hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルミナセラミックスの超塑性加工

平成4年の研究によりアルミナの高温変形能の限界は、変形中の粒成長によることが明らかとなっている。本年度は、高温変形中の結晶粒成長を制御することによって、塑性加工に対して十分な高温変形能の発現をを目指した。そして以下の様なことが明らかとなった。1.高純度でサブミクロンの結晶粒を有する純アルミナで20%、0.1wt%のマグネシア添加材では、80%程度の高温伸びが得られる。そして、正方晶ジルコニア多結晶(TZP)とは異なり、中間の試験温度とひずみ速度で最大伸びが達成される。これらのアルミナの変形限界は、材料にかかわらず変形温度とひずみ速度によって一義的に決まる一定の結晶粒経に達した時点でキャビティーが導入される。2.変形初期における過度の結晶粒成長を抑制するために行なった変形中に試験温度を徐々に上昇させる試験において、0.1wt%マグネシア添加材において110%を越える引張り伸びが得られた。3.純アルミナ、マグネシア添加アルミナ、TZP、アルミナーTZPなどのセラミックスの静的な結晶粒成長と高温変形中の粒成長の解析により両者の間に極めて良い相関関係が存在する。すなわち、静的な結晶粒成長が十分に遅い材料は、高温変形中の粒成長も遅く、大きな高温変形能が期待される。4.アルミナに対するマグネシアの添加量を増加させると焼結性が悪化するとともに静的な結晶粒成長が遅くなる。特に1wt%を越えるとスピネル相が出現し、初期の粒径は若干大きくなるものの、その後の粒成長が顕著に抑制される。5.1400°Cで焼結可能な最大量の5wt%のマグネシアを添加した試料は、アルミナースピネル(19vo1%)2相組織を構成し、高温での結晶粒成長が極めて遅い。そして、本試料において従来のアルミナセラミックスの引張り伸び値を数倍上回る400%の伸びが得られる本系の塑性加工の可能性を十分示すことができた。
特異的及び非特異的免疫機能に及ぼすラットの自発運動の影響に関する研究

本研究は2つの実験からなる。当初は平成5年度の実験として非投与実験によりフローサイトメトリィー法による貧食・殺菌能試験をも含む非投与実験による自由運動群と非運動群の特異および非特異免疫実験を考えたがフローサイトメトリーによる貧食・殺菌能試験が今迄に発表された方法ではうまくいかないことがわかり、その測定手技の開発から始めなくてはならず実験が大幅に遅れた。そのためフローサイトメトリーを用いない平成6年度の実験であるサルモネラ菌投与による運動の効果を優先させた。その結果特異免疫に関与するリンパ球機能を主にみる幼若化反応やリンパ球のサブクラスにはあまり大きな影響がなかったが、非特異免疫に大きな役割をはたす好中球の貧食殺菌能で自由運動の効果が認められた。すなわち、サルモネラ菌投与30分後には好中球の貧食・殺菌能の効率化が自由運動群で認められ、その後14日目でもなお強い相関関係を示した。これは適度な運動が異物の効率的処理とむだな活性酸素産生を阻止する可能性を示唆していることを示す。その他肥満抑制効果や脂肪肝抑制効果も示された。平成6年度は自由運動の他にトレッドミルによる強制運動の効果をも調べたが運動期間が3カ月半と短かったせいかフローサイトメトリ法による各種免疫細胞に与える影響も含めて、特異・非特異ともに何ら運動による差が認められなかった。しかし、強制運動が運動の効果というよりストレスによる影響か大きなこと、また免疫能にいずれ影響するであろう胸腺と脾臓の萎縮や栄養吸収阻害を示す知見がえられた。平成5年6月にラット(7週令のSPF雄性Fischer系ラット)を購入し、1週間室内環境に順化後、回転籠による自由運動群と同型の回転籠だがストッパーがついていて、回転しない籠で飼育されたコントロール群にラットをそれぞれ12匹づつ分けて、3カ月半飼育した。飼育条件は温度25±2°C、湿度60±10%、12時間明暗(明時9:00-21:00)のSPFの環境が保たれる半バリヤー飼育室内にて、飲料水として蒸留水を、飼料として高圧滅菌をした日本クレア製CE-2飼料を与えた。飼育終了2週間前(解剖の日が凝集抗退価の上昇期)に細菌(Salmonella enteritidis生菌)を尾静脈から投与した。9月下旬にNBT試験用の採血を尾静脈よりおこなった後、エーテル麻酔下で解剖をおこない、股動脈より全採血を行った。さらに、各臓器を採取し臓器中のミネラルの測定を行った。おもな測定項目は次の項目である。(血液学的検査)Hb、Ht、RBC数、WBC数、白血球分類等、(臨床生化学検査(自動生化学分析装置による)):GOT,GPT,CK,LDH,ALP,BUN,CRE,UA,GLU、TG,T-CHO,HDL-CHO、過酸化脂質等;(血清蛋白(ネフェロメーターによる)):IgG,IgM,IgA,C3;(遊走・貧食・殺菌能試験と抗酸化酵素の測定):遊走能試験、NBT試験(貧食・活性酸素能の測定)。現在ほとんどの項目の測定を終え、結果をまとめている。まだ最終結果ではないが、次のような結果が得られた。1)肥満欲制効果:運動群は摂食・摂水量が大きかったにもかかわらず体重は低かった。体重と脂肪組織重量、運動量と脂肪組織重量との間に正の相関がみられたばかりでなく、運動群は中性脂肪、総コレステロールともに有意に低値を示した。2)脂肪肝の予防:運動群は肝臓重量で有意な低値を示したばかりでなく、血清中GOT,GPTの値も有意に低かった。3)好中球機能:運動群では適度な自由運動により好中球内のぶどう球菌貧食能と活性酸素発生との関係が有意の相関を示した。

