hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アクトミオシン運動ユニットの分子構造と滑り運動

アクトミオシン分子モ-タ-は、ATPの化学エネルギ-を使ってアクチンとミオシン分子が互いに滑ることによって動く。従来、この滑り運動はミオシン頭の首振り運動によって起こるとされている。そこで、本研究ではアクトミオシンのどのような構造変化が滑り運動をカップルしているかを検討した。ミオシンはATPを分解してえられる化学エネルギ-を滑りの運動エネルギ-に変換する。この時に起こるミオシン頭の構造変化を、うさぎ筋肉より調整したミオシン頭を使って高分解能核磁気共鳴装置により調べた。この結果、アミノ酸のレベルでその軽鎖およびその他の部位に局所的な構造変化が起こっていることが分かった。一方、ミオシン頭を酵素で処理するとこれが三つのドメインに切断され、それにともなってATP分解活性やアクチンとの相互作用に変化が起こることが知られている。そこで、この酵素処理によってミオシン頭にどのような構造変化が起こるかを高分解能核磁気共鳴装置を使って使べた。その結果、ミオシン頭を酵素処理するとそのル-プ領域に存在するいくつかのアミノ酸が遊離することが明かとなった。また、温度を変えてミオシン頭の構造の安定性を調べた所、その構造の安定性は酵素処理によって変わらないことが分かった。この事は酵素処理によってミオシン頭の全体的な大きな構造は変化しないことを示している。一方、in vitro運動系を使って酵素処理をしたミオシン頭を使った分子モ-タ-の運動性を調べたところ、酵素切断を受けたミオシン頭ではその運動性がほとんどなくなってしまうことが分かった。従って、滑り運動はミオシン頭の比較的局所的な構造変化によって起こっているものと推察された。こうした実験から得られた結果をもとに、アクトミオシンの滑り運動とその分子構造のカップリングについて、別紙のように発表した。
フランス語における倒置現象の機能主義的分析

主節平叙文おいては,文体的倒置を適用された主語は焦点である.これに対して,フランス語の関係節における倒置主語も焦点であると考えることによって一見多くの事実が説明できるように見える、しかしながら,以下の論拠により,関係節における倒置主語は,焦点でないと結論付けられる.1)焦点は断定領域に現れるはずだが,制限的関係節は概ね前提領域であるので,一般的には焦点が現れるとは考えられない、2)関係節における倒置主語は,主節平叙文における倒置主語と異なり,前方照応的に解釈できる.3)関係節においては,特に短い主語を観察すると,固有名詞や人間を指す単数の名詞句といった主題性の高い主語が倒置する率が高い.4)主節平叙文では焦点である倒置主語の後に他の要素は現れにくいが,関係節においては倒置主語の後に容易に他の要素が現れる.さて,関係節においては,individuationの高い主語の方が,そうでない主語より倒置しやすいと言える、ところが,individuationの高い名詞句は,その指示対象が認知的に際立っており,他の指示対象を確定するためのいわば参照点として機能しやすい.このことから,次の結論に至った.制限的関係節においては,主語名詞句が先行詞の指示対象の確定に寄与している程度が動詞よりも高く,動詞の方は主語の先行詞に対する関係を表しているにすぎない場合に,文体的倒置が適用される.フランス語の関係節における文体的倒置に対するこの制約は,名詞句内の要素を名詞句全体の指示対象の確定に対する寄与が小さいものから大きいものへと配列しようとする通言語的な傾向の現れであると考えられる、この傾向は,以下の現象において観察される.a)多くの言語で不定代名詞を形容詞で修飾する場合に,形容詞が不定代名詞に後置される.b)ロマンス語において,指示対象の外延を狭めない形容詞は名詞に前置される.一般に主節平叙文においては,文体的倒置は主語の焦点化の操作と考えられている.それに対して,フランス語の疑問詞疑問文における文体的倒置も,主語の焦点化の操作とする考え方が存在していた.しかし,疑問詞疑問においては疑問詞が焦点であることを考えても,疑問詞疑問文における文体的倒置を主語の焦点化とは考えられない.本研究では,もし主題・焦点という概念を用いて考えるなら,疑問詞疑問文における文体的倒置は,焦点ではなくむしろ主題に対して適用される操作であることを示した.先ず,この仮説は,不定代名詞が文体的倒置が適用しにくいという事実と良く合致している.また,前提が疑問に付されている疑問詞疑問文や,前提が棄却される疑問詞疑問文(これは,伝統的に修辞疑問文と呼ばれているものに相当する)においては,複合倒置が好まれ,文体的倒置は困難であることが知られていたが,そのことを疑問詞疑問文における倒置現象一般を支配する要因によって説明することはなされていなかった.しかし,意外な情報を伝える場合には主題化が抑制されることを踏まえると,上記の事実は,疑問詞疑問文における文体的倒置が主題に対して適用される操作だと考えることによって説明されるのである.しかもこのように考えると,フランス語の疑問詞疑問文における文体的倒置と複合倒置の使い分けが,日本語の疑問詞疑問文おける「は」と「が」の使い分けとある程度の平行性を示すことも説明できる.しかし,主題性だけでは説明できないデータも存在しており,これも含めて包括的な説明をするためには,フランス語の疑問詞疑問においては主語が疑問を発する上で他の部分より重要である場合に文体的倒置が適用されると考えなければならないことを明らかにした.しかもこのことにより,フランス語の2つの倒置の使い分けと日本語の「は」と「が」の使い分けの部分的平行性だけでなく,相違点も説明できるのである.主節平叙文おいては,文体的倒置を適用された主語は焦点である.これに対して,フランス語の関係節における倒置主語も焦点であると考えることによって一見多くの事実が説明できるように見える、しかしながら,以下の論拠により,関係節における倒置主語は,焦点でないと結論付けられる.1)焦点は断定領域に現れるはずだが,制限的関係節は概ね前提領域であるので,一般的には焦点が現れるとは考えられない、2)関係節における倒置主語は,主節平叙文における倒置主語と異なり,前方照応的に解釈できる.3)関係節においては,特に短い主語を観察すると,固有名詞や人間を指す単数の名詞句といった主題性の高い主語が倒置する率が高い.4)主節平叙文では焦点である倒置主語の後に他の要素は現れにくいが,関係節においては倒置主語の後に容易に他の要素が現れる.さて,関係節においては,individuationの高い主語の方が,そうでない主語より倒置しやすいと言える、ところが,individuationの高い名詞句は,その指示対象が認知的に際立っており,他の指示対象を確定するためのいわば参照点として機能しやすい.

