hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中枢神経細胞におけるイオン性シグナリングの空間・動態解析

本研究では、中枢神経系細胞の局所イオンシグナリング動態を、変異型との比較から神経細胞に備わる情報統合機構を明らかにする事を目的とした。具体的には、電位依存性チャネルおよび受容体活性型カルシウム透過性カチオンチャネルに関する分子生物学的・電気生理学的研究を行い、カルシウムチャネル変異が小脳疾患を起こす機序の一部を明らかにし、また受容体活性型カルシウム透過性カチオンチャネルが、神経系ばかりではなく幅広く分布し、細胞の機能調節に関与している事を明らかにした。小脳失調症に関しては、ヒト脊髄小脳変性症SCA6の変異を導入したカルシウムチャネルの検討から、CAG延長により、カルシウムの流入量の減少が示唆された。また遺伝子異常が不明であったローリングマウス・ナゴヤのP/Q型電位依存性カルシウムチャネル遺伝子の解析を行い、遺伝子変異を同定するとともに、変異から機能異常に至る変化を明らかにした。これらの結果は、カルシウムの流入阻害が正常な神経回路の発達と機能を損なう事を示したものである。代謝型受容体の活性化に引き続き生じる細胞外からのカルシウム流入を担うイオンチャネルの一つであるTRPチャネルの分子生物学的解析を行った。cDNAクローニングを行い組換え発現系を用いて機能解析を行ったTRP7は、活性化刺激なしにでも電流を流しており、細胞内ストアからのCa2+放出を来さない程度の弱い刺激でも電流が惹起された。したがってTRP7は、容量性Ca2+電流を担うチャネルであるとの考え方はあてはまらず、むしろTRPは従来非選択性カチオンチャネルと称されてきたイオンチャネルと機能的に近い関係にあることが明らかとなった。TRPチャネルファミリーのイオンチャネルは、シナプス入力の強さによりある程度持続的な脱分極をおこし神経細胞の興奮性を高める働きをしていることが考えられる。P/Q型電位依存性カルシウムチャネル遺伝子の異常による小脳変性症の発症機序を明らかにするために、小脳失調症変異マウスの小脳プルキンエ細胞を急性単離し、カルシウム電流の電気生理学的解析を行うとともに、同じ変異を導入した組換えカルシウムチャネルを培養細胞に発現させて、変異の直接の影響を検討した。変異はカルシウム電流を減少させ、この減少が神経細胞の機能異常あるいは細胞障害を引き起こすことを示唆した。またヒトの脊髄小脳変性症6型(SCA6)では、カルシウムチャネルのC末端にポリグルタミンが伸長するが、ポリグルタミンの伸長させた組換えカルシウムチャネルで電位依存性の異常が観察されカルシウム流入の減少を引き起こしていることが示唆された。これまでにTRPチャネルはCa2+に加えてNa+などの1価カチオンをよく通すことが知られているが、今回cDNAクローニングを行い組換え発現系を用いて機能解析を行ったTRP7は、活性化刺激なしにでも電流を流しており、細胞内ストアからのCa2+放出を来さない程度の弱い刺激でも電流が惹起された。TRPチャネルファミリーは総じて脳神経系に多く発現しているが、現在のところ生理的意義は不明である。今回の結果より、TRPチャネルファミリーのイオンチャネルは、シナプス入力の強さによりある程度持続的な脱分極をおこし神経細胞の興奮性を高める働きをしていることが考えられる。本研究では、中枢神経系細胞の局所イオンシグナリング動態を、変異マウスと野生型マウス間で比較する事により、神経細胞に備わる情報統合機構を明らかにする事を目的とした。

具体的には、電位依存性チャネルおよび受容体活性型カルシウム透過性カチオンチャネルに関する分子生物学的・電気生理学的研究を行い、カルシウムチャネル変異が小脳疾患を起こす機序の一部を明らかにし、また受容体活性型カルシウム透過性カチオンチャネルが、神経系ばかりではなく幅広く分布し、細胞の機能調節に関与している事を明らかにした。ローリングマウス・ナゴヤのP/Q型電位依存性カルシウムチャネル遺伝子の解析を行い、正電荷を持つアミノ酸であるアルギニンがグリシンに置換する変異をリピートIIIの電位センサー部位に同定した。実際ローリングマウス・ナゴヤでは、小脳プルキンエ細胞においてカルシウムチャネル電流が減少しているばかりではなく、活性化の電位依存性が正の方向にシフトしており、この事がカルシウムの流入を更に減少させていると考えられた。これらの結果は、カルシウムの流入阻害が正常な神経回路の発達と機能を損なう事を示したものである。代謝型受容体の活性化に引き続き生じる細胞外からのカルシウム流入を担うイオンチャネルの一つであるTRPチャネルの分子生物学的解析を行った。cDNAクローニングを行い組換え発現系を用いて機能解析を行ったTRP7は、活性化刺激なしにでも電流を流しており、細胞内ストアからのCa2+放出を来さない程度の弱い刺激でも電流が惹起された。したがってTRP7は、容量性Ca2+電流を担うチャネルであるとの考え方はあてはまらず、むしろTRPは従来非選択性カチオンチャネルと称されてきたイオンチャネルと機能的に近い関係にあることが明らかとなった。TRPチャネルファミリーのイオンチャネルは、シナプス入力の強さによりある程度持続的な脱分極をおこし神経細胞の興奮性を高める働きをしていることが考えられる。
重荷電粒子によって誘発される遺伝子突然変異の特異性

電離放射線による誘発変異の分子レベルでの知見は、X線やγ線など低LET放射線についていくつか得られているが、高LET放射線に関してはほとんどみられない。生体に入射した時の初期物理的過程の違いから、変異スペクトラムに特異性がみられることが考えられる。本研究では、ブラックボックスになっている荷電粒子による誘発突然変異を塩基配列のレベルで調査し、低LET放射線で得られている変異スペクトラムと比較検討した。サイクロトロンから得られる30MeVの陽子線を、大腸菌cAMP結合たん白(CRP)遺伝子を組み込んだプラスミド水溶液に照射したのち、crp欠損大腸菌KY30に導入し、crp野生型に戻らなかったクローンを単離した。このクローンはプラスミドのcrp遺伝子が変異によって活性を失っている。変異プラスミドを抽出精製し、酵素処理と電気泳動で構造的変化を調べたのち、crp遺伝子全体約1kbの塩基配列を解析した。49この独立変異クローンを調べたうち、45このクローンに49の塩基配列の変化(変異)を検出した。3つの変異クローンには遺伝子上の2か所に塩基置換が、さらにそのうちの1クローンには長いDNA断片の挿入があった。また、別の1つのクローンでは長い欠失が認められた。フレームシフトは3クローンで検出された。塩基置換は44であった。塩基置換の45%はG:C→T:Aの変化であり、G:C→C:GとA:T→T:Aを合わせるとtransversion型塩基置換が80%であった。一方同じ標的遺伝子について調べたX線誘発変異では、G:C→A:Ttransitionが76%で、G:C→T:Atransversionは13%であった。荷電粒子と電磁波放射線の変異スペクトラムの間に大きな違いがみいだされた。G:C→T:A塩基置換の原因を陽子線照射によって生じた8-hydroxyguanineのadenineとのmispairingとすると、荷電粒子ではOHラジカルの収率が電磁波放射線より高く、放射線の間接作用の寄与が大きいことが、変異スペクトラムに違いをもたらしたものと考えられる。
明治以降の外来語史研究

