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北西太平洋における後期中生代以降の海洋性沈み込み帯と海洋プレート古地理の復元

海洋プレートは誕生後2億年以内に沈み込んで失われるため,過去のプレート復元には,陸域の付加体やオフィオライトとしてとりこまれた海洋プレート起源の岩石が重要な資料となる.本研究では,中生代以降の北西太平洋における海洋プレートの配置復元するため,北海道に分布する付加体やオフィオライトの岩石と層序,年代を検討した.その結果,空知ーエゾ帯と常呂帯の双方から,活動的大陸縁辺とは別の海洋性島弧ー海溝系が北西太平洋に存在したことを支持する結果が得られた.このことから,中生代の日本周辺には少なくとも4枚のプレートが存在し,それらの相互作用の中で日本列島の基盤が成長した可能性が高くなった.・北西太平洋の中生代プレート復元のため,とくにオホーツク海と極東ロシアの付加体やオフィオライト等に重点を置いて資料収集を行い,北海道との関連を考察した上で,成果を書籍に分担執筆した.・北海道日高町地域の神居古潭帯に分布する白亜紀中期付加体(雁皮山コンプレックス)について野外調査を実施した.当該付加体の中から海洋プレート層序の断片を認識し,それらをつなぎあわせて緑色岩からチャートを経て陸源砕屑岩に移り変わる初生層序を復元した.堆積岩類について放散虫年代を検討し,年代決定を行った.また,緑色岩類の全岩化学組成を検討し,深海底玄武岩,海洋島玄武岩,および島弧火山岩が含まれることを明らかにした.・北海道三石地域の神居古潭帯に分布するオフィオライト深成岩と高圧変成岩についてジルコンU-Pb年代を測定するとともに,火成岩類や変成岩類の全岩化学組成を検討した.その結果,当該オフィオライトがジュラ紀の海洋性島弧の断片である可能性が高くなった.このことから,ジュラ紀北西太平洋には,北部北上帯の付加体をつくった大陸縁辺の海溝の外側にもう一列の沈み込み帯が存在した可能性が浮上した.・次年度以降に継続的に年代測定が行えるよう,新任地である新潟大学においてLA-ICPMSによるジルコンU-Pb年代測定を可能にするための立ち上げ作業を行った.従来,北西太平洋沿岸では,おもに地磁気縞模様とホットスポット軌跡によるプレート運動復元に従い,ユーラシア大陸縁辺に太平洋の巨大海洋プレート(イザナギ,クラ,太平洋)が沈み込んでいたとする,現在の東太平洋に類似したセッティングが復元されてきた.これに対し地質学的な手法から独立に海洋プレート配置を復元するために,おもに東北地方北海道の付加体の形成時期や含まれる海洋性岩石の性質・年代,およびオフィオライトの全岩化学組成や年代測定などを進めた.具体的には,1全岩化学組成とジルコンU-Pb年代から,神居古潭帯三石蓬莱山地域のオフィオライトがジュラ紀の海洋性島弧の断片であることが明らかになった,2富良野地域における空知層群について新たに地質図を作成し,層序を再検討するとともに全岩化学組成の分析を進めている.その結果,従来海台説が優勢であった同層群3常呂帯の砕屑性ジルコンU-Pb年代を測定し,オホーツク地塊の基盤の年代とユーラシア大陸への接合のタイミングの検討を進めている,4神居古潭帯新冠地域に未記載のオフィオライト岩体を見出し,地質図作成と岩石学的検討を進めている,5神居古潭帯三石川上流地域の付加体緑色岩の層序と全岩組成から海山の成因の検討を進めている,6上記の各種検討に必要なLA-ICPMSによるジルコンU-Pb年代測定のルーチンを新潟大学に構築し,実用化した.これら16の検討から,中・後期ジュラ紀から前期白亜紀にかけて,大陸縁辺の沈み込み帯(古日本海溝)の海側に,別の海洋性沈み込み帯(イドンナップ海溝)が並存したこと,両者の間の海盆は従来知られていなかったプレートであること,および北海道の空知ーエゾ帯は未知のプレートの名残であるという仮説を立てた.7これらの成果を学会や国際シンポジウムで発表するとともに,論文化を進めている.海洋プレート配置の復元に関連した地質調査や年代測定,化学分析などは順調に進行している.これら国内での調査とともに本研究課題の作業として設定した太平洋沿岸の付加体・オフィオライトのコンパイルはやや遅れている.中生代の海洋プレートの配置を地質学的に検討するため,北海道の常呂帯,空知層群,神居古潭帯の付加体やオフィオライトなど複数地域の地質図作成と化石年代や苦鉄質岩類の全岩化学組成,砂岩中の重鉱物の化学組成などを検討した.また,火成岩や堆積岩中のジルコンU-Pb年代の測定のルーチンを立ち上げ,年代測定を行った.神居古潭帯雁皮山コンプレックスでは,海洋プレートの変換時として重要な白亜紀中期の海洋プレート層序が明らかになった.同帯新冠地域では,ボニナイトを含む沈み込み帯型オフィオライトが前期白亜紀末の遠洋性赤色泥岩に不整合に覆われる,特異な層序を発見した.同帯の蓬莱山メランジでは,U-Pb年代から沈み込み開始直後と考えられる古いジルコンU-

