hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経発生過程における遺伝子発現動態の解明と神経分化の誘導

プロニューラル遺伝子Mash1は、細胞周期を活性化して細胞増殖を亢進させるとともに、細胞周期を止めてニューロン分化を促進するが、このような同一因子が相反する機能を発揮する分子機構に関して未だ不明の点が多い。現在、我々の研究室ではオプトジェネティクス(光遺伝学)の技術を応用して遺伝子の振動発現を光刺激により自在にコントロールする系を樹立した。これは外部から光刺激を与えることによって目的遺伝子のプロモーター活性のON/OFFをコントロールするという新規の方法である。この技術を用いて培養神経幹細胞や脳スライスサンプルにMash1遺伝子の振動発現を誘導させたところ神経幹細胞が増殖し、持続発現を誘導させたところ神経分化が亢進した。以上の実験から、Mash1の発現が振動するか、非振動状態になるかという発現動態の違いでその機能も異なることが明らかになった。現在は、Mash1の発現を可視化するために作製したレポーターマウスを用い、胎児脳や成体脳のスライス培養におけるMash1タンパク質の発現動態解析を独自のリアルタイムイメージング技術に基づき行っている。さらに、神経幹細胞の特定の周期を蛍光タンパク質で標識できる遺伝子改変マウス、Fucciマウスを用いて胎児脳と成体脳の神経幹細胞の発現遺伝子の違いをG1期に注目して解析する予定である。特に、Mash1の標的遺伝子に着目して解析を行う。これらの解析により得られた結果を基にして、最終的にはオプトジェネティクス技術を用いて休眠状態の成体脳神経幹細胞に、振動発現を人為的に誘導したときに変化が起こるかどうかを解析する。これらの研究を基に、遺伝子発現のダイナミックな変動に着目した神経幹細胞の制御機構の基盤原理の解明と再生医療への応用を目指す。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ジーンターゲティングによるマウスペプチジルアルギニンデイミナーゼ遺伝子の機能解明

ペプチジルアルギニンデイミナーゼ[Peptidylarginine deiminase](以下PADと略記)は蛋白質のArg残基を脱イミノ反応によりCit残基に変換する蛋白質修飾酵素であり、その生理機能について大変興味が持たれる。PADには4種類のアイソタイプ(TypeI,II,III,IV)が存在するが、先に、我々はこれら全てのアイソタイプのcDNAクローニングに成功し、その全塩基配列及び推定アミノ酸配列を決定した。本研究は、ジーンターゲティングによりPAD遺伝子をノックアウトした変異マウスを作製、ついで同変異マウスの表現型の詳細な解析から本酵素の生理機能を解明することを目的としている。昨年度、マウスPADの全てのアイソタイプ遺伝子の発現制御領域を含む5'-Flanking領域のクローニングに成功し、その塩基配列を詳細に解読し各アイソタイプ遺伝子の発現制御領域の特色を明らかにした。さらに昨年度末から本年度にかけて、ターゲティングベクターを作製を目的として、クローン化された各PAD遺伝子をプローブとして相同組換えES細胞由来の長鎖PAD遺伝子を得るため、ES-129/SvJ BACライブラリーをスクリーニングし、各アイソタイプの長鎖遺伝子のクローンを得ることが出来た。そこで、本研究ではこれら4つのアイソフォームの内、最も研究が進み、その機能の解明が急がれているTypeII遺伝子に的を絞り、その全物理地図を解明した。ついで、ターゲティングベクターを作製するのに適した領域のデザイン並びに構築を行い、TypeII遺伝子のプロモータ-1stエキソン領域をカナマイシン耐性遺伝子に置き換えたターゲティングベクターを作成、染色体相同組換えES細胞の分離に成功した。ついで、同細胞をマウス胚盤胞への移植し変異F1マウスの作成に取りかかった。本年度内では、残念ながらPAD TypeII遺伝子をノックアウトしたマウスを作製するには至らなかったが、変異F1マウスの誕生後直ちにホモ変異マウスの作製に取りかかり、PAD遺伝子ノックアウトマウスの作製による同酵素の機能解析に関する研究成果を発表する予定である。ペプチジルアルギニシデイミナーゼ[Peptidylarginine deiminase](以下PADと略記)は蛋白質のArg残基を脱イミノ反応によりCit残基に変換する蛋白質修飾酵素であり、その生理機能について大変興味が持たれる。PADには4種類のアイソタイプ(TypeI,II,III,IV)が存在するが、先に、我々はこらら全てのアイソタイプのcDNAクローニングに成功し、その全塩基配列及び推定アミノ酸配列を決定した。本年度は、マウスPAD各アイソタイプ遺伝子のターゲティングベクターを作製するため、まず各PAD遺伝子断片をマウスゲノミックライブラリーよりクローニングした。その結果、既に得ているPAD Type II遺伝子に加え、残る全てのアイソタイプ遺伝子のクローニングに成功した。これらPAD遺伝子断片は、何れも各PADの発現制御領域であることから、その塩基配列を詳細に解読し、各アイソタイプ遺伝子の発現制御領域の特色を明らかにした。ターゲティングベクターを作製するためには、さらに相同組換えES細胞由来の長鎖PAD遺伝子を得る必要がある。そこで、クローン化された各PAD遺伝子をプローブとして、ES-129/SvJ BACライブラリーをスクリーニングしたところ、各アイソタイプの長鎖遺伝子のクローンを得ることが出来た。現在、これらの遺伝子の塩基配列の解明、ターゲティングベクターを作製するのに適した領域のデザイン並びに構築を行っている。また、本研究では併せて、各PADアイソタイプ遺伝子の染色体座位についても解析した。

