hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体反応層のパッシブ型伝熱促進に関する基礎研究

本研究はケミカルおよび吸着ヒ-トポンプの開発においてキ-ポイントとなる固体反応層の伝熱性能向上に対してパッシブ型伝熱促進法を基本とする伝熱促進反応体の開発およびそのケミカルヒ-トポンプへの適用性の検討をおもな研究課題として昭和63年度から平成元年度にわたって行われた。両年度において得られたおもな知見をまとめると、(1)熱良導体混入法を基本とするパッシブ伝熱促進法を固体反応層に適用するため、酸化カルシウム粒子層に各種材質、形状の金属を混ぜて、その有効熱伝導度の上昇効果を調べた。その結果、反応粒子と銅フィンの一体高密度成形体において優れた伝熱促進効果が確認された。(2)(1)で得られた実験事実に基づいて、吸着ヒ-トポンプではシリカゲル層に銅鋼を挿入し、またケミカルヒ-トポンプでは酸化カルシウム層にフィン型、ハニカム型伝熱促進反応体を形成して実際にヒ-トポンプ運転時における伝熱性能を調べた。その結果、吸着、ケミカルのいずれのヒ-トポンプ実験においても大幅な伝熱ならびに吸着促進、反応促進効果が認められた。(3)(2)のうち、とくに酸化カルシウム伝熱促進体に対して、反応を伴う非定常熱・物質移動を表す数学モデルを適用し、得られた伝熱実験結果の理論的裏付けを行うとともに、本系における伝熱機構、伝熱促進効果について詳細に検討した。(4)伝熱促進反応体からの反応熱の取出し、あるいは供給を容易にする高性能発熱体/熱交換器一体構造型の熱交換器を試作し、そのケミカルヒ-トポンプへの適用性について現在研究進展中である。ケミカルあるいは吸着ヒートポンプの開発の一環として固体反応層の伝熱性能の向上を計るために、本年度では、Ca(OH)_2/CaO系ケミカルヒートポンプおよび水蒸気系吸着ヒートポンプシステムに関して、(1)伝熱促進反応体の試作、(2)伝熱促進反応体の反応試験の2項目の検討を行った。(1) 800K以上の比較的高温度領域で作動するCa(OH)_2/CaO系ケミカルヒートポンプに関して、反応粒子充填体、および反応粒子にワイヤー状、フィン型、ハニカム型伝熱促進体を混入したものについて有効熱伝導度の測定、およびそれらを試作ヒートポンプ試験機に組み込んだ場合の反応および伝熱特性の測定を行った。(2)常温付近で作動可能な活性炭もしくはシリカゲルと水蒸気間の吸着/脱着を利用する吸着ヒートポンプに関して、それぞれの充填層による水蒸気吸・脱着の発・吸熱特性の測定を行い、本系が有力な低温ヒートポンプとして稼働可能であることを認めたが、吸・脱着の進行が伝熱律速であることから、とりあえず、シリカゲル充填層内に伝熱促進体として銅網を挿入した簡単な試験機を試作し、その伝熱特性を調べたところ、シリカゲルのみの充填層の場合にくらべて大巾な伝熱改善が計られることがわかった。したがって、現在、本系に対しても(1)と同様に各種の伝熱促進体を混入もしくは挿入したものについて種々の条件下で有効熱伝導度の測定を行い、それらを試作ヒートポンプ試験機に組み込む準備をしている。本研究は次年度に継続されるが、次年度では、上記(2)に関して引続き検討するとともに、開発された伝熱促進反応体をヒートポンプ試験機に組み込み、その耐用テストならびに反応体と伝熱媒体間の間接熱交換実験を行い、実用化への基礎データを収集する。本年度は本研究の最終遂行年度であり、ケミカルおよび吸着ヒ-トポンプの開発においてキ-ポイントの1つとなる固体反応物質および吸着剤層の伝熱性能改善のための一連の研究を前年度に引続いて行った。

当該年度の具体的な検討項目としては、1)伝熱促進体からの反応熱の取出し、反応体への再生熱の供給を容易にする高性能熱交換器の開発、2)試作伝熱促進反応を用いた反応、伝熱実験、およびそのモデル化、を行い、本研究の最終目標を達成するための種々の知見を得た。以下に、それらの概要を簡潔に記すと、まず1)については、発熱体/熱交換器一体構造型の新しい伝熱機器を設計、試作し、その熱交換特性をはじめとして、そのケミカルヒ-トポンプへの適用性を調べるための研究に取かかっている段階である。2)については、シリカゲル・水素および酸化カルシウム・水素のケミカルヒ-トポンプ試験機による伝熱促進実験を前年度に引続いて、さらに広範囲な条件下で行った。その結果パッシブ法に基づいて考案した各種伝熱促進体ごとの性能が明らかにされ、そのうちのいくつかについては大幅な伝熱性能改善を達成できる見通しを得た。とくに酸化カルシウム・水系ケミカルヒ-トポンプの昇温過程における伝熱促進体ユニットの伝熱機構については、発熱反応を伴う非定常熱・物質移動を表す数学モデルを確立し、同ユニットに対する理論解析から伝熱促進体内の伝熱機構ならびにその性能を理論的に検討した。また,これらの結果と実験結果とを併わせて、最終的にヒ-トポンプにマッチした高性能伝熱促進体の限界性能についてさらに研究続行中である。以上、本研究で得られた知見は今後、本関連研究に継続、進展される予定である。
多様な比喩の理解・鑑賞過程の認知的統合理論の構築

