hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
先端技術に関連した弾性構造体の流力振動特性評価システムの開発

また、後者に関しては、狭いすき間流路を流れる流体にさらされた片持ち梁の自励振動を制振するために必要な制振力について定式化を行ない、計算機でシミュレーションすることに成功した。平成4年度は、主として後者に関する理論計算と実験を行った。具体的には、狭いすき間を流れる流体中にさらされた弾性支持された剛体平板に働く流体力の評価を目的として、実験装置を製作し、圧電素子によって振動を制振させることに成功し、その時にアクチュエータに加えられるエネルギーから励振力を測定することに成功した。また、この時発生する付加流体力によって弾性支持平板に発生するフラッタの限界流速が約30%増加することを確認した。これは理論によって予測されていた値ときわめて近く、理論計算の妥当性を示すことができた。また、すき間流路入り口近傍に流速変動を与えることによっても流体力を測定することができることを発見し、現在研究を続けている。さらに、境界層理論が成り立つとの仮定のもとに展開されている本研究で用いられている「すき間流近似」がどの程度の流路長対流路幅比で成立するかについて理論と実験両面から検討を行った結果、流路長対流路幅比が10以上の場合で成り立っていることを初めて確認することができた。本研究の対象は、人工衛星搭載用のアンテナに代表される静止空気中で振動する弾性平板に働く流体力の評価と、原子炉の熱交換器管群や磁気ディスクロードアームに代表される狭いすき間を流れる流体中にさらされた梁に働く流体力の評価である。平成4年度は、狭いすき間を流れる流体中にさらされた弾性支持された剛体平板に働く流体力の評価を目的として、実験装置を製作し、圧電素子によって振動を制振させることに成功し、、その時にアクチュエータに加えられるエネルギーから励振力を測定することに成功した。平成5年度は、平成4年度の研究を引き継ぎ、狭いすき間を流れる流体中にさらされた片持ち支持された弾性平板に働く流体力の評価を目的として、実験装置を製作し、圧電素子によってすき間流路入り口近傍に流速変動を与え不安定振動を制振させることに成功した。対象となった振動モードは梁の1次と2次のモードが連成して発生するモード連成フラッタである。この時構造系に作用する流体励振力は、弾性支持平板の場合と同様にアクチュエータに加えられるエネルギーから測定することができた。また、この時発生する付加流体力によって弾性支持平板に発生するフラッタの限界流速が約20%増加することを確認した。最後に研究の最終年度にあたり、これらの研究成果を取りまとめ、成果報告書を作成した。
ヒト脳由来神経系幹細胞株の分化誘導系によるHIVウイルス標的細胞の同定

実物の脳や脳細胞のプライマリーカルチャーでは、マクロファージやマイクログリアが存在するため、それよりはるかに感染頻度の低い神経系幹細胞などの細胞の解析は困難である。我々は、京都大学倫理委員会の承認のもと、FGF-2とEGF依存性のヒト中枢神経幹細胞を樹立の最終局面に到達している。我々の分化誘導条件では、ヒト中枢神経幹細胞からは血球系由来のマクロファージとマイクログリアおよび内皮細胞は出現しないため、アストログリアや、諸タイプのニューロンに対するHIVウィルスの感染の動態を解析するのに適している。本研究ではHIV-1はヒト脳由来神経系幹細胞に感染するのか、この実験系の特性を活用してアストログリアへの感染の動態および、分子メカニズムと、諸タイプのニューロンやオリゴデンドログリオサイトへの感染の有無を検討する。今回の結果では、ヒト神経幹細胞に、NL432(X4)、BAL(R5)の感染成立は認められなかった。前回の報告にて、ヒト神経幹細胞におけるCD4、CXCR4、CCR5の発現をRT-PCRにより確認しているが、今回の結果より、これらのレセプターがviral entryの成立を可能にするような細胞表面分布をしているかどうか、すなわち細胞表面レセプター陽性細胞の率と、写真に示すようにヒト神経幹細胞培養に特徴的に認められるneurosphereの形成が感染成立に抑制的に働くかを検討する必要がある。また、その他のアッセイ法により、どのような条件においても感染が本当に成立しないかより慎重な検討が必要である。今後、上記仮説が確認されれば、神経幹細胞から、分化した脳細胞へ、どの段階から感染が成立するのか、興味深い。また、これらの解析から、neuro AIDSのpathogenesisのみならず、幹細胞を用いた治療の可能性も明らかにされることが期待される。
母乳成分が決定する腸内細菌叢と脳機能の関係解明

本研究の目的は、母乳は単に仔を成長させる栄養源としてだけでなく、仔が健常な腸内細菌叢を獲得することを促し、その健常な腸内細菌叢が仔の健康な生体機能に寄与するといった生体内コミュニケーションの存在と重要性を科学的に証明することである。以下、2つの実施項目ごとに今年度の実績を報告する。「母乳成分の違いと腸内細菌叢の違いとの相関性の解明」については、マウスを用いた実験により、マウスの母乳中に含まれるアミノ酸代謝酵素LAO1が乳子の腸管内において過酸化水素を産生していることを明らかにした。また、他の菌に比べて乳酸菌は過酸化水素に対して抵抗性を示した事から、LAO1が産生する過酸化水素は外部から侵入してくる細菌群に対してバリアとして働き、乳酸菌を優先的に生息させると考えられた。人においても母乳を飲んでいる乳児の菌の多様性は抑えられており、母乳摂取を止めると多様性が増えていくことが知られているが、人の母乳を用いた実験ではアミノ酸代謝による過酸化水素産生はマウスに比べてかなり低いことが確認された。この結果から、人の乳児の腸内細菌叢では主にビフィズス菌が多いことから、別の仕組みが存在すると推察された。「哺乳期の腸内細菌叢の違いと成長後の脳機能の違いとの相関性の解明」については、生後10日目の乳子において、腸内細菌叢の多様性が低い個体と高い個体の脳海馬内において神経のミエリン鞘形成に関わる遺伝子群の発現が多様性の高い個体で抑えられており、その中の一つであるGAL3ST1遺伝子発現の低下は、それらの乳子マウスから採取された糞便を移植した無菌マウスにおいても確認された。また、成長後においてミエリン結合タンパクの低下も確認されている。すなわち、哺乳中における乳子の腸内細菌叢の多様性は海馬におけるGAL3ST1発現に関与し、ミエリン鞘形成に影響を及ぼすことが示唆された。「母乳成分の違いと腸内細菌叢の違いとの相関性の解明」については、生後1日以内に養母交換を行い、生後10日目の乳子より糞便を回収しT-RFLP解析と次世代シークエンス解析を行った結果、野生型ミルクを飲んでいる乳子の糞便中には乳酸菌が多く存在し、菌種が少ない、すなわち多様性が低く抑えられており、LAO欠損ミルクを飲んでいる乳子の多様性は高いことを確認した。一方で、ミルク成分のメタボローム解析の結果より、野生型ミルクにはフェニルピルビン酸とフェニル乳酸が多く含まれていることが確認された。特にフェニル乳酸は他の有害菌への抗菌作用として注目されており、本研究結果は非常に興味深い。さらに、培養による腸内細菌の分離・同定において、野生型のミルクを飲んでいる乳子の糞便より特徴的な乳酸菌株を得ていることから、今後、フェニルピルビン酸およびフェニル乳酸と乳酸菌生育に関する研究を展開させる予定でいる。「哺乳期の腸内細菌叢の違いと成長後の脳機能の違いとの相関性の解明」については、LAO欠損乳子を野生型またはLAO欠損母マウスにあてがい、生後10日目に、血液、糞便、脳組織採取した。その糞便を離乳直後の無菌マウスに移植し、2週間後に血液、糞便、脳組織のサンプリングを完了した。ドナーマウスの脳組織における遺伝子発現変化をマイクロアレイ解析により明らかにしたところ、ミルクの違いによりいくつかの興味深い遺伝子に変化が認められている。現在、これらの遺伝子についてレシピエントマウスでも変化が見られるかの解析中である。マウスにおける母乳成分において、乳子の腸内細菌叢形成、特に乳酸菌生育に関与が示唆される成分を特定しており、次年度にその効果についてin vitroおよびin vivo双方からの証明実験を遂行可能である。無論、その他の成分についても検討を行うことで、乳酸菌を優先的に生育させるミルク成分の特定を目指す。また、その腸内細菌叢の違いが脳機能、特に脳発達に注目し解析を行っており、哺乳中の海馬内遺伝子発現で特徴的な遺伝子を同定している。無菌マウスへの移植も済んでおり、次年度の解析において、これら遺伝子変化が移植後の無菌マウスでも確認されれば、ミルク成分ー腸内細菌叢形成ー脳発達に流れるコミュニケーションの存在が証明される。

