hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
20世紀におけるグローバルな陸面エネルギー水循環の年々変動に関する研究

全球河道流下モデル、数値気象予測モデルなどの既存のモデルに加えて、Topex/PoseidonやGRACEなどいくつかの衛星による地球観測プロジェクトから得られるデータを用いて大陸上の水フラックスの変動と輸送の研究が行われた。Total Runoff Intergrating Pathways(TRIP)は東大生研で開発された全球河道流下モデルであるが、日単位で全球の河川流量をシミュレートするためにTRIPを改良したTRIP2を開発した。これまで日単位の河川流量をグローバルに適切にシミュレートできた研究はなく、これは画期的な成果となった。TRIP2では、元のTRIPの様に全球固定の流速ではなく、河道勾配によって流速は変化するのみならず、水位によっても流速が変化するメカニズムが組み込まれた。この成果をまとめた結果はHydrology and Earth System Sciences Discussionsに出版され、Journal of Hydrology and Earth System Sciencesで改訂中である。国際プロジェクトであるGSWP2(Global Soil Wetness Project-Second)によって推計された陸水貯留量の変化についても解析された。本研究では、GSWP2に参画した15の陸面モデルが同じような陸水貯留量の季節変化を示すかどうかがチェックされ、Topex/Poseidon衛星計画から得られた観測データと比較された。モデル間の対応は非常によく、その成果は2008年夏にHydrological Research Lettersに投稿されている。本研究期間には、もう一本の研究論文がWater Resources Researches誌上に出版された。この論文では、GRACE衛星データから推計される陸水貯留量の季節変化を陸面モデルが適切に算定できることが示された。この他、TRIP2や長期間の気象外力データセットなどを通じて東大生研の水研究グループの他のメンバーとの共同研究も実施され、その成果の一部はすでに国際会議や国際ワークショップで発表され、学術雑誌への投稿へ向けて取りまとめの最中である。陸面モデルを利用した20世紀の陸上水循環の再現と検証をするため、20世紀のグローバルな陸面エネルギー水循環データセットを作成し、それを陸面水文植生モデルであるMATSIROの外力として利用し、大陸スケールの陸面水循環シミュレーションを行った。特に、MATSIROのような陸面水文植生モデルによって算定される流出量を河川流量に変換する際に必要となる河道流下過程に関して、従来グローバルスケールで用いられているTRIP(Total Runoff Integrating Pathways)のようなモデルでは、流下速度は一定として取り扱われることも多かったが、インドシナ半島のように地形が急峻な地域に10kmやlkmといった高解像度で適用するためには地形勾配や水深に応じて流速が変化することが望ましいのではないか、という観点から流下速度を変化させるスキームの組み込みを行った。基本式には河川流速の半経験則としてよく用いられるマニング式を用い、水面勾配は逆勾配を修正した地形勾配で代用し、陸面水文植生モデルからの流出量から得られる河川流量のマスから水深を算定する際に必要となる河道断面については矩形を仮定して、河道幅については年平均流量と河道幅との測定結果から経験的に得られた式を2つ候補として選び出し、これらに基づいて流速変化河道流下モデルを構築した。河道幅の決定に関しては、年平均流量に基づく算定結果を衛星画像等と比較して吟味し、適切な式を決定した。これらにより、例えばメコン川については日単位の流量変動のシミュレーションが良くなることが示された。この結果に関しては投稿論文を現在準備中である。
トランスジェニックマウスを用いたインスリン抵抗性発症の臓器特異性の解析

個体レベルのインスリン抵抗性の証明dominant negative SHP-2を過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスは、糖負荷試験にて耐糖能異常、高インスリシ血症を示し、ソマトスタチンを用いたインスリン感受性試験(恒常血糖値法)にてインスリン抵抗性を示した。さらに、単離ヒラメ筋および単離脂肪細胞において、2-deoxy-gluocseを用いて測定した糖取り込み能は、生理濃度のインスリン存在下で障害されており、本Tgマウスが新しいインスリン抵抗性モデルであることが証明された。インスリン標的臓器におけるインスリンシグナルの障害機構骨格筋、肝臓および脂肪細胞において、強弱の程度の差はあるものの、Tgマウスにおいて、IRS-1のリン酸化の低下、PI'3キナーゼ活性、PKB活性の低下が認められた。さらに基礎状態でのMAPキナーゼ活性の亢進とインスリンによる刺激効果の消失が認められた。また、IRS-1とSypの結合阻害が、骨格筋、肝臓、脂肪組織において認められ、これらインスリンシグナルの障害の作用点がIRS-1の近傍に存在することが示唆された。本Tgマウスの他の臓器における異常の検討本Tgマウスの膵組織の検討では、ランゲルハンス島の過形成を認めた。さらに、血圧測定にて、収縮期血圧の上昇を認め、Syndrome Xモデルとなる可能性が示唆された。IRS-1セリンスレニン残基のリン酸化亢進によるインスリン抵抗性の発症機構の解明Tgマウスにおいて、認められたMAPキナーゼの活性亢進が、IRS-1蛋白のセリン・スレオニン残基のリン酸化を介して、インスリン抵抗性を来している可能性を証明するため、現在、プロテインホスファターゼ(PP1)のアデノウイルスを作成し、IRS-1蛋白のセリン・スレオニン残基のリン酸化を是正することで、インスリン抵抗性を改善する否かを検討中である。【個体レベルのインスリン抵抗性の検討】正確でより定量的にインスリン抵抗性の存在を明らかにするため、ソマトスタチンを用いた恒常血糖値法にて、個体全体としてのインスリン感受性を測定したところ、Steady Stale Plasma Glucose値が正常マウスの約2倍とTgマウスの骨格筋にインスリン抵抗性が存在することが明かとなった。さらにTgマウスの単離soleus筋において2-deoxy-gluocseを用いて測定した糖取り込み能は、生理濃度のインスリン存在下で障害されていた。また、単離脂肪細胞を用いた検討でも同様な糖輸送の障害が認められた。【各臓器におけるインスリンシグナルの検討】Tgマウスにインスリン注射を行い、臓器別にインスリンシグナルの変化をIRS-1のリン酸化、PI'3キナーゼ活性、PKB活性、MAPキナーゼ活性などで検討した。骨格筋、肝臓および脂肪細胞において、強弱の程度の差はあるものの、ほぼ同様な障害が認められた。すなわち、IRS-1のリン酸化の低下、PI'3キナーゼ活性、PKB活性の低下、さらに基礎状態でのMAPキナーゼ活性の亢進とインスリンによる刺激効果の消失が認められた。【Tgマウスの特質、特にSyndrome Xモデル動物になり得るかの検討】高インスリン血症と各臓器におけるインスリン抵抗性が、高血圧症をきたすか否かを検証するため、各個体の血圧を測定したところ、Tg群においてnon-Tg群との間に有意な差を認めなかった。現在その詳細について検討中である。【SHP-2のインスリン作用への影響の検討:培養細胞での検討】新たに、SHP-2がp130Cas蛋白の脱リン酸化に関与することを示唆する成績が得られた。今年度までの成果個体レベルのインスリン抵抗性の証明