平成5年12月にラットを購入し,1週間室内環境に順化後、回転式運動測定装置で自由運動を行なわせた自発運動群(自由運動群)、同一装置だがストッパーを付けて運動を抑制した非運動群(対照群)、トレッドミルのランニング(20M/minで1日30分間、5日/週)を強制した群(強制運動群)の3群のラットを13週間飼育し以下の項目を測定し、各種運動型態の特異的・非特異的免疫機能を中心とした生体防御機能について検討した。測定項目:摂食・飲水量、体重・臓器重量、臓器中各種ミネラルおよび微量元素濃度、血清生化学分析(血清SODほか16項目)、白血球機能検査(白血球数、フローサイトメトリーによるリンパ球サブセットの測定、ネフェロメーターによる1gG,lgM,C3の測定、NBT試験およびフローサイトメトリーによる好中球貧食・活性酸素生産能の測定。以上の測定により以下のことを明らかにした。1。摂食量、摂水量ともに対照群に比べ、自由運動群、強制運動群ともに高値を示したにもかからわず体重は有意に低下した。しかし、強制運動群は軟便、BUNの増加、肝臓や臓中ミネラルや微量元素の有意な減少からみて、運動による肥満抑制というよりストレスによる吸収阻害による体重減少が示唆された。2。肝臓と脂肪重量で対照群に比べ、自由運動群、強制運動群ともに有意な減少を示したが、免疫能に重要な役割をもつ胸腺とヒ臓では対照群、自由運動群に比べ、強制運動群は有意な低値を示した。3。血清生化学分析の結果他の2群に比べ、強制運動群はALPで高値を示したが、この結果は激しい運動により胆汁鬱滞の誘発の可能性を示唆した。4。測定された免疫関係の項目ではいずれの群の間でも有意差は認められなかった。本研究の場合、本研究室の8カ月あるいは4カ月半に何らかの負荷を与えた後の今迄の結果と異なり、今迄必ず認められた自由運動群でのGOT,GPTの低下や貧食・殺菌能の相関が認められなかったことを考えると13週間の運動期間は運動習慣の免疫能を調べるには短すぎたことが考えられた。
内耳有毛細胞・聴神経シナプスの組織切片標本による研究

内耳有毛細胞は機械エネルギーのトランスデューサー細胞である。聴覚・平衡覚の情報を電気信号に変換し,シナプスを介して中枢神経系へ信号伝達する。さらに中枢神経系から遠心性の抑制性シナプス支配を受けている。本研究はこうした求心性シナプスおよび遠心性シナプスの性質を明らかにする事を目的としたものである。研究手段として蝸手器官の切片標本を用いる事を当初計画としたが,研究成果報告書に詳しく記載したように,切片標本でのシナプス電位の解析を成功させるには至らなかった。しかしながら,内耳器官の切り出し標本を新たに開発し、樹状突起様シナプスと杯様シナプスとで,シナプス電位の性質が異る事を明らかにした。更に,既に確立した標本でもある,単離した有毛細胞を用いて,有毛細胞への遠心性シナプス機構の詳細を明らかにできた。ここではアセチルコリンが神経伝達物質として作用し,細胞内Caイオン濃度を上昇させKチャネルを開く事により膜過分極を生ずる機構を明らかにした。求心性シナプスでは,同様に単離した有毛細胞を用いて,膜脱分極を加える事により,神経伝達物質を放出させ,検出系として用いた培養神経細胞によって,ほぼグルタミン酸が放出されている事を示すことができた。一連の研究によって,有毛細胞でのシナプス現象の解析に大きな進展を遂げる事ができたと考える。本研究は、切片標本でのシナプス機構の解析を目的としたものである。4年計画の初年度にあたる平成元年度は、今のところ予備的な実験として既存の蛍光顕微鏡ユニットと顕微測光システムを用いて、有毛細胞からの求心性シナプス伝達に直接関わる現象の記録に成功した。これは、有毛細胞を電気刺激して放出される神経伝達物質を、節後神経組織として用いた海馬由来の培養標本によって検出する実験系を確立したことである。単層培養した海馬由来の神経細胞にFura-2を負荷することによって、有毛細胞体から刺激に伴って放出される神経伝達物質を海馬神経細胞におけるCλ信号として検出することができた。これは、海馬由来の神経細胞体上に、有毛細胞の放出する伝達物質に対する受容体が存在することを示唆するものであり、有毛細胞から求心性細胞に到る神経伝達物質の同定に大きな可能性を開くものである。本年度は更に共焦点型レ-ザ-顕微鏡(既設)及び動画像処理装置(本研究により購入)を応用した測光装置を用いて、こうしたシナプス現象をより解析的に検証するシステムの構築を行う。本研究は、有毛細胞・聴神経間シナプスの解析を目的とし,その為の手段として蝸牛器官の組織切片標本を用いるものである。平成2年度は,2つのアプロ-チによって,有毛細胞・聴神経間シナプスの解析を行った。その第一は,単離した有毛細胞を対象にしたものである。この実験では,中枢神経核に発っし,有毛細胞に終止する遠心性シナプス機構を明らかにすることができた。このシナプスでは神経伝達物質のアセチルコリンが,有毛細胞体上でのムスカリン受容体を活性化し,有毛細胞膜の過分極を起し,細胞機能の抑制を行う基礎的メカニズムを明らかにした。この研究は,更に発展させ,系統発生的視点からもムスカリン受容体が有毛細胞体上に存在し,細胞内Ca濃度の増大をもたらし,有毛細胞膜過分極を生ずるメカニズムを明らかにしつつある。更に,有毛細胞からの求心性シナプス機構も解析を進めているが,この問題は非常にむずかしく,確心のもてる実験事実をつかむには到っていない。第二の,組織切片標本による実験も,標本の作製に苦労している。蝸牛組織の場合,有毛細胞・聴神経シナプスは,非常にもろい基質あるいは支持細胞に囲まれており,切り出した状態で有毛細胞周囲の構造を維持するのが困難であった。しかし,切片標本を作るのでなく,単純に切り出した標本でも,有毛細胞,及びシナプスを形成していると思われる神経線維をかなり良く観察することができるようになったので,平成3年度は,この第二のアプロ-チを中心に実験を進めたい。

