著者

上宮 成之

出版者

成蹊大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

2000

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廃棄物のエネルギー転換プロセスにおけるゼロエミッション化を目指すには、廃棄物の焼却・ガス化などのエネルギー変換プロセスのみならず、処理に伴い二次的に排出される廃棄物の処理・再資源化プロセスについて、マテリアルフロー・エネルギーフローを総合的に把握・評価することが必要である。本研究では、都市ゴミの収集から減容・無害化処理、金属回収処理までを、輸送をも考慮して評価し、一連のプロセスにおけるゼロエミッション化の可能性およびその効果を検討した。都市ゴミ1t処理したときのCO_2排出量を算出した結果、減容・無害化工程における排出量は全体の80-93%を占め、これらの工程のシステム全体に対する負荷が極めて大きいことがわかった。すなわち、システム全体から見ると、金属回収工程の占める割合は小さく、金属回収をすべきとの解釈をすることができる。また、発電により熱回収しエネルギー変換をすることにより、システム内で使用する電力のすべてを賄え、さらには余剰電力を売電することでシステム内に関わるCO_2排出量は全て相殺されることがわかった。さらに、LCA手法に新たな評価指数を導入して評価した。資源の確認可採埋蔵量の逆数と定義したエネルギー資源枯渇係数および金属資源枯渇係数を用い評価した結果、エネルギー資源枯渇係数は発電による削減効果が大きく、また金属資源枯渇指数の方がエネルギー資源枯渇指数よりも1桁大きい値となることが明らかとなり、金属資源の回収の重要性が半定量的に把握できた。ユーティリティ起因のCO_2排出量の他に、地域性や価値などの問題も含めて取り扱い方に大きな隔たりがある土地資源、エネルギー資源と金属資源について、これらの重要な評価軸を適切に選択し2軸平面図に描く手法により、簡易的ではあるが、多面的な評価が可能となり、意志決定に際し有効な手段となることを実証した。

著者

佐藤 滋

出版者

自治医科大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

2001

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ホメオボックス遺伝子Sixと転写共役因子をコードするEyaとDach遺伝子はネットワークを構成して協調的にはたらき、脊椎動物の多彩な器官形成を制御する「ツール」として利用されている。脊椎動物に近縁な無脊椎動物からホモログを同定し、構造と発現及び機能を脊椎動物と比較することで、各遺伝子ファミリーに生じた変化を明確にし、脊椎動物進化との関わりを推察することを目的とする。まず、原索動物マボヤから3種類のSix(HrSix1/2、3/6、4/5)、1種類のEyaとDachのcDNAを単離した。分子系統解析の結果、原索-脊椎動物の分岐後、SixとDachでは遺伝子数が2倍化、Eyaでは4倍化したという可能性が示唆された。また胚発生における発現パターンを調べた。Six3/6サブファミリー遺伝子は、脊椎動物では前脳、眼、鼻-脳下垂体の原基で発現し、過剰発現により前脳と眼の肥大化、異所的な網膜形成を誘導する。一方、ショウジョウバエSix3/6は胚前端部の上皮、上唇、複眼の成虫原基で発現し、異所発現により複眼形成を誘導する。マボヤHrSix3/6の発現は脳胞や眼点(ocellus)では検出されず、尾芽胚期で脳胞の前端部をおおう少数の上皮細胞に限局されていた。その位置は幼生で入水孔(いわゆる口に相当)が開口する部位であり、脊椎動物の鼻-脳下垂体原基、ショウジョウバエ胚前端部の上皮と上唇との進化的な関連が予想される。ところがHrSix3/6はゼノパス胚で過剰発現させると脊椎動物のSix3やSix6と同様に眼の肥大化を特異的に誘導し、類似の標的遺伝子を制御する能力を保持することが示された。以上から、マボヤ幼生の眼点はSix3/6に依存しない光受容器であることが明らかとなり、マボヤ幼生の眼点と脊椎動物の眼の形成を支配する遺伝子プログラム、両器官の発生学的な相同性に疑問を投げかける結果となった。

