hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代型電子カルテシステムによる高齢者多剤処方の是正効果に関する研究

急性期病院への入院がむしろ、高齢者のポリファーマシーを見直すきっかけとなっていると考えた。ポリファマシー状態にある高齢者の処方の是正には、医師、看護師、薬剤師などによる多職種での処方のレビューが重要で、次世代型電子カルテシステムが有用である。また、入院を契機に薬剤の見直しがはかられ退院時には処方の適正化が起こっている。これまで急性期病院への入院が薬剤数増加につながるという定説があったが、今回の研究により、急性期病院への入院がむしろ処方の適正化、薬剤数の減少にもつながるということが新たにわかった。さらに転倒に関連する薬剤は、転倒者、非転倒者に係わらず削減することができる。今年度の計画に従い実施し、論文の成果を英文誌に投稿した。まだacceptにはいたっていないため、おおむね順調と判断した。研究計画に従い、研究をすすめている。2017年4月に主論文が出版された。研究に関する総説を医学のあゆみIn pressとなっており、出版にこぎつけたい。老年医学次年度以降の計画に従い、実施する。主論文がin pressとなってしまい、掲載料、印刷費の請求が次年度になってしまったため。今年度の成果に対して論文を投稿した。現在、major revisionとなり、研究を継続している。想定していた論文の採用後にかかる費用ならびにmajor revisionに応じるための英文校正費用が残金として発生したため。論文の掲載料の請求が出次第、支払う。現在実施しているmajor revisionに応じるための研究を行うために使用を予定している。またその結果がまとまり次第、英文校閲にかかる費用を支払う予定である。
ベルリンにおける占拠運動からみた対ジェントリフィケーションに関する地理学的研究

平成26年度は1H25年度までに調査したシュプレー沿岸域における開発計画のその後の展開に関する調査,2新選定調査地である旧西ベルリン市ノイケルン地区における調査を行った.まず,ベルリン市はEU域におけるドイツの経済・政治的中枢化に伴い,リスクの低い投資先として注目され,特に住宅を含む土地価格が地域的に偏在性を示しつつも上昇傾向にある.メディアシュプレー計画はこうした開発動向に先駆けて,河岸域の開発特性をメディア関連産業の集積誘致と特色付けることにより,地域の全体的な開発を期待したものであった.しかし実態としては,旧市有地等の売却促進であり,必ずしも市民が望む開発ではなかったことが大きな市民運動の発生と区投票の開催をもたらした.また,旧東西境界域に属する同地域では,統一前後より以下2点の要因からアーティスト・市民主導による文化・創造的利用が積極的になされていった.1点目は旧東西境界域であるために,歴史的建造物や産業・工業遺産群が未修復の状態で残存していた点,2点目は第二次大戦後すぐに旧東独領に位置したため地権の所在が不明確であった点である.こうした状況下において,1990年後半以降には一時的な土地利用形態としてテンポラリーユースが利用されていったが,こうした文化創造的な場所性は観光産業振興においても積極的役割が期待され,2014年には一部地域において同計画が見直されることとなった.一方,ベルリン市インナーシティ地区の構造再編は,旧西独地域へと及びつつあり,当該年度は中でもノイケルン地区北東部ロイター街区におけるアーティスト,小売店事業主(商業,サービス業)を対象に経営形態や開設年,立地選択理由等に関する聞取り調査を行った.その結果,ロイター街区の改善過程においてアーティストは,カフェ・バーなどの集積を誘発している点において地域改善を促しているということが明らかとなった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,EU諸国の政治・経済的中心を担うドイツ連邦首都ベルリンを対象とし,特にインナーシティにおいて顕著にみられるジェントリフィケーションの動態と,それにより引き起こされる住民の抵抗運動を,社会経済的及び文化歴史的側面から多角的に明らかにすることである.本研究計画は,(1)ジェントリフィケーションに関する定量的調査,(2)対ジェントリフィケーションに関する質的調査の2点から進められる.(1)では,ジェントリフィケーションを誘発する背景的要因として,(1)各東西インナーシティにおける歴史的都市構造の差異(2)東ベルリンの潜在的価値(3)欧州圏における中心性を主要因として認識する.(1)東西ベルリンにおける構造的差異は第二次世界大戦以降の都市計画策定に遡り,1970年代以降の再開発計画やインナーシティ地区の住宅近代化にまで顕在化した.特に1980年代の西ベルリン市インナーシティ地区では急進的な再開発が行われ,老朽化した住宅を中心に新規建設が進められた.(2)東西統合後の開かれた市場において,特に1940年代までに建設された住宅(アルトバウ)が多く残存していた旧東ベルリン・インナーシティ地区の賃貸物件が価値の差value Gapとなり,新たな住宅市場を創出した.(3)住宅市場における同トレンドは非常に一過性が強く,特に市住宅の85%以上が賃貸契約物件であるベルリンにおいて,居住者層の変動性は非常に高く,従って賃料の上方変動は重要な問題となる.特に2013年現在,欧州危機の中にあるベルリンは住宅市場において市民(高所得者層・移民・外国人・アーティスト等)により特殊な構造を形成する.従って発生する(2)対ジェントリフィケーションは,賃料値上げによる居住者層の変化や大型再開発による地域変容に対する市民の抵抗運動を,運動主体から明らかにする.特に2004年に始動した大型再開発メディアシュプレーは2013年現在でも市民団体の基,反対運動がなされている.本研究目的は, EU諸国の政治・経済的中枢を担うドイツ連邦の首都ベルリンを対象とし,特にインナーシティにおいて顕著にみられるジェントリフィケーションの動態と,それにより引き起こされる住民の抵抗運動を,社会経済・文化歴史的コンテクストに着目しつつ多面的に明らかにすることである.平成25年度は,シュプレー川沿岸域における開発計画「メディアシュプレー」の策定経緯と,それに対抗する市民運動に関する調査を進めた.なお同開発計画は,河岸部約3.5haに及ぶ大規模な開発計画であり,メディア関連の文化産業を誘致する目的があった.同開発計画地は政治転換期以降以下の3点からアーティスト・市民主導による文化的利用がなされていた.まず, 1旧東西境界域であるために,老朽化した建築物(アルトバウ)や産業・工業遺産群が放置され残存していた点, 2旧東ドイツ領であったため所有権の所在が不明確であった点, 3こうした未利用地において文化・創造的利用が積極的になされていた点である.特に統一以降の区画整備復元を伴う地権者の確定には時間を要し,こうした状況下において, 1990年後半以降には一時的な土地利用方法としてテンポラリーユース(Zwischennutzung)が行政仲介のもと利用されていった.テンポラリーユースは,地権者と土地利用希望者が期間限定的に賃貸契約を結ぶことにより合法的かつ効率的な土地利用を促す土地利用形態である.

