hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超弾性チタン合金へのECRプラズマ酸化による生体力学親和性インプラントの開発

純チタンで確立しているECRプラズマ酸化でのチタニア膜の生成による表面改質を、生体骨とヤング率が近似するチタン合金においても酸化時の種々の条件を調整することにより、純チタンと同様にチタニア膜を成膜することに成功した。また、このチタニア膜上での細胞培養試験の結果、骨芽細胞分化の増大が明らかになった。これにより生体骨組織との機械的性質の調和を図りうるチタン合金への生体親和性を具備する表面改質が可能になった。本研究は,歯科用インプラントでの使用を想定した超弾性チタン合金基板上に,電子サイクロトロン(ECR)プラズマ酸化法によりチタン合金基板表面に,酸化条件を変化させることによる様々な酸化膜を析出させ,その膜性状・形状の違いによる生体親和性および細胞親和性への関連を明らかにすることを目的として行い,以下の結果を得た.H22年度の実験では純チタンで得られたECRプラズマ酸化の条件をもとに超弾性チタン合金へのECRプラズマ酸化を行った.純チタンでの酸化と比較し,超弾性チタン合金での酸化では,純チタンでは低温での酸化においても生体親和性において有利な表面構造と思われる酸化膜のクレーター様構造が観察されたが,同じ酸化条件では超弾性チタン合金では観察されなかった.だが石灰化試験においては酸化処理をしていない超弾性チタン合金基板と比較し石灰化能の向上する傾向がみられた.また,超弾性チタン合金酸化後のXRD測定では基板加熱温度が低い状態でも酸化膜の存在は確認できたが,酸化膜におけるTi,Sn,Nbがどの程度の割合で酸化されたかは明らかにならなかった.本実験では超弾性チタン合金においては純チタンと比較して基板加熱温度が高い状態での酸化でないとクレーター様構造が観察されなかった.このことは高温処理での合金の弾性率等の物性が変化してしまう可能性を意味し,超弾性チタン合金の特性である生体骨に近似した弾性率が失われる可能性があり,改善の余地を残している.しかし,これらは合金の組成変化,酸化条件を純チタンでの場合と変えることにより改善することが可能であると考えられる.1.電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズマ酸化装置を用いた試料の作製と評価低弾性チタン合金であるTi-Nb-Sn合金上に、ECRプラズマ酸化装置を用いて、酸化ガス種類、圧力、流量、基板加熱温度、酸化時間等の各種パラメータを変化させて酸化被膜の作製を行った。各種条件下で作製された試料について、酸化被膜の組成、結晶構造、微細構造、表面粗さ、酸化被膜厚さ等の機械的性質を評価した。XRD回折から酸化被膜の結晶構造は二酸化チタンの結晶構造で最も安定しているルチル型を示し、温度の上昇に伴ってそのピーク強度は高くなり600°Cで最も高くなった。酸化被膜の微細構造は基板加熱温度の影響を受けることがわかり、450°Cで微細構造が付与され始め、600°Cでクレーター状組織の中に粒状組織が確認された。また、温度が上昇するにつれ表面粗さや酸化被膜膜厚が増加することがわかった。これらは、純チタン上に作製されたチタニア膜と同様の結果を示した。ヒドロキシアパタイトの前駆物質である第8リン酸カルシウム(OCP)の析出により骨誘導性を評価した。ECRプラズマ酸化により、酸化被膜の表面構造や性状が同時に調節され、それらが酸化被膜上への石灰化能にも影響を与えることが示唆された。2.培養細胞を用いたin vitroでの生体親和性の評価細胞培養試験において、ST2細胞をECRプラズマ酸化被膜上に播種した際の時間経過による細胞増殖能を評価すると、培養日数の増加とともに増加した。また、骨芽細胞分化の初期の活性マーカーであるALP活性は、播種後3日経過後からECR酸化被膜上で有意に高く、著しく増大することが明らかになった。生体骨組織との機械的性質の整合を図りうるチタン合金上におけるECRプラズマ酸化による低温短時間での酸化被膜の生成は、生体内での安定性および生体活性向上に良好な影響を与える表面改質法であることが示唆された。
大陸地殻の形成及び進化に関する同位体地学的研究

希土類元素存在度及びSm-Nd法等の放射壊変を利用した同位体系の研究により、大陸地殻の形成及び進化を明らかにすることが本課題の目的である。主な成果は次の通りである。1.オーストラリア・ピルバラ地域の始生代チャートの同位体地学的研究を行い、始生代のチャートについての初めてのアイソクロン年代である32億年と25億年を得た。32億年の年代は、このチャートの生成年代を表しているが、25億年の年代は生成後の変成・変質作用の年代を表していることを明らかにした。2.美濃帯の上麻生礫岩の片麻岩礫・花崗岩礫について、Sm-Nd同位体系・La-Ce同位体系・希土類元素存在度パターンの詳細な検討を行なった。そして、この岩石の原岩の花崗岩の形成年代が約20億年であることを確認するとともに、日本列島の先カンブリア起基盤岩は、LREE-depleted mantleから始生代後半に、大陸地殻の一部として形成されたことを示した。さらに、片麻岩礫中のジルコンについて、日本最古の年代値である32.5億年のU-Pb年代を得た。このデータは、東アジアの大陸地殻形成が始生代中期にさかのぼることを具体的に示した重要な結果である。3.沈み込み帯における海洋性堆積物の付加過程を考える基礎的データとして、島弧のケイ質堆積物の研究を行った。(1)西南日本外帯及び内帯のチャートは、中生代三畳記の試料は古生代二畳記の試料よりも、大陸地殻物質の影響が大きいことが判明した。この結果は、二畳記から三畳記にかけて堆積場が、大陸地殻により近づいたことを示しており、大陸地殻に付加される堆積物の時代変化を考える必要のあることを示している。(2)西南日本外帯のチャートのSr同位体比は当時の海水の同位体比と近い値であり、open seaでの堆積が示唆される結果が得られた。この結果は従来報告されていた、海水よりも明らかに高いSr同位体比を示す西南日本内帯のチャートのSr同位体比の特徴とは大きく異なっている。古生代後半から中生代前半における、大陸地殻および海洋の分布地域を検討する基本的なデータが得られた。Sm-Nd同位体系・La-Ce同位体系・希土類元素存在度パターンを中心とした地球化学的・同位体地学的研究により、大陸地殻の形成及び進化を明らかにすることが本研究の目的である。本年度得られた主な成果は次の通りである。1.西オーストラリアのピルバラ地域の始生代チャートについて同位体地学的研究を行い、始生代チャートについての初めてのアイソクロン年代である32億年と25億年を得た。32億年の年代は、このチャートの生成年代を表し、この時代には軽希土類元素の富んだ大陸地殻ははあまり発達していなかったことを、Ce・Nd同位体比により示した。25億年の年代は生成後の変成・変質作用の年代を表していることを明らかにした。本研究の結果は、ピルバラ地域の岩石は変成作用の影響が少なく、その地球化学的性質は始生代における地球表層・地殻・マントルの化学的性質を保存しているとの従来の考えについて、見直しの必要があることを指摘し、年代学的研究をふまえた地球化学的データの重要性を示した。2.日本で先カンブリア紀の年代を示す数少ない例である、美濃帯の上麻生礫岩の片麻岩礫・花崗岩礫について、Sm-Nd同位体系・La-Ce同位体系・希土類元素存在度パターンの詳細な検討を行なった。そして、原岩の花崗岩の形成年代が約20億年であることを確認するとともに、日本列島の先カンブリア紀基盤岩は、軽希土類元素に乏しいマントルから始生代後半に、大陸地殻の一部として形成されたことを示した。3.西南日本外帯の秩父帯に分布する古生代・中生代のチャートについて、希土類元素パターン等の地球化学的研究の時代変遷を明らかにした。この結果をもとにして、沈み込み帯における、海洋性堆積物の大陸地殻への付加過程のモデルを検討中である。

