hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
課題集中校での社会情動的スキル形成のための生徒指導実践に関するエスノグラフィ研究

低学力や不適応行動を抱えた生徒が集中する「課題集中校」(定時制通信制高校や特色校等の総称)が、将来の社会参加を可能にする広範な社会情動的スキル形成の実践にいかに取り組もうとしており、その成果はどのように理解されているかを、各種調査によりながら明らかにしようとした。まずは、対象となる高校の現状について、基礎的な資料収集を行った。東京については、定時制高校での1ー4年生にわたる経時的アンケート調査の結果(研究代表者が東京都教育委員会と連携して実施)を再分析し、生徒の進路形成の特徴と教育実践の現状について理解を深めた。例えば、専門学校進学などの曖昧な進路を入学時に回答する生徒ほど、卒業に至りにくく、進路未決定になりやすい傾向があることなどを指摘し、教師や生徒への聞き取りも活かしつつ、学術雑誌(「高校中退者問題と貧困格差」)などで調査結果を発表した。同様な経時的調査を高知でも実施し、結果を分析するとともに、高校でのキャリア教育の実践を観察し、生徒や担当教師、スクールソーシャルワーカーなどに聞き取りをした。ここでは、地方の就業機会の制約もあり、曖昧な進学指向が強い生徒の聞き取りからは、家庭の経済的援助の不足により、アルバイト等に時間を割く実態も語られた。さらに、調査代表者と教育委員会との連携が進む島根や宮城(あるいは、台湾・台北)でも、社会参加が困難な不登校・ひきこもり等経験者を想定した高校やNPOでの社会的スキル実践を観察し、スクールカウンセラー、NPO職員などへの聞き取りもをすることもできた。ここでも、社会情動的スキル形成の必要性を認めながら、その実践方法について模索する様子を理解することができた。初年度は、学内予算や科学研究費の前年度延長分もあり、多くの経費を割くことなく、効率的な基礎調査を行うことができ、また成果の一部は、学術雑誌や研修会等で公表することができた。調査研究の初年度は、調査対象校への依頼活動やアンケート調査を初めとした基礎研究に多くの時間と労力を割いた。特に、東京と地方では生徒の就業意識や就労環境などが異なるため、地域差を考慮した調査活動となり、その分、調査対象高校への訪問や教育委員会を介した連絡調整に時間と手間がかかったといえる。また、高知だけでなく、島根や宮城などにもアクセスが可能となったため、緩やかに広く調査対象を設定することにあえてとどめたところもある。とはいえ、課題集中校を実際に訪問し、教師やスクールソーシャルワーカーなどにも聞き取りをすることができ、一般的な「社会情動的スキル」のイメージだけでなく、より地域社会に参加する方法に即したスキル獲得のイメージを理解することができた。例えば、島根の通信制高校では、校内の巡回指導で、困難を抱えた生徒個々に声掛けをしながら、何が対人不安を構築しているのかを把握し、スクールソーシャルワーカーとも連携して、個に応じたスキル学習課題の改善に取り組もうとしており、興味深かった。今回の基礎調査では、これまで実施した量的調査の分析や聞き取りの文字お越しデータの整理など着々と作業が進捗してきたといえるが、対象校を限定したインテンシブな活動というよりも、多くの対象校の広範な実態把握にとどまっている。その点で、調査の初期段階であり、入り口の作業になっているところが多かった。
メタボリックシンドロームの誘発におけるケトン体代謝調節の役割に関する研究

本研究は、脂質代謝の副産物として捉えられていたケトン体の利用経路がメタボリックシンドロームに伴う生体内代謝の異常に如何なる役割を果たすのかを明らかにする目的で、ケトン体の新規利用酵素であるアセトアセチルCoA合成酵素(AACS)の中枢および末梢組織における遺伝子発現が肥満とそれに伴って変動する血中因子によって受ける影響を検討した。その結果、本酵素は遊離脂肪酸や交感神経刺激によって発現が変動することが明らかになった。また、特に注目すべきこととして、痩身ホルモンとして知られるレプチンが本酵素の誘導を介して神経細胞や筋肉細胞のケトン体利用経路を活性化している可能性が新たに明らかになった。ケトン体代謝酵素であるアセトアセチルCoA合成酵素の発現に対する遊離脂肪酸の影響を、培養脂肪細胞(3T3-L1細胞)を用いて検討した。その結果、パルミチン酸及びリノール酸処理により、本酵素発現が有意に上昇した。一方、交感神経作動薬(lsoproterenol)処理により細胞内の脂肪酸分解を誘導したところ、逆に発現が低下した。これらの作用は、同じケトン体を基質とする代謝酵素であるCoA転移酵素では認められなかった。また、本酵素の基質であるケトン体はミトコンドリア内での脂質代謝の際に産生されることから、遊離脂肪酸の代謝により生じるケトン体は、CoA転移酵素ではなく本酵素によりその利用が調節されている可能性が示唆された。更に、肥満の成因の違いによる本酵素遺伝子への影響を脳中枢系において検討したところ、食欲抑制ホルモンであるLeptinの情報伝達不全による遺伝性肥満時に視床下部の弓状核で特異的な発現減少が認められた。この部位の神経細胞にはleptin受容体が発現していることから、初代培養系でleptinシグナルの影響を検討したところ、本酵素の発現がleptin濃度依存的に誘導された。この誘導作用は、先と同様CoA転移酵素では認められなかった。このことから、leptinは脳神経系において新たに本酵素を介したケトン体利用経路の調節因子でもあることが明らかとなった。CoA転移酵素はケトン体をエネルギー源として利用する際に鍵となる酵素であるのに対し、本酵素はケトン体を生体内物質の合成基質として利用する際に鍵となる酵素であると考えられている。従って、本年度得られた結果から、本酵素は様々な生体のエネルギー状態に鋭敏に応答し、ケトン体を生体内物質へと転換利用する新たな代謝経路に寄与する因子である可能性が示唆された。ケトン体代謝酵素であるアセトアセチルCoA合成酵素への肥満の成因の違いによる影響を検討したところ、食欲抑制ホルモンであるLeptin不全による遺伝性肥満時においてのみ、皮下部脂肪組織と筋肉組織、および視床下部の弓状核で特異的な発現減少が認められた。これは、Leptinそのものの機能不全をおこしているob/obマウスでも、受容体のシグナル伝達能の不全をもつZucker fattyラットおよびdb/dbマウスでも共通して認められた。弓状核の神経細胞にはleptin受容体が特異的に発現していることから、本酵素遺伝子の発現に対するLeptinの影響を、胎児脳初代培養細胞および神経細胞(N41細胞)を用いて検討した。その結果、本酵素発現はLeptinの濃度および処理時間に依存的に有意に上昇した。また、この発現誘導はAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化剤(AICAR)により減弱し、阻害剤(compound C)により活性化した。これらの作用は、同じケトン体を基質とする代謝酵素であるCoA転移酵素ではほとんど認められなかった。更に、末梢組織についても培養細胞系でeptinシグナルの影響を検討したところ、分化誘導後の脂肪細胞および筋細胞においてのみ本酵素の発現がleptinにより誘導された。更に、筋肉組織についてはAMPKシグナル経路により脳神経系とは逆の影響を受けることが明らかになった。このことから、Leptinシグナルは、CoA転移酵素を介したケトン体のエネルギー利用経路ではなく本酵素を介したケトン体の合成基質としての利用経路をAMPKシグナル系を介して活性化している可能性が示唆された。AMPKシグナルは脂質代謝などエネルギー代謝系に重要であることが報告されている。アセトアセチルCoA合成酵素(AACS)は、脂質のβ酸化に伴って生じるケトン体を合成基質として再利用する際に重要な酵素である可能性が高い。そこで、脂質代謝を活性化する因子であるレプチンが、代謝産物であるケトン体の利用も制御している可能性を考え、中枢系・末梢系の各種培養細胞を用いて検討した。

