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医療事故看護当事者へのリスク回避の分析サポートと安全学習尺度の検証

看護職の医療事故の経験による安全学習とサポートの関連についての検討:本研究は、過去に医療事故当事者の経験を持つ看護職を対象として、医療事故の経験による安全学習を促進するサポートの関連について検討することを目的とする。6,460人の看護職を対象として郵送調査を実施した。医療事故の経験による安全学習の測定には、林らの「医療事故当事者(看護職)の安全学習尺度(Medical Safety Learning Scale: MSLS)」を使用した。サポート内容11項目でそれぞれ受けたかどうか(有無)からMSLS得点差をt検定で検証し、さらにMSLSの6下位尺度についてサポートの効果量を検証した。有効回答数は2,523人であった。サポート有無によるMSLS得点のt検定では、「勤務変更、もしくは休暇をくれた」を除くサポート項目で有意差を認めた。効果量の測定では、「必要な知識・技術を教えてくれた」のサポートで〔事故防止スキルの学習〕(σ=0.63)の安全学習に対して最も効果量が大きかった。安全学習にはサポートが関連し、看護職への適切なサポート内容が効果的な安全学習に繋がることが示唆された。今年度目標1)の5段階リスク回避分析方法の検討には、患者自身の行為に基づくことの多い転倒・転落インシデントレポートの39例について、「行為の意味づけ」「場所の条件調整」「行為企画」「実行認知」「完了確認」の5段階の経過を追って、20年度A医療施設の許可を得て収集したデータを元にテキスト化した上で、想定されるリスクとその回避方法の探索を岡山リスクマネジメント研究会メンバー間で事例検討した。療養環境の管理責任が問われることの多い事故の性質を持っているが、この分析方法で検討することは、潜在していた患者への気がかりな情報を時系列に意識化することになり、医療チームで共有する手段が発見でき、自覚的取り組みを可能にすると考えられ、事故経験から学ぶツールといえることから、分析結果を医療の質・安全学会第5回学術集会で発表した。目標2)安全学習尺度の信頼性妥当性検証のために、完成版安全学習尺度と「事故体験の学習」と「事故の心理的ダメージ」の理論枠組みを解明するための調査票を作成して、ランダムサンプリングを基に日本国内450施設の管理者に調査協力を依頼し、了解の得られた127施設に、調査表6460部を配布し3577票を回収、SPSSによるデータ入力の基、欠損値の認められる1000余を除外して解析を進めている。そして、本調査の基礎統計結果は協力依頼施設宛に郵送報告し謝辞を添えた。次年度は目標1)の5段階リスク回避分析方法の妥当性を検討し、目標2)においてデータ解析を進め、安全学習尺度の妥当性と概念枠組みの検証を行なう医療事故当事者のサポートに関する研究の目標(1)5段階リスク回避分析方法の確立と使用プログラム開発については、A病院倫理委員会の承認を得て、9名のエピソードインタビュー・データを解析している。当事者の回想データを体験の時系列でコード化すると、状況説明・リスク予知・行動選択・発生説明・事後対応で語られており、先行研究成果である専門家間で分析抽出した5段階の予見生成と異なるものとなった。これは事故体験を想起(リフレクション)する当事者の側からの分析であり、予見を想起することの困難さによると思われた。また、看護経験の浅い新人は意識化された体験構造が浅薄であり、ベテランの語りは、経験世界を豊かに想起し、予見の気づきが自己システムから環境システムへと構造化された。追加インタビューを分析して検証し、24年度は10名の分析結果を学会で発表(共同研究者平本)予定とした。先の5段階リスク回避分析と今回の成果を比較検討することで、予見生成をサポートするリスク回避分析方法を洗練し、使用プログラムを開発できることが示唆された。目標(2)安全学習尺度の信頼性妥当性検証は、22年度実施した調査の有効回答2523票を分析して尺度の交叉妥当性を検証した結果、開発時同様の6因子構造が確認され、データ適合度もCFI0.886,GFI0.878,AGF0.886,RMSEA0.079と許容水準を満たす結果が得られ、第6回医療の質・安全学会学術集会で発表した。看護師の医療事故の特性とサポートによる事故から学ぶ関係を分析して一部結果をまとめ投稿中で、データ解析をさらに深め、理論検証に発展させる予定としている。

医療事故当事者のサポートに関する研究の目標15段階リスク回避分析方法の洗練と使用プログラムの検討については、研究協力者平本により「医療事故体験の回想によるリスク回避の気づきの構造」を明らかにして学会(医療の質・安全学会)発表し、研究成果を岡山県立大学大学院修士論文としてまとめるに至った。当初のリスク予見5段階は、今回の研究では事故を経時的に回想することで事故当時の記憶に加えて心理的ダメージの経験が鍵概念であり、その回想を土台にした後知恵(hindsight)が生成される構造を明らかにすることで、より当事者の体験に沿った支援を導くモデルを示すこととなった。その実証的検討が残された課題といえる。目標2安全学習尺度を用いて、事故体験から学ぶ理論仮説を検討することについては、前年度調査結果をさらに分析して、結果を2論文「看護職の医療事故の経験による安全学習とサポートとの関連」、「医療事故当事者(看護職者)の事故経験による安全学習尺度(Medical Safety Leaning Scale):交差妥当性と心理的ダメージの経時的変化との関連」にまとめ、さらに共同研究者林による博士論文「医療事故に伴うインパクト体験と安全学習および看護師の成長に関する研究」(主査横手)の成果の1部に反映された。事故体験から学ぶ理論仮説については、事故経験に伴う「インパクト体験(心理的ダメージ)」は「安全学習」を通して「看護師の成長」をもたらす概念枠組みをパス図により解析した。モデル適合度はCFI=.968,RMSEA=.070で、結果は「サポート(数)」がインパクト体験と安全学習に関連していたことが明らかとなったが、説明力はR2乗=.12と、小さいことから調査項目にはない他の要因の介在が考えられた。更なる分析が必要といえた。A病院倫理委員会の審査結果が大幅に遅れたが、現在9名のインタビュー結果を解析できた段階にある。質的データの分析が先行研究結果に統制を受けないように、関連学会に参加し、事故体験のバリエーションを比較するなど慎重な分析を進めている。安全学習尺度の交叉妥当性の検証や理論検証に必要な統計解析の技術を研修するなどして、解析を深化させている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究目標(1)は、当事者の視点で予見生成できる構造化を進めており、比較分析による妥当性(真実性)を高めるため対象を異なる施設に広げ、予見生成のカテゴリーを洗練させて、リスク回避分析方法として確立し、この方法を用いることでリスク感性を高めリスク回避能力が身につくサポートの可能な使用プログラムを検討する。研究目標(2)は、安全学習尺度を基盤にしてデータ解析を進め、医療事故体験者がサポートとの関係で当該事故から学習する理論仮説を検証するなど、全国調査で得られた結果を多面的に解析し、成果を逐次発表予定。
音声学的ミニマル・ペアに基づく言語障害者用発話明瞭度検査の作成

