hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁性ナノビーズを用いた前立腺癌におけるタキサン系抗癌剤耐性獲得機序の解明

前立腺癌細胞株DU145の親株(ドセタキセル感受性株)とそのドセタキセル耐性株より、磁性ナノビーズを用いて耐性株で発現増強しているドセタキセル結合タンパクとしてtubulin、coatomer protein complex subunit alpha、basonuclin-1を精製・同定した。これらの相対的RNA発現量(耐性株/感受性株)は順に、約70%、約100%、約20%であった。ドセタキセルの標的であるtubulinが同定されたことより、ドセタキセル結合タンパク精製法として適切であったが、RNAとタンパクの発現量が相反する結果であったため、耐性獲得に関する役割について判断できなかった。本研究では、OH基を有するドセタキセルおよびカバジタキセルの結合タンパクをナノ磁性ビーズを用いて前立腺癌細胞株から精製・同定を行う。抗癌剤感受性株と同じ株から確立した耐性株の両方から精製した抗癌剤結合タンパクの比較により、抗癌剤耐性機序の解明を試みる。アンドロゲン非依存性前立腺癌細胞株のDU145から確立した2種類のドセタキセル耐性株を、平成24年度に他の研究施設より得ることができた。平成25年度に、この二つのドセタキセル耐性株と親株のDU145 (ドセタキセル感受性株)から抽出したタンパクから、ナノ磁性ビーズを用いてドセタキセル結合タンパクを精製する方法の適正化を行った。その結果、二つのドセタキセル耐性株のうち一つの細胞株において、5個のドセタキセル結合タンパクの候補を精製することが可能となった。電気泳動のゲル上で異なるバンドとして分離精製したこれら5個のタンパクの同定は、質量分析(MALDI-TOF)で行った。5個のドセタキセル結合タンパク候補のうち一つが、ドセタキセルの標的タンパクであるチュブリンであることが明らかとなり、今回適正化をはかった精製方法で確かにドセタキセル結合タンパクが精製されていることが確認できた。残りの4個の候補タンパクのうち、2つはribosomal protein、1つはzincfinger protein、1つはGolgi体・小胞体の機能や核膜分解に関わるタンパク、と同定された。このため、適切な細胞株の選定が重要となる。我々はこれまでに、核マトリックスタンパクであるHMGA1が前立腺癌の進展に関与することを論文および学会で発表してきた。アンドロゲン依存性前立腺癌細胞株のLNCaPにHMGA1を強制発現した株では、アンドロゲン非依存性増殖の獲得に伴い、ドセタキセルへの感受性が低下し、さらにドセタキセル感受性に関るMDR1のmRNA発現が上昇していることを平成24年度に明らかにした。また、アンドロゲン非依存性前立腺癌細胞株のDU145から確立した2種類のドセタキセル耐性株を、他の研究施設より得ることができた。この二つの細胞株ではHMGA1の発現はむしろ低下しており、そのうちひとつの細胞株ではMDR1のmRNA発現の発現が上昇し、もうひとつの細胞株では低下していることを確かめた。以上より、これら3つのドセタキセル耐性株では、異なる機序で抗癌剤耐性が生じている可能性が示唆された。それぞれの細胞株から異なるドセタキセル結合タンパクが精製できる可能性があると考え、本研究の材料として適していると判断した。我々は、固定方法を改良することにより、OH基を有する抗アンドロゲン剤であるビカルタミドの結合タンパクを、ナノ磁性ビーズを用いて精製することが可能で、ビカルタミド感受性株と耐性株の間で発現量の異なる結合タンパクがあることも明らかにしてきた。同様の方法で、ドセタキセル結合タンパクを精製する予定であるが、平成24年度には、ビカルタミド結合タンパクの質量分析が可能となるような精製方法の適正化にはいたらなかった。本研究では、タキサン系抗癌剤結合タンパクをナノ磁性ビーズを用いて前立腺癌細胞株から精製・同定を行い、その比較により抗癌剤耐性機序の解明を試みる。アンドロゲン非依存性前立腺癌細胞株のDU145から確立した2種類のドセタキセル耐性株を、平成24年度に他の研究施設より入手できた。平成25年度にこのドセタキセル耐性株と親株のDU145 (ドセタキセル感受性株)からナノ磁性ビーズを用いてドセタキセル結合タンパクを精製した後、質量分析(MALDI-TOF)により同定を行った。5個のドセタキセル結合タンパク候補のうち1つは既知のドセタキセル標的タンパクであるtubulin、2つはribosomal protein、1つはGolgi体・小胞体の機能や核膜分解に関わるタンパクであるcoatomer protein complex subunit

alpha (COPA)、1つはzincfinger proteinであるbasonuclin1 (BNC1)と同定された。本研究ではタキサン系抗癌剤耐性獲得に関与する新規のタンパクの同定を目的とするため、平成26年度には、上記のうちCOPAとBNC1について検討を行った。定量PCRにより、DU145の親株(ドセタキセル感受性株)とドセタキセル耐性株におけるRNA発現量を比較した。各分子の相対的RNA発現量(耐性株/感受性株)は以下の通りであった:1tubulin約70% 2COPA約100%3BNC1約20%。RNA発現量の結果から、ドセタキセル耐性獲得に関与する可能性が考えられるのはBNC1であるが、ドセタキセル結合タンパクとして精製した過程では本タンパクは耐性株でむしろ発現増強していると考えられた。以上の結果より、BNC1の発現が直接ドセタキセル耐性獲得に関与しているかについての評価は困難と判断した。泌尿器腫瘍学ナノ磁性ビーズを用いてドセタキセル結合タンパクを精製する方法の各段階の適正化・条件決め(ビーズに固定するドセタキセルの濃度、精製したタンパクを分離同定するための電気泳動のゲルの種類や濃度など)に予想以上の時間を要した。また、適正化した方法により精製したタンパクの電気泳動による分離パターンの再現性については時間を費やして確認を行った。研究に適した細胞株の入手とその解析に時間を要したため。また、ビカルタミド結合タンパクの質量分析を可能とするような、タンパク精製方法の適正化にいたらなかったため、ドセタキセル結合タンパクの精製に着手できなかった。カバジタキセルが未入手であり、耐性株作成に着手できなかったため。質量分析により遺伝子名が同定できた上記の5個のドセタキセル結合タンパクのドセタキセル感受性株および耐性株における発現量をWestern blot・RT-PCRにより確かめる。ドセタキセル感受性株および耐性株における発現量に有意な差がみられるドセタキセル結合タンパクについては、siRNAを用いた発現抑制実験により機能解析を行い、ドセタキセルの感受性に及ぼす影響につき検討を行う。以上によりドセタキセル感受性調整タンパクの同定を試みる。上記のドセタキセル感受性株および抵抗株を用いてカバジタキセル感受性試験を行い、感受性に有意な差があれば、これらの細胞株からカバジタキセル結合タンパクの精製を試みる。カバジタキセルとドセタキセルの構造式が類似していることより、ドセタキセル結合タンパク精製と同様の方法を用いることにより、カバジタキセル結合タンパクの精製も比較的短期間で行いうると推測する。カバジタキセル結合タンパクの同定を質量分析で行った後、それぞれのタンパクの発現量の確認と機能解析は上記のドセタキセル結合タンパクと同様の方法で行う。以上によりカバジタキセル感受性調整タンパクの同定を試みる。上記により同定されたドセタキセルもしくはカバジタキセルの感受性調整タンパクの臨床検体における発現については、免疫組織化学、ELISAなどで検討する予定である。
量子ビートチューニングによる差周波混合テラヘルツ電磁波の増強

