hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
櫛状ポリエチレングリコール誘導体による酵素の安定化

耐熱性については、糖鎖を除去しないもの(β-Fructofuranosidase(+CHO)とPM_<100>-β-Fructofuranosidase(+CHO))についてはPM_<100>修飾の有無に関わらず耐熱性に変化がみられず、ともに温度の上昇に従って同じ様な曲線を描いて失活していった。糖鎖を除去した場合、β-Fructofuranosidase(-CHO)よりPM_<100>-β-Fructofuranosidase(-CHO)のほうが、あらゆる測定ポイントで常に5%程上回るという若干の効果が得られた。pH依存症はPM_<100>-β-Fructofuranosidase(-CHO)だけがその活性提示範囲を拡げ、PM_<100>修飾効果を上げた他の試料では活性を失う範囲でもその活性を維持し他の試料の30%程のプラス効果が認められた。有機溶媒中での合成能については否定的な現状である。エタノール中での配糖体の合成反応は行われているのだが(TLCによる確認)フルクトオリゴ糖の合成は未だしの状態である。申請者らはすでに、トリプシン及びアスパラギナーゼ等の酵素にポリエチレングリコール誘導体(櫛型修飾剤PM_<100>およびPM_<13>、以下PMと略)を化学修飾し、その耐熱性、耐酸性、タンパク質分解酵素に対する耐性等の獲得(即ち安定化)に成功している。申請者らは分子量の50%を占める糖鎖を持った酵母由来のインベルターゼをPM修飾した場合の有効性を検討した。酵素の至適pPH4.5とPM付加に適した酸性度がpH8.0以上であるため、4°C以下で反応時間1時間以内反応後直ちに至適pH緩衝液を用い、限外濾過することで酵素の失活を防いだ。その結果、インベルターゼのPM修飾には成功したが糖鎖を持つ酵素をそのままPM修飾してもPMによる酵素の安定化は得られないことが判った。申請者らはPM修飾による酵素の安定化を獲得させるべく酵素の糖鎖を除去してから修飾剤を結合させることを試行した。糖鎖除去酵素としてエンドグリコシダーゼHを用い糖鎖除去した後pH調整してからPM修飾した酵素と糖鎖除去処理だけの酵素および未処理酵素とを用い次の結果を得た。65°Cにおける熱安定性に於いて、最も安定性に欠けていたのは糖鎖除去処理だけを施した未修飾インベルターゼで90分の曝露によって完全失活したが、その時点でPM修飾インベルターゼは50%の活性を残していた。なお、未処理インベルターゼは40%の残存活性があった。タンパク質分解酵素に対する耐性に於いてもトリプシン処理に対して、糖鎖除去処理だけを施した未修飾インベルターゼは30分処理後に10%しか残存活性が認められず、PM修飾インベルターゼは30%以上の活性を保持してい他のに対し未処理インベルターゼの残存活性は20%に止まった。pH依存性における比較でも、糖鎖除去処理だけを施した未修飾インベルターゼはその至適範囲はpH4.05.5を、PM修飾インベルターゼはpH3.57.0を示したが未処理インベルターゼはpH3.56.0であった。以上のことは、これまで単なるPM修飾だけでは酵素を安定化できないと思われていた糖鎖を持つ酵素も糖鎖除去の後でpM修飾すれば安定化が獲得できるようになる、即ち、酵素の安定化という技法が一般化できることを示唆するものである。さらに、次の糖鎖を持つ酵素としてガラクトシダーゼを考慮に入れている。耐熱性については、糖鎖を除去しないもの(β-Fructofuranosidase(+CHO)とPM_<100>-β-Fructofuranosidase(+CHO)についてはPM_<100>修飾の有無に関わらず耐熱性に変化がみられず、ともに温度の上昇に従って同じ様な曲線を描いて失活していった。pH依存症はPM_<100>-β-Fructofuranosidase(-CHO)だけがその活性提示範囲を拡げ、PM_<100>

修飾効果を上げた他の試料では活性を失う範囲でもその活性を維持し他の試料の30%程のプラス効果が認められた。有機溶媒中での合成能については否定的な現状である。エタノール中での配糖体の合成反応は行われているのだが(TLCによる確認)フルクトオリゴ糖の合成は未だしの状態である。
高温メスバウア分光による新高温構造材料・金属間化合物の動的その場観察

高温メスバウア分光により室温から融点付近(<1500°C)までの全温度領域に於て、Ni-Al-X基合金(X=Fe)の状態を高温で直接調べ、出現する相の同定、金属間化合物中に導入したプローブFe原子周囲の局所的な電子状態やそれに基づく結合力、Fe原子の振動状態、さらにはFe原子の拡散によるジャンプ頻度等を明らかにすることが、本研究の目的である。これまで、^<57>Feを含んだNi_<50>Al_<50>-Fe合金の作製でいくつかの問題点を抱え、最近ようやく高温測定を開始するまでに至った:(1)^<57>Fe同位体は高価で、試料溶解は当初、0.5g程度で電子ビーム溶解により行ったが、Alの蒸発による組成のズレが大き過ぎた。そこで、アーク溶解を外部に依頼し、^<57>Feを含んだNi_<53>Al_<46>Fe_1,Ni_<63>Al_<36>Fe_1合金試料を得た。(2)試料が脆く、薄いディスクを作製することが非常に困難である。ビューラー社のアイソカットで500μmまで切段後、100μmまで化学研磨することにより、最終的に測定可能な試料ができた。得られた試料は、B2構造を有するβ-NiAl相の試料であることが、X線解析により確かめられた。10^<-6>Paの真空度の下、室温から1200°Cまでの温度範囲で、Ni_<53>Al_<46>Fe_1合金のメスバウアスペクトルの測定を行った。Fe原子はNi原子と同じサイトを占有すると考えられ、スペクトルは主に第一近接の原子配置により決定される。これを考慮すると、第一近接がすべてAl原子の成分と、1個Ni原子がAl原子を置換した成分で解析できる。現在、さらに測定が進行中である。今後、化学量論組成と、Alが多い方にズレた試料を作製し、構造原子空孔がFe原子の拡散挙動に与える影響を調べる予定である。
酸化ストレスを介した統合失調症と双極性障害の連続性に関する基礎的研究

統合失調症や双極性障害の病態はいまだ不明であるが、近年の研究から、両疾患における神経可塑性の障害や酸化ストレスの関与が指摘されており、さらにこれらは統合失調症でより顕著な傾向が認められる。社会的孤立は、酸化ストレスを介して神経可塑性を障害させる。本研究では、実験動物を用いて、社会的孤立の負荷期間が延長されるのに伴い、双極性障害様の行動を経て統合失調症様の行動に至るのかを観察する。本研究は、統合失調症や双極性障害といった内因性精神疾患の病態を一元的に解明していく突破口となることや、生物学的精神医学と、単一精神病論も論じられる精神病理学との架け橋となることが期待される。
食品構造の修飾と新機能の開発