Pb年代を得た一方,西方の北部北上帯から最も若い付加年代を特定した結果,ジュラ紀後期白亜紀最初期に二列の沈み込み帯が並立していたことを明らかにした.両者の間を占める空知層群では,オフィオライトの被覆層の基底礫岩の岩相や分布,砕屑物組成から,深海玄武岩からなる基盤がリフティングをおこしたことや,堆積当初から海洋性島弧由来の砕屑物が堆積したことなどを明らかにした.常呂帯では,白亜紀の堆積岩中には大陸起源の古いジルコンが全く含まれない一方で古第三紀には大陸からの砕屑物供給が始まったことや,白亜紀堆積岩の主要な砕屑物供給源が島弧であったことなどを明らかにした.これらは,中生代の太平洋に複数の海洋性の島弧ー背弧系が存在したとする仮説を支持する.以上の研究成果の一部は英文誌に投稿中であり,現在も引き続き成果の論文化を進めている.予想外の興味深い成果も含めて,研究はおおむね順調に進行し成果を上げた.中央北海道での海洋プレート沈み込みの開始年代を特定するため,高圧変成のAr-Ar年代測定を発注したが,原子炉の稼動の事情から期間内に測定が終了せず,予算の一部を繰り越して測定結果を待っている段階にある.本研究では,中生代における北西太平洋の海洋プレートの配置について,地球物理学的手法とは独立に,地質学的な証拠から復元することを目的とし,オフィオライトや付加体の野外調査によって層序や構成岩石,砕屑物組成を把握するとともに,岩石の化学組成による形成場の特定や,化石および放射年代による形成および付加年代を決定した.中央北海道では,1沈み込む海洋プレートの年齢が急激に若くなる白亜紀中期における付加体の海洋プレート層序の復元,2オフィオライトの形成場と形成年代の検討の2項目に主眼をおいた研究を行った.とくに,神居古潭帯三石蓬莱山地域や新冠地域において,蛇紋岩や苦鉄質火成岩がオフィオライトを構成すること,これらのオフィオライトがボニナイトを含むことから海洋性島弧で形成された可能性が高いことを明らかにした.また,三石地域では形成時期がジュラ紀中期末後期初頭であること,新冠地域では地殻深部マントル最上部の岩石が白亜紀の半遠洋性堆積物に不整合に覆われることが明らかになった.ユーラシア大陸の縁辺で形成された北部北上帯の付加体形成年代との比較から,後期ジュラ紀前期白亜紀前半の34千万年の間,当時の北西太平洋には少なくとも2つの沈み込み帯(ユーラシア縁辺と,沖合いの海洋性島弧)が活動していたことが明らかとなった.平成29年度には,海洋性島弧側の沈み込み帯で形成されたと考えられる変成岩(神居古潭変成岩)について,角閃石のAr-Ar年代測定を行い,2重沈み込み帯の検証を行った.中央北海道での検討と並行して,オホーツクプレートの起源や性格を明らかにするため,東北海道の常呂帯においても,砕屑物の化学組成や砕屑性ジルコンのU-Pb年代を検討し,白亜紀にはユーラシア大陸からの物質供給がない独立した島弧海溝系である可能性が高いことが判明した.海洋プレートは誕生後2億年以内に沈み込んで失われるため,過去のプレート復元には,陸域の付加体やオフィオライトとしてとりこまれた海洋プレート起源の岩石が重要な資料となる.本研究では,中生代以降の北西太平洋における海洋プレートの配置復元するため,北海道に分布する付加体やオフィオライトの岩石と層序,年代を検討した.その結果,空知ーエゾ帯と常呂帯の双方から,活動的大陸縁辺とは別の海洋性島弧ー海溝系が北西太平洋に存在したことを支持する結果が得られた.このことから,中生代の日本周辺には少なくとも4枚のプレートが存在し,それらの相互作用の中で日本列島の基盤が成長した可能性が高くなった.科研費採択の初年度に転勤したため,研究室や実験環境の整備に時間を費やした.
PとBの同時ドーピングによるSiシングルドーパントデバイスの室温動作化

本研究において、これまでに得た主な研究成果は以下のとおりである。Si SOI-MOSFETにおいてチャネル部をナノメートル寸法にすると、ドーピングされたPドナーは、単独で量子サイズ効果と誘電閉じ込め効果のためにバルクSiの値の数倍以上のイオン化エネルギーをもつことを実験的に明らかにした。また、BとPの配置によっては、電子に対する量子井戸をさらに深くすることが可能であることを示した。本研究は、ドーパント原子を用いたシリコン系原子デバイスにおいて、BとPの共存系で大きなポテンシャル凹凸を実現し、これにより室温に迫る高温動作を目指すものである。H22年度は、主に以下の成果を得た。ほぼ期待通りの成果を得ることができた。(1)チャネルパターンをワイヤ状とディスク形状に加工し、多数のリンドナーが作るポテンシャルとデバイス特性の関連を調べた。その結果、チャネル長が短くディスク型であると1個のドナーで特性が決まることを統計的に見出した。また、BとPの共存系の予備実験としてナノワイヤ状pn接合を作製し、ワイヤ径が小さいと室温でもBとPの共存系であるpn接合領域の性質によりランダムテレグラフノイズが現れることを見出した。これは、B-P共存系に由来する可能性がある。(2)第一原理計算に基づいて安定配置の理論的検討を行った。単一リンおよびボロン原子を有する直径lnm・長さ2nm(<110>方向)のシリコンナノロッド(表面は水素終端)を金ナノ電極(111)で挟んだ素子構造を用いた。単一ドーパント原子の位置を、ナノロッド中心から、(1)ロッド側面に向かう方向(Y方向)、および(2)ロッド端に向かう方向(Z方向)に移動させながら構造緩和計算を行い、形成エネルギーを計算することで構造安定性を解析した。その結果、ドーパント原子をY方向に動かした場合は、ロッド側面からシリコン1原子層内側の位置で形成エネルギーが極小となることから、これが安定位置であることがわかった。一方、Z方向に移動させた場合には、ロッド端近傍でドーパント原子に近接するシリコン・水素原子の顕著な位置の変化とともに形成エネルギーの大きな低下が見られた。本研究の目的は、Si系シングルドーパントデバイスにおいて、PとBを同時にドーピングすることによって、P-Bのペアリングの可能性を実験・理論の両面で追究し、電子に対するポテンシャルを深めて、室温に迫る高温動作を実現することを目指すものである。H23年度の主な成果は以下のとおりである。1.ドナーレベルのディープ化Si SOI-MOSFETにおいてチャネル部をナノメートル寸法にすると、ドーピングされたPドナーは、単独で量子サイズ効果と誘電閉じ込め効果のためにバルクSiの値の5倍以上のイオン化エネルギーをもつことを実験的に明らかにした。これは、室温でも熱雑音に負けないエネルギー井戸を介したトンネリングが可能であることを示している。P-B共存系で、より深いポテンシャル井戸が形成される実験的証拠はまだ得られていないが、pnナノダイオードで引き続き実験をしている。2.第一原理計算によるドナーレベルの解析第一原理計算によって、ナノSiチャネル中のPドナー単独の電子状態を調べた結果、Siの伝導帯下端から測ったドナーレベルはバルクSi中の値の10倍近くもあり、また、Bアクセプタとの共存系では互いに逆極性のポテンシャルが電子状態に影響しあうことが明らかとなった。これにより、BとPの配置によっては、電子に対する量子井戸をさらに深くすることが可能であることを示した。3.ナノワイヤpnダイオードの接合部のKFM観察pn接合部をKFMで観察したところ、概ね、pn接合独特のポテンシャル形状が得られた。さらに、これに光を照射することによって、期待通りの光起電力を観測することができた。原子1個単位でのポテンシャルの観測は、pn接合領域ではまだ成功していないが、P,B単独ではすでにFET構造のチャネル部で観測できた。
コレステロール・澱粉分解能を付与した食品加工用細菌の開発研究

