hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
BSO結晶を用いたホログラフィ干渉法による3次元超音波音圧分布の測定

フォトリフラクティブ結晶であるBSO単結晶を用い、実時間ストロボホログラフィー干渉計を構築して、超音波による水の屈折率変化の干渉縞パターンより、3次元の超音波音圧分布の測定を実現させることを目的にしている。本研究の成果として、以下の点を明らかにした。1. BSO結晶のホログラム記録特性の改善に関する理論的実験的検討として、2光波混合実験を行い、単一レベル、2キャリァのバンド輸送モデルをその結果にあてはめ、結晶の融液組成まで遡って、ホログラム記録特性に寄与する諸パラメータを求めた。2. BSO結晶を用いた実時間ストロボホログラフィー干渉光学系によりパルス幅150nsのレーザパルス光を500kHzの水中に発した超音波に同期させて、超音波のホログラフィー干渉縞を形成させた。それをCCDカメラより画像入力ボードに入力し、良好な超音波波面可視化像を得た。この干渉縞パターンに高感度干渉縞解析法(フーリエ変換法)を用い、光波の位相変化量分布より超音波音圧分布を求めた。3. NPL検定済みのハイドロフォンを用いて、この超音波音圧場を測定し、本手法による音圧値と比較し、良い一致が得られ、本測定法の正当性が検証された。4.軸対称音圧場に対して、本手法を適用し、位相変化量の投影データからアーベル変換を行い、3次元音圧分布を求めた。まず、円形開口から放射、回折される超音波波面をこの手法で測定し、フレネル回折理論で得られる回折像と良い一致を示す3次元音圧分布が濃淡画像として得られた。また、音響レンズを製作し、それによる超音波の収束音場についても適用し、超音波が収束、発散していく状況が3次元音圧分布として得られた。これらの結果より、さらにCT手法による3次元音圧分布測定についても進めている。5.こうした定常現象の測定に対して過渡現象の観測にも本手法を適用し、水中放電により発生させた気泡の圧壊による衝撃波を観測した。衝撃波速度の測定より衝撃波背後の圧力を推定することができた。本年度の実績として、以下の点を明らかにした。1. BSO結晶のホログラム記録特性の改善に関する理論的実験的検討として、2光波混合実験を行い、単一レベル、2キャリアのバンド輸送モデルをその結果にあてはめ、結晶の融液組成まで遡って、特性改善に寄与する諸パラメータを求めた。2. BSO結晶を用いた実時間ストロボホログラフィ干渉光学系の検討として、まず、記録情報量を増やすために結晶サイズは、20×20×8mm^3のものを用い、印加電圧14 kV/cmで実験できるように絶縁液を封入した高耐電圧のBSO結晶セルを設計製作した。パルス幅150nsのレーザパルス光を500kHzの超音波に同期させ、測定域φ50mmのストロボホログラフィー干渉光学系を構成した。高いコントラストのホログラフィー干渉縞を形成させ、CCDカメラより画像入力ボードに入力し、良好な超音波波面可視化像を得た。

3.円形開口から放射される超音波波面を測定対象とし、得られた干渉縞パターンに対して、高感度干渉縞解析法(フーリエ変換法)を用い、光波の位相変化量分布を求めた。この音場は、軸対称と考えられるので、アーベル変換を行い、3次元音圧分布を求めた。フレネル回折理論で得られる回折像と良い一致を示す音圧分布が濃淡画像として得られた。フォトリフラクティブ結晶であるBSO単結晶を用い、実時間ストロボホログラフィー干渉計を構築して、超音波による水の屈折率変化の干渉縞パターンより、3次元の超音波音圧分布の測定を実現させることを目的にしている。本研究の実績として、以下の点を明らかにした。1.BSO結晶のホログラム記録特性の改善に関する理論的実験的検討として、2光波混合実験を行い、単一レベル、2キャリァのバンド輸送モデルをその結果にあてはめ、結晶の融液組成まで遡って、ホログラム記録特性に寄与する諸パラメータを求めた。2.BSO結晶を用いた実時間ストロボホログラフィー干渉光学系によりパルス幅150nsのレーザーパルス光を500kHzの水中に発した超音波に同期させて、超音波のホログラフィー干渉縞を形成させた。それをCCDカメラより画像入力ボードに入力し、良好な超音波波面可視化像を得た。この干渉縞パターンに高感度干渉縞解析法(フーリエ変換法)を用い、光波の位相変化量分布より超音波音圧分布を求めた。3.NPL検定済みのハイドロフォンを用いて、この超音波音圧場を測定し、本手法による音圧値と比較し、良い一致が得られ、本測定法の正当性が検証された。また、精度についても評価することができた。4.軸対称音圧場に対して、本手法を適用し、位相変化量の投影データからアーベル変換を行い、3次元音圧分布を求めた。まず、円形開口から放射、回折される超音波波面をこの手法で測定し、フレネル回折理論で得られる回折像と良い一致を示す3次元音圧分布が濃淡画像として得られた。また、音響レンズを製作し、それによる超音波の収束音場についても適用し、超音波が収束、発散していく状況が3次元音圧分布として得られた。これらの結果より、さらにCT手法による3次元音圧分布測定についても進めている。5.こうした定常現象の測定に対して、過渡現象の観測にも本手法を適用し、水中放電により発生させた気泡の圧壊による衝撃波を観測した。衝撃波速度の測定より衝撃波背後の圧力を推定することができた。
T細胞制御機構の構造生物学的基盤

