hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
介護サービス市場における情報の非対称性の緩和に関する研究

介護保険になって、サービスを利用者が選択する仕組みになった。しかし、利用者には、サービスを選択するのに必要な情報が充分提供されてきたとは言い難い。そのため、サービスの選択は、利用者が直接行うのではなく、ケアマネジャーが勧めることが多いといわれる。しかし、ケアマネジャーは、利益誘導のため自分が所属する事業所のサービスを勧める傾向があるといわれる。そこで、本研究では、ケアマネジャーによる利用者に対する事業者情報の提供の実態について調べた。本年度は、来年度に行う本調査のための文献狩猟や調査設計の検討を行った。文献狩猟の具体的内容は、以下の4点である。1.選択型コンジョイント分析で用いる離散選択モデルの検討選択肢が3つ以上の状況を扱う場合、しはしはいわゆる独立性の公理が満たされていない状況に直面することがある。そのような状況を処理するためのモデルについて文献狩猟を行い、変量パラメータモデルを始めとする様々なモデルについて検討した。しかし、現実的な計算可能性を考慮すると、入れ子型ロジットモデルを用いることが妥当であるという結論になった.2.仮想質問法の検討仮想質問法の設計の望ましい基準としては、直交配置が最も一般的である。しかし、提示する選択肢間の効用を同程度にすることやD-efficiencyなどの基準もある。仮想質問法のみならず、実験計画法の文献狩猟を行うことで、望ましい調査設計の基準について検討した。3.福祉分野の政策評価手法に関する研究日本社会福祉学会をはじめとする経済学以外の学会に積極的に参加し、そこで異分野の研究者と交流することを通じて、福祉・対人サービスに関する政策評価の理論と課題に関する情報収集を行った。4.調査対象の確保来年度に行う本格調査の手順について、調査対象の選定について自治体を始めとする関係者と協議を行った。また、調査票の発想や印刷に関して検討すべき課題を業者と協議した。介護サービスの質を担保するには、十分な介護労働力を確保することが不可欠である。「介護サービスの情報公表」においても事業所の介護労働者の数は必須の掲載項目となっている。本年度は、登録ヘルパーの労働供給に影響する要因を明らかにすることを目的とした調査研究を行った。【目的】現在,介護分野の人材不足は,深刻な社会問題となっている,登録ヘルパーの就業希望日時と利用者の利用希望日時が一致しない場合、登録ヘルパーは労働意欲があっても労働供給を行うことができない.両者のミスマッチの解消は,登録ヘルパーの労働供給を促進することで,訪問介護分野の人手不足の緩和に役立っと考えられる,本研究の目的は,登録ヘルパーの就業希望時間のミスマッチと労働時間に影響する要因を明らかにすることである。【方法】データは,筆者らの独自調査である,対象は,全国の訪問介護事業所から無作為抽出した2,941の事業所に働く登録ヘルパーである。調査時期は2009年1月で,各事業所に3通の調査票を郵送した,最終的に分析対象となったのは865人(有効回収率:9.6%)であった,労働時間の満足について尋ねた質問は,「もっと働きたいと思う月が多い」(27.9%)、「現在の労働時間でほぼ満足している」(65,3%)、「もっと労働時間を減らして欲しいと思う月が多い」(6,8%)であった,「月間労働時間」、「就労時間の不満足」、「希望就労時間と実際の就労時間の差」をそれぞれ従属変数,個人属性及び事業所属性を説明変数とする回帰分析を行った。「月間労働時間」と「希望就労時間と実際の就労時間の差」を従属変数とした推定は,線型モデルによる回帰分析,「就労時間の不満足」を従属変数とする分析は,順序プロビットモデルで行った.【結果】括弧内の数字は,回帰式の係数である,「就労時間の満足」に関する分析結果は,係数の符合が正である場合,当該変数が「もっと働きたいと思う月が多い」と回答する確率を増加させることを意味する.「月聞労働時問」の結果:時給(-0.03),直行直帰(22.6),他の職場でも仕事(-7.63),職場健診有り(6.03),家計がやや苦しい(6.34),男性(23.95),介護福祉士(13.74),事業所の利用者数50-99人(11.06),100人以上(21.61).事業所が営利の場合と比べ,その他の経営主体で働くヘルパーは,労働時間が1420時間短かった.「就労時間の不満足」の結果:キャンセル時の保証無し(0,23),家計がやや苦しい(0.36),非常に苦しい(0.67),介護福祉士(-0.20),事業所の利用者数40-49人(-0.49),50-99人(-0.55),100人以上(-0.57),営利と比べ祉福と医療法人で働くヘルパーは不満足と回答する確率が高かった.

「希望就労時間と実際の就労時聞の差」の結果:家計ややや苦しい(3.95),非常に苦しい(10.06),年齢(0.19),事業所の利用者数50-99人(-8.16),100人以上(-8.34).【考察】利用者数が多い事業所ほど,労働時聞が長く,就労時間の満足度が高かった,このことは,事業所の規摸が大きくなるほどヘルパーの就業希望日時と利用者の利用希望貝時のミスマッチを解消しやすいことを反映していると考えられる.措置制度と異なり、介護保険は利用者がサービスを選択する。しかし、サービスを選ぶ情報が利用者に充分提供されているとはいえない。そのため、政府は「介護サービスの情報公表制度」を構築したが、ほとんど利用されていないことがわかっている。利用者の大半は、担当のケアマネジャーから介護事業者の情報を得ているといわれているが、その実態については、これまでほとんど分かっていなかった。そこで、本研究では、ケアマネジャーによる利用者に対する介護サービス事業者情報の提供の実態を調査した。調査対象となったのは、全国の政令指定都市に所属する約5,000の居宅介護支援事業所に所属するケママネジャーである。政令指定都市に対象を絞った理由は、回帰分析で観測できない地域特性をダミー変数として処理すること、過疎地では事業者数が少なく選択の余地が無いことによる。調査結果は、訪問介護サービスの場合、利用者のニーズを聞いたケアマネジャーが1つの事業所を紹介するケースが多かった。通所介護事業所の場合も複数の事業所を紹介し、利用者に選択してもらうというケースは必ずしも多くなかった。ケアマネジャーが、事業者に関する情報を充分保有し、利用者の忠実な代理人として働いている場合、以上のようなケースでも問題は無いと考えられ,る。しかし、多くの居宅介護支援事業所は、単独では赤字であり、併設の事業所のサービスを薦める傾向があるといわれている。そのような場合、社会福祉基礎構造改革の目的である、競争と選択によるサービスの質の向上とサービス提供の効率化は達成することはできない。
殆ど閉じた二層モデル海洋における底層流れの研究

