hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多段シントロフィーによるアミノ酸・分枝鎖脂肪酸分解微生物群の動態解明

今年度は、昨年度から引き続き、様々なアミノ酸を高濃度に含む食品系工場廃水を処理する嫌気性リアクターから採取した汚泥から得られたショットガンメタゲノムライブラリを対象として、各種バイオインフォマティクス系ソフトウェアにより再構築した微生物のドラフトゲノムに含まれる各種微生物の代謝機能を詳細に解析した。その結果、Bacteroidetes門、Spirochaetes門、Thermotogae門に属する微生物が廃水中に含まれるタンパク質の分解によりアミノ酸を生じ、Synergistetes門やSyntrophorhabdaceae科に属する微生物が分枝鎖アミノ酸(ロイシン、イソロイシン、バリン)を酪酸や分枝鎖脂肪酸(イソ酪酸、2メチル酪酸、イソ吉草酸)に分解し、さらに酪酸・分枝鎖脂肪酸はSyntrophorhabdus属微生物によりプロピオン酸、酢酸、水素に分解される。分枝鎖アミノ酸以外のアミノ酸もSynergistetes門、Syntrophorhabdaceae科、Ruminococcaceae科、Clostridiaceae科等の嫌気性微生物によりプロピオン酸、酢酸、水素に分解される。さらにプロピオン酸はPelotomaculum属により酢酸、水素に分解される。最終的にEuryarchaeota門に属する各種メタン生成アーキア(Methanosaeta, Methanosarcina, Methanospirillum, Methanobacterium)によりメタンと二酸化炭素に分解されることが示された。これらの結果から、アミノ酸分解処理リアクター内部では、多種多様な微生物による多段的な分解反応が進んでいることが明らかとなった。酸素が存在しない嫌気環境におけるアミノ酸の分解、特に分解の過程でイソ酪酸等の分岐鎖脂肪酸を生じる分岐鎖アミノ酸(バリン、ロイシン、イソロイシン)を分解する微生物の実体を解明するため、アミノ酸含有食品系廃水を浄化処理するリアクター内部の微生物群を対象とし、最先端のオミクス技術を駆使してそれらの代謝機能を解析した。その結果、リアクターの内部では多種多様な微生物が有する各種代謝機能が多段的に機能することで分岐鎖アミノ酸やタンパク質の分解を遂行していることが明らかとなった。前年度から着手した、各種アミノ酸および分子鎖脂肪酸を唯一の基質とした混合集積培養物の高密度集積を引き続き継続し、それらの培養物を構成する微生物群集の組成をMiSeqシークエンサーとバイオインフォマティクス技術により解析する。また、アミノ酸を高濃度に含む廃水を処理する嫌気性リアクターの汚泥を対象とした微生物群集構造解析も合わせて実施することで、アミノ酸や分枝鎖脂肪酸の分解を担う微生物群を網羅的に解明する。
溶液内擬縮退系のための多配置電子状態理論とシミュレーション手法の開発

溶液内擬縮退系の化学現象を解明する手法を提供するため,(1)複雑な電子状態計算を念頭に置いた電子状態理論の開発,(2)溶液内反応の自由エネルギー面構成のための手法の開発,を進め,これらを総合して用いることにより,実際に金属系をはじめとする溶液中の化学現象にアプローチした。主なものでは,新しい相対論的多配置SCF法とそれに基づく多参照摂動論の開発,MnO4アニオン,CrO4ジアニオンの励起エネルギーに対する溶媒効果と溶媒和構造の解明,アミノ酸の混合溶媒中での溶媒和の解析,混合溶媒中におけるグリシンのプロトン移動反応の解析等を行った。本研究では、溶液内の擬縮退した複雑な電子状態の記述法としての多配置電子状態理論、および、溶液内あるいは生体内などの環境の効果を有効に取り込み、自由エネルギー面を一般的に構築する手法をあわせ開発し、溶液内の遷移金属系で、従来の手法では十分に明らかにすることのできない問題に適用することを目的としている。本年度は、前年度から開発を進めてきたd, f電子のための相対論的電子状態論として、電子占有数を制限した複数の活性空間に対する相対論的多配置SCF法(相対論的ORMAS-SCF法)、および、これを基盤とした多参照摂動論(相対論的ORMAS-GMCQDPT)を新たに実装し、ランタニド錯体、遷移金属錯体の励起状態に対して適用した。相対論的ORMAS-SCF法は活性軌道空間を部分空間に分割し、各部分空間の占有電子数を指定することで重要な電子配置を効率よく生成することができる方法である。この方法による波動関数を基にした多参照摂動計算により、たとえば、四塩化白金二価イオンの計算では、高度なMRSDCI波動関数を参照関数として用いた計算と比較して1/45の電子配置数と1/26の計算時間で、誤差0.1eV以下の励起スペクトルを得ることができた。また、溶液内の遷移金属錯体を記述するための手法として、相対論的電子状態理論と積分方程式理論を組み合わせた一次元および三次元RISM-SCF法を新たに実装し、遷移金属アクア錯体の励起状態と溶媒の三次元分布を詳細に調べた。この他にも、同手法を用いて、直鎖メロシアニン分子の励起状態と溶媒構造の解析、混合溶媒中におけるグリシンのプロトン移動反応の解析、アミノ酸の混合溶媒中での溶媒和に関する解析も行っている。本研究では,溶液内の擬縮退した複雑な電子状態の記述法としての多配置電子状態理論,および,溶液内あるいは生体内などの環境の効果を有効に取り込み,自由エネルギー面を一般的に構築するシミュレーション手法をあわせ開発し,溶液内の遷移金属系で,従来の手法では十分に明らかにすることのできない問題に適用することを目的としている。本年度は、相対論的分子軌道法における二成分法の近似精度の解析,RISM-SCF法によるメロシアニン類の励起スペクトルに対する溶媒効果と溶媒和構造,アミノ酸の混合溶媒中での溶媒和の解析,混合溶媒中におけるグリシンのプロトン移動反応の解析等を行った。相対論的分子軌道法における二成分法の近似精度の解析では,代表的な六種の二成分法について,単一のs型ガウス型波動関数をもつ一電子のエネルギーを計算し,エネルギーとガウス関数の指数との関係を求め,その結果から,二成分法によるエネルギーの精度についての知見を得た。RISM-SCF法によるメロシアニン類の励起スペクトルに対する溶媒効果と溶媒和構造の研究では,直鎖状のモデル系メロシアニンの溶液中での励起スペクトルをRISM-SCF法によって求め,スペクトルの鎖長依存性,溶媒依存性,および,溶媒和構造に関する知見を得た。アミノ酸の混合溶媒中での溶媒和の解析では,アミノ酸と環境の相互作用の分子論的描像を得るために,水・アセトニトリルの混合溶媒におけるアミノ酸の構造・安定性および溶媒和構造を調査し,水・アセトニトリル混合溶媒の各モル分率での最安定構造および溶媒との相互作用を見出した。混合溶媒中におけるグリシンのプロトン移動反応の解析では,水・アセトニトリル混合溶媒中での分子内プロトン移動反応のプロファイルを求め,双性イオン状態に対し水分子がアセトニトリル分子よりも安定化に寄与するという知見など,溶媒効果の分子論的描像を得た。本研究では、溶液内の擬縮退した複雑な電子状態の記述法としての多配置電子状態理論、および、溶液内あるいは生体内などの環境の効果を有効に取り込み、自由エネルギー面を一般的に構築するシミュレーション手法をあわせ開発し、溶液内の遷移金属系で、従来の手法では十分に明らかにすることのできない問題に適用することを目的としている。本年度は、多配置電子状態理論として、相対論的効果を含む多配置SCF法、多配置SCF関数を参照関数とした多配置摂動論、および、多配置摂動論の高速近似手法の開発を行った。

