hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多能性骨髄幹細胞から免疫担当細胞への分化に及ぼすTGF-βファミリーの役割

マウス胚性腫瘍細胞P19(胚盤胞内部細胞塊に類似した性質を持つ多能性細胞株)やA-6細胞(マウスES細胞より単離され、より分化の進んだ多能性造血幹細胞株)などを用いて、多機能分子群であるTGF-βファミリー分子が免疫担当細胞への分化過程で果たす役割を検討した。P19細胞を血清存在下で接着培養すると、中胚葉組織のマーカー遺伝子であるBrachyury(Bra)とGoosecoid(Gsc)の発現が認められ、これらの遺伝子発現変動は、TGF-βファミリーの一つであるNodal及びそのco-receptorであるcriptoにより誘導されていることを示した。このシグナル伝達には、activin/TGF-βのtype I receptorであるAlk4/5/7によるSmad2のリン酸化を介していた。また、長期間培養した培養上清中には、Nodalの作用を抑制する阻害因子が存在していることも推測された。A-6細胞では、各種TGF-βファミリー受容体、シグナル伝達物質である各種Smadおよび骨髄系未分化マーカーだけでなく、GATA-1やMitfなど細胞特異的な転写因子の発現があることがわかった。さらに、A-6でも発現がみられたMitfに注目し、マクロファージ系細胞やマスト細胞など免疫担当細胞を含めた各種細胞でのMitfの各アイソフォームとvariantの遺伝子発現を調べ、細胞に依存したMitfアイソフォームの多様な遺伝子発現パターンと異なる転写活性を示した。また、選択的スプライシングの結果生じる2つのAlk5アイソフォームのマウス組織ならびに各種細胞株における遺伝子発現およびAlk5を介した情報伝達を検討した。多機能分子群であるTGF-βfamily分子が免疫担当細胞への分化過程で果たす役割を検討するため、研究初年度は、マウス胚性腫瘍細胞P19を用いて検討した。P19細胞は、発生初期の胚盤胞内部細胞塊に類似した性質を持つ多能性細胞である。P19細胞を血清存在下で接着培養したところ、中胚葉組織のマーカー遺伝子であるBrachyury (Bra)とgoosecoid (gsc)の発現が認められた,これらの遺伝子発現レベルは、培養120時間目まで経時的に増加したが、細胞がconfluentに達すると急減した,アフリカツメガエルの系において、BraやgscはTGF-b familyのactivinによって誘導されることが知られている.そこで、血清存在下において、activin/TGF-bのtype I receptor (ALK4/5)の阻害剤であるSB431542を添加したところ、Braとgscの遺伝子発現量は用量依存的に減少した。Braとgscの遺伝子発現が認められる条件でもactivinβ_A,βB_やTGF-β_1,-β_2,-β_3の有意な遺伝子発現は認められなかった。また、培地ならびに培養上清中のactivinとTGF-βをWestern blotで調べたが、いずれもバンドは検出できなかった。ALK4/5を介してシグナル伝達するリガンドとして、myostatinとnodalも知られているので、これらの遺伝子発現を調べたところ、myostatinの遺伝子発現は認められなかったのに対して、nodalはP19細胞がconfluentに達するまで経時的に増加し、SB431542によって用量依存的に減少し、さらにRA処理によっても減少した。Nodalのシグナル伝達にはco-receptorであるcriptoの発現が必須であるが、criptoの発現変化はnodalと一致した。多機能分子群であるTGF-βファミリー分子が免疫担当細胞への分化過程で果たす役割を検討するため、(1)研究初年度に引き続き、マウス胚性腫瘍細胞P19(胚盤胞内部細胞塊に類似した性質を持つ多能性細胞)を用いて検討した。P19細胞を血清存在下で接着培養すると、中胚葉組織のマーカー遺伝子であるBrachyury (Bra)とGoosecoid (Gsc)の発現が認められることを報告した。これらの遺伝子発現は、TGF-βファミリーによって正の制御を受けていることが知られており、それらメンバーの遺伝子発現をRT-PCRおよびreal-time PCRにより調べた。

その結果、BraとGscの遺伝子発現変動はNodalの発現パターンと一致しており、これらの遺伝子発現はNodalにより誘導されていると推測された。さらに、長期間培養した培養上清中には、Nodalの作用を抑制する阻害因子が存在していることも推測された。(2)マウスES細胞より単離され、より分化の進んだ多能性造血幹細胞株であるA-6細胞を用いて、TGF-βファミリー関連の各種遺伝子(リガンドとして各種TGF-β、アクチビン、BMP、受容体としてALK-17、ActRIIなど、シグナル伝達物質としてSmad18)および血球系細胞の分化マーカーの発現をRT-PCR法により調べた。その結果、各種TGF-βファミリー受容体および骨髄系未分化マーカーだけでなく、GATA-1やMitfなど細胞特異的な転写因子の発現があることがわかった。多機能分子群であるTGF-βファミリー分子が免疫担当細胞への分化過程で果たす役割を検討するため、前年度に引き続き、マウス胚性腫瘍細胞P19を用いて、中胚葉組織のマーカー遺伝子であるBrachyury(Bra)とGoosecodi(Gsc)の発現制御機序を検討した。P19細胞におけるBraとGscの発現はAlk4/5/7によるSmad2のリン酸化を介したTGF-βスーパーファミリーによって誘導されること、またその候補因子としてはNodalとCriptoであることのの可能性を示した。Nodalに対するsiRNAを用いたノックダウンと添加の実験によって、BraとGscの発現が少なくともNodalによって誘導されていることを確認した。また、同時に神経細胞への分化抑制が生じていることも示唆した。多能性造血幹細胞株であるA6細胞を用いて、Activin Aで刺激した際の各種血球系細胞の分化マーカーの遺伝子発現をRT-PCRにより検索した。その結果、造血幹細胞の表面マーカーであるc-kitとCD31、赤血球マーカーであるβH1とβ-majorglobin、肥満細胞マーカーであるFcεRIのいずれの遺伝子発現においても、Activin A刺激の前後で変化は見られなかった。また、形態的変化も見られなかった。しかし、TGF-βファミリーの刺激に応答する可能性は示されており、今後はbFGFの除去や、ILなど他のサイトカインとの協力作用を検討する必要がある。また、派生研究として、A6でも発現がみられた組織特異的転写因子Mitfに注目し、マクロファージ系細胞やマスト細胞など免疫担当細胞を含めた各種細胞でのMitfの各アイソフォームとvariantの遺伝子発現を調べ、細胞に依存したMitfアイソフォームの多様な遺伝子発現パターンと異なる転写活性を示した。
膜蛋白質の相互作用様式と遺伝子構造の比較研究

