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現代日本における死者儀礼のゆくえ－生者と死者の共同性の構築をめざして

今年度は本プロジェクトの大きな成果発信がいくつもなされた年であった。まず、昨年度から検討していたアジア圏における葬送墓制の動態と技術革新、および社会状況について検討するために、4月13日、国立歴史民俗博物館、中国長沙民政学院との共催によって国際研究集会が開催され、葬儀の近代化過程と葬儀職従事者の専門家教育、資格化について議論がおこなわわれた。そこでは葬儀教育の歴史や公共墓地制度、大学生に関する死生学教育、また葬儀思想などの報告がなされ、日本側からは、1990年代以降の死を取り巻く環境や葬祭業の資格制度について報告され、現代中国の死生観と国家思想の連関が照射でき、日本の死生観と行政対応の相違が明らかになった。さらに12月15,16日には、早稲田大学大隈記念講堂大講堂で、本プロジェクトの成果公開として大きな柱である歴博フォーラム「死者と生者の共同性ー葬送墓制の再構築をめざして」と題して、早稲田大学人間科学学術院との共催によって開催した。その報告は「無縁化への道程」、「縁なき人々の追悼」、「縁なき方向へすすむ墓」をテーマとし、墓の無縁化や引き取り手のない遺骨の増加など現代の葬送墓制の課題を、近世以降の家制度、両墓制や寺位牌の祭祀など多様な民俗を踏まえ、現代のデジタル時代の状況も含め、死者と生者の共同性の有り様について検討を行い、今日の研究状況、今後の課題を提示した。そのほか現代班では、「現代死者儀礼写真」として整理を進めていき、さらに助葬事業と合葬式共同墓についての調査を行った。高度成長期班では公園墓地の形成と無縁化の調査など、さらに近代班は先祖代々墓の形成や位牌祭祀のあり方などの調査を行なっており、それぞれその成果はシンポジウムにおいても反映された。現代班では、「現代死者儀礼写真」についての写真ポジフィルムのデジタル化をすすめ、業者委託分のデジタル化は完了した。あわせて付随していたネガフィルムやパンフレット、葬儀の栞、プログラムなどが追加寄贈されたため、本プロジェクト中に努力し整理を終える予定である。また権利関係を踏まえた公開のあり方について検討を進めている。近親者のいない人への葬儀支援や生前契約制度について、戦前期の助葬会や他の助葬事業の状況について、次第に資料がみつかり調査が進んでいる。現在でも組織のある助葬団体について九州で調査を行い、今年度も継続する。永代供養墓や老人ホームなどの合葬式共同墓についての調査では、生前時の共同性が重要であることが判明したため、さらに施設の調査を行い総括を行う。高度経済成長期班では、改葬広告の全国的な展開の資料整理が終わり分析を進めている。そこでは地域性が明らかになり、公共事業による改葬がおもな地域と墳墓の不足による墓地改葬事業の地域など、地域の相違とそれぞれの影響について検討し総括する予定である。近代班では、都市近郊の墓地として東京都狛江市泉龍寺墓地の墓碑、位牌の現地調査が終わり、それぞれのデータの整理および分析を進めている。墓石の形態の変遷を参照して位牌の形態の変遷を検討したところ、両者はかなり類似点があることが判明しており、研究史的には新たな成果として位置づけることができると思われる。本研究の総括とその成果還元として、昨年行われた歴博フォーラム「死者と生者の共同性-葬送墓制の再構築を目指して」を基盤とした、論文集の出版に取り組む。すでに出版社も決定し、それぞれ執筆に取りかかっている。現代班では、「現代死者儀礼写真」として整理している資料群の関連データの追加を完了し、諸権利に考慮した利用の体制を整える。また近親者のいない人への葬儀支援や祭祀のあり方について、その対応や実態の多様性についての補足調査を行い研究を総括する。高度経済成長期班では、公園墓地などの家族墓の形態と、墓の代替として作られた納骨堂について、現代の多様な形態を含め捕捉調査を行って研究を総括し、墳墓の無縁化との関連を検討し、法的問題も含め研究をとりまとめる。さらに戦後の新生活運動と地域の関係についての調査も総括する。近代班では、都市近郊の墓地として東京都狛江市泉龍寺墓地の墓碑、位牌調査、また奈良県の両墓制の火葬化による変容調査の総括を行う。とくに位牌の形態は墓碑の形態との連関があることが指摘でき、その後の家庭での位牌祭祀にも大きな影響を及ぼしている。このような位牌研究は従来あまり行われておらず、その成果はあらたな研究分野を開拓したものである。また、今までの調査で必ずしも明確ではなかった葬送墓制に関するビジュアル的な側面を把握するため、近代の葬送墓制に関する映像資料を調査する。国立近代美術館近代フィルムセンターには浜口雄幸などの近代の著名人の葬儀の記録映像が有り、これをメンバーで調査し、儀礼形態の検討を行う。以上、調査の成果をとりまとめ近代以降の葬送墓制の姿を明らかにする現在、国立歴史民俗博物館が所蔵している表現文化社旧蔵の葬儀写真の整理を行い、写真ポジフィルムのデジタル化の仕様について検討した。そして1991年から1996年までの葬儀写真、34900余枚のデジタル化を進めた。これは仕様の検討と事務効率化によって当初予定枚数よりも倍以上の量を進めることができた。今後、権利関係を調整して利用の範囲を定める予定である。さらに貧困者や無縁者を対象としていた送骨が、合葬式共同墓や納骨堂の普及とともにそれ以外にも広がりを持っていることが判明し、簡易な葬送の形態として行われていることがわかった。また大阪市営霊園について調査を行った。