相対論的多配置SCF法は、既存の手法と異なり、凍結軌道を有効に活用することにより非相対論的な多配置SCF法とほぼ同じ計算量で、静的電子相関を取り入れ、軌道の最適化を行うことができる。また、これを多配置摂動論とあわせ用いることにより、動的電子相関を取り入れ、十分な精度を持つことを実証した。さらに、高速近似手法の開発により、これまでの相対論的多配置摂動論と非常に良い精度で一致し、かつ、非常に高速に分子のポテンシャル曲面、励起エネルギーを算出することに成功した。テスト計算として用いたハロゲン化白金イオンの例では、従来の相対論的多配置摂動論との最大誤差が0.1 eV以下であった。また、シミュレーション手法については、新たに開発したQM/MM動力学のサンプリング手法により、水中のクマリン120について蛍光スペクトルの計算を行うなど、溶媒効果を有効に取り入れ手法の実証を行った。複雑な電子状態計算を念頭に置いた多配置理論の開発の継続、溶液内擬縮退系のシミュレーション手法の開発の継続、および、これらの手法の溶液な擬縮退系の問題への適用など当該年度中に行うことができた。複雑な電子状態計算を念頭に置いた多配置理論の開発、溶液内擬縮退系のシミュレーション手法の開発、いずれの項目においても当初予定した手法の開発を当該年度中に行うことができた。平成23、24年度に開発を進めた溶液内擬縮退系のための多配置電子状態理論、シミュレーション手法を活用し、d電子、f電子を含む分子系の複雑な電子状態の問題に適用する。初年度である平成23年度に進めた溶液内擬縮退系のための多配置電子状態理論、シミュレーション手法の開発をさらに推進するとともに、それらを、d電子、f電子を含む分子系の複雑な電子状態の問題に適用し、開発した手法の実証計算を行う。平成24年度には、物品費により、平成23年度に整備した計算機環境をより高度な計算を可能にするため増強した。平成25年度には、これらを維持するために計算機関係の消耗品を購入するとともに、理論計算補助のために謝金の支出を、また、成果の発表と連携研究者との研究打ち合わせのため旅費の支出を行う。初年度である平成23年度には、物品費により計算機環境を整えた。平成24年度は、これらを維持するため計算機関係の消耗品を購入するとともに、プログラム開発補助のために謝金の支出を、また、成果の発表と連携研究者との研究打ち合わせのため旅費の支出を行う。
葉緑体型チオレドキシンと標的蛋白質の親和性解析による還元力ネットワークの解明

チオレドキシンは活性部位にシステインを2つ持つジスルフィド還元蛋白質である。還元型のチオレドキシンは酸化型の標的蛋白質を還元し、自身は酸化型になる。細胞内では還元型・酸化型の標的蛋白質が混在しているが、還元型チオレドキシンは酸化型の標的蛋白質のみと結合し還元する事が必要である。また、ジスルフィド還元反応の終了後には還元型となった標的蛋白質と酸化型チオレドキシンはすばやく解離することで、標的蛋白質はその機能を発揮できると考えられる。すなわち、チオレドキシンと標的蛋白質はその酸化還元状態に応じて親和性を変化させていると考えられる。また、チオレドキシンは多種の標的蛋白質と相互作用することが知られている。そこで、標的蛋白質の種類によって親和性が異なることが予想される。これらを評価するために表面プラズモン共鳴法を用いて、相互作用を直接観察することを目的とした。前年度に引き続き、表面プラズモン共鳴法による相互作用測定の実験系の確立を行った。具体的には測定時のバッファー条件の検討などを行い、測定系を改善した。この結果から、活性部位のシステインをセリンに置換したジスルフィド還元能のないチオレドキシンが標的蛋白質の酸化還元見分ける事ができること、また、このチオレドキシン変異体と酸化型標的蛋白質の解離には標的蛋白質の還元が必須であることを見出した。さらに、標的蛋白質自身の機能に応じて、チオレドキシンとの相互作用速度が異なっていることが示唆された。そこで、この酸化還元に応じた親和性の変化を表面プラズモン共鳴法を用いて、直接観察することを目的とした。まず、代表的な葉緑体型チオレドキシン4種の野生型および活性部位に変異を入れた変異型、さらに標的蛋白質についても3種をリコンビナント蛋白質として調製した。ついで、表面プラズモン共鳴法による相互作用測定の実験系の確立を行った。具体的には、センサーチップへの固定方法、固定時のバッファー等の条件、固定量などの最適化を行った。これらの成果に基づき、標的蛋白質の酸化還元に応じた相互作用の変化を検出できた。この結果から、活性部位のシステインをセリンに置換したジスルフィド還元能のないチオレドキシンが標的蛋白質の酸化還元見分ける事ができること、また、このチオレドキシン変異体と酸化型標的蛋白質の解離には標的蛋白質の還元が必須であることを新たに見出した。
神経細胞へのリソソームカテプシンD再取り込み機構の解析

