hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体力・スポーツ科学に関するデータベースと文献情報検索システムの開発に関する研究

さらに、これまで収集し、抄録・キーワードをつけた"高齢者の体力・スポーツ"に関する文献データをプレ実験システムに入力した。このプレ実験システムは、1986年10月2729日に鹿屋体育大学と文部省の主催で開かれた"スポーツ科学情報に関する国際シンポジウム"のデモ会場に展示された。また、同シンポにおいて、これまでの研究成果と問題点を山口が特別報告として発表した。本年度はさらに、"従業員の体力・スポーツ"に関する文献情報を収集し、抄録・キーワードを付ける作業を行った。体育学の分野では、岐阜大学のEDMARSが相当量の書誌情報を収録しており、KISSデータベースは本学の主旨とシステムの特徴に基づき、社会体育分野での"成人の健康づくり(体力・スポーツ)"に関する内外の文献情報を収集・ファイルすべきではないかと考えられる。今後は、外部オンライン・サービスのためのシステム開発と継続的なデータベース運営のための人的資源、財源の確保、さらにシソーラスの完成が課題である。本研究の目的は,スポーツ科学の分野におけるわが国独自の文献検索システムとデータベースを開発することにある.4年計画の3年目である本年は,昭和61年度,プレ実験システムをデータ入力と検索作業のテストを重ねることによって,ソフトウェアの問題点を検討した.その結果,英文ワードラップ機能,ローマ字変換,共著者の検索機能,禁則処理,検索の処理フロー変更等の改善を行ない,より容易で効率的な検索システムを開発するに至った.また,海外のスポーツ科学情報を収集するために, ERIC, MEDLENE, SOCIOLOGICAL ABSTRACTデータベースだけでなく,スポーツ関連データベースの中では世界最大のSPORTデータベース(カナダ・コーチ協会)とオンラインを行ない,シソーラス等の情報収集を行った.これらの成果については,体育の科学7月号(特集:スポーツ情報システムのあり方)に池田及び山口が研究論文を発表した.さらに,これまで蓄積してきた"高齢者の体力・スポーツ"に関する文献データに加え,過去2年間の最新文献情報を収集し,抄録及びキーワードを作成し,文献検索システムへの入力作業を行った.
より高い適合精度のインプラント上部構造を製作するための作業模型製作方法の開発

本研究では、下顎右側第二小臼歯部および第二大臼歯部にIATインプラントを植立した金属原型を使用し、以下の方法で印象採得を行い、作業用模型を作成、その寸法精度を比較検討した。使用したIATインプラントにはスクリューリテンドアバットメントを装着してあり、スクリュー固定のブリッジ形態の上部構造を製作することを想定している。印象採得にはトランスファーキャップを使用し、付加型シリコーン印象材を用いた。(1):通法に従い、トランスファーキャップをアバットメントに連結、開窓トレーにてレギュラータイプの印象材を用いて印象採得。(2):(1)と同様にアバットメントに連結した2本のトランスファーキャップをデンタルフロスで結紮し、更にそのデンタルフロスをパターン用即時重合レジンにて包埋、開窓トレーにてレギュラータイプの印象材を用いて印象採得。(3):(1)と同様にトランスファーキャップをアバットメントに連結し、レギュラーハードタイプの印象材を用いて印象採得。(4):(1)と同様であるが、アバットメントに連結する前に、トランスファーキャップに印象材専用の接着剤を塗布しておく方法。(5):(1)と同様であるが、インプラント専用に開発された印象材を使用する方法。いずれの方法においても超硬石膏を使用して作業用模型を作成した。計測時の基準座標は金属原型と作業模型で同じになるように工夫している。計測は非接触式三次元座標測定機を使用して行った。(1)はインプラント部に回転する傾向が認められ、(2)はインプラント部の回転は抑制されていた。(3)では、(2)に劣るもののインプラント部の回転傾向は抑制され、全体の精度は(1)よりも優れていた。(4)、(5)においては、(1)と同様にインプラント部に回転する傾向が認められたが、インプラント間距離の変位量の絶対値は小さくなる傾向にあった。本年度は、下顎右側第二小臼歯部および第二大臼歯部にIATインプラントを植立した金属原型を使用し、3種類の方法で印象採得を行い、作業用模型を作成、その寸法精度を比較検討した。印象方法は以下の3通りである。(1):通法に従い、トラシスファーキャップをアバットメントに連結、開窓トレーにてレギュラータイプの印象材を用いて印象採得。(2):(1)と同様にアバットメントに連結した2本のトランスファーキャップをデンタルフロスで結紮し、更にそのデシタルフロスをパターン用即時重合レジンにて包埋、開窓トレーにてレギュラータイプの印象材を用いて印象採得。(3):(1)と同様にアバットメントを連結し、開窓トレーにてレギュラータイプよりも硬いレギュラーハードタイプの印象材を用いて印象採得。いずれの印象採得方法においても超硬石膏を使用して作業用模型を作成した。使用した金属原型の台座部には計測時に基準座標を設定するための基準となる標点が3点、付与されており、この台座を作業模型と共用することで同じ基準座標を使用することを可能としている。また、原型の残存歯の歯冠部には計測用の標点が付与されており、これらは作業用模型にも転記され、計測に使用する。インプラント部はアバットメントに付与されている六角形のうちの3つの角を標点として用いた。計測は非接触式二次元座標測定機を使用して行った。昨年度に引き続き、下顎右側第二小臼歯部および第二大臼歯部にIATインプラントを植立した金属原型を使用し、3種類の方法で印象採得を行い、作業用模型を作成、その寸法精度を比較検討した。また、この研究成果を第6回世界口腔インプラント学会議にて学会発表を行った。使用したIATインプラントにはスクリューリテンドアバットメントを装着してあり、スクリユー固定のブリッジ形態の上部構造を製作することを想定している。

計測は非接触式三次元座標測定機を使用して行った。さらに、インプラント専用印象材として販売されている印象材を使用して同様な印象採得、作業模型の製作を行い、データの収集をしている。本研究では、下顎右側第二小臼歯部および第二大臼歯部にIATインプラントを植立した金属原型を使用し、以下の方法で印象採得を行い、作業用模型を作成、その寸法精度を比較検討した。使用したIATインプラントにはスクリューリテンドアバットメントを装着してあり、スクリュー固定のブリッジ形態の上部構造を製作することを想定している。印象採得にはトランスファーキャップを使用し、付加型シリコーン印象材を用いた。(1):通法に従い、トランスファーキャップをアバットメントに連結、開窓トレーにてレギュラータイプの印象材を用いて印象採得。(2):(1)と同様にアバットメントに連結した2本のトランスファーキャップをデンタルフロスで結紮し、更にそのデンタルフロスをパターン用即時重合レジンにて包埋、開窓トレーにてレギュラータイプの印象材を用いて印象採得。(3):(1)と同様にトランスファーキャップをアバットメントに連結し、レギュラーハードタイプの印象材を用いて印象採得。(4):(1)と同様であるが、アバットメントに連結する前に、トランスファーキャップに印象材専用の接着剤を塗布しておく方法。(5):(1)と同様であるが、インプラント専用に開発された印象材を使用する方法。いずれの方法においても超硬石膏を使用して作業用模型を作成した。計測時の基準座標は金属原型と作業模型で同じになるように工夫している。(1)はインプラント部に回転する傾向が認められ、(2)はインプラント部の回転は抑制されていた。(3)では、(2)に劣るもののインプラント部の回転傾向は抑制され、全体の精度は(1)よりも優れていた。(4)、(5)においては、(1)と同様にインプラント部に回転する傾向が認められたが、インプラント間距離の変位量の絶対値は小さくなる傾向にあった。
子宮体癌,卵巣癌細胞におけるM-CSFおよびその受容体の発現調節と転移能について

