hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロプラズマ照射による薬剤類経皮吸収促進の研究

スペクトル中に存在するピークはそれぞれCH2対称伸縮振動(28472855 cm-1),CH2非対称伸縮振動(29152924 cm-1)に起因するものであり、角質層内における皮膚を外部より保護する機能を特徴づけるものであるが、これらのピークに変化が認められた。CH2伸縮振動に起因するピーク減少は角質層自体の減少や皮膚表面部の改質を伴い、結果としてバリア機能の低下に繋がるものと考えられる。この結果よりマイクロプラズマ照射による角質層バリア性の低下可能性が示唆された。ヘアレスユカタンマイクロピッグの角質層を対象にマイクロプラズマ照射を行ったところ、薬剤類経皮吸収促進される結果が得られた。マイクロプラズマ照射には皮膚サンプルとプラズマ電極との照射距離を0.51.0 mm一定として5分間行った。比較として大気圧プラズマジェットを用いて、Arガスを5 L/minで供給してピッグスキンへの経皮吸収促進の検討も行った。大気圧プラズマジェットの駆動電圧は4.0 kV, 16 kHzであり、サンプルへの照射距離は2.0 mmとして照射時間を10秒、30秒、1分および5分とした。プラズマ照射後に皮膚サンプルに所定量を塗布した薬剤類の透過量をHPLCで定量化した。また皮膚サンプル表面はFTIR-ATR法によって、その構造変化および経皮吸収促進される機構を探るためXPS,FTIR分析を行った結果、脂質2重層でのバリア性の緩和現象などの機構が解明されつつある。本研究では大気圧マイクロプラズマを角質層へ照射し、N-アセチル-4-ヒドロキシプロリンとレチノイン酸トコフェリルの2つの薬剤を用いて経皮吸収実験を行ない、マイクロプラズマ照射の経皮吸収促進効果を評価した。また各種装置を用いて照射による角質層への影響を解析、観察し以下の知見を得ることが出来た。(1)分子量173 g/molで水溶性の薬剤であるN-アセチル-4-ヒドロキシプロリンを用いて経皮吸収実験を行ったところ、マイクロプラズマ照射によって累積透過量が10.8±1.29 μgから13.2±3.42 μgに増加し、おおよそ1.2倍程度増加したことからマイクロプラズマ照射による経皮吸収性促進効果が確認された。(2)分子量713 g/molで脂溶性の薬剤であるレチノイン酸トコフェリルを用いて経皮吸収実験を行ったところ、マイクロプラズマ照射によって累積透過量が70.2±3.20 nLから141±38.4 nLに増加し、おおよそ2倍程度増加したことからマイクロプラズマ照射による経皮吸収性促進効果が確認された。(3) FT-IRを用いて、マイクロプラズマ照射による角質層への影響を調べたところ、非対称伸縮νasym(CH2)ピークのピーク位置がより高い波数へシフトしていることが確認され、角質層内の脂質鎖の立体配座構造が変化している事が示唆された。(4)赤外線サーモグラフィを用いて、マイクロプラズマ照射時の皮膚表面温度を測定したところ、温度の大きな変化はなく、7分照射で表面最高温度は36.9°Cとなった。このことから熱による角質層内の脂質への影響は少ないことが示唆された。(5) XPSによる皮膚の表面解析を行ったところ、マイクロプラズマ照射が角質層内の分子結合へ影響を与えていることが確認された。
高齢女性における加齢に伴う筋委縮への新たな治療法の開発を目指した基礎的研究

【目的】女性のエストロゲン欠乏は、閉経のほか、若年女性でも体重減少などの無月経により生じる.エストロゲン欠乏が持続すると,運動器においては骨量低下による骨折リスクが増加しそれに対し医学的な診断と介入が行われている.一方、骨格筋においては、近年エストロゲン受容体の発現が確認されているが,その機能には未だ不明な点が多い.本研究では,エストロゲン欠乏が骨格筋に対して及ぼす影響について基礎的な検討を行った.【方法】6週齢の雌マウスの卵巣を摘出しエストロゲン欠乏(OVX)群を作成した.グリップテストを用いて握力測定を行い筋機能を評価した.前脛骨筋を摘出し、免疫組織染色を用いて筋横断面積およびファイバータイプの測定を行った.また,骨格筋幹細胞の初代培養系を用いてそれらの機能を評価した.【結果】コントロール群に比べOVX群では顕著な筋萎縮を認め,遅筋線維に比べ速筋線維の割合が増加(速筋化)した.骨格筋幹細胞の初代培養系では, OVX群では筋分化能が顕著に抑制された.さらにカルジオトキシンで筋損傷を誘導すると, OVX群の筋重量は低下し、筋再生能は著しく低下した.【結論今回の研究によって、エストロゲン欠乏状態は,骨格筋において速筋化をともなう筋萎縮を惹起し,さらに筋恒常性に関わる骨格筋幹細胞に影響して筋再生能も低下することが示唆された。
網膜芽細胞腫由来細胞に対する分化誘導機構との臨床応用への可能性の解明

我々は、神経網膜の分化誘導状態にある初期発生におけるカドヘリンスーパーファミリーに属する細胞接着分子群(カドヘリシ-4-13やプロトカドヘリン)の時間的・空間的発現パターンをin vivoにおいて、in situハイブリダイゼーション・免疫組織染色の手法を用いて詳細まで明らかにし、網膜の細胞ごとに特異的なカドヘリンが発現していることを明らかにした。これにより、網膜の発生・分化・機能維持にカドヘリンが深く関わり、重要な役割を果たしている可能性が示唆された。そこで、昨年度からの研究に引き続き、カドヘリン-8、-11に特異的なFitc合成アンチセンスオリゴヌクレオチドを不活化センダイウイルスに融合させて作成したHVJ-cationic-1iposome法を用いて、培養網膜芽細胞腫由来細胞(Y-79細胞)の細胞核への遺伝子導入を試みた。30分間培養後、蛍光顕微鏡下での導入の確認を行ったところ、培養細胞において高頻度で細胞核におけるFitcによる蛍光は観察できたが、RT-PCR法および免疫染色にてカドヘリシ-8、-11の発現の確認を行ったところ、導入した遺伝子の発現は確認できなかった。また、遺伝子導入を試みた細胞を様々な神経網膜に特異的なマーカーとなる抗体(MAP-2、calbindin、TH、ChATなど)で免疫染色を行ったが、免疫染色性は確認できなかった。我々は、未分化網膜細胞として神経細胞、視細胞、グリア細胞、網膜色素上皮細胞などへの分化能を有すると考えられる、培養網膜芽細胞腫由来細胞(Y-79細胞)を分化誘導できうるかを確かめるための基礎実験として、その分化誘導に関与すると考えられるカドヘリン-4-13プロトカドヘリンのin vitroにおける発現の確認と、Y-79細胞の形質転換方法として遺伝子導入法を用いるための技術的確立の段階として、センダウイルス・リポソーム(HVJ-liposome)法を用いたFitcオリゴヌクレオチドの培養細胞核への導入を試みた。まず、培養Y-79細胞からpoly-A+RNAを抽出したのち、特異的オリゴヌクレオチドプライマーを用いたRT-PCR法にてY-79細胞に特異的なカドヘリン-4-13とプロトカドヘリンの発現を同定した。この実験でカドヘリン-8、-11の発現が確認できた。以上より、HVJ-liposomeを用いると、Y-79細胞の分化誘導に影響すると考えられるカドヘリン-8、-11に特異的なアンチセンスオリゴヌクレオチドを遺伝子導入できる可能性を確認できた。これはin vivoにおける強制的遺伝子導入の可能性を示唆していると考えられた。
合金系潜熱蓄熱材を用いた高温未利用熱の有効活用

