hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顔面部癌性および神経因性疼痛における脊髄路核知覚神経の再建機構の解明

本研究では、ラットの顎・顔面部レベルにおける癌性疼痛および神経因性疼痛の病態について脊髄の神経-グリア相互作用の時系列的・局所的変化を解明し、神経栄養因子誘導による治療が予防的および慢性期に治療応用できるか否か、基礎的知見を得る目的で研究を行った。まず、眼下部にFreund's adjuvantあるいはWalker256 Bを注入した炎症性性疼痛と癌性疼痛ラットモデルを作成し、抗炎症薬インドメタシンを炎症性疼痛ラットおよび癌性疼痛ラットに投与し、両疼痛の相違を明らかにした。さらに神経因性および癌性疼痛ラットの組織切片でのc-fos遺伝子の発症初期での発現を明らかにした。さらに、神経因性疼痛ラットにCOX-II阻害薬,p38MAPK阻害薬、マイクログリア不活性化薬をそれぞれ投与すると、各薬物で疼痛行動は有意に抑制した。このことより神経因性疼痛は発症初期に脊髄グルタメート神経系の活性化が引き金になり、連鎖するp38-MAPKの活性化がおこり、脊髄神経系のシナプス伝達が著しく修飾され、近傍の炎症担当細胞マイクログリアが活性化し、COX-II、p38-MAPKの活性化やBDNF(脳由来神経栄養因子)遊離を伴うことが統合して発症することが判明した。神経因性疼痛および癌性疼痛ラットにおけるマイクログリアおよびアストロサイトの関与を検討するため三叉神経節組織切片の免疫染色をそれぞれGFAP、Iba1で行った。その検討、神経因性疼痛および癌性疼痛のいずれ疼痛発症初期にマイクログリアの活性化が見られ、遅れてアストロサイトの活性化が認められた。また、癌性疼痛ラットへのマイクログリア不活性化薬の皮下注を行うと癌性疼痛の有意な低下が認められた。このことより、神経因性疼痛および癌性疼痛のいずれの疼痛機構においても脊髄-マイクログリアの相互作用が関与することが明らかとなった。平成20年度は、顔面頬部に癌細胞(Walker256B carcinocarcinoma;2x10^6)を注入した癌性疼痛モデルラットを作成し、癌性疼痛の炎症性疼痛との差異を明らかにした。すなわち癌性疼痛および炎症性疼痛ラットの疼痛行動を観察し、それぞれの疼痛の差異と消炎剤の有効性を検討した。また、癌性疼痛ラットの脊髄路核尾側亜核を摘出、凍結切片を作成し、これらの組織切片に対するc-fos遺伝子発現をin situ hybridization法にて検討した。また、異なる組織切片でDNA断片化に対するTUNEL染色とFas、Fas-ligandに対する免疫染色を施して検討するとともに、programmed cell deathがラジカル、サイトカインとどのような相互関係を有するかを検討するために、interleukin-1receptor阻害薬、TNF-α阻害薬を経静脈的に投与して遺伝子発現と細胞死を観察する。(4)PCRデータの処理に画像解析装置を用い、,能率良くまた高次解析をおこなう。本研究では、ラットの顎・顔面部レベルにおける癌性疼痛および神経因性疼痛の病態について分子機構解、つまり脊髄の神経-グリア相互作用の時系列的・局所的変化を解明し、神経栄養因子誘導による治療が予防的および慢性期に治療応用できるか否か、基礎的知見を検討ている。神経因性疼痛および癌性疼痛モデル作成し、その組織切片でのc-fos遺伝子発現およびDNA断片化にたいするTUNEL染色とastrocyte,s100β,BDNFに対する免疫染色を検討している。

また、apoptosisがcaspase活性、ラジカル、TNFa他とどのような相互関係を有するかも検討している、そのため、caspase阻害薬(ZVAD)、カタラーゼ,SOD(ラジカル捕捉剤)、TNF-α阻害薬を経静脈的に投与して遺伝子発現と細胞死の面よりの検討を行う。さらにs100欠損マウスで神経因性疼痛モデルを作成し,アストロサイトーs100蛋白の関与をさらに確認する予定である.神経栄養因子誘導による治療が予防的および慢性期に治療応用できる最適な神経栄養因子の探索としてラット、マウス脳由来神経細胞、神経幹細胞を培養し、神経栄養因子の産生促進活性評価と細胞内シグナル伝達の修飾活性を評価する予定である。末梢神経障害後の痛覚過敏実験で、4-メチルカテコールおよび活性の確認された神経栄養因子についても、脊髄細胞の修復作用を評価する予定である。本研究では、ラットの顎・顔面部レベルにおける癌性疼痛および神経因性疼痛の病態について脊髄の神經-グリア相互作用の時系列的・局所的変化を解明し、神経栄養因子誘導による治療が予防的および慢性期に治療応用できるか否か、基礎的知見を得る目的で研究を行った。まず、眼下部にFreund's adjuvantあるいはWalker256Bを注入した炎症性性疼痛と癌性疼痛ラットモデルを作成し、抗炎症薬インドメタシンを炎症性疼痛ラットおよび癌性疼痛ラットに投与し、両疼痛の相違を明らかにした。さらに神経因性および癌性疼痛ラットの組織切片でのc-fos遺伝子の発症初期での発現を明らかにした。さらに、神経因性疼痛ラットにCOX-II阻害薬,p38MAPK阻害薬、マイクログリア不活性化薬をそれぞれ投与すると、各薬物で疼痛行動は有意に抑制した。このことより神経因性疼痛は発症初期に脊髄グルタメート神経系の活性化が引き金になり、連鎖するp38-MAPKの活性化がおこり、脊髄神経系のシナプス伝達が著しく修飾され、近傍の炎症担当細胞マイクログリアが活性化し、COX-II、p38-MAPKの活性化やBDNF(脳由来神経栄養因子)遊離を伴うことが統合して発症することが判明した。神経因性疼痛および癌性疼痛ラットにおけるマイクログリアおよびアストロサイトの関与を検討するため三叉神経節組織切片の免疫染色をそれぞれGFAP、lba1で行った。その検討、神経因性疼痛および癌性疼痛のいずれ疼痛発症初期にマイクログリアの活性化が見られ、遅れてアストロサイトの活性化が認められた。また、癌性疼痛ラットへのマイクログリア不活性化薬の皮下注を行うと癌性疼痛の有意な低下が認められた。このことより、神経因性疼痛および癌性疼痛のいずれの疼痛機構においても脊髄-マイクログリアの相互作用が関与することが明らかとなった。
3d遷移金属粒子の固溶合金化がもたらすメタン酸化反応活性

