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2013 年度 実績報告書

南極オゾンホール経由の紫外線がペンギンの眼に及ぼす影響のリアルタイム分光分析

研究課題

研究課題/領域番号 24310022
研究機関島根大学

研究代表者

山本 達之  島根大学, 生物資源科学部, 教授 (60230570)

研究分担者 山本 直之  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80256974)
安藤 正浩  早稲田大学, 付置研究所, 助教 (50620803)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード南極 / オゾンホール / ペンギン眼 / 紫外線 / ラマン分光法 / 解剖学
研究概要

南極昭和基地周辺で採取したアデリーペンギン(Pygoscelis adeliae, Hombron & Jacquinot, 1841)死亡ペンギン個体から摘出した眼の網膜標本を用いて,神経節細胞の様態を解剖学的に精査した。その結果,サイズの異なる大小 2 つの亜集団が存在することが分かった。それらを区別して分布様式を調べた結果,2 つの細胞群は異なる分布様式を示し,小型細胞は網膜の中央部に1カ所水平な帯状の高密度領域が,大型細胞は網膜の側頭部と吻側部の 2 ヵ所に高密度部位が認められた。現在,紫外線の影響が無いか更に調べている。
本申請課題の進行中の2年間に,砕氷艦しらせが,連続して昭和基地接岸に失敗するという,想定外の事態が生じたために,研究課題遂行に重大な障害が発生したが,過去に採取したペンギン個体を有効に活用することによって,解剖学的な観点から新たな知見が得られた。詳細は,平成26年3月に実施された水産学会春季年会で予備的に発表した。現在,論文にまとめている。
今年度は,第55次南極観測隊夏隊によって得られた,新たなペンギン個体が4月以降に日本に到着する予定である。現地の隊員からの情報によると,ラマン分光測定用,解剖学的調査用の死亡個体を,各々複数採取できたという情報を得ている。これらの試料を用いてラマン分光測定と解剖学的調査を実施する予定にしている。
ラマン分光測定の際には,水晶体のクリスタリン,角膜のコラーゲンの主鎖の高次構造に鋭敏なアミドIラマンバンドと,また,これらタンパク質側鎖をとりまく環境に鋭敏な,チロシン残基側鎖のダブレットに特に注目して解析を行う予定にしている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

南極昭和基地周辺の氷が厚かったために,砕氷艦しらせが,平成24年と25年の2年に渡って昭和基地に接岸できないという異常事態が発生した。このため,南極地域観測隊の竿不破基地における研究実施計画が大幅に変更され,本申請課題遂行に必須であるペンギン個体の採取を行うことが2年間不可能になった。幸い,過去の南極地域観測によってすでに採取されていたペンギン個体を利用することができたために,ペンギン眼の解剖学的研究の遂行は行うことができたが,ラマン分光測定を昭和基地いおいて実施することが不可能になった。26年度は,本申請課題の最終年度として,日本に持ち帰った死亡ペンギン個体の試料を用いて,ラマン分光測定を実施し,計画の遅れを可能な限り取り戻すことにしている。

今後の研究の推進方策

本年は,第55次南極地域観測隊夏隊が,昭和基地周辺で採取したアデリーペンギン死亡個体の眼のラマン分光測定を実施する。ラマン分光測定には,本申請課題の研究費で購入したポータブルラマン測定装置を用いる。ペンギン水晶体のクリスタリンたんぱく質主鎖の構造に対する紫外線の影響を,アミドI,アミドIIIラマンバンドの解析によって実施する。また,過去の研究によって紫外線の影響が指摘されている芳香族アミノ酸,特にトリプトファンへの影響を,ラマン分光測定によって精査することにしている。同様に角膜コラーゲンへの影響も,ラマン分光測定によって調べる予定にしている。
一方,網膜への影響は,解剖学的研究とラマン分光法を組み合わせて実施する予定にしている。上記の結果について,まとめて関連する学会で発表し,最終的には学術論文にまとめて公表する予定である。

