hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
BCL6蛋白質のリン酸化の意義

BCL6遺伝子は悪性リンパ腫でしばしばみられる3q27染色体転座の転座点近傍より単離された遺伝子であり(Science,262,747,1993)、diffuse large cell lymphoma (DLB)の45%、follicular lymphomaの6-13%で遺伝子再構成がみられるところから、転座による活性化がリンパ腫発症に深く関わっていると考えられる。BCL6蛋白質はN末にBTB/POZ domain、C末にzinc finger domainをもつ転写因子である。我々はこの機能を解明する目的で、まずBCL6蛋白質を特異的に認識する抗体を作製し、同蛋白質が92-98KDの核蛋白質でありgerminalcenter B-cellに特異的に強く発現すること、そしてBCL6蛋白質がリン酸化蛋白質であることを他に先がけて明らかにした(Blood,86,28,1995)。さらに我々はBCL-6をリン酸化するkinaseとしてMAPkinase(ERK1,2)に着目して解析し、MAPKがBCL6をin vitroにみならずin vivoにおいてもよくリン酸化する事、^<32>Pでin vivoラベルしたB-cellから免疫沈降したBCL6蛋白質とMAPKを用いてin vitroでリン酸化したfull length GST-BCL6蛋白質をphospho-peptide mappingによって解析してin vivoとin vitroのmapのspotはほぼ完全に一致すること、BCL6のリン酸化はMAPKK inhibitor PD98059で抑制されること、そしてB細胞内でBCL6とMAPKがcomplexを形成していることを見いだした(Oncogene,14,2465,1997)。さらにBCL6蛋白質がリン酸化される領域はN末のBTBdomainとC末のzinc finger domainの間のセリンとプロリンの豊富な領域であることを見いだしたが、この領域は転写機能にに重要であることが示されていることから、BCL6の転写機能はMAP kinase signaling pathwayによるリン酸化によって制御される可能性が示唆された。我々は、これまでBCL-6蛋白質(BCL-6)が92-98kDaの核蛋白質であること、リンパ組織においてgerminal center(GC)B cellに特異的に強く発現することを他に先駆けて見出し、報告してきた。さらに我々はBCL-6がリン酸化蛋白質であることを最初に報告した。我々はBCL-6蛋白質のリン酸化にはN末のBTB/POZ domainとC末のzinc finger domainの中間の領域のセリンとプロリンに富む領域が重要でこの領域がMAP kinase(ERK1/2)によりリン酸化されることを発見した。すなわち、1)BCL-6はin vitroでMAPKによりリン酸化される、2)リン酸化ペプチドマップの結果、in vitroでMAPKによりリン酸化されたBCL-6と、B cell line Ramos細胞から免疫沈降されたendogenousなBCL-6ではマップされたspotのパターンが一致すること、3)Ramos細胞をTPAで刺激してMAPKを活性化させるとBCL-6のリン酸化が亢進すること、そしてこの反応はMAPKK inhibitor PD98059で抑制されること、4)さらにRamos細胞においてBCL-6とMAPKが共沈することを見出した。これらのことから、MAPKはBCL-6 kinaseとして機能する可能性が高いと考えた。一方、我々は組み換えアデノウィルスを用いたBCL-6過剰発現細胞の解析から、BCL-6はBCL-2の発現低下をもたらし、アポトーシスを誘導する機能を持つことを発見した。今後はこの生物学的機能のリン酸化による調節機構を解析したい。

BCL6遺伝子は悪性リンパ腫でしばしばみられる3q27染色体転座の転座点近傍より単離された遺伝子であり(Science,262,747,1993)、diffuse large cell lymphoma(DLB)の45%、follicular lymphomaの6ー13%で遺伝子再構成がみられるところから、転座による活性化がリンパ腫発症に深く関わっていると考えられる。BCL6蛋白質はN末にBTB/POZ domain、C末にzinc finger domainをもつ転写因子である。我々はこの機能を解明する目的で、まずBCL6蛋白質を特異的に認識する抗体を作製し、同蛋白質が92ー98KDの核蛋白質でありgerminalcenter B-cellに特異的に強く発現すること、そしてBCL6蛋白質がリン酸化蛋白質であることを他に先がけて明らかにした(Blood,86,28,1995)。さらに我々はBCL-6をリン酸化するkinaseとしてMAPkinase(ERK1,2)に着目して解析し、MAPKがBCL6をin vitroにみならず、in vivoにおいてもよくリン酸化する事、32pでin vivoラベルしたB-cellから免疫沈降したBCL6蛋白質とMAPKを用いてin vitroでリン酸化したfull length GST-BCL6蛋白質をphospho-peptide mappingによって解析してin vivoとin vitroのmapのspotはほぼ完全に一致すること、BCL6のリン酸化はMAPKK inhibitor PD98059で抑制されること、そしてB細胞内でBCL6とMAPKがcomplexを形成していることを見いだした(Oncogene,14,2465,1997)。さらにBCL6蛋白質がリン酸化される領域はN末のBTB domainとC末のzinc finger domainの間のセリンとプロリンの豊富な領域であることを見いだしたが、この領域は転写機能にに重要であることが示されていることから、BCL6の転写機能はMAP kinase signaling pathwayによるリン酸化によって制御される可能性が示唆された。
DC非接触モード観察可能な原子間力顕微鏡の開発

