hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロチャンネルを用いた多相エマルション生成デバイスの開発に関する研究

続いてガラスチップ内のマイクロチャンネルの表面改質を昨年度成功した方法を用いて行ったところ,複雑な流路にもかかわらず1度の工程でガラスチップ全体をしかも局部的に疎水性および親水性と濡れ性の異なる表面改質を行うことが出来た。表面改質を行ったマイクロチャンネルを用い,実験を行った結果,大多数の流路において多相エマルションを生成することが出来た。これは,わずかの濡れ性の違いが,流量に影響を及ぼすためであり,今後はさらに精度を上げることで,全ての流路において名相エマルションを生成可能な状況を目指す。本研究は、マイクロチャンネルを用いて多相エマルションを生成する研究である。マイクロチャンネルで、0/W(Oil in Water)液滴を生成するには、流路表面の濡れ性として親水性、W/0(Water in Oil)液滴を生成するためには疎水性にする必要があるため、n-オクタデシルトリクロロシラン(OTS)の塗布ならびに紫外線照射の組み合わせにより、疎水化を行い多相エマルション生成に成功した。本年度は、液滴の生成条件を精査するために、物性を変化させたときの生成条件、生成される液滴のサイズについて実験を行い、予想されるモデル式の作成を試みた。流路幅・高さがいずれも100[μm]の十字型微小流路チップ(石英ガラス製)を用いた.材料には、分散相には1,6ヘキサンジオールジアクリレートを用い、連続相は界面張力を変化させずに粘性を変化させるためにポリビニルアルコール2%水溶液,同8%水溶液、さらに粘性、界面張力ともに変化させるためにグリセリン溶液を使用した。縦軸を連続相流量、横軸を連続相流量にとり両軸ともにキャピラリー数で表記して液滴生成範囲をプロットしたところ、連続相の流量範囲はすべて一致したが、ピーク位置は差が生じた。これは、壁面と分散相との界面張力の影響を考慮する必要があると考える。また、液滴サイズを予測するために流路と同じサイズである100μmの液滴径が生成される点をプロットしたところ、ほぼ同一の曲線上にあることから、未知の物性に対しても液滴径を予想することができることが示唆された。
DNAおよび蛋白質の水和水のダイナミクスと低周波集団振動

たんぱく質,核酸などの生体物質の結晶は,重量の半分近くが水である.この結晶水は,バルクの水とも,無機結晶の結晶水とも異なる性質を持ち,まわりの相対湿度を変えるとその量が変わる.低周波領域のラマン散乱では,バルクの水と同程度の緩和時間(^5ps)を持つ結晶水の緩和を測定できる.ヌクレオチド結晶の結晶水の量を変えた測定から,ラマンスペクトルに現われる緩和モードは,X腺解析で位置の決まらない結晶水に対応することを我々は明らかにした.そこで,代表的な球状たんぱく質であるリゾチームの結晶と,フィルム状に配向させたNa-DNAの,0^250cm^<-1>のラマンスペクトルを,相対湿度を変えながら測定した.塩化ニッケル密度勾配法により作製した,数mm角の正方晶リゾチーム結晶の測定から,以下の結果を得た.1)ラマンスペクトルは,5つの減衰調和振動と,2つの緩和モードの和として現される.2)減衰調和振動の振動数および減衰定数は,偏光方向で異なる.3)緩和モードは,偏光方向には依存せず,結晶を乾かすと強度が減るので,結晶水に由来すると考えられる.4)緩和時間は,^10psから,もっとゆっくりしたものまで連続的に分布する.従って,X腺で見えない約2/3の結晶水の内には,バルクの水と同じ程度に自由なものがあると結論できる.Na-DNAのA型(75%r.h.)とB型(95%r.h.)の測定から以下のことがわかった.1)A型DNA(B型)のスペクトルは,4つ(3つ)の減衰調和振動と,2つの緩和モードの和として現される.2)A型には遅い緩和時間(^0.2ns)の結晶水が少量存在しB型にはより速い緩和時間(^0.1ns)の水が多量に存在する.3)A型,B型とも,^10psの緩和時間を持つ自由な水に近い結晶水が存在する。
放射線蛍光X線イメージングによる水棲生物の新しい生体履歴研究法の開発

三ヶ年の研究により以下の成果を得ることができた。1.生物試料の作成法の検討:放射光X線分析用の試料ステージに適合する最適な包埋・切断・研磨法について検討したところ,エポキシ樹脂に包埋し,縦断面方向に切断して中心を含む30ミクロン前後の標本を作成すればいことがわかった。さらにこの作業を簡便化し,多試料を短時間で処理できるよう実用化した。2.指標元素の検索:異なる起源の様々な魚種の耳石についてICP発光分光分析を行った結果,Sr,Zn,Fe,Mg,Mn,Alが耳石中に微量成分として含まれていることがわかった。放射光分析により微量元素の耳石中の分布と環境要因の対応関係を検討した結果,環境変動を最もよく反映する指標元素としてSrが最適であることがわかった。3.シンクロトロン放射光分析法の検討:淡水魚と海水魚で濃度差の著しいSrと耳石主成分のCa,微量成分のFeについて,高エネルギー加速器研究機構フォトンファクトリーの放射光蛍光X線マイクロプローブで耳石切断面の2元素分布を明らかにした。Si(111)2結晶モノクロメータでつくった17keVのX線をサンプルに照射したところ,たとえば鉄(平均濃度100ppm程度)の2次元分析ならば,ビームサイズ100x100um2,測定時間10秒/点以下の条件で解析することができた。以上の研究により,蛍光X線イメージング法を耳石に含まれる微量元素の特性化のための新たな手段として確立することができた。4.測定装置の開発:放射光施設のみならず,実験室系でもルーチン的にイメージングを可能にするためX線管球からのMoのX線をグラファイトモノクロメータで単色化する方式を採用して硬組織中の微量成分の2次元分析を行う装置を設計作成した。5.有効性の検討:本研究で開発された放射光分析法の有効性をウナギ,サクラマス,ムネエソの耳石について検討した。各個体の生活履歴が精度よく再現でき,本法が十分に実用に耐えることが明らかになった。当研究計画の初年度にあたる本年は以下の項目について検討した。その成果の概要は以下の通りである。1.X線分析システムの試作:X線発生装置を新規に購入し,現有の試料ビデオモニターシステムに,制御解析用コンピューターシステムと組み合わせて2次元螢光X線分析測定システムを構築した。また通常のX線管球による光源のもとでも使えるよう設計し,主成分元素については実験室においても分析できるよう工夫した。さらにパーソナルコンピューターによる定性・定量用ソフトを開発し,標準試料の分析によって,システムの定量性について検討を加えた。2.指標元素の検索:Sr,Mg,Cu,Zn等,硬組織中の微量元素の濃度を検討した結果,環境変動をもっともよく反映する元素としてSrが指標として最適であることがわかった。3.標本作成法の検討:硬組織試料の包理,切断,研磨の方法について検討し,放射光X線分析の試料ステージに最適な標本作成技術を開発・確立した。なお,長期の野外環境モニタリングについてはセンサの納期が遅れたため実施を見合わせた。この点を除けば本年度はほぼ当初の計画通り順調に研究は進んだ。本研究はシンクロトロン放射光による螢光X線分析法を始めようとする様々な分析法を用いて海洋生物の硬組織に含まれる微量元素の時系列分布様式を明らかにすることによりその個体の辿った生活履歴を明らかにすることを目的とする。

