hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタン発生・分解酵素に学ぶ炭素源有用物質変換を目指した新規生体金属触媒の創成

近年、人工生体触媒による環境負荷軽減型の物質変換が注目されており、その実現には天然酵素の反応制御の仕組みの理解と再現が必要である。本研究では、メタン菌中においてメタン発生と分解を制御し、補因子にニッケル錯体(F430)を有するメチル補酵素M還元酵素(MCR)に注目し、反応機構解明と温和な条件でのC1源効率変換を可能とする人工生体金属触媒の開発を目的としている。昨年度までに、ヘムタンパク質の天然補因子ヘムの除去と人工補因子の導入を行う「再構成法」を利用することで、タンパク質を基盤とした機能モデルの構築を達成している。具体的には、モデル錯体としてニッケルテトラデヒドロコリン、タンパク質としてミオグロビンを選択し、これらを複合化した再構成ミオグロビンを用いた外部基質を炭素源とする触媒的メタン発生を報告した。本年度はミオグロビンに変異導入を実施し、活性中心近傍のアミノ酸残基の酵素反応への影響を検討した。特に活性中心上部に存在するヒスチジンをアラニンに変化させるとメタン発生量が減少し、ヒスチジンがメタン発生に必要な働きをすることを明らかにした。さらに、より天然に近い基質からのメタン発生を検討した。モデル錯体として、ニッケル1価種の高い反応性が期待されるニッケルジデヒドロコリンを新規に設計・合成した。一方、タンパク質としては活性中心近傍にメチオニンを有するシトクロムb562を選択し、調製・精製した。これらを複合化した再構成シトクロムb562に対し、光増感剤を用いてニッケル1価種を系中にて発生させることにより、メタンの発生を観測した。質量分析より反応後にメチル基一つに相当するタンパク質骨格の質量が減少していることを確認した。これは機能モデル内部におけるメチオニンのスルフィド結合の開裂に伴うメタン発生を示唆する結果である。上記の研究成果は国内外の学会にて発表している。本研究では、メタン菌中においてメタン発生と分解を制御し、補因子にニッケル錯体(F430)を有するメチル補酵素M還元酵素(MCR)に注目し、反応機構解明と温和な条件でのC1源効率変換を可能とする人工生体金属触媒の開発を目的とする。本年度は、反応機構解明に向け、タンパク質を基盤とした複数の機能モデルの設計・構築と反応性評価を計画し、実施した。まず、昨年度までに報告した機能モデルを用いた外部基質からの触媒的メタン発生に対し、タンパク質骨格への変異導入を行うことで、酵素反応へのタンパク質骨格の及ぼす影響を検討した。モデル錯体としてニッケルテトラデヒドロコリン、タンパク質としてミオグロビン変異体を選択し、これらを複合化した再構成ミオグロビン変異体を評価した。特に、活性中心上部に存在するヒスチジンをアラニンに変異するとメタン発生量が減少した。本残基がメタン発生反応に重要な役割を果たしていることが明らかとなり、酵素反応において活性中心の反応性がタンパク質骨格により高度に制御されることを実証した。さらに、より天然の基質に近いスルフィド結合開裂に伴うメタン発生を検討した。モデル錯体としてニッケルジデヒドロコリン、タンパク質として活性中心近傍にメチオニンが存在するシトクロムb562を選択し、それぞれ設計・調製した。これらを複合化した再構成シトクロムb562に対し、光増感剤存在下、可視光照射によるニッケル中心の還元を行うことにより、メタンの発生を確認した。反応前後における質量分析より、メタンがメチオニンのスルフィド結合開裂に由来することが示唆された。本実験ではこれまでほとんど報告されていないスルフィド結合開裂に伴うメタン発生を確認した。上記のように、複数の機能モデルに関して、設計・構築から反応性評価までを実施しており、当初の研究計画に基づいておおむね順調に進展していると判断する。今後はこれまでに実施した機能モデルの調製とその同定を展開し、異なる性質を有するモデル錯体とヘムタンパク質のタンパク質骨格を組み合わせることで、より詳細な反応機構の解析を進める。特に、タンパク質骨格へは遺伝子工学的手法を用いた変異アミノ酸残基の導入を行い、酵素反応においてタンパク質骨格が活性中心へ及ぼす影響の評価を進める。さらに、本機能モデルにおけるタンパク質骨格は制御された第二配位圏として作用することが示されており、人工的に制御し、生体金属触媒への応用を検討する。具体的には反応中間体として予想される有機金属種に外部基質(カルボニル化合物や不飽和化合物)を反応させ、タンパク質の不斉環境を利用した不斉C-C結合形成に挑戦する。本研究で得られる成果は、分子生物学的におけるメタン発生・分解酵素の反応機構・作用機序解明につながり、また、C1源の効率的変換を目指した新しいタイプの生体金属触媒構築に大きく貢献すると期待される。

特に活性中心上部に存在するヒスチジンをアラニンに変化させるとメタン発生量が減少し、ヒスチジンがメタン発生に必要な働きをすることを明らかにした。さらに、より天然に近い基質からのメタン発生を検討した。モデル錯体として、ニッケル1価種の高い反応性が期待されるニッケルジデヒドロコリンを新規に設計・合成した。一方、タンパク質としては活性中心近傍にメチオニンを有するシトクロムb562を選択し、調製・精製した。これらを複合化した再構成シトクロムb562に対し、光増感剤を用いてニッケル1価種を系中にて発生させることにより、メタンの発生を観測した。質量分析より反応後にメチル基一つに相当するタンパク質骨格の質量が減少していることを確認した。これは機能モデル内部におけるメチオニンのスルフィド結合の開裂に伴うメタン発生を示唆する結果である。上記の研究成果は国内外の学会にて発表している。本研究では、メタン菌中においてメタン発生と分解を制御し、補因子にニッケル錯体(F430)を有するメチル補酵素M還元酵素(MCR)に注目し、反応機構解明と温和な条件でのC1源効率変換を可能とする人工生体金属触媒の開発を目的とする。本年度は、反応機構解明に向け、タンパク質を基盤とした複数の機能モデルの設計・構築と反応性評価を計画し、実施した。まず、昨年度までに報告した機能モデルを用いた外部基質からの触媒的メタン発生に対し、タンパク質骨格への変異導入を行うことで、酵素反応へのタンパク質骨格の及ぼす影響を検討した。モデル錯体としてニッケルテトラデヒドロコリン、タンパク質としてミオグロビン変異体を選択し、これらを複合化した再構成ミオグロビン変異体を評価した。特に、活性中心上部に存在するヒスチジンをアラニンに変異するとメタン発生量が減少した。本残基がメタン発生反応に重要な役割を果たしていることが明らかとなり、酵素反応において活性中心の反応性がタンパク質骨格により高度に制御されることを実証した。さらに、より天然の基質に近いスルフィド結合開裂に伴うメタン発生を検討した。モデル錯体としてニッケルジデヒドロコリン、タンパク質として活性中心近傍にメチオニンが存在するシトクロムb562を選択し、それぞれ設計・調製した。これらを複合化した再構成シトクロムb562に対し、光増感剤存在下、可視光照射によるニッケル中心の還元を行うことにより、メタンの発生を確認した。反応前後における質量分析より、メタンがメチオニンのスルフィド結合開裂に由来することが示唆された。本実験ではこれまでほとんど報告されていないスルフィド結合開裂に伴うメタン発生を確認した。上記のように、複数の機能モデルに関して、設計・構築から反応性評価までを実施しており、当初の研究計画に基づいておおむね順調に進展していると判断する。近年、人工生体触媒による環境負荷軽減型の物質変換が注目されており、その実現には天然酵素の反応制御の仕組みの理解と再現が必要である。
ウイルスベクターを使った皮質回路研究:6層ニューロンの種間、領野間比較