発話の明瞭さの指標とともに,明瞭度を低下させている構音の誤りに関する情報まで提供しうる構音障害用明瞭度評価法を作成し,既存の単語明瞭度検査との関連や検査としての妥当性、信頼性を検討した。この検査は,Kentら(1989)が提案した方法にもとづき日本語用に開発したもので、患者が音読する単語リストと,音読音声を一般健聴者が聴取し,発話された単語を同定する際に用いる聴取用単語リスト,結果分析用の異聴パターン表,集計表から構成されている.聴取用単語リストには,構音障害患者が音読した単語(目標語)および,この目標語との間で,基本的に1母音もしくは1子音が異なる点で対をなす語4語が同じ列にランダムに配置されている.患者の構音の誤りの分析にあたり23の音声学的対立を設定した。検査の信頼性,妥当性の検討のために,dysarthria患者10症例に本検査ならびに伊藤の単語明瞭度検査を施行した.患者の音声資料の聴取者は大学生で,症例ごとに5名ずつ,計50名が聴取を行った.その結果、伊藤の単語明瞭度検査との間に強い相関がみられ、本検査は明瞭度の量的指標として妥当性が高いことが示された。聴取者間の一致度は高く、また聴取者内の再現性も高かった。以上から本検査は臨床的に用いる上で高い信頼性を有すると考えられた。また、明瞭度が同程度の症例間で、構音の誤りの質的比較を行うと、誤りパターンに違いがみられた。これは本検査が明瞭度の量的尺度のみならず、明瞭度を低下させている構音障害の状態についての情報を提供しうることを示している。この誤りパターンの分析は音素的対立をベースにしているため、聴覚心理的評価という主観性の強い評定法を、音響分析的にも補うことができ客観的な判定が可能である。本検査は症例の評価だけでなく、訓練効果の測定と、明瞭度改善要因の分析にも応用できると考えられる。既存の構音障害患者の明瞭度評価法は,発話の明瞭さに関する量的指標は提供するものの,明瞭度を低下させている構音の誤りに関する情報までは提供しないことが短所といえる.本研究では,この短所を補うため,患者の構音の誤りを音声学の知見を援用して明示的に分析する検査法を作成した.今回,作成した明瞭度検査は,患者が音読する単語と,音読音声を一般健聴者が聴取し,何と聞こえたかを同定する際に用いる聴取用単語リスト,結果分析用の異聴パターン表,集計表から構成されている.聴取用単語リストには,構音障害患者が音読した単語(目標語)および,この目標語との間で,基本的に1母音(母音の長短の違いを含む)もしくは1子音が異なる点で対をなす語4語が同じ列にランダムに配置されている.リストに含まれる語は全て有意味語で,目標語の選択にあたり,80語全体で,日本語のすべての母音,子音が1回以上出現すること,語内の出現位置に関しても,すべての母音,子音が語頭,語中に出現するよう配慮した.患者の構音の誤りを分析する際の音声学的対立として,23の項目を設定した.これらは,母音間の音声学的差異に関する項目,有声-無声の違いに関する項目,構音点の違いに関する項目,構音様式の違いに関する項目,音の省略あるいは付加に関する項目,拗音,弾音,半母音,促音と他の構音点,構音様式の音との対立に関する項目に大別される.本検査の信頼性,妥当性を検討するために,dysarthria患者10症例に本検査ならびに伊藤の単語明瞭度検査を施行した.患者の音声資料の聴取者は大学生で,症例ごとに5名ずつ,計50名が聴取を行った.聴取者全員に,約1ヵ月の間隔をおいて,同一症例の録音音声を2回聴取させ,検査の信頼性の検討資料を収集した.13年度終了時点で,症例データの採取および聴取実験を完了し,結果の整理,分析が進行中である.発話の明瞭さの指標とともに,明瞭度を低下させている構音の誤りに関する情報まで提供しうる構音障害用明瞭度評価法を作成し,既存の単語明瞭度検査との関連や検査としての妥当性、信頼性を検討した。

これは本検査が明瞭度の量的尺度のみならず、明瞭度を低下させている構音障害の状態についての情報を提供しうることを示している。この誤りパターンの分析は音素的対立をベースにしているため、聴覚心理的評価という主観性の強い評定法を、音響分析的にも補うことができ客観的な判定が可能である。本検査は症例の評価だけでなく、訓練効果の測定と、明瞭度改善要因の分析にも応用できると考えられる。
化学・生物学結合型硝化脱窒反応器の開発

