hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
再構成生理学：チャネルと膜の機能構築的アプローチ

この過程で膜張力によるイオンチャネルの新しい制御機構を発見し、その機構を解明することができた。この実験のために膜張力の絶対値を測定する方法を確立することもできた。これは現在有力雑誌に投稿中である。一方、試験管中ではなくCBB中でin vitroチャネル機能発現系を行い、チャネル発現に成功した。チャネルの発現開始から機能開始に至るまでの時間を初めてたどることができた。この方法は本研究の基盤技術として今後も十分に活用されることになる。細胞膜は分子・細胞・組織という階層の中で生理機能の中核となる反応の場であり、イオンチャネルはその電気的特性によりこの階層をまたいで活動する。チャネルの機能は、脂質2重膜を構成するリン脂質との化学的相互作用など、チャネルー膜系を一体として捉える必要があるが、生体膜は複雑すぎて有効な実験法は限られている。この複雑な課題に人工膜を使った全く新しいアプローチで挑戦するのが本研究である。チャネルと膜を人工膜で再構成することを通して、チャネルー膜系の密接な相互作用の動作原理を明らかにする。ここで最近の人工膜法の急速な発展が本研究の実現性を保証する。膜を中心にした統合的実験法を系統的に構築することで、分子・細胞・組織の階層を昇る「再構成生理学」という新しい学問分野を確立したい。再構成の一つの成果がin vitroチャネル機能発現法の成功である。in vitro転写・翻訳のためのキットは多数あるが、その中で転写・翻訳のための化学組成を精製蛋白質などで再構成した系を利用した。そして私達が開発したcontact bubble bilayer (CBB)法によって形成した水相の一方にin vitro転写・翻訳系を満たし、これにチャネルのDNAを加えた。チャネル蛋白質は10数分後に膜に組み込まれチャネル機能を発現した。この方法により、従来大腸菌での発現・精製という数日に渡る準備期間を短縮することができた。さらに、チャネル機能発現に膜電位が関わることを始めて明らかにした。再構成のもう一つの成果が、脂質二重膜において生体膜で起こりうる膜脂質組成の変化を急速に行う実験系を確立したことである(急速灌流法)。これによりコレステロールのチャネルに対する効果を初めてリアルタイムで捉えることができた。In vitroチャネル機能発現は予想以上に簡単にチャネル機能を観察することができた。この方法をさらに発展させたい。膜コレステロールのイオンチャネルの効果は様々検討されてきたが、今回、コレステロールなどのステロールによって膜張力の減少が起こり、これがチャネルのゲートを閉じさせていることを始めて明らかにした。チャネルに対する膜組成という化学的な要素と膜張力という物理的な要素が融合されたことになり、チャネルに対する新しい膜作用という研究領域が確立されたことになる。膜機能を再構成する上で水透過性を評価し、制御することは極めて重要である。
気候温暖化が積雪減少を介してブナとミズナラの成長に及ぼす影響の解明

本州北端に位置する多雪山地である八甲田連峰において、主要落葉高木種のブナとミズナラを対象に、春の積雪と晩霜が成長開始時期に及ぼす影響を調べ、ブナの展葉に要する積算温量が晩霜が多い場所や消雪が遅い場所で大きくなること、また、積雪による幹の冷却がミズナラの孔圏道管の形成を遅らせていることを明らかにした。さらに、これら2樹種の実生・稚樹の生存率に及ぼす環境要因を調べ、消雪が遅い場所でブナ実生の生存率が減少する一方で、ミズナラ幼樹の生存率が逆に増加することも示した。(1)春期の積雪による形成層の冷却がミズナラの道管形成時期を遅滞させているかどうかを検証するため、多雪地である八甲田連峰(青森県黒石市:標高650m地点;年最大積雪深280320cm)において、除雪個体(幹周りを除雪した大径木5個体)と非除雪個体(大径木5個体、小径木5個体)の幹(地上高50cmと200cm)と1年枝の形成層・木部を定期的にサンプリングした。サンプリングした形成層・木部は樹脂包埋して切片を作成し、顕微鏡による観察に着手した。(2)さらに、開葉時期が早いブナについて、積雪が減少すると雪解けと開芽が早まり、晩霜害を被りやすくなるかどうかを検証するため、八甲田連峰の2地点(青森県十和田市:標高450m地点及び900m地点)において、雪解け時期とブナ当年生実生の開芽時期との関係を調べた。その結果、子葉開葉日までの地表積算温度(限界温度を0°Cと仮定して日平均温度を積算した値)は約250°C・日であり、地点による有意な差違は認められなかった。また、2地点ともに雪解けが遅い場所ほど開葉が遅くなる傾向が認められた。1地点(標高450m地点)では、雪解けが遅い場所ほど秋までの生存率が低くなる傾向も認められた。(3)ブナについては、開芽日は晩霜害の発生リスクに影響する重要な要因と考えられる。そこで、八甲田連峰の12地点(標高450m900m)でブナの開芽・落葉や雪解けの時期を記録するとともに、データロガーを設置して気温を測定し、ブナの開芽日と春期の気温との関係を分析した。その結果、標高や地形(盆地内に位置しているか否か)によってブナの開芽日を規定する温度条件が異なることが示された。盆地内の調査地を除外した場合、標高が高い地点ほど開芽に必要な積算温度(限界温度を3°Cと仮定して日平均気温との差を積算した値)が高かった。一方、同じ標高ならば、盆地内の調査地のブナの方が他の場所の調査地よりも開葉が遅れる傾向が認められた。(1)多雪山地で優占するブナを対象に、開葉に要する積算温量の場所間変異の実態および積算温量と春期の環境要因(降霜頻度、消雪時期)との関係を解明するため、青森県・八甲田連峰の12地点における4年間の調査で得られた温度データと開葉日の関係を分析した。その結果、有効積算温量法で推定した各地点のブナの開葉に要する積算温量は207344°C・日(起算日1/1、限界温度0°C)であり、大きな場所間変異があることが明らかとなった。さらに、各地点の積算温量は、降霜頻度(開葉が可能な時期に発生した降霜の頻度の年平均値)が多い地点、及び消雪期間(開葉が可能な時期に残雪が認められた期間の年平均値)が長い地点で大きくなる傾向があることを明らかにした。このことから、晩春の降霜(凍害)と積雪(低温による根の活動の抑制)がブナの開葉を遅らせる自然選択をもたらしている可能性があることを示した。また、積算温量については有意な年度間変異も認められ、消雪時期の遅い場所で年度間変異の程度が大きくなる傾向が認められることから、ブナの開葉に要する積算温量もしくはその値を決める限界温度は同一集団内においても完全には固定されておらず、環境要因によって可塑的に変化することを示した。(2)多雪山地に生育するミズナラを対象に、春期の積雪が道管形成と開葉の時期に及ぼす影響を明らかにするため、八甲田連峰において除雪実験(ミズナラ幹周囲の除雪)を行い、除雪が孔圏道管の形成と開葉の時期に及ぼす影響を分析した。その結果、除雪によって道管形成と開葉の時期が早まる傾向があることが明らかとなった。また、道管形成時期と開葉日の間の相関が低いことも明らかにし、開葉と道管形成はそれぞれ別の生理学的メカニズムによって制御されている可能性があることを示した。多雪山地である八甲田連峰においてブナとミズナラを対象とした調査を行い、以下のことを明らかにした。(1)ブナ成木の開葉日に及ぼす晩霜頻度と消雪時期の影響を解明するため、12地点において4年間の観測データを分析した結果、有効積算温量法に基づいて推定した各地点のブナの開葉に要する積算温量は207344°C・日であり、晩霜の頻度が多い地点で大きかった。この結果は、晩霜がブナの開葉を遅らせる要因となっていることを示唆している。