なおテンポラリーユースは,利用希望者のみならず地権者にとっても税の負担減少や資産価値の維持など利点があったことから, 1990年代後半以降ドイツにて積極的に利用され始めた.本年度は,テンポラリーユーザー(文化施設・市民団体)に対する聞取り調査から,利用経緯やベルリン都市政策,およびシュプレー川沿岸域における開発計画の変遷に焦点を当てることにより, 2008年および2013年に活発化した市民運動の発生要因が明らかとなった.平成26年度は1H25年度までに調査したシュプレー沿岸域における開発計画のその後の展開に関する調査,2新選定調査地である旧西ベルリン市ノイケルン地区における調査を行った.まず,ベルリン市はEU域におけるドイツの経済・政治的中枢化に伴い,リスクの低い投資先として注目され,特に住宅を含む土地価格が地域的に偏在性を示しつつも上昇傾向にある.メディアシュプレー計画はこうした開発動向に先駆けて,河岸域の開発特性をメディア関連産業の集積誘致と特色付けることにより,地域の全体的な開発を期待したものであった.しかし実態としては,旧市有地等の売却促進であり,必ずしも市民が望む開発ではなかったことが大きな市民運動の発生と区投票の開催をもたらした.また,旧東西境界域に属する同地域では,統一前後より以下2点の要因からアーティスト・市民主導による文化・創造的利用が積極的になされていった.1点目は旧東西境界域であるために,歴史的建造物や産業・工業遺産群が未修復の状態で残存していた点,2点目は第二次大戦後すぐに旧東独領に位置したため地権の所在が不明確であった点である.こうした状況下において,1990年後半以降には一時的な土地利用形態としてテンポラリーユースが利用されていったが,こうした文化創造的な場所性は観光産業振興においても積極的役割が期待され,2014年には一部地域において同計画が見直されることとなった.一方,ベルリン市インナーシティ地区の構造再編は,旧西独地域へと及びつつあり,当該年度は中でもノイケルン地区北東部ロイター街区におけるアーティスト,小売店事業主(商業,サービス業)を対象に経営形態や開設年,立地選択理由等に関する聞取り調査を行った.その結果,ロイター街区の改善過程においてアーティストは,カフェ・バーなどの集積を誘発している点において地域改善を促しているということが明らかとなった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は研究遂行の為の渡独を2度行い,統計・聞取り調査を進めることができた.また平成24年度夏にはドイツで開催されたIGU国際会議都市部会にて,これまでの研究成果を発表し,各国の研究者と学術的な意見交換をすることができた.平成25年度はブレーメン大学地理学教室教授Lossau氏への研究指導の委託のもと,長期滞在と調査を行った.これにより,聞取り調査・資料収集を大幅に進めることができた.
高性能高温脱硫剤の開発に関する研究

我々は高性能高温脱硫剤として熱力学的に高い脱硫率が期待できる酸化銅に注目した。そこで種々の担体上に担持した脱硫剤を調整し、その性能を検討した。調整した試料は次の五種類である。酸化銅そのもの、酸化銅とシリカの物理的混合物、含浸法によりシリカあるいはゼオライト上に酸化銅を担持したもの、アルコキシド法によりシリカのマトリックス中に酸化銅を取り込んだものである。実験は熱天秤を用いて脱硫、再生反応を繰り返し、反応速度を調べた。それより以下のことが明らかになった。1.酸化銅単味の場合、脱硫、再生反応の速度は担持酸化銅に比べて著しく低い。また、脱硫、再生を繰り返すことによりその反応性はさらに低下する。これは脱硫反応で酸化銅粒子の周囲に硫化銅の緻密な層が生成すること、また再生時に酸化銅が焼結することが原因である。2.担持酸化銅の場合、脱硫、再生の反応は速く、また繰り返しによる反応性の低下もなかった。これは担体の存在により酸化銅単味の場合のような緻密な硫化銅の生成や酸化銅の焼結が妨げられたためである。また使用した三種類の担持酸化銅で反応性の違いは見られなかった。3.物理的混合物は担持酸化銅とほぼ同じ反応性を示し、繰り返しによる性能の劣化もなかった。4.各試料とも水蒸気の存在によって反応性はほとんど変化せず、鉄系脱硫剤に見られるような脱硫能の低下はなかった。以上より、酸化銅は高温脱硫剤として有望であり、予想どおり担持酸化銅は高い性能を示した。しかし、その高反応性を維持するためには必ずしも担体中に酸化銅を高度に分散させる必要はなく、単にシリカなどの粒子と混合するだけでも十分であることが分かった。このことは反応機構を考える上でも、また実用化の際にコストの面からも注目される。
中央アジア・イスラーム王権の正統性と宗派問題に関する歴史学的研究

