hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
重度・重複障害児（者）の医療的ケアに対する教育的対応のあり方に関する実践的研究

重度・重複障害児(者)の医療的ケアへの教育的対応のあり方ならびに教育的対応の意義を検討するため,医療的ケアを要する重度・重複障害児(者)2名を対象とした教育実践研究を行なった。結果として,医療的ケア場面においても係わり手が対象児(者)の状態変化に応じた働きかけの調整を細やかに行なうことによって落ち着いた医療的ケアの受け入れが可能となり得ること,医療的ケアへの対応が適切に行われることによって医療的ケアが円滑に実施されることにより,医療的ケア以外の教育活動に従事するための時間を確保することが可能となることが示された。研究対象となる医療的ケアを要する重度・重複障害者の自宅へ訪問し,行動観察及び教育的対応を継続して行なった。教育的対応によって得られた実践資料(ビデオ映像記録)に基づいて,医療的ケア場面並びに医療的ケア以外の場面におけるコミュニケーションの成立状況について詳細に分析し,実証的な知見について検討を重ねた。研究対象者への働きかけにおいては、医療的ケア場面では,ケアの開始や終了を知らせる働きかけを家族やヘルパーらと協働して実施した。また,医療的ケア以外の場面においては,主として身体接触を介したやりとりを行なった。収集した映像資料の分析においては,対象者のコミュニケーション行動の変化に着目しながら,対象者の行動,係わり手の働きかけとそれに対して発現した行動,実施されたケアとそれに対する対象児(者)の様子等を映像資料の中から抽出し,時系列に沿って相互に関連付けることで,コミュニケーションの成立状況について検討を行なっている.現在,平成24年度の経過を整理し,平成25年度に実施する教育実践の内容・方法を検討しているところである。また、筆者がこれまでに収集した映像資料の分析も,平成23年度から継続して取り組んでいるところである。加えて、平成24年度に実施した教育的対応場面についての映像資料を編集し、保護者や関係者に配布するための映像資料を作成中である。現在,医療的ケア(吸引)場面において,吸引にかかわるイメージの共有が成立していることを示す場面が抽出されており,医療的ケア場面におけるコミュニケーションの変容,ならびにその他の教育的対応場面におけるコミュニケーションの成立状況との関連について,分析を進めているところである。また,フィールドの開拓に向けて,特別支援学校や施設への訪問を実施し,関係者とのラポールの形成を行なっているところであり,対象児を増やすことを検討している。重度・重複障害児(者)の医療的ケアへの教育的対応のあり方について,コミュニケーションの視点から実証的に明らかにすること,医療的ケア場面への教育的対応の意義について検討することを目的とし,前年度に引き続き,重度・重複障害者1名を対象とした教育実践並びにビデオ分析を行なった(事例1)。また,本年度は,鼻腔内吸引、口からの水分補給に対し強い拒否的行動を示す重度・重複障害児を担任する特別支援学校教員とともに,医療的ケア場面における教育的対応のあり方について検討を行なった(事例2)。事例2は,鼻腔内吸引に対し強い拒否反応を示す重度・重複障害児であり,吸引時には担任教師らが児童の身体を抑えざるを得ない状況にあった。また、口からの水分補給に対しても,手の甲を口に当てて働きかけを拒否するかのような様子を示していた。そこで,対象児の手の甲を口元に当てる行動を外界との相互交渉の間口を縮小している姿として捉え,吸引や水分補給の際には対象児の口や鼻に触れることで打診を行なうとともに,対象児の手が口元から離れた際に吸引用のチューブや水分補給用の容器を近づけることとした。また,働きかけの採集に再び手を口元に当てる様子が見られた際には,対象児の手が口元から離れるまで働きかけを控えることとした。こうした対応を続ける中で,吸引や水分補給に際し,対象児が働きかけを拒むように手を口元に当てる行動が減少した。医療的ケアへの対応において,対象児(者)が状況の変化を捉え,そうした変化に対応した行動調整を行なうための時間的“間"を保障することの重要性については事例1においても示されているが,対象児(者)が必要とする時間的“間"と対象児(者)の外界に向かう動きを微弱・微細な状態変化から見極めることが,働きかけのタイミングを調整し,コミュニケーションとしての医療的ケアを展開させるためには重要であった。本研究は,近年,特別支援教育において緊急の課題となっている医療的ケアへの教育的対応のあり方について,実践的に検討を行なうものである.本研究の目的は,日常的に医療的ケアを必要とする重度・重複障害児(者)を対象とした教育実践を行ない,医療的ケアへの教育的対応のあり方について,コミュニケーションの視点から実証的に明らかにすること,医療的ケア場面への教育的対応の意義について検討することの2点である.本年度は,医療的ケアを要する重度・重複障害者1名への教育的対応を行なうとともに,教育的対応によって得られた映像資料を分析し,医療的ケア場面及び医療的ケア以外の教育的対応場面それぞれにおけるコミュニケーションの成立状況について分析,検討を行なった.

加えて,申請者がこれまでに行なってきた教育的対応から得られた映像資料(約150本)についての分析も併せて行なった.研究対象者への教育的対応においては,主に身体接触を介したやりとりを行なった.その際には,対象者の微細な身体の動きや表情の変化に常に注意を向けるとともに,対象者が行動を発現するための"間"を十分に保障し,対象者の微細な動きや変化を発信として捉えて働きかけを行なった.また,医療的ケア(痰の吸引)場面においては,対象者が実施される医療的ケアに対する注意を喚起し,構えを形成できるよう,対象者の状態に応じて,声がけ及び触覚的サインを行なった.分析においては,対象者に発現した行動(身体各部位の動き,視線の動き,表情の変化等)と働きかけの内容(働きかけた身体部位,働き掛けに用いた刺激の種類等)を映像資料から抽出し,時系列に沿って相互に関連付けながら記述することで,コミュニケーションの成立状況について検討を行なった.現在も対象者への教育的対応及び映像資料に基づいた分析を継続中であり,次年度以降,適宜,論文として発表する予定である.前年度に引き続き,対象者への教育的対応を継続的に実施している。対象者との日程調整がつかず,予定より実施回数は少ないが,概ね順調に教育的対応ならびに映像資料の収集を進めている。新たな研究対象児(者)の確保については,関係機関とのラポール形成を進めており,今後,研究協力の依頼を進める予定である。教育的対応場面の映像資料の分析については,教育的対応終了後に実施している。対象者のコミュニケーション行動の変化に着目しながら,対象者の行動,係わり手の働きかけとそれに対して発現した行動,実施されたケアとそれに対する対象児(者)の様子等を映像資料の中から抽出し,時系列に沿って相互に関連付けることで,コミュニケーションの成立状況について検討を行なっている.また,筆者がこれまでに収集してきた映像資料(約150本)の分析も進めており,現在のところ約90本について分析を終えている。映像資料の分析によって得られた知見については,日本教育心理学会第54回総会の自主シンポジウムで報告を行い,重度・重複障害児(者)を対象とした教育実践に携わる関係者と意見交換を行なった。現在,保護者や関係者に配布するための映像資料として,平成24年度の取り組みの経過についての映像資料の編集を進めているところである。教育実践の対象者である重度・重複障害者1名の自宅を訪問し,教育的対応を継続的に実施している.しかし,対象者の体調(入院)や家庭の状況により,教育的対応の実施回数は当初の予定より少なくなった.教育的対応によって得られた映像資料については,教育的対応終了後に分析を行なっている.現在は,医療的ケア場面と医療的ケア以外の教育的対応場面のコミュニケーションの成立状況について,それぞれ分析を進めているところである.また,申請者がこれまでに実施してきた教育的対応によって得られた映像資料(約150本)についても分析も進めており,現在のところ約40本について分析を終了している.
糖尿病発症機構解明のためのNODコンジェニックマウス系統の確立

