hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スポーツ傷害診断時における心理的要因からの新アプローチ-心理的サポート導入システムの開発を目指して-

昨年同様にM整形外科病院スポーツ外来において、受診するスポーツ選手を対象に(中学生以上のスポーツ競技者で傷害を負った者)、STAI (State Trait Anxiety Inventory/状態・特性不安尺度)、DIPCA.3(心理的競技能力診断検査)、MCT-II型の心理検査を実施した。さらに、調査結果を基にして受傷者へのカウンセリングの準備を行った。対象者は、男子349名、女子207名、合計556名(平成16年12月現在)であった。対象者の特徴は、19歳以下(U19)の受診者が7割近くを占め、昨年度の傾向と同様であった。STAIについて;年代別に状態不安、特性不安の結果を見ると、U19の患者がどちらも高い状態にあった。有意な差は見られなかったが、特性不安が特に高い状態であった。MCT-II型について;MCT-II型についても、年代別に比較してみると、U19の群が活動性において低い傾向となった。また、U19における平均値の波形は、一般的にオーバートレーニング状態に近く、疲労や抑うつなどの得点が高い。また、若年者の受傷者は、抑うつや怒りが高くなるという報告もあり、昨年からの調査でもそのことが伺えた。DIPCA.3について;DIPC.3Aの結果については、「自己コントロール能力、リラックス能力、集中力」が含まれる精神の安定・集中尺度について検討した。U19の受傷者において精神の安定さが低い傾向にあり、傷害との関係が深い要因と考えられる。ジュニア期の選手などにおいては、メンタルトレーニングなどの心理的競技能力を安定させるための、取り組みなども必要で改めて感じられた。カウンセリングへの準備について;長期に渡る治療が必要だったり、手術を必要とする選手にとっては今後の生活やスポーツ現場への復帰が気がかりとなる。そのため、サンプルとなるようなケースを想定し、数名の受傷者へのインタビュー形式の質問などを行った。これらの資料などを参考に、本格的なカウンセリングの実施を行う。M整形外科病院スポーツ整形外来において、受診するスポーツ競技者を対象に(中学生以上のスポーツ競技者で傷害を負った者)、STAI(State Trait Anxiety Inventory/状態・特性不安尺度)、DIPCA(心理的競技能力診断検査)、MCT-II型の心理検査を実施した。対象者は、男子300名、女子179名、合計479名、平均年齢189才(S.D5.50)であった。対象者の特徴は、19歳以下(U19)の受診者が7割近くを占め、先行研究などの対象者に準じていた。先行研究などからも、受傷者の不安が高いことが報告されているが、今回の調査においても同様の結果となった。MCT-II型について;MCT-II型についても、年代別に比較してみると、U19の群が活動性において有意に低い結果となった(F=3.17,P<.05)。また、若年者の受傷者は、抑うつや怒りが高くなるという報告もあり、今回の調査でもそのことが伺えた。

DIPCAについて;DIPCAの結果については、自己コントロール能力、リラックス能力、集中力の3つが含まれる精神の安定・集中尺度について検討した。年代別の比較では、年代の高い受診者において得点が有意に高かった。このような精神の安定などは、傷害との関係が大きい要因と考えられ、ジュニア期の選手などにおいては、メンタルトレーニングなどの心理的競技能力を安定させるための、取り組みなども必要であると考えられる。今後の課題について;今回の調査からはジュニア期の選手について、特徴的な結果が得られた。今後の課題として、傷害の重傷度や種目別の比較などを行ない、さらにスポーツ傷害の発生に関わる外的要因・心理的要因を検討することと、傷害予防教育などへの提言などが考えられる。スポーツ障害診断時への心理的サポート道入システムの構築が急務である。昨年同様にM整形外科病院スポーツ外来において、受診するスポーツ選手を対象に(中学生以上のスポーツ競技者で傷害を負った者)、STAI(State Trait Anxiety Inventory/状態・特性不安尺度)、DIPCA.3(心理的競技能力診断検査)、MCT-II型の心理検査を実施した。さらに、調査結果を基にして受傷者へのカウンセリングの準備を行った。対象者は、男子349名、女子207名、合計556名(平成16年12月現在)であった。対象者の特徴は、19歳以下(U19)の受診者が7割近くを占め、昨年度の傾向と同様であった。STAIについて;年代別に状態不安、特性不安の結果を見ると、U19の患者がどちらも高い状態にあった。有意な差は見られなかったが、特性不安が特に高い状態であった。MCT-II型について;MCT-II型についても、年代別に比較してみると、U19の群が活動性において低い傾向となった。また、U19における平均値の波形は、一般的にオーバートレーニング状態に近く、疲労や抑うつなどの得点が高い。また、若年者の受傷者は、抑うつや怒りが高くなるという報告もあり、昨年からの調査でもそのことが伺えた。DIPCA.3について;DIPC.3Aの結果については、「自己コントロール能力、リラックス能力、集中力」が含まれる精神の安定・集中尺度について検討した。U19の受傷者において精神の安定さが低い傾向にあり、傷害との関係が深い要因と考えられる。ジュニア期の選手などにおいては、メンタルトレーニングなどの心理的競技能力を安定させるための、取り組みなども必要で改めて感じられた。カウンセリングへの準備について;長期に渡る治療が必要だったり、手術を必要とする選手にとっては今後の生活やスポーツ現場への復帰が気がかりとなる。そのため、サンプルとなるようなケースを想定し、数名の受傷者へのインタビュー形式の質問などを行った。これらの資料などを参考に、本格的なカウンセリングの実施を行う。
口腔扁平上皮癌における悪性化の分子機構-siRNAによる機能解析と治療法の開発-