さらに、片麻岩礫中のジルコンについて、日本最古の年代値である32.5億年のU-Pb年代を得た。このデータは、東アジアの大陸地殻形成が始生代中期にさかのぼることを具体的に示した重要な結果である。3.沈み込み帯における海洋性堆積物の付加過程を考える基礎的データとして、島弧のケイ質堆積物の研究を行った。(1)西南日本外帯及び内帯のチャートは、中生代三畳記の試料は古生代二畳記の試料よりも、大陸地殻物質の影響が大きいことが判明した。この結果は、二畳記から三畳記にかけて堆積場が、大陸地殻により近づいたことを示しており、大陸地殻に付加される堆積物の時代変化を考える必要のあることを示している。(2)西南日本外帯のチャートのSr同位体比は当時の海水の同位体比と近い値であり、open seaでの堆積が示唆される結果が得られた。この結果は従来報告されていた、海水よりも明らかに高いSr同位体比を示す西南日本内帯のチャートのSr同位体比の特徴とは大きく異なっている。古生代後半から中生代前半における、大陸地殻および海洋の分布地域を検討する基本的なデータが得られた。希土類元素等の微量元素の存在度並びにSm-Nd法等の放射壊変を利用した同位体系の研究により、大陸地殻の形成及び進化を明らかにすることが本課題の目的である。本年度に得られた主な成果は次の通りである。1.沈み込み帯における海洋性推積物の付加過程を考える基礎的データとして、島弧のケイ質推積物の微量元素及び同位対比の研究を行った。(1)西南日本外帯及び内帯のチャートは、希土類元素並びに主成分元素の特徴において、中生代三畳記の試料は古生代二畳記の試料よりも、大陸地殻物質の影響が大きいことが判明した。この結果は、二畳記から三畳記にかけて推積場が、大陸地殻により近づいたことを示しており、大陸地殻に付加される推積物の時代変化を考える必要のあることを示している。(2)西南日本外帯のチャートのSr同位体比は当時の海水の同位対比と近い値であり、open seaでの推積が示唆される結果が本研究により得られた。2.西南日本外帯の黒瀬川帯中に分布する二畳系の薄衣式礫岩と考えられている。九州の小崎層の花崗岩質礫について地球化学的・年代学的研究を行った。韓半島の20億年の年代を示す花崗岩質岩石と類似の特徴的な希土類元素パターンを示す花崗岩質岩石の礫が、小崎層に含まれることを明らかにした。しかし、この花崗岩質礫について約2.6億年のRb-Sr参考年代が得られ、先カンブリア紀基盤岩とは直接的な関連はなく、小崎層の推積直前の火成作用により生成した花崗岩に由来していることが示された。1.日本で先カンブリア紀の年代を示す数少ない例である、美濃帯の上麻生礫岩の片麻岩礫について、32.5億年のU-Pb年代を示すジルコンが含まれていることを明らかにした。この32.5億年の値は日本の岩石・鉱物については最も古い年代値であり、東アジアの大陸地殻の形成が始生代中期にさかのぼることを具体的にデータで初めて示した重要な結果である。さらに、この片麻岩中の先カンブリア紀のジルコンは、希土類元素パターンにおいてCeの正の異常を示しており、その程度は古いジルコンにおいて大きくなる傾向があることを明らかにした。
幾何学と関連した非線型偏微分方程式の研究

1.平均曲率流方程式の研究。平均曲率流の方法を毛細管方程式に適用して、解の存在定理の簡単な別証明を得た。平均曲率流方程式は、幾何学の動機づけにより研究されることが多かったが、それが、毛細管方程式に対する汎関数の勾配流として自然に拡張できることより今回の研究となった。今のところ軸対称な領域の場合のみに結果を得ているが、一般の領域に対しても拡張できるかどうかは、さらに考察中である。方法はa priori estimateを上手く行うことにあり、特に計算機の助けは必要としなかった。2.慣性多様体の存在証明Burgersのもとの乱流の簡略化方程式に対する慣性多様体の存在証明を得た。慣性多様体とは、散逸糸方程式系の長時間後の解のふるまいを統一的にとらえようとする努力の中から生まれた概念である。多様体の存在が証明されれば、解の長時間後のふるまいは、多様体上の常微分方程式系により完全に記述されることになる。今回の方程式における困難は、それが低階微分項を含むということにあった。存在証明は、固有値の間隔の広さを必要とするため、低階微分項は悪影響を与えるのである。新たに項を導入するという技巧を用いてこの困難を回避した。糸はReynolds numberの概念がある。多様体の次元と、このReynolds numberとの関係を調べたが、まだ改善すべき点は多い。
群指標の応用

L-sharp pairsの分類に関しては、L\Z,L〓Zに種々の制限を付けた形で研究されてきた。本研究では、0と1つのirrational valuesのclassをもったsharp pairに関するCameron-Kiyota予想を解決すると共に、irrational valuesをもった小さいランク2,3をもったL-sharp pairsの分類を得た。さらに、米国の数学者達(D.Alvis,H.Lenstra)との共同研究によって、sharp指標の基本定理“Lが1つのirrational valuesのclassからなるsharp pairは巡回群である"を一般化し、Lがrational valuesを1つも持たないsharp pairsを決定し、これらの成果はJ.AlgbraおよびComm.Algebraに掲載された。また、研究代表者である野澤とD.Alvisとの共同研究の成果として、irrational valuesをもったsharp pairsは、巡回群、正2面体群、一般4元数群の他にbinary octahedral group,SL(2,5),A_4だけに限るという完全な分類を得、1993年12月に開催された代数的組合せ論の国際シンポジウムにおいてこの結果を発表した。これにより、sharp charactersに関する今後の課題は、rational valuesだけからなるL-sharp pairsの分類が残されるのみとなったが、この問題は非常に難しく、現在のところ、わずかにL={-1,1}あるいはLが4つ以下の連続する整数からなる場合の結果が得られているに過ぎない。しかも、これらの証明はそれぞれが違った方法によるもので、まず、その統一化が要求されよう。irrational valuesをもったsharp pairsの分類でのアイデアのこの場合への拡張があまり期待できないだけに早急に望まれる。また、最近はsharp指標の応用についても考察され始め、今後の成果が大いに期待されている。
データマイニング支援ものづくりシステム・工具D/Bからのカタログマイニング

