hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環状テトラピロールの生合成メカニズムの解明：ヒドロキシメチルビランの構築と環化

前年度までにPBG類似体を1つ結合したHMBSのES1型複合体の構造解析に成功し,PBG類似体が補因子近傍に非共有結合して活性を阻害することを示した。これは活性部位への最初の基質結合のモデルとなる。最終年度にはHMBSの反応途中で生じる酵素-基質複合体の結晶構造解析を行った。補因子をもつヒトHMBSに数当量のPBGを加えてイオン交換カラムクロマトグラフィーを行うと,PBG添加前より保持時間の長いピークが複数現れた。その1つを分取して質量分析し,HMBSにPBGが2分子結合したES2複合体の形成を明らかにした。これを結晶化し,SPring-8の放射光を用いてX線回折データを収集した。構造解析の結果,ES2複合体では補因子の先に2分子のPBGが連結し,基質フリーの場合よりも補因子が活性部位の奥側へ移動して,その元の位置を2つのPBG分子が占めることが判明した。これらの構造はHMBSが単一の活性部位で多段階反応を進めることを示唆し,補因子またはピロール鎖末端近傍へのPBGの非共有結合と,脱アミノ反応による共有結合形成に伴うピロール単位の移動を繰り返して,縮合過程が進むと考えられる。一方,HMB類似体のビリルビン等を用いて,HMBSのES4型複合体やUROS-基質類似体複合体の結晶構造解析も試みたが,各複合体の結晶が得られず構造解明には至らなかった。さらに両酵素間の相互作用をネイティブPAGE法で検討した。両酵素だけの場合やモノピロールのPBG等を加えた場合に新しい複合体のバンドは現れず,両酵素間の相互作用には鎖状テトラピロールの結合が必要と推察された。生体におけるテトラピロールの構築と環化に関わる2つの酵素について,その反応メカニズムを立体構造の面から検討した。特に,ヒドロキシメチルビランシンターゼ(HMBS)はジピロメタン補因子をもち,これに4分子のポルホビリノーゲンを連結して鎖状テトラピロールを生成する酵素である。反応途中のHMBSを基質分子の結合数に応じて分取し,基質を2分子結合した反応中間体についてX線結晶構造解析に成功した。この複合体では,基質の結合によって補因子が活性部位の奥側に移動し,その元の位置を2つの基質分子が占めていた。これは,テトラピロール構築の際にHMBSの活性部位のコンホメーションが大きく変化することを示している。HMBSの酵素-基質類似体複合体のX線結晶構造解析については,ピロールが複数個連結したES2ES4型に対応する複合体の立体構造をそれぞれ解析して,HMBSの基質結合部位の構造を明らかにしていく。また,活性部位周辺のアミノ酸残基について縮合反応における役割を探るため,それらの残基に関する変異酵素を作成して活性解析を行う。そして,4分子のPBGがHMBSの活性部位で連結していく過程を詳しく検討する。一方,UROSについては,基質であるHMBの類似体を調製し,HMB類似体結合型UROSの結晶化および構造解析を進める。得られる立体構造から基質結合に関わると予想されるアミノ酸残基を推定して,それらの残基に関する変異酵素を構築し,反応速度論解析によってこれらの残基が基質結合や触媒活性に果たす役割を調べる。HMBの環化反応に必要と考えられるプロトンの供与体となる残基を明らかにして,UROSがD環ピロールの反転したウロポルフィリノーゲンIIIを合成する過程について詳細に検討する。
変性勾配ゲル電気泳動法を利用した土壌微生物群集構造に解析技術の開発

土壌-根系に生息する微生物群集のうち、特定の微生物種が植物の成育に及ぼす影響については多くの知見がある。しかし、共存する微生物群の群集構造ないし、その変化が植物成育に及ぼす影響についての知見は極めて少ない。その理由は、微生物群集構造の簡便迅速な調査法の開発が遅れているためである。そこで、土壌-根系細菌群集構造の解析方法として、PCR-DGGE法(変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法)の導入を試みた。まず、Agrobacterium rhizogenes,Erwinia carotovora,Pseudomonas fluorescens,Pseudomonas solanacearum, serratia marcescensの5種類の細菌を用いて、PCR-DGG法の検討を行った。PCR増幅用のプライマーとしてDG-1およびDG-2、うちDC-1は5^1末端に40塩基にGC-clampを付けたものを用いた。両プライマーを用いてPCR増幅を行った結果、各細菌のゲノムDNAから目的のDNA増幅断片が一本ずつ得られた。この5種細菌の16rDNA増幅断片について、35%45%変性剤濃度勾配ポリアクリルアミドゲルを用いて、150volt、3時間のDGGEを行った。その結果、DNA断片は細菌種によって異なる移動度を示し、PCR-DGGE法により各細菌種を特定できることが確認された。さらに、PCR-DGGE法が、土壌や根の細菌群集構造の解析に適用できるかどうかを調べた。少量の土壌および根サンプルから直接DNAを抽出し、PCR増幅した16rDNA断片をDGGEで調べた。その結果、土壌および根サンプルから多数のバンドが検出され、いずれの細菌群集構造も多様であり、かつ両者の細菌群集構造は大きく異なっているものと推察された。以上の結果から、PCR-DGGE法は土壌-根系の細菌群集構造の解析に有効であると判断された。
代替動物起源タンパク資源としての食用昆虫のポテンシャルとその持続的生産