従来は研究が行われてこなかった動詞比喩や形容詞比喩の理解過程が,間接的なカテゴリー化(比喩的な意味が何らかの仲介知識を介して間接的に動詞や形容詞から喚起されるという過程)であることを心理実験を通じて明らかにした.また,形容詞比喩が否定的な意味を喚起しやすく,その傾向は形容詞比喩に特有であることを示した.さらに,名詞比喩の理解過程の選択が解釈多様性と喩辞慣習性によって制御されることを意味空間モデルと最尤推定を用いた計算機シミュレーションで示すとともに,名詞比喩の鑑賞処理は理解時間に制約を課さないほうが促進されることを示した.従来は研究が行われてこなかった動詞比喩や形容詞比喩の理解過程が,間接的なカテゴリー化(比喩的な意味が何らかの仲介知識を介して間接的に動詞や形容詞から喚起されるという過程)であることを心理実験を通じて明らかにした.また,形容詞比喩が否定的な意味を喚起しやすく,その傾向は形容詞比喩に特有であることを示した.さらに,名詞比喩の理解過程の選択が解釈多様性と喩辞慣習性によって制御されることを意味空間モデルと最尤推定を用いた計算機シミュレーションで示すとともに,名詞比喩の鑑賞処理は理解時間に制約を課さないほうが促進されることを示した.平成20年度の研究によって得られた成果は以下の通りである.1.動詞比喩の理解過程の解明(1)動詞比喩に対する基礎データ(比喩解釈,適切性や慣習性などの評定)を収集した.(2)動詞比喩の理解過程として我々が提案している二段階カテゴリー化理論の妥当性を検証するために,質問紙法によるオフライン実験(動詞比喩の解釈と,動詞から想起される語句,または比喩文の動詞部分を想起語句で置き換えた文から想起される語句を比較する)および理解時間計測によるオンライン実験を行った.その結果,新奇な動詞比喩では二段階カテゴリー化(間接的なカテゴリー化)が行われるが,慣習的な動詞比喩では(直接的な)カテゴリー化が行われるという我々の仮説を支持する結果が得られた.(3)ベクトル空間モデルに基づく動詞比喩の理解のシミュレーション実験を行い,上記の仮説をし支持する結果を得た.2.複合名詞句の理解過程の解明比喩理解過程の計算モデルを複合名詞句(noun compound)の理解過程の計算モデルに応用するための実験を行い,特に比較過程に基づくモデルが良好な結果を得ることを示した.平成21年度の研究によって得られた成果は以下の通りである.1.動詞隠喩の理解過程の解明平成20年度の研究で収集した動詞比喩のデータ(比喩解釈,適切性や慣習性などの評定値,動詞からの直接的・間接的連想語)を用いて,プライミング法によるオンライン実験(動詞比喩をプライム刺激,比喩解釈や動詞からの直接的・間接的連想語をターゲットとする)を行った.その結果,動詞隠喩は間接的カテゴリー化(二段階カテゴリー化)によって理解されるという仮説を支持する結果が得られた.2.形容詞隠喩の理解過程の解明大規模な心理実験を行い,形容詞隠喩の理解においては,名詞隠喩に比べて,有意に多くの創発特徴が生成されることを示した.このことは形容詞隠喩が間接的なカテゴリー化で理解されることを示唆している.さらに,形容詞隠喩の理解にはイベント知識が深く関わっていることを明らかにした.3.複合名詞句の理解過程の解明比喩理解過程の計算モデルを,複合名詞句の理解過程のモデルとして妥当かどうかをシミュレーション実験によって検討し,比較過程に基づく計算モデルがカテゴリー化過程に基づくモデルよりも適切であることを示した.4.意味空間モデルの性質の解明本研究で計算モデルとして用いている意味空間モデルにおいそ,構築手法・コーパス・文脈単位の違いによって,表現される概念間の関係が異なることを大規模なシミュレーション実験によって明らかにした.本研究は多様な比喩の理解・鑑賞過程(特に,今まで研究されてこなかった動詞・形容詞隠喩の理解過程)を心理実験と計算機シミュレーションによって解明することを目的としている.本目的に対して,平成22年度の研究成果は以下のとおりである.1.動詞・形容詞隠喩の理解過程の解明:動詞隠喩に関しては前年度に実施したプライミング実験の結果に基づき,間接的(二段階)カテゴリー化による理解モデルの妥当性について考察し,学会発表を行った.形容詞隠喩に関しては,我々が明らかにしてきた形容詞隠喩が否定的な意味を喚起しやすいという現象について,実際に心理実験を通じて動詞隠喩や名詞隠喩との比較を行った.その結果,喩辞の意味が中立のときには,形容詞隠喩が動詞隠喩や名詞隠喩に比べて有意に否定的な意味が喚起されやすいことを示した.2.複合名詞句の理解過程の解明:前年度に引き続いて,日本語の複合名詞句だけではなく英語の複合名詞句についても,複合名詞句の理解過程のモデルとして比較モデルが妥当であることを,LSAに基づくシミュレーション実験によって示した.さらに,ベクトル拡張(dilation)モデルが理解モデルとして妥当であることも明らかにした.3.意味空間モデルと最尤法を用いた名詞隠喩の理解過程の解明:名詞隠喩の理解過程に関する3種類の仮説(適切性理論,慣習性理論解釈多様性理論)のどれが適切かを,LSAによる意味空間モデルと最尤法に基づいて検討した.その結果,解釈多様性理論が最も妥当性が高く,慣習性理論も妥当性が高いことが明らかになった.4.意味空間モデルの性質の解明:意味空間を構成する行列の計算方法(文書における単語頻度,単語間の共起頻度)の違いによって異なる種類の意味関係が表現されること,PPMIによる重み付けを行うと単語間の共起頻度による手法がすべての意味関係を適切に表現できるようになること,NMF(非負行列分解)
能動輸送タンパク質のエネルギー共役機構

能動輸送タンパク質のエネルギー共役機構を研究するため、腸内連鎖球菌V(液胞)型Na^+-ATPase遺伝子群の分子生物学的研究と各サブユニットの役割の研究、及び二次性能動輸送タンパク質の共役イオン結合部位の構造についての生化学・分子生物学的研究を行った。本研究は、はぼ計画通りに進行し、画期的な成果が得られた。Na^+-ATPase(V型ATPase)の研究:本ATPaseの精製標品から得たサブユニットのアミノ酸配列を基にDNAプロープを合成し、それを用いて腸内連鎖球菌ゲノムのDNAライブラリーから当該遺伝子群をクローニングした。そのDNA塩基配列を決定して、V型ATPaseの基本サブユニット組成が11あることを初めて示唆した。推定アミノ酸配列と、データベース中の他のATPaseのアミノ酸配列との相同性検索により、各サブユニットの役割を推定した。また、真性細菌に初めてV型ATPaseを見いだしたことより、これまでF型及びV型ATPaseの局在性の知見から真核細胞の進化について言われてきた真性細菌の古細菌への細胞内寄生説に新たな一石を投じた。現在、このクローン化した遺伝子群を用いた発現系を確立しており、本酵素活性における各サブユニットの役割の研究が進展している。今後この発現系を用いて、エネルギー共役機構の研究が容易に進行すると期待している。二次性能動輸送タンパク質の構造と機能の研究:これまでに得られた大腸菌プロリン輸送タンパク質の共役イオン結合に関わる変異を抑圧する変異株を多数選択し、その変異部位をこれまで2株同定した。その情報から、タンパク質内の共役イオン結合部位のうち、細胞内部及び外部でのイオン結合の関わるアミノ酸を同定した。この研究を継続することにより、イオン結合部位の構造を推定できると期待される。
エンドセリン受容体の遺伝子転写調節機構と細胞増殖・接着における意義に関する研究