IL-6とTGF-βによりナイーブヘルパーT細胞からTh17細胞へと分化する。Th17細胞は、IL-23の作用により悪性化し、様々な炎症性自己免疫疾患に関与する。腫瘍患部においてIL-23の発現が増加し、炎症部への細胞障害性T細胞の浸潤を抑制する。その結果、免疫監視能力が低下して腫瘍細胞が増加する。IL-23はp19とIL-12と共有されるp40サブユニットがジスルフィド結合を介した二量体として存在する。IL-23受容体は、特異的なIL-23RとIL-12と共有されるIL-12Rβ1から構成される。抗IL-23抗体を用いてIL-23と受容体の結合を阻害すると炎症が沈静化する。上記の理由から、抗炎症薬開発を目指して、IL-23とIL-23受容体の複合体の結晶構造を解析することにより、これらの分子の認識機構を原子レベルで解明することを思いたった。IL-23については、すでに構造解析済みである。IL-23Rについては、ドメイン(D)1、D2-D3、D1-D3の領域を大腸菌を用いて発現させて、粗精製を行った。これらの試料についてIL-23との結合実験を行ったところ、D2-D3は結合せず、D1およびD1-D3の領域を発現させたものが結合した。この結果、IL-23RのD1を介してIL-23と結合することが明らかになった。しかしながら、大腸菌により発現させた試料は不安定であった。そこで昆虫細胞を用いて発現させることにした。IL-23RD1は昆虫細胞では発現せず、D1-D2、D1-D3については現在発現系の構築中である。IL-12Rβ1については、大腸菌を用いて発現させた試料がIL-23と結合することを既に確認していたが、発現量が低く、また不安定であった。そこで昆虫細胞を用いた発現系を構築して、現在精製を進めているところである。26年度が最終年度であるため、記入しない。近年,IL-6とTGF-βによりナイーブT細胞からTh17細胞が分化することが発見された.Th17細胞は,IL-23の作用により悪性化し,様々な炎症性自己免疫疾患に関与する.また腫瘍において,患部でIL-23の発現が増加し,炎症部位への細胞傷害性T細胞の浸潤が抑制される.その結果,免疫監視能力が低下して腫瘍細胞が増殖する.IL-23とIL-23Rの結合阻害は,腫瘍の増殖を抑制し,また自己免疫疾患の炎症を抑制する.IL-23はp19とIL-12のp40サブユニットがジスルフィド結合したヘテロ二量体である.IL-23受容体は,特異的なIL-23RとIL-12と共有されるIL-12Rβ1から構成される.抗IL-23抗体を用いてIL-23と受容体の結合を阻害すると炎症が鎮静化する.上記の理由から,抗炎症薬開発を目的として,IL-23とIL-23受容体の認識機構の解明を思い立った.IL-23については,既に構造解析済みである.IL-12Rβ1については,GSTタグを付加したコンストラクトを大腸菌で発現させ,精製を行った.現在,GSTタグの切断条件の検討を進めているところである.IL-23Rの細胞外ドメインは,3つのドメイン(D)から構成される.IL-23R D2-D3は,サイトカイン結合ホモロジー領域であり,この領域を発現させた後,IL-23との結合実験を行ったが結合しなかった.そのため,D1を含むタンパク質の発現を,大腸菌,昆虫細胞,動物細胞を用いて試みているが成功に至っていない.現在,D1を含むIL-23Rの発現方の確立を行っているところである.IL-6とTGF-βによりナイーブヘルパーT細胞からTh17細胞へと分化する。

そこで昆虫細胞を用いて発現させることにした。IL-23RD1は昆虫細胞では発現せず、D1-D2、D1-D3については現在発現系の構築中である。IL-12Rβ1については、大腸菌を用いて発現させた試料がIL-23と結合することを既に確認していたが、発現量が低く、また不安定であった。そこで昆虫細胞を用いた発現系を構築して、現在精製を進めているところである。26年度が最終年度であるため、記入しない。IL-23RおよびIL-12Rβ1の発現・精製・結晶化IL-23Rは免疫グロブリン様ドメイン(D1)と2つのIII型フィブロネクチンドメイン(D2ーD3)から構成される.サイトカイン結合領域様ドメインはD2D3であるが,調製したIL-23R D2-D3はIL-23と結合しなかったため,D1単独,およびD1-D3のコンストラクトを作成し発現を試みているが,大腸菌および動物細胞であるHEK293Tでは発現量が低かった.現在,高発現の条件を検索しているところである.IL-23/IL-12Rβ1複合体結晶の調製および構造解析IL-12Rβ1をGST融合蛋白質として発現・精製を行っているが,GSTの切除が上手く行かなかった.IL-23RおよびIL-12Rβ1の発現・精製・結晶化IL-23RのD1単独およびD1-D3の発現を大腸菌および動物細胞をであるHEK293Tでを用いて試みているが,膜行かなかった.現在,昆虫細胞を用いて高発現の条件を検索しているところである.IL-23/IL-12Rβ1複合体結晶の調製および構造解析IL-12Rβ1はGST融合蛋白質として発現・精製を行っているが,GSTの切除に成功していない.現在,GSTと目的蛋白質の間の酵素部位の改変を行っているところである.
地域農業組織の発展と支援政策に関する基礎的研究:ドイツの経験から

ドイツの農業生産に関わる組織の典型としてマシ-ネンリングの普及を調べた結果、1960年代半ばから1970年代半ばまではリング数が増加する創立期で、それ以降はリング数はほぼ一定で構成員数が増加するという規模拡大期となって現在に至っていることが整理できた。そして、このマシ-ネンリングの展開には、連邦政府と州レベルの補助政策が密接に関連していることが明らかとなった。補助の在り方が、それまでの機械投資を補助するものから、機械利用に関わる組織(農作業受委託仲介組織=マシ-ネンリング)の設立を補助するものに転換されたことによって、それまで機械利用組織の主流であった共同所有組織は減少し、代わってマシ-ネンリングが主流を占めるに至ったことが確認された。また、例外的に投資補助を進めていたヘッセン州ではマシ-ネンリングが育たず、共同所有組織が普及したことが明らかとなった。さらに、マシ-ネンリングの発展は、請負業者を駆逐するものでなく、両者が相互依存的関係を持つことを指摘した。そして、両者の関係・役割分担ならびに請負業者が投資補助の対象となったことなどから、マシ-ネンリングと請負業者の相互の発展の連環性を明らかにし、そこから組織補助と投資補助という支援政策のそれぞれの意義と有効な使い分けを整理することができた。そして、マネージャーを育成して、その人件費を補助するという組織支援策は、マシ-ネンリングの役割の多様化を可能にし、ヘルパー派遣や公共緑地等の維持管理といった地域保全事業を担う組織への展開を可能にする要因となっていることが指摘できた。
昭和戦前期の社会事業行政の展開と社会連帯思想の転換に関する研究

