Tokyo Denki University Repository (TDU) / 学術リポジトリ

山田, あすか

藤原, 卓巳

鈴木, ひかり

岡田, 一希

	 	     Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                 	 	 	  
 
課題番号 Q17E-02 ／ 研究課題番号（ 2170002 ） 
課題名（和文） 
建築物の長寿命化と居住者像の多様化に向けた集合住宅の設計・改修データ
ベースの作成 
課題名（英文） 
Creation of Database of Renovation Design of Apartment Complex toward for the 
Residents Diversification and Longer Life of Buildings 
研究代表者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
	 	 	 	 未来科学部，建築学科，教授 
氏名	 	 山田あすか 
共同研究者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位）	  
未来科学研究科，建築学専攻，修士課程 
氏名	 	 藤原卓巳 
所属（学部、学科・学系・系列、職位）	  
未来科学研究科，建築学専攻，修士課程 
氏名	 	 鈴木ひかり 
所属（学部、学科・学系・系列、職位）	  
未来科学研究科，建築学専攻，修士課程 
氏名	 	 岡田一希 
 
研究成果の概要（和文） 
本調査では，集合住宅の改修事例に着目して，改修の実態をデータベース化し，集合住宅が長く
使われるための工夫や配慮を整理する。まず文献調査による集合住宅事例の収集と整理，またイン
タビュー調査による事例の詳細情報の収集や，居住者による DIY 改修の意向調査，他世代共生住
宅の運営実態を調べた。結果として，改修後には居室が減少し，付加価値空間が作られる，LD を
広く確保するなどの傾向や，水回りの改修パターンの整理，DIY改修意向とその障壁の把握，多世
代共生住宅の実態把握などの成果を得た。 
 
研究成果の概要（英文） 
In this research, the actual condition of the improvement is made into a database from the viewpoint of 
the improvement case of multiple dwelling house, and contrivance and consideration for the multiple 
dwelling house to be used for a long time are arranged.  
To begin with, the following were examined: Collection and arrangement of multiple dwelling house 
cases by the literature investigation, collection of detailed information of cases by the interview 
investigation, intension investigation of DIY improvement by the resident, management actual condition 
of multigeneration symbiotic dwelling house.  
As a result, the following results were obtained: 1) the tendency that the living room decreases, LD is 
widely ensured, and value added space is made after the improvement , 2) arrangement of the 
improvement pattern of the water circumference, 3) grasp of DIY improvement intention and the barrier, 
4) grasp of actual condition of multigeneration symbiosis housing. 
	 	     Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                 	 	 	  
 
1.研究開始当初の背景 
	 近年では建物ハードの長寿命化・居住者像の多
様化・設備技術の進化やその刷新速度の変化など
が生じ、建物の耐用年数の方が，居住者や居住者
のニーズの変化スパンよりもはるかに長くなっ
ている。このため集合住宅の改修事例は年々増加
し，［事後改修］の，多くの取り組みや実態・工夫
例などが雑誌や書籍，web で公開されている。原
状復帰義務の免除によって居住者自身による改
修とストックの質の向上を両立させる DIY 賃貸
の概念の普及も，改修事例の増加を後押ししてい
る。他方，そもそも改修しやすい住宅を設計・共
有する考え方や建具・家具等の工夫で様々な住ま
い方が可能な改修不要の住宅の設計・供給など，
［SI 住宅・順応型住宅］の提案も重ねられてきた。
近年では，住民の高齢化や障碍，子育てなどの対
応が注目され，［居住者配慮型住宅］が多数提案さ
れている。こうした集合住宅における「付加され
る価値」の広義の福祉ニーズの増加と，改修の主
体の多様化は大きな潮流である。しかし，個別の
案件や概念がそれぞれ注目される一方で，民間主
導／公的機関主導の取り組みの混在等の理由で，
その全体像を整理し今後のストックの活用と形
成に寄与する基礎資料は整えられていない。 
 
