hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光合成CO_2固定酵素,RuBisCO,の活性調節機構の解明

これまでの研究から、ホウレンソウのリブロース1、5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RuBisCO)の履歴現象と活性調節部位の両方にリジン残基が関与していることは判明していた。そこで本研究では、これらのリジン残基を同定すると共に、これらのリジン残基の一部が化学修飾されたRuBisCOのカルボキシラーゼ反応の履歴現象を解析することによって、これらのリジン残基の履歴現象と活性調節部位への関与の機構を考察した。本実験ではリジンの化学修飾剤として、トリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)を用いた。活性型のRuBisCOとTNBSの反応は最初の60分間に見られる急速な反応、その後のゆっくりとした反応、そして反応の最後に見られる非特異的な反応から構成される3段階で進行した。リジン-21、リジン-128そしてループ6中に存在するリジン-334が最初の60分の反応で修飾された。リジン-305はその後のゆっくりとした段階で飾修された。これらの残基の修飾は、活性型のRuBisCOが反応中間体構造アナローグである2-カルボキシアラビニトール1、5-ビスリン酸(CABP)が触媒部位に結合して形成された複合体では、ほぼ完全に抑制された。それに代わり、新しくRuBisCOの大サブユニットに存在するリジン-450と小サブユニットのリジン-71が化学修飾されるようになった。これら2つのリジン残基の修飾は、活性調節部位にも結合する濃度のCABPで約半分に抑制された。これまでの研究で、CABPはRuBisCOの基質であるリブロース1、5-ビスリン酸と同様に、触媒部位に結合した後履歴現象を引き起こすRuBisCOのタンパク構造の変化を誘発すること、さらに高い濃度では活性調節部位にも結合して履歴現象の場合とは異なるタンパクの構造変化を引き起こすことは判明している。よってリジン-21、リジン-128、リジン-305は履歴現象に関与するリジンであると考えられる。一方、リジン-450とリジン-71は活性調節部位に関与したリジンであると考えられる。実際、活性型RuBisCOとTNBSを30分だけ反応させリジン-21とリジン-128のみ修飾したものでは、カルボキシラーゼ反応における履歴現象は幾分緩和された。植物光合成CO_2固定酵素、リブロ-スビスリン酸カルボキシラ-ゼ/オキシゲナ-ゼ(通称RuBisCO,ルビスコ)はその反応の過程で非常に強い活性低下、いわゆる履歴現象を示す。活性調節部位はこの履歴現象を軽減する役割を果たす。これまでの研究で、活性調節部にはRuBisCOの基質アナロ-グが結合することとその結合様式を明らかにしてきた。今年度はまず、RuBisCOの本来の基質であるRuBPの活性調節部位への結合の有無とその結合の様式を決定した。さらにこの酵素が反応の過程で示す履歴現象の原因となる部位と活性調節部位の決定を行った。1.RuBPは触媒部位以外にRuBisCO1モル当たり8モルのRuBPを結合した。この活性調節部位への結合は二つの協同性を示す成分から構成さレ、それらは相互に強い相互作用を示した。これらのRuBPの結合様式は、RuBP構造アナログの活性調節位への結合の様式と同様であった。2.すでにこれまでの研究から、履歴現象ならびに活性調節へのRuBPの結合にはリジン残基が関与していることが判明している。そこで今年度はリジン残基の化学修飾剤であるトリニトロベンゼンスルホン酸(TNBS)を使い、これらの部位の決定を行った。その結果、Lysー22,Lysー82,Lysー305,Lysー451がこ蔵れらのRuBisCOの機能に重要な役割を果たしていることがわかった。3.今後、これらの部位のポイトミュ-テ-ションにより、これらの部位がRuBisCOの活性発現に果たす役割について研究する。

これら2つのリジン残基の修飾は、活性調節部位にも結合する濃度のCABPで約半分に抑制された。これまでの研究で、CABPはRuBisCOの基質であるリブロース1、5-ビスリン酸と同様に、触媒部位に結合した後履歴現象を引き起こすRuBisCOのタンパク構造の変化を誘発すること、さらに高い濃度では活性調節部位にも結合して履歴現象の場合とは異なるタンパクの構造変化を引き起こすことは判明している。よってリジン-21、リジン-128、リジン-305は履歴現象に関与するリジンであると考えられる。一方、リジン-450とリジン-71は活性調節部位に関与したリジンであると考えられる。実際、活性型RuBisCOとTNBSを30分だけ反応させリジン-21とリジン-128のみ修飾したものでは、カルボキシラーゼ反応における履歴現象は幾分緩和された。
無機層状化合物の結晶端(層端面)には結晶内とは異なる配位環境を有した化学種が存在しており、様々な層状化合物の機能発現に関わる重要な役割を担っていると考えられる。そこで本研究課題では、層端面を多く露出させた異方形状の層状酸化物や層状水酸化物の合成・解析・機能評価により、層状化合物の層端面が有する化学的・物理的性質の解明に挑む。
家族看護研究〜低体重児出生状況と入院・退院後の養育実態と家族ケア支援の検討

沖縄県の低体重児の出生状況は、1972年の日本復帰以来、現在なお全国1位(平成7年、出生1000対全国7.5、沖縄9.7)である。そのようなことから本研究は、当県の低体重児の出生状況、低体重児の出生原因やNICU入院中の児の状態や母子接触、母親の精神状態、またNICUを退院した低出生体重児の家庭養育に携わる母親・家族の支援状況などを調査・検討を行い、下記に述べるとおり意義ある結果を得ることができた。1.研究対象の低体重児の出生状況は、1500g未満の極小低体重児は19.1%、1000g未満の超低出生体重児は10.9%であった。それらは全国、沖縄県全体より明らかに高率であった。2.低体重児の出生原因(母親の認識)では、家事労働、日常生活、精神的な問題などが上位にあげている。3.児のNICU入院は、長期(200日以上)では、先天性心疾患、消化器疾患や呼吸器疾患等の複数の合併症を有する児が多くみられた。4.児の入院中の母親による接触は、約50%が生後3日以内に行われ、約80%が1週間以内になされるなど、初期接触に努めているが、早期の母児接触の困難な場合どのようなサポートをするかの問題は残された。5. NICUに児の入院中、母親の精神状態は、自責の念や児の成長・発達に関する不安・要望、母親の無力感が多い。6.家庭養育については、母親を中心に家族に関わる心身の負担が想像以上に大きく様々なストレスを感じているのがわかる。それに反し保健・医療・福祉関係者との連携や支援は稀薄である、など低出生体重児のHome caresupportの重要性が示唆された。平成8年度:第一段階研究1沖縄県、全国衛生統計資料より昭和47平成7年までの低体重児の出生状況を沖縄県全体並びに他域別(保健所単位)を全国平均(出生率)との対比資料の結果、あきらかに特徴がみられる。2県内のNIC設備を有する病院、4施設(琉大附属病院、県立北部病院、県立那覇病院、県立南部病院)と2保健所(県立コザ、石川保健所)において、低出生体重児の入退院名簿並びにカルテ:また、保健所の届け出資料より調査対象の2,600名のリストとして作成する。3低体重児の出生状況、入退院時の養育状況の検討に必要な資料として、出生要因(妊娠・出産の経過・地域・家庭環境・生活背景等)入退院時の養育経過・家族への支援状況について調査紙に転記しデータ収集を行う。4退院後のHome Careの実態(発育・発達の状況、養育法並びに問題の実情、保健、医療・福祉領域からの支援等)についてはアンケート内容に構成し調査する。平成9年:第2段階研究平成8年度で行った調査内容の集計・検討を行い全体的な結果としてまとめる。それらの結果より、家庭訪問による観察と面接調査紙の作成と実施並びに集計・分析を行うとともに未熟児による障害問題のデータ作成のため実態資料の検討を行う。平成10年:第3段階研究第1・2段階で行った研究資料の総括(考察)と研究報告資料のまとめ、論文作成を行う。1.低体重児に関する調査内容(I家族の生活状況:4問、II低体重児で出生された子どもを妊娠・出産された時の状況:3問、III当院未熟児室(NICU)に入院されていた時の状況:9問、IV子どもの退院後の家庭養育状況:17問、V自由記載:低体重児の出生、入退院後の育児をめぐって、保健・医療・福祉領域との関わりで感じていること、望みたいこと等)について、508より有効回答388について集計を行い継続して分析考察のための作業続行中である。

