hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希土類金属間化合物系高保磁力磁性粉体の合成と応用

Sm_2Fe_<17> (C, N)_xおよびNd (Fe, M)_<12> (C, N)_xを磁性材料として活用する場合、これをまず粒径3μmの単磁区粒子サイズまで粉砕する必要がある。従来、この粉砕にはジェットミル法とボールミル法とが使用されてきたが、前者は均一な粒径となる反面試料が酸化される、また後者は試料の酸化を防ぐことができる反面粒径が不揃いとなる等々、それぞれに一長一短があった。これに対して本研究では、界面活性剤を含む有機溶媒中でボールミル粉砕することにより、酸素含有量が低くかつ粒径が揃ったSm_2Fe_<17>N_x微粉体を作製することに成功した。条件を最適化して得られた磁性粉体の最大エネルギー積は40MGOeを上回る値となり、この際の酸素含有量はおよそ4000ppmであった。さらに、得られた高性能Sm_2Fe_<17>N_x磁性粉体の耐候性を向上させるために、ジエチル亜鉛(Zn (C_2H_5) _2)の光分解を利用して亜鉛金属の被覆を行った。その結果、亜鉛を被覆した試料(Zn/Sm_2Fe_<17>N_x)の耐酸化性は未被覆試料のそれと比べ著しく向上し、エポキシボンド磁石の熱硬化処理(不活性ガス中、150°C)でも磁気特性はほとんど変化しないことが明かとなった。特に、従来の電解質水溶液中での亜鉛メッキ法またはZn (C_2H_5)_2を熱分解あるいはプラズマ分解する方法と比べ、本方法で得られた試料では余分な酸素あるいは炭素不純物の混入がなく、良質の亜鉛金属膜で試料表面が均一に被覆されていることが明かとなった。次に、得られたZn/Sm_2Fe_<17>N_x微粉体を原料としてボンド磁石を作製したところ、そのBH_<max>値は22.1MGOeにも達することが明かとなった。また、その耐候性ならびに温度特性も従来の未被覆試料と比べ良好で、大気中で6ケ月放置した試料のBH_<max>値の低下は5%以内であった(未被覆の場合は10%以上)。現在の亜鉛の被覆量は試料に対して1wt%前後であり、今後亜鉛の被覆量を増大させることにより、磁石特性はさらに向上するものと期待される。希土類金属間化合物であるSm_2Fe_<17>N_X(x=3)は、優れた磁気異方性を有する磁性粉体を与えることからボンド磁石材料としての応用が注目されている反面、この材料に関しては残留磁化のを低下させることなく単磁区粒子サイズまで効果的に粉砕する方法が未だ十分に確立されていないこと、および得られた微粉体の耐久性が極めて乏しいこと等の問題があった。そこで本研究では、Sm_2Fe_<17>N_Xを単磁区粒子サイズまで効果的に粉砕する手法を確立すると共に、これらの粉末に耐久性、とりわけ耐酸化性を付与することで、高性能ボンド磁石としての可能性を明らかにすることを目的とした。

得られた成果は以下の通りである。まず、ガス循環精製部付バキュームグローブボックス装置を購入し、金属間化合物試料の取り扱い時に生じる酸化を低レベル(数百ppm)まで抑えるようにした。次に、これを用い試料の粉砕を界面活性剤を含むヘキサン溶液中で行ったところ、粒径が揃いかつ表面が平滑なSm_2Fe_<17>N_x微粉砕試料を得ることに成功した。これにより、BHmax=40MGOeの粉体試料を再現性良く作製することの見通しがついた。一方、得られた微粉砕試料の表面にジエチル亜鉛の光分解で生成した金属亜鉛を被覆することで、これらの粉体試料の耐酸化性が著しく向上することを見い出した。これにより、強力な吸引力と優れた耐久性をもつボンド磁石の製造が可能となった。現在、次年度に向けて、ボンド磁石の試作に関しその準備を急いでいる。Sm_2Fe_<17>(C,N)_xおよびNd(Fe,M)_<12>(C,N)_xを磁性材料として活用する場合、これをまず粒径3μmの単磁区粒子サイズまで粉砕する必要がある。従来、この粉砕にはジェットミル法とボールミル法とが使用されてきたが、前者は均一な粒径となる反面試料が酸化される、また後者は試料の酸化を防ぐことができる反面粒径が不揃いとなる等々、それぞれに一長一短があった。これに対して本研究では、界面活性剤を含む有機溶媒中でボールミル粉砕することにより、酸素含有量が低くかつ粒径が揃ったSm_2Fe_<17>N_x微粉体を作製することに成功した。条件と最適化して得られた磁性粉体の最大エネルギー積は40MGOeを上回る値となり、この際の酸素含有量はおよそ4000ppmであった。さらに、得られた高性能Sm_2Fe_<17>N_x磁性粉体の耐侯性を向上させるために、ジエチル亜鉛(Zn(C_2H_5)_2)の光分解を利用して亜鉛金属の被覆を行った。その結果、亜鉛を被覆した試料(Zn/Sm_2Fe_<17>N_x)の耐酸化性は未被覆試料のそれと比べ著しく向上し、エポキシボンド磁石の熱硬化処理(不活性ガス中、150°C)でも磁気特性はほとんど変化しないことが明かとなった。特に、従来の電解質水溶液中での亜鉛メッキ法またはZn(C_2H_5)_2を熱分解あるいはプラズマ分解する方法と比べ、本方法で得られた試料では余分な酵素あるいは炭素不純物の混入がなく、良質の亜鉛金属膜で試料表面が均一に被覆されていることが明らかとなった。次に、得られたZn/Sm_2Fe_<17>N_x微粉体を原料としてボンド磁石を作製したところ、そのBH_<max>値は22.1MGOeにも達することが明かとなった。また、その耐侯性ならびに温度特性も従来の未被覆試料と比べ良好で、大気中で6ヶ月放置した試料のBH_<max>値の低下は5%以内であった(未被覆の場合は10%以上)。現在の亜鉛の被覆量は試料に対して1wt%前後であり、今後亜鉛の被覆量を増大させることにより、磁石特性はさらに向上するものと期待される。
酸無水物型の新規ビスカルベン錯体の合成と反応

