hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エンドファイト型コレトトリカム属菌の栄養条件依存的な植物成長促進機構の解明

野外で生育する植物は無数の微生物群と相互作用していることが明らかになりつつあるものの、植物が微生物群と共生している意義に関しては殆ど明らかではない。研究者は、野外の貧栄養土壌で生育するアブラナ科植物であるシロイヌナズナから単離されたColletotrichum tofieldiae(Ct)が、アブラナ科植物の根に感染し、リン欠乏等の栄養枯渇時において植物生長を促す共生菌であることを発見した。Ctの菌糸が植物の第2の根として働き、リン酸を宿主に輸送することで植物生長が促されることが明らかになった。植物は、Ctに対する防御関連応答をリン欠乏時には低下させ共生関係を強化することが明らかになった。植物は、野外で無数の微生物と相互作用しているが、その相互作用に何らかの生態生理学的な意義があるかについては殆ど明らかではない。研究者は、自然環境で生育するシロイヌナズナから分離された糸状菌Colletotrichum tofieldiae(以下Ct)が、シロイヌナズナの根から植物に病徴を引き起こすこと無く感染する内生糸状菌であることを明らかにした。Ctは、リン欠乏条件において植物生長を促すことを発見した。放射性同位体33Pを用いて菌糸からのリン酸輸送をモニターしたところ、Ctは、リン欠乏条件において宿主植物へとリン酸を輸送することが判明した。一方で、リンが豊富に存在する条件では、リン酸を輸送しなかった。以上の結果から、Ctによるリン酸輸送及び植物生長促進は、リン酸濃度依存的であることが判明した。Ctが感染した根におけるトランスクリプトームをRNAseqで調査したところ、特定のリン酸トランスポーターの誘導がCt感染時に誘導されることが判明した。さらには、シロイヌナズナのリン枯渇条件における適応反応を司る転写因子PHR1とPHL1がCtによる植物生長促進効果に必要であることが判明した。最後に、Ctと植物との共生的相互作用に、植物のトリプトファン由来の二次代謝産物が必要であり、二次代謝物が欠損するとCtが病原菌化することが判明した。課題であったCtによるリン酸輸送を33Pを用いた実験により証明できた。また、Ctによる植物生長促進効果に必要な植物因子をシロイヌナズナを用いた変異体解析より同定した。次年度も通じて、これらの成果を得る計画だったため、初年度のうちに達成したことは当初の計画以上に進展していると言ってよい。植物は、自然界において多種多様な微生物と相互作用している。その中には、植物生長を促すものや病害虫等から植物を守る役割を担う共棲微生物も存在している。一方で、貧栄養などのストレス条件下でこれら共棲微生物の感染を制御しその共生効果を最適化する植物の分子機構は明らかではない。研究者は、野外の生育するシロイヌナズナから分離された糸状菌Colletotrichum tofieldiae (以下Ct)がシロイヌナズナなどのアブラナ科植物の根に病気を引き起こすことなく感染することを明らかにした。リン欠乏条件下においては宿主植物の生長を促すことを発見した。放射性同位体を用いた実験により、Ctがリン欠乏時にリン酸を宿主に輸送し供給することを発見した。以上の成果は原著論文にて報告済みである(Hiruma et al., Cell 2016)。さらに、Ct感染時の様々な変異体下でのトランスクリプトーム解析や表現型解析から、リン欠乏条件でリン酸応答を制御する転写因子PHR1(と一部そのパラログPHL1)が共生関係樹立時(感染後期)において、Ct感染により有意に変動する遺伝子群の8割以上をも制御すること、及び、Ctによる生長促進効果に必要であることを発見している。特に、PHR1とPHL1は防御関連応答に関与する遺伝子群も制御しており、Ctの根における感染を制御していることが伺えた。Ctが根に感染中のリン酸トランスポーター等の共生マーカーの挙動の細胞生物学的解析を行う。今回共通性が認められた菌根共生との仕組みとの共通性・相違性を明らかにするため、ストリゴラクトン等の菌根共生に必要な因子がCtのシロイヌナズナへの感染及び植物生長促進に必要であるかを調査する。さらには、Ctによる植物生長促進に必要な植物因子のさらなる同定を進める。植物微生物相互作用一部のRNAシークエンス解析の実験を次年度に持ち越したため。RNAシークエンス解析の実験に用いる予定である。
皮弁移植におけるスルファチドの効果と作用機序に関する実験的研究

L-,P-セレクチンの強い阻害剤であるスルファチドは炎症や損傷組織における、初期の白血球と血管内皮細胞間の接着に重要な役割を果たしている。我々はスルファチドが、ラット腹部皮弁の虚血再潅流障害を抑制する事を明らかにした。又、ラットの15x60mmの背部皮弁の生着長が、実験群とコントロール群で、それぞれ49.5±1.7mm、41.5±2.1mmと有意に(p<0.01 : unpaired t test)延長し、さらに実験群において、生着長とフルオレッセン蛍光法による予想皮弁生着長の間に、49.1±2.0mm、39.7±1.1mmと有意差(p<0.01 : unpaired t test)が存在する事を発見した。経時的な予想皮弁生着長は、皮弁挙上1,24,48,72,96時間後に、それぞれ38.5±1.5mm,45.0±3.6mm,47.5±3.3mm,49.0±2.8mm,49.5±2.9mmと経時的増加し、特に1時間後と24,48,72,96時間後および24時間後と48時間後の値に有意差(p<0.05 : unpaired t test)を認めた。組織学的検討においても、48時間後以降に、皮弁抹消でコントロール群に見られる、真皮層における強い帯状の白血球浸潤は、実験群では欠如していた。セレクチンの阻害剤であるスルファチドは、皮弁内の間質中への小円形細胞の浸潤を抑制する事により皮弁生着長の延長効果を示した可能性が強く示唆された。また、皮弁抹消の壊死には白血球が深く関わっており、フルオレッセン蛍光法による予想皮弁生着長の経時的延長傾向より推定すると、皮弁先端部の生着に血管内での再灌流による障害も関与し、皮弁生着長の延長効果をもたらした可能性も示唆された。詳細な作用機序の確定や、delay現象との関係は今後の課題であると考える。われわれはP-およびL-セレクチンに強く結合するスルファチドが、ラット腹部皮弁の虚血再灌流障害に対して抑制効果があることを明らかにした。今回、皮弁移植時にスルファチドを投与し、皮弁遠位部の微小循環において白血球と血管内皮細胞の接着を抑制することにより、皮弁生着域の拡大が得られるか検討した。実験方法1.スルファチド投与時における皮弁の組織学的検討(1)実験モデル雄性300gのLewis ratの背部正中に1.0×4.0cmのsingle pedicleの皮弁を挙上する。挙上1時間後、12時間後、24時間後、48時間後、72時間後にそれぞれ組織を採取する。スルファチドは皮弁挙上時に1mg/匹を静脈内投与する。(2)組織学的検討スルファチド投与群と薬剤非投与群の組織をH.E.染色し、比較検討する。2.皮弁の生着域の検討(1)実験モデルLewis ratの背部正中に1.5×6.0cmのsingle pedicleの皮弁を挙上する。

