hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
簡便法による肥満中学生の身体組成評価

本研究は、肥満中学男女に適した、簡便な身体組成評価法について検討することを目的とした。検討課題は、1)同対象における、皮脂厚法およびBI法用に作成されている中学生用推定式(渡辺ら,1993)の妥当性について検討すること、2)肥満中学男女に適した推定式の提案および3)その交差妥当性について検討することである。その結果、男子の場合、皮脂厚法(1.0313±0.017g/ml)およびBI法(1.0311±0.017g/ml)による体密度の平均値は、水中体重秤量法による体密度(1.0310±0.013g/ml)に対してほぼ同値を示し、妥当性が比較的高いことが認められた。一方、女子における皮脂厚法(1.0371±0.011g/ml)およびBI法(1.0354±0.013g/ml)による体密度の平均値は、水中体重秤量法による体密度(1.0292±0.011g/ml)に対していずれも有意な差(p<0.01)が認められ、妥当性の低いことが明らかにされた。そこで、本研究は、肥満女子に適した推定式を作成するため、水中体重秤量法による体密度を従属変数に、形態計測値、皮脂厚値およびimpedance値を独立変数とした重回帰分析を行った。その結果、説明変数が少なく、かつ推定精度が比較的高い式として、Db=1.090-0.048(Wt・Z/Ht^2)を作成した。ただし、Wtは体重(kg)、Zはimpedance(ohms)、Htは身長(cm)を示す。さらに本研究は、同推定式における交差妥当性について、20名の肥満女子を用いて検討を加えた。その結果、同対象における基準値(水中体重秤量法による体密度)と新たに作成した推定式から求めた体密度には、有意な関係が認められた(r=0.782,p<0.01)。以上のことから、本研究で作成した肥満女子用の推定式は、簡便で、しかも推定精度が比較的高い式であることが明らかにされた。今後の課題は、男子も含めて、1つの推定式を正常者、肥満者およびるい痩者に適した推定式について検討したいと考えている。
組合せ最適化手法の行列束と微分代数方程式への応用

本研究では,古典的な回路解析法である混合解析を非線形時変回路に適用して得られる微分代数方程式を解析し,指数0/1に対する回路の構造的特徴づけを与えた.微分代数方程式の指数は数値的難しさの指標であり,指数が大きいほど数値計算が困難になる.特に,指数2以上の微分代数方程式は,指数0/1の場合に比べて数値計算がはるかに難しいことが知られている.本研究で得られた特徴づけを利用することで,指数が0/1/2以上のいずれになるかを高速に判定することができる.また,素子を追加することで,指数1以下の回路設計が可能になる.この特徴づけは,昨年度に提案した非線形時変RLC回路に対する結果の拡張になっている.拡張に成功したことで,より現実の回路を対象に含めることができる.今後は,この特徴づけが混合解析における指数最小化アルゴリズムの構築に役立つことが期待される.さらに本研究では,物理システムを記述する有用な道具である混合行列束のクロネッカー標準形の計算法を提案し,微分代数方程式の指数を計算する新たなアルゴリズムを導出した.これまで得られていた結果は,行列のすべての係数が独立パラメータであるという仮定を課していた.本研究ではこの結果を,独立パラメータと正確な数値を持つ混合行列束に拡張することで,現実に現れるモデルへの適用を可能にした.本研究の特徴は,回路や数値解析の分野に現れる問題に対し,最適化の視点に立ち,マトロイド理論を利用して取り組んでいる点にある.本研究では,古典的な回路解析法である混合解析を非線形時変回路に適用して得られる微分代数方程式を解析し,指数0/1に対する回路の構造的特徴づけを与えた.微分代数方程式の指数は数値的難しさの指標であり,指数が大きいほど数値計算が困難になる.特に,指数2以上の微分代数方程式は,指数0/1の場合に比べて数値計算がはるかに難しいことが知られている.本研究で得られた特徴づけを利用することで,指数が0/1/2以上のいずれになるかを高速に判定することができる.また,素子を追加することで,指数1以下の回路設計が可能になる.この特徴づけは,昨年度に提案した非線形時変RLC回路に対する結果の拡張になっている.拡張に成功したことで,より現実の回路を対象に含めることができる.今後は,この特徴づけが混合解析における指数最小化アルゴリズムの構築に役立つことが期待される.さらに本研究では,物理システムを記述する有用な道具である混合行列束のクロネッカー標準形の計算法を提案し,微分代数方程式の指数を計算する新たなアルゴリズムを導出した.これまで得られていた結果は,行列のすべての係数が独立パラメータであるという仮定を課していた.本研究ではこの結果を,独立パラメータと正確な数値を持つ混合行列束に拡張することで,現実に現れるモデルへの適用を可能にした.本研究の特徴は,回路や数値解析の分野に現れる問題に対し,最適化の視点に立ち,マトロイド理論を利用して取り組んでいる点にある.
爆発的噴火に伴う爆風堆積物の解析;磐梯1888年安達太良1900年の噴火事例

