hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自律型微生物マイクロロボットの開発

前年度までにマイクロ流体デバイスを用いて,バクテリアセルロース(BC)から微細球を製作するプロセスを開発した.このプロセスは,まずBC生成細菌を含有したゼラチン溶液がコーン油に分散したw/oエマルションをマイクロ流体デバイスにより作製する.そして,このゼラチン球を冷却してゲル化させた後,アルギン酸カルシウムゲル内にトラップし,室温に戻すことでゼラチンをゾル状態に戻す.これにより,アルギン酸カルシウムゲル内部に球状の空隙が形成され,この空間内でBC生成細菌がBCを生成することで空隙と同形状のBC微小球を得ることができるというものだ.しかし,マイクロ流体デバイスにより形成されたゼラチン球が,ゲル化前に出口にて融合するという問題があった.この問題は通常,界面活性剤を用いることで回避できるが,回収容器の底面にゼラチン球が堆積することで圧力がかかるため,界面活性剤を用いても融合を避けることは困難であった.そこで,出口に長い流路を設け,その流路を冷却水に接触させることで,流路内をゼラチン球が流れている間にゲル化を誘発することでこの問題を解決した.また,この液滴融合の問題から着想を得,PDMSのように,前駆体が水と混合しない液体であるポリマーの微小球を作製する方法を開発した.これは,上記のマイクロ流体デバイスの内側流路に前駆体液体を,外側流路にアルギン酸ナトリウム溶液を流入させて前駆体の微小球を形成し,出口部で塩化カルシウム溶液と接触させることでアルギン酸ナトリウムをゲル化させ,前駆体の微小球が内包されたゲルファイバーを作製するというプロセスである.これにより,微小球同士は融合することなく個別に分離された状態が保たれ,ゲル化を誘発することで様々なポリマーの微小球が得られる.このプロセスを用いてPDMSの微小球を製作し,国際学会International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016にて発表を行った.本研究では,運動性細菌を固定するための微細構造体を必要とするが,ナノファイバ材料から微細構造体を作製する技術は少ない.例えば,ナノファイバ材料の製作に一般的に用いられている電界紡糸法は,原理的に膜状の構造しか作製できない.ただし,SU-8などのフォトレジストを電界紡糸して得た膜にフォトマスクを用いて露光,現像することで微細構造を作製することはできる.しかし,この場合も製作プロセスが煩雑な上に生産性が著しく低い.これまでに開発したBC微細構造体の製作プロセスも,同様の問題を抱えていた.そこで,初年度はこの問題を克服する新たな製作プロセスの開発に注力することとした.これにより,当初の研究計画から一歩後退する形とはなったが,新規製作法により生産性は飛躍的に向上したため,結果的には今後の研究効率を大きく高めるものと考えている.まず,運動性細菌の固定状態を解析する方法を確立する.これには,蛍光染色法を用いる予定である.なお,蛍光染色方法の候補としてはNanoOrange (Invitrogen)や免疫蛍光染色法が挙げられる.NanoOrangeは,タンパク質の親水性部分と結合することで蛍光活性を示すようになるため,運動する細菌のべん毛を可視化することが可能である.次に,磁性細菌を用いて微細構造体へ磁性細菌を指向的に固定する.磁性細菌とは,直鎖状の磁性粒子を細胞体内に有する細菌のことを指し,この磁性粒子が磁界方向を向くことで,細菌も磁界方向へ遊泳する.この性質を利用することで,磁界に沿って,磁性細菌をBC微細構造体へ固定することが可能であると考えている.運動性細菌の固定方向を一致させることができれば,従来研究よりも効率的に微細構造体へ力を加えることができ,運動速度の飛躍的な向上が予想される.この際,球状のBC微細構造体をまずマイクロアレイデバイスに固定する.マイクロアレイデバイスとは,リポソームなど球状の物体を配列的に固定するマイクロ流体デバイスで,典型的な例としては半円状の微細構造に対象物をトラップする.これにより,磁性細菌が指向的に固定されるものと考えられる.さらに,これにより製作したマイクロロボットを磁界によって運動制御する.この実験のため,定量的な刺激強度勾配が生成でき,顕微鏡下で観察可能なマイクロ流体システムを構築し,製作した微生物マイクロロボットの挙動を評価する.これまでの研究において,バクテリアセルロース(BC)から微細構造体を製作するためのプロセスを開発していたが,一度の生産プロセスで得られる微細構造体の数が少なく,また収率も低かったため,より効率よく大量に微細構造体を製作するための技術が必要となった.そこで,新たな加工プロセスを開発した.本方法では,まずBC生成細菌を含有したゼラチン溶液とコーン油を用いてw/oエマルションを作製する.このゼラチン溶液を冷却してゲル化させた後,アルギン酸カルシウムゲル内にトラップし,室温に戻すことでゼラチンをゾル状態に戻す.これにより,アルギン酸カルシウムゲル内部に球状の空隙が形成され,ここでBC生成細菌がBCを生成することで空隙と同形状のBC微小球を得ることができる.運動性細菌を固定する微細構造体のサイズは,自律型微生物マイクロロボットの性能に大きな影響を及ぼす.また,マイクロロボットを使用する環境に応じて,微細構造体のサイズを変更できることが好ましいと考えられる.したがって,微細構造体のサイズを高精度にコントロールできる必要がある.

