hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ組織化された原子構造をもつ新規反応場の創成

ニッケルやコバルトなど貴金属以外の元素の数ナノメートル以下という小さな粒子(ナノクラスター)を作り出し,触媒へと応用した。これらナノクラスターは,におい物質のひとつであるチオフェノールを無臭化するカップリング反応,一酸化炭素と水から水素へ転換するシフト反応,一酸化炭素を二酸化炭素へと酸化する反応などに活性を示した。その際に,微粒子化により活性が急激に向上する,特異的なサイズ依存性を示すことなどが見出された。本研究は,アルコレートを還元・保護剤として,ニッケルナノクラスター(Ni-NC)を調製し,Ni-NCの精密なサイズ制御に関する知見を得るものである。実施2年目となる本年は,アルミナ担体上へのNi-NCの構築を試みた。またNi-NCのサイズ制御のために,還元・保護剤となるアルコレート調製時の2級アルコールの種類を含めた調製条件の検討を行った。NaHと2級アルコールを組合わせ,ニッケルアセテートを還元しNi-NCを調製した。この際に,2級アルコールとして,C3(2-プロパノール)からC10(2-デカノール)まで変化させた。C12(2-ドデカノール)を用いた場合はNiの還元が進まず,NCは得られなかった。このようにして調製したNi-NCをアルミナ担体に担持した。前年度の成果から,Ni-NCを室温で空気に触れさせてもNiOへと酸化されることがわかっているので,アルミナ担持後のNi-NC試料は余分な保護基等を洗浄後,水素13.3 kPaの圧力下,673 Kで還元処理を施した。再還元後の担持Ni-NC触媒は,透過型電子顕微鏡(TEM)像から粒径を,X線吸収スペクトル(XAFS)から化学状態と粒径に関する情報を得た。その結果,平均粒径は2.4 nm(C8アルコール)から2.8 nm(C3アルコール,C10アルコール)となり,2級アルコールのアルキル鎖長による粒径制御に成功した。Ni-NCの粒径はアルキル鎖長に対しV字型の関係を示し,サイズ制御に対し,還元性能と保護機能の相反する要因の複合効果が現れることを見出した。これらの担持Ni-NC触媒は水性ガスシフト反応に活性を示したが,Ni-NCの粒径に対し火山型の対応関係を示すことを見出した。本研究は,アルコキシド還元法を用いて,ニッケルナノクラスター(Ni-NC),酸化コバルトナノクラスター(CoOx-NC)を調製し,Ni-NCやCoOx-NCのサイズ制御ならびに触媒活性のサイズ依存性に関する知見を得ようとしたものである[1]ニッケル塩をNaHと2-ROHの組み合わせにより還元,保護することでNiコロイドを合成し,これをアルミナ上に担持することで担持Ni-NCを得た。反応条件の制御により,担持Ni-NCの平均粒径を制御することに成功した。Ni-NCの化学状態は,X線吸収スペクトル(XAFS)から0価のNiであることが明らかとなり,また粒径はXAFSと透過型電子顕微鏡(TEM)像により求められた。粒径が2.7-3.2 nmの範囲で制御された担持Ni-NCを用いて水性ガスシフト反応を行ったところ,粒径2.9 nmのものが最大活性を示し,それより小さいものでも大きいものでも活性は低下した。このような火山型の触媒活性が発現した原因は,表面露出Ni種の割合だけではなく,アルミナ近傍に位置するNiとそれ以外の部位に存在するNiとでCOとの反応性が異なっており,これら両効果によるものと結論づけられた。[2]コバルト塩をNaHと2-BuOHの組み合わせにより還元,保護することでCoコロイドを合成し,これをシリカ上に担持後,酸素処理することで担持CoOx-NCを得た。これにより,2-5 nmでサイズ制御したCoOx-NCを得ることができた。一酸化炭素の酸化反応を行ったところ,粒径に対して火山型の触媒活性が発現することが見出された。また,酸化処理温度による活性の変化から,ナノ粒子のサイズが一定でもNC表面のCo種の化学状態が変化することで酸化反応活性に影響を与えることが明らかになった。本研究は,アルコキシド還元法を用いて,ニッケルナノクラスター(Ni-NC)を調製し,そのNi-NCのサイズ制御に関する知見を得るものである。実施1年目となる本年は,(1) Ni-NCの微細化を主目的として,サイズ制御を行い,(2)触媒反応への応用を狙った。(1) NaHとt-BuONaを組み合わせ,テトラヒドロフラン(THF)中でニッケルアセテートを還元することで,平均粒径2.2 nmのNi-NCを作り出すことに成功した。粒径は透過型電子顕微鏡(TEM)像により求めることができた。得られたNi-NCをシリカに担持し,室温で空気に触れさせることで容易に酸化し,担持NiOナノクラスター(担持NiO-NC)へと転換されることがX線吸収スペクトル(XAFS)より判明した。

また,この際に,ニッケル前駆体の種類により担持NiO-NCのNiOサイズを変えられることがXAFSの解析により明らかとなった。(2) (1)で得られた担持NiO-NCおよび通常の調製法により得られた担持NiO触媒を用いて,チオフェノールの酸化的カップリング反応を行ったところ,バルクのNiO,シリカ担体,ならびに通常の調製法による担持NiO触媒では触媒活性が見られなかった。このときの担持NiO触媒のNiOは平均粒径20 nm程度であった。一方,担持NiO-NCでは触媒活性を示し,かつその粒径が小さいものの方が高活性であるという顕著なサイズ依存性を見出した。最も粒径の小さい触媒を用いた場合,転換頻度は1分間に6.7回であった。アルコキシド還元法を応用し,Ni-NCの微細化に成功するとともに,シリカ担体上への担持ならびにニッケル酸化物ナノクラスターへの転換を達成した。XAFSによるNiO-NCのサイズ評価を行い,触媒活性との対応を明らかにした。本年度の研究は,酸化物担体上へのナノクラスターの創成が当初の目的であった。アルミナ担体上へのニッケルナノクラスター(Ni-NC)を創成するとともに,そのサイズについても制御を可能とした。当初は,メソ細孔担体を利用したナノクラスターの構造規定を計画していたが,メソ細孔担体を使わずに構造規定が行えるようになったことは,担体の細孔特性を問わずに固定することが可能であることを意味しており,その応用展開についても大いに進展がはかれるものと考えられる。ニッケル以外に,鉄,コバルトなどの金属についてもナノクラスター設計を意図していたが,コバルトのナノクラスター設計に着手し,担体上への固定とあわせて進んでおり,ある程度の目標にが達成できたと判断できる。一方で,担体上でのNi-NCのサイズ制御に成功してはいるが,one step clusterizationによる担体上へのNi-NCの構築を行うことで,新たな微細構造の創出などが期待され,次のステップにつながるものと考えられる。これらをあわせ,全体として,ほぼ順調に進展していると評価して良い。本年度の研究は,ニッケルナノクラスターの調製と担体への固定化への着手,透過型電子顕微鏡(TEM)およびX線吸収スペクトル(XAFS)解析によるキャラクタリゼーション,ならびにチオフェノール触媒反応への応用が当初の目的であった。この中で,ニッケルナノクラスターの調製については,既に達成されていた3 nmの粒径から2.2 nmへとサイズを減少させることに成功し,また担体上への担持についても実施できた。また,キャラクタリゼーションについては,TEMを用いることでその形状観察ならびに平均粒径を求めることができ,XAFSによりニッケル化学種の同定ならびにサイズ規定が可能になった。特に,TEM測定からは求めることが難しかったニッケル酸化物ナノクラスターについては,XAFSによるサイズ評価を可能とした。担体上に担持したニッケル酸化物ナノクラスターを触媒とすることで,チオフェノールの酸化的カップリング反応を行い,ナノクラスター触媒の優位性を見出した。一方で,ニッケルナノクラスターのサイズ微細化については,ある程度の目標が達成できたと判断できるが,まだ微細化の余地があると考えられるため,引き続き研究の遂行が必要である。
魚類のリンパ球を識別する

