hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精子幹細胞におけるmiRNAの機能解析

マウス生殖細胞の発生過程において、遺伝子の転写後制御が重要であることが知られている。細胞質に存在するP-bodyと呼ばれる非膜構造物は、RNAとRNA分解酵素を含むタンパク質とで相分離した顆粒体で、P-bodyに含まれるmRNAの翻訳抑制や分解を行う。生殖細胞の雄性分化期及び精子幹細胞では、生殖細胞特異的RNA結合タンパク質であるNANOS2及びDND1が複合体を形成し、結合した標的mRNAと共にP-bodyに局在することで遺伝子発現を抑制する。しかし、これらの標的mRNAの全貌は未だ不明である。本研究では、NANOS2とDND1を体細胞性培養細胞で共発現することで、その機能を再構成できることを見出した。そこで、培養細胞の再構成系を用いて、NANOS2やDND1分子の機能解析を行った。NANOS2やDND1は、それぞれ単独でmRNAの分解誘導能を有すると報告されている。しかし、既知のNANOS2標的mRNAであるSohlh2及びDazlは、体細胞でNANOS2とDND1が共発現する条件でのみ抑制された。このことは、NANOS2-DND1複合体は、それぞれ単独のときと異なるmRNAを認識することを示唆する。また、雄性生殖細胞分化期及び精子幹細胞では、mTORC1活性が抑制される。このmTORC1抑制が、NANOS2-DND1機能再構成細胞で再現された。したがって、生殖細胞や体細胞の双方でも、NANOS2-DND1がmTORC1活性を制御すると考えられる。体細胞におけるNANOS2-DND1の新規標的mRNAを同定するため、NANOS2-HyperTRIBE法を用いて標的mRNAの探索を行ったところ、70遺伝子が候補として挙げられた。今後、精子幹細胞や雄性生殖細胞でも同様の解析を行うことで、NANOS2-DND1の新規標的遺伝子mRNAの同定が期待できる。精子幹細胞維持には,遺伝子mRNAの転写後制御機構が重要な役割を果たす.mRNAの分解には,細胞質顆粒P-bodyが大きく関わる.精子幹細胞では,P-bodyが分化細胞と比較し発達している特徴を持つ.P-bodyにはmicroRNA (miRNA)経路因子が局在するが,精子幹細胞での機能は不明であった.そこで, miRNA生合成経路因子Dgcr8を,精子幹細胞特異的ノックアウトしたマウスを用いて組織学的解析を行ったところ,明確な表現型は観察されなかった.このことは,miRNA経路以外の因子の,精子幹細胞の幹細胞性維持に対する重要性を示唆する.精子幹細胞でP-bodyに局在する因子として,NANOS2とその相互作用因子DND1が知られている.これらは,精子幹細胞維持に必須なRNA結合タンパク質である.しかし,NANOS2-DND1複合体による標的RNA認識機構に関しては不明である.NANOS2及びDND1のタンパク質機能を個々に明らかにする為,DND1のNANOS2結合ドメインの決定を行った.興味深いことに,DND1のDND1のN末端欠損体,及びRNA結合ドメインのアミノ酸変異体で,NANOS2との結合能が減少した.このことからNANOS2は, DND1-RNA複合体を認識し,そのDND1のN末端に結合することが示唆された.また,Nanos2及びDnd1は生殖細胞特異的因子であることから,その標的遺伝子解析には遺伝子変異マウスの作成が必須であった,Nanos2-Dnd1の標的遺伝子解析の簡便化を図る為,体細胞由来培養細胞NIH3T3にDnd1及びNanos2の安定発現株を樹立したところ,既知の標的遺伝子Dazl及びSohlh2の3'UTRを認識し,抑制することがわかった.また,Sohlh2 3'UTRを用いて,抑制に関わる領域の絞り込みを行った.精子幹細胞特異的Dgcr8ノックアウトマウスを用いてmiRNA生合成を阻害した生殖組織の組織学的解析を試みたが,明確な表現型がみられなかった.そこで,精子幹細胞において,miRNA経路以外にP-bodyを構成する因子NANOS2-DND1に関しても展開することとした.繊維芽細胞由来培養細胞NIH3T3を用いて,Dnd1及びNanos2の安定発現株を作成したところ,既知の標的遺伝子Dazl及びSohlh2 3'UTRを持つEGFPの発現が抑制されることがわかった,このことは,体細胞系培養細胞でNANOS2-DND1経路の再構成が可能であることを示唆する.これまでに,Sohlh2 3'UTRにおける責任領域の同定を試みる為,欠損体を作成したところ,約150ntまで領域を絞り込むことに成功した.以上より,本研究では精子幹細胞におけるP-body構成因子miRNAの役割に関して迫るものであったが,明確な表現型が得られないという結果となった.しかし一方で,NANOS2-DND1の標的RNA認識機構解明への進展や,培養細胞におけるNANOS2-DND1経路再構成に成功した.このことは,NANOS2-DND1機構の全体像を伺う為のプラットフォームが整ったと考えられる事から,今後想定以上の成果が期待される.mRNA分解の場として機能する細胞質顆粒P-bodyは、マウス雄生殖細胞系列の分化過程において重要な役割を果たす。P-body構成因子の欠損体解析により、P-bodyを介したmRNA制御機構は、始原生殖細胞から雄性生殖細胞への分化過程、及び精子幹細胞の維持に必須であることが明らかとなっている。P-bodyには、microRNA (miRNA)経路因子が局在する。

miRNAは、結合したmRNAをP-bodyへと移送し、分解を促進する。そこで、miRNA経路が雄性生殖細胞系列の分化過程に重要な役割を担うと考えられた。しかし、miRNA経路因子欠損マウスは、雄性生殖細胞系列において、明確な表現型を示さなかった。このことは、miRNA経路以外のP-body関連因子が、重要な役割を果たすことを示唆する。雄性生殖細胞及び精子幹細胞では、その維持に必須なRNA結合タンパク質NANOS2とDND1が複合体を形成し、P-bodyに局在することが知られている。このNANOS2-DND1複合体は、標的遺伝子mRNAの分解を促進することも報告されている。従って、NANOS2-DND1標的遺伝子mRNAの解明が、雄性生殖細胞系列におけるP-bodyを介したmRNA制御の主要な役割を果たしていると考えられる。これまでに、Nanos2欠損マウス精巣における遺伝子発現解析より、NANOS2-DND1の標的候補遺伝子セットは絞り込まれていたが、直接の標的遺伝子mRNAの解析は不十分であった。申請者は、生殖細胞特異的であるNANOS2-DND1の機能を、培養系体細胞であるNIH3T3で再構成することに成功した。この再構成細胞を用いて直接制御を受けるmRNAをスクリーニングしたところ、5遺伝子mRNAが同定された。現在、これら5候補遺伝子に関して、マウス生殖細胞における機能解析を進めている。マウス雄性生殖細胞系列におけるP-body機能の解明を進める為、miRNA経路のみでなく、NANOS2-DND1に関しても展開している。これまで、NANOS2-DND1発現細胞の僅少性、及び標的候補遺伝子の多様性より、雄性生殖細胞におけるNANOS2-DND1の標的遺伝子mRNAの同定は、生化学・遺伝学的解析のいずれの手法においても困難であった。本研究過程で、生殖細胞特異的なNANOS2-DND2機能を、体細胞系培養細胞で再構成することに成功した。この樹立したNANOS2-DND1再構成細胞を駆使することで、僅少な生殖細胞を用いることなく、NANOS2-DND1の標的遺伝子mRNAの認識機構の解明、及び標的mRNAの同定が可能であると考えられる。これまで、既存のNANOS2-DND1標的であるSohlh2及びDazl mRNAが知られているが、これらを用いて、以下のことを展開した。(1)標的遺伝子mRNAはP-bodyへと輸送され、mRNA分解を促進されること。また、その最終産物であるタンパク質が減少すること。(2)Sohlh2 mRNAを用いて、NANOS2-DND1認識部位の同定に着手し、その領域を狭めつつあること、また、Dazl mRNAでも同様の解析を進めている。(3)(1)の知見から、NANOS2-DND1標的mRNAの検証が可能と考えられ、新規の標的mRNAのスクリーニングに着手した。途中段階ではあるが、現在、5遺伝子を新規標的候補として見出した。よって、NANOS2-DND1の標的mRNA同定に向けた基盤が整った。NANOS
いつでも、どこでも、誰もが参加できるユビキタスラーニングを活用した理科教育の構築