遷移金属のカルベン錯体は特異な反応性や触媒活性を有することが知られており、有機合成化学において極めて重要な化合物である。また、遷移金属の二核錯体は二つの金属中心の協同的な働きにより単核錯体では見られない物性や反応性を示すことが見いだされ、新しい機能性材料や触媒として近年の重要な研究対象となっている。そこで本研究では新規な二核遷移金属カルベン錯体の合成とその独自な反応性の開拓を目的に検討を行った。具体的な合成ターゲットとしてはマレイミドの二つのカルボニル酸素をそれぞれ遷移金属で置き換えた二核クロムカルベンデカカルボニル錯体を選んだ。これらは二つの金属中心がπ共役系で繋がっており、それぞれの電子状態が協同的に作用することでこれまでにない物性・反応性が発現することが期待される。また、光を照射することでカルボニル配位子を脱離させ、ホスフィンなど他の配位子と置換することもできる。まず、文献法に従いエチレン架橋のフィッシャー型クロムカルベンデカカルボニル二核錯体を合成した。これに対してアミンを付加させることでメトキシ基を置換し、環化を試みた。一等量のノルマルブチルアミンを作用させたところ、容易にメトキシ基が置換され、モノ置換体とビス置換体の混合物が55%収率で得られた。続いてこれらを環化させるため、種々の酸性もしくは塩基性条件下に付したところ、ほぼすべての条件で複雑な混合物を与え、錯体が壊れてしまうことがわかった。従ってこのルートで目的のビスカルベン二核錯体を合成することは困難であり、より安定な錯体のデザインもしくは新しい合成法の開発が重要であると考えられる。
遺伝子操作マウスの慢性大腸炎発病におけるIL-18/IL-18R機構異常の解析

現在までに、クローン病炎症腸管粘膜においてインターロイキン18(IL-18)の発現が浸潤マクロファージにおいてIL-12とともに増強し、腸管粘膜内リンパ球の増殖因子として機能を有することを報告した(Kanai T et al.Gastroenterology.2000 in press)。我々は、今回、慢性腸炎におけるIL-18の関与を直接的に証明する目的にて、遺伝子工学的に作製した慢性腸炎モデルマウス、TCRα鎖ノック・アウト(KO)マウス、IL-7トランスジェニック(Tg)マウスを用いて、IL-18/IL/18R機構の解析を行った。(成績)1)TCRα鎖KOマウス、IL-7・Tgマウス腸管粘膜内リンパ球のIL-18R発現の増強、粘膜内マクロファージのIL-18の発現の増強を認めた。2)TCRα鎖KOマウス、IL-7・Tgマウス腸管粘膜内リンパ球において、IL-12、IL-18は増殖因子として機能することを示した。3)TCRα鎖KOマウスにおいて、抗マウスIL-18抗体によって発症が抑制されること、IL-18の活性化因子であるICE分子が関与することを証明した。次年度はTCRα鎖KOマウス、IL-7・TgマウスにおけるCryotopatch構造の免疫染色での比較検討、また、同構造における腸炎発症時のIL-18/IL-18R機構の解析、実体顕微鏡下に分離したリンパ球の細胞表面マーカー、サイトカイン産生能を評価し、腸炎発症の機序を追究したい。また、分離した未分化リンパ球の培養を行い、分化発達におけるIL-18、IL-7の関与につき検討する。
コメニウス『世界図絵』の異版本分析を通してみた汎知学思想の展開に関する研究

1.本におけるコメニウス関係文献のリストアップを行い、「コメニウス関係文献目録」として『日本のコメニウス」第2号(日本コメニウス研究会、1992年8月刊)に発表した。2.全国の教育系学部を有する国立大学を中心に『世界図絵』を含むコメニウス関係文献の所蔵状況を、質問紙の郵送及び図書館訪問によって調査し、これを『コメニウス関係文献所蔵目録」(B5版54ページ)にまとめた。3.コメニウスの教科書についての考えを検討し、「コメニウスの教科書における精選の原理」と題して、日本教育学会第51回大会(1992年8月、北海道大学)において発表した。4.上記の発表原稿を加筆修正し、科学研究費補助金による研究成果報告書(総合研究A,研究代表者太田光一、課題番号03301034)に収録した。5.『世界図絵』を『開かれた言語の扉』や『事物の扉』などコメニウスの他の教科書と比較検討した。その結果コメニウスの教科書には二つの系譜のあることが明らかになった。そして今年度は特に『開かれた言語の扉の前庭」および『ラテン語の前庭の補逸」の二つの教科書を中心に分析し、言語教科書として執筆されたものでは事物の配列や精選についての配慮が乏しいことを明らかにした。この二つの教科書に関する研究は、日本で初めて行われた。1.日本におけるコメニウス関係文献のリストアップを行い、「コメニウス関係文献目録」として『日本のコメニウス』第1号(日本コメニウス研究会、1991年8月刊)に発表した。これには最近15年間の文献110篇が収録されている。2.全国の教育系学部を有する国立大学を中心に『世界図絵』を含むコメニウス関係文献の所蔵状況を、質問紙の郵送及び図書館訪問によって調査し、これを『コメニウス関係文献所蔵目録』(B5版39ペ-ジ)にまとめた。3.コメニウスの教科書についての考えを検討し、「コメニウスにおける教科書観の推移に関する一考察」と題して、日本教育学会第50回大会(1991年8月、東京大学)において発表した。4.上記の発表原稿を加筆修正し、「コメニウスの教科書観」として、藤田輝夫編『コメニウスの教育思想』(法律文化社、1992年3月刊)に収録した。5.当初はコメニウスの『世界図絵』を中心にして彼の汎知学思想の発展について検討しようと考えていた。しかし、これまでの調査では大学図書館の所蔵状況は意外に芳しくなくて、新たな版本を発見するに至っていない。そこで『世界図絵』を『開かれた言語の扉』や『事物の扉』などコメニウスの他の教科書と比較検討することにした。今後はこの二つの系譜がどのようにして生じたのか、そしてコメニウスの意図した汎知学とはどちらの内容に近いものであったかについて考察することが課題である。1.日本におけるコメニウス関係文献のリストアップを行い、「コメニウス関係文献目録」として『日本のコメニウス』第2号(日本コメニウス研究会、1992年8月刊)に発表した。2.全国の教育系学部を有する国立大学を中心に『世界図絵』を含むコメニウス関係文献の所蔵状況を、質問紙の郵送及び図書館訪問によって調査し、これを『コメニウス関係文献所蔵目録』(B5版54ページ)にまとめた。4.上記の発表原稿を加筆修正し、科学研究費補助金による研究成果報告書(総合研究A、研究代表者太田光一、課題番号03301034)に収録した。そして今年度は特に『開かれた言語の扉の前庭』および『ラテン語の前庭の補逸』の二つの教科書を中心に分析し、言語教科書として執筆されたものでは事物の配列や精選についての配慮が乏しいことを明らかにした。
食生活による骨粗鬆症予防の新視点-植物性食品の骨形成促進作用-

