hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プロピレン重合触媒を活用する精密有機合成

本研究は、高分子合成の分野で開発されたプロピレンを立体規則的に重合させるための触媒を活用し、Deoxypropionate構造を単段階で構築することを目的とした。本法により、これまで多段階をかけて一つずつ構築していた不斉中心3点または4点を一段階で構築できる。従来の有機合成の方法論には全くなかった発想であり、本研究の成功は有機合成、高分子合成の両分野に大きなインパクトを与える。1.テトラメチルデカン酸の不斉合成前年度成功したラセミ体のテトラメチルデカン酸合成を、不斉合成へと展開することに成功した。エナンチオマー過剰率は99%以上であり、ほぼ完ぺきな立体制御ができた。得られたアルコールはカルボン酸へと導き、灰色ガンの脂質に含まれる天然物の単段階合成ルートを確立した。本法を用いれは、わずか3段階で天然物を得ることができ、従来法が10段階以上必要だったことと比べ、極めて単段階での合成が可能になった。2.アルキル亜鉛調製法の検討エチル基を他の置換基に換えると、ジアルキル亜鉛が市販で入手できないため、その調製法を確立した。その結果、アルキルリチウムではなくアルキルマグネシウムからのトランスメタル化をおこない、かつアルキル亜鉛種を蒸留することで、問題なくオリゴマー化が進行することを確認した。3.シンジオタクチック体合成法の検討シンジオ特異的なプロピレン重合触媒に倣い、Cs対称なジルコノセン触媒を種々検討した。その結果、特にメタロセンの2枚の立体障害の大きい系が最適であることを確認し、シンジオ特異的なオリゴマー条件を確立した。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。1.ジルコノセン触媒を用いるプロピレンオリゴマー化条件の検討:ジルコノセン触媒として、プロピレンのオリゴマー化の重合開始剤の最適化をおこなった。まず、最も一般的に用いられているmethylaluminoxane (MAO)を用いた場合には、得られるオリゴマーの分子量の分布が大きく、またメチル基開始のオリゴマーとヒドリド開始のオリゴマーが混在した。一方、ジエチル亜鉛を用いると、オリゴマーの合計収率が向上し、得られたオリゴマーはすべてエチル基開始体だった。2.アルコールの単離:上記で得られた亜鉛に結合しているオリゴマーを酸素で酸化し、逆相シリカゲル液体クロマトグラフィーで単離した。当初予定していた4量体のアルコールだけではなく、3量体、5量体のアルコールについてもそれぞれを単離することに成功した。なお、このうち4量体のアルコールについては、これまで数多くの研究者が挑戦してきたターゲットである。従来は最短で8段階で合成されていたが、本法では1段階で合成できた。3.テトラメチルデカン酸合成得られた4量体のアルコールを酸化し、テトラメチルデカン酸を得た。27年度に完了予定であったテトラメチルデカン酸合成については、目標通りに達成した。また、当初の予定の範囲を超え、目的の4量体だけではなく、3量体、5量体も効率よく単離でき、天然物類縁体の同時合成にもつながることを見つけることもできた。1.テトラメチルデカン酸の不斉合成:前年度成功したラセミ体のテトラメチルデカン酸合成を、不斉合成へと展開することに成功した。2.アルキル亜鉛調製法の検討:エチル基を他の置換基に換えると、ジアルキル亜鉛が市販で入手できないため、その調製法を確立した。3.シンジオタクチック体合成法の検討:シンジオ特異的なプロピレン重合触媒に倣い、Cs対称なジルコノセン触媒を種々検討した。28年度に完了予定であったテトラメチルデカン酸合成の不斉合成への展開については完了した。

また、アルキル亜鉛の調製法を再検討することにより、市販の亜鉛試薬以外でも利用できることを確立し、シンジオタクチック体を合成できる触媒と反応条件を特定することができた。シンジオタクチック体の天然物合成への発展は、不慮の事情により30年度に繰り越すこととなったが、ターゲットの選定も完了しており、順調に進展している本研究は、高分子合成の分野で開発されたプロピレンを立体規則的に重合させるための触媒を活用し、Deoxypropionate構造を単段階で構築することを目的とした。本法により、これまで多段階をかけて一つずつ構築していた不斉中心3点または4点を一段階で構築できる。従来の有機合成の方法論には全くなかった発想であり、本研究の成功は有機合成、高分子合成の両分野に大きなインパクトを与える。1.テトラメチルデカン酸の不斉合成前年度成功したラセミ体のテトラメチルデカン酸合成を、不斉合成へと展開することに成功した。エナンチオマー過剰率は99%以上であり、ほぼ完ぺきな立体制御ができた。得られたアルコールはカルボン酸へと導き、灰色ガンの脂質に含まれる天然物の単段階合成ルートを確立した。本法を用いれは、わずか3段階で天然物を得ることができ、従来法が10段階以上必要だったことと比べ、極めて単段階での合成が可能になった。2.アルキル亜鉛調製法の検討エチル基を他の置換基に換えると、ジアルキル亜鉛が市販で入手できないため、その調製法を確立した。その結果、アルキルリチウムではなくアルキルマグネシウムからのトランスメタル化をおこない、かつアルキル亜鉛種を蒸留することで、問題なくオリゴマー化が進行することを確認した。3.シンジオタクチック体合成法の検討シンジオ特異的なプロピレン重合触媒に倣い、Cs対称なジルコノセン触媒を種々検討した。その結果、特にメタロセンの2枚の立体障害の大きい系が最適であることを確認し、シンジオ特異的なオリゴマー条件を確立した。触媒として光学活性体をもちいて、触媒的不斉合成に展開する。また、all-syn体に加え、anti体合成の戦略についても検討を開始する。ジプロピル亜鉛からシンジオ特異的なオリゴマー化、アルコールへの酸化、単離、カルボン酸への酸化をおこない、天然物合成に導き、プロジェクトを完了する。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
NODマウスにおける膵島β細胞腫瘍の誘導とその解析

以前に作製したインスリンプロモ-タ-・SV40T抗原融合遺伝子を導入したトランスジェニックマウス2系統IT3とIT6をI型糖尿病モデル動物として知られるNODマウスに戻し交配を繰り返した。現在までに10回の戻し交配を行い、ほぼNODマウスと見なしてよいマウス(NOD・IT3,NOD・IT6)が得られている。8回の戻し交配を行ったIL6マウスをMHCクラスIIE^d_α遺伝子を導入したNODマウスと交配し、得られた次の世代のIT6マウスでE^d_α遺伝子を持つものと持たないもの各数匹に発症したインスリノ-マより、各々4株のβ細胞株を樹立した。これらβ細胞株について、グルコ-スに対するインスリン分泌の反応性を調べた。その結果、これらのβ細胞株は正常のβ細胞と同じ反応性を、よく保っていることが示された。今後、長期間の培養後も、この性質が保たれているかを調べる予定である。またこれらのβ細胞株について、主要組織適合クラスI、クラスII抗原の発現をインタ-フェロンガンマ(IFNγ)と腫瘍壊死因子(TNFα)での処理の前後で調べた。その結果、クラスI抗原はK^d、D^bともにIFNγ80U/ml3日間の処理で非常に高いレベルで発現されるが、無処理でも既にかなり高いレベルで発現していることが判明した。これは、C57BL/6マウスより樹立されたMIN6株と対照的である、クラスII IーA抗原については、IFNγとTNFαの両者の処理で低いレベルでの発現が誘導されたが、この点はMIN6株と同様であった。IーEを発現しないマウスより樹立されたβ細胞株は自己免疫反応による破壊を免れたものと考えられるが、MHCの発現で見る限り、IーEの発現による差は認められなかった。今後、NODマウスより樹立されたT細胞クロ-ンとこれらβ細胞株との反応性を検討していく予定である。
グローバル化時代のアジア諸地域における観光文化に関する包括的研究

