する。2.マウスのトランスサイレチン(ttr)遺伝子に挿入変異を導入するための置換ベクターをエレクトロポレ-ョン法でマウス胚性幹(ES)細胞に導入し、ttr遺伝子の一方のアレルに挿入変異が導入された6個の標的組み込み細胞株を単離した。3.上記2.の標的組み込みES細胞株をマウスの胚盤胞に注入し、子孫に変異遺伝子を伝える生殖系列キメラマウスを得た。このキメラマウスと野性型マウスとの交配によって得られた71匹のF1マウスの約半数が、一方のttr遺伝子に挿入変異が導入されたヘテロ接合体であった。上記ヘテロ接合体マウス同士の交配によって得られたF2マウスのうち約25%の頻度でホモ接合体マウスが出現した。これらマウス血中にはTTRが全くないことをウェスタンブロット法で確認した。この無TTRマウスには、外見上何の異常も認めないが、血中のレチノール及び甲状腺ホルモン(T_4)のレベルが低下していることを見出した。この無TTRマウスは、TTRの生理機能を明らかにする上で重要な実験動物と考えられる。また、この無TTRマウスにFAPの原因となるヒト変異ttr遺伝子を導入すれば、ヒト変異TTRのみを産生するホモ接合体FAP症例に近似したモデルマウスを作出することが可能と考えられる。1)常染色体性優性の遺伝性疾患、家族性アミロイドポリニュ-ロパチ-(FAP)のトランスジェニックマウスモデルに生後2ヵ月より繰り返し急性炎症を惹起し、血中の血清アミロイドP成分の濃度を高値に保ったが、アミロイド沈着の時期や程度は、対照モデルマウスとほぼ同じであった。また炎症を繰り返し惹起すると、生後16ヵ月で、肝と脾とに血清アミロイドA成分(SAA)から成るアミロイドの沈着を認めた。2)マウスのトランスサイレチン(TTR,プレアルブミンとも呼ばれる)遺伝子に挿入変異を導入するための置換ベクタ-を作製した。ベクタ-は、「マウスTTR遺伝子の5'ーflanking region:第1エクソン:第1イントロン:ES細胞で発現するMCプロモ-タ-に接続したG418耐性遺伝子(MCーneo)を挿入した第2エクソン:第2イントロン:第3エクソン:第3イントロンの一部:MCプロモ-タ-に接続したヘルペスtk遺伝子(MCーtk)」をこの順に接続して作製した。3)マウスTTR遺伝子にヒトでFAPの原因となる点変異を導入するための置換ベクタ-を作製した。ベクタ-は、「マウスTTR遺伝子の5'ーflanking region:第1エクソン:第1イントロン:目的のVal30ーMet変異を導入した第2エクソン:第2イントロンの一部(*):MCーneo/MCーtk:*を含む第2イントロン:第3エクソン:第3イントロンの一部」をこの順に接続して作製した。4)マウス胚性幹細胞に2)の挿入変異導入用ベクタ-をエレクトロポレ-ション法で導入し、132コのG418及びgancyclovir耐性コロニ-を選択し、ゲノムDNAをDNAポリメラ-ゼ増幅法で調べ、6コの標的組み込み細胞株を同定した。これら6コについては、ゲノムDNAをサザンブロット法で解析し、TTR遺伝子の一方のアレルに挿入変異が導入されていることを確認した。また、この無TTRマウスにFAPの原因となるヒト変異ttr遺伝子を導入すれば、ヒト変異TTRのみを産生するホモ接合体

FAP症例に近似したモデルマウスを作出することが可能と考えられる。1)昨年度に得られたトランスサイレチン(TTR)遺伝子の一方のアレルに挿入変異が導入された6個の標的組み込み胚性幹(ES)細胞株をマウスの胚盤胞に注入し、キメラマウスの作製を試みた。この結果、1個のES細胞株から子孫に変異遺伝子を伝える生殖系列キメラマウスが得られた。2)上記生殖系列キメラマウスと野性型マウスとの交配によって得られた71匹のF1マウスの約半数が、一方のTTR遺伝子に挿入変異が導入されたヘテロ接合体であった。このことは、ヘテロ接合体は、胎生期における発達段階において、特に障害を来たさないことを示唆するものと考えられる。ヘテロ接合体マウスには、外見上何の以上も認めなかった。3)上記ヘテロ接合体同士の交配によって得られたF2マウスのうち約25%の頻度でホモ接合体が出現し、メンデルの分離比に従っていた。これらホモ接合体マウス血中にはTTRが全くないことをウェスタンブロット法で確認した。このことから、TTRは、発生の早期より、卵黄嚢や肝及び脈絡叢の原基で発現しているにもかかわらず、完全に欠損しても、胎生期において致死的ではないという新事実を明らかにした。現在、生後7ヶ月のこれらマウスには外見上、何の異常も認めていない。今後、発育状態や、病理組織学的、内分泌学的検討を加えることによって、TTRの生理的機能、特に神経系における役割を解析したいと考えている。また、点変異導入用のベクタ-を用いて、マウスES細胞のTTR遺伝子の第2エクソン内に、家族性アミロイドポリニュ-ロパチ-患者と同じ点変異を導入し、キメラマウス、さらに疾患モデルマウスの作製を試みる計画である。1.遺伝子標的組み込みにより、マウス胚性幹(ES)細胞のトランスサイレチン(ttr)遺伝子に挿入変異を導入する方法で確立した無TTRマウスを用いて、TTR欠損が甲状腺ホルモンとビタミンAの代謝に及ぼす影響を解析した。この結果、血中のレチノール、レチノール結合タンパク質、及び甲状腺ホルモン(T_4)のレベルが変異マウスにおいて有意に低下していることが明らかとなった。2.上記無TTRマウスと先に作製した家族性アミロイドポリニューロパチー(FAP)のトランスジェニックマウスモデルとを交配させ、内在性の正常ttr遺伝子をもたないが、FAPの原因となるヒト変異ttr遺伝子をもつマウス株を確立した。このマウスでは、従来の疾患モデルマウスと比べて、アミロイド沈着の開始時期や程度、症状などがどう異なるかを解析中である。3.マウスES細胞のttr遺伝子に点変異を導入する為の置換ベクターをエレクトロポレーション法で導入して得たG418耐性細胞6コロニーを1グループとして、約100グループを変異アレル特異的PCR法でスクリーニングしたが、標的組み込み細胞株を検出できなかった。先に、同じC3H/Heマウス由来のttr遺伝子領域で作製した置換ベクターで、ES細胞のttr遺伝子に挿入変異を導入した際には、G418に耐性となった約500個の細胞のうち、6個が遺伝子標的組み込み株であった。今回の研究結果は、挿入変異導入用ベクターより点変異導入用ベクターの方がジーンターゲティングの効率が低いことを示している。この点に関して、最近、宿主ES細胞の遺伝子で作製したベクターを用いると、ジーンターゲティングの効率が著しく高まることが報告された。
ダイヤモンド/SiCヘテロエピタキシャル構造電子放出素子の基礎研究

