hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸管出血性大腸菌O157Sakaiの初期感染に関与する新規付着因子の解析

3)G1-C5は7匹中6匹で摂取2週後までに糞便中に10^2 cfu/g feces以上検出されたが、野生株は約半数のマウス(6/14匹)で検出限界(10^2 cfu/g feces)以下となった。(考察)yhiEとyhiFがType III分泌機構および分泌タンパク質の発現を介してO157の初期付着に関与する可能性が示唆された。腸上皮細胞への付着は、腸管出血性大腸菌(EHEC)による感染の初期段階において必須である。これまでの培養細胞を用いた感染実験の結果から、EHECは最初に単独で上皮細胞に付着した後、そこで増殖することによって集落(マイクロコロニー)の形成に至ることが明らかになっている。この最初の付着はTypeIII分泌機構及び分泌蛋白質EspA, EspB, EspDのいずれか及びすべて、さらに未知の付着因子によって司られていることが遺伝的解析などから示唆されている。そこで本研究では、初期付着に必要な因子を同定するため人大腸上皮由来Caco-2細胞への付着能の上昇を示すトランスポゾン挿入変異株を8個単離した。得られた変異株のトランスポゾン挿入領域の塩基配列を決定した。その結果、LPS合成に関係する領域内に挿入変異を持つものが1株、未知の転写制御因子をコードすると考えられるORF内に1株(yhiF)、その転写制御因子と相同性を示すORF内に6株(yhiE)がえられた。これらの付着変異株のLPSを抗O157LPS抗体を使って調べたところ、LPS合成に関係する領域内に挿入変異を持つ株のみLPSが消失していた。一方、残りの2種類の変異株はTypeIII分泌機構に依存する分泌タンパク量の増加が見られたので、それらをコードする遺伝子の転写産物量を調べた。その結果、TypeIII分泌機構および分泌タンパク質をコードする遺伝子の転写産物量の増加が見られた。しかし、これらの遺伝子に対する正の転写制御因子Ler(LEE encoding regulator)は変化が見られなかった。以上の結果から、yhiEとyhiFがTypeIII分泌機構および分泌タンパク質の発現を介してO157の初期付着に関する可能性が示唆された。その付着に関する領域としてLEEにコードされたTypeIII分泌機構と外膜蛋白質intiminの存在が知られている。ところが、ゲノムシークエンスの結果は、LEE以外にも付着を司る可能性のあるいくつかの領域が存在することを明らかにした。そこで、本研究では新規付着因子が存在する可能性を調査する目的で、人大腸上皮由来Caco-2細胞への付着能の上昇を示すトランスポゾン挿入変異株としてyhiE遺伝子に挿入を持つ株とyhiF遺伝子に挿入を持つ株の2種類の変異株を解析した。その結果、これら両遺伝子は転写制御因子と相同性のあるアミノ酸配列をコードしており、さらに、それらの変異株のTypeIIIおよび新規付着因子をコードする可能性のある領域がRNAレベルで活性化されていた。そこでさらに、1)これら2種類の変異株が示す高付着能がyhiE遺伝子およびyhiF遺伝子の破壊によるものであるかを調べた。2)高付着能を示した原因がLEE以外の未知の付着因子による可能性について検討した。3)さらに、マウスモデルを用いて高付着変異株の定着性を試験した。(方法)1)O157
情動的ストレスによる心血管系の応答に対する圧受容体機能の役割

圧受容体反射経路と情動的ストレスの回路で、共通する箇所を神経解剖学的手法で探索することを探索することを目標とした。圧受容体反射弓除神経群とSham群で、不動化(情動的)ストレスで変化する領域として不確体や淡蒼球縫線核が抽出された。そこでより上位の自律神経から影響され、また圧受容体反射経路からは上位にあたると考えられる分界条床核(BST)に注目し、その求心路を逆行性トレーサーChlera toxin b subunit(CTb)をBSTに注入し、ストレス負荷を加え、CTbと神経興奮マーカーであるc-Fosとの二重染色を行い、mappingを行った。CTbをLSDの一部と中隔海馬采や三角中隔核に注入し、側脳室に漏れた。CTb陽性細胞としては、辺縁系として知られるD1・島皮質(GI)、帯状回(Cg)、下辺縁皮質(IL)、前辺縁皮質(PrL)、背側脚皮質(DP)やそれ以外の大脳皮質としも運動野(M1、M2)、感覚野(S1, S2)の場所に見られた。また、視床下部として腹側内側核(VMH)、視索前野(LPO, MPA)、ブローカの体格帯(HDB, VDB)が見られ、小脳皮質巣小葉(Sim)、中脳の淡蒼縫線核(RPa)の場所でも観察することができた。次にCTbとcFos二重陽性は中脳の青斑核(LC)、延髄の尾側オリーブ周囲核(CPO)、視床下部室傍核(PaLM)、視床下部外側核(LH)の場所で見られた。本年度の目標は、大動脈神経と頸動脈洞神経を外科的に破壊(除神経)して、圧受容体反射をなくした動物を作成し、c-Fos発現を脳内で隈無く精査し、ストレス応答の神経回路の変化を検討し、交感神経系への出力低下と迷走神経への出力増加の責任領域を解明することである。用いたのは、除神経群、偽手術群、除神経+ストレス群、偽手術+ストレス群で、それぞれ6匹の計24匹である。大動脈神経と頸動脈洞神経の除神経術(対照群は偽手術)を行い、手術からの回復期間(1週間)後、覚醒、無麻酔下に不動化ストレスを行った。心電図でST上昇の程度をモニターしつつ、1時間後にネンブタール(100mg/kg,ip)の深い麻酔下で開胸し、還流固定後、脳を摘出し、連続切片を作成し、抗c-Fos抗体(AB-5,polyclonal,immunized with rabbit,Oncogene)で染色し、顕微鏡で詳細に検討した。ストレス負荷で有意な変化が認められた領域は、梨状葉、視床室傍核(前部)、視床下部室傍核、視床下部背内側核、扁桃体内側核、中心内側視床核、不確帯、視床下部腹内側核、後部視床下部、背側縫線核、青斑核、吻側腹側外側網様核、淡蒼縫線核、最後野、孤束核最後野、孤束核閂、尾側腹側外側網様核であり、過去の研究結果と一致した。一方、除神経で有意な変化を認めたのは不確帯と淡蒼縫線核であった。不確帯では、偽手術群では、ストレス負荷でc-Fosは減少したが、除神経では、ストレス負荷で増加した。淡蒼縫線核では、ストレス負荷でc-Fosは変化しなかったが、除神経では、ストレス負荷で増加した。