hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
境界国家・ラオスの生存と発展：政治・経済・社会のアクターと大メコン圏

本研究では、今後の東アジアの動向を決定付けていくのは、日中韓といった地域の中の大国の動向ではなく、内陸国でランドブリッジと呼ばれる多くの国と国境を接する「境界国家」のラオスのような中小国の動向であるとの仮説の検証を行った。特に、これら中小国の庶民意識の中にすら兼ね備えられている「パワーバランス感覚」が大陸諸国には存在し、周囲に位置する大国を競わせて自己の地域における利益を引き出していく手腕、近隣国各々との繋がりを持つ集団が存在しても、それら集団は最終的には、ラオスという地域のために連絡を取り合い、ラオスという地域の利益を図るという点で一致協力する柔軟性を持つ点に着目し研究成果を得た。2011年には、内陸国であるラオスに最も注目し、政治・経済・社会の担い手(アクター)の分析を行いながら調査を行った。同国が、中国、ベトナム、カンボジア、タイ、ミャンマーの5カ国と国境を接しながら、陸封されているという弱みを、逆にランドブリッジと呼ばれる各国との仲介役を果たせる場所にあるという強みに変え、中国・日本等を含め、周辺国からの投資を引き出すとともに、貿易を活発化させ、発展の軌道に入りつつある状況があるのではとの研究仮説を設定した。主たるフィールドスタディとしては、ラオス大学と共同で進めている同国の首都ヴィエンチャン近郊農村、同市の北方約100kmのフアン郡のダム移住村(1,000世帯、約6,000人)、移住村の近傍の旧村(フワン郡ムアンフアン村)等へのアンケートおよびインタビュー調査を実施した。この調査とそのデータ分析を行うことで、アジアの社会主義政権が如何なる変容を遂げつつあるのか、同国の政治・経済・社会の担い手(アクター)は誰で、それぞれのアクターの立場、その構成と機能を分析する基礎データの獲得が可能となる。経済発展に伴う行政制度整備の課題、雇用と所得との関係、地域自治の進展と期待度、民族と宗教、家族関係の変化等、地域住民の生の声を集めることで、社会・個別住民の置かれている状況が把握でき、さらに周辺諸国との明確な比較を可能とする基礎データを収集できる。ラオス国内の詳細な分析が存在することで、その分析を敷衍し、比較しながら、グレーターメコン圏の置かれている状況を比較検討し、大陸に位置する諸国と比べた場合の思考様式、対外的な対応における日本の相違点を浮かび上がらせることを目指している。ベトナム、カンボジア、ミャンマーという後発アセアン諸国、隣国のタイ、中国の雲南省等についても調査・分析を行い、相互の国家間関係についても明らかにするための研究を開始している。本研究では、今後の東アジアの動向を決定付けていくのは、日中韓といった地域の中の大国の動向ではなく、内陸国でランドブリッジと呼ばれる多くの国と国境を接する「境界国家」のラオスのような中小国の動向であるとの仮説を立て、その検証を行った。特に、これら中小国の庶民意識の中にすら兼ね備えられている「パワーバランス感覚」が大陸諸国には存在し、周囲に位置する大国を競わせて自己の地域における利益を引き出していく手腕と、それに加え、近隣国各々との繋がりを持つ集団が存在しても、それら集団は最終的にはラオスという地域のために連絡を取り合い、ラオスという地域の利益を図るという点で一致協力する柔軟性を持つ点に着目し、調査研究を進めた。平成25年度においては研究を一緒に進めてきたラオス大学の教員2名を日本に招聘し、日本で開催された国際開発学会の年次大会(宇都宮大学)で共同発表を行うことができ、また様々な意見交換を行い、相互理解を深めつつ議論を行うことができた。本研究の中心となるラオスに関しては、インドシナ半島を横断する道路である東西回廊および南北回廊が通過することから、平成25年度においては、南北回廊については、タイ北部からラオス経由で中国国境までの道路状況、国境の交通の状況の調査を行うとともに、東西回廊についても、平成24年度に実施したパクセからベトナムに向かう道路に加え、サバナケットからベトナムに向かう道路の状況についても調査を行った。その他、ベトナム、タイ、ミャンマーにおける調査も実施した。以上の調査活動の下、成果をまとめ、研究発表、論文刊行、書籍出版等を行った。2012年度には、内陸国であるラオスを中心としつつその周辺諸国のベトナム、カンボジア、ミャンマーという後発アセアン諸国、隣国のタイ、中国の雲南省等も含めた調査活動を実施した。幅広くメコン川流域諸国の検討を行い、問題点の洗い出し、現在生じている状況の整理と、今後のこれら諸国・地域の動向に関して考察を行った。特に、社会主義政権であるラオス、ベトナム、および、民主化への着手がようやく始まったところであるミャンマーの今後に社会・制度の変容の可能性・その動向に関して重点的な検討・議論を行った。その一方、ミクロレベルでの調査として、農村におけるインタビュー、アンケート調査も引き続きラオス内で実施した。

全世帯数のうちの77%が農業に依存しているラオスにおいて、経済発展が進み首都圏およびその他の主要都市の発展は比較的順調に進むとしても、市場経済から隔離された状況にある農村の経済が蝕まれ・破壊されてしまう危険性があるのではとの危機意識を持ち、調査を実施した。この調査には、ラオス大学環境科学部の協力を得て6つの農村での聞き取り調査を村長および住民から行い、また、2つの家計に関しては1年間にわたり家計簿をつけてもらい、その内容を分析する作業を進めている。農村の収入は少ないものの、米を自作自給することで基本的な食料を確保し、副食は庭・森林・池等から野菜・穀類・魚類・昆虫等を採取し出費を抑える工夫がなされている。精米所が、村での米作の物資と資金の流通の拠点となり、村民に対する安全弁の役割をしている点も発見できた。さらに、季節ごとに販売できる自然資源(タケノコ等)の販売で収入を得る工夫、新たな栽培植物の導入(ゴム・キャッサバ・コーヒー等)も確認できた。農村の社会機能はこうした生活のあり方に見合うように出来上がっており、土地環境・気候等も考えつつ作物の選別がなされていた。1年間かけて農村調査に入ることで基礎的情報を収集してきた。農村部が抱える課題と、農業収入・農外収入の概要が、首都のヴィエンチャン近郊と、首都への通勤が不可能な地域の両方において把握できた。農外収入を確保しつつ、農業収入の下支えを得て、ラオスの農村において、「離農」という形でなく、基盤を維持したまま近代化に向かうことが可能かを、農村調査をいっそう綿密に行うことで明らかにする道筋が得られてきつつある。25年度が最終年度であるため、記入しない。ラオスの農村に関する調査を順調に進めることができ、同国の中部から南部にかけての分析が進んだ。中国の影響力が大きいラオス北部地域の調査研究が残された課題である。また、経済発展が順調に進み、タイ等からの工場進出がラオスの主要都市では始まっており、今後の後発アセアン諸国の展開を考えるためには、同じく工場の進出が進むミャンマー、ベトナム、カンボジアのそれぞれの地域を比較した調査研究をより深く進める必要がある。また、中国南部、タイの北部と東北部との比較も重要となる。経済発展が進む中で、農村から農民が「離農」という形をとるのではなく、農業基盤を維持したまま近代化に向かうことが可能か、またその場合の近代化された農業とはどのようなものかに関する検討も必要となるが、その検討を行う詳細なデータは2012年の農村調査が順調に進んだことで、かなり得られている。よりいっそうのデータの分析と検討を進める作業が残っている。CLMV(カンボジア、ラオス、ミャンマー、ベトナム)諸国の経済発展の可能性を探るため、ヒアリング調査を引き続きラオスを中心として実施する。ラオス以外のCLMV諸国においてもヒアリング調査を実施する。ラオスの発展に関しては、東西回廊、南北回廊の動向に着目する。本研究のメンバーを中心とし、外部からの研究者も招いたワークショップを開催する。各国の研究機関・大学等において開催される学会等への参加・発表も行っていく。
ホスホリパーゼＤの細胞膜上における動態解析と細胞運動における極性維持機構の解明

