hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規ペプチドrelaxin3の神経系における機能形態学的解析

Insulin superfamilyに属するrelaxin3/Insulin like peptid7と呼ばれる新規脳ペプチドについて、機能形態研究を進めてきた。これまでに免疫組織化学法やin situ hybridization法を用いて、脳内における発現部位を同定し、平成18年度からは脳幹でのラット発育期における経時的な発現変化を検索して遺伝子は胎生18日より、ペプチドは出生時から検出できることを明らかにした。またrelaxin3遺伝子発現に対するセロトニン(5-HT)ニューロンの影響を調べ、5-HTの枯渇剤であるp-chlorophenylalanineを投与すると遺伝子発現が約1.5倍に増加することが分かり、5-HTにより抑制性に支配を受けていることを示して、Regulatory Peptides誌に報告した。5-HTやストレスで遺伝子発現が変動することから、次に遺伝子発現の制御機構について研究を展開した。relax{n3が神経系の培養細胞株Neuro2aに発現することを発見し、プロモーター領域にリポーターとしてEGFP遺伝子を連結させたベクターをNeuro2aに遺伝子導入し、さらにG418g選択により安定発現株を作製した。種々の薬剤を投与してEGFPの蛍光強度を測定したところ、細胞内cAMPを増加させるdibutyryl cAMPやforskolinにより有意に蛍先強度が増加した。またPIUの特異的な阻害剤であるH89投与によりその作用が抑制された。relaxin3ニューロンはCRF-R1受容体を発現しているので、細胞株に強制発現させて、CRFを投与したところ、有意にrelaxin3のプロモーターが活性化された。これらの結果よりrelaxin3遺伝子はcAM-PKAのsignal pathwayを介して転写が亢進されていることがわかり、おそらく生体内でも同様の機序で転写亢進されることが想定される。次に上流プロモーターの活性化部位の詳細を明らかにするため種々の欠損領域をもつ変異体を作製してリポーターアッセイを行ったところ、exon1開始点の上流67-117bpの50塩基対が活性化に重要であることが判明した。これらの成果をまとめて現在Journal of Neuroscience Research誌に投稿中である。同様の研究手法で新規のセリンプロテアーゼspinesinの遺伝子発現にcAMPが関与することを明らかにして、研究成果はJ Neurosci Res誌2008年度版に掲載された。2002年に発見された、insulin super familyに属するrelaxin3/Insulin like peptid7と呼ばれる新規脳ペプチドについて、研究を進めている。これまでに免疫組織化学法やin situ hybridization法を用いて、脳内における発現部位を同定した。relaxin3は神経細胞に発現し、細胞体は大部分が橋の背側正中部、第4脳室に接するNucleus Incertus (NI)と呼ばれる神経核に発現しており、軸索はNIより上行性に中隔野、海馬、外側視床下部など、大脳辺縁系を中心とした領域に投射しており、免疫電子顕微鏡による検索も合わせて、神経伝達物質として働くことが示唆されることを報告した。平成18年度にはこのNIにおけるrelaxin3の発現をラット発育期および老齢における経時的な変化を検索して遺伝子は胎生18日より、ペプチドは出生時から検出できることを明らかにした。

加齢に伴って18ヶ月齢になると、遺伝子およびタンパク発現も8週齢に比べると低下することが分かった。このNIは背側縫線核のすぐ尾側に位置しており、セロトニン(5-HT)産生ニューロンと混在している。そこでrelaxin3遺伝子発現に対する5-HTニューロンの影響を調べた。NIのrelaxin3陽性ニューロンは5-HTIA受容体を発現していること、また5-HTの枯渇剤であるp-chlorophenylalanine (PCPA)の投与するとrelaxin3遺伝子発現がやく1.5倍に増加することが分かり、relaxin3遺伝子発現は5-HTにより抑制性に支配を受けていることを証明した。これらの成果はRegulatory Peptides誌に受理され刊行される予定である。その他、組織化学的な研究手法を応用してPAIN誌にも痙痛関連研究の成果を報告した。Insulin superfamilyに属するrelaxin3/Insulin like peptid7と呼ばれる新規脳ペプチドについて、機能形態研究を進めてきた。これまでに免疫組織化学法やin situ hybridization法を用いて、脳内における発現部位を同定し、平成18年度からは脳幹でのラット発育期における経時的な発現変化を検索して遺伝子は胎生18日より、ペプチドは出生時から検出できることを明らかにした。またrelaxin3遺伝子発現に対するセロトニン(5-HT)ニューロンの影響を調べ、5-HTの枯渇剤であるp-chlorophenylalanineを投与すると遺伝子発現が約1.5倍に増加することが分かり、5-HTにより抑制性に支配を受けていることを示して、Regulatory Peptides誌に報告した。5-HTやストレスで遺伝子発現が変動することから、次に遺伝子発現の制御機構について研究を展開した。relaxin3が神経系の培養細胞株Neuro2aに発現することを発見し、プロモーター領域にリポーターとしてEGFP遺伝子を連結させたベクターをNeuro2aに遺伝子導入し、さらにG418の選択により安定発現株を作製した。種々の薬剤を投与してEGFPの蛍光強度を測定したところ、細胞内cAMPを増加させるdibutyryl cAMPやforskolinにより有意に蛍光強度が増加した。またPKAの特異的な阻害剤であるH89投与によりその作用が抑制された。relaxin3ニューロンはCRF-R1受容体を発現しているので、細胞株に強制発現させて、CRFを投与したところ、有意にrelaxin3のプロモーターが活性化された。これらの結果よりrelaxin
動的荷重をうける砂質地盤の弾塑性構成モデルとN値を利用したパラメータ決定法の開発