二つの連続波レーザーを半導体多重量子井戸に照射することで発生する差周波混合によるテラヘルツ電磁波を量子ビートにより増強することを目的に研究を行った。室温において、二つの連続波レーザーを重い正孔励起子と軽い正孔励起子のエネルギーに一致させて照射することで、最大強度が得られることが明らかになった。一般に閃亜鉛鉱構造型の半導体では重い正孔励起子の振動子強度は軽い正孔励起子の3倍であるので、本来であれば、重い正孔励起子で最大強度が得られるはずである。しかしながら、実験では軽い正孔励起子エネルギーで最大強度になっており、このことは量子ビートによる差周波混合過程の増強が可能であることを示唆している。差周波混合法によるテラヘルツ電磁波発生において、励起子共鳴効果を明らかにすることを目的に研究を行った。試料にはGaAs/AlAs多重量子井戸を用いており、量子井戸では量子閉じ込め効果により重い正孔と軽い正孔が分裂している。この分裂した正孔と電子による励起子と連続波レーザーとの共鳴効果に注目した。連続波で重い正孔励起子と軽い正孔励起子を励起するために、2つの波長可変Ti:sapphireレーザーを連続波モードで使用した。なお試料にはシェフィールド大学で分子線エピタキシー法により作製されたGaAs/AlAs多重量子井戸を用いた。二つの連続波レーザーを励起子エネルギーに近い850 nm近傍で様々に波長を変えて発生するテラヘルツ電磁波の強度を測定した。当初、試料表面のp型層によるテラヘルツ電磁波の吸収のために出力が全く得られなかったが、p型層を取り除くことによって、数nWレベルのテラヘルツ電磁波の出力を確認できた。不均一広がり幅の範囲内で重い正孔励起子を励起する、つまり異なる量子井戸の重い正孔励起子を励起した場合、軽い正孔励起子を励起した場合、そして同一の量子井戸の重い正孔励起子と軽い正孔励起子を同時に励起した場合について現状ではわずかな変化しか観測できなかったが、これは試料に照射するレーザーの偏光方向を変えることで変化することが分かった。特に、異なる空間の励起子を励起した場合と同一空間の励起子を励起した場合では、偏光依存性が異なることが分かった。これらの結果から、単焦点レンズでレーザー光を集光していることと、電界等を印加していないこと等を考慮すると、今後、集光系や試料構造を最適化することで、高強度な連続波テラヘルツ電磁波を得ることが可能であることを示していると考えられる。二つの連続波レーザーを半導体結晶に照射することで得られる差周波混合による連続波テラヘルツ電磁波について、励起子に対する摂動効果を明らかにすることを目的に研究を行った。試料にはシェフィールド大学で分子線エピタキシー法により作製したGaAs/AlAs多重量子井戸を用いた。なお、この試料はpinダイオード構造となっており、将来的に電界を印加した測定ができるようにしている。励起光源には二つの波長可変Ti:sapphireレーザーを連続波モードで使用した。また、測定は室温で行っている。前年度に励起子共鳴効果が存在することを示したので、昨年度は磁場を印加した条件下での測定を行った。上記の多重量子井戸試料を、表面磁束密度が0.5テスラの永久磁石の上に設置し、照射するレーザー光の強度などを様々に変えて測定を行った。磁場を印加することで、電子と正孔が量子井戸面内で反対方向に分離するため、分極の方向を面内方向に向けることができ、光電場との結合効率を高めることができると考え、また、この分離に伴う電子と正孔の包絡波動関数の非対称化による二次の非線形光学効果の増加も期待できると考えた。磁場を印加した場合と印加していない場合での測定結果を比較すると、テラヘルツ電磁波強度の励起光強度依存性に違いが生じたがその差はわずかであり、想定していたほどのテラヘルツ電磁波強度の増強が得られなかった。これは、磁場が摂動としては小さいことに起因すると考えられ、むしろGaAs井戸層とAlAs障壁層との間の界面における層厚の原子層厚さオーダーでの揺らぎが二次の非線形光学効果に寄与していると考えられ、今後は電界などより大きな摂動を加えることを予定している。その他、本課題の中心である量子ビートの生成について、数値計算を行い適切な励起条件(励起エネルギー)に関する検討を行った。摂動の効果について明らかにすることができたとともに、今後の高強度化に向けた知見を得られたと考えている。また、同時に行っているパルスを使った実験結果もテラヘルツ電磁波の高強度化に向けた知見になると考えている。二つの連続波レーザー光を半導体多重量子井戸に照射することで発生する連続波テラヘルツ電磁波に関する研究において、励起子の果たす役割について研究を行っており、特に励起条件に関する検討を行った。二つのレーザー光の周波数差に相当するテラヘルツ電磁波が発生する差周波混合を引き起こす媒体に半導体の多重量子井戸を用いており、特に、励起子エネルギーに共鳴的にレーザー光を照射し、電磁波を発生させた。実験はpin構造のGaAs/AlAs多重量子井戸であり、室温で測定を行った。なお、試料はシェフィールド大学で作製されたものである。これまでに励起子共鳴励起条件下でテラヘルツ電磁波が発生することを明らかにしていたが、励起子の振動子強度などの効果は明らかではなかった。そこで、二つのレーザー光強度の比を様々に変えて、テラヘルツ電磁波強度の励起光エネルギー依存性を測定した。

