hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体防御因子としてのプロスタグランジンの機能を調節する遺伝子改変細胞を用いた治療

改変細胞は背部皮内に局所移入した。また対照群として、合成酵素cDNAを組み込まないレトロウイルスベクターを導入した線維芽細胞を投与した。PGD_2合成酵素発現細胞の導入群では、(1)皮膚硬化の指標とした組織学的な皮膚肥厚、ならびに皮膚組織中のヒドロキシプロリン量、(2)浸潤肥満細胞数、(3)血清ヒスタミン含量、(4)皮膚組織中trans forming growthfactor-β・connective tissuegrowthfactorの発現量は、いずれも対照群に比して、低下を示した。さらにPGD_2合成酵素の産物である15-deoxy-Δ^<12,14>-prostaglandin J_2の投与でも同様な軽減効果が認められたことから強皮症における抑制作用の一部はPPAR gammaを介することが示唆された。一昨年度はレトロウイルスベクターを用いてヒトPGD_2合成酵素発現細胞を作製した。そして難治性疾患実験動物モデルとしてブレオマイシン誘発肺線維症モデルを作成し、合成酵素発現細胞をin vivoで導入し、その軽減作用および機序について解析を行った。その結果、調製したPGD_2合成酵素発現細胞が実験動物レベルで、線維化憎悪因子の発現を転写レベルで抑制することにより、特異的に病態を軽減することが示された。また昨年度は、膠原病において併発・続発する強皮症におけるヒトPGD_2合成酵素発現細胞の導入効果について検討した結果、PGD_2合成酵素の産物である15-deoxy-Δ^<12,14>-prostaglandin J_2が、一部PPAR gammaを介して、抑制効果をもたらすことを示した。本年度は肺高血圧症におけるPGD_2合成酵素発現細胞導入の効果について、さらにin vivoでの検討を加えた。このためにモノクロタリン誘発肺高血圧症モデルをラットで作製し、発現細胞を静脈より投与することにより、肺の微小血管内に組織特異的に発現細胞を集積させた。肺動脈圧を観血的に測定した結果、PGD_2合成酵素発現細胞の導入は、対象群に比べ、肺動脈圧を有意に低下させた。この時、血管内膜の増殖を促進するエンドセリンET_A受容体の発現減少と、エンドセリンのスキャベンジャー受容体であるET_B受容体の発現亢進を伴い、肺動脈圧上昇の抑制機序の一部が示唆された。
インプラント周囲骨組織の荷重応答性カップリング因子誘発型骨質制御機構の解明

本研究の目的は,ラット上顎骨に埋入されたインプラントへの規則的な繰返し荷重が,インプラント周囲の骨質に与える影響とその制御分子を明らかにすることである.9週齢Wistar系ラットの上顎第一臼歯を抜歯し,4週間後にチタン製スレッドタイプインプラントを埋入した.埋入3週間後より片側のインプラントに規則的な繰返し荷重(10N,3Hz,1800回/2回/週)を5週間付与して屠殺した(荷重群:n=7).対側は荷重を付与せず非荷重群とした(n=7).MicroCTによる三次元的骨構造解析から,荷重はインプラント周囲の骨量を変化させず,骨密度を有意に増大させることが分かった.また組織形態学的解析の結果,荷重は海綿骨領域の骨細胞数,骨芽細胞数を有意に増大させることが明らかとなった.免疫組織学的解析では,長管骨における荷重応答性タンパクとして知られるSclerostinの免疫染色を行い,産生量の定量解析を行った結果,荷重群と非荷重群で有意な差は認められなかった.このことから,顎骨における荷重応答は長管骨と異なる可能性が示唆された.更に,荷重付与30分後にラットを屠殺し,得られたインプラント周囲骨組織から遺伝子抽出を行い,定量qPCRによる遺伝子発現解析を行った.その結果,荷重は骨細胞関連遺伝子のPodplaninとMEPEの発現を上昇させていた.顎骨における特異的な荷重応答性を明らかにし,歯科インプラント治療の荷重プロトコルならびに長期的安定の条件を構築する基盤として本研究の意義があると考えられる.ラットの第一臼歯抜歯,インプラント埋入ならびに荷重付与の手技は既に確立しており,問題なく動物実験を行うことができた.屠殺して得られた骨組織の解析については,骨質の変化を確認するためにマイクロCTによる3次元的骨構造解析とHE染色,TRAP染色,Runx2免疫染色を行った.定量qPCRによる遺伝子発現解析を行うために,凍結した骨組織を粉砕すると同時に埋入されているインプラントの除去を行い,インプラント周囲骨組織に存在する遺伝子抽出を行った.ハウスキーピング遺伝子と目的の遺伝子発現が確認されたことから、今後も同様の手技で遺伝子発現解析を行うことが可能であると判断した.遺伝子発現解析の結果と,組織形態学的解析の結果より,骨質改変に関わる遺伝子の発現から骨質制御タンパクの産生,骨質の変化に至るまでの経時的な変化を検索する必要性が再確認された.そこで同様の手技を用いてインプラント埋入を行い,荷重をこれまでの5週間よりも短い2週間付与した実験モデルを作成して解析を行うこととなった.現在この2週間荷重実験は終了し,解析作業を行っている.この解析結果を踏まえ,必要ならば更に荷重付与期間を細分化することも検討する.経時的な骨質変化を検索するための追加実験を行うこととなったが,骨質制御候補分子の選択方法に変更はない.以上より本研究はここまでおおむね順調に進展していると考える.平成31年度の推進方策:前年度の計画通りに作成された5週間荷重モデルに加え,追加となった2週間荷重モデルのサンプルを使用して荷重応答性の骨質制御遺伝子ならびにタンパクの検索を継続する.候補分子の特異抗体を用いた免疫染色で荷重群,非荷重群におけるタンパク産生を定量解析して比較する.また,遺伝子とタンパクの網羅的解析により候補分子の絞り込みを行い,インプラントを埋入したラットに骨質制御候補分子の阻害剤や中和抗体を投与して荷重付与実験を行う.平成30年度と同様の解析から骨質の適応変化を評価し,最終的には骨質制御を担う可能性が高い分子を23個に絞り込む.候補分子の阻害剤や中和抗体は,論文を参考として市販のものを使用する.令和2年度の推進方策:平成31年度の研究で絞り込まれた候補分子は,更に荷重付与後からRNA干渉技術によりノックダウンを行い,これまでと同様の骨質評価から骨質制御分子の同定に挑む.候補分子のノックダウンには遺伝子導入薬剤とsiRNAの混合液をインプラント近傍の上顎骨内に注射投与する方法を用いる.本研究の目的は,ラット上顎骨に埋入されたインプラントへの規則的な繰返し荷重が,インプラント周囲の骨質に与える影響とその制御分子を明らかにすることである.9週齢Wistar系ラットの上顎第一臼歯を抜歯し,4週間後にチタン製スレッドタイプインプラントを埋入した.埋入3週間後より片側のインプラントに規則的な繰返し荷重(10N,3Hz,1800回/2回/週)を5週間付与して屠殺した(荷重群:n=7).対側は荷重を付与せず非荷重群とした(n=7).MicroCTによる三次元的骨構造解析から,荷重はインプラント周囲の骨量を変化させず,骨密度を有意に増大させることが分かった.また組織形態学的解析の結果,荷重は海綿骨領域の骨細胞数,骨芽細胞数を有意に増大させることが明らかとなった.免疫組織学的解析では,長管骨における荷重応答性タンパクとして知られるSclerostinの免疫染色を行い,産生量の定量解析を行った結果,荷重群と非荷重群で有意な差は認められなかった.このことから,顎骨における荷重応答は長管骨と異なる可能性が示唆された.更に,荷重付与30分後にラットを屠殺し,得られたインプラント周囲骨組織から遺伝子抽出を行い,定量qPCRによる遺伝子発現解析を行った.その結果,荷重は骨細胞関連遺伝子のPodplaninとMEPEの発現を上昇させていた.顎骨における特異的な荷重応答性を明らかにし,歯科インプラント治療の荷重プロトコルならびに長期的安定の条件を構築する基盤として本研究の意義があると考えられる.

