hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しいラジカル殺菌技術の生体安全性評価ー発癌リスク評価を中心にー

過酸化水素光分解殺菌法では、水酸化ラジカルの発癌リスク、薬液として使用予定の市販オキシドールに添加されている安定化剤の変性による変異原性や発癌性誘発のリスクが懸念されていた。そこで本殺菌法の生体局所為害性とオキシドール添加剤を中心に検討を行い、1局所粘膜組織に対して為害性を示さないこと、2市販オキシドールはレーザ光照射で安定化剤が変性し変異原性等の毒性が懸念されること、3安定化剤無添加の過酸化水素水でも安定性が担保できること、が明らかになった。歯周病治療のような短時間処理では変異原性の懸念は払拭されたことから、発癌に関わる試験を実施せずに本技術の安全性を検証することができたと判断している。我々は、低濃度過酸化水素に可視光を照射することで高効率にヒドロキシルラジカルを発生させ、ヒドロキシルラジカルが有する強力な殺菌力を口腔内感染症に応用するという全く新しいラジカル殺菌技術の開発を行ってきた。このラジカル殺菌技術を歯科応用するためには、長期使用した場合の生体安全性を評価することが重要となる。本研究の目的は、発がん性という観点から生体安全性を詳細に検討し、新しいラジカル殺菌技術が歯科臨床応用されるための基礎的な検討を行うことを目的とする。平成25年度は、上記の目的を達成するための前段階の実験として、本殺菌法の安全性をin vivoで検証するために以下の実験を行った。1.ヒトでの適用部位に相当するラットの口腔粘膜組織に対する直接的影響について組織学的な検討を行う。2.角質を含めた表皮層による保護がない状態での皮膚組織構成細胞に対する影響を全層皮膚欠損創モデルで調べる。実験には雄性Wistar系ラット(SPF)5週齢を用い、試験は1水対照群、2水+レーザー照射群、3.過酸化水素群、4過酸化水素+レーザー照射群の4群に分けて行った。実験の結果、以下のことが分かった。1.作製直後の創傷部面積は、両群間でほぼ同じ値であった。2.体重は、創作製翌日は両群ともに減少傾向を示したが、その後は両群とも同様に増加した。3.創傷部面積は、両群とも経日的に縮小した。4.過酸化水素+レーザー群では、対照群よりも創傷部面積は低く推移する傾向にあった。5.分散分析の結果では、対照群と過酸化水素+レーザー群の間で創傷部面積の推移に有意差が検出された。以上の結果より、本殺菌装置の生体安全性が確認された。我々は、低濃度過酸化水素に可視光を照射することで高効率にヒドロキシルラジカルを発生させ、ヒドロキシルラジカルが有する強力な殺菌力を口腔内感染症に応用するという全く新しい殺菌技術の開発を行ってきた。本研究の目的は、生体安全性を詳細に検討し、新しい過酸化水素光分解殺菌技術が歯科臨床応用されるための基礎的な検討を行うことを目的とする。これまでの研究では、ラットの口腔粘膜への直接的影響および全層皮膚欠損創を用いて細胞に対する影響を検証するin vivo試験を行い、本技術の生体安全性を確認している。また、可視光の他に400 nm未満の光源で高いヒドロキシルラジカル生成量が認められた。平成26年度は、これまでの試験の結果を踏まえ、光の波長および過酸化水素濃度を変化させた場合の相互作用がヒドロキシルラジカル生成反応と殺菌活性に及ぼす影響について詳細に検証した。光源の波長は365、385、400、465 nm、過酸化水素濃度は0、250、500、1000 mMで試験を行った。光の波長が短い程、また過酸化水素濃度が高い程ヒドロキシルラジカルの生成量が増加し、殺菌活性も光の波長および過酸化水素濃度に依存した結果が認められた。以上の結果から、光の波長と過酸化水素濃度の組み合わせにより殺菌効果が増強できることが示唆された。特に400 nm未満の光を光源とすれば殺菌時間の短縮・過酸化水素濃度の低減が可能となり医療器具や食品の洗浄といった多岐にわたる分野への応用が期待できる。400 nm未満は紫外線領域であるため、今後更なる生体安全性の検証を行い歯科医療分野のみならず様々な分野への応用に向け研究を進める。歯科補綴研究計画で予定していた実験を予定通り遂行することができ、なおかつ予想していたとおりの結果であったため。平成26年度も、申請時に提出した計画書通りに研究を進めていく予定である。
ポリフェノール類によるTRPチャネルを介する血小板機能抑制の新しい分子メカニズム

本研究では抗酸化物質の一種であるポリフェノール類による抗血栓効果、特に血小板活性化を引き起こすCa2+流入機構への直接的な抑制効果を検討した。疫学的な研究から、大豆に含まれるイソフラボンや、赤ワインに含まれるレスベラトロールは虚血性心疾患の発症を抑える事が知られており、血栓形成への予防効果が期待される。しかし、その血小板機能への作用機序については報告が皆無である。我々は現在までに血小板の主要なCa2+流入経路であるTRP (transient receptor potential)チャネルを介するアルコールの抗血栓作用について検討を行っており、エタノールがTRPチャネルに特異的に作用し、血小板の活性化を抑制する事を報告した。これらの知見を踏まえて、今回我々はポリフェノールによるTRPチャネルを介する血小板容量性Ca2+流入(CCE)及びジアセルグリセロール(DG)依存性Ca2+流入に対する効果を血小板凝集、細胞内Ca2+流入等にて検討することとした。蛍光色素Fura-2/AMを用いて血小板細胞内Ca2+濃度の変化を測定し、レスベラトロールの血小板活性化に対する効果を検討した。レスベラトロールは濃度依存的にThrombin刺激による血小板活性化及びCCEを抑制した。しかしながらOAGによるDG依存性Ca2+流入については抑制効果を認めなかった。この事よりレスベラトロールは血小板活性化を抑制し、抗血栓効果を示す可能性が示唆され、その抑制効果はCCEを介する事が考えられた。血小板活性化の指標である細胞内カルシウム流入の検討については概ね実験は進んでいる。引き続き実験計画に沿って検討を進める。今後は引き続きレスベラトロールによる血小板への影響を調べるため、種々の刺激惹起剤を用いて血小板凝集能を測定し、活性化経路ごとでのレスベラトロールの作用を検討する。また、他のポリフェノール類についても血小板への効果を調査する。消耗品等の必要数が当初予定していたより少なく済んだため、未使用額が生じた。ただし、現在も実験を続行しており、当該未使用額については次年度以降で消耗品等にて使用する予定である。
界面エンジニアリングによる単結晶酸化物ナノワイヤの電子輸送制御とナノデバイス応用

