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21世紀日本における福祉思想の基礎研究

1、福祉国家を世界の構造と関連させて把握する点では、今年度は、昨年度の多国籍企業化及び福祉構造基礎構造改革という論点に加え、これまでの日本の生活賃金を含むが故の右肩上がりの賃金カーブの在り方と福祉国家の小ささとの関連、及びジェンダー視点にたった福祉国家思想、特に女性労働の在り方と社会保障の在り方との関連を捉え、福祉における賃金・ジェンダー視点を通じて、目指すべき21世紀福祉国家の新たな類型論の根幹の一層の整理を行った。2、生活様式などに関わる文化的内容を福祉の本質的要素として把握する点では、今年度は、特に、少年期暴力を社会的脈絡において捉えた場合に浮上する社会保障的問題と、周縁化された青少年に対する社会システムの崩壊としての福祉欠如の問題を整理した上で、これら問題の解決のために、ライフラインの再構築という筋から新福祉思想の概略を明らかにし、福祉をライフステージ全てにおける客観的な「善き生存」の指標とする場合に必要な諸論点を抽出した。3、生命次元に及び人間理解に関わる福祉を把握する点では、今年度は、特に、生命倫理学において頻出している、生死の自己決定問題(胎児、痴呆の場合を含む)が広義の福祉の未成熟ないし縮小と結合しつつある点を論証する共に、19世紀後半以来、優生思想が福祉国家の成立を促進すると共に阻害してきたという矛盾的問題も整理した。4、なお、上記諸点の構築にとって、昨年度と同様に今年度も、北海道函館及び江差の地域医療と地域福祉現場の責任者や介護保険問題の現場事情に詳しい論者など複数の実践家から、実態にそくした情報を得たことが、非常に大きな意味を持った。今年度が最終年度である本研究の成果報告として刊行予定の、全員の執筆による『21世紀福祉思想の基礎(仮題)』(B6版1000頁、青木書店刊)--現在、内容の最終調整・校正中--で詳論される研究実績の概要を、本研究の研究目的に照して提示する。1、非「市民社会」から「日本型大衆社会」への移行における日本の企業福祉と福祉国家との関連から、新たな社会保障・社会福祉の基礎カテゴリーを練成した。2、自由主義から社会的自由主義への移行における福祉国家的要素の基礎的概念を、福祉国家批判イデオロギーと新福祉国家構想との関連において把握した。3、反福祉的不平等化現象と若年層の社会的周縁化との連関を捉え、社会政策理念の再生とセーフティネット論の限界を克服しうる福祉思想の基礎概念を提示した。4、福祉的な公共性の構築と再政治化との連関、企業主義的社会統合の家族への浸透を明らかにする中で、家族福祉から要請される福祉思想の基礎的枠組みを示した。5、医療保障を含む生存権保障等の社会法的発想と市民法的発想との相違を新自由主義の伸張と関連させて捉え、生命次元における基礎的な福祉カテゴリーを提示した。なお、現在申請している「平成14年度基盤研究計画:現代日本における福祉思想の体系化研究(研究代表者,吉田千秋)」では、上記研究で得られた福祉に関する基礎的な思想及びカテゴリーを、下記の具体的内容にそくして体系的かつ現実的な福祉思想へと纏める予定である。(1)開発主義の克服と福祉思想の体系的確立との関連、(2)「自立・自助論」などの福祉国家批判イデオロギーの解明、(3)福祉資源の社会関係的「資源」への拡張、(4)教育改革と連動した福祉改革及び家族福祉の再構築、(5)身体の所有を含む所有論と社会法(権)的な生命保障との関連、(6)デンマークなどの先進性と日本固有の福祉思想との関連、(7)福祉思想の体系性と現実性に留意した、全体の価値論的な取り纏め。
再生軸索成長円錐から神経筋接合部への連続的機能分化に伴う小胞膜融合機構の変化の解析

成長円錐の伸長は、成長円錐内部に多数存在する小胞の表面膜への融合付加によってなされると推定される。この成長円錐における膜融合機構は殆ど不明であったが、最近シナプスにおけるシナプス小胞の前シナプス形質膜への膜融合制御機構は分子レベルで解析が進んでいる。すなわち、1)低分子量GTP結合蛋白質Rab3Aとその標的蛋白質Rabphilin-3Aがシナプス小胞を膜融合位置へ誘導する機構、2)N-エチルマレイミド感受性融合因子(NSF)がシナプス小胞膜蛋白質シナプトブレビンやシナプトタグミンと前シナプス形質膜蛋白質シンタキシンとの間を架橋し、融合装置を形成する機構、3)シナプス小胞膜蛋白質シナプトフィジンがオリゴマーを作り、前シナプス形質膜との間に融合孔を形成する機構の少なくとも3系統の分子機構の関与が明かになっている。そこで私共は、これらのシナプス膜融合機構に関与する蛋白質を成長円錐に検索したところ、Rab3Aとシナプトフィジンを成長円錐全体に、Rabphilin-3Aとシナプトタグミンを成長円錐遠位端に、シンタキシンを神経突起全体にそれぞれ認めた。このことから3系統の膜融合制御分子機構が成長円錐においても機能していることが示唆された。また、成長円錐表面膜においてシュワン細胞表面膜や基底膜との接底膜との接着に関与する細胞接着因子に関して、インテグリンα1,.β1とカドヘリンを表面膜に証明している。これらの解析から、再生軸索成長円錐の表面膜において、膜の融合付加や接着に関して特殊に分化した機能ドメインの存在が示唆された。このように、本研究は着実に進展しており、当初の目的は達成されたと考えられる。
ウィークボソン対生成過程における重いニュートリノの効果