1.基礎研究新規緑色野菜プチヴェールの水抽出分画に、ヒト株化骨芽細胞のBMP-2およびosteoprotegerinのmRNA発現を促進する活性が存在することを見出した。さらに、果物やお茶に含まれる加水分解性タンニン由来ポリフェノールのgallic acidがALP活性を増加させることを見出し、骨分化マーカーmRNA発現への影響を検討している。離乳直後から低Ca食を4週間摂取させた骨形成抑制モデルラットを用いた検討では、植物モノテルペンのgeraniol摂取により、大腿骨遠位端海綿骨の骨梁微細構造の改善、血中PTHおよび骨吸収マーカーCTXの低下を認めた。2.臨床研究女子大学生297名の踵骨音響的骨評価値(OSI)は18歳から21歳まで年齢とともに有意に低下していた。体重、BMI、初経年齢、運動習慣、エネルギー・脂質・炭水化物摂取量は21歳時OSIに関連していたがOSI減少率(△OSI)には関連せず、△BMIは△OSIに関連していたが21歳時のOSIには関連していなかった。朝食欠食習慣のみが△OSI、21歳時OSIの両方に負に関連していた。成人肥満女性179名では、閉経群は順調群に比べてOSIが有意に低く、内臓脂肪面積、総コレステロール、LDLコレステロールが有意に高かった。順調群ではOSIが体重、BMI、皮下脂肪面積、レプチンと正の相関を示したが、閉経群ではいずれの因子もOSIと相関していなかった。一方、閉経群では皮下脂肪面積が総コレステロール、LDLコレステロールに対して抑制的に関連した。今回の研究で、骨粗鬆症予防における植物性食品の有用性が、培養細胞、実験動物を用いた基礎研究で確認され、臨床研究では骨強度低下防止に果たす規則的な食習慣の役割、内臓脂肪蓄積と骨強度との関連など、実際の食生活指導への応用に向けた手がかりを得ることができた。イソプレノイドはイソプレン(C_5H_8)を構成単位とする天然有機化合物の総称である。野菜、果物などの植物性食品には、モノテルペンやカロテノイドなど多くのイソプレノイドが含まれている。これまでの我々の研究成果から、果物や野菜などの植物性食品の適切な摂取が骨粗鬆症予防に重要であり、植物モノテルペンが骨形成に有効な植物成分の一つであることが強く示唆された。そこで、これらの知見を確認して実際の食生活指導に応用することを目的として、培養細胞、実験動物を用いた基礎研究、および人を対象とした臨床研究を行った。また、骨芽細胞と脂肪細胞がともに骨髄の間葉系幹細胞に由来していることから、脂肪組織が骨粗鬆症発症に関連することが予想される。そこで、臨床研究では骨強度と内臓脂肪との関連についても検討した。今年度の研究によって得られた成果は、以下のとおりである。(1)基礎研究ヒト株化骨芽細胞を用いた検討では、ケールと芽キャベツの交配によって作られた緑色野菜プチヴェールの水抽出分画にモノテルペンと同様にBMP-2、osteoprotegerinなどの骨分化マーカーのmRNA発現増加作用が存在することを見出した。モノテルペンのなかで最も強力な骨分化マーカー発現増加作用を示したgeraniolを、低Ca食投与成長期ラットに4週間摂取させたところ、ビタミンD_3のような骨密度改善作用は認めなかったが、骨梁微細構造の改善に有効であることが分かった。(2)臨床研究若年成人女性903名の最大骨量に関連する食習慣としては、朝食欠食習慣が負に関連していたが、骨量に有意に関連する植物性食品は同定できなかった。

肥満女性320名を対象に、音響的骨評価値と内臓脂肪・皮下脂肪との関連を検討した結果、閉経前後で関連のしかたが異なることが明らかとなり、その機序について検討中である。我々は,イソプレン(C_5H_8)2分子を構成単位とする植物モノテルペンが骨形成に有効な植物成分の一つであり,果物や野菜などの植物性食品の適切な摂取が骨粗鬆症予防に重要であるこを明らかにしてきた。そこで,本年度は植物性食品に含まれる微量成分が骨粗鬆症予防に有効であるかを実証することを主な目的として,基礎的,臨床的手法を用いて検討した。1.基礎研究ヒト株化骨芽細胞を用いたin vitro実験では,果物やお茶に含まれる加水分解性タンニン由来ポフェロールのgallic acidが植物モノテルペンより低濃度でALP活性を増加させることを見出した。低Ca食投与成長期ラットを用いたin vivo実験では,植物モノテルペンのなかで最も強力な骨分化マーカー発現促進作用を示したgeraniolを4週齢の雌ラットに4週間摂取させたところ,大腿骨遠位端海綿骨の骨梁微細構造の改善,血中副甲状腺ホルモンおよび骨吸収マーカーCTXの低下を認めた。これは,昨年度の雄ラットを用いた結果とほぼ同じであり,geraniolが低Ca食による骨強度低下の改善に有効であることを確認した。2.臨床研究本学健康増進センターの健康栄養学的調査に参加した女子大学生で,18歳から21歳まで踵骨音響的骨評価値(OSI)を毎年測定した297名について,18歳から21歳までのOSI減少率(ΔOSI)および21歳時のOSIと身体状況,食習慣,運動習慣の関連を解析した。その結果,体重,BMI,初経年齢など21歳時OSIに関連する要因の多くがΔOSIに関連せず,規則的食習慣のみが両者に関連することが判明した。「健康栄養クリニック」を受診した肥満女性228名の解析から,閉経の有無に関わらず内臓脂肪は脂質代謝異常に促進的に関連するが,閉経後女性では皮下脂肪が抑制的に関連することを明らかにした。
多核金属錯体の設計と合成、ならびにその反応性に関する研究

アルケン類へのアミン類の付加反応であるハイドロアミネーションは、有用物質であるアルキルアミン類を合成する強力な手法の一つである。特に遷移金属錯体触媒による穏和な条件下での、位置選択的ハイドロアミネーションの実現は、近年大きな注目を集め活発に研究がなされている。本研究者は今年度、これら遷移金属錯体によるハイドロアミネーションの反応機構の解明を試み、これまで知られていない新規遷移金属錯体の合成・単離に成功した。エーテル系溶媒中、加熱条件下、スチレン誘導体とアルキルアミン誘導体に対し、触媒量のRu錯体,ビスジフェニルフォスフィノアルカン、ならびに強酸を作用させると、アンチマルコフニコフ型ハイドロアミネーションが進行することが知られている。そこでまず、この反応系における反応中間体の同定ならびに単離を目的に、各触媒成分ならびに反応基質との反応を、種々の条件下、リンNMRによって観察した。その結果、触媒成分(Ru錯体、ホスフィン誘導体、強酸)と過剰量のスチレンのTHF溶液を加熱したところ、原料であるホスフィン誘導体のピークが消失し、66ppm付近に新たなピークが主成分として生じることを見いだした。またこの生成物の単離にも成功し、種々のNMRスペクトル、またX線結晶構造解析により、その構造を、これまでに報告例のないタイプのルテニウム錯体であると決定することができた。今後、この新規錯体の反応性について詳細に検討していく予定である。
看護の勤務体制と看護ミス、及び看護師の健康に関する研究