1930年代前半、社会事業行政は救済の対象を都市の失業者から農村の生活問題へと広げ、社会政策的論議を本格化するかに見えるが、国家の恩恵による救済の方針は維持された。その後の戦時体制下では、一般労働者の貧困問題も広義の国防問題であると位置づけ、ナショナル・ミニマムの保障が説かれ始める。しかし、国民の生活水準は下降の一途をたどるばかりで、国家統制の限界が露呈しつつあった。社会連帯思想は明確に天皇制国家が国民に求める奉仕と位置づけられ、隣保相扶と称されていくようになる。本年度の課題でる1930前半期における国政審議の動向は以下のようであった。1929に設置された社会政策審議会を通じて社会政策へのとりくみがようやく開始されていくものの、それは主に失業問題への対応に終始するものであって、期待されていた社会政策体系を具体化するものとはなりえなかった。政府関係者は、財政緊縮という当面の緊急課題を理由に挙げていたが、審議の随所にみられたのは、一般労働者階級への生活保障が権利と結びつく恐れがあること、結果として惰民の増大を引き起こすという旧来の解釈が支配的であったことである。しかしながら、この時期から農村への救済をも視野に入られながら、社会政策的な論議は拡大を見せていくようになる。労働組合法案が再三審議にのせられ、各種社会保険の必要か主張され、児童問題(児童虐待防止法案、少年教護法案など)から老齢者への対応まで多様な講議か浮上していく。こうした動向を受けながら、なお社会政策としてではなく、日本の国情に即した社会政策という表視で国家の保護、恩恵を維持していこうとするところに、日本の戦前期現代のもつ特徴が読み取れよう。関連して、失業間題に特化していたとはいえ、政府機関に社会政策審議会が設置されたということは、社会局が関わる社会事業との違いが、国政レベルでも認識されつつあったといえるだろう。その違いを、加速させていくことになるのは、農村の疲弊に対応して掲げられた国民更生運動と戦時体制に備えての日本精神作興に関する建議案、民族優勢保護法案の論議の浮上、軍関係の傷病兵に関する施策の拡大などであった。国民連帯主義の救済という表現もまだ散見されるが、救護法の実施状況をみると市町村の財源確保が進まないことが指摘され、最低生沽保障とのつながりがもてないままであった。むしろ最低生活保障は軍人恩給の議論を通じて正当化されていくことが明確になった。昭和10年頃までの農村の窮乏と失業問題は10年代半ばになると議論の中心ではなくなり、代わって人口政策、戦時体制下の人的資源確保の問題が中心を占めるようになる。社会事業という表現も社会施設という表現によってより広がりが認められるようになる。にもかかわらず、社会政策が労働政策と並列に用いられ、そこでの社会政策は貧困対策と同義となっていることが把握できる。戦時体制下で国家財政は軍事関係費に異常なウェイトがかけれらていくが、この時期ではまだそれを批判的にみる議論も少なからずみられ、その際に特徴的であるのは、貧困問題への対応も広義の国防であるとする解釈にたった発言となっている点である。同じ国防を盾にしながら、国民最低水準の生活保障の必要性が説かれ、それらが人的資源や民族優生とも結び付けられていく。国政審議は戦時下とはいえ、議会審議の体制をまだ保っており、1938年の社会事業法案審議においても、戦時下を明確に示すような発言が、必ずしも優勢になっているわけではない。ただし、こうした国民全体の生活問題への対応が厚生省の課題となり、厚生政策という表現が浮上していく中で、従来の社会連帯という表現はその位置を、旧来の隣保相扶などの表現に変えられつつあった。その契機がどこにあったのかについては、本年度の中ではまだ把握し切れていないが、昭和10年代前半期の社会思想研究を通じて明確に出来るのではないかと思われる。1940年代前半の帝国議会は、戦時体制下の労務問題をめぐって配置転換の予定・休業手当・生活援助費など国民皆働体制が論議の殆どを占めて居る。予算にしても18年度予算では軍人援護・国民動員・結核対策・人口増強、保健衛生、国民生活安定(乳幼児体力向上・妊産婦補助・阿片費・戦時災害保護法施行)などをめぐって論議される。社会事業に関しては、昔は労働者は弱い者で保護するのが総ての制度の根本にあったとされ、社会事業でも仁恵的憐憫によって守るという方向、社会政策も衛生事業もそこから出発していたが、これが根本の誤りであったとする意見が強調されて出てくる。したがって厚生省はただ与えるだけでなしに生産性を帯びるようにしなければならないと指摘され、勤労によって国家に奉公するという方向が明確に出てくる。しかし、現実は食糧不足、国民体位の低下、乳幼児死亡率の上昇、医療体制の低下など、労務問題全体を支えうる基盤の崩壊は明らかであった。

にもかかわらず、依然として生活物資問題以上に国民の精神性の維持、強化が繰り返されており、事実上は国民生活が維持できない状況にあったにもかかわらず、帝国議会の審議はこの時期益々空洞化していたことが読みとれる。社会連帯思想については審議ではもはや表明されることがなくなっているが、社会事業専門誌においてはフランスの社会連帯主義に付いての詳細な分析と紹介がまだ掲載されるという状況にあった。掲載そのものが如何なる意図のもとに実現したのか問われるが、それ自体が関心を呼ぶ状況ではなかったといえよう。
変形性膝関節症の疼痛はラテラルスラストが要因か？疼痛を予防する新型装具の開発

変形性膝関節症の疼痛と関連すると考えられるラテラルスラストに関して、支柱付き軟性装具はラテラルスラストを抑制することで除痛効果が得られることが判明した。この結果に基づきサポータータイプの新型装具の即時効果と装着後3ヶ月、6ヶ月の効果を検討した。新型装具を装着することで患者の歩行時痛は減少したが、ラテラルスラストとの関係に一定の見解を得なかった。また長期的にみて装具装着開始時と比べ装具使用3ヶ月経過時、6ヶ月時経過時で歩行時痛は軽減したが、歩行時痛軽減とラテラルスラストの関連性はみられなかった。新型装具は長期使用により歩行時痛を軽減させるが、ラテラルスラストに対する効果は現状不明である。変形性膝関節症の疼痛と関連すると考えられるラテラルスラストを抑制する新型装具の開発にあたり、ラテラルスラストの成分解析と既存の支柱付き軟性装具がラテラルスラストを抑制することで疼痛を軽減するのかを検討する予備研究を実施した。結果としてラテラルスラストの角度変化の速度、加速度ともに装具装着で有意に減少し,疼痛も有意に減少した。よって硬性装具のように常に膝関節を外反矯正しなくてもラテラルスラストを抑制することで除痛効果が得られることが判明した。さらに軟性装具を装着したにも関わらず疼痛が変化なかった1例ではラテラルスラストの速度が増大していたことから、新型装具にはラテラルスラストの速度減少効果も必要であることが示唆された。変形性膝関節症の疼痛と関連すると考えられるラテラルスラストを抑制する新型装具の開発にあたり、予備研究として既存の支柱付き軟性装具がラテラルスラストを抑制することで疼痛を軽減するのかを検討した。その結果ラテラルスラストを抑制することで除痛効果が得られることが判明した。そこからサポータータイプの装具にラテラルスラスト(膝関節外方移動)を抑えるバンドを編み込んだ装具を開発した。バンドに関しては従来の装具にあるような3点支持による膝外反効果が期待できる「3点固定型」と、装具に対して斜方向にバンドを取り付け膝関節の回旋を制御する「回旋制御型」の2種類を用意し、その即時効果と装着後3ヶ月、6ヶ月後の効果を検討した。その結果、新型サポーターを装着することで患者の歩行時痛は減少した。一方ラテラルスラストに関しては抑制される対象と変化のみられない対象がおり、歩行時痛との関係に一定の見解を得なかった。また長期的にみてサポーター装着開始時と比べサポーター使用3ヶ月経過時、6ヶ月時経過時で歩行時痛は軽減したものの、ラテラルスラストに関しては抑制される対象と変化しない対象がみられ、歩行時痛軽減とラテラルスラストの関連性はみられなかった。以上の結果から2種類の新型サポーターはともに長期使用により、歩行時痛を軽減させる効果は期待できるが、ラテラルスラストに関しては一定の傾向は得られておらず、新型装具のラテラルスラストに対する効果は現状不明である。今回は対象数が限られていたことや対象の重症度に偏りがあったことも考慮し、今後、新型装具はバンドや種類や矯正力に関して再検討・改良を進めていく必要がある変形性膝関節症の疼痛と関連すると考えられるラテラルスラストに関して、支柱付き軟性装具はラテラルスラストを抑制することで除痛効果が得られることが判明した。整形外科学現在までに既存の軟性装具でラテラルスラストが抑制でき、除痛効果も得られることが判明し、除痛効果が得られなかった症例から新型装具にラテラルスラストの速度減少効果が必要であることも検討できた。それを踏まえ現在はサポータータイプの装具にラテラルスラストの膝関節外方移動を抑えるバンドを編み込んだ装具を対象に研究を進めている。除痛機序を明確にした新型装具を開発し、その装具を装着した研究を開始できたことから本研究はおおむね順調に進展していると考える。現在進行中であるラテラルスラストを抑制できる新型装具の歩行解析を基に、装具の効果、除痛機序を明確にする。その後、変形性膝関節症患者を対象に装具を装着していただき、その長期効果、変形性膝関節症の進行防止の要因となるかを検討する。また新型装具開発後は変形性膝関節症の進行と関連される筋力測定や姿勢制御機能も測定する。本年度で購入する予定であったマーカーなどの器材が、入荷の都合で遅れたためで、研究には支障なく、継続可能であり、来年度予算に含んで購入させていただきます消耗品費のマーカー・表面筋電図などの使用予定
分子の結晶内自己組織化とそれを利用する選択的合成法の開発

