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社会参加のための障害者・児の「生のリテラシー」を実証する研究（国際共同研究強化）

本研究の目的は、障害者福祉の領域において「必要な知識」が「必要な人」に共有され継承される方法の探索にある。特に海外と国内で双方から展開することで「共生のリテラシー」として描き出し、共有するための方策を提示するところに、本研究の特徴がある。本研究の3年目にあたる本年は、3つの点で重点的に研究を進めた。まず1つ目は、初年度にUniversity of Hawaiiで長期在外研究をした成果を再整理しつつ、国内での動向をあわせて、リテラシー=「学習」という面に焦点をあてた理論研究と、それに基づいたアプリケーション設計をすすめることができた。私たちが能力=abilityを獲得する、ないしはされていると認識する場合、その社会的要因・技術的要因を見過ごすことはできない。本研究が明らかにしたのは、その静的把握だけではなく、リテラシーを「学び得ていく」過程において動的にも果たされなければならないという点である。この枠組は合理的配慮論から"Learning Roost"概念として整理され、実際にアプリおよびデータベースの開発をする際の、A)自立生活、B)学習、C)社会参加の3要素として定式化し、その一部は柴田ら(2018)などで報告された。その成果を活かし共生のリテラシーを記録・抽出し、自分が参照したり他者と共有・コミュニケーションしたりできるようにするアプリケーションの開発をすすめた。研究協力者や関連研究者とのコラボレーションして、具体的なアプリケーションを製作して実証実験を行い、Shibata et al.(2019)として査読誌にアクセプトされている。最後に、以上の視角から潮流をおさえた研究の国際化をおこなった。University of Hawaiiから演者を招いた国際シンポジウムを開催するなど、成果が出てきている。以上をまとめ社会背景分析をあわせた結果が柴田(2019)である。本研究の今年度の進展は、おおむね順調に進んでいると考えている。その理由は2つある。まずは、初年度の長期海外研究かの成果を活かし、本研究の元となった科研費などの成果と連続させることで、具体的な理論枠組を提案し、それに従ってアプリケーションの製作を進めることができた点である。そのため本年度は重点的に人件費に資金を使用した。アプリ開発の実証部は領域でも近年、注目を集めるResearch CommunityのJTPDにacceptされるなど、予想以上の評価を上げているといえる。また理論研究の成果は柴田(2019)に活かされたが、領域でもトップジャーナルと言っても良い雑誌に収録していただいたものであり、本研究の進展の価値を示していると考える。このように3年目を迎えて確実に成果を残しつつある。もうひとつの理由は、本研究の国際的な面である。昨年度に引き続いて今年度も追加的にUniversity of Hawaiiと連携して研究を実施することができたが、今年度はさらにアメリカ本土でのソーシャル・インクルージョン面からの学習の劇的な展開に関する追加情報を入手することができ、本研究の進展に大きく寄与することができた。特に「学ぶ環境とリテラシー」という新たな分析軸を得ることができ、具体的には10月に連携先のCenter on Disability Studiesの研究者を招いての国際シンポジウムを開催することができた。ただ、そのなかで浮上してきたのは、アメリカを中心としたここ23年の"Inclusive Learning Revolution"とでも呼称するべき「障害者と学習」の国際状況の劇的な展開である。本研究の趣旨からいって、そのトレンドを把握せずに終了することはできない。その状況変化にあわせた追加の研究が不可欠となってきたため、当初の予定以上の進展とまではいえないと考え、同評価とした。本研究がフィールドとする障害のある人の生と学びというテーマは、ここ23年でさらに激動の時代に入り、まさにターニングポイントを迎えようとしている。フロンティア・ランナーとして注目されているアメリカHigh Tech HighのInclusive Coodinatorに話を聞くことができたが、日本では発達障害の児童・生徒には向いていないと言われるアクティブ・ラーニングを駆使して、逆にASDの子どもを指導していた。このトレンドは、本研究が理論化してきた「共生のリテラシー」をLearning概念として具現化しているものといえるが、そのような評価はまだされていない。最終年度は本研究の成果を、急速に展開する国際潮流とマッチさせて、国際的にも評価いただける成果報告に繋げたい。具体的には19年6月の国際会議で招待報告をすることになっている。本研究がもう一つの柱とする障害児とテクノロジーという観点で、急展開を遂げつつあるのが障害児学習におけるAIの活用可能性である。昨年の国際会議も障害者領域でのAI研究が一気に開花した感がある。今年は開発等の人件費に集中して、アプリ開発に目処をつけられたが、それを補う形でのAI活用は可能であるし、そのリスクも慎重に検討されるべきである。アプリから一歩踏み込み、具体的な障害者・児のテクノロジー利用の現代的意味を総体的に再考する研究として、本研究をまとめ上げる。具体的には現在acceptされた国際ジャーナル論文を完成させるとともに、追加で国際学会や英文ジャーナルなどへの投稿をとおして国際的な情報発信に努めたい。そのために昨年度、盛会に開催できた国際ワークショップを引き続き主催して、海外の研究者を招致しコラボレーションするなども進める。所属の津田塾大学が今年度から本研究の関連テーマで私立大学研究ブランディング事業に採択されたため、連携を深め相乗効果を図りたい。

内定年度:2015現在、社会福祉領域においては、障害のある人・子どもじしんの「生きるための知・技法」が、どれほど重要なのかについて注目を集めつつある。本研究は、障害者・児の「生きるための知=リテラシー」の実証を、海外で応用的に連携し展開することで、「共に生きるための知=共生のリテラシー」として描き出し、共有するための方策を提示することを目的としている。初年度は、本科研費の採択を受けて、さっそくアメリカに半年間、長期滞在しての研究を実施した。University of HawaiiのCollege of Education, Center on Disability StudiesにVisiting Scholarとして滞在し、地域における多様性と障害者の社会参加について、充実したフィールドワークをすることができた。そもそもハワイを滞在先に選んだ理由は、アメリカにおけるDiversityの典型例として知られているからである。今次の在外研究では半年間の時間をかけて、アメリカの正式な州のひとつであり同時に辺境として貴重な多文化共存を実現させているハワイという、ユニークな社会における各種要因を、生活の中で育まれるリテラシーとして把握し、「共生のリテラシー」として描き出すという作業を実施した。それらの成果はShibata,etc.(2017)などの執筆に活かされた。同時に、上記のリテラシーを蓄積し共有するための、データベースとタブレット・アプリの基本的な条件を整理し、その構想を進めた。在外研究からは、単純に生活スキルをデータ化するのではなく、それがどのような社会的な意義を背景としているのかといった、社会的なコンテクストを取り入れる必要が示唆されたため、障害児と社会参加の観点からシステム構想を組み直し改善された開発をめざすこととした。その成果はShibata(2016b)などで発表されている。本研究の今年度の進展が、おおむね順調に進んでいると判断できる理由は2つある。まず、初年度として実際にUniversity of Hawaiiに半年間滞在し、在外研究を実施することができた点である。Center on DisabilityStudiesには万全の体制で受け入れてもらえただけでなく、College of Educationにも望外の様々な機会を提供していただき、アメリカでの教育の内情への理解を深めることができた。またStateのEarly Intervention SectionやAssistive Technology Resource Centersにインタビューをしたり、School of Blind and Deafをはじめとするいくつもの教育機関にて調査ができるなど、「共生のリテラシー」把握のフィールドワークとしても、長期滞在ならではの成果を上げることができた。それらはShibata,etc.(2017)の土台になるとともにUofHでのResearch Meetingでも共有された。もうひとつは、アメリカでのインクルーシブ教育を実際に体験でき、かつ、情報技術の導入のありようを本格的に知ることができた点である。
胆汁酸への異化代謝促進による高コレステロール血症の治療および予防対策