2.低出生体重児に関する調査で回収された508名より、有効回答者388名で、面接調査の許可を得られた50名について家庭訪問による退院後の発育発達の観察及び、継続Careの実際問題について面接調査を計画により行っているが留守、不在のため100%の実施には至っていない。3.未熟児による障害問題のデータ作成のため実態資料、情報収集中である1.平成5年1月から平成8年12月までの4年間に沖縄県内のNICUを有する8施設で出生した低体重児1319人を入退院名簿よりデータの収集と分析を行い、次の研究内容の分類を行った。出生時在胎週数と出生時体重の状態、単胎と多胎の割合、生存児・新生児期死亡の割合、在胎週数別新生児の生存状況や体重別新生児期の生存状況等でその結果を得た。2.上記低出生体重児1319人のうち新生児死亡、複産を除く1027人の母親を対象に、平成9年11月から平成10年3月の期間に自記式質問用紙による調査を行い、協力の得られた367人(有効回答率93.9%)の調査内容の分析により以下の研究内容の分類を行った。出生年齢、妊娠・出産回数、配偶者・職業の有無の属性、低体重児出生の原因(母親の認識)や児の入院日数・母子接触の状況や母親の気持(精神状態)、医療者(医師・看護婦)への要望など、また低出生体重児の退院時の出生届け出状況や退院後の家庭養育と保健・医療・福祉関係者の関わりの状況等でその結果を得た。上記1,2の結果から以下のような意義ある研究内容が得られた。1)沖縄県の低体重児の出生時状況の究明に役立てることができる。2)低出生体重児の入院時の医療者のかかわりと母親(家族)の気持(精神)の状況との関連でCare支援に役立つ内容を究明することができた。3)低出生体重児の退院後の家庭養育の状況と保健・医療・福祉関係者によるHome Care Supportの必要性の内容を究明することができた。
悪性グリオーマにおける異常EGFRのDNAの解析と新たな異常レセプターの発見

いままでに悪性グリオーマにおいて異常EGFRを検索、mRNAレベルでextracellular domainでは801塩基の欠損を、intracellular domainではinternalization domainからinhibitory domainにかけての欠損を発見しそのいずれもがtyrosine kinaseの活性化に結び付いている事を報告してきた。今回はこれら異常EGFRの発現を認めていない悪性グリオーマにおいてmRNA EGFRのpoint mutationを検索したところA-172(malignant gliomacell line)ではinnhibitory domainにおいてはアデニン(A)からシトシン(C)へのpoint mutationがおこり、それによりグルタミンからプロリンへの変換が生じていた。またmalignant astrocytomaの3症例ではinhibitory domainの同一部位の連続したグアニン(G)、シトシン(C)がシトシン(C)、アデニン(A)にmutationし、それによりグルタミンがアラニンに変換していた。LigandがEGFRに結合するまでtyrosine kinaseの活性化を抑制する機能を有しているinhibitory domainにおいて、アミノ酸の変換が生じ、コンピューター解析ではその部分のタンパク2次元構造の変化が確かめられた。
学習者のテクスト生成過程における表現意識の発生とジャンル選択との関連性の研究

本研究の目的は、作文の過程を学習者論的に意義づけるために、学習者のこの過程での「表現意識の発生点」と「その展開の諸相」を調査研究して、この過程での学習者の充足感の在りかを追究することである。具体的には、実験授業による記述的研究を行い、発達段階に応じた表現意識の発生とジャンル選択との関連性の基本的スタイルを捉えることである。研究は、ジャンルやディスコース意識の不十分な小学校4年生での授業データを同一クラスで年間2回(半年後に)収集し、これを他の学年と比較研究した。実施校の実績は公立小学校4年(2校各2回)、同6年(1校1回)、公立中学校1年(1校1回)である。研究の結果、次のことが明らかになった。1.4年生はジャンル選択意識やディスコース意識が不安定な混同期にあり多様化傾向が発生する基盤段階にあるため、研究の基礎データとして有用である。2.個人の事例研究から、「テクスト生成過程」で授業コミュニケーションの刺激(他者とのかかわり)が多様なかたちで有意義に作用し、ジャンル意識・ディスコース意識の変容がダイナミックに生じている事実が捉えられた。ただし、このダイナミズムには、発達段階よりも、クラスでの既習の内容や習慣が大きく作用している。3.この事実は、結果として、学習者ひとり一人の個別化した「学習の姿」として評価できるもので、一定の充足感も認められた。本研究の目的は、作文の過程を学習者論的に意義づけるために、学習者のこの過程での「表現意識の発生点」と「その展開の諸相」を調査研究(記述的研究)して、この過程での学習者の充足感の在りかを追及することである。具体的には、発達段階に応じた表現意識の発生とジャンル選択との関連性の基本的スタイルを捉えることと、同時に発生している学習上有意義な認知的葛藤を記述することで「充足感の分析」を行うことである。本年度の研究計画はジャンルやディスコース意識の不十分な小学校4年生のデータを同一クラスで年間2回(半年後に)収集し、これを比較分析することであった。実施した学校は茨城県友部町立友部小学校4年3組(6月25・26日計4時間、12月17・18日計4時間)である。計画ではこれをさらに別の4年生クラスで実施して、クラス間の差異を踏まえてより一般的な知見を得る予定であったが、依頼予定の公立校の都合で、次年度に実施することになった。そこで、これに代えて14年度実施予定であった中学校1年生のデータ収集を前倒しして実施した。実施校は秋田県西仙北町立西中学校1年A組(2月25・26日)である。1.4年生はジャンル選択意識やディスコース意識が不安定な混同期にあるが多様化傾向が発生する段階にあり、研究の基礎データとして興味深い実例が多い。2.個人の事例研究から、「テクスト生成過程」で授業コミュニケーションの刺激(他者とのかかわり)が多様なかたちで有意義に作用し、ジャンル意識・ディスコース意識の変容が「学習」として評価できるものになっている。3.この結果、学習者の一定の充足感が認められる。この成果の一部は長崎大学で開催された全国大学国語教育学会(10月20日)で発表した。なお、2月に中学校で収集したデータについては現在分析中である。