外来語の研究は楳垣實の「日本外来語の研究」(1963)、あらかわそうべい「角川外来語辞典第二版」(1977)が主なものである。その後いくつかの外来語辞典が刊行され、また、文化庁の「外来語実態調査試料13」(平成元2年)など、若干のものがあるが、実際の用例を通時的に調査したものはない。本研究は、明治以降に使用されている外来語の実態を一語一語実際の用例から明らかにしようとするものである。そのために作成する外来語データベースは、日本で最初の試みであり、将来、日本外来語辞典へと発展するものである。研究成果は次の通りである。1.用例を採集する底本について初版本、全集本、文庫本の資料的価値について調査した。森鴎外の「雁」と遠藤周作の「海と毒薬」について、発表雑誌、初版単行本・個人全集・文学全集・岩波文庫・新潮文庫・講談社文庫・角川文庫などの本文を比較した。その結果、どの本文も初版単行本と差異が見られ、これは、作者の加筆、編集者の改編、誤植が原因と見られる。このことから、語彙検査や用例採集の際には、底本を明記して、何によったかをはっきりさせる必要がある。2.データベースの作成について。一語一語の語史を明らかにするため、年代順の用例集を作成した。今回は主としてハ行以下の外来語約4万例文のデータベースを作成した。今後ア行からナ行を入力する予定である。3.問題が見られる外来語の選定データベースおよび英和辞典などをもとに、表記の変遷、意味の変化、短縮による語形変化、和製外来語などの問題が見られる語の選定作業を行い、和製外来語リストを作成した。4.外来語の語史研究について採集した用例から考察を行った。報告書には、「サイボ-グ」と「アイデンティティ」を収めた。1.外来語のデータベースの作成(1)幕末から今日まで約100年間を、10年間を1単位とし、1単位あたり5つの文芸作品を選定。(2)その文芸作品に使用されている外来語の用例をすべてカードに採集。(3)採集したカードの入力の外注。(4)研究分担者によるワープロ入力。以上の作業を行った。データベースの作成(1)から(4)の作業は、当初予定していたよりもカードの枚数が多く、3万4千用例を外注で入力し、他は研究分担者自身が入力した。2.底本について外来語の用例を採集する底本に、何を使用するかについて、初版本、全集、文庫本などの本文校訂を行った。その結果、特に外来語の表記に大きな違いが見られることがわかった。同じ出版社の文庫本でも、版によって表記や振り仮名、送り仮名、さらには筆者自身の校訂によると思われる文章の違いなどが見られる。これらは、出版された当時の、文部省の表記の基準の違いによると思われるが、その意味で、初版本の価値が改めて見直される。語によっては、導入期から現在に至るまでに、意味が変化しているものが見られる。例えば、「アルバイト」のように、本来仕事や研究を意味したが、それが「本職の片手間にやる金銭目的の仕事」と意味に変わり、語形も「バイト」へと変化し、さらに「アルバイタ-」などの派生語も作り出されている。また、特に「メートル」や「センチ」などの単位を現す外来語は、「米」「メエトル」「メートル」、「糎」「サンチ」「センチ」など、いろいろな表記が見られ、今後の考察が期待できる。

1.外来語のデータベースのデータの点検と校正(1)用例を、ハ行以降を重点的に作成したデータベースから、文学作品別に一覧できるように印字し、底本と照合して校正した。この作業は、アルバイタ-が行なった。2.外来語の原語の調査(1)各外来語の原語を調査する作業を行なった。3.問題が見られる外来語の選定(1)データベースおよび用例カードをもとに、表記の変遷、意味の変化、短縮による語形変化、和製外来語などの問題が見られる語の選定作業を行なった。表記の変遷が見られる語:ガラス、セーター、ハンカチ、リューマチ、レインコート、レクリエーション、コンピューター/データーなどの語尾の長音符など原語との意味の変化が見られる語:アルバイト(研究→片手間の仕事)、スマート(賢い→体形が細い)、ピンク(色→セックス)など短縮による語形変化が見られる語:アルバイト/バイト、コンクリート/生コン・コンクリ、シャープペンシル/シャーペン、ストライキ/スト/パ-マネント/パ-マ、ハンディキャップ/ハンデイ・ハンデなど和製外来語:エレクトーン、シャープペンシル、スキンシップなどその他の問題が見られる語:バンド→ベルトの交代、カップル/ペア/アベックの使い分け、ナルシツスト/ナルシストのゆれ、ファスナ-/チャック/ジッパーの使い分けと交代/ジャケツ→ジャケットの交代、ハイファイ→ステレオの交代、イタリー/イタリアのゆれ、台所→キチン/キッチンのん交代、喫茶店を表す語(コーヒーショップ、コーヒー店、カフェ、パーラー、ミルクホール)など(2)問題となった語について、新たに用例を採集した。4.用例採集のための底本の異同の調査(1)用例採集の底本とした文庫本や全集本と、初版本との異同を調べ、前者が言葉の調査のための底本としてどれくらい信用がおけるかを調査した。明治以降の外来語史研究において、次のことが明らかになった。1.初版本、全集本、文庫本の資料的価値について初版単行本以外の全集本や文庫本を用例採集の底本として用いると、調査結果にどのような影響がでるかという観点から、遠藤周作の『海と毒薬』について、雑誌掲載時、初版単行本、全集本2種、文庫本11種類の本文を比較した。その結果、どの本文も初版単行本と、差異が見られた。これは、作者の加筆、編集者の改変、誤植が原因と見られる。このことから、語彙調査や用例採集の際には、底本を明記して、何によったかをはっきりさせる必要がある。2.外来語データベース作成のためのプログラムについて用例文の入力にあたって、著名、作者、執筆年代、底本など、必要事項を決定し、プログラムを作成した。入力にはR-Baseを利用した。3.外来語データベースの作成一語一語の語史を明らかにするため、年代順の用例集を作成した。今回は主としてハ行以下の外来語約4万例文のデータベースを作成した。今後ア行ナ行を入力する予定である。4.外来語の語史研究について「アルバイト」「ノート」「バンド」「ベルト」などの語について、採集した用例から語史研究を行った。和製外来語について和製外来語を、日本で作られた単語、品詞のずれ、語形のずれ、語の付加、語の脱落、短縮語、発音のずれの7つの観点から分類し、そのリストを作成した。
初期の3次元的詳細気象データに基づく放射性核種沈着プロセス推定