本研究において、培養細胞系(ヒト肝腫瘍HepaRGおよびヒト肝がん由来HepG2細胞株)と高感度分析法(GC-MSおよびLC-MS/MS)を用いた評価系は、胆汁酸への異化代謝促進をターゲットとした高コレステロール血症の治療および予防対策に寄与する機能性食品因子の解析に有用なことを明らかにした。また、この評価系を用いて、これまで報告例の極めて少ない、胆汁酸の合成促進物質として、数種の有望な化合物(シアニジン、プロブコール、スウェルチアマリン、エピガロカテキンおよびβ-シトステロール)を見出すことができた。1.培養条件によるオキシステロール産生能の相違に関する基礎検討ヒト肝がん由来HepG2細胞を用いて、培養時間の最適実験条件を胆汁酸前駆物質であるオキシステロール(7α-ヒドロキシコレステロールおよび27-ヒドロキシコレステロール)の産生量の相違から求めた。オキシステロールの定量は、当研究室で開発した「固相抽出によって大量のコレステロールを取り除く前処理を用いたGC-MS定量法」を用いて、培養した細胞内から効率よくオキシステロールを抽出した後、トリメチルシリル誘導体化し高感度定量する分析系として確立した。また、培養条件を検討した結果、培養時間が長いほど、細胞内のオキシステロールの産生が増加したため、細胞がコンフルエントになる72時間培養を採用することとした。2.胆汁酸定量法の確立細胞培養液および細胞内の総胆汁酸濃度(TBA, CAおよびCDCAの総量)を、酵素サイクリング法のTBA測定キットを用いて定量を試みたが、細胞培養液および細胞内の総胆汁酸濃度はTBA測定キットの検出限界以下であった。今後、高感度測定するために、キットの改良あるいはその他の機器(LC-MS/MS)による胆汁酸の定量を試みる予定である。3.オキシステロール産生促進物質の探索確立した細胞培養条件を用いて、胆汁酸産生を促進する物質の探索を行った。検討を行った物質としては、アウクビンおよびダイゼイン(ポリフェノール)の2種類を行い、アウクビンは、7α-ヒドロキシコレステロールの産生量が増加し、ダイゼインは、27-ヒドロキシコレステロール量が濃度依存的に減少した。現在、さらに詳細を検討中である。胆汁酸測定において、使用予定のTBA測定キットの定量範囲よりも産生された胆汁酸量が少なかったため、細胞内外の胆汁酸定量ができなかった。そのため、胆汁酸産生を促進する物質の評価に関する実験が遅れた。また、トレーニングに時間を要し、実試料測定を行う実験補助員の勤務時間が、予定より少なかったことも挙げられる。1.胆汁酸定量法の確立前年度、酵素サイクリング法のTBA測定キットを用いて細胞培養液中の総胆汁酸量を測定したが、検出限界以下であった。今年度、キットの改良を試み、約10倍の感度上昇を得たが、細胞培養液および細胞内の胆汁酸濃度の定量には不十分であった。そのため、より高感度なLC-MS/MS法を用いたコール酸(CA)およびケノデオキシコール酸(CDCA)の同時定量法を確立し、細胞培養液に応用した。2.培養条件による胆汁酸産生能の相違に関する検討確立したLC-MS/MS法を用いて、培養条件による胆汁酸産生能の違いを検討したところ、72時間培養において、CDCAがコントロールと比べ、3.3倍と有意な増加を認めた。また、CDCAの前駆体である27-ヒドロキシコレステロールについても同様に、3倍近い増加が認められた。しかしながら、CAおよびその前駆体である7α-ヒドロキシコレステロールについては、大きな変化が認められなかった。3.肝細胞を用いた胆汁酸への異化代謝を促進する物質の探索ポリフェノールのエリオジクチオール、ナリゲンニン、ヘスペレチン、エピガロカテキンガレート、エピカテキンガレート、胆汁酸促進薬のプロブコール、生薬由来成分のゲニピン、スウェルチアマリン、胆汁酸促進作用が報告されているアミノ酸の1種であるS-メチルシステインスルホキシド、コレステロールの構造に類似している食品中の成分であるβ-シトステロール、カンペステロール、スティグマステロールの計12種類について検討を行った。この中で、ナリンゲニン、スティグマステロールについては、CDCA減少の可能性が、β-シトステロールについては、CDCAの微増の可能性が推察された。しかしながら、現在用いている肝細胞株がCDCAを産生する経路のみの評価であるため、CAを産生する細胞株を用いた再評価の必要性が認められた。本研究課題専従の実験補助員を得て、胆汁酸の高感度LC-MS/MS定量法を確立でき、胆汁酸に対する物質の評価も比較的順調に進んでいる。しかしながら、明らかに胆汁酸を促進する物質は、今のところ、見つかっていない。理由として、現在用いている肝細胞株は、代替経路である27-ヒドロキシコレステロールを経て合成されるケノデオキシコール酸の評価には応用できるが、古典経路である7αーヒドロキシコレステロールを経て合成されるコール酸を評価するには、コール酸の産生量が少な過ぎるためと考えられた。そのため、古典経路の正しい評価には、培養時間や培地の変更、肝細胞株の変更等の更なる改良の必要性を認めるに至った。肝細胞を用いた胆汁酸への異化代謝を促進する物質の探索昨年度まで用いていたヒト肝がん由来HepG2細胞では、7α-ヒドロキシコレステロール(7α-OHC)を経て、コール酸(CA)が産生される胆汁酸合成のメインルートである古典経路についての評価が行えなかった。