理科に対する児童・生徒の関心や学習意欲を高め、効果的に科学概念を構築するためのICTを活用した教材を開発し、初等・中等・高等教育現場において授業実践を行いい、その効果と課題について明らかにした。特に、次世代の教育現場でのIT環境を視野に入れ、いつでも、どこでも、誰もが参加できるユビキタス環境での理科教育のあり方を中心に研究を行った。これら研究の成果を踏まえ、理科指導力を持った教員の養成と研修の機会を設け、地域の理科教育に還元すると共に、国内外の学会で発表し、普及活動に取り組んだ。1. ICTを活用した理科教育教材の開発では,力学,波動及び電磁気分野の教材開発を行った。力学分野では,摩擦のない世界を,場所を問わずに手軽に再現できるようなガラスビーズとアクリル板の実験装置と,デジタルカメラ・分析ソフトを活用した2次元の運動概念形成のための教材および教授法の開発を行った。波動分野では,高分解能のデジタルカメラを用い,通常のデジタルカメラでは再現できなかった定在波が伝わる様子を視覚的に理解できるような教材画像を作成した。また,新学習指導要領では,小学校から電磁気分野が増えたため,例えばコンデンサーの蓄電・放電などをITセンサーと分析ソフトを活用することで,既存の実験にはない,リアル・タイムで場所を選ばず実験を行うことが出来るような教材を開発した。2.地域の特性に合わせた理科支援を行うために,中等教育の教員および教員志望の学生を対象に,ICTを活用した理科教授法の研修会を実施した。また,これらのITセンサー類を研修会後に貸し出した。実際に学校現場で活用し,その成果と課題を持ち寄ることで人的なネットーワークの構築と,現場に即したデーターベースの基盤となることであるだろう。3.物理教育の国際会議に出席し,研究発表および安価で持ち運び可能な教材を提示するワークショップを実施した。また,国際交流の成果を踏まえ,2月に本学でICTを活用した理科教育のシンポジウム(継続3年目)を開催し,初等・中等教育の教員および教員志望の学生らに広く研修の機会を提供した。1.電流や磁界は目に見えない抽象的な概念であり,「電磁石」の単元を学習する小学校5,6年生ごろから特に理解に困難に感じることを調査で明らかにした。そこで,磁界を視覚化する教材の開発を行った。小・中学校段階では磁界は平面上に分布しているように見せている教材も多いため,磁界は3次元に広がる場であることを示すように留意した。また,高等教育への接続を図るため,開発した教材を磁場センサーなどを活用し,定量的な実験ができるようなものとした。2.開発した教材を用い,県内小・中学校においてICTを活用した理科教育の実践を行った。その際,教員希望の大学生を授業者とすることで,ICTを活用した理科指導力を備えた教員の育成を行った。実践授業では,各種センサーやデジタルカメラを活用した理科実験を行うだけではなく,実験結果の共有を図るためにもICTを活用し,電子黒板やEye-Fiを利用して生徒それぞれの実験結果をクラス全体で共有化し,多様なICT活用理科授業の促進を行った。連携先の教員とも授業検討を行ったり,授業を受けた生徒へのアンケート調査を行うことで,実際の初等・中等教育現場に即したICT活用理科授業の構築を行った。3.物理教育の国際会議などに出席し,研究発表および安価で持ち運び可能な教材を提示するワークショップを実施した。また,国際交流の成果を踏まえ,2月に理科教育のシンポジウムを開催し,初等・中等教育の教員および教員志望の学生らに広く研修の機会を提供した。1.ユビキタスラーニング環境において,児童・生徒の科学概念形成に有効な教材開発および授業方法の検討を行った。理科授業では,導入やまとめの場面において視覚的に実験方法や実験・観察結果を共有することにより理解を図るICT活用と,既存の実験では成し得ることが出来なかったような実験をICTを活用することによって効果的な科学概念形成を構築することが考えられる。特に,1/1000fpsの分解能を持つデジタルカメラやITセンサーを活用し,物理では力学,電磁気学,光学分野,化学では物質の三態変化,地学では堆積の分野の教材開発を行った。2.研究で得られた教材および授業方法について,教員志望の大学生・大学院生・現職教員などを指導し,研究協力校において授業実践を平成22年度からのべ10回行った。実践授業を受講した中学生には授業ごとに,指導した大学生・大学院生には年度の終わりに,科学概念形成に対するICT活用の有効性について意識調査を行った。中学生を対象とした調査からは,概ね好評であり,理科に対する興味・関心の喚起の点では有効であったと言えるが,学力向上に結び付いたかどうかはこの実践だけでは十分に評価が出来なかった。ICT活用指導力を身に付けた大学生・大学院生に対する調査からは,ユビキタス環境づくりに対する自信をつけることはできなかったが,教員になってからもICTを活用した授業を実施することに対する意欲的な回答が多く寄せられた。3.物理教育などの国内外の会議に出席し,研究発表を行った。

また,本学で開催された理科教育のシンポジウムにおいて実演を含む研究発表をし,地域の教員に対する理科授業におけるICT活用の普及活動を行った。
ヘパリン生合成を制御するコアペプチドと糖転移酵素間の分子認識機構の解明