安達太良火山の1900年7月17日噴火では80名余の犠牲者がでた。活動最後の爆発に伴って疾風が西麓の硫黄川沿いに流走し,多くの犠牲者がでた。この噴火のこれまでの研究は直後の調査報告のみであった。今回の野外調査の結果,マグマ性本質物質は含まれず,遺物にも焼け跡などがないことから,この噴火は水蒸気爆発型活動と推定される。噴出物は,弾道軌道で放出された岩塊など,噴煙柱由来の火山灰や礫,および疾風による堆積物であった。硫黄川沿いの10地点で細粒部のやや欠落した無層理の砂質物が確認された。その層厚は410cmで,火口からの距離と層厚には明瞭な関係は認められない。火口内では火山灰薄層を含む3セットの堆積物が確認され,最上位が最も層厚があって,住居屋根など構造物や茶碗片などの生活品遺物を含む。これらのことから,火口内の最上位堆積物が硫黄川の薄層堆積物に対比され,疾風に係わる堆積物と推定された。その粒度組成(Md_φ-σ_φ)を他の火山のサージ性堆積物と比較すると,セント・ヘレンズ火山1980年のマグマ性噴火や磐梯火山1888年の水蒸気爆発性噴火のサージ堆積物と同様の特徴をもつが,安達太良火山ではσ_φがやや高めであった。安達太良火山の1900年爆発性噴火では,噴煙柱上昇に伴ってベースサージが発生し,堆積物の分布は1214万m^2,堆積は5千1.4万m^3と見積もられた。この規模はこれまで報告された爆発性噴火でのサージ堆積物よりかなり小さい。磐梯山1888年噴火によるサージ堆積物については,既に申請者などによって報告されてきたが,最近発見された宮内庁書陵部や国立科学博物館の所蔵写真を検討した。その結果,サージの影響を受けた樹木や家屋が写されていることが確認された。これらの映像から,磐梯山1888年噴火のサージの影響域やメカニズムなどのより具体的かつ詳細な考察が可能であることがわかった。安達太良火山1900(明治33)年の爆発性の強い噴火(80名余の犠牲者を出す被害)について,文献資料と現地調査を実施し,この噴火活動で確認されている疾風現象に着目して,爆発性の強い噴火活動の特性を考察した。1900年7月17日16時頃に沼ノ平火口で最初の小爆発があり,引き続いて18時頃から18時半の間に3回の爆発が起こった。最後の爆発が最も激しく,この爆発に際して疾風が硫黄川沿いを西麓に向かって流走した。硫黄川沿いの約10地点において,最上部(表層部)で,細粒部のやや欠落した,ほぼ無層理の砂質堆積物が確認された。層厚は4-10cm程度であり,火口からの距離とは明瞭な関係は認められない。堆積物粒度組成を,Md-σダイアグラムでみると,降下堆積物と火砕流堆積物との境界領域に点示され,セント・ヘレンズ火山1980年噴火や磐梯火山1888年噴火のサージ堆積物の領域とほぼ重なる。これらの特徴から,疾風と記載された現象は爆発性の強い噴火活動に伴うサージによる堆積物と推定される。サージ堆積物の分布面積は12-14万m^2で,この規摸は爆発性噴火に伴うサージとしては現在までに知られた最小の規模である。発見された木製遺品には焼けこげなどが認められず,活動が水蒸気爆発であったことを示唆する。沼ノ平付近でのサージ堆積物は保存状態が良いので,発生機構の定量的存解析を今後すすめたい磐梯火山の1888(明治21)年の噴火活動については,最近になって噴火直後の写真が相次いで発見された。これらを確認したところ,爆発にともなう爆風(ブラスト)の様子が写っているものがあった。これらをもとに,既にすすめている爆風堆積物の野外調査での結果と対応させて,今後研究をすすめる。その粒度組成(Md_φ-σ_φ)を他の火山のサージ性堆積物と比較すると,セント・ヘレンズ火山

1980年のマグマ性噴火や磐梯火山1888年の水蒸気爆発性噴火のサージ堆積物と同様の特徴をもつが,安達太良火山ではσ_φがやや高めであった。安達太良火山の1900年爆発性噴火では,噴煙柱上昇に伴ってベースサージが発生し,堆積物の分布は1214万m^2,堆積は5千1.4万m^3と見積もられた。この規模はこれまで報告された爆発性噴火でのサージ堆積物よりかなり小さい。磐梯山1888年噴火によるサージ堆積物については,既に申請者などによって報告されてきたが,最近発見された宮内庁書陵部や国立科学博物館の所蔵写真を検討した。その結果,サージの影響を受けた樹木や家屋が写されていることが確認された。これらの映像から,磐梯山1888年噴火のサージの影響域やメカニズムなどのより具体的かつ詳細な考察が可能であることがわかった。
現代英文学が志向する「平和構築」の可能性-歴史観・政治意識・倫理の表象研究

3年間にわたる研究課題の最終年度として、研究全体の統括を行い、その成果を論文『越境する「言葉-現代英語圏文学の新たな地平』にまとめた。3年間の各段階の研究をふまえ、それぞれの段階で得られた知見を包括的に再編、新たに加筆したものであるが、特に平成19年度では最終章となる現代パレスチナ文学研究にまで展開することで、ポストホロコーストからポストコロニアルまでの方向性を現代英語圏文学の流れとして跡づけた。具体的内容としては、Mahmoud Darwishに焦点を当て、モダニズム文学の手法を踏襲しつつ、そこにどのようにパレスチナおよびイスラエルの歴史観が織り込まれているかを分析し、英語に翻訳されることによってアラブ文学が「英語圏文学」に与える影響について考察を行った。一つにはポストホロコーストの言説としての「NAKBA」の表象が文学にもちこまれているという重要な観点がその知見として得られたと同時に、もう一方では、サイードなどのポストコロニアル理論の射程から、パレスチナ文学の透視する「政治意識」が明らかにポストコロニアル批評の展開に連動しているということが明らかになった。包括的なテーマでもある21世紀の「平和構築」において、文学が果たしうる役割と意義があらためて確認されたといえる。さらに今後の研究課題として、英語圏文学に翻訳を通して紹介されていっている脱植民地をテーマとする文学の流れを追っていく必要が浮上した。今回の研究では、Columbia Universityで始動したアラブ文学の英訳プロジェクトPROTAの資料、文献がひじょうに有益であったことから、さらにPROTAの活動の展開を追うことも有益であると考えられる。このように、研究課題の「現代英文学における平和構築の可能性」が、翻訳をふくむ「英語圏」文学というさらに広い視座から展開されていること、その研究方法としてポストコロニアル批評理論との関連性を照射することが、本研究の意義である一つの結論として導かれた。1.今年度研究実績の内容昨年度までの基盤研究(C)「20世紀英文学にみる『歴史意識』の転換および歴史観の表象研究」で得られた知見をさらに現代英文学に繋げる目的で、おもにホロコーストの第二世代の作家に関して作品分析および現代における「平和構築」の可能性を文学における流れの中で捉える研究を展開した。具体的な作家としてEva Hoffmanの作品と同世代の、やはり親がホロコーストの犠牲となった第二世代の女性作家であるLisa AppignanesiおよびAnne Karpfを取り上げ、三人の作品の比較研究を行った。その成果は津田塾大学『紀要』に発表したが、その過程でオックスフォード大学名誉教授のDr.Lyndall Gordonより資料の提供をうけるなどの協力を得て、英国における「女性の自伝」研究の視点からのアプローチも行うことにより、Anne Frnakの日記の英訳が戦後文学にもたらした意味についての新たな知見を得た。現代作家の中にはこの『アンネの日記』をサブテクストとして作品の中に取り込んでいる作家がいるのもその重要性を示唆するものであるが、その中の一人でもある国際アンデルセン賞受賞作家でもあるAidan Chambersの作品分析を行うことにより、歴史を題材にした文学に、どのようなかたちで『アンネの日記』のような作品が機能しうるのか、東京女子大学主催の「特色ある教育支援プログラムWomen and Writing」の一環としてのシンポジウム(2005年10月20日)にて発表をおこない、パネリストとしてイギリスより招聘されていたAnne Thwaiteとの意見交換を行った。2.今年度の研究成果以上のような展開を通して、まず「倫理」の問題が文学においてクローズアップされている現代文学の背景と特徴がかなり明確に跡付けられた。ことに、21世紀の新たな危機の状況にあって、作家たちに共通している「過去」の検証と、文学に記すことによる「記憶」の意味が重要な課題であることがわかる。