不確帯には、分界条床核からの入力があるとされ、淡蒼縫線核はセロトニン神経がある。これらが、圧受容体反射遮断後のストレス反応の増強に関与すると考えられる。情動的ストレス負荷による交感神経系、循環器系の機能亢進に対する、延髄レベルの圧受容体反射の関与を検討するために、大動脈神経と頸動脈洞神経を除神経した圧受容体反射欠損モデルを作製し、循環生理学的および神経解剖学的手法を用いて、包括的に解析するため、大動脈神経と頸動脈洞神経除神経モデルを作成した。自由行動下の血圧と脈拍の変化を経時的に観察するため、telemetry systemを用いた。麻酔下で、開腹し、腹部大動脈にカニューレと送信機を挿入した。また同時に卵巣を摘除する(閉経後の女性のモデルとして)。手術からの回復期間(2週間)後、覚醒、無麻酔下に不動化ストレスを行った。不動化ストレス負荷は、ラットを無麻酔で背臥位にして、粘着テープで四肢を固定する。心電図でST上昇の程度をモニターしつつ、telemetry systemで血圧の変化を観察した。ストレス負荷は最大2時間行い、ストレス終了後も血圧変化を観察した。大動脈神経と頸動脈洞神経を外科的破壊する。経口挿管後、イソフルランでガス麻酔し、両側の大動脈神経と頸動脈洞神経を外科的に切除する(除神経)。一部の動物では、大腿動静脈にカニューレを挿入し、フェニレフリンの静脈内投与を行い、圧受容体反射の消失を確認する。ガスを空気に変え、覚醒後抜管する。対照には、大動脈神経と頸動脈洞神経を露出するが、切除せず、そのまま縫合した。除神経後手術後3日目に再び、不動化ストレス負荷は、ラットを無麻酔で背臥位にして、粘着テープで四肢を固定する。

ストレス負荷は最大2時間行い、ストレス終了後も血圧変化を観察した。除神経後に、心電図で1ST上昇がより顕著になった。また血圧と心拍数の上昇は、除神経により、より遷延する傾向があった。本年度の目標は、圧受容体反射経路と情動的ストレスの回路で、共通する箇所を神経解剖学的手法で探索することである。前年度までに,圧受容体反射弓除神経群とsham群で、不動化(情動的)ストレスで変化する領域として、不確体や淡蒼縫線核が抽出された。本年度は、情動的ストレスの回路でより上位の自律神経系から影響され、また圧受容体反射経路からは上位に当たると考えられる分界条床核(BST)に注目し、その求心路を、逆行性トレーサーCholera toxin b subunit(CTb)をBSTに注入し、ストレス負荷を加え、CTbと神経興奮マーカーであるc-Fosとの二重染色を行い、詳細なmappingを行った。CTbは、BSTでも、外側に注入された。主として同側の、腹側眼窩皮質(VO)、外側眼窩皮質(LO)、内側眼窩皮質(MO)、扁桃体(BLA)、海馬(CA3、CA1)、第一聴覚野(Aul )、背側第二聴覚野(AuV)、嗅内皮質(Ect)で多く陽性神経細胞を認めた。CTbとcFos二重陽性は、後傍正中・前傍外側・後傍外側扁桃体(BMP、BLA。BLP)、視床紐傍核(PT),前脳室周囲核(PVA)、中心内側視床核(CM)、中心傍視床核(PC)、脳室周囲線維組織(pv)、小細胞性背後側視床核(VPPC)、背内側視床核(VM)、前外側扁桃体尾部(AHiAL)、正中腹側視床核(MDM)、正中視交叉前核(MnPO)、内側手綱核(MHb)、被殻(CPu)、顆粒皮質(GI)、異顆粒皮質(DI)、無顆粒性島皮質(AIV、AIP)にみられた。本年度は、前年度に続いて、情動的ストレスの回路でより上位の自律神経系から影響され、また圧受容体反射経路からは上位に当たると考えられる分界条床核(BST)に注目した。その求心路を、逆行性トレーサーCholera toxin b subunit(CTb)をBSTに注入し、ストレス負荷を加え、CTbと神経興奮マーカーであるc-Fosとの二重染色を行い、詳細なmappingを行った。CTbは元々目標ではBSTに注入するものであったが、今回の実験ではLSDの一部と中隔海馬采や三角中隔核に注入され、また側脳室に漏れた。そして、CTb陽性として辺縁系として知られているDI・島皮質(GI)、帯状回(Cg)、下辺縁皮質(IL)、前辺縁皮質(PrL)、背側脚皮質(DP)やそれ以外の大脳皮質としても運動野(M1, M2)、感覚野(S1, S2)の場所に見られた、また視床下部として腹側内側核(VMH)、視索前野(LPO, MPA)、ブローカの対角帯(HDB, VDB)が見られ、小脳皮質単小葉(Sim)、中脳の淡蒼縫線核(RPa)の場所でも観察することができた。次に、CTbとcFos二重陽性は中脳の青斑核(LC)、延髄の尾側オリーブ周囲核(CPO)、視床下部室傍核(PaLM)、視床下部外側核(LH)の場所で見られた。逆行性トレーサーCtbを分界条上核BSTの前回とは異なる亜核に注入してみた。しかし、CTbの染色性が低下していて、注入部位が不明であった。圧受容体反射経路と情動的ストレスの回路で、共通する箇所を神経解剖学的手法で探索することを探索することを目標とした。圧受容体反射弓除神経群とSham群で、不動化(情動的)
低速陽電子ビームによる高分子薄膜材料の極微構造評価

1.大阪大学産業科学研究所の電子線形加速器から得られる低速陽電子ビームを用いた陽電子寿命測定システムについて、昨年度に引き続き時間分解能等装置性能の向上を行った。バンチ波形は以前調整されたものを使用したが、そのオフセット電圧を調整することによりバンチされた陽電子の飛行時間を調整した。その結果、時間分解能として最小290ピコ秒を得ることができた。また、検出器周りの磁場遮蔽の幾何学的構造の変更や、電子線の強度を増加させることにより、陽電子計数率を増加させるとともに寿命スペクトルのS/N比を500程度から2500程度へ大幅に向上させることができ、より信頼性の高い装置を構築することができた。2.高分子薄膜界面付近の構造を自由体積の視点から調べるため、poly(4-hydroxystyrene) (PHS)、polystyrene (PS)の二層膜を形成し、上述の装置を用いて陽電子寿命の深さ依存性を測定した。PHSではポジトロニウム形成を抑制することが知られており、それを示す結果が得られたが、PHS層においては性質の異なる2つの層が形成されていることが示唆された。また、ケイ素骨格高分子薄膜上に金を蒸着したものに対して同様の測定を行った。poly(methylphenylsilane)において、金コロイドの薄膜中への拡散が報告されているが、ポジトロニウム形成量が薄膜内部でも変化しており、金蒸着によって薄膜内部の構造を変化させることが示された。これらの詳細な機構については今後の検討課題である。3.高分子中において陽電子と電子の束縛状態であるポジトロニウムの形成に関する理解を得るため、低温PMMAについて線源ベースの陽電子寿命測定を行い、放射線照射によるポジトロニウム形成確率の時間依存性、温度依存性などと赤外-紫外吸収分光測定結果との比較検討を行った。PMMAでのポジトロニウム形成量がPMMAアニオンラジカルと相関があることから、ポジトロニウムは、放射線照射によってたたき出された電子と陽電子が直接結合したり、あるいはその電子がPMMA(あるいは分解したMMAモノマー)に浅く捕獲されて比較的安定に存在し、その電子を陽電子が引き抜くことによって形成されることがわかった。