本研究では、雨や風の地上観測データをはじめ、レーダーや、乾性沈着の推定に用いられるとの報告のある大気電場データ等申請者らが集めてきたデータベースを基に、福島県を中心として関東から東北地方の、2011年3月の気象条件・地表面状態(積雪の有無等)を明らかにすることを目的とした。各種レーダー(降水3次元構造)については、すでに画像を公開し、日本語で説明文書を記載した。現在英語化を行っている。大気電場データ等について、研究協力者(海外)を訪問し意見交換の後、衛星データ解析を含めて研究をすすめた。現在静止気象衛星MTSATにより雲・霧の変化も調査中である。APHRODITEプロジェクトによりすでに作成した雨雪判別について、2011年の日本域データに適用した。降雪時の降水量の定量評価には捕捉率補正が必要なため、これを適用した。気象庁以外の降水量観測点データの追加も試みたが、微雨の観測状況や捕捉補正に必要な測器タイプや設置状況、風速などの情報が不十分なため、データの一般公開までには検証時間を要する。時別値も計算し、気象庁レーダーアメダスとの比較を行った。AGUは初の福島セッションで口頭発表を行い、多くの関心を集めた。また協力者がEGUで発表された折、フランスISRNチームが当該研究に強い関心を持ちコンタクトがあったので、2016年横浜での会議の折打ち合わせ、8月にはISRNを訪問し、湿性沈着過程について、双方の持ちうるデータにより意見交換した。また計画班(大気2班)の協力者として、意見交換のほか現地調査にも参加した。本研究計画の一つである調査地を選定し、モデル間で拡散移行過程に差異がみられる、中通やホットスポットのみられる中・高線量地域については、トンネル付近や建造物の壁面、比較的小規模な谷の両側のサンプルを取得した。現在資料整理中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、雨や風の地上観測データをはじめ、レーダーや、乾性沈着の推定に用いられるとの報告のある大気電場データ等申請者らが集めてきたデータベースを基に、福島県を中心として関東から東北地方の、2011年3月の気象条件・地表面状態(積雪の有無等)を明らかにする。そして、大気モデルの検証を行いつつ、本新学術領域メンバー等で取得されたサンプルの拡散沈着プロセスの理解に協力する。計画の進捗として,雨や風の地上観測データをはじめ、各種レーダー(降水3次元構造)や、大気電場データ等について、申請者らが集めてきたデータベースを基に、衛星データ等も追加整理した.また,計画班(大気2班)の協力者として,研究集会で意見交換し,現地調査にも参加した.その際に,本研究計画の1つである調査地を選定した.具体的には大気モデルの再現が難しい地域や、モデル間で拡散移行過程に差異がみられ、観測データから解釈が難しい、中通やホットスポットのみられる中・高線量地域については、大規模橋梁下や建造物の壁面、比較的小規模な谷の両側のサンプルを取得する際の地域選定を行った.大気電場の変化については,研究協力者の山内氏を訪問し,衛星データ解析を含めて研究をすすめた.MTSATにより雲・霧の変化も調査しはじめている.国際的な学会でも複数回進捗を報告した.京都大学でのACMはエアロゾル関係のセッションでポスター発表したが,関心はあまりもたれなかった.一方AGUは初の福島セッションで,最初の口頭発表者となり,多くの関心を集めた.現地調査のサンプリング取得ができなかったが,現地をA02班と協力して訪問調査できた.衛星データ処理は,霧の時のsplit windowチャネルの処理を手掛けられたが,まだまとまっていない.モデルデータの処理はまだ手掛けていない.一方で,大気電場との対応は予定以上にすすんでいる.本研究では、雨や風の地上観測データをはじめ、レーダーや、乾性沈着の推定に用いられるとの報告のある大気電場データ等申請者らが集めてきたデータベースを基に、福島県を中心として関東から東北地方の、2011年3月の気象条件・地表面状態(積雪の有無等)を明らかにすることを目的とした。

本研究計画の一つである調査地を選定し、モデル間で拡散移行過程に差異がみられる、中通やホットスポットのみられる中・高線量地域については、トンネル付近や建造物の壁面、比較的小規模な谷の両側のサンプルを取得した。現在資料整理中である。平成28年度は,新学術課題として最終年度にあたるため,各班との意見交換を重視したい.4月から異動したため,現地調査はしづらくなったが,弘前大学には計画班代表者(被ばく医療研究所)の山田先生がおられるため,初期被曝評価を意識した研究をすすめたい.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。谷田貝は平成28年度から弘前大学に赴任した。上記HPも、移行中、暫定的なものを含んでいる。
Ewing肉腫の新規キメラ遺伝子CIC-DUX4の機能解析

染色体転座t(4;19)(q35;q13)を有するEwing肉腫において、BAC cloneを用いたFISH法、サザン法、ゲノムライブラリーのスクリーニングおよびRACE法等の手法を用いて、新規キメラ遺伝子CIC-DUX4を同定し、その遺伝子と蛋白の構造を明らかにした。このキメラには、大半のEwing肉腫で認められるEWS-Etsキメラとの構造上の関連性が認められなかった。4q35側の切断点が顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーの責任領域内に位置するサブテロメア領域であるD4Z4repeat内にあることからこのrepeatの分断が周囲の遺伝子発現を変化させることで発がん機構の一端を担っている可能性が示唆された。さらに、染色体転座t(6;22)(p21;q12)を有する悪性軟部腫瘍の症例が得られたので解析した。サザン法、3'-RACE法、long PCR法等の手法により、EWS遺伝子とES細胞の未分化能の維持に関わる転写因子であるPOU5F1遺伝子のキメラ転写産物を同定しゲノム上の転座切断点を特定した。POU5F1の転写制御機構の異常が発がん機構に重要である可能性が考えられた。また染色体転座モデルマウスについては、まず始めに、Ewing肉腫で最も多く認められるEWS遺伝子とFLI-1遺伝子の転座モデルマウスの作製を試みた。マウスのES細胞よりゲノムライブラリーを作製し、それから転座の対象であるマウスEwsとFli-1のゲノムクローンを単離した。ターゲッティングコンストラクトとしてGFPの発現によって転座が生じたことが確認できるように、Ewsではイントロン7にFlox化されたネオマイシン耐性遺伝子(NeoR)およびGFPのORFとpolyA領域を挿入したもの、Fli-1ではイントロン5にプロモーターとFlox化したNeoRを挿入したものを考案し、現在作製途中である。
金属溶湯中で生じるデアロイング反応に及ぼす通電効果とナノポーラス構造制御への応用