著者

吉村 健清 溝上 哲也 徳井 教孝 渡邉 英伸 MARIO Miranda Gutierrez MIGUEL A. Garces

出版者

産業医科大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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1.目的:胃がんの疫学像は、Diffuse Type(DT)とIntestinal Type(IT)で異なっているため、胃がんのリスクファクターが組織型別に異なっているか否かを症例対照研究によって明らかにする。2.方法:組織学的に胃がんと確認された症例を症例群、症例と性、年令、病院をマッチしたがん以外の患者を対照群とした。生活習慣、食生活の情報は、質問表を用いて直接面接法によって得た。採決血清は、日本でH.PyloriとPrpsinogenについて測定した。解析はCoxの比例ハザードモデルを用いて、オッズ比(OR)を算出した。3.結果:《グアテマラ》1999年末までに胃がん例200例、対照例245例について面接調査が実施された。同年7月までのDT79組、IT107組、計186組について解析した。《コスタリカ》1999年末までに胃がん症例250例、対照症例259例について調査が実施された。そのうち同年7月までのDT74組、IT110組の計184組について検討した。主な結果は(1)冷蔵庫使用はDT、IT胃がんともにリスクを低める(グアテマラ)。しかし、コスタリカではリスクの上昇がみられた。(2)IT胃がんがDT胃がんより食品に関連が強い傾向が見られる。(3)DT、IT胃がんともH.Pylori感染がリスクを上げている結果は得られなかった。(4)Pepsinogen PGI/II比による萎縮性胃炎陽性者はDT、IT胃がんともにリスクを上げているが、コスタリカがより顕著である。今後、最終の症例収集を待って、最終解析を実施し、各分担分野に応じて、発表論文を作成する。

著者

原 俊彦

出版者

北海道東海大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1998

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本研究の最終段階として,平成7年度-平成9年度の成果を踏まえ、これまでに開発したシミュレーションモデルを用い、(1)技術革新・文化革命説、(2)気候変動・ストレス説、(3)人口圧力・食域拡大説の、農耕革命の発生に関する三つの主要仮説の理論的検討を行い、その成果をまとめた。とりわけ(3)については、昨年度開発した総合モデルを「農耕発生地域」と「その他地域」に二重化することにより、初期土地利用率の差から、両者の時間的なズレを解明することに成功。この仮説の有効性を確認することができた。このモデルの二重化は、また農耕革命の時間的広がりを地理情報にリンクする上で重要な第一歩となるである。が、実際のリンクには、さらにモデルを多重化する必要があること、また、現在使用しているパーソナル・コンピュータの計算速度では困難であるが判明し、今後の研究課題として残された。なお、これらの成果は,『第6回 日本情報考古学会』(98年9月:共立女子大学),『第4回 シンポジウムー人文科学における数量的分析』(99年3月:総合大学院大学葉山キャンパス)『第7回 日本情報考古学会』(99年3月:奈良先端科学技術大学)において発表した。また平行して,昨年度の成果を論文化し『情報考古学』VOL4(2)に掲載するとともに、雑誌『人文科学と情報処理』(勉誠社)を通じ、本研究や、人文科学におけるコンピュータの重要性について執筆、広く一般研究者への啓蒙に努めた。なお本研究により1998年3月に日本情報考古学会より「1997年度 論文賞」を、1999年1月には学校法人 東海大学より「1998年度松前重義賞(学術部門)」を受賞した。

著者

高崎 みつる

出版者

石巻専修大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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水産物は貴重なタンパク源として日本人の食生活に無くてはならないものになっている。しかし近年の食生活の変化に伴って、水産加工製品の需要が増えてきている。水産加工製品は製造過程で重量比約85%のエミッションを発生することが知られ、このような傾向は水産物由来負荷の増大へとつながっていく。このような水産廃棄物は最終的に水産加工廃水処理場へと運ばれ最終的には余剰汚泥として肥料会社に引き取られ、また廃棄されている。近年海域での窒素微増の弊害が心配されていることもあり、最終的に窒素に的を絞った議論が大切になっていく。石巻地方ではまた剥き身のカキ約4000トンに相当するカキ殻を毎年海に近い山間の沢に廃棄してきた。今後これらのより高度な利用とエミッション低減を考えると、漁港情報から水産物由来(窒素)負荷情報を得られるように得るための努力と共に、余剰汚泥を農地還元する際の質的問題をカキ殻との組み合わせで解決していく努力も必要になっていくだろう。本研究の目的は、漁港情報から水産加工廃水処理場を経由して出てくる窒素負荷を予測すること、カキ殻の投棄された地域を対象に質的な問題を検討すること、農地からの窒素溶脱や必須元素溶脱が、カキ殻投入によってどのように変化するかを検討することの3つである。カキ剥き直後の貝柱他肉片が多く残った状態で投棄された結果と考えられる。有害金属濃度はカキ剥き直後投棄の沢で高い値を示したが、古いカキ殻と接触して流下する過程でCd, Pb等は減少していった。一方この沢では必須元素が多く含まれていた。このような結果を背景に水産由来汚泥を土壌に混ぜ、これにカキ殻が加えられた場合土壌浸透水がどのように変化するかを、リン・窒素を中心に比較した。カキ殻が加えられることで、土壌浸透水中のリン・窒素は大きく減少した事が示されている。しかし、鉄・マンガン・亜鉛やカルシウムなどはリン・窒素に比べ変化が小さくなっていた。カキ殻を水産系汚泥と一緒に土壌に混ぜることで、地下水への窒素溶脱は効果的に抑えることが出来るようになり、流域から河川へ流れ込む窒素負荷を低減できる可能性が示された。海からの恵みを海に戻すためにも、海から漁港、形を変えて田畑へ、そして河川を経て海へ戻る循環の中で、健全な循環を取り戻すためのカキ殻の役割に関する更なる検討は今後の課題と思える。

