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日本の豪雪地帯における近世期の御蔵所の空間構成原理及び地方性に関する研究

日本の豪雪地帯において近世期に幕府や諸藩が設けた御蔵所に関する史料を比較的多く確認することができた。御蔵所は藩毎や国毎に異なる建物配置の型式があり、地方性を有していた。一方、これらの領域を超える空間構成の共通性(空間構成原理)も見られたのである。御蔵はかつて藩や地域を象徴する施設であった。これらの地域では、御蔵が地域のアイデンティティとなり今に受け継がれていると言えよう。その建築的意義などを明らかにし、社会へ還元、情報発信することがきたと考えている。本年度は、第一に、鳥取県において、近世期の鳥取藩御蔵所の遺構、史料調査を行った。鳥取藩御蔵所は、1城などの都市部における御蔵所8ヶ所、2「灘御蔵」と呼ばれる日本海沿岸部における御蔵所9ヶ所、3年貢の銀納地域・内陸部における御蔵所2ヶ所以上に大別できた。2については、橋津御蔵所の一部の蔵が現存しており、県立博物館所蔵の鳥取藩政資料に各「灘御蔵」の見取図が確認できたので、史料、文献をもとに検討し、論文Aとして日本建築学会論文集へ投稿した(審査中)。1については、遺構は見られなかったが、確認できた見取図や城絵図及び史料、文献をもとに検討し、論文Bにまとめた(上記の審査の結果を待って投稿予定)。3については、御蔵所の実態が知られる史料は見られなかった。第二に、豪雪地帯の北陸地方、加賀藩御蔵所について検討し、論文C、Dを作成し、日本建築学会論文集へ発表した(論文Dは審査中)。1.平成26年度に実施した鳥取県における鳥取藩御蔵所に関する調査の成果をもとに研究論文を作成した。学会論文集への掲載が決定した。2.兵庫県及び京都府のうち三丹地方(旧但馬国、旧丹波国、旧丹後国)において諸藩及び幕府の御蔵所に関する史料調査及び実地調査を行った。(1)但馬国:出石藩や豊岡藩の御蔵所の実態が知られる史料はあまりなかった。一方、幕府の生野代官所の御蔵に関する史料が見られ、御蔵の実態が知られたので、代官所の御蔵をテーマとして調査を進めた。(2)丹波国、丹後国:第一に、城持ちの大名(福知山藩、園部藩、篠山藩)に関しては、城絵図に御蔵が描かれる程度であった。また、城が持てなかった小藩については、陣屋の御蔵について調査した。第二に、幕府や旗本の代官所(陣屋)の御蔵について調査した。丹波国の旗本の陣屋の御蔵の実態が知られた。第三に、丹後国の峰山藩といった近畿圏や北陸、東北地方の諸藩は、大津の米市場に蔵屋敷を有しており、大津蔵屋敷は建築史分野の研究がなされていないので、大津蔵屋敷についても検討することにした。(3)成果:第一に、三丹地方における幕府や旗本の代官所(陣屋)の御蔵に関する研究論文、第二に、大津蔵屋敷に関する研究論文を作成した。現在、どちらも査読審査中。3.研究発表:平成27年11月8日に鳥取県東伯郡湯梨浜町橋津で開催された「全国藩倉シンポジウム」において、講演及びパネルディスカッションを行った。講演は、「鳥取藩以外(全国)の御蔵所について」と題し筆者のこれまでの研究の成果をもとに、日本の豪雪地帯における近世期の御蔵所に見られる型式の地方性について発表した。パネルディスカッションでは、橋津に残る鳥取藩御蔵遺構の建築的意義と活用に関して意見を述べた。以上過去2年間は、鳥取県全部、兵庫県や京都府の一部を対象地とした調査であり、調査はほぼ完了した。但し、丹後国の宮津藩等については、最終年度に現地において史料調査等を行う予定である。出石藩の御蔵所に関する史料がなかったのが予想外であったが、予定外であった大津蔵屋敷に関する検討が行えた。・最終年度の成果:最終年度はこれまでの研究をまとめた論文の作成及び追加調査を行った。その成果として、第一に、前年度調査を行った三丹地方における幕府や旗本の代官所(陣屋)の御蔵に関する研究論文と、豪雪地帯の諸大名などが大津に設けた蔵屋敷に関する研究論文が採用され、どちらも学会誌に掲載された。第二に、本研究課題のまとめの一つとして作成した加賀藩御蔵所の空間構成原理と地方性に関する研究論文が採用され、これも学会誌に掲載された。さらに、予算はないが、日本の豪雪地帯の御蔵所に関する研究を総括する研究論文を2編作成したので、学会へ投稿した(審査中)。・研究期間全体を通じた成果:これまでに査読付き論文5編が採用され、日本建築学会論文集に掲載された。加賀藩、鳥取藩、幕府領の御蔵所や前記の大津蔵屋敷に関する研究の成果である。また、本研究の主題である御蔵所に関する「全国藩倉シンポジウム」(鳥取県湯梨浜町)において全国の御蔵所について基調講演を行った。また、御蔵の保存や活用に関するパネルディスカッションにパネリストとして参加し、現存する橋津御蔵の建築的意義や活用について意見を述べた。さらに、日本民俗建築学会鳥取大会にて、鳥取藩の橋津御蔵や日本の豪雪地帯の御蔵に見られる庇の形式とその地域的分布について発表を行った。さらに御蔵の庇や検査所に注目し、御蔵所の空間構成原理と地方性に関するこれまでの研究を総括する論文を作成した。また、日本の豪雪地帯において御蔵所に関する史料を比較的多く確認することができた。

これらの地域では、御蔵が地域のアイデンティティとなり今に受け継がれていると言えよう。その建築的意義を明らかにし、社会へ還元、情報発信することがきたと考えている。日本の豪雪地帯において近世期に幕府や諸藩が設けた御蔵所に関する史料を比較的多く確認することができた。御蔵所は藩毎や国毎に異なる建物配置の型式があり、地方性を有していた。一方、これらの領域を超える空間構成の共通性(空間構成原理)も見られたのである。御蔵はかつて藩や地域を象徴する施設であった。その建築的意義などを明らかにし、社会へ還元、情報発信することがきたと考えている。鳥取藩御蔵所の実態、型式等を明らかにした。鳥取県は、因幡、伯耆の2ヶ国から成るが、いずれも鳥取藩領であり、他に調査すべきところはない。最終年度となる次年度は、本課題のテーマである日本の豪雪地帯における近世期の御蔵所の空間構成原理及び地方性に関する研究論文を作成する。また、学会での発表も予定している。建築史論文Aの審査結果を待って、論文Bを投稿。所属機関の会計上の都合会計上の理由物品費として使用予定物品購入(消耗品)に充てる。
把握運動における道具有無の観点からみた利き手の機能的潜在性