弾塑性構成モデルのなかから,世界的に見て最も広く使われているオリジナル・カムクレイ・モデルと修正カムクレイ・モデルをKo圧密された自然堆積土に対して拡張したうえで,さらに橋口ら(1998)が提案した拡張下負荷面と浅岡ら(2002)らが提案した上負荷面を適用することにより,繰り返しせん断に対応できる構成モデルを作りあげ,両者の利害得失を理論面ならびに数値解析面の両方で検討した。両者ともにそれぞれ長所・短所があるため,両者を包含するような一連の構成モデルをあらたに考案し,各種の土に対する適用性を検討した結果,良好な成果を得た。修正カムクレイモデルに上負荷面と下負荷面を導入し、さらにKo圧密された自然堆積地盤に拡張した橋口モデルを用いて、地震等で発生する繰り返しせん断における砂地盤の力学特性をシミュレートした。いくつかの弾塑性構成モデルをもちいてそれぞれの利害得失を理論面ならびに数値解析面の両方で比較検討した結果、最終的に橋口モデルが使いやすいとの結論に達したものである。特殊な工夫を用いて砂地盤から採取した不撹乱の砂試料を高圧の定体積3軸試験に供して,その力学挙動の構成モデルへの摺合性を実験的に確かめるとともに,現場におけるN値との相関を求めるべく作業を実施した。西垣ら(1974, 1980)が指摘するようなN値と砂の力学的関連性の存在の有無を確認することがネライであり,また非可逆比が限界状態パラメータの対数で示されるとする研究代表者らの仮説の妥当性を確認することも、目的の一部である。仮説として考え出した砂地盤の力学パラメータ推定法の実務への適用性を調べるため,砂地盤に対して実施された掘削工事の動態解析を併行して実施したところ、鋼製矢板に発生するモーメントならびに土留め工の変形が動態計測の結果と整合するかたちで得られた。これにより、N値しか実質上得られないことが多い砂地盤の物性パラメータを、工学的に有用な精度でもって推定することが可能であることが示された。また西垣らが1974年と1980年に発表しているにもかかわらず、その後特に注目されるに至らなかったN値と不撹乱砂の非排水強度との関連の重要性が、改めて明らかになった。解析結果と現場計測結果との妥当な整合性を把握すべく,各種のパラメータ推定法を仮定して比較検討する作業を実施したが,動的解析に必要な計算精度を得るための陰解法の開発もあわせて進めた。弾塑性構成モデルのなかから,世界的に見て最も広く使われているオリジナル・カムクレイ・モデルと修正

カムクレイ・モデルをKo圧密された自然堆積土に対して拡張したうえで,さらに橋口ら(1998)が提案した拡張下負荷面と浅岡ら(2002)らが提案した上負荷面を適用することにより,繰り返しせん断に対応できる構成モデルを作りあげ,両者の利害得失を理論面ならびに数値解析面の両方で検討した。両者ともにそれぞれ長所・短所があるため,両者を包含するような一連の構成モデルをあらたに考案し,各種の土に対する適用性を検討した結果,良好な成果を得た。特殊な工夫を用いて砂地盤から採取した不撹乱の砂試料を高圧の等体積3軸試験に供して,その力学挙動の構成モデルへの摺合性を実験的に確かめるとともに,現場におけるN値との相関を求めるべく作業を実施した。これにより,西垣ら(1974,1980)が指摘するようなN値と砂の力学的関連性の存在の有無を確認することがネライであり,また非可逆比が限界状態パラメータの対数で示されるとする研究代表者らの仮説の妥当性を確認することも目的であるが,現在作業を続行中である。以上の理論・実験上の作業とともに,仮説として考えられている砂地盤の力学パラメータ推定法の実務への適用性を調べるため,砂地盤に対して実施された掘削工事の動態解析を併行して実施した。解析結果と現場計測結果との妥当な整合性を把握すべく,各種のパラメータ推定法を仮定して比較検討する作業を実施したが,動的解析に必要な計算精度を得るための陰解法の開発もあわせて進めている。修正カムクレイモデルに上負荷面と下負荷面を導入し、さらにKo圧密された自然堆積地盤に拡張した橋口モデルを用いて、地震等で発生する繰り返しせん断における砂地盤の力学特性をシミュレートした。いくつかの弾塑性構成モデルをもちいてそれぞれの利害得失を理論面ならびに数値解析面の両方で比較検討した結果、最終的に橋口モデルが使いやすいとの結論に達したものである。特殊な工夫を施して砂地盤から採取した不撹乱の砂試料を、数メガPaの高圧で圧密したのち一連の定体積3軸試験に供することにより、高圧下での砂の力学特性を実験的に調べた後、力学特性の構成モデルへの適合性を確かめた。しかるのち現場におけるN値から構成モデルに必要とされる物性パラメータを求める手法の開発に着手し、ほぼ妥当と思われる成果を得た。得られた手法の実務への適用性を調べるため、砂地盤において施工された土留め掘削工事の動態解析を実施したところ、鋼製矢板に発生するモーメントならびに土留め工の変形が動態計測の結果と整合するかたちで得られた。これにより、N値しか実質上得られないことが多い砂地盤の物性パラメータを、工学的に有用な精度でもって推定することが可能であることが示された。また西垣らが1974年と1980年に発表しているにもかかわらず、その後特に注目されるに至らなかったN値と不撹乱砂の非排水強度との関連の重要性が、改めて明らかになった。
高温材料設計のためのマルチスケール解析

本年度は、前年度に研究を行ったSiの熱酸化シミュレーションを発展させ、次世代パワー半導体材料として注目されているSiCの熱酸化を対象として研究を行った。SiCではSiと同様に熱酸化により酸化膜が作成可能であるためパワーMOSFETの材料として期待されているが、界面の品質が十分でなく、また面方位によって酸化速度が大きく異なるなどの特異な現象が報告されており、SiCパワーデバイスの実現に向けて現象の解明が望まれてきた。前年度に作成したSi-O系の原子間ポテンシャルに続き、本年度はSi-C系の原子間ポテンシャル開発を行った。特に、C原子の多様な結合性を表現するため従来用いられてきたTersoffポテンシャル関数形の拡張を行った。Si-C系の原子間ポテンシャルでは、SiC上のグラフェン成長のシミュレーションを行った。10ナノ秒スケールのシミュレーションにより、SiC上でC原子クラスタが形成され、次第に6員環からなるフラットなグラフェンが形成されていく様子が再現された。本研究の成果は査読付き学術雑誌のPhysical Review Bに掲載された。Si-O系、Si-C系の延長としてSiCの熱酸化のためのSi-O-C系の原子間ポテンシャルを作成した。SiCの熱酸化シミュレーションを行い、Siと同様に酸化膜成長を再現した。特に活性化エネルギーの面方位依存性に注目し、様々な温度で酸化膜成長シミュレーションを行うことで、酸化の界面反応の活性化エネルギーが面方位により3倍程度異なるという実験的に報告されていた結果を再現した。また、Si原子の酸化数の変化を追うことで、特に活性化エネルギーの高いSi面ではSi1+が安定であることを発見し、界面に形成されるSi1+を含んだフラットな構造が界面を安定化している説を提唱した。本研究の成果は査読付き学術雑誌に投稿中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、高温環境で注目されている現象として、半導体の熱酸化を対象として研究を行った。MOSFETなどの半導体デバイスでは熱酸化によりゲート絶縁膜を作成するが、この際界面での原子の配列の不整合がデバイスの電気的特性を悪化させることが知られており、高品質な界面を作成することが重要となっている。原子スケールシミュレーションによりこの問題を扱う際に問題となるのが、酸化膜の成長という大規模な構造変化を伴う現象を対象とすること、またそれに伴う応力の蓄積などを扱うことから大きな空間スケールでのシミュレーションが必要となるという点である。また、高温環境であることによりネットワーク構造の組み換えなどを伴うため、必要な時間スケールも長大となってしまう。従来行われてきた第一原理計算に基づく解析では適用範囲の問題から静的な範囲に留まっており、このような大規模なスケールでの現象を扱うための手法が望まれていた。本研究ではこのようなマルチスケール性の高い問題を扱うため、熱酸化の表現が可能な電荷移動型の原子間ポテンシャルの開発を行った。原子間ポテンシャル作成においてはフィッティングを行う物性の収集が重要であるが、本研究ではアモルファスや液体を含む多数の不安定な構造について第一原理計算を行い、これらを教師データとする原子間ポテンシャルの作成を行った。また、これらの構造について古典MDを通して収集することで、位相空間を能動的に探索して教師データを収集していく枠組みを作成した。一方、原子間ポテンシャルの関数形も開発を進めた。結果として、幅広い配位数に対してエネルギーおよび力を精度良く表現できるロバストな原子間ポテンシャルの作成が可能となった。また実際にSi-O-C系の原子間ポテンシャルを作成した。Siの熱酸化シミュレーション、SiCの熱酸化シミュレーションでは共にO2分子の侵入から拡散、解離による酸化膜成長までを再現する原子間ポテンシャルを作成した。得られた界面構造をもとに、界面での応力蓄積や解放のメカニズムを明らかにした。この成果をまとめて学術論文として発表した。また、SiCでは面方位によって酸化膜成長速度に違いが出る様子を再現した。高温での長時間の動力学計算が望まれていたSiC上のグラフェン成長についても計算を行った。SiC表面からSiを除去していくシミュレーションにより、SiC表面にグラフェンが形成されていく様子を再現した。また、金属の線膨張係数算出手法については、従来対象としていた単元系から合金など一般的な材料への拡張を目的として、古典MDと第一原理計算のそれぞれの結果をもとに線膨張係数を算出するハイブリッド手法の開発を進めた。この手法では、今までのように原子間ポテンシャルをもとに解析的に熱膨張率を計算するのではなく、多数の有限温度でのMD計算のスナップショットに対して第一原理計算を行うことで統計的な取り扱いを行っている。第一原理計算の併用により、実験結果へフィッティングを行う必要があった従来の手法とは異なり、線膨張係数を直接算出することが可能となった。

