hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イネいもち病菌における病原性発現の分子機構

イネいもち病菌Magnaporthegriseaのイネへの侵入・感染行動は、抵抗性イネ品種上では、侵入菌糸の形成以降の段階が阻害されることから、侵入菌糸形成時に特異的に発現する遺伝子がいもち病菌の寄主特異性を決定する要因となっている可能性が高い。そこで、本研究では、M.grisea侵入菌糸形成時に特異的に発現する遺伝子をクローニングし解析することを目的として、Differential display法を応用した実験を行った。上記3種の特異的cDNAをクローニングし、その断片の塩基配列を決定した。その結果、193bpのcDNAクローンはmRNA分画に混在したと推定されるrRNA由来であることが示されたが、1187bpおよび296bpのcDNAクローンは内部にORFを含み、既知遺伝子とは相同性が低いことから、ユニークな遺伝子断片であると考えられた。特に1187bpのクローンでは、侵入菌糸まで形成している菌体の方が付着器まで形成している菌体に比べてそのシグナル強度が極めて強いことから、侵入菌糸に特異性の高いクローンであると推測された。先ず、イネいもち病菌の分子遺伝学的な実験を行うに当たり必須となる、いもち病菌のPEG法による高効率な形質転換系を確立した.形質転換効率は、プラスミドpBF101を用い、プラストサイジンS耐性をマーカーにして検討した結果、約100-500transformants/u gDNAであった.次に、比較的形質転換効率が高く、しかも、イネ品種愛知旭に対して病原性の異なる菌株P-2b(レース303)および長87(レース031)を選定し、付着器または侵入菌糸を形成させたいもち病菌から、オリゴテックスを用いてmRNAを精製した後、逆転写酵素によってcDNAを合成した.このcDNAサンプルを鋳型としてランダムプライマーを用いたPCRによってDNAの増幅を行うことで、付着器形成段階および侵入菌糸形成段階のそれぞれに特異的なmRNAに対応するDNAバンドをアガロースゲル電気泳動によって検出するdifferential display法について技術的な検討を行なった.その結果、いくつかのDNA断片がバンドとして確認されるにいたったが、実験の再現性に未だ若干の問題を残している.このため、同時にPCRによって増幅されたDNA断片のクローニングを開始しており、今後、それらのすべてについて部分シーケンスを行い、ホモロジーサーチによって各々の機能の推定を行う予定である.また、イネいもち病感染イネと健全イネとで各々、発現している遺伝子の違いをここで確立したdifferential desplayを利用して検出を行う準備を進めている.得られたDNA断片をプローブとして、イネいもち病感染時に検出されるcDNAライブラリーからのスクリーニングにより,イネいもち病菌側の宿主特異性に関与するサプレッサー遺伝子またはイネ側の抵抗性遺伝子を単離したい.イネいもち病菌Magnaporthegriseaのイネへの侵入・感染行動は、抵抗性イネ品種上では、侵入菌糸の形成以降の段階が阻害されることから、侵入菌糸形成時に特異的に発現する遺伝子がいもち病菌の寄主特異性を決定する要因となっている可能性が高い。そこで、本研究では、M.griseaの侵入菌糸形成時に特異的に発現する遺伝子をクローニングし解析することを目的として、Differential display法を応用した実験を行った。上記3種の特異的cDNAをクローニングし、その断片を塩基配列を決定した。
SiCパワーデバイスのEMCを考慮したパワー配線回路設計および集積化

本研究は, SiCパワーデバイスの優位な特性の一つである高速スイッチング特性を生かす回路設計を検討すると同時に,そのパワー配線および大電流のスイッチングによって発生する電磁放射の問題等に,実験的に検討を加えたものである.その結果, SiCデバイスの開発に合わせて物性物理に立脚したデバイスモデルを構築し,高速スイッチングを実現するための駆動回路の開発を行い, SiCパワーデバイスの集積化に向けてパワー配線の設計およびそのEMC特性と抑制に関する知見を得た.本研究は, SiCパワーデバイスの優位な特性の一つである高速スイッチング特性を生かす回路設計を検討すると同時に,そのパワー配線および大電流のスイッチングによって発生する電磁放射の問題等に,実験的に検討を加えたものである.その結果, SiCデバイスの開発に合わせて物性物理に立脚したデバイスモデルを構築し,高速スイッチングを実現するための駆動回路の開発を行い, SiCパワーデバイスの集積化に向けてパワー配線の設計およびそのEMC特性と抑制に関する知見を得た.近年半導体スイッチによる小容量から大容量までのシームレスな電力変換技術の確立が望まれており,電力用半導体デバイスに対する高速化,高耐電圧化,大容量化の一層の要求が高まっている.しかしながら,回路及び機器において,Siベースのパワー素子の物理限界から回路および制御手法が複雑化し,要求に合致した特性を持だすことが困難となっている.そのような中でワイドギャップ半導体であるSiCデバイスが期待されているが,SiCパワーデバイスは漸くSBDの商品化が実現したのみで,能動素子の開発,モデリングおよび実装に関する技術は確立していない.SiCパワーデバイスの高速スイッチング特性を生かす回路設計は,そのパワー配線および大電流のスイッチングによって発生する電磁放射(EMI)の問題,熱伝導の問題を無視して行うことができない.本研究は,SiCパワーデバイスのモデリングおよび回路実装,さらにEMIの制御とEMCを考慮した回路設計・実装技術の蓄積に基づき,SiCパワーデバイスの回路実装と集積化およびその可能性を検討することを目的とする.同時に,SiCパワーデバイスとその制御系のSoI技術を確立し,少容量から大容量までの電気エネルギーの変換技術を回路理論に則って確立し,実装技術の技術的検証を行う必要がある.2006年度は,この観点から,特にSiCパワーデバイスの開発とデバイスのモデリングおよび回路実装に関して集中的に検討した.さらにそれらを回路実装した際に重要となる,EMCの解析技術についてまとめている.特に本年度は研究開始年度であるため,分担者ここの研究の成果を高め,それぞれの研究の中でEMCを考慮した研究課題を抽出することにも重点を置いた.さらにSiCパワーデバイスの集積化に向けて,電子回路およびパワー回路の中におけるエネルギーおよびパワーの再定義についても集中的に検討した.以上の研究の結果,2007年度の研究推進の準備ができた.近年半導体スイッチによる小容量から大容量までのシームレスな電力変換技術の確立が望まれており,電力用半導体デバイスに対する高速化,高耐電圧化,大容量化の一層の要求が高まっている.しかしながら,回路及び機器において,Siベースのパワー素子の物理限界から回路および制御手法が複雑化し,要求に合致した特性を持だすことが困難となっている.そのような中でワイドギャップ半導体であるSiCデバイスが期待されているが,SiCパワーデバイスは漸くSBDの商品化が実現したのみで,能動素子の開発,モデリングおよび実装に関する技術は確立していない.SiCパワーデバイスの高速スイッチング特性を生かす回路設計は,そのパワー配線および大電流のスイッチングによって発生する電磁放射(EMI)の問題,熱伝導の問題を無視して行うことができない.本研究は,SiCパワーデバイスのモデリングおよび回路実装,さらにEMIの制御とEMCを考慮した回路設計・実装技術の蓄積に基づき,SiCパワーデバイスの回路実装と集積化およびその可能性を検討することを目的とする.同時に,SiCパワーデバイスとその制御系のSoI技術を確立し,少容量から大容量までの電気エネルギーの変換技術を回路理論に則って確立し,実装技術の技術的検証を行う必要がある.2007年度は,前年度までの検討に加え,特にSiCデバイスの物性物理に立脚したデバイスモデルを構築し,デバイスの駆動特性を外部回路の制約の下,高速スイッチングを実現するための駆動回路の検討を行った.さらに,その際に発生するEMCの評価方法を検討した.特に本年度は分担者個々の研究成果を総合し,EMCを考慮した検討を進め,回路設計に向けた準備を行った.さらにSiCパワーデバイスの集積化に向けて,電子回路およびパワー回路の中におけるエネルギーおよびパワーの再定義についても集中的に検討した.近年半導体スイッチによる小容量から大容量までのシームレスな電力変換技術の確立が望まれており,電力用半導体デバイスに対する高速化,高耐電圧化,大容量化の一層の要求が高まっている.しかしながら,回路及び機器において,Siベースのパワー素子の物理限界から回路および制御手法が複雑化し,要求に合致した特性を持だすことが困難となっている.そのような中でワイドギャップ半導体であるSiCデバイスが期待されているが,SiCパワーデバイスは漸くSBDの商品化が実現したのみで,能動素子の開発,モデリングおよび実装に関する技術は確立していない.SiCパワーデバイスの高速スイッチング特性を生かす回路設計は,そのパワー配線および大電流のスイッチングによって発生する電磁放射(EMI)の問題,熱伝導の問題を無視して行うことができない.

