hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
博物館のサテライト化による学校再生と地域文化振興に関わる研究

博物館と学校との連携によって、学校の余裕教室へ移動博物館を展開した。学芸員や博物館ボランティアの派遣を行い、授業などでの活用によって児童の環境配慮意識にどのような変容があるかを検証した。その結果、対象児童全員の環境配慮意識の向上が見られた。また、地域住民による地元産出化石や文化財の寄付が見られたり、学校博物館で講師をしたりするなど、生涯学習の視点から実り多い動きが見られた。1,具体的内容博物館機能のサテライト化を推進し、その成果を検証するために次の事項を行った。(1)児童生徒対象特性的環境配慮行動認知尺度の構成(2)標本・展示物等の移動、(3)サテライト設置校教員の資質向上をめざす研修会の実施、(4)保護者を含めた地域住民との連携、(5)授業における展示空間の利用、(6)博物館学芸員の設置校への出張授業、である。こうした取り組みによって、当該児童生徒の環境保全意識の変容と、生涯学習の視点から地域住民の参加意識を調査した。2,意義県立琵琶湖博物館は県南部に位置するため、県北部地域からの来館が十分とは言い切れない。学校余裕教室への移動展示によって、県北部の児童生徒や地域住民の文化意識が高まり、琵琶湖博物館への来館が増えるとともに、サテライト設置校との相互交流が促されるだろう。翻って、全国には文化意識の地域的な偏りなど同様の課題を抱える博物館が多数あると考えられる。本研究の成果と課題が明らかとなることにより、そうした博物館による多様な館外展示が促され、児童生徒の理科離れを食い止める一方法として寄与する。3,重要性いわゆる移動博物館に関し、博物館学における国内の実践研究事例として、標本類の貸し出しなどが紹介されている。しかし、学校へ向けた博物館機能のサテライト化によって、余裕教室を有効に活用した事例、教員の資質向上をめざした研修運営、生涯学習拠点として地域住民が学ぶ文化施設としての運営は報告されていない。また、学校教育による校内博物館の設営例は多々見られるものの、そのことが児童生徒の意識をどう変容させたか、という研究報告はない。1.具体的内容前年度の研究では、特性的環境配慮行動認知尺度を構成した上で、学校へ標本・展示物の移動を行った。その結果、学習指導要領に準じた展示とその体験学習を入れることによって、より効果的な移動展示を行えることがわかった。この傾向は教員を対象とした調査でより顕著であった。平成20年度は、保護者を含めた地域住民対象の体験学習を複数回行なった。このことにより、地域住民の移動展示に対する認識が高まり、地域に存する標本や展示物の提供が行なわれるとともに、子どもたちの学習機会に地域住民が関わろうとする場面が増えた。2.意義移動展示よる学校教育への働きかけは、全国的に多々行なわれている。ただ、児童生徒の理科離れに対応する展示活動を狙う時、単に展示物を移動させるだけでは効果は期待できない。今回の研究によって、学習指導要領に準じた展示を行なうとともに、地域住民をいかに巻き込んでいくかが大切であることが明らかとなった。そのためには、PTAなど保護者の理解を得ていくことが事業を始めることが重要であることがわかった。3.重要性移動展示を行なった地域の社会教育施設と連携した体験学習を実施し、地域住民との交流を図っていった。全国の博物館でも移動展示事業は多々見受けられる。ただ、本研究では、近隣施設や地域住民との連携ならびに学習指導要領に準じた展示活動、体験学習の提供が子どもたちの理科離れの食い止めに効果があったことを明らかにすることができた。
ホワイト・カラーの熟練形成メカニズムと企業の人事戦略及び雇用システムとの関係

本年度は、前期は昨年度後期から引き続き実施してきた本格的なフィールドワークを行ない、後期はそのフィールドワークから得た膨大な量のデータを分析しながら、論文作成作業に着手した。まず本年度前期では昨年度前期の文献研究から導出した組織メンバーの「モノの見方=意味世界」、すなわち「組織のメンバーが共有している信念あるいは価値=組織文化」がホワイトカラーの熟練形成においてどのような役割を果たしているのかという問いに接近するべく、造船業に属する某企業の協力を得て、文化人類学の領域において主に利用されている調査手法である参与観察法を通じて実際に現場に居ることによって観察できる状況や耳にする話を「記述」し、それらの記述からそのときどきの状況の意味を読み取ることによって組織メンバーの意味世界を理解しようと努めた。後期は、上述のフィールドワークから得たデータを基に論文作成作業に着手した。まず、記述したデータの内容を正確に理解するために、造船業に関する先行研究のレビューを行なった。レビューから明らかになったことは造船業は1960年代から1970年代半ばにかけて急速に発展し、1973年と1979年の2度のオイルショックによって構造不況産業となり、その後1989年から再び成長期を迎え、この10数年間好況期にあるということであった。この間の詳細なプロセスについては、拙攻「日本の造船業の構造変化1989年以降の好況期における「大手」の低迷と「中手」の台頭」にまとめた。その後、ホワイトカラーの熟練形成プロセスの実証分析を行うべく、データの加工作業を行ない、現在は実証分析の結果を論文にまとめている最中である。本年度は、前期に文献研究を主に行ない、後期に文献研究から導出した分析視座を基にして本格的なフィールドワークを行なった。本年度前期に行なった文献研究から導出した分析視座は以下のようなものである。一般的にホワイトカラーはブルーカラーの場合と異なり仕事のアウトプットを観察することが極めて困難である。たとえばブルーカラーの場合は、どれだけ正確に組み立てが速くできるとか、どれだけ溶接が上手いなどといった、どちらかといえば観察可能な現象をもって熟練を定義している。しかしホワイトカラーのように仕事のアウトプットの観察が極めて困難な場合は、熟練は組織のメンバーの「モノの見方」から定義されている。すなわち、ホワイトカラーの熟練度はこの組織の「モノの見方」を基準にして組織のメンバーによって測定されているのである。この組織のメンバーが共有している「モノの見方」とは、すなわち組織のメンバーが共有している信念あるいは価値である。そこでわれわれは、組織のメンバーが共有している「モノの見方」すなわち組織のメンバーが共有している信念ないし価値を、「組織文化」と定義した。そこでこの「組織文化」を明らかにすることこそ、ホワイトカラーの熟練形成プロセスを明らかにすることにつながるとわれわれは考えるに至った。しかし、組織文化は実体が存在しないため、実際に現場に居ることによって観察できる状況や耳にする話を「記述」し、それらの記述からそのときどきの状況の意味を読み取ることによってでしかその存在を明らかにすることができないと考えられている。そこで、私は文化人類学の領域において主に利用されている調査手法である参与観察法を通じて上述のような問いに接近し,記述による「客観化」を通じて「組織文化」を明らかにしようと考え、某企業の協力を得て、現在本格的なフィールドワークを行なっている最中である。
欧州統合に伴う各国政治の変容