次年度の研究費の使用計画

砕氷艦しらせが,南極昭和基地に2年連続して接岸失敗したために,本申請課題で必須なアデリーペンギンのポータブルラマン装置による現地での観測の実施が不可能になったため。このため,ポータブルラマン装置を用いたラマン分光測定は,平成26年4月以降に,日本に持ち帰った死亡ペンギン個体を用いて実施することに,研究計画を変更した、次年度使用額は,平成26年度に,上記の死亡ペンギン個体を用いて実施するための機器や試薬の購入に用いる予定である。
平成26年4月以降に,砕氷艦しらせによって日本に運搬到着する予定の死亡ペンギン個体を用いて,ポータブルラマン装置による測定を実施する。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A 1H NMR Titration Study on the Binding Constants for D- and L-Tryptophan Inclusion Complexes with 6-O-α-D-Glucosyl-β-cyclodextrin. Formation of 1:1 and 2:1 (Host : Guest) Complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Akita, Yoshihisa Matsui and Tatsuyuki Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure

      巻: 1060 ページ: 138–141

    • DOI

      10.1016/j.molstruc.2013.12.020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of coenzyme Q10 included by γ-cyclodextrin on the growth of fission yeast studied by microscope Raman spectroscopy.2013

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Nishida, Tomohiro Kaino, Ryo Ikarashi, Daisuke Nakata, Keiji Terao, Masahiro Ando, Hiro-o Hamaguchi, Makoto Kawamukai, and Tatsuyuki Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure

      巻: 1048 ページ: 375–381

    • DOI

      10.1016/j.molstruc.2013.05.066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 南極観測における分光学の活用2013

    • 著者名/発表者名
      山本達之,鈴木秀彦
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: 62 ページ: 74-84

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The saccus vasculosus of fish is a seasonal sensor.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakane Y, Ikegami K, Iigo M, Ono H, Takeda K, Takahashi D, Uesaka M, Kimijima M, Hashimoto R, Arai N, Suga T, Kosuge K, Abe T, Maeda R, Senga T, Amiya N, Azuma T, Amano M, Abe H, Yamamoto N, Yoshimura T.
    • 雑誌名

      Nature Comm.

      巻: 4 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/ncomms3108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of the forebrain- Revisiting the pallium.2013

    • 著者名/発表者名
      Finger TE, Yamamoto N, Karten HJ, Hof PR.
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol.

      巻: 521 ページ: 3601-3603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 終脳へ至る一般臓性感覚系:硬骨魚類の一般臓性感覚神経路は哺乳類や鳥類と類似する2013

    • 著者名/発表者名
      吉本正美, 山本直之
    • 雑誌名

      東京医療学院大学紀要

      巻: 1 ページ: 7-22

  • [学会発表] アデリーペンギンPygoscelis adeliaeにおける網膜神経節細胞の分布2014

    • 著者名/発表者名
      六車香織,田邊優貴子,伊村智,工藤栄,山本達之,山本直之
    • 学会等名
      平成26年春期水産学会
    • 発表場所
      (函館)北海道大学函館キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140331
  • [学会発表] システイン修飾シクロデキストリンとトリプトファンとの包接錯体形成2014

    • 著者名/発表者名
      吉清恵介・松井佳久・山本達之
    • 学会等名
      第94回日本化学会春季年会
    • 発表場所
      (名古屋)名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 好酸球性食道炎のラマン分光法による診断の試み2013

    • 著者名/発表者名
      山本達之,野々村安衣,五十嵐良,大嶋直樹,本間良夫,木下芳一,安藤正浩,濵口宏夫
    • 学会等名
      第11回医用分光学研究会
    • 発表場所
      (福井)三国観光ホテル
    • 年月日
      20131207-20131208
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化亜鉛ナノ粒子の医生物応用2013