アジア圏におけるコンクリート構造のモデルコード

本研究は、アジア圏においてコンクリート構造物の材料・設計・施工に関する共通のモデルコードをアジア諸国と協力して作成することを目的とした。現在、アジア圏と共に世界の建設市場を三分するヨーロッパ圏、アメリカ圏ではそれぞれCEB/FIP MODEL CODE、ACI BUILDING CODEというコンクリート構造物のモデルコードが存在し、経済統合に歩調を合わせて建設分野でのボ-ダレス化に貢献している。本来、コードとは各国の地域の特性にあったものを、各国が独自の技術で個々に作成すべきものではあるが、その場合においてもモデルコードの存在により、多くの共通となる部分において作成作業の効率化が図れる。また、日本およびアジア各国が協力しなからモデルコードを作成することは、その過程において、各国自体のコンクリート構造物に関する技術の向上にも繋がる。すなわち、本研究で目指す成果は、特に、アジアにおける豊饒な自然環境、文化様式と調和しながら、建設技術による社会活動の活性化の推進に資するものである。平成8年度は、以下の調査研究実施計画に従ってアジアモデルコードの調査・研究を行い、その結果に基づいてモデルコードのドラフトをまとめた。更にアジア諸国と討議し、ドラフト最終版を作成した。(1)設計、材料・施工、保守・管理の3部会に分かれ、各部会とも年2回の作業部会を開き、各研究分担者により提案されるモデルコード・ドラフトとその内容について審議を行う。(2)各部会毎に、上記(1)の中間報告を行う。また、各部会毎に提案されるモデルコード・ドラフトとその内容の提案について、研究組織全体で調査および問題点を検討する。更に、設計、材料・施工、保守・管理の各部会の取りまとめ方法の統一方法の討議を行い、全体的なモデルコード・ドラフト最終版の審議を行う。(3)各国、各地域の政府、学会によるモデルコードの対応組織と、国際的なアジアモデルコード運営組織の設立状況と今後の進め方について、研究組織全体で討議し、モデルコード普及につなげる。上記(2)(3)の作業は、研究組織全体の審議、検討を要するため、第5回国際学術研究集会(1996年10月1718日、中国・大連)と第6回国際学術研究集会(1997年3月46日、インド・ハイデラバード)において行われた。また、それぞれの国際学術研究集会では、開催地域の研究者、設計実務者から、アジアモデルコードの必要性とその意義やドラフトについて広く意見を聞き、討論を行った。具体的には、第5回国際学術研究集会(中国・大連、10月17日10月18日)では、全体会議において(1)各部会の中間報告、(2)各部会作業の調整及び問題点の検討、(3)モデルコード・ドラフトの審議、(4)各国の対応組織とアジアモデルコード運営組織の検討、(5)中国部会のモデルコードへの考え方の紹介と提案、作業部会において設計、材料・施工、保守・管理の各作業部会活動を行った。予め、E-mailで部会主査が内外の研究分担者に作業分担を依頼したものを、各研究者が調査してモデルコードのドラフト案を持ち寄り、作業部会での審議を経て全体委員会で全体のバランス調整を行った。また、今後の長期的・短期的計画についても検討した。第6回国際学術研究集会(インド・ハイデラバード、3月4日3月6日)では、全体会議において(1)各部会の中間報告、(2)各部会作業の調整及び問題点の検討、(3)モデルコード・ドラフトの審議、(4)各国の対応組織とアジアモデルコード運営組織の検討、(5)インド部会のモデルコードへの考え方の紹介と提案、作業部会において設計、材料・施工、保守・管理の各作業部会活動を行った。予め、E-mailで部会主査が内外の研究分担者に作業分担を依頼したものを、各研究者が調査してモデルコードのドラフト案を持ち寄り、作業部会での審議を経て全体委員会で第1ドラフトの取りまとめを行った。また、第1ドラフトの見直し、各国での規準への反映方法などを検討し、今後2000年までの長期計画を検討した。

更に、設計、材料・施工、保守・管理の各部会の取りまとめ方法の統一方法の討議を行い、全体的なモデルコード・ドラフト最終版の審議を行う。(3)各国、各地域の政府、学会によるモデルコードの対応組織と、国際的なアジアモデルコード運営組織の設立状況と今後の進め方について、研究組織全体で討議し、モデルコード普及につなげる。上記(2)(3)の作業は、研究組織全体の審議、検討を要するため、第5回国際学術研究集会(1996年10月1718日、中国・大連)と第6回国際学術研究集会(1997年3月46日、インド・ハイデラバード)において行われた。また、それぞれの国際学術研究集会では、開催地域の研究者、設計実務者から、アジアモデルコードの必要性とその意義やドラフトについて広く意見を聞き、討論を行った。具体的には、第5回国際学術研究集会(中国・大連、10月17日10月18日)では、全体会議において(1)各部会の中間報告、(2)各部会作業の調整及び問題点の検討、(3)モデルコード・ドラフトの審議、(4)各国の対応組織とアジアモデルコード運営組織の検討、(5)中国部会のモデルコードへの考え方の紹介と提案、作業部会において設計、材料・施工、保守・管理の各作業部会活動を行った。予め、E-mailで部会主査が内外の研究分担者に作業分担を依頼したものを、各研究者が調査してモデルコードのドラフト案を持ち寄り、作業部会での審議を経て全体委員会で全体のバランス調整を行った。また、今後の長期的・短期的計画についても検討した。