グリコサミノグリカン(GAG)は、異なった機能を持つヘパリン型とコンドロイチン型に分類される。しかし、これら二型への生合成分岐点である還元末端から五番目のヘキソサミン転移機構は不明である。本研究では、GAGの生合成仕分け機構を解明するため、直接酵素的糖鎖伸長反応に用い得るプロテオグリカンを合成する。これまでヘパリン型糖鎖には、直結する疎水域とそれに続く酸性域コアペプチドが常に存在することが指摘されており、ヘパリンへの糖鎖伸長を決定づける五番目のGlcNAc転移酵素にコアペプチドを認識する部位が存在することを示唆している。そこで、標的化合物には、酸性・疎水性ペプチドシークエンスのセリン残基にGlcAGalGalXylからなるGAG四糖の結合したBetaglycanの部分構造を選択した。Betaglycanは糖鎖近傍に疎水性・酸性を持つS_<535>GWPDGYEDLES_<547>GDNGからなるコアペプチドを有する。Betaglycanがコアペプチド形成後、そのセリン残基に逐次単糖単位で糖鎖を伸長して形成されることを考えると、セリン近傍のペプチド環境は無視できない。興味深いことに、単離生成物のS_<535>とS_<547>にはそれぞれヘパリン型とコンドロイチン型糖鎖が結合している。研究期間中には、まずS_<535>に四糖を持つヘキサペプチドを液相法により合成した。続いて、同じ化合物を固相法によっても合成し、より長い鎖長をもつ四糖ヘキサデカペプチドも合成できることを確認した。その結果、四糖クラスの中型糖鎖を固相担体上のオリゴペプチドに縮合できることを明らかにし、プロテオグリカン合成に新たな合成経路を開拓した。今後も、複数の糖鎖を持っプロテオグリカンや糖ペプチドの合成を継続する予定である。本研究はグリコサミノグリカン糖鎖の生合成仕分け機構を解明するため、「酵素基質に直接利用できる複数糖鎖が結合した酸性・疎水性ペプチドを合成する」ことを目的とする。BetaglycanやSyndecanはヘパリン糖鎖を有するプロテオグリカン(PG)であるが、いずれも糖鎖結合近傍ペプチドは疎水性や酸性アミノ酸のクラスターを形成している。PGがコアペプチド形成後、そのセリン残基に逐次単糖単位で糖鎖を伸長して形成されることを考えると、セリン近傍のペプチド環境は無視できない。Betaglycanは糖鎖結合近傍にS_<535>GWPDGYEDLES_<547>Gからなるコアペプチドを有する。本研究では、これらのペプチドの糖鎖伸長に及ぼす影響を解明するため、上述のペプチドシークエンスのセリン残基に、GlcA-Gal-Gal-Xylからなる四糖が結合したプロテオグリカンを合成する。12年度は、最初の標的化合物である四糖ヘキサペプチド:GlcA-Gal-Gal-Xyl-SGWPDGを合成することができた。糖鎖の伸長には、アノマー位の立体制御を考慮して2位アシル基の隣接基関与を有効に用い、トリクロロアセトイミデート法により反応の最適化を図った。適切に保護した四糖はSGと縮合し、四糖ジペプチドとした。これをWPDGとペプチド間で縮合し、脱保護を経て最初の目的化合物へ誘導した。この化合物はヘパリンのプライマーとして期待され、この化合物を使って酵素的糖鎖伸長を試験する予定である。

グリコサミノグリカン(GAG)は、異なった機能を持つヘパリン型とコンドロイチン型に分類される。しかし、これら二型への生合成分岐点である還元末端から五番目のヘキソサミン転移機構は不明である。本研究では、GAGの生合成仕分け機構を解明するため、直接酵素的糖鎖伸長反応に用い得るプロテオグリカンを合成する。これまでヘパリン型糖鎖には、直結する疎水域とそれに続く酸性域コアペプチドが常に存在することが指摘されており、ヘパリンヘの糖鎖伸長を決定づける五番目のGlcNAc転移酵素にコアペプチドを認識する部位が存在することを示唆している。そこで、標的化合物には、酸性・疎水性ペプチドシークエンスのセリン残基にGlcAGalGalXylからなるGAG四糖の結合したBetaglycanの部分構造を選択した。Betaglycanは糖鎖近傍に疎水性・酸性を持つS_<535>GWPDGYEDLES_<547>Gからなるコアペプチドを有する。Betaglycanがコアペプチド形成後、そのセリン残基に逐次単糖単位で糖鎖を伸長して形成されることを考えると、セリン近傍のペプチド環境は無視できない。興味深いことに、単離生成物のS_<535>とS_<547>にはそれぞれヘパリン型とコンドロイチン型糖鎖が結合している。13年度は前年度に引き続き、適切に保護した上記四糖の量的確保と、収率向上のための効率的な合成経路を開拓した。また、縮合時におけるアミノ酸のラセミ化を避ける行程への変更も行った。短いペプチド鎖であるS_<535>GWPDGを持つ四糖ヘキサペプチドは、マニュアル合成のほか、新たに固相法を導入し、合成の最適化を検討した。これまでヘパリン型糖鎖には、直結する疎水域とそれに続く酸性域コアペプチドが常に存在することが指摘されており、ヘパリンへの糖鎖伸長を決定づける五番目のGlcNAc転移酵素にコアペプチドを認識する部位が存在することを示唆している。Betaglycanは糖鎖近傍に疎水性・酸性を持つS_<535>GWPDGYEDLES_<547>GDNGからなるコアペプチドを有する。14年度は本研究の最終年度として、S_<535>に四糖を持つヘキサペプチドを液相法により合成した。また、同じ化合物を固相法によっても合成し、より長い鎖長をもつ四糖ヘキサデカペプチドも合成できることを確認した。研究期間中に、四糖クラスの中型糖鎖を固相担体上のオリゴペプチドに縮合できることを明らかにし、プロテオグリカン合成に新たな合成経路を開拓した。
尾腺ワックスを用いた鳥類のプラスチック汚染のグローバルサーベイランス