スルファチドは皮弁挙上時に1mg/匹を静脈内投与する。(2)皮弁挙上5日後に皮弁の生着領域をトレースし、皮弁の生着長を計測した。実験結果1.組織学的検討スルファチド投与群および非投与群ともに皮弁挙上1時間後、12時間後、24時間後では、著明な白血球の浸潤を認めなかった。非投与群では、48時間後に真皮の表層に帯状に白血球の浸潤を認め、72時間後には表皮直下にその帯が移動した。それに対してスルファチド投与群では白血球の浸潤は極軽度であった。2.皮弁生着長の計測L-,P-セレクチンの強い阻害剤であるスルファチドは炎症や損傷組織における、初期の白血球と血管内皮細胞間の接着に重要な役割を果たしている。我々はスルファチドが、ラット腹部皮弁の虚血再潅流障害を抑制する事を明らかにした。又、ラットの15×60mmの背部皮弁の生着長が、実験群とコントロール群で、それぞれ49.5±1.7mm、41.5±2.1mmと有意に(p<0.01:unpaired t test)延長し、さらに実験群において、生着長とフルオレッセン蛍光法による予想皮弁生着長の間に、49.1±2.0mm、39.7±1.1mmと有意差(p<0.01:unpaired t test)が存在する事を発見した。経時的な予想皮弁生着長は、皮弁挙上1,24,48,72.96時間後に、それぞれ38.5±1.5mm,45.0±3.6mm,47.5±3.3mm,49.0±2.8.mm,49.5±2.9mmと経時的に増加し、特に1時間後と24,48,72,96時間後および24時間後と48時間後の値に有意差(p<0.05:paired t test)を認めた。組織学的検討においても、48時間後以降に、皮弁末梢でコントロール群に見られる、真皮層における強い帯状の白血球浸潤は、実験群では欠如していた。セレクチンの阻害剤であるスルファチドは、皮弁内の間質中への小円形細胞の浸潤を抑制する事により皮弁生着長の延長効果を示した可能性が強く示唆された。また、皮弁末梢の壊死には白血球が深く関わっており、フルオレッセン蛍光法による予想皮弁生着長の経時的延長傾向より推定すると、皮弁先端部の生着に血管内での再灌流による障害も関与し、皮弁生着長の延長効果をもたらした可能性も示唆された。詳細な作用機序の確定や、delay現象との関係は今後の課題であると考える。
レチノイドX受容体活性化によるCYP11B2抑制を標的にした新規降圧療法の開発

PA024はAII誘導性CYP11B2 mRNA発現・転写活性、ならびにアルドステロン分泌を抑制した。またPA024投与により、NGFIB・Nurr1のmRNA発現低下も認められた。Deletion mutantsを用いた解析では、-1521から-106の領域にかけてPA024による転写抑制が認められた。Nurr1過剰発現によりCYP11B2転写抑制はレスキューされた。内因性RXRαのノックダウンはPA024によるCYP11B2、Nurr1 mRNA発現抑制を回復し、RXRα過剰発現はPA024によるCYP11B2転写抑制を増強した。さらPA024はTHMの収縮期・拡張期血圧を有意に抑制した。我々はこれまで、レチノイドの抗動脈硬化作用、血管内皮保護作用や血管新生促進作用を明らかにしてきた。しかしながら、レチノイドが副腎アルドステロン合成酵素(CYP11B2)発現・アルドステロン分泌に及ぼす影響は未だ不明である。今回我々は、レチノイドX受容体(RXR)アゴニストであるPA024を用いて、以下の検討を行った。種々の濃度のPA024をヒト副腎皮質癌由来H295R細胞に添加した後に、CYP11B2 mRNA発現は定量PCRにて、CYP11B2プロモーター活性はルシフェラーゼアッセイにて、アルドステロン分泌はEIAにて、細胞内Ca2+濃度はCalcium Kit-Fluo 4にて、それぞれ解析した。興味深いことに、PA024はアンジオテンシンII誘導性のCYP11B2 mRNA発現、CYP11B2プロモーター活性、ならびにアルドステロン分泌を抑制した。Deletion mutantsを用いた解析では、-1521(全長)から-135の領域にかけてPA024による転写抑制が認められた。また、PA024投与により、転写因子NGFIBおよびNurr1のmRNA発現低下も認められた。一方で、PA024は細胞内Ca2+濃度や細胞増殖能には影響を及ぼさなかった。本研究から、RXRアゴニストPA024が、アルドステロン合成・分泌抑制をターゲットとした新規降圧・抗動脈硬化薬たり得る可能性が示唆された。当初の予定より進捗しており、本プロジェクトは順調に進捗している。PA024はAII誘導性のCYP11B2 mRNA発現、プロモーター活性およびアルドステロン分泌を有意に抑制した。CYP11B2プロモーターにおけるAII誘導性遺伝子発現にはNBRE-1、Ad5、Ad1/CREの3つの重要なcis-elementsが存在し各々の転写調節因子が結合する。CYP11B2 5'-flanking region deletion mutantsを用いた解析ではNBRE-1、Ad5配列を含むー1521(全長)からー106の領域にかけてPA024による転写抑制が認められ、point mutantsを用いた解析ではAd5配列の変異によりPA024によるCYP11B2プロモーター活性抑制効果が消失した。またPA024投与によりAd5配列結合転写因子であるNGFIBおよびNURR1のmRNA発現低下も認められ、NURR1過剰発現によりPA024によるCYP11B2プロモーター活性抑制効果が解除されたことから、Ad5配列に結合するNURR1の減少がCYP11B2転写活性の抑制に関与している可能性が考えられた。一方でPA024は細胞増殖能、アポトーシスおよび細胞内Ca2+濃度には影響を及ぼさなかった。PA024はAIIの作用を介して、アルドステロン合成経路に関わるStAR、HSD3β2、CYP21A2のmRNA発現も抑制した。siRNAによる内因性RXRαのノックダウンはPA024によるCYP11B2、NURR1 mRNA発現抑制効果を回復し、RXRα過剰発現はPA024によるCYP11B2 mRNA発現およびプロモーター活性抑制効果を増強したことからPA024によるCYP11B2転写への負の調節がRXRαを介在して行われていることが示唆された。さらに、pioglitazoneとPA024の組み合わせによりCYP11B2 mRNA発現に対する相乗的な抑制効果を認めた。In vivoにおいてPA024はつくば高血圧マウスの収縮期および拡張期血圧を有意に抑制した。現時点で、つくば高血圧マウスの実験を開始していることから、当初の予定より進展しており、順調に推移している。RXRアゴニストであるPA024は、アンジオテンシン(A)II誘導性のアルドステロン合成酵素(CYP11B2)mRNA発現、プロモーター活性、ならびにアルドステロン分泌を有意に抑制した。CYP11B2プロモーターにおけるAII誘導性遺伝子発現にはNBRE-1、Ad5、Ad1/CREの3つのcis-elementsが存在することが知られているが、CYP11B2プロモーターのdeletion mutantsを用いた解析では、NBRE-1、Ad5配列を含むー1521からー106の領域にかけてPA024による転写抑制が認められ、point mutantsを用いた解析ではAd5配列の変異によりPA024によるCYP11B2プロモーター転写抑制効果が消失した。また、PA024投与によりAd5配列結合転写因子であるNGFIBおよびNURR1のmRNA発現低下が認められた一方で、NURR1過剰発現によりPA024によるCYP11B2プロモーター転写抑制効果が解除されたことから、Ad5配列に結合するNURR1の減少がCYP11B2転写活性の抑制に関与している可能性が考えられた。

