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家事事件当事者の合意による解決と家事調停・メディエーション機能の検証

親の別居・離婚に際して子の利益を守るためには、離婚の協議あるいは家事調停に入る前に、離婚が子に与える影響を親が適切に認識し、親が子に離婚と離婚後の生活について子に話すことが不可欠である。親がこうしたガイダンスを受ける機会を提供すること、協議あるいは調停で合意した内容、特に面会交流について専門的な第三者機関が支援すること、韓国、台湾のように、家庭裁判所と諸機関、専門家とのネットワーク構築が必要である。2014年6月2324日韓国大田家庭法院、ソウル夫婦青少年家族相談所を訪問し、協議離婚における合意形成支援のシステムのソウル以外での実践、合意形成に困難を抱える当事者への3ヶ月で10回の無料カウンセリングの内容などを調査した。2015年3月2427日米国ロザンゼルスにて、メディエーター養成のプログラム、アジア人を対象としたメディエーションの内容、カリフォルニア州副法務長官オフィスにてハーグ子の連れ去り条約の実施状況(子の福祉のための工夫)、家裁から委託されて親教育、相談対応、メディエーションをしているツーソンのファミリーセンターへ訪問調査を行った。2014年11月16日に研究会「協議離婚における当事者支援システム」を開催した。日本における基礎自治体(明石市)の取組みについて、二宮が報告し、韓国の当事者支援システムの変貌と課題について、韓国から招聘した、ソウル家庭法院・宋専門調査官が報告した。2015年2月28日に研究会「家事調停における合意解決の促進」を開催した。離婚紛争における合意形成の必要性・可能性について、片山弁護士が報告し、同席聴取りの試み(当事者主体の調停を目指して)について、小田家事調停委員(元裁判官)が報告した。いずれも研究者、弁護士、家裁調査官、家事調停委員など60名を超える参加があり、実務経験に根ざした熱心な討議が行われた。シンポジウムを3回開催した。第3回養育支援制度研究会シンポジウムと共催で、「離婚紛争の初期対応の現状と課題親と子どもへの情報提供と相談対応」(2015年7月18日、立命館大学朱雀キャンパス)、シンポジウム研究会「面会交流支援団体フォーラム2015」(2015年11月29日(日)、立命館大学朱雀キャンパス)、シンポジウム研究会「一人ひとりのセクシュアリティが大切にされる社会へ向けて日本の現状と課題」(2016年2月7日、早稲田大学戸山キャンパス)。前2者は、合意解決の入口と出口の問題であり、後者は、合意解決に関連して、家族の多様化への対応の必要性を検討したものである。入口の問題に関しては、代表者二宮が「面会交流の意義と支援の新たな取組み」を戸籍時報729号に、「親の離婚と子どもへの情報提供その必要性と可能性」を戸籍時報731号に公表し家事調停委員に対して「離婚調停における親教育(ガイダンス)の必要性と課題」(2016年2月13日、神奈川県家事調停協会連合会合同研修会)として成果を公表した。科研費を用いた調査としては、2016年2月17日20日にかけてソウルで養育費履行管理院の訪問ヒアリング、ソウル家庭法院の義務的面談の相談員、面接交渉センターの支援員へのヒアリングを行い、合意解決を支援するための履行の支援の仕組みと現場を調査した。また今回の科研基盤Bは、20102013年度の科研費基盤Aの後継プログラムの一面があり、総合した成果刊行出版を企画し、共同研究者に執筆分担をお願いし、全員、脱稿することができた(『子どもと離婚合意解決と履行の支援』として2016年4月下旬、信山社から公刊予定)。調停での合意解決を担保するものとして、入口の親教育(ガイダンス)、子どもへの情報提供、出口の面会交流支援について、現状分析と、韓国訪問調査を参考にして改善の方向性を明確にすることができた。また民間の面会交流支援団体が一堂に会するフォーラムを開催することができ、ゆるやかなネットワーク構築の萌芽となり、研究業績の雑誌掲載や調停委員への研修など研究成果の社会的還元もできつつある。しかし、本体の調停の機能自体の検証はまだ十分でないことから、(2)と自己評価した。2016年8月30日9月2日、ソウルで家事専門弁護士、家事調停委員、ソウル家裁裁判官・調査官、11月2325日、台北で子どもの付き添いや面会交流支援を行っている民間団体、新北地方法院家事部裁判官・調査官を訪問調査した。これらを踏まえ、3年間の共同研究まとめとして、韓国、台湾から裁判官、調査官、学者を招いて、国際シンポジウム「家族紛争の合意解決と家事調停の機能韓国、台湾、日本の比較を通じて」を開催した(2017年2月11日、立命館大学朱雀キャンパス)。関連して、研究代表の二宮が、東京家庭裁判所調査官自庁研修「離婚紛争における子どもの意思の尊重」(2016年10月18日)、養育支援制度研究会シンポジウム「子ども養育支援基本法制定を目指して」にて「面会交流支援団体の役割と子どもの視点」(2017年1月28日)等を発表した。3年間の成果公表として、研究業績記載の編著『子どもと離婚合意解決と履行の支援』、『面会交流支援の方法と課題別居・離婚後の親子へのサポートを目指して』を刊行した。前者は共同研究のメンバーが主体となり、後者は2015年11月29日のシンポジウムに協力いただいた各地の面会交流支援団体の関係者が中心となったものである。

