hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電気泳動法による膜タンパク質の新規な精製法の開発と応用

申請者は、成人病に関与する脂質性の食品成分の分子レベルでの役割と作用機構の解明を目指している。一般に、脂質成分の関与する反応の多くは生体膜周辺に存在するタンパク質(酵素)によって達成されるので、これらの研究にとって膜タンパク質の構造と機能の解析は不可欠である。しかしながら、可溶性タンパク質に比べ、膜タンパク質では精製や機能解析の技術はまだまだ困難である。本研究では、膜タンパク質の機能解析法と電気泳動法を用いた精製法の開発と応用を目的とした。昨年度は、電気泳動法、メンブランブロット法及び活性測定を組み合わせた膜タンパク質の活性同定法(Blot-Assay)を開発し、小胞体膜上に存在する膜タンパク質であるHMG-CoAレダクターゼの調節的分解のメカニズムや関与する膜結合プロテアーゼのキャラクタライゼイションを行った。本年度はNative PAGE、等電点電気泳動、SDS-PAGEの3つの電気泳動法を連続的に行うことによって可溶化した膜タンパク質(膜酵素)を同定・精製する方法を開発し、その方法を用いてこれまで精製の不可能であった膜酵素であるジアシルグリセロールリパーゼをヒト血小板膜画分から精製することに成功した。精製した本酵素の分子サイズは33kDaで、等電点は6.0であった。本酵素の諸性質を調べたところ、至適pHは7-8、活性はカルシウム非依存的で、セリン残基阻害剤やシステイン残基阻害剤によって活性は阻害された。したがって、活性発現にこれらの残基の存在が重要な役割を担っていることが示唆された。さらに、興味深いことには、本活性は細胞質型ホスホリパーゼA2に対する阻害剤で効果的に阻害され、これら2つの脂質加水分解酵素の構造や触媒機構の類似性が示唆された。そこで、本研究では、膜タンパク質の機能解析と電気泳動法を用いた精製法の開発と応用を行う。当該年度は、まず始めに、膜タンパク質の機能を解析する方法の研究を行なった。小胞体膜に存在する膜タンパク質であるHMG-CoAレダクターゼは生体内コレステロールレベルが上昇すると調節的に分解される。その分解に関わるプロテアーゼを研究対象として、その活性をモニターする方法を開発した。まずはじめに、細胞から小胞体膜を単離精製し、その小胞体膜を用いて、膜タンパク質であるHMG-CoAレダクターゼのインビトロ系における分解系を確立し、その反応を詳細に解析した。その結果、HMG-CoAレダクターゼを調節的に分解するプロテアーゼは小胞体膜に結合したシステインプロテアーゼの一種であることかが明かとなった。そこで、次ぎに、この膜結合型プロテアーゼの活性をモニターする蛍光ペプチドを検索した。さらに、電気泳動法、メンブランブロット法及び活性測定を組み合わせた膜タンパク質の活性同定法を開発した(Blot-Assay)。その方法を用いて、本プロテアーゼの分子量を同定した。また、本プロテアーゼを可溶化し、等電点電気泳動法と活性測定法を組み合わせた方法によって、その等電点を明らかにした。現在、本プロテアーゼの精製を目指している。
中枢神経系の発生初期過程に関する分子遺伝学的研究

哺乳動物神経発生の初期過程に関わる分子機構を解明する目的で、我々が神経前駆細胞からサブトラクションとdifferential hybridization法を用いて単離したcDNAクローンの一つは、ヒトのHeLa細胞から単離されたSV40のエンハンサーに結合する転写因子TEF-1と、約65%の相同性を示す新たな蛋白ETF (Embryonic TEA domain-containing Factor)をコードしていた。本蛋白はヒト、マウス、ニワトリなど脊椎動物のTEF-1をはじめ、出芽酵母のトランスポゾンTy1の活性化に必要なTEC1、こうじカビ(A.nidulans)の胞子形成に関与するabaA、ショウジョウバエの感覚神経細胞の分化に関与するscalloped (Sd)等の遺伝子産物とファミリーを形成し、脊椎動物ではTEF-1に次ぐ2番目の新しいメンバーである。このファミリーに共通に保存され、DNA結合領域と推定されるTEAドメインの一次構造、およびGT-IICモチーフに対する特異的なDNA結合活性は本蛋白においてもTEF-1同様に完全に保存されていたが、HeLaやP19などの哺乳動物細胞を用いたDNAトランスフェクションの実験では明らかな転写活性は検出できなかった。今後さらに他の細胞株を用いた検討を行う予定である。一方、本mRNAの発現はマウスの胎生10日前後をピークとし、特に後脳領域に発現をみとめ、成体には殆ど発現が見られず、ETFは神経前駆細胞、とくに後脳や小脳、の発生過程に関与する転写因子である可能性が強く示唆された。この点についても、組織細胞レベルでのin situハイブリダイゼーションやETFに対するペプチド抗体の作製を試みている。またETFは、このファミリーの哺乳類で2番目の蛋白であるが、ニワトリTEF-1もいくつかの根拠から、マウスやヒトのTEF-1とは異なるサブタイプと考えられることから、我々は最近、哺乳類におけるTEF-1の新たな複数のサブサイプの存在を予測し、混合オリゴヌクレオチドを用いたPCR法で、新たなTEF-1ファミリーcDNAを単離することに成功した。さらにETFの発現調節、生理機能、進化を明らかにすべく本遺伝子の単離と構造決定を進めており、染色体マッピングにも成功した。
加齢筋の廃用性病変形成におけるMBNL1の役割解明とフレイル対抗策の開発

