hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ソーシャル・キャピタルが農村共有資源管理に果たす役割に関する日中比較研究

共有資源管理に関する大半の先行研究で用いられてきたクロスセクションの小規模サンプルでは,水系や地形など対象地域固有の要因と普遍的な要因を峻別して,共有資源管理メカニズムを検討することは困難であった。本研究では,大規模なパネルデータを用いて,地域固有の要因や時間効果をコントロールしつつ,わが国農業集落における社会的異質性と共有資源管理の関係を明らかにした。こうした関係は,昨年度検討した中国農村にも存在しており,日中農村に共通する普遍的な関係であることが示唆された。以上より,日中農村の比較を通じて,先行研究において確定的な結論の得られていない,集団の社会的異質性と共有資源管理の関係について,一定の普遍性を有する知見を得ることができた。なお,得られた結果は,今後,学術雑誌への投稿を通じて,公表を図る予定である。
極北系モンゴル遊牧民による極限環境下での環境適応戦略の実証的解明

本研究は、極北系モンゴル遊牧民の極限環境下における環境適応戦略の解明を目的としている。現地では古より受け継がれてきた生存戦略・減災術の伝統知(TEK)が運用されてきた。本研究では、次の3つの調査系統を実施し、伝統知の詳細な体系化を試みている。系統1:極限環境下で生き抜く伝統知の記録・収集、系統2:家畜行動と牧畜生産性の特定、系統3:家畜管理技術の計数化・可視化フィールドワークでは、2016年78月に初動調査を実施し、同年10月、12月、2017年12月の調査によりデータ収集を行った。具体的には、調査系統1T1T3では牧畜世帯50家族に対面式の構成的インタビューを実施した。この聞き取り調査により、1家畜管理技術、2減災術、3移動頻度・適地選定プロセス、4禁忌・伝承、などの生存戦略と環境適応術を宿したオーラルヒストリー49件を収集した。また伝統的な薬草利用とその知識については、SS1/SS2であわせて41件を特定した。調査系統3T45では、SS1SS4居住の12名11日間の活動量・労働投下量測定を実施した。方法論としての有益性を確認した。また対象地で調査を進める過程で、遊牧民の家畜をめぐるユキヒョウによる獣害被害の現状が明らかとなった。そのため、極限環境で生じる自然災害の一部として追加調査を行った。初年度調査により、【目的1】「遊牧民の在来知の体系化」に要する多くの知見が得られた。これにより環境適応力と減災力を強靭化した「環境共生型牧畜」の確立に一石を投じることとなる。さらに【目的2】「極限環境下での生存戦略の解明」に必要とされる基礎的なデータ収集および方法論の妥当性が確認された。今後は、異なる居住環境下に応じた環境適応術を横断的に解明し、社会評価の新たな研究モデルを提示する。とくに、ミクロレベル(宿営地規模)での牧畜世帯の災害対処術を詳細に解明する。本研究では、現地での複数のカウンターパートと調査協力者との協働により、代表者が不在時にも資料収集・必要情報の翻訳、臨地でのデータ収集が滞ることのない体制が完成されている。このことから、当初よりもデータ収集などが効率化されており、より多くのエフォートを独自の分析に割くことができるようになった。また調査系統2を現地助手に担当させることができたため、当初計画次年度に予定していた調査系統3も同時に進めることが可能となり、データ収集量に大幅な進展があった。本研究は当初計画の目的と方法を継承し、基盤研究(C)へとさらに研究対象の深化と範囲の広域化(S1S3)を試みる。S1.より広範な社会調査の実施体制を確立し、モンゴル国内の地域間の比較を実施する。また将来的には中央ユーラシア諸国(カザフスタン、キルギス、中国新疆ウイグル自治区など)の遊牧社会でも本調査をパッケージとして導入・実施し、遊牧社会の人類史に果たした役割を特定する。S2.大規模自然災害をへた現代のモンゴル遊牧社会は1減災の伝統知が失われつつあること、2伝統知によるレジリエンスを凌駕する災害が発生していること、の2つの問題に直面している。そのため、これら課題解決に本研究課題を活用するために「環境共生型牧畜モデル」を提唱し、現地の人々の声や意見をステークホルダーとして統合した研究体制を確立する。S3.現地では気候変動に応じた取り組みが萌芽しつつあることから、気象学・生態学分野の専門家とも共同して、同テーマの進展促進を考えている。

今後は、異なる居住環境下に応じた環境適応術を横断的に解明し、社会評価の新たな研究モデルを提示する。とくに、ミクロレベル(宿営地規模)での牧畜世帯の災害対処術を詳細に解明する。本研究では、現地での複数のカウンターパートと調査協力者との協働により、代表者が不在時にも資料収集・必要情報の翻訳、臨地でのデータ収集が滞ることのない体制が完成されている。このことから、当初よりもデータ収集などが効率化されており、より多くのエフォートを独自の分析に割くことができるようになった。また調査系統2を現地助手に担当させることができたため、当初計画次年度に予定していた調査系統3も同時に進めることが可能となり、データ収集量に大幅な進展があった。本研究は当初計画の目的と方法を継承し、基盤研究(C)へとさらに研究対象の深化と範囲の広域化(S1S3)を試みる。S1.より広範な社会調査の実施体制を確立し、モンゴル国内の地域間の比較を実施する。また将来的には中央ユーラシア諸国(カザフスタン、キルギス、中国新疆ウイグル自治区など)の遊牧社会でも本調査をパッケージとして導入・実施し、遊牧社会の人類史に果たした役割を特定する。S2.大規模自然災害をへた現代のモンゴル遊牧社会は1減災の伝統知が失われつつあること、2伝統知によるレジリエンスを凌駕する災害が発生していること、の2つの問題に直面している。そのため、これら課題解決に本研究課題を活用するために「環境共生型牧畜モデル」を提唱し、現地の人々の声や意見をステークホルダーとして統合した研究体制を確立する。S3.現地では気候変動に応じた取り組みが萌芽しつつあることから、気象学・生態学分野の専門家とも共同して、同テーマの進展促進を考えている。
ウイルスRNA依存性RNAポリメラーゼの構造―機関相関の研究

インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼは、PB1・PB2・PAという3つのサブユニットからなり、ウイルスゲノムRNAの転写・複製を触媒する。これまでの研究からそれぞれのサブユニットの機能としてPB1はRNA合成活性、PB2はmRNAキャップ結合活性を有し、PAはゲノム複製に必須であることが明らかとなっている。そこで、細かな機能部位の同定を目的として、互いにオーバーラップする約150アミノ酸ごとのペプチドに対するポリクローナル抗体を作製ての抗体スキャニング、サブユニット結合部位のアミノ酸の同定を行った。その結果、PB2のN末端(1-259)とPAのC末端(501-617)にRNA合成活性の阻害部位、PB2のN末端(1-159)と中央部(305-559)、PB1のN末端(1-222)、PAの中央部(301-517)とC末端(601-716)にキャップ依存性RNase活性の阻害部位がマップされた。さらに、PB2の中央部(402-559)にはキャップRNA結合部位がマップされた。また、機能の不明確であったPAについて、昆虫細胞で発現・精製した標品を用いてセリンプロテアーゼ活性を持つことを証明した。また、C型肝炎ウイルスRNAポリメラーゼをコードするNS5B遺伝子を大腸菌で発現させ、それを抗原として家兎を免疫し、抗体を作製した。完全長のNS5Bは昆虫細胞、大腸菌、酵母、動物細胞のいずれの系を用いても、分解がおこり、蛋白の調整ができなかったが、C末端21残基の疎水性アミノ酸を除いて昆虫細胞で発現させたところ、単一バンドの蛋白として精製できた。現在、この標品を用いて、生化学的検討を行っている。インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼは、PB1・PB2・PAという3つのサブユニットからなり、ウイルスゲノムRNAの転写・複製を触媒する多機能酵素である。そして、PBlはRNA合成活性を持つサブユニットであり、PB2は真核細胞mRNAキャップ依存性のウイルスmRNA合成に必須であり、PAはゲノム複製に必須のサブユニットである。我々は、その細かな機能部位の同定を目的として、各サブユニット全域をカバーし、互いにオーバーラップする約150アミノ酸ごとのペプチドに対するポリクローナル抗体を作製し、RNA合成を抑制する部位、キャップRNA結合活性、及び、キャップ依存性RNase活性を阻害する部位のマッピングを行なった。その結果、PB2のN末端(1-259)とPAのC末端(501-617)にRNA合成活性の阻害部位、PB2のN末端(1-159)と中央部(305-559)、PBlのN末端(1-222)、PAの中央部(301-517)とC末端(601-716)にキャップ依存性RNase活性の阻害部位がマップされた。これらの部位は、インフルエンザウイルスRNAポリメラーゼの構造上極めて重要であり、今後、阻害剤開発の標的となりうると期待できる。

その結果、PB2のN末端(1-259)とPAのC末端(501-617)にRNA合成活性の阻害部位、PB2のN末端(1-159)と中央部(305-559)、PB1のN末端(1-222)、PAの中央部(301-517)とC末端(601-716)にキャップ依存性RNase活性の阻害部位がマップされた。さらに、PB2の中央部(402-559)にはキャップRNA結合部位がマップされた。また、機能の不明確であったPAについて、昆虫細胞で発現・精製した標品を用いてセリンプロテアーゼ活性を持つことを証明した。またC型肝炎ウイルスRNAポリメラーゼをコードするNS5B遺伝子を大腸菌で発現させ、それを抗原として家兎を免疫し、抗体を作製した。完全長のNS5Bは昆虫細胞、大腸菌、酵母、動物細胞のいずれの系を用いても、分解がおこり、蛋白の調製ができなかったが、C末端21残基の疎水性アミノ酸を除いて昆虫細胞で発現させたところ、単一バンドの蛋白として精製できた。現在、この標品を用いて、生化学的検討を行っている。
時代比較による乾燥地域の水資源・水利用に関する問題点の抽出

現在と比べて農地開発がさほど行われておらず、しかも一次文書資料が比較的多量に存在する元代の状況と、開発が進んだ現代とを比較することによって、同地域の水資源枯渇に対する人間活動の影響を評価することを目的に研究を行い、以下のような知見を得た。ユーラシア乾燥地域の水循環の特徴は、人々が暮らす低平地の降水量は50mmから150mm程度しかなく、住民の生活用水は山岳地の降水や氷河融解水が流下してくる河川水や地下水によってまかなわれている。山岳地で採取した氷河コアの解析の結果、元代は次第に寒冷化傾向にあり、温暖化傾向の現代と好対照であることが判明した。コアデータをもとに氷河融解・水文モデルを用いて再現した結果、山岳地からの水の供給は、寒冷化による氷河拡大の影響を受けて元代は次第に減少していたのに対して、温暖化時代にある現代は、氷河は縮小傾向にあり、そのために河川水量は増加傾向にあることが明らかになった。にもかかわらず、人々は水資源の枯渇に苦しんでいる。その原因は、上流部での農業開発による水の過剰取水であると結論付けられる。このことは、元代、現代ともに共通の状況である。現代の過剰取水には、人の移動という中国政府の移民政策が大きく影響している実態も明らかになった。つまり、生態移民と呼ばれる移民政策が、水需要の増加を加速しており、そのために流域の地下水資源が枯渇の危機にあるということを指摘した。これらのことは、論文発表に加えて、種々の一般書やNHK放映の新シルクロード第8集「カラホト」などによって公表した。黒城出土文書のうち農牧業の節の読解を終了し、いわゆる理系の研究者も理解できる形に直した後、全員で議論した。元代の統治を行ったモンゴル帝国はもともと遊牧業を生業としていたが、文書には農業開発を積極的に推進していた様子が伺われる。また、植林も積極的に進めていた。これらのことは現在の状況と酷似しており、「乾燥地であるために政府の勧告通り植林が進まない」などという報告書も出土文書に書かれている。当時の自然状況と現代のそれとの比較が必要なため、代替記録媒体によって復元された気侯データの収集もおこなった。それによれば、元代から明代にかけて、気温が低下傾向にあることがうかがわれ、現在の温暖化傾向と際立った対比をなしていることも明らかになった。このことは、水資源の一部として重要な山岳地の氷河変動の傾向が異なることも予想され、ひいては氷河からの水の供給量の変化が比較している二つの時代で異なる可能性も高い。これについては、来年度の検討課題としたい。同様に、当時の降水量の変動傾向と現在の変動傾向との対比も来年度に検討したい。元代と現在との人間活動の規模を比較するために、二つの時代の人口データの収集検討を行った。その結果、甘粛省の人口という意味では、現在は元代の10倍近い人口が数えられるが、そのほとんどは現在の省都である蘭州付近の人口増であり、対象地域である黒川流域内の人口は二つの時代であまり大きくは違わないようである。このことをさらにはっきりするために、黒城出土文書以外の古文書を調べて、各県レベルでの人口データを調査し、より正確な情報にする予定である。今年度は特に、代替記録媒体のうちの氷コアや年輪試料、堆積物試料の解析を中心的に実施した。このことは、昨年度に得られた、元代と現在とが気温の変化傾向が全く逆であるという予想を検証するためでもある。なかでも氷コア解析の結果から得られた酸素同位体の変動の様子が、上記のことを裏付ける結果となった。また、黒河最末端の湖(西側の湖)付近より採取された堆積物の年代測定から、黒河が元代の終わりに流路を大きく変化させたという結果が得られた。