関連して、親の離婚紛争の渦中にある子への情報提供の重要性から、家裁調査官と協働して、パンフレット『子どものためのハンドブック親の別居・親の離婚』を、調停事件で難事案となる国際結婚の離婚について、協議離婚の問題点を外国人配偶者に認識してもらう必要性から、とよなか国際交流協会に協議離婚問題研究会を立ち上げ、パンフレット『離婚アラート』を作成した。両方ともウェブ掲載、後者は動画配信も行っている。親の別居・離婚に際して子の利益を守るためには、離婚の協議あるいは家事調停に入る前に、離婚が子に与える影響を親が適切に認識し、親が子に離婚と離婚後の生活について子に話すことが不可欠である。親がこうしたガイダンスを受ける機会を提供すること、協議あるいは調停で合意した内容、特に面会交流について専門的な第三者機関が支援すること、韓国、台湾のように、家庭裁判所と諸機関、専門家とのネットワーク構築が必要である。米国のメディエーション、韓国の協議離婚制度改革、相談対応の実情、ハーグ子の連れ去り条約の米国における取組状況、米国及び韓国における親教育の実践など、当初の計画に沿った海外調査が行われ、また研究会においても、明石市の取組みや合意形成の必要性の認識を共有化した調停機能の検証、新たな調停技法の検討などが行われ、共同研究は予定通り、進捗しているといえる。韓国の宋調査官と連絡を密に取り、韓国のさらなる改革の状況も知ることができ、海外の実務家との共同研究も進んでいる。調停の機能の検証を行う。その前提として、新しい家族の諸問題についても知見を深め、家族の多様性に対応できる調停手法の開発、調停委員への研修などの課題を、韓国、台湾等東アジアの日本と共通する協議離婚制度の国々の状況と比較検討し、またこれまで手薄だったフランスの法制度との比較検討も行う。これまでの研究成果を踏まえて、韓国、台湾、日本の調停制度の現状と課題について国際シンポジウムを立命館大学にて開催する予定である。また研究成果の発信として、面会交流支援団体向けの支援手法平準化のためのパンフレット(ないしマニュアル)、子どもへの情報提供パンフレット(ないしホームページ作成とそこへのアップ)、相談対応をする法律専門職、心理専門職への共通ガイダンス・パンフレットの作成、刊行を行う。さらには、一人ひとりのセクシュアリティ(性指向、性自認)を尊重するための課題と方向性について、2016年2月のシンポジウム成果を活かした出版も検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。家族法離婚紛争の当事者である父母に早期に離婚が子どもに与える影響を認識してもらい、合意解決ができるような支援のあり方として、初期対応の仕組み(父母への情報と子ども自身への情報提供)、葛藤が高まり、家裁で調停などが始まった場合における当事者支援の調停技法、合意内容が履行されることの安心感が合意を促進することから、履行支援の仕組みを研究する。当初の予定に従った調査、研究会の他に、さまざまな面会交流支援をしている団体との連携、交流を深め、支援システムの構築に着手する。代表者である二宮が立命館大学図書館長に就任し、新図書館の建設、寄贈者への対応などに時間を充てざるを得なかった事情から、当初予定した海外調査が韓国だけになったこと、期間中間に予定していた海外からの研究者・実務家を招聘してのシンポジウム研究会を開催できなかったことによる。これら未使用額分については、下記、2016年度の使用計画のように執行する予定である。
癌抑制遺伝子産物Tobの相互作用分子の検索と機能解析

私は新規に同定したTob相互作用分子であるWAT120(WD40 repeat protein associated with Tob,120kDa)の解析を行い、これまでに(1)WAT120がリンパ球、精巣、神経節および胎児小腸に強く発現していること、(2)TobをWAT120共発現させることによりTobの分解が促進され、細胞をプロテアゾーム阻害剤MG132で処理することによりその分解が抑制されること、(3)WAT120のC末端領域にTobとの結合領域があり、アミノ酸残基720-770が分解促進においてとりわけ重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。E3蛋白質の共発現による標的分子の分解の促進が多数報告されており、上述の(2)、(3)の結果からWAT120がTobのユビキチン化反応においてE3として機能しうると考えた。実際in vitroユビキチン化アッセイを行ったところWAT120によるTobのユビキチン化が見られ、WAT120あるいはその複合体がE3としてTobのユビキチン化に関与することが示唆された。我々はWAT120がSCF複合体の構成成分になると考え、WAT120とSCF複合体のすべての構成成分との相互作用を免疫共沈法により検討した。この結果Roc1、Cullin1およびユビキチン結合酵素であるCdc34との相互作用はみられたがSkp1との相互作用は見られなかった。さらにSCF類似複合体であるCBC複合体の構成成分であるElonginBおよびCとの相互作用を検討したところプロテアゾーム阻害剤を作用させたときのみ相互作用が観察された。以上から、Tobユビキチン化に関わるWAT120複合体は従来のSCF複合体とは異なった蛋白質群で構成されていることが示唆された。私はこれまで、Tobの分解や機能発現に関わる分子を探索するため、yeast two-hybrid法によるTobの相互作用分子のスクリーニングを行ってきた。その結果、ユビキチン化複合体の構成分子にしばしば見いだされるWD40 repeatを含む全長925アミノ酸残基の新規蛋白質を同定し、WAT120(WD40 repeat protein associated with Tob,120 kDa)と名付けた。WAT120は6個のWD40 repeatを含み、それ以外の既知の機能ドメインは見いだされなかった。またノーザンブロツト法により脾臓、胸腺、末梢白血球及び精巣においてmRNAの発現が見られた。実際にこの分子をCOS7細胞に強制発現させるとTobの分解が促進され、細胞をプロテアゾーム阻害剤であるMG132で処理することによりこれが阻害された。WAT120の欠失変異体を作製しTobとの相互作用を検討したところ、670-925アミノ酸残基にTobとの結合領域のあることが分かった。また、この部位に強い分解促進能が見いだされた。さらにアミノ酸残基1-769までが欠失した欠失変異体は1-669までが欠失した変異体と比べ強い分解促進能はみられなかった。これらのことから、WAT120はTobのユビキチン-プロテアゾーム系による分解に関与しており、その機能にはC末端、とりわけアミノ酸残基650-750付近が重要な役割を果たしていることが示唆された。
骨肉腫血清診断kitの開発

我々は上皮系悪性腫瘍のスクリーニングとして、細胞周期関連タンパクを用いた血清診断が有用であることを発見した。そこで、これら診断技術が肉腫の領域(骨肉腫、MFH等)にも応用ができかについて検討のについて本年基盤(c)-2において以下の検討を加えてきた。1)骨肉腫、MFH2)各種良性腫瘍3)正常ボランティア上記1)での陽性率、2)などの膠原病、各種良性腫瘍、炎症性疾患での疑陽性率の検討および3)正常ボランティアにおける疑陽性率の検討をWesten blotting法を用いておこないました。結果、症例数は少ないものの、骨肉種5例中3例、MFH4中2例において、細胞周期関連タンパク質を血清中に確認した。また、正常男女100例に対しての、疑陽性率の検討では、疑陽性率0%でありました。これらの結果から、現在細胞周期関連タンパク質に対しsandwich EIISAの有用性を検討している。結果、固層化する抗体の問題で微量でのPCNAの定量が困難であることがわかった。そこで新たに微量でも血清中のPCNAを捕らえることのできるさらによい抗体を作成すべく、準備中である。現在抗原精製したPCNAを純度について検定しているところである。また、これら診断が可能である根拠について、癌および正常細胞株を用いて検討した。特に、培養上清中へ細胞周期関連タンパク質の移行が、細胞壊死と相関していることを確認することを目的とした。正常乳腺細胞(HBC)人乳癌細胞株(C47D、MCF7)マウス乳癌細胞株(C1271、MMT060562)をLab tech chamber内で培養し、0Gy、5Gy、10Gy、15Gyの線量で照射、24・48時間後に培養上清中の細胞周期関連タンパク質の濃度を検討した。また、各条件下での細胞を、PBS洗浄後アルコール固定し、X線照射および非照射下での細胞周期関連タンパク質の細胞内の局在についても、免疫組織化学的に検討した。結果、細胞の壊死に伴い、細胞周期関連タンパク質の局在は喪失し、培養上清に移行した。また、培養上清中の濃度は、細胞の壊死数に比例することが判明した。また正常組織においてのPCNAの発現および細胞の入れ替わりに置けるPCNAの代謝について検討をおこなった。結果正常組織では細胞が崩壊する前に代謝されていることがわかった。2)各種良性腫瘍3)正常ボランティア上記1)での陽性率、2)などの膠原病、各種良性腫瘍、炎症性疾患での疑陽性率の検討および3)正常ボランティアにおける疑陽性率の検討をWestern blotting法を用いておこないました。