ダイヤモンドを用いた電子放出機構の基礎的な知見を得るため、孤立粒子と連続膜からの電子放出特性をF-N plotにより比較した。その結果、孤立粒子と連続膜からでは、算出される仕事関数の値に明らかに違いが見られた。仕事関数は連続膜の場合が小さい。この事は放出機構が異なっていることを示している。連続膜では、電子はバックコンタクトから、ダイヤモンド表面へ、グラファイトや結晶欠陥を含むダイヤモンドの粒界を伝わり、バンドギャップ中の欠陥準位を伝って放出されると考えられ、さらに連続膜の場合はダイヤモンド表面とバックコンタクト間にも電界が印加されるため、実質的にはギャップ中そより点い準位に励起されつつ放出されることになる。擬フェルミ準位は熱平衡状態のフェルミ準位よりも高くなり、したがって仕事関数は小さくなる。一方、孤立粒子の場合は連続膜と異なり、電子はバックコンタクトからダイヤモンド表面へ伝わるのに、バルクではなく水素終端されたことに起因する低抵抗の表面伝導層を伝わる。したがって、電圧降下はほとんど生じず、電子は励起されず、価電子帯近傍から放出されることになる。すなわち擬フェルミ準位は熱平衡状態のフェルミ準位とほとんど変わらないため、仕事関数は連続膜に比べ相対的に大きくなる。実際の電子放出素子として、表面伝導型と呼ばれる平面構造の素子を試作した。ダイヤモンドが成長した平面に2μm程度のギャップを設け、その間に電子を放出させる構造である。今回試作した素子はダイヤモンドを各種金属上(Au,Ti等)に成長させた。その結果、20V程度の比較的低い電圧から電子放出が観察された。また、放出された電子を蛍光面に引き出すことで蛍光体の発光も確認できた。放出機構としては前述した連続膜からのそれに近いものであった。ダイヤモンド/SiCヘテロエピタキシャル構造を用いた電子放出素子の基礎的な知見を得るため、分子軌道計算により、ダイヤモンド表面に吸着原子が存在する場合の分子軌道を求めた。実際の素子のダイヤモンド表面は何らかの吸着電子が存在していると考えられ、この計算は表面をどのような状態にすればより電子放出が容易になるかを見積もることができるはずである。計算には半経験的およびab initioを併用した。その結果、ダイヤモンドバルク表面と比較した場合、酸素吸着がある場合はいわゆる禁止帯内に多くの界面準位と考えられる軌道が現われた。これは放出電子のトラップとして素子特性に影響を与えると思われる。一方、フッ素が表面に吸着した場合は、禁止帯の中の軌道は酸素吸着の場合に比べ、大きく減少した。この場合は放出電子のトラップが減少するので、より多くの電子放出が可能になると思われる。水素が表面に吸着した場合は禁止帯内には明確な軌道は存在しなかった。これは、水素が吸着した場合、すなわちas-grownの状態がもっとも良好と一見思われるが、実際の製膜直後には漏洩酸素などの影響で、いくらかの酸素吸着は免れ得ず、この酸素をフッ素により置換することで、より適切な表面状態が得られると考えられる。実際多結晶を用いて、電界放出の実験を行った。水素吸着表面と酸素吸着表面を比較すると、酸素吸着表面の仕事関数は水素吸着表面に比較して大きな値となった。これは、先の計算から予想される結果と定性的に矛盾のない結果である。
共生の観点からみる在韓日本人の宗教的コミュニティに関する調査研究

