hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
姿勢協同筋を中心とした神経系システムの補償的作用ならびにその加齢的変化

一方,水泳選手群は疲労回復中の再酸素化時間が6分以上経過したのに対し,投球動作に習熟しているソフトボール選手群は15秒程度であった.疲労困憊後の局所骨格筋の再酸素動態は,クレアチンリン酸動態と一致することが示唆されており姿勢協同筋適応能は習慣的に実施する運動の種類に影響を受けることが示唆された.平成24年度は65歳以上の高齢者について,安静立位姿勢からの最大努力のアンダーハンドでの投球動作に付随する姿勢調節活動について筋電図を中心に記録した.そして,姿勢協同筋を中心とした神経系システムの補償的作用ならびにその加齢的変化について検討した.平成22・23年度実施の若年成人対象の実験同様,下肢筋群における姿勢筋を筋力発揮トレーニングで疲労困憊まで至らせた後,投球動作を15ー20本実施する間に,筋電図,床反力,足圧分布,足圧中心位置,およびLEDセンサを用い生体情報を記録した.分析にあたって,投球肢の速度の変化とともに,疲労姿勢筋だけでなく他の疲労していない姿勢協同筋活動の様相変化に着目した.特に姿勢筋の活動について,主運動開始より前に発現するフィードフォワード性の姿勢調節(APA: anticipatory postural adjustments)の様相について検討した.また,高齢者の転倒指標として使用される,アキレス腱反射・振動覚検査・足底触覚検査を実施した.実験の結果,動作課題時のAPAについて高齢者群は若年成人者群と全く異なる筋電図様相を示した.若年成人者群では投球動作の主動筋である三角筋前部の活動に先行して前脛骨筋のAPA活動が認められたのに対し,高齢者群ではAPA活動自体が認められない被験者や腓腹筋やヒラメ筋などの下腿三頭筋群のAPA活動がみられた被験者もいた.高齢者群の投球肢のスイングスピードも若年成人群より有意に低く,姿勢調節において若年成人群とは異なる戦略をとっていることが明らかになった.平成22・23年度の実験結果から,フィードフォワード性の姿勢調節は速筋線維の方が優位に参画することが示唆されており,加齢による速筋線維の脱落が報告される高齢者群において,転倒予防につながるAPA活動もその様相が変容していることが示唆された.姿勢筋疲労による姿勢協同筋の補償作用に関する現象とそのメカニズムについては、検証を重ねることができた.のこり高齢者の被験者について姿勢協同筋の補償作用が若年成人とどのような差があるのか、実験を重ねる段階に来ている.24年度が最終年度であるため、記入しない。若年成人で進めてきた実験を、高齢者も同様に実施を進めていくことが今年度の課題である.ただし、姿勢筋の疲労困憊に至らせる手法として筋力トレーニングを実施してきたが、高齢者への安全性と倫理性を考慮した対応策を、現在、研究分担者と共に協議中である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
アルコールによる肝障害発生機序の解明

禁酒状態と継続飲酒状態の健常人ボランティアで予め酵素型(ALDH2型,CYP2E1型)を調べてから飲酒実験を行った。空腹時に一定量のアルコールを飲ませて0、1、2、3、4時間後に採血し、血中エタノール、グリコース、ピルビン酸、乳酸濃度を測定し、各物質の血中濃度の変動を調べた。血中グルコース濃度は禁酒後飲酒実験で飲酒1時間後に一時的な低下が認められたが,継続飲酒後ではこの低下は抑えられていた。これは飲酒によるMEOSの誘導によって糖新生の阻害が抑えられたことを示していた。特に,誘導型であるCYP2E1c2型をもつ被験者でこの傾向が顕著であった。また,アルコール代謝時の還元状態の指標であるNADH/NAD比にも,禁酒後と継続飲酒後に大きな違いが現れていた。これらのことは飲酒によるMEOSの誘導活性化がアルコール代謝に大きな影響を与えていることを示していた。更に,MEOS活性化によって酸素消費が増大し,これによって酵素欠乏が主因の肝障害が発生するかどうかを,アルコール飲料によって飼育したラットを用いて調べた。短期間のアルコール飼育で肝障害を引き起こすのが困難であるために,ノルアドレナリンなどの血管収縮性ホルモンの分泌を引き起こすストレスをラットに与えることで酸素欠乏性肝障害の発症を調べた。ラットに拘束あるいは水浸拘束ストレスを与えた後採血を行い,その血清を用いて肝障害のマーカーとして5つの酵素(GOT,GPT,γGTP,LDH,CPK)活性を測定した。MEOSが誘導されたラットに拘束ストレスを与えた場合に,アルコール性肝障害のマーカー酵素であるγGTPに有意の差が現れた。以上の結果から,肝臓の酸素欠乏を招くストレスや長期のアルコール摂取は,一過性の肝細胞障害を経てアルコール性肝障害を引き起こす可能性が高いことが示唆された。健常人のボランティア12名で飲酒実験を行った。空腹時に体重kg当たりアルコール0.4gを飲ませて0、1、2、3、4時間後に採血し、血中エタノール、グルコース、ピルピン酸、乳酸濃度をガスクロあるいは液クロで測定し、各物質の血中濃度の変動を調べた。これら被験者の酵素型(アルコール脱水素酵素2型、アルデヒド脱水素酵素2型、チロクロームP450 2E1型)はPCR-RELP法によって予め決定し、型の組み合わせを考えておいた。これらの飲酒実験は約2週間の禁酒後と同期間の継続飲酒後の2回、同一人で行った。その結果、血中グルコース濃度は禁酒後飲酒実験で飲酒1時間後に約7%から33%の低下が認められた。継続飲酒後に測定するとこの低下は抑えられその値は約3%から25%になった。飲酒によるチトクローム酵素の誘導によって、それまで生じていた糖新生の阻害が抑えられたことをこの結果は示している。継続飲酒後の血中グルコース濃度値の回復と酵素型との関連性を検討したが、ADH型とALDH型の特定遺伝子とこの傾向に相関は認められなかった。また、飲酒によって酵素が誘導されるCYP 2E1 C2型では必ずこの現象が現れたが、C1型でも同じ傾向が認められた。このことは、現在調べているチトクロームP45 2E1のC1 C2型以外に特異DNA塩基配列をもつ遺伝子型が存在しているか、他にも誘導されるチトクローム酵素が存在している可能性があることを示している。アルコール代謝過程で生じる酸素欠乏による肝障害発症機構を明らかにするための動物実験については、エタノール含有液体飼料によるラット飼育を現在行っており、肝障害のマーカー酵素であるGOTGPTの活性測定法の検討を行っている。