大阪市設泉南メモリアルパークは、大阪市内の市営墓地がほぼ満杯となったため、1979年に大阪府南部、現在の阪南市に設置され、家族墓を基本として開発されたが、家族墓の廃止や未使用のまま返還されたりと、従来の家族墓が維持できないケースが増えていることが明らかになった。さらに瓜破霊園の合葬式共同墓の調査も行い、家族墓からの改葬が進んでいることも明らかになった。こうして家族墓の現代の動向から家族墓が負担になり、廃止する傾向が判明した。近世から近代の墓制調査では、狛江市泉龍寺の墓石調査とともに、位牌の調査を開始することとなった。従来墓石や過去帳と連動した位牌調査は初めてのことであり、位牌の形態からある程度の階層性があることが判明した。このほか、研究会において関連の研究者による研究発表が行われた。死者儀礼の変遷を把握するための葬儀写真のデジタル化も進み、また納骨堂や家族墓の調査も進んでいる。また従来行われてこなかった、墓石と過去帳、位牌調査の連動調査も進んでおり、おおむね計画が進んでいると把握している。現代の葬儀の変遷については、整理を進めている国立歴史民俗博物館蔵の表現文化社旧蔵の葬儀写真を順調にデジタル化を進め、約35000のポジフィルムをデジタル化をおこなった。昨年度、さらに追加の資料が発見寄贈されたので、デジタル化を進めるための情報整理を行っている。また近親者のいない人の生前契約制度等の調査は、それを実施している横須賀市の具体的な調査を行った。一定の所得水準以下の人だけを対象としていたが、それ以上の人々も希望があり、死としては対応を迫られていることがわかった。また相模原市や千葉市などでも行政による対応がなされ、千葉市の場合は民間業者との連携が行われていることがわかった。また京都や大阪での葬送儀礼や墓の変容については、その歴史的展開の相違から東京という政治的中心とは異なる対応をとってきていることが調査によって判明した。そこでその研究成果について、民間の文化団体と協力して「上方で考える葬儀と墓近現代を中心に」というテーマで、大阪天王寺区の應典院を会場にでシンポジウムを開催した。当日は人々の関心も高く、約150名ほどが集まり会場は立ち見が出るほど盛況であった。また3月には、葬儀の近代化によって湯灌などの葬儀技術や情報が東アジアに影響をおよぼし、生者と死者の共同性に影響を与えていることを踏まえ、東南アジアの多民族国家における葬儀と日本の影響を把握するため、マレーシアの葬祭業者や墓園業者などの調査を行い、またマレーシア死生学協会と共催で国際研究集会「葬送文化の変容に関する国際比較ー日本とマレーシアを中心にー」を開催し、両国のおける死の概念や葬儀産業の役割、専門家教育などについて検討を行った。関西と関東で調査を進めてきたが、その成果を大阪で公開できたことは地元の研究者や一般の人々にその特徴を提示できてよかった。またマレーシアという多民族国家の中で葬儀や墓が民族性を維持する上で重要な要素であることも把握できたことは、研究の進展のうえで大きな成果である。今年度は本プロジェクトの大きな成果発信がいくつもなされた年であった。
構造を持つMAX-XORSATの反復解法の解析

充足可能性問題を解くための,同期更新法の定常状態の厳密解をある条件下で評価した.充足可能性問題の構造を表すグラフにループが存在する場合など,研究協力者の解析によってグラフの接続行列の固有値分布によって解析できることが明らかになった.また,数理的に関連する諸問題について,アルゴリズムの構成や解析を行った.本研究課題では,主に典型的な次のような構造を持つMAX-3-XORSAT(各節に含まれるブール変数の数が3のMAX-XORSAT)について,(A)短いループが多数存在する疎なハイパーグラフで表現される問題の解析,(B) 2つの次数に相関のあるハイパーエッジを持つハイパーグラフで表現される問題の解析,(C)これらの課題についてのMAX-3-XORSATからMAX-p-XORSATへの拡張,を扱う,平成25年度においては,まず準備としてXORSATと数理的に類似した構造を持っているハイパーグラフの頂点被覆問題について,最小被覆率を統計力学的手法によって解析的に評価した.ハイパーエッジの次数分布が与えられたハイパーグラフを扱った.結果は英文国際論文誌に投稿準備中である.頂点被覆問題は集合被覆問題とも等価である.制約が与えられた解析が,いくつかの組み合わせ最適化問題について適用できることが確認された.現在,理論を検証するための数値実験や,ノードに次数制約がある場合についても解析を進めている.また,ループが存在する場合の解析的扱いについて検討を進めている.その他,関連する研究として,圧縮センシングの枠組みにおいて,可分な観測からの疎情報の再構成アルゴリズムを構成や,符号理論について非線形符号の重み分布を解析的に評価,本研究課題と数理的に関連の強いCDMA通信方式の反復復号アルゴリズムの解析,について3編の論文が英文国際論文誌に掲載された.本研究課題では,(A)短いループが多数存在するような疎なハイパーグラフで表現される構造をもつMAX-3-XORSAT(各節に含まれるブール変数の数が3のMAX-XORSAT)の解析,(B)2つの次数に相関のあるハイパーエッジを持つハイパーグラフで表現されるMAX-3-XORSATの解析を扱う.平成26年度においては,まず,準備としてXORSATと数理的に類似した構造をもつハイパーグラフの頂点被覆問題について,各ノードの次数分布が与えられるという構造を持つグラフについて最小被覆率を統計力学的手法によって解析した結果を用いて,ランダムグラフの頂点被覆には最小被覆率の非単調特性を持つ場合があることを発見した.頂点被覆問題は,集合被覆問題とも等価である.現在,引き続き,理論を検証するための数値実験や,ノードに次数制約がある場合,およびループが存在する場合の解析的扱いについても引き続き検討を進めている.その他,数理的に関連の深い問題について検討をした.圧縮センシングの枠組みを用いて,効率のよいMRI画像の取得の方法や,欠損のある単一画像から超解像を行う方法などを提案した.符号理論について非線形符号の距離分布の解析的な評価や,グループテストの効率的な検出方法などの提案も行った.また,本研究課題と数理的に関連の強い符号分割多元接続方式の復号法についての解析を行った.査読付き英文論文1編,査読付き国際会議論文3編,査読無し国際会議論文1編を出版した.また査読付き英文論文1編を投稿中である.本研究課題では, (A)短いループが多数存在する疎なハイパーグラフで表現される問題の解析,および(B) 2つの次数に相関のあるハイパーエッジを持つハイパーグラフで表現される問題の解析を扱う.反復解法に対応する離散力学系の平衡状態を,反復過程にノイズのない場合を解析した.ループのある場合については,グラフを表現する隣接行列の固有分布によって解析が可能であり,引き続き解析を継続しているところである.準備としてXOR-SATと数理的に関連の深い問題群の解析を行った.まず,最小頂点被覆問題について,各ノードの次数分布が与えられるという構造を持つハイパーグラフについて最小被覆率を統計力学的手法によって解析した.エッジをランダムに接続する場合,次数が1以上の部分グラフを考えると,最小被覆率に非単調性が現れることを発見した.また,グループテストについては,観測行列として行次数分布と列次数分布が与えられた疎行列を扱った.考え得る観測全体の集合を符号と見做して,距離分布を評価することによって観測にノイズがある場合のグループテストの性能を解析して,推定情報が疎すぎても復元が不可能になってしまうことがあることを明らかにした.また,数理的に関連する圧縮センシングの応用研究を行った.MRIについて,隣接スライスの差分画像の離散余弦変換等が疎となることを利用した画像の取得方法を提案した.また,欠損のある単一画像から超解像を行う方法を提案した.2次元磁気記録方式についての検討も行い,グレインの形状の影響を並列干渉除去法によってキャンセルすることによって,復号誤り率を一定とする基準においては,これまでの約2倍の高密度化が可能であることを近似理論で示した.これらの研究成果は,英文論文5編,査読付き国際会議論文9編を出版した.また,英文論文1編を投稿中,英文論文5編の投稿を準備している.充足可能性問題を解くための,同期更新法の定常状態の厳密解をある条件下で評価した.充足可能性問題の構造を表すグラフにループが存在する場合など,研究協力者の解析によってグラフの接続行列の固有値分布によって解析できることが明らかになった.また,数理的に関連する諸問題について,アルゴリズムの構成や解析を行った.