ロドプシン(明暗視に関わる光受容蛋白質)と、その相同蛋白質である錐体光受容蛋白質(昼間視、色覚に関与)の機能をアミノ酸残基のレベルで検討することにより、その機能発現メカニズムを検討し、構造-機能相関とその予測の手がかりを得ることを目指した。ロドプシンのX線結晶構造が解明されたとき、もっとも大きなトピックスの一つは、発色団(リガンド)を包み隠すようにβシート構造を形成している第2細胞外ループの存在であった。実際我々の解析によると、この領域にはいくつかの機能性アミノ酸残基が存在し、光受容蛋白質の構造や性質を制御していることがわかった。例えば、赤色感受性錐体光受容蛋白質ではこの領域にCl^-イオンが結合し、吸収波長を制御することにより赤色光を受容するメカニズムを提供している。我々は、このCl^-イオンの結合機構について分光学的手法により構造解析を行い、発色団との相互作用機構、吸収波長の制御機構を解明することに成功した。また、この部位には錐体光受容蛋白質で高度に保存されているプロリン残基(P189)が存在する。部位特異的変異蛋白質を用いた実験から、このプロリン残基が昼間視という錐体の生理機能に大きく関わっているアミノ酸残基であることを見いだすことができ、また、その構造変化も追跡することができた。上記の残基は遺伝子構造上はエクソン3に存在し、エクソン2に存在する残基群と共に吸収波長制御、情報伝達効率などの機能発現に関与している。これらは立体構造上でも近傍に位置し、機能に関するcore domainを形成していると考えられる。また、このような光受容蛋白質における知見をもとに、サブタイプ間で保存性の高いアミノ酸が基本構造を構築し、それ以外の部位がそれぞれの蛋白質の個性を生み出していると考えることで、膜蛋白質の立体構造構築原理とその予測の手がかりが提供できると考えている。
超高温(117℃)発酵菌叢を用いた家畜腸管感染症の統御システムの構築

【研究目的】口蹄疫をはじめとする家畜腸管感染症は、今や畜産農家のみの問題ではなく、地域経済の崩壊をもたらすほどの非常に深刻な問題として扱われている。東大牧場では、これまで、超高温発酵菌叢を有する戻し堆肥の活用により、家畜糞尿を100°C以上の超高温状態(最高117°C)にさらし、わずか6週間で堆肥化する技術を実証してきた。一方、これらの堆肥中の温度分布には発酵槽の通気環境が密接に関係していた。そこで本研究では、異なる施設の堆積型発酵槽を用いて、超高温発酵処理下の堆肥の温度・水分・通気量を立体的に測定する手法と、効果的な超高温発酵を実現するための通気調整について検討した。【研究方法】(1)大規模養豚農場であるS農場(青森県)の豪雪・厳寒期の条件下において、超高温発酵済みの戻し堆肥(種菌)を用いて豚糞を発酵処理した際の温度推移を計測・分析した。(2)同じS農場において、異なる通気調整下で、堆肥正面の格子状の地点(9ヵ所、深さ1m)での風圧・水分・温度を計測・分析した。(3)東大牧場において、温度・湿度のデータロガを堆肥内外に配置し、集積データを分析した。【研究結果】(1)S農場の通気調整下では、超高温発酵済みの種菌を用いても、100°C以上の超高温発酵を長期維持することはできなかった。また、その際の堆肥中の通気量は、東大牧場よりはるかに大きかった。(2)処理開始直後の堆肥中の風圧は、空間的に極めて不均一に分布していた。また、超高温発酵により処理効率を上げるためには、下からの通気により水分を堆肥表面押し出すこと、さらに、堆肥表面の温度を高めることで水分除去を促進させることが必要であった。(3)切り返し後の堆肥の温度は、下から上、奥から手前の順に徐々に高くなった。また、堆肥場表面からの蒸気は、発酵にともない減少した。
ボールつきの指標の開発―評価・分析の枠組みの設計―

本研究の目的は、子供の手具操作運動の習熟度を把握できる客観的指標の開発と学習者の主体的な学びを促す自己評価を検討することであった。手具操作運動のボールつきを取り上げ、小学校1年生から6年生のボールつき20秒間のパフォーマンステストを実施し、観察・分析した。抽出された指標項目を指導及び評価に連動させ、体系的な観察モデルを作成した。客観的指標を用いた教授法を考案し実施した結果、子供のボールバウンス能力を向上させることができた。さらに基礎的な客観的指標を用いた自己評価シートを考案し、授業を実践した結果、子供の学習への積極的な取り組みと好意的な回答から、自己評価シートの有効性と学習効果が確認された。本研究は,神経系発達の著しい児童期の子どもを対象に,操作系運動の中のボールをつく動作(以下,ボールつきと称す)に焦点を当て,その習熟過程を把握する判断基準となる指標を開発することが目的である。具体的には,ボールつきについて,第1に,子どもの操作技能習得上の問題を明らかにし,問題を解決するための必要な基礎的データを収集し(研究課題1),第2に,すべての指導者が共通認識できる指標を作成し,指標の妥当性を検証した上で評価・分析の枠組みを総合的に設計し(研究課題2),第3に,開発した指標の有効性・学習効果を実証的に確認する(研究課題3)。最終的に,小学校体育の学習指導,とりわけボールゲームへむすびつく基礎技能習得の方法を提供することである。平成26年度は,「ボールつきの指標項目の開発ー動きの構成要素の指標化へー」をテーマに,子どものボールつきにおける実態調査によるデータ収集とボールつきの動きの構成要素の抽出による指標項目の作成が課題であった。今年度実施した具体的内容と成果は,小学校1年生から6年生の全児童を対象に,ボールつきのパフォーマンステストを実施し,子どものボールつきの動きをビデオカメラで撮影収録し,収録した映像をデータ加工し,調査資料として収集できた。申請した研究実施計画は,その後に非組織観察法の参与観察法により観察・評価し,指標作成において重要と考えられる動きの構成要素を抽出して指標項目を作成する流れである。次年度は,その計画に沿って研究の続きを遂行する。本研究は,神経系の著しい児童期の子どもを対象に,操作系運動の中のボールをつく動作(以下,ボールつき動作)に焦点を当て,その習熟過程を把握する判断基準となる指標を開発することが目的である。具体的には,ボールつきについて,第1に,子どもの操作技能習得上の問題を明らかにし,問題を解決するための必要な基礎的データを収集し(研究課題1),第2に,すべての指導者が共通に認識できる指標を作成し,指標の妥当性を検証した上で評価・分析の枠組みを総合的に設計し(研究課題2),第3に,開発した指標の有効性・学習効果を実証的に確認する(研究課題3)。平成27年度は,平成26年度の「ボールつきの指標の開発ー評価・分析の枠組みの設計ー」をテーマに,前年度とは調査対象の場所を他に移して,ボールつきのパフォーマンステストの実施と「連続回数」及び「指標項目」を測定・分析し,前年度との解析結果の比較を行い,開発した指標の妥当性と信頼性を検証することであった。又,前年度のデータとの比較ができた。申請した研究実施計画は,その後に子どものボールつきの運動能力向上のために活用可能な指標の枠組みを設計し,指標を使った指導法を授業実践し,指標の有効性と学習効果を実証的に検証する流れである。研究の現在までの進捗状況は,研究2である指導者が共通認識できる指標を作成し,指標の妥当性を検証した上で評価・分析の枠組みを設計した。得られた研究の成果は,国内の学会で発表した。したがって,おおむね順調に進展している。本研究は,神経系発達の著しい児童期の子どもを対象に,操作系運動の中のボールをつく動作に焦点を当て,その習熟過程を把握する判断基準となる指標を開発することが目的である。平成28年度は,「ボールつきの指標の有効性と学習効果」をテーマに,平成26年度及び平成27年度で行った動きの構成要素の抽出と指標項目の作成から,ボールつきの指標を用いた指導法を考案し,実際の授業において指標の有効性と学習効果を実証的に検証することが課題であった。