ソマトスタチンを用いた恒常血糖値法にて、Steady State Plasma Glucose値が正常マウスの約2倍とTgマウスの骨格筋にインスリン抵抗性が存在することが明かとなった。またTgマウスの単離soleus筋および単離脂肪細胞において、2-deoxy-gluocseを用いて測定した糖取り込み能は、生理濃度のインスリン存在下で障害されていた。各臓器におけるインスリンシグナルの障害機構骨格筋、肝臓および脂肪細胞において、強弱の程度の差はあるものの、Tgマウスにおいて、IRS-1のリン酸化の低下、PI'3キナーゼ活性、PKB活性の低下が認められた。さらに基礎状態でのMAPキナーゼ活性の亢進とインスリンによる刺激効果の消失が認められた。また、IRS-1とSypの結合阻害が、骨格筋、肝臓、脂肪組織において認められ、これらインスリンシグナルの障害の作用点がIRS-1の近傍に存在することが示唆された。IRS-1セリンスレオニン残基のリン酸化亢進によるインスリン抵抗性の発症機構の解明Tgマウスにおいて認められたMAPキナーゼの活性亢進が、IRS-1蛋白のセリン・スレオニン残基のリン酸化を介して、インスリン抵抗性を来している可能性を考え、現在、プロテインホスファターゼ(PP1)のアデノウイルスを作成し、IRS-1蛋白のセリン・スレオニン残基のリン酸化を是正することで、インスリン抵抗性を改善する遺伝子治療の可能性を検討している。前年度まで成績Dominant negative SHP-2を過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスは、糖負荷試験にて耐糖能異常、高インスリン血症を示し、ソマトスタチンを用いたインスリン感受性試験(恒常血糖値法)にてインスリン抵抗性を示した。さらに、単離ヒラメ筋および単離脂肪細胞において、2-deoxy-gluocseを用いて測定した糖取り込み能は、生理濃度のインスリン存在下で障害されており、本Tgマウスが新しいインスリン抵抗性モデルであることが証明された。骨格筋、肝臓および脂肪細胞において、強弱の程度の差はあるものの、Tgマウスにおいて、IRS-1のリン酸化の低下、PI'3キナーゼ活性、PKB活性の低下が認められた。さらに本Tgマウスの膵組織の検討では、ランゲルハンス島の過形成を認めた。さらに、血圧測定にて、収縮期血圧の上昇を認め、Syndrome Xモデルとなる可能性が示唆された。今年度の成果:SHP-2はインスリンシグナルのみでなく、種々の臓器の発生分化にかかわると考えられる。我々は本Tgマウスの1系統に認められた盲目マウスの発症機構が、眼瞼の分化異常によることを見出した。更に現在、中枢神経系、造血系および免疫系の異常の有無を共同研究で検討中である。
多成分系セラミックスナノ粉体プロセスの超精密設計制御

先に提出した年次計画の通り、1年目は、『機械的粒子複合化、先進的混合成形プロセスと新規MSC理論による粉体プロセスの精密設計』と題してMgO添加Al_2O_3を用いた二成分固相焼結系およびAlN-Y_2O_3系を用いた二成分液相焼結系に焦点を当て、セラミックスの粉体プロセスにおける多成分系の課題の一つである、焼結助剤の均一混合に着目し、助剤ナノ粉体を分散させた成形体を調製した。二成分固相焼結系に関しては、原料粉体の粒子径や混合プロセスを変えた成形体の焼結収縮率をその場測定し、MSC理論に基づいて解析することで、原料粉体の粒子径や混合プロセスが焼結収縮挙動に与える影響を調査した。その結果、焼結機構と微構造発達の均一化のためには、機械的処理によるMgOの均一な混合が有効であり、粉体プロセスの設計制御に有用であることが明らかとなった。また、液相焼結は固相焼結と同様に、学術的にも工学的にも重要であるが、固相焼結のMSC理論の適用範囲外である。そこで、二成分液相焼結系に関しては、まず既存のMSC理論を液相焼結へ拡張した。その後、拡張した理論に基づき、AlN-Y_2O_3系の焼結収縮挙動を解析した結果、一本のMSCが得られた。したがって、本研究で拡張した新規MSC理論は、液相焼結に伴う焼結収縮挙動を制御可能であり、粉体プロセスの設計制御に極めて有用であることが明らかとなった。また、液相焼結系においても、機械的処理後の複合粒子を用いることで、焼結に伴う微構造発達を均一にし、粉体プロセスの設計制御には有用であることが確認された。
敗血症や癌悪液質で誘導される炎症サイトカインに対する好中球枯枯渇化療法の検討

1)好中球枯渇化抗体RP3と、好中球誘導作用を持つBRM(OK-432,G-CSF)を用いた、担癌状態における好中球枯渇化療法の有用性についての基礎的検討では、担癌早期に好中球を枯渇化すると腫瘍増殖が促進されたが末期では抑制され、好中球は担癌早期には抗腫瘍性に末期には増殖促進的に作用する可能性が示された。好中球は担癌時期あるいは骨髄由来か末梢血由来かにより多面性を示す可能性が示唆された。2)臨床例における担癌末期症例の検討では、過去2年間に癌死した胃癌17例と大腸癌14例を対象に検討した結果、平均白血球数は17,000,好中球分画は87%と著明な好中球増多と血性IL-6 227(pg/ml),IL-8 87,IL-10 1,650の高値が観察された。3)開胸を伴う食道癌手術例を対象とした、臨床例における高度侵襲手術群のサイトカイン変動における検討では、術前ステロイド非投与群ではIL-6,IL-8,IL-10の過剰産生が確認され、また術後合併症が認められた症例でその傾向が著明であった。4)F344ラットの盲腸結紮穿刺法(CLP)による敗血症モデルにおける好中球枯渇化療法の基礎的検討では、単開腹(SHAM)群に比べ、白血球数は一過性に低下し、単位好中球当たりの活性酸素能は一過性に増加した。このモデルにRP3を用い、好中球枯渇化状態にすると、好中球数と貪食能は選択的に低下し、CL前投与あるいはCLP後8時間に投与した場合は生存率が低下したが、CLP後12時間に投与した場合は生存率で差はみられなかった。各処置後経時的に末梢血を採取し、LPSで刺激すると培養上清中にはIL-6およびIL-10がCLP後6時間目から検出され、24あるいは12時間をピークに漸減した。TNF-αはCLP前から存在し6時間で減少後、24時間まで漸増する2相性のパターンを示し、RP3の投与タイミングにより相反する結果を惹起する可能性が示唆された。今年度申請者らは1)臨床例の高度侵襲手術群におけるサイトカインの変動、2)敗血症モデルにおける好中球枯渇療法の基礎的検討を行った。1)【対象】開胸を伴う食道癌手術例【方法】術前methylprednisolon(250mg)投与群、非投与群に分け、術前、術直後、術後6時間、12時間、1日、3日、7日、14日未梢血中の1L-1β,1L-6,1L-8,1L-10,1L-12,TNF-αを測定した。【結果及び検討】非投与群では1L-6,1L-8,1L-10の過剰産生が確認され、また術後合併症が認められた症例でその傾向が著明であった。投与群ではサイトカインの過剰産生はみとめられなかった。2)【対象】9週齢のF344ラット♂【方法】