有毛細胞には振動刺激情報を中枢に送る求心性神経と,中枢からの,おそらく制御信号を伝達する遠心性神経との2種類のシナプスがある。この中で遠心性シナプスに関してはアセチルコリンが神経伝達物質であること,及びムスカリン受容体を介したシナプス機構であることを,ほぼ確立した。(1)アセチルコリンは,両生類・鳥類・ホ乳類の全てで有毛細胞膜過分極を起した。(2)アセチルコリンは、上記の三動物種において細胞内Caイオン濃度の上昇をもたらし,Kチャネルを活性化することによって膜過分極を起した。この研究は現在も進行中であるが,アセチルコリンによって引き起される細胞内情報伝達系の各ステップを阻害する実験の結果,GTP結合蛋白質,ホスホリパ-ゼCの活性化,IP3の濃度増大,IP3受害体の活性化を経て細胞内貯蔵部位からのCaイオンの放出によって細胞膜に存在するKチャネルが活性化し,膜過分極,即ち遠心性シナプスによる有毛細胞機能の抑制が実現されるという分子機構の全容を明確にしつつある。更に、アセチルコリンは求心性神経に対してはKチャネルをブロックすることにより膜低抗を上げ,求心性シナプス伝達に対して促進的に作用する機構の存在することも明らかにした。従ってアセチルコリンは有毛細胞への抑制と,求心性神経への促進の二つの結抗する作用によって,中枢神経系による末梢聴機能の制御を実現するものと考えられる。ところで、求心性シナプスの解析は遠心性シナプス系の解析に比べて今年も目立った進展はなかった蝸牛のスライス標本も確かに個々の有毛細胞・神経線維を直視できる状態で作成することはできるが,神経線維終末端からのパッチ電極記録は非常に難しく、確心の持てる記録は得られていない。平成4年度は、有毛細胞が膜脱分極に応じて放出する神経伝達物質を同宅する事を主たる目的とした。グルタミン酸が、ほぼ確実に有毛細胞の放出する神経伝達物質であると考える証拠が得られた。実験は、有毛細胞を単離し、パッチ電極を用いて膜脱分離を与える、あるいは、ケージCaを有毛細胞に充填し、紫外線照射により細胞内Caイオン濃度を上昇させ神経伝達物質の放出を起し、高い化学親和性を持つ神経細胞の培素系を用いて、放出される神経伝達物質を同定しようとするものである。検出系として用いる培養神経細胞系として、最終的にラット小脳顆粒細胞を用いた。これは、顆粒細胞にはNMDA型のグルタミン酸受害体チャネルがあり、しかも、0.3MM程度の低い濃度のグルタミン酸に応じて、電気現象を生ずるからである。こうした実験系を用いて次のような証拠を得る事ができ、有毛細胞が放出する神経伝達物質がグルタミン酸である事の強い証拠となった。(1)UV照射によって、ケージCaを充填した有毛細胞は、グルタミン酸感受性の高い神経細胞を脱分極した。(2)有毛細胞の脱分極によって、グルタミン酸感受性の高い神経細胞内Caイオン濃度が増大した。(3)有毛細胞膜脱分極に応じて、顆粒細脱に電気現象を生じた。この電流応答は、+25mVと-25mVの間で反転し、グルタミン酸による現象と一致した。こうした現象が有毛細胞の放出する神経伝達物質によるとすると、グルタミン酸濃度として、およそ0.1MMオーダーの伝達物質が放出されると考えられた。
現代中央アジア少数民族における言語接触に関する研究

研究代表者柳田賢二は分担者菅野裕臣とともに2005年夏、2006年夏の2回にわたってキルギスの首都ビシュケクおよびその近郊にあるドゥンガン人村・アレクサンドロフカにおいて現地研究を行った。そこにおける柳田の主目的は同地在住ドゥンガン人のドゥンガン語・ロシア語コードスイッチングの音声資料採取にあったが、主に宗教上の理由から訪問した家庭における家族内の会話を収録することが著しく困難であり、それゆえ、コードスイッチングが実際に行われていることは確認できたものの、残念ながらその分析に十分な音声資料を採取することには成功しなかった。しかし、2001年から現在に至るキルギスとウズベキスタンにおける現地研究を通じて、中央アジアの非スラヴ系諸民族の人々が話すロシア語には、特にシンタクスの面において母語の違いを越えて同じ非規範的現象がしばしば現れることを観察していたので、これが中央アジアという古代からの多言語地域において何らかの複雑な過程を経て発生したロシア語ピジンの残滓であるという可能性を考え、ピジン言語における二重語の存在およびその役割と「語彙入れ替え」という一見極めて実現困難な現象との関係をロシア語・ノルウェー語ピジンや西欧語基盤ピジンに関する先行研究を基にして考察して論文「ピジンにおける二重語(doublet)について」にまとめた。研究分担者菅野裕臣は2年間にわたるビシュケク等での現地調査においてドゥンガン語に関する研究論文やドゥンガン語で書かれた文字資料を可能な限り全て収集し、また質問紙法により現地のドゥンガン語基本語彙の発音を録音し、多くの音声資料を集めた。これらの分析の結果、ドゥンガン語の音韻体系は見かけ上の違いの大きさにも拘わらず中国語普通話と酷似しており、現在ドゥンガン語で用いられているキリル字正書法には余剰的特徴と弁別的特徴との区別が正しく反映されておらず文字の数が多すぎるという意味で一定の改善の余地があるとの結論に達した。このことについては「ドゥンガン語とその正書法」に詳述した。また、現在までに入手したすべての文献から71頁にのぼる「ドゥンガン関係論著・略歴目録(2001年以降)」を作成し、同じく本科研費の研究成果報告書に掲載した。研究代表者柳田賢二は、2005年8月、研究分担者菅野裕臣とともにウズベキスタンとクルグスタンにおいて朝鮮人とドゥンガン人の言語に関する現地調査を行った。ウズベキスタンではタシケント郊外の旧朝鮮人コルホーズを訪問し、1937年の強制移住前後に生まれた人々のロシア語との頻繁なコードスイッチングを伴う会話をデジタルビデオカメラに収録した。ここで、2002年の現地調査時にはタシケント市内から故郷である同地に帰って間もなかったインフォーマントが、当時は家庭内でもほとんどロシア語のみで生活していたのに対し、2005年には大幅に朝鮮語に回帰しているという現象を確認した。またクルグスタンではドゥンガン人が住民の大多数を占める村`Aleksandrovka'を数回訪れた。ここで彼らも頻繁なコードスイッチングを行っている事実を確認したがそれを本格的に収録する機会には恵まれず、これは2006年度の最優先課題となった。菅野は8年ぶりにクルグスタンのドゥンガン人と再会したが、年長の指導的な人々はかなり物故しており、ドゥンガン人を取り巻く状況はずいぶん変化していた。

ドゥンガン語については声調のついた辞典は1つしかなく、橋本万太郎氏以来言語に関する基本的な調査がなされていないことに鑑み、数人に当たり語彙調査を行い、ついでキリル字、アラビア字によるドゥンガン語資料、ドゥンガン語の録音資料を入手した。ドゥンガン人の最近の状況を把握するため現地で入手したドゥンガン人の雑誌、学術誌の記事を読み、基本的なデータを作成している。また研究分担者成澤勝は、この方面の専門家である新疆大学の海峰教授との打合せに臨むべく同教授の著書の必要箇所を訳出した。さらにトゥンガンの母体であった回族の言語環境を調査すべく新疆地方を調査し、新疆地方の回族の話す中国語方言と、同じく中国語北方方言に由来する所謂「普通語」との偏差を観察した。研究代表者の柳田と分担者の菅野は、平成18年8月にキルギスの首都ビシケク近郊のドゥンガン人村`Aleksandrovka'において現地研究を行った。柳田の主たる目的はそこでの社会言語学的「場面」とコードスイッチングの関係の分析のための音声資料採取であったが、ドゥンガン語・ロシア語コードスイッチングが行われていることは確認できても、この分析に叶う分量のデータを得るという目標は達成できなかった。その理由は、ドゥンガン人は敬虔なイスラム教徒であるため男の客の前にその家の女性たちが姿を現すことを控える傾向が非常に強く家族内の会話を収録することが難しいことのほか、以前に研究対象としたタシケント郊外の高麗人の初老層に比してビシケク郊外のドゥンガン人はロシア語の習熟度が高く柳田らとロシア語のみで会話することに不便を感じている様子が全くられないほどであったという事情による。また中央アジア、特にウズベキスタンの人々が話すロシア語について話者の母語の違いを超えた特異な非規範的現象が現れるのを現在までにたびたび耳にしてその重要性にも着目していたが、この点に関して言えば、今回の現地調査によって得られた感想は意外なものであった。Aleksandrovkaでは住民の95%がドゥンガン人であって老人から小児に至るまで周囲の諸民族と非常に異なる中国的な文化を強固に維持し、ドゥンガン語での日常言語生活を保っているにも拘わらず、彼らのうちの初老層が話すロシア語にはタシケント郊外の高麗人のそれに比べて明白な非規範的現象が現れることが少なく、母語とロシア語の双方の水準が高麗人の場合に比べて高いという印象を持ったのである。しかしこの差異は、高麗人とドゥンガン人との間に限ったことではない可能性が高い。一般にビシケクの人々は、最大民族であるキルギス人でさえも、タシケントのウズベク人に比してロシア語の習熟度が高いという印象を受ける。タシケントでは大人のウズベク人であっても著しく非文法的なロシア語を話すのをしばしば耳にするが、ビシケクではそうした経験をすることがはるかに少ない。この差異の原因究明という課題はソ連時代の学校教育その他の言語政策の差異に遡って行わざる得ない事柄であるが、こうした目的をも含めた平成19-21年度科研費課題(基盤研究(C))「現代中央アジア諸国における民族間共通語としてのロシア語の地位に関する比較研究」が採択をみたので、これについては同科研費課題において引き続き追究する。
東南アジアにおけるバイオ燃料生産による温室効果ガス排出量の削減可能量