廃水中からの窒素除去法には化学的方法と生物学的方法とがあり、現在実用化レベルにあるのはゼオライトを用いたイオン交換(吸着)法と生物学的硝化脱窒法である。しかし、ゼオライト法は反応は速いが再生液の処理の問題がある。一方、硝化脱窒法は、最終的な産物が窒素ガスで環境での窒素循環に組み込める等の利点があるが、硝化阻害物質を含有する廃水には適用が困難となる場合もある。また、負荷変動の激しい廃水の場合には生物処理では安定性の問題も生ずる。したがって、高濃度にアンモニア性窒素を含有し、硝化阻害性の有機物質を含有する廃水で、またアンモニア性窒素の濃度負荷変動の激しい廃水の窒素除去法として、物理化学的処理法と生物学的処理法を組み合わせた処理法を開発することとした。本研究では、高濃度でアンモニア性窒素を含有し、負荷変動が激しい廃水の硝化処理として、ゼオライトを流動床媒体として用い、アンモニア性窒素の硝化阻害発現濃度以下での維持や負荷変動の緩衝をゼオライトのイオン交換能で持たし、そして媒体付着硝化菌により硝化を行わしめゼオライトのイオン交換能の再生をも行わしめる反応器、並びに硝化阻害有機物への対策として活性炭を流動床媒体として用い、その吸着効果を活用し阻害性を緩和し、それに付着増殖した微生物の活性による処理を行わしめる反応器の開発を行った。そしてこれら二つの物理化学・生物学結合型反応器の組み合わせにより、高濃度でアンモニア性窒素を含有し、その負荷変動が激しく、また硝化阻害物質をも含む廃水と、下水汚泥乾燥工程廃水を対象とし、窒素の除去を効果的に行わしめる処理法を提示し、その操作因子について実験的に検討を行うとともに、機構を組み込んだ数理モデルにより理論的考察をも加え、処理法と操作因子を確立した。また、廃水中の硝化阻害有機物質の同定法の確立を図るとともに、付着微生物量の測定法も提示した。1.ゼオライトを担体とした反応器での硝化実験より以下の結果を得た。すなわち(1)ゼオライトによる吸着と生物学的硝化を単一の反応槽内で同時に行わしめることが可能であり、また生物学的作用によりゼオライトの再生を完全に行い得る。(2)アンモニア性窒素の負荷率が0.15mgN・(gゼオライト・h)^<-1>の範囲内では90%以上の除去が可能である。また有機物含有廃水では有機炭素負荷率とアンモニア性窒素負荷率窒素の比(C/N比)が4までの範囲ならば、同程度のアンモニア性窒素負荷率において90%以上の除去率が得られる。しかしC/N比が4を越える範囲内では、担体表面での付着に関して硝化菌と他栄養性細菌間で競合が生じ、単位担体量あたりの硝化菌活性の低下が起こる。(3)アンモニア性窒素の濃度変動に対して、吸着による緩衝が作用し、高濃度アンモニア性窒素による硝化阻害を緩和させることが可能である。2.スポンジ付着好気性脱窒菌を用いた反応器での高濃度の硝酸塩含有廃水の脱窒実験から以下の結果を得た。すなわち(1)スポンジ充填率10%以下の条件では144mgN・(L・h)^<-1>以上の脱窒速度が得られる。(2)90%以上の硝酸性窒素が除去可能な容積負荷率は2.4kgN・(m^3・d)^<-1>である。3.実廃水への適用としてゼオライトを担体とした流動床型反応器を作成し、汚泥溶融法における汚泥乾燥工程廃ガススクラバー廃水の処理を試みた。

(1)この廃水は全窒素として100-700mgN/Lおよ溶解性有機炭素をとして120-1200mgC/Lと高濃度に含有し、窒素分のほとんどがアンモニア性窒素また有機炭素分のほとんどが有機酸である。さらにこの廃水には硝化阻害物質が含まれるが、これは活性炭吸着による除去や生物処理よる低減が可能である。(2)反応器立ち上げの際に硝化発現までにゼオライト吸着を作用させることによりアンモニア性窒素の除去が円滑に行い得る。(3)硝化活性維持には、有機物濃度の50mgN/L以下への低減が必要でる。平成6年度に試作した実験プラントを用いて実廃水(例として、高濃度のアンモニア性窒素と硝化阻害有機物とを含有する下水汚泥溶融プロセスの乾燥廃ガス洗浄スクラバー廃水)の処理を行い、処理特性の解析を、アンモニア性窒素除去・硝化の観点から(宗宮)および有機物除去・脱窒の観点(小野)から行うとともに、乾燥廃ガス洗浄スクラバー廃水の性状分析とそれに含有される硝化阻害物質の検索を行った(津野)。具体的には、以下の3項目について検討を行い、各々以下に示す結果を得た。(1)有機物、アンモニア性窒素の負荷率と処理特性について、また反応器の操作条件(DO、ORP、pH、C/N負荷率比)と、その時の処理状況について検討を加えた。その結果、生物活性炭槽では、C/N負荷率比が2.0[mgC・(mgN)^<-1>]以上のケースにおいて、有機物については18mgN・(g-GAC・h)^<-1>、酸化態窒素については7mgN・(g-GAC・h)^<-1>まで負荷をかけうること、また生物ゼオライト槽では4mgN・(g-Zeolite・h)^<-1>までアンモニア性窒素の負荷をかけうることを示した。また効率的な硝化を得るためには好気槽内では担体部において1.0mg・L^<-1>以上の溶存酸素濃度を維持すること、無酸素槽においてはORPを-400mV以下とならないようにすることが必要であることを示した。(2)付着微生物ならびに浮遊微生物の処理に及ぼす寄与度について、回分実験による微生物活性測定を行い検討した。そして反応器中においては浮遊微生物と比較し付着微生物の硝化および脱窒に及ぼす寄与が25倍程度大きいことを明らかにした。(3)乾燥廃ガス洗浄スクラバー廃水の性状分析をGC-MS等を用いて行い、この廃水中の有機炭素は90%以上は酢酸などの低分子の揮発性有機酸であるが、高級炭化水素や高級アルコール、3-メチルインドリジンなどの窒素含有複素環式化合物、フェノールやパラクレゾールなどの芳香族化合物が含有されることを明らかにし、この廃水に含まれる主な硝化阻害物質はパラクレゾールであることを示した。廃水中からの窒素除去法には化学的方法と生物学的方法とがあり、現在実用化レベルにあるのはゼオライトを用いたイオン交換(吸着)法と生物学的硝化脱窒法である。しかし、ゼオライト法は反応は速いが再生液の処理の問題がある。一方、硝化脱窒法は、最終的な産物が窒素ガスで環境での窒素循環に組み込める等の利点があるが、硝化阻害物質を含有する廃水には適用が困難となる場合もある。また、負荷変動の激しい廃水の場合には生物処理では安定性の問題も生ずる。したがって、高濃度にアンモニア性窒素を含有し、硝化阻害性の有機物質を含有する廃水で、またアンモニア性窒素の濃度負荷変動の激しい廃水の窒素除去法として、物理化学的処理法と生物学的処理法を組み合わせた処理法を開発することとした。
シリサイド半導体への酸素添加によるSiタンデム太陽電池用トップセルの開拓

