hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カーボンナノチューブによるワインドアップ式機械的エネルギーの貯蔵研究

エネルギー貯蔵,輸送,携帯性の問題解決のため,高強度・高弾性で軽量なカーボンナノチューブ(CNT)のワインドアップ式機械的エネルギーの貯蔵に着目した。本研究の目的は,CNTを捻じることで蓄えられる重量エネルギー密度を実験的に求めることである。試料を捻った時に生じる引張力とトルクを測定し,貯蔵重量エネルギー密度を計算するシステムを構築した。貯蔵重量エネルギー密度は,カーボンファイバーで0.052 MJ/kg,酸化グラフェンで3.8×10-4 MJ/kgを得た。さらに,CNT紡績糸では,直径11 umのもので最大0.61 MJ/kgを示し,リチウムイオン電池にほぼ匹敵する。本研究の目的は,カーボンナノチューブ(CNT)を捻じることで,どれくらいの重量エネルギー密度(MJ/kg)が貯蔵できるかを実験的に求めることである。本目的達成のため,(1)ひも状の捻じり試験用ナノカーボン試料を作製し,(2)引張力とトルクを高い精度と再現性で測定可能な装置を構築し,(3)捻じり角と引っ張り力およびトルクの関係から,貯蔵された重量エネルギー密度を計算することが必要となる。平成25年度は(2)の測定装置の構築を完了させ(1)(3)については,CNTのモデル物質としてカーボンファイバー(CF)およびバルク体としてハンドリングの容易な酸化グラフェン(GO)試料を試作し測定を行った。卓上引張試験機をもとに,試料上部にフォースゲージ,下部に特殊な治具を製作しデジタルトルクメータを取り付けた。試料つかみ部には三点チャックを採用し,測定中に試料の捻じりが戻らないように回転部分にはラチェットを取り付けた。測定試料には,CFおよびGO試料を用いた。試料を捻った回数とその時に生じるトルクおよび引張力を測定し,試料の捻じり角度と重量エネルギー密度の関係を得た。その結果,CF試料では貯えられる重量エネルギー密度は最大で1.1×10-6 rad/Aの捻り角のとき0.052 MJ/kg,GO試料では最大で3.2×10-8 rad/Aの捻り角のとき3.8×10-4 MJ/kgを得た。これらの値はCNTのシミュレーション結果(8 MJ/kg)より大幅に低い値であったが,捻り材料としてナノカーボンを用いて実験結果を得ることが出来たことは極めて重要である。また,エネルギー再生効率は,材料が塑性変形を起こさない限り80%を超えた。今後はより大きな捻じり角度まで測定可能と考えられる配向した単層CNTやCNT撚糸試料を用いて,重量エネルギー密度を測定する予定である。エネルギーの貯蔵,輸送および携帯性に関する問題解決のため,高強度・高弾性かつ軽量という特徴を持つカーボンナノチューブ(CNT)によるワインドアップ(ねじ巻き)式の機械的エネルギーの貯蔵に着目した。シミュレーション結果によれば,捻ることでリチウムイオン電池(0.72 MJ/kg)の10倍以上の重量エネルギー密度をCNTに貯蔵できる。本研究の目的は,CNTを捻じることで貯蔵できる重量エネルギー密度を実験的に求めることである。平成25年度の研究では,試料を捻った時に生じる引張力とトルクを測定し,貯蔵重量エネルギー密度を計算するシステムを構築した。モデル物質として用いたカーボンファイバーでは0.052 MJ/kg,ナノカーボンの一種である酸化グラフェンでは3.8×10-4 MJ/kgを得た。ナノカーボンに貯蔵できる重量エネルギー密度を実験的に得た初めての結果である。平成26年度の研究では,測定試料として多層CNTから成るCNT紡績糸(株式会社Planet製)を用いた。様々な直径・本数のCNT紡績糸試料,さらにグルーまたは界面活性剤により強化した試料について,捻った回数とその時に生じるトルクおよび引張力を測定し,重量エネルギー密度を算出した。その結果,直径の細い11 umのCNT紡績糸4本を束ねた試料が最大の貯蔵重量エネルギー密度0.6 MJ/kgを示した。これはリチウムイオン電池にほぼ匹敵する。この時トルクのエネルギーの寄与が約99%であり,トルクを生じる試料の作製が不可欠である。強度のある太い直径のCNT紡績糸を使ってもこの値を超えることはなかった。直径が太くなると,径外側のひずみも大きくなり紡績糸が切れてしまうためである。グルーや界面活性剤により,貯蔵重量エネルギー密度に改善が認められた。以上の結果から,細いCNT紡績糸を束にし,強化剤を選択すれば大きな重量エネルギー密度を貯蔵でき,CNTは機械的エネルギーの貯蔵材料として有望である。炭素材料物理化学界面化学磁性材料本研究の目的は,ナノカーボン(特にカーボンナノチューブ;CNT)に貯蔵できる機械的な重量エネルギー密度を実験的に求め,ナノカーボンをワインドアップ式機械的エネルギー貯蔵材料として応用展開するための基礎を確立することである。平成25年度の計画として,(1)ひも・糸状の捻り試験用CNT試料の作製(2)トルクおよび引張力の測定装置の構築