これまでの系統学的検討から口腔癌の悪性化には様々な遺伝子の過剰発現が関与し、れら遺伝子の一部はがん補助療法の標的になりうることを報告してきた。特に、ウロキナーゼ型ブラスミノーゲンアクチベーター(uPA)システムが口腔癌の浸潤・転移に深く関与していることを見いだし、そのシステムががん補助療法の標的になる可能性を明らかにした。そして、uPAシステムに対するアンチセンスDNAを用いた検討ではuPA受容体(uPAR)が口腔癌の治療標的になりうる事を報告した。近年、更なる制御機構の解明につながるものとしてsiRNAを用いることの重要性が増してきている。昨年度は、uPARのsiRNAを用いて口腔癌の初期浸潤が抑制されることを見い出した。今回、この初期浸潤抑制機構に関わる因子について検討した。口腔扁平上皮癌細胞株OSC-19細胞にuPARのsiRNAを40nMの濃度で導入し、uPAR mRMの発現を減弱させた。この細胞ではuPA活性は明らかに低下しており、Maspin等のserin protease inhibitorの発現に変化は認められなかった。これらのことから、uPARの発現を阻止することでuPA活性が減弱し、口腔癌の初期浸潤が抑制されると考えられた。uPAR遺伝子を標的としたsiRNAにより、口腔癌初期浸潤の抑制効果が認められたことから、siRNAを用いたuPARを分子標的とするがん補助治療の可能性が深まったと考えられた。これまでの系統学的検討から口腔癌の悪性化には様々な遺伝子の過剰発現が関与し、それら遺伝子の一部はがん補助療法の標的になりうることを報告してきた。特に、ウロキナーゼ型プラスミノーゲンアクチベーター(uPA)システムが口腔癌の浸潤・転移に深く関与していることを見いだし、そのシステムががん補助療法の標的になる可能性を明らかにした。しかし、他施設からの報告同様にコスト面に問題を残した。アンチセンスDNAに比べsiRNAは少量で効果発現することからも、コスト面の問題を解決できる。今回、遺伝子発現抑制法の中でも簡便で確実であるsiRNAを用いて口腔癌の初期浸潤に与える影響を検討した。口腔扁平上皮癌細胞株OSC-19細胞にuPARのsiRNAを40nMの濃度で導入したところ、細胞骨格や細胞増殖への影響は認められなかった。しかし、uPAR siRNA導入細胞ではコントロールsiRNA導入細胞に比べuPAR mRNAの発現が72%減弱していた。フィプロネクチン分解・浸潤モデルでの検討においては、親株やコントロールsiRNA導入細胞た比べ、uPAR siRNA導入細胞の浸潤能は有意に抑制されていた。uPAR遺伝子を標的としたsiRNAにより、口腔癌初期浸潤の抑制効果が認められた。アンチセンスDNAに比べ、siRNAの効果発現はより低濃度で現れることから、siRNAを用いたuPARを分子標的とするがん補助治療の可能性が深まったと考えられた。これまでの系統学的検討から口腔癌の悪性化には様々な遺伝子の過剰発現が関与し、それらの遺伝子の一部はがん補助療法の標的になりうることを報告してきた。そして、uPAシステムい対するアンチセンスDNAを用いた検討ではuPA受容体(uPAR)が口腔癌の治療標的になりうる事を報告した。口腔扁平上皮癌細胞株OSC-19細胞にuPARのsiRNAを40nMの濃度で導入し、uPAR mRNAの発現を減弱させた。

この細胞ではuPA活性は明らかに低下しており、Maspin等のserin protease inhibitorの発現に変化は認められなかった。これらのことから、uPARの発現を阻止することでuPA活性が減弱し、口腔癌の初期浸潤が抑制されると考えられた。uPAR遺伝子を標的としたsiRNA、により口腔癌初期浸潤の抑制効果が認められたことから、siRNAを用いたuPARを分子標的とするがん補助補療の可能性が深まったと考えられた。
膠原病患者由来抗原提示細胞におけるIDOの病態生理への関与についての研究

本研究は抗原提示細胞と制御性T細胞との関連から、膠原病の病態生理を明らかにすることを目的としており、特に制御性T細胞との接触により影響を受けうる抗原提示細胞内のindoleamine-2,3-dioxygenase(IDO)に着目しているため、まず各膠原病の制御性T細胞のCD4陽性T細胞における制御性T細胞の割合について検討した。健常人22名を対照として、強皮症23名、全身性エリテマトーデス16名、シューグレン症候群7名、関節リウマチ8名の末梢血を採取し、Foxp3陽性CD25陽性CD4陽性T細胞の総CD4陽性T細胞中の割合をフローサイトメトリーにて検討したところ、いずれの疾患においても健常人に対し制御性T細胞の割合の減少が認められた。このうちこれまでにほとんど検討されていない強皮症を対象として、Foxp3と協働し制御性T細胞の分化・機能に重要な役割を果たしているRunx1の発現をmRNAレベルで検討したところ、強皮症群において発病早期から有意差をもって健常人と比較しRunx1の発現低下が認められた(発症早期p=0.025、進展期p=0.0036)。Runx1 mRNA発現レベルと制御性T細胞の割合との間に正の相関が存在し(p=0.0053)、Runx1発現低下と制御性T細胞の割合減少とが密接に関連し、強皮症の病態形成に早期段階から関与しているとの重要な結果を得ることができた。本研究の主要目的である抗原提示細胞におけるIDOの発現検討を行う対象として、強皮症が研究の独自性という視点から最も適しているとの判断にいたり、強皮症患者の抗原提示細胞分離を開始した。平行して、健常人サンプルを用いてIDO mRNAの定量PCRの実験系を確立する事ができた。
重症病態における神経再生阻害因子RGMの機能解明とRGMを標的とした治療法の開発

本年度は主に,頭部外傷後にRGMaとその受容体であるNeogeninの発現が誘導されるのかを免疫組織学的手法を用いて検索した。モデルはPneumatic Cortical Impact Deviceを使用してC57BL/6Jマウスを対象に施行した。脳損傷6時間後に4%パラホルムアルデヒドにて灌流固定し,脳を摘出の上,冠状断の凍結切片を作製した。抗RGMa抗体と抗Neogenin抗体を用いた二重染色とし,DAPIで対比染色を行い,蛍光顕微鏡で観察した。損傷部位の対照となる非損傷側の大脳皮質においては,RGMaが細胞体を中心として淡く発現する細胞集団が同定された。それ以上に大脳皮質表層から深部に向けて(ないしその逆の方向に)直線上に伸びる構造物にRGMaの強い発現が認められた。この構造物はニューロンの軸索やグリアの突起,ないしこれらに隣接する組織と考えるが,部位によってはdouble tract状の配列を示し血管構造である可能性も残された。一方,頭部外傷による脳損傷部位においては,損傷部近傍に誘導されている(対照となる非損傷部には認められない)細胞群の細胞質にRGMaの発現が強く認められた。これらの細胞群は脳損傷により誘導される炎症系の細胞である可能性が示唆された。RGMaが発現される細胞の一部は細胞体周囲に複数個突起を伸ばしており,炎症により賦活化されたミクログリアである可能性も示された。損傷部の挫滅が強い組織領域には粒状にRGMaの染色が認められ,これらの細胞群がRGMaを分泌しているのではないかと推測された。一方,Neogeninに関しては,非損傷側においてもRGMaとは違いユビキタスな発現分布が認められ,損傷部においてはその発現が全体的に増強されている印象を持った。損傷に伴いNeogeninの発現が複数の細胞群で誘導される可能性が示唆された。本年度は,免疫組織学的評価により頭部外傷に応答するRGMa並びにその受容体であるNeogeninの発現誘導の概要を得ることに成功した。しかしながら,頭部外傷モデル装置としてのPneumatic Cortical Impact Deviceの破損修理,クリオスタットを構成する一部備品の取り寄せ等で時間的ロスがあり,実験の遅滞に繋がった。これにより,当初脳損傷部と対照となる非損傷部の脳組織からRNA,蛋白をそれぞれ抽出してreal time PCR並びにWestern blottingを施行する予定であったが,今後の安定した実験推進のために,前者に対するworkflow構築に時間を割くに留まった。本年度の免疫組織学的評価を経て,頭部外傷により損傷部近傍にRGMaとNeogeninの発現が誘導される可能性が示唆された。次年度は,これらの発現がどの細胞群と構造物に局在しているのかを,個々のマーカーを使用しながら評価していく。同手法を用いて,損傷24時間後から得られるサンプルに対しても免疫組織学的評価を行い,RGMa,Neogeninの時間的空間的発現変動を解析する。次年度は,本来今年度に施行する予定であったreal time PCR並びにWestern blottingによる各因子の発現の定量化を試みる。次年度は実験補助員を雇用することで,workflowに従い実験スピードに加速をつける予定である。

