hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心的辞書の構成素と語の情報処理

心的辞書の構成素に関わる諸問題を以下の5つの部門に分けて研究した。(1)日本語の文字特性と難読児との関係について音節と形態素の処理を考察し、ドイツ語図書の1章分として発表した(P.Haase(Hrsg.))。(2)日本語の難読児(1名)について、語の認知が高いが、文章理解力が低いという乖離現象を記述し、その乖離のecological etiologyについて新しい知見を提出した。(3)Breedin et al.(Brain & Lang.,1998)は、失語症患者の文生成課題において、動詞が意味的に複雑であれば、その動詞が生成されやすいことを実証した。その現象の別解釈として、健常者に見られるfrequency paradox(語再認課題において低頻度語が高頻度語よりも再認成績がよいという逆説現象)の特殊例であるという論を展開した(Brain & Lang.,in press)。(4)邦人大学生の英語基本語4,000語の語彙テストを実施し、その知識構造を分析し、心的構成素を考察するとともに、邦人の英語学習を生態学的に推論した。(5)漢字想起実験によって漢字とその構成部首との意味的連合度を明らかにし、漢字想起メカニズムのモデルを提案した。健常成人のメンタルレキシコンにおける漢字音韻処理を明らかにするために、学生を被験者として、ディスプレー上に平仮名表記語と漢字表記語を並列して同時に呈示し、発音が同じかどうか、音韻判定をできる早く行うように求めた。その結果、「ほこ-楯」のように両者が意味的に類似している条件で、誤反応が多く、反応速度が遅れた。これは、意味の介在を示唆しており、よって漢字表記語の意味情報処理の先行を論じた。本課題は、従来の意味判定課題とは相補的関係にあり、英語等のアルファベットを使用する言語においても実施するに値する。緩徐進行性失語症患者を対象として、幼児児童期の学習順序と逆の順序で語の喪失が進行するという回帰仮説を吟味した。絵カードによる呼称課題の結果を過去3年間、さかのぼって分析した。一方、健常児の音韻学習および語彙学習に関する研究成果を整理し、失語症患者との比較を行った。その比較から、部分的に回帰仮説を支持する結果が得られ、回帰仮説にかかわる基本的な問題を考察した。日本語児を対象とした難読児の研究は限られているが、先行研究を概観し、海外の研究との比較を行い、日本における研究上の問題点を検討し、今後の研究を展望した。平成11年度は、上記の研究に加えて、学生の英語メンタルレキシコンの概要を明らかにするために、基本語4,000語の語彙テストを実施した。データは、膨大な量になっているが,現在そのデータの分析を実施している。この成果については、平成12年度に発表予定である。
骨形成関連ｍｉｃｒｏＲＮＡを包含したｅｘｏｓｏｍｅの開発

骨細胞にメカニカルストレスを負荷することで分泌されたエクソソームを骨芽細胞および破骨細胞にそれぞれ添加し,骨形成および骨吸収への影響を検討した。メカニカルストレス処理骨細胞由来のエクソソームの添加は骨芽細胞の分化を誘導ぜず,破骨細胞様細胞への分化を誘導した。また,メカニカルストレス処理の骨細胞から放出されるエクソソームには,破骨細胞の分化で機能する分子を標的とするmiRNAが多く包含されていた。以上のことから,メカニカルストレスを受けた骨細胞から放出されるエクソソームは,破骨細胞の分化を骨形成よりも優先的にすることが分った。骨芽細胞および骨細胞を接着させる3Dスキャフォールドを(株)クラレと共同し,ハイドロアパタイト製のクラリフェHAへの接着方法および培養条件を確立した。この3Dスキャフォールドを用いてメカニカルストレスを負荷した骨芽細胞および骨細胞からexosomeを回収し,封入されているmicroRNA(以下miRNA)のプロフィール解析をmiRNAアレイ解析に供した。その結果,メカニカルストレス負荷と未処理との間で発現が増減するいくつかのmiRNAを確認した。現在,高い増減値を示したmiRNAについて骨代謝に関連する標的遺伝子について各種データベースを駆使し,解析を進めている。標的遺伝子をバイオインフォマティック解析から推察し,次ステップとしてこの標的遺伝子が該当するmiRNAによって発現変動するか確認する段階に移行している。確認でき次第、ヒト歯髄細胞から分泌されるexosomeへの導入に取りかかる予定である。以上のように予定しているステップをおおむね順調に進捗している。メカニカルストレス負荷処理の骨芽細胞(MC3T3-E1)および骨細胞(MLO-Y4)から調整したexosomeをそれぞれ通常培養している骨芽細胞に添加し,72時間培養後のアルカリフォスファターゼ(ALP)活性を測定したところ,いずれの細胞から調整したexosomeを添加しても骨芽細胞の分化は確認できなかった。一方,3Dスキャフォールドに接着させた骨芽細胞にメカニカルストレスを与え,その後,MC3T3-E1から調整したexosomeを添加するとexosome無添加の群よりもALP活性が上昇した。この結果から,メカニカルストレスを与えた細胞から調整したexosomeは,メカニカルストレス負荷によって分化シグナルがONになった状態の細胞に対して分化を促進させる機能を有することが推察された。また,メカニカルストレスMLO-Y4細胞から調整したexosome中に含まれるmiRNAのうち,高い変動を示したmiRNAの標的分子をin silico解析により検索したところ,骨芽細胞の分子よりも破骨細胞分化にかかわる分子が多かったことから,MLO-Y4細胞から調整したexosomeを破骨細胞分化モデル系での影響を確認することとした。現在進行中である。分化関連miRNAのDDS材として用いるヒト歯髄細胞iPS細胞から分泌されるexosomeの基礎情報として,通常培養している骨芽細胞の分化を分化関連miRNAを未包含のexosome状態で促進することがないか検討したところ,骨芽細胞の分化促進は認められなかった。これにより,選定した分化関連miRNAを包含させたヒト歯髄細胞iPS細胞exosomeの機能確認が可能であることを確認した。in silico解析の結果,骨細胞のexosomeが破骨細胞分化にかかわる因子が標的分子としてあげられ,exosomeの機能を明らかにするための情報を新しく本研究により入手できた。事前計画では,骨芽細胞分化への影響を確認する予定であったが,破骨細胞分化への影響を確認することも加えて,次年度検討を進める。本研究課題の目的は,メカニカルストレス負荷骨細胞から分泌されるexosomeを介した骨形成調節機構をexosome中に含まれるmicroRNA(以下,miRNA)の機能に着目して検証することである。メカニカルストレスを与えたマウス骨細胞様細胞株MLO-Y4細胞からexosomeを調製し,miRNAアレイ解析を行なった結果,いくつかの変動miRNAを確認した。これら変動miRNAの標的遺伝子についてTargetScan7.1等を用いたin silico解析を行ったところ,破骨細胞分化に関連する分子を標的とするmiRNAを多く確認した。さらに,メカニカルストレス負荷MLO-Y4細胞由来exosomeを骨芽細胞およびRAW264.7細胞にそれぞれ添加し,骨形成および骨吸収への影響を検討したところ,骨細胞のexosome添加は骨芽細胞の分化を誘導ぜず,破骨細胞様細胞へ分化するRAW264.7細胞の巨核細胞への分化を誘導した。以上のことから,メカニカルストレスを受けた骨細胞から放出されるexosomeには,破骨細胞の分化が骨形成よりも優先的に伝播されるための情報が包含されていることが推察された。また,メカニカルストレスを負荷マウス前駆骨芽細胞株MC3T3-E1細胞から放出された膜小胞に含まれるmicroRNA(以下miRNA)のプロフィール解析を行ったところ,分化に関連する分子を標的とするmiRNAsの発現変化を確認したが,このメカニカルストレスを与えた骨芽細胞から分泌されたexosome(obMs-exosome)を未分化の骨芽細胞に添加しても骨芽細胞の分化は誘導されなかった。しかし,メカニカルストレスを与えた骨芽細胞にobMs-exosomeを添加すると分化は一転して増強され,exosomeを受け取る側の細胞の状態が投与する際には重要であることが分った。メカニカルストレス処理

