hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
反射電子顕微鏡と組み合わせたカソ-ドルミネッセンス検出装置の試作

これはチェレンコフ放射によるものであることが分かった。REM用のホルダーは最近完成し、検出装置の集光部と合わせて現在調整中である。次年度はこの装置を用いて半導体中の欠陥や半導体超格子の評価、さらに表面研究への応用の可能性などについて研究を行なう。本研究は、反射電子顕微鏡(REM)像を観察しながら、同時にカソ-ドルミネッセンス(CL)を検出する装置の開発を目的としており、その主要装置は、CL光を検出するために特殊設計した反射電顕用ホルダ-とCL光を集め電顕外部の分光器まで導くための集光用装置である。反射電顕用ホルダ-は昨年度(初年度)に完成し、所定の性能を持つことが確認されたが、設計の途中2軸傾斜機能を導入するなどの変更があったため、完成したホルダ-に対して当初考えた集光用装置との整合性がそのままではとれないことが判明した。具体的には、口径10mm、焦点距離10mmのレンズが、45°傾斜した状態のホルダ-と接触してしまうため、電子線照射位置にレンズの焦点を合わせられないことである。このため集光用装置の製作が大幅に遅れてしまった。この装置の製作と並行して、当該年度の計画の一つであるパソコンを使ったスペクトルの自動記録システムの製作を行い、これを完成させた。このシステムにより、フォトンカウンタの出力信号はパソコンのモニタ上にスペクトルとして表示され、パックグラウンドの差引きや真のスペクトルに直すための補正がパソコンを使って容易に行えるようになった。また、予備実験として楕円型集光ミラ-をホルダ-の上側だけでなく下側にも配置して実験を行っていたが、半導体などでルミネッセンス以外の光が放出されていることが見出された。詳しい実験から、雲母や水晶などの透明な誘電体ではチェレンコフ放射が生じ、金属や半導体では主に遷移放射が発生していることが明らかとなった。REM配置にした半導体や金属の表面に電子線を照射すると異なったスペクトルが現れることも観測され、表面構造を反映している可能性も示唆されている。これらのスペクトルの解析については現在進行中である。
イオン液体を用いた新しい表面処理技術

イオンのみからなる液体であるイオン液体から工業的に有用な金属を析出させる新しい技術を開発することを目的として,イオン液体に溶けた金属イオンの反応について研究した.イオン液体中の金属イオンの移動速度はイオン液体の高い粘性を反映して遅く,金属イオンの反応の速度も水溶液などと比較して遅いことが明らかになった.イオン液体から銀,コバルト,スズ,ニッケル,パラジウムなどの金属を析出させることに成功した.イオンのみからなる液体であるイオン液体から工業的に有用な金属を析出させる新しい技術を開発することを目的として,イオン液体に溶けた金属イオンの反応について研究した.イオン液体中の金属イオンの移動速度はイオン液体の高い粘性を反映して遅く,金属イオンの反応の速度も水溶液などと比較して遅いことが明らかになった.イオン液体から銀,コバルト,スズ,ニッケル,パラジウムなどの金属を析出させることに成功した.室温イオン液体として1-ブチル-1-メチルピロリジニウム(BMP^+)-ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド(TFSI^-)を用い,この系におけるコバルト,鉄およびパラジウム化学種の電気化学的挙動について検討を行った.コバルトについては,Co(TFSI)_2を溶解することでCo(II)を導入した.Co(II)は白金,ニッケルまたは銅電極上で金属Coまで還元できることが明らかになった.析出反応の過電圧はいずれの電極上においても室温では1.5V程度と大きいが,温度を200°Cとすることで過電圧を大幅に減少させることができた.また,200°Cにおける定電流による電析実験において結晶性が高く光沢のある析出物を得ることができた.一方,Co(II)を含むイオン液体に少量のアセトンを添加することによっても析出反応の過電圧を室温でも大幅に減少させることができたが,結晶性の低い析出物しか得ることができなかった.これらの結果から,Co(II)はイオン液体中でTFSI^-とのある種の錯体を形成し,Co(II)が電極表面に十分に接近できないために電荷移動が著しく遅くなっていると推定された.温度を上昇させることによってCo(II)に配位しているTFSI^-の解離が促進され過電圧が減少したと考えられる.また,アセトンを添加した場合,アセトンのドナー性がTFSI^-よりも高いためアセトンが嵩高いTFSI^-に代わりにCo(II)に溶媒和し,Co(II)が電極表面により近づくことができ電荷移動速度が向上したと推定される.鉄についてはFe(TFSI)_2を溶解させることによってFe(II)を導入した.Fe(II)の還元挙動はCo(II)のそれとほぼ同様であった.パラジウムについてはPdBr_2とBMPBrを1:2のモル比で添加することによって臭化物錯体として導入した.PdBr_4^<2->はPdまで還元でき,室温においてもある程度の結晶性を持った析出物が得られた.臭化物錯体の場合,臭化物イオンを介した電荷移動反応が発現している可能性が考えられる.カチオンに1-ブチル-1-メチルピロリジニウム(BMP^+)を用いたイオン液体であるBMPTFSI中において,電極反応の中でも比較的単純な外圏型電子移動反応であることが知られている鉄錯体を中心に,拡散係数および反応速度定数の決定を行った.鉄錯体のレドックス対としては,[Fe(Cp)_2]^<+/0>(Cp=cyclopentadienyl),[Fe(bpy)_3]^<3+/2+>(bpy=2,2'-bipyridine),[Fe(CN)_6]^<3-/4->および[FeCl_4]^<-/2->を用いた.[Fe(Cp)_2]+および[Fe(Cp)_2]の拡散係数は,両者の相当半径は同じであるにもかかわらず,+1の電荷を有する前者のDη/Tの方が電荷を持たない後者のそれよりも小さくなった.同様の傾向は他の化学種についても見られ,イオン液体中の化学種の拡散は化学種の電荷の影響を受けることが明らかになった.拡散係数と化学種の大きさとの関係については,電荷が同じであれば大きいイオン種ほど拡散係数が小さくなる傾向が見られた.また,拡散係数の活性化エネルギーは15-25kJmol^<-1>と求まり,BMPTFSIの粘性の活性化エネルギー23 kJ mol^<-1>と近い値となったことから,これらの化学種の拡散はイオン液体の粘性の影響を受けているといえる.以上から,イオン液体中における化学種の拡散は,イオン液体の粘性だけではなく,静電的相互作用の影響も受けることが明らかになった.一方,イオン液体中における鉄化学種の見かけの速度定数は,他の有機溶媒中よりも小さいことが明らかになった.速度定数のアレニウスプロットから,[FeCl_4]^<-/2->法を除いて見かけの活性化エネルギーは粘性の活性化エネルギーと近い値となった.このことから,イオン液体中におけるこれらの化学種の再配向エネルギーは小さく,速度定数が他の媒体中に比べて小さいのはイオン液体の粘性が高いことに関連があることが示唆された.1-ブチル-1-メチルピロリジニウム・ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド(BMPTFSI)イオン液体中における銀の酸化還元反応について検討を行った.交流インピーダンス測定より,銀(I)/銀の酸化還元反応の速度定数は水溶液中と比較して遅いことが明らかになった.

