hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モデル妥当性の検証法を基礎としたロバストオートチューニング制御系設計論の構築

1.入出力データを用いて、ある種の時間領域のH無限大評価関数を満たすPID制御器の集合をパラメータ平面上に表示する方法を、非反証制御理論の考え方に基づいて与えた。これにより、設計のための制御対象の数式モデルを作成する必要が無く、非線形要素を含む複雑な制御器に対して混合感度間題の性能条件を満たさないPID制御器のゲイン集合を求めることができる。2.限界ゲインと限界周期を適応的に同定する方法を提案し、水位制御実験により有効性を検証した。飽和非線形要素と可調整ゲインをループ内に入れたフィードバック制御系の自励振動を利用し、ゲインを漸減させる方法により、限界ゲインを同定する方法を与え、多変数系に対しても有効であることをシミュレーションで確認した。また、限界周期を推定するために適応的な周波数推定器を用いて適切にゲインを調整する方法を与え、これにより限界ゲインだけでなく限界周期を同定できることをシミュレーションで確認した。シミュレーションでは高精度に短時間で同定が行えたが、残念ながら、水位制御実験では精度と推定速度の間にトレードオフがあり、実時間の使用に耐える推定は行えなかった。3.非線形対象に対する制御に関する基礎的知見を得るために、飽和非線形を入力にもつ制御対象に対して、アンチワインドアップ現象を抑制する補償器の設計、非線形性の強い運動制御系として連結車両の後退運動制御問題と2ローター浮上系の飛行制御系の設計問題を検討し、実験により有効性を確認した。モデルの妥当性を基礎としたロバストオートチューニング制御系を構築するための基礎研究として、フィードバック制御系設計にとって重要な周波数における伝達特性の高精度同定法、非反証制御による時間領域におけるPID制御器の設計法、さらに、制御対象の非線形性を補償する制御器の構造と設計法について、理論的および解析的側面から検討した.大きく3つに分けられる.1.周波数推定器を用いた限界ゲインと限界周期の同定:フィードバック制御系の設計にとって重要な位相交差周波数における周波数特性を高精度に同定する方法を提案した.これは、飽和非線形を挿入したフィードバック系で自励振動を起こし、振動波形の振幅を周波数推定器により実時間推定し、振幅一定の振動が得られるように比例ゲインを適応的に調整する方法である.高精度な同定が行えるので、汎用の最小二乗法などの同定結果を評価する目的や、モデル候補の中から適切な構造のモデルを選択する目的や、PID制御器のオンライン調整などに、利用できると期待され、今後、この技術を利用したオートチューニング制御系を構成する計画である.2.非反証制御による制御器の時間領域における設計:モデルの妥当性の概念を利用した非反証制御に従い、プラントの応答実験データからPID制御器の望ましいゲイン集合を図的に表示する方法を検討した.この方法は、プラントの入出力データから直接に(数式モデルを経由せずに)、ゲイン集合を表示するので、制御対象に線形時不変性などの仮定に関する厄介な問題はない.ステップ応答実験程度の穏やかなデータより、混合感度問題の評価関数を満たすゲインの集合を求めるに有用な情報が得られることが確認できたので、今後、オートチューニングへの応用へ向けてより深く可能性を検討する.3.非線形系の影響を考慮した制御系設計:制御対象の非線形性の中で、実装上重要な入力飽和要素に対するアンチワインドアップ制御系の構成法を与えた.これにより、飽和だけでなく変化率制限のある場合にもプロセス系のロバスト安定性が大幅に向上できる.また、線形制御では対処できない本質的非線形性に関する制御器の設計について、厳密な線形化による手法を、ヘリコプタモデルを例に有効性を検証した.非線形性のある場合のオートチューニング制御を扱う上での基礎的な知識として活かすことが考えられる.モデルの妥当性を基礎としたロバストオートチューニング制御系を構築するための基礎研究として、伝達特性の高精度同定法とPID制御器の設計、非反証制御によるPID制御器の設計法、さらに、制御対象の非線形性を補償する制御器の設計法について、理論的および実験的側面から検討した.大きく3つに分けられる.1.周波数推定器を用いた限界ゲインと限界周期の同定の実験検証:既に本研究で提案している位相交点周波数における伝達特性の同定法の有用性を水位実験で調べた.その結果、水位制御実験では水面の揺れが雑音となり、周波数推定器を用いる方法では良好な結果が得られなかった.

これに対し飽和要素を用いる方法では高精度な同定が行えたが同定に時間を要した.2.限界点情報に基づくPID制御器の設計法:位相遅れが180度と150度における限界点が同定されたとして、むだ時間系のタイプとむだ時間を決定する方法を与え、これを改良型限界感度法に適用することでPID制御器が適切に設計できることを確認した.3.非反証制御による時間領域における制御器設計:モデルの妥当性の概念を利用した非反証制御に従い、プラントの応答実験データからPIDゲインの集合を求める方法の有効性を混合感度型とモデルマッチング型の2種の評価関数について比較した.反証される領域が十分に狭くないことが分かった.4.非線形性の影響を考慮した制御系設計:制御入力の飽和に対するアンチワインドアップ制御器の設計を新たな評価関数に対し与え良好な結果を得た.また、2段階線形化を4ローター飛行制御系に適用し制御則を導出した.モデルの妥当性を基礎としたロバストオートチューニング制御系を構築するための基礎研究として,非反証制御によるPID制御器の設計法と制御対象の非線形性を補償する制御器の設計法について,理論的側面から検討した.大きく2つに分けられる.1.非反証制御による時間領域における制御器設計:モデルの妥当性の概念を利用した非反証制御に従い,プラントの入出力応答からPIDゲインの集合をパラメータ平面に表示する方法を再検討した.入力にステップ関数などひとつの信号を用いると反証される領域が設計に用いるには十分に広くないことが,前年度の研究で確認していた.そこで,今年度は,入力信号に多くの正弦波信号を用いる方法を検討したところ,必要十分な領域が得られることが線形時不変システムに適用して明らかになった.この方法をバックラッシュのある非線形系に適用したところ良好な応答が得られた.実験でデータを取得するには多くの周波数での加振実験を行う必要があり,適用できる対象は限られるが,この方法は数式モデルが不要であるので,非線形系も含めて混合感度の評価関数を満たすPIDゲインの存在性を判別できる.また,シミュレータで表された詳細モデルがある場合には,近似数式モデルを構築する必要がなく,新規性と有用性の高い方法と考える.2.非線形性の影響を考慮した制御系設計:制御入力の飽和に対するアンチワインドアップ制御器の設計を線形システムとの誤差の評価関数を与え,従来の外乱抑制による方法や他の提案法と比較し,有効性を確認した.また,連結車輌の後退運転が単体車両の運動特性を有するように設計する非線形制御則を導出し,シミュレーションで有効性を確認した.
両親媒性分子吸着によるコロイド粒子の凝集ダイナミックスに関する研究

