hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エスノグラフィーを用いた体育授業における教師の省察的実践の特質に関する研究

本研究は、体育授業における教師の省察の特質を検討した。分析の結果は、以下の通りである。体育授業における教師の省察の特質として、第一に、教師の省察は、教師の過去の経験とつながっており、授業の難しさを制御していることが明らかになり、第二に、教師の省察は、教員間の相互的関係によって促進することが明らかになった。本研究の目的は、教師の体育授業実践を観察、撮影し、そこで展開される教授ー学習行動を分析することを通じて、体育実践における教師の省察的実践の特質を解明することである。平成27年度は、理論的検討と学校でのフィールドワーク、教師を対象としたインタビュー調査を実施した。具体的には、理論的検討をもとに、ある教師が創った体育授業(事前検討会ー体育授業ー事後検討会)に参与観察に入り、1学習指導案の作成時点での教師の予期と2体育授業中に起きるエピソードとそれへの教師の対応、3事後検討会における教師の気づきについてデータを収集した。1については、検討を進めており、その一部については学会で報告済みである。そこで指摘したのは、教師が体育授業づくりを行う上では、子どもの技能に対する課題認識と授業のねらい結合させていること、ねらいを実現する手立てとして創意工夫を行っていること、子どもの学びの様相を予期していること、教師の「こだわり」と表現される挑戦性が存在することである。ただ、このように事前に入念に授業を計画していたとしても、2体育授業には予期しない出来事が起こる。現在、体育授業中に起きたエピソードとそれへの教師の対応について、映像資料を分析し、体育授業で生起した出来事を記述する方法も含め、検討を行っている。3についても、事後検討会における教師の良質な気づきは、教師の授業に対する学びに影響を与えるはずである。本事例では、体育授業に対するどのような気づきがあったのか、詳細に分析していく。当初の計画のとおり、事例となる教師の体育授業の参与観察、デジタルビデオカメラによる撮影・分析を進めており、おおむね順調に進展しているといえる。平成28年度の計画は、公立小中学校において、参与観察、インタビュー調査を行うことであった。以上の目的、計画を踏まえ、平成28年度は、体育授業の学校研究に6年間取り組んでいる公立小学校を対象に調査を行った。調査方法は、体育授業の参与観察、教師に対するインタビューである。インタビュー調査の対象者は、校長をはじめ教頭、教諭である。参与観察およびインタビュー調査をすることにより、当該校が比較的長期にわたって、体育授業をどのように創り上げて生きたのか、そこで授業空間をいかに秩序だててきたのか、子どもたちにどのような成果が表れたのかを理解しようと試みた。今年度の取り組みの意義は次の点にあるといえる。第一に、体育授業の研究に取り組むことで、教師の実践的省察が促進されることが明らかにできたことである。そもそも、公立小学校において、体育学において蓄積されてきた知は、あまり普及していない。体育授業研究に取り組み理論的に示されている知に触れ、授業実践をすることで教師の知の転換が起こる。第二に、そうした体育授業の学校研究に組織的に取り組み得た省察が、他の教育活動においても活用される可能性がある。第三に、体育授業における秩序形成が教室空間など、学校の秩序形成につながっている可能性が示唆されたことである。公立学校に調査を行い、組織的に体育授業が改善されていく様相をとらえることができた。今日、学校教育課題の複雑化・多様化が指摘されており、それに対応できる「学び続ける教師」が求められている。研究においても、授業とは教師が予め計画していたとしても予期しないことが起こり得るのであり、授業内の偶発性をうまくコントロールできるかどうかが授業の良しあしを規定するという、教師の省察的実践の重要性が認識されている。こうした教育実践の難しさ(複雑性)は、体育授業においても例外ではなく、特に体育は、グラウンドや体育館など大きな空間で秩序を形成してコントロールしなければ学習が成り立たないことから、他教科よりも複雑性が高いと考えられる。以上の背景から、本研究の目的は、体育授業における教師の省察的実践の特質を解明することであった。具体的には、1理論的検討を踏まえ、2体育の授業改善に積極的に取り組むある小学校教師の体育授業づくり・実施の参与観察、また、3組織的に体育授業の改善に取り組む小学校の体育授業に関するインタビュー及び参与観察にとりくんだ。以下、23の内容について記述する。2では、次の点を明らかにした。教師は、体育授業づくりを行う上で、1.子どもの技能に対する課題認識と授業のねらい結合させていること、その際、2.子どもの学びを入念に予期し、それを踏まえ創意工夫を行っていること、そして、その3.創意工夫も教師の「こだわり」と表現される挑戦性を組み込み授業改善を行っていることである。3で明らかにしたのは1.そもそも体育学において蓄積されてきた体育授業改善に関する知が、学校現場に普及していないことである。体育授業研究に取り組み理論的に示されている知に触れることで、体育授業における複雑性は低減することができる。そして、2.そうした体育授業に関する省察で得た知は、他の教育活動においても活用され、他の活動の複雑性を低減させる可能性がある。

体育授業における教師の省察の特質として、第一に、教師の省察は、教師の過去の経験とつながっており、授業の難しさを制御していることが明らかになり、第二に、教師の省察は、教員間の相互的関係によって促進することが明らかになった。今後の推進方策については、ひとつは平成27年度に収集したデータを分析することである。いまひとつは、新たなパイロットケースを発掘し、教師の体育授業の参与観察、デジタルビデオカメラによる撮影・分析を行うことである。平成29年度は、総合的考察と体育教師教育に活用できるようデータの整理を行うことである。平成28年度で得たデータを分析し結果の学会発表、論文化していく。体育科教育学
10ミクロン以下のジルコンの高確度年代測定法の開発と世界最古の岩石への応用