本班は開発研究の技術思想として"修飾"をとりあげ、これを方法論的に異なる3つの類型に分別して研究を運営している。それぞれについての成果の要約を以下に記す。1.生物工学的修飾法の活用感染防御の効果をもつと期待されるコメ種子オリザシスタチンをcDNAレベルで修飾し、変異オリザシスタチンを大腸で発現させた(荒井)。パン酵母イソ-1-チトクロムCの部位指定変異によりN末端プロセシングの一般則を導んいた(崎山)。コメ種子貯蔵タンパク質については、シグナル配列の特徴の解明を通じて機能性・プロラミンを分子育種する方向を確認し(田中)、グロブリン画分の酵素修飾によってアトピー性皮膚炎を誘起しない米粒を開発した(荒井)。2.化学的・物理的修飾法の活用タンパク質性制癌物質の高分子ハイブリッドを素材とし、これを油脂分散状で経口投与するとリンパ管経由で体内に取り込まれることを示した(前田)。また、押出し成型法によって諸種食品タンパク質を修飾する過程で、機能性を損うことなく加圧加湿しうる条件を見いだした(土井)。3.プロセス工学的手法の導入機能性分子分子種を準安定状態に置き、機能性を確保する意図で粉末状エマルションの開発を試みており、単一液滴乾燥装置を作製し、被覆剤の選択を行っている(松野)。一方、食品の表面物性の評価にフラクタル次元という指標を導入した(矢野)。これを活用すれば、食物繊維のコレステロール吸着能などをフラクタル次元の関数として把えることができると予想され、新しい観点からの表面設計が可能になると期待される。
非装着型スマートセンサを用いた多機能学習活動フィードバックシステムの開発と評価

本研究は、ヒューマンセンシング情報を活用し、学習状況を推測する行動認識研究である。具体的に、多様な学習活動を計測するシステムの開発、及び学習活動の定量化・可視化手法の研究を行った。結果として、9軸モーションセンサを用いて、無線で学習行動をセンシングすることができた。また、ノイズ除去、特徴量抽出、機械学習を行い、98.5%の識別率で5種類の学習活動を自動的に分類することができた。さらに、EEG脳波解析により学習行動情報と学習心理状態の関連付けを行った。本研究の成果を教育現場にフィードバックすることにより、教員は生徒の学習活動に応じて授業内容・方法を改善、質を向上させることが期待される。本研究は、ヒューマンセンシング情報を用いて学習者の学習状態を推測するため、振動、モーションなどの非装着型スマートセンサを用いて、多様な学習活動を計測するシステムの開発、及び学習活動の定量化・可視化手法の実現を目的とする。初年度は主に、学習活動を反映する要因の調査、学習活動の分類及び構造定義、ヒューマンセンシング情報計測システムのデザインを行った。今年度は、初年度にデザインした多機能フィードバックシステムの試作、学習活動の抽出・推定、並びに予備実験を行った。まず、6軸モーションセンサを用いて、人間の行動を計測するシステムを構築した。具体的には、本研究では三軸の加速度、角速度(ジャイロ)、地磁気(方位)センサを搭載したIMU-Zモーションセンサモジュールを利用し、Bluetoothによる無線でセンサデータをパソコンに転送するシステムを構築した。その結果、学習者が拘束されることがなく、センサをポケットに入れるだけで各行動を計測することが可能になった。次に、各行動を認識するため、機械学習ツールを利用し各行動状態の特徴量を抽出した。具体的には、WEKAという機械学習ツールを利用し、学習フェイズで実験者から一連の動きに関するセンサデータを記録し、学習活動の識別器を作る。次に分析対象である学習者から、同様にセンサデータを取得し、特徴量の抽出を行い、生成された識別器に入力し、自動的に学習活動の識別を行った。予備実験で行った結果として、揺らす、静止、前傾、後傾、横傾、歩くの行動に関して、行動認識率は65%で正しく分類された。以上の成果を関連する国内の学会、国際会議にて発表した。次年度は、各活動と学習状態の関連付けを解明するため、多様な学習活動の収集、認識アルゴリズムの改善を行い、現場での実証実験を行う。教育現場にフィードバックすることにより、教員は生徒の学習活動に応じて授業内容・方法を改善、質を向上させることを本研究の最終目的とする。今年度は上記の目的を達成するために、主に、学習活動を反映する要因の調査、学習活動の分類及び構造定義、ヒューマンセンシング情報計測システムのデザインを行った。まず、授業内容・方法を改善するために必要な生徒の学習活動フィードバック情報、支援機能を調査した。具体的には、加速度センサを用いた身体動揺の測定を検討した。その結果、加速度センサは、上下、左右、前後方向の振動を検知し、姿勢を推定可能と示唆された。さらに、MEMSによる小型高性能なモーションセンサが開発され、より高い精度で人間の静的な状態や動的な姿勢を計測可能になるため、関連センサの購入及び開発が行われた。次に、システムデザインでは、要素分析によって学習活動フィードバックを提供する際に必要なヒューマンセンシング情報を検討した。具体的には、非装着センサの種別、設置場所、精度、パラメータなどを検討した。HASC(Human Activity Sensing Consortium)に参考し、人間行動理解のための大規模データベースの構造を検討した。また、Microsoft社開発されたKinectセンサを利用し、人間行動の深度、RGB、関節など3次元情報を抽出し、多様な学習活動を計測、識別することができた。次年度は、今年度の研究成果を踏まえて、デザインした多機能フィードバックシステムの試作、学習活動の抽出・推定、並びに予備実験を行う。本年度は、昨年度の計画を継続し、学習行動を計測・解析するシステムの改良、推定認識率の改善、及び学習行動情報と学習心理状態の関連付けを行った。まず、計測・解析システムの改良を行った。昨年度は、市販IMU-Zモーションセンサモジュールを利用して人間の行動を計測するシステムを構築したが、高価なため、今年度は低価格であるオープンソースハードウェアArduinoと9軸モーションセンサを使って、学習行動の計測システムを構築した。また、LabView(National Instruments社)を使って計測されたセンシングデータから特徴量を抽出・解析するシステムの改良を行った。次に、行動を認識するため、昨年度開発した識別器の改良を行った。