その結果、重い正孔励起子を励起するレーザー光強度に対し、軽い正孔励起子を励起する励起光強度を3倍以上にすることで、より大きなテラヘルツ電磁波が発生することがわかった。特に、二つのレーザー光強度比を1対1で強度を増加させた場合よりも大きな電磁波が発生することが分かった。さらに、重い正孔励起子と軽い正孔励起子の二つを励起する条件下で最大強度が得られた。これは重い正孔励起子と軽い正孔励起子の振動子強度の比が3対1であることを考慮すると、振動子強度の比を考慮した励起条件を明らかにすることが重要であることを示している。さらに、超短パルスのスペクトル波形を制御した実験から、レーザー光のスペクトル成分のうち、励起子と共鳴しない成分が量子ビートの減衰に与える効果を明らかにすることができた。これは、さらなる励起条件の高精度化につなげられると考えている。より高強度かつ高効率に差周波混合を発生させるための条件を明らかにすることができたと考えており、今後の研究に向けて重要な結果を得ることができた。また、パルスによる実験との比較は、均一および不均一広がり幅の効果が差周波混合と過渡応答に与える効果の違いを説明するのに重要な知見を与えると考えている。二つの連続波レーザー光を半導体多重量子井戸に照射することで発生する連続波テラヘルツ電磁波に関する研究において、励起子の果たす役割について研究を行っており、これまでは励起条件に関する検討を行ってきた。二つのレーザー光の周波数差に相当するテラヘルツ電磁波が発生する差周波混合を引き起こす媒体に半導体の多重量子井戸を用い、励起子エネルギーに共鳴的にレーザー光を照射し、電磁波を発生させた。実験はpin構造のGaAs/AlAs多重量子井戸であり、室温で測定を行った。これまでに励起子共鳴励起条件下でテラヘルツ電磁波が発生することや励起子振動子強度などの効果を明らかにしていた。本来の最終年度に実施予定であった実験を2017年度に繰り越して行った。これまでの実験において、軽い正孔励起子エネルギーで電磁波強度が最大になることがわかっていたが、その明確な理由を明にするために、偏光特性を測定した。重い正孔と軽い正孔ではブロッホ関数の形が異なることを利用するために、GaAs/AlAs多重量子井戸の端面から電磁波が放射される光学配置で測定を行った。量子井戸の面に垂直方向からレーザー光を入射し、端面から放射される電磁波の偏光特性を観測した結果、正孔のブロッホ関数からはまったく予想できない形状の偏光特性となった。様々な検討を行ったところ、GaAsを構成するガリウムとヒ素の原子間の結合方向と関係している可能性が得られた。今後は、この成果をさらに発展させていく予定である。二つの連続波レーザーを半導体多重量子井戸に照射することで発生する差周波混合によるテラヘルツ電磁波を量子ビートにより増強することを目的に研究を行った。室温において、二つの連続波レーザーを重い正孔励起子と軽い正孔励起子のエネルギーに一致させて照射することで、最大強度が得られることが明らかになった。一般に閃亜鉛鉱構造型の半導体では重い正孔励起子の振動子強度は軽い正孔励起子の3倍であるので、本来であれば、重い正孔励起子で最大強度が得られるはずである。
T型Caチャネル遺伝子methylationによる機能修飾とがん細胞における役割

電位依存性Caチャネルの中で、T型は静止膜電位付近でカルシウム流入を引き起こすことができるユニークなチャネル特性を持ち、細胞増殖制御や遺伝子発現など様々な生理作用に関与すると言われている。本研究では、T型Caチャネルが癌の進展にどのような働きをするかについての検討をヒト乳癌由来細胞を用いて行った。その結果、T型Caチャネルのアイソフォームの1つであるCav3.1は、癌の増殖抑制に働き、また、細胞死(アポトーシス)を誘導することがわかった。別のアイソフォームCav3.2にはこれらの作用は見られなかった。これらのことから、Cav3.1チャネルは癌抑制因子の1つとして働くことが示唆された。DNAメチル化は遺伝子発現の抑制(silencing)や突然変異の原因として知られる。様々な癌細胞に発現するT型CaチャネルCACNA1G遺伝子もその発現調節を受けるものの一つであると報告されているが、その生理的な意味はまだわかっていない。本研究では、腫瘍細胞に発現するT型Caチャネルに着目し、ヒト乳ガン由来MCF-7細胞を用いて、Cav3.1(CACNA1G)チャネルの役割を別のCav3.2(CACNA1H)と比較検討した。(1)数種の腫瘍組織におけるCav3.1とCav3.2チャネルのmRNA発現量を調べると、両者共に発現していたが、それぞれの隣接する正常組織と比較すると、Cav3.1の発現量は増加ないしは減少と大きく変動し、一方、Cav3.2は殆ど変化していなかった。(2)両方の遺伝子が発現するMCF-7細胞を用いて、Cav3.1とCav3.2チャネルのsiRNAによる遺伝子ノックダウンを行うと、前者では有意な増殖促進が見られたが、後者では増殖抑制の傾向は見られたものの有意差が無かった。また、Cav3.2よりもCav3.1チャネルに特異性が高いCaチャネルブロッカーによっても細胞数が有意に増加した。(3)マイクロアレイ解析の結果、Cav3.1チャネル遺伝子がノックダウンされたMCF-7細胞においては、IL-2やFGF11といった細胞増殖促進に関わる遺伝子発現の大幅な増加が見られた。Cav3.2チャネル遺伝子のノックダウンでは、これらの変動は無かった。電気生理学的に非常に似た特徴を持つとされ、Ca^<2+>流入機構としての役割を果たしている両者ではあるが、細胞内Ca^<2+>濃度変化に関する様式の違いなど、おそらくCav3.2チャネルとは異なる機序を介して、Cav3.1チャネルがMCF-7腫瘍細胞において増殖抑制に働くことが示唆された。低電位活性型T型電位依存性Ca^<2+>チャネルは、小さな脱分極刺激で開口し、ユニークな活性化・不活性化特性を示すことから、細胞内Ca^<2+>振動の発生に適していると考えられ、遺伝子発現調節、細胞増殖などの制御に関わる可能性が示唆されている。一方、大腸癌などでT型チャネルサブタイプの1つであるCav3.1チャネル遺伝子のメチル化に起因するサイレンシングが起きていることが報告され、癌抑制遺伝子としての候補に挙がっている。Cav3.1チャネルのsiRNAによるノックダウンや、またCav3.1チャネルブロッカーProTx-Iによっても有意なMCF-7ヒト乳ガン由来細胞の増殖促進が起きること、一方、共に発現するCav3.2ノックダウンでは、変化はなかったこと等を前年度までに報告した。Cav3.1クローン強制発現によっては逆の増殖抑制が起きたが、やはりCav3.2クローン強制発現では変化が無かった。これらのことから、この増殖制御はCav3.1に特異的なCa^<2+>シグナル伝達を介したものであると示唆された。細胞免疫染色の結果、Cav3.1は核が濃染される細胞の膜に特異的に発現しており、アポトーシスマーカーannexinV陽性細胞とCav3.1の膜発現は一致していることや、TUNEL法でも同様の結果を得たことからアポトーシスとの関連が考えられた。Cav3.2チャネルでは関連が無かった。更に、Cav3.1の強制発現でアポトーシス細胞の増加が観察された。また、シクロホスファミド誘導アポトーシスはCav3.1のsiRNAによって阻害された。これらのことから、Cav3.1がアポトーシス促進に働く可能性が示唆された。以上のことから、Cav3.1チャネルを介した細胞内Ca^<2+>流入を介してアポトーシス促進に働く系が働き、MCF-7乳癌ヒト由来細胞の増殖抑制に働く機序が考えられ、Cav3.1が癌抑制遺伝子として働く可能性を裏付ける結果を得た。本研究では、T型Caチャネルの癌の増殖、細胞周期、アポトーシスなどにおける病態生理学的機能を明らかにすることを目的とした。

