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アフォーダンス概念の拡張によるグローバルでローカルな環境のデザイン

1.「アフォーダンス」概念を社会的に拡張するとともに,「持続可能性」概念との接点を探ることにより,グローバルでローカルな環境のデザインを可能にするコミュニケーションの諸要件を検討してきた。2.理論的な探求と同時に学生たちの知識創造プロプロジェクトの運営を両輪として研究をすすめてきた結果,多文化・多共生をこえたグローバルとローカルが相互作用するようなリフレクシヴなデザイン実践をうみだすには以下の3様相のコミュニケーション・ステラテジーが想定できるという考えに至った。すなわち、1)ユニヴァーサル・デザインや逆にローカルなオルタナティヴ技術の再評価,さらに通常のコミュニケーション手段にアクセスできない者たちの参与を促す,あらたな環境,メディア,芸術などの共同知のデザインプロセスやクリエイティヴな実践における「創発的コミュニケーション」,2)WHOやEUなどのグローバルな環境基準や有機食品認証などの制度確立,教育・医療現場や職場,購売活動における配慮やインタラクション,公共交通移動空間や他者との近接空間でサヴァイヴァルするための「リスク回避のコミュニケーション」,3)消費者相談センターへのクレイム申し立て,ひいては市民の社会的責任や倫理を問う政治経済文化活動などにみられる「システム変革のコミュニケーション」などである。3.今後は,グローバルなフローが錯綜したローカルな帰結として,身体の免疫・内分泌系統にかかえる環境関連疾患をもつ者たちによる文化と環境の再創造の営みを上記の3つの観点から検討してゆきたい。さらに,理論的には,「ユニヴァーサル」および「コモン」概念に注目しつつ,グローバルでローカルな環境のデザインにおける「リスク」と「アレルギー」を日本・EU,特に北欧のメディアと都市建造環境との関連で,超文化的および進化論的視点をふまえて考察する予定である。あたらしい環境理念の形成においては,グローバルな場とローカルな場という両次元の相互作用によって創発してくる「地球環境への意識」に着目する必要がある。今回のプロジェクトでは,学際的な見地から,ミクロ生態学的な「アフォーダンス」という概念を社会的に拡張し,あたらしい環境理念がいかに形成されうるのかをさぐる。本年は,「持続可能性」についての関連研究をすすめつつ,従来の研究をふまえて「アフォーダンス」概念の再定位をおこなった。具体的な作業は以下の通りである。(1)慶應義塾大学大学院理工学研究科総合デザイン工学専攻環境親和工学専修における研究教育-「グローバライゼーションとテクノサイエンス」と題して,イノベーションの空間経済と今後の創発的な次世代技術開発について講演と演習をおこなった。さらに環境負荷が少なく,クリエイティヴなコミュニケーションを促す「環境親和オフィス」共同プロジェクトにおいて,サブカルチャーと学術研究・職場環境を「場」の概念で接合をはかった。また,視覚障害者の触覚とアフォーダンスについて研究考察をふかめた。(2)慶應義塾大学メディア・コミュニケーション研究所小川葉子研究会における研究教育-昨年の三田祭プロジェクト「永遠のedge/自己組識化する断片:品川インターシティの空・海・大地」のまとめにおいて,臨海地区都市再開発を3種類のアフォーダンスから再考し,本年度のプロジェクト「Living otherwise<別のやり方で暮らす>:移動と居住のカルチュラル・スタディーズ」では,ミクロ環境の住みこなしと100年建築という持続可能性の模索をはかった。(3)関東社会学会グローバリゼーション研究部会委員としての活動-政治・経済・文化からみたグローバライゼーションと,環境とグローバル・ガヴァナンスについて研究・企画等に従事した。グローバライゼーションが進展する社会のなかでローカルな環境もまた変容をまぬがれない。そのような認識のもと、本年度は超局所的なミクロ環境のありかたが、将来どのように変化するのか、その際そこに居る行為者自体も高齢化するなかで、環境とどのような関係をとりむすぶのかを立案するプロジェクトをすすめることとなった。手順は以下の通りである。とりわけ、理工学研究科院生とメディアコミュニケーション研究生の共同で行った。

(1)未来を描いた視覚表象および物語を含む過去の映画を視聴および討論の材料とすることで、まだ見ぬ未来のヴィジョンを具現化する視覚イメージを創案する。(2)学際的な文献により、(1)のアイデアを支援する。主に、組織論、アフォーダンスについての文献と環境デザインの文献を相互に比較検討する。(3)現状で情報環境創造の中心的な2つのアイデア、「コビキタス・コンピューティング」と「タニジブル・ナディア」の既存研究を批判しつつ、50年後の自分たちが居住するミクロ環境の詳細な案を作る。(4)三田祭展示において(3)(今回は渋谷とスイスを拠点として想定)を模型として実物大で作り、実際に訪問客とともに環境を体験する。(5)(4)について評価ならびに批判検討する。これをふまえ、来年は個室環境をふまえ、公的空間の未来像デザインに発展させる予定である。本年度は、従来の研究を統合するひとつの成果として、理論的に「コンヴァーサル・メディアンビニエンス」という概念を創出することができた。これまで、アフォーダンス概念は、成人の持つ知覚と環境との相互作用を意味するものとして使用されてきたが、本研究では、高齢者や化学物質・電磁波過敏症患者といった者たちの知覚や感覚を許容するものとしてアフォーダンスを社会的に拡張する必要性を訴える。さらに、現在、未来のメディア環境のモデルとしてユビキタス社会やタンジブル・ビットといった試みがなされているが、本研究では、それらが、従来のアフォーダンス概念に基づいているために、適用範囲が限定されているという限界を指摘する。それらにかわり、「ユニヴァーサル・メディアンビニアンス」を提唱するが、これは、情報通信におけるユニヴァーサル・サービス、および、環境デザインにおけるユニヴァーサル・デザインを包含する新しい概念である。本年度は、メディアコミュニケーション研究所研究会および理工学研究科において、以上の概念の創出を拭みるとともに、未来のカフェという具体的な公共空間についての展示、ビデオ制作、論文執筆などの共同研究をおこなった。来年度はこれらをもう一歩すすめて、北欧社会と日本のエネルギー環境、高齢者政策およびユニヴァーサルデザインとサテナラブル・デザインの観点を比較したいと考える。1.「アフォーダンス」概念を社会的に拡張するとともに、「持続可能性」概念との接点を探ることにより、グローバルでローカルな環境のデザインを可能にするコミュニケーションの諸要件を検討してきた。2.理論的な探求と同時に学生たちの知識創造プロジェクトの運営を両輪として研究をすすめてきた結果,多文化・多共生をこえたグローバルとローカルが相互作用するようなリフレクシヴなデザイン実践をうみだすには、以下の3様相のコミュニケーション・ストラテジーが想定できるという考えに至った。
精神分裂病の心理社会的治療の生物学的基盤に関する研究

