hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
果実の成熟エチレン生合成の内的調節機構に関する分子生物学的解析

果皮では、多くのクライマクテリック果実と同様に、成熟エチレンの主要遺伝子であるMA-ACS1はポジティブ制御を受けていたが、果肉では逆にネガティブ制御を受けていた。このことは、従来からバナナは典型的なエチレン依存型果実とされていた概念を根本的に覆すものであり、極めて興味深い結果であった。エチレンの信号伝達系の中で、最も下流域を受け持っていると考えられている核蛋白質EIN3の形質転換体トマトを作出し、果実や葉のエチレン生合成について解析した。1.形質転換には、昨年度までにクローニングした4つのLE-EIL遺伝子の中からEIL2を選び、pBII21バイナリーベクターのCAMV35Sプロモーターに下流にセンス方向に組み込み、アグロバクテリュウム法を用いてトマトAlisa Claigに導入した。2.カナマイシンによる選抜培養の結果、15系統の個体を得た。導入された遺伝子のコピー数をサザンブロット分析により調べたところ、いずれの系統でも1から数コピーの外来遺伝子の導入が確認できた。3.葉における発現解析の結果、15系統中で10系統にLE-EIL2の過剰発現が認められた。この内、3系統では葉が厚くなり、生育が劣っていたが果実の発育や成熟には影響がなかった。4.これとは別に、果実の成熟が強く抑制される5系統を選抜し、エチレン生合成について解析した。その結果、これらの系統では野生型が成熟エチレンを生成する開花後3040日目でもエチレン生成は全く認められなかった。5.これらの果実に対して外生エチレンを処理したところ、すぐには内生エチレンの誘導は起こらず、成熟誘導も見られなかった。しかし、処理後1週間などすると内生エチレンの生成が始まった。また、果実を樹体に長期間着生させておくと、エチレン生成が始まり部分的には成熟した。6.以上のことから、センス方向に導入したEIL2遺伝子の形質転換トマトでは、導入遺伝子の過剰発現個体とコサプレッション個体が得られ、後者の果実ではエチレン生成の阻害による成熟抑制が見られ、成熟エチレン生合成の内的調節機構を解明するためのモデル的なトマトを作出することができ、当初の目的をほぼ達成することができた。
無傷葉の両面気孔の光応答性の比較研究

1.気孔開孔のメカニズムと生育光環境の影響光の気孔への作用は二つに分けられる。一つは、光が孔辺細胞の光受容体に作用して、気孔の運動に影響する場合である。もう一つは、光は孔辺細胞や葉肉細胞の光合成を介する経路によっても気孔に影響する。この二つの作用を分離するために、光合成系の阻害剤(DCMU)を用いて、気孔開孔のメカニズムを検討した。DCMU処理により、光合成速度を抑制したところ、背軸側気孔、向軸側気孔ともに赤色光への応答性はほとんどなくなった。一方、青色光への応答性は部分的にしか抑制されなかった。対照葉の背軸側気孔は緑色光に応答して開いたが、裏返しにした葉の背軸側気孔は応答しなかった。これらの結果は、赤色光による気孔開孔には光合成の影響が強いこと、青色光の効果には、光合成以外の要因が大きく関与することを示している。緑色光についても、光合成以外の要因が関与している可能性がある。裏返しにした時には背軸側の光強度が強くなり、緑色光成分は相対的に少なくなる。裏返し処理により背軸側気孔の緑色光への応答性が減少するのはこのような環境への馴化反応の結果かもしれない。一方、向軸側気孔は緑色光に富む弱光にさらされるが、緑色光への応答性が見られるようにはならなかった。緑色光応答に関して両面気孔は質的に異なる可能性もある。2.気孔の緑色光への応答性の研究これまでに、緑色光で気孔が開孔するという報告はほとんどなかったので、一般性を確認するために、ヒマワリ以外にも、シロイヌナズナやタバコを用いて、緑色光の応答性を解析した。タバコでは、ヒマワリと同様に、背軸側気孔が緑色光によって著しく開孔した。現時点ではシロイヌナズナの葉の両面のガス交換の個別測定を行っていないが、緑色光に応答することは確認できた。現在、cryptochromeやphototropinは、青色光受容体であると考えられている。本研究では、シロイヌナズナのcryptochromeやphototropinの欠損変異体を用いて、緑色光受容体として機能する可能性を検討した。緑色光照射すると、cryptochrome欠損変異体の気孔コンダクタンスは野生株より低下した。一方、phototropin欠損変異体の気孔の緑色光の感受性はbackground株と有意な差を示さなかった。この結果は、cryptochromeは緑色光の受容体であり、phototropinは緑色光の受容体ではない可能性が高いことを示している。1.生育光環境が植物の両面気孔の光応答性に及ぼす影響ヒマワリの葉の背軸側の気孔は、向軸側の気孔より光に敏感に応答して開孔する。また、背軸側気孔は、葉の透過光や緑色単色光によって顕著に開孔する(Wang et al.,2008,PCE,31:1307-16)。これらは、気孔の光応答性が生育中の光環境に馴化した結果と考えられる。そこで、ヒマワリの展開中の葉を裏返しにして栽培し、気孔の光応答に栽培光環境への馴化が見られるのかを調べている。裏返しにした葉の気孔indexは両面とも対照葉と差がなかったが、向軸側の気孔密度はやや減少した。背軸側の気孔密度は変わらなかった。また、向軸側に光を受けた対照葉の柵状組織は厚く、細胞は細長かった。一方、裏返しにした葉の柵状組織は薄く、細胞は短く、海綿状組織は厚く、細胞サイズは大きくなった。裏返した葉の向軸側気孔は対照葉に比べて、赤色光又は青色光への感受性が減少した。緑色光への感受性は対照葉と同様、示さなかった。背軸側気孔は、赤色光への感受性は変わらず、緑色光への感受性は減少、青色光への感受性は増加した。2.緑色光による気孔開孔のメカニズムの検討葉の透過光には白色光に比べて、緑色光が多い。気孔開孔に最も大きな影響を及ぼす青色光が少ないにもかかわらず、気孔が開きやすくなることは,光のスペクトルが気孔開閉に影響することを示している。申請者は、葉一枚を透過した光を葉に照射すると、同じ強さの白色光よりも気孔が開きやすいことを発見した。透過光には緑色光が青色光よりも多いので、この発見は大変興味深い。そのために、光合成系などの阻害剤(DCMU)を用いて、緑色光で気孔開孔のメカニズムを検討している。DCMU処理により、光合成速度を抑制した。背軸側気孔の赤色光への応答性はほとんどなくなった。一方、青色光への応答性は部分的に抑制されたが、残っていた。緑色光によって気孔が開いた。これは、赤色光による気孔開孔には光合成の影響が強いこと、青色光の効果は、光合成以外の要因の関与が大きいこと、緑色光についても、光合成以外の要因が関与している可能性がある。