このことから石川細胞株は、M-CSF autocrine loopを持ち、増殖能、転移能はM-CSF受容体遺伝子c-fmsのKIおよびKA612の構造が重要と思われた。卵巣癌細胞株(PEO1,PEO4,PEO14)のM-CSF産生能は、1)子宮体癌株や子宮頚癌株に比し、有意に高く、IL-1やTNFに対する反応も異なっている。2)臨床サンプルにおいても卵巣癌患者の血中M-CSFレベルは、子宮体癌、頚癌患者のものに比し、有意に高い。また臨床期とも相関する。このため卵巣癌は、他の婦人科癌に比べて異なった発育、転移形式をもち、免疫細胞、免疫療法に対する反応が異なる可能性が示唆された。子宮体癌、卵巣癌細胞に対する実験は略順調に進行した。1)石川細胞Transfection株の実験各種石川細胞Transfection株(c-fmsもしくはc-fms mutants geneをtransfectionしたものの増殖能を検討した結果、(1)c-fms geneをtransfectionしM-CSF受容体を過剰発現させた細胞株が最も発育速度が早かった。(2)c-fmsのmutants(不活性型変異遺伝子;delta KI, KA612)導入株が最も遅かった。(3)pointmutationしたc-fms809導入株はc-fms geneをtransfectionしM-CSF受容体を過剰発現させた細胞株と増殖能は同じであった。(4)v-fms導入株の増殖能はc-fms transfection株と不活性型変異遺伝子導入株との中間であった。(5)転移能も増殖能と略同様の傾向を示した。増殖能、転移能はc-fms受容体のKIおよびKA612の構造が重要と思われた。これら卵巣癌株のM-CSFの産生能は子宮体部癌や子宮頸部癌株に比し、有意に高かった。PE01やPE04に対するIL-1やTNFの反応は異なっており、免疫細胞や免疫療法に対する反応性が異なる可能性が示唆された。卵巣癌株は臨床成績と同様多量のM-CSFを産生していることが判明したが、悪性度や転移能とは相関せず、必ずしも臨床的予後とは関係しないことも考えられる。また、サイトカインに対する反応性も細胞により異なり、M-CSFやその受容体量とは相関しない傾向にある。今度サイトカインの細胞内シグナル経路の研究が必要と考えられた。1)石川細胞を用いた実験では各感染細胞のc-myc,jun,fosの増幅の差をsouthern blot hybridazation法にて検討しているが新たな知見を得るまでには至っていない。またtransfection株のtyrosine activityとM-CSF,c-fmsの発現量の検討は進行中である。M-CSF受容体のC末端の変異株であるc-fms809導入株やv-fms導入株の増殖能はマクロファージや線維芽細胞の成績とは異なっており、癌細胞では特異なシグナル経路の存在が示唆される。TNFやc-AMP elevating agentsはM-CSF産生を促進し、またbc12,fas抗体染色結果よりapoptosisの結果細胞増殖抑制をきたしている可能性が示唆され、新たな知見が得られた。今後これら作用機序、apoptosis関連物質の関与に関して研究する必要性が生じている2)卵巣癌株(PEO1,PEO4,PEO14)は臨床成績と同様多量のM-CSFを産生していることが判明したが、悪性度や転移能とは相関せず、必ずしも臨床的予後とは関係しないことも考えられる。またサイトカインに対する反応性も細胞により異なり、M-CSFやその受容体量とは相関しない傾向にある。今後サイトカインの細胞内シグナル経路の研究が必要と考えられた。このことから石川細胞株は、M-CSF autocrineloopを持ち、増殖能、転移能はM-CSF受容体遺伝子c-fmsのKIおよびKA612の構造が重要と思われた。またこの細胞において、6)TNF,LPSやFOSKOLIN,CHOLERATOXIN,8-brom-cAMP,dibutyryl-cAMP,IBMXなどのc-AMP elevatingagentsは石川細胞の増殖能を抑制し、一方、proteinC系を介してTPAは増殖能を促進した。7)TNF receptor抗体、analogue投与実験より、TNFの増殖抑制機序は55kDaTNF receptotを介して作用しており、75kDa receptorを介していない。8)TNFやc-AMP elevating agentsはM-CSF産生を促進する。

9)TNFやc-AMP elevating agentsはTUNEL反応やDNA histogramの成績より、apoptosisにより細胞増殖抑制をきたしている。卵巣癌細胞株(PEO1,PEO4,PEO14)のM-CSF産生能は、1)子宮体癌株や子宮頸癌株に比し、有意に高く、IL-1やTNFに対する反応も異なっている。2)臨床サンプルにおいても卵巣癌患者の血中M-CSFレベルは、子宮体癌、頸癌患者のものに比し、有意に高い。また臨床期とも相関する。このため卵巣癌は、他の婦人科癌に比べて異なった発育、転移形式をもち、免疫細胞、免疫療法に対する反応が異なる可能性が示唆された。
近交系マウスを用いた利他行動の行動遺伝的研究