欧州統合に伴う加盟各国の統治構造・政治的変容を主に政党組織・システムに焦点を当てて解明・分析した。まず、「現代フランス政治における主権主義政党の生成と展開」(『ヨーロッパ研究』第2号)において「反欧州統合政党」に焦点を当てフランス社会で存在する反統合運動を取り上げ、どのように定置しているのかを比較政治学的観点から分析を試みた。明らかになったことは、1、国内政治を規定している政治的クリーヴィッジ(亀裂)が、EU/欧州統合の争点と不整合を起こしており、2、他方で欧州統合を争点とする政党は、既存政党による争点管理および選挙制度を始めとする政治制度により、争点化することができず、3、ゆえに、根強い反欧州統合運動・感情が社会側に存在していても、政治的機会を与えられていない、ということである。この既存の政党システムのフォーマットがいかに生成され、どのように運営されているのかを解明したものが「フランス政党システムの展開」(『日仏政治学会報告書現代フランスの政治・社会・外交』)である。また、「フランス政党政治の『ヨーロッパ化』」(『国際関係論研究』第20号)は、アクターを仏社会党に絞り、欧州統合問題が、70年代から現代まで、政党組織および政党システムにどう影響してきたのかを政治史的に扱った。同時に以上の研究のため、コア・エグゼキュティブを含む関連アクターへのインタビューを二回に渡って現地において実施した。そのほか『アクセス地域研究II:先進国デモクラシーの再構築』(共著、小川有美・岩崎正洋編、2004年、日本経済評論社)において専攻研究をレビューするとともに、EUから要請されるガヴァナンス構造の変化によって生じているアクター配置の変更や政策アウトプットの具体例を取り上げている。本研究は、統合が進む欧州を題材として、この影響が国内統治構造、とりわけ政党政治に与える影響を考察・分析するものである。このため、まず、「現代フランス政治における主権主義政党の生成と展開」(『ヨーロッパ研究』第2号)で、いわゆる「反欧州統合政党」に焦点を当てるとともに、フランス社会で存在する反統合運動を取り上げ、それらが国内政治でどのように定置しているのかを比較政治学的観点から分析を試みた。ここで明らかになったことは、1、国内政治を規定している政治的クリーヴィッジ(亀裂)が、EU/欧州統合の争点と不整合を起こしており、2、他方で欧州統合を争点とする政党は、既存政党による争点管理および選挙制度を始めとする政治制度により、争点化することができず、3、ゆえに、根強い反欧州統合運動・感情が社会側に存在していても、政治的機会を与えられていない、ということである。特筆されるのは、他欧州諸国でも同様の事例がみられることだが、政党システムの周辺に位置する政党(極左や極右政党)がすなわち反欧州統合を主張するとは限らず、極めて国内政党システムの既存のフォーマットに影響を受けている点である。ここでは、第五共和制の発足以降顕著なのは、フランス諸政党の社会側との紐帯の脆弱性と小選挙区二回投票制による強い遠心的傾向、そして政党主導による政治的亀裂の生成のあり方であった。以上がフランス政党システムの既存のフォーマットや機能であり、ここから欧州統合がなぜ十分に争点化されないかが明らかになった。「フランス政党政治の『ヨーロッパ化』」(『国際関係論研究』第20号)は、アクターを仏社会党に絞り、欧州統合問題が、70年代から現代まで、政党組織および政党システムにどう影響してきたのかを政治史的に扱ったものである。
表皮と毛包形成を制御するイノシトールリン脂質代謝

ホスホリパーゼC(PLC)はイノシトールリン脂質代謝系においてセカンドメッセンジャー産生のトリガーとなる重要な酵素である。我々は、PLCの一つのアイソザイムであるPLCδ1の遺伝子欠損(KO)マウスが顕著な体毛減少を示すことを明らかにしてきた。今年度はヌードマウスの原因遺伝子Foxn1制御下にPLCδ1の発現が毛の形成に重要であるのかどうか、またPLCδ1がどのようなメカニズムを介して毛形成を制御しているのかについて解析を試みた。まず、表皮に発現するFoxn1プロモーターにPLCδ1を連結したトランスジーン(Foxn1 :: PLCδ1)を導入したPLCδ1KOマウス(TG/KOマウス)を作製し、Foxn1プロモーター下流でのPLCδ1の発現がPLCδ1KOマウスの体毛形成異常を回復可能かを調べたところ、TG/KOマウスでは体毛が正常に形成されることが判明した。PLCδ1KOマウスで見られたCyst形成も見られなくなったが、脂腺の拡大は回復しなかった。このことは、表皮でのPLCδ1の発現だけで毛包形成の回復は充分である一方、脂腺の形成には皮膚の間質細胞など別な細胞が必要であることを示している。次に、PLCδ1がどのようなメカニズムを介し、毛形成を制御しているのかについて解析を進めた。毛の形成に重要であり、Foxn1により発現誘導を受ける因子としてNotchが挙げられる。そこで、PLCδ1の欠損がNotchの発現に与える影響について検討を行ったところ、PLCδ1KOマウスの皮膚において、Notchの発現低下が観察された。以上の結果より、PLCδ1がFoxn1の下流に位置し、毛の形成に必須であることおよび、PLCδ1が毛包におけるNotchの正常な発現に不可欠であることが強く示唆された。「ヌードマウスの体毛減少はPLCδ1欠損が原因である」ことを個体レベルでの検証するために、PLCδ1を強制発現させたTGヌードマウスを作製した。マウスの作製は完了し、一部解析を行なった。毛形成は回復しなかったが、ヘアケラチンの発現は部分的に回復し、ヌードマウスの原因遺伝子Foxn1の下流にPLCδ1が存在することが示唆された。また表皮基底層特異的K14・PLCδ1コンディショナルKOマウス(K14CrePLCδ1flox/-)の作製が完了した。今後このマウスを用いて、表皮の肥厚には炎症などの免疫機構の解明を行なう。皮膚における損傷治癒におけるPLCδ1の役割解明に関しての解析では大きな成果が得られてきている。最近PLCδ1KOマウスでは損傷時の治癒速度が速いことが判明してきている。またこの分子機構として、「PLCδ1の欠損は細胞周期を促進する結果、増殖性が亢進する」ことが明らかになった。今後損傷治癒過程におけるPLCδ1の役割解明を詳細に行なう。
両眼立体視を実現する霊長類大脳皮質視覚野の多階層機能構築の解明

私たちが生きる世界は空間的に三次元である。そして、私たちはそのような世界を見て、奥行きをビビッドに感じることができる。これが可能なのは、左右の目が異なった角度から世界を見ているからである。その結果、個々の物体は、その奥行きの位置に従って、左右の網膜の上にわずかにずれた像を結ぶ。この網膜像のずれは両眼視差と呼ばれ、そのずれの方向と大きさは物体の奥行き位置によって決まる。脳はこの関係を利用して、両眼視差から物体の奥行きを計算する。本研究では、この計算過程に関与する神経細胞が持つ性質とその大脳皮質における分布(機能構築)を2次視覚野(V2野)で明らかにし、両眼立体視の機構を解明を進める。
サルモネラ菌べん毛モータータンパクMotAB複合体によるプロトン透過機構の解明