これにより,当初脳損傷部と対照となる非損傷部の脳組織からRNA,蛋白をそれぞれ抽出してreal time PCR並びにWestern blottingを施行する予定であったが,今後の安定した実験推進のために,前者に対するworkflow構築に時間を割くに留まった。本年度の免疫組織学的評価を経て,頭部外傷により損傷部近傍にRGMaとNeogeninの発現が誘導される可能性が示唆された。次年度は,これらの発現がどの細胞群と構造物に局在しているのかを,個々のマーカーを使用しながら評価していく。同手法を用いて,損傷24時間後から得られるサンプルに対しても免疫組織学的評価を行い,RGMa,Neogeninの時間的空間的発現変動を解析する。次年度は,本来今年度に施行する予定であったreal time PCR並びにWestern blottingによる各因子の発現の定量化を試みる。次年度は実験補助員を雇用することで,workflowに従い実験スピードに加速をつける予定である。
植生を有する開水路乱流における運動量・物質輸送機構の解明とモデル化

洪水流と樹木群の相互作用の解明を目的として実験と数値解析を行った。樹林帯模型を配置した直線開水路と複断面蛇行水路を用いて,樹木帯の位置や連続性が流れ場に及ぼす影響を検討した。そして,樹林帯の連続性が大規模な水平渦や流水抵抗に影響を及ぼすことや低水路内の流向は高水敷上の樹林帯には影響されないことを見出した。LESとRANSによる3次元解析は,連続した樹林帯を有する流れに対しては実験結果を良好に再現するが,不連続の樹林帯に対しては再現性が低下することを示した。また,抗力係数と樹木密度を用いた流体抵抗の評価方法に課題があることを指摘し,各樹木要素周りの流れを解像する数値解析手法の開発を進めた。河川に繁茂する木本類や草本類,沈水植物は,洪水時や平水時における流れや物質輸送に大きな影響を及ぼすことが知られており,それらの管理方法の確立が求められている。平成23年度には現地観測,室内実験,数値解析を行い,次のような知見を得た.1)高水敷上に模擬樹木群を有する複断面開水路において,樹木群が流れの抵抗に及ぼす影響を検討した。その結果,樹木群が流下方向に連続して存在する場合より点在する場合の方が,同一の流量に対して水深が小さくなりうること,すなわち,樹木群の配置によっては洪水が流れやすくなることを初めて示した。2)乱流応力/フラックスモデルとして,非線形k-εモデルとDaly-Harlowモデルを用いた3次元非定常解析を開発し,室内実験結果と比較して,平均流やスカラー輸送を合理的に算出できることを示した。一方,水面付近の二次流の再現性の向上や物質輸送に関する信頼性の高い実験データの蓄積がさらに必要であることを確認した。3)駆除が求められている沈水植物のオオカナダモが流れや土砂輸送に及ぼす影響を理解するために,江の川水系上下川と室内水路において,平均流速や乱れ,河床堆積物等の計測を行った。そして,オオカナダモ内部では流下方向の流速や乱れが急激に低下すること,オオカナダモの下流端の上部で最も大きな剪断応力がオオカナダモに作用すること,成長したオオカナダモの動揺は大きくないこと,群落内部では細粒土砂の捕捉が顕著であることを見出した。4)樹木群を有する流れに対する数値解析モデルを再構築するために必要不可欠なデータベースの構築を目標として,埋め込み境界法を用いた直接数値解析手法(DNS)の開発を進め,円柱群を有する流れに対する検証までを終了した。本年度においては,実験,数値解析,現地調査を行い,河川における洪水と樹木群や沈水植物の相互作用の計測とモデリング,数値解析法の開発を進めた。2種類の実験を行った。1つ目の実験では,樹林帯模型を配置した直線開水路における乱流を計測した。樹木帯の位置を水路中央と側壁沿いとし,それぞれに対して樹林帯が連続する場合と非連続の場合を対象とした。そして,樹林帯の位置と連続性が大規模な水平渦や流水抵抗に及ぼす影響を測定した。2つ目の実験では,複断面蛇行水路を用いて,高水敷先端に沿って存在する樹木群の位置の影響を計測した。そして,樹林帯は,流水抵抗を増大させ,水深を増加させるものの,流速分布に与える影響は小さいことを見出した。数値解析では,LESと乱流モデルによる3次元解析を行い,実験結果の再現性を検討した。樹林帯が連続する場合には両方法とも水面・流速変動や平均流速の実験結果を良好に再現した。しかし,不連続の樹林帯に対しては,LESの方が乱流モデルよりも良好な結果を算出するものの,その再現性は低下した。従来の抗力係数と樹木密度を用いた流体抵抗の評価方法に課題があることを指摘した。そして,個々の樹木群要素周りの流れを陽に解像する数値解析手法を開発し,50本の円柱群周辺の流れを解析し,巨視的と微視的な流れの特性を検討した。巨視的な解析手法の基礎を与えるデータベースの構築に向けた準備を完了させた。礫河川において,洪水が沈水植物であるオオカナダモに及ぼす影響を調査した。そして,柔軟な沈水植物群落の流水抵抗は河床と同程度であること,出水中に群落の外形を流線型とすることで群落全体の流失が抑制されていることを確認した。しかし,沈水植物の流失量とその地点の水理量や河床材料の間には明確な関連は認められず,沈水植物の機械的強度の影響などを検討する課題が残された。河川に繁茂する植生は,洪水時や平水時における流れや物質輸送,環境保全に大きな影響を及ぼすことが知られており,その管理方法の確立が求められている.

