hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
若年女性のやせすぎと脳の健康―実行機能に注目して―

また、GPAと関連があることが報告されている脳波成分がBMI(体格指数)と関連していることが示されている。今後さらに分析を進め、若年女性のやせすぎと脳機能の関係を明らかにしていきたい。本研究では、これまでに注目されてこなかった「脳の健康」という視点から若年女性のやせすぎの問題点を提示すべく、若年女性のやせすぎと学業成績・高次認知機能との関係を明らかにすることを目的とした。この目的を達成するため、女子大学生を対象にBMIと学業成績(GPA)・高次認知機能を反映する脳波成分(エラー関連陰性電位)の関係を検討した。その結果、やせすぎの者は普通体重の者に比べ1GPAが低かったこと、2エラー関連陰性電位振幅が小さかったことが示された。本研究結果は、やせすぎが若年女性の脳の健康に悪影響を及ぼすことを示唆するものである。予備実験などの実験準備に時間を要したため,予定よりもデータ取得数が少ないのが現状である。しかし,予備実験を重ねたことにより実験デザインを確立できたので,今後は計画通りに研究を進めることができると考えている。実験参加者のリクルートの方法を工夫し(web上で募集を掲載するなど),十分なサンプル数を確保する。28年度が最終年度であるため、記入しない。運動心理学平成26年度に実験デザインを確立することができた。本研究目的を達成するためには,さらにサンプル数を増やす必要があるため,今後も同実験を継続していく予定である。参加者のリクルートに苦労したため,データ取得数が予定よりも少なかった。よって,人件費・謝金が当初の支出予定を下回ったため,次年度使用額が生じた。当初の予定よりもデータ取得数が少なくなったため。平成28年度は最終年度となるため,実験参加者のリクルート方法を工夫し,十分なサンプル数を確保できるように努める。よって,次年度使用額は,当初の予定通り,人件費・謝金として支出する予定である。サンプル数を増やしていく必要がある。よって,実験参加者への謝金,実験に必要な消耗品に使用する予定である。
インド人看護師臨床教育支援プログラムの開発と日印看護師の協調的臨床環境の構築

本研究は、近年日本企業が国際銀行の協力のもとインドのバンガロールに開院した初の日本式総合病院で、臨床上の教育支援を行ってきた日本人看護師たちが相互の文化を尊重しつつ指導する難しさを述べていたことから計画された。従って、インドの総合病院で働く日印看護師間における看護や教育・臨床環境に関する状況的認知の比較を行うことで1日印看護師の相互文化理解を深め2日印の看護師が求める臨床教育支援プログラムの開発と協調的臨床環境の構築に発展させ3今後の日本人看護師派遣の促進に繋げることを目的としている。本年度は、対象である日印看護師への調査の手法を確定し、倫理審査等と経て調査を開始することを計画していたが、文献検討と手法の確定、倫理審査を経るだけに留まった。平成30年度は、文献検討・手法の確定・倫理審査提出までに時間がかかったこと、そして、本研究者が分担している他の共同研究の実施を優先したことから計画的に研究を進めることができなかった。令和元年度の予定として、日本人対象者と日本側管理者の研究への参加・協力の意思は得られているため、11月までには日本人対象者からのデータ収集と分析の開始を行いつつ、インド側施設と対象者へ研究同意のアプローチをし、2020年3月までにはインド人対象者からのデータ収集を実施する。次年度はデータ収集時に使用する謝金、交通費・渡航費、データ保存や分析に使用するパソコンや分析ソフト費、学会参加費として使用することを予定している。
人形衣装調査を中心とした乙女文楽の総合的研究

・研究対象である大阪大学大学院文学研究科所蔵の乙女文楽の人形衣装を中心とする資料約500点についてのデータ・ベース(第1次)に基づき、1研究対象の性質の探求に必要であることが判明した人形胴の肩板の造作、衣装の細部に関するさらに詳細なデータの収集、カード化を行い、2データ・ベースの公開に向けて、項目立て・項目分類・用語整理等の検討を行った。・乙女文楽創設期から晩年まで乙女文楽上演を続けてきた人形遣い(故人)を直接知る関係者にインタビューを行い、乙女文楽の伝承および芸能環境に関わる貴重な知見を得ることができた。・胴金式、腕金式の2種類ある乙女文楽人形操法のうち、腕金式操法を継承し、現在も上演活動を行っている演者にインタビューを行い、腕金式乙女文楽の操法について、腕金式乙女文楽の操法伝承方法について、腕金式乙女文楽の継承について、重要な知見を得ることができた。・乙女文楽創設期の、文楽や素人義太夫を含む人形浄瑠璃の芸能環境について、広く文献調査を進め、重要な知見を得ることができた。・インタビュー調査、文献調査で得られた知見を共有し、乙女文楽の創設とその歴史、継承について、近代の芸能環境の中で総合的に考察し、研究対象資料の性格を明らかにし、芸能史的に位置づけるために必要な今後の研究の方向性を検討した。・大阪大学所蔵の乙女文楽の人形衣装を中心とする資料約500点について、目録化のためのデータ収集・写真撮影をおこない、データベースの基本項目を定め、データ入力に着手した。目録作成のみならず、資料分析への活用が期待できる。・これらの資料の来歴を明らかにするためには、まず、資料中の人形胴・衣装が、乙女文楽の2種類の人形操作法(腕金式と胴金式)の、どちらの人形操作法で用いられたものかを探る必要がある。そのため、この2つの人形操作法の実際について、現在、乙女文楽の人形操作の技芸を伝承している個人、団体、関係者インタビュー(3件)を行い、現在行われている、乙女文楽系一人遣い人形の機構、操作法についての調査をおこなった。その結果、研究対象資料の出自は単一ではない可能性が高まり、今後の研究の方向性に重要な示唆が与えられた。・乙女文楽の興行の実態を探り、その歴史を明らかにするために、戦後の乙女文楽の公演を実見されている個人(1件)へのインタビューを行うとともに、乙女文楽が誕生した1920年代からの新聞・関係雑誌の調査に着手した。新聞・雑誌にはしばしば乙女文楽関係の広告が載っていることが判明した。また、乙女文楽の技芸伝承者/団体から、貴重な写真や、雑誌掲載記事について教示を得ることができた。・研究会を開催し、インタビュー調査、文献調査で得られた情報を共有するとともに、近代における少女による芸能という文脈から考察をおこなった。今年度に計画していた、研究対象資料のデータベース化着手、文献資料調査、乙女文楽の技芸伝承者/団体、関係者へのインタビューを行うことができ、いずれも有意義な成果を得ることができた。・研究対象である大阪大学大学院文学研究科所蔵の乙女文楽の人形衣装を中心とする資料約500点についてのデータベース作成のために収集データの入力を行い、様々な分析を可能にする詳細なデータ・ベースを完成させた。・研究対象の資料の性格、来歴を明らかにするためには、資料の大半を占める人形胴・衣装が、乙女文楽の2種類の人形操作方法である「腕金式」のものであるのか「胴金式」のものであるのかを明らかにできるかどうかが鍵をにぎっていることが明らかになってきた。しかし、同時に、資料の形態から人形操作方法をどのように判断できるのかは、依然、検討の過程にあり、さらに多くの知見を得る必要があることが明らかになった。・戦前から戦後の乙女文楽の関係者にインタビューを行うことができ、この時期の乙女文楽の実態に迫りうるさまざまな貴重な証言を得ることができた。また、研究対象の資料の来歴を明らかにするためにも重要な知見を得ることができた。・大正から戦前の、乙女文楽の興行の実態を探り、その歴史を明らかするために、網羅的な文献調査を進めた。関係雑誌、新聞等から乙女文楽に関する記事、広告を抽出するとともに、データ化の準備を進めた。・インタビュー調査、文献調査で得られた情報を共有し、乙女文楽について、素人義太夫との関係、上演作品レパートリー、興行の実態と歴史的な変遷等について多角的に考察を進めると共に、大阪における近代芸能、近代における少女による芸能という総合的な観点からの検討を進めた。研究対象資料のデータベース作成、文献調査については、計画に従って行うことが出来たが、文献調査に想定よりも時間がかかっていること、また、計画していた関係者へのインタビューで、実施できなかったものがあった。