本研究は、これまで在韓日本人コミュニティ研究において注目されてこなかった宗教的コミュニティを対象に、どのような特性を持つ人々が集まり、彼らが韓国人・韓国社会とどのように関わっているのかを明らかにすることで、在韓日本人コミュニティ研究に更なる視点を提供することを目的とした。結果、既存の在韓日本人コミュニティの形成には韓国社会と歴史・社会・政治的経緯が大きく影響していたが、90年代以降、在留資格および居住地の多様化と共に、とりわけキリスト教を基盤とするコミュニティは、韓国人信者や地域住民とも積極的に交流するなど、従来とは異なった開かれたコミュニティとして位置づけられることが明らかになった。本研究は、韓国社会との共生関係を構築しようとする在韓日本人の宗教的コミュニティを対象に、日韓両国側の立場から、1宗教的コミュニティの位置づけを捉える実態調査(参与観察、メンバーへの聞き取り調査)と、2社会的背景(在韓日本人の移住史・日韓の歴史)への検討といった両面から取り組む。その際、既存の日本人コミュニティと比較検討を行い、在韓日本人コミュニティ研究への更なる知見の提供だけでなく、現代在外日本人コミュニティの現状についての統合的な視点を提供することを目的とする。2年計画の第1年次にあたる本年度は、資料収集と参与観察、聞き取り調査を実施し、基礎データの蓄積と次年度の研究方針の明確化に努めた。(1)韓国における日本人団体の一覧を作成し、先行研究と関連資料(新聞記事やブログ等)の収集に努めた。ソウル、釜山において在韓日本人が多く居住する地域を中心に、宗教を基盤とするコミュニティの歴史や現状などについて関連資料を収集した。(2)調査可能な日本人団体および宗教的コミュニティを選出し、調査を依頼した。承諾を得た団体の代表者および関係者等に当団体の歴史や代表者(関係者)の特性、メンバーの属性等について聞き取り調査を行い、対象団体の実態の把握に努めた。(3)収集資料の確認整理とともに、録音データのテキスト化作業を行った。また、信者への聞き取り調査を円滑に実施できるよう、継続的に参与観察を行った。(4)宗教的コミュニティのメンバーに半構造化した調査票を用いた聞き取り調査を行った。当団体への入会経路・背景について聞いた。その際、韓国への移住動機や移住後の経験、韓国人・韓国社会との関係性、日本での出身、学歴、家族などの分析視点を視野に入れ、事例を積み重ね、宗教的コミュニティの特色の析出に努めた。本研究は、在韓日本人の宗教的コミュニティと既存の日本人コミュニティとの比較検討を通して、現代在韓日本人コミュニティの現状についての統合的な視点を提供することを目指している。日本人教会やカトリックミサグループなど、宗教的コミュニティに対する調査は当初の計画通り進んでいるが、近年の日韓関係の悪化により、日本人会をはじめとする宗教を基盤としない日本人団体への調査依頼を行ったものの、承諾を得ることができず、当初計画より遅れてしまった。今後、調査可能な日本人団体探すことが急務である。本研究は、これまで在韓日本人コミュニティ研究においてあまり注目されてこなかった宗教的コミュニティに関する理論的枠組みと事例研究を拡大し、1どのような特性を持つ人々が集まり、2彼らが韓国人・韓国社会とどのように関わっているのかを明らかにすることで、3在韓日本人コミュニティ研究に更なる視点を提供し統合的な理解を行うことを目的とする。以上に示した課題に対し、本研究では、在韓日本人の宗教コミュニティを対象に、日韓両国側の立場からその位置づけを捉える実態調査を行った。その上で、社会的背景(在韓日本人の移住史・日韓の歴史)から、在韓日本人コミュニティにおける宗教コミュニティの立ち位置を捉え、「宗教」を介したコミュニティ形成が、韓国社会との共生にいかに結びついているのかといった点を検討した。その際、SJC(ソウル・ジャパン・クラブ)など、既存の日本人コミュニティとの比較も視野に入れ、現代在韓日本人コミュニティの現状を統合的に把握した。ソウル日本語ミサグループやソウル日本人教会などといった在韓日本人の宗教的コミュニティに対する調査を通して、国交正常化以降発足した在韓日本人コミュニティとは異なった「開かれたコミュニティ」であることが明らかになった。今日、これら在韓日本人の宗教的コミュニティは、在韓日本人を中心とした宗教的コミュニティでありながらも、日本から帰国した韓国人信者や韓国キリスト教会との交流、さらには地域住民との交流を行っている。この点は、キリスト教が強勢である韓国社会において、キリスト教の教えを共有するという姿勢のもとに成立している行為として理解でき、日韓関係を理解する際に相互の歩み寄りのきっかけとなっている。今後もこれら在韓日本人の宗教コミュニティは、韓国社会との共生の姿勢を保持しながら、韓国社会との協働関係を構築していくと考えられる。2017年度に申請者が加入している学会や研究会で報告し、参加者からのコメントを随時集約しながら、調査結果の検討を行う予定である。そこで得られたコメントを検討し、不足している点や不明確な点に関しては、自由面接調査を重ね、データを補う。また、やや遅れていた日本人団体への調査と資料収集を重点的に行いたい。
埋もれた都の防災学