大脳皮質回路を形成する興奮性錐体ニューロンの分類と特徴付けを目指して研究を行い、主に以下の2点の成果を得た。(1)逆行性トレーサーの注入と、in situ hybridization法を組合わせて、ラット大脳皮質におけるCCKとPCP4遺伝子の発現が、6層においてそれぞれ皮質、視床投射と対応することを見いだし、それらの発現分布の領野差を明らかにした。(2)逆行性レンチウイルスベクターにTET-OFFシステムによる発現増幅系を搭載した新規ベクターを開発し、マーモセット(新世界ザル)の対側投射ニューロンを可視化することに成功した。この研究課題は、6層ニューロンの投射タイプ特異的な特徴を明らかにし、その種差、領野差を解明することを目的として計画した。そのための手法として、逆行性レンチウイルスベクターを使った遺伝子導入法の改良を進め、さらにチャンネルロドプシンを使った新しい機能結合解析法を開発することを目指している。本年度は、この目的に沿って以下の3点について研究を行った。(1)逆行性感染系の改良:TETシステムを応用することで、2点間をつなぐニューロン特異的に遺伝子発現を導入させる新手法TEDI(TET-Double Infection)法を開発した。この手法を使えば、目的外の細胞感染による邪魔のない観察が可能になる。現在、ウイルスベクター系の改変などにより、より効率の良い実験系の確立に努めている。また、効果的なウイルス注入法の確立を目指して、試行錯誤を繰り返しているところである。(2)回路解析ツールの改良:多重染色の出来る蛍光タンパク発現系や、細胞内局在を制御するためのタグ付き蛍光タンパク、チャンネルロドプシン、カルシウムセンサーなどのタンパクの発現ベクターを作製した。In vivoにおける発現解析は今後の予定である。(3)マーモセット脳へのレンチウイルスベクターの注入:マーモセットにレンチウイルスベクターを注入し、TETによる発現増幅を確認した。脳深部への注入のため、MRIを使って脳構造を可視化することを試みた。2011年度には、2010年にテストしたツールの改良、及び、実際の解析への応用を目指す。(1)逆行性感染系の改良:TETシステムを応用することで、2点間をつなぐニューロン特異的に遺伝子発現を導入させる新手法TEDI(TET-DoubleInfection)法を開発した。今年度は、より局所へのダメージが少なく、よりロバストな感染を目指してアデノ随伴ウイルス系との併用を試み、一定の成功を収めた。ただし、局所ダメージ、感染効率ともに、期待ほどの成果が得られなかったので、血清型の異なるベクター系をテスト中である。(2)回路解析ツールの改良:細胞内局在を制御するためのタグ付き蛍光タンパクをマウス脳に注入し、発現解析を行ったが、細胞内局在は期待ほどは特異的でなかった。(3)マーモセット脳へのレンチウイルスベクターの注入:マウスで逆行性効率の高い新規逆行性ベクター(C型)をマーモセット脳に注入したところ、感染効率が著しく低いことが分かった。現在、B型のベクターで再テストを行っている。この研究課題は、哺乳類大脳皮質の基本回路を解明し、さらに種・領野特異的な特殊化の実体を解明することを目的とする。具体的には、6層ニューロンのサブタイプに焦点を当て、それらの形態、遺伝子発現、及び皮質内結合の共通性と違いを、マウスとマーモセットの各皮質領野で比較する。この研究提案の発端となったのは、ラットの6層に存在する視床投射ニューロンと、皮質投射ニューロンの2種類のサブタイプが、それぞれPCP4及びCCK遺伝子を特異的に発現しているという発見である。この情報を元に、これらのサブタイプの分布状態の違いをラットのさまざまな領野で比較した研究結果をまとめ、本年度論文として公表した(Watakabe et al. J Comp Neurol)。一方、本研究提案での中心目標であった、逆行性レンチウイルスベクターを使った投射タイプ特異的遺伝子導入法については、ニューロンの全体像を可視化する方法として、テトラサイクリン誘導システムに必要な二つの転写ユニットを搭載した新規ベクターを開発し、その有用性について論文で公表した(Watakabe et al. PLosOne)。

また二つのベクターを使って、投射元と投射先の2点間をつなぐニューロンを可視化するTET2重感染法(TEDI)については、アデノ随伴ウイルスベクター(AAV)1型を使うことで、より高効率な遺伝子導入ができるようになった。また発現する蛍光タンパク質に細胞内局在タグをつけることで、比較的染色効率が悪い軸索突起、及びブートンをより強く染色できるようになってきた。TEDIに関しては、現在論文公表のためのデータ取得実験を継続して行っている。チャンネルロドプシンを使った新しい機能結合解析法については、遺伝子導入系の確立が予定より遅れたために、着手することができなかったが、これまでの研究成果を活かした実験を今後行う。細胞内局在タグ、ウイルスベクター系の改良は、ともに計画していた実験は行ったが、期待していた成果は得られなかった。オプトジェネティック解析系は、遺伝子導入系の開発が遅れているので、実行を見合わせている。全般として予定よりも遅れているが、ウイルスベクターに関して、情報は多く得られつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の鍵を握るのは、ウイルスベクターによる遺伝子導入法である。経験の蓄積により、問題点と、手法の限界がある程度分かって来た。我々の使用しているウイルスベクターは、増殖能を持たないため、毒性が低い代わりに発現量が低い。TETシステムで増幅したとしても、ニューロンのすみずみまで蛍光タンパクを満たすことは難しい。従って、この手法は比較的簡便なスクリーニングとして使った方が良いだろう。ためには、多重感染する必要がある。逆行性感染はどうしてもことはかなり困難である。例えば、皮質脳実質への注入は、液量と拡散の程度において限界がある。方法に問題があったが、現在進行中のAAV血清型テストの結果を踏まえ、TET2重感染法をチャンネルロドプシン発現に応用することを今年度は試みる。
女性ＭＡＮＧＡ研究：グローカル化と主体性表現ーアジアを中心として