最終年度にあたる平成30年度は、1中央アジア王権のスンナ派イデオロギーと諸政策、2中央アジア王権下のイラン人、3中央アジア・イランの宗派関係という、本研究の中核的な3つの考察課題について、各論の分析の総合をおこなった。19世紀後半、中央アジアのスンナ派王権によるシーア派イラン人に対する聖戦や奴隷化はロシア帝国の保護統治をもって終わり、それまでのイラン王朝との断続的戦争状態も終結した。中央アジア・イラン間の通行の活発化とも相まって、とくに保護国ブハラではシーア派の政治的・社会的地位の向上と権利主張の高まりが顕著にみられ、これはスンナ派本位の社会を動揺させるのみならず、やがて1910年には流血の宗派抗争を引き起こし、ロシア帝国内外に衝撃を与えた。本研究ではこのプロセスの未解明の部分を、これまでほとんど顧みられてこなかった写本・文書史料と公刊史料とを併用することで実証的に跡づけた。そのさい、中央アジア(スンナ派)側、イラン(シーア派)側、およびロシア側の視点の比較をおこない、この宗派問題がそれぞれの主体にとって異なる見え方と意味合いをもっていたこと、およびその3者の政治的支配領域をイラン人が股にかけつつ民族・宗派的紐帯を創り出していたことを示した。これは本研究が独自に提示した知見といえる。また、中央アジアにおける宗派関係は、スンナ派優位の前提をシーア派が基本的に承服する(/させられる)という構造的特徴をもっていたが、現代ウズベキスタンのブハラやサマルカンドにおけるシーア派の現状を実地に観察すると、この構造は現在もある程度の連続性を保持していることがわかる。これは現代の世俗国家における政治と宗教の関係ならびに宗派間関係が歴史的条件によって規定されていることを物語っており、本研究が光を当てたもう一つの重要な側面といえる。以上の成果は、学会発表やそのペーパーなどを通じてこれを公表した。当該研究課題の1年目にあたる本年度は、当初の計画通り、中央アジア王権のスンナ派イデオロギーと諸政策をおもな考察対象とし、これに関係する史資料の収集とその分析に取り組んだ。2016年8月に実施したウズベキスタンにおける史料調査では中央アジアのスンナ派ウラマーが著した宗派論にかかわる諸著作やブハラにおける宗派関係にかかわる各種文書等、いくつかの重要史料の複写を入手することができた。これらのほか、すでに入手済みの史料や最新の研究文献を併用しながら分析を進め、計5本の研究報告を行った。とくに「ブハラ・アミール国の司法:政治体制とのかかわりを中心に」および「ブハラ・アミール国の法空間の変成:自存からロシア統治下へ」の2報告では、スンナ派イスラーム政権としてのブハラ・アミール国の政治体制と司法制度、また具体的政策を18世紀後半から20世紀初頭までを対象として検討し、君主権と司法との関係性や、独立政権から保護国への地位転換にともなってそこに生じた変化の諸相というこれまで十分に明らかにされていない問題に関し、いくつかの新たな知見を提示した。また、「ロシア宗主権下ブハラのイラン人:とくにその法的・社会的地位について」および「ブハラにおけるスンナ派・シーア派関係:イラン人の動向を中心に」の2報告では、ブハラ王権のスンナ派イデオロギーがその治下にあるイラン人の地位や活動にいかなる影響を与えたのかをいくつかの新規利用史料に依拠して跡づけた。さらに、「ブハラ・アミール国とヒヴァ・ハン国の勅令」と題するセミナー講読を通じて、両国の勅令にスンナ派・ハナフィー法学派の法的諸規定がいかに反映しているのかという問題にも光を当てた。これらの成果は、中央アジア・イスラーム王権の特質を抽出し理解するという当該研究課題の目的の達成に寄与し、かつ次年度以降の研究遂行のための基盤を提供するはずである。ほぼ予定していた通りにウズベキスタン共和国における史料調査を行い、目的の史料の収集も比較的首尾よく運んだ。その分析を進めるとともに、成果の取りまとめと公表を逐次行うことができた。当該研究課題の2年目にあたる本年度は、中央アジア王権下のイラン人をおもな考察対象とし、これに関係する史資料の収集とその分析に取り組んだ。当初予定していた史料調査には本務校における業務等のためにかならずしも十分な時間を割くことができなかったが、二度のウズベキスタン出張の機会を利用して、タシュケントのナヴァーイー名称国民図書館でロシア帝政期の各種公刊文献を閲覧し、ロシア保護領期ブハラ・アミール国のイラン人の活動に関する情報を得たほか、ブハラ国立建築・芸術保護区博物館所蔵の展示物を視察し、彼らの生活・文化にかかわる各種用品類をつぶさに観察することができた。同時に、すでに収集済みのブハラ・アミール国期の写本・文書史料の分析を進めるなかで、当初予想していたとおり、アミール国のイラン人をその法的・社会的地位という観点から3種に大別し特徴づけることができるというたしかな見通しが得られた。アミール国統治下でイラン人の置かれた地位は、同国の政治・社会状況およびその変容と密接にかかわっていたことも史料から確認される。それとの関連で、アミール国の首府ブハラと政権主宰王朝たるマンギト朝との関係、および、マンギト朝の支配の正統化の問題に関して、「聖なるブハラの創成:近世中央アジアの政治権力と都市」、および、「マンギト朝における君主号の変容:ハンからアミールへ」と題する口頭発表を行った。これらの成果を整理・統合し、かつ次年度に重点的に取り組むべき宗派関係の検討を合わせていくことで、マイノリティとしてのイラン人のユニークな政治・社会的活動の実態や、中央アジア・イランにまたがるスンナ派・シーア派関係の諸相を跡づけることが可能になるはずである。

関係史資料の収集と分析を進めるとともに、その成果の取りまとめ作業と公表をある程度行うことができた。最終年度にあたる平成30年度は、1中央アジア王権のスンナ派イデオロギーと諸政策、2中央アジア王権下のイラン人、3中央アジア・イランの宗派関係という、本研究の中核的な3つの考察課題について、各論の分析の総合をおこなった。19世紀後半、中央アジアのスンナ派王権によるシーア派イラン人に対する聖戦や奴隷化はロシア帝国の保護統治をもって終わり、それまでのイラン王朝との断続的戦争状態も終結した。中央アジア・イラン間の通行の活発化とも相まって、とくに保護国ブハラではシーア派の政治的・社会的地位の向上と権利主張の高まりが顕著にみられ、これはスンナ派本位の社会を動揺させるのみならず、やがて1910年には流血の宗派抗争を引き起こし、ロシア帝国内外に衝撃を与えた。本研究ではこのプロセスの未解明の部分を、これまでほとんど顧みられてこなかった写本・文書史料と公刊史料とを併用することで実証的に跡づけた。そのさい、中央アジア(スンナ派)側、イラン(シーア派)側、およびロシア側の視点の比較をおこない、この宗派問題がそれぞれの主体にとって異なる見え方と意味合いをもっていたこと、およびその3者の政治的支配領域をイラン人が股にかけつつ民族・宗派的紐帯を創り出していたことを示した。これは本研究が独自に提示した知見といえる。また、中央アジアにおける宗派関係は、スンナ派優位の前提をシーア派が基本的に承服する(/させられる)という構造的特徴をもっていたが、現代ウズベキスタンのブハラやサマルカンドにおけるシーア派の現状を実地に観察すると、この構造は現在もある程度の連続性を保持していることがわかる。これは現代の世俗国家における政治と宗教の関係ならびに宗派間関係が歴史的条件によって規定されていることを物語っており、本研究が光を当てたもう一つの重要な側面といえる。以上の成果は、学会発表やそのペーパーなどを通じてこれを公表した。今後も当初の計画に沿って作業を進める予定である。
温度感応により引き起こされるイネ雄性不稔の分子基盤

