hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニューラルネットワークと自己組織化マップを使った格付機関の格付付与構造の研究

定性データと定量データを使い格付機関が決定している日本企業の格付を、定量データのみでシミュレートしようとしたときにニューラル・ネットワークは強力なツールであることをいくつかの観点から検証できた。使用する変数がどのように格付けに影響を与えているかをニューラル・ネットワークの出力であるウェイトを精査することによってより深くその構造を理解できると思われる。その精度を上げるためにクラスター分析や自己組織化マップが使えるであろうと想定し、検討したが十分な結論は得られなかった。格付会社が行う企業の格付け付与構造の検出に関する研究で、格付けの付与構造が数年に渡って安定的であるかどうかを2001年から2005年の5年間のデータを使って計算を試行した。その成果を証券経済学会と国際学会であるOperations Research 2007で発表を行った。今回データの安定性という点から詳細に分析をしていくと業種によって財務諸表の項目の比重に大きな差があることが判明した。そのため業種や企業規模といったアプリオリなセグメンテーションの方法を利用することも検討したが細分化を進めると該当するデータ量が減少するという問題が明確になった。そのためデータ件数をそれほど減少させること無しに類似したデータをグルーピングする機械的な手法を使用する必要性を感じた。このような手法として従来からあるクラスター分析の他に、自己組織化マップ(SOM)という手法が開発されきている。理論だけではなく現実にSOMを算出してくれるソフトを探索・入手し試行的に全データに適用してみた。日米各2つの格付機関がおこなった企業の格付けの結果を、企業の財務データのみで説明できないかどうかを検討している。昨年度は単年度(2001年から2005年の5年間のデータを使用した)ごとにニューラルネットワークを使い説明力を測定してきたが、今年度は過去におこなった格付付与構造が別の年の格付をおこなうときに変化していないかどうかを中心に検討を進めた。これに関しても2001年から2005年の5年間のデータを利用している。具体的には2001年の格付付与構造が引き続く4年間大きく変化していないかどうかを算出してみた。この知見に関しては9月にドイツで開催された国際学会で報告した。さらにデータ全体を対象とするのではなく、アプリオリに製造業だけのデータを取り出して同じ計算をおこなってみると、その構造は経時的な変化がないことが明らかになった。この知見に関しては10月にワシントンでおこなわれたINFORMSの年次大会で報告した。このようにアプリオリに製造業のみというような人為的なデータの抽出方法ではなく、データの持つ性質から何らかのクラスタリングを行い、特異ないわゆる「ハズレ値」を持つデータを除去する方法を追求しようとしている。現時点では自己組織化マップというデータマイニング技法が有望であると思われる。これはデータが持つn次元のデータを2次元あるいは3次元まで次元を落とし、可視化できるので直感的である。ただそのアルゴリズムに起因するのか、使用しているソフトに対するパラメータの指定方法に問題があるのか、解には安定性が感じられない。来年度はこの点を明確にし、この自己組織化マップの現時点の問題点を明確にし格付付与の構造の解明に努めたい。日米各2機関による企業の格付けの結果を、一般に使用可能な企業の財務データみで説明できるかどうかを研究の対象としている。今年度は2001年から2007年の7年間のデータを使用して、ある年度の格付け構造(ニューラルネットワークによって算出されたウェイトを使用)が安定しているか否かを引き続く年度のデータに適用して検証した。当初から分析の対象は、財務構造が極端に異なる金融業を除いているが、製造業のほか電力会社、鉄道会社などさまざまな業種に属している。そのため異質な業種が含まれることによって格付の推定構造の精度が落ちることは容易に推定できた。そのため全業種を使った推定から、構造が比較的類似している製造業のみを抽出してそのデータのみで構造の推定を行ってみた。想像どおり比較的構造が類似している整造業のみで推定したほうが推定値は向上した。さらにその中でも特異なデータを除去するためにいくつかの方法を試してみた。通常は分析の対象とする変数群を使ってクラスター分析を行い、主たるクラスターからかけ離れているデータを異常値、「ハズレ値」として分離することによって推定の精度を上げる方法が考えられる。この方法だと著観的な知見が得られなかったので最近比較的良く使用されている「自己組織化マップ」を使ってみた。理論的には1次元からn次元まで考えられるが、人間の直感を働かせることができる2次元を使って、何種類かのデータに適用させてトライをしてみた。ある程度視覚的にデータの位置関係が明らかになり、とくに「ハズレ値」が視覚的には明確になった。ただ自己組織化マップのパラメータを変化させたときの解について、パラメータと解との関係が十分に正解できなかった。自己組織化マップを分析道具として使いこなすためにはより一層の研究が必要であるという感想を抱いた。
中国海門市における肝がんの生活環境要因に関する研究