ラットの第一臼歯抜歯,インプラント埋入ならびに荷重付与の手技は既に確立しており,問題なく動物実験を行うことができた.屠殺して得られた骨組織の解析については,骨質の変化を確認するためにマイクロCTによる3次元的骨構造解析とHE染色,TRAP染色,Runx2免疫染色を行った.定量qPCRによる遺伝子発現解析を行うために,凍結した骨組織を粉砕すると同時に埋入されているインプラントの除去を行い,インプラント周囲骨組織に存在する遺伝子抽出を行った.ハウスキーピング遺伝子と目的の遺伝子発現が確認されたことから、今後も同様の手技で遺伝子発現解析を行うことが可能であると判断した.遺伝子発現解析の結果と,組織形態学的解析の結果より,骨質改変に関わる遺伝子の発現から骨質制御タンパクの産生,骨質の変化に至るまでの経時的な変化を検索する必要性が再確認された.そこで同様の手技を用いてインプラント埋入を行い,荷重をこれまでの5週間よりも短い2週間付与した実験モデルを作成して解析を行うこととなった.現在この2週間荷重実験は終了し,解析作業を行っている.この解析結果を踏まえ,必要ならば更に荷重付与期間を細分化することも検討する.経時的な骨質変化を検索するための追加実験を行うこととなったが,骨質制御候補分子の選択方法に変更はない.以上より本研究はここまでおおむね順調に進展していると考える.平成31年度の推進方策:前年度の計画通りに作成された5週間荷重モデルに加え,追加となった2週間荷重モデルのサンプルを使用して荷重応答性の骨質制御遺伝子ならびにタンパクの検索を継続する.候補分子の特異抗体を用いた免疫染色で荷重群,非荷重群におけるタンパク産生を定量解析して比較する.また,遺伝子とタンパクの網羅的解析により候補分子の絞り込みを行い,インプラントを埋入したラットに骨質制御候補分子の阻害剤や中和抗体を投与して荷重付与実験を行う.平成30年度と同様の解析から骨質の適応変化を評価し,最終的には骨質制御を担う可能性が高い分子を23個に絞り込む.候補分子の阻害剤や中和抗体は,論文を参考として市販のものを使用する.令和2年度の推進方策:平成31年度の研究で絞り込まれた候補分子は,更に荷重付与後からRNA干渉技術によりノックダウンを行い,これまでと同様の骨質評価から骨質制御分子の同定に挑む.候補分子のノックダウンには遺伝子導入薬剤とsiRNAの混合液をインプラント近傍の上顎骨内に注射投与する方法を用いる.消耗品価格の変動により,計画通りの物品購入を行った結果見積よりも安価に購入できた消耗品があった.これにより生じた次年度使用額42,604円は,H31年度の消耗品購入に使用予定です.購入予定品目は計画書の通りです.(実験動物,実験用インプラント,生化学的試薬,分子生物学的試薬)
肺腎連関におけるToll-like受容体4の関与

医療の進歩にもかかわらず高い死亡率を示す多臓器不全のなかでも、急性腎障害と急性呼吸不全を合併した場合の予後は極めて悪い。この2つの臓器不全は独立して進行しているのではなく、腎臓と肺の臓器連関(organcrosstalk)により相乗的に悪化している可能性が示唆されている。本研究では、LPSの受容体として広く知られているToll-like受容体4(TLR4)および好中球エラスターゼに着目し、急性腎障害が肺病変を増悪させる分子メカニズムを解明することを目的とした。Toll-like受容体4(TLR4)機能喪失変異マウス(C3H/HeJ)および野生型マウス(C3H/HeN)を用いて両腎摘モデルを作成、野生型マウスと比較して、変異マウスにおいて血漿および肺組織における好中球エラスターゼ活性が有意に低値であることを見出した。また、TLR4リガンドとして知られているHMGB-1の血中濃度が両腎摘により上昇することを明らかにした。さらにHMGB-1中和抗体を両腎摘マウスに投与したところ、C3H/HeNマウスにおいてのみ肺における臓器保護作用が認められた。これらの結果から、両腎摘によって惹起された好中球浸潤を主体とした急性肺傷害は、HMGB-1とTLR4を介したPathwayにより制御されていることが明らかとなった。この2つの臓器不全は独立して進行しているのではなく、腎臓と肺の臓器連関(organ crosstalk)により相乗的に悪化している可能性が示唆されている。本研究では、LPSの受容体として広く知られているToll-like受容体4 (TLR4)および好中球エラスターゼに着目し、急性腎障害が肺病変を増悪させる分子メカニズムを解明することを目的とした。Toll-like受容体4 (TLR4)機能喪失変異マウス(C3H/HeJ)および野生型マウス(C3H/HeN)を用いて両腎摘モデルを作成、野生型マウスと比較して、変異マウスにおいて血漿および肺組織における好中球エラスターゼ活性が有意に低値であることを見出した。ICUにおいて敗血症などの重篤な疾患に発症する多臓器不全(MOF)は死亡率が高く、MOFに対する治療成績の改善が望まれる。近年、MOFにおけるorgan crosstalkという概念が提唱されるようになり、慢性腎臓病(CKD)と心血管合併症における心腎連関については様々なメカニズムが存在することが明らかになってきた。一方、集中治療・ICU領域における肺腎連関のメカニズムについても検討が加えられつつある。古典的には尿毒症性肺(uremic lung)という病態が肺腎連関を意味するものであったが、uremic lungには血管透過性亢進という因子に加えて、体液過剰によるvolume overloadの病態と好中球活性化などの炎症による病態が混在しており、末期腎不全症例に生じるuremic lungには前者が、ICUにおいてAKIに合併して発症したARDS/ALIにおいては後者が重要であることが指摘されている(Adv Chronic Kidney Dis 15:284,2008)。本研究においては、TLR4機能喪失変異マウス(C3H/HeJ)および野生型マウス(C3H/HeN)を用いて、両腎摘モデルを作成し、急性腎障害による肺病変の評価を行った。好中球浸潤および活性化を主体とする急性肺傷害(Acute lung injury; ALI)は機能喪失変異マウスにおいて有意に低下しており、ALI発症メカニズムにTLR4が関与していることが示唆された。