本研究では、任意の地域に対して、エネルギー作物栽培によるバイオ燃料生産のポテンシャルとそれに伴って削減される温室効果ガス量を推算できるシステムを構築し、次に、北タイ地域を対象としてケーススタディを行った。その結果、栽培方法や農業残渣の利用等において一定の条件を満たせば、温室効果ガスの削減が可能なことが確認された。その一方でバイオ燃料生産ポテンシャルはこの地域の燃料需要の約5%程度にとどまることが明らかになった。東南アジア地域でのエネルギー作物のプランテーションによるバイオ燃料生産については、化石燃料消費の低減し、温室効果ガス排出量の削減が可能とされる一方で、農地拡大による土地利用変化や食料との競合等、様々な問題が懸念されている。本研究は、プランテーション型のバイオ燃料生産に対して、こうした問題を可能な限り回避した上で生産できるバイオ燃料量およびそれに伴って削減される温室効果ガス量を推算し、長期的なバイオ燃料生産計画に役立てることを目的とする。まず、統計データや地域データ、バイオ燃料のライフサイクルインベントリデータを総合的に活用し、特定の地域に対し、地域の事情を考慮したエネルギー作物の生産量・バイオ燃料の生産量・温室効果ガス削減量を算出する手法および計算ツールを構築した。次いで、東南アジア諸国の中から北部タイ地域を取り上げ、この地域で栽培可能な4種類のエネルギー作物(キャッサバ、サトウキビ、ジャトロファ、アカシア)とバイオ燃料生産に関するデータを収集し、ケーススタディを行った。その結果、栽培する作物の種類により、バイオ燃料生産量と温室効果ガス削減量に大きな差異が生じるものの、栽培条件・プランテーション規模・残渣処理に関して一定の条件を満たせば、温室効果ガスの削減が可能なことが確認された。しかしながら、森林等の炭素貯蔵量の多い土地と既存の食糧のため土地を除いた未利用地を活用する条件下では、生産されるバイオ燃料量は最大でもこの地域の燃料需要の約5%程度であることが明らかになった。本研究の目的は東南アジア諸国におけるバイオ燃料生産可能量とそれに伴う温室効果ガス(GHG)排出削減可能性を推定するツールを構築し、タイにおけるケーススタディを実施することである。東南アジア諸国を取り巻くバイオマスエネルギー利活用に関する状況は、国際情勢やIPCC(気候変動に関する政府間パネル)による研究の進行に伴い、直近の数年間で著しくかつ急速に変化しつつある。このため、まず、エネルギー・プランテーション型バイオ燃料生産に関する最新の情報を以下の4重点項目を中心に広範囲に渡って収集した。(1)直接土地利用変化に伴うGHG排出量の増大に関する問題:バイオ燃料のGHG排出量が化石燃料以上となるケースの主因であるため、IPCCガイドラインに基づいてGHG計算し、具体的なデータの入手可能性をタイ・インドネシアにおいて調査した。また、入手した土地利用図と土壌地図を用いてGHG排出量の推算が可能であることを確認した。(2)間接土地利用変化に伴うGHG排出量の変化:バイオ燃料において平成23年度末現在、国際的に最も議論されている懸念項目である。現状でのConsequential分析による方法論を整理し、本研究で考慮する可能性を検討した。(3)ライフサイクルインベントリ(LCI)データ:タイとマレーシアを中心にエネルギー作物の栽培データ、バイオマスのエネルギー化・燃料化プロセスのデータを中心に情報収集し、地理・気候条件に応じた材料・エネルギー量をデータベース形式で集積した。(4)持続可能性評価:国際的に整備が進む持続可能性ガイドラインがバイオ燃料生産に与える制約について、その項目と評価法の調査を行った。上記の4項目を完了したことにより、本研究の目的とするツールの構築の基礎の枠組みとデータが整備され、ケーススタディを実際に行うための準備が整った。近年のバイオマスエネルギーを取り巻く状況の変化により、新たな知見(特に土地利用変化に伴う温室効果ガス排出に対する国際的な懸念、バイオ燃料に関する持続可能性評価に関する研究の進展)が発表されているため、収集すべき情報の範囲が著しく拡大している。しかしながら、これに追随した情報収集を行った結果、バイオマスエネルギー生産可能量と温室効果ガス排出削減量を算定する方法の枠組みを整備することができ、算定に必要な基礎データの収集についてもバイオ燃料に関するインベントリデータの収集と温室効果ガス排出係数の作成という点で概ね予定通り進んでいる。当初の計画と異なる点は、以下の1点である。地理データの入手:平成23年度にタイ政府が管理する地理データをタイ全土の範囲にわたって入手する予定であったが、これまでの調査により、海外の機関が直接、このデータにアクセスできないことが判明している。このデータは利用可能な土地を推定する上で極めて重要なデータとなることから、既にタイ国内のカウンターパートと協議を行っており、次年度早々に共同調査を開始し、代替となるデータを収集・作成することで合意ができている。タイ全土におけるエネルギー作物の栽培が可能な土地を推定するため、タイ国内のカウンターパートと共同でタイ全土の地理データを収集・作成する。各政府機関との交渉やデータ・情報の入手に関してはカウンターパートに依頼し、方法論の作成・フィールド調査・地理データ以外に必要とされる情報の収集については、カウンターパートと議論を行いながら、共同で進める。また、昨年度に引き続き、文献調査やヒアリング調査によるバイオ燃料関連のインベントリデータ収集を継続して行う。