昨年度に引き続き、アルコール摂取によって誘導されたチトクロームP450 2E1酵素による酸素欠乏性肝障害についての動物実験を行った。2週間のアルコール投与によってラット肝臓P450 2E1酵素の最大活性が誘導されることが明らかになっているので,飲料水の代わりに10%エタノールを与えたラットと普通の飲料水を与えた通常飼育ラットを用いて実験を行った。これらラットから心臓採血を行い,その血清を用いて肝障害のマーカーとして5つの酵素(GOT,GPT,γGTP,LDH,CPK)活性を測定した。アルコール投与群と通常飼育群の間に酵素活性の差は無かった。そこで,アドレナリンなどの血管収縮性モルモンの分泌を引き起こすストレスによって肝臓における酸素欠乏がより増強されると考え、アルコール摂取によるP450 2E1酵素誘導の肝細胞に与える影響を知るためのストレス実験を行った。最初に水浸拘束ストレスをラットに与えたところ,ストレスが強ぎてアルコール摂取の有無と無関係に非常に高いGOT,GPT活性値を示したので,拘束ストレスのみを与える実験を行った。その結果,ストレス下でアルコール投与群と非投与群の間にGOT,GPT,GOT/GPR比に差は認められなかったが,アルコール性肝障害のマーカー酵素であるγGTPには有意の差が認められた。また,アルコール投与とは無関係にストレスを与えると,GOT,GPT,LDHの活性値が倍近く上昇した。肝臓を含めた組織の損傷を知るために調べたCPKの活性値に差は無かった。ストレスによって上昇した酵素活性値は1週間以内に正常値に戻った。以上の結果から,肝臓の酸素欠乏を招くストレスや長期のアルコール摂取は,一過性の肝細胞障害を経てアルコール性肝障害を引き起こす可能性が高いことが示唆された。
角化細胞終末分化関連蛋白の発現とその異常

正常表皮における辺縁帯形成過程の免疫電顕的検討では、インボルクリンが先に架橋され、のちにロリクリンが架橋されることが示唆された(J Histochem Cytochem,44:167-175,1996)。さらに尋常性乾癬表皮の辺縁帯は、顆粒層を欠く場合はインボルクリン主体となり、しかもより早期に形成されるのに対し、顆粒層を有する場合は正常に近くなることがわかった(同上)。乾癬表皮が顆粒層の有無により2つのパターンに分けられ、それぞれの増殖状態がことなることを形態計測からも明かにした(Br Dermatol 135:433-438,1996.J Invest Dermatol,109:806-810,1997)。また、培養ヒト角化細胞において、培養液のカルシウム濃度を上昇させることにより、インボルクリンとSPRRの発現を誘導し、それらの局在と微細構造の辺かの関連を解析し、両者が段階的に発現し、角層の辺縁帯に架橋されることを示した(J Invest Dermatol,108:12-16,1997)。角化細胞の分化関連蛋白の現機構の解析では、プロフィラグリンとトリコヒアリンは共通する遺伝子構造をもちながら、全く独立した発現様式をしめすことが正常および乾癬表皮、舌上皮、培養角化細胞における観察から明らかになった(Br Dermatol,137:9-16,1997)。またインボルクリン遺伝子の発現がprotein kinaseCのαおよびηアイソフォームにより促進されることをin vitroの系で証明した(J Invest Dermatol,in press)。Transglutaminase1のノックアウトマウスにおいて辺縁帯の形成、辺縁帯全駆体蛋白の挙動、表皮の形態および機能への影響を検討したところ、辺縁帯形成は完全に損なわれ、ロリクリンやプロフィラグリンの細胞内分布、辺縁帯への架橋が障害され、皮膚のバリア機能は著しく低下し、マウスは生後早期に死亡することがわかった(PNAS,in press)。本研究の目的は、表皮の角化関連蛋白について、光顕、電顕レベルの免疫組織化学法による局在の詳細な検討、共焦点レーザー顕微鏡による定量的な発現量の解析、フローサイトメトリー法による経時的・定量的発現解析をおこない、角化細胞の終末分化のメカニズムを明らかにし、また角化異常症の原因をさぐることにあった。平成8年度において我々はまず、培養ヒト角化細胞において、培養液のカルシウム濃度を上昇させることにより、角化関連蛋白であるインボルクリンとSPRRの発現を誘導し、それらの局在と微細構造の変化の関連を免疫電顕法、共焦点レーザー顕微鏡により解析し、両者が段階的に発現し、角層の辺縁帯に架橋されることをうらづける知見をえた(Akemi Ishida-Yamamoto,et al.J Invest Dermatol,108:12-16,1997)。また、我々はこれまで全く原因が不明であった、重症の遺伝性角化異常症であるVohwinkel's syndromeの原因がロリクリン遺伝の変異によるものであることを、形態的、および分子遺伝学的研究により証明し、報告した(E.Maestrini,A.Ishida-Yamamoto,et al.Nature Genetics,13:70-77,1996)。

平成9年度は、各種ヒト上皮細胞および培養角化細胞において、ケラトヒアリン顆粒形成、角質辺縁帯形成などの細胞学的変化に、各種角化関連蛋白がどのように関与しているのか、免疫電顕、共焦点レーザー顕微鏡およびフローサイトメトリーにより解析する。さらにVohwinkel's syndromeの他の患者家系における原因検索、他の角化異常症におけるロリクリンの遺伝子異常の探索もおこなう。正常表皮における辺縁帯形成過程の免疫電顕的検討では、インボルクリンが先に架橋され、のちにロリクリンが架橋されることが示唆された(J Histochem Cytochem,44:167-175,1996)。さらに尋常性乾癬表皮の辺縁帯は、顆粒層を欠く場合はインボルクリン主体となり、しかもより早期に形成されるのに対し、顆粒層を有する場合は正常に近くなることがわかった(同上)。乾癬表皮が顆粒層の有無により2つのパターンに分けられ、それぞれの増殖状態がことなることを形態計測からも明かにした(BrJ Dermatol 135:433-438,1996.J Invest Dermatol,109:806-810,1997)。また、培養ヒト角化細胞において、培養液のカルシウム濃度を上昇させることにより、インボルクリンとSPRRの発現を誘導し、それらの局在と微細構造の変化の関連を解析し、両者が段階的に発現し、角層の辺縁帯に架橋されることを示した(J Invest Dermatol,108:12-16,1997)。角化細胞の分化関連蛋白の発現機構の解析では、プロフィラグリンとトリコヒアリンは共通する遺伝子構造をもちながら、全く独立した発現様式をしめすことが正常および乾癬表皮、舌上皮、培養角化細胞における観察から明らかになった(BrJ Dermatol,137:9-16,1997)。またインボルクリン遺伝子の発現がprotein kinase Cのαおよびηアイソフォームにより促進されることをin vitroの系で証明した(J Invest Dermatol,in press)。Transglutaminase1のノックアウトマウスにおいて辺縁帯の形成、辺縁帯前駆体蛋白の挙動、表皮の形態および機能への影響を検討したところ、辺縁帯形成は完全に損なわれ、ロリクリンやプロフィラグリンの細胞内分布、辺縁帯への架橋が障害され、皮膚のバリア機能は著しく低下し、マウスは生後早期に死亡することがわかった(PNAS,in press)。
近世における賃労働の総体的把握:労働史関係資料の収集・整理と公開