また,銀の析出反応について硝酸銀水溶液とイオン液体とを比較したところ,同じ電流密度では水溶液中では板状の粗大な析出物が得られるのに対して,イオン液体中では小さな粒状の析出物が得られることがわかった.また,硝酸銀水溶液とTFSI塩の水溶液において銀の析出物を比較したところ, TFSI塩水溶液ではイオン液体と同様に小さな粒子状の析出物が得られた.これらの結果から, TFSIアニオンが銀の析出物の形態に影響を及ぼしている可能性が示唆された.いくつかのイオン液体における水素電極反応について検討を行った.TMHATFSI(TMHA^+=トリメチルヘキシルアンモニウム), EMITFSI (EMI^+ = 1-エチル-3-メチルイミダソリウム)およびBMPTFSI中における水素の溶解度は46 mmol L^<-1>となり,水や有機溶媒中に比べて高いことが明らかになった.水素の拡散係数はこれらのイオン液体中における金属イオンのそれに比べると大きく,イオン液体の粘性の影響が小さいことがわかった.また,水素の酸化体と考えられるH(TFSI)_2^-の拡散係数はTFSI-の拡散係数よりも大きく,プロトンはH(TFSI)_2^-としてビーグル機構で輸送されているのではなく,ホッピングによって輸送されている可能性が示唆された.イオン液体として1-ブチル1-メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルフォニル)アミド(BMPTFSA)を用い,スズの電析および電気化学水晶振動子マイクロバランス(EQCM)を用いた電析反応のその場測定などを行った.BMPTFSAにスズ金属をアノード溶解することによってスズイオンを導入し,その電気化学反応について検討を行った.BMPTFSA中におけるスズの電極反応はこれまでに検討を行ったコバルトや鉄などに比べて可逆的であり,室温においても容易に結晶性の金属スズが析出することが明らかになった.また,スズイオンの拡散係数の値は価数が等しいコバルトや鉄の拡散係数と近く,スズイオンはコバルトなどのイオンと同様に, TFSAの酸素原子による6配位構造をとっていることが推定された.粘性率が高いイオン液体中において発振法によるEQCMを用いることは困難であったが,インピーダンス法によるEQCMが使用できることがわかった.そこで, BMPTFSA中において銀の析出溶解反応について金電極によるEQCM測定を行った結果,銀の析出による電極質量の増加およびアノード溶解による質量減少を定量的に観測することができた.また,銀の析出溶解反応に関しては電流効率はほぼ100%であることが確認できた.一方,インピーダンス法によるEQCMでは質量変化と同時に電極近傍の液体の粘性率と密度の積に関する情報を得ることができる.銀が析出する際には粘性率と密度の積の減少が,銀がアノード溶解の際には粘性率と密度の積の増加が観察された.これは,電極反応の進行に伴って電極近傍のイオン液体中の銀イオン濃度が変化し,その結果として粘性率と密度の積が変化していることが明らかなった.ハロゲン化パラジウム(PdX_2,X=Cl^-,Br^-)を添加した1-ブチル-1-メチルピロリジニウム・ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)アミド(BMPTFSA)イオン液体中で定電位陰極還元を行うことによって,直径数ナノメートルのパラジウム金属粒子が生成することを見いだした.パラジウムのナノ粒子の生成にはイオン液体を構成するカチオンの構造が関与していることが示唆された.
植物病原細菌のタイプIII分泌装置による発病因子及びエリシターの選択的分泌機構の解明

1.細胞死活性の定量的測定方法細胞の生存率の測定に用いられる試薬に、フルオロセインジアセテート(FDA)が知られている。本研究ではFDAがフルオロセインに変換される速度を生存率と定義し、その定量性の検討を行った。FDA溶液に生存率既知のタバコBY-2培養細胞を添加し、FDAの分解速度を測定したところ、これら2つのパラメーターの間に相関係数が0.998の1次相関が観察された。BY-2の生存率は、2回凍結融解を繰り返して生成した死細胞と生細胞を任意の割合で混合することで作成した。2.過敏感反応死への応用タバコ細胞に非常に強い細胞死を誘発することが知られているクリプトゲインを用いて、過敏感反応死の過程を検討した。クリプトゲインはPhythophthora cryptogeaが分泌する10kDaの単量体タンパク質である。クリプトゲインを添加したBY-2細胞の生存率は指数関数的に減少し、その半減期は500nMクリプトゲインの場合は2.5時間であった。また、クリプトゲイン濃度と添加直後から1時間後までの生存率の低下速度の相関は、ミカエリス・メンテンの式でフィットすることが可能であった。この時のkm値は130nMで、Vmax値は35%death/hrであった。また、クリプトゲインのN93A変異体を作成し同様の解析を行ったところ、km値は250nMで、Vmax値は33%death/hrであった。この結果N93A変異体は、細胞死の速度は野生型と同じであるがkm値が低下したことより、細胞への親和性が低下した変異体であることが示唆された。3.タイプIII複合体への応用タイプIII分泌複合体の発現系は、Pseudomonas syringae pv.syringae由来のHrpクラスタがクローニングされているコスミドのpHIR11を大腸菌DH5α株に導入したものを用いた。pHIR11を導入した大腸菌をタバコの葉に接種した場合、壊死斑の形成が報告されている。本研究では、約7x10^8個の大腸菌をMS培地中に懸濁されている1x10^7個のタバコ培養細胞に添加し、42時間後に細胞の生存率を測定したところ、pHIR11の有無で生存率に有意な差が検出されなかった。また、細胞死よりも初期の反応にあたる細胞外液のアルカリ化に関しても同様の実験を行ったところ、有意な差が検出されなかった。
小児に対する歯科用局所麻酔剤の安全性に関する臨床的研究