中国上海市北の海門市における肝がんに対する宿主要因(がん遺伝子・がん抑制遺伝子、アルデヒド脱水素酵素[ALDH2]及びCYP2E1遺伝子多型など)と環境要因(HBV/HCV感染、アフラトキシンB_1汚染食品摂取、当該地域のクリーク水・溜池水などの飲用[特に、藻類マイクロシスティスが産生するマイクロシスチンの摂取]、喫煙・飲酒歴など)の関与及びそれら諸要因の交互作用について、環境生態学、分子生物学、腫瘍病理学、疫学などの諸観点から総合的に調べ、肝がん発生予防に資することを目的とする。1)海門市におけるクリーク水・溜池水などから藻類マイクロシスティス及びマイクロシスチンの分析を実施しており、現地の住民が飲用するクリーク水・溜池水中マイクロシスチンを検出した。マイクロシスチンの環境中植物連鎖を考慮して、水産食品(魚・貝・海老・蟹などの水棲生物)中のマイクロシスチン分析のシステム開発も急いでいる。2)マイクロシスチンLRを用いた中期発がん動物実験を行い、マイクロシスチンに肝がんプロモーター作用があることを明らかにした。3)食品(ピ-ナッツ、コーン、小麦など)を採取して、マイコトキシンの分析を試みたところ、アフラトキシンB_1に加えてフモニシンも検出された。4)アフラトキシンB_1誘発ラット肝がんから細胞系を樹立して、神経分化誘導因子の肝がんプロモーター活性の研究を行っている。5)現地の肝がんパラフィンブロック標本を利用して、マクロ・ミクロ病理学的研究、マイクロシスチンの検索及びがん遺伝子・がん抑制遺伝子分析を行った。肝硬変ないし繊維化を伴わない肝がんが多く、アフラトキシンB_1関連肝がんに特異的なp53遺伝子変異も観察された。6)海門市において発生した肝がん症例群と無作為抽出した地域住民対照群の134ペアについて、飲料水の種類と飲料状況、アフラトキシンB_1汚染食品摂取状況、喫煙・飲酒歴などに関する調査票調査を行った。単変量解析及び多変量解析により、肝疾患家族歴、肝疾患既往歴などが対照群より症例群に統計学的に有意に多かった。すなわち、症例群には肝疾患の家族集積性があり、そのような家族内環境中で母児垂直感染・幼児期水平感染によってHBVキャリアとなり、その後、一定の潜伏期を経て肝がんが発生したものと考えられた。今回の調査では、クリーク水・溜池水などの飲用に関しては、症例群と対照群の間に有意な差異を認めなかった。対照群に対して症例群の収入は少なく、卵や魚の摂取頻度も少なかったが、これは現地の肝がん発生に低栄養が関連している可能性を示唆しているかも知れない。AFB_1汚染食品であるピ-ナッツ、コーン、小麦などの摂取には両群に差異を認めなかった。なお、喫煙・飲酒に関しても両群に差異はなかった。7)肝がん症例と対照群より血液を採取し、血漿を利用してHBV血清マーカー及びHBVサブタイプ、αフェトプロテイン、セレニウムなどの微量元素・物質などの分析、アフラトキシンB_1アダクトの分析、発がんプロモーター指標としてのTNFα活性の分析を行っている。末梢リンパ球を利用した宿主要因(アルデヒド脱水素酵素[ALDH2]及びCYP2E1の遺伝子多型など)の分析を試みている。HBsAg及びanti-HBc陽性のものが対照群より症例群に多く、現地の肝がんは主にHBV関連肝がんであることが確認された。肝発がんプロモーターであるTNFα値は対照群より症例群が高値であった。アルコール代謝関連のALDH2及びCYP2E1の遺伝子多型においては、症例群と対照群の間に有意な差異は観察されなかった。今後は、血漿の代わりに血清を収集して、HVCジェンタイプ及びHGVに関する解析も加えて研究を行う予定である。

肝硬変ないし繊維化を伴わない肝がんが多く、アフラトキシンB_1関連肝がんに特異的なp53遺伝子変異も観察された。6)海門市において発生した肝がん症例群と無作為抽出した地域住民対照群の134ペアについて、飲料水の種類と飲料状況、アフラトキシンB_1汚染食品摂取状況、喫煙・飲酒歴などに関する調査票調査を行った。単変量解析及び多変量解析により、肝疾患家族歴、肝疾患既往歴などが対照群より症例群に統計学的に有意に多かった。すなわち、症例群には肝疾患の家族集積性があり、そのような家族内環境中で母児垂直感染・幼児期水平感染によってHBVキャリアとなり、その後、一定の潜伏期を経て肝がんが発生したものと考えられた。今回の調査では、クリーク水・溜池水などの飲用に関しては、症例群と対照群の間に有意な差異を認めなかった。対照群に対して症例群の収入は少なく、卵や魚の摂取頻度も少なかったが、これは現地の肝がん発生に低栄養が関連している可能性を示唆しているかも知れない。AFB_1汚染食品であるピ-ナッツ、コーン、小麦などの摂取には両群に差異を認めなかった。なお、喫煙・飲酒に関しても両群に差異はなかった。7)肝がん症例と対照群より血液を採取し、血漿を利用してHBV血清マーカー及びHBVサブタイプ、αフェトプロテイン、セレニウムなどの微量元素・物質などの分析、アフラトキシンB_1アダクトの分析、発がんプロモーター指標としてのTNFα活性の分析を行っている。末梢リンパ球を利用した宿主要因(アルデヒド脱水素酵素[ALDH2]及びCYP2E1の遺伝子多型など)の分析を試みている。HBsAg及びanti-HBc陽性のものが対照群より症例群に多く、現地の肝がんは主にHBV関連肝がんであることが確認された。肝発がんプロモーターであるTNFα値は対照群より症例群が高値であった。アルコール代謝関連のALDH2及びCYP2E1の遺伝子多型においては、症例群と対照群の間に有意な差異は観察されなかった。今後は、血漿の代わりに血清を収集して、HVCジェンタイプ及びHGVに関する解析も加えて研究を行う予定である。中国上海市北の海門市における肝がん発生に関する宿主要因(がん遺伝子・がん抑制遺伝子、アルデヒド脱水素酵素[ALDH2]遺伝子及びCYP2E1遺伝子多型など)と環境要因(HBV/HCV感染、アフラトキシンB_1汚染食品摂取、当該地域のクリーク水・溜池水などの飲用[特に、藻類マイクロシスティスが産生するマイクロシスチンの摂取]、喫煙・飲酒歴など)の関与及びそれら諸要因の交互作用について、環境生態学、分子生物学、腫瘍病理学、疫学などの諸観点から総合的に調べ、肝がん発生予防に資することを目的とする。平成6年から、次に述べるような国際共同研究プロジェクトを展開している。1)藻類が繁殖する夏期に海門市を訪問して、クリーク水・溜池水などから藻類マイクロシスティス及びマイクロシスチンの検出を継続する。2)マイクロシスチンLRを用いて肝がんプロモーター作用に関する中期発がん動物実験を行っている。3)アフラトキシンB_1誘発ラット肝がんから細胞系を樹立して、神経分化誘導因子の肝がんプロモーター活性の研究を行っている。
肝細胞癌発生過程における増殖調節機構の異常とその制御に関する研究

私共は従来よりTGF-βに対する反応性の喪失により肝細胞が自律的増殖能を獲得するという立場よりヒト肝発癌の分子機構解明へのアプローチを行っている。事実、私共は多くのヒト肝癌由来細胞株において、TGF-βに対する反応性が著しく低下していることを明らかにしてきた。一方、B型肝炎やC型肝炎に由来した肝硬変では高率に肝癌が発生する。私共はB型肝炎ウイルスのX遺伝子を細胞株に導入し、TGF-βに対する反応性を検討した。その結果、X遺伝子を発現した細胞ではTGF-βに対する反応性が著しく低下しことを見出した。更に、この反応性の低下はTGF-βレセプターの発現低下によることを明らかにした。したがって、B型肝炎ウイルスの感染により、肝細胞にX遺伝子が発現し、TGF-βレセプターの発現を抑制することにより、TGF-βによる増殖抑制機構から逸脱すると考えられる。また、TGF-βに対する反応性を喪失している肝癌細胞株において、TGF-βII型レセプター遺伝子の変異に基ずく、レセプター蛋白の細胞表面へ発現低下を見出している。今後このような遺伝子変異と肝発癌との関連を明らかにしていく。更に、この反応性の低下はTGF-βレセプター発現低下によることを明らかにした。
授乳婦におけるアムロジピンの血中濃度に影響を及ぼす因子の解明