多因子疾患であるI型糖尿病(IDDM)のモデル動物であるNODマウスでは、詳細な連鎖解析によって16種類の糖尿病感受性遺伝子がマウスゲノム上にマップされている。これまで第3染色体にマップされたIdd-3と第11染色体にマップされたIdd-4についてきそれぞれの遺伝子の糖尿病発症における働きを明らかにしていく目的でこれらの領域に日本産野生マウスMSM由来の染色体領域を導入したコンジェニックマウスNOD/Shi.Idd-3^<MSM>およびNOD/shi.Idd-4^<MSM>系統を作出してきた。本年度はMSM由来のIdd-3およびIdd-4の両遺伝子座をもつダブルコンジェニックマウスを作出し、これらの遺伝子の糖尿病発症における相互作用を解析した。この結果、Idd-3領域にのみにMSM由来の遺伝子をもつマウスよりも有意にInsulitisの発症頻度が高くなおかつ、Insulitisの程度も烈しかった。さらにこのダブルコンジェニックマウスの作出過程からIdd-3領域の組み換え個体を得て、マイクロサテライトマーカーを用いて詳細にマッピングを行ったところ、Idd-3はIL-2を含む1.1cM以内に存在することが明らかになった。そこでIL-2遺伝子をRT-PCRによって増幅し、ダイレクトシークエンスを行ったところ、第1エクソンのグルタミンをコードするCAGリピートの数が、NOD/shiマウスの8個に対して、MSM由来のマウスは14個であった。また、IL-2の活性をIL-2依存性マウス細胞株HT-2に対する^3H-チミジンの取り込みを測定し、ELISA法により定量したところ、NOD/shiのIL-2活性はMSMに対して低いことが明らかになった。この結果Idd-3の本体はIL-2である可能性が示唆された。1-(1)NODコンジェニックマウス系統の確立:糖尿病感受性遺伝子Idd-3およびIdd-4についてコンジェニックマウスを作製した。NOD/Shiに日本産野生由来の近交系マウスMSM交配したF1にNOD/Shiをbackcrossし、Idd-3およびIdd-4領域を挟むマイクロサテライトマーカーを指標としてMSM由来の染色体を導入した個体を選抜し、順次この交配を繰り返しN12代まで達した。さらに、各コンジェニック系統についてインタークロス(NOD.Idd-3^<nod/msm>xNOD.Idd-3^<nod/msm>,NOD.Idd-4^<nod/msm>xNOD.Idd-4^<nod/msm>)を行い、野生型のホモタイプ(NOD.Idd-3^<msm/msm>,NOD.Idd-4^<msm/msm>)を選抜した。1-(2)ダブルコンジェニックマウスの作製:1-(1)で作製した2つのコンジェニックマウスNOD.Idd-3^<nod/msm>とNOD.Idd-4^<nod/msm>を交配してダブルコンジェニックマウスNOD.Idd-3^<nod/msm>Idd-4^<nod/msm>を作製した。2.コンジェニック系統の糖尿病解析:1で作製した2系統のコンジェニックマウスおよび1系統のダブルコンジェニックマウスについて糖尿および膵島炎(Insulitis)を調べた。第3染色体上のIdd-3領域単独のコンジェニックマウスNOD.Idd-3^<msm/msm>では明らかにMSM系統由来の遺伝子によって糖尿および膵島炎の発症の低下が見られた。一方、第11染色体上のIdd-4領域単独のコンジェニックマウスNOD.Idd-4^<msm/msm>においてはMSM系統由来の遺伝子によっても糖尿および膵島炎の顕著な低下は認められなかった。これに対して、Idd-3及びIdd-4の両遺伝子座領域にMSM系統由来の遺伝子をもったダブルコンジェニックマウスNOD.Idd-3^<nod/msm>Idd-4^<nod/msm>ではIdd-3単独にMSMの遺伝子領域をもつマウスよりも有意に膵島炎の発症率が高く、なおかつリンパ球浸潤の程度が烈しいことが明らかになった。このことより糖尿病感受性遺伝子Iddの中にはNOD由来の遺伝子座よりも糖尿病発症に関して高い感受性を示す遺伝子座をもつ系統MSMが存在することが明らかになった。

さらにこのダブルコンジェニックマウスの作出過程からIdd-3領域の組み換え個体を得て、マイクロサテライトマーカーを用いて詳細にマッピングを行ったところ、Idd-3はIL-2を含む1.1cM以内に存在することが明らかになった。そこでIL-2遺伝子をRT-PCRによって増幅し、ダイレクトシークエンスを行ったところ、第1エクソンのグルタミンをコードするCAGリピートの数が、NOD/shiマウスの8個に対して、MSM由来のマウスは14個であった。また、IL-2の活性をIL-2依存性マウス細胞株HT-2に対する^3H-チミジンの取り込みを測定し、ELISA法により定量したところ、NOD/shiのIL-2活性はMSMに対して低いことが明らかになった。この結果Idd-3の本体はIL-2である可能性が示唆された。
バブル経済期における銀行組織上の問題点について