本年度は以下の項目について研究を実施し,次のような成果を得た。1,ICP発光分光分析により淡水魚のフナ,ライギョ,オイカワ,海水魚のハタハタ,マアジ,イワシ,回遊魚のウナギ,サクラマスの耳石中の微量元素の定量を行ったところ,主成分のCaの他に,Srが0.07-0.27%含まれ,Zn,Fe,Mg,Mn,Alが多いものでは数十ppm含まれること,海水魚が淡水魚よりSr濃度が23倍高濃度に含まれることが明らかになった。2,1,の結果を基に,淡水魚と海水魚で濃度差が著しいSrと主成分のCa,微量成分のFeについて放射光蛍光X線マイクロプローブにより耳石切断面の2元素分布を明らかにした。このうちSrが環境水中の塩分濃度を指標することが明らかになった。3,放射光蛍光X線分析では,Si(111)2結晶モノクロメータにより単色化した17keVの放射光X線(ビームサイズ110×140μm^2)を励起源として用いることによって,1点5秒間の計数で耳石に含まれる80ppm程度の鉄のイメージングに成功した。これは,本研究の放射光蛍光X線分析により初めて可能になったことで,電子線励起のEPMA等では分析不可能な濃度である。4,ウナギの耳石について放射光X線分析用の試料ステージに適合する最適な包埋・切断・研磨法について検討したところ,エポキシ樹脂に包埋し,縦断面方向に切断して中心を含む30ミクロン前後の標本を作成すればよいことがわかった。現在この作業をさらに簡便化し,多試料を短時間で処理できるよう実用化に向けて標本作成技術のマニュアル化に努めている。本研究の最終年にあたる本年度は以下の項目について検討を行い,次のような成果を得た。1.方法論の確立:魚類の耳石を中心とした海産生物の硬組織の標本作製法は,本研究の過程で確立することが出来た。また測定システムの開発試験も完了した。さらに生活史履歴の指標元素としてストロンチウムが回遊履歴と環境変動の推定に適していることがわかった。2.シンクロトロン放射光関係の検討:シンクロトロン放射光による蛍光X線イメージンについては,方法論的にはすでに昨年度までに確立できたので,本年度は実際に15例の耳石の解析に応用し,生態学的評価を行った。3.測定装置の開発:放射光による蛍光X線イメージングのみならず,実験室系でもルーチン的にイメージングが可能な装置を設計製作した。真空試料室をそなえ,パルスモータによるx,y,およびシ-タ回転軸の3軸の制御が可能である。本装置の特徴は,X線管球からのMoのX線をグラファイトモノクロメータで単色化する方式を採用した点である。これにより,通常の市販の蛍光X線分析装置より励起X線の散乱によるバックグランドを著しく低減できることから,耳石中の微量成分の2次元分析が可能となることが期待でき,現在基礎実験を行っている。4.有効性の検討:本研究で開発された放射光分析法の有用性を検討したところ,これまで通し回遊魚と考えられていたウナギのうち,東シナ海で採集されたものはすべて一生の内一度も淡水域へ遡上した経験を持たない個体であることが明らかになるなど,多くの新発見があり,本法の有用性を確認することができた。
咽頭の呼吸機能に果たす口腔の役割

本研究では,歯の喪失と鼻呼吸障害との関連を調べる目的で,無歯顎被験者を対象に,義歯装着・義歯非装着時の口腔と口腔咽頭の形態の変化の関係を,MRIを用いて視覚的に明らかにすることを試みた.その結果,義歯非装着時には義歯装着時と比較して,鼻咽腔断面積の減少が観察された.本研究から得られたこうした結果は,「口腔に起因する鼻呼吸障害」の概念を確立する上で,その礎となる有意義な情報を提供している。本研究では,歯の喪失と鼻呼吸障害との関連を調べる目的で,MRIを用いて無歯顎被験者を対象に口腔と口腔咽頭の形態変化の関係を視覚的に明らかにすることを試みた.研究計画に従い,本年度はMRI撮像を行うにあたり,撮像シーケンスの選択並びに,撮像空間と計測精度との関係についてファントムを用いた検討を行った.その後,2名の無歯顎被験者を対象に,義歯装着の有無が鼻呼吸下の口腔咽頭形態に及ぼす影響について検討した.またこれらのデータと有歯顎ボランティア9名から得られた口腔咽頭形態に関するデータとの比較を行った.高速撮像法を用いてファントムを撮像し,撮像空間と計測精度との関係について検討した結果,撮像空間と計測精度の間には規則性が存在し,アイソセンター付近では,撮像対象を実寸に近い値で計測できることを確認した.同条件下で2名の無歯顎被験者を対象に,義歯装着の有無が口腔咽頭形態に及ぼす影響について,口腔咽頭断面積を指標として検討した結果,義歯非装着時は,装着時よりも鼻咽腔断面積が減少していた.また正常な歯列を有するボランティア9名から得られたデータとの比較を行った結果,無歯顎者では義歯装着の有無に関わらず大きい咽頭断面積を示していた.本研究結果は,義歯非装着時に鼻咽腔断面積の減少が観察されたことから,歯の喪失に伴う口腔形態の変化が鼻呼吸障害の要因となる可能性を視覚的に支持するものと考えられる.今後有歯顎者との比較についてもさらなる検討を加えながら,継続的にデータを蓄積する予定である.本研究では,歯の喪失と呼吸障害との関連を調べる目的で,MRIを用いて無歯顎被験者を対象に口腔と口腔咽頭の形態変化の関係を視覚的に明らかにすることを試みた.MRI撮像を行うにあたり,まず,撮像シーケンスの選択並びに,空間位置情報の精度の検討を行った.撮像には高速撮像法を用い,一辺20mmの単位立法格子からなるファントムを撮像し検討した結果,axial断面における断面積の計測においては,アイソセンターから前後50mmの範囲においては,5%未満の誤差範囲で計測できることが確認できた.その後同条件下で,4名の無歯顎被験者を対象に,全部床義歯装着の有無が口腔咽頭形態に及ぼす影響について検討した.口腔咽頭領域が精度高く評価できるよう頭部の位置付けを行い,全部床義歯装着の有無が鼻呼吸下の口腔咽頭断面積に及ぼす影響について検討した結果,口腔咽頭断面積は,硬口蓋後縁レベルから口蓋垂レベルまでは単調に減少した後,喉頭蓋レベルまでは増加する傾向を示すことがわかり,また全部床義歯非装着時は,装着時よりも鼻咽腔断面積が減少することがわかった.一方これらのデータと若年有歯顎ボランティア9名から得られた口腔咽頭形態に関するデータとの比較を行った結果,無歯顎者では義歯装着の有無に関わらず咽頭断面積が大きいことがわかった.本研究結果は,義歯非装着時に鼻咽腔断面積の減少が観察されたことから,歯の喪失に伴う口腔形態の変化が鼻呼吸障害の要因となる可能性を支持するものと考えられる.一方無歯顎者が若年有歯顎者よりも大きな咽頭断面積を有した点については,今後さらなる検討が必要と考えられる.
マラリア強毒株に対する肝臓内型および赤血球内型の両期を標的としたDNAワクチン