【研究目的】妊娠高血圧症候群患者におけるアムロジピンベシル酸塩の母乳移行について検討を始めた。その結果、インタビューフォームに記載されている成人高血圧症患者の約2倍の血中濃度であった。妊娠により循環血液量、血漿量増加による分布容積の増大や体脂肪の増加、血清総タンパク濃度、アルブミン濃度の低下が知られている。また、腎血流量の増加がある一方で、肝血流量の変化はないとの報告もある。授乳婦におけるアムロジピンベシル酸塩の血中濃度が高くなることの原因として、授乳婦における血漿タンパクとの結合能の変動あるいは代謝・排泄遅延に着目し、関連性を解明することを目的とする。【研究方法】(1)血漿中アムロジピンの測定をLC/MS/MS法で測定する。(2)血漿中アムロジピンの蛋白結合率を算出する。(3)アムロジピン代謝物を測定する。(4)血中濃度に影響する因子の解析【研究成果】31症例の血漿中アムロジピン濃度を測定した。アルブミン、肝機能、腎機能、体脂肪等との関連を検討し、薬物血中濃度に影響する因子の解析を行い、投稿準備中である。
交流型－電気化学発光によって実現する周波数での複数色制御可能な新規発光素子

本研究は、電気化学発光(ECL)を用いた新規の多色発光素子の実現を目的とする。ECL素子は溶液注入プロセスで作製可能な、生産性・コスト面で優位性を持つ新規発光素子である。申請者は交流電圧で駆動するECL素子の動作機構や特性向上についての研究を行なっており、今回は「交流ECLにおいて印加周波数を切り替えることで発光色を制御する機構」の実現を目指す。交流ECLによる発光色制御についての報告は本研究が初めてのものであり、また多色発光が可能な発光素子は産業的に高いインパクトを持つ。この研究について、ルブレン(RUB)とジフェニルアントラセン(DPA)を溶解させた混合溶液系にて、黄色(@ 300 Hz)と白色(@ 1,000 Hz)の発光を、印加周波数によって可逆に切り替えることに成功している。しかし、この系では励起エネルギー移動などの副反応が異種材料間で生じるため、発光効率や輝度が低下してしまうことも同時に分かっていた。この副反応過程を解析する実験の一環として、交流ECL駆動時の溶液中の物質の拡散挙動に対してデジタルシミュレーションを行った。シミュレーション用のプログラムは自作のものを利用した。その結果、これまで定性的な評価に留まっていた交流ECLモデルに対し、物質の拡散距離や生成種の失活度合い、副反応の起こりうる量などに対して定量性を持たせることに成功した。また、副反応を防ぐ目的で検討を行ってきた「材料を電極上に固定したECLの系」に対する実験については、DNA/Ru (bpy)_3^<2+>組織体を利用した交流ECL素子について継続的な検討を続けた。溶液系ECL素子よりも圧倒的に高い周波数領域でECLを示すというユニークな特徴を有するこの材料であるが、一方でイオン交換膜にRu (bpy)_3^2を付与したものや、発光性の高分子材料を用いた別の電極固定系ではそのような挙動は見られないことが明らかとなった。これらの結果を比較し、現在この固定系について論文投稿の準備を進めている。(抄録なし)本研究は、電気化学発光(ECL)を用いた新規の多色発光素子の実現を目とする。申請者は交流電圧で駆動するECL素子の動作機構や特性向上についての研究を行なっており、今回はAGECLにおいて印加周波数を切り替えることで発光色を制御する機構の実現を目指す。AC-ECLによる発光色制御についての報告はこれまでなく、また多色発光が可能な発光素子は産業的に高いインパクトを持つ。この研究について、ルブレン(RUB)とジフェニルアントラセン(DPA)を溶解させた混合溶液系にて、黄色(@300Hz)と白色(@1,000Hz)の発光を、印加周波数によって可逆に切り替えることに成功した。また反応機構解析によって、電気二重層によって電極界面に形成されるポテンシャルが、ある程度の高周波数領域では、材料の反応に必要な電位に達しないことが分かった。結果、その電極ポテンシャルを印加周波数によって制御することで、それぞれの材料に起因する発光色を取り出すことが出来たと考えられる。しかし、この系では励起エネルギー移動などの副反応が異種材料問で生じるため、発光効率や輝度が低下してしまうことも同時に分かった。副反応を防ぐ目的で、各材料を電極上に固定した多色ECLの系を提案した。その初期検討として、DNA/Ru(bpy)_3^<2+>組織体を電極に製膜したAC-ECL素子を構築し、実験を行った。Ru(bpy)_3^<2+>はDNAと相互作用させることで無輻射失活を抑止し、発光特性を向上させることが分かっていたが、このAC-ECL系ではさらにユニークな結果として、通常の電気化学系における電気二重層の形成時間よりも、遥かに短い半周期時間を持つ印加周波数領域(@10kHz)でもECLを示すことが分かった。この現象については今後、イオン交換膜にRu(bpy)_3^<2を>付与したものや、発光性の高分子材料を用いた電極固定系の挙動との比較を行い、詳しい機構の解析を進める予定である。

