hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
羊水塞栓症の致死的原因における胎便の役割を解明する

STN, CEA値の分娩前後における変動と分娩時異常出血(分娩後2時間以内の総出血量が500ml以上)の関連性および、羊水混濁と清澄羊水症例の2群間における母体血中STN、CEA、C3, C4, FDP-DDの各値と、分娩時異常出血との関連性を統計学的に検討した。分娩後におけるSTN,CEA値の増加症例において、分娩時異常出血を統計学的に認めなかった。一方、混濁羊水症例においては、清澄羊水症例に比し、分娩時異常出血を来すことが多いことが統計学的に証明された。胎便成分と同時に羊水成分の母体血中への流入が母体出血量を多くする原因である可能性が示唆された。この現象が、母体予後不良に繋がると思われる。1.羊水流入による母体出血量の変化清澄羊水が母体血中に流入した時の母体出血量の変化を、羊水特異マーカーであるSCC (squamous cell carcinoma antigen)を用いて検討した。陣痛発来時と分娩後2時間以内の正常分娩であった妊婦の血清を用いSCCを測定した。SCC値を陣痛発来時と分娩後2時間以内で比較すると有意差をもって分娩後2時間以内の値が高値となった。また、SCC値の増加率と母体出血量を比較することで、羊水が母体血中に多く流入した場合の母体出血量の変化を統計学的に検討した。結果としては、羊水流入量と母体出血量に有意差を認めなかった。以上より、正常分娩時においても羊水は母体血中に流入しており、羊水流入量は母体分娩後出血量に影響が無いことが証明された。これにより母体血中へ胎便成分が流入した時の分娩時出血量の変化を検討するための基礎データが構築された。2.胎便流入による母体出血量の変化分娩時に母体血中に羊水を含む胎児成分が流入していることが証明されたため、STN (Sialyl Tn)値を用い胎便流入による母体出血量の変化を検討した。胎便中にはムチンの糖鎖であるSTNが多く含まれているため、分娩後2時間以内のSTN値が陣痛発来時STN値に比較し高値となっていれば、母体血中に胎便が流入したことになる。これにより、胎便成分の母体血中への流入が母体とうい生体にどのような影響を及ぼすかを検討することが可能となる。現在STN値が分娩2時間以内において高値となった症例は2症例のみであり、統計学的差を検定できない。症例数を増加し検討中である。前年度までに、羊水が分娩時に母体血中に流入していることを、羊水特異マーカーであるsquamous cell carcinoma antigen (SCC)の、母体分娩周辺期における継時的採血結果より証明した。羊水混濁症例と清澄羊水症例の分娩後出血量の違いに関して:羊水混濁30例と清澄羊水102例の2群間において、分娩時出血量に差があるかを統計学的な解析(chi-square test)をすることにより検討した。分娩後、2時間以内の出血量が500ml以上であった症例を異常出血と定義すると、羊水混濁例は、有意差をもって清澄羊水例に比較し異常出血が多かった。(p=0.01)この結果より、胎便が母体血中に流入することにより、分娩時出血量が増加する可能性が示唆された。羊水混濁症例の分娩周辺期における母体血中STN値の推移:胎便が、母体血中に流入した場合、胎便中に多く含まれるムチンの母核構造を認識するSialyl Tn (STN)値が理論上、母体血中において高値となるはずである。また、混濁羊水中にも高濃度のSTNが含まれているため、母体血中のSTN値の分娩周辺期の推移を観察すれば、胎便の流入したという事実を生化学的に証明できると考えたため、羊水混濁を認めた13症例の母体血中STN値を分娩前後で比較検討した結果、母体血中STN値が分娩後に分娩前より上昇した症例は、13例中1例のみであった。この1例は、混濁3度であったことより、高度の混濁羊水が大量に流入しなければ、母体血中の分娩前後におけるSTN値の変動を認めない可能性が示唆された。羊水や胎便は凝固関連物質を含むため、これらの母体血中への流入は出血量の増加に繋がる可能性が示唆される。一方、この重篤な症状出現が羊水塞栓症である可能性も否定できない。

そこで、羊水が母体血中に流入した時のマーカーとして母体血中SCC値を、胎便流入マーカーとしてSTNを用いて、分娩時の羊水や胎便の流入により分娩時の出血が増量するか否かを捉えるべく、以下の3項目を検討した。1.産褥期における血中SCCとSTN値、2.胎便混濁と清澄羊水分娩時における母体出血量の差、3.出血量と血中SCCとSTN値の関連性である。結果1.血中SCC値の平均±標準偏差値は5.3±1.9ng/mlであり、一般の正常閾値である1.5 ng/mlより高値を示した。また、血中STN値の平均±標準偏差値は19.3±7.1ng/mlであり、一般の正常閾値45.0 IU/mlに比して上昇を認めなかった。分娩時に羊水が母体血中に流入する可能性が示唆された。結果2.羊水混濁時と清澄羊水時の分娩時出血量を以下の2項目において比較すると、1)直後の出血量:混濁453±182ml,清澄76±324ml(平均出血量±標準偏差)2)総出血量:混濁525±241ml, 3清澄451±335mlであった。Mann-Whitney U-testによると、分娩直後の出血量においてP=0.0381と有意差を認めた。結果3.出血量500ml以上と未満における、各マーカー1)SCCと2)STN値を比較すると1)500ml以上5.5±2.3 IU/ml, 500ml未満5.1±1.8 IU/ml(平均値±標準偏差)、2)500ml以上17.1±5.0 IU/ml, 500ml未満19.2±8.0 IU/mlであり、Mann-Whitney U-testにおいて両マーカーとも有意差を認めなかった。胎便混濁を認めた症例において、陣痛発来入院時の母体血中STN値に比し分娩2時間以内のSTN値が高値となる症例を集積することに困難を要している。(研究の同意を得れて、更にこの基準に相当する分娩数が期待していた数字より極端に少ないため)羊水中に多く含まれているSCCが、分娩時に母体血中に入ったために分娩後2時間以内の産褥期採血において、異常高値を示したものと思われる。また、胎便混濁時の分娩直後における出血は、清澄羊水時のそれに比較して有意差を認めるほど多かった。これは、胎便が混入した場合に、出血量が多いことを意味する結果かもしれない。しかし、母体血中のSTN値は胎便混濁時であっても高値となっておらず、本当に分娩時に羊水や胎便が流入しているかを先ずは証明しなければならない。そのためには、現時点において経時的にこれらのマーカー値を測定する以外に、現在この疑問に対する解答を導ける手段が存在しない。今後、陣痛発来入院時、分娩2時間以内の産褥期、産褥期3-4日目の3回において同採血をし、経時的にこれらマーカー値がどのように変動するかを観察しなければならない。当初一年目にこの結果を出した後に、胎便中の凝固活性物質の有無をELISAにより測定する計画であったため、多少の遅れを示していると考える。1.胎便中の凝固および線溶能をELISAによる測定をすることにより、胎便が母体血中に入った時の出血量の変化に対する生体反応の病態生理を確立する。2.分娩時胎便混濁があり、母体血中のSTN値が陣痛入院時の値に比し分娩2時間後以内の値において高値となる症例を集積すること。【胎便がalternative convertase C3bBbpの増加によって補体活性化第2経路を活性化するという報告があるため、胎便流入時における(血清中STN高値)母体血中C3濃度の低下を認めるかを、実際の分娩時症例より検討する。】3. 2を集積し、母体血中の補体や分娩時出血量との関連性に関し統計学的に検討する。4.胎便が母体血中に流入した時の変化を明らかにする。1.羊水や胎便成分が分娩時に流入しているかを、陣痛発来入院時、分娩2時間以内の産褥期、産褥期3-4日目の3回で経時的採血することにより答えを導く。
国東半島産七島イの持続可能な地域資源としての利用に関する研究