動物実験モデルを作成し、急性肺傷害がTLR4経路を介して惹起されれていることを傍証するデータが得られた。今後は複数の動物モデルで再現性を確認するとともに、TLR4経路に関する分子の動態を検索する予定である。さらに、TLR4および関連分子をターゲットとした新規治療戦略の開発を目指すべく、複数の候補薬剤を急性腎障害動物モデルに投与し、ALI軽減効果を検証する。前年度に引き続き動物実験を主体とした研究を行う。したがって、研究費は実験動物購入および管理費、動物実験試薬購入、血液・組織検査試薬購入、細胞培養実験(血清、培養器等)に使用する。さらに得られた成果を米国腎臓学会などにおいて発表するための旅費として用いる。
アスペルギルス属カビの生育環境特異的な遺伝子発現制御の分子機構

(1)解糖系の重要な酵素であるエノラーゼ(enoA)及びグリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素(gpdA)の遺伝子が培養条件特異的に異なる転写開始点を用いているという可能性を見出した。両者ともに固体培養では翻訳開始コドンよりもそれぞれ520、160bpほど上流から転写され、5'非翻訳領域(5'UTR)内のイントロンがスプライシングされる。一方、グルコースを炭素源とする液体培地では、両者ともに5'UTRのイントロン内から転写が開始される。さらに、液体培地で炭素源を変えて培養した菌体よりmRNAを回収して、enoAについて定量PCRを行ったところ、グルコースやフルクトースのような糖類を炭素源とした場合はイントロン内から転写が開始され、エタノールや酢酸のような非糖類を炭素源とした場合や炭素源がない場合には遠く隔たった上流部位から転写が開始されることが明らかになった。(2)ゲノム情報をもとにリボスイッチ構造を持つ遺伝子を検索したところ、thiA、nmtAに加えてもう1種類の遺伝子(tpnA)を見出したが、チアミンの有無にかかわらず発現は認められなかった。プロモーター領域の不完全性が発現しない原因と考え、nmtAのプロモーターに置換して発現を調べたところ、チアミンによる制御を受けることを見出し、本遺伝子のリボスイッチも機能することを明らかにした。(3)Aspergillus nidulansのヒスチジンキナーゼ遺伝子(tcsB)の下流遺伝子として酵母HOG1経路のホモログ遺伝子(ypdA, sskA)を単離し、酵母の当該遺伝子変異を相補することを確認した。さらに、酵母のHog1pのリン酸化を触媒するMAPキナーゼキナーゼ(MAPKK)のPBS2ホモログであるpbsBをクローン化して構造解析したところ、Pbs2pに存在するSho1pやMAPKKKのSsk2pの結合サイトは保存されていなかった。しかし、pbsBは酵母のpbs2欠損変異を相補し、さらにSSK2依存的に活性化されることを明らかにした。
環境感応型発光性白金錯体における配列制御と界面応答性

平面四配位型を基本構造とする白金(II)錯体は、配列構造を鋭敏に反映した特異な発色や発光とその著しい変化を示すため、外部刺激によって著しい発色発光変化を示すセンシング機能をもつ新規光機能材料としても期待される。本研究では、ジイミン白金錯体系を用いて特異な環境感応性の開発を行った。1.発光性ジイミン白金複核錯体の環境感応性。特定の有機気体分子に感応して発光変化(ベイポクロミズム)を示すピリジンチオール類架橋ポリピリジン白金複核錯体を見出しベイパー感応性を調べた。これらの錯体微結晶を分散させたポリマーフィルムにおいても効果的なベイポクロミック挙動を観測した。2.長鎖アルキル基、アルキルチオール基、およびカルボキシル基を持つビピリジン白金錯体の合成と発光特性。表面配列構造のより積極的な制御のために、長鎖アルキル側鎖を有する2,2'-ビピリジン配位子を用いて、白金(II)錯体、[PtX_2(R_2bpy)](X=Cl^-,CN^-,R=(CH_2)_nCH_3,n=8,10)を合成した。これらの錯体は、室温溶液中で濃度に依存して、無色黄色赤色と多様な発色発光変化を示し、自己集積性と集積構造のフレキシビリティーが認められた。また、単層LB膜においても白金錯体の配列に基づく赤色発光を示すことが見出された。アンカー置換基を持つ発光性白金複核錯体、[Pt_2(pyt)_2(R'_2bpy)_2](PF_6)_2(R'=(CH_2)_nSH, n=46)の合成にも成功した。また、カルボキシ置換ビピリジンを含む白金錯体では、pHに依存して著しいクロミズムを示す白金錯体、[Pt(CN)_2(dcbpy)](dbbpy=4,4'-dicarboxy-2,2'-bipyridine)が得られ、結晶構造解析により大きな隙間を持つネットワーク構造が見い出された。
国立美術館企画展覧会プロデュースによる美術教育カリキュラム開発

1、研究目的授業時間数が削減傾向にある中学校美術科の教育意義の実証的提示と、社会的文化力向上を意図した教育課程の構築を目指し、国立美術館との連携を通して、創作活動方法のモデルを開発・実践する。2、研究方法(1)国立美術館調査国立美術館(今年度は3館を抜粋)の設立経緯と教育普及活動の資料収集を行い、学校教育との接点を整理した。その中で、館内にある作品情報を自由に閲覧できるスペースや、休憩や喫茶を目的とした自由度の高いホール等の「文化的交流スペース」に着目し、教育課程のモデルとしての関連性を研究するに至った。(2)「カフェ・カルチャー」の導入多目的スペースの活用と、文化力向上の観点で行われた取り組み例を調査する中で、「カフェ・カルチャー」を導入した活動に、研究に必要な要素が多く発見された。飲食を目的として、集う人々が互いの価値を交流する機能から派生し、様々なメディアを利用しながら、文化を形成していく「カフェ」の研究論文や資料の収集結果から、中学校美術科の創作活動方法のモデルを構築した。(3)「アート・カフェ」の実践カフェの運営に、絵画や立体表現、デザインや工芸の要素が関わることを前提として授業を関連付け、カフェの機能である「語らう」、「出会う場を演出する」観点を取り入れて中学生が運営する「アート・カフェ」の実践報告を、本校研究発表会で行った。3、研究成果各種表現活動が取り入れられて完成するカフェ運営には、企画から実践にかけて「ブランディング」の要素が生まれ、生徒の個々の表現活動に社会的な価値意識が生まれたことがアンケート結果に現れた。また、文化的交流スペースの新たな活用モデルとしての、中学校美術科教育課程の原案が形成されたことによって美術館の教育普及活動との具体的な接点を提案できた。
ミナミイセエビの沿岸回帰機構

