hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジア・英国での生理活性物質の流域での形成要因と生態影響レベルの比較

内分泌かく乱性と生理活性を評価するため,機器分析とともに,魚類のホルモン受容体を組み込んだレポータージーンアッセイおよびGタンパク結合受容体(GPCR)に関わるアルカリホスファターゼ融合TGFα切断アッセイや抗うつ剤のトランスポーター取込阻害アッセイを用いて,環境試料の生理活性を総括的に評価した。生理活性の視点から日本と東アジア諸国と英国の汚染の相違を比較した。また,水環境や下水処理での医薬品類の動態を研究し,比較した。(1)英中韓での下水処理場、河川水の現地採水とエストロゲン受容体アッセイ系による環境試料のエストロゲン様活性の評価については、英国および韓国での下水処理場、河川水の採水を中心に行い、概ね順調に進行している。また下水処理水を対象にメダカのin vitro系での曝露結果を同じ試料でin vivoでの曝露を行った他の研究者との結果を比較し、順調に進行している。(2)TGFα切断アッセイによる環境水の生理活性の総括的把握については、TGFαアッセイの標準試料で応答性確認と下水処理水などへの適用を検討し、概ね順調に進行している。(3)医薬品類とエストロゲンの化学分析と換算等量については、TGFαアッセイを複数の医薬品を標準試料とした場合の換算等量を把握し、概ね順調に進行している。(1)英中韓での下水処理場、河川での採水調査は、英韓を中心に継続して進める。中国については、下水道を中心に採取ができる水務集団などと連携を強める。(2)TGFα切断アッセイについては、下水や処理水での生理活性の由来を突き止めるとともに、下水処理過程での生理活性の変化についての理解にも着手する。(3)流域での医薬品類の存在濃度のデータと流下過程での変化のモデル化を改善していく。また下水処理での医薬品類の挙動モデルを作成し、実測値と比較する。28年度が最終年度であるため、記入しない。環境工学(1)英中韓での下水処理場、河川水の現地採水とエストロゲン受容体アッセイ系による環境試料のエストロゲン様活性については、英国、韓国、中国での採水を今後とも行う。また各種の試料を対象にアッセイを継続する。(2)TGFα切断アッセイによる環境水の生理活性の総括的把握については、GPCRを取り上げアッセイに用いるため対象を広げていく。(3)医薬品類とエストロゲンの化学分析と換算等量については、エストロゲン類、医薬品類は、標準物質を用いてアッセイを行い、ERαおよびGPCRに対する用量反応を求め、受容体への代表的な標準物質に対する相対強度を求める。測定されたエストロゲン、医薬品類の濃度を相対強度から等量値に換算し、アッセイで実測された値と比較する。代表的な医薬品類の用量作用関係を把握した後、環境試料についてもその生理活性等量換算値として評価する。また、LCによる分画手法などを用いて、エストロゲン様作用、抗エストロゲン作用の原因物質の追及を試みる。さらに、機器分析で測定する医薬品類の生理活性性への寄与度を評価するため、理論的エストロゲン様活性と同様に、対象医薬品類の相対強度を求め、相加が成り立つと仮定して理論的生理活性(BEQ)として評価し、分析対象とした医薬品類がどの程度BEQに寄与するかを評価し、必要に応じ、分析対象の医薬品類を追加する。(4)将来のエストロゲン、医薬品類の影響の推定については、現在開発中のエストロゲンの下水処理、流域モデルを医薬品類へと拡張し、対象河川でのエストロゲンおよび医薬品類の濃度推定を行い、実測データと比較する。下水道整備の進捗と下水処理レベルの高度化ともに将来の河川水質を推定し、そのことで生理活性が将来どの程度になっていくのかを推定する。
審美脳科学的アプローチによる身体醜形恐怖懸念の脳内機構の検討

自身の容姿のわずかな瑕疵に強迫的にとらわれる「身体醜形恐怖懸念」(以下、醜形恐怖)は、その一因として審美的な判断の仕組みに異常があると考えられる疾患である。この醜形懸念をとりあげ、審美的判断に関する脳機能研究(神経美学)のこれまでの成果を利用して、その認知機構、脳内機構の解明を試みることが本研究課題の目的である。本研究の被験者は、BDD (Body Dysmorphic Disorder)-Syndrome Scale尺度により醜形恐怖懸念傾向があると認められた健常成人である。初年度の研究では、醜形恐怖が身体像に限局された審美判断の問題であるか行動実験を行った。その結果、醜形恐怖傾向高群では、自己身体像条件において標準スコアより低い美醜評価が得られた。一方、他者身体像条件と風景条件(非身体像)とでは標準スコアと同等であった。実験心理学的手法で、身体醜形恐怖が身体認知に限局した現象であること確認し、その実験的刺激、手法を確立した。本年度では、同実験刺激(自己身体像、他者身体像、非身体像)を用いて、審美的判断と知覚的判断(非審美的判断;体勢・姿勢の判断)を比較し、醜形恐怖が美醜とは無関係の知覚的判断においても影響をあたえているのか検討した。これまでの解析では、醜形恐怖傾向の低・中の被験者群では、対照群との有意な差はみとめられなかった。しかし、醜形恐怖傾向の高い被験者群では異なる傾向がみられた。現在、この傾向差について詳細な解析をおこなっている。身体醜形恐怖傾向が、非審美的判断(体勢・姿勢判断)では影響しないことを確認した。しかし、醜形恐怖傾向が高い被験者群では異なる結果が得られたため、現在その点について詳細な心理物理実験を準備中である。そのため、本年度後半に予定していた機能的MRI実験の開始が遅れている。今後の研究では、初年度と次年度(審美判断vs非審美判断)で確立した行動実験課題を用いて脳機能画像実験を行い、身体醜形恐怖懸念傾向の高い被験者群に特異的に現われる脳活動を調べる。具体的には、審美的判断に関係する眼窩前頭皮質の活動変化とともに、情動処理に関係する前頭皮質の高次領域である背外側前頭前野、そして視覚的身体情報の処理を担うことがわかっている有線外視覚皮質の活動に注目する。これらの関心脳領域の各活動を観察するとともに、領域間の機能的結合をDynamic Causal Modellingを用いて検討する。この醜形懸念をとりあげ、審美的判断に関する脳機能研究のこれまでの成果を利用して、その脳内機構の解明を試みる。(i)実験心理学的手法により、醜形恐怖が身体像の認知に限局された審美判断の問題であるか検証を行い、次に、(ii)認知神経科学的手法(脳機能画像法、脳刺激法)により関連する脳部位を特定する。それによって醜形恐怖の脳内機構を解明することが目的である。本研究の被験者は、BDD-Syndrome Scale尺度により醜形恐怖懸念傾向があると認められた健常成人である。まず、醜形恐怖が身体像に限局された審美判断の問題であるか行動実験を行った。実験方法は、Buhlmannら(2010)の方法を基に改変した。すなわち、自己身体像、他者身体像、非身体像としての風景写真を実験刺激とし、審美評価を行わせた。そして、事前に健常群から得ておいた標準的な審美評価スコアと比較することで、各刺激条件の醜形恐怖現象の生起率を検討した。現在までの解析では、醜形恐怖傾向高群では、先行研究のとおり自己身体条件で標準スコアより低い美醜評価が得られた一方、他者身体条件と風景条件とでは、標準スコアと同等であった。この結果は、醜形恐怖現象が身体像認知に選択的に現れることを示唆している。初年度の研究結果は、ビエナ大学で行われたカンファレンスにて発表した。現在は、行動実験で確立した実験課題を用いて、その関係する脳活動を特定するため機能的MRIによる脳機能画像法実験を準備している。実験心理学的手法で、身体醜形恐怖が身体認知に限局した現象であること確認し、その実験的手法を確立した。最初の実験結果をカンファレンスで成果発表した。ここで確立した実験手法は、続く次年度に予定している機能的MRIによる脳機能画像法実験で使われる。当該実験手法を含め、次年度で行う機能的MRI実験のための実験環境を整備した。このように、行動実験、脳機能画像実験を並行して進めており、研究目的である身体醜形恐怖の脳内機構の解明に向けて、おおむね順調に進展している。