19年度は引続き史料調査を続けるとともに、収集した史料等の整理作業を行った。近世労働関係史料のうち、比較的研究の蓄積がある建築職人関係に対象を絞り、キーワード等を付与して整理した。総コマ数としては2万を超える。原則として、幕府や、藩が公権力を背景として行った普請、作事については対象から省いた。主な史料としては鴻池家文書、三井文庫所蔵文書、鈴渓資料館所蔵文書、山口県文書館所蔵文書、加越能文庫所蔵文書、関西大学所蔵文書、各市史の史料等である。対象地域としては京・大坂を中心として東は名古屋から西は山口まで、時期的には17世紀から20世紀初頭のものまでとした。今後詳細に検討する予定であるが、一見しただけでも建築に従事している職人集団の内部構造が明らかになるような史料は極めて乏しい。その中で鴻池家文書については以前に調査した史料も含め、かなり立ち入った分析が可能であり、近く論文の形で発表する予定である。また三井文庫所蔵文書については時系列的な研究が可能であり、これについては先行研究が存在するが、鴻池家の史料と照らし合せた結果、賃金等の比較が可能となり、京・大坂の大工賃銀について新たな知見が得られた。この点についてはデータベースの解説として公開する予定である。なおこれらの史料をデータベース化する作業については現在のところ汎用性などを考慮してExcelで作成している。時期、地域、史料の概要等を掲載している。またいくつかのキーワードを付与して、検索の便を図った。将来的には画像などとともにデータベースソフトを利用してリレーショナルデータベースとする予定であるが、史料所蔵者との調整が完了していないものがあるため、当面画像の公開については見合わせている。べータ版を作成し、専門分野の研究者の意見を聴取した上で公開したい。18年度は主に史料調査に力を注いだ。当面、近世労働関係史料のうち、比較的研究の蓄積がある建築職人関係に対象を絞り、経済史、建築史などの先行研究をサーベイした。そこで利用されている史料等を調査した上で、各地の図書館等が所有する文書の目録等にあたり、普請に関する雇用に関わる史料を撮影した。ただし既にマイクロ化されているものについては、いったんプリントアウトしたものをスキャナによりデジタル化した。総コマ数としては1万を超える。主な史料としては鴻池家文書、三井文庫所蔵文書、鈴渓資料館所蔵文書、山口県文書館所蔵文書、加越能文庫所蔵文書等である。時期的には17世紀から20世紀初頭のものまでを含む。これらの史料は断片的なものが多いが、網羅的に調査することによって、同時点での賃金の地域比較等が可能になるのではないかと考えている。その中で鴻池家文書については以前に調査した史料も含め、かなり立ち入った分析が可能であると考えられる。また三井文庫所蔵文書については時系列的な研究が可能であり、これについては先行研究が存在するが、今回撮影した他の地域の断片的な史料と照らし合わせる中で、さらに新たな発見があると思われる。
骨損傷時の神経発芽と痛みのメカニズムの解析

【目的】骨折痛の基本概念の確立を目的に、独自に開発した骨損傷モデル(ラット脛骨に骨孔を作製することで固定の影響を除外した骨損傷モデル)に対して、骨損傷治癒期間中の限局性圧痛の変化を行動学的実験で評価し、骨折部の神経分布の変化を明らかにする。また、骨損傷後に神経線維の増加や痛覚の感作を引き起こすと考えられる神経栄養因子(NGF)について、その拮抗薬を用いて行動薬理学的実験で圧痛に関連するメディエーターであるか調べる。【方法】ラットの脛骨に、1)皮膚、骨膜を切開しドリルで骨孔を開けた骨損傷群、2)皮膚、骨膜切開を行った骨膜切開群、3)皮膚切開のみ行った皮膚切開群、の3群を作製し、損傷部の機械刺激に対する逃避行動を観察した。また、治癒経過をHE染色にて観察し、免疫組織化学的に標識した神経線維の長さを計測した。さらにNGFの損傷部での発現を免疫組織化学的に標識して確認し、NGF中和抗体とNGF受容体であるTrkAの阻害薬(K252a)を損傷部へ投与し痛覚の変化を観察した。【成果】圧痛は骨損傷群で28日間、骨膜切開群で21日間、皮膚切開群で5日間、観察され、骨損傷群と骨膜切開群は長期間圧痛が見られた。骨再生期間は骨損傷群で28日間、骨膜切開群で21日間であった。神経分布の変化は、損傷後7日目において骨膜切開群の皮膚にGAP43陽性神経線維が一過性に増加しており、損傷後28日目において骨損傷群の仮骨及び骨膜にCGRP,TH,GAP43陽性神経線維が著しく増加していた。NGF中和抗体およびNGF受容体であるTrkAの阻害薬(K252a)は骨損傷群の7日目および28日目の圧痛を抑制した。したがって、骨折治癒期間中の骨再生期間と一致して圧痛があり、その期間中には神経線維の増生およびNGFの発現が認められた。NGFの拮抗薬を用いて、圧痛が抑制できた事から、骨損傷時の痛みには、骨の治癒過程と、神経線維の発芽が関与しており、NGF-TrkAを介する知覚神経の感作が示唆された。
ビフィズス菌がヒト腸内で付着する細胞膜糖鎖の解明とその応用

ビフィズス菌が特異的に結合する糖鎖を検討するために、まず、糖脂質とビフィズス菌との結合活性の検定を行うのに必要な抗体の作成を行った。ビフィズス菌の培養は炭酸ガス置換したデシケーター内でスチールウ-ル法によって嫌気培養した。少量の還元剤を添加した、酵母エキス0.5%、ペプトン1.0%、Na Acetate0.5%。Na Citrate0.2%、MgSO_40.02%、K_2PO_40.2%、グルコース2.0%を含む倍地(pH7.0)を用いて37°Cで12日間培養した。ビフィズス菌の菌体をPBS溶液に懸濁して30分間超音波破砕し、遠心分離して得た沈殿物を数回PBSで洗浄して、これをPBSに懸濁し膜画分とした。菌体に対する抗体の作成は菌体1mgを含むPBS懸濁液500μlをFreund complete Adjvand 500μlと共にウサギに数回皮下注射して免疫した。その後ウサギの耳から採血し、上清より抗血清をえた。この血清についてProteinA-Sepharose CL4Bカラムクロマトグラフィーを行い、ウサギIgG溶液を得た。抗原菌体膜画分と抗体ウサギIgGを用いてゲル内沈降反応(オクタロニ-法)を行い、ビフィズス菌に対するウサギIgG抗体が得られたことが確かめられた。これらの抗血清を用いて、薄層版上に固定した糖鎖に結合した菌体の膜画分をその抗体で検出する酵素免疫測定法により、17種類の糖鎖構造について菌体との結合を検討を行ったところ、Bifidobacterium breve203では糖脂質のGA1に接着すること示されたが、シアル酸が結合したGM1への結合は認められなかった。また同様に試験した乳酸菌でもGA1,GA2,Glob,Sulfatideなどとの結合が認められた。これらの腸内細菌の糖鎖結合特異性についてはピ-ナッツレクチンとの類似性も示唆された。
冠動脈バイパスグラフトのれん縮におけるインスリンと高血糖の影響