ジエチルエーテル麻酔下に開腹し盲腸を結紮、穿刺し敗血症モデルとし、処置後24時間、72時間、120時間で尾から末梢血を採取し、白血球数、白血球分画、好中球貧食能及び活性酸素酸性能を測定した。また、処置前、処置後8時間、24時間で、好中球枯渇抗体RP3を腹腔内投与した群に対しても同様に検討した。【結果及び検討】処置後96時間で80%が死亡し、処置後24時間の末梢血中の白血球数は減少したが好中球数は増加し、好中球機能も亢進した。RP3を投与した群は好中球数、機能とも低下し、生存率は低下し生存期間も短縮した。これにより感染初期の好中球の有用性が確認された。【結語】今後申請者らは担癌患者を対象に担癌時期別及び手術侵襲度別に末消血好中球数及び活性、各種サイトカインを測定しSIRSの概念で再評価する所存である。また敗血症モデルにおいては炎症性サイトカインの動態、担癌状態との合併モデルに関して検討を加える所存である。担癌状態における血液浄化法としての好中球枯渇化療法の有用性について基礎的な検討を行った。【対象】GKS腫瘍を用いたF344ラット担癌モデルにおいて担癌時期別の検討を行った。GKS2腫瘍は教室で樹立したラット肝癌、で約12.5mgを皮下投与すると平均30日で腫瘍死する。投与直後を担癌早期、投与14日を担癌末期と想定した。【方法】好中球枯渇化抗体RP3と、好中球誘導作用をもつBRM(OK-432,G-CSF)を担癌時期別に投与し、生存期間、腫瘍増殖曲線、末梢血好中球数とCL活性などを経時的に測定した。RP3は2ml/匹を腹腔内に、OK-432は5KE/匹またG-CSFは10μg/匹を皮下投与した。また担癌時期別の抗腫瘍性好中球の性格と作用機序を、活性酸素産生量から検索した。【結果】1)担癌早期にRP3を投与すると腫瘍増殖促進が、担癌末期にRP3を投与すると腫瘍増殖抑制がみられた。2)担癌早期にRP3→OK-432を併用投与すると腫瘍増魔促進傾向がみられ、好中球数、機能は低下していた。3)担癌早期にRP3→G-CSFを併用投与すると腫瘍増殖抑制傾向が、担癌末期にRP3→G-CSFを併用投与すると腫瘍増殖促進傾向がみられた。4)感染合併モデルでは、感染早期での白血球数の有意の低下、好中球分画の増加、好中球CL活性の低下、活性酸素の増加がみられ、好中球による組織傷害が示唆された。【まとめ】担癌早期に好中球を枯渇すると腫瘍増殖が促進されたが末期では抑制され、好中球は担癌早期には抗腫瘍性に末期には増殖促進的に作用する可能性が示された。好中球は担癌時期或いは骨髄由来か末梢由来かにより多面性を示す可能性が示唆された。担癌末期はSIRS類似の高サイトカイン血症状態で,好中球が過剰刺激され悪液質や臓器障害が誘起される。今回,好中球枯渇化抗体(RP3)を用い枯渇化療法の有用性につき検討した。血液浄化効果としては,CL活性,MCLA活性(活性酸素),サイトカイン(IL-6,IL-8,IL-10)などを指標とした。[方法と結果]臨床的検討:過去2年間に癌死した胃癌17例と大腸癌14例を対象に検討した結果,平均白血球数は17,000,好中球分画は87%と著明な好中球増多と血性IL-6 227(pg/ml),IL-8 87,IL-10 1,650の高値が観察された。実験的検討:GKS2腫瘍をF344ラット背部皮下へ移植すると6-8週目(担癌末期)には白血球数が38,000,好中球分画が49%,CL活性が3,700,MCLAが6,900count/sと有意の好中球数増多と機能の増加がみられた。一方,RP3で好中球枯渇状態にすると,担癌早期には腫瘍増殖促進と生存期間短縮が,末期には腫瘍増殖抑制と生存期間延長が観察され,担癌時期による好中球機能の二面性が示唆された。
雲仙火山におけるマグマの上昇噴出機構の探究

雲仙火山におけるマグマ活動をいっそう詳しく調べるために,発達を続ける溶岩ドームの近距離に傾斜計観測点を増やし,その実態の解明に努めた.雲仙火山では,これまで続いてきた周期12時間の超長周期の山体振動は比較的低調であったが,1994年10月から1995年2月にかけて周期30100時間の異常な山体振動が発生し,本研究によってその経過が詳しくとらえられた.振動の周期はごく初期には約30時間で,安定して観測を続けているFGA観測点での両振幅は約1マイクロラジアン程度であった.その後,周期は徐々に40時間前後に延び,振幅も増大して,10月末11月初めには数マイクロラジアンの両振幅を示した.このあと,振動の卓越周期は11月末から約60時間,12月下旬から約70時間,1月中旬から約90時間,1月下旬からは約100時間に変化した.一方このような周期的な変動に呼応して,地震発生や溶岩崩落が周期を合わせて繰り返された.傾斜計によって観測された今回の山体振動は,火口からの距離が大きくなると急速にその動きの振幅が小さくなることから,火道の最上部付近に振動源があるものと推定された.また,一連の現象は,次のように考えられる.(1)火道最上部付近で,マグマの供給や火山ガスの発生のために圧力が高まる.(2)圧力の増加のため,隣接部で小さな地震が多発する.(3)圧力が限界に達し,栓になっている岩を押し上げる.(4)これによって圧力が緩和され,地震発生が減る.(5)さらに圧力が下がると,やがて栓になっている岩の隆起が停止ないし停滞.(6)マグマの供給や火山ガスの発生が定常的に近い形で続く限り,ふたたび(1)にもどって繰り返す.その供給の速度と“栓"の動き始めや停止の圧力の均衡によって,それぞれの時期ごとに繰り返しの周期が半ば安定的に生じて現在にいたる.雲仙火山におけるマグマ活動をいっそう詳しく調べるために,発達を続ける溶岩ドームの近距離に傾斜計観測点を増やし,その実態の解明に努めた.雲仙火山では,これまで続いてきた周期12時間の超長周期の山体振動は比較的低調であったが,1994年10月から1995年2月にかけて周期30100時間の異常な山体振動が発生し,本研究によってその経過が詳しくとらえられた.振動の周期はごく初期には約30時間で,安定して観測を続けているFGA観測点での両振幅は約1マイクロラジアン程度であった.その後,周期は徐々に40時間前後に延び,振幅も増大して,10月末11月初めには数マイクロラジアンの両振幅を示した.このあと,振動の卓越周期は11月末から約60時間,12月下旬から約70時間,1月中旬から約90時間,1月下旬からは約100時間に変化した.一方このような周期的な変動に呼応して,地震発生や溶岩崩落が周期を合わせて繰り返された.傾斜計によって観測された今回の山体振動は,火口からの距離が大きくなると急速にその動きの振幅が小さくなることから,火道の最上部付近に振動源があるものと推定された.また,一連の現象は,次のように考えられる.(1)火道最上部付近で,マグマの供給や火山ガスの発生のために圧力が高まる.(2)圧力の増加のため,隣接部で小さな地震が多発する.(3)圧力が限界に達し,栓になっている岩を押し上げる.(4)これによって圧力が緩和され,地震発生が減る.(5)さらに圧力が下がると,やがて栓になっている岩の隆起が停止ないし停滞.(6)マグマの供給や火山ガスの発生が定常的に近い形で続く限り,ふたたび(1)にもどって繰り返す.その供給の速度と“栓"の動き始めや停止の圧力の均衡によって,それぞれの時期ごとに繰り返しの周期が半ば安定的に生じて現在にいたる.
ゼロ・エミッション燃焼を目指した超希薄燃料のプラズマ無炎燃焼の開発

