hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レトロトランスポゾンMuERV-Lがマウス初期胚の細胞分化に及ぼす影響

本研究では、ERVレトロトランスポゾンとのキメラmRNAとして発現するヒストン修飾酵素群と胚発生・細胞分化の関連を明らかにすることを目的とする。ERVとのキメラ転写産物として転写されることのわかっている3遺伝子を初期胚において抑制することで発生への影響を調べる。また、その中に含まれているヒストンアルギニンタンパク質は初期胚の細胞分化に寄与することが知られていることから、アルギニン残基を他のアミノ酸残基に置換したものを初期胚で過剰発現させることによって、ヒストンアルギニンのメチル化を抑制し、発生への影響を調べる。
職能成長養成モデルとメンターチームによる現職教員の実践力サポート・モデルの開発

職能成長養成モデルとメンターチームによる現職教員の実践力サポート・モデルを開発するために,ICTを用いた現職教員サポート・システム(Movie Reflector Server)を開発し(特許出願番号:特願2012-197059),そのシステムを用いて熟練教員を中心としたメンターチームの共同省察による体育実践力,特に,同僚性の構築による省察能力と授業改善の関係について検討した結果,メンターの観察力,教材開発力といった授業実践力がチーム内の他の教員の成長に関係する一方,年齢や性別といった教師特性がメンターチームとして効果的に機能するかどうかに大きく関与していることが明らかになった.本研究課題である職能成長養成モデルとメンターチームによる現職教員の実践力サポート・モデルの開発」を達成するために,次の計画に基づき各研究課題を進める。研究代表者及び研究分担者が教育現場で実践している小学校現職教員体育研修会を基に,(1)その内容と方法を改善するために国内外の現職教員研修内容と方法及び研究者のサポートについての調査研究と現地調査を実施し,(2)ICTを用いた職能成長養成モデルに基づく教員研修サポート・システムを構築するとともに,(3)熟練教員(メンター)と新任教員によって構成されるチームによる現職教員研修内容の再構築・実践を経て,(4)現職教員の資質能力の変容過程について実証的データを収集することで,教員研修サポート・モデルの検証を行う.本研究課題開始1年目は,研究代表者及び研究分担者が教育現場で実践している小学校教員を対象とした現職教員体育研修会での実践力サポート・モデルを開発するために,次の3つの研究課題を遂行した.(1)現職教員研修サポートの調査研究:国内では現職教員を対象とした6つの体育研究・研修サークルを現地調査し,その目的・内容・方法及び研究者のサポートについて具体的情報を収集することができた.海外では,OfSTEDで高い評価を得ているイングランド・ブライトン大学Chelsea SchoolびPGCEコースで実施されている実習の内容・方法や州内公立学校教員との連携の進め方及びアメリカ・ジョージア州の教員免許更新制度の仕組み・ポイント制・更新講習の内容についてそれぞれ現地調査から具体的情報を収集することができた.(2)ICTを用いた職能成長養成モデルによる現職教員研修サポート・システムの構築:Windowsサーバーと映像を用いた授業省察システムを開発し,これらを用いて現職教員研修用デジタル・ネットワーク・システムを構築することができた.(3)研究代表者・分担者が集まり会議を開催し,収集した情報及びシステムに関して研究者間で情報共有するとともに,次年度の取組内容・方法について確認することができた.職能成長養成モデルとメンターチームによる現職教員の実践力サポート・モデルを開発するために,ICTを用いた現職教員サポート・システム(Movie Reflector Server)を開発し(特許出願番号:特願2012-197059),そのシステムを用いて熟練教員を中心としたメンターチームの共同省察による体育実践力,特に,同僚性の構築による省察能力と授業改善の関係について検討した結果,メンターの観察力,教材開発力といった授業実践力がチーム内の他の教員の成長に関係する一方,年齢や性別といった教師特性がメンターチームとして効果的に機能するかどうかに大きく関与していることが明らかになった.本研究課題である「職能成長養成モデルとメンターチームによる現職教員の実践力サポート・モデルの開発」を達成するために,次の計画に基づき研究課題を進めた.本研究課題最終年度は,1年目で開発(2年目で一部改修)したICTを用いた現職教員研修サポート・システム(Movie Reflector Server)を用いて,次の2つの研究課題を遂行した.1現職教員研修サポートの調査研究:2年目に引き続き,国内外の現職教員研修内容と方法及び研究者のサポートについて情報収集と現地調査を継続実施した.特に,国外については,アメリカの現職教員研修の仕組み及びサポート体制について,学会参加及び現地調査を通じて,現職教員の学会参加と免許更新制ポイントの関係,及びTeacher KEYS Effectiveness Systemについての基本的情報の収集を行った.また,イングランドのメンター教員研修講座については,引き続きブライトン大学チェルシー校PGCE体育教員養成コースのメンター教員研修講座について現地での情報収集を実施した.2メンターチームによる現職教員の体育実践力向上に向けた取組とその変容過程:開発されたICTを用いた現職教員研修サポート・システム(Movie Reflector Server)を用いて現職教員を対象に,昨年度とは異なる属性(同僚性,同年性)で構成された3人一組のメンターチームを複数組構成し,2学期より自己及び対話型授業省察による職能成長に関するデータ収集を開始した.本研究課題である「職能成長養成モデルとメンターチームによる現職教員の実践力サポート・モデルの開発」を達成するために,次の計画に基づき各研究課題を進めた.本研究開始2年目は,次の3つの研究課題を遂行した.1現職教員研修サポートの調査研究:1年目に引き続き,国内外の現職教員研修内容と方法及び研究者のサポートについて調査研究と現地調査を継続実施した.特に,国外についてはジョージア州立大学で現職教員を対象に開催されたModel-Based Instruction for Health.PE.APEワークショップに参加し,講習修了認定書を得ると共に,実践的な現職教員研修の内容・方法について具体的な情報を収集した.また,イングランド・ブライトン大学チェルシー校PGCE体育教員養成コースの教員委員会や連携協力校と一体となったカリキュラムについても現地調査を行った(論文として発表).