本研究は,SiCパワーデバイスのモデリングおよび回路実装,さらにEMIの制御とEMCを考慮した回路設計・実装技術の蓄積に基づき,SiCパワーデバイスの回路実装と集積化およびその可能性を検討することを目的とする.同時に,SiCパワーデバイスとその制御系のSoI技術を確立し,少容量から大容量までの電気エネルギーの変換技術を回路理論に則って確立し,実装技術の技術的検証を行う必要がある.2008年度は(1)SiCパワーデバイスの静特性,動特性検討のための計測システムの確立,(2)SiC能動素子Pspiceモデルの確立,(3)電力変換回路へのSiCパワーデバイスの実装と高速スイッチング法の確立,(4)SiCパワーデバイスのパッケージ化とパワー配線の設計およびそのEMC特性の検証と利用,(5)SiCパワーデバイスを含む回路への共振型変換技術の適用の検討について集中的に検討をすすめた.その結果,それぞれの技術的問題を明らかにし,特に数MHzオーダーの高速パワースイッチングを達成できるゲートドライブ回路を開発すると同時に共振型変換器を製作してその高周波での可能性を示した.
なぜバルプロ酸は神経管欠損症を引き起こすか？-葉酸代謝酵素欠損マウスを用いた解析

神経管欠損症は中枢神経系の先天奇形として最も高頻度にみられる。葉酸代謝に関与するグリシン酵素開裂系酵素であるAmtノックアウトマウスを用いて、DNAメチル化と発生機序の関連を探索した。妊娠マウスよりノックアウトと野生型のマウス胎仔(胎生9.5日)を得て、微量のDNAサンプルで解析できるPost Bisulfite Adaptor Tagging法により処理し、次世代シークエンサーにて網羅的にDNAメチル化状態を検討した。候補遺伝子については個別にDNAメチル化状態を解析した。神経管閉鎖時期の胎仔の網羅的DNAメチル化解析に成功したが、野生型とノックアウトマウスの間での差異を認めていない。バルプロ酸は繁用される抗けいれん薬だが、胎児に神経管欠損症を生じるため妊娠可能な女性への投与が制限され、その副作用の機序解明は重要である。最近、研究者らは葉酸代謝に関与するグリシン開裂酵素系遺伝子のノックアウトマウスが高率に神経管欠損症を起こすことを見出した(Hum Mol Genet, 2012)。バルプロ酸はグリシン開裂酵素系を抑制するため、それによるDNAメチル化異常を介してバルプロ酸関連神経管欠損症が発生するとの仮説を立てた。本研究では、このノックアウトマウス胎仔のDNAメチル化状態とmRNA発現をゲノムワイドに解析し、仮説を検証する。ヘミマウスを掛けあわせ、妊娠マウスより、ノックアウトマウス胎仔とその同腹の野生型胎仔を神経管閉鎖時期である胎生9日頃に取り出してそれぞれの胎仔よりDNA/RNAを抽出、保存した。抽出したDNAより胎仔の遺伝子型を確認し、それぞれの遺伝子型を持つ核酸をプールして次世代シークエンサーによる網羅的DNAメチル化解析に供した。網羅的DNAメチル化解析には微量のDNAで解析可能な手法であるPostBisulfiteAdaptor Tagging (PBAT)法を用いた。出力された配列データをマッピングソフトウエア(Bowtie, Bismark)によりマウスゲノム参照配列にマッピングし、可視化することに成功した。すでに解析したmRNA発現アレイのデータより得られた候補遺伝子におけるDNAメチル化状態をノックアウトマウス胎仔と野生型胎仔で比較し、メチル化サイトごとに有意なメチル化の状態が変化している部位を探索している。バルプロ酸は頻用される抗けいれん薬だが、胎児に神経管欠損症を生じるため妊娠可能な女性への投与が制限され、その副作用の機序解明は重要である。平成25年度はヘミマウスを掛けあわせ、妊娠マウスより、ノックアウトマウス胎仔と同腹の野生型胎仔を神経管閉鎖時期である胎生9日頃に取り出してそれぞれの胎仔よりDNA/RNAを抽出、保存した。DNAをプールして次世代シークエンサーによる網羅的DNAメチル化解析に供した。平成26年度はDNAメチル化状態をノックアウトマウス胎仔と野生型胎仔で比較し、メチル化サイトごとに有意にメチル化状態が変化している部位の探索を継続したが、リードdepthの不足により、統計処理によるメチル化状態変化部位の検出が困難であった。すでに解析したmRNA発現アレイより得られた候補遺伝子でのメチル化状態の変化を、トップヒットの遺伝子から個別のメチル化解析を行った。現時点では有意なメチル化状態の変化のある遺伝子を得ていないが、順に個別の候補遺伝子探索を継続している。臨床遺伝学、小児神経学マウス胎仔の網羅的DNAメチル化解析には一定量のDNAが必要である。当初の計画では胎仔DNAをプールしてSureSelect XT Mouse Methyl- Seqによるメチル化に関連するターゲット領域のキャプチャを行った上で次世代シークエンサーでの解析に供する予定であったが、十分な量のDNAが得られなかった。少量のDNAで開始できるPost Bisulfite Adaptor Tagging (PBAT)法を用いて次世代シークエンサーでの解析に成功したが、全ゲノム領域の解析となり、一部の遺伝子で十分な量の情報が得られなかったり、バイオインフォマティクスによる解釈に時間を要したりしている。この影響でバルプロ酸投与下における胎仔の網羅的DNAメチル化解析については進行が遅れている。このほか、遅れていたバルプロ酸投与下のグリシン開裂