1.エンドセリン(ET)受容体遺伝子の転写調節機構の解析:ヒトET-A受容体遺伝子5′隣接領域のfunctional assayを用いた検討により、-0.2kb-857b間に負の転写調節領域の、-137b-53b間及び-53b+251b間に正の転写調節領域の存在を明らかにした。更に、-137b-53bの正の転写調節領域をA7r5核抽出物を用いたゲルシャフトアッセイより解析した結果、-106b-78b間に核蛋白の結合を認めた。フットプリントアッセイの結果、-91b-83b間にCCCCACCTTからなる核蛋白結合部位を認めた。このようにET-A受容体遺伝子のbasal transcriptional activityには新しいシス配列が関与していることが示唆された。2.エンドセリン-A受容体遺伝子alternative RNAsplicingの遺伝子発現調節機構における関与の検討:ヒト肺total RNAをET-A受容体cDNAの全翻訳領域を増幅するプライマーを用いたRT-PCRを行うと、予想されるET-A受容体転写産物以外にbandsを認めた。これらに対するクローンをクローニングすると、それぞれエクソン4あるいはエクソン3,4がsplice outされたアイソホームであった。ET-A受容体遺伝子発現調節機構の一つを示唆するものと思われた。
画像化センシングにおける信号抽出・雑音低減に関する学際総合研究

従来,「画像化センシングにおける信号抽出・雑音低減」に関する国際シンポジウムとして開催されてきたISNCR[International Symposium on Noise and Clutter Rejestion for Radars and Imaging Sensors]に関して,問題点を議論し,その問題を残さない形で次回のシンポジウムを企画することを目標とした.幹事会での討論や,研究班メンバーからの聞き取りにより,幾つかの問題が指摘された.本来の趣旨は,分野を異にする研究者が,画像を対象として,そこからの信号抽出や雑音低減の考え方,手法を討議することにより,一方で確立した技術の他方への移転,同様の問題へのアプローチの仕方等の意見交換を通じて種々の学問領域で研究の推進,活性化を図ることであった.現実には,参加者,論文数が多く,分野毎の並行セッションを構成せざるを得なかったため,分野を越えた討論に至らず,趣旨が活かされていない.開催する国際シンポジウムにおける課題抽出,運営の予行演習を兼ねて,「画像化センシングにおける信号抽出と雑音低減」に関するワークションプを開催し,研究班メンバーの研究発表,および外部の講師による講演を行った.さらに,研究打ち合わせ会議で,望ましいシンポジウム開催形態についても討議した.その場の結論としては,本ワークショップと同様,同じ問題意識を持つ研究者の集まりで,実質的な討論ができることが重要で,人数を多く集めてお祭り的にすることは避けるべきであるとの結論に至った.それに相応しい規模,共催,協賛学会などを選定すべきであるとの指摘もなされた.実際に国際シンポジウムを企画するには,まだ,多くの問題があり,研究班メンバーが協力して有意義なシンポジウムとすることで一致している.従来,「画像化センシングにおける信号抽出・雑音低減」に関する国際シンポジウムとして開催されてきたISNCR[International Symposium on Noise and Clutter Rejestion for Radars and Imaging Sensors]に関して,問題点を議論し,その問題を残さない形で次回のシンポジウムを企画することを目標とした.幹事会での討論や,研究班メンバーからの聞き取りにより,幾つかの問題が指摘された.本来の趣旨は,分野を異にする研究者が,画像を対象として,そこからの信号抽出や雑音低減の考え方,手法を討議することにより,一方で確立した技術の他方への移転,同様の問題へのアプローチの仕方等の意見交換を通じて種々の学問領域で研究の推進,活性化を図ることであった.現実には,参加者,論文数が多く,分野毎の並行セッションを構成せざるを得なかったため,分野を越えた討論に至らず,趣旨が活かされていない.開催する国際シンポジウムにおける課題抽出,運営の予行演習を兼ねて,「画像化センシングにおける信号抽出と雑音低減」に関するワークションプを開催し,研究班メンバーの研究発表,および外部の講師による講演を行った.さらに,研究打ち合わせ会議で,望ましいシンポジウム開催形態についても討議した.その場の結論としては,本ワークショップと同様,同じ問題意識を持つ研究者の集まりで,実質的な討論ができることが重要で,人数を多く集めてお祭り的にすることは避けるべきであるとの結論に至った.それに相応しい規模,共催,協賛学会などを選定すべきであるとの指摘もなされた.実際に国際シンポジウムを企画するには,まだ,多くの問題があり,研究班メンバーが協力して有意義なシンポジウムとすることで一致している.
ルチンの記憶障害保護作用の分子機構に関する研究

神経回路形成時に生じる前シナプスおよび後シナプスの形態学的、機能的変化を指標として、フラボノイド類が記憶形成に及ぼす影響を分子レベルで検討した。前シナプスに対する影響の検討を行うため、PC12細胞の軸索伸長を指標とした。ルチンおよびケルセチンの培地への添加により軸索伸長が誘導される傾向がみとめられたが、リスベラトロールの添加ではそのような影響がみとめられなかった。後シナプスにおけるAMPA型受容体の細胞膜への移行は、リスベラトロールの添加により誘導される傾向がみられたが、ルチンおよびケルセチンの添加では影響がみとめられなかった。フラボノイドが与える記憶形成への影響は、分子レベルにおいてそれぞれが特異的な機序による可能性が示唆される。ラット副腎髄質褐色細胞腫由来PC12細胞は、神経成長因子(NGF: Nerve growth factor)で処理することで軸索を伸長することから、神経細胞の軸索伸長モデルとして幅広く用いられている。フラボノイド類の神経回路形成に与える影響を検討するため、PC12細胞にルチンをはじめとするフラボノイド類を曝露し、突起伸長を測定した。PC12細胞をpoly-L-lysineコートしたカバーガラス上に1×104 cells/wellになるように播種し、10時間後、DMSOに溶解したルチン、ケルセチン、リスベラトロール、メチルヘスペリジンおよびノビレチンを、10 μMの終濃度となるようにPC12細胞にばく露して30分間インキュベートした。その後、NGFを細終濃度が50 ng/mlとなるように添加してさらに5日間培養した。5日後に細胞を10 %パラフォルムアルデヒドで固定後、神経軸索特異的タンパク質であるβ-tublinのモノクローナル抗体で免疫染色し、顕微鏡下で画像を撮影してImage JおよびJMPを用いて軸索の長さを計測し、ルチンやフラボノイド類が軸索伸長に与える影響を検討した。その結果、フラボノイド類の曝露によりPC12細胞の軸索伸長が誘導される傾向がみとめられた。さらなる確認実験が必要ではあるが、本実験の結果はフラボノイド類の記憶能への有益な影響を示唆するものである。記憶障害は生活の質を著しく低下させるものであるため、食品由来のフラボノイド類の記憶能への有益性の利用は今後、ますます高齢化が進む我が国にとって非常に有益である。本研究は、ルチン、リスベラトロールおよびケルセチンなどのフラボノイド類が記憶形成に及ぼす影響について、神経回路形成過程に着目して前シナプスおよび後シナプスの機能を分子レベルで検討することを目的としている。神経回路形成時、海馬神経細胞における主な神経伝達物質であるグルタミン酸の受容体が細胞内から後シナプス膜へと移行することが知られている。そこで、ラット海馬神経細胞におけるグルタミン酸受容体の発現分布に対するフラボノイド類の影響を検討するため、以下の実験を行った。まず、ラット胎児海馬神経細胞の初代培養法の確立を試みた。具体的には、妊娠ラットを購入し、妊娠18日目19日目にネンブタール麻酔下で全胎児を取り出した。クリーンベンチ内でラット胎児の頭部を分離後、顕微鏡下で海馬を取り出し、酵素処理により神経細胞を分散させた。この神経細胞にルチン、リスベラトロールおよびケルセチンを終濃度が20μMとなるように20あるいは60分間にわたって曝露した。神経細胞の細胞膜たんぱく質を分離し、グルタミン酸受容体であるAMPA受容体の発現量をウェスタンブロット法により解析した。その結果、リスベラトロールの曝露が、AMPA受容体の細胞膜への移行に関与している傾向がみられた。一方、ルチンおよびケルセチンはAMPA受容体の細胞膜移行への明確な関与はみられなかった。フラボノイド類の後シナプスに与える影響を分子レベルでみた研究はこれまでにないため、本研究は新規性があり非常に重要性が高い。フラボノイドは食品成分であるため、日常的に摂取しやすいと考えられる。従って、記憶形成を促進する影響が確認できれば、近年患者数が増加している認知症の予防効果が期待でき、非常に意義深い研究となる。本申請研究の目的は、フラボノイド類が記憶形成に及ぼす影響について、神経回路形成過程に着目して、前シナプスおよび後シナプスの機能を分子レベルで検討するものである。研究計画は、2年間で、ラット海馬神経細胞の初代培養法の確立、PC12細胞およびラット海馬神経細胞の神経突起伸長に対するフラボノイド類の影響、グルタミン酸受容体であるAMPA受容体の後シナプス膜への移行に対するフラボノイド類の影響をみるというものである。現在までに、ラット海馬神経細胞の初代培養法の確立、およびその細胞を用いたAMPA