看護職の勤務形態として、二交替勤務を導入する病院が増加している。本研究では、三交替勤務者と二交替勤務者を対象に日記形式の自己記入式質問票調査を実施し、看護師の健康面とインシデントといった患者ケアの質に関する看護業務の面から勤務体制を評価した。二交替勤務者と三交替勤務者でインシデントの発生率に有意な差はなかった。また、疲労度、精神的健康度、睡眠の質も二交替勤務者と三交替勤務者で有意な差はなかったが、三交替勤務者の方が日中の眠気が高い傾向があった。本研究より、二交替勤務は三交替勤務に比べて看護師の健康やインシデントの発生に影響を与えていない可能性が示唆された。「看護婦等の確保を促進するための措置に関する基本的な指針(1992年)」においてライフスタイルに対応できるよう、幅ある勤務体制が提言され、1994年には基準看護下で二交替制勤務が認められた。その後、急速に日本全国に二交替制が普及している(2001年日本看護協会調べ、18.0%)。日本での二交替制勤務は、8時間-16時間のサイクルを取っているものが多く、看護師は長時間の連続勤務をすることとなる。長時間勤務がインシデントを増やす要因である可能性が高いという報告が多いが、これまでの三交代制勤務と二交代制勤務を比較した研究は少ない。本研究の目的は、一般的に導入されている二交替制勤務(8時間-16時間)と三交替制勤務を、疲労感、精神的健康度、睡眠の質、日中の眠気などの看護師自身の健康面に加え、看護師のワークパフォーマンス、インシデント・アクシデントといった患者ケアの質に関する看護業務の面から評価することである。本年度は、次年度の調査実施に向け、研究協力施設に調査の実施を依頼し、了承を得た。研究協力施設の勤務体制について、聞き取りを行った。また、事前に決定していた測定項目について、研究協力施設の担当者と議論し、現場の看護師が回答しやすいように項目を修正した。その後、京都大学、および研究協力施設への倫理委員会への研究計画について審査を受け、承認を得た。次年度の実施に向けて、研究協力施設にて研究の説明会を行うとともに、調査実施の準備を行った。(603文字)本研究の目的は、看護師の勤務体制を、疲労感、精神的健康度、睡眠の質、日中の眠気などの看護師自身の健康面に加え、看護師のワークパフォーマンス、インシデントといった患者ケアの質に関する看護業務の面から評価することである。本年度は、2つの大学病院において交替制勤務に従事する看護師を対象に質問票調査(ベースライン調査票と2週間の睡眠・勤務日誌)を実施した。三交替(8-8-8h)、二交替(8-16h)以外の勤務体系をとっている者、調査開始時点で勤務体制を変更してから1ヶ月を経過していない者は対象から除外した。対象となった1577人に調査票を配布し、1042人(66.1%)より回答が得られた。対象者のうち、対象者の約7割が二交替勤務であった。インシデント・アクシデントは、調査期間中に40%程度の対象者が経験していた。二交替勤務に従事している看護師と三交替勤務に従事している看護師で、インシデント・アクシデントの発生率に有意な差はなかった。また、チャルダー疲労質問票により測定した身体的疲労度、精神的疲労度についても、二交替勤務に従事している看護師と三交替勤務に従事している看護師で有意な差はなかった。二交替勤務と三交替勤務に従事している看護師において、インシデントと疲労度の比較した結果、勤務体制による違いは見られなかった。しかしながら、重大なアクシデントは観察されていないものの、約40%がインシデントを報告していた。勤務体制による違いはないものの、個人の睡眠のとり方、休息のとり方とインシデントの発生についてより詳細な検討が必要である。
イネ転移因子mPingの爆発的転移に起因するヘテロシスの解析

トランスポゾンmPingが活発に転移しているイネ細粒突然変異系統IM294の自殖後代に出現した強勢変異体VGIの強勢発現機構を解析した。その結果、強勢発現にはmPingの爆発的転移が不可欠であり、VGI1においてはmPing挿入を内部もしくは近傍に有する遺伝子が20個存在することが明らかになった。本研究の結果は、トランスポゾンが転移によって生物進化を牽引することを実験的に示唆したものである。申請者はこれまでの研究から、活性型トランスポゾンmPingが活発に転移しているイネ細粒突然変異系統IM294の正常粒への復帰突然変異に伴って出現した強勢変異体(M1)(以下、VGI (Vigorous Growing IM294))ではmPingが爆発的に転移していることを明らかにした。本年度は、まず、通常栽培条件下におけるVGIの後代M3系統の農業形質を調査した。通常、ヘテロシスは世代を経ることで強勢形質が減少する。しかし、強勢形質を示したM2系統由来のM3系統において、強勢形質が個体間でばらつく系統はあったものの、全ての個体で減少した系統はなかった。このことから、VGI系統の強勢形質は、ヘテロシスではなく、mPingの爆発的転移によるゲノムの改変に起因すると考えられた。次いで、VGIにおけるmPing挿入位置を次世代シーケンサー(NGS)を用いて網羅的に解析した。VGIの後代M2系統10個体およびVGIと同一の親個体に由来するIM294 6個体(以下、SiB)から個体別にDNAを抽出し、mPing特異的プライマーを用いてトランスポゾンディスプレイ(TD)産物を得た。それらTD産物をNGSに供試したところ、平均リード長138.3bp、1,596,829リードの解析データが得られた。得られたリードデータを日本晴ゲノム配列にマッピングし、VGIおよびSiBの計16個体において、1,384のmPing挿入箇所を同定した。VGI特異的な挿入は517箇所あり、これらのうち、10個体中6個体以上で共通に検出された挿入は35箇所であった。これら35箇所のうち、遺伝子コード領域への挿入は8箇所であった。このことから、これらmPing挿入を有する遺伝子が強勢形質の発現に関与しているのではないかと考えられた。本研究は、活性型トランスポゾンmPingが活発に転移しているイネ細粒突然変異系統IM294の正常粒への復帰突然変異に伴って出現する強勢変異体(以下、VGI (Vigorous Growing IM294)系統)がmPingの爆発的な転移によるヘテロシスによって生じたことを証明するとともに、転移因子を用いた新しい育種法を提案しようとするものである。通常栽培条件下におけるVGIの農業形質を調査したところ、VGIでは、IM294および品種日本晴と比較して草丈、乾物重、全穂重が有意に高かった。また、VGIの後代がこれらの形質について連続的な頻度分布を示したことから、強勢形質を制御する因子は一遺伝子の突然変異ではないと考えられた。VGIおよびその姉妹系統の葉身から抽出したゲノムDNAを抽出し、mPing特異的プライマーを用いてトランスポゾンディスプレイ(TD)を行った。その結果、VGIは635コピーのmPingを有することが明らかになった。このうち、170箇所で切出が生じており、51コピーは新規挿入に由来していた。これらは、姉妹系統における切出や新規挿入と比較して、顕著に多いことから、VGIではmPingが爆発的に転移していることが明らかになった。6325個体のIM294を栽培したところ、26個体の復帰突然変異体が得られた。このうち、1個体はVGIと同程度の強勢形質を発現した。VGIおよび新規強勢変異体は復帰突然変異を生じていたことから、mPingの爆発的転移は復帰突然変異によって誘発されたのではないかと考えられた。交付申請書に記載した研究計画を概ね遂行できた。すなわち、強勢形質を制御する因子が一遺伝子の突然変異ではないこと、VGIではmPingが爆発的に転移していることを明らかにした。しかし、平成23年度に計画していた、強勢変異体における遺伝子発現変化の網羅的解析は実施できなかった。これは、遺伝子発現の変化を効率よく解析するために、平成23年度はVGIの農業形質を評価したためである。次年度は、幼穂分化期の生長点から抽出したRNAを供試し、マイクロアレイ解析およびRNA-Seq解析を行う予定である。次年度は、以下の研究を行い、VGIにおける強勢形質発現機構とmPingの爆発的転移との関係を明らかにする。<遺伝子発現変化の網羅的解析>昨年度の研究から、VGIでは、IM294および品種日本晴と比較して草丈、乾物重、全穂重が有意に高いことが明らかになった。