(3)CNTに貯蔵できる重量エネルギー密度およびエネルギー再生利用効率を明らかにすることを掲げた。このうち(2)の測定装置の構築は,オリジナルの治具作製や三点チャック・ラチェットを組み上げることで既に完了し,測定を随時行える状態になった。さらに,捻じり試験中の試料の温度変化を観察するための赤外線カメラも設置済みである。(1)(3)の測定試料作製および実際の測定については,カーボンファイバーおよびバルク体としてハンドリングが容易で強度を有する酸化グラフェンから捻じり測定試料を作製し,試料の捻じり角度と蓄えられる重量エネルギー密度の関係を得ることに成功している。ナノカーボンを用いて捻り試験を行い,貯蔵できる重量エネルギー密度を得ることが出来たことは,平成25年度研究における大きな進展である。今後さらに大きな捻じり角度まで測定可能なCNT試料を作製する必要があるが,平成25年度の研究計画はおおむね順調に進展していると言える。平成25年度の研究では,酸化グラフェンを用いて,ナノカーボン材料に貯蔵できる機械的な重量エネルギー密度を実験的に求め,その再生利用効率を求めることに成功した。しかし得られた重量エネルギー密度は,シミュレーション結果やリチウムイオン電池の値を超えることはできなかった。これはナノカーボン試料をバルク体として扱った際の試料の脆さによるものであった。このことを改善するため,今後長尺カーボンナノチューブや高配向カーボンナノチューブアレイからカーボンナノチューブ撚糸試料を作製し,より大きな捻じり角度までトルクおよび引張力を測定し,重量エネルギー密度を求めていく。さらに,当初の平成26年度の計画通り,カーボンナノチューブのナノ構造の違い(1)カーボンナノチューブ壁の枚数(単層,二層,または多層)(2)Raman散乱のG/D比で定量化されるグラファイト化度(3)金属触媒やアモルファスカーボンなどの純度の影響(4)表面官能基の存在等によって,貯蔵できる重量エネルギー密度とエネルギー再生効率がどのように変化するかを解明する。さらに,測定中の試料温度の変化を赤外線サーモグラフィーにより,試験後の試料の変形をRaman散乱や電子顕微鏡観察により明らかにしていく。平成25年度に必要な実験設備やカーボン材料・実験試薬を購入した結果,\22,696が残金となった。この金額は平成26年度予算と合算しカーボンナノチューブ類等を購入したほうが有効に使用できると判断したため次年度使用額が生じた。平成26年度予算の主な使用目的は,実験試料であるカーボンナノチューブ類および実験器具の購入と旅費である。次年度使用額は主にカーボンナノチューブ類の購入資金として使用する予定である。
敗血症をはじめとする重症患者に対する免疫制御血液浄化システムの開発

我々は過剰な活性化好中球を除去する免疫制御血液浄化システム(IMBPS:immunomodulating blood purification system)の構築に取り組んでいる。昨年度は(1)敗血症モデルの確立、(2)免疫制御血液浄化システム施行中の血液流量の違いによる血球吸着能の変化、(3)免疫制御血液浄化システム施行中のサイトカインの評価の検討を行った。IMBPS成立のためには、新たに動員される好中球が活性化されていないことが重要である。本年度は、生体ブタを用いて、LPS投与時の好中球の動向について検討した。今回のブタ敗血症モデルは、LPSを前日に筋注し当日麻酔下で静脈投与を行った。LPS投与により白血球数・好中球数は減少したのち、増加した。好中球の減少はLPSによる末梢への遊走、その後の好中球の増加は末梢プールからの動員と考えられる。フローサイトメトリーによって、顆粒球の貪食能と接着能を測定した。過去の報告と同様、LPS刺激により好中球の貪食能、接着能の活性が増加した。白血球数・好中球数と貪食能・接着能の経時的な推移は逆相関を示した。これは新たに動員された好中球の活性が低かったためと考えられる。以上より、活性化好中球が消費された後、新たに動員される好中球は活性化されていない可能性が示唆された。敗血症など活性化顆粒球が深く関わる病態に対する新しい治療法として、我々は顆粒球除去カラムであるアダカラムとサイトカイン吸着hemofilterであるAN69STを組み合わせた免疫制御血液浄化システムの開発を進めている。アダカラムによる活性化顆粒球の吸着は、補体やMac-1レセプターを介するため、サイトカインの産生が懸念され、ex vivoの研究でも確認されている。本研究では、(1)敗血症モデルの確立、(2)免疫制御血液浄化システム施行中の血液流量の違いによる血球吸着能の変化、(3)免疫制御血液浄化システム施行中のサイトカインの評価の検討を行った。まず(1)として、Actinobacilluspleuropneumoniaeを麻酔下のブタに気管投与する計画を立てた。数頭行ったが、モデルの確立まで至らなかった。そこで、Lipopolysaccharide(LPS)を静脈投与する敗血症モデルに変更した。その結果、サイトカインの上昇・バイタル変化・エンドトキシン濃度が上昇した。これらの結果より、LPSによるブタ敗血症モデルの確立ができた。(2)では、異なる血液流量(Qb)で、好中球の除去効率が最大化するQbを検討した。結果は、好中球の吸着率はQb増加で低下し、クリアランスはQbが60ml/minの時に最大となった。Qbが大きいと吸着反応が低下すると考えられた。単球のクリアランスはQb増加につれて増大した。個体数が少なく白血球数のばらつきが大きいため、解釈には慎重を要するが、好中球の除去効率が最大化するQbは30-60ml/min程度であると考えられた。(3)では、血液流量の違いによるサイトカインの変化率に差はなかった。n数が少なく評価には慎重を要するが、アダカラム通過によるサイトカイン産生は認めなかった。本年度は、ほぼ研究計画どおりに進行している。まだn数が少なく、統計学的に意義のある検討数に達していない為、次年度の研究計画と並行しながら進めていく。次年度行う予定であったサイトカインの測定を本年度行うことができ、研究計画にも大幅な変更は必要ないと考えていることから、概ね順調と考えた。ブタの敗血症モデルの確立ができたので、次年度は引き続き研究を継続し、サンプルの測定・解析を行う。次年度新たに行う検討として、顆粒球貪食能と接着能の評価を行う。回路内の、一次カラム通過前から血液サンプルを採取し、フローサイトメトリーにより時間経過毎に評価する。

開始直後、開始30分後、60分後、120分後、180分後、240分後、360分後の計6ポイント毎に評価する。次年度使用額は、本補助事業期間である平成2930年度の助成金交付予定額に従って申請した平成29年度科学研究費助成事業交付申請書に準じて、補助事業を誠実に遂行し交付金を適正に使用した結果、生じたものである。次年度に使用することによって、より研究が進展することが見込まれる。次年度は、ブタの購入、消耗品の購入、共同利用機器の使用料に使用する。例)FACS解析用抗体各種、各種濾過膜、白血球除去カラム、回路代、
歯牙再生のためのCNTコート電極を用いたiPS細胞制御可能な基盤培養技術の開発