統合失調症の心理社会的治療の生物学的基盤をさぐるために、解剖学的と生理学的な神経画像研究を、Statistical Parametric Mapping (SPM) 99をもちいておこなった。全脳をくまなく検索できるvoxel-based morphometryをもちい、Magnetic resonance imaging (MRI)にて撮像した灰白質画像の構造的変化を検討した。その結果、統合失調型障害患者では統合失調症患者と同様の脳構造異常が見られるが、程度が軽いことがしめされた。灰白質減少が両疾患患者で共通して見られる部分は統今失調症への脆弱性と関連し、内側前頭葉に障害がおよぶことにより顕著な精神病を発症すると考えられた。このことは統合失調症の発症には側頭葉と前頭葉における二段階の病理過程が存在することを示唆している。さらに、統合失調症の神経画像所見による診断可能性を検討した。SPM99の主成分分析により、統合失調症と統合失調型障害の患者、および健常者を区別する脳形態パターンの抽出を試みた。第一のパターンは統合失調症圏患者と健常者を区別し、第二のパターンは統合失調症患者と統合失調型障害患者を区別していた。つぎにLow Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA)による聴覚性事象関連電位の評価をおこなった。P300が生ずる潜時帯域における皮質活動の最大点のパターンが統合失調症患者と健常者を区別するパターンを、SPM99の主成分分析で抽出した。神経生理学的なパターンにおいても、疾病特異的な変化がない側前頭用に認められた。これらの結果は、神経画像検査が統合失調症圏の診断に有用であることを示唆している。精神分裂病で障害されている心理社会的機能の生物学的基盤をさぐるために、本年度はMagnetic Resonance Imaging(MRI)による脳形態画像の解析方法の応用可能性に関して検討をおこなった。すなわち富山医科薬科大学附属病院神経科精神科にて治療中の精神分裂病圏の診断を有する患者および健常ボランティアを対象に書面による同意を得て検査をおこなった。研究の内容と方法は富山医科薬科大学の倫理委員会の承認を得た。各対象の脳形態評価は1.5テスラのスキャナを用いて、三次元-FLASH法にて1mm voxelの高解像度画像を得たのち、Statistical Parametric Mapping(SPM)99により群間比較および相関解析をおこなった。精神分裂病患者および分裂病型障害患者それぞれ21例と、健常対照者42例の群間比較では、精神分裂病患者で側頭葉から前頭葉にわたる広汎な灰白質体積の減少が認められ、分裂病型障害ではほぼ同様の領域にわたる変化が認められるが、程度が軽かった。精神分裂病患者と分裂病型障害患者の比較では、分裂病型患者で内側前頭葉の皮質体積減少が見られないことが明らかであった。さらに、この群間比較の所見は個々の症例における形態変化を検討するSPM99によるSingle Case Analysisにても追認され、分裂病圏患者の診断や予後の推定にコンピュータによる定量的画像解析法が一助となる可能性も示された。また、相関解析では探索的眼球運動を測定し得た20例の分裂病圏患者の検査成績と脳形態変化の関連を検討した結果、前頭葉の補足運動領域の灰白室体積低下と探索的眼球運動の指標のひとつであり、分裂病圏患者の判別に有用と考えられている反応的探索スコアの成績不良とに関連が認められた。精神分裂病(統合失調症)で障害されている心理社会的機能の生物学的基盤をさぐるために、本年度は以下のような検討をおこなった。Magnetic Resonance Imaging(MRI)による脳形態画像の解析法として、昨年度にひきつづきStatistical Parametric Mapping (SPM) 99をもちい、脳の灰白質構造の形態的左右差を検出することを試みた。

各対象の脳画像を左右対称性の標準脳画像に変換し脳の解剖学的部位にコードされた三次元座標に準拠して左右半球間で相同する脳座標部位において灰白質体積の比較をおこなった。対象は全て右利きの精神分裂病患者の男性25例と女性25例、健常者の男性25例と女性25例である。その結果、健常者に認められる典型的な左右非対称性が患者では減弱していることが明らかとなり、ことに言語機能の発達と機能分化に関連した脳部位での変化が特徴的であった。また、SPM99によるSingle Case Analysisを臨床応用する試みとして、主成分分析を3次元画像に拡張した多変量解析をもちいて分裂病圏障害患者と健常者を判別する解析プログラムを構築中である。精神分裂病患者および分裂病型障害患者それぞれ21例と健常対照者42例における判別では、各群ともに75%以上の正確さをもって評価可能であるという予備的結果を得ている。今後は別の対象群を用いて判別方法の妥当性を検討する予定である。神経生理検査としては事象関連電位の測定をおこなっており、Low Resolution Electromagnetic Tomography(LORETA)をもちいて脳内の情報処理に関連した電位変化を標準脳座標上で評価することを試みている。現在までの検討では聴覚性弁別課題による脳内電位の経時的変化の左右差が患者と健常者で異なる可能性がうかがわれた。統合失調症(精神分裂病)で障害されている心理社会的機能の生物学的基盤をさぐるために、本年度はMagnetic Resonance Imaging(MRI)や事象関連電位測定による形態的および機能的脳画像解析法の応用可能性に関して検討をおこなった。対象は統合失調症および統合失調症型障害患者それぞれ21例(男性12例、女性9例)と健常対照者42例(男性24例、女性18例)である。SPM99にて灰白質画像を得た後に多変量解析プログラム(MM Toolbox)にて判別分析をおこなったところ、二つの判別関数が導き出された。第一の関数の各群におけるスコアの平均値は統合失調症患者-3.0、統合失調症型障害患者-1.3、健常者4.3で患者群に負の、健常群に正の平均値を示した。この患者と健常者を判別する関数により個々の対象は患者の83%、健常者の88%が正しく判別された。第二の関数の各群におけるスコアの平均値は統合失調症患者2.5、統合失調症型障害患者-3.7、健常者1.2で統合失調症患者群に正の、統合失調症型障害患者に負の平均値を示し。この統合失調症患者と統合失調症型障害患者を判別し健常者の要因に関与しない関数により統合失調症患者の76%、統合失調症型障害患者の81%が正しく判別された。神経生理検査としては聴覚性odd-ball課題遂行中の事象関連電位P300成分の発生に関与する脳部位をLow Resolution Electromagnetic Tomography(LORETA)とSPM99およびMM Toolboxを用いて解析した。健常者および統合失調症患者
臓器特異的なTCDD反応性のAhR依存的な遺伝子発現調節メカニズムからの解析

