hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新生児低酸素虚血性脳障害に対する脳低温療法に関する研究

初年度は、低酸素虚血脳障害ラットモデルを用いて、低体温(直腸温30°C)とアポトーシス阻害剤(BAF)の脳障害防護効果を検討した。アポトーシス実行酵素であるcaspase-3活性の増強は、負荷後16時間で3.0倍に上昇するが、低体温群では1.7倍、低体温とBAFの両者では1.0倍と完全に抑制された。負荷後7日目の海馬神経細胞脱落率は、対照群で37%、低体温群で21%、低体温とBAFの両者では5%にまで抑制された。また、負荷直後と12時間後の2回BAF投与により、抗アポトーシス効果がより強く発現した。二年度は、臨床的により合目的な選択的脳低温を低酸素虚血障害+再灌流モデルに応用した。7日齢のラットに左総頚動脈clippingと8%酸素負荷を90分行い、その後clipを解除してroom airへ戻す再灌流負荷をかけた。頭部下面に冷却温度コントローラーを接触させ、体部はheat blanketで保温して直腸温を維持し、負荷開始から180分間、脳を選択的に低温にした。脳温は再灌流にて軽度上昇するが、負荷後半から回復期にかけて3032°Cに保つことができた。脳血流は負荷時に有意な減少が認められたが、再灌流にて逆に増加した。線条体にマイクロダイアリシス法を用い、フリーラジカルであるOH・を測定し、選択的脳低温群におけるOH・の有意な産生抑制を確認した。大脳皮質、海馬、線条体において、選択的脳低温は、細胞、核のネクローシス所見を抑制した。また、アポトーシスの指標である抗single-stranded DNA染色の染色性も極軽度認められたのみであった。選択的脳低温により、ネクローシスのみならず、アポトーシスによる神経細胞死も抑制できることが明らかになり、抗アポトーシス薬剤との併用により、低酸素性虚血性脳障害への有効な治療法に成りうることが示唆された。低酸素虚血(HI)脳障害ラットモデルを用いて、低体温処置とapoptosis阻害剤の脳障害防護効果を検討した。低体温負荷は直腸温度を30°Cに維持した。Apoptosis阻害剤は、pan-caspase inhibitorであるBoc-aspartyl-(OMe)-fluoromethyl-ketone(BAF)を100nmol腹腔内注射した。Caspase-3活性は、1時間のHI負荷後、16時間の時点で3.0倍にまで上昇し、40時間後には基礎値に復した。この負荷後16時間におけるcaspase-3活性値上昇は、低体温群では1.7倍に抑制された。BAF群では1.4倍、さらに低体温とBAFの両者では0.96倍と完全にcaspase-3活性化が抑制された。負荷後7日目の海馬神経細胞脱落率では、HI負荷で37%、低体温群で21%、BAF群で11%、低体温とBAFの両者では5%にまで抑制された。海馬組織を用いたDNA ladderの検出実験では、HI負荷後35日目に明瞭なbandを確認した。このDNA ladder bandの濃度は、低体温、BAF投与にて減少した。さらに、活性型caspase-3にて分断されて活性化され、apoptosisに関与するpoly-(ADPribose)-polymerase(PARP)の85kDa fragmentに対するウエスタンブロットにて、低体温とBAFのanti-apoptotic効果を確認できた。

また、HI負荷後、0時間と12時間の2回BAFを投与することで、anti-apoptotic効果がより強く発現される結果を得た。これらのことから、HI脳障害後の治療戦略において、低体温療法とBAFを用いることでtherapeutic windowを作製できる可能性が示唆された。昨年度は、ラット新生仔を用いた低酸素性虚血性脳症モデルを作製し、全身低体温処置がアポトーシスを抑制することで、組織学的な脳障害を軽減させうることを証明した。今年度は、臨床的により合目的的な選択的脳低温を、臨床に則した低酸素虚血障害+再灌流モデルに応用した。また、組織学的評価のみならず、線条体におけるフリーラジカルの産生と微小脳循環をモニタリングして病態解明に迫った。7日齢のラットに左総頚動脈clippingと8%酸素の負荷を90分行い、その後clippingを解除してroom airへ戻す再灌流負荷をかけた。選択的脳低温群では、頭部下面に冷却温度コントローラーを接触させ、体部はheat blanketで保温して直腸温を維持し、負荷開始から180分間、脳を選択的に低温にした。脳温は再灌流にて軽度の上昇が認められたが、負荷後半より回復期にかけて3032°Cに保つことができた。直腸温は、選択的脳低温群で有意差をもって軽度の低下(平均-1.7°C)が認められた。脳血流は、負荷時にbaselineに比べて有意な減少が認められたが、再灌流にて逆に上昇が認められた。マイクロダイアリシス法で線条体より採取した灌流液から、OH・をサリチル酸法により測定解析した。選択的脳低温群では、有意差をもってOH・の産生が抑制された。大脳皮質、海馬、線条体のいずれにおいても、選択的脳低温は、細胞、核の変性等necroticな所見を抑制した。また、apoptosisの指標としての抗single stranded DNA免疫組織染色においても、染色反応は軽度認められたのみであった。選択的脳低温により、necrosisのみならず、apoptosisによる神経細胞死をも抑制できることが示唆された。
ベトナム介入をめぐる外交・軍事・政治力学

