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統合失調症患者の家族成員における介護負担感の変容プロセスと精神保健専門職者の課題

精神障害者の家族成員における介護負担感に影響を及ぼす要因について、計量疫学的に解析した結果以下のような結果が得られた。第一に、家族成員間で比較した結果、介護負担感に関連する要因は家族成員間較差がみられた。たとえば、介護負担感の深刻さを決定づける要因は、父親と母親では全く異なっていた。たとえば、母親の介護負担感の深刻さに最も影響を及ぼす要因は、母親自身の社会的関心の乏しさ、精神障害者に対する威圧、介護状況へのあきらめであった。一方、父親の介護負担感の深刻さに最も影響を及ぼしていたのは、精神障害者の年齢が若いことであり、父親自身が精神障害であっても社会で普通に生活できるという認識の乏しいことが、介護負担感に最も影響を及ぼしていた。また、母親に比べて父親は、精神障害であっても地域社会で普通に生活できることへの理解が乏しかった。従って、父親と母親の精神疾患・障害の理解における質的な違いに応じて、家族心理教育の内容を工夫し、とりわけ父親には、地域社会で普通に生活している精神障害者の理解を促すことが示唆された。第二に、大都市、地方都市と農村部という地域間で比較した結果、(1)母親のあきらめは、精神障害者を威圧し回避するといった不適切な対処技能を引き起こすことは、いずれの地域にも共通していたが、いくつかの点で地域間較差がみられた。たとえば、(2)長崎県市部では、介護意識の乏しい母親ほど、精神疾患・障害の理解が乏しく、介護負担感が深刻で、社会的関心を失い、あきらめており、(3)長崎県(市部及び町村部)では、母親の介護負担感が深刻なほど、精神障害者に対して威圧や回避という対処がみられた。従って、性別役割分業意識や家族扶養意識を背景とする社会的生活規範(介護意識)の地域特性を考慮し、家族成員に応じた支援が必要であると結論付けられた。1.調査尺度の決定家族の健康度評価、対応度評価、生活困難度、情緒的支援度、疾患・障害の理解尺度など信頼性、妥当性評価が明らかな評価尺度をもとに独自の評価表を作成した。2.医学部倫理委員会に調査の了承を得る変容プロセスを明らかにする目的から、1年目の調査結果と次年度の調査結果を同一対象に調査したものを把握する必要がある。そのため、(1)調査票そのものは無記名とし登録番号によって管理すること、(2)家族氏名と登録番号を照合できる名簿を作成し、その管理は研究代表者の責任であることを明記した文書の作成、(3)調査対象者に研究の趣旨とプライバシー保護に関する説明を行うこと、(4)同意を得た場合にその意思を明らかにするための同意書の受理と管理、以上4点について、医学部倫理委員会により了承を得た。3.1年目の調査実施長崎県内の家族会及び保健所主催の家族教室のうち、調査協力の得られた10箇所を直接訪問し、調査の趣旨説明、同意を得られた家族およそ120名について調査を実施しその場で回収を行った。4.1年目の調査結果の単純集計作業上記の調査票について、単純集計作業を進めている。1.1年目の調査結果の解析作業集計及び解析の結果、介護負担感は、家族の疾患や障害の理解、心身の健康、本人の生活状況に対する不満、対処技能、情緒的支援との間に相関がみられた。また、家族会への参加は情緒的な支援を促進することなどが明らかとなった。2.1年目の調査結果の報告昨年の調査対象者(家族会会員)に対して、主な結果を口頭で説明し、1年目調査報告書を配布した。3.学会での発表

平成16年10月に行われた第18回世界社会精神医学会において、調査結果の一部を報告した。4.2年目の調査の実施長崎県内の家族会等のうち調査協力の得られた10か所を訪問し、2年目の調査の同意を得られた家族およそ100名について、質問票による自記式調査を実施した。5.2年目の調査結果の集計、解析上記の調査結果を集計し、前年度との比較検討を行うためデータの整理を行った。また、介護負担感の変容に寄与する要因を明らかにするための解析作業の一部を開始した。2年目の調査結果の解析作業を完了し、以下のようなことが示唆された。長崎県市部、長崎県町村部、東京都の三区分の母親について、社会的生活規範(介護意識)と対処技能などとの関連について、地域間で比較検討した。その結果、長崎県市部、町村部、東京都の三地域において、母親の介護負担感に関連する要因に、いくつかの相異がみられることが示唆された。たとえば、三地域のいずれの地域でも共通していたのは、(1)情緒的支援が得られている母親ほど、肯定的な介護経験が得られ、母親が介護状況に対してあきらめているほど、精神障害者を威圧し、回避し、(2)我が家に他人が来ることを精神障害者が好まないほど、母親は精神障害者を回避しやすく、そうした母親はこのような介護状況に対してあきらめていた。つまり、母親自身ではどうすることもできない介護の現実にあきらめていることが、精神障害者を威圧し回避するといった不適切な対処技能を引き起こし、他者の侵入に警戒心を持ちやすい精神障害者を気遣う母親は、母親自身も精神障害者を回避しやすい。こうした傾向はいずれの地域にも共通していた。一方、(3)長崎県(市部及び町村部)で共通していたのは、母親の介護負担感が深刻なほど、精神障害者に対して威圧や回避という対処がみられ、母親の回避は、母親自身の心身の健康状態の悪化、とりわけストレスによる精神的な健康の問題を反映していた。さらに、(4)東京都のみで、他者に世話をされることを好まない精神障害者を抱える母親は、回避がみられた。以上のことから、母親の介護意識による介護負担感や対処技能などへの影響は、地域間で較差があることが明らかになった。従って、介護意識などの社会的生活規範による地域特性を考慮した、家族支援を検討する必要性が示唆された。
木材形成における成分の生合成と堆積に関する化学的組織構造的研究

1.木材の大部分は木質化した細胞壁から成る。その主成分であるセルロース,ヘミセルロース,リグニンおよび副成分について、生合成と堆積の過程ならびにそれらの複合による細胞壁の構築過程を化学的組織構造学的手法によって調べた結果、壁形成の全体像を描くことが可能となった。2.セルロースの生成研究には、モデル実験系としてマガタマモおよびバロニアを用いた。セルロース合成顆粒体とミクロフイブリル(MF)の発達をアプラノスポア誘導後フリーズフラクチャ法で時間経過を追って調べた結果、顆粒体の発達とMFの堆積との間には密接な関係のあることが認められた。3.ヘミセルロースの生合成には、ゴルジ体が関与しており、かなり高分子化したヘミセルロースを含むゴルジ小胞のエキソサイトーシスによって、細胞壁に供給されるものと推定された。4.リグニンの生合成と堆積過程に関しては、カラマツ,ハルニレの師部厚壁細胞,クロマツ,ポプラ,コブシ,ブナ,マカンバなどの新生木部組織の分化中の細胞およびトドマツ圧縮あて材組織の細胞などについて、電子顕微鏡、光学顕微鏡を用いる組織化学的方法,ミクロオートラジオグラフ法,分化段階別に採取した試料の化学分析法などにより、堆積の様式,化学構造の変遷などが明らかとなった。また透析膜を用いたモノリグノールの脱水素重合法により、高分子リグニンの形成,炭水化物との結合の生成などのシミュレーションを行った。その結果、分化中の木部組織では、細胞の種類,細胞壁上の場所および分化の段階により、リグニンの堆積の時期,早さ,期間,モノリグノールの種類などが変るため構造が不均一になることが示された。5.副成分の形成については、カツラ,トドマツ,カラマツなどの樹幹内の水平分布を調べ、心辺材境における著しい変動,フラボノイド化合物,リグナン類の形成を明らかにした。
油の流出による海域汚染の簡便な予測法に関する研究