骨細胞由来のエクソソームの添加は骨芽細胞の分化を誘導ぜず,破骨細胞様細胞への分化を誘導した。また,メカニカルストレス処理の骨細胞から放出されるエクソソームには,破骨細胞の分化で機能する分子を標的とするmiRNAが多く包含されていた。以上のことから,メカニカルストレスを受けた骨細胞から放出されるエクソソームは,破骨細胞の分化を骨形成よりも優先的にすることが分った。今後の研究は,バイオインフォマティック解析から予測した標的遺伝子が該当するmiRNAによって発現変動するか確認する。確認でき次第、ヒト歯髄細胞由来iPS細胞から分泌されるexosomeへの導入に取りかかる。このヒト歯髄細胞由来iPS細胞から分泌されるexosomeへの導入条件が非常に難しいことから,遺伝子導入装置開発メーカーと連携をとりながら導入条件などを検討する(ネッパ-ジーン社など)。骨細胞からメカニカルストレス負荷によって分泌されたexosomeに含まれるmiRNAの標的分子が破骨細胞の分化に関連する分子であったので,変動したmiRNAの前駆体やアンチセンスインヒビターを用いることで破骨細胞分化への影響を確認し,分化制御miRNAであるかどうかを同定する。また,分化関連miRNAのDDS材として用いるヒト歯髄細胞iPS細胞から分泌されるexosomeへのmiRNAの導入やナノパーティクル製造装置を利用した分化関連miRNA包含小胞の骨芽細胞および破骨細胞分化への影響を検討する予定である。生化学,食品機能化学,骨代謝化学
伸展負荷による血管平滑筋細胞死の分子機構の解明と全く新しい大動脈解離予防薬の開発

致死率の高い大動脈解離の発症には血圧急上昇が関与している可能性がある。我々は、「大動脈壁の中膜を構成する血管平滑筋細胞に対する急激な伸展負荷が、細胞死を招いて大動脈解離を引き起こすのではないか?」という新規仮説を立てて研究を行った。培養ラット血管平滑筋細胞に急激な伸展負荷をかけ、細胞内の遺伝子発現変化をcDNAマイクロアレイで解析した。その結果、ケモカインCxcl1とCx3clの1発現上昇がみられた。これらケモカインを阻害すると血管平滑筋細胞死が増加したことから、ケモカインは動脈解離発症に予防的に働いている可能性がある。今後、ケモカインは動脈解離発症予防薬の開発標的になりうる可能性がある。高齢化社会の今日、動脈硬化性疾患の増加は著しく、その対策は急務である。なかでも急性大動脈解離の致死率は高く、多くは緊急手術以外に救命する手段はない。大動脈解離の発症に血圧急上昇が関与している可能性があるが、その詳細な分子機構は不明である。最近、血管平滑筋細胞への機械的刺激がアゴニストに依存しないアンジオテンシンII受容体の活性化を引き起こすことが報告された。このことは、機械的ストレスによって細胞内シグナルが変動することを示唆している。一方、以前より我々は、培養血管平滑筋細胞を用いた実験で、酸化ストレスや低酸素負荷などが細胞内シグナルを変動させ、細胞増殖や細胞死をもたらすことを報告してきた。我々は、「大動脈壁の中膜を構成する血管平滑筋細胞に対する急激な伸展負荷が、アポトーシスを含む細胞死を招いて大動脈解離を引き起こすのではないか?」という新しい仮説を立てた。本研究では急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の分子メカニズムを解明し、降圧に依存しない、全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目標とする。予備的実験として、シリコンチャンバー上で培養した血管平滑筋細胞に、急激な血圧上昇に相当する伸展負荷をかけたところ、時間依存的な細胞死が観察され、我々の仮説が正しいことが裏付けられた。本年度の研究では、カルシウム拮抗薬のアゼルニジピン、アンジオテンシンII受容体拮抗薬のロサルタンが急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する事を見い出した。その細胞内メカニズムとして、Mitogen-Activated Protein (MAP)キナーゼfamilyのERK1/2及びJNKの活性化の抑制が関与していることを明らかにした。今後その分子メカニズムをさらに探求し、降圧効果に依存しない、全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目標として研究を継続させる。高齢化社会の今日、動脈硬化性疾患の増加は著しくその対策は急務である。大動脈解離の発症に、血圧急上昇が関与している可能性があるが、その詳細な分子機構は不明である。最近、血管平滑筋細胞への機械的刺激が、アゴニストに依存しないアンジオテンシンII受容体の活性化を引き起こすことが報告された。これらの研究成果を背景に、「大動脈壁の中膜を構成する血管平滑筋細胞に対する急激な伸展負荷が、アポトーシスを含む細胞死を招いて大動脈解離を引き起こすのではないか?」という新規仮説を着想した。昨年度の研究ではカルシウム拮抗薬のアゼルニジピン、アンジオテンシンII受容体拮抗薬のロサルタンが、急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する事を見い出した。本年度の研究では、cDNAマイクロアレイ解析により、急激な伸展負荷により血管平滑筋細内である種のケモカインの発現が亢進していることを見い出した。その後の検討により、このケモカインは急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する方向に作用している可能性を確認している。今後、その分子メカニズムを解明し、降圧効果に依存しない、全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目標として研究を継続させる。本研究は、1)急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の細胞内分子メカニズムの解明による治療標的分子の同定と、2)治療標的分子をターゲットとした、降圧に依存しない全く新しい大動脈解離の発症予防薬の開発の2段階からなる。我々は最近の研究で、血管平滑筋細胞への酸化ストレスや低酸素負荷によって細胞内のMitogen-Activated Protein (MAP)キナーゼfamilyが活性化され、細胞増殖や細胞死などを引き起こすことを明らかにしてきた。