力バランス法を採用した原子間力顕微鏡を製作することで、DC非接触モードでの観察を可能にするシステムの製作を目指した。当初はシ-ソ-型レバ-による力フィードバック機構の導入を考えていたが、シ-ソ-型を採用することによるドリフトやレバ-の共振周波数の低さなどの問題が発生し、力を正確に計測することが困難であった。そこで、安定して非接触力を検出するために、通常のAFM用マイクロカンチレバ-を用いた力フィードバック機構を考えた。この機構では、カンチレバ-のたわみを光ファイバー干渉計で検出することでドリフトのない構造になっている。また、市販のマイクロカンチレバ-は共振周波数が数10KHzと高いために、高速な試料走査が行える。力バランスのためのに、光ファイバー端面を金コートして導電性をもたせている。これとレバ-背面の金層に電圧をかけることで静電力を発生させ、試料探針間に作用する力と釣り合わせる。この方法で実際に力曲線を測定したところ、レバ-たわみから力を求める従来の方法で得られるものとは異なる結果が得られた。とくに探針と試料が近づく場合の最大引力と遠ざかる場合の最大引力の差が小さく、より厳密な力曲線の計測が行えることが確かめられた。また、装置の安定度も以前のシ-ソ-型に比べ改善され、10^<-11>Nの力を検出することができた。ただ、力バランス機構の応答周波数は低いため、実際にAFM像を得るには至らなかった。そこで、力バランス機構の制御方法を再検討し、高速な力検出を可能にする制御システムを考えた。そのために力場の中にあるレバ-先端の運動をモデル化し、レバ-挙動の伝達関数を求めた。つぎにPID制御を適用して高速な力検出を行うための制御パラメータを見積もった。計算では1KHz以上の周波数応答が得られている。今後は見積もった制御器を実際に製作し、非接触モードでの観察を行う予定である。力バランス型原子間力顕微鏡としてシ-ソ-型レバ-を用いる装置を試作した。この装置を用いて、数種類の試料を対象に力距離曲線の測定を行い、力バランスの効果を確かめた。また、試料各点での力距離曲線を計測することで、試料表面の水膜の分布状況や表面の堅さを調べた。次にDC非接触モードで観察を行おうと試みたが、試料表面の水分子の影響、および自作したシ-ソ-型レバ-の熱的なドリフトが大きく、AFM像を得ることができなかった。そこで、熱ドリフトが小さく、真空中での観察が簡単になると思われる新たな力バランス機構を考察し、簡単な装置を試作した。この装置の基本は通常のAFM装置でも採用されている光ファイバー干渉計である。ただし、光ファイバー端面に金を蒸着することで、端面とカンチレバ-間に静電力が働くようにした。原子間力によるレバ-のわたみは光ファイバー干渉計で読み取り、たわみに比例した電圧を光ファイバー端面にかけて、原子間力と静電力が釣り合うように制御する。制御状態では、カンチレバ-は全くたわまず、制御信号から原子間力を正確に検出できる。この機構では、上述のシ-ソ-型レバ-は必要なく、市販のAFM用カンチレバ-を使うことができるので、熱放出の効率がよくなり、ドリフトが小さくなると期待される。

また、光ファイバー干渉計を使った超高真空用AFMは既に開発されており、若干の改造を行うだけで本方式が実現できる。実際に簡単な装置を試作して、力バランス制御が行えることを確かめた。試作した装置の最小検出力は10^<-9>N程度であった。この値は主に装置の電気系に起因するものであり、現在その改良を行っている。この改良の後、真空中での観察を試みたい。力バランス法を採用した原子間力顕微鏡を製作することで、DC非接触モードでの観察を可能にするシステムの製作を目指した。当初はシ-ソ-型レバ-による力フィードバック機構の導入を考えていたが、シ-ソ-型を採用することによるドリフトやレバ-の共振周波数の低さなどの問題が発生し、力を正確に計測することが困難であった。そこで、安定して非接触力を検出するために、通常のAFM用マイクロカンチレバ-を用いた力フィードバッグ機構を考えた。この機構では、カンチレバ-のたわみを光ファイバー干渉計で検出することでドリフトのない構造になっている。また、市販のマイクロカンチレバ-は共振周波数が数10KHzと高いために、高速な試料走査が行える。力バランスのためのに、光ファイバー端面を金コートして導電性をもたせている。これとレバ-背面の金属に電圧をかけることで静電力を発生させ、試料探針間に作用する力と釣り合わせる。この方法で実際に力曲線を測定したところ、レバ-たわみから力を求める従来の方法で得られるものとは異なる結果が得られた。とくに探針と試料が近づく場合の最大引力と遠ざかる場合の最大引力の差が小さく、より厳密な力曲線の計測が行えることが確かめられた。また、装置の安定度も以前のシ-ソ-型に比べて改善され、10^<-11>Nの力を検出することができた。ただ、力バランス機構の応答周波数は低いため、実際にAFM像を得るには至らなかった。そこで、力バランス機構の制御方法を再検討し、高速な力検出を可能にする制御システムを考えた。そのために力場の中にあるレバ-先端の運動をモデル化し、レバ-挙動の伝達関数を求めた。つぎにPID制御を適用して高速な力検出を行うための制御パラメータを見積もった。計算では1KHz以上の周波数応答が得られている。今後は見積もった制御器を実際に製作し、非接触モードでの観察を行う予定である。
電波天文観測用8Gサンプル/秒・超高速A/D変換LSIの開発

本研究では、電波天文観測に必要な性能を有する4-8GHzサンプル秒・超高速A/D変換LSIの詳細設計と同LSI試作を行った。予備的なシミュレーションの結果を踏まえ、技術的な状況(供給が安定かつ容易なLSIの品種等)とコストパフォーマンスを考慮して、シリコンゲルマニウム(通称シリコンゲルマ)の0.5ミクロンプロセスを採用した。回路構成は、4GHzサンプリングの揚合、入力2-4GHzで3ビット、8GHzサンプリングの揚合、4-8GHzのアナログ入力で2ビットの精度が実現可能な回路設計を行った。製造先が供給するシリコンゲルマ0.5ミクロンのデバイスパラメータによる回路シミュレーションを実行して、高速動作及び消費電力(2.7W程度)を見積もった。それに基づいて詳細設計及びレイアウト設計作業を実行し、超高速A/D変換LSIの試作製造を行った。製造仕様としては、1)サンプリング周波数8ないし4GHz、2)有効ビット数2ないし3ビット、3)アナログ入力2-4、4-8GHz、0から-1V、50Ω、4)デジタル出力0から-0.9V(SCFL)、4)サンプリングクロック信号発生用のVCO内蔵(参照外部クロック125MHz)である。試作した超高速A/D変換LSI(4ないし8GHzサンプリング、3ないし2ビット、SiGeプロセス)の組み立て及びサンプリング動作の確認を行なった結果、同LSIの内部化回路が想定よりも高い温度(約115°C)になっており、そのために、バイアス電圧が変化し、A/D変換部分の回路が正常に動作していないことがわかった。そこで、上記A/D変換LSIに関して、予測される温度環境で最適化した設計を再度実行し、それを基にして試作しなおすこととした。再設計の際の留意点は以下の2つである。1つは、サンプリング回路内でアナログ信号をA/D変換するためのバイアス電圧の温度依存性を下げるような回路構成に変更した。2つめは、3つの内部温度(25、75、115°C)での回路シミュレーションを実施し、115°Cでも内部回路が動作可能で、かつ、パラメータの最適化を75°Cで行った。LSI試作製造中に、性能評価用の試験回路で使用するクロック分配LSIを用いて、高速信号の伝送実験も行った。その結果、クロック分配器間では、回路設計・実装で予定される6cm程度の4GHz信号の伝送は問題なく行えることを実測で確認することができた。現在(平成16年3月)は、再設計された超高速A/D変換LSI-2の組み立てを終了し、サンプリング動作の確認を実施中である。サンプリング動作の確認作業の結果、サンプリング回路の静特性および消費電力については、良好な結果を得ることができた。サンプリング回路の微分及び積分誤差はいずれもすべて0.1LSB以内であり、消費電力の実測値は、3.84Wattでシミュレーション値(3.744W)の3%増に留まっていた。本研究としては、超高速A/D変換LSI-2の動特性測定までをその内容として、研究結果をまとめる予定である。