また、副反応を防ぐ目的で検討を行ってきた「材料を電極上に固定したECLの系」に対する実験については、DNA/Ru (bpy)_3^<2+>組織体を利用した交流ECL素子について継続的な検討を続けた。溶液系ECL素子よりも圧倒的に高い周波数領域でECLを示すというユニークな特徴を有するこの材料であるが、一方でイオン交換膜にRu (bpy)_3^2を付与したものや、発光性の高分子材料を用いた別の電極固定系ではそのような挙動は見られないことが明らかとなった。これらの結果を比較し、現在この固定系について論文投稿の準備を進めている。当初の計画の通り、多色ECL素子の実現とその反応機構についての解析が進行した。副反応の存在についても明らかにし、それを抑止する手法としての電極固定系ECL素子の検討も進んでいる。固定系ECLに用いた材料は予定と異なるものの、DNAを利用したことで予期しないユニークな現象も発見することができた。DNA組織体を用いたAC-ECL系で見られた超高周波領域の発光についての解析を進める。具体的には、高分子材料を用いた系や、ナフィオン・フレミオンといったイオン交換膜にRu(bpy)_3^<2+>を付与した系などとの比較を行い、現象を明らかにする。また、比較検討に用いた高分子材料やイオン交換膜系、および異なる発光色を示す材料をDNAと組織化させた材料等を用いることで、固定系AC-ECLの複数色発光制御の実証を目指し、その詳細なメカニズムや優位性を明らかにする。(抄録なし)
谷津田を利用した窒素浄化実証試験の能力向上要因解析

鉾田川は窒素汚染のある流域である。その窒素流出を防ぐために、窒素浄化水田を設置した。比較のため2010年と2011年のデータを解析対象とした。どの水田も窒素吸収型水田となり、窒素負荷削減効果に大きな役割を果たせることが確認できた。この負荷削減効果に及ぼす影響について検討した結果、最も大きな影響を与える要因は流入負荷量であることがわかった。流入負荷量と差引排出負荷量は、流入負荷量が大きくなると差引排出負荷量も大きくなり直線回帰ができた。R2は、0.9185と高い値を示した。本研究の対象地域である鉾田川流域は硝酸態窒素濃度が非常に高く、支流では恒常的に10mg/lを超える濃度が観測され続けている。休耕田を復田した実験圃場を用いた窒素除去により流域からの窒素汚染軽減を図ることを目的としている。今年度は当初5圃場で行う予定の実験が、I圃場の灌漑設備の設置が難しくなり(8月以降中止)4圃場での実験となった。4圃場は、978(II)、669(III)、600(IV),1,432(V)m^2と面積と形状の異なる圃場を作ることができた。しかし、工事の遅れにより昨年から行っているII圃場以外は9月スタートとなってしまった。その後、2010年3月時点までに実験に差し支える問題点(漏水、灌漑水他)を洗い出しながら実験データを取ることが可能となった。調査は原則として毎週観測を行った。また、IIとVには自動採水器を設置した。それぞれのINとOUTの全窒素濃度平均値は、8.5→6.9(II)、16.1→3.8(III)、15.0→12.4(IV)、11.1→9.4(V)mg/lとなった。流量の観測が漏水・流入水口のゴミなどによる問題があり全期間で測定できたわけではないが、これらの観測地から推定される窒素除去量(IV圃場はデータ数が少なく算出不可)は、IIで約250、IIIで約440、Vで約930kg・ha^<-1>・y^<-1>となった。この違いは、濃度よりも流入負荷量の大きさがより影響をおよぼすことを示唆している。流入口へのゴミによる通水阻害が頻繁に起きたことで滞留時間は人為的に調整しなくとも幅広いデータも収集できた。また、I圃場の夏季データに吉田貢士氏の水温モデルに窒素除去モデルを適用したところ、本モデルの適用可能性が確認できた。鉾田川上流域の4試験圃場を対象に試験を行った。当初5圃場であったが平成21年8月の通称ゲリラ豪雨災害を受けた1圃場の復旧ができなくなり4圃場での試験となった。この中で水田IV、V区は自動採水器、時期水位計、自記温度計等を設置した綿密測定を行った。水田Vにはつづら折り用の畦波シートを設置し測定を行った。水田IIは、平成22年末で土地改良区の都合で試験続行ができなくなったが、充分なデータ蓄積が行えた。水田IIIは生活排水系が主流の圃場であったが滞留時間が他より長いため比較するデータが蓄積できた。平成22年の差引排出負荷量(kg・ha^<-1>・y^<-1>)の結果は、水田II、III、IV、Vの順でTN:-556,-755,-1,838,-737、TP:+8.2,-63.4,-27.7,-20.7、SS:1,164,527,-1,696,-1,520、COD:+637,-366,667,178となった。TNは全て吸収型、TPは水田II以外が吸収型、SSは水田IV、Vが吸収型、CODは水田IIIだけが吸収型となった。TNの差引排出負荷量の大小差は、流入濃度と流入水量、気温、短絡路の有無が考えられる。今回の水田は湛水深を20cm30cmと一般の水田より深くし短絡路を減らす工夫をしている。水田IVはつづら折りをしていないが、水深の効果が出ているのであれば、畦波シートのつづら折りを利用しなくても十分な窒素除去効果が見込める結果となった。平成23年度は、平成22年度の負荷量、水深、水温データを利用しモデル解析を行い、この効果を検証できると考えている。また、水田IIIの滞留時間が他と比較して長いので、滞留時間の効果も比較できると考えている。鉾田川は窒素汚染のある流坂である。

その窒素流出を防ぐために、窒素浄化水田を以下のように設置した。2008年度に水田I(533m^2)と水田II(978m^2)を設置した。2009年度に水田III(669m^2)、水田IV(600m^2)、水田V(1,432m^2)を追加した。どの水田も湛水深を約2030cmと深く取った。これは、水口と水尻の短絡流を防ぐためである。水田Iは2009年7月に大雨のため水口が壊れたため調査を中止した。水田IIは契約のため2010年12月で調査を中止した。水田IVは2010年12月で調査を中止した。その結果、本研究期間である2009年2011年では、2009年水田II、2010年水田II、III、IV、V、2011年水田III、Vのデータを収集した。比較のため2010年と2011年のデータを解析対象とした。どの水田も窒素吸収型水田となり、窒素負荷削減効果に大きな役割を果たせることが確認できた。この負荷削減効果に及ぼす影響について検討した結果、最も大きな影響を与える要因は流入負荷量であることがわかった。流入負荷量と差引排出負荷量は、流入負荷量が大きくなると差引排出負荷量も大きくなり直線回帰ができた。R2は、0.9185と高い値を示した。水田Vは2010年9月から畦波シートを3枚入れ4区画にした。2011年7月に12区画とした。シートを入れた効果はあまり明確でなかった。これは湛水深が2030cmと深くしたことも大きな要因と考えられる。これらの結果を基に平面2次元モデルの作成を試みた。結果として、シートの有無では濃度差は明確では無かった。しかし、濃度低下はシートを入れた場合の方が、少ない面積で低下させることができることがわかった。
教員養成課程科学教育における探索的学習支援m-Learning環境の開発と評価