近年では、直下地震や極端気象の増加に対応して、土砂環境を流域一体として捉え、過去のイベントを編纂する必要性が増している。また、近年のAMS放射性炭素年代測定法の普及と測定の低価格化によって、多数の年代資料を得やすい研究環境も整備されてきた。そこで、歴史時代の斜面堆積物の年代資料を収集整理し、人間活動との関連性を議論する事で、「防災考古学」の確立を試みた。ここでは、多くの年代測定値が蓄積されつつある京都盆地東山地域を対象に、土砂生産の歴史的変遷について、環境変化の重要な要因である内陸地震、及び人間活動との関係を検討した。更に、これらの成果を「埋もれた都の防災学」(京大学術出版会)として公表した。山地においては、堆積物の年代資料を得られる機会が限られていることから、崩壊、地すべり等の土砂生産と歴史イベントの関係を空間的に追跡することは難しかった。その結果、河川の上流(山地)における土砂生産量の変化が、中下流域の環境に及ぼした影響について、堆積物の年代資料に基づく具体的な議論はほとんど行われていない。しかし、近年では、直下地震や極端気象の増加に対応して、土砂環境を流域一体として捉え、過去のイベントを編纂する必要性が増している。ここでは、多くの年代測定試料が蓄積されつつある京都盆地東山地域を対象に、土砂生産の歴史的変遷について、環境変化の重要な要因である内陸地震、及び人間活動との関係から検討を試みた。その結果、京都市東山において、1185年元暦地震に対応すると思われる斜面堆積物を確認した。この地震は、東山一帯に大きな被害をもたらし、「方丈記」に、「地裂け山崩る」と描写されている。この時期の堆積物は、白川から山科まで分布しており、文献資料の記述と一致する。逆に、調査地域では、1596年慶長伏見地震や1662年寛文地震の堆積物をほとんど発見できなかった。このことは、堆積物を残すような顕著な崩壊の分布は、大規模直下地震の感震器と考えられる事を示している。京都府、及び奈良大学の考古学研究者と連携して聚楽第の堀跡調査を実施した。44測線総延長5キロ半に及ぶ表面波探査を実施した結果、新しい聚楽第の平面プランが明らかになった。これは、従来の定説を大きく変更するものであり、京都市考古資料館で速報展を実施した。計画中の一般書「埋もれた都の防災学」を脱稿した。本書は、京都大学学術出版会より刊行する予定である。聚楽第調査においては、画期的な成果をあげることができた。本研究の主な目的の一つである一般書の刊行に関しても、引き受けてくれる出版元(京都大学学術出版会)の了解を得ることができ、大きく前進した。最終年度であるため、研究報告を兼ねて「埋もれた都の防災学」(京都大学学術出版会)を刊行した。本書は、ローマ、古墳、湖底遺跡、京都東山、天井川、近世都市、近現代都市の7つの章によって構成される。多少前後した部分はあるが、ほぼ年代順に地盤に関する災害と人間の関係を述べている。行く川の流れが絶えないように、地盤の歴史と人間の歴史は繋がっている。さらに、地盤災害は、土地と人間の歴史性を反映する今日的課題である。その事を、開発による災害リスクの発生過程を中心に、いくつかの事例を題材に述べた。防災の本質は、「自然とどの様に折り合いを付けるか」である。その答えは、歴史の中にも見いだすことが出来るに違いない。本書は、アジアモンスーン気候下の島弧変動帯という、世界で最も過酷な自然条件のなかで、日本人がどのように鍛えられてきたのか、その事跡を収集して日本人と災害の関係を探ろうとする試みでもある。本の扉には次の様に紹介文が書かれている、「半分だけ倒壊したコロッセオ,大阪城の堀跡に生じた凹み,年々高さを増す天井川......。これらはいずれも,“やり過ぎてしまった"開発に対する自然からの反撃である。地下に埋もれた災害の痕跡は,人々がその地で自然と対峙してきた歴史を伝え,現代に続く災害リスクを教えてくれる。私達の暮らす町の下には,どのような歴史が眠っているのだろうか?地盤災害と人間の関係を探る防災考古学への招待」。本書の書評は、毎日新聞、建設流通新聞、しんぶん赤旗、月刊地理に掲載された。平成26年度の成果は、新聞各紙に取り上げられるなど、大きな反響を呼んだ。

これは、歴史と災害というわかりやすいテーマを社会が待ち望んでいる事を示している。本研究の目的の一つには、災害研究に関する文理工融合による「歴史の視点」を国民に提供する事が挙げられている。したがって、これらの報道は、本研究の方向性が概ね正しいことが裏付けられた形となった。一般書「埋もれた都の防災学」を刊行する。現在、出版元によって編集作業が行われており、順調に行けば年度後半に出版される予定である。応用地質学平成27年度は、一般書の刊行に向けて、原稿を整理し、出版社との交渉を開始する予定である。刊行予定の一般書「埋もれた都の防災学」に関連して、図のトレース、編集補助経費を計上していたが、これらを自ら行ったため残額が生じた。当初計画よりも、分析を委託するサンプル数を減らしたため、総額として請負金額が減った。京都盆地及び周辺山地の崩壊堆積物の年代測定、及び一般書を関係各署に配布するために使用する。少額であるので、次年度の物品費に組み入れて使用する。
トキシコゲノミックスによる動物実験結果をヒトへ外挿する際に生じる種差の評価法

平成18年度にはヒトのトククロロエチレン(以下、TCE)暴露後のトランスクリプトームを得た。解析上の要求が満たされたことになり、以前に得ているヒト、マウス、ラットのトランスクリプトームと併せ、3種の比較検討を行った。4個体のうち、少なくとも3以上でP or Mとなったプローブについて、ベイズの定理により、有意(p<0.01)に変化したプローブを抽出した。Web上に公開されている解析ソフト、MAPPFinderやGSEA(Gene Set Enrichment Analysis)で解析を行った。「MAPPFinderによる機能別解析」では、マウスの5mM、24時間にのみβ酸化関連遺伝子の発現の亢進がみられた。また,「GSEAによるトランスクリプトーム間の類似性の検討」では、TCE曝露に際し、ヒトで発現の低下する遺伝子には、ラットに類似性があるという結果となった。ヒトにおけるTCEの代謝産物はトリクロロ酢酸やトリクロロエタノールであり、代謝産物の視点からはヒトはマウスに近いといわれている。ペルオキシゾーム増殖という視点からは、トリクロロ酢酸やジクロロ酢酸の産生が重要と思われるが、β酸化の亢進はその下流にあると考えられる。β酸化が発がんの始まりであるとすると、ヒトにおけるTCEの代謝産物がトリクロロ酢酸であっても、「MAPPFinderによる機能別解析」の結果は興味深い。ペルオキシゾーム増殖薬への感受性は、げっ歯類はヒトより高く、マウスとラットではマウスの感受性が高いと言われている。マウスにのみβ酸化関連遺伝子の発現の亢進がみられたのは、TCEではマウスでは肝がんがみられ、ラットではみられない知見とも矛盾しない。一回の実験で多数のpathwayについての検討が可能なマイクロアレイは、実験動物における健康影響発生のメカニズムの解明と相挨って、ヒトへの危害を考える上で有用なツールと考えられた。本年度、NPO法人HAB研究機構よりヒト肝細胞の分譲を受け、2.5および5mMの濃度でトリクロロエチレン(以下、TCE)曝露実験を行った。肝細胞の状態は良好であり、total RNA抽出、cDNAさらにはcRNAの合成を行い、これをDNAチップ(U133 plus 2.0、Affymetrix社)にハイブリダイゼーションし、解析上の要求である4例目のトランスクリプトームを得た。4個体のうち、少なくとも3以上でP or Mとなったプローブについて、ベイズの理論により、有意(p<0.01)に変化したプローブを抽出した。以前に得ているマウス、ラットのトランスクリプトームと併せ、3種の比較検討を行っている。ゲノムレベルでのパスウェイの解析、可視化プログラムGenMAPP中のソフトMAPPFinderを使って変化したプローブが有意に多い、または、少ないパスウェイ、GO(gene ontology)termを抽出した。TCEも含まれるペルオキシゾーム増殖薬に特徴的なβ酸化に関与する遺伝子の発現亢進はマウスの5mM、24時間後のみに見られ、ヒトでは長鎖脂肪酸合成に関与する遺伝子の発現が亢進していた。さらに、変化した遺伝子群と既知の知見との異同を比較するプログラムGSEA(gene set enrichment analysis)により3種のトランスクリプトームの異同を比較した。種間の異同を検討するには、全てのプローブを使ったクラスター解析も有用である。これを行うためのヒト、マウス、ラットのホモロジー検索ソフトを完成させた。トリクロロエチレン(以下、TCE)を2.5および5mMの濃度で4および24時間、初代培養肝細胞へ曝露させ、トランスクリプトームを得ている。18年度には解析上の要求であるヒトの4例目のトランスクリプトームが得られた。

