hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コンピュータを含み込む学習環境が生み出す参加者間の水平的・垂直的相互作用の分析

本研究では、1台のコンピュータを2人から数人が囲んで、制作活動やゲームなどの活動をする際に、メンバー間にどのような社会的相互作用が生まれるかを、同じ発達水準にある仲間どうしの「水平的」相互作用と、熟達度が違う者どうしの「垂直的」相互作用のセッティングで会話分析により検討した。たとえば、水平的相互作用としては、「小学校4年生3名の自然発生的な小集団によるアニメーション制作活動」や「聴覚障害者と手話を知らない聴者(いずれも大学生女子)の協同によるアニメーション制作活動」などの4研究、垂直的相互作用としては、「健常幼児とその母親のペアによる、図形パズルゲームソフトでの協同問題解決」、「ボランティア大学生による学習障害児への算数個別指導」、「小学校通常学級5年生のコンピュータによる作文活動における教師と個々の児童の対話」などの6研究の計10研究を行った。これらの研究は、健常児どうし・障害者(大人)と健常者(大人)・健常児と大人・障害児と大人、といったグループ(ペア)の条件、セッティング(学校での授業、学校での休み時間、プレイルームでの指導など)、活動内容(教科学習、自由制作、ゲームなど)の3面から組み合わせて行った。それらの研究を通して、コンピュータが、参加者間の総合作用を媒介する「通訳者」「代弁者」としての役割を担うことが確認できた。特に、操作が簡単でアイデアを実現しやすいツールソフトを使った制作活動の場合、イメージの共有がしやすいため、たとえば「聴覚障害者と手話を知らない聴者」という、一見コミュニケーションが困難なペアであっても、相互作用の生まれやすい環境になることが示された。本研究では、1台のコンピュータでアニメーション制作活動をする際に、メンバー間にどのような相互作用が生まれるかを、同じ発達水準にある仲間どうしの「水平的」相互作用と、熟達度が違う者どうしの「垂直的」相互作用のセッティングで会話分析により検討した。研究1では、小学校4年生3名の自然発生的な小集団によるアニメーション作成活動を観察した。このアニメーション作成ソフトは選択画面で登場人物や背景、道具等をマウスで選び、登場人物の動きや台詞も自分達で選んでストーリーを展開していくものである。会話分析の結果、メンバーの中に自ずと役割分担が生まれることがわかった。すなわち、マウスを持つ児童がキャストや道具係であり、傍らで見て盛んに提案や評価をする児童がディレクターであり、もう1人の、少し遠くから眺めて時々発言する児童が観客、といった役割である。研究2では幼児(3歳児・4歳児各1名)とその母親を対象とした。2組の親子をそれぞれ3ケ月ずつ追っていくことで、子どもの発達に伴って相互作用がかわっていくようすが明確になった。子ども自身がマウス操作を行なわない場合には子どもが母親に画面とストーリーに関する要望を伝え、自分でマウス操作をするようになった当初は操作と画面についての発話が中心となり、操作に慣れるにつれまた操作に関する発話が減っていくということである。さらに、両研究を通して、コンピュータが、相互作用を媒介する「通訳者」「代弁者」としての役割を担うことが確認でき右特に、操作が簡単で、アイデアを実現しやすいこのようなソフトを利用した場合、イメージの共有がしやすく、相互作用の生まれやすい環境になるといえよう。研究1では、小学生(4年生または6年生、男女別)各23名ずつのグループに物語を読み聞かせた後、各1台のコンピュータ上でアニメーションソフトを使ってその場面を作成させた。子ども達は、本ソフトの持つ、「大きさ、向きを変える」といった柔軟性を活かして、用意されていない部品を作り出す(たとえば、「太陽」を縮小して「花」に仕立て上げるなど)ために想像力を働かせ、お互いの意見をぶつけ合いながら、個性ある作品に仕上げていた。女子の集団では相手の活動に対し、感想や説明を述べる発言が多いのに対し、男子の集団では、登場人物になりきって台詞を言うなどの「ふり遊び」的な発言が多かった。

画面構成のための部品が限られていることがかえって、「見立てる」「代用する」という工夫を生み、「相談」・「評価」などの相互作用を増やすことがわかった。研究2では、健常幼児と母親のペア、中度知的障害をもつ中学生女児と女子大学生のペアのそれぞれにおける構成課題解決場面での子どもと大人の相互作用の共通点を探った。健常児とその母親に関しては、1組1台のノートパソコンで、小学2年生向けパズル課題を幼児が行うのを母親が援助していく様子を観察した。他方、知的障害児と大学生のペアに関しては、幼児用ブロックを使用し、見本と同じものを作成するのを大学生が援助していく様子を観察した。ビデオ記録の行動・発話分析から、対象児にとって難しすぎず易し過ぎない、ヴィゴツキーのいう「最近接発達領域」にあたるレベルの課題においては、対象児の年齢や障害の有無によらず、よく似た相互作用の様相がみられることがわかった。すなわち、大人は、サブゴールを示し、課題を分割しながら子どもを導いたり、どのようなヒントを示せば成功するかを子どもの遂行状況を見守りながら考える行動をとっていた。その相互作用の様相は、対象児にとって容易な課題とは全く異なることも明らかになった。この研究も3年目となり、観察場面のセッティングを大きく発展させた。まず、「垂直的相互作用」に関しては、発語の乏しい知的障害児と大人の支援者との相互作用を観察対象とした。また、「水平的相互作用」に関しては、聴者と聴覚障害者の相互作用を観察対象とした。それらの研究により、これまでの「健常の母子」「健常児同士」といったセッティングに加え、より相互作用が困難と思われる場面においても、コンピュータが参加者の意図の代弁者・通訳者としての役割を担うことが示された。研究1では、養護学校で、コンピュータゲームをしている無発語の知的障害幼児と教師やボランティア学生を観察した。教師が画面を見て対象児の行動を言語化することにより、初めは対象児の意図がわからなかったボランティア中学生も、対象児の気持ちを徐々に理解できるようになった。研究2では、知的障害の中学生女子2名を対象とし、ビーズアートや作文の活動をする前にコンピュータを利用し計画をたて、その際の支援者の発話により対象児の行動がどのように変化していくかをイベント・サンプリング法により分析した。いずれも発語のほとんどない対象児であったが、コンピュータを使用することで、支援者と一緒に考えながら、試行錯誤を繰り返し課題に取り組むことができた。研究3では、手話を用いる聴覚障害の学生(M)と手話を習得していない聴音(H)の2人の、アニメーション制作ソフトを用いた共同活動のビデオ記録から、発話と行動をカテゴリー分類して分析した。その結果、2人の会話の内容(教示、相談、助言等)は対等で、障害を理由とする上下関係は存在しない(水平的相互作用)が、コミュニケーション手段に違いがあることがわかった。2回の調査を通して手段の変化があまりないMに対して、Hは時と場合に合わせて多種多様な手段(指差し、大きく口をあけて話す、手話など)を使うことができるようになった。本研究は、今年度をもって終了となる。これまで多岐に渡ったセッティングで研究を進めてきたが、いずれも録画録音がしやすい固定的な場面で、活動参加人数も23人という状況であった。
音素・単語・フレーズの同時スポッティングによる対話音声の解析評価