このことから,次の結論に至った.制限的関係節においては,主語名詞句が先行詞の指示対象の確定に寄与している程度が動詞よりも高く,動詞の方は主語の先行詞に対する関係を表しているにすぎない場合に,文体的倒置が適用される.フランス語の関係節における文体的倒置に対するこの制約は,名詞句内の要素を名詞句全体の指示対象の確定に対する寄与が小さいものから大きいものへと配列しようとする通言語的な傾向の現れであると考えられる、この傾向は,以下の現象において観察される.a)多くの言語で不定代名詞を形容詞で修飾する場合に,形容詞が不定代名詞に後置される.b)ロマンス語において,指示対象の外延を狭めない形容詞は名詞に前置される.
野党(Opposition)の研究

本研究では、仏第四共和制の与野党関係を題材として、野党の研究を行った。1仏第四共和制下で、(1)仏共産党は「反教権主義、東の陣営、統制経済」を、(2)仏社会党は「反教権主義、西の陣営、統制経済」を、(3)急進社会党は「反教権主義、西の陣営、自由経済」を、(4)キリスト教進歩派は「教権主義、東の陣営、統制経済」を、(5)人民共和派(レジスタンス派キリスト教民主主義者)は「教権主義、西の陣営、統制経済」を、(6)右翼・反共勢力のド・ゴール派(ブシャード派を含む)は「教権主義、西の陣営、自由経済」を代表していた。なるほど、この分類法は、(5)と(6)の間に分布する「穏健各派、共和右派」等を捨象し、極小数のキリスト教進歩派を一勢力と見なし、単なる右翼以上で、広く影響力を持つド・ゴール派を過小評価した。だが、フランスにおける三つの二極対立の複合的現状を、この六極化モデルは適切に反映している。2仏第四共和制と酷似する政治体制は、ワイマール期ドイツと戦後イタリア政治であろう。この三者の共通点は、第一に、議会が小党分立・乱立傾向にあること。第二に、一方の共産党と・他方の、右派【仏第四共和制ではド・ゴール派(=反ナチ派)、ワイマール期にはナチ派、戦後イタリアではキリスト教民主党】が強力であること。第三に、政権の寿命が短命なことである。3これに対して、本研究が、仏第四共和制とベルギー、オランダを比較した事由は、二極化よりも多極化という点での類似性に着目したからである。つまり、「多極化現象」を呈する複数の代表的事例を提供して、その実態を複合的に考察したからである。さらにその後、仏第四共和制の多極化傾向が、仏第五共和制では二極分化して、四大政党・二大ブロック制に収斂された経緯を分析した。「野党・反対党・抵抗」の中で「小国ルクセンブルクの反ナチ抵抗(Opposition against Hitler)」についてまとめた。第一に、第二次世界大戦中、ルクセンブルクに残留した国会議員は、ドイツの意をくんで働くことを拒否した後で、自由な政治活動を禁止された。少なからぬ政治家達が逮捕され、他の政治家は疎開先から帰って来なかった。若干名の政治家は強制的に移住させられた。第二に、抵抗運動は、ルクセンブルク国民の中に醸し出された反ドイツ・反ナチ感情を利用した。こうした反ナチ感情を表す言葉として、「ドイツ人売国奴」という占領軍と占領軍協力者に対する蔑称がある。第三に、一九四一年以来、一部はカナダのモントリオールに、他の一部はロンドンに所在していた、ルクセンブルク亡命政権が抵抗運動に参与した。ルクセンブルク語で発信される英国放送協会のラジオ放送が、祖国に繰り返し伝播された。こうして、大女公シャルロッテとルクセンブルク国民の親密な結びつきが、BBCラジオ放送によって確立された。大女公シャルロッテは、自身の非常な危険の中で密かに聴き継がれた、極めて注目されたルクセンブルク語による演説を媒介として、議論の余地なく一国の女性領主として成熟していった。その結果、ルクセンブルク国民は勝利の中で、大女公(=君主)を迎え入れたのである。第四に、一九四四年九月十〇日にアメリカ軍部隊はルクセンブルクを解放した。だが、現実には当時なお、約二万人のルクセンブルク国民が、未だに帰国していなかった。多くの国民がドイツの監獄、強制収容所、強制移住先にいるか、ドイツ国防軍に所属していた。本国解放後も、数百名が、生きて再び故郷の地に帰還できなかった。第五に、永世中立国ルクセンブルクは、二回の大戦で祖国を蹂躙された後で、戦後、NATOの原加盟国となったのである。

3これに対して、本研究が、仏第四共和制とベルギー、オランダを比較した事由は、二極化よりも多極化という点での類似性に着目したからである。つまり、「多極化現象」を呈する複数の代表的事例を提供して、その実態を複合的に考察したからである。さらにその後、仏第四共和制の多極化傾向が、仏第五共和制では二極分化して、四大政党・二大ブロック制に収斂された経緯を分析した。
超高電界場における植物細胞の挙動観測

レトロトランスポゾンは、多くの生物ゲノム中に存在する転移因子であり、組織培養やウイルス感染などの環境ストレスによって活性化されることが多く、また、その転移の際にゲノム上の他の遺伝子を破壊することもあるため、陸上植物における変異体の作出や遺伝子機能解析等の有効手段として注目されている。我々はこのレトロトランスポゾン転移の新たな誘導因子として、水中にて高電界や大電流、衝撃波、紫外線、ラジカルを同時発生できる水中パルスストリーマ放電を提案し、平成19年度はその誘導効果に関する検証を進めた。本研究では、水中パルスストリーマ放電の形成容器として点対円筒型の放電電極を使用した。パルスストリーマ放電処理は、滅菌済みの精製水で満たされた放電電極ヘスサビノリを投入し、その後放電を発生させることで実施した。パルスストリーマ放電処理の有無によるスサビノリの各種レトロトランスポゾン遺伝子の転写状態を確認した結果、パルスストリーマ放電によりPyRE1遺伝子の転写活性が増加していることが確認され、これまでにレトロトランスポゾン遺伝子の活性化に対する最適放電処理回数も明らかにした。また、放電処理前後のスサビノリ、その葉状体及びその細胞の様子を観測した結果、放電処理前後の植物及び細胞には大きなダメージは認められず、放電処理による植物の成長阻害等の影響はないことが確認された。これらの成果より、水中パルスストリーマ放電は、レトロトランスポゾンの転移を基盤とした新たなスサビノリの変異体作出技術と成りうると考えられる。スサビノリは重要な海産作物として認知されており、近年、海洋植物のモデル実験系としても注目されている。本研究においては、衝撃エネルギーのスサビノリの変異体作出及び遺伝子機能解析ツールとしての応用展開が示唆された。なお、現在、電界、電流、衝撃波、紫外線、ラジカルの個々の活性効果を調査中であり、水中パルスストリーマ放電によるレトロトランスポゾン遺伝子の活性化メカニズムの解明が待たれる。平成18年度は、当初の計画通りに電圧立ち上がり時間2ns及び最大電圧値3kV、可変のパルス時間幅を有するパルス電圧を現有の倒立顕微鏡ステージ上へ取り出すためのDual Marx Generatorを製作するとともに、追加研究として電極間へのMV/cmを超える高電界印加により形成される水中パルスストリーマ放電のアオコに対する影響を実証したので、以下にその詳細を示す。Dual Marx Generatorの出力を倒立顕微鏡のステージ上へ取り出すことを目的とし、より低インダクタンスの伝送線路を考案し、その線路へ合わせた形へ既存のDual Marx Generatorの回路レイアウトを見直し、製作した。これにより、倒立顕微鏡のステージ上にて電圧立ち上がり時間2ns及び最大電圧値3kV、可変のパルス時間幅を有するパルス電圧を電極へ印加可能となった。また、MV/cmを超える電界を電極間へ印加した場合に形成される水中パルスストリーマ放電の植物細胞に対する影響を考察するために、夏のダム湖や湖沼等にて悪臭や景観問題を引き起こすアオコをモデル植物細胞として採用した。実験は、アオコの滞在するダム湖からのサンプル水を点対円筒型の放電電極へ封入し、電極間へ電圧最大値160kV、パルス時間幅2.5μsを有するパルス電圧を印加することで、水中パルスストリーマ放電を形成して実施した。その結果、電極へ封入したサンプル水中のアオコは1回の水中パルスストリーマ放電処理にて全て電極下部へ沈降することが明らかとなった。なお、この現象に関する考察のために、水中パルスストリーマ放電処理の前後に採取したアオコの光学顕微鏡並びに透過型電子顕微鏡(TEM)による観測をおこなった。光学顕微鏡及び低倍率TEM観測の結果より、水中パルスストリーマ放電処理の前後にてアオコの細胞内容物の一種であるガス泡が破壊されていることが明らかになるとともに、高倍率TEM観測の結果より、水中パルスストリーマ放電処理の前後におけるガス泡以外のアオコの細胞内容物や細胞膜等の細胞外郭膜の破壊は一切無いことが明らかとなった。