1.渦成循環の数値実験と二次流れ順圧海洋に対しHaidvogel and Rhines(1983)と同じ条件で、振幅展開に基づく二次流れの計算を行った結果は、彼らが数値実験という手間を掛けて得た平均流を良く再現した。更に三次まで展開したところ、瞬時場も驚くほど良く再現する。深層循環として重要な二層モデルに拡張すると、下層でもdouble gyreらしい流れが現われた。その流れはHolland and Rhines(1980)が二層海洋の渦分解数値実験で得た下層の流れとよく類似する。渦度入力域付近で傾圧的な挙動が目立っても遠方では順圧的になる。物質循環を表わすLagrange二次流れでは、Euler二次流れが卓越しStokes driftの影響は小さい。陸棚斜面をf面上の地形性βで近似すれば周期的境界条件の下での同種の問題であり、更に強い二次流れが形成されるが、流向はβ面上の場合と同様となるるる定性的結果は渦度入力の位置や周期によらない。本研究によれば、二次流れの概念は非常に有効であり、渦の場の強度分布、振動数-波数分布をパラメタライズする事が渦成循環を理解する上で基本的に重要である。2.孤立渦の挙動、その渦度輸送と平均流非線型性の強い孤立渦の効果を調べるため、順圧の場合に、室内実験とその数値シミュレーションを行った。線型、強非線型を問わず準地衡流方程式に基づく数値実験では室内実験を再現できる。但し、地衡流調節と粘性境界条件に改良の余地がある。初期孤立渦は、正味の渦度の有無によって、低圧(高圧)渦は北西(南西)方向に移動する。惑星βを斜面で置き換えたことによる非対称性も観られる。孤立渦の挙動は、低圧・高圧によらず、北向きの渦度輸送を意味する。孤立渦の頻度分布が極大の緯度で東向きの加速とその南北での西向きの加速が期待され、定性的には、弱非線型の二次流れの場合と同じである。
糖鎖立体構造の網羅的モデリングとデー タベース開発

細胞表面には様々な糖鎖があり、とりわけ機能や疾患に特徴的な糖鎖を突き止めることは創薬の重要課題である。しかし、核酸やアミノ酸に比べて遥かに複雑な糖鎖構造を正確に決めるのは難しい。本研究では、これまで見分けることが出来なかった構造異性体を分離するイオン移動度質量分析法に着目し、分子動力学計算から実験データを予測する方法を開発した。10種類のピリジルアミノ化糖鎖に対して実験と良く一致する結果が得られ、フォールディング構造の違いで糖鎖異性体が分離されることを示した。今後、糖鎖構造の高速スクリーニングに向けて、データベース化を進める予定である。糖鎖研究は急速に進歩しており、様々な生命現象や疾患における糖鎖機能が明らかになってきている。しかし、糖鎖の高い運動性や不均一性が原因で従来の構造生物学的手法による構造決定は困難を極めており、糖鎖機能の仕組みについて明らかになっていることは少ない。本申請課題では、種類や長さ、分岐構造の異なる多種のN型糖鎖を対象にして、計算化学手法を用いた網羅的な立体構造モデリングを行い、得られた立体構造情報に基づき糖鎖の定量解析が可能なイオンモビリティー質量分析データを予測しデータベース化することを目的する。平成25年度は、分子シミュレーションの実施に必要な力場開発と多種の糖鎖構造を対象にした網羅的構造探索に注力を注いだ。以下にその成果をまとめる。(1)イオン化糖鎖とPA化糖鎖の力場を新たに開発した。新たな力場を用いたテスト計算を行い、量子化学計算の結果を良く再現すること、及び分子動力学計算でも正常に動作することを確認した。(2)レプリカ交換分子動力学計算を用いて、10種類のN型糖鎖について網羅的な構造探索を実施した。各糖鎖について、計算から得られた構造の多形性を特定し、糖鎖長や分岐構造との関係を明らかにした。柔軟性が高いとされる1-6グリコシド結合から伸びる分岐鎖の長さが、構造の柔軟性に大きな影響を与えることがわかった。(3)分子動力学計算の結果に基づき、4種類の糖鎖についてイオンモビリティー質量スペクトルデータを計算し、実験データと良く一致する結果を得ることに成功した。本申請課題では、細胞表面の多様な糖鎖を特定するために、計算化学手法を用いて網羅的な立体構造モデリングを行い、得られた立体構造情報に基づき糖鎖の定量解析が可能なイオンモビリティー質量分析データを予測しデータベース化することを目的する。平成26年度は、前年度に開発したピリジルアミノ化及びプロトン化糖鎖の新たな力場と、それを用いて衝突断面積(Collision cross section: CCS)を計算するプロトコルを実験データの得られている10種類のN型複合型糖鎖の衝突断面積計算に応用した。以下に、本年度の応用計算から得られた結果を要約する。(1)全ての化合物について、実験から求めた衝突断面積値を非常に良く再現することに成功した。(2)衝突断面積の値と立体構造との関連を調べ、柔軟性の高い1,6鎖の長さが衝突断面積値に影響していることを見出した。具体的には、柔軟性の高い1,6鎖の末端がガラクトシル化し長くなった糖鎖では、1,6鎖がキトビース部分へと「フォールド」したロッド形状をとり、その結果大きなCCS値を示す一方で、1,3鎖がガラクトシル化した糖鎖では、柔軟性が低いため十分にフォールすることができず球状となり、結果小さな衝突断面積値を示すことが明らかになった。以上の結果は、イオンモビリティー質量分析法と分子動力学計算の有機的な連携が、今後、糖鎖構造の精密な特定だけではなく、糖鎖立体構造の新たな解析法としても有用であることを示唆する。イオンモビリティー質量分析(Ion Mobility Mass Spectrometry: IM-MS)は、生体分子の構造をその衝突断面積(Collision Cross Section: CCS)に基づいて特定する手法である。近年、IM-MS法を用いてこれまで難しいとされてきた糖鎖の構造異性体を分離することが出来るようになってきた。本申請課題では、生命現象や疾患に関わる糖鎖を明確に特定する手段として、計算化学によるIM-MSデータ(CCS)の予測法の開発と応用に取り組んできた。これまでの研究で、実験条件に見合った計算に必要な分子モデルと力場パラメタを開発し、それを用いて10種類のN型糖鎖のCCSを予測し実験データと良い一致を得ることに成功した。本年度は、CCSを特徴づける本質的な因子を明らかにするために、糖鎖の立体構造分布及び相互作用の解析を行いCCSとの関連を調べた。解析結果は、糖鎖構造異性体のCCSに見られる違いが、それらのフォールディング構造の違いを反映していることを強く支持する。さらに、糖鎖の化学構造とプロトン化状態がフォールディング構造に大きく影響していることを突き止めた。N型糖鎖のCCSデータを決める物理化学的な要因が明らかになることで、実験データの解釈が容易になるだけでなく、今後、新しい糖鎖についてもCCSの予測が可能になると期待する。