本年度は抗CD抗体作製とリンパ球が可視化された魚の作出を試みた。<モノクローナル抗体の作製>本年度はトラフグCD4の遺伝子を哺乳類の培養細胞で発現させたものを抗原として抗トラフグCD4モノクローナル抗体を作製した。本抗体を用いて分離したリンパ球はヘルパーT細胞の特徴である細胞表面分子を発現していること、またこれら細胞はマイトジェン刺激により各種サイトカインを発現した。これは魚類においてもCD4陽性細胞がヘルパーT細胞であることを強く示唆するものである。また昨年度作製した抗トラフグCD8α抗血清で分離したリンパ球は細胞傷害性T細胞に特徴的な細胞表面分子を発現していることを示した。しかし、細胞傷害活性の測定には至らなかった。CD3εについてはCD4,CD8αと同様の方法を試みたものの、組み換えタンパク質の発現が誘導されず、抗体作製には至らなかった。<トランスジェニック魚の作出>トラフグCD8α転写調節領域を含むトランスジェニックゼブラフィッシュ(EGFP系統、DsRed系統)のスクリーニングを行ったが、トランスジェニック系列を得るには至らなかった。現在引き続きEGFP系統のスクリーニングを行っている。なおCD4遺伝子の転写調節領域はその周辺遺伝子であるLAG-3遺伝子を内包することが知られており、トラフグにおいてもLAG-3に相当すると考えられるCD4L-2遺伝子の同定はしたものの、転写調節領域DNA断片の作製には至らなかった。本年度は本年度は抗CD抗体作製とリンパ球が可視化された魚の作出を試みた。<モノクローナル抗体の作製>本研究で標的とする3種類のトラフグCD抗原(CD3,CD4,CD8)を作製するために、トラフグCD3ε,CD4,CD8αの遺伝子を哺乳類用の発現ベクターpcDNA3(Invitrogen社)に組み込んだものを直接マウス筋肉中に注射した。その結果、本手法によるマウスの免疫では、CD8αのみ抗体価が上昇したものの、他のCD遺伝子では良好な結果を得られなかった。現在、マウスから脾臓を摘出し、定法により目的とするモノクローナル抗体を作出、選択しているところである。また、哺乳類の培養細胞を利用したトラフグCD遺伝子の発現系を現在構築中である。<トランスジェニック魚の作出>トラフグCD8α遺伝子の構造を明らかにし、その転写調節領域を含むDNA断片を単離し、緑色および赤色蛍光タンパク質(EGFPおよびDsRed)遺伝子と連結したコンストラクトを作製した。これをマイクロインジェクション法により、透明な卵膜をもつゼブラフィイシュ卵に導入した。なお、コンストラクトのモザイク分布を防ぐためにメガヌクレアーゼ法を採用した。現在、EGFP魚約100尾、DsRed魚約150尾のスクリーニングを行っている。なおCD4遺伝子の転写調節領域は複雑な構造をとることが予測され、転写調節領域DNA断片の作製に時間を要している。
非平衡系における動的線状構造の運動

以下の各項目に関する研究を行った。昨年度に引き続き、外力によって駆動される線状構造が弾性的性質をもつ場合に関する研究を行った。比較的単純な例として、流体を運搬するチューブの運動を取り上げた。われわれが昨年度までに構築したモデルは、線状構造の運動が二次元的で、その速度が小さい場合には有効であるが、運動が三次元的になったり、その速度が大きくなった場合には用いた近似が適当でなくなることが判明した。このため、三次元性や高速度領域での効果を取り入れた、より一般的なモデルの構築を目指し、研究を継続中である。なお、高速運動に対して取り入れるべき効果は、内部を流れる流体の速度の符号を反転させた場合にも重要となることもわかっており、吐き出しと吸い込みでの挙動の違いに大きな影響を与える。二次元双安定系における界面の運動のうち、界面が有限速度で進行する場合、界面同士の衝突は、キンク=反キンクの対消滅現象を引き起こすことは良く知られているが、近年になって反射(もしくは通過)がおこる場合があることが指摘された。かつて申請者がその存在を明らかにした振動型の界面に関しても同様の現象がおこることを、数値計算を通じて確認した。従来の系において、衝突後の挙動を決定するのは界面の(相対)速度であるが、振動型界面の場合、その自然な拡張として、界面の"平均"速度だけでなく、その"位相"にも依存するということを示した。これは指導学生との今年度の卒業研究の成果であり、大学院進学が決定している当該学生と継続研究を計画している。物質の内部を進行する亀裂の先端は一次元的な広がりを持つことから、一種の線状構造とみなせるが、その動力学的な振舞に関しては不明な部分が多い。今回、湿潤粉体の乾燥の実験において、非一様な体積変化に伴う応力集中によって生じる亀裂には二種類あること、それらは形態および生成メカニズムが異なること、特に、一方のタイプでは含水量の動的な測定によって含水量の分布と亀裂のパターンに相関があることを実験的に確認し、亀裂の排水路としての役割について論じた。二枚のガラス板の間の狭い領域に閉じ込められた液体の乾燥過程を考える。乾燥によって進行する気液界面は厚さ依存性を無視すれば二次元系における一次元界面であり、その運動はよく研究されている。そこで、今回は界面の運動に対する不純物の影響をみるために、液体に粉体を混入した。混入時に粉体の密度分布が一様であっても、乾燥過程とともに粉体が凝集をおこし、混入する粉体の量に応じて島状または迷路状のパターンが形成されることを明らかにした.この凝集現泉は、(気液)界面によって引き起こされると言う点でこれまで報告されているタイプのバルクな凝集現象とは異なる。このパターンが形成される基本的なメカニズムは、気液界面の進行と粉体の輸送という過程が互いに影響を及ぼしあった結果だとと思われる。なお、乾燥過程が方向性をもっているにも関わらず、最終的に観測されるパターンが等方的であることはきわめて興味深い。外力によって駆動される線状構造が弾性的性質をもつ場合、その挙動がシステムサイズおよび境界条件に強く依存することをモデルの構築、自明解の安定性解析、分岐理論等によって理論的に示し、数値計算によって確認した。
T細胞クロン及び核酸雑種形成法を用いたセンダイウイルス性肺腺腫症修復機構の解析