本研究は、プロバイオティクスとして注目されている乳酸菌及びビタミンB12生産菌のプロピオン酸菌等の食品微生物を育種するための効率の良い技術を開発し、コレステロール及びデンプン分解能を付与した多機能な食品用優良株の育種を目的とし、以下の研究を行った。(1)発酵食品より分離した乳酸菌及びプロピオン酸菌の新規プラスミドを用いて、薬剤耐性を持たない実用化ベクターを構築。(2)実用乳酸菌及びプロピオン酸菌への効率的な遺伝子導入系の開発。(3)デンプン分解乳酸菌よりアミラーゼ遺伝子のクローニング。(4)デンプン分解乳酸菌へのコレステロール分解能の付与。(5)プロピオン酸菌へのアミラーゼ及びコレステロール分解遺伝子の導入。(6)育種菌による食品中のコレステロールの分解試験の実施。乳酸菌に関する研究においては、フィリピンの伝統発酵食品より分離したアミラーゼ分解能を持つ菌株、Lactobacillus plantarum株を選択し、この菌株の宿主-ベクター系を開発した。この菌株より脂質代謝のキーエンザイムであるacetylcoenzyme Acarboxylaseの遺伝子とそれに関係する遺伝子群を分離し、accオペロンを構成していることを明らかにした。また、accオペロンのプロモーターを利用して、放線菌のコレステロール酸化酵素を乳酸菌内で発現させた。一方、プロピオン酸菌に関する研究においては、報告されているプラスミドを分離して、その全塩基配列を決定した。これはプロピオン酸菌プラスミドの最初の報告となった。この塩基配列を基に、プロピオン酸菌のほぼ全ての菌株で利用できるベクターを構築し、効率の高い形質転換系を開発した。さらに、プロピオン酸菌よりプロモーターを分離し、コレステロール酸化酵素の高発現にも成功した。以上の技術開発により、これらプロバイオティック菌株に機能をさらに付加することが可能となり、食品加工用にも応用できるものと思われる。乳酸菌及びビタミンB12生産菌のプロピオン酸菌を効率よく育種する技術の開発、コレステロールの分解及びデンプン分解能を付与した多機能な食品用優良株の育種を目的に下記の研究を行った。1.乳酸菌及びプロピオン酸菌への効率的遺伝子導入系の開発:フィリピンの発酵食品から分離した乳酸菌(Lactobacillus plantarum)L137株を優良菌株として選抜し、この菌株の持つ小型のプラスミドを分離し、第1段階として大腸菌とのシャトルベクターを作成した。このベクターを用いてエレクトロポレーション条件を検討し、10^4以上の効率で乳酸菌(L.plantarum)L137株に形質転換できるようになった。一方、プロピオン酸菌のプラスミドpRG0lの塩基配列を決定していた。このプラスミドを基盤にシャトルベクターを作成し、現在プロピオン酸菌への形質転換条件を検討している。2.組み込み型安全ベクターの構築:食品製造用に使用するには最終的には薬剤耐性マーカーを切り出した染色体組み込み型ベクターが望ましいので、乳酸菌の染色体断片を利用して、L.plantarumに用いる組み込みベクターを作成した。3.アミラーゼ遺伝子およびコレステロール酸化酵素遺伝子のシャトルベクターへの組み込み:上記の乳酸菌用シャトルベクターにグルコアミラーゼおよびコレステロール酸化酵素遺伝子を組み込んだこれら遺伝子発現のためtacプロモーターを上流に組み込んだ。最近プロバイオティクスとして注目されている乳酸菌及びビタミンB12生産菌のプロピオン酸菌を効率よく育種する技術の開発、コレステロールの分解及びデンプン分解能を付与した多機能な食品用優良株の育種を目的に下記の研究を行った。1.プロピオン酸菌への効率的遺伝子導入系の開発:Propionibacterium acidipropioniciの保有するpRG01

プラスミドと大腸菌のプラスミドのシャトルベクターを作成し、エレクトロポーレーション条件を検討し、P.freudenreichiiに8x106cfu/mg DNAの高効率での形質転換に成功した。この条件を用いて、P.shermaniiおよびP.pentosaceumの形質転換も行い、ここに世界で初めてプロピオン酸菌の形質転換系を確立した。2.乳酸菌およびプロピオン酸菌へのコレステロール酸化機能の付与:先に開発した乳酸菌のベクターに放射菌由来のコレステロール酸化酵素遺伝子を組み込み、乳酸菌Lactobacillus plantarumを形質転換したが、活性は現れなかった。そこで現在、乳酸菌由来のプロモーターに置き換えて実験している。3.乳酸菌の持つアミラーゼ遺伝子のクローニング:最近プロバイオティクスとして注目されている乳酸菌及びビタミンB12生産菌のプロピオン酸菌を効率よく育種する技術の開発、コレステロールの分解及びデンプン分解能を付与した多機能な食品用優良株の育種を目的に下記の研究を行った。1.乳酸菌およびプロピオン酸菌へのコレステロール酸化機能の付与:平成11年度に構築した乳酸菌用ベクターおよびプロピオン酸菌ベクターに放線菌由来のコレステロール酸化酵素遺伝子を組み込み、エレクトロポレーション法を用いて遺伝子を導入した。また、それぞれの細菌株で高発現するプロモーターを選択し、発現後、両生理活性細菌でのコレステロール酸化能を検討し、以下の結果を得た。乳酸菌Lactobacillusplantarum,L.caseiにおいて初めてコレステロール酸化酵素を発現させた。またプロピオン酸菌のベクターを完成させプロピオン酸菌由来のプロモーターを4種類分離した。その内3種類は大腸菌およびプロピオン酸菌内で強い活性を持ちコレステロール酸化酵素活性も高発現した。2.乳酸菌へのアミラーゼ分解活性の付与:先に選択した乳酸菌株はデンプン分解能を持っていた。あるプラスミドの脱落株がデンプン分解能を欠くことから、アミラーゼ遺伝子がプラスミド上にコードされていると思われる。そこで、このプラスミドよりアミラーゼ遺伝子を大腸菌内にクローニングすることを試みたが分離できなかった。そこで、カビ由来のグルクアミラーゼ遺伝子を組換えて乳酸菌への導入を試みた。アミラーゼ活性を持つ乳酸菌のクローンが得られなかったことから、何らかの致死作用が考えられた。
多層薄膜化による異方性交換スプリング磁石の研究