iPS細胞の機能制御のため、カーボンナノチューブ(CNT)電極を持ったチャンバーを作製した。CNTコートは種類やコート量を制御することによりiPS細胞の未分化培養ができる可能性が示された。インクジェットプリンターでCNTインクを使い繰り返しパターンを印刷することにより、十分な導電性を持ったCNT電極パターンを作製できた。得られたCNT電極により誘電泳動を利用してiPS細胞の配列が可能となった。将来的にはiPS細胞からの歯牙再生を行うため、初期課題としては、iPS細胞の未分化培養技術・細胞回収技術・分化制御技術などの基盤培養技術の発展が欠かせない。本研究では、1つの容器内でiPS細胞の様々な制御が可能なカーボンナノチューブ(CNT)コート細胞培養基材の開発を最終目的とした。本年度は主に、単純形状のパターニングしたCNTコート電極付きシリコーンチャンバーの作製、iPS細胞の未分化培養、誘電泳動(交流電場)によるiPS細胞の集積を行った。CNTコートによるパターン化においては、電極間距離が200μm1mm櫛形電極の透明導電性薄膜作製を達成できた。これにより、センサーや刺激装置など目的に応じた装置作製が可能となったことを示している。マウスiPS細胞の未分化培養においては、CNTの種類の選択およびコート量を調節することにより、未分化培養に有利な条件を見出すことに成功した。このことは、iPS細胞培養の初期における未分化状態をCNTコート量により調節することが可能であることを意味しており、その後の分化誘導段階を効率よく実行できる可能性を内包している。さらに交流電場による細胞集積を検討したところ、最適な電極間距離および交流電場条件を規定することにより、電極間へのパールチェイン構造を持った細胞集積が観察された。このことは、iPS細胞の集積・配列・選別等の細胞操作(マニュピュレーション)が可能であることを示している。以上、本年度計画したチャンバーの作製、iPS細胞の未分化培養、交流電場における細胞集積を達成することができた。本年度は前年度の結果を踏まえ、主に、(1)複雑な構造を持つCNT電極とチャンバー作製、(2)iPS細胞の未分化培養、(3)誘電泳動による細胞回収、(4)細胞センサーとしての利用を計画した。複雑な構造を持つCNT電極とチャンバー作製においては、MWCNTおよびSWCNTのCNTインクを使用し印刷によるパターン形成を検討した。その結果、100μレベルでCNT電極の任意パターンの印刷に成功した。また、微細形状を持ったフォトマスクを用いてCNT分散液の塗布によるパターン形成によっても同様にCNT電極パターンが作製できた。さらに、CNT電極印刷済みガラス基板とシリコーンチャンバー壁の強固な固着のため、プラズマ処理を検討した。その結果、容易に固着できることが判明した。また、パターン化したCNT電極上にてiPS細胞の細胞培養を行ったところ、現在のところ、未分化度については未検討であるが良好な細胞増殖が観察された。誘電泳動による細胞回収・集積を検討したところ、マウス由来のiPS細胞において、電極間距離が100μから1mm幅において、良好な細胞集積が達成された。これにより100μ電極間隔ではあるがある程度の細胞パターンが可能となった。前年度までに得られた結果より、iPS機能制御のためにはCNTパターニングの形状に大きく依存することが判明した。よってiPS細胞の制御において挙げられる重要課題がCNTコートのパターニングであるため、本年度はパターニング法の重点的な検討を行った。はじめに金属薄膜やシリコーンゴムを用いてマスクを作製し、CNT分散液を塗布し乾燥させる方法にてパターニングを検討した。その結果、比較的、濃いパターン形状が得られ十分な電気伝導度が得られたものの、作製できる形状に制限があることが分かった。次に、粘性のあるものを印刷できるスクリーン印刷でのパターニングを検討したところ、パターン形状は比較的自由度が高いものの、詳細なパターンを得るのが困難であることが分かった。汎用のインクジェット小型プリンターのインクタンクを改良し、単層カーボンナノチューブ(SWCNT)および多層カーボンナノチューブ(MWCNT)の分散液を加え、印刷によるパターニングを検討した。その結果、自由度の高いパターン形状が得られたが、一回の印刷では薄く、好ましい電気伝導度は得られなかった。しかしながら、繰り返し印刷することにより、十分な電気伝導度が得られることが分かった。

これにより、自分で設計したCNTパターンが、安価な機器により印刷により自由度の高いパターニングができるようになった。以上より、これらの成果により、CNTをパターン化した培養容器内でのiPS細胞の機能制御も容易になると考えられる。研究費を使用できる時期が遅れたため、必要な機器の購入が遅れたためやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在までに得られた結果を考慮し、計画内容をしぼり、計画に沿い推進する予定である。
中世南フランス都市における処罰する権力の展開と文書利用