本研究によって、オリンパス社と共に設計・開発を行った高分解能及び汎用二次イオン質量分析計用の超高真空高焦点深度反射顕微鏡システム(PMLopt-1)を活用した高分解能二次イオン質量分析計による年代測定法を確立することが出来た。新規開発を行ったPMLopt-1は、フランス・カメカ社製高分解能及び汎用二次イオン質量分析計(ims-1270、ims-5f)に装備した状態で、設計値である4ミクロンの空間分解能を達成した。このことは、岩石薄片に含まれる10ミクロン以下のジルコンを、高分解能二次イオン質量分析計内で、光学的に確認できることを意味しており、マルチコレクションシステムを活用した、超高空間分解能のジルコン年代測定を可能にする技術的基盤が構築できた。変成岩中に含まれる、変成過程において結晶化したジルコンは、多くの場合その粒径が数10ミクロンから10ミクロンと小さく、さらに含有するウランの濃度が低いため、結果として生ずる娘核種としての鉛の濃度は極めて低い。我々は、岩石薄片試料をそのまま用い、事前にSEMによる主要元素濃度分布の確認及びカソードルミネッセンス法による結晶成長面の確認を実施し、精密な記載のもと年代測定法を実施する方法を確立した。なお分析対象ジルコンは、我々が独自に開発した「Visual Stage」システムを用いて、SEM-高空間分解能二次イオン質量分析計間で位置座標を共有し、極めて効率的に分析を行うことが出来た。この手法を活用し、約60Maの非常に若い形成年代を示す北米コロラドに産するエクロジャイト中のジルコンや、初期地球における大陸地殻形成に重要な役割を果たしたと考えられる、アフリカ・タンザニアの変成岩体・花崗岩体の年代測定を実施し、約2.65Gaという年代を得た。以上の結果は国際誌に投稿し、出版、あるいは出版を待っている状態である。本研究では高分解能二次イオン質量分析計を用いた年代測定法の問題点を,新たなジルコン標準試料作成法を開発することで解決すると同時に,分析領域の微小化を試み,ジルコンに保持されている化学的情報と年代を高空間分解能で解析できる技術を確立,それを世界最古の岩石に応用することを目的とし研究を進めた.本年度は産地の異なる宝石用ジルコンを購入し,SEM,カソードルミネッセンス,汎用二次イオン質量分析計,高分解能二次イオン質量分析計を用いて,その均質性の確認を行った.標準試料に適した試料を1mm^3以下のサイコロ状に切断し,互いに隣り合ったジルコンの一方を二次イオン質量分析用の標準試料とし,他方をU-Pbスパイクを添加・分解・イオン交換樹脂による化学分離を行い,表面電離型質量分析計を用いた精密なPb同位体組成と同位体希釈法によるU・Pbの濃度の決定した.またこの過程において生成したジルコン分解溶液を分取し,ICP-MSによって約50元素の定量分析を行い,汎用二次イオン質量分析計によるジルコンの微量元素測定用標準試料作成を実施した.さらに高分解能及び汎用二次イオン質量分析計用の超高真空高焦点深度反射顕微鏡システム(PMLopt-1)を発注し、2台の二次イオン質量分析計に装着・調整を行った.その結果、本研究で目標とした5ミクロン以下の空間解像度でジルコンの分析が可能となり、薄片試料中の極微小ジルコンを対象とした年代測定を実施するための基礎が完成した.

この空間解像度は従来に比べ4倍以上改善しており,その結果ジルコン分析以外にも,その高空間解像度二次イオン質量計分析に応用可能であり,非常に大きな成果といえる.本年度は、前年度導入した高分解能及び汎用二次イオン質量分析計用の超高真空高焦点深度反射顕微鏡システム(PMLopt-1)を活用した高分解能二次イオン質量分析計による年代測定を、さまざまな岩石試料中のジルコンに対して適用し、その年代測定技術の有効性を確認した。変成岩中に含まれる、変成過程において結晶化したジルコンは、多くの場合その粒径が数10ミクロン以下と小さく、さらに含有するウランの濃度が低いため、結果として生ずる娘核種としての鉛の濃度は極めて低い。したがって本研究によって確立した技術を適用し、複雑にゾーニングしたジルコンを高空間分解能年代測定を行うことによって、技術の有効性の確認ばかりでなく、変成過程の履歴を明らかにする年代情報が得られることとなる。分析対象として、ブラジル産のグラニュライト相に相当する変成岩を選び、分析を行うこととした。試料は岩石薄片をそのまま用い、事前にSEMによる主要元素濃度分布の確認及びカソードルミネッセンス法による結晶成長面の確認を実施し、精密な記載のもと年代測定を行った。なお分析対象ジルコンは、我々が独自に開発した「Visual Stage」システムを用いて、SEM-高空間分解能二次イオン質量分析計間で位置座標を共有し、極めて効率的に分析を行うことが出来た。年代測定時には超高真空高焦点深度反射顕微鏡システム(PMLopt-1)で確実に分析点を選択することが出来、数10ミクロンのジルコンに対し3点以上の分析が可能になった。したがって、本研究の目的の一つである10ミクロン以下の高空間分解能分析は十分に達成できると考えられる。また得られた年代データは、約600800Maにわたる分布を示し、このグラニュライトが極めて複雑な形成過程を経てきたことが推定される。今後、ジルコンの微量元素濃度測定及び空間分布の記載から、その形成過程をより詳細に検討する。本年度は、導入した高分解能及び汎用二次イオン質量分析計用の超高真空高焦点深度反射顕微鏡システム(PMLopt-1)を活用した高分解能二次イオン質量分析計による年代測定を、変成岩及び花崗岩試料中のジルコンに対して適用し、その年代測定技術の有効性を確認した。変成岩中に含まれる、変成過程において結晶化したジルコンは、多くの場合その粒径が数10ミクロン以下と小さく、さらに含有するウランの濃度が低い。そのため結果として生ずる娘核種としての鉛の濃度は極めて低く、本研究によって確立した分析技術が必要不可欠である。この技術を応用、コヒースタン地域に産する下部地殻起源変成岩中のジルコンの年代測定を実施し、当該地域のテクトニックイベントに起因する変形史を明らかにする重要な証拠を示すことが可能となった(Yamamoto et al.2005)。また中国Wushan地域の花崗斑岩の年代測定を実施し、144.6±3.9Ma及び121.0±2.5Maの2ステージの年代値を得ることが出来た。前者は花崗斑岩の形成年代、後者はその後の熱及び熱水による続成作用の年代を表していると解釈される。このような研究成果は、精密な記載に基づいた年代測定によっており、本研究で開発された分析技術が極めて有効であることを示している(Ding et al.2005)。本研究の遂行により、10ミクロンスケールのジルコンU-Pb年代測定法が確立した。したがってコノ技術を様々な地質学的現象に応用することによって、今後も重要な成果を上げることが出来ると確信する。
経済学におけるパターナリズムの展開