(2)ブナ実生の生残に及ぼす消雪時期の影響を明らかにするため、2地点(低標高区:標高450m、高標高区:880m)に帯状区を設定してブナ当年生実生の生存率(春から秋までの約5ヶ月間の生存率)と消雪期間(各地点での林冠開葉日を起算日とした消雪日)との関係を調べた。その結果、低標高区・高標高区両方ともに消雪が遅い小区画ほど生存率が低くなることが明らかとなった。この結果は、多雪山地のブナ林において消雪が早いサイトでブナ実生が生残しやすいことを示唆している。(3)ミズナラ成木の幹周りの融雪時期と孔圏道管の形成時期との関係を明らかにするため、幹周りの融雪時期(積雪深が200cm及び50cmとなった日)と孔圏道管形成時期(地上高200cm及び50cmの幹における孔圏道管形成日)との関係を分析した。その結果、地上高50cmでの融雪が遅い個体ほど、道管径の拡大と道管二次壁の形成が遅延する傾向があることが明らかとなった。この結果は、ミズナラ成木の幹基部における孔圏道管の成熟が春期の積雪による冷却によって遅延していることを示している。(4)ブナ・ミズナラ混交林においてミズナラ稚樹の生存に展葉日、消雪時期及びその他の環境要因がどのような影響を及ぼすかを調べた。その結果、ミズナラ稚樹の春期(展葉期)秋期の生存率は、消雪時期が遅い場所で有意に高くなる傾向があることが明らかとなった。本州北端に位置する多雪山地である八甲田連峰において、主要落葉高木種のブナとミズナラを対象に、春の積雪と晩霜が成長開始時期に及ぼす影響を調べ、ブナの展葉に要する積算温量が晩霜が多い場所や消雪が遅い場所で大きくなること、また、積雪による幹の冷却がミズナラの孔圏道管の形成を遅らせていることを明らかにした。さらに、これら2樹種の実生・稚樹の生存率に及ぼす環境要因を調べ、消雪が遅い場所でブナ実生の生存率が減少する一方で、ミズナラ幼樹の生存率が逆に増加することも示した。本研究は、気候温暖化が積雪減少を介してブナとミズナラの成長に及ぼす影響の予測を行うための知見を得ることを目的としている。今年度は、ブナについては開葉時期に及ぼす積雪と降霜の影響を定量的に明らかにすることができた。また、ミズナラについても、積雪が道管形成と開葉時期に及ぼす影響を推定することができた。これらの研究成果が得られたことにより、当該研究は当初の計画どおりおおむね順調に進捗しているものと判断される。森林生態学本研究は、気候温暖化が積雪減少を介してブナとミズナラの成長に及ぼす影響の予測を行うための知見を得ることを目的としている。今年度は、ブナについては、開葉時期に及ぼす積雪と降霜の影響を、集団レベルに加えて個体レベルの視点から分析する。ミズナラについては、積雪による根の冷却が道管形成と開葉に及ぼす影響を分析する。当該研究は、予定していた調査計画どおりに進捗しており、今後2年間の研究期間内に問題無く成果を上げることができると期待されるため。研究成果のうちの一部は、さらにデータを加えて分析した後、次年度に発表する必要が生じた。(1)ミズナラについて前年度から継続している分析作業(既に採取したサンプルの道管形成時期の特定)を続ける。また、新たに、八甲田1地点(青森県黒石市)および弘前市藤崎町(弘大藤崎農場)においてミズナラ調査木(1地点あたり35個体)を選定し、積雪環境・幹温度を測定するとともに、幹と当年枝から形成層を定期的にサンプリングする。これらのサンプルの形成層を観察し、道管形成に及ぼす積雪の影響を明らかにする。(2)八甲田1地点(青森県黒石市)においてミズナラの幹と樹体上部(当年枝)で道管形成時期が異なることが判明した場合は、それらのタイムラグが展葉時期や葉形態に及ぼす影響を調べる。(3)八甲田12地点におけるブナ成木・幼樹・実生の開芽・落葉期や雪解け時期の記録を続け、雪解け時期が開葉日に及ぼす影響を分析する。
コモンウェルス諸国における立憲主義

代表者佐藤含め、コモンウェルス諸国それ自体の分析に今年度はあまり立ち入ることができなかった。主たる原因は、かかる諸国に強く影響を及ぼすイギリス法の状況分析を優先したためである。2018年9月にリヴァプール大学で実施されたシンポジウムに代表者佐藤、分担者柳井、宮内が参加し、柳井は報告を、宮内はシンポジウムの一部で司会を務めた。多くの研究者との意見交換を行った。この成果を反映した学術業績作成には至らなかったが、流動的な立憲主義状況把握には進展があったと考える。なおBrexitが2019年3月末を期されていたが周知のとおりかなりの延長を余儀なくされている状況であり、イギリス国内を含むコモンウェルス諸国の研究者による分析が進展しているので、これらの状況についても文献収集と現地状況の分析に努めたが、この点については状況が流動的で進展中であるため研究も現状把握が中心となった。当初予定したイギリス「以外」のコモンウェルス諸国についての研究は文献精読を進める以外には進展がなかったが、コモンウェルス立憲主義研究に大きな影響を及ぼすイギリスの現状調査自体は実地調査を含めおおむね予定通り行うことができたため。ニュージーランド、オーストラリア、カナダの現況について計画に従って調査研究をすすめる。政治状況にかんがみてニュージーランドおよびオーストラリアの調査を優先したい。文献出版年等の関係で購入できなかった書籍があったため。
セロネガティブ自己免疫疾患の抗原特異的T細胞応答機構解析による病因解明