1.日経NEEDS-TSおよび金融人事問題研究会の発行資料、銀行人事システムに関する書物等を用いて銀行の人事システム、役員経歴、経営パフォーマンス等についてのデータを入手した。2.日米の銀行人事システムに関する比較研究をおこなった。わが国では、採用・昇進が人事部によって決められ、また、職務の専門性が低く(ジェネラリスト指向)、途中で他の銀行に転身することが少ないのに対して、米国では、職務の専門性が高く、他行からの中途採用が多いほか、昇進・評価も所属する職務の長・グループによって決定されている。また、部門別に、予算と収益目標が設定され、権限と責任体制が明確になっている点もわが国と大きく異なっている。3.わが国銀行人事システムの変化とその問題点。バブル経済の前後において、わが国でも人事評価に能力主義を導入する傾向が強くなっている。給与に関しては職務給、賞与に関しては、項目どとの評価に応じた賞与体系が導入されている。また、総合職の分化や通年採用など人事のflexibilityを高める工夫が行われている。これらの人事システムの変化は、銀行員のインセンティブを高めることが期待される一方、評価システムの重要性や問題点(客観性、評価基準の設定、誰を評価者にするか、大和銀行問題など)を浮き彫りにしており、今後さらに検討が必要であると考える。4.バブル経済と人事システムのあり方との関係。バブル経済期における審査部の役割について、役員に締める審査部出身者の地位について検討を行った。また、金融業務の専門化やアンバンドリング化など、今後の銀行経営にとって必要とされる改革と、従来の人事システムとの関係(矛盾)について検討を行った。さらに、現在検討されている金融持株会社と人事システムとの関係についても考察を行った。
細胞極性化システムを用いた幹細胞のエナメル芽細胞、象牙芽細胞への誘導法の確立

本研究の日的は歯の発生における綱胞極性に関わる分子の機能解析であった。また、その解研ツールとして我々の研究室での歯胚再構成の系の確立及び精度の高いin situ hybridization法の確立が必要であった。従来の歯胚再構成の方法(Nakao et al. Nat Methods.2007Mar;4(3):227-30.)は胎生14.5日目の歯胚を摘出し、上皮と間葉を分離後、単一細胞にまで解離させ、再構成を行う。本研究では主に象牙質の細胞の極性獲得に焦点を絞るため、また、より多くの再構成歯胚を一度に作製する為に、胎生14.5日の間葉は単一細胞にまで解離させ、上皮は組織のまま行う方法に変更して行った。この事により、一度に多くの再構成歯胚の形成が可能となり、本研究のみならず、象牙芽細胞の分化及び極性獲得に関する研究が飛躍的に進む事が予想さわる。また、それと同時にin situ hybridizationの方法も改善し、より弱い遺伝子発現シグナルでも解析する事が可能となった。さらに、出生直後のマウス頭部切片を細胞極性獲得に関係のある分子群を認識する抗体(anti-ASIP/PAR-3)で染色し、臼歯部象牙質にて発現を確認した。この事は象牙芽細胞が他の細胞極性を持つ細胞(上皮細胞等)と細胞極性を獲得するメカニズムが類似している可能性を示唆したものであり、象牙芽細胞分化に関する新しい知見となる可能性がある。
神経幹細胞を用いた障害網膜への移植治療法の開発

胎児網膜組織との共培養によるラット海馬由来神経幹細胞の分化誘導を調べた。同幹細胞と胎生20日のラット網膜を3.0μ孔径の膜にて隔離して一週間共培養した後、免疫細胞染色、Flow cytometry、およびRT-PCRにて同細胞の分化を検討した。胎児網膜と共培養された神経幹細胞は対照に較べて細胞増殖が抑制され、成熟ニューロンおよびグリアのマーカーの有意な発現を認め、更に生後ラット網膜への移植によっては発現されないと報告されていた一部の網膜神経細胞マーカーの発現も認めた。胎児網膜組織は神経幹細胞をニューロン、グリア、および網膜神経細胞に分化誘導する拡散性因子を産生している可能性が示唆された。この研究成果は、既に論文として公表した。ラット網膜に110mmHg,60分間の虚血負荷をかけ、再灌流直後に成熟ラット海馬由来神経幹細胞(AHSC)を硝子体中に注入した。経時的に眼球を摘出し、AHSCが網膜に生着するかどうかを検討した。この細胞は、β-Galを発現するため、マーカー遺伝子の発現で同定することが可能である。その結果、虚血再灌流負荷をかけない網膜にはAHSCは生着しないが、負荷をかけた網膜には生着することが明らかとなった。AHSCは、網膜神経節細胞層から、内顆粒層に分布しており、Map2ab抗体で陽性に染色された。この実験結果は、神経幹細胞を利用して網膜障害の治療を開発出来る可能性を示したものである。この細胞は、b-Galを発現するため、マーカー遺伝子の発現で同定することが可能である。更に、胎児網膜組織との共培養によるラット海馬由来神経幹細胞の分化誘導を調べた。上記の二つの研究成果については、現在論文作成中である。
象牙質形成因子の遺伝子クローニング

今回の研究では、歯髄創傷時の治癒過程において、歯髄細胞が象牙芽細胞に分化し、修復象牙質を形成するメカニズムを解明すべく、「象牙質形成因子」の遺伝子のクローニングを試みた。象牙質形成因子は異所性の骨化を誘導するBMP活性を有し、TGF-βスーパーファミリーに属すると考えられる。したがって、3′末端部の約130のアミノ酸配列に類似が認められることを利用して、3′側24種類のプライマーを用いてPCRを行った。テンプレートとしては、4週令ラット切歯歯髄より分離したmRNAからSuperScriptrcverse transcriptasaを用いて合成したfirst strand cDNAを用いた。アガロースゲル電気泳動を行い増幅されたDNA、サイズ280-300bpのバンドを切り出しDNAを精製し、TA cloning kit (Invitrogen)を用いて大腸菌に形質転換した。ホワイトコロニーを拾い上げ、96穴プレートに培養し、BMP-2、-4、-6および-7を含む混合プローブを用いてコロニーハイブリダイゼーションを行い、既知のBMPを含むコロニーを除外した。プラスミド精製を行い、Automatic Sequencer (Pharmacia)にてAutoCycle Sequencing法で350個のプラスミドの塩基配列を決定した。その結果、BMP-2、-4、-6および-7以外に、BMP-8、Inhibin-βB、GDF-1、-5、-6の塩基配列を持つクローンが得られた。また、ラットvgrと59%、Inhibin-βAと55%のアミノ酸配列の類似がみられる未知の遺伝子、DMP62およびDMP63が得られた。ノーザンブロット分析の結果、DMP63は歯髄および脳に強く発現していることが判明した。さらに5′RACEを行い、蛋白コード領域の全長遺伝子塩基配列を決定した。DMP63の活性部位のアミノ酸配列はヒトInhibin-βBと45%の相同性を有していた。in situ hybridizationではDMP63は象牙芽細胞層に局在性がみられ、象牙芽細胞分化との関連性が示唆された。したがって、3^1末端部の約130のアミノ酸配列に類似が認められることを利用して、3^1側24種類のプライマーSJL151-159、187-201および5^1側SJL160を用いて、94°C1分、50°C2分、72°C2分40サイクル、72°C10分の条件でPCRを行った。テンプレートとしては、4週令ラット切歯歯髄より分離したmRNAからSupersucript reverse transcriptaseを用いて合成したfirst strand cDNAを用いた。アガロースゲル電気泳動を行い増幅されたDNA、サイズ280-300bpのバンドを切り出しDNAを精製し、TA cloning kit(Invitrogen)を用いて大腸菌に形質転換した。

