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大学教育のグローバル化と潜在的キャリア教育に関する研究

本研究は、教育のグローバル化に伴うジョブ型労働市場に対応した教育内容の実質化と、日本的メンバーシップ型労働市場を前提とした職業移行準備教育の両者を、キャリア教育がいかに内包しているのか、潜在的教育まで視野に入れて実証的に検討するものである。昨年度は、キャリア教育がわが国の雇用状況の推移に対してどのような位置にあったのかを探ることによって、歴史的推移からキャリア教育の持っていた意味を捉えることを行った。学歴別、性別にこれを検討することによって、キャリア教育の就業への水路づけのメッセージが特に女性に対して働きかけるものであったことを明らかにした。その成果を日本教育社会学会で報告した。また、わが国の職業教育の中に潜在しているメンバーシップ型の特徴を明らかにするために、IT分野のレベルディスクリプタを検討した。IT分野は学修成果指標が明確化できる分野であり、グローバルな指標との共通性があってもおかしくない分野であるが、その分野においてわが国のメンバーシップ型の原理がレベルディスクリプタに現れていることを解明した。その成果を報告書の論文にまとめた。さらに、文部科学省委託事業で行った調査をもとに報告書原稿「IT人材の人材需給と学修成果マトリックス」にまとめた。これはまだ刊行されていないが、この中でわが国のIT人材の学修成果指標がどの程度国際的に共通しているかを検討した。その結果、知識の部分が国際的に共通している一方で、態度・応用の部分がわが国固有の部分であることを聞き取り調査等から明らかにした。これは先に示したわが国のレベルディスクリプタの特徴と整合性のある結果であった。(3)やや遅れているを選択したが、研究の進捗が遅れているというよりも、昨年度文部科学省委託事業で取り組んだ研究の成果を本科研の取りまとめに組み込んだ方がより精緻な研究としてまとめられると判断したため、本科研の期間を延長した。期間を延長したことにより研究の終了が遅くなったことからやや遅れているを選択した。昨年度までの研究成果をとりまとめて、最終報告書を作成する。IT分野、教員養成分野においてグローバル化が進展する中でのドメスティックな部分を抽出することができているので、それらの具体的な事例を本科研の仮説に照らして解釈する。まず、当初の分析仮説で想定したグローバルの志向の度合いの妥当性を検討するため、いくつかの大学で予備調査を行った。その結果、ドメスティックな地位の志向で困難を抱えている大学において、グローバルな行為を志向させようとするキャリア教育が行われている事例を見出した。このことから、当初の分析枠組みは、大学を分類するタイプというより、各大学の現状と今後の方向性の2側面を内包する概念であると考えられる。また、先の科研の発展として本科研を位置づけており、その成果を論文にまとめた。具体的には、芸術系・人文系のキャリア教育に内在している職業の序列構造とそれに対するまなざしに着目することで、職業地位達成の研究が用いてきた指標に含意されていた序列構造を浮き彫りにし、それを問題構成という観点から捉えなおした。芸術系・人文系のキャリア教育に内在している職業地位達成の指標を聞き取り調査から検討したところ、職業地位達成の研究が含意していた「標準的モデル」を相対化させる方向が存在していることが明らかになった。これらの学部では、就職圧力に直接応えるのではなく、専門性を高めることや人とかかわる力を高めることが結果的に良好な就職につながるという論理を持っていた。これはキャリア教育が企業の論理に沿うことによって教育の論理を後退させるのではなく、教育側の主導権を維持し続けようとする戦略とみることができる。これによって、これらのキャリア教育が「標準的モデル」に基づいた職業地位達成モデルを相対化させるものであることを明らかにした。予備調査によって、本年度行う聞き取り調査に向けて聞き取り調査項目の整理ができた。また先の科研の成果を論文にまとめ、本研究へのつながりをつけることができた。大学教育のグローバル化と職業への移行のドメスティックな特徴のねじれの実態を明らかにするために、教員の職務に着目して検討した。論文「教員の職務の無限定性とジョブ型教育改革のねじれー学級担任の職務の日英比較を中心にしてー」では、我が国の教員の職務が無限定性をもつものであるにもかかわらず、近年の教育改革がジョブ型労働市場を想定した改革であるため、両者にねじれが生じていることを示し、そのねじれがもたらす意味を探索した。特に焦点を当てて検討したのは、職務の無限定性が最も顕在的に現れている学級担任である。我が国の学級担任は制度的位置づけが不明確であるにもかかわらず、所与のものとして位置づけられていた。一方でイギリスでは、担任(tutor)の職務は限定的であり、我が国の学級担任が担っている職務も専門家に委ねられていた。また論文としてまとめるまでには至っていないが、大学教育のグローバル化に関する視察を進めた。これについては今年度中にとりまとめを行う予定である。当初の予定であった聞き取り調査ではなく、グローバル化とドメスティックな労働への移行のねじれの実態を検討することに研究の重点を移したため、当初計画とは異なる研究を先に進めたが、研究課題を深める方向性で発展的な成果を出すことができた。

本研究課題のうち、グローバル労働市場に適合的な、高等専門学校の卒業生調査の分析結果をもとに、高専卒女性の学びの事態、キャリアの特徴と、高専に対する満足度を検討した。その結果、女性卒業者は熱心に高専教育全般に取り組んでいる一方で、出口の処遇には男女差が見られたこと、満足度については出口の違いに有意な差がなく、人間関係や教育への満足度などが高専全体への満足度を規定していた。本科研の課題にひきつけてこの知見を考察すると、ジョブ型を想定した職業教育改革で注目されている高専であっても、卒業生の満足度を規定しているのが出口の良好さではなく、居場所としての満足度であることは、現在の教育改革の方向性を検討する上で示唆に富む結果であるといえる。この成果を論文としてまとめた。また、グローバル化が我が国において独自の意味を持つ状況の把握をするために、英語による大学教育の日本的導入の実態把握と理論的検討を科研の研究会で継続した。グローバル化への一般的理解として英語による教育の実施はグローバル化の道具的価値を獲得するものと語られがちであるが、当該大学への聞き取り調査等を通して明らかになったのは、英語による教育プログラムが道具的価値の獲得を目指したものではないということであった。我が国のこのようなプログラムが持つ意味を交換価値まで含めて検討していくことが今後の課題として残された。道具的価値が高いものであれば、ジョブ型の労働市場に対応したものとしてとらえることができるが、交換価値が英語にあるとすれば、それはメンバーシップ型の労働市場にとって英語が役に立っているという可能性を含むものであり、一般的な英語教育に対する認識を乗り越える視点を提示する可能性を含んでいる。科研の課題に連動した成果を論文にまとめることができた。本研究は、教育のグローバル化に伴うジョブ型労働市場に対応した教育内容の実質化と、日本的メンバーシップ型労働市場を前提とした職業移行準備教育の両者を、キャリア教育がいかに内包しているのか、潜在的教育まで視野に入れて実証的に検討するものである。昨年度は、キャリア教育がわが国の雇用状況の推移に対してどのような位置にあったのかを探ることによって、歴史的推移からキャリア教育の持っていた意味を捉えることを行った。学歴別、性別にこれを検討することによって、キャリア教育の就業への水路づけのメッセージが特に女性に対して働きかけるものであったことを明らかにした。その成果を日本教育社会学会で報告した。また、わが国の職業教育の中に潜在しているメンバーシップ型の特徴を明らかにするために、IT分野のレベルディスクリプタを検討した。IT分野は学修成果指標が明確化できる分野であり、グローバルな指標との共通性があってもおかしくない分野であるが、その分野においてわが国のメンバーシップ型の原理がレベルディスクリプタに現れていることを解明した。その成果を報告書の論文にまとめた。さらに、文部科学省委託事業で行った調査をもとに報告書原稿「IT人材の人材需給と学修成果マトリックス」にまとめた。これはまだ刊行されていないが、この中でわが国のIT人材の学修成果指標がどの程度国際的に共通しているかを検討した。
大都市圏中心部における密度指標としての公共的緑地の配置計画の評価