本研究では、化石燃料の燃焼排ガス中の環境汚染物質を極限まで減らすゼロ・エミッション燃焼を目指した新しい燃焼技術として、従来の触媒燃焼に代わる希薄燃料のプラズマ支援燃焼を提案し、その可能性について実験的検証を行った。バリア放電を予熱した希薄メタンー空気混合気の燃焼に適用し、本手法が低エミッション燃焼を実現できる可能性を示すことができた。また、高温下での放電の挙動を調べるため、室温から900°Cの範囲で放電の観測も行った。バリア放電によるプラズマ無炎燃焼リアクタのプロトタイプを作製し、プラズマ無炎燃焼の実験を行った。石英管を用いて同心軸円筒型バリア放電リアクタを構築し、ここに400度以上に予熱した空気とメタンの希薄混合気を流してバリア放電を印可した。バリア放電には、本研究費で購入した高周波パルス電源(30kV、100ns、500pps)を用いた。そして、燃焼排ガス中のNOx、HC(hydrocarbon、すなわち燃え残った炭化水素)、CO、CO2の濃度を測定した。等量比0.3という超希薄混合気を用いた実験では、放電による多少の無炎燃焼反応の発生に成功したが、現在のところ燃焼率はまだ低く、多くのNOxとCOが発生するという望ましくない結果に終わっている。しかしながら、本研究のファーストステップとして、超希薄混合気にプラズマを作用させて、わずかでも無炎燃焼を発生させるという目的は達成できた。これと並行して、高温下でのストリーマ放電の基礎特性を測定する研究も立ち上げている。1200度まで加熱できる電気炉を用いて、高温空気中における針ー平板および同軸円筒型リアクタによるストリーマ放電の特性を測定する。このような高温下での研究はこれまで経験がないため、電極の金属材料や絶縁材料の選定、加工に大きく手間取り実験はやや遅れているが、実験を行える態勢を整えつつある。高温下における実験のノウハウを蓄積できたことも、本研究の遂行に向けた本年度の成果である。バリア放電によるプラズマ無炎燃焼リアクタを作製し、実験を行った。石英管を用いて同心軸円筒型バリア放電リアクタを構築し、ここに400500度に予熱した空気とメタンの希薄予混合気を流してバリア放電を印可した。その結果、空気の予熱温度500度、等量比0.37の希薄燃焼条件において、放電パワーを燃焼熱の3.7%としたときにNOx濃度26ppmの結果を得た。この等量比では放電なしでは燃焼は安定せず、放電プラズマにより燃焼が安定化されていることが確認できた。HCは計測器の測定限界である数100ppmまで減少した。COは計測器の故障により測定できなかったが、CO2はメタンの初期濃度と同程度まで増えていたため、少なくとも大部分のCOはCO2に酸化していたものと考えられる。本研究では、重要なパラメータである放電領域通過後の燃焼ガスの温度を測定できなかった。熱電対を放電領域に近づけることができなかったためである。また、装置の制約上、放電リアクタは内径25mmと細く、リアクタの断熱も不十分であったため、混合気がリアクタ壁面で冷却され十分な精度の実験ができなかった。しかし、0.37という希薄領域でほぼすべての燃料が燃焼した結果としてNOxはわずか26ppmしか発生しておらず、本手法が低NOxの希薄燃焼方式として有望である可能性を示唆することができた。本実験では5001000度の高温下でバリア放電を発生させるが、このような高温下でのバリア放電、すなわちストリーマ放電の研究はほとんどなされておらず、高温下での放電特性が予測できない。そこで、900度まで加熱した空気中でストリーマ放電を発生させ、その放電特性を調べる研究も行った。研究成果はPlasma Sources Science and Technologyに投稿中である。本研究は、最大1500度以上に達する高温下での実験である。このような高温下での実験はこれまでに経験がなかったため、特に耐熱材料の選定および加工に大きく手間取り、進展が遅れている。また、プラスチックや一般的なガラスや金属は利用できず、耐熱・耐腐食金属、耐熱石英、セラミックスなどを使用するため、装置が破損するたびに修理の予算と時間が予想以上にかかり、研究の進展を遅らせている。したがって達成度の遅れた理由は、この高温下での実験であるが故の困難という点にほぼ集約される。なしプラズマ工学本研究の最終目的は、プラズマ無炎燃焼で「NOx、CO、HCそれぞれ10ppm以下」のゼロ・エミッションを達成することである。しかし先に述べたように高温下での実験に伴う様々な困難により実験が遅れているため、あと1年でこの目標を達成するのはやや困難を感じている。そこで、当面の目標を「プラズマ無炎燃焼における、燃焼率およびエミッション濃度と放電パラメータの関係の調査」として、超希薄燃焼をプラズマ無炎燃焼でどの程度改善できるかについて調査する。そして、ゼロ・エミッションの最終目的を達成するための指針を得ることを目的とする。

また、高温下でのストリーマ放電特性の変化を詳細に調べ、高温下でどのような放電を発生させるのが最適かを検討する際の指針とする。具体的には、温度を上げた時のストリーマの進展速度、太さや本数などの形状、消費エネルギー、放電発生電圧などがどのように変化するかを測定する。高温下では圧力一定のもとで密度が減少するため、電界と気体密度の比E/N、いわゆる換算電界が変化するため、放電特性は電圧一定のもとでは大きく変化することが予想される。また、これほどの高温下では振動励起N2(v)が大量に発生するため、N2(v)から電子にエネルギーを受け渡す超弾性衝突も発生し、これも放電特性を変化させると予想される。この他、プラズマ支援燃焼で重要な活性種であるOHラジカルの密度が、温度によりどのように変化するかを測定する。測定にはレーザー吸収計測を計画しており、その準備も進めている。なし
微小機械の潤滑技術確立のためのナノ厚さ液体潤滑膜のリアルタイム可視化に関する研究