次年度前半で上記のデータ収集を完了し、後半にはバイオエネルギーの生産可能量とGHG排出削減可能性をタイ全土で算定するケーススタディを実施する。得られた結果において、不確実性が懸念される項目や、新たにデータが必要になる項目を抽出し、対策を行った上で、最終結果を算定する。また、刻々と変化するバイオマスエネルギーを取り巻く国際動向を注視しながら、評価の方法論や最新のデータのレビューを行い、本研究の結論の意義を明確にする。平成23年度にタイ政府が管理する地理データをタイ全土に渡って購入する予定であったが、これまでの調査により、海外の機関が直接、このデータを購入することができないことが判明している。このため、代替手段として、カウンターパートと共同で地理データを作成することを既に協議の上、決定している。次年度の研究費は、(1)上記地理データ作成のためのカウンターパートへの調査費(政府の各担当部署への交渉・データの入手・加工であり、旅費等が必要になるほかに、一部のデータは利用するために費用が発生することを確認している)、(2)収集した地理データを基にエネルギー作物の栽培が可能な土地のフィールド調査を実施するための旅費、の2項目が大部分を占める。他の研究費の使用項目としては、(3)バイオマスエネルギーの最新動向(特にエネルギー作物の栽培に制限を加える要素)の情報収集を目的としたシンポジウム等の参加のための旅費、(4)最終結果を発表する学会参加費と論文投稿費を予定している。
労働法の実効性と第三者の責任・関与―親会社・注文者を中心に―

本研究は,企業のグループ化・アウトソース等の経営手法の進展により,使用者が第三者企業から影響を受けることで,使用者を名宛人とする伝統的な労働法規制が実効性を確保できない事態が生じうることを背景に,労働契約当事者以外の者が規制にどのように関与すべきかを検討するものである。最終年度である本年度は,前年に行った比較法研究の知見を踏まえた上で,初年度に設定した分析軸に基づき,様々な規制について包括的に検討を試みた。この結果,労働契約上の使用者ではない第三者企業が名宛人となっている制定法の諸規制は,(1)労働契約上の使用者が持つ機能を(一部)行使すること(例えば,指揮命令や実労働環境を支配すること)により正当化される場合と,(2)第三者企業が,使用者に対して影響力を持つという固有の地位にあること(その意味で使用者が持つ機能を行使しているとはいえない)により正当化される場合の2つがあり,それぞれに異なる理論枠組みが妥当することが明らかになった。制定法によらずに解釈論により,(2)のような第三者企業が使用者に対する影響力を持つことを根拠に,第三者企業に労働法に関連する義務を課すことができるかについては,当該第三者が制定法の「使用者」とは異なる地位にあることが根拠となっている以上,不法行為等の一般法理によることが出来る場合を除けば,困難であり,CSR論が果たす役割が大きいと考えられる。この意味では,第三者企業が使用者による労働法規制の遵守に影響力を持つことを理由として法的な義務や責任を課す規定は,ハードロー化したCSR・Code of Conductともいうべき性質を持つと言える。本研究は,企業グループやアウトソース等の経営手法の進展により,労働契約上の使用者が第三者の間接的な影響を受けることで,労働契約上の使用者を名宛人とする規制では実効性を確保できない事態が生じうることを背景に,労働契約当事者以外の者が規制にどのように関与すべきかを検討するものである。本年度は,パッチワーク的に存在する労働契約当事者以外(使用者のいわば内部者は除く)の者を規制する日本法の制定法規定についての分析を行い,次年度以降に取り組む比較法分析のための暫定的な分析軸の設定を目指した。問題が生ずるたびに追加されてきた,日本法のこうした規定群の特徴と考えられるのは以下の点である。すなわち,労働契約当事者以外の者(第三者)を規制する多くの規定は,第三者が労働者の現実の(物理的な)労務提供に直接的な影響を及ぼすことを根拠としている。他方,必ずしもこうした根拠によらない規定も見られる。すなわち,第三者に,労働契約当事者(労働契約上の使用者)による法令遵守に注意させることを狙いとする規定が制定法に存在する。しかし,こうした規定は理念規定やインセンティブ付与のための規定であり,法的責任を問うということとは異なる性格を持っていると考えられる。また,第三者は,本来的な名宛人である労働契約当事者と異なる義務を課されるなど,第三者を規制対象に含める際の方法は一様ではない。こうした日本法の状況把握を踏まえて,どのような分析軸の設定を行うかの検討を行った。平成28年度の主たる目的であった日本法の現状把握に関しては,おおむね達成することができた。また,本研究では,主として親会社や注文者に焦点を当てることとしていたが,アメリカのフランチャイザーの責任について検討する機会があった。このため,アメリカに関する作業を一部前倒しで行うことができた。本研究は,企業のグループ化・アウトソース等の経営手法の進展により,労働契約上の使用者が第三者の間接的な影響を受けることで,労働契約上の使用者を名宛人とする規制では実効性を確保できない事態が生じうることを背景に,労働契約当事者以外の者が規制にどのように関与すべきかを検討するものである。本年度は,ドイツ及び昨年度に一部先行して行ったアメリカについて,次のような作業を行った。すなわち,パッチワーク的に存在する労働契約当事者(使用者)以外(管理職・上司等の会社内部の者を除く)の者を直接の名宛人とする規定について分析を加えるとともに,「使用者」を名宛人としつつも,解釈論によって労働契約当事者としての使用者以外の者が名宛人とされるのはいかなる場合かを検討した。この結果,次のような知見が得られた。ドイツでは,「使用者」を労働契約当事者と理解した上で,解釈論によって労働契約当事者以外の者に義務や責任を課すことについては,比較的慎重な態度が取られ,必要な場合に個別的に立法による対応がなされているということである。これに対して,アメリカでは,「使用者」は必ずしも労働契約当事者に限られず,解釈によって導かれている諸法理によって労働契約当事者以外の者を「使用者」に含めて名宛人としているということである。また,第三者を名宛人とする理由という点に着目すると,公法上の規制を補充するために,労働契約当事者以外の者に私法上の責任を課すという場合が,両国で見られた。平成29年度の主たる目的は,比較法分析の対象としたドイツ・アメリカの状況を把握することであったが,やや遅延している。年度中途で所属大学を移籍したが,その準備・移籍後の立ち上げに,思いのほか時間を要したためである。