本研究に関する3年間の研究成果の概要は,以下の通りである.1.本研究の主要な目的は,動物の仔殺し行動の近接要因を解明するために,仔殺し行動がどのようにして抑制されるか,ある個体が仔殺しを現し他の個体が仔殺しを現さないのは何か,そして仔殺し個体が自仔を養育するのは何故かについて,諸実験が行われた.2.近交系マウスの中から代表的な系統を用いて行った仔殺し・仔育てテストの結果,C57BLとBALBマウスは「仔殺し系統」,DBAマウスは「無視系統」,C3Hマウスは「仔育て系統」と類別することができた.どの系統においても,仔育ては雌に多く,仔殺しは雄に多く現れた.また,生後60日齢から160日齢にかけて仔殺しが現れた.3.仔殺し系統のBALBマウスは,交尾した雌の産んだコドモは喰い殺さないで養育した.この結果から,親子関係に関する行動原理を提案した.4.次に,この行動原理を検証するために行われた実験において,BALB系統の仔殺し雄は交尾した雌の出産予定日である19日目から20日目にかけて,仔殺し発現率を激減し仔育て発現率を増加することを見いだした.5.さらに,仔殺し雄が自仔を養育するのは,自仔と他仔を識別する能力があることを実験的に検証した.仔殺し系統のC57BLマウスを用いて行った実験において,同腹自仔と同腹他仔の識別が嗅覚的手がかりと味覚的手がかりによることを見いだした.6.以上の実験成果は,他の動物においても見いだされている事実であり,仔殺しの抑制は仔認知の行動的メカニズムと関係していることを考察した.さらに,動物の仔殺し行動は,個体の適応度を高めるだけではなく,親が自仔とか血縁個体の生存を保障するための投資であることを血縁理論から論証した.7.動物の利他行動は,個体にとっては損失であるにも拘らず,その個体と血縁関係にある子孫の生存にとっては何らかの相互的利益をもたらす行為であるから進化したと考えられる.しかしながら,この考えでは,人類におけるインフアントサイドの原因は説明できない.この点を含めた研究として,今後は利他行動に関する比較心理学的考察をまとめる予定である.本研究に関する3年間の研究成果の概要は,以下の通りである.1.本研究の主要な目的は,動物の仔殺し行動の近接要因を解明するために,仔殺し行動がどのようにして抑制されるか,ある個体が仔殺しを現し他の個体が仔殺しを現さないのは何か,そして仔殺し個体が自仔を養育するのは何故かについて,諸実験が行われた.2.近交系マウスの中から代表的な系統を用いて行った仔殺し・仔育てテストの結果,C57BLとBALBマウスは「仔殺し系統」,DBAマウスは「無視系統」,C3Hマウスは「仔育て系統」と類別することができた.どの系統においても,仔育ては雌に多く,仔殺しは雄に多く現れた.また,生後60日齢から160日齢にかけて仔殺しが現れた.3.仔殺し系統のBALBマウスは,交尾した雌の産んだコドモは喰い殺さないで養育した.この結果から,親子関係に関する行動原理を提案した.4.次に,この行動原理を検証するために行われた実験において,BALB系統の仔殺し雄は交尾した雌の出産予定日である19日目から20日目にかけて,仔殺し発現率を激減し仔育て発現率を増加することを見いだした.5.さらに,仔殺し雄が自仔を養育するのは,自仔と他仔を識別する能力があることを実験的に検証した.仔殺し系統のC57BLマウスを用いて行った実験において,同腹自仔と同腹他仔の識別が嗅覚的手がかりと味覚的手がかりによることを見いだした.6.以上の実験成果は,他の動物においても見いだされている事実であり,仔殺しの抑制は仔認知の行動的メカニズムと関係していることを考察した.さらに,動物の仔殺し行動は,個体の適応度を高めるだけではなく,親が自仔とか血縁個体の生存を保障するための投資であることを血縁理論から論証した.7.動物の利他行動は,個体にとっては損失であるにも拘らず,その個体と血縁関係にある子孫の生存にとっては何らかの相互的利益をもたらす行為であるから進化したと考えられる.しかしながら,この考えでは,人類におけるインフアントサイドの原因は説明できない.この点を含めた研究として,今後は利他行動に関する比較心理学的考察をまとめる予定である.本年度の研究計画は、近交系マウスの中から4系統を選び新生仔に対する反応性を性差、生後日齢差について検討することにした。用いた方法は、(1)C57BL/6J,BALB/c,DBA/2J,C3H/Heの四系統の雌雄マウスを生後60日齢から160日齢までの動物である、(2)テストは、24時間前に集団飼育から個別飼育にしておき、ICRマウスが産んだ新生仔に対する反応性を「仔なめ型」「母性型」「仔喰い型」と「無視型」に類別した。結果を要約すると、雄マウスは生後日齢に関係なくC57BLとBALBマウスは、「仔喰い系統」、C3Hマウスは「子育て系統」、DBAマウスは「無視系統」であったが、雌マウスはほとんどが子育て型の反応性をもっていた。しかし、C57BLとBALBの雌マウスには、他の系統に比べて仔喰い型が多いことを発見した。二年次の研究計画としては、仔喰い系統のC57

BL雄マウスが何故自仔を喰い殺さないかについて、実験的に確かめることにした。用いた装置は、V字型に連結した三室の装置の両側面から小型扇風機で仔の匂いを送風した。テストした仔は、同腹自仔、同腹他仔、異腹他仔の3種類とする。得られた結果を要約すると、(1)同居した雌マウスを妊娠させたC57雄マウスが、同腹自仔よりも同腹他仔の方により長く滞在したこと、(2)ナイ-ヴのC57雄マウスが、異腹他仔より同腹他仔の方により長く滞在する傾向を示した。(3)選択部屋に入った回数は、同居した雌マウスを妊娠させたC57雄マウスが同腹自仔より同腹他仔の方により多く入り、ナイ-ヴのC57雄マウスが異腹他仔より同腹他仔の方により多く入る傾向を示した。現在は、C57マウスの雌雄を用いて仔の匂いではなく接触を可能にする手がかりで自仔と他仔の識別を調べている。本年度において実施した研究成果についての概要を以下に列挙する。1。実験Aにおいては、仔喰い系統のC57BL雄アダルトマウスが自仔と他仔の匂いをどの様に区別するかをKillerとNonーKillerについて調べた。20日間の同居期間内に雌を妊娠させた雄マウス群,同居期間内に雌を妊娠させなかった雄マウス群とナイ-ヴの雄群を用意した。雄マウスは、同腹自仔、同腹他仔、異腹他仔のそれぞれについて、「匂いの識別テスト」が行われた。その結果、NonーKillerの雄マウスでは、同腹自仔よりも同腹他仔のいる選択部屋を有意により多く選択し、より長い時間滞在した。2。実験Bにおいては、仔喰い系統のC57BLの雌雄のNonーKillerマウスが、同腹自仔と同腹他仔を識別することができるか否かを、仔の生後日齢について検討した。テストに用いられた仔の日齢は、出生直後と7日齢とした。結果は、同腹自仔に対する接触行動は、出生直後と7日齢において、統計的に有意ではないが短い潜時で行動を起こしたが、総持続時間に関しては、雄雌の親マウスは自仔より他仔の方に対して有意により長い時間匂いを嗅いだり嘗めた。仔の日齢別についても、有意な差が認められた。この差は、出生直後日齢の仔に比べて7日齢仔に対して雄親マウスの方が、同腹自仔より同腹他仔の方をより長い時間匂いを嗅いだり嘗めたりしていた。3。以上の実験結果は、仔喰い系統のC57BLマウスの雄親が自仔を他仔から識別すること、その手がかりが仔の匂いだけでなく体をなける行動によって識別することを明らかにした。近交系マウスの利他行動は、遺伝的に仔喰い系統のマウスでは雌マウスは自仔と他仔を識別しないけれども、雄マウスは識別することから、雄マウスの子育て行動は血縁による利他行動の一種であることを実証することができた。最終年度において実施した研究成果を以下に列挙する.1.実験目的は,近交系マウスBALB系統の仔殺し雄が,交尾した相手の雌が妊娠して出産するまでの期間に仔殺しを抑え続けるのか,それとも雌の出産予定日を計算することによって仔育てへと転換するのかを検証することである.実験前に行われたテストにおいて選別した仔殺し雄46匹と雌63匹を実験に用いて,別居群AとB,同居群と性的未経験群の4群に分けた.各群の仔殺し雄マウスは,実験開始後第2回目のテストが4日目に,第3回目のテストが12日目に,第4回目のテストが20日目に,それぞれ反復して行われた.結果を要約すると,以下の通りである;(1)別居群Aの仔殺し雄マウス(7匹)は,交尾後4日目のテストにおいても仔殺し傾向が見られた.この傾向は,交尾後12日目のテストにおいて減少したが,この群の仔殺し雄マウスは,交尾後20日目になると,すべて仔育て行動を現した。
地球電磁気学的手法による過去のプレート境界の深部構造 -日高・神居古潭帯-