骨格筋の萎縮やミトコンドリア機能不全、インスリン抵抗性増大といった病態を呈する筋強直性ジストロフィー1型(DM1)には、選択的スプライシング因子であるmuscleblind-like 1(MBNL1)の機能不全が関与していることが報告されている。DM1の筋病変は骨格筋の加齢性変化と類似する点が多いため、骨格筋の加齢性変化にもMBNL1の機能不全が関与している可能性が示唆されるが、そのメカニズムには不明な点が多く残されている。本研究は3年計画で実施され、平成30年度は最終年度に該当する。前年度までの研究でMBNL1は骨格筋細胞においてミトコンドリア生合成に関わるとされるPGC-1αの発現に関与していることが明らかになった。本年度はC2C12筋管細胞とマウス加齢筋を用いてMBNL1発現低下がミトコンドリア膜電位およびミトコンドリア誘導性アポトーシスに及ぼす影響についての検討を行った。C2C12筋管細胞においてMBNL1発現をノックダウンした結果、ミトコンドリア膜の脱分極を示すJC-1 monomerで染色された細胞像の輝度およびアポトーシスの程度を示すapoptotic index、アポトーシス促進タンパクであるBax発現量は有意に高値を示した。また、マウス加齢筋においてMBNL1およびPGC-1α発現量は有意に低値を示し、対照的にBax発現量は有意に高値を示した。以上より、MBNL1機能不全はミトコンドリア機能不全やアポトーシス増加を惹起し、骨格筋の加齢性変化に関与することが示唆された。本研究は選択的スプライシング因子muscleblind-like 1(MBNL1)の挙動に着目し、加齢によって生じる骨格筋退行性変化のメカニズムを明らかにすることを目的としている。加齢動物を対象とした検討を予定しているが、加齢動物の作成には時間を要するため、平成28年度より飼育を開始し適齢となる平成29年度以降に分析を実施する。初年度となる平成28年度は培養細胞を用いた検討でMBNL1発現低下が筋細胞の分化過程におけるMyosin heavy chain(MyHC)発現に及ぼす影響について検討した。実験にはマウス筋芽細胞由来C2C12細胞を用いた。分化誘導72時間後のC2C12筋管細胞に対してsiRNAをトランスフェクションし、C2C12筋管細胞に発現するMBNL1をノックダウンした。siRNA処理を行った48時間後にC2C12筋管細胞を回収して解析を行った。その結果、本研究で用いたsiRNAによりMBNL1発現がmRNAレベルで約70%、タンパク質レベルで約80%抑制された。C2C12筋管細胞含有タンパク量はMBNL1ノックダウンにより有意に低下することが確認されたが、筋管細胞形成の指標となるmyogenin mRNA発現量にはMBNL1ノックダウンによる影響を認めなかった。また、MyHC mRNA発現量を評価した結果、MBNL1をノックダウンすることで遅筋型、速筋型、中間筋型、胎児型および新生児型の発現が有意に増加していた。以上の事から、骨格筋細胞におけるMBNL1発現低下は分化過程に直接的な影響を及ぼさないもののMyHC mRNA発現を変調させ、結果的に細胞含有タンパク量を減少させることが明らかになった。今後はマウスを用いた検討で骨格筋組織においてもMBNL1の発現低下が加齢によって生じる退行性変化の起因となり得るのかについて検証を進めていく。本研究は3年計画で実施する予定であり、初年度である平成28度は主に培養筋細胞を用いた検討を計画していた。培養筋細胞においてMBNL1発現低下がMyHC発現を変調させることを明らかにした本年度の成果は次年度以降実施するマウス骨格筋組織を用いた検討においても重要な示唆を与えるものである。また、既にマウス加齢モデルの作成にも着手していることから、おおむね順調に推移していると判断している。骨格筋の萎縮やミトコンドリア機能不全、インスリン抵抗性増大といった病態を呈する筋強直性ジストロフィー(DM)には、選択的スプライシング因子であるmuscleblind-like 1(MBNL1)の機能不全が関与していることが報告されている。DMの筋病変は骨格筋の加齢性変化と類似する点が多いため、骨格筋の加齢性変化にもMBNL1の機能不全が関与している可能性が示唆されるが、そのメカニズムには不明な点が多く残されている。本研究は3年計画で実施され、平成29度はその2年目に該当する。本年度は骨格筋の加齢性変化におけるMBNL1の役割について10週齢(若齢)と100週齢(老齢)のC57BL/6Jマウス足底筋およびマウス由来筋芽細胞C2C12を用いて検討した。老齢マウスの体重あたりの足底筋重量およびMBNL1発現量は若齢マウスと比べ有意に低値を示した。このことから骨格筋の加齢性変化にはMBNL1の発現低下が関与していることが示唆された。次に、C2C12筋管細胞においてMBNL1発現をノックダウンし、RNAシーケンスを用いた遺伝子発現量解析を行った。MBNL1をノックダウンすることで発現が2分の1以下になった遺伝子は27個存在し、その中にはミトコンドリア生合成やミオシン重鎖発現に関与し、骨格筋の加齢性変化に関連していると考えられているPGC-1αが含まれていた。以上より、MBNL1はPGC-1α発現調節に関与し、マウス足底筋における加齢性変化に関与している事が示唆された。

本研究は3年計画で実施する予定であり、2年目である平成29年度よりマウス加齢モデルを用いた検討を計画していた。加齢によって骨格筋のMBNL1発現が低下することや筋細胞においてMBNL1の発現低下が直接的に影響を及ぼす遺伝子を同定することができたことから、おおむね順調に推移していると判断している。骨格筋の萎縮やミトコンドリア機能不全、インスリン抵抗性増大といった病態を呈する筋強直性ジストロフィー1型(DM1)には、選択的スプライシング因子であるmuscleblind-like 1(MBNL1)の機能不全が関与していることが報告されている。DM1の筋病変は骨格筋の加齢性変化と類似する点が多いため、骨格筋の加齢性変化にもMBNL1の機能不全が関与している可能性が示唆されるが、そのメカニズムには不明な点が多く残されている。本研究は3年計画で実施され、平成30年度は最終年度に該当する。前年度までの研究でMBNL1は骨格筋細胞においてミトコンドリア生合成に関わるとされるPGC-1αの発現に関与していることが明らかになった。本年度はC2C12筋管細胞とマウス加齢筋を用いてMBNL1発現低下がミトコンドリア膜電位およびミトコンドリア誘導性アポトーシスに及ぼす影響についての検討を行った。C2C12筋管細胞においてMBNL1発現をノックダウンした結果、ミトコンドリア膜の脱分極を示すJC-1 monomerで染色された細胞像の輝度およびアポトーシスの程度を示すapoptotic index、アポトーシス促進タンパクであるBax発現量は有意に高値を示した。また、マウス加齢筋においてMBNL1およびPGC-1α発現量は有意に低値を示し、対照的にBax発現量は有意に高値を示した。以上より、MBNL1機能不全はミトコンドリア機能不全やアポトーシス増加を惹起し、骨格筋の加齢性変化に関与することが示唆された。本年度の結果により、MBNL1発現低下が骨格筋細胞の形質に及ぼす影響についてはおおむね明らかになった。しかし、そのメカニズムには不明な点が多く残されている。今後はRNAシーケンスの解析結果を参考に関連因子を特定するとともに、in vivoへの検討へと展開していく予定である。平成29年度の結果により、MBNL1がPGC-1α発現調節に関与し、マウス足底筋における加齢性変化に関与している事が示唆された。PGC-1αはミトコンドリア生合成などに関与していることから、今後はミトコンドリア膜電位の評価やアポトーシス関連因子に関する検討を行い、加齢によって生じる骨格筋退行性変化のメカニズムを明らかにしていく予定である。本年度はRNAシーケンスを3検体実施する予定であったが、2検体の解析で十分な結果が得られたため解析費用が予定よりも少なくなり未使用額が生じた。本年度実施したRNAシーケンスの結果を参考に、それら遺伝子の発現を評価するための試薬を購入する費用として使用する予定である。未使用額を使用することでより多くの遺伝子を評価することが可能となり、研究結果の信頼性向上に寄与できるものと考えている。
胎盤形成に必要な遺伝子の発現に関する研究