本研究では、肝臓と脾臓において、AhR依存的に発現するCYP1A1遺伝子発現調節の臓器特異性のメカニズムを転写抑制因子に着目して検討した。その結果、臓器特異的なCYP1A1の発現調節には、AhRRやHDACsの発現量、及びヒストン修飾の変化が関連している可能性が示唆された。また、ChIP on chipによるAhR結合領域の網羅的解析から、AhR依存的でXRE非依存的に発現調節をうける可能性のある遺伝子を探索し、臓器特異的なTCDD反応性に関係するメカニズムを理解する上で重要な知見を得ることができた。ダイオキシンの毒性は転写因子Aryl hydrocarbon receptor (AhR)が仲介し、ダイオキシンの毒性とCYP1A1をはじめとするAhR依存的な遺伝子発現はよく対応することが知られている。ダイオキシンの毒性発現には臓器特異性が存在するが、そのメカニズムはいまだ不明な点が多い。本研究では、ダイオキシン類の中でも強い毒性をもつ2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)を用い、低用量のTCDD(2μg/kg)を曝露したマウスの各臓器において、CYP1A1遺伝子発現調節メカチズムを解明することを目的としている。今年度は、転写抑制性の因子を中心に、CYP1A1遺伝子発現調節メカニズムの肝臓と脾臓における臓器特異性について検討した。当研究室のこれまでの研究により、等量のTCDDで誘導きれるCYP1A1量は、肝臓でイ脾臓よりも約12倍多いことが明らかになっている。この誘導量の違いについて、転写抑制性の各種因子の発現について検討した。そり結果、HDAC1、HDAC4おきびAhR repressorの発現量が脾臓で高いことがわかつた。ChIP assayの結果から、AhRのCYP1A1エンハンサー領域への結合量が、肝臓と比較して脾臓で極端に低いことが明らかになった。そこで、CYP1A1エンハンサー領域のヒストン修飾に着目して検討をおこなったところ、もともとの活性化型ヒストン修飾(AcH3、AcH4)のレベルが肝臓で高いことがわかった。また、TCDD曝露すると、肝臓では抑制型ヒストン修飾(H3Kgme2、H3K27me3)レベルが減少するのに対し、脾臓では抑制型ヒストン修飾(H3K27me3)のベルが増加する傾向にあることがわかった。さらに脾臓では、TCDD曝露によりCYP1A1エンハンサー領域へのHP1αの結合が有意に増加し、AhR依存的にCYP1A1エンハンサー領域がヘテロクロマチン化される可能性も示唆された。以上の結果から、ダイオキシンの毒性の臓器特異性には、エピジェネティクス作用が関与することが示唆された。ダイオキシンの毒性は転写因子Aryl hydrocarbon receptor(AhR)が仲介し、ダイオキシンの毒性とCYP1A1をはじめとするAhR依存的な遺伝子発現はよく対応することが知られている。本研究では、ダイオキシン類の中で最も強い毒性をもつ2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD)を曝露したマウスの各臓器において、CYP1A1遺伝子発現調節メカニズムを解明することを目的としている。今年度は、ChIP on chipによりAhRが結合する領域を網羅的に検出し、それらの領域とAhRが結合すると報告があるXRE配列の有無について解析をおこなった。TCDD(2μg/kg)曝露0時間と12時間の肝臓を用いてAhR抗体によるChIP assayをおこなった。免疫沈降画分DNAをAffymetrixのプロトコルに従ってMouse Promoter 1.0R Arrayにハイブリダイズし、スキャン後Tiling Analysis Softwareでデータを解析した。TCDD曝露0時間に対して曝露12時間で、有意にAhRの結合量が増加した領域から、遺伝子の転写開始点-2000+1000内にAhR結合ピークが存在する21領域を選別し、XREの有無についてまとめたエクセルファイルを作成した。得られた領域においてPCRをおこない、ChIP on chip実験系の妥当性を確認した。AhR依存的でXRE非依存的な遺伝子発現調節メカニズムは数種類の遺伝子を除いて不明な点が多いため、本研究の結果から、臓器特異的なTCDD毒性に関係する新しい遺伝子発現調節メカニズムが明らかになる可能性が考えられた。
未認識活断層を抽出・評価するための応力不均一性の解析

南海トラフの海底坑井で取得された物理検層データの中から孔壁イメージデータを用いて、孔壁破壊現象の幅と方向から詳細な応力解析を実施した結果、反射法地震探査で認められている大規模断層帯付近で応力的に活性な断層(応力活断層)を複数特定できた。また地質構造モデリングを実施して南海トラフの地質環境を再現したところ、構造形成過程において内部応力が非常に変動することが判明した。これらの成果は、付加体での応力活断層の検出方法とその応力変動に関する新知見である。「応力場の局所的な不均一性を発生させている断層」は現世応力場によって断層面が滑動していることを示していることから、何らかのデータを使用して応力場が乱れている箇所を検出できれば応力的に活性な断層を認定することが可能となる。このようにして検出された「応力活断層」は一般に変動地形学から認定されている「(地形)活断層」とは異なる分布・形態である可能性がある。研究初年度では、南海トラフの海底坑井で取得された物理検層データの中から孔壁イメージデータを用いて、データ上に認められた孔壁破壊現象の幅と方向から詳細に(数メートル精度)応力解析を実施した。その結果、反射法地震探査で認められている大規模断層帯の内部やその外側などに複数個所の応力活断層が存在している可能性が得られた。また、地質構造モデリングの一種である粒子法数値シミュレーションを実施して、南海トラフの坑井掘削箇所に近い地質環境を再現したところ、構造形成過程において内部応力が非常に変動することが検出された。本年度は研究二年度目として、前年度に認定した孔壁破壊を使用して地下応力の絶対値を解析によって求めた。応力活断層では断層面に沿う方向のせん断力が解放されているであろうと考えられるが、解析の結果も応力活断層部では応力の絶対値が低下していることを示唆している。また、断層が存在する場合での孔壁破壊の場所変化について、粒子法シミュレーションを用いて検討を行った。その結果、断層面の存在によって孔壁破壊の場所が影響を受けることが確認された。これは実際の孔壁破壊現象でも観察されている事実と一致する。今年度は研究初年度として、南海トラフの海底坑井で取得された物理検層データの中から坑壁イメージデータを用いて、データ上に認められた坑壁破壊現象の幅と方向から詳細に(数メートル精度)応力解析を実施した。研究初年度では、南海トラフの海底坑井で取得された物理検層データの中から孔壁イメージデータを用いて、データ上に認められた孔壁破壊現象の幅と方向から詳細に応力解析を実施した。研究二年度目は、前年度に認定した孔壁破壊を使用して地下応力の絶対値を解析によって求めた。ここまでの成果をまとめた論文を国際誌に投稿した。また、断層が存在する場合での孔壁破壊の場所変化について、粒子法シミュレーションを用いて検討した結果、断層面の存在によって孔壁破壊の場所が影響を受けることが確認された。研究最終年度では、遅れていた粒子法シミュレーションソフトウェアの改良版の発売に合わせて計算機をより高速機種に変更し、解析を継続している。一方、前年度に国際誌に投稿した論文原稿に対する査読結果に基づいて、応力絶対値の低下個所と断裂系密度の関連について再検討を行った。その結果、断裂密度の高い箇所は一般には応力低下個所と一致しているが、完全に一致しているわけではないことが分かった。この成果は、応力的に活性な断層を認定するためには断裂の高密度帯だけに注目することでは不十分であることを示している。