申請者らは、これまで糖尿病患者から採取された冠動脈バイパス術の移植血管において、収縮性アゴニストにより誘発される血管平滑筋の収縮反応が有意に増強されることを見出し、糖尿病が移植血管のれん縮を引き起こすリスクファクターとなることを明らかにしてきた。本研究では、糖尿病患者の移植血管でれん縮が起こりやすくなる原因の解明を目的とする。具体的には、インスリンや高濃度グルコースで処理した際に血管平滑筋細胞で生じる変化および血管平滑筋細胞と血管内皮細胞とのクロストークにより生じる変化と、それらを引き起こすメカニズムの解明を目指す。本研究の成果は、糖尿病患者の冠動脈バイパス術の成績向上に寄与する。
創傷治癒過程に関与するmiRNAの動態とその意義:糖尿病モデル動物を用いた研究

本研究では、マイクロRNAと創傷治癒機転との関連に知見を与え、当該マイクロRNAの糖尿病性創傷治癒不全における意義を考察することにある。糖尿病性創傷治癒モデルマウスを用いて糖尿病性創傷治癒の各時期において様々なマイクロRNAの発現が亢進あるいは抑制された。それらの内miR-21発現が特異であった。miR-21は線維芽細胞増殖能、ケラチン細胞増殖能に関与しなかったが、線維芽細胞遊走能、ケラチン細胞遊走能に関与した。本研究では、マイクロRNAと創傷治癒機転との関連に知見を与え、当該マイクロRNAの糖尿病性創傷治癒不全における意義を考察する。殆どのマイクロRNAがマウスおよびヒトで共通であると考えられていることから、マウスを用いた創傷治癒モデルを用いてマイクロRNAの変化を検討した。正常マウス皮膚に創傷を作成し、経時的に(0日後、4日後および8日後)創傷周辺組織を採取した。創傷を作成していない皮膚をコントロールとして用いた。採取した組織からマイクロRNAを豊富に含むtotal RNAを抽出し、PCR arrayにより、細胞分化と発生に関与する88種類のマイクロRNAの発現を解析した。この方法により、創傷治癒の各時期において発現が亢進あるいは抑制されているマイクロRNAが判別された。miR-146b, miR-142, miR-141, miR-21, miR-22, Let-7i等が亢進され、miR-138, miR-215, miR-1, miR-10a, miR-10b等が抑制された。この中から細胞増殖に重要な役割を持っていると言われているmiR-21を選び、次の実験へ進んだ。創傷組織から線維芽細胞、ケラチン細胞等をFACS法より単離し、これらの細胞におけるmiR-21の発現をReal-time PCR法によって確認した。miR-21による線維芽細胞増殖能、ケラチン細胞増殖能、線維芽細胞遊走能、ケラチン細胞遊走能への影響を現在検討中である。今後、糖尿病モデルマウスにてmiR-21の発現とそれによる糖尿病性創傷治癒に与える影響を検討する予定である。殆どのマイクロRNAがマウスおよびヒトで共通であると考えられていることから、マウスを用いた実験をした。KKAYマウスを糖尿病性創傷治癒モデルとして用いてマイクロRNAの発現を検討した。PCR arrayにより、細胞分化と発生に関与する88種類のマイクロRNAの発現を正常マウス皮膚と比較した。88種類の内14種類マイクロRNAがKKAYマウス皮膚で10倍以上亢進されていた。次、正常マウス皮膚とKKAYマウス皮膚に創傷を作製し、経時的に(0日後、4日後および8日後)創傷周辺組織を採取した。創傷を作製していない正常マウス皮膚をコントロールとして用いて、マイクロRNAの発現を解析した。PCR array法により、糖尿病性創傷治癒の各時期において発現が亢進あるいは抑制されているマイクロRNAが判別された。様々なマイクロRNAの発現が亢進あるいは抑制された。miR-21の発現はKKAYマウス皮膚で15倍以上増加していたが、創傷治癒時期正常創傷より25倍以上減少していた。次の実験はmiR-21に注目しておこなった。miR-21による線維芽細胞増殖能、ケラチン細胞増殖能、線維芽細胞遊走能、ケラチン細胞遊走能への影響を検討した。正常マウスあるいはKKAYマウスの創傷組織から単離した線維芽細胞、ケラチン細胞等を用いて実験をした。結果、miR-21は線維芽細胞増殖能、ケラチン細胞増殖能に関与しなかったが、線維芽細胞遊走能、ケラチン細胞遊走能に関与した。今後、miR-21による糖尿病性創傷治癒に与える影響を詳しく検討する予定である。
プロトン伝導性イオン液体ポリマーを用いた新規固体高分子形燃料電池の開発