・胴金式、腕金式の2種類ある乙女文楽人形操法のうち、腕金式操法を継承し、現在も上演活動を行っている演者にインタビューを行い、腕金式乙女文楽の操法について、腕金式乙女文楽の操法伝承方法について、腕金式乙女文楽の継承について、重要な知見を得ることができた。・乙女文楽創設期の、文楽や素人義太夫を含む人形浄瑠璃の芸能環境について、広く文献調査を進め、重要な知見を得ることができた。・インタビュー調査、文献調査で得られた知見を共有し、乙女文楽の創設とその歴史、継承について、近代の芸能環境の中で総合的に考察し、研究対象資料の性格を明らかにし、芸能史的に位置づけるために必要な今後の研究の方向性を検討した。・研究対象資料の性格を明らかにするために、資料のデータベース入力を完成させ、資料そのものの分析に着手する。同時に、さらに乙女文楽技芸伝承者へのインタビューを続けて、新たな知見を得、資料分析に生かす。それと平行して、文献調査に一層力を入れ、乙女文楽の歴史の解明をおこなう。・資料データベース公開のための作業に取りかかる。・さらに乙女文楽技芸伝承者およびその関係者へのインタビューをおこない、新たな知見を得る。・資料データベース、文献資料を分析し、研究対象資料の性格を明らかにするとともに、乙女文楽について芸能史的な諸方面からの考察を行い、成果を発表する。研究分担者によっては、調査旅費が予算額よりも少なくて済み、また、全体に物品費の使用も少なかったため、次年度使用額が生じた。当初予定していた関係者による聞き取り講演会の実施が1回しかできなかったため、そのために予算化していた旅費、謝金等の支出がなかった。また、研究分担者が実際に集まる形での研究会も実施しなかったため、そのために予算化していた旅費、会合費の支出がなかったことによる。今年度は、昨年度実施できなかった聞き取り講演会を23回実施し、また、研究分担者が一同に会する研究会を複数回行う。そのために旅費、会合費を、また、研究成果をまとめ、公開するためのデータ処理のために謝金を、さらに、研究対象資料の良好な保存のために物品費を使用する。今年度は、乙女文楽技芸伝承者へのインタビュー調査に加え、文献資料調査に一層力をいれるので、そのための調査旅費、謝金、文献複写費、インタビューのテープ起こし費として使用する。また、データベース入力のために、新たにアルバイトを雇用する。さらに今年度も研究会を開催し、そのための参加旅費、会議費としても使用する。
バルクシンチレーターによる粒子飛跡観測

次世代のハイペロン核子散乱実験をめざして、バルクシンチレーター飛跡検出器の開発を進めた。本研究は、偏極陽子による偏極A粒子の散乱のようにスピンに依存したハイペロン散乱実験をめざすもので、従来のシンチレーションファイバーでは困難な実験に取り組むこと目的としている。前年度までの研究で直接バルクシンチレーター中の粒子飛跡を検出する可能性は確認できたので、本年度は宇宙線ミュオンの他に加速器によるビームをも用いて詳しい性能テストを行なった。バルクシンチレーター中に生じる粒子飛跡を光学レンズ系により直接イメージインテンシファイヤー(IIT)の感光面に写像し、増幅した後、CCDカメラで記録する方法は光子を集める効率が著しく低いので光学レンズ系の設計に工夫を凝らす必要がある。先ず始めにπ・μ粒子のように単位長さ当たりの放出光子数が少ない粒子の場合と陽子や反応生成核を検出する場合のそれぞれに対して最適化を図れるレンズ系を設計・試作し、KEKの陽子シンクロトロンによるビームを用いてテスト実験を行なった。このレンズ系では反射鏡を用いて多面の画像を撮る方法を試みたが、光子の収集効率を上げると共に一基のIITシステムで立体的情報を得られることが確認できた。画像を詳しく解析し、光子スポット密度による粒子識別の可能性と限界、焦点深度の許容限界、境界面反射の影響などを調べる作業を進めている。これらを明かにすることにより、実際の実験に応じて最適のシステムを設計することが可能になる。次のステップは具体的実験計画に合わせたシステムの設計次世代のハイペロン核子散乱実験をめざして、バルクシンチレーター飛跡検出器の開発を進めた。次のステップは具体的実験計画に合わせたシステムの設計
Hsp90機能調節によるポリグルタミン病の治療法開発