メタンに対して電気化学的な直接燃焼により高い発電効率をもたらす固体酸化物燃料電池(SOFC)の開発を目指し、メタン酸化活性を高めるために燃料極サーメットにおいて最適な金属粒子と酸化物電解質の組み合わせを検討した。燃料極サーメットの構成金属粒子として3d遷移金属元素同士のNi-Co合金に着目し、酸化物イオン伝導体であるジルコニア系電解質および酸化物イオン-電子混合伝導体であるセリア系電解質とのそれぞれのメタン酸化活性に対する相互作用を検討した。Ni_<1-X>Co_X合金粒子によるメタンのアノード酸化反応促進効果は、混合伝導体であるサマリア添加セリア(SDC)電解質において顕著であり、Ni_<1-X>Co_X合金粒子の分散状態がメタン酸化活性を支配することを見いだした。この効果は、Ni-Co固溶合金系サーメット燃料極と混合伝導体電解質との界面における電子短絡状態がメタン部分酸化反応を促進し、この状態が弱まった時に完全酸化反応に移行することを明らかにした。交流インピーダンス測定、直流分極測定、生成ガス分析、およびサーメット微細組織観察などの結果に基づき、メタン酸化活性を支配する金属粒子と電解質の界面構造モデルを考察した。この金属粒子はメタンに対する電極触媒および燃料電池外部回路への電子伝導体としての役割をそれぞれ果たす。燃料極サーメットの構成金属粒子として3d遷移金属元素同士のNi-Co合金に着目した。出発原料であるNiO-CoO固溶体粒子と電解質粒子(8mol%Y_2O_3-ZrO_2(YSZ)あるいは10mol%Sm_2O_3-CeO_2(SDC))の混合体を電解質ディスク(YSZあるいはSDC)の端面に焼き付けた後に水素還元処理を施し、多孔質燃料極サーメットを形成した。いずれのサーメット燃料極においてもNi_<1-x>CO_x合金組成に対してCoのモル濃度増加にともない発電性能は向上し、X=0.50において最も高い発生電力密度を示した。Ni_<1-x>CO_x合金によるメタンのアノード酸化反応促進効果を、生成ガス分析結果から検討した。低電流密度においてメタンの部分酸化反応が支配的であるが、高電流密度においてメタンは完全酸化反応に移行することを、いずれのサーメット燃料極においても見いだした。交流インピーダンス測定結果から、Ni基サーメット燃料極と比較したNi-Co固溶合金系サーメット燃料極は燃料極と電解質の界面抵抗および燃料極のオーミック抵抗が著しく低く、メタンに対する酸化能促進効果は燃料極における合金粒子と電解質の良好な接合状態によってもたらされることを示した。
ヒトを吸血した蚊からの吸血後の経過時間推定及び個人識別

犯罪現場で時々みられる吸血蚊から、個人特定が可能かどうか、また、吸血後の経過時間を推定可能かどうかを目的として行った。2種類の蚊を、被検者計7名に吸血させ、一定時間経過後、殺虫した蚊からDNA抽出し、各抽出DNAを、3種類の増幅長の異なる増幅産物で定量を行った。また、15座位のSTR及びアメロゲニンの型判定を行った。その結果、型判定は吸血後2日経過まで可能で、ピーク高比などから総合的に半日単位の経過時間推定が可能であることが示唆された。17座位のY-STRの型判定結果も同様であった。今後、改良すれば、より精度の高い吸血後経過時間推定が可能であると考えられた。成果の一部は、英文誌に受理された。本年度は、埼玉医科大学倫理委員会に本研究実施の申請をし、本研究の承認を得た(No.765)。当大学の承認後、共同研究機関の大阪医科大学、名古屋大学、岐阜大学の承認も得ることができた。また、日本除蟲菊株式会社との共同研究契約を締結した。さらに、同契約が必要な大阪医科大学及び名古屋大学と同社の間でも締結し、研究協力体制を確立できた。実験的には、アカイエカを用いて吸血させる方法を検討した。具体的な吸血蚊の採取方法としては、人工飼育されたアカイエカを数匹、透明な円柱形(筒状)のガラス管に入れ、両側を一層のガーゼで封印する。これらを被験者一人に対して、一方のガーゼ部分を被験者の腕に当て、蚊がガーゼを通して十分吸血した段階で、腕からそのガラス管を離し、蚊を採取して直ちに1.5 mLチューブに入れ、各採取チューブを時間経過とともにドライアイスボックスに入れ凍結する方法を実施し、本法を採用することとした。次に凍結した吸血蚊試料からのDNA抽出法を検討し、キアゲン社のQIAamp Microキットによる抽出を選択した。また、吸血蚊から抽出されるヒトDNAは、時間経過とともに断片化していることが予想されるため、陳旧なヒトDNA試料を用いて、KAPA Human Genomic DNA Quantification and QC Kitによる3種類の増幅長(41 bp, 129 bp, 305 bp)の異なるプライマーによるDNA定量の検討を実施した。その結果、129 bp/41 bp, 305 bp/41 bpの定量比を算出することにより断片化の程度を推定する可能性が示唆された。従って、吸血した蚊内の人血が、時間経過とともに消化され、それに伴いヒト由来DNAも断片化していると考えられるので、吸血蚊から抽出したヒトDNAのKAPAによる定量値から吸血後の経過時間推定に応用可能であると考えられた。本年度は、大日本除蟲菊(株)中央研究所の協力で、吸血が完全に消化される3日間の吸血・生存・殺虫方法が検討され、最終的に以下のとおり、アカイエカ及びヒトスジシマカにより実施された。すなわち、人工飼育された蚊を一匹ずつ、透明な円形プラスチックカップに入れ、薄手のパンストで覆い、パンスト部分を各被験者の腕に当て、蚊がパンストを通して十分吸血した段階で、腕からそのカップを離し、そのままパンスト部を、ショ糖溶液で湿らせたガーゼ片にかぶせ、設定された経過時間後に、そのカップをジエチルエーテルで飽和したビニール袋内に入れ殺虫した。直ちに、実体顕微鏡写真を撮影後、1.5 mLチューブに入れて、各採取チューブをドライアイスボックスに入れ凍結する方法で、被検者数、予備実験2名、本実験5名の計7名で行った。凍結した各吸血蚊試料からキアゲン社のQIAamp MicroキットによりDNA抽出した。各抽出DNA試料を、KAPA Human Genomic DNA Quantification and QC Kitによる3種類の増幅長(41 bp, 129 bp, 305 bp)の異なるプライマーによるDNA定量を行い、その結果、129 bp/41 bp, 305 bp/41 bpの定量値比を算出した。また、各抽出DNA溶液1μLを鋳型として、ライフテクノロジー社のIdentifiler plusキットを用いて、15座位のSTR及び性別判定用のアメロゲニンを増幅し、キャピラリー電気泳動後、型判定を行った。その結果、型判定は吸血後2日経過まで可能で、また、得られた定量値、定量値比、型判定数、ピーク高比から総合的に判断して半日単位の経過時間推定が可能であることが示唆された。しかしながら、ヒトスジシマカでは、ある程度、被験者間の差のない安定した結果が得られたが、アカイエカでは、吸血後、半日程度までの間に、吸血をほぼ全て放血してしまうような現象が見られた。今後は、例数を増やすことにより、さらに精度の高い吸血後経過時間推定が可能であると考えられた。昨年度、多少時間を要したが、研究遂行にあたり、一番重要課題であった当大学及び各研究機関の倫理委員会の承認を得ることができ、また、大日本除蟲菊(株)中央研究所との間で共同研究契約を締結し、研究協力体制を確立できたことで、本年度、実際の実験を実施することが可能になった。その間にも、具体的な吸血方法、吸血後の一定経過時間までの生存方法、及び殺虫方法も検討がなされ、さらには、危惧されていた被験者の獲得も順調に進み、8月上旬に2名の被験者による吸血予備実験、並びに8月下旬には、5名の被験者による吸血本実験を行うことができた。