一方、PA024は細胞増殖能、アポトーシスおよび細胞内Ca2+濃度には影響を及ぼさなかった。PA024はアルドステロン合成経路に関わるStAR、HSD3β2、CYP21A2のmRNA発現も抑制した。siRNAによる内因性RXRαのノックダウンはPA024によるCYP11B2、NURR1 mRNA発現抑制効果を回復し、RXRα過剰発現はPA024によるCYP11B2 mRNA発現およびプロモーター転写抑制効果を増強したことから、PA024によるCYP11B2転写への負の調節がRXRαを介在して行われていることが示唆された。さらに、in vivoにおいてPA024はつくば高血圧マウスの収縮期および拡張期血圧を有意に抑制した。PA024はAII誘導性CYP11B2 mRNA発現・転写活性、ならびにアルドステロン分泌を抑制した。またPA024投与により、NGFIB・Nurr1のmRNA発現低下も認められた。Deletion mutantsを用いた解析では、-1521から-106の領域にかけてPA024による転写抑制が認められた。Nurr1過剰発現によりCYP11B2転写抑制はレスキューされた。内因性RXRαのノックダウンはPA024によるCYP11B2、Nurr1 mRNA発現抑制を回復し、RXRα過剰発現はPA024によるCYP11B2転写抑制を増強した。さらPA024はTHMの収縮期・拡張期血圧を有意に抑制した。今後は以下の実験を予定している。1)RXRのsiRNAを投与することにより、PA024のアンジオテンシンII誘導性のCYP11B2発現抑制作用が減弱するか否かを検討する。2)転写因子NGFIBおよびNurr1を過剰発現させることにより、、PA024のアンジオテンシンII誘導性のCYP11B2発現抑制作用がレスキューされるか否かを検討する。3)つくば高血圧マウスにPA024を投与することにより、高血圧が改善されるか否かを検討する。・つくば高血圧マウスにおけるPA024の血圧降下作用メカニズムの解明。・PA024の転写因子-DNA相互作用に及ぼす影響の検討。内分泌代謝学
ディジタルコンテンツの知的財産権保護を可能にするセキュアファイルシステムの構築

インターネットの隆盛によりディジタルコンテンツの流通が非常に活発になった。ディジタル情報はコピーが容易で劣化しないという特徴を持ち、得られた情報を様々に活用することが可能であるという長所と不正コピーが容易に作成可能であるという短所の両者を合わせ持つ。本研究は、ディジタルコンテンツの知的財産権を保護するための新しいディジタルコンテンツ流通システムを構築することを目的とし、研究を行なった。結局、コンテンツの流通が「オリジナルデータ」の配信をベースに考えられている限り、安全なコンテンツ流通システムとはならない。本研究では、コンテンツ(の一部)を意図的に破壊した「汚染コンテンツ」を基盤とするコンテンツのセキュア流通システムを提案した。汚染コンテンツは不完全なデータであるので、クラッカーもしくは悪意のある購入者にコピーを取られたとしても全く支障がない。ここでは、実行形式プログラムと画像型コンテンツに対してのデータの汚染方式および汚染の除去方式の提案を行なった。実行形式プログラムに対しては、プログラムの数命令を破壊するという方法により汚染を施す。汚染を除去するための情報は、ユーザには隠蔽されるセキュアレジスタを新たにCPU内に設け、格納する。汚染プログラムは実行中にCPU内で動的に汚染が除去され正しく実行される。オリジナルプログラムはいかなる記憶装置上にも残らない。画像型コンテンツに対しては、静止画を動画化するという方法を採る。動画の各コマに適度にぼかしなどを加えて汚染を施しても、人間の視覚特性により人間の目にはオリジナル画像として認識される。
毛様体筋における眼内圧由来メカノストレスと細胞内カルシウム動態との相互作用の解析

眼圧というメカニカルストレスは毛様体筋の収縮・弛緩において重要な役割を果たすカルシウムハンドリングを修飾している。しかし、眼圧由来のメカニカルストレスが毛様体筋のカルシムハンドリングを変化させるメカニズムは、これまで全く研究がなされておらず未解明である。本研究では、申請者が毛様体筋で新たに見出した圧誘発性カルシウムオシレーションに機械刺激に対するセンサータンパク質であるTRPC3とTRPC6が関わっているかどうかを細胞から組織、個体レベルに至る多階層的な研究手法を用いて詳細に調べる。よって、眼圧という圧力刺激による眼内平滑筋のカルシウムハンドリングの修飾メカニズムを解き明かすことを目指す。
超音波とマイクロバブル併用による膀胱腫瘍再発防止