実施校の実績は公立小学校4年(2校各2回)、同6年(1校1回)、公立中学校1年(1校1回)である。研究の結果、次のことが明らかになった。1.4年生はジャンル選択意識やディスコース意識が不安定な混同期にあり多様化傾向が発生する基盤段階にあるため、研究の基礎データとして有用である。2.個人の事例研究から、「テクスト生成過程」で授業コミュニケーションの刺激(他者とのかかわり)が多様なかたちで有意義に作用し、ジャンル意識・ディスコース意識の変容がダイナミックに生じている事実が捉えられた。ただし、このダイナミズムには、発達段階よりも、クラスでの既習の内容や習慣が大きく作用している。3.この事実は、結果として、学習者ひとり一人の個別化した「学習の姿」として評価できるもので、一定の充足感も認められた。
光応答性単一イオン磁石の開発

光、温度、電場等の外場に応答し、磁性、伝導性、光学特性、メカニカル特性等が巨大なスイッチング特性を示す新物質の開発が盛んに行われている。我々はこれまでに、外場応答性磁性体、伝導体、メカニカル材料等を報告している。これらの外場応答性物質は将来のスイッチング材料、メモリー材料等への応用が期待されている。昨年度、我々は外部刺激(温度)に対して形やサイズが可逆的に変化する新しい分子性メカニカル材料を見出し、その結晶構造、及び物性に関する詳細な検討を行った。今回は、新たに水素結合からなるフレームワーク構造を有する新物質を開発することに成功し、この物質が4, 4'-アゾピリジン分子の180度フリップーフロップ運動により、巨大な結晶変形を示すことを見出した。X線構造解析により、この物質は低温で極性構造(Cc)を有していることがわかった。一方、温度を40度以上に上げるとこの物質を構成するH4BPTC分子(ビフェニル-3,3',5,5'-テトラカルボン酸)のベンゼン環がわずかに回転し、ベンゼン環の二面角が36.9度から32.7度に変化した。この僅かな変化がトリガーになり4, 4'-アゾピリジン分子の180度フリップーフロップ運動が誘起され、極性構造が非極性構造へと変化した。結晶変形と結晶軸の関係を検討したところ、c軸方向に結晶が膨張し、b軸方向に結晶が収縮することがわかった。これらの変化は可逆であることがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。光や熱、圧力等の外部刺激により磁気特性、電気伝導性などの様々な物性を自由に制御できる新しい物質の開発を目指した研究が盛んに行われている。外場応答性を有するダイナミック材料は、分子メモリやスイッチング材料などへの応用が期待されている。我々の研究室では、優れた光・磁気機能を有する新規刺激応答型金属錯体クラスターを合成することを目指し研究を行い、光照射により金属間電子移動を示す多核鉄コバルト錯体等を開発することに成功している。本研究ではこれらの知見に基づき、外場応答性を有する単一イオン磁石と分子性メカニカル材料を開発することを目指して研究を行った。その結果、異方的結晶変形を示す配位高分子[Me_2NH_2]^+・[Mg_2(BPTC)(NO_3)(H_2O)](錯体1 ; H_4BPTC=biphenyl-3,3'5,5'-tetracarboxylic acid)を合成することに成功した。結晶構造の解析から、錯体1が12_12_12_1の空間群に属することが分かった。また、温度を上昇させるとb軸方向に膨張、c軸方向に収縮が観測されることが明らかとなった。熱膨張係数はb軸方向とc軸方向でそれぞれ約76×10^<-6>K^<-1>、-26×lO^<-6>K^<-1>であった。b軸方向の熱膨張係数は通常の熱膨張係数に比べて約一桁大きかった。結晶構造解析により、この異方的結晶変形はナノチューブ状構造を有する骨格とゲスト分子間の水素結合の強さが変化することによって誘起されていることが示唆された。さらに、ゲスト分子と骨格間の水素結合の影響を確かめるために、ナノチューブ骨格とゲスト分子間に水素結合の無い錯体1の類似体[EtNH_3]+・[Mg_2(BPTC)(No_3)(H_2O)](錯体2)を合成した。巨大な外場応答を示す配位高分子を見出すことに成功した。従っておおむね順調に進展していると言える。

昨年度に見出した異方的結晶変形を示す配位高分子(錯体1)の物性評価を詳細に行うとともに、錯体1の類似体[EtNH_3]_+・[Mg_2(BPTC)(NO_3)(H_2O)](錯体2)を用いてゲスト分子と骨格間の水素結合が結晶変形に及ぼす影響を検討する。
詳細な将来消費エネルギー予測の為の気候変動及び短期変動を考慮した気象モデルの開発

