hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新入社員の自己愛人格が職場ストレスに及ぼす影響：コーピング方略も考慮して

本研究の目的は,自己愛人格,職場ストレッサー,コーピング方略が,新入社員の早期離職や後のストレス反応をどの程度予測するかについて検討することであった。ロジスティック回帰分析の結果,早期離職に対しては,自己愛の誇大性の2変数および「質的負荷によるストレッサー」が有意な正の影響を示した。また階層的重回帰分析の結果,ストレス反応に対しては,自己愛の過敏性の2変数,共感性の欠如と「質的負荷によるストレッサー」との各組合せに有意な交互作用が見られた。本研究の目的は、新規学卒者の新入社員を対象として、3年間、計4回にわたってweb調査を実施し、自己愛人格が職場ストレスに及ぼす影響や、有効なコーピング方略について縦断的に検討することである。平成26年度には、2回の調査を実施した。まず第1回目の調査では、新入社員1236名(高卒85名、専門学校・大学・大学院卒1151名)を対象として、入職直後の45月にweb調査を行った。さらに第2回目の調査では、新入社員が入職から数か月後の89月に、第1回目の調査と同様の対象者に調査依頼を行ったところ、869名(高卒49名、専門学校・大学・大学院卒820名)から回答を得た。2回の調査で実施したアンケートは共に、自己愛人格、およびその関連変数としての自我同一性、職場適応の指標として職場ストレス(職場ストレッサー、心理的ストレス反応、コーピングを含む)および職務満足感等をそれぞれ測定する尺度から構成された。これら2回の調査から得られたデータを用いて、まず自己愛人格と職場ストレスとの関連について検討を行った。その結果、入職直後の自己愛人格の中で過敏性や共感性の欠如を表す下位尺度、その中でも特に「自己愛的憤怒」が、入職から数か月後の職場ストレッサーやストレス反応に最も強い正の影響を及ぼすことが示唆された。また、自我同一性と職場ストレスとの関連についても検討した。その結果、入職直後の自我同一性の中で、特に「心理社会的同一性」が、入職から数か月後の職場ストレッサーやストレス反応に最も強い負の影響を及ぼすことが示唆された。本研究の目的は,新規学卒者の新入社員を対象として, 3年間,計4回にわたってweb調査を実施し,自己愛人格が職場ストレスに及ぼす影響や,有効なコーピング方略について縦断的に検討することである。平成26年度には,新入社員1236名を対象として,入職直後の45月(Time1)と,入職から数か月後の89月(Time2)の2回,web調査を行った。本年度には,同様の調査対象者に対し,入職から1年以上経った4月8月(Time3)に,第3回目の調査を実施した。調査内容は,1回目,2回目の調査時と同様,自己愛人格,およびその関連変数としての自我同一性,職場適応の指標として職場ストレス(職場ストレッサー,心理的ストレス反応,コーピングを含む)および職務満足感等をそれぞれ測定する尺度で構成された。本年度は,まず職場でのストレッサー,ストレス反応,職務不満感,職務内容の不一致が,新入社員の早期離職をどの程度予測するかについて検討した。ロジスティック回帰分析の結果,Time3時点での離職に対して,Time1の職務不満感と職務内容の不一致が強い正の影響を示すと共に,Time2においては,それらに加えてストレス反応も強い正の影響を示した。これらの結果から,早期離職を予防する上で,新入社員の職務満足感や職務内容の不一致の改善を試みると共に,ストレス反応の低減に向けた対応も有効であることが示唆された。また,Time1時点での自己愛人格が,Time3の心理的ストレス反応を予測するかについても検討した。階層的重回帰分析の結果,自己愛の中でもTime1の「自己愛性抑うつ」が,Time3の「憂うつ感」,「緊張感」,「疲労感」に,Time1の「自己愛的憤怒」が,Time3の「イライラ感」,「緊張感」に正の影響を及ぼすことが示唆された。平成27年度の計画は,前年度からの縦断調査を引き続き実施し,それらのデータから得られた結果を,学会等で発表することであった。平成27年度には,ほぼ予定通りの時期に3回目の調査を実施し,前年度の2回分のデータと結合をした上で,ある程度の分析も行った。分析結果から,早期離職の規定因や,ストレス反応に対する自己愛人格の影響等が明らかになってきており,一部の結果については,複数の学会にてポスター発表を行った。その意味では,おおむね計画通り,順調に進展しているといえる。平成28年度には4回目の調査を実施し,平成26年度から続く新規学卒者の新入社員を対象とする全4回の縦断調査を終了した。4回目の調査も,13回目の調査と同様,自己愛人格,およびその関連変数としての自我同一性,職場適応の指標として職場ストレス(職場ストレッサー,心理的ストレス反応,コーピングを含む)および職務満足感等をそれぞれ測定する尺度で構成された。まず4回の調査終了時での在職・離職の状況について検討した。4回目終了時点で在職・離職の状況を確認できたのは,1回目調査で回答を得られた1236名のうち527名であり,そのうちの377名がまだ最初に入職した職場に在職中,150名が既に離職している状況であった。これら527名のデータを用いて,Time4時点での離職の予測要因を検討するロジスティック回帰分析を行った。