また、正常男女100例に対しての、疑陽性率の検討では、疑陽性率0%でありました。これらの結果から、現在細胞周期関連タンパク質に対する、sandwich ElISAの作製準備中である。また、これら診断が可能である根拠について、癌および正常細胞株を用いて検討した。特に、培養上清中へ細胞周期関連タンパク質の移行が、細胞壊死と相関していることを確認することを目的とした。正常乳腺細胞(HBC)人乳癌細胞株(C47D、MCF7)マウス乳癌細胞株(C127I、MMT060562)をLab tech chamber内で培養し、0Gy、5Gy、10Gy、15Gyの線量で照射、24・48時間後に培養上清中の細胞周期関連タンパク質の濃度を検討した。また、各条件下での細胞を、PBS洗浄後アルコール固定し、X線照射および非照射下での細胞周期関連タンパク質の細胞内の局在についても、免疫組織化学的に検討した。結果、細胞の壊死に伴い、細胞周期関連タンパク質の局在は喪失し、培養上清に移行した。また、培養上清中の濃度は、細胞の壊死数に比例することが判明した。我々は上皮系悪性腫瘍のスクリーニングとして、細胞周期関連タンパクを用いた血清診断が有用であることを発見した。そこで、これら診断技術が肉腫の領域(骨肉腫、MFH等)にも応用ができかについて検討のについて本年基盤(c)-2において以下の検討を加えてきた。2)各種良性腫瘍3)正常ボランティア上記1)での陽性率、2)などの膠原病、各種良性腫瘍、炎症性疾患での疑陽性率の検討および3)正常ボランティアにおける疑陽性率の検討をWestern blotting法を用いておこないました。結果、症例数は少ないものの、骨肉種5例中3例、MFH4中2例において、細胞周期関連タンパク質を血清中に確認した。これらの結果から、現在細胞周期関連タンパク質に対しsandwich EIISAの有用性を検討している。結果、固層化する抗体の問題で微量でのPCNAの定量が困難であることがわかった。そこで新たに微量でも血清中のPCNAを捕らえることのできるさらによい抗体を作成すべく、準備中である。現在抗原精製したPCNAを純度について検定しているところである。正常乳腺細胞(HBC)人乳癌細胞株(C47D、MCF7)マウス乳癌細胞株(C1271、MMT060562)をLab tech chamber内で培養し、0Gy、5Gy、10Gy、15Gyの線量で照射、24・48時間後に培養上清中の細胞周期関連タンパク質の濃度を検討した。
ウイルスRNA センサーによるRNA 識別と細胞機能制御

本研究では、細胞内ウイルスRNAセンサーであるRIG-I likereceptor(RLR)によるRNA認識機構および内在性RNA認識を介した細胞機能制御を明らかにすることを目的として、複数の観点から解析を行った。その結果、RLRがストレス顆粒様の凝集体に集積することで自然免疫応答を制御していること、ある種のmicroRNAの発現を誘導することでウイルス感染を負に制御していること、さらにRIG-Iが一部の内在性RNAと会合して機能している可能性があることなどの知見が得られ、RLRを介した細胞機能制御の理解が進んだ。内在性RNAは高度な多様性と正確性をもって生命活動の維持に関与している。その一方で、細胞は外来性RNAの侵入すなわちウイルスなどの感染に曝されており、細胞はそれら外来RNAを特異的に検知し、異物として排除することで生体機能を正常に保っている。研究代表者はこれまでに、高等真核生物における非自己RNA認識に関る細胞内センサー分子であるRIG-I-like receptor(RLR)を同定し、その生理機能を解析すると共に、RNA認識の分子機構を明らかにしてきた。一方で、これまでの解析から、RLR分子がウイルス検知以外の細胞機能に関与する可能性が示唆されてきたことから、これまで全く明らかになっていない内在性RNAとの相互作用という観点からも新たな細胞機能制御機構が明らかになることが期待される。本研究計画では、RLRの機能に焦点をあて、自己と非自己RNAの識別についてその分子メカニズムをさらに明確に理解すると共に、RLRがどのようにして内在性RNAと相互作用して細胞の運命制御に関っているのかについて解析することを目的とする。本研究は、高等真核細胞における自然免疫系の誘導に関与する細胞内ウイルスセンサー分子であるRIG-Iヘリカーゼファミリー(RIG-I,MDA5,LGP2)によるRNA認識の分子メカニズムを解明すると共に、それらと内在性RNAとの相互作用に注目したRIG-Iファミリー分子による細胞機能制御機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、これまでに明らかにしてきたRIG-IによるRNAの認識ドメインについての解析をさらに進めると共に、他の二つのファミリー分子であるMDA5とLGP2についても同じ領域の解析を行い、ファミリー分子間でのRNA認識様式の相違について明らかにした。一方で、RIG-IとMDA5にアミノ酸置換をもたらす一塩基多型について解析し、それらの変異と分子機能との関係を明らかにした。これらの結果は、ウイルスセンサーによるRNA認識についての理解を深めると同時に、疾病との関連についても新たな知見をもたらしたと考えられる。一方、RIG-Iは5'末端に三リン酸をもつRNAを特異的に認識することが明らかになっているが、内在性にも5'三リン酸を持つRNAが発現することを見いだした。現在、これらとRIG-Iとの関係についての検討を行っており、次年度以降に詳細な解析を行いたいと考えている。一方、RIG-Iファミリーと内在性RNAの関係を考えるうえで必須であるRIG-Iを介したシグナルの生理機能についての解析を行った。RIG-I変異体と薬剤を用いることにより、ウイルス感染なしに人工的にRIG-Iシグナルを細胞内へ導入する実験系の樹立に成功しており、この新しいシグナル誘導系を用いることにより、RIG-Iシグナルの生理的な機能を詳細に解析することが可能となった。ウイルスRNAセンサーであるRIG-I-like receptor(RLR)によるRNA識別の分子機構を明らかにするために、三種のファミリー分子RIG-I, MDA5, LGP2それぞれのC末端領域(CTD)の機能解析を行った。その結果、いずれのCTDも塩基性アミノ酸残基に富む溝状構造を形成していることが明らかになった。さらに生化学的な解析から、このうちRIG-IとLGP2については、この溝状構造が実際にRNA認識に深く関わっていることが明らかになり、両者が共通した基質RNAを認識することで、その生理機能を発揮していることが強く示唆された。しかし一方で、MDA5 CTDの溝状構造は、比較的開いた構造をとっており、実際に基質RNAとの結合は非常に弱いことが明らかになった。従って、MDA5の場合は、CTD以外のドメインあるいは他の補助分子によってそのRNA認識が制御されていることが強く示唆された。来年度は、このRNA認識機構の解析を進めると共に、RNA認識によってどのようにしてタンパク質全体が活性化状態へ移行するのかについて検討を加える予定である。一方で、RIG-Iの基質として同定されている5'末端に三リン酸をもつRNAについて検討した結果、ウイルスRNAだけでなく、内在性のRNAの中にも5'三リン酸構造を持つものが発現していることを見いだし、少なくともin vitroの解析では、RIG-Iの活性化を誘導できることが明らかになった。今後は、この内在性RNAが実際にRIG-Iを介して何らかの細胞機能制御に関与しているのか否かについて、検討を行いたいと考えている。