過去のプレート境界の地下構造を求める目的で、日高・神居古潭変成帯南部域(日高測線)、同北部域(士別測線)、士別測線の東への延長域(留辺蘂測線)で広帯域マグネトテルリック観測を行った。測線はいずれも変成帯をほぼ直角に横切る東西測線上で行われた。1.日高測線:地殻浅部の比抵抗構造は良く表面地質と対応している。すなわち測線西側の空知・エゾ帯は低比抵抗(数10Ωm)であるのに対し、東側の日高帯は数1000Ωmと高比抵抗である。又空知、エゾ帯を抜いて貫入している蛇紋岩体は数Ωmと極めて低比抵抗であり、その厚さは数kmしかない。空知・エゾ帯の厚さは10kmにも及び、士別測線の3km程度と比べて極めて厚い。日高・神居古潭南部域では、北海道と千島弧の衝突により、壮大なforedeepが形成されたことの証拠であると思われる。この空知・エゾ帯の下には、ジュラ紀の海洋プレートの残りが高比抵抗基盤として分布していることがわかった。更に日高・神居古潭帯浅部から東落ちの顕著な低比抵抗層が確認されたが、同様に斜めに沈み込む地震波低速度層と位置的対応が良い。この層は現在の太平洋プレートの沈み込み走向と全く異っており、過去のテクトニック運動により形成されたものと推定される。2.士別測線:空知・エゾ帯は低比抵抗、日高帯は高比抵抗であるので、浅部地殻構造は大略日高測線と変りはない。しかし下部には西落ちの良導層が分布しており、日高測線との差異を示す。この良導層は、クラプレート上面の海洋性堆積物と解釈できるが、現地点では断言するに至っていない。3.留辺蘂測線:地殻の比抵抗構造は浅部、深部とも極めて複雑であるが、クラプレートに起因すると思われる高比抵抗基盤が東落ちに分布しており、その上位に前弧海盆堆積物(湧別層群)や海山付加体(仁頃層群)が乗っていると解釈できる構造が求められた。1.ほゞ南北の走向を持つ日高・神居古潭変成帯に直交するように,平取から十勝平野に到る測線(測線長約80km)でマグネトテルリック観測を行った。測点は1つの地質区に少くとも1点分布するように配置した。その成果は大きく分けて次の2点である。(i)VLF,ELF帯の短周期変動から得られた地穀浅部比抵抗構造は長層地質と極めてよく対応する。すなわち神居古潭帯を含む空知・エゾ帯は数数10Ωmの低比抵抗であるのに対し,日高帯は数100数1000Ωmと高比低抵で,両者のコントラストは明確である。日高帯にはグラニュライトのような下部地穀物質に相当する岩石が露出しているので,日高帯が高比抵抗であることはとりもなおさず下部地穀を構成する岩石は高比抵抗であることを物語っている。一方,電磁気学的研究から下部地穀が低比抵抗であるという証拠が世界各地でみつかっている。

これら両者の違いをまとめて解釈するためには,下部地穀に例えばH_2Oのような良導物質が分布していると仮定せざるを得ない。(ii)ULF帯を含む広周波数帯域の測定デ-タ解析を行ったところ,神居古潭帯浅部から東に向って斜めに沈み込む顕著な低比抵抗層の存在が確認された。この層の先端は50km深を越える。一方地震学の研究から,同様に斜めに沈み込む地震波低速度層の存在が明らかにされており,両者の位置関係は良く一致している。この低比抵抗,低速変層は,現在の太平洋プレ-トの走向とは全く異なっているため、過去のプレ-ト運動により形成されたものと推定される。現在その成果をふまえ,岩石地質学的研究と対比させながら解釈を行っている。2.日高・神居古潭帯北部域(北緯44°付近)をほゞ東西に横切る測線で,マグネトテルリック測定の予備観測を行ったが,結果は現在整理中である。平成3年度に行った,日高・神居古潭変成帯南部域(日高測線)に続き,同北部域を東西に横切る測線(士別測線)およびその東方への延長(留辺蕊測線)において広帯域マグネトテルリック観測を行った.1.士別測線:日高測線とともに空知・エゾ帯と日高帯を東西に横断する.たゞし日高測線との違いは,千鳥弧の衝突と高温変成作用を受けていないことにある.測線の西半分では,浅部に低比抵抗(10100Ω-m)のエゾ・空知層が分布し,その下位に古い海洋地殻に属すると思われる高比抵抗層(数100Ω-m)が分布している.又東半分には高比抵抗(数100Ω-m)の日高変成帯が分布し,その西側境界は明瞭である.又エゾ・空知層を抜いて貫入している蛇紋岩体は数Ω-mと極めて低比抵抗であり,その分布は明確に識別できる.又岩体は深さ方向には数キロメートルの厚さしか持っていないことも明らかになった.以上のような比抵抗構造は大略日高測線と共通しているが,両者の大きな違いはエゾ・空知層の厚さが,日高測線では10キロメートルにもおよぶのに対し,士別測線では高々3キロメートルであることである.日高では千島弧の衝突により,壮大なforedeepが形成されたことの証拠である。もう1つの違いは,士別測線の地殻深部に,5kmから20km深に,西落ちに,1030Ωmの低比抵抗体が分布することである。この低比抵抗体はクラプレート上面の海洋性堆積物の存在を示唆しているが,現時点では断言するに至っていない.2.留辺蕊測線:この測線は西から,日高,常呂,根室帯を横切る.地殻の比抵抗構造は,浅部,深部にかゝわらず極めて複雑であるが,クラプレートに起因すると思われる,高比抵抗(1000Ωm以上)基盤が東落ちに分布しており,その上位に前弧海益堆積物や海山付加体(仁頃層)が乗っていると解釈できる構造が求められた.
仮想通貨の転々流通性によって繋がる経済的な共同体とその可視化に関する実験的研究