中枢神経特異的カテプシンD欠損マウスを作成し解析したところ、生後約40日前後で神経性セロイドリポフスチノーシス同様の症状を呈して死亡することが明らかとなった。同マウスの神経細胞ではカテプシンDの遺伝子発現がないにもかかわらず、カテプシンDタンパクが発現していることが分かった。さらに、リソソーム酵素の輸送経路を観察しやすい鶏胚モデルの構築を行い、長期間安定的に遺伝子を発現させることに成功した。カテプシンDは代表的なリソソームプロテアーゼであり、ほぼ全ての組織細胞に局在している。カテプシンD遺伝子はライソゾーム病の1つである神経性セロイドリポフスチノーシスの原因遺伝子の1つとして同定され、同遺伝子欠損マウスがそのモデル動物となっている。しかし、カテプシンD欠損マウスや他のライソゾーム病では免疫系にも異常が認められることから、同疾患の発現が、神経系由来なのか、免疫系の異常による2次的な要因によるものなのかははっきりしなかった。そこで中枢神経特異的カテプシンD欠損マウスを作成し解析したところ、同マウスはメンデルの法則に従って誕生し、生後約15日頃までは体重の増加が認められ、その後、目立った増減がなく生後約40日前後で神経性セロイドリポフスチノーシス同様の症状を呈して死亡することが明らかとなった。同マウスの神経細胞ではカテプシンDの遺伝子発現がないにもかかわらず、ミクログリアや一部のアストロサイトにカテプシンDタンパクが発現していることが分かった。活性化ミクログリアが一酸化窒素を放出することが知られているので、一酸化窒素の合成を抑制することで、神経性セロイドリポフスチノーシスの傷害を軽減出来る可能性を示唆している。また、ライソゾーム病の治療には主に酵素補充療法と骨髄移植があり、ある程度の効果が得られている。しかし、血液脳関門の存在により中枢神経系に対しては有意義な効果を得るに至っていないのが現状である。同マウスを利用し、その病態を解明することで、ライソゾーム病の治療に貢献出来るもとと期待できる。リソソーム酵素が先天的に欠損または機能不全に陥ると、ライソゾーム病とよばれる先天性代謝異常疾患(特定疾患に指定)になる。ムコ多糖症、ボンベ病、バッテン病、I-cell病など、現在約30種類の疾患が報告されており、欠損する酵素によってその症状は異なるが、本来リソソームで分解されるべき基質(糖、脂質、タンパク質など)が蓄積するということが共通している。ライソゾーム病の治療には酵素補充療法と骨髄移植が知られており、リソソーム酵素が細胞へ取り込まれることによってある程度良好な効果が得られている。しかし、リソソーム酵素が血液脳関門を越えることが出来ないため、中枢神経系に対しては有意義な効果を得るに至っていないのが現状である。言い換えると、リソソーム酵素が血液脳関門を越えて神経細胞へ到達出来れば、ライソゾーム病が克服されると予想される。我々が作成した神経系特異的カテプシンD欠損マウスは、神経細胞でカテプシンD遺伝子の発現が無いにもかかわらず、有意にタンパク質が局在していることが明らかになった。このことは、神経細胞ヘリソソーム酵素が輸送される経路が存在することを示している。本年度は、リソソーム酵素の輸送経路を観察しやすいモデル生物の構築を行った。鶏胚は遺伝子導入が非常に容易であるが、長期間・安定的に遺伝子発現を保持することが出来なかった。そこで、メダカ由来のTol2トランスポゾンを用いることによって、発生初期から生後まで、長期間安定的に遺伝子を発現させることに成功した。このモデルシステムを用いることによって、リソソーム酵素の輸送経路の解明が出来るものと期待出来る。
近代日本における生命言説と新旧宗教運動に関する実証的研究

近代日本の宗教運動において「生命」はどのような文脈で語られてきたのか。それは、近代化への反省を契機として語られる「いのちの生成原理」としての民俗志向的な文脈と、近代への適応戦略として現れる生命科学への期待感を含み込んだ科学志向型の文脈に大別される。また、新宗教教団においては、教団ライフコースに応じ、両者の文脈の出現が異なる。近代における生命言説は、農耕心性を表す言葉のみならず、科学への志向をも包摂した両義的なものであった。近代日本の宗教運動において、「生命」という概念がいかなる文脈で言説化されたのかを明らかにするため、新旧教団宗教に焦点を合わせ、教理における生命言説の比較研究を行なった。研究対象として、新宗教教団(主に仏教系)と、旧宗教(伝統宗教、主として法華系))の諸教団を選出し両者の共通性と差異についての分析・解釈を施した。「生命」は、明治初期に「Life」の翻訳として定着したものであった。当初は、「人生」の意味が付与されたり、「人権」を含意するものとして使用されたが、明治後年に至り、近代化の反省から由来する反機械文明の文脈で言説化されるようになり、トルストイやベルクソン等の、いわゆる「生の哲学」の流行と並行して、「生命」は、今日の観念と同じような「いのちの生成原理」として語られるようになった。ここには、機械文明への反省が、当時の新しい西洋哲学の思潮と共振する面があると同時に、民俗的な「生成の原理」を自覚させるような効果を持った面が両存していた。これら思想史的流れを念頭に置き、旧宗教における生命言説の分析したところ、西洋の「生の哲学」を意識しながら仏教教理を説明しようとする志向(科学志向型)と、反機械文明の文脈から「生命」を、民俗宗教性を説明するための概念として使用する志向(民俗志向型)に大別された。新宗教教団においては、先行研究でも指摘されてきたように、民俗志向型が優勢であるが、教理の呪術性を合理化する過程で、積極的に「生命」を使用する型が見受けられた。これらは新宗教教団のライフコースに応じて出現が異なり、「生命」が、反近代のコンテキストで言説化される場合と、近代に適合するために言説化される両側面が観察された。ここから、近代日本の宗教運動において言説化される「生命」は、農耕心性を表現する用語のみならず、科学に対するアンビバレントな緊張関係から、生成した言葉であることが判明した。我が国における宗教運動において定着した生命言説が、いかなる過程で受容され展開・変容したのかを明らかにすることを目的に、当該年度は以下の目標が実施された。まず、近代日本における新旧宗教運動において各々の運動がどのタイミングで「生命言説」と出会い、受容(若しくは拒否)したのかについて、その時代背景の特定と、個別教団(仏教系、神道系)の運動過程との連関からその受容相を実証するため、比較すべき教団群の特定が行われた。近代に叢生した新宗教群を網羅的に検討する基礎的・基盤的な作業に膨大な時間を費やしたため、比較教団の選定に大きく時間がかかってしまったが、生命言説が生成する社会的背景の研究を同時に進めることで、一定の成果が生まれた。その成果を示せば以下の通りである。生命言説は前近代における宗教の説明原理ではなかった。具体的に述べれば、それは仏教概念でもなく、また神道のコンテキストでも語れらることのないものであった。その根拠は、生命言説自体が明治期において大きく変容をしており、終始一貫したものではなかったからである。機械論的自然観への反テーゼとして唱えられた「非合理的」要素を強調する文脈で生命が語られるからである。すなわち、反近代の文脈で語られる「生命」と、近代の文脈で語られる「宗教」との緊張関係の中で、「生命」が選択される相が観察されるのである(特に明治後期から明治末)。さらに、新宗教のみが生命言説を教説に取り込むとの予見は正しくなく、旧宗教においても取捨選択される相が判明した。生命言説の摂取は、機械論的自然観への反発、さらには生命科学への期待感という、ある種の屈折した宗教意識のもとに、各教団が主体的に選択した宗教言説であったといえるのである。この成果はこれまでの研究史では指摘されておらず、重要性の高い知見であるといえる。次年度はこれらの成果に基づき教説の内容分析が行われる。研究実績の概要で述べたとおり、一定の成果はみられたものの、「研究の目的」に記した成果水準に達成したとはいい難い状況である。その理由は以下にある。まず、先行研究の整理に多大な時間を要したこと。また、対象教団の選定に際し、史料的な制約から、その選定に一定の困難さが伴ったことにある。