本研究の目的は、中世南フランス都市における権力による文書利用のあり方を裁判記録の検討を通じて明らかにすることである。最終年度の今年度は、異端審問官が「カタリ派」などの異端者を把捉するためにどのように記録を作成・保管・利用していたか、その実態を明らかにすべく「異端審問マニュアル」と「審問記録」との対応関係の照合を行った。その結果、異端審問の実務にしたがって作成された審問記録が書式例として異端審問マニュアルに掲載され、そのマニュアルの書式にしたがって次の審問記録が作成されるというサイクルが浮かび上がってきた。異端審問官は、徹底的な聞き取り調査を実施してその情報を記録に取らせ、尋問と投獄を繰り返して被告から証言を引き出し、蓄積した過去の記録を活用してターゲットとなる異端者のデータを整理するなど、さまざまな手法を駆使し、近隣諸地域の異端者とその協力者を次々と発見し、起訴し、刑罰を科していった。今回の分析を通じて、異端審問による文書利用を通じた異端迫害の様相を示すことができたと思われる。この成果は近いうちに刊行予定の論集に収録される予定である。また三年間の本研究の成果を一般に向けて発信する一環として、三冊の概説書で章・項目の執筆を担当した(1R・I・ムーアの『迫害社会の形成』について、2異端〈カタリ派〉をめぐる近年の論争について、3中世フランス史についての概説)。これらのいずれにも本研究で得られた知見の一部が盛り込まれている。本研究の目的は、中世南フランス都市における聖俗の裁判記録を検討することにより、権力による文書利用の様相を明らかにすることにある。全研究期間を通じた課題として設定したのは、次の二点である。まず(1)都市における文書利用のあり方に着目し、裁判記録の検討を通じて、王権・都市権力・異端審問がそれぞれ都市民をどのように把捉していたのかを明らかにする。ついで(2)都市裁判や国王裁判における刑罰、また異端審問における刑罰や説教の意味に注目しながら、それらが都市空間においていかに機能し、どのような意味をもったかを解明する。それに向けて初年度は、中世南フランス都市における聖俗の裁判記録の所在をつかむという当初の計画に従って、史料状況の総合的な把握につとめた。まず異端審問記録について、ベルナール・ギーの『トゥールーズ判決集』(大英図書館)や『ジャック・フルニエ審問記録』(ヴァティカン図書館)、17世紀のコピーとして現代に伝わっている記録(フランス国立図書館のドア文書21巻37巻:一部以外は未刊行)をはじめ、13・14世紀に作成された異端審問記録の残存状況に関するサーヴェイを行った。これらのうち刊行されている史料のほとんどはすでに入手済みである。一方で、世俗の裁判記録の史料状況の把握についても作業に入り、とりわけトゥールーズの都市文書館のserie FFに収められた14世紀前半の裁判記録について検討を始めた。また、異端審問に関する研究動向をおさえ、1314世紀にかけて異端審問記録の作成・保管・利用のあり方がどのように変化したのか、その社会的な背景もふまえて検討・分析を進めた。この内容についてはすでに研究報告にまとめており、近いうちに公表する予定である。初年度の第一の課題であった史料状況の総合的把握を進めることができた。まず13・14世紀の南フランスにおける異端審問記録の状況について全体像をつかむことができ、関連史料を入手することができた。また都市裁判の記録についても、残存状況をふまえて一定の見通しを得ることができた。関連史料と文献の検討を通じて、異端審問記録の作成・保管・利用に関する一定の見通しを得ることができた。今年度は、13世紀後半から14世紀前半にかけての南フランスにおける異端審問に焦点を合わせて、1R. I. Mooreの『迫害社会の形成』以降、近年に至るまでの〈カタリ派〉をめぐる論争を追う形で研究動向の整理を行ない、2審問記録の作成・保存・利用という観点から関連史料を分析するという二点を軸に研究を進めた。1まず、異端研究および異端審問研究については、近年、フランスのみならずイギリス、アメリカ合衆国、オーストラリアなど英米圏においても研究文献が続々と刊行されており、とりわけ異端〈カタリ派〉理解に関しては、現在進行形で激しい論争が繰り広げられている。前年度に引き続きそれらの研究動向の把握・整理に努めた。J. H. ArnoldとP. Billerが指摘するように、異端が残したテクストや異端反駁書などこれまで注目されてきた異端の教義に迫る史料のみならず、教皇令や教会会議決議、異端審問マニュアル、異端審問記録といった異端関連の史料を総合的に利用することで、異端抑圧の実態に実践的・法的な側面から迫るというアプローチは、とりわけ本研究にとっても重要な研究手法として注目される。2次に、審問記録の調査としては、冬に渡英してThe British Libraryにて異端審問官ベルナール・ギーによる『トゥールーズ判決集』のマニュスクリプト(Add. MS 4697)を検討した。とくに異端審問官が異端情報の検索のツールとして判決記録を作成・利用していたことを、索引における地名のアルファベット順の配列や都市別に分類されフォリオ番号が付された被告のリスト、欄外の書き込みなどから読み解いた。これらの研究動向および渡英の調査結果については、年度末に日仏歴史学会第7回研究大会(明治大学)にてその成果を報告した。異端研究や異端審問研究に関する研究文献の刊行が相次いでおり、今年度の研究はその内容把握に多くの時間を要することとなったが、その分これらの研究動向を整理して新たに論文にまとめることにしたため、それによって本研究の位置づけをよりはっきりさせることができるであろう。

もう一方の課題である都市裁判に関する調査は当初の計画より若干の遅れが出ているが、研究計画の大幅な変更は必要ないと考える。本研究の目的は、中世南フランス都市における権力による文書利用のあり方を裁判記録の検討を通じて明らかにすることである。最終年度の今年度は、異端審問官が「カタリ派」などの異端者を把捉するためにどのように記録を作成・保管・利用していたか、その実態を明らかにすべく「異端審問マニュアル」と「審問記録」との対応関係の照合を行った。その結果、異端審問の実務にしたがって作成された審問記録が書式例として異端審問マニュアルに掲載され、そのマニュアルの書式にしたがって次の審問記録が作成されるというサイクルが浮かび上がってきた。異端審問官は、徹底的な聞き取り調査を実施してその情報を記録に取らせ、尋問と投獄を繰り返して被告から証言を引き出し、蓄積した過去の記録を活用してターゲットとなる異端者のデータを整理するなど、さまざまな手法を駆使し、近隣諸地域の異端者とその協力者を次々と発見し、起訴し、刑罰を科していった。今回の分析を通じて、異端審問による文書利用を通じた異端迫害の様相を示すことができたと思われる。この成果は近いうちに刊行予定の論集に収録される予定である。また三年間の本研究の成果を一般に向けて発信する一環として、三冊の概説書で章・項目の執筆を担当した(1R・I・ムーアの『迫害社会の形成』について、2異端〈カタリ派〉をめぐる近年の論争について、3中世フランス史についての概説)。これらのいずれにも本研究で得られた知見の一部が盛り込まれている。トゥールーズの都市文書館のserie FFに収められた14世紀の裁判記録の検討・分析を続ける。また、都市権力による裁判のほか、上訴に関する情報、王権と都市権力との間で争われた都市内での裁判権をめぐる問題についても一定の見通しを得たい。また、異端審問記録と、同時代の都市の裁判記録との間にある異同を探りながら、同時代における文書利用の形態を解明する予定である。こうした文書の利用形態を踏まえ、南フランスの政治状況との関わりも視野に入れながら、王権・異端審問・都市権力によって把捉される都市民の姿を浮かび上がらせたい。今後も継続的に異端審問に関わる文書利用の実態の解明に力を注ぐとともに、トゥールーズ市文書館の都市裁判記録(Archives municipales de Toulouse, FF57-60)について調査・分析を進める。以上を踏まえて、13・14世紀南フランス都市における聖俗の裁判記録の利用のあり方に関する研究の成果を総括する。パソコンの見積もりを依頼した際に、当初予定していたモデルが品切れであり、少し割安の他のモデルに変更したため。金額的には大きな差はないため、当初の計画通りの執行につとめる。
イングランドのSCITTにおける実習生の職能開発・成長に関する研究

本研究の目的は、イングランドのSchool-centred Initial Teacher Training(以下SCITT)における教員養成教育を通して、実習生が教師としての資質や職能をいかに開発し、どのように成長を遂げていくのかを実証的に検討することである。イングランドのSCITTは、20校以上の協力学校による組織のなかで実習生が約1年間の養成教育を受ける学校ベースの学卒後教員養成ルートである。本研究課題を解明するために、SCITT実習生個人の経験への焦点化、その経験を巡る文脈性、その語りのデータ化や観察などデータのトライアンギュレーションを通して実習生の発達と成長の軌跡を描くライフヒストリー研究のアプローチを参照しながら、実習生による自由で豊かな語りを引き出す非構造化インタビュー法による質的調査を実施した。イングランドの北部・南部にあるSCITTプロバイダーを対象に、2015年9月初旬から2016年6月下旬までのSCITTコースの3タームのうち、秋ターム(12月)及び春ターム(3月)の終盤において実習生へのインタビューと授業観察などを行った。本研究で得られた成果として、コース初期から実習生による教師の実践観察、ティーム・ティーチング、ナショナル・カリキュラム等で要求される重要な科目に焦点化した授業実践という段階的な学校経験のプロセスを経て、実習生各々が自己の成長を認識していること、またそれらの様々な実践と教師のスタンダードとの整合性の確認がその後の成長にインパクトを与えていること、そして実習生と教師間における発達や課題に対する共通認識が実習生各々の成長を促進していることなどを明らかにしている。本研究の成果の一部を国際学会で発表したが、SCITT実習生の職能開発・成長という現象のさらなる検討を重ねて今後もその成果を提示していきたい。
広範囲空間における状況認識とナビゲーションのための外部視覚群と人間との協調動作