本年度は本研究の最終年度であり、研究成果のまとめが課題であったので、中国雲南省および台湾に於ける現地調査の他、シンポジウムを開催し本研究の代表者,分担者ばかりでなく各国で調査の協力者等がそれぞれ研究報告を行い、討論を行った。その中で得られたいくつかの成果について報告する。第1の成果は、観光を中心課題とした学際研究によって厚みのある知見を得ることができた。たとえば、近年急速に経済発展し、社会構造や社会階層の変動も激しい中国上海に出現した2つの観光スポット、すなわち市内の「新天地」と郊外の「周庄」を調査研究した。財政学の視点からは、観光地開発によって官と民の関係が明らかにされるとともに、そこに納税者層と言うべき新たな市民層の出現が見出された。これと関連して社会学の視点から行われた社会階層と観光選考性との関係に関する調査によって、社会層と観光意識との明らかな関係性が明らかになった。商学の視点からの観光地分析は商業集積の場としての観光地の視点が提起された。このような経済発展、階層分化、市民層の出現、観光選好傾向、観光地の構造や性格といった一連の状況に背景にある国際経済システムと野関係についての研究が国際社会学の立場から提案された。中国の観光を中心としながら都市社会における社会変動と財政、経済の変動を総合的に研究することが出来た。第2の成果は、観光社会学の可能性を示すことが出来た点である。現在アジア各国において観光社会学研究は緒に就いたばかりである。観光や娯楽といったそれぞれの文化や歴史の中でユニークな発展を経験した領域については、それぞれの文化に根ざした研究が必要であるが、その点で残念な状況といえるが、われわれはグローバルな視点に立ちながら各国の特徴ある観光の研究の可能性を認識することが出来た。第3の成果は、各国における国際観光の研究から、近代化論アプローチから内発論アプローチへの視点の転換が提案された。観光に関する認識や取り組みはヨーロッパをモデルとして行われてきたが、アジア独自の観光の研究の可能性を見出すことが出来た。第4は、第3と関連しているが、「オリエンタリズム的な観光のまなざし」への着目である本年度は本研究の最終年度であり、研究成果のまとめが課題であったので、中国雲南省および台湾に於ける現地調査の他、シンポジウムを開催し本研究の代表者,分担者ばかりでなく各国で調査の協力者等がそれぞれ研究報告を行い、討論を行った。第4は、第3と関連しているが、「オリエンタリズム的な観光のまなざし」への着目であるアジア諸国における国際観光の歴史と現状を分析するために、理論的研究を行うとともに、実証的研究として資料収集および現地調査をおこなった。理論的研究としては、近代の国際観光が成立する背景として、世界資本主義システムの形成と発展との関係に注目し、討論を重ね、根橋が論文を発表した。実証研究は、韓国、中国、ベトナム、スリランカおよび日本を対象として現地調査、資料収集をおこなった。韓国では、李氏朝鮮時代の伝統的な旅行や観光に関するデータ収集に加えて、日本統治時代、それ以降の観光の展開に関する調査をおこなった。ベトナムでは、フランス植民地時代に開発された、高原リゾート地の調査をとおして、近代的な観光の創造と、その後の発展について調査した。また、長期間にわたる戦争と、終結後のネイション・ビルディングにおける観光の役割や位置づけに関しても諸資料の収集をおこなった。スリランカとベトナムにおけるリゾート開発の過程や近代観光の展開の比較から、理論研究でおこなった世界システムとの関連で興味深い知見を得た。中国については上海と雲南で調査をおこなった。沿海部の経済発展都市

上海と、西部開発の中心であり、観光産業を主要な手段として発展を計画している雲南、さらには雲南の後背地としての東南アジア諸国との経済的関係、産業技術的関係とともに観光部門の関係について広範な資料を収集した。日本については、長崎市および雲仙において調査し、日本の西欧との接触、すなわち世界システムとの接触、に関する特別な位置にある長崎と、そこをとおして、日本最初の外国人客のための温泉リゾートとなった雲仙とについての多く資料を得ることができた。本研究は、アジア各国を対象として国際観光の形成と現状について、以下の諸点に関する実証的な研究である。(1)アジア諸国における国際観光の形成について、世界経済システムの拡大との関係から説明できるという仮説の下、本研究では西欧諸国の植民地であったスリランカ、ベトナムを事例として歴史社会学的な研究をおこなうとともに、現地において実証的な調査をおこなった。(2)現代中国の国際観光の現状を考察するために、上海のような経済発展を経験している近代都市における都市住民の中に形成されつつある消費者としての意識、観光や娯楽に関する意識に関する量的調査をおこなった。このデータから中国と支部の観光行動、観光意識を検討することができる。(3)観光立国の政策を掲げるスリランカやベトナムにおける国際観光客誘致のための諸取り組みについて、その現状を調査するとともに理論的分析をおこなっている。観光資源の開発、観光都市の形成過程、観光産業の形成といった視点から分析している。(4)観光依存度の高いスリランカの海浜リゾート地域において自然災害(2004年12月の大津波)により受けた経済的、社会的打撃に関する調査をおこない、自然災害と観光に関する考察をおこなった。本年度は本研究の最終年度であり、研究成果のまとめが課題であったので、中国雲南省および台湾に於ける現地調査の他、シンポジウムを開催し本研究の代表者,分担者ばかりでなく各国で調査の協力者等がそれぞれ研究報告を行い、討論を行った。その中で得られたいくつかの成果について報告する。第1の成果は、観光を中心課題とした学際研究によって厚みのある知見を得ることができた。たとえば、近年急速に経済発展し、社会構造や社会階層の変動も激しい中国上海に出現した2つの観光スポット、すなわち市内の「新天地」と郊外の「周庄」を調査研究した。財政学の視点からは、観光地開発によって官と民の関係が明らかにされるとともに、そこに納税者層と言うべき新たな市民層の出現が見出された。これと関連して社会学の視点から行われた社会階層と観光選考性との関係に関する調査によって、社会層と観光意識との明らかな関係性が明らかになった。商学の視点からの観光地分析は商業集積の場としての観光地の視点が提起された。このような経済発展、階層分化、市民層の出現、観光選好傾向、観光地の構造や性格といった一連の状況に背景にある国際経済システムと野関係についての研究が国際社会学の立場から提案された。中国の観光を中心としながら都市社会における社会変動と財政、経済の変動を総合的に研究することが出来た。第2の成果は、観光社会学の可能性を示すことが出来た点である。現在アジア各国において観光社会学研究は緒に就いたばかりである。
ポスト・フォーディズム資本主義下における地域政策と地域形成――ドイツの事例