そこで,エマルションを作製する方法として,単分散なエマルションが得られるマイクロ流体技術を用い,各パラメータがゼラチン微小球のサイズに及ぼす影響を調べた.用いたマイクロ流体法としては, Annaらによって開発されたFlow-Focusing法を選んだ(Anna SL et al., Appl. Phys. Lett. 2003).本プロセスにおいて流速および流路サイズが液滴サイズに及ぼす影響を実験的に評価した.その結果,連続相流体の体積流量を増加させるにしたがい液滴サイズが指数関数的に減少することがわかった.また,この体積流量ー液滴サイズ曲線は流路サイズの減少にともなって,液滴サイズの減少方向にシフトすることが確認された.これらの結果を用いることで,均一な球径を有するBC微小球を所望の大きさで大量に生成することができる.本研究では,運動性細菌を固定するための微細構造体を必要とするが,ナノファイバ材料から微細構造体を作製する技術は少ない.例えば,ナノファイバ材料の製作に一般的に用いられている電界紡糸法は,原理的に膜状の構造しか作製できない.ただし,SU-8などのフォトレジストを電界紡糸して得た膜にフォトマスクを用いて露光,現像することで微細構造を作製することはできる.しかし,この場合も製作プロセスが煩雑な上に生産性が著しく低い.これまでに開発したBC微細構造体の製作プロセスも,同様の問題を抱えていた.そこで,初年度はこの問題を克服する新たな製作プロセスの開発に注力することとした.これにより,当初の研究計画から一歩後退する形とはなったが,新規製作法により生産性は飛躍的に向上したため,結果的には今後の研究効率を大きく高めるものと考えている.前年度までにマイクロ流体デバイスを用いて,バクテリアセルロース(BC)から微細球を製作するプロセスを開発した.このプロセスは,まずBC生成細菌を含有したゼラチン溶液がコーン油に分散したw/oエマルションをマイクロ流体デバイスにより作製する.そして,このゼラチン球を冷却してゲル化させた後,アルギン酸カルシウムゲル内にトラップし,室温に戻すことでゼラチンをゾル状態に戻す.これにより,アルギン酸カルシウムゲル内部に球状の空隙が形成され,この空間内でBC生成細菌がBCを生成することで空隙と同形状のBC微小球を得ることができるというものだ.しかし,マイクロ流体デバイスにより形成されたゼラチン球が,ゲル化前に出口にて融合するという問題があった.この問題は通常,界面活性剤を用いることで回避できるが,回収容器の底面にゼラチン球が堆積することで圧力がかかるため,界面活性剤を用いても融合を避けることは困難であった.そこで,出口に長い流路を設け,その流路を冷却水に接触させることで,流路内をゼラチン球が流れている間にゲル化を誘発することでこの問題を解決した.また,この液滴融合の問題から着想を得,PDMSのように,前駆体が水と混合しない液体であるポリマーの微小球を作製する方法を開発した.これは,上記のマイクロ流体デバイスの内側流路に前駆体液体を,外側流路にアルギン酸ナトリウム溶液を流入させて前駆体の微小球を形成し,出口部で塩化カルシウム溶液と接触させることでアルギン酸ナトリウムをゲル化させ,前駆体の微小球が内包されたゲルファイバーを作製するというプロセスである.これにより,微小球同士は融合することなく個別に分離された状態が保たれ,ゲル化を誘発することで様々なポリマーの微小球が得られる.
高圧ラマン分光法によるヘム蛋白質の変性機構に関する研究

高圧下におけるラマンスペクトル測定のための耐圧約5kbarまでの高圧ラマンセルを製作した。この高圧ラマンセルを用いてヘムタンパク質を含む色素タンパク質について高圧下で共鳴ラマンスペクトルの測定を試みたがレ-ガ-の発振線との関係で、高圧下で有効なスペクトルの測定を得られるまでにはいたらなかった。この為、タンパク質試料を色素タンパク質のヘムタンパク質から無色の比較的低分子の球状タンパク質であるα-キモトリプシについて高圧ラマスペクトルを約3kbarまで測定した。その結果、タンパク質の主鎮の構造変化であるα-ヘリックスがβ-シ-ト構造に起因するとみられる1670cm^<-1>付近のアミドIおよび1265cm^<-1>および1250cm^<-1>のアミドIIIバンドのピ-クは圧力の増加に伴ってスペクトルはブロ-ドかつ強度は低下した。このことより、高圧下においてタンパク質の主鎮のα-ヘリックスおよびβ-シ-ト構造は破壊されることが示唆された。この結果は、Heremansらのキモトリプシノ-ゲンの圧変性の結果とも一致した。また、主鎮の骨格振動のC-N伸縮振動による1128cm^<-1>付近のラマンバンドも同様の傾向が観察されたことより、高圧下におけるタンパク質分子の主鎮構造は破壊されることが示された。側鎖の構造変化を反映するトリプトファン残基に帰属される1360cm^<-1>のピ-クは1kbarで一旦減少し、3kbarでその強度は再び増加する。トリプトファン残基に由来する高圧ラマンスペクトルの変化は、約1kbarにおいてタンパク質内部に存在するトリプトファン残基が一旦タンパク質の表面に出て、更に圧力の増加に伴なってタンパク質分子間の会合により、再び称小雰囲気中に取り込まれたことを意味している。また、3kbarに新たに表われる1420cm^<-1>付近のラマンバンドはCOO^-基の対称伸縮振動に帰属され、高圧下において、タンパク質の酸性アミノ酸が解離することを明らかにした。
赤外光電変換の高効率化に向けたナノヘテロ界面構造制御

低コスト多接合太陽電池の実現に不可欠な赤外領域で発電できるセル(ボトムセル)の研究開発は、世界的にも殆ど進展していない。そこで、われわれは、PbSコロイド量子ドットとZnOナノワイヤの混合層を特徴とするヘテロ接合太陽電池を研究し、ヘテロ接合界面のバンド構造制御が、赤外光電変換の高効率化の根幹的課題であることを明らかにした。本研究では、この課題を解決するために、キャリア輸送に強く影響するコロイド量子ドット表面の配位子やZnO表面構造、量子ドットとZnOナノワイヤの形状・サイズ、混合状態に着目し、ヘテロ接合領域や量子ドット層のバンド構造とキャリア輸送特性を明らかにする。
β-catenin変異型肝細胞癌のGd-EOB-DTPA造影MRI所見

β-catenin変異型肝細胞癌はMRIの拡散強調像での信号強度が低く(ADC値が高く)、Gd-EOB-DTPA造影MRI(EOB-MRI)肝細胞相での信号強度が有意に高いという特徴が認められた。また血清AFP値が低く、組織学的には分化度が高く、偽腺管形成および胆汁産生が高頻度に認められた。拡散強調像低信号、EOB-MRI肝細胞相高信号といった画像所見により、この比較的悪性度の低い肝細胞癌の一群を推測できる可能性が考えられた。前年度の検討結果よりβ-catenin変異型肝細胞癌は非変異型と比較して組織学的に分化度が高く、血清AFP値が低いことより悪性度の低い亜型であることが推測されたが、予後評価では生存率、再発率の有意な差は認められなかった。肝細胞癌においてβ-catenin変異がOATP1B3発現に関与している可能性が示されたが、今回はOATP1B3の発現を主に制御すると報告されている転写因子HNF4α(hepatocyte nuclear factor 4α)に着目して検討を行った(Hepatology. 2014 ;60:1674-85.)。β-catenin変異とHNF4α発現の有無により4群に分類し, EOB-MRI肝細胞相での増強率、OATP1B3発現、腫瘍分化度について比較検討した。その結果、β-catenin変異とHNF4α発現の両方を示す肝細胞癌は、他の群と比較して有意にOATP1B3の発現が増加しており、EOB-MRI肝細胞相での増強率が高く、分化度も高いことが明らかになった。つまりEOB-MRI肝細胞相での増強率増加すなわちOATP1B3の発現には、β-catenin変異とHNF4α発現の両者が必要であることが示唆された。この結果よりEOB-MRIは肝細胞癌の特定の分子・遺伝子発現を反映する可能性があり(radiogenomics)、今後の個別化診療において有用であると考えられた。予備検討である程度の結果が出ていたため、ほぼ計画書に基づいて検討を進めることができた。放射線診断β-catenin変異型肝細胞癌における他の分子マーカー(幹細胞、肝細胞、胆管細胞など)発現の検討や、再発率・生存率などの予後評価を行う。ほぼ予定通りの予算執行であったが、端数が生じた。繰越金は物品費として使用する。
2001年以降のアメリカの出入国管理制度をめぐる諸問題に関する比較憲法学的考察