経済と福利の関係に関する研究を進展させ、論文「経済、格差および福利の指標化」を完成させた。同論文は、深貝編『幸福、ウェルビーイングと社会倫理』ナカニシヤ出版として2019年度中に刊行予定である。概要でも述べたように、2018年度はベンサムとヘンリー・シジウィックの経済思想の関係に関する研究を進展させ英文論文として完成させ、国際ジャーナルに投稿を行った(現在査読中)。また現在J.S.ミルとシジウィックを軸にした19世紀のパターナリズムの展開に関して、The Making of the Modern World等のデータベースを用いた研究を進展させている。こちらについても英文論文を2019年度中に完成させ、国際ジャーナルに投稿する予定である。以上の研究成果を軸としながら、ベンサム、ミル、シジウィックを貫く19世紀の経済思想の変遷について、リベラリズムとパターナリズムの関係という観点からさらなる調査を行う予定である。前述のように、ベンサムとヘンリー・シジウィックの経済思想の関係に関する研究、さらにJ.S.ミルとシジウィックを軸にした19世紀のパターナリズムに関する研究をベースとしながら、全体を繋げる研究へと展開させていくことにしたい。特に本年度は、幅広く19世紀におけるパターナリズムの変遷を見極めるために、各種データベースを活用したり、あるいはケンブリッジ大学図書館や大英図書館での資料調査を行ったりしながら、リベラリズムとパターナリズムの関係についての史料調査を徹底的に行う予定である。以上のように史料に基づく実証的な研究を進展させつつ、19世紀の経済思想の変遷を概念史的・通史的アプローチで見極めていく計画である。平成29年度は、本研究のテーマであるパターナリズムに関する概念史の出発点として、18世紀から19世紀における経済学関連の主要な一次資料を広く参照し、paternalism(干渉主義)やpaternal government(干渉的政府)などの単語やフレーズの歴史的用法の調査を進展させた。さらにパターナリズムの性質を見極めるうえで重要なキーワードとして浮かび上がった、dignityないしhuman dignity(尊厳ないし人間の尊厳)についても、同様に広く一次文献等を用いた調査を進展させた。上記の報告ペーパーを、得られたコメントなどをもとに、観光に向けてブラッシュアップを進めるなどした。またその他関連する論文の執筆も完了させており、出版事情にもよるが、これについては概ね2018年度中には刊行される見込みである。主要な経済学者たちの「paternalism」「paternal government」「dignity」「human dignity」などの用法およびその位置づけについては、おおむね調査が完了した。またその成果を、上記の国際学会で発表するなどした。同学会での報告ペーパーをブラッシュアップしており、近日中に国際ジャーナルに投稿する予定である。また以上のように、パターナリズムを見極めるうえでは、さらにその背後にある価値観としてディグニティに着目する必要性にも気づかされることになった。したがって、ディグニティについても、同様に概念史的アプローチを用いながら、主要一次文献の調査を完了させることができた。このような研究の進捗からして、おおむね計画通りに進行しているといえる。今後の方針としては、報告者の本務校である近畿大学において、2017年度末にデータベースThe Making of the Modern Worldが導入された。したがって2018年度は、同データベースを活用し、さらに広い範囲で18-19世紀におけるパターナリズムやディグニティの用法を調査することが可能となった。また本研究の出発点にする思想家ジェレミー・ベンサムについての研究を2018年度を本格的に進めて行き、論文投稿・刊行を進めて行きたい。もう一つは、上記データベースにとどまらず、さらに広く一般的な用法を確認して概念史研究としての制度を高めるために、日程的に可能な場合には大英図書館やケンブリッジ大学図書館等での資料調査を実施することも検討中である。

上記は支出額0となっているが、2017年度の支出に関する学内期限の関係上のためであり、実際には2017年度に文献購入や研究会出席のための出張旅費等の支出を行っている。また2018年度に渡英して資料調査を行う必要性が生じたため、予定していたよりも支出額を抑制して執行した。2019年3月にケンブリッジおよびロンドンでの現地資料調査を予定していましたが、校務等の関係で2019年度に予定を変更したためです。
モデルマウスを 用いた胃癌腹膜播種規定因子の解明と治療標的分子の探索

スキルス胃癌の終末期像といえる腹膜播種転移機序については未知な部分が多く、有効な予防法や治療法の確立のためにその分子メカニズムの解明が待たれる。現在われわれは胃癌腹膜播種モデルマウスを作成し、細胞生物学、実験動物学的視点より胃癌腹膜播種について研究を行っている。胃癌腹膜播種に関係する遺伝子の検索を行い、最終的にDDR2-PLOD2遺伝子について注目している。DDR2、PLOD2は、腹膜播種症例で高発現しており、DDR2-PLOD2 collagen axisの抑制は胃癌腹膜播種の有望な治療ターゲットであることが示唆された。われわれは、腹膜播種モデルマウスを用いて、腹膜播種性転移に有意に働き、胃癌患者の予後を大きく規定する遺伝子を治療標的と考えその探索を行った。方法:腹膜播種モデルマウスに用いる腹膜播種性転移細胞株4種類およびそれぞれの親株3種類のgene arrayによる遺伝子発現比較と胃癌臨床サンプル200例の遺伝子発現情報との統合解析を行い、腹膜播種陽性症例に高発現し、予後を規定する遺伝子群の同定を行った。それぞれの腹膜播種性転移細胞株と親株との比較のなかで、HSC-58に比較して58As9において高発現する遺伝子で構成した遺伝子群が、胃癌臨床検体において腹膜播種陽性症例に高発現しており、予後不良因子であることが分かった。その中でも、DDR2はコラーゲンのレセプターであり、DDR2の発現をknockdownさせると、胃癌腹膜播種モデルマウスにて有意に腹膜播種の数が減少した。またコラーゲンを安定化させる分子であるPLOD2も腹膜播種陽性症例で高発現していた。コラーゲンは、いわゆるscirrhous型胃癌の間質に広範に発現しており、発現が高い症例では、腹膜播種再発症例が多いことが分かった。考察:胃癌間質のコラーゲンは、癌関連線維芽細胞より発現していること、また、腹膜播種陽性症例の腹水中には多くのコラーゲンが含まれておりこれらは腹膜中皮細胞から発現していることが知られている。これらの癌・癌微小環境の関係性を抑制することは今後の癌治療の新しい標的となる可能性がある。腹膜播種性転移細胞の遺伝子発現は、胃癌臨床検体における遺伝子発現ならびに臨床情報を表現しており、胃癌腹膜播種のメカニズムを解く非常に有用なツールであると思われる。その中でもDDR2、PLOD2は、腹膜播種症例で高発現しており、DDR2-PLOD2 collagen axisの抑制は胃癌腹膜播種の有望な治療ターゲットであることが示唆された。胃癌腹膜播種における重要な遺伝子としてDDR2、PLOD2と遺伝子について着目した。これらは、extracellular-matrixの構成成分であるコラーゲンにかかわる分子である。現在、これらの分子かかわる薬剤にて腹膜播種に対する治療を検討中である。またこれらの分子とは別にgene arrayにてpick upされた因子としてSERPINE2という分子に着目している。この分子ついても胃癌腹膜播種に大きくかかわっていると考えられ、今後in vitro, in vivoの研究を続けていく予定である。腹膜播種モデルマウスを用いて、腹膜播種性転移に有意に働き、胃癌患者の予後を大きく規定する遺伝子を治療標的と考えその探索を行った。腹膜播種モデルマウスに用いる腹膜播種性転移細胞株4種類およびそれぞれの親株3種類のgene arrayによる遺伝子発現比較と胃癌臨床サンプル200例の遺伝子発現情報との統合解析を行い、腹膜播種陽性症例に高発現し、予後を規定する遺伝子群の同定を行った。胃癌間質のコラーゲンは、癌関連線維芽細胞より発現していること、また、腹膜播種陽性症例の腹水中には多くのコラーゲンが含まれておりこれらは腹膜中皮細胞から発現していることが知られている。まとめ:腹膜播種性転移細胞の遺伝子発現は、胃癌臨床検体における遺伝子発現ならびに臨床情報を表現しており、胃癌腹膜播種のメカニズムを解く非常に有用なツールであると思われる。

