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指定品の展示・収蔵状況の実態調査～考古資料を中心として～

文化財の適切な管理は、温度や湿度管理、地震などに対して予防的措置を行うことが必要である。また定期的な点検が不可欠である。そのうえで国宝や重要文化財については、各機関の実態に応じて問題を解決することが重要である。指定品のうち、考古資料は資料価値を維持するためには、何らかの科学的な処置が必要である。このためすでに実施された資料も多い。しかしこの処置を行った資料は適切な展示・収蔵環境が求められる。本研究は、保存科学的立場だけでなく、考古学や博物館学的立場から、展示・収蔵状況を調査し、展示・収蔵方法の問題点や課題を明らかにし、今後の博物館等の指定品管理に反映させ、さらに学術資料として価値の高い指定品の展示・収蔵を多方面から調査研究することで、資料管理を行うためのよりよい展示・収蔵方法を提示するものである。考古資料中心に東北・北海道地域の調査を実施した。全体的な施設の問題として耐震対策の遅れが目立つ。また古く建設された館では保存処理を行った資料に対して温湿度管理がなされとない点が資料管理の面から早急に対策を実施すべき項目であると同時に、虫菌害対策にも遅れが目立つ。確かに展示室や収蔵庫が温湿度管理できない館もあるが、例えば重要文化財であるカリンバ遺跡出土品を収蔵している恵庭市歴史民俗資料館では、写真機材を入れる機器を改造して、温湿度管理が可能な大型の専用収蔵庫を作成し、この指定品だけを保管している。また資料の劣化を防ぐため実物展示を避け、指定品のレプリカ作成を継続しているほか、紫外線劣化についても注意を払い、蛍光灯はもちろん窓には紫外線カットフィルムを貼り付け、展示・収蔵方法に工夫が行われている。資料については、昭和40年代に保存処理した金属製品に亀裂などの発生が認められ修理が急務である。この時期には脱塩を行わないが、行っても工程における期間設定や判断基準に問題があったことに起因すると推定する。また指定品であるが未処理のため錆の進行の結果、かなり劣化が進行して状況の資料もあり、早急な対処を指摘した。展示では、指定品ということで長く同一資料を出陳している例が多く、定期的な展示が必要であるし、展示台が資料の一部しか受けていないものもあり、資料全体を保護する台の提案を行った。さらに紫外線による劣化を防ぐことも重要な課題であることも指摘した。各館には、今後展示や収蔵の参考となるように課題や問題点を指摘し、容易に改善できることから実施してもらうように、簡単であるが調査報告書を提出している。考古資料中心に関東地域を主に調査を実施した。昨年度同様に全体的な施設の問題として耐震対策の遅れが目立つ。また県立施設でも古く建設された館では保存処理を行った資料に対して温湿度管理がなされとない点が資料管理の面から早急に対策を実施すべき項目であると同時に、虫菌害対策にも遅れが目立つさらに施設の老朽化や狭小化か気になる。重要文化財高崎市観音塚古墳出土品を展示、収蔵している観音塚考古資料館では、定期的に指定品を展示交換し、して遺品へのダメージを防いでいる。収蔵庫も耐震用の落下防止用ベルトを設置し、定期的な温湿度調査や虫菌害対策もまた照度調査を行った結果、やや照度が高かったため指示を行うとすぐに対応し、小さな面積の館で、少人数でも指定品に対しての保管管理がある程度は可能であると実感した。一方、未処理の木製品と処理済みの指定品が同一の展示ケース内で出品している館あり、未処理の指定品の分離展示することと展示方法の変更を実施することが急務であること指摘した。収蔵方法であるが、指定品をコンテナ移動用台車にコンテナを数段ずつ積上げ、収蔵している機関があるが、地震のときに揺れに合わせて台車ごと動くという判断であるが、基本的には固定して棚で収蔵すべきである。調査した各館には、今後展示や収蔵の参考となるように、現状での評価すべき点や課題や問題点を指摘し、容易に改善できることから実施してもらうように、簡単であるが調査報告書を提出している。本研究は、年度ごとに調査地区を設定して可能な限り現地調査を行うことを基本し、今年度は近畿・中四国地域をとして進めた。また考古学・博物館学と保存科学研究者とが複数の目で、それぞれの研究視点からより的確な調査を推進し、その当該調査地域の歴史的背景や風土等の諸条件を加味したうえで、課題を明確にすることを基本とした。あわせて指定品を傷付けことないように十分に配慮しながら、万一分析や環境測定等が可能であれば行った。なお本年度は九州地域を調査する予定であるが、事前調査や問合せ等により緊急的な調査が必要と判断した施設は、予定地域以外でもその機関を優先的に調査する予定である。今年度の注視すべき点は、博物館自体が老朽化しており、収蔵施設も空調管理が不十分なために、調湿剤での保管管理を求められていたが、その情報が担当者交代の時に申し送りがなく、一部に変化が生じていることが判明した。今回の実態調査で確認できなければさらに変化が大きくなったと考えられる。また海沿いの館では出入口を解放状態しており、資料を痛める塩分を含む風が入る条項であったので、改善を依頼した。

規模的に小さな館でも紫外線や温湿度の影響を考慮して、照明や扉の開閉に配慮するなどの工夫がなされている機関もある。本研究は、最終年度にあたり年度ごとに調査地区を設定した残りの九州地方と中四国の昨年度の追加調査を中心に可能な限り現地調査を実施した。また考古学・博物館学と保存科学研究者とが複数の目で、それぞれの研究視点からより的確な調査を推進し、その当該調査地域の歴史的背景や風土等の諸条件を加味したうえで、課題を明確にすることを基本とした。あわせて指定品を傷付けことないように十分に配慮しながら、万一分析や環境測定等が可能であれば行った。なお本年度は九州地域を調査する予定であるが、事前調査や問合せ等により緊急的な調査が必要と判断した施設は、予定地域以外でもその機関を優先的に調査した。今年度の注視すべき点は、最近に開館して時間が経ってない博物館、リニュアルした資料館のほか、小規模ながら指定品管理を行っている博物館などの調査を行い、調査報告書を提出した。これらの館は、展示や温湿度管理に工夫をしているが、残念ながら収蔵庫などで保管方法や使用する材料に改善すべき点が認められる。今回の調査の成果は、各機関に提出した調査報告書をまとめて、『科研成果報告書』として冊子化し、調査対象機関等に送付した。4カ年間の調査成果の1つとして、規模的に小さな館でも学芸員の普段の努力により、指定品に対するよりよい環境条件を整備しようする機関が多くあり、この結果指定品が守られていることが明らかになった。
マイトトキシンの疎水性部分の合成と作用標的分子の解明