今年度実施した具体的内容と成果は,小学校1年生から6年生の全児童を対象に,指標を用いた指導法の授業実践とパフォーマンステストについて,ビデオカメラで撮影収録したVTRから「連続回数」,「継続時間」,「ボールの高さ」,「バウンド地点」,「手とボールの接触時間」の項目を測定・解析し,指標の有効性と学習効果を実証的に検証することができた。また、ボールゲームへむすびつく基礎技能習得の方法を提供することができた。研究を深め質の向上を図るため延長した研究計画は,学習者の学びを促す自己評価に関して追加調査を行い,診断表や学習指導サイクルモデルなど総合的にまとめる流れである。次年度は,その計画に沿って研究の続きを遂行する。研究の現在までの進捗状況は,研究3である開発した指標の有効性・学習効果を実証的に確認し、ボールゲームへむすびつく基礎技能習得の方法を提供した。したがって,おおむね順調に進展している。本研究は,神経系の著しい児童期の子どもを対象に,操作系運動の中のボールつきに焦点を当て,その習熟過程を把握する判断基準となる指標を開発することを目的として行った。具体的には,ボールつきについて,第1に,子どもの操作技能習得上の問題を明らかにし,問題を解決するための必要な基礎的データを収集し(研究課題1),第2に,すべての指導者が共通に認識できる指標を作成し,指標の妥当性を検証した上で評価・分析の枠組みを総合的に設計し(研究課題2),第3に,開発した指標の有効性・学習効果を実証的に確認し(研究課題3),小学校体育の学習指導,とりわけボールゲームへむすびつく基礎技能習得の方法を提供することであった。平成28年度は,「ボールつきの指標の開発ー評価・分析の枠組みの設計ー」をテーマに,追加調査として自己評価教材を開発することを目的として行った。今年度実施した具体的内容と成果は,これまでの研究成果から得られた指標を活用した自己評価シートを考案し,その有効性・学習効果を実証的に確認することができた。具体的には,小学校1年生から6年生の全児童を対象に,指標を活用した学習と自己評価を取り入れた学習の2つの学習を実施し,学習前後にパフォーマンステスト及びアンケート調査を実施できた。実践では,どの学年も積極的に取り組む姿が見られ,アンケート調査では好意的な回答が得られた。指標を活用した自己評価シートを用いた学習に取り組ませることで,教師の指導だけに頼らず子どもが自ら自身の動きの状態を把握することができ,取り組む運動を理解することができ,より良いパフォーマンスに向かう主体的な学びを促進させる点に本研究の意義がある。本研究の成果は,学会及び雑誌論文として公表してく予定である。本研究の目的は、子供の手具操作運動の習熟度を把握できる客観的指標の開発と学習者の主体的な学びを促す自己評価を検討することであった。手具操作運動のボールつきを取り上げ、小学校1年生から6年生のボールつき20秒間のパフォーマンステストを実施し、観察・分析した。抽出された指標項目を指導及び評価に連動させ、体系的な観察モデルを作成した。客観的指標を用いた教授法を考案し実施した結果、子供のボールバウンス能力を向上させることができた。さらに基礎的な客観的指標を用いた自己評価シートを考案し、授業を実践した結果、子供の学習への積極的な取り組みと好意的な回答から、自己評価シートの有効性と学習効果が確認された。研究目的の達成度は,研究課題1である子どものボールつきのデータ収集を行い,データ解析に必要な備品設置に加えて,解析資料を作成した。
「噛み心地」に対する顎機能評価基準の確立