右利き若年者6名を対象に、道具(箸)あるいは指によって、3軸フォースセンサーを配備した物体を把握し、ターゲットまで移動させる課題を右手、左手それぞれで実施した。3次元モーション計測システムを用いて、課題時の物体、親指指先と各関節、人差指の指先と各関節のマーカー位置を測定した。その結果、物体がターゲットに置かれるまでの所要時間は、左手の方が右手より遅いこと、左右差は箸の方が指に比べて大きいことが明らかとなった。上下方向の座標から躍度を算出したが、箸・指、利き手・非利き手、ターゲット大・小のいずれの条件においても大きな違いは見られず、今後、前後方向や左右方向も調べる等、さらなる検討が必要がある。健常な右利き若年者10名を対象に、道具(箸)あるいは指によって、物体(2×2×2cm)を把握し、正面にあるターゲットまで移動させる課題を右手と左手それぞれで実施した。3次元モーション計測システムを用いて、課題時の物体及び被験者の母指指先、示指指先の動きを3次元解析した。5台のカメラによって、母指と示指、物体の動きを測定した場合、一部のマーカーが追従できない場合があることが判明したため、そうしたデータを補う目的で物体には3軸フォースセンサーを配備した。その結果、指あるいは箸が接触してから物体がターゲットに置かれるまでの時間は、箸を使った場合の方が指の場合に比べて有意に遅いことがわかった。また、指での物体把握では、利き手である右手よりもむしろ非利き手である左手の方が早い傾向が見られたが、箸による把握では、利き手である右手の方が非利き手の左手に比べて有意に所要時間が短いことが明らかとなった。次に、物体移動中の母指指先、示指指先、把握物体のピーク速度は、いずれも箸の場合が指に比べて速い傾向が見られたが、有意差が認められたのは、母指指先の左手のみであった。また、母指指先、示指指先ともに、指での把握と箸での把握の両方で利き手である右手が非利き手の左手に比べて速い傾向が見られたが、有意差が認められたのは箸による把握時の母指のみだった。本研究から、仮説通り、道具を用いた把握運動の方が道具なしの把握運動に比べて、運動にかかる時間や速度における左右差が顕著であることがわかったが、5台のカメラでは、物体あるいは指のマーカーが隠れてしまう場合があり、限られた指標のみしか検証できなかった。今後は、さらにカメラの台数を増やし、より詳細な測定を行うことが必要である。10名の被験者を対象に、3次元モーション計測システムを用いて、運動課題時の物体及び被験者の母指指先、示指指先の動きを3次元解析し、利き手と非利き手、道具ありとなしの違いについて調べた。その結果、当初の仮説を支持する傾向がみられた。しかしながら、5台のカメラでは、物体あるいは指のマーカーが隠れてしまう場合があり、限られた指標のみしか検証できなかった。そのため、今後、カメラの台数を増やし、より詳細な測定を行うことが必要である。健常な右利き若年者10名を対象に、道具(箸)あるいは指によって、3軸フォースセンサーを配備した物体を把握し、側面から正面にあるターゲットまで移動させる課題を右手、左手それぞれで実施した。3次元モーション計測システムを用いて、課題時の物体及び母指指先、示指指先の動きを3次元動作解析した。二元配置分散分析(道具×手)の結果、箸あるいは指が物体に接触してから物体がターゲットに置かれるまでの保持時間は、道具に主効果が見られ、箸の方が有意に遅いことが明らかとなった(p<0.001)。左手では右手に比べて、箸条件でより遅くなる傾向が見られたが、有意な手の主効果(p=0.891)、交互作用(p=0.076)は認められなかった。母指指先のピーク速度については、右手、左手のどちらについても箸条件で遅い傾向が見られたが、道具(p=0.308)、手(p=0.129)の主効果、交互作用(p=0.621)のすべてで有意差が認められなかった。示指指先のピーク速度についても、どちらの手についても箸条件で遅い傾向が見られたが、道具(p=0.381)、手(p=0.222)の主効果、交互作用(p=0.708)のいずれにおいても有意差は認められなかった。物体のピーク速度は、右手、左手でほぼ同程度の値となり、箸条件で遅くなる傾向が見られたが、道具(p=0.125)、手(p=0.897)の主効果、交互作用(p=0.826)に有意差は認められなかった。物体の保持時間では道具あり、なしで顕著な違いが見られたにも関わらず、指先や物体のピーク速度に有意差が認められなかったことは興味深い。次年度は、加速度、躍度、指の関節角度等のより詳細な指標を分析することに加え、動作時の筋電図も計測することでより深い考察を行いたい。筋電図測定については現在、予備実験中であり、今後、実験課題時の3次元動作解析、筋電図解析、物体に対して発揮される力の解析を進める予定である。健常な右利き若年者6名を対象に、道具(箸)あるいは指によって、3軸フォースセンサーを配備した物体を把握し、側面から正面にあるターゲットまで移動させる課題を右手、左手それぞれで実施した。

3次元モーション計測システムを用いて、ターゲット(2点)、課題時の物体(2点)、母指指先と各関節(3点)、示指指先と各関節(4点)のマーカー位置を測定した。その結果、箸あるいは指が物体に接触してから物体がターゲットに置かれるまでの所要時間は、箸の方が指に比べて遅いことが明らかとなった。特に、箸の条件では、非利き手でで課題を行った方が利き手に比べて所要時間が長いこともわかった。さらに、箸・指、利き手・非利き手のいずれの場合にもターゲットが小さい場合の方が大きい場合に比べて所要時間が長かった。物体把握時の最大把握力は、箸・指、利き手・非利き手、ターゲット大・小のいずれにおいても大きな違いは見られず、どの条件でも適切な力調節ができていることが推察できた。物体、母指指先、示指指先の上下方向の座標から躍度を算出したが、箸・指、利き手・非利き手、ターゲット大・小のいずれの条件においても大きな違いは見られず、今後、前後方向や左右方向も調べる等、さらなる検討が必要がある。物体の置かれた位置は、箸に比べて指、非利き手に比べて利き手、ターゲット大に比べてターゲット小の方が正確であった。母指と示指の各関節の位置情報の解析も試みたが、特に、箸の条件では箸によって指のマーカーが隠れてしまうこと等があり、今後、実験方法や解析方法をさらに工夫する必要がある。また、右手と左手の浅指屈筋と総指伸筋の表面筋電図を測定したが、それぞれの筋の活動量は箸・指、利き手・非利き手、ターゲット大・小の条件で大きな違いは見られなかった。今後はこれらの筋のうち、課題に使用する指に対応する位置をさらに正確に調べ、電極を貼る等の対策が必要である。右利き若年者6名を対象に、道具(箸)あるいは指によって、3軸フォースセンサーを配備した物体を把握し、ターゲットまで移動させる課題を右手、左手それぞれで実施した。3次元モーション計測システムを用いて、課題時の物体、親指指先と各関節、人差指の指先と各関節のマーカー位置を測定した。その結果、物体がターゲットに置かれるまでの所要時間は、左手の方が右手より遅いこと、左右差は箸の方が指に比べて大きいことが明らかとなった。上下方向の座標から躍度を算出したが、箸・指、利き手・非利き手、ターゲット大・小のいずれの条件においても大きな違いは見られず、今後、前後方向や左右方向も調べる等、さらなる検討が必要がある。カメラの台数を増やし、物体や指に取り付けたマーカーが隠れて撮影できない問題を解決する予定である。また、筋電図センサーを購入し、運動課題時の筋活動を調べる予定である。3次元動作解析についてはより詳細は指標の分析を行う。物体に対して発揮される力についてもより詳細な分析を行う。また、実験課題時に3次元動作計測、筋電図計測、物体に対して発揮される力の計測を同時に行い、道具のあり、なしと利き手と非利き手の運動に用いられる戦略を検証する。応用人類学年度末に研究打ち合わせのための国内旅費が必要であり、予算をオーバーしないよう旅費分を多めに見積もったため、その残高が生じた。熊本地震の影響で実験室の再セットアップに時間がかかり、破損した機器がある場合には再度購入する必要があったため、実験装置の動作確認等を慎重に行った。幸い、破損した実験装置はなかったので、平成29年度の物品費として使用する予定である。28年度の物品費として使用する予定である。平成29年度の物品費として使用する。
口腔レンサ球菌によるバイオフィルム形成と感染性心内膜炎発症メカニズムの解明