平成24年度には室内実験,現地観測,数値解析を行い,次のような知見を得た.1)単断面直線水路に模擬樹木群を設置し,樹木群の位置や形状が流れの抵抗や大規模水平渦に及ぼす影響を系統的に検討した.その結果,樹木群の占める面積が同一であれば,樹木群が側壁に沿う場合に流れの抵抗が最小になること,さらに,樹木群が流下方向に連続して存在する場合より,点在する場合や流下方向に幅が変化する場合の方がさらに抵抗が小さくなることを見出した.2)複断面蛇行水路の高水敷先端部に沿って樹木群を設置し,水位や流速3成分を計測した.その結果,樹木群が水位分布を変化させ,それが高水敷上の流速分布に大きな影響を与えること,一方,低水路内の主流に及ぼす影響は限られていることを見出した.3)沈水植物のオオカナダモが流れや土砂輸送に及ぼす影響を把握するために,上下川において通年の繁茂状況の観測とフラッシュ放流前後の繁茂域・バイオマスの変化を調査した.また,現地においてオオカナダモの引張試験を行って切断強度を計測するとともに,室内実験において流水中のオオカナダモに作用する流体力を計測した.それらの結果に基づき,洪水中にオオカナダモを切断させる接近流速を算出した.4)非線形k-εモデルと植生モデルを組み合わせた3次元非定常解析を行い,直線水路で見られた大規模渦や平均流速を合理的に算出できることを示した.また,LESが,大規模渦やそれに伴う水面変動,平均流速をほぼ再現することを示した.ただし,LESで用いる樹木群の抗力係数の決定方法に課題があること,実河川に適用するためには樹木群モデルを改良させることや柔軟植生モデルの開発に取りかかるべきことを確認した.樹木群を有する複断面水路の実験については,次年度に予定していた蛇行水路を製作し計測を開始しているので,計画以上に進展している。また,乱流モデルを用いた数値解析手法の開発も順調に進んでいる。沈水植物の影響に関する現地観測と土砂輸送に関する室内実験の実施についても,計画通りに実施して,柔軟な植物周りの流れとの共通性と相違性を特定するに至っている。しかし,埋め込み境界法を用いた直接数値解析手法の開発がやや遅れており,樹木群を有する乱流場に適用可能なLESの開発は遅れている。25年度が最終年度であるため、記入しない。樹木群の形状や配置を系統的に変化させて信頼性の高い実験データを取得することに関しては予定通りである.しかし,柔軟植生の揺動実験について,より現実的な実験条件に変更する必要があること,また,数値解析との比較より,樹木に作用する流体力を直接計測することが必要であることが判明したため,新たな実験を行う必要がある.数値解析については,乱流モデルの改良とそのモデルの適用性の検討は予定通りに進んでいる.一方,LESにおける樹木の抗力係数の計算方法の検討,DNSによるデータベースの構築を急ぐ必要がある.樹木群を有する流れの実用的な解析手法である,乱流モデルを用いた数値解析手法(RANS)については,高精度化と高速化を進める。また,樹木群の乱れ場に及ぼす影響のモデル化に関しては,DNSやLESの成果を積極的に取り入れ,汎用性を向上させるために再検討を行う。そのためにも,より密接な研究協力体制を築き,DNS,LESを大きく進展させる方針である。樹木群を有する複断面蛇行水路を用いた室内実験では,信頼性の高いデータを集積する。また,沈水植物周りの流況や揺動については,オオカナダモの実物および柔軟な模型植物を用いた実験に基づき,既往の研究成果を活用しながら,現象のモデル化を進める。
地表面近傍の乱流構造の解明およびその設計風速の提案

本研究の目的は,風洞実験と数値流体解析を用いて,建設省告示第1454号ならびに建築物荷重指針で一定値とされている地表面付近の風速の鉛直分布を提案することである。現行の基規準では,地表面付近の高さZb以下の設計風速を一定値としている。しかし,小規模構造物などに対しては過剰な風荷重を要求する可能性がある。一方,建築基準法では,構造物の高さや周辺状況によって風荷重を適用除外や低減可能とする規定があり,適切な耐風設計がなされないため,強風被害がしばしば発生している。本研究で地表面近傍の風速の合理的な評価がなされれば,小規模構造物などの風荷重評価法の確立や耐風安全性向上に大きく寄与すると考えられる。
大水深海中構造物の自動制御による設置手法の開発を目指した実海域実験