具体的には、収集した大規模な行動データから、ノイズ除去および学習アルゴリズムJ48を用いた機械学習を行った。結果として、揺らす、静止、前傾、後傾、横傾、歩くの行動認識率は昨年度より改善され、平均90%で正しく分類された。最後に、各学習行動と学習心理状態の関連付けを行った。具体的には、脳波を検出する無線ヘッドセットemotivを使って、各学習行動のEEG脳波を記録・解析した。記録された脳の活動をα波、β波に分け、頭部の活発度により安静度、集中度など心理状況を推測した。そして、モーションセンサから得られた行動情報とEEGから得られた心理状態の関連付けを行った。結果として、集中低下に伴い、揺らす、傾きなど行動が多く見られた。以上の成果を、日本教育工学会、国際会議e-Learn2014にて発表した。今後、様々な学習行動を認識するため、更に多くの学習行動の収集、認識精度の向上が必要になる。教育工学今年度の計画は前年度にデザインした多機能フィードバックシステムの実現と学習活動の抽出・推定を行う。計画通りに、6軸モーションセンサを利用した行動計測するシステムを構築した。また、機械学習ツールを利用し、計測したセンシングデータを6種類の行動に識別できた。そのほか、予備実験で65%の認識率で学習者の行動を計測・識別できた。今年度で得られた研究成果を教育工学会第29回全国大会で口頭発表、関連研究を国際会議APIRCで発表した。本研究最大の特徴は、工学センシング技術の利用により、非装着型スマートセンサを用いて学習者の学習状況を的確に客観的把握し、FDの改善、教育効果の向上など貢献が期待できる。今年度の計画は学習活動を反映する要因の調査、学習活動の分類及び構造定義、ヒューマンセンシング情報計測システムのデザインを行う。計画通りに、授業改善ニーズを得るために専門家へのインタビュー、講義観察、公開情報(論文・書籍等)の整理、先行研究の知見によって、授業内容・方法を改善するために必要な生徒の学習活動フィードバック情報、支援機能を検討した。また、非装着センサの種別、設置場所、精度、パラメータなどを検討し、HASCに参考し、人間行動理解のための大規模データベースの構造を検討した。そのほか、研究アドバイザーと現場教員と共にヒューマンセンシングの手法、必要なフィードバック機能を提案した。初年度で得られた研究成果を教育工学会第28回全国大会、国際会議KES-IIMSSで発表した。本研究最大の特徴は、工学センシング技術の利用により、生徒の学習状況を的確に客観的把握し、FDの改善、教育効果の向上など貢献が期待できる。本研究では、振動、モーションなどの非装着型スマートセンサを用いて、多様な学習活動を計測するシステムの開発、及び学習活動の定量化・可視化手法の研究を目的とする。
点頭てんかんの発症機序に関する実験的研究

研究目的:点頭てんかんはミオクロニ-発作、特有の脳波所見、精神発達遅滞を特徴とする乳児期の最も悪性なてんかん発作である。この点頭てんかんは長い歴史を持つにも関わらず、その成因や治療とてして広く使用されている副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)の作用機序は不明である。本研究ではこれまでの成果から副腎皮質刺激ホルモン放出因子(CRH)の過剰に基づく脳の異常興奮が点頭てんかんの発症を引き起こすとの仮説を立て、これをin vitroおよびin vivoにおいて証明することを目的とした。結果:ヒト末梢神経系細胞株HTLA230およびラットの中枢神経系未分化神経細胞B104を我々の樹立したラット平滑筋細胞R22C1-Fによって産生された生物学的細胞外基質上にて培養。この細胞細胞内にエレクトロポレーション法にてネオマイシン耐性遺伝子と共にCRHcDNA発現ベクターを導入し、CRH産生性の未分化神経細胞トランスフェクタントを樹立した。得られたトランスフェクタントは種々のレベルでCRHmRNAを発現すると同時に、in vivoへ移植した際にCRH蛋白の過剰産生を示した。また、これらの細胞はin vivoおよびin vitroの両者において種々の因子(神経栄養因子あるいはレチノイン酸)で神経細胞あるいはシュワン細胞へと分化・誘導が可能であることを確認した。今後この細胞をin vivoにおいてラットの脳内に移植し、脳内および髄液内でのCRHの過剰産生の有無を検討すると同時に、脳内CRH過剰産生がラットに痙攣発作を誘発するか否かを検討する予定である。また移植トランスフェクタントとしてラット間脳原器由来の細胞を用いて同様の実験を試みたが、CRH cDNA遺伝子導入の効率が低いため、CRH蛋白を過剰産生するトランスフェクタント株が得られなかった。点頭てんかんは全身のミオクローニ-発作、特有の脳波所見、精神運動発達の停止を3大特徴とする乳児期に見られる最も悪性のてんかん発作である。本研究では、点頭てんかんが未熟な脳における副腎皮質刺激ホルモン放出因子(CRH)の過剰放出に基ずくとの仮説を立て、これを実験的に証明することを目的とするものである。本年度は、in vitroでの検証を可能にするためのモデルとしてラット間脳原器の初代培養細胞を温度感受性変異SV40large-T抗原(tsA58)遺伝子を導入することによって不死化した未分化神経細胞株を樹立することを試みた。しかし実際の実験においては遺伝子導入の効率が低く、またトランスフェクションに用いる間脳神経系細胞の初代培養において、充分な神経細胞の数が得られなかったこと。さらに得られた細胞をトランスフェクションの前後において未分化神経細胞であると同定することの困難さがあった。このため、本年度は不死化細胞を実験系として使用するのではなく、我々の研究室ですでに樹立・同定がなされているラット未分化神経系細胞株B104およびヒト由来の未分化神経細胞株HTLA230を使用し研究を進めた。その結果、これらの細胞はin vitroおよびin vivoの両者において、種々の因子で神経細胞あるいはシュワン細胞へと分化誘導が可能であることを確認した。このため、現在これらの細胞を神経系に分化させた状態で、CRHcDNA導入を試みている。また、この際、導入効率を上げるため、現在レトロウイルス由来の遺伝子発現ベクターを作成し、これによるトランスフェクションを計画中である。研究目的:点頭てんかんは乳児期発症の最も悪性のてんかん発作である。この点頭てんかんは長い歴史的研究を持つにも関わらず、その潜因や治療としての副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)治療の作用機序は全く不明である。

本研究では、これまでの成果から副腎皮質刺激ホルモン放出因子(CRH)の過剰発現に基づく脳の異常興奮が点頭てんかんの発症を引き起こすとの仮説を立て、これを証明すると同時に点頭てんかんモデルマウス作成を目指すことを目的とする。結果:in vivoにおいて仮説を検証するためラット間脳原器の初代培養細胞を温度感受性変異SV40large-T抗原(tsA58)遺伝子を導入することよって不死化した未分化細胞株を樹立することを試みた。しかし遺伝子導入の効率が低く、また遺伝子導入前後でのトランスフェクタントの分化度の評価が困難であったため、in vitroでの未分化神経細胞系として、すでに我々の樹立した末梢神経系株HTLA230、ラット中枢神経系株B104株内にCRH cDNA発現ベクターを導入した。得られたトランスフェクタントは種々のレベルでCRH mRNAを発現した。またトランスフェクタントのヌードマウス側腹部皮下への移植は、移植後約2週で腫瘍を形成し、この腫瘍におけるCRHは蛋白レベルにおいて過剰発現をきたしていることが確認された。今後は得られたトランスフェクタントをin vivoにおいてラットの脳内に移植したのち、脳および髄液中のCRHの発現上昇が見られるか否かを検討する。また、初代神経細胞系を用いて同様の実験を行うため、遺伝子導入効率を上げるべく、レトロウイルス発現系を作成し、実験を計画中である。
STM連続撮像法を用いたTiO_2単結晶上の吸着分子のサイト交換反応その場観察