第6回国際学術研究集会(インド・ハイデラバード、3月4日3月6日)では、全体会議において(1)各部会の中間報告、(2)各部会作業の調整及び問題点の検討、(3)モデルコード・ドラフトの審議、(4)各国の対応組織とアジアモデルコード運営組織の検討、(5)インド部会のモデルコードへの考え方の紹介と提案、作業部会において設計、材料・施工、保守・管理の各作業部会活動を行った。予め、E-mailで部会主査が内外の研究分担者に作業分担を依頼したものを、各研究者が調査してモデルコードのドラフト案を持ち寄り、作業部会での審議を経て全体委員会で第1ドラフトの取りまとめを行った。また、第1ドラフトの見直し、各国での規準への反映方法などを検討し、今後2000年までの長期計画を検討した。準備会を4月5日に東京で開催し、海外からの参加者も含めて、(1)アジア地域のコンクリート構造物の設計基準に関する現状(2)アジア地域のコンクリート構造物の材料、施工に関する現状(3)モデルコードのフレームワーク(4)モデルコードへ向けての今後の課題について、討論を行った。その後、作業部会を1回行い、12月19日にタイのバンコックで、第1回全体委員会を開催し、(1)全体方針の調整(2)(社)日本コンクリート工学協会『アジアモデルコード研究委員会』の作業経過の報告(3)アジア各国のコンクリート構造物の材料・設計・施工に関する現状の報告(4)アジア各国のモデルコードへの考え方の紹介について、講演発表及び討論を行った。特に、アジア各国に、モデルコードの作成に積極的に賛成してもらえた点は、大きな成果であった。
ドミニコ会文献群の本文整定を通した再評価と、それを用いた日本語音韻史研究

16・17世紀に外国人宣教師が刊行したキリシタン資料の内、ドミニコ会の刊行した文献は、精密さ・規範の一貫性に於いてイエズス会の刊行した文献に劣ると評価されている。しかし、実際はその総体を総合的に把握する研究に乏しく、評価に疑問が残る。そこでドミニコ会文献の資料性の検討とその有効性の検証を行った。欧州の図書館・文書館に所蔵される資料を確認して本文を整定し、電子データ化した。それを用いた研究の成果を、国際会議10th International Conference of Missionary Linguisticsなどでの口頭発表や、『日本近代語研究6』での論文公表という形で公開した。本研究はドミニコ会文献群の電子化テキストと、それに基づいた資料性の再評価を目的としたものである。キリシタン資料研究はイエズス会文献群を対象としたものが主であり、従来の研究でほとんど着目されることのなくなったドミニコ会文献群の電子化テキストは未だ存在せず、計量的な観点から、そこに現れる日本語本文の正当性が論じられることはなかった。ドミニコ会文献群の本文を検討した上で、それを日本語史研究に資するものであるかの再評価を行うことで、新たな観点から日本語史を眺める好材料を得ることとなる。それによって、従来のキリシタン資料研究、日本語音韻史研究において、未解決のまま、残されてきた多くの問題を解決する可能性が生じることが期待される。本年度は、その研究の基盤となるドミニコ会文献群本文の電子化のため、文字入力を重点的に行った。ドミニコ会文献群を代表するドミニコ会士ディエゴ・コリャード著作の文献群『羅西日辞書』・『懺悔録』・『日本文典』のみならず、コリャード自筆本『西日辞書』や、従来の研究で着目されることのなかったマニラ版『ロザリオ記録』・『ロザリオの経』などのコリャード以外の人物が記したドミニコ会文献も合わせて、本文の入力作業を進めていった。本研究の基礎となるドミニコ会文献群の電子データ化が順調に進展しており、今後はその成果を活用し、ドミニコ会文献群の本文を整定し、資料性を再評価することに集中することができるため。本研究は中世末期から近世初期に刊行されたキリシタン資料の内、その研究の主たる対象とされてきたイエズス会の刊行した文献と比較して、ドミニコ会の刊行した文献は、同時代の資料でありながら、その精密さ・規範の一貫性に於いてイエズス会文献に劣るという評価が定着している。しかし、実際には、未だその総体を総合的に把握する研究に乏しく、ドミニコ会文献に対するそのような評価がどれほど妥当かは、確かめられていなかった。本研究は、そのドミニコ会の刊行した文献を対象とし、自筆写本群・欧州内刊行物群の確認を行い、資料性の検討とその有効性の検証を行うことを主たる目的としたものであった。実際に、スペイン国立図書館や大英図書館など、欧州の図書館・文書館などに所蔵されているドミニコ会文献を確認し、本文整定が行われて来なかったフアン・デ・ロス・アンヘレス『ロザリオの経』を始めとして、多くのドミニコ会文献の本文を再構し、それらの成立事情などの資料性に関する論考を行った。また、フアン・デ・ロス・アンヘレスやディエゴ・コリャードの記した日本語資料の本文の全てを電子データ化し、計量的に本文を扱うことを可能にする環境を整え、それを用いた考察も合わせて行った。これらの成果を、国際会議10th International Conference of Missionary Linguisticsなどでの口頭発表や、『日本近代語研究6』といった論文集での論文公表という形で公開した。ドミニコ会文献群を研究対象とするためには、その資料性を確固たるものとする必要がある。その問題を解決するためには、ドミニコ会文献群を対象とした論考に着手する前に、その本文に内在する欠陥の指摘と訂正を行っていく必要性がある。現存する主要なドミニコ会文献群の本文の電子データ化は進展しているので、諸本の対校を行った上で、計量的な情報解析が可能な状態を整える。そして、上記の手順で作成したドミニコ会文献における本文の電子テキストデータから、音節表記の変異を全て抽出し、文献間・各文献内での分布、音韻環境ごとによる分析などを行い、ドミニコ会文献群における表記法の整理を進める。さらに、ドミニコ会文献群のうち、刊本の稿本となったコリャード自筆本類との対比を行う。これにより、印刷過程で混入した誤植・誤記類を摘発する。そして、既に研究が大きく進展しているイエズス会資料との計量的な比較を行う。そこで現れる両者の共通点・相違点の整理と分析を行うことで、ドミニコ会文献群における表記の特質を明らかにし、その成果を学会で発表する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
アルツハイマー病におけるシナプス変性のメカニズムの解明