昨年度までの解析から、ウイルスRNAセンサーであるRIG-I-like receptor (RLR)によるRNA識別に関与する分子内ドメインを明らかにし、特にRIG-IとLGP2についてはそれらのC末端領域(CTD)が重要な役割を担っていることを明らかにした。これらの知見をもとにして、RIG-ICTD近傍をエピトープとする抗RIG-I抗体を新たに作製し、ウイルス感染に応答したRIG-Iの細胞内局存在について検討を行った。その結果、RIG-Iは通常は細胞質内に分散して発現しているが、ウイルス感染によって非自己RNAが細胞質に出現すると、細胞質内で凝集体を形成していることが観察された。また、この凝集体の形成はRIG-Iを介したシグナル活性化と非常によく相関していた。さらに興味深いことに、この凝集体には内在性mRNAの品質管理に関る分子が共局在していることを見いだしたことから、この凝集体が自己と非自己RNAの識別に深く関与している可能性が示唆された。次年度以降に、この凝集体の実体解明と生理機能について解析を続ける予定である。一方で、ミトコンドリア上に発現しRIG-Iの下流で機能するアダプター分子であるIPS-1についても、同様に細胞内局在について解析した。その結果、RIG-Iが活性化するのに伴って、一部のミトコンドリア上にIPS-1が集積すると共に、上記したRIG-Iの形成する凝集体の周囲に集合していることが観察された。このIPS-1の特徴的な挙動の制御に関与する分子として、Mitofusin1を同定し、この分子が実際に非自己RNAに応答したIPS-1のミトコンドリア上での局在変化を正に制御していることを明らかにした。今後、これら一連の細胞内局在制御を分子レベルで明らかにすることにより、RLRによる細胞機能制御に迫りたいと考えている。本研究では、抗ウイルス自然免疫誘導に重要な役割を担うことが知られるウイルスRNAセンサーRIG-I likereceptor(RLR)のRNA認識を介した生理機能を明らかにすることにより、RLRが細胞運命制御にどのように関与しているのかについて明らかにすることを目的としている。本年度は、ウイルス感染に応答してRLRが形成する細胞内凝集体に注目し、その生理機能と実体解明を目指した解析を行った。その結果、この凝集体形成がインフルエンザウイルスなどの感染に応答したRLRシグナルの誘導に重要な役割を担っていること、またこの凝集体が、種々のストレス状態の細胞が内在性mRNAの翻訳停止に呼応して形成することが知られている凝集体と非常に類似していることを見いだした。すなわち、細胞がウイルス感染をストレスとして検知することによってこの凝集体を形成し、そこに集合してくるRLRがウイルス由来の非自己RNAを特異的に認識することにより、効率よく抗ウイルス自然免疫系を発動させていることが示唆された。このことは、外来性RNA検知による生体防御と内在性RNAの品質管理が、密接に関連して制御されていることを意味しており、今後の検討を通じて、自己および非自己RNAを介した細胞機能制御のメカニズムが明らかになることが期待される。
環境負荷を低減するドライブシステム実現のためのベアリングレスモータ装置の開発

エネルギー起源の二酸化炭素削減には、可変速ドライブシステムの普及が最も効果的であるが、普及を妨げている原因はシステムのコスト高にある。従って、コスト上昇以上の機能の向上が可変速ドライブシステムに求められる。そこで、申請者等はこれらの問題を解決するために、モータと磁気軸受機能を一体化したベアリングレスモータを提案し、開発してきた。本研究の目的は、ベアリングレスモータを用いた可変速ドライブシステムを実用化するために、「1.回転子主軸の位置を独立した位置センサなしで検出するセンサレス方式を開発する」、「2.回転子と固定子の空隙を大きくしても軸支持力の低下が少ない回転子構造を開発し、安定な軸支持運転を実現する」である。以上の2点を研究目的として、平成17年度から18年度の二年間において、1.に関しては(1)モータ巻線と軸支持巻線間の相互インダクタンスの軸位置との関係を解析的、実験的に明らかにした。(2)軸支持巻線に誘導するモータ駆動用インバータのスイッチング高調波電圧を軸位置検出に用いる位置検出法を開発、信号処理のためのハードとソフトを提案した。2.に関しては、(1)モータ用に2極、軸支持用に4極の巻線を持ち、回転子には永久磁石を鉄心中に深く埋め込んだ新しい回転子構造を開発、(2)安定な軸支持運転を実現できるドライブシステムを開発、(3)磁気等価回路を用いた設計手法を提案し、試作機による実験により設計手法の妥当性を確認した。そして、(4)提案するベアリングレスモータがこれまでに開発された様々な形式のベアリングレスモータよりも幅広い空隙を必要とするノンシールポンプなどの可変速ドライブ用途において、大きな軸支持力を発生できることを軸支持方向の牽引試験により確認した。なお、これらの研究を通じて得た研究成果を学会などで報告した。本研究の目的は、ベアリングレスモータを用いた可変速ドライブシステムを実用化するために、「1.回転子主軸の位置を独立した位置センサなしで検出するセンサレス方式を開発する」「2.回転子と固定子の空隙を大きくしても軸支持力の低下が少ない回転子構造を開発する」である。以上の2点を目的として、初年度である平成17年度は、1.に関しては、その基本原理となる以下のことについて研究を行った。(1-1)モータ巻線と軸支持巻線間の相互インダクタンスの回転子変位に対する変化と、これによるモータ巻線用PWMインバータのスイッチング周波数成分の軸支持巻線への伝達特性の解析的検討を行った。(1-2)現有のリラクタンス型ベアリングレスモータをセンサレス化するためのインバータ装置の製作を行った。(1-3)現有のリラクタンス型ベアリングレスモータについて、(1-2)で製作したインバータを用いて実験を行い、(1-1)の確認を行った。2.に関しては、(2-1)仮定磁路法を用いて提案するベアリングレスモータの磁気等価回路モデルを作成した。(2-2)高速・高出力用の負荷試験装置を開発し、製作した試作機を組み込んだ。そして、高速・高出力運転時に安定な軸支持を実現できるドライブシステムとコントローラの開発を行った。さらに、本研究テーマを実現する上で必要となる周辺技術の確立も行った。