本研究で得られた成果は以下の3項目にまとめられる.1.粘土鉱物(モンモリロナイト)分散液の誘電緩和・音速・ゼータ電位測定と吸着実験を行い,粘土表面の水和状態に対する対イオン種の効果とカチオン界面活性剤の吸着挙動を検討した.モンモリロナイトは水中では膨潤してよく分散するが,カチオン活性剤を添加すると表面負電荷が打ち消されて凝集・沈降する.この時の活性剤の吸着量は数時間以内で極大を示し,その後減少して平衡値に至った.吸着除去剤としての使用にはこれらの時間変化挙動を踏まえる必要がある.2.タンパク質や糖型界面活性剤の乳化作用とエマルション安定性を調べた.まず,牛血清アルブミン(BSA)やβ-ラクトグロブリン(β-Lg)を乳化剤としたO/Wエマルションの安定性を詳細に調べ,BSAの方がβ-Lgよりも安定なエマルションをつくること,BSAの乳化作用は等電点近傍で著しく減少するが塩添加により回復する場合があることを見出し,分散安定性を支配するのは基本的には油滴間静電相互作用だが,吸着タンパク質膜の力学強度も影響を与えることが解った.更に,オクチルグルコシド,ショ糖ラウリン酸エステル,グルコースオクタン酸エステル,アロースオクタン酸エステルの臨界ミセル濃度と表面過剰量を決定し,コーン油エマルションを調製してその分散性を評価した.3.陽イオン界面活性剤水溶液中でのポリスチレン(PS)粒子とシリカ基板間の表面力を調べ,活性剤吸着に伴う電気二重層斥力の増加や高分子層による特徴的な振る舞いを確認した.また,スピンコートPS膜について分光偏光解析で調べ,純水中で膜厚0.5nm,含水分率22%のPS膜に陽イオン界面活性剤が加わると一分子層程度量の吸着が検出されるが,高分子の剥離による膜厚減少がみられる場合もあり,スピンコートPS膜はかなり不安定なことが確かめられた.本研究で得られた成果は以下の3項目にまとめられる.1.粘土鉱物(モンモリロナイト)分散液の誘電緩和・音速・ゼータ電位測定と吸着実験を行い,粘土表面の水和状態に対する対イオン種の効果とカチオン界面活性剤の吸着挙動を検討した.モンモリロナイトは水中では膨潤してよく分散するが,カチオン活性剤を添加すると表面負電荷が打ち消されて凝集・沈降する.この時の活性剤の吸着量は数時間以内で極大を示し,その後減少して平衡値に至った.吸着除去剤としての使用にはこれらの時間変化挙動を踏まえる必要がある.2.タンパク質や糖型界面活性剤の乳化作用とエマルション安定性を調べた.まず,牛血清アルブミン(BSA)やβ-ラクトグロブリン(β-Lg)を乳化剤としたO/Wエマルションの安定性を詳細に調べ,BSAの方がβ-Lgよりも安定なエマルションをつくること,BSAの乳化作用は等電点近傍で著しく減少するが塩添加により回復する場合があることを見出し,分散安定性を支配するのは基本的には油滴間静電相互作用だが,吸着タンパク質膜の力学強度も影響を与えることが解った.更に,オクチルグルコシド,ショ糖ラウリン酸エステル,グルコースオクタン酸エステル,アロースオクタン酸エステルの臨界ミセル濃度と表面過剰量を決定し,コーン油エマルションを調製してその分散性を評価した.3.陽イオン界面活性剤水溶液中でのポリスチレン(PS)粒子とシリカ基板間の表面力を調べ,活性剤吸着に伴う電気二重層斥力の増加や高分子層による特徴的な振る舞いを確認した.また,スピンコートPS膜について分光偏光解析で調べ,純水中で膜厚0.5nm,含水分率22%のPS膜に陽イオン界面活性剤が加わると一分子層程度量の吸着が検出されるが,高分子の剥離による膜厚減少がみられる場合もあり,スピンコートPS膜はかなり不安定なことが確かめられた.本研究の目的は,(1)界面活性剤分子を吸着して分散安定化しているコロイド粒子の凝集過程を定量的に評価すること.(2)エマルションなどの柔らかなコロイド系の分散安定性を支配する諸因子を解明すること.(3)界面活性剤水溶液中でのポリスチレン(PS)粒子の分散安定性を解明することを目指し,固体基板上に作成したPS薄膜に吸着する界面活性剤の働きを調べることである.(1)の研究を進めるには広い時間域に亘るコロイド凝集速度を調べることが必要であり,本年度はこの測定をするためのストップトフロー分光光度計の設置と調整を行った.現在,PS粒子と種々の分散媒とを高速混合した後の濁度の時間変化測定に着手したところである.また,高効率吸着材として期待されている粘土鉱物(モンモリロナイト)を研究対象に取りあげ,カチオン界面活性剤の吸着挙動と吸着に伴う分散性やゼータ電位の変化について調べた.更に,モンモリロナイト分散液の誘電緩和・音速・ゼータ電位の測定により粘土粒子表面の水和状態に及ぼす対イオンの種類の効果を調べ,論文発表した.(2)については,種々のタンパク質の乳化作用の解明に焦点を当てることとし,本年度は気液界面へのタンパク質の吸着ダイナミクスを,最大泡圧法により得られる動的表面張力データから解釈することを試みた.(3)に関しては,溶液中でのスピンコートPS薄膜の挙動を分光エリプソメトリーで調べた.純水中に浸されたPS膜は0.5nmの膜厚増加を示し,表面近傍に適用した有効媒質近似計算からは水の体積分率は22%となり,多くの割合で水が入っている結果となった.