これまで開発してきた二段結像型エリプソメトリー顕微鏡と,先端を球状に加工した光ファイバープローブを摺動子として用いた高感度な摩擦力測定法との同時計測による予備実験から,ナノメートル厚さの潤滑膜摺動時に発生する力は微小であり,光ファイバープローブを用いた測定法でも検出限界に近いことが解った.加えて,摺動時の潤滑膜の形状と摺動子の位置関係を把握するために,摺動子先端と固体基板間のすき間を高精度に制御する必要性が明らかとなった.そこで,予備実験で用いた光ファイバープローブを用いた測定法によって力学応答を測定することに方針を転換するものとした.本測定法では正弦波状に光ファイバープローブを振動させ,高精度なピエゾアクチュエータによって一定速度で接近させながら潤滑膜を摺動する.また,摺動子が固体基板と接触した際に励起されるランダム振動検出し,ピエゾアクチュエータの変位からすき間を定量的に決定することができる.まず,磁気ディスク上に塗布した平均膜厚6.4nmの潤滑膜を摺動した際の潤滑膜を観測する実験を行った.潤滑膜の変形とランダム振動の励起が同時に観測され,さらに潤滑膜へ摺動子を押し込むとランダム振動が急激に増大する固体接触が観測された.この結果から,すき間を高精度に制御した状況で潤滑膜変形の可視化を達成した.次に,顕微鏡の光源を発光させる時間を摺動実験毎に遅らせ,それらの実験結果を時間毎に並べて動画とすることにより摺動後の修復過程を観測した.修復の時間スケールは100μsオーダーであり,自然拡散よる修復時間スケールよりも短いことを示唆する実験結果であった.以上,本研究によって,ナノメートル厚さ潤滑膜を摺動した際の変形をリアルタイムに可視化可能な顕微法の開発し,微小機械における潤滑現象解明に向けた基礎的な知見の取得に成功した.微小機械の潤滑に用いられる潤滑膜の厚さ数nmに対して二段結像型エリプソメトリー顕微鏡の膜厚分解能は不十分である.そこで,試料への照明光強度を増強するリレーレンズ照明系を新たに考案・試作し,0.6nmの膜厚分解能を達成した.また,従来光源と比較して高出力で干渉性の低いLED光源を新たに導入し,0.4nmの膜厚分解能を達成した.さらに,摺動前の潤滑膜画像で補正することにより,背景光を除去することに成功し,膜厚分解能0.1nmを実現した.本研究の目的である,ハードディスクドライブのための潤滑膜変形と摩擦力・垂直力の関係の多角的な解明では,膜観測とともに力学応答計測が必須である.そこで,予備実験として,二段結像型エリプソメトリー顕微鏡と先端を球状に加工した光ファイバープローブを用いた高感度な摩擦力測定法との同時測定を行った.そして,磁気ディスク上に塗布した厚さ6.4nmの液体潤滑膜を高感度な摩擦力測定法により摺動した様子を二段結像型エリプソメトリー顕微鏡で可視化する実験により,ナノメートル厚さの潤滑膜の発生する力は小さく,光ファイバープローブを用いた測定法でも検出限界に近いことが解った.したがって,当初使用することを予定していたロードセルを用いた力検出法では本研究に必須な高感度力検出,高精度すきま制御の両者の実現が難しいことが判明した.そこで,予備実験で用いた光ファイバープローブを用いた測定法を高感度化して力学応答を測定することに方針を転換するものとした.この系においては,磁気ディスクでなくプローブを運動させるため,当初の課題であった面ぶれの追随への対応が不要となる.摺動速度もハードディスクドライブと同程度の速度が可能であり,研究目的である,ハードディスクドライブのための潤滑膜変形と摩擦力・垂直力の関係の多角的な解明が,より効率的に達成できる.これまで開発してきた二段結像型エリプソメトリー顕微鏡と,先端を球状に加工した光ファイバープローブを摺動子として用いた高感度な摩擦力測定法との同時計測による予備実験から,ナノメートル厚さの潤滑膜摺動時に発生する力は微小であり,光ファイバープローブを用いた測定法でも検出限界に近いことが解った.加えて,摺動時の潤滑膜の形状と摺動子の位置関係を把握するために,摺動子先端と固体基板間のすき間を高精度に制御する必要性が明らかとなった.そこで,予備実験で用いた光ファイバープローブを用いた測定法によって力学応答を測定することに方針を転換するものとした.本測定法では正弦波状に光ファイバープローブを振動させ,高精度なピエゾアクチュエータによって一定速度で接近させながら潤滑膜を摺動する.また,摺動子が固体基板と接触した際に励起されるランダム振動検出し,ピエゾアクチュエータの変位からすき間を定量的に決定することができる.まず,磁気ディスク上に塗布した平均膜厚6.4nmの潤滑膜を摺動した際の潤滑膜を観測する実験を行った.潤滑膜の変形とランダム振動の励起が同時に観測され,さらに潤滑膜へ摺動子を押し込むとランダム振動が急激に増大する固体接触が観測された.この結果から,すき間を高精度に制御した状況で潤滑膜変形の可視化を達成した.

次に,顕微鏡の光源を発光させる時間を摺動実験毎に遅らせ,それらの実験結果を時間毎に並べて動画とすることにより摺動後の修復過程を観測した.修復の時間スケールは100μsオーダーであり,自然拡散よる修復時間スケールよりも短いことを示唆する実験結果であった.以上,本研究によって,ナノメートル厚さ潤滑膜を摺動した際の変形をリアルタイムに可視化可能な顕微法の開発し,微小機械における潤滑現象解明に向けた基礎的な知見の取得に成功した.・リレーレンズ照明系により,目標とする0.1nmオーダの膜厚分解能を実現できたため.・高出力かつ干渉性の低いLED光源と画像処理により,エリプソメトリーで達成可能な限界程度まで膜厚分解能を向上することに成功したため.・高感度な摩擦力測定法による予備実験により,当初の計画では,ナノ厚さ液体潤滑膜の力計測は困難であることを見出し,より実現性が高く,効率的な方法を採用したためナノ厚さ液体潤滑膜を摺動した際の力学応答を計測するためには,非常に高感度な力計測法が必要であることが判明した.当初予定していたロードセルを用いた力検出法では不十分と言うことが解り,そこで,光ファイバープローブを用いた高感度な摩擦力測定法を高感度化して力学応答を測定することに方針を転換するものとする.この系においては,磁気ディスクでなくプローブを運動させるため,当初の課題であった面ぶれの追随への対応が不要となる.また,摺動速度もハードディスクドライブと同程度の速度が可能であり,研究目的である,ハードディスクドライブのための潤滑膜変形と摩擦力・垂直力の関係の多角的な解明が,より効率的に達成できる.
忘却された時間-記憶論再考

