hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
魚類の卵母細胞を標的とする新たな物質輸送システムの開発に関する基礎的研究

本研究は、魚類の卵・稚仔魚への物質輸送システム開発のための基礎的知見を得ることを目的としている。卵母細胞に特異的に発現する受容体(ビテロジェニン受容体:VgR)を標的とし、そのリガンド(ビテロジェニン:Vg)やVgR抗体を輸送体として利用する。これら輸送体候補の生体投与試験を行い、以下の成果を得た。1)サケ科魚類からVgを精製し、蛍光化学物質で標識したものをゼブラフィッシュへ生体投与した。投与後2時間以内に卵母細胞にVgが取り込まれ、さらに受精卵や孵化仔魚にも蛍光物質が移行した。このことより、Vgの輸送体としての有効性が示された。2)標識Vgを、マダイ・メダカ・ヨウジウオへ生体投与した。その結果どの魚種においてもVgが取り込まれ、同Vgは魚類に普遍的な輸送体として利用できることが示唆された。3)サケ科魚類VgRに対する抗体(a-VgR)を同様に標識し、ゼブラフィッシュへ生体投与した結果、卵黄形成期の卵母細胞へ取り込まれたが、受精卵や孵化仔魚への蛍光物質の移行は観察できなかった。4)Vg由来の卵黄蛋白質(リポビテリンとβ'-成分)をサケ科魚類の卵から精製し、同様に標識を施してゼブラフィッシュへ生体投与した結果、リポビテリンのみが卵母細胞へ取り込まれた。以上、サケ科魚類Vgが少なくとも4種の魚類の卵母細胞や稚仔魚へ運搬されることが明らかとなり、その有効性が確認された。また、Vgの受容体結合部位がリポビテリン領域上にあることが明らかになった。これらの成果により輸送体候補の生体内運搬性状に関する知見が深化され、次年度からのモデル輸送システム開発への基盤を提供した。また、Vgの卵母細胞への取り込み・蓄積過程、あるいは受精後の胚・稚仔魚への移行過程を可視化し、詳細に観察した例はこれまで殆ど無く、魚類の卵黄形成・吸収機構の解明に向けても多くの重要な基礎的知見を提供した。H24年度は交付申請書に記載した研究目的である「魚類の卵・稚仔魚へ物質を輸送するシステム開発のための基盤形成」を達成するため、研究実施計画に掲げた「リンカーを介した輸送体・エフェクター複合体の作製」を開始し、予定通りその生体投与試験を行った。また、「共免疫沈降法によるVgとVgRの結合部位の同定」において、予定通りベイト(餌)及びプレイ(捕食)プラスミドコンストラクトの構築から結合試験までを行った。さらに、トラウトVgR抗体の交差性を確認した結果、本システムの汎用性を示す新たな証拠が得られた。これらの実施内容は、H24年度の実施計画の全てを含んでいることから、「おおむね順調に進展している」との判断に至った。本課題の現在までの達成度について、本年度は交付申請書に記載した研究目的である「魚類の卵・稚仔魚へ物質を輸送するシステム開発のための基盤形成」を達成するため、研究実施計画に掲げた「蛍光標識輸送体の卵・稚仔魚への運搬生理性状解析」を開始し、輸送体の標識・生体投与試験・輸送の普遍性確認等の全ての計画を実施した。また、「共免疫沈降法によるVgとVgRの結合部位の同定」に先立ち、その結合部位をできるだけ同定するため、計画に掲げた卵黄タンパク質の精製・標識およびその投与試験を行った。以上の実施内容は、H23年度の実施計画に掲げた全てを含み、その成果の一部をまとめ、すでに研究会にて公表した。よって「おおむね順調に進展している」との判断に至った。リンカーを介した輸送体・エフェクター複合体の作製:H24年度の試行では、アビジン・ビオチンシステム(abcシステム)を使用したモデル輸送システムは、何らかの理由で機能しなかった。H25年度は、同複合体形成条件の再検討を試みるとともに、abcシステムを用いない輸送システムの構築に向けて、輸送体であるVgへの直接的なエフェクター結合について検討する。
Caco-2細胞を用いたアレルゲンの腸管通過とタイトジャンクショイに関する研究

平成11年度の本研究においてヒト大腸腺癌由来Caco-2細胞を透過性のある膜で区切られたCell Culture Insertを用いて培養し,小腸上皮細胞層を横切るオボアルブミン(OVA)の通過機構を観察した.その結果,1)インターフェロン-γ(IFN-γ)は小腸上皮細胞のOVAの透過性を亢進させる.2)OVAは小腸細胞を通過する過程でプロセッシングを受ける.3)プロセッシングの程度はIFN-γ処理によって促進される,という結果を得た.このことから,小腸上皮細胞を介するアレルゲンの輸送が,タイトジャンクションによる細胞間隙のリークだけではなく,むしろ上皮細胞内への取り込みと細胞内プロセッシングに依存していると考えられたので,平成12年度はCaco-2細胞内への食事性抗原の取り込み機序を検討するべく,次の検討を行った.フローサイトメトリーによるCaco-2細胞内のFITC-OVAの取り込みでは,1)FITC-OVAとのインキュベートにより,時間依存的に細胞内の蛍光強度は増強した.2)FITC-OVAは細胞表面に結合した後,細胞内に移行(蓄積)すると考えられた.3)IFN-γはFITC-OVAの細胞内蓄積を促進した.また,細胞内OVAの免疫組織化学的検出では,Caco-2細胞内へのOVA取り込みが観察され,IFN-γ処理により,OVAの細胞内蓄積が増大した.以上の結果より,Caco-2細胞は食事性抗原を細胞内に取り込むこと,IFN-γはその過程を亢進することが示された.これらのことから,炎症性腸疾患時に粘膜下のリンパ球から分泌される炎症性サイトカイン類が,小腸粘膜の透過性を変動させるだけでなく,食事性あるいは腸内細菌に由来する抗原の小腸上皮細胞内への取り込み,および基底膜側へのペプチド放出を促進し,病態に影響している可能性が考えられた.H11年度は培養細胞のアレルゲンの腸管粘膜通過とタイトジャンクションに関して以下の検討を行った.1.アレルゲンの腸管通過に及ぼすインターフェロン-γ(IFN-γ)の影響(1)透過性のある膜上で培養した,Caco-2細胞を用い,粘膜透過性とアレルゲンの輸送に及ぼすIFN-γの影響を観察した.経上皮電気抵抗と低分子量色素(ルシファーイエロー)透過性は,IFN-γ刺激された細胞で亢進していた.この時,卵アレルゲンであるオボアルブミン(OVA)の粘膜通過性の亢進も観察された.(2)通過したOVAはペプチド断片に分解され,その分解はIFN-γ処理によって促進されることが示唆された.(1)Caco-2細胞のoccludin,ZO-1発現量に及ぼすIFN-γの影響をウエスタンプロッティング法にて解析したが,これらのタンパク質の発現量にIFN-γの影響は認められなかった.mRNA量の変化については現在検討中である.(2)Caco-2細胞によるOVAの限定分解は,カテプシンB,D阻害剤により抑制されるが,これらの活性は,IFN-γ処理によって影響しなかった.3.Caco-2細胞におけるOVAの取り込み測定コラーゲンコートしたチャンバースライド上で培養したCaco-2細胞をOVAとインキュベートした後,グルコースオキシダーゼ法にて検出すると,細胞内へのOVAの取り込みが観察され,その程度はIFN-γ刺激細胞で著しかった.4.今後の展開本年度の研究は,小腸粘膜上皮細胞を介するアレルゲンの輸送が,タイトジャンクションによる細胞間隙のリークではなく,むしろ小腸上皮細胞への取り込みと細胞内プロセッシングに依存していることを明らかにした.今後はフローサイトメーターを用い,小腸細胞へのアレルゲンの取り込みをダイレクトに測定する予定である.平成11年度の本研究においてヒト大腸腺癌由来Caco-2細胞を透過性のある膜で区切られたCell Culture Insertを用いて培養し,小腸上皮細胞層を横切るオボアルブミン(OVA)の通過機構を観察した.その結果,1)インターフェロン-γ(IFN-γ)は小腸上皮細胞のOVAの透過性を亢進させる.2)OVAは小腸細胞を通過する過程でプロセッシングを受ける.3)プロセッシングの程度はIFN-γ処理によって促進される,という結果を得た.このことから,小腸上皮細胞を介するアレルゲンの輸送が,タイトジャンクションによる細胞間隙のリークだけではなく,むしろ上皮細胞内への取り込みと細胞内プロセッシングに依存していると考えられたので,平成12年度はCaco-2細胞内への食事性抗原の取り込み機序を検討するべく,次の検討を行った.フローサイトメトリーによるCaco-2細胞内のFITC-OVAの取り込みでは,1)FITC-OVAとのインキュベートにより,時間依存的に細胞内の蛍光強度は増強した.2)FITC-OVAは細胞表面に結合した後,細胞内に移行(蓄積)すると考えられた.3)IFN-γはFITC-OVAの細胞内蓄積を促進した.また,細胞内OVAの免疫組織化学的検出では,Caco-2細胞内へのOVA取り込みが観察され,IFN-γ処理により,OVAの細胞内蓄積が増大した.以上の結果より,Caco-2細胞は食事性抗原を細胞内に取り込むこと,IFN-γはその過程を亢進することが示された.