その原因は、寒冷化による氷河からの融解水の減少に伴う流路の変化とも考えられるが、元代末における黒城によって立つ元軍と明軍との戦闘において、明側の戦術的仕業である可能性もあり、このことに注意して文書情報の解読を進める予定である。堆積物の花粉分析を行った結果では、元代の末は次第に湿潤期に向かう時期であることが示唆されており、降水量は減少傾向であったのではないかと推察される。このことは、氷河からの融解水の減少とは相反する現象であり植生が河畔にあるかゴビ中にあるかによってその繁茂の状態が逆転した可能性もある。さらに、年輪試料と現在の気象データの相関解析の結果、年輪幅データと最も相関が高いのは当該年の6月の降水であるという結果が得られた。モンゴルの調査で得られた「6月の降水は草原状態の最もよい指標である」という知見から考えて、年輪データが草原状態の復元に使える可能性が高く、今後の解析が待たれる。元代と現在との人間活動の規模を比較するために、昨年度は二つの時代の甘粛省の人口データの収集検討を行ったが、今年度は、さらに詳細に各県レベルでの人口データを古文書情報から抽出し、より正確な情報を得た。さらに、二つの時代における糧価や耕作地面積などの情報も収集した。黒城出土文書解読作業のうち、農牧類の章は終了した。内容については成果リストのうちの古松崇志(2005)に詳しく述べられている。なかでも、元代の農耕法として区田法(おうでんほう)が推奨されていたことが特記される。区田法とは乾燥地に適した畝の作り方であり、とくに、降水量が少ない地域でめ天水利用農法として優れていると思われる。この農法に関しては、元朝中央政府が推奨した文書に加えて、区田法の指導図の類も出土している。農作方法をチェックしに検査官が来ていたという文書が残っているところから考えても、実際にこの農法が黒城周辺で使われていたと考えることができる。読了した農牧類の章だけでも、示唆に富む文書が多数存在するが、それ以外に分類されている文書にも水利用やそれに関する文書があるので、来年度も他の章の文書解読は継続する予定である。たとえば、司法関連の章の中に、らくだの放牧に関する文書が残っている。読了した農牧類の章には、農業に関する記述に比べて牧業に関する記述が少ないため、司法の章に見つけたこの文書も大変貴重なものである。黒城出土文書では、水不足に悩む文書が多く、元代は、水不足の時代であったことを強く示唆している。現在の状況に関しては、中国政府が進めている「生態移民」政策が、現地の水循環に大きく影響していることが判明した。現地で勧められている生態移民政策は、山麓部で牧業に従事している牧民をより低平地のオアシス域に移住させ、農業あるいは畜舎飼育形式の牧業へと転換させること、および、下流沙漠域の黒河沿いで放牧をしている牧民をゴビ地帯へ移住させるか、さもなくば農業あるいは畜舎飼牧業へと転換させる政策である。その結果、生業を転換した牧民は農業に従事する場合は当然、牧業を続ける場合にも飼料生産のために新たな農地を必要とし、そのために新たな水需要を生み出している。このため、彼等は新たな井戸掘削が不可欠となり、地下水くみ上げ量が急増してきている。上記のことは、元代、現代ともに水不足という状況に直面していることを示しているが、その原因は、昨年度の成果で述べたように一様ではないと思われる。来年度は、一見同じに見える水不足という現象を、それぞれの時代における個々の要素として対比させ、自然変動と人間活動の両面から問題点を抽出したいと考える。
マイクロ固体フォトニクスによる次世代レーザー点火・燃焼計測

瞬間的な点火条件の把握および燃焼制御の指針を得ることを目的とし,空間的なレーザー誘起ブレイクダウンスペクトロスコピー法(LIBS)の開発に取り組んだ.サブナノ秒の発光時間(660 ps)を持つジャイアントパルス・マイクロチップレーザー(GP-MCL,波長1064nm)を用いて形成された,レーザー誘起プラズマを対向配置された二台の超高速度カメラを用いて異なる波長で撮影することにより,サブナノ秒のレーザー誘起プラズマが成長する過程の観察に成功した.また,燃焼機器に取り付けるためのディテクター一体型のレーザープラグを用いて空気中のLIBS試験を行い,窒素や酸素のスペクトルを計測できることを確認した.本年度は,燃焼計測システムの開発を目的として,マイクロチップレーザーを用いたレーザー誘起ブレイクダウン分光法および点火試験を行うための,実験系の構築を行なった.具体的には,これまでに大阪大学において使用されていた,初期の物理条件を任意に操作することが可能な定容容器を利用した.本定容容器に対して,マイクロチップレーザーを装着できるように改造を行った.また,マイクロチップレーザーを用いた研究の基礎的知見を得ることを目的として,Nd:YAGレーザーを用いて二時刻多重ブレイクダウン試験および二時刻多重ブレイクダウンによる点火試験を実施した.その結果,現状保有している計測系では,二時刻多重ブレイクダウンの正確な評価が困難(時間分解能が不足している)であることが明らかとなった.また,形成されるプラズマは,多重ブレイクダウンの時間差によって,プラズマ自身の大きさが変化することが示された.一方.分子研では広帯域中赤外光燃焼ガス評価に有用な光源開発を実施した.一般に様々な燃焼ガス・排出ガスは,中赤外領域に固有の吸収線複数存在するため,分光によりそれらの同定が可能となる.ところが既存のレーザーや非線形光学波長変換法では連続波発振(CW)や低出力のパルスレーザーでは可能なものの,ジャイアントパルスでの高効率,広帯域中赤外光発生には問題があった.そこでジャイアントパルス・マイクロチップレーザーに適した高性能のPPMgLNを開発し,光パラメトリック発生によるジャイアントパルス中赤外光につき,その可能性を検証した.本年度は,燃焼計測システムの開発を目的として,マイクロチップレーザーを用いたレーザー誘起ブレイクダウン分光法および点火試験を行うための,実験系の構築を行なった.本定容容器に対して,マイクロチップレーザーを装着できるように改造を行った.また,マイクロチップレーザーを用いた研究の基礎的知見を得ることを目的として,Nd:YAGレーザーを用いて二時刻多重ブレイクダウン試験および二時刻多重ブレイクダウンによる点火試験を実施した.その結果,現状保有している計測系では,二時刻多重ブレイクダウンの正確な評価が困難(時間分解能が不足している)であることが明らかとなった.このため,LIBS試験の前段階として,プラズマの発光強度のみを時系列で計測できるフォトマルチプライヤを用いた計測系の検討を行なった.なお,マイクロチップレーザーからのジャイアントパルス(波長1064nm,パルス幅0.7ns,エネルギー3mJ,直線偏光)を励起光源とした,PPMgLNによる中赤外光パラメトリック発生器(OPG)を構築した.試作したPPMgLN素子はΛ=30.6マイクロメータで素子長40mmであり,素子温度約25°Cの場合,OPG出力シグナル光波長は約1.55マイクロメータ,アイドラ光波長は3390nmが得られる.これにジャイアントパルス・マイクロチップレーザー(GP-MCL)からの出力(エネルギー2.4mJ,パルス幅0.7ns)を入射したところ、最大出力がシグナル光で0.7mJ,アイドラ光では0.33mJを得たもので,OPG全出力で1mJ程度となる.全体として効率は40%程度であった.次にQPM周期を26.2マイクロメータから32.3マイクロメータまで変えることで,波長13604910nmまで可変でき,GP-MCL励起PPMgLN-OPGにより小型構成による広帯域な中赤外光発生を検証できた.本年度は,定容容器内に封入された空気および可燃性混合気に対する二時刻多重ブレイクダウンによるプラズマ形成過程観察試験および点火試験を行った.昨年度から引き続き多時刻ブレイクダウンの観察手法の開発を行い,フォトマルチプライヤを用いたブレイクダウンからの発光強度の空間分布・時系列計測手法を構築した.また,レーザー誘起ブレイクダウン分光法(Laser Induced Breakdown Spectroscopy: LIBS)用マイクロチップレーザーを用いたLIBS試験を行った.結果として,ブレイクダウンの発光輝度はマイクロチップレーザー(パルスレーザー)の励起用ポンプレーザーの波長が吸収線と異なる場合には,LIBS信号に励起レーザーの波長が重畳して現れることが明らかとなった.さらに,その強度はLIBSの信号強度と同程度であることが示された.なお,リコーに,分子研で開発のジャイアントパルス・マイクロチップレーザー(GP-MCL)の技術移転を行う事で,大阪大学で必要となるLIBSに適したGP-MCLの実用化と応用展開を図った.一方.分子研では広帯域中赤外光燃焼ガス評価に有用な光源開発を継続して行った.特に平成27年度は,ジャイアントパルス・マイクロチップレーザー(GP-MCL)単体では出力不足だったことから,平成28年度は,レーザーアンプを増設することでパワーアップを図った.さらに,LIBSでは,可視域や紫外域での波長励起も重要とのことから,可能性を広げるため新たに水晶を用いた可視・紫外域での波長変換法についても検討を行った.