2017年度に新潟県粟島で実施した飼育実験の試料の化学分析をおこなった。飼育実験では予め添加剤を練り込んだプラスチックペレットを作製し、それをオオミズナギドリの雛に摂食させた。事前の網羅的分析結果に基づき、紫外線吸収剤のUV-328, UV-326, UV-327, BP-12,臭素系難燃剤のBDE-209の5種の添加剤をプラスチックペレットに練り込んだ。投与16日後に雛の尾腺ワックスを採取し、尾腺ワックス中の添加剤の分析を行った。分析の結果、プラスチック投与区の鳥の尾腺ワックスからのUV-328, UV-326, UV-327, BDE-209の検出量が、コントロール区の個体に比べて有意に高く、プラスチックに添加剤として含まれる化学物質が、摂食プラスチックから海鳥に曝露され、尾腺ワックスに移行、蓄積することが明らかとなった。このことは、本科研費の手法が妥当であることの確証となった。一方、飼育実験における尾腺ワックスの量が極めて少なく、重量が測定できず、一回の実験操作当たりの検出量での比較での議論となった。野外の鳥の場合でも同様のワックス重量の測定が困難な事例が多いので、本年度は脂質量を化学的に測定するため、水素炎イオン化検出器付きクロマト装置(イアトロスキャン)を導入し、微量脂質の測定法の開発を行った。重量が測定できないような微量な試料でも、イアトロスキャンで有機物量は測定可能であることは確認されたが、まだ定量化には至っておらず、2019年度に定量法を確立する。野外の海鳥の分析は、ニュージーランド、タスマニア、マリオン島、ゴフ島、ケルゲレン島等、南半球の鳥を30個体分析した。分析した30個体のうち14個体から紫外線吸収剤か臭素系難燃剤を検出し、昨年度までの傾向(海鳥の50%で摂食プラスチックから体組織への化学物質の蓄積が起きていた)と一致した結果となった。世界各地から採取した尾腺ワックス試料の分析はおおむね順調に進んでいる。2018年度の分析個体数は2017年度よりも少ないが、これは2018年度に飼育実験の試料の分析を行っていたことが一因である。飼育実験では極めて興味深い結果が得られて、それは現在投稿準備中である。水素炎イオン化検出器付きクロマト装置の導入により、尾腺ワックスモニタリングの定量性の向上の見通しもついた。海鳥が摂食していたプラスチックを一粒一粒添加剤を網羅分析し、検出頻度を明らかにした論文をまとめて、Marine Pollution Bulletinに投稿し、受理された。これらを総合的に判断して本科研費はおおむね順調に進展していると判断される。イアトロスキャンによる微量脂質の定量法を確立する。これまでに世界各地から入手した試料の分析を行う。食物連鎖を通した紫外線吸収剤の生物増幅について文献の精査と必要であれば分析を通して、評価する。全体をまとめて、海鳥へのプラスチック添加剤の曝露と蓄積について考察する。本年度は、海鳥の尾腺ワックスの採集・収集、海鳥尾腺ワックス中の分析対象添加剤の拡大と分析、海鳥への摂食実験の準備を行った。オーストラリアタスマニアに赴き、現地研究者(Dr. Hardesty)が西オーストラリアで採取した尾腺ワックス試料を譲渡してもらい、冷凍状態で日本に持ち帰った。Dr.Hardestyのアレンジにより、ガラパゴス諸島およびアゾレス諸島(ポルトガル領)で採取された尾腺ワックス試料が研究室に国際冷凍便で届いた。また、ニュージーランドで採取された尾腺ワックス試料もDr.Hardestyの指導学生が来日した際に本研究室に持ち込まれた。本年度入手した試料は合計200試料程度で、全て冷凍保存中である。比較的極性の高い添加剤を分析対象成分に加えるため、高極性成分の分析に適したガスクロマトグラフ-質量分析計(GC-MS)および極性添加剤標準物質を購入し、分析法の検討を行った。対象添加剤は、有機リン系添加剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、スチレンオリゴマーである。これらの成分と臭素系難燃剤(ポリ臭素化ジフェニルエーテル:PBDE、デカブロモジフェニルエタン:DBDPE、ヘキサブロモシクロドデカン:HBCD)を同じ試料から分画するクロマトグラフィーの条件を確立し、GC-MSでの測定条件を決定した。7海域22種97個体から採取した尾腺ワックスを分析した結果、オアフ島のWedge-tailed shearwater,マリオン島のWandering Albatrossから高頻度にBDE209, DBDPEが検出され、これらの種がハイリスク種であることが示唆された。次年度実施予定の飼育実験を行うために、飼育に供する鳥の生態調査を行った。飼育場所の整備を行った。また、東京海洋大学の船着き場にプラスチックシートを係留し、汚染物質を吸着させたプラスチックの作成を開始した。尾腺ワックス試料の入手は順調に進んでおり、南半球、大西洋、太平洋と地球規模でサンプルが集まりつつある。分析対象添加剤の種類の拡大は新規GC-MSの導入により進んでいる。試料の分析も進み、ハイリスク種が示唆されてきた。飼育実験の準備も進み次年度実施の見通しである。

世界15地域(グリーンランドのシオラパルク,ベーリング海のセントローレンス島とプリビロフ島,大西洋のアゾレス諸島,太平洋のハワイ諸島とガラパゴス諸島,西オーストラリア,東オーストラリアのフレーザー島,タスマニアのビッグドッグ島,ニュージーランドのオークランド,インド洋亜南極のマリオン島,大西洋亜南極のゴフ島等)で採取された39種164個体の尾腺ワックスを分析した。尾腺ワックスはガラスフィルターで尾腺を拭き取って採取された。尾腺ワックスを有機溶媒で抽出した。抽出液をゲル浸透クロマトグラフィーにて精製した後,10%水不活性化シリカゲルクロマトグラフィー、活性化シリカゲルクロマトグラフィーにて精製・分画した。PCBs,有機塩素系農薬,臭素系難燃剤(PBDEs, DBDPE, TBB, BTBPE, HBCD)をGC-ECDにて,ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(BTs),フタル酸エステル類をGC-MSにて,ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(BPs),臭素系難燃剤(TBBPA)をGC-ITMSにて同定・定量した。BDE209, DBDPEは19種33個体から検出された。フタル酸エステル類は7種14個体で検出された。併せると、23種51個体でBDE209, DBDPE,フタル酸エステル類のいずれかが有意に検出され,分析個体の34%で摂食プラスチックから体組織への化学物質の蓄積が起きていたことが示唆された。紫外線吸収剤の測定結果から,BP12とUV234はプラスチック由来で海鳥に蓄積した可能性が示唆された。この両者も加えると、分析個体の50%で摂食プラスチックから体組織への化学物質の蓄積が起きていたと推定される。摂食プラスチックから鳥組織への添加剤の移行を実証するための飼育実験を新潟県粟島で行った。得られた試料は2018年度に分析予定である。尾腺ワックス中の多種のプラスチック添加剤の分析法を開発した。海外の研究者のネットワークを通して、世界各地から尾腺ワックスを集めた。それらの試料のうち、世界15海域の39種164個体の尾腺ワックスを開発した手法で分析し、プラスチック添加剤を検出しており、サーベイは順調に進んでいると評価される。また、飼育実験も実施し、多数の試料を得た。2017年度に新潟県粟島で実施した飼育実験の試料の化学分析をおこなった。飼育実験では予め添加剤を練り込んだプラスチックペレットを作製し、それをオオミズナギドリの雛に摂食させた。事前の網羅的分析結果に基づき、紫外線吸収剤のUV-328, UV-326, UV-327, BP-12,臭素系難燃剤のBDE-209の5種の添加剤をプラスチックペレットに練り込んだ。投与16日後に雛の尾腺ワックスを採取し、尾腺ワックス中の添加剤の分析を行った。分析の結果、プラスチック投与区の鳥の尾腺ワックスからのUV-328, UV-326, UV-327, BDE-209の検出量が、コントロール区の個体に比べて有意に高く、プラスチックに添加剤として含まれる化学物質が、摂食プラスチックから海鳥に曝露され、尾腺ワックスに移行、蓄積することが明らかとなった。このことは、本科研費の手法が妥当であることの確証となった。一方、飼育実験における尾腺ワックスの量が極めて少なく、重量が測定できず、一回の実験操作当たりの検出量での比較での議論となった。野外の鳥の場合でも同様のワックス重量の測定が困難な事例が多いので、本年度は脂質量を化学的に測定するため、水素炎イオン化検出器付きクロマト装置(イアトロスキャン)を導入し、微量脂質の測定法の開発を行った。
鉄鋼スラグに含まれる有価金属回収プロセスの開発