本研究では公共的緑地に着目し、わが国の三大都市圏の中心部を対象として、GIS(地理情報システム)を利用して密度指標としての公共的緑地の配置計画の評価を行った。三大都市圏中心部の公共的緑地の分布や配置計画の現状をGISにより詳細な空間スケールで把握して評価を行うだけではなく、特に著しい緑地不足地域においては低未利用地での緑地整備、総合設計制度の導入に加えて、環境保全のための建物緑化による緑被率の向上などの改善策を詳細な地区単位で具体的に提言した。本研究は研究代表者のこれまでの研究成果を基盤とし、公共的緑地(都市内において空地として存在することを目的とし、他の用途に用いられることなく確保された公園や緑地などの公共的な地域)に着目して、主にわが国の大都市圏中心部を対象とし、密度指標としての公共的緑地の配置計画の評価を行うことを目的とする。平成19年度には、以下の4段階の研究を行った。1.研究の構成及び手順の確立まず本研究の計画調書の内容をもとに、研究の構成及び研究手順を確立した。2.予備調査国内外の先行研究や、行政資料・調査報告書等を収集して文献調査を行った。そしてこの成果をもとに、行政関連部局へのヒアリング調査、都市・地域計画、緑地整備計画や緑化政策に関する参考資料の収集を行った。またわが国の大都市圏中心部の数箇所でフィールドワーク調査を行い、緑地整備に関する詳細な情報収集を行った。さらに諸外国のガーデンシティ及びグリーンシティなどについても文献調査を行って先進事例を選定し、参考資料の収集、行政関連部局へのヒアリング調査やフィールドワーク調査を行った。3.評価の枠組み及び評価方法の開発研究代表者のこれまでの一連の緑地評価研究や、土地利用及び土地利用計画の解析評価についての研究の成果を基盤とし、公共的緑地の配置計画の評価の枠組みを構築した。またGISを中心としたコンピュータ・システムを利用した本研究独自の評価方法を開発し、研究代表者のこれまでの研究過程で作成した既存の電子地図データを使って、評価方法の妥当性を検討した。4.電子地図データベースの整備本研究の解析評価に必要な基礎データを新たに収集して、GISによりこれらを本研究で利用可能な電子地図データの形態に加工し、電子地図データベースの充実を図った。また合わせてこのデータベースをもとに、各大都市圏において予備的な解析評価を行った。具体的には、各大都市圏における土地利用特性の把握や、中心地からの距離帯ごとにみた土地利用の遷移状況の解析等を行った。これは、研究代表者のこれまでの緑地評価研究の成果より、各大都市圏の特に中心部で都市密度が著しく高く緑地不足が深刻な土地利用問題となっており、緑地配置計画を再検討する必要があることが明らかになったためである。そのためには、研究期間(平成19年度-平成21年度)内にわが国の三大都市圏中心部における公共的緑地の配置計画の評価を行う。そして評価結果をもとに各大都市圏中心部において緑地不足地域を地区レベルやメッシュ単位で指摘したうえで、公共緑地だけではなく民有緑地の利用の提案や、土地利用・空間利用の再検討なども含めた導入可能な具体的改善方策をそれぞれの地域において提言する。平成20年度には、以下の2段階の研究を行った。1.地理情報システム(GIS)を利用した公共的緑地の配置計画の評価前年度開発した公共的緑地の配置計画の評価方法と整備した電子地図データベースにより、まず各大都市圏中心部の土地利用現況及び経年変化を把握する。この成果をもとに緑地分布の現状や経年変化、公共的緑地の配置計画の把握を行った。さらにこれらの結果をもとに、中心地からの距離帯ごとに人口密度、市街地の面積割合などの他の密度指標と緑地量との関連性を把握したうえで、公共的緑地の配置計画の評価を行う。2.評価結果の分析・考察上記の評価結果をもとに、各大都市圏における公共的緑地の充足状況について把握し、各研究対象地域ごとの評価結果を比較・検討する。さらにこの結果をもとに、地域的な差異が生じる原因についても考察を行った。本研究は研究代表者のこれまでの研究成果を基盤とし、公共的緑地(都市内において空地として存在することを目的とし、他の用途に用いられることなく確保された公園や緑地などの公共的な地域)に着目して、主にわが国の大都市圏中心部を対象とし、密度指標としての公共的緑地の配置計画の評価を行うことを目的とした。平成21年度には、以下の4段階の研究を行った。

1.評価結果の総括と改善策の提言前年度に行った評価結果の分析・考察を総括したうえで、平成19年度の段階2で収集した都市・地域計画、緑地整備計画や緑化政策に関する参考資料を参照し、各大都市圏における今後の緑地整備の方策について検討した。また評価結果をもとに各大都市圏において緑地不足地域を地区レベルやメッシュ単位で指摘したうえで、それぞれの地域において導入可能な具体的改善方策を提言した。2.研究成果のまとめさらに全体の研究結果について見直したうえで整理し、まとめを行った。3.研究成果の発表以上の一連の研究で得られた成果をもとに、国内外の学会での研究発表、研究論文の投稿を行った。4.今後の研究課題の抽出国内外の学会での研究発表、研究論文の投稿を行った結果から、他の研究者の意見やアドバイス、コメントを取り入れ、今後の研究課題を明らかにした。また一連の研究に関する問題点が抽出できたならば、改善を行った。
1994年国際功利主義学会の研究内容の研究