平成5年度より平成7年度に行った研究の概要は以下の通りである:1.シ-ソ-機構により質量を持たせた第4世代のニュートリノの効果を、e^++e^-→W^++W^-過程を用いて研究し、1)ウィークの3点形状因子2)微分断面積3)前方-後方非対称性等を評価した。偏極電子・陽電子ビームとWの偏極測定から得られる散乱振幅の「しきい値の振る舞い」により、マヨラナ粒子かディラック粒子からの相違を判定できる事を示した。次期加速器のエネルギー領域では、この重いニュートリノからの寄与は約0.5%である。2.重いニュートリノを用いた電弱理論におけるバリオン生成機構を研究した。一次相転移進行時に発生するバブルとニュートリノとの散乱より、レプトン数の生成率を評価した。更にバブルの発生、融合、成長する過程をシミュレートし、従来と比べて23倍多いレプトン数を導いた。重いニュートリノが100GeVと50GeV、相転移温度が100Kの場合、CPの破れが10^<-(57)>であれば、実際の宇宙のバリオン数を説明できることが分かった。3.ウィーンクボソン対発生過程を用いたCPの破れの研究に関して、(1)ベクトル型の重いダウンタイプ・クォークを持つ模型を用いてCPの破れを評価した。その大きさは10^<-9>で小さいが、(2)「超対称性模型」では、ソフトに超対称性を破る項に標準模型にないCPの破れが存在し、その為10^<1(45)>程度の大きなCPの破れを発見した。4.500GeV程度のアップタイプのベクトル型クォークが存在する場合のバリオン生成過程として、バブルの壁から生成されるハイパー荷電を評価し且つ、この模型の電弱相転移を詳しく調べた。5.3世代のニュートリノ振動を用いて「大気ニュートリノ問題」を調べた。平成5年度は、まずニュートリノの世代数を1として、シーソー機構をもちいてニュートリノに質量を持たせ、ウィークボソンW^+ W^- Z^0に関する3点関数の1ループ輻射補正を実行した。2点関数の補正と組み合わせて*電荷を用いた「くりこみ」を実行し、LEPIIで重要な電子陽電子散乱過程-e^++e^- →W^++W^- -の散乱断面積を評価した。このとき最近開発されたファインマンパラメーターに関する数値積分法を用いた。その結果、偏極した電子、陽電子ビームを用い、且つ終状態のW^+とW^-の偏極が測定できれば、そのデータからニュートリノの質量はもとより、マヨラナ粒子かディラック粒子かの相違まで判定できることがわかった。これは新しい結果である。分析のポイントはマヨナラ粒子とディラック粒子とで、散乱振幅や、とりわけWボソンの形状因子に大きな相違が存在することを示すことが出来た事にある。数種類あるどの形状因子にどのような相違が現われるかを考察した。このウィークボソンの形状因子を更に詳しく測定することは電子一陽電子衝突実験のみならず、陽子-陽子衝突実験や、最近話題のレーザービームを用いた電子一光子散乱実験にとっての大切なテーマになることは言うまでもないし、またCPの破れをも観測できるかも知れない。これらは平成6年度以降において研究する予定である。更にマヨラナニュートリノ模型を用いた宇宙のバリオン数生成問題に対しても、一次相転移のダイナミックスの詳しい分析を用いて一定の成果があった。来年度以降より詳しい分析が期待される。

現在素粒子物理学の種々の実験結果は、ワインバークとサラムによって提唱された標準模型によって良く説明されているが、この模型に含まれる数多くのパラメータを予言するためには、標準模型を越える機構が必要である。本研究の目的は、ニュートリノに質量をもたせる、標準模型を越えた機構の影響が「輻射補正」を通じてどのように現れるかを調べる事にある。昨年度はこれからの超大型加速器LEPII、JLC等で観測されるであろう弱い相互作用を媒介するウィークボソンWやZの対生成を用いて、ニュートリノの質量の起源を探った。本年度研究代表者は院生山口あづさと共に、ニュートリノ質量生成機構に関連する宇宙物理からの制限、特にニュートリノを用いたバリオン生成問題を相転移の時間発展をダイナミカルに扱って考察した。そもそもニュートリノに質量をもたせる「シ-ソ-機構」はマヨラナ質量項というレプトン数保存を破る相互作用をもちいていた。従って宇宙の冷却に伴う相転移によってこの質量項が生じたとすると、相転移の進行中にノーマルな真空中にスーパーな真空の泡(バブル)が多数発生した非平衡状態が現れて、レプトン数の生成が期待出来る。レプトン数の生成はスファレロン遷移によってバリオン数の生成をもたらすので、宇宙のバリオン生成問題と密接に関係している。われわれはレプトン数発生確率の詳しい計算を実行すると共に、非平衡状態の時間発展を扱う最近の物性理論を応用することにより、「相転移ダイナミックス」がバリオン生成問題に大きく影響することを示した。又、研究代表者は、院生斎藤智美、研究員丸井美保、香月保彦等と共同して、本研究の主テーマである電子-陽電子衝突によるウィークボソン対生成過程において、CPの破れを観測すべく1つの興味ある模型(ベクトル型キォ-クを持つ模型)を調べた。この問題でも昨年度われわれが用いた計算方法が有効に働く事を示した。平成7年度には、以下の研究を遂行した。1.電子・陽電子散乱におけるウィークボソン対発生過程を用いたCPの破れの研究を次の2つの模型で遂行した。(1)ベクトル型の重いダウンタイプ・クォークを持つ標準模型を越えた模型を用いて、W^+W^-に関する3点の形状因子へのCPの破れを評価した。Zを媒介とするフレーバーを破る中性カレント(FCNC)の効果により、1ループからCPの破れが発生するが、その大きさは10^<-9>で小さいことが分かった。(2)「ソフトに破れた超対称性を持つ標準模型」では、超対称性を破る項に標準模型にない余分のCPの破れがある。この効果の為に、チャージ-ノやニュートラリーノのループから10^<-(45)>程度の大きなCPの破れを発見した。この値はLEP200や次期線形加速器を用いた、超対称性によるCPの破れの観測に期待を抱かせるであろう。4.ベクトル型の重いクォークを導入する模型を用いて宇宙のバリオン生成問題を研究した。500GeV程度のアップタイプのベクトル型クォークが存在する場合、そのクォークとトップ・クォーク間の質量に関する混合行列に、バブルが存在する場合には、位置に依存するCPの位相が現われる。このとき、バブルの壁から生成されるハイパー荷電を評価した。この機構を用いても宇宙のバリオン数を説明できる可能性がある。又この模型の電弱相転移を有限温度の場の理論を用いて詳しく調べて、次相転移となる条件を求めた。
微生物に由来する新規ガン抑制因子の作用機構の解析