本年度の計画の一つであるDNAプローブを用いたin situハイブリダイゼーションによる組織切片中のウイルス核酸の検出は以下のごとくである。準備されたビオチン化センダイウイルスHN遺伝子DNAプローブは予備的に実施したドットハイブリダイゼーションでセンダイウイルスRNAを10ngのレベルで検出可能であったが、対照として用いたL929細胞由来のRNAとも100ng以上の高濃度では反応が見られた。この非特異反応のために、従来の免疫組織化学的方法と検出感度を比較するまでに至らなかった。もう一つの計画である、センダイウイルス感染ヌードマウスに移入した時ウイルス排除能を示すT細胞株あるいはクロンの樹立については以下のごとくである。1L-2を産生し、抗体産生をヘルプするセンダイウイルス特異的L3T4陽性T細胞株が2株樹立され、このいずれもが、単独ではウイルスを排除できないが、センダイウイルス免疫脾細胞Lyt-2陽性細胞分画と共同でウイルス排除能を示し、その作用はこのT細胞株の抗原刺激培養上清や、マウス脾細胞コンカナバリンA刺激培養上清あるいは感染耐過マウス血清などの液性因子に置き換え得ることが明らかにされた。この因子の本体として特異抗体が考えられたが、抗マウス肝炎ウイルス抗体もセンダイウイルス感作Lyt-2陽性T細胞分画と共に抗ウイルス作用を示すことから否定され、T細胞の影響下にあったB細胞によっても産生されることが示唆された。Lyt-2陽性T細胞株の樹立は今までのところ不成功に終わっているが、最近になって樹立可能と見られる培養を数系統維持している。
地震前駆電磁放射観測を応用した火山活動と噴火予知の研究

91年度科研費により6月2日観測装置を雲仙普賢岳火口の北東2.3kmの千々石活断層上の国見町田代原牧場内に設置し観測を36HzのELF帯と1525HzのVLF帯の東西磁界と南北電界、82kHzのLF帯の東西および南北磁場によって開始し、今年度も継続して観測続行中である。91年6月の火砕流と噴火、9月の大火砕流の際に電磁放射が観測された。92年度は年間を通して火山性地震と小・中規模の火砕流が極めて多数発生し続けている。昨年度は既報のとおり3つの異なったイベントを連続して観測する事が出来た。(1).火砕流のみでLF帯にのみ急速な背景雑音レベルの立ち上がりが、(2).噴火のみの場合は噴火と同時にELFとVLF帯の水平電界強度が急速に立ち上がり、数分間約22dB程度上昇して次第に元のレベルに復帰する。しかし磁界の変動は見られ無い。特異現象として(3).噴火直後から数10分間、約5分間隔でELFとVLF電界データに表れる周期的なパルス状の変動があり、今年度も時々観測されるので発生原因の解明を続けている。噴火で大気下部の圧力が変化し重力波が電離層下部に達したと仮定した場合の、重力波の分散の固有振動が観測周期約5分に近いので可能性を検討中である。92年前半には殆どの火山性地震の震源は頂上ドームの岩塊中に限定され、91年の様な顕著な観測結果は得られなかった。島原周辺のELFとVLFの背景雑音レベルは昨年度より数dB低下し、地下のマグマの動きが次第に鎮静化している事を示す。この様な静穏時の背景雑音レベルを確認できたことは、今後の新しいマグマの運動および深部の地震の発生を事前検出できる可能性が高くなった。観測からA型地震は発生数時間前からパルス型放射が観測され、電界・磁界の平均背景雑音レベルが上昇する。B型地震では火砕流が同時発生することが多く、等間隔パルスが1時間前頃から観測される事が多い。その他火山性地震と放射、火砕流の発生予知、噴火の発生予知等についての事前現象が観測され、この観測結果は今後の災害科学に大きく寄与する結果を得ている。92年8月より、桜島の2ヵ所と、阿蘇中岳に機器を設置し予備観測を開始し、観測結果は現在解析中である。
多層階の動的代謝解析による律速点同定とフラックス最適化法の開発

微生物を用いた物質生産は、環境に調和した重要な方法である。微生物による有用物質生産を実現するには、微生物が有する代謝系を合理的に改変し、生産収率および生産速度の両方を最大化する必要がある。従来の研究では、合理的な生合成経路の改良や生産性の向上の方法が未開発であった。本研究では、生産速度の向上に焦点を当て、代謝経路中に潜む律速点を同定する方法について研究を行うことを目的としている。バイオプロセスに用いる微生物代謝経路中の律速点を同定する手法を開発し、生産速度の最適化を実現するための新たな代謝デザイン法を開発する。そのために精密定量したin vivoの代謝定量データ(代謝物質濃度、酵素量、代謝フラックス)から、代謝経路の律速点を高精度に同定する方法論を確立する。本年度は、化学量論のみから代謝収率を向上させる方法と酵素反応の速度式も考慮した動的モデルを利用する方法を比較した。化学量論のみから収率を向上させる方法では基質と酵素の相互作用などが情報として欠落するため速度論的解析の必要性が明らかとなった。そこで、動的モデルを構築する方法を導入しその効果を議論した。動的モデルの構築には、反応ごとの速度式とミカエリスメンテン定数や反応速度定数などの酵素反応パラメーターが必要であり、本研究では、アンサンブルモデリング法を用いた動的代謝モデルを導入した。この手法では、代謝フラックス分布と代謝物濃度の測定値を満たす酵素反応パラメーターをランダムに生成した。本研究では、中枢代謝におけるメバロン酸生産大腸菌のアンサンブルモデルを生成しその利用の道筋が明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、基幹微生物として大腸菌を選択し細胞内の代謝物質濃度の絶対定量法の開発を行った。また、定量プロテオミクスにおいては、細胞からタンパク質を抽出し、トリプシン消化したペプチド断片のマス情報(m/z)に基づいて、炭素中心代謝系の酵素タンパク質の一斉定量法を確立した。さらに、13C標識グルコースを用いて培養を行い、抽出した代謝物質中の13C標識割合のデータから代謝フラックスを決定する手法を確立した。次に、得られたデータから代謝物質の濃度プロファイルを用いて、代謝律速点候補の絞り込みを行なう方法の基盤構築について検討を開始した。大腸菌の代謝物質の絶対定量データを用いて平衡状態から遠い反応、近い反応を議論するためのプラットフォームの構築を行った。本研究は、精密定量したin vivoの代謝定量データから、代謝経路の律速点を高精度に同定する方法論を確立することを目的としている。H28年度は、代謝定量データ(代謝物質濃度、酵素量、代謝フラックス)を計測する方法開発を確立することを目的としたが、研究成果が得られており、研究は順調に進展していると判断した。本年度は、昨年度開発した大腸菌の細胞内の代謝物質濃度の絶対定量法により得られたデータを活用し、代謝物質の濃度プロファイルからGibbsの自由エネルギーを算出することで、代謝律速点候補の絞り込みを行なった。標準自由エネルギーはデータベースを参照し、得られた代謝物質の絶対濃度を用いてGibbsの自由エネルギーを得ることに成功した。また、各代謝物質濃度と各反応のミカエリス・メンテン定数を比較した。これらの情報をもとに平衡状態に近い反応とシステム全体を駆動する反応を区別するプラットフォームの構築を行った。この方法に基づいて、目的物質であるメバロン酸生産を向上させるための育種を行い、その有用性を確認した。H29年度は、代謝物質濃度の値から育種する候補遺伝子を探索しその結果をもとに優良株が作出され、研究は計画以上に進展していると判断した。

