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2008 Fiscal Year Final Research Report

Molecular mechanism of cataract induced by the ultra-violet radiation through the ozone-hole occurred over the Antarctica

Research Project

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Project/Area Number 18510022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Environmental impact assessment/Environmental policy
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

YAMAMOTO Tatsuyuki  Shimane University, 生物資源科学部, 教授 (60230570)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 哲也  島根大学, 教育学部, 教授 (90325035)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) 神田 啓史  国立極地研究所, 教育研究科, 教授 (70099935)
伊村 智  国立極地研究所, 教育研究科, 教授 (90221788)
Project Period (FY) 2006 – 2008
Keywords生態系影響評価 / 南極 / オゾンホール / 紫外線 / 白内障
Research Abstract

研究成果の概要:南極上空に発生するオゾンホールにより増加したB領域の紫外線が,動物眼の角膜や水晶体に及ぼす影響を,分子分光学的手法により研究した。牛角膜に紫外線を照射すると,照射時間に応じて,角膜コラーゲンのアミドII赤外バンドの強度が,アミドI赤外バンドと比較して強度を減少させることが,FT-IR測定によって明らかになった。これは,コラーゲンの主成分であるプロリン残基が紫外線によって損傷を受けた結果と解釈された。また,ビタミンを添加した牛眼試料では,上記の強度減少が抑制されることも確かめられた。更に,南極で紫外線曝露した牛眼の水晶体の近い赤外ラマン散乱測定の結果,水晶体のトリプトファン残基由来のラマンシグナルが,他のアミノ酸残基と比較して著しく減少していることが明らかになった。主にシステイン残基が酸化されて重合することが原因で生じる老化による白内障とは,明らかに異なる機構で紫外線による白内障が進行していることを示していた。
一方,南極昭和基地周辺で実施した,野生アデリーペンギンの眼の目視による調査では,眼に異常を来たしている個体を発見することは出来なった。ただし,ペンギン眼の分光学的な調査を実施しているわけではないので,分子レベルでの異常が眼に発生しているかどうかは未だに不明である。また,南極昭和基地周辺の紫外線強度の季節変動を連続的にモニターする目的で,昭和基地の環境科学棟に設置した分光装置の記録を日本に持ち帰って検討した。その結果,太陽光高度が等しい春と秋の紫外線強度が大きく異なり,春の強度が明らかに大きいことや,夏と比較してもB領域紫外線に限ってみると春の強度の方が大きいことも明らかになった。
このように,本研究によって紫外線が眼に引き起こす白内障などの異常を分光学的手法によってある程度解明することが出来た。オゾンホールによる紫外線強度の増大による影響を今後も継続して調査することが望ましい。

  • Research Products

    (18 results)

All 2009 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A ^1H NMR Spectroscopic Study on the Tryptophan Residues of Lysozyme Included by Glucosyl-β-cyclodextrin.2009

    • Author(s)
      Tatsuyuki Yamamoto, Teruya Kobayashi, Keisuke Yoshikiyo, Yoshihisa Matsui, Tetsuya Takahashi and Yuji Aso
    • Journal Title

      J. Mol. Struc. 920

      Pages: 264-269

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Binding and Catalytic Properties of 2-O-and 3-O-permethylated Cyclodextrins.2009

    • Author(s)
      Takuya Nagata, Keisuke Yoshikiyo, Yoshihisa Matsui, and Tatsuyuki Yamamoto
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn. 82(2)

      Pages: 196-201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetic Study on the Interactions of Cyclodextrins with Organic Phosphates and Thiophosphates2009

    • Author(s)
      Takuya Nagata, Kenta Yamamoto, Keisuke Yoshikiyo, Yoshihisa Matsui, and Tatsuyuki Yamamoto
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn. 82(1)

      Pages: 76-80

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complexation of a Disulfide-linked α-Cyclodextrin Dimer with 1-Alkanols2008

    • Author(s)
      Keisuke Yoshikiyo, Hideo Ohta, Yoshihisa Matsui, Tatsuyuki Yamamoto, and Yuji Okabe
    • Journal Title

      J. Mol. Struc. 891

      Pages: 420-422

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Effect of Glucosyl-β-cyclodextrin on the Hydrogen-Deuterium Exchange Rate Constant of the Peptide bonds of Chicken Egg White Lysozyme in a D_2O Solution.2008

    • Author(s)
      Keisuke Yoshikiyo, Masatoshi Sugimoto, Yuji Aso, Tetsuya Takahashi, Yoshihisa Matsui, and Tatsuyuki Yamamoto
    • Journal Title

      J. Mol. Struc. 888

      Pages: 375-378

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of Lactic Acid Bacteria Coexisting with a Nisin Z Producer in Tsuda-Turnip Pickles.2008