マウスマラリアP. yoelii強毒株(XL)のスポロゾイト感染系におけるUB-CSPとUB-MSP1によるキメラDNAワクチンによって、マラリア虫血症および生存率の顕著な延長効果が認められ、P. yoelii XLに対する感染防御能の賦与が明らかとなった。マラリア原虫、Plasmodium yoeliiよりスポロゾイト抗原(CSP)およびメロゾイト抗原(MSP1)をコードする遺伝子をクローニングし、ユビキチン遺伝子とフュージョンして(それぞれUB・CSP,UB-MSP1)、ワクチンベクターを構築する。また、マウスより各種サイトカイン遺伝子をクローニングしサイトカイン発現ベクターを構築した。マウスマラリアP.yoelii強毒株(XL)のスポロゾイト感染系におけるUB-CSPとUB-MSP1によるキメラDNAワクチンを行ったところP.yoelii XLに対する感染防御能をマラリア虫血症および生存率延長効果が顕著に認められた。作製したワクチンベクターを様々な細胞株に遺伝子導入を行い発現の確認を行い、抗原蛋白のプロセッシング及び抗原提示機構を解析する。作製したワクチンベクターを細胞株に遺伝子導入を行い、プロテアソーム阻害剤であるMG-132,エポキソマイシン等を用い、抗原蛋白質のプロセッシングとプロテアソーム阻害剤の影響についてウエスタンブロッティング法により解析を行った。マウスに対して、「フュージョンベクター」および「キメラベクター」によるDNAワクチンを行った。ワクチンには生体への遺伝子導入効率に優れた遺伝子銃を用いる。ワクチン後、CSPおよびMSP1蛋白に対する特異抗体価、リンパ球の抗原特異的増殖反応・サイトカイン産生及び細胞傷害活性について解析を行い、「フュージョンベクターによるDNAワクチン」の免疫誘導能並びにその特徴を明らかにした。さらにそれぞれの遺伝子をセンダイウイルスベクターに発現させてbooster DNAとして用い、nakedDNAをpriming DNAとして、prime-boost DNAワクチンの実験を開始している。近年、田中らによりペプチド抗原をユビキチン化することによりその抗原がプロテアソームでプロセッシングを受け、必然的にMHCクラスI分子に提示されることにより抗原特異的CD8+T細胞が誘導されることが証明された。この経路はユビキチンプロテアソームシステムと呼称されている。申請者等はトキソプラズマやクルーズトリパノソーマのような細胞内寄生原虫の感染系で「宿主寄生体相互関係」の解析およびそれらの病原体に対する遺伝子ワクチンの解析に携わってきた。その結果それらの病原体に対する防御免疫にはCD8+T細胞を中心とした細胞性免疫が必須の関わりを持つこと、その免疫誘導には原虫抗原遺伝子とユビキチン遺伝子の融合遺伝子を用いたユビキチンプロテアソーム系の応用によるDNAワクチンが最も効果的であることを報告してきた。本研究ではユビキチンプロテアソーム系の応用によりCD8+T細胞を中心とした細胞性免疫応答の誘導を目指すと共に、マラリア原虫の肝臓内型のスポロゾイトと赤血球内型のメロゾイトの両者を二段階標的とするDNAワクチンの新規開発に挑戦した。マウスマラリアP.yoelii強毒株(XL)のスポロゾイト感染系におけるUB-CSPとUB-MSP1によるキメラDNAワクチンによって、々ラリア虫血症および生存率の顕著な延長効果が認められ、P.yoelii XLに対する感染防御能の賦与が明らかとなった。
アフリカのエコリゾートによる地域貢献の可能性――タンザニア、モザンビークを事例に