イセエビ類の幼生はフィロゾ-マとして外洋域で脱皮成長し、約1年にも及ぶ長期間のプランクトン生活を追っているが、プエルルス変態すると一路沿岸に向かって遊泳し、岩礁域に定着することが知られている。しかし、変態する海域、変態後の生理生態および行動、プエルルスの期間、プエルルス期の体内の変化等についてはよく解明されていない。これは天然において透明なプエルルスの発見され難いこと、またフィロゾ-マからプエルルスへの飼育が極めて困難なことが原因している。最近、研究代表者はフィロゾ-マの完全飼育をイセエビの数種類について達成し、変態前後の体の変化、プエルルスの期間、プエルルス期の摂餌の有無等の重要な知見を明らかにした。しかし、飼育による変態個体はなお少数でプエルルスの生理生態の解明には不充分である。ニュ-ジ-ランド北島東岸キャッスルポイント沿岸では来遊するJasus edwardsiiのプエルルスが多く、共同研究者Boothの考案したコレクタ-で、様々の成育段階のプエルルスおよびポストプエルルスが採集されている。本研究では、同地でこれらの採集と採集個体の飼育実験を行うことにより、ミナミイセエビの回帰機構を解明することを試みた。また、ニュ-ジ-ランド北島北端にはJ.verreauxiが棲息しているがその採集記録は稀である。一方、本種はオ-ストラリア・ニュ-サウスウエルズ州沿岸にも分布している。この種のプエルルスの回帰機構についてもニュ-サウスウエルズ州クロニュラでの採集および実験室での幼生の完全飼育から解明を試みた。1)プエルルス来遊量の季節的変化平成3年12月の18日間、コレクタ-12基および同1112月の10日間、コレクタ-20基を用いたキャッスルポイントにおけるプエルルス+ポストプエルルスの採集個体数は198尾+47尾および40尾+13尾であった。1日1基当りの採集尾数で比較すると、南半球の初夏1112月から盛夏12月にかけて、プエルルスの来遊量は約4倍に増加している。2)プエルルス定着量の局地分布キャッスルポイントにおいては打線の小石の下にプエルルスの着底が見られる。平成3年12月には15日間で755個の石を調べ、プエルルス106尾+ポストプエルルス13尾を採集した。また湾国部にBooth型コレクタ-を垂下し来遊直後のプエルルスを多数採集、湾央部では小型のそり網を曳き少数ではあるがプエルルスを採集した。3)プエルルスの中腸腺の変化飼育によると変態直後のプエルルスはガラス状の透明であるが、日数の経過につれて中腸腺は一対の器官として認められ次第に肥厚し、またプエルルスの体表には赤味がかった色素が沈着する。プエルルスの透明個体、色素沈着個体およびポストプエルルスの中腸腺を組織学的に観察すると、初期の中腸腺の前葉・中葉の先端部には脂肪体が存在するが、プエルルスの成育に伴い、それは減少し、中腸腺細胞内に大量の脂肪滴が取り込まれているのが確認された。プエルルス期には全く摂餌しないことが昭和63年度調査で確認されているが、このことから脂肪体はプエルルスの栄養貯蔵器官であると考えられる。4)プエルルスの潜砂キャッスルポイントの海底はシルトで覆われている。シルトを敷いた水槽にプエルルスを収容すると数分数十分後にプエルルスは俊敏に潜砂する。潜砂は日中に見らるが、砂上への出現は日没後である。なお潜砂行動は透明なプエルルスほど顕著で、色素沈着個体は潜砂できない。5)プエルルスの回帰機構以上の研究成果に基づきJ.edwardーsiiの沿岸回帰機構を推定すると次のようになる。沖合の渦流域で成育した最終令のフィロゾ-マは所定の日数を経て変態する。長い一対の触角を備えたプエルルスは摂餌することなく、ひたすら沿岸に向かった5対の遊泳肢の推進力で遊泳する。夜間は表層近く、日中は中層に沈んで遊泳を続けるものと考えられる。プエルルスの中腸腺が肉眼的に認められるのは変態後約10日間である。恐らくこの期間内にプエルルスは沿岸に到達するものと考えられる。沿岸の岩礁をプエルルスはシェルタ-として好むが、一時的には潜砂し、その後岩礁に到達する場合もあると思われる。なお、クロニュラではJ.verreauxiのプエルルスは採集されなかった口イセエビ類の幼生はフィロゾ-マとして外洋域で脱皮成長し、約1年にも及ぶ長期間のプランクトン生活を追っているが、プエルルス変態すると一路沿岸に向かって遊泳し、岩礁域に定着することが知られている。

ニュ-ジ-ランド北島東岸キャッスルポイント沿岸では来遊するJasus edwardsiiのプエルルスが多く、共同研究者Boothの考案したコレクタ-で、様々の成育段階のプエルルスおよびポストプエルルスが採集されている。本研究では、同地でこれらの採集と採集個体の飼育実験を行うことにより、ミナミイセエビの回帰機構を解明することを試みた。また、ニュ-ジ-ランド北島北端にはJ.verreauxiが棲息しているがその採集記録は稀である。一方、本種はオ-ストラリア・ニュ-サウスウエルズ州沿岸にも分布している。この種のプエルルスの回帰機構についてもニュ-サウスウエルズ州クロニュラでの採集および実験室での幼生の完全飼育から解明を試みた。1)プエルルス来遊量の季節的変化平成3年12月の18日間、コレクタ-12基および同1112月の10日間、コレクタ-20基を用いたキャッスルポイントにおけるプエルルス+ポストプエルルスの採集個体数は198尾+47尾および40尾+13尾であった。1日1基当りの採集尾数で比較すると、南半球の初夏1112月から盛夏12月にかけて、プエルルスの来遊量は約4倍に増加している。2)プエルルス定着量の局地分布キャッスルポイントにおいては打線の小石の下にプエルルスの着底が見られる。平成3年12月には15日間で755個の石を調べ、プエルルス106尾+ポストプエルルス13尾を採集した。また湾国部にBooth型コレクタ-を垂下し来遊直後のプエルルスを多数採集、湾央部では小型のそり網を曳き少数ではあるがプエルルスを採集した。3)プエルルスの中腸腺の変化飼育によると変態直後のプエルルスはガラス状の透明であるが、日数の経過につれて中腸腺は一対の器官として認められ次第に肥厚し、またプエルルスの体表には赤味がかった色素が沈着する。プエルルスの透明個体、色素沈着個体およびポストプエルルスの中腸腺を組織学的に観察すると、初期の中腸腺の前葉・中葉の先端部には脂肪体が存在するが、プエルルスの成育に伴い、それは減少し、中腸腺細胞内に大量の脂肪滴が取り込まれているのが確認された。プエルルス期には全く摂餌しないことが昭和63年度調査で確認されているが、このことから脂肪体はプエルルスの栄養貯蔵器官であると考えられる。4)プエルルスの潜砂キャッスルポイントの海底はシルトで覆われている。シルトを敷いた水槽にプエルルスを収容すると数分数十分後にプエルルスは俊敏に潜砂する。潜砂は日中に見らるが、砂上への出現は日没後である。なお潜砂行動は透明なプエルルスほど顕著で、色素沈着個体は潜砂できない。5)プエルルスの回帰機構以上の研究成果に基づきJ.edwardーsiiの沿岸回帰機構を推定すると次のようになる。沖合の渦流域で成育した最終令のフィロゾ-マは所定の日数を経て変態する。長い一対の触角を備えたプエルルスは摂餌することなく、ひたすら沿岸に向かった5対の遊泳肢の推進力で遊泳する。夜間は表層近く、日中は中層に沈んで遊泳を続けるものと考えられる。プエルルスの中腸腺が肉眼的に認められるのは変態後約10日間である。恐らくこの期間内にプエルルスは沿岸に到達するものと考えられる。沿岸の岩礁をプエルルスはシェルタ-として好むが、一時的には潜砂し、その後岩礁に到達する場合もあると思われる。
欧州における地域政策の実施・持続性とソーシャル・キャピタル形成の関係に関する研究