我々は6自由度顎運動データから「噛みやすさ」を客観的に評価する方法について検討している.独自に開発した測定システムを用いて6自由度顎運動と咀嚼筋活動を同時測定した.ストッピング噛みしめ時の,作業側咬筋活動開始時に作業側顆頭は平衡側顆頭よりも有意に咬頭嵌合位に近い位置に復位していた.作業側咬筋最大筋活動時には両側顆頭ともに咬頭嵌合位に近い位置に復位していたが,平衡側顆頭は上下的には,咬頭嵌合位の顆頭位よりも上方へ偏位していた.食パン咀嚼時においては,筋活動開始時と比較して最大筋活動時に作業側下顎頭は咬頭嵌合位に近い位置に復位しており,すべての咀嚼時期において統計学的有意差が認められた.「噛み心地」の良い補綴物はQOLの向上に関連すると考えられ,「噛み心地」を客観的に評価することが可能となれば,患者の訴える不具合の存在が明確になり,将来的に適切な治療法の選択につながると考えられる。本年度は食習慣や口腔内状態の評価に関連したアンケート調査を行い,さらに食品咀嚼時の顎運動と咀嚼筋筋電図を同時測定した。咀嚼運動測定は磁気方式顎運動測定器(徳島大学,CS-IIi)を用いて、咀嚼筋活動は小型生体アンプ(TEAC社製,BA1104)、嚥下音は咽喉マイク(南豆無線電機,SH-12iK)を用いて記録した。咀嚼運動と生体信号データの同期測定はGPS同期型刻時装置(HAKUSEN社製,LS-20K)のパルス出力を使用して行った。この測定システムを用いて健常成人男性5名、女性3名(33.1±15.5歳)を被験者として食パンの摂食から嚥下にわたる一連の食事動作時の下顎運動、咀嚼筋活動、嚥下音などの同期測定を行った。摂食から最終嚥下までを食事動作時間,顎運動の上下成分と咬筋活動から咀嚼と判定した区間を咀嚼時間とし、咀嚼回数、咀嚼サイクル時間、最大開口量、咬筋活動量と共に被験者の年齢との関係について解析した。食事動作時間、咀嚼時間、咀嚼回数は年齢とともに増加する傾向を示した。また咀嚼の全区間において咀嚼サイクル時間や咬筋活動量が変化しなかったのに対して、最大開口量は咀嚼の進行に伴い有意に減少していった。顎運動と各種生体信号の同期測定を行うことは摂食・咀嚼・嚥下機能を評価するのに有用であるので,今後は、機能評価のためのパラメータ抽出を行うとともに、高齢者や欠損補綴処置前後での測定を行うことで機能評価、機能回復および歯科治療計画や歯科治療の効果判定につなげる予定である。「噛み心地」の良い補綴物はQOLの向上に関連すると考えられ,「噛み心地」を客観的に評価することが可能となれば,患者の訴える不具合の存在が明確になり,将来的に適切な治療法の選択につながると考えられる.研究方法は食習慣や口腔内状態の評価に関連したアンケート調査と,実際の食品咀嚼時の顎運動を咀嚼筋筋電図と同時測定する検査を行うという2種類のデータを収集する.咀嚼運動測定は磁気方式顎運動測定器を用いて,咀嚼筋活動は小型生体アンプ,嚥下音は咽喉マイクを用いて記録した.咀嚼運動と生体信号データの同期測定はGPS同期型刻時装置のパルス出力を使用して行った.昨年度の被験者8名のデータに加えて本年度は新たに2名の被験者の測定を行った.年齢と咀嚼運動との関係を詳細に調べるために,新たな被験者は40歳代と70歳代のやや年齢層の高い被験者を採用した.どの被験者においても咀嚼の全区間において咀嚼サイクル時間や咬筋活動量が変化しなかったのに対して,最大開口量は咀嚼の進行に伴い有意に減少していった.現在,切歯点における運動解析だけでなく,顎関節部での顆頭運動についても解析途中である.顎運動と各種生体信号の同期測定を行うことは摂食・咀嚼・嚥下機能を評価するのに有用であるのであり,高齢者や欠損補綴処置前後での測定結果から機能評価を行うことができ,将来的には歯科治療の効果判定につなげることができると考えている.

また,個々の歯に注目すると,歯は機能時に歯根膜を緩衝剤として複雑に動いており,その動きは咬合力の量や方向によっては外傷性に働く場合があることから,咬合接触の状態が「噛み心地」に影響すると考え,機能時の歯の運動について測定解析をおこなった.歯の3次元データから3Dプリンターを用いて実体モデルを製作して歯の表面に機能時の歯の運動量をカラーマッピングすることで歯の動きを視覚的に理解し易い手法を開発した.歯科補綴治療において,歯冠形態を回復する場合,審美性や清掃性,咀嚼効率など様々な観点から要件を満たす補綴装置を製作する必要がある.「噛み心地」の良い補綴装置はQOLの向上に関連すると考えられ,「噛み心地」を客観的に評価することが可能となれば,患者の訴えがより明確になり,適切な治療法の選択につながると考えられる.咀嚼運動測定には磁気式顎運動測定器を用いて,咀嚼筋筋活動は小型生体アンプ,嚥下音は咽喉マイクを用いて記録した.顎運動データと生体信号データは異なる機器により収集しており,同期測定,解析を行うため,GPS同期型刻時装置を使用した.本年度はさらに9名の被験者について測定を行った.被験者は男性3名,女性6名で年齢は25.8±3.2歳(21.732.9歳)であった.被験食品には魚肉ソーセージ,ピーナッツ,食パン,米飯を用いた.咀嚼の全区間において咀嚼サイクル時間には変化がなかった.咀嚼に伴い,最大開口量は減少し,咬筋筋活動量も減少傾向にあった.魚肉ソーセージは他の被験食品と比較して,咬筋筋活動量が全咀嚼区間において小さかった.また,咀嚼の各ストロークでの最大咬筋筋活動時の開口量は咀嚼の初期ほど高かった.咬合状態に問題がなく,咀嚼運動に支障のない健常有歯顎者では食物の大きい状態からでも筋活動量が高く,捕食,咬断といった作業が効率よく行われている.顎運動と咀嚼筋筋活動などの生体信号との同期測定は,摂食・咀嚼・嚥下機能を評価するのに有用であるとともに,高齢者の機能評価や欠損補綴の治療効果の評価において有効であると考えられる.我々は6自由度顎運動データから「噛みやすさ」を客観的に評価する方法について検討している.独自に開発した測定システムを用いて6自由度顎運動と咀嚼筋活動を同時測定した.ストッピング噛みしめ時の,作業側咬筋活動開始時に作業側顆頭は平衡側顆頭よりも有意に咬頭嵌合位に近い位置に復位していた.作業側咬筋最大筋活動時には両側顆頭ともに咬頭嵌合位に近い位置に復位していたが,平衡側顆頭は上下的には,咬頭嵌合位の顆頭位よりも上方へ偏位していた.食パン咀嚼時においては,筋活動開始時と比較して最大筋活動時に作業側下顎頭は咬頭嵌合位に近い位置に復位しており,すべての咀嚼時期において統計学的有意差が認められた.被験者一人のデータ量が大きく,解析に時間を要したことと,研究協力をお願いできる被験者集めにやや苦労したためである.歯科補綴学食品咀嚼時の咀嚼運動で切歯点だけでなく,顆頭運動についても詳細な解析を行い,口腔内の咬合接触状態との関係についても解析予定とした.食品咀嚼時の運動解析は行ってきたが,運動解析に予想以上の時間がかかってしまったため,咬合接触部位との関連性について解析および分析に至らなかった.また被験者数が予定よりも少なかったことも,解析に時間を要したことが原因と考えられる.被験者測定と解析が予定通り進まなかったことにより,物品費の支出が少なかった.ブルーシリコーンによる咬合接触状態との関連についても解析を進める予定である.さらに新たな測定を行い,被験者数を増やす予定である.数種類の食品咀嚼時の顎運動データおよび筋電図データの解析方法を変更し,新たなパラメータによる分析を行う.追加測定を行い,これまでに蓄積したデータ処理を行い,「噛み心地」に対する顎機能評価を行うための解析を行う.統計を行うための環境整備を行う予定としている.研究の遅延により測定時に必要な咬合器や被験食品などの物品購入までに至らなかったためである.当該年度に実施できなかった咀嚼運動測定を次年度では行う予定であり,次年度はそのための物品を購入する予定である.
歯科矯正力による顎顔面骨のリモデリングについて