これは、HepG2細胞が通常の肝細胞に比べCAの産生が遅く、産生量が少ないためであると考えられた。そのため、CAが産生される肝細胞を探索したところ、ヒト肝腫瘍HepaRG細胞がCAを産生する可能性が認められた。そこで、HepaRG細胞にコレステロールあるいは7α-OHCを添加培養したところ、CAの産生が確認できたため、古典経路に対して再評価を行ったところ、次のような結果を得た。評価した物質は、ポリフェノール、胆汁酸促進薬、生薬由来成分、胆汁酸促進作用が報告されているアミノ酸、コレステロールの構造に類似している食品中の成分の計19種類について検討を行った。この中で、CA濃度の減少が認められたものもあるが、シアニジン、ゲニピン、プロブコール、スェルチアマリン、β-シトステロール、カンペステロールおよびスティグマステロールにおいて、CA濃度が増加し、コレステロール代謝の促進物質としての可能性が示唆された。また、これらの物質についてCAの抱合体であるグリココール酸(GCA)およびタウロコール酸(TCA)も測定したが、大きな変化は認められなかった。さらに、CAの前駆体である7α-OHCについても検討したところ、ゲニピン、カンペステロールについては大きな変化が認められなかったが、シアニジン、β-シトステロールにおいては、7α-OHCが減少し、スティグマステロールは、増加が認められた。しかしながら、促進部位の推定には更なる検討が必要である。本研究において、培養細胞系(ヒト肝腫瘍HepaRGおよびヒト肝がん由来HepG2細胞株)と高感度分析法(GC-MSおよびLC-MS/MS)を用いた評価系は、胆汁酸への異化代謝促進をターゲットとした高コレステロール血症の治療および予防対策に寄与する機能性食品因子の解析に有用なことを明らかにした。また、この評価系を用いて、これまで報告例の極めて少ない、胆汁酸の合成促進物質として、数種の有望な化合物(シアニジン、プロブコール、スウェルチアマリン、エピガロカテキンおよびβ-シトステロール)を見出すことができた。改善策として、胆汁酸測定のTBA測定キットの酵素量や基質を増やすことで、サイクリング数を増加させるなどの胆汁酸定量法の改良を行い、高感度定量を可能とする。あるいは、LC-MS/MSで胆汁酸を高感度定量する測定法を採用し、細胞内外の胆汁酸定量を行う。また、測定の実験補助員の勤務時間が少なかったことから、来年度は、生体試料分析の経験があるもう一人を採用し、体制を強化して研究を進めていく予定である。胆汁酸合成の主ルートである7α-ヒドロキシコレステロールを経てコール酸(CA)を産生する古典経路の評価が行える肝細胞株を用いて、機能性因子を再評価する必要がある。入手しやすい肝がん細胞株は、この古典経路が進まない、あるいは進みにくいと報告されているため、正常肝細胞株を入手し、中でもCA産生能が高い正常肝細胞株を用いて、再検討する予定である。また、評価物質も、食品中に含まれるコレステロール類似体や他のポリフェノールなどを追加し、胆汁酸合成を促進する物質をさらに検討していく予定である。また、胆汁酸促進だけではなく、治療においては、コレステロールの減少が必須であるため、コレステロール濃度も当研究室で確立しているGC-MS法を用いて測定し、コレステロール合成系の低下についても、同時に確認する。
地域研究を基盤としたアフリカ型農村開発に関する総合的研究

この研究は、環境の利用と保全の双方を視野に入れながら、アフリカ型農村開発の理念と手法を確立することを目的とした。それは、現場主義を基本とし、多面的・学際的なフィールドワークによって地域農村の実態把握を深め、住民の積極的な参加を促し、地域農村の在来性のポテンシャルを踏まえた地域の発展計画を構想・実践する手法を目指していた。この研究で見出された主な成果は以下の通りである。1.新たな技術や制度などが地域社会に浸透する過程で、外来要素の導入はイノベーションにつながる契機となり、それが社会内部の多様な要素や主体と絡み合い相互に影響し合うなかで新たなシステムを創出していくことを明らかにした。その過程では、創発性や創造的模倣が重要な役割を果たしており、その深い理解が、在来性のポテンシャルに根ざした開発実践につながることを見出した。2.多くの農村社会の基底にある平準化機構は、外来要素の有用性を多くの村人が理解し(内因の熟成)、それに外因が同調するとき、変化を促進するようにはたらく。そして外来要素が地域システムの内部に組み込まれ、全村民が利用できる技術あるいは制度となって内在化していく。そのプロセスを実証的に示した。3.地域発展の諸相の実証的研究と開発実践を通して、アフリカの実情に適合した開発モデルを構築した。この農村開発の手法では、実践を念頭において現地調査を進め、地域が抱える問題を住民と討議し、当該地域の開発の焦点となる特性(焦点特性)を見出す。それを準拠枠としながら、研究者の実践感覚を磨き、住民の主体性が徐々に発現する試行のプロセスを経て、解決策を立案・実施する。それは、地域の内発的発展を支援する開発実践を核に据えた手法であり、その有効性は地域発展の諸相の研究成果によっても裏づけられた。アフリカではグローバル化が急速に進み、市場経済への指向が高まりを見せるなかで、農村部における無秩序な経済活動が周辺の自然環境を荒廃させつつある。サハラ以南の約四分の一を占める乾燥疎開林は人為攪乱の影響を受けやすい植生であり、同地域での開発と環境保全との両立は、本研究が目指す、地域の在来性に根ざした農村開発の重要な課題となっている。それは、1999年から5年間にわたってタンザニアで実施したJICAプロジェクトの基本的な活動理念・方法を継承・発展させる試みでもある。本研究は、地域の実態把握、地域が抱える問題の抽出と原因の探究、そして問題解決策の構想と実践という三段階で構成されるが、調査地域によってその段階は異なっている。新たに実態把握に着手したムボジ県(タンザニア)では、農業畜産省や天然資源省の協力を得ながら地域の自然環境と生業形態に関する調査を実施し、その概要と地域の焦点特性を捉えつつある。JICAプロジェクトでのフィールドでもあったウルグル山地(タンザニア)では、土地利用と農業システム、食文化、社会組織の調査を深め、散在するローカル・マーケットを媒介とした生態・社会・文化の基本的な特性の解明に力を注いだ。またムビンガ県(タンザニア)では、ソコイネ農業大学や県との連携のもと、問題解決に向けた取り組みがはじまっており、そうした諸活動のモニタリングを実施した。同地域はタンザニア有数のコーヒー産地であり、市場経済化はコーヒー流通の混乱をもたらし、農村の生活や経済に大きな影響を与えたが、その現状について社会経済学的視点から解析した。タンザニアの乾燥疎開林帯との比較を視野に入れて調査を進めたザンビアのムピカ県では、地域農村が直面する問題、たとえば国家が主導する土地所有制度の改革と在来の農業システムとの林地をめぐる競合などの現状が明らかになった。