「女性」という主体とグローバル化によって拡がったMANGAは、均質ではなく多様な表現を生み出しているという先の研究から得られた観点から、本研究では「グローカル化」をキーワードに、アジア(東/東南アジア)に焦点を定め、各地域での日本マンガの影響、地域独自の女性マンガ文化の成り立ちや発展、動向や現状の調査・分析を行い、その成果を論文や学会で発表し、論集を発行した。女性MANGA研究プロジェクトとして開催した3回の国際会議では、地域公共機関の協力を得て現地の女性作家も招聘して討論を行い、グローカルな現象を経て生み出されたMANGAの派生文化的領域の可能性のさらなる検証が、今後の課題として確認された。H21-H23年度の「女性MANGA研究」(基盤研究(B)課題番号21320044)をさらに発展させるべく、グローカル化とアジアに焦点を当て、研究活動を行った。1.調査・研究:主に以下の現地調査を行い、各地域での日本マンガの影響、また各地域独自の女性マンガ文化の成り立ちや発展、動向や現状の調査・分析を行い、その成果を各自が論文や研究発表で報告した。香港(10月):長池と大城は、研究協力者Cheng Tju Limと、マンガ作家、香港芸術中心、正文社、香港中文大学、香港城市大学などを訪問。現地の研究者や院生と、香港コミックスの歴史と現状を調査。シンガポール(11月):須川はAnime Festivalin Asiaにて、コスプレイヤーを取材。ソウル(11月):ベルントはマンガ・アニメの学術誌「メカデミア」会議に参加。会議では、「少女」や「女性性」といったテーマは主に日本との関連で分析されてきたことが取り上げられた。マニラ(12月):長池、須川、大城は、Limとマテネオ・デ・マニラ大学の院生や研究者の協力を得て、マンガ作家、コスプレイヤー、イベントオーガナイザーを取材。また、Blush Conventionにて講演を行った。2.第4回女性MANGA国際会議【シドニー大学(RebeccaSuter)、Art Gallery of SNW(Ann MacArthur)との共催開催(1月)】:日本、イタリア、台湾、オーストラリア、シンガポールなどから、CFPをパスした院生を含む19名の研究者・4名のマンガ家と、シドニーで3日間の国際会議を企画・運営。女性学、ジェンダー論、カルチュラル・スタディーズ、メディア研究、地域研究など異なる専門分野の研究報告から、活発な討論が行われた。アジア諸国における近代化やそれがもたらすジェンダー秩序という側面からも、女性マンガ分析の必要性が問われ、「アジア」をいかに捉えるか、それをいかに「マンガ」と結びつけるかという問題も議論され、アジアにおける女性MANGA研究の課題を具体化した。1.調査・研究:以下の各地域で、現状の調査・分析を行い、その成果を各自が論文や研究発表で報告した。日本の出版社調査から得たデータも含め、国内外における女性マンガについて比較分析も開始した。インドネシア(6月):長池と大城は、国際漫画会議(バンドン工科大学、ベルントと研究協力者Cheng Tju Limが企画・運営)に参加。東南アジアの作家を取材。海外マンガ交流部会(6月):中垣は京都国際マンガミュージアムにてシンポジウムを開催。日本マンガ学会(7月):年大会にて共催パネルを企画・運営。韓国(8月):長池は富川国際漫画祭で研究発表を行い、且つマンガ事情を調査した。中国(11月):ベルントは南京芸術学院美術館にて、座談会の司会、対談、講演を行った。九州マンガ交流部会(12月):北九州市漫画ミュージアムでシンポジウムを企画・運営。大城と研究協力者濱野健は研究発表を行い、ベルントはコメンテーターを務めた。東京・香港(3月):長池、大城は、漫画雑誌の編集長を取材(祥伝社、講談社、集英社)。国内外における女性作家・読者などについて比較調査を行い、香港では、Culture.Comを取材訪問した。2.第5回女性MANGA国際会議“Modern Women and Their Comics: Changing Local Identities from the 1960s to 2000s"【香港芸術中心との共催(3月)於Comix Home Base】:日本、アメリカ、韓国、中国、オーストラリア,香港などから、CFPをパスした15名の研究発表と2名のマンガ家のトークからなる3日間の国際会議を企画・運営。香港を代表する女性作家李恵珍とStella Soを招聘し、李の創作活動50周年に合わせ、60年代から00年代にかけての女性と大衆消費文化という比較文化的テーマを設定した。香港ローカル文化、ファッション、美学、女性学、文学、ジェンダー論、文化論、メディア研究、などを専門分野とする多彩な研究報告がなされ、参加者と発表者の間では熱心な討議が行われた。最終年度は、アジア各地域のマンガと女性文化を引き続き調査し、マニラで国際会議を開催、総括を行った。

・調査・研究: 4月大城は「MANDARA」を取材(講談社)。吉原は、SHAKESPEARE 450(パリ)にて発表・調査;7月大城は大英図書館で開催された国際会議で発表(研究協力者Cheng Tju、Ian Gordonも参加)。同図書館初のコミックス展示会、Self Made Hero社などを訪問・調査;8月大城は富川国際漫画祭国際学術大会に、10月須川はアジアアニメーションフォーラムに招聘され、講演を行った。8月須川は広島国際アニメフェスティバルに参加;9月ベルントはヨーロッパ日本学会(リュブリャナ)に出席;10月ー11月:大城、中垣は、ベルントが運営として関わった“Manga Futures"(ウロンゴン大学、オーストラリア)に参加。ベルントはシドニー、シンガポールを調査;11月大城は第15回国際MANGAサミット大会(台南)にてアジアの状況を調査。須川は台湾ファンシーフロンティアを取材; 12月大城はデリーで、Mangaful Cafe、Raj Comics社などを訪問・取材。ベルントは東南アジア日本学会(バンコク)に参加;1月Studio Studio社を訪問(マニラ);3月、大城、長池は「規制、女性、マンガ」研究会を開催・国際会議: 1月マニラ:アテネオ・デ・マニラ大学とジャパンファウンデーションとの共催で、第6回女性MANGA国際会議“Manga and the Manga-esque"を開催。CFPをパスした院生を含む22名の研究発表(全体で394名参加)。東南アジア各地域から作家を10名招聘(うち女性6名)。“Manga-esque"というキーワードから、マンガを取り込む多様なメディアやコスプレなど派生文化領域についても論じた。従来のコミックスと異なり、マンガを含むグローカルな現象を経て生み出された海外のコミックスを多様なアイデンティティ表現を可能にするメディアとして検証することが、今後のプロジェクトにつながる課題として確認された。26年度が最終年度であるため、記入しない。比較文学・文化26年度が最終年度であるため、記入しない。H25年度本プロジェクトでは、初めてのCALL FOR PAPERを通じて、大学院生を含む現在のプロジェクト以外のネットワークを構築し、シドニー大学とArt Gallery of New South Walesの2カ所で、研究者とマンガ作家の双方による「女性と主体性表現」についての国際会議/シンポジウムを実現した。
病巣感染と乾癬の発症との関連について