本研究は、仮想通貨の転々流通性、公開性、改竄耐性などの性質を活用することによって、経済的な共同体における人々の繋がりを可視化について考察する。これまでの研究において、分散型仮想通貨であるビットコインシステムの上位レイヤーにおいて定義された価値の移転を可視化するカラードコインの実装を行い、Open Asset Protocolの一つであるOpen Asset Rubyによって構築を試みた。具体的には、ビットコインシステムの上位レイヤーにおいて投票システムを構築し、投票権の配布、投票行動、投票集計記録などの一連の動作をブロックチェーン上で表現することを実現させた。研究分担者の山崎は、図書「ブロックチェーン・プログラミング」においてライトニングネットワークの基礎理論を解説した。2018年度にはライトニングネットワークの応用に関する研究を進め、パブリックチェーンのセカンドレイヤにおける実装に向けた調査を行った。研究分担者の木下は、価値交換システムにおけるゲーム理論的解析に着目し、異なる価値観を持つ二者間の価値交換システムについての検討を進展させた。従来の二者間の価値交換システムでは,各ユーザが満足する効用が得られるかどうかは未解決であり、ゲーム理論を用いて特定の条件下でn人の各ユーザにおける効用が満足するようなモデルを検討した。研究分担者の稲葉は、ブロックチェーンの構造を解析し、使用されている暗号技術の強度について問題点の有無を検証し、仮想通貨イーサレアムを用いた価値移転について試行的な研究を行って国内の学会で複数の成果を発表した。研究分担者の上杉は、国際金融論の見地から、中央銀行が仮想通貨類似の形式で法定通貨をすることの金融論的な課題について検証した。研究代表者の岡田はこれらの研究を統括し、ブロックチェーン技術の分散的な特性に応じて社会システムがどのように変化するかを考察した。本研究はこれまでに、分散型仮想通貨Bitcoin Systemのセカンドレイヤ応用技術としてOpen Asset Rubyのプロトコルを適用し、投票システムを実装して仮想的に運用し、ブロックチェーン上における電子的な価値の移転を観察した。Bitcoin Systemのフルノードをラズベリーパイで構成することに成功し、80ノード程度のビットコインフルノードを設置して分散型仮想通貨におけるP2Pシステムの構成について観測した。さらにBitcoin SystemのプロトコルであるBIPの改良点としてライトニングネットワークに関する研究に着手し、オフチェーン取引の実装に向けた研究を行った。オフチェーン取引において人々の信用を担保するのはゲーム論の手法であるが、本研究ではゲーム論に関する研究を継続して行っていることから、研究分担者の各テーマは有機的に結合して総合的な成果に向けて順調に進展している。研究成果の外部発信については、研究代表者の岡田と研究分担者の山崎ほか1名の共著による『仮想通貨ー技術・法律・制度』が東洋経済新報社から刊行されている。また、2017年度には、山崎らの共著書である『ブロックチェーン・プログラミング』(講談社、KS情報科学専門書)が刊行されている。2018年4月には研究代表者の岡田が東洋経済新報社から『決定版ビットコイン&ブロックチェーン』を刊行した。2018年度にはこれらの図書の刊行や学会における研究報告のほか、NHK教育テレビジョンの科学番組におけるブロックチェーン技術の解説作成に協力するなど、研究成果の社会への公表を着実に行っている。今後の研究においては、これまでに分散型仮想通貨Bitcoin Systemのセカンドレイヤーにおける実装実験から得られた知見をまとめ、国内外の学会において報告を行うことを主眼とする。パブリック型のブロックチェーンの性質として、不可逆性や改ざん耐性などの特性が発揮される一方で、基盤となる分散型仮想通貨の法的性質がセカンドレイヤーにおけるスマートコントラクトの実装にも法的な影響を及ぼす可能性のあることから、分散型仮想通貨の法的性質に関する諸外国の議論と国内法との関連についても考察の対象として、研究分担者の山崎が主宰する福岡ブロックチェーン・エコノミー勉強会などにおいて法律専門家の助言を得ながら、技術的可能性と法的整合性の調和を図ることを目標とする。また、ブロックチェーン研究に関する国際的議論の場を提供するため、日本において開催される国内会議の併催としてブロックチェーンを主題としたセッションを開催できるよう申請することを計画している。あわせて、日本情報経営学会の全国大会および日本情報経営学会が共催する国際会議において研究成果を報告することを企図している。イーサリアムの応用に関しては、電子情報通信学会・技術と社会・倫理研究会において複数回の報告を行っており、本年度の進展についても報告を行うことを予定している。研究代表者の岡田はIEEE Society on Social Implications of TechnologyにおいてJapan Chapter Chairの立場にあることから、ブロックチェーン技術の社会的含意をテーマとした研究会合を開催することを企図している。これらの活動を通じて、ブロックチェーン技術のセカンドレイヤ技術に関する検証から得られた技術的な特性を抽出し、消費者の技術受容行動の変容と課題を明らかにしたうえで、これらを解決するために必要とされる制度のあり方について提言を行うことを目標とする。本研究は、ブロックチェインによって繋がった経済共同体において、他者の行動が自己の行動にどのように影響するかを観察する。分散型仮想通貨に模した購買の実験では他者の過去と現在の行動が自己の現在と未来の行動に及ぼす影響を観察する。そして行動の匿名性と履歴の分析性のバランスが従来の電子的決済手段と比較して変化するかを検証する。その方法として、(1)分散型仮想通貨の上位レイヤにカラードコインを設計し、実験室レベルで動作を検証する。(2)実験によって行動データを生成し、行動履歴の分析性について検証する。初年度は、分散型仮想通貨の上位レイヤにカラードコインを設計する作業を行った。カラードコインには複数の公開プロトコルが存在するが、これらを比較検討した結果、Open Asset Protocolを選択した。山崎研究室が中心となって、Ruby言語によってアプリケーションを開発した。

カラードコインの機能として、仮想通貨と同様に購買の機能を持たせる計画であったが、カラードコインを購買行動に応用する実験を行うための前提となる仮想通貨の法的位置づけが明確ではなかった。そこで、実験室における分析に適した購買以外の機能がないか探索し、他者の行動が自己の行動に影響する機能の一つとして、投票の機能を設計することとした。具体的には、地域グルメイベントにおける利用を想定して、人気店に対して投票する機能を設計した。山崎研究室において、ブロックチェイン技術による電子投票システムを設計しプロトタイプを試作した。このシステムでは、信任投票、ボルダルール、コンドルセ法という三種類の順位付き投票を実現した。テスト用ビットコインネットワークを利用して、100名分の電子投票にあたる仮想通貨とそれを管理する仮想通貨用ワレットを作成し、実験室の電子投票実験によってスマートフォンによる電子投票の基本機能の確認を実施した。本研究は、次の2段階で実施する計画である。(1)分散型仮想通貨の上位レイヤにカラードコインを設計し、実験室レベルで動作を検証する。(2)実験によって行動データを生成し、分析性について検証する。初年度においては、(1)までを達成させることを計画していた。研究計画の修正点は、下記のとおりである。カラードコインの機能として、仮想通貨と同様に購買の機能を持たせる計画であったところ、カラードコインを購買行動に応用する実験を行うための前提となる仮想通貨の法的位置づけが明確ではなかったことから、投票の機能を設計することとした。なお、カラードコインでは複数の機能を表現することが可能であり、購買の機能は仮想通貨で実装されている基本的な機能である。従って、投票の機能を開発することは、ベースとなる機能に追加して開発を行うことを意味する。初年度の計画では、実験室レベルでの動作検証を目的としていた。この計画にそって、山崎研究室において、ブロックチェイン技術による電子投票システムを設計しプロトタイプを試作した。
保健・医療・福祉システムの地域的総合化に関する社会学的研究

