hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
置換ゼオライトの布への付着に関する研究

我が国の衣料用洗剤のほとんどが水不溶性物質のNa-ゼオライトを配合した無リン洗剤である.Na-ゼオライトは洗濯用水中の硬度成分とイオン交換をして置換ゼオライトを生ずるが,この置換ゼオライトが布に付着した際の影響に関する研究はなされていない.本研究では,置換ゼオライトの布への付着性を明らかにすると共に,実用的立場から白色粒子のゼオライトが染色布に付着した場合の外観変化について検討した.その結果,浴組成の異なる分散液中における各種ゼオライトの平均粒子径を遠心沈降式粒度分布測定装置により測定したところ, Mg-ゼオライト>Ca-ゼオライト>Na-ゼオライトであった.また,硬水中(030°DH)におけるNa-ゼオライト粒子径はCa硬水中よりMg硬水中において著しく大きいことが確認された.また,界面活性剤(LAS,AOS)の添加により平均粒子径は若干小さくなった.置換ゼオライトの布への付着順位は,分散液中の平均粒子径とよく一致し,凝集粒子径が大きい程,布への付着量も多くなることが原子吸光分析による定量値より確認された.また,明度の異なる4色(赤,青,黄,黒)の染色布を準備し, 1色につき10段階のゼオライト付着量の異なる汚染布を調製した.この試料布の官能調査(一対比較による採点法)による評価結果と,ゼオライト付着量の定量値の結果より,染色布に付着しているゼオライトを「わずかに白い」と識別しうるゼオライトの限界値は,本実験の濃色布において布1g当り67mgであった.淡色布は更に付着していないと識別しえない.従って,無リン洗剤を用いたくり返し家庭洗濯によるNa-ゼオライト付着量値1.6mg/gは,肉眼では識別できない.しかし,硬水中では置換ゼオライトの生成により識別されうる付着があると考えられる.我が国の衣料用洗剤のほとんどが水不溶性物質のNa-ゼオライトを配合した無リン洗剤である.Na-ゼオライトは洗濯用水中の硬度成分とイオン交換をして置換ゼオライトを生ずるが,この置換ゼオライトが布に付着した際の影響に関する研究はなされていない.本研究では,置換ゼオライトの布への付着性を明らかにすると共に,実用的立場から白色粒子のゼオライトが染色布に付着した場合の外観変化について検討した.その結果,浴組成の異なる分散液中における各種ゼオライトの平均粒子径を遠心沈降式粒度分布測定装置により測定したところ, Mg-ゼオライト>Ca-ゼオライト>Na-ゼオライトであった.また,硬水中(030°DH)におけるNa-ゼオライト粒子径はCa硬水中よりMg硬水中において著しく大きいことが確認された.また,界面活性剤(LAS,AOS)の添加により平均粒子径は若干小さくなった.置換ゼオライトの布への付着順位は,分散液中の平均粒子径とよく一致し,凝集粒子径が大きい程,布への付着量も多くなることが原子吸光分析による定量値より確認された.また,明度の異なる4色(赤,青,黄,黒)の染色布を準備し, 1色につき10段階のゼオライト付着量の異なる汚染布を調製した.この試料布の官能調査(一対比較による採点法)による評価結果と,ゼオライト付着量の定量値の結果より,染色布に付着しているゼオライトを「わずかに白い」と識別しうるゼオライトの限界値は,本実験の濃色布において布1g当り67mgであった.淡色布は更に付着していないと識別しえない.従って,無リン洗剤を用いたくり返し家庭洗濯によるNa-ゼオライト付着量値1.6mg/gは,肉眼では識別できない.しかし,硬水中では置換ゼオライトの生成により識別されうる付着があると考えられる.1.浴組成変化に伴なうゼオライトの平均粒子径について固体粒子が布に付着する場合、分散液組成に多分に影響される。そこで、本実験では、まずNa-ゼオライト粒子分散液のpH(6.512.3)や硬度(030゚DH)変化に伴なうゼオライト粒子の平均粒子径を、布へのゼオライト粒子の付着実験と対応させた系について測定することとし、恒温振とう機により120rpmで24時間振とうした後の50%平均粒子径を遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて測定した。その結果、硬度別に特有なpH-平均粒子径曲線が得られた。次に、硬度による粒子径の影響について検討する為、pHが10.0の一定条件下で測定したところ、硬度が高い程、平均粒子径が大きくなる傾向がみられ、硬度成分の存在はゼオライト粒子の凝集を促進することが認められた。2.ゼオライトの布への付着におよぼす外観特性について予備実験として、黒.灰色の染料を用いて、表面反射率の異なる8種の染色布(460%)を調製した。次に、表面反射率の異なる染色布それぞれについて、ゼオライトの付着程度の異なる10種の試料布を浸漬法により調製した。この試料布を10人のパネラーによる官能検査を行ない、白色のゼオライト粒子の付着に関し、順位相関係数を求めたところ、布の表面反射率が高くなる程、順位相関係数値は低下した。即ち、布地が明るくなる程、白色ゼオライト粒子の付着は識別しにくいことが認められた。3.昭和62年度の予定今年度の予備実験の結果をふまえ、更に、置換ゼオライトの粒度分布と、布への付着との関係について比較検討する。
生活習慣を考慮した、糖尿病、高血圧、等の生活習慣病の危険遺伝因子の解析