細胞運動は様々な生物学的プロセスとガン転移に関与していること知られている。しかし、細胞運動の制御機構は様々なセルイベント(細胞骨格再構成、極性維持、細胞内膜輸送、細胞接着等)が階層的に関与しているため、その実態は複雑で未だ明らかとはなっていない。そこで、細胞運動の制御機構を明らかにするため細胞運動に関与する遺伝子のスクリーニングを行い、これまでにPLDと32のキナーゼ関連遺伝子を同定した。本研究ではPLDの1分子解析とPLDの生産物であるホスファチジン酸の可視化を試みた。さらに、PLDとキナーゼ関連遺伝子のパスウェイ解析を行い、細胞運動に関わる遺伝子のシグナル伝達経路を作成した。細胞運動は、器官形成や損傷治癒などの生物学的現象において重要な役割を果たしているが、その制御機構は複雑であるため未だ全貌は明らかになっていない。我々はこれまでに細胞性粘菌をモデル型として細胞運動に関与する遺伝子の探索を行い、ホスホリパーゼD(PLD)を同定し、動物細胞においてもPLDが細胞運動に必須であることを明らかにした。そこで、細胞内のPLDの活性化状態を可視化するために、PLDの産生物であるホスファチジン酸(PA)を検出するプローブの作成を試みてきた。前年度までに作成したPA検出プローブ(10種)を細胞内に導入し、全反射顕微鏡による観察を行ったが、細胞膜全体が均一に染まり特異的なPA検出はできなかった。そこで新たにsosタンパク質のPA結合領域を用いたプローブの作成した。また、前年度までにやり残したsmall Gタンパク質、PLDの活性化因子であるPIP2を産生するPIP5Kのクローニングを行った。さらに、セルチップを用いて同定した細胞運動関連キナーゼ遺伝子群(30遺伝子)のクローニングがすべて完了し、GFPタグによる細胞内局在を決定した。セルチップにより同定した30遺伝子については、シグナル伝達系におけるPLDとの関連を明らかにするために、細胞内局在および既知データに基づいたネットワーク解析に着手した。一方で、PLD2の1分子計測については高速高感度CMOSカメラの導入により、細胞膜上におけるPLD2の正確な挙動を検出することが可能となった。また、488nm、594nmレーザに加え、新たに542nmレーザを導入したことで、PLD、PAに加え骨格系タンパク質等の3種のタンパク質を同時に1分子で計測することが可能となった。細胞運動は様々な生物学的現象において重要な役割を果たしているが、その制御機構は階層的で非常に複雑であるため全貌は明らかになっていない。そこで、私はこれまでに細胞運動に関与する遺伝子の網羅的探索を行い、ホスホリパーゼD(PLD)及び32種のキナーゼ関連遺伝子を同定した。まずは、PLDの細胞運動への関与を明らかにするため、前年度に引き続きPLDの産生物であるホスファチジン酸の可視化プローブの作成を進めた。PA結合能を有する酵母Opi20等のPA結合ドメインからなるPA検出プローブを用いて全反射顕微鏡観察を行ったところ、PAの局在を可視化することができた。また、PLD2の1分子解析を行い、細胞膜上のPLD2の挙動(細胞膜上の移動距離と移動速度、細胞膜への結合時間)について検討を進めたところ、各分子間でばらつきの大きい結果が得られたことから、細胞膜上の各分子は周辺環境によって異なる影響を受けている可能性が示唆された。さらに、セルチップにより得られたキノーム解析結果から32種のキナーゼ関連遺伝子によるパスウェイ解析を試みたが、すべての遺伝子産物を一つのマップに描写するには情報量が十分ではなかった。そこで、情報伝達ハブであり、細胞運動関与遺伝子であるPLD1とPLD2を上記32遺伝子に加え再解析を行った。その結果、2遺伝子を除く30遺伝子を一つパスウェイマップ上に描くことができ、さらに新たな35遺伝子がマップ上に加えられた。また、作成した細胞運動のシグナル伝達経路からEGFR含む5つの受容体型キナーゼを最上流としGRB2、Src、PLD2が各セルイベントへシグナルを伝達するハブである可能性が示唆された。PLDの細胞内における活性化状態を可視化するため、PAの検出を目的としたプローブの作成を試みた。すでにPAに対して結合能があることが知られているタンパク質のPA結合ドメインに蛍光タンパク質を融合したプローブ(10種)を作成し、現在各プローブに対する評価を進めている。また、PLDの細胞内におけるシグナル伝達経路を明らかにするため、セルチップによるキノーム解析で同定した細胞運動関連キナーゼの30遺伝子については、発現ベクターへのクローニングがほぼ終了した。そこでクローニングしたすべての遺伝子に対して運動中における細胞内局在を決定したところ、いくつかキナーゼにおいてはPLD1、2それぞれの局在と一致した。