この論文は年度末の2月にEPS誌(Impact Factor: 3.06)から出版された。構造地質学・掘削科学・石油地質学本研究は当初の実施計画に掲げた2項目に沿って順調に作業が推移しており、それに伴って順調に成果が得られている。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展しているものと判断している。本研究は当初の実施計画に掲げた2項目に沿って順調に作業が推移しており、それに伴って順調に成果が得られている。平成26年度は三次元粒子法シミュレーションを実施し、断層の存在による孔壁破壊の三次元的な影響を検討すると同時に、岩相変化による効果の検討も継続して、応力変動の原因を総合的に調査する。また、地質モデリングを実施して、構造形成過程における応力変動現象をより高精度に検出する作業を継続する。さらに他地域における事例研究を追加して、本研究成果の一般化について検討する。平成25年度は、検層解析によって抽出された応力不均一箇所の不均一性について、統計処理によって評価するとともに、断層のほかに岩相変化による効果も評価した上で、応力変動の原因を総合的に調査する。また、地質モデルを並行して実施して、構造形成過程における応力変動現象をより高精度に検出する作業を継続する。粒子法シミュレーションソフトウェアの更新に合わせて計算機を増強する計画であったが、更新時期が予定よりも遅れたため、主に計算機導入費に相当する分が未使用となった。ソフトウェアはすでに更新されたため、新計算機は新年度早々に導入する方針である。平成24年度中に解析用計算機を導入する予定であったが、現在使用している解析ソフトウェアが平成25年度初頭に大規模に更新されるとの情報を得たことから、ソフトウェアの更新内容に合わせた最適な計算機に更新するために、導入時期を本年度に延期した。今年度はこの計算機を導入するとともにソフトウェアを更新し、さらに高い精度での解析作業を実施する。また、成果を広く発表すると共に、内外の関連研究事例や研究動向を調査するため、内外の会議や学会に出張するための旅費として研究費を使用する計画である。
塞栓子検出ドプラ装置による肺塞栓症発症リスク評価法の確立

動物実験では、塞栓子検出ドプラ装置(transcranial Doppler ; TCD)によって、塞栓子のうち血栓、脂肪、骨髄の鑑別が可能であった。膝関節形成術後の症例においても、塞栓子の種類の鑑別が可能であった。膝関節形成術後症例において、TDCで確認されたHITS(high intesity transit signals)の数と超音波断層法で確認された深部静脈血栓の存在部位から算出したリスクスコアが、肺塞栓発症のスクリーニングに有用であることが示唆された。ブタにおける実験系で、超音波ドプラ装置(TCD)により血栓、脂肪塞栓、骨髄塞栓の鑑別が可能かどうかを検討した。血栓(7×20mm、5×10mm)と脂肪塞栓では、音響強度(10.9dB)にて、感度73.7%、特異度77.5%、Area Under curve(AUC)0.84。周波数偏位(208Hz)にて、感度86.9%、特異度82.3%、AUC0.93。脂肪塞栓と骨髄塞栓では、音響強度(10.9dB)にて、感度72.0%、特異度80.0%、AUC0.84。周波数偏位(196Hz)にて、感度85.7%、特異度91.8%、AUC0.95。骨髄塞栓と血栓(7×20mm5×10mm)では、音響強度(8.9dB)にて、感度52.5%、特異度66.6%、AUC0.58。周波数偏位(161Hz)にて、感度72.7%、特異度74.3%、AUC0.79となり周波数偏位がいずれも物質間の識別に有用であった。術後0および1日目に患側鼠径部にてTCDを用いHITSを同定した膝関節置換術47症例を、肺梗塞の有無により2群に分類した。それぞれの群で塞栓子が発生する音響強度(dB)、周波数偏位(Hz)を求めROC解析にて2群の識別値を算出した。音響強度(10.6dB)にて、感度63.5%、特異度54.9%、周波数偏位208Hzにて、感度75.0%、特異度78.3%。周波数偏位が肺塞栓を認める症例と、認めない症例の識別に有用であり、動物実験での脂肪塞栓と血栓の識別値である208Hzと一致した。塞栓子検出用ドプラ装置を用いて、ブタ実験において音響強度、周波数解析にて静脈内血栓を識別することができた。また整形外科膝関節置換術後、深部静脈血栓症症例にて静脈内に飛来する塞栓子の識別ができる可能性を示した。【目的】術後の深部静脈血栓症(DVT)は無症候性であることが多いが、時として致命的な肺塞栓症の原因となる可能性がある。術後に深部静脈血栓症を発症するリスクが高い膝関節形成術を施行された症例において、経頭蓋ドプラ超音波装置による静脈内塞栓子検出能力を検討した。【方法】膝関節形成術を施行された48症例において、術後に圧迫超音波検査、CT血管撮影で深部静脈血栓症と肺塞栓症の有無を確認した。経頭蓋ドプラ超音波検査では、大腿静脈内を通過する塞栓子をhigh-intensity transient signal(HITS)として検出した。検出されたHITSの数と深部静脈血栓症の存在部位から、肺塞栓症発症リスクを算出するオリジナルのスコアシステムを作成し、肺塞栓症発症のスクリーニングにおける有用性を評価した。【結果】48症例中23例において術後にDVTが発見され、8例で無症候性の肺塞栓症が発見された。HITS単独での肺塞栓症発症リスク評価の感度は75%、特異度は92.5%であった。深部静脈血栓症の存在部位を加味して算出したリスクスコアの感度は100%で、特異度は85%であった。Receiver operatingcharacteristic curveのAreaunder curveは0.96と良好であった。【結論】深部静脈血栓症の存在部位とHITSを元に算出したリスクスコアは、膝関節形成術後の肺塞栓症スクリーニングの有用な方法であった。
Pκλ上のイデアルの構造的性質と無限組合せ論