受容体の後シナプス膜への移行に対するフラボノイド類の影響についての検討が終了しており、おおむね当初の計画通りに進んでいると言える。今後はPC12細胞や海馬神経細胞を用いて、フラボノイド類による軸索突起伸長に対する影響を検討する。また、フラボノイド類の神経回路形成に与える影響について多方面から検討するため、現在は神経細胞内へのカルシウムイオンの移行という異なる視点からみることも検討している。本申請研究は、現在までにほぼ当初の研究計画通りに進んでいる。今後は、PC12細胞およびラット海馬神経細胞の軸索突起伸長に与えるフラボノイド類の影響をみていく。現在までにラット海馬神経細胞の初代培養法は確立しており、さらに軸索突起伸長を測定するための免疫学的な手法もすでに身につけていることから、速やかに研究を進めることが期待できる。また、神経回路形成を別な視点から見てフラボノイド類の影響を検討していく。具体的には、ラットのAMPA受容体遺伝子を組み込んで発現させたHEK293細胞にフラボノイド類を曝露し、細胞内へのカルシウムイオン取り込みをイメージングする方法の確立を行う。このことにより、神経回路形成時におこるカルシウムイオンの細胞内取り込み機構に与えるフラボノイド類の影響を、リアルタイムで検討することが可能である。この実験方法を確立した後、ラット海馬神経細胞の初代培養を用いてカルシウムイオンの細胞内取り込みのイメージングを行い、神経細胞におけるフラボノイドの影響を検討する。次年度の研究費は、PC12細胞およびラット海馬神経細胞の軸索突起伸長を測定するため、PC12細胞、妊娠ラット、培養細胞用の試薬や器具類、β-tublin抗体、免疫染色用試薬類、およびチップやチューブ等の消耗品などの購入にあてる。また、細胞内へのカルシウムイオン移行のイメージングのため、HEK293細胞、妊娠ラット、培養に必要な試薬や器具類、カルシウムイオン濃度の測定キット、細胞内イオン濃度の計測を行うためのソフトウェアであるMetaFluorソフトウェア(Molecular Devices)を購入する。研究成果を国内外の関連学会で発表する予定である。そのための旅費に使用する。
アセチルコリン合成酵素遺伝子及びその関連遺伝子の構造と発現調節機構の解明

抗アセチルコリン合成酵素単クロ-ン抗体はDrosophilaの神経組織(主として、神経網)に特異的に結合することが示されている。この単クロ-ン抗体はアセチルコリン合成酵素以外にも約150Kダルトンのタンパク質にも強く結合することが明らかになった。従って、この150Kタンパク質は神経組識特異的タンパク質と期待され、その実態を明らかにする目的で、このDNAを単離した。その塩基配列より、このタンパク質のC末端アミノ酸配列(約400アミノ酸残基)が明らかになった。その結果、このタンパク質のC末端構造には、Gln、Glu、Arg、の三種のアミノ酸含量が非常に高く、また、くりかえし配列がいくつか見られるなどの、特異的な構造を有していることが明らかになった。抗西洋ワサビペルオキシダ-ゼ(HRP)抗体は、Drosophilaの神経細胞と特異的に反応し、そのエピト-プはHRPの糖鎖と共通の構造を持つと推定されている。この神経細胞に特異的糖鎖エピト-プ構造を明らかにするため、HRPの糖鎖を単離した。その主要な糖鎖はGlcNAc,Man,Fuc,Xyl,からなり、その構造はNMRによって(Fuc)_1(Xyl)_1(Man)_3(GlcNAc)_2Asnであることを明らかにした。さらに、糖鎖のどの糖残基にエピト-プ活性を持っているかを明らかにするため、糖鎖を種々のグリコシダ-ゼで消化し、そのエピト-プ活性を調べたところ、主として、α1→6Man、とαl→3Fucががエピト-プ活性に関していることが明らかになった。我々は既にDrosophilaのアセチルコリン合成酵素部分cDNA(翻訳配列:2.2Kbp、3.-非翻訳配列:0.3Kbp)を単離しているが、Northern analysisから本酵素mRNAのサイズは約4.7Kbpと推定され、また、単離されたcDNAには開始コドンが見出されなかった。従って、full-length cDNAを単離する目的で、部分cDNAをプロ-ブとして、Drosophila頭部のcDNAライブラリ-をスクリ-ニングし、いくつかのクロ-ンを得た。そのうち、最長のサイズのcDNA(約3.6Kbp)について塩基配列を決定したところ、このcDNAはポリ(A)構造を含む完全な3'-非翻訳配列(約1.4Kbp)を含むことが明らかになったが、翻訳配列については、先に単離したcDNAとほとんど同一であり、開始コドンは見出されなかった。従って、さらに、5'-末端側の構造を明らかにする目的で、単離されたcDNAの5'末端配列に対応するオリゴヌクレオチドをプロ-ブとしてcDNAライブラリ-を再スクリ-ニングし、約3.8KbpのcDNAを単離した。そのcDNAの塩基配列を決定したところ、すでに単離されたcDNAより200bp程5'-末端側に長いcDNAであることが明らかになった。その塩基配列から、翻訳配列と同じreacling frame内に翻訳開始コドン(AUG)がないのにかかわらず、5'-末端近くに終止コドンが見出されることが明らかになった。この結果と、最近McCamanらによって報告された結果(Molecular Brain Res,3,107-114(1988))と考えあわせると、Drosophilaのアセチルコリン合成酵素はAUG以外のコドンを開始コドンとしている可能性が高いと考えられた。また、5'非翻訳配列が約1.0Kbpと非常に長く、このことも興味ある知見と考えられた。抗アセルチコリン合成酵素単クロ-ン抗体はDrosophilaの神経組織(主として、神経網)に特異的に結合することが示されている。