DDR2、PLOD2は、腹膜播種症例で高発現しており、DDR2-PLOD2 collagen axisの抑制は胃癌腹膜播種の有望な治療ターゲットであることが示唆された。胃癌腹膜播種における重要な遺伝子としてDDR2、PLOD2と遺伝子について着目している。これらは、extracellular-matrixの構成成分であるコラーゲンにかかわる分子である。現在、これらの分子かかわる薬剤にて腹膜播種に対する治療を検討中である。またこれらの分子とは別にgene arrayにてpick upされた因子としてSERPINE2という分子に着目している。この分子ついても胃癌腹膜播種に大きくかかわっていると考えられ、今後in vitro, in vivoの研究を続けていく予定である。SERPINE2に関しては、既存の抗凝固薬がその抑制薬剤として存在しており、in vivoにおいてこれらの薬剤が胃癌腹膜に対して効果があるのかを検討する予定である。消化器外科学医局保管の試薬を使用することが出来たため。胃癌腹膜播種における重要な遺伝子としてDDR2、PLOD2と遺伝子について着目し、現在、これらの分子かかわる薬剤にて腹膜播種に対する治療を検討中である。また、次年度はこれらの分子とは別にgene arrayにてpick upされた因子としてSERPINE2という分子に着目する予定である。これらの因子に対してin vitro, in vivoの研究を行うため、大量の試薬、実験機器が必要になる。研究費はその購入費や、研究成果発表のための旅費に充てる予定である。
星間分子雲において形成される星の最大質量の観測的研究

星形成過程に関する研究は、世界的には、個々の星形成領域の詳細な観測に重点をおいてすすめられている。これらの研究は、ともすれば、放射強度の高い「目立った」天体に集中して行なわれる場合が多いのは、無理もない趨勢である。しかし、そうして得られる知見については、どの程度普遍的に宇宙全体についてあてはまるか、という吟味が欠かせない。今、必要とされるのは、むしろできるかぎり多数の星形成領域のサンプルを偏りなく集め、それらについて均質な観測データを得ることによって十分高い普遍性を持つ傾向、あるいは規則性を見い出す努力であろう。本研究は、このような問題意識に立ち、ミリメートル波の星間分子スペクトルによる広域掃天観測を遂行し、多数の星形成領域をもれなく検出し、星形成の統計的研究を行なったものである。検出された分子雲について解析し、以下の知見がえられた。(1)分子雲の質量スペクトル(dn/dm)とは、mについて平均して-1.7乗のべき関数でよく表わされる。(2)分子雲の質量と分子スペクトルの線幅との間に有意な相関は見られない。(3)各分子雲に付随する原始星について、光度分布関数(dn/dL)を求めると、光度Lについて-1.3乗のべき関数でよく表わされる。(4)各分子雲において形成される星の最大光度が分子雲の質量の1.4乗に比例して増加することを見い出した。(5)分子雲のビリアル質量(線幅から力学的平衡を仮定して求めたもの)と、LTE質量(分子スペクトル強度から熱平衡を仮定して求めたもの)との間によい相関があり、M_<VIR>^<OC>M_<VIR>^<OC>と表現できる。(6)星形成活動は、ビリアル質量とLTE質量の比と相関がある。すなわち、M_<VIR>/M_<LTB>大の雲では、ほとんど星形成はおきていないのに対して、M_<VIR>/M_<LTB>小の雲では活発な星形成が見られる。以上の結論は、これまでの研究では取り扱われていない領域に初めてふみこんだものであり、分子雲における星形成活動に対する大局的な理解を与えるものである。これまでの個々の領域の研究では見当のつかなかった分子雲の星形成における特性を明らかにできたものと考える。星は星間分子雲から生まれる。星の質量の大小は、星間分子雲の性質を反映するものと考えられる。しかし、現段階において、分子雲の性質とそこで形成される星の質量がどのように関係しているかについて、定量的な理解は得られていない。本研究は、各々の星間分子雲において形成される星の最大質量(M star)と分子雲の質量(M cloud)などの諸性質との間の関係を観測によって定量的に見い出そうとするものである。新たに周辺機器制御装置を導入し、多点ポジションスイッチシステムのための制御ソフトウェアを新たに開発した。95年10月時点で、所期の基本的機能を確認し、またウィンドウ性能を新たに制御ソフトウェアに用いることによって、操作性を向上させた。

当初、北天における観測点数の拡大をめざしていたが、今年度、急遽4メートル望遠鏡の南米チリ国移設費が認められたため、日本からは観測できない南天と観測することによって、本研究の目標を達成することとした。南米における観測点はチリ国ラスカンパナス天文台であり、年間70%の晴天率をほこる世界屈指のサイトである。また、大気の透明度も高く、良質のデータが取得できる見通しである。並行して、セフェウス座、カシオペア座、おうし座他の^<13>CO分子雲の観測結果を整理して論文にまとめた。一方、分子雲コアの研究については、おうし座のC^<18>O分子スペクトルの広範な観測データを解析し、40個の分子雲コアを固定した。これは小質量形成領域における分子雲のコアの研究として、世界初のものである。これらの分子雲コアは-0.9のべき関数で表わされる質量スペクトルを示す。また、星形成が水素分子柱密度8×10^<21>cm^<-21>以上で起こること、および、星形成率(SFE)が分子雲によらず約6%であることなどが明らかになった。^<13>CO分子スペクトルによる広域観測をすすめ、銀河系の第2象限の観測を完了した。この結果^<13>CO分子雲が700個あまり検出され、星を形成しつつある分子ガスの分布の解明が飛躍的に前進した。主な知見を以下にまとめる。(1)分子雲の質量スペクトル(dn/dm)は指数右-1.7程度のべき関数でよく表現される。(2)分子雲のサイズと線幅との間の相関はほとんど見られない。(3)分子雲のビリアル質量M_VとLTE質量M_<LTE>との間には、比例関係とはことなる関係がある。べき関数としてあらわすと、M_<LTE>=k・M_V^<+0.6>となる。(4)星形成の効率は分子雲の2つの質量比/M_V/M_<LT E>と関係することを見い出した。すなわちM_V/M_<LT E>1の雲に星形成が活発であるのに対して、M_V/M_<LTE>10の雲は星形成の兆候が見られない。また、南天の暗黒星雲、巨大分子雲、そして大マゼラン雲については、3万点をこえる観測データを得ており、多数の分子雲コアを検出した。また、スターカウントのデータと比較することにより、^<13>CO分子スペクトル強度と分子ガス柱密度の間の関係式を求めた。この式は、従来の乏しいデータによるものと比べて格段と精度の向上したものと考えられる。特に大マゼラン雲においては、従来のスウェーデングループの観測を20倍以上上回る領域を観測して、巨大星団の形成に関わると見られる巨大分子雲の全体像をはじめて明らかにした。
経口摂取した機能性食品成分による皮膚細胞活性化の分子基盤解析