2.研究の目的 
公共住宅・民間の区別なく集合住宅が広義での
「福祉」の受け皿かつ、社会におけるストックと
して整備されることによって、人口減少を伴う少
子高齢社会という成熟の時代を迎えた我が国に
おいて、住生活の質を保障する仕組みの構築に寄
与しうると考えた。本調査研究は，集合住宅の改
修事例に着目して，「誰によって」「いつ」「なぜ」
「どのような」改修が行われてきたかをデータベ
ース化することにより，集合住宅が長く使われる
ための工夫や配慮を整理することを目的とする。 
 
3.研究の方法 
3.1 集合住宅改修のデータベースの作成および
集合住宅改修技術についてのインタビュー 
まず文献調査によって，多様な集合住宅改修事
例の主体，プロセス，理由，具体的な改修内容，
に着目したデータベースを作成する。このうち典
型的事例について工夫点や問題点などを中心に
インタビュー調査を行い詳細を記録・整理する。
これらによって，集合住宅のストック形成・活用
の各段階，具体的には企画・計画・設計・施工か
ら運用・その後の居住者移転（ストックの活用）
までの各段階での工夫や配慮点，後続事例の展開
に活かせる知見をまとめる。 
3.2 団地とその周辺居住者の DIY 意向について
の調査 
	 東京都内の，花畑団地（中層階段室型）および
大島６丁目団地（高層中廊下型）居住者 33 名へ
のインタビュー調査によって住宅への評価と
DIY への意向を調べ，うち DIY によって改修さ
れた事例１件について，訪問調査を行った。 
3.3 多世代共生住宅の事例調査 
	 インターネットでの検索調査により多世代共
生住宅データベースを作成し，その中で特徴的な
取組を有する事例へのヒアリング調査を行い，共
生コミュニティの実態や課題等の知見を得る。ヒ
アリング項目は，事業に至る経緯や内容，共用空
間やサポート，住民同士・地域住民との交流実態
や今後の課題とし，主に事業者・運営者を対象と
する。また，居住者に対するヒアリング調査が可
能な事例については，居住者に入居のきっかけや
入居して良かったこと等のヒアリングを行う。 
 
4.研究成果 
4.1 集合住宅改修のデータベースの作成 
文献調査とヒアリング調査で収集した全372事
例の改修前後の間取りを図１にまとめた。改修前
の間取りは３LDK（108 件）が最も多く，改修後
の間取りは１LDK（172 件）が最も多い。寝室数
が増えた事例は 13 件で，寝室数が変わらない事
例は 62 事例である。一方，寝室数が減った事例
は 291 事例と，総じて，居室が減る傾向がある。 
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	 改修後の間取りでは付加価値空間を有する事
例が，有しない事例よりも多く，特に改修後の間
取りが 1LDK，2LDK，3LDK の事例で顕著であ
る。３LDK から２LDK＋付加価値空間への改修
事例は 48 件と最も多く，次いで３LDK から１
LDK＋付加価値空間に変更された事例（38 件）が
多い。また分譲の改修では，付加価値空間として
与える事例の比率が賃貸よりも高い。これは，居
住者が替わりやすい賃貸住宅では，居住者のニー
ズに対して“一般的な”間取りが選択的に供給され
やすいことを反映したものと考えられる。 
 
図１ 改修前後の間取りの変化 
 
改修事例のうち，事例件数の多い上位３つの間
取りを簡略化して図２に示した。この３つでは共
通して，改修前は南側に他の居室（主に寝室）が
配置されていたため，住戸全体，特に L・D への
採光の確保が困難であった。改修後には南側に L・
D を配置し，住戸全体の採光の確保，L・D を広
くとる，という共通点が見られる。 
 