単結晶金属酸化物ナノワイヤはイオン結合性や複数の価数を取りえることに起因する多彩な物性を呈することから基礎科学のみならず,ナノデバイスへの応用展開が注目されている材料群である。電子デバイス素子として応用展開するにあたり、材料が有する電気伝導性を制御することは不可欠な要素技術である。しかし金属酸化物ナノワイヤは、結晶成長中における意図しない広義の結晶欠陥導入により電気伝導特性制御に問題を有している。そこで本研究は、気液固(VLS)法を用いた酸化物ナノワイヤ結晶成長中における結晶成長界面に着目することで、ナノワイヤ電気伝導特性を制御することを目的とした。結晶成長中に供給する酸素分圧を精密に制御したところ,従来の酸化物材料とは異なる電気伝導特性の酸素分圧依存性を観測した.単一ナノワイヤ空間分解電気測定の結果から,低酸素分圧条件下で作製したナノワイヤでは高絶縁性を有していたが,供給酸素分圧増加により成長促進された副次的結晶成長の存在により電気伝導性が生じることが観測された.さらなる高酸素分圧条件下で作製したナノワイヤにおいては,低電気伝導率を有することが判明し,酸素分圧増加による結晶欠陥の補填が行われることが示唆された.分子動力学計算を用いたシミュレーション結果から,液固界面のみ成長する場合は高結晶性ナノワイヤが成長し,電気伝導率は低くなることが示唆された.一方で,供給酸素分圧を増加させることで,副次的気固界面成長モードが起こり,このモードでは外部成長環境の影響を受けやすいことが判明した.本研究結果はVLS法酸化物ナノワイヤ成長を行う際の設計指針となる重要な知見である.平成30年度は、単結晶酸化物ナノワイヤ結晶成長中における結晶成長界面に基づく電気伝導特性制御を目的とした。供給酸素分圧制御により結晶成長界面を選択成長させたコアシェル状ナノワイヤは、コア層のみ有するナノワイヤと比較し、数桁に及び異なる電気抵抗率を有することを観測した。これは酸化物ナノワイヤ電子輸送特性制御に繋がる知見であり,VLS法を用いた酸化物ナノワイヤをナノデバイスへ応用展開するにあり礎となる結果である.以上のことからおおむね順調に進展していると判断した。これまでに得られたナノワイヤは結晶成長条件の違いにより,表面特性が異なるような振る舞いを呈している.これらの表面特性と,これまでに得られた知見である結晶成長条件別電子輸送特性に関する結果を利用し,揮発性分子センサデバイスへと応用する予定である.単結晶金属酸化物ナノワイヤは多彩な機能を有し、大気・水中における高い化学的安定性から、基礎科学のみならず応用展開が注目されている材料群である。電子デバイス素子として応用展開するためには、その材料が有する電気伝導特性を制御することが不可欠である。しかし酸化物ナノワイヤは、結晶成長中における意図しない不純物導入により電気伝導特性制御に問題を有していた。そこで本研究は、酸化物ナノワイヤ結晶成長中における結晶成長界面に着目することで、ナノワイヤ電気伝導特性を制御することを目的とした。ナノワイヤ結晶成長中における供給金属材料条件を精密に制御することで、気固界面結晶を選択的に成長させたコアシェル状ナノワイヤの電気伝導性を評価したところ、高い電気伝導性を有することが判明した。一方、気固界面成長を有しないナノワイヤは絶縁性を有することを観測した。単一ナノワイヤ素子を用いた電気伝導測定の結果から、シェル層成長量の差異による電気伝導率増加を観測した。ナノワイヤ断面を用いた化学組成評価の結果、コアシェル状ナノワイヤにおいて結晶内化学組成の化学量論比からの大きなずれを観測することに成功した。この結果から、不十分な酸素供給量が電気伝導性を生み出す可能性が考えられたため、結晶成長中における供給酸素分圧を制御したナノワイヤを作製し、電気伝導特性を評価した。その結果、依然としてシェル構造を有するナノワイヤにおいて高い電気伝導性が観測された。異なる結晶成長界面がもたらす結晶性差異を観測するため分子動力学計算による界面別結晶成長メカニズムを検討した結果、液固界面では界面アニーリング効果により欠損が抑制されることが判明した。一方、気固界面結晶はアニーリング効果の影響が弱く、結晶欠陥を導入しやすいことが判明した。平成29年度は、単結晶酸化物ナノワイヤ結晶成長中における結晶成長界面に基づく電気伝導特性制御を目的とした。供給金属材料の制御により結晶成長界面を選択成長させたコアシェル状ナノワイヤは、コア層のみ有するナノワイヤと比較し、数桁に及ぶ高い電気抵抗値を有することを観測した。これは酸化物ナノワイヤ電子輸送特性制御に繋がる知見である。さらに供給酸素分圧制御により成長したコアシェル状ナノワイヤも、依然として高い電気伝導性を有することを観測した。これは気固界面成長における結晶成長が、本質的に電気伝導性を有しやすいことを示す重要な知見である。以上のことからおおむね順調に進展していると判断した。

結晶成長中に供給する酸素分圧を精密に制御したところ,従来の酸化物材料とは異なる電気伝導特性の酸素分圧依存性を観測した.単一ナノワイヤ空間分解電気測定の結果から,低酸素分圧条件下で作製したナノワイヤでは高絶縁性を有していたが,供給酸素分圧増加により成長促進された副次的結晶成長の存在により電気伝導性が生じることが観測された.さらなる高酸素分圧条件下で作製したナノワイヤにおいては,低電気伝導率を有することが判明し,酸素分圧増加による結晶欠陥の補填が行われることが示唆された.分子動力学計算を用いたシミュレーション結果から,液固界面のみ成長する場合は高結晶性ナノワイヤが成長し,電気伝導率は低くなることが示唆された.一方で,供給酸素分圧を増加させることで,副次的気固界面成長モードが起こり,このモードでは外部成長環境の影響を受けやすいことが判明した.本研究結果はVLS法酸化物ナノワイヤ成長を行う際の設計指針となる重要な知見である.平成30年度は、単結晶酸化物ナノワイヤ結晶成長中における結晶成長界面に基づく電気伝導特性制御を目的とした。供給酸素分圧制御により結晶成長界面を選択成長させたコアシェル状ナノワイヤは、コア層のみ有するナノワイヤと比較し、数桁に及び異なる電気抵抗率を有することを観測した。これは酸化物ナノワイヤ電子輸送特性制御に繋がる知見であり,VLS法を用いた酸化物ナノワイヤをナノデバイスへ応用展開するにあり礎となる結果である.以上のことからおおむね順調に進展していると判断した。今後は、結晶成長界面を選択的に成長させたナノワイヤを用いたナノデバイス応用展開を目的に研究を推進する予定である。デバイス応用展開を推進するにあたり、ナノワイヤ表面・内部-外場との相互作用を理解する必要がある。よって種々の外部刺激との相互作用を検証することを第一の目標とする。これまでに得られたナノワイヤは結晶成長条件の違いにより,表面特性が異なるような振る舞いを呈している.これらの表面特性と,これまでに得られた知見である結晶成長条件別電子輸送特性に関する結果を利用し,揮発性分子センサデバイスへと応用する予定である.
分離分析のための成分間の重なりやノイズに強い新クラスター分析法の開発と実用化