金属媒体を用いたデアロイングによるポーラス金属生成反応に及ぼす通電の影響を調査した。Fe-Ni前駆合金を純Mgを用いて固相状態でデアロイングする際に、Fe-Ni側からMg側へおよびその逆方向へ通電した場合では、Fe-NiからMgへ通電したほうがデアロイング反応が促進されることが分かった。一方で、ポーラス金属のリガメント・ポアサイズは通電の有無および向きにほとんど影響されないことが分かった。金属溶湯デアロイング反応に及ぼす通電の影響を明らかにするために、試料に電流を流しながらFeNi合金をMg溶湯中でデアロイング処理し、その形成組織や反応層厚さを観察した。しかし電流の大きさや向きによる、形成組織や反応層厚さへの明確な違いを確認することができなかった。この理由は、デアロイング反応の進行によって試料形状が変化して有効極電面積が大きくなってしまい、電流密度を大きく維持できていないためと考えた。そこで、金属浴成分固体と前駆合金固体の拡散対を組み、固相反応させる、固相界面デアロイング反応を用いることとした。この方法であれば、試料形状が実験中に変化することがないため、電流密度を大きく一定に保つことができると考えられる。通電効果を調べる前に、無通電における固相界面デアロイング反応が生じるかどうかについて基礎的な研究を進めた。FeNi固体とMg固体を接触させ、420460°Cの範囲で熱処理を行ったところ、両者の界面にはMg2Ni相を母相とし、その内部にナノポーラスFeが生じており、Mg液体中と同様にデアロイング反応によってナノポーラス金属が生じることを確認した。また、ポーラス構造やデアロイング反応速度の温度・時間依存性を明らかにすることができた。更には、固相反応を用いたことによって、組織の粗大化を液相反応の場合に比べて格段に抑制でき、デアロイングの極初期段階における組織を初めて観察することに成功し、金属溶湯デアロイングにおける組織形成メカニズムを考察することができた。このように、通電無しでの固相デアロイング反応を基礎的に理解することができたので、次年度からは固相デアロイング反応に通電を導入し、デアロイング反応や生成ポーラス金属の形態への通電効果を明らかにする。当初の研究計画であった金属液体中でのデアロイング反応への通電効果の調査については、実験条件を統一する上で問題が生じたが、固相デアロイング反応を用いることでこの問題を解決できており、研究はおおむね順調に進んでいる。金属溶湯デアロイング反応に及ぼす通電の影響を明らかにするために、試料に電流を流しながら前駆合金を金属浴中でデアロイングする実験を行った。昨年度に見出した、前駆合金と浴成分金属の拡散対を組み固相反応させる、固相界面デアロイング反応を利用することにより、本年度はデアロイング反応時の前駆合金と浴成分金属との界面の面積を一定に保つことが可能になり、電流密度を一定に保って通電の影響をより正確に調査することができた。Fe50Ni50前駆合金を作製し、これを純Mg板と突き合わせ、495°Cの温度に加熱して1000000 A/m2の電流密度で通電して6時間保持した。すると、Fe50Ni50前駆合金中のNiのみがMgと反応して界面にMg2Niの金属間化合物層を生成し、残されたFeはこのMg2Ni層中にリガメント幅が100nm以下のナノポーラスFeとして分散した。このとき、電流の向きをFeNi側からMg側にすると、拡散対界面に生じる反応層(Mg2Ni/ナノポーラスFeの複合体層)の成長速度が、電流が逆向きもしくは電流を流していない場合に比べて大きくなることが確認され、金属溶湯デアロイング反応に及ぼす通電効果を確認することができた。通電によって生じる電子の運動量がMgに伝達され、MgのFeNi合金側への拡散が促進されたと考察されるが、現在、反応速度の解析によって通電によるデアロイング反応促進のメカニズムを明らかにする実験に取り組んでいる。この結果を基にして、次年度ではポーラスTi、ポーラスSi、ポーラス炭素など、他の金属溶湯デアロイング反応系において、通電のデアロイング反応速度への影響の有無や、通電が及ぼす生成ポーラス金属の形態への影響を明らかにしていく予定である。昨年度に見出した固相デアロイング反応を用いることで、統一した条件下でデアロイング反応に及ぼす通電の影響を調査することが可能になった。また、通電によってデアロイング反応が促進される現象を見出しており、研究はおおむね順調に進展している。平成28年度の研究結果から、金属溶湯脱合金化における通電の効果は主に脱合金化反応速度に影響を及ぼすことが分かったが、ポーラス構造自体には大きな影響を及ぼさなかった。この結果を踏まえ、平成29年度では金属溶湯脱合金化におけるポーラス構造の配向性等を制御する手法を確立するために、通電にこだわらず多方面からの実験に取り組んだ。ポーラス構造の生成の初期段階は固/液界面での反応進行方向に配向した針状のリガメントの生成と、その後のリガメントの表面積を減少させるための形態緩和であることが明らかとなったため、脱合金化温度を低くして形態緩和時間を長くすることで、初期の配向状態が維持できることが分かった。また、脱合金反応界面の移動速度は前駆合金に含まれる犠牲元素が多いほど早くなることが分かり、配向したリガメントの成長に関連していることが分かった。

これらの結果をもとに、前駆合金組成および脱合金化温度を最適化し、数十ナノメートルサイズのポアが脱合金反応進行方向に配向したポーラス鉄合金を得ることに成功した。一方で、ポーラス構造を階層構造に制御する新たな金属溶湯脱合金化技術の開発にも取り組んだ。前駆合金を第一の金属浴に浸漬し粗大なポーラス構造を生成させ、次にこれを第二の金属浴に浸漬することで第一段階で生成したポーラス構造をさらにポーラス化することに成功した。得られたポーラス金属は気孔サイズ分布に二つのピークを持つバイモーダル型ポーラス金属であり、電池電極などの比表面積と物質輸送性の両方が要求される分野に役立つものと考えられる。金属媒体を用いたデアロイングによるポーラス金属生成反応に及ぼす通電の影響を調査した。Fe-Ni前駆合金を純Mgを用いて固相状態でデアロイングする際に、Fe-Ni側からMg側へおよびその逆方向へ通電した場合では、Fe-NiからMgへ通電したほうがデアロイング反応が促進されることが分かった。一方で、ポーラス金属のリガメント・ポアサイズは通電の有無および向きにほとんど影響されないことが分かった。当初の研究計画であった金属液体中でのデアロイング反応への通電効果の調査については、実験条件を統一する上で問題が生じたが、固相デアロイング反応を用いることでこの問題を解決できた。また、金属液体中デアロイング反応でも固相デアロイング反応でも、同様のナノポーラス金属が生成するを確認できており、来年度以降は固相デアロイング反応に電流を導入することで、金属溶湯デアロイング反応における通電効果を明らかにする。ポーラスFeが生成するデアロイング反応においては通電の影響が確認されたので、この発現機構を詳細に調べるとともに、ポーラスTi、ポーラスSi、ポーラス炭素など、Fe以外のポーラス金属が生成する金属溶湯デアロイング反応系において、通電のデアロイング反応速度への影響の有無や、通電が及ぼす生成ポーラス金属の形態への影響を明らかにしていく予定である。また、これらの結果を利用してサイズや配向状態など構造が制御されたポーラス金属の作製法を確立してゆく。材料工学
ES細胞における減数分裂関連因子の機能解析