小児歯科臨床における歯科用局所麻酔剤の使用実態と副作用発現状況についての調査を前年度は実施した。本年度は、回収された調査用紙の集計および分析を行った。結果は以下の通りである。1.大学病院の小児歯科から3,890名、小児歯科診療所から255名、計4,145名分の調査用紙が回収された。2.調査対象者の年齢は0歳から20歳以上と広い範囲にわたっていたが、12歳以下が約90%を占めていた。3.全身疾患を有する者が15.3%、アレルギーを有する者が7.5%みられ、全身疾患では喘息が最も多かった。4.低年齢児が多いことから、局所麻酔経験がなく初めての小児が16.2%を占めていた。5.置内容としては、歯髄処置や外科的処置ばかりでなく、コンポジットレジン修復などの歯冠修復処置にも局所麻酔は多用されていた。6.局所麻酔剤としては、エピネフリン添加リドカイン製剤が最も多く用いられており、薬剤投与量は1.0ml以内が71.0%であった。7.術中、術後の不快事項はそれぞれ2.6%にみられたが、その大部分は麻酔の奏効不良や痺れによる違和感、咬傷などであった。局所麻酔剤の副作用を疑わせる症状は術中に3例(0.07%)、術後に6例(0.14%)みられたが、重篤な症状に陥ったものはなかった。歯科臨床において、無痛的に治療を行うために局所麻酔剤の使用は不可欠である。しかし、小児患者に対する局所麻酔剤の安全性は確立されておらず、その理由として小児を対象とした臨床治験が行えないことなどがあげられる。そこで、小児に対する歯科用局所麻酔剤の使用実態と副作用の発現状況などを把握すべく、調査を計画した。本年度は、まず調査表の作成を行い、臨床における調査を実施した。調査項目は、小児患者の年齢、体重、全身疾患、アレルギーの有無、局所麻酔経験の有無、処置内容、部位、使用麻酔剤名、投与量、表面麻酔使用の有無、麻酔効果、協力状態、術後のしびれ感、術中・術後の不快事項などである。研究代表者および研究分担者の所属する10大学を中心に、日本小児歯科学会学術委員会の協力を得て、全国29大学の小児歯科および個人小児歯科診療所6施設に調査表を配布、調査を依頼した。調査期間は平成15年10月から平成16年1月として、平成16年2月時点で21大学、6診療施設より調査用紙が回収されており、約3000症例が集まっている。回収資料については、現在、順次集計を行っており、分析を予定している。小児の歯科臨床において、無痛的かつ患児に負担の少ない治療を行うために局所麻酔の使用は必要不可欠である。しかし、小児に対する局所麻酔剤の安全性は確立されていない。そこで本研究では、小児に対する歯科用局所麻酔剤の使用実態と副作用の発現状況などを把握すべく調査を行った。研究代表者・分担者の所属する10大学を中心に全国の大学小児歯科および個人小児歯科診療所に調査を依頼し、回収された調査用紙の集計、分析を行った。1.大学小児歯科から3,890名、小児歯科診療所から255名、計4,145名のデータが回収された。2.対象者の年齢は0歳から20歳以上にまでわたっていたが、12歳以下が89.9%と大部分を占めていた。全身疾患を有する者が11.9%、アレルギーを有する者が7.5%みられた。また、以前に局所麻酔経験のない者は16.2%であった。3.処置内容としては、レジン修復処置が最も多く、次いで乳歯の抜歯、歯髄処置の順であった。4.表面麻酔薬は94.3%の者に使われており、局所麻酔薬剤としてはエピネフリン添加塩酸リドカインが最も多く用いられていた。薬剤投与量は1.0ml以内が71.0%を占めていた。

5.麻酔効果は著効・有効が93.6%であり、処置時間は30分以内が85.0%であった。処置終了後の麻痺感は81.2%にみられた。6.術中の不快事項は108名(2.6%)にみられ、"痛み"や"違和感"などが多かった。"熟眠""軽い貧血""軽い呼吸困難"といった副作用を疑わせるものは各1例ずつであった。7.術後の不快事項は109名(2.6%)にみられ、咬傷が最も多かった。"チアノーゼ""悪心""眠気""ボーッとしている"が各1例ずつみられた。
光受容細胞(眼外光受容器)の光によって閉じるK^+チャネルの制御機構

脊椎動物視細胞と比較すると、無脊椎動物視細胞の光受容の分子機構の研究はかなり遅れて、混乱している。我々は軟体動物イソアワモチの中枢神経節に存在する未分化の視細胞、光受容器細胞を用いて、その受容器電位発生の分子機構をいくつか解明することに成功した。1.前年度において、当該受容器細胞は暗順応で開いているK^+チャネルが光を受容すると、閉じて、その結果脱分極性の受容器電位が発生することを明らかにした。また、光によって閉じる(光感受性の)このK^+チャネルはcell-attached型からinside-out型のパッチ・クランプへと記録方法を連続して変えることによって、cGMPと直接結合して開閉することもわかった。2.6年度において、光感受性のチャネルの平均開口時間は明暗にほとんど影響されないが、平均閉時間は光照射で有為に延びることから、脊椎動物視細胞のセカンドメッセンジャー、cGMP仮説を支持し、実際無脊椎動物視細胞のセカンドメッセンジャー候補、Ca^<2+>およびIP_3ではこのチャネルは活性化されないことを明らかにした。cGMPによって活性化される最大のチャネル活動(開確率)の1/2を示すcGMP濃度は20100μMであった。一方、この光及びcGMP感受性のチャネルはK^+に対する強い選択性があり、陽イオンに対して非選択性の脊椎動物視細胞の光及びcGMP感受性チャネルとは異なる。また、このK^+チャネルは少なくとも1mM4-AP及び10mM TEAのK^+チャネル阻害剤に影響されなかった。かくて、イソアワモチ光受容器細胞の光によって閉じるK^+チャネルはホタテ貝繊毛型視細胞における光によって開くK^+チャネル及びアメフラシの5-HT感受性のK^+チャネルとも区別できた。尚、当該年度の目標であった視物質の発色団を調べたり、ミクロトーム(NS-31)を用いた免疫組織化学による光受容器細胞の形態学的特徴の検索は実験材料及び時間の不足から結論を得るまでに至らなかった。これまで、イソアワモチ光受容細胞の光受容器電位はcGMPによって制御されるK^+コンダクタンスが光によって抑制されることから発生することを明らかにしてきた。これはcGMPによつて開き、光によって閉じるチャネルが存在することを暗示したので、パッチ・クランプ法を用いてこのチャネルを実際に記録し、その性質を調べた。暗順応したイソアワモチ光受容細胞のcell-attached型記録において、開閉のはっきりした単一チャネル電流が静止膜電位、脱分極又は過分極のどのパッチ膜電位においても観察された。この暗順応中のチャネル活動は光照射によって可逆的に抑えられ、予期したように光によって閉じる光感受性のチャネルの存在を証明した。このチャネルは外液の二価イオン、Ca^<2+>及びMg^<2+>に影響されず、またチャネルの逆転電位がパッチ膜内外にK^+濃度に依存するため、K^+選択性のチャネルであることを示した。この単一チャネルコンダクタンスはパツチ電極液が200mM K^+の場合、約70pSそして、450mM K^+の場合、約100pSを示した。一方、cell-attached型から記録されるこの光感受性K^+チャネルはinside-out型に変えるとその活動が消失した。しかし、擬細胞内液にcGMPを加えると光感受性K^+チャネルと区別できないcGMP感受性のチャネルが現れた。これは光によって閉じるチャネルがcGMPによって制御されていることを暗示した。