口腔常在菌の一種であるStreptococcus gordoniiの口腔への定着、およびこの細菌による感染性心内膜炎の発症過程において、この細菌の表面にあるHsaという付着に関与する分子と、ヒトの血球細胞表面のシアル酸を含む分子が特異的に結合することが重要であることを明らかにした。また、この細菌の細胞壁を構成しているペプチドグリカンの合成の一過程を担う酵素が、細菌細胞の形態形成、歯垢形成、抗菌薬やヒト白血球の殺菌に対する抵抗性に重要な役割を果たしていることを明らかにした。Streptococcus gordoniiは、口腔バイオフィルム形成や、齪蝕、歯肉炎の発症に関与し、感染性心内膜炎の原因菌でもある。この細菌の口腔内への定着や感染性心内膜炎の発症には、シアル酸結合性アドヘジン(Hsa)が重要な役割を演じていると考えられている。この研究は、このシアル酸結合性アドヘジンのバイオフィルム形成および感染性心内膜炎における役割を更に明らかにすることを目的として計画された。以前の研究で我々はS.gordonii DL1株のHsa蛋白をコードするhsa遺伝子をクローン化した。その塩基配列より、Hsaは2,178アミノ酸残基からなる糖蛋白で、N末端側の非繰り返し領域(NR2)とC末端側の細胞壁結合領域がHsa全長の75%を占めるserine rich領域により繋がれている構造をしていることを示した[Takahashi,Y.et al.(2002)Infect. Immun.70(3):1209-1218]。また、このことより、宿主レセプターが結合するbinding siteはNR2領域であることが推察された。[Takahashi,Y.et al.(2004)Infect. Immun.3876-3882]。平成18年度の研究では、S.gordoniiの臨床分離株間でのシアル酸結合性と、hsa遺伝子の多様性との関連性を比較検討した。その結果、株間でシアル酸結合性に違いがあること、NR2領域のアミノ酸配列に多様性があることが明らかになった。さらに、これらアミノ酸配列の違いより、シアル酸との結合に重要と思われるアミノ酸残基を推定した。それらを別のアミノ酸に置換したリコンビナントNR2のコンストラクションを構築し大腸菌の系で発現させる実験系が確立されつつある。平成19年以降の研究では、このリコンビナントNR2のシアル酸結合活性について、さらなる解析を行う予定である。Streptococcus gordoniiは、口腔バイオフィルム形成や、齲蝕、歯肉炎の発症に関与し、感染性心内膜炎の原因菌でもある。平成18年度の研究では、S. gordoniiの臨床分離株間でのシアル酸結合性の違いと、hsa遺伝子の多様性との関連性を比較検討した。平成19年度は、(1)hsa遺伝子の部分的改変によるHsaのbinding siteの同定を試みた。また、(2)白血球のCD43などのシアル酸含有膜蛋白がHsaのレセプターである可能性の検証を行った。その結果、(1)以前の研究結果よりbinding siteがあると推測されていたHsaのN末端側の非繰り返し領域の特定のアミノ酸残基を置換したHsaを産生するS. gordoniiの変異株を作製し、シアル酸結合性を野生型と比較したが、現時点ではbinding siteの特定に至る結果は得られていない。(2)白血球のCD43の他、数種類のシアル酸含有膜蛋白がHsaのレセプターであることが明らかとなった。さらに、赤血球膜のシアロ糖蛋白であるグリコフォリンAとバンド3がHsaのレセプターであることが明らかとなった。また、(3)Hsaとは別に、ペプチドグリカン合成に関わるphosphoglucosamine mutaseが、バイオフィルム形成に関与することが明らかとなった。来年度は、引き続き(1)Hsaのbinding siteの同定、(2)Hsa蛋白とレセプターとの結合で、実際にシグナル伝達とそれに関連する宿主細胞の応答が起こるかどうかの解析を行う予定である。平成18年度および平成19年度の研究では、S.gordoniiの臨床分離株間でのシアル酸結合性の違いと、hsa遺伝子の多様性との関連性を比較検討し、また、白血球のCD43の他、数種類のシアル酸含有膜蛋白、および赤血球膜のシアロ糖蛋白であるグリコフォリンAとバンド3がHsaのレセプターであることを明らかにした。

平成20年度は、当初Hsaのbinding siteの同定、Hsa蛋白とレセプターとの結合による宿主細胞応答の解析を行う予定であったが、細菌細胞の細胞壁を構成するペプチドグリカンの生合成の一過程を担うphosphoglucosamine mutase (GlmM)が、S.gordoniiの発育や形態形成およびバイオフィルム形成に重要な役割を果たしていることを新たに発見したため、GlmMの宿主細胞応答への影響について検討を行った。S.gordoniiは、多形核白血球の貧食による殺菌に抵抗性を示すことが知られているが、glmM変異株では殺菌される割合が高くなることが示された。またglmM変異株では、ペクチドグリカンを消化するリゾチームに対して、野生型に比べてより感受性であることが示され、多形核白血球の貧食によるS.gordoniiの殺菌に対する抵抗性にGlmMが関与していることが明らかとなった。今後は、HsaとGlmMの病原性について更なる解析をおこなう予定である。
悪い知らせを伝え意思決定する協働モデルの有用性の検証及び実用化に関する介入研究