初年度の研究では、醜形恐怖が身体像に限局された審美判断の問題であるか行動実験を行った。その結果、醜形恐怖傾向高群では、自己身体像条件において標準スコアより低い美醜評価が得られた。一方、他者身体像条件と風景条件(非身体像)とでは標準スコアと同等であった。実験心理学的手法で、身体醜形恐怖が身体認知に限局した現象であること確認し、その実験的刺激、手法を確立した。本年度では、同実験刺激(自己身体像、他者身体像、非身体像)を用いて、審美的判断と知覚的判断(非審美的判断;体勢・姿勢の判断)を比較し、醜形恐怖が美醜とは無関係の知覚的判断においても影響をあたえているのか検討した。これまでの解析では、醜形恐怖傾向の低・中の被験者群では、対照群との有意な差はみとめられなかった。しかし、醜形恐怖傾向の高い被験者群では異なる傾向がみられた。現在、この傾向差について詳細な解析をおこなっている。身体醜形恐怖傾向が、非審美的判断(体勢・姿勢判断)では影響しないことを確認した。しかし、醜形恐怖傾向が高い被験者群では異なる結果が得られたため、現在その点について詳細な心理物理実験を準備中である。そのため、本年度後半に予定していた機能的MRI実験の開始が遅れている。次年度の研究では、初年度で確立した行動実験課題を用いて脳機能画像実験を行い、身体醜形恐怖懸念傾向の高い被験者群に特異的に現われる脳活動を調べる。具体的には、審美的判断に関係する眼窩前頭皮質の活動変化とともに、情動処理に関係する前頭皮質の高次領域である背外側前頭前野、そして視覚的身体情報の処理を担うことがわかっている有線外視覚皮質の活動に注目する。これらの関心脳領域の各活動を観察するとともに、領域間の機能的結合をpsychophysiological interaction法を用いて検討する。今後の研究では、初年度と次年度(審美判断vs非審美判断)で確立した行動実験課題を用いて脳機能画像実験を行い、身体醜形恐怖懸念傾向の高い被験者群に特異的に現われる脳活動を調べる。これらの関心脳領域の各活動を観察するとともに、領域間の機能的結合をDynamic Causal Modellingを用いて検討する。(理由)次年度で行う機能的MRI実験の施設使用料およびスキャナー使用料を本年度に支払う予定だったが、MRI施設のあるビエナ大学財務部から次年度に支払うように要求されたため繰り越した。(使用計画)繰越金は,当初計画の通り機能的MRI施設使用料に使用する。(理由)本年度すべて使用予定だった機能的MRI施設使用料を、行動実験の結果の関係で次年度に繰り越す必要があったため。(仕様計画)繰越金は、計画通り機能的MRI施設使用料に使用する。
実代数幾何及び実解析位相幾何の研究

1.なめらかな実代数的集合を,集合としてのみとらえず,その集合間の写像もこめて,すなわちカテゴリ-としてとらえた。それによって,一つの理論を組み立てることに成功した。その写像の全体は,従来の多項式写像及び,有理写像を含むが,さらに代数的な,なめらかな写像よりなっている。この様に考える対象を広げることによって,理論が自由な,しかも秩序あるものとなった。多項式写像と有理写像だけでは,あくまで特異な現象しか起らず,理論を組み立てるにはほど遠かった。具体的には近似定理による微分位相幾何の理論への移行と,コンパクト化理論である。コンパクト化は集合のみならず,写像も込めてのそれで,層理論を底空間がコンパクトのみの場合を考えて十分となる。そのため実代数的集合が扱いやすく,明確になった。2.代数的研究グル-プでは,ある正則条件のもとでP一群の正規部分群への移送が,その指数乗写像と合同であること,が証明された。それに基づき,単項化定理の群論への応用として,群のexponentに関する,アルペリ-クオの結果の著しい拡張も示された。3.確率論的グル-プでは,クラスLに層する時間的一様な独立増分をもち,0から出発する確率過程X_t(0≦t<∞)の分布は単峰であることが知られているが,このモ-ドa(t)に対し,tの関数としての性質を論じた。特にt→∞における挙動を,X_tが増加過程で,そのk関数が無限遠で緩変動のとき,および,安定過程のdomain of attractionに入るときに明らかにした。
微分方程式系で定義される関数環の研究