現代的観点からすれば、G.E.ムーアによる功利主義批判はあまり重視するに当たらないという見解に、われわれは一致して到達した。かれの功利主義批判は今世紀の初めにおいてこそ、意味を持ったけれども、19世紀的な価値基準が崩れれば、ムーアの批判は目的を達して役割を終えたのである。しかし、功利主義は19世紀的価値基準の重要な中枢を担ってはいたけれども、その意義を20世紀において失ったわけではない。功利主義が社会的調和の原理であった限りで、それはすでに19世紀初頭から存在したロマン主義からの批判に十分に耐えるものであった。ミルにおける快楽の質的区分の登場は功利主義が諸批判に対して適応する能力の高いことを示したものと、われわれは評価する。社会的調和の原理として功利主義を捉えない限り功利主義の本質は捉えたことにならない。単なる個人の行動原理としてしか功利主義を捉えないところにムーアを初めとする諸批判の誤りがある。それより、われわれが注目したのは、功利主義の原理的徹底性である。快苦原則の適用において、功利主義は身分はもちろん、人種、性別を問わないだけでなく、動物をさえ差別しなかった。この原理的徹底性は、19世紀的限界をはるかに越えている。このことが功利主義を今日的にしている。同時に、社会的調和の思想は今後さらに重要性を増すであろう。とりわけ、福祉国家構想を練り上げていく上で、功利主義の諸観念、例えば、生存、豊富、安全、平等という基準は、自由とともに依然として重要な指標であり続けるであろう。この二つの原則のもとでの個人レベルにおける幸福の追求をめぐる倫理が功利主義倫理として論じられるべきである。これは功利主義倫理が必然的に環境倫理を含むことを意味する。
Ｒｈｏ　ＧＴＰａｓｅｓを介する細胞機能の時空間特異的制御と個体での役割

細胞は、刺激に伴って形態を変え、接着したり、移動したり、分裂したりする。これらの過程で細胞内のスイッチとして働いているのがRhoという蛋白質である。本研究では、Rhoとその下流の経路の細胞と個体での役割を解析した。その結果、この経路が、細胞の移動や分裂で働いている仕組みが解明され、この仕組みが、神経が正常に分布したり、血管が正常に発生するのに必須であること、また,癌細胞ではこの仕組みががん遺伝子産物に利用され癌化に働くことが明らかとなった。Rho GTPasesは、低分子量G蛋白質の一種でRho, Rac, Cdc42などがあり、アクチンと微小管の動態を制御して細胞の形態、運動、接着を調節している。本研究では、Rhoのシグナル経路によって誘導される細胞骨格とこれによって引きおこされる新たなシグナル伝達を詳細に解析することにより、細胞の機能発現に必要な細胞シグナルの時空間特異的制御の機構を明らかにする。また、これらRho GTPasesの細胞での機能を伝達する各種effector蛋白質の遺伝子欠損マウスを用い、Rho GTPasesを介する経路がどのように働いて個体の形成と生理の発現に働いているか、さらに、これらの経路の異常が、がんなどの病態にどのように関与するかを明らかにする。本研究では、Rho GTPaseのエフェクター蛋白質であるmDiaの各種アイソフォームRNAiで枯渇させることによりそれらの細胞内での機能を、また、mDiaや別のエフェクター蛋白質ROCKの遺伝子を欠損させるとにより、コレラ蛋白質の固体での機能を解析した。1.ラットC6グリオーマ細胞でmDia1をRNAiで枯渇することにより、Rho-mDia1経路が方向性をもった細胞移動で必須の働きをなしていること、これが、微小管を介するCdc42やApcの前縁への集積による細胞極性の決定とアクチンを介するSrcの接着斑への集積による接着斑の回転によるためであることを明らかにした。2.Rho GTPasesの全メンバーを不活化するClostridium difficileのtoxinBを用い、Rho GTPaseが、HeLa細胞のG2/M進行で働いていること、その作用の一部は、中心体でPAKを活性化して、Aurora Aの活性化に寄与するためであることを、明らかにした。3.mDia isoformsのRNAiを行うことにより、mDia1とmDia2が分裂期HeLa細胞のretraction fiber内のアクチン繊維上にあり、unconventional myosinの一つ、Myosin-X,と協調することにより、紡錘体の星状微小管を牽引して、分裂軸の決定を行っていることを、明らかにした。4.ROCK-IとROCK-IIの一方がホモ欠損で他方がヘテロ欠損のホモ/ヘテロ(もしくはヘテロ/ホモ)欠損マウスについて解祈し、これが、胎生9.5日以降に死亡すること、これが、卵黄嚢に初発する血管形成不全によることを明らかにした。5.mDia1欠損マウスを作出し、ホモマウスは、見かけ上正常に発育するが、Tリンパ球のリンパ節へのホーミング異常、ケモカインに対する遊走障害、TCR刺激に対する増殖不全などが見られ、免疫反応が障害されること、これが、刺激にたいするアクチン繊維の形成不全に由来することを明らかにした。昨年度に引き続き、Rho情報伝達経路の細胞機能と個体での働きを、そのエフェクターであるROCKとmDiaの2つを中心に解析した。1.本経路の細胞周期進行での役割につき以下の結果を得た。(2) NIH3T3細胞の細胞質分裂でmDia2が分裂溝に局在し、ここでのアクチン重合を起こして、収縮環の構築と維持に働きいていることを明かにした(Mol. Biol. Cell, in press,2008)。2.間期細胞でmDia isoformのうちmDia2がimportin依存性に核移行していることを明らかにした(論文作成中)。また、Rho情報伝達経路がアクトミオシン系の制御を介して細胞核の形態維持をおこなっていることを示唆する所見を得た(解析続行中)。3. mDia分子とliprinが物理的に結合すること、liprinは細胞内でmDia依存性のアクチン重合を阻害してRhoによる細胞骨格形成を調節していることを見出した(論文作成中)。4.新たにmDia2遺伝子欠損マウスを作出したほか、これまで樹立したmDia1欠損マウス、mDia3欠損マウスを解析して以下の結果を得た。(1) mDia1がT細胞に存在し、ケモカインやTCR刺激によるアクチン重合を介してT細胞の移動と増殖を起こすこと、この機構がT細胞の胸腺からの出動と末梢リンパ臓器へのhoming、免疫反応の成立に働くことを明かにした(J. Exp. Med., 204,2031-2038,2007)。(2) mDia