本研究では,非熟練技能者を対象に切削条件や使用工具形状(直径,全長,刃長,刃数)の選定を支援するために,工具カタログデータに,階層・非階層型のクラスタリング手法を適用することで,切削条件決定を支援できるシステムの提案を行った.また,これらのデータマイニングプロセスにおいて新知識の発掘を目的とする.非階層型のクラスタリング手法であるK-means法によって工具カタログから形状ごとにクラスタ分けし,その各形状クラスタに対して,変数クラスタ分析によって有意な変数を選択し,分析した結果に基づいて切削条件を決定できる実用式を導出して考察した,データマイニング手法をものづくりの現場に適用するために,生産現場で容易に入手可能な膨大なデータベースとして工具カタログデータに着目した.工具カタログは毎年工具メーカによりデータベースが更新されるだけでなく,工具メーカの技術者の加工に関する知識も潜む良質なデータベースと考えられるからである.特にエンドミル工具に対してデータマイニング手法を適用するためのカタログマイニング手法を適用した.本手法を用いることで,金型加工の工程設計において粗加工から中粗加工までを内包した,非熟練技能者にとって指針となるスクエアエンドミルおよびボールエンドミルの切削条件の導出が可能となった.スクエアエンドミルを対象とした粗加工においては,カタログマイニングによって導出される推奨条件を用いることにより,切削の初期段階で行われる試行錯誤的な実験を削減できるため,環境影響負荷を低減することが可能になることが示せた.またカタログマイニングの結果,金型鋼以外にも,超耐熱合金などに代表される難削材料に関して,切削の初期段階で実用的な切削条件の導出が可能となることが示せた.現在までの進捗状況と,論文掲載状況から,交付申請書に記載した研究計画におおむね沿って進展していると考えられるため.今後は,構築したカタログマイニングにおける対象工具をチップやタッピングドリル,汎用ドリル,小径エンドミルに適用していくことにより,カタログマイニングの一般性を高めていくことを目的として,研究を推進していく.また,難削材加工用工具を対象としたカタログマイニングについては, CFRPや超耐熱合金などの被削材に対して実加工を行うことにより,カタログマイニングによって導出された切削条件の性能を,切削時の振動や切削抵抗,工具温度等の計測データによって定量的に評価していく必要がある.本研究では,データマイニング手法を工具カタログデータに適用することにより,粗加工から中粗加工に適用可能な切削条件を決定できる支援システムを提案すること,切削条件決定支援システムによって導出される切削条件に対する環境負荷を評価することによって,試作レス金型加工による環境にやさしいものづくりシステムを提案することを目的とする.切削条件決定支援システムの検証実験によって,ラジアスエンドミルを用いた金型鋼の粗加工において,カタログ推奨条件より寿命と切削効率のバランスの良い切削条件の導出に成功した.新しいデータクレンジング手法の1つとして切削条件決定に自明な変数を固定する手法によって,切削工具メーカーごとの切削条件設定の特徴を抽出することが容易となることがわかった.導出されたマイニング条件がカタログの推奨する切削条件域の範囲内において,どの程度の実用性を有するのかを視覚的に判断できる切削条件域のモデル化が可能であることが判明した.環境への影響を定量的に評価する手法であるLCAを用い,カタログが推奨する切削条件,マイニングによって得られた切削条件,熟練技術者が推奨する切削条件を環境負荷の観点から評価することによって,試作レス金型加工を実現できる環境負荷予測モデルの構築を行った.その結果,習熟度曲線を考慮することにより,マイニング条件を用いることで初期段階の時間や工具,電力消費を省くことができる有効性が示された.ボールエンドミルを対象とし,金型の自由曲面加工のための切削条件決定支援システムの提案を行った.K-means法において,ボールエンドミルの刃部の正味長さを数学的に近似計算することによって,効果的にクラスタリングを行うことができた.また切削条件決定式の導出に,応答曲面法を導入することにより,カタログが推奨する条件設定の傾向をより精度高く抽出することが可能となった.本研究では,非熟練技能者を対象に切削条件や使用工具形状(直径,全長,刃長,刃数)の選定を支援するために,工具カタログデータに,階層・非階層型のクラスタリング手法を適用することで,切削条件決定を支援できるシステムの提案を行った.また,これらのデータマイニングプロセスにおいて新知識の発掘を目的とする.非階層型のクラスタリング手法であるK-means法によって工具カタログから形状ごとにクラスタ分けし,その各形状クラスタに対して,変数クラスタ分析によって有意な変数を選択し,分析した結果に基づいて切削条件を決定できる実用式を導出して考察した,データマイニング手法をものづくりの現場に適用するために,生産現場で容易に入手可能な膨大なデータベースとして工具カタログデータに着目した.工具カタログは毎年工具メーカによりデータベースが更新されるだけでなく,工具メーカの技術者の加工に関する知識も潜む良質なデータベースと考えられるからである.特にエンドミル工具に対してデータマイニング手法を適用するためのカタログマイニング手法を適用した.本手法を用いることで,金型加工の工程設計において粗加工から中粗加工までを内包した,非熟練技能者にとって指針となるスクエアエンドミルおよびボールエンドミルの切削条件の導出が可能となった.

スクエアエンドミルを対象とした粗加工においては,カタログマイニングによって導出される推奨条件を用いることにより,切削の初期段階で行われる試行錯誤的な実験を削減できるため,環境影響負荷を低減することが可能になることが示せた.またカタログマイニングの結果,金型鋼以外にも,超耐熱合金などに代表される難削材料に関して,切削の初期段階で実用的な切削条件の導出が可能となることが示せた.現在までの進捗状況と,論文掲載状況から,交付申請書に記載した研究計画におおむね沿って進展していると考えられるため.現在までの進捗状況と,論文掲載状況から,交付申請書に記載した研究計画におおむね沿って進展していると考えられるため.チタン合金や炭素繊維複合材料,超耐熱合金などは低熱伝導性,高い加工硬化性,高い凝着性等を有するため「難削材料」と称され,鋼の切削加工において一般的であった加工法や切削条件下においては工具の非定常摩耗が急速に進展する.上記に加えて,高速度,高能率な切削を実現するためには,切削時の加工面形状の起伏に起因する再生型びびり振動の抑制を考慮する必要があり,最適な切削条件およびツーリング方法の決定は困難である.そこで,今後の方針として,提案する工具カタログマイニング手法を難削材料加工用のエンドミルに適用することにより,高能率な切削加工が実現可能な切削条件決定の指針を明らかにする.また複合加工機を用いて工具姿勢を変化させたときの切削力変動成分から現象の安定性を考察する.今後は,構築したカタログマイニングにおける対象工具をチップやタッピングドリル,汎用ドリル,小径エンドミルに適用していくことにより,カタログマイニングの一般性を高めていくことを目的として,研究を推進していく.また,難削材加工用工具を対象としたカタログマイニングについては, CFRPや超耐熱合金などの被削材に対して実加工を行うことにより,カタログマイニングによって導出された切削条件の性能を,切削時の振動や切削抵抗,工具温度等の計測データによって定量的に評価していく必要がある.
高度変成岩における部分溶融過程の解明