本研究はベトナム戦争本格化直前の1963年に焦点を当て、外交・軍事・政治の3つの視点からケネディ政権のベトナム政策を検証した。ケネディの冷戦緩和政策は多くの限界を内包しており、早期撤退の実現は不可能だった。ゲリラ戦争勝利のため反乱鎮圧戦略を採用したが、南ベトナム政府軍の強化に失敗した。南ベトナムの政治危機を解決できず、軍によるゴ・ジン・ジェム政府打倒クーデターを是認した。これらが戦争のアメリカ化・泥沼化への道を用意した。1963年に突如顕在化したジョン・F・ケネディ政権のベトナム介入政策破綻について、3つの異なった視点からの分析を試みた。その視点とは、(1)外交、すなわち米ソ冷戦におけるベトナム戦争の位置づけ、(2)軍事、すなわち現地の兵力を駆使した民族解放戦争への対応とその限界、(3)政治、すなわち政治戦争における国民の支持確保の観点から見た政治危機への対処が内包する問題点である。(1)外交面では、米ソ対立の頂点から冷戦緩和に向かう過渡期におけるアメリカ外交を検証するため、ドゴール仏大統領による南ベトナム中立化提案(1963年8月)を取り上げた。ケネディ政権にはこの提案を受け入れる素地があったにもかかわらず実際には拒絶した事実、およびその理由などから、部分的核実験停止条約調印や米ソ首脳直通回線設置など1963年にもたらされた対ソ和解政策が内包する限界が明らかになった。(2)軍事面では、発展途上世界におけるゲリラ戦争への対応を検討するうえで、とりわけラオス=ベトナム国境地帯に居住する山岳民族の活用に焦点を当てた。北ベトナムから南ベトナムへの敵の浸透路を遮断し、同時に彼らを南ベトナム政府の側に惹きつげるべく、その組織化・武装化に期待した試みが早期に挫折にいたった過程とその原因を詳細に分析した。(3)政治面では、南ベトナム政府による強力な反共国家建設の努力について、政治の安定化、とりわけ国内の多数派である仏教徒勢力との衝突がもたらした政治危機への対応について検証した。そこには仏教徒危機解決や統治の民主化などを求めるアメリカと、改革に消極的な南ベトナムとの間に生じた齟齬と軋轢に両国が求める目標の違いが表れていた。今年度は本研究を構成する3つのテーマのうち、主として(1)外交力学の解明に取り組んだ。とくに各種一次史料の分析などをもとに、部分的核実験停止条約調印や米ソ首脳直通回線(ホットライン)設置などに象徴される、1963年の冷戦緩和の過程を明らかにし、ケネディの対ソ外交とベトナム政策の関連について考察した。かねてケネディ外交には、その平和推進者たる側面と反共外交の遂行者たる側面のいずれが正しいかという論争があり、本研究は平和確立を志向しつつも冷戦論理に由来する制約を免れなかったケネディ像を提示した。具体的には、(1)米ソ間の和解は両国指導者の個人的関係に依拠し、またむしろソ連側の主導権によるものであったこと、(2)和解のきっかけとなったキューバ危機がかえって両国間に不信感を増幅させたこと、(3)両国はなお数多くの未解決問題を抱えていたこと、(4)米ソ二国間および欧州での関係改善と対照的に、東南アジアを含む発展途上世界ではむしろ対立が激化したこと、(5)ケネディが求める国際秩序の安定と米ソ勢力圏の画定をソ連は受け入れようとしなかったこと、(6)その結果米ソ間の緊張緩和と同時期にベトナム介入が拡大されるという事態が発生したことなどが明らかになった。これと並行して、(2)軍事力学、(3)政治力学に相当する、南ベトナム国内のゲリラ戦争への対処とその問題点、アメリカと南ベトナムのゴ・ジン・ジェム政府との軋轢や政府転覆にいたる過程についてもさらに実証研究を進めた。本研究(平成2123年度)の総括段階と位置づけられる今年度は、外交・軍事・政治の3つの観点からケネディ政権末期、とくに1963年のベトナム政策を実証的に検証した。その結果、ケネディ政権のベトナム政策の全体像を提示する大きな手がかりを得ることができた。第1に、冷戦外交の観点からは、部分的核実験停止条約の締結や米ソ首脳間直通回線(ホットライン)の設置など平和共存に向けて大きな前進が見られ、冷戦史の重要な分岐点ともいわれる1963年にケネディ政権がベトナムへの軍事介入にのめり込んでいった原因として、とくに米中の対立関係、および中国と北ベトナムの協力関係に着目した。その結果、グローバルな冷戦における米ソ和解とはまったく裏腹に、アジアではむしろ冷戦の主要敵として中国の存在が重みを増していたこと、そこに中ソ対立が大きな影を落としていたこと、それがベトナム戦争激化にも直接間接に影響していたこと、ケネディ政権内部には対中政策見直しの機運が皆無ではなかったもののその実現は遠い将来の課題にとどまっていたことなどが明らかになった。

第2に、ゲリラ戦争への対処の側面からは、ベトナムという重大な冷戦の戦場における米ソないし米中の代理戦争を担う存在として、ケネディ政権が南ベトナム政府軍の強化に適進したこと、それが挫折したばかりでなくアメリカ=南ベトナム間の深刻な摩擦を生んだこと、政治戦争勝利に不可欠な民心確保という側面においても成功をおさめられなかったこと、戦況の把握にすら失敗し楽観論と悲観論の対立に呑み込まれていったことなどを分析した。第3に、南ベトナムの政治危機をめぐるアメリカ=南ベトナム関係の齪酷についても着実に研究を進めた。こうした分析の結果、きわめて大国主義的な視点に立った外交政策、挫折に直面した際責任転嫁に終始する姿勢、発展途上世界なかんずくベトナムに対する驚くべき無知と無理解などが指摘された。
知覚・認知機能の個人差に着目したプレッシャー対策のための知覚トレーニングの検討

本研究は,プレッシャー対策のための知覚トレーニングの検討を目的とする研究である.近年,熟練者の視線行動を学習する知覚トレーニングが普及しつつある.しかし,知覚トレーニングの効果は,例えばワーキングメモリのキャパシティ(WMC)や自我消耗状態への陥りやすさ等の,知覚・認知機能の個人差によって異なる可能性が高い.本研究では,まず低WMC者ほどプレッシャー下において自我消耗状態に陥りやすいことを検証する.そのうえで,視線行動を用いた知覚トレーニングが,プレッシャー下における自我消耗や知覚運動制御の崩壊に及ぼす効果について検証する.本研究は,プレッシャー対策のための知覚トレーニングの検討を目的とする研究である.近年,熟練者の視線行動を学習する知覚トレーニングが普及しつつある.しかし,知覚トレーニングの効果は,例えばワーキングメモリのキャパシティ(WMC)や自我消耗状態への陥りやすさ等の,知覚・認知機能の個人差によって異なる可能性が高い.本研究では,まず低WMC者ほどプレッシャー下において自我消耗状態に陥りやすいことを検証する.そのうえで,視線行動を用いた知覚トレーニングが,プレッシャー下における自我消耗や知覚運動制御の崩壊に及ぼす効果について検証する.
肝細胞障害の進展と防御における肝内マクロファ-ジの役割