本研究ではまずガブリーロフが行った「ネタリアン関数のカテゴリーにおける力学系のトラジェクトリーに沿ったネタリアン関数の位数は、無限大でなければ、用いたネタリアン関数のクラスに応じた上限を持つ」という結果を、高次元に一般化することを行った。しかしこれは一足早く、ホヴァンスキー、ガブリーロフが同様の結果を発表したため、発表は行っていない。そこで11年度には、複素アファイン空間における一つの関数が、いろいろな曲線に沿って取る零点の位数の集合たる「福井の不変量」を調べることにした。これは代表者の位数に関する理論と関係が深く、またブローアナリティック幾何でも興昧を持たれている対象である。これに関して研究協力者T.-C.Kuo、小池敏司と共同で、計算法を考え出し、懸案であった福井の不変量の周期性などに関して、完全な解決を与えた。これは論文にまとめて現在雑誌に投稿中である。また位数の問題と関係の深い形式射の収束に関しては、大沢の問題を解決する結果を得て、日本数学会の看板雑誌に論文を掲載される成果を得た。これは「複素解析空間のコンパクトな部分空間に沿う完備化の間の射は、何処でも収束するか、何処でも収束しない」と言う、全く新しい現象を発見するものである。このほか関数の位数の問題全般に関して、数理解析研究所共同研究集会で、2回にわたり概説を行った。当初、Noetherian functionのなす環の性質を調べ、特にGabrielovがこのカテゴリーにおいて行なった一次元トラジェクトリーに沿った関数の位数のeffectiveな評価を、高次元積分多様体に沿った位数の評価に拡張することを目標とした。これに関して、主として解析的な手段を用いて狙いの結果を得たが、本家のGabrielovとKhovaanskiiが一足早く、大変関連が深いと思われるmultiplicityの評価に関して、topologyを用いる大変優美な結果を出版した。我々の結果がこれとどういう関係にあるのかは明らかではなく、現在検証中である。一方で、一般のsmooth spaceにおける関数の、曲線に沿う位数を用いて定義される福井(分担者)の不変量はKuoに始まるblow-analytic幾何学に於て重要である。これに関して、小池、Kuoとの共同研究で、非常に簡明な計算法を発見し、その安定性や、周期性などを示すことができた。この結果は3者で現在取りまとめ中である。しかし、年度後半はこの方向に力点を変更したため、当初予定していた関数環の代数的構造に関する研究は、初歩的な結果は得たものの、目指す深い結果には未だ到達していない。。なおこれらの研究を含む一連のprojectの出発点となった、代数関数の指数関数の零評価や、その特異点論への応用等に関する基本的な結果の紹介が数理解析研究所の講究録として刊行された。この研究はトゥージュロン、ホヴァンスキー、ガブリーロフによって導入されたネタリアン関数の研究を目指すものであった。1次元積分多様体に沿った関数のエフェクティブな評価を求める話を高次元の積分多様体の場合に一般化することが中心目標であった。これに関しては主として解析関数を用いる方法で、ねらいの結果を得たが、その時本家のホヴァンスキー、ガブリーロフが強力で優美な成果を発表した。したがって我々は成果を発表するには至らなかった。しかしある部分は、我々の成果の方が強力である可能性もあり、引続き込み入った関係を検討中である。そこで問題をもう少し素朴なところへ戻して、アファイン空間上の函数芽を1つ定め、それの一般の曲線に沿う位数が取りうる範囲について考察を行った。これは福井の普遍量と呼ばれ、T-C.Kuo、小池敏司等が研究を行っていた。代表者もこれに加わり、幾何学的なアイデアを用いて共同で1つの成果を得た。すなわち、福井の不変量の数論的性格がはっきりとし、その安定性や周期性が何時現れるかを解き明かすことができた。これについては現在投稿中である。当初の目標を変更せざるを得なかったため、目標の一つ、ネタリアン関数の環の環論的考察については、不十分で今後の課題として残された。

これらの問題を含む関数の位数について、京大数理研共同研究集会で一般的な報告を行った。また位数と平行する理論が成立する形式解析空間における射の収束問題について、日本数学会の雑誌に論文を発表することができた。
関節リウマチにおけるフコシル化の機能解析

質量分析において、関節リウマチの患者血清と比較して健常人の群とでは糖鎖のパターンは異なっていた。また、関節リウマチの血清中にはフコシル化されたタンパクが認められた。質量分析をおこなった結果、関節リウマチの治療前後の血清にはフコシル化されたタンパクの割合が減少していた。このことは、当初予測された関節リウマチの疾患に対して何らかの影響がある可能性がある。続いて、実際にフコシル化されることによる影響をin vitroの実験で研究を進めていった。はじめに、細胞におけるフコシル化の抑制による機能の変化を確認するために、フコシル化を抑制する2-dガラクトースを用いて、血管内皮細胞(HUVEC)におけるフコシル化の発現を抑制した。2ーdGalによるフコシル化の抑制については、Western blot法を用いて、抑制の効果を確認した。続いて、Matrigelを用いた管腔形成の検討を行ったところ、その機能はは抑制されていることを確認した。さらにHUVECに対して、2d-Galにてフコシル化を抑制した細胞群では、TNF-αによる刺激にて、コントロール群と比較して有意にサイトカイン、ケモカインの産生を抑制していることが示された。このことから、フコシル化はサイトカインやケモカインの産生を介して血管新生に対しても重要な役割を果たしている可能性が示唆された。関節リウマチは様々な病態をていしているものの、血管新生はその中でも中心となる病態の一つである。この結果により、治療のターゲットとしてフコシル化を評価することも期待される。関節リウマチ(RA)および健常人の血清におけるフコシル化タンパクを測定するため、AALレクチンを用いたELISAを施行した。その結果、フコシル化タンパクは健常人と比較して有意に高値であった。当初の予測通りであったため、続いて血管新生における糖鎖の役割を検討するため、フコシル化を抑制する2d-Galactose(2d-Gal)をヒト臍帯血管内皮細胞(HUVEC)に対して刺激した。フコシル化の抑制はレクチンを用いたELISAで確認し、HUVECにおけるフコシル化は抑制されていた。このフコシル化が抑制されたHUVECと処理していないHUVECを用いて、Matrigelによる管腔形成を行った。刺激としては関節液を用いて行った。その結果、2d-Galにて処理したHUVECは有意に管腔形成が抑制されていた。この結果から、フコシル化は関節リウマチにおける血管新生に深くかかわっていることが示唆された。現在、フコシル化に限らず、関節リウマチの血清における糖鎖の違いについて外注にて検討を行っている。また、フコシル化の抑制によって、どの転写因子が最も影響を受けるのかをwestern blotting法を用いて検討を行っている段階である。一部若干の遅れはあるもののほぼ計画通り研究は進行している。平成27年度は前倒しをして、in vivoでのフコシル化による血管新生を検討する予定である。2015年秋にはアメリカリウマチ学会にて上記研究結果について発表をしたく考えている。上記で示したように、外注分に関しては平成27年6月末には結果がそろう予定である。ほかのin vitroの実験に関しては予定通り進行している。本年度の予定としては、残りのin vitroの実験を行う。(HUVECの上清におけるサイトカイン、ケモカインの変化に関してELISAで確認すること。western blotting法を用いて細胞内シグナルを検討する)。また、in vivoでの血管新生についてMatrigelを用いた検討を行う予定である。外注している糖鎖の費用に関しては、まだ支払いが終了していないため。血清中の糖鎖同定については平成27年に計上する予定。そのほかのMatrigelを含めたin vivoの研究に関しては本年度に終了を目指す。
エリスロポエチン遺伝子の発現を制御する転写因子の解明

酸素は、生体にとって必要不可欠な分子である。我々はその生理的な恒常性の維持機構を解明するために、酸素センサーと、低酸素状態において活性化されるエリスロポエチン遺伝子の発現制御機構の解析を行った.酸素センサーに関しては、理科学研究所との共同研究により根粒菌の酸素センサーであるFixLのヘム鎖周辺の構造を解明した.さらに、エリスロポエチン遺伝子のプロモーター領域の-30上流領域のGATA配列が、極めて重要な転写制御領域であることを解明した.酸素は、生体にとって必要不可欠な分子である。我々はその生理的な恒常性の維持機構を解明するために、酸素センサーと、低酸素状態において活性化されるエリスロポエチン遺伝子の発現制御機構の解析を行った.酸素センサーに関しては、理科学研究所との共同研究により根粒菌の酸素センサーであるFixLのヘム鎖周辺の構造を解明した.さらに、エリスロポエチン遺伝子のプロモーター領域の-30上流領域のGATA配列が、極めて重要な転写制御領域であることを解明した.
岩石の脱水・溶融に伴う電気伝導度変化メカニズムの解明

