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15～19世紀、列島北方地域とアムール川最下流域の諸民族との交流に関する研究

江戸時代に「サンタン人」と呼ばれていたアムール川下流域の人々は、ウリチ民族だけでなくニヴフ民族他の民族で構成されていること。また、彼等は、1519世紀にサハリンの諸民族と活発に交流していた。平成19年度の研究実施計画の要点は、「研究の目的」を達成するために、主として1519世紀の「列島北方地域」とアムール川最下流域の諸民族に関する中国側の文献・記録類を調査すると共に、日本側の関係諸記録、特に文化・文政期の松前・蝦夷地の幕府直轄に関わる幕府勘定方の文書である備後福山藩主・阿部正弘家家伝文書「阿部家文書」と幕末(安政・慶応期)の幕府の蝦夷地直轄に関わる中心的な史料である「箱館奉行所文書」の収集と分析である。そのために先ず15世紀における中国の王朝のアムール川下流域の諸民族に対する政策の特徴を解明するために明代の関係文献を収集すると共に『明実録』の関係記事の内容を詳細に分析した。また、日本国内の関係史料については、国立公文書館・函館市中央図書館・北海道立文書館・北海道立図書館等において調査・収集を行い、その内容分析を行った。これらの調査研究によって解明出来た主な内容は、以下の通りである。(1)15世紀における明朝のアムール川最下流域の諸民族に対する政策の特徴と明朝及びこれら諸民族との交易の特徴を実証的に解明することが出来たこと。この研究成果は、榎森が「明朝のアムール政策とアイヌ民族-アムール川最下流域の諸民族とアイヌ民族の交易を中心に-」(菊池歳矛・中村和之編『中世の北東アジアとアイヌ-奴児干永寧寺碑文とアイヌの北方世界』高志書院、08年3月)として公表した。(2)17世紀幕末の蝦夷地のアイヌ民族の社会のあり方をはじめ、サハリンのアイヌ民族とアムール川最下流域の諸民族との交易の特徴について、谷本晃久がその概要と問題点を整理した。この研究成果は、谷本が「近世蝦夷地在地社会と幕府の対外政策-蝦夷地第2次幕領期を中心に-」(『歴史学研究』833号、07年10月)及び谷本の共著『海域アジア史研究入門』岩波書店、08年3月)として公表した。(3)研究論文としては発表出来なかったが、幕末に幕府がサハリンの南端に設置した「シラヌシ会所」に交易に来る「サンタン人」の名前・出身地・交易品等について把握することが出来た。その結果、「サンタン人」と称されながらも、彼等の中には、現ニブフ民族が多く含まれていることが明らかになった。以上の諸点である。平成20年度の研究実施計画の要点は、「研究の目的」を達成するために、アムール川最下流域の諸民族とサハリンのアイヌ民族及び幕府との交易に関する史料を収集すると共に、アムール川河口部に居住しているニヴフ民族からの聴き取り調査を実施した。実施時期・主な調査地域・参加者・調査内容と主な研究成果は以下の通り。(1)実施時期:平成20年9月15日(月)22日(月)、7泊8日。(2)調査地域:ロシア連邦ニコライエフスク・ナ・アムーレ市を中心とした地域。(3)参加者:東北学院大学文学部教授榎森進、連携研究者の同准教授七海雅史・北海道大学大学院文学研究科准教授谷本晃久(平成20年4月1日、北海道教育大学より上記大学に転勤)の3名。(4)調査内容:ハバロフスクの極東国立人文大学教授Marina Osipova氏とニコライエフスクの北方民族師範学校教師Marina Temina氏より現在のニヴフ民族の居住地名を教えてもらい、ニコライエフスクの郷土博物館・医科短期大学内の博物館・北方民族師範学校の博物館の見学、ニコライエフスク文書館での関係史料の複写、ニヴフ民族でニヴフ語の教科書の執筆者として有名なA.Vingun女史からニヴフ語教育の現状に関する聴き取り調査を行うと共に、5人のニヴフ民族の女性から聴き取り調査を行った。(5)主な研究成果:ニコライエフスクのニヴフ民族文化会館を拠点にしてニヴフ民族の文化の振興に積極的に取り組んでいると同時に、医科短期大学や北方民族師範学校(日本の短大)では、共に付設の博物館で学生達にニヴフ民族を中心とする北方諸民族の文化を教育していることなど公的施設・短大でニヴフ民族の文化の教育に取り組んでいることを知ることが出来たこと。また、聴き取り調査から、彼女達の生地はいずれもアムール川河口部以北の海岸地域であること等の貴重な事実を把握することが出来たこと等である。

本研究の目的は、平成14年度平成17年度日本学術振興会科学研究費補助金による共同研究基盤研究(B)「1319世紀における列島北方地域史とアムール川流域文化の相互関連に関する研究」(研究代表者:東北学院大学教授榎森進)の研究成果を踏まえ、1516世紀の問題については、アムール川最下流域の現ニヴヒ民族を初めとする諸民族やサハリンのアイヌ民族と明朝の関係のあり方の特徴を中国側の記録に依拠して解明し、1719世紀における問題については、中国側及びロシア側の関係記録と日本側の関係記録、特に「箱館奉行所文書」を中心とする幕府文書類に「サンタン人」と記されている人々の居住地名・人名を検討し、それを基にして主として現在アムール川最下流域に居住しているニヴフ民族のインフォーマントから聴き取り調査を行うことによって、「サンタン人」の実体を解明すると同時に、アムール川最下流域の諸民族とサハリンのアイヌ民族を中心とする諸民族との「ヒト」・「モノ」・「情報」の交流の性格を再検討し、その研究成果を基にして、1519世紀における「列島北方地域」とアムール川最下流域の諸民族との「交流」の歴史的意味を解明するところにある。そのため、平成21年度は、前年度に実施した「箱館奉行所文書」を中心とする幕府文書の調査及びアムール川最下流域のニコラエフスク・ナ・アムーレ市の国立文書館で撮影した1930年代1990年に至る時期の北方民族関係のロシア語文書とニヴヒ民族のインフォーマントからの聴き取り調査内容の整理・分析を行い、その結果、次のことを解明することが出来た。1.1891年頃の大陸側のニヴフ民族の居住村落は55存在し、当該村落に居住していたニヴフ民族の氏族名を把握することが出来たこと。また、その村落は現ウリチ地区にまで存在していたこと。このことは、日本の近世に「サンタン人」と称された人々が単にウリチ民族だけでなく、ニヴフ民族も含まれていたことを示唆していること。2.聴き取り調査による限りでは、その多くがアムール川流域よりは、アムール川河口部南北の海岸又は島に居住していた人々が多く、且つ居住地の移動がかなり多く見られたが、その移動の大きな要因がソ連時代のコルホーズの設置のあり方にあったこと。3.ニヴフ民族とサハリンのアイヌ民族との婚姻・交流関係が予想していた以上に多く存在していたこと。このこともまた、「サンタン人」の中にニヴフ民族が含まれていたことを暗示していること等である。
手術情報の多次元電子記録と解析に関する基礎技術研究および試験システムの実装

