hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シロイヌナズナにおけるエリシター誘導機構閉口へＭＡＰキナーゼの関与

陸生高等植物の葉の表皮に存在する気孔は、多くの植物病原菌の侵入経路となっている。微生物の侵入を阻止するために、孔辺細胞は微生物由来エリシターを認識し、孔辺細胞エリシター信号伝達を介して、気孔閉口を誘導する。しかしながら、シロイヌナズナにおけるエリシター誘導気孔閉口へのMAPキナーゼの関与は十分に明らかにされていない。本研究では、材料にシロイヌナズナMAPキナーゼ変異体を用いて、エリシターが誘導する気孔閉口へのMAPキナーゼの関与を明らかにすることを目的とした。実験では、気孔運動(気孔閉口と開口阻害)、セカンドメッセンジャー産生(活性酸素種産生、一酸化窒素産生、細胞質カルシウム濃度上昇、細胞質アルカリ化)、イオンチャネル活性(原形質膜非選択性カルシウムチャネル活性化、S型アニオンチャネル活性化、原形質膜内向き整流性カリウムチャネル阻害)の変化を調べた。また、エリシターとして、キトサンと酵母エリシターを用いた。活性酸素種産生はH2DCF-DAを、一酸化窒素産生はDAF2-DAを、カルシウム濃度上昇はYC3.6を、そして、アルカリ化はBCECF-AMを用いて測定した。エリシター誘導気孔閉口にMAPキナーゼが関与することを明らかにした。また、他の刺激に対するMAPキナーゼの関与について知見を得た。さらに、異種発現系を用いて、エリシター誘導気孔閉口へのMAPキナーゼの関与について調べ、直接的なチャネル活性の制御はないことを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。シロイヌナズナにおけるエリシター誘導機構閉口へMAPキナーゼの関与を明らかにすることを目的とした。材料には、シロイヌナズナMAPキナーゼ変異体を用いた。気孔運動(気孔閉口と開口阻害)、セカンドメッセンジャー産生(活性酸素種産生、一酸化窒素産生、細胞質カルシウム濃度上昇、細胞質アルカリ化)、イオンチャネル活性(原形質膜非選択性カルシウムチャネル活性化、S型アニオンチャネル活性化、原形質膜内向き整流性カリウムチャネル阻害)の変化を調べ、野生株と変異体とを比較した。これまでに種々の違いを見出し、現在、その再現性を確認している。シロイヌナズナにおけるエリシター誘導機構閉ロへMAPキナーゼの関与を明らかにすることを目的とした。気孔運動(気孔閉口と開口阻害)、セカンドメッセンジャー産生(活性酸素種産生、一酸化窒素産生、細胞質カルシウム濃度上昇、細胞質アルカリ化)、イオンチャネル活性(原形質膜非選択性カルシウムチャネル活性化、S型アニオンチャネル活性化、原形質膜内向き整流性カリウムチャネル阻害)の変化を調べた。活性酸素種産生はH2DCF-DA、一酸化窒素産生はDAF2-DA、カルシウム濃度上昇はYC3.6、アルカリ化はBCECF-AMを用いて、測定した。さらに、異種発現系を用いて、エリシター誘導気孔閉口へのMAPキナーゼの関与について精査している。計画通りに進んでいるため。計画通りに推進する。変更や問題点はない。現在、成果発表のための論文を作成している段階である。計画通りに推進する。よって、変更や問題点はない。
セルラーゼの耐熱特性と多基質認識機構の究明

本研究は好熱性嫌気性菌Clostridium stercorarium F-9やClostridium thermocellumより、大腸菌にクローニングした耐熱性セルラーゼおよびキシラナーゼ遺伝子の塩基配列を決定し相同性を検討することにより、耐熱特性と基質認識機構に対する手がかりを得る目的で企画したもので次の結果を得た。1)耐熱特性の高いC.stercorariumのxynB遺伝子は1101塩基からなり、システインを全く含まない367アミノ酸をコードしていた。アミノ酸配列の相同性から、遺伝子産物XynBはファミリーFに分類され、8カ所の保存領域のうちの6番目のITELD配列の中のグルタミン酸が活性中心と判明した。他の保存領域に存在するグルタミン酸やアスパラギン酸が基質の認識に関与している可能性がある。精製XynBはキシラナーゼに加えセルラーゼ活性を有し、pH6.1でキシランやPNPCに対して80°Cで最大活性を示した。本酵素は100°C、pH6.1で10分加熱後60°Cで60%もの活性を回復したが、pH5.8では凝集が起こり活性は回復しなかったが、凝集物を8M尿素で可容化すると一部の活性のみが回復する。不可逆失活が加熱時間に対して一次反応で進行していた。断熱型示差走差熱量計(DSC)観察では、この蛋白は変性後天然構造にゆっくりと巻き戻る再生能を持つことが示唆された。基質認識機構を検討する為に、基質アナログである1-デオキシノジリマイシン(グリコシド加水分解酵素の活性部位に結合する阻害剤)を用いたが、この物質はXynBは阻害剤として機能しなかったことから、アミラーゼとは異なる基質認識機構を持つことが推定された。C.thermocellumのCelCに亜硝酸ナトリウムを作用させ、ランダム変異をかけたところ、107Gluが107Glyに、209Lysが209Gluに変換され最大活性の温度やpHが低い領域にシフトしたので、両アミノ酸が基質認識に何らかの関与をしているものと推定している。主要な生物資源リグノセルロースは哺乳動物の分泌酵素で直接分解できないために、その可溶化利用には微生物酵素群に依存せざるを得ない。この微生物を活用してリグノセルロースの高度利用をはかることは、生物資源に蓄えられた太陽エネルギーを有効利用しようとする上で極めて重要な問題である。しかし、植物繊維成分は殿粉質成分とは異なり難分解性である。このため、植物繊維分解酵素群の特性解析や機能改良をめざしている。本年度の成果を以下に要約する。1、セルロース分解嫌気性菌Clostridium stercorarium F-9由来のキシラナーゼ遺伝子を大腸菌でクローニングし、全塩基配列を決定しこれをxynB.と命名した。これより推定された全アミノ酸配列には、全くCysが含まれておらず、分子量の計算値は42,000であった。この相同性解析により、本遺伝子がコードするキシラナーゼXynBはセルラーゼ活性を合わせ持つファミリーFの酵素群に属していることが判明した。XynBを大腸菌で発現させ、調製した粗酵素液をFPLCで精製し、分子量41,000(XynB-1)、および40,000(XynB-2)の2種類の単一蛋白を得た。両酵素の至適の温度およびpHはともに80°Cおよび6付近にあることが明らかになった。