生活習慣病の危険遺伝子の解析では、生活習慣病の解析にも関わらず、生活習慣を考慮しては行われていない事が多く、実臨床にあまり役立ない。そこで、生活習慣の詳細な解析データを踏まえた生活習慣病危険遺伝子の解析を行った。種々の生活習慣関連遺伝子を明らかにし、加えて、2つの遺伝子(GNB3及びFTO)に関しては、各々、塩分摂取量に応じて糖尿病の、身体活動量に応じて肥満の危険因子となっている事を認めた。この知見は、実臨床に直接役立つものと思われた。生活習慣病の危険遺伝子の検索は精力的に行われているが、結論からはほど遠いのが現状である。既報の研究の多くは、生活習慣病についての解析にも関わらず、生活習慣を考慮しては行われておらず、解析のパワー、及び、精度に問題があると思われる。本研究では、生活習慣の詳細な解析データを踏まえて危険遺伝子を検索し、新たな遺伝因子を解明することが目的.方法としては,研究に必要な住民ベースでのコホートを整備し追跡調査を行う。また、生活習慣関病連候補遺伝子の遺伝子型多型解析を行い関連解析より、候補遺伝子を絞り込み、可能であれば機能解析を行い、疾患の病態解析を進める。本研究では、生活習慣の詳細な解析データを踏まえて危険遺伝子を検索し、新たな遺伝因子を解明することを目的としている。G蛋白β3サブユニット(GNB3)遺伝子C285T多型と糖尿病との関連を、その機能(sodium-proton exchangerの活性化)に着目して、塩分摂取量を考慮した上で調べた。[方法]山形県高畠町住民検診に2004及び2005年に参加し、遺伝子を含む本研究に協力の同意を得られた2,956人(男/女: 1356/1621 ;平均年齢: 63.0±10.2)が対象。GNB3遺伝子C825T多型、及び、その周囲の8つの多型をTaqMan法にて解析。遺伝子型による検査値の違い(QT関連解析)、及び、症例対照関連解析を行った。塩分摂取量は、国立健康・栄養研究所の方法(自記式食事歴質問表: BDHQ)を用いて推定した(n=1,635)。[結果]QT関連解析:空腹時血糖値、及び、HbAlc値と本多型は(p=0.002及び、p=0.006)有意に関連した。症例対照関連解析(DM Vs. NGT) :本多型のTT+TCがCCに比して有意に防御的であった(OR : 0.61、p<0.001)。次に、塩分摂取量に基づき、対象群を高値群(14.44gr/day)と低値群に2分して解析した。QT関連解析では、空腹時血糖値、及び、HbAlc値に対して、低値群ではp値が0.003、及び、0.042と有意であったが、高値群ではとp値が0.129、及び、0.093であった。また、症例対照関連解析でも低値群では、TT+TC Vs.CCのORは0.45、p値は0.005と有意だったが、高値群では、p値が0.501と有意ではなかった。[結語]GNB3遺伝子C825T多型が糖尿病と関連していることを大規模住民検診より明らかにした。また、この関連は、塩分摂取量低値群においてのみ認められた。遺伝子多型X環境因子の相互関係の重要性、また、塩分制限が糖尿病の予防となり得る遺伝子型の存在を示唆するものと思われた。生活習慣病危険遺伝子の検索により、数個の候補危険遺伝因子を見つけた。以下に、その結果の1つを報告する。[方法]山形県高畠町住民検診の参加者(2004-05年)、及び、舟形町住民検診の参加者(2001-05年)、4.606人(男/女:2,096/2,510;平均年齢:62.6±10.9)、が対象。耐糖能の評価は空腹時血糖値(FPG)、及び、糖尿病治療歴より行い、正常血糖(NFG:n=3,942),過血糖(IFG:280)、及び、糖尿病(DM by FPG:384)に分けた(全体解析)。舟形町参加者は糖負荷試験により耐糖能を正確に評価されている事より、この参加者のみを対象とした症例対照解析もおこなった(精密解析:NGT(n=1159),IGT(266),DM(209))。hOGG

1遺伝子C977G(Ser326Cys)多型を解析。[考案]hOGG1遺伝子C977G多型が糖尿病と関連し、また、その程度はORで2.16と比較的に高いことを大規模住民検診より明らかにした。生活習慣病危険遺伝子の検索により、生活習慣依存性に肥満の関連する幾つか険遺伝因子を見つけた。その一つ、Fat mass and obesity associated(FTO)遺伝子多型について、本年度に纏めたので、以下に報告する。FTO遺伝子rs9939609多型と肥満の関連を大規模疫学研究で検討した.【方法】山形県高畠町の住民検診参加者2,639人(男/女:1168/1470;平均年齢:63.0±10.2)を対象とした.性別,年齢,身長,体重,BMI,FPG,IRI,HbAlc,HOMA-R,血圧,脂質,アディポネクチン,糖尿病,高血圧,脂質異常症などを調査した.アンケートで食事や身体活動(PA)などの生活習慣も調査した.食事はBDHQにて,PAはJALSのPAQにて調査した.【結果】BMIは,TT 23.3±3.2,TA 23.7±3.3,AA 24.4±3.3,p<0.001とTTよりもTA,AA群で有意に高値であった.肥満(BMI≧25)の人数(割合)もTT 477(28.4%),TA 271(32.4%),AA 46(37.7%),p=0.021とTTよりもTA,AA群でより多かった.肥満と関連すると思われるFasting-IRI,HOMA-R,血圧いずれもTTよりもTA,AA群で有意に高値であったが,FPG,HbAlc,脂質,糖尿病・高血圧・高脂血症の有病率に有意差はなかった.年齢と性別で補正したTTに比しての肥満のリスクは、TA(OR:1.21(1.01-1.45),p=0.040),AA(OR=1.53(1.04-2.24),p=0.029)であった.年齢と性別で補正した1日のPA(METs-hour/day)はTT 36.2±5.9,TA 35.8±5.3,AA 35.0±4.4,p=0.130と有意差はなかったが、3METs未満の軽度のPAのみで比較すると,TT 28.4±5.5,TA 29.1±5.2,AA 29.7±4.5,p=0.028,ternd p=0.074でありTTよりもTA,AA群で少なかった.逆に3METs以上の中等度以上のPAのみで比較するとTT 7.8±8.8,TA 6.7±7.8,AA 5.4±5.5,p=0.012であり,TTよりもTA,AA群で中等度以上のPAが多かった.3METs以上の中等度以上のPAの量で,<4.3のLowPA群(n=720),≧4.3のHighPA群(n=715)に2群化して解析すると、本多型はLowPA群でBMIに有意に関連するが(p=0.016),HighPA群では有意ではなかった(p=0.103).AAはLowPA群で肥満と有意に関連するが(OR:2.39(1.19-4.80),p=0.014),HighPA群では有意ではなかった(OR:1.21(0.54-2.71),p=0.650).摂取エネルギー量は3群間で有意差は無かった。【考察】本多型は肥満と関連し,中等度以上の運動が少ない時により強く関連すると考えられた.摂取エネルギーはAA群で少ないにもかかわらず、AA群で肥満が多かった.生活習慣病危険遺伝子の検索により幾つか険遺伝因子を見つけた。その一つ、Clusterin (Clu)遺伝子多型について報告する。Cluはユビギタスに発現している多機能の分子で、invitroのClu過剰発現実験での膵管からのβ細胞への分化促進、STZ糖尿病ラットの膵島での発現増加、2型糖尿病(DM)での血清値の増加、等の報告が有る。
冷戦後の自由主義思想の変容

経済自由主義は新古典派経済学の論理で語られることが多いが、実はそれは社会主義経済を支持するものでもあったことが経済計算論争においてランゲらによって明らかにされた。そこでハイエクは、自由主義の経済思想を求めて完全情報の仮定を批判し、分散的知識の市場論を展開した。社会主義の失敗は、知識の伝達という市場の機能をとり込めなかった点にある。しかしその自由市場においては、活発な技術革新のせいで過剰に多くの知識が創出され、社会に混乱を与えている(例.薬害エイズ問題、デリバティブ商品)。現在では、こうした新知識の管理・調査をいかに行なうかが、官僚組織やNPOの課題となっている。平成8年は初年度に当たるため資料の読解と整理に努めたが、その過程で著わした業績の概要について以下述べる。自由主義思想を経済学において強く主張するのは新古典派だが、それが自由主義の思想史において正統の位置を得るかというと、疑義がある。「経済学入門」(3人の共著・私は原稿用紙400×130枚を執筆。共著者が現在重態であるため出版延期)のうち経済思想史の章では、それが社会主義に近似するものであること、それから脱した自由主義の経済学が構成されねばならないことを説く。「中国経済の市場化」においては、「市場化の経済思想」の章で、市場化の論理として世界銀行などのよって立つ新古典派以外にパーソニアン,ル-マン,ハイシクの諸説がありうることを示した。「マルチメディア......」では、デジタル化によって新古典派の原理論が実現するという理屈が成立しないことを示した。
生年月日不明の伝統社会における成長研究の妥当性の研究