Zscan4はマウス着床前胚2細胞期に発現することが知られており、zygotic遺伝子群の活性化と減数分裂関連遺伝子の異所的な発現を特徴とする。本研究では内在性Zscan4c遺伝子座にGFPをノックインしたES細胞およびマウスを作製して、内在性Zscan4の発現パターンの解析を行った。その結果、ES細胞内の内在性Zscan4cは全Zscan4陽性細胞のうち約30%であることが判明した。またmeiotic prophaseの後期に相当するGV oocyteおよびパキテン期の精母細胞でZscan4の発現が見られることが判明した。Zscan4が一過的に陽性となる"2-cell like state"ES細胞は、telomeraseに依存しないテロメア伸長が誘発されるなど通常の体細胞系譜では見られない遷移状態にあると推定される。Zscan4は本来着床前初期胚2細胞期に限定して強く発現されることが判明しているが、着床前初期胚2細胞期あるいはES細胞以外にZscan4を介在する同等の機構を利用する他の組織/細胞系が存在するか否かについて検討した。具体的にはZscan4遺伝子座にレポーターGFPまたはCreERT2をノックインしたES細胞を樹立し、細胞系譜の追跡を可能とするノックインマウスの作製を行った。なおZscan4をコードする複数のパラログ遺伝子とpseudo遺伝子が7番染色体7qA1の900kbにわたる領域にクラスターしているので、このうち全長を維持しているZscan4c, Zscan4d, Zscan4f遺伝子についてレポーターGFPノックインマウスの作製についても着手した。またこの遺伝子クラスターは互いに高度に相同なDNA塩基配列で構成されているため、通常のgene targeting法では組換えES細胞を容易に得ることが出来ない。従って、組換えES作製時における偽陽性targetingを回避するため、Crisper-cas9システムを用いてZscan4遺伝子領域をeditingする。作製に当たっては、Zscan4遺伝子クラスターの中でも、固有の配列特徴を有する第二intron配列中に特異的なguide RNAをデザインしてノックインを行った。本研究では、Zscan4遺伝子座に組み込まれたレポーターGFPの発現を指標に、一過的にでもZscan4遺伝子座が発火するような限定的な組織・細胞の同定を行うことで、従来の免疫組織染色解析で見落とされる可能性のある少数の細胞種を容易に検出するのみならず、生細胞をFACSで分離回収して1細胞レベルでの解析を可能とする。これらのマウスを利用してZscan4陽性細胞の同定について検討した。Crisper-cas9システムを用いたゲノムeditingにより、Zscan4c遺伝子座にGFPレポーターまたはCreERT2をノックインしたES細胞を樹立した。作製に当たっては、Zscan4遺伝子クラスターの中でも、固有の配列特徴を有する第二intron配列中に特異的なguide RNAをデザインしてノックインを行ったのが偽陽性targetingを回避において功を奏したと思われる。さらにそれらES細胞クローンを用いてキメラマウスを作製し、細胞系譜の追跡を可能とするノックインマウス系統の樹立を行った。Zscan4c遺伝子座にGFPレポーターをノックインしたマウスを用いて、Zscan4陽性細胞の組織での検討を行った。また、細胞系譜追跡の目的で、Zscan4c遺伝子座にCreERT2をノックインしたマウス系統とBrainbowマウスまたはROSA26-LacZマウスとの交配を行って、解析の準備を進めた。なおZscan4をコードする複数のパラログ遺伝子とpseudo遺伝子が7番染色体7qA1の900kbにわたる領域にクラスターしているので、このうち全長を維持している他のZscan4d, Zscan4f遺伝子についてレポーターGFPノックインマウスの作製についても着手したが、これらについては今のところ陽性のクローンが得られておらず現在も作製が進行中である。Zscan4はマウス着床前胚2細胞期とES細胞で特異的に発現することが知られている。マウスES細胞は、少なくとも9回の継代のうちに一度の割合で" Zscan4陽性期"を経ることが示されている。この時期は、あたかも着床前初期胚を模倣するzygotic遺伝子群の活性化と減数分裂関連遺伝子の異所的な発現を特徴とする。しかしながら減数分裂関連遺伝子の活性化とZscan4活性化との相互関係については不明のままとされていた。本研究では内在性Zscan4遺伝子クラスターのZscan4c遺伝子座にGFPをノックインしたES細胞およびマウスを作製して、内在性Zscan4の発現パターンの解析を行った。その結果、ES細胞内の内在性Zscan4cの発現パターンは全Zscan4陽性ES細胞のうち約30%であることが判明し、特定のZscan4遺伝子座のみがstochasticに活性化されていることが示唆された。in vivoにおける内在性Zscan4の発現の検討の結果、着床前初期胚のみならず、meiotic prophaseの後期に相当するGV oocyteおよびパキテン期の精母細胞でZscan4の発現が見られることが判明した。興味深いことに、GV oocyteのうちNSNと呼ばれる集団ではZscan4は核内に均一に観察されるのに対して、RNA pol IIによる転写が不活性化されているSNと呼ばれる集団ではdot状の核内配置を示すことが明らかとなった。これらの結果はZscan4が着床前初期胚のみならず生殖細胞においても何らかの機能を持つことを示唆している。さらにZscan4のin vivoにおける機能を解析するために、Zscan4遺伝子クラスター領域全体を欠失させたES細胞・マウスの作製を試みている。