1欠損マウスを用い、Srcによるガン化での役割を解析した(論文準備中)。(3) mDia1欠損マウスとmDia3欠損マウスを掛け合わして、mDia1/mDia3のダブル欠損マウスを得、歩行障害、好中球増多、色素異常、矮小体型などの表現型を見出した(解析続行中)。Rho GTPaseは、アクチンと微小管の動態を制御して細胞の形態、運動、接着を調節している。本研究は、Rho GTPaseの下流で働くエフェクター蛋白質の細胞での機能と個体での機能と個体での役割を解析することで、Rho情報伝達経路の全体像を明らかにすることを目地としている。本年度は、1. mDiaの3種のisoformの各々をRNAiで枯渇することにより、NIH3T3細胞の細胞質分裂でmDia2が特異的に分裂溝に存在し、アクチン形成を誘導することにより収縮環の形成と維持に働くことを明らかにした。2. mDiaの3種のisoformのうち、mDia2がimportin-α/β-とCRM1よりなる核輸送系により特異的に核への取り込みと核からの排出を受け、細胞核と細胞質の間をシャトルして働いていることを明らかにした。3. mDia1の細胞内でのアクチン線維形成を蛍光sepckle法でモニターすることにより、この活性化にはRhoによる活性化に加えて、細胞内のG-アクチン局所濃度の上昇が重要であることを見いだした。4.マウスの排卵に伴い卵細胞を取り囲む卵丘細胞がケモカインで刺激され、その下でRho-ROCK経路が働いてインテグリンと細胞外基質途の結合を強化することにより精子侵入を制御していることを見いだした。5. mDia1の欠損マウス由来のMEF細胞にts-v-Srcを感染させ、v-Srcによる細胞の悪性化と腫瘍形成にmDia1が働いていることを明らかにした。6. mDia1とmDia3の二重欠損マウスを作出し、その表現型を解析した。RhoGTPaseは、アクチンと微小管の動態を制御して細胞形態、運動、接着を調節している。本研究は、RhoGTPaseの下流で働く標的分子の細胞、個体での役割を解析し、Rho情報伝達経路の全体像を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の5点について主な成果を得た。(1)細胞質分裂時、mDiaのアイソフォームのうちmDia2は選択的に分裂溝に局在し、機能する。この局在化機構の解析のため、mDia2の結合蛋白質としてAnillinを単離し、mDia2の分裂溝への局在にはRhoとともにAnillinとの結合が必須であることを明らかにした。(2) mDiaの個体での機能を解析するために、mDia1, mDia3の二重欠損マウスを作出し、その表現型の解析を行った結果、皮質脊髄路の投射異常と嗅球への神経細胞移動の障害を見出した。(3) mDia1遺伝子欠損マウスより単離したMEF細胞に温度感受性v-Src発現ウイルスを感染させた細胞では野生型細胞と比して、足場依存性増殖、foci形成、in vivoでの腫瘍形成能に著しい抑制を認めた。また、mDia1欠損細胞ではv-Srcの細胞膜への局在化の減弱を認め、このことから、mDia1は、Srcの細胞膜への局在化を制御し、細胞悪性化に寄与していることを見出した。さらに、DMBA/TPA塗布化学発癌実験をmDia
T細胞抗原受容体遺伝子を用いた白血病成立機序の解析

成熟T細胞の単クローン性増殖により成り立っている成人T細胞白血病(ATL)では白血病細胞にT細胞に特異的な増殖因子であるIL-2の受容体(IL-2R/Tac抗原)の発現異常がみられる。この事実から我々はATLの成立過程においてIL-2/IL-2R系が重要な役割を果しているものと考え研究を進めてきた。成熟T細胞では個々のT細胞クローン特異的にT細胞(抗原)受容体β鎖遺伝子の再構成がみられるとの知見に基づき、サザンハイブリダイゼーションを利用してT細胞のクローン構成の解析が可能となった。そこで、ATL白血病細胞にみられるIL-2Rの発現異常がIL-2反応性の亢進を反映するものであるかどうか明らかにするために、ATL患者未梢血よりIL-2依存性のT細胞株を多数樹立し、増殖するT細胞中に白血病細胞に由来するクローンが存在するかどうかを上記のクローン解析法を用いて調べた。その結果、ATL症例の大半においてはIL-2により増殖するT細胞は白血病細胞クローンではなく、白血細胞と混在するHTLV-【I^+】の非白血病T細胞であることが明らかとなった。一方、慢性型のATL症例において、白血病細胞に由来するT細胞クローンが繰り返しIL-2により樹立されてきた。即ちATL白血病細胞中にはIL-2反応性を保持しているものが存在した。更にATL由来のIL-2依存性T細胞株の中数株がIL-2依存性を離脱しin vitroトランスフォーメーションをおこした。このようなT細胞ではIL-2Rの発現異常があるにもかかわらずIL-2には反応しなくなりATL白血病細胞様の性状を呈するようになった。以上の結果を総合すると、HTLV-Iウイルスの感染にはじまるT細胞の腫瘍性増殖能獲得過程でIL-2/IL-2R系が重要な役割を果していることが強く示唆されたものと理解される。上記のβ鎖遺伝子再構成を指標としたT細胞のクローン解析法がT細胞性腫瘍特にATLの診断、病態解析等に非常に有効であることも合わせて確認された。
膜作用物質の反応場となる膜タンパク質搭載非対称膜リポソームモデルの作製と機能

本研究は、膜と相互作用するペプチド(シンナマイシン)を我々が開発したリン脂質組成非対称膜リポソームに作用させ、リン脂質分子の運動を観察した。観察の結果、シンナマイシンはホスファチジルエタノールアミンを持った非対称膜リポソームに結合し、フリップ-フロップを促進した。次に、細胞膜でリン脂質の非対称性を維持する膜タンパク質の非対称膜リポソームへの再構成に成功している。さらに、この膜タンパク質の機能観察にも成功している。よって、このリン脂質非対称膜リポソームを用いて、タンパク質-脂質の素反応の観察に大いに役立つと考える。生体膜の内膜と外膜のリン脂質組成は非対称である。リン脂質の非対称性は生体機能の反応に重要な役割を果たしてる。生体機能の素反応を解析するためには、人工リン脂質二重膜の構成が必要である。申請者は、現在までに、微細加工技術を用いてリン脂質非対称組成膜リポソーム作製に成功している。このリン脂質非対称膜リポソームは、細胞膜と同様のリン脂質成分で構成できるため、細胞膜環境を人工系で再現できると考える。今年度は、細胞膜模倣型(リン脂質組成非対称膜)リポソームを用いリン脂質と相互作用するペプチドの挙動の素反応を観察した。リン脂質を相互作用するペプチドをリン脂質組成非対称膜リポソームに添加すると、リン脂質の分子運動(フリップ-フロップ)が促進されることがわかった。さらに、リン脂質と相互作用する膜タンパク質の発現に成功している。また、この膜タンパク質のリン脂質組成非対称膜リポソームへの再構成を顕微鏡観察により確認をしている。昨年度は、我々の作製したリン脂質非対称膜リポソームを用い、ペプチドをリン脂質非対称膜リポソームに添加するとリン脂質の分子運動(フリップ-フロップ)が促進されることが観察された。今年度は、バキュロウイルス発現系により、リン脂質と相互作用する膜タンパク質(フリッパーゼ)を発現させ非対称膜リポソームへ再構成の条件検討及び機能観察を行った。この膜タンパク質存在下においてリン脂質の輸送能が共焦点レーザ顕微鏡にて観察された。細胞膜ではフリッパーゼは非対称膜維持に関与しているタンパク質であることから、フリッパーゼを再構成することにより非対称性を維持したリン脂質非対称膜リポソーム作製に成功した。生体関連化学リン脂質組成非対称膜リポソーム上でのペプチドの相互作用観察に成功している。また、リン脂質と相互作用する膜タンパク質の発現及び、リン脂質組成非対称膜リポソームへの再構成に成功している。来年度は、リン脂質組成非対称膜リポソームに再構成した膜タンパク質の機能を顕微鏡観察する。さらに、ペプチドとの相互作用についても顕微鏡観察を行う。
圧密に伴う粘土の強度増加特性とその定量評価に関する研究