2メンターチームによる現職教員の体育実践力向上に向けた取組とその変容過程:開発されたICTを用いた現職教員研修サポート・システム(Movie Reflector Server)を用いて現職教員を対象に,3人一組のメンターチーム(熟練教員1名,若手教員2名)を3チーム構成し,2学期より職能成長に基づく体育実践力向上に向けたサポート及びデータ収集を開始した.31,2で得られた資料及び結果について研究協力者であるDr. Michael Metzler (ジョージア州立大学・アメリカ)と情報交換を行うと共に,研究分担者同士の共通理解を得るための会議を開催した.また,得られた研究結果の一部を国内外の学会で研究発表を行った(2012 NASPE PETE Conference in USA.日本スポーツ教育学会第32回大会).本研究開始1年目は,次の3つの研究課題を予定通り遂行することができた.(1)現職教員研修サポートの調査研究:国内外の現職教員研修内容と方法及び研究者のサポートについて調査研究と現地調査を実施する.(2)ICTを用いた職能成長養成モデルによる現職教員研修サポート・システムの構築:デマンドサイドである現職教員研修校と映像データベース及び省察システムを繋ぐデジタル・ネットワーク・システムを構築する.(3)収集した情報及びシステムに関して研究者間で情報共有し,次年度の取組について確認するために会議を行う.25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究開始2年目は,次の3つの研究課題を遂行することができたが,一部で予定より進行が遅れている.1メンターチームによる現職教員の体育実践力向上に向けた取組とその変容過程:開発されたICTを用いた現職教員研修サポート・システム(Movie Reflector Server)を用いて現職教員研修講座参加教員を対象に,3人一組のメンターチーム(熟練教員1名,若手教員2名)を3チーム構成し,2学期より職能成長に基づく体育実践力向上に向けたサポート及びデータ収集を開始した(サポート・システム開発が予定より遅れたため本研究課題の開始が遅れた).2現職教員研修サポートの調査研究:1年目に引き続き,国内外の現職教員研修内容と方法及び研究者のサポートについて調査研究と現地調査を予定通り実施することができた.31,2で得られた資料及び結果について研究協力者であるDr. Michael Metzler (ジョージア州立大学・アメリカ)と情報交換を行うと共に,研究分担者同士の共通理解を得るための会議を開催した.また,得られた研究結果の一部を国内外の学会で研究発表を行うことができた(2012 NASPE PETEConference in USA.日本スポーツ教育学会第32回大会).本研究課題2年目は,1年目で開発したICTを用いた現職教員研修サポート・システムを用いて,次の3つの研究課題を遂行する.
地球環境問題と予防的環境政策

地球規模での環境破壊あるいは環境の劣化が顕在化しているが,環境変化の多くは不可逆的であり,場合によっては,取り返しがつかない結果を招くこともある。本研究では,環境の劣化による損失を抑制し,人類社会の持続可能な発展を目指すためには,今後「予防」がますます重要な鍵となり得るという観点に立ち,環境問題における予防主義の概念検討および評価に主眼を据えた。以下は,今年度に得た知見の要約である。1.環境先進国といわれるドイツにおいて,環境法あるいは環境政策の分野で,予防主義という概念が提唱され,導入されるに至った経過,その問題点等を概観した。予防主義は,単に環境政策のひとつの基本的理念であるだけでなく,環境法のひとつの原則でもあるが,予防主義そのものは何ら実際的な基準となる機能を有しないと考えられている。また,予防の対象となる危険(Gefahr),リスク(Risiko)等という言葉の概念解釈(定義)に関しても,法学者の間で見解の相違がある。ゆえに,現況では,予防主義は環境政策の分野やプロセス,あるいは担当行政部門など,いわば偶然的な要素にしたがって,種々に具体化されていることが判明した。2.これまでに予防的な環境政策を導入し,それが功を奏したと報告されている国の実例を検討した。スウェーデンでは「治療よりも予防」という考え方が社会システムすべての基板にあること,またシンガポールでは,政府(とくに少数の最高指導層)の強力なリーダーシップによりトップダウン型の決断が迅速になされることが,それぞれ,予防的環境政策が受容され,効果的に推進された背景に特徴的な要因として見いだされた。3.本研究の過程において,予防的環境政策において回避できない重要な課題は,不確実下の意思決定およびそのためのシステムの構築であるとの考えに至り,それについて若干の検討を行なった。
動物細胞のG2期細胞周期制御の分子機構

動物細胞のG2期制御機構を明らかにするために、分裂酵母の変異株を宿主とした異種生物間遺伝子相補により、動物細胞のG2期制御遺伝子の単離・解析を進めている。ヒト線維芽細胞由来のcDNAライブラリーから、分裂酵母weel・mik1二重変異株を相補できる遺伝子WOS1を単離した。分子遺伝学的解析の結果、WOS1は、セリン・スレオニン型キナーゼをコードし、2種類(WOS1-A、B)存在する。AタイプのものはBタイプのものより2つのキナーゼドメインにはさまれた中央領域で、31アミノ酸短くなっており、しかも全く異なった配列に変化していることがわかった。このキナーゼは、以前、ラビットレティキュロサイトから単離されたheme regulatory inhibitor(HRI)と呼ばれているeIF2-αを燐酸化するキナーゼと最も高い相同性があった。このHRIは、ヘムの欠乏により活性化され、eIF2-αの燐酸化による蛋白質合成の停止に関与していると言われており、おそらくWOS1遺伝子は、この遺伝子のヒトホモローグとして考えられる。eIF2-αを燐酸化するキナーゼとして、出芽酵母のGCN2と呼ばれるアミノ酸の飢餓により活性化されるキナーゼが存在する。WOS1-Bは、HRIと同様にgcn2変異を相補する活性を有するが、WOS1-Bは、HRIと同様にgcn2変異を相補する活性を有するが、WOS1-AはGCN活性を持たない。WOSI遺伝子は、G0及びG2期で発現しており、Bタイプは、GCN活性を持つが、Aタイプは、GCN活性を持たないこと、更に、WOS1-A、B共に分裂酵母のG2期制御異常の変異を相補できることから、G2期においてはeIF2-αの燐酸化を介さない機構で機能している可能性が示唆された。
自然淘汰の影響を受けたNK細胞受容体遺伝子多型の網羅的探索およびマラリアとの関連