これまでに,次数分布を導入したハイパーグラフの制約の取り扱いについて,最小頂点被覆問題などの組合せ最適化問題へ適用して解析手法の有効性を確認した.2つの次数に相関のあるハイパーエッジを持つハイパーグラフの扱い,および短いループが多数存在する疎なハイパーグラフで表現される問題については,現在解析を進めているところである.情報理論,情報統計力学短いループが多数存在するハイパーグラフに扱いと,2つの次数に相関のあるハイパーグラフを持つハイパーグラフの扱いについて,同時並行的に解析を進めている.まず,2つの次数に相関のあるハイパーグラフの解析を優先的に行う.次数分布などグラフの制約の取り扱いについて,頂点被覆問題など他の組み合わせ最適化問題へも適用して解析手法の有効性を確認した.短いループが多数存在する疎なハイパーグラフで表現される問題については,2つの次数に相関のあるハイパーエッジを持つハイパーグラフの扱いは,現在検討を進めているところである.国内会議への参加回数が予定よりも増えたので備品の購入を少し控えたため,少し次年度利用額が生じた.短いループが多数存在するハイパーグラフの扱いについて引き続き検討して解析を進める.また,2つの次数に相関のあるハイパーエッジを持つハイパーグラフの扱いについても同時並行的に解析を進めておき,2つの次数に相関のある場合を先に扱うことも検討する.繰り越し部分は,次年度の備品購入の予算へ充当する予定である.信号処理に関する国際会議の参加を当初の予定に追加した.これによって,物品の購入の控えていたため,少し次年度使用額が生じた.次年度の国際会議の参加の予算として充当する.
豚伝染性胃腸炎ウイルス感染防御への組織指向性偽ウイルス粒子の応用

豚伝染性胃腸炎ウイルス(TGEV)は感染個体に致死性下痢疾患を引き起こし、哺乳豚においては、ほぼ100%の致死率に達するなど、畜産業界において最も重要な病原体の一つである。しかし現時点ではTGEV感染防御に有効なワクチンは存在せず、その開発が望まれている。本研究では外来遺伝子の高発現系として広く用いられているバキュロウイルス発現系によりTGEVのウイルス様粒子を作出し、その組織指向性を利用して感染防御に重要な局所免疫誘導系の確立を目標として以下のような実験を行ってきた。TGEVの組織指向性決定には、エンビロープ蛋白の主要構成成分の一つであるS蛋白が重要であるとされている。そこでS遺伝子をクローニング、昆虫細胞発現ベクターに組み込み、S蛋白を発現する昆虫細胞の作製を行った。しかし昆虫細胞から発現した蛋白はブタ細胞への感染能付与効果が乏しく、これを改善するために、高度な糖鎖付加修飾が期待できる哺乳動物細胞における発現を試みた。プロモーター下流にS蛋白ならびにTGEV粒子形成必須蛋白であるM、E蛋白それぞれの遺伝子をつなげた発現ユニットを構築し、これらを組み込んだ各種バキュロウイルスを作出した。この組み換えウイルスを哺乳動物細胞に感染させることで、蛋白発現の確認を行った。続いて各種組み換えバキュロウイルスを同時感染させ、発現したTGEV蛋白によるウイルス様粒子(VLP)を形成させるため、至適なウイルス接種量を検討した。結果、細胞上清中にTGEV蛋白が検出されたため、粒子形成が行われていることが推察されたが、その量は微少であった。作出したVLPを各種実験に用いるに際しては、さらに高レベルでの粒子形成が必要であると考えられ、現在、細胞内での各種ウイルス蛋白の発現効率の改善を行っている。またこの系で作出されたVLPのブタ細胞への吸着能の検討も行っていく予定である。豚伝染性胃腸炎ウイルス(TGEV)は感染個体に激しい下痢を引き起こし、哺乳豚がその感染を受けた場合100%近い致死率を示すため、畜産業界では重要な病原体の一つとして認識されている。しかし現在までTGEV感染に対して充分な免疫防御効果を発揮出来るワクチンは開発されていない。本研究では外来遺伝子の高発現系として広く用いられているバキュロウイルス発現系を用いてTGEVのビリオン様粒子を作製し、その小腸上皮指向性を利用して感染防御に重要な局所免疫を成立させることを目標とし、本年度は以下の実験を行った。TGEVのエンビロープ蛋白の主要構成成分の一つであるS蛋白は組織指向性決定に重要である。そこでTGEV野外分離株からRT-PCR法により、S蛋白をコードするcDNAクローンを得て、塩基配列を決定した。このクローンから任意の制限酵素処理によって、S遺伝子の全長ORFを切り出し、昆虫細胞発現ベクターにサブクローニングし、pIB/TGEVSを得た。pIB/TGEVSを昆虫細胞にトランスフェクトし、目的蛋白の発現を哺乳動物細胞由来のものと比較することで確認した。また、pIB/TGEVSを昆虫細胞にトランスフェクトし、薬剤選択により、S蛋白を安定して発現する昆虫細胞を得た後、これにリポーター遺伝子を持つバキュロウイルスを重感染させることで、エンビロープにTGEVのS蛋白を取り込んだ偽バキュロウイルスを作出、この偽バキュロウイルスのブタ細胞に対する結合能・感染能を検討する事により、バキュロウイルス/昆虫細胞発現系によって発現させたS蛋白が本来の組織指向性を保持しているかの確認を試みた。今後、TGEVのビリオン構成必須蛋白であるM蛋白・E蛋白のクローニング、昆虫細胞での発現における各機能保持の確認を行いながら、これら発現蛋白によるTGEVのビリオン様粒子形成の至適条件の検討を行っていく予定である。昆虫細胞から発現したS蛋白が機能的であるかを調べるため、S蛋白発現昆虫細胞にリポーター遺伝子を持つバキュロウイルスを重感染させることで、エンビロープにTGEVのS蛋白を取り込ませた偽バキュロウイルスを作製し、ブタ細胞に対する感染性を検討した。しかし、この偽バキュロウイルスのブタ細胞への感染性は弱く、昆虫細胞で発現させたS蛋白による感染能付与効果は乏しいと考えられた。S蛋白のブタ細胞への感染能付与は哺乳動物細胞における高度な糖鎖付加修飾が寄与していると推察された。そこで、近年開発の進んでいるバキュロウイルスの哺乳動物細胞への感染系を利用して、バキュロベクターを用いて哺乳動物細胞内で各種蛋白を発現させることで、機能的なウイルス蛋白の発現によるウイルス様粒子の作出を行うことにした。現在、バキュロウイルスが感染可能な哺乳動物細胞ならびに至適プロモーターの選定中である。今後、この系を用いたS蛋白および他の粒子形成必須蛋白であるM蛋白・E蛋白の発現を試み、ウイルス様粒子形成の至適条件の検討を行っていく予定である。