その結果、神経細胞(N41細胞)ではAMP依存性キナーゼ(AMPK)の阻害剤(compound C)で発現が上昇し、AMPK:の活性化剤(AICAR)で減少したが、逆に筋細胞(C2C12細胞)や脂肪細胞(3T3-L1細胞)では阻害剤で発現が減少、活性化剤で上昇した。これは、レプチンシグナルのAMPK(活性に与える影響が細胞種により違うという既知の報告と一致していた。また、いずれの細胞系でも転写因子STAT-3の阻害ペプチドはAACS発現に影響を与えなかった。一方、ケトン体のエネルギー利用に関わるCoA転移酵素の発現は、いずれの薬剤を処理してもすべての細胞種で影響を受けなかった。従って、レプチンはAACSを介するケトン体の合成基質としての利用のみを制御すると考えられ、ケトン体から合成された脂質類が、レプチン-AMPKシグナルの下流を担っている可能性が示唆された。また、本酵素は肥満時に雄の皮下脂肪組織で特に強く発現していることから、本酵素と性ステロイドの関連を検討する目的で培養脂肪細胞(3T3-L1)を用いて検討した。その結果、テストステロン及び17βエストラジオールはAACS遺伝子発現を分化した3T3-L1細胞で誘導するが、cisアンドロステロンは誘導せず、AACSは成熟した脂肪細胞において男性ホルモン特異的に制御される性特異的な肥満関連因子である可能性が明らかとなった。
突然変異ダイナミクスによる発がん過程での腫瘍の形態的変化の計算機シミュレーション

突然変異しながら細胞が増殖し、腫瘍を形成していくダイナミクスを記述するモデルの構築を行った。細胞の突然変異率、細胞死の割合といったパラメータと腫瘍の発生/非発生や成長速度との関係についてシミュレーションを行い、腫瘍の発生において細胞死および突然変異率パラメータに依存したしきい値が存在する事を示し、またGompertz曲線でフィットできる成長曲線を得た。また実際の組織構造での発がんダイナミクスをモデル化する為の組織構造の細胞集団モデルを構築した。低線量の放射線による生物影響は、遺伝子の突然変異による疾患である発がんがその最たるものであり、またその研究はDNAを対象としたものへとシフトしている。近年、細菌の物理的形状とDNA合成や細胞死の関係や被ばく細胞集団において見られる一種の集団効果(バイスタンダー効果)が発見されてきた。これら近年見つかってきた新たな知見を元にした低線量での発がん過程の解明を目標にして、細胞集団の発がんモデルを構築し、形態学的な観点から発がん過程の研究を行っている。本年度は細胞が2次元の空間上に広がった状態(例えばシャーレ上の細胞培養系のような)における細胞集団の突然変異ダイナミクスについてモデルによる計算機シミュレーションで調べた。モデルは細胞間接着や細胞膜の弾性力といった物理的ダイナミクス、加えて細胞の突然変異、細胞死、細胞分裂といった細胞内ダイナミクスを含むものであり、接着力や細胞膜の弾性力などのパラメータは実験と対応可能なでデータを用いた。突然変異に関しては3段階(イニシエーション、プロモーション、プログレッション)を考え、細胞死、細胞分裂を導入したモデルでがん細胞の増殖に関してパラメータ(突然変異、細胞死の確率)依存性を調べたところ、がん細胞の増殖が認められない(腫瘍の発生しない)領域、および腫瘍が時間に関して線形、または指数関数的に増大する3つの領域が認められた。またがん細胞になるまでに3段階ある突然変異のうち、とくに正常細胞から最初に生じる突然変異(イニシエーション)と腫瘍の発生/非発生に関して顕著な閾値依存性が見られることがわかった。近年、細胞の物理的形状とDNA合成や細胞死の関係や被ばく細胞集団において見られる一種の集団効果(バイスタンダー効果)が発見されてきた。本年度は主に発がんリスクにとって非常に重要である腫瘍のサイズの時間変化、腫瘍の成長曲線に関する計算と解析を行った。これまでと同様な、2次元に拡がった細胞系において、腫瘍が時間とともにどのように増大していくかを突然変異、細胞死といったパラメータを変化させて計算したところ、腫瘍の発生/非発生において明確な閾値が存在すること、さらに成長曲線に関しては古くからがんの成長曲線としてよく知られる、Gompertz曲線に非常によくフィットすることがわかった。モデルにおいて導入しているダイナミクスは多段階の発がん過程、細胞死、細胞分裂、細胞自体の成長といった要素だが、そのようなシンプルなモデルからGompertz型の成長曲線が再現できたことは、今後の腫瘍の成長における重要なキー因子の発見に対する寄与が期待される。近年、細胞の物理的形状とDNA合成や細胞死の関係や被ばく細胞集団において見られる様々な集団効果が発見されてきた。本年度は細胞成長曲線の統計データ計算を構成する細胞数を増やして計算を行った。また、この成長曲線はGompertz曲線で良くフィットされるが、曲線を特徴付ける3つのパラメータで腫瘍のダイナミクスに関する相図が描けることが判明し、その3次元の相図から、がんの成長ダイナミクスに関して大まかに3つの相があることがわかった。またこれまではシャーレ上の培養細胞という細胞の分布が一様である系を対象にモデル化、シミュレーションを行ってきたが、生体組織における腫瘍の成長・形態的変化を対象とするため、構造を持った表皮組織や大腸におけるクリプト構造などの細胞ダイナミクスシミュレーションモデルを構築した。これら組織構造を用いた多段階の発がんモデルシミュレーションにより、実験データと実際の生体での発がんプロセスの差異、および悪性化として知られる、浸潤や転移に関して調べることができ、細胞がん化の実験と生体での発がんを比較することが可能になると思われる。
オートファジーに必須なタンパク活性化酵素(Apg7p)複合体の解析

