hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイオマーカーによる原始的生命の進化史解読

先カンブリア時代のバイオマーカー検出のための予備的実験として,新潟油田地域に分布する新生代第三紀中新世の寺泊層から分離した27のケロジェン試料について熱分解実験を実施した.ケロジェンは蛍光顕微鏡によるマセラルの検討から,陸上植物起源のビトリナイトを多量に含む試料と,海成プランクトン起源の無定形ケロジェンの多い試料とに区分することができる.得られた分解生成物をGCで分析した.熱分解条件は真空下で70°C/min.で昇温,500°Cにて15分間の加熱である.反応管の内壁と液体窒素のコールドトラップとをベンゼン-メタノールで回収し,ケン化したのち中性成分をシリカクロマトグラフ法で脂肪族炭化水素・芳香族炭化水素・アルコール・脂肪酸の4フラクションに分離して抽出した.本研究では脂肪族炭化水素フラクションについての検討を行った.検出された炭化水素はC_<14>C_<31>のアルカンとC_<14>C_<29>のアルケンを主成分とし,検出量は3.855mg/g有機炭素である.ビトリナイトを多く含むケロジェンではアルケン/アルカン比が1以下であるのに対し,無定形ケロジェンを多く含むケロジェンではその比が1以上となり,ポリメチレン鎖の結合様式の違いが示されている.GC/MSによるm/z=191と217のフラグメントグラムから,ホパン類とステラン類のピークが同定され,ケロジェンのマセラル組成による化合物の違いが示された.今後GC/MSによるステラン類とホパン類のピークの同定を行い,先カンブリア時代のケロジェンの熱分解生成物の検討へ研究を発展させたい.先カンブリア時代のバイオマーカー検出のための予備的実験として,新潟油田地域に分布する新生代第三紀中新世の寺泊層から分離した27のケロジェン試料について熱分解実験を実施した.ケロジェンは蛍光顕微鏡によるマセラルの検討から,陸上植物起源のビトリナイトを多量に含む試料と,海成プランクトン起源の無定形ケロジェンの多い試料とに区分することができる.得られた分解生成物をGCで分析した.熱分解条件は真空下で70°C/min.で昇温,500°Cにて15分間の加熱である.反応管の内壁と液体窒素のコールドトラップとをベンゼン-メタノールで回収し,ケン化したのち中性成分をシリカクロマトグラフ法で脂肪族炭化水素・芳香族炭化水素・アルコール・脂肪酸の4フラクションに分離して抽出した.本研究では脂肪族炭化水素フラクションについての検討を行った.検出された炭化水素はC_<14>C_<31>のアルカンとC_<14>C_<29>のアルケンを主成分とし,検出量は3.855mg/g有機炭素である.ビトリナイトを多く含むケロジェンではアルケン/アルカン比が1以下であるのに対し,無定形ケロジェンを多く含むケロジェンではその比が1以上となり,ポリメチレン鎖の結合様式の違いが示されている.GC/MSによるm/z=191と217のフラグメントグラムから,ホパン類とステラン類のピークが同定され,ケロジェンのマセラル組成による化合物の違いが示された.今後GC/MSによるステラン類とホパン類のピークの同定を行い,先カンブリア時代のケロジェンの熱分解生成物の検討へ研究を発展させたい.
分子シミュレーションで探るABCトランスポーターの膜輸送動力発生機構

本研究は、原子レベルの分子動力学計算を用いてABC蛋白質MalKのエネルギー地形を解析し、その動力発生機構を物理化学的に解明することを目的とする。ABC蛋白質MalKは、ATPの結合・加水分解に伴い立体構造変化することでABCトランスポーターの膜輸送動力を担っている。平成20年度は次の成果を得た。1.状態変化によるMalKの応答(非平衡構造転移)のメカニズムを明らかにするために、Targeted Molecular Dynamics(TMD)の手法を用いて、強制的にMalKの構造転移をコンピュータ上に実現した。open⇔semi-openの素過程を観察したところ、基質結合部位とは異なる局所部位に蓄積されたフラストレーションが、構造転移にとって重要な役割を果たしていることが明らかになった。基質結合とこの部位の相関メカニズム解明は、今後の課題である。2.平成20年度は、長時間分子動力学計算結果から蛋白質のエネルギー地形を記述する方法論の開発も行った。分子動力学計算結果を用いて蛋白質のエネルギー地形を眺める有効な手段に主成分解析(PCA)がある。しかし、PCAは、原子揺らぎの2次のキュムラントのみを用いた解析であり、高次の相関を含まないため、上記1.の解析には向かない。そこで、平成20年度は、原子揺らぎの高次キュムラントを用いて蛋白質のエネルギー地形を解析する手法を開発し、比較的小さな蛋白質分子で検証を行った。MalKへの適用は、今後の課題である。蛋白質の効率的機能を理解するには、蛋白質のダイナミクスを規定するエネルギー地形を的確に捉えることが不可欠である。本年度は、MalKの基質フリー(open)状態、ATP結合(closed)状態の長時間分子動力学計算をおこない、主成分解析の手法を用いてMalKの大振幅運動方向でのエネルギー地形を観察した。その結果、MalKは基質フリー状態で、(i)ATP結合構造方向への揺らぎ成分を持っていること、(ii)その揺らぎが100ナノ秒を超えるかなり遅い時間スケールの運動であること、(iii)ATP結合状態が基質フリー状態に比べてかなり安定であること、等が明らかになった。このような遅い揺らぎを通常の分子動力学計算でシミュレートするのには限界があるため、アンブレラサンプリングによるエネルギー地形解析を併用することが有効である。そこで、アンブレラサンプリングを用いて効率的に自由エネルギー解析を実行する新手法の開発をおこなった。
水田域魚類の保全・再生に向けた酸素債発生流速の解明

本研究では遊泳時遊泳後の酸素消費量に着目する.流速条件が一定以上に速くなってくると嫌気的エネルギー生成を行う普通筋(ヒトの場合の速筋に相当.長時間遊泳には普通筋が用いられない流速条件が必要)が用いられ出すことにより,遊泳終了後には,普通筋が用いられない場合に比較して,酸素消費量が安静時レベルに低下するまでの回復時間および総酸素消費量の増大(酸素債の発生)が生じると予想される.この増大を生じない流速条件について夏季(成育期)および冬季(越冬期)を想定した水温設定下で明らかとする.本研究では遊泳時遊泳後の酸素消費量に着目する.流速条件が一定以上に速くなってくると嫌気的エネルギー生成を行う普通筋(ヒトの場合の速筋に相当.長時間遊泳には普通筋が用いられない流速条件が必要)が用いられ出すことにより,遊泳終了後には,普通筋が用いられない場合に比較して,酸素消費量が安静時レベルに低下するまでの回復時間および総酸素消費量の増大(酸素債の発生)が生じると予想される.この増大を生じない流速条件について夏季(成育期)および冬季(越冬期)を想定した水温設定下で明らかとする.
物理選別及び製錬工学的手法による浮選尾鉱からの白金の分離回収