大分県国東半島産の農作物であるシチトウイは,主に畳表の原料として利用されその畳表はイグサ製のものと比較して,耐摩耗性などの強靱性・燃焼遅延などの防火性があることが知られている.この研究ではシチトウイの生物資源としての活用を考慮し,その植物構造の特徴と繊維の強靱性について考察した.準備段階では,シチトウイを光学顕微鏡およびSEMにて観察し,植物構造がイグサと異なることを確認し比較を行った結果,維管束の分布や太さおよび外皮の厚さが強靱性に関与していると結論づけた.シチトウイの植物構造の各部位についてX線回折測定し,セルロースの結晶性を確認した.セルロース結晶化度は外皮が42%と一番多く,セルロース繊維の結晶性が高い外皮が厚いことが強靱性に関与する重要な要因の一つであると考察した.(1)七島イの構造特徴の調査準備段階で操作型電子顕微鏡観察(SEM-EDS)により特徴的な元素(カリウム,ケイ素)を確認した,さらに元素分析のマッッピングが可能な電解放出型走査顕微鏡で,構成元素が植物組織の特定の部位に局在しているかを観察した.茎の断面観察からは,カリウムとケイ素の全体的な分布が観察されたが,局在している状況は観察されなかった.植物体における分布差を詳細に比較するために,部位別に分別し,元素分析を行った.維管束部分よりも,表皮部分にケイ素が多く含まれること,七島イの表皮部分のケイ素の含量はイグサよりも多いことを明らかにした.(2)七島イ由来成分の取り出しと原料としての検討七島イを物理・化学処理(NaOHaq.浸漬,固形分を水洗後,水に懸濁後ミキサー処理で繊維を微細化)し,七島イ繊維を得た.取り出した繊維の大きさは径3. 48.4μmx長さ0.0724mmであった.七島イ繊維を汎用樹脂のポリエチレンと複合化(05%七島イ繊維含量)し,熱伝導率および引っ張り強度の測定をおこなった.熱伝導率は0%含量と5%含量には差が見られなかったが,引っ張り強度は七島い繊維と複合化することで高くなった.大分県国東半島産の農作物であるシチトウイは,主に畳表の原料として利用されその畳表はイグサ製のものと比較して,耐摩耗性などの強靱性・燃焼遅延などの防火性があることが知られている.この研究ではシチトウイの生物資源としての活用を考慮し,その植物構造の特徴と繊維の強靱性について考察した.準備段階では,シチトウイを光学顕微鏡およびSEMにて観察し,植物構造がイグサと異なることを確認し比較を行った結果,維管束の分布や太さおよび外皮の厚さが強靱性に関与していると結論づけた.シチトウイの植物構造の各部位についてX線回折測定し,セルロースの結晶性を確認した.セルロース結晶化度は外皮が42%と一番多く,セルロース繊維の結晶性が高い外皮が厚いことが強靱性に関与する重要な要因の一つであると考察した.(1)七島イの構造特徴の調査準備段階で操作型電子顕微鏡観察(SEM-EDS)により特徴的な元素(カリウム,ケイ素)を確認した,さらに元素分析のマッッピングが可能な電解放出型走査顕微鏡で,構成元素が植物組織の特定の部位に局在しているかを観察した.茎の断面観察からは,カリウムとケイ素の全体的な分布が観察されたが,局在している状況は観察されなかった.植物体における分布差を詳細に比較するために,部位別に分別し,元素分析を行った.維管束部分よりも,表皮部分にケイ素が多く含まれること,七島イの表皮部分のケイ素の含量はイグサよりも多いことを明らかにした.(2)七島イ由来成分の取り出しと原料としての検討七島イを物理・化学処理(NaOHaq.浸漬,固形分を水洗後,水に懸濁後ミキサー処理で繊維を微細化)し,七島イ繊維を得た.取り出した繊維の大きさは径3. 48.4μmx長さ0.0724mmであった.七島イ繊維を汎用樹脂のポリエチレンと複合化(05%七島イ繊維含量)し,熱伝導率および引っ張り強度の測定をおこなった.熱伝導率は0%含量と5%含量には差が見られなかったが,引っ張り強度は七島い繊維と複合化することで高くなった.
貧栄養環境下で芳香族環境汚染物質を分解する新規光合成微生物の改良と展開