人においても母乳を飲んでいる乳児の菌の多様性は抑えられており、母乳摂取を止めると多様性が増えていくことが知られているが、人の母乳を用いた実験ではアミノ酸代謝による過酸化水素産生はマウスに比べてかなり低いことが確認された。この結果から、人の乳児の腸内細菌叢では主にビフィズス菌が多いことから、別の仕組みが存在すると推察された。「哺乳期の腸内細菌叢の違いと成長後の脳機能の違いとの相関性の解明」については、生後10日目の乳子において、腸内細菌叢の多様性が低い個体と高い個体の脳海馬内において神経のミエリン鞘形成に関わる遺伝子群の発現が多様性の高い個体で抑えられており、その中の一つであるGAL3ST1遺伝子発現の低下は、それらの乳子マウスから採取された糞便を移植した無菌マウスにおいても確認された。また、成長後においてミエリン結合タンパクの低下も確認されている。すなわち、哺乳中における乳子の腸内細菌叢の多様性は海馬におけるGAL3ST1発現に関与し、ミエリン鞘形成に影響を及ぼすことが示唆された。基本的には前年度に引き続き解析を実施する養母交換と仮親処置実験をさらに発展させ、人工保育によりどのミルク成分が腸内細菌叢の形成に影響を与えるかの実験に移行する。先のメタボローム解析で明らかとなったフェニルアラニンの代謝物であるフェニルピルビン酸とフェニル乳酸を人工乳に加えることで、腸内細菌叢に影響を及ぼすかをT-RFLP法にて解析を行う。また、哺乳期における海馬の遺伝子発現解析を行い、マイクロアレイ解析で明らかになった遺伝子変化が引き起こされるかの確認を行う。一方で、フェニル乳酸処理などで得られた乳酸菌株、もしくはフェニル乳酸そのものを通常のマウスに投与し、脳機能をはじめとした生体効果の検証を行う。
幸福感の文化多様性と社会変容についての比較文化研究

本研究では,(1)様々な文化において社会的発展の方向性がどのように捉えられているのかを整理すること,さらに(2)幸福感の理想のあり方とその理想水準の文化差を明らかにすることを目的としたものである。人々の考える自国の社会的発展の方向性が文化によって異なっており,幸福感のあり方にも文化差が見られることを検討しようとしている。ブラジル,カナダ,フランス,香港,インド,日本,メキシコ,ナイジェリア,ポーランド,トルコ,アメリカなどでの調査を行い,社会的発展の方向性が一般的にどのように考えられているのかに関して文化差を検証している。
冠動脈疾患発症におけるCD36の生理的意義に関する研究

CD36は、酸化LDLの主要な受容体のひとつであり、ヒト粥状動脈硬化巣、特にそのコアにおいて豊富な発現が認められる。我々は、Cd36欠損症を世界に先駆けて発見し、その病態について検討してきている。そして、最近我々は、Cd36欠損症患者由来マクロファージを用いて、CD36がNF-kB,PPARgなど核内受容体を介して種々のサイトカイン分泌を制御していること、コラーゲン培養皿に対する接着能が低下していることなどを報告した。また、CD36欠損症では、高脂血症、インスリン抵抗性、高血圧などを合併することも明らかとなってきた。本年度は、1)新規に見いだしたCD36欠損症患者において、遺伝子解析を行っている。2)CD36欠損症患者由来マクロファージ、CD36ノックアウトマウスの腹腔マクロファージを用いて、酸化LDL添加におけるInducible NOSの発現変化について検討した。3)CD36ノックアウトにおいて、グルコースクランプ法にてインスリン抵抗性の存在を確認、現在、ノックアウトマウス肝臓よりRNAを抽出し、遺伝子発現変化についてマイクロアレイを用いた網羅的な検討を行った。1)CD36欠損症の遺伝子解析新規CD36欠損症を3名見出し、全エクソン及びエクソン・イントロン境界について塩基配列の決定を行っている。2)CD36欠亡症患者における高脂血症発症機構の解明(1)CD36欠損症患者に対して、脂肪負荷試験を行い、血清トリグリセリド値、コレステロール値を測定し、本症では食後高脂血症を来すことを見出した。そのメカニズムとして、血清アポB48濃度についても測定し、CD36欠損症患者においては、アポB48の脂肪負荷に対する反応はピークが高く、遷延することを見出した。このことより、CD36欠損症では、食事由来リポ蛋白の代謝に異常をきたしていることが示唆される(Diabetes Care. Inpress. Trends in Cardiovas Med. In press)。(2)CD36ノックアウトマウスを用いた検討CD36ノックアウトマウスのラインを確立した。高脂肪食、高しょ糖食において飼育中である。今後、本動物を用いて、CD36欠損におけるインスリン抵抗性発症機構について検討する。
論理的高分子設計によるデュアルpH応答型ドラッグデリバリーキャリアの創製