本研究では、禁制帯幅が1.3eVでSi基板上に高品質成長可能なBaSi2を用い、格子間位置(4cサイト)にSi原子数の約10%に相当する酸素原子を侵入させたBaSi2:O膜をSi(111)面にエピタキシャル成長し、光吸収端を評価することで1.6eV以上の禁制帯幅を実現することを目的とする。BaSi2膜中に酸素を導入する薄膜堆積方法として、これまで注力してきた分子線エピタキシー法に変えてスパッタ法を選び、2017年度は、スパッタ法によるBaSi2膜の形成と、酸素がBaSi2の格子間位置に存在するか否かをどのように検証するか、これら2つに絞って研究した。その結果、第一原理計算から酸素がBaSi2の4cサイトに入った場合、Ramanスペクトルで、593cm-1付近に、ピークが出現することが分かった。また、BaSi2膜のラマンスペクトルから、その波数位置にピークが確かに存在することが分かった。2018年度は、酸素に代えて炭素が禁制帯幅に与える影響を調べた。炭素源としてSiCを選び、SiCターゲットをBaSi2ターゲットと同時にスパッタすることで、BaSi2膜に炭素をドーピングして、禁制帯幅拡大の可能性を含めて、光学特性を評価した。その結果、炭素が1cc当たり10の21乗の中盤程度入ること、また、炭素導入により、禁制帯幅が拡大することが分かった。現状では、禁制帯幅の拡大は0.1eVに留まっており、この値は、第一原理計算の予想とほぼ一致する。禁制帯幅拡大を大きくするには、炭素の量を増やす必要がある。また、予想外のこととして、炭素を導入したBaSi2膜は分光感度が極端に増大した。これについては、今後、詳しく調べる予定である。BaSi2膜中に酸素を導入する薄膜堆積方法として、これまで注力してきた分子線エピタキシー法に変えてスパッタ法を選び、平成30年度は、スパッタ法によるBaSi2膜の形成と、酸素がBaSi2の格子間位置に存在するか否かをどのように検証するか、これら2つに絞って研究した。分子線エピタキシー法に比べて、スパッタ法は大面積での成膜が可能であり、太陽電池を目指す上でより好ましい成膜方法といえる。これまで、BaSi2膜のスパッタ法での形成については、過去に、BaSi2ターゲットを室温でスパッタし、その後、真空チャンバー内で600度でアニールすることで、BaSi2膜を形成してきた。しかし、電子密度が1cc当たり10の19乗以上と大変大きく、そのため、分光感度は極めて小さかった。平成29年度は、基板を600度に加熱できるよう成膜装置を整え、また、堆積膜のBaとSiの組成比を精密にコントロールすることで、BaSi2膜の形成に成功した。堆積したBaSi2膜の分光感度は、従来よりも400倍程度大きく、さらに、電子密度が1cc当たり、10の16乗台と3桁も低減し、高品位のBaSi2膜形成に成功した。次に、BaSi2中にドープした酸素の位置をどのように調べるか、第一原理計算で様々な位置を想定して、格子振動について調べた。その結果、酸素がBaSi2の4cサイトに入った場合、Ramanスペクトルで、593cm-1付近に、ピークが出現することが分かった。これまで、BaSi2膜を分子線エピタキシー法で成膜してきたが、その場合、酸素をどのように制御してBaSi2膜中に添加するか、適切な方策が思い浮かばなかった。一方、スパッタ法では、BaSi2ターゲットをスパッタと同時に、SiO2ターゲットをスパッタすることで、酸素原子をBaSi2膜中に取り込めると着想し、BaSi2膜のスパッタ成膜に注力した。従来よりも、極めて高品位のBaSi2膜が形成でき、禁制帯幅拡大の検証に必要な明瞭な分光感度特性も得られてた。また、BaSi2中に酸素が入ったときの検証も、Ramanスペクトルから可能であることが分かった。これらを踏まえ、研究は順調に進展していると判断した。

2018年度は、酸素に代えて炭素が禁制帯幅に与える影響を調べた。炭素源としてSiCを選び、SiCターゲットをBaSi2ターゲットと同時にスパッタすることで、BaSi2膜に炭素をドーピングして、禁制帯幅拡大の可能性を含めて、光学特性を評価した。その結果、炭素が1cc当たり10の21乗の中盤程度入ること、また、炭素導入により、禁制帯幅が拡大することが分かった。現状では、禁制帯幅の拡大は0.1eVに留まっており、この値は、第一原理計算の予想とほぼ一致する。禁制帯幅拡大を大きくするには、炭素の量を増やす必要がある。また、予想外のこととして、炭素を導入したBaSi2膜は分光感度が極端に増大した。これについては、今後、詳しく調べる予定である。平成30年度は、BaSi2膜を形成する際に、BaSi2ターゲットのスパッタに加え、SiO2ターゲットをスパッタできるよう、小型のスパッタガンを1台導入し、酸素を添加したBaSi2膜を形成する。そして、酸素量により分光感度スペクトルの立ち上がり波長がどのように変化するか調べ、禁制帯幅拡大を実証する。また、酸素が格子間位置に入っているか否かは、Ramanスペクトルのピーク位置で確認する。第一原理計算では、酸素原子をBaSi2の格子間サイト(4cサイト)に導入することで、禁制帯幅拡大が期待されるが、そのようなBaSi2膜の形成方法として分子線エピタキシー法を当初考えていた。しかし、この方法では、酸素をクラッキングして原子状にして供給する際に、酸素の量を精密に制御することが難しかった。このため、スパッタ法でのBaSi2膜形成に移った。「研究実績の概要」にも書いたように、スパッタ法での高品位BaSi2膜の形成に成功し、もう1つ別のスパッタガンにて、SiO2ターゲットをスパッタすることで、酸素量を制御したBaSi2膜の形成が可能と着想した。酸素以外にも、炭素原子の添加により、BaSi2の禁制帯幅拡大が予想されるが、この場合には、SiCターゲットをスパッタすることで対応可能と判断した。このように、H30年度にスパッタガンを導入する計画のため、H30年度使用額が生じた。
近代日本の都市社会構造の総合的研究-都市諸階層の生活実態と社会関係を基軸として-