FISH法を用いて分析した結果、Type IとIIIは4D、Type IVは4D3、Type IIは4E1に座位し、何れもシングルコピージーンであることが解明できた。ペプチジルアルギニンデイミナーゼ[Peptidylarginine deiminase](以下PADと略記)は蛋白質のArg残基を脱イミノ反応によりCit残基に変換する蛋白質修飾酵素であり、その生理機能について大変興味が持たれる。PADには4種類のアイソタイプ(TypeI,II,III,IV)が存在するが、先に、我々はこらら全てのアイソタイプのcDNAクローニングに成功し、その全塩基配列及び推定アミノ酸配列を決定した。本研究は、ジーンターゲティングによりPAD遺伝子をノックアウトした変異マウスを作製、ついで同変異マウスの表現型の詳細な解析から本酵素の生理機能を解明することを目的としている。昨年度、マウスPADの全てのアイソタイプ遺伝子の発現制御領域を含む5'-Flanking領域のクローニングに成功し、その塩基配列を詳細に解読し各アイソタイプ遺伝子の発現制御領域の特色を明らかにした。さらに昨年度末から本年度にかけて、ターゲティングベクターを作製を目的として、クローン化された各PAD遺伝子をプローブとして相同組換えES細胞由来の長鎖PAD遺伝子を得るため、ES-129/SvJ BACライブラリーをスクリーニングし、各アイソタイプの長鎖遺伝子のクローンを得ることが出来た。そこで、本研究ではこれら4つのアイソフォームの内、最も研究が進み、その機能の解明が急がれれているType II遺伝子に的を絞り、その全物理地図を解明した。ついで、ターゲティングベクターを作製するのに適した領域のデザイン並びに構築を行い、Type II遺伝子のプロモータ-1stエキソン領域をカナマイシン耐性遺伝子に置き換えたターゲテングベクターを作成、染色体相同組換えES細胞の分離に成功した。ついで、同細胞をマウス胚盤胞への移植し変異F1マウスの作成に取りかかった。本年度内では、残念ながらPAD Type II遺伝子をノックアウトしたマウスを作製するには至らなかったが、変異F1マウスの誕生後直ちにホモ変異マウスの作製に取りかかり、PAD遺伝子ノックアウトマウスの作製による同酵素の機能解析に関する研究成果を発表する予定である。
多価合成ペプチドワクチンによるレトロウイルス感染防御免疫の誘導

HIV感染に対する有効なワクチンの開発には、免疫抑制性のレトロウイルス感染に対する宿主免疫応答の仕組みを基礎研究の面から充分に解析する必要がある。我々は、免疫系の完成した成熟マウスへの接種によって重篤な免疫不全症を伴う急性の赤白血病を誘発するフレンド白血病レトロウイルス複合体をモデルに、レトロウイルス感染に対する宿主免疫応答の抗原特異性と遺伝的制御機構を解析してきた。本年度は、フレンド白血病ヘルパーウイルス(F-MuLV)gag遺伝子の部分発現とminigenesの構築、及び合成オリゴペプチドの作成により、細胞表面に発現するglycosylated Gag蛋白質の前駆体、Pr75^<gag>のリーダーペプチド部に、細胞傷害性T細胞(CTL)認識抗原エピトープを同定した。一方、昨年度にF-MuLV env遺伝子産物_<gp>70上に同定した二つのヘルパーT細胞認識抗原エピトープを単独で含む合成ペプチドを用い、マウスを免疫することによって、フレンドウイルス複合体に対する感染防御免疫が誘導可能か否かを解析した。その結果_<gp>70N-末のエピトープで一回免疫された(C57BL/10×A/J)F_1(H-2^<a/b>)マウスでは、フレンドウイルス複合体接種後一旦発生した脾腫が感染後4060日にかけてゆっくりと退縮して行くこと、一方C-末のエピトープ単独で一回免疫された同じ系統のマウスでは、フレンドウイルス接種後極めて急速に感染細胞の排除が起こり、殆ど脾腫の発生を見ないことが明かとなった。現在、上記ヘルパーT細胞認識エピトープとCTL認識エピトープを共有結合させた多価ペプチドワクチンを作成し、これによって誘導されるレトロウイルス感染防御免疫を解析中である。
筋紡錘の役割を利用した生理学的咬合高径決定法の確立

咬筋筋紡錘の調節機能から咬合高径を決定することを、15名の被験者の協力を得て、開口方向の負荷と咬筋筋紡錘の筋電図活動量(RMS)との関係を見ることで咬合高径を挙上させても,低下させても変調を受けることが認められたため,噛みしめ運動の神経筋調節機構は至適の下顎位においてのみ成立すると考えられる.従って,この負荷-RMS関係を利用すれば,咬合高径を機能的に決定することが可能であると考えられる.咬筋筋紡錘の調節機能から咬合高径を決定することを、15名の被験者の協力を得て、開口方向の負荷と咬筋筋紡錘の筋電図活動量(RMS)との関係を見ることで咬合高径を挙上させても,低下させても変調を受けることが認められたため,噛みしめ運動の神経筋調節機構は至適の下顎位においてのみ成立すると考えられる.従って,この負荷-RMS関係を利用すれば,咬合高径を機能的に決定することが可能であると考えられる.作製した装置を用いて、9名の有歯顎者、6名の無歯顎者を対象に測定を行った。有歯顎者において、安静空隙時には与えられた負荷に対して正確な咬合力を発揮し負荷に対抗したにもかかわらず、咬合高径を挙上すると、与えられた負荷に対して過剰な咬合力を発揮し負荷に対抗する結果が得られた。また、無歯顎者においても、安静空隙利用法や顔面計測法を用いて決定された咬合高径では与えられた負荷に対して正確な咬合力を発揮し負荷に対抗したにもかかわらず、咬合高径を挙上しても低下させても与えられた負荷に対して過剰な咬合力を発揮し負荷に対抗する結果が得られた。研究結果は、2013年9月にイタリアのトリノにて開催されたInternational College of Prosthodontics Meetingに置いて発表した。また、2014年5月に開催される日本歯科補綴学会でも公表する予定である。本研究では、咬合高径を決定する重要な因子である咀嚼筋の長さを調節する筋紡錘の働きに注目し、これが最も的確に機能を果たす範囲を探ることで生理学的に適正な咬合高径を決定する装置を開発し、臨床応用できる形にすること、また本法を用いて、これまでの咬合高径決定法の再評価ならびに効率的な臨床的手法を開発することを目的として研究を行った。健常有歯顎者9名(男性9名,29.2±2.3歳)と,安静時空隙利用法と顔面計測法を併用して咬合高径を決定した上下全部床義歯を製作し,良好な経過を得ている無歯顎者6名(男性6名,67.2±4.4歳)を選択した.被験者には両側下顎臼歯部に与えられる開口方向の単調増加負荷に対して最低必要限の力で抵抗し,顎位を維持するよう指示した.与えた負荷と生じた筋電図活動との関係から、咬合高径を低下させた時,負荷開始前から閉口筋がわずかに持続的収縮状態にあるために,γ運動ニューロン活動によるIa-EPSPの時間的加重及び促通が生じると考えられ,その状況下で負荷に対抗したためり、そのことが負荷の過大評価をに生じた引き起こしたと考えられる.こうした現象は、等尺性収縮時にαーγ連関が最も正確に作動する咬合口径が存在することを示唆する以上のことからこのように,負荷とRMSとの間にある直線関係は,咬合高径を挙上させても,低下させても変調を受けることが認められたため,噛みしめ運動の神経筋調節機構は至適の下顎位においてのみ成立すると考えられる.従って,この負荷-RMS関係を利用すれば,咬合高径を機能的に決定することが可能であると考えられる.以上の結果を、第123回日本補綴歯科学会で発表し、英文誌に投稿中である。歯科補綴学当初の予定通り、プロトタイプを用いた計測により、15名の被験者から仮説を支持する結果が得られている。プロトタイプの測定装置の課題として、装置が大きいために測定が煩雑となっていることがあげられる。これらのことに対し、臨床上広く使用されているナソメータあるいはゴシックアーチと組み合わせることで対応することを予定している。また、最終年度であるため、学会や論文を通じての研究結果の公表についても積極的に行うことを考えている。前年度に購入を予定していた荷重装置を次年度に購入することとなったため。次年度の科研費と合計し、次年度に購入ならびに使用を予定している。
腎癌特異的抗体の単離とその機能検索