1970年代は、20世紀資本主義の大きな転換点を成す。本研究では、その意味と実態を、地域政策の転換に焦点をあてて検討する。政府が国土整備の大枠(国土計画)を定める地域政策から、公私の諸アクターが形成するネットワークによる地域ガバナンスへ、というのがこの時期における地域政策の転換の基本的な流れである。そのなかで、各自治体および一般市民の参画をどう確保するか。地域形成における民主主義の維持・確立に関わるこの問題を、本研究はドイツの経験に即して検討する。
冷戦初期のアメリカにおける日本古美術展覧会についての調査研究

本研究では,冷戦初期にアメリカで開催された日本古美術展,すなわち1949年シアトル美術館日本美術展,1951年サンフランシスコ日本古美術展,1953年アメリカ巡廻日本古美術展の3件の展覧会に焦点を当て,各々の出品経緯,出品作品の同定,現地における批評を調査,分析をおこなった。その結果,あえて日本美術と中国美術との差異を強調する評論から,共産主義を牽制する冷戦下の日米文化外交としての側面が明らかになった。本研究では,冷戦期のアメリカにおいて,日本の古美術がどのように受容されたのかを明らかにし,日米両国の視点から,対米,対日の文化政策について考察する。とりあげる展覧会は,1シアトル美術館日本古美術展(1949年),2サンフランシスコ日本古美術展(1951年),3アメリカ巡回日本古美術展(1953年)の3つである。26年度は,上記の3つの展覧会に関して,国立国会図書館,早稲田大学図書館,一橋大学図書館,東京国立博物館資料館において,資料調査をおこなった。1については,シアトル美術館が作成した主要出品目録を新たに入手することができ,出品作の概要が明らかになった。これに基づき,その研究成果を『秋田公立美術大学研究紀要』第2号(平成27年3月)に「シアトル美術館日本古美術展覧会(1949年)について」として発表した。内容としては,この展覧会がどのような意図で企画され,実際に現地でどのように評価されたのかを明らかにし,シアトル美術館日本古美術展を,戦後,アメリカにおいて開催された一連の日本古美術展の嚆矢として位置づけ,その後の日本古展覧会に影響を与えたことを指摘した。2,3についても基礎資料の充実をはかった。出品目録は既に入手済であったため,現地での批評,当時の日本国内での動向や,展覧会に対する反応(主に美術雑誌等から,2つの展覧会に言及した論説など)を調査した。また2については,国立国会図書館所蔵の「日本占領関係資料」から,GHQ民間情報教育局美術記念物課における展覧会開催に向けてのやり取りを示す資料を発見することができた,本研究では,冷戦期のアメリカにおいて,日本の古美術がどのように受容されたのかを明らかにし,日米両国の視点から,対米,対日の文化政策について考察する。主に,1シアトル美術館に本古美術展(1949年),2サンフランシスコ日本古美術展(1951年),3アメリカ巡回日本古美術展(1953年)の3件の展覧会を取り上げる。27年度は,3件の展覧会について,国会図書館,早稲田大学図書館等で,資料調査をおこなった他,ワシントンDCのアメリカ議会図書館およびワシントン・ナショナル・ギャラリーにて,調査をおこなった。議会図書館では,1と2の展覧会に関する,現地の新聞,雑誌記事を収集した。ナショナル・ギャラリーは,3の巡回展の最初の開催地であり,当時の資料(展覧会開催に至る内部資料,会場写真,新聞の切り抜き等)を閲覧,複写することができた。この成果は,明治美術学会総会(27年12月)において,口頭発表をおこない,また『秋田公立美術大学紀要』第3号(28年2月)において,論文を発表した。内容としては,前者は1950年前後のアメリカで開催された日本古美術展覧会を概観し,アメリカが対共産主義政策の一環として,日本の古美術を中国美術と差別化し,高く評価しようとしていたことを明らかにした。後者では,3の巡回展に焦点を当て,展覧会の経緯と出品作品に対する現地での評価を分析した。27年度の調査において,3件の展覧会に関する基礎資料を出来る限り収集し,現地での評価についても,アメリカの新聞,雑誌記事から,多くの情報を得ることができた。これらの資料は,日本国内では入手し得ないものであり,現地調査が本研究に重要な手段となっている。27年度の研究実施計画に沿って,ほぼ予定どおり調査研究が遂行された。ワシントンDCでの調査では,スミソニアン協会のアメリカ美術公文書館での調査を予定していたが,当該資料が議会図書館とナショナル・ギャラリーのアーカイブにも所蔵されていることがわかり,2機関で調査を完遂した。またニューヨークのメトロポリタン美術館での調査も予定していたが,日程調整ができず断念した。しかし,当該資料の大部分を,ナショナル・ギャラリーのアーカイブにて,閲覧可能であったため,調査は順調におこなわれた。本研究は,冷戦期のアメリカにおいて,日本の古美術がどのように受容されたのかを明らかにし,日米両国の視点から,対米,対日の文化政策について考察するものである。主にシアトル美術館日本古美術展(1949年),2サンフランシスコ日本古美術展(1951年),3アメリカ巡回日本古美術展(1953年)の3件の展覧会を取り上げる。28年度は,上記3件の展覧会とそれらに関連する事項について,国立国会図書館,早稲田大学図書館等で調査をおこない,これまでの資料と合わせて総合的に分析した。分析を進める中で,戦前,日本の古美術はアメリカでどのように呈示されたのか,について調査し,冷戦期の古美術展と比較する必要性を確認した。そこで,1936年にボストン美術館で開催された日本古美術展について,調査をおこなった。その成果は,「ボストン日本古美術展(1936年)と矢代幸雄の日本美術論」『秋田公立美術大学研究紀要』第4号(平成29年3月)に発表した。