本年度は,最終年度の成果として以下の特徴を備えたプロトタイプシステムを構築した.1.対象の位置・姿勢を推定するため外部視覚群(マルチカメラシステム)の構築:既存の人物解析手法(顔認識姿勢推定など)の精度を上げるため,少数カメラを効率的に使用して,少しでも多くの対象観測画像を得る必要がある.本研究では,我々がこれまで開発していた複数首振り・ズームカメラによる複数対象追跡システムを改良して,同時により多くの方向から複数対象を観測することに成功した.この成果は論文誌にて発表を行なった.2.広範囲移動する対象の行動解析:本研究では,広範囲を移動するユーザのナビゲーションを一つの具体的なタスクとして設定していた.ユーザの移動はマルチカメラにより観測されるが,すべての部屋や通路・道路を観測できるように超多数のカメラを備えることは実際的にコスト面から不可能である.よって,カメラが設置されていない領域の対象移動も追跡可能なフレームワークが必要となる.本研究では,多数カメラ間の経路を自動推定し,この推定経路情報を利用して広範囲対象追跡の精度を向上させることに成功した.この成果は論文誌における成果発表と特許申請につながっている.3.ユーザへの画像・映像情報提示を目的としたマルチプロジェクタシステムの考案:ユーザに対してリアルタイム・広範囲に画像・映像情報を提示するためのデバイスとして,首振り可能なプロジェクタを開発した.このプロジェクタシステムは,その他の類似システムと異なり任意の位置・姿勢の平面に対して歪みのない画像を投影できるという機能を備えているため,広範囲に映写しながらでも正確な映像(例:台形などに歪まない映像)をユーザに提示し続けることが可能となった.現在は,このプロジェクタを複数同時に使用してそれらの当映像を重ね合わせることにより,より大きく・明るい映像を投影できる新しいシステムを開発中である.本年度は,プロトタイプシステム構築の準備段階として,以下の研究・調査を行った.1.対象の位置・姿勢を推定するため外部視覚群(マルチカメラシステム)の構築:まずは情報を必要としているユーザのおおまかな位置・姿勢を求める必要がある.この推定は,環境中に設置された複数のカメラの観測結果に基づいて行われる.具体的な頭部の位置・姿勢の求め方については今後の検討課題.2.「ユーザ頭部に装着されたカメラの観測画像」と「外部視覚群によって観測された画像を変換・合成することによって得られる仮想的なユーザ視点画像」を重ね合わせるための手法の考案:外部視覚群によって得られるユーザの位置・姿勢を初期解として,さらに幾何学的・光学的に重ねあわせ画像の補正を行う.この手法を特許として出願した.3.ユーザへの画像・映像情報提示を目的としたマルチプロジェクタシステムの考案:ユーザに対してリアルタイムに画像・映像情報を提示するためのデバイスとして頭部に装着可能なHDM(Head Mounted Display)のみではなく,環境中に画像・映像を投影するプロジェクタシステムの利用も検討中.まず本年度は,広範囲投影可能な首振りプロジェクタシステムを作成し,このプロジェクタシステムにより任意の位置・姿勢の平面に対して歪みのない画像を投影するための投影式を考案した.本年度は,プロトタイプシステム構築の準備段階として,以下の研究・調査を行った.1.外部カメラからユーザの位置・姿勢を推定するためには,まず観測画像中から対象の写っている領域を抽出する必要がある.この領域抽出を背景領域の変化(背景物体の動きや照明の変化)に対してロバストに実現するための手法を考案・実装し,特許を出願した.2.ユーザを観測した画像からそのユーザの姿勢を推定する手法を考案・テストし(実際の手法は人間のみならず全ての関節物体に対して適用可能),その結果が論文誌に掲載された.3.ユーザへの画像・映像情報提示を目的としたマルチプロジェクタシステムの考案:ユーザに対してリアルタイムに画像・映像情報を提示するためのデバイスとして頭部に装着可能なHDM (Head Mounted Display)のみではなく,環境中に画像・映像を投影するプロジェクタシステムの利用も有効な手段となりうる.そこで,広範囲投影可能な首振りプロジェクタシステムを作成し,このプロジェクタシステムにより複数の任意の位置・姿勢の平面とプロジェクタの位置関係を自動的に推定し,その結果に基づいて全ての平面に歪みのない画像を投影するための投影式を考案し,特許を提案した.本年度は,最終年度の成果として以下の特徴を備えたプロトタイプシステムを構築した.1.対象の位置・姿勢を推定するため外部視覚群(マルチカメラシステム)の構築:既存の人物解析手法(顔認識姿勢推定など)の精度を上げるため,少数カメラを効率的に使用して,少しでも多くの対象観測画像を得る必要がある.本研究では,我々がこれまで開発していた複数首振り・ズームカメラによる複数対象追跡システムを改良して,同時により多くの方向から複数対象を観測することに成功した.この成果は論文誌にて発表を行なった.2.広範囲移動する対象の行動解析:本研究では,広範囲を移動するユーザのナビゲーションを一つの具体的なタスクとして設定していた.ユーザの移動はマルチカメラにより観測されるが,すべての部屋や通路・道路を観測できるように超多数のカメラを備えることは実際的にコスト面から不可能である.よって,カメラが設置されていない領域の対象移動も追跡可能なフレームワークが必要となる.本研究では,多数カメラ間の経路を自動推定し,この推定経路情報を利用して広範囲対象追跡の精度を向上させることに成功した.この成果は論文誌における成果発表と特許申請につながっている.3.ユーザへの画像・映像情報提示を目的としたマルチプロジェクタシステムの考案:ユーザに対してリアルタイム・広範囲に画像・映像情報を提示するためのデバイスとして,首振り可能なプロジェクタを開発した.