その際,独立変数としてまずstep1で性別,学歴(高卒か大卒か),会社規模(従業員数),月収,残業時間を投入した上で,step2でTime1時点での自己愛人格および自我同一性を測定する各下位尺度を投入し,従属変数としてTime4時点での在職・離職の状況を投入した。その結果,Time4時点での離職に対して,自己愛人格の中では「自己主張性・自己中心性」が中程度の正の影響を及ぼすと共に,自我同一性の中では「心理社会的同一性」が離職に中程度の負の影響を及ぼすことが示された。なお,step1で投入した変数の中では,会社規模(従業員数)と月収が有意な負の影響,残業時間が有意な正の影響を及ぼしていた。今後,これまでに得た4回のデータを用い,自己愛人格および自我同一性が職場ストレスや職務満足感について及ぼす影響について詳細に検討すると共に,コーピングの調整効果についても検討する予定である。本研究の目的は,自己愛人格,職場ストレッサー,コーピング方略が,新入社員の早期離職や後のストレス反応をどの程度予測するかについて検討することであった。ロジスティック回帰分析の結果,早期離職に対しては,自己愛の誇大性の2変数および「質的負荷によるストレッサー」が有意な正の影響を示した。また階層的重回帰分析の結果,ストレス反応に対しては,自己愛の過敏性の2変数,共感性の欠如と「質的負荷によるストレッサー」との各組合せに有意な交互作用が見られた。平成26年度の計画は、新入社員に対する2回の縦断調査を実施し、それらのデータから得られた結果を、学会等で発表することであった。平成26年度には、2回の調査を共にほぼ予定通りの時期に実施し、得られた2回分の縦断データの結合をした上で、ある程度の分析も行った。また、一部の結果については、日本教育心理学会第56回総会や日本発達心理学会第26回大会にてポスター発表を行った。その意味では、おおむね計画通り、順調に進展しているといえる。ただし、縦断データの解析方法についてまだ疎い部分があり、本研究での縦断データをまだ十分に扱い切れているとはいえない。今後、縦断データの解析方法についての知識や手法をさらに身に付けた上で、より詳細な結果についての発表を行っていく予定である。今後は,まず平成28年度の開始時期に,これまでの調査と同様の平成26年度新入社員に対して,第4回目の調査を行う。第4回目調査については,既にインターネット調査会社と,調査項目の内容や調査依頼者等に関する打ち合わせを終えており,計画通りの時期に調査を実施できることになっている。4回目調査実施後は,4回の調査データを全て結合し,新入社員の自己愛人格が職場ストレッサーやストレス反応,職務満足感に及ぼす影響について交差遅延効果モデルと潜在成長曲線モデルの分析を用いてより詳細に検討すると共に,どのようなコーピング方略が高自己愛者の職場ストレスの低下に有効であるかについての検討を行う。青年期から成人期の人格発達今後は、まず平成27年度の開始時期に、これまでの2回の調査で回答を得られた平成26年度新入社員に対して、第3回目の調査を行う。第3回目調査については、既にインターネット調査会社と、調査項目の内容や調査依頼者等に関する打ち合わせを終えており、計画通りの時期に調査を実施できることになっている。さらに同様に、平成28年度の開始時期には、第4回目の調査を実施する予定である。それと並行して、縦断データの解析方法に関するさらなる知識や手法の習得を目指し、文献収集を行うと共に、学会や研究会での関連ワークショップ等に積極的に参加する。
うつ病の病態解明と画像化のためのPET用フッ素-18標識セロトニン製剤の開発

ポジトロン断層画像(PET)は定量性に優れた美しい画像を得ることができる。ポジトロン放出核種であるフッ素(F)-18(半減期110分)、炭素(C)-11(半減期20分)標識化合物を作成し、F-18、C-11標識化合物を用いるPET製剤の脳疾患への応用について研究した。ブドウ糖代謝を指標とするFDG(^<18>F-フルオロデオキシグルコース)が悪性脳腫瘍と周囲の正常能組織に取り込まれるのに対し、アミノ酸を指標とするFAMT(^<18>F-フルオロメチルタイロシン)は、良性・悪性脳腫瘍の腫瘍部位にのみ集積する。FAMTはFDGのように正常脳に取り込まれないことから、脳腫瘍の存在診断、手術後の再発の有無の診断などに役立つ。うつ病患者数が増加しており、セロトニン(5-HT)との関連が指摘されている。セロトニントランスポーター(5-HTT)は、5-HT神経前シプナス膜に存在し、放出された5-HTを取り込みシプナス間隙から除去することで5-HT神経伝達の調整を行っている。5-HTTの機能の調節異常は、さまざまな複雑な行動傾向や異常、たとえば気分(感情)障害(双極性障害や単極性うつ病)、不安、強迫、統合失調症、神経変性性疾患そして摂食障害などで指摘されてきた。そこで5-HTTの画像化を目指して、半減期が20分の炭素(C)-11で標識した^<11>C-DASB(N,N-dimethyl-2-(2-amino-4-cyanophenylthio)benzyl-amineを合成し、うつ病患者への臨床応用を行うべく前臨床試験中である。新規な放射性薬剤としてグルタミン酸受容体(NMDAレセプター)を対象とする脳のPETの開発を進めている。ポジトロンCT(PET)においては適切なポジトロン核種で標識した化合物を開発すると、それらを超高感度分子プローブとして生きて機能している状態での生化学的分子情報の動態追跡を行うことができる。一方、うつ病患者は日本で数百万人以上に上ると推定されるが、脳MRIや脳CTは正常で、うつ病の状態を正確に反映する画像診断が待たれる。また優れたPET用標識化合物の開発は、うつ病の病態、原因の解明にも役立つ。そこでまず半減期2時間のフッ素(F)-18で標識したトリプトファンの誘導体(FMT)を合成。FMTを静脈内へ投与後、その体内分布をPETカメラを用いて画像化した。アミノ酸代謝の亢進した部位がFMTを取り込む。健常人の脳にはFMT分布しないが、脳腫瘍はアミノ酸代謝の亢進を反映して陽性像を呈し、FMTを用いたPET検査より、腫瘍の範囲を明らかにすることができる。一方、ブドウ糖の誘導体(FDG)ブドウ糖代謝画像(FDG-PET)ではうつ病患者では主として前頭葉のブドウ糖代謝が低下していることが多い。これまでのPETによる代謝画像に加えて、新しくうつ病と関連すると言われるPET用セロトニン製剤開発の基礎検討を行っており今後さらにうつ病の病態解明と画像化を行う。代表的な機能画像であるポジトロンCT(PET)を用いると、脳の機能、代謝状態を生理的な状態で画像化することができる。そこでうつ病患者を対象として脳のブドウ糖代謝を、^<18>Fで標識したFDG-PETを用いて脳血流の異常の有無を^<99m>Tcで標識した^<99m>Tc-ECD SPECTを用いて検討した。うつ病患者と健常人および症状の軽快後と比較しながら定量的に解析することにより、うつ病患者での異常所見を見出し、海馬領域の代謝異常を報告した。^<18>