Apg7pは、オートファジーに必要な10数個のAPG遺伝子の1つで、ユビキチン活性化酵素(E1)様の働きを持つ。ATP依存にApg8pとApg12pの2つの基質タンパクを活性化し、チオエステル結合を介した酵素基質複合体を形成する。Apg7pによって活性化されたApg8pは、E2酵素であるApg3pに受け渡された後、ホスファチジルエタノールアミン(PE)のアミノ基とコンジュゲートを形成し、オートファゴソーム膜にリクルートされる。一方、Apg7pによって活性化されたApg12pは、もう1つのE2酵素であるApg10pに受け渡された後、Apg5pとコンジュゲートを形成し、このコンジュゲートはオートファゴソーム前駆体を誘導する。初年度の研究で、Apg7pは、ホモダイマーとして存在し、Apg8pのE2酵素であるApg3pとE1・E2複合体を形成するというユニークな性質を明らかにした。この複合体形成の意義を中心にさらに他のタンパクとの相互作用にも注目して、2年度目の研究を行い、以下のことを明らかにした。1)動物のApg8pホモログとして知られている3つのタンパク、すなわち、MAP-LC3、GATE-16、GABARAPのいずれもApg3p(E2)の基質となり得る。Apg8pホモログとApg3pの反応は、過剰なE1(Apg7p)存在下で促進されることから、E1・E2複合体形成が、Apg3pのE2としての働きに促進的な作用を及ぼしている可能性がある。2)Apg12p-Apg5pコンジュゲート形成には、E1であるApg7pとE2であるApg10pが有れば十分と考えられてきたが、Apg3pを強発現させるとコンジュゲートが増加することが解った。これはApg12とpApg8pの2つのタンパクから開始されるタンパク結合反応の経路間のクロストークの存在を示し、大変興味深い。Apg7pは、オートファジーに必須な蛋白活性化酵素(E1)である。基質の一つであるApg12pはApg7pによって活性化された後、E2酵素であるApg10pを経てApg12p-Apg5pコンジュゲートを形成する。Apg7pはもう一つの基質であるApg8pを活性化し、Apg8pはE2酵素であるApg3pとの相互作用を経てオートファゴゾーム膜にtargetingする。両基質ともそのC末のグリシンとApg7pの活性中心のシステインとの間でチオエステル結合を形成する。異なる基質蛋白を活性化するApg7pのユニークな特性を理解するために、平成12年度の研究では、Apg7pの分子形態と酵素活性の関係に着目して研究を行った。〈結果〉動物や酵母細胞のApg7pはサイトゾルに存在し、1040%グリセロール密度勾配遠心による分析や化学架橋実験から、分子量150160kDaのホモダイマーとして存在することを明らかにした。また酵母Apg7pの変異蛋白解析からホモダイマーが酵素の活性に必要であることを証明した。

定常状態で内在性のApg7pダイマーが他のAPG遺伝子産物と複合体を形成していることを示唆する結果は得られなかったが、強発現系の解析から、Apg7pはApg3pと結合することが、また動物では、Apg8pのホモログであるLC3、GATE16、GABARAPの3つの蛋白を全て基質とすることが判った。この3つの内、LC3はオートファゴゾーム膜の成分であることが明らかにされている。したがって少なくともApg12pとLC3の2つの活性化がオートファジーに必要であることが明らかとなった。一方、GATE16やGABARAPについてはオートファジーとの直接的関連は解っておらず、オートファゴゾーム以外の膜形成に関わる可能性も有る。2年目の課題としてこれらの基質の役割についてもさらに解析を進めて行きたい。APG7遺伝子は、オートファジーに必須であることが明らかにされたAPG遺伝子の1つで、分子量78kのタンパク(Apg7p)をコードしている。Apg12pとApg8pの2つの基質タンパクを活性化し、Apg12pはApg5pとコンジュゲートを形成し、Apg8pはホスファチジルエタノールアミンとコンジュゲートを形成、これらの二つの経路がいずれもオートファゴソーム形成に必須である。本研究では、Apg7pの構造機能相関を明らかにする観点から、Apg7pを単離し、これと相互作用を持つ因子を探索することをまず行った。Apg7pが見かけ上何らかの大きな複合体として存在するかも知れないというデータが有ったからである。その結果、グリセロール密度勾配遠心と化学架橋実験から、Apg7pがダイマーとして働く酵素であり、ダイマー形成が活性に必須であることを明らかにした。ダイマー形成にはC末端のアミノ酸30残基が必要で、この部分を欠くと細胞内でもタンパクとして不安定化となる。次にダイマーであるApg7pに対して未知のタンパク因子が相互作用を持つ可能性をいろいろ調べた。当初期待したような全く新奇なタンパクと安定な複合体を定常状態で形成している可能性は少なく、むしろ様々なAPG遺伝子産物と一過的な相互作用を行う過程で機能を変化させているユニークな酵素であることが明らかとなりつつあり、その結論としては以下の2つが挙げられる。(1)Apg3pとE1・E2複合体を形成することでApg12pとApg5pのコンジュゲート形成を促進する。この促進効果には、さらにApg12pとApg3pが相互作用を持つことが関係するかも知れないがこれは今後の課題である。(2)Apg8pのホモログとして動物にはGABARAP、GATE-16、MAP-LC3の3つが存在し、これらが全てApg7pおよびApg3pの基質となる。
アルカンのC-H結合活性化を経る増炭素的官能基導入反応