ロック以来「記憶」は〈私〉の自己同一性の根拠と考えられてきたが、今世紀の大陸の哲学者たち(ベルクソン、フッサールや、有形無形に彼らの影響を受けたものたち)は、記憶を二種類(習慣と記憶、過去把持と想起など)に分け、一つの主観の経験を、馴染みのないものから身近なものへ、身近なものから忘れさられたものへという螺旋的なダイナミズムによって説明しようとしてきた。そのかぎりで記憶は〈私〉にとって馴染みのないもの、異他なるものへの通路でもあった。同時に「想起」をめぐる議論においても、精神分析や文学(たとえばプル-ストなど)の例を出すまでもなく、〈私〉にとって馴染みのないものの到来、少なくとも意識的ではないものの層の存在が探り当てられているように思われる。本研究は、こうした議論のそれぞれの枠組みをあぶりだすことによって、それらの議論に共通の場所を与え、さらには〈私〉概念の新たな理解のパラダイムを提供することを目的として開始された。そのために、近代以降の哲学史における記憶論・時間論の徹底的な検索作業と、現代の時間と〈私〉に関するさまざまな議論の検討を、以下の論点に絞って行なった。(1)ベルクソン、フッサール、ハイデガ-、メルロ=ポンティ等の時間論が、主観性あるいは意識をどのようなものとして提示しているのか、それぞれの差異と共通点について再検討した。(2)現在アメリカの現象学者たちをも捲き込んで進行している「物語」(narrative)に関する議論が、それ以前までの時間論をどのように改変したのか、それが〈私〉の理解に関してどのような影響をもちうるのかを批判的に検討した。本研究は予想以上に射程がひろく、実のところ研究の端緒にようやくたどりついたというのが現状である。本研究の包括的成果については今後の研究の継続に委ねられることとなった。
野生霊長類の薬用食物の探索とその生理機能性成分の解明

薬を持たない野生霊長類では食を通して疾病の治癒・軽減や予防をしているものと考えられる。本課題は、タンザニア・マハレ山塊国立公園の野生チンパンジーを対象に、(1)非栄養的摂取植物の生理機能や活性成分の究明と、(2)これら植物の採食意義を解析すること、を目的としている。この研究は、薬化学や食品機能学、さらには動物生態学に寄与するものである。平成11年度の現地調査にて、非栄養的採食植物約20種を採取した。平成12年度では、これら植物の生物・生理活性を総合的に評価し、特徴ある種に含まれる生理活性成分の研究に取り組んだ。野生動物の薬として最重要との観点から実施した抗寄生虫スクリーニング(抗住血吸虫活性)では約半数が有意な活性を示した。なかでもTrema orientalisのそれは強く、チンパンジーの本植物採食における特徴からも興味がもたれ、一活性物質の精製単離に成功した。巾広い生理活性が検索できる試験系、殺塩水エビスクリーング、ではSenna spectabilitisおよびAnchomanes dubisに顕著な活性を認め、現在これらの活性成分の研究を展開中である。上記植物類は機能性食品学的観点からも貴重であり、T.orientalisには抗ラジカル産生抑制活性が、またS.spectabilisには抗ラジカル産生と共に発がん抑制活性が認められた。抗ラジカルや発がん抑制の観点からはさらに有意な種を指摘できた。また、派生的研究として、民間伝承種(Anagalis arvensis)の住血吸虫中間宿主制御物質や、東南アジアの野生猿類の採食種の生理活性スクリーニングも行った。さらにまた、チンパンジーの食(味)と薬(生理機能)との関連を野外で解析する一アプローチとして、渋味の塩化第二鉄反応を利用した定量化試験法を試行し、現在その妥当性を解析中である。また、平成12年度には、現地ダルエスサラーム大学化学科よりDr.Nkunya教授を招聘し、将来へ向けた研究体制作りを行った。薬を持たない野生霊長類の世界では、食生活を通して疾病の治癒・軽減や予防をしているものと考えられる。本研究では、従前通り、タンザニア・マハレ山塊国立公園に棲息する野生チンパンジーを主たる対象とし、その食物選択行動の解析から、1.チンパンジーの機能性食素材の探索と含まれる生理活性成分の解明を通して、2.野生霊長類の薬用植物・機能性食物利用の存否を確かめ、また3.これら機能性化学成分をリードとし、新規有用物質の開発、を目的としている。平成11年9月10月にかけ約3週間の野外調査を実施した。植物種の選択は、(1)チンパンジーの非栄養的採食種、(2)非日常食種、および(3)苦味や渋味など味覚的に特性のある種の探索を基本に、(4)民間伝承薬的種の調査を重ね合わせることにより実施した。約20種の特徴ある植物を入手した。また、塩水エビを用いた簡単な生物試験を実施し、化学的研究へ昇華させるべき植物種の絞り込みを試みた。採取植物のうち、ニレ科Trema orientalisやシクンシ科Combretum molleには、すでに本研究者らにより、チンパンジーによる抗寄生虫薬的利用が示唆されており、現在それぞれの活性成分の解明に着手している。また、マメ科Senna spectabilis(大量確保)には、殺塩水エビ活性が認められ、T.Orientalisと同様、その成分分析に移っている。次年度では、まずは、広く採取した試料の抗寄生虫(対住血吸虫やマラリアなど)、抗菌、殺虫活性などを評価する。また、食による日常的な生体の防御や体調の維持・増進には酸化ストレスの軽減が重要であるとの視点から、酸化ストレスの初発因子となるO_2^-やNOの過剰産生、さらには発がんプロモーションに対する阻害活性をも評価し、霊長類の薬用植物・機能性食物利用の実体について総合的に解析する。なお、本年度では、上記現地調査と共に、派生的な研究として、熱帯植物中の抗酸化作用(および活性成分)や発がんプロモーション抑制作用の研究、さらには、民間伝承種よりの住血吸虫中間宿主制御物質の解明も行い、成果を挙げた。

抗ラジカルや発がん抑制の観点からはさらに有意な種を指摘できた。また、派生的研究として、民間伝承種(Anagalis arvensis)の住血吸虫中間宿主制御物質や、東南アジアの野生猿類の採食種の生理活性スクリーニングも行った。さらにまた、チンパンジーの食(味)と薬(生理機能)との関連を野外で解析する一アプローチとして、渋味の塩化第二鉄反応を利用した定量化試験法を試行し、現在その妥当性を解析中である。また、平成12年度には、現地ダルエスサラーム大学化学科よりDr.Nkunya教授を招聘し、将来へ向けた研究体制作りを行った。
実践的風土を創造する臨床学習環境デザイナー育成プログラムの構築