一昨年度までのシステム構築,ソフトウェア環境の構築を受け,昨年度はローカル計算機内での実用試験を行った.データベースサーバは,オブジェクト指向データベース環境であるインターシステムズ社製のcacheで構築した.システムは,データベースサーバに加えて,ユーザが要求を入力し結果を取得するためのインタフェース部,およびインタフェース部とデータベースサーバのそれぞれと通信を行いながらデータを適切に変換するデータ等価変換部の3つから成る.本システムの特徴となるデータ等価変換部は,(1)ユーザから(インタフェース部を介して)クエリ(要求)を受取り,それに従ってネットワークを介してcacheサーバと通信を行いながら(2)保存データの内容と構造の取得および解析を行い,データ生成に必要なデータ変換手順(データ変換シナリオ)を生成する.次に,(3)必要なデータおよびプログラム(データ変換を行うプログラム.我々はデータ等価変換エンジンと呼ぶ.)をcacheサーバから取得し,(4)データ変換スクリプトの生成およびデータ等価変換エンジンの実行によるデータ変換を行い,(5)検索結果および変換されたデータをインタフェース部に返す.我々が開発した手術ナビゲーションシステムに本データベースシステムのデータ記録機能を実装し,実際にナビゲーションを行った手術の情報を記録した.本研究の学術的進捗は,従来のデータベースシステムがデータのみの登録であるのに対し,本システムはデータに加えてプログラムの登録が行えること,そしてそれらを登録する際に行うタグ付けの規格化と構造化の手法を提案した点である.学術成果は関連研究テーマの発表3件(含、学術論文誌2件)である.2008年6月の国際会議での発表(投稿1月,採録決定2月),意見交換に向けて準備を進めている.本研究は,手術情報をマルチチャネルで取得しそれを効率的に処理するための,医療(特に,手術情報の)データベースシステムを構築するものである.具体的には,(1)手術中における体内の術具動作,バイタルサインなどの手術情報をマルチチャネルで取得し,またその取得状況(手術室シーン(ビデオ映像)など)を同時に記録し,(2)再帰的データ等価変換機能により高度なデータ処理機能を有するデータベースシステムを構築する.特に,データベースシステムにおける再帰的データ等価変換機能は本システムの特徴であり,手術データの医学的見地からの解析のみならず,医療過誤時のひとつの客観的情報と成り得たり,マルチメディア医学教育コンテンツを自動作成したりする能力を持ち,本システムの公開により広い範囲での応用が期待できる.本年度の計画内容はシステム構築である.データベースサーバーおよびクライアントシステムは国内企業の協力も得ながら当初計画以上の規模で構築できた.また,サーバーの構築は,医療現場の要望を反映するため,当初予定のWorkstation(UNIX OS)による構築に加えて,PC(Windows OS)による構築も行った.クライアントシステムは,PC(Windows OS)による構築を行っており,現在,実用テストに向けてシステム改良を重ねているところである.一昨年度のシステム構築を受け,昨年度は特にソフトウエア環境について開発およびシステムヘの実装を行い,実際の手術データをシステムに入力した.データ保存部分としては,オブジェクト指向データベース環境であるインターシステムズ社製のcacheをプラットホームとしてその上でネットワークデータベースサーバを構築した.データベースサーバにはサン・マイクロシステムズ社製ワークステーションを計算機として導入した.システムは,データベースサーバに加えて.ユーザが要求を入力し結果を取得するためのインタフェース部,およびインタフェース部とデータベースサーバのそれぞれと通信を行いながらデータを適切に変換するデータ等価変換部の3つから成る.本システムの特徴となるデータ等価変換部は,(1)ユーザから(インタフェース部を介して)クエリ(要求)を受取り,それに従ってネットワークを介してcacheサーバと通信を行いながら(2)保存データの内容と構造の取得および析を行いデータ生成に必要なデータ変換手順(データ変換シナリオ)を生成する.次に,(3)必要なデータおよびプログラム(データ変換を行うプログラム.我々はデータ等価変換エンジンと呼ぶ.)をcacheサーバから取得し,(4)データ変換スクリプトの生成およびデータ等価変換エンジンの実行によるデータ変換を行い,(5)検索結果および変換されたデータをインタフエース部に返す.本研究の学術的進捗は,従来のデータベースシステムがデータのみの登録であるのに対し,本システムはデータに加えてプログラムの登録が行えること,そしてそれらを登録する際に行うタグ付けの規格化と構造化の手法を提案した点である.学術成果は関連研究テーマの発表5件(含、学術論文誌1件)である.本システム全体に関する発表にっいては,国際的に評価を受け得るレベルのシステム評価結果およびプレゼンスの信頼性,客観性を得るため,現在,実験データを充実させている.準備は最終段階にあり,発表時期としては今年度早期(上四半期)の投稿に向けて準備を進めている.一昨年度までのシステム構築,ソフトウェア環境の構築を受け,昨年度はローカル計算機内での実用試験を行った.データベースサーバは,オブジェクト指向データベース環境であるインターシステムズ社製のcacheで構築した.システムは,データベースサーバに加えて,ユーザが要求を入力し結果を取得するためのインタフェース部,およびインタフェース部とデータベースサーバのそれぞれと通信を行いながらデータを適切に変換するデータ等価変換部の3つから成る.本システムの特徴となるデータ等価変換部は,(1)ユーザから(インタフェース部を介して)クエリ(要求)を受取り,それに従ってネットワークを介してcacheサーバと通信を行いながら(2)保存データの内容と構造の取得および解析を行い,データ生成に必要なデータ変換手順(データ変換シナリオ)を生成する.次に,(3)必要なデータおよびプログラム(データ変換を行うプログラム

.我々はデータ等価変換エンジンと呼ぶ.)をcacheサーバから取得し,(4)データ変換スクリプトの生成およびデータ等価変換エンジンの実行によるデータ変換を行い,(5)検索結果および変換されたデータをインタフェース部に返す.我々が開発した手術ナビゲーションシステムに本データベースシステムのデータ記録機能を実装し,実際にナビゲーションを行った手術の情報を記録した.本研究の学術的進捗は,従来のデータベースシステムがデータのみの登録であるのに対し,本システムはデータに加えてプログラムの登録が行えること,そしてそれらを登録する際に行うタグ付けの規格化と構造化の手法を提案した点である.学術成果は関連研究テーマの発表3件(含、学術論文誌2件)である.2008年6月の国際会議での発表(投稿1月,採録決定2月),意見交換に向けて準備を進めている.
中枢神経伝導路の再生における神経活動依存性