mPingは転移によって新しい遺伝子発現ネットワークを構築することから、VGI系統においては、mPingの爆発的な転移によってこれらの形質に関与する遺伝子の発現が網羅的に変化している可能性がある。そこで、次年度は、幼穂分化期のVGI系統およびIM294の生長点における遺伝子発現変化をマイクロアレイによって解析する。また、近年、ヘテロシスを示すArabidopsisの種内雑種において、遺伝子やその近傍を標的とする24ntの低分子RNAの量が低下することが報告された。そこで、次世代シークエンサーを用いてVGI系統における低分子RNAを網羅的に解析し、低分子RNAの発現量が強勢形質の発現に及ぼす効果を明らかにする。<強勢形質に関するQTL解析>申請者らは、mPingのコピー数を多型としてjaponica間で利用可能なSCARマーカー(以下、mPing-SCARマーカー)を開発している。次年度は、VGI-日本晴交配後代における強勢形質の分離とmPing-SCARマーカーの多型を調査し、これらのデータを用いたQTL解析によって強勢形質に関与するゲノム領域を特定する。mPing転移解析および遺伝子発現変化の網羅解析の結果と併せて、mPing転移が強勢形質の発現におよぼす効果を検証する。次年度は、mPingの爆発的な転移が強勢形質を誘発することを実証するために、強勢変異体における遺伝子発現のマイクロアレイ解析・RNA-Seqおよび強勢形質のQTL解析を行う。マイクロアレイ解析およびRNA-Seq解析の消耗品および解析の費用を計上した。mPing-SCARマーカーを用いた連鎖地図の作成には、多くの時間と労力を必要とするため、実験補助の謝金を計上した。また、研究成果を学会にて報告する経費として旅費を、誌上発表するための外国語論文校閲費および印刷費を計上した。
都市近郊・郊外居住地における計画圏域概念の構築手法開発と地域間共有

本研究は、縮減時代における非コンパクトな住宅地・市街地の計画論のあり方について論じるものである。首都圏郊外エリア、地方都市郊外エリアを主な対象エリアとして、様々な地域課題を分析考察し、その共通点と相違点を明らかとした。本研究の導入部に仮説として設定した非コンパクトなエリアにおける「圏域」概念については、ひとまず妥当であると結論づけた。また、「圏域」の質を左右するものとして、「時間的広がり」への着目が重要であることが示され、将来の変化予測にもとづいた居住安定化技術の開発が次の課題であることを明らかとした。本年度は都市近郊・郊外エリアが直面する課題の構造把握を目的とした調査研究と、課題共有を目的とした地域間交流を行った。まず、首都圏研究として、茅ヶ崎市における神奈川県下最大の郊外賃貸住宅団地第二期建替え事業に際し、第一期建て替え事業から継続する住民自治活動と連携した居場所構築(コミュニティカフェ・ガーデン)の取り組みを支援した。4年目の活動を迎えNPO法人化の検討を進めた。横浜市内で最も高齢化の進む旭区内の丘陵住宅団地において、前年度実施した賃貸街区における調査を分譲街区にも拡張し実施した。賃貸街区では12.3%にとどまる親族近居率が分譲街区では30.1%と約2.5倍の差が見られることなどが明らかとなった。繋がりをマネジメントする機能を既存ストックと結びつけていくことが重要であることなどを指摘した。隣接する保土ケ谷区内の丘陵住宅団地とその周辺地域では、行政・大学・地域の連携による廃校の跡地活用を契機としたまちづくり検討のなかで、長崎の斜面地居住に詳しい分担研究者(安武敦子)やNPO理事長などを招き丘陵地居住を考える地域シンポジウムを主催した。地域住民ら約90名が出席し、研究成果を広く還元するとともに、特に高齢期の居住課題について幅広く意見交換し住民交流を行った。次に、地方都市研究として、長崎市においては、戦後に形成された斜面住宅地の変遷を整理するとともに、斜面地の市街化と空洞化のプロセスを事例的に明らかとした。福井市においては郊外ベッドタウンにおける空き区画化から複数区画利用に至る実態把握などを行った。また、仙台市においては仮設住宅から災害公営住宅へ分散入居するうえでのコミュニティ継承策について、仮設住宅自治会や、住民有志による検討グループとともに検討を進めた。集合住宅団地での居住経験がない住民も多く、首都圏郊外団地再生におけるコミュニティ継承策などの研究成果が参考となった。本年度は都市近郊・郊外エリアが直面する課題抽出を目的に各フィールドでの調査研究を行った。まず、首都圏研究として、茅ヶ崎市における神奈川県下最大の郊外賃貸住宅団地建替え事業に際し、住民自治活動と連携した居場所構築の取り組みを継続的に行った。また、住民による緑化活動の分布・ストラクチャと日常的な外出行動との関係から、緑や歩行者路の全体システムを上位計画として重視することがその後のマネジメントにも良い影響を与える可能性があることを示した。横浜市内で最も高齢化の進む旭区内の丘陵住宅団地では、高齢期の外出を促す要因としての子世帯との近居の可能性について居住者ヒアリングを行い、具体的な繋がりと外出への動機づけの例を把握した。また、団地周辺に広がった戸建て住宅地を対象とした調査からは、土地勘や親族近居等の何らかの「ゆかり」が入居動機(購入動機)としても大きいことを明らかとした。一方で、空き家化の進行も明らかとなり、繋がりをマネジメントしつつ既存のストックと結びつけていくことの重要性を指摘した。次に、地方都市研究として、長崎市については典型住宅地の抽出作業を行った。長崎市では既往研究から戸建て住宅地の空き区画が約1/6程度存在していることが分かっているが、長崎駅を中心とした512キロ圏内で今なお住宅地開発が進行している。1999年以降の開発団地数は10団地に及んでおり、このような両面の特性を把握することが重要である。仙台市においては、鉄道沿線の郊外住宅地開発と災害公営住宅計画が連動しながら検討されているケースを重点的に取り上げた。被災後2年目の局面においては具体的に希望のもてる計画が最優先であるとの立場から、仮設住宅自治会や、住民有志による検討グループとともに災害公営住宅構想づくりを企画し支援した。また、仮設住宅コミュニティの特徴をヒアリングにより把握・整理し活動年表のかたちでまとめた。本年度は最終年度として、研究成果、地域間交流の成果等を共有しつつ居住課題解決のための方策に具体的に取り組んだ。まず、首都圏研究として茅ヶ崎市における県下最大の郊外賃貸住宅団地第二期建替え事業に際し、住民自治活動と連携した居場所構築(コミュニティカフェ・ガーデン)の取り組みを支援し、NPO法人化に向けた準備を進めた。横浜市では、市内18区のなかで特に高齢化の進む旭区内の丘陵住宅団地において、管理組合や民間企業とともに冬季の温熱環境改善技術の開発研究に取り組んだ。