時代社会状況から生命言説がいつどのように近代日本に受容されたのかについては、研究実績の概要で既に示したが、その時期における個別教団の教説を適格に比較できるようにするために最大の注意が払われなければならなかったことが遅れている原因として考えられる。そのため、個別教団の研究史の整理に多大な時間が費やされたのである。従って、当該年度において計上した諸経費を対象教団の調査に消化する前段階にあるといえよう。当該年度に研究達成課題として掲げた作業仮説の構築は達成できていると評価できる。その反面、仮説を検証する実証過程に遅れがみられると総括的に評価される。だが、形成的な評価として考えれば、作業仮説を構築する上で、すでに仏教系新宗教と神道系新宗教の先行研究整理、および伝統仏教教団の資料整理がなされているため、比較の基準が設定されたことから、今後の作業仮説の実証過程の展開に資する成果が誕生している。よって、当該年度の成果を次年度に生かす段取りが構築されたことを考慮すると、全体の研究目的の方向性に変化はない。次年度は当該年度に実施されなかった諸計画を早急に進める必要があると指摘できる。今後の研究推進の方策として当該年度に実施された成果と、構築された作業仮説に基づき、特定教団の教説の資料収集並びに教説(教え)の内容分析を行う。具体的には、生命言説が個別教団の運動展開において、どのような文脈で摂取され変容を来したのかについて考察する。既に、時代社会的な生命言説の特質については考察されているので、これらと個別教団の思想的・宗教運動論的要請との緊張関係を析出することになる。より詳細に述べれば以下に示す教団特性の比較が行われる。すなわち、1生命言説を採用した伝統仏教、2生命言説を拒否した伝統仏教、3生命言説受容した仏教系新宗教、4生命言説を受容した神道系新宗教、が比較検討されることとなる。さらに5通俗道徳や思想としてと語られる「生命」というコンテキストとの比較によって、なぜ、近代日本の宗教運動において生命言説が摂取されたのかについてが、多面的に析出されると考えられる。そして、新旧の宗教運動の連続性と非連続性として描き出されるとの仮説も同時に検証されるにいたるであろう。これらの研究は遅くとも8月までに実施される予定である。これらの成果は、次年度において開催される関連学会で発表予定であり、その後、補充的な調査を重層的に加える。そして、研究の目的として設定した諸課題に対し検証結果を示し最終成果とし、報告書としてまとめる。次年度に使用する予定の研究費が生じた状況を述べる。当該年度における物品費等の研究諸経費の計上は主として、教団資料の入手や関連書籍、実施調査の経費として算出されたものであった。だが、調査対象教団の選定作業に慎重さが伴ったこと、並びにその作業に時間を有したことなどから、選定作業後に行われる集中的な教団調査が遅滞した。だが、上記「今後の研究の推進の方策」に述べたとおり、対象教団の選定は終了し、比較のための作業仮説も整ったことから、次年度において、集中的に調査を行う準備状態にある。具体的には、選定された教団の資料収集、補足的な聞き取り調査、その他関連分野の資料収集等である。以上から、当該年度に残余した研究費を次年度と合算し、研究費を使用していく。以下、その使用計画を示す。物品費については、調査対象教団が発行した過去の機関紙詩等の購入や、関連書籍の購入、および消耗品費として使用される。旅費(調査・研究旅費)については、教団関係者への聴取等のための移動に使用される。人件費・謝金(用途は専門知識の提供)は、実施調査の際に使用される。
ATP合成酵素のFoモーターの1分子回転観察-平面膜による膜電位の制御-

本年度は、前年度に構築したエバネッセント照明による暗視野顕微鏡システム(以下、エバネッセント散乱法)の評価とこの手法を用いて回転分子モーターのサブミリ秒オーダーにわたる反応素過程の計測を行った。この手法との比較のために、対物レンズ内から垂直にサンプルを照明する手法(以下、垂直散乱法)を新たに構築して比較した。そのために、従来タイクロイックミラーを入れる場所に、中心に楕円のミラーコートがされた特殊なミラーを作製した。照明レーザー光はここで反射されて検出系とは反対側に垂直に照射されるので検出されない。一方、サンプルの散乱光はミラー部位以外の部分を通るので、背景光をカットした暗視野像が得られる。ガラスに固定した40nmの金コロイドを0.1ミリ秒の露光時間で、両手法により画像を取得したところ、エバネッセント散乱法は垂直散乱法と比べサンプル以外のバックグラウンド値が低く均一な画像が得られた。両者の画像のSN比を比べたところ、エバネッセント散乱法で得られた画像は垂直散乱法の画像と比べて約2倍のSN比を示した。さらに、金コロイドの重心の標準偏差からそれぞれの位置決定精度を測定したところ、両手法ともに約12nmの位置決定精度を示した。さらに両手法は最高9.1マイクロ秒の露光時間においても約12nmの位置決定精度を示した。マイクロ秒の時間分解能でナノメータの位置決定精度をもつこの手法はミリ秒以下のタンパク質のダイナミクスを計測するのに非常に有用であるといえる。さらにエバネッセント散乱法により、重水素置換が回転分子モーターであるF1のATP加水分解反応の素過程に与える影響を調べたところ、サブミリ秒単位の素過程の計測に成功し、重水素置換がATPのγリン酸の切断反応に影響を与えることを明らかにした。この結果から、F1のATP加水分解はプロトンの移動が律速であることが示唆された。本年度は、遺伝子工学的・生化学的な手法を用いて回転観察用Foの作成・単離・精製し、リボソームへの再構成法を最適化した。具体的には、以下のような実験を行った。まず、回転観察用としてFoのc subunitにHis-tag、b subunitにCysを持つ変異体を遺伝子工学的な手法を用いて作成した。その結果、上記のタグを持つ変異体の作成に成功した。次に、この変異体を単離・精製する方法を検討した。Foの単離・精製法としては、これまで行われてきたFoFlを精製してから低イオン強度でEDTA処理しFl部分を外しFoを回収する方法と、FoFを精製してから高濃度のUreaで処理してFlを解離させてFoを回収する2つの方法が考えられた。そこでこの回転観察用変異体においても上記の2つの方法で単離・精製したところどちらの方法でもFoの単離に成功し、どちらのFoもリボソームに再構成後は野生型と比べても遜色ない高いプロトン透過活性を示した。しかしながら、EDTA処理で精製したFoには少量のFlの混入が見られ完全にFlを除くことはできなかった。この方法ではもう少し条件を検討する必要がある。Urea処理して単離したFoにはFl複合体の混入は見られなかったがFlのsubunitの1つであるγsubunitの混入がわずかだがみられた。本年度は、ほぼ無負荷に近い微小な回転プローブと高速度カメラを用いて、低粘性抵抗条件下でのFoの回転を高速観察するのに必要な新しい暗視野顕微鏡システムの構築を行った。このシステムを利用することによりサブミリ秒オーダーにわたる詳細な回転機構を明らかにできると期待される。この新しい暗視野顕微鏡システムでは、対物レンズ側からレーザー光を導入し、サンプルとスライドガラスの界面で起きる全反射現象により形成されるエバネッセント光を照明光として利用した。入射レーザー光と反射レーザー光は従来ダイクロイックミラーを入れる場所に特殊なミラーを入れることによりカットした。このミラーは中心部だけが楕円状にミラーコーティングがされておらず、微小回転プローブの散乱光だけがこの部分を透過するので背景の暗い暗視野像が得られる。これまでのところ20nmの金コロイドを毎秒109500フレームで撮影することに成功している。これは現存用いている高速カメラの最高撮影速度であり、より速い撮影速度を持つカメラを用いれば現在のシグナル強度であればさらなる高速撮影が可能である。この新しい暗視野システムは既存のエバネッセント蛍光顕微鏡のダイクロイックミラーをこの特殊ミラーに置き換えるだけで実現できるので非常に簡便である。しかも従来の暗視野顕微鏡で用いるような暗視野コンデンサーが必要ないので、(倒立顕微鏡の場合)ステージ上部のスペースが利用でき、ディッシュ培養下の細胞の暗視野イメージング等も可能である。また照明にエバネッセント光を用いているので被写界深度が浅くなり観察対象以外からの背景ノイズが減るとともに、従来のレーザー暗視野像に比べて干渉縞も軽減した。さらにこのシステムは蛍光も観察することができ、同じ光源を用いて散乱光と蛍光の同時イメージングが実現できた。