新生ラットの下部胸髄あるいは腰膨大の髄節を取り除き,切除髄節と相同な部位を含む胎児ラットの脊髄髄節を正常な吻尾背腹方向にして移植した.また,生後2週齢のラットの脊髄を胸髄下部あるいは腰膨大で鋭利な完全切断あるいは不完全切断を行った.不完全切断というのは外側1/3程度を切り残すものであるが,両側の皮質脊髄路と片側の赤核脊髄路とは完全に切断される.これらの動物において切断部あるいは移植髄節を越えて再構築された神経結合を神経組織学的,電気生理学的,行動学的に検索した.脊髄髄節の移植実験では胸髄下部の髄節を置換した例は術後殆ど全てが生存し,成長した.これに対して腰膨大の髄節を置換したものは殆どが術後まもなく死亡し,長期生存例は皆無であった.胸髄置換例の一部は正常な動物におけると同様な前肢-後肢の協調した歩行を示し,金網を昇降することができ,立ち直り反射も認められた.これらの動物では移植髄節を越えて正常と同様な上行性・下行性の神経結合ができていること,その神経結合が電気生理学的に正常と同様な活動性を示すことが確認された.脊髄の切断実験においても,腰膨大の完全切断例とその他の切断例とは非常に異なっており,前者では後肢は伸展位のまま脊髄反射の消失状態が続き,膀胱直腸障害が出現したのに対して後者では後肢は術後,屈曲位をとり,反射運動は失われず,膀胱直腸障害もなかった.前者では対麻痺は回復せず伝導路の再生は起こらなかったのに対して後者では著明な機能回復を伴う脊髄伝導路の再生が起こった.腰膨大には後肢の運動のパターンジェネレーターが存在することが知られているが,新生ラットや幼弱ラットでは上位脳からの神経結合が絶たれても,腰膨大が独立して活動することができ,その活動が再生に対して促進的に働くものと推測される.本研究結果は伝導路の再生が標的組織の神経活動に依存していることを示唆するものである.新生ラットの下部胸髄あるいは腰膨大の髄節を取り除き,切除髄節と相同な部位を含む胎児ラットの脊髄髄節を正常な吻尾背腹方向にして移植した.また,生後2週齢のラットの脊髄を胸髄下部あるいは腰膨大で鋭利な完全切断あるいは不完全切断を行った.不完全切断というのは外側1/3程度を切り残すものであるが,両側の皮質脊髄路と片側の赤核脊髄路とは完全に切断される.これらの動物において切断部あるいは移植髄節を越えて再構築された神経結合を神経組織学的,電気生理学的,行動学的に検索した.脊髄髄節の移植実験では胸髄下部の髄節を置換した例は術後殆ど全てが生存し,成長した.これに対して腰膨大の髄節を置換したものは殆どが術後まもなく死亡し,長期生存例は皆無であった.胸髄置換例の一部は正常な動物におけると同様な前肢-後肢の協調した歩行を示し,金網を昇降することができ,立ち直り反射も認められた.これらの動物では移植髄節を越えて正常と同様な上行性・下行性の神経結合ができていること,その神経結合が電気生理学的に正常と同様な活動性を示すことが確認された.脊髄の切断実験においても,腰膨大の完全切断例とその他の切断例とは非常に異なっており,前者では後肢は伸展位のまま脊髄反射の消失状態が続き,膀胱直腸障害が出現したのに対して後者では後肢は術後,屈曲位をとり,反射運動は失われず,膀胱直腸障害もなかった.前者では対麻痺は回復せず伝導路の再生は起こらなかったのに対して後者では著明な機能回復を伴う脊髄伝導路の再生が起こった.腰膨大には後肢の運動のパターンジェネレーターが存在することが知られているが,新生ラットや幼弱ラットでは上位脳からの神経結合が絶たれても,腰膨大が独立して活動することができ,その活動が再生に対して促進的に働くものと推測される.本研究結果は伝導路の再生が標的組織の神経活動に依存していることを示唆するものである.
癌化における細胞基質間接着の低下と癌的増殖性との関連性の解析

細胞と細胞外基質間との接着の変化に関連する性質の獲得は癌細胞の悪性度の進行と密接に関連している。本研究は、このような癌の悪性度の進行へ、正常細胞での細胞基質間接着制御機構、及び、その信号伝達機構がどの様に変化し、関与しているかを解明することを目的とする。本年度においては、以下の点を明らかにした。1-1)細胞周期M期でarrestした繊維芽細胞において細胞基質接着斑局在蛋白質paxillinの量的低下を見い出していたが、これが、薬剤処理しないnaturalM期でも起こっていることを確認した。また、同様なことは、各種の繊維芽細胞、内皮細胞、リンパ球細胞でも起こっていることを確認した。1-2)このpaxillinの量的低下は、transcription量の変化ではなく、蛋白質分解である。かつ、paxillinのみが分解し、他の細胞基質斑蛋白質は分解しない。1-3)M期での分解に先立って、paxillinはM期特異的セリンリン酸化を受ける。おそらく、このセリンリン酸化を指標として、ubiquitinationされ分解されることを示唆する結果を得た。かつ、M期からの離脱に伴い、paxillinの速やかな量的回復が確認された。2-1)浮遊系細胞から、従来、繊維芽細胞には知られていないpaxillinのisoformcDNAを複数単離した。genomicDNAの構造解析から、これらは、exon-insertion型のisofromであった。2-3)これらのisoform paxillinは、正常組織には発現しておらず、転移性の高い接着性癌細胞のみに、特定のisoformが発現していることを見い出した。
全反射蛍光顕微鏡を用いたアミロイド超分子複合体形における関連因子作用機構の解明

今年度は、主に研究実施計画に記述した「超分子複合体形成機構と制御」の中の「Aβ線維の損傷条件の探索」に関する知見について詳細に調べた。具体的には、当研究室で組み立てた全反射蛍光顕微鏡(TIRFM)を用いて、アルツハイマー病原因ペプチドの一つであるAβ(1-40)のアミロイド線維形成時におけるレーザー照射の影響について検討した。TIRFMを用いてアミロイド線維形成機構および線維の特性を可視化することで、まだ明らかされていない線維形成分子機構を直接的に証明することを目的としている。今年度の成果報告として、アミロイド線維の増殖と崩壊のそれぞれを誘導するレーザー照射に関する知見を得た。アミロイド線維はある時間から急激に線維が増殖することが知られているが、この増殖機構に関する知見は乏しい。増殖機構の一つとして、線維の断片化等が生じ、それを起点に新たな線維伸長が開始するという反応が提唱されているが、直接的に証明はされていない。Aβ(1-40)のアミロイド線維伸長をリアルタイムで観察すると、ある時間で一線維から複数の線維に増殖することが明らかになった。さらにその線維増殖には、線維の断片化、枝分かれ等の複数の機構が存在し、これまで議論されてきたアミロイド線維の増殖機構に関して視覚的に証明した。線維増殖はレーザー照射によっても誘導され、照射エネルギーに依存した。少しのレーザー照射(エネルギー小)では線維が部分的に損傷し、その結果新しい線維末端が生じたことより線維が増殖したが、徹底したレーザー照射(エネルギー大)は、さらに線維の損傷を進行させて線維を分解した。このことから、線維の増殖と崩壊は、「線維の損傷」という共通の機構が必要であることがわかったが、少しの違いで二つの経路(増殖:病気の進行、崩壊:病気の治療)を決定していることが明らかになり、本研究成果はアミロイドーシスの治療方法の開発に新たな洞察を与えた。
インターネットを利用した英語の結果構文についての意味統語論的研究