Fで標識したトリプトファンの誘導体(FMT)を合成。FMTを静脈内へ投与後、その体内分布をPETカメラを用いて画像化し、その臨床応用を行っている。アミノ酸代謝の亢進した部位がFMTを取り込むため、ブドウ糖をエネルギー源とする正常の脳にはFMTは分布しない。しかし脳腫瘍はアミノ酸代謝の亢進を反映して陽性像を呈し、FMTを用いたPET検査より、腫瘍の範囲を明らかにすることができることを利用して、脳腫瘍の診断に用いることができる。FDG-PETとの比較、MRIとの比較検討などを行っている。また精神疾患患者のCT、MRI、MRアンギオグラフィにて形態学的異常と、機能的異常の有無の関連性についても研究を進めている。陽電子放出核種である^<18>Fで標識した新しいPET薬剤の開発により、うつ病に特異的な画像所見を見つけるべく研究を続けている。ポジトロン断層画像(PET)は定量性に優れた美しい画像を得ることができる。ポジトロン放出核種であるフッ素(F)-18(半減期110分)、炭素(C)-11(半減期20分)標識化合物を作成し、F-18、C-11標識化合物を用いるPET製剤の脳疾患への応用について研究した。ブドウ糖代謝を指標とするFDG(^<18>F-フルオロデオキシグルコース)が悪性脳腫瘍と周囲の正常脳組織に取り込まれるのに対し、アミノ酸を指標とするFAMT(^<18>F-フルオロメチルタイロシン)は、良性・悪性脳腫瘍の腫瘍部位にのみ集積する。FAMTはFDGのように正常脳に取り込まれないことから、脳腫瘍の存在診断、手術後の再発の有無の診断などに役立つ。うつ病患者数が増加しており、セロトニン(5-HT)との関連が指摘されている。セロトニントランスポーター(5-HTT)は、5-HT神経前シプナス膜に存在し、放出された5-HTを取り込みシプナス間隙から除去することで5-HT神経伝達の調整を行っている。5-HTTの機能の調節異常は、さまざまな複雑な行動傾向や異常、たとえば気分(感情)障害(双極性障害や単極性うつ病)、不安、強迫、統合失調症、神経変性性疾患そして摂食障害などで指摘されてきた。そこでうつ病患者における5-HTTの画像化を目指して、半減期が20分の炭素(C)-11で標識した^<11>C-DASB(N,N-dimethy1-2-(2-amino-4-cyanophenylthio)benzyl-amineを合成した。
多数の微小結晶を用いた中性子散乱による高温超伝導体に共通する磁気励起の探索

高温超伝導銅酸化物において超伝導と結びついた特徴的な反強磁性スピン揺らぎが観測されているが、高温超伝導発現のメカニズムにそれらがどのように関わっているのかは未解明である。最近、異なる高温超伝導の系で共通する分散を持つ砂時計型の磁気励起が観測され、その起源が盛んに議論されている。しかし、その磁気励起の温度依存性は物質により重要な違いがある。いわゆるレゾナンスピークと呼ばれるYBCO系における磁気励起はTcで出現し、Tc以下で顕著に増大するのに対し、LSCO系における同じQ=(π,π)における励起はTc前後で顕著な温度変化を示さず、Tc以上でも残る。この温度変化の違いは、高温超伝導体に共通する砂時計型の磁気励起の理論モデルを構築する上で非常に重要である。本課題の目的はもう一つの代表的な高温超伝導体Bi2212系の磁気励起を探索する事にあるが、今年度(π,π)における磁気励起の観測に成功し、その温度変化を測定した。その結果、(π,π)における磁気励起がTc以下で増大し、またその増大が他のYBCO系の最適ドープで観測されている増大と定量的に一致する事を見出した。加えて、(π,π)における磁気励起はTc以上でもその強度の3/4が残存する事を新たに発見した。これまでに報告されているBi2212系の中性子散乱実験では、Tc以上で残る(π,π)における磁気励起は報告されておらず、その磁気励起の温度変化はYBCO系のそれと類似していると認識されてきたが、今回の実験結果はTc以上でも残るという点でLSCO系とも類似点がある。砂時計型の磁気励起の理論モデルは大まかにLSCO系の結果とYBCO系の結果を説明する物に2分されてきたが、今回の結果はBi2212系ではその両方の特徴を併せ持っており、理論モデルはこれらを統合して説明できる物でなければいけない事を示している。重要な物理学上の未解決問題の一つとして高温超伝導銅酸化物における磁性と超伝導の相関があるが、最近2つの異なる高温超伝導体、La_<2-x>Ba_xCuO_4系とYBa_2Cu_3O_<6+x>系で共通に観測された磁気励起スペクトラムが、もう一つの代表的な高温超伝導銅酸化物の系であるBi_2Sr_2CaCu_2O_<8+x>(Bi2212)系に存在するか中性子散乱により確かめる事を本研究の目的としている。Bi2212系の大型単結晶育成は困難な事から、大型単結晶試料の必要な中性子散乱はこれまであまり研究が進んでこなかった。本研究は微小な試料を精度良く並べる事でその困難を克服しようとする点に特色があるが、今年度はその第1段階として、Bi2212系最適ドープ組成の単結晶の軸を精度よく合わせて並べる事により、総計0.6ccの体積を持つ試料をモザイクネス2度以内に収める事に成功した。これは過去の中性子散乱実験で使われた試料体積の約10倍にあたる。また、この試料を用いて日本原子力研究所、および世界で最高の中性子線束強度を誇るアメリカのオークリッジ国立研究所において中性子散乱実験を行った。その結果、少なくとも過去に報告されているエネルギー43meV、反強磁性反射点(π,π)に出現する磁気散乱(レゾナンスピーク)は観測されず、絶対値の較正結果から、そのような散乱があるとしても過去の報告値の1/10以下である事を明らかにした。しかし、過去の報告例を否定する為にはあらゆる可能性を考慮すべきである事から、現在、超伝導特性の向上、試料の純良化、さらなる大型化をすすめている。重要な物理学上の未解決問題の一つとして高温超伝導銅酸化物における磁性と超伝導の相関がある。T_cにスケールする励起エネルギーを持つ磁気レゾナンスピークはその一例であるが、高温超伝導発現のメカニズムに反強磁性スピン揺らぎがどのように関わっているのか未だ明らかになっていない。また、単結晶育成の困難さからホールドープ系では、LSCO、YBCO系以外での中性子散乱の研究はあまり進んでいない。本研究の目的は、もう一つの代表的なホールドープ系高温超伝導銅酸化物であるBi2212系の磁気散乱を調べ、LSCO、YBCO系で観測された磁気励起スペクトラムのユニバーサリティを検証する点にある。平成17年度はBi2212最適ドープ組成の単結晶を6個アセンブルして0.6ccの体積を持つ試料の非偏極中性子散乱実験を行い、過去の中性子散乱実験で報告されているE=36-46meV、(π,π)に散乱ピークを我々の測定でも観測したが、T_c前後で強度が変化しない事、磁気形状因子による変化を示さない事からピークが磁気的な起源を持つものか断定できなかった。平成18年度は体積を2.5ccに増やし、ピークの起源を探る為に非偏極および偏極中性子実験を行った。2.5ccの試料体積は過去の中性子散乱実験で使われた試料体積の約40倍にあたり、データのクオリティは劇的に向上している。まず、非偏極実験において、過去に報告されたレゾナンスピークを我々の試料においても確認し、続いて、磁気的な成分のみを抽出できる偏極中性子実験を行ったところ、非偏極実験で観測されたピークは磁気的ではないという、過去の報告を否定する実験結果を得た。