シアノバクテリアSynechocystissp. PCC6803にAcidovorax sp. KKS102株ビフェニル分解酵素系遺伝子やラット肝臓シトクロムP4501A1遺伝子を導入することにより,ビフェニルやダイオキシンを貧栄養環境下で水酸化できる新規シアノバクテリア株を作製した。芳香族環境汚染物質のバイオレメディエーションにおけるシアノバクテリアの有用性が確認できた。環境中に低濃度で広く残留するPCBやダイオキシン類等の芳香族化合物の分解・除去には、微生物を用いたバイオレメディエーション(生物的環境浄化)が有望な方法であるが、貧栄養環境下では分解効率が低い。本研究課題では、この問題解決のために、NADH特異的な芳香族化合物分解酵素系をNADPH依存的に改変してシアノバクテリア(ラン藻)に組み込み、光合成系で多量に生産されるNADPHを利用して、貧栄養環境下で効率的な汚染物質分解を行うための基盤技術開発を目的とする。初年度は、以下の成果を得た。1.ビフェニル代謝物であるDHBPやダイオキシン類である2-CCD水酸化物のセミミクロHPLCによる分離条件を決定した。これにより、非極性代謝物だけでなく極性代謝物の超微量分析の基盤ができた。2.ビフェニル分解系のフェレドキシン還元酵素BphA4変異体(E175Q/Q177G)の176位にArgを導入することにより、野生型BphA4の92%の触媒効率を持つNADPH特異的BphA4変異体(E175Q/T176R/Q177G)を得た。この変異体は、NADPH依存的芳香族化合物分解系の構築に有用であると考えられる。3.NADPH特異的なヒトシトクロムP450還元酵素(hCPR)遺伝子とラットシトクロムP450(CYP1A1)遺伝子を導入したシアノバクテリアSynechocystis sp.PCC6803株を作製し、この菌体培養液中でダイオキシン類である2-CCDが水酸化されることを確認した。これにより、貧栄養環境下、シアノバクテリアを用いてダイオキシン類を効率的に分解できる可能性が示唆された。土壌中など、環境中に低濃度で広く残留している難分解性環境汚染物質であるPCBやダイオキシン類等の芳香族化合物の分解・除去には、微生物を用いたバイオレメディエーション(生物的環境浄化)が有望な方法であるが、貧栄養環境下では分解効率が低い。この問題を解決するために、NADH特異的な芳香族化合物分解代謝系をNADPH依存的に改変してシアノバクテリア(ラン藻)に組み込み、光合成系で多量に生産されるNADPHを利用して貧栄養環境下での効率的な汚染物質分解を行うための基盤技術研究を進めている。H22年度は次の成果を得た。1.シアノバクテリアSynechocystis PCC6803細胞中でのBphA3への電子供給経路を同定するために大腸菌を用いた遺伝子スクリーニング系を構築し、BphA4への電子供給タンパク遺伝子の同定を開始した。シアノバクテリアの植物型フェレドキシン還元酵素(FNR)がBphA3を還元することを明らかにした。2.BphA1A3に加え、Bph B,C,D遺伝子を導入したシアノバクテリア株を作製し、ビフェニルを安息香酸まで分解できることを明らかにした。これにより、バイオレメディエーション分野でのシアノバクテリアの有用性を確認した。3.NADH結合部位のわずか3残基のアミノ酸残基置換で基質特異性が約20万倍逆転した高活性BphA4変異体(E175C/T176R/Q177G;CRG変異体)の特異性変化を解析し、(1)3残基の置換効果がほぼ独立的であること、(2)E175C変異がNADHによる還元速度を低下させること、(3)T176R変異がNADPHによる還元速度を増加させることを明らかにした。この知見は、酵素分子、特にBphA4と相同性の高いフェレドキシン還元酵素ファミリーのピリジンヌクレオチドに対する基質特異性の人為的変換を行う上で重要である。この問題を解決するために、NADH特異的な芳香族化合物分解代謝系をNADP依存的に改変してシアノバクテリア(ラン藻)に組み込み、光合成系で多量に生産されるNADPHHを利用して貧栄養環境下での効率的な汚染物質分解を行うための基盤技術研究を進めている。H23年度は次の成果を得た。

1.これまでに,シアノバクテリアSynechocystisPCC6803細胞中には,AcidovorakKKS102株由来のフェレドキシン(BphA3)への電子伝達系があり,シアノバクテリアの光合成系長鎖型フェレドキシン還元酵素(L-FNR)がBphA3に電子を供給できることを明らかにしている。シアノバクテリアFNRにはL-FNRに加えて,L-FNRのN末端側が欠失した短鎖型(S-FNR)も存在する。L-FNRとS-FNRのBphA3還元能力と細胞内でのBphA3への電子伝達の寄与をしらべるために,これらを区別して検出できるペプチド抗体を作製した。2.NADPH依存的BphA4変異体が,光合成系で生産されるNADPHから直接電子供給を受けてBphA3を還元できるかどうかを検証するために,これまでに作製した中で最もNADPH特異的で高活性なBphA4変異体(E175C/T176R/Q177G)遺伝子をBphA1A3遺伝子と共に導入したシアノバクテリア株を作製した。これらの成果は,シアノバクテリアの光合成系からの電子を芳香族化合物分解酵素系で利用するために必要な電子伝達経路の同定・解析に有用である。環境中にある低濃度の難分解性環境汚染物質であるPCBやダイオキシン類等の芳香族化合物の分解・除去には,微生物を用いたバイオレメディエーションが有望である。しかし、貧栄養環境下では分解効率が低い。この問題を解決するために、NADPH特異的に改変した芳香族化合物分解代謝系(BphA1A4)をシアノバクテリア(ラン藻)に組み込み、光合成系で生産されるNADPHを利用した効率的な汚染物質分解のための基盤研究を進めている。最終年度のH24年度は次の成果を得た。1.これまでに作製したNADPH特異的高活性型BphA4変異体であるCRG変異体に加えて,CRG変異体を作製する過程で明らかにした3残基の独立的な変異導入効果を応用して,ほぼ予想通りのNADPH特異性を持つ2つの変異体(ARG,QRG変異体)を得ることができた。これによりBphA4の基質特異性の人為的改変・制御が可能であることが実証できた。2. BphA1A3に加えて,CRG変異体をBphA3への電子供給体として導入したシアノバクテリア株を作製してビフェニルの水酸化活性を測定したが,活性に大きな改善は見られなかった。シアノバクテリアを用いて効率的にビフェニル分解を行うためには,NADPH特異的BphA4変異体を導入するよりも,シアノバクテリア細胞内のBphA3への電子供給系を利用するほうが現実的であると考えられる。3. BphA3への電子供給系路を解明するために,遺伝子組換型シアノバクテリア由来フェレドキシン還元酵素(FNR)のアイソザイム2種を作製し,両アイソザイムが同程度のBphA3還元活性を示すことを明らかにした。この結果から,FNRからBphA3への電子供給の可能性が高まった。しかし,電子伝達効率はBphA4の1/100程度にすぎなかった。引き続きFNR以外の電子供給系の探索・同定を進める必要がある。東日本大震災の影響により,死滅したシアノバクテリア変異株の一部を復旧させるのに手間取った。また,破損した実験機材の復旧・修理に予想よりも時間を要した。24年度が最終年度であるため、記入しない。東日本大震災後の復旧がほぼ完了したので,H23年度の遅れを取り戻せるように研究を推進する。
グローバルなビジネス・エコシステムにおけるプラットフォーム競争戦略の成功要因