2、両酵素の耐熱性は溶液のpHが7.5に高まると著しく高まった。すなわち、両酵素を100°C、10分間加熱した後冷却後、通常の活性測定(60°C,10分)を行ったところ、pH5.5では、全く活性は検出されなかったが、pH7.5ではXynB-1は40%、XynB-2は80%の活性が回復していた。3、断熱型示差走査熱量計を用いた分析(DSC)により、精製酵素(1mg/m1)の熱変性は85°Cで起こることが判明した。DSC曲線から、本酵素には2つのドメインの存在が推定された。以上に記したように、本研究は計画通り順調に進行し、予想以上の成果を納めている。本研究は好熱性嫌気性菌Clostridium stercorarium F-9やClostridium thermocellumより、大腸菌にクローニングした耐熱性セルラーゼおよびキシラナーゼ遺伝子の塩基配列を決定し相同性を検討することにより、耐熱特性と基質認識機構に対する手がかりを得る目的で企画したものである。本年度は、次のような結果を得た。1)耐熱特性の高いC.stercorariumのxynB遺伝子は1101塩基からなり、システインを全く含まない367アミノ酸をコードしていた。アミノ酸配列の相同性から、遺伝子産物XynBはファミリーFに分類され、8カ所の保存領域が見いだされ、そのうちの6番目の領域のITELDの配列の中のグルタミン酸が活性中心であることを明かにした。他の保存領域に存在するグルタミン酸やアスパラギン酸が基質の認識に関与している可能性があるが、結果の具体化にはさらに検討を要する。精製したXynBはキシラナーゼに加えセルラーゼ活性を有し、pH6.1でキシランやPNPCに対して80°Cで最大活性を示した。本酵素は100°C、pH6.1で10分加熱後60°Cで60%もの活性を回復したが、pH5.8では凝集が起こり活性は回復しなかったが、凝集物を8M尿素で可容化すると一部の活性のみが回復する。不可逆失活が加熱時間に対して一次反応進行していた。断熱型示差走差熱量計(DSC)でXynBの熱変性反応を観察したところ、この蛋白は変性後天然構造にゆっくりと巻き戻る再生能を持つことが示唆された。基質認識機構を検討する為に、基質アナログである1-デオキシノジリマイシン(グリコシド加水分解酵素の活性部位に結合する阻害剤)を用いたが、この物質はXynBは阻害剤として機能しなかったことから、アミラーゼとは異なる基質認識機構を持つことが推定された。C.thermocellumのCelCに亜硝酸ナトリウムを作用させ、ランダム変異をかけたところ、107Gluが107Glyに、209Lysが209Gluに変換され最大活性の温度やpHが低い領域にシフトしたので、両アミノ酸が基質認識に何らかの関与をしているものと推定している。以上、遺伝子やその翻訳産物の特性解析の結果、これらセルラーゼやキシラナーゼの耐熱特性がシステインを持たないことに、またこれら酵素の基質認識にグルタミン酸が関わっていることが判明した。
脳内薬物代謝酵素の領域特異的機能解明と脳内薬物相互作用の予測

ラット脳UGT1A分子種およびウンベリフェロングルクロン酸抱合活性およびアセトアミノフェングルクロン酸抱合活性は脳部位ごとに異なる発現量および活性値を示すことを明らかにした。またフェノバルビタール投与により、脳UGT1A1、UGT1A6、UGT1A7のmRNA発現量は増加し、アセトアミノフェングルクロン酸抱合活性の上昇も認められた。第二相薬物代謝反応において最も重要であるUDP-グルクロン酸転移酵素(UGT)は主に肝に発現しているが、脳にも発現しており、脳内の薬物代謝反応に関与していると考えられる。本年度はラット脳内で7-エチル-10-ヒドロキシカンプトテシン(SN-38)グルクロン酸抱合反応およびアセトアミノフェン(APAP)グルクロン酸抱合反応が認められることを明らかにした。また、薬物代謝酵素誘導薬であるフェノバルビタール(PB)は、ラット肝のUgt1a1およびUgt1a6を誘導することが報告されている。PBは催眠・鎮静・抗てんかん薬であり、脳内に移行する。そこで、PB投与によるラット脳内Ugt1aの発現変動を明らかにすることを目的に検討を行った。8週齢の雄性Sprague-DawleyラットにPB 80 mg/kg/dayを7日間連続腹腔内投与した。最終投与24時間後に脳を摘出し、小脳、前頭皮質、頭頂皮質、梨状皮質、海馬、延髄、嗅球、線条体、視床に9分割した。リアルタイムPCRにて各部位のUgt1a1、Ugt1a6、Ugt1a7 mRNAを定量した。また、各部位のミクロソームを調製し、SN-38グルクロン酸抱合反応およびAPAPグルクロン酸抱合反応をそれぞれHPLC、LC-MS/MSを用いて検討した。PB投与により、Ugt1a1のmRNAは線条体において4倍、SN-38グルクロン酸抱合活性は1.4倍に有意に上昇した。また、嗅球、線条体、視床においてUgt1a6 mRNAはそれぞれ、1.8倍、3.0倍、2.9倍、Ugt1a7 mRNAはそれぞれ、2.0倍、2.6倍、2.6倍、APAPグルクロン酸抱合活性は1.2倍、1.8倍、1.2倍に有意に上昇した。本年度の研究により、PBにより脳内Ugt1aが誘導され、mRNA発現量およびグルクロン酸抱合活性が変動することを明らかとした。現代社会が抱える深刻な心および脳の問題を解決し生活の質をあげるためにも、脳で作用する薬物の重要性は日増しに高まっている。薬物代謝は薬効発現ならびに副作用発現に影響を及ぼす。脳内で薬理作用を発現する薬物の代謝にUDP-グルクロン酸転移酵素(UGT)は深く関わっている。しかし、脳内におけるUGTの発現についての詳細な検討は皆無である。そこで、ラットを用いて脳内UGTの発現を明らかにすることを目的とした。本年度はラットUgt1aサブファミリーに属するUgt1a1、Ugt1a2、Ugt1a3、Ugt1a5、Ugt1a6、Ugt1a7、Ugt1a8のmRNA発現をリアルタイムPCRにて測定した。ラット脳を摘出し、定法に従い9部位(小脳、前頭皮質、頭頂皮質、梨状皮質、海馬、延髄、嗅球、線条体、視床)に分割し、各部位におけるUgt分子種のmRNA発現量を定量した。その結果、各Ugt分子種の発現には部位差が認められた。多くの分子種が嗅球での発現が高いことを明らかにした。また、SDS-PAGE/Western blot分析によるタンパク質定量については、複数の分子種を検出する抗体が多く、単一分子種でのタンパク質定量ができなかった。しかし、Ugt1a全般に反応する抗体を用いた場合、mRNA同様、嗅球で高い発現が認められた。従って、ラット脳内ではUgt1aがタンパク質レベルで発現していることを明らかにし、タンパク質レベルでも発現に部位差が認められた。Ugt2bサブファミリーに関しても、mRNAレベルでの検討を行ったが、発現量が低かったため、Ugt1aサブファミリーを中心として検討した。また、本年度はUgt1aの基質であるアセトアミノフェンやウンベリフェロンのグルクロン酸抱合体の検出系を確立した。この測定系を用いて、次年度、酵素活性の測定を実施する予定である。本年度実施した研究は、mRNAおよびタンパク質レベルでの脳内Ugt分子種発現の領域特異性解明を中心に計画した計画書に従っている。Ugt1aサブファミリーに焦点を絞ったが、これはUgt2bサブファミリーのmRNA発現がUgt1aサブファミリーよりも顕著に低かったためである。本年度、mRNAおよびタンパク質レベルでの検討を終了した。次年度に検討するUgtの酵素活性であるが、本年度、アセトアミノフェンやウンベリフェロンなどの代表的な基質のグルクロン酸抱合体を定量できる測定系を確立したため、速やかに酵素活性を測定することができ、速度論的解析に結びつけることが可能と考えている。次年度はUgtの機能である酵素活性について解明を試み、速度論的解析を行う予定である。