酵素系ノックアウトマウスでの表現型解析や網羅的DNAメチル化解析も大学院生の協力を得て行う。グリシン開裂酵素系ノックアウトマウスでの網羅的DNAメチル化解析に時間を要し、バルプロ酸投与下の神経管欠損症の表現型解析やその網羅的DNAメチル化解析を次年度に延期したことによる。助成金は延期したバルプロ酸投与下の網羅的DNAメチル化解析や、候補遺伝子のDNAメチル化解析の試薬、マウスの飼育・購入・表現型解析費用、に必要な経費として平成26年度請求額と合わせて使用する予定である。
ロシアにおける企業のリストラクチュアリングと産業構造調整

ロシアでは、破産制度の利用も含めて、統合や買収が進展し、企業・産業構造は変化を続けている。5分の1の企業が何らかの厳格な構造を持つグループに属しているという報告や、近年では水平的統合が活発化しているという指摘もある。また、中・長期的展望を持った企業が増えており、生産の回復とともに(場合によってはそれを上回る)雇用吸収が続いている。しかし、その中でも鉱工業部門の大・中企業の雇用は減少している。産業構造の転換が進んでいると言えるだろう。しかしながら、上述のような大・中企業について言えば、新規雇用ができない企業は「年老いて」きており、企業文化の変化もあまり見られない。98年危機以降の好景気はある意味で「死に至るべき」企業を「延命」させたのであり、リストラクチュアリングの課題は残されたままである。企業破産をめぐる状況は、2002年末に新破産法が制定されて以降、若干変化した。新法は債権者の請求基準を厳しくし、債務者の権利を強くしたため、破産事件数そのものが減少している。また、脱税との関係が深いと言われていた不在債務者の破産処理が、国の予算が付かないために2003年度はストップした。2003年9月および2004年3月に行った管財人事務所でのインタビューでは、管財人の競争が制限されていることもあり、管財人の質が非常に低いことが問題として強調されていた。所有権の移転を目的とした債権者による破産法の「濫用」は減少したかもしれないが、企業のリストラクチュアリングという視点に立てば、新破産法および破産制度には、まだまだ問題が多い。本年度は、2003年3月に執筆した「ロシアの破産制度(『ロシアにおける企業制度改革の現状』日本国際問題研究所)に新しいデータを加えてロシア語に翻訳し、ロシア人との議論に利用した。今後、論文としての体裁を整えて出版する予定である。平成14年度はロシア企業のリストラクチュアリングについて研究した。不採算企業の割合が4割を占めるロシアでは、破産事件数も毎年増加を続け、破産をつうじた企業の再編が進行している。企業破産の個別事例を検討すると、次のような二つのタイプが多い。一つは「所有権の交替」と呼ばれるもので、所有権獲得の安易な手段として企業が破産に追い込まれる。潜在的に魅力のある石油関連企業が故意に破産に追い込まれ、生産停止を経験するといったスキャンダルも多い。もう一つは負債を抱えた企業が、子会社に資産を移転して存続を図る方法の利用である。法律によって、子会社は破産した親企業の負債の返済義務を負わない。この方法は、雇用維持のために企業の存続を望む地方政府によっても支持されている。2002年夏に行った、連邦破産局(破産手続の監督機関であり、所有者としての国家の代表機関)や破産管財人、破産法作成に従事した専門家へのインタビューによっても、上記の特徴は確認された。しかし、このような企業破産は、不採算企業の真のリストラクチュアリングには繋がらない。ロシアでも破産事件数やスキャンダルの増加によってこの問題への関心が高まり、2002年秋には新破産法が制定された。管財人資格の変更や、戦略的企業、燃料・エネルギー部門の企業の規定などで重要な変更がなされた。新法によって、完全ではないが、上記の問題の改善も期待される。平成15年度は、その効果を見るとともに、政府の産業構造調整政策に研究の力点を移す予定である。
非線形システムにおけるゆらぎ制御を利用した計算アーキテクチャに関する研究