白金族鉱山および銅-モリブデン鉱山の浮選尾鉱の再資源化を目的とし,磁力選別法(磁選)と浮遊選別法(浮選)を用いた尾鉱中有用金属の回収および高品位化を試みた。主な回収条件と分離プロセスの結果では、磁選により,白金族は5060倍濃縮できることが明らかとなり、浮選により,銅およびモリブデンを3060倍に濃縮できた。以上の結果から,各種選鉱尾鉱の再資源化の可能性が示唆され、物理選別・湿式鉱物処理法による金属回収技術への適用性並びに主要分離条件とプロセス統括を行った。浮選尾鉱中の白金の濃縮と定量的な分析手法を確立するために、物理選別を施して濃縮性を評価したほか、乾式処理による分析手法と白金の逐次分離系統の可能性を考察した。特に前処理として用いた磁力選別による白金の濃縮傾向と、乾式プロセスとして試金法を改良した系統分離の可能性を見出したのでその概要を以下に述べる。本研究で用いたPGM(Platinum Group Metals、白金族)浮選尾鉱には、白金0.7g/t、パラジウム0.2g/tが含まれ主な鉱物組成はSiO_2、Fe_2O_3、MgCr_2O_4であることがわかった。この尾鉱に交番磁界型磁力選別機を用い、磁束密度120と240mT(ミリテスラ)で磁選を行った結果、磁着物精鉱と中間産物(片刃粒子群)、尾鉱(非磁弱物)とに分離できることがわかり、この段階で白金品位を約12.5g/t、パラジウム品位を1.6g/t程度まで濃縮できることがわかった。さらに磁着物精鉱と中間産物を適宜混合し2次磁選(精選)を行うと白金品位で42g/t、パラジウムもほぼ同じ13g/t程度まで大幅に濃縮することができた。このとき、磁束密度を240mTとすることで白金、パラジウムの濃縮が顕著となり、特に白金はMgCr_2O_4の分離傾向と連動していることが明らかとなった。このことから尾鉱中の白金はMgCr_2O_4中に固溶された状態もしくは基本的に単体分離されていない状態で含まれていることが推察された。また、分析手法に基づく乾式プロセスでは、尾鉱にニッケル粉末(金属ニッケル)と硫黄を投入した試金法(ニッケル試金法)により、微量な白金族をニッケルボタン中に固溶させ定量的に回収できることが明らかになった。平成22年度の研究では、浮選尾鉱中の白金族(PGM、Platinum Group Metals)の回収として物理選別による濃縮プロセスの検証を行ったほか、新たに関連テーマとして着手した浮選尾鉱(銅-モリブデン鉱山から発生)からのレアメタル回収では、浮遊選鉱法の高度利用を中心に銅、モリブデンの再回収プロセスの構築について研究を行った。本研究では、南アフリカで発生した浮選尾鉱を供試サンプルに、平成21年度得られた結果を踏まえ、磁界強度を調整した2段磁力選別の最適化を試みた。結果的には、初期の白金品位0.7g/tが40g/t、同じくパラジウム0.2g/tは1013g/tに濃縮することを再現性を含めて確認し、白金の富鉱比(品位の向上度を示す)が約57、パラジウムが65と非常に高い濃縮性を示すことを明らかにした。同じく、製錬プロセスの可能性を調査した結果、湿式溶解処理に比ベニッケル粉末に白金族を固溶化させる濃縮回収処理を用いた方が定量性および白金の濃縮に優れ、この手法を採用した白金族の分離フローを明示することができた。関連研究として実施した銅-モリブデン選鉱尾鉱からの銅-モリブデン回収では、粗選工程から発生する尾鉱(粗選段階の尾鉱銅品位0.07%、モリブデン品位0.01%)を対象に、多段浮選(浮遊選鉱法)と再摩鉱・脱スライム処理を組み合わせた高度処理の検討を行った。単体分離度の向上やスライム分の除去により、銅、モリブデン品位はそれぞれ2.07%、0.64%まで上昇し、回収率も48.60%と65.97%を得るなど、尾鉱あるいは低品位鉱石からのレアメタル回収につながるプロセス構築の可能性を明らかにした。白金族(Platinum Group Metals:PGM)鉱山の選鉱尾鉱(鉱山廃宰)を対象に,尾鉱に含まれるPt(プラチナ)とPd(パラジウム)の再回収および高品位化を目的とする選別条件を調べた結果、浮選による分離濃縮の効果は十分に認められなかったが、(H21年度に実施した内容と同様の結果)磁力選別を最低2段で施すことにより磁着物中のPt品位を4050g/t,Pd品位は10g/t以上まで濃縮することを明らかにした。

一方,PGM以外にも銅(Cu)-モリブデン(Mo)鉱山の選鉱尾鉱に着目し,浮遊選鉱法(浮選)を用いたCuとMoの再回収および高品位化を試みた。実験試料には,Cu-Moの精選工程から発生する尾鉱(精選尾鉱)を用いたが、このとき試料中のCuおよびMoを富鉱比で各々約4倍、10倍に濃縮することができた。この結果については、モリブデン(輝水鉛鉱:MoS 2)の表面疎水性による捕収効果が増し,接触角など表面性質との相互作用によりレアメタルであるモリブデンの濃縮が可能であることが示唆された。また試料の顕微鏡観察により,粗選尾鉱中のMoは一部片羽粒子として存在しているほか,微細な粘土鉱物(スライム)が共存していることを確認した。すなわち浮選前に,摩鉱と篩分けを組み合わせた単体分離・脱スライム処理を施すことで,品位,回収率ともに向上し,選鉱尾鉱の再資源化が可能であることが明らかとなった。さらに黄鉄鉱(FeS 2)を大量に含む選鉱尾鉱を利用し、使用済み電子基板の粉砕物とともにオートクレープで高温高圧酸化浸出を行った結果、黄鉄鉱の硫黄分から生成する硫酸浴により、電子基板中の銅、ニッケル、コバルト、マンガン等の金属が効果的に浸出することがわかり、尾鉱を利用した湿式処理技術の可能性を見出すことができた。
感受性に注目した騒音影響のリスク評価手法の提案