本研究では、英語の結果構文について実際の言語使用状況をインターネットの検索によって調査し、次の2点を明らかにした。(1)結果構文に生起する動詞の種類とこの構文の意味統語的特徴(2)結果構文に生起する動詞と結果句の選択制限上記に加えて、(1)と(2)に基づいた結果構文の統語構造を提示し、その妥当性を検討した。また、結果句として論理的に同じ意味合いをもつ形容詞句と前置詞句が結果構文に生じる場合、これらの結果句をとる動詞の意味的特徴を調べて、この2つの結果構文の意味的なニュアンスの違いを示した。本研究は英語の結果結果について、次の2点を明らかにすることを目的とする。(1)結果構文に生起する動詞の種類と意味的特徴を明らかにする。(2)結果構文に生起する動詞と結果句の選択制限を明らかにする。結果構文については、これまでさまざまな理論的な枠組みで研究されてきたが、そこで取り上げられている例は、わずかなタイプの動詞を伴う結果構文に限定されており、結果構文の全体像が把握しにくい。そこで、本研究では、上記の2つの目的をかかげて実際の言語使用状況をインターネットによって調査する。そのために、初年度(18年度)は、インターネット上でオンラインにより検索できるBritish National Corpusにアクセスできる環境を構築した。具体的には、ノートパソコンとソフトウエアを購入した。また、結果構文に関わる研究図書も揃えている。次に、18年度の具体的な作業としては、結果構文に生起する他動詞について行った。まず、先行研究で取り上げられた結果構文の例を収集した。得られたデータは詳しく分析し、どのような範疇の結果句が用いられているかを動詞別にリストアップした。その後、British National Corpusに検索をかけ、上記の以外の他動詞を伴う結果構文をデータベース化し、どのような動詞が結果構文に用いられるかを調査した。その結果、物を変形させることを示す動詞(例えば、shatter, tearなど)は前置詞句(PP)を選択し、物にある行為をする動詞(例えば、crush, poundなど)は前置詞句(PP)と形容詞句(AP)を取ること等が分かった。インターネット上でオンラインにより検索できるBritish National Corpusにアクセスして、結果構文に生起する非対格動詞の例を抽出した。具体的な例をあげると、次のような例である。また、著書や研究論文に目を通して、そこで例示されている非対格動詞の結果構文の例を収集した。さらに、これまで得られたデータと先行研究の成果をもとに、結果構文の構造について論考を深め、2つの論文を書いた。まず、1つの論文では、最新の生成文法理論であるミニマリスト・プログラムの枠組みで、結果構文の意味的・統語的な特徴を説明するために、適切と思われる構造を提案した。この構造の特徴は、動詞句VPが2つに分割されており、下のVPの指定部、主要部、補部にそれぞれ目的語、動詞、結果句が生じ、上のVPの指定部、主要部にそれぞれ、その目的語と動詞が移動するという点にある。目的語が下のVP指定部から上のVP指定部に移動するのは、格の照合のためである。もう1つの論文では、このような結果構文の構造とこれまでの先行研究で提案されていた結果構文の構造を6つの点に焦点をしぼって比較検討し、どれがもっとも妥当な結果構文の構造であるかについて論じた。結論的には、現在あるデータを見る限り、本論文で提案されている構造がもっとも妥当性が高いように思われる。来年度はもっと多くのデータを収集し、それに基づき更なる妥当性の高い結果構文の構造を提案することを目指したい。結果構文の典型的な例は、主語+動詞+目的語+結果述語からなる。本研究では、まず他動詞、非能格動詞、非対格動詞を伴う結果構文の統語的特徴をみたのち、動詞と結果述語の間に見られる意味的関係を考察した。特に、今年度は結果述語として形容詞句が生じた場合と前置詞句が生じた場合とでは、どのような意味の違いがあるかについて考えた。取り上げる結果述語は「死んだ」を意味するdead、to deathと「眠くなる、眠った」を意味するsleepy, to sleepである。具体的な作業は、インターネット上でオンラインによりBritish National Corpusにアクセスして、結果構文に生起している結果述語のdead, to deathやsleepy, to sleepを検索した。さらに、これらの結果述語に生起する動詞の種類とその頻度数を網羅的に調査した。その調査結果を分析して、同じような結果状態を示すにもかかわらず、形容詞句と前置詞句の場合では、動詞による影響の仕方が異なることが分かった。このような動詞と結果述語の意味関係は、次の仮説を立てることによって説明できるのではないかという結論を得た。

(3)形容詞句は動詞の表す行為の影響を受けた目的語の直接的な結果状態を表すのに対して、前置詞句は影響をけた目的語の間接的な結果状態を表す。研究成果は、項目11に記載した「結果構文の動詞と結果述語の意味特性について」にまとめた。
農村におけるソーシャル・キャピタルの役割と地域資源維持管理行動の経済分析