海底に設置される構造物や機器はクレーン船で吊り下げられる.クレーンでつられた構造物は振り子のように振動するため,自動制御手法を用いて振り子の振動を抑えながら,設置する手法について検討した.実験を実施するため,海中の構造物の位置を検出するためのフローティングLBL方式を提案し,洋上に浮いている3個のブイの位置をGPSで測量し,各ブイと水中の構造物の距離を超音波で測定するシステムと制御システムを構築した.設置のシミュレーションプログラムについては、2次元の場合について、MATLABによるプログラムを作成し、制御シミュレーションを実施した。水槽実験を実施して、シミュレーションとの比較を行う予定であり、水槽実験システムを構築する予定である。このうち、水槽実験用の浮体プラットフォームは完成し、本学の動揺水槽にてプラットフォーム単体での計測システムの動作確認を終了した。吊り下げる構造物の水槽実験模型についても、マグネットカップリングを用いた制御用の小型水密スラスターを新たに考案して製作し、ほぼ完成しつつあり、耐圧容器と制御用のコンピュータシステムも構築が終了しつつある。しかしながら、水槽内での位置を検出するための超音波位置計測システムの実現が少し遅れており、結果として本年度中におえる予定であった、シミュレーションと水槽実験による比較検討の進捗が少し遅れている現状である。実海域実験については、吊り下げ実験のための水中構造物部分に関する概略の設計は終了しているが、水中の位置計測のための超音波距離測定装置の調達が遅れており、全体システムの設計、製作が予定より少し遅れている。本研究では、水上に配置したブイをLBLの基線として、水中の構造物を模した装置の位置を検出し、実海域でつられた構造物の位置を制御する実験を実施することが、最終目標である。実験に先立ち、制御ゲインを推定するための制御シミュレーションプログラムの構築は終了し、いくつかの場合についてシミュレーションにより制御可能性を検証してきている。また、水中位置検出のための洋上のLBL基線を構成するブイの開発については、ブイ間の無線通信による距離測定システムを完成させた。これは、ブイの位置をGPSで計測し、ブイ間の無線通信で相互の距離を検出し、同時計測のための時計のリセットを行うものである。さらに、これらのブイを船から、洋上に配置する手段が問題であることが解ったため、ドローンを用いることとして、ドローンによる運搬が可能であることを実際に実海域で検証した。水中の構造物を模した装置については、内部コンピュータプログラム、スラスター制御回路の構築、超音波装置を除いた段階での全体の設計を終了している。実験時の環境状態を明確にするため、船体の動揺を計測する必要があるが、実験に使用する小型舟艇には、動揺記録装置が無いため、船体の加速度、姿勢を検出するための動揺検出回路を試作した。今後早急に船体動揺の計測を行い、改善点があれば改良する。予算の関係で、ブイと構造物間の測距を実施する超音波測距回路の開発が難航していたが、プロトタイプが完成しつつあり、水槽内で10m以上の測距に成功したので、現在実海域で100m程度の距離測定を目指し開発を継続している。超音波測距装置が完成次第、実海域で実験を実施する。申請時に技術指導を受ける予定だった技術者が採択時に急逝し、初年度は自力での開発を進めたが、難航した。そこで海洋超音波メーカー2社、魚探会社等にも相談したが、価格面で協力を得られなかった。SSBLは1チャンネル数百万円、1対1の測距装置は最低1チャンネル100万円以上とのこと。地元の超音波洗浄機メーカーを探し当て、共同開発をスタートできたが、担当技術者の体調不良もあって開発が遅れた。しかしながら、プロトタイプ回路を完成させつつあり、本学の水槽で10m以上の距離測定が可能となった。水槽のサイズが狭すぎてマルチパスの問題が大きすぎるので、実海域での距離測定実験を実施しようとしているところである。超音波測距部分が完成すれば、これまでに構築した部分とアセンブリして、全体システムが構築でき、速やかに実験を実施できる状況である。本研究は、海底に設置される機器や構造物にスラスターを取り付け、クレーン船から懸垂された構造物の振動を制御しながら設置する方法について、実験システムを構築し、シミュレーションと実験によって、手法の可能性を検討することを目的とした。シミュレーションプログラムを作成し、計算した結果、ケーブル速度が速い方が、振り子の振れ角の振幅が大きく、さらに水深が深くなるにつれて、横方向の変位が大きくなることがわかった。これに最適制御を加えた場合、振幅を約1/10に抑えることができ、制御力は、構造物の質量50tfに対し、最大500kgf程度と、既存のROVのスラスターで対応できる範囲で十分であることを確認した。構造物の制御のためには、水中での座標を検出する必要がある。そこで3基のブイを浮かせ、ブイに取り付けたGPS信号を無線通信でやりとりしながらLBLを構築することを目標に、フローティングLBLを設計製作した。フローティングLBLでは、ブイと水中の構造物間の距離を超音波で測定する必要があるが、既製品は高価であるため、安価に実験できる超音波送受信装置を開発した。さらに、東海大学所有の小型船舶から釣りおろし実験を実施するため、アルミ製耐圧容器、スラスター2基を取り付け、内部には、姿勢センサ、超音波距離測定システム、これらを統合する小型コンピューターを搭載した実験用の構造物模型を設計、製作した。耐圧容器、スラスター、超音波送受波器は、フレームに取り付けられており、その4か所に、ワイヤーを取り付ける治具を取り付けている。

マスターブイが水中の構造物の位置を計算し、構造物内部のコンピューターに位置を送信するため、通信ケーブルが接続されている。この実験システムを用いて、小型舟艇にて実験を試み、今回考案した手法の基本性能の確認、ブイを海中に投入回収するドローンシステムの確認等を実施した。海底に設置される構造物や機器はクレーン船で吊り下げられる.クレーンでつられた構造物は振り子のように振動するため,自動制御手法を用いて振り子の振動を抑えながら,設置する手法について検討した.実験を実施するため,海中の構造物の位置を検出するためのフローティングLBL方式を提案し,洋上に浮いている3個のブイの位置をGPSで測量し,各ブイと水中の構造物の距離を超音波で測定するシステムと制御システムを構築した.超音波位置計測装置の実現が遅れている。水槽実験で使用する超音波位置計測装置については、自作を試みているが、必要な精度の実現にはいたっていないものの、回路自体の改良によって実現の目途がたってきた。一方、実海域で使用する予定の超音波位置計測装置については、いくつかの専門業者との打ち合わせの結果、計画書作成時の口頭での概算と異なり、1チャンネル当たり少なくとも100万程度、必要な4チャンネルの実現に400万円程度の製作費がかかるという見積もりを得たので、予算オーバーで実現できない。地元の静岡の業者で、予算内で製作できるかもしれないという業者と打ち合わせを行ってきたが、結局、具体的な設計製作に進んでいかないため、現在、他の実現方法を模索中である。超音波による距離測定装置の実現が喫緊にクリアすべき課題となっている。予想外に難航した超音波測距装置が実現しつつある。超音波の目途が立ったので、洋上のブイシステムを完成させ、水中構造物部分の耐圧容器部分の製作に入ることができる。100mを目標にしているが、今月の実海域実験の結果によっては、50m程度に距離を縮めて、確実に実海域での実験を遂行する予定である。海中システム工学超音波位置計測システムの構築を急ぐ。10月までに実海域実験を実施するため、全力を挙げて超音波位置計測システムの実現をはかる予定である。超音波測距装置の開発が難航し、実験装置全体が構築できていないため。また、実海域実験を実施していないため。本年度内に実現する予定であった超音波位置計測システムの実現が、遅れているため。超音波測距装置の完成、水中構造物部分の完成、洋上ブイシステムの完成、実海域実験の実施。予算内で超音波位置計測システムを構築するため、研究室で超音波装置開発を行っている大学教授などの協力を得ながら、実現する予定である。7月末までに目途がたたない場合は、購入をあきらめ、超音波位置計測装置をレンタルする方向で実験を実施する予定である。
ポッド推進船の運動性能に関する研究