電解質のプロトン伝導に水が不可欠であるという固体高分子形燃料電池(PEFC)の駆動条件の制約を解決するために、新規PEFC用固体電解質の開発を行った。具体的には、プロトン伝導に水を必要とせず、熱的・化学的安定性に優れる重合性イオン液体を新規に合成し、リビングラジカル重合により合成したイオン液体型ポリマー付与シリカ複合微粒子を基材としたイオン液体系固体電解質を作製した。この電解質は高いイオン伝導性を有しており、これを搭載したPEFCは無加湿条件下での駆動が可能であることを実証した。プロトン伝導性イオン液体モノマー(DEMH-TFSI)のリビングラジカル重合(LRP)は、コスト面で極めて優位性が高い塩化銅/ビピリジン錯体を用いた原子移動ラジカル重合(ATRP)を第一の候補として検討を行った。その結果、反応時間の増加に伴う重合溶液の変色が確認され、得られたプロトン伝導性イオン液体ポリマーであるpoly(DEMH-TFSI)の分子量分布も広く、構造が制御されているとは言い難いものであった。原因として、DEMH-TFSI自体が有するBronsted酸性が錯体の酸化還元平衡に予想以上に悪影響を及ぼしたことが考えられる。そこで、錯体の配位子を配位能力の高いアミン系化合物に変更し、酸化還元平衡が自律的に調整されるARGET機構を重合系に導入したところ、数平均分子量は、重合率に比例して大きくなり、分子量分布指数は1.3以下となった。この結果は、ARGET機構を有するATRPによるDEMH-TFSIの規制重合が可能であり、構造の明確なpoly(DEMH-TFSI)の合成経路の確立を意味するものである。LRP開始基修飾シリカ微粒子を添加した重合系においても同様に、良好なLRP特性を確認した。シリカ微粒子表面へのpoly(DEMH-TFSI)のグラフト密度は1nm^2あたり0.073本であり、生成した複合微粒子の表面は濃厚ブラシ領域に達する高いグラフト密度のpoly(DEMH-TFSI)層を有していることが確認された。続いて、合成したpoly(DEMH-TFSI)グラフトシリカ微粒子を用いて微粒子積層型固体電解質の創製を試みたところ、アセトニトリルを溶媒とするキャスト製膜法により自立性の固体膜を得ることができた。この膜は固体高分子形燃料電池用の電解質膜として、100°C以上の高温かつ無加湿条件下においても有効に機能することが期待される。昨年度までの研究開発において、当初の目的通りに高いイオン伝導性を有するプロトン伝導性微粒子積層型固体電解質の創製に成功し、無加湿条件下で発電可能であることを確認した。それに伴い、高温条件下における電解質の物理的強度の低下による開回路電圧の低下(ガスクロスオーバー)、および電極ー電解質間において三相界面を有効に形成していない可能性が高いことなど、本研究における課題が明確となった。今年度はこれらの問題解決に焦点を当て、この固体電解質を搭載したPEFCの性能向上に関する研究開発を推進した。第一に、膜電解質複合体(MEA)設計の最適化による発電特性の向上に取り組んだ。具体的には電極と電解質膜の圧着条件を最適化し、ブレークイン過程の導入などの実用化を見据えたPEFCセルの発電試験を行ったところ、無加湿条件下(80°C)において1平方cmあたり20 mWを超える出力密度を達成した。併せて、現状のMEA設計において支持体として用いているPTFE不繊布を必要としない新規電解質設計として、イオン液体型ポリマーを主成分とするバインダーポリマーの合成による微粒子間への架橋構造の導入による電解質設計の改良を行った。その結果、高いイオン伝導性を損なうことなく機械的強度を大幅に向上させることに成功し、電解質膜の薄膜化(100μm)も達成している。これを電解質としてMEAを作成しPEFCセルの発電試験を行った結果、120°Cにおいても開回路電圧の低下は起こらず、これまでの課題であった中高温条件下での運転にも対応可能な設計であることを実証した。また、本研究課題で開発した新規イオン液体型バインダーポリマーは、電解質ー電極界面設計に資するアイオノマーとしても利用可能であり、更なるMEA設計の改善が期待されるものである。昨年度までの研究開発において、イオン液体型ポリマーが高密度にグラフト化されたシリカ微粒子の開発に成功した。今年度はこの複合微粒子を用いて微粒子積層型電解質を作成することで、高いプロトン伝導性を有するPEFC用固体電解質の創製を試みた。poly(DEMH-TFSI)グラフトシリカ微粒子の積層化には、既にDEMM-TFSI系において確立されているアセトニトリルを溶媒とするキャスト製膜法を適用した。複合微粒子単体ではパウダー状となることが予想されるため、自立性の固体膜を形成するためには、可塑剤として低分子イオン液体の添加が必要であった。

本研究ではプロトン伝導性を有するイオン液体diethylmethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imideを合成し、可塑剤として用いた。上記の設計を有するプロトン伝導性微粒子積層型固体電解質は、自立性の固体膜であり、PEFC用電解質として用いるには十分な強度を有するものであった。このプロトン伝導性固体電解質は同様の化学構造を有するイオン液体型ポリマーのキャスト成形フィルムに比べ約3桁も高いイオン伝導性の発現を確認した。イオン液体系における電極反応メカニズムは従来の水媒体のプロトン伝導と異なることが報告されているが、本系においてもPEFCの無加湿駆動が可能であった。発電性能もイオン電導性の大幅な向上を反映し、80°Cにおいて1平方cmあたり、5 mW以上を達成した。この値はポリマーフィルム型の電解質を用いた場合と比べて100倍程度の高い発電特性であり、微粒子積層型電解質の創製コンセプトがPEFCにおいても有効に機能することを実証した。さらに、このPEFCは120°Cにおいても発電可能であることも明らかとなり、イオン液体の耐熱性を活用したPEFCの中高温領域駆動への応用も期待される。事前計画に即した前述の成果に加え、イオン液体モノマーと架橋性モノマーの共重合が本研究の合成経路にも適用可能であることが判明し、複合微粒子に熱架橋性を付与する技術を確立した。この技術は微粒子積層型固体電解質の強度向上と薄膜化に資するものであり、燃料電池の安定した高温駆動および出力向上に繋がる成果である。25年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の達成目標は、プロトン伝導性微粒子積層型電解質の作成プロセスの確立と高イオン電導性の発現であった。特に、イオン電導性においては現在本研究グループで用いられている四級アンモニウム塩型イオン液体系微粒子積層型固体電解質の値(0.21 mS/cm;35°C)を目標として取り組んできた。今年度の成果として得られたプロトン伝導性微粒子積層型固体電解質のイオン電導性はその3倍以上(0.68 mS/cm;35°C)に達するものであった。構造設計の最適化により更なる性能の向上が見込まれることを考慮すると、本研究課題の達成度は当初の計画以上に進展していると言える。作成した固体電解質について、イオン伝導性測定・各種イオンの拡散係数測定・各種顕微鏡測定による組成解析を行い、その特性を評価する。これらの物性と発電特性は密接な関係にあり、電解質構造設計の最適化の際に重要な知見となる。さらに固体電解質を実際にPEFCに搭載し、その発電性能を評価する。キャスト製膜時のピンホール生成により燃料のクロスオーバーが発生した場合は、PTFE不繊布を支持体とする含浸充填によりPEFC用電解質膜を作成する。昨年度までの研究開発において、当初の目的通りに高いイオン伝導性を有するプロトン伝導性微粒子積層型固体電解質の創製に成功し、無加湿条件下で発電可能であることを確認した。それに伴い、高温条件下における電解質の物理的強度の低下による開回路電圧の低下(ガスクロスオーバー)、および電極ー電解質間において三相界面を有効に形成していない可能性が高いことなど、本研究における課題が明確となった。今年度はこれらの問題解決に焦点を当て、この固体電解質を搭載したPEFCの性能向上に関する研究開発を推進する。
高度技術社会における安全問題