マラリアは、マラリア原虫によって引き起こされる重大な感染症の1つである。全世界で1年間に3億5億人の患者、150万人270万人の死者があると報告されている。Natural killer (NK)細胞受容体であるKiller Immunoglobulin-like Receptor(KIR)およびそのリガンドであるHuman Leukocyte Antigen (HLA)クラスI遺伝子は、非常に多様性に富んでおり、感染症などによってその多様性が維持されるような選択圧が働いていることが示唆されており、マラリアの感受性および抵抗性に関与している可能性が考えられる。そこで本研究では、タイ人感染者の以下の3集団、軽症マラリア(M)203名、非脳性重症マラリア(S)165名、脳性マラリア(C)109名を解析対象とし、KIR遺伝子の有無を調べてKIRとHLAリガンドの組み合わせがマラリア重症化の感受性に与える影響を調べた。その結果、KIR2DL3とHLA-C1との組合せが脳性マラリアと有意に関連を示すことが明らかとなった(C vs S:オッズ比3.44 P=0.001、C vsM:オッズ比2.90 P=0.004)。近年、NK細胞の分化過程においてKIRとその認識リガンドの組合せによりNK細胞の機能的成熟の誘導性に差があることが報告された。KIR2DL3とHLA-C1を同時に有する個体で脳性マラリア発症率が高いという今回の結果は、この組合せの個体のNK細胞反応性が脳性マラリアの発症に関与している可能性を示唆している。Human Leukocyte Antigen(HLA)クラスI遺伝子はヒトゲノム中でもっとも遺伝的多様性に富んでおり、自然選択が働いた遺伝子の代表である。一方で、Killer Immunoglobulin-like Receptor(KIR)遺伝子はヒトNK細胞受容体の中で重要な役割を果たしており、HLAクラスIをリガンドとする。そこで、本研究ではまず自然選択の影響を受けた遺伝子として重要なHLAクラスI多型をKIRリガンドの観点からマラリア重症化との関連を調べた。ミャンマー国境に近いタイ北西部のタイ人軽症マラリア203名、非脳性重症マラリア165名、脳性マラリア109名について、HLA-A、HLA-B、HLA-C遺伝子型を決定したところ、KIRリガンドHLA-C1が脳性マラリアと有意に関連を示すことが明らかとなった(軽症マラリアと脳性マラリアのオッズ比:7.51、P値:0.001、非脳性重症マラリアと脳性マラリアのオッズ比:6.55、P値:0.004)。HLA-C1ホモ接合体由来のNK細胞はHLA-C2ホモ接合体由来のNK細胞よりもインフルエンザAウィルス感染細胞に対して反応性が強いことが報告されていることから(J Clin Invest118:1017-1026,2008)、HLA-C1陽性者ではマラリア原虫感染細胞に対するNK細胞の反応性が強くIFN-γが高発現することにより脳内の接着分子が発現誘導し感染赤血球が脳の細小血管に閉塞することで脳性マラリアの発症につながるのではないかと推察された。今年度は、自然選択を受けた遺伝子として重要なHLAクラスIをNK細胞受容体であるKIRのリガンドという観点から調べたが、KIR遺伝子も遺伝的多様性に富んでいるので、来年度はKIR遺伝子多型を調べ、今年度見出された関連との関係性を調べる予定である。
機械受容機構の解明―メカノリセプターの分子実体は何か―

<HUVECのSAチャネルのクローニング>HUVECよりcDNAライボラリーを作成し、発現ベクター(pcDNA3.1)に組込んだ.あらかじめ伸展依存性Caトランジェントがないことを確認したHEK細胞に25グループに分けた上記ライボラリーを遺伝子導入した。伸展可能シリコンチャンバー上に培養した遺伝子導入細胞にカルシウム蛍光色素FURA2を負荷し伸展刺激を与え、カルシウム上昇がある群を選んだ.現在、数群の伸展依存性Caトランジェントを起こすグループを同定した。くトリ心筋SAチャネルのクローニング>培養鶏胚心筋細胞には数種類のSAチャネルが存在する。このうちCa依存性Kチャネルの特徴を備えたSAチャネルがあるので、degenerate primerを作り、PCR産物を得,これを用いて12日鶏胚心筋細胞より得られたファージライボラリーをスクリーニングしたところORFが約3kbpのクローンを得た.これを発現ベクターに組込みCHO細胞に発現させたところ、培養鶏胚心筋細胞にパッチクランプをしたときに観察されたものと同じ性質のSAチャネルを観察する事が出来た。これは既知のイオンチャネルと数アミノ酸の相違があった。現在種々のミューテーションを加える事により機能-構造連関を解析しているところである。〈cDNAライボラリーの作成〉ヒト血管内皮細胞(伸展刺激により細胞内カルシウム上昇を確認)・トリ心筋(特にSAチャネルの発現がパッチクランプにて確認されている受精後12日目)からcDNAライボラリーを作成した。ライボラリーはファージライボラリーとプラスミドライボラリーの2種類を作成した。これらのライボラリーは10^5から10^6の独立のクローンを持ち、以後のクローニングに用いることが可能と判断された。〈スクリーニング〉(1)発現クローニング使用した細胞:CHO細胞(既に、SAチャネルが発現していないことを確認)及びCOS7(現在確認中)。遺伝子導入:Effecteneを使用して遺伝子導入を行なった。アッセイ:顕微鏡用細胞伸展刺激装置にてFura2を負荷した遺伝子導入細胞を伸展刺激して細胞内カルシウム上昇をモニターした。遺伝子導入前の細胞に20%、3秒間の一方向伸展刺激を与えても細胞内カルシウム上昇は認められなかった。ヒト血管内皮細胞より分離したプラスミドライボラリーのプールを作り、現在一次スクリーニングを開始した。(2)ホモロジーによる検索ライボラリースクリーニングの結果、トリ心筋細胞から約3kbpのクローンを得ることができた。現在この配列を決定中である。哺乳類用発現ベクターに組み込んだので、パッチクランプ法にて発現を確認する。<HUVECのSAチャネルのクローニング>昨年度作成したHUVECのcDNAライボラリーを遺伝子導入したHEK細胞を伸展可能シリコンチャンバー上に培養し、カルシウム蛍光色素FURA2を負荷し伸展刺激を与え、カルシウム上昇がある群を選んだ。現在、数群の伸展依存性Caトランジェントを起こすグループを同定した。<トリ心筋SAチャネルのクローニング>昨年度、Ca依存性Kチャネルのホモロジーから得た培養鶏胚心筋細胞におけるSAチャネルの構造を決定した。これを発現ベクターに組込みCHO細胞に発現させたところ、培養鶏胚心筋細胞にパツチクランプをしたときに観察されたものと同じ性質のSAチャネルを観察する事が出来た。
大型構造部材を対象とした低サイクル疲労パラメータ計測システムの開発