499型内航貨物船を対象として,従来のプロペラ推進型とポッド推進器1基装備型の2船型について拘束模型試験を実施した。流体力試験により,ポッド推進型船型が針路不安定な傾向である事を確認し,針路安定性の改善策としてスケグおよびフィン装備の効果を検討した。離着岸操船に伴う大きな斜航角および大きな旋回角速度における船体流体力の計測,また,プロペラを装備しない状態のポッド推進器単独流体力の計測結果をもとに,ポッド推進船の運動性能の推定計算が可能となる。平成25年度は,まず,ポッド推進船の裸殻船体の操縦性能の把握を目的として,拘束模型試験(旋回試験・斜航試験)を実施した。供試船としては,新規に製作したポッド推進船型の模型船を用いた。実験パラメータとして,通常船舶の実験と同様に斜航角,旋回角速度を設定することに加えて,ポッド推進船特有の操船に伴う大きな斜航角および大きな旋回角速度における船体流体力についても計測を行なった。また,船体前半部の形状が同じである既存の通常プロペラ推進型貨物船の流体力計測試験を行なうことにより比較データを得た。次いで,ポッド推進器を装備した船体に作用する流体力の計測を行なった。具体的には,ポッドを装備し舵角を0度とした状態で拘束試験を行ない,ポッドが船体流体力に及ぼす影響について知見を得た。また,通常のプロペラ推進である同形貨物船に舵を装備し舵角を0度とした状態で拘束試験を行ない,舵が船体流体力に及ぼす影響について比較データを得た。得られた流体力の計測結果に基づき,旋回性能と針路安定性についての検討した。同型の貨物船は舵を装備することにより針路安定性が安定側に変化するのに対して,ポッド推進船はポッド装備によっても針路安定性がほとんど変化しないことがわかった。針路安定性を改善するために,センタースケグを増設して船体流体力を計測したが,今回追加したスケグでは,ほとんど改善がみられなかった。ポッド推進器を装備した状態でも,ヨー減衰力およびスウェイ減衰力の着力点の位置が裸殻状態に比べてあまり変化せず,スウェイ減衰力の着力点がかなり前方にあるためであることを明らかにした。平成26年度は,前年度に得られたポッド推進船における裸殻船体の拘束試験結果およびポッド推進器装備状態の拘束試験結果をもとに針路安定性の改善策について考察を行なった。船尾にポッド推進器を装備する事が針路安定性に及ぼす効果については,針路安定性はあまり改善しない事がわかった。センタースケグ延長についても,効果があまり見られなかったため,別の方法として,横面積を増やす方法,船尾体積の変化率をポッド推進器を含めた状態で考慮する方法,渦効果による針路安定性改善策等を検討したい。当初予定していたポッド推進器単独の流体力試験およびポッド推進器を模型船に搭載した状態で操舵角条件を変更しつつ行なう流体力試験は,機器予算の不足,および実験水槽のスケジュールと設定水深等の都合により,本研究に実験予定を確保する事が難しかったため,予備実験・情報収集・文献調査を行なった。ポッド推進器のプロペラ推力の方向変化と舵角変化は,従来舵の数学モデルにプロペラ推力の方向変化を入れる事で表現可能であると思われる。ポッド推進器が1基の場合にプロペラ作動が針路安定性に及ぼす影響および流体力の非対称性について,ある程度の知見を得た。また,ポッド推進船の運動性能推定シミュレーション計算を行なう上で,船体流体力・ポッド推進器の流体力およびそれぞれの干渉影響のモデルを検討するための資料を得ることができた。従来のプロペラ推進型の内航貨物船とポッド推進器1基装備型の内航貨物船の2隻を対象として,九州大学船舶運動性能試験水槽において拘束模型試験を実施した。両模型船は船体前部は同じ形状であるが,船体後部は搭載する推進器に応じた形状である。そのため,ポッド推進器装備船特有の流体力特性について,焦点を絞った検討を行なう事ができた。両船型の裸殻状態におけるCMT試験を行なう事により,ポッド推進型船型が針路不安定な傾向である事を確認した。続いて,舵またはポッド推進器を舵角0度で装備した状態でプロペラ未装着のCMT試験を行なう事により,針路安定性の変化を調べたところ,プロペラ推進型船型の貨物船は舵を装備する事により針路安定性が安定側に変化するのに対して,ポッド推進型船型の貨物船はポッド推進器を装備する事によっても針路安定性がほとんど変化しない事を確認した。この要因として,ポッド推進器を装備した状態でも,ヨー減衰力およびスウェイ減衰力の着力点の位置が裸殻状態に比べてあまり変化せず,スウェイ減衰力の着力点がかなり前方にあるためである事を明らかにした。ポッド推進船の針路安定性の改善を目的として,センタースケグを追加して船体流体力を計測したが,あまり良好な結果が得られなかったため,2枚のフィンを船尾に装備した場合の針路安定性の改善性について検討した。ポッド推進船については,離着岸操船に伴う大きな斜航角および大きな旋回角速度における船体流体力の計測を行なう事により,また,プロペラを装備しない状態のポッド推進器単独の流体力計測を行なう事により,操縦運動のシミュレーション計算のモデルを構築するためのデータを得た。これまでに得られた流体力試験結果をもとにして,船体とポッド推進器に作用する干渉力をモデル化する事でポッド推進船の運動性能の推定計算が可能となる。

流体力試験により,ポッド推進型船型が針路不安定な傾向である事を確認し,針路安定性の改善策としてスケグおよびフィン装備の効果を検討した。離着岸操船に伴う大きな斜航角および大きな旋回角速度における船体流体力の計測,また,プロペラを装備しない状態のポッド推進器単独流体力の計測結果をもとに,ポッド推進船の運動性能の推定計算が可能となる。平成25年度はおおむね順調に進展していたが,平成26年度は,機材予算の不足,および実験水槽のスケジュールと設定水深等の都合により,本研究に実験予定を確保することが難しかったため,当初予定していた十分な結果を得ることができなかった。船舶運動制御工学今後は,ポッド推進器の方向が運動性能に及ぼす影響が大きいと思われるため,ポッド推進器を装備した状態で,操舵角等を追加パラメータとして拘束試験を行ない,推定モデルの基礎となる流体力データを得る。可能であれば,ポッド推進器に検力計を取り付け,プロペラ推力以外の横力等の流体力を計測し,裸殻状態の流体力と比較する事により,干渉係数等を解析する。平成26年度に計測する事ができなかったポッド推進器単独の流体力については,裸殻船体の拘束試験結果およびポッド推進器装備状態の拘束試験結果の比較および文献調査等により推定する。次いで,ポッド推進器の推力および舵力を表す数学モデルを検討し,それまでに得られた流体力試験結果と比較する事により,各パラメータが及ぼす影響の特徴を明らかにするとともに,ポッド推進船の操縦運動を推定するための流体力を表現する数学モデルについて検討を行なう。上記の数学モデルに基づいて,種々の条件を変更しつつシミュレーション計算を行ない,従来型内航貨物船のシミュレーション計算結果との比較により,ポッド推進船の操縦特性について考察する。その際,針路不安定な傾向が大きい場合には,シミュレーション計算によって改善策を検討する。当初の予定であったポッド推進船の裸殻船体に作用する流体力の計測に加えて,ポッド装備状態およびスケグ延長状態の流体力計測を行なうことができた。同形のプロペラ推進船の計測結果と比較することにより,ポッド推進船の船尾形状に起因する針路安定性の問題点を確認した。ポッド推進器の作動状態が運動性能に及ぼす影響が大きいと思われるため,ポッド推進器を装備した状態で,操舵角等を追加パラメータとして計測を行ない,推定モデルの基礎となるデータを得ることとする。また,針路不安定な傾向を改善するために,観察や解析結果に基づいて,フィンやスケグ等の付加物の効果について検討する。次いで,裸殻状態の船体流体力およびポッド装備状態の船体流体力から,ポッド推進器の流体力を検討するか,あるいは実験スケジュールの都合により,ポッド推進器単独の状態で流体力の計測を行なうことにより,ポッド推進器の推力および舵力を表す数学モデルを開発するためのデータを得る。さらに,それまでに得られた流体力試験結果と比較することにより,各パラメータが及ぼす影響の特徴を明らかにするとともに,ポッド推進船の操縦運動を推定するための流体力を表現する数学モデルについて検討を行なう。加えて,ポッド推進器の流体力の数学モデルについては,通常の船舶とは異なった表現方法が必要だと思われるが,簡易で精度の高いモデルについて検討する。
ナノ構造を制御した新規な生分解性複合DDS材料の創製及び徐放制御に関する研究