イデアルIがP-pointであることと同値な条件「{Xα:α<λ}がIの元からなる集合族であるとき、すべてのα<λに対しA-Xαがthe Bounded idealの元であるようなIの元Aが存在する。」を得た。これを使って、Iがweak P-pointならば次のことが成り立つことを示した。「δをλより大きい最小の基数とする。Iがδ-飽和でないならば、Iに属さない元の族{Xα:α<δ}で、任意のα<β<δに対しXαとXβの共通部分がthe Bounded idealの元であるようなものが存在する。」これは、正規イデアルがもつ性質である。実際、P-pointは正規性を弱めたものと考えられる結果も得た:「Iが正規であることと、IがSNSκλの拡張でweak P-pointであることは同値である。」Prikry強制法は強コンパクト基数に関する独立性証明で有効だが、Pκλ上の組合せ論では、一般の正則基数κに適用しなければならない。その場合には、κに非有界な加算列を付け加える本来のPrikry強制とCohen実数を付け加える強制との積に同型であることを示した。IをFσイデアルとする。f以下の関数をcoverする幅gのスラロームの最小濃度c(f,g)の型の最小のものとしてc(f,f-1)=d_f(≠)=min{|G|:g∈Gはfでdominateされ任意のh∈ω^ωに対してh≠^*g}があるが、Con(non*(I)<d_f(≠))であることがわかった。このことからYoriokaイデアルもnon*(I)の下界の候補にはならない。また、non*(ED_{fin})=d(pbd≠)であることが指摘された。ここでd(pbd≠)は有界なωからωへの関数の族で任意のf∈ω^ωに対してその族の要素hで無限個のn∈ωに対してf(n)≠h(n)となるものの最小濃度である。P-pointの組合せ論的な同値条件を得たのは、大きな進展であった。これを使って、飽和イデアルとP-pointの関係に関する研究にも手応えを得ている。また、Prikry強制法をκが巨大基数でない場合に行ったときにどんなことが起きるか明らかになったことは、組合せ論における独立性証明に明るい光が差したように感じる。しかしながら、具体的な問題に関しては、ほとんど手つかずの状態が続いて、研究課題の難しさを改めて感じている。独立性証明に関しては、Prikry強制法にかんする知識を生かすとともに、正則基数κに関する他の強制法をPκλに適用することも考える。」を得た。

独立性証明に関しては、Prikry強制法にかんする知識を生かすとともに、正則基数κに関する他の強制法をPκλに適用することも考える。研究が予想通り進展せず、Logic Colloquium 2018への参加を取りやめたため、旅費が余ってしまった。2019年度は国際学会に出席して、その旅費に充当したい。
交代制勤務者における概日リズムの維持に有効な栄養教育の検討

本研究は、1)時計機構の乱れる可能性がある交代制勤務者において、心臓目律神経活動の24時間の概日リズムを評価すること、2)成人男子学生を対象に食事時刻の違いが心臓自律神経活動の24時間の概日リズムと血中脂質に及ぼす影響について検討することを目的とした。日常生活下における調査では、医療施設に勤務する日勤者(14名)および交代制勤務者(13名)とし、身体活動、自律神経活動、睡眠、食事、眠気、疲労、気分等に関するモニタリングを実施した。その結果、日勤日では、概日リズムに影響する外部刺激(身体活動、睡眠、食事)は交代制勤務者と日勤者との間に有意な差がみられなかった。しかしながら、交代制勤務者は日勤日における概日リズムの頂点位相が日勤者に比べて有意に後退しており、睡眠-覚醒リズムや勤務時間帯との時間関係が適切でない状態であることが示唆された。一方、食事時刻に関する実験的な検証では男子大学生(7名および14名)を対象とした。研究デザインは前後比較試験および並行比較試験とし、2週間にわたって食事時刻を変えることが概日リズムの頂点位相に及ぼす影響を検討した。なお、介入中は1日3回の規定食以外の飲食を禁止し、運動、昼寝の制限を指示した。さらに、起床は6:00、就寝は24:00を維持するよう指示した。その結果、2週間にわたって1日3回の食事時刻を5時間ずつ遅らせたところ、概日リズムの頂点位相が有意に後退した。また、食事時刻を5時間ずつ前進させたところ、食事時刻を変えなかった対照群に比べて概日リズムの頂点位相が有意に前進し、さらには血中脂質が有意に減少した。それゆえ、本研究で得られた知見は、概日リズムの変調を起因とする症状・疾患に対して、食生活を整えることが重要である可能性を示唆しており、将来的に一次予防策を提案する際に、貴重な基礎資料となることが期待される。当初の研究計画どおりに進行し、得られた成果はそれぞれ海外誌に掲載されているため。本研究によって日常生活が不規則な者でも、食生活を工夫することで適切な概日リズムを維持できる可能性が示唆された。しかしながら、食生活改善による概日リズムの調節と、生理学的あるいは自覚的な心身の症状との因果性は未だ十分に検証されていない。今後は、基礎的な因果の解明から、実生活への還元を将来的な目標とし、時間の順序関係に迫った研究デザインおよび調査手法が必要になると考えている。【目的】本研究は食事時刻の違いが、概日リズムの位相さらには血液生化学指標に及ぼす影響を検討した。【研究計画】朝食欠食習慣を持つ健康な男性14名(21.4±0.5歳)とし、食事時刻を前進させる前進群(8:00,13:00,18:00;n=8)とそのままの生活を維持させる非前進群(13:00,18:00,23:00;n=6)による並行比較試験を行った。介入期間は2週間とし、1日3回の規定食を提供した。なお、介入中は規定食以外の飲食を禁止し、運動、昼寝の制限を指示した。さらに睡眠覚醒リズムは起床6:00、就寝24:00を維持させた。評価指標は早朝空腹時のグルコース、インスリンおよび遊離脂肪酸等の血液生化学指標に加え、24時間にわたる心拍変動から算出した心臓自律神経活動とした。解析ではダブルコサイナー法を用い、心拍変動指標における概日リズムの位相を評価した。統計解析では、介入前後の変化量を、前進群と非前進群との間で比較した。【結果】中性脂肪、総コレステロールおよびLDHコレステロールの介入前後の変化では、前進群が非前進群に比べて有意に低下した(p<0.05)。一方、心拍変動指標の位相は、前進群が非前進群に比べて0.9-3.2時間ほど低下し(p<0.05)、概日リズムの位相が前進した。それゆえ、食事摂取のタイミングを変化させることは、概日リズムの位相変化、さらには血中脂質の改善につながる可能性が明らかになった。【意義・重要性】近年、給餌制限が時計遺伝子や自発運動の位相に影響を及ぼすことが報告されている。しかしながら、人を対象とした調査・実験において、食事摂取のタイミングと生体リズムとの関連を検討した報告は十分でない。それゆえ、本研究で得られた知見は、朝食摂取による一次予防策を提案する際に、貴重な基礎資料となることが期待される。