本研究では,実用面で不可避的に存在する雑音を有効に利用するということを念頭に置き,非線形システムの雑音誘起現象を利用して,以下のような新しい計算アーキテクチャの理論を考案した.(1)計算万能なブラウン回路を,カオス系のノイズ同期現象と組み合わせて,決定論的に作動可能なシステムとして新たに構成した.(2)確率共振現象を利用した論理回路構成法を遺伝子ネットワークモデルへ適用し,さらに新しい並列論理演算方式を提案した.本研究では,実用面で不可避的に存在する雑音を有効に利用するということを念頭に置き,非線形システムの雑音誘起現象を利用して,以下のような新しい計算アーキテクチャの理論を考案した.(1)計算万能なブラウン回路を,カオス系のノイズ同期現象と組み合わせて,決定論的に作動可能なシステムとして新たに構成した.(2)確率共振現象を利用した論理回路構成法を遺伝子ネットワークモデルへ適用し,さらに新しい並列論理演算方式を提案した.近年,現行のノイマン型逐次処理計算方式はその限界に達しつつある.そこで本研究では,実用面で不可避的に存在する雑音を有効に利用するということを念頭に置き,非線形ダイナミクスの分野で盛んに研究されている雑音誘起現象に着目する.特に,雑音誘起型カオス同期現象を,従来の確率的情報処理の理論と組み合わせることで,新たな計算アーキテクチャを構築することを目指す.本年度は,カオスゆらぎの制御を応用することで,計算万能性をもつ確率的トークンベース計算システムの小規模テストネットワークを,決定論的力学系によって実装した.具体的にはまず,カオス力学系における共通ノイズ同期現象を活用して計算システムの基本モジュールを提案した.ここでは,ノイズとしてカオスゆらぎを用いることで,モジュールを完全に決定論的に構成した.このモジュール内の非同期状態をトークンとして解釈した場合,従来のトークンベース計算システムの基本素子を表現できる.さらに,2つの素子間結合に抑制的な効果を導入することで,連続状態のトークン信号の干渉を避けたネットワーク上の信号伝搬が可能となった.本成果の意義は,従来の確率的ゆらぎにはない,カオスゆらぎの利点を活かした計算システムの新たな構築可能性を見込める点である.さらにその計算システムをベースに確率的要因を考慮することで,確率論と決定論の相乗効果も期待できることである.また,基本モジュールを用いた拡張性のある小規模テストネットワークを実装することで,半加算器などの実用的なネットワークを設計できる点も重要である.この他には,カオスゆらぎの制御の実現例として,適応的カオス制御法の電子回路による実装や,神経細胞モデルにおけるカオス的発火パターンの同期・制御などの研究を遂行した.近年,現行のノイマン型逐次処理計算方式はその限界に達しつつある.そこで本研究では,実用面で不可避的に存在する雑音を有効に利用するということを念頭に置き,非線形ダイナミクスの分野で盛んに研究されている雑音誘起現象に着目する.特に,(1)従来の確率的情報処理の理論にノイズ同期現象を組み合わせる,(2)確率共振現象を利用した論理演算法を遺伝子ネットワークモデルへ応用することにより,新たな計算アーキテクチャを構築することを目指す.まず前年度に引き続き,計算万能性をもつ確率的トークンベース計算システムを,決定論的カオス力学系によって実装するモデルを考察した.ここでは,カオス力学系における共通ノイズ同期現象をカオス的ゆらぎにより駆動して,確率的ゆらぎを用いずに計算システムの基本モジュールを構成した.さらに,モジュール間結合に関して,トークン信号の局所的な干渉を避けて大規模なネットワークを構築しうる手法を提案した,次に,近年注目を集めている確率共振現象を利用した二値論理ゲートの構成理論を,トグルスイッチなどの遺伝子ネットワークの理論モデルにおいて実装した,これにより,高次元システムの新たな並列処理方式の可能性を見いだした.本成果の意義は,従来の確率的ゆらぎにはない,カオス(決定論的)ゆらぎの利点を活かした計算システムの新たな構築可能性を見込める点である.さらにその計算システムをベースに確率的要因を考慮することで,確率論と決定論の相乗効果も期待できることである.また,遺伝子ネットワークの理論研究は実験的に遂行可能性があり,その大容量並列処理能力という観点からも重要である.この他には,大規模ネットワークの動作解析の一環として,ランダム結合のニューラルネットワークにおける不規則な発火ダイナミクスのパターンとそのエネルギー効率に焦点を当てた研究を遂行した.
脳神経疾患、トリプレットリピート病モデルマウスのCAG不安定性と病態に関する研究

ハンチントン病(HD)は原因遺伝子のエクソン1の存在するCAGリピートの異常伸長が原因とされる神経変性疾患である。このCAGリピートの不安定性には(1)遺伝子を第2世代に引き継ぐ時に起こるCAGリピートの伸長化と(2)時間経過に従った体細胞遺伝子のCAGリピートの伸長化がある。前者では精子形成時に生じると考えられるCAGリピートのモザイク化であり、後者の場合は臓器を構成している細胞間でのCAGリピートのモザイク化としてHD患者で観察されている。我々はヒト患者由来の異常伸長したCAGリピートを持つエクソン1をマウスエクソン1と入れ替えることでノックインマウスを作製した。作製したマウスは全身性に異常ハンチンチンを産生しており、ゲノム遺伝子構造もHD患者とまったく同じであった。このマウスを2年間にわたり観察をしたところ、運動異常等の表現型は観察できなかった。しかし、CAGリピートのモザイク化は線条体や中脳で非常に強く観察された。また、大脳皮質や視床等でも観察できたが、小脳ではモザイク化は起こらなかった。このような観察結果はヒト死後脳においても同様に観察できた。末梢臓器では肝臓等で中程度のモザイク化が観察された。これらのことから、このマウスはHD患者の臓器で起こっているCAGリピートのモザイク化を表現していると考えられた。このCAGリピートのモザイク化と神経変性疾患との関係は明らかではないが、40週齢のHDモデルマウスではアストロサイト細胞の浸潤が顕著に観察され、少なくとも脳内での細胞構成変化が起こっていることが明らかになった。ハンチントン病(HD)は疾患責任遺伝子(IT-15)のエクソン1にあるCAGリピートの伸長が原因と考えられている。我々の作製したハンチントン病モデルマウスは、77CAGリピートを持つIT-15のエクソン1をマウスエクソン1と置き換えることで作製した。よって、ゲノム遺伝子構造と発現しているハンチンチン蛋白質は、ハンチントン病患者と極めて類似している。このマウスを長期観察したところ以下の点が明らかになった。(1)マウス脳組織9分割と14末梢組織のCAG不安定性を検討したところ、小脳を除く脳組織全体の体細胞遺伝子でCAGの伸長化が観察された。特に線条体では早期からこの現象が観察された。(2)ヒト死後脳を用いた(1)と同様の検討を行なったところ、極めて類似の結果を得た。(3)アストロサイトの蛋白マーカーを検討したところ、このマウスは生後約40週令で活性化アストロサイトがコントロールに比べて増加しており、ハンチントン病患者の病態変化の一部と類似していた。しかし、ハンチンチンとユビキチンの免疫組織染色を行なったところ、神経核内にはハンチントン病で見られる沈着物は観察されなかった。また、チロシン水酸化酵素を持つドーパミン神経に関しても異常は観察できなかった。TUNEL実験の結果とヘマトキシン-エオジン染色においても神経細胞死の病理像は観察されなかったことから、このモデルマウスでは神経細胞死のカスケードが激しく変動しているとは考えにくい。今後、ヒトとマウスの中枢神経におけるポリグルタミンの挙動の違いを明らかにすることで、ハンチントン病の神経細胞死の分子構造を解明していく。
日本企業の海外直接投資、部品調達が地域経済に及ぼす影響についての実証・理論研究

