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論文

Evaluation of tritium confinement performance of alumina and zirconium for tritium production in a high-temperature gas-cooled reactor for fusion reactors

片山 一成*; 牛田 宏樹*; 松浦 秀明*; 深田 智*; 後藤 実; 中川 繁昭

Fusion Science and Technology, 68(3), p.662 - 668, 2015/10

https://doi.org/10.13182/FST14-968
 被引用回数：16 パーセンタイル：79.46(Nuclear Science & Technology)

高温ガス炉にリチウムを装荷してトリチウムを製造する方法は、核融合炉へのトリチウム燃料の外部供給源の候補の1つとして注目されている。トリチウムを安全かつ効率的に製造する観点から、トリチウムの閉じ込めは重要な課題である。アルミナは気体の耐透過性に優れる物質として知られている。本研究では、市販のアルミナチューブを用いて水素透過試験を行い、水素の透過率、拡散係数及び溶解度を評価した。得られたデータを用いて、アルミナ被覆を施したリチウム化合物粒子からの水素の透過挙動シミュレーション計算を行った。また、ジルコニウム中の水素の挙動に係わる文献値を用いて、アルミナ被覆層へのジルコニウム添加の効果を検討した。500$$^{circ}$$C以上の高温では、トリチウムのほぼ全量がアルミナ被覆層を透過した。しかしながら、500$$^{circ}$$Cでは、微小なジルコニウム粒子をアルミナ被覆層に添加することで、トリチウムの漏れは0.67%以下に抑えることが期待できる。

論文

Electron spin resonance study on H$$_6$$$$^+$$, H$$_5$$D$$^+$$, H$$_4$$D$$_2$$$$^+$$, and H$$_2$$D$$_4$$$$^+$$ in solid parahydrogen

熊谷 純*; 稲垣 宏樹*; 刈谷 奏*; 牛田 考洋*; 清水 裕太*; 熊田 高之

Journal of Chemical Physics, 127(2), p.024505_1 - 024505_13, 2007/07

https://doi.org/10.1063/1.2748046

放射線照射した固体パラ水素中にH$$_6$$$$^+$$イオンとその同位体H$$_5$$D$$^+$$, H$$_4$$D$$_2$$$$^+$$, H$$_2$$D$$_4$$$$^+$$の電子スピン共鳴信号を観測することに初めて成功した。これは水素分子イオンはすべてH$$_3$$$$^+$$かそれを核にしたクラスターイオンであるとするこれまでの通説を否定する意義深い研究である。われわれはまたH$$_5$$D$$^+$$, H$$_4$$D$$_2$$$$^+$$において主軸上に沿って顕著な電子の波動関数におけるD$$_{2it d}$$対称の破れがあることと、H$$_6$$$$^+$$+HD$$rightarrow $$H$$_5$$D$$^+$$+H$$_2$$などの同位体濃縮反応が起こっていることを見いだした。

口頭

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakaraensis}$におけるDNA polymerase B遺伝子破壊株の特徴

櫛田 卓志*; 鳴海 一成; 藤原 伸介*; 今中 忠行*; 東端 啓貴*

no journal, , 

${it T. kodakaraensis}$の${it polB}$遺伝子について解析を進める過程で、ポリメラーゼドメインの保存領域であるRegion2が欠失した株を見いだし、PolBが細胞の生育に必須ではないことを発見した。本研究では、${it T. kodakaraensis}$においてPolBがDNA複製以外に果たす役割を解明することにより、アーキアのDNA複製機構に関し新たな知見を与えることを目的とした。今回、${it T. kodakaraensis}$ ${it polB}$遺伝子の完全破壊株の作製に成功した($$Delta$$${it polB}$株)。この株について17時間培養した菌体にUV,メチルメタンスルホン酸,マイトマイシンC,$$gamma$$線といったDNA損傷ストレスを与えた後、プレート上で培養した。その結果、親株に比して$$Delta$$${it polB}$株は、試みたすべてのDNA損傷ストレスに対し高い感受性を示すことが確認できた。この結果から、${it T. kodakaraensis}$において${it polB}$遺伝子は必須遺伝子ではないが、DNA修復機構に深く関与していることが示唆された。

口頭

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakaraensis}$ DNA PolB破壊株のDNA損傷ストレス感受性

倉内 康行*; 櫛田 卓志*; 鳴海 一成; 藤原 伸介*; 今中 忠行*; 東端 啓貴*

no journal, , 

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakaraensis}$にはファミリーB型のPolBとファミリーD型のPolDの2種類のDNAポリメラーゼが存在し、その両者がDNA複製において必須であると考えられてきた。しかし、われわれはこれまでに、${it T. kodakaraensis}$のDNAポリメラーゼ遺伝子のうち${it polB}$遺伝子破壊株($$Delta$$${it polB}$株)の取得に成功し、PolBが細胞の生育に必須ではないことを見いだした。本研究では、対数増殖期(5時間培養)の$$Delta$$${it polB}$株に対してDNA損傷ストレスを与えたところ、定常期の細胞に比して感受性の低下が見られた。対数増殖期に発現しているDNA修復関連酵素が PolBの機能を相補している可能性が示唆された。${it polB}$遺伝子が破壊されたことで変動する遺伝子群を調べることが今後の課題である。

口頭

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakarensis}$のDNA polymerase Bは細胞の生育に必須ではない