結晶内での分子の自己組織化はすべての場合に選択的反応に好都合であるとは限らないことが判明した。しかし、分子の規則的自己組織化の際ホスト分子と共に自己組織化させると、選択的反応に極めて都合良い配列をし、選択的反応を能率良く行わせることができることを見出した。例えば、N-ベニゾイルメチル-δ-バレロラクタム(2)と酒石酸から誘導した光学活性ホスト化合物(1)との1:1包接結晶を調整し、この結晶の粉末を水に分散させて攪拌下に光照射すると光学的にほぼ純粋な二環性δ-バレロラクタムアルコールを生成した。この包接結晶のX線構造解析結果は、2と1の分子が自己組織化を起こして、不斉認識能に優れた1:1包接結晶を形成していることを示した。この高い不斉認識能のために、2の分子内光環化反応の際、表及び裏からの2つの可能な攻撃が完全に制御されて、一方からのみの攻撃が起こって一種類の立体異性体、つまり純粋な光学活性体が生成するものである。2つの種々の誘導体についても1との自己組織化させた包接結晶を調整し、その光反応で光学的に純粋な光環化生成物を与えることを明らかにした。ベンズヒドロールの結晶を固体酸であるパラトルエンスルホン酸と接触させると能率良いエーテル化反応が起こることを見出し、これを非対称エーテル合成に利用する研究を行った。オルソメチルベンズヒドロールとオルソブロモベンズヒドロールが1:1の共結晶を形成することを見出し、この共結晶を固相でエーテル化させて非対称エーテルを選択的に合成することに成功した。このようなアルコールの結晶内での自己組織化の性質を利用するブタンジオール類の選択的分子内エーテル化反応を研究した。1.4-ジフェニル1.4-ブタンジオールのメソ体とラセミ体の結晶を別々にパラトルエンスルホン酸粉末と接触させてエーテル化させると、前者からはトランス-1.4-ジフェニルテトラヒドロフランが、後者からはそのシス体が選択的に生成した。X線結晶構造解析によってブタンジオールの自己組織化を研究した結果、ブタンジオールは、SN_2型の反応で選択的分子内エーテル化反応を起こすことが判明した。包接結晶内での分子の自己組織化を利用する選択的有機化学反応の研究も順調に進展した。例えば、クマリンの光二量化反応は4種類の異性体を与えるが、この反応を完全制御する研究を行った。ある種のホスト化合物とクマリンの包接結晶への光照射は光二量体Aを与え、他のホスト化合物との包接結晶ではBを与えた。このようにホスト化合物を選択することによって光二量化の立体コースを制御できた。大へん興味深いことに、同じ光学活性ホストを利用したときでも、包接結晶を形成させる溶媒が異なると異なる包接結晶が得られ、それへの光照射は異なる光二量化生成物を与えた。クマリンの自己組織化が溶媒によって顕著に影響される面白い例である。N-ベンゾイルメチル-δ-バレロラクタム(2)と酒石酸から誘導した光学活性ホスト化合物(I)との1:1包接結晶を調整し,この結晶の粉末を水に分散させて攪拌下に光照射すると光学的にほぼ純粋な二環性δ-バレロラクタムアルコールを生成した。この包接結晶のX線構造解析結果は,2と1の分子が自己組織化を起こして,不斉認識能に優れた1:1包接結晶を形成していることを示した。この高い不斉認識能のために,2の分子内光環化反応の際,表及び裏からの2つの可能な攻撃が完全に制御されて,一方からのみの攻撃が起こって一種類の立体異性体,つまり純粋な光学活性体が生成するものである。2つの種々の誘導体についても1との自己組織化させた包接結晶を調整し,その光反応で光学的に純粋な光環化生成物を与えることを明らかにした。
チームアプローチによる小児慢性疾患患者の患者教育の方法論に関する研究-1型糖尿病患者の自己管理支援と家族看護-