本研年度は、500度超に融点を持つAl-Si系合金PCMの開発を目的とした。具体的には、1Al-Si系合金の熱物性調査、2Al-Si系合金と代表的耐熱材料との腐食性試験を実施した。1Al-Si系合金の熱物性調査:Siは融解時の体積膨張率が負(-9.6%)のため、合金元素として添加することで、PCM候補材の融解時体積膨張率を低く制御可能であり、PCMとしての実用上極めて有利となる。そこで、本研究ではAl-12wt%Si、Al-17wt%Si、Al-20wt%Si、Al-25wt%Si、Al-30wt%SiをPCM候補として、その蓄熱性能を測定した。その結果、共晶組成近傍のAl-12wt%Siの潜熱量は0.5 MJ/kgであり、PCMとして極めて有望であった。また、過共晶組成であるAl-25wt%SiとAl-30wt%Siの蓄熱量可能量500度から800度の範囲で測定したところ、1MJ/kg以上の値を示した。過共晶領域では、温度の降下と共に連続的にSiの初晶が析出するため、この結晶化潜熱が液相、固相の比熱に上乗せされ、見掛け上大きな比熱として観察される。従来のPCMは液体比熱が小さく、融点または共晶点付近での蓄熱のみに温度範囲が限定されていた。一方、過共晶領域にまで組成範囲を広げることで、より広い温度範囲で効率的に高密度蓄熱が可能となることが明らかとなった。2Al-Si系合金と代表的耐熱材料の腐食性試験:Al-Si系合金SiとAl2O3、SiCとの腐食性を、真空雰囲気下で、1000度の合金溶湯中に、試験片を100h浸漬することで評価した。Al-Si系合金PCM候補として、Al-25wt%Siの他にAC9A、ADC12等の規格合金も検討した。その結果、Al2O3は検討した合金PCM候補に対して腐食されず、PCM用の構造材として極めて有望であった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
配列選択的ヒストンメチル化誘導小分子による新規エピゲノム制御概念の開発

本研究課題では、申請者が近年開発したリジン特異的脱メチル化酵素1阻害剤(LSD1i)とピロール・イミダゾールポリアミド(PIP)との融合分子を用いて、それら分子による選択的なヒストンメチル化誘導効果を、抗がん活性という観点から評価を進めるものである。PIPと融合させるLSD1iとしては、研究協力者である京都府立医大・鈴木孝禎教授らが開発したNCD38を筆頭候補として融合体の作成を進め、有機合成化学的な観点からは研究協力者である千葉大学・根本哲宏教授らの協力を得て新規融合分子の開発と評価を現在進めている。平成30年度は、前年度より引き続きPIP-NCD38融合体をヒト大腸がん細胞RKOへ投与する系を中心に評価を進め、親分子であるNCD38はGC-richなゲノム領域のヒストン修飾を優先的に活性化させる傾向があることを発見した。一方で、AT-richなDNA配列を認識するPIP-NCD38融合体では、活性化領域がAT-richなゲノム領域に変わることが示唆され、PIPとの融合によって標的領域を制御できる新規化合物としての可能性が得られた。これら新規化合物の合成法と化学的評価をHeterocycles誌へ、細胞レベルでのエピゲノム解析結果をOncotarget誌へそれぞれ投稿し、双方とも受理された。また、平成31年度へ向けた研究として、PIP-LSD1融合体の分子設計についてDNAへの結合力強化と阻害剤ユニット部分のシンプル化の観点からそれぞれ改良を施し、試作型分子を用いて先行的に評価した結果、ヒト白血病細胞細胞HL60がより良い投与対象であることが判明し、現在はこの細胞株を中心に新しい融合体の詳細解析を進めている。PIP-NCD38融合体については、PIPとの融合によって領域選択性を付与できるポテンシャルを示すことができ、その過程で合成された新規化合物を用いた研究成果は2報の論文として報告することができた。これらの研究結果は、より効果的な細胞毒性を得られるような分子設計・標的の探索へ応用できるものとして、さらなる薬剤開発が現在進行中である。平成30年度の研究結果を基盤として、より改良された分子に関する研究を現在進行中であることからも、本研究が目指す"配列選択的ヒストンメチル化誘導小分子"の薬剤開発に向けた有益な結果が得られている。平成31年度へ向けた研究として、PIP-LSD1融合体の分子設計についてDNAへの結合力を増強させるユニットの付与や、阻害剤ユニット部分の合成難易度を下げるためのシンプル化という2つの観点において、融合体の最適化を進める。現在は試作型分子を投与した細胞に関するエピゲノム解析が進行中であり、その解析結果の報告を行うとともに、最適化された融合体のライブラリー構築を目指す。平成29年度の研究では、PIP-LSD1i融合分子を投与した大腸がん細胞および白血病細胞における、ヒストン修飾変化の解析および融合分子の分子設計最適化を中心に研究を進めた。PIPと融合させるLSD1iとしては、連携研究者である京都府立医大・鈴木孝禎教授らが開発したNCD38を筆頭候補として融合体の作成を進め、有機合成化学的な観点からは連携研究者である千葉大学・根本哲宏教授らの協力を得て融合分子の改良を進めた。具体的な分子設計として、NCD38よりシンプルな構造を有するLSD1iであるGSKLSD1との融合体を開発し、細胞投与実験を進めた。PIP-NCD38融合体に関してはヒト大腸がん細胞RKOへの投与実験を中心に検討を進め、親分子であるNCD38はGC-richなゲノム領域のヒストンを優先的に活性化させる傾向があることを発見した。一方で、AT-richなDNA配列を認識するPIP-NCD38融合体では、活性化領域がAT-richなゲノム領域に変わることが示唆され、PIPとの融合によって標的領域を制御できる可能性が得られた。これらの研究結果は論文として投稿し、現在Revision中である。また、PIP-GSKLSD1融合体に関しては、ヒト白血病細胞細胞HL60への投与実験を中心に検討を進めており、ライブラリー化合物中のいくつかのシリーズがより強い細胞毒性を示す等の結果が得られたため、現在詳細解析を進めている。PIP-NCD38融合体については、PIPとの融合によって領域選択性を付与できるポテンシャルを示すことができ、その研究成果を論文として投稿し、現在Revision中である。PIP-GSKLSD1融合体に関しても、HL60細胞へより強い細胞毒性を示す融合体をスクリーニングできつつあり、今後の分子設計へ有益な結果が得られている。