その細胞内メカニズムとして、細胞死に関わるといわれるMAPキナーゼのJNKとp38の活性化の抑制が示唆された。本年度の研究では、cDNAマイクロアレイ解析により、急激な伸展負荷により血管平滑筋細内である種のケモカインの発現が亢進していることを見い出した。その後の検討により、このケモカインは急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死を抑制する方向に作用している可能性を確認しており、研究はおおむね順調に進展していると判断している。高齢化社会の今日、動脈硬化性疾患の増加は著しく、その対策は急務である。なかでも急性大動脈解離の致死率は高く、多くは緊急手術以外に救命する手段はない。大動脈解離の発症に、血圧急上昇が関与している可能性があるが、その詳細な分子機構は不明である。我々は、「大動脈壁の中膜を構成する血管平滑筋細胞に対する急激な伸展負荷が、アポトーシスを含む細胞死を招いて大動脈解離を引き起こすのではないか?」という新しい仮説を立てた。本研究では急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の分子メカニズムを解明し、降圧に依存しない、全く新しい大動脈解離の発症予防薬を開発することを目標とした。最近、血管平滑筋細胞への機械的刺激がアゴニストに依存しないアンジオテンシンII受容体の活性化を引き起こすことが報告された(Nat. Cell Biol. 6: 499-506, 2004)。このことは、機械的ストレスによって細胞内シグナルが変動することを示唆している。一方、以前より我々は、培養血管平滑筋細胞を用いた実験で、酸化ストレスや低酸素負荷などが細胞内シグナルを変動させ、細胞増殖や細胞死をもたらすことを報告してきた(J. Biol. Chem. 275: 11706-11712, 2000; Circ. Res. 90, 1222-1230, 2002 ; Exp. Cell Res. in press, 2013)。DNAマイクロアレイによる解析にて、血管平滑筋細胞に対する急激な伸展負荷により、ケモカインCxCl1とCx3Cl1の発現上昇がみられた。さらにこれらケモカインを阻害すると、伸展負荷による血管平滑筋細胞死が増強したことから、ケモカインは動脈解離発症に抑制的に作用していることが示唆された。今後、ケモカインを標的とした動脈解離発症予防法の開発に道が開かれることが期待される。致死率の高い大動脈解離の発症には血圧急上昇が関与している可能性がある。我々は、「大動脈壁の中膜を構成する血管平滑筋細胞に対する急激な伸展負荷が、細胞死を招いて大動脈解離を引き起こすのではないか?」という新規仮説を立てて研究を行った。培養ラット血管平滑筋細胞に急激な伸展負荷をかけ、細胞内の遺伝子発現変化をcDNAマイクロアレイで解析した。その結果、ケモカインCxcl1とCx3clの1発現上昇がみられた。これらケモカインを阻害すると血管平滑筋細胞死が増加したことから、ケモカインは動脈解離発症に予防的に働いている可能性がある。今後、ケモカインは動脈解離発症予防薬の開発標的になりうる可能性がある。本研究は、1)急激な伸展負荷による血管平滑筋細胞死の細胞内分子メカニズムの解明による治療標的分子の同定と、2)治療標的分子をターゲットとした、降圧に依存しない全く新しい大動脈解離の発症予防薬の開発の2段階からなる。
ネオセルフ化ペプチドによる新規免疫制御機構の解明

MHCクラスII分子は、ペプチドをT細胞に提示することで免疫応答の中心的な役割を担っている。一方、様々な疾患のゲノム解析により特定のMHCクラスIIアリルは、様々な免疫疾患の感受性と非常に強く関連していることが判明した。従ってT細胞による抗原認識を制御することは、免疫疾患の治療法の開発に重要である。我々は、特定の抗原やペプチドに対する免疫応答では、ペプチド/MHCクラスII分子複合体に対する抗体が産生されることを見出した。そこで、本研究では、抗ペプチド/MHCクラスII分子複合体抗体の生理的な機能を解明し、抗ペプチド/MHCクラスII分子複合体抗体による新たな免疫制御機構を解明する。
漢方薬の作用機序を探る

漢方薬は、いくつかの構成生薬を組み合わせて処方して作られる。構成生薬には、主として植物由来、動物由来、鉱物由来のものがあり、それらを煎じることにより、相互作用、総合的な力として効果を発揮すると考えられている。また漢方薬がすでに臨床に用いられていることから、in vivoでのマウスを用いた研究が主として行われている。しかし、in vitroの研究の積み重ね無くして、漢方薬の作用機序を明らかにすることは困難である。そこで、申請者らは、生薬エキスによる細胞内シグナルへの効果に着目し、経験的な生薬の分類に科学的根拠を与えるという画期的な結果を得た。今回の研究課題では、構成生薬(申請者らが水抽出エキス126種)による細胞内シグナルへの効果を検討し、漢方薬の作用機序を理解することを目的とする。H24年度は、細胞内シグナルへの効果を検討する目的のため、シグナル応答配列をそれぞれ含むレポーターを16種作製した。また既に6種については、構成生薬による影響について検討を終えている。また、我々はこれまでに十全大補湯ががん転移を抑制することを明らかにしてきたが、その作用機序を解明する目的で、十全大補湯の構成生薬それぞれの上皮間葉転換に及ぼす効果を検討した。その結果、桂皮に上皮間葉転換抑制効果があることを明らかにした。H25年度は、10種のレポータープラスミドを用いたスクリーニングを終了し、現在投稿準備中である、また五車腎気丸が抗がん剤によるアロディニアを抑制することを明らかにした。また胡椒に含まれるpiperineがtumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligandにより誘導されるアポトーシスを増強することを明らかにした。今年度は、細胞内シグナルへの効果を検討する目的のため、シグナル応答配列をそれぞれ含むレポーターを16種作製した。H24年度は、細胞内シグナルへの効果を検討する目的のため、シグナル応答配列をそれぞれ含むレポーター16種を作製した。また6種については、構成生薬による影響について検討を終えている。さらにその過程において、がん転移に関与する上皮間葉転換を十全大補湯に含まれる桂皮が抑制することを明らかにした。H25年度は、10種のレポータープラスミドを用いたスクリーニングを終了し、そのデータを用いて生薬を分類し、その結果を伝統的な分類と比較検討を行った。また五車腎気丸が抗がん剤によるアロディニアを抑制すること、また胡椒に含まれるpiperineがTRAIL誘導性のアポトーシスを増強することを明らかとした。H26年度は、釣藤鈎に含まれるHirsiutineが抗がん活性を示すことなどを明らかとした。腫瘍生物学10種のレポータープラスミドを用いてのスクリーニングを終了し、現在統計処理を行なっているところである。

