hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非特定汚染源負荷の流出とその制御に関する研究

非特定汚染源負荷の流出は雨水流出とともに発生し、その流出量は、ある地域内に面的に広く堆積した非特定汚染源負荷の量(汚濁ポテンシャル)と雨水流出の量と強さ(流送ポテンシャル)によって決まる。そのため、非特定汚染源からの流出負荷量を減少させるためには、非特定汚染源負荷堆積量の制御と雨水流出量の制御が必要となる。そこで、まず、雨水流出量の制御による流出負荷量の制御を定量、予測できる数値モデルを検討した。数値モデルは流出水量系モデルと流出負荷量系モデルで構成されている。流出水量系モデルには修正RRL法を応用したシミュレーションモデルを用い、流出負荷量系用い、には堆積負荷を考慮した負荷流出モデルを用いた。雨水流出量の制御方法には、下水道において種々の雨水浸透・貯留施設を有機的に結んだ広域的な制御システムを検討した。この広域雨水流出水量制御システムでは、各種対策施設をユニット化し、様々な組み合わせに対応できるようにした。各対策施設のシミュレーションモデルは、各対策での雨水流出制御機構を考慮して個別に構成した。広域雨水流出負荷制御システムでは、各種対策施設ごとに負荷量の制御機構が異なるため、各対策施設をユニット化した。各対策施設モデルのシミュレーションモデルは、各対策での雨水流出制御機構を考慮して、個別に構成した。広域雨水流出制御システムの評価は、年間での越流負荷量、放流負荷量の削減量から評価した。平成元年度の研究においては、昭和62年度の非特定汚染源負荷の調査・解析結果と昭和63年度に開発した非特定汚染源からの流出負荷量予測モデルをもとにして、雨水流出抑制施設等による非特定汚染源負荷の制御方法を確立し、実用化を検討して、3か年の研究成果のとりまとめを行うことが主な研究内容である。非特定汚染源からの流出負荷量の抑制方法には、非特定汚染源負荷の堆積量の削減と、雨天時流出量の抑制がある。そこで、流出水量系モデルと流出負荷量系モデルで構成されている数値モデルによって、下水道に種々の雨水浸透・貯留施設を有機的に結んだ広域的な雨水流出制御システムの効果を検討した。この雨水流出制御システムは、各種対策施設をユニット化することで、様々な流出形態に対応できるものである。都市型水害が発生しているある都市の排水区(排水区面積;211.35ha、不浸透域率;63.7%)において、広域雨水流出制御システムを導入した場合の効果を検討した。制御システムは道路下の浸透連結管、貯留池、管内貯留、雨水滞水池を組み合わせたもので、排水区全域の道路下には、すべて浸透連結管を設置する場合を検討した。この結果、雨水制御システム導入により、降雨初期の汚濁物質のファ-ストフラッシュ現象の発生を防止でき、越流の発生の大幅に抑制できることが明らかとなった。また、総降雨量80mm、時間最大降雨強度40mm/hr程度の降雨時においても、広域制御システムを導入すれば、公共用水域への流出負荷量を半減できることも明らかになった。今後、都市域での非特定汚染源負荷の流出制御には、各種の雨水制御施設を効果的に運用することが重要であり、最適な運用方式の確立、適切な施設規模の選定、降雨情報や流出情報に基づく施設制御等が必要になる。
劇症肝炎患者血漿中の肝細胞再生関連因子の同定とその生物活性に関する基礎的研究

極めて予後不良な劇症肝炎の救命率を改善するためには、この疾患で肝再生を担っている肝幹/前駆細胞の至適増殖条件を見出し、人工肝補助によりその環境を達成することが必要であるとの考えに基づいて、マウス肝幹/前駆細胞の細胞生存、増殖に対し劇症肝炎血漿が与える影響を検討した.劇症肝炎血漿は同細胞を刺激(JNKリン酸化を促進)することにより、細胞生存に作用していることが判明した.極めて予後不良な劇症肝炎の救命率を改善するためには、この疾患で肝再生を担っている肝幹/前駆細胞の至適増殖条件を見出し、人工肝補助によりその環境を達成することが必要であるとの考えに基づいて、マウス肝幹/前駆細胞の細胞生存、増殖に対し劇症肝炎血漿が与える影響を検討した.劇症肝炎血漿は同細胞を刺激(JNKリン酸化を促進)することにより、細胞生存に作用していることが判明した.肝細胞の増殖を増殖あるいは抑制する因子を劇症肝炎患者血漿中に見いだすことを目的として、平成19年度は(1)生物学的人工肝臓(BAL)の確立、(2)肝前駆細胞株の評価を行った。成績(1)ラジアルフロー型バイオリアクターにハイドロキシアパタイトを支持体としてヒト肝癌細胞株FLC4を立体培養してBALとした.1.電子顕微鏡による細胞形態:培養細胞は強固な細胞間接着をもって密に配列し、一部は微絨毛の形成を認めたが、毛細胆管形成は明らかではなかった.2.細胞数:酸素消費、ブドウ糖消費ともに細胞播種4日-3週間より有意の上昇を認め、4-8週で平衡に達した.3.肝特異的遺伝子発現:アルブミンmRNAの発現を認めたが、AFP、HNF-4、OTC、フィブリノゲンの遺伝子発現は検出されなかった.4.幹細胞機能の発現:アルブミンおよび尿素の分泌を認めた.(2)C57/BL6マウスからEpCAMを表面マーカーとして分離されたLiver stem/progenitorcell lineを東京大学宮島篤教授から供与を受け、マウス肝前駆細胞としてその遺伝子発現を同系マウスの成熟幹細胞と比較した.この細胞は細胞骨格蛋白としてCK18とよびCK19ともに発現し、また、アルブミン、AFPもに発現していた.また、Glucose-6-phosphatase,Matrixmetallopeptidase-9,Tyrosinaminotransferaseの発現は認められず、遺伝子発現上、肝前駆細胞としての性質を有していた.現在、劇症肝炎患者血漿およびBALによる浄化後の血漿の細胞増殖に対する影響を比較・検討中である.マウス肝幹/前駆細胞としての性状を確認したHSCE細胞の増殖、細胞増殖シグナルおよび生存シグナルに対する劇症肝炎患者(FH)血漿の影響を検討した.培養開始時の細胞数に対する48時間後、72時間後の生細胞数は、30%正常血漿下でそれぞれ、243±11.4%,157.9±10.7%,30%FH血漿下でそれぞれ、351±5.3%,317±54.4%とFH血漿下で有意に高かった.HSCE内のAKT, ERK, I-κBα, P38MAPK, JNK, STAT3のリン酸化をサスペンジョンアレイシステム(BioPlex; BioRad社)で測定したところ、AKT, ERK, I-κBαは30%FH血漿刺激により一過性の強いリン酸化を示し、この変化は10ng/mL HGF刺激とほぼ同様の傾向であった.一方、JNKは30%FH血漿下で5-60分ににわたり、200-350%のリン酸化の増強を認めたにもかかわらず、10ng/mL HGF, 50ng/mL. EGF, 30%正常血漿の何れにおいても有意のリン酸化を示さなかった.このことから、細胞増殖実験において見られた30%FH血漿刺激による増殖促進が、JNKを介する可能性が考えられたため、JNK inhibitorであるSP600125 20μMでJNKを阻害した状態で増殖実験を行ったところ、30%FH血漿で見られたHSCEに対する増殖活性は約1/3に抑制された.初代培養肝細胞では30%FH血漿によるJNKリン酸化は認められなかった.以上のことから、劇症肝炎血漿中には肝幹/前駆細胞の増殖を促進する物質が存在し、その作用はJNK活性化を介している可能性が示唆された.今回の検討では、増殖促進因子の同定までは至らなかったが、これまで知られているEGFやHGFとは異なる因子による肝幹/前駆細胞特異的な増殖促進機構が存在することが示唆され、因子同定の臨床的重要性が確認された.
性周期および内受容感覚が感情認識・制御に及ぼす影響：認知神経科学による検討