照明レーザー光はここで反射されて検出系とは反対側に垂直に照射されるので検出されない。一方、サンプルの散乱光はミラー部位以外の部分を通るので、背景光をカットした暗視野像が得られる。ガラスに固定した40nmの金コロイドを0.1ミリ秒の露光時間で、両手法により画像を取得したところ、エバネッセント散乱法は垂直散乱法と比べサンプル以外のバックグラウンド値が低く均一な画像が得られた。両者の画像のSN比を比べたところ、エバネッセント散乱法で得られた画像は垂直散乱法の画像と比べて約2倍のSN比を示した。さらに、金コロイドの重心の標準偏差からそれぞれの位置決定精度を測定したところ、両手法ともに約12nmの位置決定精度を示した。さらに両手法は最高9.1マイクロ秒の露光時間においても約12nmの位置決定精度を示した。マイクロ秒の時間分解能でナノメータの位置決定精度をもつこの手法はミリ秒以下のタンパク質のダイナミクスを計測するのに非常に有用であるといえる。さらにエバネッセント散乱法により、重水素置換が回転分子モーターであるF1のATP加水分解反応の素過程に与える影響を調べたところ、サブミリ秒単位の素過程の計測に成功し、重水素置換がATPのγリン酸の切断反応に影響を与えることを明らかにした。この結果から、F1のATP加水分解はプロトンの移動が律速であることが示唆された。
全盲を対象とする教育並びに社会的自立のための支援システムの開発

二次元触覚表示装置,点字・触図読取り装置の開発,自動点訳,自動墨訳を究極の目標とする自然言語処理系の開発・拡充,高等教育に不可欠な数式の点字表現に関する比較調査等を主として行ない,ト-タルシステム開発の礎とした。尚,二次元触覚表示装置機構部の製造経費が嵩み試作が危ぶまれたため,点字・触図読取り装置機構部の製造外注を取止め,自作の可能性を見極めた上で二次元触覚表示装置の試作に研究経費の大部分を投入したため,当該機関連の外注が遅れる結果となった。1.二次元触覚表示装置:前年度試作した表示部を基に実験を繰返し,良好な結果が得られたため,本年度は実用試験機を開発することとし,B5版サイズ(横158×縦229ドット.36,182本の表示ピンを持つ)の表示部を試作した.上記の理由から,当初計画より多少遅れ気味となったが,以後は単純作業にかかわるマンパワ-の問題であり,完成に因難な点はない。2.点字・触図読取装置: B5版,A4版,レタ-サイズの点字紙を対象とするシ-トリ-ダ-形式とした。実効読取り幅は215mm(分解能2本/mm)である。設計目標は達成できたと考えている。3.日本語処理:点訳のための電子辞書を作成し,開発した点訳システムと組合わせて日本語文の解析を行ない,ほぼ満足する結果が得られた。点訳の原典である日本点字表記法に於ける例外処理等について,より論理的な記述法を検討中であり,辞書の拡充と併せシステムの完成をはかる計画である。4.その他:点字ディスプレイ端末,点字・触図印刷装置は設計目標を達成したと考えられる。CAIは上記二次触覚表示装置に点字キ-ボ-ド(ファンクションキ-を含む),線図形のフリ-ハンド入力機能の付加と併せて拡充を検討中である。昭和63年度は本研究の初年度にあたるため、各コンポーネントの実用化を前提とする基礎的資料を得る調査研究に重点を置いた。概略は以下の通りである。1.点字ディスプレイ端末装置の実用化。;ハードウェアは実用品としてほぼ完成したと考える。今後、使い勝手の面について、盲学生の協力の下に順次改良する計画である。2.点字・触知図形印刷装置の実用化。;印刷用ピンの突出量をセラミックバイモルフで制御することで2種類の点を表現し、かつ、ゴムローラでプレスする方式の行印刷機のため、騒音が極めて低い。線図形の中に点字を印刷できる。A4、および、B5版の用紙を用いる。3.点字読取り装置。;加圧導電ゴムをセンサーとして用いる。現在、基礎実験をすすめており、2年次目に実施設計にはいる予定である。触知図形の読取りにまで機能を拡張する計画である。4.二次元触覚ディスプレイ。;主な機構部品を作成し、現在実験装置の組立てを進めている段階で計画より多少遅れ気味である。A4版縦長の表示面を計画しているが実表示面は197mm×270mm(180ドット×244ドット)で、表示面における表示ピンの収容機構の製作に手間取っている。5.盲人及び弱視者向けCAI。;実験データの入力を済ませ、従来開発し実用化してきたCAIを改良し、実地調査を行なう計画である。6.点字データのLAN(Local Area Network)における送受信。