1.研究対象施設No1では、研究対象者がモデルを活用した実践に踏み込むことができるように、研究対象者に対して、1回/月のペースで実際の事例を用いた学習会を継続して行った。学習会では、これまで同様、医師や患者の研究同意を取らないで、事例としてモデルを活用した実践を行ってもらった。モデルを用いて事例のアセスメントを行い、研究対象者がそのアセスメントを基に、実践を行うことを繰り返し行った。その結果、研究対象者のモデルへの理解が深まり、研究対象者が臨床現場でどのよう活用していくかを考えられるようになってきた。研究同意を得られた医師の事例で、患者の同意も得て数名の研究対象者がデータ収集につながる実践を行うことができた。2.研究対象施設No2では、消化器外科病棟と腫瘍・血液内科の病棟で、合計10名の研究対象者を確保することはできた。消化器外科病棟では、実際の事例があり、その事例を用いてモデルの学習会を複数回行った。研究対象者がモデルを理解し、モデルを活用した実践を行うことはでき、データ取集につながる実践を行ってもらう段階まで進むことができた。腫瘍・血液内科では、研究対象者の勤務の調整がなかなか取れず、研究者の時間的制限もあり、積極的な、研究対象者へのアプローチとしてのモデルの学習会の開催もなかなかできず、1回しか実施できなかった。モデルを用いた事例の分析の学習会を通して、研究対象者が意思決定支援において、理論を用いた看護実践に対して躊躇する姿勢が強いことや、臨床現場の煩雑さの中で予測・意図した意思決定支援を行う姿勢が低下している現状が見えてきた。研究対象者である臨床現場の看護師が、理論を用いた看護実践を行うことの困難さが、本研究の進捗に大きく影響していると考えられた。1.研究対象施設No1では、学習会の成果があり、研究対象者数名がモデルを活用した実践を行い、データを収集することができた。しかし、研究対象者全員の実践とはならなかった。支援の対象の医師と患者の同意が必要であり、医師の同意は得られているが、患者への同意を取ることに躊躇してしまう傾向があり、データ収集に結び付く実践を行うことができなかった。2.研究対象施設No2では、2つの病棟で研究対象者は確保することができた。学習会を進めることができた病棟では、モデルを活用した事例の検討を行うことができ、本格的なデータ収集のための実践を行える段階まで来ることができたが、もう一つの病棟では、学習会もなかなか進まず、停滞してしまった。1.研究対象施設No1では、延長期間で、期間を決めて、全ての研究対象者が、実際に活用したデータ収集できるようにする。2.研究対象施設No2では、研究対象者に、研究スケジュールを提示して、モデルの理解や活用方法のアドバイスを並行して、データ収集のためのモデルを活用した実践を行ってもらうよう依頼する。1.2.を通して、延長期間で、研究対象者全員のデータ収集、分析を行う。1)目標1である介入版〔悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル〕を作成するにあたり、研究者間で検討を行った。検討の結果2つの結果を合わせることは困難であるとの結論に至り、本研究では、平成17年18年度「がん患者の意思決定に影響を及ぼす悪い知らせを伝える際の医療者の態度および援助の実際」の研究結果である〔悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル〕をそのまま、介入版〔悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル〕とすることに決定した。(5月)2)研究依頼施設(A病院:O県下のがん診療連携拠点病院)に事前打診を行い、意向を確認し、研究協力の承諾を得た。(6月)3)研究者間で、介入研究を行うにあたっての研究者対象者への準備が想定以上に必要と考えられ、介入研究に向けての課題についての示唆を得るため、本研究の介入版〔悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル〕を用いて看護実践を行った経験のあるOCNS・CN3名を対象に、インタビューを行い、「一般看護師を研究対象者として介入研究を行っていく上での課題」を明らかにした。(6月9月)4)3)の結果をもって、A病院と介入研究に当たっての課題について検討し、研究対象者の事前研修内容を作成した。(10月12月)5)4)の内容を踏まえて、研究計画書の最終作成を行い、H29.1に所属大学の倫理審査を受け、承認を得た(H29.2月)。研究依頼施設(A病院)の研究協力者と介入研究の対象病棟や研究対象者へのアプローチ法、倫理的問題について最終的な検討を行い、研究依頼施設(A病院)でのへの倫理審査を受ける予定(H28.5)となった。1)介入研究に語り、研究対象となる一般看護師が、本研究の介入版〔悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル〕を用いて看護実践を行うには、インフォームド・コンセントにおける看護師の役割や看護実践での理論活用の方法、本研究の介入版〔悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル〕の理解に課題があることが想定以上に懸念された。2)研究対象看護師がモデルを活用して、本研究の介入版〔悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル〕の有用性を検証するためには、看護師の事前準備が必要で、その内容を明らかにするプロセスが加わり、当初の予定より進捗が遅れる結果となった。3)事前研修等の内容を含めた研究計画書に基づく所属大学の倫理審査の承認を得たので、研究依頼施設(A病院)の倫理審査で承認が得られれば、研究を遂行していくことが可能である。

1.平成27年度に、介入研究を行っていくうえでの事前準備に関する示唆を得るために、臨床現場での意思決定支援において、[悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル]を活用していく意義と一般看護師が[悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル]を活用する介入研究に研究対象者として参加して行く上での課題を明らかすることを目的とした事前調査を実施した。その調査結果を踏まえ、研究対象者への事前研修などを含めた研究計画書の修正を行った。また、調査結果については学会発表を行った。2.研究協力病院として2ヶ所のがん診療連携病院の倫理審査を受け、承諾を得た。3.1ヶ所目の研究協力病院では、倫理審査委員会での審査の段階で、[悪い知らせを伝え意思決定する協働モデル]を活用する看護師だけが研究対象者はでなく、看護師が関わる医師・患者も研究対象者として研究承諾を得ること、病棟単位で事前研修を行い研究対象者を募る予定であったが、病棟単位ではなく、個人で研究承諾を得ることの2点について指摘を受け、修正し、承諾を得た。同意を得た研究対象者4名に対して、研究計画で予定していたモデル活用前のインタビューを行い、インタビュー内容は逐語録にし、分析を行っている。現在、研究対象者によるモデルを活用したデータ収集を行っている段階である。2ヶ所目の研究協力病院では、病棟単位ではなく、個人で研究承諾を得ることの修正が求められ、修正後、倫理審査を受け、承諾を得た。研究対象者を募る説明会を行う段階で、病院側の都合により、説明会を平成29年5月以降に行い、その後、研究対象者の同意を得て、研究対象者へのインタビュー、データ収集を行う予定になっている。1.1ヶ所目の研究協力病院では、倫理審査に4ヶ月を要し、研究対象者募集までにさらに3ヶ月を要した。研究対象者を募り、同意を得た4名が研究対象者として、データ収集に取り組んでいる。しかし、なかなか、モデルを活用した実践に踏み込めない現状が続いた。研究対象者からの意見として、「医師や患者に研究同意を得るために踏み込んで説明することができない」、「モデルの理解が十分でないのでモデルを活用することに自信がない」などの意見が聞かれた。この意見を踏まえて、医師や患者への説明方法、モデルの理解やモデルを活用したアセスメントの意味などについて学習会を行い、研究対象者が実践に取り組めるように支援を行った。2.2ヶ所目の研究協力病院では、倫理審査を受け、病院側の希望で研究対象者を募る段階が29年度になった。1.研究対象施設No1では、研究対象者がモデルを活用した実践に踏み込むことができない状況に対する学習会を昨年度から引き続いて、1回/月のペースで行った。学習会では、医師や患者の研究同意を取らないで、事例としてモデルを活用した実践を行ってもらった。その事例を検討する中で、モデルの理解やモデルの活用方法、医師との関係性の仕方や同意のとり方について、研究対象者へアドバイスを行っていった。その結果、研究対象者のモデルへの理解が深まり、研究対象者が臨床現場でどのよう活用していくかを考えられるようになってきた。また、医師に研究の同意を得ることへの抵抗も軽減され、数人の医師の研究同意を得ることもできた。さらに3名の研究協力者を得ることはでき合計7名の研究対象を確保することができた。しかし、事例検討としての実践は行ったが、医師や患者の同意が得られていないため研究のデータとしてのデータ収集までには至らなかった。
シイタケの子実体発生温度型に関与する遺伝因子の解析