なお、現在、電界、電流、衝撃波、紫外線、ラジカルの個々の活性効果を調査中であり、水中パルスストリーマ放電によるレトロトランスポゾン遺伝子の活性化メカニズムの解明が待たれる。
希土類ドープ光導波路による光増幅素子の作製とその光導波路レーザへの応用

本研究は、希土類元素中の遷移金属であるEr(エルビウム)をドープしたガラスに、光導波路を作製して光導波路形光増幅器を開発するとともに、この光導波路形光増幅器を用いてレーザ発振器を構成することを目的としている。まず,光導波路基板として、Erが0.5wt%含まれたクラウンガラスを特注により入手し、その基板表面に、幅7μm、長さ25mmの直線光導波路を作製した。光導波路は、電界イオン交換法によりAg^+イオンを基板表面に拡散させることにより作製した。このように作製した光導波路に励起光(波長1.48μmあるいは波長0.98μm)を入射したところ、1.535μm1.542μmの波長において蛍光を観測することができた。そこで、波長1.48μmの励起光を用いて波長1.536μmの信号光の増幅実験を行った。その結果、増幅度は励起光強度が大きいほど、また、信号光強度が小さいほど大きいことがわかり、現在のところ、最大5dBの増幅度を得た。しかしながら、光導波路と光を入出力するための光ファイバとの結合損失が大きく、全体としては正の利得を得ることはできなかった。Erイオンの高濃度化あるいは光導波路の長尺化により、正の利得が得られるものと考えている。また、基板上にリング共振器を構成してレーザ発振を得るための基礎実験として、Erドープ光ファイバを用いた光ファイバリングレーザについて研究を行い、共振器内の光の閉じ込めを強くすることにより、閾値励起光強度は低くなるがスロープ効率は低下することがわかった。また、強度雑音スペクトルにおいて、数10kHzの雑音周波数に緩和振動によるピークが存在することが明らかとなった。
運動準備時の注視状態が素早く正確な身体運動の制御に与える影響

本研究課題では、運動準備時の注視や注意が運動遂行とどのように関係するかについての実験を行い、実際の運動場面における運動準備方略について、注意集中の観点から総合的に検討することを主な目的とした。研究2年度目は、注意の向け方が走動作中の身体運動に与える影響を検討した実験研究について発表を行った。研究対象者は、陸上競技中距離種目を専門とする大学生8名であった。まず、注意に関する教示のない条件下で3分間のトレッドミル走行を行った。その後、前方のスクリーンに呈示される移動視標に注意を向けながら走る条件、および自身の身体の動きに注意を向けながら走る条件で同じく3分間の走行を行った。走者の身体各部に貼付したマーカーの位置情報から、走行中の身体各部位の各方向への変動を分析した。その結果、移動視標に注意を向けながら走る条件では、自身の身体の動きに注意を向けながら走る条件に比べ、移動視標の動きに影響を受ける形で、走動作中の身体位置が左右方向に変動する様相が観察された。本研究の結果から、身体外部の対象物へ注意を向けることが、走動作中の身体運動に影響を与えることが示唆された。また本年度は、実際の3次元空間において、奥行き方向へ移動する物体(直径2cmの球体)を両眼眼球運動により追従する際の瞳孔径変化について検討を行った。その結果、物体の位置が観察者から遠くなるにつれ瞳孔径は増大した。一方で、物体が観察者に接近する場合、瞳孔径は減少するだけではなく、試行開始直後や終了直前など複数の時点で極大値がみられた。接近する物体に対し瞳孔径が増大した理由として、観察者に実際に近づく物体へ向ける注意を反映していた可能性が考えられる。また、瞳孔径は課題への注意集中を表す指標となることが推察される。今後は、物体を注視する際の瞳孔径が実際の運動パフォーマンスと関係するかどうかについて検討を行っていく必要がある。本研究課題では、運動準備時の注視状態が運動遂行とどのように関係するかについての実験を行い、実際の運動場面における運動準備方略について、注意集中の観点から総合的に検討することを目的とした。研究初年度は、運動課題中の瞳孔径およびその変動に関して、眼球運動測定装置を用いて継時的に測定する実験を行った。大学生中距離ランナー10名を対象とし、3分のトレッドミル走行(最大酸素摂取量の約85%の運動強度、速度15.8±0.8km/h)を、5分間の休憩をはさみ計3回行った。運動前、前半90秒、後半90秒、運動直後の瞳孔径の中央値を算出した。その結果、走動作中には運動前および運動直後に比べて瞳孔径が約10%大きくなった。瞳孔径には走動作前半と後半とで有意な差はみられなかった。また、瞳孔径の変化に左右眼間の差はみられなかった。これらのことから、持久系の運動選手において、走動作中に瞳孔径が一過性に大きくなることが明らかになり、瞳孔径が運動時の覚醒水準を反映することが示唆された。また本年度は、注視状態が反応の早さに与える影響に関して検討した実験研究の成果を海外学術雑誌に発表した。具体的には、注視位置を遠方にすることで、周辺視野に呈示された視覚刺激に対する早い反応が可能になること、および上視野は下視野に比べ、注視位置を近くすることによる反応時間の遅延が大きいことを示した。さらに、大学女子バスケットボール選手を対象に、奥行き方向への注視移動を行う際の両眼眼球運動の潜時とシュート技能との関係を調べた実験研究の成果を発表した。開散眼球運動における非利き目の潜時が短い選手はスリーポイントシュート成功率が高いという結果が得られたことから、遠方の対象物に対して両眼を用いて素早く注視を移動することができる選手は高いシュートパフォーマンスを有することを示唆した。研究初年度は、運動課題中の瞳孔径を測定および分析するための実験環境を構築し、実験を遂行することができた。研究成果の発表に関して、本年度は計6件(筆頭3件、共著3件)の査読付論文を発表した。特に、注視距離と周辺視野反応時間の関係を明らかにした論文を海外学術雑誌に発表するとともに、両眼眼球運動とシュート技能の関係についての研究成果を発表した。また、注視方略や注意がパフォーマンスに与える影響に関する研究成果を共著で発表した。