QIAwell 8 Plus(QIAGEN)を用いて、プラスミド精製を行い、Automatic Sequencer(Pharmacia)にてAutoCycle Sequencing法で350個のプラスミドの塩基配列を決定した。その結果、BMP-2、-4、-6および-7以外に、BMP-8、Inhibin-βB、GDF-1、-5、-6の塩基配列を持つクローンが得られた。また、DMP62およびDMP63と名づけたクローンでは、各々ラットvgr proteinと59%、Inhibin-βAと55%のアミノ酸配列の類似が認められた。これらの塩基配列は遺伝子バンクに見出されず、未知の遺伝子ではないかと思われたが、私信により、これらは未発表のGDF-8およびGDF-11であり全身あらゆる所に存在する、歯髄に特異的なものではないことが判明した。今後、さらにTGF-βスーパーファミリーに属する歯髄組織に特異的な未知の遺伝子のクローニングを継続する一方で、ラット切歯歯髄組織から得られたこれらのBMPsおよびGDFsの歯胚および歯髄組織における局在性をin situ hybridizationにより調べ、象牙芽細胞の分化に関与する因子を明らかにする予定である。今回の研究では、歯髄創傷時の治癒過程において、歯髄細胞が象牙芽細胞に分化し、修復象牙質を形成するメカニズムを解明すべく、「象牙質形成因子」の遺伝子のクローニングを試みた。象牙質形成因子は異所性の骨化を誘導するBMP活性を有し、TGF-βスーパーファミリーに属すると考えられる。したがって、3 ́末端部の約130のアミノ酸配列に類似が認められることを利用して、3 ́側24種類のプライマーを用いてPCRを行った。テンプレートとしては、4週令ラット切歯歯髄より分離したmRNAからSuperScriptreverse transcriptaseを用いて合成したfirst strand cDNAを用いた。アガロースゲル電気泳動を行い増幅されたDNA、サイズ280-300bpのバンドを切り出しDNAを精製し、TA cloning kit(Invitrogen)を用いて大腸菌に形質転換した。ホワイトコロニーを拾い上げ、96穴プレートに培養し、BMP-2、-4、-6および-7を含む混合プローブを用いてコロニーハイブリダイゼーションを行い、既知のBMPを含むコロニーを除外した。プラスミド精製を行い、Automatic Sequencer(Pharmacia)にてAuto Cycle Sequencing法で350個のプラスミドの塩基配列を決定した。また、ラットvgrと59%、Inhibin-βAと55%のアミノ酸配列の類似がみられる未知の遺伝子、DMP62およびDMP63が得られた。ノーザンブロット分析の結果、DMP63は歯髄および脳に強く発現していることが判明した。さらに5 ́RACEを行い、蛋白コード領域の全長遺伝子塩基配列を決定した。DMP63の活性部位のアミノ酸配列はヒトInhibin-βBと45%の相同性を有していた。
Acoustic Emission 計測による滲透破壊位置の評定と破壊防止法の研究

水利施設構造物や地下水位の高い地点の堀削地盤においては、浸透破壊が問題となる。対応を誤ると施工計画上も経済的にも甚大な被害を及ぼすこととなるので、絶対に避けなければならない。浸透破壊現象に関しては、いまだ不明解な点も多く明らかにすべき点が多々ある。ここでは、矢板背後地盤の浸透破壊問題に対象を絞り考察を行った。まず、実際に浸透破壊をおこした事例について調査、解析を行った。そして、浸透破壊がどのような要因によっておこるかについて考察した。次に、理論的には、これまでに提案されている浸透破壊理論について、文献の収集、整理、分類を行い、3つの例題について解析し比較検討した。また、著者らは、今回新しい解析法として、Prismatic Failureの考え方を導入し、他の解析法とともに考察した。そして、各種安定解析法の特徴を明らかにした。また、実験的には、まず、琵琶湖砂2の一次元浸透破壊実験を行い、試料砂の浸水特性、浸透破壊特性を明らかにした。次に、矢板背後の地盤の二次元浸透破壊実験を行い、地盤が破壊に至るまでの地盤内部の等ポテンシャル分布の変化、地盤状態の変化、水頭差流量関係の変化について詳しい解析を行った。そして、模型地盤の均質性・等方性について考察し、等ポテンシャル分布の変化点、地盤状態の変化点、水頭差流量関係の変化点が一致することを明らかにした。二次元浸透破壊実験においてはAEの計測を行い、AE特徴、AEの発生メカニズムを明らかにした。そして、AE計測により、浸透破壊の発生時点を予測することが可能であることを示した。また、上流側よりも下流側にAEの発生が多いことがわかった。これは、浸透破壊位置の評定の可能性を示唆するものである。浸透破壊問題は、いまだ未解明の点も多く、今後、さらに種々の観点から考察を行ってゆく必要があると考えられる。実験試料として豊浦標準砂及び琵琶湖砂を各1ton購入又は採取し,洗浄,振り分けを行い,その物理的性質を明らかにした。また,一次元浸透破壊実験を行い試料砂の浸透破壊特性(浸透破壊に対する安定性),透水特性を明らかにした。これに関してはさらに補充実験を行い,口頭発表を行い,雑誌論文等に投稿する予定である。一次元浸透破壊実験においては,浸透時及び破壊時に発生するAE特性を調べた。土粒子の移動によって生じる音は非常に小さく,周波数が低いと考えられるが,今回用いているAEセンサ-ではピックアップが困難であった。今後,集音装置,ウェ-ブガイドの利用,周波数特性の異なるAEセンサ-の利用等に関して検討を行い,一次元浸透破壊時に発生するAE特性について明らかにしてゆく予定である。二次元浸透破壊実験に関しては,今回とくに,締切り矢板前後に生じる浸透流について予備実験を行った。現有する二次元浸透破壊実験装置は比較的大きなものであり,一回の実験に約1tonの大量の砂試料が必要である。本年度は,本研究の初年度であり現場の砂試料の採取,洗浄,振り分け,実験装置の組立て等に時間を要し,予定通り研究が進まなかった。実験装置の組立て,試料砂の準備はほぼ完了し,今後,精力的に二次元浸透破壊実験を行う予定である。さて,二次元地盤の浸透破壊理論は,これまで多数提案されており,したがって,多数の関連文献が存在する。本年度は,それらの文献を多数収集し,その分類,整理を行った。その成果について,今後,口頭発表を行い,雑誌論文として投稿する予定である。また,実際の現場において問題となった,水替え掘削時のパイピング発生事例について,その解析結果を学会で口頭発表した。本問題に関しては,今後さらに解析,検討を加え,雑誌論文に投稿する予定である。