研究デザインは前後比較試験および並行比較試験とし、2週間にわたって食事時刻を変えることが概日リズムの頂点位相に及ぼす影響を検討した。なお、介入中は1日3回の規定食以外の飲食を禁止し、運動、昼寝の制限を指示した。さらに、起床は6:00、就寝は24:00を維持するよう指示した。その結果、2週間にわたって1日3回の食事時刻を5時間ずつ遅らせたところ、概日リズムの頂点位相が有意に後退した。また、食事時刻を5時間ずつ前進させたところ、食事時刻を変えなかった対照群に比べて概日リズムの頂点位相が有意に前進し、さらには血中脂質が有意に減少した。それゆえ、本研究で得られた知見は、概日リズムの変調を起因とする症状・疾患に対して、食生活を整えることが重要である可能性を示唆しており、将来的に一次予防策を提案する際に、貴重な基礎資料となることが期待される。得られた研究成果は国内学会および国際学会にて報告した。さらに、学術論文として海外誌に投稿する準備を進めている。当初の研究計画どおりに進行し、得られた成果はそれぞれ海外誌に掲載されているため。今回、実験的な検証によって得られた知見を踏まえ、体内リズムの乱れやすい交代制勤務者の実生活へ応用し、生活習慣病の一次予防策となるか否かを検証していく必要がある。しかしながら、交代制勤務者への介入を遂行するにあたり、対象となる研究フィールド、さらには調査協力者との調整が課題となる。それゆえ、これまでに蓄積してきた交代制勤務者における断面調査のデータを解析し、介入実験を実施するための基礎資料を作成する必要がある。本研究によって日常生活が不規則な者でも、食生活を工夫することで適切な概日リズムを維持できる可能性が示唆された。しかしながら、食生活改善による概日リズムの調節と、生理学的あるいは自覚的な心身の症状との因果性は未だ十分に検証されていない。今後は、基礎的な因果の解明から、実生活への還元を将来的な目標とし、時間の順序関係に迫った研究デザインおよび調査手法が必要になると考えている。
細胞周期調節遺伝子による急性腎不全の遺伝子診断及び治療への基礎的検討

本研究においては、第一に培養細胞及び急性腎不全ラットを用いて、尿細管細胞の細胞周期の調節メカニズムを明らかにし、細胞周期調整遺伝子のなかでどの因子が、尿細管細胞の増殖調節に重要な役割をしているかを解明した(文献1,2,4)。第二にアデノウイルスベクターやエレクトロポレーション法などを使用して、急性腎不全ラットにin vivoで腎尿細管細胞内に細胞周期調整遺伝子を導入し、急性腎不全の新しい遺伝子治療法を開発した(文献3,5)。第三に急性腎不全後の細胞増殖のkey factorとして、急性腎不全後の尿細管細胞の再生因子としてWnt4に注目した。Wnt4は、胎生期に腎に発現し、metanephric mesenchymeの分化に必須な遺伝子である。急性腎不全ラットにおいて、虚血、再灌流後6時間より、近位尿細管において発現が上昇することを報告した。Wnt-4の発現部位はAquaporin1の発現部位と一致しており、近位尿細管を考えられた。またWnt-4は、PCNA陽性細胞に発現しており、in vivoで、増殖している細胞に発現していると考えられた。Wnt4を尿細管細胞に強制発現させたところ細胞周期調整遺伝子であるcyclin D1,cyclin Aの転写活性と蛋白発現が上昇し、細胞増殖が認められた。以上のことからWnt4は急性腎不全の回復期の細胞増殖のkey factorの一つと考えられ報告した(文献6)。平成12年度は、基礎的検討として、培養尿細管細胞及び急性腎不全ラットを用いて、cyclin,CDK等の細胞周期関連の遺伝子および蛋白の発現と調節について検討した。Rb,WT,cyclinD,cdk4,cdk6,p21、p16,p27等の遺伝子と蛋白の発現、リン酸化などを検討し、尿細管細胞の細胞周期のメカニズムの解明を行なった。尿細管細胞の細胞周期の調節メカニズムを明らかにし、数多く存在する細胞周期調整遺伝子のなかでどの因子が、尿細管細胞の増殖調節に重要な役割をしているかを絞りこんでゆく。同様の方法で急性虚血後の急性腎不全ラットを用いてcyclinD1,D2,D3,cdk4のNorthern blotと、特異的抗体を用いたWestern blot,およびimmunoprecipitationにてkinase assayを検討をし、現在論文を投稿中である。またANP,CNP及びそのsecond messengerであるcGMPが、cyclin Eの転写活性を低下させることにより、腎細胞での細胞周期抑制を引き起こすことを報告した。上記の研究で得られた情報に基き尿細管細胞の細胞周期および増殖の調節をより詳細に検討するため、cyclinD,cdk4,cdk6,p16,p21,p27などの特定の遺伝子をアデノウイルス等を用いての導入し、あるいはantisense法にての発現抑制、特定の蛋白あるいは抗体をmicroinjectionして尿細管細胞の細胞周期の詳細な検討をおこなう。これらの方法により従来不明であった尿細管細胞の細胞周期および、増殖の調節のkey factor(s)を絞り込むことが可能になると思われる。特定の遺伝子をアデノウイルス等を用いての導入については、基礎的検討で、尿管からアデノウイルスを導入する方法を開発し発表した.平成13年度は、急性腎不全後の細胞増殖のkey factorとして、転写因子E2F1に注目した。両側腎動脈閉塞によりARFラットを作成し、E2F1などの細胞周期調整遺伝子の発現の時間経過と発現部位を検討した、またE2F1 decoy-oligonucleotide (ODN)投与下及び、E2F1-adenovirus投与下での腎機能の変化を検討した。ARFラットではE2F1の発現は12hから認められ、cyclin D1, E, Aはそれに遅れて24-48hで認められた。E2F1 decoy-ODN投与によりcyclin D1, E, Aの発現は低下し、クレアチニン、BUNの回復も遅延した。E2F1-adenovirus投与下では、E2F1は、近位尿細管に強制発現され、ARF後の腎機能の障害は、有意に軽減された。

以上の結果より、ARF回復期においてE2F1が発現することで細胞周期調整遺伝子が転写活性化され、尿細管細胞の増殖、再生及び、腎機能の回復を引き起こすと考えられました。また急性腎不全後の尿細管細胞の再生因子としてWnt4に注目した。Wnt4は、胎生期に腎に発現し、metanepric mesenchymeの分化に必須な遺伝子である、急性腎不全ラットにおいて、虚血、再灌流後6時間より、近位尿細管において発現が上昇することを報告した。またWnt4を尿細管細胞に強制発現させたところ細胞周期調整遺伝子であるcyclin D1, cyclin Aの転写活性と蛋白発現が上昇し、細胞増殖が認められた。以上のことからWnt4は急性腎不全の回復期の細胞増殖のkey factorの一つと考えられる(投稿中)、また腎細胞のapoptosisは、急性腎不全時に認められることが、報告されているが、尿細管細胞のapoptosisを制御する因子としてphosphatidylinositol 3-kinase-Aktを同定し、報告した(Terada et al. Kidney Int)。また腎細胞の細胞周期に及ぼすGlucocorticoidの影響を検討し、Glucocorticoidは細胞周期抑制遺伝子p21を介して細胞周期を抑制することを報告した(Terada et al. Kidney Int)。
環日本海要素ヒロハテンナンショウ群の分子系統地理