容易軸を揃えた異方性交換スプリング磁石は、従来の磁石材料を遥かに凌駕する最大エネルギー積が得られるとの予測がなされている。本研究では軟磁性層としてFe-Coを、硬磁性層としてFePtを組み合わせたFePt/Fe(-Co)を、エピタキシャル多層膜を作製し、交換スプリング磁石としての可能性を探る。(1)FePtエピタキシャル単層膜高周波マグネトロンスパッタ法により、MgO(100)基板上にFe(10Å)シ-ド層とPt(200Å10000Å)バッファ層を成膜した後にFePt層を成長させた。膜面垂直にFePt層がほぼ100%c軸配向しており、ロッキングカーブの半値幅が約0.7°で結晶性も良好である。全ての試料は膜面垂直が磁化容易軸である垂直磁化膜であり、Ptバッファ層厚の増大とともに保磁力・角型性の大幅な改善が見られ、希土類系永久磁石に匹敵する約30MG・Oeの(B・H)_<max>が得られた。600nmの波長で約0.6°の磁気カ-回転角が得られ、光磁気記録材料としての可能性も期待される。(2)FePt/Feエピタキシャル多層膜単層膜と同様の手法で多層膜を作製した。単層膜と同様にFePt層がc軸配向したエピタキシャル膜が得られ、低角X線回折から良好な多層周期性も確認された。層厚比FePt/Fe>1の場合には、膜面垂直が磁化容易軸の垂直磁化膜が得られる。FePt/Fe>1の場合には、FePt層とFe層の磁化が独立に挙動するような特徴はヒステリシスループに見られず、交換結合しているものと考えられる。ヒステリシスループの形状は、角型性と保磁力に劣るstrip磁区に特有のものでる。バッファ層による角型性・保磁力の改善を試みたが、単層膜の場合にみられたような効果は得られなかった。Arガス圧等によって組織制御を行い、高保磁力を発現させることが今後の課題である。
犬糸状虫好中球遊走因子と好中球の相互作用における分子生物学的研究

犬糸状虫(D.immitis)好中球遊走因子(DiーNCF)に対する好中球表面上のNCFリセプタ-の解析を好中球遊走活性のcross deactivation assayにより行なった。DIーNCFをコ-ドするcDNAの塩基配列から推定されるアミノ酸配列の99ー101番目(MetーPheーLys)は既に知られている好中球遊走性ペプチドfMetーPhe,fMetーLeuーPheーLysと似た配列であることからこの部分がエピト-プになっていることを確認するために、MetーPheーLys,fMetーPheーLysの配列のペプチドを固相法により合成した。fMetーPheーLysは逆相カラムを用いた高速液クロにより精製した。指示細胞はマウス好中球を用いマイクロケモタキシスチェンバ-により好中球遊走活性の測定を行った。MetーPheーLys,fMetーPheーLysはピ-クの活性は低いもののfMetーPhe、fMetーLeuーPheーLysより低濃度でも好中球遊走活性を示した。また好中球をMetーPheーLys,fMetーPheーLysとプレインキュベ-トすることによりDiーNCFに対する遊走活性をほぼ完全に消失した。一方fMetーLeuーPheーLysとのプレインキュベ-ションではDiーNCFに対する遊走活性にほとんど変化が見られなかった。これに対しfMetーLeuーPheーLysに対する遊走活性は、MetーPheーLys,fMetーPheーLysとのプレインキュベ-ションでは遊走活性に全く変化が見られなかったがfMetーLeuーPheーLysとのプレインキュベ-ションでは遊走活性をほぼ完全に消失した。これらのことからMetーPheーLysの部分がDiーNCFの好中球遊走活性のエピト-プであり、fMetーLeuーPheーLysとは異なったリセプタ-を用いていると考えられた。
シニアカー自動運転化を目指した生活道路環境マップの仕様の研究

近年、自動車の自動運転化が検討され、ドライバの操作が一切不要な完全な自動運転の実用化が期待されている。しかし、自動運転の実用化は高速道路で走行する自動車から始まって一般道へと展開され、最も自動運転が必要とされる高齢者や障がい者が使用する住宅街では最後になると予想される。高齢者の住宅街での移動はシニアカーを利用するため、自動車で実用化される高価な技術をそのままシニアカーに適用することは困難であり、また、自動運転に必要な認識・制御技術や環境マップは、道路交通が前提となった仕様のため、より複雑な生活道路での自動運転に不十分なものになる。そこで本研究は、生活道路でシニアカーを安価に自動運転化する自動運転セットボックスを開発提案し、高齢者や障がい者の自動運転利用の早期化を目指す。2018年度は、(1)自動運転の機能を実装するために交通参加者の情報を認識し、制御を行うアルゴリズムの開発、(2)シニアカーの自動運転に資する環境マップのデータフォーマットの策定を実施した。(1)の制御アルゴリズムの構築では、シニアカーのステアリングやレバーを制御するためのモーターを制御し、室内環境下でシニアカーの自律走行が実施可能なことを確認し、合理的な制御アルゴリズムの構築を行っている。(2)の環境マップのデータフォーマットの策定では、自動走行の生活環境モデルコース(東京都江東区豊洲地区)で、自動運転セットボックスに搭載する360°全周囲カメラ、レーザレーダに加えて、自己位置の推定精度を向上させるためにエンコーダーを搭載し、データを一括に管理できるシステムを構築した。このシステムによりシニアカーに搭載している環境マップシステムが推定する自己位置の精度について、設定したランドマークからの距離を計測することで検証した。(2)の環境マップのデータフォーマットの策定では、自動走行の生活環境モデルコース(東京都江東区豊洲地区)で、自動運転セットボックスに搭載する360°全周囲カメラ、レーザレーダに加えて、自己位置の推定精度を向上させるためにGPSによるシニアカーの位置座標、エンコーダーによる走行距離データを計測した。2017年度の検討においてもこれらのデータを計測しているが、それぞれ独立のシステムにて計測を行っていることからデータを整合させることに多くの時間を要していた。そこで2018年度は、これらのシステムを一括に保存・管理できるシステムを環境マップシステム内に構築し、これらのデータと環境マップデータを整合させて、逐次環境マップデータを評価できるシステムを構築した。これにより、シニアカーに搭載している環境マップシステムが推定する自己位置の精度を様々な条件下で検証することが可能となり、実際に自己位置推定の精度検証を行った。また、認識制御アルゴリズムや操作表示系との整合性を検証するためのドライビングシミュレータ環境の整備も合わせて実施した。2019年度には、17年度および18年度に構築したシニアカーを用いて、自動運転の機能を実装するために制御アルゴリズムの高度化および自動運転機能を実現するための環境マップの高度化に関する開発を行う。制御アルゴリズムについては、18年度に構築した生活環境モデルコース(東京都江東区豊洲地区)での環境マップのデータをもとにシニアカーの自動運転機能を実現するために合理的な制御アルゴリズムを構築する。また、自動運転機能を実現するためにノイズ除去の技術を取り入れることによるマップの精度向上に関する検討を実施し、高精度な制御アルゴリズムの実現に資するものにしたいと考えている。その上で高精度に制御するための環境マップの構築・評価手法に関する検討を行い、環境マップ構築に必要な要素を体系的に整理していきたいと考えている。シニアカーの利用者は、利用者の生体情報を取得し、状態推定を行うための機能を搭載することを目指しており、それらを加味したシニアカーの操作表示のHMIの開発を行う。18年度に構築したシステムにおいて、このHMIの機能は搭載しているが、より実用的に活用できるHMIについて開発を進める予定である。また、本シニアカーには、通信を活用したコミュニケーション機能を搭載する予定であり、すでに車車間通信システム等の研究にて通信機能に関する研究の成果を活用し、19年度はこの機能にて走行情報(走行位置、速度など)と利用者情報(生体情報)をシステム間で通信させることを目指している。2017年度は、(1)自動運転セットボックスのハードウエアの製作、(2)カメラとレーザレーダによる環境データの収集、(3)生活環境を再現したシミュレーション環境の整備を実施した。