1.研究調査の過程で、われわれの予想以上に進みつつある日本企業の海外への生産展開、また海外工場と国内とりわけ地方(九州)工場との生産分担関係の実態が究明できた。(1)鉄鋼業については、中国や韓国、台湾の成長力がめざましく日本の鉄鋼業は劣勢に立たされている。(2)自動車産業の九州での産業集積は厚みを増しつつあるが、自動車産業は海外進出はあるが部品や生産工程などの国際分業はあまりみられない。(3)半導体産業ではDRAMからシステムLSIへの製品転換が進みつつある。九州工場もアジアに展開する諸工場との間での工程間分業が形成されつつあるが、九州工場は量産工場と位置づけられ、海外工場の研修生の訓練などを引き受けている。(4)カメラや電機産業では、アジア工場との製品分担関係がすすみ、高級品は日本、中・低級品は海外へと玉突的な生産移管がおこなわれている。2.九州は鉄や半導体、自動車などの産業集積が厚みをましつつある。しかし、なおいずれも分工場にとどまっており、アジアに展開する日本企業および現地企業と九州に立地する諸企業(工場)との独自の生産分担関係や今後のあり方を構想するには、本社機能の弱さが依然としてネックとなっている事情に変わりはない。(1)とはいえ、自動車産業や半導体産業の集積により、金型などのサポーティング・インダストリーが九州においては着実に育ちつつある。日本企業のアジアや中国への生産展開により、一路に国内したがって九州工場の空洞化につながるというようには事態は単純には進んでいるわけではない。(2)日本はモノづくり量産技術という点で、アジアや中国に対してマザー工場的役割を果たしている。(3)公害問題の経験もあり、環境技術の移転で積極的な役割が期待できる。1.1980年代頃には一人当たり国民所得を規準にした日米などの先進国=先端技術製品、アジアNIESなど新興工業国=既存機械工業製品、アジアNIES以外の中国・アジアの発展途上国=繊維などの労働集約型製品、といった経済発展段階ごとの製品のすみ分けが確認できたが、近年では先進国の直接投資の進展により、中国・アジア諸国の工業化が全体として平準化しつつあり、製品ごとの分業関係はくずれつつある。したがって製造工程や企業別といった製品種類以外の視点から分業関係の有無を調査する必要がある。2.日本国内でも工場ごとの分業関係に変化が生じつつある。国際競争が著しい自動車の例でみれば、車種別の分業関係が進みつつあるが、集約化は一段とグローバル化しつつある。全体として関東など都市部に立地する事業所は生産拠点としての性格が薄まりつつある。3.九州の生産拠点の位置づけは工場立地のグローバル化、中国・アジア全体としての工業化の底上げのなかで性格付けが難しくなりつつあるが、20年以上の生産経験はあなどれない利点となっており、その企業内での位置づけについては個別ケースごとの実熊調査が必要である。1.海外工場と日本の国内工場との関係は工程間分業はなく、基本的に製品ごとの分担関係となっている。しかし海外(アジア)工場と日本の国内工場との製品分担関係は産業の性格により、かなり異なっている。典型的な量産品であり、部品工場など広範な裾野産業を必要とする自動車と輸送コストがたいして問題とならない家電産業とでは、海外工場の位置づけも性格も異なっている。アジアの日系進出家電企業は概して労働集約的工場で歴史も長く、製品としても技術的に成熟した製品が多い。アジアへの進出企業は現地市場への販売も含め、多様な意味で現地化が進んでいる。このように、産業や製品の種類、進出国の経済発展の度合いなどにより、製品分担関係は種々異なっている。2.産業の集積基盤や労働モラルなど、総合的な意味での製品の質に結びつく技術力では日本国内工場の優位は失われていない。

しかしながら電機における台湾など、彼我の差は縮小しつつある。くわえて日系進出企業の現地化の進展により、製品によってはそうした日本の国内工場の優位が失われるものも出てくることが予想される。ことに近年における日本の中国への直接投資が急増しており、成熟商品についてはさらに中国への生産移転が進もう。そうした移転が予想以上に速くすすむと、九州工場への影響も大きくなると思われる。3.本調査では除外した1次産業の今日的捉え直し(健康志向やレジャー的視点)も含め、問題を総合的にとらえつつ、具体的な分析を積み重ねていく必要がある。1.研究調査の過程で、われわれの予想以上に進みつつある日本企業の海外への生産展開、また海外工場と国内とりわけ地方(九州)向上との生産分担関係の実態が究明できた。(1)鉄鋼業については、中国や韓国、台湾の成長力がめざましく日本の鉄鋼業は劣勢に立たされている。(2)自動車産業の九州での産業集積は厚みを増しつつあるが、自動車産業は海外進出はあるが部品や生産工程などの国際分業はあまりみられない。(3)半導体産業ではDRAMからシステムLSIへの製品転換が進みつつある。九州工場もアジアに展開する諸工場との間での工程間分業が形成されつつあるが、九州工場は量産工場と位置づけられ、海外工場の研修生の訓練などを引き受けている。(4)カメラや電機産業では、アジア工場との製品分担関係がすすみ、高級品は日本、中・低級品は海外へと玉突的な生産移管がおこなわれている。2.九州は鉄や半導体、自動車などの産業集積が厚みをましつつある。しかし、なおいずれも分工場にとどまっており、アジアに展開する日本企業および現地企業と九州に立地する諸企業(工場)との独自の生産分担関係や今後のあり方を構想するには、本社機能の弱さが依然としてネックとなっている事情に変りはない。(1)とはいえ、自動車産業や半導体産業の集積により、金型などのサポーティング・インダストリーが九州においては着実に育ちつつある。日本企業のアジアや中国への生産展開により、一路に国内したがって九州工場の空洞化につながるというようには事態は単純には進んでいるわけではない。(2)日本はモノづくり量産技術という点で、アジアや中国に対してマザー工場的役割を果たしている。(3)公害問題の経験もあり、環境技術の移転で積極的な役割が期待できる。
発現多様性を産み出すゲノム動態を介したHIV-1発現制御機構の解析

これまでの我々の研究の結果、レトロウイルスの発現維持に重要な機能を果たすことが考えられるクロマチン構造変換因子、Brm型SWI/SNF複合体はTat非依存的なHIV-1の発現維持能にも必須であることを明らかにした。またBrmを始めとするSWI/SNF複合体構成因子はHIV-1が活発に増殖する場である末梢血由来の活性化T細胞では一過的に発現上昇がみられ、一方、潜伏感染化するとされる静止期T細胞においてはその発現量が非常に抑えられていることから、これらの発現量の違いは宿主内におけるHIV-1の発現挙動に密接に関与していることが示唆された。またBrm欠失細胞株で見られるTat非依存的なHIV-1プロモーターの発現抑制は転写が開始しているにもかかわらず,転写伸長が効率よく進んでいないことをRT-PCRにより明らかにした。さらにRNase Protection assayの結果からほぼ60nt近傍において、その転写が停止していること明らかにした。一方、BrmはSWI/SNF複合体としてLTRに動員されることをクロマチン免疫沈降法により示し、それに伴い転写開始点直下に形成されるヌクレオソーム-1の破壊がおこり転写伸長が回復することを観察している。以上の結果からBrm型SWI/SNFはその性状からHIV-1の転写伸長時におけるヌクレオソーム-1のクロマチン構造変換を介してHIV-1の転写に寄与していることが示唆された。これまでの我々の研究で、レトロウイルスの発現維持に重要な機能を果たすことが考えられるクロマチン構造変換因子、Brm型SWI/SNF複合体はTat非依存的なHIV-1の発現維持能にも必須であることを明らかにした。またBrm欠失細胞株で見られるTat非依存的なHIV-1プロモーターの発現抑制は転写が開始しているにもかかわらず、転写伸長が効率よく進んでいないことをRNase Protectionassayにより明らかにした。以上の結果からBrm型SWI/SNFはその性状からHIV-1の転写伸長時におけるクロマチン構造変換に必要とされる可能性が示唆される。一方、宿主因子であるBrmの各組織における発現量を解析したところ、多くの胃がん細胞株でその発現が消失していることを明らかにした。病理組織サンプルを用いたBrmの免疫染色の解析から、がんのステージ特異的な消失が見られ、Brm発現の消失と胃がんの悪性度を示す分化度における関連性が示唆された。
惑星探査用地震観測システムの開発と自然地動観測による検証

