hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性酸素の生成機構の解明とその応用

酸素は多くの生物の生存に必須であるが、その一部は活性酸素へと変化し、老化や疾病などの生命機能の劣化を引き起こす。私たちは、モデル生物の線虫Caenorhabditis elegansや出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeを用い、活性酸素の生成や消去に関わる遺伝子を研究している。本研究ではC. elegansの酸化ストレス高感受性遺伝子を新たに同定し、また、S. cerevisiaeの酸化ストレス抵抗性遺伝子の機能解析を行った。また、C. elegansを用いて抗酸化ストレス活性を示す機能性物質のスクリーニングを行い、有望な候補を見出した。私たちは,モデル生物の線虫Caenorhabditis elegansや出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeを用いて活性酸素感受性に変化を示す突然変異体を取得し,その解析を行ってきた。平成25年度の研究成果概要1.C. elegans活性酸素高感受性突然変異体oxy-6、oxy-7、oxy-8の解析を行った。oxy-7、oxy-8の原因遺伝子候補の絞り込みに成功し、現在マイクロインジェクション法による遺伝学的相補実験の準備を進めている。2.活性酸素高感受性突然変異体を用いた機能性物質のスクリーニング活性酸素高感受性変異体(ミトコンドリアSODを欠損したsod-2突然変異体)を用いて,活性酸素の障害を防ぐ機能性物質を探索した。機能性物質は,インド地方の伝承医学で用いられる薬草,および多様な微生物が産生する様々な代謝産物をソースとした。酸化ストレスとして高濃度の酸素(70ー90%)を用いた。酸化ストレス条件下では、活性酸素高感受性変異体は生育できないため、その条件下で突然変異体の生育を可能にする薬草等の抽出液を探索した。優れた効果を示すいくつかの抽出液候補を見出したが、結果の再現性にやや問題があった。そこで、酸化ストレスを活性酸素放出剤であるパラコートを用いて付与したところ、実験結果が安定した。パラコートの濃度、C. elegansの同調時期、インキュベーション時間などの詳細な実験パラメーターの検討を行った。酸素は多くの生物の生存に必須であるが,酸素の一部は代謝の過程で活性酸素へと変わる。そして,活性酸素の過剰な産生は老化や疾病を含めた種々の生命機能の劣化を引き起こす。活性酸素の大部分は様々な代謝反応の副産物として生じる。しかし,それらの反応やそこに関係する遺伝子の多くは明らかでない。そこで,私たちは活性酸素の生成に関わる反応や遺伝子に着目し研究を行ってきた。本研究では、活性酸素生成の分子メカニズムを解明し,さらにすぐれた抗酸化能を示す機能性物質を種々の植物や微生物資源より探索し、人々の健康増進(老化防止や疾病予防など)に広く貢献することを目標とする。私たちは,モデル生物の線虫Caenorhabditis elegansや出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeを用いて活性酸素感受性に変化を示す突然変異体を取得し,その原因遺伝子の同定や分子機構の解析を行ってきた。平成24年度は,(1)NAR1/oxy-4遺伝子の機能解析を行い、鉄イオンと活性酸素感受性の関係をC. elegansやS. cerevisiaeを用いて解析した。(2)活性酸素感受性変異体を用いて,活性酸素の障害を防ぐ機能性物質を探索した。薬草類を探索した結果、数種類の有望な抗酸化作用を示す薬草類を見出すことに成功した。本研究は、活性酸素生成の分子メカニズムを解明し,さらにすぐれた抗酸化能を示す機能性物質を種々の植物や微生物資源より探索し、人々の健康増進(老化防止や疾病予防など)に広く貢献することを目標としている。平成26年度:(1)昨年度C. elegansのoxy-8活性酸素高感受性突然変異体の原因遺伝子の存在部位の絞り込みに成功した。本年度は、その絞り込んだ領域の遺伝子を詳細に解析し、原因遺伝子の同定に成功した。現在、複数の遺伝子発現コンストラクトを用いて最終確認を行っている。同様にoxy-7活性酸素高感受性突然変異体の原因遺伝子についても解析を試み、現在、候補遺伝子を含むDNAを用いた遺伝的相補実験を行っている。

(2)活性酸素高感受性変異体を用いて,活性酸素の障害を防ぐ機能性物質を探索した。昨年度、ミトコンドリアの抗酸化酵素SODを欠損したsod-2突然変異体を用いて様々な条件の検討を行った。本年度は、それらの条件にさらに改良を加え、実際のスクリーニングを行った。いくつかの有望なハーブが見つかったので、HPLCによる有効成分の精製を試みた。分子遺伝学C. elegans活性酸素高感受性突然変異体の解析は、原因遺伝子の絞り込みをほぼ終えることができた。また、活性酸素高感受性突然変異体の活性酸素高感受性を回復させるような機能性物質のスクリーニングは、アッセイ系の改良に多少時間を要したが、概ね順調に進んでいるといえる。活性酸素感受性の制御に関わる神経細胞を同定する実験に若干の遅れがあるが、研究はおおむね順調に進展していると判断できる。特に、抗酸化作用を示す薬草類のスクリーニングを精力的にこなし、実験系を確立させるとともに有望な候補を得ることに成功したはとても大きな成果となった。研究計画は概ね順調に進んでいるため、引き続き研究を推進する。機能性物質のスクリーニングについては、アッセイ系の改良がほぼ終了したため、物質の精製を試みる。活性酸素感受性の制御に関わる神経細胞を同定する。また、突然変異体より同定した遺伝子の過剰発現体の作成に着手する。発現コンストラクトを構築し、線虫にマイクロインジェクション法で導入する。染色体中に安定的に組み込まれた組換え体線虫を選別する。安定導入体の出現頻度は非常に低いため、数多くの線虫を一匹ずつ、時間をかけて丹念に調べる。24年度に検討・構築したアッセイ系を用いて、さらに抗酸化作用のスクリーニングを継続する。機能性物質のスクリーニングの研究で、アッセイ系がやや不安定であったため、その改良を試みた。そのため物質精製の開始が若干遅れたため。アッセイ系の改良をほぼ終えられたので、本年度は物質精製の研究が開始できる。そのための費用が本年度に必要となる。24年度に若干の遅れが生じた活性酸素感受性の制御に関わる神経細胞を同定する実験を行う。現在進行させている作業を引き続き進行させる。
脂肪のおいしさとストレスが引き起こす過食の分子生物学的機序の解明と制御