平成30年度は、前年度より引き続きPIP-NCD38融合体をヒト大腸がん細胞RKOへ投与する系を中心に評価を進め、親分子であるNCD38はGC-richなゲノム領域のヒストン修飾を優先的に活性化させる傾向があることを発見した。一方で、AT-richなDNA配列を認識するPIP-NCD38融合体では、活性化領域がAT-richなゲノム領域に変わることが示唆され、PIPとの融合によって標的領域を制御できる新規化合物としての可能性が得られた。これら新規化合物の合成法と化学的評価をHeterocycles誌へ、細胞レベルでのエピゲノム解析結果をOncotarget誌へそれぞれ投稿し、双方とも受理された。また、平成31年度へ向けた研究として、PIP-LSD1融合体の分子設計についてDNAへの結合力強化と阻害剤ユニット部分のシンプル化の観点からそれぞれ改良を施し、試作型分子を用いて先行的に評価した結果、ヒト白血病細胞細胞HL60がより良い投与対象であることが判明し、現在はこの細胞株を中心に新しい融合体の詳細解析を進めている。PIP-NCD38融合体については、PIPとの融合によって領域選択性を付与できるポテンシャルを示すことができ、その過程で合成された新規化合物を用いた研究成果は2報の論文として報告することができた。これらの研究結果は、より効果的な細胞毒性を得られるような分子設計・標的の探索へ応用できるものとして、さらなる薬剤開発が現在進行中である。平成30年度の研究結果を基盤として、より改良された分子に関する研究を現在進行中であることからも、本研究が目指す"配列選択的ヒストンメチル化誘導小分子"の薬剤開発に向けた有益な結果が得られている。平成30年度は、PIP-NCD38およびPIP-GSKLSD1それぞれの融合体に関しては、認識配列をより伸ばした分子の開発を進めるほか、各分子で処理したがん細胞株のヒストン修飾変化と、それに伴う遺伝子発現レベルの変化に関して、ChIP-seqおよびRNA-seq解析を中心に網羅的な解析を進めていく。また、新しいLSD1iとして、漢方生薬由来の分子を利用できる地盤も整いつつあるため、PIPとの融合分子を作成できるような候補も探索する。平成31年度へ向けた研究として、PIP-LSD1融合体の分子設計についてDNAへの結合力を増強させるユニットの付与や、阻害剤ユニット部分の合成難易度を下げるためのシンプル化という2つの観点において、融合体の最適化を進める。現在は試作型分子を投与した細胞に関するエピゲノム解析が進行中であり、その解析結果の報告を行うとともに、最適化された融合体のライブラリー構築を目指す。
組織の公平性に関する体系的研究

本研究は、組織成員の公平性の知覚を高めるために、組織に求められるものは何かを明らかにすることを目指した。その結果、従来の研究で示されていた、一貫性、バイアスの抑制、情報の正確性、修正可能性、代表性、倫理性といった要因に加えて、戦略の浸透が重要であることが示された。従来の研究では、意思決定のプロセスや評価プロセスに注目して、いかにして公平性を高めるかに取り組んできた。しかし、組織内で「よいこと」とされる内容を決める経営理念や戦略、あるいは方針の存在を無視することはできないことが示されたのである。当該研究の目的は、組織行動論研究としては高い完成度にある組織的公正理論を、より経営学的な視点から発展させることにある。当該研究は、経営学、特に戦略論などの知見を援用しつつ、定性的・定量的実証研究の積み重ねを通じて、上述の課題を克服した、より体系的な理論的枠組みを構築することを目指すものである。本年度は、文献研究によって分析枠組みを深化させるとともに、昨年度までに実施した2つの組織に調査のフォローの調査を実施することとしていた。この計画に従い、本年度は、戦略、イノベーション、人的資源管理、といった分野に関する文献研究を実施し、分析枠組みをより強固なものにすることができた。また、2社を対象とした集中的なインタビュー調査を実施し、理論的な枠組みを発展させるための知見を得ることができた。本年度の研究によって、当初より意図していた通り、戦略と組織的公正との間には、明らかに関連性があることが明らかになった。特に、経営陣の提示する戦略的なメッセージと、継続的な施策が、公平な組織を形作るうえで重要な役割を担っていることが明らかとなった。本年度は、これらの知見の一部として、「組織的公正からみたダイバーシティマネジメント」『研究紀要』公益財団法人兵庫県人権啓発協会を公表論文として交換することができた。本論文では、戦略的意思決定が組織における基準を提示し、それが従業員に受け入れられるプロセスを2社のケースをもとに示すことができた。当該研究の目的は、組織行動論の研究としては完成度の高い組織的公正理論を、より経営学的な視点から発展させることにある。従来の組織的公正理論は、個人の行動に焦点があてられており、経営の実務的に考えると、あまりにもミクロ的な視点であり、経営方針や戦略といった実務的な視座にかけているという欠点がある。そこで、当該研究では、具体的に、経営学、特に戦略論などにおける知見を援用した枠組みを構築し、定性的・定量的実証研究の積み重ねを通じて、これらの課題を克服した、より体系的で実務的な観点に耐えうる理論的枠組みの構築を目指すものである。我々の枠組みは、組織的公正に対して影響を与えるとされている、情報の正確性や一貫性などに加えて、戦略や方針の明示・浸透・それに基づく評価といった、戦略に関わる次元を分析枠組みに加えている。本年度は、これまでに我々が実施してきた文献研究と実証研究をさらに推進するとともに、新しい研究枠組みの説明力を確認することに重点を置いた。具体的には、これまでに実施してきた実証研究をフォローし、当該企業の担当者にインタビューを実施したり、当該企業のマネジャーのミドルクラスの戦略立案の現場で、本研究の理論的枠組みを意識して、実務に臨んでもらうことの効果などを確認することができた。具体的に、多変量解析等を実施した定量分析でも、インタビューを中心として定性的な分析でも、従来の変数に加えて、戦略に基づく評価を実施することなどが有意な独立変数として作用していることが明らかとなった。本年度は、文献研究によって分析枠組みを深化させるとともに、2つの組織において質問票を用い大量サンプルによる定量的な調査及びインタビュー調査を実施する計画を立てていた。また、2社を対象とした集中的なインタビュー調査を実施し、アンケート調査の実施に向けた仮説の設定をはじめ、調査票の作成に向けた準備を行うことができた。さらに、上述の2社を対象にしたアンケート調査を実施し、大量サンプルのデータを収集することができた。現在はデータを分析中であるが、現段階で、戦略と組織的公正の密接な関係を示唆するデータであることがわかっている。以上のように、当初より意図していた通り、戦略と組織的公正との間には、明らかに県連性があることが示されている。今後は、これらのデータを詳細に分析することを通じて、仮説の検証を進めるとともに、測定尺度の確立を目指したい。