「次世代の農資源」として期待がもたれる食用昆虫の食料としてのポテンシャルを最大限に引き出し、エネルギー投入型の家畜飼育による動物起源タンパク資源生産から環境負荷の小さい持続可能な生産体系への移行を目指すものである。“タンパク供給源としての食用昆虫が家畜の代替になり得るか?"という問いに対し、技術、健康、経済、社会面からの多面的アプローチによりこの可能性を探り、科学的論証に基づく答えを導き出すことを目的とした。持続可能な食料生産手段としての昆虫食の普及を目指し、以下の3課題に取り組んだ。(1)持続可能型食用昆虫生産技術の確立では、コオロギを対象に乾燥食品を製造するため、60°C80°Cで定温乾燥を行い、乾燥特性曲線を得た。その結果、コオロギの乾燥は減率第一段乾燥速度式により整理され、温度ごとの乾燥速度定数が決定された。また、官能試験による匂い調査では、乾燥の初期に不快な臭いが発生することが確認された。また、飼育では、動画でコオロギの行動を観察し、AIによる行動追跡解析を試みた。現在は、限られた時間、個体数の観察のみであるが、基礎プログラミングのフローは確立している。また、飼育環境管理においては、温度よりアンモニア濃度が生育を決定づけることが示唆された。つぎに、(2)食品や飼料としての品質・安全性の評価では、市販のコオロギ粉末をパン生地に混ぜ、混合割合が品質について与える影響を調査した。その結果、質量ベースで1050%でもパンは製造できるが、混合割合の増加とともに色が褐色に変化し、焼き上がり後の体積は減少すること、30%以上で硬さが急激に増すこと、混合割合が10%では味覚的に問題なく受け入れられることを確認した。これは、(3)の消費者の意識調査と経済的・社会的評価のうち、意識調査の一部でもある。(3)については、パネルテストの実施計画を作成し、次年度以降に実施を予定している。(1)については、加工食材のひとつであるコオロギ粉末製品の乾燥特性が一部明らかとなり、基礎的な乾燥理論が適用できることが確認された。これは従来の乾燥モデルを用いることにより乾燥装置の設計が可能であることを示す。基礎モデルが明らかになったことで、次年度以降の大型乾燥装置を想定した乾燥シミュレーションが容易となった。この点で進捗は順調であるといえる。また、コオロギの飼育において、行動をカメラで追跡するプログラムフローが完成したことで、種々の環境下における活動度の評価が可能となることから、AIによる飼育環境と生育の解析への道が拓かれた。(2)では、パン製造におけるコオロギ粉末の混合可能比が明らかになったことで、製品戦略の一翼が示された。この点は、(3)の消費者に受け入れられる昆虫食品を創造する上で貴重なデータとなった。以上より、本研究はおおむね順調に進捗していると判断する。(1)については、引き続きコオロギの乾燥条件を増やし、また、高品質な粉末製品を生産する乾燥条件・制御法について検討する。乾燥時間を短縮するための破壊乾燥法についても検討する。コオロギ飼育におけるAI追跡については、最終的には、環境の違いによる移動距離や個体数の変化について定量できる方向を目指す。(2)については、食用昆虫食品の品質調査のみならず、健康に与える影響についても調査したい。品質については規格外野菜など廃棄対象品の有効利用とその影響についても調査したい。さらに、ヒトが違和感を覚える匂い成分(アルコール類やアルデヒド類等)についてもGC-MSを用いて測定し、除去の可能性についても検討する。(3)については、農政経済を専門とする研究者が中心となり、消費者アンケートによる意識調査を実施し、普及の可能性を探りたい。

(3)については、パネルテストの実施計画を作成し、次年度以降に実施を予定している。(1)については、加工食材のひとつであるコオロギ粉末製品の乾燥特性が一部明らかとなり、基礎的な乾燥理論が適用できることが確認された。これは従来の乾燥モデルを用いることにより乾燥装置の設計が可能であることを示す。基礎モデルが明らかになったことで、次年度以降の大型乾燥装置を想定した乾燥シミュレーションが容易となった。この点で進捗は順調であるといえる。また、コオロギの飼育において、行動をカメラで追跡するプログラムフローが完成したことで、種々の環境下における活動度の評価が可能となることから、AIによる飼育環境と生育の解析への道が拓かれた。(2)では、パン製造におけるコオロギ粉末の混合可能比が明らかになったことで、製品戦略の一翼が示された。この点は、(3)の消費者に受け入れられる昆虫食品を創造する上で貴重なデータとなった。以上より、本研究はおおむね順調に進捗していると判断する。(1)については、引き続きコオロギの乾燥条件を増やし、また、高品質な粉末製品を生産する乾燥条件・制御法について検討する。乾燥時間を短縮するための破壊乾燥法についても検討する。コオロギ飼育におけるAI追跡については、最終的には、環境の違いによる移動距離や個体数の変化について定量できる方向を目指す。(2)については、食用昆虫食品の品質調査のみならず、健康に与える影響についても調査したい。品質については規格外野菜など廃棄対象品の有効利用とその影響についても調査したい。さらに、ヒトが違和感を覚える匂い成分(アルコール類やアルデヒド類等)についてもGC-MSを用いて測定し、除去の可能性についても検討する。(3)については、農政経済を専門とする研究者が中心となり、消費者アンケートによる意識調査を実施し、普及の可能性を探りたい。本年度は学部移転のため飼育関連装置の購入を見送り、次年度以降に買い揃えることとしたこと、ならびに、消費者を対象とするアンケート調査をより大掛かりなものとするため、次年度以降に予算を合算して使用することとしたため、次年度使用額が生じた。次年度は、飼育関連装置の購入などで繰り越し分を使用する計画である。
高齢慢性心不全患者に対する包括的心臓リハビリテーションは認知機能低下を予防する

心血管病の最大の原因の1つである糖尿病において認知機能は早期から低下し、糖尿病患者のアルツハイマー型認知症の発症リスクは約2倍、血管性認知症は約3倍になると報告されている。また、心不全患者の約半数に認知機能低下を認め、心不全疾病管理におけるセルフケア能力の低下が心不全の度重なる再入院の一因と考えられている。さらに、糖尿病と心不全に共通する病態として血管内皮機能低下と微小循環不全があり、全身の骨格筋量の低下が生じサルコペニアを来たしやすい状態となる。そのため、糖尿病と心不全の合併は高齢心血管病患者のフレイル状態を促進し、歩行能力などの身体機能を低下させ、さらに病態悪化を招く悪循環が生じる。今回、申請者らは、高齢心血管病患者において血管内皮機能低下に伴って認知機能が低下していることを明らかにした(Fujiyoshi K, Yamaoka-Tojo M, et al. Int Heart J. 2018;59:1034-1040)。運動療法を中心とした包括的心臓リハビリテーション(以下、心リハ)は、心血管患者に対して身体的効果、精神的効果、QOLに及ぼす効果、二次予防効果が数多く報告され、国内外のガイドラインにもそのエビデンスが明記されている。申請者らは、通常の運動療法が困難なフレイル状態にある高齢心血管病患者においても安全に実施可能な加速度トレーニングによって、血管内皮機能や自律神経機能を改善するとともに、微小循環改善効果が得られる運動プログラムを開発した(Aoyama A, Yamaoka-Tojo M, et al. Int Heart J. in press)。さらに認知機能が低下している心不全患者に対し、心臓リハビリテーションにより血管内皮機能を改善し、認知機能低下を改善することを明らかにした(投稿準備中)。本研究では、「慢性心不全患者において包括的外来心臓リハビリテーションが、認知機能障害の進行抑制に寄与できるかどうかを明らかにすること」を目的に、北里大学東病院心臓二次予防センターに登録し,継続的な疾病管理が行われている70歳以上の広義の慢性心不全患者のうち心臓リハビリテーションが処方された患者を対象とする臨床研究を行っている。具体的には、日常生活動作における機能評価としてとしてBarthel indexと機能的自立度評価法(Functional independence measure, FIM)を、簡易認知機能検査としてMMSEを、さらに前頭葉機能としてFrontal Assessment Battery (FAB)の評価を行っている。抑うつ状態の評価として、簡易抑うつ症状尺度(QIDS-J)を用い、血管内皮機能は、反応性充血による血管内皮機指数として、RH-PAT indexを用いて評価している。立位バランス能力の評価指標として、Functional Reach Test(FRT)と片脚立位時間を用い、身体能力として簡易身体能力バッテリー(Short Physical Performance Battery, SPPB)を用いている。同意の得られた対象者にこれらの初回評価を行ったうえで、ガイドラインに基づく包括的心臓リハビリテーションを行う。心リハ定期参加群においては、身体機能評価と生活指導に加え、1回に30分程度の運動療法を行い、経時的な中間評価を行いながら、イベント発症を追跡する予定である。平成27年9月より登録を開始し、現在、登録患者数50症例、29症例においては初回検査実施済みである。初回検査の中間解析では、FABと6分間歩行距離(P=0.005, r=0.58)、Functional reach(P=0.003, r=0.52)などとの間に有意な正の相関を認めており、高齢心疾患患者の歩行機能およびバランス機能は認知機能と関連し、特に前頭葉機能と強く関連する結果が示唆されている。本研究課題は初年度の被験者登録に先立ち、北里大学医学部・病院倫理委員会観察・疫学研究審査委員会の審査を受け、平成27年9月に承認された。承認後より、被験者登録を開始し、平成28年3月の段階で、登録患者数は50症例に登っている。そのうち、29症例においては初回検査をすでに実施済みである。これらの中間解析については、第22回日本心臓リハビリテーション学会に発表予定である。本研究では、「慢性心不全患者において包括的外来心臓リハビリテーションが、認知機能障害の進行抑制に寄与できるかどうかを明らかにすること」を目的に、北里大学東病院心臓二次予防センターに登録し,継続的な疾病管理が行われている70歳以上の広義の慢性心不全患者のうち心臓リハビリテーションが処方された患者を対象とする臨床研究を行った。本研究開始前に、北里大学医学部・病院倫理委員会観察・疫学研究審査委員会の審査を受け、承認された。具体的には、日常生活動作における機能評価としてとしてBarthel indexと機能的自立度評価法FIMを、簡易認知機能検査としてMMSEを、さらに前頭葉機能としてFABの評価を行った。抑うつ状態の評価として、簡易抑うつ症状尺度(QIDS-J)を用い、血管内皮機能は、反応性充血による血管内皮機指数として、RH-PAT indexを用いて評価した。立位バランス能力の評価指標として、FRTと片脚立位時間を用い、身体能力として簡易身体能力バッテリーを用いた。同意の得られた対象者にこれらの初回評価を行ったうえで、ガイドラインに基づく包括的心臓リハビリテーションを施行した。