さらに細胞膜上におけるPLDの一分子計測については、これまでイメージングインテンシファイアー付きCCD (EB-CCD)を用いて計測を行ってきた。しかし、PLDの細胞膜上における運動速度が非常に速いため、現行のカメラの性能(感度、分解能、撮影速度)では一分子由来の輝点を追うことが難しく、これまで正確なデータの取得はできていなかった。そこで、今年度においては光量を稼ぐためにHaloタグや明るいGFP変異体を用いた融合タンパク質をもちいて全反射顕微鏡観察を試みたが、ほとんど改善することはできなかった。しかし、高感度CMOSカメラのデモ機を用いて撮影したところ、高速(50-100fps)で高分解な画像を得ることができた。この結果より現行のカメラで得られたデータは30fpsで測定可能な動きの遅い一部の輝点のみに由来するバイアスのかかったデータである可能性がある。CMOSカメラを用いることで細胞膜上におけるより正確なPLDの動態解析が可能であることが判明し、今後はカメラの変更を検討する必要がある。前年度にやり残した遺伝子(small Gタンパク質、PIP5K、セルチップにより同定したキナーゼ群等)のクローニングについてはすべて終了し、本申請研究で使用する予定であった遺伝子をすべて得ることができた。また、新たにレーザを追加することでPLD、PAに加え第三のタンパク質を同時に1分子計測を行うことが可能となり、当初の計画より多い3種の分子を同時に計測することが可能となった。さらに想定以上の速さで細胞膜上を移動するPLD2の動態観察についても、高速・高感度CMOSカメラの導入により解決した。また、セルチップを用いて探索していた細胞運動関連キナーゼはセカンドスクリーニングを再度行い、候補遺伝子(30種)が確定した。そこで、PLD1およびPLD2と細胞運動関連キナーゼ群の関連を明らかにするためにパスウェイ解析に着手した。PA検出プローブについてはすでに公表されている10種のPA結合ドメインのクローニングが終了した。また、セルチップによるスクリーニングより同定した細胞運動関連キナーゼ群についてもセカンドスクリーニングまで絞り込んだ遺伝子については2遺伝子を除きクローニングが終了し発現ベクターへの乗せ換えを行った。一方、PA, PLDシグナルに関連するsmall Gタンパクのクローニングは次年度へ繰り越すこととなった。PLDの一分子計測についてはこれまで使用していたカメラでは計測することが難しいことが判明したため、より感度の高いカメラによる撮影が必要である。488、594nmレーザに加え、新たに543nmレーザを追加したことにより、蛍光タンパク質の組合せを再考する必要ある。これまでの蛍光タンパク質の組合せはEGFPとmCherryであったが、さらに543nmレーザで励起できるオレンジ色の蛍光タンパク質を導入する。上記3種のレーザを励起光として用いることから、非常に狭い範囲(500nm650nm)における三色蛍光観察となり、隣り合う蛍光成分の漏れを防ぐために各蛍光スペクトル間の重なりをできる限り小さくする必要が生じる。
仮想企業モデルを用いた実証研究支援システムの開発

本研究では、経営学の分野の主流な研究アプローチのひとつとなっている事例企業を用いた実証研究をコンピュータ上でおこなうための基盤となるシステムの開発をおこなった。従来のシステムにおける問題点は、第1に開発されたシステムは特定企業のためのアドホックなシステムが多く汎用性が乏しいこと、第2にシステム開発にはスキルが要求されるためにスキルの乏しい研究者には利用されにくいということであった。そこで本研究では、モデル統合アプローチを用いることにより、経営環境や企業モデルを構成する複数の部品に分解し、それらを再度組み合わせてひとつのシステムとして実現する方法をとり入れた。これにより多様性の高いシステムとして実現することができる。また、組み合わせる部品となるシステム(本研究では単位モデルと呼んでいる)はユーザの操作性を高めるために、記述モデルとシートモデルを利用できるようにした。記述モデルは変数間の関係を四則演算の記号を用いて表現するだけでモデルとして実現できるものである。一方のシートモデルは表計算システムとしては標準となっているExcelのシートを直接操作するものである。開発したシステムでは、これらの単位モデルの作成と単位モデルを組み合わせてひとつのシステム(本研究では複合モデルと呼んでいる)を作成する過程を支援する意思決定支援システムとして実現されている。また、モデルの操作性を高めるために、モデルの修正、追加、削除および複合モデルの修正(単位モデル間の結合関係の変更)を容易に行えるように工夫した。さらに、実証研究での使用可能性を検討するために、ビジネスゲームに着目し、コンピュータ上で企業モデルの構築をおこない、競争環境下で企業活動を時系列でシミュレーションをおこない財務諸表をベースに経営成果を分析する方法論を研究した。本年度は、実証研究支援システムを実現するシステムジェネレータの開発と、本システムを適用するケース研究を行った。システムジェネレータの開発については、ほとんどのユーザの使用環境がパソコンのOSがWindowsであることを想定し、表計算ソフトのExcelを利用することを基本とした。現在、ユーザが自在にExcelシートを組み合わせて結合する操作によって実証研究支援システムを容易に作成するソフトウェアの開発を進めている。現在開発しているシステムの特徴は、単純な表計算シートをひとつの入出力モデルとして作成し、これらのモデルをモデル統合アプローチによって、全体をひとつの入出モデルとして実現するものである。このシステムはユーザに対して、モデルの構築と統合の過程を支援するシステムとして構成されている。本システムを適用するケース研究については、戦後復興したオートバイ業界の資料を整理した。そして、現在の主流となっているケース研究のもつ限界について検討を行った。具体的には、オートバイ業界を対象にした戦後の変遷プロセスを説明する理論モデルを組織論で提案されている複数の既存の理論モデルを組み合わせて作成し、そこから仮説を導出した。そして、ケース研究のもつ限界について考察を加え、さらに情報技術を活用したシミュレーションによって仮説を検証することの有意義性について論文として発表した。ただし、ここで用いた情報技術は、開発を進めている実証研究支援システムを用いたものではなく、ユーザの操作性については課題を残すものである。次年度は、開発したシステムを用いて適用を試みるとともに、オートバイ業界以外の複数の業界での本システムの適用をおこなっていきたい。

記述モデルは変数間の関係を四則演算の記号を用いて表現するだけでモデルとして実現できるものである。一方のシートモデルは表計算システムとしては標準となっているExcelのシートを直接操作するものである。開発したシステムでは、これらの単位モデルの作成と単位モデルを組み合わせてひとつのシステム(本研究では複合モデルと呼んでいる)を作成する過程を支援する意思決定支援システムとして実現されている。また、モデルの操作性を高めるために、モデルの修正、追加、削除および複合モデルの修正(単位モデル間の結合関係の変更)を容易に行えるように工夫した。さらに、実証研究での使用可能性を検討するために、ビジネスゲームに着目し、コンピュータ上で企業モデルの構築をおこない、競争環境下で企業活動を時系列でシミュレーションをおこない財務諸表をベースに経営成果を分析する方法論を研究した。
血液中微量栄養素濃度および栄養摂取頻度と歯周病との関係