サンプリング動作の確認作業の結果、サンプリング回路の静特性および消費電力については、良好な結果を得ることができた。サンプリング回路の微分及び積分誤差はいずれもすべて0.1LSB以内であり、消費電力の実測値は、3.84Wattでシミュレーション値(3.744W)の3%増に留まっていた。本研究としては、超高速A/D変換LSI-2の動特性測定までをその内容として、研究結果をまとめる予定である。平成13年度は、電波天文観測に必要な性能を有する4-8GHzサンプル/秒・超高速A/D変換LSlの詳細設計を行った。基本構造は、担当である川口、松本を中心に、全員で議論の上、以下のとおりとした。入力されるアナログ信号は28GHz(0dBm以下)とし、これを50ΩのAC結合でLSI回路に入力して、LSI内部で増幅及び7系統(電圧分解能3ビットに設定)に等長配線で等分配し、コンパレータ(比較器)に入力する。各コンパレータには、外部から入力した4-8GHzのサンプリングクロック信号(50Ω;正弦波)がクロックドライバー回路を通して等長配線で入力され、バイアス電圧も外部からの電圧を分圧して設定される。各コンパレータでバイアス電圧と比較された結果の1ビットデジタル信号7本は、エンコーダー回路に入力され、そこで、2ないし3ビットのデジタルデータに変換される。変換されたデジタル信号は、最後にもう一度サンプリングクロック信号と同期をとってクロックとともにLSIの外に出力される。使用するLSIのプロセス技術としては、現在入手可能な技術として、GaAs(ガリウム砒素)とSiGe(シリコンゲルマニウム)を想定した。具体的な回路設計では、あ)サンプリングジッタを10p(ピコ)sec以下に抑えたサンプリング回路の実現、い)閾値の安定化と不定域の縮小(不定域<1LSBの10分の1)、う)2ないし3ビットサンプリング回路の実現、え)各ビットの出力までの時間の均一化(遅延時間差<30psec)、に留意した。これらを踏まえ、プロセスを特定しての回路シミュレーションを実行した。これにより、実際にLSIを製作する前に、現実的な回路の負荷容量を見積もることができ、それを回路遅延パラメータ等に変換することが可能になる。シミュレーションでは、具体的に、上記2つのデバイスについて、a.サンプリング周波数(目標8GHzに対しどこまで上げられるか)、b.信号入力帯域幅(目標4GHzに対しての可能性)、C.データ変換精度(実現可能なビット数、aとのトレードオフの関係について)、について評価を行った。その結果、SiGe(シリコンゲルマニウム)プロセスで上記の超高速A/D変換LSIを構成した場合、サンプリング周波数5GHz(信号入力帯域幅2.5GHz)までは、SN(信号対雑音比)劣化が4dB以下であり、有効データ変換精度2.5ビットを達成した。サンプリング周波数が8GHz(信号入力帯域幅4GHz)になると、有効なデータ変換精度は1.52ビット相当となり、SN劣化も10dB以上に達する。10GHzでは有効データ変換精度が1ビットまで低下することがわかった。
キャピラリ-ガスクロマトグラフィ-における高性能カラムの開発

キャピラリ-クロマトグラフィ-では充填カラムと充填剤を使用しない中空カラムの2種類が使用されている。単位長さあたりのカラム性能を高めるためには、充填カラムにおいては充填剤粒子径を小さくすることが、また中空カラムにおいては内径を小さくすることが必要であることが理論的に示されている。ガスクロマトグラフィ-(GC)においては内径0.250.50mmの中空キャピラリ-フュ-ズドシリカカラムが開発され、充填カラムよりも高い分離能が達成されるようになり、無極性なものから極性の高い成分に至るまで広く利用されている。一方、充填カラムは試料負荷量が大きいという利点があるので、高い分離能を必要としないときは現在でもよく用いられている。本研究ではGCにおける中空キャピラリ-カラム及び充填カラムの性能を更に高めるために粒子径530μmの充填剤を詰めたキャピラリ-充填カラム及び内径100μm以下のガラスキャピラリ-カラムの開発を行った。このような高性能キャピラリ-カラムを操作するには一般に高い入口圧力(10100気圧)を必要とするため、本研究では高圧で操作できる試料導入法の開発も行った。充填カラムは市販で入手できる液体クロマトグラフィ-(LC)用充填剤(530μm粒子径)を購入し、内径0.10.5mmのフュ-ズドシリカ管にLC用の高圧ポンプを用いてスラリ-充填した。充填剤としてシリカ系、ポリマ-系及びカ-ボンなどについて性能を比較したところシリカ系の充填剤が最もよい結果を与えた。中空キャピラリ-カラムは内径40100μmの軟質ガラス管の内壁を4060°Cでアルカリ処理し、シリカゲル固定相を調製した。内径10μmのカラムで90万段以上の段数が達成され、低沸点炭化水素の分離に応用した。
webアプリケーションにおける処理分担の半自動決定手法