本研究では、岩手県藤沢町を主な対象地とし、地域社会における高齢者・地域住民への社会的支援システムの形成過程と現状を捉えることを通じて、そこで進められている保健・医療・福祉など諸システムの「地域的総合化」の効果と問題性を明らかにしようとした。調査研究によって、以下のことが明らかになった。藤沢町の高齢者ケアにおいては、町民病院の医師団の総合的視野に基づいたリーダーシップと町行政の制度的バックアップ態勢によって、特別養護老人ホーム、老人保健施設などの公設公営の施設ならびにヘルパーらの在宅支援スタッフの連携が高度な水準で可能になっている。これを支えているのは「福祉医療センター」と呼ばれる町独自の保健・医療・福祉の統合的組織体制である。またこのこと自体、単に各部署、関係者間の「連携」という以上に、医療という中枢に垂直統合された「地域的総合化」の所産と見ることができる。この「地域的総合化」の具体的効果として以下のことが指摘できる。すなわち、これによって医療サービスと福祉サービス、施設サービスと在宅サービスとのつながりがスムーズになり、利用者の選択肢が拡がることとなった。この効果は、特に老人保健施設入所者の滞在日数の著しい減少に現れている。また、こうした町の体制に寄せる地域住民の信頼と安心感は大きく、医療福祉資源が地域住民の精神的な「豊かさ」に果たす役割の大きさも見逃せない。同町の体制は「介護保険」実施後も、同制度の問題点を増幅させない強みを持っており、利用者の介護認定やサービスへの不満も現在のところ極めて小さい。藤沢町の事例は、高齢者介護においては狭義の福祉的要素の充実のみが重要なのではなく、「介護の社会化」を支える医療の裏付けのある総合的なケア体制の構築が重要であることを示している。本研究は、高齢者・地域住民への社会的支援システムとしての保健・医療・福祉が、地域社会でいかにして形成されどのように機能しているのかを「地域的総合化」という視点で捉えようとするものである。本研究では、当初岩手県の数箇所の中山間地域自治体を比較検討することを考えたが、これまでの研究の継続性と対象の独自性の点を鑑み、藤沢町を主対象地としている。その点で、本研究は筆者が受けた平成8年度科学研究費助成研究「中山間地域農村における家族状況と家族支援システムに関する事例研究」(奨励研究A)の継続の要素もある。初年度は、地域的な保健・医療・福祉システムの形成過程に関する研究と現在機能している諸システムの実態に関する研究を軸としながら、文献調査と予備調査ならびに本調査の一部を実施した。長年医療過疎に悩み、医療資源を岩手独特の県立病院体制に依存しながらも、そこからの脱却を図り、地域住民指向の独自の福祉医療システムを築いてきた藤沢町の取り組みを、文献ならびに聴き取りを通じて明らかにしようと試みた。同町では現在、病院、特別養護老人ホーム、老人保健施設など保健・医療・福祉に関わる組織や施設の殆どが公立公営の形態を取っている。介護保険制度の本格的実施を控え、各自治体で高齢者ケアの包括的システム化が進んではいるが、藤沢町のような包括性と実績を備えた事例は全国的にも極めて稀だと思われる。その長所と課題を地域社会と地域住民の視角から明らかにしようと試みた。ここ数年同システムは、機構的にも人的にもさらなる充実を遂げ、同町のみならず周辺町村の医療・福祉資源としても機能するようになってきている。こうした状況は、介護保険導入後さらに変化する可能性があり、福祉行政の広域化の動きとしても今後に注目したい。

藤沢町の高齢者ケアにおいては、町民病院の医師団の総合的視野に基づいたリーダーシップと町行政の制度的バックアップ態勢によって、特別養護老人ホーム、老人保健施設などの公設公営の施設ならびにヘルパーらの在宅支援スタッフの連携が高度な水準で可能になっている。これを支えているのは「福祉医療センター」と呼ばれる町独自の保健・医療・福祉の統合的組織体制である。またこのこと自体、単に各部署、関係者間の「連携」という以上に、医療という中枢に垂直統合された「地域的総合化」の所産と見ることができる。この「地域的総合化」の具体的効果として以下のことが指摘できる。すなわち、これによって医療サービスと福祉サービス、施設サービスと在宅サービスとのつながりがスムーズになり、利用者の選択肢が拡がることとなった。この効果は、特に老人保健施設入所者の滞在日数の著しい減少に現れている。また、こうした町の体制に寄せる地域住民の信頼と安心感は大きく、医療福祉資源が地域住民の精神的な「豊かさ」に果たす役割の大きさも見逃せない。同町の体制は「介護保険」実施後も、同制度の問題点を増幅させない強みを持っており、利用者の介護認定やサービスへの不満も現在のところ極めて小さい。藤沢町の事例は、高齢者介護においては狭義の福祉的要素の充実のみが重要なのではなく、「介護の社会化」を支える医療の裏付けのある総合的なケア体制の構築が重要であることを示している。
酸化ストレス応答を介した肥育牛のアディポジェネシス制御機構の解明