;LANで使用する制御符号との関連の下での点字符号を検討し、送受信実験を行なった。8点点字への拡張を検討中。7.音声合成。;実験データの入力を行ない、和文テキストファイルの読上げ(合成音声出力)が可能になった。CAIに取込む予定。平成元年度は二次元触覚ディスプレイ、および、点字読取り装置の開発を重点的に実施した。概略は以下の通りである。1.点字ディスプレイ端末装置の実用化。;銀電極を用いたセラミックバイモルフのマイグレ-ションにより表示ピンの動作が不安定であったが、ニッケル電極に変えることでほぼ解決できたと考える。2.点字・触知図形印刷装置の実用化。;本装置も1.と同じ構造のセラミックバイモルフを用いていたため印刷が不安定であったが、同様に解決した。然し当初の計画に比して印刷スピ-ドが遅いので改良する計画である。3.点字読取り装置。;加圧導電ゴムをセンサ-として用いる。機構部の一部を試作し実験を進めた所、良好な結果が得られている。平成2年度に実施設計を行う予定である。4.二次元触覚ディスプレイ。;表示部の一部を試作し、実験を進めている。表示ピンの駆動部、保持機構、リセット機構の簡素化が機器開発の成功の鍵となろう。2.と同様に平成2年度に実施設計の予定。5.盲人及び弱視者向けCAI。;昨年度に引き続き、従来開発し実用化してきたCAIを改良し、実施調査を行なう計画である。7.音声合成。;実験デ-タの入力を行ない、和文テキストファイルの読上げ(合成音声出力)が可能になった。CAIに取込む予定。8.線図形の手書入力・清書システム。;二次元触覚ディスプレイ装置およびOHPと組合わせ、盲学生及び弱視学生教育のための板書の代りとして利用するシステムを開発する計画である。二次元触覚表示装置,点字・触図読取り装置の開発,自動点訳,自動墨訳を究極の目標とする自然言語処理系の開発・拡充,高等教育に不可欠な数式の点字表現に関する比較調査等を主として行ない,ト-タルシステム開発の礎とした.尚,二次元触覚表示装置機構部の製造経費が嵩み試作が危ぶまれたため,点字・触図読取り装置機構部の製造外注を取止め,自作の可能性を見極めた上で二次元触覚表示装置の試作に研究経費の大部分を投入したため,当該機関連の外注が遅れる結果となった.1.二次元触覚表示装置:前年度試作した表示部を基に実験を繰返し,良好な結果が得られたため,本年度は実用試験機を開発することとし,B5版サイズ(横158×縦229ドット.36,182本の表示ピンを持つ)の表示部を試作した.上記の理由から,当初計画より多少遅れ気味となったが,以後は単純作業にかかわるマンパワ-の問題であり,完成に困難な点はない.2.点字・触図読取り装置:B5版,A4版,レタ-サイズの点字紙を対象とするシ-トリ-ダ-形式とした.実効読取り幅は215mm(分解能2本/mm)である.設計目標は達成できたと考えている.3.日本語処理:点訳のための電子辞書を作成し,開発した点訳システムと組合わせて日本語文の解析を行ない,ほぼ満足する結果が得られた.点訳の原典である日本点字表記法に於ける例外処理等について,より論理的な記述法を検討中であり,辞書の拡充と併せシステムの完成をはかる計画である.4.その他:点字ディスプレイ端末,点字・触図印刷装置は設計目標を達成したと考える.CAIは上記二次元触覚表示装置に点字キ-ボ-ド(ファンクションキ-を含む),線図形のフリ-ハンド入力機能の付加と併せて拡充を検討中である.
枝打ち機械の機構に関する研究

本研究開始当時、直登式の枝打ち機械をとりあえず作ってみようとして、研究計画を立てた。とりあえず登行装置のメカニズムと制御方法を検討しながら、樹皮と把持面の摩擦抵抗及び樹皮の圧締による形成層への影響についても調査することにした。登行装置は、3年間の研究によりある程度の形が出来上った。この部分は、林業機械の分野にロボットを持ち込むきっかけになるもので、大変興味深いところであった。しかし、ロボット工学プロパーの分野と違って、予算的制限と重量を軽くする点に制約され、結局登行装置の試作が中心になり、鋸断装置は十分に検討できなかった。樹皮との摩擦係数を測定する装置も作成し、登行装置の把持部の材質と形状を検討し把持部材料を決定した。圧締による形成層の影響については、万力状の装置で一定のトルクを加えて数カ所の森林で樹木に圧締痕をつけたが、これは長期にわたり観測する必要があり、今後も継続する。この研究でこれまでに得た知識はいくつかあるが、特に機に抱きつくことの難しさを体験できたのは貴重であることも、強く印象に残った。枝打ちという技術は、生き物を相手にするだに、鋸断部の設計が大変重要である。この問題については、市販のどの機種も明確な答えを出せていないのが現状であるが、それだけこの問題は難しい。枝打ち機械の完成は結局この問題の解決なしにはあり得ないだろうと思える。この問題は今後も長期にわたって取り組む必要がある。昭和61年度の本研究の実施内容は大きく分けると、1.立木圧締試験,2.摩擦係数試験,3.試作機の機構の検討,の3つである。1.立木圧締試験の結果、樹木に損傷を与える力は150kgf/c【m^2】前後からと判明した。季節による影響、経年経過は引き続き調べる。尚、立木の受けた影響は破壊された細胞の数で表示できることが判った。2.摩擦係数試験を、スギ,ヒノキ,カラマツについて行ったが、個体差が大きいので引き続き試験中である。3.試作機の把持部は挟み型で、一方向は開ける。動力は電気とし外部からコードで供給する。最大把持径は10cm位を目標とする。把持部には、センサーを取り付けて木との接触圧を信号として取り出す。制御用のマイクロコンピュータは外部に設置して把持力、上昇動作をソフトでコントロールする。鋸断装置の試作品は当初の計画通り、手動型,丸鋸,電動型である。本年度の研究の反省点として次の3点が掲げられる。1.摩擦系数試験で個体差が大きかった理由は、室内実験によったためと思われるので、来年度は試作機による試験に切り替える。2.立木圧締試験は、一定の荷重を3分間加えているが、荷重の大きさと載加時間の相乗郊果も予想されるので、その点を考慮した試験を引き続き行いたい。3.登行装置の機構について、当初、3点保持を計画していたが、上昇時に一時的に1点保持になることから考えて、2点保持で十分な接触面積を持つように変更した。昭和63年度の本研究の実施内容は大きく分けると、試作機の完成、立木圧締試験の継続、登行装置の制御方法の検討、の3つである。1.試作機の完成(1)登行装置昨年試作した登行装置の内、把持面が昇降時に樹皮に当たるのを防ぐため、把持面両端に揺動式のローラを取り付けた。また、開閉用のモータ取り付け板をアクリル板に替えて、強度を持たせた。(2)鋸断装置昨年試作した鋸断装置にセンサーを取り付けた。センサーは振動スイッチ型で、センサーから伸びたワイヤーに物が当たるとスイッチが入り、鋸断用丸鋸が回転し枝を切る。枝が切られて落ちるとワイヤーが元に戻りスイッチが切れて、丸鋸が止まる。昨年の構想では、被接触型センサーを予定していたが、安全性を考慮して接触型に変更した。