プラットフォーム企業がグローバルエコシステムで競争力を獲得するメカニズムを探るため、iモードの欧州展開の事例分析と、半導体製造装置産業の取引ネットワークの実証分析を行った。いずれも日本企業が技術的に先導した分野である。事例分析から国内で育成されたプラットフォーム・ビジネスは国内の産業環境を反映したビジネス・モデルになるため、グローバルエコシステムに適合させるには大きく修正を行う必要が明らかになった。実証分析からは「取引ネットワークのハブへの位置取り」「オープン標準の戦略的活用」「新興国市場への展開」の3つをパッケージで行うことがプラットフォームビジネスのために必要である点ことが明らかになった。本研究の目的は「オープン標準を基盤としたグローバルなビジネス・エコシステムの形成方法」と「この形成過程で主導的役割を演ずるプラットフォーム企業の競争戦略」を明らかにすることである。本年度は理論的・実証的側面から研究を行った。理論的研究としては、オープン標準の形成過程で、必然的に発生する「標準必須特許(Standard Essential Patent:SEP)」の研究を行った。SEPは技術的優位を持つ企業が戦略的にコントロールできるものであり、ビジネスエコシステムを戦略的にマネジメントする強力なツールとなっている。これを背景に、近年頻繁に係争が発生している。2011年には北カリフォルニア地裁でアップルがサムスンを提訴し、互いに提訴しあう訴訟合戦となった。最終的に2013年のITCにおけるアップル製品の輸入差止命令に対して、オバマ大統領が拒否権を行使したことで、SEPの影響力の大きさが広く社会に知られるようになった。特許係争の問題は、経営学だけではなく、エンジニアリング的な研究開発マネジメントや、法学(知財法)や法律実務家(弁護士)も関連する学際的領域であり、従来、経営学的な研究が踏み込めない領域であった。このため、東京大学政策ビジョン研究センターや、経済産業省産業技術環境局認証課の主催する「SEP研究会」などを通じて研究をおこなった。成果として「知財管理」誌より学術論文を発行することができた。実証研究としては、日本企業発のプラットフォームの国際展開の事例研究として、2000年頃のiモードの海外展開の事例を調査した。また、最終年度に集中的に行う予定である車載エレクトロニクスのオープン標準化についても、2013年にも大きな変化があったため、調査をおこなった。車載エレクトロニクスのオープン標準化の調査は、国際ビジネス研究学会の2013年度発表大会(於近畿大学)で発表を行った。本研究は、オープン標準を活用しながらグローバルなビジネスエコシステムを形成するメカニズムの研究と、そのビジネスエコシステムでの競争戦略の研究という2つの側面をもつ。昨年度はオープン標準で必然的に発生する標準必須特許の戦略的活用を研究した。今年度はこれを推し進め、移動体通信産業における標準必須特許の実証研究をおこなった。2008年以降の第4世代移動体通信(LTE)の標準必須特許宣言戦略を研究した。この研究過程で対象とする特許データが膨大(数万件-十数万件)であり、通常のデータ解析手法では処理が困難である事が明らかになったため、新たなデータ処理・統計手法を導入した。この手法が有効であることがわかったため、追加的研究として特許情報を用いて製薬産業における共同研究の成果研究を行った。さらに今年度はビジネスエコシステムと競争戦略についてより理論的・実証的に研究を行った。理論面では、昨年の研究成果を生かして、オープン標準を活用した競争戦略を書籍の1章として研究成果をまとめた。既存研究では、数理的説明は経済学、実証的説明は事例分析を中心に経営学というように別々の分野で議論されてきたが、これらの研究成果を統合的に利用し、オープン・クローズ戦略やプラットフォーム戦略の理論展開を行った。また理論を深めるため発展的なビジネスエコシステムの事例として、燃料電池車と水素インフラについて事例研究をおこなった。燃料電池車のエコシステムは新しい動力システムとして注目されている。実証面では、半導体製造装置分野での実証研究をおこなった。当初は事例研究を中心にすることを計画していたが、より実証的な統計データが準備できたため、定量的研究を行った。検証結果では、2003年以降、急速に半導体製造装置分野でプラットフォーム化の現象が起きており、これがオープン標準の普及と深く関係していることが明らかになった。本年度は2000年頃に工場デザインや製造装置の標準化をおこなった半導体製造装置産業をとりあげ、プラットフォーム戦略の効果を実証的に検証した。研究計画書で提案した日本初のプラットフォームであるcc-linkは、昨年度の調査から半導体製造装置のFAネットワークで頻繁に利用されていることが判明した。プラットフォーム戦略の効果を定量的に把握するため、研究対象をcc-linkから広げて半導体製造装置のエコシステムとした。半導体製造には複数種類の半導体製造装置の技術世代をそろえる必要性がある。そのため互換標準化が必要となり、2000年頃にオープン標準が策定され、半導体製造装置プラットフォーム企業は競争力を拡大した。この現象を半導体製造装置の取引ネットワークデータと市場成果データを用いて実証分析を行った。その結果、プラットフォーム戦略はオープン標準対応製品を普及させることで市場成果を拡大するが、それには条件があり、新興国向け販売率が大きくないと効果を発揮しないことがわかった。この研究結果は2016年組織学会での発表が決定し、さらに学術誌への投稿を検討している。本年度は、加えて、iモードの国際展開についても昨年までのフィールド調査の成果をまとめて論文化を試みた。iモードの国際展開に関しては、国内でビジネスエコシステム形成に成功したが、海外展開の際にはそのビジネスモデルを変更しなくてはならない事例であった。

このような困難は新幹線や水素燃料自動車などの社会インフラ産業で頻繁に起こる危険性があり、どのようにこの困難を乗り越えることが可能であるのかを考察した。本年度は、これらの成果の他に、片岡・立本(2016)でグローバル競争と地域クラスターの関係について学術誌で発表した。また2015年度の国際ビジネス研究学会において加藤・立本で、傾向スコアをもちいた国際提携戦略の実証分析について発表を行った。プラットフォーム企業がグローバルエコシステムで競争力を獲得するメカニズムを探るため、iモードの欧州展開の事例分析と、半導体製造装置産業の取引ネットワークの実証分析を行った。いずれも日本企業が技術的に先導した分野である。事例分析から国内で育成されたプラットフォーム・ビジネスは国内の産業環境を反映したビジネス・モデルになるため、グローバルエコシステムに適合させるには大きく修正を行う必要が明らかになった。実証分析からは「取引ネットワークのハブへの位置取り」「オープン標準の戦略的活用」「新興国市場への展開」の3つをパッケージで行うことがプラットフォームビジネスのために必要である点ことが明らかになった。当初の研究計画では、ビジネスエコシステムのマネジメントやその中での競争戦略を明らかにする上で、通信産業の事例と、工場内ネットワークの事例の事例を念頭に研究計画を立案した。いずれも事例研究を中心に置いていた。通信産業の事例は昨年度、iモードの事例研究を行い、今年度は定量的研究として標準必須特許宣言における戦略的行動を研究した。この過程で、研究手法上の発展があった。特許データが膨大であるため、より高度なデータ処理手法・定量手法を導入した。一方、工場内ネットワークの事例は、当初の計画ではcc-linkの事例研究を行う予定であった。しかし、予備的研究の中で同じテーマでより定量的な分析が可能である半導体製造装置分野に対象を広げて、実証分析を行った。競争戦略研究で定量的研究は、海外学会では多いものの、国内学会では希少であるため、重要な進展である。これは、前述の特許データ処理のデータ処理・定量手法を活用したものである。また、ビジネスエコシステムのマネジメントの理論構築を助成するために、燃料自動車と水素インフラの事例の研究を行った。この事例研究は研究計画当初は立案されていなかったが、既存研究が欧米事例が主であり、日本事例を観察することが不可欠と判断して、事例研究を行った。研究成果は、国際的な自動車産業の研究コロキアムであるGERPISAにて発表を行った。経営戦略論今年度は、定量研究としては、移動体通信産業における標準必須特許宣言についての研究と半導体製造装置産業の競争戦略について研究を行った。今後の研究方策として、これらの研究成果をまとめる。
陽電子放出核種標識生理活性体による新しい非侵襲的機能画像診断法の開発