実験室内における心理実験,および,幹線道路沿道における質問紙調査の結果に基づいて,騒音感受性を評価するための各種質問群の妥当性を検討した。心理実験では,被験者に様々なレベルのピンクノイズを曝露し,その「うるささ」を評価させることで,騒音レベルとの量反応関係を検出し,各被験者の騒音感受性を評価した。曝露実験で得られた騒音感受性と各種感受性評価尺度との関係を検討したところ,広く用いられているWeinstein尺度を構成する質問には,騒音感受性を評価する上で必ずしも適切でない質問が含まれており,4つの質問を除くことで,より妥当な感受性評価が可能となるいることを明らかとした。さらに,回答者が大げさあるいは控えめに回答することによる影響を低減するために,回答のコーディング方法の改良を行った。幹線道路沿道での質問紙調査では,各種騒音感受性尺度と各住居の騒音曝露レベルとの関係を分析した。その結果,Weinstein尺度の中に不適切な質問が含まれていること,また,改良されたWeinstein尺度によって,より妥当な騒音感受性評価が可能となることを再確認できた。道路交通騒音による影響として,GHQ質問票に基づいた神経症の有病率や,生活満足感,道路交通騒音のうるささなどを指標とし,騒音曝露量との間の量反応関係に及ぼす騒音感受性の影響を解析した。その結果,神経症の有病率について,騒音感受性を考慮せずに全回答者を対象に解析を行った場合,統計学的に有意な関連は認められなかったが,改良された騒音感受性尺度を用いることにより,高感受性群において顕著な量反応関係が検出された。このことは,騒音感受性を考慮して騒音の健康リスクを評価することの有効性を示している。国内外で行われた既存のフィールド調査結果を利用し,騒音評価において騒音感受性の評価が不可欠であるかどうかを検討した。既報の騒音感受性評価尺度であるWeinstein scaleあるいは不快感に関する質問を利用し,高感受性群と低感受性群に分けて主観的健康度との関連を調べたところ,感受性の違いにより主観的健康度と騒音曝露量との間の量反応関係に違いのあることが明らかとなった。次に,実験室において既報の騒音感受性尺度などを含めた質問紙調査とピンクノイズを用いた騒音曝露実験を行い,騒音の「うるささ」と騒音感受性評価尺度との関連を検討した。その結果,Weinstein scaleおよび大きな音に対する感受性を尋ねる質問が,「うるささ」との間に比較的良い対応関係を示した。しかし,Weinstein scaleを構成する10個の質問群の中には,騒音感受性を尋ねる質問として不適切な質問が4つ含まれることが明らかとなったため,これらの質問を除いた新たな騒音感受性尺度(Weinstein scale 6)を構成した。さらに,過大/過小回答傾向(レポーティングバイアス)の影響を調整した尺度として,Weinstein 6-binaryの尺度も構成した。改良を加えたWeinstein scaleおよび前述の実験において比較的良い結果の得られた大きな音に対する感受性を尋ねる質問に関して,実験室において各種環境音の曝露実験を行い,妥当性を検討した。その結果,大きな音に対する感受性を尋ねる質問は道路交通騒音のうるささとの関連において必ずしも良い対応が得られなかった。Weinstein scale 6もしくはWeinstein scale 6-binaryはいずれも各種環境騒音との間に比較的良い相関関係を示し,これらの尺度は騒音感受性の評価に利用できると考えられた。前年度の予備調査結果に基づいて,道路交通騒音によるストレス,神経症,心身症の有病率などを指標とし,約400名の幹線道路沿道に居住する住民を対象に質問紙調査を行った。質問紙には,複数の騒音感受性評価尺度および,騒音のアノイアンス,神経症の判別得点などを含めた。また,対象地域において騒音測定を行い,個々の住居の騒音曝露量を推定した。

質問紙調査によって得られた住民反応と騒音曝露量との関係について,騒音感受性の高低によって量反応関係にどのような違いが見られるか,多重ロジスティック解析によって検討した。解析では,性,年齢,職業を交絡要因として調整した。その結果,前年度に開発した,改良された騒音感受性尺度(Weinstein scale 6-binary)を用いることにより,騒音のアノイアンスの反応率や神経症の有病率について,高感受性群において顕著な量反応関係が検出された。しかし,感受性を考慮せずに全回答者を対象に量反応関係を解析した場合,神経症の有病率については統計学的に有意な関連は認められなかった。また,従来の騒音感受性尺度を用いた場合にも,騒音感受性の違いによる量反応関係の差は顕著ではなかった。以上の結果,および,前年度の結果は,従来の騒音感受性尺度によって騒音感受性を評価することは必ずしも適切ではないこと,および,本研究で開発した尺度の優位性を強く示唆している。開発した尺度は,従来の尺度を構成する質問群からいくつかの質問を除き,尺度値の計算方性を変更しただけであり,これまでに行われてきた数多くのフィールド調査結果を再分析することが可能である。高感受性群を対象とした解析をすることで,これまでの解析では検出できなかった騒音と住民反応の関連を見出すことができるものと期待される。
スピンポンプによるトポロジカル絶縁体へのスピン流注入と逆スピンホール効果

本研究では、トポロジカル絶縁体表面状態のスピントロニクス応用を目指し、強磁性体を接合したトポロジカル絶縁体において、スピントロニクスの観点からトポロジカル絶縁体表面状態のスピン流物理の研究を行った。スピンポンピングと呼ばれる強磁性共鳴を利用した手法を用いると、強磁性体から表面状態にスピンを注入することができる。表面状態では平衡状態で逆向きスピンが互いに反対方向に流れているため電流は生じないが、スピンを外から注入しそのバランスを崩してやると、注入したスピンの向きと注入方向の両方に垂直な方向(ホール方向)に電流が生じることが期待される。本研究では、バルクキャリアを補償したトポロジカル絶縁体(Bi,Sb)2(Te,Se)3およびSnドープしたBi2Te2Seと、強磁性金属であるNi-Fe合金の接合系を用いて、スピン注入実験を行った。上記で説明した通り、スピン注入誘起電圧信号は、注入するスピンの向きに依存するため、磁場に対して奇の対称性をもつことが期待される。我々は、バルクキャリアを補償したトポロジカル絶縁体試料において、表面状態の輸送現象が主要となる低温で磁場に対して奇の信号が見られることを示した。幾つかの対照実験により、この信号がトポロジカル絶縁体表面状態におけるスピン注入誘起電圧信号であることを実証した[Y. Shiomi, et al., Phys. Rev. Lett. 113, 196601 (2014).]。この成果は海外からも広く注目を集め、磁性分野で最も大きな国際会議の1つであるMMM会議で招待講演を行った(ホノルル、2014年11月6日発表)。この結果を更に発展させるべく、フェリ磁性絶縁体Y3Fe5O12を用いたトポロジカル絶縁体へのスピン注入実験も本新学術領域の若手相互滞在プログラムを利用して行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、強磁性体を接合したトポロジカル絶縁体において、スピンポンピング法を用いてスピン注入によるスピン-電荷変換現象の研究を行う。トポロジカル絶縁体は、内部が絶縁体である一方表面に金属状態を有するため、従来薄膜試料を用いて研究されてきたスピン注入実験をバルク結晶で行うことができると期待される。さらに、トポロジカル表面状態においては、ヘリカルなスピン偏極をもったディラック電子が伝導を担っており、これまで知られていた逆スピンホール効果とは異なった機構でスピン-電荷変換現象が起きるはずである。今年度の研究では、実際に、低温で表面状態の伝導が主要になる(Bi,Sb)2(Te,Se)3及びSnドープしたBi2Te2Seバルク単結晶において、パーマロイ(強磁性金属)を接合しスピン注入実験を行った。結果として、バルク試料であるに関わらず、表面状態の伝導が主要になる低温領域において、表面状態におけるスピン-電荷変換現象由来である磁場に対して奇の対称性を持つ電圧信号を観測した。その際、パーマロイのギルバート減衰定数も増大しており、トポロジカル表面状態へのスピン注入が起きていることがわかる。さらに、低温まで金属的なバルク伝導が主要なBi2Se3では磁場に対して奇の電圧信号は観測されないことを示し、表面伝導が主要なトポロジカル絶縁体で観測された電圧信号が表面状態でのスピン-電荷変換現象に由来することを確認した。観測されたスピン-電荷変換現象は、表面状態において、電子のスピン方向と伝導方向が一対一に対応していることに起源を持ち、スピン-軌道相互作用を起源とする逆スピンホール効果とは区別される現象である。実験結果と理論的モデルを用いた考察を組み合わせ、スピン-電荷変換現象の解析を行い、論文としてまとめた。