サルモネラ菌べん毛モーターは、細胞膜を横切るプロトン駆動力をエネルギー源として利用することにより回転し、そのプロトンは固定子であるMotA/MotB膜蛋白質複合体が形成するチャネルを透過する。本研究では、プロトン結合部位であるmotB(D33E)変異体とその偽復帰変異体のモーターのトルク特性を詳細に解析することで、プロトンの結合解離とトルク発生がどのように共役しているのか、その仕組みを明らかにすることを目指した。H19年度には、motB(D33E)変異体から運動能が復帰する偽復帰変異体を5つ単離し、ビーズ解析法を用いて、motB(D33E)変異体と単離した偽復帰変異体のモーターの発生するトルクと回転速度の関係を計測した。本年度は引き続きビーズ解析法を用い、ビーズのサイズや溶液の粘度を変えることで、さらに高負荷や低負荷領域においても計測を行った。その結果、MotB(D33E)変異型モーターの発生するトルクは野生型モーターの約半分であった。また、負荷が小さくなり回転速度が増加するのに伴って、野生型モーターの発生トルクはほぼ一定であったが、変異型モーターの発生するトルクは急激に減少した。単離した5つの偽復帰変異体に関してもビーズ計測を行った結果、motB(D33E)変異体と比較して、高負荷領域で発生するトルクだけが、いずれも野生型レベルまで回復していたことが分かった。高負荷条件ではモーターは低速で回転するため、回転に必要なプロトンの透過速度は律速ならず、トルクを発生するための構造変化速度が律速になる。したがって、単離した偽復帰変異体の変異箇所はトルク発生にかかわるアミノ酸であることが明らかになった。今後はサプレッサー変異のみを持つ変異体を作成したので、これらについてもビーズ法により計測を行う予定である。サルモネラ菌べん毛モーターはプロトン駆動力をエネルギー源として回転し、そのプロトンはMotA/MotB複合体(MotAB)を透過する。MotBの33番目のアスパラギン酸はプロトン結合部位であり、この残基へのプロトンの結合解離によりMotAの細胞内ドメインが構造変化を起こし、トルクが発生すると考えられている。申請者は、プロトン透過活性が低下しているmotB(D33E)変異体から運動能が復帰する偽復帰変異体を5つ単離した。これらの偽復帰変異体がどのようにプロトン透過やトルク発生に関係しているのかを解明するため、ビーズ解析法を用いてモーターの回転速度と発生トルクの関係を計測し、野生型と比較検討した。変異箇所5つのうち2つはプロトン透過経路を形成しているとされるドメインにあることから、プロトン透過に影響する変異であると予想していたが、予想に反して、これらの変異はプロトン透過に影響がなく、低速トルクのみが回復する変異であった。今回の実験では、プロトン透過に関わるアミノ酸を同定することはできなかったものの、これまで知られていないトルク発生に関わるアミノ酸を明らかにしたという意外な成果を得ることができ、べん毛モーター回転機構の解明に向けて大変意義があると考える。現在はこの成果をまとめ論文投稿準備中である。一方、上記の実験と平行してMotABタンパク構造を解析するための準備も行っている。MotABタンパク発現系を構築すべくMotAB発現プラスミドを作製し発現を試みたが、タンパク精製を行うのに十分な発現量が得られなかった。MotABは膜タンパク質ということもあり、通常のプラスミドの構築法及び発現誘導法では困難が予想されるため、今後はプラスミド構築法を改良し、様々な誘導条件検討を行い、タンパク精製が行える条件を見つける予定である。
プロテインダイナミクスのプロテオーム解析に関する基礎的研究

細胞のシグナル応答によって誘導されるタンパク質のダイナミックな挙動をプロテオーム解析により網羅的に解析できる分析方法の確立を目的とし、そのための細胞分画条件、二次元電気泳動による分離条件の検討を行う。哺乳動物の細胞膜には、コレステロールやスフィンゴ脂質に富んだメンブランマイクロドメイン(ラフト)が存在する。近年、これらは細胞間情報伝達の場として重要な機能を持つことが明らかとなりつつある。細胞がシグナルを受け取ったときに多くのシグナル分子がこのラフト画分に集積してくることが報告されている。そこでシグナル伝達系の網羅的解析を目的としラフツ画分へ移行するタンパク質の網羅的解析によるシグナル伝達系全貌解明の糸口を見つける。またラフトの動的制御機構とコレステロール硫酸化の関係について検討する。さらに、タンパク質の細胞内輸送機構に関与すると考えられる翻訳後修飾としてのチロシン硫酸化の機能を解明するためにTyrosylbrotein Sulfotransferase(TPST)の諸性質の比較検討をを行う。ヒトおよびマウスにおいてSULT2B1と分類される硫酸転移酵素がラフトコレステロールを硫酸化することが判明した。ラフトを多く含むとされるTriton X-100耐性膜画分(DIG)のコレステロール硫酸化の結果、ラフトに局在する膜タンパク質が可溶性画分に局在性を変えることが生化学的な実験より明らかとなった。ヒトTPSTは2種類存在する、そこで、2種のTPSTの生化学的諸性質を比較検討した。その結果、これらのTPSTは基質特異性など酵素学的な諸性質が異なることから、タンパク質の機能を多様化する機構としてチロシン硫酸化が機能していることが推測された。今後、これらTPSTによって硫酸化されたタンパク質の細胞内輸送の違いについてプロテオームの手法を用いて解析する計画である。
脳腫瘍悪性度の原因究明と定量化に関する研究