心リハ定期参加群においては、身体機能評価と生活指導に加え、1回に30分程度の運動療法を行い、定期的に包括的心リハとしての指導介入を行った。平成27年9月より登録を開始し、予定通り、登録患者数80症例に達した。初回検査では、FABと6分間歩行距離(P=0.005, r=0.58)、FRT(P=0.003, r=0.52)などとの間に有意な正の相関を認めており、高齢心疾患患者の歩行機能およびバランス機能は認知機能と関連し、特に前頭葉機能と強く関連する結果が示唆された。半年後の評価では、心リハ定期参加群においてMMSEとFABの改善のみならず、血管内皮機能とバランス機能の改善を認めた。本研究の成果の一部については、昨年7月に開催された第22回日本心臓リハビリテーション学会に横断研究の一部が発表され、縦断研究については、今年8月にバルセロナで開催される欧州心臓病学会(ESC)2017にも演題採択されている。また薬物治療に関するサブ解析については、今年6月に都内で開催される国際心血管薬物療法学会日本部会(J-ISCP)でも発表予定である。本研究の最終発表については、現在、英語論文投稿準備中である。心血管病の最大の原因の1つである糖尿病において認知機能は早期から低下し、糖尿病患者のアルツハイマー型認知症の発症リスクは約2倍、血管性認知症は約3倍になると報告されている。また、心不全患者の約半数に認知機能低下を認め、心不全疾病管理におけるセルフケア能力の低下が心不全の度重なる再入院の一因と考えられている。さらに、糖尿病と心不全に共通する病態として血管内皮機能低下と微小循環不全があり、全身の骨格筋量の低下が生じサルコペニアを来たしやすい状態となる。そのため、糖尿病と心不全の合併は高齢心血管病患者のフレイル状態を促進し、歩行能力などの身体機能を低下させ、さらに病態悪化を招く悪循環が生じる。血管内皮機能低下は動脈硬化を惹起し、その動脈硬化がさらなる認知機能低下を促進することも明らかになっている。運動療法を中心とした包括的心臓リハビリテーション(以下、心リハ)は、心血管患者に対して身体的効果、精神的効果、QOLに及ぼす効果、二次予防効果が数多く報告され、国内外のガイドラインにもそのエビデンスが明記されている。我々は、高齢心疾患患者において血管内皮機能が低下し、その程度は認知機能と密接に関与することを報告した(International Heart Journal in presss)。さらに、通常の運動療法が困難なフレイル状態にある高齢心血管病患者においても心リハは安全に実施可能であり、かつ血管内皮機能改善に伴って、認知機能の改善が得られることを明らかにした(欧州心臓病学会ESC 2017発表、投稿準備中)。また、高齢心血管疾患患者に対する心リハプログラムとして、フレイル状態であっても安全に実施可能な加速度トレーニング・プログラムを開発した。本プログラムの実施により、血管内皮機能や自律神経機能が改善されるとともに、微小循環改善効果が得られることを明らかにした(投稿中)。
DCT係数の正負符号による相関計算と画像マッチングへの応用