マグネシウム欠乏飼料やUV照射がマウスの皮膚に誘導する遺伝子発現変化をDNAマイクロアレイ解析によって見出し、セラミドやコラーゲンのような細胞間マトリックス(ECM)成分の経口投与がそれらの変動を緩和するなど皮膚の遺伝子発現に影響を及ぼすことを明らかにした。また、マウスの初代細胞あるいはヒトの株化細胞を用いて構築した繊維芽細胞ー角化細胞の共培養系で、セラミドの代謝物やコラーゲンペプチドがin vivoと同様の遺伝子変化を誘導する例を見出した。経口摂取したこれらの成分は消化や代謝を受けた後、皮膚組織に到達し、繊維芽細胞を介して角化細胞機能に影響することが示唆された。ヒアルロン酸、コラーゲン、セラミドなどのECM(細胞外マトリックス)関連成分を経口摂取することによって肌の状態が改善するということの科学的エビデンスは不充分である。本研究は「仮にECM成分の経口摂取が本当に皮膚の状態を改善するとしたら、どのような作用メカニズムが考え得るのか」という視点に立って、「腸管での吸収→体内での代謝→皮膚細胞への作用」の3つのステップを考慮した作業仮説を構築し、それを分子・細胞・動物レベルで実証することを目的としている。まず、(1)ヘアレスマウスに皮膚ダメージを与えるMg欠乏食(AD食)を投与した時、および(2)そこにセラミドなどスフィンゴシン関連物質を含む試験食を加えた時に皮膚組織の遺伝子にそれぞれどのような変動が起こるかを、DNAマイクロアレイやRT-PCRによって検討した。その結果、角質細胞の細胞膜を裏打ちしているコーニファイドエンベロープ(CE)に関する遺伝子、細胞外マトリクスに関する遺伝子、毛に関する遺伝子などがAD食によって増加する傾向が観察された。また脂質代謝に関する遺伝子群に減少傾向がみられた。これらの遺伝子変動の一部は、スフィンゴシン関連物質の投与により回復する傾向がみられた。このような変化をin vitro系で観察するために、角化細胞(表皮由来)と繊維芽細胞(真皮由来)をマウスから分離し、培養条件の確立を目指した。上記で見出された遺伝子の発現変化を、角化細胞あるいは繊維芽細胞のin vitro培養系で調べたところ、スフィンゴシン関連物質の作用に関してin vivoでの結果とよい相関がみられた。現在、ECM関連成分による皮膚組織の遺伝子発現変化を解析するための角化細胞と繊維芽細胞の3次元共培養系を構築しつつある。23年度にはセラミド関連物質(CER)の投与が皮膚細胞での遺伝子発現に及ぼす影響をマウスへの投与実験DNAマイクロアレイ実験で解析するとともに、マウスから分離した初代皮膚細胞を用いた培養系によってCERが及ぼす影響を検証した。さらに24年度にはコラーゲン経口投与の影響を同様の手法で調べるとともに、マウスの初代培養角化細胞と繊維芽細胞の共培養系を構築し、コラーゲンペプチド(CP)が皮膚細胞での遺伝子発現に及ぼす影響を見た。25年度はCPによる遺伝子変化誘導現象の再現性を検討するとともに、CPが角化細胞層の形成や基質の構成に関わるいくつかの遺伝子の発現を変化させることを確認した。またCPの影響の多くが、角化細胞と繊維芽細胞の共培養系でのみ観察されることを見出し、両細胞の相互作用がCPの皮膚への作用において必須であることを示した。一方、マウス初代培養細胞ではなく、ヒト由来角化細胞株を用いた繊維芽細胞との共培養において、CERやCPが遺伝子発現に及ぼす影響を観察した。その結果、ヒト株化細胞を用いた系でもCERやCPによる遺伝子発現変化が観察でき、例えば角化細胞におけるセラミド合成関連遺伝子の発現や繊維芽細胞における基質タンパク質遺伝子の発現がCER添加で変化するなど、ヒト株化細胞を用いた共培養系も有用な解析手法となることが示された。マウスの皮膚にUVを照射し、皮膚の炎症・傷害を誘導した時に、コラーゲンの経口投与が皮膚細胞の遺伝子発現変化にどのような影響を及ぼすかについても検討を行い、UV照射で発現低下した11遺伝子に対するコラーゲン緩和作用、発現上昇した7遺伝子に対するコラーゲンの緩和作用などを見いだした。変化した遺伝子には低酸素、脂質代謝コレステロール生合成に関わるものなどがあり、コラーゲンの摂取は皮膚損傷の機能回復に貢献していることが推測された。23年度の研究において、マウスに牛乳リン脂質画分(MPL)を経口投与することにより皮膚組織において様々な遺伝子の発現変化が認められたことから、24年度はマウスから分離し培養した繊維芽細胞あるいは角化細胞にMPL、あるいはその代謝物であるスフィンゴシン(SPH)、スフィンゴシン1リン酸(S1P)を加えて培養し、in vivo実験で変動が観察された遺伝子の発現状態を観察したところ、その変化は細胞レベルでも生体中と同様の傾向を示した。またMPLとSPHで遺伝子発現変化のパターンが似ていたことから、MPLの活性は含まれるスフィンゴリンミエリン及びその代謝物であるSPHなどに起因するものであることが示唆された。