本年度は,定容容器内に封入された空気および可燃性混合気に対する二時刻多重ブレイクダウンによるプラズマ形成過程の観察試験および点火試験を行った.昨年度から引き続き多時刻ブレイクダウンの観察手法の開発を行い,フォトマルチプライヤを用いたブレイクダウンからの発光強度の空間分布・時系列計測手法を構築した.また,ジャイアントパルス・マイクロチップレーザー(GP-MCL)を用いたLIBS試験を行った.結果として,ブレイクダウンの発光輝度はYAG結晶に吸収されなかった励起レーザーが,プラズマによって散乱され,LIBS信号に重畳して現れることが明らかとなった.この結果は,LIBS装置の高度化に対する重要な知見となる.一方,リコーでは分子研においてエンジン点火用に開発のGP-MCLの技術を導入し,LIBSに適したレーザーとして大阪大学に供給した.一方,分子研ではマイクロチップによるレーザーアンプを構築,増設することでGP-MCLのパワー増強を図った.波長1064nmの基本はエネルギー6.1mJ,パルス幅は480psから590psとなった.次にPPMgLNにより中赤外光への波長変換を図った.なお,ここでは1560nmに着目し,選別したところ,エネルギー1mJ,パルス幅390psを得た.尖頭値は2.6MWに達し,まさにジャイアントパルスの中赤外光を発生できた.また,水晶を0.05mmまで薄くし結晶軸を交互に配置するQPM構造による高調波発生を検証した.水晶は光損傷に強く,吸湿性なども無く,透明域が波長150nmに及ぶため真空紫外域に至る波長変換も望めるために可視,紫外域での重要な波長変換素子となり得る.ただれまでは波長変換素子としては余り評価されなかった.しかし,QPM構造として,高輝度GP-MCL励起にする事で,14.9kWにも至る第二高調波発生に成功した.平成29年度には,瞬間的な点火条件の把握および燃焼制御の指針を得ることを目的として,空間的なレーザー誘起ブレイクダウンスペクトロスコピー法(LIBS)の開発に取り組んだ.サブナノ秒の発光時間(660 ps)を持つマイクロチップレーザー(波長1064nm)を用いて形成された,レーザー誘起プラズマを対向配置された二台の超高速度カメラ(1秒間に2億フレーム,Exposure 5 ns)を用いて異なる波長で撮影することにより,サブナノ秒のレーザー誘起プラズマが,ビームウェスト近傍の点から発生し,10ns程度で最大の大きさにまで成長する過程の観察に成功した.また,燃焼機器に取り付けるためのディテクター一体型のレーザープラグを用いて空気中のLIBS試験を行い,窒素や酸素のスペクトルを計測できることを確認した.課題として, LIBS計測のS/Nを向上させるために,マイクロチップレーザーの励起光源の透過光を低減する必要があることを見出した.なお,上記LIBS用のレーザープラグは,分子研からの技術移転を受けてリコーが開発したジャイアントパルス・マイクロチップレーザー(GP-MCL)である.
コンポジットレジン修復歯の歯髄反応・歯髄死におけるアポトーシス関与の検討-特に歯髄細胞におけるc-jun,c-fosおよびc-myc遺伝子の発現について-

コンポジットレジン修復歯の予後において、歯髄反応を呈さないまま歯髄が失活し根尖病巣を形成していることがある。臨床的にはネクローシスと診断されているが詳細な報告はほとんどなく病因は明らかにされていない。最近私達はコンポジットレジンの、歯髄細胞の形態ではなくその機能に与える影響が、他の修復材料とは異なることを明らかにした(日歯保誌,秋季特別号,1996)。一方、ネクローシスとは異なる細胞死の一機構としてアポトーシスがあり、様々な原癌遺伝子(c-jun,c-mycなど)が関与していることが報告されている。今回の研究目的は、アポトーシスのみならず、細胞の増殖・分化においても重要な役割を演じているc-jun,jun-Bの発現をみることにより、コンポジットレジン修復後にみられる歯髄死へのアポトーシス関与の有無を検討することにあった。まず、正常ウシ歯胚を用いてc-jun,jun-B両遺伝子の発現を検討したところ、両遺伝子が象牙芽細胞層にのみ発現していることが明らかになった。特にjun-Bは分化直後の若い象牙芽細胞に強く発現していることから、両遺伝子は象牙芽細胞の分化に関与すること、特にjun-Bは象牙質形成開始時期の象牙芽細胞の機能に関与していることが示唆された(JDent Res,1997 in press)。また、ラット歯胚においても同様の発現が認められた。更に現在、ラット成熟歯におけるc-jun,jun-B両遺伝子の発現および窩洞形成後の歯髄における両遺伝子の発現について検討しているところである。今後は、TUNEL法などを用いてアポトーシス細胞の有無と、その細胞におけるc-jun,jun-B両遺伝子の発現を検討していく予定である。
導波路レーザー発振を目指した強発光希土類錯体の創製