本研究は環境配慮型観光ビジネスであるエコリゾート(ER)を取り上げ、ERによる環境配慮型観光の可能性と影響力について、タンザニア(TZ)およびモザンビーク(MZ)を事例に学際的視点から検証、考察する。【研究手法】(1)文献調査による観光動向等の各関連分野の既存研究の到達点確認(2)現地聞き取り調査・参与観察の実施(3)現地調査の結果整理及び解析【調査実施地域】TZアルーシャ州/MZイニャンバネ州【調査対象者】ER事業関係者(経営主体、被雇用者等)、関連観光業従事者、各支援団体(NGO)【調査内容】(1) ER運営の各利害関係者に対する地域発展貢献に関する現状把握(2)その他の機会創出の有無、(3)滞在観光客の観光動向・志向性の把握【研究成果の意義・重要性】2018年度調査では外部と地域社会との協働型アプローチである点を重視し、観光現象による地域変化が生じる場としてのエコロッジの役割に着目した。また「よそ者」と位置づけられる外部者が事業運営にどのように関与し、また地域社会との関わりを持続しているのかに焦点を当て研究を行った。協働型アプローチを採用する調査事例から外部者が所有するがゆえの地域貢献メリットを確認することができた。ただし、よそ者の他者性をどのように捉え地域改善に生かしていくのかについては複数事例を通じた検討の継続が必要である。ERを通じた地域貢献のための具体的提言に向け、複数事例を比較し継続調査を実施する意義は大きいと考えられる。2018年度は調査地とのスケジュール調整の結果、現地調査期間を短縮して実施せざるを得ない状況があった。結果として2017年度にタンザニアから1事例、2018年度にモザンビークでの1事例を取り上げるにとどまっている。昨年到達できなかった2カ国からの事例を通じた比較検討、分析については本年度において可能となり、その内容(成果)発表は日本国際観光学会での学会口頭発表、及び学会誌での公表に至っている。ただし、研究期間全体としての研究達成度は当初の予定より若干の遅れが見られる状況にある。2019年度は、研究計画にある予定から大きく外れることなく研究を推進する予定である。2018年度には8月と翌2月の計2回の調査渡航を予定していたが1度の実施となったため、2019年度に2回の渡航を計画している。また、2018年度の研究成果と今年度8月の調査結果を合わせて、年度内に2回3回の成果発表(口頭及び学会誌投稿)を予定している。昨年度の反省を生かし今年度はスケジュール調整に早期から取り組み、また現地調査協力者との連携による研究実施の円滑化を心掛けたい。本研究は環境配慮型観光ビジネスであるエコリゾート(ER)を取り上げ、ERによる環境配慮型観光の可能性と影響力について、タンザニア(TZ)およびモザンビーク(MZ)を事例に、学際的視点から検証、考察することを目的とする。【研究手法】(1)文献調査による観光動向・開発等の各関連分野の既存研究の到達点確認(2)現地聞き取り調査・半構造化インタビュー・参与観察の実施(2017年8月)(3)29年度現地調査の結果整理及び解析【調査実施地域】タンザニア共和国アルーシャ州アルーシャ・アーバン、タンガ州パンガニ【調査対象者】ER事業関係者(経営主体、被雇用者、ボランティア・スタッフ等)、関連観光業従事者、各支援団体(NGO)、政府関係者(TZ/タンザニア政府観光局担当者(局長Lyimo氏、他スタッフ数名)【調査内容】(1) ER運営の各利害関係者に対する地域発展貢献に関する現状の把握(2)その他の機会創出の有無、(3)滞在観光客に対する観光動向・志向性の把握(対象者数10名)【研究成果の意義・重要性】ERは地域開発に資する要素を持つ観光ビジネス形態である。外部と地域社会との協働型アプローチはともするとリーケッジの問題が懸念されるが、適切なガバナンスとマネジメントの実践により透明性が担保され、両者の対話を通じ、より適切な地域貢献を実施することが可能となる。ただし、実施主体により地域貢献度合いには差があり、またERでの労働従事者のエンパワメントには本人の潜在的職能とも関係があり個人差が出やすい。今年度はTZのみでの調査にとどまったが、ERを通じた地域社会の発展と人材育成、諸課題の解決に向けた具体的提言に向けては、今後、隣国MZの事例も比較しつつ継続調査を実施する意義は大きいと考えられる。【成果の公表】平成29年度は該当なし学事の都合により当初予定していた現地調査のための海外渡航期間を確保できず、現地での調査期間を短縮して実施せざるを得ない状況があり、結果としてモザンビークでの調査が実施できなかった。その結果、予定していた調査内容を反映した、2カ国からの事例を通じた、実施状況比較による考察が叶わず、成果発表は次年度(30年度)に持越しとなった。ゆえに研究達成度としては当初の予定より遅れが見られる結果となった。【研究手法】(1)文献調査による観光動向等の各関連分野の既存研究の到達点確認(2)現地聞き取り調査・参与観察の実施(3)現地調査の結果整理及び解析【調査実施地域】TZアルーシャ州/MZイニャンバネ州

【調査対象者】ER事業関係者(経営主体、被雇用者等)、関連観光業従事者、各支援団体(NGO)【調査内容】(1) ER運営の各利害関係者に対する地域発展貢献に関する現状把握(2)その他の機会創出の有無、(3)滞在観光客の観光動向・志向性の把握【研究成果の意義・重要性】2018年度調査では外部と地域社会との協働型アプローチである点を重視し、観光現象による地域変化が生じる場としてのエコロッジの役割に着目した。また「よそ者」と位置づけられる外部者が事業運営にどのように関与し、また地域社会との関わりを持続しているのかに焦点を当て研究を行った。協働型アプローチを採用する調査事例から外部者が所有するがゆえの地域貢献メリットを確認することができた。ただし、よそ者の他者性をどのように捉え地域改善に生かしていくのかについては複数事例を通じた検討の継続が必要である。ERを通じた地域貢献のための具体的提言に向け、複数事例を比較し継続調査を実施する意義は大きいと考えられる。2018年度は調査地とのスケジュール調整の結果、現地調査期間を短縮して実施せざるを得ない状況があった。結果として2017年度にタンザニアから1事例、2018年度にモザンビークでの1事例を取り上げるにとどまっている。昨年到達できなかった2カ国からの事例を通じた比較検討、分析については本年度において可能となり、その内容(成果)発表は日本国際観光学会での学会口頭発表、及び学会誌での公表に至っている。ただし、研究期間全体としての研究達成度は当初の予定より若干の遅れが見られる状況にある。平成30年度は、研究計画にある予定から大きく外れることのなく研究を推進する予定である。30年度は8月と翌2月の計2回の調査渡航を予定しており、秋には平成29年度の研究内容と今年度8月の内容を合わせての成果発表を予定している。昨年度の反省を生かし今年度はスケジュール調整に早期から取り組み、また現地調査協力者との連携による研究実施の円滑化を心掛けたい。2019年度は、研究計画にある予定から大きく外れることなく研究を推進する予定である。2018年度には8月と翌2月の計2回の調査渡航を予定していたが1度の実施となったため、2019年度に2回の渡航を計画している。また、2018年度の研究成果と今年度8月の調査結果を合わせて、年度内に2回3回の成果発表(口頭及び学会誌投稿)を予定している。本年度は、学事の都合により、当初の計画よりも現地調査(滞在)の滞在期間及び国内エフォートを減少せざるを得ない状況にあった。その結果として経費支出が減少した。2018年度は学事の都合により、当初の計画よりも現地調査(滞在)の滞在期間及び国内エフォートを減少せざるを得ない状況にあった。2019年度は原則的には本来の研究計画に則り、経費支出を遂行する予定である。
ゆらぎ制御により省エネルギーと快適性を両立する空調方式に関する研究