人間が音声を聞き取り内容を理解する場合には、文のレベルで常に聞いているのではなく、音素、単語、フレーズ、文といった階層を選択していると考えられる。人間と機械の音声対話においても、文レベルで完全に解析するのではなく、解析できるところだけを解析して繋ぎ合わせ意味を補完する方法は、対話の文法が完全ではないので、有効でありかつ実現可能な方法と考えられる。解析可能な単位としては、単語、フレーズ、部分文を考えることができるが、本研究では、単語・フレーズに限定して連続音声からこれを抽出(スポッティング)し、対話音声を評価することを目的としている。ワードスポッティングの技術は連続音声から既知語と未知語を判定しながら、既知語のみを抽出する技術である。平成6年度までの研究により、既知語と未知語の判別処理は、「連続音声のある時刻で既知語が終結するという事象の事後確率」を求める処理と等価であることを明らかにしてきた。この事後確率は、連続音声がすべて入力されてから計算されるため、実時間の処理が難しい。本研究では、発話の終了を待つことなく、フレーム同期で既知語の事後確率を計算してワードスポッティングを行う方式について研究した。この方式では、前向き尤度を利用できるため実時間向きのアルゴリズムを実現できる可能性がある。この提案手法を、平成6年度までに研究した方式と比較し、対話音声の解析手法を評価した。また、従来の代表的なワードスポッティング手法であるAT&T, BBN, NECの方式とも比較評価した。
ヴォルガ文化圏とその表象をめぐる総合的研究

ヴォルガ地域の文化的な様態を、各流域の民族・宗教文化的特徴、および中世期から現代までの複雑な歴史的経緯を踏まえて整理し、包括的文化圏としてのヴォルガ地域像を解明した。ヴォルガ河の表象にみられる多義性・多面性とその変遷を、18世紀以降の文芸の諸ジャンルにおいて検討し、その特徴や文化的機能を分析した。近現代の宗教・文化思想を題材に、東西文化論におけるヴォルガ地域の特徴と機能を整理した。1)「19世紀中期までのヴォルガ」を研究対象として、以下の研究を進めた。(1)ロシア帝国の東方拡大、諸民族統治などの歴史を踏まえながら、この地域の社会、宗教、政治文化などの特性を研究した。(2)古典主義期の頌詩、寓話、ロマン主義期の叙情詩、リアリズム期の小説や戯曲などにおけるヴォルガ・イメージの分析を行った。(3)ロシア思想史における、ヴォルガの性格づけ、および帝国の諸地域との比較におけるヴォルガ地域の文明論的特殊性を研究した。2)以下の現地調査を行った2009年9月10日20日、ヴォルガ中流域(ニジニ・ノヴゴロド、カザン)の合同調査。現地研究者を交え総計14名。3)以下の研究会活動を行った2009年7月31日、8月1日合同研究会(神戸大学)、2010年2月21日研究会(幕張)2010年3月4日東アジアスラブ学会(ソウル教育文化会館)、計9件の研究報告。4)当該研究のホームページを立ち上げ、上記研究の成果および関連資料・情報を掲示。1)「19世紀後半および20世紀初頭のヴォルガ」を中心的な研究対象として以下の研究を進めた。帝政後期から末期のロシア帝国統治におけるヴォルガ地域史の特性を踏まえながら、この地域の言語文化、社会構造、宗教、政治文化などの特性を研究した。リアリズム期の小説や戯曲、19世紀後半のフォークロア収集、世紀中葉の地理学協会や文人調査団による民俗学的な調査などを踏まえながら、この時代におけるヴォルガ・イメージの変遷を分析した。19世紀のスラブ主義、また民族自立思想や社会主義思想との関連におけるヴォルガの位置づけ、および帝国の諸地域(北ロシア、シベリア、コーカサスなど)との比較におけるヴォルガ地域の文明論的特殊性を研究した。2)現地調査前年の中流域(カザン)に続いて、最上流のヴォルゴヴェルホヴィエ、トヴェーリ、コストロマにかけてのヴォルガ上流域の調査を、現地研究者との協力でおこなった。3)研究会2011年3月5日・6日中間成果報告のための研究会を行い、ロシア史の中のヴォルガ、ロシア文学のヴォルガ像、ロシア映画の中のヴォルガ像について、研究発表と討論を行った。4)研究成果、調査報告を以下のホームページに掲載。「ソ連期から現在までのヴォルガ」を中心な研究対象として以下の研究を行なった。1)研究内容(1)20世紀史を踏まえて、この地域の宗教、社会、政治文化などにおける構造の変化を検討した。(2)社会主義時代における多民族的ヴォルガ・イメージの特徴、農村派文学や環境・史跡保護運動とのかかわり、現代のポストモダン文化におけるその変容を表現の諸ジャンルにわたって検討した。(3)ロシア民族主義、新ユーラシア主義、現代のグローバル文化論にとってのヴォルガ地域の意味と位置づけを研究した。以上の成果は下記『文化空間としてのヴォルガ』に反映した。2)現地調査:2011年8月1日16日、ヴォルガ下流域(サラトフ、ヴォルゴグラード、エリスタ、アストラハン)の調査を現地研究者との協力で行い、20世紀の戦争の記憶、宗教や民族環境、近代ヴォルガ文芸史について多くの新しい知見を得た。調査の成果の一部は下記『文化空間としてのヴォルガ』に反映した。3)研究会:2012年3月3・4日に札幌でユーラシア比較文化研究会他と合同の公開研究会を行なった。5)研究成果、調査報告を以下のホームページに掲載。
消化管間質腫瘍の発生部位と予後に関わる遺伝子の解析