1.炎症性サイトカインの遺伝子多型の検討乾癬の病態形成に関与すると考えられているtumor necrosis factor (TNF)-αの遺伝子promoter領域のsingle nucleotide polymorphism (SNP)の解析を行った。同意を得られた方より末梢血を採取しDNAを抽出した。対象は乾癬患者37例(尋常性乾癬18例、関節症性乾癬11例、膿疱性乾癬8例)である。その結果、nt-308ではG/G36例(97.2%)、G/AO例(0%)、A/A1例(2.8%)であり、1例の膿疱性患者にnt-308G→Aの多型が認められた。他患者ではSNPが認められず、また他部位でもSNPは認められなかった。乾癬の病態とTNF-αpromoter領域SNPとの相関は乏しいと考えられた。2.乾癬患者表皮ケラチノサイト、末梢血好中球機能の検討(溶血性連鎖球菌由来ペプチドに対する反応の検討)乾癬の病態形成に溶血性連鎖球菌に対する過敏反応が関与している可能性が示唆されている。同意を得られた乾癬患者12名(尋常性乾癬9名、関節症性乾癬3名)より末梢血を採取し血清を分離した。Streptococcus Sangiusの膜成分および細胞質成分より作製したペプチド(岡山大学細菌学教室より供与)sを用いELISAを行った。対照としてベーチェット病5例、アトピー性皮膚炎患者3例の血清を用いた。その結果、乾癬患者抗体価を1とすると、ベーチェット病0.92、アトピー性皮膚炎1.03であり有意差は認められなかった。
飼料性メチル基供与体がウシ胚の発生とエピジェネティクスにおよぼす影響

ウシ着床前胚の発生およびエピジェネティクスにおよぼす飼料性メチル基供与体(DMD)およびその代謝産物の影響を検討した。代表的なDMDであるメチオニンの代謝産物ホモシステインをウシ体外受精胚の培養系に添加すると、胚盤胞への発生が遅れるのみならず、得られた胚盤胞のサテライトI領域のCpG配列のメチル化が有意に低下した。DMDの代謝産物がウシ胚の着床前発生に影響をおよぼすこと、さらにその影響は、ゲノムDNAのメチル化という代表的なエピジェネティクス機構への作用を伴うことが明らかにされた。家畜の初期胚発育において、胚盤胞期以降のゲノムDNAのメチル化反応によるエピジェネティクス制御は、胚盤胞の孵化や伸長発育、各組織への分化、着床に密接に関与していることが考えられる。この時期がウシの妊娠喪失の主要な時期と一致することを考えあわせると、胚盤胞期以降のエピジェネティクス制御が適切に行われることが、受胎のために重要であることが予想される。家畜の飼料中には、メチル化反応に必要なメチル基を供与する因子すなわちメチル基供与体が種々含まれている。これらの物質は家畜による摂取と吸収そして最終的にはDNAのメチル化を介し、生体内のエピジェネティクス機構に直接影響をおよぼすことが考えられる。本研究では、ウシ着床前胚の発生と分化およびエピジェネティクスにおよぼす飼料性メチル基供与体(DMD)の影響を検討することを目的としている。体外受精によって得られた8細胞期胚を、DMDとしてコリンあるいはベタインを添加(それぞれ100μM)した培地中で培養した(無添加区を対照とした)。胚盤胞への発生率、細胞数および内部細胞塊と栄養膜細胞の比率を検討したところ、実験区間に差は見られなかった。得られた胚盤胞について抗メチル化シトシン抗体を用いた免疫蛍光染色を行ったところ、無添加対照区やコリン添加区に比べ、ベタイン添加区における蛍光強度が強い傾向が見られた。一方、孵化後胚盤胞の体外培養条件を改良し、体外受精後18日まで拡張を維持することに成功した。得られた培養系を用いて内部細胞塊から胚盤葉上層への分化マーカーであるビメンチンの発現をモニターしたところ、艀化前後にダイナミックに発現が誘導されることがわかった。現在、ビメンチン等の遺伝子発現におよぼすDMDの効果をエピジェネティクスの観点から検討中である。ほ乳類着床前胚の発生・分化における遺伝子発現の制御には、DNAやヒストンのメチル化反応がエピジェネティックな機構として関わっており、それらのメチル化修飾を行う酵素にとっての普遍的なメチル基源はS-アデノシルメチオニンである。S-アデノシルメチオニンはメチオニンの代謝によって作られ、その生成経路には葉酸・コリン等の栄養因子(飼料性メチル基供与体)の代謝が含まれる。本年度は、メチオニンの代謝産物であるホモシステインがウシ着床前胚の発生およびDNAのメチル化におよぼす影響を検討した。体外受精によって得られたウシ1細胞期胚を、ホモシステイン(100μM)を添加した培地中で受精後8日目まで培養した(無添加区を対照とした)。胚盤胞への発生率を検討するとともに、得られた胚盤胞のゲノムDNAを抽出し、バイサルファイトシークエンスを用いてサテライトI領域の一部のCpGのメチル化を検討した。その結果、ホモシステインの添加によって、受精後7日目の胚盤胞発生率が有意に低下した。8日目の胚盤胞発生率には差が無かったことから、ホモシステインはウシ胚の着床前発生を遅らせることが示された。さらに、ホモシステインの添加によって、得られた胚盤胞のサテライトI領域のCpGメチル化が有意に低下した。これらの結果から、飼料性メチル基供与体の代謝産物が、ウシ胚の着床前発生に影響をおよぼすこと、さらにその影響は、DNAのメチル化というエピジェネティクス機構への作用を伴うことが明らかにされた。
ダイナミック細胞応答を観測可能な統合化インビトロシステム構築

本研究では、従来の終点計測法では評価できなかったダイナミックな細胞動態や細胞応答を評価可能なデバイスの開発を目指す。本申請研究では、薬物の体内動態を制御する代謝臓器の一つである肝に着目する。酸素透過性培養皿を用いた好気的環境培養下で、生理学性を向上させた肝組織モデルに、ホルモンや薬物刺激に基づく糖代謝応答変化を、細胞非侵襲の電気化学的手法を通して血糖値を連続観測できる方法論を構築する。
卵子の成熟と妊娠の成立を支配する新しい調節因子の解明とその発現機構に関する研究