我々は先にヒトのアロマターゼ遺伝子の胎盤特異的なプロモーターこのなかに、hCGα-subunitのプロモーター中と同じシスエレメント(TSE)が存在し、胎盤特異的な、異なる遺伝子が共通する機構で制御されている可能性をしめしたが、このエレメント単独では、エンハンサー活性はもたない。本研究ではアロマターゼ遺伝子について第二のシスエレメントを見い出し、この2つがあれば、最小のエンハンサーとして、機能することをあきらかにした。この第二のエレメントへの結合活性は第一のエレメントへの結合活性(TSEB)とは異なるタンパクであるが、やはり胎盤とtrophoblastにのみ認められた。このエレメントはhCGβsubunit遺伝子のプロモーター上にも認められた。アロマターゼの胎盤での発現に必須のこれら2つの結合タンパクのクローニングをyeast one-hybird法によって、ヒト胎盤cDNA libraryより行った。その結果、第二のエレメントについて数種のクローンを得た。これらをbaculovirusの発現系で発現させ、その1つがtrophoblast中の結合活性と同じ結合特異性をしめす、核タンパクをコードしていることを確認した。このcDNAクローンは、全長2.6Kbpで、436aaからなる49213Daのタンパクをコードしていた。またノーザンブロット解析により、これに対応する大きさのmRNAが胎盤にのみ認められた。この胎盤特異的な核タンパクが胎盤特異的な転写因子であることが期待されるが、アミノ酸一次構造は既知の転写因子の転写活性部位とは異なっており、転写活性の確認が今後の課題となった。われわれは先にアロマターゼ遺伝子で胎盤への発現を規定しているプロモーターとhCG a-subunit遺伝子のプロモーターに共通したシスエレメントTSE(trophoblast specific element)があり、胎盤由来の細胞にのみ見られるある核タンパクのこの部分への結合がどちらの遺伝子においても胎盤特異的な発現の規定に必須であることをみいだした。しかし二つの胎盤特異的なプロモーターの構造は大きく異なっており、アロマターゼ遺伝子のプロモーターには既知の転写制御因子の関与が今の所、証明されていない。しかしこのシスエレメントは単独ではエンハンサー活性を持たないため他の因子が必要なことはあきらかで、今回この点を検討し、hCG a-subunitのTSE配列に結合する第二の因子(TSEB-II)をみいだした。このたんぱくはアロマターゼ遺伝子のプロモーターで、すでに知られているTSE結合タンパク(TSEB-I)の認識する部位とは異なる位置に結合し、これらのタンパクの結合で胎盤特異的な発現がおこることがわかった。TSEB-IIも胎盤由来の細胞にのみ見られた。one-hybrid systemで2つのTSEBのクローニングを行い、TSEB-IIについては5種のクローンを得た。これらはいずれも未知のcDNAで現在解析中である。最近米国の学会で精製したTSEB-Iが広範囲に存在する転写因子AP2であった、とする報告があった。部分的な追試をおこなったところ、TSEとAP2はエレメントとしては結合に関し競合が認められたが、抗AP2抗体の影響はみとめられず、活性の局在の違いなど説明できない点があり現在検討を続けている。

アロマターゼのp胎盤での発現に必須のこれら2つの結合タンパクのクローニングをyeast one-hybrid法によって、ヒト胎盤cDNAlibraryより行った。その結果、第二のエレメントについて数種のクローンを得た。これらをbaculovirusの発現系で発現させ、その1つがtrophoblast中の結合活性と同じ結合特異性をしめす、核タンパクをコードしていることを確認した。このcDNAクローンは、全長2.6Kbpで、436aaからなる49213Daのタンパクをコードしていた。またノーザンブロット解析により、これに対応する大きさのmRNAが胎盤にのみ認められた。この胎盤特異的な核タンパクが胎盤特異的な転写因子であることが期待されるが、アミノ酸一次構造は既知の転写因子の転写活性部位とは異なっており、転写活性の確認が今後の課題となった。
ネットワーク効果を考慮したグローバル資本移動の実証分析

2018年度は2つのテーマについての研究を行った。1つ目は、欧州でのグローバル流動性のネットワークを通じた波及経路の実証分析について。2つ目は、グローバル流動性が資本規制を実施している新興国にどのような経路で波及し、それが国内の金融バブルにどう波及するか、についてである。まず、1つ目のテーマであるが、本研究では金融バブルを表すnon-core liabilityに注目した点が大きな特徴である。これは国際決済銀行(BIS)の調査研究において注目されている指標でもある。2007-8年の世界金融危機時において、米国だけでなく、ユーロ域内の国々で銀行間の国際的なnon-core liabilityの貸借の規模が非常に大きくなり、蜘蛛の巣のようなネットワークが緻密に張り巡らされるようになった。本研究では、VARモデルを用いることによって、オランダ、ベルギーとルクセンブルグがネットワークの中心にあることを実証した。対照的に、経済規模が大きなドイツとフランスの影響力は大きくないことも明らかにした。以上の研究は神戸大学経済経営研究所の「国際金融研究部会」のプロジェクトにおいて、英文の学術書として、出版される予定である。2つ目は、新興国の中でもBRICsに対象を絞り、VARモデルを用いて、グローバル流動性の国内の金融バブルへの波及効果について明らかにしたものである。なお、ここでも金融バブルの指標として、non-core liabilityを使用した。この研究の特徴は、資本規制に対する「抜道」に着目した点である。BISや国際通貨基金(IMF)の報告書によると、国際収支統計の直接投資の"debt instrument"を利用して多国籍企業は資本規制を迂回している、としている。そこで、本研究では、これに注目して、この「抜道」を通じてグローバル流動性が国内のnon-core liabilityに影響を及ぼしていることを実証分析によって明らかにした。「研究実績の概要」で先述した2つの研究プロジェクトのうち、1つ目は共著という形で神戸大学経済経営研究所の「国際金融部会」の英文の学術書の出版プロジェクトが進行中である。2つ目は、BRICs諸国のうち、中国に対象を絞って、英文の学術雑誌(IMF economic review)に投稿しているため。また、各種学会及び研究会(RIEBセミナー(国際金融研究部会共催) (於、神戸大学)、日本金融学会秋季全国大会、日本金融学会西日本部会)で研究報告を行なっている。現在、資本規制が厳しい中国に注目している。そして、主に米国を発生源とするグローバル流動性が資本規制の厳しい中国に、どのように影響を及ぼしているか、について、オンショア市場と香港・シンガポールなどのオフショア市場との間の関係に注目して、分析を進めている。また、資本規制が厳しい中国だけでなく、資本移動が自由な先進国にも注目して、オフショア市場とオンショア市場の関係を、国内金融市場、ディリバティブ市場、外国籍の金融機関、などの視点から、国際金融の重要な理論モデルである金利平価モデルを用いて、明らかにする。なお、上記の研究では科研費で購入したデータベースを活用することになっている。