1分離分析データのシミュレーションによる高精度な定量分析プログラム開発クロマトグラムに近似したデータを乱数で発生し、新たなアルゴリズムによって、これまで不正確であった定量分析を精度の高いものへ変える一次元プログラム開発は、これまでの研究で成果を見せている。今回、実データに対応したプログラムの開発を目指す。2高圧液体クロマトグラム(HPLC)を使った重なりのあるクロマトグラムの作成平成31年度予定の実データを用いた検証では、高圧液体クロマトグラム(HPLC)を使って、重なりのあるクロマトグラム研究に適した物質の検索とその条件の設定に関する実験を実施した。本研究では、クロマトグラム分析を実施した際に2成分が結合した状態での正確な定量分析を目的としているため、各成分別のクロマトグラムデータと重合したクロマトグラムデータが必要となる。この重合の状況を作成するためには、多くの近似する成分の分析とHPLCの有機溶媒の種類、有機溶媒濃度、溶媒の速度、圧力条件など多くの組み合わせ実験を実施して、調整を行う必要がある。実験の結果、本研究に適した成分としてクレアチニンとカフェインを使用し、有機溶媒として酢酸エチル60%溶液を使用した場合が、重なりによる影響を説明するに適していることがわかった。特にクレアチンのクロマトグラムは左右非対称性の歪んだ分布を示しており、重合した場合に他の成分に対してより大きな影響を及ぼすものであった。本研究の大きなテーマである精確度の高い定量分析には至適の条件が見つかった。本研究での分析方法の確立により定量分析に大きな進展を期待するものであった。現在、この2成分に対して濃度バランスを変えた場合の影響についてデータを終えたところである。2018年度の到達目標として、重なりあう成分を分離する1次元対応プログラム開発であったが、重なりのあるクロマトグラムの作成において、研究対象とするクロマトグラムは頂点を中心とした左右対称のもの(正規分布)を想定していた。しかし、今回得られた重なりのあるクロマトグラムが左右非対称のものであったことから、従来考案したプログラムが提要できないことがわかった。したがって、左右非対称なクロマトグラムにも対応できる汎用的なプログラム開発が必要となっている。新たな課題として、左右非対称(非正規分布)なクロマトグラムにも対応できる汎用的なプログラム開発が必要となったことから、新たなアルゴリズムを考案し、実データへ適用可能であるかを検証する。具体的には、正規分布と対数正規分布を混合し、調整した計算式の作成および適合度の評価行うプログラム開発の実施。さらに、分布形状を視覚的に確認できるグラフの提供など、誤りのない分析方法の確立を目指していく。また、クロマトグラフばかりではなく、フローサイトメトリーにおける細胞分類の領域設定に関する問題にも範囲を広げていく。HPLC用のカラムや重合したクロマトグラムデータ作成のための同位体の購入などを行わなかっために次年度使用額に示された金額が残っている。今後実験を進めるにあたり、必要な物品であるため、次年度に購入する。
台湾島嶼地域の政治経済的位置づけ及び島嶼政策の変遷に関する政策科学的研究

島々は、それぞれが特有の風情と地理的・文化的特色をもち、フロンティアとしての役割を果たしてきた。台湾においても例外ではない。澎湖や金門、馬祖の島々が、貴重な生態系と伝統文化を保持する地域であると同時に、台湾の歴史において、対外的なフロンティアとしての役割を担ってきた。とりわけ後二者は、中国大陸に対する軍事上の最前線であったが、1990年代以降、軍事的最前線から経済的最前線へと位置づけが変わりつつある。台湾の島嶼政策の基本は2000年3月に制定、同4月に公布された「離島建設條例」である。この條例の目的は、島嶼の開発建設を進めて、住民の福祉を増進させることであり、そのために産業を発展させるとともに、自然環境を保全し、独特の文化を保存して、生活の質の改善を図ることとされている。離島建設條例では、澎湖、金門及び馬祖地域と中国大陸との間の「試辨通航」(俗称・小三通)を認め、さらにこれら島嶼地域の営業者に係る営業税と輸入関税の免税措置を定めているのが、日本の離島振興法にはないこの條例の特徴である。急速にウェイトを落とした軍事経済から脱却するために、観光が重視され、軍事施設の観光資源化が図られてきている。さらに、大陸との間に小三通が2001年1月から始まっている。観光と小三通をテコにした産業開発の努力が、金門や馬祖では見られる。「過去半世紀にわたる戦門島から平和の経貿島への歴史的転変」をめざして、多くの経済発展計画が策定されている問題を抱えながらも、中台間で小三通による経済交流が進みつつあるのは歓迎すべきことである。台湾海峡の両岸関係がうまくいくことが、東アジアにおける平和構築の必要要件の一つだからである。さらに、大陸とめ間に小三通が2001年1月から始まっている。「過去半世紀にわたる戦門島から平和の経貿島への歴史的転変」をめざして、多くの経済発展計画が策定されている。問題を抱えながらも、中台間で小三通による経済交流が進みつつあるのは歓迎すべきことである。

島は、その地理的条件によって、その国の窓口・フロンティアとしての役割を担ってきた。この研究では、台湾島嶼についてその歴史や政策を通して、島嶼地域の位置づけ、台中両岸関係、離島建設条例、小三通、台湾と沖縄・八重山の国境交流について考察した。台湾は、オランダ、鄭成功、清国に次いで日本の統治を受けた。日本の植民地支配は、台湾を南進基地として位置づけ、理蕃政策や同化政策等によって推し進めた。ところで、島嶼地域は国策に翻弄された側面を持っている。とりわけ台湾島嶼の場合は、軍事前線として、あるいは廃棄物処理所としての役割を担わされてきたが、2000年3月制定の離島建設条例に基づいて三通政策の解禁の窓口として位置づけられるようになった。同条例では、澎湖、金門及び馬祖地域と中国大陸との間の「試辨通航」(俗称・小三通)を認め、さらにこれら島嶼地域の営業者に係る営業税と輸入関税の免税措置を定めている。小三通から大三通を見越して、金門では輸出加工区の建設計画があり、澎湖群島では租税の免税措置を活用して、フリー・ゾーンやカジノを建設する構想がある。小三通は、台湾の島嶼地域と大陸の間にある海上取引という違法取引を合法化する方策の一つとして解釈できるが、トラブルを抱えながらも、両岸で小三通による経済交流が進みつつあるのは歓迎すべきことである。台湾海峡の両岸関係がうまくいくことが、東アジアにおける平和構築の必要要件の一つだからである。台湾と日本最西南端の与那国島とは、第2次世界大戦直後まで交易が行われていた歴史を持つ。また、石垣島には台湾からの移住者が産業活動に従事している。自立ビジョンの実現のために、与那国特区構想による新たな時代における国境交流の方策を探った。
高IgE症候群の病態の解析のための高頻度にクラススイッチする細胞株の樹立