実地盤の浸透破壊事例として,今後,さらに考察を進める必要がある。本年度は,浸透破壊問題の典型的な一例である矢板背後地盤の上昇浸透流による破壊について考察を行った。まず,実際に問題を生じた事例について,詳しく調査し解析を行い問題点を明らかにした。そして,その事例について学会誌に投稿し,解析結果を関連のシンポジウムで発表する予定である。このように,矢板背後地盤の浸透破壊問題は,いまだ不明解な所も多く,解決されなければならない点も多々ある。この問題に関しては,これまで多数の研究者によって理論式が提案され関連文献も多々存在する。本年度は,これらの文献を多数収集し,その分類,整理を行った。この成果については,学会で口頭発表を行い,雑誌論文として投稿してゆく予定である。次に,二次元浸透破壊実験に関しては,仮締切り矢板前後の地盤の浸透流について考察を行った。2つの試料(豊浦標準砂,琵琶湖砂)を用いて,供試体を作成し実験を行った。実験では,作成した供試体が均質に作成されているかどうか,異方性を有していないかどうかを調べるため,地盤内の間隙水圧を詳細に観測した。そして,その観測結果を解析するシステムを作成し,地盤の均質性,異方性をチェックする手法を考案した。さらに検討を加え本システムを確立してゆく予定である。また,実験においては,AEセンサ-を取り付けAE計測を行った。AEに関しては,まずAEセンサ-の取り付け位置について検討を行った。次に,矢板背後の地盤が破壊に至るまでに発生するAE特性について明らかにした。そして,AE発生の段階の変化,水頭差流量関係の変化,地盤表面の形状の変化,問隙水圧分布の変化がそれぞれ一対一対応していることを明らかにした。本実験は大がかりなものであり,一つの実験に一ケ月程度を心要とする。ここで得られた結果を検証するため,さらに種々の条件について実験を行い実験デ-タの充実を図ってゆく予定である。典型的な浸透破壊問題である矢板背後地盤の浸透流による破壊について考察を行った。まず、実際にパイピングを生じた事例について、詳しい数値解析を行い、問題点を明らかにした。そして、その結果を関連のシンポジウムで発表した。矢板背後地盤の浸透破壊問題は、いまだに不明解な所が多く、解決されなければならない点も多々ある。この問題に関しては、これまで多数の研究者によって研究され種々の理論式が提案されている。本年度は、これらの理論を分類整理し考察を行い、その成果を学会で発表した。今後さらに考察を加え、雑誌論文としてまとめてゆく予定である。次に、実験的には、締切り矢板前後の地盤の浸透流について考察を行った。本年度は、主に琵琶湖砂を用いて実験を行った。実験では、作製した模型地盤が均質であるかどうか、異方性を有しているかどうか、また異方性を有している場合、その度合いがどれほどかについて考察した。そして、間隙水圧の観測結果の整理システムを作成し、数値解析システムの構築を行った。
被災体験のデ-タベ-ス化による避難行動特性把握に関する研究

1.被災体験集の収集過去において大規模な災害を経験した全国の自治体(防災関係部局,社会教育関係部局および公立図書館)にアンケ-トを送付し,被災体験が掲載されている刊行物(記録集や雑誌等)の紹介をお願いした。その結果、34都道府県41市町村40図書館から,67災害について306冊の体験記録集または体験記録掲載の刊行物の紹介が得られ,そのリストを作成した。同時に,現地に赴くかコピ-を依頼して,その収集をはかった。2.被災体験のデ-タベ-ス化収集した刊行物からデ-タベ-ス化の価値があると判断された,24災害について,地震体験記録223編,水害体験記録84編を抽出し,デ-タベ-スソフトにより,デ-タベ-ス化をはかった。被災体験デ-タは,事項別,行動別,災害種別により検索可能である。3.避難行動特性の分析上述の被災体験デ-タベ-スを用いて,避難行動特性の分析を試みた。避難決心要因では,災害種別にかかわらず,周囲の人の動きをあげるものが多いこと,避難先では地震の場合,学校を選択するものが多く,風水害では近所の家を選択するものが多いこと,等が明らかになった。4.初期対応行動特性の分析同様に,被災直後の初期対応行動についても,特性把握を試みた,地震では退避行動や救護行動をとるものが多く,風水害では避難準備行動や情報検索行動をとるものが多いことが判明した。5.今後の課題津波や火山噴火等に関する被災体験をさらに収集することを含め,より充実したデ-タベ-スとすることが,今後の課題である。
二次元触感ディスプレイの開発とそれを用いた素材恒常性の原理探求