本研究では、スウェーデン政府によって実施された地域投資事業(LIP)を対象として、ソーシャル・キャピタル形成と地域政策の実施・持続性の関係を明らかにすることを目的とした。結果として、LIP実施後にCO2排出が削減されたにもかかわらず、ソーシャル・ネットワークが維持されていない事例が多くみられたことから、ソーシャル・ネットワークとCO2排出削減の持続性に明確な相関がないことを明らかにした。本研究は、持続的発展をめざした各種の地域政策が実施されている欧州を対象に、ソーシャル・キャピタル形成と地域政策の実施・持続性の関係を明らかにすることを目的した。本目的にもとづき、欧州各国で、スウェーデンのLIP(地域投資事業)と比較可能な地域政策について調査する一方で、LIP実施自治体について、地域政策の成功・失敗と事業の持続性の視点から、文献調査等による予備調査を通じて対象自治体を抽出した後、当該自治体での現地調査を通じて、ソーシャル・キャピタル形成と密接に関連したアクターを識別することと、予備調査結果を活かし、全自治体を、研究対象としたLIPを実施した自治体と未実施の自治体に二分し、事業の実施・未実施による環境負荷削減への影響を検討することを、平成21年度の研究実施計画で示した。上述した研究計画にそって、平成21年度には、LIPと比較可能な地域政策に関する現地調査をイギリスとオランダで実施する一方で、文献調査を主体とする予備調査で抽出したスウェーデンの8自治体を対象として、8月上旬から9月中旬まで現地調査を実施した。これら8自治体では、自治体・企業等の事業担当者・協力者への現地での対面調査と現地で収集したLIP関係の資料を通じて、ソーシャル・キャピタル形成と密接に関連したアクターを抽出した。これらの現地調査の結果を踏まえて、自治体を絞り込み、マルメ、ヴェクショー、リーンショッピング、ストックホルムの4対象自治体と、ヨーテボリ、ヨーンショッピングの2参照自治体を平成22年度以降の対象として選択する一方で、来年度実施する調査対象となるアクターの範囲も確定した。また文献調査の成果を生かし、LIPの実施・未実施によるCO_2削減への影響と、CO_2削減に寄与した要因も明らかにし、その成果の一部を全国学会で報告する一方で、査読論文で公表した。本目的にもとづき、平成21年度の調査結果を踏まえて抽出した4対象自治体の各アクターへの調査を通じて、LIPの事業主体の把握と、ソーシャル・キャピタル形成の程度を評価し、地域政策の持続性との関係を検討することを、平成22年度の研究実施計画で示した。上述した研究計画にそって、平成21年度と同様に、予備調査、現地調査、調査後の分析に分けて調査をすすめた。予備調査では、LIPのアクターと現地調査の項目を精査し、調査票を作成した。現地調査では、マルメ、ヴェクショー、リーンショッピング、ストックホルムの4対象自治体でのソーシャル・キャピタル形成状況を定量的に把握するため、抽出したアクターを現地調査の被験者として、8月20日から9月20に調査を実施し、ソーシャル・キャピタル形成の程度を把握するためのデータを収集した。最後に調査後の分析では、現地調査の結果、得られたデータと多変量解析の一つであるネットワーク分析を用いて、ソーシャル・キャピタルの一要素であるソーシャル・ネットワークの度合を定量的に把握可能か検討した。加えて、事業実施期間と事業実施後の分析結果を比較することで、ソーシャル・ネットワークの時系列的な変化も測定可能か検討した。上述した平成22年度ならび平成21年度の調査結果をもとに、LIPを実施した自治体と未実施の自治体に関して、CO2削減に寄与した要因を計量分析により詳細に検討し、CO2削減にLIPがさほど寄与していない点を解明する一方で、LIP事業における主要なアクターが一般市民ではなく、行政や公営企業であることも明らかにし、その成果の一部を全国学会で報告する一方で、査読論文で公表した。本目的にもとづき、平成22年度に実施した現地調査対象自治体と比較する参照自治体の各アクターへの調査を通じて、ソーシャル・キャピタル形成の程度を評価した後、地域政策の成功・失敗や事業の持続性との関係を検討することを、平成23年度の研究実施計画で示した。上述した研究計画にそって、平成22年度と同様に、予備調査、現地調査、調査後の分析に分けて調査をすすめた。現地調査では、ヨーテボリとヨーンショッピングの2参照自治体でソーシャル・キャピタル形成状況を定量的に把握するため、抽出したアクターを現地調査の被験者として、8月21日から8月30日に調査を実施し、ソーシャル・キャピタル形成の程度を把握するためのデータを収集した。加えて、22年度に十分な調査が実施できなかったストックホルムでの補足調査も当該期間に実施した。

最後に調査後の分析では、現地調査の結果、得られたデータとネットワーク分析を用いて、ソーシャル・キャピタルの一要素であるソーシャル・ネットワークの度合を定量的に把握するとともに、事業実施期間と事業実施後の分析結果を比較することで、ソーシャル・ネットワークの時系列的な変化も検討した。上述した平成23年度と平成21・22年度の調査結果をもとに、LIP実施時にソーシャル・ネットワークが強化されているにもかかわらず、CO_2排出量が増加する一方で、LIP実施後にソーシャル・ネットワークが弱体化しているにもかかわらず、CO_2排出量が減少することも明らかにすることで、ソーシャル・ネットワークと環境負荷との関連が薄いことを解明し、その成果の一部を国際学会で報告する一方で、査読論文で公表した。
自己治癒セラミックスの構成モデルの構築と「損傷―自己治癒過程」の有限要素解析