従って,この150Kタンパク質は神経組織特異的タンパク質と期待され,その実態を明らかにする目的で、このDNAを単離した。その塩基配列より、このタンパク質のC末端アミノ酸配列(約400アミノ酸残基)が明らかになった。その結果、このタンパク質のC末端構造には、Gln、Glu、Arg、の三種のアミノ酸含量が非常に高く、また,くりかえし配列がいくつか見られるなどの、特異的な構造を有していることが明らかになった。抗西洋ワサビペルオキシダ-ゼ(HRP)抗体は、Drosophilaの神経細胞と特異的に反応し、そのエピト-プはHRPの糖鎖と共通の構造を持つと推定されている。この神経細胞に特異的糖鎖エピト-プ構造を明らかにするため,HRPの糖鎖を単離した。その主要な糖鎖はGlcNAc,Man,Fuc,Xyl,からなり,その構造はNMRによって(Fuc)_1(Xyl)_1(Man)_3(GlcNAc)_2Asnであることを明らかにした。さらに、糖鎖のどの糖残基にエピト-プ活性を持っているかを明らかにするため,糖鎖を種々のグリコシダ-ゼで消化し,そのエピト-プ活性を調べたところ,主として,α1→3Fucがエピト-プ活性に関していることが明らかになった。
小分子のベクトル輸送を担う分子の局在決定と細胞接着を結びつける分子機構の解明

細胞接着分子とベクトル輸送分子を結びつける分子機構を解析し、新規裏打ち蛋白PAPIN・ankycorbin・caromを見出した。裏打ち蛋白の細胞内局在決定機構を解析し、タイトジャンクションの裏打ち蛋白MAGI-1がβcateninとの相互作用領域を介して基底側面に局在決定されること、ERBIN・PAPINはβcateninの類似蛋白p0071と相互作用するがその相互作用は局在決定に関与しないこと、Lin-7がβcateninではなくnectin・afadinとの相互作用により局在が決定されることを、明らかにした。MAGI-1に結合する新規のイムノグロブリンスーパーファミリー蛋白JAM4を見出し、JAM4がMAGI-1と協働して細胞間透過性を制御すること、JAM4が発現するとRacが活性化しhepatocytegrowthfactorによるシグナルが増強することを明らかにした。神経シナプスにおいてMAGI-1のアイソフォームであるS-SCAMが、はじめβcateninを介してcadherinによる接着部位にリクルートされ、その後、別の接着分子neuroliginを集積しアクチン骨格のリモデリングを引き起こすことを明らかにしたが、上皮細胞においては接着分子nectinがafadinを介してcadherinによる接着を誘導し、さらにその後タイトジャンクションの構成要素であるJAM1を集積することを示した。いずれの例も裏打ち蛋白を介して、異なる接着構造が順次誘導されることを示している。MAGI-1がJAM4と異なるPDZ領域を介して別の接着分子nephrinに結合しクラスターを形成することも明らかにしている。接着分子の下流でアクチン細胞骨格が制御されることが明らかになっているが、アクチン以外の細胞骨格に着目しても研究を進め、微小管系に結合する新規の分子を4つ見出している。多細胞生物の個体環境の維持には、内界と外界を境する上皮細胞における小分子の方向性をもったベクトル輸送が極めて重要である。私共は小分子のベクトル輸送に関る分子が,上皮細胞において特定領域に局在決定される分子機構を、とくに細胞接着との関連性において明らかにしようとしている。今年度は、複数のPDZ領域をもつ上皮細胞間結合の裏打ち分子BAP1/MAGI-1が、上皮細胞の側面に局在決定されるシグナルが、そのC末端に存在することを明らかにした。同時に、BAP1/MAGI-1の神経型アイソフォームであり、NMDA型グルタミン酸受容体と神経細胞接着分子に相互作用するS-SCAMのシナプスへの局在決定にもC末端部分が必要であること、しかし、C末端部分のみで側面に局在決定されるBAP1/MAGI-1とは対照的に、S-SCAMのシナプスへの局在にはC末端以外の領域も必要とされることを明らかにしている。この他、上皮細胞に認められる新規の裏打ち分子を見出しPAPINと命名して報告した。PAPINはBAP1/MAGI-1やS-SCAMと同様に、蛋白質結合領域として機能するPDZ領域を複数個もち、小分子のベクトル輸送分子や細胞接着因子と結合する可能性があると考えられる。そこで、現在、PAPINの性状の解析を進めている。また、S-SCAMとPAPINが、アルマジロ繰返し配列をもつカテニン・ファミリーの分子と相互作用することを見出し、小分子のベクトル輸送を担う分子の局在決定におけるカテニン・ファミリーの分子群とPDZ領域をもつ裏打ち蛋白質の結合の意義を解明しようとしている。分担者の萬代らは、上皮細胞接着斑の細胞接着機構であるネクチン・アファジンが、カドヘリン・カテニンやZO-1と相互作用して、上皮細胞間結合の形成を制御する可能性を見出し、その解析を行っている。多細胞生物における体内環境の恒常性維持には、内界と外界を境する上皮細胞における、イオン・水・小分子の方向性のある輸送(ベクトル輸送)が重要である。