DCMU処理により、光合成速度を抑制したところ、背軸側気孔、向軸側気孔ともに赤色光への応答性はほとんどなくなった。一方、青色光への応答性は部分的にしか抑制されなかった。対照葉の背軸側気孔は緑色光に応答して開いたが、裏返しにした葉の背軸側気孔は応答しなかった。これらの結果は、赤色光による気孔開孔には光合成の影響が強いこと、青色光の効果には、光合成以外の要因が大きく関与することを示している。緑色光についても、光合成以外の要因が関与している可能性がある。裏返しにした時には背軸側の光強度が強くなり、緑色光成分は相対的に少なくなる。裏返し処理により背軸側気孔の緑色光への応答性が減少するのはこのような環境への馴化反応の結果かもしれない。一方、向軸側気孔は緑色光に富む弱光にさらされるが、緑色光への応答性が見られるようにはならなかった。緑色光応答に関して両面気孔は質的に異なる可能性もある。2.気孔の緑色光への応答性の研究これまでに、緑色光で気孔が開孔するという報告はほとんどなかったので、一般性を確認するために、ヒマワリ以外にも、シロイヌナズナやタバコを用いて、緑色光の応答性を解析した。タバコでは、ヒマワリと同様に、背軸側気孔が緑色光によって著しく開孔した。現時点ではシロイヌナズナの葉の両面のガス交換の個別測定を行っていないが、緑色光に応答することは確認できた。現在、cryptochromeやphototropinは、青色光受容体であると考えられている。本研究では、シロイヌナズナのcryptochromeやphototropinの欠損変異体を用いて、緑色光受容体として機能する可能性を検討した。緑色光照射すると、cryptochrome欠損変異体の気孔コンダクタンスは野生株より低下した。一方、phototropin欠損変異体の気孔の緑色光の感受性はbackground株と有意な差を示さなかった。この結果は、cryptochromeは緑色光の受容体であり、phototropinは緑色光の受容体ではない可能性が高いことを示している。
光合成に見られる特異的な光捕集機構の解明とその応用

本研究における基本的な実験は、分子配列系に取り込まれた各分子から発する蛍光の時間変化、スペクトル変化をフェムト秒時間分解蛍光分光法により観測を行うことにある。本研究で必要とする時間分解能を得るため、また、量子干渉効果を捕らえるために必要不可欠である時間分解能を得るため、蛍光アップコンバージョン法を用いた測定装置を新たに作製した。パルスステージ、和周波生成用BBO結晶等の光学部品はステージコントローラを通して、コンピュータにより制御をおこなった。光合成アンテナ系において、カロテノイドは、クロロフィルが吸収できない波長領域の光を吸収し、その励起エネルギーをクロロフィルに受け渡す。このエネルギー移動過程にはカロテノイドのいくつかの励起状態が関与している。緑藻ミルの葉緑体中におけるカロテノイドの励起緩和ダイナミクスを観測し、禁制遷移を利用した高効率エネルギー移動過程の実測に成功した。さらに、シロイヌナズナの光捕集色素タンパク質複合体(LHC II)におけるカロテノイドの励起緩和過程を観測した。LHC IIの中央に位置する2分子のルテインはエキシトン相互作用をし、なおかつクロロフィルに高効率でエネルギーしていることがわかった。また、これまで考えられていたモデルとは異なり、ネオキサンチンはLHC II中では光捕集の機能を持たないことがわかった。最近発見されたアカリオクロリス淡路株における光合成初期過程を観測した。アカリオクロリス淡路株は生育環境に応じて様々な遷移エネルギーを持ったクロロフィルdを有することがわかった。クロロフィルdを持つ光合成生物の多様性について検討した。種々の環境下に置かれた有機分子や人工分子配列系において、余剰振動エネルギーの緩和過程、非平衡状態からの超高速エネルギー移動過程の観測に成功した。本年度は、特に、植物光合成に見られる光学的禁制遷移を用いた励起エネルギー移動に着目した。カロテノイドのS_0-S_1遷移は禁制であるためにS_1状態からのエネルギー移動効率は極めて低いことが予想されるが、実際には、S_1状態からの励起エネルギー移動の寄与が大きい。緑藻ミルのアンテナ色素タンパク(カロテノイド-クロロフィル-タンパク質複合体)中におけるカロテノイドの励起緩和ダイナミクスを観測し、禁制遷移を利用した高効率エネルギー移動過程の実測に成功した。また、ポルフィリン-ルテニウム錯体連結分子において、電子移動過程を測定した。ポルフィリンの高励起状態からの電子移動が確認された。カロテノイドのS_0-S_

1遷移は禁制であるためにS_1状態からのエネルギー移動効率は極めて低いことが予想されるが、実際には、S_1状態からの励起エネルギー移動の寄与が大きい。緑藻ミルの葉緑体中におけるカロテノイドの励起緩和ダイナミクスを観測し、禁制遷移を利用した高効率エネルギー移動過程の実測に成功した。さらに、シロイヌナズナの光捕集色素タンパク質複合体(LHC II)におけるカロテノイドの励起緩和過程を観測した。LHC IIの中央に位置する2分子のルテインはエキシトン相互作用をし、なおかつクロロフィルに高効率でエネルギーしていることがわかった。最近発見されたアカリオクロリス淡路株における光合成初期過程を観測した。アカリオクロリス淡路株は生育環境に応じて様々な遷移エネルギーを持ったクロロフィルdを有することがわかった。
成長期ラットの運動負荷による顎骨への影響

現代の子供達は運動量、カルシウム摂取量が不足していることによって成長期の骨組織に大きな影響を及ぼしていることが考えられる。さらに骨の成長は重力、負荷重によって促進的効果があるが、低下すると抑制的に働くことが確認されている。成長発育期の顎骨と運動負荷およびカルシウム摂取との関連性についての報告はみられない。そこで生後4週齢のWistar系雄ラットを用い、走行負荷を加えると同時にカルシウム含有量の異なる飼料を与え、顎骨ならびに比較対象として顎骨骨幹端部への影響を検索し、次のような結果を得た。対象群(標準食非運動群):運動負荷は行わなかった。標準食1回運動群:(1時間(1回)/日、20m/分、5日/週運動)、標準食2回運動群:(2時間(2回)/日、20m/分、5日/週運動)、カルシウム欠乏食群(非運動群)、カルシウム欠乏食1回運動群およびカルシウム欠乏食2回運動群は標準食群と同様な方法で行い、4週間飼育した。I.顎骨について1)骨密度2)X線マイクロアナライザーによるCa,Pの定量分析3)病理組織4)走査型電子顕微鏡5)下顎骨破砕強度などについて詳細に調べた。その結果、成長発育期の顎骨は常に咬合力と咀嚼能力の刺激を受けていることから、運動負荷を加えても特別な変化がみられないことが明らかとなった。II.顎骨骨幹端部について軟骨内骨化の骨基質形成について走査型電子顕微鏡を用いて検索を行った。その結果、運動負荷を加えない標準食非運動群に比べ標準食2回運動群では軟骨層の成長の促進がみられ、骨梁の太さ、規則性、骨量の増加が明らかに認められ、骨基質形成は促進されていた。以上のことから、小児期に最大骨量の条件下で運動負荷を加えると骨基質形成に有効であることが明らかにされた。そこで生後4週齢のWistar系雄ラットを用い、走行負荷を加えると同時にカルシウム含有量の異なる飼料を与え、顎骨への影響を検索し、次のような結果を得た。対照群(標準食非運動群):運動負荷は行わなかった。I.骨密度所見:標準食群間では有意差はみられなかった。標準食群とカルシウム欠乏食群との間に有意差がみられ、カルシウム欠乏食群が低値を示した(p<0.01)。II.X線マイクロアナライザーによるCaとPの分析:カルシウム欠乏食群間で、非運動群と比べ2回運動群が低値を示した(p<0.05)。III.病理組織所見:標準食群間では、歯根膜およびエナメル質に対する部の歯槽骨に至るまでの顎骨には特別な変化はみられなかった。またカルシウム欠乏食群間においても変化はみられなかった。標準食群とカルシウム欠乏食群と比べると、カルシウム欠乏食群は虚弱骨で大幅な骨量の減少がみられた。IV.走査型電顕所見:標準食群およびカルシウム欠乏食群はそれぞれにおいて運動負荷による形態的変化はみられなかった。