STM連続撮像法を用いてTiO_2(110)面上で進行するぎ酸イオン-気相酢酸交換反応のその場観察を行ったところ、ぎ酸イオンと共吸着している酢酸イオンが1次元的に配列することを見出した。自己組織化膜に見られるような表面吸着種の配列では、表面温度や被覆率、基盤の種類によって構造は一義的に決定され、その制御は不可能に近い。一方、触媒化学の分野では気相分子によって反応経路や生成物が異なる例は多数報告されている。本研究ではこれにヒントを得た。さらに、気相分子をぎ酸に変えることによって酢酸イオン鎖の方向を制御することにも成功した。このような気相分子との相互作用を利用した系はこれまで余り研究されておらず、本研究は、表面に自己組織化的ナノ構造を作成する場合、気相分子と表面吸着種との相互作用を使用することが有効であることを示したものである。酢酸イオンが自己組織化的に1次元鎖を作るメカニズムは以下のように解明した。気相分子存在中でのその場観察条件下では2種類の交換反応が進行している。(1)化学吸着分子と気相分子との交換反応:190K、(2)表面化学吸着分子同士のサイト交換反応:280K。反応(1)は表面吸着種の組成を変化させるイベントで、この詳細なメカニズムは前年度の本研究で明らかにしたように、気相から飛来した分子と表面化学吸着種との間で2分子的な反応中間体を経て進行する。一方、反応(2)は表面化学吸着種の配列を変えるイベントである。反応(1)の2分子反応中間体は必ず隣接した位置に2分子の化学吸着種を生成する。そこで、反応(1)のみ進行する条件(200K)で観察を行ったところ、17個の酢酸イオン(長さ約10nm)を1次元的に配列させることに成功した。したがって、反応(1)が進行する際に、気相から飛来する酢酸分子は化学吸着している酢酸イオンを分子認識していることが明らかである。連続STM撮像法を用いて、TiO_2(110)表面上の化学吸着ギ酸イオンと気相酢酸分子間の交換反応の中間体を捕えることに成功した。また、反応の進行する様子をステップバイステップで観察しメカニズムに関する知見を得た。このような交換反応が進行することはよく知られているが、気相に反応分子が存在するという条件では、表面に空きサイトが存在するとは考えられず、いかにして交換反応が進行するかについての知見はこれまで報告されていなかった。室温における定常的な反応(酢酸分圧:1x10^<-7>Pa)では、ギ酸イオンが酢酸イオンに置き換わっていく様子がSTMで容易に観察可能であった。しかし、反応の速度および頻度が大きいため、低温で気相分圧を下げた実験を行った。あらかじめギ酸イオンで飽和被覆させた表面を150Kまで冷却し酢酸ガスを照射したところ、酢酸分子は表面第2層に凝集層を作った。その後、表面温度を精密にコントロールしながら190K付近まで上昇させると、凝集層の脱離と共にギ酸イオンとの交換反応が進行した。観察された交換反応のメカニズムは、以下の通りである。(1)気相から表面に吸着した酢酸分子はまず化学吸着種の真上に固定される.(2)その後[001]方向に並ぶブリッジ吸着種間に割り込んで反応中間体を形成する.(3)さらに,この反応中間体から,1分子が押し出されて脱離することにより交換が完了する以上の研究成果は、反応条件を精密に規定して連続STM観察を行うことにより、表面反応の素過程を追跡可能であることを示したものである。これは、気相反応分子の存在下においても可能であるため、表面反応の進行するサイトを特定した上でその反応メカニズムを理解することにより、触媒、ガスセンサー、ナノテクノロジーなどへの寄与が期待できる.STM連続撮像法を用いてTiO_2(110)面上で進行するぎ酸イオン-気相酢酸交換反応のその場観察を行ったところ、ぎ酸イオンと共吸着している酢酸イオンが1次元的に配列することを見出した。

そこで、反応(1)のみ進行する条件(200K)で観察を行ったところ、17個の酢酸イオン(長さ約10nm)を1次元的に配列させることに成功した。したがって、反応(1)が進行する際に、気相から飛来する酢酸分子は化学吸着している酢酸イオンを分子認識していることが明らかである。
三次元マウスに関する研究

本研究は、加速度センサ、角速度センサなどの機械量センサと絶対位置計測機構を組み合わせてマウスを形成し、空間中のマウスの動きを三次元的に検出し、これにより三次元マウスを実現することを目的とする。研究は、加速度センサ、角速度センサのマイクロ化、磁界を媒体とした絶対位置検出とそれを行うための磁気検出素子の試作、人間工学を含めたマウスへの適用性に関する検討が含まれる。加速度センサに関しては、3軸の加速度を検出し、かつマウスという小さな空間にこれを納めるために小型・軽量化を行うため、マイクロマシニングを用いてこれを実現した。また、角速度検出についても同様であり、多軸の角速度検出を小体積中に納めることを考慮したデバイスを試作した。これら機械量センサからの出力を積分を中心とした演算を行えばマウスの移動を検出することができる。しかしながらこれらは相対値であり、絶対的なマウスの位置を検出し得ない。そこで磁界を媒体とした絶対位置検出を併用し、三次元マウスとしての有効性を向上させた。絶対位置の検出は机上に固定されたソースコイルから発生する交流磁場を集積回路技術を用いて微小化した三軸マイクロコイルで検出し逆演算を施すことでその絶対位置を計測する。現在の試作装置で机上のソースから約1m^3の範囲での検出が可能であることを明らかにし、十分三次元マウスへ適用できることを示した。三次元マウス実現に対する研究遂行の基礎研究として、本年度は位置の検出、動きの検出の両面からのアプローチを行った。位置の検出手法としては磁界を媒体とした検出法を前提に行ってきたが、今回電気学会マイクロマシンマルチチップサービス協同研究委員会主催の集積回路マルチチップサービスを利用し、磁界検出デバイスを3.1×3.8mm^2と小型化し、マウス装置の中に十分組み込めるサイズで磁界計測が行えることを実証した。現在の段階で、基準点(例えば一般の二次元マウスではマウスパッドの位置に相当)から約1mの距離でも良好に磁気計測が可能であることを確認した。これはマウスとして用いるには十分な能力である。今後、過去の我々が行ってきた磁界から位置への変換アルゴリズムを適用し、位置検出システムの完成を目指す。一方、動きの検出に関しては、角速度検出に独自の構造の2軸振動形角速度センサを提案し、シリコンマイクロマシニングで試作した結果、十分な振幅の参照振動が行えることまでを確認した。このセンサのサイズは約8mm角であり、位置検出用磁界検出デバイス、および周辺回路を組み合わせても十分マウスとして実現可能なサイズである。来年度は角速度センサの完成、および位置検出デバイスとの融合を図る。
多電子貯蔵型人工光合成分子デバイスの開発