分子シャペロンとユビキチンプロテアソーム(UPS)系は、半減期の短い蛋白を分解する主要な蛋白分解システムであると同時に、細胞内の変異蛋白質を分解処理して無毒化するシステムとして重要である。多くの神経変性疾患では、この分子シャペロンとUPS系の機能を超えて神経変性の原因となる変異蛋白質が蓄積し、神経毒性が惹起される。ポリグルタミン病のうち、球脊髄性筋萎縮症(SBMA)では、伸長ポリグルタミン鎖を有する変異アンドロゲンレセプター(AR)が細胞内に蓄積し、神経細胞の機能障害や変性が惹起される。分子シャペロンであるHSP90の阻害剤は、ユビキチンプロテアソーム系を介してHSP90のクライアント蛋白の分解を促進することが知られている。ARがHsp90のクライアント蛋白であることに着目し、経口投与可能なHSP90阻害剤である17-(dimethylaminoethylamino)-17-demethoxygeldanamycin(17-DMAG)をSBMAマウスモデルに投与し、その効果を検討した。まず、17-DMAGの効果発現の基盤となるユビキチンプロテアソーム系の機能はSBMAマウスの脊髄において保たれていることを確認した。そして、17-DMAG投与マウス群では、脊髄における変異ARの分解により、核に集積する単量体の変異AR量が減少し、分子シャペロンのHsp70とHsp40が誘導されていた。表現型では、特に肝腎毒性など明らかな副作用は見られず、進行性の体重減少の抑制、生存率の改善、foot printによる歩幅の改善が見られ、17-DMAGは安全かつ十分な治療効果を発揮することが明らかとなった。本年度は、健常者大脳組織よりmRNAを抽出しcDNAライブラリーを作成、対象疾患である3つのポリグルタミン病の病因遺伝子であるhuntingtin、ataxin-3、atrophin-1遺伝子のクローニングをPCR法にて行った。目的遺伝子のベクター間で組み替えが容易なようにGatewayシステムを採用、PCR産物をTOPO反応によりエントリーベクター(pENTR/D-TOPO)にインサートした。それぞれのインサート配列(全長mRNA)をDNAシークエンシングし、配列が正しいこと及びCAG繰り返し数を確認したところ、正常長のCAG繰り返し配列数は、huntingtinは18、ataxin-3は22、atrophin-1は23であった。次にそれぞれ正常長のコンストラクトを元に、人工的なCAG繰り返し伸長を試行した。具体的には、CAG繰り返しをもつFoward-primerとReverse-primerにてPCR法による核酸増幅を行いゲルにローディング、目的の分子量あたりのバンドを切り出し、元ベクターにインサートした。DNAシークエンシングにより確認した結果、それぞれの変異型のCAG繰り返し数は、huntingtinが48および100、ataxin-3は54および95、atrophin-1は50および92であり、神経細胞毒性を発揮するには十分であると予想される繰り返し数を得られた。現在SH-SY5Yにて、それぞれの正常長および異常長の発現ベクターを遺伝子導入し、タンパクレベルでの発現を確認中である。一方で研究者は、シャペロン依存性ユビキチンリガーゼであるCHIPが、変異ARの分解を促進することでSBMAの病態を改善することを証明した。CHIPはミスフォールドされた変異タンパク質のトリアージを行う分子として種々の神経変性疾患において注目されている分子の一つであり、Hsp90阻害剤によるクライアントプロテインのプロテアソーム系での分解はCHIPを介することが報告されている。Hsp90阻害剤とCHIPとの関連も検証している。
精神疾患の薬物治療を手助けする遺伝的マーカーの探索と臨床応用

うつ病脆弱性や抗うつ薬応答性には遺伝的要因が指摘され、様々な因子が複雑に関与していると示唆されている。うつ病脆弱性と抗うつ薬応答性に関わる遺伝的要因を総合的に検討することでより患者に適した個別化医療を提供することが可能となる。本研究では、うつ病患者、および健常人から提供された検体を用いて脆弱性や応答性に関わる遺伝的因子について検討した。本研究で得られた知見はさらなる研究を行う上で有益であると考えられる。本年度は、うつ病脆弱性、抗うつ薬応答性と遺伝子多型との関連について検討した。脆弱性における検討では、うつ病患者71名と健常人267名を対象として、各遺伝子多型について検討したところ、NAT -182T>C遺伝子多型において、変異型頻度がうつ病患者と比較して、健常人において高い傾向がみられた。これまでの我々の違う母集団による検討においても、変異型頻度がうつ病患者と比べて、健常人で有意に高く、本研究でも同じ傾向が得られたことから、日本人においてはNAT -182T>Cがうつ病脆弱性に関わっている可能性が示唆された。また、5HTT活性において、低活性型頻度が健常人に比較してうつ病患者において高い傾向がみられた。欧米人では、5HTT低活性型を有する群では、ストレスによりうつ病が発症しやすいとの報告があり、本研究の結果から、日本人においても欧米人と同じ傾向がみられた。さらに、抗うつ薬応答性における検討では、うつ病患者71名を対象として、各患者の診療録等から、効果不十分により抗うつ薬の服用が中止された患者は14名(19.7%)であった。中止薬剤ではミルナシプランが7名と最も多く、続いてセルトラリンが6名であった。中止された薬剤と各遺伝子多型との関連について検討したところ、BDNFおよびCREB1遺伝子多型において、セルトラリンの服薬が中止された患者6名全てでCREB1遺伝子型が変異型であり、さらにこの患者6名ではBDNF遺伝子多型の変異アレル頻度(0.667)がうつ病患者全体(0.514)に比べて高かった。このことから、BDNF遺伝子多型、およびCREB1遺伝子多型がセルトラリンの応答性に関わっている可能性が示唆された。本研究においてうつ病患者が71名と少なく、今後さらに症例数や対象遺伝子多型を増やしながら、臨床に有用なバイオマーカーを提供できるよう本研究を発展させていきたいと考える。本研究は、うつ病などの精神疾患治療薬の薬物応答性に関わる遺伝的要因を探索し、得られた知見を臨床に応用することを目的としている。代表的な精神疾患の一つであるうつ病の治療は、第一選択薬としてSSRIやSNRIが用いられ、その服用量は初期には少量より開始し、病状が落ち着くまで上限を超えないよう徐々に増量し、その後、同用量を6か月以上維持して服用する。この維持期の服用量が十分でないと、再燃や再発が起こりやすいことが知られている。維持期の服用量は個々によって異なるが、遺伝的因子の影響について検討した報告はほとんどない。そこで、これまで収集したうつ病患者のうち、抗うつ薬の薬剤応答性が見られた50名において、抗うつ薬の維持期の服用量における遺伝的因子との関連について検討した。対象遺伝子はセロトニントランスポーター(5HTT)、脳由来神経栄養因子(BDNF)、c-AMP responsiveelement binding protein 1 (CREB1)とした。維持期の抗うつ薬の服用量は各患者が服用している抗うつ薬を併用の場合も含めてイミプラミン換算量にて算出した。また、併用の睡眠薬や抗不安薬による影響を考慮するため、ベンゾジアゼピン換算量を算出し、併せて比較検討した。その結果、維持期の抗うつ薬の服用量は、5HTTLPRの遺伝子多型の一つである5HTTLPRにおいて、SS型とSL, LL型との間に有意に差が認められた。5HTTLPRは睡眠薬や抗不安薬の服用量に関連が見られなかったことから、維持期の抗うつ薬の服用量を設定する上で、重要な因子であることが示唆された。今後は、症例を増やしつつ、薬剤応答性や副作用発症に関わる遺伝的要因について検討を行う予定である。本研究では症例数において当初の予定通り、順調に収集している。また、収集済み検体については、5HTT, BDNF, CREB1の遺伝子多型解析は終了している。また、PCLO, NATの遺伝子多型についても解析系の構築は終了している。今後は、症例数を増やしながら、構築したPCLO, NATの遺伝子多型解析、また診療録などから、薬剤の中止や副作用の有無の情報を収集し、薬剤応答性や副作用発症に関わる遺伝的要因について検討を行う。昨年度は、うつ病患者50名の症例収集、および5HTT, BDNF, CREB1の遺伝子多型解析、患者の維持期の服用量における各遺伝的要因の影響について検討を行った。本年度も昨年に引き続き、症例数を増やすとともに、PCLOやNATなどのその他の遺伝子多型についても解析を行う。