(1)の自動運転セットボックスのハードウエア製作では、360°全周囲カメラとレーザレーダをセンサに搭載し、シニアカーのステアリングやレバーを制御するモータ、操作表示系のディスプレイとコンピュータを搭載したシニアカーを構築した。(2)の環境データ収集は、自動走行の生活環境モデルコース(東京都江東区豊洲地区)で、自動運転セットボックスに搭載する360°全周囲カメラとレーザレーダをシニアカーに備えて走行しながら環境マップを構築するためのデータ収集を行った。(3)のシミュレーション環境整備では、(2)で収集した環境データで再現した生活環境空間を走行し、次年度以降に開発する認識制御アルゴリズムや操作表示系との整合性を検証するためのドライビングシミュレータ環境を整備した。2017年度は、(1)自動運転セットボックスのハードウエアの製作、(2)カメラとレーザレーダによる環境データの収集、(3)生活環境を再現したシミュレーション環境の整備を実施した。環境マップのデータは、3mごとに豊洲地区のデータをレーザレーダにより計測し、合わせてビデオカメラによる前方風景、GPSによるシニアカーの位置座標、エンコーダーよる走行距離のデータをまとめて計測した。また、環境マップを構築する上で、建物の情報も重要な要素となるために建物の高さについてもレーザレーダを傾けて計測を行っている。近年、自動車の自動運転化が検討され、ドライバの操作が一切不要な完全な自動運転の実用化が期待されている。しかし、自動運転の実用化は高速道路で走行する自動車から始まって一般道へと展開され、最も自動運転が必要とされる高齢者や障がい者が使用する住宅街では最後になると予想される。高齢者の住宅街での移動はシニアカーを利用するため、自動車で実用化される高価な技術をそのままシニアカーに適用することは困難であり、また、自動運転に必要な認識・制御技術や環境マップは、道路交通が前提となった仕様のため、より複雑な生活道路での自動運転に不十分なものになる。そこで本研究は、生活道路でシニアカーを安価に自動運転化する自動運転セットボックスを開発提案し、高齢者や障がい者の自動運転利用の早期化を目指す。
マルチスケールモデルを用いた歯の光学的シミュレーションに関する研究

歯冠補綴治療において、天然歯に近似した色調・光透過性が求められる。天然歯に近い光学特性を有する歯冠補綴装置を製作するためには、入射した光が歯および歯冠補綴装置の中でどのように振る舞うのかを分析することが重要であるが、今なお歯科医師や歯科技工士の経験によるところが大きい。そのため、コンピュータシミュレーションを用い、光の振る舞いを定量的に解析した。上顎右側中切歯のTi製およびレジン製支台歯(DC)、二ケイ酸リチウム製(Rosetta)およびハイブリッドレジン製クラウン(HC)を製作し、Rosetta-DC、Rosetta-Ti、HC-DC、HC-Tiの組み合わせで輝度を計測した。次いで昨年の研究で得られた、セラミックスおよびハイブリッドレジン、Tiの全透過率、全反射率、透過分布、反射分布とクラウンと支台歯のCADモデル情報を、光学解析ソフトウェア(LightTools8.5.0、CYBERNET)に入力後、輝度分布を解析し、実測値とシミュレーション結果を比較した。加えて、CADモデルにエポキシ樹脂の光学特性データを入力し波長532 nmのレーザー光線を1本照射した際の光線追跡シミュレーションを行った。実測として、シミュレーションと同様の条件で実際にレーザーを照射し,模型内部でのレーザーの伝搬する様子を観察し,シミュレーション結果と比較した.その結果、ハイブリッドレジンクラウンは二ケイ酸リチウムガラスセラミックスクラウンと比較して拡散性が高く、内部で散乱が多く起こり、光が進むにつれて照度が減弱していく様相が認められた。エポキシ樹脂製上顎右側中切歯模型に実際にレーザー照射した際の光線経路に関しては,同様の条件でのシミュレーション結果と同じ光線経路を示した.昨年度計測を行なった審美歯冠補綴治療に用いられる各種材料の、BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)・BTDF (Bidirectional Transmittance Distribution Function)を用い、実際に製作したクラウンと光学的シミュレーション解析を行った結果、相関性の高い結果が得られ、本実験手法としての妥当性を確認することができた。本年度の予定の1つであった天然歯の光線追跡に関しては、天然歯の微細構造に関するモデルの作成が複雑であり、解析に用いるモデルの作成に至らなかった。現在さらなる検討を行っているところである。歯の微細構造モデルを作成し、歯冠モデルへの適用後、光学解析ソフトウェアに本年度の実験で得られた光学特性を入力し解析を行う。歯の微細構造モデルについてはエナメル質や象牙質が複合されたモデルでは解析がまだ難しい状況であるため、エナメル質のみ、もしくは象牙質のみに限定した部位での解析を検討する。歯は、エナメル質、象牙質、セメント質という3つの硬組織とそれに囲まれた歯髄からできており、そのいずれもが光を透過する。歯を透過する光は、拡散、散乱、屈折などの現象を生じ、さらにその程度は照明の強度、湿度、歯の解剖学的形態や表面性状などによって影響を受ける。う蝕などで歯の組織の大部分が失われた場合、支台築造体と歯冠補綴装置を製作し、補綴治療を行う。支台築造体,歯冠補綴装置ともに様々な歯科材料があり、使用する材料によって審美性は大きく異なる。歯冠補綴治療においては、歯の有する半透明性をいかにして模倣するかが重要であり、材料が有する光の現象を再現できれば、天然歯に近い歯冠補綴治療が行えるものと考えられる。本実験により、今後、審美歯科修復における光学的シミュレーション解析を行う際に必要な歯や各種材料の光学特性を得ることができた。審美歯冠補綴治療に用いられる各種材料について、BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)・BTDF (Bidirectional Transmittance Distribution Function)を求めるための光学特性の測定、解析を行った。材料には二ケイ酸リチウムガラスセラミックス、ハイブリッドレジン、コア用レジンおよび牛歯を用いた。そして、各試料の透過率、反射率を測定した。加えて各試料の透過、反射の強度分布状態を入射角0 °、30 °、60 °の条件で測定し、平均値を算出することができた。本年度の予定であった構造色を表示するために必要最低限と考えられる微細構造のサイズについての検討については、微細構造に関するモデルの作成についてデザインは行ったが、牛歯の光学特性が部位による差が大きかったため、現在さらなる検討を行っているところである。実測として、シミュレーションと同様の条件で実際にレーザーを照射し,模型内部でのレーザーの伝搬する様子を観察し,シミュレーション結果と比較した.