まずスリランカWanni岩体のGinikarawa地域より産出するパッチ状チャノッカイトを研究した。この地域に産出するパッチ状チャノッカイトは極めて典型的な産状を見せ、鉱物平衡モデリング法や流体包有物の加熱冷却実験などの種々の分析の結果、形成条件(3.0-3.7 kbar, 740-790°C)が同岩体のピーク条件よりも明らかに低圧であること、低いH2Oの活動度、低密度のCO2およびCO2とH2Oからなる流体包有物の存在などが示された。そして成因は後退変成作用時のCO2に富む流体の浸透と考えられ、この結果は論文として投稿し、受理されている。二つ目はマダガスカルIkalamavony岩体のAmbodin Ifandana地域に産するパッチ状チャノッカイトである。本露頭は黒雲母片麻岩を母岩とし、その中にブロック状や層状の石灰珪質岩および産状が石灰珪質岩と密接に関連しているパッチ状チャノッカイトからなる。研究の結果、840°C/4.5 kbarから880°C/10.5 kbarという形成条件と低いH2Oの活動度、純粋なCO2からなる二次流体包有物と初生的なH2O-CO2流体包有物の存在などが明らかとなり、成因は石灰珪質岩から放出されたCO2流体によるH2Oの活動度の低下および石灰珪質岩の流体への不透水性に起因する`CO2-rich fluid ponds'の形成であることが示された。この石灰珪質岩と直接的に関連したパッチ状チャノッカイトの形成過程の解明は画期的であり、国際的にも評価の高い雑誌へと投稿し受理されている。最後の露頭は南インドTrivandrum岩体西部のもので、主に珪長質岩からなり、特徴的なグラファイトの析出が見られる。この露頭では後退時における多段階の流体の浸透イベントやマダガスカルと同様の石灰珪質岩の流体へのキャップロックとしての作用を確認する結果となった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究では主に3つの露頭について研究を行った。一つ目は南インドのMercara縫合帯に産出する変成岩であり、特徴的な優白色の斑状のin-situ meltingの組織を示す。岩石はプレート運動により地下深部へと運ばれ、変成作用の温度が上昇していくと、その一部が溶けだす。この現象を部分溶融と言う。そして、その最初期段階に当たるのがin-situ meltingと考えられており、その詳細な解析は重要な意義を持つ。本研究では鉱物平衡モデリング法などで求めた岩石の形成条件の他に、岩石の形成時に鉱物に取り込まれた地殻中の流体(流体包有物)の研究も行い、他の手法で求めた条件と対比し、テクトニックとの関係の示唆を得た。二つ目の露頭は南インドのTrivandrum岩体に産出する岩石である。高度変成岩とはいえ、ひときわ粗粒なのが特徴の珪長質岩と石灰珪質岩を産する。加えて、この岩石に含まれる角閃石はフッ素と塩素に富むという特徴を持つ。変成岩において、フッ素や塩素はほとんどの場合、塩水に由来するものであり、アルカリなど移動性の高い元素の移動も伴われる。本露頭においても元素の移動に由来すると思しき組織、組成の変化がみられるが、本露頭では特に複数回かつ複数種の流体の浸透を示唆する組織が見られる。そのため、この露頭の研究は下部地殻での流体の移動について、重要な意義を持つ。三つ目の露頭はマダガスカルのIkaramavony岩体に産出する。この露頭の岩石は少量の石灰珪質岩を伴う黒雲母片麻岩というありふれた岩石であるが、この黒雲母片麻岩は一部がチャノッカイトという岩石に変化している。同様の特徴的な産状を示すチャノッカイトはincipient charnockiteとして知られ、CO2流体と深い関わりがあるとされ、その起源、岩石との相互作用の解析には大きな意味がある。進行状況としては、全体としてはおおむね順調である。当初の予定では本年度は主に部分溶融についての解析を行う予定であった。対象とするサンプルは南インドのMercara縫合帯に産出する岩石であり、それについてEPMAなどの分析機器や鉱物平衡モデリング法を使用し研究を進めて行く手はずであった。実際には、このサンプルについてはさらに、流体包有物について加熱冷却実験やラマン分光法に分析を行うことでより詳細な研究データを得られた他、それらのデータとテクトニックとの関連についても重要な示唆が得られた。また、他の研究対象地域についても研究は進んでおり、南インドのTrivandrum岩体、マダガスカルのIkalamavony岩体のサンプルについても一通りの研究が済んでおり、研究の進捗状況は当初の予定よりもかなり速いペースといえる。一方で、学会発表としては国際学会であるInternational Association for Gondwana Research Conference Seriesにおいてポスター発表を行ったものの、当初予定していた論文投稿を行うところまでは進めることが出来なかった。これはひとえに研究に集中し過ぎたためであり、研究の成果自体は既に十分なデータが出ているため、二年目においては余裕を持って論文執筆に当たることが出来ると考えられる。以上より、全体としてはおおむね順調とした。