今年度は、2年間の研究の取りまとめのため、ワークショップの実施とその効果分析を実施した。まず、昨年度から作成していた、農地貸借と水掛かりのネットワーク図の作成手法を確立した。そこから次数中心性の指標をもちいて、地域内で農地貸借や水掛かりの関係上キーマンになっているとみなせる人物を特定した。次に、彼らを集める形でワークショップを実施した。ワークショップにおいては、水路の情報、今後の管理計画等についての議論を行ってもらい、その経過を観察した。次に、ワークショップ終了後に地域でアンケートを実施した。これは、昨年度に実施した事前アンケートと対になるもので、ワークショップを挟んで、どの程度の意識変化が起こったのかを確認するためのものである。アンケートは土地改良区全域を対象にしているので、ワークショップを実施した地域と実施しなかった地域での意識変化の差を取ることによりdifference-in-differences推計を行った。これにより、後継者の有無や農地面積のような農家属性をコントロールしたうえで、ワークショップが農家の意識変化に与えた影響について出来るだけ正確に分析を実施した。分析結果では、正の変化が確認され、ワークショップの有効性が確認された。上記の研究成果については、九州大学で行われた2011年度日本農業経済学会にて口頭報告を行い、また内容を取りまとめた論文を投稿中である。また、今回のプログラムは、農林水産省「平成21年度新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業」の助成も同時に受けながらの実施となった。その成果は水路の機能診断から改修までの道筋は、研究拠点である農村工学研究所によって、合意形成マニュアル『農業水利施設の機能保全のための研究成果の活用の手引き』としてまとめられた。本研究の成果もその中に加えられることになっている。今年度は,維持管理活動の実態を把握するために,調査対象土地改良区管内の農業構造の把握とその指標化の作業を行った.特に水路の維持管理に関連する,農家間の土地貸借関係を図示・指標化し,地域比較を可能にすることを企図した.次に土地改良区の所有者データと市役所の耕作者データを元にして,貸借関係のネットワーク図を作成した.各図からは貸借関係は特定の人物に集中する傾向がみられる.これを複数の指標からみると,まず密度の計算から,貸借による社会関係は比較的整理されており,複雑で濃密な関係とは言えない.これは農業の担い手が個別農家に集中している事を示唆する.また,推移性の値は4集落共に低く,貸し借りが一対一の関係である事が多い事を示している.現在の分析からわかる事をまとめる.まず,維持管理活動の維持が困難である原因の一つは,維持管理活動の負担者が耕作者であるためである.農地の所有状況は現在でも集落内の農家が大変を占めている.このことは,農地保全を考えるに際し,維持管理活動の負担を,耕作者と所有者でどのように分担するか,を考える上で重要と思われる.指標から説明できるものとその限界についてまとめる.まず,集落内の農地所有率は,集落が都市的性格を持っているか否かを反映する.これは指標の住所を用いたためこうした判断が可能であると言える.また,集落内農地所有率と農家階層別多様性は,特有の値を取る.これは,調査地域の同質性を表す一つの指標になるかもしれない.一方,「地区」や「集落」が住所に基づいているため,境界に居住している,などの理由で現実には「出作」とまで言えない人を排除している点である.こうしたネットワーク構造の指標化を進めることで、地域の合意形成の基盤となるソーシャルキャピタルの定量的把握のための新しい情報を得る事が出来たのが、今年度研究の意義である.昨年度は調査対象地域の農地の貸借関係を基に社会関係のネットワーク図を作成し、社会関係の可視化の作業を行った。それらの成果を、平成22年4月の農村計画学会にてポスター形式の報告とした。また、ネットワーク分析を対象地域全体へと拡大し、土地改良区管内全域の組合員2299名のネットワーク図を作成した。また、アンケート調査を9月に実施し、地域内の農家1186人から回答を得た。これによって、地域内の農家の属性、水路改修等の維持管理に関する共同活動の実態、そして更新投資への意向などを把握することができた。他にも、7月には地域内の水路管理組織全てを対象とした聞き取り調査を実施し、土地改良区内の水路補修実施過程を分析した。両者から、地域内における水路管理の実態、および共同体の情報伝達経路の分析に成功した。分析結果に関しては、今年度3月の日本農業経済学会で報告する予定であったが、東日本大震災により学会が延期となった。学会規定により、要旨集の発表を持って報告済みの扱いとなることになっている。また、報告の内容は日本農業経済学会論文集に投稿する予定である。同様に、対象地域の水路の水掛かり関係を基に、別のネットワーク図を作成した。前述の貸借ネットワーク図と比較対照することによって、地域内の情報伝達のキーマンである農家を抽出することができた。この成果は、2011年度農村計画学会秋季大会に報告する予定である。また、抽出されたキーマンを対象としたワークショップを調査対象地域で計画し、その第一回会合を3月に実施した。これは当該地域内における、管理計画の合意形成過程を記録すると共に、9月に行われたアンケートと、来年度ワークショップ後に行うアンケートとの比較を通じて、合意形成の効果、情報伝達を把握することを目的としている。この調査は平成23年度も継続して行う予定である。

今年度は、2年間の研究の取りまとめのため、ワークショップの実施とその効果分析を実施した。まず、昨年度から作成していた、農地貸借と水掛かりのネットワーク図の作成手法を確立した。そこから次数中心性の指標をもちいて、地域内で農地貸借や水掛かりの関係上キーマンになっているとみなせる人物を特定した。次に、彼らを集める形でワークショップを実施した。ワークショップにおいては、水路の情報、今後の管理計画等についての議論を行ってもらい、その経過を観察した。次に、ワークショップ終了後に地域でアンケートを実施した。これは、昨年度に実施した事前アンケートと対になるもので、ワークショップを挟んで、どの程度の意識変化が起こったのかを確認するためのものである。アンケートは土地改良区全域を対象にしているので、ワークショップを実施した地域と実施しなかった地域での意識変化の差を取ることによりdifference-in-differences推計を行った。これにより、後継者の有無や農地面積のような農家属性をコントロールしたうえで、ワークショップが農家の意識変化に与えた影響について出来るだけ正確に分析を実施した。分析結果では、正の変化が確認され、ワークショップの有効性が確認された。上記の研究成果については、九州大学で行われた2011年度日本農業経済学会にて口頭報告を行い、また内容を取りまとめた論文を投稿中である。また、今回のプログラムは、農林水産省「平成21年度新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業」の助成も同時に受けながらの実施となった。その成果は水路の機能診断から改修までの道筋は、研究拠点である農村工学研究所によって、合意形成マニュアル『農業水利施設の機能保全のための研究成果の活用の手引き』としてまとめられた。本研究の成果もその中に加えられることになっている。
microRNAによるiPS化ADSCを用いた肝組織の再設計・構築と肝不全治療

肝不全に対し脳死または生体をドナーとした肝移植療法が行われている。しかしドナー不足によりその恩恵にあずかる患者は限られており、生体肝移植においては、ドナーへの過大な負担の上に成り立っている。従って肝不全に対する肝再生療法の開発は急務である。本研究ではADSC,iPS-ADSCを用いて肝組織をin vitroで再構築・設計し、それを移植時に打ち込みcomposite graftとしてレシピエントに移植する又は肝不全患者の肝臓に直接組織移植する次世代型の肝再生療法の開発を行う。新しいストラテジーの臨床応用により脳死肝移植の成績向上はもちろん、生体肝移植では切除する生体肝グラフト量を減らすことが可能となり、生体ドナーの負担を軽減し、安全な移植医療を実現できると考えている。本研究ではADSC,iPS-ADSCを用いて肝組織をin vitroで再構築・設計し、それを移植時に打ち込みcomposite graftとしてレシピエントに移植する又は肝不全患者の肝臓に直接組織移植する次世代型の肝再生療法の開発を行うことを考えている。脂肪組織より分離したADSCの中にも一定のpopulationでMuse細胞の様に多分化能を持った細胞集団が存在することが予測され、肝再生に用いることができると考えており、実際に劇症肝炎モデルマウスの静脈内にMuse細胞を投与した実験ではこれらの細胞は傷害肝にフォーミングし肝細胞へと分化したことを示した。実際にADSCを採取し静脈内に投与する実験は当科で行っており、今後は肝炎モデルマウスにADSCを投与し肝炎の改善がみられるかを検討することとする。また当科ではreprogramingを行ったADSC(miPS-ADSC)はさまざまな細胞に分化することを示した。今後はこの方法を用いることで癌化の可能性を下げ、安全にiPS-ADSCを作成することができると考える。このiPS-ADSCを利用すればより効率よく肝細胞,胆管上皮細胞へ分化すると言われている肝幹細胞,オーバル細胞の再生が期待でき、肝炎、肝不全の治療に応用できると考える。ADSCの静脈内投与の実験を始めてはいるが、肝炎・肝移植モデルにおけるADSCの有効性の解析がまだできていない。肝炎モデル、肝移植モデルにおけるADSCの有効性を実際に解析する。肝移植モデルにおいてADSC,miPS-ADSCから分化誘導した細胞を利用したcomposite graft移植の有効性を検討する。
テクトニックメランジュ,オリストストローム,泥火山の比較構造地質学的研究