図２ 代表的な改修事例の間取り 
 
4.2 設計者インタビューによる集合住宅の改修
技術・工夫の具体例 
	 分譲の事例については，所有者である具体的な
居住者の要望がそれぞれ多様であり，付加価値と
して与えられる要素が賃貸の事例と比較すると
多い。ヒアリング調査で得られた事例では，おお
むね図１に示した寝室数の減少パターンが大半
であったが，室数を増やして将来の子供部屋など
を見据えた事例も数件あった。また，賃貸住宅で
は顧客となる居住者像を狭める個性的な改修は
好まれない。賃貸住宅団地の住棟改修では，家を
求める人が最初に目にするのは団地の外構空間
であるという発想のもとに，ランドスケープ・デ
ザインを第一に計画する事例があった。 
4.3 団地とその周辺居住者のDIY 意向 
	 住宅内に対する満足度については約 76％の居
住者が「満足」「やや満足」と答えた。また，居住
者インタビューでは全体の約 91％の居住者が改
修や DIY に対して「興味あり」と回答した。しか
し，「原状回復義務」や「年齢的に難しい」「知識・
経験がない」を抵抗に感じる場合が約 80％にのぼ
る。また水回りに対する不満７件に対して実際に
D	I	Y・改修を行った居住者は３名のみだった。対
象者のうち 30	代の居住者 2	名は，居住歴が5	年
以下と近年移り住んでいる。両者とも今後のライ
フスタイルや家族構成の増減を考慮し団地から
の住み替えを考えており，現在の住戸で D	I	Y	や
改修を行っていない。また，居住者自身は D	I	Y	
に対して興味があり，自分の知識となるようなイ
ベントや WSを行いたいと回答している。 
	
図３ DIY 改修事例の訪問調査結果 
 
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訪問調査による具体的事例（図３）では，簡易
な棚や家具の塗装，壁面の修繕などを実施した
が，水回りや配線工事，壁の塗装など 1人での作
業が難しい箇所や専門的知識が必要な箇所は専
門的知識が必要な箇所は専門家に任せている。程
度に応じた，主体的改修の実施支援が，結果的に
DIY 改修の普及につながると考えられる。 
4.4 他世代共生住宅にみる世代混在による新し
い住まい方 
	 入居の理由として，定年後の１人暮らしへの不
安や，子育て中に自分の時間を作りたといった意
見が見られた。また，住民同士での交流を目的と
したイベントを週２～３回の頻度で行うと同時
に地域住民との交流の機会をもつ住宅もあった。
若者の呼び込みや介護が必要になってからも住
み続けられる仕組み等が課題となっている。 
4.5 まとめ 
建築物の長寿命化に伴って，居住者の属性は変
容する。最もわかりやすい例は，子育て世代期に
入居した一群が，そのまま居住を続けて高齢化し
たことによって団地住民の平均年齢が著しく上
がっている現状である。民間主導の集合住宅供給
では一般的な間取りが選択されやすいが，地域全
体での住まいと居住者の多様性や各物件のねら
いを突出的に打ち出すことでの被選択性を高め
る効果が期待できる。また，１物件のなかにも居
住者の年代が多様であり，住まい方が複合してい
ることが建物の利用寿命を延伸する。十分なスト
ックが形成されている現状に照らし，改修傾向の
全体像を把握した上で各ストックでの間取りの
多様性を改修によって確保すること，また改修を
想定した集合住宅の供給は，地域での継続居住の
可能性やストック活用につながる。 
 
5.主な発表論文等 
（研究代表者、共同研究者には下線） 
〔雑誌論文〕（計	 ３	 件） 
①岡田一希，山田あすか：DIY を含む改修による集合
住宅の価値の転換と向上についての研究，日本建築
学会地域施設計画研究，Vol.37，2019.07（掲載決定） 
②元木望，山田あすか：戸建住宅における「子育て要
素」と住空間構成に関する研究，日本建築学会地域
施設計画研究，Vol.37，2019.07（掲載決定） 
③Takumi Fujihara, Asuka Yamada, Tomo Gonoi, 
Takaaki Koga : Relationship between Public 
Residential Complexes and Surrounding Areas 
PartⅠ-Research into the nature of a “Danchi-
housing complex ”  in harmony with its 
surrounding（フルペーパー査読），ISAIA2019【平
昌】，2018.10 
④芝山竣也，山田あすか，土田寛，五ノ井とも，藤原
卓巳，古賀誉章：団地内通路の利用に対する団地内
および団地周辺住民の心理的抵抗感	 ―周辺地域と
融和した「団地」のあり方についての研究	 2―，日
本建築学会地域施設計画研究 Vol.37，2019.07 
 