26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度に計画していた研究に関しては、ほぼすべて実施することができた。昨年度観測した表面状態におけるスピン-電荷変換現象の理解の深化と制御を目指して研究を進めていく。n型とp型のトポロジカル表面状態では、スピン-電荷変換による電圧信号の符号が逆になるはずであり、化学ポテンシャルの制御による電圧信号の大きさ・符号制御を狙う。また、他のトポロジカル絶縁体物質での展開研究も進める。スピン-電荷変換による電圧信号の制御、室温での観測、高効率化など、将来的なスピントロニクス・デバイス応用も考慮に入れた広い視野で重要な成果の達成をめざす。
ファイバー領域を変換した腫瘍融解性アデノウイルスによる難治性消化器癌の治療

アデノウイルスは細胞傷害活性があり、感染した細胞を融解させることが可能である。従来より用いられているアデノウイルスはタイプ5型に属し、細胞受容体は主にcoxsackievirus-adenovirus receptor (CAR)である。しかし、膵がんをはじめとする消化器がんにおいては、CAR分子の発現が著しく低下していることがあり、その場合タイプ5型ベクターによる外来遺伝子の発現は低下する。そこで、消化器がんにおいて比較的高発現をみるCD46分子を受容体とする、サブタイプB2に属するタイプ35型ウイルスの受容体結合部位を使用すれば、当該腫瘍において高率の遺伝子発現が期待できるはずである。受容体結合部位はアデノウイルスのE3およびE4領域にあるファイバー・ノブ領域にコードされているので、当該領域をタイプ5型から35型へと変換したベクター系を構築した。しかも、初期転写調節領域でありE1領域の遺伝子を外来性の腫瘍プロモーターで制御できるベクター系も併せて構築した。このベクターを用いて遺伝子導入効率を検討すると、膵がんにおいては、他の腫瘍とは異なり、CAR発現レベルとタイプ5型、CD46発現レベルとタイプ35型の遺伝子導入効率は、かならずしも一致しなかった。さらに、腫瘍で高発現をみるサバイビン、ミッドカイン、COX-2遺伝子の転写調節領域でE1発現を制御するウイルスを作製したところ、変換型のウイルスは低CAR発現の腫瘍に対して、対応するタイプ5型より強い殺細胞効果を示したが、高CAR発現の細胞に対する殺細胞効果はタイプ5型とほぼ同様であった。また、感染細胞におけるE1A蛋白の発現レベルと、殺細胞効果とは必ずしも一致せず、同効果は各細胞のウイルス増殖を規定するNF-1等の因子によって左右される可能性が示された。アデノウイルスは細胞傷害活性が強く、感染細胞を殺傷することが可能である。そこで、当該ウイルスの初期応答遺伝子であるE1Aの発現を腫瘍細胞で行うことができれば、腫瘍に特異性を有した殺細胞効果が得られるはずである。これまで用いられてきた、アデノウイルスベクターはタイプ5型であり、そのため、標的細胞への感染は、細胞受容体であるCAR分子の発現によって左右され、その結果、CAR発現の低下した腫瘍では、当該ウイルスの感染は著しく低下していた。そこで、広範な腫瘍細胞への感染を容易にするため、腫瘍で高発現をみるCD46分子を受容体とするタイプ35型のウイルスのファイバー領域(E3領域)を使用して、腫瘍融解性ウイルスを作成するための基本シャトルベクター系をまず構築した。これには、E1A固有の転写調節領域を除き、E1AおよびE1Bの発現を外来の転写調節領域で制御しうるベクターと、E1A遺伝子以外のアデノウイルス構造遺伝子を有しファイバー領域をタイプ5型から35型に置換したベクターが含まれる。このベクターを用いれば、任意の転写調節領域でE1AとE1Bの発現を制御し、ファイバー領域が35型である腫瘍融解性ウイルスが、従来のグラハム法に比較して効率よく作成することが可能となった。そこで、腫瘍で高発現を見るミッドカイン、サバイビン、COX-2遺伝子の転写調節領域を同定し、これらの領域でE1A遺伝子の発現を制御する腫瘍融解性ウイルスを作成した。これらの変換型ウイルスは、タイプ5型のウイルスよりも、CAR発現が低い消化器腫瘍に対して、効率よく感染した。また変換型ウイルスは、タイプ5型のウイルスと比較して、より低いMultiplicity of Infectionでもタイプ5型と同等の殺細胞効果を示した。従来より遺伝子導入用ベクターとして用いられているアデノウイルスはタイプ5型であり、その受容体は主にコクサキーアデノウイルス受容体(CAR)である。しかし、膵がんをはじめとする消化器がんにおいては、CAR分子の発現が低下し、そのためタイプ5型による遺伝子導入効率は低下している。そこで、腫瘍において高い発現をみる

CD46分子を受容体とするタイプ35型ウイルスの受容体結合部位であるファイバー領域のみを、タイプ5型の当該領域で置換したベクター系を構築すれば、基本的なウイルスの構造はヒトにとって安全なタイプ5型であって、かつCAR低発現の腫瘍に対しても感染効率が向上するはずである。タイプ5型ウイルスのCAR分子結合領域はaccession number M73260において31042-32787に相当しているので、この領域をCD46分子結合領域(M73260、30956-31798)と変換した。そこで、GFP遺伝子を用いてヒト膵がん細胞における遺伝子導入効率を検討すると、タイプ5型よりタイプ35型に変換したベクターの方が優れていた。しかし、膵がんにおいては、他の腫瘍とは異なり、CAR発現レベルとタイプ5型、CD46発現レベルとタイプ35型の遺伝子導入効率は、かならずしも一致しなかった。上記ベクター系を使用して、アデノウイルスのE1AおよびE1B遺伝子を外来性転写調節領域で制御しうるウイルスを作製したところ、変換型ウイルスはCAR発現が低い腫瘍に対して、対応するタイプ5型よりも強い殺細胞効果を示したが、CAR発現が高い細胞では殺細胞効果はタイプ5型とほぼ同様であった。また、感染細胞におけるE1A蛋白の発現レベルと、殺細胞効果とは必ずしも一致せず、同効果は各細胞のウイルス増殖を規定するNF-1等の因子によって左右される可能性が示された。
バイオセンサーによる魚肉の品質評価