肝障害劇症化において、エンドトキシンとそれにより活性化された肝内マクロファ-ジ(Mφ)の役割を明らかにする為、C3H/HeN系マウス(lps感受性)とC3H/HeJ系マウス(lps不応性)との間で交差移入実験を行い、ガラクトサミン肝障害などの実験的肝障害モデルにおけるlps遺伝子保有Mφの関与とそのmediatorを解析した。lps感受性マクロファ-ジの移入により実験肝障害は〓起されたが、lps不応性マクロファ-ジの移入では肝障害は認められなかった。これらマクロファ-ジからは細胞障害性物質の放出が認められた。特にlps感受性マクロファ-ジからのO<-(1)2>は著しく亢進を示した。これら産生O<-(1)2>はLeukotriene阻害剤・C<H(1)a>-channel blockerにより抑制されていた。他方、水解酵素産生はlps感受性遺伝子の有無に支配されていなかった。肝障害における単球・多核白血球浸潤メカニズム・肝内マクロフア-ジ定着の機構を明らかにする為、肝細胞の産生する走化性物質を明らかにした。すなわち、ガラクトサミンやエタノ-ルで処置した肝細胞からは、分子量20-25kd及び40-50kdの高分子蛋白を見出し、この蛋白質は56°Cの熱処理・トリプシン処理により失活した。この蛋白質は、また浸潤細胞の活性化を促し、O<-(1)2>産生を亢進させる作用を認めた。これら肝障害の際に浸潤するマクロファ-ジから産生されるメディエ-タ-の肝線維化の影響を検討した所、肝内伊東細胞のコラ-ゲン産生はO<-(1)2>存在下で亢進した。肝内マクロファ-ジは活性化させるとコラゲナ-ゼの産生が亢進するが同時に伊東細胞からの総コラ-ゲン量は著しく亢進していた。肝障害の病態には、LPSなどにより活性化されたマクロファ-ジから産生されるメディエ-タ-が関与することが、本研究により明らかとなった。肝障害劇症化におけるエンドトキシンとそれにより活性化された肝内マクロファージの役割を究明する為、lps感受性遺伝子を有するC3H/HeNマウスとlps遺伝子欠損のC3H/HeJ系マウスの間でadoptive移入実験を行い、ガラクトサミン肝障害に及ぼす影響を検討した所、肝障害劇症化にはlps感受性遺伝子を保有するエンドトキシン活性化マクロファージが重要な役割を果たしていた。これら活性化マクロファージからはLTB_4や活性酸素などの細胞障害性生理活性物質産生の亢進が認められたが、lps不応性マクロファージでは、これら亢進は認められなかった。これら細胞障害性物質間の相互作用を検討した。ロイコトルエン産生阻害剤(Azelastine、Ketotilen、AA861)はマクロファージの活性酸素産生を抑制し、これら阻害剤で処理したマクロファージの移入ではガラクトサミン肝障害は防禦された。今後、更に、これらロイコトルエン阻害剤やCu^<+1>channel blocserを用い、細胞障害性物質産生への影響を検討する。

これら肝障害における単球・多核球滲潤のメカニズム、並びに肝内マクロファージ定着の機構を明らかにす為、肝細胞由来走化性物質の検討を行った。その結果、ガラクトサミン処理肝細胞からは肝内マクロファージや多核球の活性化を促進する走化性物質が産生され、この物質は蛋白質の性格を有していた。現在、この物質の分離を行っている所である。滲潤・集積細胞の分化度も検討中である。肝障害に関与するマクロファージの種々メディエーターが肝線維化にどのように影響するか検討した。肝線維化に間よする伊東細胞のコラーゲン産生はsuperoxideにより亢進した。しかるに、マクロファージから分泌されるprotease・collagenaseはコラーゲンを分解する。現在、肝内マクロファージと伊東細胞の直接細胞相互作用を検討中である。肝障害における肝内マクロファ-ジの役割を明らかにする上で,エンドトキシンにより活性化されたマクロファ-ジの関与をを検討した。前年度では、LPS感受性遺伝子保存マクロファ-ジが肝細胞障害を惹起・増強することを見出した。LPS感受性マクロファ-ジは,LPS刺激により著しく活性化され,PMAetcの刺激によりsuperoxideの産生が著しく亢進を示した。LPS感受性遺伝子欠損マクロファ-ジのsuperoxide産生は,LPS刺激下でも亢進を示さなかった。しかるに,マクロファ-ジの水解酵素産生はLPS感受性遺伝子の有無で差を認めなかった。Superoxideの産生はロイコトルエン阻害剤・Ca^<++>-channel blocker存在下で阻止された。ロイコトルエン阻害剤投与における肝障害防御禦は,浸潤マクロファ-ジからのsuperoxide産生を抑制する為と考えられた。種々肝障害における単球・多核白血球浸潤メカニズムを明らかにする上で,障害肝細胞は20-25kdと40-50kdの蛋白質を産生することを見出した。この蛋白は常温で安定であり,56°C熱処理・トリプシン処理により不活化した。この蛋白は走化性作用を有すると共に浸潤細胞の活性化を促進することが明らかとなった。更に,肝細胞障害の際に肝線維化のメカニズムを明らかにした。肝線維化に関与する伊東細胞のコラ-ゲン産生は,活性化マクロファ-ジ存在下で著しく亢進していた。この亢進はsuperoxide dismutaseにより抑制されたことから,活性化マクロファ-ジからのsuperoxideが関与することが明らかとなった。肝障害に伴う病態に於いて,肝類洞壁細胞間相互作用が重要な役割を果たすことが,本研究から明らかとなった。
歯周病細菌内毒素のB細胞内シグナル伝達分子の構造解析

歯周炎病巣形成,とりわけプラズマ細胞を多数含むいわゆるB細胞病変の形成と歯周病細菌内毒素(LPS)との関わりをB細胞内でのLPSシグナル伝達の面から調べるため,LPS高応答性マウス(C3H/HeN)およびLPS低応答性マウス(C3H/HeJ)脾臓B細胞を各種歯周病細菌LPSで刺激培養したときに48時間後に出現する分子量26.0kDaならびに24.8kDaのチロシンリン酸化タンパクの動態ならびに機能解析を行い,以下の結果を得た。1)LPS高応答性マウス脾臓B細胞は,Eschericia coli,Porphyromonas gingivalisおよびActinobacillus actinomycetemcomitans由来のLPSに応答して増殖ならびにp26/p24.8チロシンリン酸化反応を呈した。2)LPS低応答性マウス脾臓B細胞は,P.gingivalisのLPSに応答して増殖ならびにp26/p24.8チロシンリン酸化反応を呈した。しかしE.coliならびにA.actinomycetemcomitansLPSに対しては反応しなかった。3)いずれのマウス脾臓B細胞も,Cキナーゼ活性化ならびに細胞内Ca2^+濃度上昇を惹き起こすphorbol myristate acetateならびにionomycin刺激によって増殖反応を示したが,p26/p24.8チロシンリン酸化反応は見られなかった。以上のことから,p26/p24.8チロシンリン酸化反応はLPSに対する細胞応答にともなって生じ,マウス脾臓B細胞の増殖に必ずしも必須の反応ではないことが考察された。
沈み込み帯形成最初期における角閃岩相スラブ-マントル間の物質移動とマグマ形成過程