また、維持期の服用量における遺伝的要因の影響について引き続き検討を行うとともに、患者における服用薬剤歴や副作用歴を診療録から収集し、薬剤応答や副作用発症に関わる遺伝的要因の影響についても検討を行う。昨年度と同様に患者試料からのゲノムDNA抽出試薬、遺伝子解析のためのPCR用試薬、プライマー合成、シークエンス用試薬、制限酵素、アガロースゲル、その他、チップやチューブなどの消耗品が必要である。また、学会発表旅費、論文投稿費用等にも使用する予定である。
フェアトレード製品の公正性を探る－開発途上国の産業階層別労働者の不公正構造の解明

近年、経済のグローバル化の中で先進国と開発途上国の共生を主旨とする「フェアトレード」の取り組みが浸透しつつある。しかし、日本の消費者のフェアトレード製品への関心はとても低く、消費行動にも結びついていない。多くの消費者が抱く「フェアトレード製品の公正性とは何か」という問いに対して明確な解を与えるべく、本研究では、先進国主導の評価軸の中で議論されていた「フェアトレード製品の公正性」を開発途上国の生産・製造に従事する労働者のフェアトレード観、労働と生活の環境モデル、現在直面する不公正さの構造を実証的・計量的に明らかにした。多くの消費者が抱く「フェアトレード製品の公正性とは何か」という問いに対して明確な解を与えるべく、本研究では、開発途上国の生産・製造に従事する産業階層別労働者のフェアトレード観、労働と生活の環境モデル、現在直面する不公正さの構造を実証的・計量的に明らかにし、公正性の評価軸を作成することを目的とした。平成24年度の研究計画に従い、(1)(4)を実施した。研究計画(1)統計的手法を用いて昨年度の質問紙調査で得られた「労働者のフェアトレード観」の解析を行った。データ入力、コーディング、ダブルチェック、単純集計を行った後、統計解析ソフトSPSSを用いて分析を行った。研究計画(2)聞き取り調査法を用いて、労働者の不公正さを感じる事項のデータを収集し、SD法による質問紙を作成した。調査場所はa.農地、b.繊維製造工場、c.陶器工場、d.ダンボール工場等である。雇用者または総括リーダーから労働者の基礎的データの提供を受け、ランダムサンプリングした労働者への聞き取り調査を行い、「労働者のフェアトレード観」質問項目作成のためのデータを収集した。そのデータを基に、質問紙を作成した。研究計画(3)「不公平さ」のプレ質問紙調査を実施・分析し、質問項目の検討と修正を行った。調査対象者はa.農地、b.繊維製造工場、c.陶器工場、d.ダンボール工場等の労働者であった。得られたデータを入力、コーディング、ダブルチェック後、単純集計を行った。また、統計ソフトSPSSを用いて分析を行い、質問項目の検討と修正を行った。研究計画(4)「不公平さ」の本質問紙調査を実施した。平成25年度の研究計画に従い、(1)(3)を実施した。研究計画(1)統計的手法を用いて産業階層別労働者(農地で働く第1次産業の労働者、繊維製造工場、陶器工場、ダンボール工場で働く第2次産業の労働者)「不公平さ」の因子抽出と構造解析を行った。データ入力、コーディング、ダブルチェック、単純集計を行った後、統計解析ソフトSPSSを用いて相関分析、因子分析等の分析を行った。研究計画(2)データを各産業階層の労働者(農地で働く第1次産業の労働者、繊維製造工場、陶器工場、ダンボール工場で働く第2次産業の労働者)に還元し、抽出された因子の不公正さを解決する具体策について計量的に聞き取り調査を実施した。(1)によって得られた結果を労働者に還元し、どのくらい改善されれば校正と感じるのかについてランダムサンプリングした労働者への聞き取り調査を行った。研究計画(3)これまで得られたデータを整理し、まとめた。多くの消費者が抱く「フェアトレード製品の公正性とは何か」という問いに対して明確な解を与えるべく、本研究では、開発途上国の生産・製造に従事する産業階層別労働者のフェアトレード観、労働と生活の環境モデル、現在直面する不公正さの構造を実証的・計量的に明らかにし、公正性の評価軸を作成することを目的とし、平成23年度の研究計画に従い、(1)(6)を実施した。調査場所はスリランカ民主社会主義共和国の.農地、繊維製造工場、陶器工場、ダンボール工場等である。(1)科学的手法を用いて産業階層別労働者の労働環境の測定と労働強度の計量をした。【労働環境の測定】科学的測定項目は(1)粉じん等の空気の汚れ、(2)採光・照明、(3)臭い、(4)温度・湿度、(5)水質の5項目である。

参与観察による測定項目は(6)設備(インフラ含)、(7)人間工学に基づいた作業備品の使用と設備の有無、(8)水飲み、手洗い場、排水、トイレ等の管理、(9)ネズミ・衛生害虫等の4項目であった。【労働強度の計量】心理-精神的作業評定尺度、生理-肉体的作業強度の算定について、質問紙調査法を用いて行った。(2)文献調査法を用いて労働者の基礎データ(物価、収入、失業率、教育・医療等の社会保障制度、宗教、人種、労働法等の情報)を収集した。(3)(1)(2)で得られたデータをもとに、産業階層別労働者の一般的な労働・生活モデルを作成した。(4)生産・製造に関わる専門家への聞き取り調査を行い、フェアトレード製品の流通経路、小売価格、販売価格を解明した。(5)聞き取り調査法を用いて「労働者のフェアトレード観」を調査し、質問紙調査作成のためのデータ収集をした。ランダムサンプリングした労働者への聞き取り調査を行い、質問項目作成のためのデータを収集した。(6)(5)で得られた結果を基に「労働者のフェアトレード観」の質問紙を作成し、質問紙調査を実施した。以下の平成24年度研究計画(1)(4)を順調に実施した。フィールドにおける人間関係も良好であり、順調に進展することができた。研究計画(1)統計的手法を用いて昨年度の質問紙調査で得られた「労働者のフェアトレード観」の解析を行った。データ入力、コーディング、ダブルチェック、単純集計を行った後、統計解析ソフトSPSSを用いて分析を行った。研究計画(2)聞き取り調査法を用いて、労働者の不公正さを感じる事項のデータを収集し、SD法による質問紙を作成した。調査場所はa.農地、b.繊維製造工場、c.陶器工場、d.ダンボール工場等である。雇用者または総括リーダーから労働者の基礎的データの提供を受け、ランダムサンプリングした労働者への聞き取り調査を行い、「労働者のフェアトレード観」質問項目作成のためのデータを収集した。そのデータを基に、質問紙を作成した。研究計画(3)「不公平さ」のプレ質問紙調査を実施・分析し、質問項目の検討と修正を行った。調査対象者はa.農地、b.繊維製造工場、c.陶器工場、d.ダンボール工場等の労働者であった。得られたデータを入力、コーディング、ダブルチェック後、単純集計を行った。また、統計ソフトSPSSを用いて分析を行い、質問項目の検討と修正を行った。研究計画(4)「不公平さ」の本質問紙調査を実施した。以下の平成23年度研究計画(1)(6)を順調に実施した。研究計画(1)科学的手法を用いて産業階層別労働者の労働環境の測定と労働強度の計量をした。研究計画(2)文献調査法を用いて労働者の基礎データ(物価、収入、失業率、教育・医療等の社会保障制度、宗教、人種、当該国の労働法上の労働者の雇用と保障、文化等の労働者の労働と生活等)を収集した。研究計画(3)(1)(2)で得られたデータをもとに、産業階層別労働者の一般的な労働・生活モデルを作成した。研究計画(4)生産・製造に関わる専門家への聞き取り調査を行い、フェアトレード製品の流通経路、小売価格、販売価格を解明した。研究計画
心房性ナトリウム利尿ペプチドの腎作用に関する研究