本研究では以下の二つの反応について検討した。1.酢酸銅を用いる不活性アルカンのアミノメチル化反応による新規アミン合成酢酸銅{Cu(OAc)_2}を触媒としてトリフルオロ酢酸溶媒中でアルカンとメチルアミンN-オキシドを反応させるとアルカンのC-H結合にアミノメチル基を導入できる新反応を見いだした。本反応はC-H結合活性化を経るC-C結合形成反応及び官能基導入反応として極めて有用な反応であり、本反応によりアルカンを基本骨格に持つ種々のアミンが合成できることが明らかとなった。基質としては、プロパン、エタンをはじめとして、種々のアルカンに本反応は適用できる。例えばプロパンを酢酸銅触媒、K_2S_2O_8存在下、トリフルオロ酢酸(TFA)溶媒中、トリメチルアミンN-オキシドと150°C,20時間反応させるとN,N-ジメチルイソブチルアミンが生成する。この際、副生成物としてトリフルオロ酢酸イソプロピルが生成する。トリメチルアミンN-オキシドだけでなく種々のtert-メチルアミンN-オキシド類を用いても例外なく反応は進行し、対応する第三アミンが得られることが明らかになった。唯一メタンの反応に限り、アミノメチル化された生成物は得られず、酸化反応によりトリフルオロ酢酸メチルのみが生成した。2.希土類金属触媒を用いるとメタンと一酸化炭素の反応からの酢酸合成最も反応性に乏しいメタンを活性化して官能基を導入することは極めて困難であるが、希土類塩を触媒としてメタン(20atm)と一酸化炭素(10atm)の反応を行うと酢酸が生成する新反応を見いだした。希土類元素群の中でも高い触媒活性を示したのがYb(OAc)_3であり、助触媒の添加で反応のターンオーバー数が飛躍的に向上する。特に酢酸マンガン{(Mn(OAc)_2}の添加効果は大きく、ターンオーバー数は最も高いもので69であった。種々の酸化剤について検討した結果、NaClOが最も効果的であった。本反応は40°Cという低温、かつ水溶媒中で行うことができ、C-H結合活性化反応としては極めて温和な条件である。酢酸銅を触媒としてトリフルオロ酢酸溶媒中でアルカンとアミンオキシドを銅触媒を用いて反応させるとアルカンのC-H結合にアミノメチル基を導入できる新反応を見いだした。1)銅触媒を用いるプロパンのアミノメチル化反応による新規アミン合成プロパンを酢酸銅触媒、K2S2O8存在下、トリフルオロ酢酸(TFA)溶媒中、トリメチルアミンN-オキシドと150°C,20時間反応させるとN,N-ジメチルイソブチルアミン及びトリフルオロ酢酸イソプロピルが、それぞれ1400%,520%収率(Cu基準)で生成することを見いだした。2)エタンのアミノ

メチル化反応プロパンの場合と同様、エタンを触媒の酢酸銅存在下、トリメチルアミンN-オキシドと150°C、20時間反応させるとN,N-ジメチル-n-プロピルアミンが1460%収率(Cu基準)で生成することが明らかとなった。本反応からはn-プロピルアミン類が選択的に生成し、エチルトリフルオロアセタートのようなエステルは全く得られない。3)メタンのアミノメチル化反応プロパン、エタンの場合と同様に、メタンのアミノメチル化反応を試みた。しかしながらメタンのアミノメチル化は進行せず、メタンがエステル化されたメチルトリフルオロアセタートが触媒基準2600%収率で得られることを見いだした。この場合、種々の検討結果よりこのメタンのエステル化反応はトリメチルアミンN-オキシドの作用は全くなく、主に銅触媒とK2S2O8が本反応に関与していることが明らかとなった。本研究では二つの反応について検討した。1.酢酸銅を用いる不活性アルカンのアミノメチル化反応による新規アミン合成酢酸銅{Cu(QAc)_2}を触媒としてトリフルオロ酢酸溶媒中でアルカンとメチルアミンN-オキシドを反応させるとアルカンのC-H結合にアミノメチル基を導入できる新反応を見いだした。本反応はC-H結合活性化を経るC-C結合形成反応及び官能基導入反応として極めて有用な反応であり、本反応によりアルカンを基本骨格に持つ種々のアミンが合成できることが明らかとなった。基質としては、プロパン、エタンをはじめとして、種々のアルカンに本反応は適用できる。例えばプロパンを酢酸銅触媒、K_2S_2O_8存在下、トリフルオロ酢酸(TFA)溶媒中、トリメチルアミンN-オキシドと150°C,20時間反応させるとN,N-ジメチルイソブチルアミンが生成する。この際、副生成物としてトリフルオロ酢酸イソプロピルが生成する。トリメチルアミンN-オキシドだけでなく種々のtert-メチルアミンN-オキシド類を用いても例外なく反応は進行し、対応する第三アミンが得られることが明らかになった。唯一メタンの反応に限り、アミノメチル化された生成物は得られず、酸化反応によりトリフルオロ酢酸メチルのみが生成した。2.希土類金属触媒を用いるメタンと一酸化炭素の反応からの酢酸合成最も反応性に乏しいメタンを活性化して官能基を導入することは極めて困難であるが、希土類塩を触媒としてメタン(20atm)と一酸化炭素(10atm)の反応を行うと酢酸が生成する新反応を見いだした。希土類元素群の中で最も高い触媒活性を示したのがYb(OAc)_3であり、助触媒の添加で反応のターンオーバー数が飛躍的に向上する。特に酢酸マンガン{(Mn(OAc)_2}の添加効果は大きく、ターンオーバー数は最も高いもので69であった。種々の酸化剤について検討した結果、NaClOが最も効果的であった。本反応は40°Cという低温、かつ水溶媒中で行うことができ、C-H結合活性化反応としては極めて温和な条件である。
火山噴火の影響を受けた遺跡・二次加熱遺物における熱履歴調査法の開発と応用研究