1億年前の海洋底の岩石が大規模に露出しているオマーンオフィオライトについて現地調査と化学分析を行った。現地調査では,高温の沈み込み帯のみで形成される火山岩(ボニナイト)の広範な分布を明らかにした。化学分析からは,沈み込み帯形成最初期に形成されたマグマがいずれも,高温のマントル中に沈み込んだ角閃岩相(500700°C)の海洋地殻から放出された流体の影響の下に形成されたことを明らかにした。沈み込み帯におけるマグマの生産が,大陸地殻の形成・成長・進化に対して大きな役割を果たしていることは,様々な研究によって広く支持されている。しかし一方で,新たなプレートの沈み込みがいかにして始まり,どのような過程でどのような化学組成のマグマが生じ,それが時間と共にどう変化するのか,ということについては,未だ断片的な情報しか得られていない。本研究では,オマーンオフィオライトおよび伊豆小笠原弧の火山岩・変成岩について岩石学的・地球化学的研究を行うことにより,沈み込み帯形成最初期における,沈み込む海洋リソスフェア(スラブ)からマントルへの物質移動とそれに伴うマグマ形成過程を明らかにする。1.試料の採取12月にオマーンのソハール地域周辺で9日間の現地調査を行い,化学分析用の試料合計97個を採取した。Wadi JiziおよびWadi FizhWadi Zabinにおいては,沈み込みステージで活動したAlley火山岩類の溶岩・岩脈を,Wadi ShafanおよびWadi Faydでは,拡大軸ステージから拡大軸-沈み込み移行ステージにかけて活動したGeotimes火山岩類,Lasail火山岩類の溶岩・岩脈をそれぞれ採取した。調査の過程でWadi Fizhの東ブロックに,Alley火山岩類のボニナイト岩脈が多数存在することが新たに明らかとなり,ボニナイトマグマがこれまで考えられていたよりも広範囲に分布していることが示された。また,調査に先立って,マスカットのオマーン商工省で開催されたシンポジウム「Symposium on the Oman ophiolite and oceanic crust」において,オマーンオフィオライトにおけるボニナイトの成因について講演を行った。2.試料の薄片観察および化学分析採取した試料の薄片製作はすべて完了し,目下,記載を進めている。予察的な鏡下での観察により,採取した試料には,分離すれば微量元素・同位体分析に耐え得る未変質の単斜輝石斑晶を含んだ溶岩・岩脈がかなりあることが分かってきている。今後は岩石学的記載を進め,それを基に化学分析用の試料の選定を行う予定である。オマーンオフィオライト試料の分析に先立ち,四重極ICP質量分析計を用いた微量元素分析ルーチンの立ち上げを開始した。また,マルチコレクターICP質量分析計を用いた,火山岩試料のPb同位体比精密迅速分析法の論文をGeochemical Journalに公表した。1.試料の選定および分析平成18年度に採取したものを含むオマーンオフィオライトの火山岩・変成岩,比較用としての伊豆小笠原弧の火山岩について,薄片観察,主成分元素分析の結果に基づき,合計約100試料を本研究の分析用として選定した。オマーンオフィオライトの試料は,拡大軸ステージのGeotimes火山岩類,拡大軸-沈み込み移行ステージのLasail火山岩類,沈み込みステージのAlley火山岩類の主要な岩石を綱羅している。Alley火山岩類のうち,沈み込み初期段階のマグマを特徴付けるボニナイトについては,Wadi JiziWadi FizhWadi ZabinWadi Rajmiの広い範囲に分布する試料を用い分布域,層序と組成との関係に着眼した研究を行なうことが可能となった。また,ICP質量分析計を用いた微量元素分析ルーチンがほぼ確立し,一部の試料については微量元素含有率の測定を開始した。2.分析データの解析ボニナイトの希土類元素組成には,地域により多少の差異が存在することが明らかとなってきた。オマーンオフィオライトのボニナイトの希土類元素パターンは基本的にPrを谷とし軽希土,重希土が持ち上がるV字型のものが多いが,Wasi Fizh地は惑の一部では,小笠原のボニナイトに類似した,中希土を谷とするU字型のものも存在する。典型なV字型パターンは,オマーンオフィオライト下部に付着する変成岩(メタモルフィックソール)の組成から推定されたスラブ起源流体のマントルへの付加でおおよそ説明可能である。これら得られた知見の一部は8月にドイツ・ケルンで開催されたGoldschmidt Conferenceで発表した。また,開発したSr同位体測定法を炭酸塩の分析に応用した論文が掲載された。1.試料の分析平成19年度に選定したオマーンオフィオライトおよび伊豆小笠原弧の火山岩に対する全岩主成分元素分析,微量元素分析を行なうとともに,一部の試料については試料のSr,Nd,Pb同位体分析を行った。

また,スラブからの流体による元素移動に対して敏感なトレーサーとなるB含有率をICP質量分析計で簡便かつ正確に測定できる新しい手法を開発し,投稿した論文がGeochemical Journal誌に受理された。この手法を用い,スラブーマントル間の物質移動をより精密に見積もるため,オマーンオフィオライト海洋リソスフェアのWadi Fizh地域における断面(枕状溶岩-シート状岩脈-カプローカンラン岩)に対するB含有率の測定を開始した。2.化学分析値の解析・解釈オマーンオフィオライトの火山岩類は,微量元素パターンに基づき5つのタイプに大別できることが明らかとなってきた。それらのうち,低Pbソレアイトとボニナイトの微量元素パターンは,メタモルフィックソールから推定された角閃岩相スラブ流体によって汚染されたマントルウェッジの部分融解で期待されるパターンと整合的である。ただし,これらの火山岩から推定されるスラブ流体の87Sr/86Sr同位体比は,0.7078(95Ma)前後であり,現世の伊豆弧北部で推定される値0.7038に比べて著しく高い。これはこれまでの予想以上にスラブ中の堆積物物質の流体への寄与が大きいか,もしくは沈み込み最初期の角閃岩相スラブ流体には海水成分が多く含まれる可能性を示唆している。1.試料の微量元素・同位体分析オマーンオフィオライトおよび伊豆小笠原弧の火山岩に対する微量元素分析および同位体分析を行った。また,スラブ-マントル間の物質移動を精密に見積もるため,オマーンオフィオライト海洋地殻の断面(枕状溶岩-シート状岩脈-ガブロ)に対するB含有率・B同位体比の測定を行った。2.化学分析値の解析とまとめ全岩および単斜輝石斑晶の分析により得られたオマーンオフィオライト火山岩の微量元素組成は,拡大軸から沈み込み帯への移行過程で規則的に変化していることが明らかとなった。拡大軸ステージのマグマは,K,Pb,Srなどの増加が見られないMORB的な組成を示す。これに対して,沈み込み最初期ステージでは,K,Pb,Srに富むソレアイト系マグマが特徴的に出現する。沈み込みがさらに進行すると,同様にK,Pb,Srに富み,さらにV字型U字型の特徴的な希土類元素パターンを示すカルクアルカリ系マグマ(ボニナイト)がマグマ活動の主体となる。沈み込み開始以降のマグマの微量元素組成およびSr・Nd同位体組成は,沈み込む角閃岩相スラブから放出された流体により汚染されたマントルの部分融解によって基本的には説明できるが,ボニナイトの組成を説明するためには,ソレアイト系マグマの場合に比べて,スラブのより高温の領域(700°C以上)に由来する流体の寄与が必要である。沈み込み帯形成最初期段階においてマグマの微量元素・同位体組成が時間とともに規則的に変化したこと,それが角閃岩相スラブ由来の流体の寄与の変化によることが明瞭に示されたことは本研究の大きな成果である。
葉緑体での励起1重項酸素分子測定法の開発とその生成、消去、作用の分子機構