特に、本年度はmRNaの発現量の結果から、Ugt1aサブファミリーを中心とした検討を行ったため、酵素活性についてもUgt1aサブファミリーに属する分子種で抱合されると考えられる基質(アセトアミノフェン、ウンベリフェロンなど)を用いて検討を行う予定であるが、時間が許せば他にもUgt1aサブファミリーの基質になるような薬物を基質として測定する。さらに、薬物相互作用の一因である薬物代謝酵素誘導について、脳内での酵素誘導の可能性を明らかにすることを目的として、Ugtの誘導薬をラットに投与し、脳内Ugtの発現変動を明らかにする。Ugtの誘導薬としてはこれまでに肝でUgt1aを誘導すると報告されている誘導薬について検討を行う予定である。加えて、平成24年度は脳内におけるUgtのmRNA、タンパク質、酵素活性レベルでの部位差に関する研究結果をまとめ、論文投稿準備を行う。平成24年度予算は、消耗品として第一に脳内酵素活性を測定するために、実験動物と酵素活性測定用試薬に使用する。第二にUgtの誘導作用の検討のためにも、実験動物、mRNA測定用試薬、タンパク質定量用試薬、酵素活性測定用試薬を購入予定である。
時間分解レーザー誘起蛍光法による微生物細胞上の3価キュリウムの吸着状態解明

3価キュリウムの微生物上での配位状態を解明するためには、キュリウムと化学的性質カミ類似し取扱いが容易である3価のユウロピウムの利用が有効である。そこで、微生物および微生物膜構成高分子とユウロピウムおよびキュリウムとの相互作用を調べ、両元素の吸着挙動を比較した。今年度は、新たに3種のグラム陰性微生物(Atcaligenes faecalis、Shewanellaputrefaciens、aracocc"sdenitrificans)と1種のグラム陽性微生物(Bacilluscereus)への両元素の吸着挙動を0.5%NaCl溶液中でpH3-5の範囲で調べた。その結果、全ての微生物について両元素は同一の吸着挙動(分配率の時間変化、pH依存性)を示した。この結果および前年度に得られた結果より、特異な性質を示す微生物種以外では、キュリウムの状態解明にユウロピウムの適用が可能であることを確認した。つづいて、時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)により上記微生物に0.5%NaCl溶液中で吸着したユウロピウムの配位状態を調べた。TRLFSにより得られた配位状態にっいての情報(内圏水和数、配位子揚の強度)を独自に開発した「配位状態図」により解析した結果、すべての微生物上のユウロピウムは細胞表面上の官能基が多座で配位することがわかった。一方、Paアacoccusdenitrificans上のユウロピウムは他の微生物上のそれより有意に強い配位子場中に存在することがわかった。ユウmピウムに強い配位子場を与えるのは高濃度のNaCl中で成育する好塩微生物の特徴であることを前年度に示した。Paracoccusdenitrificansを高濃度のNaCl溶液中で成育したところ、非好塩微生物では生育が困難な濃度(5%NaCl)でも容易に成育し、「配位状態図」により微生物の生理的な特徴が評価できることがわかった。また、微生物細胞表面官能基の主成分であるカルボキシル基やリン酸基を有する試薬に配位した3価ユウロピウムについて配位環境を評価したところ、高濃度のNaCl存在下でもParacoccusdenitrificansほど強い配位子場をユウロピウムに与えることができなかった。こ紺さ、Paracoccusdenitrificaris上の強い配位子場が高いイオン強度により形成される性質のものではなく、高濃度のNaCl存在下で成育する微生物の膜構造によることがわかった。廃棄物管理上の制約からキュリウムー微生物混合溶液の液量は少量にせざるを得ず、その場合のpH調整が極めて難しいことから、キュリウムを用いた系統的な研究には至らなかった。取り組むべき研究課題として今後とも研究対象とする予定である。3価キュリウムの微生物上での配位状態を解明するためには、キュリウムと化学的性質が類似し取扱いが容易である3価のユウロピウムの利用が有効である。そこで、微生物および微生物膜構成高分子と3価のユウロピウムおよびキュリウムとの相互作用を調べ、両元素の吸着挙動を比較した。6種の微生物(Chlorella vulgaris(藻類)、Bacillus subtilis(グラム陽性微生物)、Pseudomonas fluorescens(グラム陰性微生物)、Halomonas sp.(高塩菌)、Halobacterium salinarum(好塩古細菌)、Halobacterium halobium(好塩古細菌))への両元素の吸着挙動をpH3-5の範囲で調べた。また、微生物膜構成物質(セルロース、キチン、キトサン)への両元素の吸着挙動をpH6-8の範囲で調べた。その結果、Halomonas sp.を除く全てについて両元素は同一の吸着挙動(分配率の時間変化、pH依存性)を示した。これより、特異な性質を示す微生物種以外を対象とする場合には、3価のユウロピウムの適用が可能であることが示唆された。つづいて、時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)により上記微生物に吸着した3価ユウロピウムの配位状態を調べた。TRLFSにより得られた配位状態についての情報(内圏水和数、配位子場の強度)を申請者らが独自に開発した「配位状態図」により解析した結果、高濃度のNaCl存在下で生育する微生物である後者3種に吸着したユウロピウムの配位環境は、前者3種のそれに比べてより外圏からの相互作用が強いことがわかった。また、構造が類似したキチンとキトサンに吸着したユウロピウムの配位環境について内圏水和数には大きな違いが見られなかったが、外圏からの相互作用には大きな違いがあることが本手法の適用により初めてわかった。