10ナノ秒スケールのシミュレーションにより、SiC上でC原子クラスタが形成され、次第に6員環からなるフラットなグラフェンが形成されていく様子が再現された。本研究の成果は査読付き学術雑誌のPhysical Review Bに掲載された。Si-O系、Si-C系の延長としてSiCの熱酸化のためのSi-O-C系の原子間ポテンシャルを作成した。SiCの熱酸化シミュレーションを行い、Siと同様に酸化膜成長を再現した。特に活性化エネルギーの面方位依存性に注目し、様々な温度で酸化膜成長シミュレーションを行うことで、酸化の界面反応の活性化エネルギーが面方位により3倍程度異なるという実験的に報告されていた結果を再現した。また、Si原子の酸化数の変化を追うことで、特に活性化エネルギーの高いSi面ではSi1+が安定であることを発見し、界面に形成されるSi1+を含んだフラットな構造が界面を安定化している説を提唱した。本研究の成果は査読付き学術雑誌に投稿中である。今後は、今までに確立した原子間ポテンシャルフィッティングの手法をもとに、よりロバストで表現力のある原子間ポテンシャルの関数形の策定を目指す。この際、従来の原子間ポテンシャルフィッティングのプロセスを機械学習の観点から捉え直すことで、局所解に陥りにくい、よりフィッティングの容易な関数形について考察を行う。また、より大規模なデータに対してのフィッティングを行うため、学習データの効率的な選定手法について考察を行う。また、原子間ポテンシャルの適用先として、SiCの熱酸化に着目する。面方位による顕著な界面物性の違いを生み出す素過程の解明を行う。また、界面におけるCクラスタの振る舞いについて、実験結果との比較を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
傷ついた造礁サンゴ群体の再生速度と回復過程

サンゴ礁の基本構造を形成する主要な造礁サンゴ類の群体は、台風や季節風のもたらす波浪や、オニヒトデ等による食害で、部分的な損傷を受けることがしばしばある。本研究では、サンゴ群体のもっている再生能力について、特に環境要因とのかかわりを知るために、異なった環境において比較する野外で潜水観察による実験をおこなった。沖縄本島沿岸のサンゴ礁、伊計島と水釜の裾礁において、ハマサンゴ属とミドリイシ属のイシサンゴ類の群体に人為的に傷をつけ、その後の傷の回復と群体の再生過程を野外で定期的に観察した。一方、外洋に面し、水質汚染の影響を受けることが少ない伊計島では、ハマサンゴ属の群体につけられた傷は急速に回復した。これは、オーストラリアのグレート・バリア・リ-フでの観察結果をもとにした推論、すなわちハマサンゴでの受けた傷は回復しにくい、とは一致しなかった。河口付近に位置する水釜の裾礁では、河口に近接した場所では淡水やシルトの堆積によって傷の回復が悪く、死滅するサンゴ群体も見られた。枝の先端を切り取られたミドリイシ属の群体では、その枝の直径の大きさにより堆積物や付着藻類の及ぼす悪影響と、種によるサンゴの成長速度の差異との相対的な関係で、再生過程が異なった。すなわち、枝が細く成長の早い種類では、その傷口は急速に軟体部の組織に覆われてから再生・成長を続けたが、枝が太くて成長の遅い種類では傷口にシルトが滞積したり藻類が付着したり再生が遅くなったり阻害されたりした。
超臨界二酸化炭素を原料としたダイヤモンド合成法の開発