著者

鈴木 哲郎 下野 昌人

出版者

(財)国際科学振興財団

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1998

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マルテンサイト変態におけるミクロ機構を計算機シミュレーションにより明らかにし、メゾ組織への発展を明らかにするために、変態過程中の個々の原子運動を追跡する分子動力学法を用いて研究を行った。しかし、現在入手可能な如何なる計算機を用いても、巨視的尺度を持つ試料中にある10^<23>個もあるすべての原子の原子を同時に扱う事は出来ない。この分子動力学法における困難を避ける方法として、周期境界条件およぷそのParrinello andRahmanによる拡張が、殆どすべての分子動力学を用いる研究において採用されて来た。我々は、これらの方法をマルテンサイト変態に適用すると如何なる問題が起こるかを詳細に検討した。その結果、現在までに考えられたすべて周期境界条件およびその拡張は、マルテンサイト変態過程を分子動力学法を用いて研究するのに適切な条件を与えない事が明らかになった。このように、現存する周期境界条件はマルテンサイト変態を研究するには用いる事が出来ないとすると、現在入手可能な計算機を用いて直接行える分子動力学法による研究は原子数が10^4個程度如何のクラスターあるいはナノ粒子と呼ばれる金属結晶に限定される事になる。しかし、幸運にも、最近はクラスターあるいはナノ粒子の実験的研究が急速に進展するに従い、それらが示すマルテンサイト変態をふくめて巨視的結晶とは非常に異なる振る舞いが注目される状況になり、我々が周期境界条件を用いずに行うクラスターあるいはナノ粒子に対する計算機シミュレーションの結果が直接最近の実験結果の理解を深めるのに役立つ事になってきた。

著者

小柳 義夫 永井 美之 増田 貴夫 岡本 尚 塩田 達雄 志田 壽利 足立 昭夫 高橋 秀宗 生田 和良

出版者

東北大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1998

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小柳はウイルス感染個体内でCD4陽性T細胞がアポトーシスに陥るのに関わる細胞性因子であるアポトーシス誘導シグナルとしてFasLでなくTRAILが関与することをSCIDマウスにヒト細胞を移植した感染系を用いて明らかにした。さらに神経組織にウイルスが侵入すると同じTRAILが中枢神経細胞を殺すことを見出した。塩田はウイルスのコレセプターであるCCR5にアジア人特有の遺伝子変異をみつけ、この変異によりこの分子の細胞表面への輸送が低下しHIVに対する感受性が低下することを見つけた。さらにIL-4の遺伝子変異が起こるとエイズ発症が遅延することも見出した。岡本はHIVの転写に必須の細胞性因子としてNF-κB p65のトランス活性化領域に結合してコレプレッサーとして働くAES/TLEとコアクチベーターとして働くFUS/TLSを発見し、ウイルス発現調節機構の新たなメカニズムを明らかにした。増田はHIVインテグレースの細胞核内への移行シグナル部位が従来考えられていたものと異なることを見つけ、この分子移行に関与する細胞性因子の同定を目指している。志田はウイルスRNAの核内から核外へ移行に必須であるウイルス蛋白質Revに結合するCRM1の機能ドメインを明らかにし、Revの多量体化にCRAM1が必要であること、さらにマウス細胞内でも機能を発揮することを見つけ、マウス細胞へのヒトCRAM1遺伝子の導入は意義のあることがわかった。

著者

垣谷 俊昭 倭 剛久

出版者

名古屋大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

2000

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昨年度までに、タンパク質中のすべての原子対間の電子トンネルカレントを分子軌道法で求め、大きなトンネルカレントを持つ原子対をつなぐことによって、電子移動経路を表現した。今年度は微視的な原子間トンネルカレントに中間的な統計平均操作を施すと、電子移動経路の新たな性質が得られることを見出した。具体的には、Ru-modified azurinを用いる。ドナーは本来のazurinが持っているCu+で、アクセプターは部位特異的に置換したHisに配位したRu3+である。このazurinを300Kの熱揺らぎに晒せて、さまざまな構造を集める。各構造毎にトンネルカレントを書き、電子トンネル因子|T|を計算する。そうすると、|T|は2桁の揺らぎを示した。電子移動速度は|T|の2乗に比例するので、4桁の揺らぎを示すことになる。異常に大きな揺らぎである。これは6箇所の部位特異的に置換したHisに配位するRu3+アクセプターにすべて当てはまった。したがって、ユニバーサルな性質である。その原因をしらべると、大きな|T|を持つときにはトンネルカレントの向きが揃って、スムースな流れにまっている。逆に、|T|が小さいときには、トンネルカレントがスムースに流れているとはいえない。定量化するために、平均的にカレントが行きつ戻りつする回数を指標Qで表し、destructive interferenceの程度を表現した。さまざまな蛋白構造で求めた|T|とQの相関を求めると、|T|はQに逆比例の関係があることがわかった。これから、Qを調節することによって、電子移動速度を最大4桁程度制御する道が開けた。