広川禎秀「戦後初期の恒藤恭の文化国家および都市論」は法哲学者であり、民主主義者、平和主義者として知られる恒藤恭の、戦後の文化問題に関わる主張を分析した。広川は恒藤の「文化国家」概念や、その具体的内容である「文化都市」の意味を解明し、これらの考え方は近代日本の物質文明偏重に対する深い批判に裏付けられていると指摘した。なお、分析の素材となった大阪市立大学恒藤記念室所蔵「恒藤恭関係資料」の目緑(第2次調査分)を報告書に収録した。塚田孝「近世大坂の都市社会構造」は、木村兼葭堂という文化人の存在を通して、近世都市大坂の構造に迫る試みである。塚田は、兼葭堂が文人社会だけでなく、同時に伝統社会や下層社会とも関わりを持った事実に注目し、これら三つの側面を統一的に把握した。能川泰治「関東大震災後の火災保険問題と「貧民」のデモクラシー」は、震災後の東京をフィールドとする。能川は政府や保険社会の対応を批判し保険金支払いを求める市民運動に注目し、都市下層社会におけるデモクラシー状況を分析した高岡裕之「都市大衆文化と興行資本」は、映画を都市地域社会史の一環として分析するための基礎作業として、昭和戦前期の大阪市に即して統計資料を整理、考証し、映画館の動態分析を行った。中瀬哲史「大阪の機械工業の発展と大阪市電による電力供給」は大阪の機械工業に対する先行研究の評価を整理した上で、その実態を産業集積の歴史的展開と関連させて検討し、これら産業集積地域の発展にとって大阪市営電気局からの電力供給が重要な役割を果たしたと指摘した。平成12年度は、3年計画の第1年度として、(1)史料調査、史料整理を実施して、必要史料の写真撮影などを行ない、また(2)必要資料の購入等を行ない、(3)研究会等で研究課題に関する研究動向の検討を主に行なった。(1)史料調査(1)大阪市立大学学術情報総合センター(明治大正大阪市史編纂資料)、大阪市史編纂所(南区文書)、大阪市公文書館(東区文書)の文書史料調査、(2)大阪に近接する和泉市地域の寺院・集落・織物業などの近世近代の資史料調査、(3)近世大坂近代大阪の町屋・長屋の現地調査、戦後大阪の都市計画・都市型居住空間の資料調査、(4)大阪、東京などの近代的鉄工(月島地域)、紡績女工、都市下層社会に関する史料収集、(5)中小企業(中小ブルジョアジー)、都市中間層(主に末川博、恒藤恭などの知識人)に関する史料収集をそれぞれ行ない、重要史料の複写、写真撮影を行なった。(2)関西を中心に自治体史、都市史関係の刊行史料の収集につとめた。(3)研究会を開催し、都市下層社会研究、地域史研究、労働史、産業史の研究動向を検討し、課題を明確化した。平成13年度は、3年計画の第2年度として、(1)引きつづき資料調査、整理を実施し、(2)必要な機材、文献の購入等を行ない、(3)研究会等で研究課題の検討、収集資料にもとづく研究発表等を行なった。(1)史料調査(1)大阪市大学術情報総合センター(近世史料室資料、恒藤記念室所蔵資料)、大阪市公文書館(東区・北区文書)の資料調査、(2)大阪に近接する和泉市地域の寺院、集落、織物業、民家など資料調査、(3)大阪、東京、京都などの中間層・労働者・下層社会に関する資料調査、(4)中小企業に関する資料調査をそれぞれ行ない、重要史料の複写、写真撮影、分析を行なった。(2)関西を中心に自治体史、都市史、知識人関係の刊行資料の収集につとめた。

(3)研究会を開催し、地域史研究の方法的検討、近世大坂から近代大阪への都市社会構造の移行過程の研究、大阪・東京・京都の都市下層社会の比較研究、戦前・戦後の関西知識人の史的研究、大正・戦前昭和期の都市文化史の検討、中小企業史の研究動向の検討などを行なった。平成14年度は、3年計画の最終年度であるので、(1)研究会等で研究成果の発表を重ね、研究をまとめることに重点をおいて活動し、(2)収集資料の整理を行って一部を目録化し、(3)引きつづき必要な文献等の購入と、資料調査も行った。(1)研究会を開催し、大阪地域に関する具体的な研究成果の発表を行い、その一部を報告書に収録した。また、研究成果を論文集として刊行するため、都市社会構造の研究の視点、方法、課題等を検討し、各人のテーマ等を設定した。(2)引き続き自治体関係、関西知識人関係、大阪地域の刊行資料の収集につとめた。(3)史料調査引き続き(1)大阪市大学術情報総合センター(恒藤記念室所蔵資料)、大阪市公文書館(東区・北区文書)、その他の資料調査、(2)和泉市地域の集落、民家など資料調査、(3)大阪、東京などの諸階層に関する資料の調査・収集を実施し、その一部を目録として刊行し、また報告書に収録した。
新しい分子動力学シミュレーション手法の開発とタンパク質折りたたみ問題への応用

タンパク質のシミュレーションが難しい理由は,自由エネルギー曲面に多くの極小状態があるからである.この問題を解決するために提案されてきた手法の1つがレプリカ交換法である.本研究では狙った構造に近づくように力をかける「へリックス・ストランドレプリカ交換法」を提案し,ペプチドに応用した.その結果,この方法では通常のレプリカ交換法よりも天然構造により近づけ,折りたたみにより成功した.さらに「レプリカ置換法」を提案した.この手法では2つのレプリカ間だけで温度を交換するのではなく,3つ以上のレプリカ間で温度を置換する.この方法を用いることでレプリカ交換法よりも効率的なサンプリングを実現できることを示した.生体分子など複雑な自由エネルギー地形を持つ物質の分子動力学シミュレーションを素朴におこなうと、自由エネルギー極小状態にトラップされてしまい広い範囲の構造を探索できない。そこで近年、マルチカノニカル法やレプリカ交換法などの拡張アンサンブル法がよく用いられるようになってきた。あるいはハミルトニアンレプリカ交換法では温度の代わりにポテンシャルエネルギーのパラメーターを交換する。そこで何を交換するパラメーターに設定するかが問題になる。2面角ポテンシャルエネルギーに新しい項を付け加えることによりαへリックスまたはβストランド構造を多く再現できるよう。そこで、このポテンシャルエネルギーに係数をかけ、その係数を交換する新しいハミルトニアンレプリカ交換法「αへリックス・βストランドレプリカ交換法」を昨年度、開発した。今年度はこの方法をαへリックスとβヘアピン構造の両方をもつデザインペプチドの分子動力学シミュレーションに応用し、解析を進めた。RMSD(root mean square distance)を反応座標とした自由エネルギー曲面を計算した。自由エネルギー曲面における極小状態からデザインペプチドのフォールディング経路を明らかにした。また、温度を交換する通常のレプリカ交換法も実行し、比較したところ、αへリックス・βストランドレプリカ交換法の方が広い構造空間をサンプルし、より長いαへリックス構造やβヘアピン構造を得ることができた。生体分子など複雑な自由エネルギー地形を持つ物質の分子動力学シミュレーションを素朴におこなうと、自由エネルギー極小状態にトラップされてしまい広い範囲の構造を探索できない。2面角ポテンシャルエネルギーに新しい項を付け加えることによりαへリックスまたはβストランド構造を多く再現できる。そこで、このポテンシャルエネルギーに係数をかけ、その係数を交換する新しいハミルトニアンレプリカ交換法「αへリックス・βストランドレプリカ交換法」を昨年度までに開発してきた。今年度はこの方法をより強力したハミルトニアンレプリカ置換法を開発した。ハミルトニアンレプリカ交換法では2つのレプリカの間でパラメータを交換するのに対し、ハミルトニアンレプリカ置換法では3つ以上のレプリカの間でパラメータを置換する。また置換の際に従来のメトロポリス法ではなく、諏訪・藤堂法を用いる。この方法をCペプチドに応用し、その自由エネルギー地形を計算した。その結果、まずGlu2とArg10の側鎖間で塩橋ができ、その後αヘリックス構造が形成されることが分かった。このようにしてCペプチドのフォールディング経路を明らかにした。タンパク質のシミュレーションが難しい理由は,自由エネルギー曲面に多くの極小状態があるからである.この問題を解決するために提案されてきた手法の1つがレプリカ交換法である.本研究では狙った構造に近づくように力をかける「へリックス・ストランドレプリカ交換法」を提案し,ペプチドに応用した.その結果,この方法では通常のレプリカ交換法よりも天然構造により近づけ,折りたたみにより成功した.さらに「レプリカ置換法」を提案した.この手法では2つのレプリカ間だけで温度を交換するのではなく,3つ以上のレプリカ間で温度を置換する.この方法を用いることでレプリカ交換法よりも効率的なサンプリングを実現できることを示した.レプリカ交換法やファンデルワールスレプリカ交換法はサンプリング効率が高く注目されているが,それでも50残基以上のタンパク質を折りたたむのには成功していない.それはどちらの手法も特定の構造に近づくようにシミュレーションするわけではなく,ただ多くの構造をサンプルするだけだからである.そこで今年度は狙った構造に近づくように力をかける新しい手法「αへリックス・βストランドレプリカ交換法」を考案し,そのシミュレーションを実行できるプログラムを完成させた。一般的にタンパク質はアミノ酸の2面角φとψがφ=ー60°,ψ=ー60°程度だとαへリックス構造をとり,φ=ー120°,ψ= 0°程度だとβストランド構造をとる.そこでαへリックス・βストランドレプリカ交換法ではαへリックス構造やβストランド構造を取りやすい(φ,ψ)の値の周辺にバイアスポテンシャル(アンブレラポテンシャル)をかける.バイアスポテンシャルはレプリカごとに異なるように設定し,その強さを表すパラメータを交換する.こうしてαへリックス構造やβストランド構造に近づくようにシミュレーションできる.さらに今年度はαへリックス構造とβストランド構造の両方が共存することが知られている18残基のデザインペプチドにこの手法を応用した.その結果,この手法はこれまでレプリカ交換法よりも多くの構造を効率的にサンプルできるようになることがわかった.現在,αへリックスーβストランド間の構造転移がどのように起きるのか調べている.