本学総合医科学研究所抗体プロジェクトにより作製されたヒト抗体ファージライブラリー(AIMSライブラリー)を用い、腎細胞癌特異的抗体の作製を目指している。3種の腎癌細胞株とこのライブラリーのスクリーニングにより343種類のファージ抗体を単離した。単離された抗体を用い、臨床検体(病理診断がすべて淡明細胞癌)の免疫染色を行い、2次スクリーニングを行った。その結果、複数の腎癌特異的と思われる抗体を選別した。これらの抗体は腎癌樹立細胞株でも強い陽性像を示し、腎癌特異的であることが示唆された。また、これら抗体が認識する抗原は免疫沈降法、マススペクトルメトリーにより同定されていた。このうち、特に注目すべきはEpidermal growth factor receptor(EGFR)を認識する抗体が4種類取得されたことである。これら4種類の抗EGFR抗体をscFv抗体からIgG型抗体に変換し、in-vitroにおける抗体の機能検索を行った。我々が取得した4種類の抗EGFR抗体は腎癌細胞株に対し、細胞増殖抑制効果、ADCC活性、リン酸化阻害の両方の機能を有していることが示された。しかし、個々の抗体により機能の強弱は違い、エピトープの違いにより、抗体の働きが違うのではないかと考えており、今後、さらにその解析を行っていきたいと考えている。現在、担癌マウスを用いたin vivoでの抗体機能解析を行っている。有望な成果が得られており、将来、腎細胞癌治療用抗体として期待できるのではないかと考えている。本学総合医科学研究所免疫学部門により作製されたヒト抗体ファージライブラリー(AIMSライブラリー)を用い、腎細胞癌特異的抗体の作製を目指している。3種の腎癌細胞株とこのライブラリーのスクリーニングにより331種類のファージ抗体を単離した。単離された抗体を用い、臨床検体(病理診断がすべて淡明細胞癌)の免疫染色を行い、二次スクリーニングを行った。その結果、7種類の腎癌特異的と思われる(正常組織には反応しない)抗体を選別した。また、これら7種の抗体が認識する抗原は免疫沈降法、マススペクトルメトリーにより、それぞれ5種類の蛋白であることが同定されている。この5種類の抗原の中にはこれまでに腎細胞癌の発現が報告されていないものが含まれていた。これらの抗体をscFv抗体からIgG型抗体に変換し、in-vitroにおける抗体の機能検索を行った。抗原抗体結合力は生体に投与した際に充分に効果を発揮できる強さを有していた。さらにADCC活性は腎癌細胞に対し、抗腫瘍活性を有していることが示された。また、抗体の直接効果として細胞増殖抑制効果について検討したが、通常条件で培養した細胞に比べ、抗体を加え培養したものは約50%の増殖抑制効果が得られた。今後はin-vivoでの実験を予定している。これらの抗体は腎癌細胞株より単離されており、また完全ヒト抗体であるので、治療法の少ない腎細胞癌に有効な抗体が得られたものと考えられる。さらに認識抗原を解析することにより、治療の標的となる抗原を同定し、より有効な抗体を選択したいと考えている。本研究の最終目標は腎細胞癌に対する治療用抗体の開発である。
オイル間隙法による細胞内潅流下での心筋ナトリウム電流の解析

単一心筋のオイル隔絶法の開発により,従来の100倍の時間分解能で膜電流記録が可能となり,さらに細胞内環境を自由にコントロールできるようになった.高い時間分解能の為,その記録にオンラインコンピュータシステムが必要となったが, 62年度科研費によりこれを購入することができた.この実験システムを用いて従来解析の著しく遅れている心筋ナトリウム電流を細胞内潅流下で解析を行なった結果,以前の方法では得られなかった多くの知見が得られた.現在までの実績の概要を順に述べると.(1)オイル隔絶法による膜電位固定および細胞内潅流効率の性能を測定し,結果を雑誌に発表し,この方法の普及を図った.(2)この方法により心筋ナトリウム電流を解析し,ある膜電位領域ではナトリウム電流消失後も多くの不活性化されていないナトリウムチャネルが存在し,より強い脱分極パルスを加えるとこれらのチャネルは活性化されることを発見し英国生理学会で発表した.(3)その後,活性化と不活性化の関連性について実験を行なって:活性化されたチャネルは活性化されないチャネルより数十倍早く不活性化されること.ナトリウムチャネルは均一な性質を持つ一つの集団ではないことなどが明らかとなり,これらの結果を雑誌に発表準備中である.(4)ナトリウムチャネルに関するイメージは研究者により著しく異なるため,過去のこの分野の研究を整理し,総説としてまとめて我々自身の今後の指針とした.(5)ナトリウムチャネル内にナトリウム結合部位があり,この部位に結合して初めてナトリウムがチャネルを通過できることが我々の実験から明らかとなり,細胞内外のナトリウム濃度を変化させることにより,この部位への細胞外側および内側からのナトリウムの結合定数を求めるための実験を行なっている.(6)微小電極をオイル隔絶法に併用し時間分解能を約10倍上げ,膜電位コントロールは完璧にすることが可能となった.単一心筋のオイル隔絶法の開発により,従来の100倍の時間分解能で膜電流記録が可能となり,さらに細胞内環境を自由にコントロールできるようになった.高い時間分解能の為,その記録にオンラインコンピュータシステムが必要となったが, 62年度科研費によりこれを購入することができた.この実験システムを用いて従来解析の著しく遅れている心筋ナトリウム電流を細胞内潅流下で解析を行なった結果,以前の方法では得られなかった多くの知見が得られた.現在までの実績の概要を順に述べると.(1)オイル隔絶法による膜電位固定および細胞内潅流効率の性能を測定し,結果を雑誌に発表し,この方法の普及を図った.(2)この方法により心筋ナトリウム電流を解析し,ある膜電位領域ではナトリウム電流消失後も多くの不活性化されていないナトリウムチャネルが存在し,より強い脱分極パルスを加えるとこれらのチャネルは活性化されることを発見し英国生理学会で発表した.(3)その後,活性化と不活性化の関連性について実験を行なって:活性化されたチャネルは活性化されないチャネルより数十倍早く不活性化されること.ナトリウムチャネルは均一な性質を持つ一つの集団ではないことなどが明らかとなり,これらの結果を雑誌に発表準備中である.(4)ナトリウムチャネルに関するイメージは研究者により著しく異なるため,過去のこの分野の研究を整理し,総説としてまとめて我々自身の今後の指針とした.(5)ナトリウムチャネル内にナトリウム結合部位があり,この部位に結合して初めてナトリウムがチャネルを通過できることが我々の実験から明らかとなり,細胞内外のナトリウム濃度を変化させることにより,この部位への細胞外側および内側からのナトリウムの結合定数を求めるための実験を行なっている.(6)微小電極をオイル隔絶法に併用し時間分解能を約10倍上げ,膜電位コントロールは完璧にすることが可能となった.
ダウン症に関する医療社会的情報データベースの構築