従来の主な炭素材料合成法である化学気相合成法(CVD)は数百Pa程度の圧力下で行われるため、原料である炭化水素ガスの単位体積当たりの密度は低く、合成に時間がかかることが問題であった。我々は合成速度を高めるために高密度の超臨界流体を原料として利用することを考えた。超臨界流体とは高拡散性・低粘性の気体の性質と高密度・高溶解性の液体の性質を併せ持っている流体である。超臨界流体を反応媒体のみならず原料として利用し、原料活性種密度を高めることにより、合成時間の短縮が期待される。本研究ではこれまで超臨界CO_2中でRFプラズマを用いて、電極上にナノダイヤモンドを合成することに成功した。今年度はダイヤモンドの生成メカニズムについて検討した。その結果、二酸化炭素を原料としてC_2分子が生成し、これが反応してダイヤモンドに成長していくことが判明した。この際、ダイヤモンド以外にグラファイトも生成するが二酸化炭素が分解して生じる酸素分子により、グラファイトはエッチングされ、ダイヤモンドだけが残ることがわかった。また、白金代替触媒として注目を集めている含窒素カーボンアロイの合成に取り組んだ。電極に非晶質カーボンを用い、雰囲気を超臨界窒素にしてプラズマ放電を行った。その結果、グラファイトはC_2分子に分解され、窒素と反応してCN分子が生成していることを発光スペクトルより確認した。また、電極上に含窒素カーボンアロイが合成できていることをEDX、XPSより明らかにした。これらのラマンスペクトルはダイヤモンドに起因する1333cm^<-1>、ナノダイヤモンドに起因する1090cm^<-1>、1150cm^<-1>にそれぞれピークが検出された。高倍率TEM像ではダイヤモンドの(111)面の2.06A間隔の格子像も観察された。また、分解によって発生した酸素により、電極に用いた金属が酸化していることも判明した。このように超臨界条件下でRFプラズマを用いると、簡単にCO_2を分解・還元し、炭素を基板上に高速固定化できることを見出した。またその炭素生成物はグラファイトではなく、ダイヤモンドが主成分であることがわかった。超臨界CO_2RFプラズマ発光を分光器で検出したところ、CO_2が分解し、生成したO原子、CO分子の存在を確認した。また、炭素分子の最小単位であるC_2分子も存在していることが分かった。これはCO_2を原料として炭素材料が生成していることを裏付ける結果である。圧力を変化させてプラズマ発光を観察することにより、発光スペルトルが圧力増加と共にブロードになることも分かった。このような現象は通常のCVD法では観察されない。このC_2分子の激しい衝突が、ダイヤモンドの生成速度を高めていると考えられる。
ラット腹膜中皮腫による標準繊維状試料の発がん性評価

JFM標準線維試料12種類をラット(F344雄、330匹)に腹膜内投与(5mg、10mg、20mg)し2年間観察した。シリコンカーバイドウィスカー(SC)、UICCクリソタイルB(UC)、チタン酸カリウムウィスカー(PT)、セラミックファイバー1(RF1)、セラミックファイバー2(RF2)、アラミド繊維(AR)の投与ラットに腹膜中皮種を認めた。他のムライト繊維(RF3)(RF3)、ウォラストナイト(WO)、ロックウール(RW)、グラスウール(GW)、チタン酸ウィスカー(ルチル型、TO)、ミクログラスファイバー(MG)には腹膜中皮種をはじめ、投与による腫瘍の誘発はなかった。腹膜中皮種例は、血性腹水を貯留し腹壁から腹腔内各臓器に1mm前後の白色の腫瘤が播種、肝と横隔膜は癒着している。腫瘍の転移を認めた例はない。組織学的には肉腫型あるいは混合型が多く上皮型は少ない。化骨形成が6%の例にみられた。繊維の発がん性をUCを基準として相対的に評価した。UC投与量と50%生存期間(中皮腫による)は対数的に反比例するので、各繊維による50%生存期間からUC相当量を求めた。その結果、SCとPTは、それぞれUCの2.45倍、0.23倍の発がん性と推定した。各繊維の重量あたりの本数が同じであると仮定すれば、傷害曝露による癌の100万分の1リスクは、石綿では1.3×10^<-6>fiber/ml(EPA)、4×10^<-6>fiber/ml(EPA)とされているので、SCでは0.5×10^<-6>fiber/ml(WHO)、1.7×10^<-6>fiber/ml(EPA)、PTでは5.7×10^<-6>fiber/ml(WHO)、17.4×10^<-6>fiber/ml(EPA)と算出される。また、環境基準は米国OSHAのPermissible exposure limit (PEL, fiber/ml)は、石綿で0.2なので、SCで0.09、PTで0.90となり、米国ACGIHのThreshold limit value(TLV, fiber/ml)は石綿が0,5なので、SCは0.21、PTは2.2となる。日本繊維状物質研究協議会(JFM)と労働省産業医学総合研究所が作製したJFM標準繊維状試料12種類の頒布を受け、これらをラット(F344雌、250匹)に腹腔内投与(5mg、10mg、20mg)し、観察を続けている。現在までにシリコンカーバイドウィスカ-(SC)、UICCクリソタイル(UC)、チタン酸カリウムウィスカ-(PT)を投与したラットに腹腔中皮腫の発生を見ている。実験開始後199日目にSC10

mg群に発生して最初の腹腔中皮腫例を解剖し、その後340日目では、SC10mg投与群では12例中11例に、UC10mg群では13例中6例に、PT10mg群では13例中1例に腹膜中皮腫が発生している。いずれの腹腔中皮腫例も貧血と腹水の著しい貯留が観察され、衰弱した時点で解剖し、腹腔から30ml以上の血性腹水を回収する例が多い。投与した繊維状粉じんは、主として肝表面への沈着が認められる。ほとんどの中皮腫例では、腹壁から腹腔内各臓器に1mm前後の白色の腫瘤が播種しており、肝と横隔膜は癒着している。胸腔はじめ他の組織等への腫瘍の転移を認めた例はない。病理組織学的には、腫瘍組織は間質が少なく、円型あるいは紡錘形を呈し、分裂像を呈する細胞数は多くはないが、核はクロマチンに富み大小不同で異型性は中等度である。まれに、軟骨あるいは骨形成を伴いながら増殖する腫瘍も認められた。さらにラットの飼育と組織学的観察を継続している。JFM標準繊維状試料(日本繊維状物質研究協議会:JFMと労働省産業医学総合研究所が作製)12種類のラット(F344雌、250匹)腹腔内投与(5mg、10mg、20mg)を実施し、観察を続けている。現在までにシリコンカーバイドウィスカー(SC)、UICCクリソタイル(UC)、チタン酸カリウムウィスカー(PT)、セラミックファイバー1(RF1)、アラミド繊維(AR)を投与したラットに腹膜中皮腫が発生している。SCとPT投与による腹膜中皮腫の発生率には用量依存性がみられている。他のセラミックファイバー2(RF2)、ムライト繊維(RF3)、ウォラストナイト(WO)、ロックウール(RW)、グラスウール(GW)、チタン酸ウィスカー(ルチル型、TO)、ミクログラスファイバー(MG)には腹膜中皮腫の発生はなかった。解剖時の所見として、ほとんどの腹膜中皮腫は腹壁から腹腔内各臓器に1mm前後の白色の腫瘤が播種し、肝と横隔膜は癒着している。病理組織学的観察によると、肉腫型あるいは混合型を呈する例が多く上皮型は少ない。乳頭状の腫瘍は、1層から数層の腫瘍細胞がhyaluronidase消化性コラーゲンを含む結合組織で被覆されている。腫瘍細胞は、立方状で好塩基性の豊富な細胞質を有し、円形から楕円形の核を持っている。結節性の腫瘍は、多様な組織学的特徴を呈し、表面は乳頭状と同様の立方状腫瘍細胞が1層から数層被覆している。結節中心部の腫瘍は大型の核をもち、様々な大きさの空胞、不明瞭な細胞間隔の多角形細胞を有するものもみられる。ムコイド物質はPAS染色陰性である。この2形態は入り交じり、大きな腫瘍塊を形成する。化骨形成を示す例が全体の6%にみられた。今後、観察を続け平成11年度内に全例解剖、病理組織学的検討を行い本研究を完了する予定である。JFM標準繊維試料12種類をラット(F344雌、330匹)に腹腔内投与(5mg、10mg、20mg)し2年間観察した。シリコンカーバイドウィスカー(SC)、UICCクリソタイルB(UC)、チタン酸カリウムウィスカー(PT)、セラミックファイバー1(RF1)、セラミックファイバー2(RF2)、アラミド繊維(AR)の投与ラットに腹膜中皮腫を認めた。他のムライト繊維(RF3)、ウォラストナイト(WO)、ロックウール(RW)、グラスウール(GW)、チタン酸ウィスカー(ルチル型、TO)、ミクログラスファイバー(MG)には腹膜中皮腫をはじめ、投与による腫瘍の誘発はなかった。腹膜中皮腫例は、血性腹水を貯留し腹壁から腹腔内各臓器に1mm前後の白色の腫瘤が播種、肝と横隔膜は癒着している。腫瘍の転移を認めた例はない。組織学的には肉腫型あるいは混合型が多く上皮型は少ない。化骨形成が6%の例にみられた。
曲がった時空中の弦理論とAdS/CFT