著者

矢野 重信 木下 勇

出版者

奈良女子大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

2000

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1.光機能を兼ね備えた触媒機能を持つ錯体の設計・構築は、人工光合成や環境親和型酸化反応触媒等の機能を開発する上で重要なステップとみなされる。本研究はポルフィリンを光機能性部位として、酸化反応性を持つと見られる多核錯体に組み込んだ複合系の設計・構築を目指した。すなわちポルフィリンを機能性錯体の配位子として機能性多核錯体への組み込み、および機能性部位を持つスペシャルダイマーモデルの構築について検討した。2.酸化触媒活性部位として三脚型三座配位子の1,4,7-trimethyltriazacyclononane(Me_3-TACN)を用いて2つのFe(Me_3-TACN)ユニットを5-(o-,m-,p-carboxyphenyl)-10,15,20-triphenylporphyrin(TPPCOOH)亜鉛錯体のカルボン酸によって、ヘムエリトリン型架橋したものを合成した。2,6-[5-(n-carboxylamidophenyl)-10,15,20-triphenylporphyrin]pyridinは脱プロトン化して金属に配位しうる非環状アミド部分とポルフィリン部分をともに含んだ構造をしている。この集積系はTPPNH_2が2,6-[5-(n-carboxylamidochlo ride)]とアミド結合し、スペシャルペアーのモデルとしての構造を設計構築、更に連結部分に新たな反応部位を導入しようとする物である。スペシャルペアー類似構造を取るためには二つのポルフィリンの相対的配置が問題となる。そこでo-,m-,p-位にアミノ基を持つフェニル基を有するポルフィリンと縮合し、一連の異性体を合成した。p-,o-異性体の立体構造についてはX線構造解析によって解明した。p-異性体では二つのポルフィリン環とアミド部位が同一平面上に存在し、アミド部位への包接構造には有利であるが、スペシャルダイマー構造としては不適当であると考えられる。o-異性体は結晶中では二つのポルフィリン環は直交しており、そのうち一つはアミド部位とほぼ並行に、もう一つは垂直に位置している。電気化学的測定ならびに電子吸収および過渡吸収スペクトルの測定結果から、溶液中では結晶中と異なりo-位に異性体を持つ異性体のみ、ポルフィリン環同士のスタッキングに起因するとみなされるな様々な現象を示すことを見いだした。

著者

斎藤 秀紀 菱沼 透 横山 詔一 柳沢 好昭 大坪 一夫

出版者

国立国語研究所

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1998

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本年度は、次ぎに示す4項目の研究を行った。(1) 「漢字符号への二律背反機能の実装」現在、使用されている漢字符号には、種々の機能不足が指摘されている。代表的な事柄には、使用できる文字の拡張に対する要望と、適正規模の文字集合による処理の効率化の対立がある。本報告は、これらの対立する二つの関係を構造化4バイトコードに要求する機能として、構造の要素と構造および構造間の関係を使い規定する方法を述べた。(2) 「インターネットでの日本語教育リソース提供の試み」本研究では,海外で日本語教育大学機関及び富士通と日立ソフトエンジニアリングの協力を得て,協働学習による日本語学習リソースの授受を試行した。これにより,日本語学習リソース提供についての幾つかの課題は,受信側である現地機関側のコンピュータ及びネットワーク環境の整備,送受信双方で使用できるツールやユーティリティの選択,発信側のデータの作成方法の検討により解決することが判明した。(3) 「『新聞電子メディアの漢字』調査について」実際の新聞紙面とそのCD-ROMを詳細に照合して漢字の出現頻度を調査した。紙面に出現したJISにない漢字(JIS外漢字)254字については、TrueTypeFontoを開発し、合計6.611文字の漢字頻度表を作成した。(4) 「中国語情報科学用語における漢字の特性」日本語と中国語の情報科学用語を比較した場合、日本語はカタカナ表記の語が多いのに対し、中国語は漢字表記である。表記上の差異は、中国人の日本語学習者に負担となっている。表記上の差異に関わらず、日本語・中国語とも出自はほとんどが英語である。以上の考え方に基づき英語(原語)を媒介として中国語漢字とカタカナ語を含めた日本語の情報科学用語との対応を調べ、中国漢字1字との対応表を作成した。