豚伝染性胃腸炎ウイルス(TGEV)は感染個体に致死性下痢疾患を引き起こし、哺乳豚においては、ほぼ100%の致死率に達するなど、畜産業界において最も重要な病原体の一つである。しかし現時点ではTGEV感染防御に有効なワクチンは存在せず、その開発が望まれている。本研究では外来遺伝子の高発現系として広く用いられているバキュロウイルス発現系によりTGEVのウイルス様粒子を作出し、その組織指向性を利用して感染防御に重要な局所免疫誘導系の確立を目標として以下のような実験を行ってきた。TGEVの組織指向性決定には、エンビロープ蛋白の主要構成成分の一つであるS蛋白が重要であるとされている。そこでS遺伝子をクローニング、昆虫細胞発現ベクターに組み込み、S蛋白を発現する昆虫細胞の作製を行った。しかし昆虫細胞から発現した蛋白はブタ細胞への感染能付与効果が乏しく、これを改善するために、高度な糖鎖付加修飾が期待できる哺乳動物細胞における発現を試みた。プロモーター下流にS蛋白ならびにTGEV粒子形成必須蛋白であるM、E蛋白それぞれの遺伝子をつなげた発現ユニットを構築し、これらを組み込んだ各種バキュロウイルスを作出した。この組み換えウイルスを哺乳動物細胞に感染させることで、蛋白発現の確認を行った。続いて各種組み換えバキュロウイルスを同時感染させ、発現したTGEV蛋白によるウイルス様粒子(VLP)を形成させるため、至適なウイルス接種量を検討した。結果、細胞上清中にTGEV蛋白が検出されたため、粒子形成が行われていることが推察されたが、その量は微少であった。作出したVLPを各種実験に用いるに際しては、さらに高レベルでの粒子形成が必要であると考えられ、現在、細胞内での各種ウイルス蛋白の発現効率の改善を行っている。またこの系で作出されたVLPのブタ細胞への吸着能の検討も行っていく予定である。
ヘパラン硫酸/ヘパリン・脱N-アセチル/N-硫酸転移酵素の構造と機能の解析

1.N-硫酸転移酵素ドメインの生産と解析前年度に得られたマウス・脱N-アセチル/N-硫酸転移酵素(NDST)1のN-硫酸転移酵素ドメインはヘパリンと高い親和性を示すものの、N-硫酸を含まないヘパロサンへの親和性はそれより低下していることが、表面プラズモン共鳴によって明らかになった。引き続き、ハエおよび線虫のN-硫酸転移酵素ドメインの大腸菌における発現系の構築を行ったが、マウスNDSTの生産量に比べ、ハエでは1/2、線虫では1/10に低下していた。アミノ酸コドンの片寄りが原因の一つと考えられたため、特定のtRNAが増強された大腸菌を宿主として生産を試みたが、相互作用を解析するのに必要な量は得られなかった。2.局在性解析を目指したマウス・NDSTの安定発現細胞の樹立前年度までに、FLAGのタグをC末につけた形のマウス・NDST各アイソザイムの発現をCHO-K1細胞変異株において試みたが、樹立した細胞間では各アイソザイムの発現が不均一であった。そこで、外来遺伝子を染色体の特定の部位に挿入でき、なおかつその発現を薬剤(テトラサイクリン等)によって制御できる系の利用を試みた。HEK293細胞で樹立した各アイソザイムのクローンでは、その発現が薬剤依存的であったが、アイソザイムの発現は、相対的にNDST1、2で高く、NDST3、4で低かった。現在、アイソザイムの発現量を揃えるため、濃度依存的な発現が誘導可能な薬剤(ドキシサイクリン)を用いた実験を行っている。3.脱N-アセチル酵素ドメインの構造と機能の解析キチン・脱N-アセチル酵素など他の脱N-アセチル酵素とのアミノ酸配列の相同性を利用して、ヒトNDST3の脱N-アセチル化反応に関わるアミノ酸残基の同定を行うため、10ケ所の部位の特異的変異を行った。既に、発現可能な形に構築し終えており、現在発現細胞の樹立を行っている。1)NDST3,4の細胞内局在部位の決定NDST3,4の全長蛋白質(約880アミノ酸)及びN末端の1)細胞質領域及び膜貫通領域(約40アミノ酸)、2)1)に加えてステム領域を含むもの(約80アミノ酸)のそれぞれのカルボキシル末端にGreen Fluorescent ProteinあるいはRed Fluorescent Proteinを連結したDNAを構築した。サルCOS7細胞でそれぞれを発現させたところ、ゴルジ体周辺への局在が観察された。2)NDST3,4とNDST1,2の局在部位との比較検討NDST1全長蛋白質のカルボキシル末端にGFPを連結した融合蛋白質はCHO-K1細胞において、ゴルジ体に局在することが、一過的発現実験によってわかった(M.A.S.Pinhal etal.Proc, Natl.Acad.Sci.USA)。さらに現在までに、NDST1全長蛋白質のカルボキシル末端にFLAGタグを連結した融合蛋白質を高発現する安定形質転換細胞を樹立した。現在、この細胞に1)で構築したDNAを導入し、NDST1とNDST3,4の局在部位がオーバーラップするかどうか検討している。3)NDST間の相互作用に関する研究当初、2年目に予定していた相互作用に関する研究のため、NDST1のN-sulfortransferase domainの大腸菌での発現を試みた。条件検討の結果、大腸菌MusA蛋白との融合蛋白質を可溶性画分として回収する系を確立した。得られた蛋白は、de-N-sulfoheparinに対する酵素活性を有していることから、正しいfoldingを行ったものと考えられた。得られた蛋白質は2年目に、表面プラズモン共鳴等による相互作用の解析に使用する。3.脱N-アセチル酵素ドメインの構造と機能の解析