19年度は以前に得ているヒト、マウス、ラットのトランスクリプトームと併せ、3種間の比較検討を継続した。TCE曝露に相関する遺伝子と種々の実験による遺伝子発現についての知見との異同を比較するプログラムGSEA(gene set enrichment analysis)により3種のトランスクリプトームの異同を比較した。ヒトでは発現の亢進した遺伝子と関連した代表的なgene setは、4時間2.5mM、4時間5mM、24時間2.5mMの順にFALT_BCLL_UP、ST_INTERLEUKIN_4_PATHWAY、UVC_TTD_4HR_DNであり、発現の低下した遺伝子と関連した代表的なgene setは、4時間2.5mM、4時間5mM、24時間2.5mM、24時間5mMの順にIGLESIAS_E2FMINUS_UP、DORSEY_DOXYCYCLINE_UP、WIELAND_HEPATITIS_B_INDUCED、HSIAO_LIVER_SPECIFIC_GENESであった。種間の異同を検討するには、全てのプローブを使ったクラスター解析も有用である。クラスター解析に供するため、18年度に完成させたホモロジー検索ソフトを使ってヒト、マウス、ラットのホモロジー検索を行った。ヒト・マウス・ラットが1対1に対応するプローブのリストを作製した。
水素ダイナミクスと結合したπ造形システムにおける確率共鳴による新規デバイスの創出

本研究では、水素ダイナミクスと結合したπ電子系の電荷ダイナミクスをノイズ測定や誘電応答測定から検出することを目的として研究を行った。その過程で、二次元三角格子構造を有する分子性モット絶縁体κ-H3(Cat-EDT-TTF)2において、有機分子上のπ電子が、有機分子間に存在する水素結合中のプロトン自由度と連動することで実現する新奇な量子スピン液体状態を見い出すことに成功した。具体的には、κ-H3(Cat-EDT-TTF)2に対して、誘電率測定および熱伝導率測定を極低温まで行い、この物質において、量子常誘電性と量子常磁性が共存した新しい量子液体状態が実現していることを明らかにした。本研究により見出されたプロトン自由度による量子スピン液体状態は、電荷や軌道といった電子自由度とも、乱れによる構造自由度とも異なる、いわば第三の自由度に基づく量子スピン液体状態である。これは新しい量子液体の発現機構として興味深く、その背後には、物質中で最も軽量なイオンであるプロトンの顕著な量子性およびプロトン-π電子間に働く相互作用が重要な役割を果たしていることが実験・理論の両面からの相補的なアプローチによって明らかとなった。実際にごく最近、量子スピン液体を安定化させる機構として、プロトンの量子揺らぎの重要性を指摘した結果が異なる物質系においても報告されており、本研究成果は、プロトン揺らぎによる量子スピン液体状態の実現に対して、新たな設計指針を与える可能性を秘めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、π造形システムにおいて、生体系を模倣した確率共鳴現象を利用することで、本来排除すべきであったノイズを有効活用し、次世代に向けた低エネルギー消費デバイスを実現することである。具体的には、水素ダイナミクスとπ電子が互いに強く結合した水素結合系π造形システムκ-D3(Cat-EDT-TTF)2において、180Kで実現する水素結合とπ電子が相関した相転移現象近傍において、外部刺激としてノイズを印加することで、非線形性を利用した伝達信号の増幅を観測・実証することを目的としている。そのためにまず当該年度は、可視紫外域における反射分光測定を行い、180Kでの相転移前後における光学伝導度スペクトルを詳細に調べることで、水素結合とπ電子の連動による相転移現象において電子構造がどのように変化するかを詳細に調べた。その結果、ダイマーモット絶縁体状態を取る転移温度以上においては0.4eV程度に位置していたダイマー内励起が、相転移点を挟んで0.7eV程度に上昇することを明らかにした。この光学伝導度スペクトルの変化は、相転移に伴い電荷秩序化が生じ、その結果、四量体が形成され、系がバンド絶縁体へと変化したためと考えられる。つまり、π電子と水素ダイナミクスの結合によりモット絶縁体からバンド絶縁体への相転移が起きていることが本研究により明らかになった。今後は、π電子と水素ダイナミクスの結合による相転移現象を利用した確率共鳴現象の確立に努める。π電子と水素ダイナミクスの結合による相転移現象を利用した確率共鳴現象の確立には、相転移前後でどのような電子構造の変化が生じているかを明らかにすることが重要である。当該年度は、可視紫外域における反射分光測定を行うことで、180Kでの相転移により、モット絶縁体からバンド絶縁体への相転移が起きていることを明らかにすることができた。今後は、π電子と水素ダイナミクスの結合による絶縁体-絶縁体転移を利用した確率共鳴現象の確立に努める。今後は確率共鳴現象の観測を行うために、κ-D3(Cat-EDT-TTF)2において、ノイズ印加・外場印加に対する非線形伝導特性の観測システムの立ち上げを行い、印加ノイズに対する伝達信号の変化、試料温度に対する応答の変化を解析し、確率共鳴における最適測定条件を確立する。さらに大型放射光施設SPring-8の赤外分光ビームラインを用いてノイズ印加状態における局所赤外分光を行い、確率共鳴的に振る舞う分子振動の同定を行う。