感情は身体内部と外部の環境情報の統合的な理解によって生じると考えられる。しかし、脳と心におけるその過程は十分に解明されたとは言い難い。この問題を解くために、本研究では、女性の性周期に伴う自律神経活動の変動に着目した。この変動が、感情の認識と制御に及ぼす影響とその機序を、脳における反応の変化を指標として理解する。具体的には、11ヵ月間の実生活における自律神経活動の変動と感情認識・制御の関係の実態収集と、2自律神経機能計測と同時計測による機能的MRI研究を実施する。
GPGPUを用いた超高速疑似乱数発生法に関する研究

高速かつ堅牢な暗号を実現するための疑似乱数発生装置を,GPGPUを用いて実現し,スペインで開催された国際会議NOLTA 2018で論文を発表した。これまではカオスの長期予測不可能性によっていた堅牢性を,ランダム性を付加することによって大幅に向上させた。また,アルゴリズムの基本部分を見直すことにより,サイドチャンネル攻撃にも耐えうるものとした。周期については,4200個のカオス時系列を並列に動作させることで,10の22432乗という超長周期を可能とした。また,カオス時系列の個数と周期の対数との間に良い直線性があることを見出した。これによって,必要な長さの周期を持つ乱数発生器をデザインすることが可能となった。高速性に関しては,本科研費で購入した最新のGPUボードであるNVIDIA Tesla P100を用いて実現した。即ち,3584 coresで66060288個のスレッドを並列に動作させることにより,1.7785 Tbpsという世界最高レベルの超高速を実現した。本年度の研究では,固定小数点型演算方式を発展させ実装したため,浮動小数点演算をサポートしていない組み込み系デバイスやIoT機器の情報セキュリティ強化にも応用できると期待できる。近年,IoT機器の情報セキュリティ対策が叫ばれており,重要な要素技術になるものと考えられる。本格的な研究は,平成29年5月に最新のGPUを装備したワークステーションを導入してからになるが,その準備として,平成29年2月20日に購入した専門書籍5冊,インターネットからダウンロードした関連資料7編を元に,この分野の最新情報を調査研究した。その調査研究を元にして,専門的な資料(カラー,A4版,26ページ,平成29年4月3日印刷,非公開)を作成し,共同研究者及び研究に参加する学生へ配布した。今後の研究の際に役立つ,重要な資料になると期待している。具体的な調査内容は以下の通りである。1GPUアーキテクチャ2CUDAによるプログラミング3CUDAツールキットの更新履歴4GPUとCPUの比較5製品比較:GPUアクセラレータ,開発キット,NVIDIA製品比較,特にGPUの詳細な仕様の世代別比較6用語集7参考文献最先端のGPUで世界最高速レベルの疑似乱数発生を目指すという研究の性格上,第一のターゲットを最新のPascalアーキテクチャにおいている。我々が従来から研究しているアーキテクチャとの比較研究から,Pascalではレジスタファイルが3倍以上,メモリも大幅に増えていることなどを確認することができた。調査結果からの予想では,これまでの疑似乱数発生プログラムに手を加えなくとも,スレッド数を増やすことで従来よりも3倍程度高速化できるのではないかと予想している。またプログラムやアルゴリズムの最適化によって更なる高速化が期待できるものと考えている。また従来の疑似乱数発生プログラムで使用していたパラメータの見直しによる堅牢性の向上を実施するとともに,NIST SP800-22による乱数テストをより高速な東北大学サイバーサイエンスセンター大規模科学計算システムで実行できるように準備を行った。ワークステーションの導入時期が平成29年5月のため,交付申請時の計画は,文献調査,アルゴリズムの最適化(パラメータの改善)などに設定した。(1)文献調査やGPUアーキテクチャの世代別比較が終了し,成果物として専門的な資料(カラー,A4版,26ページ,未公開)を作成した。現在,それを基にして研究を行っている。(2)パラメータの改善によって堅牢性が増すことが判明したため,今後のシミュレーション実験に生かすことができる。(3)これまでの計算機ではなく,東北大学サイバーサイエンスセンター大規模科学計算システムを用いて乱数テストが実施可能なように,利用手続きや環境整備を行った。今後は研究のスピードアップが期待できる。本来グラフィックス用だったGPUを数値計算に利用して,超長周期の疑似乱数系列を超高速で発生させることが本研究の目的である。これによって,個人情報を守るための堅牢かつ高速な暗号アプリケーションの開発が可能となる。2017年度に購入した当時最新のアーキテクチャを持つGPUであるNVIDIA P100を用いて目的を達成した。すなわち,これまでは倍精度浮動小数点型演算で周期10の9774乗,乱数発生速度300 Gbps(Gは10の9乗を表す)であったものを,アルゴリズムの飛躍的な改善の結果もあって,倍精度浮動小数点型演算では周期10の11052乗,乱数発生速度4.383 Tbpsと飛躍的な性能向上を達成した。また,固定小数点型演算で同様の乱数発生を行うためのアルゴリズムを開発し,固定小数点型演算で周期10の10494乗,乱数発生速度1.829 Tbps(T =は10の12乗を表す)を達成した。これは倍精度浮動小数点演算が行い難い組み込み系CPUなどを用いたシステムへの応用が期待できる。実用化の前段階として,実際にGPUを装備したスマートフォン上での実装も行い発表した(雑誌論文[3])。スレッドを増やすには,できるだけアルゴリズムをシンプルにする必要があり,スレッドを増やすことで並列度が上がり速度向上につながると予想された。スレッドを増やすために,サブ系列毎に異なる活性化関数(APLF)を用いていたのを改め,新たに摂動を用いる方法を開発した。成果は雑誌論文[1]で発表したように倍精度浮動小数点型演算を用いて行った。今後は摂動を用いる方法を固定小数点型演算に適用して,同様の改善を行う予定である。