1).生体内における卵の成熟と活性物質私共は婦人の血中インヒビンを測定することにより,(1)卵胞の発育とインヒビンの上昇が良く一致する,(2)採卵時の血中インヒビン濃度と発育する卵子数が相関することを明らかにした。さらに過排卵を誘起し,人工授精をした牛においては,排卵日の血中インヒビン値と採卵日の卵の卵の正常性と高い相関のあること明らかにした。以上の結果から卵胞の発育,排卵数および初期発生時においてインヒビンが関与していることが示唆された。一方,インヒビンのβ鎮の二量体であるアクチビンを幼若メスラットに投与することにより,アクチビンが卵胞の発育と密接な関連を持つことを明らかにした.すなわち,アクチビン投与により下垂体からのFSHの分泌が上昇し発育卵胞数が増加した.下垂体を摘出したラットの実験から,アクチビンはFSHレセプタ-を増加させ卵胞の発育を促進させることを明らかにした.2).インビトロにおける卵母細胞に対するアクチビンの作用卵母細胞は第一次減数分裂の後,ゴナドトロピンの刺激により第2次減数分裂を開始する。一方,インビトロに卵母細胞を取り出すと自然に減数分裂が誘起される。この卵の成熟過程にインヒビンとアクチビンを添加したところ,インヒビンは殆んど変化を起さなかったが,アクチビンは,卵母細胞の成熟を促進した。逆に卵胞液中に発見したアクチビン結合蛋白質はアクチビンの作用を抑制した。3).卵胞液中から発見されたインヒビン,アクチンビンとアクチビン結合蛋白質は,初期発生過程を支配する新しい物質であるが,これらを精製することは容易ではない。現在精製法の開発と共にそれらの抗体の作成を行なっている。1.顆粒膜細胞に対する各種成長因子の作用卵子の成長や成熟は卵胞内において行われるが、その際に顆粒膜細胞が重要な働きをしていることが示唆されている。そこで先ず顆粒膜細胞に対する成長因子類の作用をみた。アクチビンは顆粒膜細胞に作用し、E_2の分泌を促進し、P_4の分泌を抑制した。またアクチビンはFSHの顆粒膜細胞に対する作用を促進した。即ちFSHによりE_2の分泌はアクチビンにより増強された。さらにFSHによるLHのレセプタ-誘導もアクチビンにより促進され、その結果としてP_4の分泌も促進された。このようなアクチビンのFSHとの相乗作用は、アクチビンがFSHレセプタ-を増加することによることが明らかにされた。FSHの作用に対し、インスリンはやや相同効果が見られたが、TGFβやEGF抑制的に作用した。インヒビンについては殆ど何の効果も見られなかった。従ってアクチビンは卵胞内で局所的に作用する活性物質であることが明らかとなった。2.アクチビンの卵母細胞成熟に対する効果卵母細胞の核崩壊を抑制する物質が卵胞液中に存在することが示唆されているが、その本体は明らかではない。卵胞内活性物質であるアクチビンの卵母細胞に対する効果を見た。アクチビン100ngから500ngを裸化卵子に添加すると核崩壊は有意に促進された。この効果は卵胞内卵子においても見られたことから、アクチビンは、卵母細胞の成熟促進因子ではないと考えられる。3.in vivoにおける血中ホルモン濃度と卵の成熟および発生能の関係について、ヒトとウシについて検討した。

インヒビン濃度と卵胞の発育数に高い相関が見られた。また、インヒビンと受精後の卵の発生はin vivo、in vitroにおいて高い相関が見られた。1)、生体内における卵の成熟と活性物質通常、正常婦人が月経周期中に排卵する卵子は1ケである。しかしながら、LVFーETにより不妊症の婦人を治療する場合は多くの卵を採卵するために、ゴナドトロピンにより卵巣を刺激し多くの卵胞を発育させる。このように人為的に発育を促進させた卵胞,ひいては卵が正常な発生能を有するかどうかを調べることは現在難しい。私共は婦人の血中インヒビンを測定することにより,(1)卵胞の発育とインヒビンの上昇が良く一致する,2)採卵時の血中インヒビン濃度と発育する卵子数が相関することが明らかになった。さらに過排卵を誘起し,人工授精をした牛においては,排卵日の血中インヒビン値と採卵日の卵の正常性と高い相関のあることが明らかにされた。以上の結果から卵胞の発育,排卵数および初期発生時においてインヒビンが関与していることがし唆された。2.インビトロにおける卵母細胞に対するアクチビンの作用卵母細胞は第一次減数分裂の後,ゴナドトロピンの刺激により第2次減数分裂を開始する。一方,in vitroに卵母細胞を取り出すと自然に減数分裂が誘起される。この卵の成熟過程にインヒビンとアクチビンを添加したところ,インヒビンは殆んど変化を起さなかったが,アクチビンは卵母細胞の成熟を促進した。逆に,卵胞液中に発見したアクチビン結合蛋白質はアクチビンの作用を抑制した.以上の結果から卵胞内で発現されたアクチビンが直接卵子に作用していることを明らかにした.
視覚色素形成における疎水性相互作用の研究

1.β-ヨノン環構造と疎水性相互作用5,6-ジヒドロ;7,8-ジヒドロ;α-レチナール;3,4-ジヒトロの各レチナールアナログを合成し、アポレチノクロムとの色素形成を調べたところ、蛋白質によるβ-ヨノン環の認識は厳密ではない、6位のsp^2混成は重要、4-ブチルレチナールは色素を形成しないという結果を得た。2.直鎖レチナールアナログとオプシンシフト3,7-ジメチルドデカペンタエナール(DDP)はアポレチノクロムと色素形成する。そのオプシンシフトは1400cm^<-1>、天然の2400より小さい。3.6Sの立体配座6Sトランスまたはシスに固定されたアナログを合成、色素形成したところ、6S-シス構造である結果を得た。4.レチノクロムテンプレートを用いる立体特異的光異性化DDPの光異性化は有機溶媒中では全トランスから11-シスへ選択率8%、レチノクロムテンプレートではほぼ100%、3,7-DDTではレチノクロムを用いても11-シスを43%しか与えない。5.レチノクロムのCDβバンドについて8,18-メタノレチナールで再構成したレチノクロムはその正のCDαバンドに比して、βバンドが負で大きい。8,18-エタノレチナールのそれは、より小さくなった。6.11-メチルレチナールアナログについて11-メチルレチナール(1)、13-デメチル-11-メチルレチナール、9,13-ジデメチル-11-メチルレチナールを合成、アポレチノクロムと色素形成をした。1は有機溶媒中では10,12-ジS-シス配座の全トランス体である。これらのアナログはアポレチノクロムと色素形成し、その光照射によって、90%以上の選択率で11-シス体を与える。合成したレチナールアナログとアポレチノクロムとの色素形成と構造相関について調べた。その結果を下にまとめて記す。1.β-ヨノン環構造と疎水性相互作用5,6-ジヒドロ;7,8-ジヒドロ;α-レチナール;3,4-ジヒドロの各レチナールアナログを合成し,アポレチノクロムとの色素形成を調べたところ,β-ヨノン環の蛋白質による認識は厳密ではないが,6位のsp^2混成は重要と考えられる。4-ブチルレチナールは色素形成しないので,β-ヨノン環部分の大きさは重要であることもわかった。2.直鎖レチナールアナログとオプシンシフト3,タージメチルドデカペンタエナール(DDP)は色素をアポ蛋白質と形成するが,オプシンシフトが1,400cm^<-1>と小さく,6S-トランスから6S-シスへ立体配座が変化するとオプシンシストの値より推測された。3.6Sの立体配座6Sトランスまたはシスに固定されたアナログを合成し,色素形成を調べた結果,レチノクロムにおけるレチナールは6S-シス構造をもつという新しい結果を得た。4.レチノクロムテンプレートを用いる立体特異的光異性化DDPの光異性化は有機溶媒中では全トランスから11-シスへ選択率8%しか進行しないが,レチノクロムを用いるとほぼ100%11-シスへ変換可能である。ところが3,7-ジメチルオクタデカテトラエナールはレチノクロムを用いた光照射でも11-シスを43%しか与えない。この理由は,β-ヨノン環の部分構造がDDPにはあるが,後者にはないことによる。すなわちここでも疎水性相互作用が重要である。