重症筋無力症(MG)は神経筋接合部アセチルコリンレセプター(AChR)に対する自己抗体(抗AChR抗体)による自己免疫疾患と考えられている。小児期発症MGの多数例(約85%)は不顕性全身型である潜在性全身(latent general, LG)型分類される。小児期発症MGの特徴として、3歳前に発生頻度ピークをもち、また、抗AChR自己抗体は、陰性か低値を示す。小児期発症MGの多くが臨床的に眼筋型であるが、小児期発症臨床的O型の多数例(70%)は、上肢の筋電図(EMG)においてMGパターンを示し、不顕性全身型と考えられLG型であった。LG型MG患者において、高頻度にHLA-DRB1^*0901/DQA1^*0301/DQB1^*0303,DRB1^*1302/DQA1^*0301/DQB1^*0604ヘテロアリルタイプが認められた。HLAアリル発現頻度、およびHLA-DR/DQ分子アミノ酸配列多型性の検討から、LG型MG罹患性はHLA-DQA1^*0301/DQB1^*0604に関連し、発症にAChR抗原反応性CD4+Th1細胞産生IFN-γが重要であると考えられた30%小児期発症LG型MG患者において末梢血CD4+T細胞がAChR抗原に高応答を示した。高応答患者について、末梢血AChR抗原特異的CD4+細胞ラインのTORVα鎖Vβ鎖レパートリーの解析をおこなった。同時におこなった成人期発症全身(G)型患者において、末梢血AChR抗原特異的CD4+細胞ラインTCR Vα鎖Vβ鎖レパートリーの解明を行ったが、TCRVα鎖Vβ鎖レパートリーの相違が認められ、小児期発症LG型MGにおいて、AChR抗原特異的TH細胞のT細胞認識エピトープペプチドは成人期発症G型と相違していると考えられた。さらに、ペプチド-HLA-D分子複合体を認識する特異的TCRVα鎖Vβ鎖+CD4+T細胞はTH1細胞の性状をもつことを明らかにした。合成AChRα鎖刺激AChR抗原特異的CD4+細胞ラインの産生サイトカインの性状は、TH1タイプであった。小児期発症重症筋無力症(MG)患者において、高頻度にHLA-DRB1^*0901/DQA1^*0301/DQB1^*0303,DRB1^*1302/DQA1^*0301/DQB1^*0604ヘテロアリルタイプ発現が認められた。これらのHLA-DR/DQタイプ発現と臨床所見の関係は、血清抗アセチルコリンレセプター(AChR)抗体値陰性、眼筋限局の臨床所見および上肢の筋電図のMGパターンなどの特異な臨床像と有意な相関を認めた。これらの特異な臨床像をしめすMG患者は、セロネガティブ自己免疫疾患のモデルとして考えられた潜在性全身(LG)型を示した。LG型患者高頻度発現HLA-DR/DQアリル

タイプ分子アミノ酸配列のアミノ酸多型領域についての解析から、LG型MG罹患性はDQB1^*0604に関連し、発症にAChR抗原反応性CD4+-TH1様細胞産生IFN-γが重要であることが明らかになった。AChR抗原反応性CD4+細胞の活性化のためには、CD4+細胞T細胞レセプター(TCR)を介するAChR抗原ペプチドの認識・刺激が引き金になる。HLA-DR9/13ヘテロアリルタイプ発現小児期発症LG型あるいは全身(G)型において、高AChR抗原反応性CD4+細胞のTCRVαとVβクローンレパートリーの検討において、TCRVαおよびVβクローンにおいて、検討した小児期発症両MGタイプに同一あるいは異なるクローンの増強を認めた。このことは、小児期発症LG型はG型と異なったAChR抗原ペプチドを認識し発症する可能性が考えられた。日本人重症筋無力症(MG)において特有と考えられる,3才未満に発症頻度ピークの小児期発症MGの臨床所見を明らかにするとともに、臨床所見とHLA-DR/DQアリルハプロタイプの関係を明らかにする。3歳未満発症頻度ピークの小児期MGの臨床所見とHLA-DRおよびHLA-DQA/DQBとの関係においてHLADRBl*0901/DQA1^*301/DQB1^*0302DRB1^*1302/DQA1^*0302/DQB1^*0604ヘテロアリルタイプ発現は、臨床症状として眼筋限局性症状を示し、上肢筋電図所見MGパターンのセロネガティブ(AChR抗体陰性)患児に有意に高頻度に認められた。このMGタイプは、潜在性全身(LG)型として日本人に特有な一型として報告した。LG型は不顕性全身型と考えられ、LG型の発症とDRB1^*1302/DQA1^*0302/DQB1^*0604発現が有意な相関があると考えられた。また、活性化AChR抗原特異的TH細胞のT細胞TCRVα鎖β鎖レパトリーの解明においては、MGの自己抗原と考えられるアセチルコリンレセプター(AChR)はα鎖、β鎖、γ鎖およびδ鎖サブユニットで構成されている。α鎖分子の全アミノ酸配列から1720アミノ酸残基毎に合成ペプチドを作成、各合成ペプチドをAChR分子として、末梢血CD4+細胞のAChR分子への応答性をIL2産生能として検討した。約30%LG型MG患児において高応答が認められた。これらの高応答患児について、末梢血AChR抗原特異的CD4+細胞のTCRVα鎖β鎖レパトリーの解明をおこなった。また、同時に成人期発症G型(抗AchR抗体高値)患者において、末梢血AChR抗原特異的CD4+細胞のTCRVα鎖β鎖レパトリーの解明をおこなった。これらの患者群におけるTCRVα鎖β鎖レパトリーの相違がみとめられた。このことは、小児期発症LG型MGにおいて、AChR抗原特異的TH細胞の細胞認識エピトープペプチドは特異的と考えられた。重症筋無力症(Myasthenia gravis MG)は神経筋接合部アセチルコリンレセプター(acetylcholine receptor, AChR)に対する自己抗体である抗AChR抗体による臓器特異的自己免疫疾患と考えられている。約84名小児期発症MG患児のHLA-DR/DQアリルタイプ解析を行い、HLA-DR/DQアリルタイプと臨床症状の関連性、および免疫学的病因解析を行ってきた。小児期発症MGの多数は臨床的眼筋(O)型であるが、上肢の筋電図(EMG)においてMGパターン変化を示し、不顕性全身型である潜在性全身(LG)型と分類される。小児期発症MGの特徴として、3歳前に発生頻度ピークをもち、不顕性全身型を示すLG型が高頻度に認められる。
製造ばらつきフリー高信頼多値VLSIの系統的設計法の構築