慢性疾患を持つ小児と家族を対象に、チームアプローチによる患者教育方法のモデルを示すことを目的に研究活動を幅広く展開した。1.テレビ電話を用いた小児の1型糖尿病患者と家族を対象にした自己管理支援に関する研究継続支援7事例の支援経過を追跡し、支援システムに携帯電話による血糖値データ送信する機器を追加し、自己管理支援の内容充実と生活の変化に伴う支援方法を示した。2.血糖自己測定に伴う「子どもの思い」に関する研究血糖自己測定に対する子どもの思いには「痛み」よりも「めんどう」「いや」という特徴的思いがあり、発達段階、性別、発症年齢によって異なる支援方法が必要であることを明らかにした。3.糖尿病サマーキャンプにおける教育指導に関する研究キャンプに参加したスタッフの教育効果と満足度を調査し、患者教育・支援者として、事前の準備、情報の量、子どもとの直接支援が関与することを明らかにした。さらに、小学3年生女児と受け持ちである看護学生の交流から共に学び成長する関係性の存在を示した。また、子どもが撮影した写真からキャンプでの人的環境の重要性を確認した。4,1型糖尿病をもつ子どもの家族支援に関する研究1型糖尿病を発症し自己管理を実施している中学生の子どもを持つ母親にインタビューを行い、経時的に変化する特徴的な思いの存在を確認しその支援の方向性を確認した。5.入院中の子どもと親の「思い」に関する研究入院している子どもの父親、母親の思いについて調査し、「しやあない」とする父親に特徴的な思いを確認し父親への効果的な支援方法を示した。また、入院している子どもが抱く思いについて調査し、入院という経験によって成長している子ども達の実態を確認した。6.その他の実践報告と事例研究慢性疾患を持つ小児と家族を対象に、チームアプローチによる患者教育方法のモデルを示すことを目的に研究活動を幅広く展開した。6.その他の実践報告と事例研究平成13年度は、小児の1型糖尿病患者を対象にして、チームアプローチによる患者教育方法のモデルを示すことを目的に、継続中のテレビ電話による自己管理支援システムを拡充し、血糖自己測定に対する子どもの思いについて調査研究を展開した。研究成果は以下のとおりである。1.テレビ電話による患者支援システムの整備と拡充(1)新規テレビ電話導入事例を2例加えた。特に高校を卒業し、一人暮らしを始めた男児、登校拒否の危険性を持つ中学1年生女児に対する具体的な自己管理支援を実施した。その支援経過を記述し、その経過を分析した。(2)すでに継続中の5事例の支援を継続し、生活の変化やインスリン治療方法の変化に対応できる具体的指導をテレビ電話で実施して、その結果を分析した。(3)テレビ電話に追加するシステムとして、血糖測定器の通信システムを2例に導入し、具体的支援を開始した。その評価は次年度に継続する。2.血糖自己測定に対する子どもの思いについての調査研究1型糖尿病患者44人(626歳)を対象に、血糖自己測定に伴う痛みと、それに関連する特徴的な思いについて、Visual Analogue Scaleで調査分析し、子ども自身が語る内容について内容分析を行った。その結果、血糖自己測定に対する「痛み」は、発症後に軽減していくのに比し、「めんどう」「いや」という思いは発症時から将来に継続していた。また、その影響要因として、性別、年齢、罹病期間、などが示された。血糖自己管理に対する支援では、発症時には「痛み」を軽減するための支援や指導が重要であり、発症後には「めんどう」「いや」という思いの影響要因を軽減する支援の必要性が示された。平成14年度は、1型糖尿病患者とその家族を対象にしたチームアプローチによる患者教育方法のモデルを示すことを目的に研究を継続するとともに、その他の疾患を有する小児や家族への支援への発展を進めた。成果は以下の通りである。1.テレビ電話による患者支援システムの評価テレビ電話による支援システム5年間の成果をアメリカ糖尿病教育士学会で報告し、システムに併用したe-SMBGの有用牲と課題について、対象者の生活や環境の変化を併せて評価した。

2.思春期の1型糖尿病を持つ子どもの親が抱く思いに関する研究思春期の1型糖尿病を持つ子どもの母親を対象に経時的に変化する母親の思いとその要因を質的研究手法で分析し、「葛藤と前進」という特徴的な母親の思いを明らかにし母親への支援の方向性を示した。3.糖尿病サマーキャンプにおける支援方法に関する研究小学3年生女児と受け持ちである看護学生の交流から共に学び成長する関係性の存在を示した。また、子どもが撮影した写真からキャンプでのチームアプローチでは人的環境の重要性を確認した。4.慢性疾患を持つ子どもと親の思いに関する研究入院している子どもの父親、母親の思いについて調査し、「しゃあない」とする父親に特徴的な思いを示し、父親への効果的な支援方法を示した。また、入院している子どもが抱く思いについて調査し、入院という経験によって成長している子ども達の実態を確認した。5.その他の実践報告と事例研究予後不良の子どもを持つ母親、保育能力に問題がある母親を対象にした支援事例、悪性腫瘍の告知を受けた思春期の子どもと対時する医療者の在り方などの研究を実施した。
ダイヤモンド電極における酵素の電気化学反応の解析とセンサーへの応用

ホウ素をドープしたダイヤモンドは、化学的に安定で、バックグラウンド電流が低く、電位窓が広いという特徴を持つ。本研究では、このようなダイヤモンド電極の特徴を活かし、ペルオキシダーゼなどの酸化還元酵素や、そのモデル物質であるヘムペプチドと電極との電子授受を行わせ、熱力学的、および速度論的に評価することを目的とした。電極としては、作製したままの状態の水素終端ダイヤモンド電極と、それを酸素プラズマ処理したものを用いた。これらの電極上に、酵素ペルオキシダーゼを吸着または架橋法によって固定化し、+0.15Vvs.Ag/AgClの電位における過酸化水素に対する還元電流応答を調べた。その結果、小さいながらも応答が得られたことから、ダイヤモンド電極からペルオキシダーゼへの直接電子移動が可能であることがわかった。また、エッジ面のパイロリティックグラファイト(EOPG)やグラッシーカーボン電極と比較したところ、sp2炭素をほとんど含まないダイヤモンド電極に比べ、sp2炭素の多いグラッシーカーボンの方が電子移動特性に優れ、sp2炭素のみからなるEOPGはさらに優れた特性を示したことから、ペルオキシダーゼの活性中心への直接電子移動に対し、sp2炭素が非常に重要な役割を果たしていることが示唆された。また、ダイヤモンド電極や、それを酸化処理したものの表面の構造と、電子移動特性との関連についても調べ、表面の酸素含有官能基が重要な役割を果たしていることを示唆する結果が得られた。さらに、酵素チロシナーゼをダイヤモンド電極上に固定化することにより、フェノールやカテコール、女性ホルモン活性を持つビスフェノールAなどを定量できることを明らかにした。まず、ペルオキシダーゼの活性中心と同様の構造を持つヘムペプチドをペルオキシダーゼモデル物質として用いた。こられの電極にヘムペプチドを吸着させた後、+0.15Vvs.Ag/AgClの電位における過酸化水素に対する還元電流応答を調べたところ、いずれの電極においても応答が得られたことから、ダイヤモンド電極からヘムペプチドへの直接電子移動が可能であることがわかった。また、吸着特性に関しては酸素プラズマ処理をしたものの方が優れていることがわかった。これは表面に導入された酸素含有官能基のためであると考えられる。また、酸素プラズマ処理したダイヤモンド電極を、エッジ面のパイロリティックグラファイト(EOPG)やグラッシーカーボン電極と比較したところ、ダイヤモンド電極はグラッシーカーボンよりも優れ、EOPGとほぼ同程度の電子移動特性を持つことがわかった。ダイヤモンド電極がEOPGよりバックグラウンド電流や電位窓に関して優れた特性を持っていることを考慮すると、ダイヤモンド電極はヘムペプチドとの電子移動を行うための優れた電極であると結論できる。
２２年間の長期追跡に基づく地域高齢者の慢性腎臓病予防看護モデルの構築