小胞子期の高温により著しく発現量の低下する遺伝子群の発現抑制解析の結果、CYP703遺伝子が正常な稔実に必須であることが明らかとなった。この遺伝子の発現の組織特異性と高温応答性を確認し、現在その制御領域を解析している。また、温度感受性雄性不稔系統PL12に関しては、制限温度下では小胞子期前期頃に形態の異常が観察された。原因遺伝子の単離を目指してマッピングを行い、約360kbの領域にまで候補が絞られた。小胞子期のイネに高温処理を施すと不稔が誘導される。その制御機構を明らかにする目的で、まず、高温処理後に常温で開花期まで栽培したイネの葯と花粉の形態を観察した。無処理と高温処理を比較して、葯の形態や花粉の数、花粉の生存率などには大きな違いがみられなかったが、柱頭上に付着する花粉の数が高温処理により著しく減少することがわかった。また、処理後の柱頭に無処理の花粉をかけると、花粉の付着や花粉管の伸長に異常が認められないことから、高温により誘発される不稔が雄性不稔であることが確認された。さらに、マイクロアレイ解析により同定された、高温処理2日後に発現量が著しく低下する一群の遺伝子について、高温に対する応答性を詳しく解析したところ、処理後1日以内にmRNAレベルが低下することがわかった。遺伝子発現の変動と稔実性とがどのような相関関係をもつのかを明らかにするため、この一群の遺伝子のRNAiによる発現抑制解析を進めている。今年度はこのうち3つの遺伝子について発現抑制系統を作出し、現在その表現型の解析を行っている。温度感受性雄性不稔系統PL12に関しては、出穂前20日頃から開花期に至るまでの期間、許容温度と制限温度とで栽培した変異体より葯の組織切片を作製し比較観察した。これまでのところ、小胞子の時期に形態的な変化が見られる個体が多いことがわかった。今後、より詳細な観察を行って形態変化の現れる時期を特定していく。また、原因遺伝子を単離するため、マッピングを進めている。PL12とインド型品種Dularを交配して得られたF1植物を育成し、多数のF2種子を得た。今年度は、そのうち1000粒のF2種子を播種し、ラフマッピングを行った。今後、原因遺伝子の近傍領域での組換え個体の表現型を調べて候補領域の確認を行うとともに、F2集団を大きく展開して、候補領域を狭めていく予定である。イネは小胞子期に高温ストレスを受けると稔実率が低下する。その制御機構を明らかにする目的で、高温による遺伝子発現の変動と花粉の稔性や形態への影響を解析している。これまでの解析から、高温により著しく発現量の低下する遺伝子群を同定したので、それらの遺伝子のRNAiによるノックダウン解析を行い、花粉稔性に及ぼす影響を調べた。一群遺伝子の中で、CYP703をコードする遺伝子を発現抑制すると、花粉の発達が阻害され不稔となることが明らかになった。この遺伝子は、小胞子期の葯に特異的に発現し、高温により1日以内に発現量が検出限界程度まで低下する。また、シロイヌナズナの相同遺伝子の解析から、花粉の表層構造を構築するのに必要なスポロポレニンの合成に関与することがわかっている。この遺伝子の発現制御機構を調べる目的で、上流域のゲノム断片を単離し、レポーター解析を行っている。この遺伝子の組織特異的発現と高温応答性を司る制御領域を特定できれば、イネの高温不稔において主要な役割を果たす制御因子の解明につながると期待できる。温度感受性雄性不稔系統PL12に関しては、出穂前20日頃から開花期までの期間、許容温度と制限温度とで栽培した変異体より葯の組織切片を作製し比較観察した。小胞子期の前期に形態的な変化が見られる個体が多いことがわかった。今後、この時期の遺伝子発現がどのように変化しているか等についても解析する予定である。PL12とインド型品種Dularを交配して得られたF2集団を展開して、候補領域の特定を進めている。現在、およそ400kbの領域にまで候補が絞られた。しかし、この領域内には、機能の推定できないORFが多数予測されており、原因遺伝子の特定にはさらにマッピングの精度を上げる必要がある。
次元性制御を目指したπ-電子系ドナー分子素子の創成

ドナー・ドナー直交型シクロファン(DT-TTF直交型シクロファン)1は、(1)直交したπ-電子系間での電子移動、(2)分子内電荷分離、(3)電子移動の方向性制御、(4)ドナーユニット間の相互作用などが期待できる。今回、二つのドナーを組み込んだ直交型シクロファン1および、基本ユニットである1,3-dithiol-2-ylideneを組み込んだDT直交型シクロファン2を合成した。電位勾配が期待できるドナーとアクセプターをそれぞれ組み込んだドナー(1,3-dithiol-2-ylidene : DT)・アクセプター(dicyanoethylidene : CN)ドナー・アクセプター直交型シクロファンであるDT-CN直交型シクロファン3および、金属イオンによる電位勾配の制御が可能な系として、ドナーユニットにクラウンエーテル(15-crown-5 ether :15C5)を組み込んだ15C5-DT-CN直交型シクロファン4の合成に成功した。合成したドナー・ドナー直交型シクロファン(1,2)、ドナー・アクセプター直交型シクロファン(3,4)の光物性、電気化学的特性を明らかにするために、電子スペクトルおよびCV測定を行った。電子スペクトルの結果より、ドナー・ドナー直交型シクロファン(1,2)では、ドナーユニットからベンゼン環への分子内電荷移動バンド(ICT)が観測され、共役していない直交系での分子内電荷移動相互作用が存在するが明らかとなった。また、ドナー・アクセプター直交型シクロファン(3,4)では、ドナー・ドナー直交型シクロファン(1,2)に比べて、分子内電荷移動バンド(ICT)が20nm長波長シフトしていることから、ドナーユニットからベンゼン環へ、さらにベンゼン環からアクセプターユニットへの遠隔分子内電荷移動相互作用の存在が示唆された。CV測定の結果より、ドナー・ドナー直交型シクロファンでは、2の三段階酸化過程の内、第一・第二酸化過程がDT部位によるもので、DT間の相互作用は観測されなかった。一方、DT-TTFユニットを有する1では、六段階の酸化過程の内、第一から第五酸化過程がDT-TTFによるものであり、DT-TTF間の相互作用が存在することが示された。ドナー・ドナー直交型シクロファン2a,2bのX線結晶解析より、DT部位とシクロファンベンゼン環は、互いに直交していることが明らかになった。さらにDT部位のメチルチオ基のメチル水素あるいはエチルチオ基のメチレン水素とシクロファンベンゼン環との間にCH-π相互作用が観測された。このCH-π相互作用は、2a(2.96Å)よりも2b(2.74Å)が強く、また、2bではもう一つベンゼン環水素とDT環の間にもCH-π相互作用が観られた。[3.3]パラシクロファンにTTFドナーを直交させたπ-電子系を組み込んだ三次元的なπ-電子系を有するドナー分子であるDT-TTF直交型シクロファン1は、(1)直交したπ-電子系間での電子移動(2)分子内電荷分離(3)電子移動の方向性制御(4)ドナーユニット間の相互作用などが期待できる。さらに1をアセチレン等で架橋したDT-TTF直交型シクロファン二量体では、三次元的なπ-電子系を有機的に構築することにより、オリゴマーへの高次元化も可能である。そこで、二つのドナーを組み込んだDT-TTF直交型シクロファン1および、基本ユニットである1,3-dithiol-2-ylideneを組み込んだDT直交型シクロファン2を合成し、その性質について検討した。DT-TTF、DT直交型シクロファン1、2のジクロロメタン中での電子スペクトルより、2よりも1の方が吸収極大波長、吸収末端も長波長にシフトしており、1、2共にドナーユニット(DT、DT-TTF)からベンゼン環への電荷移動相互作用の可能性が示唆された。また、1、2、3のサイクリックボルタンメトリーからDT-TTF直交型シクロファン1では、五つの酸化還元過程が観測され、第一・第二・第三・第四酸化還元過程はDT-TTF部位に、第五酸化還元過程はシクロファンベンゼンに由来する。第一・第二・第三酸化還元過程は可逆、第四酸化還元過程は準可逆、第五酸化還元過程は不可逆であった。また1は2よりも0.1V以上第一酸化還元電位が小さく、第一・第二酸化還元電位の差(ΔE)も0.1V以上小さくなっており、1ではドナー性の向上、クーロン反発の減少とDT-TTF間の相互作用が存在することが示された。電位勾配が期待できるドナーとアクセプターをそれぞれ組み込んだドナー(1,3-dithiol-2-ylidene : DT)・アクセプター(dicyanoethylidene : CN)