これらのことから,炎症性腸疾患時に粘膜下のリンパ球から分泌される炎症性サイトカイン類が,小腸粘膜の透過性を変動させるだけでなく,食事性あるいは腸内細菌に由来する抗原の小腸上皮細胞内への取り込み,および基底膜側へのペプチド放出を促進し,病態に影響している可能性が考えられた.
冗長ロボットの感度解析と高精度制御に関する研究

運動学的に自由度が多い冗長なロボットは,一般に解析が難しく精密な制御が困難である.これまでVASSILEVA博士は,冗長ロボットをリーマン測度に基き感度解析し,ロボットの手先の位置と姿勢の評価を行い,姿勢の運動学的な可能性を明らかにしてきている.日本での共同研究は,精密制御戦略の向上と運動の安定解析理論の確立を目的に,I.多様体構造理論に基く運動学的冗長性をもつマピュレータの感度解析理論の確立II.冗長性をもつマニピュレータの制御に感度解析理論の応用を行うことを目的としている.本研究の主な特徴は,1)必要な感度特性を実現する軌道の生成ができること,2)感度評価に基き高精度な軌道制御を実現する能動駆動関節と受動駆動関節が決定できること,3)多様体構造の地図でのローカル座標を用いた制御の実現を可能とすること等にある.平成19年度は多様体構造の感度解析理論による運動学的に冗長性をもつマピュレータの精密力制御を目的とし,1)7自由度の冗長多自由度ロボットアームによる精密力制御の計算機シミュレーション2)7自由度の冗長多自由度ロボットアームの実験システムによる提案理論の検証を行った.研究成果は,国際会議SICE2007で講演発表している.運動学的に自由度が多い冗長なロボットは,一般に解析が難しく精密な制御が困難である.これまでVASSILEVA博士は,冗長ロボットをリーマン測度に基き感度解析し,ロボットの手先の位置と姿勢の評価を行い,姿勢の運動学的な可能性を明らかにしてきている.日本での共同研究は,精密制御戦略の向上と運動の安定解析理論の確立を目的に,I.多様体構造理論に基く運動学的冗長性をもつマピュレータの感度解析理論の確立II.冗長性をもつマニピュレータの制御に感度解析理論の応用を行うこととしている.平成17年度は,運動学的に冗長性をもつマピュレータの精密制御を目的とした最適性を保証する制御法を生成できるように,多様体構造理論に基く感度解析理論の確立を目指し,1)多様体構造をもつコンフィグレーション空間における地図の記述法2)異なるシステム状態間の遷移関数の数式表現とその特性解析3)法線方向と接線方向の微分の数式表現運動学的に自由度が多い冗長なロボットは,一般に解析が難しく精密な制御が困難である.これまでVASSILEVA博士は,冗長ロボットをリーマン測度に基き感度解析し,ロボットの手先の位置と姿勢の評価を行い,姿勢の運動学的な可能性を明らかにしてきている.日本での共同研究は,精密制御戦略の向上と運動の安定解析理論の確立を目的に,I.多様体構造理論に基く運動学的冗長性をもつマピュレータの感度解析理論の確立II.冗長性をもつマニピュレータの制御に感度解析理論の応用を行うことを目的としている.本研究の主な特徴は,1)必要な感度特性を実現する軌道の生成ができること,2)感度評価に基き高精度な軌道制御を実現する能動駆動関節と受動駆動関節が決定できること,3)多様体構造の地図でのローカル座標を用いた制御の実現を可能とすること等にある.平成18年度は,平成17年度に導いた多様体構造の感度解析理論による運動学的に冗長性をもつマピュレータの精密制御を目的とし,1)7自由度の冗長多自由度ロボットアームによる精密制御の計算機シミュレーション2)7自由度の冗長多自由度ロボットアームの実験システムの設計と制御プログラムの開発3)実験システムによる提案理論の検証を行った.研究成果は,CIMCA'2006とICIT 2006の二つの国際会議で講演発表している.運動学的に自由度が多い冗長なロボットは,一般に解析が難しく精密な制御が困難である.これまでVASSILEVA博士は,冗長ロボットをリーマン測度に基き感度解析し,ロボットの手先の位置と姿勢の評価を行い,姿勢の運動学的な可能性を明らかにしてきている.日本での共同研究は,精密制御戦略の向上と運動の安定解析理論の確立を目的に,I.多様体構造理論に基く運動学的冗長性をもつマピュレータの感度解析理論の確立II.冗長性をもつマニピュレータの制御に感度解析理論の応用を行うことを目的としている.本研究の主な特徴は,1)必要な感度特性を実現する軌道の生成ができること,2)感度評価に基き高精度な軌道制御を実現する能動駆動関節と受動駆動関節が決定できること,3)多様体構造の地図でのローカル座標を用いた制御の実現を可能とすること等にある.平成19年度は多様体構造の感度解析理論による運動学的に冗長性をもつマピュレータの精密力制御を目的とし,1)7自由度の冗長多自由度ロボットアームによる精密力制御の計算機シミュレーション2)7自由度の冗長多自由度ロボットアームの実験システムによる提案理論の検証を行った.研究成果は,国際会議SICE2007で講演発表している.
花こう岩系の溶融過程における拡散とサブソリダスでの再平衡