迅速かつ正確な魚肉品質評価法の実用化を目的として、実験を行い以下のような成果を得た。1)品質評価指標の検索:新鮮なハマチ及びバチマグロを3°C,0°C,-3°Cに約2週間貯蔵し、グルコース,G-6-P,TBA値,K値を経時的に測定した。また両魚肉の水抽出液をSephadex G-100ゲルロ過カラムクロマトグラフィーに付し、魚肉成分の低分子化の傾向を検討した。ハマチのグルコース量は貯蔵期間とともに増加した。G-6-Pはいずれの魚肉とも貯蔵期間中ほとんど変化しなかった。ハマチの場合、グルコース量が鮮度指標となり得ることが示唆された。一方、TBA値は貯蔵温度が高い程その増大速度が大きく、TBA値が35μg/g付近になると、サシミとして供する限界になるような傾向が見い出された。両魚肉ともそのゲルロ過パターンは類似しており、貯蔵期間とともに高分子化合物は低分子化する傾向が見られた。バチマグロの高分子域に406nmに吸収極大を持つ色素タンパク質の溶出が観察された。この吸収極大が、鮮度低下とともに減少したことから、赤身魚肉の鮮度指標となり得る可能性を検討した。2)バイオセンサーの開発:以上の結果をふまえて、Alteromonas putrefaciensと酸素電極から鮮度計測用微生物センサーシステムを製作した。このセンサーシステムの最適使用条件をpH7.2,温度25°C,流速1ml/minに設定した。本センサーシステムによる鮮度計測には約13分を要した。3)バイオセンサーシステムの適用:本センサーシステムを用いて、魚肉鮮度を測定したところ、K値との間に非常に良い直線的相関が得られた。今後は、本センサーシステムを非破壊的に用いることも含めて、水産加工現場で効率よく利用できる微生物センサーシステムを確立する方向で検討を加える予定である。
広域反応性ウイルス中和抗体のエピトープの構造に着目したワクチンのデザイン

本研究は、インフルエンザウイルス抗原蛋白質HAの保存性の高い「ステム領域」に着目し、その領域への露出度を高める事によって広範囲のウイルス株に対して免疫原性を持ったワクチン抗原を構築する事を目的とした。まず、組換えHA蛋白質発現系の構築に取り組んだ。得られた精製HAの頭部領域をビオチン-ストレプトアビジン結合を介してマイクロビーズに固定する事により、本来隠れているステム領域が表面に露出した抗原粒子を作製した。(1)インフルエンザウイルスに対し広域な中和抗体を誘導するための戦略として、ウイルス表面抗原HAのうち、変異を起こしにくいStem領域が注目されている。しかし、この領域は外側に突き出ているHead領域の陰に隠れているため抗体自体が誘導されにくい。本研究では、このStem領域の構造に影響を与えることなく、露出度を上げる事によって広域中和抗体の誘導能を高めたワクチン抗原の構築に取り組んでいる。ここで用いる構造安定な組換えHA発現系の構築をおこなった。インフルエンザウイルスからHA遺伝子をクローニングし、三量体安定化や精製のためのタグ遺伝子を付加した上で、培養細胞発現プラスミドベクターに導入した。現在、発現条件を最適化し、精製の準備をおこなっている。(2)実験動物への抗原投与によって得られた検体を用いてウイルス中和力価を評価するための試験系として、フォーカスカウント法の改良と最適化をおこなった。この試験系は、検体と混合して中和反応をおこなったウイルス液をMDCK培養細胞に感作させる。感染が成立した細胞のみを抗インフルエンザNP抗体で選択的にプローブし、染色を行い、感染細胞数の低下率からウイルス中和力価を評価する方法である。感染細胞数から感染のイベント数が直接的に得られる事や、感度が高いなどの利点がある。しかし、作業が煩雑である事や判定に体力を要するという難点があり、広く普及はしていない。本研究では、染色における免疫プローブ作業の見直しや自動カウントによってそれらの難点を克服し、簡便で信頼性の高い試験系に改良した。特に、ELISPOTリーダーを感染細胞の自動カウントのためにシステム最適化する事で目視カウントによる体力的・時間的負担がなくなったほか、目視カウントでは制限があったウイルス濃度の高い条件での中和反応が可能となり、信頼性の高いデータが得られるようになった。本研究では、ウイルス抗原蛋白質の保存された領域に着目し、高次構造を保ちつつ露出度を高め、広範囲のウイルス株に対して免疫原性を持ったワクチン抗原とする事を目的とした。抗原蛋白質としてインフルエンザウイルスのヘマグルチニン(HA)蛋白質を選択した。HAはウイルスエンベロープの外側に突き出た、細胞侵入の鍵となる因子である。HAの中和エピトープはほとんどが露出度の高い先端の「頭部領域」に集中しているが、この領域は変異の頻度が高く、中和抗体が誘導されてもやがてエスケープ変異を獲得した耐性株が出現してしまう。一方、頭部領域に隠れて露出度の低い「ステム領域」は概ね保存性が高い。ステム領域を認識する中和抗体については多数の報告があり、全体としてそれらは幅広いウイルス株を中和するという傾向が見られる。そこで本研究では、精製したHAを頭部領域で微粒子に固定し、ステム領域を外側に突き出した形態の抗原作製を試みた。まず、組換えHAの調製に取り組んだ。HA遺伝子から膜貫通領域を除き、三量体を安定化するCGN4配列ほか発現確認や精製のためのタグ配列を付加した。これをExpi293F細胞を用いて発現を試みた。HAの頭部領域に付加されている糖鎖を利用し、ここにビオチン修飾した。これをストレプトアビジンマイクロビーズに固定する事により、ステム領域を外側に向けたHA抗原粒子を作製した。これに先行して、ワクチン接種した動物から採取した検体を用いたウイルス中和試験法の改善を試みた。感染細胞を選択的に免疫染色してカウントする「フォーカス法」に基づき、負担の大きいカウント作業をELISPOTリーダーを用いて自動化するべく各種条件を検討し、最適化を行った。研究は、作製したHA抗原粒子を動物に免疫し、得られた検体の中和抗体価をフォーカス法で測定する事を最終目標としていた。期間終了後も、この目標に向けて研究を進めたい。本研究課題開始時から研究代表者の所属変更があり、受入機関での制度整備や実験環境の整備、各種申請等に期間を要した。そのため、本来計画していた実験の開始が大幅に遅れた。そこで、今後必要となる評価系の確立を前倒ししておこなう事になった。これに関しては、所属機関で既におこなわれている評価系の改良という形であったため、既存の実験環境を利用して早期に達成できた。ウイルス学組換えHA発現系の構築を完了し、精製したHAを用いてステム領域の露出度を増加させた抗原構築をおこなう。これをマウスに投与し、得られた血清等の検体や、免役個体から作製されたモノクローナル抗体を用いて、誘導された抗体のエピトープ解析をおこなう(エピトープ解析のツールとして、HA部分欠失体の発現系を構築中である)。