Zscan4はマウス着床前胚2細胞期に発現することが知られており、zygotic遺伝子群の活性化と減数分裂関連遺伝子の異所的な発現を特徴とする。本研究では内在性Zscan4c遺伝子座にGFPをノックインしたES細胞およびマウスを作製して、内在性Zscan4の発現パターンの解析を行った。その結果、ES細胞内の内在性Zscan4cは全Zscan4陽性細胞のうち約30%であることが判明した。またmeiotic prophaseの後期に相当するGV oocyteおよびパキテン期の精母細胞でZscan4の発現が見られることが判明した。Zscan4遺伝子座はそれをコードする複数のパラログ遺伝子とpseudo遺伝子が7番染色体7qA1の900kbにわたる領域にクラスターしているため、従来より通常のgene targetingが困難とされていた。今回樹立されたZscan4c遺伝子座GFPレポーターまたはCreERT2をノックインしたES細胞およびマウス系統はこれまで攻め倦んでいた解析を可能にした点で進歩は大きい。特に、本研究ではZscan4遺伝子座に組み込まれたレポーターGFPの発現を指標に、一過的にでもZscan4遺伝子座が発火するような限定的な組織・細胞の同定を行うことで、従来の免疫組織染色解析で見落とされる可能性のある少数の細胞種を容易に検出するのみならず、生細胞をFACSで分離回収して1細胞レベルでの解析を可能とする。既にZscan4遺伝子がmRNAレベルで他の組織で発現しうるという予備データが得られているので、これを裏付けるためにこれらのノックインマウス系統を駆使してZscan4陽性細胞を含む組織の同定と細胞系譜の追跡について検討を行う。なお今のところ陽性のクローンが得られていないZscan4d, Zscan4f遺伝子GFPノックインマウスの作製については、Crisprのシステムを変更して引き続き作製を検討する。発生生物学本年度使用額については、可能な限り当該助成金を計画的に使用するように勤めましたが、年度末に残金が発生してしまいました。残金165円については、次年度分と合わせて計画的に使用いたします。
ヒト腎細胞癌における細胞周期関連遺伝子の変異とその細胞生物学的特性の解析

近年,様々な悪性腫瘍においてG1/S境界領域や紡錘体形成チェックポイントの制御に関わる遺伝子の変異が確認されており,発癌や浸潤・転移といったいわゆる癌の進展との関連性が注目されている。本研究ではヒト腎細胞癌の発生や進展にこれらの細胞周期関連遺伝子が関与しているか否かを調べることを目的として,原発腫瘍及び樹立細胞株を対象として解析を行った。摘出手術時に得られた原発腫瘍20検体,同一患者からの正常腎組織,転移組織3検体および樹立細胞株10株を用いて,G1/S境界領域の制御遺伝子であるp21,p33,また,紡錘体形成チェックポイント遺伝子であるBUB1,MAD2の4種類の遺伝子についてRT-PCR法により発現を解析した。その結果,p21については17検体,p33は10検体において解析が可能であった。これらのうちp21は15検体において発現が認められた。また,p33は解析した全ての組織において発現が検出された。細胞株ではp21,p33共に一株を除く9株全てに発現が認められた。このようにp21,p33については解析した殆どの検体において発現が検出されていることから,腎癌の発生・進展には関連性がないものと考えられる。一方,紡錘体形成チェックポイント遺伝子であるMAD2については22検体において解析ができ,そのうち12検体に発現が認められなかった。また,BUB1については3種類のプライマーを用い,それぞれ22検体,16検体,16検体において解析を行ったが,これらのうち第1プライマーでは21検体(95%=21/22),第2では14検体(87%=14/16),第3では13検体(81%=13/16)において発現が認められなかった。紡錘体形成チェックポイント遺伝子は分裂細胞において,染色体の娘細胞への分配を監視しており,もし,これらの遺伝子が機能を失うと染色体異常が生じても監視機構が作動せず,染色体異常をもつ細胞が形成されることになる。これが結果として細胞の悪性化を導くと考えられる。今回の解析においてBUB1,MAD2の発現消失が高頻度に認められたことは腎細胞癌の発生初期において何らかの関与を有している可能性がある。近年,様々な悪性腫瘍において細胞周期関連遺伝子の発現異常が確認されており,癌の発生や進展との関連性が注目されている。本研究ではヒト腎細胞癌を対象として,その発生や進展に種々の細胞周期関連遺伝子が癌抑制遺伝子としてどのように関与しているかを調べるのが主な目的である。本年度はこれらの遺伝子の中でもとくにG1/S境界領域の制御に関与している遺伝子及び細胞周期チェックポイント機構の制御に関与している遺伝子について,原発腫瘍10検体及び同一の患者から採取した正常腎組織,樹立細胞株10種類における発現をRT-PCRを用いて解析した。

G1/S境界領域の制御に関与している遺伝子については今回,p21(WAF1)及びp21の上流で働く遺伝子でp53と複合体を形成することによりp21の発現の誘導やアポトーシスに関与する遺伝子として知られているp33(ING1)の発現を解析した。その結果,p21については正常腎組織10例,原発腫瘍では解析可能であった8例,細胞株では9例に発現が確認された。また,p33については,細胞株1種類及び原発腫瘍1例を除く全ての組織において発現が認められた。今回解析した10細胞株のうち7細胞株ではp21遺伝子と同様にCD1/CDK4のinhibitorとしてG1/Sの制御に関与しているp16遺伝子の発現消失が既に確認されている.腎癌細胞におけるこれらの遺伝子の発現とCD1/CDK4さらにはRB遺伝子の機能との関連性は現段階では不明である.(2)細胞周期チェックポイント機構の制御に関与している遺伝子についてはとくに紡錘体形成のチェックポイント遺伝子の一つであるBUB1及びMAD2の2つの遺伝子について発現を調べた。その結果,正常の腎組織では1例にのみ発現が確認されただけであった。原発腫瘍では10例中7例において発現が消失していた。一方,細胞株では10株中9株において発現が認められた。また,BUB1についても同様の結果が得られた。これらの紡錘体形成チェックポイント遺伝子はその機能の消失が染色体の不分離による数的異常などいわゆる染色体の不安定性を引き起こすことが知られてる.今回の解析において原発腫瘍で発現が認められないということは癌細胞が組織内で分裂しているにも関わらず,紡錘体形成に関するチェックポイント機構が正常に作動していない可能性があり,腫瘍細胞とくに固形癌において認められる様々な染色体異常が誘発される要因である可能性が示唆される.本年度はさらに腎細胞癌の原発腫瘍組織を増やしRT-PCR法により細胞周期関連遺伝子の発現を解析した。また,今回転移組織も3検体入手できた。これまでに収集できた原発腫瘍20検体と同一患者からの正常腎組織,転移組織3検体および樹立細胞株10株を用いて,G1/S境界領域の制御遺伝子であるp21,p33,また,紡錘体形成チェックポイント遺伝子であるBUB1,MAD2の4種類の遺伝子について発現を解析した。その結果,p21については17検体,p33は10検体において解析が可能であった。これらのうちp21は15検体において発現が認められた。また,p33は解析した全ての組織において発現が検出された。細胞株ではp21,p33共に一株を除く9株全てに発現が認められた。このようにp21,p33については解析した殆どの検体において発現が検出されていることから,腎癌の発生・進展には関連性がないものと考えられる。一方,紡錘体形成チェックポイント遺伝子であるMAD2については22検体において解析ができ,そのうち12検体に発現が検出されなかった。また,BUB1については3種類のプライマーを用い,それぞれ22検体,16検体,16検体において解析を行ったが,第1プライマーでは21検体(95%=21/22),第2では14検体(87%=14/16),第3では13検体(81%=13/16)において発現が認められなかった。紡錘体形成チェックポイント遺伝子は分裂細胞において、染色体の娘細胞への分配を監視しており,もし,これらの遺伝子が機能を失うと染色体異常が生じても監視機構が作動せず,染色体異常をもつ細胞が形成されることになる。これが結果として細胞の悪性化を導くと考えられる。
分子ネットワークを用いたリザーバコンピューティングの創製