一様な流れの場に流出する油の拡がりについて,実験的理論的検討を行なった。実験は,幅3.8m,水深4m,有効実験区間長約40mの大型回流水槽を用いて行なわれている。油の流出は実験区間内の水面中央に下流向きに設置した放出口から連続的に噴出させる形とした。このような流出では,流出後しばらくすると,油層先端部とそれに続く定常な後続部分が形成される。先端部は時間(流下)と共に拡がり幅を増大する。理論解析は油層先端部と後続部の両者について行なわれているが,その方法は,3次元表面密度流の1次元解析法に,油・水の密度差に起因する圧力のために横方向に拡がる効果を加味している。非定常な油層先端部と定常な後続部の理論解の基礎式は油層の連続式と運動方程式の流れ方向成分で共通であるが,以後の展開は両者のケ-スで異なってくる。まず,定常的は後続部では油層の平均的な流動厚さと断面平均の流速の流下方向の変化を規定する連立常微分方程式を導いた。これに前述の横方向の拡がりの条件を追加して計算を行なった。拡がり幅の計算値と実験値は割合良好に一致した。一方、非定常な油層フロントに対しては,連続式と運動方程式を特性曲線上で表示し,流動厚さと断面平均流速の時間的変化を規定する連立常微分方程式を求めた。油層の平面形状がほぼ相似に保たれることに着目し,平面形状を半円形,そして速度と流動厚さの変化を相似形で仮定した。こうして拡がり幅最大の断面について計算し,その結果から油層最先端位置,平面形状を求めている。この場合も密度差に起因する拡がりの条件を追加した。計算結果は実験結果と割合良い一致を示した。以上の他,流れと角度をなして流出する場合について,実験を行なうと共に,上と同様の理論展開により,方向角,拡がり幅,速度を規定する方程式を導びいている。
ヒト染色体導入マウスによる腫瘍関連抗原に対するヒトモノクローナル抗体の作製と応用

異種動物由来のモノクローナル抗体をヒトに投与する場合の抗原性を解決するため,ヒト抗体遺伝子を導入したKM Mouse TMを用いて癌胎児性抗原(CEA)に対する完全なヒトモノクローナル抗体(HmAb)を作製し,その免疫化学的性状および抗腫瘍活性を解析した.CEAで免疫したKM MouseTMの脾臓細胞とマウスミエローマ細胞株を常法により細胞融合させ,CEA遺伝子ファミリータンパク(CEACAM)を用いて抗CEA抗体産生ハイブリドーマクローンをスクリーニングした.ヌードマウス腹水より得られた抗体を精製し,ELISA,FACSおよびBIAcoreにより解析した.46個の抗CEAHmAbを得たが,CEAとのみ反応するものは22個であった.CEAとのみ特異的に反応するHmAbの中から,affinitiyが高い抗体を選び,まずCEA発現ヒト胃癌細胞株に対する抗体依存性細胞傷害活性(ADCC)と補体依存性細胞障害活性(CDC)の活性を調べた.ヒトリンパ球とのADCCはE/T ratio 20において4065%の傷害活性を示した.また,新鮮ヒト血清を補体とするCDCでは,IgG1およびIgG3のHuMAbは約5565%の高い傷害活性を示した.さらに,CEA発現胃癌細胞株を皮下に移植したSCIDマウスを利用してin vivoでの抗腫瘍効果をみたところ,IgG1のHuMAbを投与した群では対照群に比べ有意な腫瘍増殖抑制効果が見られた.このように,抗CEA HuMAbの中にはin vitroでもin vivoでもCEA産生癌の増殖を抑制するものが存在した.以上の結果より,KMマウスを用いて作製した抗CEA HuMAbは副作用の少ない抗体としてCEA発現癌細胞の免疫治療に有用と思われる.異種動物由来のモノクローナル抗体をヒトに投与する場合の抗原性を解決するため,ヒト抗体遺伝子を導入したKM Mouse TMを用いて癌胎児性抗原(CEA)に対する完全なヒトモノクローナル抗体(HmAb)を作製し,その免疫化学的性状および抗腫瘍活性を解析した.CEAで免疫したKM Mouse TMの脾臓細胞とマウスミエローマ細胞株を常法により細胞融合させ,CEA遺伝子ファミリータンパク(CEACAM)を用いて抗CEA抗体産生ハイブリドーマクローンをスクリーニングした.ヌードマウス腹水より得られた抗体を精製し,ELISA,FACSおよびBIAcoreにより解析した.46個の抗CEAHmAbを得たが,CEAとのみ反応するものは22個であった.CEAとのみ特異的に反応するHmAbの中から,affinitiyが高い抗体を選び,まずCEA発現ヒト胃癌細胞株に対する抗体依存性細胞傷害活性(ADCC)と補体依存性細胞障害活性(CDC)の活性を調べた.ヒトリンパ球とのADCCはE/T ratio 20において4065%の傷害活性を示した.また,新鮮ヒト血清を補体とするCDCでは,IgG1およびIgG3のHuMAbは約5565%の高い傷害活性を示した.さらに,CEA発現胃癌細胞株を皮下に移植したSCIDマウスを利用してin vivoでの抗腫瘍効果をみたところ,IgG1のHuMAbを投与した群では対照群に比べ有意な腫瘍増殖抑制効果が見られた.このように,抗CEA HuMAbの中にはin vitroでもin vivoでもCEA産生癌の増殖を抑制するものが存在した.以上の結果より,KMマウスを用いて作製した抗CEA HuMAbは副作用の少ない抗体としてCEA発現癌細胞の免疫治療に有用と思われる.異種動物由来のモノクローナル抗体をヒトに投与する場合の抗原性を解決するため、キメラ抗体やヒト化抗体などが開発されてきた。しかしそれらは弱いながらなおヒトに抗原性を示す。そこで今回我々はヒト抗体遺伝子を導入したKM Mouse^<TM>を用い、癌胎児性抗原(CEA)に対する完全なヒトモノクローナル抗体(HmAb)を作製し、その免疫化学的性状を解析した。またHmAbのCEA発現癌細胞に対する抗体依存性細胞傷害活性(ADCC)および補体依存性細胞障害活性(CDC)について検討した。CEAで免疫したKM Mouse^<TM>の脾臓細胞とマウスミエローマ細胞株を常法により細胞融合させ、CEAおよびCEA遺伝子ファミリータンパク(CEACAM)を用いて抗CEA抗体産生ハイブリドーマクローンをスクリーニングした。ヌードマウス腹水より得られた抗体を精製し、ELISA、FACSおよびBIAcore systemにより解析した。作製したHmAbのうちCEAとのみ特異的に反応するグループの中から、affinitiyが高い抗体を選び、CEA発現ヒト癌細胞株に対するADCCとCDCの活性を調べた。46個の抗CEAHmAbを得た。それらはFACSによる解析でCEAとのみ反応するもの22個、CEACAM6(NCA)とも強く交差反応するもの14個、CEACAM6とも弱く反応するもの9個、およびCEACAM1(BGP)と交差反応するもの1個の計4つのグループに分けられた。癌細胞株に対するADCCはともにE/T ratio 20において4065%の傷害活性を示した。また,CDCも抗体濃度依存性に傷害活性を認めた。以上の結果より、抗CEA HmAbを用いた副作用の少ない癌の免疫療法への応用が示唆された。平成15年度は、SCIDマウスを用いてin vivoの抗腫瘍効果について検討する予定である。