しかし、偏極中性子散乱の強度は非常に弱く、レゾナンスピークが"磁気的で無い"事を証明するには、更なるデータの質の向上が必要である。本年度は更に体積を増やし、偏極中性子散乱実験を行う予定であるo高温超伝導銅酸化物において超伝導と結びついた特徴的な反強磁性スピン揺らぎが観測されているが、高温超伝導発現のメカニズムにそれらがどのように関わっているのかは未解明である。最近、異なる高温超伝導の系で共通する分散を持つ砂時計型の磁気励起が観測され、その起源が盛んに議論されている。しかし、その磁気励起の温度依存性は物質により重要な違いがある。いわゆるレゾナンスピークと呼ばれるYBCO系における磁気励起はTcで出現し、Tc以下で顕著に増大するのに対し、LSCO系における同じQ=(π,π)における励起はTc前後で顕著な温度変化を示さず、Tc以上でも残る。この温度変化の違いは、高温超伝導体に共通する砂時計型の磁気励起の理論モデルを構築する上で非常に重要である。本課題の目的はもう一つの代表的な高温超伝導体Bi2212系の磁気励起を探索する事にあるが、今年度(π,π)における磁気励起の観測に成功し、その温度変化を測定した。その結果、(π,π)における磁気励起がTc以下で増大し、またその増大が他のYBCO系の最適ドープで観測されている増大と定量的に一致する事を見出した。加えて、(π,π)における磁気励起はTc以上でもその強度の3/4が残存する事を新たに発見した。これまでに報告されているBi2212系の中性子散乱実験では、Tc以上で残る(π,π)における磁気励起は報告されておらず、その磁気励起の温度変化はYBCO系のそれと類似していると認識されてきたが、今回の実験結果はTc以上でも残るという点でLSCO系とも類似点がある。砂時計型の磁気励起の理論モデルは大まかにLSCO系の結果とYBCO系の結果を説明する物に2分されてきたが、今回の結果はBi2212系ではその両方の特徴を併せ持っており、理論モデルはこれらを統合して説明できる物でなければいけない事を示している。
原子間力顕微鏡による膜タンパク質分子表面構造の解析

原子力間顕微鏡および低角度回転蒸着法を用いて、ヒト免疫グロブリンE(IgE)受容体α鎖の細胞外領域部分の表面構造を観察した。さらに、この受容体がIgEと結合する際に起こる構造変化を解析する目的で、IgEのみと受容体-IgE結合体の表面構造も観察し、比較した。[結果と考察]IgE受容体α鎖の際妨害領域部分はAFMでは、ほぼ球形の粒子(直径約13mn)として観察され、低角度回転蒸着法を用いると、中央部分の凹んだいわゆるド-ナツ形(直径約12mn)として観察された。IgEは一方の端が大きい長楕円形(長径約50mn)として観察され、しばしば屈曲した形をとっていた。受容体-IgE結合体では、IgEの大きい方の端が更に大きくなるようであった。AFMのカンチレバ-の曲率半径は約10mnであるので、現時点では、この程度の分解能が限界ではないかと考えられる。低角度回転蒸着法にしても、影付けに用いられるプラチナによって分子が被われて、相当大きくなっていることが考えられる。受容体-IgE結合体に燗しては、種々の生化学データより、受容体がIgEの重鎖(heavy chain)に結合することが予想されているので、IgEの大きい方の端は重鎖であり、その部分に結合した為に、よりつか大きくなった可能性が示された。受容体がIgEの重鎖のどの部分にいくつ結合できるかについては、AFMの高分解能がさらに進めば、十分に解析し得ると考えられる。原子間力顕微鏡及び低角度回転蒸着法を用いて、ヒト免疫グロブリンE(IgE)受容体α鎖の細胞外領域部分の表面構造を観察した。[方法]ヒト免疫グロブリンE(IgE)受容体α鎖の細胞外領域部分を単離し、解離させた直後のマイカ板に吸着させた。風乾あるいは凍結乾燥させた後に、AFM(DINanoscope3)のtapping modeを用いて観察した。一部の標本は-110°C-120°Cの凍結割断装置内でプラチナによる低角度回転蒸着を行い、レプリカを作製して電子顕微鏡(JEOL1200EX)で観察した。[結果と考察]IgE受容体α鎖の細胞外領域部分はAFMでは、ほぼ球形の粒子(直径約13nm)として観察され、低角度回転蒸着法を用いると、中央部分の凹んだいわゆるド-ナツ形(直径約12nm)として観察された。IgEは一方の端が大きい長楕円体(長径約50nm)として観察され、しばしば屈曲した形をとっていた。AFMのカンチレバ-の曲率半径は約10nmであるので、現時点では、この程度の分解能が限界ではないかと考えられる。受容体-IgE結合体に関しては、種々の生化学データより、受容体がIgEの重鎖(heavy chain)に結合することが予想されているので、IgEの大きい方の端は重鎖であり、その部分に結合した為に、より大きくなった可能性が示された。受容体がIgEの重鎖のどの部分にいくつ結合できるかについては、AFMの高分解能がさらに進めば、充分に解析し得ると考えられる。[結果と考察]

IgE受容体α鎖の細胞外領域部分はAFMでは、ほぼ球形の粒子(直径約13nm)として観察され、低角度回転蒸着法を用いると、中央部分の凹んだいわゆるド-ナツ形(直径約12nm)として観察された。IgEは一方の端が大きい長楕円体(直径約50nm)として観察され、しばしば屈曲した形をとっていた。受容体-IgE結合体では、IgEの大きい方の端が更に大きくなるようであった。AFMのカンチレバ-の曲率半径は約10nmであるので、現時点では、この程度の分解能が限界ではないかと考えられる。低角度回転蒸着法にしても、影付けに用いられるプラチナによって分子が被われて、相当大きくなっていることが考えられる。受容体-IgE結合体に関しては、種々の生化学データより、受容体がIgEの重鎖(heavy chain)に結合することが予想されているので、IgEの大きい方の端は重鎖であり、その部分に結合した為に、より大きくなった可能性が示された。受容体がIgEの重鎖のどの部分にいくつ結合できるかについては、AFMの高分解能がさらに進めば、充分に解析し得ると考えられる。
造礁サンゴの骨格形成と環境情報を記録するメカニズムに関する研究