1.心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の近位尿細管作用ラット腎皮質のコラゲナーゼ処理により得られた尿細管懸濁液に各種基質を加えて好気的に反応させ,新生された糖を測定した. ANPによりpyrurateとmalateからの糖新生は有意に上昇したが, glycoralからの糖新生は上昇を示さず,明らかな基質特異性の存在が認められた.このANPの糖新生の上昇作用は鍵酵素であるphosphoenolpyruvate carboxykinaseの活性上昇を介して発現するものと推定された.又,反応液中のカルシウムイオンの存在がANP作用の発現に必須であることを確認した.ラット腎ネフロン内糖新生の局在は近位尿細管,とりわけその起始部と中間部に高い活性を示すことより,同部位にANP作用の一つが存在することが明らかとなった.2.ANPの遠位側尿細管に対する作用上と同様の処置ラット腎からネフロン構成セグメントを単離し, DMEM培養液中で反応させて,産生されたプロスタグランジンE_2(PGE_2)をRIA法で測定し, ANPの添加による反応を解析した.PGE_2のネフロン内産生部位は,集合尿細管に高く,糸球体やヘンレの係蹄上行脚,遠位尿細管に中等度,近位尿細管は低値を示した.10^<-9>10^<-6>MのANPは皮質集合尿細管(CCT)でPGE_2産生を増させ,髄質部集合管ではこの作用はなく, 10^<-6> MANPでのみ糸球体では増大を示した.即ち, ANPのPGE_2産生の上昇はCCTに特有と考えられた.3.ANPのセカンドメッセンジャーPGE_2産生増大を指標としたANPの作用は,環状GMP(cGMP)で完全に代用されたが, cAMPは無作用であった.又,このcGMPのPGE_2上昇はCCTで特有に認められたことからも, ANPのセカンドメッセンジャーはcGMPと考えられる.1.心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の近位尿細管作用ラット腎皮質のコラゲナーゼ処理により得られた尿細管懸濁液に各種基質を加えて好気的に反応させ,新生された糖を測定した. ANPによりpyrurateとmalateからの糖新生は有意に上昇したが, glycoralからの糖新生は上昇を示さず,明らかな基質特異性の存在が認められた.このANPの糖新生の上昇作用は鍵酵素であるphosphoenolpyruvate carboxykinaseの活性上昇を介して発現するものと推定された.又,反応液中のカルシウムイオンの存在がANP作用の発現に必須であることを確認した.ラット腎ネフロン内糖新生の局在は近位尿細管,とりわけその起始部と中間部に高い活性を示すことより,同部位にANP作用の一つが存在することが明らかとなった.2.ANPの遠位側尿細管に対する作用上と同様の処置ラット腎からネフロン構成セグメントを単離し, DMEM培養液中で反応させて,産生されたプロスタグランジンE_2(PGE_2)をRIA法で測定し, ANPの添加による反応を解析した.PGE_2のネフロン内産生部位は,集合尿細管に高く,糸球体やヘンレの係蹄上行脚,遠位尿細管に中等度,近位尿細管は低値を示した.10^<-9>10^<-6>MのANPは皮質集合尿細管(CCT)でPGE_2産生を増させ,髄質部集合管ではこの作用はなく, 10^<-6> MANPでのみ糸球体では増大を示した.即ち, ANPのPGE_2産生の上昇はCCTに特有と考えられた.3.ANPのセカンドメッセンジャーPGE_2産生増大を指標としたANPの作用は,環状GMP(cGMP)で完全に代用されたが, cAMPは無作用であった.又,このcGMPのPGE_2上昇はCCTで特有に認められたことからも, ANPのセカンドメッセンジャーはcGMPと考えられる.1.心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の腎での糖新生上昇作用。ラット腎皮質のコラゲナーゼ処理により得られた尿細管懸濁液に各種基質を加えて好気的に反応させ、新生された糖を測定した。ANPによりpyrunateとmalateからの糖新生は有意に上昇したが、glyceralからの糖新生は上昇を示さず、明らかな基質特異性の存在が認められた。このANPの糖新生の上昇作用は鍵酵素であるphospho enolpyruvate carboxy kinaseの活性上昇を介して発現するものと推定された。又、反応液中のカルシウムイオンの存在がANP作用の発現に必須であることを確認した。2.ラット単離ネフロン内糖新生能の局在について。コラゲナーゼ処理をしたラット腎より顕微鏡下でネフロンセグメントを単離採取し、pyruvateとglutamineを基質として糖新生能を測定した。糖の超微量定量法はNADPH系の酵素的サイクリング法を応用した独自に開発した方法によった。両基質共に糖新生能は近位尿細管にのみ認められ、その中でも糸球体に結合する起始部の【S_1】セグメントで最大であり、中間部の【S_2】では中等度、終未部の【S_3】では殆んど検出下限の低値であった。

ANPの糖新生上昇の近位尿細管内局在の実験は2年度に持ち越された。3.ANPの腎内プロスタグランジン【E_2】(PG【E_2】)産生の上昇作用上の2と同様にラット腎よりネフロンを単離し、2μMのアラキドン酸存在下にPG【E_2】の産生能を測定(RIAによる)し、ANPの作用を検討した。PG【E_2】は髄質部集合尿細管,皮質部集合尿細管の順に高い産生が認められた。【10^(-8)】【10^(-6)】MのANPは髄質部集合尿細管でのPG【E_2】の産生を有意に上昇させ、皮質部集合尿細管でも【10^(-6)】M ANPは同様に上昇作用を示した。PG【E_2】がナトリウムの吸収を抑制するので、ANPの腎作用の機序の一つにPGE2を介することも考えられる。
植物プランクトンと多様な菌類の寄生関係：変動環境下における感染症動態の解明