本課題の目的は、月探査用地震観測システムについて実ミッションを模擬した環境での性能特性を評価し、今後の惑星探査機に搭載する将来型地震観測システムの開発に資する制約条件や改良方針についての情報を得ることである。前年度に引き続き、月探査用に開発してきた短周期地震計センサー(固有周期1秒)、ジンバル機構、計測回路およびデータ処理通信系を一体化したシステムでの自然地動観測試験を行った。取得データの解析結果から、宇宙機搭載用として(1)低温熱衝撃、(2)振動衝撃、(3)貫入・落下衝撃をそれぞれ印加された後でも所定の機能・性能を有していること、ジンバル機構は3ヶ月以上の長期にわたってセンサーの中立位置を保持していること、月内部で発生しているような極微小な振幅レベル(数nm)の常時振動に対しても広帯域地震計STS-2型(地球のグローバル地震観測で標準センサーとして使用されている)に比肩できる波形を0.2Hz6Hzの周波数帯域で取得できることが分かった。また、ジンバル機構、計測回路およびデータ処理通信系を一体化したシステムで観測を行った場合の地震応答へのノイズ混入や相互干渉の有無についても評価することができた。観測結果をもとに、現行の短周期地震計にフィードバック機構を付加することで長周期化・広帯域化を図るための設計変更を行った。この改良に際しては火星探査用地震計の開発実績があるフランス国立地球物理学研究所の研究グループの協力を得て行われた。数値解析と室内予備実験の結果を総合すると周期10秒付近の速度出力換算で比較した場合、現行短周期センサーの約30倍の感度向上が期待できることが分かった。フィードバック機構は通常の電気出力信号(コイルと磁気回路の相対変位により発生する起電力)を微分/積分回路をとおして負帰還する方式を採用しているため、現行センサーの構造変更は行っていない。そのため、宇宙機搭載用としての環境耐性(低温、振動衝撃、貫入・落下衝撃など)については維持・継承されていることが特徴である。本研究の目的は将来の月・惑星探査計画に適用可能な地震観測システムを開発することである。そのためこれまで月探査用に開発してきた地震観測システムについて実ミッションを模擬した環境での性能特性を把握し、効率的な運用方式の策定やデータ解析に必要な情報を事前に得るとともに、今後の惑星探査機に搭載する将来型地震観測システムの開発に資する制約条件や改良方針についての情報を得ることである。将来型地震観測システムの高性能化・長周期化に必要なFFTアナライザ、高精度・高分解能計測回路、位置検出用静電容量型変位計、解析用ワークステーションについては別経費にて購入することができたため、本研究経費では地震計校正用の高精度電圧・電流源とシールドケースを購入した。これにより、地震計センサーの長周期化・広帯域化を行うための開発環境をほぼ整えることができた。また、これまで月探査用に開発してきた短周期地震計センサー単体について自然地動観測に対する応答特性を調べてきたが、本年度は表面設置型探査機に搭載することを想定したジンバル機構搭載状態での性能確認を実施した。その際、地震計センサー以外の搭載機器(計測回路系・データ処理・通信系、電源系)についても探査機搭載形態を模擬することで応答特性への影響や相互干渉の有無についても調査した。地動観測は名古屋大学犬山地震観測所にて数日単位で計3回実施し、長時間の波形データを取得しながら観測方法の改良や設置環境の変更を逐次行った。観測は予定どおり実行され、現在観測データの詳細な解析と来年度に実施する観測システムの改良・性能向上に反映するための評価検討を行っているところである。さらに、昨年度から継続実施している現行の月探査用地震観測システムの性能評価で得られた成果実績と本年度の開発経過について国際学会と国内関連学会において口頭発表を行った。
遺伝子搭載ナノデバイスによる低侵襲な骨造成法の確立

Direct in vivo gene transferの手法については、GFPの導入が確認されているため、この手法は有用と考えられる。本研究では、BMP-2の遺伝子導入によって、個体によっては骨形成が促進されていると思われるものもあったが、顕著な骨形成促進効果は観察できなかった。他の導入遺伝子候補の検索では、PDGFとTGF-βの併用が、単独使用に比較して顕著な効果があることが明らかとなり、これらの遺伝子導入により、BMP-2と同等、あるいはそれ以上の効果が得られることも期待ができる。また、細胞内シグナル伝達に関する解析から、下流のシグナルの制御で骨形成促進効果が得られることも示唆された。歯の喪失による咀嚼障害、構音障害、審美障害などの諸問題を改善・解決可能な手法として、デンタルインプラントが挙げられる。デンタルインプラントによる咬合および摂食機能回復は治療効果も患者満足度も高いが、骨量の少ない場合にはインプラントの埋入が不可能で、必ずしも容易に適用できるわけではない。本研究の目的は、遺伝子搭載ナノデバイスを用いることによって骨芽細胞を直接組織中に誘導し、抜歯後喪失されていく骨組織を維持すること、または失われた骨組織を再生することにある。そして、本研究においては、後者の失われた骨組織の再生を主な目的と考えている。上記の目的達成のために、培養骨芽細胞および未分化間葉系細胞を用い遺伝子導入法の検討を行ってきた。遺伝子導入の方法には各種あり、リポフェクタミンを用いる方法を基準として、各種方法を比較検討してきた。また、エレクトロポレーションによる方法とも比較検討した。導入に用いた遺伝子は、BMP-2、ポジティブコントロールとしてGFPを用いた。GFPを導入した細胞においては、その蛍光が確認されており、また一方でBMP-2を導入した細胞においては、Osterix等の骨芽細胞表現型の発現が促進されている傾向があり、遺伝子が確実に導入されていると考えられる。更なる導入効率の検討のため、現存する遺伝子導入試薬の可能性を検索したところ、エンヴェロープベクターが、リポフェクタミンを用いる方法と比較して劇的な効果は認めなかった。in vivo導入試薬を用いて、ラット頭蓋骨に人為的に形成した骨欠損部にBMP-2の遺伝子導入を行った。左右の側頭骨に直径5mmの骨欠損に対し、一方にはBMP-2を他方には対照として生理食塩水を注射した。マイクロCTによる観察では、遺伝子導入によって骨形成が促進される傾向が認められたが、今後詳細についての更なる検索を行う予定である。我が国においても、歯の喪失による諸問題を改善可能とする手法として、デンタルインプラントが普及しており、デンタルインプラントによる咬合および摂食機能回復は治療効果も患者満足度も高い。しかしながら、骨量の少ない場合にはインプラントの埋入が不可能で、必ずしも容易に適用できるわけではない。本研究の主な目的は、遺伝子搭載ナノデバイスを用いることによって骨芽細胞を直接組織中に誘導し、失われた骨組織を再生することにある。上記の目的達成のために、培養骨芽細胞および未分化間葉系細胞を用い、リポフェクタミンを用いる方法、エレクトロポレーションによる遺伝子導入などの比較検討を行った。GFPを導入した細胞においては、その蛍光が確認されており、また一方でBMP-2を導入した細胞においては、Osterix等の骨芽細胞表現型の発現が促進されている傾向があり、遺伝子が確実に導入されていると考えられた。更なる導入効率の検討のため、エンヴェロープベクターを試用してみたが、リポフェクタミン法と比較して著しい導入効率の向上は認めなかった。上記結果より、リポフェクタミンを標準とする方法を最終的に採用した。マイクロCTによる観察では、BMP-2遺伝子50μgの導入によって骨形成が促進される傾向が認められた。次にBMP-2遺伝子100μgの導入を試みたが、必ずしも有意な効果は認められなかった。これまでの研究の結果から、本手法によって、骨形成が促進される傾向は認められるので、今後は遺伝子を組織中で保持するキャリアなども同時に注入する方法を検討し、更なる成果につなげていくことを検討している。高齢者のクォリティ・オブ・ライフを著しく低下させる要因のひとつとして、歯の喪失による咀嚼障害、構音障害、審美障害が挙げられる。デンタルインプラントによる機能回復は治療効果も患者満足度も高いが、骨量の少ない場合にはインプラントの埋入が不可能で、必ずしも容易に適用できるわけではない。