その後、9月の1ヶ月で、全ての全ての吸血蚊試料から、キアゲン社のQIAamp DNA MicroキットによるDNA抽出、KAPA社のHuman Genomic DNA Quantification and QC KitによるDNA定量、並びに、ライフテクノロジー社のIdentifiler plusキットによる15座位のSTR型判定及びアメロゲニン座位の性別判定を実施し、本年度予定されていたDNA解析を全て行うことができた。また、得られたDNA定量値及びサイズの異なる増幅長断片の定量値比、並びに、15座位のSTR型判定とアメロゲニン座位の性別判定数及びそれらのピーク高比から、半日単位の推定ではあるが、吸血後の経過時間推定が可能となった。このことは、吸血後24時間経過以前の消化初期におけるDNA分解の程度を調べる新たな方法論の開発など方法論的に多少の改良・修正の余地はあるものの、今後、本研究を行う方法論がほぼ確立できたことを意味しており、本年度の研究は、本研究を遂行する上で、大きな進展であったといえよう。現在、これらの結果をまとめ、英語論文作成中で、近々外国誌に投稿を予定している。従って、アカイエカにおける放血の生態系での実態の検討など、本年度実験を行わなければ、知りえなかった課題は残されているものの、ほぼ順調に研究が進展していると考えられる。本年度は、吸血後、一定時間経過した蚊からDNAを抽出する実験系を新たに考案し、6月に開催された第100次日本法医学会学術全国集会において、アカイエカ及びヒトスジシマカにより吸血された7名の被験者から得られた結果を発表した。その内容は、以下の通りである。両種ともに定量値、平均相対ピーク高、型検出数は吸血直後からおおむね2日かけて次第に減少し、吸血後3日経過するといずれの値も検出されなくなったが、ヒトスジシマカの方が若干早くDNAが分解されるようでった。また、それらの結果から、両種とも半日単位程度の間隔で吸血後の経過時間推定が可能であると考えられた。しかしながら、吸血後半日程度までの間で、特に、アカイエカで放血によるDNA抽出量の大きなばらつきが見られたので、今後自然界における蚊の吸血後行動のより詳細な知見を得ると共に、例数を増やしたり、定量方法を改良するなどして、吸血後の経過時間の精度を上げることが可能になると考えられた。次に、12月に開催された第25回日本DNA多型学会において、同様に吸血した蚊からY-STR型分析の可能性について新たに検討した結果を発表した。吸血した蚊からのY-STR型分析は、STR型分析結果と同様に、吸血後ある程度の経過時間推定を可能にするとともに,特に同一の蚊が男性と女性から吸血したと考えられる事例において、男性を特定するために非常に有用であることと考えられた。これらの結果から、本研究で実施した手法を用いることで、犯罪現場における犯人や犯罪に関係した人を特定すること、また、犯行時間の推定に寄与することで、アリバイの科学的証明に非常に貢献できることが示された。今後、更に精度を向上させることで、法医・鑑識科学におけるDNA分析を用いた科学的鑑定の向上に非常に貢献できる可能性が示唆された。犯罪現場で時々みられる吸血蚊から、個人特定が可能かどうか、また、吸血後の経過時間を推定可能かどうかを目的として行った。2種類の蚊を、被検者計7名に吸血させ、一定時間経過後、殺虫した蚊からDNA抽出し、各抽出DNAを、3種類の増幅長の異なる増幅産物で定量を行った。また、15座位のSTR及びアメロゲニンの型判定を行った。
設備保守・点検作業における熟練技術伝承支援システムの開発