コーン油の摂取は交感神経を介して肩甲骨間褐色脂肪組織の熱産生を向上させ、エネルギー消費を増加させることがこれまで明らかとなっている。交感神経は脳により制御されているため、コーン油の摂取が脳、特に視床下部のエネルギー代謝に関与する神経に与える影響を検討した。その結果、コーン油摂取は摂食促進作用を持つAgRP (agouti related peptide)のmRNA発現量を減少させることが明らかとなった。AgRPは肩甲骨間褐色脂肪組織に接続する交感神経活動を抑制する作用およびUCP1発現量を抑制する作用を持つことからコーン油摂取によるエネルギー消費増加の一部にAgRP発現の低下が関与することが明らかとなった。コーン油摂取はエネルギー摂取を増加させる一方で、コルチコステロン投与を行うと顕著な体重増加を引き起こすことをこれまで明らかとしてきた。コーン油摂取が肩甲骨間褐色脂肪組織に強い影響を与えるため、コルチコステロンも同様に褐色脂肪組織に作用しているという仮説を立て検討を行った。コーン油摂取は肩甲骨間褐色脂肪組織のUCP1 mRNA発現を大きく増大させたがコルチコステロンはコーン油摂取時においてもUCP1発現量を大きく低下させることが明らかとなった。さらにコルチコステロン投与はコーン油の摂取量を増大させ、視床下部におけるAgRP発現量を顕著に増加させた。以上の検討より、コルチコステロンは褐色脂肪組織のUCP1発現を抑制することにより、エネルギー消費を減少させ、肥満を誘導することが明らかとなった。さらにストレスは油脂の嗜好性を増大させ過食を招くことが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではおいしさによる摂食調節機構の破綻とストレス対応機構の間にどのような相互作用があるのかを解明することを目的としている。はじめに脂肪のおいしさとストレスにより引き起こされる過食モデルの作製を試みた。多くの場合ストレスは摂食を抑制させるため、強度や種類などの条件検討、薬理学的に擬似ストレスを引き起こす方法などを検討し、最適な条件を確立を検討した。今回ストレスホルモンであるCorticotropine releasing factor (CRF)を継続的に投与することにより擬似的なストレスモデルにて検討を行った。投与方法は飲水ボトルにコルチコステロン溶液を入れて供与した。そしてコーン油、ラード、スクロースを与え体重変化を観察した。ケージに標準飼料、給水ボトル、そしてテストサンプルを設置し、すべて自由摂食とした。コーン油、ラード、スクロースすべてのテストサンプルをマウスに与えても、標準飼料のみを与えたコントロール群と比較して体重変化はみられなかった。次にコーン油とコルチコステロンを同時に与えたところコルチコステロン濃度50ug/ml以上で顕著な肥満が観察された。一方でラードとスクロースを与えコルチコステロンを投与しても顕著な肥満は誘導されなかった。呼気ガス分析装置でエネルギー消費量を測定したところ、標準飼料に加えてコーン油を摂取させるとエネルギー消費量の増大が観察された。このとき総エネルギー摂取量の増大がみられ自発行動量に変化はみられなかったことから、コーン油摂取による余剰なカロリーが熱として放出されていることが示唆された。また、コルチコステロンを投与するとコーン油摂取により増大したエネルギー消費が減少した。つまり、ストレスがエネルギー消費量を減少させることが肥満の一因であることが明らかとなった。当初予定していたストレス(コルチコステロン投与)による過食モデルの作製は達成できた。市販の高脂肪食を用いず一ヶ月程度で顕著な肥満を呈するマウスを作製できた。コーン油摂取により摂取エネルギーの増大と消費エネルギーの増大が起こるという予想外の結果が得られたため、この機構の解明に着手することとした。このため他のストレスモデルの検討やオプトジェネティクスを利用した過食動物の作製ができなかったため。マウスは油脂に対して非常に高い嗜好性を示す。油脂の高い嗜好性が肥満を誘導する主たる要因であるという仮定をもとに実験を行った。

マウスの飼育ケージに餌と水に加えて給水ボトルにコーン油を入れたものを設置し、コーン油を好きなだけ摂取できる環境下で実験を行った。餌だけを摂取したマウスと比較してコーン油を摂取したマウスは1日の総摂取カロリーが大幅に増大した。しかしながら、体重増加はほぼ同等であった。次に間接熱量測定法によりマウスのエネルギー代謝を測定したところ、餌だけを摂取したマウスと比較してコーン油を摂取したマウスはエネルギー消費量が増大していた。このとき、行動量に変化はみられなかったためコーン油摂取によるエネルギー消費の増大は熱産生によるものと推察された。そこでコーン油を摂取したマウスの体温を低温環境下で測定し検討を行った。餌のみを摂取したマウスの体温は低温環境下では徐々に低下する傾向がみられた。一方でコーン油を摂取したマウスは全く体温低下が観察されず、強い低温暴露耐性を示した。マウスの体熱産生に大きく寄与している組織のひとつが肩甲骨間褐色脂肪組織である。コーン油摂取により熱産生能力の向上がみられたため褐色脂肪組織について検討を行った。コーン油を摂取したマウスの褐色脂肪組織では熱産生に関わるタンパク質であるUncoupling protein 1 (UCP1)発現の増加が見られた。また肩甲骨間褐色脂肪組織に接続する交感神経を切除するとコーン油摂取によるUCP1発現増加が消失することも明らかとなった。以上の検討より、コーン油の摂取は交感神経を介して、肩甲骨間褐色脂肪組織の熱産生を向上させエネルギー消費を亢進することが明らかとなった。油脂の摂取は肥満を招くと考えられてきたが、本実験により例外もあり得るという新たな知見が得られた。さらにコーン油の摂取が肩甲骨間褐色脂肪組織の熱産生能力を大幅に向上させ、エネルギー消費をも向上させるということが明らかとなった。また、一般的に摂食行動は消化吸収のために副交感神経を活性化するが油脂の摂取は交感神経を活性化するという新たな経路を見出し、当初の研究計画目標を概ね達成したため。過食は動物が本来持つ脳による食欲調節機構の破綻である。動物の食欲調節を行っているるのは主に視床下部神経細胞群NPY/AgRP(Neuropeptide Y/Agouti related protein)神経, POMC(proopiomelanocortin)神経でありこれらの神経群の異常により過食が起きると推察される。また、脳神経系では一部脳部位を除いて通常新たな神経細胞は生まれることはなく、神経細胞機能の変化は遺伝子発現に依存している。このことから脳内特定神経細胞の遺伝子発現調節の変化が過食を誘導するという仮説の元に検討を行う。
全レセプトデータの眼科領域での活用基盤整備と糖尿病眼合併症研究への活用