ドナー・アクセプター直交型シクロファンであるDT-CN直交型シクロファン3および、金属イオンによる電位勾配の制御が可能な系として、ドナーユニットにクラウンエーテル(15-crown-5 ether :15C5)を組み込んだ15C5-DT-CN直交型シクロファン4の合成に成功した。合成したドナー・ドナー直交型シクロファン(1,2)、ドナー・アクセプター直交型シクロファン(3,4)の光物性、電気化学的特性を明らかにするために、電子スペクトルおよびCV測定を行った。電子スペクトルの結果より、ドナー・ドナー直交型シクロファン(1,2)では、ドナーユニットからベンゼン環への分子内電荷移動バンド(ICT)が観測され、共役していない直交系での分子内電荷移動相互作用が存在するが明らかとなった。また、ドナー・アクセプター直交型シクロファン(3,4)では、ドナー・ドナー直交型シクロファン(1,2)に比べて、分子内電荷移動バンド(ICT)が20nm長波長シフトしていることから、ドナーユニットからベンゼン環へ、さらにベンゼン環からアクセプターユニットへの遠隔分子内電荷移動相互作用の存在が示唆された。CV測定の結果より、ドナー・ドナー直交型シクロファンでは、2の三段階酸化過程の内、第一・第二酸化過程がDT部位によるもので、DT間の相互作用は観測されなかった。一方、DT-TTFユニットを有する1では、六段階の酸化過程の内、第一から第五酸化過程がDT-TTFによるものであり、DT-TTF間の相互作用が存在することが示された。ドナー・ドナー直交型シクロファン2a,2bのX線結晶解析より、DT部位とシクロファンベンゼン環は、互いに直交していることが明らかになった。さらにDT部位のメチルチオ基のメチル水素あるいはエチルチオ基のメチレン水素とシクロファンベンゼン環との間にCH-π相互作用が観測された。このCH-π相互作用は、2a(2.96Å)よりも2b(2.74Å)が強く、また、2bではもう一つベンゼン環水素とDT環の間にもCH-π相互作用が観られた。
薬物代謝型Pー450遺伝子に働く転写調節因子の機能解析

GCボックスに結合するBTEBの性質を今年度は更に深く調べた。まずBTEBの転写活性化能を検討するため、BTEB cDNAを、強いプロモ-タ-活性をもつRSVまたはCMVのプロモ-タ-下流に接続し、種々の培養細胞で発現するエフェクタ-プラスミドを作製した。作製したエフェクタ-を、GCボックスをプロモ-タに持つpSV2CAT、pHIVCATなどのレポ-タ-とともに種々の培養細胞ヘトランスフェクションを行なった。この結果、GCボックスを複数個プロモ-タ-にもつレポ-タ-はBTEBは転写活性化したが、1つしかもたないレポ-タ-についてはBTEBは転写を活性化しないことが判明した。これはSp1が全てのプロモ-タ-を活性化するのと対照的であった。またBTEB mRNAは調べた全ての組織で発現しており、組織特異性はないと考えられた。大腸菌で発現させたBTEBとSp1を使って、DNAへの結合を検討した結果、OHラジカルフットプリンティング、メチレ-ション結合阻害実験等で、全く2つの因子のDNA結合の塩基配列特異性に差がないことがわかった。BTEB cDNAをプロ-ブとして、ヒト胎盤cDNAライブラリ-をスクリ-ニングしたところ、やはりZincフィンガ-構造を持つ、Sp1ともBTEBとも異なる第三のGCボックス結合蛋白質をクロ-ニングすることができた。この219個のアミノ酸から成るBTEB2と名づけた蛋白質も転写活性化能があり、プロリンリッチドメインがそれに関与していることがうかがわれた。またBTEB2mRNAは胎盤と精巣に特異的に発現していることがわかった。
顕生代層状チャートの放散虫化石の化学組成から解読する海嶺熱水活動の経年変動

現在の海洋の化学組成は,おもに大陸から流入する河川および風成塵と海嶺からの熱水によるインプットと,河口域や海嶺域における懸濁物質の生成・沈殿,遠洋域における自成鉱物や生物源物質の沈殿などのアウトプットによりコントロールされており,海嶺熱水活動の変動は地球表層環境の変動に多大な影響を与えていると予想きれる.顕生代の層状チャートの放散虫化石の希土類元素(REE)組成(特にEu異常)がこの変動を解く鍵の一つになり得ると考えた.海水のEu異常は,海洋に注がれる河川水に対する海嶺熱水活動の相対的な増減に支配されている(Elderfield,1988)ので,放散虫が海水からREEを取り込んで,海水のEu異常をそのまま反映していれば,海嶺熱水の活動度をモニターすることができる.層状チャートは大陸縁辺域の局所的な影響を受けずに遠洋海域で堆積し,グローバルな海洋環境を反映しているが.層状チャート(全岩)そのもののREE組成は多くの場合,少量含よれる陸源砕屑物に妨害されるために,海洋環境の復元には直接的には使えない場合が多い.陸源砕屑物などの妨害物質をフッ化水素酸処理により除外した.放散虫化石試料そのものがより重要と考えた.愛知県犬山市栗栖地域から三畳紀後期ジュラ紀前期の層状チャートのセクション(層厚30m,854層)を完全連続的に採取した.そのうち86層から放散虫化石を抽出し,ICP-MSによりそのREE組成を得た.また44層については比較のために,チャートの全岩分析も行った.以下の結果が得られた.(1)全岩化学組成はほぼ一様のREE組成を示し,明確な経年変動は示さない.これはREEsのかなりの部分が陸源砕屑物由来であることに起因する.(2)放散虫化石のEu異常は有意な変動を示す.そのpositive spikeから,三畳紀後期ジュラ紀前期にかけて熱水活動が激しい時期が89回存在した,最も激しい時期には,現在よりも相対的に1020倍程度活発であったと推察される.犬山市栗栖地域から欠落なく完全連続的に採集された三畳紀後期ジュラ紀前期の層状チャート854層について,10層毎に処理した.また一部の層準については,完全連続の20層を処理した.まず採集されたチャート試料を層理面に垂直に高速ダイヤモンドカッターで切断し,スラブを作製し(1次切断),このスラブの一部をフッ化水素酸処理し,放散虫化石を抽出した.放散虫化石試料には,一部に鉄・マンガン酸化物がコーティングされたものが含まれている場合があるが,これらは強力な希土類磁石により除外した.その結果,以下の予察的な結論が得られた.(1)希土類元素(REE)の総濃度,Ce異常,Eu異常は,Al,Fe,Mn濃度とそれほど有意な相関関係を示さない.したがって,REEは放散虫化石中に含まれていると推察される.しかし,2桁にも及ぶ濃度変化が認められ,REEが放散虫化石のどの部位に含まれているのかは不明である.今後の重要な課題である.(2)ほとんどすべての試料がCeの正異常を示し,遠洋海域の海水の酸化還元状態をCe異常から評価することは困難である。(3)Eu異常は妥当な変動を示し,三畳紀後期ジュラ紀前期にかけて89回の熱水活動の激しい時期が存在したことを示唆している.最も激しい時期には,現在よりも15倍程度熱水活動が活発であったと推察される.また,30万年以上の長期間,熱水活動が盛んな時期が存在した.(4)放散虫化石のEu異常は,海水のEu異常をよく反映しており,海嶺熱水の活動度をモニターするのに最適の試料である可能性が高い.現在の海洋の化学組成は,おもに大陸から流入する河川および風成塵と海嶺からの熱水によるインプットと,河口域や海嶺域における懸濁物質の生成・沈殿,遠洋域における自成鉱物や生物源物質の沈殿などのアウトプットによりコントロールされており,海嶺熱水活動の変動は地球表層環境の変動に多大な影響を与えていると予想きれる.顕生代の層状チャートの放散虫化石の希土類元素(REE)組成(特にEu異常)がこの変動を解く鍵の一つになり得ると考えた.海水のEu異常は,海洋に注がれる河川水に対する海嶺熱水活動の相対的な増減に支配されている(Elderfield,1988)ので,放散虫が海水からREEを取り込んで,海水のEu異常をそのまま反映していれば,海嶺熱水の活動度をモニターすることができる.層状チャートは大陸縁辺域の局所的な影響を受けずに遠洋海域で堆積し,グローバルな海洋環境を反映しているが.層状チャート(全岩)そのもののREE組成は多くの場合,少量含よれる陸源砕屑物に妨害されるために,海洋環境の復元には直接的には使えない場合が多い.陸源砕屑物などの妨害物質をフッ化水素酸処理により除外した.放散虫化石試料そのものがより重要と考えた.愛知県犬山市栗栖地域から三畳紀後期ジュラ紀前期の層状チャートのセクション(層厚30m,854層)を完全連続的に採取した.そのうち86層から放散虫化石を抽出し,ICP-MSによりそのREE組成を得た.また44層については比較のために,チャートの全岩分析も行った.以下の結果が得られた.(1)全岩