この地域に産出するパッチ状チャノッカイトは極めて典型的な産状を見せ、鉱物平衡モデリング法や流体包有物の加熱冷却実験などの種々の分析の結果、形成条件(3.0-3.7 kbar, 740-790°C)が同岩体のピーク条件よりも明らかに低圧であること、低いH2Oの活動度、低密度のCO2およびCO2とH2Oからなる流体包有物の存在などが示された。そして成因は後退変成作用時のCO2に富む流体の浸透と考えられ、この結果は論文として投稿し、受理されている。二つ目はマダガスカルIkalamavony岩体のAmbodin Ifandana地域に産するパッチ状チャノッカイトである。本露頭は黒雲母片麻岩を母岩とし、その中にブロック状や層状の石灰珪質岩および産状が石灰珪質岩と密接に関連しているパッチ状チャノッカイトからなる。研究の結果、840°C/4.5 kbarから880°C/10.5 kbarという形成条件と低いH2Oの活動度、純粋なCO2からなる二次流体包有物と初生的なH2O-CO2流体包有物の存在などが明らかとなり、成因は石灰珪質岩から放出されたCO2流体によるH2Oの活動度の低下および石灰珪質岩の流体への不透水性に起因する`CO2-rich fluid ponds'の形成であることが示された。この石灰珪質岩と直接的に関連したパッチ状チャノッカイトの形成過程の解明は画期的であり、国際的にも評価の高い雑誌へと投稿し受理されている。最後の露頭は南インドTrivandrum岩体西部のもので、主に珪長質岩からなり、特徴的なグラファイトの析出が見られる。この露頭では後退時における多段階の流体の浸透イベントやマダガスカルと同様の石灰珪質岩の流体へのキャップロックとしての作用を確認する結果となった。二年目の予定としては、もともと高度変成岩における岩石ー流体間相互作用の研究を中心に進めていく予定であった。一年目での研究自体の進捗は予定以上であったものの、岩石ー流体間相互作用の解析については完全には完了していないため、初めにそれを完遂することを目標とする。その後、一年目において主に研究を行った部分溶融の解析結果をそれに統合することで、高度変成岩において普遍的かつ重要な意味を持つ部分溶融および岩石ー流体間相互作用の二つの作用について総括的な研究結果を得る。よって、進捗状況に差はあるものの、研究対象自体については当初の予定通りとなると言える。一方で、一年目においては論文の投稿などの研究内容の発信については当初の研究計画よりも進んでいない。一年目ではもともと論文一本の投稿を目標としてきたが、研究を進める方に傾注しすぎたために、研究の進みは良かったものの論文投稿を果たすことが出来なかった。そのため、二年目おいては未了の課題については研究を進めて行くものの、論文投稿や学会発表などの比重を当初の計画よりも大きくしていく予定である。また、当初の予定では一年目に一本の論文をまとめる予定であったが、上述の通りそれはならなかったため、二年目ではその分を含む二から三本程度の論文投稿を目標とする。また、国内、国外での学会発表や学会への参加を積極的に行い、最先端の研究についての情報収集も積極的に行っていく事とする。28年度が最終年度であるため、記入しない。
精神分裂病の病態形成におけるインターロイキン6の関与についての研究

昨年度までの研究により、精神分裂病で血中インターロイキン-6のレベルが高値であることを見いだした。本年度は中枢神経系におけるインターロイキンの作用を明らかにする目的で基礎的な実験を行った。その結果、マイクロダイアリシスとHPLCシステムを使った実験によって、ラット視床下部へのインターロイキン-1bの直接投与が、同部位におけるモノアミン伝達物質の放出にいかなる影響を及ぼすかを調べた。方法マイクロダイアリシスの方法について簡単に説明する。8-9週齢のSD雄性ラットに、ダイアリシスプローブを挿入するためのガイド管を視床下部に設置する手術を定位的に行なった。(bregmaより後方-1.5mm、側方-0.9mm、深さ7mm)。実験の前日に、透析膜長2mmのマイクロインジェクションチューブ付きダイアリシスプローブを視床下部に挿入し、マイクロダイアリシスを行なうケースの中で飼育を継続した。実験の当日に、透析液(ハンクス液)を流速毎分2mlで流し、十分な安定化が得られたところで、サンプリングを解しした。1サンプルの回収時間は20分間とし、得られた透析液は、0.04N酢酸水溶液を含むサンプリングチューブに4_0Cのもとで回収した。結果と考察ラット視床下部内に直接投与した際インターロイキン-1bは、ノルエビネフリン、セロトニン、ド-バミンとそれぞれの代謝物のレベルを増加した。このノルエビネフリンの増加はデキサメサゾンあるいはインドメタシン前処置群においても同様に観察された。拘束ストレス負荷時に、ラット視床下部で、インターロイキン1bが産生され、同部位でCRFあるいはプロスタグランジンの作用を介さない機構によりモノアミン伝達物質を動員することが示唆された。ストレス応答としてのHPA軸の賦活化にインターロイキン-1bが直接関与していることが強く示唆された。今回われわれは精神分裂病における自己免疫疾患的な要素の関与する可能性を検討するために、ある種の自己免疫疾患患者の血清中で上昇することの知られているILー6の血清中濃度を慢性期の精神分裂病患者で測定した。対象者は、DSMーIII(5)に基づいて精神分裂病と診断された入院中の患者90人(うち男性60人)と、精神科的疾患の既往および現症のない健常成人90人(うち男性60人)である。いずれも、身体疾患、特に炎症性疾患を有していなかった。全対象者に研究意義を十分に説明し、同意を得た上で10mlの採血を行なった。血液を2時間以内に遠心分離し、血清だけを採取、ILー6を測定するまで-40°Cで保存した。また、全対象者に対して、採血の時点での末梢血白血球数と白血球分画、血清CRP値、血清IgG値を調べた。血清ILー6はサンドイッチ法によるELISAを使って測定した。なお、各サンプルはデユプリケ-トで測定し、平均値をもってその値とした。このELISAではILー6の測定限界は3.9pg/mlで、ILー6以外のサイトカインは検出されなかった(結果は省略)。全対象者において同時に測定された血清CRP値、血清IgG値、白血球数およびその分画は正常範囲内であったにもかかわらず、8人の精神分裂病者が血清ILー6の明らかな高値を示した。これら8人の患者における病型、罹病期間、薬物投与量、家族歴、既往歴には特徴的な所見はなかった。このことは、精神分裂病患者の一部に、何んらかの免疫学的な異常が存在することを意味する。