矯正的な歯牙移動時における歯槽骨ならびに周囲顎骨の組織反応に関する研究報告は多く認められるが、骨リモデリングの組織動態とそれらが顔面骨格へ及ぼす影響に関する報告はほとんどない。組織形態計測学的手法ならびに応力解析により、歯科矯正力がラットの顎顔面骨のリモデリングへ及ぼす影響を検討した。通常食により飼育した20週齢Wistar系ラットを矯正力の作用期間(2週、3週、4週)により各群10匹の3群に分類し、上顎右側第一臼歯と第二臼歯の歯間部に直径0.030inchのエラスティクスを挿入し、臼歯の相反移動を試みる。左側は対照側とした。と殺の9日前より2日間テトラサイクリン20mg/kgを大腿部に筋注し、4日後から2日間、カルセイン10mg/kgを皮下注し、硬組織に二重標識を行う。ラットを断頭、と殺後、軟X線写真撮影を行い、さらに上顎骨の形態計測を行う。通法により未脱灰標本ブロックを作製し、レーザー顕微鏡により組織形態計測を行う。顕微鏡による連続切片画像を三次元構築し、ラット上顎ならびに顔面頭蓋骨の有限要素モデルを作製する。矯正力作用時の応力分布の計算と解析を行い、組織形態計測により得られたリモデリングのパラメターとの相関について検討した。左側は対照側とした。1.三次元有限要素モデルは、長崎大学総合情報処理センターのC.P.U.で開発したが、これに成長成分を加える。特に人の成長に類似して、骨の構造が似ている犬を用い、咬合時や顎外力を受ける上下顎骨の応力分布を明かにするとともに、成長による骨の偏位と膨張拡大をシミレーションする。また、ワイヤーやゴムによる矯正力も含めるようにプログラムを改良変更した2.実験動物(犬)より、顎骨のリモデリングの組織動態を把握して、応力が顎骨の成長とリモデリングに果たす役割を顕微鏡より直接画像入力して、画像処理をすることにより骨のリモデリングを半自動解析を目指した。そのため、高画質の画像入力装置を購入プログラムを作成中である。3.成長中の顎骨についての、リモデリングに影響するファクターを人から抽出、動物実験と組み合わせた。4.成長実験動物より、顎骨のリモデリングの組織動態を把握して応力と顎骨の成長とリモデリングに果たす役割を検討している。1.三次元有限要素モデルは、長崎大学総合情報処理センターのC.P.Uで開発したが、これに成長成分を加えた。特に人の成長に類似して、骨の構造とリモデリングが似ている犬を用い、咬合時や顎外力を受ける上下顎骨の応力分布を明らかにするとともに、成長による骨の偏位と骨の増大をシミレーションする。また、ワイヤーやゴムなどによる歯科矯正力も含めるようにプログラムを改良した。2.実験動物(犬)より、顎骨のリモデリングの組織動態を把握して、応力が顎骨の成長とリモデリングに果たす役割を顕微鏡より直接画像入力して、画像処理をすることにより骨のリモデリングレイトの半自動解析を目指し骨形態計測をした。そのため、高画質の画像入力装置を購入プログラムを作成中であり、染色度で骨のdensityを分析できるようにした。左側は対照側とした。

ラットを断頭、と殺後、軟X線写真撮影を行い、さらに上顎骨の形態計測を行う。通法により未脱灰標本ブロックを作製し、レーザー顕微鏡により組織形態計測を行う。顕微鏡による連続切片画像を三次元構築し、ラット上顎ならびに顔面頭蓋骨の有限要素モデルを作製する。矯正力作用時の応力分布の計算と解析を行い、組織形態計測により得られたリモデリングのパラメターとの相関について検討した。
新規子宮内膜症マーカーの産生メカニズムに関する基礎的・臨床的研究

【目的】子宮内膜症の新たな血清診断マーカーを探索した。【方法】ELISA法を確立し解析した。免疫組織染色にてPDIK1Lタンパク質の組織発現性を解析した。【結果と考察】血清抗PDIK1L自己抗体価の診断能(感度58.1%、特異度84.1% )は既存の血清マーカーであるCA125に対し明らかに優れていた。更に両者を併用することで子宮内膜症診断の感度を73.0%まで上げることが可能であった。免疫組織染色にて解析した結果、子宮内膜症組織でPDIK1Lの発現が強く認められ、子宮内膜症症例の94.7%に発現していた。【結論】子宮内膜症診断の新たな方法として抗PDIK1L自己抗体を見出した。【目的】子宮内膜症の診断法は、腹腔鏡または開腹による視診と組織診での確定診断が推奨されているが、外科的侵襲を伴い患者の負担となっている。そこで、高精度で簡便な診断方法の確立を目指し、新たな血清診断マーカーを探索した。【方法】二次元電気泳動およびWestern blottingを行い、子宮内膜症患者と健常者の血清中に存在する自己抗体を検索した。患者血清に特異的に反応したスポットをMALDI TOF-MSを用いて解析し、抗PDIK1L自己抗体を同定した。リコンビナントタンパク質を精製し、血中自己抗体検出のためのELISA法を確立し解析した。本研究は倫理委員会の承認とinformed consentを得て行った。【結果と考察】ELISA法で解析した結果、子宮内膜症群(369.7±214.8 U/ml, n=74)の抗PDIK1L自己抗体価は、健常対照群(155.8±95.2 U/ml, n=44)および疾患対照群(203.4±129.5 U/ml, n=38)と比較して有意に高値(vs.健常対照群p=3.5×10-11、vs.疾患対照群p=1.9×10-6)であった。血清抗PDIK1L自己抗体価の診断能(感度58.1%、特異度84.1% )は既存の血清マーカーであるCA125 (感度36.5%、特異度85.4% )に対し明らかに優れていた。このタンパク質が月経の度にホルモン依存的に傷害され腹腔内等へ漏出し、腹腔内免疫が引き起こされることによりPDIK1L自己抗体が産生されると推察される。【結論】子宮内膜症診断の新たな方法として抗PDIK1L自己抗体を見出すことに成功した。今後更なる臨床的、基礎的解析により、その有用性を証明する予定である。【目的】子宮内膜症の診断は腹腔鏡または開腹による視診と組織診での確定診断が推奨されるが、外科的侵襲を伴い患者の負担となる。そこで高精度で簡便な診断方法の確立を目指している。【方法】2次元電気泳動及びWestern blottingを行い、子宮内膜症患者と健常者の血清中に存在する自己抗体を検索した。患者血清に特異的に反応したスポットをMALDI TOF-MSを用いて解析し抗PDIK1L自己抗体を同定し、血中自己抗体検出のためのELISA法を確立した。【結果と考察】ELISA法で解析すると抗PDIK1L自己抗体価が、健常対照群(155.8±95.2 U/ml, n=44)および疾患対照群(203.4±129.5 U/ml, n=38)と比較して、子宮内膜症群(369.7±214.8 U/ml, n=74)で有意に高値(vs.健常対照群p=3.5×10-11、vs.疾患対照群p=1.9×10-6)であった。血清抗PDIK1L自己抗体価の診断