私共は、ベクトル輸送を担う分子が、上皮細胞の特定の領域でのみ機能するメカニズムを、これらの分子を裏打ちする分子群から解析している。とくに細胞接着に伴うシグナルが、いかなる分子間相互作用を介して、ベクトル輸送分子の特定領域への局在を決定しているかを解明しようとしている。今年度は、まずイオンチャネルであるNMDA受容体を裏打ちするS-SCAMが、接着分子カドヘリンの裏打ち分子であるβカテニンとの結合を介してシナプスに局在決定されることを明らかにしている。このことは、カドヘリンによる接着が、βカテニンとS-SCAMを介して、NMDA受容体の局在を決定する可能性を示唆する。また、上皮細胞においては、S-SCAMの上皮細胞型アイソフォームMAGI-1/BAP1に結合する分子を探索して、イムノグロブリンスーパーファミリーに属する新規の接着分子を見出し、解析を進めている。従来、MAGI-1/BAP1に結合する接着分子は見出されていなかったが、上皮細胞においても、神経シナプスにおけるのと同様に、接着分子が裏打ち蛋白質を介して、イオンチャネルなどの局在を決定する可能性があると考えられる。さらに、上皮細胞を裏打ちするカテニン類似分子p0071に結合する新規のPDZ蛋白質PAPINが、上皮細胞の頂端面と側面の両方に局在し、側面においてはp0071を介して、受容体ErbB2の局在決定をする裏打ち蛋白質ERBINと複合体を形成することを明らかにしている。萬代は、上皮細胞接着分子ネクチンが裏打ち蛋白質アファジンを介してZO-1と間接的に相互作用することを明らかにしている。多細胞生物の体内には上皮細胞・内皮細胞によって境されるコンパートメントがある。各コンパートメントの特有の環境は、上皮細胞・内皮細胞を介してイオン・水などの小分子が一定方向に輸送(ベクトル輸送)されることによって保持されている。ベクトル輸送は、小分子の輸送を担うチャネルやトランスポーターが細胞の特定の領域に局在することによって維持されている。私共は、小分子のベクトル輸送を担う分子が、どのようにして細胞内の特定領域に局在決定されるかを、とくに細胞接着分子との関連で明らかにしようとしている。すでに、前年度までに神経細胞のカルシウムチャネルであるNMDA型グルタミン酸受容体が、シナプス接着分子の裏打ち蛋白質であるS-SCAM並びにβカテニンを介してシナプスに局在決定される可能性があることを明らかにしている。今年度は、S-SCAMの上皮型アイソフォームMAGI-1を中心に研究を推進した。MAGI-1は上皮細胞では密着帯に局在し、βカテニンのほか、megalinや低分子量G蛋白質の制御蛋白質、あるいはアクチン結合蛋白質と相互作用することが報告されている。しかし、MAGI-1と相互作用する接着分子はこれまで知られていなかった。私共は、今回、MAGI-1に結合する新規の接着分子を見出した。この分子は、イムノグロブリンスーパーファミリーに属し、その接着は、MAGI-1に裏打ちされることによって増強する。
ブタ卵の遠心・融合再構築法による生殖工学基盤・応用技術の確立

ブタ卵を遠心し細胞質小片を融合させることにより、顕微操作技術を要しない生殖工学技術を確立することを目的とした。小片は褐色ならびに透明のものが含まれるが、褐色小片にはミトコンドリアが多数含まれていた。褐色小片から再構築した未受精卵で受精の効率が高かった。また、発生能が低下した卵に小片を融合した場合は受精・発生能を高めたが、小片のタイプで受精ならびに発生能に差がなかった。受精卵から得られた小片には卵の活性化を誘起する能力が認められた。これらの手法を基にして生殖工学応用技術の発展が期待される。本研究による卵の再構築法は新たな発生工学技術の開発・応用技術への適用、ならびに生理学的解析のための有用な手法となり得る。本研究ではブタにおける再構築卵作製法を確立し、一連の応用研究を行う。年次計画に従い、22年度は遠心・融合による卵再構築法の確立ならびに未固定・可視化卵における受精・発生現象の解析を行った。遠心処理後の小片は、実体顕微鏡下で褐色(B)小片と透明(T)小片に分別される。B小片ならびにT小片の作製効率は、核を含むあるいは含まない小片の合計として、それぞれ卵1個あたり0.58ならび0,32個であった。また、両者にはミトトラッカーの染色・解析によりミトコンドリア等細胞小器官の含有量に違いがあることが明らかとなった。これらを別々に融合し、それぞれB再構築卵ならびにT再構築卵を作製することができた。両者とも脂肪滴を含まないため、当初の計画通り可視化ブタ卵として供試できる。これらの卵に体外受精を行い、受精(精子侵入ならびに前核形成)に及ぼす影響を検討したところ、精子侵入率ならびに雄性前核形成率はB再構築卵(95.8%)にくらべてT再構築卵(66.7%)で有意に低下した。B再構築卵ではほとんどすべての卵で雄性前核が認められた(94,8%)。いっぽう、T再構築卵では受精しても前核が形成されなる率が低く(50.0%)、精子頭部が膨化したままの状態のものが認められた。以上の結果から、小片に含まれる細胞質小器官の分布の違いにより、精子侵入ならびに前核形成に影響をおよぼすことが示唆された。これらの結果から、再構築法により、ブタ卵から脂肪滴をあらかじめ取り除きクリアーな細胞質を用いて小片集合卵を作製して、前核形成までの受精・発生現象を生きた状態で詳細に解析できることが明らかになった。研究実施計画に従い、本年度は以下の2点について検討を行った。1)細胞質小片を成熟度の劣る卵(卵丘細胞を24時間で除去して成熟させた卵)に添加すると正常受精ならびに胚盤胞発生率が改善されることが明らかとなった。細胞質小片には透明および褐色小片が含まれ、その特性について解析した。まず、ミトトラッカーレッドにより活性型ミトコンドリアを標識しレーザー共焦点顕微鏡による観察、あるいは透過型電子顕微鏡観察によりミトコンドリア等の細胞内小器官の分布量を確認したところ、透明および褐色小片はそれぞれ第1回目の遠処理卵の中層ならびに下層より由来し、両者の間にはミトコンドリア分布量に差がある(褐色小片>透明小片)ものの、ATP含有量に差がないことが明らかとなった。これらの小片を別個に卵に融合し受精能・胚発生能を確認する実験を現在行っている。これにより、ミトコンドリア分布量の違いにより小片を分け、発生能が異なると期待される再構築卵を作製し、受精・発生現象を解析するとともに、より高い発生能を有する小片を卵に融合し、発生能を付与する手法を開発する。また、2)多精子受精回避技術の確立として、体外受精後の卵を遠心処理し、卵細胞質に侵入した精子を含む小片と含まない小片を分別し、それらを再構築することで単精子受精卵を作製する手法を開発することを目的とした実験を行った。まず、精子を含む小片と含まない小片を分別できた。いずれも未受精卵に融合すると前核が形成され、小片には卵活性化能を有することが明らかとなった。最終年度(H25年度)は交付申請書に記載した「研究の目的」に従い、以下の13について検討を行った。1)多精子受精回避するために小片の遠心融合法により単精子受精卵の作製を行う実験に関しては、精子を1個含む小片(SP+)と含まない小片(SP-)を分別できた。また対照区として受精させていない卵から小片(cont)を作出した。