従前の触覚テクスチャディスプレイは,機械刺激を用いる方法と摩擦刺激を用いる方法に大別される.両者は得意とするテクスチャおよび力学的性質が相補的であり,これらを併用することによる触感提示能力の向上と,それによって初めて実現するサイエンスが十二分に期待される.それにもかかわらず,これまでに両者を併用した触覚テクスチャディスプレイは存在しなかった.この触覚テクスチャディスプレイがこれまでのものと大きく異なる点は,表面粗さに関する刺激と,摩擦刺激を独立に制御して提示可能な点である.従来のものはいずれか一方の提示のみを可能とした.通常,素材の表面は粗さと摩擦により特徴づけられるため,新たに開発する触感ディスプレイを用いて素材の触知覚の原理に迫ることが本研究の目的である.本年度は,まず前年度に開発した触覚テクスチャディスプレイの摩擦提示能力を改善した.具体的にはディスプレイ表面の絶縁体の選定により,無負荷時の摩擦を低減し,静電気負荷時の摩擦力を向上することに成功した.次に,前年度に調査した結果から仮説を立て,ディスプレイを用いて実験的に検証した.前年度に,ヒトが自然素材を触察するときに発生する作用力(接触力)の2分力(法線力及び接線力)の間に統計的に関係が存在し,これが素材に拠ることを発見した.そのうち,特に2分力間の位相に着目し,触覚テクスチャ知覚に置いてこの位相情報が重要であるかどうかを心理物理実験により調査した.その結果,ヒトは2分力間の位相情報の違いを知覚することが可能であることが判明した.これはただちに,位相情報が触覚テクスチャの知覚に重要であることを意味するわけではないが,これまでに議論されたことが無かった,2分力間の位相情報の意味についてさきがける成果を得た.触察時に指と素材の間に発生する作用力の2分力について,統計的な関係が存在することを見出すことに成功し,その意味を触感ディスプレイを用いて検証するという当初の目的に沿って研究が進んでいる.引き続き,開発した触覚テクスチャディスプレイを用いて,素材の触知覚のためにヒトが利用している統計情報(2分力間の統計情報)が何であるかを追究する.従前の触覚テクスチャディスプレイは,機械刺激を用いる方法と摩擦刺激を用いる方法に大別される.両者は得意とするテクスチャおよび力学的性質が相補的であり,これらを併用することによる触感提示能力の向上と,それによって初めて実現するサイエンスが十二分に期待される.それにもかかわらず,これまでに両者を併用した触覚テクスチャディスプレイは存在しなかった.この触覚テクスチャディスプレイがこれまでのものと大きく異なる点は,表面粗さに関する刺激と,摩擦刺激を独立に制御して提示可能な点である.従来のものはいずれか一方の提示のみを可能とした.通常,素材の表面は粗さと摩擦により特徴づけられるため,新たに開発する触感ディスプレイを用いて素材の触知覚の原理に迫ることが本研究の目的である.本年度は,まず前年度に開発した触覚テクスチャディスプレイの摩擦提示能力を改善した.具体的にはディスプレイ表面の絶縁体の選定により,無負荷時の摩擦を低減し,静電気負荷時の摩擦力を向上することに成功した.次に,前年度に調査した結果から仮説を立て,ディスプレイを用いて実験的に検証した.前年度に,ヒトが自然素材を触察するときに発生する作用力(接触力)の2分力(法線力及び接線力)の間に統計的に関係が存在し,これが素材に拠ることを発見した.そのうち,特に2分力間の位相に着目し,触覚テクスチャ知覚に置いてこの位相情報が重要であるかどうかを心理物理実験により調査した.その結果,ヒトは2分力間の位相情報の違いを知覚することが可能であることが判明した.これはただちに,位相情報が触覚テクスチャの知覚に重要であることを意味するわけではないが,これまでに議論されたことが無かった,2分力間の位相情報の意味についてさきがける成果を得た.触察時に指と素材の間に発生する作用力の2分力について,統計的な関係が存在することを見出すことに成功し,その意味を触感ディスプレイを用いて検証するという当初の目的に沿って研究が進んでいる.従前の触覚テクスチャディスプレイは,機械刺激を用いる方法と摩擦刺激を用いる方法に大別される.両者は得意とするテクスチャおよび力学的性質が相補的であり,これらを併用することによる触感提示能力の向上と,それによって初めて実現するサイエンスが十二分に期待される.それにもかかわらず,これまでに両者を併用した触覚テクスチャディスプレイは存在しなかった.この触覚テクスチャディスプレイがこれまでのものと大きく異なる点は,表面粗さに関する刺激と,摩擦刺激を独立に制御して提示可能な点である.従来のものはいずれか一方の提示のみを可能とした.通常,素材の表面は粗さと摩擦により特徴づけられるため,新たに開発する触感ディスプレイを用いて素材の触知覚の原理に迫ることが本研究の目的である.本年度は,代表者らのこれまでの経験を活かして,能力の高い触覚テクスチャディスプレイをハード・ソフトの両面から開発するとともに,自然素材(布・木材・樹脂など)の表面を指で擦ったときに生じる作用力を収集した.実験では5名の参加者がさまざまな素材を触察し,その時の指の運動と作用力を高精度なセンサを組み合わせた計測装置により計測した.作用力は,法線力と接線力(摩擦力)に分類されるが,両者の統計的な関係に着目した研究はこれまでに存在しない.本研究は両者の間の統計的関係(例えば,相関,位相)が素材に依存することを見出した.このような2分力の関係をヒトが触知覚に活用している可能性がある.

2分力の関係に関する発見は,国際会議(IEEE SMC2018)にて報告した.雇用していた外国人研究員が,帰国を余儀なくされ,2017年度の研究は遅れたが,2018年度の前半に取り戻すことが出来た.引き続き,開発した触覚テクスチャディスプレイを用いて,素材の触知覚のためにヒトが利用している統計情報(2分力間の統計情報)が何であるかを追究する.2017年度に発見した触察中に発生する2分力の統計的関係の意味を開発した触覚テクスチャディスプレイと心理物理実験の手法を用いて調査する.
イオンの周期磁場による磁気共鳴の研究