能(感度58.1%、特異度84.1%)は既存の血清マーカーであるCA125(感度36.5%、特異度85.4%)に対し明らかに優れていた。更に両者を併用することで子宮内膜症診断の感度を73.0%まで上げることが可能であった。免疫組織染色にて解析すると、子宮内膜症組織でPDIK1Lの発現が強く認められ、子宮内膜症症例の94.7%に発現していた。【結論】子宮内膜症診断の新たな方法として抗PDIK1L自己抗体を見出すことに成功した。今後更なる臨床的、基礎的解析により、その有用性を証明する予定である。抗PDIK1L自己抗体のELISA法を確立した。解析により、抗PDIK1L自己抗体価が、健常対照群(155.8±95.2 U/ml, n=44)および疾患対照群(203.4±129.5 U/ml, n=38)と比較して、子宮内膜症群(369.7±214.8 U/ml, n=74)で有意に高値(vs.健常対照群p=3.5×10-11、vs.疾患対照群p=1.9×10-6)であった。血清抗PDIK1L自己抗体価の診断能(感度58.1%、特異度84.1%)は既存の血清マーカーであるCA125(感度36.5%、特異度85.4%)に対し明らかに優れていた。抗PDIK1L自己抗体の子宮内膜症における診断の有用性について更に解析を進める。また、PDIK1Lタンパク質の組織局在についても更に解析をすすめ、自己抗体産生のメカニズムを探る。また、PDIK1Lタンパク質の患者血清中における発現についても解析する。一方、他の有用性が高いと考えられる抗STX5自己抗体についても抗PDIK1L自己抗体と同様に解析していく。これらの研究成果を国内外の学会にて発表し、論文発表する。
デジタル地震波形データ流通システムの開発

本研究ではInternetと呼ばれる広域ネットワークに接続されたワークステーション(以下WS)を利用できる研究者が、名古屋大学地震学講座のデジタル地震波形データにアクセスするシステムを開発した。具体的には以下の通りである。1.収録された直後のデジタル地震波形データは一般の研究者には分かりにくい書式なので、それを一般に流通している書式であるSAC,netCDF形式に変換するプログラムを作成した。2.データ提供側のWSを不特定の利用者からftp可能になるように設定した。3.データ変換を依頼者からのメールが来た時点で自動的に行なうようにした。これによってこれまでの膨大なデータをあらかじめすべて変換しておく必要がなくなった。本システムを利用する時、データ依頼者はまず自分のWSからデータ提供側のWSへの一定の書式で書かれた電子メールを送る。このメールには利用者がどの地震のどの様な形式のデータが欲しいかが定められた形式で記述されている。データ提供側のWSはメールが送られるとその中身を読み、該当のデータをハードディスクの所定のディレクトリへ書き込む。この作業が終わると、WSは依頼者に電子メールを送り作業が終了した旨を通知する。メールを見た依頼者は、変換されたデータをftpで自分のWSへ転送する。今後はXウインドウシステムを用いて遠方のWSから実際に波形を見ながら会話型のデータ検索をおこなえるようにする。
触指文字ロボットによる盲ろう者の情報獲得自立支援技術の開発

聴覚と視覚の重複障害を持つ盲ろう者のうち,聴覚障害の後に,あるいは成人後に視覚障害を受障した盲ろう者(ろうベース盲ろう者)は点字の学習が比較的困難なため,情報獲得の手段が触手話や指文字などに限られることが多い.しかし,これらの手段は触手話通訳者等による人的介助が不可欠であるため,自立した情報獲得が困難であり,生活の質(quality of life: QOL)の低下の大きな要因となっている.本研究では,ろうベースの盲ろう者が自立して情報獲得できることを目指し,人の右手を模した多自由度ロボットハンドおよびアームを用い,テキストから触指文字を順に出力できるロボットの試作を行った.(1)以前に作成したプロトタイプの動作を改良したものを内部で詳細に評価し、また、手話の専門家などの意見も聴取して、問題点を抽出し、改善につなげた。正確な指文字の再現には、少なくとも手首の自由度を増やして、手の角度を正確に提示できるようにする必要があることが明らかになった。これに基づき、触指文字ロボットの手の部分(手関節と手掌と指)に必要な可動範囲と自由度(合計19自由度)、大きさ(触わって分かりやすいことを考慮して女性の手の大きさとする)などの性能を検討し、詳細仕様を決定し、製作した。技術的改良としては、指関節の保持トルク向上のため駆動機構の改良(駆動機構の形状変更と干渉駆動を導入)を行った。また,中手指節間関節(MP)関節および母指手根中手関節(CM関節)の関節構造を変更し、関節可動域および動作の改善を行った。(2)指文字による伝達の方法について、盲ろう者の意見を聴取し、盲ろう者と通訳者間の動作の観察を行ったところ、本人が意識していない部分で文字の区切り動作などが行われている可能性と、文字単位での認識だけでなく、単語単位での認識もあることが判明した。前者については、文字の終了時にややせり出すなどが行われている可能性があるが、自覚的な動作ではない可能性が高く、詳細はまだ明らかにできていない。後者については、前者のような動作をしなくても、全体の動作として理解される可能性がある。一方、現状のプロトタイプでは、制御の容易さ(衝突防止)のために、1文字毎に「中間位置」に指を戻しており、これが単語単位での認識の妨げになる可能性が判明した。ろうが基盤となる盲ろう者の情報獲得が少しでも自立できるように、また、高齢で盲ろうとなったために点字の習得が困難な盲ろう者のために、触われる指文字を提示するロボットを開発する研究である。触指文字ロボットの動作改善を行うため、盲ろう者触手話通訳研究会に参加し、盲ろう者の手話通訳に用いられる触手話の技術についての知見を得た。本研究では片手で触指文字を提示することが目標であるため、触手話通訳が用いる方法をすべて取り入れることはできないが、文字情報を単純に提示する以上の動作が必要である。指文字で理解する際には、単語単位で読み取っているとの示唆があり、現在、衝突防止のために文字と文字の間に置いている中間位の指の形をできるだけ経由しないで直接次の文字に移行するために、指を動かす順序を指定するなどして衝突を回避するアルゴリズムを考案し、駆動ソフトウェアにそのためのデータ構造を組み込んだ。単語単位での連続表示を可能とするため、日本語構文解析の機能を追加した。プロトタイプのロボットにおいて、手の部分の空間位置がなるべく変動しないように、パラメータの調整を行った。触指文字ロボットの腕の部分の仕様を決定した。動作性能が高くなるように、また、手の部分の空間位置があまり動かないようにするため、やや短めにした。昨年度製作した手の部分と一緒に組み立てて全体動作を確認できるようにした。現在ソフトウェア開発に使用しているプロトタイプは自由度が不足するために指文字の全てを正しく表示することができない。そこで、新たに十分な自由度を持つ触指文字ロボットを設計し、27年度までに製作して、試用に供するためのハードウェアの作成が終了した。ソフトウェア部分の改良点として,指文字を正しく表示するという低レベルの動作から、伝達のための工夫、日本語の構文解析のレベルまで、全体像を明らかにした。触手話通訳がいないと情報獲得が困難な盲ろう者のために、情報アクセス改善し、さらには自立できることを目指し、触指文字ロボットを開発し、有用性評価を行う研究である。昨年度までに、それまでのプロトタイプの欠点を修正して手と腕の部分をそれぞれ設計・製作しており、今年°はこれらを組み立て、新しいハードウェアに対して、従来のプロトタイプ用のプログラムを修正して搭載した。メーカーによる腕の取り付け角度のミスがあったため、修復を行うのに若干の期間を要し、さらに強度不足の部分が発見されたため、ハードウェアの修正を行った。実地試験において安全性を確保できるように、腕のカバーを取り付けた。また、手の感触を改善すべく、エラストマーによる手の骨格のカバーを採用し、さらにその上に木綿の手袋を重ねることで、人の手に近い弾力性を有し、なめらかな感触を実現した。ソフトウェアとしては、昨年度までは「かな」のみしか受け付けなかったが、入力部分に構文解析を追加できたことで(昨年度末に実施)、自然な日本語(漢字かな混じり文)から指文字で出力できるようになった。また、1文字のサイン毎に中間位置に戻している動作を、中間位置に戻さずに直接次の文字のサインができるように駆動部分のウェアの改良を進めているので、これと構文解析を組み合わせると、単語(ないし句)の中では中間位に戻らずにサインを連続して出し、単語(句)の切れ目で中間位置に戻るという動作を行うことができるようになる。