膀胱癌は発見当初は多くの症例が表在性腫瘍であり、初期治療として経尿道的膀胱腫瘍切除術(TUR-Bt)が施行される。しかし高い再発率(50-60%)と10%前後に生じる浸潤癌への進展が臨床上の問題である。再発機序として、切除中膀胱内に浮遊した大量のがん細胞が膀胱内に播種する、あるいは内視鏡下で確認不可能な微小がん病変が増殖するという仮説が挙げられており、新しい再発予防法の開発が期待されている。超音波の生体に及ぼす作用としてキャビテーション現象があり、キャビテーション気泡圧壊時のエネルギーが細胞膜損傷を介して直接の細胞致死効果をもたらすことや、細胞膜の微小孔を介して薬物・遺伝子が導入されるsonoporation現象を生じることが知られるようになってきた。本研究では、近年超音波造影剤としてすでに臨床応用されているマイクロバブルを併用し、TUR-Bt後の膀胱腫瘍再発予防への効果を期待して基礎的研究を行った。In vitroにおいて、超音波によるマイクロバブル(超音波造影剤;Levovist)圧壊時のエネルギーは、ヒト膀胱癌細胞株;T24細胞が浮遊状態ではマイクロバブル濃度依存的な細胞直接死を生ずることを確認した。またその効果は温熱により増強されることを確認した。In vivoでは実際にマウス膀胱内においてもマイクロバブル濃度依存的な細胞直接死を生ずることを確認した。同様に、細胞が接着状態ではマイクロバブル濃度依存的なSonoporation現象の増強を認め、温熱によりさらに効率が増強することが確認された。今後は治療用遺伝子を用いた超音波遺伝子治療の効果について検討する予定である。抗癌剤(エピルビシン)存在下で超音波照射を行い、sonoporation現象による細胞増殖能の抑制効果をWST-1法で確認した。【背景・目的】超音波による遺伝子導入は簡便で安全性が高いが、効率の低さが問題である。超音波造影剤による遺伝子導入効率の向上が示されているが、各造影剤の遺伝子導入効率における効果は明確ではない。脂質を主成分とする超音波造影剤YM454とガラクトースを主成分とするLevovistを用い前立腺癌細胞株PC3の超音波遺伝子導入効率の向上を比較検討した。【対象・方法】1.超音波による遺伝子導入ルシフェラーゼ遺伝子とLevovist(1.010.0mg/ml)あるいはYM454(1.030.0μl/ml)を含む1.5mlの培地中のPC3細胞(1.5×10^6個)を1.0W/cm^2(10% duty cycle)の超音波で1分間照射し、37°Cで24時間培養後ルシフェラーゼ活性測定に供した。細胞溶解液のタンパク質1mgあたりのルシフェラーゼ発光を遺伝子導入効率の指標とした。2.生存細胞の測定一定時間当たりにフローサイトメーターを流れる超音波照射サンプル中の細胞の数を非溶解細胞数の指標とし、この中でヨウ化プロピジウムを取り込まないものを生存細胞とした。【結果】超音波遺伝子導入の効率は、いずれの超音波造影剤においても濃度依存性に向上した。超音波照射後の生存細胞数は、いずれの超音波造影剤においても濃度依存性に低下した。Levovist濃度1.0mg/mlとYM454濃度30.0μl/mlにおける細胞生存率はほぼ等しいと考えられたが、その場合の遺伝子導入効率は、YM454の方が約50倍高いことが示された。【考察】同じ細胞生存率での遺伝子導入効率はYM454がLevovistに比べ顕著に高いことが認められた。各造影剤の成分の違いによるものと考えているが、その作用機序については現在検討中である。
日米の大学における事故・インシデント事例の比較検討

本研究は日本と米国における大学の教育・研究に関わる事故・インシデント事例の発生状況とその背景要因の相違点と共通点を比較することを目的とした。そこで、2008年から2010年の3年間の学生(大学院生も含む)、教職員・研究員および設備関連の事故・インシデント事例について東京大学とイェール大学およびアイオア州立大学を対象に事故・インシデントの内訳と、その発生に関与する寄与要因(背景因子)について検討を行い、日米間での相違の特徴を示した。日本と米国の大学における教育・研究に関わる事故・インシデント事例とその背景要因の相違の有無を比較検討するために、米国のYale大学の環境安全衛生室のPeter Reinhardt氏およびIowa州立大学の環境安全衛生室のWilliam Diesslin氏と各大学における事故・インシデント事例のデータベースの作成について協議しコンセンサスの形成を図った。データベースは、学生の事故・インシデントと教職員の事故・インシデントを分け、事故・インシデントの発生に至った背景要因が判る形式で事例を記載することとした。さらに、この協議に基づき、東京大学の2004年以降の教育・研究に関わる事故・インシデント事例について、整理をし、データベースを作成した。また、研究協力者である大阪大学の安全衛生管理部の山本仁教授とも協議し、大阪大学の教育・研究に関わる事故・インシデント事例のデータベース作成について協力をいただくこととなった。以上により、今後の本研究課題である日本と米国の大学における教育・研究に関わる事故・インシデント事例を比較検討していくためのデータ収集の基礎を固める方向へ作業を進めた。さらに、事故・インシデントの発生に寄与した背景要因の分析のために、M-SHELL分析の考えに基づきManagement(大学・部局等の問題)、Software(規則、研究マニュアル、教育・トレーニングにおける問題等)、Hardware(設備、機器の問題等)、Environment(作業場所の環境上の問題等)、Live Ware(上司の監督・指導、同僚のサポートの問題等)および事故・インシデント当事者のHuman Factor(不注意・技量経験不足等)の観点から、Rasmmusenの人間行動分類とReasonのHuman Error分類を参考とし、事故発生寄与要因のカテゴリーを作成した。日本と米国の大学における教育・研究に関わる事故・インシデント事例とその背景要因の相違の有無を比較検討するために、研究協力者である大阪大学の安全衛生管理部の山本仁教授および米国のYale大学の環境安全衛生室のPeter Reinhardt氏およびIowa州立大学の環境安全衛生室のWilliam Diesslin氏と協働し、平成21年度の協議を経て共通のコンセンサスのもとで各大学における事故・インシデント事例のデータベースを作成した。このデータベースは、学生の事故・インシデントと教職員の事故・インシデントを分け、事故・インシデントの発生に寄与した背景要因の分析のためにM-SHELL分析の考えに基づき、Management(大学・部局等の問題)、Software(規則、研究マニュアル、教育・トレーニングにおける問題等)、Hardware(設備、機器の問題等)、Environment(作業場所の環境上の問題等)、Live Ware(上司の監督・指導、同僚のサポートの問題等)および事故・インシデント当事者のHuman Factor(不注意・技量経験不足等)の観点からRasmmusenの人間行動分類とReasonのHuman Error分類を参考に作成した事故発生寄与要因((1)教育・知識不足、(2)コミュニケーション上の問題、(3)不注意・軽率、(4)記憶違い、(5)誤認・錯誤、(6)過信、(7)怠慢・手抜き、(9)経験・技量不足、(10)危険認知不足、(11)体調不良・疲労、(12)焦り、(13)無謀行為・違反、(14)製品安全上の問題、(15)作業環境上の問題、(16)規則・手順(マニュアル・プロトコール)の問題、(17)研究室・教室・部署の管理上の問題、(18)部局(学部・研究所等のレベルでの管理上の問題、(19)大学の管理上の問題、(20)偶発的事象)の20種類のカテゴリーがいかに各事故・インシデント事例に関与しているかが判る形式に記載内容をまとめた。平成23年度はこのデータベースに基づき、日本と米国の大学における教育・研究に関わる事故・インシデント事例とその背景要因の相違の有無を統計的に検証する予定である。米国のYale大学とIowa州立大学の環境安全衛生管理室と日本の東京大学の環境安全本部に報告された教育・研究に関連する事故・インシデントについて、その事故・インシデントを種類別に分けたうえで、米国・日本のそれぞれで5名のスタッフが「注意不足」・「知識不足」・「危険認知不足」・「焦り」・「違反行為」・「管理・監督上の問題」・「作業環境上の問題」・「施設整備上の問題」等の22の発生寄与要因の寄与度を「決定的に関与」4点、「強く関与」3点、「ある程度関与」2点、「わずかに関与」