本研究では,自己治癒セラミックスのバックキャスティング型材料設計での活用を目的とした有限要素解析手法の構築に取り組んだ.まず,損傷の発生から自己治癒までを一貫してシミュレートするための構成モデルを構築した.また,構成モデルを有限要素法に実装し,実験結果との比較を行うことでその妥当性を検証した.次に,セラミックスの破壊統計を予測するために,微視組織情報を用いて破壊強度のばらつきを予測するための有限要素解析手法を提案した.提案手法により作成したワイブル分布は実験結果との良い一致を示すことが確認された.アルミナ/SiC粒子分散型セラミックス複合材を対象に,損傷のみならず自己治癒挙動を記述するための構成モデルを提案した.具体的には,セラミックスの自己治癒挙動はき裂発生をトリガーとし高温酸化反応により自律的に生じるため,これを適切に記述し得る状態変数の発展則を導入した.なお,酸化反応速度論に基づき発展則を規定している点は,他の研究には見られず,極めて高いオリジナリティーを有している.提案モデルにより,セラミックスの脆性破壊挙動のみならず,き裂の自己治癒挙動,さらにはそれらの競合関係を連続体力学の枠組みの中で合理的に記述できるようになった.また,提案モデルを有限要素法に実装することにより,損傷⇒自己治癒⇒損傷の一連の過程をシミュレートする解析手法を提案した.なお,自己治癒過程は様々な温度および酸素分圧レベルに対応できる.他方,変温環境下での解析にも適用できるように,ワグナーの重量増加モデルを参照して発展則を拡張し,将来的な熱衝撃問題への展開も視野に入れている.さらに,粒子分散型セラミックス複合材との実験結果(alumina/30vol% SiC)との比較も実施している.ビッカーズ圧子による損傷の導入,自己治癒過程および三点曲げによる強度回復評価の一連の過程を模擬した有限要素解析モデルを作成し,実験結果との定量的な評価を行うための準備を終えている.以上の成果をまとめ,査読付き国際誌1報,解説記事1報,国際会議発表3件,国内会議発表5件の実績を得ている.アルミナ/SiC粒子分散型セラミックス複合材を対象に,損傷のみならず自己治癒挙動を記述するための構成モデルを提案した.具体的には,セラミックスの自己治癒挙動はき裂発生をトリガーとし高温酸化反応により自律的に生じるため,これを適切に記述し得る状態変数の発展則を導入した.なお,酸化反応速度論に基づき発展則を規定している点は,他の研究には見られず,極めて高いオリジナリティーを有している.提案モデルにより,セラミックスの脆性破壊挙動のみならず,き裂の自己治癒挙動,さらにはそれらの競合関係を連続体力学の枠組みの中で合理的に記述できるようになった.また,提案モデルを有限要素法に実装することにより,損傷⇒自己治癒⇒損傷の一連の過程をシミュレートする解析手法を提案した.なお,自己治癒過程は様々な温度および酸素分圧レベルに対応できる.他方,変温環境下での解析にも適用できるように,ワグナーの重量増加モデルを参照して発展則を拡張し,将来的な熱衝撃問題への展開も視野に入れている.さらに,粒子分散型セラミックス複合材との実験結果との比較も実施している.ビッカーズ圧子による損傷の導入,自己治癒過程および三点曲げによる強度回復評価の一連の過程を模擬した有限要素解析モデルを作成し,実験結果との定量的な評価を行うための準備を終えている.以上の成果をまとめ,査読付き国際誌1報,解説記事1報,国際会議発表3件,国内会議発表5件の実績を得ている.アルミナ/SiC粒子分散型セラミックス複合材を対象に,損傷のみならず自己治癒挙動を記述するための構成モデルを提案した.具体的には,セラミックスの自己治癒挙動はき裂発生をトリガーとし高温酸化反応により自律的に生じるため,これを適切に記述し得る状態変数の発展則を導入した.なお,ワグナーの重量増加モデル(酸化反応速度論)に基づき発展則を規定してため,自己治癒挙動の温度依存性ならびに酸素分圧依存性を合理的に記述し得る.提案モデルにより,セラミックスの脆性破壊挙動のみならず,き裂の自己治癒挙動,さらにはそれらの競合関係を連続体力学の枠組みの中で合理的に記述できるようになった.また,提案モデルを有限要素法に実装することにより,損傷⇒自己治癒⇒損傷の一連の過程をシミュレートする解析手法を提案した.このような数値解析手法は他の研究には見られず,極めて高いオリジナリティーを有している.さらに,粒子分散型セラミックス複合材との実験結果(alumina/15vol%SiC,alumina/30vol% SiC)との定量的な比較を行うため,ビッカーズ圧子による損傷の導入,自己治癒過程および三点曲げによる強度回復評価の一連の過程を模擬した有限要素解析モデルを作成し,提案構成モデルおよび数値解析手法の妥当性の検証を実施した.他方,セラミックスの強度評価において不可欠となる,内部欠陥分布に依存した破壊強度のばらつきを予測する手法の確立にも成功している.以上の成果をまとめ,査読付き国際誌3報,国際会議発表3件,国内会議発表5件の実績を得ている.本研究では,自己治癒セラミックスのバックキャスティング型材料設計での活用を目的とした有限要素解析手法の構築に取り組んだ.まず,損傷の発生から自己治癒までを一貫してシミュレートするための構成モデルを構築した.また,構成モデルを有限要素法に実装し,実験結果との比較を行うことでその妥当性を検証した.

次に,セラミックスの破壊統計を予測するために,微視組織情報を用いて破壊強度のばらつきを予測するための有限要素解析手法を提案した.提案手法により作成したワイブル分布は実験結果との良い一致を示すことが確認された.損傷ー自己治癒構成モデルを実装した有限要素解析に関しては,変温環境下での解析を実施し,実験結果との定量的な比較を行う予定である.また,材料については,これまでのalumina/30vol% SiCに加え,alumina/15vol%SiCおよびモノリシックなSiCなどへと対象を広げることにより,提案解析スキームの汎用性を確認する予定である.また,材料強度のばらつきを考慮する手法と組み合わせることにより,より高度な解析を実施する予定である.機械材料・材料力学実験用供試材料の選定が遅れ,発注が間に合わなかったため.次年度に試験用セラミックスを購入する.
海洋微生物が生産するビタミンB_<12>結合物質の赤潮藻類に与える生態学的役割