前年度までに、T型チャネルサブタイプの1つであるCav3.1チャネルによる細胞内Ca2+流入を介してアポトーシス促進に働く系が働き、MCF-7乳癌ヒト由来細胞の増殖抑制に働く機序を示唆する結果を得た。本年度は、これらを更に検証し、その機序を検討した。Cav3.1チャネルのN端に赤色蛍光タンパクを付加したCav3.1を強制発現すると、膜発現している細胞においては例外なく強い核の凝集や崩壊が起きていた。一方、空vectorにより細胞質の赤色蛍光が発現する細胞にはそのような特徴は見られなかった。脱メチル化薬によっても、Cav3.1チャネル発現は増加し、MCF-7細胞においてはメチル化によるCav3.1発現抑制が起きている可能性があると考えられた。シクロホスファミドは、MCF-7細胞においてアポトーシスを誘導すると同時にCav3.1チャネル発現を増加させたが、シクロホスファミドがp53経路を介してアポトーシスに至ることが報告されていることから、次に、p53経路との関連を調べた。p53安定化剤CP-31398はアポトーシス誘導剤としても使用され、これによりアポトーシス細胞を増加させるが、これと一致して、Cav3.1チャネル発現を増加させた。また、CP-31398誘導アポトーシスはCav3.1のsiRNAによって抑制された。データベース検索によると、Cav3.1遺伝子上流には、p53結合部位が存在するので、Cav3.1チャネル発現にはp53が関与する可能性がある。Cav3.1遺伝子ノックダウンによって変動する遺伝子群のマイクロアレイによる解析を行うと、p53安定化に働くE3ユビキチンリガーゼsiah1の発現低下が起きており、また、Cav3.1を膜発現している細胞においては一致してsiah1発現増加が起きていた。以上の結果から、Cav3.1はp53による発現調節を受けると共にp53安定化に寄与し、アポトーシス促進に働くことが示唆され、またMCF-7細胞ではメチル化による発現停止が起きていることなど、Cav3.1が癌抑制遺伝子として働く可能性を裏付ける結果であった。Cav3.1の発現増加を誘導する薬物の開拓は癌治療の新たな可能件につながると考えられる.
臨床看護師の看護実践プロセス・パフォーマンスの特徴と評価方法に関する研究

本研究は、看護職がもつ看護実践を向上させようとする態度や志向性を明らかにすることを目的とし、看護実践プロセス・パフォーマンスの特徴について検討した。研究デザインは、質的帰納的研究である。臨床経験年数が12年以上の10名の看護師を対象とし、半構成的面接法を用いてデータを収集した。その結果、【看護実践基本スキーマ】、【自律への欲求】、【スタッフとの密な連携】、【自分の学習を設計】の4つのカテゴリと22の概念が生成された。また、この調査結果を踏まえて、看護実践のプロセスに意欲的に取り組む行為にはどのような特徴があるのかという分析視点で項目案の内容を検討し、項目案を作成した。本研究は、看護実践場面における概念として、看護実践プロセス・パフォーマンスを提案し、その特徴や構造を明らかにすることを目的としている。また、その測定尺度を開発し、信頼性及び妥当性の検討を行う。平成25年度は、次年度の看護実践プロセス・パフォーマンスを測定する尺度の開発に向けて、(1)文献検討、(2)臨床看護師のより優れた看護実践を実施するに至った選択のプロセスや看護実践を向上させようとする態度や志向性を明らかにするための質的研究の実施、この2点の実施を計画した。(1)では、看護実践における態度と志向性に関連する看護実践能力や看護実践のコンピテンシーをテーマにした国内外の文献・資料を収集し、(2)のインタビューガイドの内容検討をした。また、看護実践プロセス・パフォーマンスの概念と正の関連性が考えられる看護師の職業意思、自律性等の研究動向を把握した。これらの検討内容を踏まえて、研究計画書を研究者所属施設ならびに調査対象施設の倫理審査委員会に提出し、承認を得た。(2)では、インタビューガイドを用いた半構成的面接法で5年目以上の臨床看護師で、看護の専門資格を取得している者、15名を研究対象者とし、現在データを収集している。また、インタビュー内容のメモ記録や逐語録にした録音音声データを質的帰納的に分析しながら、理論的サンプリングをして研究を進めている。さらに、研究者が解釈、分析した内容について、看護教育学に造詣が深い研究者からスーパーヴィジョンを受けて分析を深めている。本研究は、看護実践場面における概念として、看護実践プロセス・パフォーマンスを提案し、その特徴や構造を明らかにすることを目的とした。また、その測定尺度を開発し、信頼性及び妥当性の検討を行った。平成26年度は、看護実践プロセス・パフォーマンスを測定する尺度の開発に向けて、(1)臨床看護師のより優れた看護実践を実施するに至った選択のプロセスや看護実践を向上させようとする態度や志向性を明らかにするための質的研究の実施、(2)(1)の調査結果を踏まえて、看護実践プロセス・パフォーマンスの尺度の項目を作成、選定するための調査の実施、この2点の実施を計画した。(1)では、インタビューガイドを用いた半構成的面接法で5年以上の臨床経験があり、かつ看護活動に関連する専門資格を取得している臨床看護師10名に半構造化面接法によるインタビューを実施し、データを収集した。そのデータを修正版Grounded TheoryApproachを用い、質的帰納的に分析した。(2)では、インタビューで得られたデータを、看護実践のプロセスに意欲的に取り組む行為にはどのような特徴があるのかという分析視点で項目案の内容を検討し、項目案を作成した。この項目案の作成には、看護教育学の専門家にスーパーバイズを依頼し、項目の内容の妥当性の検討、文章表現の修正を実施した。直接的な患者ケアを実施している臨床看護師を対象に調査を行い、調査結果を踏まえて尺度の内容妥当性を高めるための検討を行った。基礎看護学協力施設、対象者への依頼および選定に時間を要したため、当初の計画よりやや遅れている。平成26年度は、(1)質的帰納的研究による看護実践プロセス・パフォーマンスの構成要素の明確化、(2)構成要素から質問紙を作成、(3)作成した尺度の信頼性・妥当性の確認をするための調査、を実施する予定である。(1)については、平成25年度実施予定であった内容であり、早々に終了させる。また(1)で得られた研究成果は関連する学術集会で発表する。(2)、(3)については、(1)の終了後直ちに着手する。平成25年度で実施終了予定あった質的研究の分析がやや遅れており、その分析のために使用する平成25年度の交通費や研究補助費(テープ起こし等)を使用しきれていないため、次年度の使用額が生じた。次年度の使用額は現在、使用している。また、調査用紙の印刷、送付するための郵便代、データ入力補助費等で研究費の使用を予定している。平成26年度は、次年度使用額も含めて、研究計画の予定通り研究費を使用する。
液液界面における錯形成反応計測と分子動力学シミュレーション