これまで一般的に行われてきた様な、時間的にも空間的にも一定な温熱環境を作り出すことを目標とする空調制御では、快適性を保ちながら省エネルギーを図るには限界の有ることが明確である。そこで、時間的な変動や空間的なゆらぎを積極的に用いて、省エネルギーと快適性を両立する空調方式に関して、風速の時間的な変動の効果を対象とした実験により、その物理的、生理的、心理的な影響についてそれぞれ検討し、以下のような結果を得た。まず、人体を模擬した円筒型の模型により、変動風の物理的な影響(対流熱伝達率)のみを明らかにする実験から、以下のような結果を得た。・平均風速0.65(m/s)においては0.1Hz以上の領域で増加の割合が大きくなる傾向がある。・乱れの強さ15%のものより40%のものの方が対流熱伝達率が大きくなり、より卓越する周波数を低くするとその増加する傾向が大きくなる。越する周波数が低くなる程、定常風における対流熱伝達率の値に近付くことが確認された。つぎに、被験者による変動風の物理的・生理的・心理的な影響を調べる実験の結果から、以下のような結果を得た。・この装置を用いた際の定常風に対する平均対流熱伝達率がMitchellらの値と近くなることを示した。・今回比較できた範囲において、変動風時の平均対流熱伝達率が定常風時よりも大きくなることを示した。・変動風時の暑い側の申告率、暑い側の不快感申告率と平均体温との関係を示した。本研究においては、気温、湿度、風速のゆらぎを用いた被験者実験を行い、それらの心理生理的な影響を把握すると共に、ゆらぎのある温熱環境評価のための人体温冷感モデルを構築し、また、実際の環境に応用する場合、具体的にどのような空調手法が適当であるのかを、心理生理的な面と省エネルギーの双方の視点から予測検討するために、非定常な室内気流場における人体熱モデルを組み込んだ流体シミュレーション手法を開発することを目的としており、本年度は以下のような研究を行った。まず、研究者全員により、設備機器側から見た現実的な制限、省エネルギーへの効果、積極的に快適性を高める方法といった観点から、温熱環境のうちで非定常とする物理量(気温、風速、湿度など)のゆらぎ特性や制御範囲について検討を行い、このゆらぎのある温熱環境を実際に再現できる人工環境実験室を計画した。千田、桑沢は、この計画に沿って人工環境実験室を設置し、気温・湿度のゆらぎの再現性を考慮して、それらを急激に変化させる予備的なテストなどを行った。次に、東京大学総合試験所内にある変動風発生装置をその中に移設して、これまでに行われている被験者実験での結果も考慮して、風速の変動を再現する予備的なテスト、および簡単な模型を使った予備実験を行って、その対流熱伝達率を求め、他の手法で求められた値との比較などを行った。さらに、サーマルマネキンを用いた実験により、変動風が人体の平均対流熱伝達率に及ぼす影響について検討を加えつつある。岩本、倉渕は、非定常な室内温熱環境において流体シミュレーションを行うための乱流モデルや境界条件について簡単な実験をもとに検討を行った。時間的な変動や空間的なゆらぎを積極的に用いて、省エネルギーと快適性を両立する空調方式に関して、数値シミュレーションから熱的な予測、実験によりその物理的、生理的、心理的な影響についてそれぞれ検討し、つぎのような結果を得た。まず、数値シミュレーションに関する研究においては、計算精度の向上を目的としてこれまで直方体の組み合わせで表現していたシミュレーションに用いる人体形状を、より人体に近づけた形状で計算が行えるようにした。また、放射による熱の授受が重要であるため、不整型な面同士の形態計数を求め、ほぼ妥当な結果を得た。

つぎに、変動風の快適性に与える影響を被験者を模擬した発熱体を用いる実験結果から検討し、その物理的な影響に関して以下のような結果を得た。(1)平均風速に伴い、対流熱伝達率も増加する。(2)気流の乱れや周期などの変化は熱損失には影響を及ぼすものの、その影響は平均風速の影響に比べて小さい。(3)乱れをsin波の組合わせと仮定した場合、その周期は短いものほど対流熱伝達率を増加させる。また、周期が長くなると、定常風の値に近づいてゆくと推測される。(4)変動強度が大きくなると、それに伴い対流熱伝達率も増加する。(5)ただし、(3)、(4)においては、どちらも平均風速の低い場合にその影響を大きく受け、高風速になるに従い、影響が小さくなる傾向にある。これまで一般的に行われてきた様な、時間的にも空間的にも一定な温熱環境を作り出すことを目標とする空調制御では、快適性を保ちながら省エネルギーを図るには限界の有ることが明確である。そこで、時間的な変動や空間的なゆらぎを積極的に用いて、省エネルギーと快適性を両立する空調方式に関して、風速の時間的な変動の効果を対象とした実験により、その物理的、生理的、心理的な影響についてそれぞれ検討し、以下のような結果を得た。まず、人体を模擬した円筒型の模型により、変動風の物理的な影響(対流熱伝達率)のみを明らかにする実験から、以下のような結果を得た。・平均風速0.65(m/s)においては0.1Hz以上の領域で増加の割合が大きくなる傾向がある。・乱れの強さ15%のものより40%のものの方が対流熱伝達率が大きくなり、より卓越する周波数を低くするとその増加する傾向が大きくなる。・卓越する周波数が低くなる程、定常風における対流熱伝達率の値に近付くことが確認された。つぎに、被験者による変動風の物理的・生理的・心理的な影響を調べる実験の結果から、以下のような結果を得た。・この装置を用いた際の定常風に対する平均対流熱伝達率がMitchellらの値と近くなることを示した。・今回比較できた範囲において、変動風時の平均対流熱伝達率が定常風時よりも大きくなることを示した。・変動風時の暑い側の申告率、暑い側の不快感申告率と平均体温との関係を示した。
変異を克服しウイルスの侵入および遊離を二重阻止する次世代抗インフルエンザ薬の開発