また、資本規制が厳しい中国だけでなく、資本移動が自由な先進国にも注目して、オフショア市場とオンショア市場の関係を、国内金融市場、ディリバティブ市場、外国籍の金融機関、などの視点から、国際金融の重要な理論モデルである金利平価モデルを用いて、明らかにする。なお、上記の研究では科研費で購入したデータベースを活用することになっている。国内の学会への出席を取りやめたために、「次年度使用額」が発生した。その分、2019年度は国内の学会への参加を追加的に増やして、使用することにする。
Graves' ophthalnopathyの液性免疫に関する研究

バセドウ病眼症発現に関与する可能性のある液性免疫のモデルとして、未知の抗原抗体系を検索した。抗原には、ヒト後腹膜結合織、後眼窩結合織、外眼筋、甲状腺、肝臓、脾臓及び心臓を用いた。抗体検索の対象には、血清、粗精製IgG及び後腹膜結合織100,000gベレット分画に対する抗体をアフィニティ-カラムで精製したIgGを用い、各抗原に対する反応の検出にはSDS・PAE法、ウェスタンブロッティング法を用いた。バセドウ病眼症患者15例のうち2例に分子量54Kダルトンの後腹膜結合織膜抗原に対する自己抗体を検出した。この抗体は29Kダルトンの後眼窩結合織及び外眼筋膜抗原に交叉反応を示した。反応性は外眼筋においては弱かった。54Kダルトンの抗原及び他臓器の抗原とは交叉反応性を認めなかった。この反応系は、バセドウ病眼症を伴わない甲状腺疾患々者3例、正常人10例には認めなかった。結論:1.後腹膜結合織及び後眼窩結合織には、各々同じ抗原性を持ち分子量の異なる2つの膜抗原が存在する。2.外眼筋には後眼窩結合織と同じ膜抗原が存在するがその量は微量である。3.これらの膜抗原は、コントロ-ルに供した他の臓器には存在しない。4.バセドウ病眼症患者血清中にはこれらの膜抗原に対する自己抗体が産生される場合がある。5.この自己抗体はこれ迄に報告されている抗線釈芽細胞抗体、抗外眼筋抗体、抗甲状腺抗体とは異なっている。6.この抗原抗体系の病因論的な意義は現時点では不明であるが、バセドウ病眼症発症を液性免疫により説明するよいモデルである。1.抗原の準備;ヒト後眼窩結合織は入手困難で,ブタ後眼窩結合織及びヒト皮下結合織を用いた.組織ホモジネート100,000g沈澱分画に対し, CHAPSO〔3-(3-Cholylamide)dimethyl ammonio-1-1 propane sulfonate〕10mM/Lの室温20分での膜蛋白可溶化効率は, 0.6%組織重量であった.抗原はアフィーティーゲルへの固相化用,ゲル漏過分画用に分けて供した.3.抗体の準備;バセドウ病患者血清94例を集め,この一部に33%飽和硫安沈澱法によりIgG粗精製を行った.IgG純度は71.5%であった.4.抗体の精製; 2のアフィニティーカラムに粗精製IgGを流し, Pharmacia社の勧める方法に従って特異的に結合した抗体のみを溶出した.精製抗体溶液は, polyethylene glycolを用いた透析膜法にて濃縮し, PD-10カラム(Pharmacia)社にて溶媒をPBSに置換した.精製IgG回収率は0.13%粗IgGであった.5.抗原の粗精製; 1の抗原をSephacry S-300(Pharmacia社)を用いたゲル漏過法にて分画し, 5つの蛋白ピークを得た.6.抗原抗体反応の確認; enzyme linked immunosorbentassay及びOuchterlony法を行った. 5の各フラクションを抗原とした系では精製IgGを用いても特異的な反応は得られず,これ迄の他施設よりの報告と異なる結果であった.

目標とする抗原濃度は,総膜蛋白濃度に対しかなり低いものと予測される.本年度の実験計画である精製IgGを固相化したアフィニティーカラムによる抗原の精製が必須と思われる.1、抗後眼窩組織特異抗体(OIg)の精製:polyacrylamide gelにより、生化学的非特異的に粗精製されたgel漏過各分画に対しalkaline phosphatase或いはβ-galactosidaseを二次抗体の結合酵素とするELISAでは特異的なOIgの反応が得られなかった。bictin-avidin系を加え、更にglucose oxidaseを用いたELISAで再検討した結果、(1)粗抗原の中に組織間質液由来と思われるIgGの混在がある。(2)目標とする抗原濃度は、粗精製ST抗原に対し非常に低く、抗原内混在IgGの影響が極めて大きい程微量と思われる。3、OIgを固相化したaffinity columnの作製:column作製の手技上少なくとも10mg以上のOIgが必要で、これは0.13%のOIg回収率のGO血清で約700mlに相当する。免疫学的特異的に目標とする抗原を精製することが必須で、同一または別個のGO患者OIgのプーリングを繰り返している。1(1),精製抗ヒト皮下結合織自己抗体(OIg)のプ-リング;皮下結合織に後腹膜結合織を代用した。CHAPSO可溶化100.000g膜分画をCNーBr活性化アグロ-スゲルに固相化し、これを用いてバセドウ病眼症患者IgGより抗後腹結合織膜抗体を精製した。精製IgG(OIg)の回収率は対血清IgG比00.12%であった。当初の計画では、このOIgをプ-リングし抗原精製の為のアフィニティカラム作製に供する予定であったが、抗体陽性率及び抗体回収率が共に低くこれが不可能な為、前年度計画25を以下の如く変更した。1(2),後腹膜結合織膜成分に対する自己抗体の反応;Laemmliの方法に従い、SDS polyacrylamidegel electrophoresisを行い、展開された抗原をウェスタンブロッティング法にてニトロセルロ-ス紙に転写し、これに血清、粗Ig及びOIgを反応させた。ImmunodetectionはVector社の方法に従いABCーGOキットを用いた。15例のバセドウ病眼症患者のうち2例に54Kダルトン(Da)蛋白に対する自己抗体を認めた。正常人10例、橋本病1例、無痛性甲状腺炎1例及び甲状腺腫1例にはこの抗体を認めなかった。1(3),54KDa蛋白に対する自己抗体の臓器交叉反応性;OIgは後腹膜結合織に対し54KDa蛋白にのみ単一のバンドを示す一方、後眼窩結合織、外眼筋に対しては29KDa蛋白にのみ単一のバンドを示した。後者の反応はOIgを後腹膜結合織により吸収することで良好に消失した。甲状腺、肝臓、脾臓および心臓にはOIgは反応しなかった。これはOIgが、臓器により分子量の異なる抗原決定基を認識する臓器交叉反応性自己抗体であることを意味する。この抗体はこれ迄発見されている抗線維芽細胞抗体、抗外眼筋抗体或いは抗甲状腺抗体とは異なるもので我々の報告が初めてのものである。
地域社会システムの文化的生活基盤の研究