〔学会発表〕（計	 ５	 件） 
①元木望，山田あすか：「子育て」を焦点に開発される
商品としての住宅における子育て要素と住空間構成
に関する研究，日本建築学会学術講演大会，2017.8 
②齋藤美優，山田あすか，五ノ井とも，古賀誉章，藤
原卓巳：団地居住者の住戸改修への意識，日本建築
学会学術講演大会，2018.09 
③藤原卓巳，岡田一希，山田あすか：住環境ニーズの
変化等に対応した集合住宅改修の事例整理と分析	
−住環境ニーズの変化等に応じた集合住宅の改修前
後の間取りの変化に関する研究	 その１〜その２，
日本建築学会学術講演大会，2018.09 
④岩波宏佳，山田あすか，五ノ井とも，古賀誉章，藤
原卓巳：団地とその周辺エリア居住者の住戸改修へ
の意識（１）	 −団地内外の居住者の利用実態に着目
した団地と周辺地域との関連性についての研究	 そ
の 3，日本建築学会学術講演大会 2018.09 
⑤鈴木ひかり，山田あすか：多世代共生の共同住宅に
おける共用空間と共生コミュニティの実態，日本建
築学会学術講演大会，2018.09 


English

Creation of Database of Renovation Design of Apartment Complex toward for the Residents Diversification and Longer Life of Buildings

夏目, 亮

加藤, 雄己

山下, 栄樹

河合, 広洋

      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
課題番号 Q17-L01 
課題名（和文） 微生物酵素を用いた O結合型糖ペプチド合成法の開発 
課題名（英文） 
Studies for developing a synthesis method of O-linked glycopeptide using microbial 
enzymes 
研究代表者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
東京電機大学工学部応用化学科 教授 
氏名 夏目 亮 
共同研究者 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
東京電機大学大学院先端科学技術研究科物質生命理工学専攻 博士課程 
氏名 加藤 雄己 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
東京電機大学大学院工学研究科物質工学専攻 修士課程 
氏名 山下 栄樹 
所属（学部、学科・学系・系列、職位） 
東京電機大学大学院工学研究科物質工学専攻 修士課程 
氏名 河合 広洋 
 
研究成果の概要（和文） 
エンド型 α-N-アセチルガラクトサミニダーゼ（endo-α-GalNAc-ase）の活性を利用して O結合型糖ペプチドを合
成する技術の開発を目指している。本研究では、スクリーニングで単離していた 2種類の微生物 Microbacterium 
sp. No. 703.1a株および Bacillus sp. No.802.1d株のゲノム配列を決定し、両菌株が生産する endo-α-GalNAc-aseの
遺伝子と、Microbacterium sp. No. 703.1a株が生産する別の酵素 β-N-アセチルヘキソサミニダーゼの遺伝子を特
定した。また、3 種類の酵素の遺伝子クローニング、組換え発現と精製を行って、精製した組換え酵素の生化
学的な特性を解析した。さらに、Microbacterium sp. No. 703.1a株由来の β-N-アセチルヘキソサミニダーゼにつ
いては、結晶化と構造解析に取り組み、その結晶構造を原子分解能で決定した。当該酵素については、構造機
能相関を明らかにすべく、部位特異的変異型酵素の生化学的解析を進めながら、反応阻害剤との共結晶構造解
析を試みている。 
 