つづいて、時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)により上記微生物に0.5%NaCl溶液中で吸着したユウロピウムの配位状態を調べた。TRLFSにより得られた配位状態にっいての情報(内圏水和数、配位子揚の強度)を独自に開発した「配位状態図」により解析した結果、すべての微生物上のユウロピウムは細胞表面上の官能基が多座で配位することがわかった。一方、Paアacoccusdenitrificans上のユウロピウムは他の微生物上のそれより有意に強い配位子場中に存在することがわかった。ユウmピウムに強い配位子場を与えるのは高濃度のNaCl中で成育する好塩微生物の特徴であることを前年度に示した。Paracoccusdenitrificansを高濃度のNaCl溶液中で成育したところ、非好塩微生物では生育が困難な濃度(5%NaCl)でも容易に成育し、「配位状態図」により微生物の生理的な特徴が評価できることがわかった。また、微生物細胞表面官能基の主成分であるカルボキシル基やリン酸基を有する試薬に配位した3価ユウロピウムについて配位環境を評価したところ、高濃度のNaCl存在下でもParacoccusdenitrificansほど強い配位子場をユウロピウムに与えることができなかった。こ紺さ、Paracoccusdenitrificaris上の強い配位子場が高いイオン強度により形成される性質のものではなく、高濃度のNaCl存在下で成育する微生物の膜構造によることがわかった。廃棄物管理上の制約からキュリウムー微生物混合溶液の液量は少量にせざるを得ず、その場合のpH調整が極めて難しいことから、キュリウムを用いた系統的な研究には至らなかった。取り組むべき研究課題として今後とも研究対象とする予定である。
2自由度サーフェスモータの実用化研究

2自由度サーフェスモータの実用化研究に取り組んだ。まず,本研究の基本となる誘導形2自由度サーフェスモータの駆動特性の検討を深めた。吸引力制御形磁気浮上を適用するためには,固定子は共通であるが,可動子に永久磁石を配置し同期形とする必要がある。そこで,同期形とした場合の特性も検討した。具体的には,以下の項目について研究を進めた。1.搬送分岐システム台車の作用面積を変化させて,台車分岐の実験とシミュレーションを行い,力積が,台車の分岐方向推力として働き,分岐特性に影響を及ぼしていることを明らかにした。また,搬送物を模擬する重りを台車上に偏って積載することにより重心を変位させた場合,台車が分岐部へ進入する速度を変化させた場合,重りの重量を変化させた場合,の分岐特性も合わせて検討した。2.誘導形2自由度サーフェスモータの基本特性複合二次導体のアルミニウム導体やバックアイアンの厚さ,複合二次導体の大きさを変化させた場合の推力について検討を進めた。3.磁気浮上多自由度モータを実現する場合のキーテクノロジーの一つである磁気浮上について,閉ループ制御器についてシミュレーションと浮上実験を行った。4.数値解析と実測分離形巻線を採用した誘導形サーフェスモータと同期形サーフェスモータを想定して,基本特性を検討するため,推力発生源となる移動磁界分布や得られる推力などについて,3次元有限要素法を用いて検討を進めた。提供された資金による成果を広く社会に公開する観点から,電気学会のシンポジウムや産業応用フォーラム,また図書(電気学会技術報告)として得られた知見を公開している。研究期間内では,各要素技術や基本特性の検討に時間を費やしたため,多自由度モータの実用化には至っていない。今後は,これらの成果を発展融合させ実用的な多自由度モータの実現に取り組みたい。平成17年度は,以下の分野について,研究を進めた。1.搬送・分岐システム2自由度サーフェスモータを誘導形として搬送・分岐システムに用いた場合の特性について検討を進めた。具体的には,台車(誘導形リニアモータではリアクションプレートに相当する)の作用面積を変化させて,台車分岐の実験とシミュレーションを行い,力積(台車がサーフェスモータ電機子に相対する面積と時間によって定まる)が,台車の分岐方向推力として働き,分岐特性に影響を及ぼしていることを明らかにした。この知見を本報告書裏面記載の論文として公表した。また,搬送物を模擬する重りを台車上に偏って積載することにより重心を変位させた場合や,台車が分岐部へ進入する速度を変化させた場合の特性も合わせて検討し,学会発表1件,学内発表1件とした。2.磁気浮上多自由度モータを実現する場合のキーテクノロジーの一つである磁気浮上については,閉ループ制御器についてシミュレーションと浮上実験を行って,国際会議1件,学内報告2件とした。3.数値解析誘導形サーフェスモータを想定して,推力発生源となる移動磁界分布について,3次元有限要素法を用いて検討を進めている。計算値と対比するため,励磁周波数を変化させた場合の磁束密度分布を実測し,学内報告1件とした。また,日本大学工学部大学院設備拡充費(約1,500千円)を受け,「磁界解析システム」を導入して,計算環境を充実させ,次年度以降の研究の推進に備えた。4.多次元ドライブ本研究課題の目的とする多次元ドライブの実現について,シーズだけにとどまらず具体的なニーズを含めて,現況調査と将来動向について,電気学会・多自由度モータとその要素技術調査専門委員会での活動と併せて,調査を進めている。この成果を研究会2件,学会報告1件,学内報告1件で公表するとともに,電気学会・産業応用フォーラムでも講演した。