10種類のピリジルアミノ化糖鎖に対して実験と良く一致する結果が得られ、フォールディング構造の違いで糖鎖異性体が分離されることを示した。今後、糖鎖構造の高速スクリーニングに向けて、データベース化を進める予定である。10種類の化合物のうち1種類の化合物で実験値との大きな違いが見られ、その要因を明らかにし修正するのに時間を要した。実験との違いがでた要因は、その糖鎖構造が他の糖鎖に比べて短くプロトン化状態がことなることにあることがわかった。新たなプロトン化状態を構築し計算した結果、実験との良い一致が見られた。計算化学研究計画に基本的な変更はない。最終年度となる本年は、糖鎖の立体構造とCCS値の関連性を定量化することに専念し、データベース化に必要な基本情報を揃える。当初の計画に比べ、新たな力場の開発と検証に多くの時間を費やした。しかし、その後の構造探索は、計算資源の利用状況が良かったこともあり、非常に順調に進んだ。研究の進捗が予定よりも若干遅れたため、学会発表による旅費の支出および、英文校閲を含め論文執筆にかかる費用が予定額より少なかったことが主な要因です。研究計画に基本的な変更はない。今後、まずは残りの糖鎖についてイオンモビリティー計算を完了させる。そして、計算結果の構造多形解析を進め、構造多形とイオンモビリティーとの関係解明に注力を注ぐ。多形解析を可能な限り多様な角度から行い、データベース化に必要な基本情報を揃える。研究における問題点は解決し良好な結果が得られたため、生じた次年度使用額は、学会における研究成果発表、および論文執筆費用にあてる予定です。
グルタチオン化蛋白を用いた新規酸化ストレスマーカーの開発とその有用性の検討

心血管病の発症・進展には酸化ストレスが深く関与しているが、それを反映する臨床的指標はいまだ確立していない。酸化ストレスの源である活性酸素種は蛋白のチオール基を酸化修飾し、グルタチオン化蛋白となる。この状態ではまだ可逆性があるため、これを指標として早期の動脈硬化を検出できるのではないかと考えた。そこで悪玉コレステロールであるLDLコレステロールの構成蛋白であるアポ蛋白B100に対するグルタチオン化抗体を作成した。これを用い、動脈硬化の危険因子(高血圧、糖尿病や脂質異常症など)を有する患者血清にて検討したところ、酸化ストレスにて修飾されるLDLの陰性荷電度と有意な相関を認めた。またヒト頸動脈の内膜剥離標本にて、本抗体の染色部位は粥状動脈硬化巣よりやや表層の血管内腔側に局在していた。これらのことより、本抗体は比較的早期の動脈硬化を反映する酸化ストレスマーカーとなる可能性が示唆された。本研究の目的は、心血管病の発症・進展に深く関与する酸化ストレスの臨床的に有用な新規のマーカーを開発することである。そこで、我々は酸化ストレスの源である活性酸素種による蛋白のチオール基の酸化的修飾であるグルタチオン化に注目した。そして、グルタチオン化する蛋白としては、特に動脈硬化の促進因子であるLow-density lipoprotein(LDL)を構成するアポ蛋白Bを候補として考えた。平成21年度の研究実施計画では、グルタチオン化した蛋白に対する抗体を作製し、その特異性を検討することであった。我々はその計画に基づき、ウサギに免疫し、グルタチオン化したアポ蛋白B100に対する抗体を作製した。さらにin vitroの実験系で、免疫沈降法を用いて作製した抗体のアポ蛋白B100に対する特異性が比較的良いことを確認した。現在、この抗体の動脈硬化巣における局在を検討するために、動脈硬化モデル動物の試料を得ようとしている状況である。また臨床応用に向けて、当大学における倫理委員会に本研究内容を提出し、すでに承認を受けている。現在、上記の実験とともに臨床の場において検体を収集している。その際、他の酸化ストレスマーカーとの比較も行っており、少数例ながら、LDLを陰性荷電度により分離した分画の中で最も陰性荷電度が高い分画との弱い相関がみられている。一方、この陰性荷電度によるLDL分画が従来からの種々の動脈硬化促進の危険因子と有意な相関が認められ、これも新しい知見と考えられたため、平成22年8月に開催されるEuropean Society of Cardiologyの字会に演題登録している。そこで我々は酸化ストレスの源である活性酸素種による蛋白のチオール基の酸化的修飾であるグルタチオン化に注目し、特に動脈硬化の促進因千であるLow-density lipoprotein(LDL)を構成するアポ蛋白Bのグルタチオン化を検討している。現在、グルタチオン化アポ蛋白Bに対する抗体を作製し、臨床の場において、動脈硬化の危険因子を有する患者の検体を収集し解析している。この抗体を用いた結果と関連すると推測されるLDLの陰性荷電度も測定し、まずこの陰性荷電LDLの臨床的意義を動脈硬化の危険因子との関連にて各学会等で報告してきた。すなわち、陰性荷電LDLは血圧、脂質異常や糖尿病の患者において増加し、しかも比較的最近の酸化ストレス状態(検査時の状態)を反映することが分かった。現在、この結果を論文として投稿中である。グルタチオン化アポ蛋白Bの抗体を用いた実験に関しては、in vitroの系にて、この抗体がアポ蛋白B100のグルタチオン化を反映していることを確認した。さらに、動脈硬化巣においてグルタチオン化アポ蛋白Bが発現しているかを、ヒト頸動脈から摘出された組織を用い、免疫染色で検討している。上記のように、患者の血清にてもその発現の程度を検討しているところであるが、陰性荷電度の高いL肌と弱くはあるが有意な相関を認めている。この結果を昨年のアメリカ心臓病学会、本年の日本循環器学会総会(演題採択、学会中止)で報告した。