インターロイキン4、TGFβ刺激により、免疫グロブリンのクラススイッチをひきおこすCH12.LX細胞から高頻度にクラススイッチする細胞株をクローニングするため、限界希釈法を2回試み、さらに数十%高頻度にIgMからIgAにクラススイッチする細胞株を樹立した。この細胞株をインターロイキン4、CD40リガンド、TGFβのさまざまな組み合わせで刺激し、それらのクラススイッチ誘導の経時的変化の観察をするため以下の実験を行った。1)限界希釈法によるB細胞株のクローニング3)FACSによるCD40リガンド、TGFβ、インターロイキン4同時刺激によるクラススイッチ誘導の度合いの検討4)FACSによる各サイトカインによるクラススイッチ誘導の経時的変化の観察今回、われわれはCD40リガンド、TGFβ、インターロイキン4を同時に72時間刺激することによって、50%近くも高頻度にIgMからIgAにクラススイッチする細胞株CH12F3細胞株を樹立した。CD40リガンド、TGFβ、インターロイキン4刺激はクラススイッチに相乗的な作用を示した。またこのクラススイッチの刺激はほぼ72時間でプラトーに達することが判明した。このような培養細胞系で高頻度にクラススイッチする細胞株を樹立することは、クラススイッチの免疫学的、生化学的な研究を容易にすることができ、その細胞株の解析を行うことにより、クラススイッチの機構をより明確にすることができ、クラススイッチに異常を持つ高IgE症候群の病態解明に大きな意義があると思う。
九州地方の二型音調方言における共通語音声の受容に関する実証的研究

九州地方の二型音調を持つ方言において,外来語と複合語では共通語音声の受容に関して異なるカテゴリーを形成している。外来語は共通語の音声特徴と受容先方言の言語体系に基づいて音調が決まるのに対し,複合語は共通語音声とは独立し,前部要素の音調の型や長さといった特徴に基づいて全体の音調が決まる。ただし,平板化形態素を含む複合語においては共通語音声の影響を受けたものが観察されていることから,共通語音声は徐々に方言の体系に影響を及ぼしつつある。今年度は全体の中で準備期と位置付け,長崎方言の追加調査,及び天草島方言の予備調査を行った。長崎方言の調査においては,複数の語がまとまって句や文を形成するとき,アクセントが音響的にどのように実現するのかを記述した。その結果,前の単語における下降の有無が後ろの単語のFOにほとんど影響を及ぼさないこと,及び,句の枝分かれ構造の違いもFOのパターンにほとんど影響しないということが分かった。この結果はこれまで東京方言などで報告されてきたパターンとは大きく異なり,類型論的観点からも興味深いものである。この成果を国内の研究会,及び国際学会において発表し,論文を投稿した。天草島方言の調査では,牛深,深海,本渡の集落において,長崎方言の調査で使用してきた調査票を再構成し,約50語の予備調査を行った。この方言では,下降型のピッチパターンに関して,同じ島の中でも大きな地域差が見られることが指摘されていた。今回の調査ではまず,このパターンが現代でも保持されているかを調べた。その結果,ピッチパターンに関しては先行研究で記述されたのとほぼ同じ型を保持していることが確認できた。ただし,話者間で揺れもあり,今後共通語の影響で大きく変化していく可能性がある。次に,語種ごとにパターンに関して,短い和語では長崎方言や鹿児島方言と対応関係が見られた。また,複合語については長崎方言や鹿児島方言と同じく,いわゆる平山の法則(前部要素の型が複合語全体で保持される)どおりになっていた。ただし,前部要素が長い複合語に関しては長崎方言と同じくこの法則どおりにならない場合が多く見られた。今後は個別の方言においてどのような規則性が見られるかに関して詳細にわたる調査が必要である。2012年度は本調査を実施し,国内外の学会での発表と論文の執筆を行った。1.長崎方言におけるアルファベット関連語彙の音調に関する分析長崎方言の音調の音響的な実現に関して定量的な分析を行った。その結果,標準語と同じく下降の型が後続する語のFOに影響を及ぼす一方,標準語とは異なり統語構造との相関は見られないことが明らかになった。この結果を国際学会において発表した。また,FM,PR,CPUといったアルファベット頭文字語や,Fチーム,D席といったアルファベット複合語に関するデータについて分析を行った。その結果,アルファベット頭文字語は外来語,アルファベット複合語は通常の複合語と同じ規則性を持つことが明らかになった。さらに,一部の複合語については,標準語の音調のパターンと相関が見られることが明らかになった。そして,以上の知見をまとめた論文を査読付きの学術雑誌に投稿した。2.天草深海方言の複合語と外来語の音調に関する調査天草島諸方言に関して,前年度行った調査の結果を踏まえ,深海方言に焦点を当て,複合語と外来語を中心にそれぞれ約200300語の資料を収集した。調査の結果,標準語アクセントとの対応について,複合語に関しては長崎方言に,外来語に関しては鹿児島方言に近い規則性を持っていた。ただし,どちらの語種も完全に同じ特性を有するとも言えず,詳細にわたる分析が必要である。3.その他の言語・方言の音調に関する調査長崎方言に近い体系を持つ言語として,琉球語宮古諸方言のうち音調の対立を有すると思われるいくつかの方言について調査を行い,基礎的な語彙の音声資料を収集した。また,長崎から地理的に比較的近い福岡方言を対象に,これまで検討されたことのない省略表現を含む文のイントネーションについて検討を行い.国際学会において発表した。本年度はまず,長崎方言の複合語調査を行った。これまで当該方言の複合語の音調は前部要素の長さと型によって決まると言われてきた。ところが,この一般化は複合名詞においては成り立つが複合動詞においては成り立たないことが明らかになった。また,前部要素を名詞,後部要素を動詞にした複合語の場合には,型の数の分布の点において,複合名詞と複合動詞の中間的な振る舞いをすることが明らかになった。次に,天草深海方言のアクセントデータを整理した。その結果,天草深海方言では従来の報告と異なり,A型(下降型)と思わしき単語において複合語では語境界,外来語では後ろから数えて3モーラ目前後において下降が見られた。ただし,本データベースは量,質の点でまだ十分なものではないため,一般へ公開するために調査を継続的に行う必要がある。そして,これまで長崎市において行った調査の成果をまとめ,受容モデルの検討を行った。

その結果,外来語で提案された標準語のアクセント位置の影響を受けるという受容モデルが複合語においても一部適用できる見込みが立った。そして,この成果を書籍として出版するための準備を行った。書籍は外来語,漢語,複合語,アルファベット関連語彙などについて年度内の刊行には至らなかった,国内の出版社より2013年度内に刊行することで合意を得た。これらに加え,分節音における受容の実態として,有声促音の音声実現について調査を行った。東京方言の有声促音は音韻的には語種が外来語に限られ,音声的には半無声として実現すると言われてきた。一方,長崎方言や天草方言では和語や漢語にも有声促音が見られる。しかし,これらの方言での有声促音の音声的な実態は不明であった。そこで両方言の有声促音について音響分析を行ったところ,天草方言では音声的にも有声で現れた。これは有声促音の音声実現では標準語の受容が見られなかったことを示唆している。主な対象としていた長崎方言,天草島諸方言のうち,長崎方言については必要な調査を行い,国際学会や学術雑誌に成果を公刊することができた。また,天草島諸方言については重要と思われる深海方言の調査を行うことができた。さらに,関連する他方言についても予備的な調査や分析を行うことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は天草深海方言の調査結果をまとめ,その結果を国内外の学会や雑誌に発表することを計画の中心に据える。その上で,これまで行ってきた長崎方言の調査と合わせることで,標準語の音声パターンをどのように取り入れてるかについて検討を行う。
可視光偏光観測による活動銀河核ジェットの加速・収束機構の解明