原子の共鳴は多くの場合レーザーやマイクロ波によって実現されるが、それらを利用せずに静周期場を利用する方法がある。速度vの原子は周期長aの静周期場中を通過すると周波数v/aの振動場を受ける。その振動周波数が原子の遷移周波数に一致すると共鳴が起こる。本研究は原子の静周期磁場における磁気共鳴を、Srイオンの超微細構造(5 GHz)の測定に適用することで、この手法による超微細構造の初観測、そしてGHz帯における原理実証を目指すことを目的とする。この実験に必須の開発項目として、Srイオンビームとレーザーがある。本年度は、初年度に開発したレーザーの調整とイオンビームの開発に費やした。まず、初年度にテストが不十分であった421nmレーザーの性能を評価した。Srイオンの5s-5p遷移の波長は、Rb原子の5s-6p遷移の波長に非常に近いため、テストとしてガラスセル中のRb原子の分光を実施した。その結果、Rb原子の共鳴信号が観測され、そこを中心にモードホップすることなく10 GHz程度の変調が可能であることを確認した。また、波長421 nmの測定用にマイケルソン干渉計を構築し、10^-6の精度で波長決定できることを確認した。次に初年度にArガスの発光を確認していたECRイオン源に電極を挿入し、ECR放電中のイオンを引き出し、ファラデーカップを用いてArイオン電流を確認した。さらに、電極の静電ポテンシャルを操作することで、ECRとは別のプラズマを生成できることを見出した。そして、μA以上のイオン電流を取り出せることを確認した。この結果に関しては論文投稿に向けて準備中である。イオンビームの開発に注力していたため、その他の開発が遅れているものの、今後は残りの開発及び測定を速やかに行う予定である。原子分光は,多くの場合,レーザーやマイクロ波のような電磁波を用いて研究されてきた.一方で静周期場を用いた方法(運動誘起共鳴)もあり,結晶内の周期的な静電場を用いた原子のコヒーレント共鳴励起が良く知られている.周期的な静磁場を用いた例もあり,これまでRb原子のゼーマン副準位(1 MHz程度)で磁気共鳴が観測されてきた.このような方法は電磁波による分光法に対し,柔軟な周波数変調幅を持ち,強磁性体を用いることで静周期磁場を非常に強くできると考えられる.本研究ではこの静周期磁場を用いた原子の磁気共鳴を新しい分光法として提案する.その基礎研究として,一価のSrイオンのゼーマン磁気副準位および超微細構造(5 GHz)の磁気共鳴を測定することで,この周波数帯での原理実証を行う.計画では29年度にコンパクトな電子サイクロトロン共鳴(ECR)イオン源を用いた1価のストロンチウム(Sr)イオン源のみを開発することになっていたが,特注磁石の納期に時間がかかったため,レーザー等の装置を並行して開発した.ECRイオン源にはネオジム磁石とICF70六方クロス管,モノポールアンテナを組み合わせ,世界最小級のECRイオン源を作成した.マイクロ波として2.3 GHz程度,1.5 W程度を導入して放電を確認した.422 nmのレーザーとして外部共振器型半導体レーザーを開発した.30年度ではSrオーブン,磁気格子の開発を行い,ゼーマン磁気副準位および超微細構造の磁気共鳴の観測を試みる.計画では29年度にコンパクトなECRイオン源を用いた1価のストロンチウム(Sr)イオン源を開発することになっていたが,磁石の納期に時間がかかったため,Srオーブン開発の代わりにレーザー等の装置を並行して開発した.そのため全体としての遅れは出ていない.原子の共鳴は多くの場合レーザーやマイクロ波によって実現されるが、それらを利用せずに静周期場を利用する方法がある。

本年度はイオン源のテストとしてArあるいはN2ガスを用いてイオン電流量を測定する.Srオーブン作成し,Sr+イオン源を完成させる.422nmレーザーでRb5s-6p分光を行って安定化させたレーザーでSr+ビームの分光を行う.Sr+を磁気格子に通して,磁気共鳴を観測する.使い切ろうと努力したが,149円の端数が出た.翌年年度分と合わせて,149円を消耗品の購入に用いる.
レーザ蒸着EO結晶膜光導波路を用いたSi-IC上の機能的光相互接続に関する研究

本研究の目的は、(1)レーザ蒸着法(UVレーザアブレーション)によるLiNbO_3(LN)結晶膜のヘテロエピタキシャル成長技術を確立し、(2)この結晶膜に光を導波して変調・スイッチングを行うことにより、(3)Si-ICチップ間の機能的な光相互接続の可能性を示唆することにある。この目的に沿って研究を進め、下記のような研究成果を得た。1.ArFエキシマレーザアブレーションによるCカットサファイア基板上へのLN結晶膜堆積について検討し、EO光導波路膜として利用できることを実証した。2.まず、LiリッチLNターゲット(Li/Nb=2.1)を用いることにより、ほぼストイキオメトリでC軸配向性に優れたLN膜が堆積できる。また、膜表面の粒状の荒れ(droplet)はターゲットと基板間距離を大きくすることで(40mm)で回避でき、伝搬損失5dB/cmのLN光導波路膜を得た。3.さらに、堆積したLN膜に周期電極を装荷して導波形光偏向器を構成してLN膜のEO定数を評価した結果、r33=4.9pm/Vを得た。これはバルクLNの約1/6であり、これによってレーザ蒸着によるLN光導波路膜堆積の有用性を初めて実証した。4.上記の結果を踏まえて、LN膜にレーザ/増幅機能を付与するために、希土類(Nd)ドープLN膜の堆積を試みた。ターゲットとして0.2wt%Nd_2O_3ドープLiリッチLN焼結体(Li/Nb=3)を用いて、サファイア基板上に優れたC軸配向性を示しかつストイキオメトリなLN膜が堆積できることを明かにした。5.上記の研究と並行して、Si-ICチップ間の機能的光相互接続について検討した。誘電体装荷法でLN膜チャネル光導波路を形成してEO変調器・スイッチを構成し、TiO_2膜グレーティングで光路変換を行うタイプについて検討し、そのフィージィビリティを確認した。本年度は、レーザ蒸着(レーザアブレーション)により、サファイアおよびSi基板上へLiNbO_3(LN)結晶膜を堆積して、その結晶性、光導波特性、電気光学(EO)効果を評価し、光相互接続用デバイス構成のための基礎データを得た。主要な研究成果は以下のとおりである。1.ArFエキシマレーザによるCカットサファイア基板上へのLN膜ヘテロエピタキシャル成長においては、基板とターゲット間距離dを大きくすることによってdropletsが激減することを見い出し、d=40mmで平滑なLN膜を堆積できた。2.上記のLN光導波路膜はLi_2O欠損であるが優れたC軸配向性を示し、現在までのところ波長633nmにおいて伝搬損失5dB/cmを得ている。3.さらに、LN膜表面にSiO_2バッファ層を介してくし形電極(Λ=12μm、長さ5mm)を装荷してEO偏向器を作製して、最大回折効率が得られる印加電圧V_MをもとにEO定数を評価し、r33=4.9pm/Vを得た。このEO定数はサファイア基板上に堆積したLN膜ではこれまでの最大である。4.また、新たに購入したパルスNd:YAGレーザを用いてLNのレーザ蒸着を試みた。現在ArFエキシマレーザとの比較検討中である。5.Si基板上へのLN膜堆積については、反応ガスとしてO_3を用い基板温度を最適化して、数pm/Vのr33をもつLN膜が得られる見通しである。