糖尿病に関係するインスリンシグナルが家族性アルツハイマー病原因たんぱく質PS1の局在や形態に与える影響を解明した。さらに、アルツハイマー病のモデルマウスであるAPPトランスジェニックマウスに高脂肪食を与えて糖尿病の状態を作成した。高脂肪食を与えたマウスは通常の食餌を与えたマウスに比べて記憶力の著しい低下を呈し、糖尿病がアルツハイマー病の悪化因子であることが明らかになった。N-cadherinのPS1によるRip制御の意義を検討した。PS1とN-cadherinの相互作用をFluorescence resonance energy transfer(FRET)を応用したFluorescence lifetime imaging (FLIM)という手法で測定し、細胞レベルで、シナプス接着がPS1の局在や形態に与える影響を解明した。さらに、このin vivoにおける生理的な機能を調べるため、PS1に切断されない変異N-cadherinのノックインマウスを作成し、現在ホモ化している最中である。このマウスを用いて、PS1のN-cadherinを介したシナプス制御機構について生理的な意義を検討する。2.他のRip制御を受けるシナプス蛋白の解析上記のように、現時点で、シナプス蛋白でPS1によりRip制御を受けるものは、NCAM(L1),γ-protocadherin, nectin, LAR, syndecan, ephrinB2といったシナプス接着因子が報告されている。また、発生過程のシナプス形成に重要な役割を果たすtelencephalinもPS1と結合することが知られている。こうした中でアルツハイマー病において重要と考えられるインスリンのシグナルとの関係に着目し、PS1の基質として新たに同定されたInsurlin receptorの切断に焦点を当てて解析を行った。まず、constructを作成し、マウス初代培養細胞に発現させ、Ripを誘発する刺激を同定、さらにRipによるproteolysis後に活性化するシグナル伝達を同定し、Ripがこれらの蛋白を介してシナプス機能に果たす役割を検討した。家族性アルツハイマー病関連たんぱく質PS1による膜たんぱく質の切断制御の意義を検討した。われわれは、PS1に影響を与える因子として、糖尿病に関係するインスリンシグナルに着目し、インスリンシグナルがPS1の局在や形態に与える影響を解明した。その結果として、インスリンによりGSK3βの活性化が抑制され、PS1のリン酸化が抑制されることがわかった。これにより、PS1の細胞膜表面への局在や切断機能が調節を受けていることが明らかになった。さらにPS1の基質として新たに同定されたInsulin receptorの切断に焦点を当てて解析を行った。まず、constructを作成し、マウス初代培養細胞に発現させ、Ripを誘発する刺激を同定、さらにRipによるproteolysis後に活性化するシグナル伝達を同定した。この結果、insulin receptorはPS1によって切断された後に、細胞内成分が核へ移行し、Aktの転写を活性化させることが明らかになった。これにより、インスリンシグナルはPS1を解してフィードバック制御を受けていることが示唆された。家族性アルツハイマー病関連たんぱく質PS1によるアルツハイマー病の病態への関連について検討した。まず、constructを作成し、マウス初代培養細胞に発現させ、切断を誘発する刺激を同定、さらに切断によるproteolysis後に活性化するシグナル伝達を同定した。この結果を踏まえて、アルツハイマー病のモデルマウスであるAPPトランスジェニックマウスに高脂肪食を与えて糖尿病の状態を作り出し、記憶に対する影響を見た。その結果、高脂肪食を与えたマウスは通常の食餌を与えたマウスに比べてMorris水迷路試験において記憶力の著しい低下を呈しており、糖尿病が実際にアルツハイマー病の悪化因子であることが明らかになった。さらに、高脂肪食を与えたマウスに運動介入をすることで、上記の状態が改善されることを確認し、アルツハイマー病における糖尿病への介入の意義を明らかにした。
疲労認知メカニズムの統合的理解をめざした脳磁図研究

本研究課題では時間分解能・空間分解能に優れた脳機能イメージング手法である脳磁図計測を用いて、疲労感の様々な側面に関連する脳磁場活動の時間的前後関係や相互の機能的つながりを明らかにすることで、疲労認知に関わる神経メカニズムの全体像を明らかにすることを目標とした。疲労感の想起(精神的な疲労感および身体的な疲労感)、疲労時の意志決定そして疲労感の予測に関する神経メカニズムを明らかにする研究を行った。これらの研究により、疲労時の意志決定や将来の疲労感の予想には疲労感の想起や自己評価が相互に深く関わっていることが明らかになり、疲労の病態生理を明らかにする上での重要な知見を得ることができた。本研究課題では時間分解能・空間分解能に優れた脳機能イメージング手法である脳磁図計測を用いて、疲労に関連する複数の脳部位における電気的活動の時間的前後関係や相互の機能的つながりを明らかにする解析を行うことで、疲労認知に関わる神経メカニズムの全体像を明らかにすることを目標としている。平成25年度は疲労認知の様々な側面のうち、疲労に関する記憶と疲労に関する意志決定に関わる神経基盤を明らかにする2つの脳磁図研究を行った。それぞれの研究では健常成人男性を被験者とし、脳磁図データは空間フィルター法により周波数帯域ごとに同期・脱同期解析を行った。疲労に関する記憶の研究では、直前に実施した精神的な疲労負荷課題によって生じた疲労感を想起することに関連して、左角回および左縁上回にそれぞれδ帯域(4-8 Hz)およびβ帯域(13-25 Hz)のパワー値の低下が観察され、これらの脳部位が疲労感の想起に関わっていることが示された。本研究については、現在さらに詳細な解析を行っている。疲労に関する意志決定の研究では、パソコン上で認知課題を実施している最中に、被験者に課題の続行または休息を選択させ、その際に生じる脳電気活動を脳磁図により計測した。その結果、休息の選択に関連して前頭前野および後帯状回の活動が観察された。これまでに我々は後帯状回が疲労の認知に深く関わっていることを報告してきており、疲労に関する意志決定において前頭前野に加えて後帯状回が活動することを示した今回の結果は、疲労認知に関わる神経メカニズムの全体像を明らかにする上で大きな成果であると考えられる。本研究課題では時間分解能・空間分解能に優れた脳機能イメージング手法である脳磁図計測を用いて、疲労に関連する複数の脳部位における脳電気的活動の時間的前後関係や相互の機能的つながりを明らかにする解析を行うことで、疲労認知に関わる神経メカニズムの全体像を明らかにすることを目標としている。