医療費適正化や個別化医療などの複数の側面から重要性が指摘され、研究への活用の注目度も高いレセプト情報等データベース(NDB)解析を糖尿病合併症に対して実施した。眼科レーザー治療の実態の網羅的な把握、糖尿病合併高血圧患者に対する降圧治療実態の把握ができた。2型糖尿病患者の眼底検査実施に対する高血圧、脂質異常症などの因子についても検討できた。糖尿病に対する薬物治療開始後1年以内の眼底検査実施割合は約3割、併存症のある糖尿病患者は眼底検査実施割合が低く、特に併存症と同施設で治療された患者で低いことが判明した。NDBを用いた疫学研究のための分析用データベースの構築も可能となった。この研究は、国が集積している全レセプトデータであるナショナル・データ・ベース(NDB)を用いた実臨床データ解析を行うものであり、眼科領域のリサーチクエスチョンにこたえる日本における全実診療行為を対象として研究のための基盤を作ることをめざしたものである。今年度は計画に従って以下の研究を行った。サンプリングデータセットを用い、糖尿病患者を傷病名コードや服薬内容等から抽出し、それら患者における眼底検査(「精密眼底(片)160081010」や「精密眼底(両)160081130」等)の受診動向を、関連する診療行為コードの出現頻度により確認し学会にて報告した(平木ら、日本レーザー医学会)。レセプト病名対策については、未コード化傷病名削減に関する報告を日本診療情報管理学会学術大会で行った(武本ら、日本診療情報管理学会学術大会)。レセプト研究で先行する韓国や台湾の事例を検討し、レセプトを用いた臨床研究のうちバリデーションに関する研究についてシステマティックレビューを行い、論文化を進めているところである。民間提供のレセプトデータを用いた眼科研究も着実に進め、その成果については、2016年5月の抗加齢医学会総会で発表予定である。医療費適正化や個別化医療など複数の側面から重要性が指摘されている医療ビッグデータ解析の中でも、悉皆性の高さから注目度も高いレセプト情報等データベース(NDB)解析を糖尿病合併症に対して実施した。平成25年の10月診療分のNDBサンプリングデータセットを対象として分析を行った。9.72%が降圧剤の処方をされており、その内男性が46.2%、65歳以上が75.5%,同時に糖尿病治療・脂質異常症治療を受けているものの割合はそれぞれ15.6%, 38.4%であった。4剤以上の併用は3.00%のレセプトで認められ、糖尿病治療中に4剤以上の投与を必要とした者は552人(4.67%)と、糖尿病治療のない群1728/64148人(2.69%)よりも使用頻度が高かった。NDBサンプリングデータセットを用いて、日本における糖尿病に合併する高血圧症に対する診療実態に迫ることができた。レセプトに記載されている病名の取り扱い、レセプトの構成への理解など、今後もレセプトの研究活用の質の向上には、種々のノウハウの蓄積が必要と考えられるが、糖尿病合併症領域においても使用に耐えうることが示され、網羅的悉皆性に優れたこれらのNDBデータの研究活用実績が増えることが期待された。平成25年の10月診療分のNDBサンプリングデータセットを対象として、日本における糖尿病に合併する高血圧症に対する診療実態に迫ることができた。(平木秀輔,田村寛ら.レセプト情報サンプリングデータセットを用いた高血圧治療実態の検討.第59回日本腎臓学会学術総会)、(平木秀輔,田村寛ら.全国レセプトデータ(NDB)を用いた糖尿病合併高血圧患者に対する降圧治療についての検討.第59回日本腎臓学会学術総会)また、民間提供のレセプトデータを用いて、2型糖尿病患者の眼底検査実施に対すして、高血圧、脂質異常症の併存疾患が与える影響等にも留意した検討をし報告することもできた。(河村太一、佐藤泉美、田村寛ら.2型糖尿病患者の眼底検査実施に対する影響因子の検討-高血圧、脂質異常症の併存疾患が与える影響-.第16回日本抗加齢医学会総会.)医療費適正化や個別化医療などの複数の側面から重要性が指摘されている医療ビッグデータ解析の中でも、悉皆性の高さから注目度も高いレセプト情報等データベース(NDB)解析を糖尿病合併症に対して実施した。平成22年から25年の10月診療分のNDBサンプリングデータセットを主対象とし、民間提供のレセプトも含めた研究を実施した。糖尿病網膜症をはじめとする眼科レーザー治療の実態を網羅的に把握でき(平木ら。第28回日本レーザー医学会関西地方会)た。また、糖尿病合併高血圧患者に対する降圧治療実態についても把握結果を報告(平木ら。第59回日本腎臓学会学術総会.)することができた。2型糖尿病患者の眼底検査実施に対する高血圧、脂質異常症などの因子についても検討(河村ら。第16回日本抗加齢医学会総会)することができた。

糖尿病患者における眼底検査実施率について詳細な分析も可能となった。その結果、糖尿病と新たに診断の上、薬物治療開始後1年以内の眼底検査実施割合は約3割で、併存症のある糖尿病患者は眼底検査実施割合が低く、特に併存症と同施設で治療された患者で低い(Kawamura T. Jpn J Ophthalmol. 2017)との報告も行った。我が国における弛緩出血の実態解明(佐藤ら。日本周産期・新生児医学会、Sato M.J Matern Fetal Neonatal Med. 2018)も可能となった。これら一連の研究を踏まえて、NDBを用いた疫学研究のための分析用データベースの構築ができたことも(岩尾ら。第11回ITヘルスケア学術大会)大きな成果の一つに挙げられる。医療費適正化や個別化医療などの複数の側面から重要性が指摘され、研究への活用の注目度も高いレセプト情報等データベース(NDB)解析を糖尿病合併症に対して実施した。眼科レーザー治療の実態の網羅的な把握、糖尿病合併高血圧患者に対する降圧治療実態の把握ができた。2型糖尿病患者の眼底検査実施に対する高血圧、脂質異常症などの因子についても検討できた。糖尿病に対する薬物治療開始後1年以内の眼底検査実施割合は約3割、併存症のある糖尿病患者は眼底検査実施割合が低く、特に併存症と同施設で治療された患者で低いことが判明した。NDBを用いた疫学研究のための分析用データベースの構築も可能となった。眼科研究向けロジックの構築をすすめる。民間提供のレセプトデータなどでの研究経験も活用し、NDBレセプトデータの眼科研究向けロジックを構築する際の問題点を整理する。さらにここで得られたロジック実装も目指す。まずは、データベースの構築を行い、糖尿病眼合併症における診療として蓋然性の高い診療行為による絞り込みなどの手法を開発する。それにより、糖尿病眼合併症評価のロジックを確定させるべく、実臨床に沿った研究ロジックを意識したものにする。こうして得られたデータ解析もすすめる。米国の公衆衛生大学院で疫学修士を修めた代表者が中心となり解析を進める。高度な統計学的検討では高度な疫学や統計学の知識が求められ困難も予想されるが、代表者が在籍したハーバード大学公衆衛生大学院の疫学講座とは指導教員だったクック教授をはじめとして、複数の研究者と関係が深く適切な助言が得られる予定である。これらの成果は研究の途中でも随時進捗を見ながら公表を実現する予定である。この2年間で得られた糖尿病眼合併症や他の合併症での検討におけるNDBサンプリングデータセット活用時のノウハウや、民間提供のレセプトデータ活用で得られたノウハウ、さらにはレセプトデータを用いた臨床研究におけるバリデーション研究得られたノウハウを統合し、さらに実臨床に沿った研究ロジックのブラッシュアップを目指す。3年間の研究の成果として実りある報告が行えることも意識したい。眼科学共同研究者が学会出張旅費を自身の研究費から優先的に支弁したため共同研究者が学会参加旅費を自身の研究費から支弁したため。2016年度の旅費で使用予定2017年度の旅費として使用予定。
生体内情報伝達機構解明を指向したホスファターゼ抵抗性リン酸化ペプチドの合成