2017年度時点で最新のGPUを用い,アルゴリズムの飛躍的な改善を行い,倍精度浮動小数点型演算では,周期の長さが10の1278乗倍,速度が約14倍という飛躍的な性能向上を達成した。また,固定小数点型演算で同様の乱数発生を行うためのアルゴリズムを開発するとともに,前段階としてGPUを装備したスマートフォン上での実装も行った。これらの成果は,個人情報を守る堅牢かつ高速な暗号アプリケーションに応用するための基礎となる。以上は期待以上の成果である。高速かつ堅牢な暗号を実現するための疑似乱数発生装置を,GPGPUを用いて実現し,スペインで開催された国際会議NOLTA 2018で論文を発表した。これまではカオスの長期予測不可能性によっていた堅牢性を,ランダム性を付加することによって大幅に向上させた。また,アルゴリズムの基本部分を見直すことにより,サイドチャンネル攻撃にも耐えうるものとした。周期については,4200個のカオス時系列を並列に動作させることで,10の22432乗という超長周期を可能とした。また,カオス時系列の個数と周期の対数との間に良い直線性があることを見出した。これによって,必要な長さの周期を持つ乱数発生器をデザインすることが可能となった。高速性に関しては,本科研費で購入した最新のGPUボードであるNVIDIA Tesla P100を用いて実現した。即ち,3584 coresで66060288個のスレッドを並列に動作させることにより,1.7785 Tbpsという世界最高レベルの超高速を実現した。本年度の研究では,固定小数点型演算方式を発展させ実装したため,浮動小数点演算をサポートしていない組み込み系デバイスやIoT機器の情報セキュリティ強化にも応用できると期待できる。近年,IoT機器の情報セキュリティ対策が叫ばれており,重要な要素技術になるものと考えられる。GPUの各アーキテクチャ毎に,倍精度浮動小数点演算と固定小数点演算の双方で疑似乱数発生実験を行い,これまでのアルゴリズムの見直しを行い,さらなる高速化と長周期化を実現する。また,GPUのCUDAコア,レジスタファイル,共有メモリ,L2キャッシュ,基本クロックなどの性能と疑似乱数発生アルゴリズムの動作速度がどう関わっているのかについて,実験結果を元にした仮説を構築する。スレッドを増やすためのアルゴリズムの改善として,摂動を用いる方法が有効であることが分かった。これまでは倍精度浮動小数点型演算を用いて行っていたが,今後はこの摂動を用いる方法を固定小数点型演算に適用することで,固定小数点演算においても飛躍的な改善を行う予定である。本乱数発生法を用いて暗号化モジュールを実装した際に予想される実装攻撃とその対策について検討し,セキュリティ上の脅威をあらかじめ低減しておく。また,周期の計算においては高い精度の整数演算が要求される。そこでJava言語のBigIntegerクラスを用いることで,最大で2の500000000乗までの周期を正確に計算できるように改善する予定である。
流通系食品廃棄物の発生抑制および再資源化システムに係わる研究

食品ロスおよび食品廃棄物は、それらの再利用や再資源化において求められる条件とは無関係に発生する。特に、食品流通で発生する食品ロスおよび食品廃棄物は、発生時期、発生形態、発生単位などにばらつきが生じる。その中で、フードバンク活動には食品ロスの発生抑制が期待されている。しかし、流通過程から発生する余剰食品と、弱者の支援に適した食品の量および構成との間には大きな隔たりがある。これは海外の先進事例でも同様で、意図的に集めた食品と組み合わせることで調整している。食品ロスの飼料化においても、それに適した品質や原料の組み合わせが要求され、その促進には誰がコスト負担をするのかという課題を解決する必要がある。本研究では低コストな保管技術である細断型ロールベーラーを介在させている事例を中心に実態調査を実施することとしている。本年度は千葉県内で発生し、細断型ロールベーラーでロールした醤油かすを、TMRセンターで受け入れている北海道中標津町の事例を分析した。そこから、このような食品廃棄物は広域流通と低コストでの保管が可能ならば、エコフィードの原材料として高い価値を保持していること、しかし、需給を接合する情報流が整っておらず安定的な流通の実現において障害となっていることが明らかになった。本年度は、これらの成果の一部を取りまとめ、日本農業市場学会大会においてセッション報告として発表した。また、新たに食品リサイクルを開始した卸売市場のケースでは、徹底した分別と廃パレット焼却熱を利用した乾燥処理により養豚向け飼料として再資源化を実現していた。このことは卸売市場における青果物系の食品廃棄物であっても、廃棄物発生量の削減と分別の徹底化により再資源化は可能であり、他の廃棄物処理と組み合わせることでその処理コストの削減を図る余地があることを示している。しかし、実際の飼料としての利用においては、実需者である畜産経営が取り巻かれている環境の変化に強く影響を受ける。熊本県内における畜産地帯の調査から、特色のある飼料を利用する畜産経営も、円高に伴う輸入飼料の高騰および素畜費の高騰により、その取り組みの継続には難しい面もある。海外における流通系食品廃棄物の実態調査については、台湾における調査は現地での地震発生により次年度に持ち越した。また、次年度に実施する計画の欧州調査は、社会情勢の変化により対象事例の変更を検討する必要があり、本年度はその予備調査を実施した。本年度の計画にあった台湾における流通系食品廃棄物の排出および再資源化の調査は、3月に実施を予定していたが、現地において2月6日における大規模地震の発生を受け、次年度に持ち越すこととした。さらに、次年度に予定していたフランスにおける調査は、同国における社会情勢の変化により対象国の変更を検討せざるを得なくなった。そこで、類似した対象について予備調査を実施した。そのため、国内事例の調査の一部は次年度以降に持ち越した。本研究は生鮮食品流通過程から排出される流通系食品廃棄物について、その発生抑制と再資源化の成立条件を明らかにすることを目的としている。28年度は、1.国内における流通系食品廃棄物の再資源化に係る調査として、北海道別海町の肥料メーカーに対してヒアリングを実施した。これまで食品リサイクルの分野では堆肥化によるリサイクルは需要の不安定性を伴うことなどから、飼料化を優先させるべきという考え方が強かった。しかし、本事例からは、堆肥化についても、堆肥としての商品力とマーケティングによって状況は大きく異なるという重要な知見を得られた。このことは、品質管理の困難性などを考慮した場合、一概に飼料化が堆肥化に優るとはいえないということを示している。2.卸売市場における流通系食品廃棄物の排出実態と再資源化について、継続性のある2事例をヒアリングした。再資源化あるいは処理システム自体は概ね円滑に運用されているものの、経常的な経費の存在に加え、システムの老朽化に伴う修繕費の増加などにより、開設者(自治体)にとって費用負担が問題になりつつある。本研究の課題とともに、今日の卸売市場制度の公共性に係る議論にとっても重要な示唆が得られた。3.海外事例における流通系食品廃棄物の排出構造、発生抑制、再資源化に係る課題として、1)台湾の地方都市の取り組み、2)フランスにおける食品廃棄物対策について実態調査した。1)については、宜蘭県を事例としたが、これまでの研究で判明していた台北市と類似したシステムを導入していた。ただし、堆肥および飼料の利用状況についてはやや異なっていた。2)フランスについては、GMSなどの排出者からの調査ができず、フードバンクに焦点を定めて、そこから食品ロス対策について調査した。ここから「食品廃棄禁止法」下の食品ロス対策について重要な知見を得られた。海外調査については、当初予定していたフランスでの調査が可能となったものの、計画していた事例からの協力を得ることが困難となり、それに伴う調査計画の変更により実施が大幅に遅延した。国内事例については、再資源化事業の失敗事例調査が困難となっており、計画の再検討が必要となっている。また、その他の再資源化事例調査についても、調査対象の変更が必要となり、日程調整の都合上、年度末に実施せざるを得なかった。これらにより、27年度から28年度に持ち越した調査に関わる研究成果を年度内に発表できていない。本研究課題は、食品流通過程から排出される流通系食品廃棄物について、その発生抑制と再資源化の成立条件を明らかにすることであった。食品廃棄物の発生の抑制について、食料廃棄禁止法が制定されたフランスでは、フードバンク組織による食品利用が食品ロス削減に大きな役割を果たしている。