なお、本年度は論文という形では成果を発表することができなかったが、次年度中に今回のデータを基にした論文を発表する予定である。研究計画に沿って、調査等も進展している論文としての成果を示すには至っていないものの、研究計画に沿った形で実証研究のデータを収集することができている。今後の予定としては、これまでに蓄積してきた調査データと、追加的な調査によって、最終的な成果をまとめる。今後の予定は、継続的な文献研究とともに、実証研究に使用する追加的な調査によるデータ収集と分析を行う予定である。計画通り、文献収集と調査のための経費を中心に使用する予定である。研究費の使途は、文献収集と調査旅費及びアンケート実施に係る経費を予定している。
「島嶼型条件不利地域」の環境調和的地域発展に関する研究

本研究の目的は、経済発展段階の異なる東アジア島嶼部地域(沖縄・日本、韓国・済州島、タイ・プーケット島、中国・海南島)を対象とする比較研究を通じて、東アジア島嶼部の国内における地域的特性と国際島嶼間における共通性を析出し、島嶼型条件不利地域の環境調和的地域発展モデルを構築するための基礎的要件を明らかにすることである。主な研究成果は次の通りである。1.分析対象島嶼地域において、経済発展に伴って第1次産業のウェートが大きく低下し、観光産業をはじめとする第3次産業が大きく増加するが、製造業ないし第2次産業は低水準のままで推移している。これは、各々の国内における地域的特性として認められるが、同時に国際島嶼間の共通性でもあることが明らかになった。2.各国の島嶼地域発展のためには、工業化による地域発展モデルの適応が困難であり、島嶼地域独自の発展方向、即ち、島嶼性・気候性といった環境資源を活かした観光産業が中心となって、環境と調和した地域発展を牽引していくことが不可欠である。3.観光地としての国際化が必要である。分析対象島嶼地域の中で、プーケット島以外の島嶼地域の経済発展水準はいずれも全国平均より低いが、しかしプーケット島は全国平均より高く、さらに中央地域であるバンコクと肩を並んでいる。これは主にプーケット島における観光地としての国際化が成功したことによるものである。4.島嶼地域の環境資源の持続的利用システムの確立が必要である。そのためには、エコ・ツーリズム、観光農園など観光形態の多様化、農業・農村の多面的機能を活用することが重要である。また、沖縄では赤土等の流出による海域汚染の問題が深刻化しており、他の島嶼地域においても今後、観光産業や農業の進展に伴って同様旨な問題の発生が容易に予想できる。従って、海域など島嶼地域の重要な観光資源の保全と調和した観光開発や農業生産システムの確立、そのための法整備が必要である。沖縄は、本土復帰以降、「沖縄振興開発計画」に伴い、社会資本の整備や観光開発など地域開発が進み、観光産業の突出した発展がみられた一方、開発に伴う赤土等の流出による沖縄の基本的観光資源要素である美しい海への汚染などの環境問題が深刻化してきた。持続的地域発展を図るには、環境調和的な地域開発戦略や地域発展方向の構築が喫緊の課題である。これは、近年、著しい経済発展を成し遂げているアジア諸国の島嶼部にも共通するものと考えている。本研究の目的は、沖縄とアジアの島嶼部地域を対象とする比較研究を通じて、アジア島嶼部の国内における地域的特性と国際島嶼間における共通性を析出し、島嶼型条件不利地域の環境調和的地域発展モデルを構築するための基礎的要件を明らかにし、地域発展方策のあり方について提言することである。本年度の主な研究成果は、以下の通りである。第一に、プーケット島(タイ)及び済州島(韓国)における現地調査を実施し、島嶼地域間の比較分析用データベースを構築するための社会経済・産業構造などに関するデータ・資料の収集調査を行った。第二に、プーケット島における観光資源の評価分析を行った結果、自然的資源、とりわけ海・ビーチの魅力が圧倒的に高く評価されており、沖縄を対象とした分析結果と類似している。しかし、文化的資源に関しては、沖縄は比較的高く評価されているが、プーケット島はあまり高くなかった。また、プーケット島においては、観光産業が90年代以降急速に発展し、国内で高い地域経済発展水準を達し、最低賃金水準が首都バンコク周辺地域と同水準を確保しており、沖縄と異なる点がみられた。第三に、環境調和的地域発展の方策の一つとして、沖縄ではエコ・ツーリズムが推進されはじめている。

沖縄との比較分析を行うため、世界的にエコ・ツーリズムが最も進んでいるとみられるオーストラリアにおける関係資料やデータの収集を行った。本年度の主な研究実績は以下の通りである。第一に、沖縄、プーケット島、済州島および海南島の社会経済・産業構造などに関する島嶼地域間比較研究データベースの構築を行った。第二に、海南島における現地実態調査を実施し、80年代以降の経済開発の進展に伴う産業構造の変化について実証的研究を行った。その主な結果、(1)海南島の経済発展は1992年頃を境に大きく前期と後期に分けられ、また前期より後期の方が大きい。(2)後期の経済発展は主に第1次産業および第3次産業の発展によるものである。第1次産業の発展は主に、農地利用率の向上、土地生産性の向上および収益性の高い野菜類や熱帯果実の生産増加による農業発展、および海洋漁業や近年の養殖漁業の生産拡大による漁業発展などによってもたらされた。(3)産業構造の変化は1992年頃を境に方向が大きく変わった。前期では第1次産業のウェートが減少、第3次産業が増加したが、後期では第1次産業がやや増加に転じ、第2次産業は低位水準のままで第3次産業はやや減少するといった全国とは異なる変化が示された。第三に、沖縄県における農地による赤土流出の実態調査を実施した。現在、沖縄県内における赤土の流出量のおよそ7割が農地によるものであると推定される。その主な原因はさとうきび収穫後の降雨量の多い56月における裸地農地からの流出であり、赤土流出を防げるためには農家レベルで流出対策技術の普及が喫緊の課題となっている。しかし、農業生産者の高齢化や小規模経営などの問題を抱えているなかで、農家レベルの赤土流出防止対策技術の採用に伴うコスト負担がボトルネックとなっている。この研究成果に基づき、沖縄県主催の公開シンポジウム「止まれ赤土!やんばる大格闘」(平成17年1月29日開催)において、研究代表者が「環境調和的地域発展と地域的合意形成」を題に講演した。本年度では、対象地域の最新データを補足し、島嶼地域データベースを用いて実証分析を行った。さらに、3カ年間の研究成果を報告書として取りまとめた。報告書の「第I部島嶼地域の産業構造と地域発展」では、沖縄、済州島、プーケット島および海南島について、それぞれを全国と比較して各々の島嶼地域の産業構造と変化の特徴、および観光産業など地域産業の発展状況を明らかにした。「第II部島嶼地域の観光と財政」では、1、済州島・プーケット島・海南島を中心に、各島嶼地域の観光開発戦略と観光商品の実態を分析し、島嶼観光地のポジショニング分析を行い、各島嶼の競争力を明らかにした。2、環境調和型観光として位置づけられるエコ・ツーリズムを取り上げ、その先進地域であるオーストラリアの認定制度を検討し、その運用上の問題点を明らかにした。3、沖縄などと同様に優れた自然環境が観光の魅力とされる北海道を対象に、観光産業の安定的な発展のための課題を明らかにした。
複数の材料で構成される外壁面の耐震性を確保するための設計・施工プロセス研究