一方,界面活性剤水溶液中では一分子層程度量の吸着が検出されたが,高分子の剥離によると思われる膜厚減少が観察される場合もあった.以上より,溶液中でのスピンコートPS膜は不安定で,界面活性分子により構造変化する場合があることが明らかとなった.本研究の目的は,(1)界面活性剤を表面に吸着しているコロイド粒子の凝集過程の定量的評価,(2)エマルション等の柔らかなコロイド系の分散安定性を支配する諸因子の解明,(3)界面活性剤水溶液中でのポリスチレン(PS)粒子の分散安定性を支配する粒子表面の高分子鎖の挙動を明らかにすることである.(1)については,高効率吸着材として期待される粘土鉱物(モンモリロナイト)微粒子へのカチオン界面活性剤の吸着挙動と疎水性環境汚染物質の吸着除去への応用に関する検討を行った.界面活性剤添加前のモンモリロナイト微粒子は水によく分散するが,カチオン界面活性剤を添加して吸着させると表面負電荷が打ち消され,互いに凝集し,沈降する.界面活性剤添加後の吸着量は数時間以内で極大となり,その後,徐々に減少して平衡値に至ることを確認した.このことより,疎水性物質の吸着除去剤としての応用では,活性剤の吸着量が極大となる時間を考慮することが重要であると示唆された.(2)については,牛血清アルブミン(BSA)の乳化作用に焦点を当て,BSAを乳化剤として使用し,水中油滴エマルション調製時の諸条件の影響を検討した.油滴の粒径やエマルション安定性を調べたところ,BSAの等電点近傍(pH=5)では著しく乳化作用が減少することを明らかにした.(3)に関してはAFMコロイドプローブ法を用いて,陽イオン界面活性剤(CTAB)水溶液中でのPS粒子とSiO_2基板間の表面力測定を行った.CTAB溶液濃度を0.15mMまで段階的に増加させたところ,表面力は引力から斥力へと変化し,吸着したCTAB分子による表面正電荷を起源とした拡散電気二重層斥力が支配的になっていく過程が確認された.CTAB溶液中でのPS-SiO_2基板間の表面力挙動はSiO_2同士間の場合とは異なる点が多く,PS粒子表面の高分子層による特徴的な振る舞いを反映していると推察された.(1)柔らかなコロイド系の分散安定性にっいてと,(2)ポリスチレン粒子の分散性を支配する表面高分子鎖の挙動に関する以下の結果を得た.(1)食品タンパク質及び糖型界面活性剤によるO/Wエマルション調製と分析遠心型分散安定性解析装置による分散性評価を行った.そして,牛血清アルブミン(BSA)及びβ-ラクトグロブリンは共に0.1wt%程度の濃度でエマルション形成するが,BSAの方が安定なエマルションをつくることを確認した.また,BSAの乳化作用は等電点近傍(pH=5)では著しく減少するが,塩添加により分散性が逆に向上する場合があることを見出した.これは,分散安定性は基本的には油滴表面に吸着したタンパク質由来の静電相互作用が支配するが,吸着タンパク質膜の力学的強度も影響を与えていることを示唆する.糖型界面活性剤については,オクチルグルコシド(OG),アロースオクタン酸モノエステル(All-C8),ショ糖ラウリン酸モノエステルの界面特性(臨界ミセル濃度,気水及び油水界面での表面吸着量等)を滴容法で決定するとともに,種々の濃度でコーン油エマルションを調製して分散性の評価を行った.All-C8はOGよりも油水界面への吸着量が多く,エマルション安定性もよいことが見出された.
希薄磁性半導体傾斜構造の開発と巨大磁気光学機能性の研究

希薄磁性半導体は、Mn、Fe、Coなどの磁性イオンを陽イオンの一部として含む化合物半導体で、Cd_<1-x>Mn_xTeやCd_<1-x>Mn_xSeなどがその代表的なものである。これらの物質は、含まれる磁性イオンの影響によりおおきな磁気光学的性質を示す。本研究の目的は、ナノメートル・スケールでの傾斜分布構造をもつ希薄磁性半導体物質を創製し、磁気光学機能性を開発することである。希薄磁性半導体を素材とした量子井戸試料を、ホットウォール・エピタキシ-法により作成し、磁性イオン濃度や井戸層厚を変化させたCd_<1-x>Mn_xTe/ZnTe多重量子井戸や非対称二重量子井戸を得た。また、スパッター法と熱処理により、Cd_<1-x>Mn_xSe希薄磁性半導体量子ドットををガラスマトリクス中に成長させた。量子井戸系では、電子の量子閉じ込めによる磁気光学効果の増大や電子正孔のトンネル効果、励起子ダイナミクスについての知見を得た。また、量子ドット系では、発光寿命や磁気ポーラロン効果の粒径依存性を測定し、傾斜分布型量子ドット系の磁気光学機能性開発の指針を得た。電子や励起子の波動関数の広がりが10nm程度以下に制限された希薄磁性半導体ナノ構造では、磁性イオンと電子スピンの交換相互作用の量子効果が生じでくるため、分子線エピタキシ-による成長技術と電子線リソグラフィーによる極微細加工技術を組み合わせて物質設計と創製を行う必要があり、これにより、種々の希薄磁性半導体傾斜ナノ構造材料とその機能性の開拓が可能となる。
X線カロリメータ用計算集約型X線信号処理システムの開発

デジタル信号処理用の専用の小型コンピュータ・システムを構築することによってリアルタイムの高精度の計算集約型計測を実現し、X線カロリメータの信号処理や、撮像型X線検出器の実時間画像処理に応用することが、本研究の目的であった。X線カロリメータのX線信号の特徴的な時間尺度が音声信号に近いことに着目し、音色合成などを目的として開発された信号処理専用ワークステーション(ISPW:IRCAM Signal Processing Workstation)をX線信号計測に利用し、実際に、カロリメータからの信号を検出してデジタル・フィルター処理を施し、高分解能スペクトルをえるためのシステムを開発した。そのために、ISPW上で動作するX線信号検出・弁別ソフトウェアを製作した。ここで、視覚的信号処理専用言語を高速演算関数ライブラリを組み合わせ、柔軟に信号処理アルゴリズムを構成できることを実証した。当初は、すべての専用のソフトウェアを一から書きあげる必要があると思っていたが、音色合成用の視覚的信号処理専用言語Maxが、イベント駆動型の信号処理に適していることを発見した。これを用いれば、カロリメータの波高抽出のような一次元的時系列解析のみならず、HETE衛星のように、時系列・画像情報を組み合わせて、γ線バーストを検出し、画像・スペクトルを得るというシステムを設計するのが容易である。すなわち、天文観測衛星上の実時間信号処理プロトタイピングツールとして、今回作りあげた開発環境が極めて有効である。天文観測衛星のデータ処理システムの複雑化とソフトウェア依存化の傾向が現在著しい(例えば、今年打ち上げの予定のHETE衛星は、そのさきがけである)。今回製作したシステムは、そのまま衛星に搭載する事は難しいが、地上の試験用システムや、衛星上のイベント処理論理の開発・シミュレーション環境として有効に使って行けるものである。本研究の目的は、デジタル信号処理用の専用の小型コンピュータ・システムを構築することによってリアルタイムの高精度の計算集約型計測を実現し、X線カロリメータの信号処理に応用することである。当初の計画では、リアルタイムOSを搭載するワークステーションを設備費にて購入し、フロント・エンド・コンピュータに接続し、X線計測に対応するソフトウェアをその上で開発する予定であったが、交付補助金の制約のために、既存の特殊ワークステーションを増強して専用のインターフェース回路を接続して目的を達成することとし、本年度は以下の作業を行った。・実際に計測の対象となるX線カロリメータの部分は現有のヘリウム3を使用する冷凍機を利用し、赤外線ボロメータの素子を利用して製作した。・そこから発生するX線信号の特徴的な時間尺度がミリ秒であることを利用して、音声用ADCを用いて、X線信号を取り込むためのインターフェースを製作した。実時間信号処理に適したDSPボードをワークステーションに搭載し、専用のソフトウェアを製作し、実際に稼働することを確認した。処理時間と結果の忠実性を最適化して行く作業を来年度は行ないたい。X線カロリメータのX線信号の特徴的な時間尺度が音声信号に近いことに着目し、音色合成などを目的として開発された信号処理専用ワークステーション(ISPW: IRCAM Signal Processing Workstation)をX線信号計測に利用し、実際に、カロリメータからの信号を検出してデジタル・フィルター処理を施し、高分解能スペクトルをえるためのシステムを開発した。X線カロリメータとしてはヘリウム3冷凍機で動作する赤外線用ボロメータを用いた。ここにX線を入射させた時に発生するX線信号パルスの特徴的な時間尺度がミリ秒であることを利用して、音声用ADCを用いてX線信号を実時間信号処理専用ワークステーション(IRCAM Signal Processing Workstation)に、デジタル波形として取り込むシステムを作った。