1981年以降、先進国における死亡原因の第一位はガンであり、現在日本では人口の約30%がガンにより死亡している。細胞性粘菌から分離したガン細胞特異的に死滅させる因子(DdMRP4)を同定した。本研究では、その分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。まず、酵母ツーハイブリッド法によりDdMRP4と相互作用する遺伝子を4つ分離することに成功した。さらに、それらの遺伝子の分子機能解析により、それらがアポトーシス関連遺伝子であることや細胞性粘菌においては細胞の発生や分化に関連することを明らかにした。ガン治療薬の開発は精力的に進められてきたにも関わらず、ガン細胞のみを特異的に死滅させる根本的治療薬の開発には依然として成功していない。本研究代表者たちは最近、微生物由来のリボソームタンパク質様遺伝子産物が、ガン細胞特異的に細胞死誘導を起こすことを発見した。本研究では、この遺伝子産物のガン細胞におけるターゲット分子を同定し、ガン細胞を特異的に死滅させる分子メカニズムを検証する。これにより、新規ガン細胞死誘導経路を解析し、この遺伝子産物の新規ガン治療薬としての潜在能力を追求する。本研究では、1)DdMRP4のガン細胞増殖抑制に機能するドメインの同定と2)DdMRP4遺伝子産物の標的分子を同定することにより、増殖抑制の作用機序の解明を行うことを目標とした。本研究では、まずDdMRP4と相互作用する遺伝子産物をY2H法によりスクリーニングを行った。本研究における相互作用検出系は効率・感度が共に高い市販のキット(Takara-Clonetech社のMatchmaker Gold酵母ツーハイブリッド(Y2H)システム)を使用し、相互作用が認められる候補クローンだけが選択培地上に生育する系で効率よく相互作用クローンを選別した。ガン培養細胞から調製された遺伝子ライブラリーを利用し、6つのポジティブクローンを選別した。擬似陽性クローンが予想されたが、分離されたクローンの検定は相互作用の検出強度をより厳しくして再度行い、最終的に4つの独立した遺伝子が分離された。本研究では、細胞性粘菌由来の新規がん抑制遺伝子の相互作用分子の同定を初年度一番の目標としていた。その目標に対して、これまでに酵母ツーハイブリッド法により4つの非重複遺伝子の単離に成功し、それらのガン抑制に対する効果を検証する段階に進むことができた。よって本研究の課題の進歩状況はおおむね順調に進展していると判断された。がん治療薬の開発は精力的に進められてきたのにもかかわらず、ガン細胞のみを特異的に死滅させる根本的治療薬の開発には依然として成功していない。申請者たちは最近、微生物由来のリボソームタンパク質様遺伝子産物が、がん細胞特異的に細胞死を誘発することを発見した。本申請研究では、この遺伝子産物のガン細胞におけるターゲット分子の同定と分子メカニズムの検証を行った。本研究では、1)DdMRP4のガン細胞増殖抑制に機能するドメインの同定と2)DdMRP4遺伝子産物の標的分子を同定することにより、増殖抑制の作用機序の解明を行うことを目的とした。1)に関しては遺伝子クローニング作業中遺伝子断片が大腸菌内にて不安定であり、かつリコンビナントタンパク質の生成に大きな問題がありリコンビナントタンパク質を含む大腸菌が分離できなかったことにより、目的の培養ガン細胞におけるドメインそれぞれの効果を検証するに至らなかった。2)に関しては、酵母ツーハイブリッド法によりDdMRP4と相互作用する遺伝子を4つ分離することに成功した。さらに、それらの遺伝子の分子機能解析により、それらがアポトーシス関連遺伝子を含むことや遺伝子破壊株の作製とその表現型解析により細胞性粘菌においては細胞の発生や分化に関連することを明らかにした。以上の結果は、DdMRP4が少なくともアポトーシス関連遺伝子を含む4つの遺伝子産物と相互作用し、ガン細胞に細胞死をもたらしていることを示唆するものであった。今後の検討課題としては、なぜこれらの遺伝子がガン細胞特異的に細胞死を誘導するかを分子レベルで解析することが必要であると考えられる。今後は当初予定していたタンパク質レベルでの相互作用の検証と相互作用遺伝子の機能予測、機能の生物学的解析を行うことを目標に、相互作用候補遺伝子リコンビナントタンパク質を作製し、DdMRP4リコンビナントタンパク質とin vitroでの相互作用を検証したり、遺伝子機能に関するデータベースを利用しBlast検索等により、どのような細胞機能に関連づけられているかを調査したり、ガン培養細胞においてRNAiやゲノム編集技術により相互作用遺伝子をknock-downやknock-out、あるいは相互作用遺伝子を過剰発現させることにより、ガン培養細胞にどのような影響があるかをDdMRP4による細胞死に関する感受性を軸に検討する。分子生物学
電解質プラズマによる革新的部分酸化法の開発

内径1.5mm,外径2.7mm,長さ50mmの石英ガラス管を反応器して用いる。内部に設けた直径0.5mmのステンレス製ワイヤにパルス高電圧を印加し(10kV,10kHz),反応器の中で誘電体バリア放電を形成した。反応器にはCH_4とO_2の混合ガスを供給し,反応時間が100ms500msになるように流量を調整した。反応器は水槽に浸漬しており,メタンの酸化反応によって生じる反応熱を除熱して反応温度を低く保つ工夫をしている。液体成分はコールドトラップを経て捕集し,ガスクロマトグラフ質量分析計で定量分析した。気体成分はガスバックに捕集した後,ガスクロマトグラフで分析した。酸素がなければ(CH_4=100%),メタン転換率はほぼゼロである。これは,メタン分解反応の閾値エネルギーが非常に大きいこと,さらに電子エネルギーが広い分布を持っていることに起因しており,プラズマだけで効率よくメタンを分解することは難しいことを示唆している。ところが,わずかに酸素を添加することでメタン転換率は増大し,O_2/CH_4=0.5の時10%-15%に達する(反応時間=130ms)。これは,プラズマで生成された活性酸素種がメタンの分解反応(脱水素反応)を効果的に促進しているためである。常温以下の低い温度では,主な液体成分であるメタノール,ホルムアルデヒド,ギ酸が反応器の壁に凝縮し,酸素リッチで反応活性の高いプラズマ反応場から効果的に分離される。その結果,液体成分の選択率として約50%が得られた。プラズマと液体の異相界面を積極的に利用するため,原料ガスとは別に液体水を供給するシステムを開発した。その結果,メタノール等液体成分内再分解を効果的に抑制することが可能となりさらなる収率向上の指針が得られた。本年度の研究では,反応選択性を格段に向上できる気液界面プラズマの基礎現象の解明を目的に,触媒・プラズマハイブリッド反応器によるメタン水蒸気改質に関する研究を実施した。触媒は溶液界面を模擬しており,プラズマと触媒機能を持つ界面での現象,すなわち気液界面プラズマを模擬し,触媒・プラズマハイブリッド反応系で種々の反応解析を行った。大気圧非平衡プラズマのみを印加した場合,メタンはほとんど分解しない。これは,電子衝突によるメタン分解反応(C-H結合解離:律速過程)の活性化エネルギーが900kJ/mol_<CH4>と極めて大きいことに起因している。一方,温度が600°C以上であれば,触媒のみでもメタン転換率20%は達成できる。しかし,400°C以下の低温度では触媒を活性化することはできずメタンはほとんど反応しない。一方,プラズマを触媒にハイブリッドさせた場合,相乗効果によりメタン転換率は両者の単純な和より大きくなることを見出した。アレニウスプロット法による反応解析の結果,プラズマをハイブリッドさせることで総括反応速度が約10倍速くなることが明らかになった。しかし,触媒によりメタン転換率,生成物の選択率は触媒の温度で決まる平衡組成により決定されることがわかった。次年度は,化学平衡の制約を受けないメタン/酸素を出発原料とする部分酸化反応によるメタノール直接合成を対象に気液界面プラズマの優位性を実証する。
循環器検診への頸部超音波検査の導入に関する研究