エネルギー起源の二酸化炭素削減には、可変速ドライブシステムの普及が最も効果的であるが、普及を妨げている原因はシステムのコスト高にある。従って、コスト上昇以上の機能の向上が可変速ドライブシステムに求められる。そこで、申請者等はこれらの問題を解決するために、モータと磁気軸受機能を一体化したベアリングレスモータを提案し、開発してきた。本研究の目的は、ベアリングレスモータを用いた可変速ドライブシステムを実用化するために、「1.回転子主軸の位置を独立した位置センサなしで検出するセンサレス方式を開発する」「2.回転子と固定子の空隙を大きくしても軸支持力の低下が少ない回転子構造を開発する」である。以上の2点を目的として、二年目である平成18年度は、1.に関しては、昨年度明らかにしたモータ巻線と軸支持巻線間の相互インダクタンスの回転子変位に対する変化の関係に基づいて、軸支持巻線に誘導するモータ駆動用インバータのスイッチング高調波電圧から正確に回転子主軸の位置が検出できる信号処理系のハードとソフトの開発・製作を行った。開発した信号処理系を昨年度整備したリラクタンス型ベアリングレスモータのドライブシステムに実際に組み込むことで、その有効性を実験により確認した。加えて、誘導機型、リラクタンス型、永久磁石型、ホモポーラ型などの様々な形式毎に考えられる回転子主軸位置の検出方式を比較・検討・整理して、センサレス方式の体系化を図った。2.に関しては、前年度に明らかにした磁気等価回路モデルを用いて磁気回路解析法による設計手法を確立した。また、前年度に製作した提案するベアリングレスモータの高速負荷試験が可能な試作機とその実験システムを用いて、磁気回路解析法による設計手法の有効性を確認するための検証実験を行った。加えて、提案するベアリングレスモータがこれまでに開発された様々な形式のベアリングレスモータよりも幅広い空隙を持つノンシールポンプなどの用途において、大きな軸支持力を発生できることを軸支持方向の牽引試験により確認した。なお、これらの研究を通じて得た研究成果を学会などで報告した。
双曲型作用素の研究

1.effectively hyperbolicの一般化としての双曲型作用素のクラスを定義し、それに対するCauchy問題のC^∞適切性を示した。また、2重特性的である双曲型作用素に対するCauchy問題を考え、新しい結果を得た2.一意接続定理について研究し、新しい方法によるアプローチを試みた。この方法によって新しい結果を得ることは、今後の課題の一つである。3.Gevrey準楕円性に対して、いくつかの興味ある例を与え、その準楕円性を研究した。また解析的準楕円性を我々の立場(問題を超局所アプリオリ評価の導出に帰着する)から研究するための基礎となる諸結果を得た。4.擬微分作用素の有界性及び正値性に関しては、十分な結果は得られなかったが、今後の研究のための準備は整ったと思う。5.1に関連して、超局所アプリオリ評価に関するいくつかの結果が、得られた。6.確率論の立場から、Schrodinger作用素の研究、極限定理の研究及びマルコフ過程の検究を推し進めた。7.microhyperbolicな擬微分作用素のいくつかのクラスに対して、C^∞の特異性の伝播定理を示した。8.非線形の弾性体の方程式に対する混合問題の解の存在及び一意性に関して、いくかの結果が得られた。9.非線形波動方程式の解の大域的存在及び爆発に関して研究を進め、初期値がコンパクトな台を持たない場合も考察した。
沖縄遺跡群より出土するジュゴン骨の遺伝的解析

沖縄各地の遺跡より発掘されるジュゴン骨から古代DNAを抽出し、遺跡時代から近代における遺伝的多様性の推定を目的とする。本年度は現地の研究協力者と協議の結果、沖縄県東岸の平敷屋トウバル遺跡から出土した骨を対象に、各部の骨から古代DNAがどういった状態でどの程度抽出できるか、DNA抽出が可能であった試料は遺伝的な多様性をどの程度もちそうか、に関して試験・分析を行った。対象とした平敷屋トウバル遺跡は、貝塚時代からグスク時代における遺跡で、沖縄本島では最も遺跡ジュゴン骨が発掘された場所でもある。今回は古代DNAが残存してる可能性が高いとされている硬質部の耳包骨1点、肩甲骨1点の他に、頭骨や耳包骨よりも比較的多く発掘される肋骨片8点、計10点の骨試料を対象に実験を行なった。DNA抽出は当研究室で古人骨を対象とする際と同様の方法を用い、抽出DNAの評価には通常のPCR法とKakuda et al. 2016で設計したAPLP法(Amplified Fragment Length Polymorphism)を応用し用いた。結果として、硬質の耳包骨をはじめ、肋骨の1点を除く9試料から、通常のPCR法とAPLP法で50bp-90bp程度を増幅可能な古代DNAが抽出できた。また、抽出できた試料における多様性をこれまで公表されている世界各国のジュゴンのミトコンドリアDNAデータとAPLP法の結果にて比較したところ、少なくともフィリピンを除く東南アジアの集団とは異なるSNPをいくつかもつ、という結果が得られた。抽出できたDNAは、ミトコンドリアレベルでは次世代シーケンサー(NGS)分析によってさらに詳細な結果が得られる可能性が高く、現在NGS分析の準備を進めている。当初の計画では遺跡骨からのDNA抽出後、APLP法によるDNAの状態評価と簡易的な多型性分析を進め、速やかにNGSを用いた分析を並行して行う予定であったが、これまで公表されている他国に生息するジュゴンDNA情報の偏りとジュゴンDNA分析に則したAPLPシステムの構築に予想以上に時間がかかってしまった。その一方で、DNAの残存はあまり期待できないであろうと考えていた肋骨試料からもある程度の古代DNAが抽出できることが判明したため、これまでの予想よりも多くの試料にアプローチできる可能性が得られた。また、現地にてミーティングを行った際に研究協力者からの伝により、本研究申請時にはアクセスをできていなかった今帰仁町教育委員会(遺跡ジュゴン骨を多数所蔵)からも賛同を得られ、今後の分析に協力をいただくことになった。NGS分析に関しては、2019年度より研究協力者の助力を得て速やかに分析を進めるため、進捗の遅れを取り戻せると確信している。2018年度の分析で今後のNGSによる分析の方向性が得られてきたため、NGS分析を行うための実験準備と態勢を現在行なっている。これまでに得られた古代DNAのNGS分析を進めると同時に、他遺跡より発掘された骨からDNA抽出とその評価を進め、より多くのDNAデータ取得と遺跡内、遺跡間での多様性分析を進める。NGS分析に関しては一定期間、研究協力者の元に出向し、データの取得と分析のノウハウを教示いただき分析を進める。