局所加温による温度変化、細胞内小胞の低pHに注目した2段階温度、pH応答性ブロックポリマーを設計し、抗がん剤のドキソルビシンを内包させてミセル化し、がん細胞選択的な取り込み、および細胞取り込み後の薬物放出が可能なドラッグキャリアを創製した。このポリマーミセルは、体温よりも少し高い温度で相転移することで、細胞取り込み量が増加した。細胞毒性への温度の影響を調べたところ、42°Cでは37°Cに比べて有意な細胞毒性を示した。温度変化による細胞取り込みコントロールと細胞内小胞の酸性環境を認識しドキソルビシンを効率良く放出する2段階の応答機能を持ち、がん細胞に対して有効な作用を示した。ドラッグデリバリーシステムは、長時間にわたって薬剤を治療有効濃度に保つことや、副作用を低減させる技術であり、体内での薬の徐放、病態組織への局所的輸送を制御するシステムである。本研究においては、がん組織周辺の弱酸性pH、細胞内小胞の特徴的pHに注目した2段階pH応答性ブロックポリマーを設計し、がん細胞選択的な取り込み、および細胞取り込み後の薬物放出が可能なドラッグキャリアの創製を目的とした。まず、弱酸性環境になった時のみ細胞に取り込まれるpH応答性ポリマーミセルを創製した。疎水性ブロックとして、poly(butyl methacrylate)、pH応答性水溶性ブロックとしてN-isopropylacrylamide、N,N-dimethyl acrylamide、pH認識部位であるsulfamethazineacrylamideを共重合したpH応答性ブロックコポリマーを合成した。このポリマーを用いて、抗がん剤としてドキソルビシンを内包させミセル化した。培養する培地pHによるHeLa細胞へのドキソルビシンの取り込み量について蛍光顕微鏡により評価した。pH 7.4では、細胞取り込み量は少なく、pH 6.4では取り込み量が増加した。これらの結果から、弱酸性環境のがん細胞選択的に薬物を送達できるようになることが期待される。細胞実験に加えて、動物実験での評価系を確立するために、BALB/c-nuマウスにcolon-26細胞を皮内注射することで担癌モデルマウスを作製した。HPLCを用いて、作製したドラッグキャリアの各臓器への集積の評価系を確立した。当初の研究計画では、細胞実験による評価までの予定であったが、1年目からpH応答性ポリマーミセルの細胞取り込み能まで評価することができたため、動物実験での評価系の立ち上げまですることができた。本研究においては、局所加温による温度変化、細胞内小胞の特徴的pHに注目した2段階温度、pH応答性ブロックポリマーを設計し、がん細胞選択的な取り込み、および細胞取り込み後の薬物放出が可能なドラッグキャリアの創製を目的とした。まず、疎水性ブロックとして細胞内小胞の酸性環境に応答して崩壊するpoly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate]、温度応答性水溶性ブロックとしてN-isopropylacrylamide、N,N-dimethyl acrylamideの共重合ポリマーを持つ両親媒性ブロックコポリマーを合成した。このポリマーを用いて、抗がん剤であるドキソルビシンを内包させミセル化した。培養する温度(37°Cと42°C)によるHeLa細胞へのドキソルビシンの取り込み量について蛍光顕微鏡により評価した。37°Cに比べ、42°Cでの細胞取り込み量が増加した。MTTアッセイによって、細胞毒性への温度の影響を調べたところ、42°Cでは37°Cに比べて有意な細胞毒性を示した。また、疎水性ブロックにpH応答性のない温度応答性だけを持つミセルでは、細胞取り込みは42°Cで増加するが、細胞毒性は有意な差は見られなかった。これらのことから、温度応答性による細胞取り込みの促進と細胞に取り込まれた後のpH低下に伴うミセルの崩壊が細胞毒性に大きく寄与していることがわかった。そのため、このポリマーミセルは温度変化による細胞取り込みコントロールと細胞内小胞の酸性環境を認識し内包するドキソルビシンを効率良く放出する2段階の応答機能を持ち、加温した局所選択的に抗がん剤を送達できる可能性を持つ。pH応答性ポリマーミセルの作製法および、蛍光顕微鏡による細胞取り込み評価までできたので、フローサイトメトリー、MTTアッセイにより、さらに細胞系での評価を行う。また、今年度確立した担癌モデルマウスにおいてpH応答性ポリマーミセルの評価を行う。得られた成果は精力的に学術論文や学会にて発表していく予定である。物理系薬学pH応答性ブロックポリマーの合成が、最適化などせずに、すぐに合成できたので、合成試薬、溶媒などに使う予定であった予算が必要なくなったため。当初の予定では、細胞実験までの予定であったが、予想以上に研究が進展しているため動物実験も行う。
コーポレート・ガバナンスの視点と財務報告の質に関する理論的・実証的研究