本研究はマットとスラグ間のMn及びFeの分配挙動に及ぼす気相条件、温度の依存性、スラグ組成の影響について調査し、鉄鋼スラグに含まれる有価金属回収プロセスのマンガンの回収率を高める条件を明らかにする。また、熱力学データや競合反応モデルを介して実機プロセスに応用するために、鉄鋼スラグに含まれる有価金属回収プロセスの反応速度モデルを確立させる。今年度の前半は熱力学データをベースにした競合反応モデルを開発した。モデルの計算結果から、マット中にCaSが多く含まれるほど、製鋼スラグの硫化段階でマットへのマンガン歩留まりが90%以上であった。また、マットの酸化段階の計算結果では、添加する酸化スラグの塩基度が低いほど、酸化スラグ中のMn/Fe比(マンガン濃縮率)が増加することが分かった。さらに、マットの酸化を多段階で行うと、マンガン濃縮率を高くしながら、マンガン回収率が増加できることが分かった。マンガン歩留まりはおよそ80%で、マンガン濃縮率はおよそ70%以上であった。後半期ではモデルの計算結果を元にして、実験でマットとスラグ間の反応速度を調べた。まず、合成製鋼スラグの硫化実験を行い、反応時間に対するマットとスラグの組成変化を調べたところ、計算結果とほぼ同様な傾向が見られた。また、マット中のPはほぼ0.1%以下であり、懸濁しているスラグ粒子が原因であった。マットの酸化段階では、スラグのFeOを酸化源として反応実験を行ったところ、マット中のCaSとMnSが酸化物としてスラグに濃縮できる計算結果を実験的に証明した。本モデルは製鋼スラグからマンガンを回収するプロセスを実機プロセスに発展させる上でも非常に重要なデータであり、銅精錬や低品質マンガン鉱石の精錬に対しても十分応用できる。また、製鋼スラグ中にはマンガン以外にクロムなどがあり、本モデルは今後のクロム回収についても有用な研究である。(抄録なし)本研究はマットとスラグ間のMn及びFeの分配挙動に及ぼす気相条件、温度の依存性、スラグ組成の影響について調査し、鉄鋼スラグに含まれる有価金属回収プロセスのマンガンの回収率を高める条件を明らかにする。まず、今年度は多彩な気相条件でスラグ組成によるマットとスラグ間のMn,Feの平衡分配比(L={マット中濃度}/(スラグ中濃度))を調べた。一定の温度では、スラグ塩基度(CaO/Si0_2比)が高くなるほど、MnとFeの平衡分配比(L_<Fe>,L_<Mn>)が高くなった。特に、硫黄分圧が高い条件(logP_<S2>>-2)ではL_<Mn>がL_<Fe>より高くなる条件が求められた。また、実験温度を1350°C1450°Cまで変化させ、L_<Fe>,L_<Mn>に及ぼす温度の影響を調べた。その結果、高温になるほどL_<Fe>とL_<Mn>増加した。特に、マット中にマンガンを濃縮させるには温度を高くする必要があった。さらに、得られた平衡分配比の測定値をに基づく物質収支計算を行なった。最適な測定値での結果、スラグの硫化処理を介して回収できるマンガン歩留まりはおよそ90%以上であった。マットの酸化段階では、多重連続酸化プロセスを提案し、測定値で物質収支計算を行なった結果、マンガン歩留まりはおよそ80%で、マンガン濃縮率はおよそ70%以上であった。つまり、マットの酸化段階の後に得られるマンガン濃化酸化物を還元させるとおよそMn濃度が70%に近くかつ極低リンのFe-Mn合金が得られると考えられる。一方、マットと平衡したスラグ組成を元ついて、スラグ中のMnOとFeOの活量を測定した。測定結果を介して独自に修正を加えた熱力学モデル等で解析し、マット中のFeSやMnSの活量係数を明らかにした。これらの熱力学データやモデルは製鋼スラグからマンガンを回収する研究について理解する上でも非常に重要なデータである。また、熱力学データやモデルに介して実機プロセスに応用するために、鉄鋼スラグに含まれる有価金属回収プロセスの反応速度モデルを確立させる。

また、マット中のPはほぼ0.1%以下であり、懸濁しているスラグ粒子が原因であった。マットの酸化段階では、スラグのFeOを酸化源として反応実験を行ったところ、マット中のCaSとMnSが酸化物としてスラグに濃縮できる計算結果を実験的に証明した。本モデルは製鋼スラグからマンガンを回収するプロセスを実機プロセスに発展させる上でも非常に重要なデータであり、銅精錬や低品質マンガン鉱石の精錬に対しても十分応用できる。また、製鋼スラグ中にはマンガン以外にクロムなどがあり、本モデルは今後のクロム回収についても有用な研究である。平成24年度では研究計画の通りに一定の温度と鉄増禍で、スラグ組成によるスラグ中のMnOとFeOの活量を測定し、マットとスラグの平衡実験によりMnSとFeSの活量を求めた。さらに、平成25年度の計画であったスラグとマット間のP,Fe,Mn,Caの平衡分配比に及ぼす温度依存性を調べ、マット組成との関係を把握した。得られた結果を現在ISIJ internationalに投稿している。本研究はマットとスラグ間のMn及びFeの分配挙動に及ぼす気相条件及びスラグ組成の影響について調査し、鉄鋼スラグに含まれる有価金属回収プロセスのマンガンの回収率を高める条件を明らかにすることが潤的である。すでに、マットとスラグ間の熱力学的に平衡関係での気相条件、温度、スラグ組成の影響について調べ、熱力学モデル等で解析した。さらに、熱力学データまたはモデルを元にして実機プロセスに応用するために、今年度ではマットとスラグ間の反応速度について調べる。また、鉄鋼スラグに含まれる有価金属回収プロセスの反応速度モデルを確立させる。(抄録なし)
アルミニウム固溶体の超塑性における粒界すべりと粒内変形の競合