本研究は、2001年の同時多発テロ以降、急速に厳格化するアメリカ合衆国の出入国管理法制に着目し、そこに存する二つの重要な憲法学上の課題(「外国人のデュープロセスの保障範囲と司法審査の可能性」と「出入国管理行政の透明性」)につき、相互の関連性を重視しながら考察することを通し、憲法学上の評価を行うことを目的としたものである。平成18年度に行った前者の課題に関する調査研究の成果を踏まえ、平成19年度は、後者の課題に取り組み、とくに合衆国政府の拘束下に置かれた外国人の情報に関する問題に焦点を当て、以下のことを行った。第一に、近年のアメリカのテロ対策に関連する情報をめぐる状況を調査した。その結果、テロ対策全般において政府の保有する情報が公表されない傾向が強まっていることが確認されたほか、テロ対策に関連する行政手続についても同様の傾向が確認された。第二に、合衆国政府の拘束下に置かれた外国入に関する情報及び手続の公開に関する裁判例の分析を行った。その結果、ほぼすべての事件においてテロ対策又は国家の安全に関わる分野における政府の判断に対する司法府の徹底した敬譲の姿勢が確認された。また、情報開示請求訴訟に限定しても、政府が国家の安全上の理由を主張して情報の非開示を求めた事件においては、政府側の主張がほぼ自動的に認められ、非開示が正当化されていることが確認された。第三に、当該問題に関する学説の調査・分析を行った。上記の調査及び分析結果をまとめた論文を執筆し、静岡大学紀要(法政研究)第12巻において発表した。本研究は、2001年の同時多発テロ以降、急速に厳格化するアメリカ合衆国の出入国管理法制に着目し、そこに存する二つの重要な憲法学上の課題(「外国人のデュープロセスの保障範囲と司法審査の可能性」と「出入国管理行政の透明性」)につき、相互の関連性を重視しながら考察することを通し、憲法学上の評価を行うことを目的としている。平成18年度は、前者の課題を中心に、とくに出入国管理制度及び外国人の権利に関する問題に焦点を当て、以下の調査研究を実施した。第一に、出入国管理制度に関するこれまでの調査・分析を踏まえ、最新の法令及び各種制度を確認した上で、テロ対策に重点を置きつつ、制度の分析を行った。その結果、制度全般の厳格化が確認されたほか、国際社会に対して自国と同程度の法整備を求める傾向が確認された。第二に、政府の拘束下に置かれた外国人に保障されるデュープロセスに焦点を当て、同問題に関連する分野における近年の法制度の改正状況を調査した。その結果、退去強制手続に伴う場合及びいわゆる「対テロ戦争」に関連する状況下における人身保護請求の対象範囲の縮小傾向が確認された。第三に、外国人の出入国管理に関連する2006年の連邦最高裁判決の分析を行った。同年、連邦最高裁は、退去強制命令に対する裁量的救済の対象を縮小する立法の遡及的適用を肯定したほか、刑事司法過程における外国人の人身保護請求に対する連邦裁判所の司法審査の可能性を否定するなど、大局的には外国人の適正手続等の権利を制限する傾向にあることが確認された。上記の調査及び分析結果をまとめた上で、慶應義塾大学大学院プロジェクト科目の授業において口頭報告を行った。現在、当該報告に基づく論文を執筆しており、当該論文は平成19年度の静岡大学の紀要上で公表する予定である。
ヒト大腸異倍体癌DNAの分子病理学的解析

ヒト大腸進行癌では約8割がDNA aneuploidyを示す。著者は、個々の大腸癌症例に見られるaneuploidyの性質と由来、癌進展におけるその意義を追及する一環として、ホルマリン固定パラフィン包理された組織からDNA ploidyと遺伝子増幅の同時検索を試みた。研究計画は、aneuploidyの検出精度と信頼性向上、効率的細胞単離技術の確立とDNA回収率の向上、DNA ploidyと遺伝子増幅の関連の追及、の3段階からなっている。(1)スメア標本の厚さ、DNA濃度、蛍光色素濃度および蛍光強度の関係を解析した結果、標本の厚さムラとクロマチン密度の差が誤差要因として大きな比重を占めていることが判明した。変動係数(CV)が小さくlinearityを保ったデ-タを得るためには、ヒト細胞核では0.3μm以下の厚さにムラはなく伸展した標本が必要であること、蛍光色素濃度を低く設定することが必要であることを明らかにした。その結果、ホルマリン固定パラフィン包理組織から作製したスメアにおいても23%台のCV値が得られた。(2)微小癌から十分量の単離細胞を回収するため種々の酵素処理と機械的処理の検討を行った結果、ホルマリン固定パラフィン包理組織を対象とした場合にはproteinase Kとホモゲナイザ-の併用で安定した細胞収量が得られた。この方法で1mm以下の超微小癌を対象とした場合にも2001000個の細胞核DNA量を精度良く測定することが可能となり、また微量DNAの回収も可能であった。(3)大腸癌と大腸腺種のDNA ploidyとras群遺伝子の関連について検索した結果、少数例(14例中3例)のaneuploid癌にKi-ras-1偽遺伝子の増幅が認められた。また、腺腫はすべてdiploidであり、増幅はなかった。Ki-ras-2は腺癌と腺腫のいづれにおいても増幅していなかった。癌の進展に伴いaneuploidyが出現する過程で時にras群遺伝子の増幅が生じることがあってもaneuploidyとK-ras群遺伝子増幅との間には明瞭な関連はないと考えられる。外科切除、ポリペクトミーまたは生検により得られたヒト大腸組織のホルマリン固定パリフィン包理材料を対象として細胞核DNA顕微蛍光測光法によりDNAパターンの検索を行なうことともに、同一材料からDNAを抽出した場合におけるDNAの性状と収量に関する検討を行なった。また並行して、抽出したDNAのKーras遺伝子の増幅を調べた。大腸の"severe dysplasia"のDNAのパターンを癌の示すバターンと同一であった。また、隆起型早期大腸癌と大腸進行癌における異倍体癌の頻度差と早期および進行期の胃分化型腺癌における異倍体癌の頻度からみて、大腸進行癌の少なくとも60%は非隆起型早期癌を経由したものであるとの仮説を支持するに至った。そして、この仮説を検証する方法の一つは非隆起早期大腸癌のDNAパターンを調べることであり、異倍体癌が過半数を占めておればこの仮説か支持されることを指摘した。同一パラフィン包埋材料から抽出したDNAの性状をみると、20Kbp以上のDNAを含まれていたが、5Kbp以下のものが多かった。従って、この状態ではdot blotの試料としては解析可能であったが、Southern blotでは必ずしも良好な結果を示さなかった。