地球温暖化等による気候変動といった地球規模でのマクロな変動や、土地被覆・都市化状態の変化といったミクロな変化が気象に及ぼす影響を考慮し、将来的変動をシミュレート可能な気象外乱(外気温モデル)の開発を本研究の目的とし、本年度は、省エネルギー基準による地域区分を用いることとして選定したモデル開発各地点の詳細な傾向把握を行い、モデルの開発に着手した。1)累積出現頻度及び月平均値の傾向:昨年度、99の開発地点の1分値データの基本的な傾向把握を行ったが、これについて、累積出現頻度及び月平均値の傾向を求め、地点間の比較を行った。2)各地点の年の違いによる傾向の把握:99の開発地点各地点について、各年度ごとの傾向に違いがみられるか検証を行った。3)モデルの開発:昨年度成果を受けて、今後の推進方策としていた、各モデル開発地点のモデル開発のために、1年平均、2年周、3日周の各成分の分離を検討した。研究期間は終了したが、当初計画の通り研究を推進できたとは言えず、今後も引き続きモデル開発を行ってゆく予定である。今後の研究の展開に関する計画として、上記分離した成分のモデル化、各地点のモデルパラメータの比較を行い、統一的なモデル開発につなげることとしたい。建築分野消費エネルギー量の詳細な将来予測に必須である,将来的変動を考慮した気象外乱を,1地球温暖化等による気候変動といった地球規模でのマクロな変動,2土地被覆・都市化状態の変化といった地球規模ではミクロな変化が気象に及ぼす影響を反映してモデル化することを本研究の目的とし、現在までに以下の検討を行った。1)モデル開発地点の選定・データ整理に関する検討:拡張アメダス気象データを用いて求めた,全国の暖房・冷房デグリーデーより,全国8地方区分それぞれについて,モデル開発地点を決定する為の検討。2)一部地域(既取得データの傾向分析再検討):既取得データ(東北地方海岸部)の傾向分析の再検討。本年度学会発表内容の詳細な再検討。モデル開発地点の確定まで至らず、モデル開発着手までには至っていない。これは、全国レベルでのモデル開発が目的であったが、既取得データ(東北地方海岸部)の傾向分析の再検討の結果、同一地方内での傾向の違いなど、行政区分的な「地方」・「地域」分類ではなく、地理的な「地域」分類を詳細に検討する必要があるとの結論に至ったためである。地球温暖化等による気候変動といった地球規模でのマクロな変動や、土地被覆・都市化状態の変化といったミクロな変化が気象に及ぼす影響を考慮し、将来的変動をシミュレート可能な気象外乱(外気温モデル)の開発を本研究の目的とし、本年度は、以下を行った。1)モデル開発地点選定の再検討:当初は行政区分的な地域分類による選定を計画していたが、初年度に行った検討により、地理的、エネルギー的観点からの「地域」分類の詳細検討が必要と考えられたため、モデル開発地点の再検討を行った。その結果、省エネルギー基準による地域区分を用いることとした。2)一部地域の既取得データを用いた傾向分析:前年度に引き続き、東北地方海岸部既取得データについて、経年による傾向の変化について再検討を行った。成果の発表としては、以下の通り、日本建築学会の2つのシンポジウム、日本建築学会大会にて、合計3件(うち1件は今夏発表予定)行った。1環境建築の測定法:中山哲士、細淵勇人,水出喜太郎,石野久彌,日本建築学会第12回建築設備シンポジウム「環境建築で切り開く設計と研究のこれから」, 2016年10月,建築会館(東京)、2熱環境設計における気象データ及び気象モデル:細淵勇人,中山哲士,日本建築学会第46回熱シンポジウム「新しい時代の熱環境デザイン測定とシミュレーションによる設計・評価」, 2016年10月,岡山理科大学、3環境建築対応型気象データの開発:細淵勇人,中山哲士, 2017年度日本建築学会大会(中国), 2017年9月,広島工業大学モデル開発に先立つ、モデル開発地点の選定において、当初は行政区分的な地域分類による選定を計画していたが、初年度に行った検討により、地理的、エネルギー的観点からの「地域」分類の詳細検討が必要との結論に至り、モデル開発地点の選定方法を見直したためである。一部地域(東北地方海岸部)の傾向分析は行っているものの、モデル開発地点の確定に時間を要したため、全国的な検討に至っておらず、進捗状況は遅れているものと判断する。しかしながら、省エネルギー基準による地域区分を利用しモデル開発地点を選定することと決定したことで、行政区分的な地域分類とは異なり、同一地域内で気象変動的に似た傾向の地点を選定することができ、今後研究の進捗を図れるものと考えている。後述する今後の推進方策のように、まずは代表地点のモデル化に取り掛かる予定である。地球温暖化等による気候変動といった地球規模でのマクロな変動や、土地被覆・都市化状態の変化といったミクロな変化が気象に及ぼす影響を考慮し、将来的変動をシミュレート可能な気象外乱(外気温モデル)の開発を本研究の目的とし、昨年度に続き、以下を行った。1)モデル開発地点選定とデータの入手:当初は行政区分的な地域分類による選定を計画していたが、昨年度に行った検討により、モデル開発地点の選定に省エネルギー基準による地域区分を用いることとし、これより99の開発地点を選定し、当該地点の1分値データを入手した。2)既取得データの分析:前年度に引き続き、既取得データ(東北地方海岸部)の整理、傾向の変化について再度の検討を行った。

3)モデル開発地点データの整理と分析:入手した99の開発地点の1分値データの整理し、詳細検討に先立ち、基本的な傾向把握を99地点について行った。以下の通り、建築学会主催のシンポジウムにて、本研究に関係する発表を行った。・環境建築に求められる建築気象条件:細淵勇人,中山哲士,日本建築学会第13回建築設備シンポジウム「環境建築で切り開く設計と研究のこれからPARTII」, 2017年10月当初研究計画では、モデル開発地点の選定には、行政区分的な地域分類による選定を計画していたが、初年度に行った検討により、エネルギー的観点からの地域分類の詳細検討が必要との結論に至り、モデル開発地点の選定方法を見直したことに加え、助成期間中に現任校への異動があり、助成期間1年目後期から次年度後期には、異動に関する諸手続きに時間を取られたこと、さらに、異動1年目(H29年度、助成期間最終年度)には現任校での講義の準備等の教務、学務に想像以上に時間を要したこと、研究費使用も移管手続きによる時間的ロスがあったこと等も遅延の理由である。地球温暖化等による気候変動といった地球規模でのマクロな変動や、土地被覆・都市化状態の変化といったミクロな変化が気象に及ぼす影響を考慮し、将来的変動をシミュレート可能な気象外乱(外気温モデル)の開発を本研究の目的とし、本年度は、省エネルギー基準による地域区分を用いることとして選定したモデル開発各地点の詳細な傾向把握を行い、モデルの開発に着手した。1)累積出現頻度及び月平均値の傾向:昨年度、99の開発地点の1分値データの基本的な傾向把握を行ったが、これについて、累積出現頻度及び月平均値の傾向を求め、地点間の比較を行った。2)各地点の年の違いによる傾向の把握:99の開発地点各地点について、各年度ごとの傾向に違いがみられるか検証を行った。3)モデルの開発:昨年度成果を受けて、今後の推進方策としていた、各モデル開発地点のモデル開発のために、1年平均、2年周、3日周の各成分の分離を検討した。研究期間は終了したが、当初計画の通り研究を推進できたとは言えず、今後も引き続きモデル開発を行ってゆく予定である。今後の研究の展開に関する計画として、上記分離した成分のモデル化、各地点のモデルパラメータの比較を行い、統一的なモデル開発につなげることとしたい。・モデル開発地点の確定地理的な「地域」分類を詳細に検討し、早急にモデル開発地点を確定する。・モデル化外気温1分値データより,各モデル開発地点の年平均成分,年周成分,日周成分をそれぞれモデル化する。当初計画していた行政区分的な地域分類によるモデル開発地点の選定を、省エネルギー基準による地域区分を利用した選定に変更した。これにより、変動傾向の似た地点を選定することができるものと考えている。また、各地域のモデル開発代表点についても、地域の特徴を見いだせるものと考えている。代表地点の気温変動の傾向分析、比較分析を行ったうえで、代表地点のモデル化を行い、その後、各地域について、代表地点のモデルと代表地点以外の気温データの比較分析を行う。今後は以下手順で研究を進める予定である。1)外気温データ(1分値)より、各地域の代表地点の1年平均、2年周、3日周の各成分を分離、その傾向の把握・分析、2)各代表地点の1年平均、2年周、3日周の各成分のモデル化、
動的立位バランス機能が時間帯により変動する原因の解明を高齢者の転倒予防に導く研究