本研究では,製造ばらつきフリー高信頼多値VLSIの系統的設計論の確立を目的とした基礎実験を行った.多値回路向け高水準設計・検証システムの構築と回路シミュレーションによる性能実証,不揮発性新デバイスを用いた多値回路ブロックとその適応的ばらつき補正技術の提案,ならびに本手法に基づいた高信頼VLSIの設計と動作検証を通し,本技術に基づく高性能・高信頼次世代VLSIの実現が可能であることを示した.本研究では,製造ばらつきフリー高信頼多値VLSIの系統的設計論の確立を目的とした基礎実験を行った.多値回路向け高水準設計・検証システムの構築と回路シミュレーションによる性能実証,不揮発性新デバイスを用いた多値回路ブロックとその適応的ばらつき補正技術の提案,ならびに本手法に基づいた高信頼VLSIの設計と動作検証を通し,本技術に基づく高性能・高信頼次世代VLSIの実現が可能であることを示した.1.多値回路向け自動配置配線・タイミング検証フローの実装2値・多値融合集積回路のための自動配置配線・動作検証フローの検討を行った.従来のCMOS回路の自動設計フローをベースに自動配置配線を実現するとともに,多値回路セルのレイアウトから作成した配置配線用ライブラリと,それらの接続関係を表すHDL記述をそれぞれ定義することにより,従来の自動配置配線ツールを活用することを可能にした.また,動作検証は,アナログ回路の動作記述が可能なHDLであるVerilog-AMSに基づく動作シミュレーションを用いて行うとともに,各セルに定義された2次元ルックアップテーブルを用いることで,従来のHSPICEなどによる回路シミュレーションをベースとした手法に比べ,検証時間を大幅に削減しつつ,遅延時間および遷移時間を高い精度で見積もることが可能であることを示した.2.不揮発性デバイスを用いた多値回路ブロックの提案MTJ(Magnetic Tunnel Junction:トンネル磁気抵抗)素子と呼ばれるデバイスを組み込んだ多値回路ブロック,およびデバイスのパラメータ制御によるばらつき制御手法について検討を行った.MTJ素子はCMOSプロセスとの高い親和性を有する不揮発性新デバイスであり,一定値以上の電流を流すことで,磁化の状態に対応したRmax, Rminの2種類の抵抗値を取る.本素子を回路に組み込むことで,CMOSプロセスが有するばらつきを補正する機能を付加し,設計段階における動作マージンの制約を緩めると同時に,ばらつきによる性能劣化を抑え,結果として高い性能の実現が可能となると考えられる.現在までに,差動対回路におけるしきい値電圧ばらつきを対象とした基礎実験により,その有効性が示されているが,本年度研究ではこの知見を元に本方式の一般化および実際に回路を構成した際の具体的な制御方法について検討を行った.1.高性能・高信頼多値集積回路設計技術の検討集積回路の高性能化を実現するアプローチの一つとして多値集積回路の研究は進められてきたが,現在までの多値集積回路に関する研究は主に多値論理・多値演算を実現するための回路構成に関するものがほとんどであり,回路動作の保証という観点では深い検討が行われていなかった.本年度研究では,デバイスのばらつきや動作環境の変化に応じて適応的なパラメータ調整を施し,性能劣化を補償することが可能な多値集積回路アーキテクチャの構成について検討を行った.2.不揮発性デバイスを用いた多値回路ブロックの原理検証MTJ (Magnetic Tunnel Junction :トンネル磁気抵抗)素子と呼ばれるデバイスを組み込んだ多値回路ブロック,およびデバイスのパラメータ制御によるばらつき制御手法について検討した.MTJ素子はCMOSプロセスとの高い親和性を有する不揮発性新デバイスであり,一定値以上の電流を流すことで,磁化の状態に対応した2種類の抵抗値を取る.本素子を回路に組み込むことで,CMOSプロセスが有するばらつきを補正する機能を付加し,設計段階における動作マージンの制約を緩めると同時に,ばらつきによる性能劣化を抑え,結果として高い性能の実現が可能となる.本年度研究では本方式が有する原理的な性能限界とその最適性能を与える具体的な条件・調整方法について,数式的な評価および回路シミュレーションを通した検討を行い,その有効性を示した.・不揮発性デバイスを用いた高信頼VLSIの検討MTJ(Magnetic Tunnel Junction:トンネル磁気抵抗)素子と呼ばれるデバイスを組み込んだ回路ブロック,およびデバイスのパラメータ制御によるバラつき補正技術を組み込んだ高信頼VLSIについて検討を行なった.MTJ素子はCMOSプロセスとの高い親和性を有する不揮発性新デバイスであり,一定値以上の電流を流すことで,磁化の状態に対応した2種類の抵抗値を取る.本素子を回路に組み込み,CMOSプロセスが有するばらつきを補正する機能を付加することで,設計段階における動作マージンの制約を緩めると同時に,ばらつきによる性能劣化を抑え,結果として高い性能の実現が可能となることを確認した.・パラメータ最適化技術の検討大規模回路に対して本技術を適用する際に必須となる,パラメータ最適化技術について検討を行なった.上記に基づくバラつき補正機能を組み込むことで,環境に応じて動作点の変更が可能なVLSIが実現可能となるが,回路が大規模化し,調整する必要のあるパラメータ数が増加すると,その広い探索空間から最適なパラメータの集合を見つけ出すことは次第に困難になる.この問題に対し,回路の入出力特性を元に,メタヒューリスティックな最適化アルゴリズムを適用することで準最適なパラメータ集合を探索する手法について検討を行った.提案したアルゴリズムを複数のMTJを内包する大規模回路モデルに適用し,提案手法を用いることでパラメータの最適化が可能であることを確認した.
可食性バイオハイブリッド創出による食品タンパク質の低アレルゲン化

牛乳中の主要な乳清タンパク質であるβ-ラクトグロブリン(BLG)の機能改変を目的として、トランスグルタミナーゼ(MTGase)を用いて、ポリリシン(PL)とのバイオハイブリッドを作出した。得られたハイブリッド分子の組成はBLG:PL=1:1.2であり、ネイティブBLGの全体的な高次構造がほぼ維持されていた。ハイブリッド化により、乳化性の改善、免疫原性の低減化を達成できた。さらに、デキストラン(Dex)を伸長したハイブリッドを調製することにより、より効果的な免疫原性の低減化を認めた。牛乳中の主要な乳清タンパク質であるβ-ラクトグロブリン(β-LG)は、必須アミノ酸を豊富に含む良質のタンパク質であり、乳化性、ゲル化性、気泡性といった機能特性に優れ、有用な疎水性のリガンド結合能を有しており、優れた食品素材となる可能性を有している。しかしながら、塩存在下、酸性条件下で乳化性が低下すること、さらに強力なアレルゲン性を有することから、その利用には請願がある。そこで、本研究では、β-LGの機能改変を目的として、実際の食品への応用可能な方法として、微生物由来のトランスグルタミナーゼ(MTGase)を用いて、ポリリシン(PL)とのバイオハイブリッドを作出を試みた。β-LGは、生脱脂乳よりArmstrongらの方法により単離し、DEAE-Sepharose Fast Flowを用いた陰イオン交換クロマトグラフィーにより精製を行った。MTGaseは、味の素株式会社製のアクティバTG-Kを用いた。β-LG-PLハイブリッドの調整条件を検討し、β-LG:PLのモル比が1:9になるように、混合し、2,000unit/g proteinとなる条件でMTGaseを加え、37°Cで48時間反応させることにより、ハイブリッド分子の調製に成功した。ハイブリッド分子の精製は、複数回のCM Sepharose Fast Flowを用いた陽イオン交換クロマトグラフィー、および透析を組み合わせることにより行った。ハイブリッド生成の確認は、SDSポリアクリルアミドグル電気泳動により行った。得られたハイブリッド分子の組成をアミノ酸分析により行い、β-LG:PL=1:1.2であることが明らかとなった。以上のように、本年度は、MTGaseを用いてβ-LG-PLハイブリッドの作出に成功した。得られたハイブリッド分子の構造、機能について、今後検討を進めていく予定である。しかしながら、塩存在下、酸性条件下で乳化性が低下すること、さらに強力なアレルゲン性を有することから、その利用には制限がある。昨年度、条件を検討し、β-LG:PL=1:1.2の組成のハイブリッド分子を得た。このハイブリッド分子の等電点を等電点電気泳動により調べた結果、複合体では等電点が塩基性側へ大きくシフトし、BLGとPLが共有結合したことが明らかとなった。さらに、ハイブリッド分子の構造について、自然蛍光測定、CDスペクトル測定、レチノール結合能測定、抗BLGモノクローナル抗体を用いたELISAにより、ハイブリッドの詳細な解析を行った。その結果、ハイブリッドではPLの結合による若干の構造変化が認められたが、ネイティブBLGの全体的な高次構造はほぼ維持していると考えられた。続いて、BLG-PLハイブリッドの機能の評価を行った。乳化性は濁度法によって評価した。その結果、ハイブリッドでは、BLGの乳化に不利な酸性条件下および塩存在下においても高い乳化性を持つことが明らかとなった。免疫原性については、2系統のマウス(BALB/c、C57BL/6)を免疫し、得られた血清を非競合法ELISAに供して特異抗体量を測定することで評価した。いずれの系統においても、ハイブリッド投与時は抗BLG抗体産生性が有意に低下した。そこで、本研究では、β-LGの機能改変を目的として、実際の食品への応用可能な方法として、微生物由来のトランスグルタミナーゼ(MTGase)を用いて、ポリリシン(PL)とのバイオハイブリッドの作出を試みた。