従来の研究では、合理的な生合成経路の改良や生産性の向上の方法が未開発であった。本研究では、生産速度の向上に焦点を当て、代謝経路中に潜む律速点を同定する方法について研究を行うことを目的としている。バイオプロセスに用いる微生物代謝経路中の律速点を同定する手法を開発し、生産速度の最適化を実現するための新たな代謝デザイン法を開発する。そのために精密定量したin vivoの代謝定量データ(代謝物質濃度、酵素量、代謝フラックス)から、代謝経路の律速点を高精度に同定する方法論を確立する。本年度は、化学量論のみから代謝収率を向上させる方法と酵素反応の速度式も考慮した動的モデルを利用する方法を比較した。化学量論のみから収率を向上させる方法では基質と酵素の相互作用などが情報として欠落するため速度論的解析の必要性が明らかとなった。そこで、動的モデルを構築する方法を導入しその効果を議論した。動的モデルの構築には、反応ごとの速度式とミカエリスメンテン定数や反応速度定数などの酵素反応パラメーターが必要であり、本研究では、アンサンブルモデリング法を用いた動的代謝モデルを導入した。この手法では、代謝フラックス分布と代謝物濃度の測定値を満たす酵素反応パラメーターをランダムに生成した。本研究では、中枢代謝におけるメバロン酸生産大腸菌のアンサンブルモデルを生成しその利用の道筋が明らかとなった。今後は、代謝物質濃度の絶対定量法、定量プロテオミクス法により得られたデータをもとに代謝解析を進める。代謝物質濃度の絶対定量データ、炭素中心代謝系の酵素タンパク質を一斉定量データに基づいて代謝改変の糸口を見出すことを計画している。特に、代謝物質の濃度プロファイルを用いて、代謝律速点候補を探索する。今後は、動的なモデルを開発し、モデルを用いて有用遺伝子を探索することを考えている。酵素量を増減させることができた場合に目的物質の生産速度に最もインパクトのある反応をシミュレーションにより抽出し、育種することで有効性を実証したいと考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
自然公園地域での売電施設立地を含めた機動的・連携型土地利用制御手法に関する研究

本研究では、自然公園地域での土地利用制度を検討するにあたって必要な3つの知見を得ることができた。まず、自然公園地域内での風力発電施設立地の実態からみた制度的課題を明確化した。次に、自然公園地域の拡大及び後退の実態からみた課題抽出した。さらに、景観計画と連携した自然公園法の許可基準の全容を解明した。そして、本研究で得られた知見を踏まえて、「自然公園法の許可制度」「自然公園地域の見直し方法」、「自然公園法と景観法が連携した制度」のあり方に示唆を与えた。本研究では、自然公園地域での土地利用制度を検討するにあたって、以下の3つの研究課題を設定し、それぞれに対応する研究目的を達成することで、自然公園地域での実効性ある土地利用制御手法構築に向けた基礎的知見を得ることを目的としている。研究課題1:「自然公園地域内での風力発電施設立地の実態」全国の風力発電施設の立地場所、設置事業者、目的等を考慮し、自然公園地域内に立地する風力発電施設を特定した。そして地理情報システムにより、個別規制法指定区域との関係も含めて、立地場所の規制区分を確認した。また、自然公園地域の外側に立地する風力発電施設と自然公園地域との空間的関係を分析した。これらの分析結果を踏まえて、立地受容プロセスの実態把握及び、不許可・不受理事案を検証するミクロスタディ施設を抽出し、その準備作業として、該当県の自然公園担当部局から関係資料(審議会議事録、議案書等)を収集した。研究課題2:「自然公園地域の拡大及び後退の実態」平成19年に策定した県の任意ビジョン「自然環境保全のグランドデザイン」を契機として、県立自然公園の指定範囲を大幅に再編した和歌山県の自然公園担当部局及び国土利用計画担当部局から、同研究課題に関するヒアリング調査を実施し、あわせて関係資料を収集した。なお、研究課題3:「景観計画連携型許可基準の全容解明」については、景観計画の策定状況を確認し、一部自治体から景観計画を収集するとともに、景観計画区域内の国立・国定公園の特別地域を即地的に把握している。研究課題1:「自然公園地域内での風力発電施設立地の実態」⇒初年度の研究実績をもとに抽出した調査対象発電施設についてミクロスタディを実施した。その許可権者である自然公園担当部局に対してヒアリング調査を実施した他、審議会議事録等関係資料や現地調査の分析結果より、自然公園法の許可基準が抱える課題を明らかにした。また、自然公園地域内での立地が認められなかった事例では、自然公園法の許可制度を工夫して運用する対応がされていた。研究課題2:「自然公園地域の拡大及び後退の実態」⇒初年度までに入手した和歌山県での県立自然公園の見直しに関する空間情報をもとに、地理情報システム上で空間分析を行った。自然公園地域の指定が変更された箇所での他法令による規制状況を定量的かつ即地的に分析することで、自然公園地域の縮小により国土の無法地帯が一部で発生している事実をつきとめた。また、県の任意ビジョンで描かれた自然公園地域と、実際に再編された地域との類似点・相違点を確認した。研究課題3:「景観計画連携型許可基準の全容解明」⇒全国の景観計画策定内容と国立・国定公園の空間情報をつき合わせて分析することで、各景観行政団体での連携状況を評価した。本研究では、再生可能エネルギーの供給地として注目視されている自然公園地域での土地利用制度に着目する。まず、エネルギー供給施設に対する自然公園法上の許可・届出制度の実態を探るため、1「自然公園地域内での風力発電施設立地の実態」を、次に同法自体の適用範囲指定のあり方として、2「自然公園地域の拡大及び後退の実態」を、最後に自然公園法の他制度との連携可能性をも視野に入れ、3「景観計画連携型許可基準の全容解明」の3点を土地利用制度の視点から研究する。これにより、自然公園地域での実効性ある土地利用制御手法構築に向けた基礎的知見を得ることを目的としている。初年度から次年度にかけては、自然公園地域内外で立地した許可事例を調査するなどして、研究目的1を達成する知見を得た。次年度から最終年度にかけては、大規模に県立自然公園区域を再編した事例と、景観法の上乗せ基準を活用した全国の事例調査によって、研究目的2及び3を達成する知見を得た。研究計画の順序が若干前後したが、おおむねの研究目的を達成できる調査を行えた。都市計画(土地利用制度)最終年度では研究課題2及び3を中心に取り組み、ほぼ研究目的を達成できた研究課題1を踏まえて研究を総括する。研究計画の順序が前後したが、おおむねの研究目的を達成できる調査を行えた。最終年度で中心に取り組む研究課題2及び3の研究費を確保する必要があり、そのために支出を捻出したため。