Webアプリケーションプログラムが実行する処理のうち,サーバ/クライアントのどちらでも実行可能な処理群の適切な処理分担を半自動的にあらかじめ何通りか求めておき,実行環境に最も合う処理分担を動的に選択することでWebアプリケーションの高効率実行を達成する手法を提案し,そのための言語等を設計/実装した.また,処理分担の動的変更に関連する技術等の研究を行った.Webアプリケーションプログラムが実行する処理のうち,サーバ/クライアントのどちらでも実行可能な処理群の適切な処理分担を半自動的にあらかじめ何通りか求めておき,実行環境に最も合う処理分担を動的に選択することでWebアプリケーションの高効率実行を達成する手法を提案し,そのための言語等を設計/実装した.また,処理分担の動的変更に関連する技術等の研究を行った.本研究は,Webアプリケーションプログラムが実行する処理のうち,Webサーバ/Webブラウザ(クライアント)のどちらでも実行可能な処理群の適切な処理分担を半自動的にあらかじめ何通りか求めておき,実行環境に最も合う処理分担を動的に選択することでWebアプリケーションの高効率実行を達成するものである.平成20年度の成果は次の通りである.1.処理分担を柔軟に行う下地として,サーバ側とクライアント側のコードを同一言語で記述するための拡張JavaScript言語のプロトタイプ設計・実装を行った.具体的には,どちらでも実行可能であることを判別するためのアノテーションを関数定義に明示することとし,その指示に応じてサーバ側/クライアント側JavaScriptコードを生成する処理系を開発した.どちらでも実行可能な関数の呼出しは遠隔呼出しとなることがあるので,そのためのコード生成も行う。なお,処理系の一部は本研究着手に向けて準備を進めていた次の研究成果を取り入れて開発を行った.石橋崇,小宮常康,廣津登志夫: JavaScript/MC^2の設計と実装,先進的計算基盤システムシンポジウム(SACSIS 2008)論文集,pp.213-220(2008年6月)2.本手法は,実行環境の変化に応じて,処理分担を動的に変更する.しかし,実行途中の関数が存在する場合,その実行状態(継続)を他方へ移送する機能が必要となる.そこで,その効率的な実現に向けて研究を行った.具体的には,Webサーバにおける継続利用の効率化の研究と,異なるプラットフォーム間で継続移送を可能とする処理系で問題となるスタックごみ集めの効率化の研究を行った.本研究は,Webアプリケーションプログラムが実行する処理のうち,Webザーバ/Webブラウザ(クライアント)のどちらでも実行可能な処理群の適切な処理分担を半自動的にあらかじめ何通りか求めておき,実行環境に最も合う処理分担を動的に選択することでWebアプリケーションの高効率実行を達成するものである.平成21年度の成果は次の通りである.1.ザーバ/クライアントのどちらでも実行可能な処理の対象となるデータをどのように扱うかという問題がある.データをザーバあるいはクライアントに固定して配置するのが望ましい場合もあれば,よりアクセス頻度の高い処理を実行する計算機のもとに配置するのが望ましい場合もある.後者では,処理分担を動的に変更する際,データを再配置するのが望ましいこともある.そのようなデータ配置の指示及び動的な再配置コードの記述を全てアプリケーション開発者が行うのは負担である.一方,リモート参照等による完全な透過性を導入すると,プログラムの記述性は高くなるが適切なデータ再配置・処理分担の静的/動的な求め方は難しくなる.そこで,これらの問題を解決するために,データについては役割等の属性を明示し,各処理についてはMVCモデルに当てはめることでデータの再配置パターンを単純化するフレームワークを構想した.2.本研究が対象とするWebアプリケーションは,基本的にはAjaxスタイルとなるが,ページを遷移させる方が有効な場面も多い.しかし,アプリケーション開発者の想定しないページ遷移が原因となってバグが発生することがありその発見は難しい.そこで,Ajaxとの親和性には更なる研究の余地はあるものの,ページ遷移を行う堅牢なプログラムの開発を支援するプログラミング言語機能を設計し実装した.本研究は,Webアプリケーションプログラムが実行する処理のうち,サーバ/クライアントのどちらでも実行可能な処理群の適切な処理分担を半自動的にあらかじめ何通りか求めておき,実行環境に最も合う処理分担を動的に選択することでWebアプリケーションの高効率実行を達成するものである.平成22年度の成果は次の通りである.1.サーバ/クライアントのどちらでも実行可能な処理の対象となるデータをどのように扱うか(言語仕様上の扱い方)について,昨年度から引き続き検討・改善を行い,つぎのような言語機能を完成させた.まず,トップレベルで定義される変数や関数の配置・実行場所を,キーワード@server, @client, @migratableによって指示できるようにした.@serverと@clientは,それぞれサーバ,クライアントに固定して配置,@migratableは,配置の動的な変更が可能であることを示す.なお,マイグレータブルな関数/変数の実際の配置場所は個別に設定できる.これら3種のプログラム片は,それぞれ別の名前空間を持つ(明示的な遠隔参照によって他の場所の関数等を利用可).マイグレータブルな関数/変数間の参照は全て暗黙のリモートポインタとして扱うことでマイグレータブルなオブジェクト群はあたかも全て同じ場所に存在するかのように見え,明示的な遠隔参照は不要である(場所の移動に対して透過).暗黙のリモートポインタを,マイグレータブルな関数/変数にのみ現れる言語仕様にしたことで,暗黙のリモートポインタ導入に伴うオーバヘッドが生じる範囲を限定できる.2.処理分担の動的変更を安全に行う機構の研究として,実行中のプログラムの動的更新機構の研究を行った.
胆汁酸ステロイドの包接体結晶を利用した新しい反応系の設計

胆汁酸ステロイドの一つであるコール酸が種々の有機物と包接化合物を形成し得ることを我々は既に公表している。この研究をさらに進めてこの包接体の構造と分子認識能を調べた。また、このコール酸と構造の非常によく似ているデオキシコール酸の両者の分子集合様式の比較論を展開することを試みた。以下に本年度の研究実績を具体的に述べる。1.コール酸とアセトフェノンとの包接体のX線構造解析を行ったところ、チャンネル型構造であることがわかった。ホストのステロイド分子は頭、尾・尾で会合し、デオキシコール酸の頭・尾会合と対照的であった。この会合様式の違いのため、チャンネルのサイドポケットの形・大きさが異なる。コール酸のそれはより大きいと言える。この空間は分子認識に大きな役割を果していると推察できる。2.コール酸はラクトン類のキラル認識を非常に高度に行うことがわかった。r-バレロラクトンやrあるいはδ-ヘキサラクトンの完全光学分割が可能であった。これは、上記のチャンネルのサイドポケットのキラル空間にラクトンの(S)体が選択的に取り込まれるためと考えられる。一方、デオキシコール酸では、ほとんど光学分割を行うことができず、対照的であった。従って両方の空間の精密な解析と比較検討を行うとキラル認識の機構について貴重な情報が得られると期待できる。3.両方のチャンネル内で、主に重合反応を検討した。デオキシコール酸の場合、一次元性の高い反応が極めて効率よくおこり、高度な不斉誘導も可能であった。プロキラルジエンモノマーから、種々の光学活性高分子が合成された。活性種の生長ラジカルは、包接下で極めて長寿命であった。そのため溶液では観測できない成長ラジカルをESRで容易に観測することが可能となった。一方、コール酸ではチャンネルが大きいため、同様な反応はおこらず、別な反応を探索する必要がある。
金属ナノボールを用いた金属アレルギー用新規パッチテスト素材の開発