DCT(Discrete Cosine Transform,離散コサイン変換)は、画像圧縮を中心に、信号の変換法として種々の分野で利用されている。本研究では、フーリエ変換の位相項とDCT係数の正負符号の類似性に着目している。従来フーリエ変換に位相項を用いて行われた画像マッチングを、DCT係数の正負符号を用いて行う新しい方法を提案し、その有効性の確認・評価、拡張、実行方法の考察を行った。具体的成果は、次の通りである。(a)位相情報とDCT係数との理論的関係の導出、(b) DCT係数の正負符号を用いた新しい相関法の提案、(c)その画像のサブピクセル精度の画像マッチングへの応用、(d)位相スクランブルとセキュリティを考慮した画像マッチングへの拡張、(e)マッチング法の高速化の検討、である。離散コサイン変換(DCT)係数の正負符号とフーリエ変換の位相項の関係を理論的に考察し、新しい画像マッチング法の提案、その方法の精度・適用限界の検討、各種分野への応用の可能性を調査する。離散コサイン変換(DCT)係数の正負符号とフーリエ変換の位相項の関係を理論的に考察し、従来フーリエ変換の位相項に基づき実行されてきた画像マッチングを、DCT係数の正負符号によって実行可能とする理論的基礎を得た。対称に拡張された画像の位相項が、DCT係数の正負符号により表現できることが導かれた。本年度は、その理論に基づく2枚の画像間の相対的幾何変換量を整数ピルセル精度で推定できることが確認できた。新しい相関法を提案し、コンピュータシミュレーションによりその有効性を評価・検証した。さらに、サブピクセル精度での画像マッチングを可能とするため、その考察を開始している。提案した新しい相関法のためのフィッティング関数を検討し、幾つかの学会講演、国際会議論文、学術論文のその成果を発表した。また画像の位相特性と視認性との関係に着眼して、画像を位相スクランブル処理し、視覚的に認識不可能にした画像に対してマッチングを行うという新しい分野の可能性の検討を開始した。これは、個人情報保護やメディアセキュリティという分野で重要な役割を果たすことが期待される。スクランブルに用いる鍵の管理、スクランブル条件と画像の視認性の関係の考察、処理に要する計算量などの観点から研究を続ける必要があることが解明された。画像マッチングの際の推定精度へのスクランブルの影響も含め、次年度以降研究を続ける予定である。画像圧縮、画像マッチング、セキュリティを統合する方向で研究を進めている。本年度は、その理論に基づく2枚の画像間の相対的幾何変換量をサブピルセル精度で推定できることが確認できた。新しいフィッティング関数を提案し、コンピュータシミュレーションによりその有効性を評価・検証した。提案した相関法のための新しいフィッティング関数を検討し、幾つかの国際会議論文、学術論文のその成果を発表した。また画像の位相特性と視認性との関係に着眼して、画像を位相スクランブル処理し、視覚的に認識不可能にした画像に対してマッチングを行うという新しい分野の可能性の検討を行った。スクランブルに用いる鍵の管理、スクランブル条件と画像の視認性の関係の考察、処理に要する計算量などの観点から研究を行った。画像マッチングの際の推定精度へのスクランブルの影響についても理論的解析を行った。これらの成果は、国際会議、学術論文として発表した研究3年目となる本年度は、これまで提案した相関法に対する残された課題である、精度的適用限界に関する考察と、その実現法に関する提案を行った。平成22年度の主な研究実績の概要は、以下のように2項目に要約される。1.相関計算における不連続性の改善DCT係数の正負符号を用いた相関法について、その具体的実行法及びその性質に関する理論的考察をこれまで行ってきた。本年度は、画像に代表される有限長信号に対して、信号端の不連続性が相関計算に与える影響について考察を行った。DCTの持つ信号の対称拡張性が、他の相関法に比べ不連続性の影響を軽減することを示した。それらの成果は、国際会議及び国内学会講演論文として発表された。2.相関計算の高速アルゴリズムの開発相関計算は一般に計算量が多く、かつ繰り返し実行される必要がある。そこで、高速フーリエ変換(FFT)に基づく高速アルゴリズムの研究開発を行った。

まず整数ピクセル精度のマッチングに対して、基本アルゴリズムを提案した。次に、サブピクセル精度のマッチングに有効な高速アルゴリズムに拡張し、その有効性の評価を行った。これらの成果は、学会論文誌にそれぞれ掲載された。以上のように、マッチング精度向上に関する研究に加え、計算の効率化及び実際の処理実現の観点から、相関計算の高速化に関する研究を行ったものである。いずれも、ほぼ計画通り研究を進めることができ、成果を広く一般に公開することができた。4年間にわたる本研究の最終年度にあたり、本年度は、昨年度までの研究の総括と、未発表の研究成果を学会発表し、他の研究者からの意見を踏まえ学術論文として執筆することを目的とした。研究の総括では、研究の成果の応用の可能性についても考察を行った。平成23年度の主な研究実績の概要は、以下のように要約される。1.高速ブロックマッチング法への応用相関計算法を拡張することによって、ブロックマッチングという方法に適用可能であることを示し、その高速計算法について考察した。またブロックマッチングの応用例として、non-local meanフィルタによる画像雑音除去を示し、提案法の有効性を確認した。その成果は、国際会議及び国内会議論文として発表された。2.研究の総括と考察4年間の研究を総括し、最終報告書の準備を進めている。またその総括を通して、研究成果の新たな可能性についても考察を行っている。DCTの正負符号が持つ情報としての重要性と、DCTやDGT符号が持つ新しい幾つかの性質が述べられる。またそれらの有用性が、幾つかの応用例によって確認された。また未発表の成果を、国際会議及び論文誌にそれぞれ投稿した(現在査読審査中)。以上のように、研究を進めると同時に、総括及び学会発表、またはその準備を進めることができた。いずれもほぼ計画通り研究を進めることができ、成果を広く一般に公開することができる予定である。
ブラックホール連星系の進化と銀河中心の活動性の関連

銀河中心近傍領域のガスダイナミクスと巨大ブラックホールの関連について調べた。巨大ブラックホールが弱いバ-ポテンシャル中に存在すると、通常のリンドブラッドレゾナンスよりもさらに内側に新たなレゾナンスが生じる。バ-ポテンシャルは、ブラックホール連星系や、stellar barによって引き起こされる。このレゾナンス近傍のガスの振舞いを、2次元流体シミュレーションによって調べた。super massive black hole(SBH)がない場合、ガスの中心への集中は起こらない。一方、銀河の質量のおよそ1%の質量のSBHを回転中心に加えた場合、進化の初期段階で、まず2つのtrailing spiral shockが出現する。ガスは、このshockに沿って、銀河中心へ落ち込む。バ-1回転程度の時間で、ガスディスクは初期の半径の1/10以下に集中する。この間,ガスの全角運動量は初期の約10%まで減少する。trailing spiral shockが生じる原因は、SBHによって、IILRのさらに内側に、別のレゾナンス(nuclear Lindblad resonance)が発生するためであることがわかった。また、SBHなしの場合のleadingspiral shockは弱く、shock通過によるガスの角運動量の変化は小さいことがわかった。一方、trailing spiral shockの場合は、shock通過によって急激に角運動量が減少し、数回のshock通過によって、急激に中心へ落ちる。これらの結果から、銀河中心の巨大ブラックホールの存在と、非軸対称ポテンシャルの存在は、質量が小さく、ガスの自己重力が効かないgas diskにおいても内側のリンドブラッドレゾナンスよりもさらに内側にガスを効率的に落とすメカニズムとして重要であることが明らかになった。本年度は,ブラックホール連星系と自己重力ガスディスクの相互作用についてのシミュレーションを行い、1.ブラックホール連星系は、銀河中心での爆発的星生成の新しいメカニズムとなりうることsecoundaryブラックホールの質量の違いで、爆発的星生成のタイプが異なることこの違いは、系外銀河の中心付近のスターバースト領域、及びポストスターバースト領域についてのハッブルスペーステレスコープなどによる最新の高分解能観測結果と矛盾していないことを示した。これらについては、Taniguchi, Wada(1996)に発表した。また、重力多体計算専用計算機GRAPEを導入し、これと高速のワークステ-ョンを用いた自己重力流体3次元計算コードの開発を行った。さらに、国立天文台のベクトルパラレルスーパーコンピュータ上で、ブラックホール連星系と自己重力ガスディスクの相互作用のシュミレーションを高速に行うための計算コードの開発、ベクトル化、並列化を行った。これらの計算コードを用いて、今後さらに1.ガスの存在によってブラックホール連星系の進化過程がどう影響されるか2.AGN形成にブラックホール連星系はどういう役割を演じるかについて調べる。
工作機械のCADシステムへの知識データベースの導入方法