1.合成研究陽電子放出核種の^<18>Fで標識したN^ω-[^<18>F]フルオロアセチルセロトニンと[fluoroacetyl-^<18>F]フルオロメラトニンの迅速化学合成法を確立した。放射化学的収率、純度および比放射能は、前者の場合、それぞれ、22.6%,>98%,600mCi/μmolであり、後者の場合、それぞれ、26.7%,>98%,540mCi/μmolであった。2.医学研究今回新たに合成出来たRIも含めて、私共合成した種々の陽電子放出核種RIを用いて、新しい非侵襲的機能画像診断薬剤の有用性の検討を行った。(1).N-[^<18>F]フルオロアセチル-D-グルコサミン(18F-FAG)について18F-FAGによるPETで腫瘍とその周囲の変化が観察できるかを検討した。VX-2腫瘍を左大腿に移植した日本白色家兎を使用し、麻酔下に耳静脈より18F-FAGを投与しPETスキャナーを用いて撮像したところ腫瘍は明瞭に描出された。(2).[fluoroacetyl-^<18>F]フルオロメラトニンについてこのRIのマウス体内分布を測定したところ,すでに使われているヨード標識放射性メラトニンと同様の分布をすることが確認され、生体リズムとメラトニンとの関係を検討するために有用なRIとなる可能性があると思われる。(3).2-デオキシ-2-[^<18>F]フルオロ-D-ガラクトースについて本標識体を用いてのPET研究で、肝細胞癌の肝外転移の検出に有用であることを新たに公表した。癌が生体内で旺盛に増殖するには免疫応答、膜輸送、細胞分裂、細胞分化などにかかわる細胞膜表面の性質の変化が必要と考えられる。腫瘍での細胞膜の代謝を評価をすることを目的として、グルコサミン誘導体の腫瘍組織への集積機序を調べた。腹水肝癌AH109A担癌動物で、マクロオートラジオグラフィーによる投与した標識グルコサミンの組織分布の画像化を検討した。^<14>C-N-Acetyl-D-glucosamine( ^<14>C-NAG)と^<18>F-Fluorodeoxy-D-glucose( ^<18>F-FDG)の2重標識としてブドウ糖代謝との関連もみた。^<14>C-NAGによるオートラジオグラフィーでは、増殖の速い腫瘍であるAH109Aで腫瘍自体へのアセチルグルコサミンの分布と同時に、腫瘍周囲の軟部組織への分布も認められた。これに対し^<18>F-FDGでは腫瘍組織の部分のみへの分布がみられた。個体発生や組織再生の過程で細胞がmigrateする際に、間質に多量にふくまれているヒアルロン酸(グルクロン酸とN-アセチルグルコサミンからなる)が、癌細胞が周囲に浸潤していくところの組織中にも多く含まれており、癌の浸潤や転移に重要な役割をはたしている。ヒアルロン酸は水力学的作用により細胞間隙の大きさを変え、結合組織の細胞同志を隔てることにより、癌細胞の移動を容易にすると考えられる。増殖の速い癌であるAH109A腫瘍の周囲に^<14>C-NAGが分布し、腫瘍の性質に糖蛋白の挙動が深くかかわっていることがわかった。ポジトロン標識グルコサミンの代謝を通じて腫瘍の浸潤や転移という癌の特徴の質的診断を研究することが可能と考えられる。化学合成では、新規陽電子放出核種標識診断薬剤の[fluoroacetyl- ^<18>F]フルオロメラトニンの迅速化学合成法が完成した。

癌が生体内で旺盛に増殖するには免疫応答、膜輸送、細胞分裂、細胞分化などにかかわる細胞膜表面の性質の変化が必要と考えられる。この性質の変化は細胞表面での複合糖質の構造や合成過程が正常細胞から変異していることによると推定される。我々はアミノ糖代謝から腫瘍の性質を評価をすることを目的として、グルコサミン誘導体の[^<18>F]フルオロアセチルグルコサミン(^<18>F-FAG)の体内分布を担癌動物で検討を続けてきた。背部皮下に移植した腹水肝癌担癌ラット(AH109A,AH272)を用いて^<18>F-FAGの体内分布を検討したところ、C3H/Heマウス自然発生肝癌での^<18>F-FAG取り込みに比べて、増殖の速い低分化型肝癌であるAH109AやAH272では腫瘍への取り込みは低かった。これは高分化型肝癌ではグルコサミン代謝が盛んなのに対し低分化型肝癌では代謝の低下がおきていることによるものと推定される。しかし癌組織内での不均一なRI分布の影響も考えられるので、マクロオートラジオグラフィーを作成して腫瘍内でのグルコサミン分布の検討をおこなった。昨年度の研究で薬剤の分布に種差が明瞭に存在することがわかったので、同種間の異なる腫瘍系での比較をおこなった。増殖の遅い腫瘍であるヌードマウス移植ヒト肝癌HuH-7で腫瘍へのアセチルグルコサミン集積が明瞭であった。これに対し増殖の速いC3H/Heマウス肝癌MH134では腫瘍組織への分布は低下していた。すでに報告した18F-FAGによるC3H/He自然発生肝癌の体内分布結果と今回の検討から、アセチルグルコサミンでは自然発生肝癌>正常肝>高分化型移植肝癌>低分化型移植肝癌という代謝パターンとなることが示唆された。腫瘍の性質を腫瘍組織およびその周囲環境での^<18>F-FAGの挙動を調べることにより推定できるものと思われる。今回新たに合成出来た標識体も含めて、私共合成した種々の陽電子放出核種標識体を用いて、新しい非侵襲的機能画像診断薬剤の有用性の検討を行っている。(1).N-[^<18>F]フルオロアセチル-D-グルコサミン(18F-FAG)について前年度に続き放射性アミノ糖(グルコサミン)を用いて腫瘍での細胞膜の代謝を評価することを目的として、18F-FAGの体内分布を担癌動物で検討を行なってきた。RIを用いて癌組織の性質を検討する際には癌組織の不均一な構造(inhomogentiy)に対するRI分布の影響も考慮にいれる必要がある。18F-FAGによるPETで腫瘍とその周囲の変化が観察できるかを検討した。VX-2腫瘍を左大腿に移植した日本白色家兎を使用した。麻酔下に耳静脈より18F-FAGを投与しPETスキャナーを用いて撮像したとろ腫瘍は明瞭に描出された。腫瘍部を中心に関心領域を連続的に設定しTime-activity curveを得ると,投与初期および加算画像で,放射能濃度が高い部分では時間とともに^<18>Fの低下がみられた。この部分と周囲の軟部組織の間に^<18>Fが集積する部分がみられた。(2).[fluoroacetyl-^<18>F]フルオロメラニンについてこのRIマウス体内分布を測定したところ,すでに使われているヨード標識放射性メラトニンと同様の分布をすることが確認され、生体リズムとメラトニンとの関係を検討するために有用なRIとなる可能性があると思われる。(3).2-デオキシ-2-[^<18>F]フルオロ-D-ガラクトースについて本標識体を用いてのPET研究で、肝細胞癌の肝外転移の検出に有用であることを新たに公表した。
非平衡状態で生まれる自発的運動のモード変化