本研究では,野外での観察・観測にもとづく探索的な科学の学習の例として,天文領域のトピックを取り上げ,学習者の観察データをワイヤレス対応PDAや携帯電話(以下,モバイル端末と称す)からサーバに送信し,Web上にコンテンツ化し,閲覧できるシステムを開発した.送信データは学習履歴として蓄積される.システムを組み込んだ実践を展開し,評価することをめざした.研究は,以下のように展開した.1)モバイル端末を活用した学習に関する先行研究の調査を国内外で行った.2)野外での観察・観測にもとづく探索的な学習を支援するために,m-Learningシステムのプロトタイプを開発した.3)開発したシステムを組み込み,実践研究を行い,形成的に評価した.4)形成的評価をもとに実践研究を行い,評価した.5)家庭学習で実施した研究と,教員養成課程の授業で実施した研究,2種類の研究結果を比較し,探索的学習支援m-Learning環境をデザインする上での留意点を検討した.6)国内外の複数の関連学会で成果発表した.本研究では,野外での観察・観測にもとづく探索的な科学の学習の例として,天文領域のトピックを取り上げ,学習者の観察データをワイヤレス対応PDAや携帯電話(以下,モバイル端末と称す)からサーバに送信し,Web上にコンテンツ化し,閲覧できるシステムを開発した.送信データは学習履歴として蓄積される.システムを組み込んだ実践を展開し,評価することをめざした.研究は,以下のように展開した.1)モバイル端末を活用した学習に関する先行研究の調査を国内外で行った.2)野外での観察・観測にもとづく探索的な学習を支援するために,m-Learningシステムのプロトタイプを開発した.3)開発したシステムを組み込み,実践研究を行い,形成的に評価した.4)形成的評価をもとに実践研究を行い,評価した.5)家庭学習で実施した研究と,教員養成課程の授業で実施した研究,2種類の研究結果を比較し,探索的学習支援m-Learning環境をデザインする上での留意点を検討した.6)国内外の複数の関連学会で成果発表した.本研究では,野外での観察・観測にもとづく探索的な科学の学習の例として,天文領域のトピックを取り上げ,学習者の描画データ他をワイヤレス対応PDAや携帯電話(以下,モバイル端末と称す)からサーバに送信し,Web上にコンテンツ化し,モバイル端末で閲覧できるシステムを開発することをめざしている.送信データは学習履歴として蓄積される.コンテンツ作成時,テキスト・画像などの既存データの他,新たに制作したデータも適宜利用している.平成18年度の研究は以下のように展開した.(1)モバイル端末を活用した学習に関する先行研究の調査を国内外で行った.(2)外での観察・観測にもとつく探索的な学習を支援するために,モバイル端末システムのプロトタイプを開発した.(3)発されたシステムをm-Leaning環境として教員養成課程の授業に組み込み,実践研究を展開した.(4)システムと授業を形成的に評価した.本研究では,野外での観察・観測にもとづく探索的な科学の学習の例として,天文領域のトピックを取り上げ,学習者の観察データをワイヤレス対応PDAや携帯電話(以下,モバイル端末と称す)からサーバに送信し,Web上にコンテンツ化し,閲覧できるシステムを開発した。送信データは学習履歴として蓄積される。開発したシステムを組み込んだ実践を展開し,評価することをめざした。平成19年度の研究は以下のように展開した。(1)18年度の形成的評価にもとづいて,前年度に開発したモバイル端末システムを組み込んだ実践を実施し,評価した。(2)社会教育を基点として実践と大学教育を基点として実践という2種類の実践の研究結果を比較し,探索的学習支援m-Learning環境のデザイン原則を検討した。
人工IV族半導体極微細構造デバイス製作のための原子精度要素プロセスの開発

Si基板上へのSiGe、Ge、SiGeC薄膜作製プロセス技術の開発を進め、以下の研究成果を得た。1.SiGeバッファ層の二段階成長法において、第二SiGe層成長初期にGe中間層を導入することによって、薄膜の段階で多数の転位を導入し歪み緩和を促進することに成功した。その結果、第二Si_<0.7>Ge_<0.3>層形成後、従来法では約70%で飽和していた歪み緩和率を92%にまで向上できることを見出した。2.Si基板上に形成した膜厚20nmのGe層9501100°Cの熱処理を施すことによって、90°転位のネットワーク構造を優先的に導入し、ほぼ完全に歪み緩和した膜厚70nm以下のSi_<0.7>Ge_<0.3>バッファ層を形成可能なことを見出した。3.Si基板上に堆積した無ドープおよびB 10%ドープSi/Ge多層膜について、熱電特性及び結晶性を評価した。400°Cで作製したBドープ膜では、300Kにおいて熱電性能指数ZT=0.213が得られ、バルク体の値(0.15)を上回る性能改善が得られた。4.0.5%前後の高C濃度SiGeC膜の成長技術確立を目的として、走査トンネル顕微鏡によってSi-Ge-C同時蒸着時とSi-Ge及びC別蒸着時における初期成長膜構造の違いを観察し、SiGe層へのC原子の導入機構を詳細に調べた。SiGeC同時蒸着の場合、Si-Ge及びSi-Cボンドを有する二つの領域に相分離が生じ、2ML程度のSi_<0.952-x>Ge_xC_<0.048>膜(Ge組成x:0.1830.476)で結晶性及び平坦性が悪化する。一方、Si-Ge及びC別蒸着法を用いた場合、膜厚3MLのSi_<0.769>Ge_<0.183>C_<0.048>においても2次元的なステップフロー成長を維持できることが明らかになった。人工IV族半導体極微細構造デバイス作製に必要不可欠な原子精度要素プロセスの開発にあたり、本年度は、薄膜および電極形成の技術開発に関して以下の研究成果が得られた。1.分子線成長装置を用い、固相エピタキシャル成長および原子状水素を利用したサーファクタント成長によって、Si基板上にSiGe混晶およびGe薄膜を成長した。各方法で得られた膜構造をX線回折および透過電子顕微鏡観察によって評価した。その結果、いずれの成長方法によってもSiGeおよびGe膜の格子歪は98%以上緩和されていること、高密度の転位構造が界面領域に局在して形成されていること等が明らかになった。2.人工IV半導体の形成技術としてイオンビームスパッタ法を用い、SiおよびSiGeの作製法の基礎検討を行った。まずSi膜の低温成長を行ったところMBEと同程度かあるいはそれ以上の臨界膜厚までエピタキシャル成長すること、このエピタキシャル成長は横方向にも起こっていること等を見いだした。これより、スパッタ粒子のもつ運動エネルギーの作用により、表面原子の組み換えが生じていると考えられ、IV半導体作製においてもエネルギー付与プロセスの有用性を示す結果であるといえる。3.急速加熱化学気相成長法により成長した高濃度BドープSi_<1-x>Ge_x膜(x=0.20.5)上にTi層を形成・熱処理し、Ti(SiGe)_2電極形成時における固相反応機構を調べた。その結果、Si基板上のTiSi_2層に比べC49相からC54相への相転移温度が下がること、Ti(SiGe)_2/Si界面にBが偏析して急峻な界面が形成されることが明らかになった。人工IV族半導体極微細構造デバイス作製に必要不可欠な原子精度要素プロセスの開発にあたり、本年度は、Si基板上のGe、SiGe、SiGeC薄膜の作製技術の開発に関して以下の研究成果が得られた。1.分子線成長における低温成長法と表面キャップ層形成後の高温熱処理法を用い、Si(001)基板上のSiGe歪緩衝層の作製法を検討した。キャップ層の形成によって、熱処理後においてもSiGe膜表面を原子尺度で平坦(rms値0.67nm)に維持できることが見出された。透過電子顕微鏡観察及びX線回折により、SiGe/Si基板界面には60゚転位が形成され、約20%の歪が緩和されていることが確認された。さらにこの上部への第2層SiGeの成長によって100%の歪緩和が達成された。膜中の転位は第1SiGe層/Si基板界面に局在しており、貫通転位密度は10^7cm^<-2>以下であった。2.イオンビームスパッタ法でSi(100)基板上に成長したGeの初期成長過程について検討した。原子間力顕微鏡によりGeの表面荒さを測定したところ、膜厚が0.8nmまでは、平坦性を保っているが、それを越えると急激な表面荒れが発生した。これはGeの歪み成長が破綻するためであるといえる。本製膜法は、高エネルギー粒子を含んでいるにもかかわらず、歪み成長が可能であることを示している。3.走査トンネル顕微鏡法を用いSi(001)表面の炭化反応及びその表面におけるSi、Geの初期成長機構を解析した。Si表面とC原子の反応は基板温度に依存し、約600°Cの温度領域ではc(4×4)再配列構造が形成された。