単語の中では指文字が連続して出されることは、盲ろう者に確認済みであるので、ロボットの動作をこのようにすることで、読み取りやすくなると考えられる。指文字が正確に出せていない場合は随時修正をしているが、ロボットを駆動するワイヤーが伸展した場合に指文字としては不正確な表現になる場合があることについては、今後の課題となる。聴覚と視覚の重複障害を持つ盲ろう者のうち,聴覚障害の後に,あるいは成人後に視覚障害を受障した盲ろう者(ろうベース盲ろう者)は点字の学習が比較的困難なため,情報獲得の手段が触手話や指文字などに限られることが多い.しかし,これらの手段は触手話通訳者等による人的介助が不可欠であるため,自立した情報獲得が困難であり,生活の質(quality of life: QOL)の低下の大きな要因となっている.本研究では,ろうベースの盲ろう者が自立して情報獲得できることを目指し,人の右手を模した多自由度ロボットハンドおよびアームを用い,テキストから触指文字を順に出力できるロボットの試作を行った.(1)手話の専門家の意見を聴取して,以前に製作したプロトタイプの問題点を抽出し,新たな触指文字ロボットの仕様決定に役立てた。(2)前項の検討から、指関節の保持トルク向上のため駆動機構の改良(駆動機構の形状変更と干渉駆動を導入)を行った。また、中手指節間関節(MP)関節および母指手根中手関節(CM関節)の関節構造を変更し、関節可動域および動作の改善を行った。これらの改善した仕様に従い、触指文字ロボットの手の部分を製作する目標を達成した。(3)通訳者と盲ろう者の触指文字による伝達についての検討はまだ少数であるが,今後の制御ソフトの改善に役立つ意見を得ることができた。前年度までに製作した腕と手を組み立て,全体の動作を調整する。ソフトウェアを更新し,単語単位の表示もできるようにする。文字と文字の接続が,少なくとも単語(あるいは句)内では中間位置を経ないでできるようにする。装置を手話通訳者や盲ろう者に試用してもらい,評価を受ける。リハビリテーション医学(1)触指文字ロボットのアーム部分の仕様を決定し,制作する。(2)手とアームを組み合わせ,制御できるようにする。(3)前年度の課題を取り込んで,ロボットの動作を改善する。(4)盲ろう者,通訳者,手話の使用者,専門家等に意見を聞き,また,通訳場面の観察やビデオ記録を分析し,了解しやすい動作のノウハウを獲得する。(5)前項を触手話ロボットの動作に組み込み,実際に触ってもらって,意見を聴取し,それによってさらに改良する。(6)盲ろう者の触指文字の訓練のためにロボットが使用できるか検討する。
電位依存性H+チャネルが膜電位とpHを感じる仕組みの解明

我々の体では、外界の環境情報を受容し恒常性を維持するためにセンサー分子が働いています。電位依存性H+チャネルは、膜電位変化とpH変化を感知するイオンチャネル分子として知られていますが、その仕組みは全く分かっておりません。本研究では、種々の最先端の手法を用いて、H+チャネルのセンサー機能・ダイナミックな構造変化を解析します。他のイオンチャネル一般にも理論を展開し、イオンチャネルが膜の電気的・化学的シグナルを受容して生体機能として出力する、一連の分子センサー駆動メカニズムを明らかにすることを目的に行います。
炭素-炭素結合生成を伴った二酸化炭素固定反応

近年、錯体触媒による二酸化炭素還元反応は非常に活発に研究されているが、それらの反応の生成物は二電子還元反応によるCOとHCOOHに限られている。本研究では、C1原料としての二酸化炭素の有効利用を目的として錯体触媒による炭素-炭素結合生成を伴った二酸化炭素の多電子還元を行なった。[Ru(bpy)_2(CO)_2]^<2+>(bpy=2,2'-ビピリジン)は水溶液中では[Ru(bpy)_2(CO)-(C(O)OH]^+と[Ru(bpy)_2(CO)-(η1-CO_2]との平衡系で存在することを以前提案していたが、本研究において二酸化炭素還元反応の反応中間体としてのCO_2付加体、[Ru(bpy)_2(CO)(η1-CO_2)]を単離とするとともに、これら3種の錯体のX線構造解析によりCO、HC(O)OHの前駆体、およびCO_2付加体の構造を明らかにし、錯体触媒による二酸化炭素の2電子還元反応機構を確立した。さらに、CO前駆体としての[Ru(bpy)_2(CO)_2]^<2+>がNaBH_4と反応してCO基が順次フォルミル基([Ru(bpy)_2(CO)(C(O)H)]^+)およびヒドロキシメチル基([Ru(bpy)_2(CO)(CH_2OH)]^+)に還元されてCH_3OHが生成すること、ならびにフォルミル錯体[Ru(bpy)_2(CO)(C(O)H)]^+が室温では不安定なことに着目して、[Ru(bpy)(trpy)(CO)]^<2+>(trpy=ターピリジン)を触媒とする二酸化炭素の電気化学的還元反応を-20°Cで行なうことにより二酸化炭素の2電子還元体(CO,HCOOH)、4電子還元体(HC(O)H)および6電子還元体(CH_3OH)が生成することのみならず、炭素-炭素結合生成を伴ったC2生成物(HC(O)COOH,HOCH_2COOH)が効率よく生成することを初めて明かにした。さらに、それらの多電子還元および炭素-炭素結合生成の反応中間体はともに[Ru(bpy)(trpy)(C(O)H)]^+、[Ru(bpy)(trpy)-(CH_2OH)]^+であることも明らかにした。[Mo_2Fe_6S_8(SEt)_9]^<3->の2電子還元体を触媒とするRC(O)SEt(R=CH_3,C_2H_5,C_6H_5)へのCO_2固定では,CO_2はMoFeSクラスタ-の骨格硫黄に求電子付加して活性化を受け,硫黄で鉄に結合したRC(O)SEtのカルボニル炭素に求核付加してRC(O)COO^-が触媒的に生成する機構を提案した.光合成細菌のピルベ-トシンタ-