マイトトキシン(MTX)は強力な生物活性を発現する巨大な梯子状ポリエーテルであり,天然から微量しか得られないため活性発現機構や作用標的分子は未解明である。我々は, MTXが生物活性を発現する際に全構造が必須なのではなく,重要な部分構造が存在するという仮説を提唱し, MTXの生物活性を阻害する人工分子の創成を目的として研究を行った。MTXの疎水性部分に相当する天然物の部分構造,および人工梯子状ポリエーテルを設計・合成して生物活性を評価した結果,溶血L活性および細胞内へのCa2+流入活性において,それぞれこれまで報告されている中で最も強い阻害剤になることを見出した。マイトトキシン(MTX)は,年間5万人以上の中毒患者が発生する世界最大規模の魚介類による食中毒シガテラの原因物質のひとつであり,構造決定されている二次代謝産物の中で最大の分子量および最強の毒性を有する。MTXは,極微量で細胞内のCa^<2+>イオンの濃度を上昇させることが知られているが,作用標的分子や活性発現機構は明らかになっていない。その理由として,天然から得られる化合物が極微量であること,非特異的吸着が強いことなどが挙げられる。本研究では,分子レベルでの作用機構を解明するために,MTXの作用標的分子を同定することを目的とした。すなわち有機合成化学的手法によってマイトトキシンの部分構造を化学合成し,光親和性標識化した分子プローブを調製して作用標的タンパク質の同定を行う。平成21年度は,MTXの疎水性部分に相当するW-F'環の化学合成を検討した。WXYZ環部とC'D'E'F環部を本研究者が開発したα-シアノエーテルを経由する二環構築型合成法(α-シアノエーテル法)を用いて収束的に合成する計画を立て,まず,W環部とZ環部からα-シアノエーテル法によりWXYZ環部を合成した。次にC'D'E'F'環部の合成を検討した。C'D'E環部と側鎖部分を鈴木-宮浦反応によって連結した後に,ヒドロキシエポキシドの6-エキソ環化反応によりF'環部を構築する計画を立てた。まず,C'環部からヨウ化サマリウムを用いた還元的環化反応によりD'E'環部を順次構築し,C'D'E環部の合成に成功した。この際,第3級アルコールに対するヘテロマイケル付加反応が問題であったが,反応条件を種々検討することで克服できた。次に,ビシナルジメチル基を有する側鎖部分の合成を検討した。酵素を用いた非対称化反応では高い不斉収率が得られなかったため,不斉補助基を用いたジアステレオ選択的反応により側鎖部分の合成を完了した。平成22年度は,MTXの疎水性部分に相当するWXYZ環部の化学合成を検討した。WXYZ環部は本研究者が開発したα・シアノエーテルを経由する二環構築型合成法(α・シアノエーテル法)を用いて収束的に合成することを計画した。まず,W環部とZ環部からα・シアノエーテル法によりW環部とZ環部を連結し,ヒドロキシケトンへと誘導した。ヒドロキシケトンから環状混合チオアセタールへの変換は反応が遅く副反応を起こすことが問題点になっていたが,モレキュラーシーブスイ存在下,インジウムトリフレートを用いることで,非常に効率的に変換できることを見出した。さらに,環状混合チオアセタールから核間メチル基のであったが,反応条件を種々検討することで克服できた。

MTXは,極微量で細胞内のCa^<2+>イオンの濃度を上昇させることが知られているが,作用標的分子や活性発現機構は明らかになっていない。その理由として,天然から得られる化合物が極微量であること,非特異的吸着が強いことなどが挙げられる。本研究では,分子レベルでの作用機構を解明するために,MTXの作用標的分子を同定することを目的とした。すなわち有機合成化学的手法によってマイトトキシンの部分構造を化学合成し,光親和性標識化した分子プローブを調製して作用標的タンパク質の同定を行うために,MTXの疎水性部分に相当するW-F'環の化学合成を検討した。WXYZ環部とC'D'E'F環部を本研究者が開発したα-シアノエーテルを経由する二環構築型合成法(α-シアノエーテル法)を用いて収束的に合成する計画を立て,平成23年度は,C'D'E'F環部の合成を検討した。まず,C'環部からヨウ化サマリウムを用いた還元的環化反応によりD'E環部を順次構築し,C'D'E'環部の合成を行った。次に,ビシナルジメチル基を有する側鎖部分の合成を検討した。不斉補助基を用いたジアステレオ選択的反応によりビシナルジメチル基を導入した基質に対し,アルキンの付加,野依不斉水素移動反応などを経由して,側鎖部分に相当するヨードオレフィンの合成を完了した。C'D'E'環部と側鎖部分を鈴木-宮浦反応によって連結することを試みたが,標準的な条件では反応がまったく進行しなかった。そこで,E'環部とのカップリングの条件を種々検討した結果,配位子としてSPhosを用いることで,反応が進行することを初めて見出した。
移植腎の拒絶反応時における各種接着因子およびリンパ管の発現に関する研究

移植腎が機能不全に陥る原因のひとつは細胞障害性T細胞(Tc)によって引き起こされる細胞型拒絶反応である。血流中のTcは、傍尿細管毛細血管(PTC)の内腔に集積・接着し、血管壁を通過して間質に浸潤すると考えられる。この時Tc表面およびPTC内皮細胞表面に発現する各種接着因子や炎症マーカーなどを、拒絶反応時の移植腎生検標本を用いて免疫組織学的に検討した。血管内皮細胞マーカーであるCD34陽性の小・細動脈およびPTC内皮細胞の一部には、局所的な炎症マーカーであるペントラキシン3(PTx3)も陽性であった。これらの血管内皮には炎症時に発現するインテグリンの一種であるVCAM-1も認められた。しかし、極早期に発現するとされるE-セレクチンは見られなかった。血管内腔および間質にはCD8陽性のTcと考えられる細胞が多数浸潤しており、これらのほとんどはインテグリンと結合するLFA-1およびVLA4も陽性であった。PTx3は間質の細胞外基質に一致するようにも発現しており、PTx3陽性の間質近傍にはCD8陽性TcやD2-40陽性のリンパ管が見られた。CD8陽性のTcは拒絶反応時の移植腎において、その表面に発現するLFA-1やVLA4などが、CD34やPTx3陽性の血管内皮細胞表面に発現するVACM-1などと結合することにより、血管内皮に接着した後、炎症巣へ浸潤することが示唆された。PTx3陽性の炎症巣である間質に浸潤して炎症を惹起したCD8陽性細胞は、D2-40陽性のリンパ管を通って消失すると考えられた。間質のPTx3の割合(PTx3%)は、拒絶反応時には増加し、治療後には減少した。PTx3%は生検時の尿蛋白量や血清Cr値とは正の、e-GFRとは負の相関を示した。移植腎組織でのPTx3の発現は、拒絶反応の組織学的指標になる可能性があると思われた。
金属実在表面の熱ふく射性質に関する分光学的研究