本研究の目的は、遺伝子搭載ナノデバイスを用いることによって骨芽細胞を直接組織中に誘導し、抜歯後喪失されていく骨組織を維持すること、または失われた骨組織を再生することにある。上記の目的達成のために、培養骨芽細胞および未分化間葉系細胞を用い遺伝子導入法の検討を行っている。遺伝子導入の方法には各種あり、リポフェクタミンを用いる方法を基準として、各種方法を比較検討してきた。また、エレクトロポレーションによる方法とも比較検討した。導入に用いた遺伝子は、BMP-2、ポジティブコントロールとしてGFPを用いた。GFPを導入した細胞においては、その蛍光が確認されており、また一方でBMP-2を導入した細胞においては、Osterix等の骨芽細胞表現型の発現が促進されている傾向があり、遺伝子が確実に導入されていると考えられる。更なる導入効率の検討のため、現存する遺伝子導入試薬の可能性を検索中である。目的達成のために、培養骨芽細胞および未分化間葉系細胞を用い遺伝子導入法の検討を行ってきたが、必ずしも決定的に優れた遺伝子導入の方法は明らかでない。リポフェクタミンを用いる方法を基準として、各種方法およびエレクトロポレーションによる方法を比較検討してきた。一方、細胞の種類によっても、導入効率が一定でないと考えられるため、各種方法を検討中である。現状、遺伝子搭載ナノデヴァイスを用いた実験、動物実験に移行する前の準備段階で多くの時間がかかった。過去の報告等と異なり、エンヴェロープベクターを使用して遺伝子導入を行っても、リポフェクタミンを用いる方法と比較して必ずしも劇的な効果は認めなかったため、想定していた内容を一部変更した。in vivo導入試薬を用いて、ラット頭蓋骨に人為的に形成した骨欠損部にBMP-2の遺伝子導入を行い、マイクロCTによる観察を行った。左右の側頭骨に直径5mmの骨欠損に対し、一方にはBMP-2を他方には対照として生理食塩水を注射した。マイクロCTによる観察では、遺伝子導入によって骨形成が促進される傾向が認められたが、プラスミドの量が多すぎたためか、対照側の骨再生にも影響が出た可能性があり、データのバラつきが大きかった。今後は、導入する遺伝子の量的検討も行い、さらなる検索を進めていく予定である。一方、BMP-2だけでなくVEGF, PDGF, TGF-βなど他の成長因子の骨形成促進効果についも検索を行い、PDGF, TGF-βの併用がより効果的であることを認めた。現状、遺伝子搭載ナノデヴァイスを用いた実験、動物実験に移行する前の準備段階で多くの時間がかかっている。研究の主体をラット骨欠損モデルに対する遺伝子導入実験に移行し、Direct in vivo gene transferの実験で用いる遺伝子導入
プローブ刺激法を用いた興味の認知心理生理学的研究

本研究では,興味を感情の一種ととらえ,その心理生理学的な状態像を明らかにするとともに,興味の生起にかかわる諸要因について検討した。3種類の対象(コンピュータゲーム,映画の予告編,ランダム多角形)を用いた3つの実験により,興味を感じている状態では外界の無関連な情報(プローブ刺激)に対する脳電位の応答性が下がること,興味を引き起こすのは新奇または複雑だが理解可能な対象であることが示された。私たちは,さまざまな対象に興味(interest)を持つ。興味を持つこと/持たせることは,教育からマーケティング,エンターテイメントに至るまで,さまざまな場面で重視される。しかし,興味はなぜ生じるのか,興味を感じている状態とはどのようなものかといった基礎的な理解は十分に進んでいない。本研究では,興味を感情の一種ととらえ,プローブ刺激法を中心とした心理生理学的な手法を用いてその状態像を解明するとともに,興味の生起にかかわる認知過程についても実験的に検討することを目的とする。初年度は,興味を感じているときの生理状態について,脳波と自律神経系活動の観点から検討した。12名の大学生・大学院生にコンピュータゲーム(テトリス)を行わせた。難易度を3段階に操作し,参加者の技能レベルと一致した条件と簡単すぎる/難しすぎる条件を5分間ずつ実施した。課題中に,脳波(自発脳波,振動プローブ刺激に対する事象関連電位),皮膚コンダクタンス水準,心電図(心拍数,心拍変動)を測定した。その結果,参加者が楽しく集中できたと回答した条件において,脳波のシータ帯域パワーが前頭部で増大し,振動プローブ刺激に対する事象関連電位の振幅低下が認められた。これは内的処理が亢進し,外界刺激に対する応答性が下がったことを示している。現在は自律神経系活動の分析を続けており,興味を持って課題に取り組む状態における各指標間の関係について検討中である。私たちは,さまざまな対象に興味を持つ。前年度の研究では,難易度を3段階に操作したコンピュータゲーム(テトリス)を大学生に行わせ,そのときの主観的・生理的反応を記録した。参加者が楽しく集中できたと回答した条件(難易度中・高)において,脳波のシータ帯域パワーが前頭部で増大し,振動プローブ刺激に対する事象関連電位の振幅低下が認められた。今年度は自律神経系活動を分析したところ,難易度の高い条件でのみ,心拍数と皮膚コンダクタンス水準が増大していた。このことは,興味に対応した生理的変化は自律神経系よりも中枢神経系の指標に表れやすいことを示唆している。次に,大学生12名にさまざまなビデオクリップ(映画の予告編)を見せて,そのときのプローブ刺激に対する事象関連電位と背景脳波の分析を行った。その結果,興味を持って映像を見ているときは,内的処理が亢進し,外界刺激に対する応答性が下がるというこれまでの知見を支持する結果を得た。さらに,対象の新奇性-複雑性と理解可能性が興味に及ぼす効果を検討するため,大学生20名にランダム多角形を見せる実験を行った。複雑性(12,24,48角形)と有意味性(図形が何かに見えるか否かを予備調査で尋ねて高低に分けた)を操作した120枚の図形を好きなだけ長く見せ,その後に各図形に対する主観的興味の程度を質問紙で尋ねた。その結果,(1)注視時間は複雑性が高いほど長くなるが有意味性の高低によっては変化しないこと,(2)主観的興味は複雑でかつ有意味性の高い刺激に対してもっとも高くなることが示された。一連の研究を通じて,興味は多面的な現象であり,それぞれの側面を主観的・行動的・生理的指標を併用することによって検討するのが望ましいことが示された。
内湾における土砂堆積過程に関する研究