日本には,火山噴火で埋まった当時のタイムマーカとして貴重な遺構が多くあり,その解明は考古学・火山学にまたがる重要な課題である.また遺物には,生成後に再度加熱を被っているものがよくある.土器・瓦などの熱を受けた遺物や焼土において,加熱温度や生成状況,その後の再加熱の有無は考古学の研究に有用な情報である.しかし,こうした被熱遺構や再加熱の痕跡は見た目ではわからないことが多い.本研究では,考古遺跡における火山災害,遺構遺物の熱履歴を残留磁化から探る調査法を考え,考古学的検討を併せた研究方法を確立し,適用することを目的とした.熱残留磁化は被熱時の地磁気の化石となり,地磁気永年変動との対比から年代推定にも利用できる.被熱の研究とともに,その年代を知ることで得られる情報は考古学において活用が期待される.研究方法の開発は,実際の対象に適用しながら進めた.研究成果の一つとして,日本のポンペイと言われる子持村での火山噴火による被害は,瞬時に到着した噴出物そのものによるだけでなく,熱の影響も大きかったことが判明した.また焼土が被った熱影響や,遺物の熱履歴の研究に磁化の調査法は有効であり,焼成の状況や火事・戦禍の痕跡も調査できるとわかった.遺物や遺構に温度の因子を入れることで,考古学の新たな観点に発展できる事例も本報告書で紹介している.また関連する研究として,遺物の完形品の非破壊調査を試みた.帯磁率とX線解析を珠洲焼等に適用した結果,生成過程で部位により胎土を変えた可能性が示唆され,非破壊調査の必要性を指摘する結果も得た.日本には,火山噴火で埋まった当時のタイムマーカとして貴重な遺構が多くあり,その解明は考古学・火山学にまたがる重要な課題である.また遺物には,生成後に再度加熱を被っているものがよくある.土器・瓦などの熱を受けた遺物や焼土において,加熱温度や生成状況,その後の再加熱の有無は考古学の研究に有用な情報である.しかし,こうした被熱遺構や再加熱の痕跡は見た目ではわからないことが多い.本研究では,考古遺跡における火山災害,遺構遺物の熱履歴を残留磁化から探る調査法を考え,考古学的検討を併せた研究方法を確立し,適用することを目的とした.熱残留磁化は被熱時の地磁気の化石となり,地磁気永年変動との対比から年代推定にも利用できる.被熱の研究とともに,その年代を知ることで得られる情報は考古学において活用が期待される.研究方法の開発は,実際の対象に適用しながら進めた.研究成果の一つとして,日本のポンペイと言われる子持村での火山噴火による被害は,瞬時に到着した噴出物そのものによるだけでなく,熱の影響も大きかったことが判明した.また焼土が被った熱影響や,遺物の熱履歴の研究に磁化の調査法は有効であり,焼成の状況や火事・戦禍の痕跡も調査できるとわかった.遺物や遺構に温度の因子を入れることで,考古学の新たな観点に発展できる事例も本報告書で紹介している.また関連する研究として,遺物の完形品の非破壊調査を試みた.帯磁率とX線解析を珠洲焼等に適用した結果,生成過程で部位により胎土を変えた可能性が示唆され,非破壊調査の必要性を指摘する結果も得た.日本には,火山噴火で埋まった当時のタイムマーカとして貴重な遺構が多くあり,その解明は考古学・火山学にまたがる重要な課題である.また遺物には,生成後に再度加熱を被っているものがよくある.こうした被熱遺構や再加熱の痕跡は見た目ではわからないことが多い.本研究では,遺構遺物の熱履歴を熱残留磁化から探る調査法を考え,他の自然科学調査と考古学的検討を併せた研究法を確立し適用することを目的としている.本年度は,まず熱履歴を磁化特性から調べるため,熱消磁,テリエ法,帯磁率,磁気ヒステリシスの実験系および超伝導磁力計を整備した.手法の適用・磁化調査は,群馬県子持村の黒井峯遺跡を埋めた榛名-伊香保軽石(6世紀中頃)について行った.火口より16km離れて村に到達したこぶし大の軽石は250度を超える高温で着地したとわかり,石井による考古学的推定と良く合った.さらに同地域の土器片も併せて磁化と考古地磁気変動の比較から年代推定が行えた.また,歴史時代の大きな火山被害として知られる1888年磐梯山噴火の火山噴出物について,ボーリングコアを利用する磁化調査を実施した.大きな岩体の地すべり的移動が示され,磁化調査の熱履歴以外の有用性を指摘できた.遺物の再加熱の研究は,ペルーとイスラエルの土器について実施した.ともに再加熱遺物が認められ,その原因として,煮炊きでは無く,戦火で焼かれた可能性も指摘された.また遺構の電磁気探査として,富山県内の遺構とともに,水中遺跡を地中レーダで探る手法の開発を試み,有用性を確認した.日本には,火山噴火で埋まった当時のタイムマーカとして貴重な遺構が多くあり,その解明は考古学・火山学にまたがる重要な課題である.また遺物には,生成後に再度加熱を被っているものがよくある.こうした被熱遺構や再加熱の痕跡は見た目ではわからないことが多い.本研究では,遺構遺物の熱履歴を熱残留磁化から探る調査法を考え,考古学的検討を併せた研究法を確立し適用することを目的としている.本年度は,熱履歴を磁化特性から調べるため,熱消磁,帯磁率,磁気ヒステリシスの実験系および超伝導磁力計を整備した後,遺物と歴史火山に関する調査を行った.

モンゴル帝国第2代皇帝オゴダイの春の離宮(西暦1237年に建造)Doityn-Balgas遺跡出土の青釉タイルの残留磁化を調べた結果,獲得温度が150°Cを境とする2成分に分離できた.高温部の磁化はタイルが化粧面を表にしてほぼ水平の状態で焼成されたことを示している.150°Cより低温の磁化は,化粧面が下向きの状態で再加熱を受けたことを示した.これはタイルが宮殿の天井を飾っており,何らかの理由で加熱を被ったことを示唆する結果である.宮殿が焼き打ちを被った可能性が考えられ,新潟大・白石先生の考古学研究もこれを支持している.歴史時代の火山被害の調査として,磐梯山と十勝岳の火山噴出物の磁化を研究した結果,火砕流の定置温度の推定や地すべり的移動が示され,当時の住民への影響も.今後検討する予定でいる.日本には,火山噴火で埋まった当時のタイムマーカとして貴重な遺構が多くあり,その解明は考古学・火山学にまたがる重要な課題である.また遺物には,生成後に再度加熱を被っているものがよくある.こうした被熱遺構や再加熱の痕跡は見た目ではわからないことが多い.本研究では,遺構遺物の熱履歴を熱残留磁化から探る調査法を考え,考古学的検討を併せた研究方法を確立し適用することを目的としている.本年度は,熱履歴を磁化特性から調べる研究について,新たなデータと今までの2年間の結果を総合的に解析し,実験系と方法論の有効性を検討し,遺物と歴史火山に関する具体的な成果をまとめた。新たな研究として,北海道のオホーツク土器における再加熱の影響を検討した.完形品での位置復元が可能な土器片での研究において,磁化ベクトルから推測される加熱時の土器の姿勢と再加熱温度から焼成技法の研究が行えるとわかった.また,珠洲焼の帯磁率とX千解析の研究では,生成途中において使用する胎土を変える技法を示唆する結果も得た.歴史時代の火山被害については,磐梯山噴火の状況を残留磁化から探る研究を論文にまとめた.以上の研究内容を整理して,考古遺物や遺構の土壌などから,火山による熱被害も含めて,遺跡・遺構が被った熱履歴を調べる有効な研究方法を検討した.熱残留磁化だけでなく,帯磁率などの非破壊の調査法も加え,考古学的な検討と総合する方法論は,考古学に今後貢献できると結論する.
高歪フラーレンモノマーおよびC_<60>の合成と理論計算による反応性の解析

C60(1)の部分構造であるフラーレンモノマー2の合成を目指して2種類の合成ルートについて検討を行なった。すなわち、1)渡環的Diels-Alder反応、2)渡環的[2,3]-Wittig転位反応を鍵反応とするフラーレンモノマーの部分合成である。具体的には、保護したシアノヒドリン3を用いた分子内アルキル化反応により12員環テトラエン4を合成した。アセチレンジカルボン酸と4のDiels-Alder反応について現在検討を行なっている。また、バーグマン環化反応を利用した多環芳香族化合物の新規合成法として、13員環エーテル5の[2,3]-Wittig転位とバーグマン環化反応による芳香環化反応を行なった。現在最終化合物の構造決定を行なっている。
ナノ複合DLC表面改質による炭素繊維強化プラスチックの高機能発現