人類の適応や進化を研究する場合、成体の比較だけではなく、成長過程を明らかにすることは重要である。しかし成長研究は、欧米や日本が中心で、人類の変異の研究に欠かせない伝統社会については、人々の年齢がはっきりしない(生年月日が不明)ために、ほとんど行われていない。これまでパプアニューギニアの諸部族を対象にして実施した人類生態学的調査のデータに基づいて、生年月日不明の伝統社会における成長研究の妥当性の検討を行った。主な内容は以下のとおりである。1)伝統社会においては、生年月日は不明でも、村人全員の出生順位は良く記憶されている。このような情報からある程度、年齢推定を行なうことが可能であり、成長曲線を推定することができる。そこで、ビアミ(Biami)族の調査データを用いて、村人全員の出生順位から年齢を推定して成長曲線を推定した。2)一定間隔(通常は1年間)で2回の測定値を得ることにより、対象者の多くが年齢不詳であっても、また対象者数が少ない場合でも、ロジスチック式による集団の平均成長曲線を求め得る方法を見いだした。3)ギデラ族の調査では2回の測定を行なうことができたので、このロジスチック式による成長曲線の推定を試みた。4)住民の生年月日が明らかなマヌス地域においては、生年月日の問題はないが、集団のサイズが小さくて十分なデータを得るのが難しいという問題は残る。1994年のマヌス調査のデータを用いて、成長研究の妥当性を検討した。人類の適応や進行を研究する場合、成体の比較だけではなく、成長過程を明らかにすることは重要である。生年月日不明の集団に対する成長研究として、これまで一定間隔(通常は1年間)で2回の測定を行なって、ロジスティック式による成長曲線の推定を試みてきた。そして今年度は、村人全員の出生順位から年齢を推定して成長曲線を推定する方法を詳細に検討し、パプアニューギニアのギデラ族調査結果に適用して、論文として発表した。一方、これらの方法で推定された成長曲線がどの程度信頼できるかは、十分に検討されていない。既に報告されている年齢の明らかな縦断的成長データを利用して、モンテカルロ法によるコンピュータ・シミュレーションを行う必要がある。そこで、今年度実施したのは、以下の3点である。【.encircled1.】これまでの成長研究の中から、出生記録が不十分で、対象者数が限られたデータにも適用できる手法やモデルを抽出する。【.encircled2.】モデルの当てはまりの良さを検討するために、身長を含めた測定データ(既に報告されている、年齢の明らかな縦断的成長データ)をパーソナル・コンピュータに入力する。【.encircled3.】各種の方法やモデルの中から当てはまりの良いものを選択する。まず、身長の平均成長曲線の当てはめを行った後、他の測定値に広げる。このように、研究は計画にそって順調にすすんでおり、次年度で完了する予定である。生年月日不明の集団に対する成長研究として、村人全員の出生順位から年齢を推定して成長曲線を推定する方法を詳細に検討し、パプアニューギニアのビアミ族調査結果に適用して、雑誌論文として公表した。一方、このような方法で推定された成長曲線がどの程度信頼できるのかは、十分に検討されていない。既に報告されている年齢の明かな縦断的成長データを利用して、モンテカルロ法によるコンピュータ・シミュレーションを行う必要がある。そこで、今年度実施したのは、以下の点である。1)これまでの成長研究の中から、出生記録が不十分で、対象者数が限られたデータにも適用できる手法やモデルを抽出する。

2)モデルの当てはまりの良さを検討するために、身長を含めた測定データ(既に報告されている、年齢の明かな縦断的成長データ)をパーソナル・コンピュータに入力する。3)当てはまりの良い方法、すぐれたモデルを自動的に作りだすことのできるコンピュータ・プログラムを作成する。4)推定された成長曲線の妥当性を検討するために、乱数を使って縦断的成長データから順次データを取り出しコンピュータ・シミュレーションを行う。
P-450C18(CMO)欠損症の遺伝子解析

P450C18(CMO)欠損症は、アルドステロンの生合成に欠損がある常染色体劣性の遺伝病である。CMO欠損症には、CMOI欠損症JCMOII欠損症の2種類が存在する。CMOI欠損症ではアルドステロンは全く検出されず、18-ヒドロキシコルチコステロンが減少しているが、CMOII欠損症の場合は、アルドステロンが低いレベルで生成しており、18-ヒドロキシコルチコステロンが顕著に蓄積している。申請者らは、CMOI欠損症と診断されたトルコ系の患者の血液から染色体DNAを精製し、2段階のPCR法を用いて、P45C18遺伝子であるCYPIIB2のエクソン-イントロンの境界領域を含む第1エクソンから第9エクソンまでのDNA断片をそれぞれ3サブクローニングし塩基配列を決定した。その結果、エクソン8にCTGからCCGへの点突然変異がみられ、461番目のコドンがロイシンからプロリンへ変わっていた。この461番目のコドンはステロイド18ヒドロキシラーゼ(P450C18)のヘム結合領域と仮想される部位の中に位置していた。この変異を導入したP450C18遺伝子のcDNAをCOS-7細胞において発現し、ミトコンドリアフラクションを精製した後、酵素活性を測定した。11-デオキシコルチコステロンからアルドステロンへの変換に必要なすべての活性が検出されなかった。変異を有するcDNAからの遺伝子産物が実際に発現していることはウエスターンブロットによって確認したので、このことは遺伝子産物自体に活性がないことを意味している。これらの結果は、この点突然変異がCMOI欠損症を起こす原因になっていることを示唆している。
非定常時系列に対するパターン・エントロピー時系列による解析と応用