実際に、Cd109X線源などを照射して得られたX線波形に対して、実時間信号処理言語Maxを用いて処理アルゴリズムを記述し、デジタルフィルター処理など、X線分光を目的とした信号処理系の開発を行なった。当初は、すべての専用のソフトウェアを一から書きあげる必要があると思っていたが、音色合成用の視覚的信号処理専用言語が、イベント駆動型の信号処理に適していることを発見した。これを用いれば、カロリメータの波高抽出のような一次元的時系列解析のみならず、HETE衛星のように、時系列・画像情報を組み合わせて、γ線バーストを検出し、画像・スペクトルを得るというシステムを設計するのが容易である。すなわち、天文観測衛星上の実時間信号処理プロトタイピングツールとして、今回作りあげた開発環境が極めて有効であることを、副次的な成果として見いだした。
1920年代の北京文壇における散文詩の発展

本年度は、前年度にひきつづき、1920年代の北京文壇に関する資料の収集・整理に努め、一方でその成果を訳注「北京の文芸刊行物および作者」(下)(沈従文著、『湘西』第8号、2006年10月)において公表した。またこの他にも、沈従文関連の論文として、「網破れて山河あり--沈従文『長河』を読む--」を執筆し、『海域世界のネットワーク』(桂書房、2007年刊行予定)にて公表の予定である。資料の収集・整理については、胡適『胡適日記全集』(聯経出版事業股分有限公司、2004年)や『焦菊隠全集』(文化芸術出版社、2005年)をはじめとする関連図書の収集を行った。1920年代北京の後発新聞たる『世界日報』(マイクロ・フィルム)をはじめとする新聞の副刊および各同人雑誌の調査を行った。また上海図書館に赴き、当時の北京の学生界において重要な雑誌であったものの、現在はあまり見ることのできない『燕大週刊』、『清華文芸』などを調査し、一部ではあるが、その目録の作成を行なった。成果に関しては、前年度にひきつづき、当時文壇にデビューして一年あまりの投稿作家であった沈従文がものした評論「北京文芸刊物及作者」を翻訳し、詳細な訳注を施すことにより、従来あまり知られてこなかった北京文壇の一側面を明かにした。このことにより沈従文が自分と同じ立場である学生雑誌に対して高い評価をあたえており、それとともに執筆メンバーの後の活躍に鑑みれば、それらの学生雑誌が、当時の重要なメディアのひとつとして、中国現代文学史において大きな役割を果たしたものであることが明らかになった。さらに沈従文も、やはり散文詩を書いているものの、当時の散文詩とは一定の距離を保っていたこともわかった。本年度は、まず『京報』、『民国日報』などの、1920年代の北京における代表的な新聞や、また曦社(李健吾・蹇先艾らが参加)が発行した同人誌である『シャク火』などのマイクロフィルムを購入し、その資料整理と読解とを進めた。そのほかにも、『蹇先艾文集』(貴州人民出版社、2004年)などの資料も購入した。これらの資料は、1920年代の北京における文学青年たちの、文学結社結成による活動と、散文詩の発展とを解明するにあたって、基礎的な資料となるものと思われる。当初、本研究計画において、当時青年の間に人気があった詩人であり、緑波社・『晨報・詩鐫』の主要メンバーであった于コウ虞の著作目録作成を進める予定であったが、2004年9月、解志煕・王文金編校『于コウ虞詩文輯存』(河南大学出版社)が出版されたため、同書の入手を待って、計画の再検討をしたい。現在は、上に述べた購入資料を生かしつつ、本研究のいまひとりの主要対象である沈従文の「北京之文芸刊物及作者」の翻訳・訳注の作業を行っている。「北京之文芸刊物及作者」は、沈従文が、一人の文学青年・職業作家として、当時の北京で発行されていた各種の文芸刊行物を紹介し、その特徴を論じたものであり、沈従文の文芸思想の形成を論じるうえでも、また当時の文学青年たちの動向を窺ううえでも、きわめて重要な意味をもつ評論であると思われる。なお、この翻訳・訳注の成果は、今年10月発行予定の沈従文研究専門誌『湘西』にて、発表する予定である。このほか今年度は、10月8日に「中国現代文学研究者の集い」(於二松学舎大学)において、「日本における沈従文研究」と題して口頭報告を行った。本年度は、前年度にひきつづき、1920年代の北京文壇に関する資料の収集・整理に努め、一方でその成果を訳注「北京の文芸刊行物および作者」(上)(沈従文著、『湘西』第7号、2005年10月)および「1925年、北京、文芸の畑-沈従文「北京文芸刊物及作者」をめぐって-」(『野草』第77号、2006年2月)において公表した。資料の収集・整理については、黄永健『中国散文詩研究』(中国社会科学出版社、2006年)をはじめとする関連図書の収集を行ったほか、1920年代北京の後発新聞たる『世界日報』(マイクロ・フィルム)をプリントアウトおよびデータ化し、次年度以降の研究条件の整備を行った。また上海図書館に赴き、当時の北京の学生界において重要な雑誌であったと思われる『燕大週刊』、『清華文芸』などを調査し、目録の作成を行った。そのほか北海道文教大学に赴き、沈従文著作の諸版本の状況について、城谷武男教授のご指導を仰いだ。成果に関しては、当時文壇にデビューして一年あまりの投稿作家であった沈従文がものした評論「北京文芸刊物及作者」を翻訳し、訳注を施すことにより、従来あまり知られてこなかった北京文壇の一側面を調査した。それに基づき、「1925年、北京、文芸の畑」において、沈従文という個人の視点からではあるが、当時の北京文壇における文学生産システムについての問題点を指摘し、当時の北京文壇の状況の一側面を明らかにした。