平成7年兵庫県南部地震の調査結果から、外壁面全体で設計・施工が行われるカーテンウォールについては、十分な耐震性能が確保されていることが明らかになった。しかし、これらを除く複数の材料(例えばパネルとサッシとガラス)で構成された外壁については、十分な耐震性能が確保されていないことが明らかになった。そこで本研究は、これらの現状の設計・施工のプロセスを明らかにし、耐震性能を確保するために、どのような手順で、どのような情報が提供され、どのようなことそれぞれの立場で指示しなければならないのかを明確にする事を目的とする。昨年度までの研究では、外壁材の情報収集を行った。またモデルケース想定を行い、ケーススタディーの中心としてサッシに焦点を当てることとした。その中で耐震設計がどのようになされているが、どのような情報に基づいているかなどを公的設計主体と民間設計主体にそれぞれアンケート調査を行った。その結果、カタログ類しか参照しないため、仕様書まかせできちんとした耐震設計が行われていない実態が明らかになった。さらに調査に基づいて、その後耐震性能を確保するための設計、施工のプロセスを提案し、それに対応した各段階でのチェックシートなどのツールを、設計者と施工者に対して作成した。平成7年兵庫県南部地震の調査結果から、外壁面全体で設計・施工が行われるカ-テンウォールについては、十分な耐震性能が確保されていることが明らかになった。本研究は、複数の材料で構成される外壁画の現状の設計・施工プロセスを明らかにし、耐震性能を確保するために、どのような手順で、どのような情報が提供され、どのようなことをそれぞれの立場で指示しなければならないのかを明確にする事を目的としている。本年度の研究としては、全国に展開する各種外壁材製造者に対して、設計技術資料、施工技術資料を収集している。また、それぞれの耐震性に関する技術資料を収集した。ただし全てを網羅するには至っていないが、モデルケースを想定するには充分な情報を得た。現在収集したデータを整理し、各種外壁材の耐震性能のレベルをタイプ分けしてたが、その結果、モデルケースの対象を一般的なサッシとコンクリート躯体壁、またはALCとの組合せに絞ることとし、そのための情報収集を開始した。具体的にはサッシの施工に関連する各種専門工事業者、すなわちサッシメーカー、サッシ施工者、ガラス工事者、シール施工者等に対して、性能を確保するための施工に際して、設計者・建物施工者とのコミュニケーション、あるいは専門工事業者間でのコミュニケーションの問題点についてヒアリング調査し、それらを整理している。従って、来年度予定している想定モデルケースはこれを中心にする。加えて各種外壁材の耐震性能と、設計施工のタイプの組み合わせで、異なるモデルケースもいくつか想定する予定である。
水面衝撃の尺度影響に関する研究

本研究の特色は、荒天中では平らな水面は存在しないことに着目し、初めから波面の3次元的変形を考慮した理論の構築を行なったことである。このようにすれば、従来の空気巻き込みの研究で問題になっていた物体端部の問題無しに空気巻き込みの影響を論じることが出来る。また、本研究の目的はこの理論を骨格として空気巻き込み、弾性、3次元影響による最大圧力の低減について調べるとともに、フルード則で実験値を実船の値に換算した際に生じる差異(尺度影響)を理論的な面から説明することである。3年間にわたる研究により以下の成果を得た。底面が弾性変形する場合、弾性変形を考慮していれば、線形理論で良好な推定値を得ることが出来、空気流の影響は無視し得ることが分かった。水面の3次元的変形により、物体底面全体を平均した平均圧力はかなり低減されるが、その際巻き込まれる空気による低減効果は大きくないことも分かった。また、空気巻き込みを伴う軸対称物体の水面衝撃では、線形理論により精度良く巻き込み空気圧を推定出来、実験とも良好な一致を示す。したがって、水面が完全に平面でなければ、線形理論で十分精度よく衝撃圧を推定可能である。そこで、実船スケールと模型スケールの間の尺度影響を調べた結果、かなり大きな尺度影響があることが分かった。しかし、その尺度影響の程度は物体形状、突入速度などの状況により大きく変わる可能性があるため、簡潔な尺度影響の推定法を提案するには至らなかった。空気巻き込みが保証される円筒模型による水面衝撃試験を実施し、水面衝撃時に発生する衝撃圧力の計測並びに水面形状の可視化を行った。これにより、水面衝撃時の水・空気圧縮の3次元的挙動を把握することが出来た。また、同時に理論解析を行い実験と比較した。その結果、理論解析に用いた物理モデルは実験を十分に説明しうることが分かった。したがって、空気巻き込みが保証される場合には、この物理モデルをもちいて実船スケールと模型スケールとの尺度影響を明らかにできることが分かった。現実の構造物は衝撃圧力を受けた場合少なからず弾性変形を生じる。この影響を調査する第一歩として、弾性底板を有する楔模型の水面衝撃現象を空気流の影響を取り込んだ理論を用いて解析した。その結果、実船スケールでは従来考えられている程空気巻き込みの影響は無さそうなことが分かった。また、弾性の影響により衝撃圧力の最大値は大きく変化するが、衝撃により生じる応力は最大値自体の値とは直接関係無いため、衝撃の大きさを論じるには衝撃圧力ではなく発生応力で論じるべきであることが分かった。昨年度は空気巻き込みが保証される円筒模型による水面衝撃試験を実施し、水面衝撃時に発生する衝撃圧力の計測並びに水面形状の可視化を行った。本年度は、この物理モデルをもちいて実船スケールにおける衝撃圧力の理論解析を行い、模型スケールにおける理論解析値との比較を行った。その結果、巻き込まれた空気の圧縮率に実船スケールと模型スケールとで大きな開きがあることが明らかになった。また、巻き込まれた空気の圧力はバグノルド則にも、フル-ド則にもしたがわず、新たな相似則を考えなければならないことが明らかになった。上記とは別に、いくつかの理論的検討も行った。理論解析法として2次元解析法が従来から行われているが、現実の構造物ではこの2次元解を内部解として用い、外部解とのマッチングを行わなければならない。船喫水の場合にはこのマッチングの仕方により、内部解とコンシステントな理論を構築出来ることを示した。また、その場合には通常の自由表面上件を満たす初期値境界値問題を解かなければならないが、その際に用いられるグリーン関数の効果的な数値計算法を示し、理論解析を高速かつ高精度で行うことを可能にした。本年度は主として、空気巻き込みを伴う3次元軸対称水面衝撃問題の解析を行なった。