本年度における本研究は、薄膜、導波路レーザーへの応用を目指した強発光性ユーロピウム錯体に関する研究を行った。レーザー発振媒体としてEu(III)錯体には大きな誘導放出断面積、高い発光量子収率、また大きな吸収断面積が求められた。しかしながら、希土類錯体を用いたレーザー発振に関する先行研究においては、レーザー発振系の開発に関するものがほとんどであった。そこで本年度は、Eu(III)錯体の分子設計によって与えられる光物性とASE発振特性との相関について検討を行った。錯体構造の制御による化学的な観点から分子設計を行い、レーザー発振に適した強発光Eu^<3+>錯体の合成をし、その後、Eu^<3+>錯体添加ポリマー薄膜の作成、ASE発振特性の検討を行った。一の指針として、大きな誘導放出断面積を有するEu(III)錯体を用いてASE発振特性の検討を行った。その結果、大きな誘導放出断面積を有するEu(III)錯体は従来のEu(III)錯体に比べ高いASE発振特性を示すことが分かった。希土類錯体の光物性とASE発振特性を実験的に関連付けることに初めて成功した。第二の指針として、Eu(III)錯体の発光量子収率とASE発振特性との相関について検討した。錯体の配位構造や発光速度定数を変化させること無く、無輻射失活速度のみを抑え、Eu(III)錯体の発光量子収率を向上させた。その結果、発光量子収率の増加に伴ってASE発振特性が向上することが分かった。第三の指針として、Eu(III)錯体の吸収断面積とASE発振特性との相関について検討した。発光過程を大きく変化させること無く、励起波長における吸収断面積の異なるEu(III)錯体を設計した。ASE発振特性の検討の結果、吸収断面積の大きなEu(III)錆体は光励起によって効率的な反転分布状態を形成し、その結果、誘導放出特性が飛躍的に向上した。本研究では、希土類錯体を発振材料としたマイクロサイズのポリマー導波路レーザーの開発を目指している。これまでに本研究においてEu(III)錯体による増幅自然放出光(ASE)発振の直接観測に成功し、誘導放出断面積の観点からASE発振特性を錯体構造制御によって向上させた。しかしながら、30%程度と低いASFの割合を向上させることが課題であった。本年度研究ではこの課題に対し、より優れたASE発振特性を有するEu(III)錯体を創製することを目的とした。分子設計の指針として、効率的な反転分布状態を形成させるために、発光量子収率の向上、吸収断面積の増加、の二点に関して検討を行った。(発光量子収率の向上に関して)β-ジケトン配位子を有する複数のEu(III)錯体を用い、β-ジケトンのα水素を重水素化した。光物性測定によって、α水素を重水素化することで錯体の発光量子収率が増加することを確認した。これらのEu(III)錯体添加ポリマー薄膜を用いてASE発振特性を検討した結果、重水素化によって発光量子収率を高めることによって、未重水素化の錯体よりも高いASE発振特性を示すことが明らかとなった。(吸収断面積の増加に関して)異なる置換基を有するβ-ジケトン配位子を用いて、発光特性はほぼ等しく、吸収特性が異なるEu(III)錯体を合成した。これらのEu(III)錯体のASE発振特性の検討を行った結果、励起光である355nmにおける吸収断面積の大きなEu(III)錯体ほどASE発振特性が高いことが分かった。各錯体の発光特性はほぼ等しいことから、吸収断面積の増加により高い励起率を得ることで、効率的な反転分布の形成が成され、ASE割合が向上したものと考えられる。今年度研究によって課題であったASEの割合が60%以上にまで高まり、目的である導波路レーザー開発へ向けた新たな分子設計指針が得られた。

第三の指針として、Eu(III)錯体の吸収断面積とASE発振特性との相関について検討した。発光過程を大きく変化させること無く、励起波長における吸収断面積の異なるEu(III)錯体を設計した。ASE発振特性の検討の結果、吸収断面積の大きなEu(III)錆体は光励起によって効率的な反転分布状態を形成し、その結果、誘導放出特性が飛躍的に向上した。
国語声調史資料索引の編纂

未発表資料索引の刊行作業は、「アクセント史資料索引」として、昭和62年度に秋永一枝・後藤祥子編『袖中抄声点付語彙索引』(6号)、鈴木豊編『日本書紀神代巻諸本声点付語彙索引』(7号)、昭和63年度に坂本清恵編『近松世話物浄瑠璃胡麻章付語彙索引』(8号)、金井英雄編『補忘記語彙篇博士付和語索引』(9号)を編纂、刊行した。また、上記資料刊行とともに、研究分担の資料調査に伴う問題点や研究を発表した。秋永は、「袖中抄」「古今集」の声点とアクセントに関する論考を4篇発表。上野は「平曲譜本」の記譜とアクセントに関する論考を2篇。坂本は「近松浄瑠璃本」の記譜とアクセント、義太夫節のアクセントに関する論考を4篇発表。鈴木は「日本書紀私記」「古語拾遺」の声点に関する論考をそれぞれ発表した。(裏面記載の論文)また、これまでに発表してきたアクセント史索引を総合的にコンピュ-タで検索できるよう「国語声調史資料索引集成」の編纂作業を行ってきた。これまでにコンピュ-タ入力を終了し、今後資料の追加や校正作業を進め、多くの人に利用の便を計るよう研究作業を続ける予定である。以上の史的アクセントの研究と同時に、アクセント史解明に不可欠な日本諸方言アクセントの調査と位置付けに関する研究を行った。昭和63年度に佐藤栄作編『アクセント史関係方言資料』として、テ-プ2巻と活字資料集を刊行した。また、佐藤が高松アクセントについての論考を発表した。以上のように、文献からのアクセント史解明の研究と、方言からのアクセント史解明へのアプロ-チを進め、成果をあげることができた。未発表資料索引の刊行およびその資料約性格の解明として(1)秋永は後藤祥子と共同で『「袖中抄」声点付語彙索引』を編纂刊行し,その声点について「「袖中抄」声点考」(「国分学研究」93)で研究成果を発表した.(2)研究協力者鈴木豊は『日本書記神代巻声点付語彙索引』を編集刊行. (秋永と共同研究)「乾元本紀所引『日本紀私記』の声点について」(「国語学研究と資料」11)を発表した.(3)上野は平曲譜本にみえる漢字二字四拍の「名」について」(「徳島大学総合科学部紀要」1)を発表.(4)兼築は浄璃譜本に反映したアクセント研究として「義太夫節の掛詞ー近松世話物浄瑠璃譜本を資料としてー」(国文学研究」93)「胡麻章を読む」(「国語学研究と資料」11)を発表.(5)金井は声明関係声調資料のアクセント解明を行った.諸方言アクセント資料の収集と声調史資料としての位置づけについては,佐藤が中心となって調査地点・調査方法等を検討した.実際には秋永が魚島アクセント,佐藤が伊吹島・高松・観音寺アクセント,上野が徳島市アクセントを調査した.佐藤は成果として「高松アクセントについて(I)」(「神戸山手女子短大紀要」30)にその結果を発表した.「国際声調史資料索引集成」の編纂については,共同研究者が分担して映発表資料・索引との確認作業を順調に行っている.未発表資料索引の刊行およびその資料的性格の解明としては以下の実績をあげた。(1)秋永は声点の研究成果として、「注釈をよむ-顕昭「袖中抄」の声点から1-」(『国文学研究』96集)「古今集声点本における一・二拍動詞のアクセント-古今集動詞のアクセント上-」(国文学研究』97集)を発表した。