蛋白質のチロシン、セリン、スレオニン残基のリン酸化、脱リン酸化が生体内情報伝達系において重要な役割を果していることが明らかになるにつれ、近年生体内情報伝達機構解明のためのリン酸化ペプチド・タンパク質の需要が高まっている。このような観点より『生体内情報伝達機構解明を指向したホスファターゼ抵抗性リン酸化ペプチドの合成』を遂行し以下のような実績をあげることができた。1.すでにホスファターゼ抵抗性ホスホチロシン誘導体として4-phosphono(difiuoromethyl)phenylalanine(F_2Pmp)の合成を完了していたので今年度はまずホスファイターゼ抵抗性ホスホセリン(F_2Pab)、スレオニン誘導体(F_2MPab)の合成に着手し、ホスホセリンミメティックの合成を完了させた。なお、ホスホスレオニンミメティックに関しては現在進行中である。3.これら合成法を応用してT-cell receptorの細胞内ドメインのホスホチロシン部分を合成し、本合成ペプチドが実際の細胞系においてシグナル伝達を遮断することを明らかにした。またホスホセリンミメティック含有ペプチドに関しても現在ホスファターゼ阻害活性になどについて検討を加えている。
現代アラブ世界におけるメディア秩序の再編と社会変容に関する動態的研究

本研究の目的は大きく2つある。第1に、アラブ世界におけるメディア産業の実態を包括的に明らかにすることである(産業論)。第2に、再編されつつあるアラブ世界の放送メディアと、各国の政治変動や社会変容との関わりを明らかにすることである(メディアと政治・社会変容の関係)。平成27年度は、カタールとUAEにフィールドワークをおこない、必要文献・資料の購入や関係者への聞き取り調査をおこなった。また、当初の予定通り、研究成果の公開に力を入れた。具体的には、平成27年6月に東京大学で開催された国際シンポジウムと、同年9月に開催されたシンガポール国立大学主催の中東メディアに関する国際シンポジウム(於:Village Hotel Bugis1, Singapore)にて研究報告をおこなった。この2回のシンポジウムへの参加を通じて、国際的に活躍するアラブ・メディアの専門家たちとの意見交換をおこなうことが出来た。また、アラブ諸国(とくにエジプト、ヨルダン、サウジアラビア)の放送メディア産業の最新の状況や放送と通信の融合などをまとめて、その成果をNHK放送文化研究所(編)『データブック世界の放送2016』(NHK出版、2016年2月)(担当箇所「エジプト」「ヨルダン」「サウジアラビア」)と中村覚『サウジアラビアを知るための63章(第2版)』(明石書店、2015年7月)(担当ヶ所「情報社会に応えるソフト・パワー戦略ー衛星テレビ、新聞、SNS、IT機器の普及」)として公開した。また「ジャスミン革命」を前後とするチュニジアのメディア状況の変化を論文にまとめて、Mediterraenan Reviewに投稿し、掲載された。27年度が最終年度であるため、記入しない。第1に、アラブ世界におけるメディア産業の実態を包括的に明らかにすることである。第2に、「放送と通信の融合」の進展などによって、アラブ世界のメディアは大きく再編されつつあるが、こうした新たなメディア状況の到来が、各国の政治変動や社会変容とどのように関わるのかを明らかにすることである。初年度にあたる平成25年度は、(1)「アラブの春」以降のアラブ各国で生じたメディア自体の変容を、「放送と通信の融合」の実態なども踏まえながら明らかにすること、(2)エジプト、ヨルダン、アラブ首長国連邦(UAE)の3都市でのフィールドワークを通して、次年度以降必要となる現地で公刊された図書・資料・博士論文などの収集を集中的におこなうことを目的として研究を進めた。本年度の成果としては、以下の2点を特記したい。(1)チュニジア、ヨルダン、エジプトにおける「革命」後のメディア状況をまとめて、国内の科研研究会や、国外の学会・シンポジウムなどで報告をおこなった。また、その結果を論文としてまとめて学術誌に投稿した。なお、エジプトとヨルダンに関しては、現地でフィールドワークをおこない、報道関係者や国営メディアのメディア企業家からの聞き取り調査をおこなった。(2)エジプト、ヨルダン、UAE(とくにドバイ)で2011年以降に公刊されたメディア関連の図書・資料・博士論文の収集をおこなった。その結果、ムスリム同胞団とアルジャズィーラとの関係を論じた書籍や、エジプトのメディア経済特区に関する貴重な論文を入手することができた。また、この他にも、アラブ・メディアに関する貴重な図書・資料が多数入手できた。平成27年度の当初の目標は、(1)前年度に収集した文献・資料をもとに、「放送と通信の融合」状況をまとめた資料集を作成すること、(2)「ポスト放送時代」における放送の役割を検討することの2点であった。前者については、前年度(平成26年度)に収集した資料と、本年度(平成27年度)のフィールドワークで集めた資料などをもとにして、チュニジア、エジプト、ヨルダン、サウジアラビア、カタルの5ヶ国のメディア状況をまとめたデータベースを作成した。このデータベースは、すでに学会報告や投稿論文執筆の際に活用しており、次年度の研究にも情報を更新しながら活用する。後者については、2011年の「アラブの春」以降の、とくにエジプト、チュニジア、リビア、イエメンの「革命」を経た4カ国のメディア状況を明らかにし、その政治的な影響についての考察をおこなった。各国で生じたメディアの変化を明らかにするとともに、その政治的な意味を、各国の共通点と差異に着目しながら論じた。一連の研究成果は、国内外のシンポジウムや研究会の場で発表するとともに、論文にまとめて複数の学会誌に投稿した。