V.下顎骨破砕強度所見:標準食群とカルシウム欠乏食群との間では有意差がみられ、標準食群が高値を示した(p<0.01)。以上のことから、成長発育期の顎骨は常に咬合力と咀嚼能力の刺激を受けていることから、運動負荷を与えても特別な変化はみられなかった。成長発育期の顎骨と運動負荷およびカルシウム摂取との関連性についての報告はみられない。そこで生後4週齢のWistar系雄ラットを用い、走行負荷を加えると同時にカルシウム含有量の異なる飼料を与え、顎骨への影響を検索し、次のような結果を得た。対照群(標準食非運動群):運動負荷は行わなかった。標準食1回運動群:(1時間(1回)/日、20m/分、5日/週運動)、標準食2回運動群:(2時間(2回)/日、20m/分、5日/週運動)、カルシウム欠乏食群(非運動群)、カルシウム欠乏食1回運動群およびカルシウム欠乏食2回運動群は標準食群と同様な方法で行い、4週間飼育した。その結果、成長発育期の顎骨は常に咬合力と咀嚼能力の刺激を受けていることから、運動負荷を与えても特別な変化はみられなかった。そこで、さらに研究を進めるために運動負荷に直接関係のある体を支えている長管骨の骨幹端部の軟骨内骨化にどのような影響を及ぼすか走査型電子顕微鏡を用いて検索を行った。その結果、運動負荷を行わない標準食非運動群では軟骨層は長径約20μm前後の軟骨小腔が肥大帯部で多数認められた。小腔壁にはコラーゲン原線維網、石灰化小球がみられ、侵食帯部では吸収所見が著明であった。骨梁部では骨吸収・形成がバランスよく混在していた。とくに標準食2回運動群は非運動群に比べ軟骨層は成長し、それに連続して骨基質形成が活発で促進されていた。さらに骨梁は太さを増し、骨量の増加が認められた。カルシウム欠乏食群についてはすべての群において特別な変化はみられなかった。以上のことから骨にカルシウムが充分供給された条件下での運動負荷は成長期の骨基質形成にとって大いに有効であることが示唆された。
要支援・要介護者に対する口腔擦過細胞診を用いた口腔ケアアセスメント法の確立

特別養護老人ホームおよび養護老人ホームの入所者で専門的口腔ケアを希望する75名(男性14名,女性61名,平均年齢83歳)を対象として診査および口腔擦過細胞診を行った.診査内容として口腔内診査とSAKODA式口腔アセスメントを実施した.口腔擦過細胞診は歯肉および頬粘膜に行った.口腔アセスメント結果から,介護者である施設職員による日常口腔ケアは介護度が高いほど行われていた.擦過細胞診結果は,頬粘膜のClass分類はClass Iが35名,Class IIが40名で,Class Iの割合が介護認定なしの22名のうち16名の84.2%と高く,41名にCandida,33名に放線菌が観察された.歯肉のClass分類はClass Iが32名,Class IIが43名で36名にCandida,41名に放線菌が観察された.口腔ケアアセスメントの合計点が高いとClass IIが多い傾向を認めた.また,歯がある対象者は歯肉においてClass IIの割合が高かった.H18年の研究では,口腔擦過細胞診は口腔ケアアセスメントとして有効であることが推測され,それに基づきH19年に研究を継続したところ歯肉における口腔擦過細胞診の結果は,清掃不良に基づく疾患のリスク診断を可能にするが,歯の残存や歯周疾患の影響を受けている可能性が高いと推察された.そこで,微生物による炎症が作用されにくい頬粘膜をあわせた評価が機能的口腔ケアを含めた口腔アセスメントになることが理解できた.要支援・要介護者の口蓋,舌,歯肉ないし同部位に相当する歯槽粘膜および頬粘膜の4部位における擦過細胞診により口腔粘膜の状態の把握を行った.1.某精神科入院患者30名を対象に口腔内診査および擦過細胞診検査を行った.口腔乾燥症に関しては肉眼的診断や症状による診断に加え自覚症状に関するアンケート調査を実施した.擦過細胞診結果は,全症例および全部位がClassIIであった.口腔清掃状態の不良な症例では,多数の細菌群と炎症性細胞を背景に,異型所見を呈する表層型および中層型細胞を認めた.Candida.spが23症例に観察され,そのうち9症例では4部位全てにみられた.23症例が口腔乾燥感を自覚しており,自覚してない症例に比較して水分計測定値も低かった.自覚している症例群では細胞の核は膨化し,エオジンおよびオレンジGに細胞質が染まる表層型細胞を集合性に観察した.また,同様な細胞像を示す口腔乾燥を自覚していない症例でも臨床的に口腔乾燥を認める所見があり,実際の粘膜は乾燥していると推察された.症例の多くは薬物服用数が6剤以上で,これらの副作用として口腔乾燥症が多かった.口腔乾燥を自覚していない喫煙者9症例(一日平均喫煙数は17本)でも,同様な細胞変化が観察された.タバコに含まれるタールやニコチンなどの化学的刺激とともに煙が直接粘膜に作用して物理的刺激となり口腔乾燥状態に関係していると考えられた.多くの表層型上皮細胞塊の剥離や食物残渣(9症例)を認め,唾液の減少だけでなく,口腔周囲筋の機能低下が細胞の代謝に対して影響を及ぼしている可能性が推察された.以上より,擦過細胞診の実施は精神疾患患者の口腔粘膜の状態を客観的に細胞学レベルで把握でき,専門的口腔ケアプランの立案に有効であることがわかった.2.介護老人福祉施設入所の高齢者77名の要介護高齢者に対して,1と同様の検索方法で追求を行っている.特別養護老人ホームおよび養護老人ホームの入所者で専門的口腔ケアを希望する75名(男性14名,女性61名,平均年齢83歳)を対象として診査および口腔擦過細胞診を行った.診査内容として口腔内診査とSAKODA式口腔アセスメントを実施した.口腔擦過細胞診は歯肉および頬粘膜に行った.口腔アセスメント結果から,介護者である施設職員による日常口腔ケアは介護度が高いほど行われていた.擦過細胞診結果は,頬粘膜のClass分類はClass Iが35名,Class IIが40名で,Class Iの割合が介護認定なしの22名のうち16名の84.2%と高く,41名にCandida,33名に放線菌が観察された.歯肉のClass分類はClass Iが32名,Class IIが43名で36名にCandida,41名に放線菌が観察された.口腔ケアアセスメントの合計点が高いとClass IIが多い傾向を認めた.また,歯がある対象者は歯肉においてClass IIの割合が高かった.H18年の研究では,口腔擦過細胞診は口腔ケアアセスメントとして有効であることが推測され,それに基づきH19年に研究を継続したところ歯肉における口腔擦過細胞診の結果は,清掃不良に基づく疾患のリスク診断を可能にするが,歯の残存や歯周疾患の影響を受けている可能性が高いと推察された.そこで,微生物による炎症が作用されにくい頬粘膜をあわせた評価が機能的口腔ケアを含めた口腔アセスメントになることが理解できた.
VLF・LF帯電波観測による磁気嵐時の放射線外帯消失過程の実証