また、最も斜面住宅地面積の大きい保土ケ谷区内丘陵住宅団地とその周辺地域では、行政・大学・地域の連携による廃校の跡地活用を契機としたまちづくり検討が始まっており、分担研究者(安武敦子)等の参加した前年度の地域シンポジウム(2014年2月実施)等の成果もふまえ、活発な議論に結びついている。地方都市研究として、長崎市では市内および近郊に昭和50年から62年に開発された8つの戸建て住宅地における更新状況を明らかとした。その結果、世帯主の高齢化が進む一方で若い世代は親族との近居世帯が50%を超え、親の購入した家や介護のために戻ってくる世帯などの状況が明らかとなった。一方で若い世代ほどいずれは転居を考える世帯も多く定住策が重要であることがわかった。さらに福井市における郊外住宅地の複数区画利用など空区画活用の可能性検討成果と今回の長崎市における実態調査等をふまえ地方都市郊外における課題と可能性を整理した。仙台市では仮設住宅から災害公営住宅へ分散入居するうえでのコミュニティ継承策について、仮設住宅自治会や住民有志による検討グループとともに検討をすすめた。他の復興支援活動との連絡会において研究代表者(藤岡泰寛)が茅ヶ崎市や横浜市における取り組み紹介を行い、特に集合住宅団地での居住経験がない住民に向けて研究成果を還元した。建築計画・都市計画本研究の目的は非コンパクトな区域における新しい計画概念構築とその一般化のための方法論構築にあり、各フィールドにおける具体的な課題把握と横断的な議論の両面の取り組みが必要とされる。2年度目は各フィールドにおける課題把握の進展がみられ、特に集合住宅団地を対象としていくつかの重要な比較軸が抽出された。たとえば地理的困難さを抱える丘陵住宅団地においては賃貸団地と分譲団地で親族近居率に大きな差が見られた。また、高齢期の居住において近居と外出行動(頻度や目的)との関係や住み続け意向との関係があることも示唆された。さらに同じ街区内のきわめて近い距離の近居が最も多かった。これらのことから、住宅地全体をツリー状のシステムとして構造化し中央や幹線道路沿いに施設を集約配置する当初の計画論だけでは今後行き詰まる可能性が高く、街区などの身近な単位においてたとえ小規模であっても多機能な拠点とサブシステムを構築していくことが重要であるといえる。福井市における研究では複数区画利用が行われやすい条件の可能性として所有権移転のしやすさや宅地以外の用途の柔軟性などが示唆されている。長崎・横浜の地域間交流(住民交流、シンポジウム、事例研究など)からは、抱えている地理的状況には違いが見られるものの、住民を取り巻く多様な関係者間の連携・情報共有、およびそれらを専門家連携によって支援する二重三重の構造が孤立を防ぐために重要であること、車両アクセス困難区域において歩行空間を確保したり歩行支援を図っていくことが重要である等の横断的議論が行われた。高齢者や空き家の増加は地域資本の増加という側面も持つ。少子高齢化の進む郊外・近郊エリアにおいては特にこうした視点に立ち、新しいコミュニティモデル、空間モデルを構築していくことも重要である。建替えの続く大規模団地における高齢者雇用を視野に入れたNPO法人化の検討の動きも参考となろう。
イネの窒素吸収を制御する根系機能の遺伝的特性と窒素環境応答に関する研究