昨年度までに、本モデルの巻き込み空気圧力及び水面変形を求める、理論及びその計算プログラムの作成は終了していたが、尺度影響を論じるための船底圧力分布及び、水面剥離の状況を精度良く計算するためには、新たな理論展開並びに数値計算法の開発が必要なことが分かった。そこで、本年度は以下のことを行い、船底圧力及び水面剥離にいたる水面変形の精度良い算定が行なえるようにした。1.従来の変位ポテンシャルを用いた解析で求められた水面変位(主として自由表面と物体表面の交点の位置)を基に速度ポテンシャルを直接求め、そこから圧力分布を求める方法の理論構築と数値計算プログラムの作成を行なった。2.上記プログラム並びに従来の変位ポテンシャルを求めるプログラムの収束テスト(主として、空間分割数と時間分割数の収束状況の調査)を行い数学的に確証の持てる計算法を確立した。3.上記プログラムより物体表面上の流速分布を求めるとともに、流線追跡法により自由表面と物体表面の交点付近の流れの様子を求める手法の収束テストを行い計算法を確立した。4. 2,3により上記計算プログラムで求められた圧力分布、流速分布を厳密解と呼ぶに相応しい程度まで計算精度を向上させた。以上により信頼のおける数値計算プログラムが作成出来たので、それを用いて空気巻き込みの尺度影響を調査した。また、巻き込み空気内では水面が物体表面から剥がれる現象が起きるがこのときの流れの様子が理論的に求められたので、そのような流れのモデル化に役立てることが出来た。ただ、当初予定していた、実船の尺度影響推定法を構築するにはかなり大胆な仮定を置かなければならないことも分かったので、実用的かつ精度の良い推定法を提案するにはいたらなかった。
蛍光タンパク質の光褪色を抑制した２光子励起法の探索

フーリエ変換非線形分光法により各種蛍光タンパク質の光褪色スペクトルを計測し、励起状態吸収を発端として光褪色が生じることを明らかにした。しかし、その起点としては3重項励起状態以外に寿命の長い未知の暗状態の可能性が示唆された。また、適応制御法により光褪色を起こさずに2光子励起蛍光が最大となるような振幅・位相変調関数を求めたところ、光褪色スペクトルのピークを回避するように振幅制御が行なわれており、分光計測を裏付ける結果が得られた。適応制御法により、光褪色を軽減した蛍光発光に最適な二光子励起法を探索した。適応制御法とは、空間光変調器によって励起光に与える振幅・位相変調を試行錯誤的に変化させて、目的とする事象が最大となるような振幅・位相変調関数を求めていく方法である。今回、緑色蛍光タンパク質に対して、光褪色を起こさずに二光子励起蛍光が最大となるような振幅・位相変調関数を求めたところ、スペクトル位相に依存せず、スペクトル振幅のみに依存して光褪色が軽減した。これは、蛍光タンパク質の第一励起状態から一光子吸収により第二励起状態に遷移し、そこを経由して褪色に至ることを示唆する結果である。また、前年度にフーリエ変換非線形分光法で計測した光褪色スペクトルのピークを回避するように振幅制御が行われており、分光計測を裏付ける結果が得られた。フーリエ変換非線形分光法の高度化において、試料となる蛍光タンパク質の拡散による濃度変動を抑制するため、モリオール溶液を用いた半固定法が有効であることを見出した。高解像度のLCOS形空間光変調器の導入とあわせて、光褪色スペクトル取得における信号のS/N比を大幅に改善することができた。各種蛍光タンパク質の光褪色スペクトルを計測し、光褪色過程が励起状態からの吸収を発端としていることを確かめた。また、励起状態の寿命に関する知見をもとに光褪色スペクトルの絶対値校正を行なった。光褪色の初期過程となる励起状態吸収が、寿命の短い1重項励起状態を起点とする場合は、励起光の繰り返し速度が光褪色に影響する。すなわち、ある励起光パルスで励起状態に分布した蛍光分子が基底状態に戻る前に次のパルスによりさらに高い励起状態へ励起され、そこを経由して光褪色に至ると考えられる。現有のフェムト秒レーザー発振器を含め、一般にパルス間の時間間隔は1012 nsに設定されている。この間隔を半分の56 nsに縮めると、1重項励起状態からの吸収は著しく増加するが、寿命の長い3重項励起状態からの吸収は殆ど変化しないはずである。このような推察をもとに、パルス間隔を縮めて光褪色量を計測したところ変化が認められず、3重項励起状態を経由して褪色している可能性が高いという結論に達した。今年度は、光褪色を起こさずに蛍光発光を効果的に引き起こすための二光子励起法を求めるため、光褪色過程の時間的特性、すなわち系の過渡応答を調べた。これまで、蛍光タンパク質の二光子励起において支配的な光褪色過程が、励起状態からの一光子吸収であることを示唆する結果を得ている。また、光褪色過程が三重項状態T1を経由して起こることを示唆する結果を得ているが、褪色速度の定量的な評価には至っていない。励起された蛍光分子のうち一重項状態S1にある分子数とT1にある分子数の割合を求めるには、S1からT1への項間交差の遷移速度とT1から基底状態S0へ緩和の寿命を測定する必要がある。そこで、蛍光強度の経時変化を観測することで直接的にこれらの値を求めた。緑色蛍光タンパク質EGFPと黄色蛍光タンパク質EYFPについて一重項状態と三重項状態の間で生じる遷移に伴う蛍光強度の減衰と回復を測定した。S0、S1、T1の三準位系のモデルを仮定し解析を行ったが、三準位系ではその経時変化に対応できないことがわかり、未知の“暗"状態Dを加えた四準位系に変えて解析を行った。その結果、今回扱ったEGFPとEYFPでは三準位系ではなく、四準位系で説明できることがわかった。また、T1の寿命が数100マイクロ秒であるのに対し、Dの寿命は約10ミリ秒と非常に長いことがわかった。しかし、上述の励起状態吸収がT1とDのどちらを起点とした遷移であるかは明らかではない。前者の場合、励起パルスの繰り返しの間隔を100マイクロ秒以上にすることが効果的であるが、後者の場合は10ミリ秒以上にしなければならないことになり、実用的な面からすると必ずしも良策とはならない。いずれにしても、励起状態吸収の起点を明らかにする必要があり今後の展開に期待したい。非線形光学