本研究は、塩基性繊維芽細胞増殖因子(FGF-2)に着目し、(1)FGF-2と相互作用可能な生分解性複合DDS材料の創製、(2)FGF-2の徐放量制御、(3)徐放されたFGF-2の活性評価、という3段階から構成されている。平成16年度は計画の(2)-(3)段階を達成し、本研究課題を総括する目的で研究を行った。スルホン基を72%導入したポリγ-グルタミン酸(γ-PGA-S72)を合成し、そのFGF-2活性を評価した。細胞増殖試験やコンプレックス形成評価の結果、γ-PGA-S72はスルホン基とカルボシル基を介してFGF-2と静電相互や水素結合を形成できることを明らかとした。また、γ-PGA-S72が酸や熱に対するFGF-2の保護活性を有していることを見出した。また、γ-PGAとγ-PGA-S72の生分解性ヘテロゲルを調製し、その細胞接着性、FGF-2担持能を検討した。その結果、γ-PGAのネットワーク中に存在しているγ-PGA-S72鎖の効果により、ヘテロゲルは高い細胞接着性・増殖性・FGF-2坦持機能を有していることを明らかとした。さらに、γ-PGA-S72ヘテロゲルが酸性pHに応答して収縮することを見出した。この酸性pHでの収縮を利用して、酸性環境を認識してFGF-2の徐放量を制御することに成功した。生体の創傷部位は酸化作用によりpHが酸性に変化しているため、γ-PGA-S72ヘテロゲルは創傷部位の炎症の程度に応じてFGF-2の徐放量を制御可能なインテリジェントDDS材料として期待される。また、新規なDDS担体としてγ-PGAナノ粒子や生分解性ナノカプセルを調製し、FGF-2の徐放担体として検討中である。以上より、ナノ構造を制御することでFGF-2と相互作用能を有した新規な複合DDS材料を調製することが可能であり、本研究課題を達成することができたと考えている。本研究は、サイトカイン賦活能を有しているスルホン化-PGAとキトサンを用いたナノレベルで構造制御された新規なドラッグデリバリーシステムの構築を目的としており、具体的に、1.bFGFを担時させたスルホン化-PGAとキトサンによる生分解性複合DDS材料の創製、2.調製したDDS材料からのbFGF徐放評価、3.徐放されたbFGFの活性評価及びin vivoでのbFGF徐放能や安定性、生理学的評価という3段階から構成されている。平成15年度は計画の12段階目の遂行を試み、更に、スルホン化-PGAのbFGF賦活能について詳細に検討した。これまで、デキストラン硫酸とキトサンによる交互吸着膜がリン酸緩衝液や細胞培養の培地中において極めて安定であることが知られているため、本研究では、デキストラン硫酸とキトサンの交互吸着膜を基本膜として用いることを考案した。つまり、デキストラン硫酸とキトサンにより安定な生分解性交互吸着膜を調整し、bFGFとスルホン化-PGAの膜をデキストラン硫酸とキトサンの交互吸着膜でサンドイッチした構造である。このような構造にすることで、高い安定性とbFGF賦活能を併せ持つ生分解性DDS材料が構築可能である。現在は、bFGFの担持・徐放能について検討を重ねている。この成果を、日本化学会春季年次大会にて発表する予定である。以上より、ナノ構造を制御することでFGF-2と相互作用能を有した新規な複合DDS
演劇産業の消費者行動と大都市集積に関する地理学的研究

本研究は,文化的生産物の生産の側面のみならず,流通や消費の側面からも大都市に集まるのか論じることが求められていることを踏まえ,大都市と地方における文化消費者の消費行動の違いから,当該産業の集積要因,存立基盤について明らかにすることを目的とした。広島市,福岡市,さらには広島と宮崎の縁辺地域を対象とした現地調査を実施し,パフォーマンスの実態を明らかにした。その結果,大都市ほどパフォーマンスの商品化がみられること,都市の産業構造によって,支援主体が異なること,地方では,パフォーマンスをコミュニティの維持や地域資源として捉えられていることが明らかとなった。本年度は,先行研究の踏査とともに,産業概要の全体像を把握することが目的であった。研究の過程で,調査対象地域を福岡から広島へと変更した。広島は福岡とともに日本の地方中核都市のひとつであり,地方都市における文化産業の集積を検討する上で,適当な都市である。広島市を拠点に活動する11劇団を対象とした聞き取り調査,劇団員28人を対象としたアンケート調査,2公演の観劇者216人を対象としたアンケート調査を実施した。アンケートの作成と実施に当たっては,広島で活動する劇団および劇団員の協力を仰いた。その結果,広島における小劇場演劇を支える地域的基盤として,公共文化施設が重要であることが明らかとなった。これら施設の中には,演劇支援事業を実施しているものが多く,それらの支援なくしては,成立することは困難である。また,演劇文化の生産者たる劇団員は,本業を別に持ちながら,その仕事の合間に演劇を趣味として取り組むものがほとんどであった。彼らは,愛着のある広島で演劇に関わりながら,演劇文化を地域外に発信したいと考えている。消費者である観劇者は,劇団員の友人や知人,演劇関係者といったいわゆる「身内的な観客」であった。彼らにとって観劇という文化消費行動は,一種の非日常的な行動として認知されていた。これらの点は,民間の劇場が多く存在し,演劇を本業と捉える生産者が生活を維持でき,「一般の観客」が演劇を日常的な文化消費機会と捉えている東京とは大きく異なっていた。本年度は,前年までの調査の補足と成果の公表が目的であった。調査については,広島のほか,当初の対象地域の一つであった福岡でも実施した。その結果を比較検討し,広島における演劇活動が公的主体による支援へ依存していること,福岡のそれは,企業のメセナ活動の影響が強く見られることが明らかとなった。またこれら地域では市場圏の範囲も異なっており,消費者(観劇者)の観劇理由にも,差異がみられた。現地調査はスムーズに進んだ。事象のより深い理解をえるため,調査対象をさらに地方縁辺地域まで広げ,そこでのパフォーマンスの存立基盤と有り様についても調査した。すなわち,広島および宮崎の縁辺地域でのコミュニティベースで実施されるパフォーマンスである。これら地域では,パフォーマンスの商品化が困難であり,よって求められる社会的役割も都市部とは大きく異なる。これら地域におけるパフォーマンスは,むしろその社会的役割,すなわちコミュニティの維持とコミュニティ文化の継承が強調され,商品化についてはコミュニティ構成員間で対立がみられた。これは,市場経済の中で商品として消費される大都市のパフォーマンス,趣味の延長線上に位置する地方都市のパフォーマンスとの比較の中でとりわけ強調される点である。これらの成果は,国際学会発表2本,国内学術雑誌論文1本,編著本分担執筆1本,ウェブ掲載記事3本,シンポジウムパネリスト1本として公表した。本年度は,先行研究の踏査および産業概要を捉える計画であった。福岡の他,いくつかの地方中枢都市をめぐる中で,広島での現地調査に際して,積極的な調査協力を得られた。そのため,聞き取り調査およびアンケート調査が想定よりもスムーズに実施することができた。人文地理学今後は,研究成果の発信に主力を移す。すでに研究成果の一部は2015年3月の国内学会で公表している。また9月,10月には国際学会での発表を予定している。加えて,研究成果を所収した編著本を執筆しており,年度内の刊行を目指している。当面はこれら発信に注力することとなる。加えて,当初調査目的地としていた福岡についても,継続的にアプローチし,聞き取りおよびアンケートの実施を目指す。本年度の調査において,積極的な協力者を得られた。そのため,調査あたっては,調査地への訪問回数を削減してもなお十分な成果を得ることができた。2014年4月に申請者の所属変更がなされ,研究の拠点が調査対象地域のひとつである東京に移った。この点も旅費削減に影響している。また,新所属においては充実した設備が完備されており,購入を想定していた備品を購入せずに済んだ。他方で,研究進度が当初予定よりも早いため,成果の公表について,2015年度に当初予定していなかった国際学会でも発表が可能との見込みを得た。そこで,2014年度の研究費の一部を2015年度に繰り越すこととした。
Ｘ線構造に基づくガレクチンと糖鎖プロセッシング酵素のヒト型分枝糖鎖認識機構の解明