私が研究しているブレーザーは活動銀河核(AGN)の一種である。AGNの中にはジェットと呼ばれる相対論的なプラズマを噴出する天体もおり、このジェットを真正面に受けて観測している天体をブレーザーと呼ぶ。ブレーザーはジェットの相対論的効果によってジェットからの放射が卓越する。ブレーザーの大きな特徴に光度の変動が挙げられ、この変動はジェット内での放射領域の状態を表しており、光度変動からジェット構造を調べる。AGNは中心に太陽質量の10億倍にのぼる質量の巨大ブラックホールがあると考えられており、ブラックホールの直径は光の速さでも数時間かかる。この場合変動の時間スケールは原理的に最短でも数時間となるが、ブレーザーは分スケールの変動もしばしば見られる。これはジェットの相対論的効果によっていると考えられるが、この短時間変動の発生メカニズムについてはまだまだわかっていない。私はケプラー衛星によって取得された1分時間分解能で100日にわたる光度曲線データを用いてこの短時間変動のメカニズムについて調べた。光度曲線では短時間変動を195個検出することができ、これらをスタッキングし平均化した短時間変動の平均プロファイルを取得した。その結果、短時間変動の立ち上がりと立ち下がりの変動時間スケールは異なり、立ち上がりの方が早いことがわかった。これは実際にジェット内で高エネルギー粒子が粒子加速によって増加していることによって発生していると考えられる。これによってプラズマの塊同士が衝突し衝撃波を形成することによって粒子加速が発生し短時間変動現象が引き起こされていることが考えられる。これによりジェット内は非常に活動的であり、いたるところで衝撃波の発生による粒子加速が起こっていることを示唆する。この結果は名古屋で行われた国際シンポジウムで発表し、重要な結果として現在投稿論文にまとめている。26年度が最終年度であるため、記入しない。私はブレーザーを可視光で観測することでジェット内の構造、放射メカニズムを調べている。ジェットからのシンクロトロン放射は原理的に磁場に対して垂直な方向に偏光することが知られており、偏光を検出することで磁場の情報を直接得ることができる。ブレーザーの大きな特徴に光度、偏光の変動が挙げられ、この変動はジェット内での放射領域の状態を表しており、光度と偏光の変動からジェット構造を調べる。研究に使用したかなた望遠鏡は、観測の柔軟性からモニター観測に有利であり、さらに偏光観測装置を搭載した望遠鏡であるため、ブレーザーのモニター観測に適した望遠鏡である。私はブレーザー45天体の多色偏光モニター観測を実施し、ブレーザーの光度、偏光の挙動をモニターした。モニター観測によって得られたブレーザーの光度と偏光の変動を周期解析することで、変動タイムスケールを見積もることができる。変動タイムスケールはその天体固有の特徴であり、タイムスケールから天体のサイズ等の物理状態を求めることができるため重要なパラメータとなる。モニター観測から見積もられた光度と偏光の変動タイムスケールは同じ天体でも両者で異なり、光度のタイムスケールの方が偏光のタイムスケールより長いか、少なくとも同じという結果となった。偏光の変動タイムスケールは放射領域のサイズを表しており、ジェットの物理を調べる上で偏光のタイムスケールが重要となることがわかった。また、ブレーザーの変動は様々な放射領域からの放射が足し合わさって観測されていることを表しており、ブレーザーは多成分的な放射をしていることを明らかにした。これらの結果は2013年3月に行われた日本天文学会春季年会で発表した。ジェットからのシンクロトロン放射は原理的に磁場に対して垂直な方向に偏光し、偏光を検出することで磁場の情報を直接得ることができる。ブレーザーは突発的に増光するフレアを発生させる場合がある。私はこのフレアを可視偏光観測により検出し、そのときの偏光の挙動を調べた。すると大振幅のフレア時に偏光の強さが急激に高くなることを発見した。これによりジェット内で衝撃波が発生することにより光度が上昇し、衝撃波によって磁場が圧縮されることによって磁場が一様となり偏光が高くなることを示すことができた。私はこの結果を投稿査読論文として発表し、すでに出版されている。さらにジェットの終端にあるホットスポットを電波、近赤外そして可視光という多波長での偏光観測、解析を行った。その結果ホットスポットからの偏光は電波から可視まで同一であり、波長依存性はないということがわかった。

これによりホットスポット内の衝撃波による磁場の構造は一様であり、さらにエネルギーとそれによる冷却時間の違う各電子の分布も等しいことがわかった。それにより粒子加速された電子のほとんどは衝撃波加速領城にとどまっているということを示唆している。この結果は広島で行われた国際研究会において口頭講演にて発表した。私が研究しているブレーザーは活動銀河核(AGN)の一種である。AGNの中にはジェットと呼ばれる相対論的なプラズマを噴出する天体もおり、このジェットを真正面に受けて観測している天体をブレーザーと呼ぶ。ブレーザーはジェットの相対論的効果によってジェットからの放射が卓越する。ブレーザーの大きな特徴に光度の変動が挙げられ、この変動はジェット内での放射領域の状態を表しており、光度変動からジェット構造を調べる。AGNは中心に太陽質量の10億倍にのぼる質量の巨大ブラックホールがあると考えられており、ブラックホールの直径は光の速さでも数時間かかる。この場合変動の時間スケールは原理的に最短でも数時間となるが、ブレーザーは分スケールの変動もしばしば見られる。これはジェットの相対論的効果によっていると考えられるが、この短時間変動の発生メカニズムについてはまだまだわかっていない。私はケプラー衛星によって取得された1分時間分解能で100日にわたる光度曲線データを用いてこの短時間変動のメカニズムについて調べた。光度曲線では短時間変動を195個検出することができ、これらをスタッキングし平均化した短時間変動の平均プロファイルを取得した。その結果、短時間変動の立ち上がりと立ち下がりの変動時間スケールは異なり、立ち上がりの方が早いことがわかった。これは実際にジェット内で高エネルギー粒子が粒子加速によって増加していることによって発生していると考えられる。これによってプラズマの塊同士が衝突し衝撃波を形成することによって粒子加速が発生し短時間変動現象が引き起こされていることが考えられる。これによりジェット内は非常に活動的であり、いたるところで衝撃波の発生による粒子加速が起こっていることを示唆する。この結果は名古屋で行われた国際シンポジウムで発表し、重要な結果として現在投稿論文にまとめている。26年度が最終年度であるため、記入しない。ジェットの放射メカニズムを研究するために、これまでジェット内の構造を可視光偏光モニター観測から探ってきた。偏光は磁場の情報を直接得ることができるため、ジェット内の磁場構造についての直接的な情報を得ることができる。それにより変動の起源や放射領域での物理現象について理解を得ることが出来た。また、モニター結果から偏光と光度の共通点と相違点も分かってきた。これにより放射領域がどのような物理状態であるかを知ることが出来てきた。これまでジェット内の構造を可視光偏光モニター観測によって研究した。偏光観測から磁場情報を引き出し、ジェット内の磁場構造を探った。
炭化鉄の溶鋼への吹き込み溶解挙動