以上のように当初の計画はほぼ遂行できたので、次年度の目標である当該K^+チャネルの細胞内情報伝達物質との関係及び当該細胞の光受容器としての特徴を明らかにすることを進めている。脊椎動物視細胞と比較すると、無脊椎動物視細胞の光受容の分子機構の研究はかなり遅れて、混乱している。我々は軟体動物イソアワモチの中枢神経節に存在する未分化の視細胞、光受容器細胞を用いて、その受容器電位発生の分子機構をいくつか解明することに成功した。前年度において、当該受容器細胞は暗順応で開いているK^+チャネルが光を受容すると、閉じて、その結果脱分極性の受容器電位が発生することを明らかにした。また、光によって閉じる(光感受性の)このK^+チャネルはcell-attached型からinside-out型のパッチ・クランプへと記録方法を連続して変えることによって、cGMPと直接結合して開閉することもわかった。6年度において、光感受性のチャネルの平均開口時間は明暗にほとんど影響されないが、平均閉時間は光照射で有為に延びることから、脊椎動物視細胞のセカンドメッセンジャー、cGMP仮説を支持し、実際無脊椎動物視細胞のセカンドメッセンジャー候補、Ca^<2+>およびIPではこのチャネルは活性化されないことを明らかにした。cGMPによって活性化される最大のチャネル活動(開確率)の1/2を示すcGMP濃度は20100μMであった。一方、この光及びcGMP感受性のチャネルはK^+に対する強い選択性があり、陽イオンに対して非選択性の脊椎動物視細胞の光及びcGMP感受性チャネルとは異なる。また、このK^+チャネルは少なくとも1mM 4-AP及び10mM TEAのK^+チャネル阻害剤に影響されなかった。かくて、イソアワモチ光受容器細胞の光によって閉じるK^+チャネルはホタテ貝繊毛型視細胞における光によって開くK^+チャネル及びアメフラシの5-HT感受性のK^+チャネルとも区別できた。尚、当該年度の目標であった視物質の発色団を調べたり、ミクロトーム(NS-31)を用いた免疫組織化学による光受容器細胞の形態学的特徴の検索は実験材料及び時間の不足から結論を得るまでに至らなかった。
福島原発事故で沈着した１３７Ｃｓの集水域生態系における移動の実態把握とモデル化

福島県内で事故を起こした原発から約50km北西に位置する森林集水域において、137Csの動態観測を行った。その結果、渓流を通して流出する137Csの主要な形態は粒子状浮遊物質であり、有機物が重要なキャリアであることが示唆された。このため降雨時の洪水流出が137Cs流出を著しく促進することが明らかになった。森林生態系内における137Csの最大のプールはリターとその分解途上の有機物の堆積層にあるため、生物群集内の137Csの拡散は生食連鎖よりも腐食連鎖からなる食物網の方が急速に進んでいることが明らかになった。栄養段階に沿った137Csの増加は見られず、生物濃縮は生じていないことが明らかになった。1森林・河川調査サイトにおいて定期観測と伐倒調査を実施/阿武隈川水系小国川集水域において、森林サイト、渓流・河川試料採取ポイントにおいて月一回の定期観測・試料採取を行った。流量観測は、流程で3カ所で行った。採取した試料は以下の通りである:降下物(林内外雨)、河川水、樹冠部生葉、リター、土壌、河川水中の浮遊土砂。これらの試料について以下のような分析を実施した。降水、土壌水、渓流水については、137Cs、溶存態の栄養塩、DOC(溶存有機態炭素)。河川水については浮遊粒子状物質濃度。リター、土壌、浮遊土砂、河床堆積物については炭素、窒素、137Cs濃度。2立木伐倒調査を実施/11月初旬に伐倒調査を実施し137Csの部位別分析のための立木試料の採取を行った。3森林内、渓流、中流河川における食物網構造の把握/生物試料を採取、窒素の安定同位体比を測定し、各機能群の平均的な栄養段階を評価した。森林サイトでは、渓畔の草本、木本の生葉、植食性昆虫、土壌動物、クモ類、トカゲ・ヘビ類、鳥類。渓流・中流河川部:河床の藻類、水生植物、流下有機物(落葉等)、水生昆虫、エビ・カニ類、魚類等。4生物群集の137Cs現存量の推定/採取した生物試料はすべて137Cs濃度を測定し、食物網のどの段階に影響が及んでいるかを調査した。生物群集を対象とする調査は6月以降、毎月1回行った。以上の調査の結果、以下のことが明らかになった。1)樹冠から林床への137Csの移動が依然として顕著であること、2)森林からの流出137Csは、平水時は極めて少なく、降雨-出水時に著しく増加すること、3)食物網の中では、生食連鎖系よりも腐食連鎖系の方が先に137Csの伝播が進んでいること。4)栄養段階が上がっても137Csの濃度上昇は見られず、生物濃縮が生じていないこと。1調査サイトの確定と観測機材の設置/阿武隈川水系小国川集水域において、森林サイト、渓流・河川試料採取ポイントの選択を行う。流量観測点を上下流2点確保する。森林サイトは最上流部で代表的な林分を選定した。森林サイトに降下物サンプラー、リタートラップを設置した。2森林における蓄積量、森林から河川への流出量のモニタリング開始/降水量(林内外雨量)、渓流流量、中下流河川流量を既存の観測施設を活用しつつ、流程に沿って上、中、下流3地点で観測を開始した。4生物群集の137Cs現存量の推定/採取した生物試料はすべて137Cs濃度を測定し、食物網のどの段階に影響が及んでいるかを把握した。1)樹冠から林床への137Csの移動が依然として顕著であること、2)森林からの流出137Csが、降雨-出水時に著しく増加すること、3)食物網の中では、生食連鎖系よりも腐食連鎖系の方が先に137Csの伝播が進んでいること。1)森林・渓流調査サイトにおいて定期モニタリングを実施:福島県北部の上小国川集水域において、森林サイトにおいて月一回の定期観測を行った。採取試料は以下の通りである:降下物(林外・林内雨、樹幹流)、渓流水、リター、土壌、渓流水。これらの試料について以下のような分析を行った。水試料については、懸濁態、溶存態放射性Cs濃度、渓流水については浮遊土砂濃度。