ここでは,冷戦期の日本古美術受容に顕著な特徴として,日本美術と中国美術の差別化があげられるが,この視点は,ボストンの日本古美術展に際し,美術史家の矢代幸雄が『ニューヨーク・タイムズ』に寄稿した英文記事に,すでに認められることを指摘した。またこの記事の前後に矢代がおこなった講演内容を調査した結果,『ニューヨーク・タイムズ』の記事が,矢代がその後,日本美術論を形成する上で,重要な位置を占めることを確認した。この調査研究をふまえた上で,冷戦期の日米の美術交流を捉え直す必要がある。本研究では,冷戦初期にアメリカで開催された日本古美術展,すなわち1949年シアトル美術館日本美術展,1951年サンフランシスコ日本古美術展,1953年アメリカ巡廻日本古美術展の3件の展覧会に焦点を当て,各々の出品経緯,出品作品の同定,現地における批評を調査,分析をおこなった。その結果,あえて日本美術と中国美術との差異を強調する評論から,共産主義を牽制する冷戦下の日米文化外交としての側面が明らかになった。3つの展覧会について,出品作品の同定と出品経緯,出品意図は,ほぼ解明され,研究目的に掲げた3点の内,1点目を遂行した。また2点目,すなわち,アメリカにおける各展覧会や作品の評価についても,国内で入手し得る資料は収集した。その成果の一部を『秋田公立美術大学研究紀要』第2号(平成27年3月)に発表した。28年度は,最終年度であるため,2年間での調査を経て,新たに必要となった資料収集をおこなった上で,最終報告書の作成をおこなう。3件の展覧会を全体的に俯瞰する大きな視野から,議論を発展させる予定である。方法としては,国立国会図書館,早稲田大学図書館等での資料収集,勤務先の秋田公立美術大学附属大学図書館からの資料取り寄せ等により,調査をおこなう。日本近代美術史今後は,研究目的の2点目に掲げた,アメリカにおける各展覧会の評価,および作品の評価,について調査をすすめる。今年は,ワシントンDCの議会図書館と,国内図書館・資料館での調査が中心となる。月に1回程度は東京の図書館で調査し,夏期休暇あるいは春期に渡米し,集中して資料収集にあたる。東京での調査に際し,予想以上に旅費に経費がかかったため,年度の途中で「物品費」の一部と,「人件費・謝金」,「その他」に振り分けていた予算を「旅費」に移動した。その後,資料撮影を円滑におこなうため,一眼レフカメラを「物品費」の残額で購入する予定にしていたが,残額が足りないため,来年度に繰り越すこととした。残額20,248円を加えて,一眼レフカメラを購入する予定である。
ミトコンドリア型フマル酸還元酵素の分子構築と酸素適応における役割

宿主小腸内と言う低酸素分圧の環境に生息する寄生性線虫である回虫ミトコンドリアは特殊な呼吸鎖を形成し、周囲の環境に適応している。この中で成虫複合体IIは哺乳類や回虫幼虫におけるコハク酸脱水素酵素(SDH)の逆反応を触媒するフマル酸還元酵素(FRD)活性を示し、NADH-フマル酸還元系の末端酸化酵素として機能している。我々は生化学的解析から幼虫と成虫の複合体IIがそれぞれ異なった酵素複合体である事を見い出しているが、本研究では両酵素のサブユニットそれぞれについて、比較検討を行い、さらに抗線虫薬としてNADH-フマル酸還元系を標的とした薬剤を探索している。複合体IIは4つのサブユニットから構成され、分子量70kDaの最も大きいサイズのサブユニット(Fp)は補欠分子族としてFADを含み、これと分子量約30kDaで3種の異なるタイプの鉄-イオウクラスターを含むIpサブユニットから比較的親水性の触媒部位が形成されている。この触媒部位が膜に安定に局在するためには約15kDaと13kDaから構成される2種の小さな疎水性のサブユニットが必要であり、多くの酵素でヘムbを含む事からシトクロムbサブユニット(Cyb LおよびCyb S)と呼ばれている。本年度の研究で、IpおよびCyp Lは幼虫と成虫で同じサブユニットを共有している事が明らかになった。これは対応する全てのサブユニットが異なっている細菌のSDHとFRDとは大きく異なった性質であり、酵素進化の点からも興味深い。また、回虫のNADH-フマル酸還元系を極めて低濃度で特異的に阻害するナフレジンを見い出し、動物実験でもその有効性を示す事ができた。宿主小腸内と言う低酸素分圧の環境に生息する寄生性線虫である回虫ミトコンドリアは特殊な嫌気的呼吸鎖を形成し、適応している。この中で成虫複合体IIは哺乳類や回虫幼虫におけるコハク酸脱水水素酵素(SDH)の逆反応を触媒するフマル酸還元酵素活性を示し、NADH-フマル酸還元系の末端酸化酵素として機能している。我々は生化学的解析から幼虫と成虫の複合体IIがそれぞれ異なった酵素複合体である事を見い出しているが、本研究では両酵素のサブユニットそれぞれについて、比較的検討を進めている。複合体IIは4つのサブユニットから構成され、分子量約70kDaの最も大きいサイズのサブユニット(Fp)は補欠分子族としてFADを含み、これと分子量約30kDaで3種の異なるタイプの鉄-イオウクラスターを含むlpサブユニットから比較的親水性の触媒部位が形成されている。この触媒部位が膜に安定に局在するには約15kDaから構成される2種の小さな疎水性のサブユニットが必要であり、多くの酵素でヘムbを含む事からシトクロムbサブユニット(cyb Lおよびcyb S)と呼ばれている。本年度は幼虫cyb SのcDNAをクローニングし、すでに一次構造が明らかになっている成虫cyb Sとの相違点について解析した。幼虫cyb Sは成虫cyb S同様、やはり非常に疎水的な性質を持っており、ミトコンドリア内膜を3回貫通していると予想された。また、ヘムの結合に関与していると考えられているヒスチジン残基は第2膜貫通領域に保存されていた。

我々は生化学的解析から幼虫と成虫の複合体IIがそれぞれ異なった酵素複合体である事を見い出しているが、本研究では両酵素のサブユニットそれぞれについて、比較検討を行い、さらに抗線虫薬としてNADH-フマル酸還元系を標的とした薬剤を探索している。複合体IIは4つのサブユニットから構成され、分子量70kDaの最も大きいサイズのサブユニット(Fp)は補欠分子族としてFADを含み、これと分子量約30kDaで3種の異なるタイプの鉄-イオウクラスターを含むIpサブユニットから比較的親水性の触媒部位が形成されている。この触媒部位が膜に安定に局在するためには約15kDaと13kDaから構成される2種の小さな疎水性のサブユニットが必要であり、多くの酵素でヘムbを含む事からシトクロムbサブユニット(CybLおよびCybS)と呼ばれている。本年度の研究で、IpおよびCybLは幼虫と成虫で同じサブユニットを共有している事が明らかになった。これは対応する全てのサブユニットが異なっている細菌のSDHとFRDとは大きく異なった性質であり、酵素進化の点からも興味深い。また、回虫のNADH-フマル酸還元系を極めて低濃度で特異的に阻害するナフレジンを見い出し、動物実験でもその有効性を示す事ができた。
ナノスケール・ヘリウム物理学の構築とその応用