本年度は平成25年度に実施した精神的な疲労の記憶に関する研究の結果を詳細に解析すると共に、身体的な疲労においても同様の神経メカニズムが働いているのかを検討する目的で、新たに身体的な疲労の記憶に関する神経メカニズムの研究を行った。精神的な疲労の記憶に関する研究では、疲労感の想起に関連してδ帯域で左角回におけるパワー値の低下やα帯域およびβ帯域での左縁上回におけるパワー値の低下が観察されたことに加え、β帯域での左縁上回におけるパワー値の低下の程度が課題中に生じた疲労感の程度と正の相関を示すなど、これらの脳部位が精神的な疲労感の想起に関わっていることが示された。身体的な疲労の記憶に関する神経メカニズムの研究では15名の健常成人男性を被験者とし、10分間のハンドグリップ課題により実際に経験した身体的な疲労感を、事後の脳磁図測定中に想起してもらう実験を実施した。空間フィルター法による脳磁図データの同期・脱同期解析の結果、身体的な疲労の想起に伴って精神的な疲労の想起と共通する脳電気活動に加え、これまでに疲労感との関連が指摘されている脳部位など広範囲における脳電気活動を認め、疲労感の神経メカニズムの全体像を明らかにする上で貴重なデータが得られたと考えられる。本研究では、時間分解能・空間分解能に優れた脳機能イメージング手法を用いて、疲労に関連する複数の脳部位間の電気的活動の時間的前後関係や相互の機能的なつながりを明らかにし、疲労認知に関わる神経メカニズムの全体像を明らかにすることを目的としていた。この目的を達成する為、疲労認知の様々な側面に注目した複数の脳磁図実験を実施した。平成2526年度にかけて、疲労感に関する記憶の神経メカニズムを明らかにする研究と疲労時における意志決定に関する研究を行った。疲労感の形成には過去の疲労感に関する記憶が重要な役割を果たしていると考えられるが、疲労感の想起にはBrodmann's area (BA) 39, 40を含む複数の脳領域が関わっていることが明らかになった。疲労時における意志決定に関する研究では、疲労時に休息を選択する際の脳活動を検討した。我々のこれまでの研究により後帯状回が疲労感の評価に関わっていることが明らかになっていることから、後帯状回で行われた疲労の評価に基づいて、前頭前野で意志決定が行われていることが推測される。平成27年度には将来の疲労感の程度の予測に関わる神経メカニズムを明らかにする研究を行った。脳磁図データを空間フィルター法で解析した結果、BA 40, 9, 10などが疲労感の予測に関わっていることが明らかになり、さらに右側背外側前頭前野(BA 9)の活動と日常的な疲労の程度の間には正の相関を認めた。これまでに慢性疲労症候群で右側BA 9の体積減少の程度と疲労の重症度との間に正の相関があることが報告されている。

このように本研究課題では、疲労の病態生理を明らかにし、その対処法を開発する上で有用な知見が数多く得られ、疲労認知に関わる神経メカニズムの理解に大きく貢献することが出来たと考えられる。本研究課題では時間分解能・空間分解能に優れた脳機能イメージング手法である脳磁図計測を用いて、疲労感の様々な側面に関連する脳磁場活動の時間的前後関係や相互の機能的つながりを明らかにすることで、疲労認知に関わる神経メカニズムの全体像を明らかにすることを目標とした。疲労感の想起(精神的な疲労感および身体的な疲労感)、疲労時の意志決定そして疲労感の予測に関する神経メカニズムを明らかにする研究を行った。これらの研究により、疲労時の意志決定や将来の疲労感の予想には疲労感の想起や自己評価が相互に深く関わっていることが明らかになり、疲労の病態生理を明らかにする上での重要な知見を得ることができた。平成26年度の目標はこれまでの研究で明らかになってきた後帯状回と前頭前野を含む疲労認知のネットワークを中心に、疲労の認知に関わる時空間ダイナミクスを明らかにすることであった。本年度実施した身体的な疲労の記憶に関する神経メカニズムの研究では、単に身体的な疲労においても精神的な疲労の想起と同様の神経メカニズムが働いているのかを示すのみにとどまらず、疲労感の想起に後帯状回や前頭前野を含む前頭葉から側頭葉・頭頂葉にいたる広範な脳部位の関与していることが示唆された。本年度の研究成果は、疲労感に関わる複数の脳部位を同時に評価できるような実験パラダイム作成の可能性を示しており、疲労感の神経メカニズムの全体像を明らかにする上で重要な知見であると考えられる。脳科学当初の計画通り、平成26年度に引き続き疲労感の様々な側面に関わる脳磁図計測を繰り返し実施することで、疲労感の神経メカニズムの全体像を明らかにする。具体的にはこれまでの疲労感研究では扱ってこなかった疲労感の予測といった新たな視点を取り入れ、これまでの研究で明らかになってきた後帯状回と前頭前野を含む疲労認知のネットワークとの関連性を中心に、疲労の認知に関わる時空間ダイナミクスを明らかにする。平成25年度の目標は疲労認知の様々な側面を評価出来るように、複数のパラダイムを用いて疲労認知に関わる脳活動のデータを収集することであった。疲労に関する意志決定の研究により、疲労の認知に関してこれまで互いの関連性は不明であった後帯状回と前頭前野の関連性が明らかになった。さらに疲労に関する記憶の研究により、疲労感の想起に関連する脳部位が示され、今後疲労の認知と疲労の想起の関連性についてより深くアプローチするための重要な手がかりを得ることができた。本年度の研究により疲労認知に関わる神経メカニズムの全体像にせまる大きな知見が得られたと考えられる。成果発表に関する支払いが平成27年4月にずれ込む見込みとなったことが主な理由である。また必要な経費を使用した後の端数を含んでいる。当初の計画通り、平成25年度に引き続き複数の脳磁図計測を繰り返し実施し、疲労の認知に関わる時空間ダイナミクスを明らかにする。具体的には本年度の研究で明らかになってきた後帯状回と前頭前野を含む疲労認知のネットワークを中心に、疲労の想起に関わる神経基盤との相互の関連性等を含めて、疲労の認知に関わる時空間ダイナミクスをより詳細に検討していく。
螺旋磁性体の磁気構造変化に関する研究