この「記憶」の視点から、さらに次年度は「歴史観」の問題に射程を広げる予定である。1.今年度研究成果の内容初年度の導入としてリサーチを行ったホロコーストの第二世代の文学から得られた知見をもとに、今年度は「平和構築」の可能性として、ホロコーストの第一世代のテキストそのものが現代にどう「翻訳」され、新たな意味を付与されて、第二世代の作家たちの文学と共存しつつ、受容されてきているのかということにテーマを発展させた研究を行った。そこで新たに拓かれた視座は、「過去」は「過去」として伝達されていくのではなく、現代文学のさまざまな批評理論、また歴史相対主義からのフィードバックを得て、現代のコンテクストで読み直されてきたということである。その一つの例が『アンネの日記』であるが、過去の「記録」としての意味から、さらに新資料の発見や上記のような広いコンテクストとして捉えられることで、さらに「文学として何が構築されうるのか」という、文学そのものの意義が重要性を帯びてきたことがわかる。個人の伝記的事実をめぐる単独のテキストから、文学の普遍性を問う「時代の意識」の表象を胚胎するテキストへと、時代をへて転換されてきた推移がここに透視される。文学テキストが表象する「時代の意識」には、本研究のテーマとなる倫理の問題のほか、政治意識も蓋し内包されてくるが、その例が、ポストコロニアル文学としてブッカー賞を獲得したインド人作家Arundhati RoyによるGods of Small Thingsである。今年度の後半は、政治意識および倫理の表象が文学にどのように表現されているかという観点に繋がる研究として、Gods of Small Thingsを読み解く論文に取り組んだ。2.今年度の研究成果以上のような展開を通して、現代における過去の再編としての「歴史意識」の表象研究および「政治意識」と「倫理」のテーマが象徴的に顕れる文学が現代社会にどのような影響を与える力となっているかということに射程を広げ、成果をそれぞれ2編の論文にまとめた。3年間にわたる研究課題の最終年度として、3年間の統括を行い、その成果報告論文『越境する「言葉」-現代英語圏文学の新たな地平』をまとめた。3年間の各段階の研究をふまえ、それぞれの段階で得られた知見を包括的に再編、新たに加筆したものであるが、特に平成19年度では最終章となる現代パレスチナ文学研究を集中的に行った。具代的内容としては、Mahmoud Darwishに焦点を当え、モダニズム文学の手法を踏襲しつつ、そこにどのようにパレスチナおよびイスラエルの歴史観が織り込まれているかを分析し、英語に翻訳されることによってアラブ文学が「英語圏文学」に与える影響について観察を行った。
リゾスフィンゴ脂質生成酵素とリゾスフィンゴ脂質の生理機能の研究

スフィンゴ脂質から脂肪酸が外れたリゾスフィンゴ脂質は、スフィンゴ脂質代謝異常症の細胞において蓄積されることが知られている。一方、リゾスフィンゴ脂質は正常組織には微量しか含まれていないが、細胞分裂促進やPKC阻害などの生理作用を持つことから、細胞内情報伝達系の調節因子としても注目されている。今回、リゾスフィンゴ脂質が神経系の細胞にアポトーシスを誘導することを見いだしたので、その誘導機構の解析した。リゾsphingomyelin、リゾGM1、リゾGM2、リゾGalCerは5%血清存在下でマウス神経芽腫瘍細胞Neuro2aのDNA合成を濃度依存的に抑制し、4080μMの濃度でアポトーシスの指標とされるクロマチンの凝縮ならびにヌクレオソーム単位でのDNAの断片化をひきおこした。しかし、同濃度のsphingomyelin、GM1、GM2は細胞に障害を与えなかった。リゾスフィンゴ脂質によるDNAの断片化に先立って、caspase-3様酵素の一過的な活性化が認められたが、caspaseの膜透過性阻害剤ZVAD-fmkを添加してもアポトーシスは抑制されず、caspaseとは独立したシグナル伝達経路の存在が示唆された。一般に神経細胞に対する効果的なアポトーシス誘導剤は知られていない。事実、血球系の細胞に対して有効なアポトーシス誘導剤であるactinomycin D、camptothecin、cycloheximide、valinomycinはNeuro 2a細胞に対してはアポトーシスを誘導しなかった。本研究によってリゾスフィンゴ脂質は神経系の細胞に対するアポトーシス誘導剤としても有用であることが示された。糖脂質のみならずスフィンゴミエリンに作用して脂肪酸を遊離しリゾ糖脂質を生成する酵素(スフィンゴ脂質セラミドN-デアシラーゼ;SCDase)を分泌することを見いだし、初めて本酵素タンパク質を精製した。この精製SCDaseのアミノ酸配列を元にしてPCRプライマーを設計し、Pseudomonasゲノムを鋳型にPCRを行った。得られたPCR産物を^<32>Pで標識し、サザンブロットを行ったところSCDaseの全長と思われるクローンを得ることができた。現在、PETべクターにSCDase遺伝子を導入し、大腸菌でのSCDase大量発現系を構築している。SCDaseは加水分解反応のみならず、加水分解の逆反応と脂肪酸交換反応を非常に効率よく触媒することを見い出した。加水分解反応と逆反応のキネティクスを詳細に検討したところ、pH酸性域で高濃度の界面活性剤存在下では加水分解が優先的に進むが、中性域で界面活性剤の濃度が下がると逆反応が優先的に進行することが明らかになった。どちらの反応も分子量約61kDaの同一タンパク質が触媒していることが確認された。脂肪酸分子種に対する特異性を調べたところ、C14:022:0の脂肪酸が最も効率よく転移されたが、酢酸は基質とならない。親水基に対しては広い特異性を示し、調べたかぎり全てのリゾ糖脂質のみならずリゾスフィンゴミエリンやスフィンゴシンも良い受容体となった。SCDaseによる脂肪酸の転移及び交換反応を利用することにより糖脂質の脂質分子種の再構築ならびに標識化が極めて容易になり、「糖脂質の脂質工学」という新しい研究分野が創出されることが期待される。一方、リゾスフィンゴ脂質は正常組織には徴量しか含まれていないが、細胞分裂促進やPKC阻害などの生理作用を持つことから、細胞内情報伝達系の調節因子としても注目されている。リゾsphingomyelin、リゾ

GM1、リゾGM2、リゾGalCerは5%血清存在下でマウス神経芽腫瘍細胞Neuro2aのDNA合成を濃度依存的に抑制し、4080μMの濃度でアポトーシスの指標とされるクロマチンの凝縮ならびにヌクレオソーム単位でのDNAの断片化をひきおこした。しかし、同濃度のsphingomyelin.GM1、GM2は細胞に障害を与えなかった。リゾスフィンゴ脂質によるDNAの断片化に先立って、caspase-3様酵素の一過的な活性化が認められたが、caspaseの膜透過性阻害剤ZVAD-fmkを添加してもアポトーシスは抑制されず、caspaseとは独立したシグナル伝達経路の存在が示唆された。一般に神経細胞に対する効果的なアポトーシス誘導剤は知られていない。事実、血球系の細胞に対して有効なアポトーシス誘導剤であるactinomycin D、camptothecin、cycloheximide、valinomycinはNeuro 2a細胞に対してはアポトーシスを誘導しなかった。本研究によってリゾスフィンゴ脂質は神経系の細胞に対するアポトーシス誘導剤としても有用であることが示された。
孵化酵素の多重コピー遺伝子がもたらすメダカ属魚類の孵化環境への適応進化