著者

太田 成男 小林 悟 武藤 あきら 渡辺 公綱 渡辺 嘉典 岡田 典弘

出版者

日本医科大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1997

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ミトコンドリアtRNA病の発症機序の分子機構解明とそれを基礎とした治療法の開発が行われた。太田と渡辺公綱は共同で、ミトコンドリア病の原因である変異ミトコンドリアtRNAを精製し、修飾塩基を含む構造解析をし、ミトコンドリア病のふたつの病型(MELASとMERRF)の原因の3種類の変異ミトコンドリアtRNA(tRNA-LysとtRNA-Leu(UUR))では共通にアンチコドンの塩基修飾が欠損していることを明らかにした。さらに、渡辺はこの塩基の修飾にはタウリンが結合していることを明らかにした。すなわち、3つの変異tRNAには共通にアンチコドンにタウリンが結合していない。この塩基修飾の欠損によって、mRNAのコドンへの親和性が低下してミトコンドリア内の蛋白合成が停止することによって発症することを明らかにした。変異tRNAの構造解析、機能解析を基礎として疾患の治療法の基礎が開発されたので、一連の研究の社会的意義はきわめて大きい。小林はミトコンドリアrRNAが生殖細胞の形成に普遍的に必要であること、生殖細胞形成期の細胞ではミトコンドリアrRNAを含むミトコンドリア型(原核細胞型)のリボソームが形成されていることを明らかにした。この研究によって、ミトコンドリア型の翻訳系が生殖細胞の形成に必要であるという独創的な概念を提出した。この概念は、類する研究がないほど新しい分野をきりひらいたという意味で極めて重要である。渡辺嘉典は減数分裂に必要なRNAであるmeiRNAの機能を明らかにした。すなわち、meiRNA結合蛋白が核と細胞質をシャトルさせるためにRNAが必要であるという新しい概念を打ち立て、証明した。武藤はmRNAとtRNAの双方として機能するmtRNAの役割ドメインを決定し、その分子機構を解明した。

著者

山下 俊一 高村 昇 難波 裕幸 伊東 正博

出版者

長崎大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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チェルノブイリ事故後に急増した小児甲状腺がんの放射線障害の起因性を明らかにするために、チェルノブイリ周辺地域(ベラルーシ、ウクライナ、ロシア)における分子疫学調査を行った。特に、分子疫学を行うためにの基礎として甲状腺および末梢血液より核酸(DNAおよびRNA)抽出法について検討した。1)ベラルーシのミンスク医科大学と長崎大学は姉妹校を結び小児甲状腺がんの診断技術の研修を行っている。ベラルーシのゴメリを中心として、小児甲状腺がん患者についてのCase-Control Studyを行い、甲状腺がん症例220例、Control(年齢、性別)をあわせたもの1320例を抽出して現在調査を行っている。2)患者の核酸を永久保存するための基礎検討として、ベラルーシから持ちかえった抹消血液からのDNA抽出検討を行った。その結果、血清を除き生理食塩に血球を希釈して持ちかえることで、4℃の場合と室温保存と差がなく3週間後でも高品質のゲノムDNAを抽出することが可能であった。さらにDNA資料の半永久保存のための試みとしてLone-Linker PCR法について検討している。3)甲状腺腫瘍組織からRT-PCR法によりcDNAを増幅して、放射線により誘導される遺伝子異常の一つと推測されているRet/PTC遺伝子の解析を行った。旧ソ連邦の核実験場であったセミパラチンスクで発症し手術を受けた甲状腺組織を用い、RNAを抽出しRet/PTC1,2,3の異常が認められるかどうかについて解析した。その結果、Ret/PTC3の異常が高頻度で見られ、被爆とこの遺伝子異常の関連性が示唆された。この結果はLancettに掲載された。

著者

田中 真介

出版者

京都大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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本研究では、幼児群4〜6歳児計43名、及び障害者群として授産・更正施設で共同生活する成人期の28名を対象として、幼児期の自己認識の深化が中間概念の形成とどのように関連しあって発達するかを調べた。その際、(1)中間概念の形成水準を1)系列円描画課題と2)七つのマル・テストで推定した。(1)系列円の描画:「小さいマルからだんだん大きいマル」を、たくさん及び7つ描かせたあと、最小と最大のマル、次いで「真ん中」はどれか、そして中央の判断理由を問うた。(2)自己認識の水準を自己全身像描画課題(三方向描画)と「真ん中」の判断理由から推定した。三方向描画では「自分の顔と体を、前、後ろ、横から見たところ」を描くよう指示した。また(3)新版K式検査で発達年齢(DA)を推定した。3歳から6歳に、中間項の認識のしかたと自画像の描き方から5つの発達過程が区分できた。横顔描画が確定する発達過程4に到るのは幼児群ではDA5歳後半であったのに対し、障害者群ではDA7歳半ばだった。自己概念の形成不全が個別諸機能の発達を制約していることを示す重要な結果である。両群間で「真ん中」の判断理由が顕著に異なっていた。幼児群は、(1)「真ん中と思ったから」「わかったから」など、自分自身の思考の働きを意識した答え方、及び(2)「真ん中みたいだから」「中ぐらいだから」「ちょっと〜だから」など自らのイメージや見立ての上に対象を重ねた判断の仕方を示し、間を刻む精細な対象把握ができていた。幼児群では5歳後半以後の20名中12名(60%)が上記のいずれかの答えだったのに対し障害者群では14名中3名(21%)のみがこのような答えだった。自分自身の思考活動を対象化することによってそれが学童期以後にどのようにして自己を客観的に見る力につながり、自他そして集団や社会に共通する普遍的な価値を見い出すに到るのか。その解明が今後の課題である。