本年度も、昨年、一作年度に引き続いて、AdS/CFT対応を検証、理解することを目指して、AdS_5×S^5時空中の弦の量子的な運動を研究した。昨年、一昨年度では、主に超弦のスペクトルを求めることを試みた。超弦の重心運動にあたる自由度については、完全な答えが得られた一方で、超弦のその他の自由度については、量子化を行うことそのものが極めて困難であることが判明した。そこで本年度では、スペクトル問題を完全に解くことのできた重心運動の自由度に制限して、相関関数を計算する手法を研究した。AdS/CFT対応において物理的に重要なのは、AdS時空の境界上で波動関数がピークを持つ状態間の相関であることが知られている。ところがこのような状態のノルムは無限大となってしまい、一昨年度に導出した波動関数を用いることは困難と考えられる。前記状態は、系の持つ大域対称性であるpsu(2,2|4)という超リー代数のうち、エネルギー演算子を対角化するものとして得られた。本年度の研究を通して、エネルギー演算子の代わりに、動径方向の拡大・縮小を司るディラテーション演算子を対角化する状態が、期待される性質の一部を持っていることが明らかになった。具体的には、当該状態間の内積を計算することで、期待される2点相関関数を再現することを確かめた。ただし、計算の過程で発散が生じ、演算子が空間的に離れている場合のみに、その検証は留まっており、時間的に離れた場合及び、3点関数を計算することが今後の課題と考えている。この課題を解決することは、超弦理論における相関関数の、ゲージ理論における対応物を第一量子化の立場から明らかにすることができ、未だに第一原理的理解の困難なAdS/CFT対応の理解につながりうるという点重要だと考えている。粒子の第一量子化は順調に完了したが、同様の手法を超弦の場合に拡張、適用することが極めて困難であり、当初予定通りには研究が進んでいないので。超弦のすべてのスペクトルを導出することは、極めて困難であるため、適切な極限をとり、より解きやすい自由度を取り出す必要があると考えている。また、相関関数については、困難の一因が共変性の欠如にあると考えられるので、これらを保ったゲージを採用することで、見かけの発散を除去する方法が発見できるのではないかと考えている。AdS/CFT対応とは、Anti-de-Sitter空間と呼ばれる曲がった時空中の弦理論と、共形不変性をもった量子場の理論とが、強/弱結合対応するという驚くべき予想である。この予想を精密に検証し、弦理論の深い性質としてその機構を理解すべく、AdS時空中の弦理論を解析するのが本研究の目的である。特に、典型例であるAdS_5×S^5時空中の弦の運動を量子化し、そのスペクトルを求めることを当面の目標としている。しかし時空が曲がっていることと、RR-fluxが入っていることから、この系を厳密に量子化しその対角化問題を解析する有効な手法が今現在、存在しない。私は風間氏との共同研究で、この系がpsu(2,2|4)とう高い超対称性を持ち、特にハミルトニアンがその一部に含まれていることに注目した。そして表現論を十分に活用するという新しい視点からこの問題の解決に迫ろうとしている。本年度は、実施計画に沿って、弦のモードの一部である粒子の運動を前述の視点から解析した。具体的には、表現論という代数構造を活用するため、まず系の運動を位相空間内で定式化することを行った。我々はAdS-5×S^5を含むコセット型で表せる時空の場合にディラック括弧等を計算をする公式を導出した。量子化は正準量子化で行った。対角化問題はハミルトニアンがpsu(2,2|4)代数の一部に含まれるため、実は、構成したヒルベルト空間中に存在するpsu(2,2|4)多重項を求めることに帰着する。この際我々は、代数の生成子の具体形が可能な表現を統御するという視点で解析を行った。特にこの系では生成子の積に関して非自明な等式が成立することを示し、これがS^5方向の波動関数の配位を著しく制限することを発見した。この事実を用いることですべてのスペクトルと波動関数を厳密に決定することに成功した。我々の手法は作用をもとにした第一原理的なものであるため、弦の場合にも拡張可能な点が新しく、かつ重要な点だと考えている。超弦理論は現在知られている4つの力を統一的に記述できると期待され現在も盛んに研究されている。弦理論は1次元的に拡がった弦が基本構成要素であるため、通常の場の理論とは違った豊かな構造を持っている。その中でもAdSICFT対応と呼ばれる予想は重要な課題の1つである。本年度は、昨年度の手法を弦の場合へ拡張することで、AdS_5×S^5時空中の弦の量子力学を厳密に定式化することを試みた。