ミナミメダカは、至適塩濃度が異なる2種類のHCEアイソザイムをもつ。至適塩濃度の違いをもたらすアミノ酸残基を同定するために、両者でアミノ酸変異が見られる部位に一方を基に他方のアミノ酸残基に置き換えた変異HCEタンパク質を作製した。両者の間には9ケ所のアミノ酸変異が見られる。アミノ酸の性質が大きく変わる部位を置き換えた種々の変異組換えHCEを作製した。その結果、淡水型のHCEから塩水型のHCEへの変異は2ヶ所のアミノ酸残基の変異によってもたらされることが分かった。ところが、同じ領域を塩水型HCEから淡水型HCEのアミノ酸残基に変異させても至適塩濃度に違いがもたらされなかった。塩水型HCEを基に部分的に淡水型HCEのアミノ酸変異を導入する方法では原因アミノ酸変異を同定することが困難と判断し、淡水型HCEを基に徐々に塩水型HCEのアミノ酸変異を導入していき、淡水型の活性が維持されるか否かを調べることにした。まず、淡水型HCEの立体構造モデルを作製し、立体構造上変異サイトが近接してる2ヶ所のみを塩水型HCEのアミノ酸残基に変異させた。合計5種類(1つは1ヶ所の変異のみ)の変異HCEを作製すると、4つが塩水型HCEの活性を示すようになった。この結果は、47ヵ所の変異が淡水型HCEの活性に重要である可能性を示している。そこで、淡水型HCEの活性に寄与しない2ヵ所の変異に加えて1ヵ所ずつ塩水型HCEの変異を導入した合計7種類の変異組換えHCEを作製した。しかしながら、すべてが淡水型HCEの活性を示した。このことは、すべての変異が単独では至適塩濃度の違いをもたらさず、複数のアミノ酸残基の変異が組み合わさって至適塩濃度の違いをもたらしていることを示している。ルソンメダカ、セレベスメダカ、インドメダカ、ハブスメダカ、ジャワメダカのBACライブラリーからHCE遺伝子のスクリーニングを行い、それぞれ3、8、3、1、7クローンを同定した。これらのBACクローンの全長配列の決定を行い、スクリーニングを行った5種すべてのHCEクラスターの配列を得ることができた。メダカ属は大きく3つの系統に分けられている。それらはラティペスグループ、セレベスグループ、ジャワグループである。このうちジャワグループには、今回クラスター構造を明らかにしたインドメダカ、ハブスメダカ、ジャワメダカの3種が含まれる。この3魚種のクラスター構造は転写方向を含めてよく保存されていた。また、ラティペスグループにはルソンメダカと全ゲノム配列が決定されているミナミメダカが属しており、両魚種間でクラスター構造は類似していたが、ジャワグループの構造とは異なっていた。セレベスグループからはセレベスメダカ1種のみしか解析できていないが、他の2グループの構造とは異なっていた。これらの結果から、グループ内ではクラスター構造が保存されているもののグループ間では保存されていないことが示唆された。興味深いことに、ラティペスグループのみでHCE様遺伝子であるAHCE遺伝子がHCE遺伝子クラスター内に見つかった。ミナミメダカのゲノムには1個のAHCE遺伝子と1個のAHCE偽遺伝子があった。ミナミメダカのAHCEの組換えタンパク質を作製して卵膜分解活性を調べてみたところ卵膜分解活性が低かった。一方、ルソンメダカでは2個のAHCE遺伝子が見つかるが、HCEは1個のみがゲノム上にあり、3つのHCE遺伝子が偽遺伝子化していることが分かった。これらの結果から、ルソンメダカでは偽遺伝子化したHCEの代用として機能している可能性もあると考えられため、今後明らかにしたい。BACライブラリーのスクリーニングおよびクローンの配列決定により、5種類のメダカ属のHCEクラスターの構造を明らかにすることができ、HCE遺伝子の環境適応進化を調べるための今後の実験の土台を作ることができた。昨年度、メダカ属5魚種のBACライブラリーを用いてHCE遺伝子のクラスター構造を明らかにしている。その結果、メダカ属の3つの系統のうち、ラティペスグループのみでHCE様遺伝子であるAHCEが見つかった。AHCEはまだ機能が明らかになっていない。そこで今年度は、AHCE遺伝子の機能解析を試みた。まず、RT-PCR法でミナミメダカのst.25, 28, 33, 39の胚におけるAHCE遺伝子の発現を孵化酵素HCEとLCE合わせて調べた。その結果、st.25から弱いながらも発現が検出でき、st.33で最も発現量が上昇し、その後発現量が減少していた。また、in situハイブリダイゼーション法で発現局在を調べた結果、孵化腺細胞に局在していることが分かった。これらの発現パターンはHCEやLCE遺伝子と一致していた。次に、AHCEの組換えタンパク質を大腸菌の系で作製し、00.75 M NaCl存在下における卵膜分解活性を調べた。コントロールとしてHCEの組換えタンパク質を作製し、活性を比較してみると、AHCEはHCEと比べて0.1倍以下の活性しかなく、卵膜分解活性はほとんどないことが分かった。メダカだけでなく、ゼブラフィッシュなど他の魚種においても孵化酵素遺伝子が多重コピー遺伝子ととして存在し、そのうちの少なくとも1つが発現量が弱いものが見つかる。これらの発現量の低い遺伝子は卵膜分解以外の機能を持つ可能性がないだろうか?