試料が豊富な場合には、電気泳動後20Kbp以上のDNAフラグメントを切り出し再精製してからSouthern blot解析することも可能であった。しかし、試料が少ない微小癌ではこの方法が使えないため、固定法をAMeX法に変更することとDNA顕微測光済みの細胞からもDNAを抽出することを計画している。プローブとして国立予防衛生研究所から供与されたcーKーraslを用いてdot blot解析した結果では異倍体癌の原発病巣と転移病巣でKーraslの増幅を認めたが、2倍体パターンを示す正常粘膜および軽度異型腺腸では増幅を認めなかった。現在、解析症例とプローブの種類を増やしてさらに検索中である。ヒト大腸進行癌の約8割がDNA aneuploidyである。一方、腺腫内癌を含めて隆起型早期癌ではaneuploidyの頻度は23割である。著者は、個々の大腸癌症例に見られるaneuploidyの性質と由来、癌進展におけるその意義を追究する一環として、ホルマリン固定パラフィン包埋された同一組織材料を対称としてDNA ploidyとras群遺伝子増幅の同時検索を試みた。昭和63年度は試料作製法の改善と測定精度向上に取り組み安定した結果が得られるようになったので、平成元年度はこの成果を実際の大腸腫瘍に応用した。大腸癌原発巣14例とリンパ節転移巣3例および大腸腺腫6例のDNA ploidyとras群遺伝子増幅との関連について検索した結果、腺癌原発巣14例中9例とリンパ節転移巣3例がaneuploidであり、3例のaneuploid癌にKiーrasー1偽遺伝子の増幅が認められた。また、腺腫はすべてdiploidであり、増幅はなかった。Kiーrasー2は腺癌と腺腫のいづれにおいても増幅しなかった。癌の進展に伴いaneuploidyが出現する過程で時にKiーrasー1偽遺伝子の増幅が生じることがあってもaneuploidyとKーras群遺伝子増幅との間には明瞭な関係はないと考えられる。今後の研究計画は、(1)aneuploid癌におけるHーrasならびにNーras遺伝子の検索、(2)腺腫とdiploid癌におけるras遺伝子などの点突然変異の検索、(3)aneuploid癌細胞核をdiploid癌に移入した場合にどの様な変化をきたすかを検索することである。
大規模殻模型計算で解明する原子核の殻進化

不安定核における殻構造の変化を引き起こすメカニズムの解明に大きく寄与し、大規模殻模型計算を用いた核構造研究によって実証した。特に、中性子数28領域の中性子過剰核の構造を統一的に記述する枠組を構築し、シリコン42核で魔法数が消滅する起源として、テンソル力による殻構造変化が引き起こすヤーンテラー効果という新しい描像を提示した。さらに、中性子数が28を超える中性子過剰核の殻構造を明らかにするとともに、大規模殻模型計算を可能にするモンテカルロ殻模型計算を大きく発展させた。原子核の殻進化を定量的かつ簡単な形で記述する普遍的な有効相互作用を提唱した。殻進化のスピン依存性を主に担うテンソルカは生の核力で良く、また、ノード数依存性を主に担う中心力部分はガウス型相互作用によって様々な繰り込み効果を現象論的に取り入れられることを見っけた。この普遍的有効相互作用をsd-pf殻の主殻間相互作用に適用することにより、主殻間励起を含まないsd-pf殻における統一的有効相互作用を構築した。これを用いて中性子数28領域の中性子過剰核の核構造を系統的に計算した結果、普遍的相互作用の殻進化を強く反映した核構造を非常に定量的に再現することに成功した。例えば、^<42>Siにおける大きな変形や、^<48>Caから-陽子をピックアップした反応で得られる分光学的因子の分布は、テンソルカと中心力がともにd_<3/2>軌道を強く安定化することによって初めて説明できるものであることを明らかにした。さらに、この相互作用を用いて、中性子数28を超える不安定核における殻構造を探る研究に着手した。中性子数が28を超えると、陽子軌道は再びs_<1/2>軌道が安定化することを予言した。この性質は、従来のポテンシャル描像では説明できないものであり、二体力起源の殻進化描像特有の性質である。中性子数20領域の魔法数消滅に関する研究を主に国内外の実験と共同で行った。^<31>Neの中性子ハロー構造生成、^<24>Oにおける中性子数16魔法数の安定性など重要な発見に対し、理論的な立場から貢献した。前年度作成した、普遍的モノポール相互作用に基づくsd-pf殻有効相互作用の適用性を確かめるため、中性子数28以上の中性子過剰核の殻模型計算を進めた。中性子数が28を超えると陽子軌道はd_<3/2>軌道が再び一番高いsd軌道になると前年度予言されたが、その実験的証拠を見つけるため、カリウム同位体からのベータ崩壊確率を計算した。その結果、中性子数32である^<51>Kの基底状態は3/2^+でなければ実験値を説明できないことがわかった。カリウム同位体はsd殻の1空孔状態となっているため、d_<3/2>軌道が最も高い陽子のsd軌道であることが示された。これまでの殻模型計算は、魔法数20の殻ギャップを超える核子の励起を許さない殻模型計算であるが、カルシウム同位体などでは、核子励起した状態が低励起状態として系統的に知られている。これらを殻模型で記述するのはハミルトニアンの次元数が巨大になりすぎるために極めて困難であるが、その計算を可能にすべく、モンテカルロ殻模型計算法を発展させた。今年度はエネルギー分散の外挿法をモンテカルロ殻模型に導入することで、精密なエネルギー固有値が与えられることを示した。カルシウム同位体と同様に、魔法数8を持つ酸素同位体でも殻ギャップを超えた核子励起を伴う状態が知られているが、従来、殻模型では、起源が明らかでない現象論的補正なしにはこうした状態を再現できてこなかった。p-sd殻を模型空間に採った殻模型計算によって、酸素同位体の核子励起状態と殻ギャップとの関係について調べた。その結果、核子励起を許すことによって相関エネルギーが生じることから、核子分離エネルギーで見積もられた殻ギャップエネルギーは不適当であり、その補正が、従来起源が不明であった現象論的補正に対応することがわかった。テンソル力による殻進化描像によると、LS閉殻核ではスピン軌道分離エネルギーが大きく、jj閉殻核では小さくなることが予言される。これをpf殻にあてはめると、陽子がLS閉殻となるカルシウムでは、中性子のスピン軌道分離エネルギーが大きく、f_<5/2>軌道とg_<9/2>軌道が接近することが予想される。このことを実験で知られているエネルギー準位等から導くことを目的としたsd-pf-sdg殻模型を行った。有効相互作用として、前年度の研究で得られたsd-pf領域の殻模型相互作用をsd-pf-sdg殻領域へと拡張したものを用いた。g_<9/2>軌道の一粒子エネルギーをチタン51核の9/2^+の準位を再現するよう決め、中性子過剰カルシウム同位体の準位を系統的に殻模型計算した結果、カルシウム50、52核の3^-状態は従来考えられてきたような陽子の励起だけではなく、中性子がg_<9/2>軌道へ励起する寄与が重要であることを見つけた。