タンパク質などの生体分子には自由エネルギー曲面に多くの極小値があるため、通常の分子動力学シミュレーションを行ったのではこれらの極小値にトラップされてしまい、正しく構造を探索することができない。この問題を解決するためにマルチカノニカル法やレプリカ交換法などの拡張アンサンブル法と総称される手法が提案されてきた。本研究では新しい拡張アンサンブル法を開発し、その拡張アンサンブル法を用いたタンパク質の構造変化の研究、さらにタンパク質が間違って折りたたみ凝集することによってできるアミロイド線維への応用を行った。具体的にはレプリカ置換分子動力学法を開発した。従来のレプリカ交換法では複数のレプリカに異なる温度を割り当て、2つのレプリカ間で温度を入れ替える。一方、レプリカ置換法では3つ以上のレプリカ間でも温度の入れ換えを行う。また温度を置換する際にメトロポリス法ではなく諏訪・藤堂法を用いることにより状態遷移をより効率的に行うことができる。この手法を水中のアミロイド線維を形成するペプチドに応用し、その形成初期過程をシミュレーションで明らかにした。理論生物物理学今年度はへリックス・ストランドレプリカ交換分子動力学シミュレーションの解析を進めることができたので、おおむね順調に進んでいる。今年度はハミルトニアンレプリカ置換法を開発することができたので、おおむね順調に進んでいる。当初の予定通り,「αへリックス・βストランドレプリカ交換法」のプログラムを完成させることができた.また18残基のデザインペプチドに応用して,この手法の有用性がわかった.これらのことからおおむね順調に進展していると考えている.最近、レプリカ交換法に代わるレプリカ置換法という方法を考案した。この方法は従来のレプリカ交換法よりも強力なサンプリングを可能とするのでこれを導入する。またより大きいタンパク質のシミュレーションに取り組む。ハミルトニアンレプリカ置換法を用いて、今後より大きなタンパク質の折り畳みに取り組んでいく予定である。今後はこのデザインペプチドのαへリックスーβストランド間の構造転移がどのように起きるのか解析する.また,より大きい系に適用できるようにするため,プログラムの高速化に取り組む.そのための新しい手法を考案しているところである.高速化されたら,56残基のタンパク質,プロテインGに応用する.これはでαへリックス構造とβストランド構造の両方を持っている.このシミュレーションを全原子モデルでおこない,ほどけたアンフォールド状態から天然構造へどのように折りたたむのかその機構を明らかにする.より大きな系のシミュレーションを行うのでコンピューターを購入する。シミュレーション結果を保存するためにハードディスクも購入する。学会で成果を発表するために国内外に出張する。
高温超伝導体微小ジョセフソン超格子のナノエレクトロニクス応用へ向けた基礎研究