異種動物由来のモノクローナル抗体をヒトに投与する場合の抗原性を解決するため、ヒト抗体遺伝子を導入したKM Mouse^<TM>を用い、癌胎児性抗原(CEA)に対する完全なヒトモノクローナル抗体(HmAb)を作製し、昨年度はその免疫化学的性状およびインビトロにおける抗体依存性細胞傷害活性(ADCC)を中心とする抗腫瘍活性を報告した。本年度は、抗CEA HuMAbのCEA発現癌細胞に対するin vitroでの補体依存性細胞障害活性(CDC)活性を検討し、さらにマウス移植ヒト癌細胞に対する抗腫瘍効果を検討した。CEA発現および非発現胃癌細胞株に、サブクラスの異なる抗CEA HuMAbと,補体として新鮮ヒト血清を加えインキュベートし、MTS assayにより細胞の生存率を調べた。in vivoでの抗腫瘍効果は,CEA発現胃癌細胞株を皮下に移植したSCIDマウスに、抗CEA HuMAbを静注し、経時的に腫瘍の大きさを測定した。その結果、CDC assayでは,IgG1およびIgG3のHuMAbはCEA発現細胞株にのみ約5565%の高い傷害活性を示した。IgG4のHuMAbにはCDC活性はほとんど見られなかった。一方担癌マウスでは、IgG1のHuMAbを投与した群では対照群に比べ有意な腫瘍増殖抑制効果が見られた。以上の結果より、抗CEA HuMAbはin vitroでもin vivoでもCEA産生癌の増殖を抑制した。KMマウスを用いて作製した抗CEAヒト抗体は副作用の少ない抗体としてCEA発現癌細胞の治療に有用と思われる。
言語および非言語コミュニケーションによる自己・他者認知機構

本研究では自己身体認識と行動生成における他者視点獲得のメカニズムに関する心理物理実験を実施し、身体模倣行動のしくみを検討することを目的とする。目標志向性行動についての模倣行為の際、実演者と模倣者の空間的位置関係がどのように影響してくるか、また空間的位置関係が変化するにしたがって模倣戦略の選好に変化が現れるかを検討した。具体的には、実演者と模倣者の位置関係について、向かい合っている状態を180度、隣り合っている状態を0度と定義し、この0度と180度の中間的状態、2者が円周上に立つと想定した場合の中心角が45度、90度、135度の場合といったように45度刻みで空間的位置関係を変化させた場合の模倣行動および模倣戦略の変化についてデータを採取して解析を行った。位置関係の変化と模倣行動の反応遅延について検討を行ったところ、2種の模倣戦略についていずれも位置関係と反応遅延の間に1次の線形傾向が確認でき、また2種の模倣戦略の間で相補的な傾向を示すことがわかった。この実験についての報告は、本年度学術論文として掲載された。さらに解剖模倣中のパターンには、メンタルローテーションと称される、古くから研究されている物体のイメージ操作に関連した特徴を含むことも示唆され、この特徴について検証する新たな実験を実施した。模倣における重要な要素のうち、自己身体認識と他者視点獲得という大きな2つの要素を1つずつ分けて検討するため、ここでは物体の空間認知と自己身体認識についての関連に注目した。先行研究で行われているメンタルローテーション課題を改変し、視覚刺激に人間の手を用い、被験者の実験時の手の形状が課題遂行に与える影響を検討した。先行研究で行なっている物体のメンタルローテーションと同じ傾向も含まれつつ、自身が前年度に行った実験における、二者の位置関係の変化が与える影響と同じような傾向を持つことが確認された。人間が社会的に生きるために,人の心を推しはかり,コミュニケーションをとる能力は必要不可欠である.本研究では他者の心的状態を理解する行為が,自己表象と他者表象の比較によって実現されるという仮説を支持する立場から,目標志向行動における身体動作の模倣に関する心理物理実験にて,そのメカニズムを検討することを目的とする.まず自己身体認識と行動生成過程を通した他者視点獲得のメカニズムを理解するための心理物理実験を実施した.目標志向性行動についての模倣行為の際に,実演者と模倣者の空間的位置関係がどのように影響してくるか,また空間的位置関係が変化するにしたがって模倣戦略の選好に変化が現れるかを検討した.実演者と模倣者の位置関係について,向かい合っている状態を180度,隣り合っている状態を0度と定義する.この0度と180度の中間的状態,2者が円周上に立つと想定した場合の中心角が45度,90度,135度の場合といったように45度刻みで空間的位置関係を変化させた場合の模倣行動および模倣戦略の変化についてデータを採取して解析を行った.位置関係の変化と模倣行動の反応遅延について検討を行ったところ,2種の模倣戦略についていずれも位置関係と反応遅延の間に1次の線形傾向があり,さらに2種の模倣戦略の間で相補的な傾向を示すことがわかった.なお,この結果は現在論文誌に投稿中であり,掲載が決定次第引き続き新たな条件を含めた実験を行う予定である.本研究では自己身体認識と行動生成における他者視点獲得のメカニズムに関する心理物理実験を実施し,身体模倣行動のしくみを検討することを目的とする.まず,実験1として,目標志向性行動についての模倣行為の際,実演者と模倣者の空間的位置関係がどのように影響してくるか,また空間的位置関係が変化するにしたがって模倣戦略の選好に変化が現れるかを検討した.具体的には,実演者と模倣者の位置関係について,向かい合っている状態を180度,隣り合っている状態を0度と定義し,この0度と180度の中間的状態,2者が円周上に立つと想定した場合の中心角が45度,90度,135度の場合といったように45度刻みで空間的位置関係を変化させた場合の模倣行動および模倣戦略の変化についてデータを採取して解析を行った.位置関係の変化と模倣行動の反応遅延について検討を行ったところ,2種の模倣戦略についていずれも位置関係と反応遅延の間に1次の線形傾向が確認でき,また2種の模倣戦略の間で相補的な傾向を示すことがわかった.この実験は一昨年度からおこなっており,本年度は結果をまとめ論文誌に投稿し,好意的なコメントを得て現在議論に修正を加える等の補足的な作業を行なっている.さらに,昨年度から新たな条件を含めた実験を企画し,実施した.模倣における重要な要素のうち,自己身体認識と他者視点獲得という大きな2つの要素を1つずつ分けて検討するため,今回は物体の空間認知と自己身体認識についての関連に注目した.先行研究で行われているメンタルローテーション課題を改変し,視覚刺激に人間の手を用い,被験者の実験時の手の形状が課題遂行に与える影響を検討した.先行研究で行なっている物体のメンタルローテーションと同じ傾向も含まれつつ,自身が先に行った実験1での二者の位置関係の変化が与える影響と同じような傾向を持つことが確認された.本研究では自己身体認識と行動生成における他者視点獲得のメカニズムに関する心理物理実験を実施し、身体模倣行動のしくみを検討することを目的とする。