昨年度までに、β-LG:PL=1:1.2の組成のハイブリッド分子を得た。得られたハイブリッド分子は、等電点が塩基性側へ大きくシフトし、ネイティブβ-LGの全体的な高次構造をほぼ維持していた。ハイブリッド化による機能改変として、乳化性の改善、免疫原性の低減化を認めた。本年度は、ピンペプチドを用いて近交系マウス(BALB/c、C3H/He)で得られた抗血清の反応性を調べ、β-LG-PLハイブリッドのB細胞エピトープの解析を行ったところ、33Asp-40Arg付近の応答性が低下しており、35GlnにPLが結合したことが示唆された。さらに、メイラード反応を介して、β-LG -PLにデキストラン(Dex,分子量10,000)を結合した可食性β-LG-塩基性多糖ハイブリッド(β-LG -PL-Dexハイブリッド)を得た。得られたハイブリッドの組成は、β-LG -PL:Dex=1:2.0であった。BALB/cマウスを用いてβ-LG -PL-Dexハイブリッドの免疫原性を調べたところ、ハイブリッド化による有意な免疫原性の低減化が認められ、特に、β-LG -PLハイブリッドの場合よりもさらに効果的であった。研究当初より、無理のない計画を立てて研究を実施しており、おおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に則り、着実に研究を遂行する。
体幹後部前駆細胞（プロジェニター）の同定と先天性形成異常の統合的研究

人魚体奇形は、後肢融合に加え、膀胱、腎臓、さらに外生殖器など複数の体幹後部器官の形成異常を伴う先天性の形成異常である。これまで、臨床的な報告は数多くあるが、その発症メカニズムはわかっていない。マーメイドシンドロームは、後肢の融合および泌尿生殖器含む体幹後部の多器官において形態異常が起こるヒト先天性疾患である。マーメイドシンドロームの発症メカニズムの理解は、その形態異常が多岐にわたりまた重篤であることから困難とされてきた。しかし、私は、Isl1発現細胞において増殖因子の1つであるBmp4(骨形成因子4)の機能を破壊すると、マーメイドシンドロームに類似した形態異常を呈することを見出した。本研究は、種々の遺伝子改変マウスを駆使し、体幹後部を形成する前駆細胞の同定とその形成破綻が引き起こす先天性形成異常の発症メカニズムについて前駆細胞(プロジェニター)を知ることで統合的に理解することを目的としている。これまでの解析から、それぞれの原基が出来る以前の胎生8.5日胎生9.5日にかけてIsl1が発現する細胞群が後肢を含む体幹後部器官形成に関与している、つまり、Isl1発現細胞が後肢を含む体幹後部の前駆細胞である可能性が示唆された。このIsl1発現細胞の性質をより詳しく調べるため、Isl1発現細胞を蛍光色素(YFP)で可視化することができるIsl1Cre/ROSA26-EYFPマウスを作成し、Isl1発現細胞をFACSを使って単離することを試みた。さらに、後肢を含む体幹後部の前駆細胞におけるBmp4の機能を解析する手段として、種々の細胞外マトリクスでコーティングしたDish上、また、マトリゲルなどを使った3次元培養など初代培養実験系を確立することが出来た。後肢や泌尿生殖器など体幹後部の多器官におよぶ複合的な形成異常は、先天性奇形症の1つマーメイドシンドロームの特徴である。この複合的な形成異常は、体幹後部を形成する細胞、すなわち、後肢と泌尿生殖器官の前駆細胞が共通である可能性を示唆していると考えられる。これまで、この前駆細胞の同定は困難であった。しかし、私は、マウス胎児体幹後部に興味深い発現様式を示す遺伝子として“Isl1"を見出した。さらにIsl1が発現する細胞において特異的に増殖因子の1つであるBmp4(骨形成因子4)を機能破壊したマウス(Isl1Cre Bmp4 cKOマウス)は、このヒト先天性体幹後部形成異常に類似した形成異常を呈することを見出した。本研究は、遺伝子改変マウスを用いて、体幹後部を形成する前駆細胞の同定とその破綻が引き起こす先天性形成異常の発症メカニズムについて、前駆細胞(プロジェニター)を知ることで統合的に理解することを目的としている。Isl1Cre Bmp4cKOマウスは、Isl1が発現している細胞においてBmp4の機能が喪失している。つまり、Isl1Creが発現している細胞がいつから、どこで出現しているかを突き止めることで体幹後部前駆細胞の同定に繋がると考えられる。そこで、薬剤(タモキシフェン)誘導型Isl1merCremerマウスおよびGt(ROSA)26Sorマウスを用いてIsl1発現細胞を可視化し、その後、どの器官形成へ寄与するのかを調べるため細胞系譜実験を行った。その結果、胎生8.5から胎生10.5日目にかけてIsl1を発現する細胞が後肢さらに膀胱、外生殖器といった泌尿生殖器の形成に寄与していることがわかった。マーメードシンドロームは、後肢、泌尿生殖器含む体幹後部器官が欠損するヒト先天性形成異常である。マーメイドシンドロームでみられる形成異常は、後肢を含めた体幹後部の器官にみられることから、これらを形成する前駆細胞は共通である可能性が考えられる。興味深いことにIsl1が発現する細胞特異的に増殖因子の1つであるBmp4を機能破壊すると、マーメイドシンドロームに類似した形態異常を呈することを見出した。本研究は、遺伝子改変マウスを駆使し、体幹後部を形成する前駆細胞の同定とその破綻が引き起こす先天性形成異常の発症メカニズムについて前駆細胞(プロジェニター)を知ることで統合的に理解することを目的としている。FACSにより効率よくIsl1発現細胞を回収するための条件を検討し、より回収効率の良い条件を見出すことができた。またIsl1creBmp4cKOにおいて細胞増殖および細胞死の変化ををそれぞれBrdU取込み実験、TUNEL法により調べた結果、細胞増殖は正常胚と同様に起こっており、また細胞死に関しても顕著な変化はみられなかった。よって、Isl1creBmp4cKOマウスにみられる体幹後部形成異常は、細胞増殖、細胞死以外の原因で起こっていると考えられる。さらに、体幹後部形成過程におけるIsl1発現細胞の細胞挙動を調べるため、タイムラプスイメージングによる観察を試みた結果、数時間ではあるが細胞の動きを観察することができた。私たちの体は、さまざまな形態や機能を持った組織・器官で成り立っている。それぞれの器官は、固有の前駆細胞(プロジェニター)から形成されると考えられる。よって前駆細胞を知ることにより、その器官の発生メカニズム、先天性疾患の発症メカニズム、癌などの病態発症機序を理解することにつながると考える。泌尿生殖器官など体幹後部に異常が観られる先天性形成異常は、尿道下裂や鎖肛を含め多様であり、その発症率が高いにも関わらず発症メカニズムはほとんどわかっていない。ましてやその前駆細胞は何か?その実体に関しては全くわかっていない。