孵化酵素はプロ型酵素が生体内で合成され、分泌時にプロセッシングを受けて成熟酵素になるが、プロセッシング酵素はまだ明らかになっていない。そこで、プロセッシング酵素の可能性を検証するために、プロ型HCEの組換えタンパク質を作製し、AHCEで処理することによりHCEがプロセッシングされるのかを調べた。その結果、弱いながらもAHCE処理前に比べて処理後のプロ型HCEの活性が上昇した。昨年度明らかになった孵化酵素様遺伝子AHCEの発現を明らかにし、機能解析を進めることができた。ミナミメダカは、至適塩濃度が異なる2種類のHCEアイソザイムをもつ。至適塩濃度の違いをもたらすアミノ酸残基を同定するために、両者でアミノ酸変異が見られる部位に一方を基に他方のアミノ酸残基に置き換えた変異HCEタンパク質を作製した。両者の間には9ケ所のアミノ酸変異が見られる。アミノ酸の性質が大きく変わる部位を置き換えた種々の変異組換えHCEを作製した。その結果、淡水型のHCEから塩水型のHCEへの変異は2ヶ所のアミノ酸残基の変異によってもたらされることが分かった。ところが、同じ領域を塩水型HCEから淡水型HCEのアミノ酸残基に変異させても至適塩濃度に違いがもたらされなかった。塩水型HCEを基に部分的に淡水型HCEのアミノ酸変異を導入する方法では原因アミノ酸変異を同定することが困難と判断し、淡水型HCEを基に徐々に塩水型HCEのアミノ酸変異を導入していき、淡水型の活性が維持されるか否かを調べることにした。まず、淡水型HCEの立体構造モデルを作製し、立体構造上変異サイトが近接してる2ヶ所のみを塩水型HCEのアミノ酸残基に変異させた。合計5種類(1つは1ヶ所の変異のみ)の変異HCEを作製すると、4つが塩水型HCEの活性を示すようになった。この結果は、47ヵ所の変異が淡水型HCEの活性に重要である可能性を示している。そこで、淡水型HCEの活性に寄与しない2ヵ所の変異に加えて1ヵ所ずつ塩水型HCEの変異を導入した合計7種類の変異組換えHCEを作製した。しかしながら、すべてが淡水型HCEの活性を示した。このことは、すべての変異が単独では至適塩濃度の違いをもたらさず、複数のアミノ酸残基の変異が組み合わさって至適塩濃度の違いをもたらしていることを示している。5種のメダカ属魚種のHCE遺伝子のクラスター構造を明らかにすることができた。今後は各HCEの組換えタンパク質を作製し、卵膜分解における至適塩濃度を調べることにより、各HCE遺伝子が淡水型酵素なのか塩水型酵素なのかを明らかにする。さらに、ミナミメダカの2種類のHCE(MHCE21とMHCE23)の配列をそれぞれ部分的に入れ替えた変異組換えHCEを作製することにより、至適塩濃度の違いをもたらすアミノ酸残基を同定する。これらの結果を総合的して、メダカ属の進化過程でどのようにしてHCE遺伝子が至適塩濃度の違いを示すようになったかを考察する。セレベスグループに属する魚種はこれまでのところセレベスメダカのみHCEクラスターの構造を明らかにできている。今後は同グループに属する他のメダカ(ウォウォラエメダカやマルモラータスメダカ)のHCEクラスターの構造を明らかにする。特に、ウォウォラエメダカは淡水でのみ生息できることから、生息地とクラスター構造の関係について考察できることが期待される。
「現実探求としての生活綴方」の理論形成と変容

平成30年度は、調べる綴方の実践、そして児童方言詩論争を通して国分一太郎の言語観・生活綴方理論の形成過程を明らかにした。まず、調べる綴方実践の考察を通して国分と北方性教育運動、特に佐々木昴のリアリズム論との結びつきの必然性を明らかにした。調べる綴方は1930年代前半の綴方の主流であり、社会的、客観的であることを目的とした綴方である。国分もまた同時期調べる綴方の実践を行っている。この過程において国分は「何を書くか」から「なぜ書くか」、そして「いかに書くか」へと生活綴方に関する問題意識を変化させている。特に、「いかに書くか」への問題意識の変化は、主観と客観とを前提とする調べる綴方の理論的枠組みを問い直し、主観と客観とを含む表現方法への意識変化とつながっている。この変化が国分を北方性教育運動、佐々木昴のリアリズム論へと結びつける要因の一つとなっている。また、児童方言詩論争の考察を通して1930年代半ばの国分の言語観を明らかにした。児童方言詩論争とは、方言詩を提唱する三上齋太郎に対して標準語を主張する福永等によって行われた論争である。児童方言詩論争は、従来方言か標準語かを巡る論争として、決着のつかないものとして捉えられてきた。だが、国分の三上批判はもうひとつの対立を明らかにする。もうひとつの対立とは言語観の対立である。三上と福永が言語を観念につけられた記号として捉えるのに対して、国分は言語を観念と物との浸透したメディアとして捉えているのではないか。児童方言詩論争を通してメディアとしての国分の言語観を明らかにした。平成29年度は北方性教育運動、平成30年度は児童方言詩論争、国分の生活綴方批判を通して国分の言語観・生活綴方理論の形成・変容を明らかにすることを予定としていた。平成29年度は、国分の「概念くだき」の理論的変化を通して北方性教育運動における国分の言語観・生活綴方理論の変化を論文としてまとめた。平成30年度は、まず児童方言詩論争に関連する文献の資料収集と考察を行った。そして児童方言詩論争を通して国分のメディアとしての言語観を明らかにした。また、生活綴方批判に関しては関係する文献の資料収集を行った。この他に、村の子供に共感する国分の綴方教師としての資質と北方性教育運動とのつながりを明らかにするうえで不可欠となる国分の調べる綴方の実践、佐々木昴の影響を考察した。国分が調べる綴方を実践する過程での言語観・生活綴方理論の変化を考察し、2本の論文としてまとめた。また、佐々木昴関連の文献を取集し、国分との関係、国分への影響を考察した。今後は、平成30年度に行った考察を論文としてまとめるとともに、国分の生活綴方批判に関係する資料収集を行い、生活綴方批判における国分の言語観・生活綴方理論の変容を考察する。まず、平成30年度に明らかにした児童方言詩論争における国分の言語観、国分への佐々木昴の影響をそれぞれ論文としてまとめる。そして、研究会紀要等への発表を行う。また、生活綴方批判における国分の言語観・生活綴方理論の変容過程を考察する。平成29年度、平成30年度の研究結果を踏まえ、心情的な側面から捉えられがちであった国分の生活綴方批判を理論的な側面から考察する。そのために引き続き資料収集、関係する研究会や学会等への参加を行う。本研究は、国分一太郎の生活綴方が北方性教育運動のなかでどのように理論化され、後に生活綴方を批判するにいたるその過程を明らかにすることを目的としている。本研究の意義は、これまで論じられることのなかった北方性教育運動における国分の理論的変化を明らかにするとともに、国分の心情的な側面から論じられることの多かった生活綴方批判を理論的な問題として論じることを可能にする点にある。さらに、近年のメディア論との関係から国分の生活綴方を論じることで、これまで論じられることのなかった新教育等との関係のなかで捉えることが可能となる。これらの目的に対して本研究では、北方性教育運動における国分の言語観・生活綴方の理論形成、児童方言詩論争、生活教育論争の三点から考察することにしている。平成29年度は国分の北方性教育運動への関わりを通して国分の言語観・生活綴方論の形成過程、特に佐々木昂の理論的影響を明らかにすることを目的とした。本年度の研究成果は、他の研究課題とも重なるが、国分の「概念くだき」の変化を通して北方性教育運動に関わる過程での国分の変化を明らかにし、論文として発表したことにある。また、北方性教育運動へとつながる国分の資質とその形成過程をまとめ、論文として発表した。さらに、「教えてくれる綴方」の意義を明らかにした点にある。教えてくれる綴方とは、国分が調べる綴方を実践する過程で生みだされた綴方である。これまで教えてくれる綴方が先行研究において取り上げられることはほぼなかった。この綴方が重要であるのは、調べる綴方から北方性教育運動への国分の理論的展開を明確にする点にある。。教えてくれる綴方の実践過程で国分の言語観、生活観に変化が生じたように思える。そして、この変化が北方性教育運動へとつなげることになる。この点を明らかにした。本研究課題について、おおむね順調に進展している。その理由は以下の点にある。1まず、文献収集等に関してほぼ計画通り行うことができた点があげられる。『もんぺ』『もんぺの弟』、そして佐々木昂に関する文献の収集を行った。