本研究では、新しい形態の地域社会システムにおける文化的生活基盤について、東北・北海道の地域を具体的にイメージの対象としながら、経済学、経営学、理学、工学などの異なったバックグラウンドをもった研究者達が協力して、地域における様々な問題を各自の得意とする手法を用いて研究を行った。具体的な研究成果は次の通りである。・地域情報化について:社会の情報化が価値の多様化を促進し、地域のアイデンティティーがなくなりつつあるということがいわれている。この点を確認するため、地方紙と全国紙の記事、広告を詳細に検討し、情報化の影響について検討した。・地域医療について:地域医療を充実させていくために、まず、地域医療施設の実態を把握することを目的に、クラスター分析により、北海道地域の医療施設の類型化を試みた。その結果、老人医療に対する対応の違いなどにより4つのタイプに類型化することができることがわかった。・マルチハビテーションの分析:地方と都会の両方に時分割的に居住する態様が一般化するという見通しのもとに、そのようなことが起こるための条件をモデル的に検討した。・公共意思決定の問題:上のような状況における地域意思決定の問題を考えた。残念ながら、時間の制約のため、この目的は十分に果たすことができなかったが、その前段階として1票の価値の重みをゲーム理論的に分析した。・その他:地域の産業配置、企業立地の問題等についても研究を行った。過去2年間の研究成果を踏まえ、本年度は「高度技術文明における地域社会システム」について、地域リーダー達への聞き取り調査の補足を行うとともに、各種のモデル分析を通じて、地域社会システムのあり方について、検討した。その結果、まず現状についてはつぎのような点が認識された。(1)農村部においても都市化が進行している。この背景には農業の企業化や通勤農業の常態化などがある。(2)一部地域では高齢化が非常に激しい。出生率も低下している。(3)人口5万以下の都市は、過疎化が進行し、存続が難しい。地方中核都市、首都圏などへの人口流出が続いている。(4)文化的な生活を営むためには、人口20万以上の核となる都市が近隣に存在することがどうしても必要である。われわれは、人口の分散化、農山村の人口維持、ということが、将来の日本あるいは東北・北海道にとって不可欠ではないかという仮説の上に、それを裏付ける事実なり理論なりを模索してきた。しかし、結果的にはそれは見つけられなかった。したがってこの仮説を捨てざるをえない、というのが本研究の一つの結論である。この研究の中で、新しい生活スタイルの可能性が浮かび上がってきた。それはマルチ・オフィスである。これは複数の都市に職場をもち、週とか月とかという単位で時分割的に働く場所を変えるというものである。これの実現のためには、高速交通網や高度情報通信網といった高度技術社会が前提となるが、企業側からみれば人的資源の有効利用、個人側からみれば良好な勤労環境、ゆとりのある生活環境の創造につながる。ただし、実現のために障害となる制度や社会慣行なども多い。今後、これらの点について研究を継続していきたい。資源環境保全的な新しい技術文明においては、かなりの割合の人々が2つの都市(たとえば東京と地方都市)、あるいは都市と田園、のように複数の場所に“時分割的"に生活することが常態となることが予想される。このような新しい文明における新しい生活パターンを可能ならしめるには、地域社会システム、とくにそこにおける文化的生活基盤をどのような観点でいかに整備していくかがポイントである。そこで本研究では、東北・北海道の地域を具体的なイメージの対象としながら、産業配置、地域間協力、公共意志決定、地域医療、地域情報化、地域アイデンティティー、企業文化等について検討するのが目的である。本年度は、対象となる問題ごとにそれぞれのメンバーが得意な手法を用いて研究を行った。個別問題の内容と分担者はつぎのとおりである。・産業配置、地域間協力の問題は柴田、高橋(幸)、高橋(伸)が担当した。本年度はとくに研究開発型の産業をターゲットにし、東北インテリジェント・コスモス構想の研究開発会社の調査を行った。・公共意思決定の問題は武藤、大西が担当した。ここではゲーム理論的な分析を行うため、基礎的な研究を進めた。・地域医療の問題は大内が担当した。ここでは医療機関の配置問題や医療情報提供問題をファジー・クラスター分析などを用いて検討した。北海道においては、地方自治体が設立運営している地域中核病院が高齢化などの社会的問題のため老人病院化しており、おおいに問題であることが判明した。・地域情報化の問題は高橋(幸)が主として担当した。ここでは、全国紙と地方紙の記事および広告の情報発信源を調査した。23年前と比較して、政治・経済などの東京発の記事が増えているものの、依然として地方紙は地域の情報を伝える姿勢を保っていることがわかった。

・地域医療について:地域医療を充実させていくために、まず、地域医療施設の実態を把握することを目的に、クラスター分析により、北海道地域の医療施設の類型化を試みた。その結果、老人医療に対する対応の違いなどにより4つのタイプに類型化することができることがわかった。・マルチハビテーションの分析:地方と都会の両方に時分割的に居住する態様が一般化するという見通しのもとに、そのようなことが起こるための条件をモデル的に検討した。・公共意思決定の問題:上のような状況における地域意思決定の問題を考えた。残念ながら、時間の制約のため、この目的は十分に果たすことができなかったが、その前段階として1票の価値の重みをゲーム理論的に分析した。・その他:地域の産業配置、企業立地の問題等についても研究を行った。
中性子散乱による高次多極子自由度がもたらす秩序メカニズムの解明