前年度に得られた、知識データベース組込み形CADシステムの全体構想を念頭に、本年度は三つの個別研究,並びに試行システムの作成を行い、次のような実積をああげることができた。1.基本計画及び原案図作成用エキスパートシステム組込み形CADのシステム構成の提案と問題点の分析工作機械のCADに於いて最も知識工学の導入を必要とし、又、効果的な組込みが期待される基本計画及び原案図作成プロセスに対して、前年度の成果を参考にして、更なる設計者の思考の流れの解析,各設計プロセスの入,出力情報の分析等を行い、ひとつの新しいシステム構想を提案した。更に、このシステム構想を実現する際に障害となるであろう技術課題も解明した。2.性能評価シミュレーションへの知識ベースの導入設計計算及び組立図のチエク工程を対象として、これら工程に於いて知識工学の果たす役割の分析と問題点の抽出を行った。3.エキスパートシステム組込み形部品図作成用CADの試作本研究の集大成の一例として、部品図作成用システム,正確にはCAD/CAMインターフェースについて、ひとつの試行システムを作成し、具体的にシステムを稼動させて、その有用性,将来性等を確認した。なお、この試行システムの作成方法,データベース構成等は、多少解決すべき問題はあるが、他の設計工程にも転用できるものである。以上の他に、前年度の研究を補強する観点から、汎用及び専用工作機械の設計の流れを詳細に分析するとともに、国内,外の工作機械メーカに於ける知識工学への期待の調査研究を行い、数多くの新しい知見を呈示している。
アニソン誘導体高分子膜被覆電極の有機化合物電極反応における電極触媒作用

導電性高分子であるアニリン誘導体高分子,ポリ(N-メチルアニリン)(PNMA)およびポリ(o-フェニレンジアミン)(PoPD),をそれぞれ対応するモノマーを電解重合することにより作製した.PNMAおよびPoPDとも安定な膜として電極基板上に得られた.これらの重合膜を被覆した電極を用いて溶存する有機化合物のサイクリックボルタンモグラムを測定したところ,ビタミンCやいくつかのキノン類のサイクリックボルタンモグラムの酸化・還元ピーク電位は電極反応が起こりやすい方向に移行し,重合膜の電極触媒作用が観測された.PNMA膜の電極触媒作用の電極過程や速度論的パラメタを調べるため,PNMA膜を回転円板電極(RDE)上に被覆してRDEボルタンメトリを行った.PNMA膜の膜厚,溶存種の濃度などを変えてRDEボルタンモグラムを測定し,AlberyとHillmanの理論をもとに解析した.その結果,(1)溶存する有機化合物は主にPNMA膜中のレドックス活性サイトにより酸化・還元されること,(2)その電荷移動の速度定数は6.4×10^3Ms^<-1>であったこと,(3)電極触媒反応の全電極反応速度定数は0.015cm s^<-1>であったこと,などが明かとなった.他方,PoPD膜についても同等の検討を行った結果,(1)(3)とほぼ同様の結果が得られた.したがってこうした電極触媒作用を高めるには,重合膜のレドックス活性の増加を図ることが重要であるという知見が得られた.PoPDは他の多くの導電性分子と異なり,いくつかの有機溶媒に溶解した.そこでこのことを利用してPoPDの分子構造が決定できた.得られた分子構造と導電性や電極触媒活性の関連についても有為な結果が得られた.導電性高分子であるアニリン誘導体高分子,ポリ(N-メチルアニリン)(PNMA)およびポリ(o-フェニレンジアミン)(PoPD),をそれぞれ対応するモノマーを電解重合することにより作製した.PNMAおよびPoPDとも安定な膜として電極基板上に得られた.これらの重合膜を被覆した電極を用いて溶存する有機化合物のサイクリックボルタンモグラムを測定したところ,ビタミンCやいくつかのキノン類のサイクリックボルタンモグラムの酸化・還元ピーク電位は電極反応が起こりやすい方向に移行し,重合膜の電極触媒作用が観測された.PNMA膜の電極触媒作用の電極過程や速度論的パラメタを調べるため,PNMA膜を回転円板電極(RDE)上に被覆してRDEボルタンメトリを行った.PNMA膜の膜厚,溶存種の濃度などを変えてRDEボルタンモグラムを測定し,AlberyとHillmanの理論をもとに解析した.その結果,(1)溶存する有機化合物は主にPNMA膜中のレドックス活性サイトにより酸化・還元されること,(2)その電荷移動の速度定数は6.4×10^3Ms^<-1>であったこと,(3)電極触媒反応の全電極反応速度定数は0.015cm s^<-1>であったこと,などが明かとなった.他方,PoPD膜についても同等の検討を行った結果,(1)(3)とほぼ同様の結果が得られた.したがってこうした電極触媒作用を高めるには,重合膜のレドックス活性の増加を図ることが重要であるという知見が得られた.PoPDは他の多くの導電性分子と異なり,いくつかの有機溶媒に溶解した.そこでこのことを利用してPoPDの分子構造が決定できた.得られた分子構造と導電性や電極触媒活性の関連についても有為な結果が得られた.
プロテオミクス技術を用いた覚せい剤精神病の病態解明と新規治療法の開発