巨大海底地滑りの構造とヒマラヤのナップ下底のテクトニックメランジュに関して,次の新知見を得ることができた。1.オリストストローム(巨大海底地滑り体)対馬の対州層群に挾まれる海底地滑り層を50kmの亘って追跡調査した。その結果,海底地滑り体内部では基底から上方に向かって構造が次のように規則的に変化することが判明した。即ち(1)基底面付近の砂岩層の液状化による砂岩岩脈,岩床の貫入→基底滑り面とすぐ上部の低再度正断層群→(3)緩やかな波曲構造と上方ほど閉じた褶曲群→(4)横臥褶曲とそれを切る低角度スラス人群→(5)箱型褶曲と根葉し褶曲群→(6)スランプ塊の混在帯。この一連の構造変化は海底地滑りに特有の物で,テクトニックメランジュからオリストストロームを識別する際の指標となり得る。2.テクトニックメランジュヒマラヤのMain Certra Thrust(MCT)zoneの眼球片麻岩は,プレート境界の地穀の中下部で変形作用を被った一種のテクトニックメランジュである。その起源は層状に迸入した優白色花崗岩体の中心部が,徐冷中に剪断され,塑性変形したことに求められる。急冷した部分は早期に固結し,花崗岩となり塑性変形を被むっていない。一方,レッサーヒマラヤの準現地性ナップやクリッペ下底のテクトニックメランジュには,顕微鏡サイズの破砕粒子の回転組織が普遍的に認められる。またMCT沿いの片麻岩中にもガーネットが回転した組織がある。このような回転組織は低角度スラストに伴う剪断帯に特有なものであり,テクトニックメランジュとオリストストロームや泥火山噴出物を区別する際の指標となり得る。対馬の研究では,大規模な火砕流噴出を伴うような火山噴火が海底で発生した場合,火山性地震に伴って巨大海底地滑りが発生していることが明らとなった。1.テクトニックメランジュについてネパ-ルレッサ-ヒマラヤのクリッペ下底のメランジュの岩石薄片を作製し,鏡下観察を行なった。その結果,以下の事実が判明した。(1).メランジュを構成するのは主に232人の下盤の始新統,白亜系である。マトリックスは始新統の貢岩(インド亜大陸衝実時のテチス海最後の地層)から成り,ポ-フィロクラストは白亜系の石英砂岩から成る。(2).ポ-フィロクラストの中には,回転組織を示すものが認められ,それを解析することで,ナップの運動方向を明らかにできる可能性がある。又,MCT(ヒマラヤの主中央スラスト)近傍の眼球片麻岩を採集し,運動方向を示す組織研究のため,研磨面観察を行なった。2.オリストストロ-ムについて対馬の対州層群中部層基底の水中火砕流堆積物について,野外地質調査を行ない,次の事実を明らかにした。(1).大砕流の流下・堆積に先行して,恐らく火山性と思われる地震が発生し,対州層群中に液状化が起こっている。(2).液状化した地層より上の部分は大規模な海底地滑り帯を成している。その地滑り帯の構造は下位から上位へと次のように変化している。基底の低角度

正断層群→横臥褶曲・スラスト帯→箱型褶曲・地層の分断帯→スランプ塊の混在帯。このような変化は,予察調査を行なった島根半島の前中期中新世の火砕岩層にも認めらり,水中火砕流発生に伴って頻繁に起こる現象と考えられる。次年度では構造と組織の観察・解析を更に進め,テクトニックメランジュとオリストストロ-ムに特徴的な構造相の確立に努める。又今年度調査のできなかった泥火山とそれに関連した砕層岩脈の野外調査を行う予定である。1.テクトニックメランジュについてネパールヒマラヤにおいて、ヒマラヤ片麻岩類のルートゾーンとその南方延長のナップの地質調査を行なった。踏査地域は西ネパールのジュムラ-ジャジャルコット-サリャーンを結ぶ南北120Kmである。研究目的はナップの前進によって、ナップと下盤との境界部に作られたテクトニックメランジュの形成過程の解明である。メランジュ形成の温度・圧力条件、応力状態の研究の為に約400Kgの岩石試料を採集した。この試料について雲母鉱物の結晶化度、炭質物の輝炭反射率、高成鉱物を使った温度・圧力履歴の解析、小構造の解析を行なう準備を進めている。野外地質調査で新しく判った注目すべき事実は、(1).ヒマラヤのプレート境界断層であるMCTに沿って形成された眼球片麻岩は一種のテクトニックメランジュである。眼球片麻岩の上下には必ずそれを同質の来変形の逆入岩が伴われており、地球の一部が再溶融して迸入した花コウ岩が、浄却されながら変形運動を被むり眼球片麻岩が形成されたものと判断される。(2).ナップに覆われた下盤の始新世、漸新世の唯積物は、ナップの前進により激しく曵きずられ、層面滑りや箱型褶曲を形成している。またナップの被覆により、泥質岩の結晶化度が著しく上昇している。2.オリストストロームについて対州層群中の水中火砕流に伴う海底地滑り堆積物の構造地質学的調査を行なった。昨年の調査で判明した構造の一連の変化をより多くの地滑り体で確認することができた。その変化とは基底から上部に向かって、低角度正断層帯→横臥褶曲・スラスト人帯→箱型褶曲・地層分断帯→スランプ魂の混在帯という一連の変化である。このような一連の変化は、テクテニックメランジュとオリストストロームを区別する指標となり得る。
多機能病児保育による障害児レスパイトケアとネグレクト予防及び病児ケア教育の推進