本研究の結果から、身体外部の対象物へ注意を向けることが、走動作中の身体運動に影響を与えることが示唆された。また本年度は、実際の3次元空間において、奥行き方向へ移動する物体(直径2cmの球体)を両眼眼球運動により追従する際の瞳孔径変化について検討を行った。その結果、物体の位置が観察者から遠くなるにつれ瞳孔径は増大した。一方で、物体が観察者に接近する場合、瞳孔径は減少するだけではなく、試行開始直後や終了直前など複数の時点で極大値がみられた。接近する物体に対し瞳孔径が増大した理由として、観察者に実際に近づく物体へ向ける注意を反映していた可能性が考えられる。また、瞳孔径は課題への注意集中を表す指標となることが推察される。今後は、物体を注視する際の瞳孔径が実際の運動パフォーマンスと関係するかどうかについて検討を行っていく必要がある。今後の研究においては、様々な運動課題や反応時間課題中における瞳孔径変動を継時的に測定し、優れた運動遂行との関係を詳細に検討していく。また、両眼眼球運動と瞳孔径に関する指標間の相互関係を検討し、実際の運動場面で素早く的確な反応を行うために適した運動準備方略について、総合的な検討を行う。2年間の研究で得られた成果をまとめ、国内外の学術雑誌に投稿を行う予定をしている。
インスリンレセプタ-遺伝子異常と糖尿病

インスリンレセプタ-遺伝子異常が、インスリン非依存性(成人型)糖尿病の遺伝因子の一つとして考えられるとの立場から、この型の糖尿病患者の中にどれほどの頻度でその異常が存在するのかを検索する。典型的なインスリン非依存性糖尿病患者(NIDDM)約100人の血液(10ml)より染色DNAを分離し、ヒトインスリンレセプタ-遺伝子22エクソンをPCR法にて増幅(まずサンプル約50名分についてβサブユニットの一つのエクソンごとに行なう)し、DNA塩基配列決定をβサブユニットの90%が終了している。エクソン13および17にはアミノ配置換のないポリモルフィズムが高頻度に見られた。また現在のところアミノ配置換が疑われる症例が3例見られている。このようにインスリンレセプタ-遺伝子には変異の起きやすいHot spotが存在することが予想された。またアミノ酸配列の変化を伴うものに対してcDNA上で同じ変異を作製し、その変異レセプタ-をチャイニ-ズハムスタ-の細胞表面上に人工的に発現させたクロ-ンを確立し、その細胞を用いインスリン作用の検討する。今後βサブユニットのすべてとαサブユニットの各エクソンも解析し、アミノ酸変異がレセプタ-の機能の低下を伴うものに対し、DNAプロ-ブを非アイソト-プ的にラベルしたものを用い遺伝子簡易診断法を確立する予定である。ヒトインスリンレセプタ-cDNA上のβサブユニットチロシンキナ-ゼドメインのATP結合部位であるリジンをメチニオンに変え、チロシンキナ-ゼ活性のないレセプタ-をコ-ドするcDNAをトランスジェニックマウスの方法によりマウス卵細胞に導入し、異常レセプタ-遺伝子を発現しうるマウスを得た。これらのマウスの子供について糖尿病の進行状態インスリン分泌などについて解析する。
青森県八戸市、並びに岡山県奥津温泉における足踏み洗濯女性の健康と体力

水道や電気洗濯機が十分に普及した今日でも、戸外に共同の洗い場を設置し、その土地の豊富な湧き水や温泉水を活用して足踏み洗濯を日常の仕事として実施している地区が各所にある。その中から、青森県八戸市白銀と岡山県苫田郡奥津温泉郷の2地区を選び、両地区の足踏み洗濯女性群25名の体力と健康を測定し、日本人の標準値と比較・検討した。測定方法は、洗濯時の動作様式の撮影・分析、および、運動強度・体力測定にはビデオカメラ・動作解析装置・心電計・栄研式皮脂厚計・マルチン計測計・自動血圧計・ストレンゲージ利用の各筋力計を用いた。アンケートによる健康生活調査には、佐渡(1982)の健康生活調査表を用いた。得られた結果は下記のとおりであった。1.足踏み洗濯時に必要不可欠な筋力としての握力・背筋力・足の底屈力・背屈力・足指屈曲力は、これらほとんどの筋力が、足踏み洗濯者>日本人標準値であった。すなわち、足踏み洗濯はヒトが基本動作を営む筋力いずれをも極めてにく発達させるものであることが明白となった。2.心拍数は、足踏み洗濯時:約150拍/分、手洗い洗濯時:約120拍/分で、今回の足踏み洗濯は疲労を起さない範囲で全身持久性を高く保つに十分な運動であった。3.血管系の状態をよく示す血圧は、足踏み洗濯者では、高血圧者・低血圧者が極めて少なく、加齢による増加も少なかった。4.体脂肪率より判定する肥満は、足踏み洗濯者が日本人の標準値に較べて低かった。その運動強度・運動時間は持久性運動として十分。5.健康度のアンケート調査結果では、足踏み洗濯経験年数の平均が両地区で異なり、八戸では32.6年、奥津では14.3年であった。八戸では経験年数と体力、経験年数と健康状態に相関が認められ、足踏み洗濯の経験の長い人ほど、現在の健康状態が良好、体力が強いと感じていた。
琵琶湖底層部におけるメタロゲニウム生成機構の解明と底層部環境の質的評価