このプロジェクタシステムは,その他の類似システムと異なり任意の位置・姿勢の平面に対して歪みのない画像を投影できるという機能を備えているため,広範囲に映写しながらでも正確な映像(例:台形などに歪まない映像)をユーザに提示し続けることが可能となった.現在は,このプロジェクタを複数同時に使用してそれらの当映像を重ね合わせることにより,より大きく・明るい映像を投影できる新しいシステムを開発中である.
蛍光蛋白質発現法および光学的手法による超高感度インスリン検出法の開発

膵β細胞β顆粒内へGFP(green fluorescence protein)遺伝子を組込んだインスリン遺伝子の導入法、および分泌顆粒内のGFP蛍光分子の高感度検出法の開発を行った。その結果、単一分泌顆粒において、顆粒内物質と共放出される蛍光分子の特異的標識、ならびにビデオレートを超える高速・高感度追跡の技術開発に成功した。インスリン-GFPのβ顆粒内の特異的発現には至らなかったが、分泌顆粒への特異的な蛍光標識法の代替手段が開発できた。まず、内分泌研究のモデル細胞である培養ウシ副腎随質クロマフィン細胞に蛍光色素キナクリンを負荷し、488nmで励起した蛍光をNipkowディスク走査型共焦点レーザー顕微鏡およびデジタル画像処理装置で解析を行った。細胞膜近房には分泌顆粒が個々の高輝度蛍光塊として観察され、電気や脱分極刺激に応じた開口放出反応により、カテコールアミンと蛍光分子の共放出が確認された。これにより一度の開口放出反応による顆粒内容物の放出率を定量した結果、部分放出様式が存在していることが明らかになった。次に、ケイジド神経伝達物質とパルスレーザーを用いて培養海馬神経細胞の局所刺激を行った。この刺激の際にシナプス小胞の放出マーカーである蛍光色素FM1-43を細胞外溶液に存在させておくと、神経終末額域のシナプス小胞集団が高効率に蛍光標識されることが見いだされた。標識された小胞集団は、シナプス後細胞のグルタミン酸受容体が高く発現している部位と空間的な一致がみられ、再刺激による急速な再放出反応を示した。従って、グルタミン酸を含有するシナプス小胞の蛍光標識および伝達物質放出のシナプス単位での定量解析が可能になった。本研究によって開発された画像解析法や蛍光標識法は、膵β細胞におけるインスリン放出のみならず、神経終末よりの伝達物質放出の超高感度検出法として発展可能である。さらに、インスリン分泌異常や神経細胞死の分子機構を解明する上で有用な方法であることも示された。膵β細胞へGFP(green fluorescence protein)遺伝子を組込んだインスリン遺伝子の導入法と分泌顆粒の蛍光分子の高感度検出法の開発を試みたところ、後者において顕著な成果があげられた。単一分泌顆粒において、顆粒内物質と共放出される蛍光分子のリアルタイム追跡が可能になった。内分泌研究のモデル細胞である培養ウシ副腎随質クロマフィン細胞にキナクリンを負荷し、488nmレーザーで励起した蛍光をNipkowディスク走査型共焦点レーザー顕微鏡で検出し、デジタル画像処理装置で解析した。その結果、細胞膜近房には直径約300nmの高輝度蛍光スポットが多数見られ、刺激に応じてそれらの輝度値が減少するのが観察された。この変化が顆粒におけるエキソサイトーシス反応によるキナクリンの放出であることを変化速度や変化直前数秒間の動態等から明らかにできた。そして、単一顆粒における放出のダイナミクスを画像解析したところ、蛍光の変化量は18%から95%まで広く分布し、放出量は顆粒により異なることが見い出された。平均変化量は78%でこの前後10%以内に顆粒の82%が分布していた。以上の結果からクロマフィン細胞においては、全ての分泌が量子的放出ではなく、刺激に応じた多様な放出様式が存在している事が強く示唆された。また、この部分放出はエバネッセント光法においても確認できた。同法は上記の共焦点レーザー顕微鏡法と比べて退色が少なく、高S/N比であった。次年度では両法を組み合わせて、膵β細胞膜近房におけるインスリン放出のダイナミクスを詳細に検討する。
口腔組織内リンパ管内皮細胞のリンパ球および腫瘍細胞との細胞接着機構に関する研究

リンパ管と腫瘍細胞との接着に関して、我々は、desmoplakinがリンパ管内皮細胞特異的マーカーであることを示し(Ebataら、2001a, b)、現在、口腔扁平上皮癌がdesmoplakinによってリンパ管に接着する可能性を検討している。また、リンパ管とリンパ球との接着に関して、ヒト小腸リンパ管における2次リンパ器管特異的ケモカインcys-cys (C-C)chemokine ligand 21 (CCL21)、およびToll-like receptor (TLR)2とTLR4の発現を検索した結果、これらの発現は集合リンパ管では明らかでないが、CCL21を発現している中心リンパ管と粘膜固有層の毛細リンパ管がTLR2とTLR4を発現すること、また血管はCCL21、TLR2とTLR4を発現しないことを見いだした.(Kuroshimaら、2004a)。TLRはpathogen-associated molecular patterns (PAMPs)を認識し、サイトカイン産生を誘導する。これらのことから、CCL21、およびTLR2とTLR4の発現は小腸においてリンパ管優位であること、またリンパ管内皮細胞はPAMPsによって、リンパ球ホーミングに貢献するサイトカイン産生が誘導される可能性が示された。一方、ヒト歯肉を用いた検索で、健常組織では、CCL21の発現はすべての粘膜固有層の毛細リンパ管で見られ、集合リンパ管ではCCL21発現のあるものとないものが存在すること、炎症組織ではリンパ管におけるCCL21発現は見られないこと、また血管におけるCCL21発現は見られないことが明らかとなった。これらのことから、CCL21の発現は歯肉においてリンパ管優位であること、また炎症性因子はリンパ管におけるCCL21発現を抑制する可能性が示された(Kuroshimaら、2004b)。申請者は平成12年度において,ヒト組織内リンパ管内皮細胞における接着因子発現についての超微細構造学的研究から,以下のことを明らかにした.(1)健常組織内リンパ管は一般的に,PECAM-1を内皮細胞膜表層に発現する.(2)PECAM-1の発現は一般的に,血管では管腔側で,またリンパ管では管腔側および基底膜側の両者で観察される.(3)リンパ管基底膜側におけるPECAM-1の発現は基底膜の有無に相関しない.(4)健常組織内リンパ管は一般的に,デスモゾーム関連細胞内プラーク蛋白であるデスモプラキンを細胞質内に発現する.(5)デスモプラキンの細胞質内分布に発現部位の特異性は見られない.以上の研究成果は,組織内リンパ管内皮細胞が基底膜側に発現したPECAM-1によって組織内リンパ球と相互作用する可能性を示唆するものである.また,デスモプラキンを,デスモゾーム構築とは関係なしに細胞内に一般的に蓄積している可能性を示唆する.本年度はリンパ管におけるデスモプラキン発現の特異性とPECAM-1発現の局在を検索した.本研究の結果,抗デスモプラキン抗体を用いて,ヒト腸管,歯肉および舌に対して行った透過電子顕微鏡による免疫組織化学的検索において,デスモプラキンの発現は細静脈や毛細血管では見られないこと,また,リンパ管特異的な構造的特徴である内皮細胞間のopen junctionやoverlapping junction,あるいはanchoringfilamentなどが観察される管腔のみ,デスモプラキン発現が見られることを超微細構造学的に証明し,デスモプラキンがリンパ管の有用なマーカーであることを示した(Ebataら,2001a).