過去の研究では、ビタミンCや葉酸などビタミンを中心とした微量栄養素の不足が歯周病の原因であると報告されている。今回は、亜鉛、鉄、カルシウム、マグネシウムなどの金属微量栄養素にも着目し,歯周病との関連について検討した。本研究は、岡山大学医歯薬学総合研究科倫理委員会の承認を得た。岡山大学病院予防歯科外来初診患者23名を対象に、臨床診査、血液生化学検査、食事摂取頻度調査を行った。全身疾患のある者、過去6ヶ月以内に抗生物質の処方を受けた者、歯周病治療の経験がある者は対象から除外した。臨床診査内容は、現在歯数、歯周状態(1歯6点法での歯周ポケットの深さ、アタッチメントレベル、プロービング時の出血)、歯垢付着状態とした。血液生化学検査では、金属微量栄養素(Ca、K、Mg、Zn、Mn、Cu)とビタミン類(ビタミンB12、E、C、葉酸)を定量した。食事摂取頻度は、面接法にて、1週間における食品摂取頻度を調査し、その結果をもとに各種栄養素の摂取量を推計した。ロジスティック回帰分析の結果、食事摂取頻度から推計した亜鉛(Zn)摂取量の低下、および血液検査から得られた亜鉛濃度の低下が歯周病と有意に関連していた。オッズ比はそれぞれ0.87(95%CI:0.780.99、P<0.05)と0.97(95%CI:0.941.00、p<0.05)であった。また、食事摂取頻度調査から推計したカリウム(K)、ビタミンC、ビタミンB6の摂取量低下も歯周病と有意に関連していた。以上のことから、亜鉛不足が歯周病のリスク要因となる可能性が示された。
褥瘡予防ケアのための「外力と骨突起の相対的位置関係」を反映する物理的モデルの構築

本研究では、褥瘡発症と悪化の原因である外力がどのような機序で組織障害に至るのかを検証するために物理学的な褥瘡発症ーケアモデルの構築を目指している。平成30年度は、褥瘡発症を引き起こす外力と組織の反応を反映するモデルの作成を目指した。まず、購入したブタ皮膚に対して、定量的、かつ方向が定まった外力を生体に加えることができる装置を用いて外力を加え、その結果としておこる組織変化の観察を行った。骨を見立てた硬物質の直上におけるブタ皮膚において、真皮乳頭層の圧縮、および、硬物質の辺縁での乳頭層の変形が観察され、さらに真皮での線維性組織の断片化が観察された。しかし、臨床の実態を反映した加圧の程度や再現性に関して検討が必要であった。検討は必要であるが、ブタ皮膚を使用した系において組織像の変化が観察されるため今後も継続する。一方で、本研究目的の履行のため、非生体材料による褥瘡モデルを使用した系を作成した。物理的特性を実際の褥瘡に近似させたウレタンフォームによる褥瘡モデルを使用し、外力に対する創の変形を観察する系を構築した。特に、ポケットを模した褥瘡モデルにおいても創の変形が観察できた。これらの系は深い褥瘡への外力へのケアに対する洞察に繋がると考えている。この点を実際の褥瘡ケアとの関連を検討するために、診療記録からIII度以上の褥瘡の肉芽組織の形態に関して後ろ向き調査をおこなった。その結果、ポリープ状肉芽組織が溝状所見とともに存在し、仙骨部褥瘡に有意に多いことを明らかにした。これは外力によって既存の褥瘡の局所に影響があることを示した。このような状況から、平成31年度では、様々な形態をもつ褥瘡モデルを作成して、加圧実験をおこなう。その結果を詳細に検討することで、外力が形態の異なった創にどのような影響を与えるのかを明らかにできる。購入したブタ皮膚に対して、定量的かつ方向が定まった外力を生体に加えることができる装置を用いて外力を加え、その結果としておこる組織変化の観察を行った。しかし、ブタ皮膚が外力への抵抗性が高いため、臨床の実態を反映した加圧の程度の条件検討においての難しさがみられた。また、今回、ブタ皮膚の脂肪織を除去した後に装置にセッティングしたが、完全に脂肪織を除去することはできないため脂肪織による滑りやすさによる再現の難しさがあった。また、実際の褥瘡ケアとの関連を検討するために、診療記録からIII度以上の褥瘡の肉芽組織の形態に関して後ろ向き調査をおこなった。以上より、平成31年度では様々な形態をもつ褥瘡モデルを作成して加圧実験をおこなう。褥瘡の本質的な機序の解明のための物理学的モデルの作成において、ブタ皮膚の系は条件検討が必要であるが組織像の変化は観察できており、また、非生体材料による褥瘡モデルの系の作成に至っており十分に前進したと判断した。平成30年度は、褥瘡発症を引き起こす外力と組織の反応を反映するモデルの作成をおこなった。平成31年度では、様々な形態をもつ褥瘡モデルに対して定量的かつ方向が定まった外力を程度や方向を変えて加え、外力が形態の異なった創へどのような影響を及ぼすのかを明らかにする。褥瘡モデルの形態については、ポケットを全周あるいは一部のみにするなど変え、ポケット内部の外力による影響を詳細に観察することで、臨床で問題となる深い褥瘡への外力へのケアに対する洞察に繋がると考えている。これは、実際の褥瘡では観察することは不可能であるため適切なモデルによる観察が必要であり、外力による創への物理的影響を可視化することができるため、臨床における看護ケアの実践や教育の利用に繋げることができると考えられる。

骨を見立てた硬物質の直上におけるブタ皮膚において、真皮乳頭層の圧縮、および、硬物質の辺縁での乳頭層の変形が観察され、さらに真皮での線維性組織の断片化が観察された。しかし、臨床の実態を反映した加圧の程度や再現性に関して検討が必要であった。検討は必要であるが、ブタ皮膚を使用した系において組織像の変化が観察されるため今後も継続する。一方で、本研究目的の履行のため、非生体材料による褥瘡モデルを使用した系を作成した。物理的特性を実際の褥瘡に近似させたウレタンフォームによる褥瘡モデルを使用し、外力に対する創の変形を観察する系を構築した。特に、ポケットを模した褥瘡モデルにおいても創の変形が観察できた。これらの系は深い褥瘡への外力へのケアに対する洞察に繋がると考えている。この点を実際の褥瘡ケアとの関連を検討するために、診療記録からIII度以上の褥瘡の肉芽組織の形態に関して後ろ向き調査をおこなった。その結果、ポリープ状肉芽組織が溝状所見とともに存在し、仙骨部褥瘡に有意に多いことを明らかにした。これは外力によって既存の褥瘡の局所に影響があることを示した。このような状況から、平成31年度では、様々な形態をもつ褥瘡モデルを作成して、加圧実験をおこなう。その結果を詳細に検討することで、外力が形態の異なった創にどのような影響を与えるのかを明らかにできる。平成30年度は、褥瘡発症を引き起こす外力と組織の反応を反映するモデルの作成を目指した。購入したブタ皮膚に対して、定量的かつ方向が定まった外力を生体に加えることができる装置を用いて外力を加え、その結果としておこる組織変化の観察を行った。しかし、ブタ皮膚が外力への抵抗性が高いため、臨床の実態を反映した加圧の程度の条件検討においての難しさがみられた。また、今回、ブタ皮膚の脂肪織を除去した後に装置にセッティングしたが、完全に脂肪織を除去することはできないため脂肪織による滑りやすさによる再現の難しさがあった。また、実際の褥瘡ケアとの関連を検討するために、診療記録からIII度以上の褥瘡の肉芽組織の形態に関して後ろ向き調査をおこなった。以上より、平成31年度では様々な形態をもつ褥瘡モデルを作成して加圧実験をおこなう。褥瘡の本質的な機序の解明のための物理学的モデルの作成において、ブタ皮膚の系は条件検討が必要であるが組織像の変化は観察できており、また、非生体材料による褥瘡モデルの系の作成に至っており十分に前進したと判断した。平成30年度は、褥瘡発症を引き起こす外力と組織の反応を反映するモデルの作成をおこなった。平成31年度では、様々な形態をもつ褥瘡モデルに対して定量的かつ方向が定まった外力を程度や方向を変えて加え、外力が形態の異なった創へどのような影響を及ぼすのかを明らかにする。
人工細胞膜受容体としての機能をもつ二次元ナノ組織体の構築