1.成長解析学的検討BudRによる標識を行った脳腫瘍は、すでに50例を越える。BudR、IndRによる二重標識によるS期時間の測定、理論的倍化時間、growth fractionや細胞世代時間について次のことが判明した。悪性グリオーマでは、Ts:平均9時間、Tp:平均70時間、転移性脳腫瘍では、Ts:平均14時間、TP:平均72時間と計算された。9例のgliomaの解析から、細胞世代時間は、48時間以内と推論された。これらの情報を基に患者の年齢、組織診断、BudR標識率を統計学的に解析すると膠芽腫、悪性星細胞腫群と星細胞腫の生物学的増殖様式に違いがみられ、さらに分化型の星細胞腫では増殖相、非増殖相の相互の移行が乏しいという推論がなされた。他に、増殖能評価のための新たな方法論の開発がされ、1)Histone c-RNAプローベによるin situ hybridizationによる増殖細胞同定法2)ヌクレオリン抗体の作製及び応用3)Ki-67抗原を認識するMIB-1抗体を用いた簡便な染色法の開発が行われた。これらの新しい方法によって、より簡便に、より正確に患者の脳腫瘍の増殖能を評価することが可能になり、さらに検討がすすめられている。2.癌抑制遺伝子P-53のgliomaでの欠落を、PCR-RFLP法によって解析した。約100人の白血球DNAの検討から、exon4部に、ヘテロ型を示す例が40%にみられた。この方法により、全脳腫瘍の48%に、P-53遺伝子の欠落を証明した。3.脳腫瘍における糖輸送担体の発現について検討がなされた。星膠、膠芽細胞腫では、Isoform 1と3が主に発現し、従来脳には存在しないと考えられていた、Isoform 4のこれらの腫瘍での発現が明かとなった。さらに、C6グリオーマ細胞を用いた研究から、腫瘍の増殖能と、糖輸送担体の発現に密接な関係のあることが示された。4.K3蛋白質、C-CAM共に、脳血液関門形成に重要な役割を果たすことがわかった。K3は、ラット脳血管内皮のtight junctionに局在し、C-CAMは、胎生期中枢神経の血管形成の上で、内皮と周皮細胞の接着を制御していることがわかった。さらに、C-CAMに対する単クローン抗体の作製に成功し、分子細胞生物学的研究がすすんでいる。従来より各種脳腫瘍の増殖能の測定をbromouridine(BUdR)を用い行っているが,本年度は手術時切除された31例を対象に解析した。次にBUdR,iodouridine(IUdR)に対するモノクロ-ナル抗体を用いて腫瘍細胞の二重染色を行い,新しいS期細胞検出法を検討した。一方各種染色法の比較においてABCーAPAAP(Fast blue)法,ImmunogoldーsilverーAPAAP(Fast red)法が2色の識別性という点で優れていた。Glucose

輸送担体については既に発表されている5種類(GLUT15)のヒトglucose輸送担体のcDNA塩基配列をもとにしてdegenerative oligonucleotide primerを作成した。この内GLUTー1は脳内微小血管,グリア細胞,神経細胞に検出され,GLUTー3は成人脳ではHippocampus及び小脳Purkinje細胞に証明された。今後この手法を用いグリア系腫瘍のglucose輸送体のcloningを行う。ラット腎λgt11cDNAライブラリ-より,cDNAクロ-ンK3を単離した。K3は既知のものと異なる新しい蛋白質をコ-ドしていた。この抗血清は,ラット脳ホモジネイトをTriton Xー114により分離した時,detergent phaseの50KDaの糖蛋白質に反応した。このような蛋白質は,細胞同志間の接着や,腫瘍細胞の浸潤に関わっていると思われる。I.BUdRによる標識を行った脳腫瘍は既に50例を越え、更にBUdR、IUdRによる二重標識法によりグリオ-マでは、組織学的悪性度やLIに拘らず、Ts:平均9時間と計算された。しかし理論的倍化時間はLIと相関して幅広く分散する。細胞世代時間は、48時間以内と推論される。II.P53遺伝子は第17染色体短腕に存在する癌抑制遺伝子で、exon4部におこる正常アミノ酸変位の存在を利用して、PCRーRFLP法によるP53の欠落の有無を検出することができる。100人の血液の解析から、日本人では、欧米人に比しexon4部のHetero型が多く43%に見られることが判明した。33例の脳腫瘍のうち15例がHetero型であり、うち6例(40%)にP53遺伝子の欠落を証明できた。III.糖輸送担体(Glut)の脳腫瘍での発現を分子生物学的に検索し、ヒト星膠細胞腫では、Glutー1は、主に血管内皮細胞のluminal側に局在し、悪性になるとその染色性の低下あるいは消失が観察された。星膠、膠芽腫細胞にて最も発現しているGlutは、Glutー3であった。更に元来、脳組織ではみられないインスリン依存性のGlutー4の発現が認められた。IV.ヒトHistone Hー3蛋白質の塩基配列を基に、PCR法にて約400bpのDNA断片より、DNA及びRNAプロ-ベを作成した。これらのプロ-ベを用いた、Hー3 mRNA in situ hybridization法が、新しい増殖細胞同定法として有用であることを確認した。これと平行し細胞増殖蛋白質として核内に存在するNucleolinも抗血清を作成した。この抗血清は、Nucleolin蛋白質に対してmonoーspecificに反応する。ラット及びハムスタ-細胞では、この抗体は、核小体に強く反応することが示されている。V.細胞細胞接着蛋白質kー3の免疫組織学的局在をラット組織にて検討した。同時にKー3と免疫学的に類似性のあるCーCAM105の発現をラットC6グリオ-マ細胞に認めた。更に、CーCAM105のDNA,RNAプロ-ベを作成し、ラットC6グリオ-マに存在するCーCAM105のcDNAクロ-ニングを試みている。I.BudRによる標識を行った脳腫瘍は、すでに50例を越えるBudR、IudRによる二重標識によるS期時間の測定、理論的倍化時間、growth fractionや細胞世代時間について次のことが判明した。
試料断面積が漸次変化する場合の燃焼合成火炎の伝播速度および可熱限界

燃焼合成は,金属と非金属または複数元素を直接反応させることにより,高融点無機化合物や金属間化合物を迅速かつ経済的に合成する材料合成法であり,元素混合粉末圧粉体中を燃焼波が自己伝播することにより燃焼生成物として高融点無機化合物や金属間化合物が生成される.しかし,燃焼波の伝播機構,燃焼波の伝播速度(燃焼速度)や伝播可能領域(可燃範囲)については不明な点が多い.本研究では,試料断面積が漸次変化する場合,つまり,燃焼波内での熱発生量と熱損失量とが漸次変化していく場合を取り上げ,この試料断面積の漸次変化が燃焼速度や可燃範囲にいかなる影響を及ぼすかを実験的に調べることを目的としている.本年度の研究では,チタニウム-炭素系の燃焼合成を取り上げ,混合割合を種々変化させた四角すい状の元素混合粉末圧粉体試料を作成し,試料断面積が漸減する場合の燃焼波伝播の実験を実施した.ビデオカメラを使用しての燃焼速度の測定からは,燃焼速度が伝播にともない減少し,ついには消炎にいたることが観察された.試料断面積が漸減する場合には,燃焼波の面積が変化し,発生する熱量も漸減するので,熱損失の寄与が相対的に大きくなり消炎が引き起こされたと考えられる.可燃限界については,試料断面の代表寸法Lの変化率(dL/dx)に着目すれば,0.2程度以下であれば断面積一定の場合と可燃範囲が等しいこと,0.2以上であれば可燃範囲が急激に広くなることが見出された.次年度以降においては希釈度,粒子寸法などの影響について調べていくことを考えている.燃焼合成は,金属と非金属または複数元素を直接反応させることにより,高融点無機化合物や金属間化合物を迅速かつ経済的に合成する材料合成法であり,元素混合粉末圧粉体中を燃焼波が自己伝播することにより燃焼生成物として高融点無機化合物や金属間化合物が生成される.しかし,燃焼波の伝播機構,燃焼波の伝播速度(燃焼速度)や伝播可能領域(可燃範囲)については不明な点が多い.本研究では,試料断面積が漸次変化する場合,つまり,燃焼波内での熱発生量と熱損失量とが漸次変化していく場合を取り上げ,この試料断面積の漸次変化が燃焼速度や可燃範囲にいかなる影響を及ぼすかを実験的に調べることを目的としている.本年度の研究では,チタニウム-炭素系の燃焼合成を取り上げ,混合割合を種々変化させた四角すい状の元素混合粉末圧粉体試料を作成し,試料断面積が漸減する場合の燃焼波伝播の実験を実施した.ビデオカメラを使用しての燃焼速度の測定からは,燃焼速度が伝播にともない減少し,ついには消炎にいたることが観察された.試料断面積が漸減する場合には,燃焼波の面積が変化し,発生する熱量も漸減するので,熱損失の寄与が相対的に大きくなり消炎が引き起こされたと考えられる.可燃限界については,試料断面の代表寸法Lの変化率(dL/dx)に着目すれば,0.2程度以下であれば断面積一定の場合と可燃範囲が等しいこと,0.2以上であれば可燃範囲が急激に広くなることが見出された.次年度以降においては希釈度,粒子寸法などの影響について調べていくことを考えている.
新しい微小血栓形成モデルによる血管内血液凝固過程の動力学的検討