その理由は、被接触型の場合、作業者の手や身体に反応して、丸鋸が回転する危険があるからである。また、枝の噛み込みによるモータの焼損を防ぐ電圧制御装置は、昨年の装置を小さくまとめて、電源部に取り付けた。2.立木圧締試験昨年度、一昨年度に圧締試験を実施した林分から1年と2年経過後の資料を採取した。これらの資料の解析は、今後の資料採取と併せて、今後も継続する予定である。3.登行装置の制御方法登行装置の制御は、Z80を使い、スイッチ一つで、上昇、停止、下降、脱着の4モードを選べる制御装置を、登行装置の外部に取り付けた。今後はワイヤレスで制御できるように改良したい。
企業での英語コミュニケーション最適化に求められる英語教育の調査研究

本調査では、グローバル経営を進める製造会社の英語事情について総合的な分析を行った。1,000名以上の従業員を雇用する企業を幅広い業種から選び、オンラインでのアンケート調査を実施した。その結果、ものづくり系企業での英語使用と英語教育の現状を明らかにし、産業界のニーズに適合するため、英語教育での企業と大学の接合の必要性を示すことができた。本調査の特徴の一つは、日本経済の中核を担う製造業に着目し、主たる部門をディスコース・コミュニティとみなしニーズ分析を行った点である。幅広い業種から機能分担がより鮮明である大手の企業を調査対象として選択し、ニーズ分析と研究成果の有用性と汎用性を確保することに努めた。本研究テーマは「企業での英語コミュニケーション最適化に求められる英語教育の調査研究」であり、その調査研究(3年間)を進めている。対象は日本の製造業である。将来的には、研究成果を企業だけではなく大学における実践的なESP教育、特にEnglish for Business Purposes(EBP)教育の具体化へ繋げることを計画している。この研究方針に沿って、本研究の初年度である2011年は、グローバル化を重点課題として進める製造会社の組織的な英語ニーズと英語使用に関する実態調査を行った。2012年度はこれまでの調査研究をまとめJACET第51回国際大会(2012年9月)や言語管理研究会(2012年6月)において成果を発表(口頭発表とProceedings)した。さらに、CUE ESP Symposium 2012(2012年9月)においては、ポスター発表を通してESP領域の研究者と本研究の目的と成果を共有した。また、アスク出版から出された『企業・大学はグローバル人材をどう育てるか』(2012年12月)では、研究代表者が第2部第5章「専門英語(ESP)の充実」、研究協力者(辻勢都氏)が第2部第4章「企業内英語教育とグローバル人材の育成」を担当し、本研究のこれまでの成果の一部を公表した。同時に、本年度は、より実践的な視点での分析を進めるために、グローバル化を進める製造会社での英語研修の実情とその問題点をあぶり出すための研究を研究協力者と共に進めた。具体的には、本研究テーマである企業における英語コミュニケーション最適化に必要な教育面でのweb調査を行った。主な被験者は大手の製造会社において英語教育を推進する人事部や人材開発部に所属する社員あるいは英語化事業に携わっているプロジェクト・メンバーの計100名であり、次年度実施予定の包括的な分析に向けた基礎データの収集を行った。本研究では、グローバル化を経営の重点課題として進める大手の企業を中心に、英語使用の実態とニーズ、そして、そのギャップについてEnglish for Specific Purposes (ESP)の視点から基礎研究を行った。この研究の特徴は、日本経済の中核を担う製造業に着目し、製造会社の主要な「部門」に焦点を当てた調査を実施したことである。即ち、ものづくり系企業の組織を構成する部門(=機能)というユニットをディスコース・コミュニティとみなしたニーズ分析を行った。調査対象として製造業の幅広い業種から機能分担がより鮮明である規模の大きい企業を選択し、ニーズ分析と研究成果の有効性と汎用性を確保することに努めた。本研究は、グローバル化を重点課題として進めている中堅企業から大企業における英語コミュニケーション最適化に求められる英語教育に関する調査である。初年度は、製造業における英語使用の実態を把握するために、以下の条件を設定しインターネットによるアンケートを実施した。a)調査地域:全国、b)対象者:次の条件を満たす企業に勤務している男女[従業員1,000人以上/資本金3億円以上/海外に生産拠点あり]c)対象とした業界:(1)電機・精密機器業界、(2)輸送用機器業界、(3)機械業界、(4)医薬・化粧品業界、(5)食品業界、(6)化学業界、(7)繊維・アパレル業界、(8)鉄鋼・非鉄金属業界。今回のオンライン調査では、先ず、職場で英語ニーズに影響を与えている要因を明らかにした。次に、本研究の目的である「部門における英語使用の実態を探る」ために、調査対象として主な部門(経営・開発・購買・生産・品質・営業・財務など)を設定し、ニーズ分析を実施した。併せて、ジャンルの相対的な価値序列の分析も行った。また、それぞれの職場で求められる専門用語の種類を調べることにより、部門を横断して実施されるプロジェクトの視点での英語使用の実態を調査した。さらに、4スキルの視点から英語使用の実態を調べることにより、ビジネスパーソンが直面する英語コミュニケーション上の課題を探った。一方で、社内外の英語学習について基礎的な調査も行った。

以上のように多角的なデータを収集し分析することにより、グローバル化を進める企業での英語コミュニケーションの実態、ビジネスパーソンが必要とする英語の立体的な考察を進めることができた。本研究のテーマは「企業での英語コミュニケーション最適化に求められる英語教育の調査研究」であり、その調査研究(3年間)を進めている。本研究調査初年度の2011年度は、グローバル化を推進する日本の製造会社に勤める1,000名を被験者とするインターネットによる定量調査を実施した。2012年度は、そのデータの分析結果を学会・研究会で発表することにより本研究の成果を他の研究者や教員と共有した。また、研究調査の一部を学術図書にて一般に公表した。本研究では、英語教育や英語化推進事業に携わっている役員や管理職への定性調査(インタビュー等)を予定しているが、その効果的で効率的な実施を可能にするために、先ず本年度は、この職種に分類される100名の被験者に絞り込み企業英語教育と英語化の実情と問題点に関する電子調査(質問と記述)を実施した。本テーマに関する研究は、「準備」「基礎研究」「実証研究」の3つから構成されている。今回は、この「基礎研究」(3年)を遂行中であり、全体を4つのステージに分けて以下のトピックについての定量分析・定性分析を行う計画である。第1ステージ:部門別・事業別の英語使用、第2ステージ:社員の英語ニーズ及び使用状況、第3ステージ:ジャンルの相対的な価値序列、第4ステージ:英語研修の実態。本調査実施にあたり、先ず、4つのトピックに関する定量調査を実施することにした。今後は、調査対象の条件に当てはまる協力企業との日程調整を行いながら、これらのトピックに関する定性分析を実施する予定である。現時点までの本研究の進捗は、予定された業務量から考えると、ほぼ計画通りの達成状況である。本調査研究の3年目である2013年度は、これまでの研究成果の総括と次のステップへの明確な計画の策定を計画している。本研究の初年度である2011年度には、グローバル化を推進する製造会社に勤務する従業員1,000名を対象とした英語使用の実情調査・分析を実施した。次の2012年度には、英語教育や英語対策に携わる人事部や英語化推進事業を対象とし、被験者100名に対して英語コミュニケーション最適化に関する調査を実施した。2013年度は、これまでの研究成果の取りまとめと、研究成果の充実と精査のために中堅・大手の製造会社において英語教育や英語化事業に携わる役員・管理職・中堅社員への定性調査(インタビュー等)を計画している。そして、グローバル化を進める日本企業(製造業)における英語コミュニケーション最適化のための英語教育の在り方への提言としてまとめたい。また、日本産業の根幹を成す製造業における英語使用の実態と求められる英語教育をあぶりだすことにより、大学における実践的で実現可能なESP教育の具体化へと繋げたい。これまでに実施したオンライン調査による定量分析に続き、ヒアリングによる調査を実施する予定である。同調査を実施するに当たり、対象となる業界、規模や被験者の条件に合致する協力企業の絞り込みを行い、当該企業と調査日程の調整を行う。そして、本ヒアリングから入手したデータの定性分析を進める計画である。
悪性黒色腫の薬剤耐性遺伝子発現と予後、再発の関係に関する研究