平成18年度は,以下のように研究を進めた。1.誘導形2自由度サーフェスモータの基礎特性複合2次導体のアルミニウム導体やバックアイアンの厚さ,また複合2次導体の大きさを変化させた場合の推力について検討を進めた。数値解析を行うとともに結果を実験によって裏付けた。これらは,2自由度サーフェスモータの最適設計を念頭に置いている。成果を電気学会産業応用部門大会で発表し.た。2,搬送分岐システム誘導形2自由度サーフェスモータを用いた搬送・分岐システムの特性にっいて実験を行った。複合2次導体の大きさや,積載物の重量と積載位置によって,どのような分岐軌跡を示すかを実験に基づいて検討をすすめた。複合2次導体に作用する各方向推力やcarrierの分岐部への進入速度の影響も検討した。3.磁気浮上同期形2自由度サーフェスモータと組み合わせて用いる吸引力制御形磁気浮上システムについて研究を進めた。専ら,制御方式についての検討を行いstatefeed back, Kessler formやManabe formによって制御する場合の応答,observerの効果について明らかにした。成果は,電気学会論文誌に掲載された。4.多次元ドライブ本研究は多次元ドライブの一分野であり,提供されな資金による成果を広く公開する観点から;電気学会全国大会のシンポジウムで発表し,また電気学会から出版される技術報告において紹介した。さらに,2自由度サーフェスモータと3自由度磁気浮上を組み合わせて,5自由度の多次元ドライブシステムを実現するための実験装置の整備を進めている。制御用コンピュータの指令電圧によって駆動される10チャンネルの電流出カアンプを製作した。リニア駆動システムは,国内外ともに急速に発展している.また,これらを複数軸に利用した多自由度ドライブシステムも,幅広く利用されている.一方,1次元のリニア駆動システムを複数組み合わせることなく,多軸を1台のモータで駆動するサーフェスモータが研究・開発され,発表されている.サーフェスモータでは,支持が困難であり,実用化にあたっての難点となっている.近年,永久磁石と制御コイルを4極配置し,ギャップセンサを用いて吸引力を制御することにより,定常状態では支持系への電力供給を零にする磁気浮上システムが実現された.本方式により,長年の課題であったサーフェスモータにおける支持方式に有効な解が確保できたことになる.本研究では,誘導形サーフェスモータの特性を明らかにした後,同期形へと展開しようと試みている.同期形モータについては,(1)基本特性,(2)磁気浮上させた場合の特性,(3)フラット形(薄形)とした場合の特性,について検討を進めている.平成19年度(最終年度)は,3年間の研究成果を総括し,学会へ報告するとともに論文として成果を公開する準備をしている.平成19年度は,以下の項目に重点をおいて検討を進めてきた.1.吸引力制御形磁気浮上について,安定かつ応答性に優れた制御方式の確立
体温では折り畳み不能なコラーゲンの生合成を実現する小胞体シャペロンシステム

1.光架橋性官能基を有するコラーゲンモデルペプチドを用いたprotein-footprintによるHSP47のコラーゲン認識機構の解析光架橋性アミノ酸残基(Bpa)を導入したコラーゲンモデルペプチドと精製したHSP47とを混合し、紫外線照射によりクロスリンクした。クロスリンク体の酵素消化断片の構造解析により、HSP47タンパク質上のコラーゲン結合部位をある程度絞り込むことができた。すなわち、HSP47のコラーゲン結合部位は、HSP47にひとつ存在するシステイン残基とは反対側の側面に位置することがわかった。また、3個のBpa残基を導入した3量体型コラーゲンモデルペプチドとHSP47とのクロスリンク実験の結果から、複数のHSP47分子が細いコラーゲントリプルヘリックスを取り囲むように結合するという、新たな複合体モデルが導かれた。2.HSP47のシャペロン機能を証明する検出システムの開発HSP47がコラーゲントリプルヘリックス構造の形成を直接促進するシャペロンであるか否かを検証するためには、HSP47共存下においてトリプルヘリックス形成をモニタできるin vitoのシステムを開発する必要がある。本研究では、末端に2個のシステイン残基を有するコラーゲンモデルペプチドが、トリプルヘリックス形成に依存して、空気酸化によりジスルフィド架橋されることを見出した。ジスルフィド架橋されたペプチドは逆相HPLCを用いて容易に分離・定量できるため、HSP47のシャペロン機能の解明に応用可能である。1.HSP47のコラーゲン認識機構(1)光架橋性官能基を有するコラーゲンモデルペプチドを用いたprotein footprintingによるHSP 47のコラーゲン認識機構の解析光架橋性アミノ酸残基(Bpa)を導入したコラーゲンモデルペプチドを合成した。このペプチドとHSP47を混合し、光照射することによって特異的に架橋を導入する系を構築した。架橋されたHSP47-ペプチド複合体を酵素消化し、得られたペプチド断片の構造を解析することで、HSP47上のコラーゲン結合部位をマッピングできることがわかった。また、コラーゲンモデルペプチド上のBpaの位置を種々変化させて光架橋反応を行うことによって、HSP47-ペプチド複合体上での、HSP47の分子配向を明らかにした。(2)ヘテロ3量体型コラーゲンモデルを用いたHSP47-コラーゲン相互作用の解析末端を2本のジスルフィド結合で結束した、ヘテロ3量体型コラーゲンモデルペプチドを合成した。それらペプチドとHSP47との相互作用を、固相ビーズ結合法、および表面プラズモン共鳴によって解析し、HSP47-コラーゲン相互作用に必要な最小のコラーゲン構造を同定した。さらに、結合には共同性がないこと、および結合のstoichiometryを明らかにした。2.HSP47によるトリプルヘリックス形成促進効果およびトリプルヘリックス構造の安定化について上記1で得られたデータに基づいて、分子モデリングを行った。その結果、HSP47はコラーゲンのポリペプチド鎖それぞれを認識することによって、コラーゲンの構造を安定化しうることが示唆された。3.フォールディング過程における分子シャペロン間での基質受け渡しについてコラーゲン配列の網羅的ペプチドライブラリーをもちいて、プロリル4-水酸化酵素が認識するコラーゲンの必要構造を決定した。
小脳ー報酬系経路を介した食物摂取行動の動機付けメカニズムの解明

小脳の機能異常を伴う自閉症等の発達障害の患者では、報酬系の異常による食行動異常が観察されている。小脳は運動制御だけでなく、最近は報酬系を介して社会行動を制御することが示唆されており、小脳機能異常が報酬系を変調させ、食行動異常を引き起こしている可能性がある。食行動異常の克服に向けて、本研究では「小脳が報酬系を介して食物摂取行動の動機付けを形成する」との仮説を実証する。研究計画では、「小脳ー報酬系神経回路への介入による食嗜好試験の形成機構」と「嗜好性食品の小脳機能への影響」を解明し、食行動における小脳の新規機能を明らかにすることで、新規肥満治療法の確立の基盤研究とする。
ニワトリの苦味感知機構抑制を基盤とした新規養鶏技術の開発