その結果、ハイブリッドレジンクラウンは二ケイ酸リチウムガラスセラミックスクラウンと比較して拡散性が高く、内部で散乱が多く起こり、光が進むにつれて照度が減弱していく様相が認められた。エポキシ樹脂製上顎右側中切歯模型に実際にレーザー照射した際の光線経路に関しては,同様の条件でのシミュレーション結果と同じ光線経路を示した.昨年度計測を行なった審美歯冠補綴治療に用いられる各種材料の、BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)・BTDF (Bidirectional Transmittance Distribution Function)を用い、実際に製作したクラウンと光学的シミュレーション解析を行った結果、相関性の高い結果が得られ、本実験手法としての妥当性を確認することができた。本年度の予定の1つであった天然歯の光線追跡に関しては、天然歯の微細構造に関するモデルの作成が複雑であり、解析に用いるモデルの作成に至らなかった。現在さらなる検討を行っているところである。歯の微細構造モデルの作成、および歯冠モデルへの適用後、光学解析ソフトウェアに本年度の実験で得られた光学特性をインポートし解析を行う。歯の微細構造モデルについてはエナメル質や象牙質が複合されたモデルでは解析がまだ難しい状況にあるため、エナメル質のみ、もしくは象牙質のみに限定した部位での解析を検討する。加えて、より単純なモデルとして解析が可能と考えられる歯冠修復材料を用いて製作した歯冠補綴装置の解析モデルを作成し、歯と並行して光学解析を行い、その妥当性について検証を行う。歯の微細構造モデルを作成し、歯冠モデルへの適用後、光学解析ソフトウェアに本年度の実験で得られた光学特性を入力し解析を行う。歯の微細構造モデルについてはエナメル質や象牙質が複合されたモデルでは解析がまだ難しい状況であるため、エナメル質のみ、もしくは象牙質のみに限定した部位での解析を検討する。解析ソフトウェアに関し、アカデミックプライスを適用することが可能であったため、当初の申請額より安価にソフトウェアを購入することができた。次年度に関しては、歯に関する光学的特性をさらに計測、分析する必要があるため、その材料費、計測費に当てる。解析ソフトウェアに関し、歯の微細構造モデルの作成までに至らなかったため、当初購入予定のソフトウェアを購入しなかったため、次年度使用額が生じた。次年度に関しては、天然歯に関する光学的特性を計測、分析するための、材料費、計測費、およおよびソフトウェア購入日に当てる。
渦鞭毛藻の産生する高次炭素鎖化合物の有機化学的研究

海洋生物は陸上のものに比較して相当長い炭素鎖からなる有機分子を産生する。パリトキシン,ハリコンドリンはその例でありすでに構造が決定されている。これらの分子は宿主生物自身が産生するのではないと予想されているが,実験的証明はなされていない。本研究ではこれらの分子,いわゆる高次炭素鎖化合物の生物オリジンを発見するとともに新規の同類の物質を発見しようと試みた。ヒラムシに共生する渦鞭毛藻の培養を試み,その藻体中に高次炭素鎖化合物が存在することが判明した。分子量はパリトキシンよりも大きいと推定され,各種スペク解析を行なった。しかしながら,培養による得られる物質量は少なく,構造解析は困難であった。種々の条件下で培養を試み収量の向上を図ったが解決するには至らなかった。本研究により明らかとなったことは,高次炭素鎖化合物の第一次生産者は渦鞭毛藻と考えてもよいということ,渦鞭毛藻の培養は大変難しく,培養だけで試料を得ることが困難であることが指摘できる。しかし,今後機器分析技術も向上するのでそれを利用して最終結論を得たい。一方,渦鞭毛藻の培養は非常に遅いが他の微細生物(バクテリア,藍藻,カビ,放線菌など)はそれ程でもない。そのため,クロイソカイメンの共生バクテリア,放線菌の培養を行なった。目的とする化合物はやはり高次炭素鎖化合物のオカダ酸,ハリコンドリン等抗菌性,抗カビ性を有する物質の探索である。結論としては,高次炭素鎖化合物は発見されず,生物オリゴンはやはり渦鞭毛藻〓を示唆した。この研究過程でプリパスタチン,イチュリンなど既知の環状ペプチドを得た。これらの物質は陸生のバクテリアの二次代謝産物であり,岡見らの報告した結果,すなわち陸生のバクテリアが浅海の生物には共生することを示持することとなった。新規の物質もあるので構造を決定する予定である。海洋生物は陸上のものに比較して、相当長い炭素鎖からなる有機分子を産生する。イワスナギンチャク毒パリトキシン、抗腫瘍物質ハリコンドリンはそのよい例である。高次炭素鎖化合物と名づけたこれら海洋生物の特徴的代謝産物は、単に50115個の炭素鎖を持つだけでなく多くの官能基を有し構造が複雑であり注目されている。本研究ではこのような高次炭素鎖化合物を渦鞭毛藻から抽出、単離、構造決定し、その性質、反応を研究し、そのなかから一般的な基礎概念を発現する。昨年度渦鞭毛藻の一種を培養し、すでに18mgのポリエ-デル系物質を単離した。分子量は3200と様当大きく構造も複雑である。紫外吸収スペクトルから共役系は存在せず、^<13>CーNMRスペクトルから二重結合は少なくとも10個以上存在することが推定される。本年度はES培地約150lを調整し培養した結果、藻体を湿重量で60g得た。これを75%メタノ-ル水溶液に浸しながら乳鉢ですりつぶし暗所で冷浸した。3日間放置後、口過濃縮し粗抽出物を得た。これをポリスチレン樹脂、ODS系カラムで精製を繰り返し、水溶性ガラス状物質を得た。急性毒性および細胞毒性が認められ、現在その活性機序について検討している。2級メチル基が3個存在し、トランスオレフイン1個が^1HーNMRスペクトルから推定された。