本研究は,層状酸化物高温超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_y(BSCCO)単結晶(転移温度:85K)に内在する固有ジョセフソン結合超格子をサブミクロン領域まで微小化し,そのナノエレクトロニクスへの応用を目指すものであり,微小固有ジョセフソン接合の本質的なジョセフソン並びに準粒子トンネル特性の解明,及び同超格子の単電子トンネル素子に代表されるナノエレクトロニクスへの応用について検討し,以下の成果を得た.(1)BSCCO単結晶を電子ビームリソグラフィ並びにArイオンエッチング技術を用いたサブミクロン素子作製技術を確立した.これにより制御性・再現性のよい素子作製が可能となった.(2)上記作製技術により異なるサイズのメサ素子に加工し,固有ジョセフソン接合特性のサイズ依存性を調べた.その結果,メサ内の接合数が少ない場合,単一固有ジョセフソン接合のギャップ電圧は,接合面積に依存せず約60mVであることを明らかにした.さらに素子サイズをサブミクロン領域まで微小化するとクーロンブロッケード効果の寄与により臨界電流密度が著しく抑圧されることを見出した.(3)多数の接合が積層した固有ジョセフソン接合アレーにおける臨界電流は,接合面積の増加とともに広く分布することがわかった.また,実験で得られた臨界電流分布を熱活性モデルにより解析した結果,同接合で観測された臨界電流分布は,熱ノイズよりもボルテックス揺らぎの影響が大きいことを見出した.さらに,臨界電流の温度依存性は,接合の微小化に伴い系統的に変化することを明らかにした.この温度依存性の変化は熱ノイズを考慮したRSJモデルによりよく説明できることがわかった.(4)微小固有ジョセフソン接合アレーのナノエレクトロニクス応用例として,単電子対トンネル素子,定電圧発生素子,SQUID素子を作製し,その特性評価を行った.本研究は,層状酸化物高温超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_y(BSCCO)単結晶(転移温度:85K)に内在する固有ジョセフソン結合超格子をサブミクロン領域まで微小化し,そのナノエレクトロニクスへの応用を目指すものであり,微小固有ジョセフソン接合の本質的なジョセフソン並びに準粒子トンネル特性の解明,及び同超格子の単電子トンネル素子に代表されるナノエレクトロニクスへの応用について検討し,以下の成果を得た.(1)BSCCO単結晶を電子ビームリソグラフィ並びにArイオンエッチング技術を用いたサブミクロン素子作製技術を確立した.これにより制御性・再現性のよい素子作製が可能となった.(2)上記作製技術により異なるサイズのメサ素子に加工し,固有ジョセフソン接合特性のサイズ依存性を調べた.その結果,メサ内の接合数が少ない場合,単一固有ジョセフソン接合のギャップ電圧は,接合面積に依存せず約60mVであることを明らかにした.さらに素子サイズをサブミクロン領域まで微小化するとクーロンブロッケード効果の寄与により臨界電流密度が著しく抑圧されることを見出した.(3)多数の接合が積層した固有ジョセフソン接合アレーにおける臨界電流は,接合面積の増加とともに広く分布することがわかった.また,実験で得られた臨界電流分布を熱活性モデルにより解析した結果,同接合で観測された臨界電流分布は,熱ノイズよりもボルテックス揺らぎの影響が大きいことを見出した.さらに,臨界電流の温度依存性は,接合の微小化に伴い系統的に変化することを明らかにした.この温度依存性の変化は熱ノイズを考慮したRSJモデルによりよく説明できることがわかった.(4)微小固有ジョセフソン接合アレーのナノエレクトロニクス応用例として,単電子対トンネル素子,定電圧発生素子,SQUID素子を作製し,その特性評価を行った.本研究は,層状酸化物高温超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_y(BSCCO)単結晶(転移温度:85K)に内在する固有ジョセフソン結合超格子をサブミクロン領域まで微小化し,そのナノエレクトロニクスへの応用を目指すものであり,本年度は,主にサブミクロン領域における同超格子の本質的なジョセフソンならびに準粒子トンネル特性,及び微小ジョセフソントンネル結合超格子に発現するクーロンブロッケード効果について検討し,以下の成果を得た。(1)サブミクロン固有ジョセフソン接合アレーの電流-電圧特性の評価自己フラックス法により成長した同単結晶を電子ビームリソグラフィ技術を用いてサブミクロン程度のメサ構造に加工し,その電流-電圧特性の測定した。得られた準粒子トンネル特性より,単一固有ジョセフソン接合のギャップ電圧は約60mVと見積もられた。また,その電流は,変形d波モデルによるそれとほぼ一致し,BSCCOの超伝導オーダーパラメータは,純粋なd波モデルよりも強い角度依存性をもつことを明らかにした。更に,多積層接合の電流-電圧特性測定時に問題となる負性抵抗は接合における電力が430mW以上になると出現することがわかった。一方,サブミクロン固有ジョセフソン接合アレーのジョセフソントンネル電流密度は,接合面積が数μm^2以上の試料のそれと比較すると12桁程度小さくなることを見出した。この電流密度の減少は,帯電効果を考慮することにより説明することができる。(2)微小ジョセフソントンネル結合超格子に発現するクーロンブロッケード効果上記(1)で得られた成果を基に,微小ジョセフソントンネル結合超格子に発現するクーロンブロッケード効果を観測するための素子構造を提案・設計し,集束イオンビーム加工装置を用いて作製したが,加工時のダメージによる特性変化のためクーロンブロッケイド効果の観測までには至らなかった。

以上本年度得られた成果は,BSCCO固有ジョセフソン接合のナノエレクトロニクス応用への可能性を示唆するものであり,来年度の研究展開への足掛かりが得られた。本研究は,層状酸化物高温超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_20_y(BSCCO)単結晶(転移温度:85K)に内在する固有ジョセフソン結合超格子をサブミクロン領域まで微小化し,そのナノエレクトロニクスへの応用を目指すものであり,本年度は,前年度に引き続き微小固有ジョセフソン接合の本質的なジョセフソン並びに準粒子トンネル特性の解明,及び同超格子の単電子トンネル素子に代表されるナノエレクトロニクスへの応用について検討し,以下の成果を得た.1.固有ジョセフソン接合特性のサイズ依存性BSCCO単結晶を電子ビームリソグラフィにより異なるサイズのメサ素子に加工し,固有ジョセフソン接合特性のサイズ依存性を調べた.その結果,メサ内の接合数が少ない場合,単一固有ジョセフソン接合のギャップ電圧は,接合面積に依存せず約60mVであることを明らかにした.2.固有ジョセフソン接合アレーにおける臨界電流揺らぎの評価多数の接合が積層した固有ジョセフソン接合アレーにおける臨界電流は,接合面積の増加とともに広く分布することがわかった.また,実験結果を熱活性モデルにより解析した結果,同接合で観測された臨界電流分布は,熱ノイズよりもボルテックス揺らぎの影響が大きいことを見出した.さらに,臨界電流の温度依存性は,接合の微小化に伴い系統的に変化することを明らかにした.この温度依存性の変化は熱ノイズを考慮したRSJモデルによりよく説明できることがわかった.3.微小固有ジョセフソン接合アレーのナノエレクトロニクス応用への検討サブミクロン固有ジョセフソン接合アレーの臨界電流密度は,接合面積が数μm^2以上の試料のそれと比較するとクーロンブロッケード効果の寄与により12桁小さくなることを見出した.また,接合面積0.49μm^2の試料において単一クーパー対トンネリング特性と類似したステップ構造を観測することに成功した.以上,本研究で得られた成果は,Bi_2Sr_2CaCu_20_y固有ジョセフソン接合のナノエレクトロニクス応用への可能性を示すものであり,今後の同分野の発展が期待される.
発現限定遺伝子が司る細菌の新しい種存続システムの解明