化学組成はほぼ一様のREE組成を示し,明確な経年変動は示さない.これはREEsのかなりの部分が陸源砕屑物由来であることに起因する.(2)放散虫化石のEu異常は有意な変動を示す.そのpositive spikeから,三畳紀後期ジュラ紀前期にかけて熱水活動が激しい時期が89回存在した,最も激しい時期には,現在よりも相対的に1020倍程度活発であったと推察される.
ラット臼歯の矯正移動にみられる歯周組織の応力記憶と遅延的な応答機構に関する研究

歯を支える歯周組織では歯根膜構成細胞、骨芽細胞、破骨細胞および骨細胞が存在するが、矯正学的な歯の移動に伴い、矯正力負荷によって歯根膜組織に変性をきたし、肉芽形成による組織修復機転が働くなかで、破骨細胞の分化から骨改造が継続して誘起される。また、歯根表面でも破歯細胞の分化誘導に伴い、歯根吸収をきたす。本年度においては、前年度から継続したラット臼歯モデルにおいて、生理的な遠心移動と矯正学的な近心移動に起因する歯根吸収に関して、酵素組織化学と免疫組織化学による多重染色を併用して組織形態学的に検討した。特に、パラフィン包埋薄切標本上でのアルカリフォスファターゼ(ALP)活性と酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼ(TRAP)の活性を再現性高く検出しえるように、酵素組織化学の手法を改善した。このTRAP/ALPの二重染色により、生理的な遠心移動を起こしている臼歯の歯根膜・歯槽骨では、遠心側での骨吸収活性(TRAP陽性)、近心側での骨形成活性(ALP陽性)が明瞭に識別されて観察できた。矯正力を負荷した場合には、既存の酵素活性の組織内分極に変動をきたした。ただし、近心側歯根表面へのTRAP陽性の破歯細胞の付着には約2日間、歯根吸収窩が明確となるのに4日間を要し、骨吸収窩の成立(2日前後で下堀り状吸収が進行)に比べて遅延していた。現在、マクロファジ系の貪食細胞の関与を想定して、その細胞動態と破骨細胞活性の誘導との連関を継続して調べている。歯を支える歯周組織では歯根膜構成細胞,骨芽細胞,破骨細胞および骨細胞が存在するが、矯正学的な歯の移動に伴い、矯正力負荷によって歯根膜組織に変性をきたし、肉芽形成による組織修復機転が働くなかで、破骨細胞の分化から骨改造が継続して誘起される。本研究の目的は,規定された大きさの力学的負荷(メカニカルストレス)を歯槽骨に与えた際の骨代謝や改造に及ぼす影響と骨関連細胞の動態について病理組織学的に調べた。実験系としては、ラット上顎第一臼歯(M1)を近心方向に牽引する矯正力を与え、初期荷重の大きさと作用期間を変動パラメターとして、破骨細胞活性(細胞形態とアルカリフォスファターゼALP活性)と骨芽細胞活性(酒石酸抵抗性酸性フォスファターゼTRAP活性)の発現時期と歯槽窩内での局在をそれに伴う第一臼歯の歯周組織に注目した。初期荷重を規定するためコイルスプリング法による矯正力を右側臼歯に負荷させ,反対側を荷重負荷しないsham側とした。硬組織代謝の定量のため、実験動物に多重蛍光標識を施した。試料観察に際しては、非脱灰・MMA樹脂包埋・薄切と、EDTA液にて脱灰・凍結あるいはパラフィン包埋・免疫染色およびAlPase/TRAP二重染色を施した。平成10年度の観察から、持続的負荷の条件下での細胞動態に加えて、短時間のみ荷重を負荷した場合にも、長期間の誘導期を経て破骨細胞と骨芽細胞が活性化されることを確かめた。さらに、負荷直後の圧迫側の歯槽骨表面では非破骨細胞性と考えられる吸収が早期に起こった。現在、マクロファージ系の貪食細胞の関与を想定して、その細胞動態と破骨細胞活性の誘導との連関を調べている。次年度においては、反復した荷重負荷による細胞活性の蓄積効果(応力記憶)と、矯正治療において問題となる歯根吸収の発症機構について調べていく。
超電導電力貯蔵による風力/ディーゼル発電システムの周波数電圧変動抑制の実験的研究