また、アラブ諸国(とくにエジプト、ヨルダン、サウジアラビア)の放送メディア産業の最新の状況や放送と通信の融合などをまとめて、その成果をNHK放送文化研究所(編)『データブック世界の放送2016』(NHK出版、2016年2月)(担当箇所「エジプト」「ヨルダン」「サウジアラビア」)と中村覚『サウジアラビアを知るための63章(第2版)』(明石書店、2015年7月)(担当ヶ所「情報社会に応えるソフト・パワー戦略ー衛星テレビ、新聞、SNS、IT機器の普及」)として公開した。また「ジャスミン革命」を前後とするチュニジアのメディア状況の変化を論文にまとめて、Mediterraenan Reviewに投稿し、掲載された。アラブ5ヶ国(チュニジア、エジプト、ヨルダン、サウジアラビア、カタル)のメディア状況をまとめたデータベースを当初の予定通りに作成し、これを学会発表や論文執筆の際に有効活用することができた。また、次年度に必要なアラブ・メディア関係の文献や資料を収集することができた。さらに外国での研究報告をおこなった際に、海外のアラブ・メディア研究者との交流を深められたことで、海外の研究者との今後につながるネットワークを構築することができた。以上の点から、当初想定していた本年度(平成26年度)の研究は、おおむね順調に進展していると言える。27年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き研究関連の文献・資料の収集を進めるとともに、収集した文献・資料の解読を集中的におこなう。また平成27年度には、すでに複数の海外の学会や報告会での研究報告予定が入っているため、一連の報告の準備を進める。さらに、本研究の最終年度となるため、これまでの調査・研究の成果をまとめて、論文を複数執筆し、国内外の主要な学会誌に投稿する。加えて、アウトリーチ活動を含めて研究成果の社会還元もおこなう。フィールドワークを通じて、アラブ世界の情報通信産業に従事する関係者との関係構築を進めることができた。また、「アラブの春」後に書かれたメディア関係の論文や書籍を収集することが出来たことで、次年度以降の研究に大きな進展が見込めるようになった。引き続き研究関連の文献・資料の収集を進めるとともに、これまで集めた文献・資料の読解を集中的におこなう。論文の投稿や、学会での報告などを通じて研究成果の公開を図る。
共焦点レーザー顕微鏡を用いた顎関節内交感神経の分布、起源および微細構造について

交感神経系が関節の炎症へ関与していることが示唆されてことをふまえて、われわれは、正常ラット顎関節における交感神経の分布を研究対象とした。昨年度、ニューロペプチドY(NPY)陽性神経とノルアドレナリン合成の律速酵素であるチロシンハイドロキシラーゼ(TH)陽性神経が顎関節内の血管と密接に関係しており、それらが上頸神経節由来の交感神経であることを明らかにした。今年度は、電顕レベルの観察をさらに進め、滑膜表層下層の細動脈の平滑筋細胞に近接したNPYあるいはTH陽性の神経終末が多数存在することや、少ないながら血管と関連していない関節腔に近接した神経終末があることなどもわかった。NPYやノルアドレナリンは強い血管収縮作用が知られていることから、これらの神経終末は血流調節に働いていることが示唆される。また、関節液中のNPYが神経から放出されていることも推測される。一方、生後の顎関節の発育変化と神経分布との関係を知るため、0-32日齢の幼若ラットを対象として、知覚神経や交感神経の分布を光顕レベルで検索した。関節腔は形成されているが滑膜細胞が配列するより早い時期にSPやCGRP陽性神経が存在すること、NPY陽性神経は遅れて出現してくることなどが観察された。以上のことは第8回、第9回顎関節学会や第74回IADR総会にて発表した。また、幼若ラットについてはArchives of Oral Biology 41(8/9)巻に発表した。成獣の交感神経についての所見は現在英語論文投稿準備中である。交感神経系が関節の炎症へ関与していることが示唆されてことをふまえて、われわれは、ラット顎関節における交感神経の分布を研究対象とした。神経の機能的な役割を知るために、交感神経に含まれているニューロペプチドY (NPY)陽性神経、交感神経のマーカーとしてノルアドレナリン合成の律速酵素であるチロシンハイドロキシラーゼ(TH)陽性神経の分布を酵素抗体法(ABC法)および間接蛍光抗体法により染色し、光学顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。共焦点レーザー顕微鏡観察によりNPYおよびTH陽性神経は血管と密接に関係し、特に小動脈を取りまくように網目状に分布していることが明瞭に示された。また一部静脈壁にも認められた。加えて滑膜表層細胞層に進入しているものも少ないながら観察された。さらに、これらNPY陽性神経はTH陽性神経とほぼ同様の分布を示したこと、上頸神経節切除後に両陽性神経とも消失したことから、交感神経由来と考えられる。以上より、顎関節滑膜には交感神経が関節腔に面した滑膜表層から表層下層にまで比較的密に分布していることが明らかとなった。このことは、血管の拡張収縮、透過性といった血流調節やそれらに伴う滑液の調節などにこれらの神経から放出された物質が影響を与えていることが示唆される。以上のことは第8回顎関節学会にて発表し、また現在英語論文投稿準備中である。免疫電顕によるNPYおよびTH陽性神経の微細形態の観察はその途中であるが血管と関連した終末が認められており、さらに滑膜層における微細形態に注目して行っていく予定である。

NPYやノルアドレナリンは強い血管収縮作用が知られていることから、これらの神経終末は血流調節に働いていることが示唆される。また、関節液中のNPYが神経から放出されていることも推測される。一方、生後の顎関節の発育変化と神経分布との関係を知るため、0-32日齢の幼若ラットを対象として、知覚神経や交感神経の分布を光顕レベルで検索した。関節腔は形成されているが滑膜細胞が配列するより早い時期にSPやCGRP陽性神経が存在すること、NPY陽性神経は遅れて出現してくることなどが観察された。以上のことは第8回、第9回顎関節学会や第74回IADR総会にて発表した。また、幼若ラットについてはArchives of Oral Biology 41(8/9)巻に発表した。成獣の交感神経についての所見は現在英語論文投稿準備中である。
現代日本における学校統廃合政策の財政効果

本研究は,「現代日本の学校統廃合政策の財政効果」について主として都道府県に着目してその役割と機能を明らかにするものである。本年度は,新教育委員会制度がスタートしたことや昨年度の文部科学省による学校統廃合に係る通知(およびその前に行われた実態調査)が出たことの影響を考慮し,2016年度にアンケート調査を実施することとしたうえで,そのための準備として,文部科学省,総務省,都道府県,市町村へのヒアリングを中心に,関連する先行研究,資料等の収集など,都道府県の行動を規定する外生的要因となりうるアクターを対象とした調査を実施した。2都道府県,及び,3市への訪問を通じて,学校統廃合に係る取り組みの有無を確認したほか,担当部署が設置されている場合は,その運用状況等について聴取した。今回訪問した自治体においては,能動的な取り組みはなされていなかった。上記の調査研究と並行して,財政効果に対して大きな影響を有することが考えられる地方交付税制度と教育予算編成についての聴取も実施した。ヒアリングを行った少数事例からは,市町村レベルの予算編成において,地方交付税の影響が大きくない(自治体財政への影響は大きいが,それを個別具体的に考慮した予算編成は行われていない)ことが明らかになった。今後は,都道府県における学校統廃合に係る支援制度等の実態調査(アンケート)を実施するとともに,具体的な制度運用の実態についてヒアリングを行っていく予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
スーダンにおけるマダニ媒介原虫病の流行実態の解明と制御対策の構築