含水鉱物・含水岩石からどれだけの“水"や“流体"が脱水したかを定量的に評価する手法は未だ確立していない。申請者のこれまでの研究はこの問題を解決するための布石であり、電気伝導度変化量から脱水量や脱水した流体の化学組成まで見積もる定量的解釈に貢献する基礎技術の確立であった。本申請では、これまでの研究からさらに一歩踏み込み、閉じた系に含水岩石を封入し、脱水させた際の電気伝導度を測定するだけでなく、岩石が溶融した際の電気伝導度もその場観察した。従前に収得した無水岩石・無水鉱物の電気伝導度と対比から、脱水量や脱水した流体の塩濃度だけでなく溶融の度合いまで見積もることが可能になった。本申請では、これまでの研究からさらに一歩踏み込み、含水岩石を脱水させた際の電気伝導度を測定するだけでなく、岩石が溶融した際の電気伝導度もその場観察する。従前に収得した無水岩石・無水鉱物の電気伝導度と対比から、脱水量や脱水した流体の塩濃度だけでなく溶融の度合いまで見積もる事を計画した。地球内部の水・流体及び溶融に関しては、未解明な事が多く、これまで申請者等が行ってきた研究の連結により、定量的な解釈が発展する。同時に、脱水・溶融実験から得られたデータをもとに、地球内部の脱水・溶融過程を電気伝導度からモデル化する事にも挑戦する。岩石の電気伝導度を測る事は、室内実験において物性の弾性波速度を測る事と独立して地球内部物性の研究に多大な貢献ができる。又、岩石内部の流体や溶融の定量的な存在比率が明確になれば、地震発生場の水・流体及び火山体のメカニズムが解明される。本研究とこれまで蓄積されてきた研究成果は、地球内部の電気伝導度構造を総合的・系統的に解釈する上での両輪となり、必要不可欠となる。国内外を含めてこのような総合的研究は新しい試みである。電気伝導度測定の実験手法と電気伝導メカニズムの解明が進展すれば、地球内部に関する研究が飛躍的に進歩する。本研究を遂行することは、地球深部構造研究に新たなる研究分野を切り開く事になり得る。現在までに溶融に伴う電気伝導変化を捉える予備実験が終了しており、含水条件を変えた本実験に移行する段階である。平成24年度は、これまでの研究からさらに一歩踏み込み、閉じた系に含水岩石を封入し、脱水させた際の電気伝導度測定結果と岩石が溶融した際の電気伝導度変化を比較した。同時に、脱水・溶融実験から得られたデータをもとに、地球内部の脱水・溶融過程を電気伝導度からモデル化する事にも挑戦した(一部の成果については、Fuji-ta et al.Submitted to Journal of Apllied Geophysics)。本年度の重要な成果の1つは、溶融岩石の電気伝導度測定を室内実験において遂行可能にした事である。流紋岩試料を単結晶材料に入れ、高温・高圧下での電気伝導度測定が実現した。この試料の含水率は実験前後でFT-IRにて評価しており、現在、データを精査している。予察的な結果より、岩石の溶融によるわずかな電気伝導度変化が確認された。本年度のもう1つの成果は計算機シュミレーションによる含水岩石及び溶融岩石内の電気伝導メカニズムの解明である。計算機解析から、岩石内で流体や溶融が、ある比率を超えると電気伝導度が増加する事が見出された。今後の研究で、地球内部構造研究に新たなる研究分野を切り開く事になる。溶融火山岩を電気伝導度から捉える実験は、火山体下の溶融メカニズムを解明する実験とし実施された。平成26年の最終年度は、流紋岩の電気伝導度測定から得られた実験データを評価した。初期の段階では、効率良く実験を遂行するため、“溶融"の状態をモデルシュミレーションで探りながら実験を遂行することを試みたが、含水岩石や含水鉱物の脱水過程における電気伝導度変化は溶融時の電気伝導度変化と異なることが判明しため、実験の途中からは、シュミレーションモデルにたよらず実験を遂行した。又、測定試料の合成には、熱間等方圧加圧(HIP)装置を用いることを検討していたが、測定電極配置や試料の圧力条件を考慮した結果、ピストンシリンダーにより試料合成が最適と判断したため、実験手法を変更した。

流紋岩ガラスの溶融時の電気伝導度測定はマルチアンビル高温・高圧発生装置を用いて行なわれた。最初に用いる試料としては、溶融点の低いニュージーランドのタウポ火山の流紋岩を使用した。本研究では、岩石内部をどのように電気伝導度の高い“溶融"が浸透してゆくかを実験することを予測していた。電気伝導度測定実験から得られた大きな成果は2点である。1点目は、流紋岩の溶融が含水量により大きく変化することである。もう1点は、溶融するまでの電気伝導度は温度の上昇とともに線形に変化するが、溶融点を超えると電気伝導度がゆるやかに線形関係からずれてくることである。この現象は含水岩石・含水鉱物の脱水時に示す急激な電気伝導度変化と大きくことなることが判明した。地球物理学平成25年度は地殻内部で実際におこりうる溶融過程を想定した高温・高圧実験を行う予定であった。この際、試料内の空孔、そこに含まれる水の厳密な定量評価をしなくては,真の電気伝導度測定値を得ることはできない。その為に、単結晶を用いた試料封入ケース内の反応が完全な“閉じた系"を作りだすことができるように完成させる予定でもあった。しかしながら、申請者の転籍(佐賀大学から大阪大学へ)に伴い、予備実験から本実験に本格的な移行ができなかった。平成26年度は溶融の電気伝導度測定実験を行本格的に行なう事を予定している。従前に開発した含水鉱物の電気伝導度を測定する実験手法は、溶融火山岩を電気伝導度から捉える実験にも応用する事ができた。効率良く実験を遂行するため、化学組成の明確なニュージーランドのタウポ火山から流紋岩を採取した。流紋岩試料を粉砕し、定量化された水を加え、上部地殻の温度・圧力条件でピストンシリンダーで合成した。合成試料はマルチアンビルで加圧し、グラファイトヒーターで加熱を行いながら電気伝導度を測定した。その結果、岩石の溶融によるわずかな電気伝導度変化が確認された。一方、岩石内で脱水した“液相+固相"及び“溶融"の状態を計算機シュミレーションした。初年度は2つの異なるアプローチから岩石内部の電気伝導メカニズムを解明することに成功している為、計画はほぼ達成された。平成26年度は火山体下の溶融メカニズムを解明する実験を本格的に実施する。効率良く実験を遂行するため、岩石内での溶融の状態をモデルシュミレーションで探りながら実験を遂行することが求められる。現実の含水岩石内の電気伝導度ネットワークモデルの構築に同時に着手しているので、この結果を用いる。単結晶カプセルを改良し、測定電極及び測定用ケーブルを取り出すさらなる工夫をし、溶融時の電気伝導度の測定を精力的に行う予定である。試料としては溶融点の低い流紋岩を使用する事を想定している。純粋な導体である金属材料や半導体の単結晶と異なり,多結晶の岩石・鉱物・流体の電気伝導度測定の場合はいかに絶縁し、試料を封入するかの技術を開発しなくてはいけない。本年度は単結晶を用いた試料封入ケースの開発はほぼ終了している。平成25年度は、さらなる、試料選定や鉱物分析を奈良教育大学と行う予定である。高圧実験のための設計・試作等は岡山大学地球物質科学研究センターにおいて行う予定である。流体・溶融の状態方程式による見積もりは東北大学で行う予定である。平成25年度の実験成果は国際会議・米国地球物理学会等でも発表する予定である。一般国民に対しては地球惑星科学連合などのアウトリーチ活動で広報してゆく計画である。
超分子ヘモグロビンの構造とナノ組織化機構の解明