1点、「関与せず」0点の5段階で得点配分し、5名が配分した得点の平均値から主成分分析を行い、主成分分析に基づきクラスター分析およびクラスター群の判別分析を行い、日米の大学における教育・研究に関連する事故・インシデントとその発生寄与要因の共通点と相違点について検討した。なお、当初は学生と教職員に分け検討する予定であったが、米国の2大学での学生の事故・インシデント報告取集数が少なく、今回は教職員(短時間雇用者・有給研究員を含むに絞り比較検討した。結果として教職員の事故・インシデントの種別では「転倒・転落」が日米の3大学で伴に最も多く、発生寄与要因としては「注意不足」・「危険認知不足」・「施設整備上の問題」が強く関係していた。一方、東京大学では「転倒・転落」に次いで「化学物質関連事故・インシデント」が多かったが、Yale大学とIowa州立大学では「針刺し」、「ガラス創傷」の順であり、「化学物質関連事故・インシデント」はYale大学で4番目、Iowa州立大学で6番目であり、日米で対照的であった。「化学物質関連事故・インシデント」の発生寄与要因としては「知識不足」・「危険認知不足」・「作業環境上の問題」が強く関与しており、日米の大学における研究環境の整備や安全教育の充実度の差が結果に影響を与えた可能性が示唆された。
宿主のニコチン代謝能が喫煙者の歯周炎の発症および進行に及ぼす影響の解明

平成13年度ニコチンの代謝産物であるコチニンの唾液中濃度を測定して、喫煙者と非喫煙者における歯周疾患の病態と唾液中潜血反応試験結果の関係を比較検討した。その結果、喫煙群では歯周炎が振興していても唾液潜血反応試験が陰性のものが多く,唾液中のコチニン濃度が高い群で歯周炎が重篤化する傾向が認められた。また、歯周炎が進行した群では唾液潜血反応試験結果と唾液中のコチニン濃度の間に有意な逆相関が認められ,唾液中コチニン濃度の上昇に伴って唾液潜血量が低下していた。平成14年度体液中のコチニンならびにニコチンの定量法として、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いた方法の開発を目指した。カラムならびに移動相を様々に変化させて、いろいろな溶出条件を用いてニコチンとコチニンが同時にかつ高感度に検出できる条件を検索した結果、それぞれを942350ng/mlおよび1223,050ng/mlの範囲で直線的な定量性が得られる方法が開発できた。しかし、唾液成分にはコチニンのピークに重なる物質が混在していることから、唾液を検体とする方法では、本検査が良好でなかった。そこで、検体を血清としたところ、コチニンおよびニコチンの定量を妨害するピークが認められず、分析が良好に行えることが確認できた。平成15年度某健康管理センターの受信者413名について、歯周病検診の検診結果と質問紙票による喫煙量の調査結果ならびにHPLCによる血液中コチニン量の定量結果のそれぞれの関係について調べた。その結果、質問紙票による喫煙量ならびにHPLCで定量したコチニン量と歯周病の進行度に有意な相関を認めた。一方、質問紙票による調査では喫煙量が多量であるにも拘わらず、血液中コチニン量が高値とならない者で、歯周病の進行が進んでいる傾向にあった。すなわち、ニコチンの代謝能が低下している者では、その毒性が持続的に作用することで、歯周病の進行が進んでいる可能性が示唆された。本年は、これまでの研究によって既に確立しているELISAを用いた唾液中コチニンの定量法と同じ原理によって、唾液中のニコチンを定量する方法の確立を目指した。ELISAでニコチンを定量するためには、まず、抗ニコチン抗体が必要となるが、本研究の着手時点では市販の抗コチニン抗体を入手することが不可能であったため、初めにコチニンと反応するモノクローナル抗体の作製を試みた。3'-hydroxymethly-nicotine hemisuccinateをヘモシアニンのアミノ基に共有結合させ、生じたニコチン-ヘモシアニン結合物でBALB/cマウスを免役した。免疫後、マウスの脾臓細胞を調製し、ミエローマ細胞と融合さたハイブリドーマを作製し、このハイブリドーマについてニコチンに対する抗体を産生するクローンをスクリーングした。しかし、現段階でも良好なニコチンに対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは得られておず、万一モノクローナル抗体が得られないことも想定して、他の手段で唾液中のニコチンを定量する方法の確立も平行して行うこととした。ニコチンを定量する他の方法には高速液体クロマトグラフィーを用いる方法がある。C18Sep-Pakカラムを用いてメタノール、アセトニトリル、蒸留水のグラディエントで溶出し、UV260nmで検出することで、50-1000ng/mlの範囲で直線的な定量性が得られた。