農村部である愛媛県O市住民と都市部である大阪府S市住民を対象に、循環器検診に頸部超音波検査を導入することの有用性について検討した。両市住民の循環器検診成績を比較した結果、血清総コレステロールの平均値及び高コレステロール血症者の頻度はともにO市に比べてS市で高いことを認めた。また血圧値については、最大血圧値には差を認めなかったが、最小血圧値ではS市住民の方がO市住民よりも高い傾向を認めた。さらに、O市において地域特性を考慮して市内を3地区(中心部、周辺部、山間部)にわけて検討した結果、市街地である中心部に住むものでは、血清総コレステロールのレベルが他地区住民よりも高かった。このような地域差の背景として、都市的色彩の強い中心部では、パン、肉食を中心とした欧米型の食習慣が存在すること、山間部では塩分摂取の過多、肉を中心とした動物性食品の摂取不足の傾向が認められた。脳卒中発症調査の結果では、山間部では脳出血、穿通枝系脳梗塞が比較的高い発生率を示したのに対して、中心部では皮質枝系脳血栓の発生率が高かった。一方、両市住民を対象に頸部超音波検査を実施した結果、頸動脈硬化に関与する因子として、年齢以外に、血圧、脂質代謝異常、糖代謝異常、喫煙、が強く関与していることを明らかにした。さらに、循環器危険因子を多くもつものほど、頸動脈硬化所見を有する頻度が高いことを明らかにし、従来の循環器検診でスクリーニングされた対象に二次検査として頸部超音波検査を導入する必要性を指摘した。以上、今回の研究により、生活環境が都市化すればするほど、比較的太い動脈の硬化に基づく循環器疾患の発症が危倶されること、しかもわが国では都市部、農村部を問わず、近年のライフスタイルが欧米化傾向にあることから、今後の循環器疾患予防対策を効率よく、効果的に進めていくためには、従来の循環器険診に加えて、頸部超音波検査を導入し、頸部動脈病変を有するハイリスク者を早期に把握することが重要であると考えられた。本研究の目的は、従来の循環器検診を見直し、変貌しつつあるわが国の循環器疾患を予防するための新しい検診方式について検討することにある。すなわち、ライフスタイルが異なる、都市と農村集団において、現在実施されている老人保健法に基づく循環器検診に頸部超音波検査を加え、頸部脳動脈硬化の地域差やその危険因子について検討し、循環器検診への超音波検査導入の方法と意義を明らかにすることである。現在までの研究実績の概要は以下の通りである。大阪府S市住民のうち、5079歳の男女計約2000人を対象に循環器検診を実施した。そのうち、無作為に736人を抽出し、頸部超音波検査を施行した。循環器疾患危険因子と頸部動脈硬化所見との関連について検討した結果、頸部動脈病変と循環器疾患危険因子との間には有意な関連が認められた。また、危険因子保有数が増加するに従い、頸部動脈硬化度は強くなることを認めた。このことから、従来の循環器検診により危険因子を持つ人をスクリーニングした上で、二次検査として頸部超音波検査を実施し、頸部動脈病変を有するハイリスク者を把握することは、循環器疾患予防対策を推進していく上で効率よい、効果的な方法と考えられた。愛媛県O

市においては、30歳以上の住民を対象に、老人保健法に基づく基本健康診査を実施し、現在までに3520人が受診した。調査票および検診成績を分析するためのデータ整理、コンピュータの入力作業を実施中である。今後、大阪府S市のデータと比較していく予定であるが、現時点での成績では、農村地域であるO市においては、血圧レベルは高く、血清脂質レベルはやや低い傾向を認めている。次年度に向けて、危険因子保有数別に超音波検査対象者の名簿を作成中である。農村的色彩の強い愛媛県O市住民を対象に、健康検査、頸部超音波検査、食習慣調査及び脳卒中発症調査を実施した。また、比較のために、都市的色彩の強い大阪府S市住民を対象に健康検査及び頸部超音波検査を実施した。愛媛県O市では1996年、97年の2年間にわたって40歳以上の4302名(男1465名、女2837名)に循環器検診を実施した。検診受信者のなかから無作為に抽出した対象者(男167,女57,計224名)に頸部脳動脈超音波検査を施行した。また、検診受信者の中から無作為に抽出した1619名(男442名,女1177名)に食習慣アンケート調査を実施した。脳卒中発症調査については、O市住民の脳卒中発症例のほとんどが市内の基幹病院である5医療機関において診断治療が行われていることが確認できたので、今回の発症調査では、1994,1995年の2年間にこの医療機関を受診した180例(男90例、女90例)について、診療録、CT所見の採録を行った。一方、大阪府S市においては、1996年に40歳以上の住民3380名(男1438,女1942名)に循環器検診を実施した。また、検診受信者のなかから無作為に抽出した736名(男360名、女376名)を対象に頸部超音波検査を施行した。上記の調査成績をもとに、都市であるS市と農村であるO市の比較、さらにはO市のなかで、都市的色彩の比較的強い中心部と、それを囲む周辺部、山間部との間での比較を行った。その結果、生活環境が都市化すればするほど、比較的太い動脈の硬化に基づく循環器疾患の発症が危惧されること、しかもわが国では都市部、農村部を問わず、近年のライフスタイルが欧米化傾向にあることから、今後の循環器疾患予防対策を効率よく、効果的に進めていくためには、従来の循環器検診に加えて、頸部超音波検査を導入し、頸部動脈病変を有するハイリスク者を早期に把握することが重要であると考えられた。
相転移する微粒子の3次元速度と屈折率計測が可能な2波長位相回復ホログラフィの開発

相転移する微粒子の屈折率変化と3次元速度の同時計測は幅広い現象(気泡溶解、微粉燃焼、雪片融解、液滴凍結)理解に重要である。この相転移は屈折率変化を伴うため、シュリーレン法やBOS法で観測がおこなわれてきた。しかし、奥行き情報がないため3次元速度を得ることができない。また、トモグラフィック粒子画像流速測定法で速度場計測は可能だが、粒子撮影で屈折率変化してはいけない。一方で、申請者が開発した1波長位相回復ホログラフィは同時計測可能だが、短い波長λが原因で、小さな屈折率変化や、低い奥行き位置精度になり、その計測範囲は限定的であった。そこで、本研究では波長を長くすることでこの問題を解決する。
学級集団内における生徒間の力関係の認識に関する研究