1.本研究では,二次元ナノ組織体としての有機超薄膜を基板に用いて,その表面での分子認識に対する応答を化学信号の増幅現象として取り出せる新規情報伝達システムの構築を目的とした。2.有機超薄膜は,タンパク質と脂質の機能をハイブリッドさせた人工ペプチド脂質を種々合成し,その自己組織化により作成した。薄膜の物性は,水中で形成される二分子膜及び気水界面で形成される単分子膜について多面的に評価し,分子構造と膜特性との関連性を明らかにした。3.細胞膜に存在するGタンパク連結型受容体の機能を規範にして,ステロイド型受容体あるいは膜貫通型受容体など,アミノ基を認識部位とするいくつかの人工受容体を設計し,その合成を行った。これらの人工受容体を上記の有機超薄膜に非共有結合的に固定化して,人工細胞膜受容体システムを構成した。4.受容体のシグナル伝達効率を評価するにあたっては,同一膜上に乳酸脱水素酵素を固定化し,受容体による一次シグナル認識の1,0応答を第二のシグナルで酵素に伝えることで,触媒的物質変換という信号増幅現象を動力学的に追跡した。その結果,芳香族アルデヒドと銅イオンをそれぞれ一次及び二次シグナルに用いることで,有効なシグナル伝達系が構成できることがわかった。5.特に,二分子膜を貫通し,両端にシグナル認識部位をもつ人工受容体においては,膜の両側での多重認識にもとづいて有効なシグナル伝達が達成されることが明らかになった。これは,生体系と類似のメカニズムで,二分子膜を介した人工シグナル伝達系が構築できる可能性を示すものであり,今後超分子ナノデバイスへの展開が期待される。
主な大気汚染源のない地域で生活する青年の呼吸機能と大気環境との関連

大気環境の悪化は、喘息など呼吸器疾患に影響を及ぼすと言われている。大気汚染問題を抱える工業地帯の市町村では、大気環境と呼吸器疾患に関する調査が実施されているが、工場煤煙やディーゼル排気ガスのない地域から呼吸器疾患について取り組んだ研究は見当たらない。そこで、瀬戸内の中央に位置する離島である弓削島(人口3000人)にある弓削商船高等専門学校の学生600名を対象として疫学調査を実施し、大気汚染物質の連続測定と学生の肺機能検査を実施して、呼吸器疾患の要因について解析を行った。・現有設備のオゾン・窒素酸化物自動計測器、浮遊粒子状物質自動計測装置を使って大気汚染物質の濃度を継続して測定した。・年1回、15歳から21歳約600名に対し、ATS-DLD呼吸器症状標準質問票による調査及びスパイロメータを用いて肺機能検査を行った。・年2回、各4週間、電子ピークフローメータを用いて、呼吸器症状の有無により各40名に最大呼気流量と1秒率を毎日始業前に測定した。・ATS-DLD呼吸器症状標準質問票で抽出した呼吸器症状がある者40名に月1回、計10回スパイロメータで肺機能を測定した。主な大気汚染源がない地域でも、越境大気汚染は避けることができず、弓削島では、排気ガスに起因する二酸化窒素、ブラックカーボンは少ないが、越境汚染と考えられるPM2.5、PM10は都市部と変わらないことが確認された。検査前24時間の大気汚染物質濃度の増加によって呼吸機能が低下することが確認された。
トライアンギュレーションを重視した日本人留学生の異文化適応過程の研究

日本人留学生を対象に、継続的で複数回にわたる量的・質的な調査をおこない、約1年間の留学期間内に生じる異文化への不適応・適応の過程を明らかにするとともに、滞在者の個人的特性およびホスト文化の社会的特性(関係流動性のような社会生態学的な特性を含む)が異文化への適応過程にどのような影響を与えるのかについて明らかにした。その際、テキストデータに対するテキストマイニングの手法を用いた分析と質問紙を使った量的データに対する分析を組み合わせることで、トライアンギュレーション(混合研究)に留意した研究を目指した。研究を通して、テキストデータの収集方法や混合研究における克服すべき問題点なども明らかとなった。異文化域に滞在することで人は様々な不適応を体験するが、それらは時間の経過とともに解消していき、やがては適応の状態を迎える。そのような一連の適応過程を説明するためのモデルには複数のモデルが存在し、明確な結論には至っていない。その背景には、滞在者の個人的特性やホスト文化の社会的特性が適応過程に影響し、全ての異文化滞在者が同じ経験をするわけではないことがある。加えて、この種の研究では滞在者の“語り"をデータとして収集・分析する必要があるが、これまでそのようなテキストデータを多くの滞在者から継続的に収集することは容易ではなく、また収集できたとしてもそれらを包括的に分析することは難しかった。これに対して近年のインターネットの普及は、多様な個人的・社会的特性を持った異文化滞在者からの“語り"を大規模かつ継続的に収集することを可能にした。加えて、そのような多量のテキストデータを包括的に処理するためのテキストマイニングの分析手法とそれを可能にするソフトウェアも一般化した。本助成金を得ての1年目の研究では、それら新しいデータ収集方法と分析方法について、既に収集を終えているデータに対して試行的な分析をおこない、その可能性と問題点について検証した。その成果の一部については関連学会で発表をおこない、その成果を広く周知するとともに、今後の研究に向けての意見を聴取した。加えて、2014年春から1年間の予定で海外に滞在予定の大学生に対して既存の異文化適応能力尺度などを使った質問紙調査を実施し、異文化滞在経験が与える影響を検討するためのデータ収集をおこなった。また、同様のデータ収集を大学2年生の時に海外に1年間滞在し、2014年3月に卒業を迎えた大学生に対してもおこなった。2014年の春に、(1)2年次に1年間の海外留学を必修とする外国語学部の1年生(96名)、(2)2年次に1年間の留学を経験した外国語学部の卒業生(38名)、(3)海外留学を必修としない文系学部(文学部・社会学部)の1年生(84名)を対象とする質問紙調査をおこない、そのデータの一部を使って、社会生態学的な指標である「関係流動性」と「海外志向/内向き志向」、および「異文化適応能力」の関係について検証をおこなった。その結果、海外留学を必修とする学部の学生(高海外志向)が必修としない学部の学生(低海外志向)よりも、「関係流動性」に関わる「付き合う相手を自由に選べる度合い」が高いことが明らかとなった。しかし、そのような高い関係流動性は、高い国際適応能力につながると予想されたが、今回の研究結果はそのような予想を支持しなかった。つまり、関係流動性と国際適応能力の間に正の相関は認められず、また高い関係流動性を示した外国語学部卒業生が他に比べて高い国際適応能力を示すといったことも無かった。本研究結果については、2014年11月に開かれた多文化関係学会第13回年次大会で発表した。また、2015年の春には、1年間の留学から帰国した学生に対して出発前に実施したものと同じ質問紙調査(一部、追加の質問を含む)を実施し、留学経験による変化を探るためのデータの収集をおこなった。加えて、2年次に1年間の留学を経験し、2015年3月に卒業予定の学生に対しても同様の質問紙調査を実施した。収集したデータは適宜入力を終えている。そのほか、昨年度に引き続いて既集のテキストデータに対する試行的な分析をおこなった。2013年度より継続的に実施している(1)2年次に1年間の留学を必修とする外国語学部の1年生、(2)1年間の留学を終えて帰国した2年生、(3)2年次に1年間の留学を経験した外国語学部の4年生(卒業時)の3種類の学生に対する質問紙調査を本年度においても実施した。そのほか、今年度に関しては、2年次に留学を義務付けている別の大学の学生に対しても、同様の質問紙調査を実施し、結果の普遍性の確認を可能にした。それらのデータに関しては、適宜入力をおこない、これまでのデータとの統合のうえ、試行的な分析をおこなった。留学中の語りに関するテキストデータに関しては、整理のできたものから順次分析をおこない、調査協力者のデモグラフィックな情報との関連などについて検討をおこなった。結果の一部については、2015年11月に開催された多文化関係学会第14回大会において「留学生の語りから見えてくる異文化適応過程」のタイトルで発表をおこなった。3年目に予定していた、(1)2013年度より継続的におこなっている質問紙調査の実施、(2)テキストデータの整理と分析、(3)テキストデータと質問紙による量的なデータとの混合研究の実施、などについてはいずれも予定通り実施することができた。