また、同抗血清や単離抗体を用いてウイルス中和能についてin vitro解析し、中和能の広域性について評価する。また、免疫動物について感染実験を行い、防御効果について評価する。本研究課題開始時から研究代表者の所属変更があり、受入機関での制度整備や実験環境の整備、各種申請等に期間を要したため、主として計画していた研究の開始が大幅に遅れた。その代わりとして、次年度に実施するはずであった研究を前倒しして当該年度におこなうことになった。これらの研究にかかる費用が大きく異なるため、当該年度使用額に差が生じたのが主たる理由である。当該年度に行う計画であった組換えHA蛋白質の発現条件と精製条件の最適化を行い、動物実験や免疫動物検体からの評価を行う。試薬・ディスポーザブル器具のほか、当該年度に実施しなかった実験動物の購入等で繰り越し額を使用する見込みである。
パルス方式iontophoresisによる経皮治療システムの研究

経皮治療システム(TTS)研究の一環として、物理的促進方法であるイオントホレシス(イオン電気注入法、IP)により、薬物を安全かつ有効に経皮吸収させる可能性をヌ-ドマウス摘出皮膚膜を用いてin vitroで検討した。1.低分子モデル薬物(サリチル酸ナトリウム)を用いた基礎的検討(63年度交付申請書、研究実施計画(1))では、薬物透過量はIPの電流密度にほぼ比例し、定電流矩形波パルスIP適用時にはon時間に比例することがわかった。2.種々のモ-ドのIPが皮膚に与える影響のインピ-ダンス測定および組織学的検討(63年度交付申請書、研究実施計画(1)、平成元年度交付申請書、研究実施計画(4))では、(1)IP適用時の電流方向により皮膚に与える影響に差があること、即ちアノ-ディックIPの方がカソ-ディックIPより皮膚に与える影響が少ないこと(2)定電流条件下でパルス印加方式と定常印加方式を比較すると、実効IP時間が同一の場合、薬物の透過量は同じもののパルスの方が皮膚に与える損傷が少なく、従ってより高い電流密度をより長く適用できることが明らかとなった。3.またモデルポリペプチド、SOD(ス-パ-オキシドジスムタ-ゼ)のIPの検討(平成元年度、研究実施計画(1))では、インストリンに比較するとIPによる皮膚膜透過量は更にすくなく、IP出来る分子量はSODが限度であることがわかった。4.更に化学的吸収促進剤についての基礎的検討(63年及び平成元年度実施計画(4))では、乳酸セチルとオレイン酸が低分子モデル薬物の経皮吸収に有効な吸収促進作用をもつことが明らかとなったが、これらをイオン化薬物のIPに応用するためには、水溶性の問題の解決の必要性が示唆された。得られた知見をもとに更に実験動物に適用出来る装置を開発し、in vivoでの研究を行なうことが今後の課題になると考えられる。1.ddy系雄性マウス摘出皮膚膜を用いて、ドナー側にモデル薬物サリチル酸ナトリウムとカソード極、アクセプター側にpH7.4のリン酸緩衝液とアノード極をセットした拡散セルに電気刺激装置から定常電流を印加して透過実験を行ない、アクセプター側のサリチル酸濃度をHPLCにより測定した(計画1)。この結果イオントホレシス(IP)により薬物透過量が受動拡散時に比べて約1.5倍増加した。またドナー側のpHが高い程受動拡散による透過は少なく、一方IP時の透過量は増加した。2.実験計画(2)、(3)を遂行する前にIPにより皮膚が受ける影響を調べておく必要があると考え、種々のIP条件におけるヌードマウス皮膚膜の変化をインピーダンス(Z)の測定と組織切片の顕微鏡学的観測から検討した。(1)定電流パルスIPの方が定電流IPの場合よりもZの減少が少なく、皮膚に与える損傷が小さかった。最適電流密度は0.1/0.2mA/cm^2の間にあると考えられる。(2)アノーディックIPの場合の方がカソーディックIPの場合よりもZの減少程度が小さく、皮膚への影響が小さかった。カソーディックIPの場合、IP停止後Zの回復現象がみられたがアノーディックIPの場合にはみられなかった。(3)IPの電流密度が0.1mA/cm^2以上になると角質層が崩れ、破片が毛穴に集中する傾向がみられ、真皮の核を中心とした脂質顆粒の状態が著しく変化した。また0.2mA/cm^2のカソーディックIPの場合に、真皮と皮下組織境界での剥離が認められた。3.63年度計画(2)、(3)については遂行することが出来なかった。

プロトタイプシステムの開発とin vivoの実験については、本年度得られた知見をもとに次年度にポリペプチドモデル薬物とあわせて更に研究・発展させる予定である。モデルポリペプチドとしてヒトCu、ZnーSOD(ス-パ-オキシドジスムタ-ゼ)を用い、そのイオントホレシス(IP)によるヌ-ドマウス(ICR、雌性、7週令)背部摘出皮膚膜の透過をin vitroで検討した(交付申請書、研究計画(1))。アクセプタ-側のSOD濃度を当初キサンチンーキサンチンオキシダ-ゼ系中のチトクロ-ムCのUV吸光度変化から測定したが、検出感度不足のためEIAにより測定した。この結果ドナ-側溶液が酸性(pH4以下)でSODが負電荷をもち、カソ-ディックIPを適用した時のみSODの透過が観測された。電流密度1mA/cm^2で2時間IPした時、透過量は約0.2Uであった。透過量は電流密度が高い程、ドナ-溶液のイオン強度が低い程多かった。研究計画(2、3)については実験が遅れ実施することができなかった。IP後の皮膚膜の変化を組織学的に検討した。電流密度、IP時間がある値以上になると(1)角質層の劣化(2)毛のうの拡大および脱毛(3)脂肪組織における浮腫の形成(4)皮下筋肉層から脂肪組織の剥離が起こることがわかった(研究計画(4))。また前年度に引続き経皮吸収剤に関して基礎的検討を加えた。乳酸セチルはプロピレングリコ-ル(PG)溶液からのインドメタシン(ID)の経皮吸収を促進するため作用を持つこと、これは乳酸セチルが角質層に作用して吸収を促進するためであることが明かになった。さらに高級脂肪酸とPGの混合物(FAPG基剤)に添加したオレイン酸がIDの経皮吸収を顕著に促進することも明らかとなった。乳酸セチルとオレイン酸が低分子薬物の経皮吸収に有効な促進作用を持つことがわかったが(IPに応用するには水溶性の問題を解決する必要があると思われる。
「アメリカの社会科学」を超えて：20世紀国際秩序観の再検討