本年度は、4カ所の重点調査地域を中心に、経済の自由化への住民の歴史的な対応を主軸にすえ、地域の実態把握を深めた。タンザニア・ムボジ県の半乾燥アカシア疎開林帯では、この10年間に水田稲作が急速に普及した。それは稲作技術をもった半農半牧民の移住を契機とし、地域住民と移住者との相互関係を含めた生態・社会・文化のポテンシャルの顕在化と外部の政治・経済的な条件とが同調した結果であることが詳細なデーターの収集によって明らかになった。タンザニア・ウルグル山地では、都市の後背地などの条件を生かし、古くから多彩な作物が栽培され、それらの作物群は屋敷畑に集積されてきた。屋敷畑を中心としたインテンシブな調査から、多様な作物群は、変動する市場のニーズに対応するための作物ストックでもあり、需要の高い作物を選び、その栽培面積を拡大・縮小することで農産物の価格変動に対処していることが明らかになった。タンザニア・ムビンガ県では、JICAプロジェクト後のモニタリング調査を深めた。調査地では次々に農民グループが組織され、経済活動の多様化をはかりながらコーヒー産業の復興に貢献していた。これらのグループでは伝統的な相互扶助機能を再生させ、植樹などにも積極的に取り組み、さらにグループ間の社会的ネットワークを強化している現状とプロセスの解明が進んだ。ザンビア・ムピカ県では、政府の再入植計画によって、焼畑耕作を支える乾燥疎開林が狭小化したが、草地型の在来農業を拡大するなど、新たな生存戦略を模索する実態が明らかになった。本調査で明らかになった経済自由化への対応は、地域によって多様であったが、いずれも地域の在来性に依拠した内発的な変化・展開であり、持続可能な農村開発を構想するための貴重な資料や理論的な視点を得ることができた。これらの調査内容について、2005年12月にタンザニアで開催された国際ワークショップで討議を深めた。18年度は、前年度に引き続き4ヵ所の重点調査地域を中心に、各地域の実態把握を深めるとともに、特にタンザニアのムビンガ県とボジ県において内発的な発展に向けた実践活動にも力を入れた。タンザニア・ムビンガ県では、協同組合が崩壊した後の経済的混沌のなかで創出された住民の社会的ネットワークが、伝統的な相互扶助機能を内包しながら、価値や情報を共有する組織として機能しはじめた。また環境問題については、住民の自発的な植林をモニタリングするとともに、環境劣化の問題をより広い枠組みで捉え、河川の上流域と下流域の住民がそれぞれの環境問題を相互に理解するための取り組みにも着手した。タンザニア・ウルグル山地の変化に富んだ生態環境は、地域内に多様な作物変異を生み出してきた。住民は、屋敷地でバナナや香辛料などの商品作物を生産して生計を支える一方、畑の収穫物を村落間で交換することで、痩せた山岳地帯での低い生産性や農産物の季節的な地域格差を補っている。こうした地域内の交換システムが発達することで、各世帯は生態環境の多様性を間接的に利用し、全体的には土地が有効活用されており、農村開発におけるローカルな市場の重要性が明らかになった。タンザニア・ボジ県では、住民セミナーを開催し、これまでの実態調査の結果を住民に説明することで分析の妥当性を確認するとともに、無規制な水田開発が牧草地や森林の消失に拍車をかけ、牛耕という稲作の根幹が揺らぎはじめている実態を科学的なデータをまじえながら指摘した。
体捻転筋力テストの開発とその応用:特に投運動成績におよぼす体捻転力について

【目的】体捻転トルクおよび体捻転パワ-の測定装置を開発した。本研究ではこの装置を用いてスポ-ツ選手(投てき選手)の静的トルクを測定し、彼らの特徴を明らかにしようとした。【方法】1.装置の開発:鉄製の回転支柱を背にして立ち、肩グリッパ-を力点として上体を回転させると、ストレンゲ-ジ力量計または荷重に伝わり、静的トルクやパワ-が測定できる装置を開発した。2.男子投てき選手9名(19ー21歳)と一般男子3名(22ー41歳)について、正面向きを0°とした種々捻転角で左方回転と右方回転の静的最大トルクを測定した。なお、角度の符号(+ー)は、左方向へのトルクを発揮する場合は、正面より左向き姿勢の角度をプラス、右向き姿勢の角度をマイナスとした。【結果】1.トルクは、腰固定と腰自由の両条件下でほとんど変らない値を示した。2.トルクは、マイナスの捻転角の増加とともに増加し、プラスの捻転角の増加とともに減少した。そのレベルは、0°のトルクを100%とするとー40°で120130%、+40°で50ー55%であった。3.一般男子では左方回転(右手で投げる時と同じ方向)のトルクの方が右方回転より大きく、この傾向は、トルクの値が大きいマイナスの角度のときより顕著であった。しかし、投てき選手では左方回転と右方回転の間にほとんど差が見られなかった。4.トルクの大きさは、一般人の50ー140N.mに対し、投てき選手は80ー180N.mであった。投てき選手のトルクは、左方回転で一般人より45ー60%高く、右方回転で15ー30%高かった。
歯科領域における各種情報のデジタル化とその伝達に関する研究

まず現在歯科において、その情報伝達の必要性が高く、現状ではその伝達に文章、スケッチやスライドを使用している、シェードや形態の情報伝達について検討を行った。情報のデジタル化の手段として、デジタルカメラを使用した。デジタルカメラによってデジタル化された情報について、パーソナルコンピュータ上で視感的な方法と、シェード選択用のソフトウェアにてシェードッマッチングを行いその有効性を検討した。実験は3種類の異なる画素数のCCDを持つデジタルカメラを使用し、同一のシェードタブを撮影し比較検討を行った。その結果、形態の伝達に関してはどのデジタルカメラも有効性が認められたが、シェードマッチングに関しては、そのカメラの持つCCDの画素数が100万画素前後のものは普及型である35万画素のものと比較してより正確にその色彩情報を伝達することが可能であると思われた。またデジタルカメラを用いた場合、その撮影時の照明条件についても比較検討した。またデジタル化した情報の保存圧縮方法が情報伝達時において、どの程度影響を与えるか、またその情報伝達手段についても検討を加えた。実験には140万画素のデジタルカメラを使用し、色の評価については,開発したシェードマッチングソフトウェアを用いシェードマッチングを行い比較検討した。画像解像度の評価については、デジタルスチルカメラ用の解像度チャートを用いた。原画像をJPEG方により、三種類の圧縮率にて圧縮伸張を行った。その後ソフトによるシェードマッチング時、チャートによる解像度、強拡大での人工歯の肉眼による比較の三項目について比較検討した。その結果ディスプレイ上で、強拡大にして肉眼観察した場合で、原画像の2.3%のファイルサイズに圧縮したもののみ、他の圧縮率で圧縮したものとの差が確認できた。他の方法での比較においては、各圧縮率間での差は認められなかった。まず現在歯科において、その情報伝達の必要性が高く、現状ではその伝達に文章、スケッチやスライドを使用している、前装鋳造冠やジャケット冠作製時の、シェ-ドや形態の情報伝達について検討を行った。情報のデジタル化の手段として、現在一般的に普及がめざましいデジタルカメラを使用した。デジタルカメラによってデジタル化された情報について、パーソナルコンピュータ上で視感的な方法と、シェ-ド選択用のソフトウェアにてシェ-ドッマッチングを行いその有効性を検討した。実験は3種類の異なる画素数のCCDを持つデジタルカメラを使用し、同一のシェ-ドタブを撮影し比較検討を行った。その結果、形態の伝達に関してはどのデジタルカメラも有効性が認められたが、シェ-ドマッチングに関しては、そのカメラの持つCCDの画素数が100万画素前後のものは普及型である35万画素のものと比較してより正確にその色彩情報を伝達することが可能であると思われた。今後デジタル化した情報の保存圧縮方法が情報伝達時において、どの程度影響を与えるか、またその情報伝達手段についても検討を加える。また他の歯科関連の情報のデジタル化についても検討する予定である。
都市域における自然系エコミュージアム形成・持続的運営のための手法の開発