さらに、国分一太郎「教育」と「文学」研究会への参加、福島県作文の会、日本作文の会等に参加し情報を得ることができた。ただ、佐々木昂、北方性教育運動に関する文献収集を引き続き行う必要がある。2また、考察もほぼ予定通りに行うことが出来た。本年度は北方性教育運動における国分の言語観・生活綴方の理論形成の考察を行うことを予定していた。この問題に関して、国分の「概念くだき」を中心に北方性教育運動における理論的変化を明らかにし論文として発表した。また、国分の綴方教師としての資質との関係から北方性教育運動を論じ研究会で発表した。さらに、この問題を考察する上で重要となる国分の教えてくれる綴方、佐々木昂の理論的影響の考察を行った。国分の教えてくれる綴方に関しては現在論文としてまとめている。また、佐々木昂の影響に関しては今後論文としてまとめる予定である。平成30年度は、調べる綴方の実践、そして児童方言詩論争を通して国分一太郎の言語観・生活綴方理論の形成過程を明らかにした。まず、調べる綴方実践の考察を通して国分と北方性教育運動、特に佐々木昴のリアリズム論との結びつきの必然性を明らかにした。調べる綴方は1930年代前半の綴方の主流であり、社会的、客観的であることを目的とした綴方である。国分もまた同時期調べる綴方の実践を行っている。この過程において国分は「何を書くか」から「なぜ書くか」、そして「いかに書くか」へと生活綴方に関する問題意識を変化させている。特に、「いかに書くか」への問題意識の変化は、主観と客観とを前提とする調べる綴方の理論的枠組みを問い直し、主観と客観とを含む表現方法への意識変化とつながっている。この変化が国分を北方性教育運動、佐々木昴のリアリズム論へと結びつける要因の一つとなっている。また、児童方言詩論争の考察を通して1930年代半ばの国分の言語観を明らかにした。児童方言詩論争とは、方言詩を提唱する三上齋太郎に対して標準語を主張する福永等によって行われた論争である。児童方言詩論争は、従来方言か標準語かを巡る論争として、決着のつかないものとして捉えられてきた。だが、国分の三上批判はもうひとつの対立を明らかにする。もうひとつの対立とは言語観の対立である。三上と福永が言語を観念につけられた記号として捉えるのに対して、国分は言語を観念と物との浸透したメディアとして捉えているのではないか。児童方言詩論争を通してメディアとしての国分の言語観を明らかにした。平成29年度は北方性教育運動、平成30年度は児童方言詩論争、国分の生活綴方批判を通して国分の言語観・生活綴方理論の形成・変容を明らかにすることを予定としていた。平成29年度は、国分の「概念くだき」の理論的変化を通して北方性教育運動における国分の言語観・生活綴方理論の変化を論文としてまとめた。平成30年度は、まず児童方言詩論争に関連する文献の資料収集と考察を行った。そして児童方言詩論争を通して国分のメディアとしての言語観を明らかにした。また、生活綴方批判に関しては関係する文献の資料収集を行った。この他に、村の子供に共感する国分の綴方教師としての資質と北方性教育運動とのつながりを明らかにするうえで不可欠となる国分の調べる綴方の実践、佐々木昴の影響を考察した。
地震災害と資源収奪による世界遺産白神山地の景観と環境の変容

1993年に世界自然遺産に登録された白神山地は、豊かな森林・鉱物資源を持つ地域であった。本研究では、歴史資料の調査・分析を通じて、山地の資源を歴史的にいかに活用してきたのかを解明した。その結果、ブナの原生林に代表される「手つかずの自然」ではなく、藩政時代の津軽・秋田両領における白神山地は、両藩による林業・鉱業資源の豊かな供給地であり、藩財政にとっても重要な地域として把握されていた。加えて同地において藩政期に発生した災害である、宝永元年(1704)の能代(のしろ)地震と寛政4年(1793)の西津軽地震は、同地域における景観や資源にも各種の影響を与えたことを明らかにした。1世界遺産白神山地の森林資源・鉱物資源の歴史的な獲得状況に関して、弘前藩・秋田藩の歴史資料を主に調査・収集した。弘前藩では、18世紀末に白神山地を流木(ながしぎ)と呼ばれる薪材の供給地として位置づけた結果、伐採が進んで森林の深刻な切り尽くし、いわゆる森林資源の枯渇に直面した。鉱物資源も同様で、領内最大鉱山であった白神山地の尾太銅鉛山では、18世紀前半に大坂の住友泉屋と連携した津軽領の山師足羽次郎三郎による積極的な開発によって最大量の鉱産を見ることになった。しかし坑道の水没と掘り尽くしによる鉱産の減少から、資源の枯渇は著しかった。このように白神山地の各資源をめぐる歴史的な動向と実態を、本研究では明らかにし、代表者は研究の最終年には上記の研究の成果を著書として刊行した。2秋田県側白神山地の粕毛川流域の森林からは薪材が盛んに伐出され、樹木が枯渇する山もあった。秋田県公文書館所蔵の年代不詳ではあるが、近世期の山絵図である「山本郡藤琴沢之絵図」を見ると、粕毛川流域の小沢場内沢(長場内沢)に土砂崩れが起こる場所が記されている。旧秋田営林局が作成国有林の施業案説明書には、粕毛川の洪水による水害被害が記されており、同川は洪水が起きやすい川であったことや、近世において乱伐による洪水によって沢の土砂崩壊があった事例を発掘し、そのメカニズムを解明した。317世紀末から18世紀にかけて北東北の日本海沿岸で連続して起きた地震の際に、被害が報告された地点の現地調査を行い、地形や微小振動の振動計測結果を踏まえて地盤条件を検討した。その結果、被害が報告された地点の多くは段丘上に位置し、地震動から見ると良い地盤であることが分かった。併せて白神山地南側および西側の集落にある地震観測点の状況も調査し、地盤状況を確認した。なかでも、18世紀末から19世紀初頭にかけて、弘前藩では、領内森林において深刻な切り尽くし、所謂森林資源の枯渇に直面することになった。鉱物資源も同様で、白神山地に所在の領内最大鉱山であった尾太銅鉛山では、18世紀末には休山→廃山の状況に至り、藩内あげて資源復活の方策をとらざるを得なくなった。その過程を歴史的に明らかにすることによって、近代に向けての白神山地の歴史的状況を把握する見通しが出てきた。加えて18世紀末に白神山地の地域を襲った、寛政西津軽地震についても、種々資料を収集し、論文を作成した。秋田県公文書館所蔵の年代不詳ではあるが、近世期の山絵図である「山本郡藤琴沢之絵図」を見ると、粕毛川流域の小沢場内沢(長場内沢)に土砂崩れが起きたと思われる場所が記されている。旧秋田営林局が作成したこの地域の国有林の施業案説明書には、粕毛川の洪水による水害被害は甚大である記されており、同川は洪水が起きやすい川であったことがわかる。こうしたことから、近世において乱伐による洪水によって沢の土砂崩壊があったと推測できる。317世紀末から18世紀にかけて北東北の日本海沿岸で連続して起きた地震の際に,被害が報告された地点の現地調査を行い,地形や微小振動の振動計測結果を踏まえて地盤条件を検討した.その結果,被害が報告された地点の多くは段丘上に位置し,地震動から見ると良い地盤であることが分かった.併せて白神山地南側および西側の集落にある地震観測点の状況も調査し,地盤状況を確認した.この調査の結果を踏まえ,歴史地震の位置と規模を再考する予定である.