本研究では、非定常時系列の変動の不安定性を定量化するための新しい解析法として、パターン・エントロピー時系列を使った分析を行った。主に外国為替レートの時系列分析に取り組んだ。外国為替レートは非定常時系列であり、平均や分散等の長時間平均で時系列を特徴づけることは困難である。そこで、外国為替レートの時系列の変動の局所的不安定性を定量化するために、パターン・エントロピー時系列による分析を行った。米ドル/円為替レートの日次データを分析した結果、円安や円高のターニングポイントの前後の期間やリーマン・ショック後に、パターン・エントロピーが長期間高い値を示すことがわかった。為替レート,株価などの金融・経済データは,非定常で複雑な時間変動を示す.複雑な時間変動をする非定常時系列には,多くの情報が含まれている.その中から有益な情報を引き出すことが大切である.私たちは,これまでラットの睡眠覚醒状態のレベルの特徴づけのため,ラットの脳波のパターン・エントロピー時系列法による解析を行ってきた.平成22年度の研究では,為替レートや株価の1次元時系列データについて,このパターン・エントロピー時系列法を応用することを試みた.具体的には,円ドル為替レートと日経平均株価の時系列データの期間別の時間変動の複雑さの定量化を試みた.円ドル為替レートや日経平均株価は,非定常時系列であり,時系列をそのまま扱うと,統計的な特徴を見いだすことは難しい。そのため,時系列の1次差分の時系列を取り上げた.差分の時系列を大きな変動と小さな変動に分ける2値化を行なった.この2値化記号列に対して,パターンの複雑さを定量化するためにパターン・エントロピー時系列を算出した.期間別の円ドル為替レートや日経平均株価の変動とパターン・エントロピーの比較を行った.その結果,円ドル為替レートについては,先行研究で取り上げられたフラット相(レートがほぼ平らに動く期間)とバブル相(バブルの発生と崩壊がみられる期間)の期間におけるパターン・エントロピーの変動の比較を行ったところ,フラット相に比べてバブル相の方が,パターン・エントロピー値が高く,その高い値が長く続く特徴がみられ,フラット相とバブル相での違いが確認できた.パターン・エントロピーの値は,3つのパラメータにより決定される.今後,パターン・エントロピーのチャンネル数,ウインドウ幅依存性について更に詳細な考察が必要である.為替レート、株価などの金融・経済データは、非定常で複雑な時間変動を示し、統計的な特徴づけが困難である。複雑な時間変動をする非定常時系列には、多くの情報が含まれており、いかしにして有益な情報を引き出すかが重要である。私たちは、ラットの脳波について、パターン・エントロピー時系列法という独自の解析手法による分析を行ってきた。ラットの脳波は非定常な時系列であり、金融・経済データに対してもパターン・エントロピー時系列法が有効であると考え研究を続けている。平成22年度の研究では、為替レートや株価の1次元時系列データについて、パターン・エントロピー時系列法を使って期間別の変動の複雑さの定量化を行った。平成22年度ではドル円為替レートの1次差分を取って分析を行ったが、平成23年度の研究では、値の差ではなく変化率の変動を調べるために、ドル円為替レートの対数差分を分析した。ドル円為替レートの対数差分から得られたパターン・エントロピー時系列について、期間別のパターン・エントロピーの変動の比較を行った結果、フラット相(レートがほぼ平らに動く期間)に比べてバブル相(バブルの発生と崩壊がみられる期間)の方が、明らかにパターン・エントロピー値が高く、その高い値が長く続く特徴がみられることがわかった。さらに、複数の外国為替レートの対数差分の時系列についても分析を行った。その結果、複数の外国為替レートの対数差分から得られたパターン・エントロピー時系列においても、サブプライムローン問題やリーマン・ショックが起きた後の長期に渡ってパターン・エントロピーが高い値が続く特徴があることがわかった。また、1次元の単峰写像から生成されるカオス時系列に対するパターン・エントロピーの性質を調べた結果、カオス時系列に対するパターン・エントロピーの生成速度は、リアプノブ指数の大きさと非常に強い相関があることがわかった。本研究では、非定常時系列の変動の不安定性を定量化するための新しい解析法として、パターン・エントロピーによる時系列解析法を使った分析を行った。過去に行ったパターン・エントロピーによるラットの脳波(EEG)の分析では、ラットのEEGをパターン・エントロピーに変換した結果、EEGのパターン・エントロピー時系列の変動は、ラットの睡眠覚醒状態のレベルの推移と相関があることを示した。本研究では、パターン・エントロピーによる外国為替レートの時系列分析に取り組んだ。外国為替レートは、複雑な時間変動を示す非定常時系列であり、平均や分散等の長時間平均で時系列を特徴づけることが困難である。

そこで、時系列の対数差分を取り、時系列の定常化を行った。しかし、時系列の対数差分を取っても、ランダムな時系列とはならず、いずれの外国為替レートの時系列も、対数差分の分布は正規分布よりも中央が尖って裾野の長いLeptokurticな分布となった。そこで、時系列の局所的な変動の不安定性を定量化するために、パターン・エントロピーによる時系列法を試みた。具体的には、米ドル/円為替レートの日次データ(約22年間)を分析した。この日次データに対して、パターン・エントロピーに変換して、時系列の特徴を調べた結果、極端な円安や円高のターニングポイントの前後の期間や、リーマン・ショック後で、パターン・エントロピーが長期間高い値を示し、パターン・エントロピーにより、外国為替レート時系列の局所的な変動の不安定性を定量化できる可能性を示すことができた。パターン・エントロピーの値は、チャンネル数、ウインドウ幅、閾値のパラメータの3つのパラメータにより決定される。今後、他の非定常時系列へも、このパターン・エントロピーを応用するためには、分析対象のデータの性質を十分に考慮しながら、パラメータの選択をしなければならない。下記のようにパターン・エントロピー時系列法の理論的な基礎づけと応用の研究が順調に進んでいる。(1)パターン・エントロピー時系列法の理論的な基礎づけロジスティック写像やテント写像などから生成されるカオス時系列をパターン・エントロピー時系列に変換し、パターン・エントロピーの統計的性質を調べた。その結果、カオス時系列に対するパターン・エントロピーの生成速度は、軌道不安定性の指標となるリアプノフ指数の大きさと非常に強い相関があることがわかった。パターン・エントロピーは、各時刻での時間変動の不安定性を表わしていると考えられる。(2)パターン・エントロピー時系列法の応用これまでの2年間の研究により、ドル円為替レートの対数差分から得られたパターン・エントロピー時系列から、期間別の時系列の変動の不安定さを表せることがわかってきた。さらに複数の外国為替レートの対数差分から得られたパターン・エントロピー時系列により、サブプライムローン問題やリーマン・ショックが起きた後の長期に渡ってパターン・エントロピーが高い値が続く特徴があることがわかった。1次元時系列の場合、パターン・エントロピー時系列を構成する場合にチャンネル数の設定に難しさがあったが、複数の外国為替レートの対数差分から得られるパターン・エントロピーは、チャンネル数を固定して計算できるメリットがあり、より実用性の高い方法を見出すことができた。以上のように、為替レート、株価などの金融・経済データの期間別の変動の不安定さを分析する新しい手法としてのパターン・エントロピー時系列法を着実に構築しつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、研究は順調に進んでいる。以下の点に注意しながら研究を推進する。パターン・エントロピーの値は、2値化する場合の閾値、チャンネル数、ウインドウ幅の3つのパラメータにより決定される。今後、パターン・エントロピーのチャンネル数、ウインドウ幅依存性について更に詳細な考察が必要である。
森林物質循環における連続反応系での化学成分反応輸送過程の解明