また、構成生薬の成分であるpiperineの機能解析や、漢方方剤の五車腎気丸の作用の解析から、新規の情報を明らかにした。おおむね順調に進展していると考えられる。細胞内シグナルを検討するためのレポータープラスミドの作製を終了し、スクリーニングを始めているところである。また、十全大補湯ががん転移を抑制する作用機序に関する研究において、十全大補湯に含まれる桂皮が上皮間葉転換を抑制することを明らかにした。現在スクリーニングを終了したデータを解析し、新規適用症の同定など新規情報を得ることを目的にする。作製されたレポータープラスミドを用いて、漢方薬の構成生薬による細胞内シグナルへの効果を検討する。また桂皮が上皮間葉転換を抑制することが明らかとなっていることから、桂皮に含まれる活性成分の同定を行う。特になし次年度の研究計画に沿って使用する。レポーターアッセイに用いる試薬、またin vivo実験に必要なマウス、試薬等を購入する予定である。研究は、おおむね順調に進展しているが、次年度使用額2867円が生じた。
言語学における概念形成の研究〜東洋学から一般言語学への影響〜

今年度の研究計画として、代表者は、1)20世紀初頭の一般言語学・東洋学の資料収集(特に一般言語学の父と言われるフェルディナン・ド・ソシュール関連)、2)一般言語学と比較言語学におけるソシュールの継承者と言われるバンヴェニストの研究、3)19世紀東洋学と20世紀一般言語学の繋がりを考察する研究論文の作成、を予定していた。1)の資料収集に関しては、ジュネーブのソシュール生誕150周年シンポジウムに参加し、彼が残した手稿やメモなどの研究調査報告に触れることができた。またフランス・パリ国立図書館で、19世紀末20世紀初頭の言語学の雑誌を調査し、特に人類学との関わりを確認することができた。2)については、以前から一般言語学における基礎概念の一つである「言語langue」「ことばlangage」「言葉parole」が20世紀に蒙った意味内容の変容について、ソシュールとバンヴェニストを比較研究した。3)では、昨年度からの研究をまとめ、ソシュール、バンヴェニストについての論文作成と、19世紀フランス中国学についての学会発表を行った。発表では、特にフランスにおける東洋学が19世紀に持った影響力の大きさを確認し、そのうえで一般言語研究の概念形成(特に音声学の分野)に注目し、ヨーロッパ以外の言語の音声が、19世紀一般言語研究に与えた衝撃と、文字研究から音声研究へとシフトする言語学の流れの一端を追った。今年度の研究計画として、代表者は、1)19世紀の言語学資料収集(特にヨーロッパの東洋学に関する資料)、2)エジプト学と中国学における「書記体系」「音声学」の基礎概念の形成についての論文作成、の二つを予定していた。1)の資料収集に関しては、東京、上海、パリ、ストラスブールのそれぞれの図書館で、19世紀後半から20世紀初頭の言語学資料を閲覧・複写することができた。この資料をもとに、2)の論文作成を行った。この論考では、17世紀から19世紀にかけて、ヨーロッパの中国学者たちがヒエログリフと漢字という書記法(エクリチュール)に魅せられた結果、二つの書記法を普遍的かつ神秘的な象徴言語として扱ってきた過程を検証した。漢字を純粋な象形文字と捉える傾向は、19世紀において変容をとげ、19世紀中葉からは、むしろ漢字の音声的側面を重視する研究が欧米でも盛んになる。この際、ヒエログリフと漢字を結んでいた絆は、シャンポリオンのヒエログリフ解読という事件によっていったんは切り離されるが、しかし「文字の形が音声を表す」という一般的な法則を漢字に当てはめることによって、再び結ばれることになる。「文字の形の象徴性」から「音声」へと視点をシフトする動きは、ある意味で19世紀の言語研究がもつ一つの特徴である。論考では、この特徴を取り出すために、17世紀から19世紀にかけてのエジプト学と中国学という二つの研究の交差を俯瞰し、二つの研究が並行して見せる動きに注目している。
鉄基形状記憶合金のマルテンサイトバリアント変換に及ぼす磁場効果

本研究は、強磁性形状記憶合金のFe-31.2at.%PdおよびFe_3Pt(規則度約0.8)のマルテンサイト相における巨大磁場誘起歪を系統的に調査し、その原因である磁場によるバリアント再配列を統一的に説明する機構を明確にするとともに、その妥当性をエネルギー論的観点から評価したものである。得られた結果を以下に示す。(1)両合金における正方晶マルテンサイトの一軸結晶磁気異方性定数の温度依存性を調べ、Fe-31.2Pdの磁化容易軸はa軸であり、Fe_3Ptのそれはc軸であることを見出した。(2)Fe-31.2Pd単結晶のマルテンサイトに[001]_P (P:母相)方向に磁場を印加するとバリアント再配列が起き、結晶磁気異方性エネルギーの最も低いバリアントの割合が温度に拘らず100%となること、ならびに[011]_P方向に磁場を印加するとその割合が温度に依存し100%とはならないことを示した。また、[111]_P方向の場合、磁場による再配列が起きないことを明らかにした。(3)Fe_3Pt単結晶のバリアント再配列に及ぼす磁場方向([001]_P、[011]_P、[111]_P)ならびに温度の影響を調査し、上記のFe-Pdと類似の結果を得た。ただし、いずれの磁場方向に対しても単一バリアントにはならないことを明らかにした。(4)両合金の単結晶の磁場によるバリアント再配列に伴い数%の歪が現れることを示した。この磁場誘起歪はFe-31.2Pdの場合、磁場を除去しても回復しないが、Fe_3Ptの場合、その一部が回復することを見出した。この大きさは温度に依存し20Kで約1%にも達することを明らかにした。(5)双晶界面上に働く磁気的せん断応力ならびに双晶変形せん断応力を用いて、磁場によるバリアント再配列が起きる条件を導き、上記した磁場下でのバリアント再配列挙動全てに対して妥当であることを定量的に確認した。Pdを約30at.%含むFe-Pd合金は強磁性形状記憶合金として知られている。強磁性形状記憶合金は磁場を印加することにより数%もの歪を示すため、磁場印加により駆動するアクチュエータへの応用が期待されている。磁場誘起歪の基本的な発現機構は以下のように考えられている。母相冷却し、マルテンサイト変態させると数種類のバリアントが生成される。そこへ外部磁場を印加すると、各バリアントが最も結晶磁気異方性エネルギーの低いバリアントへ再配列し、バリアントの存在割合が変化することにより歪が発生する。磁場印加によりバリアントが再配列するということは、磁場印加により双晶界面にせん断応力τ_<mag>が発生していると考えられる。そしてτ_<mag>が双晶界面を動かすために必要なせん断応力τ_<req>より大きくなっていると考えられる。このことはNi-Mn-Gaにおいて確認されているがFe-Pdにおいては確認されていないため、本研究において確認を行った。磁場を[001]、[011]および[111]に印加した場合、τ_<mag>は最大でK_u/s、K_u/2sおよび0(K_u:結晶磁気異方性定数、s:シアー量)と考えられる。77Kにおいて磁化曲線よりK_uは約350kJ/m^3であり、シアー量は0.124である。したがって磁場を[001]、[011]および[111]に印加した場合、τ_<mag>の最大値は2.8MPa、1.4MPaおよび0とMPaなる。τ_<req>は引張試験の結果より1から1.5MPaであるので、[001]についてはτ_<mag>>τ_<req>、[011]についてはτ_<mag>≒τ_<req>、[111]についてはτ_<mag><τ_<req>となる。この結果は磁場誘起歪の結果とよく一致する。以上より、τ_<mag>>τ_<req>ならば磁場印加によりバリアント再配列が起こることがわかった。この結果はNi-Mn-Gaにおける過去の報告と一致する。