本研究では,設備保守・点検作業における熟練技能を支援するためのシステムを開発した。このシステムは,力覚情報および視聴覚情報を計測する機能と計測したデータを用いて作業訓練を行うことのできる機能を有し,熟練者と非熟練者が離れた場所にいながら,熟練者がリアルタイムに作業状況を確認しながら非熟練者の作業を支援することを可能にした。さらに開発したシステムの有効性を検証するために,実企業で運用試験を行い,その結果を分析することにより,設備保守・点検作業における技能伝承のための作業訓練の支援に効果があることを確認した。本研究では,設備保守・点検作業における熟練技術の伝承を支援するために,各計測手法およびシステムを開発することを目的としている。平成22年度は,作業時の力加減および身体動作を明らかにするために,以下のことを実施した。(1)熟練者の作業時の力加減の習得を支援することを目的として,作業内容(視聴覚データおよび力覚データ)を計測し,記録された力覚データ(折れ線図)と作業動画を同期させて作業訓練者に教示することのできるシステムを開発した。機械加工企業での設備の保守点検作業(プレス用金型の研磨作業)を対象として,本装置で熟練者作業内容を用いて非熟練者の作業訓練を行った場合と従来の訓練方法(熟練者からの直接指導)を行った場合での技能の習得効果について明らかにするために,合計7名の被験者で実験を行った。これらの実験結果については,平成22年度日本経営会秋季研究大会で発表した。(2)熟練者の作業時の身体動作を明らかにするために,作業者の身体部位に取り付けたLEDマーカーを複数のCCDカメラから取り込み,画像処理することにより,作業者の身体部位の3次元位置および回転角度を求め,動作を分析する装置を開発した。開発した装置を用いて,金属加工企業の溶接作業を対象として,経験年数の異なる作業者6名の作業計測を行った。平成23年度以降は,これらの計測結果を分析し,研究成果としてまとめ,公表する予定である。本研究では,設備保守・点検作業における熟練技術・技能の伝承を支援するために,各計測手法およびシステムを開発することを目的としている。平成25年度は,本研究の最終年度として,以下の2項目を実施した。(1)開発した設備保守・点検作業支援システムの実企業での運用と検証前年度までに開発した設備保守・点検作業支援システムを用いて,自動車部品製造気象(本社(岡山県)と製造工場(徳島県)の距離:約150km)と機械加工企業(本社(岡山県)と製造工場(インドネシア工場))において,設備保守・点検作業を行った。本システムを使用することにより,熟練者が離れた場所からリアルタイムで作業指示を行うことができ,トラブルへの対応時間短縮と熟練者の訪問回数減少という効果が得られた。また,設備保守・点検作業において,本システムの使用の有無により,訓練者の作業習熟に差があることが明らになり,本システムを使用することによって「作業時間」と「作業時の力加減」を熟練者に近づけることができた。さらに,実企業で長期間運用することにより,開発したシステムの有効性が確認された。(2)研究成果の公表これまでの研究成果として,国際会議IEOM2014で研究発表を行い,日本設備管理学会誌に論文が掲載された。また,Asia-Pacific Journal of Industrial Managementへの論文掲載も決定している。研究成果の公表により,本研究の重要性を示すことができた。平成24年度は,以下の2項目を実施した。(1)力覚機能を有する設備保守・点検作業訓練装置の開発前年度に開発した熟練技術計測装置で得られた熟練データを用いて,非熟練者用の保守・点検作業訓練装置を開発した。力覚データは,力覚フィードバック装置を用いて体感できるようにすることを試みたが,予備実験等により,微妙な力加減をフィードバックすることが困難なことが明らかになった。そのため,力覚情報を視覚的に教示し,訓練者が自分の力加減と比較しながら訓練することができるようにした。また,液晶シャッター眼鏡等を用いてバーチャルリアリティ(仮想現実感)を実現することを検討したが,予備実験等により,視覚化した力覚情報を正確に把握することができないことと,作業に集中できないことが分かったため,単純なビデオ映像と作業時の機械音のみを教示することとした。そのことによって,視聴覚および力覚情報を教示することを実現し,より現実に近い環境で設備保守・点検作業訓練を行うことを可能にした。この研究の成果は,経営工学国際会議ICIM2012において発表した。(2)力覚機能を有する設備保守・点検作業教育装置の開発

熟練者は遠隔地に居ながら,力覚フィードバック装置を介して非熟練者の作業中の力覚的情報をリアルタイムに入手し(体感し),非熟練者の作業状況に応じて的確な指導,教育ができるような装置を開発することを目的としていたが,(1)の訓練装置の仕様変更により,熟練者側でも遠隔地の非熟練者の力覚情報を視覚的に入手することにした。25年度が最終年度であるため、記入しない。初年度には,当初の予定通り,設備保守・点検作業における熟練技術計測装置の開発を行った。熟練者の作業時の力加減の習得を支援することを目的として,作業内容(視聴覚データおよび力覚データ)を計測することを可能にした。加えて,熟練者の作業時の身体動作を明らかにするために,作業者の身体部位に取り付けたLEDマーカーを複数のCCDカメラから取り込み,画像処理することにより,作業者の身体部位の3次元位置および回転角度を求め,動作を分析する装置を開発した。2年目は,当初の予定通り,力覚機能を有する設備保守・点検作業訓練装置の開発と力覚機能を有する設備保守・点検作業教育装置の開発を行った。予備実験により,研究計画通りの方法では,研究目的達成が困難なことが明らかになったため,一部に関しては当初の予定と変更をしているが,おおむね順調に進展していると言える。平成25年度は最終年度として,機械加工企業(本社(岡山県)と製造工場(海外工場)),自動車部品製造企業(本社(岡山県)と製造工場(徳島県)の距離:約150km)をモデルケースとし,開発した設備保守・点検作業支援システムを用いて運用試験を行い,実用化を目指す。これらの企業では,熟練者のいない製造工場内で解決できない問題が生じるたびに,本社から現地工場まで時間と費用をかけて対応に向かっている。本システムを用いることにより,設備保守・点検作業の熟練技能計測,作業訓練,教育を行い,本装置の有効性を証明する。また,これら研究成果は,国内論文誌および国際会議等において公表する予定である。
21世紀型放射能被害など蓄積的損害・大災害の居住福祉救済システムの学際的構築

本研究は、《福島放射能被害・水俣病・アスベスト被害などの潜伏的健康被害と地球温暖化の大規模災害の救済システムの国際的学際研究ー21世紀型不法行為に関する医学・法学・工学の対話》がテーマである。敷衍すると、福島原発事故の放射能被害をはじめとする蓄積的健康被害および地球温暖化に関わる大災害の救済システムについて、医学・原子力工学などの自然科学の経験分析研究と、環境法・医事法・居住福祉法学やリスク論の方法論的展開を踏まえた法学研究を糾合しつつ、被災者の社会学的知見や医療人類学的な分析も取り込みながら、従来の損害賠償法のスキームに囚われぬ総合的枠組みを現状批判的に再構築することを目指す。
金泳三政権・金大中政権における韓国行政改革の研究

1990年代に入って韓国が迎えた本格的な文民政権である金泳三・金大中両政権は、いずれも行政改革の世界的な潮流に則って、新自由主義的な行政改革をおこなおうとしてきた。本研究は2つの政権の行政改革に関するパフォーマンスを調査した。当初の予定では両政権の違いを浮き彫りにし、因果関係を明らかにすることに重点を置いていたが、調査を終えてむしろ重要であるとわかったのは両政権の共通性であった。両政権は、同じような分野を改革し、同じような分野で改革が進まず、改革の進展も同じペースであった。すなわち、両政権は、中央省庁再編、公務員制度改革といった、政府組織内部の改革には積極的かつラディカルに取り組むが、規制緩和は漸進主義的で、公私領域の見直しにつながる民営化はほとんど進めないのである。改革のペースについては、政権初期に急速に改革を進めるが、中期以降改革はほとんど進行しなくなる。ではなぜ以上のような特徴を両政権は示したのであろうか。本研究でこの解答として得たのは2つである。一つは、改革の内容を規定しているのは、改革が持っている大統領権力と中枢管理機能を強化する方向性である。すなわち、行政府の権限や資源がトップに集中する方向での改革はなされるし、ライン官庁の権限を割く規制緩和は可能であるが、大統領権限の縮小につながる公企業の民営化は進行しない。もう一つは、大統領任期が単任制であるためレイムダック化が早く、任期の中盤には政策パフォーマンスが低下することが行政改革のペースを規定しているということである。両政権が意外な共通性を持ったのは、韓国の大統領制と行政府が持つ制度的な特徴に由来するものであったからである。この限りにおいて、歴史的新制度論の分析枠組みが有効であることが本研究で確認された。本研究は、1990年代の金泳三政権と金大中現政権の行政改革の内容、改革の過程を比較しながら明らかにすることを目的としている。平成11年度は行政改革の成果に関する調査を行なった。そのための作業として、まず第1に、1992年の金泳三の大統領当選から1998年の金大中政権発足までの行政改革の動きを整理するため、東亜日報、朝鮮日報、中央日報等、韓国の主要な新聞に出てくる記事を、朝鮮日報を中心に整理した。次に、金泳三政権の行政改革の成果の整理を行なった。金泳三政権では、行政刷新委員会、経済行政規制緩和委員会等の大統領直属の諮問機関で行政改革の案が練られ、それを大統領府を通じて実現していくという過程が取られた。そこで、これら諮問機関の構成メンバーや審議過程と各種の答申を調べて、諮問機関でどのような議論がなされたのかを整理した。分野としては、主として組織再編、規制の見直し、金融改革を中心にした。これと同様のことを、1998年の金大中政権への政権引受委員会についても調査した。ただし、引受・委員会での議論の実現状況は、平成11年度においても金大中政権が行政改革を進行中であったので、平成11年での実現状況のフォロウという形になった。以上の調査をおこなうため、9月に出張し、資料の収集にあたった。なお、この成果の一部は平成11年度日本政治学会での報告「通貨危機までの韓国の金融行政」とその修正版(大阪市立大学法学論集に掲載予定)に取り入れた。
文化大革命と中国の知識人