そこで、我々は酸化ストレスの源である活性酸素種による蛋白のチオール基の酸化的修飾であるグルタチオン化に注目し、特に動脈硬化の促進因子であるLow-density lipoprotein (LDL)を構成するアポ蛋白Bのグルタチオン化を検討している昨年度、グルタチオン化アポ蛋白B100に対する抗体を作成したこと、また、その酸化ストレスを比較する指標として動脈硬化の危険因子を有する患者にて陰性荷電LDLを測定したことを報告した。その陰性荷電LDLは血圧、脂質異常や糖尿病の患者において増加し、しかも比較的最近の酸化ストレス状態(検査時の状態)を反映することが分かり、その主旨の論文を投稿していることを報告していたが、その論文が平成23年度に採択された。次に我々が作成したグルタチオン化アポ蛋白Bに対する抗体を用いて、動脈硬化の危険因子を有する患者にて、その臨床的意義を検討したが、陰性荷電LDLの中でも、特に陰性荷電度が高い(酸化ストレス度が高い)分画とグルタチオン化蛋白は有意な正の相関を認めた。この結果は、本抗体の特異性などの基礎的データとともに平成23年8月に開催された日本循環器学会総会にて発表した。現在は免疫染色にて、本抗体が動脈硬化巣でどの部位を認識しているかを確認している段階である。最終的には、この染色の結果と他の臨床データなどとの整合性を解析し、本抗体を用いた臨床的な意義、すなわち生体内における酸化ストレスを反映できる有用な指標になりうるかを検討する。そして、来年度には本研究の成果を論文化し、公表できるようにしたいと考えている。本研究の目的は、心血管病の発症・進展に深く関与する酸化ストレスの臨床的に有用な新規のマーカーを開発することである。そこで、我々は酸化ストレスの源である活性酸素種による蛋白のチオール基の酸化的修飾であるグルタチオン化に注目し、特に動脈硬化の促進因子であるLow-density lipoprotein (LDL)を構成するアポ蛋白Bのグルタチオン化を検討してきた。一昨年度までに、1グルタチオン化アポ蛋白B100に対する抗体を作成し、その特異性を確認したこと、2陰性荷電度に応じて分離した血漿中のLDL分画は、血圧、コレステロール値や8-イソプロスタン(酸化ストレスの指標)などと相関し、しかも検体採取時のデータで診断した高血圧、脂質異常症や糖尿病などの動脈硬化の危険因子数と関連していたこと、3血清中のグルタチオン化アポ蛋白B100レベルは、陰性荷電LDL分画と弱いながらも有意な相関を認めたこと、を報告してきた。これらの結果より、グルタチオン化アポ蛋白B100は、検体採取時の酸化ストレスを反映する血清中の指標となることが示唆された。昨年度は、頸動脈内膜剥離術を施行された患者の頸動脈の動脈硬化巣を用いて、グルタチオン化アポ蛋白B100抗体にて免疫染色を行った。グルタチオン化アポ蛋白B100は、一部、動脈硬化巣の泡沫細胞(マクロファージ)と共局在していたが、その主たる部位は動脈硬化巣の部位よりも比較的、血管内腔側に局在していた。このことから、グルタチオン化したアポ蛋白B100は、まだLDLが酸化修飾をうけ泡沫化される前の比較的早期の動脈硬化を反映しているものと推測された。現在、さらに、この局在を明らかにするために免疫染色を行っている。以上の結果をもとに、今後、このグルタチオン化アポ蛋白B100の臨床的有用性をさらに検討し、最終的には論文化し、報告したいと考えている。
超分子化学発光に関する研究

1.週シュウ酸エステルおよび色素間のエネルギーマッチングの最適化:過シュウ酸エステルの反応から生じる化学エネルギーと色素の励起エネルギー間のマッチングが化学発光強度の増強に極極めて重要な要素である。β-シクロデキストリン(β-CD)の一級水酸基側を一箇所修飾して、acridine、anthracene、pyrene、coumarin、fluorescein、rhodamineなどの色素-CD連結体を合成し、構造を決定した。NMRスペクトル解析により、fluorescein-CDおよびrhodamine-CD連結体はラクタム構造を取り、化学発光測定に不適切であるが、その他の色素-CDを用いて、過シュウ酸エステル(TCPO)の化学発光反応について詳細に検討を行った。その結果、CDと連結していない色素に比べ、acridine-CDおよびanthracene-CDはほとんど増感効果を示さなかったが、pyrene-CDおよびcoumarin-CD連結体に大きな増感効果を認めた。また、fluorescein-CD連結体はラクタム形で存在し化学発光測定に不適切であるが、この問題を克服するため、他のfluorescein誘導体からfluorescein-CD連結体を合成し、100倍弱の増感効果を見い出した。2.包接部位および色素の協同作用の最適化:CDの空洞がTCPOを包接し、エネルギー移動に有利なように高エネルギー反応中間体を色素の傍に形成させるために、CDの構造および色素との連結様式などが非常に重要である。そこで、前述のように増感効果の高いpyrene、coumarinおよびfluoresceinをもちいて、多種の色素-CDのモノ体およびジ体を合成し構造決定した。一部のpyrene-CD、coumarin-CDおよびfluorescein-CD連結体の増感効果について検討を行った。その結果、coumarinおよびfluorescein系では、すべての色素-CD連結体はCDに結合していない色素より強い発光を示すが、β-CDの連結体についてはγ体より効率が良く、また、色素がCDの一級水酸基側に連結したものは二級側の方より増感が高い。面白いことに、モノ体はジ体より高い発光強度を示す。Pyrene系でも、類似した傾向が認められているが、一級側のγ-CD連結体の発光強度は他のpyrene-CD誘導体に比べ遥かに低い。多種の検討により、このγ-CD連結体は化学発光測定の条件下では自己包接型の二量体で存在し、TCPOを包接できないことが判明した。β-シクロデキストリンの一級水酸基一個をアミノ基に置き換え、そのアミノ基を通してフルオレッセイン、ローダミン、アントラセン、ピレンなどの蛍光性色素と連結させることによって一連のシクロデキストリン誘導体を合成した。NMR、TOF-MS、UV-Visおよび蛍光スペクトルなどを測定し構造決定を行った結果、一部のフルオレッセイン-シクロデキストリン、ローダミン-シクロデキストリン誘導体はスピロ環の構造を取り、強い蛍光を示さないことが明らかになった。蛍光を示す色素-シクロデキストリン誘導体を用い、シュウ酸エステルと過酸化水素の反応における化学発光について検討を行った。アントラセン-シクロデキストリンはアントラセンに比べ発光強度の増強を示さなかったが、ピレン-シクロデキストリン誘導体はピレンに比べ発光強度を10倍以上増加した。また、発光強度はピレン-シクロデキストリン誘導体に1次、シュウ酸エステルに2次の濃度依存を示すことを明らかにした。更に、Job's測定法により、ピレン-シクロデキストリン誘導体およびシュウ酸エステルのモル比が1:2であるとき発光強度は最大になることを認めた。1.過シュウ酸エステルおよび色素間のエネルギーマッチングの最適化:過シュウ酸エステルの反応から生じる化学エネルギーと色素の励起エネルギー間のマッチングが化学発光強度の増強に極極めて重要な要素である。また、rhodamine-CD連結体はラクタム形で存在し化学発光測定に不適切であるが、この問題を克服するため、他のrhodamine誘導体からrhodamine-CD連結体を合成することにした。現在、rhodamine-CD連結体の合成および構造決定は完成している。そこで、前述のように増感効果の高いpyreneおよびcoumarinをもちいて、多種の色素-CDのモノ体およびジ体を合成し構造決定した。一部のpyrene-CDおよびcoumarin-CD連結体の増感効果について検討を行った。その結果、Coumarin系では、すべてのcoumarin-CD連結体はcoumarinより強い発光を示す。β-CDの連結体はγ-の方より効率が良く、また、色素がCDの一級水酸基側に連結したものは二級側の方より増感が高い。