さらに,血管内皮細胞がPECAM-1を管腔側にのみ発現したことに対して,リンパ管内皮細胞は管腔側のみならず基底膜側にも発現することを見いだした(Ebataら,2001b).このことは,組織内リンパ球が,基底膜側にPECAM-1を発現しているリンパ管内皮細胞と接着することが可能であることを示唆する.平成14年度は本研究結果に基づき,PECAM-1の同種親和性結合を介したリンパ球のリンパ管内皮基底膜側への接着が,組織から所属リンパ節に帰巣することが知られているメモリーT細胞やgamma-delta T細胞,あるいはマクロファージ系細胞のあるもののリンパ管への移入に貢献する可能性を検討する.1.正常組織内リンパ管の白血球接着因子およびケモカインの発現リンパ管が発現する最も一般的な白血球接着因子はPECAM-1であると結論するに至った。さらには、リンパ管内皮細胞におけるケモカインの発現を検索し、ヒト腸管において中心リンパ管を含む粘膜固有層の毛細リンパ管が、cys-cys chemokine receptor ligand 21(CCL21)を発現することを見いだした。このことは、腸管毛細リンパ管がCCL21レセプター(cys-cys chemokine receptor 7,CCR7)を発現する樹状細胞やナイーブT細胞の組織からリンパ管への移入をCCL21によって誘導する可能性を、またPECAM-1とCCL21の両者がリンパ管内皮細胞と樹状細胞との接着に貢献する可能性を示唆するものである。ヒト腸管粘膜固有層の毛細リンパ管がTLR2およびTLR4を発現することを見いだした。このことは、腸管リンパ管がTLR発現能力を有すること、また腸管リンパ管内皮細胞がTLRを介した細胞内情報伝達を行う可能性を示唆する。3.腫瘍組織解析扁平上皮癌が浸潤した口腔組織についてPECAM-1、CCL21およびCCR7に対する抗体による免疫染色を行った結果、1)PECAM-1およびCCR7を発現している口腔扁平上皮癌は観察されなかった。また、2)リンパ管内皮細胞におけるPECAM-1およびCCL21の発現は観察されなかった。このことからPECAM-1とCCL21は口腔扁平上皮癌のリンパ管転移と関係しない可能性が示された。本年度は、ヒト組織内微小リンパ管におけるCCL21、TLR2およびTLR4の発現を検索した結果、以下のことを明らかにした。1)ヒト小腸粘膜下層の集合リンパ管ではCCL21,TLR2およびTLR4の発現は見られない。2)微絨毛の中心リンパ管と粘膜固有層の毛細リンパ管は通常CCL21を発現する。3)微絨毛の中心リンパ管と粘膜固有層の毛細リンパ管ではTLR2およびTLR4の発現が見られる。4)血管におけるCCL21、TLR2およびTLR4の発現は見られない。これらの結果は、小腸脈管におけるCCL21、TLR4およびTLR4の発現はリンパ管優位であることを示すものである。また、リンパ管内皮細胞がTLR2およびTLR4によってPAMPsを認識する可能性、これによる転写因子活性化がCCL21産生を誘導する可能性を示唆する(kuroshimaら、2004a)。また、健常ならびに炎症ヒト歯肉組織を用いた検索で以下のことを明らかにした。1)健常組織では粘膜固有層の集合リンパ管の一部に、また毛細リンパ管にCCL2の発現が見られる。2)炎症組織粘膜固有層のリンパ管ではCCL2の発現は見られない。
パルサーにおける超高エネルギー粒子の加速メカニズムの研究

従来電波パルサーとして知られていた高速回転する磁化した中性子星(パルサー)が強いガンマ線源であることが、観測技術の発展により、最近明らかになった。パルサー磁気圏では相対論的エネルギー(10^<12>eV)に粒子が加速され、さらに、電子陽電子対プラズマが生成再加速され、それからの放射が観測されたと考えられている。このような粒子加速の機構や放射機構の解明が待たれている。本年度の研究では二つの進展があった。ひとつは、電波パルスの放射があれば、その必然的結果として、ガンマ線放射が起こることを理論的に導いたこと。しかも、電波放射は中性子星の近傍で、ガンマ線放射は光円柱の近傍で起こることが示された。さらに、ガンマ線光度も計算された。この放射領域の分布も、予測された光度も観測を非常によく説明する(Shibata 1995,MNRAS)。第二の成果は、電波放射領域の粒子加速をする電場の形成機構に関するものである。これについては従来から二つの考え方があって対立していた。その原因が両者の境界条件の考え方の違いによることを証明し、対立を解決するにはグローバルなモデリングしかないことを示した(近日投稿)。パルサー理論のゆきずまりの突破口としての粒子シミュレーションを計画した。そのための専用計算機を本年度導入し現在テスト計算を進めている。次年度以降の成果が期待される。
光触媒能を有する無機ナノチューブの合成に関する研究