海外で多発している多種多様な動物感染症のなかで、マダニ媒介性動物原虫感染症はその畜産業に与える被害の深刻さから獣医学領域では特に注目されている。しかしながら、海外におけるこれらマダニ媒介性動物原虫感染症の流行に関する国別・地域別の正確な情報はいまだに極めて乏しいのが現状である。そこで本研究では、スーダンおける家畜(牛・羊・山羊など)のマダニ媒介原虫病の流行実態の解明と予防対策の確立を目指す。
神経変性疾患の原因遺伝子が引き起こすクロマチン構造変換の分子機構の解析

リボソーム合成工場である核小体には、大量のリボソームRNA(rRNA)を供給するためにリボソームRNA遺伝子(rDNA)が局在し、転写因子UBFがrDNA領域全体に結合することでユニークなクロマチン構造を形成している。本研究では、神経変性疾患の原因として同定された変異型UBFがrRNAの転写を亢進させハイパーアクティブ状態へと引き上げるクロマチンの構造変換の仕組みを明らかにすることを目的としている。変異型UBFにより引き起こされる核小体クロマチンの構造変換を、研究代表者自身が開発した二つのオリジナルの方法で評価した。1超解像顕微鏡を用いて生きている細胞内で正常型UBFと変異型UBFの動きを一分子レベルで観察した。驚くべきことに、変異挿入によりその動きに大きな変化は見られなかった。2次に、rDNA自身の動きから、クロマチンの凝縮具合を測定するために、rDNAを直接部位特異的にCy3-dCTPでラベリングする方法を新たに確立した。現在、その方法により変異型UBFを発現後にrDNAの動きがどのように変化するかを検証している。遺伝子クローニングの際にUBFが大腸菌に対して毒性を示すことや培養細胞でUBFを過剰発現した際に核小体外へ異常局在するなどの問題に遭遇し、トラブルシューティングを行ったため、変異型UBFの一分子イメージングの結果を得るまでに予定より時間を有した。一方、rDNA特異的にラベリングする系は順調に確立できた。一つ気がかりな点は、これまでの結果によると培養細胞の系では変異型UBFが大きなクロマチン構造変換を引き起こさない可能性が示唆されているので、それについての対策を講じる必要がある。超解像顕微鏡を用いた転写因子UBFの一分子観察では、変異型UBFの動きに大きな変化が検出できなかったが、その理由として以下に示すことが考えられる。現在の一分子イメージングでは、がん細胞であるHeLa細胞を用いている。そのため、すでに核小体クロマチンがハイパーアクティブ状態になっており、その効果が見られなかった可能性が考えられる。そこで、正常細胞であるRPE1細胞などで同様の実験を行う。また、培養細胞内において変異型UBFが大きなクロマチン構造変換を誘導することが難しい可能性も考えうるので、バックアップの実験として神経疾患の原因として新たに検出された核小体クロマチン因子の変異についての解析を横浜市立大学松本直通先生と共同で行う準備をしている。
IgA腎症末梢血単球のmiRNA発現プロファイルとその発症・進展への関与の解明

IgA腎症の成因には遺伝的素因と環境要因の両者の関与が推察され、これまで両面から多くの研究が進められてきた。しかしながら、現在のところ、IgA腎症の成因は不明であり、その発症や進展の個体間での多様性について明確な説明が得られていない。MicroRNA (miRNA)は、22塩基程度の小さなRNAで、mRNAに作用し遺伝子発現を翻訳レベルで抑制することで、細胞の発生や分化からアポトーシスに至るまで多様な生物学的機能調節において重要な役割を果たしていることが分かっている。免疫システムにおいても、miRNAが、その恒常性を維持する上で重要であることを支持する報告が近年増加しており、miRNAの調節異常と疾病形成を支持する成績が少しずつ出てきた。一方、現在までに、IgA腎症患者の末梢血細胞でのmiRNAの発現異常について検討した報告は限られている。そこで、申請者らは、IgA腎症患者の末梢血細胞でのmiRNA発現プロファイルを解析し、その発症や進展におけるmiRNAの調節異常を明らかにすることを目的として本研究を行っている。2011年度は、当院に通院されている一卵性双生児のIgA腎症患者を対象とし、同意を得た後末梢血単核球を採取し、そのRNAを抽出後マイクロアレイによる解析を現在行っている。対象とした一卵性双生児は、いずれも尿検査異常(尿潜血・蛋白尿)を呈し腎生検にてIgA腎症と診断されている。一方は、腎生検所見上糸球体メサンギウム領域へのIgA沈着を認めるが、細胞性半月体といった急性活動性病変を呈しておらず、尿所見も軽微であった。他方は、腎生検上急性病変を呈し、尿蛋白排泄量も多く進行例であった。この2症例は遺伝的背景が同一でありながらも、疾患活動性が異なることから、この2症例を対象としたmiRNAプロファイルの変化の検討は、本症進展に関わるmiRNAの候補を抽出できることが期待される。
20世紀後半期における看護状況の変化の客観的分析に関する研究