本研究では、次世代ナノコーティングによって格段に優れた耐摩耗性、潤滑特性をもつ高機能化CFRPを開発する。すなわち、皮膜のナノ・ミクロ構造を最適に制御してCFRPに適用できる「やわらかいDLC皮膜」を開発し、CFRPの耐摩耗性と靱性をともに飛躍的に改善する。特に、皮膜の密着性の改善と皮膜の割れの防止を目的とした。本年度は、エンプラの耐摩耗性を向上させるためにDLC表面改質をするにあたり,課題である密着性を改善するために基材と皮膜との中間層に複合的な処理を行うことを試みた.すなわち、エンプラ表面を微粒子衝突処理で粗さを与え、その上のDLCとの中間層を銅メッキ、ニッケルめっき、クロムめっきを数10数100μm程度の厚さで施し、段階的に硬さを変えた硬度傾斜中間層を作製し、この中間層が皮膜の密着性および表面耐摩耗化に及ぼす影響について評価を行った。DLCの製膜はRFプラズマCVD装置を用いた。また、摩擦摩耗試験にはボールオンディスク試験機を用いて金属材料と同等の試験条件にて試験を実施した。その結果、以下のことが分かった。すなわち、(1)表面を微粒子衝突処理を施した材料は、施していない材料に比べDLCの密着性が向上した。これは表面積増大によるアンカー効果が発現したもと考えられる。しかしながら表面粗さが均一でない場合は密着性が低下することが分かった。(2)エンプラ材料への中間層としての硬度傾斜メッキ処理はDLCの密着性改善に有効である。すなわち、最表面にクロムメッキを施した材料は飛躍的に耐摩耗性が向上し被膜の剥離も認められず密着性も向上することが分かった。特に、皮膜の密着性の改善と皮膜の割れの防止に焦点を当てる。本年度は表面耐摩耗化のナノコーティングによる材料創製を行うことを目的に研究を実施した。得られた結果は以下の通りである、[1]DLCナノコーティングによるやわらかいDLC被服CFRP材料の創製まず、低温度でDLC皮膜と成膜できるUBMS装置によって炭素繊維強化PEEK樹脂を基材としてDLCのナノコーティングを実施した。その結果、基材自体が大きくたわみ皮膜を適切に創製することが出来なかった。これは、製膜温度の影響やスパッタ粒子の衝突による基材表面の局所的温度上昇によるものと思われる。そのため、製膜条件および基材とDLC皮膜との中間層の皮膜を再度検討すべきであるとの結果を得た。[2]DLCナノコーティングの密着性の改善の検討次に、上記の結果に基づいて中間層について検討した。樹脂材料に硬い皮膜を施すには密着性の改善が必要であり、皮膜と基材の硬度差を減少させる中間層、さらにはスパッタ粒子の衝突による基材表面の局所的温度上昇を防止する中間層としてメッキ技術に着目した。硬質なCrメッキとNiメッキを選定しPEEK樹脂基材上に施しメッキの密着性等を評価した。来年度はメッキ上にDLC皮膜を製膜し、さらにこの上に微粒子衝突処理などを施すことなどで密着性を向上させる複合コーティングを実施する。[3]文献調査および外部研究調査によるUBMS以外の装置によるDLCナノコーティングの検討文献や外部研究などを調査することにより、「やわらかい皮膜」を創製するために、UBMS法以外の方法でのDLC皮膜創製方法の検討を行った。特にIFスパッタ装置やCVDによる製膜を検討し、来年度はこれら装置による製膜を実施する。
アカパンカビ子嚢胞子が山火事で目覚める分子機構の解明とその応用

アカパンカビ子嚢胞子は山火事で発生した約50°Cを超える熱、もしくは煙成分を感知して休眠解除する。これまでのKOライブラリーを用いた大規模スクリーニングより、アカパンカビ子嚢胞子が休眠を維持する、そして、山火事の煙成分で目覚めるなどの複数のシグナル伝達経路を同定した。同定した休眠維持因子群は、リン酸化をリレーするMAPキナーゼカスケードを形成し、このMAPキナーゼのリン酸化が休眠時に維持され、常活性化されているが、熱処理後の能動的な脱リン酸化により不活性化し、休眠が解除されることがわかった。次に、このリン酸化部位へ特異的なポイントミューテーション株を作製した。ウェスタンブロット解析により、正常な蛋白質発現と特異的なリン酸化阻害、そして、表現型解析により子嚢胞子の休眠維持の阻害を確認した。これらの一連の解析により、このMAPキナーゼカスケードのリン酸化による常活性化が休眠維持に重要な役割を担うことを明らかにした。一方、本課題の鍵因子である山火事の熱を感知する温度センサーと煙成分を直接感知する受容体の同定はできてない。この理由として、鍵因子が生存に不可欠、もしくは機能が重複しているために同定できなかったと考え、逆に過剰発現させて機能を増強すれば、本課題を克服できるという発想に至った。そこで、これらの実験系を構築し、表現型解析を行ったところ、未知の温度センサー候補の同定に成功した。同様にして煙成分を感知する受容体の同定を試みている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。アカパンカビは、自然界では山火事が発生し、生物が絶滅した後に大量繁殖する。この現象は28種類あるアカパンカビの形態の中で子嚢胞子(Ascospore)が、熱によって休眠状態が解除されるからである。そこで、この特殊能力の分子機構の解明を目指して、申請計画に従い、アカパンカビKOライブラリーを用いた網羅的スクリーニングを遂行した。そして、一連の遺伝子群の同定に成功した。一昨年度の大規模スクリーニングにより、アカパンカビ子嚢胞子の熱を体内でシグナル変換することで休眠解除する分子経路を明らかにした。一方、そのスクリーニングから得られた他の遺伝子群の機能推測から、熱シグナル変換経路とは異なる経路で休眠解除を導く仕組みの存在が示唆された。アカパンカビ子嚢胞子は熱以外にも煙成分により休眠解除することが知られていた。そのため、この異なる経路は煙成分により活性化されるかを検討したところ、この経路を担う遺伝子の欠損株は熱処理では発芽するが、煙成分では発芽しなくなることがわかった。更に、下流のシグナル伝達は熱をシグナル変換する経路と合流することも突き止めた。そこで、煙発芽経路を担う遺伝子群を網羅的に同定するために、新たな大規模スクリーニングを計画・実施した。現在、得られた約10遺伝子の解析を進めている。また、この煙発芽経路を担う遺伝子群の欠損子嚢胞子は、休眠解除の温度を上昇させることがわかった。更に、他の形態において、これらの遺伝子欠損株は熱耐性能力を顕著に増大させることもわかった。そのため、これらの遺伝子は熱耐性を制御する上流実行役であることが示唆された。大規模スクリーニングによって、熱耐性をもたらす最下流の実行役は同定できなかったが、予期せずに子嚢胞子の煙発芽の分子経路を発見し、更に他形態でこの経路を不活性化させると熱耐性能力を高進させることを見出した。つまり、この指令役を操作することで、熱耐性や休眠状態を自由に制御できる可能性が切り開けたため、当初の最終目標に向かって研究が進展している。大規模スクリーニングで同定した煙発芽経路、熱シグナル経路、ストレス応答経路、シグナル増強経路、発芽経路、分化因子群を、アカパンカビに最適化した蛍光蛋白質を融合させた形質変換株を作製した。また、これらに対する抗体の作製もしくは市販の抗体の購入を行った。そして、これらの蛋白質の挙動を「熱」や「煙成分」の刺激前後の継時変化を観察し、これらが連動して活性化、不活性化、特定領域への移動などの「シグナル伝達」が調和して起こることを見出した。大規模スクリーニングで同定した煙発芽経路、熱シグナル経路、ストレス応答性経路の分子レベルのクロストークを突き止める実験系を構築し、休眠状態と高ストレス耐性能力の関係解明の道筋が見えたため。アカパンカビ子嚢胞子は山火事の熱と煙刺激で休眠解除する。本研究課題において同定した休眠解除に関与する因子群の一部は、子嚢胞子の熱耐性能力にも影響を及ぼす。今回、これらの予想される上流因子群を詳細に解析した結果、休眠解除に関与していないが、熱耐性能力を増強する群、減弱する群の同定に成功した。本研究の遂行に欠かせない機関研究員が退職したため、研究体制の再構築、研究計画の見直しが必要となったため。ウェスタン