サンゴの炭酸塩骨格の化学組成は、古気候を推定する間接指標として広く用いられている。しかし、その記録プロセスには生物が介在するため、これまで十分に考慮されてこなかった環境-生物間相互作用に起因する「推定の不安定性」が存在する。本研究では、長期飼育サンゴについて、酸素同位体比およびSr/Ca比の気候指標としての安定性を検証した。また、琉球列島石垣島のサンゴ記録から復元された20世紀初期の海洋変動について考察した。初年度(平成21年度)は、まず、ハマサンゴ(Porites australiensis)を対象に、琉球大学瀬底実験所の屋外水槽を用いて、3段階光量制御による長期飼育実験が継続された試料の分析を行なった。光量は、遮光スクリーンにより通常の-10%、-30%、-50%に減光されていた。実験には複数の元群体から切断されたクローン小群体が各光区に配置され、長期にわたり飼育された。サンゴ群体の骨格試料について間接指標として酸素同位体比と炭素同位体比を測定し、環境パラメータとの関係を検討した。酸素同位体比は基本的に水温に依存することが確認されたが、成長速度の影響も無視できないことが明らかになった。これらのサンゴ群体について、研究協力者により、パルス変調型(PAM)クロロフィル蛍光測定法による光合成量の経時変化を約1年間継続するとともに、サンゴおよび共生藻について分子生物学的手法による解析も実施した。また、室内の人工照明下での飼育実験も行ない、これらの試料を用いて骨格組成を分析し、骨格化学組成の種内変異および群体間変異を検討した。今後、Sr/Ca比などの骨格組成の分析を進め、成長速度依存性の評価検討を実施する予定である。本研究では、実験計画法の基準に基づいて管理された環境で現生のサンゴを飼育し、環境と骨格組成を繋ぐ、より正確な関係式を構築する。「酸素同位体比(δ^<18>O)」、「ストロンチウム/カルシウム比(Sr/Ca比)」および「炭素同位体比(δ^<13>C)」の3つのサンゴ骨格の間接指標の挙動解明を目的として、生物学的手法と地球化学的な分析を駆使した総合的な研究を実施する。達成目標は以下。1)δ^<18>O-Sr/Ca比複合指標法の精度おを、サンゴの精密水槽飼育実験から解明する。2)石垣島・小笠原・フィリピンなどから採取されているサンゴ骨格長尺試料にδ^<18>O-Sr/Ca比複合指標法を適用し、150200年間の水温と塩分の変動を分離して精密に復元する。3)精密水槽飼育実験から得られた知見を、気候復元に適したサンゴ試料の具体的な選定指針としてまとめる。特に種が不明なハマサンゴ化石を用いる際のガイドラインを作成する。平成22年度は、1950年以前の海洋の水温塩分変動を復元するために、昨年度に引き続き分析未了区間について分析を進め、さらに約2週間の時間分解能を目標に追加分析を実施した。酸素・炭素の安定同位体比の測定には、産業技術総合研究所所有Isoprine質量分析計を、また、Sr/Ca比の測定には、同じくICP発光分光分析計を使用した。石垣島およびフィリピン東岸より採取された試料を重点的に、長尺試料の分析を完了し、水温の急変現象および気候のレジ無シフトについて解析を行なった。現在までに、フィリピン3地点、インドネシアSeribu諸島、ミクロネシア、琉球列島石垣島、小笠原諸島父島などから、現生サンゴ骨格の長尺柱状試料を採取した。試料採取地点は、東アジアから東南アジアを経て、インド洋に及び、アジアモンスーン変動およびENSO変動の長期的変動を解析するのに適している。本研究課題では、1950年以前の海洋の水温塩分変動を復元するために、昨年度に引き続き分析未了区間について分析を進め、さらに約2週間の時間分解能を目標に追加分析を実施した。特に、フィリピンより採取された試料を重点的分析、解析した。また、琉球大学瀬底研究施設では、前年に引き続き精密飼育実験を実施した。研究協力者により、パルス変調型(PAM)クロロフィル蛍光測定法による光合成量と、水中骨格重量法による石灰化量の経時変化モニターを実施した。
ミドコンドリア蛋白質前駆体輸送の分子機構に関する研究

我々は、化学的に合成したオルニチンアミノ基転移酵素(OAT)前駆体の延長ペプチド(34個のアミノ酸残基を持つ)が、OAT前駆体と同一の機構でミトコンドリアマトリックス内に輸入されることを報告した。この実験系を用いて、前駆体の輸入に要求される細胞質因子を兎網状赤血球溶血液より精製し、2万倍の標品を得た。この標品をOAT延長ペプチドを含む合成ペプチドをリガンドとしたアフィニティ-カラムにより分画し、前駆体輸入反応を促進する28kDa蛋白質を得ることに成功した。この28kDa蛋白質に対する抗体は、OAT前駆体のミトコンドリアへの輸入及び外膜への結合を阻害する。また、この因子は前駆体輸入に要求される熱ショック蛋白質(Hsp70)とは異なるものであることが、蛋白化学並びに免疫化学的に確かめられた。一方、ミトコンドリア膜画分より可溶化した蛋白質中に存在するミトコンドリア蛋白質前駆体を結合する、いわゆる前駆体受容体を上記アフィニティ-カラムを用いて精製した。精製標品は、52kDaと29kDaの蛋白質を含むが、29kDa蛋白質がOAT前駆体延長ペプチドを結合する活性を持つ。この29kDa蛋白質の抗体は、やはりミトコンドリア蛋白質前駆体のミトコンドリアへの輸入反応を強く阻害する。また29kDa蛋白質はミトコンドリアの外膜と内膜の密着している部位(コンタクトサイト)に局在し、しかもその大部分を細胞質側に露出していることが明らかとなった。その他の実験結果を総合すると、我々の精製した細胞質因子はミトコンドリア外膜に前駆体を運ぶ作用を持つ、targeting factorと呼ぶべきものであること、前駆体受容体はコンタクトサイトでtargeting factorにより外膜に運ばれた前駆体を受け取り、マトリックス内にエネルギ-に依存して輸送する装置を構成する蛋白質であると考えられる。Hsp 70H、ATP関与で前駆体を膜通過に適した形に転換するものと考えれる。我々は、化学的に合成したオルニチンアミノ酸転移酵素(OAT)前駆体の延長ペプチド部がエネルギーに依存してミトコンドリアマトリックス内に輸入されることを見出すと共に、このペプチド(34個のアミノ酸残基よりなる)を用いてミトコンドリア蛋白質前駆体輸入に要求される細胞質因子を精製し、その作用機構を解析し報告した。我々は、これらの実験成績を基にして、昭和63年度に次のような研究成果を得た。(1)OAT前駆体の延長ペプチドとN末端部を含むペプチド(53個のアミノ酸残基よりなる)を化学的に合成し、このペプチドをリガンドとしたアフィニティークロマトグラフィーを行うことによりミトコンドリア外膜に存在するOAT前駆体の延長ペプチド部を認識する受容体をほぼ完全に精製した。この受容体は50KDと30KDのペプチドよりなるが、これらのうち30KDのものが、OATの延長ペプチドを認識し、結合する。また、30KDの抗体がOAT前駆体のミトコンドリアへの輸入反応を阻害することも明らかとなった。(2)上記の実験に用いたアフィニティーカラムにより細胞質因子を精製し、この因子は60KDのペプチドよりなる蛋白質であることを明らかにした。この蛋白質の抗体は、ほぼ完全にOAT前駆体の輸入反応を阻害することが明らかとなった。