地域在住高齢者の慢性腎臓病(CKD)とそれに影響する要因を2224年間の観察から明らかにし、CKD予防看護モデルの構築を目指すことを目的に検討した。追跡率62.6%、平均年齢83.2歳であった。腎機能の評価はeGFRを用いたが、開始時点の測定法を考慮し補正を行った。その結果、baseline時点におけるCKDありの者は30.5%、なし69.5%であった。CKDの年齢別出現率は50歳代以降増加傾向にあった。CKD有無別にみた栄養摂取量に差はなかった。また、CKD有無別に追跡終了時点の生活習慣、高血圧、腎臓病発症、SF-36スコアにおいても差はなかった。新たな国民病と言われているCKD(慢性腎臓病)は、メタボリックシンドロームや糖尿病、心疾患、脳卒中など生活習慣病の大きな危険因子であるにもかかわらず、地域保健・地域看護分野では具体的な予防対策が殆どとられていない。本研究は、そこに着目し地域在住高齢者のCKD(慢性腎臓病)とそれに影響する要因を22年間の観察から明らかにし、新たな国民病であるCKD予防のための地域看護職における予防対策を立案する包括的看護アウトカムをデザインしようとする研究である。データベース構築した後、本年度は、調査協力機関と22年間の期間中における対象者の把握を中心に行った。長期間の観察であり、調査協力機関と連携し、死亡者、不明者、転居者等脱落者の同定を行った。また、調査内容の具体的検討を行った。慢性腎臓病(CKD)は新たな国民病ともいわれ、メタボリックシンドロームや糖尿病、心疾患、脳卒中等生活習慣病の危険因子であるにもかかわらず、地域保健・地域看護分野では未だ十分な予防対策がとられていないのが現状である。本研究はそこに着目し、24年間の観察から、CKD予防のための地域看護職のための予防対策立案を試みるものである。前年度までは1990年から追跡している住民のデータベースの構築を行い、抽出されたデータベースを基に、調査協力機関と連携し、死亡者、不明者、転居者等脱落者の同定を行い、具体的調査内容の検討を行った。最終年の25年度は、実施した調査からCKDに影響する要因解析を行った。CKD(慢性腎臓病)発症にはlife-styleや栄養状態、運動状況など生活習慣・生活因子が大きく関連している。CKD等生活習慣病の発症は要因が複合的で、単に疾患別の保健指導や健診データの解析では不十分である。また、生活習慣は長年の生活の積み重ねであるので、長期的視野での検討が必要である。本研究は新たな国民病と言われるCKDに着目し、高齢者のCKDとこれに影響する生活要因を22年間の観察から明らかにし、地域看護職における予防対策を立案する看護アウトカムをデザインしようとする研究である。初年度は、1990年から2005年の15年のデータを観察し、CKDに関連する生活要因、身体活動要因、栄養要因等について検討し、データベースを作成した。CKDに関連する要因として、肥満は生活習慣病と関連があるので、体格指標として、身長体重、BMIを標的指標としてデータを整理した。身体活動・生活関連要因として、労働状況(身体活動度)、運動歴、生活習慣病既往歴、健康習慣、特にCKD発症の危険因子である薬物内服状況等に着目した。また、降圧剤、骨粗鬆症治療薬などの内服状況も確認した。さらにCKD併発を促す喫煙等についても摂取状況を整理した。さらに栄養関連要因として、塩分や加工品、脂肪摂取状況、蛋白室摂取状況を中心に栄養素別栄養摂取量について15年間のデータベースを作成した。これらより、CKDに関連する因子を抽出した。22年間の追跡調査であり、期間内の対象者の把握に困難をきたし、調査地との調整に時間を要しているため。初年度の研究目的は1990年に健診を受診した農業地域在住の女性高齢者に対して、1990年から把握している集団のCKD発症の危険因子として、年齢、体格指標、生活関連要因、身体要因、栄養関連要因、骨折歴や家族歴を整理してデータベースを構築することである。概ね、その目標は達成できた。最終年次の本年は、データベースと関連させ、平均年齢73歳の地域在住女性に対して、CKD関連因子と生活要因の関連を検討する。調査は24年度に把握した対象者に対して、調査協力機関と連携し生活調査を実施し、CKD予防看護モデル構築を完遂する。2年次の本年は、前年度に作成したデータベースと関連させて、平均年齢73歳の地域在住女性に対し、baselineから22年後時点のCKD関連要因と生活関連要因を把握し、現在の生活状況や生活習慣病状況、受療状況、内服状況、栄養摂取状況などを質問紙調査により把握する。

そして、CKD予防看護モデルの構築を目指す。国内・外国旅費(調査旅費・成果発表旅費)500(千円)消耗品費(コンピュータ関連品)200(千円)その他(会議費、通信費、印刷費)200(千円)国内・外国旅費(打ち合わせ旅費、調査旅費・情報収集・成果発表旅費)700(千円)消耗品費(コンピュータ関連品)200(千円)その他(会議費、通信費、印刷費)200(千円)
要介護高齢者へのエビデンスに基づく口腔体操標準化モデルの構築