超塑性発現の一つの目安としてしばしば歪速度感受性指数m(=δlogσ/δlogε)≧0.3が挙げられる.ミスフィットパラメータの大きな溶質原子を比較的多く含む固溶体合金(Class I型合金)は高温変形が転位の溶質原子引きずり運動(solute drag)により支配され,歪速度は応力の3乗に比例する(ε=Kσ^3).このときm>0.3となり,n=3は結晶粒径に依存しないことから,Class I型合金は結晶粒が微細でなくても結晶固有の超塑性が発現するのではないか.このような観点から,比較的高濃度の溶質原子を含み,かつ粒界すべりの寄与をほぼ無視できる等軸粗大結晶粒や柱状晶Al-Cu Class I型合金について超塑性発現の可能性について検討した.その結果,Class I型挙動を示す条件下で超塑性の発現を確認した.以下にその特徴と変形機構について検討した結果を報告する.供試材は99.99%Al,99.99%Cuを大気溶製し,鋳造→均質化処理→熱間圧延→中間焼鈍→冷間圧延なる工程で作成した粗大結晶粒径(平均結晶粒径560μm)Al-2mol%Cu合金,および水平加熱鋳型連続鋳造法(OCC法)により作成した柱状晶Al.2mol%Cu合金である.機械加工→均質化処理(833K×2hr)→粗研磨→電解研磨の後,インストロン型試験機による定速引張試験に供した.固溶域,低歪速度において等軸粗大結晶粒試料で250%以上,柱状晶試料で400%以上という超塑性伸びが得られた.その歪の大半は粒内変形で補われ,solute dragによる粒内変形が主たる変形機構であることが確認された.ここで歪量20%で組織凍結した試料にX線を照射し,背面反射ラウエ法によるX線回折パターンを観察するとスポットは細分化せず,サブグレインの生成は確認されなかった.その試料にさらに1%歪を与え,表面を偏光により観察したところサブグレインの生成によるsurface tiltsは確認されなかった.これらの事実はClass I型合金に特徴的な現象である.超塑性発現の一つの目安としてしばしば歪速度感受性指数m(=δlogσ/δlogε)≧0.3が挙げられる.ミスフィットパラメータの大きな溶質原子を比較的多く含む固溶体合金(Class I型合金)は高温変形が転位の溶質原子引きずり運動(solute drag)により支配され,歪速度は応力の3乗に比例する(ε=Kσ^3).このときm>0.3となり,n=3は結晶粒径に依存しないことから,Class I型合金は結晶粒が微細でなくても結晶固有の超塑性が発現するのではないか.このような観点から,比較的高濃度の溶質原子を含み,かつ粒界すべりの寄与をほぼ無視できる等軸粗大結晶粒や柱状晶Al-Cu Class I型合金について超塑性発現の可能性について検討した.その結果,Class I型挙動を示す条件下で超塑性の発現を確認した.以下にその特徴と変形機構について検討した結果を報告する.供試材は99.99%Al,99.99%Cuを大気溶製し,鋳造→均質化処理→熱間圧延→中間焼鈍→冷間圧延なる工程で作成した粗大結晶粒径(平均結晶粒径560μm)Al-2mol%Cu合金,および水平加熱鋳型連続鋳造法(OCC法)により作成した柱状晶Al.2mol%Cu合金である.機械加工→均質化処理(833K×2hr)→粗研磨→電解研磨の後,インストロン型試験機による定速引張試験に供した.固溶域,低歪速度において等軸粗大結晶粒試料で250%以上,柱状晶試料で400%以上という超塑性伸びが得られた.その歪の大半は粒内変形で補われ,solute dragによる粒内変形が主たる変形機構であることが確認された.ここで歪量20%で組織凍結した試料にX線を照射し,背面反射ラウエ法によるX線回折パターンを観察するとスポットは細分化せず,サブグレインの生成は確認されなかった.その試料にさらに1%歪を与え,表面を偏光により観察したところサブグレインの生成によるsurface tiltsは確認されなかった.これらの事実はClass I型合金に特徴的な現象である.
免疫組織に発現するFormin関連遺伝子frlと免疫臓器の発生と構築の制御

我々が単離したfrl(Formin-related gene expressed in leukocytes)遺伝子は、リンパ組織(リンパ節、脾臓、骨髄、胸腺)に発現する初めてformin関連遺伝子である。frl遺伝子がコードする蛋白は1064アミノ酸で、プロリンに富む領域(formin homology 1:FH1)と、フォルミン・ファミリーで保存されている領域(FH2領域)を有している。さらにN末にFH3領域がある。本研究で明らかにしたことは次のようである。(1)frl遺伝子はマウス染色体第11番17q21に位置し、しかもAlyマウス(リンパ節、パイエル板を欠損し、脾臓構築に大きな異常がみられ、濾胞構造をもたない先天性免疫不全症マウス)の遺伝子に隣接している。(2)FRLタンパクはそのFH3領域において、Rhoファミリータンパクの一つ、Rac1のGTP結合型(活性型)と特異的に結合する。Rac1に結合することにより、アダプタータンパクとして細胞内シグナル系として働いていると考えられた。(3)マクロファージ細胞株にFrlタンパクを高発現させると細胞死が誘導されることを我々は見い出している。テトラサイクリンを用いた誘導型遺伝子発現系を用いて、マクロファージ細胞株にFH3ドメインのみのドミナントネガティブ・蛋白を高発現させると、その遊走能、サイトカイン産生能、貪食能の著明な低下とアポトーシスの誘導が生じた。FRLはRac1との結合を介して、FH1,FH2により他のシグナル分子との会合を通じて、細胞骨格の維持、細胞増殖、細胞の生存維持に重要な役割を行っている分子と考えられた。frl遺伝子欠損マウスを確立して現在解析中である。frl遺伝子欠損マウスにおいては、メモリーT細胞の長期生存と強い二次免疫反応の誘導が見られている。我々が単離したfrl遺伝子は、リンパ組織(リンパ節、脾臓、骨髄、胸腺)に発現するFormin関連遺伝子である。そのcDNAは約3.6kbでコードする蛋白は1064アミノ酸から構成され、SDS-PAGEにおける分子量は約180kDaであり・Frlタンパクは、プロリンに富む領城FH1とformin familyで保存されているFH2領域を有する新規のタンパクである。frl遺伝子はマウス染色体第11番17q21に位置し、しかも,Alyマウス(リンパ節、パイエル板を欠損し、脾臓構築に異常があり濾胞構造をもたない先天性免疫不全症マウス)の遺伝子の近傍にマップされた。遺伝子構造解析の結果、frl遺伝子とaly遺伝子は10kb以内の距離で隣り合っていることがわかった。Alyマウスの胸腺、脾臓ではfrlタンパクの発現の著明な低下が見られる。frlゲノム遺伝子を単離し、ターゲティングベクターを構築して相同組換え法により、Frl欠損マウスを作成した。Frl欠損マウスにおけるリンパ組織の異常は見出されなかった。Frl欠損マウスをT依存性抗原で免役し、その一次反応、二次反応を調べたところ、二次反応においてIgG2a産生の異常亢進、IL2、IFNγの産生亢進が見られた。このことはThlヘルパーT細胞の生成、メモリーT細胞(又はB細胞)の生成の場においてFrlタンパクが何らかの機能をしていることを示唆している。今後、Frlタンパクの機能と抗原免疫後の免疫組織の構築、免疫学的記憶の成立との関連について研究を進める。
電界効果デバイス構造を用いる有機半導体界面の電荷輸送の研究