圧密過程における軟弱粘土地盤内の任意の分割層の応力状態を再現することのできる“間隙水圧制御装置"を開発し,圧密時間の異なる一連の圧密非排水三軸圧縮試験を実施した.試験結果から得られた経験則と変形のひずみ速度依存性を考慮した一次元圧密理論を結び付けることにより,一次圧密から二次圧密までの全ての圧密過程における飽和粘土の非排水強度を評価する手法を提案した.得られた成果を要約すると以下のようである.(1)一次圧密から二次圧密までの全ての圧密過程を通じて,間隙比(e)と非排水強度(Cu)の関係には,e-log Cuの直線関係が成り立ち,この直線の傾きは圧縮指数に等しいことを明らかにした.(2)新たな圧密応カパラメータとして“換算圧密応力"を定義した.換算圧密応力は,圧密過程における間隙比の減少量のみで算定され,間隙水圧の有無に無関係に全ての圧密過程において定義されることを示した.(3)圧密過程を評価するための新たなパラメータとして“圧密進行係数"を定義した.圧密進行係数は,従来の圧密度に代わるものであり,換算圧密応力に基づいて算定されるので二次圧密を含む全ての圧密通程における圧密進行の程度を表すことができることを示した.(4)二次圧密を含む全ての圧密過程における飽和粘土の非排水強度の評価式を圧密進行係数と強度増加率を用いて誘導した.換算圧密応力に基づいて誘導された本評価式は,圧縮指数および基準時間における間隙比と強度増加率を計算定数として,間隙比の減少量のみの関数として表される.(5)練返し粘土に対する本評価式の適合性は,室内土質試験において良好であることを明らかにした.粘土の圧密の進行過程とそれに伴う強度増加特性を把握するために,圧密過程における軟弱粘土地盤内の任意の分割層(粘土要素)の応力状態を室内土質試験において再現することのできる“間隙水圧制御装置"を開発・作製した.開発した試験装置の性能検定を行うとともに,低塑性のカオリン粘土を用いた圧密時間の異なる一連の圧密非排水三軸圧縮試験を実施した.得られた主な結論は以下のとおりである.(1)考案した間隙水圧制御装置は,供試体周面からの排水経路中に粘土供試体と同程度の透水係数を有するセラミックディスクを挿入したものであり,供試体の中心(非排水面)と周面の間隙水圧の差(動水勾配)を小さく制御するので,特殊な方法を用いることなく通常の試験方法に準じて一次圧密過程における粘土要素の三軸試験を実施できる.(2)一次圧密過程における粘土の間隙比と有効応力の関係は正規圧密線から上方に逸脱した経路を辿る.(3)一次密過程における粘土の破壊線および有効応力表示の強度定数は圧密応力の大きさや圧密時間に無関係に一定である.また,圧密打切り時の残留間隙水圧は有効応力経路に影響を及ぼさない.(4)一次圧密過程における粘土の非排水強度の増加は圧密度よりも遅れて発現し,強度増加率は,一次圧密過程において一定ではなく,圧密時間に依存して異なる.(5)一次圧密過程における粘土の間隙比(e)と非排水強度(Cu)の関係には,圧密応力の大きさや圧密時間に無関係にe-log Cuの直線関係が成り立ち,この直線の傾きは圧縮指数に等しい.圧密過程における軟弱粘土地盤内の任意の分割層の応力状態を再現することのできる“間隙水圧制御装置"を開発し,圧密時間の異なる一連の圧密非排水三軸圧縮試験を実施した.試験結果から得られた経験則と変形のひずみ速度依存性を考慮した一次元圧密理論を結び付けることにより,一次圧密から二次圧密までの全ての圧密過程における飽和粘土の非排水強度を評価する手法を提案した.得られた成果を要約すると以下のようである.(1)一次圧密から二次圧密までの全ての圧密過程を通じて,間隙比(e)と非排水強度(Cu)の関係には,e-log Cuの直線関係が成り立ち,この直線の傾きは圧縮指数に等しいことを明らかにした.(2)新たな圧密応カパラメータとして“換算圧密応力"を定義した.換算圧密応力は,圧密過程における間隙比の減少量のみで算定され,間隙水圧の有無に無関係に全ての圧密過程において定義されることを示した.(3)圧密過程を評価するための新たなパラメータとして“圧密進行係数"を定義した.圧密進行係数は,従来の圧密度に代わるものであり,換算圧密応力に基づいて算定されるので二次圧密を含む全ての圧密通程における圧密進行の程度を表すことができることを示した.(4)二次圧密を含む全ての圧密過程における飽和粘土の非排水強度の評価式を圧密進行係数と強度増加率を用いて誘導した.換算圧密応力に基づいて誘導された本評価式は,圧縮指数および基準時間における間隙比と強度増加率を計算定数として,間隙比の減少量のみの関数として表される.(5)練返し粘土に対する本評価式の適合性は,室内土質試験において良好であることを明らかにした.
エストロゲン応答性転写因子efpの機能とその作用カスケード

われわれがヒトDNAからエストロゲン受容体(ER)に結合する断片を分離し、それを基にクローン化した蛋白質はエストロゲンによって誘導されるRINGフィンガー・Znフィンガー蛋白であったのでこれをefp(estrogen-responsive finger protein)と名付けた。更にこれを解析するためマウスの胎盤よりそのホモローグを単離した。このマウスefp cDNAを用いてマウス体内の分布を調べた所、胎盤、子宮、乳腺、肝、脳等に存在し、特に女性性器に多く存在した。In situ hybridization histochemistryを用いて調べた所、子宮内膜、乳腺、卵巣の顆粒膜細胞および脳の視床下部の核に多く存在し、これは大体においてERと共存しているようであった。3週令の未成熟マウスにエストロゲン投与すると2時間という早期に子宮内のefp mRNAが著増した。又、マウス胎児脳を調べると、受胎後10日には若干のefp mRNAが見られるが一時消失、16日に急に著増することがわかった。これはマウス胎児のwhole mount標本によるin situ hybridization histochemistryでも証明された。又、同じ時期にERも著増することがわかった。一方ではエストロゲン応答要素(ERE)を持つ断片を更に効率よく採るために、ヒトCpG island libraryを用いてERに結合する断片を再検し、その中からいくつかの興味あるクローンを見出した。その一つはラットのNMDA受容体2型Dのヒトホモローグである。これは中枢神経系における興奮伝達の主役の一員であるが、これにEREが存在(事実数個のAGGTCAハーフサイトが遺伝子の3'側にクラスターしている)することは、恐らく視床下部におけるERの存在と軌を一にするものであり、エストロゲンの中枢神経への作用を仲介するものであろうと思われる。この他、efpトランスジェニックおよびノックアウトマウスを作出中であり、後者は既にヘテロ接合体を得て交配中である。
自己免疫異常に起因する感音難聴の検討、特に血清学的診断法の確立