覚せい剤精神病では、現在世界で大きな社会問題になっているが、詳細なメカニズムはまだ不明であり、根本的な治療薬が無いのが現状である。本研究では、プロテオミクス解析(iTRAQ)を用い、覚せい剤を繰り返す投与したマウスの脳におけるタンパク質を網羅的に解析した。その結果は、可溶性エポキシド加水分解酵素(sEH)が覚せい剤精神病の発症に関与している可能性を強く示唆した。さらに、sEHの遺伝子組み換え動物やsEHの阻害剤を用い、自発運動量や条件つけ場所嗜好性試験などの行動実験を実施し、sEHが覚せい剤精神病の発症メカニズムに重要な役割を果たし、sEHの阻害剤の治療効果も確認した。覚せい剤などの違法薬物の乱用による精神・神経障害は、日本だけではなく、世界中で大きな社会問題になっている。特に、覚せい剤の長期使用後の離脱症状(うつ病やフラッシュバックなど)に対する根本的な治療法が無く、新規治療法の開発が不可欠である。本研究では、覚せい剤の長期使用による精神症状における病態メカニズムを詳細に調べるために、最新のプロテオミクスiTRAQを用いて、覚せい剤精神病の病態に関わる新規分子ターゲットを探索する。今年度では、まずiTRAQ又は次世代シークエンサーの解析より、覚せい剤の繰り返し投与によってマウス側坐核で変化する蛋白質や遺伝子を幾つが発見した。また、自発運動量、逆耐性や条件付け場所嗜好性試験などの行動実験を用い、覚せい剤の長期使用で引き起こす行動異常は、可溶性エポキシド加水分解酵素が関与している可能性が判った。さらに、可溶性エポキシド加水分解酵素の阻害剤を投与によって、覚せい剤の繰り返し投与で誘発した行動異常を改善することも判った。現在、可溶性エポキシド加水分解酵素の遺伝子欠損マウスを用い、覚せい剤精神病における可溶性エポキシド加水分解酵素の役割とその詳細な分子メカニズムの解明の研究を進めている。来年度には、研究成果をまとめ、学会発表及び論文を投稿する予定です。覚せい剤を繰り返し投与した後のマウスの脳における、幾つの新規分子ターゲットを見出した。さらに、その阻害剤が覚せい剤の長期投与による行動異常を改善することも確認しております。このように、本研究は順調に進展している。覚せい剤の長期使用では、様々な精神症状を引き起こす、しかし根本的な治療薬が無く、新規治療法の開発が不可欠である。昨年度では、プロテオミクスiTRAQの技術を用い、覚醒剤の繰り返す投与によってマウス側坐核におけるタンパク質の変化を解析した結果より、可溶性エポキシド加水分解酵素(sEH)が、覚せい剤の長期使用で起こす行動異常と関わっている可能性を確認した。さらにsEHの阻害剤が覚せい剤の繰り返す投与で誘発した行動異常を改善することも確認した。引き続き、今年度では、sEHの遺伝子欠損マウスを用い、自発運動量、逆耐性や条件付け場所嗜好性試験などの行動実験で、覚せい剤の繰り返す投与による行動異常を抑制することが判った。また、覚せい剤の繰り返す投与したマウスの脳を取り出して、脳の各部位のsEHタンパク質の発現量を解析した。現在、sEH遺伝子ベクター(アデノ随伴ウイルスベクター)を用い、マウスの脳におけるsEHを過剰発現させ、覚せい剤の繰り返す投与に対する感受性を検討している。さらに、詳細なメカニズムを調べるため、覚せい剤の繰り返す投与したマウスの脳の各部位を取り出してWestern blotなどの方法で解析している。今後には、実験のデータをまとめ、国際雑誌に論文を投稿する予定です。今後の研究では、遺伝子欠損マウスなどの方法を用い、覚せい剤の長期使用によって行動異常に関わる新規分子の詳細なメカニズムを調べ、覚せい剤精神病の病態解析及び新規治療薬の開発を結び付けていく。神経科学
葉の光合成光順化と解剖学的性質の関係

自然環境における光合成光順化のメカニズム、種間差の原因を調べるため、林冠の閉じた冷温帯広葉樹林でギャップを形成し、木本実生の葉の生理的、解剖学的性質の変化を観察した。調査地には北海道大学苫小牧研究林を選んだ。林床の実生の光合成特性を調査した後、ブルドーザーで木を引き倒すことで人工的にギャップを形成、その後の実生の応答を追跡した。材料には遷移系列上での出現時期や生活型の異なる4グループ(遷移先駆種、亜高木種、遷移後期種、ツル植物)、8種を用いた。ギャップ形成後はツル植物であるツルアジサイ、イワガラミ以外の全ての種で光合成能力が増加した。葉は光合成能力を高めるためには葉緑体を増やす必要があるが、葉緑体は細胞間隙からCO_2を受け取るために細胞表面に存在する必要がある。ハリギリ、ホオノキ、ミズナラでは陰葉の細胞表面に葉緑体が存在しない隙間があり、その隙間を埋めるように葉緑体が大きくなることで光合成能力が上昇していた。ハウチワカエデ、イタヤカエデでは葉肉細胞表面積が大きくなることで光合成能力が上昇していた。アオダモでは両者の中間的な応答が見られた。ツル植物では、細胞表面付近に葉緑体が存在しない隙間があったにもかかわらず光合成能力が上昇しなかった。ギャップ形成による光環境の向上に対する応答と、そのメカニズムは種間で異なったが、光合成能力の上昇に葉緑体が細胞間隙に接する面積の増加が欠かせないことは共通していた。一方で、成熟葉の光順化能力を持つためには、葉緑体を伸ばす隙間を空けるために葉を厚くするコストや、葉の強度や病原菌耐性を抑えて厚さの可塑性を保つというリスクを負う必要があると考えられた。実生がギャップ形成を経験できる確率は不確定であるために、光順化能力を持つためのコストやリスクを抑える戦略を採る種が存在すると考えられ、これが光順化能力の種間差をもたらすものと考えられる。葉肉細胞表面積を増やす順化方法が見られる種は少なく、本研究でもカエデ属にしか見られないことから、系統的な制約が考えられる。自然環境においても、葉の解剖学的性質が光合成光順化に重要であることを示すことができた。

実生がギャップ形成を経験できる確率は不確定であるために、光順化能力を持つためのコストやリスクを抑える戦略を採る種が存在すると考えられ、これが光順化能力の種間差をもたらすものと考えられる。
地球温暖化と作物生産の関係解析のためのエアーフィルター式チャンバー