近年、化石燃料の枯渇や地球温暖化などの環境問題が深刻化しており、太陽光エネルギーを貯蔵可能な化学的エネルギーに変換することのできる人工光合成システムの開発が進められている。その中でも、水の可視光分解による水素製造法は環境に負荷を与えることなくクリーンエネルギーを製造できる点で重要視されている。天然の光合成は、単一の色素サイトを用いた光誘起電子移動を繰り返し行い、生成した複数の高エネルギー電子、及び正孔を効率よく貯蔵するシステムを構築している。このような複数の電子、及び正孔を光化学的に貯蔵する人工システムの構築は、水からの水素生成、及び酸素発生反応のような多電子反応を効率よく促進する上で重要となる。これまでに、光多電子貯蔵機能を示す人工システムの報告例はいくつかあるものの、生体系のように、単一の色素サイトを用い、逐次的に複数の電子を移動させ、貯蔵する分子システムの構築例は非常に少ない。また、このような光多電子貯蔵系を水素生成反応へ応用した研究例は更に希少である。そこで本研究では、単一のルテニウム色素部位、及び複数のビオローゲンアクセプターから成る光多電子貯蔵分子デバイスを合成し、光化学的な水素生成反応への応用を試みた。具体的には、単一のルテニウム色素に対し、ビオローゲンを2、4、8個導入した光多電子貯蔵分子デバイスを合成し、その光多電子貯蔵機能について研究を行った。その結果、導入したアクセプター数の増加に伴い、電子貯蔵速度、及び最大電子貯蔵数が増大することが確認された。また、これらの錯体に対し、ナノ秒過渡吸収過渡吸収スペクトルの測定を行い、電荷分離状態の寿命について評価したところ、電子アクセプター数が増加するにつれ、長寿命化することが明らかになった。この結果は、電子受容サイト間の電子マイグレーション効果により、電荷分離状態の長寿命化が達成されたことを示している。27年度が最終年度であるため、記入しない。近年、太陽光を用いた水の可視光分解反応に大きな注目が集まっている。水の分解反応は、水の還元反応である水素生成反応と、水の酸化反応である酸素発生反応の2つの半反応に分けることができる。しかし、可視光を用いてこれらの反応を効率よく推進するためには触媒の存在が必要不可欠である。これに関連して、EDTA/Ru(bpy)_3^<2+>/メチルビオローゲン(MV^<2+>)/Pt(II)錯体から成る多成分系システムを用いた・光化学的な水素生成反応に関する研究が報告されている。また、これら各成分を単一分子に集約した分子デバイスの開発も行われている。これまでに研究代表者らは、Ru (bpy), 2+に対して複数のMV^<2+>を連結させた分子デバイスが光多電子貯蔵機能を示すことを見出している。本課題では、多電子貯蔵機能を基盤とした水の可視光分解システムの開発を目的としているが、今回、多電子貯蔵機能を有する光水素生成分子デバイスの開発を目的とし、Pt(II)錯体にビオローゲン集積体を導入した[PtCl_2(4,4'-MV2)]^<4+>、[P+Cl_2MCI, (4,4'-MV4)]^<8+>、及び[P+Cl_2, (5,5'-MV4)]^<8+>を合成し、その光触媒機能評価を行った。各ビオローゲン錯体(0・lmM)・及びEDTA(30mM)を0.1MNaClを含む酢酸緩衝溶液(0.1M, pH=5.0)に溶解させ、触媒溶液の調整を行った。この溶液に対し可視光照射を行ったところ、水素ガスの生成が確認された。興味深いことに、その触媒回転数(TON)は従来の単一分子光水素生成分子デバイス(TON=3-5)に比べて非常に高い(TON=14-27)ことが明らかとなった。また、光水素生成反応中における吸収スペクトル変化を測定したところ、可視域から近赤外域における吸収帯の増大が観測されたことから、多電子貯蔵機能を併せ持つことが示された。更に、触媒反応中におけるPtコロイド等の粒子形成の有無について動的散乱法を用いて検討した。その結果、光照射後も散乱強度の増大は確認されず、粒子形成は起こっていないことが明らかとなり、ビオローゲン集1積錯体の分子触媒性が確認された。そこで、これらの研究成果をまとめ、学術論文として投稿したところ、多電子貯蔵機能による触媒活性の向上に成功したとして、審査員からも高い評価を得て受理された(Angew. Chem, Int. Ed. 2014. 53. 4618.)。天然の光合成は、可視光吸収により生じた高エネルギー電子を効率良く伝達し、貯蔵する機能を備えている。このような高度な反応系を人工的に再現することは生体系の優れた機能に迫る上でも重要である。本課題では、多電子貯蔵機能を基盤とした水の可視光分解システムの開発を目的としているが、今回、より優れた光多電子貯蔵系の構築を目的とし、メチルビオローゲン部位を12個導入した分子触媒を合成し、その光触媒機能について検討した。犠牲還元剤EDTA存在下、酢酸緩衝溶液中で可視光照射をおこなったところ、ビオローゲンカチオンラジカル種の形成に起因する吸収スペクトルの増大が確認された。詳細なスペクトル解析をおこなったところ、この多電子貯蔵系は一分子あたり7-8電子を貯蔵し、分子中において(MV+)2を優先的に形成することが明らかとなった。