海産無脊椎動物Oligobrachia mashikoiは酸素と硫化水素を同時に運搬するという特徴的な生物学的機能を有する細胞外巨大ヘモグロビンを持つ。本研究では,分子量約45万の細胞外巨大ヘモグロビンの酸素結合型の立体構造をX線結晶構造解析により決定した.さらに,同巨大ヘモグロビンの酸素非結合型の立体構造も決定し,酸素結合型立体構造との比較により,哺乳類ヘモグロビンとは異なる酸素協同性の分子機構を提案した.海産無脊椎動物Oligobrachia mashikoiは酸素と硫化水素を同時に運搬するという特徴的な生物学的機能を有する細胞外巨大ヘモグロビンを持つ。本研究では,分子量約45万の細胞外巨大ヘモグロビンの酸素結合型の立体構造をX線結晶構造解析により決定した.さらに,同巨大ヘモグロビンの酸素非結合型の立体構造も決定し,酸素結合型立体構造との比較により,哺乳類ヘモグロビンとは異なる酸素協同性の分子機構を提案した.これまでの研究により4種類のグロビン鎖の内、3種類のサブユニットの遺伝子塩基配列を決定したので、残りのグロビン鎖のアミノ酸配列をc-DNAの塩基配列から推定した。具体的には、先ず、SDS電気泳動により、アミノ酸配列未知のグロビン鎖を精製し、そのN末端アミノ酸配列(約20残基)を決定した。得られたアミノ酸配列からPCR用のプライマーを設計し、そのcDNAを鋳型としてRT-PCRを行い、目的のグロビン鎖の塩基配列を決定した。その結果、アミノ酸配列は、MTILVLFLSCAALASAECCSRGDAEVVISEWDQVFNAAMAGSSESAVGVAIFDAFFASSGVSPSMFPGGGDSNNPEFLAQVSRVVSGADIAINSLTNRATCDSLLSHLNAQHRAISGVTGAAVTHLSQAISSVVAQVLPSAHIDAWEYCMAYIAAGIGAGLであると推定され、殆どのグロビン鎖で保存されている遠位Hisがグルタミンに置換していた。放射光施設でのX線回折実験の結果、最大で2.7Å分解能の回折点が得られた(京都大学三木邦夫教授との共同研究)。そこで、Hg等による重原子同型置換体の作成条件を検討し、ナノサイズの超分子複合体の原子レベルの構造解析をおこなった。その結果,2.85Å分解能の立体構造を明らかにすることができた。O.mashikoi巨大ヘモグロビンは、4種類のグロビン鎖から構成されるユニットを単位とし、それが6量体を形成していた。また、各グロビン鎖は分子内ジスルフィド結合を有し、さらに、隣接するユニットのグロビン鎖間の分子間ジスルフィド結合により超分子構造が保持されていることが明らかとなった。1.O. mashikoi巨大ヘモグロビンの酸素親和性と硫化物結合量の定量分析O. mashikoi巨大ヘモグロビン精製標品と血液を用いて、酸素親和性P_<50>とヒル係数を決定した。その結果、精製標品ではP_<50>=0.82Torr, n=1.2、血液ではP_<50>=0.9 Torr, n=1.1であった。これらの実験結果から、O. mashikoi巨大ヘモグロビンはヒトヘモグロビンより高い酸素親和性をもつが、殆ど酸素に対する協同性を持たないミオグロビンタイプの酸素運搬体であることが強く示唆された。O. mashikoi巨大ヘモグロビンに結合する硫化物量を分光学的方法により定量分析した。その結果、ヘモグロビン1分子に約20分子の硫化物が結合することが明らかとなった。O. mashikoi巨大ヘモグロビン精製標品を用いて、結晶化条件を検討した。その結果、Spring-8放射光施設でのX線回折実験の結果、最大で2.7Å分解能の回折点が得られる結晶を得ることに成功した。3.O. mashikoi巨大ヘモグロビンのX線結晶構造解析放射光施設でのX線回折実験の結果、最大で2.7Å分解能の回折点が得られた。O. mashikoi巨大ヘモグロビンは、4種類のグロビン鎖から構成されるユニットを単位とし、それが6量体を形成していた。精密なモデルを構築するために結晶化条件を検討した。その結果、200mMMES-NaOH(pH6.0),24%PEG10,000,20%glycerolで得られた結晶は1.95Åの分解能を示し、より精密な構造を明らかにすることに成功した。また、金属結合型の立体構造を2.2Å分解能で明らかにした。O.mashikoi巨大ヘモグロビンの硫化物結合サイトのFree Cys残基に硫化物を付加したモデルの構造最適化を行った。さらに、硫化物を付加した構造の分子動力学(MD)シミュレーションと未付加構造のMDシミュレーションの比較により硫化物結合サイト構造安定性について考察した。O.mashikoi巨大ヘモグロビンの生合成部位を同定するために、グロビン鎖A2遺伝子の塩基配列からRNAプローブを作成し、in situ hybridisationを行った。その結果、ヘモグロビンの遺伝子は、バクテリオサイトが含まれる組織(栄養体)の体腔膜と心臓小体で強く発現していることを明らかにした。