具体的には、実演者と模倣者の位置関係について、向かい合っている状態を180度、隣り合っている状態を0度と定義し、この0度と180度の中間的状態、2者が円周上に立つと想定した場合の中心角が45度、90度、135度の場合といったように45度刻みで空間的位置関係を変化させた場合の模倣行動および模倣戦略の変化についてデータを採取して解析を行った。位置関係の変化と模倣行動の反応遅延について検討を行ったところ、2種の模倣戦略についていずれも位置関係と反応遅延の間に1次の線形傾向が確認でき、また2種の模倣戦略の間で相補的な傾向を示すことがわかった。この実験についての報告は、本年度学術論文として掲載された。さらに解剖模倣中のパターンには、メンタルローテーションと称される、古くから研究されている物体のイメージ操作に関連した特徴を含むことも示唆され、この特徴について検証する新たな実験を実施した。模倣における重要な要素のうち、自己身体認識と他者視点獲得という大きな2つの要素を1つずつ分けて検討するため、ここでは物体の空間認知と自己身体認識についての関連に注目した。先行研究で行われているメンタルローテーション課題を改変し、視覚刺激に人間の手を用い、被験者の実験時の手の形状が課題遂行に与える影響を検討した。先行研究で行なっている物体のメンタルローテーションと同じ傾向も含まれつつ、自身が前年度に行った実験における、二者の位置関係の変化が与える影響と同じような傾向を持つことが確認された。初年度に行われた実験については,論文としてまとめることができ,投稿時のレビュアーからも好意的なコメントを受けており,意義のある実験であったと評価できる.続いて行った実験についても学会発表において良い意見をいただくことができた。今後は初年度に行った実験1と実験2の関連について深く検討するとともに,実験2の被験者の人数をさらに増やしていき結果をまとめて論文にする予定である.
マボヤ被嚢軟化症原因鞭毛虫の分布調査と宿主範囲の解明

本研究では、マボヤ養殖に被害を及ぼしている被嚢軟化症の原因鞭毛虫(ホヤムシ)の国内分布域と宿主範囲を明らかにすることを主たる目的とする。軟化症は東北地方太平洋沿岸のマボヤ養殖場で確認されている。ホヤムシは、養殖マボヤだけでなくその他のホヤ類資源にも影響を及ぼしかねない病原体だが、天然ホヤ類の全国調査は行われていない。そこで本研究では、国内で広くホヤ類を採集し、ホヤムシの感染状況を明らかにする。
「論理学者」カントの実像：超越論的論理学の歴史的意義の研究

本研究の目的は、18世紀の哲学者イマヌエル・カントの論理学思想の研究を目的としている。当該年度に実施した研究は、昨年度の研究によって構成されたカントの論理学体系の数学的モデルに対して、より哲学的な考察を加えることを目的とした。具体的には以下の二つの課題を遂行した。(1)カントの論理学体系には「一般論理学」、「超越論的論理学」といった部門がいくつか存在するが、昨年度までの研究では、形式的なモデルを用いてこれらの間の差異、および関係を特徴付けた。当該年度の研究においては、この研究をさらに発展させ、『純粋理性批判』において現われるカントの形而上学との関係において種々の論理学部門がどのような意義を持っているのかを考察した。この考察によれば、近世論理学の一般的な構造を特徴付けている「一般論理学」に対して、「超越論的論理学」はより実質的な「意味の理論」を与えることによって、カントは当時存在していた種々の哲学的問題に対して一定の解決を与えようとしたと考えられる。(2)上述した課題の遂行にあたっては、昨年度に与えられた形式的モデルを拡張することにより、カントとライプニッツの論理学体系の比較を行なった。この課題は、カントの論理学体系の特徴を明確化するのみならず、論理学史における重要な問題の解明に寄与することとなった。以上の課題に遂行により、カントの論理学体系とこれに関連する哲学的問題がかなりの程度解明されたと考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度に実施した研究は、主にカントの論理学体系に対して、数学的モデルを用いた意味論を与えることを具体的な内容としてきた。(1)一般的な研究として、近年提出された伝統論理学に対する形式的な分析手法を応用することによって、カントの「概念」の体系に対しての分析を行ない、これを用いてカントの論理学体系全般に対する意味論を与えた。この結果として、カントの論理学に登場するいくつかの重要な概念が明らかになった。まず第一に、カントの論理学体系には「一般論理学」、「超越論的論理学」といった部門がいくつか存在する。本研究は、前述した意味論を用いてこれらの間の差異、および関係を特徴付けた。また、カントの論理学体系と形而上学批判の間の連関についても一定の解明を行ない、これによってカントの論理学思想の意義を明確化することができた。(2)上述の課題を遂行するにあたって、「単称判断」と呼ばれる判断の解釈が問題となった。この問題に対しては、カントの論理学講義の記述を分類・整理し、それらに対して整合的な解釈を与えるという仕方で、カントの「単称判断」論を浮びあがらせることができた。以上の課題に遂行により、カントの論理学体系については一定の解明が行なわれた。この成果は、カントの論理学思想の独自性と歴史的意義を探る上で重要な役割を果すと考えられる。当該年度の研究において導入した形式的な分析手法は当初の計画では用いられる予定ではなかったが、研究を進める過程でこの手法の存在を認識することができ、応用が可能になった。この結果として、本来想定されていた以上に、カントの論理学体系の分析が前進させることができた。今後は当該年度で得られたカントの論理学体系に対する分析を元に哲学史的な考察を行ない、カントの論理学思想の歴史的意義を明らかにする予定である。この場合に特に重要となるのは、カントの認識論および形而上学と論理学思想の関係である。この点については今後ともテキスト読解を続けると共に、米国の専門家の元で議論を行うことを通じて十分な解明を行なう。
研究開発の国際化と技術連関の国際的ネットワーク効果に関する研究