著者

小林 久芳

出版者

倉敷芸術科学大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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今年度の課題研究では、ペロブスカイト系触媒の特性を解明し、今後の実験サイドでの発展をサポートするため、多くの系について電子構造を系統的に研究した。ペロブスカイトとは狭義にはCaTiO_3のことであるが一般にABO_3という組成をもつ化合物群の総称である。種々の結晶系をとるが、正方晶系、立方晶系のものが多い。代表的なペロブスカイトであるSrTiO_3の単位胞を図1に示す。一般にAサイトのイオン(単位胞の頂点)は酸化還元電位に関係するが化学的には不活性であり、Bサイトのイオン(単位胞の中心)が反応性を決めている。BaTiO_3およびTiO_2の電子構造の計算によりバンドキャップはそれぞれ、1.7、1.9eVと計算されたBaTiO_3では7個のバンドが示されており、そのうち6個が原子価バンドである。これらのバンドの構成成分は、低エネルギー側から、Ti 3s、Ti 4p、Ba 5s、O 2s、Ba 5p、O 2pである。伝道バンドはTi3d+4sにO2p軌道が混ざったものである。SrTiO_3のバンド構成でも触れたが、これらの酸化物の最高被占原子価バンドは酸素の2p軌道を主成分として構成されている。通常、O2p軌道とO2s軌道は混成せず、後者は低エネルギー側に別のバンドを形成する。ペロブスカイト系の特徴は、O 2pバンドとO 2sバンドの中間にAサイト原子に由来するバンド(Sr 4p軌道あるいはBa 5p軌道)が形成されることである。また、SrTiO_3とBaTiO_3の比較では、Ba由来のバンドは、Sr由来のバンドに比べて、高エネルギー側に現われる。これは軌道がより広がり、軌道エネルギーが高くなったことに対応している。

著者

野島 博 木村 信也 鍋島 建太郎 田中 誠司

出版者

大阪大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1998

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本年度は、哺乳動物細胞および酵母より、以下に列挙するような細胞増殖を制御する新しい遺伝子を単離し、機能解析することで以下の諸点を明らかにした。l.細胞増殖を制御する新しい遺伝子を効率良く単離するために、高品質な差分化cDNAライブラリーを作製できる技術を開発した。それを用いてマウスのMITFの転写標的遺伝子を包括的に多数単離した。その中の一つであるGranzymeB遺伝子が実際にMITF転写標的であることを多方面から証明した。2.哺乳動物細胞のG1/S期での転写誘導に重要な役割を果たすE2F蛋白質の転写制御機構について、cdc2遺伝子とHsMCM遺伝子を用いて解析した。3.マウスのメラノーマの間(BL6-F10)の差分化cDNAライブラリーから単離したコネキシン26がfF10に筋肉注射によってさえ肺に転移するBL6レベルの強い浸潤・転移能を付与することを見出した。4.初代培養細胞でのみ発現している遺伝子群を差分化cDNAライブラリー作製により多数単離し、そのうちルミカンが実際にK-rasとv-srcの癌化に対する抑制機能を有することを証明した。5.出芽酵母のNIKIは発現がGIIS期でピークを持つ細胞周期性振動を繰り返すが、これがG2/M期遷移の制御のみでなく、S期開始制御も行うことを我々は新たに見出したので、その分子制御機構を詳しく解析した。6.分裂酵母のrfc3+遺伝子の温度感受性変異株を数株単離し、それらの一つであるrfc3-1変異を用いて詳細な解析を行った結果、Rfc3はDNA複製だけでなく、DNA複製チェックポイントとDNA損傷チェックポイントにおいても重要な機能を持つことを明らかにすることができた。