本研究は、主に以下の3つの点から、界面錯形成反応の分子機構を明らかにした。1)液液界面における高速錯形成反応速度の新しい計測法の開発我々の開発した高速撹拌法や二相ストップドフロー法等の新しい反応計測法により、msminの時間領域の界面反応速度の側面が可能となった。本研究ではさらに、μsの時間領域まで計測可能な方法を開発した。すなわち、新たに、遠心液膜法、顕微連続フロー法、及び界面レーザー励起緩和法を検討した。2)界面反応を支配する諸因子の実験的解明界面錯形成反応の素過程は、配位子の界面吸着と溶媒和、界面における置換反応速度、中間錯体の吸着性・反応性等に支配されると予想される。本研究では、これらの因子と界面反応速度との関係を、種々の遷移金属イオンとピリジルアゾ錯体の反応、及び、ポルフィリン金属錯体の解離反応・会合反応について実験的に検討した。3)界面における反応性の分子動力学シミュレーションによる評価液液界面とは分子論的にどのような構造をもつのか、配位子や錯体はどのように界面に吸着するのか、また、それが反応性をどのように支配するのかを考察する上で、分子動力学シミュレーションは極めて有力な手法になりうることを、2-ヒドロキシオキシムの界面近傍での挙動をシミュレーションすることにより明らかにした。(1)液液界面反応の新規計測法の開発遠心液膜法による界面錯形成反応速度の測定法を確立した。本法により、テトラフェニルポルフィンの界面プロトン付加反応と、亜鉛(II)-ポルフィリン錯体の解離反応の速度論的機構を明らかにした。また、二相ジースフロー法による界面反応の速度論的測定法を検討した。(2)分子動力学シュミレーション約1nsの長時間MDにより、界面吸着分子の脱着過程を検討した。また、吸脱着過程における溶質分子の位置と溶質-溶媒相互作用エネルギーの関係を求めることに成功した。1.超高感度界面反応計測法の開発(1)レーザー励起界面緩和法及び全内部反射時間分解蛍光法を開発し、液液界面に吸着したポルフィリンの三重項状態の緩和過程を初めて測定した。また、界面においてのみ生成するユウロピウムの複核錯体の蛍光特性を明らかにした。(2)金属錯体のエレクトロスプレーイオン化法による質量分析測定を行い、気相反応による複核錯体の生成反応を見出した。(3)液液界面における、Pd(II)-ピリジルアゾ錯体と種々のジアジン異性体の錯形成反応の生成定数を高速撹件法により測定し、ジアジンの異性体のうち、ピリダジン誘導体において著しく大きな生成定数を示すことを見出した。この結果より、この反応が界面分子認識反応として有効であることを明らかにした。(4)液液界面に吸着した亜鉛(II)-ポルフィリンと、水相のメチルビオロゲンとの間で生じる光誘起電子移動反応を、蛍光検出遠心液膜法により測定した。2.分子動力学法による界面吸着性の解釈種々の2-ヒドロキシオキシムについて、分子動力学法を用いて溶質-溶媒間の相互作用エネルギーを計算し、界面での溶質・溶媒間の相互作用を抽出する方法を検討した。
基本転写因子ＴＦＩＩＤによるコアプロモーター認識機構の解明

基本転写因子TFIIDがコアプロモーター配列(CE)を認識し、特定の塩基対から転写を誘導する分子機構の詳細は未だ不明である。我々は独自にハイスループット型の遺伝子発現定量システムを開発し、出芽酵母由来のCYC1コアプロモーター内にランダム変異を導入することによって新規CEを複数同定することに成功した。またTBP機能阻害ドメインであるTANDとTBPの複合体について構造解析を行い(海外のグループとの共同研究)、転写活性化機構に関して新たな知見を得た。TATAボックス/イニシエーター等のコアプロモーター構造を認識する基本転写因子TFIIDは、TATAボックス結合タンパク質(TBP)と14種類のTBP随伴因子(TAF1-14)から構成される巨大なタンパク質複合体であり、転写調節因子から受け取った信号を転写量の増減へと変換する上で中心的な役割を果たす。一方、5種類のサブユニット(TAF5,6,9,10,12)をTFIIDと共有するSAGAはヒストンをアセチル化するとともにTBPのTATA配列への結合を補助する働きを有する。コアプロモーター中にTATA配列を含むストレス誘導性遺伝子ならびにTATA配列を含まないハウスキーピング遺伝子はそれぞれSAGA,TFIIDによって転写されると考えられているが、その詳細については不明な点が多い。今回我々は、CYC1コアプロモーターを材料とし、独自に開発したポリリン酸蓄積量に基づく遺伝子発現定量システムを用いて詳細なシス配列解析を行った。その結果、TATAボックスのコンセンサス配列として知られるTATAWAWRとは明らかに異なる新規コアプロモーター配列(CE)を同定することに成功した。現在、この新規CEがTFIIDあるいはSAGAのいずれに依存して転写されているのかを調べるとともに、両コア因子複合体を介した転写開始機構の違いを分子レベルで明らかにするため、詳細な解析を進めている。一方、5種類のサブユニット(TAF5, 6, 9, 10, 12)をTFIIDと共有するSAGAはヒストンをアセチル化するとともにTBPのTATA配列への結合を補助する働きを有する。コアプロモーター中にTATA配列を含むストレス誘導性遺伝子ならびにTATA配列を含まないハウスキーピング遺伝子は、それぞれSAGA, TFIIDによって転写されると考えられているが、その詳細については不明な点が多い。すでに我々は、CYC1コアプロモーターを材料とし、独自に開発したポリリン酸蓄積量に基づく遺伝子発現定量システムを用いて詳細なシス配列解析を行い、TATAボックスとは異なる新規コアプロモーター配列(CE)を複数同定することに成功している。今回は、実際に複数のアデニン合成関連遺伝子が、同定したうちの一種を実際のCEとして転写活性化に利用していることを明らかにした。現在、当該CEがTFIIDあるいはSAGAのいずれに依存して転写されているのかを調べるとともに、両コア因子複合体を介した転写開始機構の違いを分子レベルで明らかにするため、詳細な解析を進めている。コアプロモーター中にTATA配列を含むストレス誘導性遺伝子ならびにTATA配列を含まないハウスキーピング遺伝子はそれぞれSAGA, TFIIDによって転写されると考えられているが、その詳細については不明な点が多い。今回我々は、TATA配列を有するPGK1プロモーターを対象とし、TFIIDとSAGAがどのように転写に関与するのかを調べた。その結果、(i)約半量の転写がTATA配列に依存する(残りの半量はTATA配列に依存しない)こと、(ii)TATA配列の有無にかかわらず、約60-70%の転写がSAGA依存的に起こること、(iii)温度感受性taf1株においてもTATA配列非依存的な転写量の低下が見られないこと等が明らかとなった。(iii)は、TATA-less転写がTFIID非依存的に起こり得る可能性を示しており、大変興味深い。また温度シフト後のキネティクスを詳しく調べたところ、TFIIDがSAGA依存的なTATA転写を負に制御していることも明らかとなった。現在、これらの結果をTFIID, SAGAのプロモーター結合の観点からも確認するべく、ChIP法による解析を進めている。