超電導電力貯蔵装置(SMES)による風力/ディーゼル発電システムの周波数電圧変動抑制のシミュレーション結果を実験的に検証するとともに、実用化に向けての課題を抽出することを目的として、2年間にわたり実験的な研究を行った。得られた成果は以下の通りである。1.風力/ディーゼルハイブリッド発電の模擬実験システムを構成した。風力(風車)を模擬する誘導電動機に直結された誘導発電機と、ディーゼルエンジンを模擬する直流電動機に直結された同期発電機を、模擬送電線を介して接続し、誘導電動機をインバータで、直流電動機は電力変換装置で駆動するものである。2.負荷の消費電力を一定とし、風力発電の出力を徐々に増加することによってシステムの静特性を測定した。その結果、風力発電の出力変動による周波数変動によってディーゼル発電の調速機が働き、ディーゼル発電の出力を減らすことを確認した。3.SMES(コイル電流50A、エネルギー貯蔵容量50kJ)を誘導発電機の端子に接続し、誘導発電機の角速度偏差によってSMESの電力を制御した結果、風力発電の出力のステップ状の変化に対しては、系統周波数変動のオーバーシュート、アンダーシュートがSMESの制御によって抑制できることが確認できた。風力発電の出力を正弦波状に変化した場合、周期の短い速い変化に対しては調速機の応答が追いつかず、SMESの効果が相対的に大きくなり、SMESがない場合と比較して系統周波数の変動がかなり抑制できることが明らかになった。4.SMESによる系統周波数抑制効果は、SMESで制御可能な電力の値から期待されるよりも小さかった。より適切な制御方式を開発するとともに、無効電力制御を付加する必要のあることが明らかとなった。本研究は、超電導電力貯蔵装置(SMES)による風力/ディーゼル発電システムの周波数電圧変動抑制のシミュレーション結果を実験的に検証するとともに、実用化に向けての課題を抽出することを目的とするものである。本年度の研究実施結果ならびに得られた成果は以下の通りである。現有設備を利用して風力/ディーゼルハイブリッド発電の模擬実験システムを構成した。すなわち、風力(風車)を模擬する誘導電動機に直結された誘導発電機と、ディーゼルエンジンを模擬する直流電動機に直結された同期発電機を、模擬送電線を介して接続し、誘導電動機をインバータで、直流電動機は今回注文製作した電力変換装置で駆動する。負荷の消費電力を一定とし、風力発電の出力をゆっくりと変化してシステムの静特性を測定した結果、風力発電の出力変動による周波数変動によってディーゼル発電の調速機がはたらき、ディーゼル発電の出力を減らすことが確認できた。また、調速機の特性(垂下特性)も明らかになった。実際の超電導コイルを準備するのが時間的に間に合わなかったので、SMES模擬装置(無効電力は一定とし、電力制御のみをコンバータと抵抗負荷の組み合わせで実現)を製作し、これによってSMESの制御効果を模擬的に検証した。風力発電機を駆動するインバータの周波数を変えることにより風力発電の出力をステップ状に変化させて、系統周波数の過渡的な変化を測定した結果、過渡初期の速い系統周波数変動が、SMES模擬装置を動作させることによって抑制されており、周波数変動抑制に基本的に有効であることが実験的に確かめられた。次年度は、超電導コイルによる電力、無効電力の同時制御の効果を確認するとともに、より高度な制御方式の開発のための検討を行う予定である。前年度は、現有設備を利用して構成した風力/ディーゼルハイブリッド発電模擬実験装置に、SMES模擬装置(SMESによる電力制御を、一定負荷とコンバータ+抵抗負荷の組合せで模擬)を接続して、SMESの周波数変動抑制効果を確認した。今年度は超電導コイルを準備し、SMES模擬装置ではなく実際のSMESを用いて実験を行った。

超電導コイルの定格は、最大コイル電流50A、エネルギー貯蔵容量50kJで、電流値50A以上では500Wでの充放電が可能である。SMESは風力発電機を模擬する誘導発電機の端子に接続し、誘導発電機の角速度偏差によってSMESの電力を制御した。まず、風力発電の出力のステップ状の変化に対する系統周波数の変動をSMESで抑制する実験を行い、周波数変動のオーバーシュート、アンダーシュートがSMESの制御によって抑制できることが確認できた。ついで、風力発電の出力の正弦波状の変化に対する応答試験を行った。周波数の低いゆっくりした変化の場合(0.5Hz程度以下)は、ディーゼル発電を模擬する同期発電機に備えられている調速機の動作が追従できるので、SMESの効果は大きくないが、比較的速い変化(周波数2Hz程度以上)に対しては調速機の応答が追いつかずSMESの効果が相対的に大きくなり、SMESがない場合と比較して系統周波数の変動が抑制できることが明らかになった。
生物生産調節メカニズムの解明

太平洋における様々な海洋区系において、物質循環を駆動する海洋一次生産の調節機構の解明に取り組んだ。太平洋における微生物および植物プランクトンの栄養塩制限状態、特にリンや鉄の制限状態について明らかにした。亜熱帯海域において温度の上昇が真核植物プランクトンの平均サイズを増加させることが示唆され、混合栄養生物の外洋における重要性が浮かび上がった。北太平洋亜寒帯域、北太平洋亜熱帯域、太平洋赤道域、南太平洋亜熱帯海域の生物生産調節メカニズムの特徴から、鉄が各海洋区によって多様な役割を果たしていること、貧栄養な亜熱帯海域における生産構造を記述する上でリン循環を考慮することが不可欠であることが認識された。西部北太平洋の亜表層における栄養塩と鉄の動態外洋の溶存鉄濃度は亜表層クロロフィル極大層付近で極小を示す傾向にあることから、有光層下部では、光と鉄などの微量金属が植物プランクトンの増殖に複合的に作用していることが予想される。そこで、西部北太平洋の亜表層におけるクロロフィル、栄養塩、微量金属の詳細な鉛直分布を調べた。亜熱帯の測点では、亜表層クロロフィル極大が深度110 m付近に存在し、160 m以浅の溶存鉄濃度は一貫して0.04 nM程度の低い値を示したことから、下層から有光層内に供給された硝酸塩は、光量ならびに鉄の不足によって一次生産に有効利用されていなかったと推察される。亜寒帯の測点では、クロロフィル極大が30%光量層に相当する深度30 m付近と浅く、その付近では硝酸塩も残存していたのに対して、80 m以浅における溶存鉄濃度は約0.10 nMで、80120 m層の平均濃度の半分以下の値であった。現場水柱には珪藻類が多く出現し、ケイ酸塩と硝酸塩の消費比率も大きくなっていたことから、有光層下部の広い範囲で植物プランクトン群集が鉄制限を受けていたことが示唆された。また、亜硝酸塩極大層付近では、溶存亜鉛濃度が急激に減少していたことから、有光下部の植物プランクトン増殖と亜鉛の関係についても、今後検討を進める予定である。外洋におけるリン制限状態の診断のためのC-Pライアーゼ測定蛍光プローブの合成および精製を行った。HPLC等による精製の結果、純度90%以上の蛍光プローブ約240 mgを得た。これの吸光および蛍光特性を測定するとともに、室内培養実験及び白鳳丸KH-13-7次航海で得た現場海水を用いた実験により、活性測定の条件を検討した。1.栄養供給に対する表層と亜表層植物プランクトン群集の増殖応答の違い太平洋の各海洋区系において、有光層以深からの栄養塩や鉄供給が生じた場合に、植物プランクトン群集はどのような増殖応答を示すのか?また、その応答に関して表層と亜表層の植物プランクトン群集の間に違いがあるのか?といった疑問を明らかにするため、白鳳丸KH-14-3次航海において、2014年67月に中部太平洋西経170度線上の北緯10、20、35、50度の4測点で、表層10mと亜表層クロロフィル極大層の植物プランクトン群集を対象に船上培養実験を実施した。その結果、中部北太平洋では、亜寒帯の高栄養塩・低クロロフィル海域だけでなく、北緯35度付近においても、表層植物プランクトン群集の増殖に関して鉄が不足する傾向にあることが明らかになった。また、亜表層クロロフィル極大層付近の植物プランクトン群集では、亜熱帯の北緯20度付近まで、下層から供給される栄養塩に対して鉄が相対的に不足し易い環境となっていた。有光層下部における鉄の相対的な消費が大きいことは、表層群集の鉄制限を強化する要因の一つになっている可能性があると考えられる。2.北太平洋におけるC-Pリアーゼ活性の測定前年に合成したC-Pリアーゼ蛍光基質を用い、白鳳丸KH-14-3次航海における北太平洋南北測線において活性を測定した。表層における有意な活性は北緯20度付近の数測点に限られ、リン制限により現場の群集がC-Pリアーゼを発現させている可能性がある。また、測定されたC-P化合物分解速度は、これまでに測定されたリン酸エステルの分解速度の100分の1以下であり、C-P化合物は外洋において生物地球化学的に極めて反応性に乏しい有機態リン化合物であることが明らかになった。中部北太平洋における溶存微量金属の南北分布太平洋の西経170度線に沿った北極海から南極海までの観測線上における26測点において、生物生産に関わりの深いマンガン、鉄、コバルト(反応性画分)、ニッケル、銅、亜鉛の溶存濃度の広域分布パターンを調べた。表層の鉄濃度は概ね低い値を示したが、亜熱帯海域では表層よりも亜表層クロロフィル極大層で鉄濃度が低くなっており、下層から供給される硝酸塩などの主要栄養塩と共に、溶存鉄も現場の植物プランクトン群集によって消費されていることが示唆された。また、中緯度域では特に下層からの鉛直的な鉄供給フラックスが小さくなっていると考えられた。マンガン、ニッケル、コバルト、銅の有光層内の溶存濃度については、高緯度海域で値が高くなる傾向を示し、ニッケル、コバルト、亜鉛に関しては亜熱帯循環域で特徴的に濃度が低くなることが明らかになった。太平洋における遺伝子マーカーを利用したシネココッカス制限栄養塩の解析