1.サブソリダス反応組織の発達の程度による大崩山花こう岩体の冷却過程宮崎県大崩山花こう岩体はひとつのマグマチャンバーが固結してできた累帯深成岩体と考えられている.われわれはルーフ境界から岩体深部に向かって,ミルメカイトやパーサイトなどサブソリダス反応によって形成される組織の発達程度を検討し,次のような系統的変化を見出した.(1)ミルメカイトの平均発達幅はルーフ直下で10μm,950m下で100μmと岩体深部に向かって系統的に増大する.(2)パーサイト中のアルバイトラメラの発達幅は同様に10μmから230μmまで増大する.(3)アルバイトラメラの体積分率は0.0l3から0.278へと増大する.(4)アルバイトラメラの間隔は35μmから138μmへと増大する.このことは大崩山岩体がルーフから効率的に冷却されたことを意味する.ウォール境界からの系統的変化は見出されなかった.またわれわれは,斜長石-ホルンブレンド温度計を用い,サブソリダス反応が継続した時間を見積もることに成功した.反応の継続時間をルーフ直下で15-25年程度,ルーフ下950mで150-300年程度と推定した.2.花こう岩系の拡散律速型メルト成長の実験花こう岩メルトが地殻の部分溶融により形成されるプロセスを再現する実験として,前年度に続いて非平衡条件下での融解実験を行い,融解のカイネティクスに関わる基礎的なデータを得た.今年度行った系は,サニディン-石英-アルバイト-水ならびにその部分系,正長石-石英-アルバイト-水ならびにその部分系である.鉱物粒子間に発達するメルト層の発達過程を調べたが,得られた結論は次のとおりで,昨年の系(マイクロクリン-石英-アルバイト-水ならびにその部分系)の場合と同じであった.(1)メルト層中には組成勾配があり,メルトの形成は拡散律速による.(3)双物型成長則からメルト中の最も遅い成分の拡散係数を見積もることができた.1.サブソリダス反応組織の発達の程度による大崩山花こう岩体の冷却過程宮崎県大崩山花こう岩体はひとつのマグマチャンバーが固結してできた累帯深成岩体と考えられている.われわれはルーフ境界から岩体深部に向かって,ミルメカイトやパーサイトなどサブソリダス反応によって形成される組織の発達程度を検討し,次のような系統的変化を見出した.(1)ミルメカイトの平均発達幅はルーフ直下で10μm,950m下で100μmと岩体深部に向かって系統的に増大する.(2)パーサイト中のアルバイトラメラの発達幅は同様に10μmから230μmまで増大する.(3)アルバイトラメラの体積分率は0.0l3から0.278へと増大する.(4)アルバイトラメラの間隔は35μmから138μmへと増大する.このことは大崩山岩体がルーフから効率的に冷却されたことを意味する.ウォール境界からの系統的変化は見出されなかった.またわれわれは,斜長石-ホルンブレンド温度計を用い,サブソリダス反応が継続した時間を見積もることに成功した.反応の継続時間をルーフ直下で15-25年程度,ルーフ下950mで150-300年程度と推定した.2.花こう岩系の拡散律速型メルト成長の実験花こう岩メルトが地殻の部分溶融により形成されるプロセスを再現する実験として,前年度に続いて非平衡条件下での融解実験を行い,融解のカイネティクスに関わる基礎的なデータを得た.今年度行った系は,サニディン-石英-アルバイト-水ならびにその部分系,正長石-石英-アルバイト-水ならびにその部分系である.鉱物粒子間に発達するメルト層の発達過程を調べたが,得られた結論は次のとおりで,昨年の系(マイクロクリン-石英-アルバイト-水ならびにその部分系)の場合と同じであった.(1)メルト層中には組成勾配があり,メルトの形成は拡散律速による.(3)双物型成長則からメルト中の最も遅い成分の拡散係数を見積もることができた.1.大崩山花こう岩体の岩石学的研究宮崎県大崩山花こう岩体の岩石学的研究を行い、サブソリダスでの再平衡に関する顕著な知見をえた。大崩山花こう岩体は高橋正樹氏による詳細な研究によって、一つのzoned magma chamberが固化したものであることが明らかになっている。その著しい特徴は、岩体内部で高度により鉱物のモードが系統的に変化することである。すなわちルーフ境界から高度が下がるにつれて有色鉱物の含有量がまし、石英・カリ長石の含有量は減少する。この研究を受け、われわれはルーフ境界から冷却が進行するならば、高度が下がるとともにサブソリダスでの再平衡の進行度が増大するのでないかと考えた。そこでサブソリダス反応として普遍的に観察されるミルメカイトとパーサイトの発達の程度を解析し、次の重要な知見を得た。(1)ミルメカイトの幅は、平均値ならびに最大値ともに高度が下がるにつれ有意に増大する。平均幅は0.02mm程度から0.15mm程度まで増大し、最大幅は0.08mm程度から0.35mm程度まで系統的に増大する。