都市域での自然系エコミュージアム形成・持続的運営に有効な手法を明らかにするために、兵庫県南東部に位置する東お多福山草原にて、(1)運営に参画する人材、(2)目標の共有化、(3)官民の支援、(4)場の魅力向上、(5)場に関する専門知識のパッケージ化、(6)利用者獲得の6条件を整える様々な事業を試行した。結果、上記条件を整えるためには、賛同者を束ねる組織を結成すること、計画を策定し文書として公にすること、環境学習教材などを作成し目標像の見える化を行うこと、適切な生態系管理による生物多様性の維持向上、ガイドブック作成による知識の集約とその内容を伝授するための講座実施が有効であることが確かめられた。ネザサの刈り取り管理が草原生植物の種多様性の回復に及ぼす効果を検証した成果を学術論文として公表し自然系エコミュージアムとしての東お多福山の場の魅力向上を図るために実施されている管理方法が有効であることを明らかにした。この論文によってネザサの定期的刈り取り、特に年2回の刈り取りによって草原生植物の種数、被度が回復することが明らかとなった。目標の共有化・官民支援の仕組みづくりについては、平成23年に発足した研究会の定例会を活用し、行政担当者と協議を重ねた。また平成23年度末に神戸市・芦屋市に生物多様性地域連携促進法に基づく提案を行った事を受け、平成24年度には神戸市、芦屋市、兵庫県、環境省、研究会の5者による、地域連携保全計画の策定の妥当性や策定するにあたって解決すべき課題についての協議を行った。参画者の確保については、平成23年度に作成した保全活動紹介パンフレットの配布や研究会メンバーからの呼びかけにより、外部5団体が見学・刈り取り体験に訪れたほか、新規に1団体が研究会に加入した。場に関する知識のパッケージ化については、東お多福山草原における生物多様性保全の目標像、保全活動の成果と今後の計画について紹介する小学生向けのパンフレットを作成した。また、草原の魅力を紹介するセミナーを実施するとともに、兵庫県神戸県民局と協働で平成25年度に実施予定の案内人養成講座の開催計画を策定した。かつての東お多福山のススキ草原の姿を明らかにするための古写真収集研究については、研究会の活動を通じて古写真の入手に努めたほか、広く古写真を募集するための方法の検討および広報媒体(チラシ・ポスター)の原稿作成を行った。平成24年度に発表した論文の解析過程で整理した草原生植物の埋土種子形成に関するデータベースを活かし、東お多福山の位置する兵庫県内にある砥峰高原のススキ草原におけるシカ被食圧と種多様性の関係について解析、考察した論文を発表した。古写真を用いた東お多福山草原の過去の姿を明らかにする調査では、チラシ・ポスターの大量配布や公共交通機関における映像配信による古写真募集を行い1930年代から1990年代に撮影された446点の古写真を収集し、撮影者・撮影年代などの情報を入力したデータベースを構築した。この古写真データベースにより、文献調査では明らかにならなかった1950年代から1960年代の東お多福山の草原の優占種の状況が明らかとなった。ガイドブックの作成・案内人の養成については、兵庫県神戸県民局および東お多福山草原保全・再生研究会との共催により「東お多福山草原生物多様性ガイド養成講座」(全5回、内1回は雨天のため中止)を開講し、約20名の受講生を得た。この際にガイドに必要な情報を集約したガイドブック案を作成し、教材として用いた。現在、ガイドブックを平成26年度中の出版に向け準備中である。またガイド養成講座の修了生が平成26年度に自主的に東お多福山草原において野外観察会を実施する予定となっているほか、平成26年度も兵庫県・東お多福山草原保全・再生研究会の共催でガイド養成講座が開講される予定である。1.平成19年度より草原保全活動を協働で行っている市民グループ7団体、研究者からなる東お多福山草原保全・再生研究会を発足した。2か月に1回の頻度で定例会を開催し、エコミュージアムの形成・運営に向けた協議を行い、本草原の生物多様性の保全活動計画(案)を策定した。協議内容は当初、東お多福山草原生物多様性戦略(仮称)としてとりまとめ、広く一般に意見を求める予定であったが、保全計画(案)としてとりまとめ「地域における多様な主体の連携による生物の多様性の保全のための活動の促進等に関する法律」第4条第4項の規定に基づき、神戸市および芦屋市に提案することに変更した。このことにより、平成24年度以降に関係行政機関とエコミュージアム形成に関わる協議を公的に進める基礎を整えた。2.東お多福山エコミュージアム(仮称)の整備