有機系溶剤は工業的に多くの分野で利用されているが,その中でも低沸点の揮発性有機化合物(VOC)は,人体をはじめ,生態系へ大きく悪影響を与えることが懸念されている.特に最近では,製造現場において使用されたVOCが住環境まで移行し,種々の症状を発生させる要因として問題視され,これら有害物質を迅速かつ効率的に分解除去する技術の確立が強く望まれている.そこで本研究では,製造現場から住環境まで幅広く利用可能な,有害物質分解のための複合化光触媒材料を開発することを目的として,気体分子の吸着能を有する無機ナノチューブと,光触媒機能を有するTiO_2やZnOを複合化した新しい環境浄化材料の合成プロセス確立を目指し,種々の濃度の金属塩共存下における,複合化ナノチューブの形成を試みた.光触媒源となるチタンや亜鉛を含むイオン結合性の塩類を,いくつかの添加タイミングで投入したところ,金属塩共存下でもナノチューブ構造を形成できる条件を,新たに見出した.通常の合成過程では,系内のアニオン量増大に伴い,ナノチューブ形成は阻害されることが知られている.当該研究では,チタン塩もしくは亜鉛の硫酸塩を系内のSi濃度と等倍より低く,かつ反応の途中過程で添加する手法により,管状構造の形成を阻害することなく複合化ナノチューブを合成することに成功した.チタン塩共存下で合成した無機ナノチューブについて, X線回折分析とEDSによる元素分析による特性評価を試みた結果,塩の添加量に関わらずチタン含有率は1割程度と一定であり,また極めて微小な粒子としてナノチューブ内に存在している可能性が示唆された.有機系溶剤は工業的に多くの分野で利用されているが,その中でも低沸点の揮発性有機化合物(VOC)は,人体をはじめ,生態系へ大きく悪影響を与えることが懸念されている.特に最近では,製造現場において使用されたVOCが住環境まで移行し,種々の症状を発生させる要因として問題視され,これら有害物質を迅速かつ効率的に分解除去する技術の確立が強く望まれている.そこで本研究では,製造現場から住環境まで幅広く利用可能な,有害物質分解のための複合化光触媒材料を開発することを目的として,気体分子の吸着能を有する無機ナノチューブと,光触媒機能を有するTiO_2やZnOを複合化した新しい環境浄化材料の合成プロセス確立を目指し,種々の濃度の金属塩共存下における,複合化ナノチューブの形成を試みた.光触媒源となるチタンや亜鉛を含むイオン結合性の塩類を,いくつかの添加タイミングで投入したところ,金属塩共存下でもナノチューブ構造を形成できる条件を,新たに見出した.通常の合成過程では,系内のアニオン量増大に伴い,ナノチューブ形成は阻害されることが知られている.当該研究では,チタン塩もしくは亜鉛の硫酸塩を系内のSi濃度と等倍より低く,かつ反応の途中過程で添加する手法により,管状構造の形成を阻害することなく複合化ナノチューブを合成することに成功した.チタン塩共存下で合成した無機ナノチューブについて, X線回折分析とEDSによる元素分析による特性評価を試みた結果,塩の添加量に関わらずチタン含有率は1割程度と一定であり,また極めて微小な粒子としてナノチューブ内に存在している可能性が示唆された.
腎障害時の薬物血中濃度上昇における薬物トランスポーターOATP4C1の役割

【研究目的】臨床では、腎機能を考慮した薬物投与設計を行ったにもかかわらず、予期せぬ薬物血中濃度が上昇やこれに伴う副作用発現をしばしば経験する。原因薬物の血中濃度上昇に、尿細管血管側に発現する有機アニオントランスポーター(OATP)4C1がどの程度関与するかの基礎的情報の収集し、慢性腎不全患者における薬物投与設計に貢献することを目的とする。【研究方法】1.実際の臨床症例より抽出した候補薬物について、OATP4C1における相互作用の有無を評価する。2. OATP4C1安定発現細胞株を樹立する。3. OATP4C1安定発現細胞株を用いた薬物輸送解析を行う。4. OATP4C1による薬物輸送変動要因の探索を行う。【研究成果】樹立したOATP4C1安定発現細胞株によるtriiodothyronine(T3)輸送に対して、種々の薬物の阻害を検討した。その結果、シクロスポリンA(10μM)およびフルバスタチン(10μM)が阻害を示すことが明らかとなった。OATP4C1を阻害したフルバスタチンの輸送試験を実施したところ、フルバスタチンがOATP4C1の基質であることが明らかとなった。他方、臨床症例を解析したところ、レボフロキサシン、シスプラチン、カルボプラチン、TS-1、リリカなどが対象薬物として抽出された。これらの薬物については未検討のため、OATP4C1の輸送に対する阻害影響の評価を行う予定である。また、既報によると、OATP4C1の輸送に関わる基質認識部位は2か所あると考えられている。今回は、T3を基質とした阻害試験により検討を進めたが、別の基質輸送に対する阻害試験を行うことで、OATP4C1に親和性を持つ薬物が多く検出できる可能性がある。今後は、エストロン3硫酸、フルバスタチン等の基質を用いてOATP4C1の基質となる薬物を検出する計画である。本研究により、OATP4C1の新規の基質候補薬物が抽出された。今後の検討で、これらの薬物の血中濃度上昇要因に尿細管血管側に発現するOATP4C1が関与することが明らかとなれば、慢性腎不全患者における新たな薬物投与設計方法の提案が可能となるかもしれない。
Campylobacter rectus の表層タンパクの遺伝子解析

1.C.rectus遺伝子の塩基配列の解析クローニングしたC.rectus ATCC33238株のS-layer遺伝子クローンのインサートDNAを、塩基配列の解読に供した。その結果このクローンのインサートにこの蛋白質遺伝子に相当するオープンリーディングフレームが存在した。全塩基配列は、いまだ解読されていない。しかしながら、解読した範囲の塩基配列に対応するアミノ酸配列より、蛋白質のN末端側の配列は,C.rectusから抽出精製したS-layer蛋白質のものと一致した。さらに、この配列はGillespieらが報告したC.rectusの培養上清から精製した細胞毒素のそれと一致した。つまり、最表層に存在するこの蛋白質が培養液に混入し、しかもこの蛋白質が細胞毒素を有している可能性が生まれた。そこで、S-layer蛋白質の細胞毒性を検討する実験系の必要が生じた。なお解読した範囲での遺伝子の塩基配列と、すでに報告されている数値の細菌毒素の遺伝子(Escherichia coliのhemolisin遺伝子など)との相同性を解析したが、特に相同性が高い部位はなかった。2.S-layer蛋白質発現系の検討S-layer蛋白質は,C.rectus菌体から酸抽出法により簡易精製可能であるが、この抽出処理は蛋白質を酸にさらすために蛋白質本来がもつ生物学的特徴が失われている可能性がある。そこで遺伝子組み換え法により、この蛋白質を大量発現するクローンを作製し大腸菌に直接発現することを試みた。S-layer遺伝子をlacZ promoter下流に組み込み、これを活性化することにより,S-layer蛋白質大量発現クローンを樹立した。今後遺伝子の全塩基配列の解明と,S-layer蛋白質大量発現クローンを利用して、この蛋白質が細胞毒性について検討する予定である。