L.satsumaのV1ヘモグロビン(分子量約400万)を構成する4種類のグロビン鎖のアミノ酸配列をcDNAの塩基配列から推定した。また、X線結晶構造解析の為の結晶を調製し、X線回折実験を行った。その結果、最大で4Å分解能の回折点を確認することができた。1. O. mashikoi巨大ヘモグロビンの立体構造の分解能を向上させるために、結晶化条件を詳細に再検討したところ、200mM MES-NaOH (pH6.0), 24% PEG10, 000, 20%glycerolで得られた結晶は1.95Åの分解能を示すことを確認し、精密な巨大ヘモグロビン立体構造を明らかにすることができた。2. O. mashikoi巨大ヘモグロビンがヒトヘモグロビンとは異なり血管中の血漿に直接溶解していることを考慮し、血液の構成成分、特に金属イオンの定量分析を行い、それらの酸素協同性と酸素親和性に及ぼす影響を今井式酸素平衡曲線自動記録装置を用いて検討した。その結果、血漿中には、Ca^<2+>とMg^<2+>が約40-60mMと高濃度存在し、両金属イオンは、巨大ヘモグロビンのR型四次構造を安定化することによって、酸素親和性と酸素協同性を上昇させる(50mM CaCl_2: P_<50>=0.25, n=2.3 50mM MgCl_2: P_<50>=0.52, n=2.4)ことを見出し、その研究成果を論文として公表した。3.上記2の実験結果より、O. mashikoi巨大ヘモグロビンにはCa^<2+>やMg^<2+>が結合する可能性が示唆された。そこで、Mg^<2+>およびCa^<2+>結合型の結晶を調製し、その立体構造の解明を試みたところ、それぞれ1.7Å,1.6Å分解能で丸ごと立体構造を世界で初めて決定することができた。環形動物の巨大ヘモグロビンとしては初めて,一部のサブユニットがリガンド非結合型となっている結晶構造の解析に成功した.構造解析の結果得られた電子密度図で, A1鎖以外のヘムポケットにはまったく電子密度が観測されず,リガンドが何も配位していないことが明らかとなった.この結晶を再度溶解させて可視光スペクトルを計測すると, 630nm付近の吸収が観測された.これらのことからこの結晶構造は, A1鎖のみ酸素が結合したまま他のグロビン鎖ではヘム鉄が酸化されてメト型となった状態(met(A1-oxy)型)であると結論した.さらに、これまでの酸素結合型と比較して構造の変化が認められ, EFダイマー構造を両者で比較してみると,ヘムを含めたEFダイマー間の接触部位での構造変化が協同性の機構に重要な役割を果たしていることが明らかになった.これまでの研究により、環形動物マシコヒゲムシの巨大ヘモグロビンではCa^<2+>やMg^<2+>などの二価金属イオンの存在下で酸素協同性が顕著に上昇することが明らかとなっている.これら金属イオンによる巨大ヘモグロビンの酸素協同性への影響に関して,立体構造からその機構を明らかにするため,Ca^<2+>およびMg^<2+>が結合した状態でマシコヒゲムシ巨大ヘモグロビンの構造解析を行った.その結果,いずれの構造もoxy型で, Ca^<2+>やMg^<2+>は各グロビン鎖の間を結びつけるように結合していることが明らかになった.
リン酸化プルランを用いた硬組織接着型高機能DDSの開発

多糖のひとつであるプルランをリン酸化したリン酸化プルランと抗菌性を持つカチオン性界面活性剤との複合体を骨や歯の硬組織への接着する薬剤徐放体として開発し、その構造および物性を解明した。この複合体では、界面活性剤の正の電荷とリン酸基の持つ負の電荷の中和と、リン酸化プルランの糖鎖と界面活性剤のアルキル鎖の間での疎水性相互作用のバランスで成り立っていることがわかった。リン酸化プルランのリン酸化率を制御することにより徐放期間を制御可能であることがわかった。さらに他のリン酸化多糖との比較からプルランが、最も徐放させる担体として優れていることが明らかとなった。本研究はリン酸化多糖と薬剤との複合体による接着型のドラッグデリバリーシステムの開発を目指すものである。本年度はリン酸化多糖の合成方法を検討の進めるととともに、薬剤の徐放性の制御に関する基礎情報の収集を行った。成果として、マイクロ波加熱による多糖のリン酸化法を開発した。従来、リン酸化法としては、有機溶媒中でアミン類を触媒とするものが中心であったが、多糖の場合、工業化を目指す時、有機溶媒の除去が障害となる。そのため、リン酸化多糖の合成方法について、多糖とリン酸塩の混合物をマイクロ波加熱することにより、リン酸化を可能とする反応条件を見出した。これを活用することにより、水溶性の多糖について有機溶媒を用いずにリン酸基の導入が可能となった。また、薬剤との複合体の形成プロセスの検討では、リン酸化多糖のリン酸基、および糖分子と薬剤分子との相互作用が重要な役割を果たすことを解明した。リン酸化プルランとカチオン性界面活性剤との複合体形成においては、リン酸基と界面活性剤のカチオンとの電荷の中和が主たる要因ではなく、疎水性相互作用のとのバランスが重要であることが明らかとなった。溶液中のイオン強度やpHによるリン酸基の電離状態の影響について評価し、さらにプルラン以外のリン酸化多糖の合成を行い、リン酸化多糖の種類、特にその結合様式の複合体形成への影響を評価した。これらの結果により、リン酸化多糖と界面活性剤の複合体の構造とそのドラッグデリバリー担体としての薬剤徐放性について明らかとした。低粘性の多糖であるプルランをリン酸化して得られるリン酸化プルランは、生体内の硬組織に対して極めて高い接着性を有し、生体材料として活用できる可能性を持つ材料である。多糖へのリン酸基付与の方法として、多糖にリン酸塩を加えマイクロ波照射を行う方法を開発した。これにより、多糖のリン酸化を水系・短時間で進行させることが可能となった。この方法は高粘性である多糖にも有効であることがわかった。特にプルランについては、前処理としてリン酸塩との混合処理を行うことで、リン酸化プルランのリン酸置換度の制御ができ、安定した合成が可能となった。また、リン酸化多糖ーCPC複合体は、糖鎖の結合様式及びリン酸基同士の電荷反発による糖鎖の拡がりが関与していることがわかった。リン酸化多糖のリン酸基が抗菌性カチオン性界面活性剤である塩化セチルピリミジウムを引き寄せ、糖鎖とアルキル鎖との間の疎水性相互作用が複合体を形成する上で重要であることがわかった。リン酸化アミロースの様にピリジン環を包接し安定な構造の複合体を形成すると抗菌効果が発揮されないことから、リン酸化プルランが形成する準安定な複合体において分子運動等により複合体が解消されることで、CPCが徐放され持続的な抗菌効果が発揮されることがわかった。これらのことから、リン酸化プルランは薬剤を徐放出可能な形で保持し接着型DDSとして機能することがわかった。リン酸化多糖の合成プロセスの確立を行い、プルラン以外のリン酸化多糖の合成にも成功している。さらに、薬剤複合体を形成する上でのリン酸化多糖の構造との関連も明らかにし、他の薬剤へ展開する基礎を確立した。高分子化学リン酸化多糖を担体として、多方面へ活用するため、他の薬剤との複合体形成や、徐放メカニズムについて調査検討を行う。リン酸化プロセスの条件設定はほぼ完了し、薬剤分子との相互作用においても、pHの依存性等の解明が予定よりも進んでおり、期間内での目標達成は十分可能である。抗菌剤である界面活性剤との複合体形成挙動の解明について、予定より速やかに進展し、複合体形成メカニズムの確立をすることができた。そのため、来年度、より広範囲の薬剤に適用するための研究を進める。これまで予備実験を行い、この結果を来年度適用し、研究を実施するために次年度使用額を生じた。リン酸基の影響を解明するため、リン酸置換度の異なる多糖を合成し、薬剤分子との複合化メカニズムをNMRや分光学的手法を用いて進めてゆく。