軽水素体と重水素体の比較を行うことで、水素ダイナミクスがπ電子に及ぼす影響を赤外振動分光によりミクロな観点から検証する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
界面電解重合によるポリエチレン/ポリアセチレン混合体の導電性の向上

超高分子ポリエチレン(UHMWPE)を溶液から結晶化させゲル状にし、そのゲルの中にポリアセチレン(PA)を重合し混合物を作製した。そのゲルを鋳型に入れシート状に成型した。作製したままのシートの導電性はヨウ素をドープすることによって10^<-1>S/cmに達し、この値は、純粋のPAのそれよりずっと小さく、実用的な値には必ずしも達していないが、導電性の混合体を得たことで所期の目的は達成された。シートを延伸して延伸物を作製し、延伸方向の導電度(_<σ//>)と直角な方向の電導度(_<σγ>)を測定し、それぞれ10^<-6>S/cm、10^<-10>S/cmを得た。これらの絶対値は延伸する前の値より小さく、また、延伸することによって電導度の向上を期待したが、逆に延伸倍率を上げるに従って小さくなった。延伸を空気中で行っているため、PAが酸化され壊れたこと、延伸にともなってPAの連続性が壊れることがその主な原因と考えられる。前者については、不活性ガス中で延伸することで解決できるが、本研究の中では経費の面から行えなかった。研究課題には、ポリエチレンと書いてあるが、ここでは同属のポリオレフィンの一つであるポリプロピレンとPAの混合体を作製し、電導度を同様にして測定した。この試料では、_<σ//>、_<σγ>はそれぞれ10^<-5>S/cm、10^<-10>S/cmで、その比_<σ//>/_<σγ>は10^5にもなりUHMWPE/PA系よりも大きな値を得た。これらの試料の電導度の絶対値が低いことは問題であるが、比_<σ//>/_<σγ>が10^4にもなること本研究の成果である。これまで、このような電動度の高い異方性をもつ材料は無く、電動度そのものを上げることが出来れば、実用的な意味を持つものとなるであろうと期待される。本研究の最終目標は、混合体を電極に用いて界面重合を行うことであるが、現在までの材料では電動度が低くその目的には十分ではない。更なる改良のため研究の継続を予定している。超高分子量ポリエチレンをデカリンから結晶化させゲル状にした後に、それをミキサ-で粉砕し、ポリエチレン微結晶の懸濁液を作製した。その懸濁液中に赤木法(赤木助教授によって開発された方法)によってポリアセチレンを重合させ両高分子の均一に混じった混合体を作製することが本研究の目的の一つであって、これには成功した。溶媒としてクメンを用いた場合、またポリプロピレンの系についてもポリアセチレンとの混合体を作製することができた。得られた混合体はゲル状になっているので、これを粉砕し、ろ過によって溶媒を除いた後で圧縮成型してシートに加工した。このようにして、ポリアセチレンと他のポリオレフィンとの均一混合体の作製方法は確立した。得られたシートを超延伸し、それの赤外線吸収スペクトルによって、ポリアセチレンが延伸物のなかで延伸されていることは確認されたが、X線回折法、電子顕微鏡観察による延伸混合体の微細構造の詳細な構造の研究は現在進行中である。

ポリアセチレンの重合には危険を伴い、真空ラインなどの特殊な設備の整ったところで、経験のある慎重な実験操作を必要とし、このため筑波大学でアセチレンの重合を行わざる得ないので、試料の作製が思うに任せず、現時点では公表にいたるまでの構造、物性についての纏まったデータが得られていない。超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)のゲルをデカリンあるいはクメンの溶液から作製し、それにトリエチルアルミニウムとテトラブトキシチタンとの混合触媒を加え、触媒をゲルに十分に混合させアセチレン(PA)を重合することによって、UHMWPE/PAの均一な混合物を作ることに成功した。そのUHMWPE/PA混合体をホモミキサーで粉砕し、さらに均一な混合物した後にシート状に成型し、それを延伸して高度に分子配向した延伸物を作製することができた。この分子配向混合体の電導度は、ヨウ素をドープした状態で10^<-2>S(cm/Ω)であった。本研究の最終目標である、これを電極として用いる界面重合には導電性の面で不充分なものである。UHMWPE/PAの混合比を出来るだけPAの含量を多くすれば、その問題は解決されると考えられ、重合方法の改善に努め、電導度の高い試料を作製するべく現在研究を続けている。したがって、現時点では研究はいまだ継続中であり、成果をまとめ雑誌に載せるまでには至っていない。研究の遅れている理由については、別紙に述べてある通りである。なお、これまでに得られた成果は、平成10年の繊維学会秋季大会(1998年9月、岐阜大学)、ならびに高分子討論会(1998年10月、名古屋国際会議場)にて既に発表した。されに、これまでに得たデータと、これから期待できる成果をまとめて、今夏開催されるAsia Polymer Symposium(Aug.8-15,1999,Lanzhou,China)(登録済)、および1999年高分子討論会には発表する予定である。
すこやかな最終段階を迎えるための意思決定の推進とソーシャルキャピタルの醸成