20世紀後半の保健医療制度の変遷における看護分野の課題について、国の看護施策と看護の変化を明らかにするためにマスネディアである新聞と看護関係誌の内容を分析することによって、その変化を看護政策論の立場から説明出来る資料を得ることを目的とした。全国紙について1945(昭和20)年から1999(平成11)年迄の55年間の記事内容をKeyword「看護」で年次別に検索・整理し、最終的に15大分類とした。「看護」に関する新聞記事数は55年間で1672あり、1945(昭和20)年には4件であったが次第に増え、夕刊の発行(1961(昭和26)年、紙面数も増もあるが年平均4.8(19451949年)、11.6(19501959年)、30.2(19601969年)、30.2(19701979年)、33.6(19801989年)、57.6(19901999年)であった。記事数の多さから見た10位迄の順位は、1位:看護婦が関わる事件、2位:看護争議、3位:マスメディア、4位:看護行政、5位:看護婦(士)事情、6位:国際、7位:老人看護、8位:看護教育、9位:裁判、10位:看護体制であった。報道の内容と国会審議議事録等に見る経緯から戦後55年間は、看護婦確保の課題を基軸に3期に分けられ、第1期:戦後の混乱と看護婦の労働者意識目覚めの時期(19451965年)、第2期:看護婦確需給計画による看護婦確保対策の始まった時期(19661984年)、第3期:高齢社会に備える看護職員需給見通しによる看護職員確保対策の時期(19851999年)とした。「看護」に関する新聞報道記事数から、それを分類・整理してみることにより、現状施策に観する施策の有無と将来施策の予測性とを兼ね備えた供覧されている、と分析した。21世紀を目前に、20世紀後半50年間の保健医療制度の変遷における看護分野の課題について、国の看護施策と看護の変化を明らかにするためにマスメデイアである新聞と看護関係誌の内容を分析することによって、その変化を看護政策論の立場から説明できる資料(結果)をうることを目的とした。全国紙について1945(昭和20)年から1995(平成5)年までの50年間の記事をKeyword「看護」で年次別に検索・整理し、記事の現れてくる順に小分類、中分類、大分類し最終的に15項目とした。看護に関する新聞記事数は50年間で1437あり、その推移は1945年にはわずか4件であったが50年間の年平均で28、最近10年間では年平均49.6で戦後50年間の総記事数の35%を占めており、看護職の活動が新聞を介して表出されてきたことを意味するとみた。記事数からみた10位までの順位は、1.看護婦が関わる事件、2.看護争議、3.マスメデイア、4.看護行政、5.その他(記事数の少ないもののまとめ)、6.看護婦(士)事情、7.老人介護、8.裁判、9.地域看護体制、10.老人看護であった。新聞記事から、最近は市民の目が看護を見つめ実績が住民に評価される時代が到来し、今後も続くと判断した。

第1年度の結果をもとに次年度は分類記事と看護政策との関係を明らかにする予定である。研究第2年度においては、「看護」をKeywordとして検索した新聞記事数の1945(昭和20)年から1995(平成8)年迄の資料(研究第1年度収集)に、1996(平成8)年から1999(平成11)年迄の4年分を追加し総記事項目数1672を基礎データとした。「看護」に関連する新聞記事数の推移は、1945(昭和20)年には4件であったが次第に増え、夕刊の発行(1961(昭和26)年)、紙面数の増もあるが年平均4.8(19451949年)、11.6(19501959年)、30.2(19601969年)、30.6(19701979年)、33.6(19801989年)、57.6(19901999年)であった。記事数の多さから見た10位迄の順位は、1位:看護婦が関わる事件、2位:看護争議、3位:マスメディア、4位:看護行政、5位:看護婦(士)事情、6位:国際、7位:老人看護、8位:看護教育、9位:裁判、10位:看護体制であった。報道の内容と看護問題に関する国会審議議事録等に見る経緯から戦後55年間は、看護婦確保の課題を基軸に3期に分けられ、第1期:戦後の混乱と看護婦の労働者意識目覚めの時期(19451965年)、第2期:看護婦需給計画による確保対策の時期(19661984年)、第3期:高齢社会に備える看護職員需給見通しによる確保対策の時期(19841999)とし、新聞記事は現状施策の反応の有無と将来施策の予測性との供覧である、と分析した。
研削音のウェーブレット変換による研削状態モニタ装置の開発

研削箇所で発生し、固体内を伝播する弾性波(研削音)をAEセンサで検出して、その信号にウェーブレット変換の高速データ処理を適用した結果を周波数・時間・スペクトル強度からなる三次元カラー図形として表示する研削状態モニタ装置を開発し、試作した。本装置をWA砥石ならびにGC砥石にによる平面プランジ研削試験、さらに加工現場のCBNホイールによる円筒プランジ研削に適用した結果、以下のことが新に判明した。(1)WA砥石ならびにGC砥石による研削中の研削音にウェーブレット変換を適用すると、砥粒の破砕、結合剤の破壊ならびに被研削材の破壊に起因する周波数スペクトルが三次元カラー図形上で明かに分離して認識できる。(2)三次元カラー図形中の、砥粒の破砕と結合剤の破壊に起因する周波数スペクトルに着目して、その強度の変化をモニタすることにより、従来、熟練作業者の勘と経験に頼らざるをえなかった砥石寿命の判定や最適研削条件の選定などが科学的かつ合理的に実施できるようになる。(3)加工現場のCBNホイールによる円筒プランジ研削において、初期研削動力が大きく、初期仕上面粗さが劣る問題は、ツルーイング・ドレッシング直後のCBN砥粒には機械的ダメージが内在しており、さらに結合剤により不安定に保持されている砥粒が存在するため、研削開始とともにCBN砥粒の微小破砕と脱落が急激に進行し、やがて安定した研削が行われるようになる過渡的現象であることが判明した。(4)近年需要が増している各種硬脆材料(Siウエファ、セラッミクス、ガラス等)の精密研削加工に本技術を適用すると、硬脆材料の欠損による不良品の発生を検知し減少するための方策が明示でき、硬脆材料の精密加工技術の向上に寄与できると思う。本研究の目的は、研削箇所で発生し固体内を伝播してくる音響信号すなわち研削音をAE(アコースティックエミッション)センサにより感度良く検出し、その信号にウェーブレット変換を適用した結果を三次元のカラー図形に表示できるようにし、砥粒切れ刃の状態や研削状態が微妙に変化していく様子を視覚的に認識できる研削状態モニタ装置を開発することである。本年度の研究実施計画は開発中の研削状態モニタ装置に改良を加えて性能向上を計ることであり、以下に示すような改良を実行した。(1)ウェーブレット変換のデータ処理を高速化するために、高性能の研削音データ解析装置を購入して現在のパソコンに置き換えた。これにより、従来の2倍のデータ処理速度が可能となった。(2)ソフトウェアを改良して、アウトプットの時間軸(横軸)と周波数軸(縦軸)の三次元カラー図形表示に、砥粒の切れ刃状態の変化と被削材料の研削状態の変化が評価しやすい表示機能を追加した。(3)平面研削ならびに円筒研削試験を実施し、標準の研削状態における研削音の「標準パターン」がパソコンのディスクに保存できるようにした。本年度の研究実施計画は、昨年度(平成10年度)に改良を加えて性能が向上した研削状態モニタ装置を使用して各種の研削試験を実施し、本装置の信頼性を評価するとともに基本となるデータベースを作成することである。この研究計画に基づいて以下の事項が実施できた。(1)現有する円筒研削盤を使用して、CBNホイールによる各種研削試験を実施し、本装置による研削音のウエーブレット変換結果に基づいてデータベースを作成した。(2)現有するCNC平面研削盤を使用して、WA砥石、GC砥石による各種研削試験を実施し、本装置による研削音のウエーブレット変換結果に基づいてデータベースを作成した。(3)各種研削試験と同一条件で研削シミュレーションを実施し、本装置による研削音のデータ処理結果とシミュレーション結果を比較・検討した結果、本装置の信頼性および妥当性が検証できた。