本研究では、コーポレート・ガバナンスの視点から、財務報告の質に関するものとして、相対取引での有価証券の時価評価、利益概念、資本概念および受託責任概念(目的)を研究してきた。その結果、相対取引での有価証券の時価評価は、投資意思決定目的のフレームワーク内で合理的説明が可能であり、資本概念に関しては、資本直接規定説-資本を直接に規定する方法-が妥当であると指摘した。また、受託責任概念(目的)は、実は作成者指向を重視した受託責任概念(目的)から、利用者指向を重視した受託責任概念(目的)へ変容していることを明らかにした。平成21年度は、特に1990年代以降、急速に成長してきた機関投資家とコーポレート・ガバナンスの関係を歴史的・動態的に把握するために、機関投資家、株主保護、アカウンタビリティー(会計責任)、ストック・オプション制度・会計基準等を、コーポレート・ガバナンスの視点から、日本や海外の重要文献を渉猟し研究することができた。また、「経済社会の変容と時価会計」というタイトルで、大分会計学研究会(大分大学主催:平成21年7月8日)、武蔵大学会計研究会(武蔵大学主催:平成21年7月25日)、および会計学サマーセミナーin九州(九州大学主催:平成21年8月9日)で報告した。そして、これらの研究会での意見交換会を踏まえて、会計理論学会第24回全国大会(拓殖大学主催:平成21年10月17日と18日)で報告してきた(タイトルは「経済社会の変容と時価会計」で報告した)。これらの一連の報告や質疑応答から得た研究成果は、受託責任(会計責任)目的の止揚の問題、コーポレート・ガバナンスと受託責任の関係性の問題、および財務報告の質の問題-例えば、相対取引での金融商品の時価の在り方の問題-等を自分なりに整理できたことである。さらに、平成22年3月に、会計目的、資本概念、利益概念、およびコーポレート・ガバナンスと会計問題等についてインタビューを実施した。今回は3社しかできなかったが、公認会計士や企業の取締役に直接インタビューし多くの知見を得ることができた。これも大きな研究成果であった。平成22年度は、コーポレート・ガバナンスの基礎概念を踏まえて、財務会計における利益概念と資本概念を中心に理論的に研究することができた。前者の利益概念に関しては、拙稿「経済社会の変容と時価会計」(『会計理論学会年報』No.24,15-25頁)において、米国における会計理論・制度を、1930年代から2000年代まで歴史的に分析し、収益費用中心観を重視した利益概念-特に原価主義に基づいた純利益を重視する-から、資産負債中心観を重視した利益概念-特に時価主義に基づいた包括利益概念を重視する-へ変容した理由を明らかにした。つまり、ここでは、経済社会の変容-産業経済から情報社会・金融経済への変容-に密接に関連して、会計理論・制度が重点シフト-原価・実現主義から原価・時価主義への重点シフト-してきたことを明らかにした。後者の資本概念に関しては、拙稿「米国における資本会計の変容と受託責任目的」(『産業経理』Vo1.70No.3,35-48頁)において、米国における資本会計と会計目的一特に受託責任遂行目的-の関係性の問題を、1930年代から2000年代まで歴史的に分析し、資本会計の歴史が、受託責任遂行目的に規定された資本直接規定説-払込資本を資本と規定する-の段階から、投資意思決定目的-受託責任遂行目的も明示している-に規定された資本間接規定説-資本を資産から負債を控除した差額と規定する-の段階への変容と、さらに近年における原則主義に立脚した投資意思決定目的のみを重視した資本直接規定説の回帰現象の意味を明らかにしてきた。ここでは、資本直接規定説を展開するのであれば、投資意思決定目的の観点より、受託責任遂行目的の観点からの方が合理的に説明が可能であると指摘した。(この会計目的論は、コーポレート・ガバナンス問題に深くかかわるので、平成23年度も研究する予定である。)尚、平成23年3月に予定していた会社のインタビューは、東北大震災のため、できなかった。平成23年度は、コーポレート・ガバナンスと財務報告の質にとって、非常に重要な領域である会計目的論-特に受託責任目的-を中心に研究した。この会計目的としての受託責任概念(目的)を研究するためには、まず、これに関係すると思われる概念や領域を明らかにしなければならない。本研究では、この受託責任概念(目的)に関係する概念や領域として、資本主義的経営組織、組織論、所有と経営の分離、英国の荘園制度、複式簿記、原価主義、実現主義、費用配分の原則、費用収益対応の原則、収益費用観、分配可能利益、受託財産の運用責任(財産管理)、利益に関する財産の運用責任、利益計算、認識・測定(計算)、報告=開示=公開、真実性等および投資意思決定目的を念頭におきながら、特に米国の文献を中心につぎのような歴史的分析をした。

本研究では、作成者指向を重視した受託責任と利用者指向を重視した受託責任を区別して-研究上の切り口にして-、第1にマックス・ウエーバーは、資本主義的経営には複式簿記は必要不可欠であるとし、リトルトンは、英国の受託責任原理が複式簿記に導入された-特質移転-ことを明らかにし、ペイトン=リトルトンは、受託責任概念(目的)に基づいた会計責任概念は最も重要であると指摘し、メイは受託責任を会計目的の1つに掲げ、岩田巌は、受託責任概念(目的)に基づく会計責任概念を財産管理-利益に関する財産管理-と位置づけていた。第2に1960年代以降の情報化社会になってくると、投資意思決定目的が主目的となりながらも、受託責任目的-作成者指向を重視したものから利用者指向を重視した受託責任概念(目的)へ変容するが-も継承される。第3にさらに2000年以降は、会計理論では、投資意思決定目的と利用者指向を重視した受託責任目的をともに、レーゾン・デートルとしていたが、会計制度を形成するための概念フレーム(IASB/FASB)では、投資意思決定目的のみを重視し、受託責任目的は後退している。以上の研究内容を「IFRS時代における受託責任概念(目的)の普遍妥当性」というタイトルで、会計理論学会第26回全国大会統一論題(北海道大学主催:平成24年9月23日、24日)で報告し、この内容は本年の秋に発行される会計理論学会誌に掲載予定である。
速い潜在致死障害修復の分子的基礎(Ku80/Ku70の役割)

申請者らは、過去数年来、電離放射線の潜在性致死損傷(PLD:potentlally lethai damage)の修復について研究してきた。そして、従来の修復速度の遅いPLD修復とは大きく異なり、高イオン強度で阻害される修復速度の速いPLDが存在することを見いだした。最近、高等動物細胞おいて電離放射線のDNA2重鎖切断の修復には少なくとも2種類(RAD54複合体が関与する相同組換修復とDNA-PKcs、Ku70とKu80複合体が関与する非相同組換末端結合修復)あることが明らかになった。このDNA-PK複合体はイオン強度に敏感で、0.15M NaCl中では安定であるが、0,35M NaCl以上の高塩濃度中ではDNAの2重鎖切断端から遊離することが報告されている。最近、DNA-PK活性の無いSCID細胞では、このPLD修復を保持していることが報告された。そこで、イオン強度の変化によってDNA-PK複合体が解離することによって、DNA2重鎖切断修復が阻害され、速いPLD修復が阻害されると推論した。また、高等動物細胞おいて2重鎖DNA障害修復遺伝子群が分離され、その遺伝子をノックアウトした細胞やマウスが作られ、その細胞が消失した機能を解析することが可能になった。特に、DT40というニワトリBリンパ球細胞株から、既に放射線による細胞死のターゲットと考えられるDNA二重鎖切断の修復酵素群(相同組換えや非相同組換えの遺伝子群)をノックアウトした変異細胞(KU70^<-/->やRAD54^<-/->)や高感受性のダブルノックアウト変異細胞(KU70^<-/->/RAD54^<-/->)が作られ、放射線感受性や細胞周期の研究がなされている。この細胞群を用いれば、本目的の研究が達成されるとして検討した。ニワトリBリンパ球DT40細胞株及び、この細胞株のDNA2重鎖切断の修復酵素群である相同組換修復酵素であるRAD54をノックアウトした放射線感受性細胞株(RAD54^<-/->)、非相同組換末端結合修復の遺伝子であるKU70をノックアウトした放射線感受性の変異細胞株(KU70^<-/->)、そしてこの両修復系の遺伝子をダブルノックアウト高感受性の変異細胞株(KU70^<-/->/RAD54^<-/->)を用いて、X線照射後直ちに、高張塩緩衝溶液(0.5M NaCl/PBS)で20分間処理した細胞と、しない細胞の生存率の差を検討した。結果は、親株のDT40細胞とKU70^<-/->では、高張塩緩衝溶液でX線感受性になったが、RAD54^<-/->とKU70^<-/->/RAD54^<-/->は、感受性にはならなかった。この結果は、予想と反して、RAD54複合体が支配する相同組換修復酵素系が高張塩緩衝溶液で阻害されることが明らかになった。細胞周期に及ぼす高張塩緩衝溶液での感受性の変化はGl期でなくS期であったことから、考えると相同組換修復がS期依存性であることから、矛盾は無いのかも知れない。ニワトリBリンパ球DT40細胞株及び、この細胞株のDNA2重鎖切断の修復酵素群である相同組換修復酵素であるRAD54をノックアウトした放射線感受性細胞株(RAD54^<-/->)、非相同組換末端結合修復の遺伝子であるKU70をノックアウトした放射線感受性の変異細胞株(KU70^<-/->)、そしてこの両修復系の遺伝子をダブルノックアウト高感受性の変異細胞株(KU70^<-/->/