これまでの研究成果により、圃場栽培した幅広い生育ステージの水稲根からRNAを抽出する方法を確立するとともに、主要な窒素の輸送担体についてのプライマーの整備を行った。遺伝子発現解析に用いる内在性コントロール遺伝子は、既往の研究で広く利用されている遺伝子を用いたが、フィールドで栽培した水稲根では、生育ステージが進むほど、これら遺伝子の発現レベルも大きく低下してしまうことが分かった。そこで、今年度は内在性コントロール遺伝子として有望な、より安定的発現を示す遺伝子を探索し、フィールドにおける水稲根の遺伝子発現解析手法を高度化することを目指した。TATA-binding proteinならびにCyclin domain containing proteinをコードする遺伝子の発現レベルを既往のコントロール遺伝子(Actin, Ubiquitinなど)と比較した。圃場栽培した水稲根を用いて、リアルタイムPCR解析を行った結果、生育期間を通じて全く発現が変動しない遺伝子は無かったものの、新規遺伝子は、従来のコントロール遺伝子よりも優れた安定性を示した。この内在性コントロール遺伝子を用い、フィールドでの水稲の根における遺伝子発現の日周変動や生育ステージでの変遷を解析した結果、フィールドにおける遺伝子の外部環境に対するダイナミックな応答性、各遺伝子間の共発現性、植物体内での水と窒素の輸送・代謝の関係についても興味深い結果が得られた。本研究では、分子生物学的手法に馴染みのない研究者でも取り組みやすいよう、簡便なRNA抽出法を提案した。これらの技術を活用し、多くのフィールド研究者が作物の実際に生育する場であるフィールドでの遺伝子発現動態を明らかにしていくことで、分子生物とフィールドサイエンスの双方の理解と発展が進み、革新的な品種開発や栽培技術の向上に寄与するものと期待している。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではイネの根系発育や生理機能が窒素吸収へ及ぼす影響や,土壌環境が根の生理機能に及ぼす影響を多角的に解析し、窒素吸収能の品種間差異に関与する根の生理形質を特定することを目的としている。平成26年度は、主にインド型の多収品種であるタカナリとジャポニカ型品種のコシヒカリの間にみられる根系発達や生理機能の違い、および土壌水分の制限がこれらイネ品種の窒素吸収に及ぼす影響についての検討を行った。その成果の概要は以下の通りである。(1)最高分げつ期においてインド型多収品種タカナリはコシヒカリよりも優れた根系発達を示し、さらに土壌水分の制限処理に対する根系発達の維持程度が高い特徴が認められた。(2)根で発現する主要なアクアポリンのmRNA発現レベルは複数の多くの分子種について増加し、発現制御には品種間差異が認められた。(3)窒素輸送や代謝に関連する遺伝子のmRNA発現レベルはアクアポリンほど明確な品種間差が認められなかったものの、土壌水分に対する応答性に違いが認められた。以上のことから、栄養成長期における土壌水分の制限に対し、イネは根系構造を形態的・生理的両面から可塑的に変化させ、水輸送の最適化を行っていること、またその戦略は品種間で異なることが示唆された。窒素吸収量は出穂期以降顕著な品種間差が認められたことから、栄養成長期におけるタカナリの根系発達のアドバンテージの関与と出穂期以降の生理・形態における有望な特性について現在解析を進めている。本研究ではイネの根の生理形質が窒素吸収へ及ぼす影響や,根圏環境が根の生理機能に及ぼす影響を解析し、窒素吸収能に関与する根の生理形質を特定することを目的としている。平成27年度は1平成26年度に圃場栽培したイネ根サンプルからのRNA抽出法の検討と、2人工気象室を用いたイネの窒素施肥応答に関するポット栽培試験を行った。以下に結果の概要を記す。1圃場栽培したイネ根サンプルからのRNA抽出法平成26年度に圃場条件下でイネを栽培した結果、最高分げつ期までの根のRNAは慣行法で抽出することができたが、出穂期以降の根については抽出量が不十分であった。生育ステージの違いによる抽出効率の変動には、根の老化により生きた細胞数が減少しサンプル中のRNA濃度が低下したことや、根組織中に糖類などの夾雑物が蓄積することによりRNA抽出が阻害されたことが要因として考えられた。そこで、通常の10倍程度の多量のサンプルを投入し、前処理試薬で多糖類などの夾雑物を除去したのちに、フェノールとクロロホルムによりRNA抽出を行うことで、安定的に高濃度のRNAを抽出する方法を確立した。2イネの窒素施肥応答に関するポット栽培試験異なる窒素施肥量に対するイネの根の生理形態的な応答性と、その品種間差異について調査した。インディカ型品種タカナリとジャポニカ型品種コシヒカリの窒素吸収量は、高窒素レベルと中窒素レベルではタカナリがコシヒカリを上回ったのに対し、低窒素レベルではタカナリの地上部窒素濃度がコシヒカリよりも低下した結果、窒素吸収量は品種間で同程度となった。主要なアンモニウムトランスポーターならびに硝酸トランスポーターの遺伝子発現解析を行った結果、いくつかの輸送担体において窒素レベルの違いに対する発現応答の品種差異が認められた。このほか根形態や吸水関連形質と窒素吸収との関係についても調査した。平成27年度は、圃場から採取した幅広いステージの水稲根から、遺伝子発現解析を行うための第一ステップとなるRNA抽出を可能にする方法を確立することが出来た。出穂期の生理形質はイネの収量形成過程における重要なポイントの一つであることから、この時期のサンプルからのRNA抽出を効率的に行う手法を確立することは非常に意義深い。

次年度は水田での栽培試験に取り組むことから、本手法を活用して、野外環境においてイネがどのように窒素吸収に関連する遺伝子の発現を制御しているかについて調査する。イネの無機窒素輸送を担う遺伝子の発現解析を行うため、まず主要なアンモニウムおよび硝酸トランスポーターについて、インディカ・ジャポニカ品種共通に解析できるプライマーを作成した。このプライマーを用いて、根における窒素輸送関連遺伝子の発現量を調べた結果、生育期間を通じて多く発現していたのはアンモニウムトランスポーターであるOsAMT1;1とOsAMT1;3であることが判明した。一方、硝酸トランスポーターは水田環境下ではほとんど発現が認められなかった。OsAMT1;1の発現量は生育ステージの進展に伴い減少したのに対し、OsAMT1;3は生育ステージの進展に伴い発現量が増加していく傾向が認められた。既往の研究報告では、OsAMT1;3は窒素飢餓条件で発現が誘導される遺伝子とされている。本研究のOsAMT1;3の発現挙動が、土壌中の窒素量の減少に応答したものか、或いは生育ステージの進展に伴う植物側の生理的要因かは判然としなかったが、フィールド環境下ではイネが窒素吸収を担う輸送担体の役割配分を生育ステージや環境によって制御しながら、登熟後期まで土壌からの窒素吸収を維持していることが示された。水田環境下ではほとんど発現が認められなかった硝酸トランスポーターだが、2014年に間断的な灌漑処理をした圃場から採取した根の遺伝子発現解析を行ったところ、OsNRTの1型で湛水区の1.54倍程度、2型では2060倍と著しい発現誘導が認められた。間断灌漑では土壌が好気的な条件となるため、土壌中の硝酸態窒素の割合が増加すると考えられるが、今回の遺伝子発現解析の結果から、このような好気的な土壌条件ではイネが硝酸態窒素を積極的に取り込むことが示された。今回確立した手法により、今後様々な環境条件や幅広いステージで発現解析を行うことで、イネの窒素吸収メカニズムの理解が深まるものと期待される。平成27年度までの研究成果により、これまで困難とされた野外圃場で栽培された幅広い生育ステージの水稲根から高純度のRNAを抽出する方法を確立することができた。平成28年度はその手法を利用して、フィールド環境下での根における窒素輸送関連遺伝子群の発現解析とその品種間差異の検討を行うことができた。対象とした遺伝子は、すべてのアンモニウムトランスポーターや硝酸トランスポーターを網羅しているわけではないが、根での窒素吸収に主要な働きを示す遺伝子については、概ね解析ツールを整備することができた。これまでの作物学のフィールドでの表現型計測に、新たに分子生物学的手法を融合させることで、イネの窒素吸収の理解を深めることができる画期的な成果である。これまでの研究成果により、圃場栽培した幅広い生育ステージの水稲根からRNAを抽出する方法を確立するとともに、主要な窒素の輸送担体についてのプライマーの整備を行った。
高齢者における新たな肺炎予防法の検討