高度技術社会における安全問題の中心的な課題は、事故原因に係るヒュ-マン・ファクタ-問題である。従って、この問題に焦点を絞り、高度技術社会に向う技術開発の方向性に安全問題から指針を与えることが本研究の目的である。そのため、昨年度に引き続き、航空事故関連情報の収集を続行し、デ-タベ-ス・マシンを拡充整備した。さらに知的な援助を得る方途を考究しつつ航空事故関連情報デ-タベ-ス:AAID(Aviation Accident/Incident Database)の増強を進めた。具体的には、(1)多量の入力デ-タ等に対応すべく、ハ-ドディスクの記憶容量を550Mバイトから2Gバイトへ増加、(2)印刷物からの大量の情報を速やかに内部デ-タ化するため、漢字/英字用の光学式文字読取装置(OCR)を導入し、デ-タを入力、(3)日本語でのデ-タベ-ス構築のため、BASISplusの日本語処理機能の導入、(4)アメリカからの豊富なデ-タを日本語での利用を可能にするための翻訳ソフトを使用した和訳の試み、(5)航空事故報告書のデ-タベ-ス化のためのデ-タ整理等がその成果として挙げられる。このようにして構築されたデ-タベ-スを基に、技術科学論を進化・発展させつつ、個別事例研究を媒介にして、ヒュ-マン・ファクタ-問題克服の本質にアプロ-チした。技術の発展の中で技術システムの外部の人間は云うまでもなく、内部の人間についても、その存在については、取扱いが困難であるがゆえ後回しにされるか、無視されてきた。しかし、高度技術社会の進展の中で安全問題は技術システムの内外の人間の存在をクロ-ズ・アップする。技術が社会の隅々にまで普及する高度技術社会にあっては、困難ではあっても、ヒュ-マン・ファクタ-問題は避けて通ることが出来ない。
膜反応器を用いた複合化反応システムによる二酸化炭素資源化反応の高効率化

水素透過膜を隔壁として設置した二重管型膜反応器(メンブレンリアクター)を用いて、アンモニア分解と二酸化炭素のメタン化を組み合わせた複合化反応プロセスを検討した。反応器内で物質移動とともに吸熱反応と発熱反応を組み合わせることで熱移動を良くし、化学反応プロセスの省エネルギー化を最終目標としている。本年度は市販のルテニウム触媒では活性が不十分なため、まず触媒探索を実施した。アルミナおよびジルコニアに塩基性金属酸化物を添加したものを担体として使用した各種ルテニウム系触媒を調製して活性試験を実施したところ、アンモニア分解ではRu/Ba(1)/γ-Al2O3が、メタン化では塩基性物質を担持しないRu/ZrO2が高活性であった。市販のRu/Al2O3触媒と比較して、調製した触媒を用いることで各反応の転化率が向した。これはアンモニア分解側の水素生成速度およびメタン化側の水素消費速度が向上し、膜透過の推進力となる水素分圧差が大きくなり、水素除去効率が向上したためと考えた。二重管型膜反応器では分離膜の外側(環状路)と内側(管内路)で触媒充填量が異なり、管内路では分離膜の内径で最大充填量が決まる。そこで触媒充填量を変えられる環状路にアンモニア分解触媒を、管内路にメタン化触媒をそれぞれ充填して、充填量の影響を検討したところ、アンモニア分解は充填量の影響を受けるが、メタン化は充填量を少なくしてもアンモニア分解からの水素の透過量が増加することでより進行することがわかった。熱移動に関しては、水素分離膜の支持体素材は熱伝導性が優れた方が好ましいが、多孔体であるために反応器内での熱移動に及ぼす影響は小さいと考えられ、まずは触媒(粒径)充填、反応物の流速の影響を調べるための装置作製を検討した。本年度で検討した装置ではまだ伝熱挙動を明らかにするには課題が残された。アンモニア分解反応と二酸化炭素のメタン化反応の複合化反応については、とりわけアンモニア分解触媒の活性向上が膜反応器の性能への影響が大きいことから、触媒調製に重点をおいた。その結果、今後の触媒膜作製のための基礎的知見が多く得られ、研究が大いに進捗したと言える。伝熱性の良いパラジウム複合膜の作製は、熱伝導度に優れた素材の多孔質膜を探すとともに、そのような素材で新規に多孔質膜を製作できるところを探したが、ステンレスなどの限られた素材でしか対応できないところが多く、次年度の課題として持ち越すこととした。反応器内の伝熱解析については、温度分布の測定が可能な反応器の設計を行った。納品の遅れから、反応中の温度分布の測定までには至らず、次年度の課題として持ち越すこととした。昨年度新規に作製した二重管型膜反応器にてアンモニア分解反応と二酸化炭素のメタン化反応を実施する。この反応器は触媒層内ので温度分布を小さく、触媒層内の温度分布を測定できるよう複数の熱電対が使用できるように設計されており、反応器内での温度分布、反応ガスおよび生成ガスの温度を解析することで、反応の進行状況(物質収支)や熱収支を明らかにする。それらのデータを活用して、膜反応器の複合化反応のモデル作成を試みる。またアンモニア分解および二酸化炭素のメタン化の反応速度、パラジウム複合膜での水素透過速度を解析してそれぞれの速度式を得る。昨年度の実験結果から、アンモニア分解触媒の活性が複合化反応全体の結果に大きな影響を与えること、塩基性物質の添加により金属活性点あたり触媒活性は向上するが、金属分散度が低下するために塩基性物質の添加効果がみられなかったことがわかった。そこで本年度は、担持金属の出発物質をかえて影響を調べ、金属分散度の向上を目指す。また、担体上での活性金属および塩基性物質の状態について調べ、触媒を高活性化するための要因を明らかにする。また水素消費反応として、二酸化炭素のメタン化とともにメタノール合成も検討する。銅系触媒を中心にアンモニア分解温度より若干高い温度で実施し、反応で生成した熱を吸熱反応側に速やかに移動できることを目標とする。触媒開発に関して、熱によるシンタリングがおきにくい構造にすることを試みる。熱伝導性に優れた多孔質支持体の開発として、イオン液体等を活用してステンレス上にアルミニウムを析出させ、それを陽極酸化することで比表面積の大きなアルミナ層を作製することを試みる。このアルミナ被覆多孔質ステンレス管を用いたときの総括伝熱係数を求め、従来から使用している多孔質アルミナ管と比較して、多孔質管の素材の伝熱に及ぼす影響を明らかにする。