1.鹿児島湾の土砂堆積機構:鹿児島湾に流入する河川の代表として甲突川を選び、河川流量とSS濃度の関係式を求めた。一方、流出解析によって河川流量を推定し、年間のSS総量を算出した。次いで、河川から湾内に搬入される土砂の挙動を移流分散方程式の数値解から考察しその特性を明らかにした。2.有明海佐賀沿岸のヘドロ堆積調査:有明海に流入する主要河川の土砂量を過去十年間にわたって推定し、年平均流入土砂量を求めた。次に、有明海湾奥部の干潟の形成発達過程を探るため、3次元方向の流速、流向、濁度、SS、水温、塩分濃度などを測定した。その結果、底層における流れと濁りとの関連やSS濃度の鉛直分布特性などから、この海域の底質の巻き上げ・沈降現象や実態の一部が明らかになった。3.ボックスモデルによる浮遊砂のシミュレ-ション解析:ボックスモデルを適用するとき問題となる、ボックスの規模や観測間隔などに明確な基準を与えた。さらに、沿岸域においてはCa元素が塩分とは独立な指標物質となり得ることが示唆された。4.拡散モデルによる河口塩分濃度と浮遊砂の沈降解析:河口塩分濃度の推定のため、鉛直2次元の数値解析法の開発と、筑後川河口域の観測値のデ-タベ-ス化を行った。一方、塩水中における粘土フロックの形成と粘土の沈積物特性について室内実験し、これらフロックの形成機構が塩濃度・pH・ゼ-タ電位等により説明できた。5.河口浮遊砂の拡散・輸送・堆積過程:有明海主要8河川からの浮遊砂の流入、潮流による底泥の巻き上げ、巻き上げられた底泥の沈降を考慮して数値解析を行い、Landsat-TMデ-タから予測される濃度分布と比較した結果相対的濃度分布は現実に近いものが得られた。現在、室内実験によって底泥の巻き上げ機構を解明中である。分担課題別に研究成果をまとめる次のようである。1.鹿児島湾の土砂堆積機構:鹿児島湾に流入する河川の代表として甲突川を選び河川流量とSS濃度の関係式を求めた。現在、土砂拡散沈降の数値実験から土砂堆積機構を考察している。2.有明海佐賀海岸のヘドロ堆積調査:有明海に流入する主要河川の土砂量を過去十年間にわたって推定し、年平均流入土砂量を求めた。次に、有明海湾奥部の千潟の形成発達過程を探るため、3次元方向の流速、流向、濁度、SS、水温、塩分濃度などを測定した。その結果、濁度と流れとの関係は100ppm以下の、中低濃度域では流れの変動成分が、100ppm以上の高濃度域では流れの平均成分が大きく寄与することが分かった。3.ボックスモデルによる浮遊砂のシミュレーション解析・ボックスモデルはこれまで塩分の拡散現象に適用され一応の成果を挙げてきた。このモデルをさらに物質の拡散一般に適用できるように改良するため、新しい指標の模索、ボックス間の物質移動の基礎式の検討を行っている。4.拡散モデルによる河口塩分濃度と浮遊砂の沈降解析:河口塩分濃度の推定のため、数値解析法のアルゴリズムの開発と、筑後川河口域の観測値のデータベース化を行った。塩分濃度と浮遊砂の沈降との関係は物理化学からのアプローチが必要で、来年度の課題と考えている。5.河口浮遊砂の拡散・輸送・堆積過程:河川から流入した土砂が湾内でどのような挙動を示すかを、有明海を対象に数値シミュレーションを行った。その結果は実際の千潟の堆積の様子を必ずしも再現するものではなかった。

その原因は底質の巻上げと土砂の沈降に関する基礎式の不備にあると考え、回流水槽による室内実験で浮遊砂の巻上げ沈降機構を検討中である。分担課題別に研究成果をまとめると次の通りである。1.鹿児島湾の土砂堆積機構:鹿児島湾奥の流況は桜島水道の狭窄部では最大1.5m/s程度の流速を形成するが、それ以外は潮流平均流速は微小である。湾奥内に流入した汚濁物質は数時間で桜島水道に達するが、湾奥東部への影響は微小で、搬入された土砂は湾奥外に移動しにくい。2.有明海佐賀沿岸のヘドロ堆積調査:有明海湾奥部の干潟の形成発達過程を探るため、底層における流れや濁りなどの現地観測を行い、この海域における底層の流れ、特にその変動成分が濁度と密接な関連があることを明らかにするとともに、底層の変動流速成分に波浪が寄与していることを示した。3.ボックスモデルによる浮遊砂のシミュレ-ション解析:ボックスモデルの指標物質として塩分以外の物質を探索した結果、Ca元素が塩分とは独立な指標物質となり得ることを明らかにした。4.拡散モデルによる河口塩分濃度と浮遊砂の沈降解析:鉛直及び水平の2次元の塩分解析数理モデルを開発し河口域や河川感潮域の塩分濃度の数値解析を行い実測地との整合性を検討した。一方、土砂の沈降現象への塩分濃度の影響を室内実験で調べ、粘度フロックの形成に塩濃度・pHが大きく寄与していることを明らかにした。5.河口浮遊砂の拡散・輸送・堆積過程:河川から流入した土砂が湾内でどのような挙動を示すかを、有明海を対象に数値シミュレ-ションを行った。その結果はLandsat-TMデ-タから予測される濃度分布と相対的には一致した。ただし、SSの高濃度域の発生には底泥の巻き上げが大きく寄与していることが明らかになった。今後は、室内実験によって潮流や波による底泥の巻き上げや沈降機構を解明していく予定である。