本研究は,表面があらくあるいは汚染された熱工学の実在表面の熱ふく射性質を系統的に明らかにすることを目的とするものである。まず,自己相似的な3次元構造をもつあらい表面をモデル化するために,新しい重ね合わせ法のアイディアを提案して,そこでのふく射の回折・干渉現象を調べ,このモデルが,かなりの鏡面反射性をもって拡散反射的な金属実在表面の反射性質をよく記述することを示した。ついで,金属のあらい実在表面が熱工学の実環境下で酸化され,表面被膜の成長に応じて,その反射性質を次第に変化するふく射性質のダイナミックスに注目し,その過渡挙動を記述する表面・ふく射性質モデルを提案した。数値実験を行い,この方法がさきに実験で明らかにしたふく射性質の過渡挙動をよく記述することを示した。さらに,粒子散乱現象に注目した。熱工学では大きい粒子の散乱が重要であるが,これらの粒子は理想的な球や円柱ではなく,その表面にふく射の波長のオーダーのあらさをもつ。この研究では,上記の研究の手法を応用して,その表面が自己相似的な3次元構造をもつ薄板状粒子を考えて,そのふく射散乱現象を考察した。粒子が大きくなるとともに現象は粒子散乱的から表面散乱的に遷移することを示し,また,その遷移がかなり小さな粒子サイズで起こることを強調した。これらの研究を支援するための実験研究として,2方向反射率測定装置や半球等強度入射半球反射率スペクトル測定装置開発を開発し,これを用いてあらい軟鋼表面などの2方向反射率・半球反射率のスペクトルを測定し,表面のrmsあらさやフラクタル次元がその反射特性に及ぼす影響を系統的に調べた。平成3年度には,金属実在表面の熱ふく射性質に関してつぎの分光学的研究を行った。1.高温酸化過程にある金属表面の反射性質の推移に関する数値実験:高温の実環境下にある金属では表面被膜が成長し表面はあらく推移するが,この研究では,離散型の3次元フラクタル表面に,非平行薄膜要素が成長する系を考え,その系でのふく射の干渉と回折現象・反射性質の動的推移を電磁波動論的にとり扱かった。2.あらい表面形状のRGB型モデルの反射性質に関する数値実験:あらい表面形状をFourier解析して求めたパワ-と位相のスペクトルは,表面の詳細構造を記述するが,一方,その連続スペクトルを少数の離散的な振動数のδ関数波の重ね合わせとして表し,その反射性質をよく記述することも可能である。この研究では,表面のスペクトルに対してRGB3色法を適用することを提案し,この点を検討した。3.あらい表面形状をもつ薄板状粒子におけるふく射の散乱に関する数値実験:幾何形状の単純な粒子におけるふく射の散乱現象は,完全に記述されているが,実在の粒子は表面には凹凸があるので,そこでの散乱現象は,粒子と粒子の表面構造とふく射の波長の関係する粒子散乱・表面散乱の複合現象となる。この研究では,フラクタル表面をもつ薄板状粒子における散乱現象を電磁波動論的にとり扱った。4.半球反射率測定装置の開発:ふく射の波長0.41.1μm域において,垂直入射半球反射率・半球等強度入射半球反射率測定装置を開発した。この装置は,(垂直入射・半球)吸収率の絶対値のスペクトルを与え,また,垂直入射に対する反射の角度特性,斜め入射半球反射率を測定する。この装置を,あらい金属表面の反射性質の測定に応用し,その結果を実在表面の反射性質モデルの予測と比較し検討した。本研究は、表面があらくあるいは汚染された熱工学の実在表面の熱ふく射性質を系統的に明らかにすることを目的とするものである。

まず,自己相似的な3次元構造をもつあらい表面をモデル化するために,新しい重ね合わせ法のアイディアを提案して,そこでのふく射の回折・干渉現象を調ベ,このモデルが,かなりの鏡面反射性をもって拡散反射的な金属実在表面の反射性質をよく記述することを示した。ついで、金属のあらい実在表面が熱工学の実環境下で酸化され,表面被膜の成長に応じてその反射性質を次第に変化するふく射性質のダイナミックスに注目し,その過渡挙動を記述する表面・ふく射性質モデルを提案した。数値実験を行い,この方法がさきに実験で明らかにしたふく射性質の過渡挙動をよく記述することを示した。さらに,粒子散乱現象に注目した。熱工学では大きい粒子の散乱が重要であるが,これらの粒子は理想的な球や円柱ではなく,その表面にふく射の波長のオーダのあらさをもつ。この研究では,上記の研究の手法を応用して,その表面が自己相似的な3次元構造をもつ薄板状粒子を考えて,そのふく射散乱現象を考察した。粒子が大きくなるとともに現象は粒子散乱的から表面散乱的に遷移することを示し,また,その遷移がかなり小さな粒子サイズで起こることを強調した。これらの研究を支援するための実験研究として,2方向反射率測定装置や半球等強度入射半球反射率スペクトル測定装置開発を開発し,これを用いてあらい軟鋼表面などの2方向反射率・半球反射率のスペクトルを測定し,表面のrmsあらさやフラクタル次元がその反射特性に及ぼす影響を系統的に調ベた。
二分子膜結晶における自己組織化