電離圏D領域と地表面間を伝搬する人工VLF/LF帯電波の受信信号が、高エネルギー電子の大気への降下によって変調を受ける事を利用して、放射線帯電子の大気降下現象を観測し、そのメカニズムを調査した。ノルウェー・ニーオルセンとカナダ・アサバスカに受信機を設置し、磁気嵐並びにサブストーム時に、高エネルギー電子降下現象の検出に成功した。降下現象の発生領域とタイミングには強い磁気地方時依存性が存在し、磁気圏で励起されるプラズマ波動によって高エネルギー電子に強いピッチ角散乱が生じた事を示す結果が得られた。本研究計画は、磁気嵐の主相において消失する放射線帯電子の行方を調べるため、放射線帯電子が大気に降下する際、電離圏D領域で局所的な大気の電離を引き起こし、電離によって地上と電離圏D領域間を伝搬するVLF・LF帯標準電波の位相・振幅に変調をもたらす現象を利用して、放射線帯電子の大気降下による消失を観測的に調べる手段を構築する。この準備ために、2008年度は国内において、高緯度(極冠)領域に設置する受信システムの立ち上げおよび整備を集中的に行った。VLF・LF帯標準電波の送信局は、主に中・低緯度域の様々な経度域に設置されており、これらの電波を極冠で受信することにより、様々な地方時から伝搬してくる電波を同時且つ高時間分解能で観測することが可能となるが、送信局と受信点(極冠域)間の伝搬距離が長くなるために、受信点では高感度観測を行う必要がある。LF/VLF帯電波は波長が長く、観測では微小アンテナを使用することになるため、受信系の狭帯域化が標準電波の受信時のS/Nの改善に本質的に重要となる。本研究で設置する受信システムの整備と共に、国内ですでに観測に使用しているVLF・LF帯標準電波受信システムの高感度化を検討した結果、帯域幅を12.5kHzまで狭帯域化することによってS/Nを10dB以上改善することが可能であることが実験的に確認され、観測システムに必要な性能の確保に目処をつける事ができた。本研究計画では、磁気嵐の主相において消失する放射線帯電子の行方を実証的に調べる事を目的としている。放射線帯電子が大気圏に降下し、消失する現場を観測的に調べる手段として、降下電子が電離圏D領域で局所的な電離を引き起こし、これによって地上-D領域間を伝搬するVLF・LF帯標準電波の位相・振幅が変調を受ける現象を利用する。2009年度は、東北大学に試験的に設置したVLF・LF帯標準電波受信装置を用いて、7月22日の皆既日食に伴う電離圏D領域の電離状態変動を高感度で観測する事に成功し、標準電波受信装置の感度を確認することが出来た。更に、2008年度に開発・製作したVLF・LF帯標準電波受信装置2式の内、1式をノルウェー・ニーオルセンの国立極地研究所ラベン基地に設置し、観測を開始した。また、観測データを1日に1回、インターネット経由で東北大学に自動転送する仕組みを構築した。ニーオルセンは放射線帯外帯に相当する磁気度よりも緯度が高い極冠域に位置し、中・低緯度域の様々な経度域から送信される標準電波を同時且つ高時間分解能で観測することが可能となった。特に、送信局からの伝搬距離が短いヨーロッパの経度域から送信される標準電波を高感度で観測することが出来る事を確認した。これによって、放射線帯外帯から大気圏に降下する高エネルギー電子を常時観測する態勢が整い、今後、磁気嵐が発生し次第、観測データの解析を実施する。地球放射線帯の外帯領域は、磁気嵐の主相に消失する事が知られているが、そのメカニズムは未解決問題として残されている。近年の人工飛翔体観測の統計解析より、磁気嵐時のプラズマ波動の空間分布に強い地方時依存性が確認され、ピッチ角散乱による高エネルギー電子の大気への降下が予想される。本計画では、高エネルギー電子の大気への降下が、電離圏D領域と地表面間を伝搬する人工VLF/LF帯電波の信号に強い変調をもたらす事を利用し、放射線帯電子が大気へ降下する現場を捉える事によって、磁気嵐主相での放射線帯電子の消失が、地方時方向にどの様に局在し、どのように時間発展するのかを観測的に把握することを目的とする。先ず、平成21年度にノルウェー・ニーオルセンの国立極地研究所基地に設置した受信機のデータから、磁気嵐主相時、並びにサブストーム時における、高エネルギー電子降下の発生のタイミングと磁気地方時依存性に注目した統計解析を実施した。この結果、朝昼側ではサブストームonsetから電子降下現象発生までに時間差があり、この時間差は100keV数100keV電子のドリフト時間で説明できる。夕方側ではサブストームonsetと同時か、先行して電子降下が生じており、サブストームonsetに伴って広い周波数帯域で発生する波動に伴い、強いピッチ角散乱が生じた事を示唆する結果が得られた。

更に、H22年度は放射線帯外帯からの電子降り込みを、オーロラ帯の影響を受けずに検出するため、サブオーロラ帯に位置するカナダ・アサバスカにニーオルセンと同様の受信機を設置し、観測を開始した。これらの観測局のデータは逐次、自動的に東北大学に転送され、磁気嵐発生時にデータを迅速に確認出来る体制を構築した。
蛋白質シトルリン化制御因子の探索とその生体機能調節のおける役割の解明