(2)パーサイト中のラメラの平均幅は高度とともに系統的に増大し、0.01mm程度から0.22mm程度まで変化し、その差は有意である。また母相に対するラメラの体積分率も系統的に増加する。2.花こう岩系の拡散律速型メルト成長花こう岩メルトを形成する地殼物質の融解過程のカイネティクスを理解する目的で、非平衡条件下での融解実験を行った。石英-カリ長石-アルバイト-水の系ならびにその部分系を対象として、鉱物粒子間に形成されるメルト層の発達過程を調べた。その結果次のことが分かった。(1)メルト層中には組成勾配があり、メルトの形成は拡散律速による。(2)メルト層の厚さの時間発展は、双物型成長則に従う。(3)双物型成長則からメルト中の最も遅い成分の拡散係数を見積もることが可能。1.サブソリダス反応組織の発達の程度による大崩山花こう岩体の冷却過程宮崎県大崩山花こう岩体はひとつのマグマチャンバーが固結してできた累帯深成岩体と考えられている.われわれはルーフ境界から岩体深部に向かって,ミルメカイトやパーサイトなどサブソリダス反応によって形成される組織の発達程度を検討し,次のような系統的変化を見出した.(1)ミルメカイトの平均発達幅はルーフ直下で10μm,950m下で100μmと岩体深部に向かって系統的に増大する.(2)パーサイト中のアルバイトラメラの発達幅は同様に10μmから230μmまで増大する.(3)アルバイトラメラの体積分率は0.013から0.278へと増大する.(4)アルバイトラメラの間隔は35μmから138μmへと増大する.このことは大崩山岩体がルーフから効率的に冷却されたことを意味する.ウォール境界からの系統的変化は見出されなかった.またわれわれは,斜長石-ホルンブレンド温度計を用い,サブソリダス反応が継続した時間を見積もることに成功した.ホルンブレンドはほぼ均質であるが,斜長石と接するリムの部分だけは組成変化を起こしている.このことから,ホルンブレンドコアと斜長石の対が与える温度706度をサブソリダス反応の開始温度,ホルンブレンドリムと斜長石の対が与える温度619度をサブソリダス反応の終了温度と考え,両者の温度間隔で拡散が有効であったと仮定し,反応の継続時間をルーフ直下で15-25年程度,ルーフ下950mで150-300年程度と推定した.2.花こう岩系の拡散律速型メルト成長の実験花こう岩メルトが地殻の部分溶融により形成されるプロセスを再現する実験として,前年度に続いて非平衡条件下での融解実験を行い,融解のカイネティクスに関わる基礎的なデータを得た.今年度行った系は,サニディン-石英-アルバイト-水ならびにその部分系,正長石-石英-アルバイト-水ならびにその部分系である.鉱物粒子間に発達するメルト層の発達過程を調べたが,得られた結論は次のとおりで,昨年の系(マイクロクリン-石英-アルバイト-水ならびにその部分系)の場合と同じであった.(1)メルト層中には組成勾配があり,メルトの形成は拡散律速による.(2)メルト層の厚さの時間発展は,双物型成長則に従う.(3)双物型成長則からメルト中の最も遅い成分の拡散係数を見積もることができた.
炭化水素系燃料の改質過程におけるラジカル反応の計測とシミュレーション

本年度は放電装置を新たに導入して,まず空気中の放電場の発光強度分布を,CCDカメラを用いて測定した.従来の一点計測と比べて,測定場全体の把握が容易になる点がこの計測法の優れた特徴である.直径19mm厚さ5mmの円盤形電極を20mm離して放電した.電圧は2kVで,空気の圧力は最低で1Torrまで達成できる.分光器の出口スリットの先に集光レンズを設置して,CCDカメラ(MCP2枚のイメージインテンシファイア付)で平面強度分布を測定した.200600nmの領域で幾つかの特徴ある波長にセットして,半値幅0.8nmの波長分解能で測定した.圧力1Torrの場合にN_2(315.75nm),N_2^+(427.70nm),OH(306.67nm),O_2(366.80nm),O_3(328.05nm),NO(226.05nm)が同定できた.この手法は今後の燃料改質過程の発光測定に適用できると思われる.発光分光は奥行き方向の積分値を計測するために,三次元的な局所濃度の定量的測定が困難であるという欠点をもつ.火炎中のOHラジカルの化学発光とレーザー誘起蛍光分布について,円筒バーナー火炎と一次元火炎を用いて実験して,比較検討した.その結果,一次元火炎では,蛍光強度の最大傾きと発光のピークの位置はほぼ一致し,火炎反応帯が明確に定義できる事が判った.火炎の既燃領域でも蛍光強度は強く,これは従来の観測でも確認されている.一方,発光は火炎の反応帯近傍に限られ,その機構は未だ不明な点も多く,ラジカルの定量的な評価に使うことは危険であることが示された.又,円筒バーナーの場合には,アベール変換の仮定が誤差の主要な原因である事も判った.本年度は放電装置を新たに導入して,まず空気中の放電場の発光強度分布を,CCDカメラを用いて測定した.従来の一点計測と比べて,測定場全体の把握が容易になる点がこの計測法の優れた特徴である.直径19mm厚さ5mmの円盤形電極を20mm離して放電した.電圧は2kVで,空気の圧力は最低で1Torrまで達成できる.分光器の出口スリットの先に集光レンズを設置して,CCDカメラ(MCP2枚のイメージインテンシファイア付)で平面強度分布を測定した.200600nmの領域で幾つかの特徴ある波長にセットして,半値幅0.8nmの波長分解能で測定した.圧力1Torrの場合にN_2(315.75nm),N_2^+(427.70nm),OH(306.67nm),O_2(366.80nm),O_3(328.05nm),NO(226.05nm)が同定できた.この手法は今後の燃料改質過程の発光測定に適用できると思われる.発光分光は奥行き方向の積分値を計測するために,三次元的な局所濃度の定量的測定が困難であるという欠点をもつ.火炎中のOHラジカルの化学発光とレーザー誘起蛍光分布について,円筒バーナー火炎と一次元火炎を用いて実験して,比較検討した.その結果,一次元火炎では,蛍光強度の最大傾きと発光のピークの位置はほぼ一致し,火炎反応帯が明確に定義できる事が判った.火炎の既燃領域でも蛍光強度は強く,これは従来の観測でも確認されている.一方,発光は火炎の反応帯近傍に限られ,その機構は未だ不明な点も多く,ラジカルの定量的な評価に使うことは危険であることが示された.又,円筒バーナーの場合には,アベール変換の仮定が誤差の主要な原因である事も判った.
生物時計によるRNA制御機構

生物時計による遺伝子発現の制御として転写制御がよく知られているが、転写後の制御も存在する。申請者らは単細胞性の真核藻類であるクラミドモナスにおいて、様々な遺伝子のレポーター株を作製する過程で、生物発光レポーターの概日リズムに明らかに転写後制御が表れていることを発見した(未発表データ)。本研究では申請者らが確立した極めて効率的な順遺伝学的手法(Matsuo et al.Genes Dev, 2008)を用いることで、「転写後リズム制御」に関わる遺伝子群を網羅的に同定し、その機構の全容の解明を目指す。具体的には1)転写後リズム制御に関わるシス配列の同定、2)転写後リズム制御の解除された変異体のスクリーニングと原因遺伝子の網羅的同定、3)転写後リズム制御因子の細胞内局在解析、4)複合体のサブユニットおよび結合RNAの同定、5)時計遺伝子と転写後リズム制御因子の遺伝学的な相関の解析を行う。これらの解析により、RNAプログラムの一端である「時間的な制御機構」に関する新たな知見を提供できると期待される。大規模1次スクリーニングにより、期待される表現型の変異体を分離することに成功した。しかし、その表現型が転写後リズム制御の解除によるものか、生物時計自体の異常によるものかを区別するために2次スクリーニングを行った結果、いずれも生物時計の異常によるものであることが明らかになった。転写後リズム制御の変異体を効率的に分離するには、2色レポーター系の応用により、1次スクリーニングで転写後リズム制御の変異体と生物時計の変異体を区別する必要がある。一方、葉緑体の転写後リズム制御に関する知見を得るため、核コードの葉緑体転写後制御因子群の発現量を調べた結果、これらの因子は生物時計による発現制御を強く受けていることを見いだした。これは、葉緑体におけるRNAプログラムの時間的な制御機構の一端を明らかにする新しい知見である。本研究では申請者らが確立した極めて効率的な順遺伝学的手法(Matsuo et al. Genes Dev, 2008)を用いることで、「転写後リズム制御」に関わる遺伝子群を網羅的に同定し、その機構の全容の解明を目指す。今年度はリズム測定系を確立することに成功し、変異体のスクリーニングを開始した。
iPS細胞の分化系の技術開発および独自の統合失調症多発家系患者の分子病態解析