琵琶湖北湖今津沖の湖底では2002年以降、メタロゲニウム粒子と呼ばれるマンガン酸化物粒子の発生が観測されている。本研究では、マンガン酸化細菌によるメタロゲニウム粒子の生成機構を解析するとともに、北湖底層部でメタロゲニウム粒子生成をもたらす環境因子を特定し、現在の底層部環境がどのような状態にあるのか質的に評価することを目的とした。本研究の結果、メタロゲニウム粒子生成をもたらす底層部の環境条件として、貧酸素化に加えて多糖濃度が増大している可能性が挙げられた。さらに、上層部で発生した植物プランクトンが沈降し、底層部で多糖の供給源としてメタロゲニウム粒子生成に関与することが示唆された。琵琶湖最深部付近では、貧酸素化が顕著に現れた2002年以降、メタロゲニウム(Metallogenium)粒子とよばれるマンガン酸化物構造体が大量に発生している。メタロゲニウム粒子の発生は、琵琶湖底層部環境が近年、質的に大きく変化したことを示しており、実態の解明が重要な課題である。本研究では、琵琶湖底層部においてメタロゲニウム粒子生成を引き起こす環境条件を特定し、底層部が現在どのような環境にあるのか質的に評価することを最終目的としている。平成26年度の成果は次のように要約できる。(1)メタロゲニウム粒子を生成するマンガン酸化細菌BIWAKO-01株の培養系(モデル系)を用いて、メタロゲニウム粒子生成をもたらす環境因子を解析した。その結果、1弱酸性条件(pH 5.56.5)、2溶存酸素制限条件、及び3寒天等の多糖存在下で粒子生成が促進することが明らかになった。本菌は種々の糖類を資化できず、メタロゲニウム粒子生成において多糖をエネルギー源として利用しなかった。培養液中で生成したメタロゲニウム粒子は、バーネサイト(δ-MnO2)様のナノシート構造を有していた。(2)琵琶湖北湖で毎月水深ごとに採水を行い、水質及びメタロゲニウム粒子数をモニタリングした。本年度は1月に、最深層部(水深90m)で1 mL当たり約3500粒子の発生が観測された。湖水試料中の多糖の定量法(比色法)を確立し、83月に多糖濃度のモニタリングを行うことができた。今後、データを蓄積し、水質と粒子生成との関連性を明らかにする予定である。(3)琵琶湖底層部のメタロゲニウム粒子生成に関与するマンガン酸化菌を特定するため、メタロゲニウム粒子の懸濁試料の細菌群集構造を調べた。その結果、僅かではあるがBIWAKO-01株の近縁種が検出されたことから、今後詳細な解析を行う予定である。1.メタロゲニウム粒子を生成するマンガン酸化細菌BIWAKO-01株の培養系を用いて、メタロゲニウム粒子生成をもたらす環境因子を調査した。メタロゲニウム粒子生成は多糖存在下で促進する。そこで、細胞外多糖を持つ種々の植物プランクトン存在下で培養した結果、試験した緑藻9種、珪藻1種、藍藻8種の内、緑藻4種以外でメタロゲニウム粒子が生成した。BIWAKO-01株の全ゲノム配列を決定し(7.3 Mbp)、アッセンブルにより2つのコンティグ配列が得られた。アノテーション解析により、マンガン酸化細菌Pedomicrobium sp.のマンガン酸化酵素(マルチ銅オキシダーゼ)に相同性の高い配列が得られ、メタロゲニウム生成への関与が推察された。2.琵琶湖北湖で毎月採水を行い、水質及びメタロゲニウム粒子数をモニタリングした。6月から10月にかけて深度ー10mの多糖濃度が高くなり(0.60.8 mg/L)、夏季の植物プランクトンの増殖によるものと推察された。多糖はフルクトースやアラビノース等複数の単糖で構成されていた。メタロゲニウム粒子は、12月に底層部で20003000粒子/mLの発生が確認された。本研究により、北湖での植物プランクトンによる多糖生産の実態を提示できた。琵琶湖表層で増殖した植物プランクトンが底層部に沈降し、多糖の供給源として働いている可能性が示された。3.琵琶湖底層部のメタロゲニウム粒子の微細構造をTEM、STEM-EELSにより解析し、ナノシート構造をもつバーネサイト様マンガン酸化物からなることを明らかにした。また、低濃度Mn(0.1 mM)存在下でBIWAKO-01株を培養することで、同様の構造をもつ粒子が生成することが分った。1. BIWAKO-01株の培養系を用いたメタロゲニウム粒子生成をもたらす環境因子の解析では、これまでに多糖の要求性が示されていたが、本年度の研究により、植物プランクトン藻体が多糖の供給源となり得るとの新しい知見を取得できた。さらに植物プランクトン藻体の多糖含量も定量している。湖沼でのメタロゲニウム粒子生成への植物プランクトンの関与を支持する極めて重要な成果が得られた。さらに、BIWAKO-01株の全ゲノム解読を終え、マンガン酸化に関わる酵素遺伝子を推定することができた。以上より、本年度の目標は十分に達成できた。2.前年度から継続して、琵琶湖北湖で水質調査を行った。メタロゲニウム粒子発生数と多糖濃度について、深度(表層ー90 m)ごとに季節変動を捉えた。

北湖で発生した植物プランクトン種のデータは琵琶湖環境科学研究センターで別途取得しており、今後どのような植物プランクトンが主要な多糖供給源であったか解析する予定である。北湖での植物プランクトンによる多糖生成の実態を明らかにでき、当初の目標は十分に達成できている。3.琵琶湖底層部のメタロゲニウム粒子の微細構造を明らかにし、BIWAKO-01株の培養(低濃度Mn条件)で生成する粒子と構造的によく一致することを提示できた。これにより、BIWAKO-01株の培養系が、湖沼でのメタロゲニウム粒子生成のラボモデル系として利用できることを示せた。以上より、本年度の目標は十分に達成できている。1.前年度に続き、琵琶湖底層部でのメタロゲニウム粒子の生成要因と底層部環境の調査を行い、メタロゲニウム粒子数、植物プランクトン量、多糖濃度のデータを収集した。2014年度から2016年度にかけて湖水中の多糖濃度を測定した結果、表層部では、発生した植物プランクトンの細胞体積と多糖濃度には正の相関が認められた(p<0.01)。また総じて濃度は低かったが多糖は水深90 mの底層部でも検出された(上層部の30100%)。底層部多糖の主要な構成糖として、フルクトース、アラビノース、キシロース、ガラクトース、グルコース、ラムノースが検出された。2.底層部で発生したメタロゲニウム粒子は多糖マトリクスに付着した状態で観察された。これらの結果から、上層部で発生した植物プランクトンが湖底に沈降し、多糖の供給源としてメタロゲニウム粒子生成に関与していることが示唆された。3.本研究では、メタロゲニウム粒子形成能をもつマンガン酸化細菌Bosea sp. BIWAKO-01株をモデル生物として扱ってきた。2016年7月から2017年2月の期間、水深90 mで採水した水試料及びその直下の底質を対象として、16S rRNA遺伝子アンプリコン解析による真正細菌叢の調査を行った。両試料とも調査期間を通じて細菌叢に大きな変動はなく、Thermomarinilinea属、Desulfobacteraceae科、Anaeromyxobacter属などに近縁の嫌気性細菌が主要な細菌群として検出された。一方でBosea属細菌はほとんど検出されなかった(シーケンス検出率0.01%以下)。嫌気性細菌が優占する水深90 m付近では好気性のBosea属は生息していないと推察された。4. 3年間の研究成果について、1BIWAKO-01株によるメタロゲニウム粒子生成の分子機構、2琵琶湖底層部におけるメタロゲニウム粒子生成の生成機構、及び3メタロゲニウム粒子生成をもたらす琵琶湖底層部環境の質的評価の観点から総括した。琵琶湖北湖今津沖の湖底では2002年以降、メタロゲニウム粒子と呼ばれるマンガン酸化物粒子の発生が観測されている。本研究では、マンガン酸化細菌によるメタロゲニウム粒子の生成機構を解析するとともに、北湖底層部でメタロゲニウム粒子生成をもたらす環境因子を特定し、現在の底層部環境がどのような状態にあるのか質的に評価することを目的とした。本研究の結果、メタロゲニウム粒子生成をもたらす底層部の環境条件として、貧酸素化に加えて多糖濃度が増大している可能性が挙げられた。さらに、上層部で発生した植物プランクトンが沈降し、底層部で多糖の供給源としてメタロゲニウム粒子生成に関与することが示唆された。(1)マンガン酸化細菌BIWAKO-01株を用いた培養実験では、メタロゲニウム粒子生成をもたらす環境因子の特定を試み、弱酸性条件、溶存酸素制限条件及び多糖存在下で粒子生成が促進されるとの新しい知見を得た。
抗インフルエンザウィルス活性を有するミルクオリゴ糖の調製とその利用