具体的には、まず弦の古典的な運動を位相空間内で定式化した。つまり、適切な括弧構造を見出し、系を特徴付ける、psu(2,2|4)という対称性の生成子の具体形を導出することに成功した。次に、こうして得られた系を量子化しようと試みたが、本年度内にはこの問題を解決することが出来なかった。具体的には、粒子の場合と違い、無限個の自由度が存在するため、正しい演算子の順序を無限の可能性の中から決定することが出来なかった。来年度は引き続きこの問題の解決に取り組んでいく予定である。具体的には、弦の世界面を格子で近似することで正則化する、いわゆるビットモデルの考えをこの系に適用すること、また粒子極限以外の厳密に量子化できる極限を探索することを考えている。本年度も、昨年、一作年度に引き続いて、AdS/CFT対応を検証、理解することを目指して、AdS_5×S^5時空中の弦の量子的な運動を研究した。昨年、一昨年度では、主に超弦のスペクトルを求めることを試みた。超弦の重心運動にあたる自由度については、完全な答えが得られた一方で、超弦のその他の自由度については、量子化を行うことそのものが極めて困難であることが判明した。そこで本年度では、スペクトル問題を完全に解くことのできた重心運動の自由度に制限して、相関関数を計算する手法を研究した。AdS/CFT対応において物理的に重要なのは、AdS時空の境界上で波動関数がピークを持つ状態間の相関であることが知られている。ところがこのような状態のノルムは無限大となってしまい、一昨年度に導出した波動関数を用いることは困難と考えられる。前記状態は、系の持つ大域対称性であるpsu(2,2|4)という超リー代数のうち、エネルギー演算子を対角化するものとして得られた。本年度の研究を通して、エネルギー演算子の代わりに、動径方向の拡大・縮小を司るディラテーション演算子を対角化する状態が、期待される性質の一部を持っていることが明らかになった。具体的には、当該状態間の内積を計算することで、期待される2点相関関数を再現することを確かめた。ただし、計算の過程で発散が生じ、演算子が空間的に離れている場合のみに、その検証は留まっており、時間的に離れた場合及び、3点関数を計算することが今後の課題と考えている。この課題を解決することは、超弦理論における相関関数の、ゲージ理論における対応物を第一量子化の立場から明らかにすることができ、未だに第一原理的理解の困難なAdS/CFT対応の理解につながりうるという点重要だと考えている。粒子の第一量子化は順調に完了したが、同様の手法を超弦の場合に拡張、適用することが極めて困難であり、当初予定通りには研究が進んでいないので。超弦のすべてのスペクトルを導出することは、極めて困難であるため、適切な極限をとり、より解きやすい自由度を取り出す必要があると考えている。また、相関関数については、困難の一因が共変性の欠如にあると考えられるので、これらを保ったゲージを採用することで、見かけの発散を除去する方法が発見できるのではないかと考えている。
哺乳類の低代謝機構を応用した革新的組織保存法の開発

再生医療の普及にはドナー組織の安定した供給に加えてドナー組織の安全な長期保存が不可欠である。しかし、未だに最適なドナー組織保存手法が確立されていない。2016年に当研究室で開発したマウスの低代謝状態を自在に誘導できる技術によって、哺乳類の低代謝研究は近代的な遺伝学的手法を駆使できる分野に変貌を遂げた。そこで、哺乳類が自然に備えている能動的低代謝(冬眠や休眠)を応用した革新的組織保存法の研究開発を行い、最終的に当研究室で製造しているヒトiPS細胞由来網膜シートを用いて保存能を評価する。再生医療がより多くの患者に行き渡るように、最先端の再生医療技術を基盤にドナー組織の新規保存法の開発を目指す。ES/iPS細胞を用いた再生医療を行う上で欠かせない、ドナー組織の長期保存を可能にする根幹となる技術の開発研究である。低代謝に誘導したマウスを用いて、低代謝に必要な遺伝子ネットワークや小分子の検索を行い、またES/iPS細胞由来の中枢神経組織の低代謝能を検証する。さらに、ヒトiPS細胞由来の網膜シートに対する候補の因子を用いた低代謝保存を試行し、移植した際の視機能評価を行う。冬眠に関係する低代謝の機構を解明し、ドナー組織の長期保存に応用しようという独創的な研究であり、ドナー組織の長期保存が可能になれば、網膜シート移植のみならず、あらゆる臓器に対する再生医療の普及に貢献すると考えられる。
遺伝情報維持の分子機構

本重点領域研究では、ヒトを主とする高等真核動物における遺伝情報維持の分子機構を解明し、その機構が個体の発生、分化、老化、がん化等にいかなる役割を果しているかを解明する事を目標とした。本領域の主な研究成果は以下のようにまとめられる。第1班:ピリミジンダイマーや(6-4)光産物を修復する光回復酵素遺伝子を、前核生物のみならずラットカンガル-、ショウジョウバエ、魚類などの真核生物からもクローニングした。そして、ヒト細胞にもこれらの光回復酵素遺伝子と高い相同性を示す遺伝子が存在する事を明かにした。色素性乾皮症A、C、G群遺伝子をクローニングし、ヌクレオチド除去修複の分子機構およびその分子病態の解明に貢献した。3つのDNA修復酵素の構造をX線結晶解析法により解明した。第2班:PCNAやDNAポリメラーゼ遺伝子の転写制御機構を解明した。ミスマッチ修復遺伝子MSH3遺伝子をクローニングし、造血器腫瘍細胞で発現の欠如や低下を認め、一部はRER陽性であった。活性酸素によるDNA傷害8-OH-Guaを修復する酵素活性が、酸化ストレス、喫煙、老化等により上昇する事を見いだした。第3班:XPAやXPG欠損マウス、O^6-メチルグアニン-DNAメチルトランスフェラーゼや8-oxo-dGTPase遺伝子欠損マウスを樹立した。RAD51欠損マウスは発生初期に死亡した。XPA欠損マウスでは、UVBにより高頻度に癌が発生する事が証明された。以上のように、新規のDNA修復遺伝子のクローニングとその解析、DNA修復酵素の高次構造解析、DNA修復遺伝子をノックアウトしたマウスの樹立と解析等、当初に予定した研究目標をほぼ達成できたと考えており、これらの成果の多くは、当該研究領域のさらなる進捗のための重要な基礎を築いたものと考えられる。DNA修復機構を中心とする遺伝情報維持の分子機構を解析する為、1)修復酵素の構造と機能、2)遺伝情報維持の制御機構、3)遺伝情報維持機構の欠損あるいは亢進したモデルマウスの作成と個体形成への影響、の3課題について計画研究班を組織し重点的に推進すると共に、新しい発想や方法で研究に取り組んでいる研究者を公募し、総合的な視点から研究を推進した。代表的な成果を列挙すると、1)ヒトの除去修復に関わる、色素性乾皮症(XP)A、C、G群の原因遺伝子をクローニング、解析した。XPA蛋白は障害DNAに特異的に結合し、XPC蛋白はリン酸化により活性化され一本鎖DNAに結合する事が明らかとなり、XPG蛋白はヌクレアーゼ活性に関わる事が示唆された。その他、DNA塩基欠落の修復に関わるAPEXヌクレアーゼ、(6-4)光産物に結合する新しい光回復酵素、アルキル化剤によるDNA障害を修復するO^6メチルトランスフェラーゼ(MGMT)、活性酸素により生じる8-オキソグアニンを取り除く8-oxo-dGTPase等の構造と機能に関し解析が進行した。2)遺伝情報維持の制御機構を明らかにする上でin vitroでDNA修復機構を再構築する事が重要だが、紫外線照射したSV40ミニ染色体を鋳型とし、ヒト培養細胞の粗抽出液を用いてDNA除去修復反応を検出する無細胞系を確立した。DNA除去修復に関わるDNAポリメラーゼβ、PCNAの発現調節機構を明らかにし、魚類光回復酵素遺伝子が可視光や活性酸素によって発現誘導される事を明らかにした。3)遺伝子ターゲッティング法によりXPA遺伝子を欠損したマウスを樹立した。