本研究は,高齢者の特に午前中の転倒発生を予防するための方策を検討したものである.高齢者の関節可動域,筋力,バランス,立ち上がり動作等を,午前と午後の2つの時間帯に評価し,午前は午後よりも身体機能とバランス能力が低く,転倒の危険性が高い可能性が示された.この結果を基に,午前中の転倒予防を目指す運動をパンフレットによって指導し,ふらつき感の軽減,歩行時の下肢の振り出し機能と自己効力感の向上等を得た.本研究は,高齢者の特に午前中の転倒発生を予防するための方策を検討したものである.高齢者の関節可動域,筋力,バランス,立ち上がり動作等を,午前と午後の2つの時間帯に評価し,午前は午後よりも身体機能とバランス能力が低く,転倒の危険性が高い可能性が示された.この結果を基に,午前中の転倒予防を目指す運動をパンフレットによって指導し,ふらつき感の軽減,歩行時の下肢の振り出し機能と自己効力感の向上等を得た.本年度は研究協力者の身体障害者療養施設の利用者を被験者として、実験中の安全性を確保しながら、時間帯による動的立位バランス機能の変動を計測するシステムの構築と実験プロトコルの作成を中心に、予備的実験をとおして研究を行った。1.倫理と実験中の被験者の安全性確保について研究代表者の所属機関の倫理審査委員会から本研究の目的、趣旨、実験方法等について承認を得た。実験中は、検者が被験者の近傍に待機するとともに、長さ調節式ストラップの付いた特注の被験者の胸腹部を包むベルトを揺動装置のバーと梁に懸けることにより、実験中に被験者が実際の転倒に至らないようすることが可能で、しかもこのことによって逆にデータに影響を与える可能性のある過剰な拘束を起こさないことを確認した。2.外乱刺激に対する重心の挙動について2台のCCDカメラと専用ソフトウェアにより、外乱応答時の重心の挙動を捉えられるように、適切なセッティング法(カメラの距離と角度、ライティングの照度を含む)を確認し、解析を行った。3.筋活動について筋電計による下肢筋の筋活動は、中殿筋のデータが採取困難な例があったが、他の筋は概ね採取可能であった。4.各種臨床検査についてTimed Up and Goテスト、関節可動域、下肢筋力等を評価した。5.実験プロトコルについて揺動装置による床面揺動を前後方向への移動および左右への傾斜によって与え、7484歳の高齢被験者でも安全性を確保できる範囲でのデータ収集が可能であった。このような結果を踏まえ、2年目の来年度は筋電データのより詳細な解析と分析、臨床データと関係の調査を進めたい。身体機能評価,臨床評価,バランス評価に基づき高齢者の転倒予防運動プログラムの作成を目的に研究を行った.1.身体機能評価および臨床評価(1)下肢関節可動域(ROM)において午前は午後よりも特に股関節は狭かった.(2)膝伸展トルクを指標とする下肢筋力は午前の方が低いことが示唆された.(3)The timed up and go (TUG) testは,午後の方が僅かながら時間が短く,動作の俊敏性と歩行中のバランスの時間帯による差の傾向が示された.2.床面揺動へのバランス応答では,筋放電はバラツキと欠損データのため,時間帯による差を確認できるに至らなかった.重心挙動の時間帯による大きな差は示されなかった.並行して行った椅子からの立ち上がり動作の解析では,午後は離臀時の膝関節伸展モーメントが大きく,より動的な動作を行っていることが示唆された.3.日常生活上のタイムスケジュールと転倒に関する調査午後は動き易さを実感する高齢者が多かった.各自がもつ転倒の定義に対する捉え方には差があった.4.運動プログラムは,13の結果より,(1)股関節を中心とする関節可動域練習,(2)(1)とあわせて,下肢筋に対する低めの抵抗運動,(3)立位での股関節を中心とした姿勢戦略の要素を含む運動,(4)動作スピードと回転半径に変化をもたせたTUGを骨子としたものし,これを起床後早期に実施することが高齢者の転倒予防に導くうえで重要であることが示された.最終年度の来年度は運動プログラムの導入と効果検討とともに,自己始動型動作である椅子から立ち上がり,歩行を開始する動作の動的バランス特性の検討も加えて研究を進めたい.本年度は身体機能・能力評価には,握力測定・機能的リーチテスト・起立歩行時間の各検査を追加して行った.その結果,握力は午前が有意に弱く,バランスを崩したときに物に掴まって転倒を回避する能力が低い可能性が示された.また,機能的リーチテストと起立歩行時間でも,午前は午後に比べ有意に能力が低いことが明らかにされた.これらのことから,高齢者の午前中の転倒要因には,下肢の関節可動域と筋力などに加え,動的立位バランスの要因が複雑に絡み合っていることが示唆された.床面揺動に対しては,股関節戦略を関節筋パワーの概念を導入して再定義して定量的に分類した.

その結果,高齢者は股関節周囲屈筋群の求心性収縮の低下と股関節戦略による反応が失われることが示された,このことは,姿勢制御の多様な日時変動を扱ううえで,新たな方向性を提示しているものと思われた.椅子からの立ち上がり動作時では床反力鉛直成分において,その最大値は午前の方が低い一方で,座面から臀部が離れる瞬間は午前が高い値を示す傾向が示された.また,体幹の最大屈曲角度は午前と午後の間に差はみられなかった.このことから,午前は午後よりも動作初期においては勢いよく動作が開始されるものの,膝伸展が始まる相になると動作が緩徐になって動的要素が低いことが示唆された.以上の結果を踏まえ,高齢者が家庭で行う特に午前中に起こる転倒を予防するための運動の指導と,高齢者が運動を理解する助けとなるように,具体的な運動内容を写真と文で説明したパンフレットを作成した.運動介入でパンフレットを使用することは,高齢者がこれを参考にしながら,運動内容を繰り返して確認することを容易なものとし,転倒しない1日をスタートするには,起床後の活動を開始する前の運動が重要であることを意識するうえで有用と思われた.
運動類似効果をもたらす新規機能成分の解析と食品への利用に向けての基礎研究