異種(豚、モルモット)内耳組織(蝸牛、前庭)を抗原として、自己免疫異常の関与すると考えられる感音難聴患者血清中の自己抗体を検討した。感音難聴の病像完成までの期間によって患者群を分類した。いずれの群においても、25kD、45kD、50kDの分子量蛋白を抗原として認識する(自己)抗体を有していたが、感音難聴が出現し徐々に進行する患者では加えて68kDの抽出蛋白に対する(自己)抗体を有していた。また急速に発症し感音難聴が完成する患者群では、80kDの蛋白を認識する(自己)抗体を有していることが判明した。また内耳を蝸牛部分と前庭部分に分けて抽出した蛋白相互の交差抗原性が確認された。また内耳組織と各臓器抽出蛋白との共通抗原性を検討したが、内耳と大脳抽出蛋白の間にも共通抗原性が認められた。自己免疫異常の関与が考えられる感音難聴患者のELISA法を用いたスクリーニングシステム測定系の実用化を試みている。異種内耳組織由来の抗原(モルモット、豚)を用いて、自己免疫異常が関与すると考えられる感音難聴症例での自己抗体を検索した。葡萄膜に対する自己抗原を有する原田病患者で難聴や眩暈などの症状を呈している患者では、内耳組織由来の抽出抗原に対しての自己抗体を有していた。内耳由来組織中の18kD、28kDの蛋白が(自己)抗原として存在している可能性が示唆された。一方、同じく原田病患者でも難聴や眩暈を有さない患者では、内耳組織に対する抗体は有していなかった。また、一部の自己免疫の関与が強く疑われる感音難聴患者では、18kDの蛋白に対する自己抗体を有していた。低音障害型感音難聴患者と自己免疫異常の関連を検討したが、自己抗体は検出できなかった。また低音障害型難聴89症例の疫学的検討を行ったが、自己免疫疾患の合併を有する症例は存在せず、低音障害型感音難聴への自己免疫異常の関与の可能性は低いと判断された。さらに、現在各種感音難聴患者における自己抗体の存在を検討中である。
πーｄ相互作用を有する分子性金属の金属ー非金属転移の微視的研究

強磁場下で金属状態から超伝導、低磁場下で金属から絶縁体への「非」金属状態に転移することが知られているλ-(BETS)2FeCl4系で有機分子のπ伝導電子スピンとFeの局在d電子スピンのπ-d相互作用がこれらの転移にどのような役割を果たすのかをNMRを用いて微視的に研究した。λ-(BETS)2FeCl4のGa部分置換系において伝導電子サイトでのNMR吸収線形の解析により、「遍歴している伝導電子が希釈されたFeからの内部磁場を平均的に」感じている事が明らかになった。また、低磁場領域でNMR緩和率の測定から、πスピンが反強磁性転移に寄与している事が確認できた。l-(BETS)2(FeGa)Cl4の系のFeとGaの混晶比が仕込みのそれとほぼ対応していることを確認した試料を用いて20%Ga置換系、および40%Ga置換系のSe-NMRをH23年度の実験で得られた結果を踏まえて、より詳細に測定を行った。実験室での測定で測定温度範囲を高温領域に拡張し、また、強磁場での測定をフランス国Grenoble High Magnetic Field Lab.にて行った。加えて、本年度はFe100%系の低磁場で観測される金属絶縁体転移でのスピンダイナミクスを調べることを目的として単結晶試料を用いて1H-NMRの温度依存の測定を行った。以下、それぞれ概要を述べる。Ga置換系:H23年度のSe-NMR吸収線の温度依存の測定に加えて一定温度での角度変化の測定を行った。この測定により電子系の異方性を知ることができるため、解析の精度が向上することを期待した。角度依存の結果も合わせて得られたFeのdスピンとBETS伝導電子系との交換相互作用は電気抵抗の測定により報告されている値とほぼ対応することが確認できた。このことは「希釈された」Feスピンが伝導電子を分極させて負の内部磁場を作り出しているとのモデルを支持するものである。また、NMR線幅の角度依存がナイトシフトのそれと対応していることをGa置換系でも確認した。このことはGa置換系においてもBETSの二次元伝導層内に電荷不均化があり、クーロン相関がある程度強いことを明らかにした。Fe 100%系:微小な単結晶試料の伝導面に垂直に磁場を印加して1H-NMR測定を行った。金属絶縁体転移温度以下でNMR線幅が増大し、緩和率に異常を観測した。このことからこの絶縁相が反強磁性状態であることを明らかにした。以上の実績の一部は7月に米国で行われたICSM2012国際会議で報告した。l-(BETS)2(FeGa)Cl4の系のFeとGaの混晶比が仕込みのそれとほぼ対応していることを確認した試料を用いて20%Ga置換系のSe-NMRを、より詳細に測定を行った。加えて、Fe100%系の低磁場で観測される金属絶縁体転移でのスピンダイナミクスを調べることを目的として単結晶試料を用いてSe-NMRの温度依存の測定を行った。Ga置換系:H23、24年度の実験室環境での低磁場、および強磁場施設でのSe-NMR吸収線の温度依存の結果を踏まえ、高温域で磁場の角度変化の測定を行った。温度が高いため信号強度が弱いが低温でNMR線幅が広がることによる解析精度の低下を避けることができ、解析の精度が向上した。d局在スピンと伝導電子系との交換相互作用は電気抵抗の測定から報告されている値とほぼ対応することが確認できた。このことは「希釈された」Feスピンが「結晶内を遍歴する」伝導電子を分極させて負の内部磁場を作り出しているとのモデルを支持するものである。また、H24年度の研究で、NMR線幅の角度依存がナイトシフトのそれと対応していることからGa置換系においてもBETSの二次元層内に電荷不均化があり、クーロン相関がある程度強いことを明らかにした。H25年度はデータを強化し、電荷不均化について定量的な値を得ることに成功した。Fe 100%系: H24年度の1H-NMRの結果では定量的な議論をするに十分な情報を得ることが出来なかったため、Se-NMRを低磁場で行なった。試料サイズに合わせた微小なコイルでSe-NMRを低磁場で行なう事の技術的な困難は新たにそれ用のNMRプローブを作成する事で解決し、5T以下でのSe-NMRの信号観測に成功した。反強磁性転移温度で線幅の急激な増大と信号強度の現象が観測され、BETS分子が反強磁性に寄与している事を示唆する結果を得た。研究初年度であるH