これまで、体幹後部前駆細胞の同定は困難であった。しかし、私は、マウス胎児体幹後部に興味深い発現を示す遺伝子として“Isl1"を見出した。さらにIsl1が発現する細胞で特異的に増殖因子の1つであるBmp4(骨形成因子4)を機能破壊すると、ヒト先天性体幹後部形成異常に類似した形態異常を呈することを見出した。本研究は、遺伝子改変マウスを駆使し、体幹後部を形成する前駆細胞の同定とその破綻が引き起こす先天性形成異常の発症メカニズムについてプロジェニターを知ることで統合的に理解することを目的としている。タイムラプスイメージングにより体幹後部形成に関与すると考えられるIsl1発現細胞の細胞挙動を長時間観察するため、培養条件について検討を行い、長期観察に適した条件を見出した。また、Isl1creBmp4cKOマウスにおいて、体幹後部予定領域に発現する遺伝子の発現を検討したところ、Bmpシグナルは低下しており、いくつかのマーカー遺伝子の発現が低下していた。よって、体幹後部予定領域においてBmp4は、オートクライン的に機能しており、その下流で機能し得る候補遺伝子を見出すことができた。人魚体奇形は、後肢融合に加え、膀胱、腎臓、さらに外生殖器など複数の体幹後部器官の形成異常を伴う先天性の形成異常である。これまで、臨床的な報告は数多くあるが、その発症メカニズムはわかっていない。Isl1発現細胞の特性を調べるため、より効率よく同細胞を回収することができる条件及び細胞の挙動を観察するシステムを検討することができた。また、細胞増殖、細胞死を調べたことにより、体幹後部形成過程において細胞増殖や細胞死制御以外の新たなメカニズムの重要性が示唆された。しかし、タイムラプスイメージングによる観察時間は現在の条件では数時間程度が限界であり今後、長時間観察可能な条件検討の必要性が残った。発生生物学Isl1creBmp4cKOマウスの体幹後部形成予定領域でどのような遺伝子の発現に変化が観られるのか?発現解析を組織in situ法や免疫染色法により検討する。タイムラプスイメージングによる観察をより長期にするための条件検討を行う。Isl1発現細胞を蛍光色素(YFP)で可視化するため、Isl1Cre/ROSA26-EYFPマウスを作成することができた。また、同マウスから、Isl1発現細胞をFACSを使って単離する条件を検討することができた。また、細胞の動きや形態変化など細胞生物学的解析を行うための初代培養実験系を確立することが出来た。しかし、FACSによって効率よく細胞を回収するためにはさらに組織に対する酵素処理の条件検討の必要性が残った。当該年度の主な目的は、Isl1merCremerマウスおよびGt(ROSA)26Sorマウスを用いてIsl1発現細胞を可視化し、その後、どの器官形成へ寄与するのか細胞系譜を理解することであった。様々な体幹後部形成過程のタイミングでIsl1発現細胞をマークし、その後の細胞系譜を調べた結果、ISl1発現細胞が出現する時期、さらに泌尿生殖器および後肢へ寄与するIsl1発現細胞群を同定することができ、おおむね順調に進展しいる。
アジアにおける生命倫理ネットワークと生命倫理センターの開発

1.インド、イスラエル(パレスチナを含む)、日本、マレーシア、ニュージーランド、タイ、トルコを訪問し、アジアの異なる国々において生命倫理研究者のネットワークを設立。2.国際会議開催を通じ、このネットワークをアジア、太洋州の国々(欧州からの研究者を含む)に拡張。3.騒音、汚水公害を含む環境状況に関する調査を訪問した国々で施行。また、それらの国々で生命倫理問題について人々にインタビュー。4. 1997年にベン・グリオン大学においてアジア国際生命倫理センターを公式に設立(センター長フランク・レヴィット)、アジア生命倫理の中でのイスラエルに関するワークショップを2回開催(1997年6月、1998年8月)。さらに、研究者と生命倫理に関する問題について討議するため、イスラエルとパレスチナ自治区において会合。5. 1997年全インド生命倫理学会を設立(会長ジャヤポール・アザリア),インド各地において国際生命倫理会議を3年連続して開催(1997年1月アメダバード、マドラス、バンガローア、コーチン、1998年1月マドラス、セーラム、バンガローア、アメドナガー、デリー、1999年1月マイソーア、マドラス)。人々と生命倫理について討論するため、各地を訪問。7.つくば国際生命倫理円卓会議を3回開催(1996年10月、1997年10月1998年11月).国内外からの出席者は年々増大した。本研究の結果は日本での他の会議(京都、神戸、福井、東京)でも発表。8.トルコ、アンカラにおいてアジア生命倫理に関し生命倫理円卓会議を開催(1998年8月)。9.本計画の結果に関して国内外の研究者と討論、数々の国際会議で発表。1.アジアにおける生命倫理研究者のネットワークを拡張し、ネットワークに参加した研究者の論文をEubios Journal of Asian and International Bioethicsで発表(ハードコピーとインターネット<http://www.biol.tsukuba.ac.jp/macer/index.html>)。ネットワーク(そしてワークショップ)には、異なる分野の研究者、特に、科学者に参加を呼びかけた。2.イスラエル(ベール・シェバのベン・グリオン大学とガザ地区のシバ病院、パレスチナ保健省)、つくば円卓会議(筑波大学)、インド(アマンダバ-ドのインド・マネージメント研究所、マドラス大学動物学部、バンガロール大学、コーチン大学)で、ワークショップを開催、各々の国における研究者の研究奨励に勤める。3.これらの会議開催により、パレスチナ保健省において生命倫理委員会が設立され、インド生命倫理委員会も設立が提唱された。4.イスラエル、インド、日本、ニュージーランド、タイにおいて、騒音問題、遺伝学に関する研究、結果について論文執筆中。5.日本、ニュージーランドで、バイオテクノロジーの受けとめ方に関し、小学校、中学、高校の生徒、そして一般の人たちを対象にアンケート調査を行い比較研究。1.アジアにおける生命倫理研究者のネットワークを拡張し、ネットワークに参加した研究者の論文をEubios Journal of Asian and International Bioethics (EJAIB)で発表(ハードコピーとインターネット<http://www. biol. tsukuba. ac. jp/macer/index. html>)。EJAIBは、アジア生命倫理学会の公式な機関誌となった。2.イスラエル(ベールシェバのベン・グリオン大学)、第3回つくば国際生命倫理円卓会議(筑波大学)、ユネスコ・アジア生命倫理会議、シンガポール大学の研究者とネットワークについて討議、インド(マドラス大学動物学部、セ-ラムのヴィナヤカ医科大学、バンガロ-アの国立法学大学、国立化学研究所、アメドナガ-大学、デリーの全インド医科学研究所)で、ワークショップを開催、各々の国における研究者の研究奨励に勤める。3.これらの会議開催により、全インド生命倫理学会が設立された。4.イスラエル、インド、日本、ニュージーランド、イタリアにおける騒音問題、遺伝学に関する研究、結果について論文執筆中。