ジオスゲニンは一部のヤマノイモ属のイモに多く含まれる植物ステロールある。本申請研究は、ジオスゲニンが示す新規機能性を明らかにするとともに、この作用をより有効にする調理加工法を検証するものである。これまでに、ジオスゲニン摂取ラットにおいて、内臓脂肪の蓄積抑制作用に加え、新たに骨格量の増量効果を見出してきた。そこで当初の予定を変更し、ジオスゲニンが示す骨格筋増強作用を明らかにすることを目的として研究を進めた。骨格筋細胞は細胞融合により多核の骨格筋細胞となり、筋収縮を担う骨格筋細胞へと細胞分化する。これまでにマウス筋芽細胞株C2C12細胞を用いて、ジオスゲニンが骨格筋細胞の細胞融合を促進することを明らかにし、本年度はその作用機序について検討した。その結果、ジオスゲニンによる骨格筋細胞の細胞融合には核内受容体の関与を示唆する結果が得られ、さらに細胞融合に関わる骨格筋細胞間の細胞接着を担う接着分子の遺伝子発現を誘導する結果が得られた。以上のことから、ジオスゲニンは骨格筋細胞の核内受容体を標的分子とし、細胞間接着を担う接着分子の発現を亢進することを介して、骨格筋細胞の細胞融合を亢進することと考えられ、これらの作用がジオスゲニン摂取ラットの骨格筋量の増加に寄与するのではないかと考えられた。またこれまでに、ジオスゲニンがC2C12細胞のAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)のリン酸化レベルを亢進し、そのシグナルの下流にあるPeroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1alpha及びリポタンパク質リパーゼの遺伝子発現を誘導することを見出している。本年度は、AMPKを介したシグナル経路の上流キナーゼについても検討し、ジオスゲニンによる内臓脂肪の蓄積抑制における骨格筋細胞の関与を強く示唆する結果が得られた。本申請研究は、イモ類由来の植物ステロールの運動様効果を明らかにしようとするものである。本年度はまず、植物ステロールの骨格筋に与える作用機序を明らかにするために必要な培養細胞を用いたアッセイ系を確立した。用いた細胞は、骨格筋そのものの特性を明らかにする実験系に用いられるマウス筋芽細胞株C2C12細胞とし、運動様効果については、エネルギー代謝系への影響として細胞内のエネルギーセンサータンパク質であるAMP活性化プロテインキナーゼ(AMPK)の活性化を検討し、また体内環境の改善作用としては、運動時に骨格筋から分泌されるマイオカインの発現に与える影響を検討した。その結果、この植物ステロールには多核の筋管細胞に細胞分化したC2C12細胞のAMPKを活性化する作用があることが明らかになり、骨格筋のエネルギー代謝系を亢進する作用があることを示唆する結果が得られた。さらに脂肪代謝に関わるPeroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1alpha、リポタンパク質リパーゼの遺伝子発現を誘導することが明らかになり、この植物ステロールが骨格筋細胞の脂肪代謝を亢進する作用をもつことが示唆された。さらにこの植物ステロールがC2C12細胞のマイオカインの遺伝子発現を誘導することも見出した。今後は、この実験系を用いて、骨格筋のエネルギー代謝系への影響及び運動時に分泌されるマイオカインの遺伝子発現を誘導する作用機序を明らかにしていく予定である。また現在、この植物ステロール摂取ラットを飼育しており、固体レベルでの解析を進めている。本申請研究は、イモ類由来の植物ステロールの新規機能性、特に骨格筋に与える生理作用を明らかにしようとするものである。昨年度は、骨格筋の培養細胞を用いて、このステロールがエネルギー代謝系を亢進すること、また運動時に分泌されるサイトカイン分泌を誘導する活性があることを明らかにしてきた。本年度はこれらの結果に基づき、動物個体における解析を行った。その結果、ステロールを含む高脂質食を6週間摂取させたラットでは骨格筋量が増加し、体脂肪量が低下していることが明らかになった。またこの結果は、既に高脂質食を摂取したラットに、4週間ステロール添加食を摂取させた場合でも同じであることが明らかになった。これらの結果から、このステロールには骨格筋におけるエネルギー代謝系を亢進し、体脂肪を低下する作用があるだけでなく、骨格筋量を増加する活性も持ち合わせていることが明らかになり、その作用はすでに高脂質食を摂取した場合でも有効であると考えられた。さらに本年度は、これらの動物実験の結果の中でも骨格筋量の亢進に着目し、その作用機序の解明に着手した。未分化のマウス筋芽細胞株C2C12細胞を、このステロール存在下で培養した場合、細胞増殖の抑制が認められた。一方で、このステロールには骨格筋細胞の細胞分化に関わる遺伝子の発現レベルを変化する活性があることを明らかにした。これらの結果は、このイモ類由来のステロールは骨格筋細胞の細胞増殖ではなく、細胞分化を亢進する作用をもつことを示しており、この作用により、ラットの骨格筋量増加を誘導したのではないかと考えられた。今後はさらなる作用機構の解明を進めていきたいと考えている。本年度は、昨年度着手するべく動物実験を行い、結果を得ることができた。さらにその結果にかかわる作用機序の解析にも着手でき、おおむね順調に進んでいると考えている。本申請研究は、イモ類に含まれる植物ステロールの新規機能性を明らかにしようとするものである。これまでに、ラットを用いた動物実験の結果、この植物ステロールには血清HDLコレステロール濃度を上げる作用があること、また脂肪の蓄積抑制作用があることを見出している。

さらに本研究において、この作用が、既に高コレステロール食を摂取している場合にも有効であることを見出してきた(Kusano Y, et al J Nutr Sci Vitaminol. 62(5):350-360 (2016))。あらかじめ4週間、高コレステロール摂取ラットに本ステロール添加食を摂取させた場合、血清コレステロール組成の改善が認められ、肝臓等の組織レベルでの脂肪の蓄積が低減することを明らかにした。特に骨格筋においては脂肪含量が低下しており、本組織での脂肪利用の亢進を示唆する結果を得てきた。このような骨格筋に対する作用において、その作用機序を明らかにするために、骨格筋の培養細胞を用いた実験を行った。骨格筋細胞は細胞融合し、多核の筋管細胞へと細胞分化するが、本ステロールは、筋管細胞に細胞分化した骨格筋細胞のエネルギー代謝系を亢進する活性を示す結果が得られた。さらに、本ステロールは、その細胞融合に関わる分子の発現レベルを変化することを見出し、筋管細胞への細胞分化の誘導を亢進することを見出した。以上の結果を受け、本年度は、骨格筋細胞に対する本ステロールがもつ作用機構をさらに明らかにしていく予定である。昨年度、申請時の内容に加え、新たな知見が得られた。その内容は申請研究を遂行するために極めて有効なものと考えられたため、本年度はその解析を優先して行った。そのため、当初の予定より遅れているため進捗状況としては「やや遅れている」としたが、新規事項の解析による遅延であり、申請研究内容としては充実したものとなっている。本申請研究は、イモ類に含まれる植物ステロールの新規機能性を明らかにしようとするものである。これまでに動物実験において、この植物ステロールには、単に、脂肪の蓄積抑制作用、血中コレステロール改善作用があるというだけでなく、既に蓄積された脂肪の低減作用があることを見出した。またこのステロールには、動物実験レベルではあるが、骨格筋に対する新規生理作用があることを見出した。この研究成果は、本研究の申請時に想定した以上の成果であり、この点に関して、さらに解析を進めてきた。昨年度は、動物体内で示されるこの生理作用を再現する細胞レベルでの実験系を確立し、その解析を進める予定であったが、十分にその予定を進めることができなかった。現在は、着目しているステロールによる作用を明らかにしつつある状況にある。本年度は、さらにその解析を進め、その成果を論文として報告していく予定である。当初、予想した以上の成果があり、その解析が順調に進んでいる状況である。ジオスゲニンは一部のヤマノイモ属のイモに多く含まれる植物ステロールある。本申請研究は、ジオスゲニンが示す新規機能性を明らかにするとともに、この作用をより有効にする調理加工法を検証するものである。これまでに、ジオスゲニン摂取ラットにおいて、内臓脂肪の蓄積抑制作用に加え、新たに骨格量の増量効果を見出してきた。そこで当初の予定を変更し、ジオスゲニンが示す骨格筋増強作用を明らかにすることを目的として研究を進めた。
WWWを用いた日本語コーパスの構築と文章理解支援への応用