本年度は、前年度にひきつづき、1920年代の北京文壇に関する資料の収集・整理に努め、一方でその成果を訳注「北京の文芸刊行物および作者」(下)(沈従文著、『湘西』第8号、2006年10月)において公表した。またこの他にも、沈従文関連の論文として、「網破れて山河あり--沈従文『長河』を読む--」を執筆し、『海域世界のネットワーク』(桂書房、2007年刊行予定)にて公表の予定である。資料の収集・整理については、胡適『胡適日記全集』(聯経出版事業股分有限公司、2004年)や『焦菊隠全集』(文化芸術出版社、2005年)をはじめとする関連図書の収集を行った。1920年代北京の後発新聞たる『世界日報』(マイクロ・フィルム)をはじめとする新聞の副刊および各同人雑誌の調査を行った。また上海図書館に赴き、当時の北京の学生界において重要な雑誌であったものの、現在はあまり見ることのできない『燕大週刊』、『清華文芸』などを調査し、一部ではあるが、その目録の作成を行なった。成果に関しては、前年度にひきつづき、当時文壇にデビューして一年あまりの投稿作家であった沈従文がものした評論「北京文芸刊物及作者」を翻訳し、詳細な訳注を施すことにより、従来あまり知られてこなかった北京文壇の一側面を明かにした。このことにより沈従文が自分と同じ立場である学生雑誌に対して高い評価をあたえており、それとともに執筆メンバーの後の活躍に鑑みれば、それらの学生雑誌が、当時の重要なメディアのひとつとして、中国現代文学史において大きな役割を果たしたものであることが明らかになった。さらに沈従文も、やはり散文詩を書いているものの、当時の散文詩とは一定の距離を保っていたこともわかった。
分子間相互作用による電子の秩序とその外場制御状態の光学的観察

(1)秩序状態を示す物質の探索と光学応答の研究:コロネン錯体とBEDT-TTF錯体を中心に、分子集合体における電子の秩序状態と光学応答の関係について研究を行った。これまでの研究において、コロネン錯体においては、結晶中に含まれるコロネンの価数が均一でなくなる現象(電荷不均化)が起こることを指摘していた。その価数などの精密な評価と理解のためには、ラマン分光測定が有用であるが、主たるラマンピークにみられる分裂の起源が理解されていなかった。そこで構造、価数、電子状態の関係などの分光学的理解のために、重水素化したコロネンを用いた錯体や種々の結晶構造のコロネン錯体のラマン散乱スペクトルについて系統的な検討を行った。その結果、コロネン錯体における電子状態をより精密にラマン分光により明らかにできるようになった。さらにBEDT-TTF錯体における電荷不均化現象に関する光学的研究を行った。BEDT-TTFダイマー内部の電荷位置の自由度に起因した誘電応答が議論されているが、この自由度は格子変形を伴わない電子状態の変化をもたらすと予想されることから、BEDT-TTFダイマー系は電子状態の電場制御に適した系と考えられる。そこで、電荷位置の自由度に関する情報を得ることを目的に光学応答の測定と検討を行った。(2)分子集合体における外場印加状態の研究:分子集合体における外場印加による状態制御を検討した。これまでに、α ́型BEDT-TTF錯体において非線形伝導を示す物質があることを明らかにしてきた。このα ́型BEDT-TTF錯体を用いて、低温領域において光照射による状態変化を試みた。非線形伝導現象、光照射効果と秩序状態の関係を明らかにするためには、より詳細な分光測定が必要である。27年度が最終年度であるため、記入しない。(1)秩序状態を示す物質の探索と光学応答の研究多環芳香族炭化水素の一つであるコロネン分子と種々のカウンター分子との錯体がこれまで報告されている。その物質群においてコロネンが陽イオンとなる錯体の報告は(coronene)3Mo6Cl14の一例のみである。この錯体を含む多数のコロネン陽イオン錯体、コロネン中性錯体の電子状態について室温および低温における分光測定を行った。探索物質においては、(coronene)3Mo6Cl14が低温まで明確な電荷不均化状態を示した。価数を反映すると考えられるラマン振動モードの振る舞いを対イオンの価数、結晶構造、分子形状のひずみの観点から詳細に解析した。また多環芳香族炭化水素の一種であるコランニュレンの電荷移動錯体について研究を行った。共昇華法を用いてTCNQとの電荷移動錯体の作成に成功した。光学測定を行い電子状態が電荷移動によって特徴づけられていることを明らかにした。さらに、(coronene)TCNQとの比較から電子状態の特徴を明らかにした。上記物質群以外にもBEDT-TTF錯体における秩序状態の探索を行った。(2)分子集合体における電場印加状態の研究α'型BEDT-TTF錯体における電場効果の研究を行った。この物質は、BEDT-TTF分子がダイマー構造をとり、室温ではダイマーモット絶縁体状態をとっている。このα'型BEDT-TTF錯体における電流電圧特性の温度依存性測定を行った。低温領域では非線形伝導を示し、負性微分抵抗特性が現れた。この負性微分抵抗状態において、ラマン散乱測定を行い、非線形伝導状態の電荷状態を明らかにした。計画された内容について順調に進捗している。

また、得られた成果について、学会発表および論文発表を順調に進めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。上記研究に加え、必要に応じ、抵抗率の高い物質群や秩序状態の変化に対し明瞭な光学応答を示す物質系に対象の拡張を検討する。例えば高分子集合体や種々のπ電子系物質、有機低分子系、ラジカル分子系、金属錯体についても検討を行うことを検討している。特に電場に対する顕著な光学応答の変化が得られるよう、広く物質探索をすすめる。これらの物質を対象として、外場により制御された状態の光学応答について研究を行う。
時空間分解スピンノイズ分光法の開拓