これらの小片と成熟卵を電気融合して10時間体外培養したところ、SP+とSP-を融合した場合は高い卵活性化率(=雌性前核形成率、それぞれ86.6%ならびに76.2%)が得られたが、contを融合した場合は23.2%と低かった。受精卵の細胞質には卵を活性化させる因子が含まれることが示唆された。2)再構築により脂肪滴の含まれない再構築成熟卵や胚を作出する実験に関しては、再構築卵をガラス化冷却処理を行い一定期間の超低温保存後に加温し短時間(1時間)培養し生存性を確認ところ、生存卵は得られなかった。ガラス化冷却の際の耐凍剤の選択ならびにその至適濃度を検討する必要が示唆された。3)卵再構築技術をクローン胚作出法に応用する実験に関しては予備実験を行ったものの研究期間内の研究成果の提示は完結できなかった。今後別な機会を作り研究を継続させたい。これらの事より、期間内での研究を概ね執り行うことができたと考えられる。これまでに、発生能が劣る卵(成熟培養時の卵丘細胞が存在しない卵は受精能発生能が乏しいことが報告されている)に、遠心処理により得られる細胞質小片を融合する、いわゆる遠心ー融合による卵の再構築法により、受精・発生能の改善が行えることを報告した。この細胞質小片には、褐色小片(B)小片と少ない透明小片(T)が存在し、透過型電子顕微鏡ならびにミトトラッカーレッドで蛍光活性型ミトコンドリアを標識し蛍光観察により、B小片にはミトコンドリアが多量に含まれ、T小片にはミトコンドリアや他の細胞内小器官の分布が有意に少ないことが判明している。このB小片2個、T小片2個、ならびにBとT小片を1個づつを、発生能の劣る卵に融合し再構築卵を作製した。体外受精を行ったところ、いずれも正常受精し、体外胚培養により胚盤胞への発生が認められた。しかし、再構築を行わなかった対照区では胚発生は認められなかった。再構築実験区の間で、受精率や発生率に有意な差は認められなかった。以上の結果より、小片を発生能の劣る卵に追加融合する場合、受精や発生は小片中のミトコンドリアの存在量に影響されないことが明らかとなった。一方で、卵細胞質内のミトコンドリアの活性が卵の受精や胚発生に影響を及ぼすことが報告されている。実験結果より添加されるミトコンドリアの活性というよりも、添加される細胞質に存在するする因子が、もともと低発生能の卵に存在するミトコンドリアの活性に何らかの影響を及ぼし、受精率や胚発生率の向上するものと考察された。細胞質小片を添加することで受精・発生能の改善を行うことができた。またミトコンドリア分布量を指標にした小片の分別法を確立し発生能の確認を行っている。また、受精卵の細胞質小片には卵活性化能を有することを明らかにした。この内容は交付申請書に記載した予定にそって順調に進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究計画として、新たな発生工学技術の開発・応用技術への適用、ならびに生理学的解析再構築卵作製法を確立するため、一連の応用研究を行うこととした。具体的には、1)遠心・融合条件の設定、融合法を検討し、卵再構築法の確立する、2)再構築法を用いると脂肪滴を偏在化させ予め取り除くことが可能であることから、未固定・可視化卵における受精・発生現象の解析を行う、3)ミトコンドリア等の細胞内小器官の分布量に着目しより高い発生能を有する小片を選抜し、これを発生能の劣る卵に添加することで発生能を付与する手法を開発する、4)多精子受精回避するため、受精卵を遠心し、侵入した精子を含む小片と含まない小片を分別し、それらを再構築することで単精子受精卵を作製する手法を開発する、5)再構築により脂肪滴の含まれない再構築成熟卵や胚を作出し、効率のよい超低温保存技術を開発する、そして、6)卵再構築技術をクローン胚作出法に応用することとした。
交錯発生プロセスを考慮した安全・円滑な信号交差点の全赤時間設定手法

本年度は,これまで構築を進めてきた交差点内車両挙動モデルのうち,昨年度,構築に至らなかった交差点内速度分布モデルの構築に向けて追加のデータ収集を行うとともに,一連の車両挙動モデルを組み込んだ交差点内交錯発生シミュレーションモデルのプロトタイプ構築を行った.交差点内速度分布モデルでは,影響要因の統計的モデル分析の結果,交差点内速度は,交差点の交差角度,停止線セットバック距離,中央分離帯の有無等の道路構造に加え,車両走行軌跡の最小曲線半径に影響されることがわかった.また,交差点内交錯発生シミュレーションモデルでは,わが国において一般的な四現示制御における右折専用信号切り替わり時の交錯ケースを対象に,道路構造および信号制御に応じて停止/通過判断,交差点内走行軌跡,交差側直進車の発進挙動が変化する構造となっており,乱数を用いたモンテカルロシミュレーションにより交錯点での通過時間差を表す交錯指標であるPET(Post Encroachment Time)指標を用いて,信号切り替わり時の交錯危険性の定量的評価を試みた.構築したプロトタイプを用い,調査対象交差点のうち1箇所の信号交差点において,交差点コンパクト化(停止線位置の前進や隅切りの縮小等)に伴って全赤時間が短縮された場合の交錯危険性をシミュレーション評価した結果,隅切り半径を縮小して停止線セットバック距離を縮小することで,PET指標の分布のバラつきが小さくなるとともに,交錯危険性の高いPET指標値の発生頻度が減少する傾向にあることを確認した.交差点内利用者挙動モデルの構築に必要な動線データの追加収集に予想以上に時間を要したため,それらモデルを組み込んだ交差点内交錯発生シミュレーションモデルのプロトタイプ構築が完了したものの,様々な全赤時間設定手法に応じた安全性の定量的評価までには至っていない.以上より「やや遅れている」と判断した.本年度構築した交差点内交錯発生シミュレーションモデルを用いて,様々な道路構造・交通運用に応じた,全赤時間設定手法の違いによる安全性への影響を定量的に評価することで,望ましい全赤時間設定手法について検討するとともに,調査対象交差点のうち2カ所について全赤時間の変更を伴う交差点改良案のケーススタディを行う.本年度は,群馬県内において事故多発交差点に指定されている信号交差点3箇所を対象にビデオ観測調査を行い,ドライバー挙動の分析に必要となる詳細な車両挙動データを収集した.次に,これらのデータを用い,車両の走行軌跡から1/10秒単位の位置・速度・加速度・車両姿勢データを取得し,全赤時間設定に重要な(1)車両の停止/通過判断挙動,(2)交差点内走行軌跡,(3)交差点接近速度および交差点内速度,(4)交差側車両の発進挙動の一連の車両挙動について,これらに対して道路構造・交通運用が及ぼす影響要因を統計的モデルにより分析した.本研究では特に,信号切り替わり時の安全性の観点から,黄開始時の(1)車両の停止/通過判断挙動,青開始時の(4)交差側車両の発進挙動について,交錯車両の有無やドライバーの信号現示の先読みの可能性も考慮した分析を行った.その結果,交錯車両の存在や信号交差点内の見通し,信号現示の複雑さ等が,交差側車両の発進挙動に有意に影響を及ぼしていることが明らかとなった.しかしながら,観測時間帯や観測対象交差点の制約等により十分なサンプルサイズが確保できなかったことから,黄開始時の(1)車両の停止/通過判断挙動,青開始時の(4)交差側車両の発進挙動に対して,全赤時間長などの信号制御パラメータが及ぼす影響については明らかにすることができなかった.この点については,次年度において,追加のビデオ観測調査を含めた車両挙動データのさらなる収集・分析を行う予定である.観測時間帯や観測対象交差点の制約等により,信号制御パラメータが及ぼす影響について分析に必要なサンプルサイズが十分に確保できなかったものの,その他の分析項目については概ね計画通り順調に進んでいる.昨年度に引き続き,群馬県内の信号交差点2箇所においてビデオ観測調査を追加実施し,分析に必要な信号切り替わり時の車両挙動に関するデータ収集を行った.本年度は信号交差点での交錯発生に関連の深い左折・直進車および右折車の(1)停止/通過判断,(2)交差点内走行軌跡,(3)交差点接近速度分布,(4)交差側車両の発進挙動において,信号交差点の道路構造および交通運用が及ぼす影響要因についてモデル分析を行った.(1)停止/通過判断については,左折・直進車,右折車それぞれについて道路構造要因・交通運用要因・車両側要因が及ぼす影響を考慮可能な停止/通過判断モデルを二項ロジットモデルにより構築した.(2)交差点内走行軌跡については,右折時における交差点内の車両走行軌跡を直線・円弧・クロソイドのいずれかの線形要素により近似することで,各線形要素のパラメータと道路構造要因および車両側要因との関連性を分析し,右折時の車両走行軌跡を確率的に推定可能なモデルを構築した.(4)発進挙動については,交錯可能性のある最終通過車両の存在や信号現示順序の違いが青開始後の発進挙動に及ぼす影響を考慮可能な発進タイミング推定モデルを構築した.なお,(3)交差点接近速度分布については,自由走行状態の車両挙動データが十分に確保できなかったため,モデル構築までには至っていない.