三つの逐次相転移を示す正方晶NdB4において未知の高温中間相(II相)の秩序変数を明らかにするために、中性子回折実験を行った。粉末回折の磁気散乱に対して群論的解析手法を適用し磁気構造を再構築した結果、II相で観測される磁気反射は、ab面内の静的磁気モーメントによる秩序構造を仮定することでよく説明でき、二つのノンコリニアな反強磁性構造の線形結合で一義的に決まることを明らかにした。この特異な磁気構造が実現する要因として、(1)磁気相互作用の優位性を抑制する幾何学的フラストレーションの効果、(2)四極子秩序と磁気構造を安定化させる四極子相互作用、の二つが重要であるとの結論を得た。物質の静的・動的な構造の研究に有効な中性子をより効率的かつ実用的に用いるための光学系改良策の一つとして、新しいモノクロメーターの開発を実施した。特に弾性散乱(回折)実験において、原子炉から出射される中性子束のうち最も強い領域(約1.4Å付近)を中心とした短波長中性子を連続的に有効活用するため、1/n波長(n:整数)が混入しないゲルマニウム単結晶に人工的にモザイクを導入する加熱下プレス(ホットプレス)作業の条件最適化を進めた。現在まで国内の研究炉JRR-3が再稼働しておらず、導入したモザイクの程度が評価出来ないため、韓国の研究用原子炉にてモザイク度を評価し、主に、(1)モノクロメーター結晶の寸法、(2)加熱温度、(3)加える圧力、(4)加圧時間の条件について精査した。ホットプレス作業は、そのノウハウと設備を備える東北大学金属材料研究所において行った。モザイクの評価結果から、(1)モノクロメーターサイズに切削加工した結晶:幅100 mm ×高さ20 mm ×厚さ6mm、(2)温度:750°C、(3)圧力:36MPa、(4)加圧時間:30秒間加圧ののち直ちに圧力開放、の条件下において高分解能測定に適した最も高いピーク強度が得られるモザイク幅(約0.16°)の結晶になることが判った。一方、条件探索の過程でピーク強度は落ちるものの、積分強度としてはより大きいモザイク結晶が得られる条件があることが判った。高散乱強度用として、さらに大きなモザイク度(約0.4°)が得られる条件を探索した結果、加圧温度もしくは加える圧力を(2')800°C、もしくは、(3')50MPaに変更し、加圧後の処理方法を(4')30秒間加圧ののち650°Cまで加圧維持、とすることで、目標に近い0.3°程度のモザイクの導入に成功し、散乱強度を重視するモザイク導入条件の絞り込みにも成功した。多段相転移(T1 = 4.8 K, T2 = 7.0 K, T3 = 17.2 K)を示す正方晶希土類化合物NdB4において、高次多極子秩序の可能性が議論されている。マクロ物性測定、粉末中性子回折、平均場近似計算などの結果に基づいた考察から、高温中間相(II相: T2 < T < T3)を磁気八極子モーメントの自発秩序相とするアイデアが提唱されている。この推察を検証するためにJ-PARCのBL18(SENJU)において単結晶中性子回折実験を行い、磁気形状因子の波数依存性を求めた。波数Qの増加とともに磁気形状因子f(Q)が減衰する磁気双極子の秩序に対して、磁気八極子秩序の場合、それとは明らかに異なり、Qの増加とともに零から増大し、あるQ以上で飽和するような振る舞いを示すことが知られている。実験の結果、高温中間相(II相)において、禁制反射位置(H 0 L) (H =奇数)の磁気反射が高Q領域に向かって増大する傾向があることを見出した。しかし同時に、多重散乱の存在も判明し、それが常磁性状態(I相: T > T3)から最低温度までの全ての測定温度域に渡ること、かつ、その影響が高Q領域にまで及ぶことも分かった。結果として、本測定では多重散乱と高Q領域の微弱な磁気散乱信号の明確な分離が困難であり、NdB4における八極子秩序発現の真偽に対する結論を得るに至らなかった。一方、高温中間相より低温で出現する2つの未知秩序相内(III相: T1 < T < T2, IV相: T < T1)において磁気衛星反射を観測し、逆格子空間のスライスマップから、それぞれの相においてq1 = (δ, δ, 0.4) (δ0.14)のインコメンシュレート磁気秩序、q2 = (0.2, 0, 0.4)のコメンシュレート磁気秩序が実現していることを新たに見出した。中性子三軸分光器を用いて非弾性散乱実験を行い、NdB4の低エネルギー励起を観測した。その結果、常磁性状態の30 Kにおいて約3 meV付近に明瞭な磁気励起ピークを見出した。比熱測定から得られている3040 KでのRln4の磁気エントロピー解放と矛盾しないことから、このピークが結晶場分裂に対応する磁気励起であり、NdB4の3つの相転移(T0 = 17.2 K, TN1 = 7.0 K, TN2 = 4.8 K)に関わる2つのKramers二重項間の分裂幅に相当する結晶場励起であるとの結論を得た。すなわち、2つのKramers二重項が約35 Kで擬縮退した擬四重項基底状態の直接観測に成功したといえる。

また、先に測定したNdB4の粉末中性子回折データの磁気反射に対して新たに群論的な解析手法を適用し、高温中間相(相II: TN1 < T < T0)の磁気構造モデルの再構築を試みた。磁気構造の対称性を規定する伝播ベクトルq = (0, 0, 0)の制約下で、常磁性状態の空間群P4/mbmにおけるネオジム(Nd)の4gサイトに対して群論的な表現解析を行った結果、正方晶c面内に磁気モーメントを持つ独立な既約表現8つの配列のうち、ただ2つ(Γ4: all-in/all-out型, Γ2: vortex型)の線形結合で磁気反射がよく説明でき、かつ、磁気構造が一義的に決まることを新たに見出した。このモデルに基づき、改めて粉末中性子回折データを用いて相IIの磁気構造解析を行った結果、相II内でΓ4構造、Γ2構造の結合比が温度変化し、主要なΓ4構造と何らかの理由で誘起される付加的なΓ2構造の両方が確かに存在することが明らかとなった。すなわち、解析に用いた粉末中性子回折データの実験精度では、磁気八極子を仮定せずとも磁気双極子秩序だけでq = (0, 0, 0)の磁気反射強度を説明し得ることが判った。東日本大震災による国内研究用原子炉の長期停止とその代替中性子源施設の計画外停止など不測の事態が相次ぎ、実施予定の実験が一部未実施となっている。これを受けて研究計画を見直した結果、NdB4の高温中間相に対して新解釈が導かれたため、新たな測定手段を用いて追加実験を行う必要が生じた。T0 = 17.2 K, TN1 = 7.0 K, TN2 = 4.8 Kの多段相転移を示し、幾何学的フラストレーション(GF)が生じるシャストリー・サザーランド格子(SSL)と等価な構造を含む正方晶NdB4において、粉末中性子回折実験と空間群の表現を用いた磁気構造モデルの再構築を通して、未解明だった高温中間相(II相, TN1 < T < T0)の秩序状態、秩序変数を明らかにした。磁気構造および秩序変数を決定するために、新たに群論的考察を用いた磁気構造モデルの考察を行い、II相で観測された磁気散乱が、正方晶ab面内のNdの静的磁気モーメントによる秩序構造を仮定することでよく説明できることを示した。可能な磁気構造は群論的に12個に絞られ、さらに(i)強磁性成分が存在しない、(ii)磁気モーメントはab面内のみ、(iii)磁気モーメントの大きさはすべて一定、の3つを制約条件として課すと、4つの既約表現(Γ2, Γ4, Γ6, Γ8)の基底ベクトルで表現される反強磁性構造とその線形結合だけが残る。これらはSSLに伴うGFにより、その磁気的交換相互作用としてはエネルギー縮退している。強度解析の結果、すべての磁気散乱がノンコリニアな二つの反強磁性構造、すなわち、Γ4(all-in/all-out)型の主成分とΓ2(vortex)型のわずかな付加成分の線形結合で一意的に説明できることを見出した。我々は、NdB4の多段相転移には、1)磁気相互作用の優位性を抑制する幾何学的フラストレーションの効果、2)ノンコリニア磁気構造と四極子秩序を安定化させる四極子相互作用、この二つのどちらもが必要な要素であることを示し、SSLから生じるGFに伴う縮退を破り、1つの磁気構造が実現するメカニズムの本質として重要であるとの結論を得るに至った。三つの逐次相転移を示す正方晶NdB4において未知の高温中間相(II相)の秩序変数を明らかにするために、中性子回折実験を行った。粉末回折の磁気散乱に対して群論的解析手法を適用し磁気構造を再構築した結果、II相で観測される磁気反射は、ab面内の静的磁気モーメントによる秩序構造を仮定することでよく説明でき、二つのノンコリニアな反強磁性構造の線形結合で一義的に決まることを明らかにした。
新量子化学文献データベースシステムの開発