各錯体水溶液の電気伝導度測定をおこなったところ、錯体濃度が減少するにつれて、モル伝導率が上昇することがわかり、水溶液中でカウンターアニオン種とイオン対会合体を形成することが示された。この結果から、これらビオローゲン集積錯体はEDTA(pH 5の水溶液中ではジアニオン種が主成分)とイオン対を形成し、効率よく電子貯蔵を達成することが示された。(MV+)2の電子状態について、ESRスペクトル測定、及びDFT計算を用いて検討したところ、一重項状態であることが示された。更に、水素生成触媒である白金コロイド、及びEDTA共存下で可視光照射をおこなったところ、水素生成が確認され、水素生成速度と電子貯蔵速度が一次の相関を示すことが明らかとなった。この結果から、電子貯蔵速度を高めることが、高効率な水素生成反応系の構築の鍵となることが示された。以上のことから、多電子貯蔵機能を基盤とした水の可視光分解システムの開発を推進する上で非常に重要な知見を得ることに成功した。近年、化石燃料の枯渇や地球温暖化などの環境問題が深刻化しており、太陽光エネルギーを貯蔵可能な化学的エネルギーに変換することのできる人工光合成システムの開発が進められている。その中でも、水の可視光分解による水素製造法は環境に負荷を与えることなくクリーンエネルギーを製造できる点で重要視されている。天然の光合成は、単一の色素サイトを用いた光誘起電子移動を繰り返し行い、生成した複数の高エネルギー電子、及び正孔を効率よく貯蔵するシステムを構築している。このような複数の電子、及び正孔を光化学的に貯蔵する人工システムの構築は、水からの水素生成、及び酸素発生反応のような多電子反応を効率よく促進する上で重要となる。これまでに、光多電子貯蔵機能を示す人工システムの報告例はいくつかあるものの、生体系のように、単一の色素サイトを用い、逐次的に複数の電子を移動させ、貯蔵する分子システムの構築例は非常に少ない。また、このような光多電子貯蔵系を水素生成反応へ応用した研究例は更に希少である。そこで本研究では、単一のルテニウム色素部位、及び複数のビオローゲンアクセプターから成る光多電子貯蔵分子デバイスを合成し、光化学的な水素生成反応への応用を試みた。具体的には、単一のルテニウム色素に対し、ビオローゲンを2、4、8個導入した光多電子貯蔵分子デバイスを合成し、その光多電子貯蔵機能について研究を行った。その結果、導入したアクセプター数の増加に伴い、電子貯蔵速度、及び最大電子貯蔵数が増大することが確認された。また、これらの錯体に対し、ナノ秒過渡吸収過渡吸収スペクトルの測定を行い、電荷分離状態の寿命について評価したところ、電子アクセプター数が増加するにつれ、長寿命化することが明らかになった。この結果は、電子受容サイト間の電子マイグレーション効果により、電荷分離状態の長寿命化が達成されたことを示している。本課題は、多電子貯蔵機能を応用した水からの光化学的な水素発生、及び酸素発生システムの開発を目的としている。第2年度目の研究では、より優れた多電子貯蔵系の開発に成功し、その光誘起電子移動過程、分光学的・電気化学的性質、及び光化学的な多電子貯蔵挙動の詳細について明らかにした。更に、水素生成触媒共存下では、触媒的な水素生成反応が進行することを確認すると共に、効率の良い光水素生成反応系を構築する上で重要となる鍵因子の解明にも成功した。
成牛型サルモネラ症原因菌が産生する新規ADP-リボシル化毒素の構造及び機能解明

Salmonella TyphimuriumDT104は百日咳毒素(PTX)と相同性を示す毒素ArtABを産生する。この研究により、ArtABがPTXと同様にAB5型毒素ファミリーに属することを明らかにした。ArtABはマウス腹腔内接種により致死活性を示し、インスリン分泌亢進活性等PTXと同様の活性を示したが、PTXとは異なり、白血球増多活性は陰性であった。ArtABはマウスマクロファージ由来RAW264.7細胞におけるGi蛋白質をADP-リボシル化し、cAMP上昇活性を示た。以上のことから、ArtABはPTXと類似した活性を有し、DT104の病原因子としての可能性が示唆された。1990年代に入ってから成牛、特に搾乳牛のサルモネラ症が顕在化した。現在、わが国において、Salmonella Typhimurium(ST)は牛のサルモネラ症の原因血清型として最も重要である。STには、200種類以上のファージ型が存在する。1990年代になってから、欧米諸国において、多剤耐性のdefinitive phage type 104 (DT104)と呼ばれるファージ型のSTに起因した食中毒の発生が増加し、これと同時に我が国において、成牛の症例から本菌の分離が増加した。DT104は、百日咳毒素(PTX)に相同性を示す蛋白[ArtA/ArtB (ArtAB)]を産生する。そこで本研究課題では、ArtABの構造、機能および発現調節機構を明らかにし、当該蛋白のDT104における病原因子としての役割を解明することを目的とした。25年度は、ArtABの精製方法を確立し、ArtABがPTXやコレラ毒素と同様にAサブユニット1個とBサブユニット5個から成る、A1B5型の毒素であることを明らかにした。精製ArtABは百日咳毒素感受性G蛋白をリボシル化し、マウスの腹腔内に接種することにより致死活性を示した。さらに、S.Typhimurium以外の84血清型について、artABの有無を調べたところ、このうち、Salmonella bongori、S. Worthington、S. Agoueveが、ArtABホモログを産生することを明らかにした。これらのArtABホモログは、DT104由来の蛋白と同様に百日咳毒素感受性G蛋白に対するリボシル化活性を示したが、DT104由来のものに比較して、マウスに対するLD50値は低かった。成牛型サルモネラ症や人の食中毒の原因菌として問題となっているSalmonella Typhimurium(ST)ファージ型104(DT104)は百日咳毒素に相同性を示す蛋白[ArtA/ArtB (ArtAB)]を産生する。この毒素は百日咳毒素(PTX)感受性GTP結合蛋白質(G蛋白質)をADP-リボシル化する。この課題の目的は、ArtABの構造、機能および発現調節機構を解明することにより、当該毒素のST DT104における病原因子としての役割を検証し、牛サルモネラ症における新たな予防法の開発へと展開するための研究基盤を確立することである。25年度においてArtAB毒素の精製方法を確立し、当該毒素がPTXと同様にA1B5毒素の構造を成すことを明らかにした。26年度はArtABの生物活性について解析した。精製したArtABについて、PTXの生物活性として知られているニワトリ赤血球凝集活性、Chinese hamster ovary(CHO)細胞に対する細胞凝集塊形成活性、インスリン分泌亢進活性を調べた結果、ArtABはPTXと同様に、これらの活性を有することが明らかとなった。しかし、PTXとは異なり、白血球増多活性が陰性であり、これらの結果から、ArtABとPTXとの相違点が明らかとなった。また、昨年度、S. Worthington、S. Agoueve、S. bongoriがArtABのホモログを産生することを明らかにしたが、これらのホモログもDT104由来のものと同様の活性を示した。牛をはじめとする家畜のサルモネラ症や人の食中毒の原因菌として問題となっているSalmonella Typhimurium (ST)ファージ型104 (DT104)は百日咳毒素(PTX)と相同性を示す毒素[ArtA/ArtB (ArtAB)]を産生する。この毒素はPTX感受性GTP結合蛋白(G蛋白質)をADP-リボシル化する。この課題では、ArtABの構造および機能を解明し、当該毒素の病原性因子としての役割を検証することを目的とする。これまでの研究により、ArtAB毒素の精製に成功し、この毒素がPTXと同様にAB5型毒素ファミリーに属することを明らかにした。さらにS.WorthingtonおよびS.Agoueve等のST以外の血清型菌や菌種の異なるS.bongoriもArtABホモログを産生することを見出した。これらの毒素はマウスの腹腔内接種により致死活性を示し、DT104由来の毒素がマウスに対して最も強い毒性を示す結果を得た。また、ArtABはPTXと同様に、CHO細胞に対する凝集塊形成活性、インスリン分泌亢進活性を示したが、PTXとは異なり、白血球増多活性は陰性となることも明らかにした。27年度は、ArtABがマウスマクロファージ由来RAW264.7細胞において、G蛋白質のうちアデニル酸シクラーゼを抑制するGiをADP-リボシル化することによりcAMP上昇活性を示すことを明らかにした。