本研究では,構造部材をモデル化した比較的大型の鋼製試験体に対して適用可能な低サイクル疲労パラメータ計測システムの開発を行った.低サイクル疲労挙動は鋼材に生じるひずみによって推定できることから,ひずみゲージに変わる新たなひずみ測定システムを開発した.本システムの特徴は,大変形にも追随でき座屈など板の面外変形にも対応できるよう非接触の計測システムであること,および,き裂発生点を特定できなくても適用できるよう広範囲な領域の測定を一度に行えるシステムであることである.具体的には以下のような研究成果が得られた.1.準リアルタイムひずみ計測システムの開発デジタルステレオビジョンを基にした画像計測の手法により,ほぼリアルタイムでひずみ計測が行えるシステムを開発した.問題となるのは,ステレオグラフィーに用いる2枚のデジタル写真の相関をとり,載荷中の測定対象点の移動を自動的に検出するためのアルゴリズムの開発であるが,本研究では既往の形状認識技術に改良を加えることによりそれを実現した.2.大型試験体への適用コンクリート充填鋼管柱をモデル化した大型試験体に対して本システムの適用を行った.本システムにより,部材の破壊点となる位置でのひずみ挙動,き裂の発生・進展挙動を明らかにすることができた.部材の断面形状,外力特性を変化させ,実験を行うことにより,それらが局部的なひずみ発生挙動の違いを明らかにし,さらに低サイクル疲労き裂の発生挙動との関係についても基礎的な考察を行った.本研究では,構造部材をモデル化した比較的大型の鋼製試験体に対して適用可能な低サイクル疲労パラメータ計測システムの開発を行った.低サイクル疲労挙動は鋼材に生じるひずみによって推定できることから,ひずみゲージに変わる新たなひずみ測定システムを開発した.本システムの特徴は,大変形にも追随でき座屈など板の面外変形にも対応できるよう非接触の計測システムであること,および,き裂発生点を特定できなくても適用できるよう広範囲な領域の測定を一度に行えるシステムであることである.具体的には以下のような研究成果が得られた.1.準リアルタイムひずみ計測システムの開発デジタルステレオビジョンを基にした画像計測の手法により,ほぼリアルタイムでひずみ計測が行えるシステムを開発した.問題となるのは,ステレオグラフィーに用いる2枚のデジタル写真の相関をとり,載荷中の測定対象点の移動を自動的に検出するためのアルゴリズムの開発であるが,本研究では既往の形状認識技術に改良を加えることによりそれを実現した.2.大型試験体への適用コンクリート充填鋼管柱をモデル化した大型試験体に対して本システムの適用を行った.本システムにより,部材の破壊点となる位置でのひずみ挙動,き裂の発生・進展挙動を明らかにすることができた.部材の断面形状,外力特性を変化させ,実験を行うことにより,それらが局部的なひずみ発生挙動の違いを明らかにし,さらに低サイクル疲労き裂の発生挙動との関係についても基礎的な考察を行った.1.ひずみ場の計測システムの開発低サイクル疲労現象を解明する上で最も重要なパラメータである塑性ひずみを,画像計測によって測定するためのシステムを開発した.これはひずみゲージでは測定が不可能であった大ひずみ場に対しても適用でき,かつ,座屈部のような3次元的な変形を伴う対象物に対しても適用できるという点で,画期的な手法であり,これにより,低サイクル疲労き裂が生じる位置でのひずみ挙動を精度良く明らかにすることができた.2.コンクリート充填鋼管部材のひずみ挙動と低サイクル疲労強度との関係の解明土木構造物において低サイクル疲労が問題となる代表的な構造部材にコンクリート充填鋼管部材がある.これは鋼とコンクリートの力学的相互作用によって鋼管の座屈の進展が遅れる代わりに,鋼材に大きな塑性ひずみが繰返し導入されることによる.そこでコンクリート充填鋼管を対象として,大変形の繰返し載荷試験を行い,低サイクル疲労き裂を発生させた.実験においては1で開発したひずみ計測システムを用いることによって,座屈部の低サイクル疲労き裂が生じた位置のひずみ挙動を計測した.その結果から,コンクリート充填鋼管部材に生じるひずみ場と,低サイクル疲労強度との関係を明らかにし,ひずみ計測システムの有効性を明らかにした.3.サーモグラフィによるき裂検知に関する検討低サイクル疲労き裂をサーモグラフィで検知することを最終目標としているが,ここではそのために基礎的資料を得るために,き裂長さと荷重などを様々に変化させたときに,き裂先端にどの程度の温度上昇があるかについて検討している.これによってサーモグラフィで検知可能なき裂の状態を明らかにし,低サイクル疲労き裂への適用性を判断したいと考えている.本研究では,構造部材をモデル化した比較的大型の鋼製試験体に対して適用可能な低サイクル疲労パラメータ計測システムの開発を行った.低サイクル疲労挙動は鋼材に生じるひずみによって推定できることから,ひずみゲージに変わる新たなひずみ測定システムを開発した.本システムの特徴は,大変形にも追随でき座屈など板の面外変形にも対応できるよう非接触の計測システムであること,および,き裂発生点を特定できなくても適用できるよう広範囲な領域の測定を一度に行えるシステムであることである.具体的には以下のような研究成果が得られた.1.準リアルタイムひずみ計測システムの開発デジタルステレオビジョンを基にした画像計測の手法により,ほぼリアルタイムでひずみ計測が行えるシステムを開発した.問題となるのは,ステレオグラフィーに用いる2枚のデジタル写真の相関をとり,載荷中の測定対象点の移動を自動的に検出するためのアルゴリズムの開発であるが,本研究では既往の形状認識技術に改良を加えることによりそれを実現した.2.大型試験体への適用コンクリート充填鋼管柱をモデル化した大型試験体に対して本システムの適用を行った.

本システムにより,部材の破壊点となる位置でのひずみ挙動,き裂の発生・進展挙動を明らかにすることができた,部材の断面形状,外力特性を変化させ,実験を行うことにより,それらが局部的なひずみ発生挙動の違いを明らかにし,さらに低サイクル疲労き裂の発生挙動との関係についても基礎的な考察を行った.
明治大正期の町村役場文書のデジタルデータの作成と公開に関する研究