量子化学文献データベース(以下QCLDBと略す)は、国内外の主要な学術雑誌に発表された、非経験的量子化学計算に関する文献を収録したデータベースであり、広く世界中の研究者に利用されている。本研究の目的は、QCLDBを、さらに質の高いデータベースとして、恒常的に提供するため、システム全体を見直し、新しいQCLDB(以下QCLDBIIと略す)を構築することである。このため、先ず、データの書式や項目などの検討を行った。計算方法、基底関数等の項目におけるキーコード入力を、より柔軟なキーワード方式に変更した。さらに、化合物名称欄を新たに設け、タンパク質等の巨大分子、固体表面などを表記可能にした。これに伴い、データチェックプログラム及び査読用プログラムを新たに作成し、2001及び2002年度のデータベースの作成に用いた。今まで、試験公開のため、最新年度は未公開であったQCLDBを、最新版を含むすべてのデータを、岡崎国立共同研究機構計算科学研究センターにおいて、学術研究目的の利用のためにQCLDBIIとしてWWW公開している。公開にあたって、新旧、両書式のデータを単一の検索システムで利用できるように、新たに検索システムを作成した。アカウント登録から検索までを自動的に処理することが可能である。また、アクセス等の統計情報の処理の必要性が生じたため、取得項目などの検討を行った。WWW公開に加え、単年度ごとのデータベースを、エリゼビア社のTHEOCHEM誌に公表している。他には、毎年、データベースの精製及び構築作業の見直しや、収集・査読者への講習会を開催し、新検索システムの紹介を行っている。本年度の研究実績を、研究実施計画の項目に従って、以下に記載する。(1)QCLDBデータの書式、項目などの検討及びプログラムの作成過去のQCLDBの項目を全面的な見直しを行った。従来の、計算方法、基底関数の項目は、キーコードが限定されていたため、普及しているキーワードを使用できるようにした。また、新たに、化合物名称欄をもうけ、タンパク質等の巨大分子、固体表面などを表記可能にした。これらの見直しにより、非常に柔軟で、長期にわたり質の高いデータベースの構築が可能となる。これに伴い、既存のデータチエックプログラムのパイロット版を新たに作成し、問題点の整理を行っている。(2)リレーショナルデータベースソフトウエアを用いたQCLDB検索システムの更新検索システムとして、Oracle8、UDB等の市販のソフトウェアを検討した結果、検索システムとしてSQLで、新たに作成することが、維持運用上望ましいと思われる。現在パイロット版を作成している。岡崎国立共同研究機構・計算科学研究センターで試験公開を行い、問題点、対応を検討し、技術的には、正式公開のめどがたった。来年度の正式公開に向け、他の部局との折衝を行っている。(4)2001年度版QCLDBデータベースの作成旧QCLDBの最終版となる、2001年度版データベースを作成し、配付した。また、THEOCHEMにその成果を公表した。wwwでは2000年度までのデータベースを計算科学研究センターで公開している。1.新QCLDB用収集システムの動作確認と更新新QCLDBの書式に対応した、データ入力チェックプログラムを運用する初年度となった。収集されたデータによる本格的なチェックを行った。いくつかの不具合や、新たに生じた問題点を整理し、データ入力プログラムの修正を行った。2.リレーショナルデータベースソフトウエアを用いたQCLDB検索システムの更新SQLで検索システムのパイロット版を作成した。旧書式と新書式のデータを単一の検索システムで利用できるようにした。さらに、検索システムとしての機能の加え、岡崎国立共同研究機構、計算科学研究センターでの公開のため、アカウント等の自動登録やアクセス統計処理などの機能等、管理運営上重要と思われる仕様を検討した。1.に記載したデータを元にテストを行っており、まもなく一般利用者に公開の予定である。

3.WWWでの新旧QCLDBの正式公開2000年度までの旧書式のデータベースは引き続き、計算科学研究センターで、WWW公開している。また、新書式を含む全てのデータベースをWWWによる正式公開に向け、現在、関係部局との交渉を行っている。4.2001年度版QCLDBデータベースの作成新QCLDBの最初のリリースとなる2002年度版データベースを作成した。新書式への対応のため、出力形式、項目の見直しを行った。これを元に、出版用出力プログラムの作成を行った。本年度版をエリゼビア誌THEOCHEMに公表するため、準備作業を行っている。5.その他データベースの精製及び構築作業の見直しやcore及びnon-core journalの検討を行った。また、収集・査読者への講習会を開催した。本年度の研究実績を、研究実施計画の項目に従って、以下に記載する。1.新QCLDB用収集システムの動作確認と更新データ入力チェックと査読プログラムについては、親書式への対応を終えた。データ作成時の負担の軽減や入力の柔軟性を得るために、書式等の検討を行った結果、タグ形式への移行を予定している。2.リレーショナルデータベースソフトウエアを用いたQCLDB検索システムの更新SQLで検索システムを作成した。旧書式と新書式のデータを単一の検索システムで利用できるようにした。不具合の除去や機能強化に加え、一般利用者に公開するため、アカウント等の自動登録の機能を加えた。アカウント処理から検索まで自動的に処理できるようになっている。3.WWWでの新旧QCLDBの正式公開2000年度までの旧書式のデータベース、さらに新書式による2001-2002年度のすべてのデータベースを、岡崎国立共同研究機構、計算科学研究センターにおいてWWW公開した。アクセス等の統計情報の処理の必要性が生じたので、取得項目などの検討を行った。4.2003年度版QCLDBデータベースの作成昨年度作成したエリゼビア誌出版用の、データ入力チェックと査読プログラムの不具合の修正を行い、親書式への対応を終えた。さらに、出版用出力プログラムの作成を行った。これを用い、2003年度版データベースを作成し、エリゼビア誌THEOCHEMに"Quantum Chemistry Literature Database II, Supplement 22"として公表した。また出版が遅れていた、昨年度版のSupplement21を公表した。また、収集・査読者への講習会を開催し、新検索システムの紹介を行った。
分子配向体の機能設計と作製プロセス