微小金属粒子(ナノボール)を金属アレルギーパッチテストの素材として用いるため、水溶液中での金属イオン放出特性と皮膚へのイオン浸透特性を調査した。ニッケル等のナノボールを弱酸性溶液に分散し、透析膜を介して外液に溶出イオンを供給する試験を行ったところ、十分な金属イオン溶出が得られることが判明した。加えて動物皮膚にへの浸透試験を同様の手法で行ない、放射光蛍光X線分析で金属の皮膚への金属イオンの連続的な浸透を認めた。浸透した金属イオンは既存のアレルギーパッチテスト試薬に比較して、低濃度で時間依存的に供給されていた。以上より金属ナノボールは新たなパッチテスト素材として期待できると考えられた。金属アレルギーパッチテストの精度向上のためには、通常、金属製品との接触で起こる、溶出と皮膚や粘膜への浸透を可能な限り正確に模擬する必要があるが、現行のパッチテストは高濃度の金属塩溶液で強制的に高濃度の金属イオンを皮膚浸透させているため、アレルギーの再現性に問題がある。本研究で用いる金属ナノボールは直径が直径数十nmの微小金属粒子で、大きな比表面積を持つため、通常の金属微粉末より大きな金属イオン溶出が期待できる。本年度は金属ナノボールを種々の水溶液に分散し、その分散濃度や溶液pHが金属イオン溶出速度に及ぼす影響を評価することを目的とした。具体的には蒸留水および酸性側にpHを調整したリン酸緩衝液に、ニッケルナノボール(直径約50nm)を最大で1000ppmまで分散させ、溶出ニッケルイオンの濃度をICP発光分光分析および比色定量試薬を用いた手法で計測した。また、パッチテストとして使用する際の皮膚へのナノ物質の直接接触を避ける必要から、半透膜を介した間接的イオン浸透を検討した。その結果、以下の知見が得られた。・比色定量試薬は金属ニッケル(ナノボール)には反応せず、ニッケルイオンのみに反応して呈色することから、検出されたニッケルは全てニッケルイオンである。・皮膚への障害の少ない、弱酸性(pH 5程度)でアレルギー発症に十分と考えられるニッケルイオンの溶出が認められる。・半透膜を介してもニッケルイオンは外部に十分に溶出しており、ニッケルナノボールを直接皮膚に接触させること無く、ニッケルイオンのみを皮膚に浸透させることが可能であること。・皮膚を模擬した寒天に対して、パッチテスト類似の金属イオン浸透試験を行った結果、数数十時間にわたり、持続的なニッケルイオンの浸透が起こること。金属ナノボールに対する適切な分散媒が判明し、半透膜を介した金属イオンの溶出が確認されたことで、今後の金属ナノボールを用いた金属アレルギーパッチテスト素材の開発の可能性が確認できた。今後、実際の皮膚への浸透、他の金属種への応用などの検討を行う必要が考えられた。高濃度の金属塩水溶液を用いる現行の金属アレルギーパッチテストは、溶液の酸性やカウンターイオンの影響による判定精度の低下が懸念されており、本研究では液中グロー放電で得られる金属ナノ微粒子(Metal nanoball)を用いたパッチテストキットを試作し、その金属イオン放出性および皮膚への浸透性を評価している。これまでは代表的な金属アレルゲンであるニッケルのナノ微粒子(ナノボール)を用いてin vitroでのニッケルイオンの放出挙動を調査してきた。本年度は実際の皮膚への金属イオンの浸透性を判断するため、透析チューブに密封したニッケルナノボール分散液を動物皮膚に密着させ、最大24時間後までの皮膚表層へのニッケルイオンの浸透量を、蛍光X線分析により評価した。その結果、ナノボール分散液を密封した透析チューブ密着部直下には明瞭なニッケルの分布が確認され、透析チューブを介して皮膚へのニッケルイオンの浸透が確認された。加えて他の金属種への応用を検討するため、ステンレス鋼(SUS304)のナノボールおよびその分散液を試作し、合金成分の溶出挙動もあわせて検討した。ステンレス鋼ナノボールでは鉄およびニッケルイオンが選択的に溶出しており、クロムに関しては明確な溶出は確認されなかった。その原因として当該分散液は蒸留水で作製しており、クロムイオンの中性での水への溶解度が低いことが考えられ、実際の皮膚表層に近い弱酸性の緩衝液への分散も検討する必要があると考えられた。動物皮膚へのナノボール分散液からの金属イオンの浸透が確認されたこと、および新たにステンレス鋼ナノボール分散液が得られ、他の金属種でも同様の実験が可能になったことから、概ね計画通り進行していると考えている。高濃度の金属塩水溶液を用いる現行の金属アレルギーパッチテストは一般に精度がさほど高くなく、その原因として溶液のpHや対象金属イオン以外のイオンの影響が考えられる。本研究ではその問題を解決するため、バルク金属より大きな金属イオン溶解量を期待できる、液中グロー放電で得られる金属ナノ微粒子(Metal nanoball)の分散液を用いたパッチテストキットを試作し、その金属イオン放出性および皮膚への浸透性を評価している。昨年度はステンレス鋼(SUS304)を用いてin vitroでの成分金属イオンの放出挙動を調査し、鉄およびニッケルの分散液(蒸留水)への溶出が確認できた。本年度は分散液のpHの影響の調査および動物皮膚への金属イオンの浸透性の評価を行った。pHを弱酸性(pH=5.5)にしたナノボール分散液から透析膜を介して蒸留水中に放出されたFe, Ni, Crの溶出濃度をICP-AESで測定したところ、溶出量の増大が確認された。加えて皮膚への浸透性を確認するため、動物の凍結皮膚を用いて確認を行った。

ステンレス鋼ナノボールの分散液を充填した透析チューブをブタの凍結皮膚に124時間、37°Cで接触させ、同皮膚の断面標本を凍結薄切により作製し、放射光蛍光X線分析に供した。同分析によりナノボール分散液から皮膚内部への溶出イオンの浸透・分布状態を評価した。Niに関して接触1時間後から明瞭な皮膚内での局在が確認され、接触時間の増加とともに浸透量・浸透深さの増加が確認された。クロムに関しては水溶液への溶解度が低く、明確な溶出は確認されなかった。微小金属粒子(ナノボール)を金属アレルギーパッチテストの素材として用いるため、水溶液中での金属イオン放出特性と皮膚へのイオン浸透特性を調査した。ニッケル等のナノボールを弱酸性溶液に分散し、透析膜を介して外液に溶出イオンを供給する試験を行ったところ、十分な金属イオン溶出が得られることが判明した。加えて動物皮膚にへの浸透試験を同様の手法で行ない、放射光蛍光X線分析で金属の皮膚への金属イオンの連続的な浸透を認めた。浸透した金属イオンは既存のアレルギーパッチテスト試薬に比較して、低濃度で時間依存的に供給されていた。以上より金属ナノボールは新たなパッチテスト素材として期待できると考えられた。金属ナノボール分散液を半透膜を介して動物などの皮膚に接触させた場合の皮膚表層内での金属元素(イオン)の浸透状況を放射光蛍光X線分析などで可視化し、分散液の濃度や貼付時間による浸透状況を調査する。加えて他の純金属や実用合金種のナノボールを作製し、同様の溶出効果が得られることを確認し、パッチテストの金属種を拡大する可能性を検討する。実際の金属アレルギーは純金属では無く、種々の合金材料により誘起されることが多い。そのため、合金を用いたパッチテスト素材として、代表的な実用合金であるステンレス鋼のナノボール分散液を用いて、合金材料における金属イオンの溶出挙動およびパッチテスト素材としての適性を、in vitro試験における溶出イオン濃度の定量と、蛍光X線分析による動物皮膚への金属イオンの浸透の分布の評価を行い、多様な金属に対応するパッチテスト素材の開発を行う。歯科理工学金属ナノボール分散液の作製と溶出評価に関わる試薬・器具などを、今後の多様な金属への範囲拡大を考慮して最小限にとどめたため。金属ナノボール分散液の作製や病理標本の作製に関わる試薬・器具などを既存品を有効活用すると共に、必要最小量としたため。次年度に放射光蛍光X線分析を予定しており、その試料作成に特殊な器具、分析施設への出張が必要であり、そちらの経費に充当する。次年度に他の金属ナノボールを用いた実験を行う予定であり、その試料や分析用標本作製に用いる予定である。
音楽情報の潜在記憶構造に関する認知心理学的研究