また、現地にてミーティングを行った際に研究協力者からの伝により、本研究申請時にはアクセスをできていなかった今帰仁町教育委員会(遺跡ジュゴン骨を多数所蔵)からも賛同を得られ、今後の分析に協力をいただくことになった。NGS分析に関しては、2019年度より研究協力者の助力を得て速やかに分析を進めるため、進捗の遅れを取り戻せると確信している。2018年度の分析で今後のNGSによる分析の方向性が得られてきたため、NGS分析を行うための実験準備と態勢を現在行なっている。これまでに得られた古代DNAのNGS分析を進めると同時に、他遺跡より発掘された骨からDNA抽出とその評価を進め、より多くのDNAデータ取得と遺跡内、遺跡間での多様性分析を進める。NGS分析に関しては一定期間、研究協力者の元に出向し、データの取得と分析のノウハウを教示いただき分析を進める。次年度使用額の大半の額がNGSデータ分析用のパーソナルコンピューター(PC)と周辺設備(ディスプレイやキーボードなど)の購入費用として計上していたものである。2018年度の研究において、計上のPCをフルに活用する状況まで至らなかったため、よりバージョンアップした機種の登場する次年度にPCを購入予定である。PC購入費用以外の差額は同じくNGS実験消耗品にあたり、これらも次年度の当該費用として充てる予定である。
未成熟分泌顆粒の酸性ｐＨ維持に伴う陰イオン流入はアクアポリン６が行うか？

酸感受性・陰イオン透過性チャネルaquaporin-6(AQP6)が未成熟分泌顆粒に局在し、陰イオンを流入することで内部酸性環境の維持を行うと考えた。未成熟分泌顆粒を識別するための唾液腺分泌顆粒特異的pHインジケーターを合成し、生きた状態で分泌顆粒内のpHを解析することに成功した。予想に反して内部pHが酸性の顆粒は検出出来ず、未成熟分泌顆粒は識別できなかった。一方、耳下腺から精製した低密度(未成熟)および高密度(成熟)分泌顆粒の膜を解析した結果、未成熟分泌顆粒により多くのAQP6が存在することを認め、AQP6が唾液腺分泌顆粒の成熟過程に重要な役割を果たす可能性が示された。耳下腺の分泌顆粒は未成熟な時期があり、内部は酸性に維持されている。申請者は酸感受性・陰イオン透過性のアクアポリン6(AQP6)が耳下腺分泌顆粒膜上に存在することを発見し、酸存在下で陰イオン流入を行うと考えた。そこで、遺伝子サイレンシングによりAQP6の発現を抑制し、分泌経路異常の発生から仮説を証明する予定である。昨年度は、初年度に蛍光pH指示試薬であるSNARF-1を基に開発した(SNARF-O2)分泌顆粒特異的な蛍光pHイメージング法を用いて分泌顆粒内部のpHを測定した。結果、分泌顆粒のpHはpH6.8と先行研究の示すとおりであり、pH指示試薬としての機能が確認された。顆粒内部pHはアルカリシフトに抵抗を示したことから、分泌顆粒の耳下腺分泌顆粒が強い緩衝能を持つという新しい知見を得た。また、初年度に明らかになった問題として、従来から知られている方法ではアデノウイルスベクターをラット耳下腺へ感染させることが困難であることが明らかとなった。昨年度、新しい手法を検討したが、結果として安定した感染結果は得られなかった。そこで、申請時に予定した第二の方策としてのモデル系であるラット耳下腺初代培養細胞系へ実験方法を変更することにした。さらに、遺伝子サイレンシングの準備としてAQP6遺伝子を安定発現する細胞株の作製のため、GFP蛍光タンパク質にAQP6を連結したベクターを作製した。これらの成果を踏まえ、次年度はAQP6のshRNAを組み込んだアデノウイルスベクターを作製する。その効果はAQP6安定発現株で評価する。shRNAはSNARF-O2でラベルされた分泌顆粒の数、サイズに影響を与えるかを検討する。さらに、分泌経路異常の発生は非刺激時のアミラーゼ分泌量から評価する。そこで、遺伝子サイレンシングによりAQP6の発現を抑制し、AQP6が未成熟分泌顆粒の酸性化に伴う陰イオン流入経路であることを証明する予定である。遺伝子サイレンシングのためには、AQP6遺伝子に対するshRNAを行う。さらに分泌顆粒マーカーを共に導入し、イメージングで形態的変化を検出することで、shRNAの効果を判定する予定である。本年度は、shRNAと分泌顆粒マーカーのHalo Tagを耳下腺組織に直接導入する手法を決定する予定だった。しかしながら、共同研究者の開発した手法に従って導入を試みたものの、どのウイルス濃度・日数条件においてもベクターは発現しなかった。このことから、ウイルスの導入効率を向上させることは、現段階で困難だと考えられた。そこで、次年度に予定していた計画を前倒しすることにした。次年度では、Halo Tag発現細胞にpHインジケーターを導入し、蛍光イメージングにより内部pHの差を用いて未成熟分泌顆粒を同定する予定であった。蛍光pHインジケーターの候補はアクリジンオレンジ(AO)だったが、耳下腺腺房細胞に使用したところ、AOの顆粒内部安定性が悪く、我々が希望するような長時間のイメージングには応用できなかった。そこで、蛍光インジケーターの安定化を目的とし、初代培養細胞中の分泌顆粒に特異的なpHインジケーターの新規合成を行った。結果、初代培養細胞中に発現させた分泌顆粒特異的Halo Tagと結合する蛍光pHインジケーターを開発することに成功した。耳下腺組織へのウイルス導入方法は、共同研究者の開発した新規手法を次年度に検討することで改善が期待できる。申請者は酸感受性・陰イオン透過性のアクアポリン6(AQP6)が耳下腺分泌