本研究では、結晶化要因が主として親疎水性を利用した自己組織化力だけであると見なせる両親媒性化合物と云う簡単な系に注目し、自己組織化におけるルール、基本的な原理を明らかにする事を目的としている。試料としてアゾベンゼンを含む一本鎖型両親媒性化合物CnAzoCmN^+Br^-を用い、テイル部のアルキル鎖長(n)と、スペーサー部のアルキル鎖長(m)を系統的に変化させ、化学構造と会合構造の相関を調べた。その結果、(1)m-nz2のグループでは、アゾベンゼン発色団がside-by-sideに平行配列し、分子が互いに入れ子状になったH-会合形態をとること、特に、m-n=2の化合物では単結晶が得られ、X線構造解析によりこの構造の詳細を明らかにした。m-n>2では、キャスト膜などでH-会合形態であることを確認したが、m-n=2から離れるに従って会合形態の中に大きな空間ができ、構造的に不安定となり単結晶には生長しないことがわかった。(2)m=5のグループではアゾベンゼンがhead-to-tailで配列し、分子が膜面に対して約30°傾いたJ-会合形態をとることがわかった。このグループは結晶化し易すく、全ての試料で単結晶構造解析を行い詳細な構造を得た。(3)H-会合グループ、J-会合グループ、それ以外のグループでも加熱により結晶-結晶の転移をし、いずれの場合もJ-会合に似たJ′-会合形態をとる。(4)以上の研究を通して、膜構造形成時のドライビングフォースとしては疎水部と親水部の断面積バランスが一番重要であるが、本化合物の場合には(m,n)のアルキル鎖長の違いにより構造を制御できること、さらに(m,n)の奇遇によっても微細な構造の違いが導れることがわかった。本研究の目的は、結晶化の要因が主として分子の親水性、疎水性を利用した自己組織化だけであると見なせる両親媒性化合物と云う単純な系に焦点を絞り、自己組織化における会合ルールや基本的な会合原理を明らかにしようとするものである。両親媒性化合物は水中で自発的に組織化して二分子膜を形成する。この二分子膜は濃縮により、二分子膜構造を保ったまま、多重層二分子膜であるキャスト膜あるいは単結晶となることができる。その際、二分子膜中での分子会合状態は単結晶でもキャスト膜でも同じであり、単結晶の得られない場合でもキャスト膜の解析により、かなり詳細な構造情報が得られると云う特徴を持っている。我々はすでに両親媒性化合物CnAzoCmN^+Br^-がアルキル鎖長(m,n)に依存して、m-n≧2でH-型結晶、m=5でJ-型結晶となることを明らかにしてきた。また、これらの化合物は加熱により転移してJ^1-型になることを吸収スペクトルの観測から予測していた。今回、全ての化合物におけるJ^1-型構造のX線回線回折をイージングプレートにより行なった。その結果、転移後の二分子膜厚は室温での構造とは無関係であり、アルキル鎖長(m+n)だけに依存していることが明らかになった。また、各試料におけるX線強度分布も類似しているので、二分子膜内の構造も同一であることが判明し、分光学からの予測を確認することができた。アルキル鎖長の単位長さ当たりの二分子膜厚の増加量は、J-型結晶における量と同じであり、アルキル鎖に二分子膜中での傾きは、J-型結晶中での傾きと同じであることがわかった。

本研究では、結晶化要因が、主として親疎水性を利用した自己組織化力だけであると見なせる両親媒性化合物と言う簡単な系に注目し、自己組織化におけるルール、基本的な原理を明らかにする事を目的としている。前年度までの研究で、化合物CnAzoCmN^+Br^-の作る膜構造にはH-会合を形成するm-n(〕SY.gtoreq.〔)2のグループ、J-会合を形成するm=5のグループ、どちらにも属さないグループの3つがあることがわかっている。また、H-会合グループ、J-会合グループともに、加熱によりJ-会合形態に類似したJ′-会合を形成することが解かっているが、第3のグループについても昨年度の研究で、加熱によりJ′-会合を形成することが解かった。しかしながら、J′-会合構造については加熱時の構造であるため、これまでキャストフィルムや粉末状態の試料についてしか構造情報が得られていない。そこで今年度はJ′-会合形態の詳細な構造を検討するために単結晶構造解析の可能性について検討した。即ち、室温において、これら化合物の単結晶を作成し、単結晶のままで加熱していき、結晶の安定性を調べた。その結果、J-会合グループの単結晶では希にJ′-会合構造に転移後も安定に存在する結晶を見つけることができ、単結晶構造解析の可能性があることがわかった。しかしながら、そのような結晶でも降温時のJ′-会合構造からJ-会合構造への再転移では必ず壊れ、構造解析ができる結晶であることが判っても、直ぐに強度測定を始めないとその結晶を保存しておくことはできないと言うこともわかった。今後は結晶と同程度の熱膨張係数の接着剤を探し、構造解析を進めていく予定である。
能動フィルタとインバータの組合せシステムを用いた電力系統の性能向上に関する研究

本研究では電力系統の安定化を図る目的で、自励式インバータを系統に並列に接続する並列補償器と、変圧器を介して系統に直列に接続する直列補償器の制御系の研究をシミュレーションと実験により行った。具体的な成果は次の通りである。(1)並列補償に関する新しい試みとして、座標変換に依らないa-b-c固定座標系上での制御法、d-q軸座標上で並列補償器の制御系を構成する方法、電源の不平衡や負荷の不平衡を平衡化するために正相成分と逆相成分に分解する制御方式、など新しい提案を行った。(2)系統に直列に電圧を印加する直列補償方式の基礎的特性を検討し、その改良について検討した。制御システムを系統電圧と電流の位相が一致するように構成することにより制御系の簡素化が可能である。(3)系統側に電圧・電流に不平衡が発生したとき平衡化する新しい制御法提案した。並列補償を用いて電源側の不平衡を、直列補償を用いて負荷側の不平衡を平衡化する手法を検討し、その特性をシミュレーションと実験により検証した。(4)直列に電圧を印加した直列補償方式について、制御システムの構成を出力側のフィルタを含めて詳細に検討した。さらに、三相平衡したサグが発生したときと不平衡なサグが発生したときを想定し、電圧変動の抑制効果についてシミュレーションと実験により検討した。(5)並列補償および直列補償の両補償器に適用可能なインバータの改良を行った。2年間の研究により、並列補償(能動フィルター)と直列補償(位相調整器)の特性を明らかにし制御方法に改良を加えた結果、系統電圧の安定化と高調波の抑制に極めて有効であることを検証することができた。この研究は、電力系統および産業用電力変換の分野にパワーエレクトロニクス技術を取り入れ、不特定多数の負荷によって発生する電圧変動や高調波を抑制するための無効電力補償装置に関するものである。特に本研究においては、系統に直列に補償電圧を注入する直列補償方式と並列に無効電流を注入する並列補償方式について特性を解析し、また制御システム構成法について新しい提案を行った。さらに、直列補償と並列補償を組み合わせて構成される直並列補償システム(UPFC:Unified Power Flow Controller)の実現に向けた基礎的検討を実施した。本年度の成果は次の2点に代表される。第1の成果は直列に電圧を印加した直列補償方式の検討であり、制御システムの構成を出力側のフィルタを含めて詳細に検討した。第2のの特筆すべき成果は、並列補償に関する新しい試みとして、座標変換に依らないa-b-c固定座標系上での制御法、d-q軸座標上で並列補償器の制御系を構成する方法、電源の不平衡や負荷の不平衡を平衡化するために正相成分と逆相成分に分解する制御方式、など新しい提案を行った。以上のように、本研究は電力系統における直列補償および並列補償の特性を明らかにし制御方法に改良を加えた結果、系統電圧の安定化と高調波の抑制に極めて有効であることを検証することができた。特に本研究においては、系統に直列に補償電圧を注入する直列補償方式と並列に無効電流を注入する並列補償方式について特性を解析し、また制御システム構成法について新しい提案を行う。さらに、直列補償と並列補償を組み合わせて構成される直並列補償システム(UPFC : Unified Power Flow Controller)の実現に向けた基礎的検討を実施する。平成12年度の継続研究を実施し、本年度は次の三つの成果を得た。