本研究は,音楽情報に関する潜在記憶の特性について明らかにしようとするものであった。そのために,次のような研究を行った。一つは一般的な潜在記憶特性に関する研究であり,一つの音楽情報に関する潜在記憶特性である。具体的には,先行提示された刺激が反復して提示されると処理が促進されるという反復プライミングと呼ばれる現象を手がかりとした。まず一般的な潜在記憶特性について視覚刺激を用いて検討した。その結果,概念的情報に抽象化された形で情報が保持されているとされる顕在記憶に対して,潜在記憶は一般に知覚情報を保持しているとされるが,厳密な知覚情報そのものではなく,ある程度の変換を施された情報であることが明らかになった。一方,音楽情報に関しては,和音情報とメロディー情報について検討した。和音情報については長調短調判断課題を潜在記憶課題として用いた。同一和音が反復して提示された場合その長調短調判断は正確になったが,音色という知覚情報の影響は小さかった。このことは,反復プライミングの基礎となっている潜在記憶には音色のような知覚情報は影響していないことを示している。しかし,顕在記憶を反映する再認成績はチャンスレベルであり,この反復プライミングは顕在記憶の影響は受けていないと考えられた。また,メロディ情報に関しては,メロディを構成する音の中に逸脱音が含まれているかどうかの判断を潜在記憶課題として用いた。その結果,調性のあるメロディでは反復プライミングが見られたが,調性のないメロディでは見られなかった。このことは,メロディの潜在記憶が,メロディスキーマを反映していることを示している。本研究によって,(1)音楽情報について反復プライミングが見られ,潜在記憶が保持されていること,(2)そこで保持されている情報は刺激の知覚情報の忠実なコピーではないことが見出された。本年は,和音情報について,潜在記憶を反映すると考えられる反復プライミングが見られるかどうかを検討した.筆者はすでに,和音の長調短調判断課題を用いて反復プライミングが見られる可能性を報告しているが,そこでは,DATテープを用いて実験を行った.しかし,DATによる実験は刺激順序の制御などが困難であり,ランダム提示が可能な実験システムが必要であった.そこでまず,パーソナルコンピュータを用いて簡易に実験できるシステムを作成した.筆者自身のこれまでの実験結果を踏まえて,今回は音色という知覚属性の変化が反復プライミングにどのように影響するかを検討した.実験は,典型的な反復プライミング実験の手続きを用いた.まず,学習段階では,ランダムに和音を3secずつ提示しその和音に対する好みの判断を被験者に求めた.続くテスト段階においては,学習段階で提示された旧和音に新和音を加えて,ランダムに提示した.提示時間は100msecであり,被験者には提示された和音が長調か短調かを判断することを求めた.刺激和音は,長調短調を半数ずつ用意した.また,学習段階とテスト段階の和音の音色が一致する場合と一致しない場合が設けられた.その結果,旧和音の方が長調短調判断が正確になる傾向が見られた.また,音色が同じか異なるかという変化の影響は見られなかった.これらのことから,和音の反復プライミングには音色情報を処理した後の情報が保持されていると考えられる.ただ,個人差が見られ,そのために明確な結果が得られなかった部分もある.個人差については音楽経験の程度などが考えられ,さらに検討を進める必要がある.次年度は,和音刺激だけでなく,重要な音楽情報あるメロディーに関しても反復プライミングが見られるかどうかを検討し,聴覚系の潜在記憶にどのような特徴を持った情報が保持されているかを明らかにする予定である.本研究は、音楽情報に関する潜在記憶の性質を検討しようとするものであった。

潜在記憶とは想起意識を伴わない記憶であり、想起意識を伴う顕在記憶と対照される概念である。潜在記憶は、先行提示された刺激と同じ刺激が後続して提示された場合、その処理が促進されるという反復プライミングによって調べることができる。本研究は特に音楽情報に関して反復プライミング効果を検討することが目的であった。本年度は主としてメロディー情報に関する反復プライミング効果を検討した。メロディーに関する反復プライミング実験は次のように実施した。まず、学習段階では、8音で構成されたメロディーがランダムに提示され(提示時間は4.8sec)、被験者の半数ずつに全体的処理(長調短調判断)と部分的処理(メロディー中に第1音と同じ音がいくつあったかの判断)を求めた。続くテスト段階では、学習段階で提示されたold刺激にnew刺激を加え、ランダムに提示した(提示時間は1.6sec)。被験者は、各メロディーが音階上の音で構成されているか、音階には存在しない音(50centずれた音)を含んでいるかの判断を求められた。その結果、全体的処理を行った場合のみold刺激に対する判断がnew刺激に対する判断よりも優れるという反復プライミングが見られた。部分的処理を行った場合には見られなかった。また、音階に存在しない音を含んだメロディーについては見られなかった。これらの結果は、われわれが、メロディーを潜在的に記憶していること、そしてそれはメロディースキーマにに一致するメロディーを一つのユニットとして処理した場合のみに限られることを示している。本研究で明らかになったことは、メロディー情報に関する潜在記憶が存在すること、そしてそれは符号化の仕方と刺激の特性に依存していることであり、今後の潜在記憶研究に示唆を与えるものと考えられる。
ドーパミンD2遺伝子多型と非定型抗精神病薬による治療予測