(2)金井は声明関係声調資料の研究を進め、『補忘記語彙篇博士付和語索引』(アクセント資料索引9)を刊行した。(3)兼築は近松浄瑠璃譜本に反映したアクセント研究を進め、『近松世話物浄瑠璃胡麻章付語彙索引用語篇』を刊行、「語りの伝承-義太夫節のアクセント-」(歌舞伎学会)を口頭発表した。(4)上野は平曲譜本に反映したアクセントの研究を、鈴木は「日本書記」等のの声点の研究をそれぞれ進行中である。諸方言アクセント資料の収集と声調史資料としての位置づけについては、佐藤が中心となって調査地点・調査方法を検討し、秋永が魚島・田辺・龍神・京都を、佐藤ず伊吹島・高松・観音寺アクセントを、上野が徳島アクセントを、坂本が大阪アクセントの調査を行い佐藤がテープ、活字に編纂し、『アクセント史関係方言資料』として刊行した。「国語声調史資料索引集成」の編纂は、共同研究者が分担して既発表資料、索引との確認照合を行っている。研究の最終年度を迎え、「国語声調史資料索引集成」の編纂作業に主力を注ぎ研究を行い、以下の成果を得た。昨年度までに完成していた、平安以来の国語声調史資料の原本をコンピュ-タ処理することができるよう文字・数字に置き換えカ-ド化し、パンチ入力を行った。打ち出し原稿を校正する作業まで終了しており、今後はこれまでに調査を進めてきた「名目抄」「謡曲資料」や現代京都アクセントを補充し、アクセント史資料として多くの人に利用の便を計るよう研究を続ける予定である。また未発表資料索引の刊行およびその資料的性格の解明としては、当初の計画どおり、索引を刊行はしなかったが、それぞれの研究分担者が以下のような研究業績をあげることができた。(1)秋永は、平安・鎌倉時代声点の研究成果として、「古今集声点本における多拍語動詞のアクセント-古今集動詞のアクセント承前-」(『国文学研究』98)を発表した。(2)上野は、平曲譜本における記譜と声調の研究の成果として「近世における複合動詞のアクセント」(『国語学研究と資料』13)を発表した。(3)鈴木豊は、「日本書記」「古語拾遺」などの声点研究の成果として「声点資料における濁音標示-暦仁本『古語拾遺』を中心に-」(『国文学研究』100)を発表した。(4)坂本は、近松浄瑠璃本の記譜と声調の研究等の成果として「語りの伝承-義太夫節のアクセントについて-」(『歌舞伎研究と批評』3)、「丸本を資料とするアクセント研究の問題点」(『国文学研究』100)を発表した。なお、昨年度までに調査を行った「アクセント史関係方言資料」も、「国語声調史資料索引集成」に組み入れるべく、佐藤を中心に検討を行っている。
宿主昆虫ゲノムから獲得したバキュロウイルス遺伝子の特異的機能に関する研究

バキュロウイルスが宿主遺伝子と相同な分子(宿主ホモログ)を持つことは知られていたが、それを体系的に調べた研究はなかった。本研究では、カイコゲノム情報を利用してバキュロウイルスの宿主ホモログをゲノムワイドに同定した。また、個々の遺伝子についてジーンターゲティングを用いて遺伝子機能を解析し、宿主制御への関与を明らかにした。バキュロウイルスがコードする宿主ホモログとそれに対応する宿主遺伝子に難して、今年度は以下の成果を得ることができた。1.最新のカイコゲノム情報を用いて、カイコに感染するバキュロウイルスであるカイコ核多角体病ウイルスの遺伝子産物と相同性のあるカイコ遺伝子を探索した。その結果、15個の遺伝子が、カイコ遺伝子と相同性があることが判明した。それらの機能解析を行うため、この15個の遺伝子を個々に欠損したウイルスを相同組み換えにより作成したところ、9個の遺伝子がウイルスの増殖には必要ではない遺伝子であることがわかった。しかしながら、これらの遺伝子はカイコにおける病原性と関連することが判明し、宿主ホモログによる宿主制御機構の一端が明らかになった。また、他の37種のバキュロウイルスにコードされている宿主ホモログも同定した。これらの結果から、バキュロウイルスは多様な遺伝子群をその宿主に対応して獲得しており、それらは宿主-ウイルス間の特異的な関係、すなわち宿主特異性に夫きくかかわっている可能性が示唆された。本成果は現在論文投稿中である。2.バキュロウイルスが持つ宿主ホモログの一つ繊維芽細胞成長因子(FGF)の感染細胞におけるシグナル伝達系を解明するため、哺乳類においてFGFシグナルの下流にあるとしられるMAPキナーゼカスケードの関与について検討した。特異的阻害剤を用いた研究により、バキュロウイルス感染において、MAPキナーゼシグナルは、重要な働きをしていることを明らかにした。しかしながら、fgf欠損ウイルスにおいてもMAPキナーゼの活性化がみられたことから、FGFシグナルは、おもにMAPキナーゼを介さない可能性が考えられた(Katsuma, et. al., Journal of Virology, 2007)。バキュロウイルスがコードする宿主ホモログに関して、今年度は以下の成果を得ることができた。1.最新のカイコゲノム情報を用いて、カイコに感染するバキュロウイルスであるカイコ核多角体病ウイルスの遺伝子産物と相同性のあるカイコ遺伝子を探索し、宿主ホモログによる宿主制御機構の一端を明らかにした。2.バキュロウイルスが持つ宿主ホモログの一つ繊維芽細胞成長因子(FGF)の昆虫個体における役割をGFP発現ウイルスを利用して解析した。その結果、FGFは血球細胞の走化性を利用した感染増強に関わっていることは判明した。3.宿主ホモログの一つカテプシンのプロセシングが、pre-pro部位に付加する糖鎖依存敵であることを明らかにした。4.カテプシンの発現調節に関わる遺伝子としてfp25Kを同定した。5.宿主ホモログの一つSNF2(Bm33)が、培養細胞においては機能を持たないが、宿主昆虫感染時には、病原因子として働くタンパク質であることを明らかにした。
配糖体色素の精密構造認識によるキラル超分子の形成と発色