我々は、1996年にダウン症児の親を対象に、産科・小児科での告知のときの説明内容、医療スタッフに対する不満、公的支援の現状、一般における障害者に対する理解と取り巻く環境などの項目を含むアンケート調査を実施した。その結果、医療・福祉・教育関係者においてダウン症に関する知識・情報が不足していることがわかった。この問題点を解決するために、インターネットを利用し、各地域の医療機関、保健所、行政機関、大学、学校、各家庭などから簡単に情報を引き出せる情報提供システムを構築した。インターネットが利用できる環境があれば地域格差なくまた、情報自体の経費はかからないことがこのシステムの大きなメリットである。ダウン症データベースは、医療スタッフが出生前診断の際、あるいは出産直後にダウン症について告知する場合に参考にしたり、親・家族が療育、医療、福祉、教育、職、人権問題について知りたいとき、福祉担当者、学校、職場の人々がダウン症児について全般的なことを知りたいときに利用される。データベース検索画面は専門領域が異なったり、専門家でない親などが検索しやすいように章・節で情報を整理した目次方式をとり、各情報には簡単な解説を加えた。また、50音検索や、キーワード検索も可能である。このデータベースは、1997年11月20日に一般へ公開したが、1998年2月23日から同年9月8日までの185日間の利用状況を解析すると、アクセス総数2786件で、1日平均44件のアクセスがあったことになる。単一障害を対象にしたデータベースであることを考えるとかなりの利用度と言える。アクセスした人のダウン症との関連は、親・本人・家族を合わせると40%であり最も多かったが、医療や教育の関係者も、それぞれ15%と多いと言える。福祉の関係者は7%程度であり、今後、データを充実させる必要を感じた。データベースへのアクセスはURL=http://jdsn.ces.kyutech.ac.jp/jdsn-bin/jdsn-lib我々は、1996年にダウン症児の親を対象に、産科・小児科での告知のときの説明内容、医療スタッフに対する不満、公的支援の現状、一般における障害者に対する理解と取り巻く環境などの項目を含むアンケート調査を実施した。データベースへのアクセスはURL=http://jdsn.ces.kyutech.ac.jp/jdsn-bin/jdsn-lib我々は、1996年にダウン症児の親を対象に、産科・小児科での告知の有無、時期、そのときの説明内容、医療スタッフに対する不満、公的支援の現状、一般における障害者に対する理解と取り巻く環境などの項目を含むアンケート調査を実施した結果、医療・福祉・教育関係者においてダウン症に関する知識・情報が非常に古い、あるいは不足しているという現状が浮び上がってきた。この問題点を解決するために、現在急速に普及しつつあるインターネットを利用し、各地域の医療機関、保健所、行政機関、大学、学校、各家庭などから簡単に情報を引き出せる情報提供システムを構築した。ダウン症データベースは、医療スタッフが出生前診断の際、あるいは出産直後にダウン症について告知やカウンセリングする場合に参考にしたり、親・家族が療育、医療、福祉、教育、職、人権問題などについて知りたいとき、福祉行政担当者、学校、職場の人々がダウン症児について全般的なことを知りたいときに利用される。なお、検索と登録のプログラムはperlで作製した。このデータベースは、1997年11月20日に一般へ公開したが、1998年1月現在までに728件のアクセスがあり、1日平均16件のアクセスがあったことになる。

アクセスした人のダウン症との関連は、親・本人・家族が最も多かったが医療や教育の関係者もかなりあった。データベースへのアクセスは我々は、1996年にダウン症児の親を対象に、産科・小児科での告知のときの説明内容、医療スタッフに対する不満、公的支援の現状、一般における障害者に対する理解と取り巻く環境などの項目を含むアンケート調査を実施した。その結果、医療・福祉・教育関係者においてダウン症に関する知識・情報が不足していることがわかった。この問題点を解決するために、インターネットを利用し、各地域の医療機関、保健所、行政機関、大学、学校、各家庭などから簡単に情報を引き出せる情報提供システムを構築した。インターネットが利用できる環境があれば地域格差なくまた、情報自体の経費はかからないことがこのシステムの大きなメリットである。ダウン症データベースは、医療スタッフが出生前診断の際、あるいは出産直後にダウン症について告知する場合に参考にしたり、親・家族が療育、医療、福祉、教育、職、人権問題について知りたいとき、福祉担当者、学校、職場の人々がダウン症児について全般的なことを知りたいときに利用される。データベース検索画面は専門領域が異なったり、専門家でない親などが検索しやすいように章・節で情報を整理した目次方式をとり、各情報には簡単な解説を加えた。また、50音検索や、キーワード検索も可能である。このデータベースは、1997年11月20日に一般へ公開したが、1998年2月23日から同年9月8日までの185日間の利用状況を解析すると、アクセス総数2786件で、1日平均44件のアクセスかあったことになる。単一障害を対象にしたデータベースであることを考えるとかなりの利用度と言える。アクセスした人のダウン症との関連は、親・本人・家族を合わせると40%であり最も多かったが、医療や教育の関係者も、それぞれ15%と多いと言える。福祉の関係者は7%程度であり、今後、データを充実させる必要を感じた。データベースへのアクセスはURL=http://jdsn.ces.kyutech.ac.jp/jdsn-bin/jdsn-lib
哺乳類嗅球発生におけるPax6遺伝子の機能解析