本年度は、患者由来神経細胞を直接的に扱うことが可能となるiPS細胞技術を利用して統合失調症発症の分子病態の一端を明らかにすることを目的とした研究を実施し、以下の成果を得た。1)前年度の研究で、iPS細胞を神経細胞に分化させる系の改良を実施し、電気生理学的解析に適している神経細胞の分化方法を確立した。本年度は、その系を利用し、独自に見いだしている統合失調症の多発家系患者由来の神経細胞の電気生理学的解析を実施し、患者細胞で、mIPSCのamplitudeに異常があることを見いだした。2)前年度までの研究で、一卵性双生児の治療抵抗性統合失調症患者(片方の患者のみクロザピンが効果的であった)のクロザピン応答性不一致の分子基盤として、プロトカドヘリンといった細胞接着因子群の発現が、患者間で有意に異なることを見いだしていた。本年度は、さらに4人の治療抵抗性統合失調症患者(2人はクロザピンが効果的、2人はクロザピンに応答しない)からiPS細胞を樹立し、分化神経細胞を用いて、RNA発現解析を実施した。その結果、すでに同定していた細胞接着因子群のうち一部の遺伝子に関して、一卵性双生児患者でみられたクロザピンが有効な患者と効果的ではなかった患者間の遺伝子発現の相違の再現性が確認された。一卵性双生児由来の神経細胞における細胞接着因子群の機能を解析することを目的として、神経細胞の形態観察を実施したところ、患者間でdendriteの長さの総和(細胞当たり)に差があることを見いだした。3)前年度までの研究で、ARHGAP33が統合失調症と関連していることを見いだしていた。本年度は、ARHGAP33やSORT1といった細胞内蛋白質輸送に関与する分子群の機能解析をiPS由来分化神経細胞で実施するための系の構築を実施した。28年度が最終年度であるため、記入しない。統合失調症の治療に向けた戦略には、疾患の病因・病態の分子レベルの理解が必要である。そのためには、患者脳を直接的に対象とした研究が重要であるが、ヒト脳へのアクセスは著しく困難であるため分子病態の理解は世界的に進んでいない。本研究では患者由来神経細胞を直接的に扱うことが可能となるiPS細胞技術を利用して統合失調症発症の分子病態の一端を明らかにすること、およびiPS細胞の神経細胞への分化系の技術基盤の開発を目的としている。特に、統合失調症の多発家系といった独自の患者群からiPS細胞、および分化神経細胞を作製し、疾患の分子病態を明らかにする計画である。本年度は以下の成果を得た。1)iPS細胞を神経細胞に分化させる方法の改良を試み、市販の培地を用いた接着系で神経幹細胞を作製し、神経細胞に分化させる基盤を確立した。また、神経細胞の分化においてはcoating剤、培地に加える種々の栄養因子群、培地自体のアミノ酸の検討等を行い、電気生理学的に適している神経細胞の分化方法を確立した。2)一卵性双生児の姉妹(両者ともに治療抵抗性の統合失調症患者;片方の患者のみクロザピンが効果的)のクロザピンに対する応答性不一致の分子基盤として、プロトカドヘリンといった細胞接着因子群の発現が有意に患者間で異なることを見いだした。また、炎症系の遺伝子や、神経系において重要な機能をもつ転写因子群の発現にも相違があることを見いだした。1)神経細胞の分化系の開発については、作製した分化神経細胞の電気生理学的解析から、マウス海馬神経細胞と比較しても遜色のないmEPSCの頻度や振幅を示す細胞ができたことから順調に進展している。2)クロザピン応答性の分子メカニズムについては細胞接着系遺伝子等を同定しており、概ね順調に進展している。

本年度は、ARHGAP33やSORT1といった細胞内蛋白質輸送に関与する分子群の機能解析をiPS由来分化神経細胞で実施するための系の構築を実施した。確立した分化方法を用いて、神経細胞を作製し、患者神経細胞の疾患と関連した機能異常を見いだしていくとともに、分子レベルでその原因を追及していく方針である。また、クロザピン応答性に関しては他患者を用いて再現性を確認し、分子病態を明らかにしていく計画である。また、適宜マウス神経細胞を用いた解析も実施する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
新たなSCIDモデルマウスの作製と免疫系分化の解析

IL-2、IL-4、IL-7などのサイトカイン受容体のγ鎖と会合して、増殖シグナルを伝達するJak3の欠損マウスを、129及びC57BL/6由来の二種類のES細胞株を用いて樹立した。129ES細胞はinjection方式で、C57BL/6ES細胞では凝集法にて作製した。両方のJAK3欠損マウスにおいてもリンパ球特異的な分化障害を示し、T細胞の減少、B細胞の欠損を伴い、重症免疫不全症の状況を示した。ヒトXSCIDでは正常数のB細胞が存在し、これとは異なることを示した。Jak3欠損マウスの胸腺細胞、及び末消T細胞のTCRレパートリーの解析より、このマウスでは自己反応性T細胞を除去することができず、ネガティブ選択にJak3が重要であることが判明した。また、末消T細胞は全てがT細胞が活性化されると現れるマーカーが発現し、活性化状態であり、抗原等による刺激には全く反応しない不応答状態にあった。これらから、Jak3は増殖シグナルのみならず、T細胞の選択や活性化にも関与していることを明らかにし、常染色体性劣性重症免疫不全症では増殖シグナルの欠損に伴う不全のみでなく、末消T細胞の機能不全のあることも示唆された。Jak3欠損による不全状態を回復させるために、Wild-typeとキナーゼ欠失変異Jak3の両者のトランスジェニックを作製した。変異Jak3発現トランスジェニックマウスでもT細胞分化等に大きな変化はなかった。そこで現在、これらのマウスとJak3欠損マウスとを交配することによって変異Jak3の機能を明らかにする予定である。
内因性天然物リガンドを用いる食虫植物の活動電位発生機構に関する化学的研究