研究課題1のミクロスタディに取り組み、次年度末に同課題に関する概ねの知見を得る。研究課題2では、さらなるミクロスタディでの精緻な分析を行い、得られた知見をマクロスタディにフィードバックさせる。研究課題3については、具体的な準備作業に着手する。研究課題2及び3に関する調査の大詰めとなる12月末を目処に計画通りに使用する。予算の大半を占める旅費、謝金の執行が抑制されたため。次年度以降、予算の大半を占める旅費、謝金の執行を行う。
先天性免疫不全症成立におけるIg遺伝子プロモ-タ-結合たん白の意義に関する研究

Ig遺伝子プロモ-タ-結合たん白であるOCT2たんぱくのmRNAの発現をみるためにreverse transcriptase Polymerase Chain Reaction(RTーPCR)法を開発した。種々の造血細胞でこの遺伝子の発現を解析したところ、リンパ系の細胞における強い発現をみた。この発現がfms遺伝子導入ーCSFー1刺激B細胞でも同様に認められるかいなかを検討するためにcーfms遺伝子のレトロウィルスを作製した。cーfms遺伝子(Dr.Sherrより供与)cDNAをPzip SV(X)neoベクタ-のBamHIサイトに導入し、パッケ-ジング細胞株である4cripにトランスフェクトした。cーfmsレトロウィルスのタイタ-を測定する為にヒト上皮細胞株であるKM13に導入し、neomycineで選拓したところ1×10^3/mlのウィルスタイタ-を得た。ヒト単球細胞株であるU937細胞にこのウィルスを感染させ、neomycineにより選拓することによってcーfms導入U937株を10株作製した。この細胞を60U/mlのCSF1(Immunexより供与)存在下で培養することによってcーfmsを介するシグナルがU937細胞をマクロファ-ジに分化させることを確認した。TPA処理によってマクロファ-ジへと誘導されたU937ではcーfmsの発現がPCRによっても確認できないことから、TPAを介する径路とは異った径路の役割りがcーfmsの径路には存在すると考えられた。現在このU937におけるOCT2 mRNAの発現の変化を解析すると同時に、EBウィルス形質転換B細胞にcーfmsを導入する計画を実施中である。これらの系におけるOCT2 mRNAの変化を解析してみたい。又先天性免疫不全症患者リンパ球については患者検体を収集中である。Ig遺伝子プロモ-タ-に結合するOCT2たん白をコ-ドする遺伝子pucC_1は免疫グロブリン産生を促すことが知られており,それ故免疫グロブリン産生の障害を示す免疫不全症の成立に何らかの役割を演じていると考えられる。そこで我々はOCT2たん白に対する抗体を作製することを目的にOCT2遺伝子を発現ベクタ-に挿入し,in vitroでたん白を翻訳させることを考えた。IgGFc部分との融合たん白として本たん白を回収すべくPRIT2Tベクタ-にOCT2遺伝子をin frameに結合させ(そのためまずBluescriptベクタ-に本遺伝子を結合させ,その後再びそれを切り出しrestriction siteを変化させPRIT2Tベクタ-に結合させた。),大腸菌にとりこませたのち,IgGセファデックスカラムでたん白の回収に努めた。併し本たん白がDNA結合たん白であるせいかOCT2たん白の回収はできなかった。そこで作戦を変更し、本遺伝子をpGeーmini1ベクタ-に結合し,T7プロモ-タによってin vitroでmRNAを合成させることにした。その結果予想されるサイズよりやや小さめであるがエチジンブロマイド染色によって認められる程度のmRNAを得ることができた。現在更にRabbit Reticulocyte Lysateの系を利用してin vitro translationの実験に移っている。更にReverse Transcriptaseを用いたRTーPCR法によってOCT2mRNAの発現あるいはその変異の発見等にもアプロ-チしていく予定でいる。
HIV-1 プロウイルスの存在形態と活性化に関する研究

ヒト体内におけるHIV-1の標的細胞のほとんどは休止期にある。休止期にある細胞はdNTP poolが小さいため、細胞内に侵入したHIV-1 RNAゲノムは逆転写の途中で止まった構造、すなわちRNA-DNA hybridの状態で存在している可能性がある。しかし、RNA-DNA hybridを定量することは非常に困難であるため、この問題に関する研究はあまり行われていない。そこで、本研究ではまず、HIV-1 RNA-DNA hybridを迅速かつ正確に定量できる方法を開発し、その方法を用いて感染者の末梢血単核球(PBMC)中のHIV-1 RNA-DNA hybridを定量し、HIV感染症の進行や抗レトロウイルス療法によってHIV-1 RNA-DNA hybridのレベルがどのように変化するかを調べた。方法を簡単に述べると、感染者のPBMCから全DNAを精製し、制限酵素Mse Iで切断後、切れ残ったHIV-1 RNA-DNA hybridsをcompetitive nested PCR法によって定量した。この方法でRNA-DNA hybridが選択的に検出できることは、HIV-1 dsDNAを用いた場合はHIV-1 DNAの増幅が見られないこと、またHIV-1 DNAの逆転写酵素産物をRnase Hで処理してからMse Iで切断した場合もまったくHIV-1 DNAの増幅が見られないことで証明した。この方法を用いて5例の感染者(そのうちの3例は抗レトロウイルス療法開始前後の2検体)におけるPBMC中のHIV-1 RNA-DNA hybridを定量した。その結果、抗レトロウイルス療法を行っていない場合、全HIV-1 DNA中のRNA-DNA hybridの割合は18%から67%であった。この割合はCD4細胞数と相関がなかった。また、治療開始後、RNA-DNA hybridのレベルが大きく低下していた。これらの結果から、in vivoにおけるHIV-1感染は、in vitroにおける実験とは大きく異なり、逆転写の途中で止まっている状態がかなりの割合で存在することが分かった。また、HIV-1 RNA-DNA hybridのレベルが血漿中の感染性ウイルスのレベルと関連があることが示唆された。すなわち、HIV-1 RNA-DNA hybridの定量値はウイルスの活動を示す新しい指標となる可能性があると考えられる。
低出生体重児のエネルギーならびに蛋白代謝に関する研究