脊椎動物の終脳先端部に形成される嗅球は、嗅覚の一次中枢として機能する脳の重要な領域である。この嗅球の発生機構に関する研究は非常に少なく、嗅球発生の分子機構は未だ不明の点が多い。興味深いことに、転写因子であるPax6の機能欠損マウス及びラット胚(rSey2)では、嗅球が終脳の先端ではなく、側面部に存在する。これまでの研究(平成13-14年度)によりPax6変異胚では嗅球神経前駆細胞の移動様式が異常であり、またこの異常が移動する細胞非自律的な異常であること、Pax6によって制御される終脳内在的なメカニズムが前駆細胞の移動様式を決定していることを明らかにしてきた。本年度(平成15年度)は特に分子実験発生学的手法を用いて嗅球神経前駆細胞移動を実際に制御すると思われる候補分子の機能解析を行ったが、少なくとも既知分子の機能阻害、もしくは回復実験では候補分子に相当するものは同定できていない。合わせてrSey2胚の嗅球様構造がどのような細胞から構成されているのかを、各種マーカー解析により再度検討したところ、嗅球様構造には多種類の介在神経細胞が存在することが明らかとなった。また終脳の側面部に相当する組織は将来の旧皮質を構成すると考えられている。この領域は嗅覚系の神経線維が投射する領域であり、いわゆる嗅皮質を含んでいる。これまでの研究により、発生の初期に終脳の背側正中付近で生まれた神経細胞が終脳側面まで移動し、将来の嗅皮質を構成することが明らかとなっている。この細胞は正常では皮質と線条体境界で移動方向を変えるが、rSey2胚の終脳ではこの細胞が線状体領域まで侵入する。平成13-14年度までに、細胞移植実験によりこの異常も移動する細胞非自律的な要因で引き起こされることを見い出した。そこで平成15年度は、器官培養系を用いてこの神経細胞の移動を制御すると予想される分子の機能解析を行った。その結果、細胞膜分子であるEphA/ephrin-Aの分子機能を阻害するとrSey2胚に極めて良く似た神経細胞移動異常の表現型を示すことを明らかにし、この分子の神経細胞移動への関与を示唆するデータを得た。興味深いことに、転写因子であるPax6の機能欠損マウス及びラット胚では、嗅球が終脳の先端ではなく、側面部に存在する。そこでこのPax6変異胚における嗅球の位置異常のメカニズムを探ることで、嗅球発生におけるPax6遺伝子の役割を解明することが本研究の目的である。これまでの研究によりPax6変異胚では嗅球神経前駆細胞の移動様式が異常であり、これが嗅球の位置異常を引き起こしていることを見い出している。本年度(平成14年度)は特に分子実験発生学的手法を用いて、Pax6変異胚における嗅球神経前駆細胞移動の異常の原因について解析を行った。細胞移動異常における細胞自律性の解析Pax6変異胚における嗅球神経前駆細胞の移動異常が移動する細胞の自律的な問題によるものか、周囲の組織環境の異常によるものかを、細胞移植によって検討した。その結果、Pax6変異胚の細胞移動の異常は、移動する細胞の周囲の環境の異常に起因することが明らかとなった。嗅球神経前駆細胞の移動における嗅神経投射の関与の解析脳器官培養系を用いた嗅上皮除去の実験より、野生型では嗅神経の投射が起こらなくても嗅球は正常な位置に形成されることが明らかとなった。外来性Pax6遺伝子の導入による細胞移動異常の回復の検討外来性のPax6遺伝子の導入により、変異胚における嗅球の位置異常が救済されることが明らかとなった。従って、Pax6遺伝子が終脳組織において機能することが嗅球の位置決定に必須であることが判った。

この細胞は正常では皮質と線条体境界で移動方向を変えるが、rSey2胚の終脳ではこの細胞が線状体領域まで侵入する。平成13-14年度までに、細胞移植実験によりこの異常も移動する細胞非自律的な要因で引き起こされることを見い出した。そこで平成15年度は、器官培養系を用いてこの神経細胞の移動を制御すると予想される分子の機能解析を行った。その結果、細胞膜分子であるEphA/ephrin-Aの分子機能を阻害するとrSey2胚に極めて良く似た神経細胞移動異常の表現型を示すことを明らかにし、この分子の神経細胞移動への関与を示唆するデータを得た。
軍縮・紛争解決イシューにおける政府と市民社会の新たな関係

本研究のテーマは紛争後の平和構築活動、あるいは軍縮といった安全保障に近接した領域において新たに出現した市民社会アクターの活動、ならびに伝統的にこうした領域においてほぼ独占的に活動してきた政府と市民社会の関係について分析を加え、政府と市民社会の関係についての理論的考察を行うことであった。この目的のために、米国ならびに欧州諸国において数次にわたる調査を実施した。軍縮の分野においては、日米軍備管理・軍縮・不拡散・検証委員会トラックII会合というアリーナに着目し、政府セクターと研究セクターの交わる場として、どのように政治(政策過程)におけるアジェンダ・セッティング、政策アイディアの流れの形成に寄与しているのか、また日米間におけるこうしたトラックIIと位置づけられるアリーナへのアプローチの違いについて、実際に会合に参加することによって知見を得た。(同会合における対露非核化支援政策の形成についての報告は、本補助金の成果である。)また平和構築の分野においては英国のOXFAMやスイスのICRC、あるいはWSPなどの非政府組織(NGO)と日本のNGO(ジャパン・プラットフォーム、PWJや難民を助ける会)の政府との関係について分析を行った。また、イタリアによるコソボ紛争時の難民支援策が官民一体となって執行された事例について研究を実施した。これらの事例から、非政府活動の「政治化」の問題(日本のアフガン復興支援をめぐる政府・政治とジャパン・プラットフォームの確執)や「国家的アジェンダ」の非政府活動への投射の問題(イタリアの「社会の安全保障」への関心と「虹の架け橋作戦」における政府・非政府共同の大規模な人道救援活動の相克)などはこの国家・社会構造の特質が色濃く反映されていることが判明した。初年度は、論点整理の為に先行研究の整理を行い、仮説構築の作業と現地調査を実施した。国家と市民社会の関係に関する先行研究の整理は、「政治空間」が紛争時の人道救援という分野でどのように形成されているのかに注目した。「空間」とは物理的な場所を指すだけでなく、行動規範や意思決定のルールなどが共有される場と理解される。国家としての特定の利益の促進が人道的規範のグローバル化の中でどのように作用するのか考えた場合、国益を体現すべく活動する軍事部門による人道活動と人道的規範をグローバルな観点から体現していると想定されるNGOなどの市民社会が形成する空間では、時に「人道主義」という普遍的であるはずの価値をめぐる政治的な争いが発生し、「人道主義」の基盤となる中立性や不偏性の変容が見られる。このような、「人道的空間」の政治化の問題は、国家と市民社会の関係のみならず、市民社会そのものの多様化と変質をももたらす。2002年2月には、この点について欧州にて調査を実施した。ウィーンではオーストリア国際問題研究所、OSCE紛争予防センターの関係者とバルカン半島における紛争について、またジュネーブではUNHCR、ICRCにて軍事部門と人道組織の関係、中立性・不偏性の問題について議論した。ロンドンでは、東ティモール問題についての会議に出席し、またOXFAMの担当者と東ティモールにおけるNGOの役割についての意見交換を行った。軍縮分野では、政府によって独占されていた政策決定のプロセスが専門知識を持ったepistemic communityに徐々に開放されつつある。そうした政府と市民社会のインターフェースの場としてトラック2会合があるが、2002年3月にワシントンで実施された日米間の軍備管理軍縮問題を協議するトラック2会合に出席し、当該の問題のみならずこの会合の意義などについて意見交換を実施した。
米国チャータースクールにおける特色ある学校評価による効果に関する実証的研究