TATAボックスをランダム化配列で置き換えることにより、向一のUAS(転写調節因子の結合部位)によって活性化される新規CEを同定することが出来たため。25年度が最終年度であるため、記入しない。TFIID非依存的なTATA-less転写の可能性、ならびにTFIIDによるSAGA依存的なTATA転写制御(負の方向)の可能性が新たに示唆されたため。今回同定した新規CEが機能する仕組みを詳しく調べることにより、TATA含有プロモーターとTATA-lessプロモーターの違いを分子レベルで理解する。温度シフト後にTFIID, SAGAのPGK1プロモーターへの結合がどのように変化するのか、各複合体の変異は他方の複合体のプロモーター結合に対してどのような影響を与えるのかを免疫沈降法(ChIP法)により詳しく調べる。一連の解析を通じて、TATA含有プロモーターとTATA-lessプロモーターの違いを分子レベルで理解する。
不飽和三員環の自在変換で拓く特異および複雑骨格構築法と全合成的発展

特異な構造や複雑な縮環構造と連続する四級炭素を合わせ持つ天然物は一般的合成法がなく、短段階合成することは現在でも困難である。応募者はこれまで複雑な骨格構築に実践的に利用できる金属触媒反応の開発し、生物活性天然物の全合成を展開してきた。本研究ではこれら知見を発展させ、金属触媒による不飽和三員環の自在変換を鍵として、複雑な構造を持つ天然物の柔軟な一般的合成戦略や短段階合成法の確立を目的としている。1.29年度はこれまでの合成経路の立体選択性を検討・改善して全シス置換シクロプロパンを含むavenaolの全合成を完成した。さらに、この合成法に関して、複雑な天然物の全合成に実践的に利用できる全シス置換シクロプロパン構築法へと発展することを目指して精査した。Shagene類の合成では、実際の全合成に用いるアルキリデンシクロプロパン(メチル基を有する化合物)を合成し、イリジウム触媒を用いて全シス置換シクロプロパンの構築に成功した。さらに続く、Grignard反応、PDCよる酸化的転位、保護基の変換によりshagene Bの全合成を達成した。2.Daphniyunnnine類の全合成に向けて、[5+2]付加環化反応を鍵とした第1世代合成の重要合成中間体の大量供給を可能とする検討を行った。具体的にはDiels-Alder反応を鍵とした経路を開拓し、ACD環部を短工程で合成し、E環部をヨウ化サマリウムを用いた還元的閉環により構築できることを見いだした。また、B環部およびF環部の構築、および、メタラサイクルを経由した5員環形成について検討した。1.全シス置換シクロプロパン含有天然物に関して:まず非典型ストリゴラクトンavenaolの全合成を完成し、論文として発表した(Nat. Commun. 2017, 8, 674)。続いて、本合成戦略を発展させて、抗リューシュマニア活性を有するshagene Bのラセミ全合成を完成した。これについても世界に先駆けた成果である。2.Daphniyunnine類の全合成研究に関して:[5+2]付加環化反応を鍵としてABCDE環部を有する5環性化合物の合成に成功した。また、大量合成を可能とするために、Diels-Alder反応を鍵としたACD環部の構築を鍵とする短工程合成法を開発した。さらにこれまでの経路を用いて中間体を合成し、B環部はPd触媒を用いたヨウ化ビニルとエノラートのカップリングで構築できることを明らかにした。3.多置換シクロプロパンの開環を鍵としたオクタヒドロキノリンおよびデカヒドロキノリンの新規合成法を開発した(Org. Lett. 2017, 19, 4762)。1.全シス置換シクロプロパン含有天然物に関して:まず非典型ストリゴラクトンavenaolの全合成を完成したので、本合成経路を基盤とした構造活性相関を展開して、活性発現に重要な構造の解明を目指す。A環部上の官能基の必要性やC, D環部の立体化学の重要性について検討する。Shagene Bについて、不斉全合成を目指す。特に原料は一つの不斉点を持つ化合物であり、本構造をRhやRu触媒を用いた不斉水素化やケトンの不斉還元で構築する。さらに、ラセミ合成の経路をよりよい経路とするために、アルキリデンシクロプロパンの構築に際してのジアステレオ選択性改善を検討する。2.Daphniyunnine類の全合成研究に関して:これまでに確立したACD環部の大量合成を実施する。また、各工程の収率を改善しながら、BおよびE環部の構築について検討する。特に合成経路の簡素化に重点を置く。3.多置換シクロプロパンの開環を鍵としたオクタヒドロキノリンおよびデカヒドロキノリンの新規合成法はアルカロイドの合成に有用であると予想される。そこで、本合成法を新たにリコポジウムアルカロイドの合成法へと発展させて、その有用性を示す。