シイタケの主要な育種対象形質の一つである子実体発生時期には,菌株間差異が認められ,高温型,中温型,低温型などの子実体発生温度型(発生型)に区分されている。この発生型に関与する遺伝因子の同定と選抜の効率化を目的として本研究を行い,以下の結果を得た。ほだ木栽培におけるシイタケの子実体発生(温度)型は,高温型>中温型>低温型なる遺伝的優劣関係にあり,また,低温型を示す菌株は次代においてL型(この型の一核菌糸同志の交雑F_1は,概ね低温型を示す)以外の型を分離しないことを明らかにした。木粒培養を用いた高温区(20°C)および低温区(10°C)における子実体発生の有無に関する反復試験の結果,供試した交雑F_1の85%(52/61)において同一の結果が得られ,この形質はかなり安定して発現するものと考えられた。高温区における子実体発生には,単一の優性遺伝子が関与する場面と,優性の補足遺伝子が関与する場面とが想定され,さらにこの補足遺伝子の一方は,予めラベルした標識遺伝子morー2あるいは第IV連鎖群に所属するmorー4と弱いながらも連鎖関係にあることが示唆された。ほだ木栽培における子実体発生時期と木粉培養における子実体発生温度とは必ずしも一致するとは限らず,ほだ木栽培における低温型が,木粉培養の高温区において子実体を発生する場合も認められた。しかし,ほだ木栽培における高温型は,ほとんど例外なく木粉培養の高温区においても子実体を発生した。この結果は,木粉培養を用いて,ほだ木栽培における高温型の遺伝分析および育種選抜が可能なことを示唆しているさらに,本菌の育種・選抜の効率化のために連鎖分析の一層の進展が期される。シイタケの子実体が発生する温度(型)を規定する遺伝因子の同定と同因子の染色体上の座位を解析する目的で、本年は、下記の実験を行った。1.テスタ-菌株の選定および調整:既徃の研究成果から子実体の発生温度が、比較的高い「高温型」、低い「低温型」、その中間の「中温型」に所属すると思われる一核菌糸、それぞれ2株、3株、2株を発生温度型テスタ-として選定した。また、連鎖分析の標識遺伝子として菌叢形態に関与する9種の劣性突然変異遺伝子と2種の不和合成因子を用い、これらの2つ以上の遺伝子を保有する5種の遺伝子型ー核菌糸を調整し、各遺伝子型につき2株、計10株の標識遺伝子テスタ-を選定した。2.テスタ-間のF_1分析:上記テスタ-17株の一核菌糸間で総当たり交配を行い、和合成を示した。104株のF_1について発生温度型を調査した。設定した3温度区(高温22°C、中温17°C、低温10°C)のうち2温度区にまたがって子実体が発生する株が多く、特に低温型と中温型との判別が困難であった。それ故、高温区で発生したもの全てを高温型、高温区以外で発生の認められたものを低中温型として分析した。その結果、発生温度型テスタ-を次の3つの型に類別できた。即ち、I型:全ての交配組合せで高温型を示したもので、先に高温型と推定して選定したテスタ-はこの型であった。II型:I型との組合せにおいてのみ高温型を示したもの、III型:I型およびII型以外の組合わせによって高温型を示したものである。さらに、標識遺伝子テスタ-の発生温度型についても、これら3つの型が認められた。

次いで、上記標識遺伝子テスタ-間の組合せの中から、I型×II型のF_1を3株選び、それぞれについて、200個の単胞子ー核菌糸体を分離し、発生温度型テスタ-と交配した後、木粉培地およびほだ木に培養して、次代分析を継続している。シイタケ子実体の発生温度型を規定する遺伝因子を同定することを目的として,本年度は下記の実験を行った。F_1分析の結果から,標識遺伝子テスタ-をそれが保有すると考えられる発生温度型因子によりI型(全交配組合せで高温型),II型(I型との交配で高温型)およびIII型(I,II型以外の交配で高温型)に区分し,I型×I型およびII型×III型の次代分析を行った。その結果,高温型を示したI型×I型の単胞子ー核菌糸体と体種の発生温度型テスタ-[I型とIII型]とを組合せた二核菌糸体は,それぞれ98%および85%が高温型を示した。低中温型を示したII型×III型の単胞子ー核菌糸体と上記の発生温度型テスタ-[I型]との組合せおいては98%の二核菌糸体が高温型を示したのに対し,III型のテスタ-との組合せではほぼ半数に相当する57%の二核菌糸体が高温型を示した。これらの結果から,高温型は(不完全)優性発現する少数の主働遺伝子によって規定されていると推察された。次に,互いに独立関係にある標識遺伝子[morー2,morー3,morー4,不和合性因子AおよびB]それぞれと高温型因子との連鎖関係を調査するために,II型×III型の単胞子ー核菌糸体のうち,III型テスタ-との交配組合せにおいて高温型を示した57%(110株)の単胞子ー核菌糸体について,親型と組み換え型の出現頻度を調査した。その結果,morー2,morー3,不不和合性因子AおよびBのそれぞれと高温型因子との間では,いずれも親型と組み換え型が1対1の割合で出現し,高温型因子はこれらの標識遺伝子とは独立の関係にあるものと推察された。一方,morー4と高温型因子との間では,親型の出現頻度がやや高く,1対1の分離比に適合しないため(X^2=4.40;0.05>P>0.025),両因子は連鎖している可能性があると推察された。シイタケの子実体発生温度型(発生型)の遺伝様式の解明を目的として,本年度は,ほだ木栽培(自然環境)における子実体発生時期を木粉培養(制御環境)における発生型(昨年報告)と対比して検討した。(1)交雑F_1の分析:発生温度型テスタ-(ー核菌糸体)同志,連鎖分析のための標識遺伝子テスタ-(ー核菌糸体)同志,及び両テスタ-間の交雑F_1の発生型を調査した。その結果,供試テスタ-は,ほだ木栽培における発生型に関して,次の三つの型に類別できた。i)H型:この型の一核菌糸体を片親にもつ交雑F_1は高温型を示す。ii)M型:この型の一核菌糸体を片親にもつ交雑F_1は、H型の交雑F_1を除き中温型を示す。iii)L型:この型の一核菌糸体同志の交雑F_1は低温型を示す。(2)次代分析:低温型を示したL型テスタ-同志の交雑F_1から分離した単胞子(一核)菌糸体を用いて,次代分析を行った。その結果,[交雑F_1の単胞子菌糸体]+[L型テスタ-]の交雑株は,97株全てが12翌5月に子実体を発生する低温型を示した。また,[同単胞子菌糸体]×[M型テスタ-]の交雑株は,全株(200株)が9翌5月に,内17%(34株)が68月にも子実体を発生した。但し,夏期の発生子実体数は極めて少なく,これらを含め全株を中温型と判定した。以上の結果,シイタケの発生温度型は,高温型>中温型>低温型なる遺伝的優劣関係にあること,及び低温型を示す菌株は発生温度型に関してホモ接合体であることが判明した。
神経系を介して作用する温熱野菜の機能成分の探索とその機能解析