本研究は、20世紀のさまざまな地域に現れた多様な国際秩序構想を、国際政治思想史と外交史の両面から比較検討することで、アメリカの社会科学として確立した国際関係論を批判的に再検討するものである。研究を通じて以下の二つの知見を得た。一つは「アメリカの社会科学」を超える試みがしばしばその再生産につながるという罠への気づきであり、もう一つは国際政治思想史と外交史のメンバーとの対話を深める中で、「歴史的」視点と手法の可能性を再確認したことである。今後は「国際関係論(IR)」自体を相対化する必要から、「IR」成立以前の19世紀末まで射程を広げ、国際秩序観を研究する手法としての歴史の可能性を追究したい。初年度は、1.研究プロジェクトのインフラを構築して相互の手法についての共通理解を確立し、2.個別報告を通じて各自の研究テーマを明確化することを目的とした。主として以下の二つの作業を行った。1.史料と研究文献の収集と発信:既に立ち上げたメーリングリストHPに報告者のレジュメ(参考文献付)をアップすることで、テーマに関する一次史料と研究文献(日本語・英語・ドイツ語)を共有した。さらに、全体の課題である国際秩序観に関する二次文献(日本語・英語)も随時アップした。ウェブでの公開の方法についても検討し、まずはメンバーとこれまでの研究会のコメンテーター(7人)とで共有することとした。それ以上の公開については次年度の検討課題とした。2.個別研究テーマの明確化と調査の開始:下記のとおり、二回の研究会を開催し、4人のメンバーが研究成果を報告した。25年9月1日(明治学院大学、以下同)報告者(1)森田吉彦(帝京大学):「外交」とは何か明治日本の国際秩序観コメンテーター:春名展生氏(中京大学)報告者(2)劉仙姫(大阪女学院大学):朴正煕政権下における政治学者の傾向研究ーナショナリズムとリアリズムの観点からーコメンテーター:長田彰文氏(上智大学)26年3月29日報告者(1)塚田鉄也(同志社大学):リアリズムとヨーロッパ統合コメンテーター:黒田友哉氏(愛知県立大学)報告者(2)板橋拓己(成蹊大学):「アメリカの社会科学」とどう向き合うかードイツの国際関係論(IB)の挑戦ーコメンテーター:芝崎厚士氏(駒澤大学)本研究は、20世紀のさまざまな地域に現れた多様な国際秩序構想を、国際政治思想史と外交史の両面から比較検討することで、アメリカの社会科学として確立した国際関係論を批判的に再検討するものである。二年目にあたる平成26年度は研究会合を中心とした研究交流を継続し、引き続き個別研究の深化に努めた。主として以下の二つの作業を行なった。1.史料と研究文献の収集と発信:メーリングリストHPにおいて、報告者のレジュメ(参考文献リスト付)をアップすることで、テーマに関する一次史料と研究文献(日本語・英語・ドイツ語)を共有した。さらに、全体の課題である国際秩序観に関する二次文献(日本語・英語)も随時共有した。研究会の公開については、報告者の同意を得た上で行うこととし、3月29日の研究会については日本国際政治学会のHPに案内を出した。2.個別研究の深化:下記の通り、二回の研究会を開催し、4人のメンバーが研究成果を報告した。26年8月31日(明治学院大学、以下同)報告者(1)西村邦行(北海道教育大学)「『歴史とは何か』再読ー歴史概念の政治性をめぐって」コメンテーター:角田和広氏(明治大学大学院)報告者(2)宮下豊「キリスト教リアリズムにおける政治的判断の比較検討ーニーバーとバターフィールドを事例としてー」コメンテーター:葛谷彩(明治学院大学)27年3月29日報告者(1)妹尾哲志(専修大学)「ブラントの東方政策における国際秩序観ーバールのヨーロッパ安全保障構想を例に」報告者(2)葛谷彩(明治学院大学)「リアリストから見たトインビー:文明論的視座の今日的意義」本研究は、20世紀のさまざまな地域に現れた多様な国際秩序構想を、国際政治思想史と外交史の両面から比較検討することで、アメリカの社会科学として確立した国際関係論を批判的に再検討するものである。最終年にあたる平成27年度はこれまでの研究の蓄積を基礎として研究成果の最終的な取りまとめを行なった。具体的には、1.成果報告として、昨年度日本国際政治学会研究大会にて部会「古典的国際政治論の『英国学派』からの解放」にて西村邦行・宮下豊・葛谷彩が報告を行なった(各自報告については業績報告にて記載)。これにより、「アメリカの社会科学」としての「IR」を超える試みが陥る罠(「アメリカの社会科学」を相対化しようとして、逆にその再生産に寄与すること)を、古典的国際政治論の学者であるH・バターフィールドを事例として、彼を「英国学派」に含めることの問題性を明らかにすることで指摘した。2.個別研究の深化に努めると同時に、研究成果として『「アメリカの社会科学」を超えて:20世紀国際秩序観の再検討』と題した論集の刊行に向けた準備を行なった。具体的には、下記の通り、二回の研究会を開催し、3人のメンバーが研究成果を報告した。

また今年3月の研究会では、論集の目次案と出版スケジュールおよび費用の手当てについて話し合われた。27年8月29日(明治学院大学、以下同)報告者:劉仙姫「デタント期におけるドイツ問題と朝鮮問題をめぐる国際関係の比較分析」28年3月27日報告者(1)阿曽沼春菜「英国外交官のみた日英関係ーランボルド日記(1909-1913)をてがかりに」報告者(2)春名展生「『社会』としての国際関係」ー近代日本の「国際社会」概念をめぐってー」本研究は、20世紀のさまざまな地域に現れた多様な国際秩序構想を、国際政治思想史と外交史の両面から比較検討することで、アメリカの社会科学として確立した国際関係論を批判的に再検討するものである。研究を通じて以下の二つの知見を得た。一つは「アメリカの社会科学」を超える試みがしばしばその再生産につながるという罠への気づきであり、もう一つは国際政治思想史と外交史のメンバーとの対話を深める中で、「歴史的」視点と手法の可能性を再確認したことである。今後は「国際関係論(IR)」自体を相対化する必要から、「IR」成立以前の19世紀末まで射程を広げ、国際秩序観を研究する手法としての歴史の可能性を追究したい。二年目の目的であった個別研究の深化について、2回の研究会を開催し、4人のメンバーによる個別研究報告と各報告についてコメンテーターを招聘し、本研究の目的である外交史と思想史の両面から20世紀の国際秩序構想(イギリス、アメリカ、ドイツ)の比較検討とアメリカ国際関係論を相対化するものとしてクローズアップされてきた英国学派自身がアメリカの国際関係論と同じ罠に陥っているという、本研究のテーマの根幹に関わるコメントを得た上で、「20世紀」や「アメリカの社会科学」などのキーワードの再定義および外交史と思想史の対話というアプローチの意味をめぐってメンバー間で議論をしたことにより、テーマをより深化させ、将来の論集刊行に向けた問題意識を共有することができた。国際政治学、ドイツ国際政治思想平成27年度は、引き続き定期研究会合を開催すると同時に、これまでの研究の蓄積を基礎として研究成果の最終的なとりまとめに入る。本研究の成果の公表は、ワーキングペーパーや紀要・学会誌での公表、学会・研究会発表、論集刊行と段階的に進められていく予定である。学会公表については、今年度の日本国際政治学会研究大会の部会「古典的国際政治論の『英国学派』からの解放」で葛谷彩・西村邦行・宮下豊が報告を予定している。論集の刊行については、引き続き課題とし、今年の研究会で編集方針やアウトラインについて話し合い、平成28年度以降の科研費の再申請を行う予定である。初年度の目的であった1.史料と研究文献の収集と発信と2.個別研究の明確化について、1についてはメーリングリストのHPの立ち上げとメーリングリストへのコメンテーターの追加による共有の拡大をはかることができた。2については2回の研究会を開催し、4人のメンバーによる個別研究報告が行われた。
酸素窒素分離用多孔質炭素吸着材の開発