畜産業が環境負荷に与えている影響は大きい。本研究では、家畜用飼料の約4割を消費している家禽に着目し、家畜用飼料の多様性を取り戻すための基礎研究を目指す。嗜好性の悪さから飼料源として活用されていない地域資源を掘り起こし、ニワトリの味覚を制御することでこれまで使われてこなかった資源を飼料化する道筋を作る。特にニワトリが感じる苦味に焦点を絞り、苦味の制御技術を開発する。この技術により、栄養価は高いが苦味を持つ原料を、新たな飼料として養鶏の現場に送り出すことができる。
蘇生のABCを見直す

病院外における救急救命率の改善のために、一般市民を舛象とした、心肺蘇生の方法について検討した。従来広く普及している「蘇生のABC」は、気道確保(A)、人工呼吸(B)、心マッサージ(C)を重視した処置である。長年この方法が用いられてきたが、救命率の改善は認められていない。その原因として、推奨されている「口対口」人工呼吸時の身体接触による感染症伝播の危険性のために、心肺蘇生の行為自体が忌避されることがあげられる。また、早期に心室細動に対する処置がなされないので、自己心拍に復帰する機会を失っている。心室細動には電気的除細動が必要であるが、低酸素状態が進行していると無効であるだけでなく、通電がかえって心筋に障害を及ぼし、蘇生を困難にする。そこで、本研究では、まず、心室細動に対して電気的除細動を正しく行うために必要な「最適条件」を、心電図波形と経皮的二酸化炭素分圧を指標として検討した。心室細動の心電図の波形を指標とした電気的除細動の最適条件は、振幅が0.5mV以上の大きな電位で、かつ、10Hz以上の細かい周波数を持ったものであることが示された。その範疇を外れた場合、心筋の酸素化を目的として、酸素を投与しつつ、冠状動脈圧を保つために血管収縮剤を使用して心マッサージを続行するべきである。経皮的二酸化炭素分圧を指標とした場合は、これが80mmHg以下であることが必要であることが明らかとなった。以上の条件を組み込んだ自動除細動器を広く普及させることによって、心室細動に対する処置を、一般市民が、安全に適確に早期に行えることが期待できる。次に、「圧すだけの蘇生」の有効性について検討した。「口対口」の人工呼吸を行わなくても、心マッサージの間欠的に前胸部を圧迫する行為と、低酸素血症による自発的なGaspinng(喘ぎ呼吸)が、蘇生に必要な肺胞換気を確保していることが実験的に示された。本年度は、心電図における心室細動の波形解析と組織(皮膚)炭酸ガス分圧の経時的変化から、心停止時間に匹敵する蘇生難易度の指標を検索してきた。実験動物として麻酔下で気管切開したウサギを用い、双極一時心室ペーシングカテーテルを右心室内に挿入し、心室細動発生器により心室細動を惹起し、心電図および経皮炭酸ガス分圧の経時的変化と、直流除細動、エピネフリン投与、および前胸部圧迫心マッサージの三者による蘇生の成功率の関係を調べた。すでに、約50羽のウサギを使用し、それぞれのプロトコールを実行した。3分間の心停止では全例蘇生に成功し、翌日まで生存することが多かった。心停止時間が5分間では50%しか蘇生しなかった。蘇生に成功した方法の内訳は、エピネフリン投与と心マッサージの併用が最も多く、直流除細動による心拍出再開は約10%であった。また、直流除細動では除細動に成功しても心拍出が得られない場合が多かった。以上より、健康な心臓が心室細動に陥った場合は、心筋に充分な酸素が供給できる血流の維持を目的とした処置、具体的には、拡張期血圧の維持が大変重要であることが示唆された。

心室細動心電図波形の経時的変化とその蘇生率の関係については、現在、波形の振幅や周波数を解析中である。心不全や心筋梗塞を合併した心臓の心室細動の蘇生については今後の重要な検討課題と考える。一方、経皮的炭酸ガス分圧は、80mmHg以上で蘇生率が有為に低下した。その因果関係については明らかでないが、医療現場にてたとえば受傷者の腹部に測定器を装着し、簡便に測定値が得られるのであれば、的確な蘇生方法が施行されている指標になりうることが示唆された。本年度は、1)心室細動の波形解析とその経時的変化、2)蘇生時の経皮的炭酸ガス分圧の経時的変化、3)前胸部圧迫のみの蘇生で生じる換気量の検討を行ってきた。心室細動については、その波形と蘇生の正否の相関を重視しながら解析した。蘇生に成功した群の心室細動波形は、電位が大きく、パワースペクトラムでは12Hzに主峰が存在した。電位については、電極装着状況や患者の体格等により絶対値が変化するのでその評価には工夫が必要である。また、蘇生の成功には、直流除細動により洞調律に復帰した群と、心マッサージあるいはエピネフリン投与下の心マッサージにより自己心拍の再開を得た群れがあったが、これらの群間に心室細動の波形に差があるのか現在検討中である。直流除細動は、電気的物理的に心筋に障害を与え、意識のある患者では大きな苦痛を伴うので、これを施工することなく除細動でき自己心拍の再開が得られる群れを、心室細動の波形解析から抽出できる意義は非常に大きい。経皮的炭酸ガス分圧については、80mmHg以上では有意に蘇生率が低下することが既に明らかとなり、本年度は実用面に重点を置き、測定プローブを摂氏37度に加温した群と皮膚表面温度の群とに測定値に差があるかについても検討した。その結果、加温の必要はないが、平衡に達するのに約10分必要であった。例えば救急隊到着時にすぐ装着してその測定結果から心停止後の経過時間や蘇生の可能性を予測する等の実用面では、1分以内に測定できるのが理想的であるが、そのためには工夫の余地がある。前胸部圧迫のみの蘇生時の換気量については、現在データの解析途中である。動物実験では、特にアクティブコンプレッションデコンプレションの手技を用いると大きな換気が得られたが、今後、ヒトにおいても人工呼吸をせずとも心マッサージのみで有効な換気が得られ、蘇生率の低下が無いことを証明する必要がある。
DO_3型金属間化合物の延性改善機構