しかし、食品関連事業者などから寄贈される食品の構成と、食品利用において求められる品揃えとは異なっており、フードバンク組織が意図的に揃えた食品を組み合わせることで生活困窮者を支援していた。このケースからは、確かにフードバンク活動は食品ロス削減に重要な役割を果たしうるが、本来の目的に対しては品揃え形成の面で齟齬が生じており、それを期待するのであればその調整への社会的な理解と支援が必要であると考えられる。生鮮食品の流通過程からの食品廃棄物について、青果物の場合、卸売市場での発生もみられ、再資源化や消滅処理など独自の対応をするケースもある。しかし、その発生要因は流通過程全般にあり、卸売市場にはその矛盾と処理の負担が集中している面もある。飼料利用による食品ロスの削減、食品製造副産物の利用については、わが国の飼料自給率の低さを踏まえればその推進が重要であるといえる。しかし、飼料利用は食品廃棄物のリサイクルとは異なり「食品」としての質を維持することが条件となり、食品ロスや食品製造副産物の発生の不安定性と、飼料原料としての安定供給確保をどのように調整するかが課題となる。飼料利用ではそのための費用負担に加え、品質保全の責任の所在をどこにおくかという問題もある。これについて、事例分析の対象としたTMRセンターでは低コストな保存技術の導入により、食品製造副産物の不安定性に対応しつつ、その供給元も品質保全と費用負担に協力することで飼料化を実現していた。食品ロスおよび食品廃棄物は、それらの再利用や再資源化において求められる条件とは無関係に発生する。特に、食品流通で発生する食品ロスおよび食品廃棄物は、発生時期、発生形態、発生単位などにばらつきが生じる。その中で、フードバンク活動には食品ロスの発生抑制が期待されている。しかし、流通過程から発生する余剰食品と、弱者の支援に適した食品の量および構成との間には大きな隔たりがある。これは海外の先進事例でも同様で、意図的に集めた食品と組み合わせることで調整している。食品ロスの飼料化においても、それに適した品質や原料の組み合わせが要求され、その促進には誰がコスト負担をするのかという課題を解決する必要がある。前年度より持ち越しとなった台湾調査は、本年度の前期に実施する計画としている。日本と共通性のある流通環境の同国において、いかなる排出抑制および再資源化のシステムを有しているのか、またそれを支える政策について調査および分析する。国内事例調査は前年度から持ち越した保管に細断型ロールベーラを介在させた事例、卸売市場での実施事例について実態調査を実施する。平成28年度に実施する計画であるフランスにおける流通系食品廃棄物調査は、同国の社会情勢の変化により調査対象事例の変更を検討している。新しい対象はオランダを予定しており、フランスとも共通点が多いシステムを保持しているとみられる同国を対象に、いかなるリサイクル・システムを構築することで食品ロス問題、食品廃棄物問題に対応しているのか分析する。本年度は前半に1)オランダにおける食品廃棄物対策の調査を実施、
ニュートリノ振動の研究

本研究は、KEK敷地内に前置検出器として建設された1キロトンの水チェレンコフ装置と、250km離れたスーパーカミオカンデとの間で長基線ニュートリノ振動実験を行い、1998年に発見された大気ニュートリノ振動を実験的に確認するものである。KEK陽子シンクロトロンのビーム総量として10^<20>の陽子を用いれば、ニュートリノ振動が無い場合には、スーパーカミオカンデでv_μの荷電カレント反応が約200事象得られる。ニュートリノ振動が起こっており、大気ニュートリノで示唆される35x10^<-3>eV^2が実際の振動解だとすると、v_μ->v_τ振動の場合だとv_μ荷電カレントの反応が約半分から80%近くに減る。平成11年4月より本格的なデーターの収集が開始された。平成12年6月までに2.3x10^<19>個の陽子がニュートリノ生成に用いられた。スーパーカミオカンデの有効質量内で、このビームによって起こされたニュートリノ反応が28事象観測された。ビームは約2秒に一回、100万分の一秒だけスーパーカミオカンデを横切る。その間のバックグラウンドは全く無視できる量である。KEK敷地内に設置された1キロトンの水チェレンコフ装置で測定された振動前のニュートリノ事象数から計算される振動のない場合のスーパーカミオカンデでの予想事象数は約38事象(系統的誤差10%)である。この約75%の欠損結果は、ニュートリノ振動がない場合から1.5シグマずれていることになる。大気ニュートリノ振動と矛盾しない結果が得られた。又、1キロトン水チェレンコフ装置にはすでに数万に及ぶニュートリノ事象が集積されている。これにより中性カレントと荷電カレントの比など、ニュートリノ反応の断面積の詳しい解析が行われ、現在ほぼ20%精度で理解が得られた。この結果は、スーパーカミオカンデでの大気ニュートリノの解析にとっても重要なことである。本研究の目的は、スーパーカミオカンデによって発見された、ニュートリノ振動を確認することである。このため、KEK敷地内に前置検出器として1キロトンの水チェレンコフ装置を建設し、250km離れたスパーカミオカンデとの間で長基線ニュートリノ振動実験を行う。陽子のビーム総量として10^<20>の陽子を用いれば、ニュートリノ振動が無い場合には、スーパー力ミオカンデでv_μの荷電カレント反応が約400事象得られる。ニュートリノ振動が起こっており、大気ニュートリノで示唆される3x10^<-3>eV^2が実際の振動解だとすると、v_μ->v_r振動の場合だとv_μ荷電カレントの反応が約半分に減る。これにより大気ニュートリノ振動を確定し、振動のモードを決定できる。今年度は、ニュートリノビームが完成し、KEK敷地内に前置測定器として、1キロトンの水チェレンコフ装置が完成した。ビームスピル内の多重事象を識別する工夫が必要でありこのため、トランジェントデジタイザノ導入を行なった。このためのデーター収集ソフトウエアの開発をした。KEKと神岡間は専用回線を用いて通信を行うが、KEKで取られたデーターの転送だけでなく、250km離れた2つの測定器の同期信号もやり取りしなくてはならない。この同期は、実験にとって本質的である。このためのプログラム開発を行なった。そして、3月より日本で初めての人工ニュートリノを使った実験が始ま3た。本格的結果は来年度から得られる。