在宅療養している医療的ケア児の約6割が障害福祉サービスを利用しておらず,訪問看護の実施も5割未満である。しかし,訪問看護への社会的ニーズは大きく,活動範囲と機能を拡充し続けている。また,訪問看護は障がい児と家族の生活や多職種連携を支える要諦でもある。そこで,平成29年度,医療的ケアを要する障がい児の訪問看護や医療・保健・福祉・教育サービスの利用実態について,一般社団法人全国訪問看護事業協会の正会員である5,297事業所に悉皆調査を実施した。現在,データを分析中である。平成28年「障害者の日常生活及び社会生活を総合的に支援するための法律及び児童福祉法の一部を改正する法律」が公布・施行され,令和元年10月には幼児教育・保育の無償化が実施される。そこで,障がい児への保健医療・教育・福祉の現状,平成28年及び令和元年法改正を踏まえ,在宅療養児に関する地域包括ケアの構築と障がい児施策の地域格差是正に関する資料を得るため,重症心身障がい児,医療的ケアを要する超重症児と準超重症児に関する地方公共団体の施策について,1,724特別区・市町村に,悉皆調査を実施中である。平成28年の病児保育に関する法改正(送迎対応と職員配置)は病児保育の利便性と経営の安定を企図している。令和元年10月実施の幼児教育・保育無償化は子育てと就労への寄与が大きいと期待される。しかし, 02歳児の病児・病後児保育利用費の無償化は住民税非課税世帯のみである。2歳児以下は病児・病後児保育の利用が多いにも関わらず十分な施策がなされていないため,施策による子どもをもつ世帯の経済格差の拡大が懸念される。そこで,保護者の疲弊・失職とネグレクト(育児放棄)を予防するために,地方公共団体の病児・病後児保育事業利用料減免制度と広域連携の推進に関する施策について,1,724特別区・市町村に,悉皆調査を実施中である。現状に即し,将来に寄与する研究成果とするために,平成28年度以降改正された多種多様な小児関連の法制度を踏まえた調査となるよう努力している。そのため,研究にやや遅れが生じている。平成28年度は,平成28年度障害者の日常生活及び社会生活を総合的に支援するための法律及び児童福祉法の一部,「病児保育事業の実施について」の一部改正(送迎対応と職員配置)を踏まえた研究とするために,予備調査として,5研究(地方公共団体のレスパイトケア主管課調査及び病児保育主管課調査,重症心身障がい児親の会調査,レスパイトケア実施施設調査,病児保育施設調査)を実施した。平成2930年度は,上記5研究を踏まえ,「医療的ケアを要する障がい児の利用に関する訪問看護事業所の実態調査」を実施した。最も新しい年度(平成29年度)のデータを得るため,平成30年46月,医療的ケアを要する障がい児の訪問看護や医療・保健・福祉・教育サービスの利用実態について,一般社団法人全国訪問看護事業協会の正会員である5,297事業所に悉皆調査を実施した。平成30年度は,令和元年10月実施予定の幼児教育・保育の無償化による課題抽出が必要と判断し,平成30年度における地方公共団体の障がい児施策の実施状況と課題を明らかにする調査として,「障がい児の施策に関する地方公共団体調査」を企画した。最も新しい年度(平成30年度)のデータを得るため,2019年47月に,重症心身障がい児,医療的ケアを要する超重症児と準超重症児に関する地方公共団体の施策について,1,724特別区・市町村への悉皆調査を実施中である。また,地方公共団体の病児・病後児保育事業利用料減免制度と広域連携の推進に関する施策について,1,724特別区・市町村に,「病児保育の施策に関する地方公共団体調査」を実施中である。平成28年度実施した5研究(地方公共団体のレスパイトケア主管課調査及び病児保育主管課調査,重症心身障がい児親の会調査,レスパイトケア実施施設調査,病児保育施設調査)を順次学会発表し,論文を作成予定である。平成2930年度,「医療的ケアを要する障がい児の利用に関する訪問看護事業所の実態調査」は,医療的ケアを要する障がい児の訪問看護や医療・保健・福祉・教育サービスの利用実態に焦点をあて分析中である。今後,順次学会発表し,論文を作成予定である。2019年47月実施の「障がい児の施策に関する地方公共団体調査」「病児保育の施策に関する地方公共団体調査」は,今後回収データを分析し,学会発表と論文作成を予定している。本研究の目的は,1病児保育への障害児(医療的ケアを要する障害児)のレスパイトケア併合によって,障害児に医療ケアと保育を保証し,保護者の休息と就労を促進すること,2病児・病後児保育事業利用料減免制度と広域化の推進によって,保護者の疲弊・失職とネグレクト(育児放棄)を予防することである。平成28年度に公布・施行された「障害者の日常生活及び社会生活を総合的に支援するための法律及び児童福祉法」の一部改正,「病児保育事業の実施について」の一部改正を踏まえ,病児・病後児保育事業利用料減免制度と広域化の推進,病児保育へのレスパイトケア併合の可能性の調査を行うために,平成28年度は新たに予備調査を企画・実施した。

本格調査の調査内容(現状と課題,解決策等)を精選するために,予備調査は,1医療的ケアを要する児と重症心身障害児等の親の会:5団体、2病児保育に関する行政機関と施設(府県・市:5保育課と3病児保育施設),3医療的ケアを要する児,重症心身障害児等のレスパイトケアを実施している2市,4団体及び2施設に,半構造化面接調査を実施した。予備調査は,病児保育事業や障害児のレスパイトケアにおける平成28年度法改正の効果と新たな課題を明らかにした。研究成果は,「病児・病後児保育事業利用料減免制度と広域化による小児の発達支援と保護者の育児支援及び疲弊・失職とネグレクト予防効果に関する調査」,「障がい児への医療的ケアと発達の保証及び保護者の休息と就労の促進をめざした,病児保育における障がい児レスパイトケアに関する調査」の調査内容を精選に活用できる。平成28年度に公布・施行された「障害者の日常生活及び社会生活を総合的に支援するための法律及び児童福祉法」の一部改正,「病児保育事業の実施について」の一部改正を踏まえて,病児・病後児保育事業利用料減免制度と広域化の推進,病児保育へのレスパイトケア併合の可能性の調査を行うために,平成28年度新たに予備調査を企画・実施した。そのため,平成28年度調査を計画通に実施できなかった部分が生じており,研究はやや遅れて進行している。本研究の目的は、1病児保育への障害児(医療的ケアを要する障害児)のレスパイトケア併合によって、障害児に医療ケアと保育を保証し、保護者の休息と就労を促進すること、2病児・病後児保育事業利用料減免制度と広域化の推進によって、保護者の疲弊・失職とネグレクトを予防すること、3保護者の病児ケア能力向上のために、病児保育の教育機能を地域へと拡大し、保育所等で講義を実施することである。平成28年子ども・子育て支援新制度改正、平成25年障害者総合支援法の施行と平成28年の改正及び平成30年の施行を踏まえ、1)医療的ケアが必要な重症児の在宅生活と,社会資源やサービスの欠如と対策、2)ネグレクト予防における病児・病後児保育事業利用料減免制度及び広域化の有益性に関する資料を得るために、予備調査を実施した。1医療的ケア児及び重症心身障害児の親の会に所属している障害児の母親10名、2病児保育の4主管課(地方自治体)と3病児保育施設、3病児保育において、医療的ケアを要する児,重症心身障害児等のレスパイトケアを実施している1地方自治体と3病児保育施設に、面接調査を実施した。その結果、医療的ケア児への支援は質・量ともに不足状況にあり、特にNICU等の医療施設から在宅へと移行した乳幼児への訪問看護やレスパイトケア等の公的支援は進展が認められない。そこで、病児保育におけるレスパイトケアが必要な地域特性(要因)を明らかにするため、医療的ケアを要する超重症児と準超重症児の在宅生活状況と、訪問看護事業所等の福祉・教育・医療サービス利用状況について、A訪問看護協会の正会員である5,297事業所への悉皆調査を実施した。現在データの分析を実施している。また、2017年度は、家族形態に基づく病児の健康状態、病児保育の有益性に関する英文3編を発表した。本研究は、平成28年子ども・子育て支援新制度改正、平成25年障害者総合支援法の施行と平成28年の改正及び平成30年の施行に基づき、研究時期および内容の変更が必要と判断したため、予定よりも遅延している。すなわち、研究の有益性を最大とするためには、法改正による施策の効果を測定できるよう、一定期間の調査時期の延長と一部内容の変更が不可欠と判断した。施策の改正による在宅障害児への公的支援の変化、障害児と家族のニーズの変容、病児保育利用の変容とニーズを加えた調査は、当初の計画よりも重要かつ最新の知見を包括的に得られる。
イオン輸送タンパク質における内部結合水のはたらき