ハエトリソウの捕虫運動とアメリカネムノキの就眠運動は同一の内因性化学物質ジャスモン酸グルコシド(JAG)で引き起こされる。これを用いたエナンチオディファレンシャル実験を行うために、立体化学の異なる4種のハイブリッド型化学プローブを合成した。また、運動細胞をモデル系として、JAGによる活性酸素生産を確認した。また、活性酸素によって活性化されるカリウムチャネルの同定も進んだ。しかし、このチャネルの速度論的解析から捕虫運動のような早い運動には別のカリウムチャネルが関与するシステムを考える必要も示唆された。ハエトリソウの捕虫運動とアメリカネムノキの就眠運動は同一の内因性物質ジャスモン酸グルコシド(JAG)で引き起こされる。前年度の光親和性分子プローブの合成に引き続いて、運動誘導に関与するシグナルに関する検討を行った。運動細胞をモデル系とする実験によって、JAGは活性酸素種の発生を誘導する機能があることが明らかになった。活性酸素種の添加によって、細胞の収縮は誘導されなくなった。これらの結果は、運動細胞において、JAGによって活性酸素種がセカンドメッセンジャーとして生産されることを示している。また、これに応答するカリウムチャネルに関しても同定が進んだ。このチャネルは活性酸素種の添加によって活性化された。この様な活性化は、過去に報告例がある相同性の高いチャネルと類似していた。しかしその後の実験から、活性化に関与する分子機構が異なる可能性が示唆されており、一層の検討が必要である。一方で、このチャネルは特異的な速度論的性質を有しており、就眠運動特異的に関与する可能性が高いと考えられた。捕虫運動のような早い運動に関与する活動電位発生誘導には、さらに応答の早いイオンチャネルの関与を考える必要がある。ハエトリソウの全ゲノム情報、あるいは運動細胞のトランスクリプトーム解析に基づくイオンチャネルの同定が必要である。これらの結果から、就眠運動と捕虫運動では、同一のセカンドメッセンジャーを使用しながら、異なるイオンチャネルの応答が関与している可能性が示唆された。本年度は、ハエトリソウの閉葉物質の構造を基にした分子プローブの化学合成を中心に研究を進めた。標的部位の同定に必要な蛍光プローブを合成するために、グリコン部位にアジド基を導入したアジ化体を合成し、Hüsgen[3+2]付加環化反応による蛍光基導入によって蛍光プローブ化合物を合成した。蛍光色素としてはフルオレセインを使用したが、状況に応じて他種の蛍光色素の導入も可能である。また、アジ化体にHüsgen[3+2]付加環化反応によってビオチンを導入したビオチン体は、ストレプトアビジンビーズ上に固定化することで、標的精製のためのアフィニティー担体として使用できる。一方、標的タンパク質の非解離親和性標識を目指して光親和性標識化体を合成した。これには、グリコン部位、アグリコン部位、各々の光学活性体を連結することで、4種類のハイブリッド体を合成し、活性評価を行った。その結果、天然型のみに有意な活性が認められ、グリコン部位の立体化学も活性に重要であることが分かった。閉葉物質は、ハエトリソウ・アメリカネムノキの2種の植物に対して葉を閉じさせる作用を示すことから、類似の機構の存在が推定される。生物検定には、アメリカネムノキ運動細胞を使用したが、アメリカネムノキの運動細胞における標的タンパク質の同定が進んでおり、今後は、この結果を基にハエトリソウにおける運動の誘導機構を再考察する必要がある。閉葉物質を基にした、蛍光プローブ分子、アフィニティー担体、光親和性プローブなどを全て合成することが出来た。また、研究に必要な閉葉物質並びに、そのコントロールとしての鏡像異性体の大量合成も完了した。類似の機構が予想されるアメリカネムノキの運動細胞において、標的タンパク質の同定が進んでおり、今後はこの結果を参照しつつハエトリソウにおける運動の誘導機構を再考察する。アメリカネムノキの運動細胞における標的タンパク質の同定が進んでおり、今後は、この結果を基にハエトリソウにおける運動の誘導機構を再考察する必要がある。アメリカネムノキにおける標的分子ホモログがハエトリソウにも存在するか、また、その局在性などを調べていく必要がある。次年度は、植物材料の遺伝的解析にもやや重点を置いた研究が必要である。すなわち、アメリカネムノキにおける標的分子を確定した後に、そのホモログがハエトリソウにも存在するか、また、その局在性などを調べるための分子生物学的アプローチが必要である。このため、研究費の一部を分子生物学的研究に必要な鶴首し薬類に使用する。これと平行して、研究で使用する分子プローブ合成のための合成試薬類も購入する必要がある。研究費を効率的に使用することで、目的達成を目指したい。

次年度の使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と併せ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。
生体関連金属錯体における多重相互作用と機能発現の研究

本研究の最終年度であるため、生体系および生体関連金属錯体における多重相互作用による機能発現を中心に、金属イオン配位圏での分子間相互作用、金属タンパク質の構造、情報伝達の諸点から研究を行った。1.多重相互作用の生体系での意義生体系金属錯体について、アミノ酸金属錯体をモデルとする生体ポリアミン関与の分子間水素結合様式、ヒト転写因子亜鉛フィンガーの特異構造とDNA認識、低分子金属錯体によるDNA結合、芳香族アミノ酸の示す分子間相互作用をそれぞれ明らかにした。また、ターゲットとする白金ブルー錯体の示す反応様式を明らかにした。一方、植物ホルモンであるエチレンの受容体を、銀イオンをマーカーとして検索する方法を開拓した。2.酵素モデル反応系の神経成長因子(NGF)生成促進作用銅含有フェニルアラニンヒドロキシラーゼモデル系でのプテリン補酵素との酸化還元反応過程の詳細を調べ、酸素の活性化メカニズムの情報を得た。また、この系によるフェニルアラニンの水酸化反応生成物をマウス神経細胞に作用させ、著しいNGF生成促進作用を見出した。この作用へのアルミニウム(III)の抑制効果から、アルツハイマー病の原因としてのアルミニウムの可能性を推定した。3.金属錯体とDNAとの相互作用銅含有の亜硝酸還元酵素の反応メカニズムを追究し、硝酸イオン還元の電子移動過程を推定した。鉄クラスター系を用いた研究から、電子移動に伴う構造変化を明らかにした。一方、モリブデン含有のキサンチン酸化酵素を結晶として単離し、分子内電子伝達経路を明らかにすると共に、X線回折像をはじめて得た。昨年度に引続いて生体関連金属錯体における多重相互作用と機能発現に果たす役割を明らかにすることを目的として、中心金属イオンとの結合様式、分子間相互作用、情報伝達の諸点を中心に研究を行った。1.多重相互作用とモデル錯体生体系での特異的結合に関与するアミノ酸側鎖の相互作用について、水素結合と芳香環スタッキングが錯体の安定度と配位構造を左右することを、アミノ酸、ペプチド銅(II)錯体にて明らかにした。植物成長ホルモンのエチレンの受容体としてCu(I)を含むタンパク質を想定し、モデル錯体による研究を続けてきたが、目下、Ag(I)などをマーカーとしてこれと結合する分子を生体系で探索する段階に達した。2.金属酵素・タンパク質関連錯体補酵素の役割について、銅含有フェニルアラニンヒドロキシラーゼのプテリン補酵素によるO_2の活性化とこれへの中心金属イオンの関与、アミン酸化酵素の補酵素と考えられるTOPAおよび類似のPQQの銅(II)錯体の合成とその活性の研究をそれぞれはじめて行い、酸化還元反応過程に関する新しい情報を得た。3.金属錯体とDNAとの相互作用DNA結合ドメインの亜鉛フィンガーを有する転写因子Splについて、DNA切断能を有するブレオマイシン誘導体などを用いて反応を行い、DNAとの相互作用様式と塩基認識での役割に関する重要な情報を植た。DNAに親和性を有する金属錯体に関しては、新しい白金ブルー錯体を各種開発し、ヌクレオチドとの反応様式を解析して、生成する白金(II)錯体の構造を明らかにし、反応メカニズムを追究した。
地上ディジタル放送用ガードインターバル超えマルチパス歪み等化器の開発