本研究の目的は、いじめが問題化される以前に生じる、生徒間の力関係の認識が、1どのようにして形成され、そして、2どのようにして学級集団内で共有されていくのかを明らかにすることである。今年度は、当初の研究計画どおり、インフォーマル・グループの形成と学校適応の関連を指摘しているアメリカ・日本の生徒文化研究の文献の収集・レビューを行った。収集した文献は、インフォーマル・グループの形成と学校適応によるものだけでなく、従来のいじめ研究と学校適応をめぐる生徒文化研究の接合点についても、収集・レビューを行った。その結果、それぞれの領域の知見は、一見ある程度、連続性と共通点を持っているように見えるものの、それぞれの領域の問題関心の違いから、断片的な知見を生み出しているという課題が導出された。この課題に関しては、今後、学会発表や論文等にまとめ、発表する予定である。また、今年度は、これらの文献レビューを参考にして、学校の生徒文化を視野に入れた生徒指導のあり方の有効性についての論文を執筆した。また、同様にこの文献レビューを参考にして、中学生における部活動への所属が他の学校生活とどのような関連性を持つのかについて論文を執筆した。さらに、1989年以降の日本の教育課程と生徒文化の関係性・関連性について、大学生向けのテキストの執筆を行った。来年度以降は、これらの研究成果をもとにして調査をすすめ、口頭発表、および各種学会紀要への論文執筆を行う予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
エバネセント波法による脂質膜界面における抗原抗体反応の速度論的研究

生命現象において重要な細胞膜上における分子認識過程の動力学的研究を目的として、界面における分子の会合・解離の過程をリアルタイムで観測できるエバネセント波法により、(1)高分子界面へのタンパク質の非特異的結合、(2)高分子界面における抗原抗体反応、(3)脂質膜上における抗原抗体反応の順に検討した。(1)についてはタンパク質溶液をポリメチルメタクリレート(PMMA)製のキュベットに注入することにより得られた初期結合速度と、界面へのタンパク質の結合が拡散律速で起きるとした場合の結合速度の理論値との比(R)により議論した。ヒト血清アルブミンHSA、卵白アルブミンOVA、ヒト免疫グロブリンIgGのいずれの場合にもRは1よりも小さかった。またタンパク質の等電点付近で最大値を示すこと、Rに対するイオン強度の影響が見られないことから、タンパク質の界面への非特異的結合には疎水性相互作用が、静電相互作用よりも重要であることが判明した。(2)については、前述のPMMA製のキュベットにあらかじめHSAとOVAの溶液をそれぞれインキュベートし不可逆的に吸着させておき、そこに抗HSA抗体を注入したところ、抗体は速やかにHSA界面に結合していくのに対してOVAにはほとんど結合せず、特異的な免疫反応の有無により結合に大きな差があった。抗原HSAの表面密度と抗体の結合速度の相関を調査したところ、HSAの表面密度が約25%でRが飽和に達した。(3)については、ハプテンとして2,4-ジニトロフェニル(DNP)基を有した脂質を種々の比率で混合した脂質単分子膜を移積した測定キュベットを用いて、[1][2]と同様の手法を用いて蛍光標識抗DNP抗体の結合過程を観察した結果、単分子膜内のハプテン脂質の割合が5、7、10、20%と変化させた場合のR値はそれぞれ0.020,0.052,0.085,0.113となり、脂質膜表面に存在するハプテンの密度が抗体の結合速度に及ぼす影響が明らかとなった。
アパタイト含水率計の開発：原始地球における水とマグマへの新アプローチ

水は,表層環境と生命の進化、マントルダイナミクス・マグマ活動に重大な役割を果たしている.本研究では,原始地球において水がマグマ活動に果たした役割を理解することを長期的な目的とし、副成分鉱物アパタイトを用いたメルトの含水率定量法の有用性の評価を行った.具体的には、北海道納沙布岬の貫入岩体の試料を用いて、マグマの分化に伴う水などの揮発性成分の挙動が、アパタイトにどのように記録されているかを調べ、アパタイト中の希土類元素、水素、塩素、フッ素の濃度変化とメルト中の揮発性元素の濃度変化の関係を明らかにした。水は,地球表層部では表層環境-生命の進化に,地球内部ではマントルダイナミクス・マグマ活動に重大な役割を果たしている.また,地球表層内部の水は,海洋プレートの沈み込みやマグマ活動(脱ガス)を通じて,大規模に循環している.本研究では,原始地球において水がマグマ活動に果たした役割を理解し,さらには,地球史を通した水の大規模循環を追究することに最終目標をおいており,その研究の第一歩として研究期間内にアパタイトを用いたメルトの含水率定量法の確立を目指している.研究の手法は主に2つの方法かなる.1つは,アパタイトーメルト間の水素の分配係数を正確に決定するために,アパタイトを高温・高圧下で合成し,そのアパタイトと周囲のガラスの水素濃度を決定するものである.もう1つは天然の岩石試料からアパタイトのメルト含水率計の実用性を評価するものである.これまでに,アパタイトのメルト含水率計の実用性を評価するために,北海道納沙布岬において根室層群の貫入岩体の野外調査・試料採取を行い,その岩石学的記載を行ってきた.また,同定されたアパタイト鉱物について,電子線マイクロアナライザを用いて主要元素濃度の測定を行った.その結果,貫入岩体の中でマグマの分化が進むにつれて,アパタイト中のハロゲン元素濃度が変化することが明らかになった.さらに東京大学大気海洋研究所において,アパタイトの水素濃度測定を二次イオン質量分析計により行った.その結果,アパタイト中のハロゲン元素濃度が変化するにも関わらず,アパタイト中の水酸基の濃度(水素濃度)は殆ど変化しないことが分かった.水は,地球表層部では表層環境や生命の進化に,地球内部ではマントルダイナミクス・マグマ活動に重大な役割を果たしている.また,地球表層内部の水は,海洋プレートの沈み込みやマグマ活動(脱ガス)を通じて,大規模に循環している.本研究では,原始地球において水がマグマ活動に果たした役割を理解し,さらには,地球史を通した水の大規模循環を追究することが最終目標であった.具体的には,様々な結晶化年代をもつアパタイトから,その親マグマ及び起源マントルの含水量を推定し,マントル含水量の経時変化を明らかにすることを目指す.その研究の第一歩として,本申請書の研究期間内では,アパタイトを用いたメルトの含水率定量法の確立を行った.含水率定量法を確立するために,納沙布岬貫入岩体において地質調査を実施し,貫入岩体から未分化な岩石から分化した岩石を系統的に試料採取し,それらからアパタイト鉱物を分離してその微量元素組成や水,塩素,フッ素の量を分析して,アパタイトの含水率計としての有用性を検討した。その結果,微量元素を用いることで,アパタイトの晶出時期を特定することができ,また,比較的未分化なメルトから晶出したアパタイトと分化したメルトから晶出したアパタイトで水や塩素,フッ素の含有量が系統的に異なることを明らかにした。これらの結果は,アパタイトがマグマ分化に伴う脱ガス過程や結晶分別過程を記録していることを示すものであり,微量元素濃度と組み合わせることで,より初生的なマグマの含水率を推定することが可能であることを示す。地球化学当初は,2つある研究手法のうちの,一つ目の高温高圧合成実験を初年度に中心に実施する予定であったが,2つ目の天然試料を用いた研究が予想以上に順調に進んだために,こちらを主に進めた.研究を進める順序に変更はあったが,研究計画全体における進行度としてはおおむね順調である.今後は,天然の岩石試料についてより高精度で水素濃度の決定を行うとともに,それらの試料についてレーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析計を用いて微量元素濃度の決定を進めていく.さらに,初年度にあまり進められなかった,高温高圧におけるアパタイトの合成実験を進めていく予定である.
老人(老年期)痴呆の画像解析ーPET・MR-CT(MRI)・X-CTによる定量的計測を中心にー