リター、土壌については、放射性Cs濃度と炭素、窒素濃度。2)毎木調査、伐倒調査を実施:9月中旬に森林サイト内の広葉樹2プロット、スギ人工林1プロットについて毎木成長量測定を実施した。11月下旬に伐倒調査を実施し、立木の部位別放射性Cs濃度測定のための試料を採取した。3)イングロースコア法による根系の放射性Cs吸収の測定:2013年夏期に埋設したイングロースコアに侵入したスギ細根の放射性Cs濃度を測定した。4)森林・渓流生態系における生物群集の放射性Cs濃度分布の測定:陸棲生物の食物網について、トロフィックレベル(TL)1の生物材料としてリター、植物、菌類、TL2の生物として食植性昆虫、腐食食性昆虫、TL3としてそれらの捕食者、水棲生物の食物網について、TL1として渓流中の藻類、落葉、TL2として食植性水棲昆虫、TL3としてそれらの捕食者の各グループについて生物試料を採取し、窒素安定同位体比(δ15N)と放射性Cs濃度を測定した。これら試料採取と濃度分析を原則として月1回実施した。結果、以下のことが明らかになった。1)樹冠から林床への放射性Csの移動が依然として顕著であることが確認された。2)食物網中の放射性Csの濃度は高次の栄養段階において高くならず、生物濃縮の傾向が見られないことが確認された。3)スギ細根の放射性Cs濃度は、摂食している土壌の法stや性Cs濃度に比例して高くなり、吸収が生じていることがわかった。2011年3月の福島第一原子力発電所の事故では、1.2 ×1016 Bqの放射性セシウム(137Cs)が、大面積の森林を含む周辺の地域に飛散した。137Csは土壌中の粘土鉱物と強固に吸着されるため、集水域からは粒子状の形態として土壌の流出とともに河川に流出することが予測された。一方、溶存態の137Csは森林の土壌・渓流生態系内の微生物、藻類、植物等に吸収されることが考えられた。その後、137Csは消費者、捕食者である昆虫、土壌動物、魚類、鳥類などへ食物網を介して伝搬されていくことが予測された。こうした森林生態系内での137Csの拡散や生態系からの流出の実態を把握し、プロセスの詳細をあきらかにするために、本研究では、原発から約50km北西に位置する、福島県伊達市、森林集水域において、集中的な137Csの動態モニタリングを行った。流出渓流水中の137Cs濃度を経時的に観測し、種々の水棲、陸棲動物・植物の試料を季節ごとに採取して137Csの濃度を測定した。その結果、森林渓流を通して流出する137Csの主要な形態は粒子状の浮遊物質であり、粒子状有機物が最も重要なキャリアであることが示唆された。このため降雨時に生じる洪水流出が137Cs流出を著しく促進することが明らかになった。また、森林生態系内における137Csの最大のプールはリターとその分解途上の有機物の堆積層にあるため、生物群集内の137Csの拡散は生食連鎖よりも腐食連鎖からなる食物網の方が急速に進んでいることが明らかになった。栄養段階に沿った137Csの増加は観察されず、いわゆる生物濃縮は生じていないことが明らかになった。福島県内で事故を起こした原発から約50km北西に位置する森林集水域において、137Csの動態観測を行った。その結果、渓流を通して流出する137Csの主要な形態は粒子状浮遊物質であり、有機物が重要なキャリアであることが示唆された。このため降雨時の洪水流出が137Cs流出を著しく促進することが明らかになった。森林生態系内における137Csの最大のプールはリターとその分解途上の有機物の堆積層にあるため、生物群集内の137Csの拡散は生食連鎖よりも腐食連鎖からなる食物網の方が急速に進んでいることが明らかになった。
芳香族ヒドラゾンとTCNEを用いるジアザナフタレン類の革新的新合成反応

本研究は、donorとaccepterとの間のdyad形成を利用して反応を制御する新しいコンセプトに基づいて研究した結果、ジフェニルピラゾリン(I,donor)とTCNE(acceptor)との反応では、両者間の電子移動のあとN-Phのp-位にトリシアノビニル化が起きるが、しかし、ピラゾリン環のC-C結合が開いたジメチルシフェニルヒドラゾン(II,donor)とTCNEとのアセトニトリル中の反応では医薬、機能性材料の鍵中間体として重要なジアザナフタレン(III)が好収率で生成することを見出した。本反応はIIとTCNE間の電子移動で開始され、IIの両メチル基の脱離と、TCNEのC-CNの環形成への組み込みを伴う全く先例のない新反応であることを見出した。そこで、以下の研究を行った。(1)出発体カルボニル化合物および芳香族ヒドラジンの構造変化が本反応に及ぼす影響および反応条件(反応メディア、温度、濃度、金属塩の添加効果等)を検討することにより、本反応の最適条件を確立させた。(2)反応中間体の検出を含む反応解析により両メチル基の脱離機構およびジアザナフタレン環形成に関与するC-C結合生成反応について検討を行った結果、この系で得られる反応中間体は新しいタイプの色素であることを明らかにした。これらの成果は、多段階合成を必要としてきた複素環合成のこれまでの概念を全く変えるものであり、本重点領域研究のめざす物質変換法の革新的進歩に大きく貢献するものである。
ディーゼル機関から排出される微粒子の連続燃焼除去装置の開発