小腸原発の消化管間質腫瘍(GIST)は胃原発GISTと比較して予後不良であり、自律的細胞増殖と腫瘍化に関与することが知られているDNPH遺伝子の関与に着目した。小腸GISTが臨床学的に悪性度の高いことを確認し、切除標本を用いてDNPH1の発現を検討した。DNPH1は胃原発、小腸原発のいずれのGISTにおいても発現が認められ、原発臓器の違いによる差異を見出すことはできなかったが、DNPH1の発現が腫瘍の発育に寄与していることが示唆された。消化管間質腫瘍(Gastrointestinal Stromal Tumor:GIST)の悪性度は個体間、腫瘍間で大きな差がある。一般的に用いられる予後予測因子は、腫瘍径、核分裂像の2点であり、これらを組み合わせたNIH分類や、これに原発部位、腫瘍破裂の要素を加えたmodifued NIH分類などを用いて再発高リスク群を推定し、術後補助分子標的治療が行われている。小腸原発GISTは胃原発GISTと比較して予後不良であるが、小腸原発GISTの高悪性度の背景にある分子機構は明らかにされていない。先行研究において、自律的細胞増殖と腫瘍化に関与することが知られているDNPH1遺伝子が、小腸原発GISTで特異的に高発現していることに着目した。本研究の目的は、「GISTにおけるDNPH1遺伝子発現と腫瘍の悪性度や分子標的治療の感受性との関連を解明し、術後補助化学療法が必要な再発高リスク群の予測に有用な新規バイオマーカーを開発すること。」である。当科における初発GIST手術症例の検討で、小腸原発GISTでは腫瘍径が大きく、再発高リスク群に分類される症例が多かった。また再発高リスク群の再発は実際に高頻度であることも確認されたが、臨床因子と通常の病理組織学的因子からは原発臓器による悪性度の違いは明らかではなかった。この解析をもとに症例を選定し、切除腫瘍の免疫組織学的な検討を行ったが、現時点では原発臓器の違いによる有意な免疫組織学的相違は得られていない。小腸原発GISTは胃原発GISTと比較して予後不良であるが、少量原発GISTの高悪性度の背景にある分子機構は明らかにされていない。先行研究において、自律的細胞増殖と腫瘍化に関与することが知られているDNPH1遺伝子が小腸原発GISTで特異的に高発現していることに着目した。本研究の目的は「GISTにおけるDNPH1遺伝子発現と腫瘍の悪性度や分子標的治療の感受性との関連を解明し、術後補助化学療法が必要な再発高リスク群の予測に有用な新規バイオマーカーを開発すること」である。当科における初発GIST症例を検討すると、臨床的には1腫瘍径が大きいこと、2再発高リスク群と判定される症例が多いこと、が小腸GISTの特徴であった。また、再発高リスク群の再発率は実際に高く、これを反映して小腸GISTの再発も多いことが分かったが、病理組織学的因子からは原発巣の違いによる悪性度の違いは明らかではなかった。DNPH1の腫瘍における発言を免疫組織学的に検討したところ、胃原発、小腸原発、そして大腸原発のいずれの腫瘍にもDNPH1の発現がみられた。DNPH1が腫瘍の発育に寄与していることは示唆されたものの、原発臓器の違いによる差異は明らかでなかった。消化管間質腫瘍の原発臓器の違いが生物学的な悪性度の違いを生じるメカニズムについて、DNPH1の発現の違いを基に検討した。先行して行われたプロテオーム解析では、DNPH1は胃原発腫瘍より小腸原発腫瘍のほうで蛋白質発現が増加していたが、切除標本を用いた免疫組織学的検討ではその相違は明らかでなかった。抗体の選択や染色強度など、免疫組織学的手法を検討して繰り返したが、大腸原発を含めてほぼ全ての消化管間質腫瘍でDNPH1の高発現を認め、DNPH1が腫瘍の発育に何らかの影響を与えているであろうことは確認できたが、原発臓器による差を見出すことはできなかった。また、年齢などの臨床背景、核分裂像数や再発リスク分類、分子標的治療薬使用との関連性も認めなった。一般的に用いられる予後因子は腫瘍径、核分裂像数の2点であり、これらを組み合わせたNIH分類や、原発部位、腫瘍破裂の要素を加えたmodified NIH分類などが用いられている。これらの分類で再発高リスク群とされたグループには、術後補助分子標的治療を行うことが奨励されている。小腸原発GISTは胃原発GISTと比較して予後不良であるが、小腸原発GISTの悪性度の背景にある分子機構は明らかにされていない。先行研究において自律的細胞増殖と腫瘍化に関与することが知られているDNPH遺伝子が、小腸原発GISTで特異的に高発現していることに着目した。

本研究の目的は「GISTにおけるDNPH1遺伝子発現と腫瘍の悪性度や分子標的治療の感受性との関連を解明し、術後補助化学療法が必要な再発高リスク群の予測に有用な新規バイオマーカーを開発すること」である。当科における初発GIST症例を検討すると、臨床的には1腫瘍径が大きいこと、2再発高リスク群と判定されることが多いこと、小腸GISTの特徴であった。また、再発高リスク群の再発率は実際に高く、これを反映して小腸GISTの再発も多いことが分かったが、病理組織学的因子からは原発巣の違いによる悪性度の違いは明らかではなかった。DNPH1の発現は胃原発、小腸原発、直腸原発のいずれのGISTにおいても発現が認められ、DNPH1の発現が腫瘍の発育に寄与していることは示唆されたが、原発臓器の違いによる差異を見出すことはできなかった。小腸原発の消化管間質腫瘍(GIST)は胃原発GISTと比較して予後不良であり、自律的細胞増殖と腫瘍化に関与することが知られているDNPH遺伝子の関与に着目した。小腸GISTが臨床学的に悪性度の高いことを確認し、切除標本を用いてDNPH1の発現を検討した。DNPH1は胃原発、小腸原発のいずれのGISTにおいても発現が認められ、原発臓器の違いによる差異を見出すことはできなかったが、DNPH1の発現が腫瘍の発育に寄与していることが示唆された。消化管間質腫瘍の原発部位の違いが生物学的な悪性度に違いを生じるメカニズムを解明するため、DNPH1の発現の違いを免疫組織学的手法で検討した。先行する研究におけるプロテオーム解析では、DNPH1は胃原発より小腸原発の腫瘍の方で蛋白質発現が増加していたが、免疫組織学的検討ではその染色性の相違は明らかでなかった。原因としては免疫組織学的手法として抗体の選択や染色強度が考えられるが、腫瘍のホルマリン固定条件、そもそもの発現程度の差が大きくない可能性なども考慮している。DNPH1発現は腫瘍発育に影響していると推定されるものの、臨床的な悪性度との関連性を見出すことはできなかった。臨床の現場で切除標本のDNPH1発現を検討することが、再発や生命予後の推定や、分子標的治療の効果推定に用いることは困難と思われ、先行研究のプロテオーム解析で指摘されている他の因子について検討を行う。消化器外科学DNPH1の腫瘍での発現の違いを免疫組織学的手法で明らかにすることが臨床応用のためにも重要であり、引き続き検討する。原因としては考えられる改善項目として、免疫組織学的手法の見直し(染色強度の調整、抗体の変更)を行う。また、腫瘍のホルマリン固定条件の可能性を考え、過去切除検体に加えて新規に切除を行った検体でのホルマリン固定法を調整し免疫染色を行うとともに新鮮組織標本を用いての遺伝子解析を行う。免疫組織学的検討で当初予定していた結果が得られず、細胞株を用いた研究を開始することができなかった。免疫組織学的検討で当初想定していた相違が得られず、平成26年度に予定していた分子標的治療感受性との関連性の検討や、GIST細胞株を使用した検討を開始することができなかった。小腸原発GISTの生物学的悪性度の高さは確認されており、次年度以降に持ち越して検討する予定である。DNPH1での検討は細胞株を用いた検討やバイオマーカーとしての臨床応用が困難と思われ、先行するプロテオーム解析で指摘されている他の因子について、DNPH1同様の免疫組織学的な検討を行う。平成26年度に予定していた、GIST-T1細胞株におけるDNPH
新規な炭素-硫黄結合開裂酵素の機能解析と脱硫酵素の分子進化に関する研究