顆粒膜上に存在することを発見し、酸存在下で陰イオン流入を行うと考えた。前年度までの結果より、1.ラット耳下腺初代培養細胞内での未成熟分泌顆粒の検出方法の改善、2.GFP蛍光タンパク質とAQP6遺伝子を用いた融合タンパク質の作製、3.shRNAを用いたAQP6遺伝子サイレンシングがラット耳下腺初代培養細胞内での未成熟分泌顆粒の形成と機能に与える影響の検討を行った。1.についてはラベリング量を変えても未成熟分泌顆粒と思われる顆粒の検出には至らず、別の検出方法を検討する必要が生じた。2.は融合タンパク質を作製したが、細胞内で予想される局在と機能を見いだせなかったことから、融合方法の再検討が必要と考えられた。3.についてはshRNA核酸とアデノウイルスベクターのライゲーションを準備しており、shRNAの効果については2.の問題を修正後に検討予定である。以上の結果より、ラット耳下腺初代培養細胞内においては未成熟分泌顆粒の可視化をpHを指標に行うことは困難である可能性が見出された。また、AQP6遺伝子サイレンシングが唾液腺分泌顆粒に与える効果については助成終了後も研究を独自に継続し、結果の公表を行う必要があると考えた。唾液腺の分泌機能昨年度の計画は、1ラット耳下腺初代培養細胞で分泌顆粒の内部pHの差から未成熟・成熟分泌顆粒の局在を明らかにする、21を踏まえて、ラット耳下腺にウイルスベクターを逆行性注入する方法を確立し、in vivoでの分泌顆粒内部pHの差から成熟・未成熟分泌顆粒の局在を明らかにする。というものであった。また、3shRNAの効果判定に用いるため、AQP6安定発現株の樹立を目指した。以下に個別の進捗状況を記す。1ラット耳下腺初代培養細胞における未成熟・成熟分泌顆粒の局在の解明:初年度に開発した分泌顆粒特異的な蛍光pHインジケーター・SNARF-O2を用い、ラット耳下腺初代培養細胞における未成熟・成熟分泌顆粒の局在を検討した。ラット耳下腺初代培養細胞に、分泌顆粒に特異的なHaloTagレポータータンパク質(SS25H)を発現させ、SNARF-O2でSS25Hをラベルし、顆粒内pHを半定量的に解析した。結果、先行研究の示すとおり、分泌顆粒内部はpH6.8付近に維持され、かつ内部には強い緩衝作用が働くことが示唆された。2ラット耳下腺に対するウイルスベクターの逆行性注入法の確立およびin vivoでの分泌顆粒内部pHの検討:ラットの耳下腺開口部からアデノウイルスベクターを逆行性注入する方法を検討した。しかし、ウイルス液は口腔内に流出し、注入は不可能だった。3AQP6遺伝子の安定発現株の作製:AQP6遺伝子に対するshRNAの効果を検討するため、AQP6遺伝子の安定発現株の作製を行った。腎臓のTotal RNAから精製したAQP6のcDNAをpEGFP-C1およびAcGFP-N3ベクターに組み込んだ2種類のベクターを作製した。4その他:研究の実績は歯科基礎医学会および67th Symposium of General Physiologyで学会発表した。アデノウィルスベクターをラット耳下腺に導入するシステムを構築する予定であったが、予想以上にウイルスの定着率が悪かった。従って、既知の手法ではウイルスベクターの導入が出来ないと判断した。したがって、ウイルスベクター導入の成功を前提とした実験は今年度に達成できなかった。
モデル規範形適応制御の過度応答性改善に関する研究とその核融合炉制御への応用

本年度、申請者は、シミュレーションモデルに基づく核融合発電所制御と、その応用による核融合発電所社会適合性に関する研究を実施し、想定以上の進展を得た。得られた成果について、論文2報(内査読付きプロシーディングス1報)、査読付き国際学会発表4件を含む多くの発表を実施した。申請者は前年度に引き続き、核融合発電所プラントダイナミックモデルの構築に取り組み、一定の妥当性が確認されるモデルの構築に成功した。本成果については査読付き論文誌IEEE Transactions on Plasma Science誌にて発表した。本プラントモデル構築により得られた成果は、特に核融合発電プラント制御においてはプラズマディスラプション時の制御が重要となるとの示唆が得られたことである。この点につき、申請者は初めて定量的な検討を実施し、成果を査読付き国際学会13th International Symposium on Fusion Nuclear Technology (ISFNT-13)において発表した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本年度、申請者は、シミュレーションモデルに基づく核融合炉制御の研究を実施し、想定以上の進展を得た。得られた成果について、論文1報、学会発表8件(うち国際学会での口頭発表2件)を含む多くの発表を実施した。さらに、解決を企図した課題である核融合炉緊急停止時における影響緩和については、新たな緩和手法が見出された。本手法についてもモデルに基づいた検証を実施し、その結果について査読付き国際学会29th Symposium on Fusion Technology (SOFT)においてポスター発表を実施した。本発表については、学会よりPhD Poster Prizeを受賞している。本年度申請者は研究計画に基づき、核融合発電所プラントダイナミックモデルを構築した。本モデルのパラメータ等については未だ調整中であり、モデルのファイナライズおよび成果報告については来年度に持ち越されるものの、初期の検討結果に基づき論文1報、学会発表8件(うち国際学会での口頭発表2件)を含む複数の重要な成果が得られている。従って、本研究課題に関しては、概ね計画より順調に進展しているものと自己評価される。次年度以降は、先述プラントモデルのファイナライズを行うとともに、モデル規範形適応制御の核融合プラント制御への応用について研究する計画である。特に、次年度は2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP `17)、27th IEEE Symposium On Fusion Engineering (SOFE2017)における発表が決定しており、研究成果の発表についても積極的に実施する予定である。
ユニバーサル環境デザインと高齢者への環境的治療効果に関する研究