・運営の協力者および利用者獲得を図るため、自然観察会と一般市民向けのネザサ刈り取りセミナー(共催:兵庫県神戸県民局)を実施し、新規に2団体の刈り取り作業への参画を取り付けた。3.草原管理の継続による草原生植物の多様性の回復効果の検証については、平成19年から22年にかけての刈り取り実験のモニタリング結果と草原生植物の分布調査の結あわせてとりまとめ原著論文として投稿した(現在審査中)。また平成22年までのモニタリング結果から、当地における草原生植物の多様性の回復には、秋の刈り取りだけでなく夏のネザサの選択的刈り取りも行うほうが有効であることが明らかになったことから、草原生植物が集中的に分布する立地についてはネザサの選択的刈り取りを行った。4.ガイドブック作成のための基礎資料として東お多福山草原内の主要な草原生植物の分布を調査した。またエコミュージアムとしてふさわしい草原の姿(春季、夏季、秋季)について、植物相、植生調査資料をもとにイラストを作成した。平成23年度より調査地である東お多福山草原での草原管理面積を広げたこと、また継続管理を実施していることにより、ススキの優占する草原景観が回復しつつあり、草原生植物の種類、個体数も増加傾向にある。このことは調査地の自然系エコミュージアムとしての魅力の向上に寄与していると考えられ、活動参加人数や新規の参画団体の増加に繋がっている。研究計画時の仮説を裏付ける結果が得られつつある。人材養成プログラムの充実化については、行政機関との連携により平成25年度に草原ガイド養成講座を開催することが確定しており、実証実験が可能な環境が整いつつある。今後はどのような属性の人がガイドとして養成され、活動を展開するかを検証する予定である。場に関する知識のパッケージ化については小学生向けの環境学習教材を作成したことにより、その効果を検証するための環境が整いつつある。パンフレットについては近隣の小学校、中学校に配布したほか、兵庫県の高校教員理科部会への配布も予定している。今後は、そのことによって自然系エコミュージアムとしての東お多福山の認知度が向上し、利用促進や保全活動への参画者の増加、内容の充実化などにつながる検証を行っていく予定である。また前述のガイド養成講座を通して場に関する知識のパッケージ化をすすめ、知識のパッケージ化が自然系エコミュージアムの形成にどのように寄与するかを検証して行く予定である。古写真収集による過去の植生の復元については、古写真の大量収集には至っていないことから、平成25年度に多数の写真を収集できるよう調査方法を工夫する予定である。当初の計画に挙げていた、「古写真収集による過去の植生の復元」の調査項目について着手できていないため。古写真の提供時にかかる権利条件の整理が不十分であり、呼びかけるに至っていないため。神戸市・芦屋市と連携して、東お多福山草原における生物多様性地域連携促進法に基づく地域連携保全計画を策定するための協議を行う。策定においては本研究の成果を活用するとともに、自然系エコミュージアム形成に必要な要素について社会的側面からも考察を行う。古写真収集による過去の植生の復元を更にすすめるため、チラシ・ポスターなどの大量配布を行い、研究活動を広く周知し、協力者を募る。ガイドブックの作成・案内人の養成については、兵庫県神戸県民局との連携により養成講座の実施を予定している。引き続き、行政との連携を密に行い効果を検証するための調査を実施していく。
西部太平洋沿岸性甲殻類の生物地理とその成立過程

日本列島沿岸およびオーストラリア・ニュージーランド海域の無脊椎動物相は、地質時代に存在したテチス海に起源をもつと考えられている。また両地域は遠く離れているにもかかわらず、分類学上、きわめて近縁な甲殻類が存在することも知られている。これらの地域を結ぶ沿岸性甲殻類の類似性と近縁性を解明し、地質時代を通じていかなる機構と過程のもとに現在の生物地理が成立したかを明らかにすることを目的としている。オーストラリア大陸(タスマニア島を含む)沿岸のほぼ全域における調査をほぼ完了したが、この種の研究は個体の抽出、分類学的検討に膨大な時間を要するために、これまでになされた研究はその一部にすきない。今後、これらの標本に基づいて、個々の分類群ごとに詳しい研究がなされることになる。以下には、これまでになされた結果の一部を報告する。介形虫類:オーストラリア大陸沿岸のほぼ全域より約250地点の含介形虫試料を採取した。これらの試料は主として岩礁地および砂泥地に生育する海草および海藻を採集し、それらを水洗し、ふるい分けすることによって葉上に生息する微小生物を濃集したものである。これらの試料から介形虫個体を顕微鏡下で抽出し、分類する作業が進行している。タスマニア島を含む東南部については、個体の抽出と分類がほぼ完了し、群集解析が行われた。その結果、ほぼ気候区分に対応した生物地理区、特に海藻の分布様式に合致した介形虫動物群が存在することが明らかにされた。また、タスマニア島周辺部の介形虫群集に関しては、これまでに研究例はなく、このプロジェクトによってはじめて概要が明らかにされた。その他の地域に関しては、目下、個体の抽出と分類を行っている。また、オーストラリア大陸沿岸各地において、トラップによってミオドコ-パが採集された。現在、日本産種との比較形態学的研究が行われている。介形虫類(生きている化石マナワ):ニュージランドのリ-臨海実験所で、潜水によって「生きている化石」といわれる介形虫マナワの生体標本(十数個体)の採集に成功した。これらの生態観察が世界ではじめてビデオ観察され、新しい知見が得られた。同標本はさらに透過型、走査型顕微鏡を駆使して、詳しい観察がなされ、殻および付属肢等の形態解析が行われると共に、生化学的検討がなされる予定である。蔓脚類:主として潮間帯のクロフジツボ類に焦点を合わせ、日本近海産の8種とオーストラリア産の4種について、生態および形態解析を行うと共に互いの遺伝的関係を知るためにmtDNAの塩基配列を調べつつある。これによって、西太平洋地域に赤道を挟んで南北に分布する両集団の種分化とその成立過程が解明されると期待される。十脚類(エビ):主として海草にアソシエイトする「もえび」類の生物地理学的考察を行っている。ダイビングによる海草帯でのプランクトンネット採集により集められた個体群は、熱帯海草の分布と極めてよく一致することが知られた。即ち、西太平洋海岸の低緯度から高緯度に向かって多様度が減少し、さらに、南極海では「もえび」科に替わって「テナガエビ」科が出現することが知られた。また、インド洋岸では海草の種類も西太平洋岸と異なり、「もえび」類も特異な種類が発見された。詳しい種の同定は目下継続中であるが、生物地理分布に対する新知見が得られると期待される。十脚類(カニ):西太平洋地域のマングローブ帯に生息するスナガニ科の生息特性を分類学的位置および地理的分布と関連づけて類型化し、さらにwaving displayの有無とその行動様式を現地で観察すると共に、ビデオカメラで捉え、それらを総合して種分化と系統関係を考察している。また、日本のヤマトオサガニと同種とされているオーストラリア西岸種との形態的特徴を比較し、さらに、mtDNAの塩基配列による検討を進めている。現在までのところ、両種は別種として扱われるべきであるとの根拠が得られている。海藻類:主として汽水域に生育するアヤギヌについて、同一日本種との生殖的和合性を検討し、種内の種以下のレベルでの分化過程を考察している。また、日本固有属であるスギモク属に最も類縁すると考えられているAcrocarpia,Cualocyctis属について、それらの分類学的類似性および系統学的検討を進め、スギモク属の帰属を明らかにできると期待される。