細菌は他の微生物と同様その生育に硫黄を必要とするが、通常は最も利用しやすい無機硫酸イオン(SO_42-)を硫黄源とする。しかし自分の周辺環境から自由にSO_42-を摂取できない、「硫酸飢餓」と呼ばれる一種の硫黄欠乏状態に陥ると、その環境に存在する様々な有機化合物を分解して硫黄源とする能力を持っている。土壌中の硫黄元素はその98%が有機物の形で存在しているため、土壌細菌にとってはこの硫酸飢餓応答機構が土壌環境中における重要な生存戦略となる。我々は昨年度、dimethyl sulfide (DMS)を唯一の"硫黄源"として生育可能な土壌細菌Pseudomanas putida DS1株で見出され、DszAやSfnGホモログであるFMN依存性モノオキシゲナーゼSfnA(ただしSfnGとはアミノ酸レベルで30%程度の低い相同性を示す新規な酵素)がmethanthiol(MT)の硫黄代謝に関与していることを明らかにした。そこで本年度は、SfnAの機能解析とともに、硫酸飢餓状態におけるsfnA遺伝子の発現調節機構について解析を行なった。sfnA遺伝子の発現は、新規転写調節因子SfnRの制御下にあると推測されたため、硫酸飢餓状態にあるDS1株およびsfnR破壊株におけるsfnAの発現をRT-PCR解析により調べたところ、予想通りsfnR破壊株では発現していないことが明らかとなり、sfnAの発現がSfnRによって正に制御されていることが示された。またprimer extension法によりsfnAの転写開始点を決定した後、sfnA上流に見出された推定SfnR結合サイトに基づきレポーター解析を行なうことで、sfnAの転写に必要なDNA領域を決定した。さらに推定SfnR結合配列に変異を導入してレポーター解析も行なった。SfnAを大腸菌クローンを用いて生産してmethansulfinateに対する酸化活性を確認したところ、わずかながら活性を示した。細菌はその生育に硫黄を必要とするが、通常は最も利用しやすい無機硫酸イオン(SO_4^<2->)を硫黄源とする。しかし自分の周辺環境から自由にSO_4^<2->を摂取できない、いわゆる「硫酸飢餓状態」になると、その環境に存在する様々な有機硫黄化合物を分解して硫黄源とする能力を持っている。例えその有機硫黄化合物がdibenzothiophene(DBT)のような難分解性環境汚染物賀であっても、ある種の細菌は硫酸飢餓応答性酵素により分解して硫黄源とする能力を持っている。我々はPseudomonas属のようなグラム陰性細菌が何故DBTを硫黄源として資化できないのかという疑問を酵素学的な観点から明らかにすることで、微生物の難分解性物質に対する進化適応機構を明らかにすることを目的とした。そこで本年度は、DBTと類似の代謝経路で資化されるdimethylsulfide(DMS)を唯一の硫黄源として生育可能なPseudomonas putida DS1株を用い、dimethylsulfoneからmethanesulfonate(MSA)への炭素-硫黄結合開裂酵素であるSfnG(世界で初めて単離に成功)に関して基質特異性を調べた。Diethylsulfideやdiphenylsulfideなど様々な有機硫黄化合物を用いて実験を行ったが、特にDBTとDMSの中間的な化学構造をとり、DS1株の硫黄源にもなるbenzylmethylsulfide(BMS)に関して結果を述べる。DS1株のsfnG破壊株SGK1株を作製してその生育基質特異性を調べたところ、当然DMSには生育しないが、興味深いことにBMSには生育可能であることが明らかとなった。すなわちDS1株のbenzylmethylsulfone(BMSO_2)代謝には、SfnG以外の新規な炭素-硫黄結合開裂酵素が関与することを示しており、BMSが芳香族化合物であることを考慮すると、BMSO_2の代謝に関与する新規sulfonataseがより進化的にDBT脱硫酵素DszAに類似である可能性が考えられた。また酵素レベルでも基質特異性が調べられるよう、sfnG遺伝子を高発現ベクターpET26bに連結したpETsfnGを作製し、大腸菌BL21株を用いて各種発現条件の検討をすることで、大量発現系の構築にも成功した。sfnGと相補可能なNADH-dependent FMN reductaseであるSsuEを利用することでSfnGの活性測定が可能であることも示すことができた。一方、DS1株で既に見出されているDszAやSfnGホモログについても機能解析を行った。SfnGとはアミノ酸レベルで約30%以下の低い相同性を示す機能未知の硫酸飢餓応答性遺伝子sfnAについてその破壊株SAK1株を作製して生育基質特異性を調べたところ、DMSの資化には関与していないが、methanethiol(MT)を唯一の硫黄源とした場合に生育が親株よりかなり遅くなることが明らかとなった。おそらくsfnA遺伝子はMTからMSAへの代謝ステップのいずれかの酸化反応を行う酵素をコードしていると考えられるため、sfnA遺伝子を高発現ベクターpET26bに連結したpETsfnAを作製し、大量発現系の構築まで終了している。

我々は昨年度、dimethyl sulfide (DMS)を唯一の"硫黄源"として生育可能な土壌細菌Pseudomanas putida DS1株で見出され、DszAやSfnGホモログであるFMN依存性モノオキシゲナーゼSfnA(ただしSfnGとはアミノ酸レベルで30%程度の低い相同性を示す新規な酵素)がmethanthiol(MT)の硫黄代謝に関与していることを明らかにした。そこで本年度は、SfnAの機能解析とともに、硫酸飢餓状態におけるsfnA遺伝子の発現調節機構について解析を行なった。sfnA遺伝子の発現は、新規転写調節因子SfnRの制御下にあると推測されたため、硫酸飢餓状態にあるDS1株およびsfnR破壊株におけるsfnAの発現をRT-PCR解析により調べたところ、予想通りsfnR破壊株では発現していないことが明らかとなり、sfnAの発現がSfnRによって正に制御されていることが示された。またprimer extension法によりsfnAの転写開始点を決定した後、sfnA上流に見出された推定SfnR結合サイトに基づきレポーター解析を行なうことで、sfnAの転写に必要なDNA領域を決定した。さらに推定SfnR結合配列に変異を導入してレポーター解析も行なった。SfnAを大腸菌クローンを用いて生産してmethansulfinateに対する酸化活性を確認したところ、わずかながら活性を示した。
留学生との接触状況と住民の意識の変容－多文化共生社会を歩む大分県別府市を例に－