それによって、これまで明確ではなかった中性子過剰カルシウム核におけるg_<9/2>軌道の位置が明らかとなり、f_<5/2>軌道とg_<9/2>軌道が近くにあることがわかった。このことは、中性子過剰核クロム領域で大きな変形が生じる現象と関係している可能性がある。直接対角化不可能な系で精度良く殻模型計算を可能にするために開発されたモンテカルロ殻模型の計算手法的発展を行った。具体的には、最も計算負荷の高いハミルトニアン行列要素の計算法として、従来採用したリストベクトルによる計算法の代わりに、行列積を利用した計算法を提案した。いくつかの計算機で計算速度を計測した結果、新しい手法は計算機の理論性能の80%近くを引き出せる効率の良い手法であることがわかった。この手法は、モンテカルロ殻模型計算のみならず非直交スレーター行列式の行列要素全般に利用可能な汎用的手法であり、様々な応用が期待できる。前年度カルシウム領域の1粒子1空孔励起を記述するための有効相互作用を提案し、中性子過剰カルシウム同位体では偶偶核の3-状態が中性子のsdg殻への励起を多く伴うことを発見した。この有効相互作用で記述される殻構造はかなり正確であると考えられるため、一粒子エネルギーが重要な役割を担うと考えられている中性子過剰核のピグミーE1共鳴に対する予言力があると見られる。そこで今年度は、前年度得た有効相互作用を用いて、中性子過剰カルシウム同位体のE1励起の系統的研究を行った。殻模型によって巨大共鳴を含むE1励起の分布を直接的に得るには、下から1万本以上もの固有状態が要り計算が困難なため、ここでは分布関数を良い精度で得ることのできるLanczos強度関数法を用いて計算した。まず1-状態を得るのに、主殻をまたいだ励起として1粒子1空孔励起のみを取り入れた殻模型計算を行い、48Caなどで実験データと比較したところ、巨大共鳴のピークエネルギーは実験と非常に良い一致を見たものの、ピークの高さがやや大きくなりすぎることがわかった。そこで東大グループと協力して、3粒子3空孔励起まで取り入れた非常に大規模殻模型計算を行ったところ、ピークの高さが下がり実験値との一致がかなり改善された。従来の乱雑位相近似計算と比べ、巨大共鳴のピークの全体的構造などに著しい改善が得られた。これは、巨大共鳴のピークを記述するのに殻模型計算で可能である主殻内の配位混合を正確に取り入れる必要性があることを定量的に示した結果となっている。また、48Caを超えると、励起エネルギー約7 MeVにピグミー共鳴と見られる小さなピークが得られた。巨大共鳴の正確な記述に基づく殻模型計算の信頼性から、今後の実験に対する有益な情報を与えるものとなっている。(1)中性子数28領域の有効相互作用は完成し、そこからテンソル力に起因する殻構造変化の明らかな証拠を見つけたこと、(2)g_<9/2>軌道を入れた殻模型計算も遂行し、中性子の殻構造変化の手がかりを得たこと、(3)モンテカルロ殻模型を発展させ、カルシウム40核の閉殻構造の破れを議論できる段階になったことから、当初の期待通りに研究が進んでいるといえる。24年度が最終年度であるため、記入しない。テンソル力の殻進化に対すう普遍性を確立するため、殻模型による中重核の殻構造研究に向かう。
ブルーム症候群の高発癌性の分子機構

ブルーム症候群(BS)原因遺伝子産物の機能を解析するために、高等真核細胞と、ブルーム症候群の相同遺伝子(SGS1)が存在する出芽酵母を用い、以下の諸点を明らかにした。1.Sgs1のmethyl methanesulfonateに対する感受性の相補や相同染色体間の組換えを抑制する機能にはN末の46アミノ酸の重要であり、この部分がDNAトポイソメラーゼIIIと相互作用をすることを明らかにした。また、遺伝学的解析から、SGS1遺伝子破壊株でのSCEの形成にはMSH2が関与することを明らかにした。2.SGS1遺伝子と他の遺伝子の二重破壊株を作製して行った遺伝学的解析から、DNA傷害誘導した場合には、Sgs1はDNA傷害のチェックポイントからRad51が関与する組換えに至る過程で機能していることを明らかにした。3.ニワトリのDT40細胞を用いてBLM遺伝子及びMSH2遺伝子破壊株を作製し、ブルーム症候群で亢進している姉妹染色分体交換(SCE)の形成にはMSH2が関与しないこと、及び、BLMの機能が欠損することにより上昇するtargeted integrationにATMが関与することを明らかにした。酵母のSGS1遺伝子破壊株でのSCEの形成にはMSH2が関与し、BLM破壊株でのSCEの形成にはMSH2が関与しなかった事実は、酵母のSCEは不等価の組換えを測定する系であり、DT40細胞で観察されるSCEとは機構的に異なることを示唆している。前年度のRAD54とBLMの二重破壊株の解析の結果と考え合わせると、DT40細胞で観察されるSCEは相同組換えにより形成されることがさらに明確になった。また、BLMの機能欠損の状態で亢進するtargeted integrationにはATMが関与するという発見は重要な発見であり、今後ATMがどのように関与するのか、詳細に検討していく予定である。
『うつほ物語』享受史における奈良絵本と板本の影響関係についての調査研究