Pyrene系でも、類似した傾向が認められているが、一級側のγ-CD連結体の発光強度はpyreneより低いことは特筆すべきである。多種の検討により、このγ-CD連結体は化学発光測定の条件下では自己包接型の二量体で存在し、TCPOを包接できないことを判明した。1.週シュウ酸エステルおよび色素間のエネルギーマッチングの最適化:過シュウ酸エステルの反応から生じる化学エネルギーと色素の励起エネルギー間のマッチングが化学発光強度の増強に極極めて重要な要素である。β-シクロデキストリン(β-CD)の一級水酸基側を一箇所修飾して、acridine、anthracene、pyrene、coumarin、fluorescein、rhodamineなどの色素-CD連結体を合成し、構造を決定した。NMRスペクトル解析により、fluorescein-CDおよびrhodamine-CD連結体はラクタム構造を取り、化学発光測定に不適切であるが、その他の色素-CDを用いて、過シュウ酸エステル(TCPO)の化学発光反応について詳細に検討を行った。その結果、CDと連結していない色素に比べ、acridine-CDおよびanthracene-CDはほとんど増感効果を示さなかったが、pyrene-CDおよびcoumarin-CD連結体に大きな増感効果を認めた。また、fluorescein-CD連結体はラクタム形で存在し化学発光測定に不適切であるが、この問題を克服するため、他のfluorescein誘導体からfluorescein-CD連結体を合成し、100倍弱の増感効果を見い出した。2.包接部位および色素の協同作用の最適化:CDの空洞がTCPOを包接し、エネルギー移動に有利なように高エネルギー反応中間体を色素の傍に形成させるために、CDの構造および色素との連結様式などが非常に重要である。そこで、前述のように増感効果の高いpyrene、coumarinおよびfluoresceinをもちいて、多種の色素-CDのモノ体およびジ体を合成し構造決定した。一部のpyrene-CD、coumarin-CDおよびfluorescein-CD連結体の増感効果について検討を行った。その結果、coumarinおよびfluorescein系では、すべての色素-CD連結体はCDに結合していない色素より強い発光を示すが、β-CDの連結体についてはγ体より効率が良く、また、色素がCDの一級水酸基側に連結したものは二級側の方より増感が高い。面白いことに、モノ体はジ体より高い発光強度を示す。Pyrene系でも、類似した傾向が認められているが、一級側のγ-CD連結体の発光強度は他のpyrene-CD誘導体に比べ遥かに低い。
ノックアウトマウスを用いた神経細胞死抑制遺伝子alivinファミリーの機能の解析

Alivin1は神経細胞において神経活動により強く発現誘導されかつ神経細胞死を抑制する活性を持つ遺伝子である。Alivin1とそのファミリーメンバーであるAlivin2,3の機能を探る目的で、Alivin1を高発現するトランスジェニックマウス、および、Alivin1, 2, 3のノックアウトマウスを作製した。Alivin1ノックアウトマウスから調製した胎児繊維芽細胞の遊走性は野生型のそれと比較して低下していた。またAlivin1を高発現するトランスジェニックマウスでは新奇な場所に対する慣れが生じにくく、不安がやや高い可能性が示唆された。神経活動は神経新生、分化、可塑性、生存、アポトーシスの制御などの神経細胞の発達と生死の制御に深く関わっている。これらの制御機構の破綻が鬱病、自閉症などの精神神経疾患や、認知症などの神経変性疾患の一原因であると考えられている。本研究では、これらの生命現象や疾患の基礎課程の理解を目的として、神経活動による生存促進に強く相関して発現が誘導され、かつ神経細胞のアポトーシス抑制活性を持つ遺伝子であるAlivin1とそのパラログ遺伝子であるAlivin2、Alivin3についてそれぞれノックアウト(KO)マウスを作製し、これらの遺伝子の機能を個体レベルで解析することを目指す。本年度は以下の研究を行った。RENKA株を用いてAlivin3のターゲティングを行い、組換えES細胞を得た。アグリゲーション法を用いてキメラを作製し、2ラインの組換えES株が生殖系列に移行したことを確認した。2)Alivin1、2、3トリプルKOマウスの作出昨年度までに作製したAlivin1,2KOマウスのコンジェニック化とAlivin1、2、3のトリプルKOマウスの作出、および表現型の解析を行っている。3)抗ALIVIN1抗体の作製の試みALIVIN1の個体内の局在を評価するために特異抗体の作製を試みている。昨年度までに3種類の合成ペプチドを用いてウサギに免疫し、抗ALIVIN1ペプチド抗体を作製したが、特異性の高い抗体が得ることができなかった。そこで、本年度はAlivin1 KOマウスを用いて抗ALIVIN1抗体の作製することを試みた。バクテリアで発現させたマウスALIVIN1の細胞外ドメインタンパク質を、BALB/c backgroundのAlivin1 KOマウスに免疫して抗体を得た。得られた抗体はバクテリアで発現させたALIVIN1タンパク質と特異的に強く反応したが、マウス個体のALIVIN1タンパク質とは反応しなかった。この原因として翻訳後の修飾がエピトープの認識に強く関与している可能性が考えられた。これらの制御機構の破綻が鬱病、自閉症などの精神神経疾患や、認知症などの神経変性疾患の原因であるとされている。我々は神経活動に依存して強く誘導される遺伝子としてAlivin1を見出した。本研究ではAlivin1およびそのパラログであるAlivin2,Alivin3を欠損するマウスを作出して、これらの遺伝子の機能と発現パターンを細胞レベル、個体レベルで解析し、精神神経疾患との関連性を追求することを目指している。1)Alivin1、2、3KOマウス、トリプルKOマウスの作出昨年度までに作製したAlivin1,2、3KOマウスのコンジェニック化とAlivin1、2、3のトリプルKOマウスの作出、および表現型の解析を行っている。2)Alivin遺伝子産物の発現パターンの解析昨年度までに特異抗体の作製を試みたが免疫組織化学に使用できる特異性の高い抗体は得られなかった。そこで今年度はAlivinファミリー遺伝子産物と蛍光タンパク質との融合タンパク質を各々のプロモーター下に発現するトランスジェニックマウスを開発し、遺伝子産物の発現パターンを可視化することを試みた。それぞれの遺伝子を含むBACクローンのAlivin ORFの3'末端に蛍光タンパク質cDNAをBAC recombineeringにより組み込むことにより、それぞれの遺伝子のプロモーター制御下でALIVIN1-AcGFP,ALIVIN2-mCherry,ALIVIN3-KeimaRedを発現するBACコンストラクトを作製した。これらのBACベクターの内、今年度は先ずALIVIN1-AcGFPを発現するBACコンストラクトをマウス受精卵にインジェクションし、5ラインのトランスジェニックマウスを得た。今後、ALIVIN2-mCherry,ALIVIN3-mKeimaRed発現ベクターについても同様にトランスジェニックマウスを作製し、Alivin遺伝子ファミリーの発現パターンの解析を行う予定である。神経活動は神経新生、分化、可塑性、生存、アポトーシスの制御など脳機能の制御に深く関わっており、これらの制御機構の破綻は精神・神経疾患の原因の一つであるとされている。我々は神経活動に依存して強く誘導される遺伝子であるAlivin1をラットの脳より見出し、初代培養小脳顆粒神経細胞のアポトーシスがこの遺伝子により部分的に阻止されることを既に示した。