白鳳丸KH-11-10次航海中に南北太平洋表層から採集したフィルター捕集サンプルを利用し、シアノバクテリアのシネココッカスの制限栄養塩を解析した。サンプル中のmRNAを市販キットを用いて抽出・精製し、既報のプライマーセットを用いて硝酸・リンおよび鉄のストレスマーカー遺伝子の発現をゲル電気泳動により判別した。鉄ストレスは北西太平洋から中部太平洋赤道域にかけて広く検出された。硝酸ストレスは中部北太平洋(ハワイ近海)に限って検出された。また、リンストレスは中部南北太平洋に検出された。これは必ずしも各種栄養塩濃度の高低とは連動しておらず、培養実験の結果と合わせた解析が今後必要である。東部南太平洋ではいずれのストレスシグナルも検出されず、細胞密度が低く検出できなかった、もしくはプライマーが不適合であった可能性が考えられる。これまでに太平洋の広範囲の海域で採取してきた海水試料の分析が進み、生物生産の調節要素として重要となる各種微量金属元素の溶存濃度について、太平洋の西経170度線に沿った南北断面分布図を作成した。新青丸KS-15-6次研究航海(平成25年7月)白鳳丸KH-15-3次航海(平成25年1011月)およびKH-15-4次研究航海(平成25年11月)に参加して、日本周辺海域における各種調節要素の海洋現場における変動状況を把握するための栄養塩・微量金属測定用海水試料や大気降下物試料をほぼ予定通り採取することができた。遺伝子マーカーを利用した栄養塩制限の解析に着手し、部分的に結果を出すことができた。また、現場観測を補足する培養株を用いた実験のため、各種培養株を培養条件を変えて維持している。新青丸KS-16-9次航海を利用し、日本南方海域においてリン添加実験を行った。当該海域は無機リン酸塩がナノモルレベルで枯渇しており、微生物群集のリン添加への応答を調べるのに適した海域である。特に本実験では無機リン酸、リン酸モノエステル、ホスホン酸とリンの化学種を変えて添加培養を行い、植物プランクトン群集の変化を調べた。リン添加への応答は海水を採取した日および植物プランクトン種により異なり、リン利用は種間差の他に時空間変動も見られることが明らかになった。概してホスホン酸の添加への応答は他のリンに比べて小さかったが、Prochlorococcusにおいては他のリンと遜色なくホスホン酸の添加に応答して細胞数の増加が見られ、この種が幅広い化学種のリンを利用し低リン濃度環境に適応している可能性が示唆された。これまでに得られた知見から、太平洋の各海洋区系における生物生産調節機構の特徴を整理した。北太平洋亜寒帯域では、有光層内全体で鉄が主要な調節因子となっており、外部からの鉄の供給量に応じた新生産と、有光層内で循環する鉄に依存した再生産が共存していると考えられた。太平洋赤道域でも、鉄が主要な調節因子となるが、下層から湧昇した栄養塩を含む表層水が南北方向に輸送される過程で、調節因子に水平的な勾配が生じていた。北太平洋亜熱帯では、窒素が主な一次生産の調節因子となっており、有光層下から供給される硝酸塩の弱光条件下での利用や表層での生物窒素固定に対して、鉄がトリガーとして作用することに加えて、西部海域では海水中のリンの存在形態と植物プランクトンの有機態リン利用能が一次生産の群集構造を決定する要因となっていた。南太平洋亜熱帯でも、窒素が主な一次生産の調節因子となっているが、同時に鉄が決定的に不足しており、微小植物プランクトンと従属栄養生物中心の物質循環が営まれていると考えられた。
破骨細胞から産生される骨吸収性サイトカインと骨吸収能における役割

本研究ではマウスストローマ細胞と骨髄細胞の共培養実験系を使用して、破骨細胞から産生されるサイトカインの同定と、それらのサイトカインの破骨細胞への分化・増殖及び骨吸収に於ける役割について検索した。実験では、MC3T3-G2/PA6細胞上に1×10^4cell/dishのマウス骨髄細胞を播種し、7日間培養する事により破骨細胞を誘導した。培養後の細胞はラビット抗マウスIL-1α、β、TNFα、β抗体を使用して免疫染色、及びIL-1α、βをコードするcDNAをプローブとしてin situ hybridizationを行った。その結果、免疫染色ではIL-1αとTNFαの染色所見のみ陽性を呈し、in situ hybridizationに於いてはIL-1αのみ遺伝子を発現している事が確認された。次に共培養実験系に抗IL-1α或は抗TNFα抗体を添加して共培養を行い、TRAP陽性細胞の単核・複数核細胞比を測定したところ、コントロール群に比較して抗IL-1α抗体添加群、抗TNFα抗体添加群、両抗体添加群の全てに於いて単核細胞の比率が高く、細胞融合が阻害されている事が示された。又、象牙切片上で培養したTRAP陽性細胞に同様の抗体を添加した場合では、TRAP陽性細胞による吸収窩面積は、コントロール群と比較して抗TNFα抗体添加群で84%、抗IL-1α抗体添加群及び両抗体添加群で約90%の減少を示した。更に、サイトカインの遺伝子発現をブロックする為にIL-1α及びTNFαのmRNAに対するsenseとantisenseを合成し、10μMずつ添加後培養し染色を行ったところ、単核・複数核細胞の比率はIL-1α・TNFα両方に於いてantisense群はsense群よりも複数核細胞が減少し、同様に象牙切片上の吸収窩面積にも約90%の骨吸収抑制が認められた。