牛乳には「ミルクオリゴ糖」と呼ばれる一群のオリゴ糖が含まれ、乳仔腸管における細菌感染の防止や毒素の中和作用がある。著者らはヒツジ初乳中に、初めて「3'-SLラクトン」(シアル酸のカルボキシル基と隣のガラクトースの水酸基の間で脱水、縮合、環状化したもの)の存在を報告し、シアリダーゼ(シアル酸切断酵素)に対する加水分解抵抗性が生じ、ウィルスに対する不活性化能が期待された。本研究の狙いは、3'-SLラクトンを安全な試薬類を用いて、チーズ製造時の副成物ホエーから大量に調製し、ウィルスなどに対する感染防御力を新規に付与した全く新しいタイプの育児用調製粉乳などの畜産食品の実用化を目指す点に特色がある。平成13年度は、熟成型チーズ産業における副生成物であるチーズホエーより3'-シアリルラクトース(SL)を効率的に調製し、氷酢酸によるラクトン化の条件検討を行い、牛乳中の3'-SLラクトンと全く同一の成分を最高収率で誘導合成する大量調製を実施した。平成14年度は、3'-SLラクトンを用いて、各種細菌およびウィルスシアリダーゼに対する加水分解特性試験を行い、実際に育児用調製粉乳などの食品に添加して、その安定性や抗インフルエンザウィルス活性の持続性について、検証を行った。その結果、3'-SLラクトンはヒト腸管シアリダーゼで分解されず腸管に留まりウィルスの吸着排除に役立つ感染防御因子の一つであると結論した。また、育児用調製粉乳中で調乳した場合でも、1日以内であれば大きくラクトン体が減少しないことを初めて見出し、3'-SLラクトンを添加した全く新しいタイプの「生体防御食品」の創製に道を拓いた。[目的]シアル酸は、糖鎖や糖脂質などの複合糖質の結合糖鎖の末端に位置し、細胞間や物質間の認識性に対して重要な分子である。我々は、最近ヒツジ初乳中に3'-シアリルラクトース(SL)のラクトン体を発見し、感染防御因子と推定された。そこで、本ミルクオリゴ糖ラクトンを大量調製する安全な方法を構築し、それを食品に抗インフルエンザウイルス因子として添加し、高度利用することを目的とした。[方法]1ウシ初乳からの3'-SLラクトンの大量調整法:市販の飼料用脱脂ウシ初乳粉末の溶媒抽出、活性炭クロマト、イオン交換クロマト、氷酢酸でのラクトン化、およびイオン交換クロマトを組み合わせて、3'-SLラクトンを調製した。2糖加水分解酵素の逆反応を用いた大量調製法:β-ガラクトシダーゼ(B.circurans)またはβ-グルコシダーゼ(Thermus Z-1)をラクトースに作用させ、遊離したガラクトース(Gal)残基をシアル酸(NeuAc-Na)に転移させることで、大量にシアリルオリゴ糖の調整を試みた。3 3'-SLラクトンのシアリダーゼ抵抗性試験:ウイルス、細菌および腸管シアリダーゼを試験した。[結果と考察]安全な試薬や方法を用いて、ウシ脱脂初乳粉末100gより12mgの3'-SLラクトンの調製に成功した。この手法はプラントをスケールアップすれば、さらなる大量調整が可能であった。化学構造は、^1H-NMRにより確認した。また、β-ガラクトシダーゼにより天然界には存在しないGa 1 β1-7NeuAcやGa 1 β1-3 Ga1 Ga 1 β1-7NeuAcなどの新規オリゴ糖が製造できた。これらのオリゴ糖の氷酢酸によるラクトン化を試みた所、3'-SLは容易にラクトンに誘導できたが、Ga1-NeuAcタイプのオリゴ糖はラクトン化しなかった。

また3'-SLラクトンはNewcastle病ウイルス、Vibrio cholerae,Salmonella typhimurium, Arthrobacter ureafaciensおよびヒト腸管シアリダーゼの全ての抵抗性を示した。これにより、初乳中に含まれる3'-SLラクトンは腸管に留まり、インフルエンザウイルスや細菌のシアリダーゼを不活性化する抗病性因子であることが初めて確認され、その利用性に道が拓かれた。牛乳には「ミルクオリゴ糖」と呼ばれる一群のオリゴ糖が含まれ、乳仔腸管における細菌感染の防止や毒素の中和作用がある。著者らはヒツジ初乳中に、初めて「3'-SLラクトン」(シアル酸のカルボキシル基と隣のガラクトースの水酸基の間で脱水、縮合、環状化したもの)の存在を報告し、シアリダーゼ(シアル酸切断酵素)に対する加水分解抵抗性が生じ、ウィルスに対する不活性化能が期待された。本研究の狙いは、3'-SLラクトンを安全な試薬類を用いて、チーズ製造時の副成物ホエーから大量に調製し、ウィルスなどに対する感染防御力を新規に付与した全く新しいタイプの育児用調製粉乳などの畜産食品の実用化を目指す点に特色がある。昨年度は、熟成型チーズ産業における副生成物であるチーズホエーより3'-シアリルラクトース(SL)を効率的に調製し、氷酢酸によるラクトン化の条件検討を行い、牛乳中の3'-SLラクトンと全く同一の成分を最高収率で誘導合成する大量調製を実施した。本年度は、3'-SLラクトンを用いて、各種細菌およびウィルスシアリダーゼに対する加水分解特性試験を行い、実際に育児用調製粉乳などの食品に添加して、その安定性や抗インフルエンザウィルス活性の持続性について、検証を行った。その結果、3'-SLラクトンはヒト腸管シアリダーゼで分解されず腸管に留まりウィルスの吸着排除に役立つ感染防御因子の一つであると結論した。また、育児用調製粉乳中で調乳した場合でも、1日以内であれば大きくラクトン体が減少しないことを初めて見出し、3'-SLラクトンを添加した全く新しいタイプの「生体防御食品」の創製に道を拓いた。
マツタケ人工シロ形成手法の確立に関する研究