ゼによるCO_2固定ではフェレドキシンの強い還元力によりCO_2の極性が逆転し,アセチルコエンチ-ムAのカルボニル炭素と反応してRC(O)COO^-が生成すると考えられていることから,本研究による触媒的なRC(O)COO^-生成は光合成細菌によるCO_2固定の機構解明に鍵を与える研究である.さらに,CO_2が[Mo_2Fe_6S_8(SEt)_9]^<5->により一見求核試薬として反応することが明かとなったために,基質としてCH_2=CHC(O)OCH_3を用いて同一の触媒でCO_2固定を行なうと,H^+とCO_2が競争的にCH_2=CHC(O)OCH_3に付加して,一連のXCH_2CHYC(O)OCH_3(X,Y=CO_2,H)が生成した.これらの生成物の内,特に( ^-OOC)CH_2CH(COO^-)C(O)OCH_3はCH_2=CHC(O)OCH_3の炭素ー炭素二重結合にCO_2が1,2ー付加して生成しており,末端のCO_2はCH_2=CHC(O)OCH_3に求核付加し,一方β炭素に結合したCO_2は求電子付加し反応が進行し,従来にはない反応形式であることが明かとなった.また,以前私が見いだした[Ru(bpy)_2(CO)_2]^<2+>を触媒とする電気および光化学的CO_2還元の活性中間体である[Ru(bpy)_2(CO)(COO)]の単離およびX線構造解析に成功し,CO_2が炭素原子のみでルテニウムに結合したη^1型の極めて珍して錯体であることを明らかにし,CO_2還元によるCOとHCOOH生成機構を初めて統一的に確立した.現在,さらにCO_2分子の極性を逆転させて,炭素ー炭素結合生成を伴った新しい二酸化炭素固定反応の開発のためにη^1ーCO_2錯体を用いてCO_2骨格の反応性の検討を行なっている.近年、錯体触媒による二酸化炭素還元反応は非常に活発に研究されているが、それらの反応の生成物は二電子還元反応によるCOとHCOOHに限られている。本研究では、C1原料としての二酸化炭素の有効利用を目的として錯体触媒による炭素ー炭素結合生成を伴った二酸化炭素の多電子還元を行なった。[Ru(bpy)_2(CO)_2]^<2+>(bpy=2,2'ービピリジン)は水溶液中では[Ru(bpy)_2(CO)(C(O)OH)]^+と[Ru(bpy)_2(CO)(η1-CO_2)]との平衡系で存在することを以前提案していたが、本研究において二酸化炭素還元反応の反応中間体としてのCO_2付加体、[Ru(bpy)_2(CO)(η1-CO_2)]を単離するとともに、これら3種の錯体のX線構造解析によりCO、HC(O)OHの前駆体、およびCO_2付加体の構造を明らかにし、錯体触媒による二酸化炭素の2電子還元反応機構を確立した。さらに、CO前駆体としての[Ru(bpy)_2(CO)_2]^<2+>がNaBH_4と反応してCO基が順次フォルミル基([Ru(bpy)_2(CO)(C(O)H)]^+)およびヒドロキシメチル基([Ru(bpy)_2(CO)(CH_2OH]^+)に還元されてCH_3OHが生成すること、ならびにフォルミル錯体[Ru(bpy)_2(CO)(C(O)H)]^+が室温では不安定なことに着目して、[Ru(bpy)(trpy)(CO)]^<2+>(trpy=ターピリジン)を触媒とする二酸化炭素の電気化学的還元反応を-20°Cで行なうことにより二酸化炭素の2電子還元体(CO,HCOOH)、4電子還元体(HC(O)H)および6電子還元体(CH_3OH)が生成することのみならず、炭素ー炭素結合生成を伴ったC2生成物(HC(O)COOH,HOCH_2COOH)が効率よく生成することを初めて明かにした。さらに、それらの多電子還元および炭素ー炭素結合生成の反応中間体はともに[Ru(bpy)(trpy)(C(O)H)]^+、[Ru(bpy)(trpy)(CH_2OH)]^+であることも明らかにした。
公害被害者運動、自然環境保護運動から「自然との共生」をめざす地域社会の創出へ

新潟水俣病が起こった阿賀野川中流地域の地域社会がいかに変容してきたか、中流の安田町を中心に調査研究を行った。そこから、以下の点が明らかになった。(1)集落ごとに特徴的な水環境と生活文化が存在していた時期から、水道や道路の普及などによる基層文化の標準化・均質化が進む過渡期に、新潟水俣病を位置づけることができる。(2)河川交通・物流の衰退によって流域集落が川にむけていたまなざしが減少しはじめる時期に、新潟水俣病が集落において問題になった。(3)集落ごとの生活文化が標準化されるなかで、新潟水俣病患者発生地域では、被害を主張するため、川への依存度について語るのだが,そのなかで流域集落への偏見が醸成されることにもなった。このような点をふまえて、水俣病問題の地域での問題化のプロセスを、問題の地域化からプライベート化として位置づけた。また、この点を明確にするために、公害問題を地域問題として経験した北海道常呂町で調査研究を行った。常呂町での公害問題は漁業という組織において経験され、共有されている。すなわち、集落に経験の共有がある。だが、安田町においては、集落の問題が裁判を契機に個人の問題として捉えられるようになった。そこに経験の共有の困難があり、、公害問題を含めた地域づくりに際しては、経験の共有が必要であることを指摘しうる。この点から、安田町での被害者運動が、被害者運動の枠を越えていることについて分析しているところである。