これ以外はメチレン領域,エ-テルもしくは水酸基のつけ根のプロトン領域に相当多くのしかも重なりあったシグナルが観測された。現在分解反応を検討している。分解反応はシンビオトキシンと名づけた本物質のポリアセテ-トをオゾン分解ーNaBH_4還元し分離する方法を採用している。本年度はさらに培養効率を高めるために、培養液中に各種植物ホルモンを添加したが、顕著な結果は得られなかった。シンビオトキシンは高次炭素鎖化合物としては最も大きな分子であり、パリトキシン研究の経験を生かし、構造解明を急いでいる。海洋生物由来の特徴的二次代謝産物として高次炭素鎖化合物があげられる。本研究は新規に発見した頗鞭毛藻の産生する高次炭素鎖化合物の単離、構造決定を目指すとともに、そのなかに潜む有機化学的基礎を発見する。前年度培養して得た渦鞭毛藻の藻体60gより抽出分離を行ない、目的物51mgを得た。現在スペクトル解析中である。しかしながら,分解反応が必要であり、過ヨウ素酸化、オゾン分解を行ない、対応する分解物を得た。これらもスペクトル解析を行っているが、相当複雑である,4個の二級メチル、2個の末端メチレン、非共役の15個のオレフィングロトン等存在が明らかとなった。多くの水酸基の存在が確認されるが、エ-テル結合は比較的少ない。活性として本年度明らかとなったことは、急性毒性、細胞毒性あることがあげられる。しかしながら、発癌プロモ-タ-活性はない。本年度の研究で予想通り構造の複雑なことが確認され、さらに構造決定のための試料がより必要となった。培養液180lを調整し、7週間培養した。その結果、藻波約55gを得たのでこれも分離精製を進めている。一方、本物貭は水溶性であるが脂溶性画分に抗P388物貭が存在するのでこれも含めて研究を進めている。国内の研究者との競争になっているので早急に結果が出るようにしたい。また、構造が決定されなければ有機化学的基礎も発見できないのでさらなる培養も含め研究親度を高める。海洋生物は陸上のものに比較して担当長い炭素鎖からなる有機分子(例えばパリトキシン、ハリコンドリン)を産生する.このような海洋生物の特徴的代謝産物を高次炭素鎖化合物と名づけた。これらは単に50114個の炭素数を持つだけでなく、多くの官能基を有し構造が複雑な故に注目されている。本研究ではこのような高次炭素鎖化合物を渦鞭毛藻から単離し、その性質反応を研究することにより一般的な基礎概念を発見しようと試みた。過去2年間で得た渦鞭毛藻の藻体をメタノールで抽出し分離精製を行なった。その結果15ミリグラムの有毒物質を得た。各種スペクトル解析を検討したが、最終的な構造解明には至らなかった。本研究で苦労を強いられた大きな理由として非常に遅い鞭毛藻の生育があげられよう。培養フラスコの種類、培養性の選択等各規条件を変え検討したが、顕著な収量の向上はみられなかった。そこでより培養の容易なバクテリアに注目してその培養を進めた。その結果既知の環状ペプチド、プリパスタチン、イチユリン、サーファクチン、パラセルシンを単離した。いずれも抗力ビ性、抗菌性を示標として化合物を探索した。このほかに構造未知の抗力ビ性物質2種類得られているので構造決定を急く。これらのバクテリアはクロイソカイメンに共生しているものを単離した。オカダ酸、ハリコンドリン等の高次炭素鎖化合物の探索も目標としたが未だ発見には至っていない。
単身女性世帯をめぐる社会制度および社会政策に関するジェンダー視点からの調査研究

本研究では、全国の都市部・農村部に在住する50代から70代までの未婚女性17名にインタビュー調査を行い、「キャリア形成」、「資産形成」、「ネットワーク形成」がどのようになされたか、そのことが女性の生活設計にどのように反映されているかを分析した。その結果、未婚女性の安定した人生設計に影響を与える要因としては、(1)セクハラや男女格差の少ない安定した就労環境、(2) 50代や60代に介護役割を担い始める女性たちが介護と仕事を両立できる職場環境、(3)向老期の就労女性が罹患した際に退職をせずに働き続けることができる制度、(4)仕事だけに生きる男性的な生き方ではなく近隣や親族友人との関係性が構築されていることが重要であることがわかった。本研究は、日本国内に居住する50歳代以降の単身未婚女性への面接調査ならびに単身女性世帯に関する国内外の統計・文献調査から構成される。本年度当初の研究計画においては、東京都近郊から5サンプルのインタビューを行う予定であったが、協力者を募る過程で、地方小都市と地方大都市、ならびに農村部に住む女性たちの協力が得られたことにより、平成21年2月から3月にかけて合計7名のインタビューを地方都市と農村部において実施することができた。これらの女性の居住地域の内訳は、地方小都市(4名)、地方大都市(1名)、農村部(2名)である。年齢は、70代(3名)、60代(3名)、50代(1名)である。聞き取り調査は、研究協力者(1名)を含む当該研究グループのメンバー2名(メインインタビュアー、サブインタビューアー)が担当し、協力者への調査趣旨説明ならびにインタビューの録音と原稿起こしについて意向を尋ね、了承が得られない場合は、協力者の希望に沿う形で調査を実施した。調査は、協力者のライフヒストリーを聞くかたちをとりながら、生育家族、教育歴、職業経歴、居住地移動とそれにかかわる諸事情、住居形態、収入とそれにかかわる諸事情について聞き取った。その結果については、今後詳細を検討分析する予定であるが、現在のところ次のような事情や問題があることがわかった。つまり、これらの女性たちのほとんどが、雇用されて働いてきたこと、しかしながら、正規に雇用され退職年齢まで同一事業所で働き続けた者、あるいは働き続ける予定の者は少なく、ほとんどが非正規雇用である。その結果として、既に退職している女性たちの生活費は、本人の年金が全くなかったり、年金がある場合でも不足が生じている。このことは、女性の職業経歴、特に雇用形態におけるジェンダー格差が、単身女性の経済状況に大きく影響し、特に老後の年金生活においてはきわめて脆弱な経済基盤となっていることを示している。次に、住居については、協力者のほとんどが本人名義の住居を所有していた。しかしながら、住居の取得に際しては、相続や援助などの形で親の資産が用いられたケースが多い。また、協力者の多くが親の介護を過去に経験したり、現在も介護の主たる担い手になっており、いわゆる「シングル介護」を経験している。自らが後期高齢者であるにもかかわらず介護の担い手となる「老老介護」も行っているケースも多かった。このことから、親の介護が未婚の娘に委ねられ、そのことにより親の資産が娘に引き継がれ、収入が少ないながらも住居や生活費において最低限の安定が確保されている要因となっているのではないかと推測される。これらの状況については、生活費や住宅価格が低い地方都市・農村部に特有の事情によって説明できるとも推測されるため、21年度は東県近郊に在住する女性へのインタビューを通して、都市部に住む女性たちの生活状況や問題と比較検討したいと考えている。2009年度の繰り越し研究費による4ケースの聞き取り調査について。〈具体的内容〉2009年度の研究計画では、地方出身者で東京都および近郊で就職し現在向老期を迎えている女性を対象とした聞き取り調査を予定していた。そのなかで病気等のやむを得ない事情で調査が不可能だった4名に対し、2010年度5月から9月に聞き取りを行った。年齢層は50代前半(1名)、50代後半(1名)、60代前半(1名)後半(1名)であった。いずれも20代から職業を持っており、うち60代の2名は現役を退いているが、50代の1名は近年の経済状況の影響を受けやすい業種におり、不安定な雇用状況に直面している。住居についても、2名が持ち家ではないことから老後の住まいについての見通しの悪さや不安定さが語られた。〈意義〉今回の調査では、個人の生育歴とその背景にある日本社会の社会経済状況の影響との関連を強く示唆する事例があった。