MRIとPETによるアルツハイマー病と血管性痴呆の鑑別的画像解析[1]MRI (1)脳の萎縮両者に共通であるが,アルツハイマー病では発症当初には明かな萎縮がみられないのに対し,血管性痴呆においては発症当初から必発である.疾患の進展につれアルツハイマー病ではより急速に脳萎縮が進展する.血管性痴呆においては多発性梗塞が先発し,まず脳溝性脳萎縮が卓越し,それから数年おくれ, 40才を起点として脳室性脳萎縮が進展する.基本的には,アルツハイマー病では神経細胞の脱落によって一次的に脳萎縮が進展するのに対し,血管性痴呆では,脳梗塞と脳背髓液流の障害による二次的脳萎縮が発展する.(2)脳虚血巣MRIのT_2強調画像において血管性痴呆においては明かな虚血巣又はその結果としての梗塞巣が必発的にみられるのに対し,アルツハイマー病においてはみられない.(3)脳室周囲高信号域(PVH=periventricular high density area)脳背髓液の脳室周囲とくに白質への浸潤がPVHであるが,血管性痴呆では必発的且つ高度にみられるのに対し,アルツハイマー病ではみられないのが一般である.[2]PETアルツハイマー病では,酸素消費量に比べてブドウ糖消費量の異常低下が特徴的であり,この異常低下は神経細胞膜のヘキソキナーゼ活性の異常低下に基づくものであることが明かとなった.血管性痴呆ではこのような変化はみられず,病巣部の血流量の低下に見合う酸素消費量とブドウ糖消費量の同等の低下がみられる.以上のように血管性痴呆は,脳虚血又は脳梗塞により二次的に発症するのに対し,アルツハイマー病は神経細胞膜の異常老化に基づく一次的神経細胞の脱落であるといえる.MRIとPETによるアルツハイマー病と血管性痴呆の鑑別的画像解析[1]MRI (1)脳の萎縮両者に共通であるが,アルツハイマー病では発症当初には明かな萎縮がみられないのに対し,血管性痴呆においては発症当初から必発である.疾患の進展につれアルツハイマー病ではより急速に脳萎縮が進展する.血管性痴呆においては多発性梗塞が先発し,まず脳溝性脳萎縮が卓越し,それから数年おくれ, 40才を起点として脳室性脳萎縮が進展する.基本的には,アルツハイマー病では神経細胞の脱落によって一次的に脳萎縮が進展するのに対し,血管性痴呆では,脳梗塞と脳背髓液流の障害による二次的脳萎縮が発展する.(2)脳虚血巣MRIのT_2強調画像において血管性痴呆においては明かな虚血巣又はその結果としての梗塞巣が必発的にみられるのに対し,アルツハイマー病においてはみられない.(3)脳室周囲高信号域(PVH=periventricular high density area)脳背髓液の脳室周囲とくに白質への浸潤がPVHであるが,血管性痴呆では必発的且つ高度にみられるのに対し,アルツハイマー病ではみられないのが一般である.[2]PETアルツハイマー病では,酸素消費量に比べてブドウ糖消費量の異常低下が特徴的であり,この異常低下は神経細胞膜のヘキソキナーゼ活性の異常低下に基づくものであることが明かとなった.血管性痴呆ではこのような変化はみられず,病巣部の血流量の低下に見合う酸素消費量とブドウ糖消費量の同等の低下がみられる.以上のように血管性痴呆は,脳虚血又は脳梗塞により二次的に発症するのに対し,アルツハイマー病は神経細胞膜の異常老化に基づく一次的神経細胞の脱落であるといえる.
自然水中におけるアンチモンの化学種と生物毒性

本研究では、水環境中でのアンチモンの動態ならびに生物利用性を明らかにすることを目的とする。アンチモンは、自然有機物(NOM)と錯体を形成することが知られているが、環境中においてNOMが数千種類以上存在する中で、アンチモンと親和性を有するNOMの種類についてはよくわかっていない。前年度の研究では、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析法を用いて、アンチモンが配位するNOMの分子組成(アンチモンの安定同位体質量差、すなわち121-Sbと123-Sbの差を利用)を解明するため、その手法開発を行った。平成30年度の研究では、さらにそのアルゴリズムを強化することで、NOM分子組成決定における精度向上を行った。具体的には、MATLABにおいて、ネストループ計算と詳細なライブラリ比較(分子フラグメント、参照腐植物質)を新たに導入した。これより、検出された質量ピークに対して高精度に分子組成を同定可能となり、Van Krevelenプロット等により確認された。さらに、次年度以降で生物利用性評価を実施するため、藍藻を用いた培養系を確立した。本培養系では、Fraquil培地を用いることで、微量金属の化学種を精密に制御することが可能であり、平成31年度において対象とする生物利用性評価の研究に活用される。平成30年度の研究では、前年度に構築した分子組成解析アルゴリズムを改良する必要性が生じたため、アルゴリズムの大幅な改良を行った。しかしながら、当初予定していたバイオアッセイ系の構築を達成するなど、研究進捗はおおむね順調であると判断する。平成31年度の研究では、質量分析ならびにその他室内実験により得られた、自然有機物(NOM)とアンチモンの錯形成データを基に、水環境中でのアンチモンの化学種を明らかにする。さらに、Fraquil培地を用いたバイオアッセイを実施することで、アンチモンの化学種と生物利用性の関連性を評価する。本研究は、水環境中において毒性を示すアンチモンの化学形態と生物特性を明らかにすることを目的とする。アンチモンの化学形態は溶存有機物やpHなど種々の水質パラメータにより影響を受ける。特に、溶存有機物はアンチモンと錯形成し生物利用性に影響を及ぼすが、アンチモンが結合する有機物の分子組成に関してはほとんど知見がない。そこで、平成29年度の研究では、アンチモンの化学形態を明らかにする上で重要な溶存有機物の動態に関する研究に取り組んだ。具体的には、超高分解能質量分析を用いて金属類に配位する溶存自然有機物の組成を調べるための手法開発を行った。当該質量分析では、1ppmレベルで有機分子の質量を測定し、各原子の質量情報をもとに化学組成できるため、分子組成が明らかでない自然有機物の組成決定に有用である。本研究では、溶存自然有機物の代表種として腐植物質を用い、化合物同定アルゴリズムならびに有機化合物の部分構造に係わるデータベースとの照合により、腐植物質の有機分子組成を決定した。さらに、金属に配位可能な有機分子を特定するための計算アルゴリズムの開発も行った。各金属元素の有する安定同位体について、その質量差から有機金属錯体の分子組成を決定するアプローチを検討した。例えば、自然環境中でアンチモンは121-Sbならびに123-Sbで存在することから、ある有機分子がそれぞれのアンチモン同位体に結合した際に生じる質量差を検出されたマススペクトルから探索することで、有機-金属錯体の質量を決定する手法を開発した。検出された分子質量から分子組成を算出した結果、数千以上存在する有機分子の中でも、芳香族性の高い数%の有機分子が複数金属類と配位することで,有機鉄錯体が形成されることが示された。今回の手法開発では、既往研究との比較が可能である鉄原子について適用したが、今後は同手法をアンチモンにも適用する。アンチモンの環境動態を把握するために重要となる溶存有機物の組成を超高精度質量分析により詳細に調べた。その結果、金属類と結合親和性を有する有機物は、芳香族性が高いなどの結果が得られており、平成29年度の研究は概ね順調に進んでいると判断する本研究では、水環境中でのアンチモンの動態ならびに生物利用性を明らかにすることを目的とする。