研究成果の概要（英文） 
In order to establish an efficient method for the synthesis of O-linked glycopeptide by a transglycosylation 
using microbial enzymes, endo-alpha-N-acetylgalactosaminidase (endo-alpha-GalNAc-ase)-producing 
bacteria, Microbacterium sp. No. 703.1a and Bacillus sp. No. 802.1d, have been isolated from soil in our 
group. In this study, the whole genomic DNA sequences of both microorganisms were determined, and the 
genes encoding endo-alpha-GalNAc-ases derived from both microorganism and the gene encoding another 
enzyme, beta-N-hexosaminidase, were identified and cloned. Two endo-alpha-GalNAc-ases derived from 
both microorganisms and beta-N-hexosaminidase from Microbacterium sp. No. 703.1a were recombinantly 
expressed, purified, and their biochemical properties were characterized. Regarding the 
      Annual Report 
東京電機大学           The Research Institute for Science and Technology 
総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
beta-N-hexosaminidase from Microbacterium sp. No. 703.1a, the recombinant enzyme was crystallized and 
its crystal structure was determined at atomic resolution. In order to reveal the structure-function 
relationships of N-hexosaminidase, we are analyzing the properties of site-specific mutated enzymes and 
trying to solve the complexed structure of the enzyme with its specific inhibitor reagent. 
 
1.研究開始当初の背景 
糖鎖はタンパク質や脂質に結合した複合糖質とし
て生体内に存在し、情報の伝達、認識、保護等様々
な機能を通して生命システムの維持や調節に重要な
働きを担っている。糖鎖の機能を理解し活用するに
は、糖鎖をタンパク質や脂質に特異的に付加して糖
タンパク質や糖脂質などの複合糖質を合成する技術
が不可欠である。我々は、エンド型 α-N-アセチルガ
ラクトサミニダーゼ（endo-α-GalNAc-ase）の加水分
解・糖転移活性に着目し、ペプチド上の Ser/Thr側鎖
の 水 酸 基 に β-1,3-N-acetyl-D-galactosamine 
(Galβ1,3GalNAc) が結合した O 結合型糖ペプチドを
一段階反応で合成する技術の開発を目指している
（東京電機大学総合研究所年報, 33, 47–52, 2014）。 
これまでの研究で、Galβ1,3GalNAcα-pNPの加水分
解活性を指標に、endo-α-GalNAc-aseを菌体外分泌タ
ンパク質として生産する Microbacterium 属細菌 No. 
703.1a株および Bacillus属細菌 No. 802.1d株を自然
界より単離していた。Microbacterium 属細菌 No. 
703.1a株の endo-α-GalNAc-aseについては、高純度に
精製し、精製酵素の基本的な性質について明らかに
した上で部分アミノ酸配列の同定に成功していた。
また、本菌株は、別の糖化合物加水分解活性を有す
る β-N-アセチルヘキソサミニダーゼを生産すること
を示唆する結果も得られていた。一方、Bacillus属細
菌 No. 802.1d株の endo-α-GalNAc-aseについては、
高純度に精製することには成功しておらず、遺伝子
を同定する手がかりをつかめていなかった。部分精
製試料を用いた分析の結果、Microbacterium 属細菌
No. 703.1a株の endo-α-GalNAc-aseよりも潜在能力・
有用性が高いと考えられる結果が得られていた。 
 
2.研究の目的 
我々は、ペプチドに対して特異的に O-結合型糖鎖
を付加する酵素法を確立することを全体構想として
研究を進めている。本研究期間では、この酵素法に
有用な酵素である Microbacterium 属細菌 No. 703.1a
株に由来する endo-α-GalNAc-ase (EngM)および β-N-
アセチルヘキソサミニダーゼ(HexM)、Bacillus 属細
菌No. 802.1d株に由来する endo-α-GalNAc-ase(EngB)
について、(i)遺伝子のクローニング、(ii) 組換え酵
素の発現と精製、(iii)組換え酵素の生化学的特性解
析、を行うことにした。また、糖ペプチド合成方向
へ反応平衡を変化させる技術や変異体を立体構造情
報に基づいて開発することを視野に入れ、(iv)酵素の
結晶化および立体構造解析も試みることにした。(v) 
組換え酵素を用いて高効率に糖ペプチドを合成する
反応条件を検討することや、組換え酵素を用いて合
成した糖ペプチドの安定性／抗分解性を評価するこ
とも目標にして研究を開始したが、現在、反応系や
分析系の検討中であるため、本稿では糖ペプチド合
成に関しては扱わない。 
 