ニコチンの検出感度はELISAによるコチニン定量に比較するとかなり劣り、改善の余地は残るが、現段階でも高いレベルの喫煙を調べるには十分な感度と考えられる。次年度は、抗ニコチン抗体の作製状況に応じて、HPLCによるニコチン定量も考慮に入れて、喫煙者の唾液中のニコチンとコチニン量の定量と歯周疾患の有病状況の関係を調べる疫学調査を計画している。本年は、体液中のコチニンならびにニコチンの定量法として高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いた方法の開発を目指した。カラムならびに移動相をさまざまに変化させて、いろいろな溶出条件を用いてニコチンとコチニンが同時にかつ高感度に検出できる条件をさらに検索した。その結果、カラムにInertsil ODS-3Vを用い、移動相として5mM1-オクタンスルホン酸ナトリウムおよび100mMリン酸-カリウムを含む水/アセトニトリル,pH2.5(9/1,vol/vol)混合溶液を用いたイソクラティック溶出(流量:1.0ml/min)によって、コチニンならびにニコチンをそれぞれ4.8minならびに16.5minに溶出することができ、それぞれ505000ng/mlおよび10010,000ngの範囲で直線的な定量性が得られた。さらに、唾液中のニコチンおよびコチニンがこの方法で定量できることを確認するため、唾液に所定の濃度の両成分を混合して、1M過塩素酸水溶液を2分の1量加え混合して、遠心によって除蛋白後、測定を行ったところ、唾液成分にはコチニンのピークに重なる物質が混在していることから、唾液を検体とする方法では、本検査が良好でなかった。そこで、血清に両成分を加え、唾液の場合と同様に除蛋白を行って測定したところ、コチニンおよびニコチンの定量を妨害するピークが認められず、いずれの成分についても分析が良好に行えることが確認できた。そこで、日本赤十字社某健康管理センターにおいて実施を当初計画していた疫学調査では、ニコチンならびにコチニンの測定に用いるサンプルを唾液から血清に変更した。本年度より施行された疫学的研究の倫理指針に合致するように新しい疫学研究の計画を練り直して、本学の倫理委員会に申請を行った。このような理由から本年度は疫学調査には至らなかった。日本赤十字社某健康管理センターの受診者413名について、歯周病検診の検診結果と質問紙票による喫煙量の調査結果ならびにHPLCによる血中のコチニン量を定量した結果のそれぞれの関係について調べた。その結果、質問紙票による喫煙量ならびにHPLCで定量したコチニン量と歯周病の進行度に有意な相関を認め、喫煙が歯周炎の進行に影響を及ぼしていることが明らかとなった。一方、質問紙票による調査では喫煙量が一日に20本以上あるにも拘わらず、血液中のコチニン量が高値とならない者では、歯周病の進行が進んでいる傾向にあった。すなわち、体内に摂取されたニコチンがコチニンへ代謝される効率の低い者では、体内にニコチンが長時間残留することが考えられる。したがって、このようなニコチンの代謝能が低下している者では、一端体内に取り込まれたニコチンが解毒されることなく、その毒性が持続的に作用することで、歯周病の進行が進んでいる可能性が示唆された。しかし、今回の調査群の中では、このような特異な頃向を示す者がわずか3名と極めて少なく、統計学的に有意な関係を示すことはできなかった。今後さらに被験者を増やして調べることで、ニコチンの代謝能の低下が歯周組織に及ぼす影響が統計学にも明らかになることが期待される。
夫婦の育児能力を高める学習プログラムの開発

本研究は、出産後に産科施設で助産師から夫婦に対する育児支援を受けた実態を明らかにし、育児開始時期の夫婦に対する学習プログラムを作成することを目的としている。今年度は、前年度の産科施設入院中に、夫婦で育児を経験した父親の思いに続いて、母親の思いについて検討した。対象は、母児ともに妊娠・出産(経膣分娩)・産褥経過が順調であった退院前日の夫婦10組(初産婦4組、経産婦6組)を対象に、半構成的面接法によりデータを収集した。面接内容は承諾を得て録音し、逐語録を作成し、内容分析を行った。出産後から夫婦一緒に育児を経験した母親の思いとして、1.夫と育児を共有することで、これからの育児に対する自信と育児への不安な気持ちを軽減させていた。2.夫が育児を経験することで、夫が母親の役割や育児の大変さを理解したり共感することで、妻に対する労りや配慮を感じていた。3.夫が子ども抱いたり、あやしたり、話しかけたりするなど父性ある行動に対し、安心し感動や喜びを感じていた。4.より父親が育児参加するために、出産時の休暇のみでなく、産後も勤務時間や休暇の調整といった社会からの支援を希望していた。5.出産後から夫婦でコミュニケーションを図る時間が持て、人間関係をより円滑にしている。以上により、親子関係や夫婦関係にポジティブな影響が示されたことにより、産科施設入院中に母親と同様に父親に対する育児支援の必要性と重要性が示唆された。そこで、今年度は産科施設入院中に母親に付き添い育児を経験した父親に対する支援のあり方を検討する目的で、退院前日の夫婦5組を対象に半構成的面接法面接を実施した。対象は、経膣分娩で出産した経産婦4名、初産婦1名であった。調査期間は、平成19年3月。面接内容はICレコーダーに録音し、その後逐語録にし内容分析を行った。その結果、入院中から夫婦で一緒に育児を経験したことにより、1.父親も子どもと自然に触れ合い、夫婦で協力しながら育児を始めていた。妊娠、出産そして入院中からの子育てと連続して児と関わることで、妊娠中よりも父性意識が高まっていた。2.また、父親が『抱く』、『あやす』、『おむつ交換』などの育児を通して、退院後の児との生活をイメージすることができていた。入院中から育児経験を繰り返すことで、母親と同様に育児に対する自信を持ち、親役割を認識し、また子どもへの責任感を感じながら育児を開始していた。3.父親が子どもと一緒に過ごすことで、子どもへの愛着形成を助長するとともに、子どもの将来や退院後の生活について夫婦でコミュニケーションを図る時間が持て、より夫婦間の人間関係を円滑にしていた。4.助産師、看護師からの直接的な支援に加え、夫婦が必要時に情緒的な支援を受けられた場合、育児に対する安心感を持っていた。5.しかし、もっと父親が育児に参加していくためには、勤務時間や休暇の調整といった社会からの支援も必要だと感じていた。
ポスト・アラブの春時代における中東ムスリムのグローバル移動と社会関係の複合的再編

アラブの春以降、大規模な社会的・政治的変動に直面した中東諸国から大量の人々が域外に流出している。その直接的な影響を受けた欧州においては中東からの移民・難民の受け入れに強い関心の目が向けられ、研究が蓄積されてきている。これに対して、本研究課題は中東、アフリカ、アジアなどの欧州以外の諸地域にも及んでいる中東からの移民や難民が、移動に伴う人間関係の形成や人的交流を通じて、どのように新たな知識や宗教・民族をめぐる理解を形成するのか、そして彼らの移動が中東をはじめとした諸地域に何をもたらしたのかを、モロッコ、エジプト、レバノン、イエメン出身者を対象として解明しようとするものである。
持続的筋活動における神経性調節機能

ヒトが運動を行う場合、そこで利用される筋肉群が運動様式や条件に応じてうまく使い分けされていることを報告してきた。また、筋肉活動を持続したときに、1つの筋肉の中で活動している特定の運動単位だけが疲労しないように、その時活動していない運動単位と互いに活動を交代して運動を遂行していることを示唆する報告もある。しかし、持続的な運動を効率よく遂行するために、協働筋の間で全筋レベルで活動交代する現象を検討した報告は見あたらない。そこで本研究では、足関節角度を20°に保持し続ける等尺性収縮を行ったときの協働筋(下腿三頭筋)の活動交代の有無について全筋レベルで観察するため、各筋肉(外側腓腹筋、内側腓腹筋、ヒラメ筋)の放電活動を記録し、持続的筋活動時の神経性調節の機序に検討を加えようと試みた。その結果、10%MVCの軽い負荷で運動を実施した場合、以下のようなことが解った。1.各筋肉とも時間経過とともに大きな筋放電活動がみられたところと、休止もしくは大きく低下するところが観察され、これが3筋間で相補的に交代する様相を示した。下腿三頭筋における協働筋間の全筋レベルにおいても、活動交代が発現することが見出された。2.運動中に活動参加している筋肉の組み合わせの回数は内側腓腹筋+ヒラメ筋が最も多く、Ta/Ts比(放電活動が観られている期間の総時間(Ta)と休止している期間の総時間(Ts)の比)は内側腓腹筋及びヒラメ筋が外側腓腹筋より有意に(P<0.05)高い値を示した。本実験の運動においては内側腓腹筋とヒラメ筋が主たる働きを担い、外側腓腹筋はそれらの補足的活動を担うものと観察された。3.全運動時間の前半と後半では活動様相が異なった。後半では活動交代の回数は有意に(P<0.05)増大し、腓腹筋ではTa/Ts比は増大し、総活動時間が長くなり、ヒラメ筋ではTa/Ts比が低下し、総活動時間が短くなる傾向が示された。4.1回の筋放電活動中の筋電図積分値は前半から中・後半にかけて有意に(P<0.05)増大したが、中盤から後半にかけては大きな変化はなかった。疲労にともなう筋放電量の増大を示す前に他の筋肉と活動交代するものと考えられた。
木材および竹材加害昆虫の摂食活動の可視化