ディーゼル機関から排出される粒子状物質(すす)を除去するために,すすの捕集と燃焼を繰り返すことで連続処理を可能とした電界式すす除去装置(E-DPF)を新たに開発した.この装置の特徴として,E-DPF内に電極を兼ねたステンレス製の多孔板が層状に配置されており,交流電界(0260V)あるいは直流電界(0350V)を電極間に印加した.E-DPF装置の基本的性能を調べるために,ディーゼル排ガスの模擬ガスとしてアセチレン火炎から発生するすすを用いて実験を行った.その結果,すすは電極を兼ねた多孔板を通過する際に,電界の作用により帯電し,分極したすす粒子が多孔板に付着して電界方向に粒子のブリッジを形成することがわかった.そのブリッジ状すすの捕集量と電極間の電流には相関があり,印加電圧が低い領域では比例関係となるが,印加電圧を高めてブリッジ状すすが再燃焼する領域では,多孔板間のブリッジが局所的に切断されて電流値の増大が抑えられる.ブリッジ状すすの生長速度は電界強度が比較的低い約50kV/mで最大となるが,すすが再燃焼するには至らなかった.また,電界強度が100kV/m以上になるとブリッジ状すすが火花放電あるいは直接通電によるジュール熱ですすの再燃焼が生じ,本実験範囲では150kV/m付近において,すすの再燃焼効率が約30%で最も高くなることがわかった.さらに,電界強度が200kV/m以上では,ブリッジ状のすすの成長が強度の火花放電によって抑制され,これがすすの捕集効率を下げることにつながり,結果として再燃焼効率は低下した.ディーゼル機関から排出される粒子状物質(すす)を除去するために,すすの捕集と燃焼を繰り返すことで連続処理を可能とした電界式すす除去装置(E-DPF)を新たに開発した.この装置の特徴として,E-DPF内に電極を兼ねたステンレス製の多孔板が層状に配置されており,交流電界(0260V)あるいは直流電界(0350V)を電極間に印加した.E-DPF装置の基本的性能を調べるために,ディーゼル排ガスの模擬ガスとしてアセチレン火炎から発生するすすを用いて実験を行った.その結果,すすは電極を兼ねた多孔板を通過する際に,電界の作用により帯電し,分極したすす粒子が多孔板に付着して電界方向に粒子のブリッジを形成することがわかった.そのブリッジ状すすの捕集量と電極間の電流には相関があり,印加電圧が低い領域では比例関係となるが,印加電圧を高めてブリッジ状すすが再燃焼する領域では,多孔板間のブリッジが局所的に切断されて電流値の増大が抑えられる.ブリッジ状すすの生長速度は電界強度が比較的低い約50kV/mで最大となるが,すすが再燃焼するには至らなかった.また,電界強度が100kV/m以上になるとブリッジ状すすが火花放電あるいは直接通電によるジュール熱ですすの再燃焼が生じ,本実験範囲では150kV/m付近において,すすの再燃焼効率が約30%で最も高くなることがわかった.さらに,電界強度が200kV/m以上では,ブリッジ状のすすの成長が強度の火花放電によって抑制され,これがすすの捕集効率を下げることにつながり,結果として再燃焼効率は低下した.最近,ディーゼル機関から排出するすすをマフラー内などに設置されたフィルターで捕集し,その後ヒーターで加熱し焼却するDPF装置が,ディーゼル微粒子の処理法として注目されている.しかしながら,従来提案されているDPFの問題点は捕集と燃焼処理を同時に行うことができず,装置が複雑になること,また再燃焼時のフィルター本体の耐久性が問題となり,機関への採用は試験段階に留まっている.そこで本研究では,電界を利用したすすの捕集と燃焼処理を行う装置を考案した.これは電極を兼ねた多孔板間に電界を印加することですすを架橋状態で捕集し,そのブリッジ状すすに通電することで,赤熱あるいは放電によりすすを燃焼処理させる.すなわち,本装置は電界を利用してすすの捕集と燃焼を同時に実現させようとするものである.実験には開孔率81%のステンレス多孔板を用い,まず第一段階として交流電界を用いた場合の印加電圧や電極間距離がすすの捕集効率や燃焼効率に対してどのように影響するかを調べた.その結果,すすは電極を兼ねた多孔板を通過する際に,電界の作用により捕集され,多孔板間にブリッジ状すすが形成するのが観察され,そのブリッジ状すすの生長速度は電界強度が約50kV/mで最大となった.しかし,この比較的低い電界強度ではすすは再燃焼するには至らなかった.電界強度が100kV/m以上になるとブリッジ状すすが火花放電によって燃焼するようになり,本実験範囲では150kV/m付近ですすの燃焼効率が最も高くなることがわかった.電界強度が200kV/m以上では,ブリッジ状すすの成長が火花放電によって抑制されるので,すすの捕集効率,燃焼効率は低下することがわかった.ディーゼル機関から排出される粒子状物質(すす)を除去するために,すすの捕集と燃焼を繰り返すことで連続処理を可能とした電界式すす除去装置(E-DPF)を新たに開発した.

この装置の特徴として,E-DPF内に電極を兼ねたステンレス製の多孔板が層状に配置されており,交流電界(0260V)あるいは直流電界(0350V)を電極間に印加した.E-DPF装置の基本的性能を調べるために,ディーゼル排ガスの模擬ガスとしてアセチレン火炎から発生するすすを用いて実験を行った.その結果,すすは電極を兼ねた多孔板を通過する際に,電界の作用により帯電し,分極したすす粒子が多孔板に付着して電界方向に粒子のブリッジを形成することがわかった.そのブリッジ状すすの捕集量と電極間の電流には相関があり,印加電圧が低い領域では比例関係となるが,印加電圧を高めてブリッジ状すすが再燃焼する領域では,多孔板間のブリッジが局所的に切断されて電流値の増大が抑えられる.ブリッジ状すすの生長速度は電界強度が比較的低い約50kV/mで最大となるが,すすが再燃焼するには至らなかった.また,電界強度が100kV/m以上になるとブリッジ状すすが火花放電あるいは直接通電によるジュール熱ですすの再燃焼が生じ,本実験範囲では150kV/m付近において,すすの再燃焼効率が約30%で最も高くなることがわかった.さらに,電界強度が200kV/m以上では,ブリッジ状のすすの成長が強度の火花放電によって抑制され,これがすすの捕集効率を下げることにつながり,結果として再燃焼効率は低下した.
アンジオポエチン様因子ファミリー分子の、脂肪肝・脂肪性肝炎病態機序への関与の解明