非平衡状態において生まれる自発的運動において普遍的な側面を切り出すことを目指し、本年度次のようなアルコール液滴のモデルに関する研究を中心として行った。・運動中の液滴の変形を調べるために、高速度カメラを用いて運動中の液滴を観察した。それにより液滴の形状は運動中に振動しており常に変化していることが明らかになった。・これまでに得られたアルコール液滴の運動に関する知見を基に、明治大学三村教授とともに、フェーズフィールドモデルをベースにしたアルコール液滴の運動に関するモデルを構築した。また、金沢大学長山教授とともに、エネルギー論を基にしたアルコール液滴の運動を再現するモデルを構築した。このモデルは数値シミュレーションが非常に困難であるが、金沢大学小俣教授の考案した離散勾配流法を用いた方法により数値計算を行う事ができる。これらのモデルを用いて、液滴の直進運動、分裂などを再現した。長山教授とともに構築したモデルは分裂後の液滴の運動を扱うことができ、分裂後の液滴の反射や融合を再現した。また、これらのモデルを用いてアルコール・水・空気三重線を平面状にすることで、三重線上に進行波が生じることが分かった。この進行波は三重線上に特定波数以下の構造が振動的に不安定化することによって現れることが分かった。このように反応拡散系などの様々な系に適用される方程式を用いてアルコール液滴の運動を記述することによって今後非平衡開放系で起こる運動について普遍的な性質を見いだすことができると期待される。平衡統計力学はこれまでに理論体型が組み上げられているが、非線形非平衡状態においては平衡状態の自由エネルギーのような指標がなく、普遍的な理論を構築するのが困難である。非平衡状態においてしばしば非対称性が自発的に生まれ、条件を変えることによってその非対称性のモードが変化する。このモード変化には平衡状態における自由エネルギーのような普遍的な指標が存在すると考えられる。本研究ではマランゴニ効果による自発的運動のモード変化を調べ、メカニズムの解明をすることで、非平衡状態において生まれる自発的運動の普遍的な側面を切り出すことを目指す。このような目的の下今年度は主に水面上のアルコール液滴の自発的運動に関する研究行い、本年度次のような結果が得られた。・アルコール界面の不安定化の様子を調べ、アルコール液滴が運動モード変化を起こすスケールとほぼ同等の波数の構造が不安定化することがわかった。今後、界面の不安定化が温度や水相のペンタノール濃度などの外部環境に依存して変化し、それに応じて液滴の運動モードも変化することがわかった。また、界面の時間変化を調べると、界面に波が伝わっていることがわかった。・液滴が起こす不規則運動を解析し、短時間的には直進しているが、長時間的に見るとブラウン運動的に運動していることがわかった。・液滴の大きさを調整することによって液滴の変形と運動がカップルし、自発的に往復運動を起こすことを明らかにした。本年度水面上のアルコール液滴の自発的運動に関する研究を行い、次のような結果が得られた。・飽和濃度近くのアルコール水溶液上にアルコールを浮かべたとき、アルコール・水界面がどのように変形するかを調べた。アルコール・水界面は自発的に変形し、その変形を詳しく解析すると、界面上に周期的な進行波がたっており、その振幅が大きい時間と小さい時間が交互に繰り返していることがわかった。また、その変形のパワースペクトルを調べると、一定波長以上の構造のみがたっていることがわかった。界面上で不安定化しない波長より周囲長が短いアルコール液滴を水面上に浮かべると液滴はほとんど変形せず自発的な不規則運動を起こすことがわかった。また、界面上で不安定化する波長と同じ長さの周囲長を持つアルコール液滴を浮かべると液滴は自発的に変形し、直進運動を起こすことがわかった。・水面上の弾性膜のモデルをべースにした液滴の自発的運動を表すモデルを金沢大学長山雅治准教授と構築した。そのモデルを用いて、液滴の分裂を再現することができた。今後このモデルを用いて液滴の運動モード変化のメカニズムを明らかにすることが期待できる。・水面上のアルコール液滴が起こす変形の力の起源を調べるために水中を運動するアルコール液滴がどのような変形を起こすかを調べた。それにより、水中の液滴は水面上で動く液滴に比べてほとんど変形しないことがわかった。このことから水面上の液滴が起こす変形には水の抵抗があまり影響していないことがわかった。

また、これらのモデルを用いてアルコール・水・空気三重線を平面状にすることで、三重線上に進行波が生じることが分かった。この進行波は三重線上に特定波数以下の構造が振動的に不安定化することによって現れることが分かった。このように反応拡散系などの様々な系に適用される方程式を用いてアルコール液滴の運動を記述することによって今後非平衡開放系で起こる運動について普遍的な性質を見いだすことができると期待される。
電解によるオゾンの高効率生成機構の探求

電解オゾン生成は水の浄化において非常に効果的で、一部ではすでに実用になっているが、反応機構を解明し、電極材料や、電解条件を適正化することで効率の向上を図ることを目的としている。熱分解法で作製した白金被覆チタン線を電極材料の基本として、その上に二酸化鉛を電析した電極を用い、様々な条件下でのでオゾン発生を調べた。生成オゾンはオゾンメーターを用いてin situに定量した。平成9年度は二酸化鉛だけでなく酸化スズを共存させたときのオゾン発生を調べた。酸化スズの添加によるオゾン発生の電流効率の向上は図られなかったが、2000mAcm^<-2>で電解したときの超電圧が460mVも低下することがわかり、エネルギー効率の向上には寄与することがわかった。フッ素系固体高分子電解質溶液を電極上に塗布し、電極反応への影響を調べた。二酸化鉛電極を使い、15°C、2000mAcm^<-2>で電解したところ、固体高分子電解質を塗布することでオゾン発生効率が0.14%から1.26%へと向上した。酸化スズを共存させたときも同様に固体高分子電解質は効果的であった。平成10年度は電解質として硫酸、リン酸および混合液を用いてオゾンの発生効率を調べた。二酸化鉛、酸化スズ系の電極と25%リン酸を含む硫酸水溶液を用い、15°C、500mAcm^<-2>で電解を行ったところ、オゾン発生効率は硫酸だけの1.74%から3.89%へと約2倍になった。この場合も固体高分子電解質膜を電極に塗布することでさらに効率の向上が見られた。平成11年度は硫酸水溶液、リン酸水溶液、過塩素酸水溶液中でのオゾン発生について高分子電解質膜被覆電極を用いて調べ、被覆の効果を検討した。全電流値をオゾン発生と酸素発生の電流値に分け、それぞれの過電圧が高分子膜の被覆でどのような影響を受けるかを詳細に調べた。その結果、高分子膜を塗布することで相対的に酸素発生の過電圧の方がより上昇し、オゾン発生を助けていることがわかった。電解により高効率でオゾンを得るには、電極材料が重要な因子である。このため本年度は、電極材料の新たな可能性について検討を行った。従来オゾン発生用電極材料として、二酸化鉛が用いられている。これに酸素過電圧の高い酸化スズ並びにフッ素系イオン交換樹脂を添加し、その効果を確認した。具体的にはチタン棒に白金及び酸化スズを塗布、焼成の後に二酸化鉛を硝酸鉛水溶液中で薄く電析した電極を用い、必要に応じてフッ素系イオン交換樹脂を塗布した。オゾン発生は、4.2M硝酸水溶液中にて定電流電解で行い、アノードガスを採集しオゾンメーターに通してオゾンガス濃度を測定した。溶液温度15°Cで電解した場合、酸化スズを添加することによりオゾン発生の電流効率の向上は見られなかったが、2000mA/cm^2で過電圧が460mV小さくなることが判り、その分エネルギー効率は向上すると思われる。酸化スズを添加した電極にフッ素系イオン交換樹脂を塗布するとオゾン発生電流効率は、0.14%から1.26%へ向上した。(15°C、2000mA/cm^2)この効率向上は、二酸化鉛に塗布した場合に比べて大きかった。電解温度依存については低温ほどオゾン発生電流効率は大きくなったがフッ素系イオン交換樹脂を塗布したものの依存性が大きかった。