本研究は精神分裂病の病因を解明することを目的とするが,特に病因として自己免疫疾患的要因を仮定し,その検証を試みるものである。研究対象として,インターロイキン6を対象とした。インターロイキン6はインターロイキン1などとともに炎症のメディエイターとして研究されている。また,慢性関節リマウチなどの自己免疫疾患で産生が増加することが知られており,自己免疫疾患の要因としても注目されている。我々は,90人の精神分裂病患者の血中インターロイキン6のレベルを調べ,そのうち約10%の患者でその値が上昇していることを見いだした。対照として90人の健康人について血中インターロイキン6のレベルを調べたが,両群間に統計学的な有意差がみられた(p<0.05)。血中インターロイキン6のレベルの異常と,精神分裂病の治療薬(量および種類),罹病期間,類型との関連性はみられなかった。これらの結果はLife Science 49:661-664,1991に報告した。またインターロイキンの中枢神経機能の修飾作用を調べた。ラット前視床下部にインターロイキン1βを注入し(1ng),同部位で回収されたモノアミンレベルを測定した。その結果,インターロイキン1βは同部位において,ノルエピネフリン,ドーパミン,セロトニンの放出を促進することがわかった。しかもこの作用は,従来言われてきたプロスタグランディン生産を介さずに起こるものであることが判明した。今後はさらに細かくこのインターロイキンの中枢薬理作用機序を調べていく予定である。昨年度までの研究により,精神分裂病で血中インターロイキン6のレベルが高値であることを見いだした。本年度は中枢神経系におけるインターロイキンの作用を明らかにする目的で基礎的な実験を行った。その結果,マイクロダイアリシスとHPLCシステムを使った実験によって、ラット視床下部へのインターロイキン-1bの直接投与が、同部位におけるモノアミン伝達物質の放出にいかなる影響を及ぼすかを調べた。方法マイクロダイアリシスの方法について簡単に説明する。8-9週齢のSD雄性ラットに、ダイアリシスプローブを挿入するためのガイド管を視床下部に設置する手術を定位的に行なった(bregmaより後方-1.5mm、側方-0.9mm、深さ7mm)。実験の前日に、透析膜長2mmのマイクロインジェクションチューブ付きダイアリシスプローブを視床下部に挿入し、マイクロダイアリシスを行なうケースの中で飼育を継続した。実験の当日に、透析液(ハンクス液)を流速毎分2mlで流し、十分な安定化が得られたところで、サンプリングを開始した。1サンプルの回収時間は20分間とし、得られた透析液は、0.04N酢酸水溶液を含むサンプリングチューブに4°Cのもとで回収した。結果と考察ラット視床下部内に直接投与した際インターロイキン-1bは、ノルエピネフリン、セロトニン、ドーパミンとそれぞれの代謝物のレベルを増加した。このノルエピネフリンの増加はデキサメサゾンあるいはインドメタシン前処置群においても同様に観察された。拘束ストレス負荷時に、ラット視床下部で、インターロイキン-1bが産生され、同部位でCRFあるいはプロスタグランジンの作用を介さない機構によりモノアミン伝達物質を動員することが示唆された。ストレス応答としてのHPA軸の賦活化にインターロイキン-1bが直接関与していることが強く示唆された。
π共役系を拡大したポルフィリン金属錯体の電荷移動励起状態

電荷移動(CT)励起状態にある金属錯体では大きな分極が予想されることや電荷移動に伴う錯体の構造変化の点で興味深い。本研究ではベンゾ置換、ナフト置換によりπ共役系を拡大したポルフィリンを配位子とする金属錯体について、分光測定をもとに低いCT励起状態の存在について検討した。また、分子軌道法計算を用いて励起状態の帰属について検討した。1.メソ位にフェニル基を導入して可溶化したテトラベンゾポルフィリン(TBP)、および、さらにπ共役系を拡大したテトラナフトポルフィリン(TNP)を配位子とする亜鉛、銅、パラジウム錯体を単離精製し、可視紫外吸収スペクトルおよび発光スペクトルの測定を行なった。共役系の拡大に伴って、ππ^*励起状態は低エネルギー側へ順次シフトする事が確認されたが、同時に以下の点が新たに判明した。TBPの銅(II)錯体では可視領域に亜鉛、パラジウム錯体に見られない特徴的な吸収帯(B帯)をもつが、ポルフィリンおよびTNP錯体ではこのような特徴は見いだされない。また、TNPのいずれの錯体でもB帯の吸収強度が著しく低下し、同時にその短波長側に別の強い吸収帯が現れる。TBP錯体のリン光を比較したところ、銅(II)錯体のリン光が著しく長波長側へシフトしており、CT状態からの発光であることが示唆された。2.共鳴ラマンスペクトル、MCDスペクトルの測定から、TBP銅(II)の特徴的なスペクトルはCT状態がππ^*励起状態に近い低エネルギー領域にあるためであることがわかった。この結果は分子軌道法計算によっても支持された。また、電荷移動にともなってポルフィリン分子が面外方向に変形することを示唆する結果が得られた。一方、TNPの場合には、低い励起状態を記述する上で高い空軌道が重要であることが明らかとなった。
量子ドットにおける超放射現象と位相緩和

本研究の目的は、量子ドット集合系におけるボソン場を介した電子相関の生成、およびそれに起因する新奇物理現象の理論的解明である。平成24年度は、2重量子ドットにおける電子と光学フォノンの結合に関して次の研究成果を上げた。1.2重量子ドットの電気伝導による光学フォノンレーザーという新しい理論を作った。ドット間のエネルギー準位差を光学フォノンのエネルギーに一致させ、電気伝導に伴うフォノンの放出を考える。量子ドット中の電子と結合する半導体基板中の光学フォノンは、分散関係が無視できるため拡散せず、それ自体がキャビティの役割をする。したがって、フォノンを閉じ込めるキャビティの作製は不要である。電子の反転分布は、有限バイアス下の電流によって実現される。量子ドットとリード間のトンネル率がフォノンの崩壊率より大きいときにフォノンレーザーが発振すること、逆の場合はフォノンのアンチバンチングが生成されることを、数値計算と解析解の導出の両者によって示した。この理論はNEMS(ナノメートルスケールの機械構造を持つデバイス)への応用等の進展が期待される。成果をまとめた論文はJ. Phys. Soc. Jpn.誌の注目論文(Editors' choice)に選ばれた。2.2重量子ドットをカーボンナノチューブ上に作製したときの電子と振動モードの結合について調べ、フォノンレーザーの可能性を議論した。この場合、電子格子相互作用が強過ぎて、Frank-Condon効果によってレーザー発振やアンチバンチング生成が困難であることがわかった。3.1のテーマと関連して、2重量子ドットでの光学フォノンの放出が電気伝導に与える影響を評価した。理研の大野、天羽両博士による実験結果を定性的に説明することに成功した。現在、共著の論文を準備中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、多数の量子ドットにおけるボソンを介した電子間の量子相関の生成、および超放射に起因する新奇物理現象の理論的究明である。23年度は、2重量子ドットにおける電子と光学フォノンの結合について重点的に研究した。1. 2重量子ドットの非平衡伝導特性における電子と光学フォノン間の結合の効果を調べた。まず、光学フォノンモードにユニタリー変換をすることで、2つのモードのみが量子ドット中の電子と結合することを示した。電子とフォノン状態に対する密度行列に基づき、電子とフォノンのコヒーレントな結合であるポーラロンの形成、フォノンの放出過程、および電子のトンネルに伴うFrank-Condon効果、等を系統的に扱うことのできる定式化をおこなった。有限バイアス下ての電気伝導を調べたところ、条件によってFrank-Condon効果による電流の抑制、またはレーザーと類似のフォノン放出の増大が観測され得ることがわかった。フォノン・レーサーについては現在論文を執筆中である。本研究はベルリン工科大学のBrandes教授と共同でおこなった。また関連する実験をおこなっている理研の大野、天羽両博士と議論を重ねた。2. 1と同じ2重量子ドットにおける電子と光学フォノン間の結合の問題に対して、Keldyshグリーン関数法を用いた別の定式化をおこなった。ポーラロン形成による電流のサブピーク構造、コヒーレント結合によるエネルギー準位の反発等、(I)と相補的な情報を得た。3. 2重量子ドットの並列系を想定し、光学フォノンの放出による量子ドット間の量子相関(エンタングルメントの生成)を理論的に調べた。電圧パルスを用いた時間分解の実験を想定して、量子相関のコヒーレント振動への影響、および超放射機構による電流の増大が観測可能であることを指摘した。電子と光学フォノンの結合を重点的に調べ、当初の目的であるボソンを介した量子相関の出現、および超放射現象の輸送特性による観測を指摘した。