有機電界効果トランジスタに関するミクロなキャリアダイナミクスからマクロな電気伝導特性までの総合的な理解を目的とし、下記の3項目に渡って研究を実施した。1.グレイン内-グレイン間のキャリアダイナミクスの分離に関する電界誘起電子スピン共鳴(FESR)研究有機電界効果トランジスタの半導体チャネル層は、多くの場合に多結晶性薄膜からなる。このとき微結晶間界面では電子移動が起こりにくく、トランジスタ特性を低下させると予想される。そこでFESRによって微結晶間のキャリアの移動頻度を評価する方法を新たに開発し、測定・解析を行った。その結果、FESRによって測定した微結晶間のキャリア移動頻度は電気的に測定した移動度と強く相関し、この結果からトランジスタの性能の律速要因が微結晶間界面のキャリア移動過程にあることが結論された。同時に、微結晶内のキャリア移動度は測定値よりも1桁前後高いことが示唆された。2.不純物を含む有機電界効果トランジスタのFESR研究電荷輸送を妨げる要因の1つに半導体中の不純物がある。FESR法では異なる分子種の場合にESR信号が異なる位置に観測されることを利用して、キャリアが不純物分子にトラップされていることの実験的観測に成功した。さらに不純物分子の濃度、配向状態、トランジスタ特性への影響について詳細に調べた。3.イオン液体を用いた有機電界効果トランジスタのFESR研究イオン液体を用いた電気二重層トランジスタを作製してFESR測定することにより、有機半導体中に高密度に蓄積されたキャリアの様子を調べた。その結果、キャリア密度は単純なキャパシタンスからの計算値とは一致せず、材料によって大きく異なることが分かった。1.電子状態の局在化に関する電界誘起電子スピン共鳴(FESR)研究昨年(H20)度までの研究により、室温付近の温度領域では、キャリアはトラップに律速されながらも1nsオーダーの時間頻度でトラップ間を移動しており、いわゆるトラップ&リリース機構によって説明されることが明らかとなっている。本年(H21)度は、そのような伝導機構を引き起こす要因であるトラップについてより深い知見を得るために、キャリアがトラップからほとんど出てこられないような低温領域でのFESR測定を重点的に行った。その結果、測定したFESRスペクトルを詳細に解析することにより、トラップ状態の空間広がり分布や深さ分布に関する知見を得ることに成功した。2.有機単結晶を用いた有機電界効果トランジスタのFESR研究多結晶薄膜における結晶粒界の影響を調べるため、ルブレン単結晶試料とペンタセン薄膜試料を作製して比較実験を行った。FESRスペクトルのゲート電圧依存性、温度依存性は単結晶・薄膜ともに同様の傾向が見られ、FESRで観測されたキャリアダイナミクスが結晶粒界の有無によらない普遍的なものであることが明らかとなった。3.電界変調分光を利用した周波数応答解析FESR測定は結晶粒界の影響をあまり受けないことが明らかとなったが、一方で伝導特性は結晶粒界の影響を大きく受けると考えられる。結晶粒界の影響がどの程度あるかを調べるために電界変調分光測定を用いて空間分解周波数応答解析を行った。測定結果を等価回路モデルによるシミュレーションと比較し、議論を行った。
認知症の人との コミュニケーション・チャネルの開発による研究倫理の創成

本研究の目的は、意思決定能力が低下する認知症の人の権利擁護と研究推進のバランスをとるために、エビデンスに基づいた研究倫理の創成に資するコミュニケーション・チャネルを開発することである。なお、本研究におけるコミュニケーション・チャネルとは、「認知症の人の研究参加の意思や研究におけるリスクなどを把握・推定するための情報を認知症の人から得ること、および認知症の人の立場に立脚して情報を解釈することを可能にするものであり、情報そのものや情報把握技術・システム、教育方法などを含む」と定義する。当該年度は、エビデンスに基づく倫理的配慮のためのデータベースとリスク・ベネフィット推定モデルの開発を行うために、日本における看護・介護・リハビリテーション領域で、認知症高齢者を対象とした介入研究論文について43編の文献研究を行った。その結果、認知症高齢者の研究参加のリスクとして、生活リズムの変調や生活障害の悪化などが明らかになった。また、対象者となった認知症高齢者の多くが、研究者が勤務する医療・介護施設の利用者であることも浮き彫りとなり、研究者は研究対象者が得やすい状況を好むが、一方で認知症の人の研究参加によるリスクの予測や発症時の対応について明確にする必要性が示唆された。また、今後国内外の研究者に認知症の人が対象となる研究における倫理的配慮の実際について調査するために、調査票の設計も行った。さらに、アルツハイマー型認知症の人の研究参加に関する意思決定を支援するためには、説明書と同意書が不可欠である。より読みやすく理解しやすいものとするために、眼球運動の解明にも取り組んでおり、測定環境を整備した。アルツハイマー型認知症高齢者の負担なく眼球運動を測定できるように、測定の手順等を習熟することに努めた。現時点で対象者は3名得られ、順次対象者を増やしていく予定である。当初、アルツハイマー型認知症の人の眼球運動の測定において、対象者および家族介護者の協力が得られないことが懸念された。しかし、研究協力施設の測定環境が整ったこともあり、対象者が得られることとなった。まだ、研究対象者の人数は少ないが、今後、徐々に増やしていく予定である。今後は、たいへん貴重なデータとなる、アルツハイマー型認知症の人の眼球運動の測定について研究協力者を増やしていき、その特徴を明らかにしていく。それを踏まえて、認知症の人を対象とした研究において、インフォームド・コンセントの際の説明書と同意書のあり方について検討していく。また、国内外の研究者や研究協力者等にアクセスして、認知症の人を対象とした研究における倫理的配慮の実際について明らかにしていく。
沖縄村落共同体像を問い直す―近代沖縄村落共同体の形成過程と本質ー

本年度研究は次のような問題意識をもとに実施した。「相互扶助」「自治の強さ」「ユイマール」などといった、我々が沖縄村落の特質だとされる「共同体像」は、近世の地割制を基にした強固な共同性が基盤となっており、近代以降その共同性が解体していく中でも相対的に多くの共同性が残存しているのが沖縄の村落であるというこれまでの社会学における沖縄研究の共通認識がその基礎になっている。本研究代表者も明治後期の奥集落における共同売店の設立を「村落共同体が自らを防衛するために組織したもの」ととらえていた。しかし研究の過程で、むしろ、近代以降に、シシ垣の維持管理や、共同売店の設立・運営をしていく中で現在に至る村落共同体が形成されていったのではないか、という疑問を抱くようなっていった。最近の歴史学の研究においては、近世沖縄村落の生産関係における共同性の脆弱さが強調されるようになっている。それら歴史学の研究を踏まえ、新たに近代以降の沖縄の村落共同体について考察を進めたい。一方、共同体論には研究者の「思い入れ」が入り込みやすいと言われる。本研究は沖縄村落共同体像を根本的に見直し、新たな視角を提示したい。平成30年度は、国頭村奥への資料調査その整理。聞き取り調査。比較研究のめに、奄美大島調査・与那国島調査を行った。現在多くに地域でいわゆる「共同体性」が脆弱になってきているが、その中に沖縄の共同体の本質的なものを探るという方法で聞き取り調査および資料調査を行ったが、その成果の一部を、本年度中の沖縄国際大学南島文化研究所叢書として発表する予定である。本年度は、奥の文献資料(共同売店議事録・部落常会議事録)の調査およびその整理を主に、比較研究のために奄美、与那国などで調査を行った。調査は、台風により一度延期されたこともあったが、すぐに実施することができた。聞き取り調査については順調に進捗している。ただし文献の整理に時間を要したために、それをテキストデータ化する入力作業が間に合わず、入力作業に使用する人件費は次年度に執行する予定である。平成31年度は、国頭村奥への資料調査・資料の整理・入力作業を島嶼4月から予定していたが、7月より実施する。年度の計画には影響はない。その後は予定通り、11月3月竹富町西表島調査与那国調査・佐賀県調査の予定で、秋の島嶼学会または島嶼コミュニティ学会で報告する予定。2年目は、比較調査に比重を置く計画である。聞き取り調査。平成30年度においては、人件費・謝金が生じなかった。それは、資料整理が予想より時間がかかってしまったために、入力作業などを依頼するに至らなかったことによる。その分を、平成31年度に実施する予定である。
Bリンパ球に増殖分化を誘導するリンホカインの細胞内シグナル伝達機構の解析