3.研究の方法 
(i)EngM, HexM, EngBをコードする遺伝子の同定 
EngM については、Microbacterium 属細菌 No. 
703.1a が生産するものを高純度に精製して部分アミ
ノ酸配列を決定していたため、本菌の全ゲノム DNA
の配列を決定して、EngM をコードする遺伝子を特
定する戦略をとった。HexM の遺伝子については、
ゲノム配列を解析して、候補遺伝子を選抜すること
にした。EngBについても EngMと同様に高純度に精
製してその部分アミノ酸配列を決定することを試み
たが精製方法の確立に難航したため、Bacillus属細菌
No. 802.1d株の全ゲノムDNAの配列を決定・解析し、
EngMの相同タンパク質をコードする遺伝子をEngB
をコードする候補遺伝子として選抜する戦略を取る
ことにした。EngM, HexM, EngBをコードすると考え
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られる候補遺伝子の全長領域の DNAを PCR法で増
幅し、高コピーベクターへとクローニングして配列
を確認し、それぞれの酵素遺伝子のエントリークロ
ーンを構築した。 
(ii)組換え酵素の発現と精製 
エントリークローン DNAを鋳型とする PCR法を
用いて活性型酵素をコードする領域の DNA を増幅
し、発現用ベクターpCold へとクローニングして、
組換え発現用プラスミドをそれぞれ構築した。組換
え発現させた酵素をアフィニティ精製するために、
どの組換え酵素についても His-tag が融合して発現
するように組換え発現用プラスミドを設計した。構
築した組換え発現用プラスミドで大腸菌を形質転換
し、得られた形質転換体を液体培養して各酵素を組
換え発現している菌体を回収した。 
 回収した菌体を超音波破砕し、遠心上清よりHis-tag
融合型酵素をアフィニティカラムクロマトグラフィ
ーで精製した。得られた部分精製試料について、イ
オン交換カラムクロマトグラフィーやゲルろ過カラ
ムクロマトグラフィーでさらに精製し、高純度な試
料を得た。 
(iii)組換え酵素の生化学的特性解析 
 高純度な組換え酵素を用いて、反応の温度依存性、
pH依存性、熱に対する安定性を分析した。また、基
質特異性についても分析した。 
(iv)組換え酵素の結晶化および結晶構造解析 
 高純度な組換え酵素を用いて結晶化条件をスクリ
ーニングし、組換え酵素の結晶化を試みた。得られ
た結晶については高エネルギー加速器研究機構の放
射光ビームラインにおいて回折像測定実験を行っ
た。良質な回折像データについては解析を進めた。 
 