さらに、フォノン・レーザーという新奇物理現象を見出し、半導体ナノ構造における「量子光学」の研究を発展させた。一方、キャビティ中の量子ドットにおける多体のポラリトン形成と超放射については研究が滞っているが、フォノンについて我々が開発した方法はその問題にも適用可能である。24年度が最終年度であるため、記入しない。基本的に当初の予定通り研究を推進する。特に問題点は生じていない。まず、23年度に見出したフォノン・レーザーの研究を発展させる。その観測方法として複数の2重量子ドットを想定し、フォノン・レーザーによる量子相関の生成と超放射現象を明らかにする。次に、我々が開発した計算方法を用いて、キャビティ中の複数の量子ドットにおける超放射の問題に取り組む。
C1導入を伴うスズフリーラジカルプロセスによる生理活性複素環構築手法の開拓研究課題名

研究成果の概要(和文):有害なスズ化合物を用いることが多いため、ラジカル反応は有用な化学変換法の1つでありながらその利用には制限がある。我々の見いだしたスズ化合物を用いないラジカル反応の有用性拡大を目的とする研究を行い、ラジカルの発生と反応を促進する添加剤や、アルキリデンマロネートの特異な反応性、アルコキシカルボニルイミン類の高い反応性と室温でのイソシアナート生成などの新事実を発見した。我々がこれまで行ってきたジメチル亜鉛を開始剤として用いるエーテルラジカルの発生、及び反応開発の成果を礎として、我々の見いだしたスズを用いない温和なアシロキシメチルラジカルの発生法の適用範囲を拡大し、合成化学的有用性を向上させることを目的とし、昨年度は以下の成果をあげた。1)ジメチル亜鉛を開始剤としてアセタールからから発生させたヒドロキシメチル基の合成等価体ラジカルをアルキリデンマロネートに共役付加させ、生じたラジカルもしくは生じたラジカルから発生させたエノラートを分子内のアルデヒド基に付加させるタンデム型反応の開発に成功した。付加体はインダン誘導体へと変換可能である。2)上記反応をキラル補助基を用いる立体選択的反応に展開した。3)ジメチル亜鉛を開始剤としてアセタールからからヒドロキシメチル基の合成等価体ラジカルを発生させる際、塩化鉄を添加すると発生効率が著しく向上することを見いだした。使用するアセタールの量を1/10に減量することができる。4)光学活性受容体イミンの立体的チューニングを行ない、ジメチル亜鉛を開始剤としてアセタールからから発生させたヒドロキシメチル基の合成等価体ラジカルの付加反応における選択性を向上させることに成功した。1)メチル亜鉛を開始剤としてヨードメチルエステルから発生させたアシロキシメチルラジカルをアルキリデンマロネートに共役付加させたところ、β位がアシロキシメチル化されただけでなく、α位もヒドロキシメチル化された生成物が収率良く得られることを見いだした。2)上記反応をアルゴン雰囲気下で行なうと、α位のヒドロキシメチル化が抑制され、β位のアシロキシメチル化だけが進行した生成物が主生成物として得られることを見いだした。3)トリエチルボランを開始剤としてヨードメチルエステルから発生させたアシロキシメチルラジカルをN-アルコキシカルボニルイミンへ付加させたところ、アシロキシメチル基が付加したカルバマートだけでなく、イソシアナートが副生成物として得られることを見いだした。イソシアナートの生成はプロトン源の添加、もしくは反応温度を低下させることによって抑制できることを見いだした。また本反応においてN-トシルイミンよりもN-アルコキシカルボニルイミンの方がより良いラジカル受容体として働くことを見いだした。4)N-ヨードメチルイミドから発生させたイミドメチルラジカルのイミンへの付加反応を検討した結果、81%収率にて付加体を得ることに成功した。本反応でも、N-トシルイミンよりもN-アルコキシカルボニルイミンの方がより良いラジカル受容体として働くことが明らかとなった。1.メチル亜鉛を開始剤としてヨードメチルエステルから発生させたアシロキシメチルラジカルをアルキリデンマロネートに共役付加させたところ、空気中で反応を行なうとβ位がアシロキシメチル化されただけでなく、α位もヒドロキシメチル化された生成物が収率良く得られ、アルゴン雰囲気下で行なうとα位のヒドロキシメチル化が抑制され、β位のアシロキシメチル化だけが進行した生成物が主生成物として得られる。本反応の最適化を行ない、反応の高効率化に成功した。さらに、本反応を応用して生理活性リグナン類であるヒノキニンの短段階合成に成功した。2.トリエチルボランを開始剤に用いるヨードアルキル類から発生させたアルキルラジカルの付加反応において、N-アルコキシカルボニルイミンが一般性高く、高収率で付加体を与えることを見いだした。また、付加したアルキル基やイミンの置換基の構造が、本反応の副生成物であるイソシアナートが生じる温度に大きく影響を与えることが分かった。3.N-ヨードメチルイミド、N-ヨードメチルアミドから発生させたイミドメチルラジカル、アミドメチルラジカルのイミンへの付加反応を検討した。その結果、電子求引性イミド基の影響によりイミドメチルラジカルの求核性が著しく低下しており、アミドメチルラジカルの反応と比べて得られる付加体は低収率であった。
原価企画と組織能力の相互作用に関する実証研究