次にコラーゲンを試料として取り上げ、その経口投与がマウスの皮膚に及ぼす影響をDNAマイクロアレイ解析により検討した。角化細胞ではケラチン関連遺伝子が顕著に変化したほか、皮膚の損傷に関連する遺伝子が変動するなど、コラーゲンの経口摂取は皮膚での遺伝子発現に影響を及ぼすことが示された。一方、繊維芽細胞をコラーゲンゲル中に包埋し、ゲルの上面にマウスから分離した角化細胞を培養することでゲル表面に角化細胞層を形成させることに成功した。そこで、コラーゲンゲルの下部から透過膜を通して食品成分などを添加することにより、食品成分が角化細胞層の機能発現に及ぼす影響を観察できるモデル実験系を構築した。これを用いることにより、角化細胞の機能発現に繊維芽細胞が必要であることや、コラーゲンペプチドのような食品成分が繊維芽細胞を介して角化細胞に作用することを検証することが出来た。すなわち、コラーゲンペプチドの添加は、角化細胞層におけるケラチン関連遺伝子や細胞骨格関連遺伝子などの発現を変化させることが認められた。in vitro実験系の構築を並行して、動物実験を前倒しで進め、2度のDNAマイクロアレイ実験で、多くの情報を得ることができた。また、角化細胞と繊維芽細胞を用いた3次元の共培養系が完成しつつある。再現性等が十分とは言えないなど、アッセイ系としては未完成であるが、計画に沿った進展が期待できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。23年度には充分な検討を開始できなかったコラーゲンを試料として用いた研究を24年度には展開し、in vivoおよびin vitroでの実験が急速に進行した。特にin vitro実験として、マウスから分離した初代培養角化細胞と繊維芽細胞を組みあわせたユニークな複合培養系を構築することが出来たことは大きな成果と考えている。また、この実験系を利用することによって、複数の細胞の間の相互作用を加味した食品因子の機能性の研究に道が開けたことで、計画はおおむね順調と自己評価している。DNAマイクロアレイにより多くの情報が得られたが、その結果から有用な方向性を導けるかどうかが課題である、また、セラミド類とコラーゲン類の両方を試料として用いることを計画しているが、検討すべき遺伝子の数が多いこと、セラミド類やコラーゲンの吸収や代謝に関する情報が予想以上に少ないこと、in vivo系とin vitro系の両者を同時に用いて解析することには相当な労力が必要なことなどの問題点が明確になってきた。場合によっては試料の絞り込みが必要になる可能性がある。経口的に摂取したセラミドやコラーゲンが皮膚細胞の遺伝子発現に何らかの変化を誘導することは明らかと考えられるが、これまでの研究は遺伝子全般を見る網羅的なアプローチによるものであった。また主たる実験結果も遺伝子レベルでの変化に関するものである。タンパク質レベル、機能レベル、さらには皮膚細胞層の形態レベルの情報を得ることが必要であり、現在そのための実験手法の検討を進めている。
放射光X線と中性子を併用する硬磁性体の3次元磁気モーメント密度分布観測法の開発

c軸が磁化困難軸である希土類化合物硬磁性体CeRh3B2の放射光X線磁気実験を行ない、hk0系列逆格子点においてスピンおよび軌道磁気形状因子を得た。それらの和である全磁気形状因子と、中性子回折実験にて得られていた0kl系列の全磁気形状因子(文献値)を組み合わせた全データに最大エントロピー法を適用し、全磁気モーメントの3次元密度分布を得ることに成功した。Ceサイトに4f電子に由来すると思われる磁気モーメント密度分布を観測した。本研究により放射光X線磁気回折と偏極中性子回折のそれぞれの特徴を活かした硬磁性体の3次元磁気モーメント密度解析手法が確立された。KEK-PF-BL3Cビームラインに設置したX線磁気回折実験システムにおいて、あらたに試料結晶方位の微調整機構を冷凍機に整備した。本実験システムを希土類化合物CeRh3B2へ適用し、主としてCe原子の4f電子に由来する磁気形状因子を測定した。X線磁気回折のLS分離特性を利用し、磁気形状因子をスピンモーメント成分(スピン磁気形状因子)と軌道モーメント成分(軌道磁気形状因子)へ分離して測定することに初めて成功した。本試料結晶は六方晶でありc軸が磁化困難軸である。本実験で用いる電磁石の2Tの磁場では磁化はab面内に向き、散乱面内に磁化を向かせる設定となるX線磁気回折実験において、測定可能な逆格子点はhkOシリーズとなる。H20年度の実験結果は以下のとおりである。1)測定されたスピン磁気形状因子は負の値を、軌道磁気形状因子は正の値を示した。2)双方の磁気形状因子ともに奇数指数を含む逆格子点では偶数指数に比べ小さな値を示した。3)軌道磁気形状因子は、偶数指数め逆格子点では孤立原子モデルの双極子近似理論曲線に良くのっているが、スピン磁気形状因子は結晶方位依存性が大きく原子モデル曲線から大きくずれていた。1)は磁気モーメントの主成分が軌道モーメントであることを直接的に示すものである。2)の結果はRh原子が僅かながら磁気モーメントを持つことを示唆している可能性がある。3)は、軌道モーメントとスピンモーメントの実空間分布が異なり、前者が等方的なのに対し後者は異方的であることを示唆する。以上CeRh3B2のスピン・軌道磁気モーメントの実空間密度分布に関する初めての知見を得た。1.高エネルギー加速器研究機構(KEK)、放射光実験施設(PF)のBL3Cに構築され、高度化された、楕円偏光白色放射光X線を利用するX線磁気回折(XMD)実験システムの詳細な性能、特に高計数率特性(10^6cpsまで多重波高分析可能)を明らかにし、その結果を論文にて公表した。2.希土類強磁性体CeRh_3B_2の特異な磁気特性(磁化がCe^<3+>イオンから期待される値の1/5程度と小さいにもかかわらず、キュリー温度がCe・非磁性元素間化合物では最も高い)を明らかにするために、昨年度に引き続きXMD実験を続行した。測定対象は、その磁気異方性(六方晶c軸が非常に強い磁化困難軸)のため、hk0逆格子点となる。XMDのLS分離特性を利用し、三種類の実験配置(S配置、L配置、T配置)にて、スピン磁気形状因子、軌道磁気形状因子、全磁気形状因子を、それぞれ測定した。昨年度は、主としてS配置とL配置によるスピン磁気形状因子と軌道磁気形状因子の測定を行なったが、本年度は全磁気形状因子の測定も行なった。これは、XMD実験ではS配置、L配置、T配置で結晶の磁化方向(量子化軸方向)が異なり、T配置で測定される全磁気形状因子が、S配置で測定されるスピン磁気形状因子とL配置で測定される軌道磁気形状因子の和となることは自明ではないからである。予備的な解析では、S配置によるスピン磁気形状因子とL配置による軌道磁気形状因子の和は、T配置の全磁気形状因子にほぼ等しい、という結果が得られた。これは、磁化容易軸に平行である面(ab面)内では、S配置、L配置、T配置の何れか二つの配置の実験により、磁気形状因子のLS分離可が能性であることを示すものである。X線磁気回折実験手法(XMD)を希土類強磁性体CeRh_3B_2へ適用し、hk0系列逆格子点において、スピンおよび軌道磁気形状因子を分離して測定することに初めて成功した。軌道磁気形状因子が正、スピン磁気形状因子が負であることから、磁気モーメントの主成分が軌道磁気モーメントであることが示された。先ず、得られたスピンおよび軌道磁気形状因子に対し、Ce-4f電子の双極子近似原子モデルによる理論形状因子を用いるフィティング解析を行ない、次の結果を得た。