自然環境で太陽光は日変化のみならず、気象変化によっても大きく変動する。太陽光照度(P)が葉緑体のCO_2固定に利用できる能力(A)よりも高い光過剰環境(P>A)で、過剰の光エネルギーは活性酸素を生成しそれによって葉緑体は光阻害をうける。葉緑体は光過剰ストレスに対処するため、P>Aストレスを緩和するシステムによって活性酸素の生成を抑制すると共に、効率の高い活性酸素の消去システムをもたなければならない。本研究では活性酸素の内、測定が困難であった一重項酸素分子(^1O_2)を、葉緑体を光照射しつつ、検出、定量できる方法を開発した。このため、^1O_2に特異的なチラコイド膜に結合できるDPAX,DanePyを蛍光プローブとして用い、蛍光プローブの光分解が少なく、作用光によって影響を受けないパルス変調増幅法によって、リアルタイムで^1O_2を検出、定量できる方法を初めて開発した。この方法によって、チラコイド膜で^1O_2は、従来、考えられていた様に光阻害を受けて初めて生成するのではなく、光阻害を特に受けていなくとも光照射開始後直ちに^1O_2が生成することを明らかにした。さらに、酸素のない条件下では、^1O_2の生成量が数倍以上に増加することを発見した。この酸素による^1O_2生成抑制は、酸素が電子受容体として機能し、^1O_2の生成、^1O_2による光阻害を低下させていることを示している。以上の他に、P>Aストレスの緩和機構として機能している循環的電子伝達系に関与する酵素とアスコルピン酸による反応の維持、活性酸素を消去するwater-waterサイクルの機能、関与する酵素などについても明らかにした。植物の葉の組織でCO_2固定に必要とする以上の過剰の光エネルギーは酸素分子を還元、励起し活性酸素を生ずる。活性酸素のうち、酸素の還元分子種はこれ迄詳しく研究され、葉緑体での生成、消去、作用は水-水サイクルとして解明されてきた。本年度はこれ迄解明の遅れている励起酸素分子である1重項酸素(^1O_2)、の葉緑体での検出、定量法の確立を目指した。水の中での寿命が短い^1O_2を、葉緑体を光照射しつつ測定するため、東大・薬・長野教授から提供を受けたフルオレセイン基をもつ、^1O_2に特異的に反応し蛍光(525nm,励起480nm)を発するプローブを用い、^1O_2の測定法を開発した。蛍光プローブが葉緑体の作用光によって光分解するのを防ぐため作用光に赤色光を用い、さらにプローブの励起光による光分解を抑制するため、励起光をパルス変調-増幅する装置を用い、作用光を照射しつつ、^1O_2生成を連続的に測定できる方法を初めて開発した。以上の^1O_2生成測定は、既設のパルス変調-増幅クロロフィール蛍光測定装置を用い、励起光、蛍光の波長を蛍光プローブに合わせて干渉フィルターを挿入して測定した。今年度、クロロフィール蛍光を、実寸大、顕微鏡レベルで2次元測定できる装置を購入したが、次年度に、これら装置を、^1O_2蛍光プローブを用いて測定できるように改造して葉の組織、葉の細胞内での^1O_2生成の2次元分布、葉緑体1個レベルでの^1O_2生成を測定できるようにする予定である。CO_2固定反応に利用できるより多量の光エネルギーが葉緑体に照射されると、過剰の光量子は酸素分子を還元、励起し活性酸素を生成する。葉緑体は光過剰の条件下、活性酸素の生成を抑制する緩和機構、それでも生成する活性酸素を消去する機構によって、葉緑体の活性酸素による障害を抑制している。

本研究では、活性酸素の内、最も寿命の短い励起1重項酸素(^1O_2)測定のため、^1O_2と反応してエンドペルオキシド型となって蛍光を生ずる新しいプローブ、DPAX、を用いた。プローブの光励起にはパルス増幅変調法(PAM)を用い、これが葉緑体の作用光とならず、かつプローブの光分解を抑制できるようにし、葉緑体の赤色光照射により、^1O_2生成を連続的に測定できる方法を確立した。これによって赤色作用光に依存する蛍光の増加から、^1O_2の作用光による生成を秒単位のレスポンスで測定することが可能となった。現在、この^1O_2測定法を用い、葉の組織、細胞での^1O_2生成の2次元分布を測定できる装置を試作し、葉緑体1個レベルでの^1O_2生成・検出を目指している。これ迄、葉緑体、葉緑体チラコイドを用いた系で^1O_2生成が、反応系の酸素濃度をゼロに近い条件にすると増加することを発見した。このことは酸素濃度が低くなると電子受容体がなくなるため、電子が系IIから系Iへ流れなくなり、系IIの反応中心クロロフィールが3重項励起になりやすくなり^1O_2を生成しやすくなること、このためのO_2は系IIの酸化側で発生する程度の量(濃度)で充分であることを示している。活性酸素の生成を抑制する1)系I循環的電子伝達、2)アスコルビン酸の系I,IIへの電子供与、活性酸素の消去に機能する3)アスコルビン酸ラジカル・レダクターゼの構造についても研究を進めている。葉緑体が過剰光ストレスにさらされると、過剰光量子は活性酸素を生成するように作用する。活性酸素の内、寿命が短く、拡散距離も短い一重項酸素分子(^1O_2)を光照射葉緑体で定量的に測定する方法をこれまでに開発した。赤色光照射下、リアルタイムで葉緑体、チラコイド膜で^1O_2を定量できる蛍光プローブDPAXと、別の蛍光プローブDanePyを用い、^1O_2の光による生成量が酸素のない条件下で5-6倍以上に増加することを発見した。嫌気条件にすると葉緑体、チラコイド膜での^1O_2生成は光照射開始後、数秒以内に直線的に進行した。しかし、光合成電子受容体(ferricyanide)を加えると嫌気条件下でも^1O_2生成は直ちに停止した。嫌気条件下の^1O_2の生成速度は、同じ条件下で測定したFerricyanideを電子受容体とする酸素発生速度の1.7%であった。以上の発見は、光化学系IIがUVや光過剰ストレスによって反応中心が損傷を受けて初めて^1O_2が生成するのではなく、正常なチラコイド膜であっても、嫌気条件下では^1O_2が生成することを示している。以上の発見は、酸素によって^1O_2生成が抑制され、^1O_2による光阻害を抑制していることを示している。以上の他、チラコイド膜脂質が^1O_2によって酸化されて生ずる反応性の高いカルボニル(2-alkenalとoxene)のα、β2重結合を還元する2-alkenal reductaseの大量発現による過剰光ストレス抑制、葉緑体MDA reductaseの精製、アスコルビン酸による循環的電子伝達の維持、C4植物でNDHが循環的電子伝達系によるATP生成に関与,NDHの欠損したタバコは光酸化ストレスを受けやすいこと、なども明らかにした。
樹木個体群における遺伝子流の構造解析と繁殖投資効率の遺伝子流量による評価