この表面に対しSi及びGeを蒸着した結果、Siがステップフロー成長するのに対し、Geは多層多核成長することが確認された。この結果はSiとC、GeとCの反応性の違いに起因し、高品質のSiGeC薄膜を成長するうえで重要な因子であると考えられる。人工IV族半導体極微細構造デバイス作製に必要不可欠な原子精度要素プロセスの開発にあたり、本年度は、Si基板上のGe、SiGe、SiGeC薄膜の作製技術の開発において以下の研究成果が得られた。1.歪緩和SiGeバッファ層の薄膜化と完全歪緩和の両立を意図して、効率良くSiGe層を歪緩和させるための成膜プロセスの開発を行った。ここでは、SiGe/Si基板界面に歪・欠陥制御界面層を挿入することにより、膜中に導入される格子欠陥の構造、分布、及び密度を制御し、SiGeバッファ層の歪制御を試みた。Si(001)基板直上に原子層オーダーで膜厚制御された(膜厚:0.5nm5nm)を有する極薄Ge層を低温にてエピタキシャル成長させた後、その上部にGe組成比30%、膜厚0.1μmのSiGe層を形成した。その結果、極薄Ge界面層の膜厚の増加に伴いSiGe膜中の残留歪が低減することをX線回折により確認し、圧縮残留歪050%までのコントロールが可能となった。2.SiGeエピタキシャル成長に与えるスパッタガス種の効果について検討した。まずSi、Ge原子のスパッタ過程の知見を得るためMC法によるスパッタシミュレーション技法を開発した。これによれば、Arより原子量の大きいKr、Xeを用いることにより、Si、Ge原子の運動エネルギーが小さくなることが示され、結晶欠陥の低減が予測された。実際にKr、Xeを用いたSi膜の成長実験において、明らかに結晶性が改善されることが示され、スパッタ法によるSiGe成長におけるエネルギー制御の指針を得た。3.Si、Ge、Cの固体ソース分子線成長と薄膜表面のその場走査トンネル顕微鏡観察が可能な装置を用いて、成長過程における各元素の原子オーダーでの反応機構に対する解明を試みた。その結果、成長表面におけるC原子の凝集と、それによって誘発されるSi-Ge/Si-Cの局所的相分離がSiGeC薄膜の結晶性や表面形態を損なう主たる要因となることが明らかになった。また、12原子層厚のSiGe中間層の形成によって、上記の膜質劣化現象が抑制されることを確認し、平均C濃度4.6%で原子的に平坦な表面を有する膜の成長に成功した。Si基板上SiGe、Ge、SiGeC薄膜の作製プロセス技術の開発を進め、以下の研究成果を得た。1.歪緩和SiGeバッファ層の作製において、効率良く歪緩和させる成膜プロセスの開発を行った。SiGe/Si(001)界面に5nm厚以下のGe界面層を形成し、それが上部SiGe層の歪緩和挙動に与える効果を、2次元逆格子マッピングX線回折法によって調べた。その結果、界面層厚の増加に伴い、界面に平行な[110]方向及びそれに垂直な[001]方向の両方に対して歪緩和率が上昇することがわかった。これは、Ge界面層がない場合に[110]歪緩和が容易に進行しない結果と対象的であり、完全歪緩和SiGe層の作製におけるGe界面層の有効性が示された。2.Ge層にBを高濃度(510%)ドープしたSi/GeB超格子構造が1mV/Kという非常に大きいゼーベック係数(熱電効果)を示すことを発見し、初期研究計画と平行してSiGeの熱電材料としての応用を検討した。
タグ-小分子プローブペアによるたんぱく質複合体形成の可視化