1インフルエンザウイルスの宿主への吸着および宿主からの発芽の両者を阻止する新規シアロ化合物の発見:シアル酸の3位にフッ素を導入したシアリルホスファチジルエタノルアミンは、多くのインフルエンザウイルスヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼ両者の機能を二重阻止できることを発見した。このように感染の初期および終期の両方をダブルブロックできる物質は、これが最初の報告であり、ウイルスの侵入および発芽過程を標的とした次世代抗インフルエンザ薬の開発に向けて強力な物質を創製できた。本物質の大量合成も試み、最終産物の前段階までこぎ着け、動物実験が出来る段階に来ている。本化合物は新規な抗インフルエンザ薬への応用が強く期待される。2 Ru錯体のα-グルコース末端にシアロオリゴ糖鎖が1個及び2個転移したルテニウム複合体((YDS)-Ru conjugate)を創製した。本研究で、この物質がインフルエンザウイルスと結合すると特異的に蛍光が減少することを発見した。本物質はインフルエンザウイルス特異的に検出する新しい分子センサーとして大いに期待できる。3ヒトおよび動物由来の全てのインフルエンザA、B型ウイルス、全てのA亜型ウイルスに結合し、感染を阻害する全く新規なシアロスフィンゴ糖脂質(ガングリオシド)を発育鶏卵しょう尿膜中に発見し、部分構造を明らかにした。本物質は、インフルエンザウイルスの自然界における内因性のレセプターである可能性が極めて高く、この誘導体は、強力且つ画期的抗インフルエンザ薬として開発可能であることを見いだした。4いくつかの天然(分枝脂肪酸を含有するホスファチジルイノシトール他、2種の中性のグリセロ糖脂質)および人工化学合成した化合物(シアリルラクト系糖鎖を含む人工ムチン、シアリルラクトースを含む環状ペプチドなど)がインフルエンザウイルスの感染を阻止することを見出した。1.インフルエンザウイルスの宿主細胞への吸着および宿主細胞からの遊離を二重阻止する新規抗インフルエンザの剤の発見シアル酸の3位炭素にF(フッ素)導入したシアル酸含有ホスファチジルエタノールアミン(3-F-シアリルホスファチジルエタノールアミン)は、インフルエンザウイルスのノイラミニダーゼに抵抗性となり、且つ、ウイルスのヘマグルチニンおよびノイラミニダーゼへ結合性を示し、ウイルスの感染初期および後期のいずれをも強力に阻止できることを見出した。このようにウイルスのHAおよびノイラミニダーゼの両者を阻止できる物質は、これが最初の報告である。本物質は、生体に既に存在するホスファチジルエタノールアミンの誘導体であり、安全な次世代の新規抗インフルエンザ薬として開発可能と期待される。2.インフルエンザウイルス感染を阻止する分枝脂肪酸含有の新規ホスファチジルイノシトールインフルエンザウイルスのHAの細胞融合活性を阻害する新しいリン脂質を水棲バクテリア(Rhodococcus equi)から見出した。これは、ヒトのみならず、トリ、ブタから分離される調べた全てのA亜型ウイルスの感染を阻止した。3.インフルエンザウイルスの感染を阻止する受容体シアロ糖鎖含有環状ペプチドインフルエンザウイルスのHAは3量体であり、それぞれのサブユニットにはレセプター結合ポケットが存在する。そこで、環状のペプチドに受容体シアロ糖鎖構造(Neu5Ac2-3Gal1-4Glc-)を1-3本結合させた構造物をデザインし、化学合成した。このうち、HA3量体の個々のポケットに結合でき、且つウイルスの感染を阻止する新規物質であった。本物質は新たな抗インフルエンザ薬として期待される。

このように感染の初期および終期の両方をダブルブロックできる物質は、これが最初の報告であり、ウイルスの侵入および発芽過程を標的とした次世代抗インフルエンザ薬の開発に向けて強力な物質を創製できた。本物質の大量合成も試み、最終産物の前段階までこぎ着け、動物実験が出来る段階に来ている。本化合物は新規な抗インフルエンザ薬への応用が強く期待される。2 Ru錯体のα-グルコース末端にシアロオリゴ糖鎖が1個及び2個転移したルテニウム複合体((YDS)-Ru conjugate)を創製した。本研究で、この物質がインフルエンザウイルスと結合すると特異的に蛍光が減少することを発見した。本物質はインフルエンザウイルス特異的に検出する新しい分子センサーとして大いに期待できる。3ヒトおよび動物由来の全てのインフルエンザA、B型ウイルス、全てのA亜型ウイルスに結合し、感染を阻害する全く新規なシアロスフィンゴ糖脂質(ガングリオシド)を発育鶏卵しょう尿膜中に発見し、部分構造を明らかにした。本物質は、インフルエンザウイルスの自然界における内因性のレセプターである可能性が極めて高く、この誘導体は、強力且つ画期的抗インフルエンザ薬として開発可能であることを見いだした。4いくつかの天然(分枝脂肪酸を含有するホスファチジルイノシトール他、2種の中性のグリセロ糖脂質)および人工化学合成した化合物(シアリルラクト系糖鎖を含む人工ムチン、シアリルラクトースを含む環状ペプチドなど)がインフルエンザウイルスの感染を阻止することを見出した。
卵殻膜の未利用機能を顕在化させる新規機能性材料の開発

本研究では,燃料電池の発電の要である電解質膜の新たな材料として卵殻膜を応用するための検討を行った.固体電解質膜を作製するための最初の実験として,切り出した膜をそのまま燃料電池に導入しても発電は起こらなかった.しかし,白金コーティングを施した膜を準備して,メタノールを滴下したとき,発電することを確認した.次に,卵以外の加工食品の劣化で生じる着色劣化を抑制する食品添加物として役立つ機能を見出した.アボカド果肉の表面を卵殻膜で覆って劣化傾向を目視観察したところ結果,卵殻膜は果肉の着色劣化は抑制する作用を示した.卵殻膜は化粧品や調味料の原料として,既に工業的なリサイクルが実用化レベルで達成されているが,このタンパク質製の天然膜を本来有する生命の発生に関わる機能を利用することができるならば,それは新しい機能性材料創製の可能性を開拓できると考えた.本年度は,卵殻膜の有する微細なタンパク質繊維等の構造的特徴を取り出す試みとして,燃料電池の電解質膜としての応用を目指した試作を試みた.具体的には,卵殻膜の両面にSEM用のスパッタコート装置による白金コーティングを施し,メタノール水溶液を燃料として導入し,起電力,I-V測定による評価を行った.卵殻膜試料にスパッタリング装置で白金コーティングを行うと,容易に卵殻膜表面へ白金を付着することでき,このコートした面にメタノールを滴下すると,20 mV70 mV程度の起電が生じた.この動作が見られた理由は,燃料極側の白金による触媒作用で起こるメタノールの分解反応から生じたプロトンが,従来燃料電池に用いられていた電解質膜同様に卵殻膜を介して空気極側の白金まで運ばれる現象が生じたためだと考えられる.次に卵殻膜が本来有する吸着能を用いて有機色素等の分子化合物を吸着させて,先と同様の実験をおこなったところ,無添加の膜に比べて電流値が向上することが分かった.これは,添加した色素が卵殻膜のタンパク質と相互作用することによって付着した際に,有機分子の内部構造がタンパク質中のプロトン伝導に寄与する部位として寄与する効果を示したためであると考えている.さらに,水溶性の金属イオンを吸着させた卵殻膜では,未処理の膜と比べると最大で50倍程度発電性能が高くなった.これは,先の有機色素の添加で生じた現象と同様に,卵殻膜へ新たに添加された金属イオンが卵殻膜においてプロトン伝導を示す部位として作用し,その寄与が有機色素と卵殻膜のタンパク質よりも大きいことが理由であると考えている.殻が割れていない卵が常温で腐りにくいのは,卵殻おとび卵殻膜が中身の腐敗を守る機能を有するためであると仮説を立て,その機能を応用する目的で,卵以外の別の食物の劣化を抑制する作用に応用できる研究を行った.具体的には,果肉切片上のチロシナーゼ由来の着色劣化が速いアボカドの作用を卵殻膜が抑制できると予想した各種試験を行った.はじめに,1×1×0.5 cm角にカットしたアボカド果肉片表面を卵殻から取り出した卵殻膜を覆い,着色傾向における経時変化を観測したところ,無処理のアボカド切片に比べて着色が抑制された.次に,パッチする卵殻膜の厚みは保護対象の食品の色彩や食感に違和感を与えるため,卵殻の鈍端部にある気室部分を起点として,膜全体を二層に分離させると,着色抑制作用を維持するとともに,視覚・触感で認識されない膜に加工できた.この膜はアボカド同様に調理後の切片が着色するごぼうやリンゴなどに対しても,同様の着色変化を目視で観測した.一連のパッチテストで生じた現象はチロシナーゼ阻害活性評価を用いて,卵殻膜からの抽出成分において阻害活性が生じていることに由来していることを明らかにした.この他に,卵殻膜の物理的特性として吸着能評価試験を行い,メラニン・ドーパクロム等の有色成分を卵殻膜が吸着する現象を紫外可視分光分析によって明らかにした.その結果,卵殻膜は,含有する成分による酵素的な着色抑制と,対象となる食品に存在する着色に用いられる基質および生成物のメラニンを吸着することによって,見た目の着色抑制を示すことが明らかとなった.これによって,卵殻膜の食品添加物としての新しい用途が見出された.本研究では,燃料電池の発電の要である電解質膜の新たな材料として卵殻膜を応用するための検討を行った.固体電解質膜を作製するための最初の実験として,切り出した膜をそのまま燃料電池に導入しても発電は起こらなかった.しかし,白金コーティングを施した膜を準備して,メタノールを滴下したとき,発電することを確認した.次に,卵以外の加工食品の劣化で生じる着色劣化を抑制する食品添加物として役立つ機能を見出した.アボカド果肉の表面を卵殻膜で覆って劣化傾向を目視観察したところ結果,卵殻膜は果肉の着色劣化は抑制する作用を示した.卵殻膜をこれまで検討例の無い発電デバイスへ応用するための試作を行い,期待通りの現象を生み出した点で初年度の目標は達成できていると言える.さらには性能の改善に関しても一定の手順を明らかにしており,今後もさらなる性能改善が期待されている点で,計画以上に進展していると自己評価した.リサイクル工学今年度得られた卵殻膜から生じる電力を高めるための手法として,卵殻膜のプロトン伝導度の直接測定とそれをふまえた膜の構造に関する性能改善を進め,従来の有機電解質膜との性能差の詳細を評価していく予定である.