本研究では、脂肪組織における酸化ストレス状態が肥育牛のアディポジェネシスに及ぼす影響を検討した。腸間膜脂肪におけるMMP9遺伝子の発現は、皮下脂肪および筋肉内脂肪と比較し高い傾向にあった。また血中酸化ストレスマーカーであるイソプラスタンの濃度は、濃厚飼料多給区が粗飼料多給区より有意に高かった。さらに牛品種の違いによる影響を検討した結果、ホルスタイン種の腸間膜脂肪におけるpref-1遺伝子の発現は黒毛和種より高い値であった。以上の結果から、酸化ストレス状態は肥育牛のアディポジェネシス制御において重要な役割を果たしている可能性が推察された。最近の研究において、肥満のヒトや実験動物における脂肪組織は慢性炎症状態にあり、この原因として脂肪細胞の肥大化によって脂肪細胞に酸化ストレスが生じていることが明らかとなった。さらにヒトや実験動物では、酸化ストレスに応答し酸化ストレス応答因子を発現することによって脂肪組織における血管新生を促進していることが判明した。そこで本年度は、給与飼料条件の違いが酸化ストレス応答を介した肉牛のアディポジェネシス制御に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。供試牛として、黒毛和種去勢肥育牛を用い、粗飼料多給或いは濃厚飼料多給条件で肥育し、脂肪組織中の酸化ストレス応答因子の発現量を検討した。その結果、内臓脂肪組織におけるMMP9遺伝子の発現は、濃厚飼料多給区と比較し、粗飼料多給区における発現量が有意に高い結果となった。さらに、黒毛和種去勢肥育牛における飼料中抗酸化ビタミン含量の違いが酸化ストレスに及ぼす影響を検討した結果、血中酸化ストレスマーカーである血中イソプラスタン濃度は、高ビタミン区が対照区より有意に低い値となった。さらに高ビタミン区の内臓脂肪では、酸化ストレスの亢進に伴い発現が上昇するVEGFやレプチン等のアディポカイン遺伝子発現が対照区より有意に低かった。一方、皮下脂肪ではアディポカイン遺伝子発現に区による差は無かった。以上より、体脂肪含量の多い肥育牛は酸化ストレス状態にあること、さらに酸化ストレスの影響は脂肪蓄積部位によって異なっており、皮下脂肪と比較し内臓脂肪が酸化ストレスの影響を受けやすいと考えられた。肥育牛におけるアディポジェネシス制御機構を解明するためには、ウシ脂肪細胞自身の分化メカニズムの解明に加え、脂肪細胞と酸化ストレスとの相互作用を明らかにすることが必要である。そこで本年度は、脂肪蓄積部位の違いがウシ脂肪細胞における酸化ストレス応答因子の発現に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。黒毛和種去勢肥育牛の各脂肪組織のオスミウム染色像を測定した結果、脂肪細胞のサイズは、皮下脂肪および筋肉内脂肪と比較し、内蔵脂肪が有意に大きい値であった。次に、各脂肪組織におけるMMP9遺伝子の発現量を検討した。MMP9遺伝子の発現は、皮下脂肪および筋肉内脂肪と比較し、内蔵脂肪における発現量が有意に高い結果となった。脂肪細胞は、肥大化に伴い酸化ストレスが増加することから、内蔵脂肪は、皮下脂肪や筋肉内脂肪より強い酸化ストレス状況下にあると考えられる。従って、脂肪細胞における酸化ストレス応答因子の発現制御メカニズムとして、各脂肪蓄積部位における脂肪細胞のサイズの違いが大きく影響している可能性が推察された。脂肪組織が成長する一連の過程は、アディポジェネシスと総称される。さらにヒトや実験動物では、酸化ストレスに応答して脂肪細胞自身が種々の応答因子を発現することによって脂肪組織成長を促進していることが判明した。そこで本研究では、酸化ストレス応答を介した肥育牛のアディポジェネシス制御機構を明らかにすることを目的とした。その結果、腸間膜脂肪組織におけるMMP9遺伝子の発現は、皮下脂肪や筋肉内脂肪組織より高い傾向であることを見出した。更に、給与飼料条件が酸化ストレス応答因子発現に及ぼす影響を検討した結果、腸間膜脂肪組織におけるMMP9遺伝子の発現は、粗飼料多給区の方が濃厚飼料多給区より高い傾向であることを明らかにした。加えて、品種の違いによる脂肪蓄積能力の差が酸化ストレス応答因子発現に及ぼす影響を検討した結果、腸間膜脂肪組織におけるMMP9遺伝子の発現は、黒毛和種がホルスタイン種より高い傾向であるのに対し、pref-1遺伝子の発現はホルスタイン種が黒毛和種より高いことを明らかにした。以上の結果から、肥育牛脂肪細胞において給与飼料、品種といった要因は酸化ストレス応答因子発現に影響すること、酸化ストレス応答因子の発現傾向は脂肪部位特異的であることが明らかとなった。家畜栄養生理学現在までの研究によって、脂肪蓄積部位並びに給与飼料条件がウシ脂肪細胞の酸化ストレス応答因子発現に影響を及ぼすこと、特に給与飼料条件の違いは内臓脂肪における酸化ストレスに大きく影響していることが明らかになった。これらの結果は、ウシ脂肪組織における酸化ストレス応答を明らかにした初めての知見である。

さらにこれらの研究結果をとりまとめ、国際学術誌に論文発表を行った。以上より、研究目標は順調に達成されていると考えられる。現在までの研究によって、脂肪蓄積部位の違いがウシ脂肪細胞の酸化ストレス応答因子発現に及ぼす影響について検討を行った結果、皮下脂肪や筋肉内脂肪および内臓脂肪は、部位の違いによってサイズが大きく異なることに加え、酸化ストレス応答因子であるMMP9の発現量が脂肪蓄積部位によって大きく異なり、このことが脂肪細胞のサイズに影響していることを見いだした。これらの知見は、ウシ脂肪組織において蓄積部位の違いが酸化ストレス応答によって影響されていることを示す初めての知見であり、研究目標は順調に達成されている。本研究計画では、肥育牛脂肪組織における酸化ストレス応答とアディポジェネシスとの関連を明らかにするため、アディポジェネシスに大きく影響する「1.脂肪部位」、「2.栄養条件」、「3.ウシ品種」という3つの要因からのアプローチを行うことを目的としている給与飼料条件の違いが各脂肪組織における酸化ストレス応答因子発現に影響を及ぼすことを明らかにした本年度の結果を受けて、平成26年度においては、「3.ウシ品種」が肥育牛脂肪細胞の酸化ストレス応答因子発現並びにアディポジェネシスに及ぼす影響について検討を行う。供試牛として体脂肪蓄積能力の大きく異なる黒毛和種及びホルスタイン種去勢肥育牛を用い、慣行の濃厚飼料多給により肥育を行う。24年度及び25年度と同様に、生理機能が大きく異なる各脂肪部位のサンプルを採取し、脂肪組織における酸化ストレス応答因子の発現を検討することにより、ウシ品種の違いが各脂肪組織における酸化ストレス状態に及ぼす影響を明らかにする。本研究計画では、肥育牛脂肪組織における酸化ストレス応答とアディポジェネシスとの関連を明らかにするため、アディポジェネシスに大きく影響する「1.脂肪部位」、「2.栄養条件」、「3.ウシ品種」という3つの要因からのアプローチを行うことを目的としている。「1.脂肪部位による影響」としては、生理機能の大きく異なる皮下、内臓、筋間、筋肉内及び腎周囲の各脂肪細胞における酸化ストレス応答因子発現量を比較し、脂肪蓄積部位の違いがアディポジェネシスに及ぼす影響を明らかにする。「2.栄養条件による影響」としては、粗飼料多給区、濃厚飼料多給区をそれぞれ設定して肥育を行い、粗濃比の違いによって生じる体脂肪蓄積の差が、酸化ストレス応答因子の発現量の変動によるものであることを解明する。「3.ウシ品種による影響」としては、脂肪蓄積能力の大きく異なる黒毛和種及びホルスタイン種の肥育を行い、品種の違いによる脂肪組織成長能力の差が酸化ストレス応答因子の発現量の違いによって制御されていることを明らかにする。脂肪蓄積部位の違いが各脂肪組織における酸化ストレス応答因子発現に影響を及ぼすことを明らかにした本年度の結果を受けて、平成25年度においては栄養条件が肥育牛脂肪細胞の酸化ストレス応答因子発現並びにアディポジェネシスに及ぼす影響について検討を行う。
環境微生物集団における未知微生物群の探索