日本の地上ディジタルテレビ放送においては、±168μs以上の遅延時間の遅延波が到来した場合は等化が不可能となり、受信不能となる場合が生じる。そこで、遅延時間が±1ms程度、希望波レベルに近い遅延波が到来した場合でも等化可能な方式のアルゴリズムについて検討し、遅延時間が約1ms(遅延波レベル/希望波レベル=-3dB時)で、かつ±1Hzの周波数偏差(規格値)がある遅延波に対して等化可能であることを確認した。本成果はSFN局等からの長距離遅延波による混信の改善に有効であると考えられる。地上ディジタルテレビ放送においては周波数資源の有効利用のため、隣接する送信局間で同じ周波数を使用するSFN (Single Frequency Network:単一周波数ネットワーク)が採用されているが、このSFN環境下における大きな課題は、非常に長い遅延時間をもつマルチパス波が到来した場合、受信機での歪み等化が不可能となり、受信できなくなることである。特に最近はSFN局の増加に伴い、ガードインターバルを超えた波が到来するケースも増加傾向にあり、放送局および一般受信者にとって大きな問題となってきている。本研究はこの課題を解決するために行うもので、平成21年度は新たに考案した1ms程度の非常に長い遅延時間をもつ遅延波に対して歪み等化を可能とする新方式の性能について、さまざまな状況下を考慮したデータを取得し、課題の洗い出しを行った。シミュレーションの結果として、本方式においては、D/U(希望波レベル/マルチパス波レベル)が3dB程度になると、等化性能が劣化すること、ウィンドウ処理期間(信号切り出し期間)の開始点から7-8シンボルまでは、雑音レベルが大きくなり、C/Nが劣化することなどさまざまな課題があることが判明した。この成果については電子情報通信学会論文誌Cに投稿中であり、2010年度電子情報通信学会総合大会でも発表する予定である。また、国際学会(APMC 2010)にも投稿を予定している。今年度は、これらの課題を解決するための検討・シミュレーションを行い、装置化に向けての基礎データを取得する。地上ディジタルテレビ放送においては周波数資源の有効利用のため、隣接する送信局間で同じ周波数を使用するSFN(Single Frequency Network:単一周波数ネットワーク)が採用されているが、このSFN環境下における大きな課題は、非常に長い遅延時間をもつマルチパス波が到来した場合、受信機での歪み等化が不可能となり、受信できなくなることである。本研究はこの課題を解決するために行うもので、平成22年度は新たに考案した1ms程度の非常に長い遅延時間をもつ遅延波に対して歪み等化を可能とする新方式の性能について、さまざまな状況下を考慮したデータを取得し、課題の洗い出しを行った。本方式においては、ウィンドウ処理期間(信号切り出し期間)が64msと長いことから、SFN局間の周波数偏差など時間領域で生じる変動が信号劣化に与える影響が懸念された。このため、シミュレーションによる検討・解析を行い、10Hz程度の大きな変動(規格は1Hz以内)に対してもほとんど劣化を生じないことを確認した。また、信号切り出し期間と信号劣化の関係などを明らかにした。これらの成果については映像情報メディア学会の放送技術研究会で発表を行うとともに、査読付き国際会議(APMC 2010)のProceedingsにも採録された。また、映像情報メディア学会にジャーナル論文として投稿中である。23年度(最終年度)は、装置化に向けてさまざまな角度からのデータを取得・解析し、最終仕様を確定させる。本研究はこの課題を解決するために行ったもので、平成23年度は新たに考案した1ms程度の非常に長い遅延時間をもつ遅延波に対して歪み等化を可能とする本方式の性能について、さまざまな状況下を考慮したデータを取得するとともに、対策案を検討した。SFN局間の周波数偏差など時間領域で生じる変動が信号劣化に与える影響については、問題はないことを確認したが、遅延波の遅延時間がサンプリング間隔の非整数倍時(通常はこの状態)に生じる遅延波レベルの誤差が等化精度に与える影響が課題となった。そこでこれについて検討を行い、対策法を確立した。また、これまでの取り組みの集大成として学会発表を行う(3件)とともに、査読付きジャーナル論文に2件投稿した(いずれも採択・出版された)。以上のように、今後の装置化に向けてさまざまな角度からのデータを取得・解析し、本方式は充分実用的であることを示すことができた。

また、装置仕様を確定させることができた。当初予定していたハードウェア化にはたどり着けなかったが、ソフトウェア(プログラム)による受信は可能となったため、今後はこれを用いて工場での実験およびフィールド実験等を行い、ハードウェア化・実用化に向けた取り組みを進めていきたい。
大学等におけるアイソトープ取扱施設からの放射性廃棄物の削減と安全取扱

先端科学研究で多方面に利用されているラジオアイソトープは、一部が使用中に低レベルの排気・排水として環境中に放出され、大部分は使用後に放射性廃棄物として容器に収納して委託廃棄されるか、アイソトープ取扱施設で保管されることになる。本研究では、全国の国立大学アイソトープ総合センターの教官が連携して、大学等のアイソトープ取扱施設で生じる放射性廃棄物の安全取扱法および処理法の改善と削減法を重点的に検討してきた。2年間の研究成果は以下のとおり。紙・布などの可燃物やプラスチックなどの難燃物について、焼却、低温灰化、あるいは乾溜などの減容処理により、アイソトープがどのような挙動を取るかを各種条件下で調べ、減容の効率、アイソトープの拡散防止と回収方法についての指針を得た。一方、科学技術庁から許可を得て、先端科学研究で頻繁に使用される5核種を含む液体シンチレーター廃液を種々の条件で試験焼却し、焼却中および焼却後におけるこれらアイソトープの排気、排水への移行率と化学形ならびに装置内の残存率などを調べた。得られた実測データをもとに、より高濃度の廃液焼却処理における問題点と可能性を明らかにし、アイソトープ廃液焼却処理における安全指針となる結論を得て、今後、論文に発表するとともに、科学技術庁等にその指針の適用を要請して行く予定である。また、各種廃液中のアイソトープを沈殿、吸着、交換、分溜等の分離法により除去する可能性、アイソトープ実験で使用した器具や容器を再利用するための洗浄法など、各種放射性廃棄物の減容・削減法についても検討を行った。先端科学研究で多方面に利用されているラジオアイソトープは、一部が使用中に低レベルの排気・排水として環境中に放出され、大部分は使用後に放射性廃棄物として容器に収納して依託廃棄されるか、アイソトープ取扱施設で保管されることになる。本研究では、全国の国立大学アイソトープ総合センターの教官が連携して、大学等のアイソトープ取扱施設で生じる放射性廃棄物の安全取扱法および処理法の改善ならびに環境への放出の測定と削減法を重点的に検討している。初年度の研究成果は以下のとおり。紙・布などの可燃物やプラスチックなどの難燃物について、焼却、低温灰化、あるいは乾溜などの減容処理により、アイソトープがどのような挙動を取るかを各種条件下で調べ、減容の効率、アイソトープの拡散防止と回収方法などの検討を始めた。一方、科学技術庁から許可を得て先端科学研究で頻繁に使用される5核種の液体シンチレーター廃液を種々の条件で試験焼却し、焼却中および焼却後におけるこれらアイソトープの排気、排水への移行率と化学形ならびに装置内の残存率などを調べている。今後これらの実測データをもとに、より高濃度の廃液焼却処理における問題点と可能性を明らかにするとともに、アイソトープを捕集・回収する方法を検討する。無機溶液中のアイソトープを吸着、交換、分溜等の分離法により除去する可能を調べた。また、アイソトープ実験で使用した器具や容器を再利用するための洗浄法を検討し、不燃性廃棄物の削減法について検討を行った。