赤、紫から、青色にいたる多彩な花の色はそのほとんどがアントシアニンによる。アントシアニンの花色変異と安定化の機能は色素分子が非共有結合性の弱い分子間相互作用により会合することによりはじめて獲得される。さらに、これらの分子会合は規則的なキラルなもので、超分子形成には、非常に厳密な構造認識がなされている。本研究では、ヤグルマギク(Centaurea cyanus)の青色花弁色素、プロトシアニンの精密な会合構造の解明を行ない、プロトシアニンがコンメリニンと同様の超分子色素であることと青色発色の機構を解明した。プロトシアニンが円二色性において可視部に非常に強い励起子型の負のコットンを示すことや、電気泳動、ESI-MSによる質量分析等から、色素の組成を決定したと同時にコンメリニンと極めて類似の構造を取り、金属イオンがB環3'4'位のortho-ジヒドロキシル基に配位していることを決定した。鉄イオンを3価のアルミニウムイオンに変えたプロトシアニン様錯体で各種の1次元、2次元核磁気共鳴スペクトルを測定してシグナルを帰属した結果、プロトシアニンはC3軸を持つcyclo-(Mafl 1-Sucy 1-Sucy 2-Mafl 2-)_3の二核錯体、即ち、コンメリニン中のMg^<2+>イオンのひとつが3価鉄イオンに置換されたものに相当することを明らかにした。さらに、青色発色が、シアニジン母核を有するアントシアニンから3価鉄イオンへの電荷移動による新しいものであることを解明した。
深頸部膿瘍より検出される連鎖球菌属の菌体表面蛋白活性に関する実験的研究

今回深頸部膿瘍の起因菌として注目されているStreptococcus milleri(以下S.milleri)の菌体表面蛋白であるProtein Gの活性を検討する予定であったが、この1年間で臨床分離材料からのS.milleriの検出はみられなかった。しかし他のStreptococcus属を用いて以下の実験を行い新たな知見を得た。酵母菌にて感作させたウサギの血清中の抗体と酵母を一定の条件下で結合させ、この菌液とStreptococcusの菌液を混合して鏡検すると、あるStreptococcusでは酵母菌との吸着像がみられたが、大多数のStreptococcusではこの吸着はみられなかった。Protein Aを菌体表面にもつStaphylococcus aureusでは酵母に結合したウサギ血清中の抗体のFcフラグメントとProtein Aとの間でこの吸着が必ずみられることから、Streptococcusにおいても菌体表面にProtein Gをもつものではこの吸着がみられる可能性が考えられる。この知見は今回計画したS.milleriの菌体表面蛋白Protein Gの活性を検討する上で、今後有力な一助となりうると思われる。すなわち臨床分離材料からS.milleriが検出された時、検出菌がProtein Gの活性を有しているか否かを簡便に判定することが可能となると思われる。今後本法のさらなる検討も含め、深頸部膿瘍の病原因子の解明を行いたいと思う。
対日戦争犯罪裁判終結の政治過程と国際関係

平成12年度は、前年度に引き続き、東京における集中的な資料調査を行うと同時に、研究成果の公表にむけて収集ずみ資料の実証的分析を実施した。特に本年度は、先行研究を踏まえつつ、アメリカの対日政策と対独政策の比較検討、アメリカの国内政治要因の検討、イギリス政府の政策の参照に力点を置いた。こうした分析作業の結果、合衆国による対日戦犯裁判の終結過程が解明された。第一に、ドイツの事例に関しては、ニュルンベルク裁判から洩れた主要戦犯容疑者を国際裁判ではなく各国ごとの単独裁判にかける方式が米英仏ソ間で合意され、ニュルンベルク継続裁判に至った経緯(従来不分明であった)を今回新たに明らかにした。第二に、この対独政策の枠組みと対日政策決定との関連性を検討しながら、米陸軍省、米国務省、GHQ、英連邦諸国の立場をそれぞれ明らかにした。そして東京裁判終了後のA級戦犯容疑者処理問題においてドイツと異なる処理方法が生じたのは、日本に関する固有の事情と要因によるものであったという知見を得た。第三に、一九四八年一〇月の国家安全保障会議の対日政策「NSC-三/二」とアメリカの予算問題を分析した。その結果、BC級戦犯裁判を含めた対日戦犯裁判の終結を理解するには、従来いわれてきた冷戦の影響だけでなく、戦犯裁判が日本人に及ぼしうる心理的悪影響(反米意識を刺激すること)、対独政策の影響、アメリカの予算的制約といった多重的要因を踏まえる必要があることが確認された。以上の研究成果は、史学会編『史学雑誌』においてレフェリー審査を経て発表された。東京における長期の資料調査収集によって一次資料を集中的に収集した。具体的には外務省外交資料館所蔵の第14回公開外交記録(「メモランダム(来往)綴(写)」「外地における本邦人の軍事裁判関係」「本邦人戦犯裁取扱関係雑件」)、国立国会図書館所蔵の複製版資料のうちSWNCC文書、FEC文書等を調査し、立教大学図書館では公刊マイクロフィルムのOccupation of Japanを調査した。こうした資料調査は、研究助成受領者の一次資料に基づく実証的政治史研究の発展にとって実に有用であった。たとえば、資料検討の結果、合衆国の対独戦犯裁判終結政策が対日政策決定の引照基準として機能しながら、日独の状況の相違から注目すべき相違が生じたこと、「FEC007/3」文書の決定過程が諸国のBC級裁判終結に重要な影響がありそうなこと、いわゆる「GHQ裁判」の二重的性格などが調査の成果として判明した。来年度は、さらに東京への資料調査出張を継続することで資料的充実をはかりつつ、資料の分析を集中的に行なうことで、その成果を学術雑誌に投稿し、広く発表する予定である。なお、今年度は、戦犯裁判終結の前提となるべき東京裁判判決直後の訴願問題を検討した論文を学会誌『軍事史学』に投稿、2名のレフェリー審査の結果採択され、発表することができたことを付言しておく。
燐酸化と共役したグループ輸送機構の構造的基盤の解明