また、リン酸化多糖の薬剤複合体の徐放の効果について、動物実験等を通じて検証してゆく予定である。このリン酸化プルランを用いたドラッグデリバリーシステムを広範囲の薬剤に活用するため、他の薬剤の複合体形成について明らかとする。特に抗がん剤等について検討を進め、これらの複合体の構造形成と徐放メカニズムを明らかにする。リン酸化プルランの物性を詳細に検討するため、NMRで測定可能な炭素13同位体の多糖への導入を行う。そのため、予備実験等をすすめて確認を行った。そのため、本実験のための試料購入を確認後の翌年度に持ち越したため、次年度使用額を生じた。炭素同位体を含む多糖を合成し、NMRを用いて薬剤複合体のキャラクタリゼーションを行うために使用する。
初期遊牧国家の比較考古学的研究

2017年は、匈奴の窯業の実態を明らかにすることを目的に、ホスティン・ボラク遺跡群KBS3地点において、前年に確認した窯址と推定される楕円形遺構の発掘を実施した。まず遺構の全体を検出するために、東西5m、南北10mの調査区を設定し、全体の輪郭を確認後に埋土を順に掘り下げた。その結果、この遺構は最初は窯として使用されたが、その後北側に新たに窯が築造された際に、この遺構のくぼみが利用され新窯の開口部が拡張され、窯の焚き口南側に連結する作業場(燃料の置き場、焼成部の失敗品や燃焼部の木炭・灰の廃棄場所)として、継続して利用されたと推定された。これにより、窯の構造と操業について多くの情報を得ることができた。出土品の瓦・レンガについても検討を進め、複数の文様笵型の存在を確認した。年代測定、焼成温度測定のサンプルを採取し、分析データを得た。また、KBS3地点周辺の遺構の分布・存在を明らかにすることを目的に、磁気探査を実施した。その結果、窯の周囲に3か所ほどの磁気異常が確認された。特に発掘区北側の異常が大きく、別の窯の存在は大きくなった。また、北側約400mの地点では、磁気異常の集中地点が有り、試掘の結果住居址の存在の可能性が高まった。物理探査の遺構確認の効果の検証も行い、今後の本格的導入に関して検討を進めた。周辺土城の踏査とドローンを用いた空撮と測量、さらに瓦片等の表面採集を行った。これらの資料と、窯址出土資料との比較検討を進めた。この他に、同遺跡群の踏査も進め、匈奴時代遺構の確認を進めた。本年度までの研究成果について、ロシアブリヤート共和国での国際会議、韓国嶺南大学校他との共同開催によるシンポジウムで発表し、ロシア・韓国・ドイツ等の研究者らとの意見交換を進めた。また、1月に、研究参加者らによる打ち合わせを実施し、次年度及び今後の計画について、検討確認した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、7月に研究参加者による、研究方針の確認と実施計画の策定を行い、それに基づき、9月にモンゴルでの現地調査、2月に整理作業と既存資料の調査を実施した。研究の柱は匈奴国家の生産体制の考古学的解明、文献史料との対比、人骨・獣骨・種子等の資料からの生業の検討と生活史復元である。また、年代測定を活用した編年の構築をめざす。そのためモンゴル国ヘンティー県ホスティン・ボラク遺跡群において、鉄生産・窯業生産・墓地遺跡の測量・発掘調査を実施した。本遺跡群では、匈奴時代の製鉄工房・窯址群が確認され、近辺には同時代の城址・墳墓も存在する。本年は窯址の分布の確認と地形測量、窯址の試掘、炭化物サンプルの採取、製鉄工房部の調査、同遺跡群を見下ろす位置にある匈奴時代墳墓群の測量・発掘調査(墳墓1基を発掘)、周辺遺跡の一般調査を行った。また、発掘・試掘地点で土壌サンプルを採取し種子等の検出を行った。その後、出土資料の整理(墳墓出土人骨等の3D記録化も含む)と併行し、ノイン・ウラ遺跡、エギン・ゴル遺跡等の出土資料の観察・レプリカ採取も実施した。これは、編年の構築と生業の解明を目的とした作業である。年代測定と出土資料・一般調査採取資料の検討により、各遺構・地点の同時性が確認でき、それらの関連性についての見通しが得られた。また、土器・瓦の生産地と消費地の関係についても資料が得られた。さらに土器のレプリカサンプルからキビの種子を確認し、農業生産に関する具体的資料が得られた。さらに、匈奴の生産・定住についての史料の集成作業を行い、考古資料と比較するためのデータを整えた。また、研究の基礎資料とするため、各国の現地調査が活発化する中で増加した考古学・人類学・歴史学に関する文献・論文等のデータベースの作成を開始した。本年度は前年度の資料調査時に、調査担当を中心に研究方針と実施計画の確認を行い、また人骨調査については、石田肇と連携研究者の長岡朋人が調査計画を策定した。以上に基づき、9月にモンゴルでの現地発掘調査と整理、人骨調査を実施した。また、3月に関連資料を有するブリヤート自治共和国内の研究機関において所蔵資料の調査を実施した。現地発掘調査は、モンゴル国ホスティン・ボラク遺跡群において、鉄生産・窯業生産・墓地遺跡の測量・発掘調査を継続した。本年は一般調査・試掘による窯址の分布の確認と試掘(KBS3地点)、窯址関連以降の発掘(KBS2地点)、炭化物サンプルの採取、製鉄工房部(KBS1地点)の調査を実施した。KBS3地点では、数基の廃棄土坑を検出し、多数の窯体片を採集し、窯の形態に関する資料を得た。試掘では新たな地点と遺構を確認した。製鉄工房では南シベリアなどと共通する形態の窯址が確認された。並行して土壌サンプルと年代測定用の炭化物を採取した。調査後、出土資料の整理作業を行い、図化・写真撮影を行った。年代測定結果では、各遺構・地点の年代幅が紀元3後1世紀の中に収まることが確認でき、操業に関連性が強いことを確認した。人骨についてはモンゴル国立大学所蔵資料の調査を実施し、次年度以降の詳細調査の準備を整えた。ロシア科学アカデミーシベリア支部