1980年代後半から展開され始めたグローバリゼーションの核心の一つは、研究開発における国際化である。本研究は、グローバリゼーションがいかに各国の研究開発に影響を与え、それが有機的連関国際的ネットワークを形成するかを研究したものである。その際、世界経済の中で最も急速かつダイナミックな経済成長を遂げてきたアジア諸国において、技術蓄積と技術発展をどう捉えるのか、に着目して研究してきた。またこれら諸国が、独自の技術開発力を確立しうるかどうかのポイントを、「技術移転=技術連関の国際的ネットワークの形成」の有無に評価の基準を置いた。例えば、韓国の場合、技術連関の国際ネットワークは垂直的関係と水平的関係とが混在している中で、次第に水平的関係に向けて移行しつつあるということが明らかになった。具体的には、技術開発レベルを低技術・中技術・高技術に分けた時、低技術分野においては後発開発途上国からの激しい追い上げにより、その比較優位を失いつつあり、中技術分野においては日本に代表される先進諸国の水準に追いつくことができず、高技術分野においては先進諸国の知的所有権による牽制と技術移転の回避によって追いつくのが困難な状況にあるということである。しかし、グローバル化が進んだ今日において、その格差は急速に縮まりつつあり、今後後発性利益の恩恵に浴することで先進諸国に科学技術分野でキャッチ・アップする可能性は高いということも明らかとなった。なお、今回の研究の成果の一部は、1998年10月に科学技術庁科学技術政策研究所主催による「アジアの科学技術政策研究会」において報告した。9年度の研究目的は、つぎの点にあった。すなわち、経済戦略のグローバルな展開にともない、研究開発の国際化が進むにつれて、本国と現地国との技術連関のメカニズムがどのように創出されるのか。換言すれば、研究開発のグローバルなネットワークが構築されるに連れてどのような技術連関のネットワーク効果が国際的に創出されてくるのかを数量的に明示することにあった。9年度前期の研究では、まず日米の主要企業による研究開発の国際的展開を、科学技術論文と特許出願技術の検索から数量化を計ってみた。後期は、これらの検索によって得られたデータをさらに技術分野ごとに整理し、技術分類しなおす作業を行ってきた。9年度は、特に研究開発の国際化に関する先行研究が少ない分、理論的整理を並行的に行いながら、実証研究レベルでの分析手法を新たに開発し、最終的にはIBM社とNEC社を中心とした国際的な研究開発ネットワークの構図を明らかにした。また韓国三星電子社の国際研究開発体制の分析に関しては、郭洋春氏(本学経済学部助教授)との共同研究が極めて有益であった。それらの成果は、98年5月に米国シカゴで開催されるAJBS学会年次大会において、Globalization of R&D and Its Implicationsのテーマで報告予定である。また「研究開発のグローバル化とネットワーク化」のタイトルで『デジタル情報ネットワークと産業社会』(共著、ミネルヴァ書房、98年3月、第4章)にも発表されている。三星電子の研究開発の国際化に関する分析は、「東アジア諸国の技術開発力は虚構か」(『雁は飛んでいるか』有斐閣、1998年9月予定、第4章所収)に掲載されることになっている。
極東域森林火災によるPM2.5時空間変動解明と予測手法開発及び人間圏への影響評価

シベリア域及び周辺域の極東域における森林火災とそれに伴う大気汚染(PM2.5)の時空間変動を小型PM2.5センサーの複数設置により現地観測から初めて明らかにする.また,衛星と現地観測を組み合わせた高精度のPM2.5時空間変動解析データの取得や,環境・気候データに機械学習を適応して現地観測によるPM2.5変動の予測を初めて試みる.更には,現地の地域住民に対して,本研究による解析・観測データなどを利用して,現地住民の火災とPM2.5に対する意識や理解度調査を行い,森林火災とその大気汚染情報に関するリテラシーの向上まで目的とした日本・ロシア・アメリカ参画による文理融合学際的研究プロジェクトである.シベリア域及び周辺域の極東域における森林火災とそれに伴う大気汚染(PM2.5)の時空間変動を小型PM2.5センサーの複数設置により現地観測から初めて明らかにする.また,衛星と現地観測を組み合わせた高精度のPM2.5時空間変動解析データの取得や,環境・気候データに機械学習を適応して現地観測によるPM2.5変動の予測を初めて試みる.更には,現地の地域住民に対して,本研究による解析・観測データなどを利用して,現地住民の火災とPM2.5に対する意識や理解度調査を行い,森林火災とその大気汚染情報に関するリテラシーの向上まで目的とした日本・ロシア・アメリカ参画による文理融合学際的研究プロジェクトである.
オセアニアの伝統土器文化:多様性を生んだメカニズムの研究