本研究では,マツタケの外生菌根形成からシロの形成に至るまでに必要な生物的・非生物的環境条件を明らかにすることを目的とする。同時に,シロの形成・発達過程におけるアカマツ-マツタケ共生系の生理的な変化の解明を目指す。今年度は,以下の成果が得られた。ポリカーボネート製の容器に滅菌した培養土を入れ,マツタケの培養菌糸を接種した後に,無菌的に発芽させたアカマツ実生を移植した。その結果,接種5ヶ月後には壁面の外側からマツタケ外生菌根の形成が確認された。その後,外生菌根の増加や菌根周辺の菌糸の伸長が認められ,野外で観察されるシロと同様の形態をした人工シロを形成した。以上のことから,本法は,半自然および野外へ導入する大型のマツタケ外生菌根形成苗および人工シロを作出するための有効な手法になりうるものと考えられた。接種20ヶ月後には,アカマツの樹高は30cmに達し,シロも維持されていた。一方,マツタケ未接種のアカマツの樹高は10cm程度であり,また,枯死する個体も多かった。したがって,マツタケの外生菌根形成およびシロの形成は,アカマツの成長を促進するものと推測された。アカマツ成木から誘導された細根へマツタケ菌を接種した結果,接種5週間後からマツタケ外生菌根の形成が確認され,菌根周辺にはマツタケ菌糸の伸長も認められた。しかし,接種1年後にはシロの形成は認められず,また,多数の外生菌根形成が認められたものの,マツタケ外生菌根を確認することもできなかった。したがって,本法は,野外のアカマツ成木へのマツタケ菌の有効な接種法になりうるものの,人工栽培法を確立するためには,さらに野外における人工シロの誘導条件を明らかにする必要があるものと考えられた。同時に,シロの形成・発達過程におけるアカマツ-マツタケ共生系の生理的な変化を解明する。そのために,大型ライゾトロン内にアカマツ-マツタケ共年系を人工的に構築し,マツタケのシロを形成・発達させるための要因を実験的に明らかにする。今年度は,大型ライゾトロンを用いた共生系を構築する条件を明らかにするために,以下の研究を行った。1.無菌条件下において,水ポテンシャルを調整した培土を用いてアカマツにマツタケ菌を接種し,共生系構築に適した培土と水分状態を調査した。その結果,石英砂を培土として,含水率を1020%に設定することにより,アカマツ-マツタケ共生系を構築することができた。2.無歯的に発芽させたアカマツ実生を4種類の滅菌培土で3ヶ月間生育させた後,マツタケ菌を接種した。その結果,いずれの培土においても接種4ヶ月後までにマツタケの外生菌根が形成された。3.9年生アカマツに取り木処理を行い,得られた無菌根苗木にマツタケ菌を接種した。その結果,接種10週間後にマツタケの外生歯根形成が確認された。4.木型ライゾトロンを用いて非破壊的に継続して根圏観察を行うために,デジタルマイクロスコープのレンズの改良を行い,アクリルパイプを用いた根圏観察方法を確立した。また,本研究では,野外のアカマツ林に菌根共生系を導入し,その後の菌根共生の発達過程を詳細に明らかにする。そのために,今年度は,広島県加計町のアカマツ天然林において,約50年生のアカマツ成木から人工的に誘導した外生菌根菌フリーの細根にマツタケ菌の接種を行った。次年度,菌根形成およびシロ形成過程の追跡を行う予定である。

したがって,本法は,野外のアカマツ成木へのマツタケ菌の有効な接種法になりうるものの,人工栽培法を確立するためには,さらに野外における人工シロの誘導条件を明らかにする必要があるものと考えられた。
グルカゴン応答性メチル化酵素を介した肝代謝・発癌制御機構の解明

本研究では、先行研究より同定したグルカゴン応答性メチル化酵素が、肝臓の代謝調節において果たす生理学的役割、およびインスリン抵抗性を呈する肝臓に併存する2型糖尿病・NAFLD/肝癌における病態生理学的役割を分子レベル、個体レベルで明らかにする。また病態モデル動物における肝臓特異的な本酵素の活性制御により、疾患治療標的としての可能性も検証し、画期的な治療法の開発をめざす。
軟性裏装材の劣化に関する研究

下顎総義歯床粘膜面にシリコーン系軟質リライン材を用いることにより,アクリル系軟質リライン材使用義歯および通法義歯に比べ咀嚼機能が改善されることが示唆された。この咀嚼機能の改善は咀嚼サイクルにおける咬合相時間の延長に依存することが示唆され,咬合相時間の延長は床用材料の材料学的特性に依存し,圧力伝導速度が遅いほど咀嚼機能の向上に寄与することが期待された。生体内における軟質リライン材の劣化に関する研究をスタートする前に,この材料のベースライン時の理工学的特性を検討するため本研究を立案した.アクリル系軟質リライン材と各シリコーン系軟質リライン材の床下疑似粘膜下に生じる圧力動態の変化に関する計測を理工学的に行った.方法:直径6mmの圧力センサを厚さ1.5mmのシリコーン製疑似粘膜で被覆した後,擬似粘膜上に試験体をのせ衝撃試験を行った.試験体は直径6mm厚さ2mmの床用レジンを2mmの軟質リライン材でリラインし作製した.軟質リライン材には,アクリル系軟質リライン材(PSR), 2種類のシリコーン系軟質リライン材(SLT, SLMS)を使用し,コントロールは,厚さ4mmの加熱重合型床用レジンのみで作成した.圧力動態を評価するパラメータとして,圧力センサへの入力信号の最大値を表す最大圧力,それに要する時間を表す最大圧力到達時間,そして最大圧力を最大圧力到達時間で除した圧力伝導速度を設定した.MANOVA, ANOVAおよびBonferroni法を用い,有意水準は0.05以下で統計分析を行った.結果:最大圧力はコントロール, PSR>SLT>SLMS ;最大圧力到達時間はSLTおよびSLMS>コントロールおよびPSR ;そして圧力伝導速度はコントロール, PSR>SLT, SLMSの大小関係にあった.結論: in vitroにおける衝撃荷重時,シリコーン系軟質リライン材はアクリル系軟質リライン材と比較して優れた緩圧効果,最大圧力到達時間および圧力伝導速度の遅延効果の3つの圧力動態特性を示した.初年度は,生体内における軟質リライン材の劣化に関する研究をスタートする前に,この材料のベースライン時の理工学的特性を検討し,アクリル系軟質リライン材と各シリコン系軟質リライン材の床下疑似粘膜下に生じる圧力動態の変化に関する計測を理工学的に行った.その結果,in vitroにおける衝撃荷重時,シリコン系軟質リライン材はアクリル系軟質リライン材と比較して優れた緩圧効果,最大圧力到達時間および圧力伝導速度の遅延効果の3つの圧力動態特性を示した.本研究内容は,日本補綴歯科学会誌(2009年1巻3号)に論文として報告した本年度は,選択基準を満たした10名の被験者において軟性裏装材の劣化の測定を行った.アクリル系軟質リライン材の場合(フィジオソフトリベース,ニッシン社製)重合後,1×4×2mmの短冊形に成形した試験体を旧義歯上顎口蓋部内面部に即時重合レジンにて固着した.シリコン系裏装材の場合(ソフリライナーSS,MS,M)旧義歯舌側内面部に形成した1×4×2mmの短冊形の凹面に試料を填塞した.その後,上顎口蓋部内面部試験体を付与した旧義歯を被験者に接着させ、1ヶ月後および2ヵ月後において試験体を採取し動的粘弾性と臭気の測定を行っているところである.さらに機械的特性の変化を測定し,初年度おこなったベースラインと比較をする.その他,1.被験者の個体因子および環境因子2.唾液分泌量の測定3.唾液pHの測定4.カンジダ菌数の測定5.咬合力の測定も同時におこなっている.被験者により軟質リライン材の劣化の状態が異なることを経験し,被験者の個体因子や義歯使用時の環境因子が劣化と関係すると仮説を立てた。さらに異なる軟質リライン材が咀嚼機能に及ぼす影響について,シリコーン系およびアクリル系軟質リライン材が,通法のアクリルレジンと比較し咀嚼機能の改善に寄与するか否かを臨床疫学的に検討し,さらに床下疑似粘膜における圧力動態を材料学的に明らかにし,臨床的知見と材料学的知見との関連を検討することを目的とした。そこで,シリコーン系軟質リラインを下顎総義歯床粘膜面に用いた(SR)場合,通法のアクリルレジンを下顎総義歯に用いた(AR)場合より咀嚼機能を有意に改善するか否かを検討する目的で無歯顎患者を対象に無作為割付臨床試験を行った結果,SRはARに比べ咀嚼機能の改善に有用であることが明らかとなった。また,この咀嚼機能の改善は咀嚼サイクル初期における咬合相時間の延長に依存することが示唆された。