キチン・脱N-アセチル酵素など他の脱N-アセチル酵素とのアミノ酸配列の相同性を利用して、ヒトNDST3の脱N-アセチル化反応に関わるアミノ酸残基の同定を行うため、10ケ所の部位の特異的変異を行った。既に、発現可能な形に構築し終えており、現在発現細胞の樹立を行っている。
土壌浸透水の移動と水質形成機構

本研究は、降水・浸透水・地下水として各々区分されている地殻表層部付近の水移動システムの内的かつ動的構造を明らかにしようとするものである。したがって降水、浸透水、地下水を一連の水循環システムとして取り扱い、不飽和帯の水及び地下水の水質がいかに形成され、さらに維持・変化を遂げていくのかを研究対象とした。この水循環システムの中で浸透水への土壌ガス成分の溶解過程は、水の中の物質の移動現象を捉えるうえで大変興味深い研究対象である。そのための基礎試料として、平常及び降水時の土壌空隙の気体圧力及びその大気圧との偏差の時間変動を明らかにすることを試みた。さらに降水・土壌浸透水・地下水を実際に採取し、それぞれの量的変動と伴に水質変動を明らかにした。研究・観測対象地域として、野外試験地・モデル実験地・現地試験地を設定した。野外試験地は宮崎県高鍋町南九州大学構内農場の一部、モデル実験地は大分県別府市内京都大学地球物理学研究施設構内、現地試験地はモデル実験地より約1kmほど離れた山腹中の同乙原地滑り地の内部にある。野外試験地及びモデル実験地では土壌空隙気体圧力の計測(土壌空隙圧・土壌温度の変動特性)、モデル実験地及び現地試験地では水循環システム(降水、浸透水、地下水の量的変動と質的変動)を主な研究対象とした。具体的には土壌間隙の圧力の計測とその自動記録システムを設計・運用した。その後同時に温度も計測記録した。これらの測定結果はデジタル化されて記録されており一定期間後にコンピュ-タに取り込んだため、デ-タ処理過程が迅速・省力化された。ここでは大気圧変動にともなった土壌空隙気圧の変動特性が観測できた。さらにモデル実験地及び現地試験地での観測結果から、地殻表層部の水循環過程に伴う水質形成機構が推定できた。すなわち降水が地表内部に浸透し浸透水を形成していく。このとき直ちにカルシウム重炭酸が浸透水中に溶解していく。その後カルシウムとナトリウムがイオン交換反応を起こしてナトリウムを溶存させていくことによって、地下水の水質が形成していくのであろう。これらの研究成果は、取りまとめて研究成果報告書として印刷・出版した。昭和63年度は、降水、土壌浸透水、地下水の水質に研究の重点を置き試料を採取するとともに、さらにその一環として土壌空隙の圧力変動を明らかにすべく測定装置を設置した。以下の地域を対象として、下記の調査項目については観測を開始・継続している。☆観測対象地域モデル実験地;京都大学地球物理学研究施設構内(別府市内)現地試験地;同研究施設から約1kmほど離れた山腹の地滑り地☆調査項目モデル実験地;浸透水の量的変動と質的変動実地試験地;降水、地下水の量的変動と質的変動この観測事実から降水は地表面から土壌に浸透したとたん、直ちにその水質を大きく変化させていることが解った。この事実を地表面下での土壌空隙圧を考慮し土壌水への土壌ガス成分の溶解過程と結びつけることが当面の課題である。従って浸透水への土壌ガス成分の溶解過程を明らかにするために、平常及び降水時の土壌空隙の圧力及びその大気圧に対する時間偏差を観測するシステムを製作した。装置の基礎実験は研究分担者の勤務地である南九州大学露場で行った。次年度には実際に実験地に設置し、土壌空隙中の液体及び気体の移動過程、土壌中の気相ー液相ー固相の各相間での物質のやりとりを考察する基礎資料とするつもりである。実際、現時点においては圧力モニターシステムは充分満足に架動している。雨量と圧力変動との関係は、データを集積したのちに解析したい。

このとき直ちにカルシウム重炭酸が浸透水中に溶解していく。その後カルシウムとナトリウムがイオン交換反応を起こしてナトリウムを溶存させていくことによって、地下水の水質が形成していくのであろう。これらの研究成果は、取りまとめて研究成果報告書として印刷・出版した。前年度に設計した、土壌空隙の圧力の自動計測システムを運用した。さらに圧力に加えて同時に温度を測定可能とした。したがって前年度との継続をあわせて以下のような観測体制となった。すなわち観測地域としては、野外試験地(宮崎県高鍋町南九州大学構内農場の一部)・モデル実験地(大分県別府市内京都大学地球物理学研究所施設構内)・現地試験地(モデル実験地より約1kmほど離れた山腹中の同乙原地滑り地の内部)を取り扱った。観測項目としては、土壌空隙圧・土壌温度の変動特性(野外試験地、モデル実験地)、降水、浸透水の量的変動と質的変動(モデル実験地、現地試験地)を研究対象とした。デ-タ自動計測システムによって、平常及び降水時の土壌空隙の圧力及びその大気圧との偏差の時間変動が明らかとなった。降水、土壌浸透水、地下水の各々について前年度に採取した試料の分析を行うことによって、一連の水質変化を追跡した。以上のデ-タについては測定結果をはじめとしすべてデジタル化をはかり、デ-タの迅速な処理・効率的な管理を推進した。上記の結果から、降水、浸透水、地下水それぞれの水質を決定している因子を考察した。すなわち土壌浸透水の水質は、降水が土壌中に浸透する過程で形成されていく。浸透の直後にカルシウムが最初に溶存していく。その後溶存化学成分は増加していくが、カルシウムの割合は減少しナトリウムの割合が増化していく。このような過程は浸透水への物質の溶解とその後のイオン交換作用で説明できる。これらの研究成果をとりまとめて、研究成果報告書として印刷・出版した。
光遺伝学的な軸索活動の観察と操作による持続的注意を司る神経回路動態の解明