5.アジア生命倫理ネットワークについて、ポルトガル、スペイン、イタリア、オランダの研究機関で紹介した。6.ベン・グリオン大学においてアジア国際生命倫理センターを設立した。2.イスラエル(ベールシェバのベン・グリオン大学)、トルコのアンカラ大学、健康科学学部におけるワークショップで講義。第四回つくば国際生命倫理円卓会議(筑波大学)、第四回国際生命倫理会議(日本大学)、シンガポール大学の研究者とネットワークについて討議、インド(マドラス大学動物学部、マイソー大学、デリーの全インド医科学研究所)で、ワークショップを開催、各々の国における研究者の研究奨励に努める。3.アジア生命倫理ネットワークについて、トルコの研究機関で紹介した。
廃水処理汚泥等の再生利用に係る衛生的安全性確保に関する検討

近年、問題となっている新興感染症には、Legionellaなどの病原性細菌、E型肝炎ウイルス、ノロウイルス等の病原性ウイルス、Cryptosporidiumなど病原性原生動物など、水を媒介とするものが多く含まれ、上・下水の汚染が問題となっている。これら病原性微生物に対する水および汚泥等の衛生的安全性保技法の確立が急務となっている。われわれは糞便と共に下水に放出される腸内ウイルス群などの病原性ウイルスの環境中での動態、特に下水処理場での活性汚泥との相互作用に着目し研究を進めた。これまでに、放出されたウイルスが活性汚泥に吸着、安定化され、長期間にわたって感染性を維持すること、その吸着は非特異的で、静電相互作用が大きな役割を果たしていること、塩濃度やpHの変化により腸内ウイルスが活性汚泥より放出されることなどを示してきた。本研究では、微生物と界面との非特異的吸着、特に静電相互作用と疎水性相互作用による吸着に影響をえる因子として、活性汚泥中の主要な負電荷であるカルボン酸基に着目し、活性汚泥構成菌であるRhodococcus属細菌が生産するカルボン酸基を含む細胞外多糖の構造に検討を加え、糖鎖構造を決定し、ウロン酸やピルビン酸由来のカルボン酸基が存在することを示した。また微生物の環境中の動態にこれら細胞外多糖のカルボン酸基が大きな影響を与えることを示した。また、ノロウイルスに代表される、ヒトから水などを経由して環境に排出された病原性微生物の海洋中での挙動、特に濾過摂食者における濃縮の間にも着目し、代表的な濾過摂食者であるホヤとその共生細菌に着目し、海洋環境中での濾過摂食者における微生物濃縮のモデルとしての有効性を検討するために、同共生系に基礎的検討を加えた.近年、問題となっている新興感染症には、Legionellaなどの病原性細菌、E型肝炎ウイルス、ノロウイルス等の病原性ウイルス、Cryptosporidiumなど病原性原生動物など、水を媒介とするものが多く含まれ、上・下水の汚染が問題となっている。また、ノロウイルスに代表される、ヒトから水などを経由して環境に排出された病原性微生物の海洋中での挙動、特に濾過摂食者における濃縮の間にも着目し、代表的な濾過摂食者であるホヤとその共生細菌に着目し、海洋環境中での濾過摂食者における微生物濃縮のモデルとしての有効性を検討するために、同共生系に基礎的検討を加えた.近年、高病原性鳥インフルエンザウイルス、ウェストナイルウイルス、SARSウイルスなど多くの新興感染症が問題となっている。これら新興感染症には、大腸菌O-157などの病原性細菌、ノロウイルスやE型肝炎ウイルス等の病原性ウイルス、Cryptosporidiumなどの病原性原生動物など、水と係わるものが多く含まれ、実際に上・下水の汚染が報告されている。上・下水は先進的技術や設備により処理されるようになってきたが、従来の病原性微生物とは異なるこれら病原性微生物に対する水質および汚泥等の衛生的安全性を確保する手法の確立が急務となっている。我々は、活性汚泥を用いた下水処理において汚泥中の病原微生物の挙動に関して研究を進め、糞便と共に下水に放出される腸内ウイルスが下水処理に用いられる活性汚泥に吸着、蓄積すること、その吸着は非特異的で、静電相互作用が大きな役割を果たしていること、塩濃度やpHの変化により腸内ウイルスが活性汚泥より放出されることなどを示してきた。本年度は、微生物と界面との非特異的吸着、特に静電相互作用と疎水性相互作用による吸着に影響を与える因子について検討を加えた。モデルとして用いたポリオウイルスは中性では全体としては負の電荷を持つこと、活性汚泥も同様に中性では全体としては負の電荷を持つこと、従って、両者の間を結ぶ塩橋となる多価陽イオンの存在が吸着に重要であることを確認した。活性汚泥中の主要な負電荷としてカルボン酸基が考えられるが、活性汚泥構成菌であるRhodococcus属細菌が生産するカルボン酸基を含む細胞外多糖の構造に検討を加え、糖鎖構造を決定し、ウロン酸やピルビン酸由来のカルボン酸基が存在することを示した。微生物の環境中の動態にこれらカルボン酸基が与える影響についても検討を加えた。近年、多くの新興感染症が問題となり、本年度、本邦においてもヒトへのノロウイルス感染、ニワトリへの高病原性トリ・インフルエンザ感染が多く報告され、話題となった。