本年度は以下の3つの課題について研究を行った。1.転倒事故調査地域在住の高齢者2,000名に対して転倒に関する調査をおこなった。比較的若い高齢者が屋外において転倒する傾向が見られ、また、比較的機能の高い高齢者の階段における転倒事故も多いことが分かった。2.介護施設における痴呆性老人に対ずる環境デザイン的実態調査特別養護老人ホームなど痴呆性老人を受け入れている施設等に対して,空間的工夫,建築的設計意図の実態を捉える郵送調査をおこなった。特に,入浴に関しては,住宅らしさである条件である個人浴槽が増加している傾向を捉えた。その他,わかりやすさに関する工夫の実態を捉え,データーベース化した。3.グループホームにおける痴呆性老人生活の観察痴呆性老人に対して,最も効果があるといわれているグループホームにおいて、入居者の生活を観察し、物的環境条件のあり方を考察した。現場の介護職員、医師、等と意見交換をし、今後の方向性について議論した。1.転倒事故調査高齢者のみではなく,子供も含めて,転倒事故に関する郵送調査をおこない,事故の原因,状況を把握した。高齢者で屋外の転倒事故が環境デザイン上大きな問題であることが明らかになった。子供の行動パターンは,環境に対する注意が少ないことが事故につながっている状況を明らかにした。2.介護施設における痴呆性老人に対する環境デザイン的実態調査特別養護老人ホームなど痴呆性老人を受け入れている施設等に対して,空間的工夫,建築的設計意図の実態を捉える郵送調査をおこなった。3.痴呆性老人の空間に対する反応の観察調査痴呆性老人に対して,空間的工夫がどのように効果があるか,文献調査をおこない,実際の観察調査をするための検討を行った。現場に携わっている,理学療法士及び医師らの意見をいただき,上記の2とともに,いろいろなケースが集まった。しかし,物的環境の効果の評価が非常に難しいことが判明した。痴呆性老人個別に対応の仕方が異なるため,客観的な評価にはさらに検討することが必要であることを明らかにした。
ナノサイエンス・ナノテクノロジー材料のための人工クロロゾームライブラリーの作成

平成20年度においては、開発ツールの1つである光合成生物の色素合成変異体を作製し、生体内でクロロゾームライブラリーを作製することに成功した。まずは、クロロフィルの20位メチル基転移酵素BchUの変異体を生体内で発現する光合成細菌の株を作製した。このことによって、バクテリオクロロフィル(BChl)cとdが変異体内で混ざって合成され、BChl dを基準とすると,0、20、30、60、80、100%の割合で持つクロロゾームが生体内でつくられていることが分かった。このように、1つの種を用いて、異なる割合でBChl cとdを持つ変異体が作製されたのは今回が初めてである。これは、当初目的としていた、変異体作製による有機合成過程の出発物質の多様化を満たしただけではなく、クロロゾームライブラリーを生体内で作製したことになる。このクロロゾームライブラリーの物性を調べるために、代表者は渡米し、ミズーリ州・ワシントン大学(セントルイス)のBlankenship教授のもとで、分光学的研究を行った。低温・常温における可視吸収スペクトルおよび蛍光発光スペクトル測定、または、CDスペクトル測定を行うことで、BChl cは、BChl aへのエネルギー伝達効率がBChl dよりも良いが、常温においては、連続する更なるエネルギー受容体がないと、光エネルギーのバックトランスファーが起こってしまうことが明らかとなった。平成18年度においては、人工色素を作製する際の有機合成法に、応用が可能なツールの開発を重点的に行った。酵素の開発においては、色素骨格のC-20位に特異的にメチル基を導入するメチル基転移酵素BchUについて研究を行った。また、変異体作製においては、変異体BchUを生体内で発現する系の構築を行った。これらの具体的な内容を以下に記す。1.有機合成法に応用可能な酵素開発とその反応系の検討BchUの反応活性部位周辺の構造情報から、基質色素に結合すると予想されるアミノ酸残基を見出した。それらのアミノ酸の部位特異的変異体を作製することで、BchUの基質特異性を詳細に調べることができた。また、BchUを有機合成法に適応可能な反応系の検討として、この酵素をカラム樹脂に固定化させる系(BchU固定化カラム)の構築を行った。このことで、BchUの酵素反応を水溶液中で行い、反応生成物を有機溶媒で取り出すといった、酵素の能力を最大限に引き出し、かつ、最終的には有機合成の次反応に即座に供することが可能な反応系を確立することができた。このBchU固定化カラムは繰り返し使用することが可能であり、1回目の生成物の収率が約97%であったのに対し、4回目の収率は80%以上を保っており、その再利用性は高いことが分かった.2.有機合成法の出発物質を提供する色素変異体の作製上記で作製したBchUの部位特異的変異体を緑色光合成細菌内で発現する系を構築し、バクテリオクロロフィル(BChl) cとdの両方の色素を合成する変異株を作製した。これら2つの色素の比率は変異体によってことなり、様々な比率でBChl cとdを持つクロロゾームを作製することができた。これは即ち、クロロゾームライブラリーを生体媒体によって保持することを意味する。平成19年度においては、昨年度に引き続き、人工色素を作製する際の有機合成法に応用可能なツールの開発を重点的に行った。酵素の開発は、色素骨格のC-20位に特異的にメチル基を導入するメチル基転移酵素BchUを用いて行った。この酵素のメチル化反応には、S-アデノシルメチオニン(SAM)からのメチル基の供給が必須である。このSAMのメチル基結合部位に、他のアルキル鎖を持つ化合物を調製し、それらを用いてBchUの酵素反応を行った。その結果、エチル基をもつ化合物を用いたときに、基質色素にエチル基が転移したことを確認した。これは、BchUを用いて、メチル基だけではなく、様々なアルキル鎖を導入できることを予想させた。現在は、エチル基が基質のどの部位に結合したのかを確認しているところである。また、変異体作製においては、有機合成法に有用な側鎖であるビニル基をもつ色素を蓄積する菌体の作製を行った。ある種の植物は、色素のC-8位のビニル基をエチル基に変える還元酵素をもつ。この酵素遺伝子と相同性の高い遺伝子を、安易に培養可能である細菌で見出し、その欠損株を作製した。このことにより、ビニル基をもつ色素を簡便に、且つ大量に調製することに成功した。

このクロロゾームライブラリーの物性を調べるために、代表者は渡米し、ミズーリ州・ワシントン大学(セントルイス)のBlankenship教授のもとで、分光学的研究を行った。低温・常温における可視吸収スペクトルおよび蛍光発光スペクトル測定、または、CDスペクトル測定を行うことで、BChl cは、BChl aへのエネルギー伝達効率がBChl dよりも良いが、常温においては、連続する更なるエネルギー受容体がないと、光エネルギーのバックトランスファーが起こってしまうことが明らかとなった。