課題を実証する試験に使用する試薬購入に予算の大半を充て,旅費は当初の予定よりも少なくなった点で,計画よりも仕様額は少なくなった.しかしながら,当初より国費を大切に使用するといいう意識で予算運用をしているため,旅費等の使用は抑制するなど,使用ペースは適切である様常に心がけた.次年度における共同研究者側で行う測定実験を行うための移動旅費等として未使用の予算は有効に利用していく.共同研究者が新規に導入したプロトン伝導度測定装置の運用による卵殻膜の物性測定実験の費用として使用する.また,今年度,研究室所属の学生の国際オリンピック国内予選通過により,参加,発表が決定しているISEF(国際学生科学技術フェア)2015での現地における発表内容議論,準備指揮を直接行う為の旅費の一部に充てる.
海外高性能望遠鏡を用いた観測によるミリ波・光・赤外線天文学の研究

今年度は延べ人数5名を3回に分けて、派遣し、活発な研究活動が行われた。派遣時期の順に述べる。1.舞原俊憲及び研究協力者岩室史英は、ハワイ大学天文学研究所において共同開発が進められている新方式分光器製作のため、平成4年2月4日ー11日にわたり、マウナケア天文台ハワイ大学2.2m望遠鏡を使って、OH夜光の赤外線分光観測を実施した。波長12ミクロン領域における地球上層大気のOH夜光の輝線間の連続放射強度は、これまで誰も測定したことがなかったが、今回2.2m望遠鏡のク-デ分器を用いた空間作動計測法による観測で、非常に高い精度のデ-タを得ることができた。これにより、現在製作中のOH夜光除去分光器は、当初の設計値にほぼ等しい性能が期待できることが確認された。ハワイ大学のレノックス・カウイ博士らと共同で立案、推進しつつあるOH夜光除去型分光器が当初の計画どうり平成4年度中に2.2m望遠鏡に装備されることになる。さらに、すばる望遠鏡の観測器に発展させる基礎が固まった。2.井上允、宮地竹史は、平成4年2月13日24日にわたり、アメリカ合衆国ハワイ州マウナケア天文台JCMT15m望遠鏡を使って、チリのSEST、アメリカのOVROのミリ波・サブミリ波望遠鏡を結んだ波長1ミリのVLBI実験を行った。これは波長1ミリという短波長では、世界初の国際実験であり、これまでにない20マイクロ秒角の高分解能が得られる。VLBIはデ-タ収集後、相関処理して干渉パタ-ンを検出しなければならない。この相関処理は野辺山で建設している新型相関器で行われることになっている。干渉パタ-ンが検出されるまで成功したかどうか断定できないが、この実験が成功すれば、驚異的な分解能で活動銀河中心核の本質に迫っていくことが可能になり、ミリ波でのVLBIという、この分野における超高空間分解能の研究の新たな道を切り開くことになる。3.小林行泰は現代天文学を推進している世界各地の天文台や研究所における技術状況の視察を行った。マックスプランク研究所(独)、グリニッチ王立天文台(英)、エデインバラ王立天文台(英)、セロトロロ全米天文台(チリ)、ヨ-ロッパ南天文台(チリ)、リック天文台(米)を訪れ、各地で視察するとともに、技術者と討論を行ってきた。いずれも天文観測機器の開発を重視して、精力的に取り組んでいる。今回の視察でそれぞれの体制、方法は異なっているものの、技術者、設備等がわが国と比べて、はるかに充実しており、今後の国内機器開発体制充実の必要性を痛感した。今後のわが国における技術基盤の整備、増強を計るべく、マスタ-プランを作成しつつある。その他、赤外線検出器の製造会社であるロックウエル科学センタ-を訪問し、検出器開発の最新情報を入手した。

今後のわが国における技術基盤の整備、増強を計るべく、マスタ-プランを作成しつつある。その他、赤外線検出器の製造会社であるロックウエル科学センタ-を訪問し、検出器開発の最新情報を入手した。
ポルフィロモナスジンジバリスバイオフィルムにおける薬剤排出ポンプの役割解析