さまざまな原料を乾留した後、塩素処理と脱塩素処理の条件を変化させて得られる材料について吸着特性の検討を行った結果、表面積は従来の活性炭とあまり変わらないが、窒素、酸素、炭酸ガスなどの気体の吸着量が従来の活性炭に比べて著しく増加するという特異な細孔構造を持つことが判明した。しかし、吸着種による選択性にあまり違いが見られず、また塩素処理によらない合成が望まれるので、金属を含有さセたイオン交換樹脂の炭素化、および二次元的に制限された空間で炭素を生成させること、による細孔構造制御の検討を試みた。H^+形巨大網状イオン交換樹脂を三核酢酸鉄イオンでイオン交換した後熱処理を施した試料の酸素と窒素の室温での吸着量を測定した。加熱時間を3時間にすることにより短時間の場合に比較し細孔構造が発達し、表面積も増加した。また、加熱温度上昇に伴い酸素および窒素とも吸着量が増加した。同じ条件で処理したH^+形に比較すると酸素の吸着量が増加し、酸素に対する選択性が非常に高くなっていた。処理条件や成分を変化させることにより、従来の活性炭とは異なり酸素に対して高い選択性(吸着O_2/N_2比で約5)を持つ炭素材料の合成が可能であることがわかった。また、PVAの存在下で三核酢酸鉄イオンとモンモリロナイトを反応させることにより、PVAがない場合に比べ層間距離の広いイオン交換生成物が合成でき、これを炭素質の物質を残すように窒素気流中400°Cで10時間加熱して合成した試料は,40m^2/g程度の小さな比表面積の値しか示さなかったが室温での酸素および窒素の吸着量を測定したところ、酸素の吸着量は1.2ml/gであり、比表面積253m^2/gの酸化鉄単独のピラーを持つ試料の3倍以上であった。窒素気流中で焼成して合成する炭素化架橋粘土化合物は高い酸素吸着特性を持つ吸着材として今後大いに期待できる。
MODYマウスの責任遺伝子座の連鎖解析と食餌制限による合併症の予防の検討.

秋田大学医学部衛生学教室で維持していたC57BL/6のコロニー中の雌のなかに血糖値350mg/dlを示す糖尿病マウスを見い出し、正常血糖をしめす雄と交配した。F1得た後は、糖尿病雄を10週で日本クレアから購入した正常血糖をしめす雌と交配した。F7世代まで同様な手順で、糖尿病マウス雄を正常雌と交配した。糖尿病形質は常染色体優性遺伝形式で遺伝し、雄の場合、生後7-10週で高血糖を示した。雌の場合は、随時血糖あるいは、グルコース負荷により耐糖能の以上を示した。糖尿病発症後雄マウスでは、45週までに50%死亡したが、雌マウスでは1年以上生存した。肥満は認められなかった。責任遺伝子の所在を特定するために、糖尿病C57BL/6マウス雄、雌をC3H/Heと交配し、F1を得、その後C3H/He、あるいはC57BL/6へ戻し交配しN2を得た。これらの動物のDNAを用い、82個の(15.9【plus-minus】6.25cM)マイクロサテライトマカ-を用いて19本全ての染色体を検索し、連鎖解析を行っ我々のマウスは遺伝形式からヒトMODYに似ているが、現在まで報告されているヒトMODY遺伝子の相同遺伝子は7番染色体には存在しない。この領域にヒト糖尿病関連遺伝子Ins2(IDDM2)、IDDM4が知られているが、連鎖解析の結果、FGF3の存在位置がこの領域に存在することからFGF3に強く連鎖するIDDM4との関連を今後検討する必要があろう。
化学発光速度を指標とするリポソームの膜透過性の評価法の開発

1.エオシンYを用いる膜透過性の評価リボソームの内水相にペルオキシダーゼ(POD)を封入し、その外水相にエオシンYと過酸化水素を添加すると、エオシンYと過酸化水素は迅速に膜を透過し、内水相においてPODを触媒とする化学発光反応が進行した。そこで、リン脂質であるフォスファチジルコリンに対して3045%のコレステロール含量を有するリボソームにPODを封入し、発光応答曲線を測定した。その結果、コレステロール含量が増大するほど発光初期速度は減少した。この結果から、エオシンYの発光初期速度が膜透過性を反映することがわかった。2.ピレン法による膜流動性の評価コレステロール含量が増大するほど発光初期速度は遅くなる原因として、コレステロール含量が増大するほどリボソームの膜流動性が減少することが考えられる。そこで、3045%のコレステロール含量を有するリボソームに蛍光プローブであるピレンを加え、膜流動性を評価した。その結果、コレステロール含量が増大するほど、膜流動性が減少した。したがって、エオシンYの発光初期速度を用いる方法が膜透過性の評価法として利用できることが明らかになった。3.膜透過性の速度論的解析リボソーム内へのエオシンYと過酸化水素の透過と化学発光反応を考慮して、発光初期速度を表す速度式を解析した。その結果、発光初期速度は膜透過速度定数、反応速度定数および基質初濃度で表された。また、反応速度定数および基質初濃度が一定のとき、発光初期速度は膜透過速度定数に比例することがわかった。エオシンYの膜透過速度定数を求めたところ、3.02x10^<-3> s^<-1>の値になった。1.発光速度に及ぼす膜透過性の影響リポソームの内水相にペルオキシダーゼ(POD)を封入し、その外水相にフルオレセイン(FLH_2)と過酸化水素(H_2O_2)を添加すると、FLH^-とH_2O_2は迅速に膜を透過して内水相に到達し、内水相においてPODを触媒とする化学発光反応が進行する。そこで、リン脂質であるフォスファチジルコリンに対して040%のコレステロール(chol)含量を有するリポソームにPODを封入し、発光応答曲線を測定した。chol含量が増大するにしたがって発光初期速度は遅くなった。この結果から、chol含量が増大するほどリポソームの膜透過性が減少することから、発光初期速度が膜透過性を反映していることが明らかになった。2.POD内封リポソームのキャラクタリゼーション040%のchol含量を有するリポソームについて、リポソームあたりに内封されているPODの分子数を求め、また、リポソームの直径を測定した。その結果、リポソームあたりに内封されているPODの分子数は約1200であり、リポソームの直径は約600nmであることが明らかになった。3.発光速度に及ぼす化学発光試薬の影響リポソーム膜の組成が一定でも、化学発光試薬の構造により、透過速度が変化し、それに伴い発光速度が変化することが考えられる。そこで、FLより分子量が大きいジブロモフルオレセインおよびエオシンYを用いて発光応答曲線を測定した。その結果、分子量の違いが発光初期速度の違いに反映されないことがわかった。しかしながら、エオシンYを用いたとき、発光初期速度の再現性が最もよいことが明らかになった。