この結果は、ArtABが細胞内cAMPの上昇を通じてマクロファージの機能に対して何らかの影響を及ぼしている可能性を示唆した。Salmonella TyphimuriumDT104は百日咳毒素(PTX)と相同性を示す毒素ArtABを産生する。この研究により、ArtABがPTXと同様にAB5型毒素ファミリーに属することを明らかにした。ArtABはマウス腹腔内接種により致死活性を示し、インスリン分泌亢進活性等PTXと同様の活性を示したが、PTXとは異なり、白血球増多活性は陰性であった。ArtABはマウスマクロファージ由来RAW264.7細胞におけるGi蛋白質をADP-リボシル化し、cAMP上昇活性を示た。以上のことから、ArtABはPTXと類似した活性を有し、DT104の病原因子としての可能性が示唆された。ArtABとPTXの相違点が明らかとなり、ArtABの生物活性の一端が解明された。本課題は当初の計画通り進捗しているものと考える。獣医学さらに百日咳毒素との比較において、好中球やマクロファージに対する走化性抑制活性、細胞に対するcAMP上昇活性等について解析を進めるとともに、DT104の細胞あるいはマウス等に対する感染実験を実施し、in vivoにおける毒素の発現およびその局在について解明する。当初予定していた、ArtABの精製方法の確立とユニット構造に関する解析についてはほぼ達成し、現在はその機能解析を実施中である。また、DT104以外のSalmonellaにおいてもArtABホモログが見つかったことは、重要な知見と考える。次年度使用額389,969円は、研究費を効率的に使用して発生した残額であり、平成27年度に請求する研究費とあわせて研究計画遂行のために使用する。ArtABの精製が可能となったことから、精製蛋白を用いて、ArtABの生物活性について、各種細胞やマウス等の実験動物に対する投与実験により解析を進める。特に百日咳毒素との相違点を明らかにする。当初の計画に従ってArtABの生物活性、発現調節機構の解析を実施し、さらに、課題で得られた成果を国内および海外の学会において発表するための旅費として使用する予定である。次年度使用額483,087円は、試薬や器具等の消耗品の経費を効率的に使用して節約することにより生じた未使用額である。次年度は計画通り、細胞やマウスを用いてArtABの生物活性に関する解析を実施する。特に、本年度の研究結果において、ArtABのマウスに対する致死活性が明らかになったことから、その要因を解明するために、ArtAB接種マウスにおけるサイトカイン等の動態をDNAアレイ解析により調べる必要が生じた。次年度使用額分は当該実験を実施するために使用する。
繊毛の構造的・機能的多様性に関する研究

1)人体を構成するほとんどの細胞は繊毛を持つが、細胞1つ当たりの繊毛数を調節する分子機構を明らかにするため、トランスクリプトーム解析をもとに関連遺伝子を検索し、そこからshRNAを用いたノックダウン実験により興味深い新規遺伝子を1つ同定した。そしてこの遺伝子のノックアウトマウスを作出するためのCRISPR/Cas9プラスミドを構築した。2)あらゆる細胞・組織において繊毛の挙動をライブイメージング解析するためのツールを構築した。3)脈絡叢上皮細胞の繊毛に見られる一過性の運動機能獲得現象を詳細に観察した。4)脈絡叢上皮細胞におけるカチオンチャネルTRPV4の繊毛局在性を検討し機能解析をおこなった。研究代表者は本研究課題に関して、平成25年度に以下の研究成果を得た。1.初代培養上衣細胞(EPD)に数種類のshRNA発現レンチウイルスを感染させ、繊毛数の調節に関与すると予想される新規遺伝子を検索し、1つ同定した。この遺伝子のノックアウトマウスを作出するためのCRISPR/Cas9システムを構築した。2.脈絡叢上皮細胞(CPECs)における嗅覚受容体の解析をおこなった。同受容体を強制発現させると、IMCD3では細胞内に蓄積したが、CPECsでは繊毛に局在した。また様々な胎齢・週齢のマウス脈絡叢における嗅覚受容体発現レベルの変動を解析した。3.繊毛をライブイメージング解析するためのツールを構築した。繊毛と基底小体をそれぞれ異なる蛍光タンパク質でラベルするレンチウイルス発現系を作製し、IMCD3細胞およびCPECsを用いてその実用性を評価した。またこれらのウイルスをマウス受精卵に感染させることにより、トランスジェニックマウスも作出した。4.CPECsにおける非選択的カチオンチャネルTRPV4の機能解析をおこなった。幾つかの細胞を用いた先行研究ではTRPV4が繊毛に局在し、低浸透圧ストレスに伴うATP放出などに関与すると報告されているが、CPECsにおいてTRPV4は繊毛局在性を示さず、上述のストレス応答にも関与していなかった。我々は、CPECsにおけるTRPV4がカルシウムシグナルおよび細胞内分子のリン酸化を制御し、細胞接着結合を調節する非筋ミオシンの局在を変化させるなどして、経上皮的物質輸送の調節に関与していることを見出した。5.これまで繊毛の解析がほとんどおこなわれていない幾つかの細胞・組織において、繊毛の超微細形態を電子顕微鏡で解析した。また繊毛関連分子の細胞内局在を免疫電顕によって解析した。研究代表者は本研究課題に関して、平成24年度に以下の研究成果を得た。1.ブタ脈絡叢上皮細胞(CPECs)から単離した一次繊毛のプロテオミクス解析と、マウスCPECsのライブセルイメージングおよび電子顕微鏡解析などにより、この細胞の繊毛形成が胎児期のE12E13頃に始まり、その後出生日をピークとして一過性に(E15P6)運動機能を獲得することを見出した。しかしながらこの繊毛は他の一般的な運動繊毛と運動様式が異なっており、細胞外液の流れを生み出す能力は無いようであった。この一過性の繊毛運動は、モーター分子であるDnahc11の発現レベルの変動と相関していた。以上の知見により新規の繊毛成熟機構を明らかにできた。2.幾つかの細胞で繊毛に局在し、その繊毛の感覚機能を担っていることで知られるTRPV4が、CPECsおよびIMCD3では繊毛に局在しないことを免疫染色により明らかにした。これは繊毛への物質輸送機構に多様性があることを示している。しかしその一方で、これらの細胞の繊毛形成を阻害すると、TRPV4の発現レベルおよびイオンチャネル機能が低下することをカルシウムイメージングなどにより明らかにした。これは予想外の結果であり、繊毛の機能不全が原因で生じるciliopathyの病態解明に寄与する知見である。3.プロテオミクスおよびトランスクリプトーム解析によって繊毛に関連があると予想された新規分子を同定し、レンチウイルスを用いたノックダウン実験をおこなった。その結果、繊毛数の調節に影響する分子、繊毛形成に関与する分子、CPECs繊毛の感覚機能に関与する分子などを幾つか絞り込むことが出来た。この研究成果により、今後研究を発展させていく上で必要な基盤を得ることができた。本研究課題に関する研究成果を一報、査読付き学術誌に掲載することができた。更に現在もう1報を投稿中で、別の1報を投稿準備中である。繊毛数の調節に関連する分子に関しては目標の達成に必要な初代培養系およびレンチウイルスを用いた遺伝子強制発現系・ノックダウン系、細胞周期検出系を確立し、新たな知見を幾つか得ることが出来た。