本研究は、高齢者に対する新たな肺炎予防法の確立を目指したものである。肺炎は、我が国の死因の上位であり、さらに健康寿命の延伸を阻む疾患の1つであることからも、その予防は国を挙げての課題とされている。そこで我々は、様々な医療の現場で使用されている電解酸性機能水に着目し、その安全性・広スペクトルな殺菌効果から、電解酸性機能水による含嗽が、新たな肺炎予防法となり得るかを、臨床的に検討した。
天然セルロ-スの酵素的分解機構に関する研究

平成元年度の研究で、天然セルロ-スに対し特異な高活性を示す新規多機能セルラ-ゼ成分を、Trichoderma viride液体培養物から高純度かつ高収率で得る単離・精製法を確立した。平成2年度の研究では、当該新規精製セルラ-ゼの作用特性・機能特性などを精査することにより、天然セルロ-スの酵素的分解機構の完全解明を目的とした。以下に、本年度得られた研究実績の概要を列記する。1)T.viride液体培養物より調製された市販セルラ-ゼ製剤(メイセラ-ゼ,lot,No.CEPBー5019)を出発材料として,昨年度確立した精製法に従って、当該新規セルラ-ゼ成分(セルラ-ゼIIーb)を高純度かつ高収率で精製した。2)精製セルラ-ゼIIーbはβーD__=ーセロビオ-ス(βーG_2)を特異的に利用して、短期間内に多量のグルコ-ス(G_1)を精製する機能を具備しており、その反応曲線はエキスポネンシャルな様相を呈した。3)100mMのβーG_2に比較的長時間精製セルラ-ゼIIーbを作用させると、反応曲線はシグモイド型を呈した。この事実は、本G_1生成反応がsingleーstepの反応ではなく、multiーstepの反応であることを強く示唆している。4)3)の反応条件下で、反応生成糖を経時的にPPCで解析すると、生成糖には多量のグルコ-スばかりでなく、少量のセロトリオ-ス(G_3)、セロテトラオ-ス(G_4)、ゲンチオビオ-スなどが確認された。5)セルラ-ゼIIーbの有する特異な縮合・転移・水解作用により、βーG_2、からG_1、G_3、G_4、ゲンチオビオ-スが生成される機構は、G_4の濃度を一定に保持しつつ、サイクリックな経路をたどるものと思われる。6)多数のデ-タを総合して、天然セルロ-スの酵素的分解機構に関する新規概念を提出した。本研究代表者はすでに、糸状菌Trichderma virideの生産するセルラ-ゼ系を解析中、構成セルラ-ゼ成分中に強力な水解・縮合・移転作用を併有し、天然セルロ-スを高効率で分解する多機能高活性型新規セルラ-ゼ成分の存在を確認してきた。本研究では、この新規セルラ-ゼ成分を、T.virideの液体培養物から高純度かつ高収率で得る分画・精製法の確率と、当該精製酵素の示す基本的な性質を調べることを目的とした。1)T.virideの液体培養物より調製された市販セルラ-ゼ製剤原末(Meicelase)から抽出した粗酵素を、Amberlite CG-50およびDEAE-Sephadex A-50によるカラムクロマト、アンフォラインによる等電点電気泳動、Bio-Gel P-100ゲル濾過などを順次併用することにより、当該多機能高活性型新規セルラ-ゼ成分を大量かつ高収率で、純化・精製する方法を確率した。2)精製酵素のPI、分子量(SDS-PAGE法)、糖含量(グルコ-ス換算)それぞれ4.52、76000、12.5%であった。

3)精製酵素は典型的なエンド様式の水解機を示し、CMC(カルボキシメチルセルロ-ス)、アビセル(微結晶セルロ-ス)に対する比活性はそれぞれ35.90、0.361 μmol reducing sugar as glucose/min/mg proreinで、これら両基質を強力に水解する作用機作を示した。4)精製酵素の至適ph、ph安定性(45°C、2時間処理)、至適温度、温度安定性(10分間処理)、反応生生物のアノマ-型はそれぞれ4.8、4.27.0、60°C、55°C<、β型であった。5)精製酵素は比較的高濃度のセロビオ-スから、単なる加水分解機作によるのではなく、かなり複雑な機構を介して、グルコ-スを大量に生成するものと予測された。平成元年度の研究で、天然セルロ-スに対し特異な高活性を示す新規多機能セルラ-ゼ成分を、Trichoderma virideの液体培養物から高純度かつ高収率で得る単離・精製法を確立した。平成2年度の研究では、当該新規精製セルラ-ゼの作用特性・機能特性などを精査することにより、天然セルロ-スの酵素的分解機構の完全解明を目的とした。以下に、本年度得られた研究実績の概要を列記する。1) T.virideの液体培養物より調製された市販セルラ-ゼ製剤(メイセラ-ゼ,lot No.CEPBー5019)を出発材料として、昨年度確立した精製法に従って、当該新規セルラ-ゼ成分(セルラ-ゼIIーb)を高純度かつ高収率で精製した。2)精製セルラ-ゼIIーbはβーDーセロビオ-ス(βーG_2)を特異的に利用して、短期間内に多量のグルコ-ス(G_1)を精製する機能を具備しており、その反応曲線はエキスポネンシャルな様相を呈した。3) 100mMのβーG_2に比較的長時間精製セルラ-ゼIIーbを作用させると、反応曲線はシグモイド型を呈した。この事実は、本G_1生成反応がsingleーstepの反応ではなく、multiーstepの反応であることを強く示唆している。4) 3)の反応条件下で、反応生成糖を経時的にPPCで解析すると、生成糖には多量のグルコ-スばかりでなく、少量のセロトリオ-ス(G_3)、セロテトラオ-ス(G_4)、ゲンチオビオ-スなどが確認された。5)セルラ-ゼIIーbの有する特異な縮合・転移・水解作用により、βーG_2からG_1、G_3、G_4、ゲンチオビオ-スが生成される機構は、G_4の濃度を一定に保持しつつ、サイクリックな経路をたどるものと思われる。6)多数のデ-タを総合して、天然セルロ-スの酵素的分解機構に関する新規概念を提出した。