最終年度である本年度は,前年に行った比較法研究の知見を踏まえた上で,初年度に設定した分析軸に基づき,様々な規制について包括的に検討を試みた。この結果,労働契約上の使用者ではない第三者企業が名宛人となっている制定法の諸規制は,(1)労働契約上の使用者が持つ機能を(一部)行使すること(例えば,指揮命令や実労働環境を支配すること)により正当化される場合と,(2)第三者企業が,使用者に対して影響力を持つという固有の地位にあること(その意味で使用者が持つ機能を行使しているとはいえない)により正当化される場合の2つがあり,それぞれに異なる理論枠組みが妥当することが明らかになった。制定法によらずに解釈論により,(2)のような第三者企業が使用者に対する影響力を持つことを根拠に,第三者企業に労働法に関連する義務を課すことができるかについては,当該第三者が制定法の「使用者」とは異なる地位にあることが根拠となっている以上,不法行為等の一般法理によることが出来る場合を除けば,困難であり,CSR論が果たす役割が大きいと考えられる。この意味では,第三者企業が使用者による労働法規制の遵守に影響力を持つことを理由として法的な義務や責任を課す規定は,ハードロー化したCSR・Code of Conductともいうべき性質を持つと言える。平成29年度は,当初予定していたアメリカやドイツにおける労働契約当事者以外を名宛人とする規制についての検討を進める。この際,暫定的な分析軸に沿った検討を行うこととなるが,外国法の状況を踏まえて,分析軸も適宜見直しつつ検討を行いたい。また,日本法においても,労働契約当事者以外の者に責任を課することについての学説上の議論が見られるため,平成28年度中に十分に把握できなかった点のフォローにつとめる。平成30年度は,やや遅延しているアメリカやドイツにおける労働契約当事者以外の者が名宛人とする場合についての検討を深めるとともに,日本法上の議論の展開のフォローに努める。その上で,初年度に設定した暫定的な分析軸に修正を加えながら,本研究の取り纏めを行う。購入予定であった図書が改訂のため,発売が遅れたこと及び,当初資料印刷用に購入を予定していたプリンターについて,所属研究機関の設備を年度当初より利用可能になったことに伴い,購入しなかったこと等による。平成29年度の中途で所属大学を移籍し,その準備・移籍後の立ち上げに,時間を要したため,予定よりも研究が遅延し,未使用が生じた。購入できなかった図書等の購入に充てる。図書等の物品購入にあてる。
結晶フィルターを利用したカルコパイライト化合物のラマン散乱分光

AgGaSe2結晶フィルターとシングルモノクロメーターを組み合わせた簡易ラマン分光装置を構成し,GaAlAsレーザーダイオードの発振波長をAgGaSe2フィルターの中心波長にあわせて励起光源としてDDl4およびテフロンのラマン散乱を測定し,その性能を確認した.また,AgGaS2結晶フィルターの温度を制御することによりその中心波長をアルゴンレーザーの発振波長にあわせた簡易ラマン分光器を構成し,GaAsおよびCuInS2のラマン錯乱を測定した.これらの簡易ラマン分光装置を用いてCuAlS2,CuAlSe2,CuGaS2およびAgGaS2のラマン錯乱分光の測定を行い期待された性能を確認した.さらに,CuGaS2については,アルゴンレーザーのいくつかの発振波長を励起光源として共鳴ラマンおよびルミネセンスの測定を行い,これまで未確認であった多数の2次発光線の同定を行った.これらの同定には方位を指定して切り出した単結晶が必要であるが,X線を用いずに光学的透過飲みを測定して方位を決定する新しい方法を提案した.これらの一連の研究成果は当初の予定を超えるものも含まれ,特に,方位を確定した単結晶で偏光測定によってラマン錯乱分光を実行した数少ない貴重なデータを得ている.AgGaSe2結晶フィルターとシングルモノクロメーターを組み合わせた簡易ラマン分光装置を構成し,GaAlAsレーザーダイオードの発振波長をAgGaSe2フィルターの中心波長にあわせて励起光源としてDDl4およびテフロンのラマン散乱を測定し,その性能を確認した.また,AgGaS2結晶フィルターの温度を制御することによりその中心波長をアルゴンレーザーの発振波長にあわせた簡易ラマン分光器を構成し,GaAsおよびCuInS2のラマン錯乱を測定した.これらの簡易ラマン分光装置を用いてCuAlS2,CuAlSe2,CuGaS2およびAgGaS2のラマン錯乱分光の測定を行い期待された性能を確認した.さらに,CuGaS2については,アルゴンレーザーのいくつかの発振波長を励起光源として共鳴ラマンおよびルミネセンスの測定を行い,これまで未確認であった多数の2次発光線の同定を行った.これらの同定には方位を指定して切り出した単結晶が必要であるが,X線を用いずに光学的透過飲みを測定して方位を決定する新しい方法を提案した.これらの一連の研究成果は当初の予定を超えるものも含まれ,特に,方位を確定した単結晶で偏光測定によってラマン錯乱分光を実行した数少ない貴重なデータを得ている.1.AgGaSe_2単結晶を(100)面で切断研磨調整して得られた室温で811nmに中心波長をもつ半値幅4.5nmの帯域除去フィルターを小型のダブルモノクロメーターの前段に設置して構成した簡易ラマン分光装置により811nmに整合発振させたGaAlasダイオードレーザーを励起光として液体試料、CCl_4と固体試料、テフロンのラマン散乱分光測定を行い期待される結果を得た。この結果は第9回三元および多元化合物国際会議で報告し論文にまとめた。2.AgGaS_2単結晶から作成した同様のフィルターは497nmに中心波長を持つ。アルゴンレーザーの496.5nmラインおよびパルス発振の色素レーザーを励起光として用い、このフィルターとシングルモノクロメータで構成した簡易ラマン分光装置により半導体試料、GaAsおよびCuInS_2のラマンスペクトルを測定した。色素レーザーの場合にはこのフィルターが狭帯域の狭帯通過型のフィルターとしても利用できることも確認した。この結果を論文にまとめた。3.結晶フィルターの作成とこれを利用した簡易ラマン分光装置による試験的な試料によるラマン散乱分光で好結果を得たので、ひきつづき本来の目標であるカルコパイライト化合物の多結晶粉末および単結晶試料について偏光および非偏光のラマン散乱分光を遂行する。また、より低いラマンシフトをもつ散乱線をも測定可能にするために、超狭帯域の結晶フィルターの検討も行っていく。1.施光性が最大となる(100)面を利用した前年までのAgGaSe_<>およびAgGaSe_2単結晶フィルターの帯域幅はそれぞれ3nmおよび4.5nmであった。より小さいラマンシフトをもつ散乱線を測定するために(100)面から(110)面方向に約40°の方位で切り出したAgGaS_2単結晶を用いて作製したフィルターにより帯域幅0.5nmの超狭帯域の結晶フィルターを開発した。この成果は1994年8月に香港で開催された第14回ラマン分光国際会議で報告され注目を集めた。2.本研究で開発した簡易ラマン装置を用いたラマン分光の実際の測定としてCuGaS_2単結晶の共鳴ラマン効果を低温で測定した。CuGaS_2のΓ点バンドギャップを励起できるアルゴンレーザーの476.5nmと488.0nmライン(わずかに1mW)を用いた結果、27本のマルチフォノンによる共鳴散乱線を1.6cm^<-1>の分解で測定することができた。この結果はカルコパイライト化合物では報告されていない新しい発見であり共鳴ラマン現象の解明の糸口となる研究課題を見いだしたことになる。この成果はJJAP(応用物理学欧文誌)の一般論文として投稿中である。3.結晶フィルターの作製およびカルコパイライト化合物のマラン散乱解析には方位を正しく決定した切断した(100)(110),(001)の各面が必要である。