RAD54^<-/->)を用いて、X線照射後直ちに、高張塩緩衝溶液(0.5M NaCl/PBS)で20分間処理した細胞と、しない細胞の生存率の差を検討した。結果は、親株のDT40細胞とKU70^<-/->では、高張塩緩衝溶液でX線感受性になったが、RAD54^<-/->とKU70^<-/->/RAD54^<-/->は、感受性にはならなかった。この結果は、予想と反して、RAD54複合体が支配する相同組換修復酵素系が高張塩緩衝溶液で阻害されることが明らかになった。細胞周期に及ぼす高張塩緩衝溶液での感受性の変化はGl期でなくS期であったことから、考えると相同組換修復がS期依存性であることから、矛盾は無いのかも知れない。
ユビキチン様分子ISG15による翻訳制御の解明

1、4EHP-ISG15融合タンパク質による特異的結合mRNAの同定脱ISG15酵素(基質分子よりISG15を取り除く酵素)であるUBP43のタンパク質発現を低下させた慢性骨髄性白血病(CML)細胞株KT-1細胞を用いた。この細胞株はインターフェロン刺激依存的な強いISG15修飾活性を示す。メッセンジャーRNAのキャップ構造結合分子である4EHPあるいはそのISG15修飾を模した4EHP-ISG15融合タンパク質を安定に発現するKT-1細胞株をレトロウイルス感染により樹立した。4EHP、4EHP-ISG15融合タンパク質を細胞溶解物より精製し、共精製されるメッセンジャーRNAをフェノール・クロロホルム抽出により得た。得られたメッセンジャーRNAは微量であるためPCRにより増幅した。増幅産物をビオチンで標識し、GeneChip Human Genome U133A 2.0Array(Affymetrix)を用いたマイクロアレイにより解析した。その結果、4EHPが特異的に結合するメッセンジャーRNAとして少なくとも3つの候補分子を得た。現在その結果を裏付けるために4EHPあるいは4EHP-ISG15と共に精製されるメッセンジャーRNAを鋳型として、候補分子特異的なプライマーを用いたPCRを行い、特に4EHP-ISG15に優位に結合しているかを確認中である。候補分子に対する抗体が市販されていたので4EHP-ISG15融合分子によりそれらのタンパク質分子が翻訳制御を受けているか検討中である。
キメラマウスを用いたサイトメガロウイルス前初期遺伝子発現と病原性の解析

研究補助期間内に研究課題の達成のために努力したが、表題のような最終目標に達することが出来なかった。しかし、目標への基礎研究を行い、幾つかのステップはクリア出来、また、技術的にも進展は見られた。1)マウスサイトメガロウイルス(MCMV)の前初期遺伝子(IE)をBamH1フラグメントをpACYC184にクローニングした。2)IE領域を含むDNAを動物細胞発現ベクターに連結して種々の培養細胞にトランスフェクションしその発現効率を比較した。3)キメラマウスを作るために用いるマウス胚幹細胞ES-D3にエレクトロポレーションし、IE遺伝子産物を発現するクローンを蛍光抗体法で選択した。4)BDF1マウスの胚盤胞胚胞腔内に、このクローン細胞ESMIE16-9-1を注入し、偽妊娠状態のICRマウスの子宮内に戻し、キメラマウスを作成する試みを行った。100個の胚盤胞を10匹の偽妊娠マウスに戻して、2匹生まれたが、尻尾DNAを用いたPCR法でMCMVIE遺伝子を検出することが出来なかった。5)MCMV IE遺伝子プロモーター領域をクローニングし、lacZ遺伝子を連結した組換体を用いてトランスゲニックマウスの作成を試みた。遺伝子の導入されたマウスは出来たが、発現に関してはまだはっきり確認出来ない。従って、MCMV IE遺伝子のキメラマウス、トランスゲニックマウスでの発現解析はまだ途中の段階である。サイトメガロウイルス(CMV)の前初期(IE)遺伝子の個体レベルの発現をキメラマウスあるいはトランスゲニックマウスで解析することを最終的な目標として、以下の様な基礎的実験を行った。1)マウスCMV IE遺伝子を含むBamH1フラグメントを分離し、pACYC184にクローニングした。2)IE領域を含むDNAを動物細胞発現ベクター(pSV2-neo、pRc/CMV)に連結し種々の培養細胞にトランスフェクションしその発現を蛍光抗体法で比較した。調べた細胞(Cos-7、マウス胚線維芽細胞、マウス神経芽腫由来N18TG2、NIE115、マウス胚癌細胞F9、NIH3T3、HeLa細胞)全てで発現した。3)N18TG2細胞にpSV2-neoにMCMV IEを連結した組換体(pSV2MIE)を導入し、G418存在下で選択クローニングを行い、IE遺伝子を恒常的に発現するクローンを得た。この細胞は紡錘形に変化し、dbcAMP存在下で突起を伸張する傾向が増強した。4)キメラマウスを作るのに用いられるマウス胚幹細胞ES-D3にエレクトロポレイションでpSV2neoMIEを導入し、G418存在下で選択クローニングし、PCR法でIE遺伝子を検出し、蛍光抗体法でIE遺伝子の発現するクローンを得た。5)MCMV IE遺伝子のBam H1を用いてトランスゲニックマウスを試みたがまだ個体レベルで発現しているマウスは得られていない。研究費補助期間内に研究課題の達成のために努力したが、表題の様な最終目標に到達することが出来なかった。しかし、現在その過程にあり、現在まで行って来た過程と問題点を報告する。はじめにマウスサイトメガロウイルス(MCMV)の前初期(IE)遺伝子を培養細胞レベルで発現させる試みを行い、次いで個体レベルでの発現を試みた。個体レベルにおいては、キメラマウスを作成する方法と、トランスゲニックマウスを作成する方法の両方を試みた。胚幹(ES)細胞ES-D3をpSV2neo-MIEと混合し、electroporationを行い、G418の添加による選択を行った。MCMC IE遺伝子産物を検出する抗体を用いて蛍光抗体法で発現しているコロニーを得た。さらにクローニングしてクローンESMIE16-9-1細胞株を得た。この細胞株のDNAでMCMV ie1エクソン3を増幅するプライマーでPCRを行い152bpのバンドを得た。