1966年から10年間、中華人民共和国を席巻した文化大革命(文革)について、その主たる批判対象となった知識人をめぐる問題群を整理し、中国の知識人たちの文革認識を総合的に考察した。文学研究、思想研究、社会・歴史研究の3グループを作り、それぞれの分野から、中国知識人の文革当時における現状認識と、文革終結から30年を経た現在における文革への思いを調査・研究した。また、北京で銭理群氏、王得后氏、孫歌氏、趙京華氏を長時間インタビューし、香港中文大学所蔵の膨大な文革資料を閲覧、一部提供を受けたほか、東京に徐友漁氏を招いて公開の国際シンポジウムを開催した。東日本大震災の影響を被り、やむをえず平成22年度経費の一部を翌年度に繰り越した。繰り越し分経費にて、研究分担者・高見沢三由紀は、6月に北京で路遙国際学術討論会に参加した。路遙は文革に積極的に参与し、権力闘争に負けて農村に返されてからは下郷青年と交流し、のちに作家になる。路遙のテクスト研究をテーマに、文革での下郷経験をもつ研究者とその後の世代との批評方法や評価の違い等について討論した。同・下出鉄男は、《紅衛兵興衰録:清華附中老紅衛兵手記》、《我的知青之路》、《中國知識青年上山下郷研究文集》、《一個上海知青的家書223封家書》など21点、知青の上山下郷に関するものを中心に、文革関連書籍の購入、蒐集にあて、1980年代の「新時期文学」に活気を齎した「紅衛兵世代」の作家の作品を読解する参考資料とした。同・西野由希子は、関連書籍(『亡命-遥かなり天安門』、『現代中国とモダニティ-蝙蝠のポレミーク』、『インタビュー-戦後日本の中国研究』、『中国が呼んだ現代思想』等12点)の購入や、パソコン周辺機器(ポータブルHDD)、消耗品の購入に充てた。全体で4回の研究会を主催したほか、香港中文大学における資料調査を行った。7月10日、姫田光義氏(研究協力者)による講演「文化大革命と林彪」(第1回)。同講演は、姫田氏の近著『林彪春秋』(中央大学出版部)を下敷きにして、文化大革命における林彪の役割と「林彪事件」の真相を明らかにすべく、当該テーマに関する同氏の30年にわたる研究を総括したものである。10月27日、来日中であった王尭氏(蘇州大学文学院院長)による講演「"矛盾重重"的過渡状態-"文革文学"与"新時期文学"関連性研究」(第2回)。我々が中国知識人として念頭におく最大の対象は文学者であるが、文革期には知識人全般が不当に貶められ、旧来の文学者は活躍の場を奪われた。そうした環境下で生まれた「文革文学」をどう位置づけるかという大きなテーマについて、王氏の講演は一つの回答を示すものであった。12月4日、ドキュメンタリー映画『亡命』の上映会、および監督の翰光氏による講演会(第3回)。同映画は、天安門事件後に中国国外へ逃れた知識人の足取りを追い、彼らのインタビューを中心に構成されており、中国知識人の在り様を通して、文革研究に応用可能な多くの示唆を含む。編集段階でカットされた内容について、監督本人から貴重な情報を頂戴することができた。2月17日、香港調査の事前打ち合わせ(第4回)。3月26日から30日にかけて香港を訪問し、香港中文大学所蔵の膨大な資料を閲覧、収集するとともに、同大学に在籍する研究者と座談会を開催、特に同大政治学講座教授・王紹光氏からは文革研究に関する貴重な提言と指摘をいただいた。全体の研究活動と並行して、坂井洋史(分担者)は上海大学教授の蔡翔氏を招き、国際シンポジウムを開催した。蔡氏の講演「80年代的起源及其時代特徴」は、文革終結直後の文化状況について、その意味を問い直そうとするものであった。前年度末に実施した香港調査における成果をふまえ、4回にわたって研究会を開催した。香港中文大学中国研究服務中心(センター)との協力関係が構築されたことにより、同センター所蔵の豊富な資料を使用して、文化大革命下の知識人の動向をより詳細に把握することが可能となった。研究会では、文学・思想・歴史の各分野ごとに得られた知見を提示するとともに、それらを有機的に関連させながら総合的な理解へと向かうべく、活発な討論が行われた。また、社会学分野では、研究協力者の福岡愛子氏が「日本における文革認識」と題する講演を行った。