薬膳でいうところの温熱野菜には、身体を温めたり、身体の働きを活発にする作用がある。本研究では、感覚神経に存在するイオンチャネルこそが温熱野菜に含まれる機能成分の作用標的であるとの前提に立脚し、それらの受容体の機能解析を行うとともに、受容体に作用する温熱野菜に含まれる有効成分の単離・構造決定を試みた。温熱野菜の中で最も作用が判明しているのはトウガラシに含まれるカプサイシンで、その受容体はTRPV1(Transient Receptor Potential Vanilloid type 1)である。そこで、TRPV1を強制的に発現させたHEK293VR11細胞を用いて、カプサイシン誘導体や温熱野菜成分を培地に添加した際の細胞内Ca^<2+>濃度の変化を解析した。1.カプサイシン類縁体の中で疎水性の高いオルバニレイトがTRPV1を活性化するには、細胞内Ca^<2+>ストアが必要であり、TRPV1活性化に複数の機構が存在すると考えられた。2.温熱野菜ショウガの辛味成分(gingerol・shogaol)は比較的強いTRPV1賦活活性を有し、それらは副腎からのアドレナリン分泌も促進したことから、エネルギー代謝亢進作用を有していた。3.10-shogaolは辛味も少なく、大量に摂取できる点から優れた機能成分であった。4.gingerolとshogaolの側鎖脂肪酸部分をオレイン酸相当と置換した類縁体を化学合成したところ、oleylgingerolの活性は増強されたが、oleylshogaolの活性は低下し、化合物の疎水性とTRPV1賦活能に関連がみられた。5.同じく温熱野菜であるサンショの辛味成分(sanshool類)のTRPV1賦活作用は極めて弱かったが、その中でもγ-sanshoolの活性が高く、ヒトの辛味度とTRPV1賦活能が相関していた。6.その他の温熱野菜11種と寒冷野菜8種の中からTRPV1賦活成分を探索したところ、温熱野菜のタマネギと寒冷野菜のコムギにTRPV1賦活成分が存在した。43°Cの熱刺激に応答するTRPV1は温熱食品にのみ応答すると考えていたが、寒冷食品にも応答したことは驚きで、大変興味深い結果である以上の研究成果から、温熱野菜・寒冷野菜には感覚神経の末端に存在するイオンチャネルを活性化することが判明した。今後、探索する野菜の数を増やすとともに、野菜以外の食品成分中の有効成分を探索する予定でいる。同時に、構造決定された機能成分がTRPV1をどのように活性化しているのか、その作用機序を解析する。また、感覚神経の末端に存在するイオンチャネルとしては、TRPV1以外に、TRPV2・TRPV3・TRPV4・TRPA1・TRPM8などの候補イオンチャネルが発現している。これらのイオンチャネルの活性測定系を構築し、各種食品からこれらイオンチャネルを活性化する機能成分を見いだすことで、新たな食品機能を追求していく予定でいる。

同時に、構造決定された機能成分がTRPV1をどのように活性化しているのか、その作用機序を解析する。また、感覚神経の末端に存在するイオンチャネルとしては、TRPV1以外に、TRPV2・TRPV3・TRPV4・TRPA1・TRPM8などの候補イオンチャネルが発現している。これらのイオンチャネルの活性測定系を構築し、各種食品からこれらイオンチャネルを活性化する機能成分を見いだすことで、新たな食品機能を追求していく予定でいる。薬膳でいうところの温熱野菜には、身体を温めたり、身体の働きを活発にする作用がある。本研究では、感覚神経に存在するイオンチャネルやG蛋白質共役受容体こそが温熱野菜に含まれる機能成分の作用標的であるとの前提に立脚し、それらの受容体に作用する温熱野菜の有効成分を単離・構造決定することを目的とする。温熱野菜の中で、最も作用が判明しているのはトウガラシに含まれるカプサイシンで、その受容体はTRPV1 (Transient Receptor Potential Vanilloid type I)である。そこで、TRPV1を強制的に発現させたHEK293VR11細胞を用いて、温熱野菜成分を培地に添加した際の細胞内Ca2+濃度の変化を解析した。まず、疎水性の高いカプサイシン類縁体オルバニレイトが作用を発揮するには、細胞内Ca^<2+>ストアが必要であることが判明した。次に、温熱野菜に含まれる既知成分(ジンゲロールやショウガオール)もTRPV1に作用した。特に、10-ショウガオールはTRPV1を強く活性化するのもかかわらず、無辛味であった。10-ショウガオールはカプサイシンに比べて疎水性が高く、上皮細胞層に囲まれている口腔内の辛味受容体まで到達することができず、辛味を示さないことを、ラットの眼並びに足底の皮下に投与した後のラットが示す嫌悪行動量を測定することで証明した。TRPV1と相同性の高いホモログ4種類(TRPV2、TRPV3、TRPV4並びにTRPA1)は温度感受性のイオンチャネルで、TRPV1と機能が類似している。そこで、これらのcDNAを取得し、動物細胞発現ベクターに組み込んだ。今後、HEK293細胞で強制的に発現させ、温熱野菜の機能成分の作用を解析する予定である。最後に、温熱野菜(ラッキョウ、ピーマン、モモ、ニンニク、タマネギ、ニラ、サクランボ等)をメタノール、酢酸エチル、ヘキサン等で抽出し、各画分のTRPV1への作用を調べた。TRPV1を賦活する画分が多数に見いだされたので、今後、単離・構造決定する予定である。本研究では、感覚神経に存在するイオンチャネルこそが温熱野菜に含まれる機能成分の作用標的であるとの前提に立脚し、それらの受容体に作用する温熱野菜の有効成分を単離・構造決定した。温熱野菜であるトウガラシに含まれるカプサイシンは、その受容体であるイオンチャネルTRPV1(Transient Receptor Potential Vanilloid type I)を開口する。そこで、TRPV1を強制的に発現させたHEK293VR11細胞を用いて、温熱野菜成分を培地に添加した際の細胞内Ca^<2+>濃度の変化を解析した。
リモートセンシングによる圃場単位での津波からの農地復興過程の追跡と考察