社会の経済状況が高揚している時期に職業キャリアを発展させてきた単身女性が向老期あるいは老齢期に入って迎える経済下降期のセイフティネットは単身生活を支えるには決して十分なものとはいえない。本研究は、個人の生活史(ライフストーリー)に焦点をあてながら、単身で生きることの困難とその背景を探ろうとするものである。単身女性、特に単身の女性高齢者が直面する困難については、既に多くの統計調査から明らかである。一方、3年間にわたって行ってきた本研究の聞取り調査からは、統計調査では明らかにならない(1)個人の生育歴や生育・生活環境、(2)それらが経済困窮等の問題にどのようにつながっているか、(3)さまざまな社会経済状況や制度・政策とその変化が個人の選択にどのように反映されているかが詳らかにできるのではないかと思われる。特に、女性が単身で生きることを許容する戦後の文化や社会制度の変容が、単身女性の個人史にどのような変化や影響をもたらしたのかについては、興味深い分析ができるのではないかと考える。なお、本研究には、連携研究者として桑島(山口)薫(湘南工科大学、成城大学兼任講師)が参加している。本研究では、平成20年度から3年間の予定で、未婚のまま向老期(50代前半60代前半)、高齢期(60代後半以降)を迎えている女性のライフストーリーの聞き取りを行ってきた。当初の計画では、実査を平成21年度内に終了する予定であったが、研究協力者の病気等のため3名の調査を翌年度(平成22年度)に繰り越した。平成22年度は、これら3名に加え新たに3名の協力者を得て計6名の聞き取り調査を実施した。これら6名は、すべて地方出身者である。学校教育終了後に就職のため上京し定年退職をした60歳以上の女性が2名、残り4名は現在向老期にあり老後の生活を考え始めている年代であった。調査からは、それまでの調査の分析過程で、新しい検討課題として現れていた東京在住の地方出身者が抱える退職後の生活設計の問題、特に退職後の住居、収入、健康における大きな問題が語られた。また、高度成長期に右肩上がりの発展を見ながらバブル経済の破綻に大きく影響を受けた産業で働いてきた女性の職業経験は、経済や社会の変化が個人の生活を直撃する際に「単身である」こと「女性であること」が大きなリスクとして現れることを示唆するものであった。これら6件の調査の終了により、本研究は合計17名の女性の協力を得てすべての実査を終了したが、研究代表者の病気治療のため、当初年度内に予定していた分析や報告書の作成に遅延が生じた。このため、これらの作業は平成23年度に繰り越しをした。平成23年度は、過去3年間の調査の分析結果とケース記録を今後の研究資料とすべく保存可能なデータベース(冊子2冊)にまとめる作業を行った。
新しい降圧ペプチド“アドレノメデュリン"(AM)の基礎的および臨床的研究

“アドレノデュリン(AM)"はヒト褐色細胞腫抽出液より発見された強力な血管拡張性の降圧ペプチドである。AM前駆体は185個のアミノ酸よりなり、AM以外に、20個のアミノ酸よりなる全く新しい降圧ペプチド“PAMP"が生合成される。本年度は基礎的研究として、AMの慢性投与実験を行い、AMが生理的血中濃度のレベルで降圧およびレニン活性を抑制することを明らかにし、将来AMもしくはAM受容体作動薬やAM分解抑制剤が新しい薬物となりうる可能性が示せた。また、AMやPAMPの生合成・代謝をみる研究では、PAMPが心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)を分解する中性エンドペプチダーゼで速やかに分解されることを証明し、その分解部位も明らかにした。さらに、AMとPAMPが生体内の幅広い組織で生合成・分泌されていることが明らかになり、循環調節以外の多くのAMの作用が明らかになりつつある。AMの臨床的研究に関しては、ヒト血漿中AMとPAMP濃度を測定可能なラジオイムノアッセイを確立し、正常人の血漿中にAMとPAMPが循環していることを明らかにした。さらに、各種疾患における血中AMとPAMP濃度を検討したところ、心不全、腎不全、高血圧などの患者では血中AMと同様PAMPが重症度にしたがって増加していた。本研究で、AMとPAMPが循環調節に重要な機能をしている新しい循環調節ペプチドであることが判明し、今後ANPやエンドセリンに続く、新しい循環調節機構が明らかになってくるものと思われる。“adrenomedullin(AM)"は我々により、ヒト褐色細胞腫抽出液より発見された強力な血管拡張性の降圧物質ペプチドである。AMのcDNAをヒト褐色細胞腫cDNAライブラリーより単離し、核酸の構造解析を行った。AM前駆体は185個のアミノ酸よりなり、AMのシークエンス以外に、20個のアミノ酸よりなる全く新しい降圧ペプチド“proadrenomedullinN-terminal 20 amino acid(PAMP)"が生合成されることを明らかにした。さらに、ヒトPAMPが生物学的活性(降圧作用、カテコラミン分泌抑制作用)を有することより、AM前駆体より、AMとPAMPが新しい生理活性ペプチドとして生合成され、両ペプチドが協調して循環調節に関与している可能性も考えられている。AMmRNAは肺,心,腎,血管などの組織にも副腎髄質や褐色細胞腫に匹敵する量で発現していることが判明した。さらに、ヒト血漿中AM濃度を測定可能なラジオイムノアッセイを確立し、正常人の血漿中にも約3fmol/mlとかなりの濃度で、AMが循環していることを明らかにした。各種疾患における血中AM濃度を測定したところ、心不全,腎不全,高血圧などの患者では正常人に比較して、AMがそれらの疾患の重症度にしたがって、増加していた。現在、AMやPAMPが新しい降圧ペプチドとして循環血液量調節に重要な機能をしていることを示すデータが得られつつあり、今後数年間のうちに、ナトリウム利尿ペプチドファミリーやエンドセリンに続く、新しい循環調節機構が明らかになってくるものと思われる。“アドレノメデュリン(AM)"は我々により、ヒト褐色細胞腫抽出液より発見された強力な血管拡張性の降圧ペプチドである。さらに、AMのcDNAをヒト褐色細胞腫cDNAライブラリーより単離し、核酸の構造解析を行った。AM前駆体は185個のアミノ酸よりなり、AMのシークエンス以外に、20個のアミノ酸よりなる全く新しい降圧ペプチド“proadrenomedullinN-terminal 20 amionacid(PAMP)"が生合成される可能性を明らかにした。本年度は遺伝子側より推定された、PAMPの存在をヒト褐色細胞腫より単離構造決定する事で、その存在を証明した。さらに、ヒトPAMPが生物学的活性(降圧作用、カテコラミン分泌抑制作用)を有することより、AM前駆体より、AMとPAMPが新しい生理活性ペプチドとして生合成され、両ペプチドが協調して循環調節に関与していると考えられた。