糖鎖は,アレルギー反応やウィルス・細菌感染等に関与している。これらの糖鎖を認識しているのは糖鎖結合タンパク質である。本研究では,糖鎖結合タンパク質と糖鎖との複合体のX線結晶解析を行い,3次元構造情報に基づいて糖鎖結合タンパク質の糖鎖認識機構について解明することを目的とした。その結果,免疫応答に関与するガレクチン8,ボツリヌス毒素ヘマグルチニン成分,ウェルシュ菌細胞壁分解酵素について糖鎖認識機構に関する新たな知見を得ることができた。糖鎖は,アレルギー反応やウィルス・細菌感染等に深く関与している。本研究の目的は,糖鎖と糖鎖結合タンパク質との複合体のX線結晶解析を行うことにより,糖鎖結合タンパク質による糖鎖認識機構を分子レベルで解明することである。1.ガレクチン・糖鎖複合体のX線結晶解析:細胞接着活性を持つガレクチン8と糖鎖との複合体のX線結晶解析に成功した。ガレクチン8は,異なる2つの糖鎖結合ドメイシが30アミノ酸程度のリンカーでつながれた構造をしており,極めて不安定である。今回,リンカー部分を短くした変異型ガレクチン8を用いた。本成果は,異なる2つの糖鎖結合ドメインを持つガレクチンの初めてのX線結晶解析である。その結果,2つの糖鎖結合ドメイン間の基質特異性の違いを立体構造の面から説明できた。さらに,結晶中の分子パッキング構造から,ガレクチン8が様々なタイプの2量体を形成することが示唆された。2.ウェルシュ菌糖鎖プロセッシング酵素のX線結晶解析:ウェルシュ菌由来N-アセチルグルコサミニダーゼおよびガラクトシダーゼの結晶を得ることに成功した。現在,X線結晶解析に適した結晶化条件を探索中である。ウェルシュ菌由来のタンパク質を研究している中で,ウェルシュ菌よりクローニングされたファージ由来のウェルシュ菌特異的溶菌酵素が見つかった。本酵素も糖鎖結合部位を持ち,ウェルシュ菌の細胞壁を特異的に分解することができる。臨床への応用の可能性が高い酵素でもあるので,本酵素についてもX線結晶解析に着手した。3.その他の研究成果:ボツリヌス菌由来糖鎖結合タンパク質(ヘマグルチニンコンポーネントの1つ)について,糖鎖複合体のX線結晶解析およびマイクロアレイ解析を行い,α-2-3シアル化糖鎖に高い親和性を持つことを示した。糖鎖内のグリコシド結合の性質を詳細に調べるため,新規オリゴ糖の低分子X線結晶解析を行った。平成25年度は,以下の2つの課題についての研究実績を報告する。(1)糖鎖結合タンパク質ガレクチン9のX線結晶解析:ガレクチン9は,2つの異なる糖鎖結合ドメインが約30アミノ酸のリンカーによりつなげられた構造を持っており,免疫応答において興味深い生理活性を示す。リンカー部分を短くした変異体も野生型と同様の生理活性を持つことから,2つの糖鎖結合ドメインは,リンカーの長さに関わらず,ドメイン間相互作用による安定な相対位置があると考えられる。平成25年度は,リンカー領域を短くした安定型Gal-9変異体(2つの異なる糖鎖結合ドメインを持ち,活性は野生型と同じ)と短い糖鎖との複合体のX線結晶解析に成功した。本構造では,糖鎖結合部位の反対側でドメイン同士が接するというユニークなドメイン会合状態が見つかった。最近,ガレクチンが糖鎖結合部位とは異なる部位でタンパク質と特異的に相互作用することが報告され注目を集めており,本構造も,その一例である。現在,このドメイン会合状態とガレクチン9の機能との関係について検討している。(2)ウェルシュ菌溶菌酵素のX線結晶解析:ウェルシュ菌のファージ由来エンドライシン(Psm)は,ウェルシュ菌の細胞壁ペプチドグリカンを効率よく加水分解する強い溶菌活性を持つ酵素である。平成25年度は,Psm・単糖複合体のX線結晶解析に成功し,Psmのペプチドグリカン加水分解機構を明らかにした。また,分子モデリングにより,Psmの細胞壁ペプチドグリカン結合モデルを提唱した。成果は,学術誌Molecular Microbiology,2014年4月号の表紙を飾った。平成24年度は以下の3つの課題についての研究実績を報告する。(1)ガレクチン・糖鎖複合体のX線結晶解析:ガレクチン8および9は,2つの異なる糖鎖結合ドメインが20から30アミノ酸のリンカーによりつなげられた特有の構造を持っている。リンカー