1.レチノクロムのCDβバンドについて8,18-メタノレチナール(1)で再構成したレチノクロムはその正のCDαバンドに比して、βバンドが負で大きい。8,18-エタノレチナール(2)のそれは、より小さくなった。これらのレチノクロムアナログを相互に比較すると、5,6,7,8の炭素原子でなす平面の捩れが解消するほど、CDβバンドは強度大きくなるという傾向を見い出した。2.11-メチルレチナールアナログについて11-メチルレチナール(3)、13-デメチル-11-メチルレチナール(4)、9,13-ジデメチル-11-メチルレチナール(5)を合成してアポレチノクロムと色素形成をした。3は有機溶媒中では10,12-S-シス配座の全トランス体であることを明らかにした。4と5は天然のレチナールと類似した構造を取る。これらすべてのアナログはアポレチノクロムと色素を形成し、その色素を光照射することによって、90%以上の選択率で11-シス体を与えることを見い出した。レチノクロムの光異性化酵素としての機能には発色団のS-シス配座は影響しないことが分かった。3.光親和ラベルとレチノクロムの分子量について光親和ラベル化反応のモデル反応として、アミン類との光反応を行なっている。レチノクロム自身の分子量をMALDIを用いて測定したところ、33412を得た。
複合系の反応制御

本研究では金属系からなる複合系および生体複合系を解析し、これに基づいて複合系を設計、構築して有機反応の高次制御を行うもので、次の研究を検討した。1.光学活性フェロセニルホスフィン配位子を分子修飾して導入したアルキルアミノ側鎖とイソシアノ酢酸エステルの相互作用をNMRスペクトルで詳細に調べ、それに基づいてイソシアノメチルスルホンとアルデヒドの不斉銀(I)触媒アルドールを見出した。2.生体系イオンチャンネルのトキシン結合部位を同定するため、Na^+チャンネルと特異的に作用する光反応性μーコノトキシン誘導体の合成を行った。Ca^<++>チャンネルの光ラベルについても検討している。3.金属とヘテロ原子の相互作用を作用する立体化学制御に関してCrCl_2を用いる1,1ージクロロー2ーアルケンとアルデヒドの炭素一炭素結合反応並びにランタナイド金属を用いるαーチオケトンの反応で高立体選択性が達成された。4.固体触媒表面の反応制御を検討するためNbをSiO_2やTiO_2表面にモノマーとして固定化することに成功し、それを用いてエタノールの脱水素反応を行い、温和な条件で脱水素反応する新しい反応pathを認めた。また、NbダイマーのSiO_2表面への固定化についても検討し、Nbモノマー触媒とは異った触媒反応を見出している。5.ニトリル官能基を選択的に活性化することが出来る新規な複合系金属錯体の開発を目ざし、低原子価ルテニウム錯体がニトリルと特異的に配位錯体を形成して、そのαー位CーH結合を強く活性化することを見出した。このルテニウム錯体を触媒を用いてニトリル類のマイケル反応やアルドール反応など有用反応の開発に成功した。
都市部一般住民を対象とした心房細動の実態とリスクスコアー作成に関する研究

心房細動のリスクスコアーを作成し、我が国の心房細動予防に貢献できるエビデンスを提示することを目的とした。都市部地域住民を対象に追跡可能な6906名を平均12.8年間追跡し、追跡期間中に心房細動253名が罹病した。年齢、性別、body mass indexと収縮期血圧の組み合わせ(収縮期前高血圧で過体重、収縮期高)、血圧で正常体重または過体重、弁膜症または心雑音、虚血性心疾患、喫煙(20本未満、20本以上)、過剰飲酒は心房細動罹病リスクと関係がみられた(C検定0.73、95%信頼区間0.70-0.75)。これらの組み合わせで心房細動のリスクスコアーが検討した。心房細動は脳塞栓や心不全のリスクであり、発症前に心房細動を早期に予測することが予防医学として極めて重要であるが、我が国の心房細動罹病に関するリスクスコアーがない。そこで、都市部地域住民を対象に、心房細動の罹病・予防リスクを検討し、心房細動のリスクスコアーを作成し、また簡易型心電計を用いて心房細動の有病率を検討し、我が国の心房細動予防に貢献できるエビデンスを提示することを目的とする。心房細動罹病リスクについては、古典的リスクでは過体重が独立した危険因子であり、前高血圧症と交互作用があることを以前示し、過剰飲酒、喫煙が独立した危険因子であり両者を有すると心房細動の危険度が2.1倍になった。睡眠時間が6時間未満と睡眠時間が不規則であると心房細動罹病リスクが有意に高かった。糖尿病は過体重を有していて心房細動のリスクになり、メタボリックシンドロームに依る心房細動罹病リスクは1.3、内臓肥満(腹囲:男性≧85cm、女性≧80cm)と血圧高値(≧130/85mmHgまたは高血圧治療)の心房細動罹病リスクは1.4であった。家族歴では、母親の高血圧がない場合には高血圧以上で、母親の高血圧があると前高血圧以上で心房細動罹病が有意であった。母親の心筋梗塞既往がなく高血圧を有すると心房細動罹病リスクが1.4、母親の心筋梗塞既往があり高血圧を有すると心房細動罹病リスクは2.9となった。心雑音を有すると心房細動の罹病リスクは2.2倍であった。ホルター心電図を各種検討した結果、最軽量で地域住民に簡便なスズケンのCardy 303 pico+を選定した。倫理委員会で承認を受けて地域住民の同意を得てホルター心電図検査を実施開始して、現在100名を超えて対象者データを収集中である。性年齢、body mass index、脂質異常、糖尿病、喫煙、飲酒歴、慢性腎障害、脳卒中・心臓病既往による調整Cox比例ハザードモデルにより、心房細動罹病リスクは、正常収縮期血圧を基準に収縮期高血圧で1.74、正常拡張期血圧を基準に拡張期高血圧で1.47、血圧カテゴリー別に正常血圧を基準に、高血圧で1.53、脈圧40mmHg未満を基準に、脈圧60mmHg以上で1.75あったが、さらに収縮期血圧、拡張期血圧を同時にモデルに入れると、収縮期高血圧のみが独立した心房細動罹病リスクとしてみられた。同様にbody mass indexカテゴリー別に分け、正常体重を基準に過体重で心房細動罹病リスクは1.35で、さらに収縮期血圧、拡張期血圧で調整しても過体重は心房細動罹病の独立した危険因子であった。また、収縮期正常血圧でかつ正常体重を基準にした場合、心房細動罹病リスクは、正常体重では収縮期高血圧で1.66、過体重では前収縮期高血圧で1.72、収縮期高血圧で2.31であった(交互作用P値=0.04)。[印刷中doi:10.1093/ajh/hpv038]ホルター心電図検査は、倫理委員会で承認を受けて地域住民の同意を得てホルター心電図検査を実施開始して、現在200名を超えて対象者データを収集中である。