奈良絵本『うつほ物語』の本文は諸本の調査の結果、古活字版に基づいて製作されたものと万治版に基づいて製作されたものとに大別され、挿絵も同様に板本の影響を受けていることを明らかにした。九州大学附属図書館が所蔵する『うつほ物語絵巻』および九曜文庫所蔵の奈良絵本『うつほ物語』(「奈良絵本絵巻集」による)の本文と絵を詳細に調査し、その成果を論文「奈良絵本『うつほ物語』の背景」(『文学』岩波書店、平成20年7・8月号)として発表した。本稿では、奈良絵本と板本を本文と絵の両方向から比較・検討し、九州大学本と九曜文庫本(横本)のいずれもが万治3(1660)年刊行の『うつほ物語』板本に基づいて制作されたものであることを論証した。上述の万治3年刊本についても、早稲田大学所蔵の古活字版(第2種)や、大阪府立中之島図書館所蔵の古活字版(第2種異植字版)との関係を調査した。前者については早稲田大学図書館が公開している画像データベースを用い、後者については国文学研究資料館のマイクロフィルム複写によった。また、古活字版の本文研究の成果として、論文「寛永古活字版『源氏物語』一斑-広島県立歴史博物館黄葉夕陽文庫本をめぐって-」(『語文研究』105号、九州大学、平成20年6月)を発表した。奈良絵本と板本の関係を広く捉えるため、『うつほ物語』のほかに、『源氏物語』、『伊勢物語』、および室町期の物語などの奈良絵本についても、写真版や関連文献を蒐集した。1.平成22年3月に九州大学附属図書館細川文庫所蔵の『うつほ物語絵巻』全巻のカラー画像が、同館研究開発室作成の「日本古典籍画像データベース」らおいて公開された。その解説の執筆を担当し、本研究で明らかになった『うつほ物語絵巻』および奈良絵本『うつほ物語』の諸本に関する知見を述べた。解説も同データベース上に公開されている。(https://qir.kyushu-u.ac.jp/infolib2/rare2/kaisetsu/utsuho_emaki.html)また、このデータベースには九州大学文学部所蔵万治3年刊『うつほ物語』も収められており(平成18年度公開)、絵巻が万治版の本文によって制作されたことを画面上で確認できる。2.奈良絵本『うつほ物語』のうち、京都大学附属図書館本および九曜文庫所蔵本(『奈良絵本絵巻集』第3巻所収)について、本文の調査を行った。二本とも古活字版第二種との関連が改めて確認された。古活字版によって制作されたと見られる奈良絵本・絵巻は現在のところ全て第二種本によっており、二種の古活字版『うつほ物語』の流布状況には大きな差があったことが想像される。3.他に研究成果の発表としては、平成21年6月に論文「硯瓶の水」を『証文研究』誌に発表した。『源氏物語』末摘花巻に関する論考である。同7月には論文「鷲見文庫点描」を『九州大学附属図書館研究開発室年報』誌に発表した。九州大学文学部所蔵の鷲見文庫(すみぶんこ)について、受入経緯や文庫の内容などを明らかにした。また、同8月に勉誠出版より刊行された『伊勢物語坊所鍋島家本』の解説を執筆した。1.新出「国文学研究資料館蔵本」の調査研究平成23年1月24日から3月11日まで開催された国文学研究資料館通常展示「物語そして歴史-平安から中世へ-」の準備に携わる機会を得た。この展示会には『うつほ物語絵巻』二本が出展された。すなわち、九州大学附属図書館細川文庫蔵本と新出の国文学研究資料館蔵本である。この新出本を調査した結果、古活字版第一種に基づいて製作されたものであることが判明し、九州大学本の調査で示した「板本→奈良絵本」の流れが新出本においても確認された。すでに調査を終えている九州大学本と比較することを通して、挿絵や本文の相違点が明らかになった。これらの知見については、展示会にあわせて作成された図録において解説を執筆した。また、展示会初日の1月24日には「奈良絵本と板本-『うつほ物語絵巻』の場合-」と題する関連講演を行った。2.奈良絵本関連データベースの製作平成23年3月に九州大学文学部国語学国文学研究室所蔵の『竹取物語絵巻』のカラー画像が、九州大学附属図書館研究開発室作成の「日本古典籍画像データベース」において公開された。その解説の執筆を担当し、本研究で明らかになった奈良絵本と板本に関する知見を述べた。この『竹取物語絵巻』においても「板本→奈良絵本」の流れが認められた。この解説も同データベース上に公開されている。(https://qir.kyushu-u.ac.jp/infolib2/rare2/kaisetsu/taketori.html
細菌感染における抵抗性を左右する宿主側レジスタンス・ファクターの網羅的解明