モンゴル学・仏教学・チベット学研究所とブリヤート国立博物館の所蔵資料の調査を実施し、遺物等の資料作成、種子・製鉄関連サンプルを得た。以上の資料については共同研究と成果効果に関して、上記研究所との間に協定を結んだ。匈奴の生産・定住についての史料の集成作業、考古学・人類学・歴史学に関する文献・論文等のデータベースの作成を継続して進めた。1月に研究参加者らによる、打ち合わせを行いこれまでの成果の確認と次年度の調査計画を検討した。2年間の同一遺跡群の現地調査により、遺構・出土遺物からの窯業・金属加工・農業等の操業の復元に必要な資料は、さらに調査が必要な部分はあるものの確実に増加している。今後の調査対象についても試掘等の成果から確定しており、計画的に進んでいる。また、年代測定・分布調査・周辺遺跡踏査による生産遺跡の時間的・空間的な関連性と遺跡群の歴史的環境についても、内容の把握が確実に進展した。生産遺構の詳細な内容や、より広い地域における対象遺跡群の位置づけについては、今後の調査によりさらに検討していく必要があるが、そのための基礎データについても踏査により整備することができた。また、自然遺物・土壌サンプル等の分析試料の採取については、一部でさらに成果の積み上げが必要な部分もあるが、一定の成果は得られた。人骨等の人類学・生物学的資料については、調査による出土資料の他にモンゴル国立大学との協力体制がととのい、概要調査も終了したため、次年度より本格的に調査研究が進展できることとなった。整理作業においては、これまで図面・写真等の精細資料の蓄積が進んだ。また、遺跡の記録に、ドローンによる撮影記録を試行的に実施し、その有効性を検討するなど、あらたな調査法の試行を進めた。関連資料の調査を、隣接地域であるロシア連邦ブリヤート共和国で実施し、直接調査対象地域と関わる多くの情報を得ることができ、その使用についても協約をとれたのは重要であった。匈奴関連文献・文献史料についての収集整理についてはの学際的研究の具体的な進め方についても、おおむね定めることができた。その他に土器編年等の考古学的分析については、研究を進めている。これまでの成果については、研究参加者間で共有され、学際的研究の下地は形成されている。できている。28年度は、前年度の現地調査成果を基に年度末に検討した計画に基づき、モンゴルにおける現地調査、中国における資料調査、年代測定・レプリカによる植物同定、石田肇と連携研究者の長岡朋人人骨関連の分析を実施した。また、遺構・出土品や前年度のブリヤートにおける資料調査で得られた資料の検討等の個別研究を着実に進めた。現地発掘調査は、モンゴル国ホスティン・ボラク遺跡群において9月に実施した。本遺跡群は、匈奴国家の大規模生産遺跡であり、近辺に同時代の城址・墳墓も存在する。28年度は、前年に確認した遺構の発掘調査を行った。その結果、大規模な窯の灰原部分を検出した。灰原の範囲確認後、一部を掘削し、周辺に試掘坑を設け、窯本体部分を検出した。その結果、約7×5mの落ち込みを検出、一部を底部まで掘削し、窯の本体部分を確認した。また、関連遺構として同時期の墳墓の調査をモンゴル科学アカデミー側で実施した。分析・同定サンプル等の採取、出土品の整理作業も同時に進めた。その他、周辺地域の一般調査に、試験的にドローンによる空撮・記録化を実施し、遺跡確認と記録の有効性を確認した。さらに物理探査の導入を検討した。
神経系特異的AP-3B複合体による細胞内輸送系の解明

1 AP-3Bのcargo候補分子1;VGATの細胞内局在に関する研究μ3BKOマウスではGABAの放出が顕著に低下していたことから、μ3BはSVに局在する小胞型GABA輸送体(VGAT)の輸送・局在を制御している可能性が考えられた。そこで、このVGATがμ3Bのcargoである可能性を検討した。VGATのアミノ酸配列を調べたところ、細胞質領域にジ-ロイシン(LL)・シグナル様の配列を見いだした。VGATのキメラ蛋白、及びHAタグを導入したVGATの一過性発現による解析から、このVGATのLLシグナルはエンドサイトーシス・シグナルとして機能することが判明した。またPC12細胞を用いた免疫蛍光染色から、VGATとAP-3はvesicle様構造に共局在することも判明した。さらに、VGATにN末端側細胞質領域には、C末端側のLLシグナルとは別の細胞内局在を規定する領域が存在し、別々の機構により細胞内局在が制御されていることがわかった。2AP-3Bのcargo候補分子2;Nischarinに関する研究μ3Bをbaitにした酵母2ハイブリッド法により、新たにNischarinを単離した。HeLa細胞を用いたHA-Nischarinの一過性発現による生化学的解析により、AP-3がHA-Nischarinと共沈したことから、細胞内においても両者の相互作用が確認された。また、HA-Nischarinを強制発現した細胞では、CD63の細胞内局在に異常が見られたことから、AP-3の輸送系にNischarinは重要な役割を担っていることが明らかになった。NischarinはN末端にPXドメインを有し、それに続くcoiled-coli領域を介してエンドソームに局在することが判明していることから、NischarinはAP-3のエンドソーム膜へのリクルートにも関与している可能性が示唆された。
ヒトデ受精卵における細胞周期開始までの初期過程

これまで私は専らポリエチレングリコールにより集団的に作った融合体の中から、減数分裂の進行が互いにずれたヘテロのペアを選んで観察する方法を採っており、本年度の計画も当初は同法による融合を前提にしていた。昨年3月、高周波と直流のパルスを組み合わせる条件の記載された、ヒトデ卵融合実験の論文に接した(清本・白井)。この方法は、予め特定の卵のペアを並べておいて直視下の融合を可能にするので、急遽この方法を試すため、高周波と直流パルスを相次いで発生する電子回路の自作を4月から始めた。交付申請を提出した後の7月にいたり、自作の回路からのパルスによってヒトデの未成熟卵が融合した。8月には、減数分裂の時期がずれている卵を融合させる条件が大体わかったので、かつてポリエチレングリコール法で見つけてある結果、即ち「減数分裂の進行が1回分だけずれているヘテロペアでは、遅れている側が第2極体を放出しないまま前核化する」という結果を電気パルスによるペアで追認しようとしたが、秋のヒトデのシーズン(10-12月)では不幸にして透明度の悪い卵しか使えず、極体放出の正確なタイミングが取れなかった。そこで交付申請書の中で3番目に掲げた計画、即ち「未成熟卵と前核卵を融合すると、未成熟卵の卵核胞・前核卵の前核とが共に消失するという、Guerrier & Neantの、奇妙であるが興味ある報告の追試」のためにパルス融合法を使った。第2極体が出て間もない卵を未成熟卵と融合させた11ペアの総てで、融合後に一旦生じた前核が未受精卵由来の卵核胞と共に確かに消失した。とは云え、彼らの報告の言葉通りに、既に前核を形成した「前核卵」と未成熟卵を融合した5ペアでは核にいかなる変化も見られなかった。第2極体放出から前核形成までの間のどこでこのような転換が起こるのかについて、細かいタイミングでの観察をするまでにはいたらなかった。
イソフラボンおよび短鎖脂肪酸の糖尿病発症予防に関する研究

糖尿病は血管合併症のみならず、心血管疾患や発がんのリスクも増大させる。このことから、糖尿病の予防は公衆衛生上の最重要であると位置づけられている。糖尿病有病率の増加している背景には、生活習慣の欧米化によるものと考えられている。近年の実験的研究において、短鎖脂肪酸の糖尿病発症との関連を示唆する報告がある。本研究では、短鎖脂肪酸と糖尿病発症との関連について症例と対照とによって比較し、糖尿病発症予防効果について疫学的根拠を得ることとする。