燐酸化と共役したグループ輸送機構の構造的基盤を解明するため,ホスホエノールピルビン酸糖燐酸転移システム(PTS)を構成する5つのドメインのうち,グループ輸送を担うEnzyme IICドメインのX線結晶構造解析に取り組んできた.一昨年度に行った結晶化に適する高発現量かつ単分散性と安定性の高いホモログの探索および結晶化により得られた2種のEnzyme IICドメインに対して一時配列から表面電荷を予測し,予測結果からエントロピーを下げる変異体を30種作成,それぞれの変異体について25種を超える界面活性剤に対して可溶化された状態における単分散性と安定性の評価を行った.高い単分散性と安定性を示した変異体と界面活性剤の組み合わせに対しては結晶化スクリーニングを行い,結晶が得られた条件については最適化を進めた.加えて結晶の脱水処理やグルタルアルデヒドによる架橋反応などを用いて結晶性の向上を行うことで,大型放射光施設におけるX線回折実験により,最大で分解能3.6Aのデータセットを得ることに成功した.本研究では更なる分解能向上のため結晶化の際のバインディングパートナーの探索も行った.一つ目に阻害剤の探索を行い,現在までに16種の構造安定化に寄与する阻害剤を得た.二つ目に抗体の作成を行った.三つ目に,Enzyme IIC特異的Monobodyのスクリーニングを行った.現在までにスクリーニングによって2種のMonobodyが見つけ出されている.これらとの共結晶化により,最大で分解能3.6Aのデータセットを得ることに成功している.また,本研究において,蒸気拡散法のみならず,目的の膜タンパク質を脂質に再構成し,結晶化を行うLCP法も導入した.脂質にはモノオレインを用い,現在までに分解能25Aの反射像を与える結晶を得ている.現在までに構造解析を行うのに十分な分解能の反射像が得られており,位相問題を残すのみとなっている.位相決定のために使用する重原子の種類についても,マレイミドを用いた蛍光標識に対する重原子の競合阻害能から,おおむね当たりがついており,構造決定は目前となっている.燐酸化と共役したグループ輸送機構の構造的基盤を解明するため,ホスホエノールピルビン酸:糖燐酸転移システム(PTS)を構成する5つのドメインEnzyme I, HPr, Enzyme IIA, Enzyme IIB, Enzyme IICのうち,グループ輸送を担うEnzyme IICドメインのX線結晶構造解析に取り組んできた.Enzyme IIA, B, Cは様々な組み合わせで単一遺伝子上にコードされ,融合タンパク質としてシングルペプチドに翻訳されることが知られており,本研究ではグループ輸送において基質の燐酸化を担うEnzyme IIBと輸送を担うEnzyme IICドメインが融合した,Geobacillus kaustophilus由来のトレハロース特異的Enzyme IIB, Enzyme IICドメイン複合体GkTrePを構造解析の対象として研究を進め,現在までに基質存在下における結晶化により,最大で分解能4.0Aの回折像を与える結晶を得ることに成功した.また,Enzyme IICドメインの結晶構造解析の成功率を高めるため,結晶化に適する高発現量かつ単分散性と安定性の高いホモログの網羅的な探索および結晶化を行った.様々な生物種からPTS Enzyme IICドメインを含む遺伝子をクローニングし,大腸菌発現系を用いた網羅的な発現スクリーニング及び熱安定性を評価することで,5種の結晶化に適したタンパク質を得た.これらに対していくつものコンストラクトの発現系を構築し,精製,結晶化スクリーニングを行ったところ,多くの結晶を得ることに成功した.これらの結晶化条件の最適化を行い,得られた結晶を用いて大型放射光施設Spring-8にてX線回折実験を行ったところ,Escherichiacoli由来マンニトール輸送体のEnzyme IICドメインの結晶において最大で分解能3.8Aのデータセットを得ることに成功した.さらに,位相決定のためセレノメチオニン置換体の結晶化を行ったところ,最大で分解能5.5Aの回折像を与える結晶を得ることに成功した.燐酸化と共役したグループ輸送機構の構造的基盤を解明するため,ホスホエノールピルビン酸:糖燐酸転移システム(PTS)を構成する5つのドメインEnzyme I,HPr,Enzyme IIA,Enzyme IIB,Enzyme IICのうち,グループ輸送を担うEnzyme IICドメインのX線結晶構造解析に取り組んできた.Enzyme IICドメインの結晶構造解析の成功率を高めるため,結晶化に適する高発現量かつ単分散性と安定性の高いホモログの探索および結晶化を行い,2種のEscherichia coli由来Enzyme IICドメインを得た.これらに対して一時配列から表面電荷を予測し,予測結果からエントロピーを下げる変異体を15種作成し,それぞれの変異体について20種を超える界面活性剤に対して可溶化された状態における単分散性と安定性の評価を行った.高い単分散性と安定性を示した変異体と界面活性剤の組み合わせに対しては1000条件にも及ぶ結晶化スクリーニングを行い,結晶が得られた条件については最適化を進めた.加えて結晶の脱水処理やグルタルアルデヒドによる架橋反応などを用いて結晶性の向上を行うことで,大型放射光施設SPring-8におけるX線回折実験により,最大で分解能3.8Åのデータセットを得ることに成功した.本研究では更なる分解能向上のために結晶化の際のバインディングパートナーの探索も行った.一つ目に阻害剤の探索を行い,現在までに4種の構造安定化に寄与する阻害剤を得た.二つ目に抗体の作成を行った.抗体作成では,Enzyme IICドメインをリボソームに再構成したのちにマウスに免疫することで,本来の立体構造を保持したEnzyme IICに結合できる抗体を得た.

現在はこの抗体のFabフラグメントや阻害剤との共結晶化による結晶が得られている.燐酸化と共役したグループ輸送機構の構造的基盤を解明するため,ホスホエノールピルビン酸糖燐酸転移システム(PTS)を構成する5つのドメインのうち,グループ輸送を担うEnzyme IICドメインのX線結晶構造解析に取り組んできた.一昨年度に行った結晶化に適する高発現量かつ単分散性と安定性の高いホモログの探索および結晶化により得られた2種のEnzyme IICドメインに対して一時配列から表面電荷を予測し,予測結果からエントロピーを下げる変異体を30種作成,それぞれの変異体について25種を超える界面活性剤に対して可溶化された状態における単分散性と安定性の評価を行った.高い単分散性と安定性を示した変異体と界面活性剤の組み合わせに対しては結晶化スクリーニングを行い,結晶が得られた条件については最適化を進めた.加えて結晶の脱水処理やグルタルアルデヒドによる架橋反応などを用いて結晶性の向上を行うことで,大型放射光施設におけるX線回折実験により,最大で分解能3.6Aのデータセットを得ることに成功した.本研究では更なる分解能向上のため結晶化の際のバインディングパートナーの探索も行った.一つ目に阻害剤の探索を行い,現在までに16種の構造安定化に寄与する阻害剤を得た.二つ目に抗体の作成を行った.三つ目に,Enzyme IIC特異的Monobodyのスクリーニングを行った.現在までにスクリーニングによって2種のMonobodyが見つけ出されている.これらとの共結晶化により,最大で分解能3.6Aのデータセットを得ることに成功している.また,本研究において,蒸気拡散法のみならず,目的の膜タンパク質を脂質に再構成し,結晶化を行うLCP法も導入した.脂質にはモノオレインを用い,現在までに分解能25Aの反射像を与える結晶を得ている.EnzymeIICドメインの結晶化において,構造解析に用いることのできる良質な結晶がなかなか得られず,計画がやや遅れを取っている.しかしながら,この問題については既に解決済みであり,今後は目的の達成に向けて順調に計画が進んでいくものと考えられる.現在までに構造解析を行うのに十分な分解能の反射像が得られており,位相問題を残すのみとなっている.位相決定のために使用する重原子の種類についても,マレイミドを用いた蛍光標識に対する重原子の競合阻害能から,おおむね当たりがついており,構造決定は目前となっている.今後は更なる結晶化条件の最適化による分解能の向上,及びセレノメチオニン置換体の結晶化を行い,多波長異常分散法による位相決定を試みる.また,共結晶化に用いる新規バインダーを作成しており,これらとの共結晶化により更なる分解能の向上及び異なるコンフォメーションの構造解析を試みる.