しかしながら、当初予定していたバイオアッセイ系の構築を達成するなど、研究進捗はおおむね順調であると判断する。平成29年度に開発した、超高精度質量分析による有機金属錯体の同定アルゴリズムを活用して、アンチモンに結合する有機物の組成を明らかにすると共に、有機物の起源や性質によりアンチモンとの錯形成特性がどのように変化するかを明らかにする野外調査、室内試験を実施する予定である。平成31年度の研究では、質量分析ならびにその他室内実験により得られた、自然有機物(NOM)とアンチモンの錯形成データを基に、水環境中でのアンチモンの化学種を明らかにする。さらに、Fraquil培地を用いたバイオアッセイを実施することで、アンチモンの化学種と生物利用性の関連性を評価する。
認知能力を見るアセスメントツールについての研究

認知症をもつ高齢者の残存能力測定尺度の開発を行ってきた。尺度の妥当性と信頼性について検証を行うため、県内・県外の高齢者施設の居住者およびデイケア通所者を対象にのべ100人を測定した結果、尺度の信ぴょう性が確認できた。その調査結果を洋専門誌にて発表した。また認知能力が低下していると見られる精神疾患のある対象についても検証を行った。診断別に統合失調症、うつ病・躁鬱病、薬物依存症、これら3つの診断を受けた75人を対象について比較した。その結果、統合失調症をもつ対象の得点が最も低く、うつ病・躁鬱病、薬物依存症の順位で向上した。さらに、地域病院の一般病棟の入院患者149人を対象に測定した。平均年齢は76歳で、平均年齢76歳以上と76歳以下の2群を比較したところ、2者間に有意な差が見られた。換言すれば、76歳以上の対象に認知能力の低下が見られた。この結果から、一般病棟の入院患者76歳以上の患者に関わる際、特別な配慮やケア上の工夫の必要性があることが示唆された。認知症高齢者は自分の認知能力の欠陥を補うため、情緒面が発達しているといわれる。そこで、認知症をもつ80代後半の女性にナラティブアプローチ法を用いてインタビューを試みた。その結果、本人にとって印象深いと思われた過去の体験について繊細な部分に至るまで回想しそれらについて自分の思いや考えについて表現でき、新たな発見や意味づけができた。このように量的方法のみでは解明できなかったことを質的方法を用いることで、対象が他者との関わりについて振り返り、その結果自己・他者理解ができたことは、この分野の研究に新しい知見として貢献できたと考える。認知症をもつ高齢者を対象に残存能力を測定する尺度開発を行ってきた。開発した尺度の信頼性・妥当性について検証出来た。その成果を基に、目下、知覚・認知障害を持つ精神障害者を対象に彼らの残存能力について研究を進めている。本年度は2つの集団(一般病棟患者と精神病棟患者)を対象に、山下研究班が開発した本アセスメントツールを用いて対象者の認知能力を測定した。埼玉県内にある地域総合病院の一般病棟に入院した患者(N=149;75.8±15.1才)の認知能力を測定した結果は、内科、内科呼吸器、循環器、内科リハビリの順に平均値が低い結果を得た。内科リハビリ患者の認知能力が他病棟患者と比較して最も低かったことから、70才代後半のリハビリ訓練を行っている患者には、支援を提供する上で特別な配慮や工夫が重要となる。次に、精神科病棟患者を対象に本アセスメントツールを用いて、彼らの認知能力を測定した。対象者75人(平均年齢:44.9才±8±15.1;範囲:10-80才)中、男性49.3%(n=37)と女性51.7%(n=38)から得た有効回答を基に分析を行った。その結果、年齢、性別に関係なく薬物依存の患者が,最も高い得点を得た。その反面、統合失調症を持つ対象者が最も低い得点であり、その間に抑うつ病と躁鬱病が位置づけされた。これは精神科病棟患者を対象とした中で、薬物依存症を持つ対象者の認知能力が最も高く、次に抑うつ病および躁鬱病の患者と続き、最も得点が低かったのは統合失調症を患っている対象者であることが分かった。対象者の多数79%(59人)が平均値以下を占め、一方平均値以上を獲得した対象者は20%であった。