年齢(30代[-6点]、40代[0点]、50代[6点]、60代[18点]、70代[27点])、性別[女性-6点]、body mass indexと収縮期血圧の組み合わせ(収縮期前高血圧で過体重[6点]、収縮期高血圧で正常体重[5点]または過体重[10点]、弁膜症または心雑音[7点]、虚血性心疾患[12点]、喫煙(20本未満[2点]、20本以上[5点])、過剰飲酒[5点]は、心房細動罹病リスクと関係がみられた(C検定0.73、95%信頼区間0.70-0.75)。これらの数値の合計で、0点64点まであり、10年後の心房細動罹病率は0.2%18.1%であった。罹病組み合わせで10年後の心房細動のリスクスコアーを検討し作成した。ホルター心電図検査は、倫理委員会で承認を受けて地域住民の同意を得てホルター心電図検査を実施開始して、現在354名を超えて対象者データを収集して、継続して行う。心房細動のリスクスコアーを作成し、我が国の心房細動予防に貢献できるエビデンスを提示することを目的とした。都市部地域住民を対象に追跡可能な6906名を平均12.8年間追跡し、追跡期間中に心房細動253名が罹病した。年齢、性別、body mass indexと収縮期血圧の組み合わせ(収縮期前高血圧で過体重、収縮期高)、血圧で正常体重または過体重、弁膜症または心雑音、虚血性心疾患、喫煙(20本未満、20本以上)、過剰飲酒は心房細動罹病リスクと関係がみられた(C検定0.73、95%信頼区間0.70-0.75)。これらの組み合わせで心房細動のリスクスコアーが検討した。心房細動罹病リスクで一番重要な血圧とbody mass indexで関連性が見られ、論文化できた[印刷中doi:10.1093/ajh/hpv038]。喫煙、過剰飲酒、心雑音、虚血性心疾患が何れも心房細動罹病リスクとして見られ、これらを合わせて心房細動のリスクスコアーに関する論文を鋭意執筆中である。ホルター心電図検査は、現在200例以上集め現在も症例を増やしている。27年度が最終年度であるため、記入しない。予防医学心房細動のリスクスコアーに関する論文を作成し、そこから得られたリスクスコアーで10年間の間に心房細動の罹病予測が可能となり、健診でどのような方を対象に心電図検査を実施した方が良いのか提言可能となる。また、さらに、心房細動罹病リスクを新たに見つけ、それをリスクスコアーに投入することで、心房細動の罹病リスクをより説明率を上げるものがあるかどうか検討していく。その項目の目星も立っている。心房細動罹病リスクに関する研究は、ほぼ順調に進んでいる。平成26年度には心房細動罹病リスクスコアー作成に向けて研究を推進する。ホルター心電図検査については、地域住民を対象に実施するため、パッチによる腫れの対応など、またホルター装着の健診時でのタイミング、検査技師の体制などで立ち上げが8月からとなり、かなり時間を要した。現在は症例を収集し始めているので、鋭意精力的にデータ収集に専念しているところである。本研究で使用する物品代が当初予定していたものよりも安価であったから。(1)心房細動罹病リスクに関する研究:引き続き、平成25年度の心房細動罹病リスクの検討を行い、研究成果を出していく。(2)心房細動罹病のリスクスコアーに関する研究:引き続き、研究成果から統計的に有意な項目が、他の変数と交互作用がないかどうか検討して、リスクスコアーのモデルに入れていき、我が国初のリスクスコアーを作成し論文化する。(3)心房細動の詳細な計測に関する研究:昨年度に引き続き研究対象者全員にパッチ型簡易心電計を貸与して、データ収集を行う。(4)研究成果の啓発:心房細動罹病リスクの研究成果をホームページに掲載して啓発を行う。
機能性脂質による高尿酸血症の改善

脂肪細胞が産生する尿酸に対する種々の脂質の影響を評価するため、評価系の見直しを行った。マウス線維芽細胞3T3-L1細胞を用いて、従来法によって脂肪細胞への分化成熟をしたものの培養上清を試験に用いた。これまで、培養上清中の尿酸は酵素法により定量を実施してきたが、データの再現性に不安定性が見られたため、HPLC法による測定系を確立した。これにより、従来法に比べて大きく感度が上昇したことによって、データの安定性が担保できるようになった。また、この方法ではキサンチン、ヒポキサンチンに関しても同時定量を可能とした。本定量法を用いて、3T3-L1前駆脂肪細胞が脂肪細胞への分化することに伴って、尿酸の産生量が大きく上昇することを明らかとした。また、同時にキサンチンオキシダーゼの活性も大きく上昇していた。尿酸産生は肥満時に上昇することが報告されているため、肥満に伴って負荷されると想定されるストレスとして酸化ストレス、炎症ストレス、低酸素ストレスを選択した。このうち、酸化ストレスは過酸化水素、低酸素ストレスは塩化コバルト処理によって誘導した。これらのストレス負荷に対する作用は培地中の血清濃度が影響していたが、全ての処理によって尿酸合成が促進される条件は認められなかった。一方で、炎症刺激として添加したリポ多糖によっては尿酸産生は有意に上昇しており、肥満ストレスとしての今後の評価系として利用することとした。以上の結果より、本年度はストレス下、非ストレス下での脂肪細胞からの尿酸産生定量系が確立でき、本評価系を用いた脂質成分の評価が可能となった。本研究は、様々な脂質が脂肪細胞より産生される尿酸の合成を抑制する作用を検証しようとするものである。これまでに脂肪細胞からの尿酸合成系を確立していたが、様々な脂質の作用を評価するにあたって、尿酸の定量系が不安定であることが確認された。このため、再度尿酸の定量系を確実にするため、HPLCにて測定系を再構築するに至った。本年度、脂質の機能を網羅的に解析するには至らなかった。一方で、非ストレス下での細胞に対して炎症ストレス下での尿酸産生が上昇することが確認でき、肥満ストレス下での評価系を併せて評価が可能となった。当初の目的通り、共役脂肪酸を中心として種々の脂質が尿酸産生に及ぼす作用を評価する。有用な脂質を選抜し、肥満モデルを用いた動物実験への実証につなげたい。本選抜に当たっては、サンプルを脂肪細胞への分化誘導時と成熟時の2パターンの添加を実施することで、脂質の作用点についても情報を得ることとするる。また、尿酸産生だけでなく、尿酸ストレスに対する影響を検証するため、尿酸誘発性の肝細胞脂質蓄積を新たに評価することとした。炎症ストレス下では尿酸産生が上昇することが確認できたため、炎症性サイトカインなどの新たにリポ多糖以外の炎症ストレスの影響を評価しつつある。