看護学生や新卒看護職者を支援する教育指導者の育成プログラムについて、講習会・研修会の企画・運営担当者への面接および米国の臨床教育モデルに関する視察から検討した。教育指導者の臨床学習環境デザインに関する調査を実施し、組織・活動・道具のデザインに関する学習ニーズとその方法、教育責任者と教育指導者の認識の違いを明らかにした。これらの結果をもとに臨床学習環境デザイナー育成プログラムを構成し、試行した。実験群では、組織への参画、目標達成志向、支援的リーダーシップ、専門的実践、協働関係づくり、フレキシビリティを促進し、自己効力感が向上することから、実践的風土の創造に資する効果が示唆された。本研究の目的は、学生や新卒者の臨床コンピテンスを培うために実践的風土を創造することのできる人材として、臨床学習環境デザイナーを育成するプログラムを構築することである。平成24年度は教育指導者の臨床学習環境をデザインする能力の育成に関するニーズを分析するため、以下を実施した。1.学生や新卒者を支援する教育指導者の育成の現状を把握するため、看護協会、医療機関の講習会等の企画運営担当者14名から得たインタビューデータの分析を行った。その結果、教育指導者を対象とするプログラムに関する取り組み、成果、課題、ニーズが明らかになった。2.教育指導者の臨床学習環境をデザインする能力の育成に関するニーズを明らかにするため、医療機関の教育責任者(施設の看護職の教育プログラムの企画・運営の責任者)と教育指導者(各部署で中心となって新卒者や学生の教育指導を行う看護職)を対象にニーズ調査を実施した。調査内容は、インタビューデータの分析結果と関連文献をもとに検討した。教育責任者を対象とする調査内容は、教育指導者の学習ニーズと学習方法、受講機会がある研修内容と有用性、研修プログラムの課題、課題への取り組み、属性とした。教育指導者を対象とする調査内容は、教育指導者の学習ニーズと学習方法、受講したことがある研修内容と有用性、学習におけるメタ認知、看護師の職務キャリア尺度、研修プログラムの課題、属性とした。調査では、全国の一般病床数500床以上の医療機関より比例層化抽出法を用いて200施設を抽出し、調査の了解が得られた89施設に所属する教育責任者(各施設1名) 89名と教育指導者(各施設10名以内) 614名を対象にニーズ調査を郵送法で行った。本研究は研究代表者の所属機関の研究倫理審査を受け承認を得た。現在、データの分析を進めている。3.米国と日本における学生の臨床学習環境に関する比較検討を行った。平成25年度は、主に学生や新卒者を支援する教育指導者の育成に関するニーズ調査の結果をもとに構成した育成プログラムを試行するため、以下を実施した。1.教育指導者の育成に関するニーズ調査の結果を分析した。学習環境デザインについて、教育指導者の学習の必要性は【組織デザインに関する学習ニーズ】【活動デザインに関する学習ニーズ】【道具デザインに関する学習ニーズ】からなることが示され、その学習方法として、専門家からの学びを必要とする傾向がみられた。教育指導者の学習ニーズおよび研修内容とその有用性には、教育責任者と教育指導者の間で認識の違いが認められた。教育指導者の学習の特性と職務キャリアの関連では、職務キャリアの形成に学習におけるメタ認知的知識および活動の両者が関連し、質の高い看護の実践と追究につながることが示唆された。2.ニーズ調査の結果と文献検討をもとに、「臨床学習環境デザイナー育成プログラム」を構成した。近畿圏の医療機関より便宜的に抽出した施設から2名あるいは4名の教育指導者を募集し、プログラム試行前の調査を郵送法で行った。その結果をもとに対象者をコントロール群と実験群に分け、1回目のプログラムを試行し、実施後の調査を行った。今後、プログラムの2回目を実施する予定である。3.看護協会、医療機関の講習会等の企画運営担当者14名を対象に実施したインタビューから得られた結果を報告書にまとめ、研究参加者と施設に報告した。また、研究成果を学会発表および論文として公表した。4.米国と日本における学生の臨床学習環境のなかで培われた臨床コンピテンスに関する比較検討を行い、国内外の学会に発表した。平成23年度は国内外の学生や新卒者を支援する教育指導者の育成の現状を把握するため、以下を実施した。1.学生・新卒者および教育指導者の育成プログラム、コンピテンス、風土、学習環境、教育組織・活動・道具のデザインに関する国内外の著書や論文を収集し、文献検討を行った。

2.学生や新卒者を支援する教育指導者の育成プログラムの成果や課題およびニーズを把握することを目的に、看護協会、医療機関が主催する教育指導者を対象とする講習会等の視察を行った。研究協力者は、看護協会2施設から4名、公的医療機関3施設から5名、民間医療機関3施設から5名の講習会等の企画運営担当者で、教育指導者の育成プログラムの成果や課題およびニーズについてインタビューを行った。本研究は研究代表者の所属機関の研究倫理審査を受け承認を得た。インタビューは許可を得て録音し、逐語化した。現在、データの分析を進めている。3.教育機関の視察では、米国のOregon Health & Science Universityにおける教育・学習活動、特に臨床教育モデルに焦点を絞り、視察を行った。Simulation and Clinical Learning CenterにおけるHigh-Fidelity Simulation、大学病院における臨床実習、大学院のCurriculum and Instruction in Nursingコースの参加観察およびキーインフォマントのインタビューを行った。分析の結果、臨床コンピテンスの育成、実習における学習環境の影響、インストラクショナルデザインの概要を把握することができた。本研究の目的は、学生や新卒者の臨床コンピテンスを培うために実践的風土を創造することのできる人材として、臨床学習環境デザイナーを育成するプログラムを構築することである。プログラムは先行研究をもとにCreative thinking modelを用いて構成した。平成26年度は、臨床学習環境デザイナー育成プログラムを試行し、評価を行った。病床数500床以上の病院の教育指導者24名を実験群と対照群に分け、2回のプログラムを実施した。両群ともに講義を受講し、実験群にはプログラムの試行としてワークショップを行った。プログラム実施前(ベースライン)、1回目および2回目プログラム終了時、プログラム2ヶ月後に調査を行った。ベースラインにおける群間比較では、変数の有意差はみられなかった。看護コンピテンシーは、群間比較で有意差はなかったが、経時比較では【組織への参画】【目標達成志向】【支援的リーダーシップ】【専門的実践】【協働関係づくり】【フレキシビリティ】を促進する効果がみられた。自己効力感は、2回目プログラム終了時とベースラインの得点差の群間比較では有意に実験群が高いことから、自己効力感が向上することが示唆された。プログラムの満足度は否定的な評価がなく、時間も妥当であることが示された。プログラムに関して、「自身の指導方法を振り返る機会となった」、「参加者間で情報共有・情報交換ができた」という回答に有意差が認められ、実験群がより肯定的な評価であった。プログラム2ヶ月後、両群から〔教育方法・評価の学びの深化〕〔現場の教育の見直し〕〔自身の指導方法の省察〕、実験群から〔ルーブリックの作成〕〔ワークショップの発展〕への取組が抽出された。
ヒストンシャペロンFACTによるヌクレオソーム再構築機構の構造基盤