遊離態ビタミンB_<12>と特異的に結合する海水中のビタミンB_<12>結合物質について、その起源としての植物プランクトン及び細菌群の寄与、並びにB_<12>結合物質の赤潮藻類に対する生態学的役割を解析した。得られた結果は以下に総括される。1.沿岸赤潮の原因種、H.akashiwo、S.costatum及びG.mikimotoiはいずれもB_<12>結合物質を生産し、後2者はその大部分を細胞内に保持したが、H.akashiwoは大部分を細胞外へ分泌することがわかった。H.akashiwoによるB_<12>結合物質の細胞外分泌量は培養時のB_<12>濃度が高いほど多くなり、最大3550ng B_<12>/1のB_<12>結合物質を分泌した。2.B_<12>結合物質を生産する細胞群は、B_<12>要求種あるいは特定の分類属に限定されず、従属栄養細菌群の多く(約6割)がB_<12>結合物質生産能を有することがわかった。3.H.akashiwoが生産したB_<12>結合物質の解離定数は52.8ng/l(結合定数2.6×10^<10>M^<-1>)であり、結合物質はB_<12>と高い親和性を持ち、しかもB_<12>要求性植物プランクトンに対して非特異的にその増殖を阻害した。4.富栄養化した自然海水中では、微生物群による結合態B_<12>の分解とB_<12>結合物質の生産が並行的に進行し、結合態B_<12>の分解には主として細菌群が寄与し、植物プランクトン群の寄与はごくわずかであった。一方、B_<12>結合物質の生産には植物プランクトン群と細菌群の両者が寄与し、植物プランクトンの寄与率は細菌群の約2倍大きいことがわかった。以上の結果、富栄養化した沿岸海水中において、B_<12>結合物質は微生物群によって生産・分解され、これらB_<12>結合物質はB_<12>要求性微生物の選択的増殖抑制やB_<12>要求種と非要求種の種間競争に重大な影響を与えていることが示唆された。これら3種の赤潮プランクトンはいずれも細胞外にビタミンB_<12>結合物質を排出し、その量は増殖段階、増殖条件及び種によって著しく異なった。H.akashiwoの結合物質排出量は、指数増殖期に多く、ビタミンB_<12>飢餓、低塩分によって増加する傾向が認められた。3種のうちでH.akashiwoの排出量が最も多く、定常期までの培養で培地1リットルあたり23.434.7ng-B_<12>に達した。また、いずれのプランクトンも細胞内に存在するB_<12>量に匹敵する量の結合物質が存在することがわかった。

H.akashiwoが細胞外に排出した結合物質は、G.mikimotoi、S.costatumだけではなく、自分自身の増殖を抑制すること、さらにこの増殖抑制はB_<12>の過剰添加によって回復することが明らかになった。また、本藻が生産した結合物質のB_<12>結合活性は、70°C以上、pH6以下及び10以上で消失し、紫外線照射によって低下することが認められた。このことから、これら微細藻類に存在するB_<12>結合物質はB_<12>の取り込みに関与していること、さらに細胞外に排出された結合物質は、非特異的にプランクトンのB_<12>取り込みを阻害し、その結果その後に増殖するプランクトンの種組成に影響を与えることが示唆された。海水中の従属栄養細菌によるビタミンB_<12>結合物質の生産能と自然海水中におけるB_<12>結合物質の生産と分解の動態を解析した。その結果、自然海水(浦ノ内湾)から分離した従属栄養細菌のうち、約60%がB_<12>結合物質の生産能を有し、その生産活性も植物プランクトンのそれに匹敵すること、B_<12>生産菌は特定の分類属に限定されないことがわかった。これから自然海水中の従属栄養細菌群もB_<12>結合物質生産者として重要な役割を果たしていることが明らかにされた。次に、自然海水中(浦ノ内湾)では、B_<12>結合物質の生産と分解が並行的に進行し、B_<12>結合物質の生産には植物プランクトンと細菌群の両者が寄与し、その生産速度は細菌群より、植物プランクトンが二倍程度大きいことがわかった。一方、B_<12>結合物質の分解には主として細菌群のみが寄与し、植物プランクトン群は結合態のB_<12>を分解することができず、これらをB_<12>源として利用できないことがわかった。さらに、自然海水中(浦ノ内湾)では、一日あたりのB_<12>結合物質の生産と分解が良く釣り合い、現場海水中では結合態B_<12>は二日程度の速い速度で回転していることがわかった。前年度からの成果と総合して、これら微生物群が生産するB_<12>結合物質は赤潮発達過程において優先種の選択・遷移に寄与していることが示唆された。
ブドウ球菌の毒素及びロイコシジンの分子構造と標的細胞膜の機能障害作用

1.黄色ブドウ球菌Wood46株及びV8株を10l単位で大量培養し,イオン交換樹脂と高速液体クロマト法によってブドウ球菌の毒素及びロイコシジンSとF成分を高度に精製した.2.ブドウ球菌α毒素はウサギ赤血球膜あるいはウサギ多核白血球(好中球)膜に吸着すると直ちに膜内ホスホリパーゼA_2を活性化して膜リン脂質の切断によりアラキドレ酸やリゾレシシンが遊離してきた.好中球の場合はさらに,アラキドン酸カスケード代謝系を亢進し,さらにホスファチジルイノシトール(PI)依存ホスホリパーゼC活性を正常の4倍増進させて,ホスファチジン酸合成も盛んになり,添加された^<45>Caの細胞内取り込みが著しい増加をみせた.これらのα毒素の作用はその抗体を与えると直ちに中和された.このように, α毒素によって赤血球膜も好中球膜もリン脂質の撹乱が起こり, α毒素蛋白は膜内に侵入してリン脂質との複合体による膜の部分的孔を形成して細胞内容物の放出がはじまる過程を明かにした.3.ブドウ球菌ロイコシジンSとF成分を一緒にヒト白血病HL-60細胞に加えると,直ちに膜内ホスホリパーゼA_2活性を正常の4倍亢進し,これと同時にPI依存ホスホリパーゼCを活性化し,ジー及びトリーリン酸イノシトール合成を正常の3倍も亢進させ, HL-60細胞膜リン脂質の流動性を増した.4.ロイコシジンによるHL-60細胞崩壊が1mMCaCl_2を添加すると直ちに阻止される新知見をえたので,その阻止機構を解析した.その結果,ロイコシジンはHL-60細胞膜のCa-カルモジュリン依存性プロティンキナーゼ活性を亢進させ膜機能蛋白質の分子量88000(88Kd)を強くリン酸化させることを見出した.この88Kdは膜Ca^<2+>イオン依存性K^+イオンチャンネルを制御している蛋白質と推測できる知見をえているので,現在,詳細な検討を行ている.1.黄色ブドウ球菌Wood46株及びV8株を10l単位で大量培養し,イオン交換樹脂と高速液体クロマト法によってブドウ球菌の毒素及びロイコシジンSとF成分を高度に精製した.2.ブドウ球菌α毒素はウサギ赤血球膜あるいはウサギ多核白血球(好中球)膜に吸着すると直ちに膜内ホスホリパーゼA_2を活性化して膜リン脂質の切断によりアラキドレ酸やリゾレシシンが遊離してきた.好中球の場合はさらに,アラキドン酸カスケード代謝系を亢進し,さらにホスファチジルイノシトール(PI)依存ホスホリパーゼC活性を正常の4倍増進させて,ホスファチジン酸合成も盛んになり,添加された^<45>Caの細胞内取り込みが著しい増加をみせた.これらのα毒素の作用はその抗体を与えると直ちに中和された.このように, α毒素によって赤血球膜も好中球膜もリン脂質の撹乱が起こり, α毒素蛋白は膜内に侵入してリン脂質との複合体による膜の部分的孔を形成して細胞内容物の放出がはじまる過程を明かにした.3.ブドウ球菌ロイコシジンSとF成分を一緒にヒト白血病HL-60細胞に加えると,直ちに膜内ホスホリパーゼA_2活性を正常の4倍亢進し,これと同時にPI依存ホスホリパーゼCを活性化し,ジー及びトリーリン酸イノシトール合成を正常の3倍も亢進させ, HL-60細胞膜リン脂質の流動性を増した.4.ロイコシジンによるHL-60細胞崩壊が1mMCaCl_2を添加すると直ちに阻止される新知見をえたので,その阻止機構を解析した.その結果,ロイコシジンはHL-60細胞膜のCa-カルモジュリン依存性プロティンキナーゼ活性を亢進させ膜機能蛋白質の分子量88000(88Kd)を強くリン酸化させることを見出した.この88Kdは膜Ca^<2+>イオン依存性K^+イオンチャンネルを制御している蛋白質と推測できる知見をえているので,現在,詳細な検討を行ている.1.黄色ブドウ球菌Wood46株及びV8株を10l単位の大量培養・イオン交換樹脂と高速液体クロマト法によって、ブドウ球菌α毒素及びロイコシジンSとF成分をえた。2.ブドウ球菌α毒素はウサギ赤血球膜に吸着すると、直ちに膜メチルトランスフェラーゼ活性を、その基質S-アデノシル(【^3H】・メチル)メチオニンの【^3H】・メチル基の転移によるホスファチジルコリン(PC)合成測定によって約40%を抑えた。このメチルトランスフェラーゼ活性は3・デアザアデノシン(3DZA)によって強く抑えられ、α毒素の溶血活性を2倍促進した。次いでα毒素はウサギ赤血球膜ホスホリパーゼ【A_2】活性を正常の3倍増進させて、膜リン脂質の切断によるアラキドン酸やリゾレシシンが遊離してきた。α毒素は膜ホスホリパーゼC活性やホスファチジルイノシトール代謝には影響がなかった。α毒素処理赤血球にその抗体を与えると中和されて、これらのα毒素作用は起こらなかった。3.ブドウ球菌ロイコシジンSとF成分を一諸にヒト白血病HL60細胞液に加えると膜メチルトランスフェラーゼ活性を直ちに4倍亢進し、次いで膜ホスホリパーゼ【A_2】活性も数倍亢進した。