「研究の目的」に掲げた、史資料の調査をほぼ終えており、収集資料の整理・分析も順調に進めている。加えて、本テーマに即した、研究発表や論文を発表していることから、成果も充分に上げていると考える。予定した史資料の調査と収集は、研究協力者とともに一部を除いておおかたは終了していることから、今後は収集した史資料の整理と分析を細密に行い、論文などに反映する予定である。さらに、整理・分析と平行して未収集資料の補充調査と、フィールドワークを行うことで、歴史資料で実証できた部分との齟齬について明らかにし、白神山地における森林資源と鉱物資源の近現代に至る獲得状況をいっそう明確にしてゆくつもりである。白神山地において起こった地震災害については、18世紀末の寛政西津軽地震を取り上げて実態を明らかにしたが、秋田領側の資料発掘と実態解明が進んでおらず、この点を明確にして、世界自然遺産における災害問題に見通しをつける予定である。最終年度である本年度には、当研究において得た成果を集成して、著作物として刊行する予定である。本年度の史資料の調査と収集成果をとりまとめるとともに、さらに整理・分析を行うことで、所期の成果を十全に獲得するように努める。その際、補充調査として、弘前市立図書館、青森県立図書館、秋田県公文書館、東京大学附属図書館、筑波大学附属図書館などの調査も必要となってくる。地震災害関係としては、東京大学地震研究所も調査の対象となるであろう。収集した史資料の整理と分析に、謝金が必要であり、かつそれらを保存するフアイル類も購入の予定である。また、研究成果を著作物として刊行するのに、原稿整理や校正に精通した補助者への謝金が必要であり、出版に拘わる経費も必要となってくる。
複数回膜貫通タンパクＴＭＢＩＭファミリーによる糖脂質生合成制御及び分子機構の解明

本研究では、以前見いだした「TMBIMファミリーによるスフィンゴ糖脂質Gb3生合成の低下」という知見をもとに、このファミリーの1つFAIM2の新たな機能について検討した。その結果、(1) FAIM2がN末側細胞質領域でE3リガーゼのNEDD4ファミリータンパクと相互作用をすること、(2) TMBIMファミリーの膜貫通領域に共通するアスパラギン酸が2つのFAIM2の活性、すなわちFASを介したアポトーシスに対する抑制能及びGb3低下能、に必須であることを明らかにした。一方糖脂質解析の新たな道具として、遺伝子編集法の1つTALEN法を用いて、糖脂質生合成酵素等の遺伝子破壊株の樹立に成功した。スフィンゴ糖脂質の機能に関しては多くの知見が得られているが、同時に重要なのがその代謝制御機構の解明である。糖脂質は様々な代謝産物が生じる上、それぞれの代謝が異なる細胞内小器官で起こる。そのため代謝酵素の量(mRNA)だけでなく、これら酵素の細胞内局在や糖脂質輸送を制御する因子の同定が、糖脂質の発現制御を理解する上で必要不可欠である。以前申請者はスクリーニングにより、機能未知のタンパクGRINAのC末端側(GRINA-C)がGb3生合成抑制活性を有することを明らかにした。このGRINAは複数回膜貫通タンパクTMBIM (Transmembrane BAX Inhibitor motif containing)ファミリーに属し、FAIM2を含む他のメンバーにおいてもその全長を過剰発現させることでGb3生合成を抑制する。本研究ではこれらの知見をふまえ、1.この現象が生理的に起こる場面の特定、2.TMBIMファミリータンパクに対する結合タンパクの同定3.糖鎖・脂質・タンパク輸送への影響に関する解析、を遂行することで、TMBIMファミリーの新たな機能解明を目的とする。本年度は、昨年度明らかにしたFAIM2とユビキチンE3リガーゼの一種であるNEDD4-2との相互作用に関して、FAIM2の細胞質領域のリコンビナントタンパクを作製し、NEDD4-2との結合を確認した。またFAIM2の種々の変異体を安定に発現させた細胞株を樹立し、細胞内局在と機能について比較・検討した。本研究ではこれらの知見をふまえ、TMBIMファミリーの新たな機能解明、及び糖脂質代謝における新規知見の探索を目的とする。昨年度までにFAIM2とユビキチンE3リガーゼの一種との相互作用の解明、及びFAIM2の機能に必須なアミノ酸の同定を行った。本年度は、GRINA-CとGb3合成酵素が実際細胞内で結合することを、BiFC法(bi-molecular fluorescent complementation法)を用いて確認した。また新たな糖脂質代謝の知見を得るためのツールとして、1.遺伝子編集法の一種、TALEN法の導入、2.レンチウイルスによるshRNAライブラリーの導入、を行った。そのうち1に関して、本実験で使用しているHeLa細胞において、高効率でスフィンゴ糖脂質関連遺伝子の破壊株を樹立することに成功した。本研究で作成した種々の糖脂質改変細胞は、遺伝子バックグラウンドが同じ細胞パネルとして、糖脂質代謝の比較をするうえで、有用なツールとなる(論文発表済)。