(3)ミトコンドリア蛋白質前駆体の輸入には、我々の見出した細胞質因子以外に熱ショック蛋白質の一種(70KD)とミトコンドリア外のATPが要求されることが報告されている。この点を詳しく解析した結果、OAT前駆体の輸入には膜ポテンシャル及び細胞質因子以外に熱ショック蛋白質とミトコンドリア外のATPが要求されるが、OAT延長ペプチドの輸入には熱ショック蛋白質・ATPの要求性のないことが明らかとなった。従って、我々の見出した細胞質因子は、標的認識因子と考えられ、熱ショック蛋白質はATP依存性アンホルダーゼと考えられた。我々はオルニチンアミノ基転移酸素(OAT)前駆体のN末端より52個のアミノ酸残基よりなるペプチド(N末端より34残基は延長ペプチド)を化学的に合成し、このペプチドをリガンドとしたアフィニティ-クロマトグラフを行って、ミトコンドリア蛋白質前駆体のミトコンドリア内への輸入反応に必須な2種類の蛋白質を精製した。また、それぞれの抗体を調製してそれらの作用機構を解析し、次のような知見を得た。(1)ミトコンドリア蛋白質前駆体の輸入に要求される細胞質因子の精製と作用:兎網状赤血球溶血液より部分精製した細胞質因子を上記のアフィニティ-カラムを用いて精製した。この精製細胞質因子(28kDa)の抗体は、ミトコンドリア蛋白質前駆体のミトコンドリアへの輸入及び外膜への結合反応を阻害した。また、この因子は熱ショック蛋白質(HSp)70、前駆体をATP関与で輸入に適した形に転換する)とは異なるものであることが、酵素化学的及び免疫化学的に証明された。(2)ミトコンドリア外膜に存在するミトコンドリア蛋白質前駆体受容体の同定:上記合成ペプチドをリガンドとしたアフィニティ-クロマトグラフィ-を行って、ミトコンドリア膜画分より可溶化した蛋白質よりOAT延長ペプチドと特異的に結合する蛋白質(29kDa)を単離した。また抗29kDa蛋白質抗体は、前駆体のミトコンドリアへの輸入を強く阻害する。ミトコンドリアを低濃度のトリプシンで処理すると、29kDa蛋白質は完全に消失する。29kDa蛋白質は、ミトコンドリアの外膜と内膜が密着している部位、いわゆるコンタクトサイトに局在することが彰らかとなった。すなわち、29kDa蛋白質(前駆体延長ペプチド受容体)は、コンタクトサイトに局在し、その大部分を細胞質に露出していることも明らかとなった。
食生活における健康人の少量アルコール摂取の評価

(1)保存食品をはじめアルコール添加・含有食品約100検体のアルコール含有量を昨年に引続き測定した。測定した食品は味噌(2.13.7%)、漬物(0.27.6%)、ソース類(1.11.5%)、惣菜類(0.030.7%)、水産練り製品(0.160.39%)、缶詰(0.030.25%)、レトルト食品(0.020.60%)、麺類(0.0040.94%)、アイスクリーム・ヨーグルト・ゼリー(0.082.0%)、和菓子(0.030.51%)、洋菓子・ケーキ類(0.091.1%)などである。醸造食品で比較的多いが、それ以外は食品の個別性により含量は大きく異なった。(2)生冷麺、赤魚粕漬の加熱調理によるアルコール含量は加熱時間とともに下がるが、赤魚は加熱中の表面積を大きくすることが減少を促進した。(3)アルコール摂取のアンケート調査を行い、健康への影響を検討した。アルコール換算で108g/日を適量摂取の上限とし有効調査票570人を解析した。アルコール飲料摂取量が低いほど、加工食品中のアルコールを感じる傾向があった。飲酒により塩味と脂っこいものを選択する傾向を認めた。適量範囲でのアルコール摂取は体重の変化、不定愁訴、うつ病、老化の健康状態の変化とは関係がなかった。(4)アルコールがいき値以上存在すると味の強さに影響を及ぼすことが蔗糖と乳糖への添加実験から示され、四原味以外の味を感じさせる場合があった。調理手法と調味料の出現回数との関係をしらべ、酒とみりんの使用回数は塩の1/71/5であるがほとんどの調理手法に用いられていた。(5)近赤外分光法で食品中のアルコール含量を定量する方法としてガス分析用セルにアルコール水溶液を入れ、35°Cで1392nmの吸収を測定することを示した。(6)ストレスに引き起こされるラットのアスコルビン酸、肝臓のアルコール脱水素酵素活性と肝臓の脂質過酸化物代謝の変化にアルコールの関与をしらべた。副腎と肝臓中のアスコルビン酸含量はアルコールの多量摂取により低下し、薬物として認識されることが示された。(1)保存食品をはじめとするアルコール添加・含有食品を収集し、アルコール含有量(濃度)の測定法を検討した。多様な食品を測定するには、アルコールの抽出法がネックになった。多様な、かつ多数の食品のアルコール含量を測定するには、例えば高油脂含量、着色、濁りなどの測定妨害要因を排除するためには、水抽出してから抽出液を蒸留することが食品の個別性を排除するのに適していることを確認した。蒸留液のアルコールを酵素法で定量することにした。(2)低濃度レベルのアルコール摂取の健康に対する影響をしたべるため、疫学的調査表を作り、分担者の間で予備的に配布した。食事要因と生活状態の項目をさらに付け加える必要を認めた。(3)アルコールデヒドロゲナーゼ、アルデヒドデヒドロゲナーゼの阻害活性物質を含む食品素材などのスクリーニングをおこなった。