テンナンショウ属のマムシグサ節全体の系統解析により日本産のヒロハテンナンショウに近縁なグループを特定し、特定された「ヒロハテンナンショウ群」(ヒロハ群)について詳細な分子系統地理学的な解析を行い、このグループの種分化と、過去の分布変遷について考察した。まず葉緑体DNAによる大きな解析によりヒロハ群を再定義した。次いでヒロハ群の分布域から網羅的にサンプリングを行い、染色体数の調査を行った。分子遺伝学的解析は葉緑体DNAの3領域(trnL-trnF, psbB-psbH,rp120-rps12)の塩基配列を決定して、変異を調べた。また倍数体の起原をさぐるため、複数の核DNAマーカー(Phytochrome A/B/C遺伝子,Aggle Lectin遺伝子,FLO/LFY遺伝子)を用いたスクリーニングを行った。その結果以下の点を明らかにすることができた。1.ヒロハ群は日本に固有であり、カラフトヒロハテンナンショウやアムールテンナンショウを含まない。姉妹群はユモトマムシグサ群である。2.ヒロハ群には染色体数x=13の2、3、4、5倍体のほかに、6倍体があることを明らかにした。2倍体は中部地方ばかりでなく、岩手県、岡山県にも分布していた。また、5倍体は北海道ばかりでなく青森県にも分布し、6倍体は北海道東南部に分布することが明らかとなった。3.葉緑体DNAの多型解析により、ヒロハ群では6種類のハプロタイプ(Type A-F)が区別された。TypeAがすべての倍数体に分布しているほか、4倍体には地域的にType B、C、EとFがあった。また、Type Dは2倍体であるイナヒロハテンナンショウに固有であった。4.現在のところ、副芽形成を派生形質とする4倍体が複数回起源であると示唆する証拠は得られていない。ヒロハ群内での倍数化の起源や遺伝子流動を探るため、single copyの核遺伝子を解析に用いることが重要であると考えられるが、Phytochrome B遺伝子が最も有望であるとみられる。5.岡山県から2倍体の新種ナギヒロハテンナンショウを発見し、記載発表した。本研究はテンナンショウ属のマムシグサ節全体の系統解析により日本産のヒロハテンナンショウに近縁なグループを特定し、特定された「ヒロハテンナンショウ群」について詳細な分子系統地理学的な解析を行い、このグループの種分化と、過去の分布変遷について明らかにすることを目的としている。今年度は当初の研究計画に基づき、日本各地で行った現地調査などにより、研究対象とした20種約500個体のサンプルを新たに収集し、葉緑体DNAのtrnL-trnF、psbB-psbHおよびrp120-rps12の3つの領域(計約2000bp)の塩基配列を決定して比較検討した。また、一部の資料について核DNAのPHYA遺伝子の解析を始めた。

1.ヒロハテンナンショウ群は葉が通常5小葉に分裂する日本産の種からなるが、過去の研究でヒロハテンナンショウ群含められたことのある、アムールテンナンショウ、カラフトヒロハテンナンショウ、アマギテンナンショウ、ツクシテンナンショウ、シコクヒロハテンナンショウは除外される。2.カラフトヒロハテンナンショウはアムールテンナンショウとともに独立のクレードを形成する。3.ヒロハテンナンショウ群は遅咲きで染色体数が13の倍数である狭義のヒロハテンナンショウ群と、早咲きで染色体数が14の倍数であるユモトマムシグサ群という二つの姉妹群に分かれる。4.これまで調べた範囲において、狭義のヒロハテンナンショウ群内には塩基配列変異が認められ4つのハプロタイプが識別できたが、ユモトマムシグサ群には変異が認められない。本研究はテンナンショウ属のマムシグサ節全体の系統解析により日本産のヒロハテンナンショウに近縁なグループを特定し、特定された「ヒロハテンナンショウ群」(ヒロハ群)について詳細な分子系統地理学的な解析を行い、このグループの種分化と、過去の分布変遷について明らかにすることを目的としている。前年度まででヒロハ群の位置づけについて確定することができたので、今年度は群内の多様性と構造を集中的に検討した。ヒロハ群の分布域から網羅的にサンプリングを行い、38集団約350個体を採集して材料とした。代表個体数個体の染色体を直接観察し、染色体数を算定したうえで、残りの個体については算定個体を基準としてフローサイトメーター(FCM)により倍数レベルの調査を行った。分子遺伝学的解析では約350個体全てについて葉緑体DNAの3領域(trnL-trnF, psbB-psbH, rpl20-rps12)の塩基配列を決定して、変異を調べた。また倍数体の起原をさぐるため、その中から代表サンプルを選び出し、複数の核DNAマーカー(Phytochrome A/B/C遺伝子,Aggle Lectin遺伝子,FLO/LFY遺伝子)を用いたスクリーニングも行った。その結果以下の点を明らかにすることができた。1.ヒロハ群には染色体数にx=13を基本とする倍数性があることを確認した。従来知られていた2、4、5倍体のほかに、6倍体があることを明らかにした。2倍体は東海地方ばかりでなく、岩手県にも分布していた。また、5倍体は北海道ばかりでなく青森県にも分布し、6倍体は北海道東南部に分布することが明らかとなった。2.葉緑体DNAの多型解析により、ヒロハ群では6種類のハプロタイプ(Type A-F)が区別された。TypeAがすべての倍数体に分布しているほか、4倍体には地域的にTypeB、C、EとFがあった。また、TypeDは2倍体であるイナヒロハテンナンショウに固有であった。3.本研究の目的としては、single copyの核遺伝子を解析に用いることが重要であるが、現在までのところPhytochrome B遺伝子が最も有望であるとみられる。本研究はテンナンショウ属のマムシグサ節全体の系統解析により目本産のヒロバテンナンショウに近縁なグループからなる「ヒロハテンナンショウ群」を特定し,分子系統地理解析と倍数性解析を行い,この群の種分化と,過去の分布変遷について明らかにすることを目的としている。今年度は未調査地域での追加調査を行い,分布の現状を把握するとともに形態変異,倍数性解析,葉緑体DNA解析を行い,更にこれまでに調査した全集団について集中的に核DNA phytochrome B遺伝子の解析を行った。1.従来,ヒロハテンナンショウ群では,染色体2倍体が2集団しか知られていなかったが,新たに日本各地からの3集団で発見された。
青果物の細胞膜脂質代謝に基づく鮮度値の開発