本研究ではこれらの知見をふまえ、1.この現象が生理的に起こる場面の特定、2.TMBIMファミリータンパクに対する結合タンパクの同定3.糖鎖・脂質・タンパク輸送への影響に関する解析、を遂行することで、TMBIMファミリーの新たな機能解明を目的とする。本年度はFAIM2に関して、以下に挙げる2つの知見を得た。1つ目はFAIM2のN末側細胞質領域において、ユビキチンE3リガーゼの一種であるNEDD4-2が結合することを明らかにした。2つ目はFAIM2の膜貫通領域において、TMBIMファミリーで保存されているアスパラギン酸残基が機能に必須であり、アラニン置換したところ、Gb3生合成低下能及びFASアポトーシス抑制能の両機能が大幅に失われることを明らかにした。上記概要に記した「TMBIMファミリーによってGb3合成低下が生理的に起こる場面を特定する」ことに関して、本年度はB細胞株の一種Namalwaのサブクローンを用いて、同ファミリーの発現量について検討したが、残念ながら糖脂質組成との関連性についてのデータは得られなかった。一方GRINAのsplicing variant(全長)をクローニングし、それらを細胞に強制発現させたところ、そのcDNAのうち1つは強いGb3低下能を有していた。このcDNAはNCBIのData base (Aceview)に登録されているものであるが、発現させるとさらにsplicingを起こしてGRINA-Cを発現することが明らかとなった。これはGRINA-Cが発現する可能性を示唆する結果であり、今後re-splicingの有無を含めて検討したいと考えている。一方昨年度明らかにした、FAIM2とNEDD4-2との相互作用については、大腸菌によりFAIM2の細胞質領域を精製し、Cell Lysateと混ぜることで、in vitroでの結合を確認した。ただしこの結合が生理的にどのような意味を有するかは、まだ解明できていない。少なくともFAIM2のNEDD4-2結合能を失った変異体(Y38A)は過剰発現させることにより、野生型と同様FASによるアポトーシスや志賀毒素によるアポトーシスを抑制する機能は維持しており、それは細胞質領域を欠いた変異体(deltaN)でも同様であった。細胞内局在を比較したところ、野生型とY38AがDot状の局在を示したのに対し、deltaNはゴルジ体とERに分布していたことから、細胞質領域は細胞内局在に大きく影響するが、Y38とは無関係であることが示唆された。本研究計画のうちH23年度の主な計画であった、「TMBIMファミリーによってGb3合成低下が生理的に起こる場面を特定する」ことに関して、まずヒトの各臓器mRNAパネルを用いてTMBIMファミリーの発現比較、及びGb3低下活性の強いsplicing variantの探索を行った。しかし現在まで糖脂質活性に影響を与えるような証拠は得られていない。
2軸加速度及び1軸角速度の検出可能な高性能振動型センサの研究

本研究では、2軸方向の加速度と1軸回りの角速度を同時に検出できる、新しい圧電振動型センサが考案され、有限要素法による設計並びにその試作が行われている。本センサの特徴は、従来の構成とは異なり、加速度と角速度を別々の振動子を利用して、加速度は振動子の共振周波数変化から、また角速度は横置き型の振動ジャイロセンサから、それぞれ検出させる点にある。1. 1軸角速度センサの構造の吟味とその寸法決定2軸角速度センサに組み込み可能な構造を持つ横置き型平面1軸角速度センサとして,4脚音さ及び3脚音さ構造を取り上げ、これらの支持固定部となる底部端の振動変位を有限要素法解析し,その極小となる各部寸法値を明らかにした。加速度センサに角速度センサを組み込むことは,加速度センサの質量部を削って,そこに角速度センサを組み込むことになるので,結果的に加速度センサの質量が減ってその感度を低減させることに当たる。このため,可能な限り小型化の可能な角速度センサの構造が必要であり,引き続き新構造の考案を行いたい。2. 2軸加速度センサの寸法決定(1)既に設計した2軸加速度センサを試作して実験したところ,他軸方向の不要出力がわずか現れることが判明した。この不要出力が現れないようにするには,センサの重心を移動させる必要のあることが有限要素法解析により明らかになった。この結果を踏まえ,改良型センサの試作実験を行ったところ,問題となった不要出力が著しく低減されることが実験的にも確認された。(2)前述の4脚音さ及び3脚音さ構造の角速度センサを加速度センサに組み入れるために,質量部に空所を設けた2軸加速度センサの設計を行った。この場合,前述の不要出力が低減され得る設計がもちろん必要となる。この空所を可能な限り小さくする検討が,引き続き必要であることが分かった。(3)本研究に役立てるために,この種の加速度センサに使用可能な各種横振動子構造について,それらの長短を有限要素法解析により明確にし,実験的に検証した。1.1軸角速度センサの詳細設計と試作2軸加速度センサに組み込む1軸角速度センサとして取り上げた4脚及び3脚音さ構造の底部固定端の振動変位の低減化を引き続き実施した。また、これらの構造を用いた2軸構成の可能性についても検討した。解析結果によると、これらの構造では、駆動及び検出周波数の差を大きくすると、底部変位は大きくなることが分かり、特に4脚音さ構造では他の不要振動も接近するので1設計には注意を要する。最終的には、両構造とも10^<-3>オーダー程度の底部固定端変位比が実現された。当初計画では、試作実験までを予定していたが、解析に時間を要したため、実験試料の試作は終了したが、実験的検証については次年度に実施したい。2.2軸加速度センサの高性能化周波数変化型の2軸加速度センサ構造の質量非対称に伴う質量回転が存在すると、検出軸以外の他軸の加速度の影響がわずか発生し好ましくない。このため、昨年度提案した質量の重心移動による方法とは異なる新しい方法を詳細に検討した。本方法は、4本の折り曲げ支持棒のうち2本だけ同時に寸法調整して、非対称構造質量の回転運動を無くし直線運動させるものである。3.2軸加速度センサと1軸角速度センサを組み合わせた複合型センサの設計と試作上記の各センサの研究成果を活用して、高性能複合型センサの設計と試作を実施した。その際、加速度センサ用横振動子と角速度センサの板厚を同じに設計できれば、製造工程上きわめて好都合である。この観点から、角速度センサの板厚に加速度センサ用振動子のそれを一致させた設計を実施すると、加速度センサとしての感度低下が発生するため、さらに詳細に検討する予定である。1.高性能振動型センサの構造選定:研究の対象とする振動型センサとして、センサ面内のx、y軸方向の加速度を検出させる周波数変化型2軸加速度センサと、x、y面に垂直なz軸回りの角速度を検出させる1軸角速度センサとを平面配置する構成に限定する。また、振動型センサは金属(SUS304)製の大きめの寸法値とし、圧電セラミックスによる駆動・検出を実施する。2.1軸角速度センサの設計:1軸角速度センサとして、z軸回りの角速度を検出させるために横置き型の平板4脚音さ振動子を使用し、センサの駆動・検出には何れも面内モードを利用する。これらの共振周波数は約8,500Hzで、周波数差は約120Hz、振動子の板厚は0.20.5mmと薄く不要振動モードは問題とならない。3.周波数変化型2軸加速度センサの設計:本研究過程において、加速度センサの質量の回転運動に起因する、検出軸以外の他軸方向から受ける加速度の影響を無くす設計法が明らかにされた。この成果を活用して、センサ質量が1軸角速度センサとの複合化によって更に非対称性が増し回転運動が大きくなるにも関わらず、質量を直線運動させて他軸感度を無くす設計が可能となり、センサの試作実験により他軸感度を従来の7.1%から0.6%に著しく低減化できた。