また、[111]_P方向の場合、磁場による再配列が起きないことを明らかにした。(3)Fe_3Pt単結晶のバリアント再配列に及ぼす磁場方向([001]_P、[011]_P、[111]_P)ならびに温度の影響を調査し、上記のFe-Pdと類似の結果を得た。ただし、いずれの磁場方向に対しても単一バリアントにはならないことを明らかにした。(4)両合金の単結晶の磁場によるバリアント再配列に伴い数%の歪が現れることを示した。この磁場誘起歪はFe-31.2Pdの場合、磁場を除去しても回復しないが、Fe_3Ptの場合、その一部が回復することを見出した。この大きさは温度に依存し20Kで約1%にも達することを明らかにした。(5)双晶界面上に働く磁気的せん断応力ならびに双晶変形せん断応力を用いて、磁場によるバリアント再配列が起きる条件を導き、上記した磁場下でのバリアント再配列挙動全てに対して妥当であることを定量的に確認した。
シグナル伝達分子の細胞質内アセチル化によるB細胞分化機構の解明

ウイルスや細菌毒素の中和に有効な抗体はB細胞が産生するタンパク質で、獲得免疫系に不可欠の役割を担っている。B細胞は骨髄で造血幹細胞から分化する。この分化過程は、B細胞の前駆細胞を取り囲むニッチェに由来する刺激に依存する。インターロイキン-7(IL-7)はB細胞分化を支持する要因の1つである。IL-7受容体(IL-7R)はIL-7Rα鎖と共通γ(γc)鎖のヘテロ二量体で構成される。IL-7Rα鎖の細胞質内領域に存在するチロシン残基(Y449)は下流の情報伝達分子Stat5の結合部として重要である。チロシンリン酸化酵素JakはIL-7Rα鎖の細胞質膜直下に結合し、リガンド依存性にY449をリン酸化する。Jak結合領域やY449以外の細胞質内領域の機能ドメイン(モチーフ)を探索する目的で、いくつかの領域欠損IL-7Rα鎖を作製した。プロB細胞株Ba/F3細胞やT細胞株CTLL-2細胞でこれらの変異IL-7Rα鎖を発現させた。IL-7誘導性のY449のリン酸化を引き起こすことのない変異体ではStat5の活性化は認められなかった。Stat5の活性化は細胞増殖とB細胞分化を誘導することが既に知られている。実際に変異IL-7Rα鎖をIL-7Rα鎖欠損マウス由来の前駆細胞で発現させると、Stat5活性依存性にB細胞の分化が進行した。しかしながら、Stat5の活性化を誘導できるが、B細胞分化をサポートできない変異体が認められた。この変異IL-7Rα鎖によるStat5の活性化を詳細に調べたところ、IL-7誘導性のStat5リン酸化と限定消化が検出された。一連の結果を論文として発表した。IL-7によるStat5の活性化と細胞増殖はB細胞分化において同時に起こるものとされてきた。今回の変異IL-7Rα鎖が示した結果はこれまでの考え方とは明確に異なる。欠損領域で形成される複合体の解析を進めている。B細胞分化を制御に関与するIL-7Rα鎖の新規機能領域を見出し報告した。この領域の機能を具体的に明らかにするため、遺伝子改変マウスを作製した。論文発表が出来たこと、マウスの作製が済んだこと等を考慮して順調な進捗と判断した。順調に交配が進んでいる。解析可能個体が準備できれば、このまま順調に進むと期待している。ここまでの検討から、IL-7Rα鎖欠損マウスはIL-7シグナルを充分に伝達できないため、B細胞成熟を支持しないことが解っている。今年度作製した変異マウスにおいて、B細胞分化がどのステージで止まっているかを明らかにする。分化が単に止まっているのか、あるいは、別系列の細胞へ分化しているのかについても明らかにしていく。B細胞の前駆細胞はIL-7刺激によりStat5を活性化する。このとき、Stat5はリン酸化だけでなくアセチル化されることが解っている。変異IL-7Rα鎖を発現する前駆細胞では、IL-7刺激によるStat5のアセチル化が亢進することと限定消化がおきることも見出している。IL-7Rα鎖の欠失領域がアセチル化や限定消化に対してどのように関係するかを明らかにする。IL-7Rに結合するタンパク質を質量分析計で同定する。アセチル化Stat5の機能とB細胞成熟の停止との関係を明らかにする事を通じて,アセチル化の重要性を見出していく。この計画では、リンパ球の情報伝達系分子が刺激に応じてアセチル化されることに注目している。細胞質で生じるアセチル化が普遍的に生じるのであれば、伝達制御に必須の分子修飾であると期待できる。T細胞株Jurkat細胞のT細胞受容体(TCR)刺激をモデルに細胞質アセチル化が認められるか検討した。刺激後のJurkat細胞から細胞質画分を調製し、抗アセチル化リジン抗体で免疫沈降を行った。この結果、MAPキナーゼカスケードの構成タンパク質である、MKK4とJNKのアセチル化が認められた。このアセチル化に先立って、アセチル化酵素CBPが核内から細胞質へ輸送されていることが判った。CBPの局在変化を抑制するとMKK4のアセチル化が検出されなくなった。アセチル化阻害条件下では、TCR刺激後に産生されるサイトカイン産生の低下が認められた。T細胞株CTLL2細胞を用いて、変異インターロイキン7受容体の情報伝達を解析した。インターロイキン7刺激による受容体下流のStat5のリン酸化とアセチル化、および細胞増殖アッセイを指標に受容体機能を調べた。複数の変異受容体を解析したが、欠損する領域によって、全く細胞増殖を誘導できないものと、それほど影響を受けずに誘導するものとに分かれた。増殖能ととStat5のリン酸化能とは一致していた。細胞増殖を支持する受容体を前駆B細胞へ導入したところ、インターロイキン7刺激を伝達するがB細胞成熟を進行できる変異体と進行できない変異体とがあった。これまでインターロイキン7刺激による細胞増殖と細胞成熟は密接な関係であると考えられてきたが、この結果は、増殖と成熟は別の制御を受けていることを示唆している。増殖を支持しない変異体はStat5のアセチル化が顕著に観察された。細胞成熟とアセチル化Stat5の関係性を探る。B細胞をインターロイキン7刺激した際に認められる情報伝達系分子のアセチル化とB細胞成熟に関する解析が主たる目的であった。情報伝達系のアセチル化の普遍性を調べる過程で興味深い結果を得た。