メタボリックシンドロームの肝臓における表現形とも言える病態が、非アルコール性脂肪性肝疾患であり、その中の重症病型が非アルコール性脂肪肝炎(Nonalcoholic steatohepatitis: NASH)である。一方で、アンジオポエチン様因子ファミリー分子(Angiopoietin like protein: Angptl)ファミリーの一員であるAngptl4は、主に肝臓と脂肪組織から分泌される蛋白質であるが、LPL活性を直接阻害し、血清TGレベルを上昇させる。また一方でインスリン抵抗性の改善作用も報告されている。このように、脂質代謝およびインスリン抵抗性の調節に関与し、肝臓より分泌されるAngptl4は、主に肝臓と脂肪組織から分泌される蛋白質であるが、LPL活性を直接阻害し、血清TGレベルを上昇させる。このように脂質代謝およびインスリン抵抗性の調節に関与し、肝臓より分泌されるAngpt14は、メタボリックシンドロームの治療標的にもなり得るが、同時にメタボリックシンドロームを背景因子とするNASHの病態にも深く関与することが予想され、それらの新たな治療戦略を考える上で注目すべきターゲットである。今回我々は、メチオニン・コリン欠損(methionine-choline deficient: MCD)食摂取によりマウスNASHモデルを作製し、肝臓におけるAngptl4発現を検討したが、マウスMCD食3週間給餌群でも、MCD食8週間給餌群でも、肝臓のAngptl4 mRNA発現は、コントロール群に比べ、有意に低下しており、NASH病態において、肝臓におけるAngptl4発現減少が、病態機序に関与する可能性が示唆された。また、ラットNASHモデルを作製し、実質細胞と非実質細胞とを分離することで、その各々の画分のAngptl4 mRNA発現を検討した。その結果、肝臓ではAngptl4 mRNAのほとんどは肝細胞に発現しており、現在NASH病態機序との相関を検討中である。1我々は既に、Angptl4 KOマウス、AngPtl6 KOマウス、albumin promoter下にmouse Angptl4またはAngptl6を高発現するトランスジェニックマウス(Angptl4 TGマウス、Angptl6 TGマウス)を作成した。これらのKOマウス、TGマウス、wildマウスに、高脂肪食投与、又はメチオニン・コリン欠損食投与を各群が同一カロリーを摂取するように12週間施行し、NASH modelを作成した。その後、各群のマウスの肝臓、内臓脂肪、皮下脂肪、骨格筋、血清を採取し、脂肪肝・肝障害・肝臓繊維化の差異を、組織学的・血清学的に評価検討中である。2 Angptl4,Angptl6 KOマウス、TGマウス、wildマウスに対しCCl4 4週間投与により肝硬変モデルを作成し同様の解析を施行中である。また、Diethylnitrosamine6週間投与、又はコリン欠損食+ethionine9ヶ月投与モデルにより肝臓発癌モデルを作成し、腫瘍形成における各マウス間の差異を比較検討するとともに、apoptosis、細胞増殖能に関わる各種マーカーを組織学的・血清学的、蛋白・RNAレベルでの評価検討を施行中である。3我々は既に、Angptl4発現アデノウイルス、Angptl6発現アデノウイルス、Angptl4 SiRNA発現アデノウイルス、Angptl6 SiRNA発現アデノウイルスを作成した。高脂肪食又はメチオニン・コリン欠損食投与をwildマウスに12週間施行したNASHマウスモデル、及びCCL4投与による肝硬変モデルに対し、これらのアデノウイルス感染実験を行い、肝臓病態に及ぼす影響を比較検討している。

1.我々は既にAngpt14 KOマウス、Angpt16 KOマウス、albumin promoter下にmouse Angpt14またはAngpt16を高発現するトランスジェニックマウス(Angpt14 TGマウス、Angpt16 TGマウス)を作成した。これらのKOマウス、TGマウス、wildマウスに、高脂肪食投与、又はメチオニン・コリン欠損食投与を、各群が同一カロリーを摂取するように12週間施行し、NASH modelを作成した。その後、各群のマウスの肝臓、内臓脂肪、皮下脂肪、骨格筋、血清を採取し、脂肪肝・肝障害・肝臓線維化の差異を、組織学的・血清学的に評価検討中である。2.Angpt14,Angpt16 KOマウス、TGマウス、wildマウスに対し、CCL4 4週間投与により肝硬変モデルを作成し同様の解析を施行中である。また、Diethylnitrosamine 6週間投与、又はコリン欠損食+ethionine 9ヵ月投与モデルにより肝臓発癌モデルを作成し、腫瘍形成における各マウス間の差異を比較検討するとともに、apoptosis、細胞増殖能に関わる各種マーカーを組織学的、血清学的、蛋白・RNAレベルでの評価検討を施行中である。3.我々は既に、Angpt14発現アデノウイルス、Angpt16発現アデノウイルス、Angpt14 SiRNA発現アデノウイルス、Angpt16 SiRNA発現アデノウイルスを作成した。高脂肪食又はメチオニン・コリン欠損食投与をwildマウスに12週間施行したNASHマウスモデル、及びCCL4投与による肝硬変モデルに対し、これらのアデノウイルス感染実験を行い、肝臓病態に及ぼす影響を比較検討している。
NKG2Dリガンドが胎児・母体間免疫寛容に果たす役割の解明