1.我々のこれまでの研究から、母乳栄養の極小未熟児では蛋白質摂取量は生後1ヵ月以降に不足することが判明した。そこで初年度は、生後6週以降に、母乳100mlにつき蛋白質(ホエイ:カゼイン=60:40)0.5g、エネルギー7kcal添加し、身体発育、窒素バランス、エネルギーバランス、血液生化学的栄養評価、骨代謝についてその効果を検討した。生後2ヵ月時の体重増加は強化母乳群16.0g/kg/day、母乳群14.2g/kg/dayと強化母乳群で多く、蛋白質蓄積量も子宮内蓄積量とほぼ同等であり、生後1ヵ月時の発育を維持することができた。また低蛋白血症をきたすこともなかった。しかし、橈骨平均骨密度の改善は認められず、くる病発生率、重症度ともに両群に差はなかった。これは、体重増加が良好となった結果、軟部組織でのリンの必要量が増大し、リン不足となったことが原因と考えられた。2.次年度は、母乳100mlに蛋白質0.7g、エネルギー14kcal、カルシウム90mg、リン45mgを生後6週以降添加し、1.と同様の検討をおこなった。強化母乳開始後に橈骨平均骨密度の増加が認められた。血清カルシウム、リン値は母乳群よりも高値であり、尿中カルシウム/クレアチニン比の高値、%TRP値の低下が認められた。蛋白質以外にミネラルも強化する方法は、未熟児代謝性骨疾患を予防するに有効であると考えられた。しかし、カルシウム、リンの添加量は多いと考えられた。3.最終年度は、母乳100mlあたり蛋白質0.7g、エネルギー11kcal、カルシウム70mg、リン40mgを生後6週以降添加し、1.2.と同様の検討をおこなった。強化開始後に橈骨平均骨密度の増加が認められた。血液、尿検査上、カルシウム、リン代謝に異常は認められず、母乳強化パウダーのカルシウム、リン添加量は適していると考えられた。今後、対象例数をふやして安全性と有用性についてさらに検討する予定である。母乳栄養の極小未熟児は蛋白が不足することが知られている。母乳100mlにつき1.5gの蛋白強化パウダ-(蛋白として0.5g)を添加して哺育し、その効果を調べた。強化母乳群は5例であり、比較対照とした母乳単独群は11例である。両群ともリン6mg/母乳100ml、ビタミンD_21000単位/日投与した。1.蛋白・エネルギ-代謝(生後2ヵ月時):窒素摂取量、蓄積量ともに強化母乳群で多かった。エネルギ-摂取量は強化母乳群で多く、便・尿へのエネルギ-喪失量およびエネルギ-消費量は両群で差がなかったので、蓄積量は強化母乳群で多かった。血漿アミノ酸のうちLys、Met、Try、Tryは強化母乳群で高い傾向にあったが、従来報告されている成熟児の値の範囲内であった。2.身体発育(生後2ヵ月時):体重増加は強化母乳群16.0g/kg/dayと母乳群14.2g/kg/dayよりも多かった。体重増加の構成をみると蛋白蓄積量、脂肪蓄積量ともに強化母乳群では多く、蛋白蓄積量は子宮内蓄積量とほぼ同等で、脂肪蓄積量はそれを上回った。

3.骨代謝:橈骨平均骨密度は強化母乳群でも改善は認められず、くる病発症率、重症度ともに両群に有意差はなかった。強化母乳群では血清リン値が低く、尿中カルシウム/クレアチニン比は有意に高値(高カルシウム尿症)を示し、リン不足の状態であった。蛋白強化パウダ-を母乳に添加することにより、より多い体重増加と蛋白蓄積量を得ることができた。一方、くる病発生率や骨減少症の改善はみられなかった。これは体重増加が良好となった結果、軟部組識でのリンの必要量が増大し、リン不足の状態となったためと考えられ、今後リン添加量を再検討する必要があると考えられた。昨年度の研究結果では、母乳に蛋白質を添加することによって、窒素代謝が改善し、体重増加も良好となったが、相対的なリン不足により未熟児代謝性骨疾患の改善は認められなかった。本年度は、母乳100mlに蛋白質0.7g、エネルギ-14kcal、カルシウム90mg、リン45mgを添加した“強化母乳"にて極小味熟児を栄養した。強化母乳群は5例(平均在胎は28.9週、出生体重1173g)であり、母乳単独群5例と比較検討した。1.蛋白質およびエネルギ-代謝(生後2ヵ月時):強化母乳群においても窒素吸収率、蓄積率は良好で、窒素蓄積量は子宮内蓄積量とほぼ同等であった。エネルギ-消費量は強化母乳群のほうが母乳群よりも多かったが、エネルギ-蓄積量は両群で有意な差がなかった。血漿アミノ酸濃度は、母乳群と統計的に有意な差はなかった。強化母乳群では低蛋白血症は認められなかった。2.身体発育:体重増加は強化群15.7、母乳群14.2g/kg/dayと今回の検討では有意な差はなかったが、その構成として、強化群では蛋白質蓄積量が増加し、子宮内蓄積量とほぼ同等であった。脂肪蓄積量は母乳群と同様に、子宮内蓄積量を上回っていた。3.骨代謝:強化群では、強化母乳開始後に橈骨平均骨密度の増加が認められた。血清カルシウム値は10.4mg/dl、リン値は6.8mg/dlと母乳群よりも高値であった。%TRP値は強化群では、約85%と低下した。強化パウダ-を母乳に添加することで、代謝異常をきたすことなく、蛋白質蓄積量は増加し、より多い体重増加が得られた。また、平均骨密度の増加が認められ、骨減少症の予防に有効と考えられた。しかし、血清カルシウム、リン値が高く、尿中リン排泄が多いことからカルシウムリンの添加量はやや多い可能性があると考えられた。昨年度の研究結果では、蛋白質ーミネラル強化パウダーを母乳に添加することにより、蛋白質蓄積量は増加し、より多い体重増加が得られた。また、橈骨平均骨密度の改善も認められ、骨減少症の予防に有効であった。しかし、カルシウム、リンの添加量は減量したほうがよいと考えられた。本年度は、母乳100mlあたり蛋白質0.7g、エネルギー11kcal、カルシウム70mg、リン40mgを添加した“強化母乳"にて極小未熟児を栄養した。強化群は5例(平均在胎は27.5週、出生体重1053g)であり、母乳単独群5例と比較した。両者ともビタミンD_21000単位/日投与した。1.窒素およびエネルギーバランス(生後2ヵ月時):強化群においても窒素吸収率、蓄積率は良好で、窒素蓄積量は母乳群よりも多く、子宮内蓄積量とほぼ同等であった。エネルギー蓄積量は両群で有意な差がなかった。2.身体発育:体重増加は強化群16.0、母乳群14.0g/kg/dayと強化群で多く、その構成として強化群では蛋白質蓄積量が増加し、子宮内蓄積量とほぼ同等であった。脂肪蓄積量は母乳群と差がなかった。
間接互恵行動の発達的変化と神経内分泌的基盤の解明