昨年度から引き続き、介護老人保健施設に入所する要介護高齢者に口腔体操を継続的に実施し、縦断的に口腔機能を評価した。本年度は対象者数を増やすために、研究対象施設を新たに追加した。口腔機能評価には高齢者誤嚥リスク評価指標(DRACE)、舌圧(JMS社舌圧測定器)、オーラルディアドコキネシスを用いた。昨年度までに得られた要介護高齢者の口腔機能のデータでは、口腔体操実施3か月後の口腔機能の評価値において、口腔体操前後で有意な差は認められなかった(P>0.05)。そのため、本年度は、口腔体操を3か月以降も継続して行い、口腔機能を長期に評価することとした。口腔体操の内容は、これまで同様に初年度行った文献レビュー等をもとに立案した方法で、3回以上/週、1日1回、1回10分程度、複数部位の運動を組み合わせ、専門職の指導のもとに集団で行った。本年度までに得られた要介護高齢者の口腔機能のデータでは、口腔体操実施6か月後において、舌圧値とオーラルディアドコキネシス値の上昇を認めた。しかしながら、口腔体操実施9か月後には、その値が低下していた。これらの値から、要介護高齢者においては、口腔体操の口腔機能向上への効果は一時的(6か月間程)である可能性が考えられる。今後は、新たに追加した介護老人保健施設に入居する要介護高齢者のデータを収集し、既存のデータとあわせて分析することで、口腔体操の口腔機能への効果を検討していく予定である。おおむね当初の計画通りに調査は進んでいる。しかしながら、対象者である施設入所高齢者の想定以上の退所により、データ数が予定より少ない。追加した施設に入居する要介護高齢者の口腔体操実施9か月後までのデータを収集し、これまでに得たデータと合わせて、口腔体操と口腔機能の関連性を分析する。分析結果をもとに、要介護高齢者への口腔機能向上策について検討する。要介護高齢者の多くは、口腔機能が低下していることが明らかとなっているが、口腔機能は身体・精神の両面の健康に影響を及ぼす。近年、口腔機能の維持・向上に向け口腔体操が実施されているが、その効果についてのエビデンスは十分ではない。そのため、口腔体操の効果を明らかにしたいと考える。口腔体操の効果に関するエビデンスを得るために、国内外の口腔体操に関する論文のレビューを行った。平成28年4月末に、医中誌Web、CINAL、MEDLINE(EBSCO)の3つ文献検索サイトを用いて検索を行った。口腔体操を実際に行い、その口腔体操前後で口腔機能との関連性を示した論文13編と、口腔体操の実施状況と口腔機能との関連性を分析した論文1編の14編を抽出した。対象文献で示されている調査結果の中から、口腔体操実施と口腔機能評価値との関連性を抽出し、口腔機能向上に向けた口腔体操の方法を考察したところ、次の4点が示唆された。1口腔体操は2ヶ月以上行う方が良い、2口腔体操は回数を多く行った方が良い、3口腔体操は医療福祉職者により集団で行う方が良い、4口腔体操は複数の運動を組み合わせて行う方が良い、である。そこで、これら4点を含む口腔体操のモデルを立案することとした。口腔体操モデルの立案に際しては、臨床において日常的に継続して実施するための高い実現性が求められる。そこで、要介護高齢者と日常的にかかわっている複数の医療福祉職者(看護師、介護士、歯科医、言語聴覚士、作業療法士、理学療法士)より広く意見を求め、検討会を行った。要介護高齢者および口腔体操指導者の負担等について、意見が出された。今後は、これらの意見を集約し、口腔体操モデルを立案し、実施していく予定である。一部、方法を変更するも、おおむね当初の予定通り進んでいる。本年度は、要介護高齢者に口腔体操を実施し、その前後で口腔機能を評価する予定であった。介護老人保健施設に入所している要介護高齢者に協力を得た。実施する口腔体操は、昨年度行った文献レビューを基に、口腔機能維持・向上がより期待できるプログラムとした。看護師、理学療法士、介護士等の医療福祉専門職が入所高齢者に指導を行いながら、月曜日から金曜日の平日に、1日1回、1回約10分の体操を集団で行うこととした。実施する内容は、複数の体操を組み合わせ、舌、口唇、頬、頸、肩、上肢の前後、左右、上下運動と発声運動を行うこととした。口腔体操前に対象者の口腔機能を評価した。口腔機能評価には高齢者誤嚥リスク評価指標(DRACE)、舌圧、口唇閉鎖力、反復唾液嚥下テスト(RSS)、オーラルディアドコキネシスを用いた。口腔体操前評価において誤嚥高リスクに該当する者は、DRACE、舌圧は3割以上で、RSSTは6割以上であった。口腔機能前評価終了後より、口腔体操を開始した。対象高齢者は3回以上/週、口腔体操を実施する者とした。口腔体操実施3ヶ月後に再度、口腔機能の評価を行った。口腔体操前と口腔体操実施3ヶ月後における口腔機能評価値を、評価項目毎に対応のあるt検定を用いて分析したが、いずれの評価値も口腔体操前後で有意な差は認められなかった(P>0.05)。介護老人保健施設入所要介護高齢者に対する3ヶ月間の口腔体操では、口腔機能向上効果は弱いものと考えられる。

今後も、口腔体操を継続して行い、対象者数を増やすとともに、口腔体操実施6ヶ月後に口腔機能を再評価していくことで、口腔体操の口腔機能への効果を明らかにしていく予定である。おおむね計画通りに進んでいる。昨年度から引き続き、介護老人保健施設に入所する要介護高齢者に口腔体操を継続的に実施し、縦断的に口腔機能を評価した。本年度は対象者数を増やすために、研究対象施設を新たに追加した。口腔機能評価には高齢者誤嚥リスク評価指標(DRACE)、舌圧(JMS社舌圧測定器)、オーラルディアドコキネシスを用いた。昨年度までに得られた要介護高齢者の口腔機能のデータでは、口腔体操実施3か月後の口腔機能の評価値において、口腔体操前後で有意な差は認められなかった(P>0.05)。そのため、本年度は、口腔体操を3か月以降も継続して行い、口腔機能を長期に評価することとした。口腔体操の内容は、これまで同様に初年度行った文献レビュー等をもとに立案した方法で、3回以上/週、1日1回、1回10分程度、複数部位の運動を組み合わせ、専門職の指導のもとに集団で行った。本年度までに得られた要介護高齢者の口腔機能のデータでは、口腔体操実施6か月後において、舌圧値とオーラルディアドコキネシス値の上昇を認めた。しかしながら、口腔体操実施9か月後には、その値が低下していた。これらの値から、要介護高齢者においては、口腔体操の口腔機能向上への効果は一時的(6か月間程)である可能性が考えられる。今後は、新たに追加した介護老人保健施設に入居する要介護高齢者のデータを収集し、既存のデータとあわせて分析することで、口腔体操の口腔機能への効果を検討していく予定である。おおむね当初の計画通りに調査は進んでいる。しかしながら、対象者である施設入所高齢者の想定以上の退所により、データ数が予定より少ない。当初の予定通り、H29年度は、複数の医療福祉職者からの意見を集約し、口腔体操モデルを立案する。その後、対象の要介護高齢者の口腔機能を評価し、口腔体操モデルを実施していく。なお、事前に研究倫理審査を受ける。当初の予定通り、H30年度は、要介護高齢者への口腔体操を継続し、6ヶ月後の口腔機能を評価していく。併せて、対象者数を増やしていく。追加した施設に入居する要介護高齢者の口腔体操実施9か月後までのデータを収集し、これまでに得たデータと合わせて、口腔体操と口腔機能の関連性を分析する。分析結果をもとに、要介護高齢者への口腔機能向上策について検討する。H29年度に必要な経費が当初の予定より増加する可能性が強まったため、本年度の支出を抑えた。対象者数が当初の予定数に達していない。今後、対象者数を増やす予定である。そのため、調査経費等の予算を来年度以降に繰り越している。調査対象施設の追加と、調査期間の延長により、次年度も調査を継続する。そのため、調査費用を次年度に持ち越している。併せて、研究成果の報告に係る費用の一部を持ち越している。口腔機能評価器具、調査人件費、データ結果公表のための学術集会参加旅費等に使用する。
センサー誘導型環境浄化細菌創製を目指した走化性レセプター遺伝子の解析