本研究は、分子ネットワークを用いたリザーバコンピューティングを構築し、物質ネットワークに立脚した情報制御の可能性を示すことを目的とする。リザーバコンピューティングは、入出力と計算資源であるリザーバ層から成り、出力との接続部分の結合の強度のみを読み取ることで情報処理及び学習を行う演算システムの一つである。リザーバコンピューティングの肝であるリザーバ層を物質系である金微粒子-導電性高分子ネットワークで担い、入出力をソフトウェアで制御することで、情報処理機能を発現する。
極低温共鳴X線散乱による多重極子自由度とその秩序相出現メカニズムの解明

従来の理論では理解できない現象の謎を解く鍵として,四極子や八極子などの多重極子の自由度が脚光を浴びている。本研究手法である共鳴X線回折法は,多重極子秩序そのものを直接観測できる唯一の実験手法である。しかし,多重極子の秩序温度はほとんどが3K以下である為に,国内での共鳴X線散乱の実験が不可能であり,これらの低温で起こる多重極子の秩序現象に対応できなかった。本研究課題は,この問題を克服し,さらに入射X線の偏光制御により外部磁場下での共鳴X線散乱実験を可能にすることで,多重極子秩序を示す典型物質の徹底的な研究を国内で初めて実現した。従来の理論では理解できない"特異な磁気構造,磁気散漫散乱の出現する秩序状態"や"帯磁率,比熱における異常な相転移現象"などの謎を解く鍵として,四極子や八極子などの多重極子の自由度が脚光を浴びている。本研究の目的は,その多重極子の秩序メカニズムの解明にある。その手法として共鳴X線散乱法を用いて,多重極子秩序の生成消滅過程を直接観測する。共鳴X線回折法は,多重極子秩序そのものを直接観測できる唯一の実験手法である。本研究課題の達成は,この問題を克服し,さらに入射X線の偏光制御により外部磁場の印加を可能にすることで,多重極子秩序を示す典型物質の徹底的な研究を国内で初めて実現する点で,非常に有用である。今年度は,ダイヤモンド移相子を用いて入射X線の偏光制御試験を行い,目標とした精度での偏光制御にほぼ成功した。従来,共鳴X線回折により軌道自由度などの秩序変数を同定する場合,一つの回折ピークを捕らえた状態のまま散乱ベクトルの周りで結晶(冷凍機)を回転させ,その強度変化(アジマス角依存性)を測定し,その結果を再現するモデルを立てる。本研究のように極低温や強磁場といった環境下に試料がある場合,大型の装置を用いる為,「試料と磁場を一緒に回転させる」という操作はまず不可能である。その為,試料回転ではなく入射X線の偏光制御により,試料を全く動かさずに測定し,極低温,強磁場,高圧下での秩序変数の同定を可能にする。さらに,試料回転によるビーム照射位置の微妙ずれから,回折強度が変動するといった非本質的な効果がなくなり,厳しい議論に耐え得るデータが得られる。今年度の偏光制御の成功により,H22年度は冷凍機と超伝導マグネットを導入し,Ce_xLa_<1-x>B_6やDyPd_3S_4の八極子の秩序変数及び構造を調べる。従来の理論では理解できない"特異な磁気構造,磁気散漫散乱の出現する秩序状態"や"帯磁率,比熱における異常な相転移現象"などの謎を解く鍵として,四極子や八極子などの重極子の自由度が脚光を浴びている。共鳴X線回折法は、多重極子秩序そのものを直接観測できる唯一の実験手法である。しかし,本研究のように極低温や強磁場といった環境下に試料がある場合,大型の装置を用いる為,「試料と磁場を一緒に回転させる」という操作はまず不可能である。本研究課題では,試料回転ではなく1.入射X線の偏光制御により,試料を全く動かさずに測定する。さらに2.3Heガス循環型冷凍機及び3.超伝導マグネットを導入することにより,最低温0.5Kでの極低温磁場中実験環境を国内で初めて実現し,極低温,強磁場下での秩序変数の同定を可能にした。本研究課題により整傭されたビームライン(SPinrg-8 BL22XU)は,多重極子の研究に対して,世界屈指の非常に有用な実験環境となった。昨年度は入射X線の偏光制御の整備及び試験を成功させた。今年度は、冷凍機と超伝導マグネットを導入し、Ce_xLa_<1-x>B_6やRpd_3S_4(R=Pr,Dy)の八極子の秩序変数及び構造を調べた。1.3Heガス循環型冷凍機2.入射X線の偏光制御

3.外部磁場の印加の三点を重点的に調整しつつ,試験的な運用を行った。特にPrPd_3S_4では,入射偏光を変更することにより有用な情報を得ることが出来た。来年度より本格的な実験及び,データの議論を行う。
低原子価8族遷移金属錯体による炭素-ヘテロ原子結合の活性化

1 0価ルテニウム錯体Ru(cod)(cot)と三級ホスフィン配位子の反応我々の作業仮説として酸化的付加による結合切断反応を行う際に、支持配位子により、0価ルテニウム種を更に高還元状態に誘導することが必要であると考え、多様な三級ホスフィン配位子が導入可能な(1,5-cyclooctadienyl)(1,3,5-cyclooctatriene)ruthenium[以下、Ru(cod)(cot)とする]と各種ホスフィン配位子との反応を検討した。その結果、Ru(cod)(cot)はトリフェニルホスフィンなどのかさ高いホスフィンとは反応しないが、反応する場合にはいずれも従来の推定とは異なり、1,5-CODが遊離することが明かとなった。また、PMe_3などのコンパクトなホスフィンの場合には2価の(η^1:η^3-C_8H_<10>)RuL_3が、PEt_3の場合には0価の(η^4-C_8H_<10>)RuL_3が得られることが明らかになった。更に2価錯体である前者は酸化的付加に対して不活性であるが、0価錯体である後者は、炭素-酸素結合や炭素-水素結合などの酸化的付加にきわめて活性であることを解明した。2炭素-酸素、炭素-イオウ結合のルテニウムヘの酸化的付加前述のRu(cod)(cot)と各種三級ホスフィン配位子の組み合わせにより、アリルエステル、エーテル、スルフィドならびにビニルエステルなどの炭素-酸素結合、およびアリルスルフィド、ビニルスルフィドなどの炭素-イオウ結合が非常に容易に切断されることを明らかにした。これらの結合切断反応では、オレフィンのルテニウムヘの前配位が必須であることを解明した。3アリルオルト置換フェニルエーテルまたはオルト置換フェノールの連続的結合切断反応炭素-酸素結合または酸素-水素結合の切断の後に生成するアリロキソ基のオルト位に置換基を導入し強制的に炭素-水素結合がルテニウム中心に接近する分子設計をすることによりO-C/O-Hおよびsp ^3C-H結合の連続的な結合切断反応が進行した。また、これらの新規反応によりベンゾピランなどのヘテロ環化合物を合成した。
酸化的ストレスと魚の生体内過酸化