木材および竹材加害昆虫のチビタケナガシンクイ、ヒラタキクイムシ、アフリカヒラタキクイムシ、ホソナガシンクイ、アメリカカンザイシロアリの5種では、非破壊的に摂食活動をモニタリングし多くの知見を得ることができた。特に、竹材中での産卵ー幼虫ー成虫の各ステージにおけるチビタケナガシンクイの生活史をマイクロフォーカスX線CTおよびアコースティック・エミッション(AE)法によって可視化することができた。木材・竹材中で活動する昆虫の摂食行動を継続的にモニタリングし、可視化する手法の開発を目的とし、木造建築物で対象とするシバンムシ類、キクイムシ類、ナガシンクイムシ類等の被害調査を行い、目視調査によって加害様式の特徴を把握した。特に、人工飼育が可能な状況にあるチビタケナガシンクイについては、マイクロフォーカスX線CTを用いて、継続的に木材・竹材中の昆虫の進行距離と摂食によってできた空隙の体積を測定し、各昆虫の摂食速度と摂食量を定量すると同時に、摂食活動による空洞の3次元的なネットワーク構造をCT画像から得ることによって、摂食行動生態の特徴を抽出した。またアコースティック・エミッション(AE)法と顕微鏡観察を同時に行い、竹材中で摂食活動に伴ってAE発生が発生することを解明した。さらに長期間、リアルタイムにAE計測を行うことによって、チビタケナガシンクイの竹材内部での摂食活動を連続的にモニタリングすることが可能となった。アメリカカンザイシロアリについては、大型X線CT装置を用いて、木材内部の被害による空洞の3次元的なネットワーク構造の解析を行い、木材への侵入時(初期段階)から、コロニーの個体数が増加するとともに、その構造が複雑になっていくことを解明した。ヒラタキクイムシとアフリカヒラタキクイムシについては、人工飼育した供試虫を用いて、チビタケナガシンクイで行った手法で摂食行動の解析を行っている。シバンムシについては、現在のところ人工飼育に成功しておらず、被害調査の際に持ち帰った被害材から成虫の接種を試みている状況である。木材・竹材中で活動する昆虫の摂食行動を継続的にモニタリングし、可視化する手法の開発を目的とし、本年度も木造建築物で対象とするシバンムシ類、キクイムシ類、ナガシンクイムシ類等の被害調査を行い、目視調査によって加害様式の特徴を把握した。人工飼育が可能になったチビタケナガシンクイについては、卵を採集し、孵化直後からマイクロフォーカスX線CTおよびアコースティック・エミッション(AE)法による幼虫の摂食行動の非破壊的なモニタリングが可能となった。また、人工飼育したヒラタキクイムシ、アフリカヒラタキクイムシ、ホソナガシンクイの幼虫の摂食活動もマイクロフォーカスX線CTを用いてモニタリングを試み、摂食行動の観察、摂食量や摂食速度を定量した。アメリカカンザイシロアリについては、大型X線CT装置を用いて、木材中のコロニー形成の3次元ネットワーク構造の解析を継続的に進めている。シバンムシについては、人工飼育が成功しておらず、被害調査で得た被害材から成虫のせっしょを試みている。本研究の対象となる木材および竹材穿孔昆虫のうち、本年度までに、5種については摂食活動のモニタリングに成功し、解析を進めている。ただしシバンムシについては幼虫および成虫の確保、人工飼育が困難なため、被害材の収集を継続している状況である。木材・竹材中で活動する昆虫の摂食行動を継続的にモニタリングし、可視化する手法の開発を目的とし、最終年度はこれまで得られた結果の総括および、各昆虫について継続的かつ詳細な計測を行った。チビタケナガシンクイについては、雌成虫が竹材に母孔をあけ、竹材を摂食しつつ産卵する行動をマイクロフォーカスX線CTおよびアコースティック・エミッション(AE)法によって非破壊的なモニタリングを行い、一日あたりの産卵数や卵の孵化率等を測定した。一連の計測によって、これまで明らかにされていなかった竹材中での産卵ー幼虫ー成虫の各ステージにおける生活史を可視化することに成功した。また、人工飼育のヒラタキクイムシ、アフリカヒラタキクイムシ、ホソナガシンクイの幼虫の摂食活動のX線CT撮像を試み、幼虫、蛹、成虫の各ステージの可視化に成功した。アメリカカンザイシロアリX線CT撮像では、生殖虫が産卵を繰り返しながら、孵化した幼虫が木材を摂食し、木材内部でコロニー形成の3次元ネットワーク構造の可視化を行った。シバンムシについては、今年度も被害調査で得た被害材から成虫の接種を試み、人工飼育の可能性を検討してきたが、人工飼育の成功には至らなかった。本研究課題でもあるが成功しておらず、ている。「木材および竹材加害昆虫の摂食活動の可視化」について、研究期間中にチビタケナガシンクイ、ヒラタキクイムシ、アフリカヒラタキクイムシ、ホソナガシンクイ、アメリカカンザイシロアリの5種では、非破壊的に摂食活動をモニタリングし、これまで明らかにされてこなかった多くの知見を得ることができた。