同講演は、文化大革命と知識人の問題を、日本人の記憶と関連させて論じたもので、日本人にとって文革は決して他人事ではなく、中国知識人とは様相を異にしながらも、同じく強い心理的しこりとなって残存している様子を浮き彫りにした。研究会と並行して、国際シンポジウムを年度中に開催すべく準備を進めた。当初は、本課題の履行中に作られた研究者・思想家・文学者とのネットワークを活用し、海外から多数の知識人を招聘することを目指した。しかしながら、秋以降日中関係がやや険悪化したことにより、中国人研究者の多くが所属研究機関から来日の許可が得られない事態となった。そうした中、現代中国を代表する思想家・哲学者・歴史研究者である徐友漁氏(元中国社会科学院哲学研究所研究員)をお招きすることが叶ったのは僥倖であった。12月2日、町田市文化交流センターにおいて、広く一般市民を招いて徐友漁氏の講演会(演題「中国作家にみる文化大革命への懺悔意識」)を開催し、併せて同氏の発表内容に即したパネルディスカッション、研究分担者の高見澤(加藤)三由紀氏による講演「ノーベル文学賞作家・莫言が描く中国」を行った。なお、本課題で得られた知見は、近く論文集として刊行される予定である。東日本大震災により、研究分担者と協力者の一部が被災したため、6月中旬まで全体の活動方針を具体化し、実行することが制限された。ただし、個々人はおおむね当初の計画通り研究を遂行しており、「思想的研究」、「文学的研究」、「社会・歴史的研究」の3グループともに、責任者を中心にr文革とは何だったか」に関する思索を深め、成果を公表できる段階に近づいている。24年度が最終年度であるため、記入しない。「文革とは何だったか」に関する調査・検討を進めながら、中国知識人に関する問題(文革において知識人が担った役割、担うべきであった役割、文革期に知識人がおかれた状況、現在の中国知識人の文革をめぐる意識)について、一歩踏み込んだ議論を行う。その際には「思想」「文学」「歴史・社会」3グループごとの討論を経て、各グループの問題意識を全体で共有する機会を数多く設ける必要がある。また、我々の内部で共有された認識を国内外の研究者と摺り合わせた上で、これまでの研究成果を一般に向けて公開するため、中規模の国際シンポジウムを開催し、広く来聴者を募る。
小規模人感センサーネットワークに基づく行動パターン認識に関する研究

2016年度においてわれわれは10個のZigbee人感センサーからなるセンサーアレーを実験室の天井に設置し、さまざまな実験をした。実装しやすくするために、センサーアレーは(2, 3, 3, 2)のように、規則正しく配置した。最初の実験では、日常生活によく現れる(と思われる6つの)場所に、被験者に、読書などの軽い動作をするように指示し、データを記録した。記録した2値データから「活動強度」を求め、それを利用して被験者の位置を認識してみた。活動強度は、実際、1が出る確率の推定値である。ニューラルネットワーク、線形識別器、サポートベクトルマシンなどのモデルを使って認識してみた結果、どのモデルを利用しても9割くらいの認識率が得られた。そのうち、多出力階層型ニューラルネットワークの成績は、わずかながら良かった。次の実験では、良く現れる場所と良く行われる動作を同時に認識してみた。同じく、活動強度を求め、それを機械学習モデルの入力とした。サポートベクトルマシンを使うと非常に良い結果が得られた。ただし、場所や動作の種類はまだ少ないので、今後、それを増やして追加実験をしてみたいと考えている。また、現在使用しているZigbeeセンサーは、10秒で1個のデータしか出力しないので、実時間処理に適していない欠点がある。この欠点を克服するために、よりサンプリングレートの高いblue-tooth人感センサーを採用し、新しい実験ができるように準備してきた。2017年度において、新しい結果を報告できるようにしたい。最初に予定していた位置推定は、多くのデータを取る必要があり、これは現在使用中のセンサーでは難しい。その代わりに、日常生活に良く現れる位置の認識問題を検討し、良い結果が得られた。しかし、現実においては、任意の居場所を推定する必要もあるので、2017年度では、新しいセンサーをもとに、これに関する結果を出したい。2017年度において、以下のことを実施した。1)3x5個のセンサーで構成される新しいセンサーアレーを構築した。センサーモジュールは、いままで使用していたZigBeeセンサーより、600倍のサンプリングレートがあり、データの収集が非常にやりやすくなった。また、USBケーブルで電源供給とデータ伝送を同時にできるようにしたため、電池交換やデータロスなどの問題がなくなった。2)位置認識、動作強度認識、位置と動作の同時認識、位置の推定、人物と位置の同時認識などを行った。位置の認識については、実験室の中で、被験者が16カ所にいるときのデータを(3分間/位置)取得した。位置以外の要因をできるだけ抑えるために、被験者の向き、姿勢、動作などに適切な制限をかけた。取得したデータを元に、さまざまな機械学習モデルの性能について5分割交差検証を行った。機械学習モデルの入力は、15個のセンサーから得られた2進数データを、移動平均(MA)したものであった。センサーが2項分布に従って2値データを出力することを仮定して、MAは1が出る確率である。この確率は、他の要因を固定する場合、被験者の位置によって決められる。従って、15個のセンサーのMAをもとに、被験者の位置を認識することができると考えられる。実際、階層型ニューラルネットワーク(MLP)、サポートベクトルマシン(SVM)、決定木(DT)、ランダムフォーレスト(RF)などをどれを利用してもほぼ100%の認識率が得られた。動作強度認識実験では、前記16カ所にいる被験者が、遅いから非常に速い、8段階を設定した速さで、拍手の動作をした。結果、どこにいても、動作の強さ(拍手の速さ)を上記のMAをもとに非常に高い率で認識できた。他の実験についても、似たような結果が得られた。これらの結果を整理し、これから国際会議、学術雑誌などに投稿する予定である。新しいセンサーアレーを構築するために時間がかかったが、それを利用して年度後半でさまざまな実験を行い、効率的にデータを取れた。それをもとに、数多くの面白い結果が得られている。もともと予定していた(日常生活によく現れる)行動認識については、難易度を下げて、行動強度認識に変えた。行動強度の時系列から、通常の行動を認識することができると思われる。この意味で、当初の目標をより達成可能にした。また、任意の位置を推定することについても、問題点を発見し、これから原因を究明したいと考えている。これから、以下のように目標を設定したい。1)新しいセンサーを利用して、さまざまな場所と活動を同時に認識したい。2)各センサーの座標情報を利用して、より正確且つ効率に場所と活動を認識したい。3)場所や活動の時系列を求め、それをもとにライフサイクルを求めたい。4)ライフサイクルを解析し、異常(活動)を検出したい。1)については、2016年の延長線で行いたい。2)については、GPSの原理を用いて、各センサーの「強度」と、センサーと「光源」との距離関係などをもとに、人の居場所を検出したい。2017年度では、主に1)と2)について検討したい。位置や活動の推定が精度よくできた時点で、次に3)と4)について検討したい。2018年度において、以下の研究を計画している。1)必要最小限のセンサー数について検討する。15個のセンサーを利用すると、ほぼ完ぺきに位置、動作強度、などを認識できたので、プライバシー配慮の立場で、センサー数を更に減らすことができるのではないかと思われる。

2)位置推定と追跡:与えられた位置ではなく、任意の位置を推定し、被験者を追跡する。追跡の結果は、時系列となるので、居住者の日常行動パターンを推定するために利用できる。3)行動の強弱を認識してから、それを時系列として、ご飯を食べる、お茶を飲むなどの動作を認識する。4)動画認識を行い、実験データの自動ラベリングをする。5)本研究の結果をまとめる。
免疫・炎症・血栓性疾患における好中球細胞外トラップの役割の解明