本研究ではAlivin1およびそのパラログであるAlivin2,Alivin3を欠損するノックアウトマウスおよび、これらの遺伝子を高発現するトランスジェニックマウスを作出して、これらの遺伝子の機能と発現パターンを細胞レベル、個体レベルで解析し、精神神経疾患との関連性を追求することを目指している。本年度は以下の研究を行った。1)Alivin1、2、3 KOマウス、トリプルKOマウスの作出昨年度までに作製したAlivin1、2、3KOマウスのコンジェニック化とAlivin1、2、3のトリプルKOマウスの作出、および表現型の解析を行っている。2)Alivin1高発現トランスジェニックマウスの作製CAGプロモーター下にALIVIN1を発現するコンストラクトを合成し、マウス受精卵にインジェクションして2ラインのトランスジェニックマウスを作出した。これらのラインについてAlivin1が高発現していることをmRNAレベル、タンパク質レベルで確認した。3)Alivin遺伝子産物の発現パターンの可視化ALIVIN1-AcGFP発現BACベクターをマウス受精卵にインジェクションし、5ラインのトランスジェニックマウスを作出した。これらの内、1ラインについてのみGFP mRNAの発現が確認されたが、抗GFP抗体によるWestern blottingではGFPタンパク質の発現が確認されなかった。鬱病、自閉症などの精神神経疾患や、認知症などの神経変性疾患の原因は記憶学習、神経新生、神経分化、生存、アポトーシスなどの神経細胞の発達と機能の制御の破綻が原因であるとされている。神経活動はこれらの神経細胞機能制御に中心的な役割を演じている。我々は神経活動に依存して強く誘導され、かつ神経細胞のアポトーシス抑制活性を持つ遺伝子としてAlivin1を見出した。本研究ではAlivin1と、そのパラログであるAlivin2, Alivin3を欠損するマウス、およびこれらの遺伝子を過剰発現するマウスを作出して、これらの遺伝子の機能を細胞レベル、個体レベルで解析し、精神神経疾患との関連性を追求することを目指している。1)Alivin1高発現マウスの作製と表現型の解析CAG promoter下にAlivin1 cDNAを繋いだコンストラクトを作製し、マウス受精卵にマイクロインジェクションしてAlivin1を過剰発現する2ラインのトランスジェニックマウスを作製した。これらのラインを用いて行動学的解析を行った結果、Open field testにおいてAlivin1高発現
単量子物性のための単原子制御

固体表面上に原子的なスケールのミクロ構造を人工的に構成することにより、これまで知られていない新しい物性があらわれると考えられ、それは、半導体デバイスの分野に限ってみても、大きなブレークスルーを生み出すと期待される。本研究で調査する「300Aから50A」あるいは「50A以下」の領域には、1個の電子あるいは1個の光子から生ずる「単量子効果」の領域があると考えられ、これは今後の研究にゆだねられた新しい開拓領域である。本研究においては、このような問題に対して重点研究として取り組み、この課題を効率よく解決するために以下のような企画・調査、研究会を開催した。これらの成果に基づき、「単電子ナノエレクトロニクス」なる課題を選択して、重点領域研究の申請を行った。研究打ち合せ会:今後の調査・研究の取り組み方進め方に関しての相談を行った。(平成5年5月26日、東京大学工学部)研究打ち合せ会:重点領域としての準備の進め方、テーマに関しての打ち合せを行った。(平成5年7月26日、北海道大学工学部)研究連絡会議:重点領域研究が取扱う範囲について班員の意見交換を行い、次回会議で取りまとめることとした。シングルエレクトロンデバイスのための原子スケール制御シンポジウム:北海道大学で行われた応用物理学会の期間中シンポジウムを開催し、7件の報告がなされ、活発な議論が交わされた。(平成5年9月28日、北海道大学)研究連絡会議:重点領域研究申請のための具体的な話合いを行った。(平成5年9月28日、北海道大学工学部)研究連絡会議:重点領域研究申請書の作成に関する最終的打ち合せ、作業を行った。(平成6年2月8日、東京大学工学部)固体表面上に原子的なスケールのミクロ構造を人工的に構成することにより、これまで知られていない新しい物性があらわれると考えられ、それは、半導体デバイスの分野に限ってみても、大きなブレークスルーを生み出すと期待される。(平成6年2月8日、東京大学工学部)
地震多発国メキシコにおけるピラミッドの耐久性：建築資材の強度分析と内部構造の検証

本研究の目的は、ピラミッド型モニュメント建造物に利用されたアドベの成分組成を理解し、建造物の設計には耐久性ならびに耐震性という側面が考慮されていたことを検証する。現在までメキシコ中央高原におけるピラミッド型建造物の巨大化は、政治・経済発展に支えられた大量の労働力と建築材の獲得が要因となり、達成可能になったとの考えが主流であった。しかし、この解釈は一般論であり、学術的に考察され導き出されたものであるとは言い難い。研究代表者は、アドベの耐久性を求めた技術開発や、これを基に構成された内部構造の設計改良という試行錯誤の結果であるとの仮説を立て研究を実施する。本研究の目的は、巨大ピラミッドを建造し得た古代メソアメリカ文明の建築技術力とその発展過程を、考古科学分析、実験考古学的考察、そしてコンピューター・シミュレーション解析を基に解明することにある。現在までピラミッドに関する研究は、その機能や帰属時期の推測、建築様式の特徴と変化、建築資材の同定、必要労働力の推定、建築作業過程の復元に主眼が置かれていた。一方、ピラミッド建造物の耐久・耐震設計に関する研究は、現在まで実施されてこなかったと言っても過言ではない。メキシコ中央高原におけるピラミッド型建造物の巨大化は、政治・経済発展に支えられた大量の労働力と建築材の獲得が要因となり、達成可能になったとの考えが主流であった。ピラミッド型建造物の巨大化は経済発展に支えられ達成可能であったとの従来の考えから離れ、ピラミッドは社会の安寧を象徴するという当時の世界観を重視することから出発する。アドベ(日干しレンガ)の耐久性を求めた技術開発や、これを基に構成された内部構造の設計改良という試行錯誤の結果であるとの仮説を立て研究を実施する。それは、古代人にとって、安全上の問題点からではなく、イデオロギーの観点から考察する必要があると考えるからである。メキシコ中央高原の各遺跡に存在するモニュメント建造物は、天上界・地上界・地下界を繋ぐ「聖なる山」のレプリカとして機能しており、この崩落は社会秩序の崩壊に至ると考えられていた。さらに、モニュメント建造物は特定の周期ごとに古い時代の建造物を覆い(建造物の死)、新たに増築された(建造物の再生)。日干しレンガの品質改良と建造物内部構造の試行錯誤の変遷を理解することで、先行研究では提示されなかったデータと解釈を提供する。現在まで、トラランカレカ遺跡でピラミッド建造に利用されたアドベ(日干しレンガ)と顔料そして土壁の成分分析を行ってきた。サンプルは、当遺跡最大規模のセロ・グランデ・ピラミッド、ピラミッドC、そしてピラミッドCから見て南に位置する複数の基壇部から、発掘調査によって採集したものである。また、アドベと土壁の資材がどこから持ち運ばれたものであるのかを理解するために、遺跡内の約10箇所において人力アースオーガーを用い、土を回収し同様の成分分析を実施した。メキシコ国立自治大学・物理学研究所でPIXEとXRD分析を行い、資材は遺跡内で獲得されたものであることが判明した。一方、時期や建造物の違いにより、アドベと土壁の成分組成は異なることも理解できた。この違いが社会統合や発展によるのかどうか今後解明していく。同研究所で実施したSEM/EDSとXRD分析からは、セロ・グランデ・ピラミッドとピラミッドCのアドベと土壁には珪藻が含まれていたことが理解できた。しかし、他の建造物からは確認できなかった。前二者のピラミッドはトラランカレカ社会の中で重要な公共建造物であり、この含有が建造にあたり社会的にどのような意味があるのかを考察することが今後の課題である。現在までアドベは、天日干しによって製造されたと理解されていたが、TGA分析によって、少なくともトラランカレカで利用されたアドベには、熱加工されていたことが判明した。これは、強度を求めた結果であると考えている。今後の調査では、ピラミッド内部において、熱加工されたアドベと非熱加工アドベがどのように配置されているのかを研究対象とし、耐震性についての考察を深めていく。上記の研究活動の内容と結果、そして当初予定していた研究内容から判断し、進捗はおおむね順調であるとした。本研究の目的達成に向け、以下に分け分析を行う。12019年4月2019年8月(考古科学分析):メキシコ合衆国プエブラ州に位置するトラランカレカ遺跡(前800年後300年)から出土したアドベ48点の成分組成分析を行う。メキシコ国立自治大学(UNAM)の物理学研究所で、実体顕微鏡分析、薄片電子顕微(Thin section)、X線回析(XRD)、蛍光X線(XRF)、フーリエ変換赤外分光光度計・全反射測定法(FTIR-ATR)、ラマン分光法(Raman)の分析手法を基に、時期ごと、ならびに場所ごとによって異なると推測できるアドベの組成を詳細に把握する。この分析結果の類似性を基に、サンプルを幾つかのグループに分類する。22019年9月2019年11月(耐久度分析):上記大学・工学部において、分類されたグループごとに、圧縮強度、引張強度、弾性率、吸水率のデータを取得する。現在までの調査によって、2種類の大きさのアドベが発見されている(62×26×10cmと76×26×10cm)。このサイズの10分の1スケールの大きさに加工したものをサンプルとして使用する。