4.研究成果 
a) Microbacterium属細菌 No. 703.1a株由来 endo-α-N-
ガラクトサミニダーゼ(EngM)に関する研究 
Microbacterium sp. No.703.1a株のゲノム DNA配列を
PacBio RS II を用いて解析した。その結果、全
2932ORF 中に、実験的に決定されていた 12 アミノ
酸残基をコードする唯一の ORFとして、EngMの候
補遺伝子が見出された。当該遺伝子がコードするタ
ンパク質は、ビフィズス菌由来のエンド-α-N-アセチ
ルガラクトサミニダーゼのアミノ酸配列と 30％相
同であった。特定した EngM遺伝子をクローニング
し、N 末端および C 末端に His-tag が融合した
EngM(His-EngM, EngM-His)が発現するプラスミド
を構築した。His-EngM、EngM-His の両酵素を大腸
菌 BL21を宿主として組換え発現させた。His-EngM
については 4段階のカラムクロマトグラフィーで、
EngM-His については 3 段階のカラムクロマトグラ
フィーで精製した。Galβ(1, 3)GalNAcα-pNPを基質と
する加水分解反応で pNP を遊離させる活性につい
て、精製試料を用いて温度依存性、pH依存性、熱に
対する安定性を調べる生化学的解析を行った。30°C
から 80°C の間の 5°C 間隔で反応させて温度依存性
を調べた結果、全体の傾向は Nativeの EngMと同様
であり、His-EngM と EngM-His のどちらも 50°C 付
近で最大の活性を示した。4 種のバッファーを用い
て pH3.5から pH9.0の間の pHで反応させて pH依存
性を調べた結果、全体の傾向は Nativeの EngMと同
様であり、pH4.0 から pH4.5 付近で活性が高いこと
がわかった。熱に対する安定性は、酵素を 30°Cから
80°Cの間の 5°C間隔で 10分間インキュベートした
後、37℃における残存活性を測定することで評価し
た。その結果、His-EngMは 45°C処理付近まで活性
が十分保たれていた。EngM-Hisの活性は 40°C処理
付近までは十分保たれていた一方で、45℃処理では
顕著な低下が認められた。EngM-Hisの熱処理後の活
性残存率は Nativeの EngMと同等であった。 
b) Microbacterium属細菌 No. 703.1a株由来 β-N-アセ
チルヘキソサミニダーゼ(HexM)に関する研究 
Microbacterium sp. No.703.1a株のゲノム DNA配列中
から HexMの候補遺伝子を見出した。当該遺伝子が
コードするアミノ酸配列から、HexMの分子量は62.4 
kDa, アミノ酸残基数は 601 残基であり、その N 末
端側 29 残基は分泌シグナル配列であろうことが分
かった。特定した HexM遺伝子をクローニングし、
C末端に His-tagが融合した HexM(HexM-His)が発現
するプラスミドを構築してHexM-Hisを大腸菌BL21
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総合研究所年報           Tokyo Denki University                     
 