本研究では、ミネソタ州のParents,AlliedwithChildrenandTeachers(以下PACT)チャータースクール(以下CS)を事例として、特色ある学校評価による効果を明らかにした。特色ある学校評価の一つとして、PACTは認証機関であるAdvancEDによる認証評価を継続的に受けている。本研究では、AdvancEDによる一連の認証評価プロセスを通して、新たなスタッフの雇用等、PACTにおける学校改善の取り組み実態及びその効果を実証的に示した。本研究(平成22年度平成24年度)の目的は、米国における特色ある学校評価を実施しているチャータースクールを対象として、学校評価の実態、及び学校評価による効果を明らかにすることである。初年度にあたる平成22年度の研究成果としては、日本教育経営学会第51回大会において「米国チャータースクールにおけるアクレディテーションの実態に関する研究」と題し、AdvancEDが設定する評価基準に基づく、自己評価、及び第三者評価の仕組みと実態の把握、そしてそれらの評価結果の分析を通して、学校評価システム構築について以下のような知見を提出した。AdvancEDが設定する7つの基準に基づく、自己評価、及び第三者評価の仕組みの把握、そして評価結果の分析から、以下の4点について言及した。第一にアクレディテーションは自己評価を基礎としている。第二にAdvancEDによる第三者評価を通して、アクレディテーションの質が担保されている。第三に学校改善が求められる点については、AdvancEDはアクション・プランやAccreditation Progress Reportを当該校に作成させて、教育活動を改善方向に導いていく。つまり、学校教育の質の改善を促す仕組みをアクレディテーションの機能として組み入れている。第四に各地域に置かれているAdvancEDの事務所が、改善事項に関して各学校を援助する体制が敷かれている。このことにより第三者評価機関が、日常的に学校支援を行うことが可能となっている。結論的に、このような評価後のサポートのあり方は、日本における学校評価システム構築に欠かせない視点であることを指摘した。本研究の目的は、米国において特色ある学校評価を実施しているチャータースクールを対象として、学校評価の実態、及び学校評価による効果を明らかにすることである。平成23年度の研究成果として『帝塚山学院大学研究論集』第46集において。米国チャータースクールにおけるアクレディテーションに関する研究(1)-AdvancEDによる評価を事例として」と題する拙稿を作成した。本稿の目的は、PACTチャータースクールを事例として、AdvancEDによるアクレディテーションの評価結果分析を通して、日本における学校評価システム構築のための示唆を得ることをであった。具体的内容としては、AdvancEDが設定する7つの基準の中で4つ目の基準である。成績管理とその活用」に焦点を当てて、当該基準における自己評価と第三者評価の評価内容の分析と考察を行った。第一に、アクレディテーションは自己評価を基礎として実施されている。第二に、アクレディテーションは自己評価を基礎としつつも、最終的には専門家評価であるAdvancEDによる評価が専門性を確保した評価として機能している。第三に、AdvancEDによって指摘された点を改善するためにAccreditation Progress Reportを各学校が作成することになっていることを明らかにした。日本においては、『学校評価ガイドライン〔平成22年改訂〕』において。第三者評価は、学校とその設置者が実施者となり、その責任の下で、第三者評価が必要であると判断した場合に行うものであり、法令上、実施義務や実施の努力義務を課すものではない。」とされているが、本稿で事例としたPACTチャータースクールはそのケースに該当する。AdvancEDによる学校改善のための日常的な支援のあり方は、日本における学校評価システム構築には欠かせない重要な視点であり、その視点及び支援体制を指摘した本稿に意義を見出すことができる。本研究の目的は、米国における特色ある学校評価を実施しているチャータースクールを対象として、学校評価の実態、及び学校評価による効果を明らかにすることである。最終年度にあたる平成24年度においては、日本教育行政学会第47回大会において「米国チャータースクールにおけるアクレディテーションに関する研究(II)ーAdvancEDによるPACT評価を事例として」と題し、以下のことを明らかにした。認証評価機関としてのAdvancEDによるアクレディテーションにおいては、事例としたチャータースクールであるPACTの自己評価を基礎としながら、AdvancEDの専門家による評価が実施される。そしてその評価結果に基づいてPACTは学校改善に関する改善案をAdvancEDに提出し、PACTが学校改善を行っているかをAdvancEDが判断するという一連の仕組みと実態をPACTの事例分析を通して明らかにした。例を一つ挙げるとすれば、AdvancEDによる専門家評価の基準6「学校関係者間のコミュニケーションと関係性」の総評において「今回のインタビューにおいて何人かの関係者から、すべての生徒に公平にルールが適用されていないという証言を得た」と指摘されたことを受けて、PACTは規律をより徹底するために新たな雇用を行い、基準6に関する学校改善を実行した。我が国の「学校評価ガイドライン〔平成22年改訂〕」において「学校評価の結果を踏まえ、(中略)

設置者等は予算・人事上の措置や指導主事の派遣を行うなどの適切な支援を行うことが必要である」とあるが、上記のPACTの例は、人事上の措置がAdvancEDによるアクレディテーションによって講じられた実例として考えることができる。計画通りに平成22年度と23年度において米国ミネソタ州への実地調査も実施できており、研究成果についても学会発表や学部紀要において定期的に提出できている。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度である平成24年度においても9月あるいは3月に米国での現地調査を計画しているが、当該調査の成果が本研究の成否を左右することから、学校訪問数やインタビュー調査をより多く行い、より積極的な情報収集を計画している。
ナチュラルクリーニングに関する情報分析と科学的検証