本研究は学生の半数が留学生という国際大学の開学に伴い人口に占める外国人留学生の割合が全国平均の26倍となり、急速に多文化化が進んだ別府市における地域住民と外国人との接触状況及び住民の外国人に対する意識の変容、また行政機関が行ってきた取り組みについてアンケートやインタビューにより多角的に調査、検証を行ない、多文化共生社会構築に資することを目的としている。調査の結果、直接接することにより偏見が軽減されるという「接触仮説」に沿う結果が得られる一方で、別府市では他の外国人集住地域とは異なる現象があることが確認された。これらの結果を市民に還元すべく、市役所と協力し多文化共生フォーラム等を開催した。本研究は大学誘致に伴い急速に多文化共生が進んだ別府市をモデルケースとして、市民の意識の変容の過程やその要因、また諸団体機関の様々な取り組みとその効果について詳細に調査し、今後多文化化が進むであろう日本社会に貢献することを目的としている。そのため市役所等諸機関との連携は不可欠であると考える。今年度は別府市文化国際課と共同で多文化共生に関する市民の意識を高めるため、「『違ってる』って楽しい?!多文化共生のまち別府を考えよう」とのテーマのもと別府で生活する外国人と日本人の代表をパネリストとし、別府市市制90周年事業の一環としてパネルディスカッションを実施した。ビーコンプラザ内のフィルハーモニアホールで行い多くの市民が参加する成果が得られた。また今年度は、市役所の外国人との接点が多い部署の職員や消防本部予防課、警察署警備課の担当者にインタビューを実施し、多文化関係学会年次大会においてその研究成果を発表した。インタビューでは、消防本部や警察署の担当者に対し外国人の増加に伴い実施してきた具体的な対策及びその効果、さらに外国人と業務上接点をもつ中で生じた担当者個人の意識の変容に関しても聞き取りを行った。公共機関の取り組みやその成果だけではなく、担当者個人の意識の変容に関する調査はそれほど多くなく意義は大きいと思われる。研究実施計画通り今年度は市民の意識の変容に関して質問紙による調査を8月及び3月に実施した。結果の分析と公開は27年度中に行う予定である。市民の意識の変容と諸機関の取り組みに関する調査の一環として、小学校における外国人留学生との交流活動にも焦点をあてている。3月に調査を実施したが、調査の内容と結果については、27年度中に関連学会で発表する予定である。本研究は、学生の半数が留学生という国際大学の誘致に伴い、人口に占める外国人留学生の割合が全国平均の約26倍となり、急速に多文化化が進んだ大分県別府市における地域住民と外国人との接触状況と住民の意識の変容、また市の行政機関が行ってきた取り組みについて多角的に調査、検証することにより、より望ましい多文化共生社会の構築に必要な要因を明らかにし、今後の日本社会における多文化共生に資することを目的としている。前述の大学が開学する前と後で、地域住民と外国人との接触状況がどのように変化したのか、そしてその結果、住民の外国や外国人に対する意識がどのように変容したのかを調べるため、質問紙によるアンケート調査を実施した。また、多文化共生社会構築に必要な要因を探るためには具体的な接触場面を取り上げ調査することが必要であると考え、消防や警察の担当者、小学校における留学生との交流授業、外国人留学生が居住する住居の管理者(所有者)を対象にした調査を行った。調査の結果、直接接することにより偏見が軽減されるという「接触仮説」に沿う結果が得られた。また、別府市には他の外国人集住地域では見られない特徴があることがわかった。小学校における交流授業に関する調査では異文化理解教育の視点から分析を行い、論文を現在学会誌に投稿中である。アパート経営者に関する調査では、外国人を住まわせることに肯定的な経営者と否定的な経営者に対し調査を行っており、今後関連学会で発表したいと考えている。研究の成果を市民に還元するため、別府市役所文化国際課と共同で多文化共生フォーラムを開催した。フォーラムでは招待講演のほか本研究の成果及び市の多文化共生に関する取り組みを紹介するとともに、会場に参加した市民と意見交換を行った。市民からは様々な意見が出され、フォーラムを機に参加者を機軸としたネットワークが形成され、新たな取り組みが開始された。研究実施計画通り質問紙による調査を実施した。データの分析は統計ソフトSPSSを使用し27年度に行う予定である。また今年度は別府市文化国際課と共同開催でパネルディスカッションを実施するとともに、市役所職員や消防本部、警察署、小学校教諭にインタビュー調査を行い、インタビュー調査の一部はすでに多文化関係学会で発表を行った。研究の成果を市民に還元するため、別府市文化国際課と共同で多文化共生フォーラムを開催した。フォーラム開催前には市報において広報され、開催後は市報にて内容の報告がなされた。日本語教育26年度に実施した質問紙による調査を分析し学会で発表する。

また、すでに行っている小学校でのインタビュー調査についても発表を行う予定である。質問紙による調査では明らかにできない意識の変容の要因について、半構造化インタビューのSCAT分析(ステップコーディングによる質的分析方法)を用い調査する予定である。また、外国人に対してネガティブな印象を持っていた人がポジティブに変わる意識の変容の要因について、PAC(Personal Attitude Construct)分析により調査を行う。質問紙による量的な調査、半構造化インタビューのSCAT分析やPAC分析による質的な調査の結果を総合的にまとめ学会で発表するとともにシンポジウム等を開催し広く社会に発信していく予定である。今年度に購入する予定であった統計ソフトSPSS及びHALBOUを購入しなかったために生じたものである。統計ソフトSPSS及びHALBOUを購入し、分析に使用する予定である。
Flashコンテンツを用いた現代生命科学教育用システムの開発と実用