実測の軌道磁気形状因子はCe-4f双極子近似理論原子モデル曲線でよく再現され、また、フィッティングにより得られたCe-4f軌道磁気モーメント値は1.3μ_Bで、これはSakurai等による磁気コンプトン散乱実験で推定された値125μ_Bに近い。また、スピン磁気形状因子はCe-4f双極子理論近似原子モデル曲線で再現されず、Ce-5dおよびRh-4d電子の寄与の可能性が示唆された。次いで、本実験のスピンおよび軌道磁気形状因子の和を取ることにより全磁気形状因子を得、これをAlonso等およびGivord等による偏極中性子回折実験(PND)による0k1系列逆格子点の全磁気形状因子と比較したところ、hk0系列の方が0k1系列に比べ、sinθ/λに対し早く減少することが示され、磁気モーメントの実空間分布に結晶方位異方性があることが示唆された。さらに、XMDによるhk0系列とPNDによる0k1系列を組み合わせた全磁気形状因子データに最大エントロピー法(MEM)を適用し、3次元磁気モーメント密度分布を得ることに成功し、Ceサイトに特異的な密度分布を観測した。本研究は、XMDとPNDが相補的であることを示し、さらに両者の組み合わせにより硬磁性体の3次元磁気モーメント密度分布観測が可能なこと、を明らかにした。
血清アルブミンにおける活性イオウの機能解明と酸化ストレス疾患治療への応用

いわゆる身体の「錆び」のもととなる酸化ストレスは、慢性腎不全や糖尿病、がんなど種々の病態の悪性化因子であることが知られている。この「錆び」を防ぐべく、生体は様々な抗酸化物質を利用している。最近、活性イオウ分子種と呼ばれる高反応性の硫黄化合物が細胞内で検出され、抗酸化機構の一部を担うことが報告された。しかしながら、活性イオウの全身における分布、特に生体液への分布についてはこれまで分かっていなかった。このことが明らかになれば、活性イオウのレベルを検出することで、酸化ストレスの程度を評価したり、治療薬としての活性イオウの可能性を見出したりすることが期待できる。我々は、独自の活性イオウ検出方法を開発し、血清や唾液、涙液、精液などの生体液中に活性イオウが存在することを発見した。血清中活性イオウ濃度は、慢性腎不全や糖尿病性腎症、慢性肝炎、集中治療室入院患者において健常人と比較して減少していた。重要なことに、従来の酸化ストレス測定方法では検出できなかった初期レベルの酸化ストレスにおいても、活性イオウは減少していた。したがって、血清中活性イオウの測定は、初期の酸化ストレスを検出できる新たな指標になり得ることが示された。我々が開発した方法は、簡便かつハイスループットであることから、臨床における応用も期待できる。次に、活性イオウの補充療法について評価した。これまで開発されている活性イオウのドナーは、いずれも低分子化合物であり、投与後は速やかに血中から消失してしまうことが懸念されている。我々は、ヒト血清の活性イオウのうち約85%がヒト血清アルブミン(HSA)に由来していることを明らかにし、HSAが従来有する活性イオウ運搬能を応用し、HSAに更なる活性イオウを送達させることを考案した。すでに活性イオウが更に結合したHSAの作成に成功しており、現在酸化ストレス疾患における治療効果を評価している。本研究課題について、当該年度は1酸化ストレス疾患罹患時の活性イオウ変動、2酸化ストレス関連疾患モデルにおける活性イオウの変動、3活性イオウ付加HSAの作製と抗酸化能の3つの評価を計画していた。1について、研究計画通り、糖尿病性腎症や慢性腎不全などの酸化ストレス関連疾患時における血清中活性イオウ濃度の変化について、活性イオウの種類の違い(酸化型・還元型)に応じて評価することが出来た。血清中の活性イオウの約85%がヒト血清アルブミン(HSA)に由来することを明らかにし、HSAを酸化させることで、血清の活性イオウ変化を再現することに成功した。また、計画していなかったが、血清中活性イオウの日内変動についても評価することができた。2について、当初予定していた肝・腎疾患モデルマウスの評価はやや遅れている。一方、計画外であった別の酸化ストレスモデルである老化や自己免疫疾患マウスについて、評価をすることができた。3について、計画してた2種類の活性イオウ付加HSAの作製に成功した。両者の抗酸化力について、細胞や人工ラジカルを使用した検討により評価できた。また、当初予期していなかった発見をすることができた。HSAから活性イオウを一部消去する化合物の発見に成功し、HSAに活性イオウが存在する意義について、抗酸化能以外の機能を発見することができた。更に、本化合物を用いることで、活性イオウを介したHSAの抗酸化メカニズムの詳細を明らかにすることができた。血清以外にも様々な生体液における活性イオウについて測定を行い、各生体液同士の相関関係について評価することができた。今後は、計画通り活性イオウ付加HSAの酸化ストレス関連疾患モデル疾患における治療効果について評価を行う。同時に、疾患モデルマウスと健常マウスの血清中の内因的な活性イオウの変化についても評価する。まず急性腎障害モデルマウスを作製し、活性イオウ付加アルブミンを投与してその治療効果について、評価する。モデルの作製方法は、シスプラチン誘発急性腎障害および腎虚血再灌流を採用する。治療の評価項目として、BUNなどの腎機能評価や血清中および腎組織中の活性イオウ濃度測定などを予定している。投与量およびスケジュールは、治療効果を評価しながら決定する。また、活性イオウ付加アルブミンをFITCで蛍光標識し、その体内動態について、継時的に評価を行う。