いくつかの蛋白質ではカルシウム依存的酵素(PAD)によって、陽性荷電を持つアルギニン残基が中性のシトルリンに変換され、その機能が大きく影響を受ける。我々は、PAD4の活性制御因子を見出し、iPAD1と名付けた。iPAD1存在下にはカルシウム感受性が大きく改善した。さらに、いくつかのシトルリン化が報告されているいくつかの蛋白質でアフィニティ精製を行い、細胞成長に重要なING4に関して、いくつかの重要な相互作用因子がシトルリン化依存的に親和性を変えていることを見いだした。現在、このアフィニティの変化が、ING4および、その結合蛋白質の機能にどのような影響を与えているか解析を行っている。蛋白質シトルリン化はCa2+依存性酵素であるpeptidylarginine deimidase (PAD)によって担われる。最近、遺伝子発現のエピジェネティック制御や癌化、慢性関節リウマチや多発性硬化症の発症等にこの翻訳後修飾が重要な役割を果たしていることが相次いで発見された。しかし、医学・生物学的重要性にもかかわらず、PAD自身の制御機構を含めて、蛋白質シトルリン化の制御機構はほとんど解明されていない。PADはCa2+依存性酵素と位置づけられているが、その活性化のために1 mM以上の非生理的に高濃度のCa2+を要し、何らかの制御因子の存在が想定される。また、遊離シトルリンをアルギニンに変換する酵素は存在するが、ペプチド中のシトルリンをアルギニンに変換する酵素は見いだされていない。本研究ではこれらの因子を探索・同定して蛋白質シトルリン化の制御機構を解明し、その生体機能調節における役割を明らかにすることを目的とし、研究を進めた。我々はPAD4のヒストンH3シトルリン化を指標としてその抑制因子を同定しinhibitor of PAD4-1(iPAD1)と名付けた。iPAD1とは異なる抑制活性iPAD2及び促進活性stimulator of PAD4 (sPAD1)を確認しており、本研究で分子同定し、現在、生化学的、医学・生物学的解析を進めている。いくつかのシトルリン化蛋白質をbaitにアフィニティ法で結合蛋白質を同定し、その生物学的意義を解析中である。このように研究は順調に進んでいる。さらに、2015年度には、蛋白質シトルリン化か大きく影響する好中球NETs形成をプロスタグランジンE2が抑制するという知見を報告した(K. Shishikura, T. Horiuchi, N. Sakata, D-A Trinh, R. Shirakawa, T. Kimura, Y. Asada, H. Horiuchi*(2016) Prostaglandin E2inhibits neutrophil extracellular trap formation through production of cyclicAMP. Br J Pharmacol, 173, 319-331)さらに、iPAD1の解析も進み、シトルリン化蛋白質に特異的に親和性の増す蛋白質も同定することができた。以上より、当初の計画以上に研究が進展したと考えている。蛋白質シトルリン化は、カルシウム依存的酵素protein arginine deiminaseによって担われる。蛋白質中の陽性荷電を持つアルギニンが中性荷電のシトルリンになることによって蛋白質機能にしばしば大きな影響がある。遺伝子発現のエピジェネティック制御や癌化、自己免疫疾患への影響、そして、最近では、PAD4機能が好中球NETs形成に必須であることが報告された。本研究において、我々は、PAD4の活性制御因子を見出し、iPAD1と名付けた。当初iPAD1は、抑制的にPAD4を制御するかと考えていたが、条件によっては促進的に作用することを見出した。これまで、試験管内でPAD4活性化のためにはmMオーダーのCa2+を要したが、iPAD1存在下にはカルシウム感受性が大きく改善した。なお、研究計画に記載した、iPAD2の同定は未だ完成を見ていない。また、シトルリンをアルギニンに変換する酵素活性を探索したが、活性は見いだせなかった。さらに、いくつかのシトルリン化が報告されているいくつかの蛋白質でアフィニティ精製を行い、リボソーム合成制御に重要なinhibitor of growth 4 (ING4)に関して、いくつかの重要な相互作用因子がシトルリン化依存的にアフィニティを変えていることを見いだした。今年度中にはまとまらなかったが、来年度中には、iPAD1およびING4シトルリン化について、学会発表・論文発表する計画である。研究が順調に進展しているため、現在の研究を継続し、蛋白質シトルリン化の生物学的に意義を明らかにしていきたいと考えている。生化学、内科学
平面型新規アリールホウ素化合物の構造と光化学特性に関する研究

本研究ではアリールホウ素化合物の光化学特性をアリール基の種類や立体障害の大きさで制御することにより、励起状態の特性を理解することを目的とし、研究を行ってきた。その結果、アリールホウ素化合物のアリール基および周囲の電子供与基の組み合わせを変化させることにより、紫外青から橙色の広い波長範囲における蛍光色の制御を達成した。また、アゾベンゼンにホウ素置換基とアミノ基を導入し、B-N配位結合させE-Z光異性化の機能と蛍光性を合わせもつ分子を合成できるのではないかと考え新規アゾベンゼン誘導体を設計した。この結果、新たな光機能性と蛍光性を合わせ持つ化合物の合成および光物性の評価を行った。申請者は典型元素を利用した新規芳香族系化合物の構築とその応用を目指し研究を進める。特に本研究ではホウ素原子を含む新たな立体構造を制御したパイ電子系化合物を創出するとともに、その光化学特性の検討を行うに当たり、次の3つの大きなテーマを柱に展開する。1新規電子供与置換基を有するトリアリールホウ素化合物の創出2アリール基を連結した新規トリアリールホウ素化合物の創出3剛直な平面系に固定したアリールホウ素部位を有する新規化合物の創出これらの新たなアリールホウ素化合物群の創出及び光化学物性の検討を行うことで、最終的には平面型アリールホウ素化合物の特徴や典型元素群の電子状態を生かした機能性化合物群の創出を目指す。本年度は新規電子供与置換基を有するトリアリールホウ素化合物の詳細な光化学物性の検討を中心に研究を行った。申請者は昨年度、全3種の新たな電子供与基を有する一連のトリアリールホウ素化合物の合成を行い、本年度はそれらの系統的な光化学特性の知見を得た。その結果、これまでに見出した異常な光化学特性は電子供与基の種類でなく、アリールホウ素化合物の中心骨格を形成する芳香族化合物によって、決まることが分かった。また、無輻射失活速度定数も中心骨格によって異なる溶媒応答を示すことが明らかとなった。これらの理由として考えられる仮説が幾つかあることから、今後その検討を詳細に行っていく予定である。また昨年度より引き続き行っていた結晶構造解析は、本年度も単結晶の作成までは至らなかった。そのため、次年度も引き続き構造解析を行い、最終的な構造と光化学特性との比較検討を行いたいと考えている。申請者は典型元素を利用した新規芳香族系化合物の構築とその応用を目的とし、研究を進めている。特に本研究ではホウ素原始を含む新たな立体構造を制御したパイ電子系化合物を創出するとともに、その光化学特性の検討を行うにあたり、次の3つの大きなテーマを柱に展開している。1新規電子供与置換基を有するトリアリールホウ素化合物の創出2アリール基を連結した新規トリアリールホウ素化合物の創出3剛直な平面系に固定したアリールホウ素部位を有する新規化合物の創出これらの新たなアリールホウ素化合物群の創出および光化学特性の検討を行うことで、最終的には平面型アリールホウ素化合物の特徴や典型元素群の電子状態を生かした機能性化合物群の創出を目指すこととした。これらのテーマを元により典型元素の特性を生かした、分子設計および化合物の創出を行っていく。本年度は前年度までに明らかになったテーマ1に関しての異常溶媒効果に関する検討およびそれらをまとめて、論文として報告した。一方で、2・3に関しては、当初の研究計画に示した化合物に関しては一部報告されたため、同様の機能性かつ平面性を持ったアリールホウ素化合物群を創出すべく、合成およびその光化学物性に関する検討を行った。(1)新規電子供与置換基を有するトリアリールホウ素化合物の創出(2)アリール基を連結した新規トリアリールホウ素化合物の創出(3)剛直な平面系に固定したアリールホウ素部位を有する新規化合物の創出これらの新たなアリールホウ素化合物群の創出及び光化学物性の検討を行うことで、最終的には平面型アリールホウ素化合物の特徴や典型元素群の電子状態を生かした機能性化合物群の創出を目指す。本年度は新規電子供与置換基を有するトリアリールホウ素化合物の創出を中心に展開した。これまでの申請者の研究より、電子供与性の芳香族クロモフォアを有するアリールホウ素化合物は異常な光化学物性を示すことが分かっている。しかしながら、このような化合物の報告例は数少ない。