本年度の研究実施計画は、過去2年間に開発・改良された研削状態モニタ装置が加工現場の研削盤に有効に適用できることを確認した後、3年間の研究成果を報告書にまとめ、学会等を通じて本技術の加工現場への普及に努めることである。この研究計画に基づいて以下の事項が実施できた。(1)加工現場のCBNホイールによる円筒プランジ研削に本技術を適用したところ、ツルーイング・ドレッシング直後の研削動力が異常に大きく、仕上面粗さが悪い原因が明確にでき、改善策を示すことができた。(2)本技術を加工現場に適用すると、従来、熟練作業者の勘と経験に頼っていた最適研削条件の設定や砥石寿命の判定が科学的かつ合理的に実施できるようにる。(3)近年需要が増している、シリコンウェファ、セラミックス、ガラス等の硬脆材料の研削加工において、工作物の欠損による不良品の発生が本技術を適用すると早期に検出できる可能性があることが判明した。(5)3年間の研究成果報告書を作成した。
人為起源大気エアロゾルの増加が地球温暖化に及ぼす影響の評価

本研究では、まず地球大気中のエアロゾルを、北極圏大気エアロゾル、陸上(大陸性)大気エアロゾル、北半球海洋大気エアロゾル、南半球海洋大気エアロゾルおよび南極大気エアロゾルの5つのタイプに区分した。次にこれまでに世果各地で様々な研究者により行われてきたエアロゾルの成分測定結果について文献調査を行い、さらに本研究班が小笠原諸島や北海道ニセコ山麓で行ってきた成分測定結果をも合わせて、上記の5つのエアロゾルについて組成分析結果に基づきその光学特性を与えた。また、これまで行われた光学的厚さの測定結果を基に地球規模での大気エアロゾルの分布を得た。以上のエアロゾル分布に対して、放射伝達方程式を解いて大気上端での太陽放射反射率を求め、ブディコ型の熱収支気候モデルを適用することにより、まず、現在存在している大気エアロゾルが地球の気候に及ぼしている効果を見積もったところ、現存するエアロゾルにより地球は約1°C冷却されていることが分かった。次に、今後の人間活動の拡大の結果として、大気エアロゾルのうち特に煤粒子と硫酸粒子が2倍に増加した場合の影響を予測した。煤粒子のみが全球的に2倍に増加した場合には極域で0.8°Cと、熱帯域で0.2°Cの気温上昇をもたらすが、一方硫酸粒子のみが2倍に増加した場合には逆に極域で0.3°C、熱帯域で0.1°Cの気温低下をもたらし、人為起源大気エアロゾルの増加は地球温暖化に対して無視し得ない影響を及ぼすことが分かった。ただし、以上の計算に用いられた大気エアロゾルの全球分布モデルは散発的な光学的厚さのデ-タに基づいて作成されたものである。それゆえ、現在、人工衛星デ-タを用いた大気エアロゾルの全球分布の推定法についての研究を継続中である。人工衛星NOAAデ-タを用いた北海道沖の海上大気エアロゾル量の推定では実測値とよく合う結果が得られており、今後、この研究を継続して行く予定である。
酵素的加水分解による高生理活性キチンオリゴ糖生成システムの構築

本研究は,キチンの加水分解による高生理活性キチンオリゴ糖の効率的な生成システムの構築を目的としている。このため,まず自然界に豊富に存在しているキチン加水分解酵素の精製を行う。次に水不溶性であるキチンを,基質として適当な水溶性キチン誘導体に転換する。精製酵素を用いた加水分解反応を解析し,種々のキチンオリゴ糖の生成機構を明らかにする。さらに,動力学的検討を踏まえて,56糖の高生理活性キチンオリゴ糖を得る反応システムを構築することを目的とする。1.キチン分解酵素の精製モンシロチョウの蛹をエタノールで殺菌した後,pH5.5の酢酸-酢酸ナトリウム緩衝溶液中で粉砕,濾過し,不純物を取り除いた後に,同緩衝液中で透析し,粗酵素液を得た。これをカラムクロマトグラフィー,限外濾過濃縮,ゲル濾過等の手順により,酵素の精製を行った。酵素の分子量をSDS-PAGEにより推定した。同様の実験をアゲハチョウの蛹についても行った。2.キチン加水分解の動力学基質として種々の水溶性キチン誘導体を合成した。モンシロチョウおよびアゲハチョウの蛹由来の精製酵素を用いて加水分解反応を行い,至適pHを求めた。次に至適pHの緩衝液中で基質濃度,酵素濃度,反応温度などの条件を変えて,加水分解反応の反応速度を測定した。,これらの結果に基づいて精製酵素の特性について考察を加えた。一般的なMichaelis-Mentenの酵素反応機構により,実験結果が説明できることを明らかにした。3.チンオリゴマー生成N-アセチルグルコサミンモノマーからキチンオリゴマー生成の条件について検討した。モンシロチョウ由来酵素は45糖のオリゴ糖を効率的に生産することが判明したが,アゲハチョウ由来酵素からのオリゴマー生成はモンシロチョウ由来酵素のそれに比べて劣ることがわかった。キチンオリゴマー生成の動力学についても検討したが,定量的な結果を得るまでには至らなかった。本年度は以下の研究実績を得た。1.キチン分解酵素の精製アゲハチョウの蛹を70%エタノールで表面殺菌した後,pH5.5の0.1M酢酸-酢酸ナトリウム緩衝液中に浸し,これをホモジナイザーで粉砕し,さらに濾過により不純物を取り除いた後,同じ緩衝液中で透析を行い,準粗酵素液を得た。これに硫酸アンモニウムを加えて70%飽和溶液とし,一晩冷蔵庫で保存した。その後,遠心分離により生じた沈殿物に緩衝液を加えて溶解させ,さらに透析により硫酸アンモニウムを除去し,最終的な粗酵素液を得た。この粗酵素液の精製をCM-Sephadexカラムクロマトグラフィー,限外濾過濃縮,ゲル濾過,限外濾過濃縮の手順により順次行った。酵素の分子量をタンパク質標品を基準にしてSDS-PAGEならびにカラムクロマトグラフィーにより推定した。同様な実験をモンシロチョウについても行った。2.キチン分解の動力学基質として種々の水溶性キチン誘導体を合成した。まず種々の緩衝液を用いてリゾチームを酵素とする加水分解を行い,至適pHを求めると同時に最適な緩衝液を選定した。次に至適pHに調整した緩衝液中で各種基質濃度,酵素濃度及び反応温度などの条件を種々変えて,加水分解反応を行った。反応は,生成したキチンオリゴマーのアルデヒド基によるフェリシアン酸イオンの還兀速度の測定により追跡した。