近年問題となっている酸性降下物は、森林の樹木や土壌への直接的な影響のみならず、森林生態系における物質循環にも影響を与えると考えられている。生態系を構成している様々な生物にとって、物質循環における総量の変化よりも、それぞれの生育領域・季節における物質の質と量の変化が重要であると思われる。そこで本研究では、森林生態系の主たる物質循環経路である、樹木の樹冠部-幹-土壌という経路において、降水が連続的に接触して降下してくる間にどのように化学成分が変化するかということに焦点を当て、日本の主要な植林樹種であるヒノキを用いて研究をおこなった。まず、乾性降下物が葉面上に付着することが葉面からの化学成分の溶脱現象にどのように影響を与えるかを、連続観測により詳細に調べた。その結果、乾性降下物の付着は溶脱の季節変化のパターンに大きな変化をもたらしていた。この結果を溶脱量として統計的に解析すると、陽イオンについては、有意な影響とは認められないのに対し、陰イオンでは取り込みが起こっていることが示唆された。次に、降水中の化学成分濃度を調整した人工降雨をヒノキ林に降らせ、降水の流路に沿ってどのような化学成分変化が起こるかを調べた。冬季の観測による結果では、カリウムは常に葉面・幹から溶脱しており、カルシウムは取り込みが起こっていることが明らかとなった。それに対し、ナトリウムは植物体とほとんど相互作用がなかった。無機陰イオン濃度はほとんど変化していないので、このような陽イオンの出入りには、測定していない有機陰イオンの関与が推測された。土壌水中の化学成分の濃度変化には降水実験との時間的ずれがあり、連続的な反応として取り扱うことは困難であるが、アンモニウムイオンが土壌水のpH調節に関与していることが示唆された。本研究では、樹木体、土壌表面を覆うリター層、A層、B層を連続反応系とみなし、連続的に物質が移動する間に起こる反応プロセスおよびその律速メカニズムを解明し、その結果に基づく新しい物質循環モデルの構築を目的とするものである。今年度はその中で、樹木体、土壌層においておこる物質移動のプロセスとメカニズムに関わる研究を実施した。(1)樹木体名古屋大学構内ヒノキ林において、葉面上での化学成分の挙動すなわち「取り込み」と「溶脱」について、乾性降下物として葉面に付着する成分の量を測定することによって調べた。その結果、春(成長期)では、葉面からの化学成分の取り込みが見られ、それ以外の季節では、溶脱が顕著であることが明らかとなった。特に、陰イオンでは、Cl、NO3イオンは四季を通して、溶脱が認められるのに対し、SO4イオンは取り込みも起こっていることが確認された。(2)樹木体-土壌三重県林業技術センター実験林内ヒノキ林においてやぐらを組み、梢端上から人工降雨を降らせて樹幹流および土壌水を採取し、化学成分(陽イオン、陰イオン)の測定を行なった。人工降雨は、pH6.8に調整したものと,pH3.2に調整したものを降らせた。その結果、樹幹流のpHは、どちらの場合もpH3.5以下となり、陽イオンとしてCaの減少が認められた。また、土壌水はどちらの場合もpH4.5前後となり、土壌中でのpH緩衝作用の働きが示唆された。そのメカニズムについては現在検討中である。(3)観測樹幹流、林内雨の観測を継続して行っている。(1)(2)の結果との整合性は今後の課題である。

生態系を構成している様々な生物にとって、物質循環における総量の変化よりも、それぞれの生育領域・季節における物質の質と量の変化が重要であると思われる。そこで本研究では、森林生態系の主たる物質循環経路である、樹木の樹冠部-幹-土壌という経路において、降水が連続的に接触して降下してくる間にどのように化学成分が変化するかということに焦点を当て、日本の主要な植林樹種であるヒノキを用いて研究をおこなった。まず、乾性降下物が葉面上に付着することが葉面からの化学成分の溶脱現象にどのように影響を与えるかを、連続観測により詳細に調べた。その結果、乾性降下物の付着は溶脱の季節変化のパターンに大きな変化をもたらしていた。この結果を溶脱量として統計的に解析すると、陽イオンについては、有意な影響とは認められないのに対し、陰イオンでは取り込みが起こっていることが示唆された。次に、降下中の化学成分濃度を調整した人工降雨をヒノキ林に降らせ、降水の流路に沿ってどのような化学成分変化が起こるかを調べた。冬季の観測による結果では、カリウムは常に葉面・幹から溶脱しており、カルシウムは取り込みが起こっていることが明らかとなった。それに対し、ナトリウムは植物体とほとんど相互作用がなかった。無機陰イオン濃度はほとんど変化していないので、このような陽イオンの出入りには、測定していない有機陰イオンの関与が推測された。土壌水中の化学成分の濃度変化には降水実験との時間的ずれがあり、連続的な反応として取り扱うことは困難であるが、アンモニウムイオンが土壌水のpH調節に関与していることが示唆された。
電気的な環境汚染のないソフトスイッチング高力率AC/DCコンバータの開発

電気、電子機器の普及に従い、コンデンサインプット形直流電源の設置台数も増加し、これによる力率の低下と入力電流の高調波の発生が電力系統に悪影響を及ぼし始めた.いはゆる電気的な環境汚染であり,これを防ぐため法規性が行われようとしている。このため、高力率化を達成する直流電源の開発が盛んに行われており、緊急に解決すべき課題となっている。このため、より簡単な回路構成でソフトスイッチングを実現する回路を検討した。9年度]この結果、基本的にはコンデンサのみを用いてソフトスイッチングが実現出来る回路(コンデンサ方式ソフトスイッチングAC/DCコンバータ)を考案することが出来た。本方式によるソフトスイッチング回路を昇圧形,昇降圧形AC/DCコンバータに適用し,実験装置を作製し,実験を行い,力率,出力リプル率等の基本的特性を取得し,基本動作を把握することができた.また,インダクタ転流方式のソフトスイッチングDC/DCコンバータを開発し,スイッチングノイズが少なく,高効率のコンバータを得ることができた.10年度]9年度に開発したコンデンサ方式昇圧形ソフトスイッチングAC/DCコンバータの特性解析を行い,入力力率,歪率,出力電圧及び出力電圧リプル等の基本特性を求め,設計指針を得ることができた.次に,これを実験結果と比較検討し,解析解が妥当なものであることを示した.これらの結果をまとめ電気学会で発表し,論文誌に投稿し採録された(本年5月号に掲載予定).また,米国電気電子学会のパワーエレクトロニクス専門家会議の論文として採録され,本年6月に発表予定である.今後は他回路へコンデンサ方式を適用した場合の特性解析およびインダクタ転流方式のソフトスイッチングDC/DCコンバータのAC/DCコンバータへの適用について検討したい.電気、電子機器の普及に従い、コンデンサインプット形直流電源の設置台数も増加し、これによる力率の低下と入力電流の高調波の発生が電力系統に悪影響を及ぼし始めた.いはゆる電気的な環境汚染であり,これを防ぐため法規性が行われようとしている。この結果、基本的にはコンデンサのみを用いてソフトスイッチングが実現出来る方法を考案することが出来た。現在は、単相の本方式によるソフトスイッチング回路を昇圧形,昇降圧形AC/DCコンバータに適用し,実験装置を作製し,実験を行い,力率,出力リプル率等の基本的特性を取得し,基本動作を把握することができた.また,インダクタ転流方式のソフトスイッチングDC/DCコンバータを開発し,スイッチングノイズが少なく,高効率のコンバータを得ることができた.これをAC/DCコンバータに適用することも検討中である.今後は解析を行い設計指針を明確にするとともに,これらAC/DCコンバータの三相化を検討したい.電気、電子機器の普及に従い、コンデンサインプット形直流電源の設置台数も増加し、これによる力率の低下と入力電流の高調波の発生が電力系統に悪影響を及ぼし始めた.いはゆる電気的な環境汚染であり,これを防ぐため法規性が行われようとしている。本方式によるソフトスイッチング回路を昇圧形,昇降圧形AC/DCコンバータに適用し,実験装置を作製し,実験を行い,力率,出力リプル率等の基本的特性を取得し,基本動作を把握することができた.