印旛沼およびドイツの湖沼(Stechlin湖)における菌類の群集構造の季節変動を次世代シーケンス解析により把握し、Single cell PCRと単離培養の結果と合わせて解析を行った。印旛沼では、優占する珪藻2種に寄生する菌類にが10種類以上存在し、ツボカビが10クレード、ロゼラ菌が1クレード、アフェリダ菌が1クレード検出された。これらの菌類の中には、1種の珪藻にしか寄生できないスペシャリストと、2種の珪藻両方に寄生できるジェネラリストが存在した。珪藻が出現している4月から9月の間、菌類の種組成は頻繁に入れ替わ理、調査日によって出現する菌類種は異なった。同じ時期に複数の種類が出現し、1種類の菌が優占すること時もあった。特にツボカビの1クレード(NC)はやアフェリダ菌の1クレードは多く出現する傾向にあった。これらの種は1種の珪藻にしか寄生できないスペシャリストであり、宿主をめぐる競争においてはジェネラリストよりも競争に強く優占した可能性がある。Stechlin湖では、出現する藻類それぞれに特異的に寄生する菌類(スペシャリスト)が多く検出された。藻類の季節変動に対応して、春は珪藻に寄生するツボカビが2ー3種、初夏は緑藻に寄生するツボカビが5種、夏は藍藻に寄生するツボカビが1種類出現した。また陸上からスギの花粉が一気に流入する5月には、花粉を利用する腐生性のツボカビが優占的に出現した。このように印旛沼とStechlin湖では菌類の出現パターンは大きく異なり、印旛沼では珪藻が優占している時期に多様な菌類が入れ替わり出現するのに対し、Stechlin湖では宿主(基質)の組成に対応して菌類が入れ替わることが明らかになった。珪藻に寄生するツボかびのゲノムを先進ゲノム支援を受け解析したが、バクテリアの混入が予想以上に問題となり、菌類の配列が十分得られなかった。次世代シーケンスの結果とSingle cell PCRおよび単離培養の結果を合わせて解析することで、今まで捉えられなかった菌類群集の季節変動パターンが明瞭になった。現在、学会で随時発表するとともに、論文執筆を行っている。最終年度となる2019年度はこれまでの成果を学会や論文を通じて発表する。同時に、動物プランクトンや水温などを操作した実験の解析を行い、発表につなげる。寄生性ツボカビのゲノム解析については、バクテリアのない系(緑藻ーツボカビ)を用いて解析を進めていく。植物プランクトンには、ウィルスやバクテリア(細菌類)、菌類、原生生物など様々な生物が寄生するが、なかでもツボカビ門に属する菌類は湖沼生態系において重要である事が明らかになりつつある。本研究では、植物プランクトンとそれに寄生する多様な菌類に焦点をあて、様々な湖沼における両者の対応関係(宿主特異性)を遺伝子レベルで網羅的に把握するとともに、宿主寄生者関係に影響する環境要因を明らかにすることを目的とした。琵琶湖や印旛沼、Lake Stechlin(ドイツ)から湖水を採取し、菌類と植物プランクトンの遺伝子レベルでの対応関係(宿主特異性)をSingle Cell PCR法と次世代シークエンス解析により網羅的に解析した。その結果、いずれの湖沼にも多様な菌類が存在すること、菌類と植物プランクトンの関係は必ずしも1対1ではなく、多様な菌が一種の植物プランクトンに寄生する、もしくは一種の菌が多様な植物プランクトンに寄生するといった宿主特異性の低い菌も存在することが明らかとなった。湖水から寄生菌類と植物プランクトンを単離し、2者系での培養を確立した。寄生した菌類の系統解析を行うと同時に、菌類の宿主選好機構を感染実験により検証した。その結果、遺伝子レベルでは明確に区別できない菌類のなかでも、宿主特異性が異なることが判明した。菌類は遊走子の状態で水中を泳ぎ特定の宿主を発見する際、植物プランクトンが細胞外に排出する特異的な溶存有機物(DOM)をたよりにしている可能性がある(走化性、ケモタクシス)。印旛沼において、環境要因(水温、栄養塩、捕食者、植物プランクトン多様性など)と寄生率の関係を解析した結果、ツボカビの密度とワムシとの間に有意な関係性が認められた。富栄養な印旛沼では、ツボカビの遊走子を捕食できるワムシが感染症の動態に大きく影響を及ぼしている可能性がある。遺伝子解析やゲノム解析にむけて、方法の確立に難航したが、概ね解析環境が整った。今後は、確立した手法にて、試料を迅速に解析することで、研究がこれまで以上に進展すると考えられる。植物プランクトンと菌類の遺伝子レベルでの対応関係(宿主特異性)をSingle Cell PCRおよび次世代シークエンス解析により網羅的に解析した。その結果、宿主である植物プランクトン1種類に複数の菌類が寄生していることが明らかとなった。さらに、植物プランクトン1細胞レベルにおいても、複数の菌類が2重に寄生して存在していることが次世代シークエンス解析から明らかとなった。複数の菌類が植物プランクトン1細胞に寄生しているというよりは、植物プランクトンに寄生している菌類に寄生する菌類(Hyperparasite)が存在する可能性が高い。宿主である植物プランクトンの遺伝子型を解析したところ、1種と考えていた緑藻類が2種であったことが判明し、スペシャリスト(1種の宿主にしか寄生していない)と考えていた菌類は、複数の植物プランクトンに寄生するジェネラリストである結果に覆った。

菌類の宿主特異性を感染実験により検証した結果、遺伝子レベルで明らかとなったスペシャリストとジェネラリストの存在が裏付けられた。藻類のツボカビによる寄生率の季節変動を調べ、環境要因との関係を解析した。印旛沼では、ツボカビの密度の変動には動物プランクトンの中でもワムシが関与している可能性が浮かび上がってきた。ドイツの湖沼においても、ツボカビの寄生率には動物プランクトンが影響している可能性が高いことが明らかとなった。野外操作実験の結果、動物プランクトンのうち、ケンミジンコとミジンコといった大型の甲殻類動物プランクトンよりも、ワムシや原生生物など小型の動物プランクトンがツボカビの寄生率に影響を与える可能性が出てきた。これらの結果をふまえ、環境要因と感染症動態の関係を長期変動データを用いてより詳細に解析するとともに、数理モデルを構築し、感染症の動態に動物プランクトンが影響しうる条件について検討している。印旛沼に加え、ドイツの湖沼で季節変動を調べ、両者を比べることで、ツボカビ感染症をより一般化して解析できる機会となった。次世代シークエンサーを用いた解析や、感染実験など予想以上に進展した一方で、ドイツの湖沼での調査とデータ取得に時間がかかり、解析や論文執筆は予定よりも遅れた。予定していた菌類のゲノム解析は、培養系から十分なDNA量を得られない、もしくはバクテリアなど他の生物が混入していることが原因で、試料の調整がうまくいかず、解析が進まなかった。印旛沼およびドイツの湖沼(Stechlin湖)における菌類の群集構造の季節変動を次世代シーケンス解析により把握し、Single cell PCRと単離培養の結果と合わせて解析を行った。印旛沼では、優占する珪藻2種に寄生する菌類にが10種類以上存在し、ツボカビが10クレード、ロゼラ菌が1クレード、アフェリダ菌が1クレード検出された。これらの菌類の中には、1種の珪藻にしか寄生できないスペシャリストと、2種の珪藻両方に寄生できるジェネラリストが存在した。珪藻が出現している4月から9月の間、菌類の種組成は頻繁に入れ替わ理、調査日によって出現する菌類種は異なった。同じ時期に複数の種類が出現し、1種類の菌が優占すること時もあった。特にツボカビの1クレード(NC)はやアフェリダ菌の1クレードは多く出現する傾向にあった。これらの種は1種の珪藻にしか寄生できないスペシャリストであり、宿主をめぐる競争においてはジェネラリストよりも競争に強く優占した可能性がある。Stechlin湖では、出現する藻類それぞれに特異的に寄生する菌類(スペシャリスト)が多く検出された。藻類の季節変動に対応して、春は珪藻に寄生するツボカビが2ー3種、初夏は緑藻に寄生するツボカビが5種、夏は藍藻に寄生するツボカビが1種類出現した。また陸上からスギの花粉が一気に流入する5月には、花粉を利用する腐生性のツボカビが優占的に出現した。このように印旛沼とStechlin湖では菌類の出現パターンは大きく異なり、印旛沼では珪藻が優占している時期に多様な菌類が入れ替わり出現するのに対し、Stechlin湖では宿主(基質)の組成に対応して菌類が入れ替わることが明らかになった。珪藻に寄生するツボかびのゲノムを先進ゲノム支援を受け解析したが、バクテリアの混入が予想以上に問題となり、菌類の配列が十分得られなかった。
位相共役光を用いた超精密3次元曲面の自動形状計測に関する研究