本研究は、細胞集団の不均一性に基づいた新たな細菌特性を見出すことを目的とし、一部の集団に限定的に発現する遺伝子(発現限定遺伝子)の機能解明に取り組んだ。これまで、発現限定遺伝子群をGFPレポーター解析によって同定し、遺伝子の過剰発現株を作成した。本年度は、各発現限定遺伝子の強制発現強制発現プラスミドの作成を完了し、表現型解析を行った。また、欠損株作成用のターゲティングベクターの作成をすすめた。過剰発現には、ゲートウエイ法を用いた。黄色ブドウ球菌で使用可能な強制発現用ディスティネーションベクターを2種類作成した。これらは強度の異なるプロモーター配列を用いており、組み込む遺伝子の発現量が異なる。各発現限定遺伝子を2種類の強制発現プラスミドに組み込み、黄色ブドウ球菌RN4220株およびN315株に導入した。これにより発現限定遺伝子それぞれにつき4種類の強制発現株を得た。RN4220高発現プラスミド導入株において、いずれの発現限定遺伝子の場合にも増殖速度の低下は見られなかった。各強制発現株の性状(コロニー形態、寒天培地上でのスプレッディング、各種薬剤感受性、糖の利用などの各種細菌生化学的特徴、ポリスチレン表面への接着、乾燥耐性度など)を調べた。このうちesp17と名付けた発現限定遺伝子の強制発現株で乾燥耐性化が認められた。esp17は転写因子であると予測され、過去にその食塩耐性への関与を示唆する論文報告があるが、具体的な食塩耐性化・乾燥耐性化メカニズムは不明であり今後の課題である。本研究によって、細胞集団の不均一性が本菌の乾燥耐性メカニズムを担うという新たな可能性が示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、細胞集団の不均一性に基づいた新たな細菌特性を見出すことであり、一部の集団に限定的に発現する遺伝子(発現限定遺伝子)を同定し、その機能を探ることで目的を達成しようとしている。我々は、発現が確認されていない遺伝子には細胞集団の一部で発現する遺伝子が含まれる可能性があると考え、発現未確認の遺伝子リストに含まれ、かつ外来ではない遺伝子37個について、GFPレポーターによる発現解析を行った。結果、計20個の遺伝子がそれぞれ異なる頻度で一部の細胞限定的に発現することを確認した。今後は、強制発現株と欠損株を用いた機能探索を行う計画である。今後の分子機能解析において組み換え蛋白質の作成が必要となることや、強制発現ベクターを改変する必要が生じることを想定して、Gatewayシステムを利用した効率的なプラスミド・株の構築を計画した。Gatewayシステムは、エントリーベクターと呼ばれる中間ベクターを作成しておくことで、その後の目的に応じた各種の発現ベクター(ディスティネーションベクターと呼ぶ)に効率的に目的遺伝子を組み込むことが出来るシステムである。黄色ブドウ球菌で使用するための強制発現用ディスティネーションベクターを2種作成し、これらのディスティネーションベクターを用いた各発現限定遺伝子の強制発現株の作成を進めている。本研究によって、多数の遺伝子の発現限定性が明らかとなった。その機能解析によって、新しい環境適応機構の存在を具体的に示す研究になることが期待される。集団の不均一性に基づく生存戦略は、黄色ブドウ球菌のみならず他の一般細菌においても存在しており、本研究を通して生命がいかに環境に順応して種を守ってきたかについてのさらなる理解へ貢献できる。本研究の目的は、細胞集団の不均一性に基づいた新たな細菌特性を見出すことである。具体的には、一部の集団に限定的に発現する遺伝子(発現限定遺伝子)を探索し、その機能を探ることで目的を達成しようとしている。昨年度は、発現限定遺伝子の同定、各遺伝子のGatewayエントリーベクターの作成と、黄色ブドウ球菌で使用可能な強制発現用ディスティネーションベクターの作成、各遺伝子の強制発現株の作成を行った。今年度は、上記の強制発現ディスティネーションベクターを用いた各発現限定遺伝子の強制発現株の作成を完了し、作成した強制発現株の基礎データの取得を行った。現在、今後の遺伝子機能解明のために欠損株との比較が必要になることを踏まえ、欠損株の作成が進行中である。研究計画の一部に変更がみられたが、一定の研究成果があった。本年度は2つの国際学会において研究成果を発表し、その内の1つにおいてポスター賞を受賞した。

各強制発現株の性状(コロニー形態、寒天培地上でのスプレッディング、各種薬剤感受性、糖の利用などの各種細菌生化学的特徴、ポリスチレン表面への接着、乾燥耐性度など)を調べた。このうちesp17と名付けた発現限定遺伝子の強制発現株で乾燥耐性化が認められた。esp17は転写因子であると予測され、過去にその食塩耐性への関与を示唆する論文報告があるが、具体的な食塩耐性化・乾燥耐性化メカニズムは不明であり今後の課題である。本研究によって、細胞集団の不均一性が本菌の乾燥耐性メカニズムを担うという新たな可能性が示唆された。当初計画した各発現限定遺伝子の同定は外来遺伝子を除いて全て完了し、予想以上の数の遺伝子がサブポピュレーションで発現しているという事実を明らかにした。また、新たに構築した黄色ブドウ球菌用の発現ベクター系が期待通りに機能することも確認しており、今後の各遺伝子の機能解析をすすめるための準備段階は完了した。おおむね順調に進展していると評価出来る。今後は各発現限定遺伝子の機能を強制発現株と欠損株を用いて明らかにしていく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、同定した発現限定遺伝子の機能探索を行う計画である。具体的には、各遺伝子の強制発現株と欠損株を用いて、1)既知の確率的現象、2)その他現象への関与を明らかにする(当初の計画通り)。1)既知の確率的現象には、L型菌と呼ばれる細胞壁を持たないバリアントの生成、パーシスタントという成長スピードが遅いため抗生物質に耐性を示す状態への移行、ゲノムに溶原化しているファージが一定頻度で抜け落ち病原性を発揮する現象などが知られており、これら現象に発現限定遺伝子が関与するかを調べる。2)また、同定した遺伝子のうち、約半数が膜蛋白質や膜輸送系に関与していることが予測されている。その他現象への関与では、これら機能予測より推測される現象について評価する予定である。加えて、抗生物質耐性や浸透圧耐性、病原性など、機能予測以外の現象への関与も評価することにより、未知遺伝子の機能特定や、これまで知られていなかった機能を明らかに出来ると考えている。