また,インダクタ転流方式のソフトスイッチングDC/DCコンバータを開発し,スイッチングノイズが少なく,高効率のコンバータを得ることができた.10年度]9年度に開発したコンデンサ方式昇圧形ソフトスイッチングAC/DCコンバータの特性解析を行い,入力力率,歪率,出力電圧及び出力電圧リプル等の基本特性を求め,設計指針を得ることができた.次に,これを実験結果と比較検討し,解析解が妥当なものであることを示した.これらの結果をまとめ電気学会で発表し,また,論文誌に投稿し採録された.(本年5月号に掲載予定)今後は他回路へコンデンサ方式を適用した場合の特性解析およびインダクタ転流方式のソフトスイッチングDC/DCコンバータのAC/DCコンバータへの適用について検討したい.
質的データ/素材の分析技法開発にまつわる基礎的研究

本研究は、質的データ、とりわけ(インタビュー結果をテープ起こししたもの、日記、手紙、記録文書等など)文章化された素材群を対象にして行なわれる分析/解釈を進めていく際に、その補助をした1り媒介したりする具体的な技法の開発が可能であるという前提の下に、分析技法開発そのもの、ならびに、技法開発にまつわる様々な基本的テーマ群/問題群を、社会調査(史)などの諸分野の業績を視野に入れながら、多面的に検討するという作業を行なってきたものである。より具体的には、質的分析の深化/精緻化にあたって戦略的な重要性を持つと思われる3つのポイントに焦点を絞り込む形でサブ的な研究課題を設定した。それらは、(A)具体的に使える技法群の整備、(B)パソコンを用いてなされている質的分析支援ソフトの知識の吸収並びにその運用技術の習得、(C)分析技法開発にあたって留意しておくべき理論的諸論点の検討の3つである。現時点での到達点は、大きく言って、`ターゲット現象'論と`事例研究'論の展開が必要だという点を認識・確認することになったことである。また本研究の収穫は、`事例研究'論の中でも、とりわけ`ターゲット現象'の包括的把握に関連するものとして、(1)探究的事例研究の意義を再確認できたこと、(2)<事例研究を通してのモデル構築)路線に関わる問題群の解明の重要性を再確認できたことの2つと、(3)(ぼく自身が展開してきている)CM法のさらなる精緻化に向けて思索・検討を加えていくべき関連テーマ群についての目途をつけることができたことである。1.平成15年度は、研究実施計画で触れておいた(A)<《分析技法の析出》関係>、(B)<質的分析支援パソコンソフト>関係、(C)<質的分析に関連した理論的検討>関係の関連文献のうち、(A)と(C)登中心にした文献収集/整理/検討作業に取りかかることにした((B)については次年度以降に始めることに変更)。3.(C1):批判的リアリズム論関連文献の収集/検討の開始;B.DanermarkらのExplaining Society(2002)などを手がかりにして、研究実施計画で触れていた<質的分析を進めていく際に留意すべき主題群について検討する>という作業課題のうちの最初の理論潮流である'Critical Realism'(批判的リアリズム論)の分野の文献類の収集を行なっている。筆者がとりわけ注目しているのは、M.Archerの理論的業績である。(C2):C.S.Peirceの'abduction'(仮説発想)論関連文献の収集/検討の開始;分析技法の根拠づけの議論の関連で以前から注目していた'abduction'論についての議論の意義を見極めるための作業を始めつつある。1.平成16年度は、研究実施計画で触れておいた(A)<《分析技法の析出》関係>、(B)<質的分析支援パソコンソフト>関係、(C)<質的分析に関連した理論的検討>関係の関連文献のうち、(A)と(C)、とりわけ(C)を中心にした検討作業を行なうことになる((B)は、若干の予備的情報収集作業の結果、そのウエイトを落とすことにした)。2.本年度の成果は次の3つ:【成果1】(C)関連のテーマを2学会で発表:第52回関東社会学会テーマ部会(04/06/20)で《`理論的なもの'とどう向き合うか--ターゲット現象の把握との関連における`理論的なもの'の位置--》を、また第1回日本質的心理学会大会シンポジウム(04/09/11)で《GT法の分析的ポテンシャル》を、各々、発表;【成果2】説得論・レトリック論が(C)関連のテーマの一環として位置づくことを発見したこと:より具体的には、質的分析結果の`提示'の議論との関連で注目すべき研究領域として、ということ;