本研究では光化学的に重要な過渡種に対する電子遷移共鳴-電子スピンノイズの相関分光を確立することを目的とし,波長可変パルス光源によるスピンノイズ分光システムの構築を行った.砒化ガリウムの伝導帯電子のスピンノイズ信号の観測に成功し,信号強度のレーザー集光径依存性を明らかにした.また,微小共振器中の有機固体についてポラリトン形成による振電バンドの解析を行い,加えてポラリトンによる電子励起状態ダイナミクスの変調を見出した.本年度の実績は以下の通り1スピンノイズ分光法測定光学系の構築:すでにいくつかの報告があるガリウムヒ素ウエハーに対するスピンノイズ分光を対象に光学系の構築を目指した。ヘリウムクライオスタットを用いた低温真空セルを構築し,試料を30ケルビンまで冷却可能にし,その中に電磁石を設置して,100ミリテスラ程度の可変磁場を印加できるようにした.Siドープガリウムヒ素基板を試料として,半導体レーザー(830 nm)をプローブ光としたスピンノイズ検出系の構築を試みた.試料透過光の偏光面の揺らぎを,偏光ビームスプリッターとバランス光検出器の組み合わせで検出し,ノイズスペクトルを市販のスペクトルアナライザで検出することを試みた.2有機半導体の一重項分裂過程の集合構造依存性の研究:スピンノイズ分光の適用対象として考えている,有機固体中の励起一重項分裂過程について,ルブレン非晶質膜を対象に,その超高速ダイナミクスを測定した.真空蒸着により作成したルブレン非晶質膜に近紫外・可視のフェムト秒レーザーパルスを照射し,電子励起状態ダイナミクスを過渡吸収により追跡した.数ps程度の時間で励起三重項状態が生成するのが確認され,励起一重項分裂が起きていると考えられる.さらに,その転換速度が時間とともに減少し,10 ps程度で転換が停止する特異な現象が観測された.3光共振器閉じ込め効果による光吸収変調:ファラデー回転によりスピンノイズの検出効率を飛躍的に向上させるためには,共振器を用いた光閉じ込めが有用な手段の一つとして考えられる.そのため,真空蒸着により金属薄膜共振器を作成し,その間に挟まれた有機分子膜の光吸収特性の変調を試みた.ルブレン薄膜を対象とし,その電子遷移にキャビティーモードを共鳴させることで,吸収帯の分裂が起きることを確認した。スピンノイズ計測に必要な光学系の構築は達成された.現在,スピンノイズ信号の観測を試みて,信号積算,最適測定条件の探索を行っているところである.信号強度を増大させるために,プローブレーザーの集光条件を最適化する必要があり,レーザー集光光学系の真空セル中への導入等の工夫を行う必要があり,装置開発に時間がかかった.今年度は主に以下の成果を得た。1パルスレーザー光源を用いたスピンノイズ分光システムの構築:前年度構築したスピンノイズ分光システムを拡張し、波長可変ピコ秒パルスレーザーを用いたスピンノイズ測定システムを構築した。YAGレーザーをベースにしたパラメトリック発振器により近赤外から可視域で波長可変な光源であり、測定対象を広げるという意味で、波長可変光源を用いることは有用であるが、その反面デューティー比が小さくという欠点があり、このような光源でもスピンノイズの測定が可能かどうかは自明ではなかった。本研究では、この光源を用いて、真空セル中の砒化ガリウムに対して測定を行い、伝導電子のスピンノイズの観測に成功した。スピンノイズ信号のレーザー波長や、集光径に対する依存性を調べ、連続光の場合と同様の測定が可能であることを明らかにした。2微小共振器中のポラリトン形成による有機固体の励起状態ダイナミクス:スピンノイズ分光の高感度化のためには、共振器構造を用いた信号増大が有用である。微小共振器において、共振器の共鳴エネルギーと共振器中に配置した分子の電子遷移のエネルギーが近くなると、ポラリトン状態が形成される。本研究では、このポラリトン形成による電子励起状態ダイナミクスの変調に着目した。一重項励起子分裂を示すルブレン非晶質膜を共振器中に作成し、その電子励起状態ダイナミクスがポラリトン形成によりどのように変調されるかをフェムト秒ポンププローブ測定により調べた。その結果、ポラリトン形成により励起子分裂の速度が変化することが見出された。本研究では光化学的に重要な過渡種に対する電子遷移共鳴-電子スピンノイズの相関分光を確立することを目的とし,波長可変パルス光源によるスピンノイズ分光システムの構築を行った.砒化ガリウムの伝導帯電子のスピンノイズ信号の観測に成功し,信号強度のレーザー集光径依存性を明らかにした.また,微小共振器中の有機固体についてポラリトン形成による振電バンドの解析を行い,加えてポラリトンによる電子励起状態ダイナミクスの変調を見出した.今年度構築した光学系を用いて,まずガリウムヒ素基板におけるスピンノイズ分光測定の確立を行う.続いて,MoOなどの金属酸化物で,光触媒活性を有することで着目されている系を対象に,金属原子の酸化状態をスピンノイズ分光でプローブすることを目指す.検出には光の波長を最適化することが非常に重要であるため,現有の波長可変ピコ秒レーザーを用いて,スピンノイズ計測が可能であることを確認し,目的の物質に応じた最適プローブ条件を探索する.また,信号強度増大のために,金属薄膜蒸着による光共振器を構築し,そのキャビティー閉じ込め効果による信号増大の可能性を探る.すでに本年度,予備実験として,銀薄膜に挟まれた有機薄膜の光吸収変調の観測を行っており,この成果をさらに進める.物理化学
口腔粘膜上皮細胞の細胞内異物認識システムによる歯周病原性細菌の排除機構の解析

A群レンサ球菌と黄色ブドウ球菌が細胞内に侵入した後にオートファジーにより捕獲されたが、なぜ"非特異的"な細胞質の分解システムであるオートファジーが"特異的にこれらの菌を認識して捕獲することができるのかについてさらに検討を加えた。その結果、A群レンサ球菌の菌体表層の細胞壁画分がオートファジーにより認識されていた。この菌体成分を認識してオートファジーを誘導する細胞成分を明らかにするために、細胞質内の菌体成分認識分子であるNod-LRRファミリー(NRL)分子に着目してその関与の解析を行った。Nod-LRRファミリー分子に網羅的にmiR-RNAiによるノックダウン系を確立した。その結果、Nalp4,Nalp10分子のノックダウン、さらにNACHTドメインの欠失体の強発現にて効果的にオートファジーの誘導の抑制、および菌の分解の抑制が認められたことから、細胞内では菌体の細胞壁成分を認識してオートファジーが選択的に誘導されていることが明らかとなった.現在報告されている宿主細胞内の菌体成分レセプターとしては,Nod1がグラム陰性菌のLPS,Nod2がグラム陽性菌の細胞壁成分,Nalp3がflagellinを認識して炎症反応を誘導することが明らかとされている.今回明らかとしてきたNalp4,Nalp10いずれもが,従来報告されている炎症反応を惹起するレセプターではなく,Nalp4はIKKaと結合することによりNF-kBの活性化を抑制すること,Nalp10はASCと結合することによりいずれも炎症反応を阻害することが報告されている.今回得られた結果から,オートファジーの誘導に対しては,炎症反応の惹起そのものは必要ではないことが明らかとなった.A群レンサ球菌と黄色ブドウ球菌が細胞内に侵入した後にオートファジーにより捕獲されたが、なぜ"非特異的"な細胞質の分解システムであるオートファジーが"特異的にこれらの菌を認識して捕獲することができるのかについてさらに検討を加えた。その結果、Nalp4,Nalp10分子のノックダウン、さらにNACHTドメインの欠失体の強発現にて効果的にオートファジーの誘導の抑制、および菌の分解の抑制が認められたことから、細胞内では菌体の細胞壁成分を認識してオートファジーが選択的に誘導されていることが明らかとなった.現在報告されている宿主細胞内の菌体成分レセプターとしては,Nod1がグラム陰性菌のLPS,Nod2がグラム陽性菌の細胞壁成分,Nalp3がflagellinを認識して炎症反応を誘導することが明らかとされている.今回明らかとしてきたNalp4,Nalp10いずれもが,従来報告されている炎症反応を惹起するレセプターではなく,Nalp4はIKKaと結合することによりNF-kBの活性化を抑制すること,Nalp10はASCと結合することによりいずれも炎症反応を阻害することが報告されている.今回得られた結果から,オートファジーの誘導に対しては,炎症反応の惹起そのものは必要ではないことが明らかとなった.申請者はA群レンサ球菌を用いた感染系を用いて世界に先駆けてオートファジーによる病原菌排除メカニズムを明らかとしてきた.本研究で得られる結果は上皮細胞の持つ新たな自然免疫メカニズムを明らかとするだけでなく,オートファジーの誘導因子を同定することにより新たな口腔内感染症の治療法に結びつくものであると考えられる.そとで,申請者は,口腔内に存在する歯周病原性細菌の細胞内侵入性について解析を行った.主たる歯周病原性細菌P.gingivalisは宿主の上皮細胞や血管内皮細胞内に高頻度で侵入することが知られているが,侵入後の動態については明らかとされていない.そこで,今期はP.gingivalisの細胞内侵入性とP.gingivalisの産生するvesicleの細胞内での動態について解析を行った.その結果,P.gingivalisは線毛を介して細胞外器質のレセプターであるインテグリンα5β1に結合するが,その際にインテグリンのリガンドであるフィブロネクチンを介した結合のみだけではなく,インテグリン鎖に直接結合することを明らかとした.さらに,この線毛は,遺伝子多型により主に6種類に分類されるが,そのうちII型線毛を持つ菌から産生されるvesicleは,他型に比較すると高頻度で細胞内に侵入して,細胞に対して為害作用を発揮することが明らかとなった.さらに,このvesicleの細胞内への侵入過程を詳細に検討すると,細胞内表面のインテグリンに結合したのちに,lipid raftを介して細胞内に侵入して,初期エンドソーム内に取り込まれることが明らかとなった.このうち,一部はリソソーム系により分解されるが,オートファジー系への関与は認められなかった.A群レンサ球菌と黄色ブドウ球菌が細胞内に侵入した後にオートファジーにより捕獲されたが、なぜ"非特異的"な細胞質の分解システムであるオートファジーが"特異的にこれらの菌を認識して捕獲することができるのかについてさらに検討を加えた。