そこでより詳細な光化学物性の検討を行うため、全3種の新たな電子供与基を有する一連のトリアリールホウ素化合物の合成およびそれらの光化学物性の検討を行い、系統的な光化学特性の知見を得た。その結果、これまでに見出した異常な光化学特性は電子供与基の種類でなく、アリールホウ素化合物の中心骨格を形成する芳香族化合物によって、決まることが分かった。また、これらの化合物の単結晶X線構造解析を行い構造と光化学物性の相関に関しても検討を行う予定であったが、単結晶の作成までは至らなかった。そのため、次年度も引き続き構造解析を行い、最終的な構造と光化学特性との比較検討を行いたいと考えている。申請者は典型元素を利用した新規芳香族系化合物の構築とその応用を目的として研究を進めてきた。特に本研究ではホウ素原子を含む、新たな立体構造を制御したパイ電子系化合物を創出するとともに、その光化学特性の検討を行う。本研究を遂行するに当たり、次の3つの大きなテーマを柱に展開してきた。1電子供与基を有する新規トリアリールホウ素化合物の創出2アリール基を連結した新規トリアリールホウ素化合物の創出3剛直な平面系に固定したアリールホウ素部位を有する新規化合物の創出これらの新たなアリールホウ素化合物群の創出および光化学特性の検討を行うことで、最終的には平面型アリールホウ素化合物の特徴や典型元素群の電子状態を生かした機能性化合物群の創出を目指す。これらの結果を元に、典型元素の特性を生かした分子設計および化合物の設計指針を得る。本年度は最終年度であり、前年に掲げた、平面性を持ったアリールホウ素化合物群を創出すべく光機能性材料としてアゾベンゼン系化合物群に着目し、化合物の合成および光機能性の検討を行った。アゾベンゼンの各3位にアリールホウ素置換基およびジフェニルアミノ基を有する化合物群の合成およびそれらの光化学特性に関する検討を行った。合成は低収率ながらも、目的とする化合物が得られ、それらの光機能性を検討した結果、本来、蛍光を示さないアゾベンゼン誘導体が蛍光を示すことを見出した。しかしながら、可視光および紫外光照射による、可逆的な光異性化反応は見られず、トランス体を形成する際に何らかの安定した化合物となってしまうことがわかった。光化学平成24年度の研究計画はおおよそ終了しているため、おおむね順調であると考える。しかしながら、次年度への課題もあるため次年度はより一層、研究計画に沿えるよう、努力していく。本年度は、昨年度に得られた研究成果を元に新たな分子系の構築とその合成に取り掛かることができたため、おおむね研究計画どおり進行していると考えている。また、昨年度の成果を論文として報告できた。新規化合物に関してはおおよその合成経路を確立しており、最終年度で精製、光化学物性の検討を行う。平成23年度の研究計画はおおよそ終了しているため、おおむね順調であると考える。本年度はおおよそ研究計画通り進行することができた。しかしながら、この化合物群の研究競争は激しいため、他の研究グループがやらないような事をできるように目指していきたい。
対人コミュニケーションにおける読解力に関する研究

対人コミュニケーション場面で相手の主張や意図・感情などを読み取る力に関して、複数の実験を行い、以下のことを明らかにした。1.児童を対象とした説明文読解の一連の実験から、(1)談話の段落トピックの存在は、談話内の関連情報と無関連情報を区別するために重要であるが、談話全体の主張や結論を把握することに対してはとくに効果を持つものではないこと、(2)各段落の主要情報を考えるスキルを用いてテキストの結論理解に至る処理過程には上位命題を認識する能力が、テキストの全体構造を考えるスキルを用いて結論理解に至る処理過程にはワーキングメモリ容量が関係していることを明らかにした。2.アイロニーの理解に関して、認知的負荷をかける手法を用いた心理実験結果に基づき、アイロニー環境にある発話は、まず聞き手の自己中心的な視点での語用論的不誠実が認知され、その時点で発話のアイロニーらしさが知覚されること、そしてその後、話し手との共通基盤情報を考慮して、アイロニーでない場合はアイロニーらしさの知覚が抑制されるということを、仮説として提案した。さらに、この仮説の妥当性について、プライミング技法を用いた心理実験により検証した。3.相手の発話から感情を読み取る力について、プライミング技法を用いた発話理解実験を行い、聞き手は話し手の発話から即時に感情を読み取っていることを明らかにした。また、感情を読み取る力には個人差があり、情動的共感性を測定する心理尺度の「影響の受けやすさ」尺度と相関があること、一方、言語性ワーキングメモリ容量とは相関が低いことを明らかにした。対人コミュニケーションにおいて相手の主張や意図をうまく読み取る力に影響を及ぼす要因について、実験的に検討した。具体的には、(1)談話の要点把握に影響を及ぼす要因として、談話構造(全体トピックや段落トピックの明示・非明示)と受け手の認知特性(ワーキングメモリ容量・マクロ命題認識力)を、(2)文字通りでない修辞的な意味(アイロニーを対象とした)の理解に影響を及ぼす要因として、話し手と聞き手との共通基盤情報、聞き手のワーキングメモリ容量および認知的負荷を、それぞれとり上げ、それらの影響について検討した。その結果、以下のことが明らかとなった。1.談話の要点把握に関して、全体トピックが明示された場合は、受け手のワーキングメモリ容量とマクロ命題認識力のいずれもが要点把握に加算的に影響を及ぼしていたが、全体トピックが明示されないと、要点把握は全体的に低下し、マクロ命題認識力の影響のみが観察され、ワーキングメモリ容量の影響は見られなくなった。また、段落トピックの明示・非明示の違いについては、明示された場合に比べて明示されない場合に、全体の要点把握にマクロ命題認識力の影響が出現する傾向が見受けられた。2.文宇通りでない意味の理解に関しては、ワーキングメモリ容量の影響は認められなかったものの、認知的負荷がかかった場合に実際にはアイロニーでない発話(共通基盤情報のない話し手からの発話)をアイロニーと判断しやすくなる傾向が見られた。現在、これらの実験結果を考察しつつ、さらなる実験実施に向けて準備を進めている。