【成果3】本研究の中心的主題を《`ターゲット現象'論展開のための主要テーマ群》の検討という形で定式化できたこと(ここで`ターゲット現象'と言っているのは、<研究者が自分の研究テーマとの関連で焦点に置こうと考えている中心的現象のこと>):これは、今年度の最大の収穫と言っていいもの。これで、次年度以降の見通しが基本的に立つことになる;`主要テーマ群'には、`ターゲット現象'の概念化の仕方をめぐる問題群を扱う<概念化>論を始めとして、<類型化・位置づけ・設定正当化>論、<推論>論、<分析・解釈の方法>論、<`全体'産出>論、<分析枠組み>論、<提示>論などが含まれる;1.平成17年度も、前年度に引き続き研究実施計画で触れておいた(A)<《分析技法の析出》関係>、(B)<質的分析支援パソコンソフト>関係、(C)<質的分析に関連した理論的検討>関係の関連文献のうち、(A)と(C)、とりわけ(C)を中心にした検討作業を行なった((B)は、そのウエイトをさらに落とすことにした)。2.本年度の成果は次の4つ:【成果1】「研究ノート<二重のワナ>と『質的研究の基礎-グランデッド・セオリー開発の技法と手順第2版』」の公表(『看護研究』、第38巻、第4号、pp.65-69;これは(A)関連のテーマの一環としての研究成果);【成果2】「GT法の分析的ポテンシャル」の公表(『社会志林』、第52巻、第3号、pp.47-75。;(C)関連テーマ;【成果3】社会科学基礎論研究会(第13回)合評会(05・12・17;大正大学)で《「(竹中版)草稿モデル」は『科学的心理学草稿』の議論をどこまで把握したことになるのか-「同時性による連想」論と「副次備給」論の位置づけ、並びに「現実指標」論関連の議論の検討を通して-》を発表。これは(C)関連のテーマ;【成果4】前年度の実績報告書で、<本研究の中心的主題を《`ターゲット現象'論展開のための主要テーマ群》の検討という形で定式化>しておいたが、今年度は、その後の思索作業の結果、この主題が実はぼくの開発した中心的分析手法である事例媒介的アプローチ(=CM法)のさらなる展開・精緻化に密接に関連したものである、という点を再認識することになる。つまり、先の中心的主題は《CM法的事例分析をやっていくために詰めておかなくてはならない理論的・方法論的諸問題の検討》と位置づけ直すことができるものであり、現在、《概念化論;事例研究論;分析枠組み論;理論と方法論;歴史と理論;比較歴史分析論;<構造とエージェンシー>論》などの主要な関連テーマ領域での諸業績の批判的検討という形で研究を継続中;1.本年度は、先に提出した研究実施計画に従って(1)《事例媒介的アプローチ(=CM法)による事例分析展開のための理論的・方法論的諸問題の検討》(2)社会調査論(特に事例研究論、調査設計論等)、質的分析論関連の文献レビュー(3)本研究全体についての展望を与えるための覚え書き作り、という3つの作業を行なった。2.本年度の成果は次の4つ:【成果1】`生活史研究会'の機関紙である『生活史研究会通信』に「`分析視点'と`関連素材群
若者の対話力を向上させる工学系交流教育プログラムの開発に関する調査研究

本研究は、地域に住む高齢者の経験力および対話力を生かして、地域コミュニティーを活性化し地域の教育力を向上させるための教育支援システムの構築を目的とする。ここでは、高齢者から児童生徒への知識や経験の伝授を円滑に実施するコミュニティーおよびそれを支援するシステム構築の可能性について調査する。平成21年度は以下の通り実施した。(1)ロボット活用教育プログラムの検討・協力機関である石川県星の観察館満天星を訪問し、地域の科学館的存在の施設における交流プログラムについて検討した。・レゴロボットを用いた科学体験教室を実施し、初等教育における有効性を調査した。また、高校生を対象とした講座を実施し、中等教育における教育プログラムの有効性を調査した。・協力校であるSingapore Polytechnicを訪問し、ロボットを用いた教育プログラムの内容について現状の教育を考慮しながら実現の可能性を調査した。また、シンガポール日本人会を訪問し、海外で暮らす日本人児童・生徒を含めた交流プログラムや教材コンテンツについて検討した。(2)Web活用型教育システムの試作・レゴマインドストームを用いてWeb活用型教育システム内で制御できるロボットシステムの基盤部を構築した。また、ロボット操作に競技性を見いだすための既存技術を調査し、上記で製作するシステムとの融合性を検討した。さらに、ロボットシステムを遠隔教育に活用する教育プログラム構築の可能性を調査した。平成20年度は以下の通り実施した。(1) Web活用型教育を実施するための協力校(協力機関)における現状調査の実施・協力機関である石川県星の観察館満天星を訪問し、ネットワーク環境の調査を実施した。また、地域の科学館的存在の施設における交流プログラムについて検討する。・協力機関であるシンガポール日本人会を訪問し、ネットワーク環境の調査を実施した.また、海外で暮らす日本人児童・生徒を含めた交流プログラムについて検討した。・Singapore Polytechnicを訪問し、ロボットを用いた教育プログラムについて調査した。(2) Web活用型教育システムの設計と基盤部の試作・Web活用型教育システム内で制御できるロボットシステムの市場調査および試作システムの基盤部を構築した。ロボットシステムとしてレゴ・マインドストームを採用するが、ロボットに搭載するカメラに関しては重量や通信機能を考慮したオリジナル部品の開発が必要となった。・ロボット操作に競技性を見いだすための既存技術を調査し、上記で製作するシステムとの融合性を検討した。
バイオインプリント法による酵素機能の変換

酵素は生体が作り出す高度に機能化されたタンパク質の一種であり、生体内で特定の反応を、非常に高い選択性で触媒する。酵素が本来有しているこの厳密な気質特異性を、人為的に変える手段と成り得るのがImprint法である。本法の原理は、基質アナローグを鋳型分子として、酵素の活性部位にその型を記憶させてしまおうという、シンプルな発想に基づいている。本研究では、界面活性剤被覆リパーゼによる2-オクタノールの光学分割をモデル系として、Imprint法による本酵素材料のエナンチオ選択性の向上を試みた。本研究ではアルコール基質が基質阻害を起こすことに着目し、2-オクタノール自身を鋳型分子として検討を行った。2-オクタノールと界面活性剤をアセトンに溶解した後、酵素水溶液に混合するという新しい手法により、Imprint被覆酵素の調製を行った。その結果、アセトン/緩衝液の混合比が1/9(v/v)で、リパーゼに対する鋳型基質のモル比が200倍以上になると鋳型効果が発現した。さらに、鋳型基質とリパーゼの接触の度合いが高いと鋳型効果が発現しやすくなることが明らかとなった。反応溶媒であるイソオクタンには、2-オクタノールは均一に溶解する。そこで、2-オクタノールを過剰に含むイソオクタン中にリパーゼを分散し温置することで、一旦、鋳型基質とリパーゼの複合体を形成させ、これを回収して被覆リパーゼを調製することを試みた。その結果、回収後の粉末リパーゼは、天然リパーゼとほぼ等しい選択性しか示さないにもかかわらず、その被覆リパーゼには大きな鋳型効果が発現した。この結果は、リパーゼの鋳型効果の発現には、界面活性剤による被覆が効いていることを示唆している。
廃棄物埋立地内での温室効果ガス(メタン・亜酸化窒素)放出の分子生物学的診断手法