しかし昨年同様、(1)の調査のなかで4年生(卒業時)に対する調査を郵送での回収としたことから、すべての調査結果の受け取りが4月以降にずれ込むこととなり、2015年度中に調査を終了することができなかった。結果として、受領した回答データについては随時入力作業をおこなっているが、すべてのデータの入力・分析には至らなかった。結果、研究を1年間延長するための申請をおこない、次年度も引き続き研究を継続することにした。2016年4月以降に回収がずれ込んだ4年生(2015年度卒業生の卒業時)のデータの入力を済ませることで、研究に必要なすべての量的データの回収・入力を終了した。それらすべての量的データに対して、これまで仮分析としておこなってきた分析を再度実施するとともに、データ量が増えたことでおこなうことが可能となった分析についても実施した。これまでにも学生の留学中の記述を分析可能な形のテキストデータに移し替える作業をおこなってきたが、今年度についても引き続き分析対象となるテキストデータを増やす作業をおこなった。それらテキストデータに対して、解析を加えながらデータを精査するとともに、データの特徴をよりよくとらえるための方法論について探索をおこなった。量的なデータと質的なデータ(テキストデータ)を複数のタグによって紐づけし、量的データと質的データの間での関連性・独立性を探るための分析をおこなった。それにより、量的なデータと質的なデータそれぞれの特徴と共通性について明らかにすることを試みた。量的なデータに対して質的なデータ(量的処理をおこなったテキストデータ)を組み入れる形でデータ全体の構造をよりよく説明できるモデルの構築に向けた探索をおこなった。それらモデルを基にして、学生が持つさまざまな属性によってどのようなモデル間の違いがあるのかないのかを探ることで、異文化への適応に影響力の強い属性の特定を試みた。これまでの研究の全体を総括するとともに、本研究から明らかとなった今後の研究課題や問題点についてまとめた。特に、本研究で試みた学生の留学中の語りの収集・分析に関する新たな方法論について、その可能性と克服すべき課題についてまとめた。日本人留学生を対象に、継続的で複数回にわたる量的・質的な調査をおこない、約1年間の留学期間内に生じる異文化への不適応・適応の過程を明らかにするとともに、滞在者の個人的特性およびホスト文化の社会的特性(関係流動性のような社会生態学的な特性を含む)が異文化への適応過程にどのような影響を与えるのかについて明らかにした。その際、テキストデータに対するテキストマイニングの手法を用いた分析と質問紙を使った量的データに対する分析を組み合わせることで、トライアンギュレーション(混合研究)に留意した研究を目指した。研究を通して、テキストデータの収集方法や混合研究における克服すべき問題点なども明らかとなった。2年目に予定していた、(1)2014年春に集めた質問紙のデータに対する分析の実施と結果の学会での口頭発表、(2)2014年度に1年間海外に滞在して帰国した学生に対する質問紙調査の実施、(3)2年次に1年間海外に滞在し2015年春に卒業予定であった学生に対する質問紙調査の実施、(4)2014年度に引き続いて既集のテキストデータに対する分析の実施、という4つの課題についてはほぼ予定通りおこなうことができた。ただし、(3)の質問紙の回収を3月中に終える予定であったが、郵送での回収を実施したため4月になっても質問紙が返ってきており、もうしばらく回収を継続する予定である。
動物の警報機能を持つ社会的匂いに関する研究