東日本大震災による津波の被害をうけた農地を観測した人工衛星および航空機によるリモートセンシング画像を、圃場のベクターデータを重ね合わせることによって解析した。被災直後から半年後までの浸水状況および復旧過程の経年変化を抽出し、地理空間的に示した。また、作付再開後の圃場がかかえる問題のひとつである土壌肥沃度のばらつき等による圃場内での作付作物の生育むらの把握に、高分解能リモートセンシング画像が有効であることを示した。2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波で被害をうけた農地を観測した人工衛星リモートセンシングデータの解析をおこない、以下の結果を得た。1)作付状況の高精度推定手法の開発高分解能衛星データと圃場ポリゴンデータを用いて、津波被害をうけた圃場をイネ・ダイズ・雑草に分類する手法を開発した。衛星データは、2011年8月13日に取得された高分解能光学センサ搭載衛星IKONOSの画像を使用した。イネとダイズでは、圃場内のパンクロマティック画像のDN値の標準偏差に大きな差があることが確認された。この標準偏差をマルチスペクトル画像に加えて教師付き分類することで、イネとダイズの間で誤分類が減少した。2)震災直後からの湛水状況の時系列変化の推定人工衛星搭載合成開口レーダによる観測画像を用いて、津波被災農地の湛水期間の推移の推定を試みた。ALOS PALSAR(Lバンド)、TerraSAR-X(X-バンド)、RADARSAT-2(C-バンド)によって取得された画像を解析した。TerraSAR-Xデータの解析では、地震直後の3月11日から9月4日までに取得されたデータを用いた。圃場ポリゴンデータを重ね合わせ、各圃場ごとに後方散乱係数の平均値を計算した。その結果、3月11日には津波による浸水が報告されている地域では、浸水がなかった地域よりも後方散乱係数が小さくなった。周辺よりも後方散乱係数が小さい圃場が占める圃場の数と面積は時間とともに小さくなり、震災から半年後の9月4日には浸水地域と非浸水地域の違いはみられなくなった。同じ日に観測されたRADARSAT-2とTerraSAR-X、ALOS PALSARとTerraSAR-Xを比較し、観測波長の違いを検討したところ、RADARSAT-2とTerraSAR-XのほうがALOS PALSARとTerraSAR-Xよりも相関が大きくなった。平成23年3月11日に発生した東日本大震災による津波で被害をうけた農地を観測した人工衛星リモートセンシングデータの解析をおこない、以下の結果を得た。1.圃場単位での詳細な作付状況抽出手法の開発津波の被害が大きかった宮城県亘理町を対象とし、震災前のALOS/AVNIR-2データの4バンドにNDVIを加えた5バンドに教師なし分類を適用し、植生域を抽出した。抽出した植生域で、平成24年8月21日に取得されたASTER/VNIRデータをマスク処理し、農地以外の植生域を除去した。現地調査の結果をもとに、耕作地として21圃場、非耕作地49圃場をトレーニングエリアに設定した。また、その他のエリアを目視判読により設定した。最尤法による教師付き分類により、耕作地、非耕作地、その他の3クラスに分類した。GIS上で分類結果と圃場ポリゴンを重ね合わせることで、各圃場ごとで最も頻度の高いクラスを算出し、その圃場のクラスとした。教師付き分類の結果に圃場ポリゴンを重ね合わせ、クラス分けすることで、教師付き分類で複数クラスを含む圃場を一つのクラスに関連づけた。その結果、生育が遅い耕作地での誤分類が減少した。2.平成24年度の作付状況の抽出植生指標を用いて、仙台平野南部の平成24年度の作付状況を圃場単位で抽出した。圃場ポリゴンデータをASTER/VNIRから算出した植生指標の分布に重ね合わせ耕作地と非耕作地に区分した。その結果、津波による浸水地域に相当している地域でも、内陸側では植生が認められ、現地調査によって検証したところ作付がおこなわれている圃場が分布していることがわかった。一方沿岸部には作付が行われていない農地がひろがっていることを確認した。これらは被災農地における除塩作業が内陸側からおこなわれていることと一致している。1)作付状況の経年変化の推定津波被災農地において、Xバンド合成開口レーダ搭載衛星であるCosmo-SkyMedのデータを用いて、湛水期の圃場の後方散乱係数の分布から農地の復旧状況の抽出を試みた。2011年においては、仙台市沿岸部で後方散乱係数が小さい場所が確認できた。後方散乱係数の分布は2011年6月5日に撮像されたXバンド合成開口レーダ搭載衛星TerraSAR-Xのデータの解析結果ともよく一致していた。2012年には、後方散乱係数が相対的に小さい圃場が津波浸水範囲からおよそ1km程度内側まで確認できた。2013年には後方散乱係数が相対的に小さい圃場の分布は2012年よりも沿岸部側に広がっていることが確認できた。ただし水が張っている圃場と張っていない圃場のちがいは判別可能であるが2012年ほど明瞭ではない。その理由としては観測日が2012年よりも1週間遅く、その間に稲の生長がすすんだことが考えられた。