本研究の目的は、悪性黒色腫の抗癌剤に対する多剤耐性の薬剤耐性遺伝子がそれぞれの症例において、予後や悪性黒色腫の再発に関係しているかを研究することにある。昨年度は、抗癌剤投与前後でこの薬剤耐性遺伝子の発現を比較検討可能な症例を実際に検討し、8症例において抗癌剤の投与前後で他の基準になる内因性の遺伝子に比して薬剤耐性遺伝子(MRP)が抗癌剤使用後にどのような変化を示すかを検討した。これらの症例のなかで再発の有無や、再発した場合の再発までの期間、その後の経過、さらに施行された化学療法の種類などを比較できるよう検索したところ、現時点では8症例中6例において化学療法後に薬剤耐性遺伝子が増加傾向にあることがわかった。しかし、再発までの期間や化学療法の種類による違いははっきりとしなかった。新しい症例についてはさらに検索を続ける予定である。今年度は、今回購入したシステムを使用して、腫瘍以外の細胞が混入したり細胞数が一定しないなどの不確定な要素を排除するための訓練を行い、およそどの程度の細胞数で検討可能かを検索した。現時点では、追加検索が可能な症例がないため以前、実体顕微鏡下で行った研究がこのシステムを導入することによりどのような差が生じるかも併せて検討して、切片一枚からでも以前よりも正確な検討が可能あることがわかった。本年度は、抗癌剤投与前後でこの薬剤耐性遺伝子の発現を比較検討可能な症例を抽出している段階である。現在までに、8症例において抗癌剤の投与前後で他の基準になる内因性の遺伝子に比して薬剤耐性遺伝子(MRP)が抗癌剤使用後にどのような変化を示すかを検討し終わっている。症例数についてはさらに検索を続ける予定である。ただし、各症例の基準となる組織より抽出したRNAが現在は目視で抽出対象をほぼ一致させて、抽出されたRNAを一致させてから行うという方法であり、腫瘍以外の細胞が混入したり細胞数が一致しないなどの不確定な要素がかなり含まれている。そのため今回、今回購入したシステムを使用して、腫瘍細胞のみを抽出対象として絞り込めるか、細胞数がどれくらいあれば今までの方法が応用できるかを検討し直し、腫瘍の細胞数あたりで検討をするための条件設定をしている段階である。これにより、同一症例内でも薬剤耐性遺伝子の発現量に腫瘍細胞ごとに差があるのかも比較検討できるのではないかと考えている。
黒潮及びその周辺海域における二酸化炭素吸能力に関する研究

本研究の目的は、黒潮及びその周辺海域(亜熱帯環流域)においてCO_2吸収量を評価し、物理、化学・生物過程(例えば窒素固定)が担っているそれぞれのCO_2吸収能力を評価することであった。大気と表面海水の二酸化炭素分圧差は、大気・海洋間のCO_2交換を推進する原動力であり、その時間的・空間的変動は主として海洋物理と海洋内部の炭素・窒素循環により支配されている。海洋内部の炭素・窒素循環とは、化学・生物学的見地からは無機・有機態間の変換過程に他ならない。このことを明らかにするため、本研究では北太平洋西部亜熱帯環流域(137°E及び165°E、10,20,30°N)に観測点を設け、年46回程度、海洋観測を実施した。これらの観測により、西部北太平洋(137°E)における海洋二酸化炭素分圧の季節変化、年々変動、長期的な増加傾向(1.6μatm yr^<-1>)が明らかになった。また、北太平洋西部海域(5-35°N,132-142°E)の海域でのCO_2フラックスは32Mt-C/yrと評価され、単位面積当たりのCO_2吸収フラックスは、黒潮のすぐ南で冬季に(3 mole m^<-2> yr^<-1>)大きいことが分かった。更に溶存無機炭素の炭素安定同位体比より評価した春季から夏季にかけての純群集生産(Net Community Production)は、137°Eに沿って10°N30°N範囲で冬季から春季にかけて1026mmolm-^<-2>day^<-1>となった。研究では、沈降粒子の組成についても検討し、海洋中の元素の分布や循環には、粒子組成、すなわち生物活動が大きく関わっていることを明らかにした。また、窒素同位体を含む生態系モデルを開発し、太平洋赤道域やオホーツク海において適用し、観測結果と共に解析を行った。このことにより、より詳細に窒素循環と炭素循環の関わりを検討することが可能となった。本研究の目的は、黒潮及びその周辺海域(亜熱帯環流域)においてCO_2吸収量を評価し、物理、化学・生物過程(例えば窒素固定)が担っているそれぞれのCO_2吸収能力を評価することである。このことを明らかにするため、本研究では北太平洋西部亜熱帯環流域(137°E及び165°E、10,20,30°N)に観測点を設け、年4回程度、海洋表層から中層に至る炭酸系、粒子の化学成分、無機態及び有機態炭素・窒素の安定同位体比の観測を実施することとした。本年度は、気象庁観測船「凌風丸」及び「啓風丸」を用い、年4回の航海で、ほぼ予定通り海水試料を採取することができた。得られた海水試料については、溶存無機炭素の炭素安定同位体比測定を先ず行った。炭素安定同位体比データと観測で得られた炭酸系パラメータ(二酸化炭素分圧と溶存無機炭素濃度)を組み合わせ、暫定的ではあるが137°Eにおける群集基礎生産の季節変化を評価することが出来た。