1と2の分析結果を基に、時期ごと、また同じ建造物であっても設置場所によってどのような類似性または相違が認められるのかについて考察する。32019年11月2020年3月(モデル分析・最終解釈):上記から得られるデータを基に、AutoCAD上で建造物の内部構造を復元し、耐久・耐震シミュレーション分析を行う。部屋状補強土壁の単位は統一されておらず、内部構造を完全に復元することは不可能である。このため、複数のモデルを作成し比較分析を行い、最適モデルを提示する。本研究の目的は、ピラミッド型モニュメント建造物に利用されたアドベの成分組成を理解し、建造物の設計には耐久性ならびに耐震性という側面が考慮されていたことを検証する。現在までメキシコ中央高原におけるピラミッド型建造物の巨大化は、政治・経済発展に支えられた大量の労働力と建築材の獲得が要因となり、達成可能になったとの考えが主流であった。しかし、この解釈は一般論であり、学術的に考察され導き出されたものであるとは言い難い。研究代表者は、アドベの耐久性を求めた技術開発や、これを基に構成された内部構造の設計改良という試行錯誤の結果であるとの仮説を立て研究を実施する。本研究の目的は、巨大ピラミッドを建造し得た古代メソアメリカ文明の建築技術力とその発展過程を、考古科学分析、実験考古学的考察、そしてコンピューター・シミュレーション解析を基に解明することにある。現在までピラミッドに関する研究は、その機能や帰属時期の推測、建築様式の特徴と変化、建築資材の同定、必要労働力の推定、建築作業過程の復元に主眼が置かれていた。一方、ピラミッド建造物の耐久・耐震設計に関する研究は、現在まで実施されてこなかったと言っても過言ではない。メキシコ中央高原におけるピラミッド型建造物の巨大化は、政治・経済発展に支えられた大量の労働力と建築材の獲得が要因となり、達成可能になったとの考えが主流であった。ピラミッド型建造物の巨大化は経済発展に支えられ達成可能であったとの従来の考えから離れ、ピラミッドは社会の安寧を象徴するという当時の世界観を重視することから出発する。アドベ(日干しレンガ)の耐久性を求めた技術開発や、これを基に構成された内部構造の設計改良という試行錯誤の結果であるとの仮説を立て研究を実施する。それは、古代人にとって、安全上の問題点からではなく、イデオロギーの観点から考察する必要があると考えるからである。メキシコ中央高原の各遺跡に存在するモニュメント建造物は、天上界・地上界・地下界を繋ぐ「聖なる山」のレプリカとして機能しており、この崩落は社会秩序の崩壊に至ると考えられていた。さらに、モニュメント建造物は特定の周期ごとに古い時代の建造物を覆い(建造物の死)、新たに増築された(建造物の再生)。日干しレンガの品質改良と建造物内部構造の試行錯誤の変遷を理解することで、先行研究では提示されなかったデータと解釈を提供する。現在まで、トラランカレカ遺跡でピラミッド建造に利用されたアドベ(日干しレンガ)と顔料そして土壁の成分分析を行ってきた。サンプルは、当遺跡最大規模のセロ・グランデ・ピラミッド、ピラミッドC、そしてピラミッドCから見て南に位置する複数の基壇部から、発掘調査によって採集したものである。
海産ラン藻Trichodesmiumの人工培養株による好気的窒素固定系の解析