炭化鉄は鉄スクラップ代替の新鉄源として製鉄業界特に電炉業界への利用が期待されているが、本研究では、新合成プロセスによって製造した炭化鉄の溶鋼への吹き込み溶解試験を行い、炭化鉄の製鉄分野への今後の利用可能性等を見極めることを目的とした。平成8、9年度に以下の結果を得た。1.高品質炭化鉄(Fe_3C組成、6.7mass%C、粒径0.11mm)は本研究者によって発明された新製造原理に基づき、鉄鉱石を流動層にて所定の反応ガスと高温反応させて作製したものを使用した。2.誘導炉内の溶鋼(約30kg)表面へ炭化鉄粒子を不活性ガスと共に所定の供給速度で吹き付け、溶鋼温度変化、溶鋼中成分(炭素、硫黄、窒素など)や排ガス中CO,CO_2成分変化等を調査した。これらの結果を物質、熱収支等より検討した。3.炭化鉄は溶鋼中へ問題なく溶解し、その溶解熱は高炭化率ほど低下する傾向を示した。同時に溶鋼の脱窒素が認められた。炭化鉄は鉄スクラップ代替の新鉄源として製鉄業界特に電炉業界への利用が期待されているが、本研究では、新合成プロセスによって製造した炭化鉄の溶鋼への吹き込み溶解試験を行い、炭化鉄の製鉄分野への今後の利用拡大等を見極めることを目的とした。平成8年度に以下の結果を得た。2.誘導炉にて溶鋼(約30kg)表面へ炭化鉄粒子を不活性ガスと共に吹き付け、溶解速度、溶鋼中成分(炭素、硫黄、窒素など)や排ガス中成分変化等を調査した。これらの結果より、今後溶解機構等を明らかにしていく。平成9年度には前年度の結果を基に、溶解反応挙動等をさらに詳細に検討すると共に物質、熱収支、経済性の観点より炭化鉄利用製鉄プロセスの総合評価を行い、今後の利用拡大を予測する。全体的な研究の取りまとめ、学会発表等を行う。炭化鉄は鉄スクラップ代替の新鉄源として製鉄業界特に電炉業界への利用が期待されているが、本研究では、新合成プロセスによって製造した溶鋼への吹き込み溶解試験を行い、炭化鉄の製鉄分野への今後の利用可能性等を見極めることを目的とした。平成8,9年度に以下の結果を得た。2.誘導炉内の溶鋼(約30kg)表面へ炭化鉄粒子を不活性ガスと共に所定の供給速度で吹き付け、溶鋼温度変化、溶鋼中成分(炭素、硫黄、窒素など)や排気ガス中CO,CO_2成分変化等を調査した。
電力システムの過渡挙動と安定性喪失判断基準に関する基礎研究

1.電力システムの各種安定性に関する研究電力システムの動特性は高次元の非線形方程式によって記述され,かつこれらの力学系の大域的な性質に起因するため,現象の発生機構や性質の解明は容易ではない.以下に本研究によって得られた成果の概要を列挙する.過渡現象:電力系統の動作が安定な運転状態に鎮静することを保証する引力圏の大域構造に関連し,圏境を支配する不安定な極小集合解,ならびに引力圏を包み込んでいる永久脱調引力圏の種類と順序の一面を,計算機シミュレーションによって把握した.電力系統間動揺現象:電力系統間の同期現象,動揺現象,脱調現象に関して,その発生初期値領域およびその動揺現象の種類に関して計算機シミュレーションにより把握した.その結果,系統の安定判別に各種引力圏の形状と相互関係を究明することが重要であるとの知見を得た.2.パワーエレクトロニクス機器の電力システム安定性に及ぼす影響に関する研究電力システムの制御を目的として導入が進められている各種パワーエレクトロニクス機器は,切換による非線形性を有する機器である.以下に遂行している研究について示す.スイッチング不安定性の判定:自励パワーエレクトロニクス機器は負荷条件,設定条件によりスイッチング不安定性を生じる.これについて実験的,解析的研究を進めている.スイッチングによる不安定性に関して,リアプノフ指数に基づく判定基準が導入できることを示した.連続・不連続ハイブリッド系の安定性:連統系を不連続系で制御するハイブリッド系の安定性判断基準について理論的検討を進めている.今後の検討の方向性が見いだせた.1.電力システムの各種安定性に関する研究電力システムの動特性は高次元の非線形方程式によって記述され,かつこれらの力学系の大域的な性質に起因するため,現象の発生機構や性質の解明は容易ではない.以下に本研究によって得られた成果の概要を列挙する.過渡現象:電力系統の動作が安定な運転状態に鎮静することを保証する引力圏の大域構造に関連し,圏境を支配する不安定な極小集合解,ならびに引力圏を包み込んでいる永久脱調引力圏の種類と順序の一面を,計算機シミュレーションによって把握した.電力系統間動揺現象:電力系統間の同期現象,動揺現象,脱調現象に関して,その発生初期値領域およびその動揺現象の種類に関して計算機シミュレーションにより把握した.その結果,系統の安定判別に各種引力圏の形状と相互関係を究明することが重要であるとの知見を得た.2.パワーエレクトロニクス機器の電力システム安定性に及ぼす影響に関する研究電力システムの制御を目的として導入が進められている各種パワーエレクトロニクス機器は,切換による非線形性を有する機器である.以下に遂行している研究について示す.スイッチング不安定性の判定:自励パワーエレクトロニクス機器は負荷条件,設定条件によりスイッチング不安定性を生じる.これについて実験的,解析的研究を進めている.スイッチングによる不安定性に関して,リアプノフ指数に基づく判定基準が導入できることを示した.連続・不連続ハイブリッド系の安定性:連統系を不連続系で制御するハイブリッド系の安定性判断基準について理論的検討を進めている.今後の検討の方向性が見いだせた.1.電力システムの各種安定性に関する研究電力システムの動特性は高次元の非線形方程式によって記述され,かつこれらの力学系の大域的な性質に起因するため,現象の発生機構や性質の解明は容易ではない.以下に本研究によって得られた成果の概要を列挙する.過渡安定:電力系統の動作が安定な運転状態に鎮静することを保証する引力圏の大域構造に関連し,圏境支配する不安定な極小集合解,ならびに引力圏を包み込んでいる永久脱調引力圏の種類と順序の一面を,計算機シミュレーションによって把握した.電圧安定性:電圧崩壊現象はカオス適電力動揺のアトラクタの大域分岐現象としても生じうることを計算機シミュレーションによって解明した.また模擬電力系統による実験も平行して遂行している.2.パワーエレクトロニクス機器の電力システム安定性に及ぼす影響に関する研究電力システムの制御を目的として導入が進められている各種パワーエレクトロニクス機器は,切換による非線形性を有する機器である.以下に遂行している研究について示す.スイッチング不安定性:自励パワーエレクトロニクス機器は負荷条件,設定条件によりスイッチング不安定性を生じる.これについて実験的,解析的研究を進めている.連続・不連続ハイブリッド系の安定性:連続系を不連続系で制御するハイブリッド系の安定性判断基準について理論的検討を進めている.3.同期機の磁気飽和に関する研究非線形モデル:鉄心に生じる磁気飽和を考慮して,空隙磁束密度分布および電機子巻線鎖交磁束の表現式を導出した.今回対象としたのは電機子継鉄部に顕著な飽和が生じる場合である.ポ-シェリアクタンス:同期機において磁気飽和の発生する部位は設計条件によっても,運転条件によっても異なる.内部磁束の観点からポ-シェリアクタンスが一定となる同期機やそうでない同期機が存在しうることを指摘した.1.電力システムの各種安定性に関する研究電力システムの動特性は高次元の非線形方程式によって記述され,かつこれらの力学系の大域的な性質に起因するため,現象の発生機構や性質の解明は容易ではない.以下に本研究によって得られた成果の概要を列挙する.過渡現象:電力系統の動作が安定な運転状態に鎮静することを保証する引力圏の大域構造に関連し,圏境を支配する不安定な極小集合解,ならびに引力圏を包み込んでいる永久脱調引力圏の種類と順序の一面を,計算機シミュレーションによって把握した.電力系統間動揺現象:電力系統間の同期現象,動揺現象,脱調現象に関して,その発生初期値領域およびその動揺現象の種類に関して計算機シミュレーションにより把握した.その結果,系統の安定判別に各種引力圏の形状と相互関係を究明することが重要であるとの知見を得た.