本研究は、保健師が行う健康教育において、高齢者の健やかな老年期を過ごすために必要な人生の最終段階の意思決定の推進を図るとともに、その意思決定をささえるための地域におけるソーシャルキャピタルの醸成を目指す教育プログラムを開発することである。平成30年度は、平成29年度に先行文献を参考に準備を行った元気高齢者への質問紙調査を実施した。1市1町の老人クラブ連合会に登録する25単位老人クラブのうち同意の得られた15単位老人クラブに所属する元気高齢者1239名に質問紙を配布し、831名からの返信があった。回収率は67.07%である。人生の最終段階の意思決定は、最終段階で行われる医療知識の10項目のうち5項目以上あること、死の直前症状は6項目のうち4項目以上あることが関連しており、教育プログラムに必要な項目であることが示唆された。2019年度は、健康教育プログラムの開発を行う。平成30年度の予定は、質問紙調査の結果を分析し、健康教育プログラム案を作成する予定であった。平成29年度の質問紙作成の遅れから、質問紙調査を実施するための研究対象者への配布と回収日の設定がずれ込んだ。そのため、回収したデータ分析に時間を要しており、健康教育プログラムの着手にやや遅れが生じている。2019年度は、元気高齢者の人生の最終段階の意思決定を促進するための健康教育プログラムを作成する。まず、元気高齢者に行った質問紙調査の結果の分析を進める。元気高齢者の最終段階の意思決定を促進する内容の抽出、意思決定を地域で実現するための元気高齢者自身が行う支援内容の抽出を行う。その内容から、健康教育プログラムに必要な項目を決定する。本研究の目的は、保健師が行う健康教育において、高齢者が健やかな老年期を過ごすために、人生の最終段階の意思決定の推進を図るとともに、その意思決定をささえるための地域におけるソーシャルキャピタルの醸成を目指す教育プログラムを開発することである。平成29年度は、元気高齢者の人生の最終段階の意思決定と老年期の教育実態と背景を明らかにするために、元気高齢者に対する質問紙調査の実施準備を行った。質問紙作成は、先行研究や人生の最終段階を支援する文献などを参考に行った。元気高齢者への質問調査の準備ついては、老人クラブ連合会に対して、登録している単位クラブ会長の紹介を依頼し、単位老人クラブ会長に対しては会員への質問紙配布依頼を行い、老人クラブ会員に対しては質問紙調査の実施依頼を行った。現在は、平成30年度から実施予定の質問紙調査実施に対する直前準備を行っている。平成29年度は質問紙作成し、研究倫理審査の承認後、元気高齢者に対して質問紙調査を実施し、記述統計や多変量解析によって、年齢階級、性別、家族構成、介護経験などと最終段階の医療とケアの関連や、元気高齢者の背景とソーシャルキャピタルに対して関連を分析する予定であった。質問紙作成には、人生の最終段階に関する項目と最終段階を支えるためのソーシャルキャピタルの項目を組み合わせる必要があり作成までに時間を要した。また、質問紙調査の研究協力には、老人クラブ連合会や単位クラブに対する十分な説明が必要であり、理事会や総会などの2度の機会を得て準備を進めた。そのため、やや遅れが生じている。平成30年度は質問紙調査の実施と回収した質問紙の集計を行い、元気高齢者の属性と人生の最終段階の医療やケアとの関連や、元気高齢者の背景とソーシャルキャピタルに関して分析を行う。分析の結果から健康教育プログラム案を作成し、健康教育を行う保健師による質的研究によって健康教育プログラムの内容を具体化する。平成29年度に予定していた質問紙調査が未実施のために、設備備品費では回答集計のためのノートパソコンの購入、消耗品費では質問紙分析のための分析ソフト、その他(費用)では回収用郵送料を支出していない。

平成30年度は、質問紙調査の実施に伴い、設備費では集計用のノートパソコンの購入を行う。消耗品費では質問紙調査結果分析のための分析ソフトの購入、その他では回収用郵送料を支出する。また、質問紙調査後の質的調査の集計のためのICレコーダやデータ保存のためのUSBメモリを購入する。旅費は、調査結果の発表のために国内外の学会参加のために支出する。人件費・謝金は質的研究の協力者の謝礼のために支出し、その他は学会参加費やポスター作成のために支出する。2019年度は、平成30年度に予定していた国際学会で研究成果一部の発表を行うための費用を支出する。また、データ分析を進め、健康教育プログラムの完成を目指す。健康教育プログラム作成までの取り組みを研究協力団体や対象者に向けて報告資料、完成した健康教育プログラム冊子の印刷代を支出する。
海苔ゲノムを利用した生活環の制御に関わる遺伝子の発現解析