23年度は、まず、試料の混晶比を評価するためにEPMAによる元素分析を行ない、巨視的な結晶の全域で組成比が仕込みのそれとほぼ対応していることを確認した。電気伝導度測定によると、l-(BETS)2(FeGa)Cl4の系はGa濃度とともに、連続的に磁場誘起超伝導相が低磁場側にシフトすることが報告されている。研究初年度の23年度は、この磁場-温度相図の微視的検証のため、研究代表者のグループで所有するNMR分光計、およびGrenoble High Magnetic Field Lab(フランス)の設備を用いてl-(BETS)2FeCl4のFeサイトを磁性のないGaで40%置換した系、および20%置換した系でSe-NMR実験を行った。Fe100%塩、Ga100%塩で得られているp-d相互作用とBETS分子の2次元伝導面内での電荷不均化のパラメータを用いて、一定磁場でのSe-NMR吸収線の温度依存の解析から、1. Ga20%の系での交換相互作用は概ね組成比を反映している、2. Ga濃度のより高い40%の系では交換相互作用の大きさが電気抵抗測定で得られているそれよりも大幅に小さいこと、3. Ga40%の系で特に顕著にNMR線幅が広がっていることを得た。100%の系で見られなかった「乱れ」の効果が現れていることを示唆している。これらの成果は日本物理学会2011年秋期大会、およびポーランドで開催されたISCOM2011会議にて報告した。また、Fe100%塩の低磁場領域のスピンダイナミクスを検証することを目的として予備的な1H-NMR測定を行い、微小な単結晶試料で測定に十分な信号強度が得られることを確認した。今後、詳細な測定を行なう準備ができた。l-(BETS)2FeCl4の13C置換体単結晶試料の提供を受け、これを用いてNMR測定を行った。13C体試料を使うことにより、それまで難しかった低磁場領域の測定、緩和率の測定が行えるようになった。金属絶縁体転移が観測される低磁場領域で温度低下に伴い13C-NMR吸収線は低周波数側にシフトすることが観測された。NMR吸収線の温度依存の解析から得られた伝導電子とFe局在スピンの交換相互作用は約-30Tと見積もられ、磁場誘起超伝導を示す高磁場領域で77SeNMRから得られた値と一致することが明らかになった。また、電子スピンの動的挙動を明らかにすることを目的として100K以下の温度域でNMR緩和率(1/T1)の測定を行った。スピン揺らぎに対応する1/T1Tは約50Kから増大し、約7Kで反強磁性磁気秩序に特徴的な極大を示し、より低温で急速に減少した。このことは金属絶縁体転移温度より十分高温から反強磁性による磁気揺らぎが発達し始めていることを示し、この系のpi伝導電子スピン間に反強磁性的相互作用が強く働いていることを示唆した結果である。分子性物質本研究課題では大きく分けて二つの話題を並行して進めている。一つはl-BETS2FeCl4のFe位置をGaに部分的に置換した系での超伝導に関する研究であり、そちらはおおむね順調に進行している。もう一つはFe100%系のスピンダイナミクスについての研究である。こちらについては1H-NMRでの測定を行い、信号は得られ、反強磁性秩序が確かに存在していることの微視的な証拠が得られたという点では成果はあるのだが、定量的な解析をするに足るデータはまだ得られていない。
臓器内で細胞間相互作用により誘起される刺激伝達系の測定技術の開発に関する研究

平成6、7年度は細胞反応用37°C恒温チェインバーの設計、制作を一つの大きな目的にしていたが、米国オプトメトリクス社のチェインバーを改良し、反応がうまく起こることが確かめられた。微小温度計を用いてこのチェインバーの温度の変化を数十分から数時間にかけて計測したが、37°C±1.0°Cの範囲でうまく調節されていることがわかった。T細胞を抗T細胞レセプター抗体で刺激した場合に誘導される細胞内カルシウムイン濃度の上昇を測定する場合、連続1時間の測定にも耐えるシステムであることがわかった。このシステムをつかって、抗原提示細胞とT細胞での細胞間相互作用でおこる細胞内カルシウムイン濃度の上昇を旨く測定する事ができた。画像取り込みについても、冷却CCDカメラを用いたため、以前の高電子倍増管を用いたものよりも格段に画像がきれいになった。さらに、平成8年度は、生きた臓器(組織)内での刺激伝達の測定、解析法の検討という目的にそって研究を行なった。まず、マウス胎仔胸腺を用いて臓器内での細胞間相互作用による反応を解析した。実際には、マイクロインジェクション法を用いて、胸腺内にスーパー抗原を注入し、それによって起こる細胞内カルシウム濃度を測定した。主に、Fura-2の取り込ませ方と焦点の合わせ方などの技術の開発に重点をおいて研究を行なった。マウス胎仔胸腺では、37度1時間の取り込み培養に於いて表層の細胞への取り込みは充分できることがわかった。問題点として残ったのは臓器内での測定には、やはり、焦点のあわせ方が難しい点であった。この点については、米国で新しく開発された、デコンボリューションシステムなどを取り入れて解析することが今後の課題として残った。次の2点を中心に開発を行った。(1)細胞反応用37°C恒温チェインバーの設計・制作このチェインバーは、倒立顕微鏡の対物レンズ上において用いる。チェインバー底面には、カバーガラスを取り付け、そのうえにFura-2を取り込ませた細胞をのせる。37°Cに温めたハンクス氏液をチェインバーに満たし、温度を37°Cに保った状態で、抗原提示細胞や抗TCR抗体などの刺激を加え、チェインバー底面に乗せた細胞の反応を顕微鏡で経時的に測定する。実際には、顕微鏡のステージにヒーターを取り付け、その上にカバーガラスとシリコンラバーを用いてチェインバーを作ったものでも十分37°Cに保温できることがわかった。(2)細胞間相互作用により誘起される細胞内カルシウム濃度の上昇を測定する。現在までに、Fura-2を取り込ませたT細胞を刺激した場合に誘起される細胞内カルシウム濃度の上昇を約1時間にわたって15秒ごとに(途中休止する)測定するシステムを確立した。また、2種類以上の細胞を用い、より生理的反応に近い細胞間相互作用によって誘起される反応を測定することを目的としているため、画像データ圧縮のプログラムの開発、細胞の移動防止のための特殊な接着剤の使用条件の確立と、移動した細胞を自動的に認識して画像処理するプログラムの開発を行った。その上で、細胞間相互作用にはTリンパ球のカルシウムオシレーション(カルシウム振動)が長時間にわたって測定できるようになった。平成7年度は細胞間相互作用により誘起される細胞内カルシウム濃度の上昇を測定することを目的としていた。2種類以上の細胞を用い、より生理的反応に近い細胞間相互作用によって誘起される反応を測定することが目的であり、反応が散発的でゆっくりしているため、少なくとも1時間以上にわたって測定することが必要であった。そのため画像データ圧縮のプログラムの開発、簡略化(コンピュータープログラマ-に委託)、細胞の移動防止のための特殊な接着剤の使用と、移動した細胞を自動的に認識して画像処理するプログラムの開発(コンピュータープログラマ-に委託)、選別を行った。