そのため、B細胞を用いた解析からT細胞株を用いた解析に時間をさいた。なお、時間を費やしたT細胞に関する諸検討の結果は論文としてまとめた。B細胞に関する検討は当初の予定に比べるとやや遅いように感じるが、時間を必要とする遺伝子改変マウスの作製手配は済ませている。また、本来の目的に必須の条件検討も概ね済ませているので、大きく遅れているとはとらえてはいない。ウイルスや細菌毒素の中和に有効な抗体はB細胞が産生するタンパク質で、獲得免疫系に不可欠の役割を担っている。B細胞は骨髄で造血幹細胞から分化する。この分化過程は、B細胞の前駆細胞を取り囲むニッチェに由来する刺激に依存する。インターロイキン-7(IL-7)はB細胞分化を支持する要因の1つである。IL-7受容体(IL-7R)はIL-7Rα鎖と共通γ(γc)鎖のヘテロ二量体で構成される。IL-7Rα鎖の細胞質内領域に存在するチロシン残基(Y449)は下流の情報伝達分子Stat5の結合部として重要である。チロシンリン酸化酵素JakはIL-7Rα鎖の細胞質膜直下に結合し、リガンド依存性にY449をリン酸化する。Jak結合領域やY449以外の細胞質内領域の機能ドメイン(モチーフ)を探索する目的で、いくつかの領域欠損IL-7Rα鎖を作製した。プロB細胞株Ba/F3細胞やT細胞株CTLL-2細胞でこれらの変異IL-7Rα鎖を発現させた。IL-7誘導性のY449のリン酸化を引き起こすことのない変異体ではStat5の活性化は認められなかった。Stat5の活性化は細胞増殖とB細胞分化を誘導することが既に知られている。実際に変異IL-7Rα鎖をIL-7Rα鎖欠損マウス由来の前駆細胞で発現させると、Stat5活性依存性にB細胞の分化が進行した。しかしながら、Stat5の活性化を誘導できるが、B細胞分化をサポートできない変異体が認められた。この変異IL-7Rα鎖によるStat5の活性化を詳細に調べたところ、IL-7誘導性のStat5リン酸化と限定消化が検出された。一連の結果を論文として発表した。IL-7によるStat5の活性化と細胞増殖はB細胞分化において同時に起こるものとされてきた。今回の変異IL-7Rα鎖が示した結果はこれまでの考え方とは明確に異なる。欠損領域で形成される複合体の解析を進めている。B細胞分化を制御に関与するIL-7Rα鎖の新規機能領域を見出し報告した。この領域の機能を具体的に明らかにするため、遺伝子改変マウスを作製した。論文発表が出来たこと、マウスの作製が済んだこと等を考慮して順調な進捗と判断した。順調に交配が進んでいる。解析可能個体が準備できれば、このまま順調に進むと期待している。B細胞の成熟過程は、共通リンパ系前駆細胞→プレプロB細胞→プロB細胞→プレB細胞→未熟B細胞の順で進行する。この過程をインターロイキン7(IL-7)がサポートしている。IL-7受容体(IL-7R)は、α鎖と共通γ(γc)鎖のヘテロ二量体で構成されている。
T細胞レセプターペプチドを用いたループスモデルマウス治療に関する研究

自己反応性CD4^+αβTh1細胞として、ヒストンとdsDNAに反応して増殖し抗dsDNA抗体の産生を刺激するdna51と、抗U1RNP抗体の産生を刺激するrnp2とが分離された。dna51はVβ8.3を有し、TCRβ鎖CDR3部位は酸性アミノ酸を多く含んでいた。一方rnp2はVβ14を有していた。なおi-dna51、i-rnp2は抗CD3抗体刺激によりs-dna51、s-rnp2と同レベルのIFNγを分泌した。またi-dna51はPMA/ionomycin刺激によりs-dna51と同様にCD40Lを発現し、in vitroで精製MRL/lpr B細胞の増殖を刺激したが、その増殖は抗CD40Lモノクローナル抗体で阻害された。Adoptive transferstudyでは、PBS注射群に比しs-dna51移入群でループス腎炎の活動性指標が有意に上昇し、糸球体細胞数とメサンギウム領域面積が拡大した。一方i-dna51移入群では、PBS群に比し抗dsDNA抗体価の上昇が抑制され、糸球体腎炎の活動性指標は低下、糸球体細胞数も減少した。s-rnp2移入群でも最終観察時のみ抗dsDNA抗体価上昇が抑制されたが、糸球体腎炎の活動性指標に変動はなく、間質性腎炎が増悪していた。なおi-dna51移入群で、最終観察時脾細胞中のCD4^+Vβ8.3T細胞とB細胞数がPBS注射群に比し有意に減少した。i-dna51移入群最終観察時血清中に抗dna51抗体が認められたが、同血清はrnp2およびdna51以外のVβ8.3陽性T細胞と反応しなかった。EAEと同様、MRL/lprマウスでも放射線照射した自己反応性CD4^+αβTh1細胞クローンの移入でMRL/lprマウスの自己抗体産生および病態の調節が可能である。特にi-dna51を移入したMRL/lprマウスで認められた抗dsDNA抗体産生抑制の機序として、移入クローン(dna51)に対する抗体の誘導が重要と考えられた。この手法を用いることにより病態に関与する自己反応性T細胞を標的とした抗体療法の可能性も示唆される。本年度は抗U1RNP抗体陽性CD40リガンド(CD40L)欠損MRL/Mp-Faslprマウス(MRL/lprマウス)および野生型MRL/lprマウス脾細胞から,抗U1RNP抗体の産生をin vitroのみならずin vivoにおいてもヘルプするCD4+αβTh1細胞(G2およびrnp2)を分離した。クローン化したrnp2(CD40L+/+, Vβ14), G2(CD40L-/-, Vβ10)を,PBSおよび抗dsDNA抗体の産生に関与すると考えられるdna51(CD40L+/+, Vβ8.3)をコントロールとしてMRL/lprマウスに移入し,血清中の抗U1RNP抗体価および皮膚・肺・腎組織所見を調べた。a-(IL-2による活性化),i-(IL-2による活性化後に放射線照射)rnp2あるいはi-G2を移入することにより皮膚病変は拡大したが,後背部皮下のリンパ球浸潤はa-, i-によらずすべての細胞移入群でPBS群に比し著明となった。一方でa-, i-によらずrnp2あるいはG2の移入により肺血管炎と間質性肺炎は変化しなかった。またa-rnp2の移入により間質性腎炎が増悪した。しかしi-rnP2あるいはa-, i-G2の移入により腎病変は変化しなかった。以上より,MRL/lprマウスの病態に関与する抗U1RNP抗体産生性T細胞は存在するが,同じ抗体産生性を持ったTh1細胞でもCD40L発現,移入前の放射線照射の有無により,細胞移入による病態への関与の仕方が異なると考えられた。本年度は,これらの成績をふまえ,これらのT細胞のレセプターペプチドの作成と導入を行う予定である。