これらの試料から介形虫個体を顕微鏡下で抽出し、分類する作業が進行している。タスマニア島を含む東南部については、個体の抽出と分類がほぼ完了し、群集解析が行われた。その結果、ほぼ気候区分に対応した生物地理区、特に海藻の分布様式に合致した介形虫動物群が存在することが明らかにされた。また、タスマニア島周辺部の介形虫群集に関しては、これまでに研究例はなく、このプロジェクトによってはじめて概要が明らかにされた。その他の地域に関しては、目下、個体の抽出と分類を行っている。また、オーストラリア大陸沿岸各地において、トラップによってミオドコ-パが採集された。現在、日本産種との比較形態学的研究が行われている。介形虫類(生きている化石マナワ):ニュージランドのリ-臨海実験所で、潜水によって「生きている化石」といわれる介形虫マナワの生体標本(十数個体)の採集に成功した。これらの生態観察が世界ではじめてビデオ観察され、新しい知見が得られた。同標本はさらに透過型、走査型顕微鏡を駆使して、詳しい観察がなされ、殻および付属肢等の形態解析が行われると共に、生化学的検討がなされる予定である。蔓脚類:主として潮間帯のクロフジツボ類に焦点を合わせ、日本近海産の8種とオーストラリア産の4種について、生態および形態解析を行うと共に互いの遺伝的関係を知るためにmtDNAの塩基配列を調べつつある。これによって、西太平洋地域に赤道を挟んで南北に分布する両集団の種分化とその成立過程が解明されると期待される。十脚類(エビ):主として海草にアソシエイトする「もえび」類の生物地理学的考察を行っている。ダイビングによる海草帯でのプランクトンネット採集により集められた個体群は、熱帯海草の分布と極めてよく一致することが知られた。即ち、西太平洋海岸の低緯度から高緯度に向かって多様度が減少し、さらに、南極海では「もえび」科に替わって「テナガエビ」科が出現することが知られた。また、インド洋岸では海草の種類も西太平洋岸と異なり、「もえび」類も特異な種類が発見された。詳しい種の同定は目下継続中であるが、生物地理分布に対する新知見が得られると期待される。十脚類(カニ):西太平洋地域のマングローブ帯に生息するスナガニ科の生息特性を分類学的位置および地理的分布と関連づけて類型化し、さらにwaving displayの有無とその行動様式を現地で観察すると共に、ビデオカメラで捉え、それらを総合して種分化と系統関係を考察している。また、日本のヤマトオサガニと同種とされているオーストラリア西岸種との形態的特徴を比較し、さらに、mtDNAの塩基配列による検討を進めている。現在までのところ、両種は別種として扱われるべきであるとの根拠が得られている。海藻類:主として汽水域に生育するアヤギヌについて、同一日本種との生殖的和合性を検討し、種内の種以下のレベルでの分化過程を考察している。また、日本固有属であるスギモク属に最も類縁すると考えられているAcrocarpia,Cualocyctis属について、それらの分類学的類似性および系統学的検討を進め、スギモク属の帰属を明らかにできると期待される。
回転ディフューザ内の流れに関する実験的研究

低縦横比の回転ディフューザ内の流れにおよぼすコリオリ力(Coriolis force)の二次流れおよび安定性、そして逆圧力勾配の相乗効果を研究するために、ディフューザ内の圧力、時間平均および変動速度成分が測定された。ディフューザは、小形の回転風洞のノズル部に装着され、断面の短辺に平行な軸の回りに回転された。ディフューザの上下壁面は平行であり、側壁が18゚まで開くことが可能である。また、ディフューザ内の流れを考察する場合の基礎的な流れ場となる低縦横比の回転直線流路(開き角0゚)内の低圧側境界層の乱流構造におよぼすコリオリ力の影響を明らかにするために、乱流特性量の三次元的測定を試みた。それらの結果より、以下のことが明らかとなった。1.回転角速度の増加とともに、境界層の発達が低圧側で促進され、圧力側で抑制される。より高い回転角速度において、十分に発達し、壁面近傍で減速した境界層が低圧側壁面より剥離する。これらは、逆圧力勾配、二次流れによる低速流体の運搬そして壁面近傍の流れの安定化の相乗効果によると考えられる。しかし、圧力側では、二次流れと流れの不安定化の相乗効果により流れが剥離することはない。2.上流からの流れが一度剥離すると、その剥離した流れのパターンは比較的安定である。これは、コリオリ力の二次流れと流れの安定化の相乗効果によると思われる。回転角速度を変化しても、剥離した流れの時間平均速度および乱れ値分布に大きな変化を与えない。その流れは、圧力側の噴流(ジェット流)と低圧側の剥離流(伴流)の二つの領域に大別できる。低圧側の逆流を伴った剥離した流れは相当に安定化される。3.逆流と噴流の間のせん断流領域では、乱れ値は回転角速度の増加とともに減少する。これは、乱流せん断応力の生成がコリオリ力の安定効果により抑制された結果と思われる。高性能の流体機械の設計を目標とした実機の半径流形羽根車を用いた実験において、平均速度や圧力分布は羽根流路形状やその入口および出口条件により微妙に変化する。種々の形状の羽根車を用いた実験結果は、羽根車内の流れにコリオリ(Coriolis)力が作用し、羽根壁面上の境界層と関連して複雑な内部流れが発生することを明らかにしている。本研究では、実機の羽根形状に対応した入口が低縦横比のデイフューザを回転させ、レイノルズ数、コリオリ力と慣性力の割合を表す無次元量(回転パラメータ)およびディフューザ開き角を実験パラメータとし、熱線流速計による時間平均速度の三次元測定および壁面静圧および流路内静圧分布の測定より、以下の点を明らかにした。1)ディフューザの上下壁面上の境界層内に回転方向の二次流れが発生する。この二次流れにより、圧力側境界層内で上下壁方向への流れが誘起され、境界層の発達が抑制される。逆に、負圧側境界層内では、上下壁面からの二次流れにより促進される。これらの傾向は、回転角速度の増加とともに顕著になり、ついには、十分に発達した減速した境界層が、逆圧力勾配、二次流れおよび安定効果の相乗効果により負圧側からのみ剥離する。それに対して、二次流れおよび不安定効果の相乗効果により圧力側から剥離することはない。2)負圧側から剥離したフローパターンは、二次流れおよび安定効果の相乗効果により安定である。

剥離が生じた後の回転角速度の変化は、デイフューザ高さ中央における側壁間速度分布および乱れ値分布にほとんど影響しない。流れは、圧力側のジェット、負圧側のウエークおよびそれらの間のせん断流領域からなる。3)せん断流領域の乱れ値は、同じ開き角において、回転角速度の増加とともに減少する。これは、安定効果によって乱流せん断応力の生成が抑制されたためと思われる。低縦横比の回転ディフューザ内の流れにおよぼすコリオリカ(Coriolisforce)の二次流れおよび安定性、そして逆圧力勾配の相乗効果を研究するために、流れに対して傾斜した14姿勢の熱線プローブを用いた熱線流速計による時間平均速度3成分およびレイノルズ応力6成分の回転系での測定方法を確立した。この方法により、ディフューザ内の流れを考察する場合の基礎的な流れ場となる低縦横比の回転直線流路(開き角0°のディフューザ)内の低圧側境界層の乱流構造におよぼすコリオリカの影響を明かにするために、乱流特性量の三次元的測定を行ない考察を試みた。その結果、以下のことが明かとなった。低圧側境界層内の流れの安定性を検討するために、局所リチャードソン(Ri)数分布より考察を試みた。境界層内のRi数に極大値が存在し、これは、二次流れによる低速流体の運搬とコリオリカの安定効果による乱流混合の抑制の組み合わせにより起こると考えられる。この相乗的な作用によってレイノルズせん断応力は回転時に低圧側で著しく減少し、乱流運動エネルギの局所的生産が抑制されることが確認された。レイノルズ応力方程式の考察より予測されたコリオリカの安定効果による乱流エネルギの再配分とは逆に、レイノルズ垂直応力の流れ方向と壁面に垂直方向の成分の割合が静止時と比較して回転時の低圧側で増加することが明かとなった。低圧側境界層内には、二次流れにより上下壁面上の境界層内の乱流運動エネルギが運び込まれ、回転角速度にほぼ比例した量の乱流運動エネルギが蓄積されることが乱流運動エネルギフラックスにより確認された。
ペルオキシソーム内腔タンパク質輸送制御機構の解明