また、B環部およびF環部の構築、および、メタラサイクルを経由した5員環形成について検討した。1.全シス置換シクロプロパン含有天然物に関して:まず非典型ストリゴラクトンavenaolの全合成を完成し、論文として発表した(Nat. Commun. 2017, 8, 674)。続いて、本合成戦略を発展させて、抗リューシュマニア活性を有するshagene Bのラセミ全合成を完成した。これについても世界に先駆けた成果である。2.Daphniyunnine類の全合成研究に関して:[5+2]付加環化反応を鍵としてABCDE環部を有する5環性化合物の合成に成功した。また、大量合成を可能とするために、Diels-Alder反応を鍵としたACD環部の構築を鍵とする短工程合成法を開発した。さらにこれまでの経路を用いて中間体を合成し、B環部はPd触媒を用いたヨウ化ビニルとエノラートのカップリングで構築できることを明らかにした。3.多置換シクロプロパンの開環を鍵としたオクタヒドロキノリンおよびデカヒドロキノリンの新規合成法を開発した(Org. Lett. 2017, 19, 4762)。1.全シス置換シクロプロパン含有天然物に関して:まず非典型ストリゴラクトンavenaolの全合成を完成したので、本合成経路を基盤とした構造活性相関を展開して、活性発現に重要な構造の解明を目指す。A環部上の官能基の必要性やC, D環部の立体化学の重要性について検討する。Shagene Bについて、不斉全合成を目指す。特に原料は一つの不斉点を持つ化合物であり、本構造をRhやRu触媒を用いた不斉水素化やケトンの不斉還元で構築する。さらに、ラセミ合成の経路をよりよい経路とするために、アルキリデンシクロプロパンの構築に際してのジアステレオ選択性改善を検討する。2.Daphniyunnine類の全合成研究に関して:これまでに確立したACD環部の大量合成を実施する。また、各工程の収率を改善しながら、BおよびE環部の構築について検討する。特に合成経路の簡素化に重点を置く。3.多置換シクロプロパンの開環を鍵としたオクタヒドロキノリンおよびデカヒドロキノリンの新規合成法はアルカロイドの合成に有用であると予想される。そこで、本合成法を新たにリコポジウムアルカロイドの合成法へと発展させて、その有用性を示す。
付着微生物細胞の生物的応答にもとづく抗菌・殺菌剤によるバイオフィルム抑制法

自然界に存在する微生物の多くは,バイオフィルムと呼ばれる不均一な集合体として存在しているが,近年,バイオフィルム中における細胞間の遺伝子水平伝播により,薬剤耐性因子などの拡散が生じる危険性が指摘されている.本研究では,バイオフィルム構造を模したモデル実験系において,浮遊状態の細胞と比較することにより,大腸菌の自然形質転換におよぼす細胞生育環境の影響に関する基礎的な検討を行った.モデルバイオフィルム実験系として,大腸菌IM302株及びProvidencia sp. WW2株をLB寒天培地上のナイロンフィルター面で培養した後,フィルターをCaイオンおよび培地成分を含む寒天培地に重層し,4°Cおよび25°Cで24時間保持した.ナイロンフィルター面上のIM302株を回収し,プラスミドDNAを加え,5°Cで30分保持した後,コロニーカウンティング法により形質転換細胞数を求めた.浮遊系では,IM302株をCa^<2+>および培地成分を含む溶液で,4°Cおよび25°Cで24時間保持し,モデルバイオフィルム実験系と同様に形質転換細胞数を求めた.浮遊系では,25°CにおけるLB培地を含む条件では,形質転換細胞はほとんど認められなかった.これは,25°Cでは細胞の増殖のため,細胞表層が再生され,CaイオンによるDNA受容能の誘導が無効となるためと考えられる.一方,モデルバイオフィルムにおいては,このような差異は見られなかった.モデルバイオフィルムではWW2株が障壁の役目を果たし,内側にあるIM302株への栄養供給を阻んだために増殖が抑制され,DNA受容能が維持されて形質転換が生ずるものと考えられた.したがって,バイオフィルム内では,細胞は環境因子の影響を受けにくく,一度獲得された形質転換能が維持され,その結果,遺伝子水平伝播が起こりやすいものと推察された.浮遊系微生物集団とは異なる特殊な環境場を提供するバイオフィルムモデルについて、金属表面への微生物付着に関する検討を行った。廃水環境中より分離した通性嫌気性菌Providencia sp.WW2株の細胞付着特性を検討したところ、初期付着能に関しては細胞増殖期の違いにより付着量に顕著な差が認められ、細胞の生理特性や細胞密度が付着に何らかの影響を及ぼしている可能性が示唆された。一方、成熟バイオフィルムの形成能について検討したところ、ステンレス鋼表面への本菌の付着量は、NaCl濃度15g/dm^3のとき最大となった。微生物の金属材料表面への付着を防止するため、複合めっき法により、抗菌性微粒子である銀担持リン酸ジルコニウム(AgZ)を含むAgZ-Feめっき層を鉄板表面上に作製した。WW2株を供試菌として調製した複合めっきの抗菌活性を検討したところ、銀担持率3.7wt%のAgZを含むめっき鉄板上では、めっきを施していないものに比べ、3.2倍高い細胞死滅速度定数が得られ、AgZ-Fe複合めっき面の抗菌効果が確認できた。また、バイオフィルム内の細胞/細胞間相互作用の一つとして、遺伝子の水平伝播現象(自然形質転換)に着目し、微生物が示す自然形質転換能を定量的に評価する指標を策定するため、大腸菌DH5α株のプラスミドDNAによる形質転換を速度論的見地から解析した。Arrhenius式に従って、形質転換頻度(形質転換細胞数/全生細胞数として定義)を温度に対応して相関し、形質転換反応に伴うエネルギー変化を示す速度論パラメーターとしてΔUを求めた。また、形質転換プロセスの定量的評価指標として、Y_<N_<T.273>>(273Kにおけるプラスミド基準の形質転換収率)を提案した。自然界に存在する微生物の多くは,バイオフィルムと呼ばれる不均一な集合体として存在しているが,近年,バイオフィルム中における細胞間の遺伝子水平伝播により,薬剤耐性因子などの拡散が生じる危険性が指摘されている.本研究では,バイオフィルム構造を模したモデル実験系において,浮遊状態の細胞と比較することにより,大腸菌の自然形質転換におよぼす細胞生育環境の影響に関する基礎的な検討を行った.モデルバイオフィルム実験系として,大腸菌IM302株及びProvidencia sp. WW2株をLB寒天培地上のナイロンフィルター面で培養した後,フィルターをCaイオンおよび培地成分を含む寒天培地に重層し,4°Cおよび25°Cで24時間保持した.ナイロンフィルター面上のIM302株を回収し,プラスミドDNAを加え,5°Cで30分保持した後,コロニーカウンティング法により形質転換細胞数を求めた.浮遊系では,IM302株をCa^<2+>および培地成分を含む溶液で,4°Cおよび25°Cで24時間保持し,モデルバイオフィルム実験系と同様に形質転換細胞数を求めた.浮遊系では,25°CにおけるLB培地を含む条件では,形質転換細胞はほとんど認められなかった.これは,25°Cでは細胞の増殖のため,細胞表層が再生され,CaイオンによるDNA受容能の誘導が無効となるためと考えられる.一方,モデルバイオフィルムにおいては,このような差異は見られなかった.モデルバイオフィルムではWW2株が障壁の役目を果たし,内側にあるIM302株への栄養供給を阻んだために増殖が抑制され,DNA受容能が維持されて形質転換が生ずるものと考えられた.したがって,バイオフィルム内では,細胞は環境因子の影響を受けにくく,一度獲得された形質転換能が維持され,その結果,遺伝子水平伝播が起こりやすいものと推察された.
生態系調和型農業への政策転換と日本版GAPの構築に関する総合的研究-西南日本とドイツの比較に基づく環境支払いプログラムの策定に向けて-