本研究は明治・大正期の町村役場文書の件名目録を作成し、史料写真をWeb公開することによって、史料を活用できる環境を整備すること、およびその方法を提案することを目的とするものである。その際には、小規模な文書館等でも可能であるように、ローコストで手間の掛からない方法となるように意識することとしている。具体的に検討対象とする史料は、福島大学附属図書館所蔵の福島県双葉郡の町村役場文書である。平成30年度は、福島県双葉郡久ノ浜村の文書を対象に、文書の撮影と件名目録の作成を進め、5冊の撮影と目録作成が完了した。写真の枚数は2093枚、目録の件数は1317件であった。文書の撮影方法や目録採録項目については前年度と同様に進めたが、特段の問題は生じなかった。個人情報の取り扱いについては検討を進めているところであるが、Web公開を意識したときに生じる問題点について引き続き検討することとする。研究計画では、平成30年度は、8冊の文書を撮影し6冊の文書の件名目録を作成する予定のところ、5冊の文書の撮影と目録作成が完了した。計画をやや下回ってはいるが、そのうち1冊は700枚を超える大部の文書であり、撮影枚数や目録件数は昨年とほぼ同様の水準にある。今後の作業対象の文書には枚数の少ないものもあり、実質的には作業に遅れは生じていないものと思われる。一方、個人情報へのマスキング作業を6冊分行う計画であったが、それに着手することはできなかった。しかし、どのような情報にマスキングすべきであるかという検討は一定程度進んでおり、機械的な作業が残されたにすぎない。次年度において十分回復可能であり、研究の遅滞というほどではないと考えている。今後も当初の研究計画に従い、(1)件名目録の作成、(2)史料撮影、(3)個人情報へのマスキング処理、(4)公開環境の構築と、段階を追って作業を進めていく。平成29年度は、福島県双葉郡大堀村の文書を対象に、文書の撮影と件名目録の作成を進め、7冊の撮影と目録作成が完了した。写真の枚数は2360枚、目録の件数は1519件であった。文書の撮影方法については、小規模な文書館でも可能であるような簡便な方法を追求するため、できるだけ専門的な用具が必要とならないように意識しながら検討した。現在までのところ一定の完成度が得られていると思われるが、今後は、Web公開を意識したときに生じる問題点について検討する必要がある。目録作成は、件名・作成年・差出・宛名・記載内容・備考の6項目について採録した。目録としては標準的な項目であり、作業遂行上も特段の問題は生じなかった。Web公開に移す場合、個人情報の扱いが課題となるが、改めて個人情報の有無については確認を進めるとともに、どの程度の個人情報であればWeb上に載せていいか、その判断基準について検討を進めることが今後の課題となった。研究計画では、平成29年度は、8冊の文書について、撮影と件名目録の作成を行う予定であったが、7冊の文書の撮影と目録作成が完了した。計画よりも1冊少ないが、撮影方法や目録採録項目の検討など、初年度としての課題は解決できており、平成30年度以降は作業ペースが上がるものと思われる。1冊分の遅れは、残り3ヶ年で十分挽回可能と考えられる。

次年度において十分回復可能であり、研究の遅滞というほどではないと考えている。今後も当初の研究計画に従い、(1)件名目録の作成、(2)史料撮影、(3)個人情報へのマスキング処理、(4)公開環境の構築と、段階を追って作業を進めていく。次年度使用額が生じた理由は、物品購入予算と実際の支出との差額が生じたためである。極めて少額であり、次年度に繰り越すにあたって新たな費目等を立てる必要はないものと思われる。
子宮筋腫・肉腫鑑別のためのPETによる細胞増殖イメージング

本研究の目的は、子宮平滑筋肉腫の可能性がある子宮腫瘍を有する患者を対象にFLT-PETおよびFDG-PETを施行し、その診断能や病理学的背景を探ることである。本研究の結果より、従来の検査で悪性が疑われる場合でも、FDG-PETあるいはFLT-PETで陰性所見を呈する場合は、悪性を否定できる可能性が高いことが示唆された。FLT-PETは、良性・悪性の鑑別能においてFDG-PETより優れ、また細胞増殖能とも関連していることがわかった。近隣の施設から、子宮肉腫の疑いがある子宮腫瘍患者を募集した。平成22年度で7例の患者の研究参加同意を取得し、FLT-PETおよびFDG-PETを施行することができた。当初の計画どおりであり、経過は順調であると考える。以前から取得済のデータも含め、合計16例での解析を行うことができた。手術あるいは経過観察により、臨床的に子宮肉腫との最終診断を得た患者は3例、子宮体癌が2例、残り11例は子宮筋腫であった。子宮肉腫および子宮体癌にはFDG、FLTともに高集積を呈する傾向があった。子宮筋腫は、FDGで偽陽性となる症例が多く見られた。この結果からFLT-PETが子宮悪性腫瘍の良性・悪性の鑑別に有用である可能性が示唆された。また病理結果が得られた13例については、Ki-67抗体発現率と各PETの集積との相関性についても評価した。その結果FDG集積とKi-67抗体発現率との相関性は弱かったが、FLT集積とKi-67抗体発現率とは強い相関性があることが確認された。これよりFLT-PETは腫瘍の悪性度の評価においても、FDG-PETより優れた相関性を有し、有用性が高い可能性があることが示唆された。またPET検査に併せてMRIも同時期に撮像し、各PET検査との融合画像を作成した。融合画像はコンピュータ上でソフトウェア的に行い、全例で特に問題なく作成できた。現在のところ研究の進行は順調な経過といえるが、症例数、特に悪性症例が限られている。そのため十分なデータとはいえない部分もあり、ひきつづき23年度も継続して症例を募集していく予定である。本年度も引き続き近隣の施設から子宮肉腫の疑いがある子宮腫瘍患者を募集し、FLT-PETおよびFDG-PETを施行した。2011年6月で症例募集を終了し、最終的に15例を対象として解析を行った。癌を含む悪性疾患の診断に関する感度はFLT-PET、FDG-PETともに100%であった。特異度および正診率については、FLT-PETで90.0%、93.3%であるのに対して、FDG-PETは70.0%、80.0%であり、FLT-PETの方が優れる結果となった。また細胞増殖能の指標とされるKi-67抗体発現率との比較においてFDG-PETでも一定の相関性はみられたものの、FLT-PETにおいてより優位な相関が得られた(R^2=0.91、P<0.001)。PET検査に併せてMRIも同時期に撮像し、各PET検査との融合画像を作成した。従来の診断法にFLT-PETを追加することで、従来の診断法では判断が難しかった子宮肉腫・子宮筋腫の鑑別が容易になるものと考えられ、不要な手術を避けることができる可能性が示唆された。近年、良性の子宮筋腫に対して施行される塞栓療法や超音波収束療法などの子宮温存療法において問題となる、潜在性の子宮肉腫を検出する上でも、一定の効果が期待できる。一般の腫瘍性疾患の良性・悪性の鑑別に有用とされるFDG-PETは、本研究の結果FLT-PETに比して擬陽性が多く発生する可能性が高く、診断には注意を要することが示唆された。
中耳真珠腫の再発防止に関する治療戦略