酸化的(活性酸素発生)ストレスを受けた魚生体中の脂質過酸化の実体を明らかにするために、HPLC法(過酸化脂質、ヒドロキシ脂質の微量定量)やGLC法(脂肪酸分析)、FAB-MS法(構造解析)等を用いて研究した。その結果、平成11年度においては(1)健康魚の過酸化脂質(L-OOH)レベルは普通筋で50nmol/g tissue以下、血合い肉、肝臓では150nmol/g tissue位であること、2)致死的に魚(ハマチ)を運動させると、普通肉ではあまり変わらないが、血合い肉、肝臓でのL-OOHレベルが上昇するすること、(3)養殖魚(ハマチ、マダイ、アユ)は天然魚に比べ、L-OOH特にヒドロキシ脂質量(L-OH)が高いこと(4)傷病魚(ブリ、マダイ、フグ)の肝臓で顕著にL-OOH,L-OH量の増加が確認された。また、ウィルス(PRDV)感染クルマエビでは、L-OOHレベルの上昇はあったが、L-OHレベルの上昇は観察されなかった。また肝膵臓の高度不飽和脂肪酸の割合が減少し脂質酸化が確認された。平成12年度においてはティラピア肝細胞由来の株化細胞HepaT-1及びラジカル発生剤(AAPH,H2O2)を用いてモデル実験を行った。増殖期の細胞にAAPH(20mM)を投与し培養をすると、L-OHの増加が観察された。この時、スーパーオキサイドジスムターゼおよびカタラーゼ活性は減少の傾向を示したが、GPx(グルタチオンパーオキシダーゼ)活性は著しく増加し、L-OOHからのL-OHの生成の機構が推測された。また、H2O2はカタラーゼ活性を著しく上昇させたが、GPx活性はむしろ減少し、L-OHの蓄積もおこらかった。酸化的ストレスによって増加するL-OHピーク群の構造をFAB-MS法で分析した。分子量からヒドロキシ脂肪酸含有トリグリセリドであると推測された。詳細な構造については、引き続き検討中である。酸化的(活性酸素発生)ストレスを受けた生体中の脂質過酸化の実体を明らかにするために、HPLC法(過酸化脂質、ヒドロキシ脂質の微量定量)やGLC法(脂肪酸分析)等を用いて研究した。その結果、(1)健康魚の過酸化脂質(L-OOH)レベルは普通筋で50nmol/g tissue以下、血合い肉、肝臓では150nmol/g tissue位であること、(2)致死的に魚(ハマチ)を運動させると、普通肉ではあまり変わらないが、血合い肉、肝臓でのL-OOHレベルが上昇するすること、(3)養殖魚(ハマチ、マダイ、マユ)は天然魚に比べ、L-OOH特にヒドロキシ脂質量(L-OH)が高いこと(4)傷病魚(ブリ、マダイ、フグ)の肝臓で顕著にL-OOH,L-OH量の増加が確認された。また、ウィルス(PRDV)感染クルマエビでは、肝膵臓の高度不飽和脂肪酸の割合が減少し脂質酸化が確認された。さらに、テラピア肝株化細胞(Hepa-T1)にラジカル発生剤(AAPH)を投与すると、L-OOHならびにL-OH量が増加し,生魚の肝臓と同様の結果が得られた。以上の様に、生魚や株化細胞を用いて酸化的ストレスとL-OOH,L-OHの蓄積の状況が確認されたので、今後は生体内に生じるL-OOH、L-OHの種類,生成・代謝経路を生体の抗酸化機構と絡めて研究を進めていくことを計画している。酸化的(活性酸素発生)

ストレスを受けた魚生体中の脂質過酸化の実体を明らかにするために、HPLC法(過酸化脂質LOOHとヒドロキシ脂質L-OHの微量定量)やGLC法(脂肪酸分析)、FAB-MS法(構造解析)等を用いて研究した。平成11年度の実験で酸化的ストレスを受けた魚は脂質の過酸化が起こり、特に肝臓にL-OH蓄積することを明らかにした。平成12年度においては、ティラピア肝細胞由来の株化細胞HepsT-1及びラジカル発生剤(AAPH,H_2O_2)を用いてモデル実験を行った。増殖期の細胞にAAPH((20mM)を投与し培養をすると、L-OHの増加が観察された。この時、SOD(スーパーオキサイドジスムターゼ、カタラーゼ活性は減少の傾向を示したが、GPx(グルタチオンパーオキシダーゼ)活性は著しく増加し、L-OOHからのL-OHの生成の機構が推測された。また、H_2O_2投与はカタラーゼ活性を著しく上昇させたが、GPx活性はむしろ減少しL-OHの蓄積もおこらなかった。酸化的ストレスによって増加するL-OHピーク群の構造をFAB-MS法で分析した。分子量的にはヒドロキシ脂肪酸含有トリグリセリドであると推測された。詳細な構造については、引き続き検討中である。
社会内存在としての博物館:博物館の論争性保証に関する研究

(昨年度に引き続き)4月から9月まで英国ロンドン大学教育学研究所の科学教育コースに在籍し、英国の公共空間(科学館等)において、科学・技術上の論争的課題をどのように扱うかについて研究を続けた。特に英国では1989年に導入されたナショナル・カリキュラムの科学教育について、「将来の職業科学者になる児童・生徒のことだけを考えるのではなく、将来の市民の素養となるような科学教育を」という方向性で再検討が進められているが、その点についてCitizenship, Public Understanding of Science, Controversial Issues, Infromed Decisionをキーワードに分析した。帰国後は日本における論争的課題の表象について考えるため、国内数カ所の科学館スタッフにインタビューを行った。また、名古屋市科学館の「水俣・名古屋展」のフィールドワークを調査した。フィールドワークでは主催三者(名古屋市、名古屋市教育委員会、NPO法人水俣フォーラム)およびボランティア・スタッフへのインタビュー調査、および来館者3,000人のアンケート分析を通して、論争的な問題について扱う場合、NPOと教育委員会との強力関係のあり方、展示内容の正当性をどのように保障するかについて検討した。