2.アイロニーの理解に関して、認知的負荷をかける手法を用いた心理実験結果に基づき、アイロニー環境にある発話は、まず聞き手の自己中心的な視点での語用論的不誠実が認知され、その時点で発話のアイロニーらしさが知覚されること、そしてその後、話し手との共通基盤情報を考慮して、アイロニーでない場合はアイロニーらしさの知覚が抑制されるということを、仮説として提案した。さらに、この仮説の妥当性について、プライミング技法を用いた心理実験により検証した。3.相手の発話から感情を読み取る力について、プライミング技法を用いた発話理解実験を行い、聞き手は話し手の発話から即時に感情を読み取っていることを明らかにした。また、感情を読み取る力には個人差があり、情動的共感性を測定する心理尺度の「影響の受けやすさ」尺度と相関があること、一方、言語性ワーキングメモリ容量とは相関が低いことを明らかにした。
マイルドプロセスによる3次元ナノ構造を有する機能性界面の創出

H17年度は、Ti合金基板に化学処理と水熱処理を施すことで、角柱状のアナターゼ型TiO_2結晶からなる膜を合成する手法を確立した。本年度は、光電極・光触媒等の幅広い応用が期待されるSrTiO_3膜をTi基板上にマイルドプロセスで合成する手法、表面形態を制御する手法ついて検討した。Ti基板(8×8×2^t[mm])を353Kに保持した9M H_2O_2/0.1M HCl水溶液中に60min浸漬させた後、0.3300mMのSr(OH)_2水溶液に浸漬し、オートクレーブ中にて453K-24hの水熱処理を施した。0.3mM Sr(OH)_2水溶液を用いた水熱処理では、結晶性の良好なアナターゼ型TiO_2膜が合成された。生成したTiO_2結晶は角柱状を呈し、NH_3水溶液を用いた水熱処理で得られる形態とほとんど同じであった。一方、3300mM Sr(OH)_2水溶液を用いた場合、結晶性の高いペロブスカイト型SrTiO_3が合成された。生成したSrTiO_3結晶は、3mMでサンゴ状(ロッド径:約50nm)、300mMで球状(直径:約350nm)、30mMではそれらの中間的な形状を呈し、表面形態はSr(OH)_2濃度に強く依存した。これらの膜にAr中で873K-3hの熱処理を施すと、球状のSrTiO_3結晶では焼結が進行し、形態は著しく変化した。一方、サンゴ状の結晶では形態が全く変化せず、熱的安定性が高いことが示唆された。300mM Sr(OH)_2水溶液に300mM、1MのNH_3水溶液を等量加えた混合溶液中で水熱処理を施すと、球状のSrTiO_3結晶が析出し、その平均サイズは添加NH_3濃度が300mMで若干粗大化し(直径:約400nm)、1Mで微細化した(直径:約200nm)。このように、マイルドプロセスにてバリエーションに富んだ3次元構造を有する酸化物膜を合成することができた。表面反応が関与する機能性材料では、表面形態がその諸特性に強い影響を及ぼす。本研究では、、光電極・光触媒等の幅広い応用が期待されるTiO_2膜をTi基板上にマイルドプロセスで合成する手法、ならびに表面形態の制御手法ついて検討した。Ti基板を(8×8×2^t[mm])を353Kに保持した9M H_2O_2/0.1M HCl水溶液中に20120min浸漬させた(H_2O_2処理)後、H_2O_2、110MのNH_3水溶液に浸漬し、オートクレーブ中にて423473K-224hの水熱処理を施した。H_2O_2処理により得られたアモルファス状のアナターゼ型TiO_2のXRDピークは、水熱処理後、シャープになり、低温で熱処理しているにも拘らず、TiO_2膜の結晶性は著しく向上した。生成したTiO_2結晶は約2080nmの角柱状を呈し、膜面垂直方向に001配向していた。熱処理温度が高くなると、生成するTiO_2結晶は微細化されると共にサイズ分布が広くなる傾向が認められた。検討した合成条件の中では、453K-24hの場合、最も均一な組織が得られた。また、結晶サイズはNH_3濃度の増加と共に増大した。Ti-2at.%Nb基板を9M H_2O_2/0.1M HNO_3水溶液に浸漬した後、1M NH_3水溶液中で、453-24hの水熱処理を施すと、アナターゼ型(Ti_<0.983>Nb_<0.017>)O_<2+δ>が合成された。Nb添加により、角柱状のTiO_2結晶は顕著に微細化された。アモルファス状TiO_2膜の膜厚は、H_2O_2処理時間と共に増加し、水熱処理を施すと約70%に減少した。また、Ti-Nb基板上に合成した膜は、Ti基板上のそれに比べ、若干薄くなる傾向が認められた。得られたTiO_2膜、(Ti,Nb)O_2膜は、500W Xeランプによる光照射下でギ酸を分解し、光触媒活性を示した。

生成したTiO_2結晶は角柱状を呈し、NH_3水溶液を用いた水熱処理で得られる形態とほとんど同じであった。一方、3300mM Sr(OH)_2水溶液を用いた場合、結晶性の高いペロブスカイト型SrTiO_3が合成された。生成したSrTiO_3結晶は、3mMでサンゴ状(ロッド径:約50nm)、300mMで球状(直径:約350nm)、30mMではそれらの中間的な形状を呈し、表面形態はSr(OH)_2濃度に強く依存した。これらの膜にAr中で873K-3hの熱処理を施すと、球状のSrTiO_3結晶では焼結が進行し、形態は著しく変化した。一方、サンゴ状の結晶では形態が全く変化せず、熱的安定性が高いことが示唆された。300mM Sr(OH)_2水溶液に300mM、1MのNH_3水溶液を等量加えた混合溶液中で水熱処理を施すと、球状のSrTiO_3結晶が析出し、その平均サイズは添加NH_3濃度が300mMで若干粗大化し(直径:約400nm)、1Mで微細化した(直径:約200nm)。このように、マイルドプロセスにてバリエーションに富んだ3次元構造を有する酸化物膜を合成することができた。
血清グルタチオンと死亡率に関するコホート研究