本研究は,将来の有能な生命科学者を育てるために,現代生命科学教育用ITコンテンツを開発し,スーパーサイエンスハイスクール(SSH)指定校との高大連携特別カリキュラムにおいて実用することを目的とする。単なる"理科好き"ではなく,真の科学者を育てるためには,「LEARNING Science」とともに,「DOING Science」の能力養成が重要であるというスタンスで、SSH指定校の学生(希望者)を対象に,講義,実験,大学教養講義への参加,などを含む現代生命科学特別カリキュラムを実施し,Flashのインタラクティブコンテンツを用いた知識の効率学習(LEARNING Science)と,演習や実験を通した科学的方法論や論理性(DOING Science)の養成を試みた。ここで得られた成果は次の通りである。・Flashコンテンツ用のサーバを立ち上げ、作製したコンテンツを閲覧するためのシステムを構築した。このコンテンツは大学の全学共通科目の中でも使用した。・17年度に引き続き、SSH指定校である西大和学園の学生8名(希望者の中から選抜)を対象に2週間にわたり、現代生命科学特別コースを提供した。・コースでは、未知の遺伝子を与え、その遺伝子が何であるかを多面的に解析してゆく課題を与えた。・SSHの学生を、台湾大学との遠隔連携英語講義をはじめとして、大学の教養講義に参加させ、大学教育を積極的に体験させた。終了後のアンケートから、この講義に最も刺激を受けたと回答した学生が多かった。・コース終了後の全体のアンケートから、生命科学の分野での長期的かつ組織的な高大連携カリキュラムの必要性が明らかになった。将来のライフサイエンスを支える人材には、(i)あらゆる技術を駆使して膨大な情報・知識を収集・処理・理解する能力、(ii)自分の意見を持ち、他人との議論を通してその意見を磨く能力、(iii)国際舞台でのコミュニケーション能力、の3つが必要である。以上の考えに基づき、本研究では、高校生や大学教養課程の学生を対象とした新しい教育システム(特に生命科学分野)の構築に取り組む。これまでに、以下の成果が得られている。・生命科学教育用Flashコンテンツの作成とサーバの立ち上げめざましい発展を遂げている生命科学に関する最新の知識を効率的に学生に与えることを目的に、Macromedia Flashを用いたインタラクティブ性の高いコンテンツを作成し、これらを管理するためのプラットフォームを立ち上げた。・SSH校(西大和学園)向け現代生命科学特別コースの提供「サイエンスのおもしろさを伝えるには、高校の授業で与えられる知識だけではなく、大学での"リアルサイエンス"を体験することが必要である」という考えに基づき、スーパーサイエンスハイスクール指定校(西大和学園)の高校生(7人)を2週間にわたって研究室に受け入れ、講義、論文購読、実験などを含む特別コースを提供した。・国立台湾大学との遠隔連携講義京都大学学術情報メディアセンターの遠隔講義システムを使用し、国立台湾大学との連携講義「Cell and Molecular Biology 500」を毎週行った。WEBベースの講義コンテンツを作成し、講義で使用した。この講義は、SSHの高校生、大学生(京都大学、台湾大学)、および大学院生(京都大学、台湾大学)すべてが一同に介して、講義、ディスカッション、プレゼンテーションを行うという新しい試みであり、若い学生に大きな刺激を与えることを目的としている。
唾液分泌神経に対する前脳および脳幹からのグルタミン酸作働性興奮性入力に関する研究

麻酔下ラット唾液分泌神経(上唾液核)にグルタミン酸バイオセンサーを挿入し、味覚や機械刺激に対する応答を分析した。正常および切断除脳を行ったラットのパッチクランプ実験で、上唾液核は口腔感覚情報を中継している下位脳幹からのグルタミン酸入力の他に、前脳からもグルタミン酸入力を受けていることが示唆された。自由行動下のラットで摂食中、摂食中枢にグルタミン酸入力をブロックする薬物を投与すると唾液分泌は減少した。よって、摂食中の唾液分泌には、下位脳幹からの興奮性入力以外に摂食中枢など前脳からの興奮性入力が重要であることが示唆された。本年度は、正常および除脳ラットを用いて、上唾液核(SS)細胞に対する前脳と脳幹(上位と下位中枢)からの興奮性(グルタミン酸作働性)入力様式を分析した。生後6-13日のWistar系のラットを使用した。蛍光色素を左側鼓索-舌神経に注入することにより、SS細胞を逆行性に標識した。更に一部の動物は左側の切断除脳を行った。色素注入2日後、スライス標本を作製し、標識細胞からホールセルパッチクランプ法により記録を行った。グルタミン酸潅流または記録細胞の近傍を電気刺激することにより誘発される電流の大きさを比較した。正常動物では、多くの細胞(n=7/9)がグルタミン酸に応答した。正常動物の応答と比較して除脳のSS細胞は、グルタミン酸誘発性電流の大きさは変化しないもの(n=7/22)、増大するもの(n=11/22)と応答しないもの(n=4/22)が観察された。応答が増大する細胞は、除脳により上位脳からの下行性神経の変性が起こり、神経伝達物質の放出が減少した為、シナプス後膜の感度が上昇していることが考えられる。応答が変化しない細胞は、主に下位脳からの入力を受けていることが示唆された。電気刺激実験で、興奮性シナプス後電流(EPSCs)の大きさは、変化しないもの(n=7/22)、増大するもの(n=8/22)、と応答がないもの(n=6/22)が観察された。応答がない細胞(n=2/6)はさらにグルタミン酸潅流で増大した電流が観察された。このタイプの細胞は主に上位脳から興奮性入力を受けている受けているものと考えられる。電気刺激およびグルタミン酸潅流刺激ともに応答がない細胞(n=4/6)は、GABAおよびグリシン潅流刺激に対して増大した応答を示した。このタイプの細胞は、ほとんど興奮性入力はなく、主に抑制性入力のみを受けていることが示唆された。前年度の研究結果から、約60%のSSNニューロンは前脳からグルタミン酸作動性入力を受けていること、またやく40%のSSNニューロンは下位脳幹からグルタミン酸作動性入力を受けていることが示唆された。これを受けて、本年度は大きく2つのin vivo実験を行った。1つは、前脳で摂食中枢といわれている視床下部外側野の唾液分泌に対する影響を自由行動下のラットを用いて分析した。Wistar系雄性ラットをネンブタール麻酔下で、顎下腺カニューレと両側咀嚼筋筋電図用電極を装着し、視床下部外側野に薬物投与用のカニューレを挿入した。回復後、摂食中の唾液分泌をCPPおよびCNQX (NMDAおよびnon-NMDA型グルタミン酸受容体アンタゴニスト)を視床下部外側野に投与したときの影響を調べた。グルタミン酸受容体アンタゴニストを投与したときの唾液分泌は、コントロールと比較して減少する傾向にあった。よって、視床下部外側野ニューロンが上位中枢からグルタミン酸を介した興奮性入力を受けることによって興奮し、興奮性シグナルを上唾液核ニューロンに送っていることが示唆された。もう一つの実験は、下位脳幹からのグルタミン酸入力を分析することを試みた。味覚唾液反射は味覚刺激による感覚情報が下位脳幹を介して上唾液核に入力すると考えられる。そこでWistar系雄性ラットをウレタン麻酔下で、上唾液核にグルタミン酸を特異的に検出するグルタミン酸バイオセンサーを挿入し、味覚刺激したときのグルタミン酸濃度を電流として記録した。グルタミン酸放出が舌前方部をNaC1(0,5M)、HC1(0.01M)、塩酸キニーネ(0.01M)、シュクロース(1M)溶液またはピンチで刺激した。バックグランドレベルは数nAより下がらなかったので、この状態で味覚またはピンチ刺激した。味覚刺激したときは十分な応答は得られなかったがピンチ刺激したときは5nA位の応答が得られた。よって、上唾液核に下位脳幹を介するグルタミン酸入力が存在することが示唆された。
整環の表現論と非可換代数幾何