を宿主として組換え発現させた。HexM-Hisの精製は
三段階のカラムクロマトグラフィーで行った。
GalNAc-β-pNPおよびGlcNAc-β-pNPを基質とする反
応の両方で、加水分解によって遊離した pNPが検出
された。本酵素は α結合については認識せず反応性
を示さないこともわかった。HexM-Hisの至適反応温
度、至適反応 pH および熱に対する安定性を検討し
た結果、至適反応温度は 50-55℃、至適反応 pH は
5.5-6.0であった。加熱処理を加えても、55℃付近ま
では活性が保たれることがわかった。また、精製試
料を用いて結晶化条件をスクリーニングした結果、
PEG4000を沈殿剤とする複数の条件でタンパク質の
結晶が得られた。KEK PF-AR NW12Aで最大分解能
2.4 Å の回析像を収集し、既知の Hex 類似タンパク
質の構造をモデルとする MR法で位相を決定した。
現在構造精密化を進めており、現時点のモデルの
Rwork及び Rfreeはそれぞれ 21.9%、26.4%である。本
酵素の構造機能相関を明らかにするために、決定し
た構造情報に立脚して、活性中心を形成すると考え
られる残基に変異を導入した部位特異的変異体の構
築、精製、生化学的解析を進めている。本酵素に特
異的な反応阻害剤を特定できたため、HexM とその
阻害剤の共結晶構造解析にも取り組んでいる。 
a) Bacillus属細菌 No. 802.1d株由来 endo-α-N-ガラク
トサミニダーゼ(EngB)に関する研究 
Bacillus sp. No.802.1d株の全ゲノム配列を PacBio RS 
IIで決定した。本菌株が保持する全 5265ORF中から、
別の微生物に由来する Eng 間で保存されている 13
残基分のアミノ酸配列と同じ配列をコードしている
ORFを特定しクローニングした。当該遺伝子がコー
ドするタンパク質は分子量 161.9 kDaの 1458残基か
らなるものであり、構造が既知のビフィズス菌由来
Engのアミノ酸配列と 35％相同であった。分泌シグ
ナル配列を除く ORFの N末端側に His-tagが融合し
た EngB(His-EngB)と C末端側に His-tag が融合した
EngB(EngB-His)を、大腸菌 BL21 を宿主として組換
え発現させた。菌体破砕上清から 3段階のカラムク
ロマトグラフィーで His-EngBおよび EngB-Hisを精
製し高純度な試料が得られた。Galβ1-3GalNAcα-pNP
を基質とする加水分解反応で pNPを遊離させる活性
について調べたところ、His-EngB、EngB-Hisは同等
の活性を有していた。EngBの至適反応温度および至
適反応 pH、熱に対する安定性を調べた結果、至適反
応温度は、65-70°C付近で、至適反応 pHは、4.0-4.5
付近であった。加熱処理を加えても、60°C付近まで
は十分な活性が保たれていることがわかった。基質
特 異 性 を 調 べ る 目 的 で 4 種 の 基 質
(Galβ1-3GalNAcα-pNP, GalNAcα-pNP, GalNAcβ-pNP, 
GlcNAcβ-pNP)に対する分解反応を調べたところ、い
ずれの基質でも遊離した pNPが検出された。しかし、
GalNAcα-pNP, GalNAcβ-pNP, GlcNAcβ-pNPに対する
比活性は、Galβ(1-3)GalNAcα-pNPに対する比活性の
1%以下であった。結晶構造解析を行うために、精製
試料を用いて結晶化条件の 1次スクリーニングを行
った。その結果、PEG4000を沈殿剤とする複数の条
件で針状結晶が得られた。2次スクリーニングでは、
1 次スクリーニングの際よりも大きな針状結晶が得
られた。現在、結晶化条件の最適化を進めている。 
5.主な発表論文等 
〔学会発表〕（計 3件） 
① 河合広洋, 山下栄樹, 加藤雄己, 川崎寿, 夏目
亮, Microbacterium sp.由来 β-N-アセチルヘキソ
サミニダーゼの構造機能相関解析, 第 41回日本
分子生物学会年会, 2018年 11月, 横浜. 
② 山下栄樹, 加藤雄己, 川崎寿, 鰺坂勝美, 中松
亘, 夏目亮, Bacillus sp.由来エンド-α-Nアセチル
ガラクトサミニダーゼの生化学的解析および結
晶化, 第 91 回日本生化学会大会, 2018 年 9 月, 
京都. 
③ 山下栄樹, 日下大士, 川崎寿, 鰺坂勝美, 中松
亘, 夏目亮, Microbacterium sp.由来エンド-α-N-
アセチルガラクトサミニダーゼの生化学的解
析, ConBio2017, 2017年 12月, 神戸 
 
 


Studies for developing a synthesis method of O-linked glycopeptide using microbial enzymes

小林, 佳弘

反応流動管を用いたSoot特性の研究

前島, 康男

マエジマ, ヤスオ

MAEJIMA, Yasuo

Japanese

Neo-Liberalism society , school refusal and the Hikikomori problem - The history and theory of school refusal and Hikikomori and ways to overcome it -

張, 建

ZHANG, Jian

Ethical issues related to educational AI - Centered on the concept of Pedagogical Judgment -

丸山, 彰

マルヤマ, アキラ

MARUYAMA, Akira

Impression to be seen in an answer sheet

東京電機大学博士（理学）2018thesi

矢城, 束

ヤシロ, タバネ

YASHIRO, Tabane

Discrete tomography for some innite families of windows

東京電機大学博士（情報学）2018thesi

秋山, 康智

アキヤマ, コウジ

AKIYAMA, Koji

Development of IoT education method not de pendent on information course or non-information courses based on prototype construction and its practices

東京電機大学博士（工学）2018thesi

鈴木, 元哉

スズキ, モトヤ

SUZUKI, Motoya

Control system design for twisted and coiled polymer actuators

長野, 鉄明

ナガノ, テツアキ

NAGANO, Tetsuaki

Applications of Model-Based Method in Development of Servo Systems of Industrial Machinery

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