高解像度のLCOS型空間光変調器の導入により、適応制御による光褪色抑制に対するスペクトル位相、あるいはスペクトル振幅の最適化が可能となったが、両者を同時に最適化することが困難であった。新たなアルゴリズムの開発が必要であり、実施中である。試料となる蛍光タンパク質の固定法の確立と高解像度のLCOS型空間光変調器の導入により、光褪色スペクトルの取得が容易となったものの、周囲の振動や音などが計測に悪影響を及ぼし、定性的には問題ないが定量的には公表できる段階でないデータがいくらか残されている。このため未だ成果がまとめられていない。環境を整備した後、再度実施する予定である。前年度までに確立した方法により、さまざまな蛍光タンパク質に対して、光褪色を起こさずに2光子励起蛍光が最大となるような振幅・位相変調関数を求めていく。また、本研究課題のまとめとして、光褪色を起こさずに蛍光発光を効果的に引き起こすための2光子励起法を示し、2光子蛍光イメージングに適用する際の指針を策定する。すなわち、個々の蛍光タンパク質に関する光褪色スペクトルや適応制御で得られた位相変調関数を、顕微鏡下のイメージングに応用するためのデータベースに取りまとめる。適応制御法により、光褪色を軽減した蛍光発光に最適な2光子励起法を見出す。適応制御法とは、空間光変調器によって励起光に与える振幅・位相変調を試行錯誤的に変化させて、目的とする事象が最大となるような振幅・位相変調関数を求めていく方法である。ここでは、各蛍光タンパク質に対して、光褪色を起こさずに2光子励起蛍光が最大となるような振幅・位相変調関数を求めていく。フーリエ変換非線形分光法で計測した光褪色スペクトルは、それぞれの蛍光タンパク質に固有の特性である。これに対し、適応制御法で得られた結果は装置に固有な特性を含む。ここでは、両者を比較することにより結果の妥当性を検証する。具体的には、蛍光タンパク質の光褪色スペクトルとフェムト秒レーザー光源のスペクトルをもとにして、適応制御を数値計算で実行し、光褪色を軽減した蛍光発光に最適な振幅・位相変調関数を求める。その結果を実験結果と比較・検討する。国内学会出張(京田辺、北九州)の支出が予定より少なく済んだために生じたものである。光学素子・部品、電気電子部品、ガラス器具・試薬類などの消耗品費、および成果報告のための旅費、論文掲載費として使用する予定である。
半導体リッジ型ナノ構造における近接場光の分布と光学遷移

マイクロボールレンズを加工した無収差のソリッドイマージョンレンズ(SIL)を用いて回折限界を超えるサブミクロンオーダーの高い空間分解能を実現し、CCDカメラ・走査画像計測技術・および画像データ記録処理技術と組合わせてパラレル計測型の2次元分光計測システムの開発を行った。そして、この方法を半導体リッジ型ナノ構造に適用し、そこでの近接場光の分布と光学遷移を調べる研究が進行中である。SILはマイクロボールを半球型もしくはレンズ中心からr/nの高さで底面加工したレンズ(ワイエルストラス球型)で理想的には球面収差はない。これを通常の光学顕微鏡の対物レンズと組み合わせて発光画像計測を室温および低温で行った。試料には4.8mm幅のストライプ状にメサエッチングした井戸幅11nm、30周期のGaAs/AlAs多重量井戸を用いた。最初に室温の測定を行いこのシステムの有効性を確認した。水銀ランプを分光した波長546nmの光を用いて励起し、発光像のストライプ方向に垂直な方向での発光強度断面をみると、キャリアの拡散効果のため試料の中央付近では差が見えないが、試料端において発光強度の増加が観測される。この効果はリッジ型細線構造の頂点からの発光強度の増大と共通の現象である。こうした現象が観測できたのは、SILにより高分解能での発光像が得られたためである。またN.A.の増加により発光の検出効率が812倍増加したことも注目に値する。次に低温にて顕微発光像測定をおこなった。クライオスタット内の試料上にSILを置き光学窓を通して発光像を測定した。SILを用い低温(4K)から室温までの温度変化による多重量子井戸からの発光像の強度断面が観測された。発光像の温度変化はキャリアの拡散長の変化によると考えられる。
長野オリンピックにおける「一校一国運動」が,児童・生徒の意識・生活に及ぼす効果