中耳真珠腫の治療における乳突腔充填術の有用性は広く認知されているが、術後の長期安定性や真珠腫の遺残性再発に対する危惧が未だ議論に上っている。本研究では、当科の乳突腔充填術で使用している骨パテ板を用いた外耳道再建術の安定性を検証すること、ならびに充填乳突腔に真珠腫上皮が遺残した場合の病態の推移を解明することを目的とし、これらに必要な動物実験系を確立することをめざした。その結果、マウスによる乳突腔充填モデル、ならびに遺残性真珠腫モデルを確立することができた。中耳真珠腫の手術治療に用いられる自家組織の骨パテを用いた乳突充填術の安定性を検証し、充填乳突腔に真珠腫上皮が遺残した場合の術後変化について組織学的な検討を加えるため当初幼若ブタを用いた実験モデルを作成する予定であった。しかし、実験を開始する前に幼若ブタ全般に人畜共通感染症(肝炎ウイルス)の危険性がある事が報告され、実験に使用予定であった幼若ブタの入手が不可能となった。本実験に使用する動物種としてはブタが最適であったが、入手、使用が禁止され、代替の実験動物に変更せざるを得ず急遽マウスを使用することとなった。このため、マウスに変更した場合の新たな実験手技を確立する必要があり実験の進歩に遅延を生じたが、平成21年度中にマウスを用いた乳突腔充填術モデル、遺残性真珠腫モデルの実験系を構築することができた。今後はこれらの実験モデルによる組織学的検討を行っていく予定である。中耳真珠腫の手術治療に用いられる自家組織の骨パテを用いた乳突充填術の安定性を検証し、充填乳突腔に真珠腫上皮が遺残した場合の術後変化について組織学的な検討を加えるため、マウスを用いて実験を開始した。具体的には、全身麻酔下にマウスに耳後部切開を加え、中耳骨胞に小孔を開け骨胞内の骨隔壁を掻破し側頭骨から集めた骨粉を充填する乳突腔充填モデルを作成した。また、遺残性真珠腫のモデルを耳介皮膚上皮を乳突充填術後の骨胞内に留置することにより作成した。1ヶ月後、3ヶ月後に深麻酔下に潅流固定し中耳骨胞を採取、脱灰後に凍結切片を作成した。骨粉の採取はマウス頭蓋骨が菲薄なためやや困難ではあったが、以上の実験系を確立することができた。今後はヘマトキシリン・エオジン染色による組織の形態観察、さらには免疫組織学的手法を用いて炎症細胞浸潤や各種サイトカインの発現を確認し研究を発展させていく予定である。中耳真珠腫の治療における乳突腔充填術の有用性は広く認知されている。しかし、術後の再建外耳道のトラブルで生じる再形成真珠腫や充填乳突腔内に生じる遺残性真珠腫の発生を危惧する意見もある。本研究では、中耳真珠腫の治療において当科で採用している骨パテ板を用いた再建外耳道の安定性を検証すること、充填乳突腔に真珠腫上皮が遺残した場合の病態推移を明らかにすることを目的に動物実験を行った。当初ブタを使用する予定であったが、実験用動物として入手、使用することが禁止されたため、代替としてマウスを使用した。まずマウスを用いた動物実験モデルの確立を行った。具体的には中耳骨胞を削開し乳突削開モデルを作成、手技が安定した後に頭蓋骨より採取した骨パテを削開乳突腔に充填した。これにより初めてマウスの乳突腔充填モデルを作成することができた。続いて充填乳突腔に真珠腫上皮が遺残した場合に起こりうる変化を検証するため、外耳道皮膚を採取、充填乳突腔に移植し、遺残性真珠腫モデルを作成することに成功した。現在、確立した乳突腔充填モデル、遺残性真珠腫モデルを用い、組織学的な検討を行っている。本実験ではマウスを用いた乳突腔充填モデル、充填乳突腔内の遺残性真珠腫モデルをはじめて確立することができた。これらの動物実験モデルの確立は真珠腫性中耳炎の成立起序の解明、ならびに手術治療の有用性、安定性の検証に今後大きく貢献するものと考えられる。
ドクターヘリ及びドクターカーを含む病院外への医用テレメータの情報漏洩対策手法

現在,多くの医療機関では医用テレメータの管理にゾーン管理法を採用しているが,この想定を逸脱した他階層からあるいは他病院からの漏洩電波による混信が問題となり始めている.また,医用テレメータを使用したドクターヘリおよびドクターカーからの電波漏出による他施設への影響,あるいは情報漏洩の程度についてこれまでに検討されたことはない.本研究では,病院内及び移動体から放射された医用テレメータの電波の受信可能範囲について調査し,FDTD法による電磁界シミュレーションと併せ,環境に応じた受信可能性を定量的に示す尺度の作成と,これに伴う医用テレメータの外部漏洩防護手法を提案することを目的とする.現在,多くの医療機関では医用テレメータの管理にゾーン管理法を採用しているが,この想定を逸脱した他階層からあるいは他病院からの漏洩電波による混信が問題となり始めている.また,医用テレメータを使用したドクターヘリおよびドクターカーからの電波漏出による他施設への影響,あるいは情報漏洩の程度についてこれまでに検討されたことはない.本研究では,病院内及び移動体から放射された医用テレメータの電波の受信可能範囲について調査し,FDTD法による電磁界シミュレーションと併せ,環境に応じた受信可能性を定量的に示す尺度の作成と,これに伴う医用テレメータの外部漏洩防護手法を提案することを目的とする.
血液透析患者に多発する造血障害及び血圧異常症の基礎研究-亜鉛と鉄栄養からの検討-

現代の日本における健康問題として、低血圧を伴う貧血や高血圧が挙げられる。一方で、日本人の全世代を通して亜鉛の摂取不足という栄養問題も重要な課題である。また、亜鉛の摂取不足では一般的に食事量の減少を伴う。これまで、亜鉛欠乏と食事量の減少の2要因が造血機構にどのように影響を与えているのかを動物モデルを用いて検討している。平成30年度は、造血機構への影響を調べるためにHIF1a、HIF1an、HIF3a遺伝子発現について検討した。SD系雄性ラットを用いて、各群あたり10匹ずつになるように、対照群、中等度亜鉛欠乏群、pair-fed対照群の3群に群別して4週間飼育し、解剖時に腎臓を皮質と髄質に分けて保存していたものを測定のサンプルに用いた。Quantitative-RT-PCRで分析したデータはGrubbstestで棄却検定を行った後、Kruskal-Wallis検定後、Conover-Iman検定により群間比較を行なった。データに正規性があり、等分散性が認められる場合にはANOVA後に、PLSDにより群間比較を行い、等分散性が認められない場合にはANOVA後に、Separate Variance PLSDにより群間比較を行った。危険率は5%未満を有意とした。今回のデータ解析の結果、髄質のHIF1a、HIF1anの対組織重量比は、亜鉛欠乏および食餌摂取量の低下の2要因のいずれにおいても対照群に比べて有意に減少していた。髄質のHIF3aと皮質のHIF1a、HIF1an、HIF3aの対組織重量比は、いずれの群間においても有意な差は見られなかった。以上の結果から、亜鉛欠乏での造血障害と長期的な食餌量の低下によって生じる造血障害の発生機序において、これらの遺伝子の差異が影響している可能性は低いことが示唆された。平成27度からの2年間は、亜鉛欠乏と食事量の減少の2要因が造血機構にどのように影響を与えているのかを動物モデルを用いて検討することを予定している。平成27年度は、造血機構への影響を調べるためにTaf6lおよびGATA1、GATA4、GATA5遺伝子発現について検討した。SD系雄性ラットを用いて、各群あたり10匹ずつになるように、基準飼料であるAIN-93G飼料を与えた対照群(Control)、中等度亜鉛欠乏飼料を与えた亜鉛欠乏群(ZD)、pair-fed対照群(PF)の3群に群別して4週間飼育した。解剖時に腎臓を皮質と髄質に分けて採取したものを測定のサンプルに用いた。Quantitative-RT-PCRで分析したデータはGrubbstestで棄却検定を行った後、Kruskal-Wallis検定ならびにConover-Imanの事後検定で群間比較を行なった。危険率は5%を有意とした。これまでの研究で亜鉛欠乏もしくは食餌摂取量の低下によりtotal RNA量そのものが低下することが明らかにしているので、対total RNA比についても併せて検討した。Taf6lおよびGATA1の対組織重量比と対total RNA比は、髄質でも皮質でも全群間で有意な差は見られなかった。GATA4とGATA5の対組織重量比は髄質でZD群がPF群に対して有意に高値を示し、Control群に対して有意に定値を示した。皮質の対組織重量比は差がみられなかった。髄質の対total RNA比は、ZD群がPF群に対して有意に高値を示した。以上の結果から、亜鉛欠乏での造血障害と長期的な食餌量の低下によって生じる造血障害の発生機序は、遺伝子レベルでは異なることが示唆された。本年度はTaf6lとGATA1、GATA4およびGATA5遺伝子のmRNA分析を行うことができた。これらの解析結果から亜鉛欠乏によって生じる造血障害と食餌摂取量の制限によって生じる造血障害の発生機序が、遺伝子の発現レベルでどのような違いがあるのかを解明する端緒になった。これらの結果から、おおむね順調に進展したと判断した。平成28年度は、造血機構への影響を調べるためにGATA2、GATA3およびGATA6遺伝子発現について検討した。SD系雄性ラットを用いて、各群あたり10匹ずつになるように、基準飼料であるAIN-93G飼料を与えた対照群(Control)、中等度亜鉛欠乏飼料を与えた亜鉛欠乏群(ZD)、pair-fed対照群(PF)の3群に群別して4週間飼育し、解剖時に腎臓を皮質と髄質に分けて保存していたものを測定のサンプルに用いた。