原価企画に関しては、数多くの研究が蓄積されてきている。しかしながら、以下のような問いにはまだ解答を出せない状況が続いている。(1)原価企画活動は果たして企業の業績向上に貢献しているのか(2)なぜ同一産業に属していて、ほぼ同等の原価企画システムを使用しているにもかかわらず、ある企業は他の企業より大きな成果をあげているのか(3)原価企画に関する組織能力と他の組織能力の間には、どのようか関係があるのか。これらの問題の解明に向けて、2年間の研究に取り組んだ。その結果、(1)原価企画の実施にあたって、業績の良否は組織能力をキー概念として説明できる可能性が見出せた(2)原価企画の逆機能のひとつとして指摘されてきた「設計担当エンジニアの疲弊」が存在することが実証的に明らかにされた。今後は原価企画の潜在力のみならずその逆機能についての解明を行うために、いっそうの実証研究が必要であると思われる。本年度中に行った研究実績に関して、以下に要点を記述する1調査質問票の作成準備原価企画および組織能力に関する文献調査とインタビュー調査に基づき、原価企画に関する組織能力の蓄積状況と組織能力がパフォーマンスに与える影響を解明するための質問票がほぼ作成できた。現在、質問票の完成度を高めるためのパイロット研究に従事している。質問票は、本年5月中旬には完成予定であり、多くの企業の株主総会が終了した次期である7月初旬に調査を実施する計画である。2インタビュー調査の実施本研究費補助金により、NECシステム建設、マブナモーター、およびクボタにおいてインタビュー調査を実施した。また、個人的にも、10数社にわたる調査を実施しており、これらの成果は、作成中の質問票に十分に反映されている。3分析フレームワークの完成上記2つの研究活動を通じて、原価企画に関する組織能力を、ローカル能力(ツール・技法、製品技術基盤、技術教育)、アーキテクチャ能力(トップマネジメントの支援、組織構造、マネジメント・コントロール)、およびプロセス能力(統合性、自立性、調整)の3つのレイヤーに層別することが、調査目的にはもっとも適切であるという知見をえた。なお、パフォーマンスは、品質・機能性、開発リードタイム、製品コスト、および設計担当エンジニアの疲弊で測定することを予定している。4ホームページ作成用データの整備文献研究を通じて作成した文献データベースはほぼ完成した。また日々増加する文献についてもそれらの渉猟を継続的に行っており、ホームページ立ち上げ時には、すべてのデータの公開を予定している。総合的に判断して、研究はほぼ計画どおりに進行しているといえる。
分化誘導因子xylogenの輸送機構・作用機構の解明

植物の木部分化を誘導するxylogenは、分化しつつある細胞の片側から分泌され、隣接した未分化な細胞の分化を促し、維管束の連続的な形成に貢献していると考えられる。本研究では、遺伝学的解析が容易なシロイヌナズナを用いて、xylogenの機能発現に不可欠な局在・輸送制御を解析し、植物細胞の極性形成の分子機構を解明することを目指した。Xylogenの局在・輸送を生細胞で観察する系を確立した。シロイヌナズナのxylogenであるXYP1、XYP2と緑色蛍光タンパク質(GFP)の融合タンパク質を、XYP1、XYP2プロモーター制御下で発現するシロイヌナズナ形質転換体(pXYP1:XYP1-GFP、pXYP2:XYP2-GFP)を作製・観察した。その結果、XYP1-GFP、XYP2-GFPが細胞膜と細胞壁の双方に局在することが示された。発生過程におけるXYP1、XYP2の蓄積パターンを詳細に観察した結果、XYP1-GFPは胚発生過程で多量に蓄積し、発芽後の成長過程で液胞に輸送され、急速に分解されることを示した。一方で、XYP2-GFPは維管束特異的に蓄積することが示された。以上の結果から、XYP1は胚発生において、XYP2は維管束形成において機能すると考えられる。Xylogenの輸送制御を調べるため、各種変異体における局在や阻害剤の影響を解析した。その結果、xylogenは細胞内のエンドソームと細胞膜表面の間を往復しており、エンドソームから細胞膜への輸送にはGNOMタンパク質が必要であり、細胞膜からエンドソームへの輸送はオーキシンによって抑制されることが示唆された。一方、xylogenの細胞表面への輸送にはGPIアンカーの付加が必要であることが示された。また、輸送変異体スクリーニングの過程で、細胞形態に異常を示すibo1変異体を単離し、解析を行った。シロイヌナズナのxylogenタンパク質XYP1,XYP2とGFPの融合タンパク質(XYP1-GFP, XYP2-GFP)を各ネイティブプロモーター下で発現する形質転換体を作製した。XYP1-GFPは胚で最も多く蓄積しており、XYP2-GFPは維管束特異的な発現を示した。これらの発現・蓄積パターンはmRNAの発現パターンとほぼ一致していた。細胞レベルではXYP1-GFP・XYP2-GFPのいずれも細胞膜・細胞壁に局在した。また、XYP1-GFPについてはGPIアンカーと糖鎖が付加されることがわかった。また、xyp1変異体においてXYP1-GFPを発現させると変異体の表現型が回復することが示唆された。XYP1・XYP2の輸送を制御する因子を解析するため、各種変異体におけるXYP1-GFP・XYP2-GFPの局在を解析した。van3,van4,van5,cvp1変異体では、XYP1-GFPの局在に変化は見られず、これらの遺伝子はxylogenの局在に必要ないことがわかった。一方、van7/gnomではXYP1-GFPが細胞内部のコンパートメントに蓄積しやすかった。GNOMはbrefeldin A感受性のADPribosylation factor-guanine exchange factor(ARF-GEF)であるため、brefeldin Aの効果について検討したところ、brefeldin A処理によりXYP1-GFPがエンドソームに局在した。これらの結果から、XYP1はエンドソームと細胞膜間をリサイクリングしており、エンドソームから細胞膜への輸送がGNOMにより制御されていることがわかった。また、XYP1の細胞膜からエンドソームへの輸送はオーキシンにより制御されていることが示唆された。
血管内皮細胞由来血管拡張因子(EDRF)による肺循環の制御に対する麻酔薬の影響

血管内皮細胞依存性血管拡張因子(EDRF)による肺循環の制御が、吸入麻酔薬によってどのような影響を受けるかを明かにするため実験を行った。フィラリア無感染の雑種成犬を用い、麻酔下に大動脈・肺動脈・右・左心房に圧測定カテーテルを、左肺動脈に電磁血流計プローベを、右肺動脈にオクルーダーを装着し、手術後2週間以後、右側臥位で各血流・血圧測定中、オクルーダーにて肺血流を左肺にシフトさせ(1分)左肺における圧-流量関係を測定し、肺血管抵抗を評価した。意識下と麻酔下(イソフルレン呼気終末1.7%)の2条件下で、(1)薬剤投与前(麻酔下の条件では、麻酔前後にて測定)、(2)前収縮としてU46619(thromboxane analog)持続静注開始後、(3)内皮細胞依存性血管拡張剤(アセチルコリン:0.0110mug/kg/min、またはブラディキシニン:110mug/kg/min)、または内皮細胞非依存性血管拡張剤(SIN-1:120mug/kg/min)投与中において測定した。各薬剤の血管拡張作用は、覚醒時と比較して麻酔下では、以下のようになった。アセチルコリン:拡張作用の減弱が有意に見られた。ブラディキニン:拡張作用が減弱する傾向が見られた。SIN-1:拡張作用が増強する傾向が見られた。以上の結果より、吸入麻酔剤イソフルレンは、内皮細胞依存性血管拡張剤の作用を減弱させ、内皮細胞非依存血管拡張剤の作用を増強させる傾向が見られた。慢性実験のため、途中で脱落する例数が予想より多く、今回の期間では統計処理の対象となる例数が6と少なかったため、アセチルコリンのプロトコールでしか有意差が出なかった。アセチルコルンに関する結果は現在学会発表準備中である。