高精度金型加工の高能率化を図るためには,超精密3次元曲面形状評価をインプロセスで行うことのできる,高速で高精度なレーザー応用自動計測技術の開発が必要である。そこで本研究では,位相共役光の特性と高精度なマイケルソン干渉計を応用した超精密3次限曲面の測定評価法の開発を目的とするものである.本年度はまだ十分明らかになっていない位相共役光発生の基本特性を調べるため,以下のような実験を遂行した.(1)位相共役光発生の基本特性を調べることを目的として光屈折性結晶の1つであるBSO(Bi_<12>SiO_<20>)とアルゴンレーザーを光学系を設計・制作した。また、前進ポンプ光および後進ポンプ光をBDSO結晶に対向させて入射し,さらにプローブ光を入射して,プローグ光の光路を逆向きに進行する位相共役光を発生させる縮退4光波混合実験を行い、位相共役光の発生を確認した。(2)前進ポンプ光,後進ポンプ光,プローブ光の各強度が位相共役光強度に及ぼす影響を調べるため,前進ポンプの光路上にNDフィルタを挿入することによってBSO結晶に入射する前進ポンプ光の強度を変化させたときの位相共役光強度を測定した.(3)レーザー出力強度および波長が位相共役光の発生特性に及ぼす影響を調べるため,レーザー出力を20mWから20mWずつ1500mWまで変化させ,さらにレーザー光波長を457.9514.5nmまでの間で8段階変換させた場合の位相共役光強度を測定した.(4)ブローグ光のBSO結晶への入射角度が位相共役光の発生特性に及ぼす影響を調べるため,プローブ光の入射角度を1050度まで変換させたときの位相共役光強度を測定した.これらの実験の結果,位相共役光の発生特性として以下のことが明らかになった.・位相共役光はレーザー出力40mW,波長524.5nmの時最も効率よく発生し,波長が短くなるとともに効率が低下する.・位相共役光強度はプローブ光の入射角度が大きくなるに伴い大きくなるが,入射角度16゚で最大値をとった後は入射角度の増大とともに減少し,入射角度50゚ではほとんど検出されなくなる.高精度金型加工の高能率化を図るためには,超精密3次元曲面形状評価をインプロセスで行うことのできる,高速で高精度なレーザー応用自動計測技術の開発が必要である。(2)前進ポンプ光,後進ポンプ光,プローブ光の各強度が位相共役光強度に及ぼす影響を調べるため,前進ポンプの光路上にNDフィルタを挿入することによってBSO結晶に入射する前進ポンプ光の強度を変化させたときの位相共役光強度を測定した.(3)レーザー出力強度および波長が位相共役光の発生特性に及ぼす影響を調べるため,レーザー出力を20mWから20mWずつ1500mWまで変化させ,さらにレーザー光波長を457.9514.5nmまでの間で8段階変換させた場合の位相共役光強度を測定した.(4)ブローグ光のBSO結晶への入射角度が位相共役光の発生特性に及ぼす影響を調べるため,プローブ光の入射角度を1050度まで変換させたときの位相共役光強度を測定した.これらの実験の結果,位相共役光の発生特性として以下のことが明らかになった.・位相共役光はレーザー出力40mW,波長524.5nmの時最も効率よく発生し,波長が短くなるとともに効率が低下する.・位相共役光強度はプローブ光の入射角度が大きくなるに伴い大きくなるが,入射角度16゚で最大値をとった後は入射角度の増大とともに減少し,入射角度50゚ではほとんど検出されなくなる.
本研究では、senescence-associated secretory phenotype(SASP)と呼ばれる現象に着目し、健常マウスに老化誘導ができる実験モデルの開発を目指した。研究計画1)マウス生体内細胞老化の解析:マウス生体内での老化細胞の検出系を開発するため、持続放射線照射によって誘導された老化細胞の遺伝子発現プロファイルに基づいて、老化細胞の検出系の開発を試みた。研究計画2)老化細胞SASP制御マウスの開発:老化細胞SASP制御に関わるマウスを作成することを目指し、SASP制御のクロマチン制御候補因子に関するターゲッティングベクターを作成した。次に、細胞にターゲッティングベクターを導入し、薬剤を用いたスクリーニングを行い、ターゲッティングベクターを導入した細胞クローンの選別を行った。研究計画3)持続放射線照射環境での老化抵抗性マウスの開発:老化抵抗性マウスを開発するため、若齢マウスおよび、加齢マウスから初代培養細胞系の樹立を行った。得られた細胞を用いて、老化形態の解析を試みた。SASP制御マウスの開発に着手し、ターゲッティングベクターの作成、ベクターの導入された細胞の選別を行った。また老化抵抗性マウスを開発するために、若齢マウスや加齢マウスを用いることにより、マウス組織における老化形態の解析に着手することができたことから、本研究課題は、おおむね順調に進展しているといえる。以下の研究実施計画1)3)に基づいて研究を行った。研究計画1)マウス生体内細胞老化の解析:マウス生体内での老化細胞の出現頻度を組織毎に定量解析するため、新規の細胞老化マーカーの同定を目的に、ヒト由来線維芽細胞に異なる線量率でガンマ線の持続照射を行うことで異なる程度(頻度)の細胞老化を誘導し、それらの細胞からmRNAを抽出、RNA-seqを行い、遺伝子発現プロファイルの解析を行った。取得したRNA-seqデータについては、引き続き次年度に解析を行う。研究計画2)老化細胞SASP制御マウスの開発:放射線照射したヒト由来線維芽細胞及び血管内皮初代培養細胞を用いて、Cytometric Bead Array法による老化細胞に特異的なSASP因子の高感度定量解析法を確立した。持続照射された培養細胞を用いて、老化形質を発現した細胞に特異的に発現するSASP因子のプロファイリングを行った。また、生体内の老化細胞においてSASPの制御を行う主な因子としてクロマチン制御因子の一つを候補に決定した。候補として絞り込んだクロマチン制御因子の発現を人為的に制御できるヒト培養細胞株樹立の検討を行った。研究計画3)持続放射線照射環境での老化抵抗性マウスの開発:各組織の老化形態及び細胞老化が解析できる実験系の開発を試みるため、マウスの放射線持続照射実験を開始した。また、加齢マウスを用いて、組織における老化形態の解析を試みた。研究計画はおおむね当初の予定通りに進んでいる。培養細胞を用いたSASP因子の高感度検出法が開発できたことにより、持続照射による老化細胞のSASP因子の簡便且つ高感度のプロファイリングが可能となった。SASP制御を可能とする上流因子の候補を絞り込み、その遺伝子発現制御細胞やマウスの開発の検討及び作製準備を始めた。早期に、SASP制御が可能な細胞やマウスの開発ができることが期待される。一方、生体内での老化細胞の検出法に関しては、次年度も引き続き検討する必要がある。研究はおおむね順調に進展しており、次年度は、引き続き研究実施計画に沿って研究を推進する。マウス個体組織における新たな老化マーカーの探索、SASP制御候補因子の発現制御細胞やマウスの開発に向けて研究を遂行する。現時点で、生体内での老化細胞の検出系の開発が課題であるものの、RNA-seqやSASP因子のプロファイリングデータをより解析し、新規の指標を用いた老化細胞の検出系の開発を引き続き試みる。
流体の3次元的移動の観点に基づくスロー地震の仕組みの解明