本年度の目的は互恵行動とオキシトシンの関連を検討することであった。大学生121名を対象に信頼ゲーム、質問紙の配布、唾液の採取を行った。信頼ゲームでは参加者はまず第一プレイヤー(信頼行動を測定)を行い、その後相手を変えて第二プレイヤー(互恵行動を測定)を行った。第二プレイヤーの行動はstrategy methodを用いて第一プレイヤーが選択することができるすべての決定に対してどのように振る舞うかを測定した。ゲームは二回行い終了した。質問紙は社会的価値志向性尺度(SVO)を用い、唾液は信頼ゲームの前に1.5 mL採取した。採取された唾液は一晩凍結乾燥し4倍に濃縮した後、ELISAにより唾液中オキシトシン濃度を解析した。実験の結果、信頼行動は唾液中オキシトシン濃度との関連は見られなかったが、互恵行動は唾液中オキシトシン濃度との関連がみられた。具体的には社会的価値志向性尺度(SVO)でpro-socialに分類された人は、唾液中オキシトシン濃度が高い人ほど相手が自分を信頼してくれなかった場合にお返しをしないという結果がみられた。社会的価値志向性尺度でpro-selfに分類された人では唾液中オキシトシン濃度と互恵行動の関連は見られなかった。本研究の結果は、オキシトシンはpro-socialな人においては互恵行動を調節する働きを持つことを示している。また唾液からオキシトシン濃度を測定する方法の妥当性が示された。全体として心の理論の発達と互恵行動は関連を示さなかったが(前年度の実験)、オキシトシンは向社会性のあるタイプ(pro-social)においては互恵行動に重要な役割を果たしていることが明らかになった。5歳児において間接互恵性が成立することを示すために、まず本研究では5歳児における他者の行動の評価とそれに基づいた利他行動を測定した。これまでの間接互恵性の理論研究によって、間接互恵性が成立するためには、良い評判を持つ人へ利他的に振る舞う者は良い人と見なすこと、悪い評判を持つ人へ利他的に振る舞う者は悪い人とみなすこと、悪い評判を持つ人へ利己的に振る舞う者は良い人と見なすことという選別戦略を人々が採用することが重要であることが明らかになっている。本研究では理論的な予測と同様の行動傾向が5歳児で見られるかどうかを検討した。本年度は45名の未就学児(5歳児クラス25名、3歳児クラス20名)が実験に参加した。未就学児は、サンタクロース(良い人)へお菓子を渡す登場人物(Good/Give条件)、どろぼう(悪い人)へお菓子を渡す登場人物(Bad/Give条件)、サンタクロース(良い人)のお菓子を盗む登場人物(Good/Take条件)、どろぼうのお菓子を盗む登場人物(Bad/Take条件)の4名それぞれに対して10枚のコインチョコレートを自身との間でどのように分配するかを決めた。また誤信念課題を行うことで未就学児の心の理論の発達を調べた。Good/Give条件とBad/Give条件における利他行動を比較したところ、条件×性別×学年の交互作用効果が見られた。学年別に分析を行ったところ、5歳児クラスにおいては条件×性別の交互作用効果が有意傾向で見られたが、3歳児クラスにおいてはいずれの効果も見られなかった。一方でGood/Take条件とBad/Take条件における利他行動を比較したところ、学年の主効果のみが見られた。現在は、心の理論の成績を含めたより詳細な分析を行っており、5歳児における関節互恵行動の特徴について明らかにする予定である。本年度に計画されていた実験は無事に終了した。二年目の前半までに唾液中オキシトシン濃度の測定法についてプロトコルを確立し、後半に実験を実施する。平成30年で用いる試薬を購入する時期が遅れたため。
乾燥地における持続的農業に向けた水土資源利用のクリティカルレベルの検討

本研究では,乾燥地における土壌の塩性化を予防しつつ持続的灌漑農業を確立するための水土利用について検討をした。中国・トルファン地区を対象に農業用水利用の把握と圃場の塩性化と灌漑との関係について調査をおこなった。その結果,農業水利においては近年導入された住民参加型水管理が効果的であることを確認した。さらに井戸の普及と地下水利用がカレーズの流量に影響を与えることを明らかとした。また,井戸水の水質は深さや位置によって異なることも確認できた。圃場の塩性化の原因としては,ドリップ灌漑が導入されたため,リーチングに必要な水量が得られず,塩類が表層から60cm程度の間を移動していると推察された。本研究の全体構想は,寒冷乾燥地の灌漑農地における水・土壌資源の保全に向けた定量的な評価を行い,地域資源管理・活用および環境修復のための工学的手法の導入オプションを提示することで,農業生産物の質・量ともに向上させる水・土利用体系の確立と農村社会の持続可能な成長戦略を構築することである。特に,本研究では,寒冷乾燥地の水不足と土壌・地下水の塩性化に関する基礎的な現地調査・実験を踏まえ,近年増加している地下水利用とその枯渇問題についても取り組むことを目的とした。そのために,(1)農業水利の実態把握と適切な管理方法,(2)地下水賦存量の把握と適正な地下水利用,(3)地域的な塩分収支の把握と塩性土壌改良対策,についての検討を行う必要がある。そこで,初年度は,調査地を新疆ウイグル自治区・コルラ市として,6月に現地調査を実施し,地下水位観測用の水位計を設置した。8月には共同研究者とその後の調査に向けて打合せをおこなった。しかしながら,7月には水位計が撤去され,8月の現地調査の際には当該地区での調査の停止を地方行政機関より求められた。そのため,比較検討のため北新疆地区・阜康市の灌漑施設ならびに関係部署へのヒアリング調査を急遽実施した。その後,現地カウンターパートの新疆大学関係者と調整し,3月に同自治区・トルファン市を訪れ,重点調査地を再設定した。このときに撤収された水位計が返還されたため,現地への設置は次年度へと持ち越すことになった。そのために,(1)農業水利の実態把握と適切な管理方法,(2)地下水賦存量の把握と適正な地下水利用,(3)地域的な塩分収支の把握と塩性土壌改良対策,に関する現地調査を新疆ウイグル自治区の重点調査地区(パランカレーズ村)で実施した。地区の水管理,地下水利用について関係各署ならびに農民を対象に聞き取り調査を実施した。この地域では,灌漑用水をミヤゴウ河と地下水(カレーズとポンプ揚水)に依存しており,河川からの取水と配水管理は行政機関(水管站)が,地区レベルの配水管理については用水戸協会(参加型水管理)が担当し,地下水と河川水を混合して灌漑することが無いと確認された。調査圃場において,土壌をサンプリングし,1:5抽出溶液のECとpHの測定,透水試験,pF試験,粒度分析をおこなった。その結果,用水路からの距離の違いによる除塩効率の違いが土壌塩分分の不均一性の要因であることが明らかとなった。さらにこの地区では極めて地下水位が低く,塩類集積は灌漑にともなう一時的な水分過多の状態が引き起こしているものと予測された。また,灌漑用水のナトリウム吸着比(SAR)とECを比較したところ,河川水による灌漑を継続することで農地の塩性化が促進する恐れのあることが示された。そのために,