機能材料・構造材料のいかんを問わず良好な特性を有する金属間化合物が数多く作り出されている。しかし,それらの多くは延性に乏しく,それが実用化を阻む原因となっている。ここでは,磁芯材料としての有望なDO_3型金属間化合物(6.5%珪素鋼)をとりあげ,その脆性の原因を解明し,延性改善指針を得ることを目的として研究し,次の結論を得た。1.延性・脆性遷移挙動:(1)本合金では,約600Kより低温では脆性破壊を示すが(B領域),それ以上では延性となる(D領域)。但し,延性領域においても,低歪速度では再び延性と脆性破面が混在したD/B領域となる。(2)BとD領域の境界付近の温度では,歪速度が増すほど,延性が増加し,高歪速度では完全な延性を示す。この結果から,十分な高速で加工すれば,本合金も塑性加工可能であることおよびBとD領域の境界温度が更に低温へ移動することが示唆される。2.組織観察:(1)D領域のみならずB領域でも,{110}<111>および{112}<111>すべり系が活動しており,多結晶が延性を示すのに十分な数のすべり系の活動がおきている。このことは,この材料は本質的には塑性変形可能であることを示す。(2)B領域では粒界,粒内の多くの場所に亀裂が発生する。これに対してD領域では,特殊な場所にしか亀裂が発生しない。この違いが2つの領域を分ける原因と考えられる。3.圧延:1の予測を実証するために,種々の条件で圧延を行なった。その結果,低速圧延では亀裂が生ずるが,高速圧延では亀裂を発生することなく塑性加工できることがわかり,予測が立証された。また473Kまで温度を下げても圧延可能であることが明らかになった。しかし、金属間化合物の多くは延性に乏しく、それが実用化を阻む原因となっている。本研究は、磁芯材料として有望な金属間化合物Fe_3Si(6.5%珪素鋼)をとりあげ、そのの脆性破壊の原因を解明し、延性改善の指針を得ることを目的としている。この材料では、室温から500°Cの温度範囲、10^<-4>から10^<-1>/sの歪速度範囲における延性および脆性挙動は次の3つの領域に大別されることが分かった。領域1.約300°C以下では粒内へき開による脆性を示す。領域2.300°C以上で低歪速度では、数%の塑性変形の後に脆性破壊する。破面は粒内での延性破壊と脆性破壊の混在したものとなる。領域3.上記の温度範囲のいずれにおいても、歪速度が上昇すると破断伸びが増し、高歪速度では延性破壊になる。延性を示す領域3と他の領域との違いが生ずる原因を明らかにするために、以下のことを調べた。1.すべり変形の様子:延性か脆性かはすべり変形挙動と密接に関連しているはずである。そこで、すべり線観察を行い、延性領域と脆性領域ですべり変形挙動がどのように違うかを調べた。その結果、いずれにおいても{110}〈111〉および{112}〈111〉

すべり系が活動しており、多結晶が延性を示すのに十分な数のすべり系の活動がおきていることが分かった。2.破壊の発生場所および伝搬経路:この材料では、いずれの領域でも、粒界を起点としてき裂が発生した。但し,延性領域ではき裂が伝播せず、脆性領域では伝播が容易であった。従ってこの伝播挙動の違いが2つの領域を分ける原因と考えられる。機能材料・構造材料のいかんを問わず良好な特性を有する金属間化合物が数多く作り出されている。しかし、金属間化合物の多くは延性に乏しく、それが実用化を阻む原因となっている。本研究は、磁芯材料として有望なDO_3金属間化合物(6.5%珪素鋼)をとりあげ、その脆性破壊の原因を解明し、延性改善の指針を得ることを目的としている。この材料では、室温から500°Cの温度範囲、10^<-4>から10^<-1>/sの歪速度範囲における延性および脆性挙動は次の3つの領域に大別される。脆性領域:約300°C以下。延性領域:300°C以上で高歪速度。延性脆性混在領域:300°C以上で低歪速度。延性と脆性領域の違いが生ずる原因を明らかにするために、き裂発生の様子を調べた。その結果、以下のことが明らかになった。脆性領域では粒界、粒内によらず多くの場所にき裂が発生する。そられの中には、大きな粒内へき開破壊へと発達するものがある。これに対して、延性領域では、変形不連続部など特殊な場所にしかき裂が発生せず、き裂は進展しない。この違いが2つの領域を分ける原因と考えれる。前年度の研究の結果、この材料は本質的には塑性変形可能で、高歪速度ほどき裂発生が抑えられることが明らかになった。この予測を実証するために、材料が高速で変形する圧延で変形を行った。その結果、低速圧延ではき裂が生ずるが、高速圧延ではき裂を発生することなく塑性加工できることがわかり、予測が立証された。また473Kまで温度を下げても圧延可能であることが明らかになった。
高エネルギー粒子の振る舞い