このマウスはDNA除去修復能が欠如し、紫外線や種々の化学発癌剤に高感受性を示し、皮膚にジメチルベンツアントラセン(DMBA)を塗布すると、早期に高頻度でパピローマが出現し、XP患者に認められる高発癌性の良いモデルになる事が示唆された。「修復酵素と構造と機能」、「遺伝情報維持の制御機構」、「遺伝情報維持機構の欠損あるいは亢進したモデルハウスの作成と個体形成への影響」の3班を組織し、ヒトを主とする高等真核生物におけるDNA修復を始めとした遺伝情報維持の分子機構を解析し、その機構が個体の発生、分化、老化、癌化等にいかなる役割を果たしているかを解析した。6月には3班の合同班会議を、10月には各班別の班会議も開催し、班員は研究計画やこれまでの成果を発表し総括班評価委員の内部評価を受けた。また、ニュースレター、論文集を発行し、班員間の交流に役立てると共に、公開シンポジウムを開催し、成果を公開した。本年度の主な研究成果は以下のようにまとめる事ができる。1.A、C、G群色素性乾皮症遺伝子、DNA塩基欠落部位やアルキル化剤によるDNA障害の修復に関与する遺伝子、活性酸素による障害ヌクレオチドを分解する酵素の遺伝子、魚やカンガル-での新しいタイプの光回復酵素の遺伝子、アカパンカビでの新しいタイプのUVエンドヌクレアーゼ、(6-4)光産物を修復するショウジョウバエの新しい光回復酵素、酸素ラジカルによる酸化型ヌクレオチドを加水分解する8-oxo-dGTPaseの遺伝子等をクローニングあるいは精製し、それらの構造と機能について解析した。2.魚類のピリミジン二量体を修復する光回復酵素が、可視光、過酸化水素、細胞の増殖阻害によって転写誘導される事を明かにした。p53はDNA損傷により誘発されるが、色素性乾皮症A群細胞やコケイン症候群細胞では正常細胞に比べてより少ない紫外線量でp53の核内での蓄積が起こる事を発見した。3.色素性乾皮症A群遺伝子のノックアウトマウスは紫外線照射により皮膚癌を高発する事を明らかにし、8-oxo-dGTPase遺伝子のノックアウトマウスを樹立した。高等真核生物の遺伝情報維持の分子機構を解析するため、1)修復酵素の構造と機能、2)遺伝情報維持の制御機構、3)遺伝情報維持機構の欠損あるいは亢進したモデルマウスの作成と個体形への影響、の3課題について計画研究班を組織し重点的に研究を推進すると共に、新しい発想や方法で研究に取り組んでいる研究者を公募し、総合的な視点から研究を推進した。平成7年6月12日15日、仙台市郊外において合同班会議を開催した。各班員が30分ずつ成果と研究計画を発表し、評価委員による評価を受けると共に、班員相互による質疑応答を行った。8月にはニュースレターを発行し、班員のプロフィール、研究計画などを掲載し、班員間の交流に役立てた。平成8年1月2223日、大阪で、公開シンポジウム「遺伝情報維持の分子機構」を主催した。本領域の班員が演者となりそれぞれの成果を発表した。1)ラットカンガル-のピリミジンダイマー光回復酵素の遺伝子、ショウジョウバエの(6-4)光回復酵素の遺伝子をクローニングした。大腸菌MutM遺伝子のヒトホモログをクローニングした。UV損傷を認識してその5′側を切る新しい酵素およびその遺伝子を単離し、切断機構を解明した。ラン藻の光回復酵素、AlkA、RuvC蛋白質のX線構造解析を終了した。
パンサラサ高緯度海域における中生代海洋プレート層序の構築とシリカオーシャンの解明