本研究は、ヘリウム4をナノ空間に閉じこめて実現される「ナノスケール・ヘリウム」における新しい量子現象を系統的に探索解明すると共に、その超流動性を自在に制御する方法を確立して、様々な科学技術への応用研究を展開する。基礎的側面では、ナノ多孔体中4Heに見られる2つの量子相転移の発現メカニズムを完全に解明した。また、ナノポアアレイ中4Heの超流動性が、量子渦の発生に起因する特異な減衰を示すこと、グラフェン表面上4Heが多数の2次元固体相を有することを明らかにした。応用的側面では、超流動ジョセフソン素子の開発を目指し、ジョセフソン効果観測用デバイスと、第二音波を用いた超流動流速測定装置の開発を行った。本研究は、ヘリウム(^4He)をナノ空間に閉じこめ実現される「ナノスケール・ヘリウム」における新奇量子現象を系統的に明らかにすると共に、その超流動性を自在に制御する方法を確立させ、様々な科学技術への応用研究を展開する。平成21年度は以下の成果を得た。(1)周期的ナノ多孔体に圧入した^4Heの超流動転移が3MPa以上の圧力で強く抑圧され、3.4MPa近くで0Kに近づく量子相転移を発見した。これにより量子臨界現象がナノスケール・ヘリウムの普遍的な性質であることが示された。(2)ナノスケール・ヘリウムにおける量子臨界現象の周波数応答を系統的に研究するため、ランダムナノ多孔媒質中^4Heに対する広帯域超音波測定装置を準備した。(3)ナノ多孔質ガラスに吸着して形成された固体^4He薄膜において、機械的振動への応答に量子臨界現象が存在することを発見した。この現象は、超流動が出現する臨界吸着量(膜厚)近傍で力学的応答の特性時間が発散することで出現すると解釈される。(4)ポーラスアルミナ・ナノポアアレイ中ヘリウムの超流動特性を調べるため、均質な構造を有する種々のポーラスアルミナを作成した。いくつかの試料を用いた捻れ振動子を作成し、超流動特性測定の予備実験を行い、測定条件の最適化を進めた。(5)有効細孔径が小さいナノ構造創成のため、アルミナ細孔内にカーボンナノチューブを埋め込んだ試料の開発可能性を検討し、22年度での実現を目指す。(5)カーボンナノチューブ中液体^4He研究の準備実験として、グラファイト表面上固体^4Heの結晶成長を捻れ振動子で調べ、広い圧力範囲で固体が2段階の層状成長をすることを観測した。(6)ナノ多孔質ガラス中液体^4Heの超流動特性への静電場効果を観測するための実験装置を準備した。本研究は、ヘリウム(4He)をナノ空間に閉じこめ実現される「ナノスケール・ヘリウム」における新奇量子現象を系統的に明らかにすると共に、その超流動性を自在に制御する方法を確立させ、様々な科学技術への応用研究を展開する。平成22年度は以下の成果を得た。(1)ナノ多孔質ガラス中4Heの量子臨界ダイナミクスを昨年度開発した広帯域超音波装置により10-110MHzの周波数範囲で調べ、超流動転移温度が周波数の増加に伴い上昇することを発見した。(2)ナノ多孔質ガラスに吸着して形成された固体4He薄膜において、機械的振動への応答に量子臨界現象が存在することを前年度発見したが、この現象が粘性流体のスリップ現象であり、その緩和時間が量子臨界点に近づくにつれて発散するという解釈を得た。(3)ポーラスアルミナ・ナノポアアレイ中4Heの超流動特性を環状ねじれ振り子で調べ、サイズ効果で3mK程度の転移温度の低下があること、環状試料を伝播する第2音波の鋭い共鳴が多数観測されることを見出した。(4)ポーラスアルミナ版を超伝導ワイヤーに取り付けて液体ヘリウム中で振動させる手法を開発し、超流動特性の測定を開始した。(4)前年度に検討した課題である、ポーラスアルミナ細孔内にカーボンナノチューブを成長させる装置を準備した。(5)グラファイト表面上固体4Heの結晶成長を捻れ振動子で調べ、結晶成長が0.4K以下で抑制されることを発見した。(6)ナノ多孔質ガラス中液体4Heの静電場効果を測定した。2×106V/mまでの電場では、超流動転移に対する有意な効果は観測されなかった。(7)グラファイト表面上に吸着した固体4He薄膜に対するねじれ振り子実験より、固体膜の超流動的挙動に振動速度依存性が存在することを見出した。ヘリウム4をナノ空間に閉じこめ実現される「ナノスケール・ヘリウム」における新奇量子現象を系統的に明らかにすると共に、その超流動性を自在に制御する方法を確立させ、様々な科学技術への応用研究を展開する。23年度成果概要:

(1)ナノ多孔質ガラス中4Heのダイナミクスを昨年度に引き続き調べ、量子臨界点近傍で超音波吸収が温度に比例することを発見した。この結果は、系を特徴付ける緩和時間が温度に反比例するという量子臨界現象一般に期待される理論的帰結と一致する。従って、ナノスケール・ヘリウムの量子相転移が有する「普遍性」を初めて検証した。これは本研究における最大の成果の一つである。(2)金薄膜のスパッタリングにより細孔を狭窄化したポーラスアルミナ中4Heの超流動特性を、昨年度開発した振動ワイヤー法で調べた。転移温度の低下が限られた試料でのみ見られたことから、スパッタリングによる細孔の制御は困難と判断し、加熱蒸着による方法に変更した。今のところ室温でのテストでは非常に良好な特性を得ている。(3)ポーラスアルミナ細孔内にカーボンナノチューブの生成を試み、細孔の狭窄化を確認した。ねじれ振り子で超流動特性を調べたが、今のところ期待される固体4Heの結晶成長による細孔狭窄化は観測されていない。細孔内カーボンの結晶性を高めることが課題である。(4)ナノ多孔質ガラス中液体^4Heの静電場効果について、昨年度の結果を踏まえて、より高い電場を印加できる装置を製作した。24年度に実験を行う予定である。(5)ナノ多孔体中固体4Heの超固体(固体超流動)的挙動の回転場下の振る舞いを、理化学研究所の回転希釈冷凍機で調べ、超流動特性が回転速度に対し振動的に変化する等の興味深い成果を得た。(6)グラファイト表面上固体4He薄膜の超固体挙動の測定を完了し、4/7整合相の存在との関連について考察を進めている。本研究は、ヘリウム(4He)をナノサイズの空間に閉じこめて実現される「ナノスケール・ヘリウム」における新量子現象を系統的に明らかにし、その超流動性を自在に制御する方法を確立して超流動ジョセフソン素子を開発し、様々な科学技術への応用研究を展開していくものである。平成24-5年度は以下の研究成果を得た。(1)ナノ多孔質ガラス中吸着4He薄膜における量子臨界点近傍の非超流動状態において観測されるねじれ振り子振動数の異常が、薄膜と多孔体の複合系の弾性率変化に起因することを発見した。(2)ナノ多孔質ガラス中加圧4Heにおいて発見した量子臨界由来の緩和時間異常を、別のナノ多孔質ガラス試料に対しても確認した。(3)ナノ多孔質ガラス中4Heの超流動性に対する静電場の効果を、平行平板コンデンサを装着したねじれ振り子により調べたが、振動子の安定性に問題があり観測できなかった。現在改善を試みている。(4)ポーラスアルミナ(PA)細孔アレイに対して金を蒸着し、細孔を10nm程度まで狭窄化することに成功した。(5)前述の金蒸着PAのナノ細孔中4Heの超流動特性を振動ワイヤー法により測定した。散逸が流速に非線形に依存する振る舞いを発見し、これを細孔中の量子乱流生成に起因すると解釈してデータ解析を進めている。(6)金蒸着PAを使用した超流動ジョセフソン装置を製作し、動作テストを行った。(7)ねじれ振り子によりグラフェンナノプレート上での4He結晶成長を調べ、単一の原子層内で4つの結晶構造間の不連続相転移を起こして成長することを発見した。(8)固体4Heの超流動的挙動に対する回転効果を調べ、超流動的成分が試料回転速度の逆数で周期的に振動する現象を発見した。
住民の自然観の形成と自然共生社会の構築：佐渡島における「包括的富」による検証