これまでの研究で亜鉛欠乏もしくは食餌摂取量の低下によりtotal RNA量そのものが低下することが明らかにしているので、対組織重量比だけでなく対total RNA比についても併せて検討した。今回のノンパラメトリック検定におけるデータ解析の結果、GATA2、GATA3およびGATA6の対組織重量比と対total RNA比の全ては、髄質および皮質のいずれにおいても全群間で有意な差は見られなかった。以上の結果から、亜鉛欠乏での造血障害と長期的な食餌量の低下によって生じる造血障害の発生機序において、これらの遺伝子が影響している可能性が低いことが示唆された。本年度はGATA2、GATA3およびGATA6遺伝子のmRNA分析を行うことができた。これらの解析結果から亜鉛欠乏によって生じる造血障害と食餌摂取量の制限によって生じる造血障害の発生機序が、遺伝子の発現レベルで大きな影響を及ぼしていない可能性が示唆された。特に、GATA2については、造血に大きく関与する遺伝子とされていただけに大変有意義な結果が得られたと感じている。これらの結果から、おおむね順調に進展したと判断した。現代の日本における健康問題として、低血圧を伴う貧血や高血圧が挙げられる。一方で、日本人の全世代を通して亜鉛の摂取不足という栄養問題も重要な課題である。また、亜鉛の摂取不足では一般的に食事量の減少を伴う。これまで、亜鉛欠乏と食事量の減少の2要因が造血機構にどのように影響を与えているのかを動物モデルを用いて検討している。平成29年度は、造血機構への影響を調べるためにGatad1、Gatad1a、Gatad1b遺伝子発現について検討した。SD系雄性ラットを用いて、各群あたり10匹ずつになるように、基準飼料であるAIN-93G飼料を与えた対照群(Control)、中等度亜鉛欠乏飼料を与えた亜鉛欠乏群(ZD)、pair-fed対照群(PF)の3群に群別して4週間飼育し、解剖時に腎臓を皮質と髄質に分けて保存していたものを測定のサンプルに用いた。Quantitative-RT-PCRで分析したデータはGrubbstestで棄却検定を行った後、Kruskal-Wallis検定ならびにConover-Imanの事後検定で群間比較を行なった。危険率は5%を有意とした。これまでの研究で亜鉛欠乏もしくは食餌摂取量の低下によりtotal RNA量そのものが低下することを明らかにしているので、対組織重量比について検討した。今回のノンパラメトリック検定におけるデータ解析の結果、髄質のGatad1、Gatad1a、Gatad1b対組織重量比は、亜鉛欠乏でも食餌摂取量の低下の2要因のいずれにおいても対照群に比べて有意に減少していた。皮質のGatad1、Gatad1a、Gatad1b対組織重量比は、いずれの群間においても有意な差は見られなかった。以上の結果から、亜鉛欠乏での造血障害と長期的な食餌量の低下によって生じる造血障害の発生機序において、これらの遺伝子が影響している可能性が高いことが示唆された。今年度は勤務先の異動もあり、予定していた内容を全て実施することができなかった。
ヘム分子骨格への直接的化学変換を加えたヘムタンパク質の超高機能化