一方、科学技術庁から許可を得て、先端料学研究で頻繁に使用される5核種を含む液体シンチレーター廃液を種々の条件で試験焼却し、焼却中および焼却後におけるこれらアイソトープの排気、排水への移行率と化学形ならびに装置内の残存率などを調べた。得られた実測データをもとに、より高濃度の廃液焼却処理における問題点と可能性を明らかにし、アイソトープ廃液焼却処理における安全指針となる結論を得て、今後、論文に発表するとともに、科学技術庁等にその指針の適用を要請して行く予定である。また、各種廃液中のアイソトープを沈殿、吸着、交換、分溜等の分離法により除去する可能性、アイソトープ実験で使用した器具や容器を再利用するための洗浄法など、各種放射性廃棄物の減容・削減法についても検討を行った。
コルチゾール反応性の鈍化が社交不安を維持する情報処理過程に及ぼす影響の解明

今年度は,社交場面に対するコルチゾール反応が社交不安の維持に寄与する認知的情報処理過程に及ぼす影響を検討するとともに,認知的情報処理過程の操作がコルチゾール反応の回復に及ぼす影響の検討を行った。具体的には,(a)社交場面経験後のコルチゾール反応が社交不安の維持に関与する認知的情報処理過程に及ぼす影響を検討する実験研究,(b)回顧的な情報処理過程に拮抗する認知的方略(ディストラクション方略)への従事が,社交不安を示す者におけるコルチゾール反応の回復に及ぼす影響を検討する実験研究を実施した。まず,(a)の結果として,社交場面を経験した後に明確なコルチゾール反応を示す者においては,そうでない者と比較して,自身の身体反応の知覚や,回顧的思考が促進されやすいことが示唆された。次に,(b)の結果として,ディストラクションへの従事がコルチゾール反応の回復に及ぼす影響の検討は明確にはみられなかったものの,社交場面の経験後に回顧的思考に従事していた者ほどコルチゾール反応の回復はみられにくいという,昨年度得られた知見を再現する知見が得られた。以上の今年度の実績から,心理学的操作によるコルチゾール反応の回復の促進可能性についてはさらなる検討が求められるものの,社交不安を示す者に対する支援において,HPA系の活動について考慮することの有用性,および心理学的な支援によるHPA系の活動の変容可能性を示唆する重要な知見が得られたと考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,社交不安を示す者における社交場面に対する生体の適切な生理的応答性が鈍化している状態,とくに,社交場面を経験した後のコルチゾール反応の回復が生じにくい状態を,認知的情報処理過程の観点から記述するための検討を行なった。具体的には,(a)認知的情報処理過程がコルチゾール反応の回復に及ぼす影響を検討する実験研究(研究1:国際学術雑誌に投稿中),(b)コルチゾール反応が因果的に認知的情報処理過程に及ぼす影響を検討する実験研究(研究2:データ収集中),(c)社交不安を示す者における認知的情報処理過程への介入がコルチゾール反応の回復に及ぼす影響を検討する研究(研究3:実験実施のための予備的な調査研究が完了し,国際学術雑誌に投稿中)を行なった。今年度の研究の結果,社交場面を経験した後に社交場面について回顧的に思考を続けることで,コルチゾール反応の回復が阻害されることが明らかになった(研究1)。また,このような回顧的思考を多く行なう傾向にある者ほど社交不安が経時的に維持されやすいが,社交場面のネガティブな側面以外に着目する情報処理(認知的再評価)にも従事する傾向がある場合には社交不安は維持されにくいことが明らかになった(研究3)。以上の研究成果は,従来主に生物学的な基盤を中心として理解されてきたコルチゾール反応の回復の個人差を心理学的変数によって一定程度予測,制御できることを示す基礎的な知見となると考えられる。当初の予定通り,研究1のデータ取得および論文投稿が完了し,また研究2,研究3の倫理申請およびデータ収集を開始したため。今年度から継続し,次年度は研究2および研究3のデータ取得を継続する。そして,取得が完了し次第,データ解析および論文執筆を行ない,次年度内に論文投稿を完了する。
Rasシグナルを抑制しアポトーシスを誘導する新しい分泌性因子

ショウジョウバエEGF受容体を介するシグナル伝達経路について解析を行い以下の成果を得た。(1)EGFモチーフを有する分泌性蛋白質Argosを複眼特異的に過剰発現するトランスジェニック系統GMR-argosのgenetic modifierとして分離した変異の染色体上における位置を決定し、近傍に位置する既知の遺伝子の変異体との相補性試験を行った。分離した変異体の一部は既知のEGF受容体シグナルに関与する遺伝子の変異であり、残りは新規な遺伝子の変異と考えられた。(2)バキュロウイルス発現系を用いて得たArgos、Spitz(ショウジョウバエのTGFα相同分子)及びEGF受容体の蛋白質を用いて、これらの結合活性を調べた。BIAcoreおよび免疫沈降法により、ArgosとSpitzがいずれもEGF受容体の細胞外ドメインに結合することが明らかになった。また、ウエスタンブロッティング法によりArgosはEGF受容体の二量体形成を直接阻害することが明らかになった。(3)Drosophila Ralのドミナントネガティブ及び恒常的活性型変異体のショウジョウバエ個体での強制発現実験により、Ralが発生過程における細胞形態の変化の制御に関与する可能性が示唆された。遺伝学的交配実験及び培養細胞への強制発現とリン酸化JNKの特異抗体を用いたウエスタンプロッティングによって、RalにはJNK経路を負に制御する活性があることを明らかにした。