なおi-dna51移入群で、最終観察時脾細胞中のCD4^+Vβ8.3T細胞とB細胞数がPBS注射群に比し有意に減少した。i-dna51移入群最終観察時血清中に抗dna51抗体が認められたが、同血清はrnp2およびdna51以外のVβ8.3陽性T細胞と反応しなかった。EAEと同様、MRL/lprマウスでも放射線照射した自己反応性CD4^+αβTh1細胞クローンの移入でMRL/lprマウスの自己抗体産生および病態の調節が可能である。特にi-dna51を移入したMRL/lprマウスで認められた抗dsDNA抗体産生抑制の機序として、移入クローン(dna51)に対する抗体の誘導が重要と考えられた。この手法を用いることにより病態に関与する自己反応性T細胞を標的とした抗体療法の可能性も示唆される。
精神分裂病患者並びに正常対照者におけるグリア線維酸性蛋白質の遺伝的多型性

アストロサイトに特異的に存在するダリア線維酸性蛋白質(GFAP)は,細胞骨格を構成する中間径の蛋白質フィラメントである.遺伝子は,9つのエクソンから成ることが知られている.国内における一塩基多型データベース(JSNP)におけるGFAPの一塩基多型(SNP)情報と,これまでの文献上で報告されているGFAPの遺伝子変異を参考にして,PCR法を用いた制限酵素断片長多型(RFLP)を同定する部位の絞り込みを行った.一般的にイントロン領域のSNPは,スプライシングに影響を与えることが知られているが,GFAPのイントロン3の部位において,制限酵素によりその多型を区別できる部位が同定された.また,中枢神経系が障害される稀な疾患であるアレキサンダー病の遺伝子変異を初めて報告した論文で,その多型性が報告されたGFAPのエクソン5においても,制限酵素により多型を区別できる部位が同定された.これらのPCR法の条件の再現性も確認された。しかし,過去に報告された変異情報の内,プロモーター領域,エクソン1においては,多型部位を適切に切り分ける制限酵素は同定できなかった.今回,明らかにした2つのPCR-RFLPの部位を用いた正常対照者における多型性の検討数をさらに増やしていく予定である.そして当初の計画通り,強迫症状を前駆期に有する児童期発症の精神分裂病の限定されたサブグループを用いて,発病脆弱性要因を含めたその人口統計学的背景の検討を行っていく予定である.また,GFAPにおいて今回検討された領域以外のSNPについても,引き続いて適当な制限酵素切断部位の検討を行っていく予定である.アストロサイトに特異的に存在するダリア線維酸性蛋白質(GFAP)は,細胞骨格を構成する中間径の蛋白質フィラメントである.遺伝子は,9つのエクソンから成ることが知られている.国内における一塩基多型データベース(JSNP)におけるGFAPの一塩基多型(SNP)情報と,これまでの文献上で報告されているGFAPの遺伝子変異を参考にして,PCR法を用いた制限酵素断片長多型(RFLP)を同定する部位の絞り込みを行った.一般的にイントロン領域のSNPは,スプライシングに影響を与えることが知られているが,GFAPのイントロン3の部位において,制限酵素によりその多型を区別できる部位が同定された.また,中枢神経系が障害される稀な疾患であるアレキサンダー病の遺伝子変異を初めて報告した論文で,その多型性が報告されたGFAPのエクソン5においても,制限酵素により多型を区別できる部位が同定された.これらのPCR法の条件の再現性も確認された。しかし,過去に報告された変異情報の内,プロモーター領域,エクソン1においては,多型部位を適切に切り分ける制限酵素は同定できなかった.今回,明らかにした2つのPCR-RFLPの部位を用いた正常対照者における多型性の検討数をさらに増やしていく予定である.そして当初の計画通り,強迫症状を前駆期に有する児童期発症の精神分裂病の限定されたサブグループを用いて,発病脆弱性要因を含めたその人口統計学的背景の検討を行っていく予定である.また,GFAPにおいて今回検討された領域以外のSNPについても,引き続いて適当な制限酵素切断部位の検討を行っていく予定である.
管内旋回流の空気・粒子流動特性におよぼす装置・操作条件の影響に関する研究

管内旋回流の空気・粒子流動特性におよぼす装置・操作条件の影響について,内径280mm,全長560mmの供試円筒を用いて実験的に検討をおこなった.装置パラメータとしては旋回羽根角から導かれる供給スワール数ならびに供試円筒中間に設置したオリフィス径(絞り比)であり,それらを変化させて,オリフィス前後における空気流動場を5孔ピト-管により詳細に測定し,装置パラメータと速度べクトル・圧力分布との関係について検討した結果,次の知見を得た.(1)管内旋回流中に設置したオリフィス径,ならびに供給スワール数の大きさにより,オリフィス前後の流れ場が種々変化し,装置条件により逆流・循環領域が形成される.(2)スワール数が大きい場合,強い旋回流が形成され,円筒中心軸と側壁付近との圧力差が大きくなり,逆流領域が形成される.また,スワール数が小さい場合,オリフィス径の影響が少ない.(3)オリフィス径が小さいほど,円筒中心付近の周方向流速が大きくなり,最大周方向流速の半径位置は円筒中心軸に近くなり,逆流領域が形成される.また,オリフィス径が大きいほど,オリフィス前後での速度ベクトル・圧力分布の変化が小さくなる.これらの結果は管内旋回流を利用した装置において,装置条件により,旋回流動場を自由に制御できることを示唆しており,今後さらに詳細な実験と数値シミュレーションを実施し,装置の理論的な最適化をおこなう.管内旋回流の空気・粒子流動特性におよぼす装置・操作条件の影響について,内径280mm,全長560mmの供試円筒を用いて実験的に検討をおこなった.装置パラメータとしては旋回羽根角から導かれる供給スワール数ならびに供試円筒中間に設置したオリフィス径(絞り比)であり,それらを変化させて,オリフィス前後における空気流動場を5孔ピト-管により詳細に測定し,装置パラメータと速度べクトル・圧力分布との関係について検討した結果,次の知見を得た.(1)管内旋回流中に設置したオリフィス径,ならびに供給スワール数の大きさにより,オリフィス前後の流れ場が種々変化し,装置条件により逆流・循環領域が形成される.(2)スワール数が大きい場合,強い旋回流が形成され,円筒中心軸と側壁付近との圧力差が大きくなり,逆流領域が形成される.また,スワール数が小さい場合,オリフィス径の影響が少ない.(3)オリフィス径が小さいほど,円筒中心付近の周方向流速が大きくなり,最大周方向流速の半径位置は円筒中心軸に近くなり,逆流領域が形成される.また,オリフィス径が大きいほど,オリフィス前後での速度ベクトル・圧力分布の変化が小さくなる.これらの結果は管内旋回流を利用した装置において,装置条件により,旋回流動場を自由に制御できることを示唆しており,今後さらに詳細な実験と数値シミュレーションを実施し,装置の理論的な最適化をおこなう.
三次元性を有する小規模河床波の相当砂粒粗度に関する基礎的研究