本研究より、辺縁性歯周炎や根尖性歯周炎の病原性細菌の一種であるPorphyromonas gingivalisは、バイオフィルム形成および抗菌薬抵抗性に関与する可能性がある薬剤排出ポンプをコードする遺伝子に相同性を持つ遺伝子を有するものの、数種の細菌種において薬剤排出ポンプを阻害することが報告されている薬剤排出ポンプ阻害剤によって、P. gingivalisのバイオフィルム形成およびエリスロマイシン感受性は影響を受けないことが明らかとなった。バイオフィルム形成および抗菌薬感受性に関与する薬剤排出ポンプを阻害することが種々の細菌で報告されているphenyl-arginine-β-naphthylamide (PAΒN)およびcarbonyl cyanide m-chlorophenyhydrazone (CCCP)がPorphyromonas gingivalis ATCC33277株のバイオフィルム形成および抗菌薬感受性に与える影響について検索した。PAβNおよびCCCPのP. gingivalisの増殖に与える影響を検索した結果、PAβNは32 μg/ml以上の濃度で、CCCPは0.001953 μg/ml以上の濃度でP. gingivalisの増殖を抑制することが明らかになった。そこで、両薬剤のP. gingivalisのバイオフィルム形成に対する影響を検索するため、P. gingivalisを32 μg/ml未満の濃度で段階希釈したPAΒNあるいは0.001953 μg/ml未満の濃度で段階希釈したCCCPを添加した96穴プレートで培養したところ、バイオフィルム形成の抑制は認められなかった。さらに、P. gingivalisの増殖を抑制しない濃度のPAΒN (4 μg/ml)およびCCCP (CCCP 0.000976563 μg/ml)を用いて、P. gingivalisのエリスロマイシンに対する感受性を検索したところ、影響を及ぼさなかった。歯周病および難治性根尖性歯周炎の病原性細菌の一つであるPorphyromonas gingivalisの浮遊細菌とバイオフィルム形成細菌の継時的な遺伝子発現の変化を検索したマイクロアレイの結果より、バイオフィルム形成細菌において発現が有為に上昇している遺伝子を抽出した。その抽出した遺伝子の中ででゲノム配列より、薬剤排出ポンプをコードする遺伝子に相同性を持つ遺伝子を数種選定した。選定した各種遺伝子の欠失株および相補株を作製するため、上流配列および下流配列の間にエリスロマイシン耐性遺伝子を挿入するためのプラスミド、制限酵素ならびにプライマーを用意した。今後、作製した各種薬剤排出ポンプをコードする遺伝子の欠失株および相補株を用いて、静置系およびフローセル系でバイオフィルム形成能を検索し、野生株と比較することにより、各種薬剤排出ポンプをコードする遺伝子のバイオフィルム形成における役割を検索する予定である。また、各種薬剤排出ポンプをコードする遺伝子の欠失株および相補株を用いて、P. gingivalisにおいて抵抗性を示すことが報告されているミノサイクリン(テトラサイクリン系)、アンピシリン(ペニシリン系)、オフロキサシン(ニューキノロン系)ならびにゲンタマイシン(アミドグリコシド系)の感受性に与える影響について検索し、野生株と比較することにより、各種薬剤排出ポンプをコードする遺伝子の薬剤感受性における役割を検索する予定である。辺縁性および根尖性歯周炎の病原性細菌の一つであるPorphyromonas gingivalisは、in vitroで形成したバイオフィルムにおいて、数種の抗菌薬に対して抵抗性を示す。全塩基配列の解析が終了したP. gingivalis ATCC33277株では、その遺伝子配列より薬剤排出ポンプをコードする遺伝子に相同性を持つ遺伝子が20種存在する。それらの遺伝子のうち、浮遊細菌とバイオフィルム形成細菌の継時的な遺伝子発現の変化を検索したマイクロアレイの結果より、恒常的に発現している遺伝子として、PGN_0006、PGN_0886、PGN_1207、PGN_1431、PGN_1432、PGN_1537、PGN_1538、PGN_1680、PGN_1681、PGN_1682、PGN_1683、PGN_2012、PGN_2013、PGN_2014が同定された。バイオフィルム形成細菌で発現が上昇する遺伝子として、PGN_0081、PGN_0142、PGN_0444、PGN_0445、PGN_0715が、また、浮遊細菌で発現が上昇する遺伝子として、PGN_1749が同定された。これらの結果より、バイオフィルム形成細菌で発現が上昇する5種の薬剤排出ポンプをコードする遺伝子に相同性を持つ遺伝子(PGN_0081、PGN_0142、PGN_0444、PGN_0445、PGN_0715)が、バイオフィルムにおける抗菌薬抵抗性に関与している可能性が示唆された。薬剤排出ポンプの欠失株を作製する準備が整ってきているため。

歯科保存学Porphyromonas gingivalisのバイオフィルム形成時に発現が有為に上昇している薬剤排出ポンプをコードしている遺伝子の欠失株および相補株を作製し、バイオフィルム形成および抗菌薬感受性に与える影響を検索するとともに、バイオフィルム形成および抗菌薬感受性に関与する薬剤排出ポンプを阻害することが種々の細菌で報告されているphenyl-arginine-β-naphthylamide (PAβN)およびcarbonyl cyanide m-chlorophenyhydrazone (CCCP)がP. gingivalisにおいて抵抗性を示すことが報告されているミノサイクリン(テトラサイクリン系)、アンピシリン(ペニシリン系)、オフロキサシン(ニューキノロン系)ならびにゲンタマイシン(アミドグリコシド系)の感受性に与える影響を検索する。Porphyromonas gingivalisのバイオフィルム形成および抗菌薬感受性に対する薬剤排出ポンプの及ぼす影響を検索するため、実験の順番を変更し、平成26年に検索予定であった薬剤排出ポンプ阻害剤の影響を先に検索した。平成26年度に予定していた実験および成果発表を平成27年度に変更したため。今後、phenyl-arginine-β-naphthylamide (PAΒN)およびcarbonyl cyanide m-chlorophenyhydrazone (CCCP)が、Porphyromonas gingivalisのバイオフィルムにおいて抵抗性を示すことが報告されているミノサイクリン(テトラサイクリン系)、アンピシリン(ペニシリン系)、オフロキサシン(ニューキノロン系)ならびにゲンタマイシン(アミドグリコシド系)の感受性に与える影響を検索するとともに、バイオフィルム形成時に発現が有為に上昇している薬剤排出ポンプをコードしている遺伝子の欠失株および相補株を作製し、バイオフィルム形成および抗菌薬感受性における役割を明らかにしていく予定である。当初予定していた欠失株・相補株の作成、抗菌薬感受性試験、ならびに成果発表に使用する予定である。平成25年に行う予定であった欠失株および相補株の作製が途中の段階であり、また、予定していた成果発表を平成26年度に変更したため。作製途中の段階である、欠失株・相補株の作製および成果発表に残額を使用する予定である。