(1)農業水利の実態把握と適切な管理方法,(2)地下水賦存量の把握と適正な地下水利用,(3)地域的な塩分収支の把握と塩性土壌改良対策,に関する現地調査を中国・新疆ウイグル自治区のトルファン市で実施した。恰特喀勒郷とヤアール郷で,農民参加型水管理の実態について聞き取り調査を行った結果,作付によって異なる水源で灌漑する仕組みのあることが判明した。また,それまでの地方行政が担当していたときよりも,多くのメリットが発生していることが確認された。重点調査地域としたパランカレーズ村の地下水位変動と灌漑状況の聞き取りから,ドリップ灌漑を実践しているものの地下水位は低下傾向にあることが示された。このことから上流域での地下水利用の変化が下流域に大きく影響を及ぼしていることが推察された。さらに現在のドリップ灌漑の状況はまだ節水の余地があることが示された。塩類集積についてみると,灌漑や毛管上昇による塩分の供給を原因とする以上に,もともと土壌に含まれていた塩分が比較的浅い層で移動することで,塩類集積が生じていると推察された。そのため一度除塩を十分に行い,適切な水量によるドリップ灌漑を実施することで塩類集積は抑制される可能性が示された。26年度が最終年度であるため、記入しない。農業土木学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,先行研究の研究成果を有効に活用するため,調査対象地を中国・新疆ウイグル自治区に設定している。しかし,H24年9月に調査に訪れたところ,中国側の地方行政機関によって全ての観測機器が回収されており,さらには当地での調査停止を指示された。そのため,当初予定していた重点調査地を変更する必要が生じ,新しい重点調査地の選定と関係機関との調整に時間を要してしまった。昨今の日中関係の悪化にともない(文章等では明確にされていないが)調査実施に多くの制限を受けており,計画当初のスケジュールをこなせていない。昨年度報告において,現地調査を3回実施にする予定としていたが,カウンターパートの新疆大学,新疆自治区政府から調査延期の指示があったため,2回しか調査ができなかった。重点調査地区の度重なる変更などもあり,現地調査・連続観測等が不十分である。また,政府系機関への聞き取り調査についても十分に対応してもらえないことが何度かみられた。2年目には完了予定の調査を最終年度に実施する必要が発生している。一方,最終年度に予定していた比較対象地区調査(黄土高原)を実施できたため,時間的・経費的な大きな遅れ(違い)は発生しないと予測している。従前と異なり,H24年度より調査実施において制限を受けることが多く,当初計画どおりの活動が難しい状況にある。中国側関係者から直接的な表現はされないものの,昨今の日中関係の悪化によって何らかの指示が出されているとみなされる。そのためこれまで以上に関係各署との調整をはかり調査を進める予定であるが,場合によってはフィールドを大きく変更する可能性がある。調査最終年度にあたり,過去の調査結果と本年度の調査をもとに,水土資源利用のクリティカルレベルの策定に向けた検討をおこなう予定である。しかしながら,重点調査地区での調査に遅れが生じていること,政治的な判断によって調査が難しい点もある。そこで,重点調査地区での調査を進める一方,比較対象としての他の乾燥地域での情報収集
不定期・不均質排出特性を有する排水の小規模処理システムの設計と評価

先端技術産業や都市圏から排出される廃棄物は多種多様であるため、発生源の排出特性に対応した処理原理や処理システムの設計方法まで含めた排出源対応型の小規模処理システムの研究・開発が不可欠である。本研究は、排出処理システム全体の設計指針をうるために、都市圏から排出される排水と同様な排出特性を有する大学・研究機関等の排水を例に、その処理システムを前処理、本処理及び後処理操作などの単位操作にわけ、それぞれ独立に流入水質や処理水質などの評価・解析を行うことにより、プロセス特性や評価手法を検討したものである。前処理操作ではフエントン酸化法による難分解性有機化合物混合重金属廃液の処理について、本処理操作では有機物及び微量の水銀化合物を含有する廃液の硫化物沈澱処理、厨房廃水の油分除去、シアン系廃液の無害化処理法、配位子混合系重金属廃液の水酸化アルミニウムによる処理効率について、後処理操作ではフッ素含有排水の処理、廃水中のフッ素イオン除去についての評価・解析を行った。さらに、多種多様な有害成分を含み少量で不定期排出特性を有する排水の最適処理システムの設計基本構想をうるために、大学・研究所群が集中した筑波の排水処理システムを例にとり、上述の結果を考慮して、その設計条件等を検討した。その結果、排水特性に対応した種々の単位操作の集合体としてシステムを考え、前処理などのための分別貯留が可能であること、有害物質の発生源における除去を徹底するクローズドシステムを確立すること、システム全体としての処理効率が優れ、省エネルギー、省資源化及び実験廃棄物の再生利用を考えたシステムであること、排水は少量で不定期排出特性を有するため、バッチ処理が可能で、処理排水量の変動に耐えるシステムであること、二次汚染の発生のないことなどを提案した。
P糖蛋白質を分子標的とする耐性克服治療システムの開発とその臨床応用

癌化学療法の大きな障害である癌細胞の多剤耐性を克服するため、P糖蛋白質の阻害剤が臨床レベルで検討されつつある。しかし、それら耐性克服剤の効果に関する評価はまだ確立していないのが現状である。本研究は、P糖蛋白質の分子機構の解明および臨床におけるP糖蛋白質の発現評価に基づき、P糖蛋白質を分子標的とする、薬物動態を考慮した臨床応用可能な耐性克服治療システムを確立することを目的として行なった。結果1.P糖蛋白と抗癌剤・耐性克服剤との相互作用部位を明らかにするため、部位特異的変異導入したP糖蛋白の活性を検討した結果、第1膜貫通領域が基質との相互作用に関与している可能性が示唆された。結果2.臨床像に近い低レベルの耐性を有する細胞株を用いた経細胞輸送系を確立し検討した結果、セファランチンおよび脂溶性の高いシクロスポリン誘導体は、臨床応用可能な濃度でほぼ完全にP糖蛋白の抗癌剤輸送を阻害し、臨床での有用性が示唆された。結果3.p53による発現制御に必須なMDR1プロモーター領域を同定した。また、悪性卵巣腫瘍、尿路上皮腫瘍、精巣腫瘍の123例について、RT-PCR法および一部免疫染色法で評価した結果、組織像によってMDR1の発現量に相違が認められ、内因性の多剤耐性を考慮する必要性が示唆された。臨床症例の耐性発現のモニタリングとしての有用性が示唆された。結果4.臨床での有用性評価:腎細胞癌の9例に、ビンブラスチン、ドキソルビシンにセファランチンを併用した動注化学療法を試みた結果、2例の骨転移症例でPRないしCRを得、手術療法との併用で完全緩解に至った。