以上から、本ツールを用いて高齢者および認知障害を持つ対象者の認知能力を測定しての結論は、彼らの認知能力を客観的に査定した上、関わることでより効果的な支援が提供出来ることが示唆された。本尺度の開発においては、ここ数年来、認知症高齢者の残存能力を測定する尺度開発についての研究を重ねてきた。これまでの結果を先行研究結果と比較し、他既存尺度と併用して本尺度の信頼性および妥当性について検証してきた。その結果、他類似尺度(MMSEやFAB)と比較して軽度から中度の認知症高齢者を対象とした場合、本尺度の感受性が高いことが確認出来た。本年度は、地域における総合病院の入院患者(N=149;平均年齢75.8±15.1才;範囲29-97才)を対象に本尺度の簡易版を用いて彼らの残存能力を測定した。まず、長谷川式HDS-Rの結果との相関は中度Kendal10.45;Spearman0.58)を得た。病棟別平均値は合計14の内、内科(n=8,平均年齢77.5才)平均値(M=8.88、SD=4.45)、内科呼吸器(n=18,平均年齢77.7才)についてはM=8.29(SD=4.18)、循環器(n=9,平均年齢78.0才の平均値はM=6.78(SD=3.93)、内科リハビリ(n=46)の平均値はM=5.69(SD=5.29)であった。よって、70代後半の患者に認知能力の低下が見られ、この集団への援助が最も必要であることが判明した。次に、精神科病棟の入院患者を対象に測定した。患者75人の平均年齢は44.9才±8.2歳(10-80才)で男性49.3%(n=37)と女性51.7%(n=38)であった。総点14点の内平均値は12.29(SD=2.22)でこの平均値を境に比較した結果、11点以下は79%(59人)、12点以上は21%(16人)であった。診断別では統合失調症を持つ対象者の認知機能が最も低く、うつ病、薬物依存症を持つ対象者と続いた。診断別の順位は、調査実施前のプレテストにおいての結果と一致した。これらの結果より、本尺度は認知症を持つ高齢者だけに限らず、知覚認知障害を持つ広い年齢層の対象について適切であることが分かった。これまで軽度中度の認知症高齢者を対象に彼らの認知能力についてアセスメントツールの開発に取り組んできた。本年度は、重度の認知障害を持つ高齢者を対象に彼らへの支援の在り方に視点をあてた。具体的には、認知症を持つ高齢者の在宅施設および在宅ホスピスを訪問したことにより次のようなことが分かった。つまり、重度の認知症状を持つ高齢者の認知能力のアセスメントを行うについては、従来のアセスメントツールは限界がある。今回、現場における対象とスタッフとの関わりについて参加・観祭した結果判明したことは、重度の認知障害を持ち合わせていても、関わりの仕方で対象から意義ある反応や意志表示が返ってくるということであった。すなわち、重度な認知障害を持つ対象への関わりは、従来の言語を用いた一元法だけでなく複数の知覚機能を併用した方法が、コミュニケーション技法として適切であることが分かった。その結果、対象が示した行動とその意義をケアに織り込むことで支援の継続が展開されたことを観察出来た。このような関わりは専門看護師(CliniCal Nurse Specialist)レベルである。高度の専門看護の実践の在り方についての詳細は次ページに掲示した論文に示した。上記の参加観察から次のようなことが結論づけられる。認知症を持つ高齢者の認知能力のアセスメントツールや測定尺度の開発においては、軽度と重度に分けたツールの開発が必要である。
超好熱菌の進化機構

超好熱菌(Hyperthermophilic archaea)はその生育環境の特殊性から原始生命体に最も近い生物と考えられている。我々は鹿児島県小宝島より超好熱菌Pyrococcus属KOD1株を分離し、そのゲノムの大きさ(2036 kb)が大腸菌のゲノムサイズ(4,700 kbp)の半分以下であり、遺伝情報の高密度な濃縮が起こっていることを明らかにした。さらにKOD1株の遺伝子の推定アミノ酸配列を既知の遺伝子と比較検討したところ、転写、翻訳といった遺伝子発現の根幹をなす遺伝、蛋白質群は真核生物と高い相同性が認められた。KOD1株のRNA合成酵素のサブユニット構造は原核生物のタイプ(α、β、β`σ)とは異なり、真核生物の酵素のように10種類以上の複雑なサブユニットで成りたっていた。翻訳に関与するアミノアシルtRNA合成酵素も活性に関与する領域は真核生物の酵素と高い相同性を示した。蛋白質安定化因子でもある分子シャペロニンなども真核生物のカウンターパートであるTCP-1(t-complex polypeptide-1)と酷似していた。このように超好熱菌の生命活動の根幹は真核生物型酵素・蛋白質でなされていると思われる。一方、ABCファミリーなどの膜透過系酵素やアミノ酸合成系・エネルギー代謝系の酵素などで細菌型酵素の特徴が確認された。例えばアンモニア同化系の中心的な酵素であるグルタミン合成酵素(GS),グルタミン酸脱水素酵素(GDH)は細菌の酵素と類似した一次構造を有していた。特に、KOD1株のGDH,GSはそれぞれ6量体、12量体を構成し、高次構造的にも細菌型が保存されていた。KOD1株から精製された2種類のアミラーゼは、いずれも細菌型アミラーゼの保存配列を有していた。その他、細菌に特徴的なビタミンB12の合成に関与する酵素であるコビル酸合成酵素の遺伝子もKOD1株から取得された。超好熱菌(Hyperthermophilic archaea)はその生育環境の特殊性から原子生命体に最も近い生物と考えられている。我々は鹿児島県小宝島より超好熱菌Pyrococcus属KOD1株を分離し、そのゲノムの大きさ(2036 kb)が大腸菌のゲノムサイズ(4,700 kbp)の半分以下であり、遺伝情報の高密度な濃縮が起こっていることをを明らかにした。KOD1株のRNA合成酵素のサブユニット構造は原核生物のタイプ(α、β、β`σ)とは異なり、真核生物の酵素のように10種類以上の複雑なサブユニットで成り立っていた。例えばアンモニア同化系の中心的な酵素であるグルタミン合成酵素(GS)、グルタミン酸脱水素酵素(GDH)は細菌の酵素と類似した一次構造を有していた。特にKOD1株のGDH,GSはそれぞれ6量体、12量体を構成し、高次構造的にも細菌型が保存されていた。

特に、KOD1株のGDH,GSはそれぞれ6量体、12量体を構成し、高次構造的にも細菌型が保存されていた。KOD1株から精製された2種類のアミラーゼは、いずれも細菌型アミラーゼの保存配列を有していた。その他、細菌に特徴的なビタミンB12の合成に関与する酵素であるコビル酸合成酵素の遺伝子もKOD1株から取得された。
偏極核ガンマ線放射による多重スピン変調構造の研究

本研究の目的は、従来磁性の研究に殆んど用いられることのなかった、偏極核ガンマ線放射の方法を用いて、磁性体の多重スピン変調構造を研究することである。多重スピン変調構造は、中性子回折の方法でも確認が不可能で、その存在自体が未確認であった。我々には未ず、FeMn合金系の磁気構造を研究対称としてとりあげた。この物質のFe50%近傍の組成では、これまで中性子散乱実験とメスバ-効果実験の結果で、各々一重変調構造及び、三重変調構造と結論が異なっており、それぞれの実験精度からも判定を下すのは困難であった。我々は、科研費を用いて、この物質の単結晶の作製を試み、実験に必要な十分な大きさの結晶を得ることができた。この結晶を用いた、超低温に於けるガンマ線放射の異方性の測定結果は、この物質に於ける、三重スピン波構造の存在を疑いなく結論させるものであった。観測された異方性は、先に我々がNiMn系で行った同様の実験の際観測されたものよりさらに大きく、これにより、多重変調構造の一般的な存在の確認と同時に、この実験方法の有効性も確認することが出来た。一方、これよりさらにFeの濃度の高い合金では、明らかに別の磁気構造をもつことが実験的に示唆されているが、未だその構造は確認されていない。この問題を、多重スピン変調の観点から研究すべく目下単結晶の作製を行っている。又、PrSn_<3 2->でもこれまで未確認の多重スピン構造が存在する可能性がある。この物質については、原子炉中での中性子照射による放射化によって、偏極核ガンマ線放射の方法を適用することができる。現在照射の評価を終え実験を準備中である。