新たな発想によるエアーフィルター式チャンバーを設計し,戸外に設置して温度環境に関わる制御能力を検討するとともに,水稲およびコムギを栽培して温暖化影響を検討した.このチャンバーの外気温追随および一定の加温追随能力は満足できるものであり,作物も期待される成長を示した.また,温暖化に関連して,水稲に対するオゾンと二酸化炭素の相互作用を純光合成,光化学系IIおよび抗酸化物質等に着目した実験を遂行し,有用な成果を得た.新たに作製したエアーフィルター式チャンバーにおける,リアルタイムでの外気温追随式の制御能力を検討した.温度センサをチャンバの外に一個,内側の左右に各一個取り付け,数日間データを取ったところ,精度よく制御できることがわかった.その際,気流が常に一定方向となるので,一台のチャンバーの中で2つの温度区を設けることが可能と思われたので,温度データロガーをチャンバー各所に設置して,温度分布の較差と日変化を調べたところ,かなりよく追随制御をした.次に,実験植物のイネを栽培し,温度差の影響が生育差となって現れるか,調査を行った.晩春のスタート時は問題がなかったが,夏季に入ると5°C差の設定にも拘わらず,2.5°C程度の差しか出なかった(イネの生育量の差も,ほとんどなし).すなわち,30°Cを越えるような夏季の気象条件では,チャンバの冷却能力に限界があったので,冷却システムの改造を行った.改造後,秋季冬季にコムギをポット栽培し,チャンバーの一方(1/2スペース)を外気温追随年,もう一方(1/2スペース)を外気温+5°Cとして,温度制御能力とコムギの生育の差を調査した.1月の上旬までは,チャンバーの制御能力は良好であった.しかし,中旬以降になると低温によりヒートポンプを還流する水が凍結し,一時制御が不能となった.そこで,水に変えて不凍液を還流させたところ,満足な結果が得られた.また,コムギの生育にも大きな差が見られた.これで,年間を通じた温度差制御が可能となった.今後は,このチャンバーフル稼働させて,作物の温暖化問題を掘り下げたい.他方,エアーフィルター式チャンバーの運転と並行して,別システムによるイネに対する温暖化対応実験(二酸化炭素とオゾン)を行った.その結果,光合成において二酸化炭素の倍加がオゾンの加害を防御するという,新たな知見が得られた.新たな発想によるエアーフィルター式チャンバーを設計し,戸外に設置して温度環境に関わる制御能力を検討するとともに,水稲およびコムギを栽培して温暖化影響を検討した.このチャンバーの外気温追随および一定の加温追随能力は満足できるものであり,作物も期待される成長を示した.また,温暖化に関連して,水稲に対するオゾンと二酸化炭素の相互作用を純光合成,光化学系IIおよび抗酸化物質等に着目した実験を遂行し,有用な成果を得た.現在、地球規模で温暖化が進行しており、農業の場面で様々な影響が表れつつある。とりわけ農作物の生育、収量、品質が温暖化の影響を受けて向上するのか、悪化するのか知る必要があり、後者の場合には速やかに実験的予測を行って対応策を立てることが求められている。本研究は、この問題解決の一助とすべく、新たに考案した天井なしのオープン・トップである「エアーフィルタ式チャンバ」を製作して制御を行う温度以外の環境要因は自然に近い形に保って作物を栽培し、各種の解析を行うことにしている。平成23年は、3月11日に東北地方で未曾有の地震と原子力発電所事故が発生したため、研究費の全額交付が大幅に遅れた。本研究は、チャンバ製作に研究費の大半を費やす予定であったため、製作期日も大幅に遅れてしまった。しかしながら、現在、チャンバの基本は出来上がり、また、並行して現有の異なるガス暴露チャンバを利用した類似研究も進めて一定の成果を得た。それらは、以下の通りである。1.製作したエアーフィルタ式チャンバは、外気温に追随して温度を制御することが可能で、かつ、チャンバ内では外気温よりも最大で5°C高く維持することができた。しかしながら、チャンバ内の左右での温度差制御が芳しくなく、チャンバ中央にアクリ樹脂またはテフロンの隔壁を作る必要がある。また、地面からに二酸化炭素の放出があるので、シートで放出を遮断する必要がある。2.ガス暴露チャンバでは、イネに対してオゾンを暴露したところ、濃度依存的に光合成活性が阻害された。しかし、同時に高濃度の二酸化炭素が存在すると、拮抗的に阻害を軽減することがわかった。イネ体内の抗酸化物質の量もオゾン暴露により増大したが、それが光合成阻害を軽減する訳ではなかった。成果は原著論文として、Environ. Control Biol. 50(1): 31-39 (2012)に掲載することができた。本研究課題は2年間の実施期間であり、そこでの総合成果を100%とすれば、課題の主体である「エアーフィルタ式チャンバ」のみに関する達成度は50%程度であり、残念であった。言い訳であるが、大地震のために研究費の全額交付が大幅に遅れたことにより、この特殊チャンバの製作も大幅に遅れたことによる(研究費の約9割をチャンバ製作費にあてていたため、発注ができなかった)。もし、東北で大災害がなければ、平成23年度内に7080%の達成率を得、平成24年度には100%あるいはそれ以上の成果が出たものと考えられた。

しかしながら、研究費配分の遅延の危険を見込んで、課題の一部を現有のガス暴露チャンバによって実施した。それは、イネの光合成に対する温暖化影響の一場面である、高二酸化炭素とオゾンの相互作用に関するもので、こちらの方は円滑に進行したので、所期の成果をあげることができ、研究論文も順調に仕上がった。したがって、当初、本年度には予定をしていなかった後者の実験成果も含めて考えると、7080%の達成率と言っても過言ではないと思う。平成24年度は、地面からの二酸化炭素の漏出をシート被覆により遮断する。また、一つのチャンバ内で2種類の温度を創出するために、チャンバ中央の天井部または中央全面にアクリル樹脂またはテフロン膜による遮蔽版を設置する。このことにより、チャンバの中に外気温にリアルタイムで追随する区とそれよりも45°C高温で推移する区を設置することができる。これらの改善を年度当初に行い、以下の実験を実施する予定である。1.夏作物のイネを用いた温暖化影響の調査を行う。播種から収穫まで栽培し、その間の草丈、葉数、分げつ数の推移を記録して、伸長・出現速度の変化を比較する。また、収量および収量構成要素に対する温暖化影響を評価するのみならず、子実品質の劣化に対する影響(乳白化、デンプン構成要素のアミロース含量、Mg/K比など)を、解析し、現実に温暖化はどのようなことをもたらすのか、認識したい。2.冬作物のコムギを用いた温暖化影響の調査を行う。調査項目は、ほぼイネと同様である。本課題は平成24年度で研究期間が終了するので、コムギの収量の項目は欠落することになろう。しかし、科研費のサポートが無くとも研究は継続する予定であるので、成果を論文として取りまとめる際にはすべて含めるつもりである。また、イネでの成果が出次第、日本作物学会または日本作物学会関東支部会にて発表する予定である。さらに、温暖化と作物の関係を研究している機関を訪問して、環境制御の技術的側面を含めた意見交換を行う予定である。物品費559,475円(チャンバの稼働、光合成測定に関わる消耗品)旅費100,000円(琉球大学)
水産加工業における産地の構造変動と地域産業政策に関する研究

水産加工の産地の構造変動では、企業間格差が顕著になっているという側面と、輸入品の影響から産地の地盤沈下が進んでいる側面が指摘される。大手水産会社の産地での事業展開は、縮小の方向に進みつつも、子会社化して事業展開している場合には、製品構成を産地の特産品に転換を図っている事例がある。地域の産業を構成する一主体として地域に内在化するプロセスが始まっている事例であるが、進出企業と現地の企業では、企業能力のギャップから影響を与え合うといった関係は少ない。協同組合は経営体の協同組織であるが、一方で同業者の集まりであるから互いに市場での競争関係にある。国の地域産業振興策では、共同の製品開発への補助策が展開されてきたし、今後もこうした政策基調にあるかに見える。しかし、産地組合を調査した限りでは、こうした振興策は成果を上げてこなかったしこれからも成果をあげる可能性は少ないと考えられる。市場規模が一定あるいは縮小する中で展開される競争では、材料の購入ルートも販売先のルートもまた当然ながら製造のノウハウも非公開という事業体質が支配的であるからである。政策の受け皿でもある協同組合は、形骸化が進んでいる。その原因としては、出資割合では大きな組合員間格差が生じていること、組合員の事業規模格差も顕著であることがあげられる。組合の活性化のためには、組織目標の再定義とそのためのマネジメントスタッフの確立が必要であると考えられる。以上の問題状況では、地域産業政策の担い手として、地方自治体の政策立案能力の形成が重要である。組織改革では、政策遂行能力の向上策として、産業間の横の連携を図っている。しかし調査では、この機構改革に対応した人事政策上の具体策をとっている事例は少なかった。水産加工業界は小規模の経営体によって構成されている。したがってどの地域でも協同組合が設立されている。本年度は水産加工業の産地組合を中心に調査を実施し、現状と課題、問題解決の取り組みを把握した。調査地域は焼津、下関、福岡、唐津、長崎、釧路の6つ産地で、この他に大手水産会社またはその子会社とこれらの労働組合の調査も行った。加工経営体を協同組合という枠の中で取り上げると、組合の構成員である各経営体間の共同と競争の関係がどのように展開されているかが産地全体の事業成果を見ていく上で重要な論点となる。協同組合は各経営体の協同組織であるが、一方で同業者の集まりであるから互いに市場での競争関係にある。共同の製品開発を国の補助事業とする助成政策がこれまでも展開されてきたし、地域産業政策は今後もこうした政策基調にあるかに見える。しかし上記の産地組合を調査した限りでは、こうした産業政策は成果を上げてこなかったしこれからも成果をあげる可能性は少ないと考えられる。さらに詳細に検討しなければならないが、市場規模が一定あるいは縮小する中で展開される競争では、材料の購入ルートも販売先のルートもまた当然ながら製造のノウハウも非公開という事業体質が一般的であるからである。協同組合では事業ごと(信用、購買、汚水処理)に細分化して組合を設立しているところもあれば、製品単位で設立しているところ、地域全体でほぼ一組合を設立しているところもあった。また現在活動している組合をその機能から分類すると、施設管理・運営型,一次加工請負型,ブランド管理型,最終工程請負型を析出することができる。すでに組合機能は停止し行政の情報伝達機関となっているところもある。こうした地域では、同じ資本や資本提携による企業連合が発達している。水産加工を担っていく事業主体は各産地ごとに異なっており、政策内容もこの実態にどう対応するか迫られている。政策の機能、効果を高めていく上で、国が政策官庁で地方自治体は現業官庁に止まっているところに課題があると論評されて久しい。地方自治体の政策立案に対する姿勢、関与はどうなっているのであろうか。