中生代のパンサラサ海の高緯度帯収束域において形成された付加体堆積物では,黒色チャート,赤色チャートから紫色・緑色頁岩に至る遠洋性から半遠洋性の海洋プレート層序が認められる.本研究は,ニュージーランド北島のモツタプ島において連続的な層序をもつ三畳紀前期から中期のチャート層についてHF処理したスラブ堆積面のSEM観察により堆積構造と珪質生物源堆積物の堆積相区分を行い,生物源シリカの変遷過程とチャートの堆積過程を明らかにした.また紫色頁岩中の炭酸マンガンノジュールから産出する放散虫群集について全種解析を行った結果,35属91形態種が区分され,高緯度海域に固有な属の種多様度が高いことが判明した.ニュージーランドのオークランド北東に位置するモツタプ島のアドミニストレーションベイでは,黒色チャート,黒色珪質頁岩,赤色層状チャートから赤紫色・緑色頁岩,炭酸マンガンノジュールを含む紫色頁岩,緑色・紫色頁岩に至る遠洋性ー半遠洋性岩の海洋プレート層序が露出している.初年度の調査により,ほぼ連続的な層序をもつ三畳紀前期中期の層状チャート層について,全層準からチャート試料を採取している.本研究の2年目は,黒色チャート,黒色珪質頁岩および赤色層状チャートについて,岩石薄片やHF処理したスラブの高精細SEM観察により堆積構造および堆積相の解析を行い,チャートの堆積過程を明らかにした.これまで層状チャートは,一般に数cm厚の珪質生物遺骸の密集層と珪質粘土質層の繰り返しからなる有律互層で構成されており,そのチャート単層と互層の成因に関してはいくつかの仮説が提唱されてきた.モツタプ島の三畳紀中期の赤色チャート層の堆積岩石学的解析から,チャート単層の堆積過程が明らかになってきた.1)HFでエッチング処理したチャートをSEMで堆積断面を連続して観察することで,その数cmオーダーのチャート単層の中にも,単一の堆積過程で形成されたことでは説明しきれない,様々な堆積過程の履歴を示す堆積構造が複数存在していることが判明した.2)この堆積構造を明確に分類するため,堆積相区分を行い珪質生物遺骸の密集層をG1相,珪質化石含有量1030%の高珪質粘土層をG2相,珪質化石含有量110%の低珪質粘土層をE-2相,シルトサイズの基質からなる部分をD相と区分した.これにより,チャートの堆積相の重なりからいくつかの異なる堆積プロセスを考察できる様になった.3)モツタプ島の三畳紀中期の赤色チャート層序断面は,基本的に定常的なG2相とE-2相の組み合わせからなり,エピソード的にG1相を挟むことで特徴づけられる.最終年度は,ニュージーランドのオークランド北東に位置するモツタプ島西岸の地質調査を行い三畳紀中期(early Anisian)の赤色チャート層を詳細に調査し,新たな炭酸マンガンノジュールを多数採取した.とくにアドミニストレーションベイに露出する連続的な層序断面(全層厚6.7m)である赤色チャート層(ADA Section)について,分光測色計を用いて色測定を行いL*a*b*値の層位的変化曲線を作成した.その後HF処理したチャート単層スラブの高精細SEM観察により堆積構造および堆積相の解析を行い,チャートの堆積過程を明らかにした.さらに半遠洋性岩である紫色頁岩に挟まれる炭酸マンガンノジュールから産する放散虫化石群集の解析を行った.1) ADAセクションについてチャート単層の堆積相区分を行なった結果,定常的な遠洋性チャート相(G2相)と定常的な遠洋性粘土相(E1/E2相)と生物源構成要素(海綿骨針や放散虫殻)の密集相(G1相)に区分でき,チャート単層を構成する.堆積相は珪質化石含有量1030%の高珪質粘土層をG2相,珪質化石含有量110%の低珪質粘土層をE1, E2相,シルトサイズの基質から成る層をD相,異常堆積層をF相と新たに区分した.2) G1相は層位的に8%100%と変動するが,放散虫殻と海綿骨針の密集層(G1-1相)が優勢であり,放散虫殻のみの密集層(G1-2相)は産出頻度が低い.3)本セクションの下部(0-2.1m)では,基本的に定常的なE1/E2相とG2相の組み合わせからなり,短期間のエピソード的なG1相を挟むことで特徴づけられる.G1相は下位から中部(0.6-3.6mにかけて)増加していく傾向が認められる.4)上位の炭酸マンガンノジュールからは,保存良好な放散虫群集が産出し35属91形態種に識別され,その年代はlate Anisianを示す.中生代のパンサラサ海の高緯度帯収束域において形成された付加体堆積物では,黒色チャート,赤色チャートから紫色・緑色頁岩に至る遠洋性から半遠洋性の海洋プレート層序が認められる.本研究は,ニュージーランド北島のモツタプ島において連続的な層序をもつ三畳紀前期から中期のチャート層についてHF処理したスラブ堆積面のSEM観察により堆積構造と珪質生物源堆積物の堆積相区分を行い,生物源シリカの変遷過程とチャートの堆積過程を明らかにした.また紫色頁岩中の炭酸マンガンノジュールから産出する放散虫群集について全種解析を行った結果,35属91形態種が区分され,高緯度海域に固有な属の種多様度が高いことが判明した.

ニュージーランドのオークランド周辺地域には,ワイパパ帯北部に属するP/T境界を含むペルム紀から三畳紀後期のより古い付加体と三畳紀後期からジュラ紀後期の若い付加体が隣接して分布していることは,これまでのワイヘケ島北西部やラキノ島の我々の研究から判明している.一方これら2島の西方に位置するモツタプ島はチャートを含む基盤岩からなるが,これまで詳しい地質学的調査はなされていなかった.本研究の初年度は,モツタプ島の西岸のアドミニストレーションベイにおいて,地質調査を2011年11月そして2012年2ー3月に本調査を実施した結果,三畳紀のチャート,珪質泥岩,塊状砂岩からなる海洋底プレート層序が好露出しており,それらの層序断面から連続的な岩石試料を採取した.その岩相層序は,下位から黒色葉理チャート/黒色珪質頁岩互層(0.5m),緑灰色チャート(0.5m),緑色/紫色頁岩(1.5m),灰色チャートを上部に伴う赤色チャート(10.5m),赤紫色-緑色頁岩(7.5m),炭酸マンガンノジュールを伴う紫色頁岩(0.5m),紫色/緑色珪質頁岩(6.8m),赤紫/緑色頁岩(13.5m),緑色等量互層頁岩(3m),黒色リン酸塩ノジュールを含む緑色泥岩(3m),塊状砂岩(5m+)に至る.赤色チャート層からはコノドント化石Chiosella timorensisを産出することから,三畳紀中期のearly Anisianを示すことが明らかになった.また紫色頁岩に含まれる炭酸マンガンノジュールから保存良好な放散虫群集を産出し,ファンガロア地域のマヒネプア半島の緑色珪質泥岩から報告したlate Anisianを示す群集と似るが,より下位の層準から産出する群集により類似することが明らかになった.チャート層のSEM観察から,海綿骨針が密集する生物源チャートが多くの層準に含まれることが判明している.1.モツタプ島の連続した三畳紀中期(Anisian)の赤色チャート層から採取した15層準のチャート単層について,岩石スラブと岩石薄片を作成して,岩相および堆積学的記載を詳細に行なうことができた.2.チャート単層の堆積断面について,高精細SEM観察を行いチャートを構成する生物源構成要素や様々な堆積構造の有無により堆積相として,珪質生物遺骸の密集層のG1相,珪質化石含有量1030%の高珪質粘土層をG2相,珪質化石含有量110%の低珪質粘土層をE-2相,シルトサイズの基質からなる部分をD相として識別する事ができた.3.G1相の生物遺骸は,大量の海綿骨針を主体として大型球状の放散虫殻を含み,上下の定常的なチャートG2相に比べて,その骨針の保存状態が非常に良好であることが特徴的である.特に保存状態の良いG1相は,海底表面の海綿や海中のプランクトンである放散虫が大量に発生して,その遺骸が短期間に大量に堆積することで形成される.一方,G2相は長い時間をかけ定常的に粘土や放散虫殻が少しずつ堆積するため,生物遺骸は溶解作用を受けてしまい,保存状態が悪くなったと考えられる.これらの知見は,同時代の日本のチャートではほとんど観察されていない結果である.1.ニュージーランドにおけるP/T境界を含むペルム紀から三畳紀後期の層状チャートにおいては,コノドント化石と放散虫化石が共に保存状態が良好で連続して産出するようなセクションは皆無であることから,モツタプ島のチャート層は,放散虫,コノドント複合微化石層序を確立できる可能性を有している2.チャート層の上位に重なる紫色頁岩に含まれる炭酸マンガンノジュールは,三畳紀中期のlate Anisianを示し世界的にも一番古い年代の炭酸マンガンノジュールである.