BDF1マウスを授精して3日後に胚盤胞を取り出し、その胚胞腔内に、ESMIE16-9-1細胞の注入を試みた。注入は技術的に極めた困難であったが、7回約100個の胚盤胞に注入し、約10匹の偽妊娠ICRマウスの子宮に戻して、2匹のみから4匹づつ8匹生まれたが、4匹はすぐ親が殺してしまった。これらの尻尾からDNAを抽出し、PCR法にてMCMV IEの増幅を行ったが、バンドを検出することが出来なかった。この方法でキメラマウスを作ることは現在の状態では困難であることが明かになったので、時期を待って再開することとし、当面トランスゲニックマウスを試みることにした。MCMVの前初期遺伝子調節領域(MIEpro)を含むPst I断片をコローニングした。これよりie1遺伝子上流域(MIEpro1)として、MIEpro1-lacZ組換体を作った。このDNAをN18TG2細胞にトランスフェクションした細胞をbeta-Gal染色すると、20%以上の細胞がブルーに発色した。BDF1マウスの授精卵にpMIE-lacZを核内に注入し、偽妊娠状態のICRマウスの卵管采から10個づつ両側へ戻した。約20匹の偽妊娠マウスに戻して生まれてきたのは5匹合計36匹の子供が生まれた。組換体のintegrationはbeta-galactosidase遺伝子内の318bpを増幅するPCR法で行った。36匹のマウスの内4匹にはっきりとしたバンドを認めた。F2マウスですべての子供が陽性バンドであった。beta-Galの発現については現在検討中である。
糖鎖に作用するグルコシダーゼの構造と機能の解明

本研究は、N結合型糖鎖に作用するグルコシダーゼおよび関連酵素の構造機能相関、および、N結合型糖鎖がタンパク質の構造に果たす役割の解明を目的とした。その結果、プロセシングα-グルコシダーゼIと相同性を有するタンパク質の立体構造を明らかにし、本酵素によるオリゴ糖の創出に成功した。また、糸状菌プロセシングα-グルコシダーゼIの発現系の構築を行い詳細な酵素化学的性質を明らかにした。関連酵素として細菌由来のエンド-α-1,2-マンノシダーゼと相同性を有するタンパク質の研究を行い、細菌の酵素として初めて酵素化学的性質を明らかにした。ヒトをはじめとする真核生物のタンパク質には糖鎖が存在する。糖鎖の付加は真核生物に特徴的な生命現象であり、病原菌の感染、癌の発生や転移などさまざまな生命活動に関与し、重要な役割を担っている。本研究は、N結合型糖鎖プロセシングの初発段階に作用するプロセシングα-グルコシダーゼIおよび関連酵素に着目し、黒麹菌Aspergillus niger ATCC9642のプロセシングα-グルコシダーゼI(AnPGaseI)および大腸菌よりプロセシングα-グルコシダーゼIと一次構造上相同性を有するα-グルコシダーゼ(YgjK)を材料に、構造および性質を比較することを目的とし、以下の成果を得た。(1) AnPGaseIの発現系および精製法の確立:A.niger ATCC9642のcDNAを調製し、プロセシングα-グルコシダーゼIに保存されているアミノ酸配列に基づいて設計したオリゴDNAプライマーを用いたPCR法によってAnPGaseIの遺伝子を取得した。AnPGaseIは、グルタチオンS-トランスフェラーゼとの融合タンパク質として発現させ、グルタチオンアガロースによるアフィニティークロマトグラフィーにより精製することに成功した。(2) AnPGaseIの性質の解析およびYgjKとの地較:我々はすでに、大腸菌よりプロセシングα-グルコシダーゼIと一次構造上相同性を有する酵素であるYgjKの発現系を構築し、X線結晶構造解析によりその立体構造を明らかにしている。AnPGaseIとYgjKの、N結合型糖鎖への作用をピリジルアミノ化糖を用いて解析したところ、N結合型糖鎖の切断部位は両酵素で同じであるが、YgjKの活性はAnPGaseIの1万分の1程度と大変低いものであることが判明した。平成21年度は、前年度に引き続きN結合型糖鎖のプロセシング過程の初発段階に作用するプロセシングα-グルコシダーゼIおよび関連酵素である、大腸菌由来YgjKおよび黒麹菌由来プロセシングα-グルコシダーゼI(AnPGaseI)について、性質の解析および活性中心付近への変異導入を行った。また、並行してN結合型糖鎖がグルコシダーゼ活性に果たす役割の解析を行った。結果は、以下のとおりである。(1)AnPGaseIの、N結合型糖鎖に対する反応速度論的な解析を行った。その結果、酵素と基質の結合の尺度であるKm値は数μM程度であることを明らかにした。YgjKと立体構造上同じフォールドから成るグルコアミラーゼにおいては、基質に対するKm値は数μM程度であることが知られており、AnPGaseIはKm値がグルコシダーゼとしては例外的に非常に小さい酵素であることを明らかにした。(2)大腸菌YgjKの活性中心付近に位置すると考えられるアスパルギン酸およびグルダミン酸残基に変異を導入し、これらの変異体は、野生型に比べ活性が大幅に低下することを明らかにした。(3)グルコシダーゼの一種であるイソプルラナーゼは、活性にN結合型糖鎖が重要である。本酵素の活性中心近傍に存在するN結合型糖鎖付加部位であるAsn448、およびその近傍のTyr440に変異を導入した酵素を構築し、立体構造解析を行ったところ、変異酵素は活性中心近傍のループの立体構造が野生型と異なることを明らかにした。平成22年度は、糖鎖に作用するグルコシダーゼのうち大腸菌由来グルコシダーゼYgjKを用い、その立体構造情報に基づいた糖の創出を行った。また、糖鎖に作用するグルコシダーゼと密接に関連するエンド-α-1,2-マンノシダーゼと相同性を有するタンパク質の研究について、発現系を構築し性質を明らかにした。この結果、N結合型糖鎖に作用する真核生物由来の酵素と相同性を有する細菌由来のタンパク質が、糖鎖に作用しうること、および、新規なオリゴ糖創出に有用なツールとなりうることを明らかにした。結果の詳細は以下のとおりである。(1)大腸菌由来グルコシダーゼYgjKにおいて、触媒残基の近傍に位置するアミノ酸残基Asp324をAsnに置換した変異体D324Nを構築した。D324Nとフッ化