ラット腸間膜の微小血を対象に、蛍光色素と光を利用した光化学反応により誘起される血小板血栓をモデルとして、主として以下の点について検討を行った。1.血小板血栓の成長に伴う微小血管内血流動態の変化本血栓モデルでは、血栓状がきれいな砂時計状になる。そこで、dual-sensor法により血栓狭窄部の血流速度の変化を連続計測し、血栓形状との関係を検討した。その結果、血栓の成長によって狭窄度が7595%に達した段階で初めて血流速度が急激に低下することが判明した。2.血小板血栓の形成、成長に及ぼすプロスタグランディン(PG)の効果本法によって血小板血栓を作製し、その開始時間及び血栓の成長による血流停止時間を計測して、血栓形成の指標とした。【PGE_1】,【PGD_2】,【PGI_2】の各PGを経静脈的に連続投与して、上記時間を計測した。いずれのPGでも濃度依存性に血栓形成抑制作用があることが明らかとなった。3.血小板血栓形成に対する活性酸素関与の検討蛍光色素と光の反応によって活性酸素が発生することが知られている。この酸素は反応性の非常に高い酸素であって、内皮細胞、血小板あるいは白血球を傷害する可能性がある。そこで、活性酸素の除去剤を用いて血栓形成に対する効果を検討したところ、活性酸素のうちスーパーオキサイド基及び一重項酸素が本血小板血栓形成に関与していることが示唆された。4.血小板血栓形成部の形態学的検討血栓形成部の電子顕微鏡写真を撮り、その形態学的特徴を検討したところ、以下の点が明らかになった。血小板の粘着している内皮細胞の膜は目立った傷害を受けておらず、ほぼ正常な状態で保たれていた。また、内皮細胞に接して白血球及びその残骸らしきものがみられ、本血栓形成モデルに白血球が関与していることが予想された。
性的二型と闘争・求愛行動の進化

1.求愛行動の解析近縁種2種(D. kurseongensisとKB866)との比較から、前肢でメスの腹部を強打する動作がD. prolongataの求愛行動に特有であることを確認した。しかしこの動作が交尾成立に必須であるかについてはまだ確かめることができていない。一方KB866やD. melanogasterと比較してD. prolongataとD. kurseongensisでは交尾成立までに要する求愛時間が異常に長いことが分かった。これら2種ではメスの感覚・受容特性が変化している可能性があり、またこれに対してオスの行動が追従しきれていない可能性がある。2.RNA-seq領域の支援を受けて成虫の脳を用いた転写物解析を行い、D. prolongata特異的に発現量が変化している遺伝子を約300同定した。このうちに、D. melanogasterにおいて闘争行動に関連して発現量が変化するとして報告されていた遺伝子が約30含まれていた。また、体サイズ制御にかかわるインシュリン様ペプチド遺伝子群のうちの一つについて、D. prolongataでは雌雄ともに発現量が約2倍に増加していた。幼虫期の脚原基を用いた転写物解析についても同様の解析を行っているが、得られたシーケンスデータの解析が進行中である。3.ENU mutagenesis約300系統のスクリーニングから、6つの突然変異体を得た。このうちの一つは体サイズに関する突然変異系統であり、通常条件下でも栄養制限下でも野生型より各部位のサイズが小さくなった。この表現型は他のショウジョウバエよりも体サイズが大きいD. prolongataの進化過程に逆行するものであり、闘争や求愛における体サイズの影響について実験的に検証することが可能になった。24年度が最終年度であるため、記入しない。動物のオスでは、体の一部が著しく発達するとともにその部位を用いた儀礼的な闘争行動や求愛行動を示す例がしばしば観察される。このような形態と行動の密接な関係は複合適応形質を構成しており、その進化には形態形成と神経機能という2つの異なる分子メカニズムが関与している。本研究ではキイロショウジョウバエの近縁種Drosophila prolongataを対象に、次世代シーケンサーによる発現解析を用いてオス特異的な形態と特徴的な闘争・求愛行動の進化に関わる遺伝子を同定することを目的とする。本年度は行動の進化に関わる遺伝子の同定を目指し、主に成虫の脳における遺伝子発現解析を行った。D.prolongataに加え、比較対象として形態に雌雄差が無く闘争行動を行わない近縁種のD.kurseongensisおよび未記載種KB866を用いて、羽化後1週令の成虫から雌雄別に脳を取り出し、計6サンプル間でHiSeq2000によるRNA-seqを行いトランスクリプトームを比較した。またこれに合わせて454GS-FLX(titanium)による解析を3種の頭部由来転写物(雌雄プールしたもの)についても行い、HiSeqによるリードを解析する際の参照配列の生成に利用した。454データに関してはキイロショウジョウバエCDS配列への相同性検索によりほとんどのリードを仕分けることができた。HiSeqデータの予備的解析の結果、D.prolongataオスに特異的な発現量の違いのみられる遺伝子の候補を得ている。当初の予定通り、次世代シーケンサーによる発現解析から候補遺伝子を発見することができているため。行動の進化について、得られた候補遺伝子の機能を主にキイロショウジョウバエを用いた検証実験により明らかにする。並行して、形態の進化に関与する遺伝子についての探索を行う。
不飽和土の工学的性質に関する研究