    • 著者名/発表者名
      藤田恭久,橋本英樹,頓宮美樹,山田高也,西村浩二,吉清恵介,秋吉英雄,山本達之,松本暁洋,藤井政俊,藤原純子,栂とも子,竹下治男,礒部威
    • 学会等名
      第11回医用分光学研究会
    • 発表場所
      (福井)三国観光ホテル
    • 年月日
      20131207-20131208
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of functional Zinc Oxide nanoparticles for biomedical applications2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujita, H. Hashimoto, M. Tongu, T. Yamada, K. Nishimura, K. Yoshikiyo, H. Akiyoshi, T. Yamamoto, A. Matsumoto, M. Fujii, J. Fujihara, T. Toga, H. Takeshita and T. Isobe
    • 学会等名
      THE CHINA-JAPAN SYMPOSIUM ON NANOMEDICINE
    • 発表場所
      南京(中国)東南大学
    • 年月日
      20131026-20131028
    • 招待講演
  • [学会発表] α-リポ酸のγ-シクロデキストリン包接体が分裂酵母の代謝に与える影響の顕微ラマン分光法による評価2013

    • 著者名/発表者名
      山本 達之,五十嵐 良,吉清 恵介,松井 佳久,寺尾 啓二,中田 大介,生田 直子,戒能 智宏,川向 誠,安藤正浩,重藤真介,濵口宏夫
    • 学会等名
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      (熊本)くまもと県民交流館パレア
    • 年月日
      20130912-20130913
  • [学会発表] 電荷を有するシクロデキストリン誘導体とトリプトファンとの包接錯体形成2013

    • 著者名/発表者名
      吉清恵介,松井佳久,山本達之
    • 学会等名
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      (熊本)くまもと県民交流館パレア
    • 年月日
      20130912-20130913
  • [学会発表] モノグアニジノ修飾α-シクロデキストリンの3種類の構造異性体とp-ニトロフェノレートイオンとの包接錯体形成2013

    • 著者名/発表者名
      竹澤圭太,吉清恵介,松井佳久,山本達之
    • 学会等名
      第30回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      (熊本)くまもと県民交流館パレア
    • 年月日
      20130912-20130913
  • [学会発表] A Microscopic Raman Study on the Effects of Inclusion Complexes of Some Physiologically Active Reagents Stabilized by γ-cyclodextrin on the Metabolism of a Mutant Fission Yeast Strain2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, T. Nishida, R. Ikarashi, T. Kaino, M. Kawamukai, N. Ikuta, D. Nakata, K. Terao, M. Ando, H. Hamaguchi
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • 発表場所
      (神戸)神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      20130825-20130830
  • [学会発表] A Raman Mapping Study on the Effects of Inclusion Complexes of α-lipoic acid by γ-cyclodextrin on the Metabolism of a Mutant Fission Yeast Strain2013

    • 著者名/発表者名
      R. Ikarashi, T. Yamamoto, T. Nishida, T. Kaino, M. Kawamukai, N. Ikuta, D. Nakata, K. Terao, M. Ando, H. Hamaguchi
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • 発表場所
      (神戸)神戸コンベンションセンター
    • 年月日
      20130825-20130830
  • [学会発表] α-リポ酸包接体が分裂酵母の生育に与える影響のラマン分光法による研究2013

    • 著者名/発表者名
      五十嵐 良,寺尾 啓二,中田 大介,生田 直子,安藤 正浩,重藤 真介,濵口 宏夫,戒能 智宏,川向 誠,山本 達之
    • 学会等名
      第36回農芸化学会中国四国支部大会
    • 発表場所
      (松江)島根大学松江キャンパス
    • 年月日
      20130608-20130608
  • [図書] 魚類の脳形態.行動生物学辞典.2013

    • 著者名/発表者名
      山本直之
    • 総ページ数
      580
    • 出版者
      東京化学同人
  • [図書] シクロデキストリンの科学と技術2013

    • 著者名/発表者名
      山本 達之,川向 誠,寺尾 啓二,濵口 宏夫
    • 総ページ数
      314
    • 出版者
      シーエムシー

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公開日: 2015-05-28  

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