この菌体成分を認識してオートファジーを誘導する細胞成分を明らかにするために、細胞質内の菌体成分認識分子であるNod-LRRファミリー(NRL)分子に着目してその関与の解析を行った。Nod-LRRファミリー分子に網羅的にmiR-RNAiによるノックダウン系を確立した。その結果、Nalp4,Nalp10分子のノックダウン、さらにNACHTドメインの欠失体の強発現にて効果的にオートファジーの誘導の抑制、および菌の分解の抑制が認められたことから、細胞内では菌体の細胞壁成分を認識してオートファジーが選択的に誘導されていることが明らかとなった.現在報告されている宿主細胞内の菌体成分レセプターとしては,Nod1がグラム陰性菌のLPS,Nod2がグラム陽性菌の細胞壁成分,Nalp3がflagellinを認識して炎症反応を誘導することが明らかとされている.今回明らかとしてきたNalp4,Nalp10いずれもが,従来報告されている炎症反応を惹起するレセプターではなく,Nalp4はIKKaと結合することによりNF-kBの活性化を抑制すること,Nalp10はASCと結合することによりいずれも炎症反応を阻害することが報告されている.今回得られた結果から,オートファジーの誘導に対しては,炎症反応の惹起そのものは必要ではないことが明らかとなった.
磁性流体を用いた蠕動運動型マイクロマシンの研究

磁性流体を用いた蠕動運動型マイクロマシンについて、3年間の研究成果について報告する。実際のミミズの蠕動運動について、ビデオカメラを使って運動解析を行い、得られた進行波形データから定式化を行うとともに、天然ゴムチューブに水ベースの磁性流体を封入したセルを複数接続した構成で試作機を製作し、同様に運動解析を行った。その結果、連続的な蠕動運動を実現できることが確認できたものの、現構成では磁性流体の磁気圧力が小さいことと、水分の蒸発の問題が発生し、用途とするマイクロマシンの寿命に影響を及ぼすことが明らかとなり、新たな磁性流体の開発とチューブ素材の開発の試みをスタートさせた。新材料、新構成を検討した。磁性流体の開発では、磁性流体とMR流体の混合した新しい磁気混合流体の諸特性について実験的研究を進め、さらに天然ゴムに代わる材料として磁性ゴムの開発を進めた。また、シリコンチューブ内にケブラー繊維を入れた新しい空気圧駆動型人工筋アクチュエータについても開発を進め、さらにリングをチューブ外周に内挿し収縮特性を改良する構成を考案した。このアクチュエータを連ねて蠕動運動型ロボットを試作、管内走行の他、接触面の不連続なスリット管や接触面の小さい平面走行、管内上昇について安定した走行を確認できた。また、流量制御弁を用いず、安価なON/OFF弁をPWM制御することにより圧力制御可能であることを確認した。磁性流体を用いた蠕動運動型マイクロマシンについて、3年間の研究期間のうち初年度に当たる平成13年度の研究成果について報告する。特許出願を行ったマイクロマシン及びマイクロマシンシステム(特願2000-225631)と同じ天然ゴムチューブに水ベースの磁性流体を封入したセルを複数接続した構成で試作機を製作し、ビデオカメラを用いて動作解析を行った。さらに、これを基にセルに働く磁気力の解析をFEM(有限要素法)を用いて行った。また、一方でバイオエンジニアリング分野のアプローチとして、実際のミミズの動作解析をビデオカメラによる観察結果を行い、両者を比較検討した。これらの結果から、従来の駆動方式である真空圧駆動式や、圧電アクチュエータ、形状記憶合金の利用したミミズ型ロボットでは実現できなかった単純な構造で、連続的な蠕動運動を実現できることが確認できた。しかし、現構成では磁性流体の磁気圧力が小さいことと、水分の蒸発の問題が発生し、用途とするマイクロマシンの寿命に影響を及ぼすことが明らかとなった。そこで、これらの課題を解決するために、新たな磁性流体の開発とチューブ素材の開発の試みをスタートさせた。磁性流体の開発では、大きな磁気圧力を発生するMR流体の特性を活かし、分散性が悪い欠点を補うため磁性流体とMR流体の混合による大幅な特性改善を行っている。また、新しいゴムチューブを検討する中で、磁性流体をゴム素材の中に混ぜた磁性ゴムを開発中である。これは、磁性流体の水分蒸発を考える必要がない全く新しい構成が検討できる。他に、従来のマッキンベン型人工筋アクチュエータを改善するシリコンチューブ内にケブラー繊維を入れ長寿命化したアクチュエータも試作し、その基礎特性を計測、空気圧アクチュエータとして応答性も線形で良好な結果が得られている。これらの成果は平成14年度に研究発表を行うと共に、今後さらに基礎特性を高める検討とシステム構築のための検討を行う予定である。磁性流体を用いた蠕動運動型マイクロマシンについて、3年間の研究期間のうち2年目に当たる平成14年度の研究成果について報告する。昨年、天然ゴムチューブに水ベースの磁性流体を封入したセルを複数接続した構成で試作機を製作した結果、連続的な蠕動運動を実現できることが確認できたものの、現構成では磁性流体の磁気圧力が小さいことと、水分の蒸発の問題が発生し、用途とするマイクロマシンの寿命に影響を及ぼすことが明らかとなり、新たな磁性流体の開発とチューブ素材の開発の試みをスタートさせた。14年度も引き続き、新材料、新構成を検討した。