ミオグロビンはプロトポルフィリンIX鉄錯体(ヘム)を補欠分子族として有し、酸素分子を安定に保持する機能を有している。このヘムはタンパク質と非共有結合を介して相互作用しているため、天然のヘムを酸処理によって除去し、人工補欠分子を挿入した再構成タンパク質の調製が可能である。本研究では、この点に着目し、以下のように新しいヘムタンパク質の機能創製をめざした。(1)ミオグロビン中のプロトヘムを、非天然のヘムであるポルフィセン鉄錯体に置換し、再構成タンパク質を構築して、その酸素保持機能の評価を行った。その結果、酸素親和性は天然のミオグロビンの2600倍増加しており、主に酸素分子の解離速度が抑えられていることに由来していることが判明した。一方、一酸化炭素の親和性は、再構成タンパク質と天然タンパク質とでは、あまり大きな差がなかった。その結果、再構成タンパク質は一酸化炭素よりも10倍程度酸素を強く結合する極めて興味深く有用な結果が得られた。(2)鉄ポルフィセンミオグロビンのペルオキシダーゼ、ペルオキシゲナーゼの評価を行った。その結果、この再構成タンパク質は天然タンパク質よりも酸化触媒として優れていることが実証された。たとえば、グアイアコールの一電子酸化の場合、天然のミオグロビンに比べて約10倍の加速が認められた。このように、ポルフィリン骨格を別の骨格に変換することにより、過酸化水素依存の酸化反応を加速する初めての例を示した。さらに本来ミオグロビンでは見られない、Compound III(鉄オキシ錯体)種の生成を過剰の過酸化水素存在下で確認した。また過酸化水素との反応に適した変異体とプロピオン酸末端合成ヘムの組み合わせでは、天然のミオグロビンに比べ400倍もの活性を示した。(3)ヘムプロピオン酸末端に、大きな疎水性クラスターを導入することにより、本来一酸化炭素と優先的に結合するミオグロビン中のヘムが、特異的に酸素分子と結合するきわめてユニークな性質を見いだした。将来の人工血液としても有望である。ミオグロビンはプロトポルフィリンIX鉄錯体を補欠分子族として有し、酸素分子を安定に保持する機能を有している。この機能をより優れたものにするため、本年度はミオグロビン中のプロトヘムを、非天然のヘムである、ポルフィセン鉄錯体に置換し、再構成タンパク質を構築して、その酸素保持機能の評価を行った。その結果、この再構成タンパク質は天然タンパク質よりも酸、熱に対して安定であること、タンパク質中でのポルフィセン鉄錯体と軸配位子のヒスチジンとの配位結合が天然のものよりもかなり強いこと、鉄の3価から2価への還元電位が、大きく負側にシフトしていることなどが明らかとなった。さらに、酸素親和性は、天然のミオグロビンの1400倍増加しており、主に酸素分子の解離速度が抑えられていることに由来していることが判明した。また、2価から3価への好ましくない自動酸化も大幅に抑制されており、酸素錯体が極めて安定に存在していることが証明された。この現象は、タンパク質中の鉄ポルフィセンに結合した酸素分子の電子密度が増加し、遠位ヒスチジンとの水素結合が強くなったためと、考えられる。

以上のことから、天然よりも優れた機能性ミオグロビンの構築が得られ、将来的には酸素センサーなどに応用可能と考えられる。ミオグロビンはプロトポルフィリンIX鉄錯体を補欠分子族として有し、酸素分子を安定に保持する機能を有している。しかし、他のヘムタンパク質は同じ鉄ポルフィリンを活性中心として有していながら、酸化触媒やセンサーなど多様な反応性を示す。この知見を参考にして、本年度はミオグロビン中のプロトヘムを、非天然のヘムであるポルフィセン鉄錯体(ポルフィリン鉄錯体の構造異性体)に置換し、再構成タンパク質を構築して、ペルオキシダーゼ、ペルオキシゲナーゼの評価を行った。その結果、この再構成タンパク質は天然タンパク質よりも酸化触媒として優れていることが実証された。たとえば、グアイアコール(2-methoxyphenol)の一電子酸化の場合、天然のミオグロビンに比べて約10倍の加速が、またチオアニソールやスチレンなどの酸素化(二電子酸化)の場合には、約5倍程度の顕著な加速が見られた。このように、ポルフィリン骨格を別の骨格に変換することにより、過酸化水素依存の酸化反応を加速する初めての例を示した。この理由の一つは、ポルフィセン鉄骨格の補欠分子の方が、過酸化水素内の酸素-酸素結合をヘテロリティックに開裂し、Compound I種(2電子酸化当量の反応活性種)を形成する割合が高いことにある。また、その反応の中間体は、3液混合のストップドフロー装置によって、過酸滴下後約100msecで得られることが判明した。ミオグロビンはプロトポルフィリンIX鉄錯体(ヘム)を補欠分子族として有し、酸素分子を安定に保持する機能を有している。このヘムはタンパク質と非共有結合を介して相互作用しているため、天然のヘムを酸処理によって除去し、人工補欠分子を挿入した再構成タンパク質の調製が可能である。本研究では、この点に着目し、新しいヘムタンパク質の機能創製をめざしている。本年度は、まず鉄ポルフィセン(鉄ポルフィリンの構造異性体)を有するミオグロビンの高酸素親和性のメカニズム解明を実施し、補欠分子の対称性の低下が酸素結合に有利に働くことと、一酸化炭素に比べ酸素親和性が大きく向上することを突き止めた。これは、今後、再構成ミオグロビンが高感度酸素センサーとして利用可能であることを示唆している。また、この鉄ポルフィセンを有するミオグロビンにおいて、ペルオキシダーゼ反応を追跡する過程で、本来ミオグロビンでは見られない、Compound III(鉄オキシ錯体)種の生成を過剰の過酸化水素存在下で確認した。さらには、コバルトポルフィセンをアポミオグロビンに挿入し、酸素錯体やデオキシ状態での構造の議論を行った。一方、ヘムプロピオン酸末端に、大きな疎水性クラスターを導入することにより、特異的な酸素分子結合を獲得することも見いだした。現在、別の補欠分子として、コロール鉄錯体も合成しており、非天然補欠分子骨格を用いた再構成ミオグロビンの機能変換が大いに期待される。
機能膜アセンブリーにおけるリン脂質の挙動と役割の極性基種特異性

膜の機能発現におけるリン脂質極性基構造の特異的な役割、ならびに膜アセンブリーにおける各リン脂質の挙動の特異性を明らかにするため、大腸菌およびパン酵母の系で次の2方向の研究を行った。大腸菌の主要膜リン脂質の一つカルジオリピンの生合成触媒酵素カルジオリピンシンターゼについて、その構造遺伝子と考えられるcLs遺伝子およびその周辺の2.5Kbpの塩基配列を決定し、DNA一次構造から諸解析を行った。配列上唯一可能なリーディングフレーム1,242bpが存在しており、このcLs遺伝子はオペロンの一員で、上流の新たに見出された遺伝子のプロモーターにより転写されること、およびcls遺伝子の発現にはこの上流遺伝子の飜訳が共役する必要があることが判明した。さらにプラスミド上でcls遺伝子の中央部に1.5kbのカナマイシン耐性遺伝子を挿入し、DNAポリメラーゼI温度感受性株の染色体相同部分と組み換え、cls遺伝子の完全欠損変異株の作成に成功した。この株はカルジオリピンシンターゼを欠くが、培地条件によっては野生株並みに生育できるので、大腸菌にとってcls遺伝子およびその産物は必須ではないと結論される。一方、パン酵母の含窒素リン脂質de novo生合成の開始過程の酵素ホスファチジルセリンシンターゼの構造遺伝子PSSについても、その塩基配列を決定し、PSS遺伝子の両端を欠く断片を挿入した組み込みベクターおよびPSS遺伝子の大部分を他の遺伝子(LEU2)と置き換えたDNA断片それぞれを用い、染色体上のPSS遺伝子を完全破壊することができた。これら完全欠損株では、いずれもホスファチジルセリンおよび同シンターゼが検出されないが、エタノールアミンまたはコリンを培地に添加すると生育可能であった。これらの株の諸特性を解析し、酵母細胞におけるホスファチジルセリンの意義について多くの知見を得た。