今年度は、この当初の研究実施計画に基づいて、水産加工の主要産地を含む、産地33漁港を抱えた自治体に対して、水産業、水産加工業が厳しい経営環境下にある中で、どのような機構改革と政策遂行機能の向上を図る施策をとっているか等を中心とした調査を行った。機構改革では、この10年間の改革の方向は、経済部や産業部などに水産課を組み込み、産業横断的な改革を行い、産業間の横の連携を図る改革動向が明らかになった。これを政策遂行能力の向上策でもあると当事者は説明している。しかし併せて行った人事政策の調査では、この機構改革に対応した具体策をとっている兆候は確認できなかった。系統的な配置政策によって、政策遂行能力を向上させていく方針は広く確認できなかった。企画課との人事交流などは一つの有力策であるが、これを行っているところは少数の自治体に止まった。また、形式化された中長期計画とは別に、水産振興の政策立案を行っている自治体も一部に留まった。しかし、初めて作成したという所もあり、新しい胎動を確認したともいえる結果であった。さらに、政策の受け皿でもある協同組合の実態調査を行った。聞き取り調査を継続して行うと同時に、全国144の協同組合に対してアンケート調査を実施して、組合の機能、組合員の事業規模の格差、組合を支える職員、参事、員外理事の現状、産地加工業と行政との連携状況などを調査した。協同組合の停滞の理由は様々論じられているが、出資資割合では大きな組合員間格差が生じていること、組合員の事業規模格差も顕著であることがこの基本的な背景にあると考えられる。また、協同組合は競争主体が協同するという難しい課題を抱えた組織であるが、ブランド育成などの共通の利害を共有することができると、この難しい課題が前進する事例などの発見があった。
絨毛性腫瘍機構に関する研究

絨毛癌の発生には、複数の癌遺伝子の活性化および癌抑制遺伝子の不活化が関与しているものと考えられる。胞状奇胎は雄性発生を原因とするため対立遺伝子間でのホモ接合形成という遺伝的特徴を有する。このためその続発疾患である絨毛癌の発生には癌抑制遺伝子の関与が他の腫瘍よりも濃厚に示唆される。本研究ではまず絨毛癌化の抑制に関与する遺伝子群が存在するのか否かを検討するため、絨毛癌細胞(CCI)と子宮内膜癌細胞(HHUA)との関で融合細胞を形成しその造腫瘍性を検討した。解合細胞は足場非依存性増殖の著明な低下およびヌ-ドマウス上での腫瘍形成の消失が観察されたため、正常絨毛細胞には特有のかつ優性な癌抑制機構が存在し、絨毛癌はそれからの逸脱により発生すると推測された。次に絨毛癌抑制遺伝子群の局在する染色体を同定するために、微小核解合法に基づく単一染色体移入を絨毛癌細胞株(CCI)に対し施行し、解合細胞の増殖特性および造腫瘍性について検討した。この結果ヌ-ドマウスでの腫瘍形成率は親細胞では100%で、1,2,6,9,11番染色体単一移入クロ-ンとの間で有意差を認めなかった。しかし7番染色体単一移入クロ-ンでは腫瘍形成率、足場非依存性増殖、細胞倍加速度の有意は低下が観察された。一方血清要求性、細胞飽和密度はこれらの細胞間で差が認められなかった。以上の結果からヒト7番染色体上には絨毛癌の抑制に関与する優性な遺伝子群が存在することが推測されたため、ヒト7番染色体をもつマウスA9細胞と親細胞(A9)からそれぞれcDNAを作製し、サブトラクション後7番染色体特異的cDNA発現ライブラリ-を得た。続いて本ライブラリ-に対し、正常絨毛と絨毛癌CCL細胞より抽出したmRNAをプロ-ブとて、コロニ-ハイブリダイゼ-ションおよびシュイサイド・セレクション法を用いた癌抑制遺伝子単離を行っている。1)正常胎盤組織から単離された絨毛細胞ヘアデノウィルスELa遺伝子を導入し、ヒト絨毛不死化細胞を作成した。本細胞株DNA、RNAを用いたサザン及びノザンブロッティングの結果、ELa遺伝子の導入及び表現の行われていることを確認した。本細胞は46、XX、t(16q、20p)の核型を保有し、形態的には明らかなトランスホーム細胞と判断されたが、軟寒天上でのコロニー形成及びヌードマウスでの腫瘍形成は全く認めなかった。しかし培養260日(10細胞継代)を経た時点で増殖速度の極端な遅延をみたため、現在ELbや活性型ras遺伝子の導入を行い、完全トランスホーム細胞の樹立を試みている。2)絨毛癌抑制遺伝子の同定を目的として、子宮内膜癌細胞と絨毛癌細胞の融合を行い融合細胞の造腫瘍能について検討した。本研究と同時に推進されている我々の微小核融合法を用いた子宮内膜癌抑制機構の解明を目的とした研究により、1番及び9番染色体の子宮内膜癌抑制機構への関与が明らかとされている。このため子宮内膜癌及び絨毛癌の抑制機構が同一の遺伝子支配によるものであれば、融合細胞の造腫瘍性は抑制されず、全く異る遺伝子の作働によるものであれば細胞融合によるそれぞれの遺伝子の相補により造腫瘍性は抑制されると推定され、本実験による絨毛癌抑制機構へのアプローチが可能となる。