2.パワーエレクトロニクス機器の電力システム安定性に及ぼす影響に関する研究電力システムの制御を目的として導入が進められている各種パワーエレクトロニクス機器は,切換による非線形性を有する機器である.以下に遂行している研究について示す.スイッチング不安定性の判定:自励バワーエレクトロニクス機器は負荷条件,設定条件によりスイッチング不安定性を生じる.これについて実験的,解析的研究を進めている.スイッチングによる不安定性に関して,リアプノフ指数に基づく判定基準が導入できることを示した.連続・不連続ハイブリッド系の安定性:連続系を不連続系で制御するハイブリッド系の安定性判断基準について理論的検討を進めている.今後の検討の方向性が見いだせた.
空気輸送エキスパートシステムの構築

初年度は、空気輸送の文献の収集し、結果を整理した。輸送特性に大きく影響する粉体物性についてのデータは少ないが、管路や輸送量については一応データが記録されていることがわかった。以上の調査をふまえデータベースの構造を検討し、データベースのひな形を作成した。そして、種々の検索プログラムを作成し、過去のデータの有効利用の方法について具体例を示すことができた。次年度は空気輸送の種々の条件が与えられた場合について、管路に沿って運動方程式を数値積分することによって流れ方向における圧力損失、粒子速度を求める数値計算プログラムの作成に重点が置かれた。特にプログラム内容を知らなくても使えるように対話形式でデータの入力されるようにプログラムを作成した。粒子投入点から回収点までの距離が比較的短い管路気体の物性値の変化はわずかであるが、長くなると気体の圧力低下にともなう物性値の変化が無視できなくなる。本プログラムでは、気体の物性値の変化を無視する場合と考慮する場合に分けてプログラムを完成させた。粒子の大きさ、密度が与えられた場合、まず浮遊速度が計算される。ついで時間当たりの輸送量、粒子供給点での気体圧力、温度が入力されると最適な管径が提示される。JIS規格にある管を選定すると管路の構成に移る。すなわち水平部、鉛直部の長さやその組み合わせが入力される。曲管についても過去の経験によって最適な曲率がデフォルト値として与えられるが、任意の曲率を与えることも可能である。1.国内、海外の文献を合わせ、関連文献を約250件を収集した。研究特に実験がどのような条件で行われているか、また結果がどのような形で整理されているかについて調査した。その結果、予想されたことでもあるが輸送特性に大きく影響する粉体物性についてはデータが少なく、結局、粒径と密度程度しか記録されていないことが改めて判明した。ただし他の条件、例えば管路、輸送量などについては一般に記録が完備していることもわかった。2.以上の調査を踏まえデータベースの構造を検討し、以下のフィールドを設けた。著者、題目、出典、発表年、粉体名、粒径、密度、気体の種類、管路の種類(例、直管、ベンド、水平、垂直、、、)、管材質、管径、混合比、流速、輸送方式(圧送式か吸引式か)、輸送状態(定速か加速か)、必要入力(相関式で計算する場合に必要な入力変数)。3.粉体名のみが既知の場合、粉体名と粒径が既知の場合、粉体名は不明で粒径と密度が既知の場合のそれぞれについて、検索プログラムを完成した。粒径や密度に関しては検索精度を設定することができるようにした。次に管路の条件を付け加えることによって更にデータを絞り込むようにした。例えば、直管なのか曲管なのか、直管の場合、水平、鉛直、傾斜の別に検索をすすめる。曲管の場合、水平面内、鉛直面内の別について検索を進める。さらに管径による絞り込みが続くようにプログラムを作成した。これによってかなり限定された条件でのデータの検索が可能になった。4.エキスパートシェルを購入し、簡単な場合についてプロダクションシステム(if then形式)でのルールベースを作成し、定量的な圧力損失の値の推定を試みた。最終年度は空気輸送の種々の条件が与えられた場合について、管路に沿って運動方程式を数値積分することによって流れ方向における圧力損失、粒子速度を求める数値計算プログラムの作成に重点が置かれた。

JIS規格にある管を選定すると管路の構成に移る。すなわち水平部、鉛直部の長さやその組み合わせが入力される。曲管についても過去の経験によって最適な曲率がデフォルト値として与えられるが、任意の曲率を与えることも可能である。粒子投入点から回収点までの粒子速度、圧力損失は任意の地点で出力することが可能である。空気輸送の設計では、圧力損失を最小にする気体速度を予想するのが最も重要な部分であるが、本プログラムでは、気体速度は設定した範囲で自動的に変化し、最小の圧力損失を与える気体速度の決定が容易である。最後に結果が図示される。本プログラムは、試作段階であるので、曲がりの部分が2カ所だけのものである。しかし、より多くの曲がり部を有する複雑な管路に対しては本プログラムにそれらをつけ加えるだけであり、試験研究としては十分な機能を備えたプログラムと言える。
ランタノイドポルフィリン錯体を用いたアミノ酸の絶対構造決定法の開発