ショウジョウバエを感染症モデル動物として用いて、感染抵抗性を制御する宿主側因子の網羅的解析を試みた。平成20年度までの研究により、ショウジョウバエp38マップキナーゼであるDmp38bはトレランス機能を誘導することにより、ショウジョウバエ宿主のサルモネラ感染に対する抵抗性を増強することが示された。さらに、Dmp38bはショウジョウバエ貪食細胞の肥大化を伴い、大量の菌を貪食細胞内に隔離する現象「貪食性囲い込み」を引き起こすことを明らかにした。本年度はこの「貪食性囲い込み」の役割および制御機構について解析を試みた。微小ビーズを予めショウジョウバエ体腔に注入しておくことで貪食が阻害されることを利用して、サルモネラ感染後に「貪食性囲い込み」が起こらないことを見出した。さらに、貪食を阻害した個体においてはp38誘導性のトレランスは機能しないことが明らかになった。これは「貪食性囲い込み」が起こらないためであると考えられ、「貪食性囲い込み」はサルモネラに対するトレランスを制御する重要な生命現象であることが示された。また、Rab5やCdc42などのsmall GTPaseに代表される細胞骨格系の遺伝子群を貪食細胞特異的に強制発現、ドミナントネガティブ体の発現、およびRNAiによる機能減衰を行い、p38によるトレランスへの遺伝学的相互作用や貪食性囲い込みへの影響の解析を試みたが、small GTPaseによるこれらの現象への有意な影響は見られなかった。以上の結果より、「貪食性囲い込み」を制御する分子機構は明らかにできなかったが、p38によるトレランスを制御する新たな生命現象であることが明らかになった。ショウジョウバエを用いた機能獲得型スクリーニング(GSシステム)によりサルモネラ菌感染に伴う抵抗性を制御する宿主側因子を複数同定した。2500系統のGS系統のスクリーニングにより、21系統の抵抗性を高める因子を同定した。同定された抵抗性を増強する宿主側因子の中からショウジョウバエp38ホモログ遺伝子であるDmp38bを選別した。p38は哺乳類における免疫系を制御する分子として重要視されている。Dmp38bを過剰発現しているショウジョウバエ個体は抵抗性を増し、さらに、Dmp38bを欠損している個体は感受性が高まった。過剰発現個体内での細菌の増殖速度は対照個体と大きく変化せず、感染後期における個体内細菌数は通常よりも多くなった。Dmp38b欠損変異体では少ない細菌数が確認された。さらに、ショウジョウバエにおける主要な免疫機構である抗菌ペプチドの発現量、血球系細胞における貪食機能およびメラニン化については病原体の排除に大きく関わるような変化は認められなかった。これらの知見からDmp38bはショウジョウバエ個体内において細菌を排除する機能には関与していないことが示唆された。つまり、Dmp38bは病原体が及ぼす病原性に対しての抵抗性を制御する因子であることが推測される。哺乳類における免疫も含めて、現在まで病原性に対する宿主応答を制御する宿主側因子については深く研究が進んでいないことから、ショウジョウバエ・サルモネラ菌感染モデルにおけるDmp38bの新たな役割を解明したことは今後の宿主応答研究に対して大きく貢献するものであると考えられる。昨年度の研究により、ショウジョウバエを用いた機能獲得型スクリーニング(GSシステム)によりサルモネラ菌感染に伴う抵抗性を制御する宿主側因子を複数同定した。その中からp38マップキナーゼのショウジョウバエ相同遺伝子の一つであるDmp38bは宿主個体に侵入した病原菌を排除するための機構に直接影響せず、病原体が及ぼす病原性を抑制する機能(トレランス機能)により宿主個体に抵抗性を付与している可能性が示唆された。本年度はDmp38bによるトレランス機能の生物学的実体について解明することを目的とした。貪食細胞内で特異的にGFPを発現するプラスミドpMIG1(Valdivia and Falkow,1997)を保持するサルモネラ(以下WT+pMIG1とする)を用いた感染実験により、ショウジョウバエ感染系においてもサルモネラは貪食細胞に感染し、その内部で増殖することを明らかにした。このWT+pMIG1を用いることにより、Dmp38b変異体においては細胞内サルモネラがより少なく、強制発現個体ではより多く観察された。この結果は全身における菌体数と相関する。さらに共焦点顕微鏡を用いた観察により、Dmp38bを強制発現している貪食細胞は肥大化し、細胞内に大量の菌体を含んでいることが明らかになった。これらの知見からDmp38bは貪食細胞内に菌を閉じ込めることにより、細胞外(体液中)に存在するサルモネラの数を抑制することでトレランスを発揮している宿主側因子であることが示唆される。ショウジョウバエ感染モデルを用いて、トレランス機能の宿主個体における生物学的現象として貪食細胞による囲い込みを発見したことは、従来の免疫学的知見には無かったものであり、この感染モデルの新たな可能性を期待させるものである。

さらに、Dmp38bはショウジョウバエ貪食細胞の肥大化を伴い、大量の菌を貪食細胞内に隔離する現象「貪食性囲い込み」を引き起こすことを明らかにした。本年度はこの「貪食性囲い込み」の役割および制御機構について解析を試みた。微小ビーズを予めショウジョウバエ体腔に注入しておくことで貪食が阻害されることを利用して、サルモネラ感染後に「貪食性囲い込み」が起こらないことを見出した。さらに、貪食を阻害した個体においてはp38誘導性のトレランスは機能しないことが明らかになった。これは「貪食性囲い込み」が起こらないためであると考えられ、「貪食性囲い込み」はサルモネラに対するトレランスを制御する重要な生命現象であることが示された。また、Rab5やCdc42などのsmall GTPaseに代表される細胞骨格系の遺伝子群を貪食細胞特異的に強制発現、ドミナントネガティブ体の発現、およびRNAiによる機能減衰を行い、p38によるトレランスへの遺伝学的相互作用や貪食性囲い込みへの影響の解析を試みたが、small GTPaseによるこれらの現象への有意な影響は見られなかった。以上の結果より、「貪食性囲い込み」を制御する分子機構は明らかにできなかったが、p38によるトレランスを制御する新たな生命現象であることが明らかになった。
巨核球・血小板系造血の分化機構の解明（lncRNAに注目して）