ブロット解析により、正常な蛋白質発現と特異的なリン酸化阻害、そして、表現型解析により子嚢胞子の休眠維持の阻害を確認した。これらの一連の解析により、このMAPキナーゼカスケードのリン酸化による常活性化が休眠維持に重要な役割を担うことを明らかにした。一方、本課題の鍵因子である山火事の熱を感知する温度センサーと煙成分を直接感知する受容体の同定はできてない。この理由として、鍵因子が生存に不可欠、もしくは機能が重複しているために同定できなかったと考え、逆に過剰発現させて機能を増強すれば、本課題を克服できるという発想に至った。そこで、これらの実験系を構築し、表現型解析を行ったところ、未知の温度センサー候補の同定に成功した。同様にして煙成分を感知する受容体の同定を試みている。当初の計画通り実験を遂行し、休眠維持遺伝子等の同定に成功しているため。本年度は、大規模スクリーニングで同定した煙発芽経路、熱シグナル経路、ストレス応答性経路の分子レベルのクロストークを突き止めていくことで、休眠状態と高ストレス耐性能力の関係を明らかにすることを目指す。上記で作製した蛍光蛋白質群の時空間挙動を、同定した遺伝子群の欠損株・常活性化株下で観察する。しかし、同定した因子群の多くは、両親とも欠損させると子嚢胞子の形成まで進まない。また、一部の因子群は生存に不可欠であるため、完全な欠損株としての単離・維持・継代ができない。そのため、完全もしくは部分欠損株と野生株を交配し、その結果できる混在した子嚢胞子を顕微鏡下で自動分別する。更に、この欠損株子嚢胞子と野生株子嚢胞子の両方にある蛍光蛋白質の挙動をそれぞれ自動認識し、評価する実験系・プログラムを構築し、これらの分子機構の複雑なクロストークを統計解析する。28年度に同定した熱耐性能力の増強株と減弱株を利用し、RNA-seqによる遺伝子発現転写プロファイル解析により、熱耐性の実行役の同定を行う。また、27年度に計画した休眠解除因子群の挙動を解析し、これらのクロストークを明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。得られた候補遺伝子の機能を調べるために、開発した糸状菌の蛋白質を自由自在にタグ化する方法(Honda & Selker, Genetics, 2009)を用いて、GFP融合蛋白質として可視化させ、熱処理前、中、後における挙動を調べる。また、更なる網羅的スクリーニングにより、子嚢胞子の発芽に必要不可欠な蛋白質の同定を行う。平成28、29年度において、本研究体制を維持するのに必要な費用を確保するために、次年度使用額が生じた。平成29年度において、本研究体制を維持するのに必要な費用を確保するために、次年度使用額が生じた。(理由)平成30年度おいて、本研究体制を再構築するために必要な費用を確保するために、次年度使用額が生じた。(使用計画)前述の研究計画に従う。当初の研究計画に従う。
がん細胞の転移・浸潤におけるTaxilinファミリーの機能と作用機構の解明

近年の医学・医療の進歩により、PETなどの新たな診断技術が開発されて早期発見される限局性のがんが増加し、がん治癒率が飛躍的に向上している。しかし、このような状況下において、浸潤・転移したがん細胞に対する治療法の開発は遅々として進まず、さらなるがん治癒率の向上を困難ならしめている。従って、がん細胞の浸潤・転移の分子メカニズムを解明して新たながんの治療法を開発することが、高齢化社会を迎える日本においては特に重要な課題となっている。一方、がん細胞の浸潤・転移は、基本的には細胞接着と細胞運動が協調的に作動することで起こると考えられており、これらの細胞機能の分子メカニズムを解明することが、がん細胞の浸潤・転移の分子メカニズムの解明につながると考えられている。そこで、本研究では、細胞運動の運動先進部に局在するシンタキシン-4の新たな結合蛋白分子であるTaxilinファミリーに着目し、がん細胞におけるTaxilinファミリーの機能と作用機構の解明を行い、以下の研究成果を得た。市販のヒトがん組織サンプルを用いて種々のがん組織におけるα-Taxilinの発現様式を免疫組織染色法にて検討したところ、α-Taxilinは大腸のneuroendocrine細胞以外ヒト正常組織においてほとんど発現していなかった。しかし、星状細胞腫や大腸がん、乳がんなどの種々のがん組織においてα-Taxilinの染色性の亢進を認めた。このことから、少なくともα-Taxilinが細胞のがん化と何らかの関連がある可能性が出てきた(投稿準備中)。また、α-Taxilinが、核内移行してc-Jun依存性の転写を制御するαNACに細胞質中で結合し、αNACの核内移行を抑制することが明らかになった。このことから、α-Taxilinが転写制御を介して細胞のがん化と何らかの関連がある可能性が出てきた。このように、本研究は予想以上に進展し、当初の目的はほぼ達成することができた。がん細胞の転移・浸潤は、細胞接着と細胞運動が協調的に作動することで起こると考えられており、細胞接着と細胞運動の分子メカニズムを解明することは、医学生物学的に重要な課題となっている。一方、最近、細胞内小胞輸送に関与しているシンタキシンが、細胞接着や細胞運動を制御している可能性が高くなっている。そこで、本年度は、細胞接着や細胞運動におけるシンタキシンの役割を明らかにする目的で、私共が見出した新規シンタキシン結合蛋白質であるTaxilinファミリーの機能の解明を進め、新たなα-Taxilin結合蛋白質としてαNACを見出した。αNACは、α-Taxilinに容量依存性に飽和結合し、Kdは約20nMであった。α-Taxilinにおける(αNAC結合領域は、C末端のコイルド-コイル領域であった。αNACは、単独で核内に移行してc-Jun依存性の転写を制御すると考えられているが、α-TaxilinはαNACの核への局在を抑制した。また、α-Taxilin以外のTaxilinファミリーメンバーも、αNACとの結合を介してαNACの核への局在を抑制した。一方、αNACは、βNACと複合体を形成して翻訳過程にあるmRNAの細胞内局在を制御していると考えられているが、α-Taxilinは、αNACを介してこのαNAC-βNAC複合体に結合した。以上のことから、本年度の研究により、TaxilinファミリーがαNACとの結合を介してαNACによるc-Jun依存性の転写を制御すると共に、翻訳過程にあるmRNAの細胞内局在をも制御している可能性が明らかになった。