今年度は、Si基板上へのLiNbO_3 (LN)結晶膜堆積とこれを用いた各種導波形素子およびSi-ICチップ間の機能的な光相互接続の具体的な検討に主眼を置いて検討を進めた。1.ArFエキシマレーザを用いて溶融石英板、SiO_2/Si上にLN膜堆積を行った。しかし、堆積膜は基板を反映してアモルファス/多結晶状になり、X線回折においてもC-軸配向性を示す鮮明な(006)ピークは現われない。これに関しては、バッファ層として窒化シリコン膜を用い、O_2+O_3ガス雰囲気中で膜堆積を行うことによって、C軸配向性を示すLN膜が得られる見通しである。2.再び格子不整合量8%のサファイア基板を用いてLN膜のC軸配向性を検討した。ターゲットのLi含有量を増加することにより(Li/Nb=3)、堆積膜のC軸配向性を改善できることを明かにした。3.さらに、レーザ/増幅機能をもつLN膜を得るために、0.2wt%Nd_2O_3をドープしたLNターゲットを用いて膜堆積を試み、C軸配向性に優れかつstoichiometryなNd:LN膜を得た。これについては、膜面におけるNdの遊離・折出を回避して低損失な光導波路膜を作製することが課題である。4.LN膜を用いた機能的光相互接続については、誘電体装荷光導波路とグレーティングを併用し、EO変調/スイッチング素子を組み入れる方式を検討して、その有用性を確認した。以上のように、レーザ蒸着によるLN結晶膜光導波路作製について、世界に先駆けて多くの重要な知見が得られ、これにより機能的光相互接続の基礎データが蓄積できた。
産業微生物物質生産・変換における包括的解析基盤の確立

抗生物質などの微生物二次代謝産物の生成過程における種々の解析は、生合成経路の解明や生合成遺伝子群の発現調節機構の理解など、基礎的な研究のみならず、それらの成果を工業的な安定かつ大量生産への達成といった応用研究に発展させることが期待できる。しかしながら、多くのStreptomyces属の菌株ではDNAの導入さえも困難な場合があり、その生合成遺伝子群の評価ができない場合が多々ある。これらの問題を回避するためには対象とする二次代謝産物生合成遺伝子群を物質生産に適した汎用宿主に導入して解析できる系の構築が、これまで望まれていた。本研究ではこれらのことを踏まえ、実際の医薬品生産に利用されているS.avermitilisを物質生産に特化した染色体改変を行い、異種微生物由来の有用な二次代謝産物の生産系を確立しその有用性を実証した。本研究は物質生産および変換のための包括的な解析基盤を構築するため以下の3つの課題に分け検討する。1.ゲノム情報を基盤とした染色体再構成による主要2次代謝産物生合成遺伝子群が欠失した大規模欠失株の構築。2.溶原化ファージの組み込み機構を利用した染色体組込み型ベクターの開発。3.ゲノム情報を基盤とした高発現および誘導可能なプロモーターの検索およびその実験的検証。大規模欠失株の作製にはこれまでの相同的組み換えを利用した方法を用いて染色体の左末端付近からおよそ1.4Mbを欠失した株を得ることができたが、極めて効率が低く実用的ではない。そこでCre-loxPを用いた方法によっておよそ1.5Mbの領域を効率良く欠失することができた。一方、染色体組み込み型ベクターの開発に向け、既に単離されているファージTG1から組み込み部位(attP)およびインテグラーゼ部分を特定し、S.avermitilisを初め数種のStreptomyces属放線菌の染色体に安定にかつ効率良く組み込むことを見出した。さらに土壌から新たにファージを数十種単離し、そのうちφK38-1が溶原化ファージであること、またそのファージゲノムからattPとインテグラーゼ領域を特定した。高発現プロモータに関してはS.avermitilisのDNAマイクロアレイの結果から数種の候補を見出した。その中でもリボソームタンパク質遺伝子の発現は全般に培養初期から後期まで良好であることを見出した。これらのうち、rpsJおよびrpsLはともに発現量および安定性が良く、これらのプロモーターを用いて微生物由来のモノテルペン合成酵素遺伝子を初めて単離および異種発現することに成功した。昨年度に開発したCre-loxPを用いた染色体の欠失によって、本年度はS.avermitilisから10数種の欠失体の取得を行うことができた。これらのうち、最も欠失領域の大きい欠失体は野生型の菌株の81.46%であった。得られた欠失体は、形態的な変化もなく、また生育のための特別な栄養素を添加せずに、完全合成培地での生育が可能であった。本欠失体は内在性の主生産物の生合成遺伝子群を欠失させているため、2次代謝産物を全く生産しない。また、テルペン化合物生合成遺伝子もほとんど欠失しているため、これら内在性のテルペン化合物も全く生産しないことを確認した。この株を中心に異種菌株の2次代謝生合成遺伝子群の発現を解析した。S.griseusから得た、ストレプトマイシンの生合成遺伝子群およそ35kb、S.clavuligerusから得たセファマイシンC生合成遺伝子群およそ30kbを昨年度開発した、染色体組み込みベクターに連結し、上記欠失株に導入した。それぞれの遺伝子群を導入した形質転換体から、ストレプトマイシンおよびセファマイシンCの生産を確認することができた。また、それらの生産量はそれぞれの原株よりも多く、代謝全体が効率良く稼働していることが確認することができた。なお、生合成遺伝子群を導入したが、その遺伝子群の発現が確認されないものが2種あった。最終年度に、この原因の解析とさらに2次代謝産物生合成遺伝子群の発現を調節する上位の制御機構に関して検討を行う。本研究は物質生産および変換のための包括的な解析基盤を構築するため、本年度は以下の2つの課題に分け検討した。

1.ゲノム情報を基盤とした染色体再構成による主要2次代謝産物生合成遺伝子群が欠失した大規模欠失株の構築。2.溶原化ファージの組み込み機構を利用した染色体組込み型ベクターの開発。初年度から行ってきた大規模染色体欠失は昨年度までで、ほぼ当初の目的を達成することができており、ストレプトマイシンおよびセファマイシンCの生合成遺伝子群を導入することによってそれぞれの代謝物の生産を確認することができた。本年度はポリケチド化合物生合成遺伝子群の発現を検証するため、新規な作用機構を有する12員環マクロライド・プラジエノライドの生合成遺伝子群に関しての発現を検討した。昨年度末に80-kbのプラジエノライド生合成遺伝子群を染色体大規模欠失株に導入したがその生産が認められず、生合成遺伝子群を調節する制御遺伝子の発現が見られないことが明らかとなったため、これまで本研究課題で得た各種のプロモーターを使って制御遺伝子pldRの人為的な強制発現を行った。数種のプロモーターによってpldRの発現が認められるとともにプラジエノライドの生成を確認した。使用したプロモーターのうち、ermEpおよびaveRpでプラジエノライドの生産が良好であった。また、これらのプロモーターよりも強力なrpsJpではそれ程期待できる生産量が認められなかった。これらのことからpldRの発現は生育時期などいくつかの要因が重要であることが明らかとなった。