NKG2Dリガンドはウイルス感染細胞や腫瘍細胞を排除する上で重要なNK細胞活性化分子である.その興味深い特徴として, NK細胞の主要な活性化レセプターであるNKG2Dに対し多数のリガンドが存在することが挙げられ,ヒトではMIC, ULBP,マウスではH60, MULT-1, NKG2Dリガンド類似遺伝子であるMILLが知られている.これまでに,ゲノムデータベース解析により有袋類以降の哺乳類においてNKG2Dリガンドが遺伝子重複や転座を繰り返し各種内で多様化したという進化モデルを提唱した.さらに,ヒトの重要なモデル生物であるマウスにおいて, NKG2Dリガンド遺伝子の発現相異の意義を明らかにし,マウスNKG2Dリガンド遺伝子のゲノム構築を理解するため, NKG2Dリガンド群をコードする遺伝子領域を近交系マウス間で比較した.その結果,近交系マウス14系統のうち6系統がH60a遺伝子を, 8系統がH60a偽遺伝子を有し, H60aを有する系統はRae1α, β, γ遺伝子を, H60a偽遺伝子を有する系統はRae1δ, ε遺伝子を有することを明らかにした.系統によって保有するNKG2Dリガンド遺伝子の種類と数が異なり,近交系マウスは2群に大別されることに加え,代表的なラボラトリーマウスであるC57BL/6と129,日本固有系統であるMSMのゲノム配列の比較により, Rae1α, Rae1ε遺伝子およびRae1β, γ, δ遺伝子の対応関係を示唆した.NKG2Dリガンドが種間においても種内においても独自に多様化していることは, NKG2Dリガンドがウイルス等の免疫回避のターゲットとなっているためにその進化速度が速くなった結果であると考えられる.この知見は,保有するNKG2Dリガンドの種類や数が感染症や腫瘍,自己免疫疾患などに対する感受性,抵抗性に関与する可能性を示唆している.(抄録なし)ウイルス感染や腫瘍に対する初期の生体防御において,NK細胞は正常細胞に発現しているMHCクラス1分子の発現低下や消失(missing-self),あるいは危険信号として発現した自己分子("induced-self")を認識し,感染細胞や腫瘍化細胞を攻撃する.NKG2Dリガンドは,ウイルス感染や腫瘍化などのストレスによって細胞表面に発現が誘導されるMHC class I様分子であり,NK細胞の表面に発現する活性化レセプターであるNKG2Dとの結合を介して,感染細胞や腫瘍化細胞を傷害する.本研究では,NKG2Dリガンドシステムの遺伝学的バックグラウンドの構築を目的とし,哺乳類におけるNKG2Dリガンドの比較ゲノム解析を行った.NKG2Dリガンドの同定およびシンテニーの比較により,これらリガンド分子群の起源と進化プロセスを明らかにした.そして,有袋類以降の哺乳類がNKG2Dリガンドを保有することから,有袋類以降の哺乳類がNKG2Dリガンドを介した"induced-selfrecognition"を保有することを示した.現在,ヒトのモデル生物であるマウスに注目し,系統間に認められるNKG2Dリガンド遺伝子レパトアの差異と疾患感受性との関係が持つ機能的意義を詳細に解析している.さらには,系統発生学的に胎盤と期を一にして出現したと考えられるNKG2Dリガンドシステムが胎児・母体間免疫寛容にどのように関与するのかを明らかにする.そして,免疫寛容というNKG2Dリガンドの新たな分子機序の解明と免疫寛容システムの異常による不妊や流産の治療法への貢献を目指す.ウイルス感染や腫瘍に対する初期の生体防御において,NK細胞は正常細胞に発現しているMHCクラス1分子の発現低下や消失,あるいは危険信号として発現した自己分子を認識し,感染細胞や腫瘍化細胞を攻撃する.NKG2Dリガンドは,ウイルス感染や腫瘍化などのストレスによって細胞表面に発現が誘導されるMHC class I様分子であり,NK細胞の表面に発現する活性化レセプターであるNKG2Dとの結合を介して,感染細胞や腫瘍化細胞を傷害する.本研究では,NKG2Dリガンドシステムの遺伝学的バックグラウンドの構築を目的とし,これまでに,ゲノムデータベース解析により有袋類以降の哺乳類におけるNKG2Dリガンドが遺伝子重複や転座を繰り返し各種内で多様化したという進化ダイナミクスを示した.さらにヒトのモデル生物であるマウスに注目し,NKG2Dリガンドのレパトアを解析した.結果,近交系マウスのうち,H60a遺伝子を有する系統はRae1 α,β,γ遺伝子を,H60a偽遺伝子を有する系統はRae1 δ,εを有する傾向にあり,系統によって保有するNKG2Dリガンドの種類が異なることを明らかにした.さらに,代表的なラボラトリーマウスであるC57BL/6と129,日本固有系統であるMSMの比較ゲノム解析により,Rae1eはRae1aとアリルの関係にあり,Rae1dはRae1g, Rae1bと対応関係にあることが示唆された.さらに系統間に認められるNKG2Dリガンド遺伝子レパトアの差異と疾患感受性との関係が持つ機能的意義を詳細に解析し,系統発生学的に胎盤と期を一にして出現したと考えられるNKG2Dリガンドシステムが胎児・母体間免疫寛容にどのように関与するのかを明らかにする.NKG2Dリガンドはウイルス感染細胞や腫瘍細胞を排除する上で重要なNK細胞活性化分子である.その興味深い特徴として, NK細胞の主要な活性化

レセプターであるNKG2Dに対し多数のリガンドが存在することが挙げられ,ヒトではMIC, ULBP,マウスではH60, MULT-1, NKG2Dリガンド類似遺伝子であるMILLが知られている.これまでに,ゲノムデータベース解析により有袋類以降の哺乳類においてNKG2Dリガンドが遺伝子重複や転座を繰り返し各種内で多様化したという進化モデルを提唱した.さらに,ヒトの重要なモデル生物であるマウスにおいて, NKG2Dリガンド遺伝子の発現相異の意義を明らかにし,マウスNKG2Dリガンド遺伝子のゲノム構築を理解するため, NKG2Dリガンド群をコードする遺伝子領域を近交系マウス間で比較した.その結果,近交系マウス14系統のうち6系統がH60a遺伝子を, 8系統がH60a偽遺伝子を有し, H60aを有する系統はRae1α, β, γ遺伝子を, H60a偽遺伝子を有する系統はRae1δ, ε遺伝子を有することを明らかにした.系統によって保有するNKG2Dリガンド遺伝子の種類と数が異なり,近交系マウスは2群に大別されることに加え,代表的なラボラトリーマウスであるC57BL/6と129,日本固有系統であるMSMのゲノム配列の比較により, Rae1α, Rae1ε遺伝子およびRae1β, γ, δ遺伝子の対応関係を示唆した.NKG2Dリガンドが種間においても種内においても独自に多様化していることは, NKG2Dリガンドがウイルス等の免疫回避のターゲットとなっているためにその進化速度が速くなった結果であると考えられる.この知見は,保有するNKG2Dリガンドの種類や数が感染症や腫瘍,自己免疫疾患などに対する感受性,抵抗性に関与する可能性を示唆している.これまでに,哺乳類におけるNKG2Dリガンドの進化ダイナミクスについて興味深い知見が得られている.これまでの解析からマウスの系統によってNKG2Dリガンド遺伝子のレパトアが異なるという予備的な知見を得た.これより,NKG2Dリガンドのレパトアが系統間における疾患感受性を規定している可能性が考えられる.また,胎盤におけるNKG2Dリガンドの発現についても知見が得られているため,妊娠時の免疫寛容におけるNKG2Dリガンドの役割について今後の解析が期待できる.これまでに,有袋類以降の哺乳類におけるNKG2Dリガンドが遺伝子重複や転座を繰り返し各種内で多様化したという進化ダイナミクスを示した.さらにヒトのモデル生物であるマウスに注目し,系統間によって保有するNKG2Dリガンドのレパトアが異なることを明らかにした.さらに系統間に認められるNKG2Dリガンド遺伝子レパトアの差異と疾患感受性との関係が持つ機能的意義を詳細に解析し,系統発生学的に胎盤と期を一にして出現したと考えられるNKG2Dリガンドシステムが胎児・母体間免疫寛容にどのように関与するのかを明らかにする.1.近交系マウスにおけるNKG2Dリガンドの比較ゲノム解析により,NKG2Dリガンドの多様性と疾患感受性との関係を明らかにする.2.マウス胎盤におけるNKG2Dリガンドの発現解析を行う.3.当研究室で同定したNKG2Dリガンドの1つであるH60c(histocompatibilityantigen60c)について,H60cノックアウトマウス,H60c発現制御トランスジェニックマウスを作成し,H60cの発現が妊娠・胎盤の維持に与える影響を明らかにする.