西南日本やカスカディアの沈み込み帯では、沈み込むプレートが陸側に向かって凸状に折れ曲がる場所で短期的スロースリップ(スロー地震の一種)によるすべりが大きくなっているように見える。本研究ではプレート表面上に存在する蛇紋岩内部の浸透率の異方性(水の移動しやすさが方向によって変わる性質)を考慮した数値モデルによって、この観測がプレートの複雑な形状による水の3次元的な移動を反映している可能性を示した。2次元の計算領域で、本研究で必要となる数値モデルを確立した。このモデルではまず、沈み込み帯周辺の岩石の流れ場と温度場を計算し、そこから流体の放出場所を推定する。次にスラブ直上の蛇紋岩内に浸透率(流体の通りやすさ)の異方性があるとしてスラブから放出された後の流体がどのように移動するのかを調べる。浸透率の異方性の大きさを変えながら計算を行った結果、その大きさが50倍あれば流体がスロー地震発生の深さまで到達することが分かった。それ以下の大きさだと流体が移動する途中で蛇紋岩の層を抜け真上に上昇してしまう。次にモデルを3次元の計算領域に拡張した。このときスラブの3次元的な形状として、カスカディアと西南日本のスラブ形状を単純化したものを用いた。計算を行った結果、スラブが膨らんだ形状をしている場所では、流体が集まるように移動しそこでの流体量が増えることが分かった。逆にスラブがへこんだ形状をしている場所では流体が互いに離れるように移動し、そこでの流体量は減少する。まだ流体量とスロー地震の活動度との関係ははっきりと分かってはいないが、得られた結果によってカスカディアや西南日本で観測されている短期的スロースリップによるすべり量とスラブ形状との関係をうまく説明できる可能性がある。これらの研究内容を5月に日本地球惑星科学連合大会、6月にゴールドシュミット国際会議、9月にマントルダイナミクスのワークショップ、10月に日本地震学会秋季大会で発表した。また結果をまとめたものを国際誌Journal of Geophysical Research: Solid Earthに投稿・受理された。ほぼ当初の想定通りに研究が進み、学会発表だけではなく国際誌への論文受理まで進むことができた。西南日本やカスカディアの沈み込み帯では、沈み込んだスラブの形状と短期的スロースリップによる平均すべり速度に良い相関があるように見える。本研究では、この観測がスラブの複雑な形状による水の3次元的な移動を反映している可能性を調べることを目的とした。今年度は、前年度で構築した蛇紋岩内の浸透率の異方性の効果を取り入れた水の移動の数値モデルの改良を行った。具体的には水のより現実的な振る舞いを表現するために、水の移動に伴う岩石の体積変化の効果を考慮した。まずは浸透率を等方的と仮定し、岩石の体積変化の効果を取り入れた水の移動の計算を正しく行えているかを以下のように確認した。(1)1次元の計算領域で計算を行い、得られた結果を既に出版されているベンチマークテストの結果(Simpson and Spiegelman, 2011, J. Sci. Comput.)と比較した。(2)その後モデルを2次元・3次元の計算領域へと拡張し、得られた水の振る舞いが先行研究と調和的であることを確かめた。その後岩石の体積変化と浸透率の異方性の効果の両方を取り入れた3次元の計算をいくつか行ったが、基本的な水の振る舞いは前年度で得られたものとほぼ同じであった。ただ岩石の体積変化に関する入力パラメータ(体積粘性率と体積弾性率)によっては結果に大きな違いが生じる可能性もあり、それは今後の課題である。これらの内容の一部を含んだものを国内誌に投稿・受理された。また5月には日本地球惑星科学連合連合大会、10月には日本地震学会秋季大会に参加し、発表を行った。今後はこれまでの研究をさらに発展させ、流体移動の計算に岩石抵抗の効果を取り入れる。この計算では流体量、さらには間隙流体圧の時間変化まで調べることができるため、得られた結果と観測されたスロー地震との比較をより定量的に行えるようになると期待される。固体地球物理学
金属錯体触媒の蛋白質内部空間導入による金属酵素の創成

当研究室では、これまでに得られた知見により、アポミオグロビン(補因子であるヘムを取り除いたミオグロビン)がある種のシッフ塩基錯体を容易にその空間内に取り込むことが分かっている。そこで本研究では、ある種の銅-シッフ塩基錯体を合成し、銅錯体のアポミオグロビンへの挿入反応を試みた。反応後のアポミオグロビンのESI-TOF, UV-Visスペクトルの結果からは、銅-シッフ塩基錯体がアポミオグロビン内に挿入され、安定な蛋白質-銅錯体複合体を形成することが明らかとなった。また、錯体配位子の置換基を親水性のヒドロキシル基から短鎖のアルキル基、芳香環まで様々に変化させ、複合体の安定性を比較したところ、立体的には不利であるにもかかわらず、芳香環を有する配位子のほうが安定な複合体を形成することが明らかとなった。このことから、アポミオグロビン内部に錯体が挿入する際には、芳香環とキャビティー内部のアミノ酸残基との疎水性相互作用が重要であるといえる。生成した蛋白質-銅錯体複合体内の銅イオンは、銅(II)であるのでその酸化還元挙動を明らかにするためアスコルビン酸を用いて1価へと還元した。その結果、生成する銅(I)はシッフ塩基配位子から解離し、遊離の銅イオンとしてミオグロビン内部にトラップされることが分かった。ここで新たに生成する蛋白質-銅イオン複合体では、銅イオンが1価としてきわめて安定であり、空気中でも銅(II)への酸化には、数日を有することがわかった。このような酸化還元挙動を有する複合体はアポミオグロビンと銅(I)イオンとの直接反応では得られない。したがって、アポミオグロビンの内部には、あらかじめ錯体として導入された銅イオンのみがアクセス可能な配位座が存在し、その配位空間が銅(I)の安定化に寄与しているものと考えられる。