抗酸化作用を有する物質は活性酸素の作用を抑制し、老化遅延を起こす可能性があると考えられている。そこで、血清グルタチオン値により死亡率に影響するかどうかを検討するため、コホート内症例対照研究を行った。対象は1986年に健康実態調査を行った福岡県S町の住民5000名である。調査開始後、健康診断において、調査協力の意志を確認できた者に対して、血清を凍結保存した。1997年までに死亡した者は486名で、このうち、血清が保存されている者は60名であった。そこで、この60名に対して、性、年齢(±2歳)、採血日(±1年間)をマッチさせた対照群を1:1で、血清保存のある生存者から無作為に収集した。死亡者と生存者の血清グルタチオン値の年齢別平均値(μmol/ml)は、40-59歳、60歳代、70歳以上でそれぞれ、9.7±1.1、9.9±1.8、8.9±1.8と9.4±1.8、9.3±1.5、9.0±1.1となり、70歳以上の高齢者で減少する傾向がみられた。死亡者と生存者の平均値はそれぞれ9.5±1.7、9.2±1.4で有意な差は見られなかった。グルタチオンは抗酸化作用を有し、癌や心臓病の予防に効果あるとする報告とそでないという報告があり、今回の結果では、死亡率との関連は認められなかった。しかし、年齢とともに減少する傾向が見られたことは、老化と何らかの関連があることが示唆され、今後、ライフスタイルの要因も考慮して検討することが必要である。本年度は、まず、大量の血漿のグルタチオン(以下GSH)を測定することができる方法を検討するため、簡便なCALBIOCHEM社製のGLTATHIONE ASSAY KITを用いて、その測定精度を検討した.GSHの分析手順は、1)として、血漿0.5mlとMetaphosphoric acid(以下MPA)0.5mlを混合し、4°C、10000rmpで10分間遠心した.次に.2)として、GSH3.1mgと5%MPA1.0mlから10mMのGSHをつくった.これを100μlとり、5%MPA1.9mlと混合し、0.5mMのGSH標準試料を作成した.この試料を用いて、GSH濃度(μM)が0、5、10、15、20、30、40、50となるようにキットに準備されている溶液3で希釈した.各試料の400nmの吸光度を測定し、標準線を作成した.3)として、1)の試料300μlと溶液3を600μl混合した.次に溶液1を50μl混合し、最後に溶液2を50μl追加し、合計が1.0mlとなるようにした.この試料を25°Cで10分間放置後、400nmの吸光度を測定した.その結果733μlの測定値が得られた.高くなった原因として、このキットはGSHが黄色として発色するように作られているため、血漿の黄色が影響していると考えられた.したがって、現在、このキットを用いず、大量の血漿GSHが測定できる方法を検討している.次に、地域住民30歳-79歳、7130名の栄養調査から、GSHを比較的多く含む淡色野菜の摂取頻度を検討した.男性では、2-4回/週が最も多く49.8%を示した.1回/日の者が次に多く32.6%であった.女性では、1回/日と2-4回/週の者の割合がほぼ等しく、それぞれ42.8%、42.7%であった.男女とも高齢者の方が摂取頻度は高かった.食品中に抗酸化物質であるグタチオンが含まれているため、がん予防の観点から、どの食品からグルタチオンを摂取しているのかを評価することは重要である。そこで、34名の主婦を対象に5月の4週間、摂取記録法を実施したデータを用いて、グルタチオンを多く含む淡色野菜の摂取頻度について解析を行った。34名の4週間の摂取食品数は延べ32542食品であった。摂取した野菜の種類は全部で43食品であった。この中から食品摂取頻度の多い淡色野菜の摂取状況を多い順に検討した。最も摂取頻度の高かった淡色野菜は玉ねぎで摂取頻度は740回、全食品摂取頻度の2.3%を占めていた。2番目に摂取が多い野菜は、きゅうりで摂取頻度は601回で、全食品摂取頻度の1.8%を占めていた。次に多かった野菜は、きゃべつで507回、1.6%であった。以下、トマト(476回、1.5%)、レタス(403回、1.2%)、大根(243回、0.7%)、なす(165回、0.5%)の順であった。これまでの研究から、最も摂取頻度が多かった玉ねぎはグルタチオンを比較的多く含んでいることが判明している。このことから、玉ねぎがグルタチオン摂取に多く寄与していることが示唆された。淡色野菜の摂取頻度を食物摂取頻度調査票で評価する場合、摂取している野菜の種類は多くないため、上記の野菜を食品リストとして記載し、その摂取頻度を測定することで、淡色野菜からのグルタチオン摂取量が推定できると考えられた。

抗酸化作用を有する物質は活性酸素の作用を抑制し、老化遅延を起こす可能性があると考えられている。そこで、血清グルタチオン値により死亡率に影響するかどうかを検討するため、コホート内症例対照研究を行った。対象は1986年に健康実態調査を行った福岡県S町の住民5000名である。調査開始後、健康診断において、調査協力の意志を確認できた者に対して、血清を凍結保存した。1997年までに死亡した者は486名で、このうち、血清が保存されている者は60名であった。そこで、この60名に対して、性、年齢(±2歳)、採血日(±1年間)をマッチさせた対照群を1:1で、血清保存のある生存者から無作為に収集した。死亡者と生存者の血清グルタチオン値の年齢別平均値(μmol/ml)は、40-59歳、60歳代、70歳以上でそれぞれ、9.7±1.1、9.9±1.8、8.9±1.8と9.4±1.8、9.3±1.5、9.0±1.1となり、70歳以上の高齢者で減少する傾向がみられた。死亡者と生存者の平均値はそれぞれ9.5±1.7、9.2±1.4で有意な差は見られなかった。グルタチオンは抗酸化作用を有し、癌や心臓病の予防に効果あるとする報告とそでないという報告があり、今回の結果では、死亡率との関連は認められなかった。しかし、年齢とともに減少する傾向が見られたことは、老化と何らかの関連があることが示唆され、今後、ライフスタイルの要因も考慮して検討することが必要である。
染色体欠失の発生メカニズムとその遺伝的制御

染色体欠失については分子レベルでの発生メカニズムを示唆するに足る情報は非常に少ない。そこで、染色体欠失の頻度や染色体切断点の決定といった現象そのものを充分に解析することから始めて、その分子レベルでのメカニズムを解析する上での端緒とすることを目指している。この為には多数の細胞集団から特定の染色体領域に欠失を生じた細胞を選択する系を確立することが不可欠となる。酵母染色体に挿入したマーカー遺伝子の喪失を指標として、染色体欠失を検出することが可能かどうか検討してたところ、薬剤(5-フルオロオロチン酸)でカウンター選択できるURA3遺伝子マーカーとして用いた実験では、染色体欠失が染色体喪失や相同染色体間の交叉によるマーカーの喪失と同じ程度のレベル(10^<-4>10^<-5>)で容易に検出されることが判った。遺伝子の点突然変異よるものは検出されていない。得られた染色体欠失例をパルスフィールド電気泳動で解析したところ、欠失の程度は約20から65kbの範囲のかなり大きなものであることが判った。これらは野生株から検出された染色体欠失としては最初の例である。現在は2つのマーカーを用いることで染色体欠失を効率良く検出する系を構築中である。また、集めた欠失例について染色体の切断点を塩基配列レベルで解析するためには、確実かつ容易に欠失領域を決定する方法を確立する必要がある。多数の細胞を解析する必要がある点から、特定領域について定量的PCRを行うことで該当領域の染色体コピー数を決定する方法について検討している。プライマーを蛍光ラベルすることにより、DNA配列自動解析装置を用いて複数の領域について同時に確実な定量を行う方法が可能になると考え、現在、その構築を進めている。今後、多数の細胞集団を用いて解析を行えば、染色体欠失の部位特異性や発生メカニズムを解析していく上で充分な情報が得られるものと考えている。