本研究は低温赤外分光法を用いてイオン輸送タンパク質であるバクテリオロドプシン(プロトンポンプ)、ハロロドプシン(塩化物イオンポンプ)に適用し、これらのタンパク質が機能を発現するよで、タンパク質内部に結合した水分子のはたらきを明らかにすることが目的である。本年度の研究成果の概要を以下に記述する。1.シッフ塩基近傍に存在するAsp212を中性残基に置換したD212N変異体はプロトンポンプ活性がないが、クロライドイオン存在下、酸性pHという条件では、プロトンポンプ活性が復活する。そこで、D212N変異体に対し、プロトンポンプ活性がある条件と、ない条件で赤外分光測定を行ない、活性中心に存在する水分子の水素結合構造を解析した。その結果、プロトンポンプ活性のある条件では活性中心に強い水素結合を形成した水分子が観測され、活性のない条件ではそのような水分子は観測されなかった。この結果はこれまでの我々のグループの作業仮説を強くサポートすると共に、活性中心の水和構造がポンプ活性に重要なはたらきをしていることを示唆している。2.塩化物イオンポンプタンパク質であるハロロドプシンに対する研究においては、赤外分光法を用いて、塩化物イオンが移動すると考えられる後期中間体の構造解析を行った。シッフ塩基近傍といった局所的な変異体を用いるだけでなく、ハロロドプシン全体に渡る変異体、部位特異的標識試料を用いた結果、細胞外側のArg123と各ヘリックス内に存在するプロリン残基の構造変化が輸送機構に重要であることを見出した。本研究は低温赤外分光法を分子ポンプ蛋白質であるバクテリオロドプシン、ハロロドプシンに適用し、これらの蛋白質が機能を発現する上で、蛋白質内部に結合した内部結合水のはたらきを明らかにすることが目的である。本年度の研究実績を以下に記述する。1.本年度は主にバクテリオロドプシンの初期中間体との赤外差スペクトルに現れる水分子のO-D伸縮振動が、蛋白質内部のどこの水分子に由来するのかを帰属するため、系統的な部位特異的変異体を用いて低温赤外分光測定を行った。これまでに、研究代表者の行った実験から、最も低波数に現れる水分子のO-D伸縮振動は蛋白質内部の活性中心に存在する水分子に由来することを報告しているが、本年度はさらに多くの部位特異的変異体を駆使することにより、赤外差スペクトルに現れる全ての水分子のO-D伸縮振動が、活性中心に存在する水分子に由来することを明らかにした。その成果を原著論文として報告した。2.ハロロドプシンはプロトンではなく、塩化物イオンを輸送する光駆動ポンプ蛋白質である。また、ハロロドプシンは塩化物イオン以外にも、臭化物イオン、ヨウ化物イオンを蛋白質内部に結合し、塩化物イオンと同様にポンプすることが知られている。そこで、塩化物イオン以外を結合した試料を作製し、イオンの大きさが水分子の水素結合構造にどのように関わるのかを低温赤外分光法により明らかにした。その結果、クロライドイオンの輸送を引き起こす段階でレチナールシッフ塩基はクロライドではなく、水分子と相互作用することがわかった。この結果を元に、全く新しいクロライド輸送機構のモデルを提唱することができ、原著論文として報告した。本研究は低温赤外分光法をイオン輸送タンパク質であるバクテリオロドプシン(プロトンポンプ)、ハロロドプシン(塩化物イオンポンプ)に適用し、これらのタンパク質が機能を発現する上で、タンパク質内部に結合した水分子のはたらきを明らかにすることが目的である。1.本年度は野生型バクテリオロドブシンやハロロドプシンだけでなく、塩化物イオンポンプヘと機能を転換したバクテリオロドプシン変異体や、プロトンポンプヘと機能を変換したアジドイオン結合型ハロロドプシン。また、真正細菌のプロトンポンプタンバク質であるプロテオロドプシンに対して低温赤外分光法を適用した。一年目から始めていた試料調整に基づき、これらの変異タンパク質は遺伝子操作の段階から自らで行い、野生型と同様の精度の高い赤外差スペクトルを測定した。我々のグループは様々なロドプシン様タンパク質に対する低温赤外分光から、強い水素結合を形成した水分子とプロトンポンプ活性との間によい相関性があるのではないかと予測していたが、このような機能を転換した変異タンパク質にも相関性が見出され、我々の作業仮説を強くサポートするものとなった。2.細胞外から細胞内へと塩化物イオンをポンプするハロロドプシンに対する研究では、一年目に発表した塩化物イオンポンプ機構からさらに進展して、一方向性を持ったイオン輸送が達成される理由について1つの可能性を示した。変異タンパク質を組み合わせた赤外差スペクトルから、塩化物イオンが輸送される後期中間体において、細胞外側に存在する1つのグルタミン酸が解離し、負電荷を生じることを明らかにした。このように後期中間体で現れる細胞外側の負電荷が塩化物イオンの逆流を防ぎ、一方向性を持ったポンプが達成されるのではないかと考えられる。

1.シッフ塩基近傍に存在するAsp212を中性残基に置換したD212N変異体はプロトンポンプ活性がないが、クロライドイオン存在下、酸性pHという条件では、プロトンポンプ活性が復活する。そこで、D212N変異体に対し、プロトンポンプ活性がある条件と、ない条件で赤外分光測定を行ない、活性中心に存在する水分子の水素結合構造を解析した。その結果、プロトンポンプ活性のある条件では活性中心に強い水素結合を形成した水分子が観測され、活性のない条件ではそのような水分子は観測されなかった。この結果はこれまでの我々のグループの作業仮説を強くサポートすると共に、活性中心の水和構造がポンプ活性に重要なはたらきをしていることを示唆している。2.塩化物イオンポンプタンパク質であるハロロドプシンに対する研究においては、赤外分光法を用いて、塩化物イオンが移動すると考えられる後期中間体の構造解析を行った。シッフ塩基近傍といった局所的な変異体を用いるだけでなく、ハロロドプシン全体に渡る変異体、部位特異的標識試料を用いた結果、細胞外側のArg123と各ヘリックス内に存在するプロリン残基の構造変化が輸送機構に重要であることを見出した。