これにより中性カレントと荷電カレントの比など、ニュートリノ反応の断面積の詳しい解析が行われ、現在ほぼ20%精度で理解が得られた。この結果は、スーパーカミオカンデでの大気ニュートリノの解析にとっても重要なことである。本研究は、KEK敷地内に前置検出器として建設された1キロトンの水チェレンコフ装置と、250km離れたスーパーカミオカンデとの間で長基線ニュートリノ振動実験を行い、1998年に発見された大気ニュートリノ振動を実験的に確認するものである。KEK陽子シンクロトロンのビーム総量として10^<20>の陽子を用いれば、ニュートリノ振動が無い場合には、スーパーカミオカンデでVμの荷電カレント反応が約200事象得られる。ニュートリノ振動が起こっており、大気ニュートリノで示唆される35 x10^<-3>eV^2が実際の振動解だとすると、Vμ→Vτ振動の場合だとVμ荷電カレントの反応が約半分近くに減る。平成11年4月より本格的なデータ-の収集が開始された。平成11年6月と11月、12月に収集されたデーターからスーパーカミオカンデの有効質量内で、ビームによって起こされたニュートリノ反応が5事象観測された。ビームは約2秒に一回、100万分の一秒だけスーパーカミオカンデを横切る。その間のバックグラウンドは全く無視できる量である。KEK敷地内に設置された1キロトンの水チェレンコフ装置で測定された振動前のニュートリノ事象数から計算される振動のない場合のスーパーカミオカンデでの予想事象数は約12事象である。今後のデータ収集によるニュートリノ振動が大いに期待される。又、1キロトン水チェレンコフ装置にはすでに数万に及ぶニュートリノ事象が集積されている。これにより現在、中性カレントと荷電カレントの比など、ニュートリノ反応の断面積の詳しい解析が行われている。これらは、スーパーカミオカンデでの大気ニュートリノの解析にとっても重要なことである。KEK陽子シンクロトロンのビーム総量として10^<20>の陽子を用いれば、ニュートリノ振動が無い場合には、スーパーカミオカンデでv_μの荷電カレント反応が約200事象得られる。ニュートリノ振動が起こっており、大気ニュートリノで示唆される35x10^<-3>eV^2が実際の振動解だとすると、v_μ→v_τ振動の場合だとv_μ荷電カレントの反応が約半分から80%近くに減る。平成11年4月より本格的なデーターの収集が開始された。平成12年6月までに2.3x10^<19>個の陽子がニュートリノ生成に用いられた。スーパーカミオカンデの有効質量内で、このビームによって起こされたニュートリノ反応が28事象観測された。KEK敷地内に設置された1キロトンの水チェレンコフ装置で測定された振動前のニュートリノ事象数から計算される振動のない場合のスーパーカミオカンデでの予想事象数は約38事象(系統的誤差10%)である。この約75%の欠損結果は、ニュートリノ振動がない場合から1.5シグマずれていることになる。大気ニュートリノ振動と矛盾しない結果が得られた。
非線形楕円型方程式の解析的理論

プラト一問題の自然な拡張として,与えられたジョルダン曲線を張る,平均曲率一定な曲面の方程式がある.これに対する解の存在,特にラ-ジ解と呼ばれる不安定な解の存在証明でStruweにより用いられた,単位円板の等角写像に対する正規化条件について,ある結果を得ることができた.この種の条件としては,三点条件が知られているが,ある理由によりうまく働かないことが分かっている.Struweの用いた条件は,単位円板の等角写像のなすリ-群を考え,その接空間を用いて与えられる.この条件を,境界条件の自由度から定まる,ある周期関数fを境界条件とする,単位円板でのDirichlet問題の解Fに対する条件で表すことができた.FおよびFの偏導関数が,単位円板内のある点で満たすべき条件として,正規化する等角写像のパラメ-タを完全に決定することができる。この点で,もとの条件より具体性があり,これからの発展が期待できると思われる.また,この条件を満たす単位円板内の点の存在,一意性そのものも,古典的な2次元Dirichlet問題に,新たな問題を与えるもであり,微分方程式の立場から興味ある問題であると思われる.この条件を解析することは,平均曲率一定の曲面の問題からは離れるが,今後の考えるべき問題に加えていきたい.プラト一問題の自然な拡張として,与えられたジョルダン曲線を張る,平均曲率一定な曲面の方程式がある.これに対する解の存在,特にラ-ジ解と呼ばれる不安定な解の存在証明でStruweにより用いられた,単位円板の等角写像に対する正規化条件について,ある結果を得ることができた.この種の条件としては,三点条件が知られているが,ある理由によりうまく働かないことが分かっている.Struweの用いた条件は,単位円板の等角写像のなすリ-群を考え,その接空間を用いて与えられる.この条件を,境界条件の自由度から定まる,ある周期関数fを境界条件とする,単位円板でのDirichlet問題の解Fに対する条件で表すことができた.FおよびFの偏導関数が,単位円板内のある点で満たすべき条件として,正規化する等角写像のパラメ-タを完全に決定することができる。この点で,もとの条件より具体性があり,これからの発展が期待できると思われる.また,この条件を満たす単位円板内の点の存在,一意性そのものも,古典的な2次元Dirichlet問題に,新たな問題を与えるもであり,微分方程式の立場から興味ある問題であると思われる.この条件を解析することは,平均曲率一定の曲面の問題からは離れるが,今後の考えるべき問題に加えていきたい.
ビオチンの新規機能－性ホルモン産生促進作用－の機構解析