その結果、アラキドン酸の遊離とプロスタグランジン合成がみられた。このとき、【^(45)Ca】を与えるとCa・チャネルをα毒素は活性化して細胞内への取り込みを盛んにした。その結果、膜【K^+】チャンネルを開放して、細胞内【K^+】の細胞外放出によって、HL-60細胞膜の透過性異常によってロイコシジンの膜障害を引き起こすことが明かになった。1mMCa【CI_2】をHL-60細胞液に加えると、ロイコシジンSおよびF成分の膜障害作用は阻止されることを見つけた。この理由は目下検討している。ロイコシジンS及びF成分の抗体による中和反応をSLT・イージーリーダーを用いて迅速に正確な解析をした。
レーザーセンサーによる大気環境情報の新計測技術に関する研究

大気環境の実態を把握するためには、従来の離散的な測定点における計測ではなく、空間的にも時間的にも連続な遠隔計測により総合的な情報を得ることが必要である。そのため本研究では、数kmの比較的近距離の大気現象を測定対象として遠隔計測技術としてのレーザーセンサーの基礎及び応用に関する研究開発を行うことが目的である。本年度は第2年度目であり、主として計測装置の試作と基本動作の確認及びフィールド基礎実験またはモデル実験を進め、問題点を解決することを目指した。本研究の経過と成果は次の通りである。1.小型・可搬レーザーレーダーシステムの開発研究(1)赤外域炭酸ガスレーザー及び紫外域エキシマレーザーを用いた差分吸収方式及びラマン散乱方式のシステムの試作と基礎実験を行った。(2)半導体レーザーを用いた可搬型システム(疑似ランダム変調方式)の開発を行い、改良を加えた結果、夜間では距離5kmの雲や2kmまでのエアロゾルの空間分布の測定を行うことができた。2.新しい高感度・高精度レーザーセンサーの基礎技術の研究(1)長距離、低損失の光ファイバーと近赤外域LEDを組合せた高感度の汚染ガス等の遠隔吸収光センサーの開発を行い、ファイバ長220kmで数Torrのメタン、エチレン、プロパン分子の測定が可能となった。(2)小型炭酸ガスレーザーセンサーを飛行機に塔載してエアロゾルの高度分布測定を行い、約1kmの高度から地表までのデータを得た。3.局所大気現象計測への応用研究(1)偏光解消度測定用レーザーレーダーにより雲及び降雪の定量的測定を行い、詳細に検討を加えた。(2)色素レーザーレーダーによるやませのリアルタイム観測を行い、空間・時間変動の測定が可能となった。(3)偏光解消度を測定するレーザーレーダーによる雲及びエアロゾルの形状と組成の推定法の検討を行い、黄砂現象と硫酸アンモニウムエアロゾルの測定を試みた。
異常ヌクレオシド抗生物質オキセタノシンをリード化合物とする新規抗ウイルス剤の開発研究

抗ウイルス性抗生物質オキセタノシンは、四員環糖を有する初めてのアデニン型ヌクレオシドである。報告者は、これまでに本抗生物質の全合成をはじめとして、新規四員環糖オキセタノースの化学についても種々の知見を得てきた。本研究では、これまでの実績を基盤としてオキセタノシンをリード化合物とした耐性ウイルスにも有用な薬剤の開発を目指し、本抗生物質の化学修飾によるホスホネート誘導体の合成を行った。一方、オキセタノースの炭素環誘導体が顕著な生理活性を有するため、他の可能性を求めて四員環内に窒素原子を有するアゼチジンにヌクレオシド塩基がN-N結合を会して結合した誘導体を合成した。オキセタノシンのホスホネート誘導体の合成本抗生物質の化学修飾を検討し、4〓-水酸基以外の官能基が適切に保護された誘導体を合成した。さらに、この水酸基の官能基変換によってC-P結合を導入した。その結果、糖部分の炭素鎖が4、5、6の各種誘導体計4種類を合成することが出来た。この過程で4〓位にリンが直接結合した場合、塩基性条件下でオキセタンが開環することを見出した。ヘテロ原子をオキセタン環に導入したオキセタノシン類縁体の合成L-酒石酸を出発物質として、鎖状化合物を経由して窒素源を導入後、環化反応を行い光学活性アゼチジン誘導体を合成した。さらに、これよりピリミジンを組み上げることにより、N-Nアゼチジルウラシルを合成することが出来た。現在、プリン型塩基の導入についても検討している。上記の合成品については、各々抗ウイルス活性試験に供する準備をしているところである。