1.従来型の圧蜜試験機を用いて、最適含水比で締め固めた資料の1次元コラプス試験を実施した。2.団粒化した資料の吸水沈下実験を新規に計画・実施した。3.繰り返し吸水-乾燥を経験させた試料の直接剪断試験を行った。4.不飽和土を対象とした新たな混合土モデルの吸水沈下のシミュレーションをソイル・ビジョン・プログラムで解析した。5.イタリアで開催された、不飽和土の土質力学に関する最新実験の国際シンポジュウムに参加し、発表した。6.足利工業大学で開催された不飽和土の力学に関する会議に参加した。7.京都大学の施設機能工学分野でのシンポジウムで発表した。8.2年間の研究実績に関する報告書を日本学術振興会のために編集した。1.現在,国際誌に論文を掲載する準備をしている.その主たる内容は不飽和粒状土に反復サクションを作用させた場合の影響を論ずることである.またこれとは別に2005年6月にイタリア国トレントで開催が予定されている「不飽和土力学に関する先端実験技術(Advanced Experimental Methods in Unsaturated Soil Mechanics)」と題する国際会議に提出する論文の作成に努めた.この発表では不飽和土のせん断挙動に対する反復サクション載荷の影響に関する挙動(これは研究担当者の学位論文である)を拡張したものである.更にここではエティオピアで採取した乾燥地の用土に関してコラプス試験と保水性試験を追加している.2.現在使用している不飽和三軸試験機を改良し,これに小型の吸引圧計測用のプローブを取り付けるべくその開発と発注を行った.その目的は不飽和土をせん断する過程において生ずるマトリック・サクション(粒子間吸引力)の分布状況を,開発したセンサーを既存の修正三軸試験機に取り付けることにより,より良く計測するためである.製品は納入されたが,いくつかの欠陥があるため,この小型センサーを全面的に活用するに至っていない.3.乾燥地の代表的なコラプシブルな土の試料採取のため,エティオピア国のArba-minch地区(アジス・アベバの南方570kmの地点)で試料を採取し,日本に持ち帰った.このためのエティオピア滞在は他の研究活動を含めおよそ1ヶ月を要した.そしてこの土の予備的な基礎試験;すなわちアッターベルグ限界試験,三軸圧縮試験,透水試験,締固試験等を実施した.さらにある程度のコラプス試験を実施したが,まだ完全には終了していない.4.新潟市で開催された地盤工学会及び北海道で開催された農業土木学会に参加し,研究発表を行った.5.京都大学防災研究所の年次学術報告に研究報告を行い,更に同趣旨の研究成果を防災研究所のポスターセッションで公表した.1.従来型の圧蜜試験機を用いて、最適含水比で締め固めた資料の1次元コラプス試験を実施した。
新しい生理活性脂質放出輸送系の網羅的探索と輸送体構造に基づく普遍的輸送機構の解明

これまでよくわかっていなかった哺乳動物における脂質メディエーター、スフィンゴシン1リン酸(S1P)の細胞外放出輸送体の1つとして血管内皮細胞で働くSPNS2を同定した。SPNS2機能欠損マウスでは血液中へのリンパ球の遊走が阻害されることから、この輸送体に対する阻害剤が新しい免疫抑制剤となる可能性を示した。また、ABC輸送体のノックアウトマウスの解析からABCA5がアテローム性動脈硬化に関与する可能性を見いだし、オーファン輸送体の脂質輸送の新しい役割を提唱した。細胞間の情報伝達物質として機能する脂質メディエーターやステロイドホルモンなどがどのようにして細胞外へ放出されているかはこれまでほとんど明らかになっていない。我々はこの過程に輸送体が関与すると考え、その輸送体を標的にする新しい創薬を目指している。これまでの異物排出輸送体の機能解析から、その本質が脂質二重膜から基質を引き抜く機構であることが明らかとなった。これは、想定される生理活性脂質輸送体の輸送機構と同じである。そこで、オーファン輸送体の中から生理活性脂質の輸送体を探索し、生理機能の解明を進め、並行してその3次元構造を明らかにすることで、両親媒性情報伝達物質輸送体の多様性と普遍性を明らかにし、細胞間情報伝達の研究に新たな領域を確立する。本年度はスフィンゴシン1リン酸(S1P)がATP依存的な輸送活性を示すが、Glyburide, Vanadate, BafilomycinA1などで阻害を受ける新しい輸送体であることを示した。さらにS1Pに光架橋剤を結合させた化合物を用いたアフィニティーラベリングにより、赤血球反転膜で標識される蛋白質を見い出した。この蛋白質を同定するために精製を進めている。一方、我々が最近明らかにしたS1P輸送体であるspns2の哺乳動物における生理的役割、特に血清中のS1P濃度の変化を調べためにHPLCを用いて内在性のS1Pの定量を出来るシステムを構築した。これにより、細胞を用いた測定系でspns2はS1P以外にDH-S1Pも輸送することを見い出した。また、ABCA型輸送体のオーファン輸送体を網羅的にS1P放出アッセイ用の細胞(スフィンゴシンキナーゼを発現させたCHO細胞)に発現させS1P輸送体の同定を試みたが、spns2で見られたような単独でS1Pの放出活性を示すものはこれまでのところ見い出せていない。我々はオーファン輸送体の中から生理活性脂質の輸送体を探索し、生理機能の解明を進め、並行してその3次元構造を明らかにすることで、両親媒性情報伝達物質輸送体の多様性と普遍性を明らかにし、細胞間情報伝達の研究に新たな領域を確立することを目指している。本年度はスフィンゴシン1リン酸(S1P)に光架橋剤を結合させた化合物を用いたアフィニティーラベリングにより見いだした蛋白質を同定し、そのタンパク質のS1P輸送活性を調べたが、有為な活性は見いだせなかった。また我々は昨年度ヒトS1P輸送体SPNS2がDH-S1Pを輸送する活性があることを明らかにした、そこで本年度は他の生理活性脂質の輸送活性を調べたところ、phyto-S1P、C17-S1Pを輸送することができるが、その脱リン酸化体は輸送できないことを明らかにした。さらに、S1P受容体に作用する新しい免疫抑制剤であるFTY720のリン酸化体もSPNS2が輸送活性を持つことを明らかにし、これら薬物の体内動態に重要な役割を果たすことを示した。また、ABCA型輸送体の1つであるABCA5の欠損マウスから調製した骨髄を移植した雌のLDL受容体欠損マウスにおいて有為にアテローム性動脈硬化になりやすくなることを見いだした。ABCA5欠損のマクロファージからのApoA1依存的なコレステロールの放出が増加し、この細胞ではABCA1の発現の増加が見られることから、ABCA5は直接コレステロールの細胞外への輸送に関わっていないが、マクロファージでのコレステロールの調節に関わっていることを明らかとした。このことは、細胞内のコレステロールの調節にABCA1やABCG5/8以外にもABC輸送体が関わっていることを初めて明らかにした結果である。本年度はゼブラフィッシュにおいてスフィンゴシン1リン酸(S1P)輸送体として同定されたSPNS2のマウス相同遺伝子のノックアウトマウスの解析を進めた。SPNS2はマウスの血管内皮細胞に発現しており、ノックアウトマウスでは血中のS1P濃度が野生型の60%程度まで低下していた。