ビオチンは哺乳類において4種のカルボキシラーゼの補酵素として働き、糖質、脂質、アミノ酸代謝と密接に関連している。一方、我々はビオチンが黄体形成ホルモン非依存的にテストステロン産生を上昇させることを発見した。本研究では、細胞内のサイクリックヌクレオチド量を調節する酵素群に焦点を当て、ビオチンのこの新しい作用を解析した。精巣由来腫瘍細胞をビオチンで処理すると、テストステロン産生量が上昇したが、アデニル酸シクラーゼに対する阻害剤の処理によって、ビオチンの効果は消失した。このことから、ビオチンによるテストステロン産生上昇はアデニル酸シクラーゼの活性化によると推定された。ビオチンは、カルボキシラーゼの補酵素として働き、糖質、脂質、アミノ酸代謝に関与している。我々は、ビオチンがcAMP経路を介してテストステロン産生を上昇させることを見出した。従来、ビオチンは、グアニル酸シクラーゼを活性化させcGMP量を増加させると考えられてきたが、我々の新知見と考え合わせると、サイクリックヌクレオチドホスホジエステラーゼの阻害が鍵であると考えられた。このことは、これまでに報告のないビオチンの新しい作用であり、この作用機構を明確にすることにより、これまで作用機序が不明であった一部のビオチンの作用の解明につなげることができる。本研究では、精巣ライディッヒ細胞様細胞(I-10)を用いて、テストステロン産生を指標として、解析を行った。I-10細胞からRNAを調製し、種々のアデニル酸シクラーゼ、ホスホジエステラーゼmRNA量を定量RT-PCR法で測定した。マウス脳、および肝臓と比較して、I-10細胞で優位に発現しているアデニル酸シクラーゼ、ホスホジエステラーゼを同定することができた。I-10細胞を用いて、ビオチンの構造類縁体によるステロイド産生上昇について解析したところ、側鎖類縁体(αーリポ酸)によっては効果が見られなかったが、デスチオビオチンによってテストステロン産生が上昇した。このことから、ビオチンによるcAMPの上昇は、デスチオビオチンとビオチンのもつ共通の構造に由来することが明らかになった。ビオチンがcAMP-プロテインキナーゼA経路を介してテストステロン産生を上昇させることを見出した。従来、ビオチンは、グアニル酸シクラーゼを活性化させ細胞内のcGMP量を増加させ、インスリンシグナルの増強や血圧低下作用を示すことが明らかにされている。我々の新知見と合わせて考えると、サイクリックヌクレオチドホスホジエステラーゼ(PDE)の阻害が鍵であると考えられた。本研究は、ビオチンによるテストステロン産生上昇がPDE阻害を介するかどうかについて解析した。マウス精巣ライディッヒ細胞様癌細胞(I-10)をビオチンで処理すると、濃度依存的、処理時間依存的にテストステロン産生量が上昇するが、このテストステロン産生を指標として解析を行った。マウス肝臓に比べI-10細胞で比較的発現量の高いアデニル酸シクラーゼ、ホスホジエステラーゼを昨年度までに同定したが、これらに対するsiRNAを細胞へ導入し、ビオチンによるテストステロン産生に及ぼす影響を解析したところ、アデニル酸シクラーゼの発現量低下によって、テストステロン産生上昇が抑制された。一方、ホスホジエステラーゼの低下によっては、ビオチンの効果は変化しなかった。これらのことから、ビオチンによるテストステロン産生上昇は、アデニル酸シクラーゼの活性化によることが明らかになった。栄養化学使用している細胞内で発現しているアデニル酸シクラーゼ、ホスホジエステラーゼを同定でき、それぞれを阻害するsiRNAを設計できた。アデニル酸シクラーゼ、ホスホジエステラーゼをノックダウンし、ビオチンと関連のある酵素を同定する。一部のsiRNAの設計に時間を要し、この部分の発注が本年度できなかった。siRNAの設計ができているので、これの購入に当てる。
ポリペプチドとヒドリドクラスターがつくる不斉反応場における光学活性アミノ酸合成

アミノ酸合成は化学・生化学の分野における重要な研究分野の一つである。本研究では、ポリペプチドとヒドリドクラスターがつくる不斉反応場を利用した光学活性アミノ酸合成法の開発を行った。水溶性ヒドリドクラスターの合成シントンとなる新規水溶性ヒドリド錯体、アクア錯体、塩素錯体の合成を行った。自然界では水素源としてNADHを用いるが、我々は水溶性遷移金属ヒドリドクラスターを水素源として用いた。しかし、これまでの研究では、まだ光学活性なアミノ酸の合成には成功していない。これまでの研究で培ってきた水溶性遷移金属ヒドリド触媒合成のノウハウを基に、ポリペプチドとヒドリドクラスターがつくる不斉反応場を利用した光学活性アミノ酸合成法の開発を試みた。水溶性ヒドリドクラスターは水溶性アクア錯体から合成した。ターピリジンの4位に水酸基を導入した配位子terpy-OHをMCl_3・3H_20(M=Rh,Ir)とエタノール中で還流し、水に可溶なトリクロロ錯体[MCl_3(terpy-OH)](1)を得た。錯体1の構造はX線解析、NMR、エレクトロスプレーイオン化質量分析法(ESI-MS)により決定した。錯体1は6配位八1面体型構造を持つ。水酸基の代わりにトリエチレングリコールを導入した配位子(terpy-3EG)を用いエタノール中で環流し、新規水溶性マンタ型錯体[MCl_3(terpy-3EG)](2)を合成した。錯体2の構造はX線解析、NMR、ESI-MSにより決定した。また、ターピリジンの代わりに、ビスピラゾリルメタンおよびトリスピラゾリルメタンを用いた水溶性ロジウム・イリジウム錯体も合成も行い、その構造はX線解析、NMR、ESI-MSにより決定した。自然界で行われているグルタミン酸合成に非常に似た「アンモニアをアミノ源とする水中でのケト酸の還元的アミノ化反応による触媒的なアミノ酸合成法の開発」を我々はこれまで行ってきた。今回、これまでの研究で培ってきた水溶性遷移金属ヒドリド触媒合成のノウハウを基に、ポリペプチドとヒドリドクラスターがつくる木斉反応場を利用した光学活性アミノ酸合成法の開発を試みた。ターピリジンの4位に水酸基を導入した配位子terpy-OHをMCl_3・3H_2O(M=Rh, Ir)とエタノール中で還流し、水に可溶なトリクロロ錯体[MCl_3(terpy-OH)](1)を得た。錯体1の構造はX線解析、MR、エレクトロスプレーイオン化質量分析法(ESI-MS)により決定した。錯体1は6配位八面体型構造を持つ。
ポジティブ感情をもたらす住環境デザインと暮らし方による温暖化対策