水稲の作付のために湛水している圃場と、未整備で浸水している圃場の判別には現地調査等による情報が必要になるものの、全天候型センサである合成開口レーダのデータは水田の復旧状況の分布を地図上で示すうえで有効である。2)平成26年に観測された合成開口レーダ観測データの解析2014年9月にALOS-2(だいち2号)に搭載されたLバンド合成開口レーダPALSAR-2、および航空機搭載Lバンド合成開口レーダであるPi-SAR-L2で対象地域の全偏波観測(フルポーラリメトリックSAR)によるデータの解析をおこなった。散乱成分(表面散乱・体積散乱・2回散乱)への分解をおこなった結果、PALSAR-2、Pi-SAR-L2とも水稲作付圃場では他の圃場よりも2回散乱成分が大きくなった。東日本大震災による津波被害農地を観測した航空機および人工衛星リモートセンシングデータについて以下の解析をおこなった。1.航空機搭載Xバンド合成開口レーダ取得画像の解析による2013年および2014年の作付状況の抽出航空機搭載合成開口レーダシステム(Pi-SAR2)は、世界最高精度である30cmの分解能で地表面を観測することができ、圃場単位での作付状況の抽出に利用できる。Pi-SAR2はXバンドを採用しており、全偏波観測が可能である。Pi-SAR2で2013年と2014年の8月下旬に仙台市若林区の圃場をそれぞれ異なる4方向から観測したデータを解析した。航空機観測にあわせて現地調査をおこない、作付の状況を位置情報つきの写真や動画で記録した。取得データに対して、固有値解析および散乱成分への分解をおこなった。対象地域の圃場を大豆圃場と水稲圃場に区分し、2013年と2014年における作付状況の変化を抽出した。2.人工衛星搭載高分解能光学センサによる生育むらの抽出作付が再開された被災農地が抱える問題点として、水稲の生育むらおよび成熟期における倒伏が挙げられる。そこで、仙台市若林区の農地を対象として、高分解能光学衛星による新規撮影をおこなった。幼穂形成期である7月上旬、出穂期に相当する7月下旬、穂揃期である8月上旬に撮影されたマルチスペクトル画像から得られる反射率からNDVI(正規化植生指標)を計算した。NDVI画像には、水稲の生育むらがはっきりとあらわれた。また、7月上旬の水稲作付圃場におけるNDVIの平均値は、移植圃場ではおよそ0.5以上であるのに対し、直播圃場では0.4以下となっている。この違いは8月上旬には小さくなるものの、依然直播圃場は移植圃場よりも小さな値を示した。解析結果は農業改良普及センターおよび現地の生産組合に提供し、衛星画像の営農管理への有効性が評価された。東日本大震災による津波の被害をうけた農地を観測した人工衛星および航空機によるリモートセンシング画像を、圃場のベクターデータを重ね合わせることによって解析した。被災直後から半年後までの浸水状況および復旧過程の経年変化を抽出し、地理空間的に示した。また、作付再開後の圃場がかかえる問題のひとつである土壌肥沃度のばらつき等による圃場内での作付作物の生育むらの把握に、高分解能リモートセンシング画像が有効であることを示した。作付状況の空間的な分布の平成23年から25年までの経年変化は抽出できた。しかし平成26年における空間分布の推定をおこなうことができていない。平成26年5月にはPALSAR-2を搭載したALOS-2が打ち上げられたが、データの入手が可能になったのは11月下旬からであった。
光学的な計測法を用いたトポロジカル物質のベリー曲率の観測

離散幾何学解析または、他の数理解析は、次世代の情報処理解析や計測技術として、数理科学、材料科学や物理学の研究分野で大きな貢献が期待されている。一般的に、これらの数理解析を量子科学または材料の“幾何とトポロジー"に応用し、予測ないし実験的に計測するかは、重要な課題として残っている。本研究では、その課題に対して、実験的な計測法:量子光学と電子輸送特性の計測法を確立させ、新材料の発見につながる実応用を目標としている。具体的には以下の研究内容に注力し、本研究を遂行している。1.離散幾何学解析と量子材料のトポロジーをリンクする実験モデルと理論の構築2.新規トポロジカル物質または量子状態の発見とその計測これらの目標を達成するために当該年度に関しては、トポロジカル物質または二次元材料の作製とデバイス構築及び、光学または光工学計測技術の構築に関して研究を進めた。また、本研究で重要な位置を占める量子材料の幾何とトポロジー関連性を証明することに対して、データと数学モデルを比較することを検討し、本学術領域ないし関連する理論なし数学者との共同研究を行い始めている。物質及びそのデバイスの作製にはグローブボックス内にて作製可能な環境を整えることに成功しており、計測技術の構築に関しても、米国:パデュー大学での研究協力の下、計測可能なシステムの構築を順調を進め始めている。特にデバイス作製とその評価に至っては、すでにいくつかのデバイスで計測が可能な状況となっている。トポロジカル物質または二次元材料の作製とデバイス構築に関しては、新規のグローブボックスの設置とその中に配備するデバイス作製用のトランスファーステージの構築に成功している。また、これらの装置を用いて、トポロジカル物質と二次元材料を組み合わせたヘテロ構造の構築にも成功している。光学または光工学計測技術の構築に関しても、装置設計及び導入が順調に進んでいる。また、理論または数学者との共同研究も開始しており、本研究に必要な研究環境整備と実験進捗がおおむね予定通りに進展している。今後の研究方策としては、光学または光工学計測技術を速やかに構築し、トランスファーステージにて作製したデバイスを用いて行う予定である。具体的には、電界/磁界変調時におけるラマン散乱光の計測やトポロジカル絶縁体と二次元材料を用いた素子のPhotocurrent計測を想定している。
動物のメチル基転移酵素のアデノシルメチオニン結合領域の構造

1.親和性標識による解析(1)我々は先に、グアニジノ酢酸メチル基転移酵素(GAMT)の光親和性標識により、アデノシルメチオニン(AdoMet)結合部位を同定したが、今回、標識部位周辺の一次構造を他の酵素と比較し、動物の酵素にはコンセンサス配列oーAspーsーo(o:hydrophobic,s:smallーneutral)が存在することを見出した。(2.の(1)と共に発表予定)(2)ウシ副腎のフェニルエタノールアミンメチル基転移酵素についても、上記コンセンサス配列を含む領域がAdoMetにより標識されることが分り、この領域の重要性が示唆された。現在標識残基の同定を試みている。(3)ヒト肝臓のグリシンメチル基転移酵素のクローニングと大腸菌での発現に成功し(投稿準備中)、この組替体を用いて、新たに合成したアデニン環-^3H標識のアデノシルホモシステインによる親和性標識を試みたところ、単一ペプチドが標識されることが示された。現在ペプチドの単離と同定を行なっている。2.部位特異的変異導入による解析(1)上記コンセンサス配列のうち、共通するAspに着目した。GAMTの場合コンセンサスを満たす配列としてTyr^<133>ーAsoーThrーTyr^<136>とPhe^<128>ーAspーGlyーIle^<131>とが存在するのでAsp^<129>とAsp^<134>をそれぞれ他のアミノ酸に置換したところ、Asp^<134>が活性発現に重要な役割を演じていることが明らかになった。メチル基転移酵素の活性に直接関与する残基が同定されたのは初めてのことである。(投稿準備中)(2)核酸のメチラーゼとの比較から、CysーAsn配列を含むCys^<169>が触媒残基である可能性が示唆されたが、他の残基に置換しても活性を有しており、その可能性は否定された。
肺高血圧血管病変におけるユビキチン様修飾による平滑筋分化誘導機構の解明

申請者らは、血管平滑筋細胞において、TGFbetaが平滑筋分化マーカーを誘導する機序に、ユビキチン様修飾(SUMO)化E3リガーゼのprotein inhibitor of activated STAT1 (PIAS1)が関与することを見出した。また、肺高血圧との関連が示唆されているosteoprotegerinの発現にPIAS1やSUMO化が関与する可能性を示した。本研究は、PAHの発症と進展には、血管平滑筋細胞の形質変換や分化誘導の調節異常が本質的な役割を持つとの観点から、PIAS1/ SUMO化の病理生理学的意義を解明することを目的とする。