実際に抗原提示細胞とT細胞を用い、両細胞が充分細胞接着を起こした後、スーパー抗原を加えてT細胞を活性化させ、T細胞に誘起される細胞内カルシウム濃度の上昇を長時間モニターし、T細胞でオシレーションが起こっており、そのパターンが胸腺細胞と成熟T細胞で違うことがわかった。T細胞は、申請者たちの所有しているT細胞抗原レセプターのトランスジェニックマウスから調整し、T細胞の活性化がより効果的に起こるように工夫した。本研究では、第1の目的として、細胞内カルシウムイオン濃度を例にとり、これまでより一歩進んだ細胞間相互作用により誘導される刺激伝達の測定、可視化の実用化を目的としていた。この点は、平成7年度までに一応の完成をみた。第2の目的として、さらに生きた臓器(組織)内での刺激伝達の測定、解析法などがあった。この目的にそって、平成8年度は次のような点に重点をおき研究を行なった。まず、マウス胎仔胸腺を用いて臓器内での細胞間相互作用による反応を解析した。実際には、マイクロインジェクション法(現有設備)を用いて、胸腺内にスーパー抗原などを注入し、それによって起こる細胞内カルシウム濃度を測定した。主に、Fura-2の取り込ませ方、胸腺の生かし方、焦点の合わせ方などの技術の開発に重点をおいて研究を行なった。マウス胎仔胸腺では、37度1時間の取り込み培養に於いて表層の細胞への取り込みは充分できることがわかった。臓器内で得られた細胞間相互作用の結果と2種類の浮遊細胞での細胞間相互作用で得られた結果を比較検討した。問題点として残ったのは臓器内での測定には、やはり、焦点のあわせ方が難しい点であった。この点については、米国で新しく開発された、デコンボリューションシステムなどを取り入れて解析することが今後の課題として残った。
新醗酵バクテリアによる小麦粉生地の醗酵特性

1.発酵性細菌のEnterobacter cloacae GAO(以下GAOと記す)はCO_2とH_2ガスを生じて小麦粉生地を膨化する。GOAの水素ガス生成条件は、Gー培地(グルコ-ス含有基本培地)に窒素源では、Gー培地のアスパギン単独にたいしてカザミノ酸を0.1%添加することによりガス量がGー培地より2.5倍となった。H_2/CO_2比は0.60となった。2.炭素源をグルコ-スに加えてTCAサイクルの有機酸:クエン酸、αーケトグルタル酸、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、ピルビン酸をそれぞれ0.5%加えて水素ガスの生成量をみた、総ガス量の多いのはフマル酸、ピルビン酸、αーケトグルタル酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸の順になった。総ガス中の水素ガスの割合をみると、αーケトグルタル酸が85.1%、クエン酸82.1%コハク酸81.5%と高率であった。3.GAO菌のβーgalactosidaseを精製した。ラクト-スを含むブイヨン培地で培養した菌体を超音波破壊後、ストレプトマイシン処理、硫安塩析、セファクリルSー200,DEAEトヨパ-ル、アフィニティクロマト、FPLC(Mo noーQ Packed column)により電気泳動的に単一なβーgalactosidase 1,2を精製した。両酵素の分子量は約210,000で二量体であった。至適pHは7.2、至適温度は37°C、当電点は4.5であった。Mg,Zn,Mn,Co,Ni等の二価イオンによって活性化された。基質特異性は大腸菌とは明らかに異なった。アミノ酸分析の結果、既報のAerobacter cloacaeおよびE.coliに比べ本菌のβーgalactosidaseは、共にグリシン、セリンを多く含有していた。4.ジャガイモを用いた発麺より、ガス発生量の良好な4株を饅頭へ応用したところ膨化力は良好であった。微生物の形態はかん菌、グラム陰性のオキシダ-ゼ(+)であった。小麦粉醗酵性細菌のEnterobacter cloacae GAO(以下GAOと記す)はCO_2とH_2ガスを生じて小麦粉生地を膨化する。GAOの水素ガス生成条件を検討したところ、G-培地というグルコ-ス含有基本培地に、各有機酸0.1Mを加えて培養した結果、ビルビン酸、フマ-ル酸では総ガス生成量が基本培地に対して約2.7倍となったがH_2/CO_2比は基本培地1.20に対して、それぞれの有機酸の場合0.10となりCO_2が増加していた。これに対して乳酸を添加した場合には総ガス量は1/5に減じたがH_2/CO_2比は逆に約10.0となった。また、炭酸源としてビルビン酸、クエン酸、フマ-ル酸、リンゴ酸を単独に用いるとH_2ガス発生比高くなることを認めた。乳酸単独の場合は25.0mMのときがH_2/CO_2比は7.60と最も高くなった。次に窒素源とガス量比の関係をみた。

G培地はアスパラギン単独であるが、これに無機塩及びカザミノ酸を加えたとき、ガス量が最大になるのはカザミノ酸添加の場合でG培地の2.5倍であり、H_2/CO_2比は0.60となった。これよりややよいのが尿素添加時であり、1.5倍のガス量がみられ、H_2/CO_2比は0.70と高くなった。硫酸アンモニウム添加時はガスの量が0.67倍と少量となるがガス比は2.00と水素ガスの比率が高くなった。以上ガスの絶対量が多くなるのはカザミノ酸添加時であり、H_2/CO_2比が大きくなるのは乳酸添加時であることを認めた。GAO菌のβ-galactosidaseをラクト-スを含むブイヨン培地で培養した菌体を超音波破壊後、ストレプトマイシン処理、硫安塩析、セファクリルS-200、DEAEトヨパ-ル、アフィティクロマト、FPLCにより電気泳動的に単一なるβ-galactosidase1,2を精製した。両酵素の分子量は約210,000で二量体であった。小麦粉発酵性細菌のEnterobacter cloacae GAO(以下GAOと記す)はCO_2とH_2ガスを生じて小麦粉生地を膨化する。GOAの水素ガス生成条件を検討したところ、Gー培地(グルコ-ス含有基本培地)に窒素源では、Gー培地のアスパラギン単独にたいしてカザミノ酸を0.1%添加することによりガス量がGー培地より2.5倍となり、H_2/CO_2比は0.60となった。この条件下において炭素源をグルコ-スに加えてTCAサイクルの有機酸:クエン酸、αーケトグルタル酸、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、ピルビン酸をそれぞれ0.5,1.0,2.0%加えて水素ガスの生成量をみると、添加量が大きくなるにつれてガス量が減少したが、0.5%の場合総ガス量の多い順に記すとフマル酸、ピルビン酸、αーケトグルタル酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸となった。総ガス中の水素ガスの割合をみると、αーケトグルタル酸が85.1%、クエン酸82.1%コハク酸81.5%と高率であるが、ピルビン酸は46.5%と低くなった。GAO菌のβーgalactosidaseの活性はONPGにより測定した。ラクト-スを含むブイヨン培地で培養した菌体を超音波破壊後、ストレプトマイシン処理、硫安塩析、セファクリルSー200,DEAEトヨパ-ル、アフィニテイクロマト、FPLCにより電気泳動的に単一なβーgalactosidase1,2を精製した。至適pHは7.2、至適温度は37°C、当電点は4.5であった。Mg,Zn,Mn,Co,Ni等の二価イオンによって活性化された。また、基質特異性は大腸菌とは明らかに異なった。アミノ酸分析の結果、既報のAerobacter cloacaeおよびE.coliに比べ本菌のβーgalactosidaseは、共にグリシン、セリンを多く含有していた。GAO株の染色体DNAをSau3AI部分消化し、得られたDNA断片をpBR322のBamH I部位に挿入し、E.coliDH5αを形質転換した。これらより本酵素の構造遺伝子をクロ-ン化した。