1.研究目的本研究は長野オリンピックにおける国際交流活動として「一校一国運動」について,事業の具体的内容を調べるとともに,事業へ参加することによる市内小・中学校児童・生徒の国際平和協力・交流に対する意識とスポーツ生活にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的とした.本研究は2カ年間実施され,当該年度は2年目に相当する.1年目は,長野オリンピック組織委員会,市教育委員会,市内小学校校長等へのヒアリングと市内20中学校に対する質問組調査を実施した.2年目は,得られたデータの分析整理を行った.2.一校一国運動の具体的内容オリンピックで,一つの学校が一つの国を応援しようということをきっかけに始めた国際交流事業である市内77小中学校が活動(現在継続中)している.具体的には,相手国の選手や大使館員など招いて,講演会を開いたり,歓迎会などで交流するほか,プレ競技会などにおいても競技開催時には招待国を応援したり,競技後に選手を招くなど交流相手は幅広い.草の根で暖かみがある反面,熱意による活動内容のばらつきや計画性に乏しい予算が自前である,予定が急に決まる,公的に動きづらいなどのコメントを校長,市教育委員会へのヒアリングより得た3.中学生への効果について(1)調査対象:長野市内全市立中学校(20校),(2)調査時期:平成9年12月と平成10年3月の計2回実施,(3)調査方法:集団記述質問紙法, (4)有効票本数:1722個,(5)結果:一校一国運動の満足感と関心度が,ホスト意識,国際性,長野への誇り,スポーツ文化貢献意識に相関があると認められたので,この経験が国際意識,平和意識,地域貢献意識,文化貢献意識について効果があったことがわかった.また,スポーツ生活や長野の社会イメージには効果が認められなかった.本研究は、長野市教育委員会が長野オリンピックを契機に提唱した国際交流事業としての「一校一国運動」を題材にしている。本研究の目的は大きく2つに分けられる。第一目的は、オリンピックにおけるホスピタリティーアクティビティーである一校一国運動について、事業経営としての供給構造・過程を明らかにすることである。第二の目的、事業の需要側である生徒が事業に参加することによる教育効果を明らかにすることである。第一目的を達成するために、長野教育委員会、NAOC(長野オリンピック組織委員会)へのヒアリング調査オリンピック実施計画書などの文献より供給過程について調査・分析を行った。本年度の成果として、供給構造・過程については、長野市教育委員会が長野市内の各小学校及び中学校の招待担当国を割り振り、その後各学校が独自の交流活動を実施していく。内容は、大使館職員、在日外国人などの人々と、文通活動や講演会の開催など多岐にわたる。つまり、運動自体は長野市教育委員会が提唱主であるが、実質的な活動については、各学校に任されているのが現状であり、各学校は、招待担当国に対して独自に工夫を凝らし交流を深めている。相手国との連絡や橋渡しに、NAOCが関わる場合もあるが、一校一国運動はオリンピックやパラリンピックとは直接関係がない。教育委員会や各学校は、競技会を国際交流の教育契機ととらえており、従ってオリンピック終了後も担当国との交流活動は継続されることなどがわかった。具体的な交流内容については現在整理中である。第二目的を達成するためにオリンピックの開催前後2回の意識調査の実施(H9年12月とH10年3月に実施)、授業観察調査(H9年11月に実施)を行った。アンケート調査については一校一国運動に参加した市内の全中学校に調査票を配布した。調査協力校は、、市内全20校のうち16校であった。データは現在分析中である。1.研究目的本研究は長野オリンピックにおける国際交流活動として「一校一国運動」について,事業の具体的内容を調べるとともに,事業へ参加することによる市内小・中学校児童・生徒の国際平和協力・交流に対する意識とスポーツ生活にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的とした.本研究は2カ年間実施され,当該年度は2年目に相当する.1年目は,長野オリンピック組織委員会,市教育委員会,市内小学校校長等へのヒアリングと市内20中学校に対する質問組調査を実施した.2年目は,得られたデータの分析整理を行った.2.一校一国運動の具体的内容オリンピックで,一つの学校が一つの国を応援しようということをきっかけに始めた国際交流事業である市内77小中学校が活動(現在継続中)している.具体的には,相手国の選手や大使館員など招いて,講演会を開いたり,歓迎会などで交流するほか,プレ競技会などにおいても競技開催時には招待国を応援したり,競技後に選手を招くなど交流相手は幅広い.草の根で暖かみがある反面,熱意による活動内容のばらつきや計画性に乏しい予算が自前である,予定が急に決まる,公的に動きづらいなどのコメントを校長,市教育委員会へのヒアリングより得た3.中学生への効果について(1)調査対象:長野市内全市立中学校(20校),(2)調査時期:平成9年12月と平成10年3月の計2回実施,(3)調査方法:集団記述質問紙法, (4)有効票本数:1722個,(5)結果:一校一国運動の満足感と関心度が,ホスト意識,国際性,長野への誇り,スポーツ文化貢献意識に相関があると認められたので,この経験が国際意識,平和意識,地域貢献意識,文化貢献意識について効果があったことがわかった.
強相関バイオサーファクタントの油水分離機構の基本原理とその利用

本年度は超好熱始原菌Thermococcus kodakaraensisのreverse gyraseに関して研究を進めた。Reverse gyraseはATP依存的にDNAのpositive supercoilingを触媒するDNA topoisomeraseの一種である。Reverse gyraseが高温環境でのDNAの安定化に寄与すると考えられたため、多数の超好熱菌に関して、本酵素の存在が確かめられた。さらにデータベースに存在する全ゲノム情報を解析した結果、全ての超好熱菌ゲノムに存在し全ての常温菌ゲノムに存在しないORFはreverse gyrase遺伝子のみであることを見出した。これらの事実からreverse gyraseは超好熱菌の生育にとって必須であることが示唆された。そこで、reverse gyraseが超好熱菌の生育にとって必須であるかどうかを実験的に検証することにした。T. kodakaraensisのゲノム解析の結果、reverse gyrase遺伝子はゲノム上に唯一つ存在することが判明した。そこでT. kodakaraensisのtrpE欠損株を宿主とし、trpE遺伝子をマーカーとしてT. kodakaraensisのreverse gyrase遺伝子の破壊を試みた。この結果、tryptophan非要求性の形質転換体が複数得られ、またPCRやSouthern blot解析により、Tk-rgyが破壊されていることが確かめられた。様々な培養温度でΔrgy株と宿主の増殖特性を比較したところ、Δrgy株は全ての温度で宿主細胞よりも低い比増殖速度を示し、高温領域でその傾向が顕著となった。93°CではΔrgy株の生育は観察されなかった。したがつて高温領域における生命維持にはDNA(ゲノム)のtopologyが重要であることが実験的に証明された。我々は優れた特性や新規構造を有するBSを同定するため、様々な油田地帯からの地下土壌・油・水サンプルを採取し、BS合成菌のスクリーニングを行っている。一次スクリーニングでは界面活性剤の赤血球膜破壊作用(溶血活性)とイオン性物質の電化中和による会合(沈殿生成)を指標にBS合成菌の同定を進めた。この結果、27種の候補微生物が単離された。各々について、16S rRNA遺伝子の増幅を行い塩基配列を決定した。2つの候補株はBSを合成する細菌として既に知られているBacillus subtilis、Pseudomonas aeruginosaであることが判明したので、これらを除いた25種の微生物についてさらなる解析を行った。二次スクリーニングでは栄養寒天培地上に原油を重層することによりBS活性を検出した。B2U-3菌体由来の界面活性成分の精製を行った。TLC、HPLCにより本BS成分は4種の類似化合物(B2U-3AD)からなることが示唆され、B2U-3Bが主成分であることが判明した。質量分析の結果より各成分の分子量は1035.6(A)、1049.7(B)、1063.8(C)、1077.7(D)であった。含有アミノ酸分析の結果、B2U-3Bのアミノ酸組成比はAsp : Glu : Ile : Leu=1:1:1:4であることが明らかとなった。また、linked scan分析を行うことにより、B2U-3Bの構造は代表的なBSであるsurfactinの構造と類似していた。Surfactinのアミノ酸骨格はL-Glu-L-Leu-D-Leu-L-Val-L-Asp-D-Leu-L-Leuであり、B2U-3BではValからHeへの置換が起こっていた。したがって、B2U-3Bはsurfactinとよく似た特性を有するものと考えている。他に超好熱菌由来新型Rubiscoのsubunit間相互作用についての解析を行った。T.kodakaraensisKOD1株のRubisco(Tk-Rubisco)は1次構造上