二重管型膜反応器では分離膜の外側(環状路)と内側(管内路)で触媒充填量が異なり、管内路では分離膜の内径で最大充填量が決まる。そこで触媒充填量を変えられる環状路にアンモニア分解触媒を、管内路にメタン化触媒をそれぞれ充填して、充填量の影響を検討したところ、アンモニア分解は充填量の影響を受けるが、メタン化は充填量を少なくしてもアンモニア分解からの水素の透過量が増加することでより進行することがわかった。熱移動に関しては、水素分離膜の支持体素材は熱伝導性が優れた方が好ましいが、多孔体であるために反応器内での熱移動に及ぼす影響は小さいと考えられ、まずは触媒(粒径)充填、反応物の流速の影響を調べるための装置作製を検討した。本年度で検討した装置ではまだ伝熱挙動を明らかにするには課題が残された。アンモニア分解反応と二酸化炭素のメタン化反応の複合化反応については、とりわけアンモニア分解触媒の活性向上が膜反応器の性能への影響が大きいことから、触媒調製に重点をおいた。その結果、今後の触媒膜作製のための基礎的知見が多く得られ、研究が大いに進捗したと言える。伝熱性の良いパラジウム複合膜の作製は、熱伝導度に優れた素材の多孔質膜を探すとともに、そのような素材で新規に多孔質膜を製作できるところを探したが、ステンレスなどの限られた素材でしか対応できないところが多く、次年度の課題として持ち越すこととした。反応器内の伝熱解析については、温度分布の測定が可能な反応器の設計を行った。納品の遅れから、反応中の温度分布の測定までには至らず、次年度の課題として持ち越すこととした。昨年度新規に作製した二重管型膜反応器にてアンモニア分解反応と二酸化炭素のメタン化反応を実施する。この反応器は触媒層内ので温度分布を小さく、触媒層内の温度分布を測定できるよう複数の熱電対が使用できるように設計されており、反応器内での温度分布、反応ガスおよび生成ガスの温度を解析することで、反応の進行状況(物質収支)や熱収支を明らかにする。それらのデータを活用して、膜反応器の複合化反応のモデル作成を試みる。またアンモニア分解および二酸化炭素のメタン化の反応速度、パラジウム複合膜での水素透過速度を解析してそれぞれの速度式を得る。昨年度の実験結果から、アンモニア分解触媒の活性が複合化反応全体の結果に大きな影響を与えること、塩基性物質の添加により金属活性点あたり触媒活性は向上するが、金属分散度が低下するために塩基性物質の添加効果がみられなかったことがわかった。そこで本年度は、担持金属の出発物質をかえて影響を調べ、金属分散度の向上を目指す。また、担体上での活性金属および塩基性物質の状態について調べ、触媒を高活性化するための要因を明らかにする。また水素消費反応として、二酸化炭素のメタン化とともにメタノール合成も検討する。銅系触媒を中心にアンモニア分解温度より若干高い温度で実施し、反応で生成した熱を吸熱反応側に速やかに移動できることを目標とする。触媒開発に関して、熱によるシンタリングがおきにくい構造にすることを試みる。熱伝導性に優れた多孔質支持体の開発として、イオン液体等を活用してステンレス上にアルミニウムを析出させ、それを陽極酸化することで比表面積の大きなアルミナ層を作製することを試みる。
社会復帰(退院)支援のための評定・介入・効果測定フレームの体系化

平成17年度、18年度において体系化された社会復帰を支援するための支援モデルの基礎的概念を再整備し、評定・介入・効果測定法が体系化された支援モデルの洗練化に取り組んだ。平成17年度、18年度の研究においては未整備であった、マクロレベルの変容を、主体論とシステム論を軸にして、ミクロレベルの差異化過程との連動から説明しなおした。その結果、2者間のトランズアクション過程で選択されるシークエンスの1つひとつの要素(意味構成あるいは行為選択)のレベル(ミクロレベル)の変容から、2者間のトランズアクション過程でパターン化したレベル(メゾレベル)、さらに2者間以上のシステムレベル(マクロレベル)での関係性の変容が、連動して生成されることが概念的に整理された。また、効果測定法については、具体的な測定方法の洗練化が試みられた。測定方法は、ベールズの相互作用過程のカテゴリーを用いて、シークエンスの要素のレベルでの量的な測定と、力動性の測定が体系化された。この測定法の実施方法は、クライアントの訴えの生成と連動している一つのシークエンスを取り上げ、その生成力学がまず測定され、介入を行った後のシークエンスを取り上げ、同様の方法で測定することで、その生成力学の変容を明示する方法が体系化された。これらの概念整理および手法の洗練化に基づき、社会復帰に問題を有するクライアントの訴えを、2者間のシークエンスの要素の変容から、複数の対人間のトランズアクション過程を変容し、クライアントの社会復帰の問題を解決し、その実践過程が分析され、本研究で体系化された支援モデルの有用性が吟味された。上記の研究実績の一部は、『支援論の現在-保健福祉領域の視座から-』世界思想社、2008年にまとめられている。1.社会復帰支援のための基礎的概念整理について社会復帰(退院)支援に関する国内外の文献検索を行った。その結果、患者の資源の不足、コミュニケーションスキルの不足の詳細な評定、スクリーニングシートや退院計画シートの開発という一般的評定論の研究が中心であることが明らかになった。その評定に基づく介入法は、資源の補足やスキルアップ訓練の導入という単純な方法しか述べられておらず、洗練された社会復帰をめぐる問題解決法を提示した研究を見出すことはできなかった。そこで、評定と介入法が連動し、その人が社会適応レベルを向上していく過程を説明し、さらに解決力を有するフレームの構成を目指した。まず、社会復帰の支援論のキー概念を資源、ネットワークそして地域として設定し、それらの概念に対して力動的定義づけを与えた。要約すると、資源とは、人と人とのトランズアクション過程で、有意味なものとして意味づけられたものと生成的に定義し、ネットワークとは、コミュニケーション・システムの力動的な結びつきを説明する概念として定義し、地域は、ネットワークの総体とした。これらの概念に基づく理論的なフレームを加茂陽編『被虐待児童への支援論を学ぶ人のために』(世界思想社、2006年4月刊行予定)において示した。2.支援モデルについて支援モデルについても、問題定義法、評定法、介入技法を軸にして、それらを体系化し、事例研究の中でその有効性の考察を試みた。それを上記文献において示した。その中でも特に「問題(定義)」については、社会復帰を支援する専門職が、問題を実在化させてとらえるのではなく、構成的に捉えることで支援法が広がることを明らかにした。さらに、どのような技法との組み合せで、変容が生成可能なのかという技法論についてもまとめた。その内容の一部は、第53回社会福祉学会で発表し、その後原著論文として社会福祉学に投稿中である。1.支援モデルに基づく実践の効果測定方法の体系化平成17年度にまとめたコミュニケーション過程を軸とした力動的な支援モデルに基づき、社会復帰(退院)を目的としたクライアントへの支援を実施し、効果測定法の体系化を試みた。社会構成主義的な立場の効果測定方法に関しては、一方ではクライアントの訴えを、言語行為とそれらの意味づけというトランズアクションの最小の要素に分解し、変容のターゲットを具体化させる試みと、その際使用される技法の明確化が要請される。他方、具体的な効果測定については、ソーシャルワーカーによる変容した要素の測定のみならず、クライアント自らの効果の記述、そしてその両者の吟味という過程が、重要な要素と考えられた。そこで、問題場面を改善するための課題実践後の効果測定方法について、次のような3段階にまとめた。第1段階は、まずクライアントが自らの訴えを要素に分解した後に、そこへの変容技法が用いられる。第2段階は、クライアントが実践過程をトラッキングした各要素について、ソーシャルワーカーが変容の要素を予測する段階である。第3段階は、クライアント自身に、記述した各要素の変化を記述してもらう段階である。第4段階は、第3段階でのクライアントの記述と、第2段階のソーシャルワーカーの予測との差異について、ソーシャルワーカーが質問技法を用いることで、クライアントに再度各要素について吟味することを促し、次の課題を明確にする段階である。これらの段階を通して、クライアントの変容が明確化され、用いられた技法の効果が測定されることになる。この効果測定法は、クライアントの訴えを一旦コミュニケーションの要素に分解するという点に関して独創的であり、さらに、ソーシャルワーカーの変化の読みとクライアントの変化の記述を新たな変化を生み出す要素とみなす点も、従来の測定法とは異なる方法である。