本研究の対象となる木材および竹材穿孔昆虫のうち、シバンムシ以外は人工飼育または被害材からの接種が可能となった。ただしシバンムシについては成虫及び幼虫の接種に至っておらず、人工飼育も成功してないため、次年度への繰り越し課題となった。人工飼育が可能で供試虫として利用できるチビタケナガシンクイ、ヒラタキクイムシ、アフリカヒラタキクイムシ、ホソナガシンクイ、アメリカカンザイシロアリについては、計測を継続し、より多くのデータ蓄積を進める。木質科学人工飼育が可能で供試虫として利用できるチビタケナガシンクイ,ヒラタキクイムシ,アフリカヒラタキクイムシ,アメリカカンザイシロアリについては,計測を継続し、より多くのデータの蓄積を行う。シバンムシについては成虫及び幼虫の確保を目的とした被害材の収集を継続し、個体の採取ができた場合、人工飼育を試みる。27年度にシバンムシの確保と人工飼育に使用する予定であったが、人工飼育が成功しておらず、物品費、旅費および人件費・謝金に未使用額が生じた。26年度に、シバンムシの確保と人工飼育に使用する予定であったが、それが成功しなかったため、物品費、旅費および人件費・謝金に未使用額が生じた。シバンムシの確保と人工飼育を継続するために、未使用額はその経費に充てる予定である。このため、シバンムシの確保と人工飼育を次年度に再度試みることとし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
E面平面回路を用いたハイブリッド回路の構成法に関する研究

本研究では,E面平面回路解析法に基づく方形導波管型方向性結合器の構成法について理論的,実験的に検討を行った。ここで取り扱う回路は,E面内においてのみ回路形状が変化し,その垂直方向には一様な構造となっている。まず,方形空胴のE面内に2重鏡像対称となるように4個の入出力用方形導波管を接続した極めて簡単な回路構造を取り上げた。本回路はE面内の2次元電磁界分布に基づいて回路特性が決定されるため,方形寸法や入出力用導波管の接続位置などを回路パラメタとして,計算機により回路形状の最適化を行った。その結果,Xバンドの周波数帯において,電力分配比が1/25の範囲で820%の比帯域幅を得ることを確認した。更に,入出力用導波管と方形空胴の接続部に容量性窓を設けることにより,電力分配比のアンバランスの大きな回路を実現することも確認している。次に,回路の対称性を維持して,方形空胴に凹部を付加した回路について検討を行った。その結果,凹部を付加しない回路では良好な特性が得られない電力分配比の回路を実現できると共に,回路の小型化が達成されることを示した。また,入出力用導波管と方形空胴との間に幅の狭い導波管を挿入することにより,広い周波数範囲に亘って平坦な分配特性が得られることも示した。最後に回路を試作し,その散乱パラメタの絶対値並びに出力位相差の周波数特性を測定することにより,実験的にもE面平面回路法を用いた回路構成法の妥当性を確認した。本回路は,同調ポストや結合用隔壁などが不要であるなど,その形状が極めて簡潔であることから,回路寸法の小型化が要求される高い周波数領域,特にミリ波領域において,その有用性が増すものと期待される。また,大電力マイクロ波システムへの応用にも有効であると考えられる。
三角形平板状の形態を有する高度好塩性古細菌に関する研究

Haloarcula japonica TR-1株は、石川県塩田土壌より分離された三角形平板状の形態を有する高度好塩性古菌一種である。本研究では、その形態維持機構の解明を目的として、H.japonica細胞表層の解析を行った。H.japonicaの細胞表層画分を電気泳動にかけたところ、本菌の細胞表層には分子量約17万の糖タンパク質(Cell Surface Glycoprotein:CSG)が多量に存在することがわかった。また、三角形平板状に生育させた菌を含む培地からマグネシウムイオンを除去したところ、菌は球状に変化した。菌の形態変化に伴い、CSGの菌体からの遊離が認められた。以上より、CSGは本菌の形態維持に密接に関与していることが強く示唆された。H.japonicaの細胞表層よりCSGの精製を行い、糖含量およびアミノ酸組成を明らかにした。次に、類縁菌由来のCSG遺伝子との相同性を想定することにより、本菌CSG遺伝子のPCRによる増幅を試みた。既報の類縁菌CSG遺伝子の相同領域に対応する合成DNAをプライマーとして用い、H.japonica染色体DNAを鋳型とするPCRを行った。その結果、約900塩基対のDNA断片が増幅され、本菌CSG遺伝子の一部と考えられた。そこで、H.japonica染色体ライブラリーを作製し、PCR産物をプローブとするコロニーハイブリダイゼーションおよび遺伝子ウォーキングを行い、CSG遺伝子全域を含むDNA断片のクローニングすることができた。さらに、本菌CSG遺伝子の大腸菌における発現にも成功した。Haloarcula japonicaは、石川県塩田土壌より分離された、三角形平板状の特徴的な形態を有する高度好塩性古細菌の一種である。本研究では、Ha.japonicaの形態維持機構を明らかにすることを目的として、そのカギを握っていると思われる細胞表層の解析を行った。Ha.japonicaの細胞表層画分をゲル電気泳動にかけたところ、本菌の細胞表層には分子量約17万の糖蛋白質(cell surface glycoprotein:CSG)が多量に存在することがわかった。また、三角形平板状に生育させた菌を含む培地からMgイオンを除去したところ、菌は球状に変化した。菌の形態変化に伴い、上記CSGの菌体からの遊離が認められた。以上より、本菌の細胞表層に多量に含まれているCSGは、三角形平板状という特徴的な形態の維持に密接に関与していることが強く示唆された。次に、Ha.japonicaの細胞表層よりCSGの精製を行い、糖の含量およびアミノ酸組成を明らかにした。しかしながら、その部分アミノ酸配列に関する知見を得ることはできなかった。そこで、類縁菌由来のCSG遺伝子との相同性を想定することにより、本菌CSG遺伝子のPCRによる増幅を試みた。既報の類縁菌CSG遺伝子(Halobacterium halobiumおよびHaloferax volcanii由来)の相同領域に対応する合成DNAをプライマーとして用い、Ha.japonica染色体DNAを鋳型とするPCRを行った。今後は、上述のPCR産物をプローブとして用いることにより、CSGをコードする遺伝子のHa.japonica染色体からのクローニングを実施する。Haloarcula japonica TR-1株は、石川県塩田土壌より分離された三角形平板状の形態を有する高度好塩性古細菌の一種である。

菌の形態変化に伴い、CSGの菌体からの遊離が認められた。以上より、CSGは本菌の形態維持に密接に関与していることが強く示唆された。H.japonicaの細胞表層よりCSGの精製を行い、糖含量およびアミノ酸組成を明らかにした。次に、類緑菌由来のCSG遺伝子との相同性を想定することにより、本菌CSG遺伝子のPCRによる増幅を試みた。既報の類緑菌CSG遺伝子の相同領域に対応する合成DNAをプライマーとして用い、H.japonica染色体DNAを鋳型とするPCRを行った。その結果、約900塩基対のDNA断片が増幅され、本菌CSG遺伝子の一部を考えられた。そこで、H.japonica染色体ライブラリーを作製し、PCR産物をプローブとするコロニーハイブリダイゼーションおよび遺伝子ウォーキングを行い、CSG遺伝子全域を含むDNA断片のクローニングすることができた。さらに、本菌CSG遺伝子の大腸菌における発現にも成功した。