日本の冷温帯渓畔林の主要な構成樹種であるトチノキは、花粉がマルハナバチなどにより運ばれること、大型の種子は地上に落下したのち、ネズミなどの貯食行動によって散布されることが知られている。トチノキは渓流に沿った段丘部分や斜面の下部を好んで生育するため、特に谷の細くなった上流部分では、個体群の空間分布の形状は細長いものとなる。このようなトチノキ個体群において、マイクロサテライトマーカーを用いたDNA解析により個体間における花粉の交換と、繁殖投資量などの要因の花粉交換量への影響をしらべた。また、マーキング法により種子の二次散布の距離を測定し、花粉交換と種子散布の過程を反映した遺伝的な空間構造が渓流に沿って存在するかを検討した。渓流に沿って約1000mにわたって生育する繁殖個体間において、種子の花粉親は、広く分布していた。個体間の距離が離れるにつれて送粉数は有意に減少したが、花粉親のサイズ、雄花数、開花時期の同調度の送粉数におよぼす影響は明瞭ではなかった。種子の自殖率は、樹冠につけた雄花数に対して飽和型の関係を示し、雄花を大量につけることは、送粉者の滞在を長くすることにより自殖率を高め、個体間の送粉数を必ずしも多くしないことが示唆された。林床に落下した種子は動物によって二次散布され、斜面上方や小さな谷を超えた場所での発芽が確認されたが、その距離は花粉の交換距離にくらべるとはるかに短かった。最上流部における繁殖個体間の遺伝的類似度は、個体間の距離が大きくなるとともに有意に減少し、距離が近い個体間ほど遺伝的な類似度が高いことが示された。このことは、個体間の距離が大きくなることによる送粉量の減少と、種子親個体から周辺への動物による種子散布を反映したものと考えられた。京都府美山町芦生のモンドリ谷に生育するトチノキ個体群において、マイクロサテライトマーカーをもちいたDNA解析により、種子の花粉親を判定し、個体群内における送粉による遺伝子流動を明らかにした。谷内で開花した22個体のうち、9個体から得られた種子の花粉親は、谷内に広く分布していた。しかし、6個体では、個体間の距離が離れるにつれて送粉数は有意に減少した。花粉親の、サイズ、雄花数、開花時期の同調度、遺伝子型の近縁度が、送粉数におよぼす影響は、1個体において開花時期の同調により送粉数が有意に増加しただけであった。種子の自殖率は、樹冠につけた雄花数に対して飽和型の関係を示した。雄花を大量につけることは、送粉者の滞在を長くすることにより自殖率を高め、個体間の送粉数を必ずしも多くしないことが示唆された。雄花数と開花時期の同調度が送粉数に対して有意な直線関係を示さなかったのは、送粉者の訪花様式の影響と考えられた。送粉者の訪花様式の影響は、個体間における送粉の非対称性にも現れていた。2個体間のお互いの相対的な送粉数を比較したところ、多くの組み合わせで、一方向的な送粉が行われていた。さらに、9個体を下流から上流へ3グループに分けると、下流から上流のグループへの相対的な送粉が卓越していた。この方向性には非生物的な要因も関与しているものと考えられた。谷外から谷内への遺伝子流量は、谷の出口から奥に向かうにつれて減少した。このことは個体間の遺伝子型の近縁度が、谷の奥のほうで高く、また、奥のほうの個体に対して高くなることにもあられていた。

京都大学芦生演習林のモンドリ谷に生育する4個体のトチノキにおいて、落下した種子のサイズと重さおよび位置を記録し、簡便なマーキング方によって種子の発芽位置までの移動方向と距離の推定を行った。上流部に生育する2個体の周辺における実生の分布には、いくつかのグループが存在し、種子の落下場所と野ネズミにとって常用のホームレンジとを結んだ線上に貯蔵を繰り返した結果と考えられた。種子のサイズと散布距離の間には、有意な正の相関関係があり、大きな種子ほど遠くに散布される傾向があり、野ネズミが大きな種子を選択してホームレンジの中央まで運ぶ可能性が示唆された。種子の落下位置を流路と段丘・斜面の2つに分けて比較すると、川幅が狭く水量の少ない上流では流路に落下した種子に由来する実生が発見されたが、川幅が広く水量の多い下流では発見されなかった。流路に近いことはトチノキの生育にとって好ましいが、繁殖にとっては必ずしも有利ではなかった。多くの実生は、動物による幹の損傷によって死亡し、母樹の樹冠下付近に密集する実生は、母樹から離れてまばらに生育する実生と比較すると、密度依存的に発生した被害によって早い段階で死亡する傾向があった。種子の落下位置に対して発芽位置の光条件は、種子全体として有意に大きなことはなく、二次散布により光条件の良好な場所に向かって指向性散布されることはなかった。しかし、散布後の光条件のばらつきは有意に大きくなり、二次散布により実生の定着と生育にとってより好適な場所にも到達する可能性が上がることが示唆された。トチノキの種子が二次散布されることによって落下位置より広範囲に分散することは、密度依存的に発生する食害や病原微生物の感染を防ぎ、新しい生息地に進出する確率を高めることに貢献していた。京都大学芦生演習林のモンドリ谷内に生育するトチノキ個体群について、個体ごとの着花数と種子生産数を2002年までの6年間にわたり調査し、着花と結実の年変動を個体レベルと個体群レベルで解析した。また、結実における豊凶、個体間での同調、その要因について検討した。個体群全体の種子生産数は、6年間で大きく変動し、最小と最大の年の間に10倍以上の差があった。豊凶周期は豊作、並作、並作、並作、凶作、並作の順であった。着花数の変動は種子生産数の変動に比べると極めて小さかった。着花数が多いほうが種子生産数も大きい傾向があったが、凶作年においては着花数が他の5年間の平均程度であるのに、種子生産数は非常に少なかった。開花は毎年おこり、しかも着花数の年変動は小さいので、豊凶の決定は開花から結実に至るまでの間におこっていると考えられた。個体レベルでは、多くの個体で着花と結実は大きく年変動し、明瞭な2年周期を示した個体が多くみられた。しかし、2年周期を示した個体のうち豊作年に種子生産を行わなかった個体もあり、個体レベルで豊凶差がみられ、個体群全体で完全しているわけではなかった。個体レベルの結実の年変動に影響する要因として、個体サイズ、種子生産数、モンドリ谷内での位置、渓流から斜面への地形に沿った生育場所をあげ、種子生産数の変動係数とこれらの要因との関係を検討した結果、斜面下部に生育する個体は、斜面中部に生育する個体に比べて、種子生産数の変動係数が有意に大きかった。種子生産の同調度に関係する要因として、開花時期の同調度、個体間の距離、遺伝子の類似度、着花数の同調度をあげ、種子生産数の同調度との相関を求めた結果、個体間の種子生産数の同調度と個体間の距離との間に有意な負の相関があり,種子生産の同調度は、個体間の距離が近いほど強いことが示された。
鉄酸化細菌由来新規有機水銀分解酵素の分子生物学的解析とその利用