我々のこれまでの検討から、129Sv/C57BL/6バックグランドのsphingosine kinase-1および2(SphK1, SphK2)欠損マウスにおいて、SphK1(-/-)SphK1(+/-)雌マウスは妊娠するものの脱落膜細胞から大量に産生される好中球遊走因子であるCXCL1および2に反応して好中球が大量に子宮組織に浸潤して活性化することで過剰な炎症をもたらすことにより、妊娠マウスがE7.5で流産することを報告した(Mizugishi et al. J Biol Chem 2015)。さらに、この流産を起こしたマウスの子宮組織では大量の好中球細胞外トラップ(NETs)が検出され、NETs産生阻害剤であるCl-amidineを妊娠第5および7日に投与することにより流産するマウスの割合が100%から30%にまで減少することが示され、流産の機序としてNETs産生による組織障害の可能性が示された(Mizugishi et al. FASEB J 2017)。これまでの研究成果を発展させ、今年度はNETs産生を阻害するために用いたCl-amidineが蛋白シトルリン化阻害剤(PAD阻害)であることから、流産マウスの子宮組織または血漿中のシトルリン化蛋白を網羅的に解析することから研究を着手した。その結果、流産マウスでは細胞の維持に必須である蛋白群のシトルリン化が起こっていることが明らかとなり、これらの蛋白のフォーメーションが変化することにより流産が引き起こされる可能性を見出した。現在引き続きこの蛋白群が流産を引き起こす機序について解析を続けており、研究成果を纏めて報告する予定である。本研究の課題の一つであるIgG4関連疾患の病態形成における好中球細胞外トラップ(NETs)の役割を解明し、データを纏めて論文発表を行うことができた。今年度はこの所見を発展させ、NETsなどで活性化したpDCがinterleukin(IL)-33を産生することにより、AIPにおける膵臓の炎症や線維化をもたらすことを明らかにした。具体的には、1AIPマウスにおいて膵臓に浸潤したpDCが1型IFNおよびIL-33を産生すること、2AIPマウスにpDCまたは1型IFNの中和抗体を投与することにより、膵臓の炎症や線維化が劇的に改善すること、3抗ST2抗体によりIL-33のシグナル伝達を阻害することによって、同様にAIPマウスにおける膵臓の炎症や線維化が改善すること、を明らかにした。またAIP患者の膵臓においてもIL-33を産生するpDCの浸潤が認められることを示した。これらの所見から、AIPの病態形成には1型IFNやIL-33を産生するpDCが重要な役割を果たすと考えられた。本研究の成果は米国免疫学会雑誌に掲載予定である(Watanabe T, Yamashita K et al. J Immunol, in press.)。研究課題の一つであるIgG4関連疾患の一表現型である自己免疫性膵炎の病態形成における好中球細胞外トラップの役割を解明し、昨年度その成果を論文発表することができた。今年度はこの所見を発展させて、好中球細胞外トラップなどにより活性化した形質細胞様樹状細胞が1型インターフェロンやIL-33を産生することにより、膵臓の炎症や線維化をもたらすことを明らかにした。この研究結果も論文発表予定(J Immunol, in press.)となっている。我々はこれまでの検討から、129Sv/C57BL/6バックグランドのsphingosine kinase-1および2(SphK1, SphK2)欠損マウスにおいて、SphK1(-/-)SphK2(+/-)雌マウスは妊娠をするものの脱落膜組織から大量に産生されるCXCL1およびCXCL2に反応して子宮組織に浸潤した活性化好中球による過剰な炎症のため、E7.5に流産をきたすことを報告した(Mizugishi et al. J Biol Chem 2015)。今年度はこの流産モデルにおける好中球細胞外トラップ(NETs)の役割を解明する目的で実験を行った。その結果、好中球顆粒蛋白であるエステラーゼ、シトルリン化ヒストンH3、DNAに対する特異抗体などを用いて免疫染色を行ったところ、流産を起こした子宮組織ではこれらが陽性に染まる多量の好中球が検出され、NETsが大量に存在することが示された。また、NETs産生を抑制することが知られているPAD4阻害剤であるCl-amidineを流産マウスのday5ならびにday7に投与したところ、流産するマウスの割合が100%から約30%にまで減少すること、そしてその流産を回避できたマウスの子宮組織ではNETsの割合がほぼ検出できないレベルにまで抑制されていることが示された。さらに、ヒト脱落膜細胞にsphingosine kinase阻害剤であるDMSを加えて48時間培養して得られた上清によって健常人好中球を刺激した場合、DMS非添加群と比較して非常に有意なNETs産生が認められた。以上の結果から、この流産マウスにおいてNETsが流産のエフェクターであることが示され、同様の機序が原因不明のヒト流産にも起こっている可能性が示唆された。昨年度までに研究課題の一つであるIgG4関連疾患の一表現型である自己免疫性膵炎の病態形成におけるNETsの役割を解明することができた。

今年度はさらに我々が開発したスフィンゴシンキナーゼ欠損流産マウスモデルにおいて、NETsが直接的なエフェクター作用を有することを明らかにすることができた。以上、種々の免疫・炎症性病態においてNETsが様々に重要な役割を果たす可能性について報告することができた。我々のこれまでの検討から、129Sv/C57BL/6バックグランドのsphingosine kinase-1および2(SphK1, SphK2)欠損マウスにおいて、SphK1(-/-)SphK1(+/-)雌マウスは妊娠するものの脱落膜細胞から大量に産生される好中球遊走因子であるCXCL1および2に反応して好中球が大量に子宮組織に浸潤して活性化することで過剰な炎症をもたらすことにより、妊娠マウスがE7.5で流産することを報告した(Mizugishi et al. J Biol Chem 2015)。さらに、この流産を起こしたマウスの子宮組織では大量の好中球細胞外トラップ(NETs)が検出され、NETs産生阻害剤であるCl-amidineを妊娠第5および7日に投与することにより流産するマウスの割合が100%から30%にまで減少することが示され、流産の機序としてNETs産生による組織障害の可能性が示された(Mizugishi et al. FASEB J 2017)。これまでの研究成果を発展させ、今年度はNETs産生を阻害するために用いたCl-amidineが蛋白シトルリン化阻害剤(PAD阻害)であることから、流産マウスの子宮組織または血漿中のシトルリン化蛋白を網羅的に解析することから研究を着手した。その結果、流産マウスでは細胞の維持に必須である蛋白群のシトルリン化が起こっていることが明らかとなり、これらの蛋白のフォーメーションが変化することにより流産が引き起こされる可能性を見出した。現在引き続きこの蛋白群が流産を引き起こす機序について解析を続けており、研究成果を纏めて報告する予定である。今後はもう一つの課題であるスフィンゴシン-1-リン酸(S1P)産生やそのシグナル伝達に関わる遺伝子改変マウスなどを用いて、好中球細胞外トラップ(NETs)の組織障害における役割について検討を進めていく予定である。今後はもう一つの研究課題であるスフィンゴシン-1-リン酸(S1P)の産生やそのシグナル伝達に関わる遺伝子改変マウスなどを用いて、好中球細胞外トラップの組織障害における役割について検討を進めていく予定である。今後は今回明らかにしたスフィンゴシンキナーゼ欠損流産マウスモデルにおけるNETsの直接的なエフェクター作用の詳細な分子機構について解析を進める予定である。網羅的シトルリン化蛋白の検討から非常に期待できる結果が得られており、その組織内での発現や他の蛋白との相互作用などを中心に解析を進め、これらの実験結果を纏めて報告したいと考えている。今年度の科研費は、課題の一つであるIgG4関連疾患の病態における好中球細胞外トラップの役割について、主として論文作成や掲載に使用した。このため、消耗品などの物品費が計画よりも少なくて済んだため、次年度の繰り越し使用額が生じた。今年度の研究計画課題の一つである「IgG4関連疾患の病態における好中球細胞外トラップの役割について」の実験が順調に進み、主として消耗品などの物品費が計画よりも少なくて済んだことにより次年度の繰り越し使用額が生じた。
ロマネスク聖堂壁画における背景地の研究-その起源と意味