脳室系上皮細胞における嗅覚受容体の機能解析に関しては遺伝子のクローニングが完了し、またアゴニストを加えたときの受容体活性化をモニターする系も作成できた。前年度に得た結果を更に発展させるために、以下の解析を行う。1.繊毛数調節分子の機能解析:まずEGFP発現系や免疫染色などによる注目分子の繊毛・基底小体局在性を確認する。次に繊毛の構造と機能に与える影響の解析をおこなう。特に繊毛数減少に伴い、運動繊毛が形成する細胞外液流の速度や、CPECや嗅細胞の繊毛感覚機能が低下するかどうかを検討する。ゼブラフィッシュなど多数の変異体ライブラリーを持った小動物での解析や、個体レベルでのノックアウト・ノックダウン効果を検討する。2.脳室系上皮細胞における嗅覚受容体の受容刺激の検索:生理的条件下で脳室上皮の嗅覚受容体を刺激するリガンドを検索する。具体的には脳脊髄液や血液に含まれるホルモン、神経伝達物質、生理活性物質などを候補とし、各種クロマトグラフィーを用いて得られた分画を解析してリガンドの同定を目指す。3.繊毛数と繊毛感覚機能の関連解析:上記2つの解析結果の関連性を検討する。脳室系上皮細胞において繊毛数を減少させたときに嗅覚受容体の機能にどのような影響が見られるかを解析する。またモデル動物において嗅細胞の感覚繊毛数を減少させることができた場合、におい物質に対する感度の変化などを解析する。またゼブラフィッシュは行動解析の基盤が整った動物であるので、繊毛数の変化がどのように個体レベルの変化をもたらすかを検討する予定である。昨年度から繰り越した研究費は本研究課題の達成に必要なウイルスベクターの作成および購入、また抗体や制限酵素などの各種消耗品の購入に使用する計画である。
ポスト成長期における持続可能な地域発展の構想と現実-開発主義の物語を超えて-

ポスト成長期において持続可能な地域社会を構想することはいかにして可能か。本プロジェクトは、1)大規模開発を経験した小規模なローカル・コミュニティ(静岡県佐久間町)と、2)グローバリゼーションの下で再開発を進めつつあるメガシティ(東京)という異なる二つの地域を対象として取り上げ比較することにより、戦後日本における開発主義の生成と展開、その多様な影響、そしてその国家的・地域的帰結について、考察を行った。この間、佐久間においては、一度の大規模標準化質問紙調査(サンプル700)、12回に及ぶ現地調査を実施した。また東京においては、各種センサスデータの分析、70カ所の都市パブリックスペースのフィールド調査、郊外部における高速道路建設の意思決定過程に関する詳細研究、都市社会運動に対する焦点化されたインタビュー調査を実施した。その結果、次のような知見を得られた。1現代における開発イデオロギーは、「周辺部の開発から中心部の開発へ」「未開発の開発から既開発の再開発へ」「集合的な開発から個の開発へ」という転換の構図を示しつつある。グローバリゼーションとネオリベラリズムによって再強化された開発主義が、大都市においても村落においても、すでに広く浸透しつつある。2公共空間の再定義、価値観やライフスタイルの変容が進む中、成長一辺倒や巨大化へと向かう趨勢へ歯止めをかける活動が姿を現しつつある。それら諸活動は、持続・寛容・適正規模・活力などを尊重する社会をめざしている。ただし、新しい社会関係資源や価値観に立脚するこれら活動は、もはや社会運動という形をとるだけでなく、NPO/NGO、社会的企業など、幅広いアクター間のゆるやかな連携や分担によって進められている。ポスト成長期において持続可能な地域社会を構想することは果たして可能か。開発主義の再検討を「語り」と「映像表象」の分析を通じて目指す本プロジェクトは、3カ年の初年度として次のような活動を行い成果をまとめた。(1)従来継続してきた佐久間ダム研究プロジェクトを、地域社会の持続可能性という観点を加味しながらさらに継続し、現地調査および資料収集を行った。とくに2001年1月に実施した質問紙調査の結果をさらに詳細に分析した上で、調査報告書を作成し現地で報告会を催すなど、双方向的な調査活動を実施した。その結果、ダム開発後の佐久間の歴史とは、いわば「ポスト開発」という課題を探求し続ける過程であること、それゆえそこにおける知見を20世紀後半以降の日本における「ポスト開発」研究の範型として利用することが可能であることが明らかとなった。(2)上記成果に基づいた上で、あらためて従来の成果を集約し、さらに新しい調査プロジェクト実施の理論的実証的基盤を固めるため、研究結果を文章化し、佐久間プロジェクトに関する最終的な報告書を作成・印刷した。(3)1990年代以降における地域社会の持続可能性に関する模索について、都市と農村・山村に区分して基礎データを収集するとともに、その整理を行った。またあわせて、それに関連した映像表象の所在を確認し、データ作成を行った。(4)調査地点として東京を選定し、次年度以降の調査研究を踏まえた資料整理と映像資料収集を行った。その成果は次年度以降の研究で利用される予定である。現代における開発主義の再検討を目指す本プロジェクトは、3カ年計画の第2年度として次のような活動を行い、その成果をまとめた。とくに2003年度以降、本格した市町村合併の動きについて補充調査を実施しながら、前年まとめた報告書原稿について研究会を催しさらなる吟味を行った。(2)上記成果に基づいて、佐久間調査に関する科研費最終報告書『開発の時間・開発の空間-「佐久間ダム」再考-』(710頁)を印刷した後、それを関係機関、図書館、研究者に送付した。