人間の福利の維持・向上は,持続可能な開発目標の根幹をなす。しかし、従来の経済・社会指標では人間の福利や、人間社会の持続可能性が十分に示されないことも指摘され、中でも自然との関係が人間の福利にもたらす便益は、政策現場で把握されず、過小評価されている懸念がある。本研究は、新潟県佐渡市を対象に、有形・無形両側面から、包括的福利、すなわち持続可能な開発における、住民と自然環境の関係の重要性を検証した。まず、これまで国レベルで行われていた包括的富指数(IWI)を地域レベルに応用し、実際の推計上の問題と、理論的拡張の必要性や可能性を明らかにした。それらを踏まえ、二次林や漁業など、これまで考慮されてこなかった要素を加え試算を行うとともに、佐渡島全域の住民を対象に実施したアンケート調査をもとに、これまでのIWIで捉えられなかった、主観や精神的側面に関する要素の抽出と定量化を行った。既存研究に基づいて構築された構造方程式モデルにより、土地への愛着心(Place attachment)や社会関係資本が回答者の主観的福利を向上させる傾向、そして自然観が二次自然などの質・量の向上に寄与していることが示唆された。これらの結果により、これまでのIWIには表れない、地域の人々の主観的な自然観も、人間の福利にとって無視できない要素となり、持続可能な開発政策において考慮されるべきものである、と結論づけられた。さらに、IWIで考慮された物理的環境と、補完的アンケートにより提示された主観的認識の関連を、統計的に関連付けることに成功した。これらの成果により、自然と人間との関係の有形的側面・無形的側面、それぞれが人間の包括的福利、すなわち持続可能な開発にとり、不可欠な要素であることが示された。また、現在の政策ではこれらが十分に考慮されておらず過小評価されているため、持続可能な開発の次なる課題として提示された。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の主な内容は1佐渡島の包括的富の推計、2地理情報システムによる包括的富のマッピング、3地域レベルの包括的富の推計方法の構築、そして4包括的富と経済指標の比較であった。これに対し、H28年度は、関連データの収集とそれを用いた包括的富の推計、佐渡島の現状を把握するための現地調査、そして現地住民の環境や自然資本に対する認識等の把握を目的とした質問紙調査を計画、実施した。1の推計結果は国内外の学会で発表した上、4経済指標との比較と合わせ、書籍上で発表した。現在国際学術誌への投稿に向けて執筆中である。また、3地域レベルの包括的富の精緻化と推計結果の検証、さらにそれを形成する住民の環境や自然資本に関する認識等の把握を目的に、地理情報の収集と佐渡市全域の住民を対象としたアンケート調査を実施した。アンケート調査には、包括的富を構成する、人工・人的・自然資本のこれまでの推計に含まれないが佐渡島の資本を構成すると考えられる要素の定量化、そしてそれらの富と人間の福利との関係性を把握するための項目を設定した。また、2地理的分析にむけ、回答者の位置情報は判別可能としている。アンケートの調査結果は地理情報システム上で管理し、土地利用や人口構成などのこれまで収集した地理情報と照合する。さらに統計分析に加え、地理的差異の要因も考慮することにより、物理的環境と主観的認識の関連も検証する。調査結果は自治体に提供し、地域の開発に利用することが期待されるだけでなく、包括的富の方法論についての学術的な議論にも寄与すると考えられる。また、上記の解析を通し、主観的な福利や豊かさの要因を解明することにより、包括的富に関する従来の方法論をさらに発展させることができる。以上から、学術論文や学会発表を通し、包括的富を始めとした、持続可能な発展の指標開発に寄与することはもちろん、社会実装を意識した研究を実施していく。1包括的富の推計については、初年度の活動により市区町村レベルでの統計データの欠如が発覚したが、佐渡島での応用に適したデータの検討と収集を実施することで、当初は想定していなかったデータも収集できた。具体的には、一般公開されている統計に加え、佐渡市内の各部署、島内の農林水産業の協同組合、市場、直売所や小売業者、そして新潟県の研究所などから取得したデータを検討し、実際に推計を行った。推計結果は、2016年6月に米国ワシントン州で開催された、エコロジカル・エコノミックスの国際学会で口頭発表し、包括的富の推計に関する方法論について専門家との意見交換や議論を行った。さらに同年12月に行われたサステイナビリティ学グローバルリーダー養成大学院プログラム国際シンポジウムでのポスター発表を通じ、本研究の全体像について、多様な有識者からフィードバックを得た。以上を踏まえて改善した推計結果に、4往来の経済指標との比較や、3地域レベルでの推計により適した方法論の構築に向けた展望も交え、馬奈木編『新国富論:インクルーシヴな豊かさ』中央経済社、の一章として発表した。アンケート調査では、市場を介さない農林水産物など、往来の推計には含まれない生産活動、また、ソーシャルキャピタルや幸福度など、回答者の主観を把握することを試みた。設計に際しては、既存文献に加え、現地調査(のべ32日間、12回(今年度中は14日間、6回))で得た情報も反映させた。回収率は1457通中523通(35%強)であった。以上の研究活動を通じて、有識者との交流も重ねてきている。