著者

孫田 信一 小野 教夫 武藤 宣博 山田 裕一

出版者

愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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均衡型染色体構造異常を有し、同時に遺伝性疾患を含む各種疾患、器官形成異常や発生異常などを示すマウスを系統的に作製し、切断点を指標にして各異常に関する遺伝子探索システムの確立を目指した。チャイニーズハムスターによる予備実験に基く方法にしたがって実施した。マウスを用いて4シーベルトのX線照射した雄との交配で26.9%の子獣に染色体構造異常をもつ65系統が得られ、これらのうちホモ接合体(一部ヘテロ接合体)で何らかの症状を示すものが得た(8.6%)。発育障害を含む諸症状、行動異常、不妊、発生及び器官形成異常などを発現する動物・系統を分離した。また構造異常のホモ接合体で能を含む器官形成異常、着床後早期の発生異常、2〜8細胞期における発生異常や発生停止などを示すものもかなり多いことが判明した。また、ゲノム解析を進めるため近交系マウスおよびチャイニーズハムスター(CH)のgenomic DNAを用いて定法によりゲノムライブラリーを作製した。これまでCHについては500以上のコスミドクローンをFISH法で染色体上にマッピングし、マウスでも同様にライブラリーを作製した。染色体2p23と4q19の相互転座を有し、ホモ接合体で侏儒症と学習記憶障害を示すCH系統と特定の発生異常、器官形成異常を示す転座2系統の動物を用いて切断点の遺伝子解析を実施した。前者の切断点近傍に成長ホルモン受容体遺伝子GHRが存在しその発現異常を認めたが、切断点とは一致しない。発生障害を示す他の2系統の遺伝子を含めその領域をかなり狭い範囲に決定したが、まだ遺伝子を特定するには至っていない。本研究システムを用いて各種疾患や発生異常に関わる遺伝子が多数発見され、それぞれの構造・機能が解明されれば、異種遺伝子間の相同性を利用して同一機能のヒト遺伝子が解析できる。

著者

孫田 信一 小野 教夫 武藤 宣博 島田 厚良

出版者

愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

2000

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相互転座などの均衡型染色体構造異常を有し、そのホモ接合体やヘテロ接合体で各種疾患、発生異常、器官形成異常などを呈する系統を多数開発し、各種異常にそれぞれ関与する切断点遺伝子を探索するシステムの確立を目指した。まず、4.5シーベルトのX線照射雄との交配で得られる子獣では29.8%に染色体構造異常が見られ、そのホモ(またはヘテロ)接合体の中からこれまで種々の症状(発育障害、四肢形成異常、腎異形成、痙撃発作、行動異常、高発癌、早発老化、学習記憶障害など)を呈する12系統を分離した。構造異常を有する他の系統の約20.8%はホモ接合体で致死となり、2〜8細胞期を含む初期段階での発生停止、着床後早期の発生異常、器官形成異常などを示した。一方、マウス(およびチャイニーズハムスター)のDNAを用いて、定法によりゲノムライブラリーを作製し、マウスおよびハムスターゲノム由来の500以上のBAC及びコスミドクローンをFISH法で染色体上にマッピングした。さらに、相互転座ホモ接合体で発育障害と学習記憶障害を示す2系統、及び染色体13と16の相互転座ホモ接合体で特有の発生異常、器官形成異常を示す1系統のマウスを用いて、切断点遺伝子の解析を試みた。後者の切断点におけるBAC contigのFISH解析の結果、特定クローンが染色体16の切断点を挟むことが判明したので、遺伝子の分離と解析を図った。ホモ接合体で発育障害と学習記憶障害を示す2系統の遺伝子はかなり狭い範囲に特定したが、遺伝子決定には至っていない。マウス遺伝子から相同性を利用して同一機能のヒト遺伝子を特定することが容易になっている。染色体構造異常と各種症状や発生異常等を伴う動物系統について胚バンクとして系統的に保存していくならば、未知の遺伝子を含む多数の遺伝子の構造・機能の解析の有用な研究材料になるものと考える。

著者

水波 誠

出版者

東北大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1999

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1)嗅覚学習訓練法の開発:コオロギおよびゴキブリにおいて、それぞれ4種類の異なる嗅覚学習訓練法の開発に成功し、研究の目的に応じて使い分けることが可能となった。2)ゴキブリとコオロギの嗅覚学習能力の解析:ゴキブリとコオロギがヒトに優るとも劣らない嗅覚学習の能力を持ち、匂い学習の中枢機構の研究材料として適していることが明らかになった。特にコオロギでは、幼虫期に一旦成立した記憶は生涯保持されること、同時に7組の匂いを記憶できること、明暗の状況に応じて異なる匂いを報酬と連合させる状況依存的嗅覚学習の能力があること、が明らかになった。これらは昆虫の嗅覚学習能力について新知見をもたらすものであった。3)キノコ体のNO(一酸化窒素)シグナル伝達系の嗅覚記憶形成への関与:コオロギを材料とした行動薬理学的な研究により、NOシグナル伝達系が匂いの長期記憶の形成に関与することが示唆された。また、NO含有細胞の組織化学的染色により、キノコ体にシグナル伝達系が存在することが示唆され、これが長期記憶の形成を担うものと推察された。4)ゴキブリの脳の基本配線についての研究:ゴキブリの頚部縦連合からの逆行性染色により脳の下降性ニューロンを網羅的に同定した。下降性ニューロンは235対あり、その細胞体は23のクラスターを形成していた。それらの樹状突起の脳内分布の詳細が明らかになり、その結果、脳の感覚中枢から胸部の運動中枢に到る脳内の信号の流れの全体像の推定が初めて可能となった。これらの成果をもとに、昆虫の脳の基本設計についての仮説を提案した。