本研究はB細胞増殖分化因子であるTRF(T cell-replacing factor)によるB細胞分化機序を分子レベルで明らかにするため、TRF受容体の解析および細胞内シグナル伝達の解析を目的としている。今年度はTRF受容体解析の為精製TRFを多量に得る目的で、抗TRFモノクローナル抗体の作製を試みた。TRF産生単クローン性T細胞融合細胞B151K12の培養上清より既に報告した方法に準じTRFを高度に精製しラットに免疫した。このラット脾細胞とマウス骨髄腫細胞とをポリエチレングリコールを用い融合させた。融合細胞上清中のTRF活性阻害能及びTRF活性吸収能を検索し、クローニングを行なった結果2つのモノクローナル抗体TB13とNC17を得た。本抗体は共にラットIg【G_1】クラスであり、TRF活性を阻害するだけでなく活性化B細胞に分裂を誘導するBCGF【II】活性をも阻害した。この事実より既に報告したTRF分子にBCGF【II】活性が担われていることが確認された。本抗体はBSF-1,IL-1,IL-2,IL-3活性に対し何ら阻害効果を示さず、調べた範囲内ではTRF/BCGF【II】活性のみを特異的に阻害した。精製TRFを【^(125)I】で放射標識し本抗体による免疫沈降を行ないSDS-PAGEで解析した結果、本抗体は還元剤非存在下で分子量46Kdの物質と特異的に結合すること、また還元剤存在下で46Kd分子は2326Kdに移動することが認められた。一方、還元剤非存在下のSDS-PAGEでTRF活性は分子量約46Kdに泳動された。これらの結果より、本抗体は分子量約46KdのTRF分子と特異的に結合すること、またTRF分子は分子量2326Kdのサブユニットから成り2量体であることが示された。我々は本庶ら、Severinsonらとの共同研究でクローン化T細胞2.19よりTRF活性をコードする遺伝子(pSP6K-mTRF)のクローニングに成功したが、本抗体はこの遺伝子由来のリコンビナントTRF(γTRF)の活性も阻害し、吸着した。現在、【^(35)S】-メチオニンで放射標識したγTRFを本抗体で精製し、TRF受容体を解析中である。
地球温暖化による豪雨発生頻度の変化が長江河口・沿岸海域の水質・生態系に及ぼす影響

地球温暖化が長江流域の豪雨発生頻度及び長江河口・沿岸海域の水質・生態系に及ぼす影響を数値モデルを用いて検討した。地球温暖化によって長江流域の豪雨発生頻度は著しく増加し、2100年における100年確率の洪水流量は現在気候の約1.5倍になることが明らかになった。海域の水質・生態系への影響については降水・河川流量の変化と同等以上に風向・風速による影響が大きいことが示唆された。1.地球温暖化による豪雨発生頻度への影響評価PCMDIより入手した12全球気候モデルの計算結果を用いて長江流域における地球温暖化による確率降水量への影響を評価するとともに,100年確率の降水が発生したときの長江のピーク流量の変化を検討した.長江流域では地球温暖化によって現在気候よりも豪雨の年生起回数が有意に増加し,100年確率降水量は現在気候と比べて2050年では1.021.68(平均1.28)倍,2100年では1.091.69(平均1.37)倍に増加すること,洪水ピーク流量は現在気候と比べて2050年では1.291.60(平均1.39)倍,2100年で1.281.75(平均1.47)倍になることが明らかになった.2.海域の流動・水質・生態系モデルの高精度化陸域から流入した汚濁負荷物質の海域における輸送・拡散を的確に評価するため,移流スキームにCIP法を導入した準3次元流動FEMモデルを構築した.国内フィールド(東京湾・伊勢湾)に適用したところ,水温・塩分濃度の鉛直分布の再現性は良好であり,本モデルの有用性が認められた.構築した流動モデルに水質・生態系モデルを組込み,東京湾の水質の再現計算を行ったが,本モデルでは東シナ海でも見られる躍層周辺に形成される赤潮ブルームをうまく表わすことができなかった.これについてはモデルの構造を再検討する必要があり,今後の課題である.3.長江流域における水・栄養塩流出モデル及び河口・沿岸海域の流動・水質・生態系モデル構築に必要な情報のデータベース化長江流域の水文・水質データや統計資料,及び長江河口・沿岸域の海岸線・海底地形,赤潮・貧酸素水塊発生状況など本研究の遂行に必要なデータを収集するとともに,それらをGISソフトを用いてデータベース化した.前年度構築した宜昌より上流の流出モデルに宜昌から河口までの低平地対象とした不定流出モデルを結合し、長江流域の雨水流出モデルを構築した。昨年度と同様にPCMDIの12GCMの降水量データを用いて地球温暖化による下流域の河川流量の変化を数値シミュレーションで検討したところ、100年確率の洪水ピーク流量は2050年では現在気候の1.46倍、2100年で1.54倍になり、上流域よりも洪水氾濫リスクの高まりが大きいことが明らかになった構築した長江流域の雨水流出モデルをベースとし、収集した水文・水質データを用いて長江流域の汚濁負荷流出モデルの開発に着手した。河口に位置する上海都市圏の点源負荷及びその周辺地域の農業由来による面源負荷が全負荷量の大半を占めていたため、これらの詳細なデータがモデルの精度向上には不可欠であることが明らかになった。前年度構築した海域の流動・水質・生態系モデルを東シナ海に適用したところ、東シナ海陸棚域における表層塩分濃度の季節変化を概ね再現した。また、本モデルを水質データが蓄積されている伊勢湾に適用し、気候変動が湾内環境に及ぼす影響を検討した。その結果、湾内底層の有機物濃度の長期変動傾向は風向・風速の経年変化と関連している可能性が高いこと、風向・風速による湾内水質への影響は降水・河川流量の変化と同等以上であることが明らかになり、地球温暖化による海域環境への影響を検討する際には河川流量・汚濁負荷量のみでなく、風向・風速の変化を考慮することが重要であることが示唆された。