ロマネスク壁画の背景地の研究にあたり、本年度においては、まず、ロマネスク聖堂装飾の背景地そのものの状況を分析把握することが、方法的にも肝要と最終的に結論し、研究計画の順序を逆転させ、古代研究を後回しにして、主題そのものへ直接アプロ-チすることになった。中でも色帯背景地に的を絞って研究を進めるべく、フランス中部と南部地域及びカタロニア地方における主要な遺品の写真資料を収集した。それらの資料から背景地及び枠縁構成を抽出して、それらの背景地の色彩設計と建築及び主画像との関連を観察しつつ分析を進めた。その結果、キリストの身光マンド-ラの色相あるいは文様構成と、色帯背景及び枠縁文様との顕著な同調が見られた。即ち、キリストの栄光表現であるマンド-ラの構造が、画像周辺の地と建築文節帯にしばしば観察され、そこには超越的存在の性格(「光」)の隅々への伝播と充満及び部分によるその分有というネオ・プラトニスムの理念の表示が看てとれる。そうした事例の典型としてモントワ-ルのサン・ジル礼拝堂装飾をとりあげ論考を試み、紀要に発表した(平成二年三月)。この聖堂装飾にあっては、三つの祭室全てに栄光のキリストがそれぞれその祭室の入口ア-チの画像と組み合わされて描かれており、建築形態ともども一種の立体的コスモロジカルな曼陀羅を形成して、そこでの背景地及び枠縁にはキリストのマンド-ラのモチ-フと色帯が繰り返され、敷衍されている。その色彩構成の特徴は、明色と暗色の並列対照による明部の強調とその律動であり、背景地がダイナミックな下降と上昇を特質とするネオ・プラトニスム(特に偽ディオニシウス)の超自然の「光」の表現として解釈し得ることを指摘した。こうした光表示装置としての色帯背景の機能を証明するため、収集した写真資料の分析を更に広い範囲に亙って進めつつあるが、今後はこうした特異な背景地の成立とその起源を探る方向で研究を進める予定である。
高分解能核磁気共鳴装置を用いた触媒定数の向上した変異リゾチームの動的挙動の解析

最近我々は活性クレフト部位からかなり離れて位置しているArg14His15を欠失した変異リゾチームのグリコールキチン活性が野生型のそれに比べて高くなっていることを見いだした。NMRを用いたTrp残基のH-D交換速度の解析から、この変異体の活性クレフト内に位置するTrp63のH-D交換速度が野生型のそれに比べ極端に速くなっていた。これらの結果は、活性の向上が活性クレフトの分子運動と関係していることを強く示唆したものである(Imoto et al,Protein Eng.1994)。そこで、活性の向上は活性クレフトの局所的な分子運動に起因するのか、全体的な分子運動に起因するのかを明確にすることを目的としてこの研究を行った。野生型及び変異型リゾチームをコードする遺伝子を酵母Pichia pastrisに導入し、^<15>Nの安定同位体を含む最小培地で培養し、均一に^<15>Nラベル化した野生型及び変異型リゾチームを1Lで10-20mg得た。これらの基質類似体存在下または非存在下で緩和時間、N-H間のオーバーハウザ-効果を測定した。これらの値を用いて、モデルフリーアナリシスにより、各残基の分子運動の基準となるオーダーパラメーターを算出した。変異リゾチームは基質存在下及び非存在下において、全体的にオーダーパラメータが小さい値を示した。この結果から、変異体における大きな分子運動は、単に活性クレフト内の局所的なものではなく、全体にわたっていることが明らかとなった。さらに、この時間スケールはマイクロからナノ秒単位の動きであり、酵素が基質と結合し、化学反応をする時間スケールであることも明らかとなった。即ち、この変異リゾチームの活性向上は、活性から遠く離れて位置しているArg14His15の欠失が分子全体の分子運動を高めていることが結論された。本研究の主目的は、NMRを用いて野生型とArg14とH-is15を切欠したリゾチーム(Δ14, 15リゾチーム)の全アミノ酸残基の主鎖の動きを解析し、酵素活性の増加と共役して分子運動が変動している領域を明らかにすることである。このことを達成するためにまず均一に^<15>Nラベル化した野生型およびΔ1415リゾチームが必要となる。ラベル化する試薬^<15>NH_4Clは、高価であることから、効率の良い発現系を確立する必要がある。タンパク質の均一な^<15>Nラベル化に用いられている最小培地では、我々の研究室で確立している大腸菌の発現系では極端にリゾチームの発現量が低下したため、ベクター及び大腸菌の種類を変えて、最小培地を用いるリゾチームの発現系を検討した。また、同時に、培養条件及び変性リゾチームの精製条件も検討した。その結果、プロモーターpETの下流にリゾチームをコードする遺伝子を接続したベクターを大腸菌BL21 (DE3)に組み込み、リゾチームを発現させる系が最も効率が良いことがわかった。封入体として発現された変性リゾチームは、ソニケーションによる破砕、DNase処理を行なった後、遠心分離した上清を乾固し、8M尿素溶液に溶解し、ゲルクロマトグラフィーにて粗精製した。その後、変性リゾチームを我々が開発した透析法にて再生させ、逆相及びイオン交換樹脂を用いて精製した。この条件で、培地1Lあたり(1gの^<15>NH_4Clを含む)、活性構造を持つリゾチーム5-10mg(野生型)、2-4mg(Δ14, 15リゾチーム)を調製することができた。