カイラル磁性体において、螺旋磁気構造からスキルミオンが形成される。スキルミオンは応用の面から注目を集めている。本研究では螺旋磁気構造とスキルミオンの磁気構造変化を明らかにするためローレンツ電子顕微鏡を用いた。スキルミオン結晶は物性に大きく影響を与えると考えられている。FeGe1-xSixの磁気構造観察を行ったところ、スキルミオン結晶の多結晶状態への変化が明らかとなった。理論においてスキルミオン結晶は、螺旋磁気構造との構造的関係性が指摘されている。そこでFeGeの螺旋磁気構造とスキルミオンの関係を調べた。その結果、スキルミオンは螺旋伝播ベクトルが異なる領域にトラップされることが明らかとなった。B20型磁性体は、電子スピンを平行に揃えようとする強磁性相互作用と空間反転対称性が存在しないことに由来してスピンを傾けようとするジャロシンスキー・守谷相互作用の競合により螺旋磁気構造を持つ。螺旋磁気相に弱い磁場を印加すると磁気スキルミオンと呼ばれるナノスケールのトポロジカル磁気渦構造が現れる。スキルミオンは粒子としての性質を持つため6回対称の規則配列を示す。この状態はスキルミオン結晶と呼ばれている。磁気スキルミオン結晶は超低密度電流によって高速で移動可能であり、その電流密度の閾値は磁壁駆動に比べて5桁も小さいためスキルミオン一個を情報キャリアとして利用した低消費電力・高密度の磁気記録デバイスの実現が期待されている。磁気スキルミオンを応用する上でスキルミオン結晶の結晶性が良いことが重要であると考えられている。結晶性に関する研究は幾つか報告されているが、結晶性に変化を与えるパラメーターについてはこれまで明らかになっていない。今後、実用化に向けた材料開発を進めていく上でスキルミオン結晶の結晶性についての理解が必須である。そこで、B20型磁性体FeGeを対象としてGeサイトにSiを系統的に置換し、ローレンツ電子顕微鏡によりスキルミオン結晶性の変化を調べた。その結果、Siの増加と共にスキルミオン単結晶状態からスキルミオン多結晶状態へと変化を示し、ドメインサイズも減少していく様子が観察された。これは、Si置換により化学的無秩序性がスキルミオン結晶の結晶性に影響を与えていることを示している。また、温度を変化させてドメイン境界の振る舞いを観察したところ、ドメインの回転やドメイン境界の移動・形成・消滅などスキルミオン結晶のソフトな性質が明らかになった。これらの結果は、四つの学会・研究会において報告を行い、応用物理系の学術誌に掲載された。近年、ナノスケールの磁気スキルミオンが注目を集めている。スキルミオンを形成するB20型カイラル磁性体は、スピンを平行に揃えようとする強磁性相互作用とスピンを傾けようとするジャロシンスキー・守谷相互作用との競合により螺旋磁気構造を示す。この螺旋磁気相に弱い磁場を印加するとスキルミオンが形成される。スキルミオンは三角格子配列を示す。この状態はスキルミオン格子と呼ばれている。スキルミオンはトポロジカルな磁気構造を持つことに由来して超低密度電流で高速駆動させることができる。このような性質からスキルミオン1個を情報ビットとして利用した大容量・超高速・不揮発性・低消費電力のスキルミオン・メモリデバイス実現に向けた物性研究が世界中で行われ始めている。スキルミオン格子は理論的には螺旋磁気構造を印加磁場に対して垂直面内で互いに120度の関係で重ね合わせたものとして表現されている。これはTriple-Qモデルと呼ばれており、スキルミオンのデバイス応用の上で重要な様々な励起状態が理論的に予測されている。しかし、これまでTriple-Qモデルの実験的証拠はこれまで報告されていない。つまり、スキルミオン格子と螺旋磁気構造との関係が明らかになっていない。そこで、B20型カイラル磁性体FeGeを対象に、スキルミオン格子と螺旋磁気構造の関係を調べた。具体的には、スキルミオン相と螺旋磁気相の一次相転移を利用して磁場を除去後の螺旋磁気相中の準安定スキルミオンのローレンツ電子顕微鏡観察を行った。その結果、Triple-Qモデルの実証に成功した。またDouble-Q状態では一次元スキルミオン配列を示すことを明らかにした。さらに、ゼロ磁場下にも関わらず螺旋磁壁において自発的にスキルミオンが形成されることを明らかにした。これらの結果は、四つの学会・シンポジウムにおいて報告を行い、凝縮物理系の学会誌に掲載された。当初の研究の目的はB20型磁性体の元素置換効果によって螺旋磁気構造とスキルミオンの変化を調べ、その特性を明らかにすることであった。平成26年度にB20型カイラル磁性体FeGeのSi置換効果についてローレンツ電子顕微鏡を用いて調べたが、平成27年度はその際に合成したFeGeを用いてスキルミオン格子の理論モデルの正当性を評価するために螺旋磁気構造とスキルミオン格子の関係を調べた。その結果、理論モデルを実験的に実証すると共に新たなモデルも提唱することが出来た。この結果はスキルミオン・デバイスの実用化に向けた材料開発に重要な知見を与えるものである。さらに、ローレンツ電子顕微鏡は局所的な磁気構造の変化を直接観察できる利点があるため、温度変化による螺旋磁気相中のスキルミオンの個数の変化を調べたところ、ゼロ磁場にもかかわらず自発的なスキルミオンの形成を観測した。この結果はスキルミオンの安定性に関する新たな知見を与えるものである。

B20型磁性体は、電子スピンを平行に揃えようとする強磁性相互作用と空間反転対称性が存在しないことに由来してスピンを傾けようとするジャロシンスキー・守谷相互作用の競合により螺旋磁気構造を持つ。螺旋磁気相に弱い磁場を印加すると磁気スキルミオンと呼ばれるナノスケールのトポロジカル磁気渦構造が現れる。スキルミオンは粒子としての性質を持つため6回対称の規則配列を示す。この状態はスキルミオン結晶と呼ばれている。磁気スキルミオン結晶は超低密度電流によって高速で移動可能であり、その電流密度の閾値は磁壁駆動に比べて5桁も小さいためスキルミオン一個を情報キャリアとして利用した低消費電力・高密度の磁気記録デバイスの実現が期待されている。磁気スキルミオンを応用する上でスキルミオンの形状制御および生成・消滅の制御が重要である。これまで様々な手法によるこれらの制御が提案されているが、簡便にスキルミオンを制御する方法は実現されていない。そこで、B20型磁性体FeGeを対象として、ローレンツ電子顕微鏡内で磁場印加方向を変化させ、スキルミオンの応答を直接観察により調べた。その結果、磁場印加方向を通常の面直方向から傾けていくことで、スキルミオンの形状が楕円形に変化し、最終的にスキルミオン同士が結合して新たな一次元磁気構造が形成された。スキルミオンはトポロジカル数で特徴づけられるが、新規一次元構造は特徴的な磁気周期構造によりトポロジカル数がゼロとなっている。つまり、磁場印加方向を変化させるだけで、スキルミオンの形状変化と消滅を制御できることが明らかとなった。