上述の学会に加え、本研究の対象地である佐渡島も含め、地域に根付いた食料の流通に関する日本と欧州の比較研究ワークショップ(2016年3月811日国連大学主催)に参加するなどした。これらの有識者との意見交換等を通じ、地域農業に関して論文を執筆し、国際学術誌に投稿した。人間の福利の維持・向上は,持続可能な開発目標の根幹をなす。しかし、従来の経済・社会指標では人間の福利や、人間社会の持続可能性が十分に示されないことも指摘され、中でも自然との関係が人間の福利にもたらす便益は、政策現場で把握されず、過小評価されている懸念がある。本研究は、新潟県佐渡市を対象に、有形・無形両側面から、包括的福利、すなわち持続可能な開発における、住民と自然環境の関係の重要性を検証した。まず、これまで国レベルで行われていた包括的富指数(IWI)を地域レベルに応用し、実際の推計上の問題と、理論的拡張の必要性や可能性を明らかにした。それらを踏まえ、二次林や漁業など、これまで考慮されてこなかった要素を加え試算を行うとともに、佐渡島全域の住民を対象に実施したアンケート調査をもとに、これまでのIWIで捉えられなかった、主観や精神的側面に関する要素の抽出と定量化を行った。既存研究に基づいて構築された構造方程式モデルにより、土地への愛着心(Place attachment)や社会関係資本が回答者の主観的福利を向上させる傾向、そして自然観が二次自然などの質・量の向上に寄与していることが示唆された。これらの結果により、これまでのIWIには表れない、地域の人々の主観的な自然観も、人間の福利にとって無視できない要素となり、持続可能な開発政策において考慮されるべきものである、と結論づけられた。さらに、IWIで考慮された物理的環境と、補完的アンケートにより提示された主観的認識の関連を、統計的に関連付けることに成功した。これらの成果により、自然と人間との関係の有形的側面・無形的側面、それぞれが人間の包括的福利、すなわち持続可能な開発にとり、不可欠な要素であることが示された。また、現在の政策ではこれらが十分に考慮されておらず過小評価されているため、持続可能な開発の次なる課題として提示された。これまで、主に1包括的富の推計に焦点を当ててきた。次年度はその結果の議論と再検証、そして国際学術誌への投稿をした上で、2地理的分析と3地域レベルの指標としてより適した方法論の構築に向けた、住民の主観的側面を検証する。2地理情報の収集は概ね完了しているが、島内の小地域、そして時系列の既存データが欠如していたため、1の包括的富の算出に利用した既存データの多くは市全域、もしくはそれ以上の地理範囲の統計データを外挿したものである。H29年度は、アンケート調査や農協から取得した小地域の農業生産に関する情報、さらには大手スーパーの顧客・販売情報(ID-POS)などを活用し、包括的富の資本構成の地理的差異をより詳細に分析する。これらの分析結果を、統計データによるこれまでの推計結果と比較することで、往来の推計方法による包括的富の検証を行う。さらに地理的差異の要因も考慮することにより、物理的環境と主観的認識の関連も検証する。また、昨年中に、本研究の受け入れ機関である東京大学サステイナビリティ学連携研究機構(IR3S)と佐渡市は『自然共生社会の実現に向けた研究等に関する連携・協力』に関する協定書を結んでいる。
加齢および老化パラメ-タの検索と作用機序の研究

1.マウスの加齢に伴って、赤血球および肝臓のグルタチオン含量が低下する傾向を示し、肝臓の抗酸化酵素活性も低下した。このような傾向は老化促進型マウスでより顕著であった。しかし赤血球のATPレベルは、老化促進型マウスで有意に低下するのに対して、正常老化型マウスでは増加する傾向を示した。2.赤血球細胞齢の増加に伴って、細胞内の抗酸化酵素活性が低下したが、細胞内の酸化タンパク質レベルは増加した。このことから、抗酸化酵素活性が老化の程度をうかがわせる指標となることが判明した。3.各種食餌性因子が、本研究で確立した老化に関するパラメ-タに与える影響を検討した。その結果、低セレニウム食、高メチオニン食および高タンパク質食は、肝臓および赤血球細胞内の抗酸化酵素活性を低下させ、酸化タンパク質の蓄積レベルを上昇させた。その結果、これらの食餌性因子が老化に対して促進的な効果をもつことが判明したが、高脂肪食については、これらのパラメ-タの変動する様子が一義的でなかったために、老化に対してどのような効果をもつのか判断しかねた。4.マウス血清タンパク質の挙動について調べた結果、加齢に伴って、血清中の特定のタンパク質が増加することをつきとめた。この特定タンパク質の量が、正常老化型マウスにくらべると老化促進型マウスでより速やかに増加することを明らかにした。5.以上の結果から、老化と生体内の酸化防御能が深く関わっていることと、酸化防御能の低下が老化の促進につながっていることが明らかになったほか、本研究で明らかにしたいくつかのパラメ-タが老化の指標として利用できることが明らかになった。加齢に伴って増加した特定タンパク質の生理機能や分子構造が明らかになれば、老化の機構を解明する重要な手掛かりが得られるものと思われる。1.赤血球齢の増加に伴って、ヘキソキナ-ゼ及びピルビン酸キナ-ゼの比活性が次第に低下していくことを確認できた。同密度の赤血球画分では、これらの酵素の比活性は、老化促進モデルマウスのうちの正常老化型(R系)マウスからのものよりも、老化促進型(P系)マウスからのもので高かった。2.グルタチオンペルオキシダ-ゼの比活性は赤血球齢の増加につれて有意に低下した。また同密度の赤血球では、R系マウスからのものでの比活性がより高く示した。さらに10%カゼイン食に2.5%メチオニンを添加した食餌を4週間投与した後、P系マウスにおいて、メチオニン未添加のマウスからの赤血球での比活性はメチオニン添加群からの同密度の赤血球のものより高かった。3.ス-パ-オキシドジスムタ-ゼ及びカタラ-ゼは多くの場合、赤血球齢の増加に伴って、その活性に有意な増減を示さなかった。しかし高脂肪食(5%コ-ン油に15%のラ-ドを加えたもの)を1年間投与した後では、ス-パ-オキシドジスムタ-ゼの比活性が赤血球齢の増加に伴って有意に低下した。さらにR系の赤血球では、その比活性はP系マウスからの同密度のものよりも高かった。4.赤血球中に含まれる酸化タンパク質(2.4-ジニトロフェニ-ルヒドラジン反応性タンパク質)量は、赤血球齢の増加の伴って顕著に増加した。さらに同密度の赤血球について比較すると、その含量はR系マウスより、P系マウスの方が多かった。またセレン充足食あるいはセレン欠乏食を1年間投与したR系マウスでは、同齢の赤血球で比較すると、セレン欠乏食マウスからの赤血球より多量の酸化タンパク質量が含まれた。