1)単分子膜の静的弾性率と形態学的観察との相関性より、単分子膜の結晶緩和現象と融解挙動を検討した。脂肪酸単分子膜の単分子膜はその融点と展開水温の関係により結晶性または非晶性単分子膜に分類されることを見出した。水面上で非晶性単分子膜を形成させ、一定表面圧を保ったまま単分子膜の融点以下まで冷却し、結晶性単分子膜と比較して著しく低欠陥で、結晶サイズの大きい、結晶性単分子膜を作製することに成功した。2)炭酸ビニレンは容易にラジカル高重合し、高収率で高分子量の剛直性にとむポリマーが得られた。このものは融点を示さないが、溶媒には溶解した。剛直性はポリフマル酸tーブチルより低い。また加水分解によりポリヒドロキシメチレンに誘導したが、このものは融解も溶解もしなかった。またポリフマル酸エステルの立体規則性について13CーNMRより解析しエステル置換基がかさ高くなる程メソ付加が優先する事が明らかとなった。3)分子配向組織をもつ膜、キャリアによる反応ー輸送カップリング過程を解析し、選択的輸送機能をもつ膜系を構築するために、両親媒性物質のつくる分子配向性会合体による可溶化物質の液膜輸送を実験的に検討した。すなわちヘキサテシルトリメチルアンモニウムブロミドHTABのミセルによる長鎖脂肪酸の水相液膜輸送により会合性キャリアのもつ輸送特性を明らかにした。4)厚さを異にする2種のポリイミドフィルムで、著しく異なる黒鉛化性が見出された。高黒鉛化性フィルムを得る条件として(1)平面分子であること、(2)平面分子が配向していること(3)異種原子が単純な分子として離脱することが明らかとなった。5)TYCn-TXF単一成分電導体においてX:硫黄、Y:硫黄、セレン、テルル、の54種を合成し、物性、構造を測定した。またX:セレンの系列を合成中である。TYCnーTXFやBEDT-TTFをドナーとし、多くの金属的有機物を得た。10K超伝導体に-(BEDT-TTF)_2Cu(NCS)_2の重水素体でTc=11.0Kを見出した。
サイエンティストとエンジニアの国際労働移動-知識経済発展への対応-

先進国では知識経済の発展にともなって、サイエンティストとエンジニア(S&E)の役割が増え、国内において彼らを育成すると同時に、海外からも優れた人材を受け入れる政策が展開されている。S&Eが国際労働移動を行う最大のインセンティブは、科学技術水準が高く最先端の知識や技術を修得する機会があること、予算、設備、人材などの仕事の環境が優れていて、S&Eとしての高い成果をあげられることである。このような条件を備えた国として、日本やアメリカは海外からS&Eを惹きつけているが、アメリカはまさに国際的な流入の拠点になっているのに対して、日本はアジアの流入拠点というローカルな位置づけになっている。日本とアメリカは予算や設備においては大きな違いはないが、言語と職場における構造的な問題が、日米間の科学技術格差の一因となり、移住先として日本をアメリカに比べ魅力のない国にしている。言語の問題とは言うまでもなく、英語と日本語の有用性の違いであり、構造的問題とは、年功的人事管理、不明確な評価、意思決定の階層的構造、雑務の多い研究環境、自由な議論を阻む組織風土などである。組織がS&Eを需要する主な理由は、(1)有能な人材を世界的なプールの中から選択すること、(2)外国人の持つ特有の技術や知識を必要とすること、(3)人手不足を解消することである。日本の組織の場合は(1)の要因を重視しているが、上述の理由でアメリカほど魅力がなく、所望の人材を確保できていない。(2)は海外に開発・設計を委託したり、海外と共同研究を行っている機関などが重視する要因であり、今後さらにこの意味での需要が高まると考えられる。(3)は景気の影響を受けやすい理由であり、不景気になったときに国内労働者との対立を招きやすく、また、国内賃金の上昇を抑え、他の職業に比べS&Eを魅力のないものにし、国内におけるS&Eの育成の足かせになるという問題を伴っている。平成16年度はまず、外国人サイエンティストやエンジニア自身と彼らを雇用する組織の側にそれぞれアンケート調査を行った。組織に対する調査は、国立試験研究機関、独立行政法人などの非営利研究機関と研究開発費が1億円以上の民間企業、情報サービス産業の民間企業を対象に行い、外国人サイエンティストやエンジニアの雇用状況、雇用の目的、効果、問題、雇用管理、海外事業展開と外国人雇用との関係、日本人サイエンティストやエンジニアの海外派遣、外国人サイイエンティストやエンジニアに関連する国の政策への要望について調査した。また、外国人サイエンティストやエンジニアに対する調査は、上記の組織と大学に勤務する人を対象にし、キャリア、来日の動機や経緯、仕事内容や組織における役割、日本における仕事上、生活上の満足、来日の効果と問題、母国とのつながり、将来設計、国の政策への要望などについて調査した。アンケート調査票は12月末までに回収され、第一次的な集計を終え、アンケート協力者も含め一般の人にもわかりやすい形の報告書にまとめられた。また、独立行政法人3機関、民間企業3社でヒアリング調査を行い、機関を代表する立場の人、外国人サイエンティストやエンジニア、日本人であるが、海外でサイエンティストやエンジニアとして就業した経験のある人に対して、上記の内容のヒアリング調査も行い、より具体的な事例を把握した。さらにアンケートで得られたデータの統計的分析を深め、外国人サイエンティストやエンジニアを巡る政策の現状と問題を探り、論文を作成するのは平成17年度以降の課題である。本年度は第一に日本人研究者の国際労働移動に関する実証研究を重点的に行った。