覚醒時と睡眠時における長距離軸索投射を用いた大脳皮質の情報連絡についての研究を進めた。当研究をScience誌に前年度に投稿し、前年度から今年度にかけてリバイス実験及び解析を行い、受理された。リバイスにおいては、オンライン自動睡眠判定を用いた刺激の正確性や、断眠時におけるデルタ刺激による記憶の向上について確認した。床面認識課題の海馬依存性について検討するために、理化学研究所・脳科学総合研究センターMcHugh研究室と共同研究を行った。海馬の出力領域となるCA1領域からの出力を抑制するために、CaMKIIα-Creマウスの海馬にAAV-Flex-mCherry又はAAV-Flex-TeTX-mCherryを注入した。TeTX (テタヌストキシン)により軸索終末からの神経伝達物質放出を抑制できる。TeTXが機能しているかどうかをVAMP2の免疫染色により確認した。Subiculum領域におけるVAMP2の発現はAAV-Flex-TeTX-mCherryの注入により減少した。以上よりTeTXが海馬CA1領域からの出力を抑制することを確認した。そして、各種行動試験を用いて、海馬CA1領域からの出力の抑制が行動に与える影響を検討した。海馬CA1領域からの出力の抑制は海馬依存的である物体位置認識試験及び文脈依存的恐怖条件付け試験における成績を低下させたが、床面認識課題には影響を与えなかった。これらより、床面認識課題は海馬非依存的であると考えられる。また、プラスミドを用いて目的遺伝子をマウスに導入するために、理化学研究所脳科学総合研究センター下郡研及びウィスコンシン大学マディソン校よりインウテロエレクトロポレーションを習得した。28年度が最終年度であるため、記入しない。宮本特別研究員は光遺伝学的に軸索活動を操作する実験系を確立し、注意状態時における大脳皮質の神経回路動態について研究を遂行した。本研究員が開発した物体ー床面認識課題においては、探索環境に物体を設置することにより、マウスの注意状態や探索意欲を上昇させている。物体ー床面認識課題において課題中のマウスにおいて、光遺伝学的な軸索活動の抑制を行った。光遺伝学的な軸索活動の抑制は、前頭葉に位置している高次脳領域である二次運動皮質(M2)と触覚の主要な入力領域である一次体性感覚皮質(S1)間の双方向性の経路において行った。光遺伝学的な軸索活動の抑制を行うために、アデノ随伴ウィルス(AAV)を用いた。AAVの種類としては、AAV-CMV-ArchT, AAV-CaMKII-enArchT3.0を検討した。CMVプロモーターを用いると細胞種選択的な神経活動の操作は出来ないが、CaMKIIプロモーターを用いて、興奮性細胞に特異的な操作を可能とした。これらのAAVを二次運動皮質(M2)又は一次体性感覚皮質(S1)にインジェクションした。そして、光ファイバーを取り付けたLEDを用いて、投射先において緑色光を照射することにより、経路選択的かつ、時期選択的に軸索活動を抑制した。M2→S1, S1→M2経路のそれぞれにおいて経路選択的に軸索活動を抑制することにより、注意状態時の触覚学習成績が低下することを解明した。また、光遺伝学的な軸索活動の観察のために、カルシウム濃度変化を検出する蛍光タンパク質であるGCaMPのAAVも作成した。光遺伝学的技術に関する2本の筆頭著書論文が受理された。Sceince誌には"Top-Down Cortical Input during NREM Sleep Consolidates Perceptual Memory"というタイトルのReport論文が受理された。最新の光遺伝学的な神経活動の操作方法と神経活動の記録方法を大脳脳皮質において駆使して、行動と脳活動との関係解明に成功した。従来研究の多かった細胞体だけではなく、軸索における光遺伝学的技術を用いて行動に関わる詳細な神経回路を解明した。Neuroscience Research誌には“The fiber-optic imaging and manipulation of neural activity during animal behavior"というタイトルのInvited Review論文が受理された。自身の有する光遺伝学的操作方法と光遺伝学的記録方法及び周辺技術について近年の論文を総説している。Neuroscience Research誌の論文内容は2016年2月号に表紙掲載された。国際会議において筆頭著者発表を2度行い、国内会議において筆頭著者発表を2度行った。また理化学研究所脳科学総合研究センター及びウィスコンシン大学マディソン校を訪問し、2光子イメージング技術を習得した。日本神経科学会においては、所属研究室が招聘した関連分野における著名な研究者を道案内し、道中において自身の研究をアピールする貴重な機会を得た。光遺伝学的に軸索活動を操作した研究論文が受理され、光遺伝学的操作と光遺伝学的記録技術の総説論文が掲載されたため。

TeTX (テタヌストキシン)により軸索終末からの神経伝達物質放出を抑制できる。TeTXが機能しているかどうかをVAMP2の免疫染色により確認した。Subiculum領域におけるVAMP2の発現はAAV-Flex-TeTX-mCherryの注入により減少した。以上よりTeTXが海馬CA1領域からの出力を抑制することを確認した。そして、各種行動試験を用いて、海馬CA1領域からの出力の抑制が行動に与える影響を検討した。海馬CA1領域からの出力の抑制は海馬依存的である物体位置認識試験及び文脈依存的恐怖条件付け試験における成績を低下させたが、床面認識課題には影響を与えなかった。これらより、床面認識課題は海馬非依存的であると考えられる。また、プラスミドを用いて目的遺伝子をマウスに導入するために、理化学研究所脳科学総合研究センター下郡研及びウィスコンシン大学マディソン校よりインウテロエレクトロポレーションを習得した。従来から本研究員が習熟している光遺伝学的な神経活動の操作の実験だけでなく、光遺伝学的な神経活動の観察をするための実験技術を習得するために、著名な海外の研究室においても見学・議論を行った。加えて、4回の国内学会発表と1回の国際学会発表を行った。以上の研究内容、研究成果ともに、期待通り研究が進展したと考えられる。頭部固定下マウスの大脳皮質における2光子イメージングを確立する。2光子イメージング技術は理化学研究所脳科学総合研究センター村山研及びウィスコンシン大学マディソン校Tononi, Cirelli研より習得する。オレキシン細胞から軸索投射を受ける大脳皮質の樹状突起スパインにおいて、二光子イメージングを確立する。また、プラスミドを用いて目的遺伝子をマウスに導入するために、理化学研究所脳科学総合研究センター下郡研よりインウテロエレクトロポレーションを習得する。頭部固定下動物において意識状態を測定するために、脳波と筋電位を記録して、アクティブアウェイク、クワイエットアウェイク、NREM睡眠、REM睡眠を分離する。各状態において大脳皮質の樹状突起スパインの形成や消失を解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。作製したアデノ随伴ウィルスを検討し、光遺伝学的な神経活動の観察を行う。
子宮内胎児機能不全モデルによる脳出血発生機序の研究