本研究では視覚・聴覚要因等を活用した暮らし方が総合的快適感を向上させ,省エネルギー効果をもたらすことについて,新たな仮説を導入して深化させることを目的としている。2017年度は学生(下宿生,実家生)を対象として,住まいでの意識・行動,価値観,暖冷房の仕方等の項目について,アンケート調査を行った。アンケートは調査依頼書を420部配布し,インターネットを利用して264件の回答を回収した(回収率62.9%)。さらに,追加で20-39歳,40-59歳,60-79歳の年齢別の対象者へのWEBアンケート調査をおこなった。現在分析中である。被験者実験に関しては,当初の予定は完了しているが,発展的な追加実験を行った。実験期間は2018年2月20日3月9日であり,被験者は健康な大学生24人であった。室温条件は23°Cと18°C(ともに50%RH)の2条件,室内の色彩は暖色と寒色の2条件,および2段階の感情状態を教示によってコントロールした。評価指標は,感情評価尺度(7段階9項目),環境評価尺度(7段階10項目)の申告および皮膚温の測定を行った。現在分析中である。モニター調査は, 8戸の住宅,および居住者24名とし, 10月から開始している。ヒアリング調査および温湿度実測調査は2018年3月16日から3月24日に行った。温湿度実測調査は小型温湿度データロガーを使用し,室温(FL+100mm, FL+1000mm, FL+1800mm),外気温,室内湿度,外気湿度を測定している。研究成果の一部は,2017年度の日本建築学会大会(広島)および人間・環境学会(大阪)でも発表を行った。さらに,2018年度の日本建築学会大会(仙台)および人間・環境学会(東京)でも発表を行う予定である。被験者実験,アンケート調査は,追加実験,調査を行っており,当初計画を上回る成果をあげつつある。WEBアンケート調査に関しては,「ものと事柄」の分析および「能動的行動」の分析を完了した。住宅調査のうち,町家型住宅と現代型住宅の事例調査および地域でのアンケート調査は完了して分析もほぼ完了している。さらに単身者住宅を追加の対象として調査を完了している。省エネルギーにつながると考えられる暮らし方を実践してもらうモニター調査が,当初計画よりも遅れており,実施が昨年の10月になった。以上を総合すると,少し遅れている,と評価できる。モニター調査を予定通り遂行し,データの分析,論文投稿,報告書作成を行う予定である。文献レビューに関しては,ポジティブ感情に関する心理学の文献,温熱環境評価の文献の収集,整理等を進めた。インタビュー調査に関しては,京都市内の町家型住宅11件,現代型住宅6軒,単身者住宅14軒を対象としたインタビュー,温湿度測定,エネルギー消費量調査を夏期,冬期について完了した。エネルギー消費量は電気・ガスの検針票から使用量を読み取り,検針票がない場合は使用料金から使用量を換算した。現代型住宅は,町家型住宅と敷地状況と住宅規模が類似しているものを選定した。現代型住宅の居住者は,遮音性や気密性の高い空間に対し,肯定的な評価をする傾向にあり,町家型住宅の居住者は,否定的な評価で嫌悪感が大きい傾向があった。この内容の一部は,2015年度人間-生活環境系シンポジウムにおいて2件の発表を行い,また,2016年度の日本建築学会大会(福岡)で3件,また人間・環境学会(東京)でも1件の発表を行う予定である。被験者実験については,感情状態によって,温冷感・寒暑の印象・涼暖の印象などと主観評価と温度条件との関係に視覚要因の提示が与える影響が異なるか否かを明らかにする目的で,2015年9月(夏期),2016年3月(冬期)の実験を完了した。設定温度は,夏期は33°C条件のみ,冬期は17°C,23°Cの2条件とした。この内容の一部は,日本建築学会大会(福岡)で発表予定である。文献調査,被験者実験は,ほぼ予定通りに進んでいる。アンケート調査に関しては,過去に行った関連調査の分析を進めることと,住宅調査のインタビュー調査から,得られた知見を元にして,WEB調査の質問項目を作成するため,実際の調査を少し遅らせることにした。一方,住宅調査に関しては,町家型住宅と現代型住宅については,予定通り進展しており,さらに単身者住宅を追加の対象として調査を完了しており,計画よりも大幅に進んでいる。以上を総合すると,おおむね順調に進んでいると評価できる。インタビュー調査に関しては,単身者住宅20軒を対象としたインタビュー,温湿度測定,エネルギー消費量調査を夏期,冬期について完了した。今回は,食事や運動などを含めた健康に関する質問も増やした。環境配慮との関連性を考察している。

被験者実験については,感情状態によって,温冷感・寒暑の印象・涼暖の印象などと主観評価と温度条件との関係に視覚要因の提示が与える影響が異なるか否かを明らかにする目的で,2016年9月(夏期)の実験を行った。設定温度は,33°Cと27°Cの2条件,被験者(着衣量0.4clo)に視覚・聴覚要因を伴う景観を呈示し,評定用紙に記入を求めた。景観は海・森林・道路・市街地・風鈴の5つの視覚要因をそれぞれ静止画[V]・静止画+環境音[V+A]・動画(環境音あり)[M]の3つの方法で呈示したものに、基準状態[CC]呈示時を含めた計16種類とした。今回は,感情の誘導を行うのではなく,各視覚刺激の評価において感情状態を測定して,感情状態との関係を考察した。その結果,ポジティブ感情にある群はあ,そうでない群よりも,景観提示の影響をより顕著に受けることが認められた。研究成果の一部は,2016年度の国際心理学会議(横浜),日本建築学会大会(福岡),また2017年度の人間・環境学会(大阪)でも1件の発表を行った。さらに,2017年度の日本建築学会大会(広島)でも発表を行う予定である。文献調査,被験者実験は,ほぼ予定通りに進んでいる。また,WEBアンケート調査に関しては,「ものと事柄」の分析は進んだが,「能動的行動」は分析中である。住宅の調査に関しては,計画以上に進んでいる。住宅調査のインタビュー調査やWEB調査,被験者実験からえられた知見を基礎として,省エネルギーにつながると考えられる暮らし方を提案して実践してもらうモニター調査が,当初計画よりも遅れている。一方,住宅調査のうち,町家型住宅と現代型住宅の事例調査は完了しており,現在町家のさらに単身者住宅を追加の対象として調査を完了しており,計画よりも大幅に進んでいる。本研究では視覚・聴覚要因等を活用した暮らし方が総合的快適感を向上させ,省エネルギー効果をもたらすことについて,新たな仮説を導入して深化させることを目的としている。2017年度は学生(下宿生,実家生)を対象として,住まいでの意識・行動,価値観,暖冷房の仕方等の項目について,アンケート調査を行った。アンケートは調査依頼書を420部配布し,インターネットを利用して264件の回答を回収した(回収率62.9%)。さらに,追加で20-39歳,40-59歳,60-79歳の年齢別の対象者へのWEBアンケート調査をおこなった。現在分析中である。被験者実験に関しては,当初の予定は完了しているが,発展的な追加実験を行った。実験期間は2018年2月20日3月9日であり,被験者は健康な大学生24人であった。室温条件は23°Cと18°C(ともに50%RH)の2条件,室内の色彩は暖色と寒色の2条件,および2段階の感情状態を教示によってコントロールした。評価指標は,感情評価尺度(7段階9項目),環境評価尺度(7段階10項目)の申告および皮膚温の測定を行った。現在分析中である。モニター調査は, 8戸の住宅,および居住者24名とし, 10月から開始している。ヒアリング調査および温湿度実測調査は2018年3月16日から3月24日に行った。温湿度実測調査は小型温湿度データロガーを使用し,室温(FL+100mm, FL+1000mm, FL+1800mm),外気温,室内湿度,外気湿度を測定している。研究成果の一部は,2017年度の日本建築学会大会(広島)および人間・環境学会(大阪)でも発表を行った。
補欠分子族が異なるアミン類の酸化的脱アミノ酸素の種の多様性と機能的相関の解析