著者

片岡 洋行

出版者

岡山大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

2001

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本研究では、内分泌撹乱化学物質のin vivoでの毒性評価法として(1)遺伝的に雌雄で体色が異なる性的二色性メダカを用いて、形態及び体色変化をマーカーとした性転換に基づく内分泌撹乱化学物質のスクリーニング法と(2)雌特有の体内リン酸化蛋白質(ビテロゲニン)中の構成ホスホアミノ酸をバイオマーカーとする内分泌撹乱作用(エストロゲン様活性)の定量評価法を開発し、環境中の有害化学物質の毒性評価に応用することを目的とした。(1)では、緋色メダカが雄、白メダカが雌となる性的二色性メダカを用いて、孵化後の性分化が生じる時期にメダカを化学物質に曝露させ、形態学的雌雄(鰭の形状から判別)と遺伝的雌雄(色素斑点の有無から判別)を調べ、性転換魚の出現率を検討したが、稚魚が曝露中に死亡するケースが多く、明確な結論は得られなかった。(2)では、化学物質を含む水溶液中でメダカを一定期間飼育した後、5%トリクロロ酢酸を加えて蛋白質を沈殿回収した、得られた蛋白質を6N塩酸気相中で110℃、2時間加水分解した後、遊離したホスホアミノ酸は、水溶液中から簡単にN-イソプトキシカルボニルメチルエステル誘導体へ変換でき、FPD-GCにより選択的かつ高感度に分析できた。検出限界はGC注入量としてホスホセリン(P-Ser)50pg,ホスホスレオニン(P-Thr)40pgであった。雄の成熟メダカをβ-エストラジオール(E2)に曝露したところ、E2の入っていないコントロールに比べP-SerとP-Thrレベルが顕著に増加した、また、E2濃度(0.5〜10ppb)及び曝露日数(0〜10日)に依存してP-SerとP-Thrレベルは上昇したが、男性ホルモンのテストステロンによる曝露ではほとんどホスホアミノ酸レベルの上昇は認められなかった。さらに、合成エストロゲンであるEE2やDESでも著しいP-SerとP-Thrレベルの上昇が認められ、エストロゲン拮抗剤であるタモキシフェンの同時曝露によりこれらの上昇が抑制されたことから、蛋白質リン酸化レベルがエストロゲン様活性の指標になることが明らかとなった。この手法を用いて様々な環境化学物質の曝露によるエストロゲン様活性を調べたところ、フタル酸ジ-2-エチルヘキシル、ビスフェノールA、ノニルフェノール、PCBでは、5日間の曝露でほとんどエストロゲン様活性は観察されなかったが、60日間の長期曝露によりエストロゲン様活性を検出できることがわかった、これらの結果は、メダカを環境水中に曝露、あるいは環境中に生息する卵生生物のホスホアミノ酸レベルを調べることにより、環境汚染や生態系への影響を把握できることを示しており、内分泌撹乱化学物質の新しい毒性評価法として有効な手法になるものと期待される。

著者

高波 鐵夫 本谷 義信

出版者

北海道大学

雑誌

特定領域研究(A)

巻号頁・発行日

1998

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札幌市の北部一帯で1834年石狩地震(M6.5)による液状化跡が発見されていることから、この地震で震度5以上の地域があったことは確実である.しかし札幌市が大都市になってから直下に地震が発生していない.しかし、札幌市で震源があるか、あると推定される地震で、札幌で有感になった地震は1900年から現在まで34回報告され、札幌市直下にも定常的な地震活動があると言える.しかし1950年以降は地震が少なくなるとともに地震の規模が小さくなる傾向がみられる.このように過去に大地震が発生した可能性のある札幌市で直下型地震を想定した都市災害のシミュレーションを行うことは十分に意義があり、今回は過去に発生した地震の震源分布や震源メカニズムから、地震の断層面および破壊過程を幾つか仮定し、かっての石狩地震相当が起きた場合の札幌市内各地での理論地震波形を計算した.また理論加速度波形から理論震度を推定した.その結果、地震メカニズムによって各地の震度分布に違いがみられた.さらに地盤特性に依存した震度分布の地域性が見い出されているので地盤特性を考慮した詳細な地震被害想定図を作成しておくことが大変重要であることが明らかになった.場所によっては理論震度以上に大きな揺れを生じる地域も想定され、この種の研究の重要性があらためて確認された.さらに現実に近い想定地震を求めるべく研究をすすめている最中である.