これまで血中のS1P濃度の維持に中心的な働きをしていると考えられていた赤血球には発現しておらず、ノックアウトマウスの赤血球からのS1P放出も野生型と同じであった。しかしながら、SPNS2欠損マウスでは血中へのリンパ球の移行が完全に阻害されていた。これまでの実験結果に基づく仮説ではS1P濃度が低く抑えられている組織とS1Pが高濃度に維持されている血中との間のS1Pの濃度勾配をにリンパ球の細胞膜に発現するS1P受容体が認識して血中へと移行すると考えられていた。しかし、SPNS2ノックアウトマウスでは血中のS1P濃度は60%程度と受容体を活性化するには充分量残っているにもかかわらず、リンパ球の遊走が完全に阻害されたことから、これまで提唱された仮説とは異なり、リンパ球が血中へ移行する出口における局所的なS1Pの供給がリンパ球の血中移行に必須であると考えている。特筆すべきはSPNS2ノックアウトマウスはS1Pの2つある合成酵素ダブルノックアウトマウスやや受容体のノックアウトマウスが胎生致死であるのとは異なり、リンパ球遊走阻害以外の顕著な異常を示さないことである。これは輸送体を標的として副作用の少ない免疫抑制剤を開発できる可能性を示唆している。阻害剤の開発のために今後結晶構造解析などによる輸送体によるS1P輸送機構などの詳細な機巧な解明が必要である。本研究では生理活性脂質輸送体を探索し、生理活性脂質の1つであるスフィンゴシン1リン酸の哺乳動物における輸送体としてSPNS2が血管内皮細胞から血中へのS1Pの供給に関わることを初めて明らかにし、SPNS2欠損マウスにおいて免疫細胞の血中への移行がほぼ完全に妨げられることを見いだした。これは哺乳動物で生理的に機能する輸送体を同定した初めての例であり、論文に発表することができた。これまでに、血管内皮細胞におけるスフィンゴシン1リン酸輸送体を明らかにすることができたが、これまでにその機能的な重要性が示されている血球系の輸送体浜田同定できていない。個体における動態を明らかにするためにもそれら輸送体の同定が必要である。また今後、輸送体による普遍的な輸送機構に関する知見を得るためには、輸送体の構造を明らかにし、基質の認識や輸送経路を明らかにする必要がある。構造解析には結晶構造解析が必要であるが、大量調製まで進めていない、今後は発現系や輸送体のアミノ酸変異などを行うことで、構造解析の行える段階にまでする必要がある。
超原子価硫黄原子を有する超分子複合体蛋白質による過酸化水素還元反応の制御機構解明

超好熱始原菌Aeropyrum pernix K1株由来のペルオキシレドキシン(Prx)であるThioredoxin Peroxidase(ApTPx)は、チオール依存型のペルオキシダーゼであり、過酸化水素H_2O_2やalkylperoxideを水やアルコールに還元する働きを持つ。ApTPxは、子量20万の10量体蛋白質であり、プロトマー1分子中に3つのシステイン残基(C50,C207,及びC213)を持ち、たとえば、過酸化水素を水に還元する反応を行う。これまでの研究から、ApTPxのアミノ酸配列は1-CysのPrxと相同性が高いのに対し、その反応機構は2-CysのPrxと同様に2つのシステイン残基(C50及びC213)が反応に必須であることが報告されている。超好熱始原菌Aeropyrum pernix K1株由来のペルオキシレドキシン(Prx)であるThioredoxin Peroxidase (ApTPx)は、チオール依存型のペルオキシダーゼであり、過酸化水素H_2O_2やalkyl peroxideを水やアルコールに還元する働きを持つ。ApTPxは、分子量20万の10量体蛋白質であり、プロトマー1分子中に3つのシステイン残基(C50,C207,及びC213)を持ち、たとえば、過酸化水素を水に還元する反応を行う。今回、ApTPxによるH_2O_2の還元機構を解明することを目的として、変異体C207Sを用いて、3種類の過酸化水素濃度条件下においてX線結晶構造解析を行い、構造化学的及び分子ダイナミクス的見地から考察を行った。特に、ApTPxの還元体結晶を60秒間過酸化水素水に浸漬した場合に、100Kの低温でトラップした結晶の構造解析を2.0Å分解能の精度で解析したところ、1つのCysteine(Cys-SH)から、Cystein sulfenic acid (Cys-SOH)へと酸化される際の、詳細な反応メカニズムについての知見が得られた。そこでは、50番目のCys残基が過酸化水素を攻撃してS-OH中間体を形成し、配位子数4の硫黄原子(10-S-4)を持つ超原子価構造をとることが判明した。
TroglitazoneによるGLUT4とHK立への影響とTNF-αとの相互作用

1) NIDDMのモデルラットであるOLETFラットにおいてTroglitazoneを10日間経口投与し、脂肪細胞のGLUT4の蛋白、RNAの発現を検討した。RNAについては、Troglitazone非投与のOLETFラット{OLETF(T-)ラット}では、対照のTroglitazone非投与のLETOラットと比較し、約50%の低下を認めた。Troglitazone投与のOLETFラット{OLETF(T+)ラット}では、OLETF(T-)ラットに比較し、約50%の発現の上昇を認めた。GLUT4蛋白についても、脂肪組織よりcrude membraneを採取し、ウエスタンブロット法により蛋白量を検討し、同様の結果であった。更に、3-O-MethylglucoseのとりこみもOLETF(T+)ラットはOLETF(T-)ラットに比較し約1.5-2倍の上昇を示した。以上より、TroglitazoneによるGLUT4の発現の改善が認められ、今後、Troglitazoneによるこれらの蛋白への発現の機構と、TNF-αとの関係を培養細胞を使用し、検討する必要があると考える。2)肥満、非肥満NIDDM患者を対象に血清TNF-αとグルコースクランプ法によるインスリン抵抗性及び、内臓脂肪蓄積量との関係を検討し、肥満NIDDM患者では血清TNF-αは有意に高値で、インスリン抵抗性(M値)とは負の相関、内臓脂肪量とは正の相関を示し、血清TNF-αのインスリン抵抗性及び、内臓脂肪蓄積の関与が示唆された。更にin vitroではTNF-αの産生を抑制するTroglitazoneを肥満NIDDM患者に投与したところ、4週後より血糖の改善と共に血清TNF-αの低下を認め、肥満NIDDM患者でのTNF-αのインスリン抵抗性への関与が示唆され、TroglitazoneによるTNF-αの抑制の可能性が示唆された。1.肥満、非肥満糖尿病患者を対象に血清TNF-αを測定し、グルコースクランプ法によるインスリン抵抗性及び、腹部CTで計測した内蔵脂肪蓄積量との関係を検討した。肥満糖尿病患者では正常群及び非肥満糖尿病群と比較し、血清中のTNF-αは有意に高値で、インスリン抵抗性(M値)とは有意な負の相関、内蔵脂肪量とは有意な正の相関を示し、肥満糖尿病患者でのTNF-αのインスリン抵抗性及び、内蔵脂肪蓄積の関与が示唆された。2.NIDDMのモデルラットであるOLETF(Otsuka-Long-Evans Tokushima Fatty)ラットにおいて、糖尿病発症を確認後、Troglitazoneを10日間経口投与し、筋肉について、RNAを精製し、GLUT4のRNAの発現を検討した。(1)Troglitazone非投与のOLETFラット{OLETF(T-)ラット}では、対照のTroglitazone非投与のLETOラット{LETO(T-)ラット}と比較し、約50%の低下を認めた。(2) Troglitazone投与のOLETFラット{OLETF(T+)ラット}では、OLETF(T-)ラットに比較し、約20%の発現の上昇を認めた。GLUT4蛋白についても、筋肉よりcrude membranezを採取し、ウエスタンブロット法により蛋白量を検討した。(3)OLETF(T-)ラットでは、LETO(T-)ラットに比較し、約50%の低下を示した。(4)しかし、OLETF(T+)ラットとOLETF(T-)ラットについては有意な差は認められなかった。なお、LETOラットでは、LETO(T-)とLETO(T+)との間にはGLUT4のRNA,蛋白量共に有意差は認められなかった。以上の結果より、OLETFラットの筋肉のGLUT4はLETOラットと比較し、RNA、蛋白レベル両者で50%低下しており、Troglitazoneの投与により、これらの低下を完全には是正できないと考えられた。