グルコースおよび様々な糖を反応させたところ、ガラクトース、ラクトース、メリビオースとの反応でオリゴ糖を生成することがわかった。(2)エンド-α-1,2-マンノシダーゼは、真核生物において糖タンパク質のN-結合型糖鎖に作用する酵素で、プロセシングα-グルコシダーゼIおよびIIによるN結合型糖鎖の刈り込みのバイパス経路を担っている酵素であることが知られている。近年のゲノム解析の進展によりいくつかの細菌においても真核生物のエンド-α-1,2-マンノシダーゼと相同性を有するタンパク質の遺伝子を持つことが明らかになったが、その性質は知られていない。今回、Shewanella amazonensis由来GH99酵素(Sama99)の大腸菌における発現系を構築し、精製酵素の性質を解析したところ、真核生物の酵素と類似の活性を示すが、その基質特異性は低いものであることを明らかにした。
RNAモチーフ集積型リボザイムを基盤とする動的分子システムの構築

RNAは生体内で最も多機能な高分子であり、生命科学の最もホットな研究対象の1つであるだけでなく、ナノテクノロジーの素材、さらには「RNAワールドの再創製」「RNA合成生物学」など、「創発」をキーワードとする学術研究の主要な対象の一つとなっている。本課題では、分子生物学および生体機能化学の分野で注目を集める「RNA酵素(リボザイム)」を素材とし、RNAモチーフの特性を駆使し、動的機能の組み込みと高次複合化に挑戦する。H22年度は、以下の2つの課題に取り組んだ。課題1:ターンオーバー型DSLリボザイムによるRNA構造変化の経時モニタリングDSLリボザイムに固有な機能デザインの一環として、RNAの動連な構造変化を経時的にモニタリング可能な分子システムの構築を行った。2種の異なる二次構造が形成可能なRNAに対し、一方のRNA構造のみを認識し、RNA連結反応を行うDSLリボザイムを設計した。このリボザイムによる反応の程度をプローブとして、モデルRNAの構造の経時変化を追跡した結果、従来の方法(ゲル移動度シフト法)でモニタリングした結果と良好な一致を示した。この結果はDSLリボザイムが従来にない、RNA動的構造変化を簡便にモニタリングする分子ツールとして有望である事を示している。課題2:ターンオーバー型DSLリボザイムへのペプチドモチーフの導入ターンオーバー型DSLリボザイムにおいて、基質ユニットと酵素ユニットは2組の高次非共有結合相互作用で会合する。昨年度、分子認識モチーフの最適化によりターンオーバー能を向上させたリボザイムに対し、天然リボザイムと同様、塩基性ペプチドを補因子として複合化させることにより、更なるターンオーバー能の向上を試みた。分子モデリングによるペプチド複合型リボザイムの設計と塩基性ペプチドの化学合成を完了し、予備的な活性測定を行った結果、ペプチド因子の添加によりターンオーバー能が優位に向上することがわかった。H21年度は以下の2つの課題に取り組んだ。課題1:ターンオーバー型DSLリボザイムの分子認識モチーフの最適化ターンオーバー型DSLリボザイムにおいて、基質ユニットと酵素ユニットは2組の高次非共有結合相互作用で会合する。この高次非共有結合相互作用を担うRNA部分は構造上、同種の他の構造と交換可能なユニットとして組み込まれている。高次非共有結合相互作用を担うRNA構ユニットを系統的に置換し、また2組のユニットの組み合わせも系統的に探索した結果、最適化したリボザイムにおいては1分間に約1回の効率で触媒ユニットがターンオーバーし、総ターンオーバー数は500回を超えた。課題2:ターンオーバー型DSLリボザイム-基質ユニットへの構造変換モチーフの組み込み分子認識モチーフを最適化したDSLリボザイムのターンオーバー効率をさらに高めるために、RNA連結反応によって大きな構造が大きく変化し、リボザイムとの親和性を消失する「構造変換型基質ユニット」を設計した。実際に合成したRNAは連結反応がおこる以前から経時的に構造変化が観測された。この結果は基本的な分子設計が妥当である事を示している。
血液幹細胞の正常分化と形質転換

我々は、今までILー3の存在下に単離した血液幹細胞の培養を行ない、分化方向は液性因子によって決定されているのではないということを報告してきた。今年度は、マウスT細胞株のCDNALibraryからGMーCSF遺伝子をクローニングし、COS細胞に導入し、組換えGMーCSFを得、その作用を検討した。GMーCSFは、ILー3とは異なり、多能性幹細胞あるいは赤血球系前駆細胞には作用しないことを明らかにした。5ーfluorouracilを投与したマウス脾細胞に残存する多能性幹細胞はILー3存在下に一定の分化段階に達すると、GMーCSFに反応するようになり、好中球,マクロファージに分化することを認めた。このときも、好中球、マクロファージが一つのコロニーの中に含まれる比率は様々で、2方向のいずれに分化するかは、GMーCSFによって決定されていないと考えられた。次に新たにクローニングされたGーCSFの造血作用について検討した。ヒト血液幹細胞を無血清培地で培養したところ、ヒトGーCSFは、主として好中球に分化することが決定した前駆細胞に作用することを認めた。一方、このGーCSFの作用をマウス造血系で検討したところ、意外にも、GーCSFは、5ーFUを投与したマウス脾細胞から大きな混合コロニーを形成せしめることが分かった。この作用が直接作用か、他の細胞を介しての間接作用であるかは現在検討中である。最近、ILー3で支持された芽球コロニーから、マクロファージ、支持細胞の存在下に、NK細胞とBリンパ球がそれぞれ出現することを認めた。このことは、血液幹細胞からリンパ球への初期分化を解析する上で重要と考えられる。形質転換に関する研究では、プリッキング、レトロウィルスベクター、Electroporationにより、E1A、MiddleTなどの遺伝子導入を試み、解析を進めている。
離散可積分系の持つ数理構造の解明と、その応用に関する研究