1)当該年度ではまず、申請者のこれまでに開発した「リアクティブタグシステム」が実際にタンパク質上でも機能するかどうかについて発現タンパク質を用いて検討した。タンパク質としてはCA6D4タグを組み込んだEGFP (enhanced green fluorescence protein)およびMBP (maltose binding protein)選択した。これらのタグ導入タンパク質に対してα-クロロアセチル基を有する亜鉛錯体プローブを反応させると、共有結合にラベル化が速やかに進行することをMALDI-TOFマスおよび蛍光ゲルイメージャーによる解析から確認した。2)次に本ラベル化反応の選択性について検討を行った。数種類のフリーチオール含有タンパク質を共存させ亜鉛錯体プローブとの反応を行うと、タグ付きEGFPにのみ選択的にラベル化反応が進行することが明らかとなった。さらに擬似的な細胞複雑環境として、(i)タグ導入タンパク質を発現する大腸菌ライセート、および(ii)タグ導入タンパク質を発現する大腸菌内においても検討を行った。結果として、タグを導入したMBPタンパク質に選択的なラベル化反応が進行することを確認できた。本実験より、この「リアクティブタグシステム」は高いラベル化選択性を有するシステムである可能性が示唆された。3)「リアクティブタグシステム」のバイオイメージングへの応用を検討するため、細胞表層に発現したタグ付き受容体タンパク質の発現系の構築を行った。発現タンパク質としては、まずブラジキニン受容体(B2R)タンパク質を選択した。この細胞系に対して蛍光色素を導入した亜鉛錯体プローブを作用させると蛍光色素導入アンタゴニストとのマージ画像が得られることから亜鉛錯体プローブによるB2R受容体のラベル化が起こっていることが確認された。しかしながら、この蛍光イメージは洗浄により容易に消失することからタグ-プローブ間での共有結合は形成されていないことが明らかとなった。共有結合ラベル化を実現するために今後のさらなる検討が必要である。本年度は新規な「リアクティブタグシステム」の構築を目指して以下の3点についての検討を行った。1)「リアクティブタグシステム」に適用する有機化学反応の検討2)タグを付加させたEGFPタンパク質の大腸菌発現系構築3)新たに見いだした「リアクティブタグシステム」のEGFPタンパク質ラベル化への応用我々がすでに見いだしているタグ/プローブペアであるD4タグ/Zn(II)-DpaTyrペアを応用し、これにシステインチオール残基とα-クロロケトンを反応部位としてそれぞれD4タグおよびZn(II)-DpaTyrへと組み込んだ。両者の反応性についての知見を得るため様々な配列を有するモデルペプチドを合成してタグ配列の最適化を行った結果、D4配列とシステインの間にアラニンを6つ挿入したCA6D4配列が特異的に大きな近接効果を発揮し高い反応性を示すことが判明した。次に最適化を行ったタグ配列をタンパク質EGFPへ組こむため大腸菌発現系の構築を行った。発現系はプラスミドpET28にEGFPとタグ配列(CA6D4)に対応する遺伝子を挿入した得た後、BL21 DE3 pLysS大腸菌株を用いて大量発現を行った。得られたタグ付きEGFPタンパク質に対してα-クロロケトン基を有するZn(II)-DpaTyrプローブを反応させたところ反応は極めて速やかに進行した。すなわち開発した「リアクティブタグシステム」はタンパク質上においても有効に機能することを明らかとした。
ES細胞から肝前駆細胞へのin vitro分化誘導系の確立(人口肝臓、細胞移植の新しい細胞源の確保をめざして)

我々は胚性幹細胞内胚葉マーカーのひとつであるアルブミン遺伝子の肝特異的転写調節領域下にGreen Fluorescent Protein(GFP)を組み込んだレポーター遺伝子を作成し、胚性幹(ES)細胞から分化誘導される細胞群中での肝細胞同定が可能なシステムを作り上げた。しかし、アルブミン遺伝子のプロモーター活性が弱い事や、選別に用いる薬剤耐性遺伝子のプロモーターがアルブミン遺伝子の発現に影響を及ぼすことが判明したため、insulator配列やCre-loxPシステムの導入によりレポーター遺伝子の改良を行った。この遺伝子産物を有するトランスジェニックマウスを作成し、現在このシステムの有用性を検証中である。一方、我々は上記システムから得られる未分化または成熟した肝細胞を最終的には障害肝への治療に応用することを目的としていることから、肝再生時における増殖因子や幹・前駆細胞の役割に関しても同時に検討を行った。その結果、肝細胞増殖因子(HGF)が虚血再灌流障害時に酸化ストレスを軽減することにより、肝細胞障害を軽減させることを解明した(大江らJ Hepatology 2001)。さらに、部分肝切除後の肝再生時には、劇症肝炎モデル等で報告される骨髄細胞の実質細胞への分化は明らかでなかったが、骨髄細胞が内皮細胞やクッパー細胞に分化することで肝再生に寄与していることを明らかにした(藤井らJ Hepatology 2002)。また、研究当初は肝前駆細胞の特性は十分に解明されていなかったため、マウス胎仔肝を用いて肝前駆細胞を効率よく採取する手法を確立し、さらにこれらの細胞に遺伝子導入を高効率にできるシステムも確立した(安近らHepatology 2002)。現在はこの肝前駆細胞の特性解析を行うとともに、成熟肝細胞への分化誘導法の確立を試みており、上記のレポーター遺伝子システムに応用することで確たる分化誘導法を樹立しつつある。また、成体マウスからも同様の手法を用いることで成体肝前駆細胞を分離・同定することも可能となり(東らHepatology 2003 in press)、現在詳細な特性解析をおこなっている。廣瀬が内胚葉マーカーであるアルブミン遺伝子の組織特異的発現を規定するenhancer、promoter配列下にgreenfluorescent protein(GFP)遺伝子をligationし、内胚葉reporter geneを作製した。それを高分化傾向のC57BL/6系マウスES細胞に遺伝子導入したうえ薬剤選別し、その後強力なpromoter活性を有しアルブミンenhancer活性を干渉する薬剤耐性遺伝子をCre/loxP系にて切り出すことで、内胚葉分化をレポートするES細胞株(ECRES)を樹立した。廣瀬、中辻らがECRESにて作製された胚葉体にES培地、ActivinA(100ng/ml)、FGF(100ng/ml)、HGF(1μg/ml)、全胚培養系を用い内胚葉分化効率を比較検討した。現在までの結果ではECRES胚葉体では、約8から9日目にGFP強発現を内部構造に認めた。これはRT-PCRでのアルブミン強発現時期と一致し、他の内胚葉マーカーとの共発現も認められた一方、CD31など他胚葉マーカーとの共発現は認められなかったことから、ECRESによる内胚葉分化レポートの適正さが示唆された。ES培地、ActivinA、FGF、HGF、全胚培養系の比較ではGFP発現は全胚培養系で最も高く、内胚葉分化誘導における全胚培養系の有効性が示された(特許出願中、消化器外科学会発表予定)。