ガドリニウムポルフィリン錯体を新規に合成し、中性領域で無保護のアミノ酸(双性イオン型)と錯形成させ、励起子相互作用による円二色性スペクトルとその絶対構造とを比較検討したところ、アミノ酸の絶対構造を決定する方法としての潜在的能力を有することが判明した。1.メソ位にアリール基を有するポルフィリン誘導体のガドリニウム錯体を新規に合成できた。ガドリニウムは三価であり、アキシャル位にアセチルアセトナートが配位子していた。2.アミノ酸の水溶液とガドリニウムポルフィリン錯体の非水溶液とを撹拌することにより、アミノ酸を有機溶媒側に抽出することができ、ガドリニウムポルフィリンとアミノ酸との1:1錯体が形成された。3.メソ位のアリール基としてオルト位に置換基を有するフェニル基を用いると錯体がほとんど形成されないことや、アキラルなポルフィリンの吸収領域において大きな円二色性スペクトルが観測されたことから、キラルなアミノ酸がガドリニウムの配位圏内に強く固定されていることが判った。4.ほとんど全ての光学活性なアミノ酸において、錯体形成による大きなコットン効果が可視領域に見られた。このシグナルは、水溶液で見られるものと比較して、長波長シフトかつ増幅されていた。5.アミノ酸の光学活性カラムからの溶離水溶液を、ガドリニウムポルフィリン溶液で抽出すると、円二色性スペクトルが観測され、アミノ酸の絶対構造を決定法として有用であることが判明した。
ダイオキシン類による毒性発現の制御分子と動物種差に関する研究

研究目的:ダイオキシン(TCDD)や3-メチルコランスレンなどの芳香族炭化水素(AH)は、環境中に存在する毒性物質の代表であり、ホルモン撹乱物質としても注目されている化学物質である。AHは、生体内に入ると、先ず芳香族炭化水素受容体(AhR)と結合し、さらに標的配列である異物応答配列(XRE)に結合することで、遺伝子の発現を制御していると考えられている。我々は、これまで、AhRとXREの結合に対し、抑制的に働く因子、USF1を見いだした。そこで、本研究では、AhRの作用に抑制的に働く因子や、AhRによる遺伝子の活性化を抑制する分子機構を探索した。研究実績:AhRとXREの相互作用を抑制する核内転写因子の探索:我々は、DT-ジアホラーゼ遺伝子は、AHによりラットでは活性化されるがモルモットでは活性化されないことを見いだした。興味深いことにモルモットDT-ジアホラーゼ遺伝子の上流領域にもXRE配列が存在していた。この配列は、AhRとも結合するが、Sp1とも結合できることが明らかとなった。モルモットXRE配列をルシフェラーゼ遺伝子の上流に連結したレポータープラスミドとAhRおよびArntの発現プラスミドをSL2細胞に導入すると、MCによりルシフェラーゼ活性が誘導された。しかし、Sp1の発現プラスミドを加えるとルシフェラーゼ活性が低下することが明らかとなった。我々は、MCによるCYP1A1遺伝子の発現が、遺伝子のメチル化によって制御されていることを見いだした。CYP1A1遺伝子の上流領域は、高度にメチル化され、メチル化結合因子であるMeCP2が結合していることが明らかとなった。Ga14-MeCP2の発現プラスミドとGa14の結合部位を含むCYP1A1遺伝子のレポーターをHepG2細胞に導入すると、MCによるルシフェラーゼ活性の誘導が抑制された。研究目的:ダイオキシンや3-メチルコランスレンなどの芳香族炭化水素(AH)は、環境中に存在する毒性物質の代表であり、ホルモン撹乱物質として注目されている化学物質である。AHは、生体内に入ると芳香族炭化水素受容体(AhR)と結合し、さらに標的配列である異物応答配列(XRE)に結合することで、遺伝子の発現を調節していると考えられている。我々は、これまでAhRとXREの結合に対し、抑制的に働く因子、USF1を見いだした。そこで、本研究では、AhRの作用に抑制的に働く、USF1以外の因子や分子機構を探索することを目的とした。研究実績:1.AhRとXREの相互作用を抑制する核内転写因子の探索:我々は、モルモットのDT-ジアホラーゼ遺伝子の上流に存在するXRE配列には、AhR以外の因子が結合し、AhRとXREの相互作用を抑制していることを見いだした。この因子を同定するために、モルモットのXRE配列を既知の転写因子の配列と比較したところ、この配列は、転写因子であるE12,E47,Sp1の結合配列と比較的高い相同性を示した。これらの因子に対する抗体を用いてスーパーシフトアッセイを行った結果、この因子には、Sp1が含まれていることが分かった。2.メチル化を介したAhR応答遺伝子の発現抑制機構の解析: AhRにより活性化されるヒトCYP1A1遺伝子の上流領域には、多くのメチル化を受ける可能性のあるCpG配列が存在していた。そこで、CYP1A1が誘導されないHeLa細胞を脱メチル化剤であるアザシチジンの存在下で4日間培養し、CYP1A1の誘導能に及ぼす影響を調べた。

興味深いことに、脱メチル化剤で処理することにより、HeLa細胞でもAHによるCYP1A1の誘導的発現が認められた。DNAのメチル化もAhRによる遺伝子の活性化を制御していると考えられた。研究目的:ダイオキシン(TCDD)や3-メチルコランスレンなどの芳香族炭化水素(AH)は、環境中に存在する毒物質の代表であり、ホルモン撹乱物質としても注目されている化学物質である。AHは、生体内に入ると、先ず芳香族炭化水素受容体(AhR)と結合し、さらに標的配列である異物応答配列(XRE)に結合することで、遺伝子の発現を制御していると考えられている。我々は、これまで、AhRとXREの結合に対し、抑制的に働く因子、USF1を見いだした。そこで、本研究では、AhRの作用に抑制的に働く因子や、AhRによる遺伝子の活性化を抑制する分子機構を探索した。研究実績:AhRとXREの相互作用を抑制する核内転写因子の探索:我々は、DT-ジアホラーゼ遺伝子は、AHによりラットでは活性化されるがモルモットでは活性化されないことを見いだした。興味深いことにモルモットDT-ジアホラーゼ遺伝子の上流領域にもXRE配列が存在していた。この配列は、AhRとも結合するが、Sp1とも結合できることが明らかとなった。モルモットXRE配列をルシフェラーゼ遺伝子の上流に連結したレポータープラスミドとAhRおよびArntの発現プラスミドをSL2細胞に導入すると、MCによりルシフェラーゼ活性が誘導された。しかし、Sp1の発現プラスミドを加えるとルシフェラーゼ活性が低下することが明らかとなった。我々は、MCによるCYP1A1遺伝子の発現が、遺伝子のメチル化によって制御されていることを見いだした。CYP1A1遺伝子の上流領域は、高度にメチル化され、メチル化結合因子であるMeCP2が結合していることが明らかとなった。Gal4-MeCP2の発現プラスミドとGal4の結合部位を含むCYP1A1遺伝子のレポーターをHepG2細胞に導入すると、MCによるルシフェラーゼ活性の誘導が抑制された。