低磁場の比較的ベータの高いプラズマにおいて、TAEモードに関係するMHD揺動により、接線高エネルギー粒子の輸送が変化する現象が、電場磁場平行型(E//B型)中性粒子分析器(NPA)を用いて観測されている。MHDのバーストに伴ったプラズマ蓄積エネルギーの減少が観測されているが、同時に、約20%の中性粒子束の減少をE//B型NPAで観測しており、MHD揺動による高エネルギー粒子の損失を示している。また、MHD揺動のバーストによる高エネルギー粒子の損失に同期して、特定のダイバータ領域での温度上昇を観測し、この領域が理論計算における高エネルギー粒子のダイバータ損失領域と概略一致していることを確認した。このように、TAEモードによる高エネルギー接線入射のNBI粒子の損失についての理解が大きく進展した。米国との国際協力により開発したLN2冷却方式Si半導体型NPA(Si-NPA)の6チャンネルアレイによる測定において、プラズマの実効電荷数(Zeff)の違いによるNBI粒子のスペクトルの変化を観測した。また、磁気軸の違いによるICRF高エネルギー粒子のスペクトルの差異も観測しており、いずれもシミュレーション結果との比較検討を行っている。一方、独自に開発した電子冷却方式Si-NPAを垂直ポートに取り付け、ICRFのモジュレーション実験において高エネルギー粒子を観測した。そして、観測された高エネルギー粒子の位相遅れから、その閉込め性能を解析的に評価し、高エネルギー粒子の閉じ込めの磁気軸依存性を直接的に比較した。ロシアとの共同研究で行っているダイヤモンド型検出器を用いた測定では、500keV以上のICRF加速高エネルギー粒子を検出した。また、ペレットを用いた能動的荷電交換中性粒子検出(PCX)に成功した。大型ヘリカル装置(LHD)における高エネルギー粒子を、プリンストンプラズマ物理研究所(PPPL)のTFTR装置で使用されていた電場磁場平行型(E//B型)中性粒子分析器(NPA)を用いて検出し、その減速過程を調べる課題に対しては、国際協力により、PPLにおいて整備・再較正したE//B型NPAを核融合研へ輸送した。並行して、NPAをLHDへ取付けるための検討・設計を詳細に行い、水平方向に走査できる支持架台を製作し、輸送されたNPAをLHDの接線ポートに取り付けた。同時に、計測・制御系の整備、データ処理システムの構築を行った。これにより、平成12年度から測定を開始することができる。一方、Si半導体型NPAを開発して、高エネルギー粒子の振る舞いを調べる課題に関しては、電子冷却と液体窒素冷却を利用した検出器をそれぞれ試作した。電子冷却検出器は小型ヘリカル装置CHSで試験的な測定を行い、20keV程度のエネルギーの粒子検出を行うことに成功し、LHDでの計測の見通しが立った。液体窒素冷却検出器はオークリッジ国立研究所(ORNL)において開発され、並行して、液体窒素冷却測定チャンバーを設計・製作し、LHDの計測ポートに取り付けた。また、ロシアとの共同研究により、ダイヤモンド型検出器を用いて、ICRFにより加熱された高エネルギー粒子の測定をLHDにおいて行い、Si半導体型NPAとの比較を行うためのデータを取得した。この測定により、ICRF過熱された粒子の高エネルギーテールを確認し、磁場に垂直方向に加速された高エネルギー粒子の閉じ込めを調べることが可能となった。プリンストンプラズマ物理研究所(PPPL)との国際協力により大型ヘリカル装置(LHD)に設置した、電場磁場平行型(E//B型)中性粒子分析器(NPA)による測定を開始した。E//B-NPAの時間分解能が高いと言う特性を生かして、磁場揺動と相関のある物理現象に注目した計測を行い、LHDの高ベータ実験において次のような現象が初めて観測された。_磁場揺動の増加と共に中性粒子フラックスが抑制される、_磁場バースト信号がトリガーとなって特定のエネルギーの中性粒子フラックスが増加し、その増加した信号は時間と共に低エネルギー側に移っていく。一方、オークリッジ国立研究所(ORNL)との国際協力等により、昨年度開発したSi半導体型NPA(Si-NPA)を用いて、垂直ポート及び水平ポートの2つの視線での常時同時計測を行った。高精度な遠隔操作式可変幅スリットを設置して、中性粒子フラックス量の調整を行うことにより、広範囲なプラズマ密度に対応させることができた。ICHプラズマをターゲットとしたNBIショートパルス実験の結果、垂直視線のSi-NPAにおいて、co/ctrのNB入射に対する信号応答に差異が観測され、NBIによって持ち込まれた高エネルギー粒子とICHによって励起された波との間の相互作用によるものであることが判明した。また、Si-NPAによる2ヶ所の同時計測から、この現象が小半径0.5以上の領域の軌道を描く粒子によって引き起こされていることが明らかとなった。また、ロシアとの共同研究により、ダイヤモンド型検出器を用いて、ICRF及びNBIによる高エネルギー粒子の測定をLHDにおいて行い、Si-NPAとのデータ比較を行った。その結果、Si-NPAの検出エネルギー範囲、分解能等はダイヤモンド型検出器と比べて遜色ないことが明らかになった。大型ヘリカル装置の接線ポートに取り付けた電場磁場平行型(E//B型)中性粒子分析器(NPA)を用いて、NBI入射粒子と磁場揺動との相関を観測した。低磁場の比較的ベータの高いプラズマにおいて、TAEモードに関係する磁場揺動のバーストに伴い、NPA信号が高エネルギー側でスパイク状に増加し、この増加分は時間と共に低エネルギー側に移行する。

この磁場揺動のバーストにより、プラズマの蓄積エネルギーの減少も観測されており、TAEモードによる高エネルギー接線入射のNBI粒子の損失をヘリカル系で初めて観測した。ただし、プラズマの閉込めに対する影響については、今後の研究課題である。このように、NBIの高エネルギー粒子の閉じ込めに及ぼす磁場揺動の影響についての理解が進展した。一方、米国との国際協力等により開発したSi半導体型NPA(Si-NPA)に関しては、6チャンネルアレイによる測定を開始した。同一ポートに取り付けてある時間飛行型NPAと相補的な測定を行っており、ECH重畳時にNBI高エネルギー流子束の変化を観測した。また、開発したSi-NPAを垂直ポート及び水平ポートにも取り付け、2つの視線での常時同時計測を行っている。ICH及びNBIプラズマをターゲットとしたNBIショートパルス実験の結果、ICHターゲットプラズマの時、counter入射のNBI高エネルギー粒子を垂直視線のSi-NPAで検出した。NBI高エネルギー粒子の軌道計算の結果、特定のピッチ角の粒子がICHによって励起された波と相互作用することが判明した。また、ロシアとの共同研究として行っているダイヤモンド型検出器を用いた測定では、下ポート位置での2コード同時測定を行い、ICRF共鳴層の位置と高エネルギーイオンの空間分布及び閉じ込めとの相関に対する解析が進んだ。低磁場の比較的ベータの高いプラズマにおいて、TAEモードに関係するMHD揺動により、接線高エネルギー粒子の輸送が変化する現象が、電場磁場平行型(E//B型)中性粒子分析器(NPA)を用いて観測されている。MHDのバーストに伴ったプラズマ蓄積エネルギーの減少が観測されているが、同時に、約20%の中性粒子束の減少をE//B型NPAで観測しており、MHD揺動による高エネルギー粒子の損失を示している。また、MHD揺動のバーストによる高エネルギー粒子の損失に同期して、特定のダイバータ領域での温度上昇を観測し、この領域が理論計算における高エネルギー粒子のダイバータ損失領域と概略一致していることを確認した。このように、TAEモードによる高エネルギー接線入射のNBI粒子の損失についての理解が大きく進展した。米国との国際協力により開発したLN2冷却方式Si半導体型NPA(Si-NPA)の6チャンネルアレイによる測定において、プラズマの実効電荷数(Zeff)の違いによるNBI粒子のスペクトルの変化を観測した。また、磁気軸の違いによるICRF高エネルギー粒子のスペクトルの差異も観測しており、いずれもシミュレーション結果との比較検討を行っている。一方、独自に開発した電子冷却方式Si-NPAを垂直ポートに取り付け、ICRFのモジュレーション実験において高エネルギー粒子を観測した。そして、観測された高エネルギー粒子の位相遅れから、その閉込め性能を解析的に評価し、高エネルギー粒子の閉じ込めの磁気軸依存性を直接的に比較した。ロシアとの共同研究で行っているダイヤモンド型検出器を用いた測定では、500keV以上のICRF加速高エネルギー粒子を検出した。また、ペレットを用いた能動的荷電交換中性粒子検出(PCX)に成功した。