地球の環境浄化・保全は、21世紀、人類に果たせられた最も重要な課題の一つである。重金属のなかでも特に水銀は魚介類などに容易に蓄積されるため人々の健康に重大な影響を及ぼす。本研究は、無機および有機水銀を金属水銀に変換できる高度水銀耐性鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans MON-1株の特徴ある水銀還元酵素活性を、まず分子生物学的に解析した後、更に、その知見を水銀汚染土壌から微生物的に水銀を気化・回収する「バイオレメディエーション技術」へ導いていこうとするものである。平成20年度は、主として下記の5項目を明らかにした。(1)A. ferrooxidans MON-1株を電気培養法を用いて培養し水銀気化酵素の完全精製をめざした。まず、電気培養条件の最適化を試み、14日間の培養で1リットル当たり400mgの菌体を得ることが可能となった。一方、通常のバッチ法による培養では1リットル当たり10mgの菌体しか得ることができないので電気培養法により約40倍収量が増加したことになり、酵素の精製が容易になった(研究分担者)。(2)有機水銀分解酵素(MerB様タンパク質)を上記電気培養したHON-1株から精製することを試みた。洗浄細胞を2%の1-0-n-octyl-β-D-glucopyranoside(OGL)と1MのNa_2SO_4の存在下で可溶化した後、45%硫安分画、Phnyl-, Shephadex G-100-, Superdex-column chromatographyを用い水銀還元酵素を電気泳動的にほぼ均一に精製した(研究代表者)。SDS-PAGEによるサブユニットの分子量、可視酸化・還元スペクトルの結果より精製酵素はaa_3型のcytochrome c oxidaseであることを明らかにした。本精製酵素を還元型mammaliancytochrome c及び無機水銀とインキュベートし金属水銀が気化されることを明らかにした。^<1)>また、驚いたことに、本精製酵素を還元型mammalian cytochrome c及び有機水銀(Methylmercury chloride, MMC)とインキュベートしたところ24時間のlag phaseの後に金属水銀が気化されることを明らかにした。以上の結果より、反応機構の詳細は現在不明ではあるが、aa_3型cytochrome coxidaseが有機水銀から無機水銀を解離させるlyase活性をも持っていると考えている。従来、A ferrooxidansには、水銀還元酵素遺伝子(merA)が存在しているが、organomercurial lyase遺伝子(merB)は全ゲノム中に存在していないことが報告されている。今回得られた知見は、A. ferrooxidansに、従来報告例のない新しい有機水銀分解酵素の存在を示すものである。(3)従来、硫黄で増殖したA. ferrooxidanszの水銀還元機構に関する報告例はなかった。元素硫黄で増殖したMON-1株より水銀気化酵素の精製を試み、鉄生育電気培養菌と同様にaa_3型cytocbrome coxidaseが水銀の気化を行うことを明らかにした(研究代表者)。(4)水銀耐性菌、感受性菌、中等度水銀耐性A. ferrooxidans株からaa_3型のcytochrome c oxidaseを均一に精製し、水銀耐性MON-1株は感受性のAP19-3株に比較して高度に水銀耐性を持つことを明らかにした(研究代表者)。MON-1株が持つ水銀耐性のaa_3型cytochrome c oxidaseの存在は、本酵素が水銀耐性に深く関わり、かつ重要であることを強く示唆している。^<1)>(5)ECDガスクロマトグラフィーを用い、反応溶液中のMMCの減少量を直接定量する方法でOrganomercurial lyase活性を測定する方法を確立した(研究分担者)。1)T. Sugio et al.,Biosci. Biotechnol. Biochem.,72,1756-1768(2008).本研究は、無機および有機水銀を金属水銀に変換できる鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans MON-1株の特徴ある微生物機能を分子生物学的に解析後、得られた知見を水銀汚染土壌の「バイオレメディエーション」へ応用していくことを月的としている。平成21年度は、下記の4点を明らかにすることができた。(1) A. ferrooxidansは2価鉄と元素硫黄(S)の両方をエネルギー源にして増殖が可能である。MON-1株は2価鉄で培養してもSで培養しても同程度のメチル水銀(MMC)分解活性を持つことをECDガスクロマトグラフィーを用い、反応溶液中のMMC濃度の減少を直接定量する方法を用い明らかにした。また、塩化第二水銀からの金属水銀の気化に関してもほぼ同じ活性を示した.(2) Sで増殖したMON-1株にaa3型cytochrome coxidase (aa3)が存在していることを明らかにし、このaa3をほぼ均一に緒製した。更に、精製したaa3と、二価鉄で増殖したMON-1株から精製したチトクロームc (Cylclおよびcyc2)およびiusticyaninを共存させた場合に限って鉄酸化酵素活性が再構成されることを明らかにした。(3) MON-1株のMMC分解活性は細胞膜に存在し、活性は1mMのNaCNによって強く阻害される。NON-1株より純粋に精製したaa3が、無機ばかりでなくMMCに対しても分解活性を持っていることを明らかにした。還元型mammaliancytochrome