本研究では,WWW上で流通する日本語テキストを言語資源として活用し,言語構造の分析や意味解析などの計量的な言語処理を行う手法を考案する。そして,外来語を始めとする語彙の用例を収集・分析し,それらを日本語コーパス(コンピュータで処理可能な電子化テキスト)として活用する研究を行う。これにより,外来語などの語彙の使用形態や表現の特徴を明らかにできることから,国語辞典に掲載する新出の外来語の選定や用例集の抽出,難解なIT用語の概念理解の支援などが実現できるため,言語学のみならず国語教育や情報教育への応用も期待される。WWW上での日本語テキストの文章理解支援を実現することを目的として,本年度は,次に示す調査研究を実施した。すなわち,Webサイトの診断ツールであるWebInspectorを用いて,地方公共団体および大学のサイト,個人のブログを対象に,Webアクセシビリティを調査した。具体的には,地方公共団体については,17の政令指定都市に,刈谷市,長野市など6市を加えた合計23の市役所の公式サイトを対象に,複数回にわたって診断を実施した。その結果,診断結果には時系列的変化が見られたこと,診断エラーが0件だった地方公共団体が2件のみであったこと,診断エラーは主に3つのパターンに分類できること,などが示され,その診断エラーの内容を詳細に分析し,その特徴を明らかにした。さらに,本研究では,WebInspectorの診断項目には含まれていない独自のチェック項目を新たに作成した。その独自チェック項目を用いて診断した結果,WebInspectorでの診断エラーが0件であったにも関わらず,独自チェック項目はクリアーしていないサイトが存在することが示された。その結果から,本研究が作成した独自チェック項目の信頼性や妥当性,有用性などを検証した。こうして得られた研究知見は,高齢者や視覚障害者などのいわゆる情報弱者をはじめ,目本人学生や外国人日本語学習者などを対象に,Web上での文章理解や語彙習得を支援するための有用な資料となり得るものである。次年度は,本研究に得た結果に基づいて,WWW上で流通する日本語テキストを言語資源として活用するために,電子メディア化された日本語(特に,インターネット上のテキストデータ)を対象に,言語構造の分析や意味解析などの計量的な言語処理を行う手法を考案する。これにより,新たに使われるようになった外来語や難解なコンピュータ用語などの使用形態や表現の特徴を明らかにできることから,文章理解支援に役立つことが期待できる。本研究では,WWW上に流通している日本語テキストをコーパスとして活用する際の諸問題を考察した。最初に,日本語コーパスに関連する先行研究を概観したところ,WWWを日本コーパスとして活用する環境が未だに十分に整備されていないことが示された。次に,情報・教育系の1つの国内学会を対象に,Web上で公開されている学会の公式サイトをWWWコーパスとしてとらえ,過去2ケ年分の当該学会の全国大会のすべての研究発表論文を分析した。その結果,テキストマイニングの手法を用いた研究はいくつか行われているが,WWW日本語コーパスに関連する研究が皆無であったことが明らかになった。このような知見を踏まえた上で,WWW日本語コーパスを研究対象とする際の諸問題を考察した。すなわち,1)サンプルの偏り,2)執筆者の架空の人格設定,3)記述内容の妥当性の保証,4)同一人物による多数の投稿,5)記述内容の修正や更新などのデータ管理が個人レベルで行われているものが多数存在すること,6)不正な文章コピーや他サイトからの引用,などが考慮すべき点として挙げられた。このように,サンプルのバイアスは残るが,膨大な量の個人発のデータが蓄積できるようになったのはインターネットが歴史上初めてであると言える。インターネットは量的にも質的にも私たちの現在の知的資源として利用できるものとなったといえる。今後の課題は,これらの知的資源を研究対象として分析に用いるための適切な手法を明らかにすることなどである。本研究では,朝日新聞オンライン記事データベース「聞蔵」を対象に,外来語が使用されている記事の件数を集計し,その経年変化を分析した。調査データには,1994年から2008年までの15年間分の記事を用いた。その具体的な研究実績の概要は次の通りである。最初に,新聞コーパスに収録されている記事データの総文字数を年度ごとに推定する手法を提案した。次に,「外来語」言い換え提案に掲載されている外来語と,その言い換え語が,何件の記事に使用されているのかを年度ごとに集計した。その結果から,たとえば,外来語「アカウンタビリティー」とその言い換え語「説明責任」が併記されている記事の件数の経年変化の特徴を明らかにしたことで,馴染みの薄い外来語を使用するにあたり,読者の文章理解への配慮がどの程度配慮されているのかを考察した。また,「アカウンタビリティー」が使用されている記事の件数は,99年をピークとする山型の分布型をしており,99年以降は減少傾向にある。

その一方で,「説明責任」は,99年以降,急激に増加していることが示された。これにより,新規に登場した外来語の使用がピークを迎え,その外来語の言い換え語が社会に広く定着していく様子を数量的に示すことができた。さらに,本研究では,「アカウンタビリティー」以外の外来語と,その言い換え語の使用実態についても同様な分析を行うことで,その経年変化の特徴を考察した。こうして得られた知見は,新規に登場した難解な外来語とその言い換え語がどのようにして社会に定着していくのかを的確に示すものであり,文章理解支援に役立つ有用な資料となる。最後に,現代の若者層における語彙力を調査し,日本語能力と語彙力との関係についても,併せて,分析した。
study of low-immunogenic monomeric streptavidin