本研究の狙いは、ドイツのバーデン・ヴュルテンベルク州、MEKAプログラムにヒントを得つつ、わが国の農業環境直接支払いプログラムの導入を促すという実践的視点からの基礎研究を多面的アプローチで総合的に行うことであった。対象として、西南日本における水田農業(福岡県農の恵み事業)、草地農業(阿蘇久住高原)、畑作農業(沖縄県赤土流出地域)の3タイプを選定して研究を進めた。ドイツのMEKAプログラムの検討からは、農業者自身による自己確認を踏まえた申告に5%程度の抽出による立ち入り検査を組み合わせることで、環境支払いの契約内容を高い履行率で行わせることが明らかになった。福岡では、農家・市民が一体となった水田での生き物調査の結果から、この調査の最大の効果は、人々の生き物への関心の高まりという普及・教育効果であったことが明らかになった。他方、水田の生物多様性に大きな影響を与える要因は、減農薬・減化学肥料よりもむしろ、いかなる場所に水田が立地しているかであって、個別経営の努力を超えた環境全体であることが明らかになった。阿蘇草原の環境保全活動の調査からは、環境支払に加え、ボランティア等による保全管理作業、さらに草を利用した堆肥などによる野菜生産や赤牛生産等、多面的機能の市場化に向けた取組みが不可欠であることと、その取組みの実態を示した。沖縄におけるサトウキビ農家の調査からは、赤土流失量と収量にトレードオフの関係はなく、収量増大と環境保全の両立は可能であること、また、農家に対する啓蒙教育活動や保全に向けての経済的インセンティブだけでは不十分で、地域の営農システムや機械化技術体系の再構築が不可欠であることを示した。本年度、(1)福岡地区の農業環境支払いに関する研究については、田んぼの生きもの調査に関する課題の整理を行った。その成果は、福岡型環境支払いのテキストである「めぐみ台帳づくり」2006年版に反映した。また、生き物調査に関するデータを収集した。(2)滋賀県においては、環境農業直接支払い政策を導入させた要因を分析した。さらに、滋賀県環境こだわり農業を事例として、環境保全型農業を社会的受容可能性も取り込んだ「持続可能性農業」へと発展させていくべき論理とその方向性について考察した。(3)沖縄県での調査については、石垣島における赤土流出に関する関係機関への聞き取り調査および資料収集(8月)と石垣島の47戸の農家に対して赤土流出に関する実態調査および意向調査を実施(11月)した。(4)熊本県では、阿蘇草原の保全活動と環境支払いに関する調査を実施するとともに、草原保全活動にも参加した。海外調査としては、ドイツの環境支払いプログラムを調査し、2007年度から導入予定のMEKAIIIについて調査した。その結果、新しいMEKAIIIでは、農家に提供するメニューは半分程度になる見通しであり、食料・農村地域省としてメニューの中に残したいと考えている項目は、水質保全、草地保全、化学資材の削減に関するものであり、生物的手法の適用に関するメニューや特別に保護された生息空間の保護に関するメニューも残るであろうということであった。このような調査結果を受けて、2006年3月17日には、福岡県と合同で『環境直接支払いシンポジューム-県民とともに育む農の恵み-』が開催され、本年度の研究成果を集約し、来年度に向けての取り組むべき方針を明らかにした。平成18年年度は研究の2年目を迎えた、以下のような研究を行った。(1)福岡地区の農業環境支払いに関する研究については、田んぼの生きもの調査の2年目を迎えた、これまでの研究成果を踏まえ、福岡型環境支払いのテキストである「めぐみ台帳づくり」2007年版を作成した。また、生き物調査の結果から、田んぼにおける生物多様性と環境保全型の農法との関係は複雑であり、低投入であるからといって多様な生物が存在するとは必ずしも言えないこと、農家は調査事業をとおして自然により親近感をもつようになったこと等が明らかになった。(2)滋賀県においては、環境農業直接支払い政策を導入させた要因について分析した。

さらに、このような成果の一部をOECDで報告し、内外の研究事例を踏まえた環境保全型農業の展開方向と政策手法の関連について検討した。(3)沖縄県での調査については、石垣島における赤土流出に関する農家や関係機関への聞き取り調査およびサトウキビ生産者組合、製糖会社に対する綿密な調査を行い、データを収集した。(4)熊本県では、阿蘇草原の保全活動と環境支払いに関する調査を行い、阿蘇草原の現状を自然科学的観点から解析・評価し、環境直接支払い導入のための参考知見を得るために、独国における草地観・生物相保全の実態と理念を調査した。(5)海外調査としては、本年度もドイツの環境支払いプログラムを調査し、ドイツにおいて環境農業直接支払い政策の発展が山を越え、一方では自然保護政策との接合が、他方では納税者だけでなく、農産物の消費者にも支援を求める方向が模索されていることを明らかにした。本研究の狙いは、ドイツのバーデン・ヴュルテンベルク州、MEKAプログラムにヒントを得つつ、わが国の農業環境直接支払いプログラムの導入を促すという実践的視点からの基礎研究を多面的アプローチで総合的に行うことであった。対象として、西南日本における水田農業(福岡県農の恵み事業)、草地農業(阿蘇久住高康)、畑作農業(沖縄県赤土流出地域)の3タイプを選定して研究を進めた。ドイツのMEKAプログラムの検討からは、農業者自身による自己確認を踏まえた申告に5%程度の抽出による立ち入り検査を組み合わせることで、環境支払いの契約内容を高い履行率で行わせることが明らかになった。福岡では、農家・市民が一体となった水田での生き物調査の結果から、この調査の最大の効果は、人々の生き物への関心の高まりという普及・教育効果であったことが明らかになった。他方、水田の生物多様性に大きな影響を与える要因は、減農薬・減化学肥料よりもむしろ、いかなる場所に水田が立地しているかであって、個別経営の努力を超えた環境全体であることが明らかになった。阿蘇草原の環境保全活動の調査からは、環境支払に加え、ボランティア等による保全管理作業、さらに草を利用した堆肥などによる野菜生産や赤牛生産等、多面的機能の市場化に向けた取組みが不可欠であることと、その取組みの実態を示した。沖縄におけるサトウキビ農家の調査からは、赤土流失量と収量にトレードオフの関係はなく、収量増大と環境保全の両立は可能であること、また、農家に対する啓蒙教育活動や保全に向けての経済的インセンティブだけでは不十分で、地域の営農システムや機械化技術体系の再構築が不可欠であることを示した。