櫛田 卓志*; 倉内 康行*; 鳴海 一成; 藤原 伸介*; 今中 忠行*; 東端 啓貴*

no journal, , 

${it Thermococcus kodakaraensis}$の${it polB}$遺伝子について解析を進める過程で、ポリメラーゼドメインの保存領域が欠失した変異株を取得し、PolBタンパク質が細胞の生育に必須ではない可能性を見いだした。本研究では、${it T. kodakaraensis}$においてPolBタンパク質のDNA複製機構以外に果たす役割を解明することにより、超好熱性アーキアのDNA複製機構に新たな知見を得ることを目的とした。今回、${it T. kodakaraensis polB}$遺伝子の完全破壊株の作製に成功した($$Delta$$${it polB}$株)。この株について17時間培養した菌体に、紫外線,メチルメタンスルホン酸,マイトマイシンC, $$gamma$$線といったDNA損傷ストレスを与えた後、固形培地上で培養した。その結果、親株に比して$$Delta$$${it polB}$株は、試みたすべてのDNA損傷ストレスに対して高感受性を示した。この結果から、PolBタンパク質は、${it T. kodakaraensis}$の細胞の生育には必須ではないが、DNA修復機構に深く関与していることが示唆された。

口頭

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakarensis}$DNAポリメラーゼB遺伝子破壊株のDNA損傷ストレス感受性の解析

櫛田 卓志*; 鳴海 一成; 藤原 伸介*; 今中 忠行*; 東端 啓貴*

no journal, , 

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakarensis}$には、ファミリーB型とファミリーD型の2種類のDNAポリメラーゼの遺伝子がそれぞれ1つずつ見いだされている。ファミリーB型のポリメラーゼPolBは、高いDNA伸長能と正確性を持つなどの特徴から、DNA複製に必須なポリメラーゼで、おもにリーディング鎖の合成を担っていると考えられてきた。しかし、完全遺伝子破壊株が作製できたことから、PolBが細胞の生育に必須ではなく、果たしてDNA複製に必須なのかどうかが疑問視され始めている。本研究では、当該遺伝子の破壊株のDNA損傷ストレスに対する感受性を解析し、${it Thermococcus kodakarensis}$のPolBの機能を推定することを目的とした。その結果、遺伝子破壊株が野生株に比べてさまざまな変異原に感受性を示したことから、PolBはDNA修復に重要な役割を果たしていることが示唆された。

口頭

Characteristics of DNA polymerase B in hyperthermophilic archaeon ${it Thermococcus kodakarensis}$

櫛田 卓志*; 鳴海 一成; 藤原 伸介*; 今中 忠行*; 東端 啓貴*

no journal, , 

${it Thermococcus kodakarensis}$の${it polB}$遺伝子について解析を進める過程で、ポリメラーゼドメインの保存領域を欠失した変異株を取得し、PolBタンパク質が細胞の生育に必須ではない可能性を見いだした。そこで、${it T. kodakaraensis}$においてPolBタンパク質のDNA複製機構以外に果たす役割を解明することにより、超好熱性アーキアのDNA複製機構に新たな知見を得ることとした。今回、${it T. kodakaraensis polB}$遺伝子の完全破壊株の作製に成功した($$delta$$${it polB}$株)。この株について17時間培養した菌体に、紫外線,メチルメタンスルホン酸,マイトマイシンC, $$gamma$$線といったDNA損傷を与えた後、固形培地上で培養した。その結果、親株に比べて$$delta$$${it polB}$株は、試みたすべてのDNA損傷に対して高感受性を示した。この結果から、PolBタンパク質は、${it T. kodakaraensis}$の細胞の生育には必須ではないが、DNA修復機構に深く関与していることが強く示唆された。

口頭

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakarensis}$由来DNAポリメラーゼBのDNA修復における役割

東端 啓貴*; 櫛田 卓志*; 鳴海 一成; 今中 忠行*; 藤原 伸介*

no journal, , 

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodakarensis}$には、ファミリーB型とファミリーD型の2種類のDNAポリメラーゼの遺伝子が、それぞれ1つずつ見いだされている。ファミリーB型のポリメラーゼPolBは、高いDNA伸長能と正確性を持つなどの特徴から、DNA複製に必須なポリメラーゼで、おもにリーディング鎖の合成を担っていると考えられてきた。しかし、完全遺伝子破壊株が作製できたことから、PolBが細胞の生育に必須ではなく、DNA複製に必須なのかどうかが疑問視され始めている。本研究では、当該遺伝子の破壊株のDNA損傷ストレスに対する感受性を解析し、${it T. kodakarensis}$のPolBの機能を推定することを目的とした。その結果、野生株と比較して、遺伝子破壊株はさまざまな変異原に感受性を示した、このことから、PolBはDNA修復に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。

口頭

${it Thermococcus kodatarensis}$の${it polB}$遺伝子破壊株の表現型解析

櫛田 卓志*; 鳴海 一成; 藤原 伸介*; 今中 忠行*; 東端 啓貴*

no journal, , 

超好熱性アーキア${it Thermococcus kodatarensis}$の${it polB}$遺伝子破壊株の作製に成功し、DNA polymerase Bが当該微生物の生育に必須ではないことを発見した。また、この${it polB}$遺伝子破壊株はDNA損傷ストレスに対して高い感受性を示したことから、従来考えられていたDNA複製型polymeraseではなく、DNA修復型polymeraseであると強く示唆されている。一方、DNAは熱によっても不安定化し、化学的分解が促進される。例えば、脱プリン化に起因する鎖切断などがあげられ、熱によるDNA損傷も、最終的にはDNA polymeraseを含めた修復タンパク質による修復を受けると推測される。そこで現在、至適温度以上の高温条件における${it polB}$遺伝子破壊株の表現型解析を進めている。

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