平成30年度は、各種ナチュラルクリーニングの洗浄機構の解明のための基礎研究として確率密度関数を用いた洗浄解析方法の研究を発展させ、異なる界面活性剤と異なる汚れの組み合わせで実施した洗浄試験結果を解析し、界面活性剤の種類によって洗浄メカニズムが変化することを明らかにし、論文に発表した。これは、各種ナチュラルクリーニングの洗浄メカニズムについて考察する際に強力なツールとして活用できるもので、より高いレベルの研究成果にまとめる準備が整った。また実験研究としては各種ナチュラルクリーニングの中で、(1)アルコール飲料による油汚れの洗浄、(2)米のとぎ汁による油汚れの洗浄、(3)クエン酸酸による水垢汚れの洗浄、の3つの視点から洗浄試験方法を提案するとともに、具体的な洗浄手法についての科学的な評価を行った。アルコール飲料の中でもビールについて、アルコール含量が低い割には油汚れの洗浄性が優れていることが確認できたが、その原因としてアルコールとタンパク質の相互作用が影響していることが、同種の組成液を調製して実施した洗浄試験から確認できた。米のとぎ汁による油汚れの洗浄では、タンパク質と米ぬか油からなる一種のエマルション洗浄のメカニズムが作用している可能性を示唆できた。クエン酸によるカルシウム系水垢汚れの洗浄性については、その溶解挙動が時間によって大きく変化することを解明するための水溶液と沈殿物の成分分析方法について検討し、HPLCーRI検出器によるクエン酸定量とハンドヘルド型XRFによりかなり高い精度で定量できることを明らかにした。確率密度関数法による洗浄解析法に関する論文を発表でき、アルコール飲料による油汚れの洗浄、米のとぎ汁による油汚れの洗浄、クエン酸酸による水垢汚れの洗浄の3つの視点からの洗浄試験結果を口頭発表し、論文発表の準備を進めることができた。各種ナチュラルクリーニングの中で、(1)米のとぎ汁による油汚れの洗浄、(2)麺類・野菜等のゆで汁を用いた洗浄、(3)有機酸によるカルシウム系汚れの洗浄時の沈澱生成挙動の解析の3つの視点から洗浄試験研究を行う。(1)米のとぎ汁による油汚れの洗浄:米のとぎ汁の界面活性と、特に油汚れに対する洗浄力について検討する。また米ぬか水溶液による洗浄結果と比較して洗浄メカニズムを明らかにする。(2)麺類・野菜のゆで汁を用いた洗浄:麺類のゆで汁や野菜のゆで汁などの界面活性と汚れの除去能力について実験的に検討し、汚れ除去能力が認められる場合はそのメカニズムについて考察する。(3)有機酸によるカルシウム系汚れの洗浄時の沈澱生成挙動の解析:有機酸を用いてカルシウム系汚れを洗浄する場合、一旦溶解した汚れが時間経過により析出・沈殿する現象が見られた。そこで、その沈澱メカニズムについて実験的に考察する。ナチュラルクリーニングは食材等に用いられる比較的安全な物質を用いて掃除や洗濯等の汚れ除去に応用する生活の知恵であり、マスコミ等を通じて生活者の注目を集めている。科学的根拠が薄く効果がないものが多くみられる半面、実際に効果のある興味深い手法も含まれている。しかし、ナチュラルクリーニングの各手法を科学的に検証した研究は過去にほとんど見られない。そこで本研究では、ナチュラルクリーニングを体系的に整理し、各手法について洗浄力の有無や効果について検証するとともに、効果のある手法についてはその科学的なメカニズムを明らかにし、科学的消費者教育の教材に発展させるとともに、洗浄技術開発のシーズ開拓につなげることを目的とした。一般書籍やWEBサイトから、ナチュラルクリーニング関連の情報を収集し、特に米ぬか洗浄とアルコール飲料による洗浄に関する情報を収集して整理した。その中でビールのビタミンによる洗浄効果や酸・アルカリの洗浄に関する説明等で科学的に誤りのある情報が広まっていることが分かった。実験研究では表面反射率からそれぞれの油汚れの洗浄率を求めるための検量線を求める手法として、特に無極性油汚れの洗浄性評価が困難であることが分かったので、適切なトレーサー染料、或いはアルキルベンゼンをトレーサーとしての紫外線照射による画像解析法を検討し、一定の成果を上げた。また各種ナチュラルクリーニングの洗浄機構の解明のための基礎研究として確率密度関数法による洗浄力解析法に関する研究を進め、得られる2つのパラメータのうちの1つのσが洗浄機構に関連し、σが大きくなると、固体粒子の機械的脱落→水溶性汚れの溶解→油性汚れの可溶化→油性汚れの乳化、という順で洗浄機構が変化していくことが分かったので、ナチュラルクリーニングの洗浄機構の解明に道筋をつけた。情報収集・整理に関しては、当初目的は全体像を把握することを目的としていたが、実験研究の方向性との絡みで特に問題のある情報を抽出することとして、一定の成果を得た。実験研究では外観からの洗浄性評価に関する手法として、アルキルベンゼンをトレーサーとして紫外線反射による画像解析法を提案することができた。また、今後の各種ナチュラルクリーニングの洗浄機構解析に必要とされる手法として、確率密度関数法を発展させることができた。

アルコール飲料の中でもビールについて、アルコール含量が低い割には油汚れの洗浄性が優れていることが確認できたが、その原因としてアルコールとタンパク質の相互作用が影響していることが、同種の組成液を調製して実施した洗浄試験から確認できた。米のとぎ汁による油汚れの洗浄では、タンパク質と米ぬか油からなる一種のエマルション洗浄のメカニズムが作用している可能性を示唆できた。クエン酸によるカルシウム系水垢汚れの洗浄性については、その溶解挙動が時間によって大きく変化することを解明するための水溶液と沈殿物の成分分析方法について検討し、HPLCーRI検出器によるクエン酸定量とハンドヘルド型XRFによりかなり高い精度で定量できることを明らかにした。確率密度関数法による洗浄解析法に関する論文を発表でき、アルコール飲料による油汚れの洗浄、米のとぎ汁による油汚れの洗浄、クエン酸酸による水垢汚れの洗浄の3つの視点からの洗浄試験結果を口頭発表し、論文発表の準備を進めることができた。情報収集・整理に関しては、他の問題情報を探索する。そして最終場面で全体像の取りまとめをマトリックス形式で完成させる。実験研究に関しては無機汚れに対する各種酸の効果や酸性・塩基性といった液性と汚れの性状との関連での洗浄メカニズム解析や、こげ汚れの洗浄メカニズム解析を進めていく。各種ナチュラルクリーニングの中で、(1)米のとぎ汁による油汚れの洗浄、(2)麺類・野菜等のゆで汁を用いた洗浄、(3)有機酸によるカルシウム系汚れの洗浄時の沈澱生成挙動の解析の3つの視点から洗浄試験研究を行う。(1)米のとぎ汁による油汚れの洗浄:米のとぎ汁の界面活性と、特に油汚れに対する洗浄力について検討する。また米ぬか水溶液による洗浄結果と比較して洗浄メカニズムを明らかにする。(2)麺類・野菜のゆで汁を用いた洗浄:麺類のゆで汁や野菜のゆで汁などの界面活性と汚れの除去能力について実験的に検討し、汚れ除去能力が認められる場合はそのメカニズムについて考察する。(3)有機酸によるカルシウム系汚れの洗浄時の沈澱生成挙動の解析:有機酸を用いてカルシウム系汚れを洗浄する場合、一旦溶解した汚れが時間経過により析出・沈殿する現象が見られた。そこで、その沈澱メカニズムについて実験的に考察する。
社会政策と社会的不平等の再生産の関連性に関する総合的研究