更にin vitroではTNF-αの産生を抑制するTroglitazoneを肥満NIDDM患者に投与したところ、4週後より血糖の改善と共に血清TNF-αの低下を認め、肥満NIDDM患者でのTNF-αのインスリン抵抗性への関与が示唆され、TroglitazoneによるTNF-αの抑制の可能性が示唆された。
オンサイト気化-質量分析によって水圏／気圏間の物質移動をはかる

本研究は地球環境・大気環境に影響をもたらしている海洋の揮発性化合物について,海面から大気へ放出される量,すなわちフラックスをモニタリングするための手法を確立し,さらにその手法やシステムを活用して物質のフラックスの変動を明らかにしようというものである。我々は海水試料を逐次自動サンプリングし,かつそこから揮発性物質を追い出して質量分析に導入する手法を確立した。特に海洋の植物プランクトンが生成するDMSPという物質に注目し,DMSPから生じる潮の香りの成分である硫黄化合物のフラックスの変動を明らかにした。海洋など水圏由来の揮発性化学物質の,気圏/水圏界面における物質移動の推移を把握できるシステムや手法を確立し,物質移動の挙動の解明につなげることを目的としている。そのためには,水相と気相の双方における物質濃度を同時に測定する必要があり,同時分析を達成するため,溶存物質の気化ー導入インターフェースの検討,ソフトイオン化質量分析の導入をすすめた。○溶存物質の気化ー導入インターフェースの検討: microchannel vapor extractor (MVE)を開発し,溶存物質を連続的に気相へ導入する評価試験を行った。MVEはハニカム型のマイクロチャネルをガス透過膜で覆ったもので,大きな比揮発面積を持つ。ここにDMSなど揮発性有機化学物質を含む試料水を導入すると,膜を介した気相部に効率的・定量的に取り出すことができた。○ソフトイオン化質量分析計の導入:当初,プロトン移動反応に基づくイオン化によって質量分離測定を行うPTR-MSを計画していたが,より広範囲の成分に対応できるよう水銀,キセノンなどによりイオン化を行うソフトイオン化質量分析計(SI-MS)を導入した。HCHO, DMS, H2S, NH3などを対象としてSI-MSの特性を測定し,ppbvレベルの気体分析が可能なことを確認した。本装置と先のMVEを組み合すことにより,微量の水中溶存物質をリアルタイムに測定することができるようになった。また,気相を直接SI-MSへ導入することにより気相中の化学物質濃度をモニタリングできるので,気相,水相双方の濃度を同時定量することが可能になった。この濃度バランスから物質移動すなわちフラックス量を求めることができる。そのためには,水圏と気圏の双方における物資濃度を同時に測定する必要があり,同時分析を達成するため,溶存物質の気化ー導入インターフェースの検討,ソフトイオン化質量分析の導入を行った。平成26年度は,導入した質量分析計について種々検討を行い,操作条件の確立をはかった。実際使用してみると,感度の安定化に時間を要すること,設定する真空度によってフィラメントの寿命が著しく短くなること,イオン化のガスがすぐ消耗することなどが判明した。これらを対策するため,また感度を維持するため,分析条件の確立ならびに維持管理方法の確立を行った。水試料の溶存物質と同じ物質の大気中濃度を同時分析するため,分析の自動システムを構築した。たとえば,水中のジメチルスルフィド(DMS)と大気中のDMSを交互に測定することが可能になった。さらに,DMSの前駆物質と考えられるジメチルスルフォニオプロピオネート(DMSP)のDMSへの加水分解過程を組み込み,大気中DMS,溶存DMS,溶存DMSPの3種の測定が可能になった。これら3種の分析が15分毎に行えるようになった。本システムを,当大学のマリンステーション(天草)に設置し,実際に海水とその海面上大気のこれらの成分の推移を求めた。本測定により,日内においてこれらの物質が周期的に変動していることがはじめて示された。また,気圏・水圏双方の濃度よりフラックスを求めたところ,本フラックスも日内で大きく変動していることが示された。これまで,ジメチルスルフィド(DMS)について海水に溶存する量と海水と接する大気中の濃度双方を分析できるシステムを構築した。また,DMSの前駆物質であるジメチルスルフォニオプロピオネート(DMSP)も合わせて分析することが可能になった。これを用いて海岸にあるステーションにて1週間の分析を行った。得られたデータを解析し,これら3成分に明瞭かつ周期的な日内変動のあることが明らかになった。海水中DMSP濃度は,日中に高くなり,またそれに応じて溶存DMS濃度も日中増大した。一方,大気中DMS濃度は日中に減少した。これは,オキシダント濃度の増大により,DMSの分解が加速されたことに起因すると考えられる。従って,DMSの気液バランスは夜間に比べ日中に大きくずれていることになる。さらに,この結果を解析して,フラックスの変動を得ることに成功した。DMSフラックスとは,DMSの海水濃度と大気度の気液平衡からのずれにともない,海水から大気へ放出する速度のことである。これまでは1日あたりどのくらいのフラックスかは求められていたが,今回,このフラックス量は,物理的・化学的環境因子の変化にともなって,日内で大きく変動し,また毎日同様な変動パターンを示していることが示された。海洋から放出されるDMSは,大気へ導入される硫黄の約3分の1を占めると言われ,雲の凝結核になったり温暖化の程度を低減したりしていることが知られている。また,PM2.5の出発物質のひとつでもある。このDMSの放出が日内で変動する機構について考察し,有用な結果を示すことができた。