我々は胚性幹細胞内胚葉マーカーのひとつであるアルブミン遺伝子の肝特異的転写調節領域下にgreen fluorescent rotein(GFP)を組み込んだレポーター遺伝子を作成し、胚性幹(ES)細胞から分化誘導される細胞群中での肝細胞同定が可能なシステムを作り上げた。ただしその過程において、アルブミン遺伝子のプロモーター活性が比較的弱いため隣接するプロモーター活性により影響を受けやすい事実に気づき、ES細胞への遺伝子組み込みに利用する薬剤耐性遺伝子のプロモーターがアルブミン発現に基づくGFP発現に影響を与えてしまうことに気づいたため、強いプロモーター活性を有する薬剤耐性遺伝子部のみを1oxP配列間に挟み込み、レポーター遺伝子のES細胞への組み込み後にCAGプロモーターでドライブされるCreレコンビナーゼをさらに導入することで薬剤耐性遺伝子部のみを除去できるシステムを作り出した。このGFP発現に基づき分化誘導培地にエ夫を加えること.で、ES細胞からGFP陽性細胞が多く誘導される分化培地組成を同定した。しかしこれでもES細胞内でのレポーター遺伝子のgeno meintegration siteによってはGFP発現が肝細胞であることを忠実に反映するわけではないことに気づき、この問題点を解決すべくさらに改良型レポーター遺伝子構築に集中した。それは転写調節領域間の干渉をなくすことがごく最近あきらかになりつつあるinsulator配列を用いることで、insulator配列でアルブミン遺伝子のプロモーターを挟み込み、他のプロモーターの影響を排除するもので、またES細胞導入に用いる選別遺伝子もCre-loxPシステムにて排除できる。現在この遺伝子産物を有するトランスジェニックマウスを作成し、このシステムの有用性を検証中である。
Na^+ポンプのエネルギー変換〓高次構造変化のコンピューターグラフィクスによる解析

1.FITC導入によりADP結合能を失った標品でもacetyl phosphateによりEPを形成する.高濃度Na^+存在下で形成されたEPはFITC未処理標品がATP又はAcetyl phosphate存在下で形成するATP感受性EP(E^<11>P)と同様のNa^<+1>結合酵素(NaE_1)に比し低いケイ光強度を示したが, ADP感受性を示さずしかしacetate感受性は保持していた.このacetate感受性のE_1P形成後初めてFITC残基のケイ光の減少が観察された.これらの結果はE_1PにFITCのケイ光強度で区別出来る少なくとも2種類の分子形態の異なったE_1Pの存在する事を示している.2.Acetyl phosphatcによってNaE_1から連続的に生じる.3.E_1P, E_2P(K^+感受性リン酸化酵素)及びKE_2形成に伴うBIPM残基及びFITC残基の相対的ケイ光強度変化から,これら中間体の形成に伴いCys964とLys-501残基間の距離が近ずき再び遠ざかる事が示された.この動きの引き金はMg^<+2>, Na^+及びacetyl plosphateのNa^+ポンプの結合である事も示唆された.今後,両残基間の距離をケイ光エネルギー移動を用いて決定する予定である.1.FITC導入によりADP結合能を失った標品でもacetyl phosphateによりEPを形成する.高濃度Na^+存在下で形成されたEPはFITC未処理標品がATP又はAcetyl phosphate存在下で形成するATP感受性EP(E^<11>P)と同様のNa^<+1>結合酵素(NaE_1)に比し低いケイ光強度を示したが, ADP感受性を示さずしかしacetate感受性は保持していた.このacetate感受性のE_1P形成後初めてFITC残基のケイ光の減少が観察された.これらの結果はE_1PにFITCのケイ光強度で区別出来る少なくとも2種類の分子形態の異なったE_1Pの存在する事を示している.2.Acetyl phosphatcによってNaE_1から連続的に生じる.3.E_1P, E_2P(K^+感受性リン酸化酵素)及びKE_2形成に伴うBIPM残基及びFITC残基の相対的ケイ光強度変化から,これら中間体の形成に伴いCys964とLys-501残基間の距離が近ずき再び遠ざかる事が示された.この動きの引き金はMg^<+2>, Na^+及びacetyl plosphateのNa^+ポンプの結合である事も示唆された.今後,両残基間の距離をケイ光エネルギー移動を用いて決定する予定である.
リグノセルロース系資源の生物燃料への変換を律速する微生物グリカナーゼの特異性改変

リグノセルロース系物質を生物燃料へ変換するための最大の難点は、それらの水溶化が容易でないことにある。この水溶化効率を高めるために、セルロース、キシランあるいはキチンを構成するβ-1,4-エーテル結合を分解できる微生物酵素群の機能の解明と改良に関する基礎的データーの集積を目的として本研究を行った。1)C.stercorarium F-9株のキシラナーゼXynAの修飾と特性解析C.stercorarium F-9株のキシラナーゼXynAをコードするDNA断片は2361個の塩基配列(551アミノ酸)を含んでいた。開始コドンより30アミノ酸下流に翻訳産物のN-末端アミノ酸配列が見いだされた。構造遺伝子のほぼ中央にフレキシブル構造領域が存在していた。その下流のNsiIサイトにストップコドンリンカーを挿入しXyn分子のC-末端側約半分を欠損させることにより、分子量が54,000から28,000に減少した改変酵素を調製できた。この改変酵素は至適のpHやpH安定領域、基質に対する酵素の親和性などに化がなかったが、温度安定性が70°Cから75°Cに、また比活性が2倍になった。結局、XynA分子のN-末端側約半分にファミリーGに属する活性ドメインの局在が判明した。その活性サイト付近にはファミリーGのキシラナーゼに共通するアミノ酸配列が保存され、124Gluが活性中心であると推定できた。一方、XynA分子のC-末端側約半分は、セルロースへの吸着ドメインと断定した。2)キチン分解菌の同定と培養土壌より分離したキチン分解嫌気性菌M-21株は、グラム陽性で運動性のあるかん菌で極胞子を形成する中温中性菌で、カタラーゼ活性を持たない。本菌はキチンを資化し、約60%の水素を含む可燃性のガスを生成する偏性嫌気性菌Clostridium paraputrificumと同定された。本菌の染色体より、3種類のキチナーゼ遺伝子のクローニングに成功している。