環境中の微生物集団には、相対量の少ない多様性に富む稀少菌群が存在する。稀少菌群がどのような種の微生物で構成されているのか、これまでに知られている菌種とは系統的に異なるか?を明らかにするための研究を行った。優占菌種を予めに排除する分画手法を用いて稀少菌群の系統分布を調べたところ、優占菌種とは異なる群集構造を示したが、その多くは、これまでに世界各地で発見された遺伝子の配列と系統的に全く異なる菌群ではないことが明らかとなった。微生物は人間社会・自然環境において中心的な役割を果たしている。近年の大量DNAシーケンス技術の発展により、自然環境中の微生物集団には従来手法では捉えられなかった稀少微生物群の存在が明らかとなった。この稀少菌群は微生物集団の多様性の大部分を占めており、生態学的重要性あるいは遺伝子資源としての潜在的有用性を秘めている。しかし、これまでの研究から現在の技術ではその一部しか把握できないこと、その原因は優占微生物群の存在にあることが示唆されている。本研究では、Cot解析理論に基づいた手法を用いて、自然環境近年の大量配列解析技術を以てしても捉えられないような系統的に新規な微生物群が存在するかどうか、その探索を目的とした。Cot解析とは、量の多いDNA程変性後の二本鎖再会合の形成が速いことから、その速度の鎖を利用して優占菌種由来ゲノムDNAを排除、ならびに、稀少菌群由来DNAの割合を高める手法である。本研究の目的であるシーケンス解析に着手する前段階の予備実験として、Cot解析の条件検討を行った。環境試料として、既に用意してある活性汚泥DNAを用いた。本試料は、Rhodocyclaceae科、Moraxellaceae科、Comamonadaceae科に帰属する配列が優占菌種であることが明らかとなっている。既に用意してあるこれらの優占菌群特的プライマーを用いて、その評価を行った。現時点では優占細菌群の遺伝子を大幅に排除することはできなかった。近年の大量DNAシーケンス技術の発展によって、自然環境中の微生物集団には、従来の手法では捉えられなかった稀少微生物群が存在することが明らかとなった。この稀少微生物群は全集団の多様性の大部分をしめており、生態学的重要性や遺伝子資源としての潜在的有用性を秘めている。しかし、大量シーケンス技術でさえ、この相対量の少ない稀少微生物群を把握するには十分ではないことが示唆されている。本研究では、稀少微生物群の探索を目的とし、Cot解析の理論に基づいたDNAの分画手法を用いて、自然環境中の稀少微生物群の多様性を調べた。排水処理に用いる好気活性汚泥を環境試料として用いた。再会合カイネティクスに基づいて分画した稀少菌群DNA試料から、illuminaシーケンス法を用いて細菌をターゲットとした16SrRNA遺伝子配列解析を行い、分画する前の元DNA試料と比較した。その結果、元DNA試料で検出された配列は稀少菌群DNA試料中約60%検出された。残り40%の稀少菌群DNA配列を、データベース上にある細菌種及び環境クローンとの相同性を比較したところ、ほとんどの配列がこれまでに発見されている配列と近縁であった。分子系統解析により、既知配列と相同性が低く配列は、Tenericutes門, Spirochaetae門・Leptospiraceae科等に帰属し、系統樹において既知配列とは異なる分岐を示した。これらの結果から、大量シーケンス技術において検出されない稀少微生物群の多くは、これまでに発見されている配列と系統的に大きく異なる菌群ではないことが示唆された。環境微生物学研究実施計画に記した、クローンライブラリ法を用いて稀少菌群の系統解析を行う段階まで進んでいない。研究実績の概要に示した通り,当該年度は既存の試料・機器を用いて研究を遂行できた。研究を加速するために、当初予定した以外の手法の検討に一部を使用する。また、当初予定していた大量シーケンスによる解析量を増加するための費用として用いる。
欠陥導入型金属酸化物の特異な担体機能を活かした物質変換触媒の創製

本研究では、金属酸化物担体の機能を活かした新規有機合成用固体触媒の開発を試み、o-フェニレンジアミンと第一級アルコールからの脱水素型ベンゾイミダゾール類の合成反応に有効な金属酸化物担持イリジウム触媒を開発した。本触媒の活性は顕著に担体に依存し、酸化チタン担持触媒が特に有効であった。従来の金属錯体触媒では200 °C程度の反応温度を要するのに対し、本触媒を用いた場合には120 °Cあるいはそれ以下の低温度領域で円滑に反応が進行する。高分散した2 nm以下のゼロ価イリジウムナノ粒子の形成が、高活性の原因と推察される。さらにソルボサーマル法によって六方晶希土類鉄複合酸化物を調製した。本研究では、欠陥導入型の金属酸化物と金属種あるいは有機物質間の特異な相互作用を活かした新規固体触媒の開発を実施した。特に本年度は、o-フェニレンジアミン類と第一級アルコールからの脱水素型ベンズイミダゾール類の合成反応に有効な担持イリジウム触媒を開発した。従来の金属錯体触媒では200°C以上の高い反応温度を要するのに対し、本触媒を用いた場合には120°C程度で円滑に反応が進行することが特徴的である。詳細な還元処理温度・時間等の前処理および反応条件の影響の検討によって、本反応はアルコールからの脱水素によるアルデヒド生成を経由する反応機構に依って進行することが判明した。さらにXANES等の分光学的手段によって触媒活性とイリジウム種の還元状態の相関を明らかにした。さらに、格子欠陥を豊富に有する希土類鉄複合酸化物を合成した。作成中本研究では、欠陥導入型の金属酸化物と金属種あるいは有機物質間の特異な相互作用を活かした新奇固体触媒の開発を実施した。特に本年度は、o-フェニレンジアミン類と第一級アルコールからのベンゾイミダゾール合成反応に有効な触媒開発について、各種酸化チタンをはじめとする多様な金属酸化物を担体とする触媒を調製し、触媒活性に及ぼす担体物性の影響を詳細に検討し、より高活性な触媒の開発を実施した。その結果、特に一定(約10平米/g)以上の比表面積を有するルチル型酸化チタンが100°Cといった低い反応温度で高活性を示すことを見出した。さらに水素昇温還元法等による分析によって、表面イリジウム種の還元温度と低温活性間に相関が認められた。工学脱水素型ベンズイミダゾール類の合成に有効なイリジウム触媒を開発し、分光学的手段によって最適なイリジウム種の状態を明らかにし、格子欠陥を豊富に有する鉄系複合酸化物を調製する等、交付申請書記載の研究計画に沿っておおむね順調に進捗している前年度に引き続き、種々の含窒素有機化合物合成反応に有効な触媒開発を実施する。特に、担体の欠陥構造の評価と機能発現メカニズムの解明に注力する。さらに、光析出法による欠陥導入型金属酸化物担持触媒の調製、および本触媒の炭化水素のC-H結合の活性化を伴う反応等への展開を図る当初想定より実験に要する消耗品費および機器修理費等が増大する一方、謝金支出を見直した結果、総支出が当初予定をやや下回った。次年度請求額と併せて、特に有機合成実験に必要な消耗品費として活用する。