本研究では、微生物の16SrRNA遺伝子の情報を利用した分子生物学的解析手法により、有機性廃棄物埋立処分地からのメタンガス放出に関与する微生物群集の生態を解析するため、実際の廃棄物埋め立て土壌のメタン生成と酸化に関わる微生物相の解析を行った。先ずはじめに、土壌にFISH法を適用する際の土粒子への蛍光標識プローブの吸着を防止する手法としてブロッキング剤を使用した改善をおこない、全菌染色剤としてEtBr、DNAプローブの蛍光標識としてとCy-5を選択することにより、明確な土壌中微生物の検出を可能にした。さらに、その土壌の物性や、メタン生成および酸化活性を調べたところ、土壌深さ1mでメタン生成活性が最大であり、土壌深さ10cmでメタン酸化活性が最大であった。この結果に基づいてメタン生成活性が認められた部分における古細菌の分子系統解析を行った結果、検出されたクローンの配列の全てが既知のメタン生成古細菌に近縁であった。しかしながら既知のメタン生成古細菌のDNA配列とは完全に一致していないことから、この廃棄物埋立土壌には新規のメタン生成古細菌の存在が予想された。また、この分子系統解析から、各クローンの基質資化性を推察すると、おそらく土壌中のメタン生成古細菌は水素資化性のものが酢酸資化性のものよりも優先的に存在している可能性があり、メタン生成活性の基質資化活性と相関が認められた。一方、FISH法によるメタン生成古細菌およびメタン酸化細菌の定量は、1mおよび3m部分でメタン生成古細菌が認められたが、検出率は非常に低く、活性が低い土壌中微生物を検出するための新しいアプローチが必要であることが示された。本研究は、微生物の16SrRNA遺伝子の情報を利用した分子生物学的解析手法により、有機性廃棄物埋立処分地からのメタンガス放出に関与する微生物群集の生態を解析した。有機性廃棄物(家庭ごみ)埋立地の異なる深さ(10、30,100,300cm)から採取した土壌は、深さ方向に有機物含量が増大し、メタン生成古細菌の基質となる酢酸は1-3m部分で高くなった。メタン酸化活性は、深さ10cmの部位の微好気環境下における土壌で最も高かった。一方、メタン生成活性は、深さ1-3mにおいて高い活性を示した。ついで、分子生物学的手法による微生物種の同定を行った。16SrDNAクローニングによって得られたメタン生成古細菌の71クローンを分子系統解析した結果、すべてメタン生成古細菌で、既知のものとは完全に同一ではなかった。一方、メタン酸化細菌は、300個のクローンを得た後、メタン酸化細菌に特異的なプローブを使ってドットブロットハイブリダイゼーションで検出を行ったが、メタン酸化細菌のシグナルは確認できなかった。また、FISH法によるメタン生成古細菌は検出されたものの非常に低い検出率であった。一方メタン酸化細菌はFISH法によって検出されなかった。メタン酸化活性が示されたにもかかわらず、ドットブロットハイブリダイゼーションでメタン酸化細菌の検出が行えなかったことで、環境中には既存のプローブでは検出されない新規なメタン酸化細菌の存在可能性も考えられた。

この結果に基づいてメタン生成活性が認められた部分における古細菌の分子系統解析を行った結果、検出されたクローンの配列の全てが既知のメタン生成古細菌に近縁であった。しかしながら既知のメタン生成古細菌のDNA配列とは完全に一致していないことから、この廃棄物埋立土壌には新規のメタン生成古細菌の存在が予想された。また、この分子系統解析から、各クローンの基質資化性を推察すると、おそらく土壌中のメタン生成古細菌は水素資化性のものが酢酸資化性のものよりも優先的に存在している可能性があり、メタン生成活性の基質資化活性と相関が認められた。一方、FISH法によるメタン生成古細菌およびメタン酸化細菌の定量は、1mおよび3m部分でメタン生成古細菌が認められたが、検出率は非常に低く、活性が低い土壌中微生物を検出するための新しいアプローチが必要であることが示された。
軟骨・骨におよぼすFGFとPTHrPの作用(遺伝子組み替えマウスを用いた解析)

平成12年度の目的として、線維芽細胞増殖因子レセプターtype III(FGFR3)遺伝子欠損マウス、ならびにGli-Krupper familyを構成する転写調節因子であるGli遺伝子の欠損モデルマウスを用いて骨・軟骨形成を検索した【平成12年研究計画1】。また、軟骨の増殖分化に関連する副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)の核小体移行に関する細胞生物学的検討を加えた【平成12年研究計画2】。その結果、FGFR3マウスでは、軟骨細胞の増殖亢進と軟骨・骨移行部における血管侵入の抑制が認められ、特に、後者は血管内皮増殖因子(VEGF)を介していることを報告した(第22回アメリカ骨代謝学会;Acta,Anat.Nipponica,Amizuka,et al.,2000;Histol.Histopath,Amizuka et al.,2000.)。さらに、Gli3遺伝子欠損マウスでは多趾症・多指症とともに、発達の悪い脛骨が観察された。組織学的に、軟骨内骨化に携わる骨原生細胞が過剰なアポトーシスを生じており、アポトーシス誘導因子として作用するBMP-2を介することが明らかとなった(第22回アメリカ骨代謝学会、第17回日本骨代謝学会、網塚ら)。さらに、PTHrPの核小体移行については、開始メチオニンをコードするAUGコドンばかりでなく下流のCUGコドンからのalternative translationが認められること、またその際に、PTHrPタンパクは核小体に移行することを明らかにした(Biochem.Biophys.Res.Commun.,Amizuka et al.,2000)。以上の研究成果は、本来計画した内容を充分満足しており、そのほとんどが論文に受理中である。また、本研究によって日本骨代謝学会学術賞、歯科基礎医学会学会賞を受賞した。申請者は、軟骨および骨芽細胞の分化増殖に重要な因子である線維芽細胞増殖因子レセプ夕ー3(FGFR3)と副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)の生物学的作用を解析することを目的に研究を進めてきた。平成11年度で計画した研究内容は、【研究計画1】PTHrPのalternative translationと核小体移行および細胞外分泌との関連、および、【研究計画2】FGFR3/PTHrP遺伝子欠損マウスにおける軟骨・骨の形成異常解析であり、本年度の日本骨代謝学会、解剖学会およびアメリカ骨代謝学会でその研究成果を発表している。また、【研究計画1】のPTHrPの核小体移行に関する論文は現在投稿中であり、【研究計画2】のFGFR3/PTHrP遺伝子欠損マウスの組織解析は、カナダMcGill大学、Washington大学との共同研究として現在、論文作成中である。以上から、研究内容は計画通り遂行されていると考えられる。本研究成果の内容としては、PTHrPはFGFと同様にalternative translationがおき、それは細胞により異なること、従ってPTH/PTHrPレセプターを介さない別の作用機構が存在する事が強く示唆された。一方、FGFR3/PTHrP遺伝子欠損マウスの解析結果では、軟骨の増殖に対しては、FGFR3よりもPTHrPが優位に作用する、すなわちPTHrPが軟骨の増殖に対して最終的なカスケードシグナルである可能性が示唆された。このことは、臨床的にFGFR3の点突然変異が生じた細胞においてPTHrPの発現が減少するという報告を支持する事となった。このようにPTHrPとFGFR3の作用の解明は、基礎医学的研究の進歩に貢献するばかりでなく、臨床的にも先天異常の解明にもつながると考えられた。