我々が開発した方法は、簡便かつハイスループットであることから、臨床における応用も期待できる。次に、活性イオウの補充療法について評価した。これまで開発されている活性イオウのドナーは、いずれも低分子化合物であり、投与後は速やかに血中から消失してしまうことが懸念されている。我々は、ヒト血清の活性イオウのうち約85%がヒト血清アルブミン(HSA)に由来していることを明らかにし、HSAが従来有する活性イオウ運搬能を応用し、HSAに更なる活性イオウを送達させることを考案した。すでに活性イオウが更に結合したHSAの作成に成功しており、現在酸化ストレス疾患における治療効果を評価している。本研究課題について、当該年度は1酸化ストレス疾患罹患時の活性イオウ変動、2酸化ストレス関連疾患モデルにおける活性イオウの変動、3活性イオウ付加HSAの作製と抗酸化能の3つの評価を計画していた。1について、研究計画通り、糖尿病性腎症や慢性腎不全などの酸化ストレス関連疾患時における血清中活性イオウ濃度の変化について、活性イオウの種類の違い(酸化型・還元型)に応じて評価することが出来た。血清中の活性イオウの約85%がヒト血清アルブミン(HSA)に由来することを明らかにし、HSAを酸化させることで、血清の活性イオウ変化を再現することに成功した。また、計画していなかったが、血清中活性イオウの日内変動についても評価することができた。2について、当初予定していた肝・腎疾患モデルマウスの評価はやや遅れている。一方、計画外であった別の酸化ストレスモデルである老化や自己免疫疾患マウスについて、評価をすることができた。3について、計画してた2種類の活性イオウ付加HSAの作製に成功した。両者の抗酸化力について、細胞や人工ラジカルを使用した検討により評価できた。また、当初予期していなかった発見をすることができた。HSAから活性イオウを一部消去する化合物の発見に成功し、HSAに活性イオウが存在する意義について、抗酸化能以外の機能を発見することができた。更に、本化合物を用いることで、活性イオウを介したHSAの抗酸化メカニズムの詳細を明らかにすることができた。血清以外にも様々な生体液における活性イオウについて測定を行い、各生体液同士の相関関係について評価することができた。今後は、計画通り活性イオウ付加HSAの酸化ストレス関連疾患モデル疾患における治療効果について評価を行う。同時に、疾患モデルマウスと健常マウスの血清中の内因的な活性イオウの変化についても評価する。まず急性腎障害モデルマウスを作製し、活性イオウ付加アルブミンを投与してその治療効果について、評価する。モデルの作製方法は、シスプラチン誘発急性腎障害および腎虚血再灌流を採用する。治療の評価項目として、BUNなどの腎機能評価や血清中および腎組織中の活性イオウ濃度測定などを予定している。投与量およびスケジュールは、治療効果を評価しながら決定する。また、活性イオウ付加アルブミンをFITCで蛍光標識し、その体内動態について、継時的に評価を行う。
バイオエタノール発酵細菌のトランスクリプトーム解析とセルロース利用への育種

世界に先駆けて、セルロースから直接バイオエタノールを生産できる遺伝子組換え発酵細菌を開発するために、セルロース系バイオエタノール生産のキーとなる遺伝子群の解析を実施した。先ず、我が国独自の発酵細菌であるZymobacter palmaeの全ゲノムを完全解読し、そのゲノム情報に基づき作製したDNAマイクロアレイを用いてエタノール発酵時に発現する遺伝子群の挙動を詳細に解析した。その結果、高効率なエタノール生合成代謝のキー遺伝子群、糖質の細胞内取り込みに働くキー遺伝子群、およびストレスに応答遺伝子群を初めて明らかした。地球温暖化に伴う京都議定書の発効により、未利用リグノセルロース系バイオマス資源からバイオエタノールを高効率で生産することが国際的な研究課題としてクローズアップされている。本研究の目的は、新規エタノール発酵細菌であるZymobacter palmaeのゲノム解読情報を利用したDNAマイクロアレイ解析により得られる網羅的な遺伝子発現情報(トランスクリプトーム)に基づき、エタノール発酵条件下における糖輸送、糖代謝、エネルギー代謝、およびストレス応答に対して密接に関連した遺伝子群とその発現制御の全容を解明し、リグノセルロース糖化並行発酵性付与のための育種標的遺伝子群を特定して代謝工学的に育種を行う。平成19年度においては、ホールゲノムショットガン法によりZ.palmaeゲノムDNAの塩基配列を解析し、ゲノムの完全解析に成功した。次に、ゲノム全塩基配列上に遺伝子を予測した約2500のORFを既存のデータベースに対して相同性検索を行い、COGに基づく機能分類を行った。さらに、全塩基配列上の遺伝子決定した塩基配列情報のアノテーションに基づき作製したDNAチップを用いて、Z.palmaeのエタノール生合成に関与する糖輸送・糖代謝周辺の関連する遺伝子群の発現を解析し、ユニークなエタノール合成代謝経路を明らかにすることができた。本研究の目的は、新規エタノール発酵細菌であるZymobacter pallmaeのゲノム解読情報を利用したDNAマイクロアレイ解析により得られる網羅的な遺伝子発現情報(トランスクリプトーム)に基づき、エタノール発酵条件下における糖輸送、糖代謝、エネルギー代謝、およびストレス応答に対して密接に関連した遺伝子群とその発現制御の全容を解明し、リグノセルロース糖化並行発酵性付与のための育種標的遺伝子群を特定して代謝工学的に育種を行う。平成20年度においては、昨年度にZ.palmaeゲノムの完全解析に成功したことから、得られた遺伝情報に基づき、推定した約2400の遺伝子に対応する合成オリゴプローブを合成してZ.palmae用DNAチップを作製した。次に、発酵下の様々なストレス(発酵熱、高濃度エタノール、低pH、リグニン由来阻害物質)への耐性強化を目標として、これらストレスに応答して発現する遺伝子群を特定し、キーとなる遺伝子の発現制御によるストレス耐性強化の検討を行った。その結果、高温ストレス、高濃度エタノールストレス、酸ストレス時のストレス応答する特徴的な遺伝子を見出すことができた。平成21年度においては、昨年度までに完全解読に成功したZ. palmaeゲノム情報に基づき作成したカスタムDNAマイクアレイを用いて、発酵下の様々なストレス(発酵熱、高濃度エタノール、低pH、リグニン由来阻害物質)に応答して発現する遺伝子群の網羅的解析を継続して実施した。その結果、高温ストレス、高濃度エタノールストレス、酸ストレス時のストレス応答する特徴的な遺伝子を見出すことができ、さらに、発現上昇した遺伝子群の定量的な発現プロファイルを解析するためのQRT-PCR解析を行った。