重み付き射影直線とその高次元化(Geigle-Lenzing射影空間)は、射影空間上の特別な整環(Geigle-Lenzing整環)から与えられることが特別研究者と受入研究者によって知られている。特別研究員は、昨年度に引き続きOppermannとの共同研究を行った。これはGeigle-Lenzing整環の手法を抽象化して、与えられたアーベル圏Aと自己関手F:A→Aおよび自然変換η:F→1から、新しいアーベル圏Bを構成する方法である。重要な性質として、AとBを含む自然なrecollementが存在することが挙げられる。特別研究員は、Aの特別な傾対象からBの傾対象が構成されることを証明した。さらにこの手法を応用して、滑らかな射影多様体上のGeigle-Lenzing整環が、傾ベクトル束(=tilting bundle)を持つための十分条件を与えた。これらの研究成果は論文「Arecollement approach toGeigle-Lenzing weightedprojective varieties」にまとめられて、arXiv:1505.01931で公表されている。また特別研究員は昨年度に引き続き、重み付き射影直線をSerre関手で不変な表現のモジュライスタックとして実現する、Chanとの共同研究を続行した。26年度が最終年度であるため、記入しない。さらに特別研究員はGeigle-Lenzing空間を研究した。これはGeigle-Lenzingの導入した重み付き射影直線の一般化として、受け入れ研究者とHerschend、源、Oppermannによって導入されたものであり、あるアーベル群で次数付けられた特別な次数付き完全交叉環から、Serre構成(次数付き加群の圏の、有限次元次数付き加群の成すSerre部分圏による商圏をとる操作)によって与えられるアーベル圏として定義される。特別研究員は、受け入れ研究者との共同研究において、射影空間上の特別なクラスの整環(order)を導入し、その加群圏がGeigle-Lenzing空間と同値となることを示した。これはGeigle-Lenzing空間への新たな研究手法を与えるものであり、様々な議論を簡略化することが期待される。例えばGeigle-Lenzing空間における傾対象の存在も、整環の手法によって容易に示すことができる。この傾対象の自己準同型環として、Ringe1による標準多元環の高次元版が得られるため、この事実はGeigle-Lenzing空間の研究において重要である。これらの研究成果は、現在論文として準備中である。また特別研究員は、受け入れ研究者およびOppermannとの共同研究において、Geigle-Lenzing空間の一般化を試みており、現時点ではHirzebruch曲面上のある種の整環に対して、傾対象の存在を証明している。この内容に関しては、今後も引き続き研究を続行する予定である。受け入れ研究者と特別研究員は昨年度に引き続き,射影空間P^d上の特別な整環のクラスであるさらに我々はOppermannと共同で上の手法を一般化・抽象化し,与えられたアーベル圏Aから新しいアーベルを構成する方法を与えた.これはAの自己関手F : A→Aと自然変換η: F→1_Aおよび正整数pから,新しいアーベル圏A[η^<1/P>]を構成するものである.このときA[η^<1/P>]とAを含む自然なRecollementが存在する.例えばAがスキームX上の連接層の圏coh Xのとき, X上のイデアル層0(-D)に付随する自然変換η=(? (-D)→1_A)から得られるアーベル圏A[η^<1/P>]は,付随するGeigle-Lenzing整環A上の加群圏modΛと同値になる.我々はA[η^<1/P>]に傾対象が存在するための十分条件を与えた.応用として,射影空間およびHirzebruch曲面上のGeigle-Lenzing整環に対して,傾対象が存在することを証明した.これらの研究成果は,現在論文として準備中である.特別研究員は,これらの研究成果に関して, Warwick大学で開かれた研究集会Nagoya-Warwick workshop on McKaycorrespondenceにおいて講演を行った.特別研究員はChanとの共同研究において,クイバーと関係式で表された有限次元多元環に対して, Serre関手で不変な表現のなすモジュライスタックを導入した.特別な場合として,重み付き射影直線が標準多元環の表現のモジュライ空間として実現されることを証明した.重み付き射影直線とその高次元化(Geigle-Lenzing射影空間)は、射影空間上の特別な整環(Geigle-Lenzing整環)から与えられることが特別研究者と受入研究者によって知られている。これらの研究成果は論文「Arecollement approach toGeigle-Lenzing weighted

projective varieties」にまとめられて、arXiv:1505.01931で公表されている。また特別研究員は昨年度に引き続き、重み付き射影直線をSerre関手で不変な表現のモジュライスタックとして実現する、Chanとの共同研究を続行した。26年度が最終年度であるため、記入しない。Geigle-Lenzing空間に対して、整環の手法がたいへん有用であることが分かったため、2012年度の研究は非常に有意義であったといえる。Geigle-Lenzing整環に関する最初の論文が完成し,さらにRecollementの手法を用いた研究を開始することができたので, 2013年度の研究は順調であったと言える.引き続きGeigle-Lenzing空間とその一般化を、整環の手法を用いて研究する予定である。今後も引き続き, Recollementの手法を用いてGeigle-Lenzing整環を研究する予定である.
ターニケット装着下下肢手術に引き続く深部静脈血栓症・肺塞栓症発症機序の解明