(1)河床面の安定理論解析および移動床上の流れの実験を行って,小規模3次元河床波の発生条件を研究し,つぎの知見を得た。(ア)ポテンシャル流理論を用いての河床面安定解析の結果,3次元河床波の初期増幅率KCCCIDDは次式で与えられる。(イ)2次元河床波(l=0)よりもl/k=1.0前後の3次元河床波(うろこ状砂漣,うろこ状砂堆)の方が発生しやすい水理条件の範囲が上式から求められる。(2)從来から得られている多くの実験・現地観測資料を再整理解析して,水流の水理条件と河床面上に形成される河床波の相当粗度との関係を研究し,つぎの成果を得た。(ア)相当粗度KCCsDDの値をKCCsDD/dCCsDD=f(τCC*DDAA1BB,S)の形で表示する一般図表を作成した。但し,dCCsDD=平均粒径,τCC*DDAA1BB=無次元表面摩擦剪断力,S=水流の水面勾配。(3)移動床実験開水路における発生・発達過程の小規模河床波形状の時間的・空間的変化を,レ-ザ-スリット光を利用した測定とcomputeraidedの画像処理を組み合わせた方法により定量的に把握することができる計測方法を研究・開発した。三次元性を有する小規模河床波の相当砂粒粗度に関するデータの数値解析と三次元小規模河床波の安定理論解析及び実験を行って、下記1、2の成果を得、また、実験を3の段階まで進めた。1.実験室水路及び高水時の実際河川において実験、実測されてきた従来の研究者による河床抵抗についての既発表のデータの中から約7,500個を選んでデータ解析を行い、その時の河床形状相当砂粒粗度を計算し、その大さを、無次元河床表面摩擦抵抗と水流のエネルギー勾配との関数として表示した一般図表を作成した。また、それに基づいて河床形状抵抗の特性を系統的に明らかとした。(発表論文:裏面記載の2篇)。2.中規模三次元河床波の場合とは異り、従来殆んど行われていなかった小規模三次元河床波についての安定理論解析をポテンシャル流モデルによって行い、従来の実験結果をかなり良く説明しうる安定限界線を与える理論解を求めることができた。この解析における流砂量式としては、流砂量と作用河床剪断力との間に存在する遅れ距離、及び河床波形上で横方向に作用する重力の成分を考慮した式を用いた。河床上に攪乱として与えた二次元及び三次元小規模河床波の各初期増幅率のみならず、安定解析が許される範囲内での比較的短い時間内での各増幅率の時間的変化も調べて、二次元河床波が三次元河床波にどのように変形してゆくかを検討した。3.三次元性を有する小規模河床波実験のための幅80cm、長さ9mの可傾水路を作成した。次にこの水路を使用して実験を行い、三次元性を有する小規模河床波の形成領域を調べている。河床波の波形は超音波測深器を使用して測定し、測定結果から波形のx方向及びy方向(横方向)の卓越波長を各パワースペクトルを計算して系統的に求めている。1.河床面の安定理論解析および移動床上の流れの実験を行って、小規模三次元河床波の発生条件および形状抵抗を研究しつぎの知見を得た。(1)ポテンシャル流理論を用いての河床面安定解析の結果、三次元河床波の初期増幅率kcIは次式で与えられる。z、に、k,l:河床波の水路軸方向,スパン方向の各波数、α_1:波形勾配係数、α_3=1/tanΦ,Φ:河床材料の摩擦角、β=√<k^2+l^2>,F_r:フル-ド数、f_b=[1-Fr^2+k^2(d/β)tanhβd]/

[tanhβd-(Fr^2k^2d/β)],d:粒径,C=(α_1δ)U^2/2g,G_0=mU^n,G_0:定常状態流砂量、δ:遅水距離。(2)二次元河床波(l=0)よりl/k=1.0前後の三次元河床波(うろこ二状砂連、うろこ状砂工)の方が発生しやすい水理条件の範囲が上式から求められる。2.従来から得られている多くの実験・現地実測資料を再整理解析して、水流の水理条件と河床面上に形成される河床波の相当粗度との関係を研究し、つぎの成果を得た。(1)相当粗度k_sの値をk_s/d_s=f(τ'_*,S)の形で表示する一般図表を作成した。但しd_s:平均粒径、τ'_*:無次元表面摩擦剪断力、S:水流のエネルギ-勾配。(2)k_s/d_sの値はSの値のいかんに関せずτ'_*=0.2付近で極大値をとる。3.移動床実験開水路における発生・発達過程の小規模河床波形状の時間的・空間的変化を、レ-ザ-スリット光を利用した測定とcomputeraidedの画像処理を組み合わせた方法により定量的に把握することができる計測方法を研究・開発した。1.昭和63年度及び平成元年度の研究に継続して河床面の安定解析及び移動床上の流れの実験を行って小規模3次元河床波の発生条件を研究し,つぎの知見を得た。(1)ポテンシャル流れ理論を用いて導いた3次元河床波の初期増幅率kc_Iの値は,帰流砂量をGo=mU^4で近似する方がGo=m^1U^3(MeyerーPeter & Miiller型掃流砂量式Go=α[T_<*->-_<*cT>]3/2に相当する表示形)で近似するよりも,2次元河床波(l=0)及び3次元河床波の両者ともに,発生起波数は小さい方に移行し,多くの場合,実験との適合性がよくなる。(l:スパン方向の波数)(2)砂漣発生の初期には2次元河床波より1/k=0.51.0の3次元河床波としての砂漣が起きやすく,このことは実験により確かめられた。(k;水路軸線方向の波数).2.従来から得られている多くの実験・現地実測資料を再整理解析して,河床面上に形成される河床波の相当砂粗度と無次元流量q_*=g1√<(Sー1)yg^3_s>(d_s:粒径)との関係を研究し,つぎの成果を得た。(1)無次元表面摩擦剪断力T^1_*とq_*との関係は次式で表わされる。2.にS;水面勾配,a=f(S)でSについての単調増加関数。(2)前年度得られたk_s/d_s=f(T^1_*,S)の関係式をT^1_*=f((5ー1)q_*S,S)の形に表示した場合についての一般図表を作成した。3、本研究3年間の研究を取り纏め、研究成果報告書(冊子体)を作成印刷した。