5.以上の結果から、現時点では、赤血球細胞の老化は細胞内酸化反応と密接に関係があり、細胞内の酸化防御システムの減弱が老化の促進につながるものと考えられる。老化促進モデルマウスには、平均寿命の短い老化促進型と、他のマウスと同様に老化していく正常老化型の2種がある。まずこの両者の間に血液成分及び肝臓の抗酸化性因子レベルにおいて、差異があるか否かを調べた。血漿および赤血球中の総グルタチオン(GSH)含量は、老化促進型マウスで有意に低値を示したが、肝臓では有意な差は認められなかった。肝臓におけるグルタチオンペルオキシダ-ゼ(GSHーPx)の比活性は両型マウスの間に有意差は認められなかったが、グルタチオンーSートランスフェラ-ゼ(GST)およびス-パ-オキシドジスムタ-ゼ(SOD)の比活性は老化促進型マウスにおいて有意に低かった。次に、抗酸化性因子レベルの加齢に伴う変化を調べた。GSH含量は加齢にともなって、両型マウスともに、血漿ではわずかながら増加したが、赤血球中では逆に低下した。肝臓のGSH含量は、正常老化型マウスでは、12ケ月齢までは上昇傾向を示した後低下し、老化促進型マウスでは、加齢に伴って低下した。肝臓のGSHーPx、GSTおよびSODの比活性は正常老化型では加齢に伴って低下したが、老化促進型マウスでは、11カ月齢までは上昇傾向を示した後、低下した。以上の結果は、これら抗酸化性因子レベルの低下が生体の加齢を促進する可能性があることが示唆される。さらに、本年度購入した高速液体クロマトグラフを利用して測定したところ、赤血球が循環血流中に健全な状態で存在するために必要とするATPのレベルは、老化促進型マウスにおいて有意に低値を示した。全血中のATPレベルは、加齢にともなって老化促進型マウスでは低下したが、正常老化型マウスでは上昇した。このような違いについては更に引き続き検討する必要がある。1.加齢に伴って変化する種々の生体因子に対する2つの食餌因子の影響を調べた。(1)対照群には20%カゼイン食、高タンパク質食群には40%カゼイン食を各々正常老化型(R系)および老化促進型(P系)マウスに11ヶ月間自由摂取させた。赤血球のカタラ-ゼ活性は両系ともに実験群の方が低く、ス-パ-オキシドジスムタ-ゼ(SOD)活性はR系では実験群の方が高かった。しかし、グルタチオンペルオキシダ-ゼ(GPX)活性は両系ともに差がなかった。赤血球の酸化タンパク質レベルは両系ともに実験群の方が高かった。肝臓のSOD活性は両系ともに実験群の方が低く、GPX活性はR系では実験群の方が高かった。しかし、両系とも酸化タンパク質レベルには差がなかった。血漿の酸化タンパク質レベルはP系では実験群の方が有意に高かった。(2)対照群には5%コ-ン油食、実験群には15%ラ-ドを含む高脂肪食をP系およびR系に11ヶ月間自由摂取させた。両系とも赤血球のSOD活性は実験群の方が低く、カタラ-ゼ活性は高かったが、GPX活性と酸化タンパク質レベルには有意差は認められなかった。肝臓では両系ともにSOD活性には差がなく、GPX活性と酸化タンパク質レベルは実験群の方が高かった。血漿の酸化タンパク質レベルは両系ともに実験群の方が高かった。2.細胞間の情報伝達などに重要な役割を担っているプロテインキナ-ゼC(PKC)の活性を、市販飼料で4ヶ間飼育したP及びR系マウスの赤血球と大腿筋肉について測定した。
微細藻類を用いた廃糖蜜蒸留廃水中の天然色素処理機構の解明

M-Allen培地(pH 2.5)を用いて微細藻類の集積が確認された25試料のうち,微細藻類の増殖が速い10試料に関しpH 2.56.5に調整した模擬廃糖蜜蒸留廃水を培地とした増殖試験を行った.しかしながら集積試料中の微細藻類以外の微生物との競合があり,微細藻類の増殖は確認できなかった.そのため,集積試料からの微細藻類株の単離作業を平板培養法により行った.集積試料中には,無機塩培地であるM-Allen培地中でも増殖可能であり,かつ増殖速度が高い糸状菌や細菌が含まれており,繰り返し単離作業を行う必要があった.2018年度中に3つの集積試料から計136株の微細藻類を獲得した.獲得した微細藻類のバイオマス量の確保および同定作業を順次行っている.環境試料より集積した試料を用い模擬廃糖蜜蒸留廃液による培養を行ったが,微細藻類以外の微生物の増殖が早く微細藻類の増殖に関する評価が行えなかった.そのため微細藻類の単離作業を行ったことで遅れが生じた.また,産前・産後休暇の取得のため約3ヶ月間研究の中断があった.環境試料からの好酸性微細藻類を分離したので,十分なバイオマス量を確保した後に有機物耐性,アンモニア耐性,メラノイジン耐性等の特性によりスクリーニングを行う.その際に,有機物,アンモニア,メラノイジンの除去率も評価する.有望株を得られたら,分離株の同定や共生微生物の確認も行う.加えて,各培地で培養した際に発現している遺伝子をRNA-Seq解析し,微細藻類の活性に関する遺伝子のうち発現量が大きく変動しているものを抽出する.まずはMBM培地等基本的な藻類培養培地に,メラノイジンを蒸留廃水と同濃度添加した培地を用いて培養を行う.場合により,アンモニア等の他成分を混合したもの,また模擬廃糖蜜蒸留廃液を用い同様の解析を行う.本年度は廃糖蜜蒸留廃水中で増殖可能な微細藻類の獲得を目的とし,主に環境試料から微細藻類のスクリーニングを行った.本年度採取した45試料および過去に採取済みであった47試料に対し,修正MBM培地(pH 6.0)と一部M-Allen培地(pH 2.5)を使用して培養を試みた.その結果,25試料においてM-Allen培地中での微細藻類の増殖が目視にて確認でき,環境試料から有望と思われる好酸性の微細藻類の獲得に成功した.また,既に分離培養されている微細藻類株を用い,模擬廃水を用いた培養試験も行った.ここでは,増殖が早いとされるChlorellaに近縁のChlorella vulgaris(NIES-2170),Chlorella emersonii(NIES-2151),Parachlorella kessleri(NIES-2159)の3株を用いた.模擬廃水はミャンマーの廃糖蜜蒸留廃水の組成を参考に調製した.調製した模擬廃水のpHを3-8に調整し,各藻類株を10 mLスケールにて培養した.C. vulgarisが3株の中で最も増殖が高く,中性付近の条件で増殖が最も高かった.C. emersoniiはいずれのpHにおいても他の2株より増殖が低かった.P. kessleriはpH4-5の条件で増殖が可能であり,中性条件よりも短時間で増殖した.C. vulgarisではpH 7,P. kessleriではpH 4の条件において,300 mLにスケールアップして模擬廃水中での培養を行った.無希釈の廃水中でも藻類の増殖が見られたが,TOC, COD, TNの除去には効果的ではなかった.模擬廃水を5倍希釈した条件でも同様の結果となったが,模擬廃水を10倍希釈するとTOC, CODの除去が可能となり,P. kessleriの方が除去率が高い傾向となった.事業期間初年度に研究代表者の所属機関の変更が生じ,予算や物品の移管に伴い準備期間を当初より長く確保する必要が生じた.また,当初計画に組み込まれていた実験設備等が使用できなくなり,研究の進捗に遅れが生じた.しかしながら環境試料からの好酸性微細藻類を25試料も獲得できており,H30年度以降の新たな藻類株の獲得は必須ではなくなった.得られた微細藻類の同定は,ピペット洗浄法などで藻類の単離を行った後に18S rRNA遺伝子の塩基配列に基づいて行う.また,既存の分離株ではあるが,模擬廃糖蜜蒸留廃水での培養試験を実施でき,今後分離される藻類株に対する実験方法の主要な部分が確立できた.当初の計画からやや遅れているが,全体として大きな影響はないものである.M-Allen培地(pH 2.5)を用いて微細藻類の集積が確認された25試料のうち,微細藻類の増殖が速い10試料に関しpH 2.56.5に調整した模擬廃糖蜜蒸留廃水を培地とした増殖試験を行った.しかしながら集積試料中の微細藻類以外の微生物との競合があり,微細藻類の増殖は確認できなかった.そのため,集積試料からの微細藻類株の単離作業を平板培養法により行った.集積試料中には,無機塩培地であるM-Allen培地中でも増殖可能であり,かつ増殖速度が高い糸状菌や細菌が含まれており,繰り返し単離作業を行う必要があった.2018年度中に3つの集積試料から計136株の微細藻類を獲得した.