新興感染症には、Legionellaなどの病原性細菌、E型肝炎ウイルス等の病原性ウイルス、Cryptosporidiumなどの病原性原生動物など、水と係わるものが多く含まれ、上・下水の汚染が問題となっている。従来の病原性微生物とは異なるこれら病原性微生物に対する水質および汚泥等の衛生的安全性を確保する手法の確立が急務となっている。これまでに、われわれは、糞便と共に下水に放出される腸内ウイルス群が下水処理場の活性汚泥に吸着、安定化され、長期間にわたって感染性を維持すること、その吸着は非特異的で、静電相互作用が大きな役割を果たしていること,中性pHでは、共に負の電荷を持つポリオウイルスと活性汚泥の吸着には、両者の間を結ぶ塩橋となる多価陽イオンの存在重要であることを示した。本年度は、主として活性汚泥中の主要な負電荷である微生物表層構造中のカルボン酸基について検討を加えた。昨年度に引き続き、活性汚泥構成菌である描Rhodococcus属細菌が生産するカルボン酸を含む細胞外多糖の構造決定を更に進めるとともに、これらカルボン酸基を修飾し、非特異的吸着に与える影響について検討を加えた。また、生食用カキ由来のノロウイルス感染に代表されるように、ヒトから廃水などを経由して環境に排出された病原性微生物の海洋中での挙動、特に濾過摂食者における濃縮が問題となっているが、その詳細には不明な点が多い。代表的な濾過摂食者であるホヤとその共生細菌に着目し、海洋環境中での濾過摂食者における微生物濃縮のモデルとしての有効性を検討するために、基礎的検討を加えた。近年、問題となっている新興感染症には、Legionellaなどの病原性細菌、E型肝炎ウイルス等の病原性ウイルス、Cryptosporidiumなどの病原性原生動物など、水を媒介とするものが多く含まれ、上・下水の汚染が問題となり、これら病原性微生物に対する水および汚泥等の衛生的安全性を確保する手法の確立が急務となっている。これまでに、われわれは、糞便と共に下水に放出される腸内ウイルス群が下水処理場の活性汚泥に吸着、安定化され、長期間にわたって感染性を維持すること、その吸着は非特異的で、静電相互作用が大きな役割を果たしていること、塩濃度やpHの変化により腸内ウイルスが活性汚泥より放出されることなどを示してきた。本研究では、微生物と界面との非特異的吸着、特に静電相互作用と疎水性相互作用による吸着に影響を与える因子として、活性汚泥中の主要な負電荷であるカルボン酸基に着目し、活性汚泥構成菌であるRhodococcus属細菌が生産するカルボン酸基を含む細胞外多糖4種の構造に検討を加え、糖鎖構造を決定し、ウロン酸やピルビン酸由来のカルボン酸基が存在することを示した。また微生物の環境中の動態にこれら細胞外多糖のカルボン酸基が大きな影響を与えることを示した。生食用カキ由来のノロウイルス感染に代表されるように、ヒトから廃水などを経由して環境に排出された病原性微生物の海洋中での挙動、特に濾過摂食者における濃縮が問題となっているが、その詳細には不明な点が多い。
地域と大学の連携による育児支援モデルの開発と実施評価

本研究の育児支援モデルを実施することにより、以下のことが明らかになった。1,地域で生活する出産後間もない母親は、家事及び育児に家族以外の社会資源による支援を必要としており、特に二人目以上の子供を出産した母親や双子を出産した母親に、今回の支援活動モデルを実施した結果、活動が母親にとって非常に有効であったことが明らかになった。即ち、この活動が母親の育児や家事の負担軽減になるばかりでなく、母親がボランティアの訪問を受けることによる外部社会との接触を通して、気分転換や育児方法の伝承、地域ネットワークの拡大等の効果を生みだせている事が明らかになった。2,今回、子育てボランティアを提供した保健医療系大学の学生にとっては、母親の育児生活の困難さや子供の成長ぶりにじかに触れられることが、日頃の学習内容の深まりになり、また、チームメイトとしての地域ボランティアとの接触は、世代間交流や人間関係形成の経験として有意義な機会にとして活動継続につながっていた。3,このボランティア活動に参加した地域住民には、子供の成長や母親のたくましさに触れることがやりがいとなっていた。また、大学生と共に活動を行うことが地域に結びついた大学としての愛着や、大学に対する期待、ともに学生を育てる意識の形成になっており、教育への関心や学生とのふれあいの楽しさが活動のやりがいになっていた。4,課題としては、メンバー間及び、利用者とボランティア間の連絡方法について困難さが生じたが、プライバシーの十分な配慮を行うことでの携帯電話での連絡が、最も有効に機能することの確認が出来た。1,モデル実施地域の育児支援状況の把握(1)保健所における育児支援活動のヒアリング保健所では、新生児訪問以降の育児支援としては、特に問題ケース以外について特別な訪問等は行っていない。しかし、定期的な健康診査及び、育児相談を行い、児童館における母親の自主的な活動を推進している。母親の気分転換や仲間作りの機会に利用できるが、子供を預けて母親の自由な時間を確保できる支援はしていない。(2)区役所の保健福祉課ヒアリング地区民生委員を通して、子育て支援部会を設置して活動しているが実際の活動はあまり盛んではない。(3)荒川区社会福祉協議会のファミリーサポートセンターの活動当センターの職員2名を招聘し、活動の概況について説明を受けるの機会を持った。緊急一時保育制度として、保育に欠ける3ヶ月から小学校就学前の乳幼児を対象とした保育活動を有償ボランティアとして行っている。会員登録により、保育サポーターの研修、ボランティア保険の加入等によって、活動補償を行っている。よく利用されているが、3ヶ月以内の子供の母親は対象にしていない。2.ボランティア学生の実情把握身体障害者の生活支援ボランティアを行っている学生5名のヒアリングを行った。その結果、学生はボランティア活動を通して社会性を養う機会になる、授業で学んだことの確認や障害者の生活の理解が深まる等が活動から得ている魅力。学生間のチーム活動により負担のない活動が可能である。3,ボランティア論に関する学習ボランティアの考え方、運営、実際の活動例についての文献検討を行った。4,育児支援活動の研修会参加ノバディーズパーフェクト等の親支援の考え方に関する研修会に2回の参加を行った。5,大学生の育児ボランティアに関する研究の把握日本看護学教育学会(長野)参加により、看護学生の育児支援実践研究について検討を深めた。1,看護系大学1年生のボランティア意識と関心についての調査大学と地域の連携によるボランティア活動を行う為のボランティア資源について、どのような状況にあるかを把握するため、中部地区の看護系大学2校及び、本学の1年生に対して、平成16年7月末に自認式質問紙調査を行った。回答率は、約85%であり、現在データを入力中である。この結果の分析と学会発表を17年度の活動として予定している。2,ボランティア活動に関する講演会の開催昨年度より、ボランティア及び育児支援活動の文献学習を行ってきたが、ボランティア提供者の研修をかねて、2回の公開講演会を平成16年10月に実施した。第1回目は、ボランティア専門家2名による講演を行ってもらい、90余名の参加者をえた。