cのみでなくMON-1株から精製したチトクロームcが水銀気化に必要な電子の供与体になり得ることを示した。精製aa3による水銀の気化はas3に対して調製した抗体によって完全に阻害された。この結果は、有機水銀の分解にaa3が関与していることを世界に先駆けて示すものであり、また、従来の水銀気化酵素merctiry reductase (MerA)および有機水銀分解酵素(NerB)とは異なる有機水銀分解酵素が存在することを初めて示すものである。(4) MON-1株のaa3はSDSに対して他の感受性株のaa3よりはるかに耐性であった。5% SDSで3つのサブユニット(α-,β-,γ-subunits)に解離させた後も無機及び有機水銀からの金属水銀気化活性を保持していること、並びにα-及びβ-subunitsに活性が存在していることを見出した。本研究は、無機水銀および有機水銀を強酸性pHで金属水銀に変換できる鉄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans MON-1株の特徴ある微生物機能を分子生物学的に解析し、得られた知見を水銀汚染土壌の「バイオレメディエーション」へ応用していくことを目的にしている。地球の環境浄化及び保全は、21世紀における人類の最も重要な課題の一つである。環境ホルモンや重金属などの化学物質は、生物の適正な機能の維持と生命の存続に重大な影響を及ぼす.水銀による水俣病やカドミュウムによるイタイイタイ病の発症は世界に重金属公害の恐ろしさを強く印象付けた。重金属のなかでも特に水銀は魚介類などに蓄積し易いため人々の健康に重大な影響を及ぼす。火力発電所や金の採掘現場、化学工場や廃棄物など水銀の汚染源は多岐に渡っており、しかも水銀化合物は気化し易く大気などを通じて地球規模で移動するため、世界規模での水銀汚染問題の解決が急務とされている。A. ferrooxidansは現在、チリ共和国、オーストラリア、南アフリカ共和国などで大型プラントが建設され銅及び金などのバイオリーチングに実際に利用されている絶対化学合成独立栄養細菌である。高価な有機栄養化合物を必要とせず空気中の炭酸ガスを唯一の炭素源にし、2価鉄及び還元型硫黄化合物をエネルギー源にすることからバイオレメディエーションには最適の菌と考えられている。従来から知られている水銀還元菌は中性pHでのみ増殖可能な化学合成従属栄養細菌でありバイオレメディエーションに利用する場合に高価な有機栄養を供給する欠点があった。また、多くの重金属は酸性pHにおいて溶解度が高いので酸性に生息するA. ferrooxidansは重金属処理には中性因で増殖する菌より有利と考えられる。この様な鉄酸化細菌のバイオレメディエーションに対する有利な性質を利用して水銀汚染土壌からの水銀の除去処理に本菌を利用することを試みた.前年度までに、2価鉄で増殖した鉄酸化細菌も元素硫黄で増殖した鉄酸化細菌も共に同じレベルの無機及び有機水銀化合物からの水銀気化活性を有していることを示した。また、両者ともに細胞膜に存在するaa3型cytochrome c oxidase (aa3)が水銀気化に関与していることを明らかにした。
環境技術協力に関する国際協定が地球温暖化防止への国際協調に与える影響

技術協力協定下の提携安定性分析に関する先行研究のサーベイを行い、研究代表者が実施した削減合意下の技術のスピルオーバーによる効果の研究並びに内生的技術成長を分析した研究との結果の相違を検討する。また、先行研究により提携の安定性分析の定量評価は、使用するモデルに依存することが指摘されている。そこで、この課題を明らかにするために、気候変動対策に関する提携の安定性分析を定量的に分析している研究者と連携し、評価モデル間で結果の違いを検討するために国際モデル比較分析を行った。1992年に採択された国連気候変動枠組み条約(UNFCCC)の第4条5項では、技術移転について「先進国は環境技術とノウハウの途上国に対する移転とアクセス向上のために全ての現実的な手順を取り、その際に途上国の内発的な能力・技術の開発・強化を支援する」と言及されている。この条項をもとに、途上国への気候変動対策技術の移転が先進国に対して要請されており、技術移転によって途上国の内発的な能力が向上することが期待されている。2020年以降の新枠組みにおいては今後更なる経済成長が見込まれる新興国及び途上国は何らかの形で削減目標(努力)及び削減報告義務が課される可能性が高く、それらの削減を達成するには先進国による技術移転並びに資金の支援が不可欠であろう。このような背景の下で、環境技術協力に関する協定が結ばれた場合、各国の参加インセンティブや全体的な削減量に与える影響を経済学的に分析することは重要である。本研究では国連気候変動枠組み条約における技術移転及び技術協力の在り方に焦点を当て、環境技術協力に関する協定を締結した場合の提携の安定性を定量分析することが目的である。2012年度は、環境関連技術の知的財産権を巡る議論及び日本企業の途上国における技術移転に関する研究成果の一部を研究論文に取りまとめた。また、国際協定の提携の安定性分析を実施している海外の研究機関(ルーヴァンカトリック大学、FEEM、PIK、ワーヘニンヘン大学)とモデル比較分析を実施し、研究論文に取りまとめた。また、技術移転と並んで重要な課題である資金供与について、各国の資金分担方法に関するサーベイや分析を行い、学会発表を行った。国連気候変動枠組み条約の第15回締約国会議(COP15)で見られたように、国際的な排出削減目標への合意を目指す枠組みの下では締約国による全会一致が困難であることが明らかとなった。2020年以降の全ての国に適用される新しい法的枠組みの採択に向けて緩和、適応、技術、資金について議論が深まっており、各課題をバランスよく含む、より包括的な枠組みの構築が必要である。本年度は2010年のカンクン合意(COP16)において設立が合意された技術メカニズム(技術執行委員会、気候技術センター・ネットワーク)に関する動向を調査し、更に、環境技術協力を目的とした協定に焦点を当て、環境技術協力が全体的な削減量に与える影響を分析した。具体的には現在利用可能な最良技術(Best Available Technology)が世界に普及した場合の削減量及び追加対策費用を推計した。2011年に開催された国連気候変動枠組み条約第17回締約国会合(COP17)では、将来の国際枠組みに関して議定書、法的文書または法的効力を有する合意成果を2020年から発行させ、実施に移す方向で合意がなされた。2020年以降の新枠組みにおいては、今後更なる経済成長が見込まれる新興国及び途上国は何らかの形で削減目標(努力)及び削減報告義務が課される可能性が高く、それらの削減を達成するには先進国による技術移転並びに資金の支援が不可欠であろう。2011年度は、環境技術協力に関連する文献のサーベイ及び情報収集を行った。具体的には環境技術協力に関するゲーム理論分析、並びに技術移転と知的財産権保護に関する理論及び実証分析のサーベイを行った。また、技術協力の一環としてR&D投資を協定締約国間で共同実施する場合に、各国の最適なR&D投資はどのような要素を考慮して決定されるのかを考慮する際に、投資実施者の投資行動を分析することは重要である。さらに、政策評価分析において工学のエネルギーシステムモデルと並んで経済学のマクロ経済モデルおよび応用一般均衡モデルが使用されるが、コスト計算を行う際に考慮されている要素の違いに関する理解が必要である。そのため、2011年度は気候変動問題に関するモデル分析を行う際の投資判断において経済学で使用される資本のユーザーコストとエネルギーシステムモデルで使用される投資回収年数との関係に焦点を当て、投資決定者が直面する潜在的なコストに関して考察した。温室効果ガス排出削減に関する2020年以降の国際枠組みに関しては、2015年にパリで開催される国連気候変動枠組条約(UNFCCC)第21回締約国会議(COP21)で合意することが目指されている。現在、UNFCCCの下に設立された技術メカニズム(技術執行員会(TEC)、気候技術センター・ネットワーク(CTCN))では、途上国への低炭素技術の移転促進に関する議論がなされている。本年度は、上記技術メカニズムの現状調査並びに2020年以降の環境技術協力に関する現存の技術協力体制についての情報整理を行った。