磁性流体の開発では、磁性流体とMR流体の混合した新しい磁気混合流体の諸特性について実験的研究を進め、材料では磁性ゴムの形状について、FEM(有限要素法)を用いてシミュレーションを行い、磁場により大きく変形する蛇腹形状を決定した。今年度は、これを試作し評価を行う予定にしている。また、シリコンチューブ内にケプラー繊維を入れた新しい空気圧駆動型人工筋アクチュエータについても評価を進め、さらに収縮特性を改良する構成を考案した。このアクチュエータを連ねて蠕動運動型ロボットを試作、安定した走行を確認できた。今年度は分岐管路や制御系の検討を行う。他に、画像計測によって得られた実際のミミズや人工筋アクチュエータの蠕動運動を定式化し、走行パターンをシミュレーションすることも完了した。磁性流体を用いた蠕動運動型マイクロマシンについて、3年間の研究期間のうち最終目に当たる平成15年度の研究成果について報告する。15年度も引き続き、新材料、新構成を検討した。磁性ゴムの開発では、これまで開発してきた磁性流体とMR流体の混合した新しい磁気混合流体を用いて、マグネタイト粒子等とシリコンゴムとの混合比を検討した結果、伸縮性を持ち引っ張り強度も使用に耐えうる磁性ゴムの開発に成功した。この成果は製法について特許出願を終えた。また、従来の天然ゴムチューブ内に磁性流体を封入した蠕動運動型ロボットについて、研究成果をまとめ、査読を受け、欧文誌「Smart Materials and Structures」に掲載されることとなった。また、シリコンチューブ内にケブラー繊維を入れた新しい空気圧駆動型人工筋アクチュエータを連ねて蠕動運動型ロボットを試作し、平面走行や管壁上昇などにおいて走行可能であることを確認すると共に比例電磁弁のPWM制御による人工筋アクチュエータの収縮制御が可能なことを確認した。
アミロイド原性蛋白質β2ミクログロブリンのフォールディング中間体の溶液構造解析

β2ミクログロブリン(β2m)のフォールディング中間体で、アミロイド原性の報告されているI_2状態の構造を調べ、アミロイド化機構を考察するために溶液NMRを用いた残基レベルでの構造解析を行った。I_2状態は非天然のPro32異性体により安定化されていて、遅いフォールディングはPro32の異性化によるものであることを既に報告した。新規に無細胞蛋白質合成系と残基特異的標識法を組み合わせた方法を用いて短寿命な化合物の信号帰属を試みた。前年度までに既に行っていたPhe、Leu、標識体に加え、本年度はValも15N核で標識し、中間体の帰属核数を増やした。また、残基を同定しにくい信号に関しては、13C及び15N核を標識した標識アミノ酸を組み合わせ、H→N→COの残基間相関を得ることで配列特異的に帰属する方法を試みた。低温で感度が悪いために一次元での展開を行う方法を開発し、三時間程度での測定で曖昧さなく帰属ができた。この方法により得られた化学シフト等の構造情報を基に中間体I_2の構造を残基レベルで考察した。I_2では、分子内ジスルフィド結合を隔ててPro32と反対側は、二面角や主鎖水素結合はほぼ天然様の構造を形成していたが、残りのβ領域および一部のループ領域では信号が観測されず、動的に多様性のある状態であることが示唆された。この、I_2状態での部分的な構造の不安定性がβ2mのアミロイド化に関与していることが推測でき、β2mのアミロイド原性領域との報告があるBストランド-BCループ-Cストランドの中央がI_2状態におけるアミロイド性を高めていると考えられる。
カルシウムイオンによるγ-アミノ酪酸(GABA)ーフレセプターの活性化とその意義

GABAレセプターのサブタイプとしてGAB【A_A】及びGAB【A_B】レセプターの存在が知られる様になり、これ等の中でGAB【A_B】レセプターは、カルシウムイオン及び少量のマグネシウムイオンの存在下で始めて活性化されて特異的なGABA結合能を示すことが報告されているが、その活性化の機構や生理学的意義については不明の点が多い。従って本研究では可溶化したGAB【A_B】レセプター分画を用いて、上記の点について検討を加えた。1)Nonidet-P40やSodium deoxycholate(DOC-Na)で脳シナプス膜を処理することにより得られたGABAレセプター可溶化分画をベンゾジアゼピン・アフィニティカラムに適用すると、GAB【A_A】レセプターのみが吸着され、GAB【A_B】レセプターは吸着されなかったことから、GAB【A_B】レセプターはGAB【A_A】レセプターと異なり、ベンゾジアゼピン・レセプターと共役していないことが判った。2)GAB【A_B】レセプターの可溶化にはTritonX-100およびDOC-Naが適当であり、しかも脳シナプス膜分画で認められたカルシウムイオンによる【^3H】-GABA及び【^3H】-bacrofenのGAB【A_B】レセプターへの結合増強及びGTPによる阻害は、DOC-Na可溶化分画でのみ認められることから、GAB【A_B】受容体の可溶化にはDOC-Naが最適であると判断した。3)DOC-Na可溶化分画にはGTP-ase活性が存在し、しかもGTPによるGAB【A_B】レセプター結合抑制はGTP結合蛋白、特にNiのリボシル化を抑制するとされる百日咳菌毒素により消失した。従って、GAB【A_B】レセプターはGTP結合蛋白、特にNiと共役した形で可溶化されるものと考えられる。4)上記の成績を基盤としてGAB【A_B】レセプターの純化精製を進めると共に、このGAB【A_B】レセプターと共役する細胞内情報伝達系の解析を行う予定である。
認知症の人を介護する家族員の介護と仕事の両立を目指す包括的プログラムの構築

認知症の人の介護は突発的な困難状況を来す場合が多く、両立に悩み離職する家族員が多いにもかかわらず、働きながら介護することを支援する方策は確立されていない。本研究は、認知症の人を介護する家族員が、就業を継続しつつ介護を続けることのできる社会の構築をゴールに据え、認知症を持つ人の家族の【ワーク・ケア・バランス】を支援するプログラムを開発し効果を検討することを目的とする。このため、1介護離職経験者へのインタビューから、ワーク・ケア・バランスの困難から離職までのプロセスを定性的に把握し、2介護家族への質問紙調査により離職の要因を定量的に把握する。さらに3開発されたプログラムを準実験デザインで評価する。