150種類の食品や植物をしらべイチョウ葉のヘキサン抽出物に阻害活性をみとめ、活性物質の単離精製をおこなった。(4)アルコールの匂いと味に対する影響をしらべた。アルコールの匂のいき値は0.01-42.0ppm(水)に分布した。また、低レベルのアルコール濃度は甘味に殆ど影響を与えないことが示された。(5)ストレス下における少量のアルコール摂取が中枢神経の神経伝達物質の増加を緩和することを想定した基礎実験をした。環境温度の上昇という物理的ストレスをラットに与えたところ、試料摂取量は顕著に減少し、副腎においてはビタミンCの顕著な低下、血中グルコース濃度の増加が認められた。(1)保存食品をはじめアルコール添加・含有食品約90種類のアルコール含有量を測定した。各食品の水抽出液を30分間水蒸気蒸留し、蒸留液中のアルコールを酵素法で定量した。うに、塩辛などの海産物加工品(0.937.56%)は特に多く、味噌(0.844.20%)・醤油(1.603.96%)・漬物でもビールに匹敵する濃度のものもあった。洋菓子(4.52%)では、チョコレートのようにアルコール含有の注意書きのあるものが多かった。パンのように微量含んでいるものもあった。調理・加熱に伴う食素材中のアルコールの消失割合を測定した。味噌汁を沸騰させると1分で67%、5分で26%に減少、スポンジケーキと生中華面は1%以下、スパイスケーキは49%に減少した。赤魚糟漬けは99%のアルコールが残存した。(2)アルコールデヒドロゲナーゼ(ALDH)を持つアルコール依存症の治療に役立つと考えられるアルデヒド脱水素酵素の阻害剤を約50種類の食品・素材からスクリーニングした。その結果、シナモン2kgより約3mgの白色粉末の活性成分を得た。長いアルキル側鎖をつ分子量390程度の物質であり、アルコール脱水素酵素を阻害しない有効なALDH阻害物質と思われる。(3)低濃度レベルのアルコール摂取の健康に対する疫学調査表を作り、予備調査した。(4)アルコールの風味に対する影響をしらべた。食品物性への影響としは、清酒は炊き込みご飯の水っぽさを改良し、ワインは肉質の軟化や適度のしまりと弾力を与えることを認めた。2%蔗糖と6%乳糖溶液に0.02%レベルのアルコールを加えた時の味の強さへの影響について官能検査を行った。検査は評価尺度法を用いた。蔗糖では微量のアルコール添加で甘味の増加を認めた。乳糖では0.04%以上のアルコールで甘味の増加を認めた。(1)保存食品をはじめアルコール添加・含有食品約100検体のアルコール含有量を昨年に引続き測定した。測定した食品は味噌(2.13.7%)、漬物(0.27.6%)、ソース類(1.11.5%)、惣菜類(0.030.7%)、水産練り製品(0.160.39%)、缶詰(0.030.25%)、レトルト食品(0.020.60%)、麺類(0.0040.94%)、アイスクリーム・ヨーグルト・ゼリー(0.082.0%)、和菓子(0.030.51%)、洋菓子・ケーキ類(0.091.1%)などである。醸造食品で比較的多いが、それ以外は食品の個別性により含量は大きく異なった。(2)生冷麺、赤魚粕漬の加熱調理によるアルコール含量は加熱時間とともに下がるが、赤魚は加熱中の表面積を大きくすることが減少を促進した。(3)アルコール摂取のアンケート調査を行い、健康への影響を検討した。アルコール換算で108g/日を適量摂取の上限とし有効調査票570人を解析した。アルコール飲料摂取量が低いほど、加工食品中のアルコールを感じる傾向があった。飲酒により塩味と脂っこいものを選択する傾向を認めた。
ミトコンドリア内タンパク質リン酸化シグナルによるストレス応答機構の解明

ミトコンドリア局在プロテインホスファターゼPGAM5は、ミトコンドリアの機能低下を感知し、それに対する適切な細胞応答を制御する分子と予想されている。本研究では、PGAM5が2量体をベースとした12量体として活性を発揮すること、PGAM5がストレス応答性の脂質代謝調節に働くこと、アポトーシスやマイトファジーの過程で切断を受けたPGAM5の一部が核に移行し、選択的pre-mRNAスプライシングの制御に関わることを明らかにした。これらの結果は、PGAM5がミトコンドリアストレスに対する細胞応答の新たな制御因子であることを示している。本研究では、ミトコンドリアの機能低下とストレス応答シグナルとを結ぶ鍵因子としてのPGAM5の機能解明を中心に、ミトコンドリア内におけるタンパク質リン酸化シグナルの包括的な理解と新たな細胞のストレス応答機構の解明を目指している。PGAM5はミトコンドリアの膜電位低下にともなって膜内切断を受けるが、研究当初においては切断後もミトコンドリア内にとどまることが示唆されていた。しかし、細胞に脱共役剤CCCPを処理してミトコンドリアの膜電位を低下させた後にアポトーシス誘導刺激を加えることで、切断型PGAM5の一部が細胞質に放出されることが新たに確認された。そこで、切断型PGAM5を模倣した膜貫通ドメイン欠失型PGAM5(PGAM5-TM(-))の分布を探ったところ、細胞質だけではなく核内にも移行しうることが分かった。一方、PGAM5の脱リン酸化基質の探索を兼ねて行ったプルダウン法による結合分子の探索の結果、核タンパク質SRm160をPGAM5の結合分子の一つとして見出した。SRm160は定常状態において高度にリン酸化されたタンパク質で、Exon Junction Complexの構成因子として知られている。SRm160は全長型すなわちミトコンドリア局在型PGAM5とはほとんど結合しないが、PGAM5-TM(-)とは結合した。またリコンビナントPGAM5は、細胞抽出液から免疫沈降によって単離したSRm160をin vitroにおいて脱リン酸化することから、SRm160はPGAM5の脱リン酸化基質であることが明らかとなった。以上の結果から、ミトコンドリアの機能低下にともなって切断を受けたPGAM5の少なくとも一部は核に移行し、SRm160などの核タンパク質を脱リン酸化することで、ストレスに対する細胞応答の制御を担っていることが示唆される。本年度は、昨年度にPGAM5の新規結合タンパク質として同定したSRm160についての解析をさらに進めた。SRm160は選択的pre-mRNAスプライシングのco-activatorとして報告されており、実際、CD44のmini-geneを用いて解析を行ったところ、SRm160はCD44 variant exon 5 (V5)の成熟mRNAへの取り込みを促進することを確認した。それと同時に、SRm160のV5取り込み促進効果をPGAM5が抑制することが分かった。一方、不活性型PGAM5にはそのような抑制効果が認められなかったことから、PGAM5がSRm160のリン酸化レベルを調節することで、選択的pre-mRNAスプライシングの制御に関わることが示唆された。昨年度はアポトーシス刺激に応じて切断型PGAM5が細胞質に放出される状況があることを明らかにしたが、今年度は新たに、オートファジーの機構を使った積極的なミトコンドリア排除機構であるマイトファジーの過程においても、切断型PGAM5が細胞質に放出されてくることが見出した。本研究で着目しているもう一つのミトコンドリア局在プロテインホスファターゼPPTC7については、安定発現細胞株を作製し、ミトコンドリア内での局在を詳細に検討したところ、おもにマトリックス内に存在し、一部は内膜のマトリックス側に表在性膜タンパク質として局在していることを明らかにした。また、プルダウンアッセイにより、PPTC7結合分子をいくつか同定し、その解析に着手した。そのうちの一つの結合分子は、ミトコンドリアストレスに依存してPPTC7との結合が増強されることを確認している。また、内在性PPTC7を検出することを目的にモノクローナル抗体の作製を進め、いくつかのポジティブクローンを獲得した。ミトコンドリアストレスに応答して切断されたPGAM5がミトコンドリアから放出され、その一部が核タンパク質のリン酸化調節を介して選択的pre-mRNAスプライシングの調節に働くという新しいPGAM5の分子機能を見出したことは大きな進展である。また、機能未知であるPPTC7については結合分子の同定と解析が進んでおり、分子機能の解明に大きく近づいている。昨年度までに、アポトーシスやマイトファジーの過程で、切断型PGAM5がミトコンドリアから細胞質に放出されることを明らかにしてきた。そこで、アポトーシスやマイトファジーが誘導される状況下において、PGAM5がSRm160の脱リン酸化を介して制御していると予想される選択的pre-mRNAスプライシングがどのように変化しているかを検討した。その結果、膜貫通ドメインを欠失させた切断型PGAM5モデル分子を過剰発現させた際と同様のスプライシングの変化が、ある種の内在性遺伝子や一過性に発現させたCD44 mini geneにおいて検出された。実際の内在性PGAM5の必要性については今後の検討課題であるが、ミトコンドリア内で切断を受けたPGAM5がミトンドリアの外膜破壊に伴って細胞質に放出され、少なくともその一部が核に移行し、選択的pre-mRNAスプライシングの制御に関わっていることが示唆された。