第1の成果は直列に電圧を印加した直列補償方式の改良であり、制御システムを系統電圧と電流の位相が一致するように構成することにより制御系の簡素化を実施した。第2のの特筆すべき成果は、系統側に電圧・電流に不平衡が発生したとき平衡化する制御法に関するもので、並列補償を用いて電源側の不平衡を、直列補償を用いて負荷側の不平衡を平衡化する手法を検討し、その特性をシミュレーションと実験により検証した。第3の成果は直列補償に応用するためのインバータの改良を行ったことである。以上のような研究を行い、国内外の学会に於いて発表した。2年間の研究により、直列補償および並列補償の特性を明らかにし制御方法に改良を加えた結果、系統電圧の安定化と高調波の抑制に極めて有効であることを検証することができた。
深部がん複合型低侵襲治療用多孔質セラミック微小球の創製

ゼラチン懸濁法を用いれば、体液環境下での化学的耐久性に優れる、直径500μm程度の多孔性酸化イットリウム微粒子や直径25μm程度のリン酸イットリウム微小球が得られることが分かった。また、噴霧乾燥法を用いれば、イットリウムやリンを多量に含む、直径30μm程度の中空セラミック微小球が得られることが分かった。これら微小球は、深部がんの血管内複合型治療に有用であると期待される。直径約25μmの放射性あるいは磁性多孔質セラミック微小球を生理食塩水等に懸濁させ、これをカテーテルによりがんのごく近傍の血管に送り込めば、局所的な放射線塞栓治療あるいは温熱塞栓治療が可能となる。さらに、微小球を多孔化し、そこに抗がん剤などの薬剤を保持させれば、薬剤徐放による治療効果も期待できる。本研究では、次世代の複合型低侵襲治療を実現する多孔質セラミック微小球を得る条件を追究し、同微小球の構造、物理・化学的特性および薬剤徐放特性を明らかにすることを目的とする。本年度は、0.52wt%のアルギン酸アンモニウム水溶液の液滴を0.012Mの塩化イットリウム(YCI_3)水溶液中にパスツールピペットを用いて滴下し、ゲル化させ、これを種々の温度で加熱処理し、得られた試料の構造及び化学的耐久性を調べた。その結果、1wt%のアルギン酸アンモニウム水溶液および0.5MのYCI_3水溶液を用いてゲル粒子を作製し、これを1100°Cで加熱処理すれば、生体環境下での化学的耐久性に優れ、1μm以下のメソ気孔を有する、直径500μm程度のY_2O_3粒子が得られることが明らかとなった。このようなメソ気孔は、薬剤の担持徐放に有用であると期待される。今後、スプレーガンなどの液滴生成技術を用いて、実際の治療に適した粒径(25μm程度)の試料の作製を試みる必要があるが、本研究により、メソ気孔を有する多孔性Y_2O_3微粒子を得るための基礎的指針が得られた。直径約25μmの放射性あるいは磁性多孔質セラミック微小球を生理食塩水等に懸濁させ、これをカテーテルによりがんのごく近傍の血管に送り込めば、局所的な放射線塞栓治療あるいは温熱塞栓治療が可能となる.さらに、微小球を多孔化し、そこに抗がん剤などの薬剤を保持させれば、薬剤徐放による治療効果も期待できる。本研究では、次世代の複合型低侵襲治療を実現する多孔質セラミック微小球を得る条件を追究することを目的とする。本年度は、ゼラチン懸濁法による多孔性リン酸イットリウム(YPO_4)微小球の合成を試み、得られた試料の構造を調べた。その結果、YPO_4前駆体を酸性ゼラチンに懸濁し、油相中で冷却固化させ、さらにそれを1100°Cで加熱処理すれば、直径25μm程度のほぼ真球状のYPO_4微小球が得られ、同微小球がpH6あるいは7の擬似体液中で優れた化学的耐久性を示すことが分かった。ただし、同微小球は緻密構造であったので、今後、微小球の多孔化を行う必要があると考えられた。また、噴霧乾燥法による中空セラミック微小球の合成をも試みた。具体的には、リン酸アルミニウム(AIPO_4)前駆体溶液あるいは酸化イットリウム(Y_2O_3)前駆体溶液を噴霧乾燥させ、これを1100°Cで加熱処理し、得られた試料の構造を調べた,その結果、AIPO_4前駆体濃度を5重量%とし、そこにポリビニールアルコール(PVA)を2重量%混入させた溶液を噴霧乾燥させ、加熱処理することにより直径1030mのAIPO_4微小球が得られることが分かった.また、硝酸イットリウム濃度を5重量%、PVA濃度を2重量%としたY_2O_3前駆体溶液からは中空微小球が得られることが分かった、しかし、これを加熱処理すると.微小球の形状は保持されなかった。これは、加熱処理時の窒素酸化物の蒸発によるものと推察された。さらに、微小球を中空あるいは多孔化し、そこに抗がん剤などの薬剤を保持させれば、薬剤徐放による治療効果も期待できる。本研究では、そのような次世代の複合型低侵襲治療を実現するセラミック微小球を得る条件を追究することを目的とする。本年度は、噴霧乾燥法による多孔性リン酸イットリウム(YPO4)微小球の合成を試み、得られた試料の構造を調べた。

具体的には、0.1 Mリン酸と0.1 M硝酸イットリウム水溶液を混合した後、アンモニアを添加してpH 7に調整し、白色沈殿を得た。この溶液をよく撹拌し、ポリビニルアルコールを2 mass%になるよう溶解させ、これを出発溶液とした。出発溶液を噴霧乾燥機に通じ、白色粉末を得た。このようにして得られた試料を1100°Cで1時間加熱処理した。その結果、噴霧圧力0.1 MPaの場合は、噴霧乾燥機のサイクロン部分に試料が付着し、収率がきわめて低くなった。微小球は約510μm程度と小さく、不定形のものや、凝集し球形を保っていないものも多く見られた。一方、噴霧圧力0.05MPaの場合には、粒径に多少のばらつきがあったものの、粒径30μm程度のYPO4を含む微小球が高い収率で実現できた。また、その一部は中空構造をとっていた。以上より、噴霧乾燥条件を適切に制御すれば、目的のYPO4微小球が得られる可能性があることが分かった。特に、噴霧圧力を0.05 MPaと低くすれば、粒径30μm程度の微小球が高収率で得られ、中空構造の微小球も一部得られることが分かった。当初計画では、本年度中に「ゼラチン懸濁法による多孔性イットリウム含有微小球の合成」および「噴霧乾燥法による中空セラミック微小球の合成」を試みることになっていたが、概ね予定通りの研究成果が得られ、その成果の一部は学術論文にまとめることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度までの研究により、スプレードライヤーを用いた噴霧乾燥法によって、リン酸アルミニウム微小球や酸化イットリウム(中空)微小球が得られることは明らかとなったが、粒径の制御や加熱処理時の崩壊の問題等の課題が残されている。今後、種々の合成パラメータを変化させ、目的の微小球を得る条件を見出す予定である。また、磁性微小球の研究に関しては、今のところあまり着手できないでいるが、今後、実験系をリン酸イットリウムに絞って研究を遂行することにより、本研究の最終目的である、多孔性あるいは中空微小球合成に関する基礎的知見を得ることは達成可能であると見込んでいる。
All-Opticalサブミリ波発生・検出システムの基礎的研究