本研究は、社会的不平等の再生産のメカニズムとその修正のために社会政策が果たしている機能を、特に高齢期に焦点をあてながら実証的に解明することを目的として実施された。この目的を達成するために、本研究では、関連する研究諸領域における先行研究の整理・検討を踏まえて、高齢者を対象とする統計的方法による社会調査を企画、実施した。調査は、東京都23区内の65歳以上の住民の中から男女それぞれ500名を無作為に抽出して、面接調査法により1996年12月に実施した。標本抽出と調査の実施は、専門調査機関に委託した。有効標本は654(男309、女345)、有効回収率は65.4%であった。調査データの分析は、多変量解析等の手法を用いて多面的に行った。高齢期に到達する以前の階層的地位が、高齢期の生活機会の格差に及ぼす影響を分析したところ、次のような結果が得られた。すなわち、共分散分析を用いて、年齢と性別の影響を排除した上で、階層的地位の3指標(50歳時の本人または配偶者の職業と学歴を用いて作成した)の効果を検討したところ、収入、居住環境、主観的健康度、心身機能、余暇活動参加度、社会的ネットワーク、情報アクセスに対する効果が、おおむね統計的に有意であることが明らかになった。中高齢期における生活機会の階層的格差の形成過程については、本研究の結果を踏まえて、さらに実証的な研究を積み重ねていくことが望まれる。この目的を達成するために、本研究においては、関連する研究諸領域における先行研究の整理・検討を踏まえて、高齢者を対称とする統計的方法による社会調査を企画、実施した。調査は、東京都23区内の65歳以上の住民の中から男女それぞれ500名を無作為に抽出して、面接調査法により実施した。有効標本は654(男309,女345)、有効回収率は65.4%であった。調査データの分析は、多変量解析などの手法を用いて多面的に行うことを計画しているが、分析の第一歩として、高齢期に到達する以前の階層的地位が、高齢期の生活機会の格差に及ぼす影響を分析した。共分散分析を用いて、年齢と性別の影響を排除した上で、階層的地位の3指標(50歳時の本人または配偶者の職業と学歴を用いて作成した。)の効果を検討したところ、収入、居住環境、主観的健康度、心身機能、余暇活動参加度、社会的ネットワーク、情報アクセスに対する効果が、おおむね統計的に有意であることが明らかになった。高齢期に到達する以前の階層的地位により、収入のみならず、健康や社会参加など高齢期の生活機会のさまざまな側面に格差が生じることが明らかになったといえる。本調査データには、中高年期の職歴、労働環境や高齢期の生活機会の諸側面に関する詳細なデータが含まれており、このデータを用いて、従来充分に解明されてこなかった高齢期における生活機会の階層的格差の形成過程の立ち入った分析をさらに進める予定である。
「人を繋ぎとめる場所」の特性調査モデルの構築

本研究は『空間の場所化』をはかるための計画手法の構築及び『空間の場所化』により得られる効果を明らかにすることを大きな目標としている。これまで、東北の被災地を中心に『場所の記憶』の可視化、避難場所の選択と地区内再建率の関連調査、居住歴を可視化するワークシートの開発等を行ってきた。本研究期間では、『空間の場所化』により得られる効果の1つとして『人を繋ぎとめる場所の力』に焦点を当て、特性を解き明かしていくための研究モデルを構築することを目的としている。
in-vivo微生物電気化学を使った好アルカリ細菌のプロトン集積機構の研究

プロトン(H+)は電子移動とカップルするため、その局在濃度は人工光合成や燃料電池の触媒効率に直接作用する。本研究の目的は、極限環境微生物に見られる細胞外H+濃度に逆相関して細胞膜上により多くH+を集積する機構の解明である。極限菌の一種である好アルカリ菌は、細胞内部に較べて膜外のpHがより高い条件において、膜上タンパク質に電子を貯め込むことでH+を局在化させ、ATPを合成すると提案されている。しかし、呼吸鎖における電荷の局在性を確かめるには、律速電子移動過程の特定が不可欠となるが、既存の単独・単離タンパク系での検討は極めて難しい。本研究では、電流生成菌を生きたまま電気化学システムに適用する「微生物電気化学」を用いて、申請者が発見した初となる好アルカリ電流生成菌と電極の界面電子移動と細胞内ATP濃度をin-vivo同時追跡することで、高アルカリ条件に逆相関するH+局在機構に迫ることを目指す。本年度は、(1)好アルカリ電流生成菌の連続希釈法による単離、(2)ゲノム塩基配列の決定、解析を行うことを研究計画として掲げていたが、申請者が米国研究機関で集積した微生物が全く増殖しなくなり再び菌体の採取から行うこととなった。そこで、再現性を確認する意味も込めてサンフランシスコ山中のpH12の極限環境に再び電極を設置し、採集したサンプルを米国実験室で電極培養すると以前観測されたように微生物の代謝に由来する電流値の増加が確認された。電極を日本に輸送し、立ち上げた嫌気ボックス内で電極培養実験を行なうと、最初は輸送中の酸素混入によるダメージからから電流値がほとんど観測されなかったが、徐々に電流値の上昇が観測された。現在、単離に向けて微生物を集積中である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
木質の生成と変換

この研究は、樹木をはじめ維管束植物の木部細胞壁を構成している木質の「生成のメカニズムから変換の可能性」までを追究するもので、植物細胞壁研究並びに木質の利用研究としてきわめて重要な意義をもつ。研究実施に際し、AEの5研究グル-プを組織し、分担して研究を推進するとともに、重点領域研究として申請する準備を行った。1.Aグル-プ:木部分化・木質生成の制御の研究では、in vitroでの管状要素分化・木質生成の遺伝子、樹木リグニン生合成遺伝子、樹木への遺伝子導入系の研究が報告され、樹木分子生物学の研究が急速に進んでいることが示された。2.Bグル-プ:木質生成のメカニズムの研究では,木質成分の生合成・複合化の分子モデルが提案され、また、細胞における壁物質の生成と堆積について最新の電子顕微鏡技術による研究が報告され、生化学的研究と関連させて追究することが重要であることが示された。3.Cグル-プ:木質複合構造の発達と機能・物性の研究では、木化とセルロ-ス結晶構造の関連性、木化二次壁の構築と機能・物性の研究が報告され、成長応力との関連性の研究に著しい成果が見られた。4.Dグル-プ:木質生成の多様性の研究では、下等植物における木質生成、植物の系統とリグニンの組成との関連、品種・系統と木材質の多様性が報告され、この方向の研究に広がりと問題点が示された。5.Eグル-プ:木質の可変性・変換メカニズムの研究では、生分解、物理的処理(爆砕)について興味ある結果が報告され、木質成分の化学溶脱、プラスチック化、化学的変換などの研究において、木質の生成と複合化の分子機構解明の重要性が改めて認識された。6.今後さらに総合的に研究を進めるとともに、植物細胞壁構築の分子機構の研究に重点をおく必要があるとの結論が得られた。