    • Author(s)
      Yuji Aso, Ai Takeda, Masako Sato, Tetsuya Takahashi, Tatsuyuki Yamamoto, Keisuke Yoshikiyo
    • Journal Title

      Curr. Microbiol. 57(1)

      Pages: 89-94

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMR Spectroscopy on the Complexation of 3,6-Anhydro-β-cyclodextrin with 2,6-Naphthalenedicarboxylate Ion.2007

    • Author(s)
      Keisuke Yoshikiyo, Yoshihisa Matsui, Tatsuyuki Yamamoto, and Yuji Okabe
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn. 80(6)

      Pages: 1124-1128

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Effects of Cyclodextrins on the Thermal Denaturation and Renaturation Processes of Bovine Pancreatic Ribonuclease A in an Aqueous Solution Studied by Circular Dichroism and Fluorescence Spectroscopy.2007

    • Author(s)
      Keisuke Yoshikiyo, Ritsuko Takeshita, Tatsuyuki Yamamoto, Tetsuya Takahashi and Yoshihisa Matsui
    • Journal Title

      J. Mol. Struc. 832

      Pages: 96-100

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Abrasion Properties of Polypropylene/Polyamide 6 Blend Fiber.2006

    • Author(s)
      Tetsuya Takahashi, Atsuo Konda, and Tatsuyuki Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Textile Engineering 52(3)

      Pages: 99-106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Circular Dichroism and Fluorescence Spectroscopy Studies of the Effect of Cyclodextrins on the Thermal Stability of Chicken Egg White Lysozyme in Aqueous Solution.2006

    • Author(s)
      Tatsuyuki Yamamoto, Noriko Fukui, Akihiro Hori, and Yoshihisa Matsui
    • Journal Title

      J. Mol. Struc. 782

      Pages: 60-66

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 南極昭和基地の紫外線が生物の眼に及ぼす影響に関する分光学的研究2009

    • Author(s)
      山本達之,高橋哲也,吉清恵介,村上直輝,古寺由樹,藤田耕樹,神田啓史,伊村智,工藤栄
    • Organizer
      第6回医用分光学研究会
    • Place of Presentation
      川崎
    • Year and Date
      2009-02-06
  • [Presentation] 南極由来の動植物を分離源とした好冷性微生物の培養2008

    • Author(s)
      高橋哲也,麻生祐司,山本達之,大谷修司,近藤哲男,笠井稚子,神田啓史,伊村智,工藤栄
    • Organizer
      第31回極域生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      板橋
    • Year and Date
      20081202-05
  • [Presentation] 2次元培養および再構成皮膚中のヒト皮膚線維芽細胞への紫外線照射の影響2008

    • Author(s)
      岩野耕助,山本達之,高橋哲也,麻生祐司,大谷修司,神田啓史,伊村智,工藤栄,入江伸吉,服部俊治,田中啓友
    • Organizer
      第31回極域生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      板橋
    • Year and Date
      20081202-05
  • [Presentation] 南極に生息する動植物からの好冷性乳酸菌の分離と機能解析2008

    • Author(s)
      麻生祐司,高橋哲也,山本達之,大谷修司,神田啓史,伊村智,工藤栄
    • Organizer
      第31回極域生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      板橋
    • Year and Date
      20081202-05
  • [Presentation] ,南極昭和基地で曝露した牛の水晶体と角膜への紫外線の影響に関する分光学的研究2006

    • Author(s)
      山本達之,高橋哲也,麻生祐司,大谷修司,神田啓史,伊村智,工藤栄,入江伸吉,服部俊治,田中啓友
    • Organizer
      第29回極域生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      板橋
    • Year and Date
      20061120-22
  • [Presentation] 南極昭和基地におけるコラーゲン人工皮膚を用いた曝露評価の季節変化2006

    • Author(s)
      高橋哲也,山本達之,麻生祐司,大谷修司,神田啓史,伊村智,工藤栄,入江伸吉,服部俊治,田中啓友
    • Organizer
      第29回極域生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      板橋
    • Year and Date
      20061120-22
  • [Presentation] 南極に生息する乳酸菌を利用した機能性食品の開発2006

    • Author(s)
      高橋哲也,山本達之,麻生祐司,大谷修司,神田啓史,伊村智,工藤栄
    • Organizer
      第29回極域生物シンポジウム
    • Place of Presentation
      板橋
    • Year and Date
      20061120-22
  • [Remarks] 新聞記事:岩手日報( 朝刊 ) 平 成 20年 1月18 日(金)掲載 南極に同行した岩手日報の新聞記者の鹿糠(かぬか)隊員によるものです。全国各誌に配信されましたので,朝日,読売などの大手新聞を含めて数10誌に掲載されました。

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Published: 2010-06-10   Modified: 2016-04-21  

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