血小板は、止血機能を担うだけでなく、脳心血管障害の原因となる血栓の形成や種々の炎症の制御、また腫瘍の病態に関与していることが明らかになってきており、近年注目されている細胞である。しかしながら、血小板やその産生細胞である巨核球が、造血幹細胞からどのような機構で分化し、また病態に寄与するのかは不明な点が多い。我々は、本研究を通じて、ヒト骨髄において造血幹細胞がその多分化能を失い、巨核球・血小板系統に分化する最も上流の細胞集団=巨核球前駆細胞を同定した。また、この巨核球前駆細胞が、骨髄増殖性腫瘍と呼ばれる造血器腫瘍の病態に強く関与していることを明らかにした。血小板の凝固メカニズムや巨核球から血小板が産生されるメカニズムについては多くの知見が蓄積されているのに対し、造血幹細胞から巨核球・血小板系の分化については不明な点が多い。近年、造血システムの最上流において既に巨核球系分化を運命づけられた細胞が存在する、という示唆が複数の論文で報告されたことを背景に、我々はヒト造血幹前駆細胞分画内に存在する新規巨核球系前駆細胞(MegP)を新たに同定し、これを報告した(Miyawaki et al., Blood 2017)。この細胞集団における網羅的トランスクリプトーム解析から、MegP特異的に発現を認めるlong non-coding RNA (lncRNA)を複数個同定した。これらのlncRNAがMegPにおいて高発現していることを定量的リアルタイムPCR法で確認した上で、ノックダウンによってMegPにどのような影響がもたらすかを解析中である。また、MegPの造血器疾患における意義を検討するために、慢性骨髄性白血病(CML)18症例、真性多血症(PV)6症例、本態性血小板増多症(ET)17症例の骨髄を解析したところ、CML及びETにおいて、MegPの増大が認められた。更に、CMLにおいてはMegPの頻度が予後スコアであるSokalscoreを高い相関を示すことから、予後不良化のメカニズムに寄与している可能性が示唆された。また、ETのドライバー変異であるJAK2遺伝子変異の頻度を各細胞分画で解析したところ、造血幹細胞からMegPにかけてアリル頻度が著明に高くなることが判明し、ETにおいてもMegPがその病態形成に寄与していることが示された。現在までの研究において、MegPの正常造血、及び造血器腫瘍における意義を明らかにし、論文化をした。平成28年度の計画にあった項目のうち、MegP特異的な発現を認めるlncRNAのノックダウンによる影響については現時点で解析が完了していないので、これを速やかに完遂する。また、その他の血小板造血に異常を来す疾患におけるMegPの病的意義については、十分な症例数が解析できていないため、検体収集方法を工夫し、症例の蓄積を図る。その他の計画は概ね順調に進捗している。造血幹細胞を起源とする、巨核球・血小板系の分化経路については、解明されていない点が多い。この分化経路及び分化機構を明らかにする、という本研究の大目標のために、我々は、前駆細胞集団に注目して研究を行った。当研究室では、伝統的にフローサイトメトリー技術を駆使したマウス・ヒトの前駆細胞集団の同定・純化に関する研究を行ったきた経験があるため、これらの経験を背景に、まずヒト骨髄液中に存在する造血幹/前駆細胞集団の中に、他の全ての系統への分化能を失い、巨核球系への分化を運命付けられた巨核球系前駆細胞(MegP)を、シングルセル遺伝子発現解析によりこれを同定した。このMegPは、巨核球・血小板系細胞が著しく増加する骨髄増殖性腫瘍腫瘍である、本態性血小板増多症(ET)患者の骨髄中で著しく増加しており、その病態に貢献していることが想定された。実際、ETのドライバー変異であるJAK2V617F変異は、MegPに高度に蓄積していた。これらの事実から、造血幹細胞からの分化過程において、MegPはJAK2変異クローンがその増殖能を獲得する、重要な細胞集団であることが示唆された。以上の研究成果を、Blood誌に報告した。さらに、巨核球・血小板系の分化機構を明らかにするために、long non-coding RNA(lncRNA)に注目して解析を行った。すなわち、未分化な造血幹細胞や他の系統の前駆細胞と比較して、MegPに特異的に発現しているlncRNAを同定した。実際にこれらのlncRNAの遺伝子発現を、患者検体やセルラインを用いて確認した。これらのlncRNAのノックダウン実験を通じて、その正常分化や病態形成に及ぼす影響を検証した。

また、この巨核球前駆細胞が、骨髄増殖性腫瘍と呼ばれる造血器腫瘍の病態に強く関与していることを明らかにした。上記の進捗状況を踏まえ、予定通り平成29年度の計画内容に従い、研究を進める。今年度は、造血幹細胞から巨核球系統へと分化が進む分子機構を明らかにする実験を予定している。ヒト骨髄中に僅かしか存在しない造血幹細胞やMegPを対象とする上、RIP-sequence等、施行実績のない実験系も含まれることから、技術的な障壁にぶつかることが予想される。既に、同実験系の経験者に助言を仰ぐなどしているが、今後も幅広い情報ソースを活用し、まずはいち早く実験系を確立することを目指す。今年度から教室に次世代シークエンサー解析を専門とする研究者が加わったこと、新規次世代シークエンサーが導入されることもポジティブな要因として働くものと期待している。造血器腫瘍
担子菌バイオメカノケミカル反応を用いた木材からのバイオ燃料の生産

化石資源の大量消費に伴う大気中のCO2濃度の増加、資源枯渇問題に対処するため、再生産可能な木材等のバイオマスからエタノールを製造する緊急性が増大している。本研究では、選択的白色腐朽菌などの木材腐朽菌の培養系及び分泌物を利用してバイオメカノケミカルラジカル反応を起こし、その促進因子を解明することにより、エタノール発酵の転換効率を向上させる新規な実用プロセスを開発することを目的とする。平成21年度は、白色腐朽菌の脂質過酸化系に関連して、リパーゼによる脂肪酸からの過酸の生成と、それを利用した酵素糖化前処理について検討した。リパーゼとしては、各種微生物起源のものを選び、過酸の生成率を比較した。選抜したリパーゼを用いてオレイン酸から過酸を生成し、部分的に脱リグニンしたパルプを処理して、過酸によるリグニンの分解率、酵素糖化率、および、蛍光標識した糖質結合モジュール(CBM)による露出した多糖の分析を行った。糖質結合モジュール(CBM)としては、結晶性セルロースを認識するCBM3と非結晶性セルロースを認識するCBM28を用いた。その結果、リパーゼにより生成させた過酸により、木材中の結晶性および非結晶性セルロースが露出し、酵素糖化が促進されることが明らかとなった。オレイン酸などの脂肪酸は、Ceriporiopsis subvermisporaなどの白色腐朽菌により産生される代謝物であり、リパーゼも白色腐朽菌により産生されることから、生物摸倣型の酵素糖化前処理法の一つとしての可能性を示した。より反応性の高い酵素の選抜や反応条件の検討により、酵素糖化前処理法としての効果が増大するものと期待される。平成20年度は、分泌物によるメカノケミカル効果を明らかにするため、腐朽木材を直接粉砕する系と、腐朽木材およびバージン木材に分泌物を添加して粉砕する系を用いて木材を前処理し、酵素糖化率を測定した。培養条件を変化させて腐朽実験を行い、培養物から親水性および疎水性分泌物を抽出し、これをバージン木材に加えてボールミルで粉砕処理し、酵素糖化率を測定した。同時に、腐朽木材を直接粉砕処理し、酵素糖化率を評価した。さらに、腐朽木材に精製した菌代謝物を添加する試験した。木材腐朽菌としては、選択的白色腐朽菌Ceriporiopsis subvermisporaなど研究室所有の白色腐朽菌を選び、その効果を調べた。粉砕前処理は、往復振動ボールミル(レッチェ製)を利用した。その結果、いずれの白色腐朽菌も、劇的な促進効果は認められなかった。このため、腐朽菌培養物と過酸化物ラジカル反応系を同時に利用した前処理も試験した。この系における酵素糖化促進効果の詳細な検討を実施している。また、選択的白色腐朽菌Ceriporiopsis subvermisporaが産生する過酸化物を利用したバイオメカノケミカルラジカル反応を試験する目的で、代謝物の同定を行った。平成21年度は、菌代謝物を用いたバイオメカノケミカルラジカル反応の効果をされに詳しく検証するとともに、スギ以外のバイオマスに対する効果を明らかにする。