以上、本年度得られた結果の中で最もオゾン発生電流効率が大きいものは酸化スズとフッ素系イオン交換樹脂が共に共存する場合で、5°C、2000mA/cm^2、3.02V、1.40%となった。今後は、これらの相互作用、効果の確認と更に効率向上を目指し、電極材料の開発を進める予定である。本年度は、昨年度の結果で効果の認められた電極材料(二酸化鉛-酸化スズ-フッ素系イオン交換樹脂)の組み合わせを用いて、硫酸とリン酸の混合水溶液を電解質した定電流電解でオゾンガス生成の詳細な検討を行った。生成したアノードガスはオゾンメーターに通してガスに含まれるオゾン濃度の測定を行った。硫酸とリン酸との混合水溶液にすることによりオゾン発生の電流効率は、1.74%から3.89%(25%リン酸水溶液15°C、500mA/cm^2)と2倍近く向上していることが判ったが、過電圧も同様に混合水溶液では高い値を示した。同様の混合水溶液用いて、電極に白金を用いて行ったが、オゾン発生の電流効率と過電圧は、硫酸水溶液のみのときと比べて変化はみられなかったため、二酸化鉛-酸化スズの組み合わせは、オゾン発生には適した材料であることが判った。また、比較として、フッ素系イオン交換樹脂の存在の有無について調べた結果、昨年度と同様にオゾン発生の効率はよく、電極材料として有用な存在であることが判った。硫酸水溶液とリン酸水溶液の混合比を変化させると、硫酸水溶液中のリン酸の濃度が上がるにつれて、オゾン発生の電流効率及び過電圧は高い値を示した。水溶液電解により高効率のオゾン発生には、リン酸水溶液は有用な電解質ではあったが、電極表面の消耗も激しいために耐久性のある電極材料の開発が必要である事が課題である。一昨年、昨年と行ってきた硫酸水溶液と同様にリン酸水溶液中でも、二酸化鉛電極に固体高分子電解質を塗布する事により、オゾン発生量の増加が確認できた。電解電流値でのアノード電位を比較すると、二酸化鉛電極だけを用いたときよりも、二酸化鉛に固体高分子電解質を塗布した電極の方が高く、オゾンの理論発生電位が、酸素の発生電位よりも高いことから、アノード電位が高いほど、オゾン発生に優位であると考えられるが、これにより固体高分子電解質を塗布した二酸化鉛電極の方はオゾン発生量が多くなったと言える。同様に、リン酸塩水溶液中および、過塩素酸水溶液中においても二酸化鉛電極に固体高分子電解質の塗布によるオゾン発生量の増加の現象が確認できた。電解液の温度による比較については、低温ほどオゾン発生は上昇をしていくが、10°Cの測定値は、40°Cの値と比べて、低いものとなった。電解液温度を下げるに従い、アノード電位は上昇をするため、セル内全体としてアノード電位の上昇にともなってオゾン発生効率も上昇する傾向にあるが、低温域に入ると電解液の結晶化や電極面が不動態化する可能性があり、10°Cのように成立しないと思われる。高電流密度になると、電極の劣化が著しくオゾン発生効率の低下はさせられないが、過塩素酸中で固体高分子電解質を塗布したものは、電位の上昇が見られず、電流効率の大きな増加が見られ、電極の腐食に対して良い組み合わせではないかと思われる。また、固体高分子電解質の塗布の効果に関して、酸素発生では電流密度が大きくなって行くにつれ電位の差は小さくなって行くが、オゾン発生では電位の差がわずかながら大きくなっていく結果を得た。よって、固体高分子電解質は電流密度が小さいほど効果が現れ、オゾン発生に有利であると思われる。
昆虫ウイルスの毒性遺伝子産物を利用した作物保護システムの開発と応用

Trichoplusia ni granulosis (TnGV)よりVirus Enhancing Factor (VEF)を純化して、それが1OOKDaのポリペプチドからなること、又、それに対するうさぎ抗血清を作製した。TnGVのゲノムDNAのラムダgt11を作製し、抗VEF血清を用いてVEF遺伝子を同定した。その結果、VEF横伝子は、2700塩基対からなり、101kDaのポリペプチドをコ-ドすることができると判明した。この遺伝子をプロ-ブとして、数種のバキュロウィルスの制限酵素切断ゲノムDNAにハイブリゼイションしたところ、Heliothis armigera GV,Ellinis ello GV,GV Hawaiian strainのゲノムの1部にTnGV VEF遺伝子と類似した塩基配列が存在することがわかった。又、TnGVの感染組織であるcabbage looperの脂肪体および中腸から確立培養細胞を作ることを試みたが、初代培養細胞のみがTnGVに感染性を示すのみで、細胞の継代を重ねる度に、その感受性は低下していき最終的にはすべての細胞が、非感受性となった。以上のように、研究開始当初に予定していた実験項目は、ほぼ遂行しその結果を得ることができた。したがって今年度の研究計画はほぼ遂行できたと言ってよい。但し、その結果が十分に期待できるものでなかった場合がある。その1つとして、TnGVの増殖を支援する確立培養細胞の作製がうまく行かなかったことがある。この問題を解決するには、細胞培養に用いる培養液組成についてのより詳細な検討と感受性細胞の効果的な選抜方法を考慮することが重要であると考えられた。
プレB細胞増殖刺激因子(PBSF)の免疫系形成における役割の解析

研究代表者らは以前CXCケモカインPBSF/SDF-1をプレB細胞増殖刺激因子として単離し、その遺伝子欠損マウスを作成した。PBSF/SDF-1欠損マウスは胎生期から周産期までに致死となったため、胎生期のB細胞造血をFACS,コロニーアッセイにより解析したところ、胎生期のB細胞造血の中心臓器である肝ではPBSF/SDF-1欠損マウスのB細胞前駆細胞はプロB細胞、プレB細胞共に著滅していた。更に野生型マウスで胎生17日頃より見られる骨髄でのB細胞前駆細胞も欠損マウスではほとんど認められなかった。一方FACS解析による胎生18日の胸腺内のT細胞前駆細胞数は欠損マウスにおいて著差が認められなかった。以上の結果より本研究はCXCケモカインPBSF/SDF-1がB細胞造血に必須のサイトカインであることを明らかにした。尚、同時にPBSF/SDF-1欠損マウスの未分化前駆細胞,骨髄球系前駆細胞が胎児肝でほぼ正常であったが骨髄で著滅しておりPBSF/SDF-1が骨髄での骨髄球系細胞造血にも必須であることを明らかにした。更に本研究はdegenerate PCR法を用いてマウス膜7回貫通G蛋白結合型受容体CXCR4を単離し、これがPBSF/SDF-1の受容体の一つであることを明らかにした。これらの研究はB細胞の生成や造血にケモカイン及び膜7回貫通G蛋白結合型受容体システムも必須であるという新しい概念を提起した。
写真関連産業における廃棄物リサイクル手法の評価およびゼロエミッション化の検討