ストレスを経験した動物の匂いは、同種他個体にとって警報信号として機能するのかをどうかを検証することが本研究の目的である。前年度の研究では、刺激個体の存在が被験体マウスの味覚嫌悪学習を弱めることが明らかになった。また刺激個体からの匂いを呈示する実験箱も製作した。本年度の研究では、これらの知見と装置を利用し、ストレスを経験した刺激個体の匂いを呈示し、それに対しマウスがどのような反応を示すかについて実験を行なった。ストレスの種類としては、電撃の呈示と塩化リチウム投与による中毒症状の経験とを用いた。また、被験体マウスの指標反応としては、匂い呈示場面での各種行動の測定と皮膚表面温度の測定を行なった。さらに補助的なデータとして、刺激個体のストレス経験時と被験体の実験時に発せられた音声データについても記録した。その結果、ストレスを受けた刺激個体の匂いを呈示された被験体の行動のうち、匂いの発生源(パルプ素材)への接近反応が増えることが示された。しかし活動レベル全体や音声データに関しては特徴的な変化は見られなかった。また、被験体自身のストレス経験とは関係がなかった。一方、放射温度計のデータより、ストレスを受けた刺激個体の匂いを呈示されることや、被験体自身のストレス経験は、被験体の体表面温度を上昇させるという結果が得られた。体表面の温度上昇については、ストレスを受けた動物による警報フェロモンに関する他の研究と整合性を持つ。一方、活動レベルが変化しなかったことに関しては、その解釈はまだ十分に出来ない。また被験体自身のストレス経験が、ストレスを受けた他個体の匂いに対する反応に影響を与えなかったことに関しては、本申請者がラットで得た知見とは異なっているが、これらのストレス臭に対する反応が生得的なものであることを示唆している。その準備段階としてまず、他個体の存在がマウスの味覚嫌悪学習に影響を与えるかどうかを検討した。サッカリンを摂取後中毒症状を示すマウスに、健常な他個体を呈示すると、他個体を呈示しない場合に比べて、被験体マウスのサッカリン忌避が弱まることが示された。この結果は、被験体がオスの場合もメスの場合も同様に示された。ラットの場合は、被験体自身が過去に味覚嫌悪を経験していると、中毒症状を示す他個体の存在によって、その味覚嫌悪を強めることがわかっている。このことを今回の実験結果と総合すると、中毒症状というストレス事態におかれた動物は、他個体からの情報を利用して、ある文脈では味覚嫌悪を強め、別の文脈では味覚嫌悪を弱めることができるのではないかと考えられる。今後の課題は、被験体が嫌悪を強めたり弱めたりする文脈の違いはどこにあるのかということと、他個体からの情報とは嗅覚的なものであるのかどうかを詳細に検討することにある。後者の問題を検討するために、匂い呈示箱付き実験箱を製作した。電撃または毒物投与を受けた他個体の匂いをポンプで被験体のいる実験箱に呈示できるようにしたもので、直流安定化電源や流量計、電子パーツなどを用いることによって、実験箱への嗅覚刺激の呈示量を統制している。予備実験では、中毒症状を示すマウスからの匂いと健常なマウスからの匂いを同時に呈示し、その際の実験箱内での被験体の初発反応、匂い呈示口の選択率、凍結反応などの行動データを記録した。被験体は中毒症状を示す他個体からの匂いをより選好する可能性がある。
日本・ドイツ・イタリアの土地・住宅問題の国際比較統計分析

本研究は、日本、ドイツ、イタリアの土地・住宅問題について、人口住宅センサスをはじめとする各種統計資料を用いて、社会統計学的視点から、国際比較研究を行うことを課題とする。研究成果はつぎの3つの分野にまとめられる。(1)土地・住宅所有事情の各国比較日本、ドイツ、イタリアの首都および中規模・歴史都市について、職住近接型・遠隔通勤型と持ち家志向型、賃貸志向型により都市類型を区分し、社会統計学的視点からの記述統計的説明を試みた。都市において、イタリア、ドイツが職住近接型となっているのに対して、日本では遠隔地通勤型の傾向が大きいのは、都市形成のあり方との関連が強く、ドイツ・イタリアが中規模分権型の地方都市形成が進んでいるのに対して、日本では大都市圏への集中が極度に進んでいることに依る。持ち家志向については、イタリアと日本に共通してみられるが、これは世帯類型のあり方とも強く関連しているものと考えられる。とくにドイツでは単身世帯の比率が高く、そのことが都市部での高い賃貸比率と強い相関を持つ要因になっている。ただし、ドイツにおいても東西統合後徐々に持ち家率の上昇が見られる。(2)住宅所有と世帯構造所得分布・資産分布および住宅所有と世帯構造の関係について、各国の所得統計を手がかりに分析した。日本では、世帯主の年齢別にみて所得、資産分布のあり方が異なることがみられた。ドイツ、イタリアについては世帯構造との関連が大きいことは(1)で見たとおりである。(3)集中解析による分布研究の方法所得分布の分析方法として、ローレンツ曲線や、ジニ係数を用いた分析の有効性は、近年の所得格差論争において示されいてる。本研究では、日本における所得格差の拡大をどうみるかを巡る論点にコミットしつつ、「全国消費実態調査」「家計調査」をもちいて、年齢別ジニ係数の計測、ジニ係数の変化の要因別寄与度分析を行った。これにより、所得格差要因における高齢層の比重の増大の解釈について、批判的検討を行った。その成果を「1980年代以降の所得格差拡大の高齢化要因について」(吉田忠編『生活空間の統計指標分析-人口・環境・食料--』所収)として公表した。初年度の研究は、ドイツの土地住宅事情に関する資料収集を中心にしつつ、社会経済・人口問題全般についての情報収集を行った。平成12年度前期(4月9月)は、立命館大学学外研究制度に基づく外国出張によりドイツ・ベルリンに滞在しており、ベルリン工科大学教授・ベルリン市統計局副所長、Eckart Elsner教授の協力を得て、ベルリン市の人口・社会経済全般に関する統計資料を収集した。またWiesbadenのドイツ連邦統計局において人口統計、土地・住宅統計に関する事情の聞き取りと資料収集を行った。9月にオランダ、デルフト工科大学で土地台帳情報管理に関するセミナーに参加し、ヨーロッパ中部における、都市の土地情報管理に関する研究状況をフォローする事ができた。11月に、Elsner教授を招聘し、壁崩壊・統一後ベルリンの人口・社会経済事情についてセミナーをもった。また日本の総務庁統計局人口統計課、東京都総務局統計部にてセンサスおよび土地住宅統計について聞き取りと資料収集、都市比較の方法についての意見交換を行った。統一後、ベルリンの人口は1993年まで増加した後、漸減傾向があり、郊外のブランデンブルク州に流出している。

これは高地価の影響によるとともに、ドイツの都市形成の特徴、すなわち首都移転に伴う人口移動についても、日本のような一極集中の形をとらないこと反映している。なお、本科学研究費補助金の採択通知が在ベルリンの5月であったので、研究費の執行は、すべて、帰国後の10月以降に行った。平成13年度は、日本とドイツの世帯の土地・住宅所有の分布構造の分析を中心に研究を進めた。1.日本の世帯の土地住宅所有分布の格差構造1980年代以降、日本の資産格差が拡大しているかどうかをめぐって大きな論争があり、資産のなかで大きな比重を占めるのが土地住宅である。1993年の「土地基本調査・世帯調査」と1998年の「土地・住宅統計調査」の比較、1989、1994、1999年の「全国消費実態調査」の土地・住宅資産項目の比較分析を行っている。1990年代のバブル崩壊によって、資産額の縮小とともにその格差の縮小が見られるかどうか、土地・住宅面積、居住条件でみて格差の拡大が見られるかどうか、大都市、地方都市、農村部の間でどのような格差が見られるか、世帯員の年齢階層による格差が見られるかどうかを分析している。この分析結果にもとづいて、論文「1990年代における土地住宅所有の分布構造とその格差指標」(仮題)として、経済統計学会誌『統計学』に投稿する予定である。2.日本の世帯の所得分布の格差構造土地住宅資産格差の分析に関わる論点である所得格差について「全国消費実態調査」「家計調査」を用い、年齢別ジニ係数の計測、ジニ係数の変化の要因別寄与度分析を行った。これによって、1980年代以降の所得分布のジニ係数の増大が、高齢層の比重の増大による「見せかけの所得格差」にすぎないという論点に対して・批判的検討を行なった。この成果は、「1980年代以降の所得格差拡大の高齢化要因について」(共著『生活空間の統計指標分析』)として公刊される。3.ドイツの世帯の土地住宅および資産所得分布の分析前年度に収集したドイツの統計資料に基づき、資産所得分布の分析作業を進めている。4.今年度は、以上の研究を進めるために統計解析ソフトの充実をはかり、SPSS, Mathematicaを購入した。平成14年度は、土地・住宅所有の分布分析の方法としての集中解析の方法論的研究、本研究へのGISの利用可能性についての検討、土地・住宅所有の主体としての世帯に関するジェンダー視点からの統計分析を中心に研究を進めた。(1)集中解析の方法論的研究ジニ係数による集中解析の方法を多次元分布に適用した田口時夫氏の業績およびジニ係数の変化が統計的に優位であるか否かを判定する方法についてサーベイし検討した。ベクトル解析等の数学的基礎の検討にも時間を要したので、予定していたイタリアでのGiorgi教授(ローマ大学)とのディスカッションは次年度に延期した。(2)GISの利用可能性の検討土地・住宅所有の地理的分布を表現する手法としてGIS(地理情報システム)の利用可能性について検討した。東京都および京都市の小地域統計を地図上に表現する手法を用いて、土地所有・住宅所有にかかわる諸指標がどのような地理的分布を示すかを検討した。
不凍タンパク質が示す相互作用の解明：拡散・吸着ダイナミクスの蛍光１分子計測