本研究により得られた新たな知見等は以下のとおりである。1.単胞子未形成時よりも単胞子形成時に発現量が増加する遺伝子の探索についてcDNAマクロアレイ法による1次スクリーニングと、RT-PCR法またはノーザン解析による2次スクリーニングを行った結果、代謝に関わる酵素をコードする8個の遺伝子のほか配偶体特異的な発現パタンを示す機能未知の遺伝子が見つかった。上記8遺伝子については、cDNA全長配列を決定し、DDBJへの登録手続きを行った(AB127044-AB127051)。2.スサビノリ遺伝子の発現解析手法と内部基準の開発について(1)エロンゲーションファクター1α遺伝子のリボプローブを用いて、配偶体世代の発芽体におけるホールマウントin situハイブリダイゼーション法を開発した。(2)差次的発現をする遺伝子の発現解析における新たな内部基準(アクチン関連タンパク質4ホモログ)を開発した。本遺伝子の演繹アミノ酸配列中には推定のbipartite型核局在シグナル(NLS)とアクチンモチーフが見つかった。本遺伝子の発現レベルは、生活環の4つの発生段階で有意に変化せず、従来型アクチンよりも低かった。3.化学物質による単胞子形成誘導法について10mMのアラントインを含む培地で栄養成長したスサビノリ配偶体を培養することにより発芽能力のある単胞子様細胞が得られることがわかった。また、この処理により本来単胞子を介した無性生殖をしない種(ウップルイノリ)でも同様の細胞が得られることがわかった。今年度の研究実施計画は、1)スサビノリの葉状の配偶体の単胞子形成に関わる候補遺伝子を絞り込むことと2)細胞内での遺伝子の発現解析法を開発することと3)化学物質による単胞子形成誘導法を開発することであった。今年度の成果を以下に示す。【方法】1)について、ESTクローンの中から重複のない5,193個を選び、マクロアレイフィルターを作製した。ターゲットRNAは、単胞子未形成の配偶体、単胞子形成した配偶体、栄養成長した配偶体そして栄養成長した胞子体の4つの発生段階から抽出した。cDNAマクロアレイ法による1次スクリーニング、RT-PCR法による2次スクリーニング、RT-PCR産物のサザン解析による3次スクリーニングの順で、候補遺伝子の絞り込みを試みた。2)について、スサビノリ配偶体のプロトプラストを用い、EF-1α遺伝子をプローブとしてin situハイブリダイゼーションを試みた。3)について、アラントインという化学物質による単胞子形成誘導を試みた。【結果】1)について、候補遺伝子は、1次スクリーニングで75個、2次スクリーニングで33個に絞り込まれた。これらは、アガロースゲル電気泳動でバンドが予想サイズ以外に複数検出された、あるいは全く検出されなかったのでRT-PCR産物のサザン解析を行った(3次スクリーニング)。これにより、陽性のクローンが2個、陰性のクローンが10個見つかった。上記の陽性2クローンの推定されたアミノ酸配列は、いずれも相同性検索で既知のアミノ酸配列と有意な類似性を示さなかった。2)について、センスプローブではシグナルが検出されずアンチセンスプローブではシグナルが検出された。3)について、配偶体の栄養細胞を10mMのアラントインを含む培地で培養することにより発芽能力のある単胞子様の細胞が得られることがわかった。今年度の研究実施計画は、1)前年度cDNAマクロアレイ法とRT-PCR法によって絞り込まれた候補遺伝子のcDNA全長配列を決定することと、2)前年度プロトプラストを用いて開発したin situハイブリダイゼーション法を多細胞の藻体へ応用することと、3)前年度開発した化学物質による単胞子形成誘導法をスサビノリ以外のアマノリ属藻類へ応用することであった。ただし、1)については、その後の追試実験によって当初スクリーニングの標的としていた単胞子形成時期特異的な発現パタンを示さないことが明らかとなったので、今年度は新たな基準で遺伝子の絞り込みを行った。【方法】

1)について、今年度もEST(Expressed Sequence Tag)解析に用いられたスサビノリTU-1株を材料として用いた。単胞子未形成の配偶体と単胞子形成した配偶体のアレイデータを比較し、後者の遺伝子の発現量が前者のそれの10倍以上を示しかつ既知の遺伝子と有意な類似性を示すものを候補遺伝子の新たな基準として絞り込みを行った。2)について、スサビノリ配偶体世代の発芽体を用い、EF-1α遺伝子をプローブとしてin situハイブリダイゼーションを試みた。3)について、ウップルイノリに対してアラントインによる単胞子形成誘導を試みた。【結果】1)について、候補遺伝子はアレイデータ解析より21個に絞り込まれた。そのうち代謝に関わる酵素をコードする遺伝子8クローンについてcDNA全長配列を決定し、DDBJへの登録手続きを行った。2)について、プロトプラスト同様にセンスプローブではシグナルが検出されずアンチセンスプローブではシグナルが検出された。3)について、本来単胞子を介した副生活環をもたない種(ウップルイノリ)でもアラントインを含む培地で培養することにより単胞子様細胞を得られることがわかった。今年度の研究実施計画は、1)前年度cDNAマクロアレイ法によって絞り込まれた候補遺伝子のノーザン解析をすることと、2)差次的発現をする遺伝子の発現解析における新たな内部基準をつくることであった。【方法】1)について、今年度もEST(Expressed Sequence Tag)解析に用いられたスサビノリTU-1株を材料として用いた。ノーザン解析用RNAは、単胞子未形成の配偶体、単胞子形成した配偶体、アラントイン未処理の配偶体、アラントイン処理した配偶体、栄養成長した胞子体そして殻胞子嚢形成した胞子体の6つの発生段階から抽出した。2)について、スサビノリESTデータベースよりアクチン関連タンパク質と類似性を示すクローンを抽出し、塩基配列の決定と配列解析を行った。また、半定量的RT-PCRによりその遺伝子の発現レベルを調べた。【結果】1)について、候補遺伝子8クローンのうち4クローンで定量解析を行ったところ、1クローンで単胞子未形成よりも単胞子形成した配偶体で有意に発現量が高かった。また、2クローンで栄養成長した胞子体よりも殻胞子嚢形成した胞子体で有意に発現量が低かった。一方、4クローン全てにおいて、アラントイン未処理と処理の配偶体間の発現量に有意な差は見られなかった。2)について、塩基配列決定したクローンは配列の類似性検索と分子系統学的解析によりアクチン関連タンパク質4ホモログと同定された。本クローンの演繹アミノ酸配列中には推定のbipartite型核局在シグナル(NLS)とアクチンモチーフが見つかった。本遺伝子の発現レベルは、生活環の4つの発生段階で有意に変化せず、従来型アクチンよりも低かった。
衛星観測と粒子追跡法による南極海ライギョダマシの発育初期における輸送経路の解明

ライギョダマシは南極生態系において大型捕食者の主要エネルギーであり、商業的価値・需要が高いため厳しく漁業制限が設けられている一方で、海氷域で繁殖するため冬季海氷域における「卵・仔魚の輸プロセス」およびその「生存パターン」の実態は現場観測の難しさからいまだに不明である。しかしながら、これらの把握は種の適切な資源保存管理を行うために必須である。本研究は、この長年ブラックボックスであった冬季東南極海におけるライギョダマシの卵・仔魚輸送経路を得ることを目的とし、衛星、海洋-海氷結合モデルに輸送経路を変化させうる7項目の物理的・生物的特徴を含めた変数を与え、「起こりうる卵・仔魚輸送」を明らかにする。