写真関連産業での現像液や定着液の使用状況・使用工程を調査し,排出の削減・防止策を提出することを目的として研究を行った。本年度は特に定着廃液を取り上げ,その物質フローの解析と再生技術の評価を行った。また,写真廃液の生物処理を実際に行い,写真廃液中に含まれる成分の生分解性を明らかにした。定着液の再生の際に必要となるのが(A)脱銀,(B)界面活性剤等の除去,(C)ハロゲン除去,(D)成分調整である。このうち,(A)および(C)の工程が必要なのは,銀,ハロゲンの残存によって定着速度が遅くなるからである。また,(B)は(C)のハロゲン除去を妨害するためである。各工程での必要技術は以下の通りであることがわかった。(A)廃液の再生に適している脱銀方法は,添加物や溶出物がない電解法である。電解法により脱銀を行うときは,電位の制御により硫化銀の生成を抑え,陰極室と陽極室をイオン交換膜等で分離して硫黄の生成を抑制する必要がある。(B)界面活性剤,現像主薬酸化物等は活性炭吸着あるいは膜分離法により除去することが望ましい。(C)硬膜剤として含まれるアルミニウムイオン(3価)や,ハロゲン化銀溶解剤として含まれるチオ硫酸イオン(2価)は保持し,ハロゲンイオンのみを除去するために1価選択性イオン交換膜を用いて電気透析を行う。(D)最後に成分の調整をする際,pHや各々の成分には最適な値が存在する。さらに,混合培養系で長期馴養した微生物群を用いて,写真廃液を生物分解した結果,1,000ppm程度のTOC成分が残存した。写真廃液を生物処理のみで完全無害化するためには,難生分解性の有機化合物(EDTAなど)を分解する特殊な細菌が必要であることが示唆された。
スフィンゴ脂質シグナリングのトポロジーと作用メカニズムの解析

生体膜脂質二重層の外層に主に存在するスフィンゴ脂質は、細胞内外のシグナル伝達に重要な役割をはたしている事が知られている。本研究ではスフィンゴ脂質シグナリングの解明に向けて、(1)スフィンゴミエリン合成酵素の翻訳後修飾による局在制御機構の解析,(2)出芽酵母のスフィンゴ脂質代謝異常高感受性変異株の探索とその表現型の解析を行った。(1)最近、遺伝子クローニングが行われたスフィンゴミエリン合成酵素には、ゴルジ体に局在する合成酵素1と大部分が形質膜に局在する合成酵素2の2種類が存在することが既に知られている。本研究では翻訳後修飾に注目し、合成酵素2のみが特異的にC末端部においてパルミトイル化と呼ばれる脂質修飾を受けていることを発見した。パルミトイル化が欠損した合成酵素2は、形質膜に局在することができずゴルジ体に局在することから、パルミトイル化はスフィンゴミエリン合成酵素の形質膜局在に関与することが示唆された。(2)出芽酵母遺伝子ノックアウトライブラリー約4800株全てを対象として大規模スクリーニングを行い、スフィンゴ脂質合成酵素阻害剤による生育阻害に対して高感受性を示す遺伝子欠損株を合計18株単離した。これらの株の表現型解析を詳細に行った結果、細胞内シグナル伝達及び小胞輸送に関わるホスホイノチシドリン酸の量的変動が水酸化脂肪酸を持った複合スフィンゴ脂質の欠損と相互作用することで、酵母が致死となることを明らかにした。このことより特定の構造を持つ複数のリン脂質の代謝異常が相互作用することで、生命の維持に重大な影響を及ぼすことが明らかとなった。また、液胞のH^+-ATPaseの欠損により、セラミドが誘導する生育阻害に対して高感受性となることを明らかにした。19年度はスフィンゴ脂質シグナリングの解明に向けて、(1)スフィンゴミエリン合成酵素の翻訳後修飾による局在制御機構の解析、(2)出芽酵母を用いたスフィンゴ脂質関連遺伝子の探索を行った。本研究では、この両者の酵素の局在を制御する分子メカニズムの解析を行うた。その結果、合成酵素2に特異的に起こる翻訳後修飾の一つが、本酵素の形質膜局在に重要であるこどを見出した。(2)酵母の遺伝子ノックアウトライブラリーに含まれる約4800株全てを対象として、大規模スクリーニングを行い、スフィンゴ脂質合成阻害剤による生育阻害に対して抵抗性を示す株、あるいは高感受性を示す株を合計28株単離した。これらの株における遺伝子欠損によるスフィンゴ脂質代謝異常に対する抵抗性、及び高感受性は、テトラサイクリン誘導遺伝子シャットアウト法によるスフィンゴ脂質代謝酵素の発現調節によっても同様に確認することができた。今後は、これらの株の生化学的解析を含めた性状解析を詳細に進めて行くことで、スフィンゴ脂質の生体内での役割について明らかにしていく。20年度は19年度に引き続きスフィンゴ脂質シグナリングの解明に向けて、(1)スフィンゴミエリン合成酵素の翻訳後修飾による局在制御機構の解析,(2)出芽酵母のスフィンゴ脂質代謝異常高感受性変異株の探索とその表現型の解析を行った。

(1)最近、遺伝子クローニングが行われたスフィンゴミエリン合成酵素には、ゴルジ体に局在する合成酵素1と大部分が形質膜に局在する合成酵素2の2種類が存在することが既に知られている。本研究では翻訳後修飾に注目し、合成酵素2のみが特異的にC末端部においてパルミトイル化と呼ばれる脂質修飾を受けていることを発見した(Tani and Kuge. BBRC(2009)381;328-332)。パルミトイル化が欠損した合成酵素2は、形質膜に局在することができずゴルジ体に局在することから、パルミトイル化はスフィンゴミエリン合成酵素の形質膜局在に関与することが示唆された。(2)出芽酵母遺伝子ノックアウトライブラリー約4800株全てを対象として大規模スクリーニングを行い、スフィンゴ脂質合成酵素阻害剤による生育阻害に対して高感受性を示す遺伝子欠損株を合計18株単離した。これらの株の表現型解析を詳細に行った結果、細胞内シグナル伝達及び小胞輸送に関わるホスホイノチシドリン酸の量的変動が水酸化脂肪酸を持った複合スフィンゴ脂質の欠損と相互作用することで、酵母が致死となることを明らかにした。このことより特定の構造を持つ複数のリン脂質の代謝異常が相互作用することで、生命の維持に重大な影響を及ぼすことが明らかとなった。また、液胞のH^+-ATPaseの欠損により、セラミドが誘導する生育阻害に対して高感受性となることを明らかにした。