信号切り替わり時の交錯発生プロセスを再現可能な交通シミュレーションモデルについては,上記の車両挙動モデルの構築と併行して基礎的なフレームワークの検討を行い,必要となる要素モデルの抽出を行うことで,次年度のシミュレーションモデルの構築に向けた準備を行った.車両挙動データの収集に多大な時間を要したため,当初予定していた交差点内速度分布モデルの構築には至らなかったものの,モデル構築に必要なデータは既に収集済みであることから,進捗状況はやや遅れていると判断した.本年度は,これまで構築を進めてきた交差点内車両挙動モデルのうち,昨年度,構築に至らなかった交差点内速度分布モデルの構築に向けて追加のデータ収集を行うとともに,一連の車両挙動モデルを組み込んだ交差点内交錯発生シミュレーションモデルのプロトタイプ構築を行った.交差点内速度分布モデルでは,影響要因の統計的モデル分析の結果,交差点内速度は,交差点の交差角度,停止線セットバック距離,中央分離帯の有無等の道路構造に加え,車両走行軌跡の最小曲線半径に影響されることがわかった.また,交差点内交錯発生シミュレーションモデルでは,わが国において一般的な四現示制御における右折専用信号切り替わり時の交錯ケースを対象に,道路構造および信号制御に応じて停止/通過判断,交差点内走行軌跡,交差側直進車の発進挙動が変化する構造となっており,乱数を用いたモンテカルロシミュレーションにより交錯点での通過時間差を表す交錯指標であるPET(Post Encroachment Time)指標を用いて,信号切り替わり時の交錯危険性の定量的評価を試みた.構築したプロトタイプを用い,調査対象交差点のうち1箇所の信号交差点において,交差点コンパクト化(停止線位置の前進や隅切りの縮小等)に伴って全赤時間が短縮された場合の交錯危険性をシミュレーション評価した結果,隅切り半径を縮小して停止線セットバック距離を縮小することで,PET指標の分布のバラつきが小さくなるとともに,交錯危険性の高いPET指標値の発生頻度が減少する傾向にあることを確認した.交差点内利用者挙動モデルの構築に必要な動線データの追加収集に予想以上に時間を要したため,それらモデルを組み込んだ交差点内交錯発生シミュレーションモデルのプロトタイプ構築が完了したものの,様々な全赤時間設定手法に応じた安全性の定量的評価までには至っていない.以上より「やや遅れている」と判断した.次年度は,追加のビデオ観測調査を行うことでサンプルサイズを確保するとともに,本年度の成果を踏まえて,信号切り替わり時の一連の交錯発生プロセスを道路構造や交通運用に関する要因により説明する車両挙動モデルを構築する.また,信号交差点の安全性を定量的に評価するための交錯指標の選定と検証を行う.次年度は,本年度に収集した車両挙動データに基づき交差点内速度推定モデルを構築し,本年度に構築した停止/通過挙動モデル,交差点内走行軌跡モデル,発進挙動モデルを組み合わせることで信号切り替わり時の交錯発生プロセスを再現可能な交差点シミュレーションモデルを構築する.
透析アミロイドーシス発症における細胞外マトリックスの役割

透析アミロイドーシス発症におけるプロテオグリカン、基底膜物質などの細胞外マトリックスの役割を検討するため以下の検索をおこなった。1.全身内臓臓器にアミロイドの沈着がみられる長期透析例11例について、沈着臓器、部位、様式を調べ、全身性AL、AAアミロイドーシス例と比較した。透析アミロイドーシス例では関節組織、椎間板以外に心臓、消化管の小静脈、毛細血管に沈着がみられ、消化管では血管壁以外に固有筋層に沈着がみられた。内臓臓器へのアミロイド沈着量は少ないものの、沈着部位、様式はALtypeとの共通性が認められた。2.透析、AL、AAアミロイドーシス例の心臓、消化管材料を用いてアミロイド沈着部、主として血管壁、の各種プロテオグリカン、基底膜物質の変化を検討した。いずれにおいてもヘパラン硫酸、コンドロイチン硫酸の増加が認められたが、AAtypeでは他のものに比べてその変化は軽かった。透析例ではコンドロイド硫酸が、ALtypeではヘパラン硫酸の増加が相対的に強かった。デルマタン硫酸はいずれも陰性であった。一方、IV型コラーゲン、ラミニンについてはAAtypeでは増加していたのに対しALtype、透析例では増加が認められなかった。フィブロネクチンはALtype、透析例の一部に増加が認められた。以上、アミロイドタンパクの種類により細胞外マトリックスの変化が異なることが明らかになった。透析例とALtypeではマトリックス変化に共通性が認められた。
森林生態系における土壌微生物の多様性とプライミング効果の関係

大気中炭素量の二倍以上を保持する土壌炭素量が将来どのように変動するかを予測することは、今後の気候・大気環境変動を予測する上で極めて重要である。本研究では、近年急速に発展してきた同位体分析と分子生物学的手法を応用し、日本森林生態系において、森林型(天然林と人工林)や土壌型(褐色森林土と黒ぼく土)が、炭素・窒素添加による有機物分解促進効果(プライミング効果)と土壌微生物の群集組成や多様性に与える影響を明らかにする。以上により、土壌炭素量を増加させるための森林管理法を考案する。