食に対する消費者要求の高度化により,青果物の流通販売の現場においてもこれまで以上に鮮度を意識した取扱いが求められている。従来,現場における青果物の鮮度評価は,外観等の主観的判断に委ねられていたが,これを定量的に表現しうる技術を開発した上で鮮度検査を実施し,科学的根拠に基づく評価を与えることは,青果物流通・小売業における鮮度管理のレベルアップに寄与するものと考える。青果物保蔵の研究分野においては,時間経過や温度に対応して含量が変化するビタミンCや糖などの内容成分の消長を把握することによって鮮度評価を実施してきた。しかしながら,青果物の品種や作型等によりこれらの初発含量は大きく異なることから,初発値と鮮度検査を実施する時点の2点での含量測定を行い,初発値に対する比率として評価する必要があり,流通・小売の現場における抜き取り検査には適用できないという重大な欠点を有している。本研究は,この欠点を克服した単回測定により鮮度評価を可能とする指標の開発を目的としたものである。生物体の老化現象は,細胞膜脂質が過酸化・分解して細胞機能を喪失することに起因するといわれていることから,本研究では脂質代謝関連物質の消長に着目して青果物鮮度との関連性を検討した。実験では10月および1月に収穫されたホウレンソウを種々の温度環境に貯蔵し,リン脂質,糖脂質,過酸化脂質含量を経時的に測定した。その結果,(過酸化脂質含量)/{(リン脂質含量)+(糖脂質含量)+(過酸化脂質含量)}×100で与えられる数値を,遭遇した積算温度(温度×時間)に対してプロットしたところ,収穫時期に依らず,はじめ0であったものが,積算温度の増加(鮮度劣化)に伴い直線的に増加した。このことは,式中の脂質関連物質含量を定量し,上式によって与えられる数値を得ることで,青果物の定量的な鮮度評価が可能となることを示している。従来,青果物の鮮度指標として,収穫からの経過時間および温度上昇に伴って含量が減少する性質を有するビタミンCや糖が用いられてきた。しかしながら,品種や作型によってそれらの含量は収穫時から異なり,鮮度の定量的評価にはその時点の含量のみならず,収穫直後の含量も把握し,それらの比率で表現する必要があった。すなわち,流通時のある時点での測定のみでは,その鮮度を正当に評価できないという欠点を有している。本研究は,青果物の細胞膜脂質代謝に注目し,こうした欠点を克服した青果物鮮度の絶対評価を可能とする指標を開発しようとするものである。実験では,8月に岐阜県高山市にて収穫されたホウレンソウを供試材料とした。これらを5°C,10°C,15°C,20°C設定のインキュベータ内に貯蔵し,適時サンプリング後,直ちに凍結乾燥試料を作成した。それらについて,脂質過酸化物の指標となるチオバルビツール酸(TBA)価および膜の主要構成成分であるリン脂質含量を測定した。得られたTBA価を実験試料が遭遇した積算温度に対してプロットした結果,直線的な増加傾向が認められ,また,貯蔵温度に依らず同一の直線上に分布した。一方,リン脂質含量は,5,10°C貯蔵区においては積算温度の増加に対してほぼ一定値で推移したが,15,20°C貯蔵区においては減少傾向が認められた。リン脂質含量に対するTBA価の比を積算温度に対してプロットしたところ,積算温度の増大に伴いTBA価/リン脂質含量比は増加した。このことから,この指標は鮮度評価指標として適用可能であることが示唆された。今後は,サンプリング部位や膜脂質関連物質の抽出法を再検討すると共に,品目,作型,品種等を変えた青果物についてデータを蓄積し,提案した指標によって青果物鮮度の絶対評価が可能であるかどうかまで検討を進める予定である。その結果,(過酸化脂質含量)/{(リン脂質含量)+(糖脂質含量

)+(過酸化脂質含量)}×100で与えられる数値を,遭遇した積算温度(温度×時間)に対してプロットしたところ,収穫時期に依らず,はじめ0であったものが,積算温度の増加(鮮度劣化)に伴い直線的に増加した。このことは,式中の脂質関連物質含量を定量し,上式によって与えられる数値を得ることで,青果物の定量的な鮮度評価が可能となることを示している。
生分解性を有する水溶性ポリマーの構造と酵素分解性の解明

平成14年度の研究成果1.ポリアスパラギン酸分解酵素遺伝子のクローニングとキャラクタリゼーションポリアスパラギン酸分解酵素のクローニングをLA PCR in vitro cloningにより行った。その結果、本分解酵素遺伝子のクローニングに世界で初めて成功した。遺伝子解析の結果、本酵素遺伝子は942bpから構成されていた。さらにコードされるポリペプチドは314アミノ酸残基からなり、N末端の35アミノ酸残基がシグナルペプチドであることが分かった。また、本酵素では、176位のセリン残基が活性中心であるリパーゼボックスを構成していることが明らかとなった。また、FASTAを用いた相同性検索の結果、本酵素はAlcaligenes faecalis AE122およびPseudomonas lemoignei由来のポリ(3-ヒドロキシブタン酸)分解酵素と類似していることが分かった。2.オリゴアスパラギン酸分解酵素の精製とキャラクタリゼーション(1)オリゴアスパラギン酸分解酵素の精製Sphingomonas sp.KT-1株の細胞破砕液から、陽イオン交換カラムおよびヒドロキシアパタイトカラムを用いることによりオリゴアスパラギン酸分解酵素の精製に成功した。(2)オリゴアスパラギン酸分解酵素のキャラクタリゼーション本分解酵素は、分子量が約42000のタンパク質であった。BLASTを用いた相同性検索の結果、本酵素のN末端アミノ酸配列はCaulobacter crescentus CB15由来のM20/M25/M40ファミリーに属する金属ペプチダーゼと高い相同性を有していることが分かった。また、本酵素の種々の性質を調べたところ、等電点plは9.6、至適pHは7.0であり、至適温度は55°Cであることが分かった。さらに、本酵素は金属ペプチダーゼ阻害剤であるEDTAにより著しく阻害されることが分かった。平成13年度の研究成果1.ポリアスパラギン酸分解酵素の精製とキャラクタリゼーション(1)ポリアスパラギン酸分解酵素の精製Sphingomonas sp.KT-1株の細胞破砕液から、陽イオン交換カラムおよびヒドロキシアハタイトカラムを用いることによりポリアスパラギン酸分解酵素の精製に世界で初めて成功した。(2)ポリアスパラギン酸分解酵素のキャラクタリゼーション本分解酵素は、分子量が約30000のタンパク質であった。本酵素のN末端アミノ酸配列は他のどのタンパク質とも相同性を有しておらず、本酵素が新規性の高いタンハク質であることが分かった。また、本酵素の種々の性質を調べたところ、等電点plは8.9、至適pHは10.0であり、至適温度は40°Cであることが分かった。さらに、本酵素活性に対するプロテアーゼ阻害剤の効果を調べたところ、本酵素はセリンプロテアーゼ阻害剤であるDFPおよびPMSFにより著しく阻害されることが分かった。このことから、本酵素の活性中心にはセリンが含まれることが示唆された。2.ポリアスパラギン酸の酵素分解反応ポリアスパラギン酸の分解機構を鯛べるため、精製した酵素を用い分解反応を行った。ゲルろ過法を用いてポリアスパラギン酸の分子量変化を鯛べたところ、本酵素はポリアスパラギン酸をオリゴマーにまで分解することが分かった。さらにポリアスハラギン酸の分解部位をNMR法を用いて調べたところ、本酵素はポリアスハラギン酸に含まれる連続するβ-アスハラギン酸ユニット間のアミド結合を特異的に切断していることが明らかとなった。