また、尿酸産生だけでなく、尿酸ストレスに対する影響を検証するため、尿酸誘発性の肝細胞脂質蓄積を新たに評価することとした。炎症ストレス下では尿酸産生が上昇することが確認できたため、炎症性サイトカインなどの新たにリポ多糖以外の炎症ストレスの影響を評価しつつある。当初の予定より、実験の進捗が遅れ物品の購入に至らなかったため。
各種アルコール投与条件下におけるアルコール代謝速度へのADHの寄与について

アルコール(Alc)代謝におけるマウス肝Pyrazole感受性LowKmADH(L-ADH)並びにPyrazole耐性H:ghKmADH(H-ADH)のそれぞれの役割を各種Alc投与量(1,3,5g/Kg体重)の急性投与下で経時的(1,4,12h)に検討した。<方法>各ADHisozymeの活性(EA)は既報の方法で、また各isozymeの酵素蛋白量(EP)は各特異抗体を用いてELlSA法でそれぞれ測定した。Alcの代謝速度は血中Alc消失速度(β:mgAlc/ml Blood/h)を測定した。<結果>L-ADHでは1および3g群でEAが増大L(14h)その背景としてEPの増加が認められた。一方、5g群では逆にEAが全時間低下抑制され、このEAの低下はEPの減少によることが示された。尚、本酵素のEA並びにEPは投与Alc量が増すにつれ低下し(1,4h)、また増大のみられた1および3g群では経時的な減少がみられた。H-ADHではいずれの投与Alc量でもEAの増大がみられ、その背景として1および3g群ではEPの増加によることが示された(lh)。一方、5g群では本酵素のEPがL-ADHと同様低下していることから(lh)、この高濃度Alc投与群におけるH-ADHのEA増大は活性化によることが示唆され、このことは5g群における本酵素のmolar actirity(mUEA/mgEP)が高まっていること(1,4h)からも支持された。さらに本酵素の5g群におけるEPは1hで低下したものの経時的に増加し、12hではむしろ全群の中で最も高かった。H-ADHとL-ADHのEA比並びにEP比はいずれも全時間投与Alc量に比例して高まり、また各群とも経時的に高まった。β値に関しては4h以前で投与Alc量の増加につれβ値の低下がみられ、4h以降では3,5g両群ともにβ値の大きな低下がみられた。以上のことから4h以前にみられたβ値の投与Alcに対する容量依存的低下は主としてL-ADH活性の低下によると考えられた。一方、5g群での4h前後のβ値の大きな差にはH-ADHの活性化の寄与が示唆され、さらにEA比並びにEP比からH-ADHは投与Alc量の増加と供に、またAlc投与後の時間的経過と供にAlc代謝への寄与を高めることが推察された。
空気シャワー高速データ収集システムの開発

広視野を常時観測できる空気シャワー観測装置は、チベット空気シャワー実験に代表されるようにTeV領域のガンマ線放射天体を観測することに成功している。しかしながら、次の重要なステップであるTeV以下のエネルギー領域を測定できる高密度な空気シャワー観測装置はまだ実用化されていない。次世代空気シャワー観測装置はデータ量が増大し、トリガ頻度が飛躍的に高くなる。本研究は次世代装置ための高速データ収集システムを開発することである。14年度は高速化のため、TKO規格の電荷時間変換モジュール(DCT)の開発と製作を行った。ADCゲート幅は最大2μs、分解能0.08pC/count、フルスケール14bit、変換時間10μsの当初予定の性能を達成した。さらにFASTBUSからPCへのデータ取り込みをVMEを経由した分散並列データ処理をおこなう新しい発想のデータ収集システム開発のための基幹サブルーチン群の開発を行なった。15年度は試作したTKO規格の電荷時間変換モジュール(DCT)の改良を行ない、更なる低ノイズ化を実現した。またデータ収集システム開発のための基幹サブルーチン群も改良を行ない、安定動作と更なる死時間の減少を実現した。これらのモジュールとサブルーチン群は既存のチベット空気シャワー観測装置に組み込まれた。これらの効果により、チベット空気シャワー観測装置の死時間は1700Hzトリガ時に10%となり、現在も安定動作している。これらの開発によって、将来における高トリガ頻度次世代高密度空気シャワー観測装置のデータ収集システムを構築することが可能となった。また、高エネルギー荷電粒子の加速を捕まえる方法の一つは「かに星雲」からの100TeV領域のガンマ線を検出することであるが、感度を上げるには、二次粒子の分布や広がりから一次宇宙線の種類を推定することが重要である。この場合にも感応領域が高密度な装置ほど識別能力が上がり有利になる。いずれの場合にも装置のデータ量が増大し、トリガ頻度が飛躍的に高くなる。本研究は次世代高密度空気,シャワー観測装置のための高速データ収集システムを開発することである。本年度は高速化のため、TKO規格の電荷時間変換モジュール(DCT)の開発と製作を行った。このモジュールは現在チベット空気シャワー観測装置に組み込まれている。本年度はさらにFASTBUSからPCへのデータ取り込みをVMEを経由した分散並列データ処理をおこなう新しい発想のデータ収集システム開発のための基幹サブルーチン群の開発を行ない、これらサブルーチン群を既存のチベット空気シャワー観測装置に適用した。これら2つの効果により、チベット空気シャワー観測装置の死時間は1500Hzトリガ時に16%(推定)から11%になり、30%以上改善された。本研究は次世代高密度空気シャワー観測装置のための高速データ収集システムを開発することである。本年度は、昨年度試作したTKO規格の電荷時間変換モジュール(DCT)の改良を行った。

ADCゲート幅は最大2μs、分解能0.08pC/count、フルスケール14bit、変換時間10μsの当初予定の性能を達成するとともに、更なる低ノイズ化を実現した。このモジュールは現在チベット空気シャワー観測装置に組み込まれている。さらに、昨年度開発したFASTBUSからPCへのデータ取り込みをVMEを経由した分散並列データ処理をおこなう新しい発想のデータ収集システム開発のための基幹サブルーチン群の改良を行ない、安定動作と更なる死時間の減少を実現した。これらサブルーチン群は既存のチベット空気シャワー観測装置に適用されている。これら2つの効果により、チベット空気シャワー観測装置の死時間は1700Hzトリガ時に10%となり、現在も安定動作している。これらの開発によって、将来における高トリガ頻度次世代高密度空気シャワー観測装置のデータ収集システムを構築することが可能となった。