オセアニアの伝統的土器文化の広がりは西部太平洋に限られていたが、考古学的には人間集団の移動初期にはより広い範囲で土器が作られていたことが明らかになっている。世界でもめずらしく、土器作りが文化複合から脱落したのである。その原因および、土器作りの多様性が生まれた背景を文化的側面および技術的側面から考察した。土器の変化を定義する場合、土器の器形、硬度、色、文様、大きさなどが主要な対象要素となる。これらのうち、社会的要求によってもっとも左右されるものは、器形、文様、色、大きさであろう。しかし、これらは技術的影響もまぬがれるものではない。特に、土器作りの諸要素は自然環境の影響を受けるものが多い。例えば、粘土、水、砂などである。粘土の質がよくなければ作り手はさまざまな工夫をしてなんとか社会的な要求を満たすものを作ろうとするが、最終的にどこで双方が妥協し合うかは、土器の社会的必要度と土器制作に費やすエネルギーのバランスによる。このバランスをどこでとるかは社会によって異なる。本研究で特に検討したミクロネシアの土器作りのなかで、ヤップの場合は土器作りに必要なコストが非常に大きい。それにもかかわらず、かなり複雑な技術が工夫され、作り続けられてきた背景には、代用調理法を用いることが難しい自然環境による制約と、社会的な必要度の高さとがあったことが考察できた。これらが土器作りを中止することを許さず、むしろ低階層の村の女性が専門的に土器を作るとして発展したことが考えられる。本研究は、オセアニアの伝統土器文化を考古学、民族学、地質学の各資料を用いて総合的に研究することにある。本年度は時間的制約もあり、ミクロネシアおよびポリネシアの土器文化に関する文献資料を収集した。また、ミクロネシアにおいて、19世紀末から20世紀初頭にかけて撮影された土器作りの写真資料について、古写真資料や粘土サンプルなどを収集するためにミクロネシア西部への海外調査を実施した。マリアナ諸島はオセアニアでもっとも早く17世にヨーロッパ文化と接触したため、文献資料にはまったくその伝統土器作りについては触れられたものがない。これは、あるいは土器作りの歴史がヨーロッパ人との接触時にはすでに喪失していたものとも考えられる。ヤップでは非常に特異な土器作りを生み出したが、その背景にはヤップ島で利用できる粘土、およびそれに混ぜる混和材にあわせた技術的変化があったと考えられる。今回は、これまで採取してきた粘土サンプルに追加するサンプルの採取を行い、アメリカの地質学者へその鑑定を依頼している。パラオの土器作りは、コイル巻き上げ式で、ヤップのものとはまったく異なる。むしろ、ニューギニアに見られる技術との類似が認められる。その背景には、良質の粘土の存在も無視できないと考えられる。これら、歴史時代まで連続して行われた土器作り技術を記録した写真が、ドイツに保存されていることが期待されており、次年度はこれを発掘しにドイツへ調査に行く予定である。本年度は、特にメラネシア、ニューギニア、東南アジア島嶼部の土器作りの民族誌データを収集し、さらにその技術的な側面を考察するために、土器作りに用いられる道具類や自然環境(粘土の種類など)に関する文献および写真資料を収集した。また、19世紀から20世紀にかけてオセアニアの民族誌資料を大量に蒐集したコレクションがヨーロッパ各地の博物館や大学に所蔵されている。特に、写真資料の存在を調査するためイギリスへ行き、大英博物館のMankind Museum、オックスフォード大学Pitt Rivers Museum、ケンブリッジ大学の人類・考古博物館などの所蔵品カタログの調査を行った。ミクロネシアの資料はほぼ皆無であったが、メラネシアの土器に関してはかなりの資料が存在したのでその調査を行った。また、ミクロネシアのサンゴ島で発掘した土器片がどこから輸入されたものかを、地質学者と共同研究した。その結果、粘土が存在しないミクロネシアの小さな島々において、複数の島々とコンタクトを保ちながら、土器を輸入していたことが明らかになったので、その成果を中心に、先史時代の西ミクロネシア全体でどのような土器の生産および流通がなされていたかを英文で発表した。
変形量子化による非可換幾何学の研究

微分方程式の解をもちいて、二次式の指数関数に対してMoyal積を拡張した。この積に関して、いくつかの元が特異性、すなわち、結合性を破ること、二価性を持つことが得られた。さらに複素対称行列を用いてMoyal積を拡張した。Moyal積の無限小変換より、関数空間に非線形平坦接続を入れた。拡張された順序変換は、相関数と振幅関数の組に、拡張ケイリィ変換型の変換を与えることを示し、この変換による接続の変換則を書き下した。この接続に関する平行移動を相関数と振幅関数の組の空間で追跡することにより、Moyal積の分岐の仕組みを捉えることがわかった。拡張型可換Moya1積をもった二次式指数関数の空間には、種々の興味ある関数、たとえば楕円関数などが含まれていることがわかった。さらに、これらのみたす関数等式が、指数関数の単純な等式とMoya1積から得られることがわかった。拡張されたMoyal積をK-orderingとよび、これを幾何学的に捉えた。すなわち、複素対称行列全体の空間上のK-Moyal積もつ多項式代数のファイバー束があり、intertwinerによる同一視はこの束の平坦接続であり、ワイル代数の一つの元はこの代数束の一つの平坦な切断面である。このような描像で、収束する変形量子化代数を幾何的に扱うことができる。1次式の指数関数のなす非可換な代数を用いて非可換なFourier変換・Laplace変換などこれらを用いて考えることができ、Gamma関数、delta関数など、多くの関数の非可換化を与えることができた。2次式の指数関数のなす非可換代数の幾何学的な描像も上のファイバー束を用いて整理することができた。また、今までの研究でgerbeがこの代数に表れることがわかっていたが、平坦接続を用いてこの機構を幾何学的に表すことができた。まず、一次正準変換と順序変換により正関数のなす空間におけるMoyal積の変換を考えるた。関数空間として、多項式の増大度、一次式指数関数の増大度を持つクラスに対しては、変換が意味をもつことが得られた。二次指数関数の増大度を持つ関数空間においては、Moyal積は一般に発散するので、Moyal積指数関数のみたす微分方程式の解をもちいて、積を拡張する。つぎに、二次式指数関数増大度をもつ関数空間において現れる特異性を幾何学的に調べた。Moyal積から導入される変換は相関数と振幅関数の組に、拡張ケイリィ変換型の変換を与えることを示し、この変換による、接続の変換則を書き下した。この接続に関する平行移動を相関数と振幅関数の組の空間で追跡することにより、Moyal積の分岐の仕組みを捉えることが可能であることがわかった。これに基づき、拡張型可換Moyal積に対して、分岐現象を実現した。Moyal積についての具体的な研究を、多変数の場合に一般化して定式化した。二変数の場合のMoyal積に関する諸公式を、具体的な分析・研究に使えるよう、拡張した。これより、二変数の場合と同様な、結合性の破れ、二価性をもつ元の存在が示せる。これを、二変数の場合のように詳しく分析・研究することが、今後の課題となる。

また、拡張型可換Moyal積に対して二次式指数関数増大度の空間には、種々の興味ある関数、楕円関数などが含まれていることがわかり、これらの関数等式が、Moyal積を通して、指数関数の単純な等式から得られることがわかった。1.変形量子化の順序問題とは、数学的には、ワイル代数を複素多項式のなす非可換代数として表現することであることを明らかにできた。たとえば、典型的なワイル順序は、複素多項式の空間に入るMoyal積に対応し、正規順序は擬微分作用素積に対応している。さらに、複素対称行列Kを用いてMoyal積の一般化(K-Moyal積)を考え、順序問題の数学的な一般化を定式化することができ、これをK-順序と呼んだ。おのおののKによるK-順序積は異なるが、これらはみな一つのワイル代数の異なる表示であるとみなすことができ、これらの積のintertwinersも具体的に与えることができる。さらに、K-順序表示の集まりがワイル代数の表示全体であることを幾何学的に定式化することができた。すなわち、複素対称行列全体の空間上のK-Moyal積もつ多項式代数のファイバー束があり、intertwinerによる同一視はこの束の平坦接続であり、ワイル代数の一つの元はこの代数束の一つの平坦な切断面である。このような描像で、収束する変形量子化代数を幾何的に扱うことができる。2.1次式の指数関数のなす非可換な代数を用いて楕円関数の関数等式を導くことができた。さらに非可換なFourier変喚・Laplace変換などこれらを用いて考えることができ、Gamma関数、delta関数など、多くの関数の非可換化を与えることができた。2次式の指数関数のなす非可換代数の幾何学的な描像も上のファイバー束を用いて整理することができた。また、今までの研究でgerbeがこの代数に表れることがわかっていたが、平坦接続を用いてこの機構を幾何学的に表すことができた。以上述べたように本研究計画において、変形量子化代数が幾何学的に捉えられるようになり、これにより、変形量子化代数の研究の方向性が明確になったと思われる。
胎盤病理所見と乳幼時期の発育・発達の比較検討ー成人病発症予知マーカーの探索ー