[研究の目的]整形外科下腿手術において無血野確保・失血抑制の観点から止血帯装着は一般的な手技となっているが、その解除後深部静脈血栓症(DVT)に引き続く致死性肺動脈血栓症(PE)発症が報告されている。止血帯装着がDVT・PEリスクを上げるかどうかについては論争が多く、またそれらの発症機序に関する実験的研究も渉猟し得ないのが現状である。本研究の目的は虚血ー再灌流がDVT・PEを惹起させるメカニズムを解明することである。[当該年度における研究成果]止血帯装着による虚血ー再灌流障害に引き続く静脈血栓症モデルの独自的開発1.ラットにおける実験結果:両側後肢止血帯装着による虚血時間を3.5時間とし、再灌流時間(124時間)、静脈血栓の捕捉部位(下大静脈、心臓)ならびに脛骨骨折の有無を変化させて静脈血栓形成実験を試みたが血栓はみられなかった。2.ウサギにおける実験結果:[方法]動物種をウサギに変更し、両側後肢大転子部に止血帯を装着し、3.5時間虚血ー24時間再灌流を行った。虚血中それより末梢での皮下血流が遮断されていることをLaser Dopplerskin blood meter(ALF21, Advance Co. Ltd.)を用いてモニターした。[結果]心臓右心系(右心耳、右心房、右心室および肺動脈)に血栓形成が観察された。2羽中2羽の右心系血栓重量はそれぞれ590.8ならびに651.5mgであった。[考察]ラットにおいて静脈血栓が形成されなかったのはウサギ後肢より虚血ー再灌流域が狭いためと推察された。ウサギ両側後肢における止血帯装着による虚血ー再灌流に引き続き右心系に静脈血栓が形成され、独自の実験モデルが完成したと考えられるため。1.糖鎖薬剤glycyrrhizin投与による静脈血栓抑制効果を検討する。3.肺組織H-E標本を作製し、両群間での所見を比較検討する。
イオン輸送係数テンソル計測に基づくマイクロ流路を利用したがん化細胞解析法の確立

本研究は、細胞内ー外液界面のイオン輸送が正常細胞とがん化細胞とで異なるという考えのもと、イオン輸送係数をテンソル計測することでがん化細胞センシング法の確立を目指す。がん化細胞のイオン輸送係数テンソルは、正常分化細胞のそれと比較してより大きな異方性を有することが予想されるため、本研究では、輸送係数テンソル計測技術の開発と異方性評価によるがん化細胞センシングへの可能性を調査・検証する。
ダークマターと宇宙の構造

本年度は、ダークマター(以下、DMと略す)と宇宙の構造問題に関する十分な共通認識を得ることを目標とした研究会を1月末に3日間、広島大学理論物理学研究所において開き、専門家による宇宙の大域的構造の観測、DM検出実験等の詳しいレヴューを基に、その意義に関する突っ込んだ義論を行なった。理論面では、宇宙の大域的構造の形成・進化の理論、その結果から予言される宇宙論的観測量、様々なDM候補の利点と欠点、及びそれらを直接的・間接的に検出するための方法等について、解析的・数値的両面からの研究成果が発表され、その結果の物理的意味や結果の信頼性について、批判的かつ建設的な議論を行なった。その結果、研究会参加者全員がDMと宇宙の構造問題の現状とその将来の課題に関して、十分な共通認識を得ることが出来た。特に、理論的に今後追求すべき、我々に残された課題の主なものを以下に挙げる。1.熱いDM(HDM)理論は、これまで数値的計算結果と観測データとの矛盾が指摘されていたが、そのどちらもが、必ずしも絶対的ではなく、HDMの可能性も十分追求すべきである事。2.冷たいDM(CDM)理論は、現在の観測データと最も無矛盾であるが、その候補となる様々な素粒子の特性と宇宙分布に関して、今後の検出実験の指針となり得る、十分定量的な理論的予測が急がれる事。3.HDMあるいはCDMを主成分とし、バリオンを含んだ自己重力系の進化と緩和過程の特徴を明らかにするために、信頼度の高い数値計算コードの開発が非常に重要である事。4.宇宙論的観測データと理論的予測との定量的比較に関する精密な理論の構築や様々な(統計的)手法の開発が不可欠である事。今後は、以上に挙げた点を念頭に、研究分担者各自がそれぞれの専門分野で研究を進めるつもりである。
糸状菌の潜在機能を活用できる新規な培養システムの開発とその特性解明

本研究では申請者らが開発した、原理的にカビの培養に適した膜面液体培養法(Membranae-Surface Liquid Culture;MSLC)を、1)Aspergillus oryzae NRRL484を用いるコージ酸の生産、2)遺伝子組換えAspergillusoryzae AGL142-72を用いるα-グルコシダーゼの生産、及び3)Monascuspilosus kによる紅色色素の生産に適用し、培養特性を振盪フラスコ培養法や寒天プレート培養法の結果と比較検討した。1)については、いずれの培養条件においても、MSLCでは振盪フラスコ培養法に比較して、生成物コージ酸の生成速度、最大コージ酸収率のみならず、菌体当たりの生成量も高い値を示した。2)については、検討した全ての培養条件下においてMSLCでは振盪フラスコ培養法に比較して、酵素生成量と菌体量当たりの酵素生成量共に高い値を示した。窒素源として無機窒素(硝酸ナトリウム)を用いた場合、MSLCで得られる菌体量は振盪フラスコ培養の結果よりも著しく高いという興味深い現象を見い出した。振盪フラスコ培養法に比較してMSLCによる高い酵素生産性の理由を、酸素供給、酵素の分泌性、及びmRNAレベルの3つの観点から考察した。酸素供給については振盪フラスコ培養において、酸素容量係数を種々変化させて検討を行ったが、菌体量と酵素生成量共に殆ど変化しなかった。MSLCで培養された菌体のmRNA発現量と酵素分泌性は振盪フラスコ培養法の結果に比較して著しく高いことがわかった。Monascuspilosus kによる紅色色素の生産においても、色素生成量はMSLCの方が高い値を示した。MSLCで高い物質生産性が得られた理由として、いずれの場合も酸素供給の影響は殆どなく、菌糸の足場が存在する表面上で静置培養することが主な理由であることが示された。本年度は、Aspergillus oryzae NRRL484によるコウジ酸の生産と遺伝子組換えAspergil1us oryzaeによるα-グルコシダーゼの生産に着目して、使用する多孔性膜のスクリーニング、培地条件の検討を行った。また、比較のために振盪フラスコ培養も行った。種々の多孔性膜を検討したが、いずれの培養系においても、市販のナイロン製膜パイオダインAを用いることにより、カビの増殖速度、物質生産ともに最も適していることが明らかにされた。コウジ酸の生産に関しては、炭素源10%の条件で、窒素源(酵母エキス)濃度及び培養初発pHを広範囲に変化させて、菌体量、pH、グルコース濃度、コウジ酸、各種有機酸濃度の経時変化を追跡した。いずれの条件においても、膜面液体培養法による結果は、振盪フラスコ培養の結果と比較して、グルコース消費速度、コウジ酸生成速度、増殖速度が高いばかりではなく、比生成速度も高いものであった。有機酸測定用HPLCにて生成有機酸を分析したところ、膜面液体培養法においては、生成レベルが低いばかりではなく、消失速度も早く、呼吸速度に差異があることが示唆された。遺伝子組換えAspergillusoryzaeによるα-グルコシダーゼの生産は、合成培地を用いて培養を行ったが、膜面液体培養法においては、5日後の菌体増殖量、酵素生成量だけではなく比酵素生成量も数倍高い結果が得られた。本年度は膜面液体培養法を用いて、1)遺伝子組換えコウジカビによるα-