好気的窒素固定能を持つ海産性浮遊ラン藻Trichodesmiumの窒素固定系の耐酸素性発現の機構を明らかにする目的で主として1.本種の窒素固定活性の制御機構、2.高い耐酸素性発現を可能にする機構として(1)光合成酸素発生系(光化学系II)を持たない窒素固定を行う特殊な細胞(ヘテロシスト)の分化、または窒素固定系の細胞内局在性の可能性(2)耐酸素性を持たない種の窒素固定酵素と異なる可能性、さらに3.本種の窒素固定活性は光依存性で窒素固定は明条件で光合成と同時に進行するが窒素固定系活性制御に及ぼす光の役割を中心に検討を行った。結果及び今後の研究展開は以下の通りである。1.本種の窒素固定活性は外から与えた窒素化合物により阻害されること、阻害は酵素の生合成・転写後修飾の2段階で調節されていること、2.(1)免疫電顕法により光化学系IIを持たない特殊な細胞は分化せずほとんどすべての細胞に窒素固定酵素が存在することを示した。窒素固定系の細胞内局在性については少なくとも光合成の場であるチラコイドの存在する部位以外に存在することを示唆する結果を得ている。(2)窒素固定酵素構造遺伝子(nifH)の塩基配列解析から少なくとも鉄蛋白は耐酸素生を持たない種の酵素と高い相同性を持つことが明らかになったが蛋白の一次構造の小さな異なりが酵素の高次構造にどのような違いを生じさせるかは今後検討を要する課題である。また鉄モリブデン蛋白の一次構造も構造遺伝子(nifD,K)の塩基配列からの解析が現在進行中である。3.光は光合成を通じて窒素固定に必要なATP・還元力を供給するだけでなく窒素固定酵素の活性維持に必要で、暗所では窒素固定酵素はすみやかに不活性型になり再活性化に光が必要であること、活性化過程には光が必要であること、活性化と活性維持に代謝回転の早い窒素固定酵素以外の蛋白が関与している可能性を見いだし、この活性維持機構が本種の耐酸素性をもたらす要因の一つであろうと考えている。今後活性化過程に関与していると考えられる蛋白の同定、窒素固定酵素の翻訳・転写レベルの制御に対する光の影響についても検討を行いたい。窒素固定活性制抑について,DNAレベル,蛋白合成レベル,蛋白レベルについて解析をこころみた。(1)DNAレベル:ラン藻には窒系固定酵素をコ-ドする遺伝子nif H,D,KのDNA上における配列が,非窒素固定条件ではExcisionによってはなれており,窒素固定条件におかれるとExcisionが切り出されnif H,DKがクラスタ-を形成することで発現が可能になる種が報告されている。本ラン藻の窒素固定酵素を発現している細胞及び発現していない細胞からDNAを単離し、本研究補助金で購入したDNA解析システムを用いてnif・H,D,K遺伝子部分の制限酵素地図を作成した結果,nif H,D,Kは遺伝子が発現している条件でも発限していない条件でもクラスタ-を形成してDNA上に存在することが明かになり、Excisionの存在と切り出しによる発現制御はないことが示された。(2)蛋白合成レベル:本ラン藻は無窒素培地で生育させると窒素固定酸素が合成されるが,尿素を窒素源として生育させた細胞では窒素固定酵素は全く合成されなかった。従って窒素固定活性制

抑には蛋白合成(翻訳又は転写段階)段階が関与していることが考えられた。(3)蛋白レベル:本ラン藻をNO_3^-又は低濃度のNH_3^+を窒素源として生育させると,窒素固定酵素は合成されるが酵素活性は見られなかった。この活性を持たない窒素固定酵素はその鉄蛋白(dinitrogenaseーreductase)のサブユニットのSDSーPAGE上のみかけの分子量が酵素活性を持つ蛋白より約5KDa大きかった。又この分子量の大きな蛋白は,細胞を暗処理したり,窒素源を与えたり,高濃度の酸素にさらすことにより酵素活性を失活させることでも出現し,不活性型蛋白ではないかと考えられた。この結果は,本ラン藻の窒素固定活性制御にバクテリアの酵素で報告されているような酵素蛋白の転写後修飾が関与している可能性を示している。1.窒素固定活性制御に対する光の役割を明らかにする目的で明暗サイクル下での培養系を確立し生細胞における窒素固定活性と窒素固定酵素の細胞内存在量、存在状態の解析を行い(1)窒素固定活性は明期でのみ発現すること(2)活性制御は主として窒素固定酵素の鉄たん白の転写後修飾を通じて起こること(3)光は光合成による窒素固定系へのエネルギ-・還元力供給だけでなく窒素固定酵素自体の活性化にも関与していることを示した。2.平成2年度にPCR法を用いて得た窒素固定酵素の鉄たん白をコ-ドしているnifーH遺伝子領域に含まれる395塩基の塩基配列決定を行った。配列はカリブ海域で得られた2種のTrichodesmiumのうちT.erythraeumに非常に近かった。3.平成2年度に作成したジェノミックDNAライブラリ-を用い窒素固定酵素の鉄・モリブデンたん白の大サブユニットをコ-ドしているnifーD遺伝子のクロ-ン化を試みた。1.Trichodesmiumの窒素固定活性は光依存性である。平成3年度に引き続きTrichodesmiumの窒素固定活性制御に対する光の役割を明かにする目的で明暗サイクル下条件に適応した培養系を用い解析を行った結果(1)暗期から明期への移行後の窒素固定発現は主として窒素固定酵素鉄たん白の活性化による(2)この活性化過程はたん白合成の翻訳レベル・転写レベルをそれぞれ阻害するたん白合成阻害剤で完全に阻害された。(3)明期中期窒素固定活性が最大値に達した時点で短い暗期(30-60分)を与えられた細胞は窒素固定能(明条件で測定した活性)を完全に消失し活性回復には30-60分以上の光照射を必要とした。(4)この回復過程を転写レベルのたん白合成阻害剤は完全に阻害したが翻訳レベルのたん白合成阻害剤は阻害しないことが明かになった。以上の結果から本種の窒素固定活性維持に代謝回転の早い暗所で不活性化あるいは破壊される未知のたん白が関与している可能性があること、光は窒素固定反応に直接ATPと還元力を供給するだけでなく未知のたん白の合成あるいは活性化を通じて窒素固定活性維持に必要であるらしことが示唆された。これらの結果から光照射下のTrichodesmium細胞中では光合成により発生する分子状酸素により不活性化あるいは破壊された窒素固定酵素を補うかたちで光による(おそらく未知のたん白を介した)酵素の活性化が常に起こっており、この過程が本種の明条件下で高い窒素固定活性を維持することを可能にしている少なくとも一つの要因であろうという作業仮説を提唱した。
受動化の普遍性と多様性に関する実証的研究

本研究(今年度実施分)では、英語における受動文の意味的条件となる概念の明確化、および、日本語の「テアル」の構文において「受動化」という性質がどのように導入されたか、という点を検討した。前者に関しては、これまでの研究から「影響性(Affectedness)」と「主語の特徴づけ」という概念を取り上げて検討した。まず、これらの概念が「状態/非状態」、stage/individualという概念、また、意味役割とどのような関係にあるかを調べた。一般に「主語の特徴づけ」という性質を持つ状態動詞の受動文は、受動化で移動する要素がその動詞の項でなくてもよいが、影響性に従う受動文のタイプにも、小節をとる知覚動詞の受動化の例など、その動詞の項でないものがあることが分かった。これらの意味概念を明確にするには、その概念が統語的にどの項との意味合成から得られるかということを明示することが有益であると思われる。この点をTenny(1987,1982)の「限定性(delimitedness)」stage/individualという概念を取り上げて検討した。また、これらの意味的条件の適用範囲を調べるために、統語的、意味的性質による受動文タイプの細分化を行なった。後者に関しては、受動化の性質を持つ補助動詞「テアル」をserial verb constructionとして分析し、本動詞「アル」の等位構造から補助動詞の「テアル」が生まれたという分析を動的文法理論の枠組みで検討した。この分析は、補助動詞「テモラウ」などにも一般に拡張して適用することが出来ると考えられ、今後この可能性も検討する必要がある。