一方、細胞質中の切断型PGAM5が微小管に局在することも新たに明らかとなった。さらに、切断型PGAM5はホスファターゼ活性依存的に微小管の重合を促進することも明らかとなったことから、細胞質に放出された切断型PGAM5が細胞骨格系の制御に関わることが示唆された。本研究で着目しているもう一つのミトコンドリア局在プロテインホスファターゼPPTC7については、内在性分子を検出可能な複数のモノクローナル抗体の作製に成功した。それらの抗体を用いてマウス各臓器におけるPPTC7タンパク質の発現を検討したところ、脳、肝臓、骨格筋に多く発現していることが確認された。また、マウス脳組織の分画実験により、過剰発現系での解析結果と同様に、内在性PPTC7は確かにミトコンドリアに局在することが確認された。ミトコンドリア局在プロテインホスファターゼPGAM5は、ミトコンドリアの機能低下を感知し、それに対する適切な細胞応答を制御する分子と予想されている。本研究では、PGAM5が2量体をベースとした12量体として活性を発揮すること、PGAM5がストレス応答性の脂質代謝調節に働くこと、アポトーシスやマイトファジーの過程で切断を受けたPGAM5の一部が核に移行し、選択的pre-mRNAスプライシングの制御に関わることを明らかにした。これらの結果は、PGAM5がミトコンドリアストレスに対する細胞応答の新たな制御因子であることを示している。切断型PGAM5が実際にミトコンドリア外で機能しうることを明らかにしたこと、およびPGAM5の脱リン酸化基質分子を見出したことは大きな進展である一方、PGAM5 KOマウスの解析については大きな進展はまだ得られていない。ここまではおおむね順調に進展しているため、当初の研究計画どおりに研究を進めたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。生化学ここまではおおむね順調に進展しているため、当初の研究計画どおりに研究を進めたい。
生分解性ポリマーを用いた固相脱窒処理および脱窒菌の動態解析

本研究では、廃水処理分野における窒素除去への技術的対策の一つとして生分解性ポリマーを電子供給源として利用する新規脱窒法の開発を考え、この目的のために、特定の生分解性プラスチックを分解しながら脱窒を行う細菌の分離・特性評価とともに、固相脱窒に関わる微生物群集の特性について調べた。脱窒条件下の活性汚泥槽における5種類の市販生分解性プラスチックの生分解性を調べた結果、ポリヒドロキシ酪酸とポリヒドロキシ吉草酸との共重合体であるPHBVが最も分解性に優れ、これに次いでポリカプロラクトン(PCL)の分解性がよかった。活性汚泥およびPHBVで馴養した固相脱窒プロセスから数十株のPHBV分解性脱窒菌を分離し、16S rRNA遺伝子の塩基配列に基づいて系統解析を行った結果、ほとんどの菌株がベータプロテオバクテリアのComamonadaceae科に属することが判明した。これらの中で、高い硝酸除去速度(19mg NO_3^-N/g dry wt/h)を示す菌株の一群についてさらに分類学的特性に調べた結果、既知のいずれの菌属にも該当しないことが分かり、新属新種Diaphorobacternitroreducensとして命名・提唱した。PHBVで馴養した脱窒脱窒プロセスは、D.nitroreducensとほぼ同様の高い脱窒速度を示した。PHBV馴養固相脱窒プロセスの群集構造を培養法、キノンプロファイル法、16S rRNA遺伝子および脱窒酵素遣伝子(nirS, nosZ)を用いたクローンライブラリー法によって調べた結果、ベータプロテオバクテリアの菌種が優占することが判明した。一方PCL馴養固相脱窒プロセスではアルファプロテオバクテリアとベータプロテオバクテリアが共存して脱窒の役割を担っていることが示された。生分解性ブラスチツクを電子供与体として用いる固相脱窒法の開発を目的として、脱窒条件下における様々な生分解性プラスチツクの分解特性を調べるとともに分解性脱窒細菌の分布および分類学的特性について研究を行った。活性汚泥槽における5種類の生分解性プラスチックの生分解性を調べた結果、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)およびPHBとポリヒドロキシ吉草酸との共重合体であるPHBVが最も分解性に優れていた。また、これに次いでポリカプロラクトン(PCL)が分解性がよかった。活性汚泥におけるPHBおよびPHBV分解性脱窒菌の分布を平板培養法によって調べたところ、平均して10^5CFU/mlの菌数が得られた。活性汚泥およびPHBVで馴養した固相脱窒プロセスから数十株のPHBV分解性脱窒菌を分離し、16S rDNAの塩基配列に基づいて系統解析を行った。その結果、ほとんどの菌株がβプロテオバクテリアのComamonadaceae科に属することが判明した。これらの中で、高い硝酸除去速度を示す菌株の一群についてさらに分類学的特性に調べた結果、既知のいずれの菌属にも該当しないことが分かり、新属新種Diaphorobacternitroreducensと命名した。PHBVで馴養した脱窒活性汚泥の群集構造を培養法、キノンプロファイル法、16S rRNA遺伝子および脱窒酵素遺伝子(nirS, nosZ)を用いたクローンライブラリー法によって調べた結果、βプロテオバクテリアの菌種が優占することが判明した。生物学的脱窒法の一つとして固相脱窒法がある。これは脱窒に必要な電子供与体・炭素源として固体の生分解性ポリマーを利用する方法である。これまでの本研究で、細菌の貯蔵物質としても知られているポリヒドロキシ酪酸(PHB)とポリヒドロキシ吉草酸(PHV)の共