ここではX線法による方位の決定に替る簡便な方法としてカルコパイライト化合物結晶の2色性波長における光学透過測定のみを用いた(001)面の決定方法を考案し実際に結晶の方位決定を行った。この結果はJJAP(応用物理学欧文誌)のショートノート論文として投稿中である。
神経堤細胞特異的プレセニリン1欠損による成長ホルモン分泌不全症モデル動物の樹立

プレセニリン1(PS1)遺伝子の欠損を神経堤由来の組織に限定したノックアウトマウス(cKO)を作製し、その表現型を組織学を中心に解析して、PS1の機能解明を試みた。その結果、PS1は下垂体後葉や視床下部での働きを介して間接的に、下垂体前葉のGH陽性細胞の成熟・維持に貢献することが示唆された。また、作製したcKOは、下垂体低形成を伴う成長ホルモン分泌不全症(下垂体性小人症)のモデル動物であることが示唆された。プレセニリン1の生化学的な機能に関しては、アミロイド前駆体蛋白質やNotch等のI型膜蛋白質のプロセッシングにおいて重要な働きをすることが明らかにされている。一方プレセニリン1の生物学的機能については、これまでに神経発生過程と体節形成過程への関与が報告されていたが、最近申請者は血管形成過程並びに心臓形成過程にもプレセニリン1が必須であることを明らかにした。本研究では、下垂体形成においてプレセニリン1が必須の働きをすることを明らかにすると同時に、その過程で作製した神経堤細胞特異的プレセニリン1欠損マウスが下垂体低形成を伴う成長ホルモン分泌不全症(下垂体性小人症)のモデル動物である可能性について検討する。平成20年度は、解剖学的・血清学的・ならびに組織学的手法を用いて神経堤細胞特異的プレセニリン1欠損マウスの病態解析を行った。作製したプレセニリン1変異マウスでは出生後数日間は外観上異常は認められなかった。しかし、3週齢頃までに約50%の頻度で低体重・低身長の個体が認められた。成長ホルモン分泌不全症との関連性を探る目的で血中成長ホルモン濃度の測定を試みたが、対照を含めて検出限界以下であった。成長ホルモンの下流で発現制御を受けるIGF-Iの血中濃度を測定したところ、低体重・低身長の変異マウスにおいて血中IGF-I濃度の低下が認められた、低体重・低身長の変異マウスより下垂体を摘出し組織観察(HE)したところ、前葉部分に明らかな異常が認められた。前葉構成細胞の細胞体部分が変異マウスで明らかに萎縮しており、下垂体ホルモンの細胞内蓄積が少ないことが容易に推察された。これらの結果は、プレセニリン1が下垂体形成において重要な働きをすることを示唆している。今後は下垂体ホルモンの免疫組織化学を中心に解析を進め、下垂体形成におけるプレセニリン1の働きを明確にしたい。プレセニリン1は、家族性アルツハイマー病の原因遺伝子として発見された。プレセニリン1の生化学的な機能については、アミロイド前駆体蛋白質やNotch等のI型膜蛋白質のプロセッシングにおいて重要な働きをすることが明らかにされている。一方プレセニリン1の生物学的機能に関しては、これまでに神経発生過程と体節形成過程への関与が報告されていた。最近申請者は、血管形成過程並びに心臓形成過程にもプレセニリン1が必須であることを明らかにした。本研究では、プレセニリン1が下垂体形成においても必須の働きをすることを明らかにすると同時に、その過程で作製した神経堤細胞特異的プレセニリン1欠損マウスが下垂体低形成を伴う成長ホルモン(GH)分泌不全症(下垂体性小人症)のモデル動物である可能性について検討する。昨年度までに、GHの下流で発現制御を受けるIGF-Iの血中濃度の低下と下垂体前葉の萎縮が低体重・低身長の変異マウスにおいて確認された。そこで今年度は、まず下垂体ホルモンACTH、TSH、PRL、GHに対する特異抗体を用いて免疫組織化学を行った。変異マウスで異変が認められた下垂体ホルモンはGHのみであった。即ち、変異マウスにおいて下垂体GH陽性細胞数が明らかに減少していた。次に、プレセニリン1に対する抗体を用いて下垂体の免疫組織化学を行った。結果は予想に反して、変異マウスでは後葉特異的にプレセニリン1の欠損が確認された。以上の結果より、プレセニリン1は下垂体後葉や視床下部での働きを介して間接的に、下垂体前葉のGH陽性細胞の成熟維持に必須であることが示唆された。プレセニリン1(PS1)の生物学的機能に関しては、これまで全身的にPS1を欠損させたノックアウトマウス(KO)の病理学的解析を通して、神経発生過程や体節形成過程への関与が報告されてきた。しかし、このKOは出生前後に死亡するため、生後におけるPS1の機能については十分に解析がなされていなかった。そこで本研究では、PS1の欠損を神経堤由来の組織に限定したKO(コンディショナルKO : cKO)を作製し、その表現型を組織学を中心に解析を行い、生後におけるPS1の機能解析を行った。作製した神経堤細胞特異的PS1欠損マウス(PS1-cKO)では出生後数日間は外観上異常は認められなかった。

しかし、3週齢頃までに約50%の頻度で低体重・低身長の個体が認められた。成長ホルモン(CH)分泌不全症との関連性を探る目的でGHの下流で発現制御を受けるIGF-Iの血中濃度を測定したところ、低体重・低身長の変異マウスにおいて血中IGF-I濃度の低下が認められた。低体重・低身長の変異マウスより下垂体を摘出し組織観察したところ、前葉部分に明らかな萎縮が認められた。そこで、下垂体ホルモンACTH、TSH、PRL、GHに対する特異抗体を用いて免疫組織化学を行った。変異マウスで異常が認められた下垂体ホルモンはGHのみであった。即ち、変異マウスにおいて下垂体GH陽性細胞数が明らかに減少していた。次に、脳内でのPS1欠損部位を特定するために、PS1タンパク質に対する抗体を用いて下垂体の免疫組織化学を行った。さらに、R26Rレポーターマウスを用いて、PS1遺伝子欠損部位の特定をX-gal染色で行った。結果は予想に反して、変異マウスでは後葉特異的にPS1の欠損が確認された。以上の結果より、PS1は下垂体後葉や視床下部での働きを介して間接的に、下垂体前葉のGH陽性細胞の成熟維持に必須であることが示唆された。
タンパク質合成系の分子解剖