サブミリ波領域は、光波と電磁波との境界であり、通信や計測分野などで重要であるが、光源や検出器などの整備・開発が十分とは言えず、今後の研究・開発を必要とするのが現状である。本研究では、主に非線形性の大きい強誘電体および半導体材料をベースとして、非線形工学相互作用を用いたサブミリ波の発生・検出に関して知見を得ることを目的に研究を進めた。現在までの研究成果は、以下に示す通りである。1.周期ドメイン反転LiNaO_3およびLiNaO_3において疑似位相整合を用いた差周波混合によるサブミリ波の発生に関して変換効率の計算とデバイス設計を行い、基本特性とデバイスパラメータを理論的に明らかにした。2.半導体材料について光波とサブミリ波との位相整合条件を検討し、CdS,InP,GaAsについては、バルク状態で位相整合条件が成り立つことを初めて明らかにした。さらに、単一発振条件におけるパラメトリック発振のしきい値を算出して、サブミリ波の発生が実現可能であるとの有益な知見を得た。.外部電界印加による非対称量子井戸構造において2次の非線形光学係数が理論的にバルク結晶の場合より約2桁大きい10^<-8>m/Vであること、および疑似位相整合が可能なことを明らかとした。さらに、サブバンドのスプリットエネルギーを用いてサブミリ波を発生させる方法を提案した。サブミリ波領域の電磁波の高効率な発生・検出システムの実現において,周期ドメイン反転光学結晶による疑似位相整合(Quasi phase-matching:QPM)を用いた非線形相互作用は,整合条件が広く,かつ高効率な点が大きな特徴である.我々は,サブミリ波帯の開拓を目的として,主にバルク型ドメイン反転非線形光学結晶におけるQPMを用いた研究を理論的・実験的に進めている.まず,近赤外域レーザ光のドメイン反転光学結晶中での混合において,入射光と出射光との間の位相整合をとる手法として疑似位相整合を用い,高効率化のための条件を検討した.また,サブミリ波発生におけるパワーなどについて具体的な理論解析を行った.次に,ドメイン反転光学結晶の作成法については,積層スタック法と直流電界印加によるドメイン反転法について検討した.その結果,波長400μmのサブミリ波に対して,直流電界印加によるドメイン反転法によりLiTaO_3の結晶基板上に周期140μmのドメイン反転構造を実現し,光学顕微鏡,走査型電子顕微鏡を用いた評価により良好なドメイン反転光学結晶が得られたことを確認した.さらに,非線形光学係数が比較的大きい半導体材料に着目し,パラメトリック発振における位相整合条件を検討し,サブミリ波の発生について実験的検討を行った.また,サブミリ波検出システムに関しては,本研究所において開発されたショットキーバリアダイオードやパイロ検出器などにより高感度・高速応答の検出系をシステム化した.サブミリ波領域は、光波と電磁波との境界であり、通信や計測分野などで重要であるが、光源や検出器などの整備・開発が十分とは言えず、今後の研究・開発を必要とするのが現状である。本研究では、主に非線形性の大きい強誘電体および半導体材料をベースとして、非線形光学相互作用を用いたサブミリ波の発生・検出に関して知見を得ることを目的に研究を進めた。1.周期ドメイン反転LiNaO_3を用いた疑似位相整合を用いた差周波混合によるサブミリ波の発生に関して変換効率の計算とデバイス設計を行い、基本特性とデバイスパラメータを理論的に明らかにした。2.半導体材料について光波とサブミリ波との位相整合条件を検討し、CdS,InP,GaAsについては、位相整合条件が成り立つことを初めて明らかにした。さらに、シングルリゾナンス条件における入力パワーのしきい値を理論的に算出して、パラメトリック相互作用に基づくサブミリ波の発生が実現可能であるとの有益な知見を得た。3.外部電界印加による非対称量子井戸構造において2次の非線形光学係数が理論的にバルク結晶の場合より約2桁大きい10^<-8>m/Vであることおよび疑似位相整合が可能なことを明らかとした。
進行磁場における磁性流体界面波のレーザセンサによる計測

進行磁場における磁性流体界面波の定量的な理解のために重要な、交流磁場内における磁性流体界面の不安定波に関して、次のような実験的ならびに理論的研究を行ない、その結果以下の新たな知見を得た。1.界面に垂直な交流磁場内での磁性流体界面波の計測発生する不安定波は2種類ある。一つは印加磁場の周波数が比較的小さい場合に発生する定在振動波であり、もう一つは磁場の周波数が比較的大きい場合に発生する定常波である、レーザ変位計とパソコンによる振動波の波形測定によれば、振動波は印加磁場とほぼ等しい周波数成分をもつ、また定常波に及ぼす粘性の影響は小さく、この波は磁性流体に定常一様磁場の作用した場合に発生する不安定波と同一のものである。2.界面に垂直な交流磁場内での磁性流体界面の線型安定性解析振動不安定波についてかく乱の波数が特定の値をとる場合に、数値計算による限界曲線が得られた、粘性がある場合、非粘性の場合に比べて粘性減衰によって、系は安定化される。また表面張力の増大あるい磁化率の減少は、ともに系を安定化させる。さらに波数が特定の値の限界曲線の包格線として、真の限界曲線が得られ、実験結果と比較的良好な一致がみられた。3.界面に平行な交流磁場での磁性流体界面波の計測磁場こう配のある交流磁場内では磁場の周波数と同じ周波数の定在振動波が発生し、周波数の上昇と共に印加磁場の方向に節の数が増加する。また一様磁場内では、定常的な不安定波が発生し、その発生限界値は液深が深いほど、あるいは容器の幅が狭いほど低くなる。以上の研究成果から、交流磁場内での界面不安定波の発生に関して、ほぼ当初の目的を達成したと考えている。
電子記録方式導入による地震被害現地調査のシステム化