続いて,アクリル系軟質リラインを下顎総義歯床粘膜面に用いた(ARL)場合,通法のアクリルレジンを用いた下顎総義歯(CAR)よりも,患者の咀嚼機能を改善するか否かを検討することを目的とし無作為割付臨床試験を行った結果,ARLはCARに比べ咀嚼機能の改善を認めなかった。さらに,異なる軟質リライン材の床下疑似粘膜下に生じる圧力動態の違いを検討することを目的に,床下疑似粘膜下への衝撃荷重モデル実験を行い,シリコーン系軟質リライン材は,アクリル系軟質リライン材およびアクリルレジンと比較した結果,1.最大圧力の有意な減少2.最大圧力到達時間の有意な延長3.圧力伝導速度の有意な遅延を示し,シリコーン系軟質リライン材は床下疑似粘膜下の圧力伝導速度の遅延を示し,これが咬合相時間の延長に寄与し,臨床的に咀嚼機能の向上へ関与することが示唆された。
金属,半金属人工格子の電気的・熱電的性質の探究と多層膜高感度熱電センサ-の開発

本年度の研究は昨年度に引続き(1)分子線エピタキシ-法による金属人工格子(EuーSr系)の育成と電気的・磁気的性質の研究,(2)スパッタ成膜装置の自作とそれによる高感度熱電センサ-の開発,の二つにつき研究を行った。(1)Eu(ユ-ロピウム)ーSr(ストロンチウム)超格子膜については、本年度においてエピタキシ-を保った単結晶超格子膜の成膜に成功した。一つの困難は両金属共にきわめて活性で,極微量の酸素雰囲気で酸化してしまうことであったが,保護単膜としてSio,Ge,TeO_2を試みていづれも失敗し,CaF_2またはBaF_2(つまり基板單結晶材)を電子ビ-ム蒸着することでプロテクト性能を有効に発揮することが見出された。Eu,Srを1nmづつ25周期重ねた膜,4nmづつを42周期重ねた膜について反射高エネルギ-電子回折像やX線回折によってエピタキシ-が立証された。磁性がEuの種々膜厚で種々のバラエティをあらわすことは今後の引つづきの研究果題である。(2)スパッタ装置の自作についてはガラスベルジ-やステンレス眞空力ラ-(襟管)の中古部品,拡散ポンプ系の中古品等を購入,3種のタ-ゲットを備えた直流および高周波マグネトロンスパッタ装置を極めて安価に自作した。高眞空度到達が未完成であったため,本来のビスマス系アンチモン系,テルル系のスパッタ成膜多層熱電素子開発の前に,酸素雰囲気に強く,かつ比較的大きい熱電能を示めすはづのpd(パラジウム)・Au(金)のスパッタ膜(300nm厚)熱電能を2種類の(横並び型,縱重ね型)コンフィグレ-ションで作成し,その熱起電力を室温から80Kの低温まで測定した。測定結果を解析した結論で,パラジウム膜はなを空気微量雰囲気に敏感に反応消化すること,(フエルミ準位がわづか低下することで説明),重疊型素子では中間絶縁層の高度の絶縁性の必要性が分った。
六価クロムの毒性発現機構と微生物の六価クロム還元酵素に関する研究

1.Pseudomonas ambigua G-1株の生産する六価クロム還元酵素を高度に精製し、そのN-末端のアミノ酸配列を20アミノ酸残基について決定した。この配列を、既知のアミノ酸配列のデーターベースに対しホモロジーの検索を行ったが、顕著な類似性を示す配列は得られなかった。決定したアミノ酸配列を基に、56ベースの合成DNAプローブを作製し、ラムダファージをベクターとしたP.ambigua G-1株の染色体DNAライブラリーよりクローニングを行った。その結果、3株のポジティブクローンを得、現在その塩基配列の決定を行っている。2.電子スピン共鳴法を用いたin vitro解析から、六価クロムの毒性発現には、六価クロムが、細胞内で1電子還元されて生成する、五価クロム中間体の役割が、細胞内の過酸化水素と反応し、ヒドロキシラジカル(・OH)を生成し、これがDNA、脂質やタンパク質と反応することにより、細胞を死に追いやることが、予想されている。この反応が、in vivoでも成り立つか否かを明らかにするため、Escherichia coli K-12のカタラーゼ欠損変異株用い、六価クロムの毒性に対する過酸化水素の影響を検討した。その結果、確かに細胞外から加えた過酸化水素は、カタラーゼ欠損変異株において六価クロムの毒性を著しく増強した。その効果は、カタラーゼクローン株では抑制された。また、・OHのスカベンジャーとして知られるマンニトールを加えた場合に生菌数の減少はほぼ完全に抑制された。このことから、細胞内で、過酸化水素が、クロム分子種と反応しヒドロキシラジカルが発生し、細胞を死に至らしめるというモデルが、Escherichia coliにおいて成立することが明らかになった。また同時に、1mM以下の比較的低い六価クロム濃度においては、過酸化水素とヒドロキシラジカルが関与せず、クロムがDNAと直接反応してニックを形成するるという新しいタイプの毒性発現機構が存在することが示唆された。
層型空間に関する未解決問題について

層型空間について総合的に研究した結果、次の事が判明した。1.層型空間はM_1-空間か?という問題については肯定的,否定的いずれも決定できなかった。かわりに同値なまたは関連する問題として,次の問題が派生することがわかった。(1),M_0空間の閉連続像はM-構造をもつか?(2),M_0空間の完全閉連続像はM-構造をもつか?(3),M_0空間の閉連続像はM_0空間の完全連続像になり得るか?(4),σ-FCP faseをもつ空間の閉連続像はM構造をもつか?(5)Ind X=0なる層型空間はM-構造をもつか?これらの議論はsurveyとしてまとめてjournalに発表する予定である。2.関連するテーマとして,層型空間とそのcompact部分集合からなる超空間についてその基本的研究を行なった。結果はいずれ論文として発表の予定である。