【目的】【方法】治療前にBPRSを施行、単剤治療を6週間行った後にBPRSおよびCGIを行った。遺伝子解析は血液検体から直接シークエンス法にて行い、統計解析はBPRS20%以上の改善あるいはBPRS改善度15%以上かつCGI軽度改善以上のものを反応群と定義し、4剤それぞれの反応群と遺伝子型(ゲノタイプ)およびアレル型頻度の解析にχ^2検定を施行した。本研究は金沢医科大学遺伝子倫理委員会から承認を得ており、全対象者から文書による同意を得ている。【結果および考察】risperidone26例、quetiapine5例、olanzapine6例、perospirone10例の計47例について統計解析を行ったが、いずれの薬剤間においても有意な関係性は認めなかった(-141de1C:ゲノタイプ;p=0.4001.000、アレル;P=0.5451.000、TaqIA:ゲノタイプ;p=0.2021.000、アレル;P=0.2401.000、Ser311Cys:1例を除いてSerのみであったので未解析)。過去には各々背景は異なるが有意な関連性が見られなかった報告が多く、一定の結果は得られていない。本研究では対象例数が少ないが、今後多くの母集団での研究を行い、個別化治療確立に貢献したい。【目的】統合失調症の急性期および急性増悪期の薬物療法は,従来の定型抗精神病薬から副作用の少ない非定型抗精神病薬投与が主役となってきている。一方、DopamineD2受容体多型(DRD2)をコードする遺伝子多型と統合失調症との関連も報告されてきている。そこで、統合失調症患者における非定型抗精神病薬(Risperidone, Quetiapine, Olanzapine, Perospirone)の治療反応性について精神症状評価尺度を用いて調べ、これとDRD2多型(-141delC, TaqIA, Ser311Cys)との関係を検討する。【方法】【結果および今後】平成18年度は,学内の倫理委員会から承認を受けたのちに、本研究を開始した。当院にて統合失調症の加療を受けている対象者に本研究について説明し、同意の得られた対象者から検体の提供を受け、遺伝子解析を行った。症例数は十分とは言えず、引き続いて研究を継続する。平成19年には申請時の予定通り、結果についてまとめることにする。
肥満を伴う重症喘息患者のステロイド治療抵抗性の機序解明と新規治療戦略開発の試み

気管支喘息治療は、吸入ステロイド導入により著明な進歩をとげたが、今なおステロイド抵抗性の重症喘息患者が510%存在する。ステロイド抵抗性重症喘息の治療戦略の開発は、重要な課題である。肥満を伴う重症喘息は、近年注目を集めているフェノタイプのひとつである。肥満は気管支喘息の重症化因子として臨床的に認識され始めているが、その機序については十分解明されていない。我々は以前に、肥満を有する重症喘息患者では、非肥満の患者と比較して、ステロイドの感受性が低下していることを証明した。現在、肥満を有する重症気管支喘息患者におけるステロイド感受性の低下の機序の解明をめざして研究を進めている。平成30年度は、1重症喘息患者をリクルートし、採血および臨床データの収集を行うとともに、末梢血単核球(PBMC)を用いたex vivoの系で、ステロイドの感受性の測定進めた。2上記患者から得られたPBMCからwhole cell extractと総RNA、および血漿を得て、後の解析のために-80°Cで冷凍保存している。PBMC中のAMKPの活性、および血漿中のアディポサイトカインを測定する予定である。3今後実施予定の研究(培養細胞を用いた検討)に関して、各種基礎実験(最適化)を行った。平成30年度中に重症喘息患者のリクルートを完了する予定であったが、研究協力者の所属病院の都合で一時リクルートができず、遅れが生じた。平成31年度も継続してリクルートを行い、目標人数を達成していく。なお、重症喘息患者のリクルートができなかった時期には、次年度に備えて、今後実施予定の培養細胞を用いた研究の各種基礎実験(最適化)を行った。引き続き重症喘息患者をリクルートし、採血および臨床データの収集を行なっていく。3か月以内には、目標数に達すると思われる。臨床検体数が目標数に達したら、PBMCのwhole cell extractと総RNA、および血漿(-80°Cで冷凍保存)を用いて、PBMC中のAMKPの活性、および血漿中のアディポサイトカインの測定を行う。この結果から、AMKPの活性とステロイド感受性低下の関連について検討していく。臨床検体の収集と並行して、各種測定方法の最適化が完了しているので、臨床検体の数が目標数に達した際には、スムーズに各種測定や解析ができると思われる。上記で確認された事象について、培養細胞株を用いた分子生物学的手法を用いて因果関係を再確認する。これらの実験については、すでに平成30年度に最適化が完了しているので、スムーズに実施できると思われ、遅れは取り戻せると思われる。ステロイド抵抗性重症喘息に対する新規治療薬の開発は、重要な課題である。我々は、重症喘息患者487人について、肥満の影響を調査した。その結果、肥満を伴う患者では、非肥満の患者と比較して、日常の吸入ステロイド(コントローラー)の使用量は差がないものの、急性増悪による予定外受診回数が有意に多いことが判明した。さらに、肥満を伴う重症喘息患者では、非肥満の患者と比較して、ステロイドの感受性が低下していることを証明した。現在、肥満を伴う重症気管支喘息患者における、ステロイド感受性の低下の機序の解明をめざして研究を進めている。1重症喘息患者をリクルートし、採血および臨床データの収集を行うとともに、末梢血単核球(PBMC)を用いたex vivoの系で、ステロイドの感受性の測定を行っている。2PBMCから得られたwhole cell extractと総RNA、および血漿(-80°Cで冷凍保存)を用いて、PBMC中のAMKPの活性、および血漿中のアディポサイトカインを測定する予定である。3上記1と2のデータを解析し、ステロイドの感受性と関連がある因子を探索する。4上記3の結果をもとに、肥満により生ずる分子生物学的変化とステロイドの感受性低下をつなぐシグナルについて、培養細胞の系で、分子生物学的手法を用いて証明する計画である。初年度は、重症喘息患者をリクルートし、採血および臨床データの収集を行うとともに、末梢血単核球(PBMC)を用いたex vivoの系でステロイドの感受性の測定を行い、さらに目的とする蛋白やmRNAの定量のための検体処理を行う予定であった。1年間にリクルートできた人数が目標人数に達していないため、次年度も継続して、上記作業を行う予定である。2上記患者から得られたPBMCからwhole cell extractと総RNA、および血漿を得て、後の解析のために-