近年の都市機能の高度化に伴い、地震被害も多様化、複雑化、広域化しており、地震による被害調査の項目、件数の飛躍的な増大となっている。1995年の兵庫県南部地震はこのことを如実に表している。したがって、これに対処できる実効性の高い調査法の確立が急がれている。すなわち有限の人員と時間内の調査には、コンピュータの積極的導入による抜本的改善が必要不可欠である。このような観点から本研究は3年計画で立案されている。最初に地震被害現地調査項目の整理から始めた。分担者は各々内外での地震被害現地調査を長年に亘って関わってきており、これらの経験を踏まえてブレンストミングを重ねた。国内外の災害現地調査報告集を集め、調査項目、調査方法等について系統的整理を行い、これを現場における調査項目別に再編した。多様な調査項目の中から地盤、建物、人間行動、ライフラインの4項目を選び整理を進めプロトタイプ作成の候補とした。次に携帯型パソコンと周辺機器の現状を調査整理し利用可能性を探った。現地調査においては調査地点の位置の同定が重要になる。近年、簡便かつ精度の高い測位装置としてGPSが急速に普及している。また、パソコンを結ぶネットワークの発展も著しい。これらのうちGPSおよびインターネットについて重点的に利用可能性の検討を行った。携帯型計算機を導入する際、利用できる各種のデータベースの整備状況の現状把握を行い利用可能性を探った。これらの、準備段階を経て、最終的にシステムとしての提案を行ない、、インターネットを利用した震度調査・人間行動調査、携帯型パソコンを用いた建物被災度判定・ライフライン支障度調査のプロトタイプを示した。このような観点から本研究は3年計画で立案され本年度はその初年度にあたる。まず、国内外の災害現地調査報告書、代表者・分担者の携わってきた被害調査における生資料を出来る限り集め、調査項目、調査方法等について系統的整理を行こなった。これらを現場における調査項目別に再編することから始め、多岐に亘る調査項目を調査の重要性、調査現場での作業性、調査項目の連関性などを考慮して整理を進めた。これらを基に現場調査において調査法の改善の要求される項目を抽出した。上記の整理を通じて抽出された多様な調査項目の中から地盤、建物、人間行動、ライフラインの4項目を選び、具体的に各モジュール別プロトタイプの作成に着手した。現場における調査を支援するための入力方法についての改善策を画像情報入力、GPS、ナビゲーションシステムの利用も含めて検討を行なった。これらの作業と並行して、現地調査データ統合処理システムの構築のための既存の各種データベース、地域データを札幌都市圏をテストフィールドとして整え地理情報システムとしての整備を進めた。このような観点から本研究は3年計画で立案され本年度はその2年度にあたる。前年度に引続き、多岐に亘る調査項目を調査の重要性、調査現場での作業性、調査項目の連関性などを考慮した整理を進め、地盤、建物、人間行動、ライフラインの4項目について具体的に各モジュール別プロトタイプの作成を行なっている。

建物内部での調査では人的被害軽減の立場から内部空間変容の評価法・記載法を取入れるなど、従来の主に構造的視点からの調査に機能的被害、人的被害、などを含めるよう務めている。さらに、現場における調査を支援するための入力方法についての改善策を画像情報入力、GPS、ナビゲーションシステムの利用も含めて検討も継続して行なっている。これらの作業と並行して、現地調査データ統合処理システムの構築のための既存の各種データベース、地域データを札幌都市圏・北海道をテストフィールドとして整え地理情報システムとしての整備を進めている。また、北海道全域を対象とした震度分布予測手法を被害調査の開始時の基礎資料とすべく開発を行った。近年の都市機能の高度化に伴い、地震被害も多様化、複雑化、広域化しており、地震による被害調査の項目、件数の飛躍的な増大となっている。1995年の兵庫県南部地震はこのことを如実に表している。したがって、これに対処できる実効性の高い調査法の確立が急がれている。すなわち有限の人員と時間内の調査には、コンピュータの積極的導入による抜本的改善が必要不可欠である。このような観点から本研究は3年計画で立案され本年度はその最終年度にあたる。前年度に引続き本年度は、携帯型計算機の周辺環境の現状調査検討を行った。特に、現地調査の基本情報となる位置の同定に関して簡易かつ高精度の情報が得られるGPS、および一般不特定多数からの情報の収集に有力な手段となりうるインターネットについての現状とシステムへの導入の可能性の検討を試行実験も含めて行った。利用可能なデイジタルベースの各種地図、建物、ライフライン関連のデータベースについても現状と利用可能性を検討しシステムへの導入を図った。前年度より作成を進めている各モジュール別プロトタイプについてインターフェイス部を改善するなど完成度を高めた。提案した調査システムは、インターネットを利用した震度調査・人間行動調査、携帯型パソコンを用いた建物被災度判定・ライフライン支障度調査および停止日数マッピングである。本年度は最終年度であるので以上の成果をとりまとめて報告書の刊行を行った。
術数学の学問的輪郭と理論構造

1術数学基礎資料のデータベース作成『五行大義』『医心方』の電子テキスト化し、引用書ごとに類別した。ただし、いずれも異体字処理を含む本文校訂作業が不完全であるために(『五行大義』は巻二まで、『医心方』は巻一、二を完了)、HP上での公開は一部に止まっているが(http://www.zinbun.kyoto-u.ac.jp/takeda/)、今後も作業を続行するつもりである。2術数学の理論構造の分析的考察『階書』経籍志に著録された術数書について、その系譜化を試み、理論的な考察を行った。さらに、唐代の陰陽書で最も影響力があったと思われる呂才撰『陰陽書』に注目し、日本に残存する『大唐陰陽書』の諸本を調査し、その内容を考察した。その研究成果の一部は「漢字と情報」13、14号に掲載した。また、諸分野の研究者を集めて共同研究会を開催し、『五行大義』『医心方』の読解を試みた(2006年6月から2007年2月までそれぞれ月1回)。そこで検討した結果は、現在XML文書形式によってマークアップ・テキスト化しており、上記の術数書データベースにリンクさせた訳注データベースとして今後に公開する予定である。3術数学の国際ワークショップの開催9月21-23日に京都行われた第6回日韓科学史セミナーと共催の形で韓国及び日本在住の韓国人研究者を招聘し、9月20日に中国人研究者を含む東アジア科学史研究者による術数学研究集会を開催した。また、9月22日のセミナー・シンポジウムでの研究発表(発表題目:西学受容と近世の科学知識)において、東アジア世界の科学文化を考究するうえで術数学という科学思想史的なアプローチが必要であることを指摘し、今後に本格的な共同研究プロジェクトの立ち上げを提言した。
ホタテガイ卵黄蛋白形成とその遺伝子発現調節に関する研究