この数年、私共は、私共が見出した新規シンタキシン結合蛋白質であるTaxilinファミリーの機能解明を進めており、本研究において、TaxilinファミリーがNAC複合体との結合を介して翻訳過程にあるリボソームの細胞内輸送に関与している可能性を見出している。さらに、TaxilinファミリーがαNACとの結合を介してαNACによるc-Jun依存性の転写を制御している可能性も見出している。これらのことから、Taxilinファミリーが種々の蛋白分子と結合することで多様な細胞機能を遂行している可能性が高くなっている。さらに、最近、脳腫瘍(星状細胞腫)においてα-Taxilin mRNA量の増加が報告されており、Taxilinファミリーが細胞の増殖・分化やがん細胞の浸潤・転移にも関与している可能性も高くなっている。そこで、本年度は、α-Taxilinに焦点を絞り、市販のヒトがん組織サンプルを用いて種々のがん組織におけるα-Taxilinの発現様式を免疫組織染色法にて検討し、以下の研究成果を得た。α-Taxilinは、大腸のneuroendocrine細胞以外ヒト正常組織においてほとんど発現していなかったが、星状細胞腫において染色性の亢進を認めると共に、大腸がんや乳がんのがん組織でもα-Taxilinの染色性の亢進を認めた。しかし、α-Taxilinの発現量とがん細胞の悪性度、ならびにがん細胞の転移性の有無との関連は認められなかった。以上のことから、本年度の研究により、α-Taxilinが少なくとも細胞のがん化に伴って発現量が変化することが確かめられた。
地質の安定同位体を利用した環境実感指標の開発:愛媛県西条市を事例に

本研究の目的は、水や農水産物に含まれている元素を、元素組成と安定同位体比を指標に用いて流域内と流域外に分類し、地域およびグローバル化を示す新たな環境指標を提案することにある。とくに湧水保全と農業が盛んな西条市を中心に、同様な環境にある遊佐町(山形県)、大槌町(岩手県)を対象にして首相の適用を行った。その結果、西条市と遊佐町においては、水素と酸素の安定同位体を用いて地下水や湧水の発生源を明らかにできた。西条市では、流域に降った雨の蒸発再循環の評価も行うことが出来た。いっぽうストロンチウム、ネオジム、鉛の安定同位体の産地判別の有効性をショウガについて検討し、日本産と中国産を識別できた。この結果を基に、西条市では水のSr同位体マップを作製すると共に、イネのもみ殻のSr同位体分析を行った。その結果、水のSr同位体と対応した変化をえることができ、農産物のSr同位体比の地域の指紋としての有効性を明らかにできた。いっぽう、農産物の鉛同位体比は大気由来の可能性が高く、ネオジム同位体についても同様な結果を得た。すなわちSr同位体は地域の、鉛-ネオジム同位体比はグローバル化の指標として利用できる可能性が明らかとなりつつある。このような結果を、地域の市民が広く実感し認識することを目的として、西条市においては8月は高校生を対象に勉強会を、9月に市民シンポジウムを、11月に高齢者を対象に勉強会を開催した。遊佐町においても、湧水保全に対する本手法の有効性を紹介した。本成果の一部は、書籍などとして発表した。いずれも参加者が多く盛況であった。例えば西条市では、高校生が湧水のモニタリングを、また西条市と連携して市内10地点で水質モニタリングを始めている。これらの活動により、地球化学的情報を市民が実感できる環境指標として表現する方法を開発でき、萌芽性に富む成果をあげることが出来たと考えている。本研究の目的は、水や農水産物に含まれている元素の起源を流域内と流域外に分類し、両者の寄与率を評価することにより、地域およびグローバル化を示す新たな環境指標を提案することにある。この目的を達成するために、日本各地で採取してきた水や農産物に加え、すでにデータが集積しつつある愛媛県西条市において新たに試料を採取し、それらの元素組成および安定同位体組成を分析することを目的として研究を実施した。西条市の河川水約150地点の分析データを再解析し地図化した結果、(1)同一地点における水質変化が少ないこと、いっぽう(2)自然環境と人間活動の違いに応じて水質成分の地理的変化が明瞭に認められた。このことから、水の元素組成や安定同位体比(水素、酸素、硫黄、ストロンチウム)の地図は環境診断のツールとして有用であることを再確認できた。とくにストロンチウムの安定同位体比は西条市の西部と東部で異なる一方で、水のそれと1:1の関係を示すことから、農産物の産地判別ツールとして利用できる。いっぽう硫黄を含まない花岡岩が分布する西部地域では、水の硫黄同位体比は大気を通した越境性起源であり、中国石炭由来の硫黄の寄与が考えられる。流域の鉱山付近は高いアンチモンや銅の濃度を示すが、農業地域の水は重金属元素が高い傾向があり、肥料を通して流域外からもたらされた可能性が高い。これらより、グローバル化の影響を評価する指標として、重金属元素の安定同位体比が高い可能性を有することを確認できた。さらに、昨年度末に市全体の1000地点で市民の協力により地下水を採水できた。その水質情報の提示により、地域と地域外の物質を市民側に提供できる状況を作ることができた。

いずれも参加者が多く盛況であった。例えば西条市では、高校生が湧水のモニタリングを、また西条市と連携して市内10地点で水質モニタリングを始めている。これらの活動により、地球化学的情報を市民が実感できる環境指標として表現する方法を開発でき、萌芽性に富む成果をあげることが出来たと考えている。