子宮内における栄養環境、炎症性サイトカインへの曝露、比較的低酸素環境への曝露などの胎生期における環境因子は、正常後の発育発達に対して影響を及ぼすことが明らかとなりつつあり、Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD)学説と呼ばれる。しかし、出生の時点で、将来の発育発達を予知する有効なマーカーは確立していない。一方、胎盤は胎児最大の臓器であり、母体から胎児への酸素供給、栄養共有、炎症からのバリアーなどの役割を果たし、胎盤病理所見は妊娠における環境変化を反映するとされている。今回の研究計画では、胎盤病理所見は胎児発育、発達の予知マーカーとして有効であるという仮説を想定した。浜松出生コホート研究(HBC)に参加した1,200人の妊婦の中で、胎盤全体がホルマリンシールされて保存されていた単胎妊娠258例に対して後方視的な検討を行った。Mixed Model解析の結果、胎盤病理のAccelerated villous maturation'ならびに`Maternalvascular mal- perfusion'を認めた場合は、少なくとも生後18ヶ月までの間において、体重増加が低値であることが有意に予見できることがあきらかとなった。また、胎盤病理の`Deciduitis'を認めた場合は、少なくとも生後18ヶ月までの間において、ponderal index [PI]が低値、やせ体格であることが有意に予見できることがあきらかとなった。胎盤病理所見が、正常後の体重増加や体格の予見因子として有用である可能性が明らかとなった。この研究成果をPLoSOne誌に発表した(PLoS One,10;13(4):e0194988, 2018)。さらに、女児において出生体重/胎盤重量比(F/P比)が高いことは、乳児期にアトピーに罹患するリスクを予見することが明らかとなり、論文投稿を準備中である。胎児期(子宮内環境)が成人期の心血管障害、糖尿病、慢性呼吸器疾患、精神疾患などのNon-communicable disease (NCDs)発症リスク因子となるDevelopmental Origins of Health and Disease (DOHaD)学説が注目されている。胎盤は胎児にエネルギー、栄養素や酸素を供給し子宮内環境の維持に重要な役割をはたす。胎児合併症や母体合併症において特有な胎盤病理所見を示すことが既に確立している。胎盤病理所見が児の成長後のNCDs発症ハイリスク群の同定に有用である可能性を想定して、その基礎的な検討として、胎盤病理所見と乳幼児期の発育・発達との関連を検討することを本研究計画の目的とする。前向き出生コホート研究Hamamatsu Birth Cohort (HBC)において胎盤が保存されている258名について、生後1, 4, 6, 10, 14, 18, 24, 32, 40, 54ヶ月時点の児の発育・発達(将来のNCDs発症リスクと関連した視点から)との相関の有無を検討する.子宮内における栄養環境、炎症性サイトカインへの曝露、比較的低酸素環境への曝露などの胎生期における環境因子は、正常後の発育発達に対して影響を及ぼすことが明らかとなりつつあり、Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD)学説と呼ばれる。この研究成果をPLoSOne誌に発表した(PLoS One, 10;13(4):e0194988, 2018)これまでの検討で、胎盤病理所見の一部はは、乳児期の体重増加やponderal index [PI]の予知因子として有効であることが明らかとなった。現在、さらに乳幼児の精神発達との関連を検討している。

今回の研究計画では、胎盤病理所見は胎児発育、発達の予知マーカーとして有効であるという仮説を想定した。浜松出生コホート研究(HBC)に参加した1,200人の妊婦の中で、胎盤全体がホルマリンシールされて保存されていた単胎妊娠258例に対して後方視的な検討を行った。Mixed Model解析の結果、胎盤病理のAccelerated villous maturation'ならびに`Maternalvascular mal- perfusion'を認めた場合は、少なくとも生後18ヶ月までの間において、体重増加が低値であることが有意に予見できることがあきらかとなった。また、胎盤病理の`Deciduitis'を認めた場合は、少なくとも生後18ヶ月までの間において、ponderal index [PI]が低値、やせ体格であることが有意に予見できることがあきらかとなった。胎盤病理所見が、正常後の体重増加や体格の予見因子として有用である可能性が明らかとなった。この研究成果をPLoSOne誌に発表した(PLoS One,10;13(4):e0194988, 2018)。さらに、女児において出生体重/胎盤重量比(F/P比)が高いことは、乳児期にアトピーに罹患するリスクを予見することが明らかとなり、論文投稿を準備中である。前向き出生コホート研究Hamamatsu Birth Cohort (HBC)において胎盤が保存されている258名について、平成28年度の解析に加えて、さらに、胎盤病理所見と生後14ヶ月, 18ヶ月, 24ヶ月, 32ヶ月, 40ヶ月, 54ヶ月の体重との相関の検討を進める。これまでの検討で、胎盤病理所見の一部はは、乳児期の体重増加やponderal index [PI]の予知因子として有効であることが明らかとなった。現在、さらに乳幼児の精神発達との関連を検討している。検体数が予想より減ったため想定より、若干研究成果が早く達成されたため、126,990円につき平成30年度の通信費等に使用する予定である次年度に計測予定である
植物ホルモン受容の精密制御