これらの結果は、学会・研究会において報告を行った。カイラル磁性体において、螺旋磁気構造からスキルミオンが形成される。スキルミオンは応用の面から注目を集めている。本研究では螺旋磁気構造とスキルミオンの磁気構造変化を明らかにするためローレンツ電子顕微鏡を用いた。スキルミオン結晶は物性に大きく影響を与えると考えられている。FeGe1-xSixの磁気構造観察を行ったところ、スキルミオン結晶の多結晶状態への変化が明らかとなった。理論においてスキルミオン結晶は、螺旋磁気構造との構造的関係性が指摘されている。そこでFeGeの螺旋磁気構造とスキルミオンの関係を調べた。その結果、スキルミオンは螺旋伝播ベクトルが異なる領域にトラップされることが明らかとなった。当初の研究の目的はB20型磁性体の元素置換効果によって螺旋磁気構造とスキルミオンの変化を調べ、その特性を明らかにすることであった。平成26年度の研究において、B20型磁性体FeGeのGeサイトにSiを置換し、螺旋磁気構造とスキルミオン結晶についてローレンツ電子顕微鏡を用いて直接観察を行った。その結果、螺旋磁気構造の周期が短くなり、スキルミオンのドメインサイズが小さくなる現象が観察された。このことから化学的乱れがスキルミオンの配列に重要な影響を与えることが明らかになった。スキルミオン結晶の結晶性は電流誘起スキルミオン駆動に影響を与えると考えられており、この結果はスキルミオン・デバイスの実用化に向けた材料開発に重要な知見を与えるものである。
磁性細菌粒子の結晶形状の遺伝子・タンパク質レベルの制御

本研究は、磁性細菌粒子生成能が欠損した変異株の磁性細菌粒子の生成に関与する遺伝子を解析し、遺伝子組み換えによって新規機能性磁性細菌粒子を生成することを目的とした。変異株NM5から発見された磁性細菌粒子生成遺伝子magAをコードしたタンパク質(MagAタンパク質)について既知のデータベースとのアミノ酸配列のホモロジー検索を行ったところ、MagAタンパク質は大腸菌の膨圧調整の機能を持つカリウム流出膜タンパク質KefCと高いホモロジーがあることが明らかになった。MagAタンパク質は分子量46.8kDaであり、疎水性度の非常に高いアミノ酸によって構成され、α-ヘリックス構造が何カ所かで確認された。このことから、MagAタンパク質は膜結合性タンパク質であることが推察された。以上の結果から、MagAは内膜結合性のタンパク質であり、何らかのイオンを流出、透過するタンパク質であると考察された。また、発光酵素であるホタルルシフェラーゼ遺伝子lucをレポーター遺伝子として用い、MagAタンパク質の細胞内局在性について調べ、ルシファラーゼをモデルタンパク質とした、磁性細菌粒子表面でのタンパク質の発現を同時に検討した。MagAC末端領域に存在する制限酵素SPhI部位で、magAとlucの融合遺伝子を形成させたプラスミドpKMLを構築し、接合伝達法により磁性細菌に導入した。磁性細菌粒子表面のルシファラーゼタンパク質を検出するために、抗ルシファラーゼ血清、プロテインA修飾金コロイドで染色し、電子顕微鏡により観察したところ、pKMLの接合伝達体の磁性細菌粒子表面に、ルシファラーゼタンパク質が結合していることが確認され、MagA-ルシファラーゼ融合タンパク質が磁性細菌粒子膜上で発現していた。このことにより、タンパク質を磁性細菌粒子表面上に発現する技術である「磁性細菌粒子ディスプレイ」という新たな手法が確立された。平成5年度までの研究によって、磁気微粒子生成能欠損変異株のNM5株の変異遺伝子上のオープンリーディングフレーム(ORF)magAは、疎水性度の非常に高いタンパク質をコードしていることがコンピューター解析によって明らかとなった。また、プロモータープローブベクターを用いた実験から、このmagA遺伝子のプロモーターが、非常に高い転写活性を示すことが示され、magA遺伝子が実際に転写翻訳されている遺伝子であることが示された。さらに、ノーザンハイブリダイゼーションによって転写されるmRNAを検出したところ、magA遺伝子のORF長と一致する1kbのRNAが検出された。magAがコードした疎水性タンパク質は膜上で発現している可能性が非常に高く、磁気微粒子表面を覆う脂質膜上で発現していると考えている。磁性細菌粒子表面上のタンパク質の解析については、磁性細菌AMB-1の粒子表面上のタンパク質の分離及びアミノ酸シークエンスを行った。また新たに分離された磁性細菌が生成する粒子は従来の球状粒子と異なる空豆状の粒子を生成しており、このような磁性細菌の分離は世界で初めてである。この粒子は表面が有機薄膜に覆われていること、粒子表面上からいくつかタンパク質が存在することが明らかとなった。この菌に対してもAMB-1と同様の操作を行う。この磁性細菌と他の菌の粒子表面上タンパク質を比較することで、粒子の結晶形状を制御するタンパク質について解析することが可能となり、本研究の目的である磁性細菌粒子の結晶制御への足がかりとなると考えている。本研究は、磁性細胞粒子生成能欠損変異株の磁性細菌粒子の生成に関与する遺伝子を解析し、遺伝子組み換えによって新規機能性磁性細菌粒子を生成することを目的とした。

MagAタンパク質は分子量46.8kDaであり、疎水性度の非常に高いアミノ酸によって構成され、α-ヘリックス構造が何カ所かで確認された。このことから、MagAタンパク質は膜結合性タンパク質であることが推察された。これらの結果から、MagAは内膜結合性のタンパク質であり、何らかのイオンを流出、透過するタンパク質であると考察された。また、発光酵素であるホタルルシフェラーゼ遺伝子lucをレポーター遺伝子として用い、MagAタンパク質の細胞内局在性について調べ、ルシフェラーゼをモデルタンパク質とした磁性細菌粒子表面でのタンパク質の発現を同時に検討した。MagAC末端領域に存在する制限酵素SphI部位で、magAとlucの融合遺伝子を形成させたプラスミドpKMLを構築し、接合伝達法により磁性細菌に導入した。磁性細菌粒子表面のルシフェラーゼタンパク質を検出するために、抗ルシフェラーゼ血清、プロテインA修飾金コロイドで染色し、電子顕微鏡により観察したところ、pKMLの接合伝達体の磁性細菌粒子表面にルシフェラーゼタンパク質が結合していることが確認され、MagA-ルシフェラーゼ融合タンパク質が磁性細菌粒子膜上で発現していた。このことにより、タンパク質を磁性細菌粒子表面上に発現する技術である「磁性細菌粒子ディスプレイ」という新たな手法が確立された。