2-ニトロ安息香酸分解菌Pseudomons fluorescens KU-7株の2-ニトロ安息香酸走化性機構の解明を試みた。その結果、2-ニトロ安息香酸走化性は、2-ニトロ安息香酸代謝依存的であること、2-ニトロ安息香酸走化性レセプター遺伝子(nbaY)は、2-ニトロ安息香酸培養時のみ誘導発現することが明らかとなった。更に、nbaY遺伝子を含む2-ニトロ安息香酸分解系遺伝子群は、2-ニトロ安息香酸そのものではなく、代謝中間体である2-アミノ-3-カルボキシムコン酸-6-セミアルデヒドにより誘導されることが明らかとなった。バイオレメディエーションに適用可能な「センサー搭載型汚染物質集積性環境浄化細菌」の開発を目指し、本年度は、主にPseudomonas KU-7株の2-ニトロ安息香酸(2-NBA)走化性の分子機構の解明を試みた。Pseudomonas KU-7株の2-NBA分解系の制御遺伝子であるnbaR欠損株の走化性を調べたところ、2-NBAに対する走化性応答を示さなかった。この結果から、2-NBA走化性レセプターNbaYの発現は誘導的である、または、2-NBA走化性は代謝依存的である、あるいはその両者であるということが考えられた。そこで、代謝初発酵素遺伝子nbaA損株を構築したところ、nbaA^-株は、2-NBAに対する走化性応答を示さず、2-NBA走化性は代謝依存的であり、2-NBA走化性レセプターNbaYは、2-NBAではなく中間代謝物を認識することが示唆された。しかし、nbaA^-株を用いて2段階目以降の酵素活性を測定したところ、活性が検出されず、2-NBA代謝系の誘導物質が2-NBAではなく、代謝中間体であることが示唆された。従って、KU-7株の2-NBA走化性を分子レベルで理解するためには、代謝系の発現制御およびnbaYの発現制御の両方を総合的に解析する必要があると考えられる。そこで、次年度は、2-NBA分解系遺伝子発現制御系の全容解明を試みる予定である。また、新たに環境汚染物質を認識する走化性センサー遺伝子を取得するために、新たに2-NBA分解菌の分解系遺伝子群を取得・解析した。その結果、分解系遺伝子近傍には、走化性レセプター遺伝子は存在せず、KU-7株は特異な例であることが示唆された。最後に、海洋性細菌の環境汚染物質に対する走化性を調査するために、種々の環境汚染物質分解性海洋細菌の分離を行い多数の分解菌を取得した。これまでに、Pseudomonas fluorescens KU-7株の2-ニトロ安息香酸(2-NBA)分解系が2-NBAではなく分解中間体により発現誘導されることが示唆されていることから、平成23年度は、分解系酵素遺伝子欠損株を構築し、誘導物質の特定を試みた。その結果、2-ヒドロキシルアミノ安息香酸ムターゼ遺伝子(nbaB)欠損株では分解系酵素の誘導が見られず、2-アミノムコン酸セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ遺伝子(nbaE)欠損株では、分解系酵素の誘導が見られたことから、3-ヒドロキシアントラニル酸、2-アミノ-3-カルボキシムコン酸-6-セミアルデヒドまたは2-アミノムコン酸セミアルデヒドのいずれかが2-NBA分解系の誘導物質であることが明らかとなった。平成24年度は、誘導物質を特定するとともに、走化性レセプター遺伝子nbaYの誘導性について解析する。また、2-NBA分解系酵素遺伝子欠損株の2-NBAに対する走化性応答を調べた結果、nbaB欠損株では走化性応答を示さなかったが、nbaE欠損株では負の走化性応答を示した。今後、代謝依存的な走化性応答の要因について詳細に解析する必要がある。次に、新たに環境汚染物質を認識する走化性レセプター遺伝子を取得するために、ニトロフェノール分解菌Burkholderia sp.KU-46株の4-ニトロフェノール分解系遺伝子群を取得・解析した。最後に、平成2223年度に分離した海洋性環境汚染物質分解菌について、分離基質に対する走化性応答を調べた。その結果、多くの分解菌は運動性を有するものの、分離基質に対して明確な走化性応答を示さなかった。Pseudomonas fluorescens KU-7株の2-ニトロ安息香酸(NBA)分解系遺伝子(nbaA, B, E)

欠損株を用いた解析により、これまでに、NBA分解系の真の誘導物質は代謝中間体である3ーヒドロキシアントラニル酸、2-アミノ-3-カルボキシムコン酸-6-セミアルデヒド(ACMS)または2ーアミノムコン酸セミアルデヒドのいずれかであることを明らかにしている。本年度は、更に遺伝子(nbaC, D)欠損変異株を構築・解析することにより、ACMSがNBA分解系の真の誘導物質であることを明らかにした。次に、RT-PCRによりNBA走化性レセプター遺伝子nbaYの転写解析を行った。その結果、NBA添加培養時のみnbaYが転写されること、初発酵素遺伝子nbaAとnbaYはオペロンを形成していることが明らかとなり、nbaYもACMSにより誘導されることが示唆された。この結果より、KU-7株のNBA代謝依存的な走化性が、NbaYが代謝中間体を認識するためではなく、単に酵素遺伝子欠損変異株ではnbaYが転写されないことが原因である可能性が考えられた。今後、代謝依存的なNBA走化性は、単にnbaYが誘導されていないためなのか、NbaYが代謝中間体を認識することとの複合的な要因によるものなのかを検討する予定である。次にNBA走化性がNBA分解能に及ぼす影響について解析した。NBAを炭素源とした液体培地および寒天培地での野生株と走化性欠損株の生育速度には有意な違いは見られず、滅菌土壌に菌体を均一に散布した系においても、NBA分解能に有意な差は見られなかった。一方、土壌の一点に菌体を接種し、接種位置から離れた位置のNBA濃度を調べたところ野生株での分解率が高く、走化性が物質分解に有利に作用することが示唆された。制御系の解析において、2-NBA分解系の誘導物質が2-NBAではなく代謝中間体であることを明らかにすることができた。このことにより代謝依存的な走化性応答を示す要因が、NbaYが代謝中間体を認識するためなのか、nbaYの誘導性によるものなのかという新たな疑問は生じたものの、平成24年度に取り組むべき課題が明確になった。さらに代謝酵素遺伝子欠損株では負の走化性応答を示すなど新たな知見が得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。2-NBA分解系遺伝子欠損株の構築を進め、2-NBA分解系の誘導物質を特定すると共に走化性レセプター遺伝子の誘導性について解析する。さらに分解系遺伝子欠損株による2-NBAおよび分解中間体への走化性応答を解析するとともにnbaY遺伝子が代謝酵素欠損株において走化性を相補できるかを調べることでNbaYが認識する化合物を特定し、KU-7株の代謝依存的走化性応答の機構を明らかにする。