1.卵黄蛋白の卵巣の成熟と卵母細胞の成長にともなう増加,これと並行した卵巣内のRNA量の増加,In vivoによるエストラジオール-17β(E_2)投与,E_2と頭部・足部神経節抽出物を添加したIn vitro培養実験での卵黄蛋白量増加の結果から,卵黄蛋白の合成の場である卵巣で,E_2と頭部・足部神経節の熱耐性の分子量1万以下のトリプシン・キモトリプシン耐性の分子による促進的な調節が明らかになった。成長期の卵母細胞に認められたエストロゲン受容体(ER)様分子が,頭部・足部神経節による誘導などの作用を介して卵母細胞自身による自家合成に基づくE_2による卵黄蛋白合成促進の可能性が強く示唆された。2.卵母細胞内での卵黄蛋白前駆体(ヴィテロゲニン)合成が強く示唆されたことから,成長期の卵巣のcDNAライブラリーからヴィテロゲニン遺伝子(Vtg)のクローニングを試みた。クローニングされたcDNA(cSYP-1,Accession No.AB055960)は鎖長1698bpの開始コドンを含むが終止コドンを含まない部分配列であった。ノザンブロット解析で全長は1213kbであったが,演繹したアミノ酸配列(N末端を含む561残基)の相同性と分子系統樹解析から明らかにヴィテロゲニン遺伝子であることを確認した。Vtgは卵成長にともなって発現量が増えるが,ヴィテロゲニン合成を停止しているはずの産卵期でも高い発現量を維持していた。成長期の卵巣組織に頭部・足部神経節の促進因子を添加してもVtg発現はヴィテロゲニンのような増加を見せなかった。以上のことから,卵母細胞が分化すると,内因性のエストロゲンによって,卵母細胞内のエストロゲン受容体を介してヴィテロゲニン合成が進行し,修飾を受けながら卵黄蛋白としての蓄積が進む。その時,頭部・足部神経節からの因子が,ERに対し誘導といった何らかの促進的な作用を引き起こして,ヴィテロゲニンmRNA発現をさらに増大させる。と同時に,翻訳を促進させる様に働いているのではないかと推測される。十分な卵黄蛋白の蓄積を済ませた卵母細胞では,大量に残された寿命の長いヴィテロゲニンmRNAからの蛋白への翻訳が停止され,産卵するまでかなりの量が残るものと考えられた。平成10年度は成長期のホタテガイ卵巣を実験材料に,cDNAライブラリーの作製を行った。1. cDNA合成とベクター挿入cDNAの選択1月に採取して液体窒素で凍結し-80°Cで保存しておいたホタテガイ卵巣は,これまでの研究で,卵黄蛋白を始め種々の卵形成関連蛋白が最も産生されていると予想された。この卵巣からRNase阻害剤存在下でTotal RNA抽出,Oligo-dTによるmRNA精製を行い,それを鋳型にして1本鎖cDNAさらに2本鎖cDNAを合成した。合成した2本鎖cDNAを電気泳動にかけて,0.510kbpの範囲のcDNAをゲルから抽出した。

2.ファージライブラリの作製抽出したcDNAをUni-ZAP XRベクターに挿入し,in vitroパッケージングした後,宿主大腸菌であるXL1-BlueMRF'株に感染させてプライマリーライブラリーを作製し,さらに増幅してファージライブラリーを得た。増幅後に検定したファージターターは3.3×10^9pfu/ml,組換え率は39.4%であった。アガロースプレート上に形成されたプラークをランダムに取り上げて,挿入cDNAのサイズを,ベクター上の挿入cDNAの両側にあるT3,T7プロモーター配列を使って,PCRで検定した。0.52.4kbpの範囲で検出され,平均1.15kbpのライブラリーであることが判った。十分な大きさのcDNAライブラリーが得られたことから,予定通り次年度はホタテガイ卵黄蛋白抗体を使って,卵黄蛋白cDNAのクローニングを行い,サブクローニングをして塩基配列を決定したい。できれば,解読した塩基配列から特異プローブを設計して,in situhybridization法による卵黄蛋白遺伝子発現細胞の特定も試みたい。平成11年度は成長期のホタテガイ卵巣から作製したcDNAライブラリーからの卵黄蛋白cDNAのクローニングと,蛋白レベルでの卵黄蛋白形成調節を卵巣組織のIn vitro培養実験によって検討した。1.cDNAクローニング昨年作製したホタテガイ卵巣cDNAライブラリーから,ホタテガイ卵黄蛋白抗体をプローブに使用し,9個の卵黄蛋白cDNAをクローニングした。最も長い1.8kbpのcDNAが開始コドンを含むと推定されたが,終止コドンが認められず,完全長ではなかった。しかし,この領域がコードするアミノ酸配列は既知の卵黄蛋白前躯体と40%前後の相同性を示し,これによって得られた分子系統樹も進化系統樹との一致を示した。すなわち,本クローンは明らかにホタテガイ卵黄蛋白(前躯体)cDNAであり,卵巣が卵黄蛋白合成の場であることを示唆した。2.卵黄蛋白形成の調節卵巣が卵黄蛋白合成の場であったことから,内因性のステロイドホルモン,エストラジオール(E_2)もしくは頭部・足部神経節抽出物の卵黄蛋白産生量に対する影響を卵巣組織培養とELISA法で検討した。E_2は用量依存的に合成を促進し,頭部・足部神経節抽出物に熱・蛋白分解酵素に耐性のある分子量1万以下の卵黄蛋白合成促進因子を見出した。さらに,成長期の卵母細胞に限ってエストロゲン受容体様分子が認められたことから、この受容体を介してE_2と中枢神経による卵母細胞内での卵黄蛋白形成調節の可能性が推測された。次年度は卵母細胞内での卵黄蛋白の自家合成を証明するために,in situ hybridization法による卵黄蛋白遺伝子発現細胞の特定と,卵巣の発達段階毎の卵黄蛋白遺伝子発現状況とその調節をノザンブロット法によって解析し蛋白レベルでの結果と併せて,二枚貝での卵黄蛋白形成のメカニズムの全体像を明らかにしたい。平成12年度は昨年度クローニングに成功した卵黄蛋白cDNAを鋳型にして,プローブを合成し,ハイブリダイゼーション法による卵巣発達にともなう発現状況とその調節を中心に検討した。1.DIG標識プローブの評価と卵黄蛋白前駆体遺伝子前年度クローニングした卵黄蛋白cDNAのうち,1698塩基と最も長いcDNAクローン(cSYP-1)のVtg(Accession No.AB055960)をもとに,DIG-dU取込みによる3種のPCRプローブを作製した。N末端に近いほうからSP3-ASP3(571bp)・SP5-ASP2(610bp)・SP1-ASP1(552bp)とした。いずれも標識によるPCR増幅断片の見かけのサイズ増大が確認された。