研究2年目である平成23年度は正常飼育および低栄養飼育したマウスの胎仔に胎児心電図装置による循環動態の監視下で虚血再還流を負荷した。虚血再灌流負荷前後の胎仔脳を採材し(各6検体、計24検体)、母体栄養条件による遺伝子発現変動をマイクロアレイ解析によって母体栄養条件による胎仔脳の虚血再灌流に対する遺伝子発現応答を比較、評価を実施した。・虚血再灌流負荷前:低栄養飼育由来の胎仔脳ではHIFlaおよびその下流遺伝子の発現量が有意に増加し、低酸素状態と同様の遺伝子発現プロファイルを示した。またCOX4i1などのミトコンドリア構成遺伝子群のmRNA発現量や成人で脳出血との関連が報告されているs100a10のmRNA発現量と転写因子p53のmRNA発現量の関係を精査したところ、虚血再灌流前はこれらの遺伝子群のmRNA発現量とp53mRNA発現量の分布は母体栄養条件による際を認めなかった・虚血再灌流負荷後:低栄養飼育由来の胎仔脳ではミトコンドリア構成遺伝子群のmRNA発現量やs100a10のmRNA発現量が有意に増加していた。またp53mRNA発現量との関係は母体栄養条件によって明確に異なる分布を示した。脳出血発症時にミトコンドリアは活性酸素を産生することが知られていることから虚血再灌流負荷後に有意に発現が増加するCOX4i1などのミトコンドリア構成遺伝子群およびp53が脳出血の発症に関与していると考えられた。初年度である平成22年度は胎児心電図装置によるモニタリングの下で胎仔に虚血再灌流の負荷による胎児脳出血モデルマウスを作成する。その過程でナノバブルを経胎盤的に胎仔脳へ導入し、胎仔脳血流を計測する技術を確立することを目標として実験を実施した。1.ナノバブルの作成と胎仔脳への導入100nmの超音波エコーガスのバブルを封入した脂質二重膜(PEG-リポソーム)からなるナノバブルを作成し、超音波パルス装置による観測下で経胎盤的にマウス胎仔脳への導入を試みた。その結果、胎仔脳血流を鮮明に検出することに成功した。2.虚血再還流障害の作成日齢17日目に母体を開腹し子宮外からマウス胎仔に心電図電極を装着し、胎児心拍数の計測を行いながら以下の処置を実施した。胎盤へ流入する子宮動脈分枝の圧迫・解放を繰り返し、虚血再還流モデル実験を実施した。5分圧迫5分解放3回で心拍数が回復することを胎仔心電図で、脳血流の再灌流が生じることを超音波パルス装置を用いて確認する事に成功した。3.虚血再還流と血液再配分の検証実験中に超音波パルス装置のB-modeを用いて輝度変化を指標に胎仔中脳動脈分枝血流を計測・評価した。低栄養食群では脳血流の再灌流が心拍数の回復より遅れて生じた後、脳出血を発症することが観察された。超音波パルス装置によるマウス胎仔脳の観察の結果、低栄養食群の胎児脳出血は2回目の再灌流時に発症する頻度が高いことが判明した。
ダイヤモンド検出器を用いるルミノシティモニターの開発研究

茨城県東海村の大強度陽子加速器施設J-PARCのT2Kビームラインにおいて、ダイヤモンド検出器に大強度のミューオンを照射して得られたデータの解析を行った。J-PARCでは、今年度始めより東日本大震災からの復旧作業が続けられていたが、12月には主リングでの陽子加速も確認し、T2Kビームラインでも再びニュートリノビームの生成ができるようになった。ビーム強度も昨年度平均と比べて3倍の150kWを達成したが、このビーム強度でもダイヤモンド検出器は安定して信号を出力することが確認された。データ解析の結果、ダイヤモンド検出器の前に設置されているPINフォトダイオードで得られた信号強度と比較して、ミューオンの照射量とダイヤモンドの信号の大きさとの非線形性は1%以内、信号の強度測定精度である(標準偏差)/(平均値)の時間変動は0.5%以内と、高い安定性を示した。ビーム強度が上がると、ダイヤモンド検出器内で生成される電子-ホール対の数も増加するので、(標準偏差)/(平均値)の値自体も、50kWのときと比べて倍近く良くなった。また、ダイヤモンドのバンドギャップは5.47eVであるので、波長が220nm230nmの紫外線によって電子を伝導帯の励起することができ、信号を得ることができる。ただ、今回のダイヤモンド試料は両面が金でメタライズされており、紫外線を入射することができるのは500μm幅の側面からのみという制約があったが、それでもセットアップを工夫して重水素ランプからの紫外線を照射し、信号を得ることができた。また、このことは、ビームラインに設置された検出器に対し、ビームが出ていないときにも回路の接続状況を確認できるという利点を与えることができた。茨城県東海村の大強度陽子加速器施設J-PARCのT2Kニュートリノビームラインに、ダイヤモンド検出器をテストのために設置した。検出器の構造は、4mm×4mm×0.5mmの単結晶CVDダイヤモンドチップの両面に金でメタライズを施して電極にしたもので、これを放射線耐性が高いPEEK樹脂にマウントした。また信号読み出し用のケーブルにも、放射線耐性を高めるためにポリイミド樹脂で被覆された導線を用いた。検出器を設置した場所は、ニュートリノビームラインのミューオンモニターが設置されている場所で、1台のシリコンPINフォトダイオードの背面に取り付けた。これにより、ダイヤモンド検出器とシリコンPINフォトダイオードにはほぼ同じミューオンが通ることになるので、シリコンPINフォトダイオードの信号を参照として比較が出来るようになった。また、この場所はビームダンプの下流であるので、ミューオン以外の荷電粒子は通らない。T2K実験の運転条件は、主リングの陽子エネルギー:30GeV、スピル周期:3.5秒、バンチ数:6、バンチ間隔:581ns、バンチ幅:58nsであった。平均強度は約50kWほどであった。これによってミューオンはおよそ10^7個/spill・cm^2の強度になる。検出器に印加するバイアスは200Vで、出力信号はFADC(65MHz)によって読みだされた。まず、FADCでとられた信号の波形を見てみると、スピルの6バンチ構造がはっきりと見え、約580ns離れた隣のバンチにもほとんどテールの浸み込みが見られなかった。これにより、ダイヤモンドの信号応答の速さが改めて確認された。次に、ミューオンの照射量と信号の大きさの線型性を調べたところ、シリコンPINフォトダイオードと比べて1%程度の非線形性しか見られなかった。さらに6か月間においてダイヤモンドとシリコンの信号の強度比を見たところ、(標準偏差)/(平均値)の変動が0.75%しか見られず、高い安定性を示した。
液晶と金属メタ構造を用いた電圧駆動テラヘルツ素子の創製