本年度は、有限次元力学系の可積分性に関する研究を以下のように進めた。スペクトルパラメーターの多項式で書かれるLax行列の特性方程式は代数曲線を与え、Lax行列の等位集合をこの代数曲線のJacobi多様体の開部分集合に移す写像を作ることができる。この写像が同型写像になるとき、Lax行列は上記の開部分集合の行列実現を与えることになる。一方、このLax行列の時間発展がある条件を満たすとき、その時間発展はJacobi多様体上で線型化される。Lax行列が記述する力学系の可積分性はこの条件に密接な関係がある。私は、上記の写像が同型になり、かつ時間発展が線型化されるようなN×NのLax行列の族を構成した。この族は、N(N-1)種類のタイプの行列で構成されている。また、変数分離法を応用してこれらのLax行列からJacobi多様体への写像を具体的に構成した。さらにこれらの結果を非線型力学系のモデル「周期的境界条件を持つ拡張されたLotka-Volterra格子」の解析に応用し、前述の族がこのモデルのLax行列を周期によって分類する事実に基づいてこのモデルの代数的完全可積分性を示した。こうして、独立な時間発展を生成する保存量の数が対応する代数多様体の種数に等しく、Lax行列に同型な代数多様体上の正則関数がこの系の解を記述することが明らかになった。以上の成果を、平成15年7月にポルトガルのリスボン大学で開かれた数理物理学の国際会議とそれに伴って同国のアルガルヴェ大学で開催された研究会で発表した。有限次元古典可積分系がスペクトルパラメータを持つLax形式で記述されるとき、Lax行列(あるいは転送行列)の固有方程式は代数曲線を定める。系の時間発展をこのJacobi多様体上で見ると直線運動になることが知られている。解けるコマはこの有名な例である。近年、様々な離散可積分系に対応する多様体の構造、系の初期値空間、理論全体の拡張が研究されている。Beauvilleは、ある正方行列のゲージ同値類と同型なアフィンJacobi多様体があり、多様体上にはその種数gと同数の不変ベクトル場があること、そして行列が記述する力学系のg個の可換な時間発展を生成することを示した。またSmirnovらは、古典Yang-Baxter方程式を満たす転送行列からこのゲージ同値類の代表元の実現を構成した。本研究では、周期的境界条件を持つ"拡張されたLotka-Volterra方程式"をこのような側面から調べ、モデルの可解性について考察した。まず、拡張されたLotka-Volterra方程式の転送行列からSmirnovらの構成した代表元を構成でき、しかもこの代表元の成すPoisson括弧代数はモデルの力学変数が満たすPoisson括弧代数A_<LV>に含まれることを示した(*)。固有ベクトル写像はSklyaninの変数分離法によって定められるが、代表元はスペクトル曲線上のg次の因子に写され、ここまでの構成からこの写像は同型になる。因子の時間発展はアフィンJacobi多様体上で線型化され、Jacobiのテータ関数で表される。(*)により得られる因子と力学変数とのg個の関係式、g個の独立な保存量、A_<LV>の中心を生成する自明な保存量から、モデルの自由度を完全に記述できることが分かる。2002年5月から6月にかけてオランダのユトレヒト大学に滞在し、この問題の基本的な部分の研究を進めた。なお、日本数学会秋季総合分科会(2002年9月、島根大学)、研究集会「非線形波動および非線形力学系に関する最近の話題」(2002年11月、九州大学)で上記の成果について発表した。
遺跡出土木製品の年齢炭素14と同位体元素からの自然環境因子による縄文海進期の探索

本研究は、縄文海進期(縄文前期)と思われる古木試料の年輪中^<14>C年代を高精度の物理的測定法により測定し、古代日本の環境変化を探索することを目的としている。2007年7月、新潟県中越地方出雲崎町の沖合海底下を震源として発生した中越沖地震により、出雲崎沖の海底に大量の古木が出土した。この古木試料は縄文海進期と関連している可能性があるため、その中から海底古木を採取し^<14>C年代測定を行い、年代分布を調べることで縄文海進期との関連を調べることを計画した。そこで、今年度までに38個体の^<14>C年代測定を行った。その結果、縄文海進が始まるBC6000年ころから、海水準が現在の値に落ち着き始めるAC1000頃に分布していることがわかった。また、BC3000AC1000年の間は海水準が低い時期に海底古木の実年代が多く分布し、全体の71%が分布していることがわかった。このことから、出雲崎沖から出土した海底古木は海水準の変動に関連していると考えられる。次に、測定した海底古木試料において樹種の同定を行ったところ、オニグルミやカエデ属など、山間・山地の川沿いや河原に生息する種類が多いことがわかった。これらの結果を受け、求めた倒木年代の間隔と実年代を調べ、年代に対する倒木発生頻度を調べた。倒木年代の間隔の平均値はBC 1800年以前と以後で、それぞれ206年及び137年で、BC 1800年以後に倒木年代の間隔は短くなっている事がわかった。BC 1800年以降は縄文海進期が終わり、海水準が低い時期である。このことから、倒木の事象間隔と海水準の変動に関連があることがわかった。一方、考古学試料として山形県押出遺跡の特徴的木材試料を選定し高精度C-14年代測定(誤差はC-14年代で約50年)を行った。その結果は実年代でBC4044 BC3701で、およそ300年間の中に収まっていた。この時期は、縄文海進のピークから減衰するところに相当しており押出遺跡は縄文海進期の環境変化の影響を受けたことを示唆している。本研究は、縄文海進期(縄文前期)の遺跡から出土した木柱等の年輪中C14濃度および安定同位体比を高精度の物理的測定法により測定して自然環境の視点から古代日本の環境変化を探索することを目的としている。そこで、縄文海進期の環境の影響を受けていると考えられる押出遺跡から出土した複数の木柱を試料として、その年代と安定同位体を測定することを計画した。山形県埋蔵文化財センターの調査は、多数の住居跡とそれらの住居群を分割する二つの溝状の窪地を示している。また、それぞれの住居跡からは住居に使用されたとされる多数の木柱が出土している。そこで、住居群の年代分布を調べることで居住区域の時間変動と環境の変化との関連を探索することを計画した。今年度は、山形県埋蔵文化財センターの協力の下、出土した大量の木柱から研究に適した木柱の選定を行った。その中からまずは、予備実験として別々の住居から出土した2つの木柱のC14年代測定を行った。その結果は、山形県埋蔵文化財センターの報告結果の範囲に収っており、さらに従来に比べ高精度の測定が可能であることがわかった。一方、2007年7月16日に発生した中越沖地震により、出雲崎沖の海底に大量の古木が出土した。その中から15個体の海底古木のC14年代測定を行い、年代分布を調べた。その結果、測定した海底古木の多くが縄文海進期のものであることがわかった。この年代分布は、押出試料の年代分布と比較する上で重要である。また、縄文海進期の環境変化を調べるための比較試料として、最終氷期である2万6千年前および弥生前期と考えられる2千5百年前の古木年輪試料を選び、それらの酸素同位体(δ^<18>O)のテスト測定を行った。その結果、最終氷期の値が明らかに弥生前期の値より低い値を示し、最終氷期が寒冷・乾燥であったことをよく表す結果を示した。このように、酸素安定同位体(δ^<18>O)を測定することで気候変動の探索が可能であることがわかった。本研究は、縄文海進期における自然環境から出土した古木中C14濃度を用いて調べることを目的としている。本年度は、縄文海進期にあったと考えられている新潟沖の海底堆積樹木の測定個数を増し全部で23個のC14年代が得られた。この結果と他機関の測定結果13個と合わせた年代分布は、縄文海進期(7000yrBP)に海底推積が始まり3000yrBPにピークになり、1000yrBPで分布が収まったことを示している。この研究結果は、縄文海進期を契機に中越、東北の環境変化があることを示している。更に縄文海進期との比較として最終氷期の古木試料のC14測定とC14生成シミュレーションを太陽活動の関連で始めた。縄文海進期の最盛期である60007000yrBPの地磁気強度は現代の値の70%程の強度であったとされている。