特筆される研究成果は全研究期間を通して懸案であったPseudomonas putida IFO15366のアミン脱水素酵素のX線結晶構造解析が終了したことである。三種類の異なるサブユニットから構成されるキノヘモプロテインで、最小のサブユニットに活性中心が存在していることが、これまでの研究で明らかになっていた。X線結晶構造解析の結果、3つのアスパラギン酸またはグルタミン酸とシステインとの架橋結合が活性中心のシステイニルートリプトフィルキノンをとり囲む形の、きわめて新規なキノン補欠分子族であることとが判明し、J.Biol.Chem.の近刊に発表したことである。これによって、アミン類の脱アミノ反応における補欠分子族は、TPQ, TTQに、新たにCTQが加えられることとなり、従来のPQQ, LTQとともにキノプロティンの構造、反応、種間の相違などを解明する手掛りが与えられた。キノプロテインのうちで、ヘムを含む酵素とヘムを含まない酵素の種間での違いや、反応機構にも大きな手掛かりを与えることとなった。さらに、未知なキノヘモプロテインと推定されるCitrobacter freundiiのポリアミン脱水素酵素、Nocardioides simplexのヒスタミン脱水素酵素を単離・精製して、結晶解析を進めることができるところまで研究が進展した。チェコパラツキー大学の海外共同研究者たちは、植物のサイトキニン酸化酵素とアミノアルデヒド脱水素酵素を初めて単離・精製して、それらの特徴づけを行なって、新規な知見を集積することができた。これらの研究はキノン補欠分子族の形成機構へ研究の重点を移動させて、今後の新たな展開を促すことになる。アミン酸化酵素関係:Aspergillus niger及びArthrobacter globiformisのアミン酵素は一酸化炭素と反応して、新規な複合体を形成した。それらの分光学的性質を吸収スペクトル、EPRスペクトル、FT-IRスペクトル、およびラマン共鳴スペクトルによって解析した。酵素反応中に形成される1価銅イオンの存在の証明が別の方法で実証して、学会誌に掲載された(Biochemistry,38,14256-14263(1999))。Aspergillusnigerのアミン酵素の局在性について、酵素の抗体を作成して電子顕微鏡による金コロイドの取り込みで観察する方法を用いて研究を続けた結果、酵素はAsperigillus nigerの細胞外表層に形成される結果が得られた。酵素反応が細胞の外側で起きていることを、反応で生成される過酸化水素を塩化セリウムと反応させてセリウム過水素化物として補足する方法を用いて、エネルギー分散X線マイクロアナライザーによって確認した。これらの結果はArch.Microbiologyに投稿受理され、近く刊行の予定である。Pseudomonas putidaのアミン脱水素酵素は互いに異なる3種類のサブユニット、60k、40k、及び20kから構成されていることを既に報告した。この研究をさらに推進して、最小のサブユニットに存在するカルボニルコファクター構造を明らかにするために、アミノ酸配列を調べた。その結果、同定不能なアミノ酸が2ヶ所に検出され、トリプトファン-トリプトフィルキノン(TTQ)相当の構造をとっていることが示された。上記の結果を取り纒めてEur.J.Biochem.に投稿したところ受理され、3-4か月後には刊行されることとなった。1、糸状菌Aspergillusnigerのアミン酸化酵素の細胞内分布を調べるために金コロイド抗体を調製して、電子顕微鏡観察に応用した。その結果、アミン酸化酵素は細胞の限定された部位で生成されることが判明した。2、Pseudomonas putidaのアミン脱水素酵素のX線結晶構造解析用に酵素を結晶化して、重元素置換して構造解析ができるようになった。その結果、3つの異なるサブユニットのうち最小の20kDaサブユニットに新規なキノン補欠分子族が存在することが見えるようになってきた。次年度中には全貌を捉えることができる見通しとなった。

3、アミン酸化酵素による反応生成物、アミノアルデヒド、の酸化系の最初に関係する酵素、アミノアルデヒド脱水素酵素を単一に精製して、酵素の性質を調査した。4、プトレッシンやジアミノプロパンなど脂肪族ジアミン類を酸化できる植物のアミン酸化酵素を単一に精製して、酵素の諸書性質を調査した。5、ポリアミン酸化酵素のX線結晶解析を目指した研究も進展して、次年度には具体的な結果が期待できるところまで来た。6、Pseudomonas putidaのアミン脱水素酵素反応において、キノン活性中心で発生した電子は酵素内のチトクロムCに受容されたのち、アズリンに媒介されて、末端酸化酵素に伝達されることが証明された。そこで、アミン脱水素酵素とアズリンの複合体を作成し、これを結晶化することを試みた結果、アミン脱水素酵素とアズリンが1:1の等モル含まれると考えられる結晶が得られた。次年度にはX線結晶構造解析にかけられるようになるものと期待される。特筆される研究成果は全研究期間を通して懸案であったPseudomonas putida IFO15366のアミン脱水素酵素のX線結晶構造解析が終了したことである。三種類の異なるサブユニットから構成されるキノヘモプロテインで、最小のサブユニットに活性中心が存在していることが、これまでの研究で明らかになっていた。X線結晶構造解析の結果、3つのアスパラギン酸またはグルタミン酸とシステインとの架橋結合が活性中心のシステイニルートリプトフィルキノンをとり囲む形の、きわめて新規なキノン補欠分子族であることが判明し、J. Biol. Chem.の近刊に発表したことである。これによって、アミン類の脱アミノ反応における補欠分子族は、TPQ, TTQに、新たにCTQが加えられることとなり、従来のPQQ, LTQとともにキノプロテインの構造、反応、種間の相違などを解明する手掛りが与えられた。キノプロテインのうちで、ヘムを含む酵素とヘムを含まない酵素の種間での違いや、反応機構にも大きな手掛かりを与えることとなった。さらに、未知なキノヘモプロテインと推定されるCitrobacter freundiiのポリアミン脱水素酵素、Nocardioides simplexのヒスタミン脱水素酵素を単離・精製して、結晶解析を進めることができるところまで研究が進展した。チェコパラツキー大学の海外共同研究者たちは、植物のサイトキニン酸化酵素とアミノアルデヒト脱水素酵素を初めて単離・精製して、それらの特徴づけを行なって、新規な知見を集積することができた。これらの研究はキノン補欠分子族の形成機構へ研究の重点を移動させて、今後の新たな展開を促すことになる。