本研究は、各種テラヘルツ(THz)波応用システムの普及と高度化に資する液晶を用いた電圧駆動型THz素子の実現を目的に実施している。液晶は屈折率異方性と外場応答性を併せ持つ稀有な材料であり、ディスプレイや空間光変調器等、光領域においては広く用いられている。近年、THz波の動的伝搬制御技術に対する需要の高まりを見越し、液晶を用いたTHz素子に関する研究が行われ始めているが、THz帯域における透明電極用材料の探索等、実用化に向けての課題は多い。一方で、電磁波の高度伝搬制御のためには、金属微細構造によるメタマテリアルも非常に魅力的である。しかしながら、微小なメタ原子の外場制御には技術的に大きな困難が伴う。本研究では、液晶と金属メタ構造とを相補的に利用するとともに、申請者らが独自に確立した液晶の多次元光配向技術を用いることで、THz波の振幅、位相、偏光、伝搬方向等を、電圧印加により複合的かつ高度に制御可能な動的THz素子の創製を目指す。平成30年度は、サブ波長周期の1次元金属格子構造を基板に付与したツイストネマチック配向の液晶セルを作製し、それによりTHz帯における電圧駆動強度変調が実現されることを示した。この研究の過程で、偏光を考慮することにより、高導電率の金属によっても透明電極の得られること、及び液晶がTHz帯においても異方性材料として有用であることが実証された。また、より高度なTHz波の伝搬制御を目指し、キラルメタサーフェスと液晶との複合構造に関する検討も行った。魚鱗構造と呼ばれる2次元金属格子によるメタサーフェスのキラリティについて精査するとともに、このメタサーフェスと液晶とを積層化することで電圧駆動可能な偏光変換素子が得られることを示した。当該年度の研究により、液晶と金属メタ構造とを相補的に利用することで有益なTHz素子が得られることを実証できたと考えている。強度変調器、偏光変調器という基本素子を、液晶と金属メタ構造とを組み合わせることにより実現可能であることが実証できたという意味において、順調に進展していると考えている。今後は、当初の計画に沿って、光配向技術により液晶の配向を多次元化することで、分波器やレンズなどの波面変換素子への展開を図る。また、前年度取り組んだ強度変調器や偏光変調器に対しても、THzメタマテリアルに関する最新の研究報告を参考にしながら、低損失化、高速化に取り組む。当初、当該年度の設備備品費の明細に、光配向構造及び金属メタ構造作製用の紫外ダイオード励起固体レーザー(2,840千円程度)の購入費用を計上していたが、研究分担者が保有する紫外He-Cdレーザーを使わせていただくことができ、購入を見合わせた。その分、次年度以降に、作製した構造の評価用のTHzレンズ等の素子類を多く購入する。
活性酸素産生によるH.pyloriの生存戦略と遺伝子変異

生理的低酸素下ではNOがミトコンドリア、細胞、および大腸菌などの電子伝達系を強く抑制し、食物中の病原微生物に対する防御因子としても作用している。H.pyloriは胃液内でも生息でき、胃粘膜病態因子の可能性がある。本年度の研究により、以下の点が明らかになった。1)H.pyloriは電子伝達系を介してスーパーオキシドやヒドロキシラジカルを産生するが、これに本菌の形質転換が深く関与している。2)本菌のNO低感受性は、本菌のスーパーオキシド産生能に加え、チトクロム酸化酵素の膜内存在様式特性にも起因する。3)NOとスーパーオキシドから生じるONOO^-や^*OHが本菌のDNAを酸化修飾してニトログアニンや8-OHグアノシンなどを生じ、これが本菌の遺伝子多形や発ガンに関与する可能性が示唆された。4)胃粘膜層は低酸素低pH環境であり、NOや亜硝酸は強い殺菌能を示すが、粘膜細胞に対しては著明な保護作用を示すことが判明した。5)硝酸イオンは胃腸の粘膜細胞で吸収され、血中から唾液中に能動分泌され、口腔内細菌により亜硝酸に還元されて胃液内でNOに変換されること、及びNO関連分子群の口腔・胃腸・唾液腺間輸送変換サイクルが病原微生物に対する強力な防御システムを形成していることが判明した。また唾液腺に硝酸イオンの能動輸送担体が局在することが判明し、その遺伝子のクローニングに成功した。現在、その構造と機能を解明しつつある。これまでに、分子、オルガネラ、細胞、臓器及び個体の各レベルで活性酸素やNOを特異的に代謝制御する方法論を開発し、一酸化窒素(NO)がミトコンドリアの電子伝達系を強く抑制すること、及び大腸菌など、多くの好気性微生物も本作用により有効に殺菌されることを世界に先駆けて報告してきた。強酸性の胃液中では唾液や食物中の亜硝酸から多量にNOが生じ、食物に混在する有害細菌を有効に除去している。しかし、H.pyloriのごとく、胃の酸性環境でも生育して粘膜を障害する細菌もいる。高いウレアーゼ活性が本菌の胃内棲息に重要と考えられているが、NO抵抗性の分子機構は不明であった。本申請者は、本菌が積極的にスーパーオキシドをはじめとする活性酸素を産生して胃液中のNOを消去し、変異原性を有するパーオキシナイトライト(ONOOー)を産生することを見出した。本研究は、H.pyloriの活性酸素産生機構、生じたパーオキシナイトライトの本菌と胃粘膜細胞の遺伝子に対する影響、及びその癌原性を明らかにすることを目的として行われた。解析の結果、1)H.pyloriのO_2^ー産生機構が本菌の電子伝達系で産生されること、および本分子と菌体の金属よりヒドロキシラジカルが生じることが判明した。また、胃液中のNOとO_2^ーが反応してONOO^ーが生じることも判明した。これにより生じたONOO^ーが菌体蛋白のチロシン残基をニトロ化すること(特異抗体による)、およびこれによりウレアーゼも失活する事が判明した。さらに、ONOO^ーなどから生じるヒドロキシラジカル(*OH)により菌体のDNAが酸化的に損傷されることも判明した。