低免疫原性ストレプトアビジンLISA314をベースにモノマー化を試みた。変更箇所はLISA314のテトラマー界面、ダイマー界面における疎水性のアミノ酸をThrもしくはSerの水溶性のアミノ酸に置換した。また、120TrpをGlyに置換した。これらの変異を導入した遺伝子(Hisタグ付き)を人工的に合成し、大腸菌で発現精製してLISA314モノマーを獲得した。ビオチンとの結合力をビアコアを用いて測定したところ、結合力が無くなっていた。この原因を探るために、モノマー状態での分子動力学計算を行った。塩橋を形成している2アミノ酸間の相互作用が、ビオチン結合に重要であるとの結果を得た。既に得られている低免疫原性ストレプトアビジンLISA314の結晶立体構造から、loop4,5およびloop7,8が、テトラマー形成に重要である。すなわち、他のサブユニットと水素結合を介した相互作用によりテトラマーを形成している。そこで、モノマー化のために、これらのloopを短くすることを計算機(アクセルリス社DsicoveryStudio)で検討した。Sparkらが提唱しているrhizavidinの立体構造をベースにしたこれらのloopの短縮を参考にした。また、ダイマー形成に重要な役割を果たしているベータシート界面のアミノ酸側鎖を変更することを検討した。Sparkらの方法では、A、G、S、Tなどのアミノ酸をE、D、R、Qなどの側鎖の大きい電荷を持ったアミノ酸に変更するが、これらのアミノ酸への変更は免疫原性を高める可能性がある。そこで、水素結合しているTをSに置換し水素結合を切ることを検討した。テトラマーではW120が隣のサブユニットに結合したビオチンを外から蓋をする形になり、SA-ビオチンのKd値を良くしている。が、モノマー化により、隣のサブユニットからの蓋は期待できないので、モノマー内でのビオチン結合強化を計れるアミノ酸残基を特定した。これら改変位置の変更を施したSAを現在、大腸菌で発現確認中である。低免疫原性ストレプトアビジンLISA314はテトラマ=であり、野生型ストレプトアビジンと比較して、ビオチオンに対する結合力は若干落ちるものの、Kd値は10のマイナス10乗とビアコア装置での測定限界を超えるほどの強固な数値を示す。このLISA314をベースにモノマー化を試みた。これは、マルチマー形成時に疎水結合的な様相を示すからである。また、テトラマーのとき、隣のサブユニットに結合したビオチンに蓋をする役目の120TrpをGlyに置換した。これらの変異を導入した遺伝子(Hisタグ付き)を人工的に合成し、巻き戻し手法で大腸菌由来のビオチンを排除してNiカラムで精製してLISA314モノマーを獲得した。スーパーコンピュータFX10を用いたがインターラクティブの計算では動力学のソフトウエアが動くがPCよりも遅く、一方、バッチ処理を試みるとエラーが生じて、使えなかった。そこで、仕方なく、時間はかかるがPCでの分子動力学のシミュレーション計算を進めた。その結果、テトラマー時には塩橋を形成している2アミノ酸間の相互作用が、ビオチン結合に重要であるとの結果を得た。今後は、モノマーにおけるこの2アミノ酸の変更を行い、ビオチン結合力を測定する。タンパク質工学改変ストレプトアビジンの大腸菌での発現精製の条件検討に時間をとられているため。引き続き改変ストレプトアビジンの大腸菌発現・精製の条件を検討する。また、可溶性を上げるために、モノマー化して表面に現れるベータシート面をさらに電荷を持ったアミノ酸に変更するとともに、免疫原性の観点から検討を加え計算機で再設計する。実験が大腸菌発現精製の条件検討の段階のため、消耗品費用の発生が少額になった。実験消耗品の費用は前年度計画の通りとし、分子総力学計算を試みる。そのための計算機使用代に使用する。
サハリンにおける高山植物種の多様性創出機構

1.平成13年から15年までの3年間で、サハリンの南部ユジノサハリンスク近郊から北部のシュミット半島までの60数地点での野外調査をおこない、さく葉標本約2000点、DNA用試料約500点を採集した。当初構想した高山植物に関しては、アプローチの困難さから必ずしも十分な調査が行えなかったが、それでも調査山岳としてチェホバ岳、ウラジミロフカ山、ジダンコ山、チャンガ岳を踏破できた。高山植物に限らず、高山から低地までの幅広い植物群を対象として植物分類地埋学的な検討をおこないノブキをサハリンから新産として記録した(Fukuda et al.2002)。2.日本とその近隣地域(サハリン、千島、朝鮮を含む)に自生するシオガマギク(広義)の葉緑体DNAを解析した。その結果サハリンで見られたハプロタイプA,Eは日本や朝鮮でも広く見られ、日本のシオガマギクとの遺伝的な差異は認められなかった。しかしながら千島列島ではハプロタイプDで安定しており、このハプロタイプは北海道でも見られるものの、サハリンのハプロタイプとは差異があった。この結果は日本への植物移動ルートとして考えられるサハリンルートと千島ルートとの独立性を示唆するものとして注目される(Fujii 2003)。3.北海道、サハリン、沿海州のエゾマツに関して、葉緑体DNAのPCR-RFLP法による解析をおこなった。これまでの結果では、サハリン北部のハプロタイプは沿海州に、サハリン南部のハプロタイプは北海道に近いことが示されている。サハリン中部に引かれた植物地理分布線シュミット線の有効性を遺伝学的に追認するものとも考えられる。4.サハリンの裸子植物の地理分布を整理し、千島列島における地理分布と比較した。分布点数に基づいたS-K indexという指標を新たに提案した(Takahashi 2004)。5.今回の採取試料を含むサハリン・千島産維管束植物の染色体数記録を、16科、29属、33種についておこない、種内での異数体や倍数体の存在など多数の成果をえた(probatova et al.2004)。78月にかけて、サハリン現地調査を研究代表者1名が3週間、研究協力者(大学院生)1名が6週間おこなった。林道の整備状態が悪く、目的地点に達するまでに困難を伴った。高山植生としてはサハリン南部では、チェーホフ山とウラジミロフカ山で調査が行えた。サハリン北部では海岸段丘上のツンドラ植生数ヶ所で調査を行った。このような悪条件の中でも、全体として押し葉標本を約2500点採集できたのは大きな成果だった。DNA試料としては、キンバイソウ属とシオガマギク属について数ヶ所で採取できた。野外調査全体としては、林床植物のノブキをサハリン島新産として確認できたのが成果である。912月に来日していた海外共同研究者であるターラン博士とは、戦前に日本人によって植物採取されたサハリンの日本語地名と現在のロシア地名との照合作業を進めた。これについては日露間の植物採取地名索引としてほぼ完成の段階に達した。これにより、分布図作成などで、戦前に採取された日本側標本が利活用される道が開かれた。