真核生物では、遺伝子の転写、複製、修復、組換えなどの制御機構はクロマチンの動的構造変化に依存して行われる。事実、クロマチン構造の動的変化は、細胞の染色体異常、分化、癌化、老化に関わり、iPS、ES細胞作成など再生医療や抗癌剤などの開発においても重要な意味をもつ。それゆえ、この過程で中心的役割を果たす因子がクロマチン構造をいかに巧妙に変化させているのか、その分子機構を解明する事が緊急の課題である。本研究で用いるヒストンシャペロンFACTは、ヌクレオソームからのヒストン除去とヌクレオソーム再構築という、一見相反するクロマチンリモデリング活性を持つ事が特徴である。しかし、FACTがどのような分子機構で相反する活性を制御して、ヌクレオソームを再構築するのかは、全く不明である。そこで、本研究ではFACTによるヌクレオソーム再構築の分子機構の全容を時系列に沿って整理し、立体構造の観点から明らかにすることを目的とする。今年度はFACTのヌクレオソーム再構築活性をしらべるために、Supercoiling assayを用いた。Supercoiling assayとは閉環状プラスミドとヒストンを用いて、DNA上にヌクレオソームが1つ作られたとき、ネガティブなスーパーコイルが1つ入ることを利用した検定法である。まず、このSupercoiling assayを用いて、FACTの機能ドメインを欠失した各種変異体のヌクレオソーム再構築活性の測定を行った。これにより、ヌクレオソーム再構築に必要なFACT機能ドメインをおおよそ推定することができた。ヌクレオソーム再構築に必要なFACT機能ドメインを推定することができたので、計画通り進行している。来年度は、同定されたFACT機能ドメインとヒストンH2A-H2B二量体、H3-H4四量体、ヌクレオソームとの相互作用を解析する。また、完全なヌクレオソームだけでなく、反応中間体であるテトラソーム(H3-H4四量体とDNAの複合体)、ヘキサゾーム(H3-H4四量体とH2A-H2B二量体からなるヒストン六量体とDNAの複合体)、DNAが一部はがれたヌクレオソーム、DSBが導入されたヌクレオソームなども調製可能であり、これらとFACTの相互作用を解析する事も計画している。大量の消耗品を必要とする試料調製が来年度に持ち越しとなったため。
酸化的DNA損傷とその修復機構

電離放射線や環境中に存在する化学物質、さらには生体内での通常の代謝活動によっても活性酸素が生じている。これらは様々な作用を生体にもたらすが、中でもDNAの酸化は突然変異や発がんさらには生体の老化に深く関わっていることが示唆されてきた。種々のDNAの酸化的損傷の中で、グアニン塩基の酸化はその強力な突然変異原性により注目される一方、ヒト細胞内での8-オキソグアニンの含量が老化に伴い蓄積的に増加することが示されており、脳・神経系の疾患であるパーキンソン病等における神経細胞の変性死の観点からも興味深い。活性酸素に伴うDNA上の損傷と突然変異、発がんさらには神経細胞傷害の関連を明らかにすることを目的に、8-オキソグアニンの修復に関する酵素の細胞内動態の解析、並びに標的遺伝子組換えの手法による8-オキソグアニンの修復系の遺伝子欠損マウスの樹立・解析を進めている。近年p53に代表されるDNA損傷度をモニターし損傷度に応じてアポトーシスにより細胞を積極的に排除する系が注目されている。このような観点から、癌抑制遺伝子の候補p33^<ING1>について、酸化的DNA損傷との関連を明らかにする目的で、遺伝子ターゲティングを行い、解析を進めている。(1)九州大学の續・中別府のグループは共同してMYH,OGG1遺伝子につき、ターゲティング・ベクターを構築し、目的とする遺伝子の欠損細胞並びに欠損マウス系統を樹立し、これら遺伝子欠損マウスにつき系統の純化と解析を進めている。(2)續らはMTH1遺伝子欠損マウスにおける発がん並びに自然突然変異の解析を行った。(3)中別府らはMTH1蛋白質並びにOGG1蛋白質につき、複数存在するアイソフォームとその細胞内分布(核・ミトコンドリア)との関係を明らかにした。(4)中別府らはMTH1蛋白質には酸化的損傷の一つである2-OH-dATPを加水分解する酵素活性が存在することを見出した。(5)カルガリー大学のグループを中心にp33^<ING1>の遺伝子ターゲティングを行い、九州大学のグループと共同してマウス系統を樹立し、現在解析を進めている。このような観点から、癌抑制遺伝子の候補p33^<INKil>について、酸化的DNA損傷との関連を明らかにする目的で、遺伝子ターゲティングを行っている。

(1)九州大学の績・中別府のグループは共同してMYH,OGG1遺伝子につき、ターゲティング・ベクターを構築し、目的とする遺伝子の欠損細胞並びに欠損マウス系統を樹立した。現在これら遺伝子欠損マウスを用いた解析を始めている。(2)中別府のグループはOGG1蛋白質につき、複数存在するアイソフォームとその細胞内分布(核・ミトコンドリア)との関係を明らかにした。(3)カルガリー大学のグループを中心にp33^<INKil>の遺伝子ターゲティングを行い、九州大学のグループと共同してマウス系統の樹立を進めている。(4) fosB遺伝子発現モニターマウスの樹立について、オタワ大学のグループとの討議を踏まえて準備を進めている。電離放射線や環境中に存在する化学物質、さらには生体内での通常の代謝活動によっても活性酸素が生じている。これらは様々な作用を生体にもたらすが、中でもDNAの酸化は突然変異や発がんさらには生体の老化に深く関わっていることが示唆されてきた。種々のDNAの酸化的損傷の中で、グアニン塩基の酸化はその強力な突然変異原性により注目される一方、ヒト細胞内での8ーオキソグアニンの含量が老化に伴い蓄積的に増加することが示されており、脳・神経系の疾患であるパーキンソン病等における神経細胞の変性死の観点からも興味深い。活性酸素に伴うDNA上の損傷と突然変異、発がんさらには神経細胞障害の関連を明らかにすることを目的に、8ーオキソグアニンの修復に関する酵素の細胞内動態の解析、並びに標的遺伝子組換えの手法による8ーオキソグアニンの修復系の遺伝子欠損マウスの樹立、解析を進めている。近年p53に代表されるDNA損傷度をモニターし損傷度に応じてアポトーシスにより細胞を積極的に排除する系が注目されている。このような観点から、癌抑制遺伝子の候補p33^<ING1>について、酸化的DNA損傷との関連を明らかにする目的で、遺伝子ターゲティングを行い、解析を進めている。(1)九州大学の續・中別府のグループは共同してMYH,OGG1遺伝子につき、ターゲティング・ベクターを構築し、目的とする遺伝子の欠損細胞並びに欠損マウス系統を樹立し、これら遺伝子欠損マウスを用いた解析を進めている。(2)續らはMTH1遺伝子欠損マウスにおける発がん並びに自然突然変異の解析を行った。(3)中別府らはMTH1蛋白質並びにOGG1蛋白質につき、複数存在するアイソフォームとその細胞内分布(核・ミトコンドリア)との関係を明らかにした。(4)中別府らはMTH1蛋白質には酸化的損傷の一つである2-OH-dATPを加水分解する酵素活性が存在することを見出した。(5)カルガリー大学のグループを中心にp33^<ING1>の遺伝子ターゲティングを行い、九州大学のグループと共同してマウス系統の樹立に成功した。