極域の海に生息する魚類由来のタイプIII型の不凍タンパク質(AFP-III),および海氷中に生息する藻類由来の不凍タンパク質(fc-AFP)を,それぞれ化学修飾および遺伝子操作によって蛍光ラベル化した.そして,レーザー共焦点蛍光顕微鏡およびマッハ・ツェンダー光干渉計を用いて,不凍タンパク質が氷結晶表面に吸着する挙動と、氷結晶の成長に及ぼす効果を調べた.その結果,前者は氷結晶のプリズム面に特異的に吸着するがベーサル面には吸着しないこと,後者はプリズム面とベーサル面の両方に吸着することを見出した.この結果は,氷結晶のc軸方向の成長を,前者は促進し,後者は抑制することを矛盾無く説明できる.下記の3項目を実施した.1.蛍光ラベル化不凍タンパク質の調製:不凍タンパク質(AFP: Anti-Freeze Protein)type III (以下,AFP-IIIと略記)を蛍光色素fluoresceinisothiocyanate (FITC:青色励起)でラベル化した.ラベル化条件を最適化したところ,約13%のAFP-IIIをFITCでラベル化できた.また,これとは別に,共同研究者のMaddalena Bayer博士(アルフレッドウェゲナー研究所,ドイツ)より,遺伝子組み換えにより100%の割合でrhodamine(緑色励起)で蛍光ラベル化した不凍タンパク質(極地の海氷の下に生息する珪藻由来)を提供いただいた.2.蛍光一分子観察のための光学系の立ち上げ:カバーガラスおよびプラスチック材を用いて,蛍光観察用のセルを作製した.そして,セルを次亜塩素酸および超純水でよく洗浄した後,セル底部にプラスチック・ビーズ(粒径1ミクロン)を吸着させ,その上に無機基板材料(AgI結晶,マイカ,グラファイト)を配置することで,基板上で蛍光ラベル化AFPを1分子観察するための光学系を立ち上げた.3.氷の結晶成長に及ぼすAFP-IIIの効果:まず,純粋な過冷却水中で成長する氷結晶は円板状の形状を有するが,AFP-IIIの濃度が増大するほど,平らな面(ファセット)で囲まれた形状に変化することを見出した.また,高過冷却度下では,純粋な過冷却水中では丸みを帯びた樹枝状の氷結晶が成長するが,AFP-IIIが存在すると平らな形状の細い枝からなる樹枝状の氷結晶が成長した.さらに,溶液層の厚みが薄い(100ミクロン)蛍光観察用チャンバーを新たに設計・作製した.そして本チャンバーを用いて,氷結晶および周囲のAFP-III水溶液を,レーザー共焦点蛍光顕微鏡を用いてその場観察できることを確認した.1.無機基板上で蛍光一分子観察するための研究計画は順調に進行している.2.一方,氷の結晶成長に及ぼすAFP-IIIの効果についての計画では,以下に示す予想外の結果となった.実験計画では,十分な反応収率でAFPを蛍光ラベル化できると予想していた.しかし,実際にAFPと蛍光色素を化学反応を用いてラベル化すると,蛍光ラベル化収率がおよそ10%程度にしかならないことが判明した(これ以上ラベル化の反応条件をきつくすると,1つの不凍タンパク質分子に複数の蛍光ラベルが反応するため,不凍タンパク質としての活性が低下してしまう).蛍光ラベル化の効率が予想よりも低かったため,氷結晶周囲の蛍光強度分布をその場観察するために,当研究室で融液中での氷結晶の成長観察に使用していた自由成長観察チャンバーを用いることができなかった.氷周囲の水中のバックグラウンドの蛍光強度が予想よりも高かったことがその原因である.そのため,溶液の厚みが100ミクロンと薄く,バックグラウンドの蛍光強度を十分に低下させることができる蛍光観察用チャンバーを新たに設計・作製した.新たに作製した観察チャンバーでは,自由成長観察チャンバーを用いた場合の様に「氷の結晶学的方位」を自在に調整することはできないが,観察実験の回数を増やすことで対応できると考えている.以上1,2より,おおむね順調に進展していると評価した.H29年度は,下記の2項目を実施した.1.タイプIII型不凍タンパク質(AFP-III)の蛍光観察:蛍光ラベル化率が10%程度であるため,蛍光色素濃度が薄くても測定可能な厚みが100ミクロンの蛍光観察用チャンバーを作製して,氷結晶の成長に及ぼす蛍光ラベル化AFP-III (F-AFP-III)の効果を調べた.その結果,F-AFP-IIIはプリズム面に特異的に吸着するが,ベーサル面にはほとんど吸着しないことを見出した.そのため,過冷却度が小さな場合には,純粋な氷の平衡形は薄い円板であるが,F-AFP-IIIがプリズム面に吸着しその成長を抑制するために,薄い6角板状となった.一方,過冷却度が大きな場合には,純粋な氷の場合には丸い樹枝状の形状になるが,F-AFP-IIIがプリズム面に吸着して成長を阻害するため,大きく間隔が空いた細い樹枝状になった.潜熱の除去がより効率的になることより,F-AFP-IIIは氷結晶のa軸方向への成長速度を促進させた.また,F-AFP-IIIはc軸方向への成長速度も顕著に促進させた.この結果は,F-AFP-IIIがベーサル面上のステップレッジに吸着することにより2次元核形成速度を増大させたと考えると説明できる.2.珪藻由来不凍タンパク質(fc-AFP)の蛍光