80°Cで冷凍保存している。PBMC中のAMKPの活性、および血漿中のアディポサイトカインを測定する予定である。3今後実施予定の研究(培養細胞を用いた検討)に関して、各種基礎実験(最適化)を行った。平成30年度中に重症喘息患者のリクルートを完了する予定であったが、研究協力者の所属病院の都合で一時リクルートができず、遅れが生じた。平成31年度も継続してリクルートを行い、目標人数を達成していく。なお、重症喘息患者のリクルートができなかった時期には、次年度に備えて、今後実施予定の培養細胞を用いた研究の各種基礎実験(最適化)を行った。引き続き、重症喘息患者をリクルートし、採血および臨床データの収集を行なっていく。半年以内には、目標数に達すると思われる。臨床検体が目標数に達したら、PBMCのwhole cell extractと総RNA、および血漿(-80°Cで冷凍保存)を用いて、PBMC中のAMKPの活性、および血漿中のアディポサイトカインの測定を行う。臨床検体の収集と並行して、各種測定方法の最適化が完了しているので、臨床検体の数が目標数に達した際には、スムーズに各種測定や解析ができ、初年度の遅れは取り戻せると思われる。引き続き重症喘息患者をリクルートし、採血および臨床データの収集を行なっていく。3か月以内には、目標数に達すると思われる。臨床検体数が目標数に達したら、PBMCのwhole cell extractと総RNA、および血漿(-80°Cで冷凍保存)を用いて、PBMC中のAMKPの活性、および血漿中のアディポサイトカインの測定を行う。この結果から、AMKPの活性とステロイド感受性低下の関連について検討していく。臨床検体の収集と並行して、各種測定方法の最適化が完了しているので、臨床検体の数が目標数に達した際には、スムーズに各種測定や解析ができると思われる。上記で確認された事象について、培養細胞株を用いた分子生物学的手法を用いて因果関係を再確認する。これらの実験については、すでに平成30年度に最適化が完了しているので、スムーズに実施できると思われ、遅れは取り戻せると思われる。初年度に、患者ボランティアのリクルートと臨床検体の収集の遅れが生じたため、その分、未使用額が生じた。次年度に、追加の患者リクルートと臨床検体の収集を行う予定であり、その費用に充てる予定である。平成30年度に、患者ボランティアのリクルートと臨床検体の収集の遅れが生じたため、その分未使用額が生じた。平成31年度に、追加の患者リクルートと臨床検体の収集を行う予定であり、その費用に充てる予定である。
古海洋表層窒素サイクル研究の深化

本研究は,海洋環境における窒素安定同位体比(15N/14N比)を規定する要因を,観測と海洋生態系を組み込んだ窒素モデルの両面から研究し,その成果を過去の地質時代における海洋の窒素サイクルの変動へ応用するものである。平成30年度は主に,先カンブリア代である11億年前に形成された地層中(アフリカ北西部のモーリタニアで採取)からクロロフィルの分子化石であるポルフィリン(クロロフィルの中心環に由来するテトラピロール化合物)の化学構造と窒素安定同位体比について研究を行った。それらポルフィリン化合物の多くは,明らかにクロロフィル由来であることを示すE環を持っている。また,各ポルフィリンの窒素安定同位体比が+5.6 - +10.2パーミルであることを明らかにした。さらにその結果を,当時の生態系全体の窒素安定同位体比を表すと考えられる堆積物のバルク有機物の窒素同位体比と比較して,生態系内における窒素同位体分別が0.5 - 5.2パーミルの範囲にあることを明らかにした。その結果,食物連鎖による窒素安定同位体比の上昇が比較的低く抑えられていたことが示唆された。このことは,11億年前当時の海洋においては高次捕食者が未だ進化したおらず,現在の海洋に比べて食物連鎖が非常に短かったことによるものと解釈した。この成果はProceedings of the National Academy of Science USA誌に発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。代表者の大河内が中心になって,南極縁辺海で採取された海底堆積物試料(IODP Exp. 318,アデリー海,過去2000年分)のうち約20試料を採取し,その中に含まれるクロロフィルおよびその誘導体を抽出した後,高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて定性分析を行った。予想通り,クロロフィルa,フェオフィチンa,パイロフェオフィチンaの3種が,堆積物中のクロロフィル誘導体の主たる成分であることが明らかになった。その後,高速液体クロマトグラフィー/分取コレクター・システムを用いて各化合物を単離・精製し(逆相カラムと順相カラムの両者を用いて2回精製),十分量(窒素量にして100 ng以上)が見出された化合物試料について,本研究用に高感度化された元素分析計/同位体質量分析計を用いて窒素同位体比の測定を行った。その結果,クロロフィルaの窒素同位体比について見ると,過去2000年間にわたって-5-1パーミルの間を振動し,北半球高緯度の温暖期(19世紀後半以降,および中世温暖期)に相対的に高い値を示す一方で,寒冷期(小氷期)に低い値を示すことが明らかになった。このようなクロロフィルの窒素同位体比の時代変動は,表層海水中に溶存している硝酸の窒素同位体比を反映しているものと考えられる。北半球高緯度の気候変動となぜ同期した変動を示すのかを理解するために,現在,分担者の吉川が中心になって,窒素同位体比が組み込まれた生態系モデルをカップリングさせた海洋モデルを構築しつつある。それが出来次第,この変動が再現できるかを試す予定である。当初,西赤道太平洋の堆積物試料から分析予定だったが,南極縁辺海の堆積物の方が有機物濃度が高く,技術的にハードルが低いと判断したので,後者から分析にとりかかった。分析の順序は入れ替わったものの,分析の進捗は予定通りである。平成29年度は,第三期紀中新世メッシニアン期において地中海西部で堆積した泥岩,およびトラパニ塩田(現代・シチリア島)の堆積物中について主に研究を行った。まずは,それらの地質学的試料からクロロフィル類およびそれらの分子化石であるポルフィリン類を抽出した後,初年度に改良した分析方法を応用し,個々の有機化合物を高速液体クロマトグラフィーを用いて単離・精製した後,微量安定同位体比測定装置を用いて炭素および窒素安定同位体比の精密分析を行った。メッシニアン期の堆積物の分析結果は,当時の海洋表層の生物生産を支える窒素をフィードするプロセスとして,窒素固定が基本的に重要であったことを明らかにした。おそらく塩分成層した海洋の表層に成層境界以深からもたらされる硝酸のフラックスが非常に限られていたことを反映しているものと考えられる。さらに,一時期+10パーミルを超える非常に高い窒素同位体比をもつことも発見した。この高い窒素同位体比の原因を知るために,メッシニアン期のモダン・アナログと考えられる塩田試料中のクロロフィルの窒素同位体比を分析した。それらの分析結果によると,塩田堆積物中で有機物の分解によって生まれたアンモニアが,拡散によって上方に移動し,それが現場の生産を主に支え,それが高い窒素同位体比を生み出すプロセスであることが明らかになった。西赤道太平洋においてピストンコアによって得られた堆積物試料には,含まれているクロロフィルが非常に少なく,同位体比の測定に必要量が得られないことが明らかになった。そこで地中海の中新世の堆積物について応用を行った。堆積物によって分析しうるだけのクロロフィルやポルフィリンが確認できるかは,当初から想定されていたことである。本研究は,全体としてはおおむね順調に進捗していると言うことができる。