今年度は、本研究において新規に構築したペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送効率測定系を用いて様々なアッセイ行った。ペルオキシソームマトリクスタンパク質の受容体Pex5pとPTS1シグナル部を改変した複数のレポータータンパク質との結合強度をin vitroで測定し、それぞれのレポータータンパク質の輸送効率を新規アッセイ系で測定した。その結果、両者には明確な相関があることを定量的に示すことができた。また、Pex11pβ、DLP1G363Dの過剰発現等ペルオキシソーム形態を変化させた条件での輸送効率測定を行ったが、驚くべきことに全く変化が無いことが判明した。ペルオキシソーム形態異常マウスが報告されているが、その症状はペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送には起因しないことが示唆される。さらに今年度は、Pex5pのペルオキシソームからのエクスポート反応、またエクスポート促進因子Awp1ついても解析を進めた。In vitro Pex5Pエクスポート反応系において、抗Awp1抗血清添加によるエクスポート阻害効果を見出した。このことにより、Awp1がエクスポート促進に関与することを証明することができた。抗Awp1抗血清をツールとして用いることで、エクスポートステップの詳細な解析が期待される。また、Pex5pのエクスポートにはPex5pのモノユビキチン化が必須であることが報告されているが、モノユビキチン化以降のエクスポートステップはほとんど解析されていない。そこで、Pex5pモノユビキチン化とそれ以降のエクスポートステップを分ける実験系を構築し、モノユビキチン化後にATP加水分解依存でN-Ethylmaleimide感受性のステップが存在することを見出した。細胞全蛍光量測定によペルオキシソームへのマトリックスタンパク質輸送性測定法の確立本研究で構築するペルオキシソームマトリックスタンパク質の輸送活性測定系は以下の通りである。FKBP12変異体に蛍光タンパク質およびペルオキシソーム局在化シグナルを付加した融合タンパク質(以下レポーターとする)を作製する。このレポーターを細胞に発現させると、薬剤存在下ではFKBP12変異体部がマスクされ細胞質ゾルに局在するプロテアソームによる分解から免れ、ペルオキシソームへと輸送される。薬剤を除去するとマスクがはずれ細胞質ゾルに残存したレポーターのみが分解されることから、一定時間の薬剤添加および短時間の薬剤除去後の細胞の蛍光強度を測定するだけで、単位時間あたりにペルオキシソーム内に蓄積するレポーター量を測定できる。今年度はまず想定通りにシステムが機能するかを検証した。レポーターのコンストラクトを作成し、CHO細胞を用いて安定発現株を樹立、フローサイトメーターでの蛍光強度検出系を確立した。またP9OH/UV法を用いて単離したペルオキシソームマトリックスタンパク質輸送欠損細胞を用いて輸送活性が蛍光強度に反映されるか評価を行った。正常細胞、輸送欠損細胞共に薬剤添加時には細胞の蛍光強度上昇が見られた。一方ペルオキシソームマトリックスタンパク質輸送欠損細胞において薬剤除去後には蛍光強度が減衰すること、正常細胞では蛍光強度の減衰が見られなかったことから想定通りにシステムが機能することが実証された。さらに、システムの感度向上や短時間での輸送活性測定を実現するために、レポーターの細胞内での発現量、薬剤添加時間を最適化した。また、最適な蛍光タンパク質種を検討し、従来用いられていた蛍光タンパク質よりも分解活性が高く輸送活性測定に適した蛍光タンパク質を同定することができた。ペルオキシソームへのマトリックスタンパク質輸送活性測定法の最適化および輸送効率を変化させる薬剤のスクリーニング今年度は、ペルオキシソームマトリクスタンパク質の輸送効率測定に用いるレポーターの最適化を行った。レポーターは可逆的分解部、蛍光タンパク質部、ペルオキシソームマトリクス輸送シグナル部の3つの部分からなる。このうち、蛍光タンパク質部を改良した。従来のEGFPから円順位変異をいれたVenusにすることで、Shield1非存在状態でのレポーターの分解活性を上げることができた。これにより従来より5倍程度、本レポーターのダイナミックレンジを広げることに成功した。現在まで輸送効率が低下する状況については本分野において研究が進んでいるが、逆に向上する状況については、適切な検出系が存在しなかったため、ほとんど未知となっている。本システムをさらに改変し、輸送効率が定常状態より向上する状態をモニターするためのレポーターを作製した。これは、レポーターの輸送シグナル部を改変し、レセプターであるPex5pとの結合を弱めることで、Shield1添加状態で、ある程度レポーターをサイトゾルに局在させるというものである。本レポーターを用いて、研究室所蔵の薬剤群の中から輸送効率を向上させる薬剤がないか、またペルオキシソーム増殖に関係する因子を細胞に過剰発現させて輸送効率が向上しないか検討している。なかでも、薬剤Aが効率を向上させることを発見し、現在その作用機序について解析している。ペルオキシソーム

形態異常マウスが報告されているが、その症状はペルオキシソームマトリクスタンパク質輸送には起因しないことが示唆される。さらに今年度は、Pex5pのペルオキシソームからのエクスポート反応、またエクスポート促進因子Awp1ついても解析を進めた。In vitro Pex5Pエクスポート反応系において、抗Awp1抗血清添加によるエクスポート阻害効果を見出した。このことにより、Awp1がエクスポート促進に関与することを証明することができた。抗Awp1抗血清をツールとして用いることで、エクスポートステップの詳細な解析が期待される。また、Pex5pのエクスポートにはPex5pのモノユビキチン化が必須であることが報告されているが、モノユビキチン化以降のエクスポートステップはほとんど解析されていない。そこで、Pex5pモノユビキチン化とそれ以降のエクスポートステップを分ける実験系を構築し、モノユビキチン化後にATP加水分解依存でN-Ethylmaleimide感受性のステップが存在することを見出した。