分子生物学は、核酸塩基間の水素結合による相補性の発見を基礎とした、DNAの二重螺旋構造モデルに提唱により誕生した。このモデルを基礎として、核酸に蓄えられた遺伝情報がタンパク質として発現される構造が解明されたが、1980年代のリボザイムの発見によって、核酸、特にRNAの触媒活性という新たな側面が注目されるようになってきた。このような状況下で、我々は、翻訳因子やエネルギー源を用いなくとも、ピリジン、さらにプリンおよびピリミジン塩基類が、リボソーム上でのタンパク質合成を活性化するという現象を発見したが、この発見は、原始タンパク質合成系のアミノ酸重合反応において、核酸の塩基部分に存在する芳香族性三級アミンが触媒として重要な役割を演じていた可能性を示唆している。リボソームは数十種類のリボソームタンパク質と数種類のリボソームRNA(rRNA)から構成される大、小サブユニットの会合体である。本協同研究先であるドイツ・マックス・プランク研究所Nierhaus教授は、このリボソームを各構成要素に分子解剖し、必要最小要素のみを用いて再構成する技術に関する世界的権威であり、リボソームの構成要素の一つであるrRNAに作用する抗生物質や、tRNAのリボソームに対する結合様式に関する研究についても先端的な研究を展開している。本研究は我々の芳香族性三級アミンに関する実験技術と、Nierhaus教授のリボソーム分子解剖術を融合することにより、単純化されたリボソーム、特にリボソームRNAを用いて、タンパク質合成系におけるこれら塩基類の触媒メカニズムを詳細に検討し、タンパク質合成系の起源を解明することが目的であった。平成7年度中に、タンパク質合成系の最適化、およびリボソームの解体条件を確立した。すなわち、最適三級アミン化合物を選定し、反応温度、三級アミン化合物濃度、カチオン濃度を最適化した。特に合成産物であるタンパク質の分子量や、鋳型の翻訳精度を確認した。その結果、合成産物がポリフェニルアラニンの場合で重合度は少なくとも5以上、ポリリジンで40であること、さらにウリジル酸とシチジル酸の交互共重合体を鋳型とした場合の生成産物はセリンとロイシンの交互共重合体で、生成産物の重合度および翻訳精度のいずれも、十分実用に耐え得るものであることを確認した。さらに、リボソーム解体の条件をNierhaus教授の指導の下に確立した。その結果、rRNAの大量調製が可能となった。またrRNAのみでもタンパク質合成活性が存在することが明らかとなった。タンパク質合成の中心的触媒であるリボソームはリボソームタンパク質とrRNAから構成されていることは既に述べた所であるが、そのいずれにタンパク質合成の活性中心が存在するかは、長い間議論されてきた。ここで得られた知見により、タンパク質合成の活性中心はrRNAに存在していることが証明された。平成8年度は、試験管内転写により調製されたrRNAを用いて以下の実験を行い、rRNAの活性中心部位を明らかにした。(1)三級アミンの作用部位に変異を導入したrRNAを作製、またその一部をNierhaus教授より供与していただき、それらの活性を検討した。その結果、rRNAのドメインVに存在する中央ループ近傍がペプチド結合生成活性に直接関与していることが判明した。(2)rRNAに作用する抗生物質(クロラムフェニコールなど)や毒素(RIP)を用いることにより、活性中心を検討した。その結果、rRNAのドメインVIに存在するαサルシンループが、ペプチジルtRNA移動反応に直接関与していることが判明した。(3)非酵素的tRNA結合実験によりrRNA上のtRNA結合部位を明らかにすることを目的とし、非酵素的tRNA結合条件を確立した。以上に述べたように、本協同研究は極めて順調に成果をあげることができた。今後は、断片化されたrRNAを用いることにより、活性発現に必要な最小断片を同定するなど、さらに研究を進めていく予定である。

すなわち、最適三級アミン化合物を選定し、反応温度、三級アミン化合物濃度、カチオン濃度を最適化した。特に合成産物であるタンパク質の分子量や、鋳型の翻訳精度を確認した。その結果、合成産物がポリフェニルアラニンの場合で重合度は少なくとも5以上、ポリリジンで40であること、さらにウリジル酸とシチジル酸の交互共重合体を鋳型とした場合の生成産物はセリンとロイシンの交互共重合体で、生成産物の重合度および翻訳精度のいずれも、十分実用に耐え得るものであることを確認した。さらに、リボソーム解体の条件をNierhaus教授の指導の下に確立した。その結果、rRNAの大量調製が可能となった。またrRNAのみでもタンパク質合成活性が存在することが明らかとなった。タンパク質合成の中心的触媒であるリボソームはリボソームタンパク質とrRNAから構成されていることは既に述べた所であるが、そのいずれにタンパク質合成の活性中心が存在するかは、長い間議論されてきた。ここで得られた知見により、タンパク質合成の活性中心はrRNAに存在していることが証明された。平成8年度は、試験管内転写により調製されたrRNAを用いて以下の実験を行い、rRNAの活性中心部位を明らかにした。(1)三級アミンの作用部位に変異を導入したrRNAを作製、またその一部をNierhaus教授より供与していただき、それらの活性を検討した。その結果、rRNAのドメインVに存在する中央ループ近傍がペプチド結合生成活性に直接関与していることが判明した。(2)rRNAに作用する抗生物質(クロラムフェニコールなど)や毒素(RIP)を用いることにより、活性中心を検討した。その結果、rRNAのドメインVIに存在するαサルシンループが、ペプチジルtRNA移動反応に直接関与していることが判明した。(3)非酵素的tRNA結合実験によりrRNA上のtRNA結合部位を明らかにすることを目的とし、非酵素的tRNA結合条件を確立した。以上に述べたように、本協同研究は極めて順調に成果をあげることができた。今後は、断片化されたrRNAを用いることにより、活性発現に必要な最小断片を同定するなど、さらに研究を進めていく予定である。本年度の実験計画は三級アミン化合物を用いたタンパク質合成系の最適化および、リボソーム解体の条件検討であった。タンパク質合系の最適化は、ほぼ終了した。最適三級アミン化合物を選定し、反応温度、三級アミン化合物濃度、カチオン濃度を最適化した。その結果、合成産物がポリフェニルアラニンの場合で重合度は少なくとも5以上、ボリリジンで40であること、さらにウリジル酸とシチジル酸の交互共重合体を鋳型とした場合の生成産物はセリンとロイシンの交互共重合体で、生成産物の重合度および翻訳精度のいずれも、十分実用に耐え得るものであることを確認した。リボソーム解体の条件もほぼ確立した。また、本年度前半の実験結果より、rRNAのみでもタンパク質合成活性が存在することが明らかとなった。