本研究ではbump-and-hole法を植物科学に取り入れ、植物ホルモン受容の局所的制御を実現する。bump-and-hole法とは、変異を導入して受容体の構造を改変し、この改変型受容体に結合するリガンドを設計することで、天然型のリガンドー受容体ペアとは独立にシグナル伝達を誘起する人工ペアを作る手法である。申請者はこれまでの研究で、植物の成長全般において極めて重要な役割を担う植物ホルモン「オーキシン」について、bump-and-holeペアを作成している。さらに、この改変受容体を対象とする器官で発現させることで、オーキシンの効果を器官特異的に誘起することに成功した。これはbump-and-hole法を個体レベルで実現した初めての例である。本研究では、さらに植物の成長全般に関わる植物ホルモンであるサイトカイニン、ジベレリンに焦点をあて、受容を時間的・空間的に制御する新技術を開発し、植物個体レベルでの機能制御をめざした。本期間は、この成果を農業応用可能なレベルに引き上げるため、人工ペアの分子構造のさらなる最適化を行った。その結果、わずか10 pMでオーキシン応答を誘起可能な新規オーキシンと受容体ペアの開発に成功した。さらに、サイトカイニンについても、精密な分子設計に基づきbump-and-holeペアを作成し、大腸菌を用いたレポーターアッセイにより評価したところ、天然の系とは独立してシグナルを誘起可能であることが明らかとなった。オーキシン応答をわずか10 pMで誘起可能な人工オーキシンー受容体ペアの開発に成功した。この成果は、本手法の農業応用を可能にするだけでなく、植物以外の幅広い分野の細胞生物学へ展開可能であり、強い波及効果が期待される。これまでに開発したオーキシンのbump-holeペア、並びに本申請課題で開発するサイトカイニンやジベレリンのbump-holeペアをトマトなどの実用植物で器官特異的に発現させ、実用化に向けた実証実験を行う。トマトのゲノムデータベースから各器官で特異的に発現する遺伝子のプロモーター配列は簡便に調べることができる。本課題では、果実の肥大化を選択的に誘起するため、子房で発現するプロモーターを用いる。子房特異的プロモーターの中でも、果実の形成に至る各段階で時期特異的に発現するプロモーターが存在する。本研究では、こうしたプロモーターをそれぞれ導入した改変型受容体遺伝子をトマトに形質転換し、高品質な果実形成に適したプロモーターを探索する。このような果実形成の仕組みは植物学的に重要であるにもかかわらず、植物ホルモンが子房のどこで・いつ受容されると果実の形成に至るのかは不明な点が多い。本研究は、農業利用のみならず、こうした植物科学において謎とされている仕組みを解明するのに有効で、学術的にも幅広い波及効果が期待される。
基幹Ｃ４化合物の発酵生産プロセス開発のための基盤研究

本研究では組換え微生物を用い、グルコース等の糖源を出発原料とする基幹C4化合物の発酵生産プロセスの開発を行った。そのために基幹C4化合物の新規生合成経路を設計し、経路内の各反応を司る酵素遺伝子の探索とそれらを集約した微生物の創出、宿主菌株の代謝改変、メタボローム解析等による人工生合成経路の最適化、生産条件の最適化を行った結果、基幹C4化合物生産に向けた成果が得られた。本研究では、高機能性ポリマーの原料として利用価値の高い基幹C4化合物を、グルコース等のバイオマス資源から効率的に発酵生産するプロセスの構築を目指している。そのために設計した基幹C4化合物生合成経路を付与構築した遺伝子組換え微生物を分子育種するとともに、構造生物学的・進化分子工学的手法を用いた生合成経路内酵素群の最適化、発酵生産条件の検討、宿主菌株の改良等を進めている。(1)基幹C4化合物生産のために設計した生合成経路の中で鍵となる反応を触媒するNADH要求型アルデヒド脱水素酵素に関して、高活性型の変異酵素を探索・創出することを試みた。大腸菌に対して遺伝子破壊を行い、NADH消費が抑制され細胞内の酸化還元バランスが崩れることで、生育抑制が見られる変異株を取得した。この変異株を宿主として、基幹C4化合物生合成経路を司る酵素遺伝子(アルデヒド脱水素酵素遺伝子を除く)を導入するとともに、ランダム変異処理を行ったアルデヒド脱水素酵素遺伝子を導入することで、NADH消費が上昇し生育が回復した株を探索した。その中から、高活性型の変異アルデヒド脱水素酵素の取得を試み、いくつかの有望株が見出されたが、現在までのところ優位な活性上昇は認められなかった。(2)基幹C4化合物生合成経路上の酵素について、大腸菌内での異種発現効率を高め酵素活性を強めるために、3種の酵素遺伝子の使用コドンを大腸菌の発現系に最適化した。(3)宿主菌として想定している大腸菌において、基幹C4化合物の生合成経路内中間生成物の分解・代謝に関与するおそれのある酵素がいくつか存在している。これらの酵素遺伝子を単独または複数破壊した株を作成した。(1)基幹C4化合物生産のために設計した生合成経路の中で鍵となる反応を触媒するNADH要求型アルデヒド脱水素酵素に関して、高活性型の変異酵素を探索・創出することを目的に、前年度構築した探索系を用いて、ランダム変異処理を行ったアルデヒド脱水素酵素遺伝子についてスクリーニングを行った。また、文献情報や既存データベースから同様の活性を示す候補酵素遺伝子をクローニングし、スクリーニングを行った。その結果、高活性型の変異アルデヒド脱水素酵素活性を示すいくつかの有望株が見出され、有意な活性上昇が認められた変異酵素を得ることができた。さらに、得られた変異酵素の解析を行い、基質特異性の高い酵素の創出を試みた。(2)基幹C4化合物生合成経路上の酵素について、大腸菌内での異種発現効率を高め酵素活性を強めるために、各酵素遺伝子の宿主菌株への導入方法に関して検討を行い、基幹C4化合物生合成経路の最適化を行った。(3)前年度に引き続き、宿主菌として想定している大腸菌において、基幹C4化合物の生合成経路内中間生成物の分解・代謝に関与するおそれのある酵素遺伝子を単独または複数破壊した株を作成した。これに、基幹C4化合物生合成経路の導入を行った。以下の研究進展の現状から判断した。(1)前年度に構築したスクリーニング系を用いて、変異酵素ライブラリー等から高活性型のアルデヒド脱水素酵素を得ることができた。(2)大腸菌内での異種遺伝子発現のさらなる効率化が進められた。(3)中間生成物の分解・代謝経路を複数選択し、それらの遺伝子について単独あるいは複数の遺伝子破壊株を取得し、基幹C4化合物生合成経路の導入も進めた。(1)基幹C4化合物生産のために設計した生合成経路の中で鍵となる反応を触媒するNADH要求型アルデヒド脱水素酵素に関して、ランダム変異処理を行ったアルデヒド脱水素酵素遺伝子についてさらなるスクリーニングを行った結果、高活性型の変異アルデヒド脱水素酵素活性を示すいくつかの有望株が見出され、有意な活性上昇が認められた変異酵素を得ることができた。選別した酵素を親酵素として進化分子工学的手法やタンパク質工学的手法を用いた改良を繰り返し行い、高機能型酵素の創出へ向けた検討を進めた。(2)基幹C4化合物生合成経路上の酵素について、大腸菌内での異種発現効率を高め酵素活性を強めるために、各酵素遺伝子の宿主菌株への導入方法やプロモーターの検討を行い、基幹C4化合物生合成経路の最適化を行った。