平成17年度、18年度において体系化された社会復帰を支援するための支援モデルの基礎的概念を再整備し、評定・介入・効果測定法が体系化された支援モデルの洗練化に取り組んだ。平成17年度、18年度の研究においては未整備であった、マクロレベルの変容を、主体論とシステム論を軸にして、ミクロレベルの差異化過程との連動から説明しなおした。その結果、2者間のトランズアクション過程で選択されるシークエンスの1つひとつの要素(意味構成あるいは行為選択)のレベル(ミクロレベル)の変容から、2者間のトランズアクション過程でパターン化したレベル(メゾレベル)、さらに2者間以上のシステムレベル(マクロレベル)での関係性の変容が、連動して生成されることが概念的に整理された。また、効果測定法については、具体的な測定方法の洗練化が試みられた。測定方法は、ベールズの相互作用過程のカテゴリーを用いて、シークエンスの要素のレベルでの量的な測定と、力動性の測定が体系化された。この測定法の実施方法は、クライアントの訴えの生成と連動している一つのシークエンスを取り上げ、その生成力学がまず測定され、介入を行った後のシークエンスを取り上げ、同様の方法で測定することで、その生成力学の変容を明示する方法が体系化された。これらの概念整理および手法の洗練化に基づき、社会復帰に問題を有するクライアントの訴えを、2者間のシークエンスの要素の変容から、複数の対人間のトランズアクション過程を変容し、クライアントの社会復帰の問題を解決し、その実践過程が分析され、本研究で体系化された支援モデルの有用性が吟味された。上記の研究実績の一部は、『支援論の現在-保健福祉領域の視座から-』世界思想社、2008年にまとめられている。
Saccharomyces酵母を用いたペルオキシソームタンパク選別輸送の解析

ペルオキシソームへのタンパク輸送局在化シグナルとして、タンパクのC末の-SKL様配列が重要であることが証明されてきているが、必ずしも同配列を持たないものも多く見つかっている。酵母においても、ペルオキシソームへのタンパク輸送には複数の経路の存在や異なったいくつかの因子の関与が考えられている。我々はすでにペルオキシソームの誘導が難しかったSaccharomyces cerevisiae酵母で誘導条件を見い出すとともに、本酵母でCandida酵母のペルオキシソーム局在酵素をコードする遺伝子を高発現させ、また、本酵母内に発達させたペルオキシソーム内にこの高発現したCandida酵母のペルオキシソーム酵素タンパクを取り込ませる系の作成に成功している。本年度は上記の系を用いて、次のような成果を得た。すなわち、S.cerevisiaeを用いて完全長のイソクエン酸リアーゼ(ICL)とC末AKV欠失改変ICL、ならびに対照としてβ-ガラクトシダーゼを発現させてペルオキシソームへの選別輸送実験を行ったところ、前2者のみがペルオキシソームを選別認識したが、完全長ICLが内部に輸送されるのに対し、改変ICLはほとんど膜の外側に留まり、しかも分解されて断片化していることがわかった。また、両者はNative-PAGEでも異なった挙動を示し、膜透過においてタンパクのC末の立体構造の寄与が必須であり、選別認識にはC末以外の部分も必要であることが示唆された。一方、S.cerevisiaeのペルオキシソーム膜からPAS10ならびにPAS3の遺伝子産物と思われる67および50kDaの膜タンパクを同定した。これらタンパクの輸送マシナリーへの関与も今後、上述の系を用いて追及できるものと考えている。
食肉の色調現象のAI判断処理に関する研究

【1.筋肉素地のスペクトル特性】無色素の筋肉と仮想される素地は非実在のため、未解明であった。しかし、素地の反射率スペクトルは反射分光法の基線となる極めて重要な特性である。そこで、漂白試料について粉体の光学的特性関数を検討したところ、素地の特徴を示す関数を得、短波長ほど低くなる特性曲線が解明できた。基線は不明なため一定とみなしていた従来の問題点が解決した。【2.Mb誘導形態の自動判別】解明された素地のスペクトル特性を基線とする〓スペクトルの解析結果をパラメータとして、従来法より適切にMb誘導形態をコンピュータ自動判別できた。【3.色調現象の特性化】色調は反射率スペクトルからCIEXYZ値を算出し数値化された。各X,Y,Z値の逆数は相互に直線関係が認められ、CIEXYZ特性を特た。CIEXYZ特性関数はMb誘導形態で係数のみ異なる同一関数で示された。CIEXYZ特性を変換し、感覚と対応する特有な放物線状のCIELAB色調特性が見出された。【4.色調特性の視覚化とA・I処理】〓スペクトルについて解析し、Mb誘導形態と色調特性との対応関係をコンピュータでグラフィック表示し、瞬時かつ総合的に視覚化した。表示は〓スペクトル、Mb誘導形態、食肉の色調の明度、彩度ならびに食肉の色調特性に関する典型性・異常性などである。色調現象はパラメータが多いので、その解釈において人の判断では限界がある。そこで、この過程で得られた解析関数を用いてAI処理のパラメータとして展開し、色調現象の特徴および典型性をコンピュータ処理によって自動的に文章化ならびに自動判定ができた。【今後の展開】本研究の成果はリアルタイムで食肉の色調現象に関与する生化学的様相の取得および客観的品質の判定・管理に展開されることが期待される。【〓スペクトル特性】食肉は筋肉素地にミオグロビンを主とするヘム色素が混在しているモデルと考えられる。筋肉中のミオグロビン誘導形態を特定の酸素型、還元型、メト型に調製し、これを畜肉色調の基準とした。各ミオグロビン誘導形態の〓525を色素含量指数(PCU)として〓スペクトル特性を明らかにした。【筋肉素地のスペクトル特性解析】無色素の筋肉と仮想される素地は非実在のため、未解明であった。そこで、素地に近似する標白試料について粉体の光学的特性関数を検討したところ、素地の特徴を示す関数を得、短波長ほど低くなる特性曲線を得るこができた。食肉の反射率スペクトルの基線は従来不明なため一定(Kryzwickiら)とみなしていたのが疑問であったことが解決した。【色調現象の特性化】色調は反射率スペクトルからCIEXYZ値を算出し数値化された。各X,Y,Z値の逆数は相互に直線関係が認められ、CIEXYZ特性を得た。CIEXYZ特性関数はミオグロビン誘導形態で係数のみ異なる同じ関数で示された。CIEXYZ特性から感覚と対応するCIELAB色調特性が導かれ、ミオグロビン誘導形態特有の放物線状の特性が見出された。【色調特性の視覚化とA・I処理】〓スペクトルについて解析し、ミオグロビン誘導形態と色調特性との対応関係をコンピュータでグラフィック表示し、瞬時かつ総合的に視覚化した。表示は〓