hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セラミック・ファイバーをポンチとした超微細打抜き

マイクロマシニングは,工業的にも学間的にも興味深い技術である.本研究では高強度ファイバーに注目し,その優れた特性や寸法形状を生かして,穴抜き工具として使用することを試みた.本実験に用いたファイバーは,SiC長繊維で,それをアルミニウム半割軸にはさみ,その端面をアルミニウム軸ごとにラップ仕上げをする.通常,このような場合は,アルミニウムが優先的に研磨され,アルミニウムに比べて硬いファイバーは研磨が遅れ,その結果,ファイバー先端が突き出した状態で丸くなってしまう.そのため,0.25μm直径のダイヤモンド砥粒で木綿布上でバフ仕上げした後,ステンレス板に同じ砥粒を塗布し,その上で非常に弱い力でラップ仕上げを行った.この結果,ファイバー先端はほぼ平面にすることができた.その後,電解研磨法によってアルミニウムを50μm除去することによって適度な軸比のファイバーポンチが作られる.本研究のため,最大変位68μm,発生力800Nの金属ケース封入型積層圧電アクチュエータを動力源とし,その変位をカンチレバーによって,およそ10倍に増幅するプレス機を自作した.このプレス機は,加工速度を任意に設定するため,ビエゾドライバー,D/Aコンバーターを介してバソコンに接続されている.粗位置決めは顕微鏡で観察しながら行った.高アスペクト比のアルミニウム箔,中アスペクト比で中強度のベリリウム銅箔,低アスペクト比で高強度のステンレス箔の穴抜き試験を行った結果,いずれの場合も良好な性状の穴を開けることが可能であった.ただし,高強度のステンレス箔の穴抜きの場合,抜き回数が増加するにしたがってダイス磨耗が進行した.このダイス磨耗の対策のために,真空を利用した箔の保持,抜きかすの除去を行い,所望の結果を得た.マイクロマシニングは,工業的にも学間的にも興味深い技術である.本研究では高強度ファイバーに注目し,その優れた特性や寸法形状を生かして,穴抜き工具として使用することを試みた.本実験に用いたファイバーは,SiC長繊維で,それをアルミニウム半割軸にはさみ,その端面をアルミニウム軸ごとにラップ仕上げをする.通常,このような場合は,アルミニウムが優先的に研磨され,アルミニウムに比べて硬いファイバーは研磨が遅れ,その結果,ファイバー先端が突き出した状態で丸くなってしまう.そのため,0.25μm直径のダイヤモンド砥粒で木綿布上でバフ仕上げした後,ステンレス板に同じ砥粒を塗布し,その上で非常に弱い力でラップ仕上げを行った.この結果,ファイバー先端はほぼ平面にすることができた.その後,電解研磨法によってアルミニウムを50μm除去することによって適度な軸比のファイバーポンチが作られる.本研究のため,最大変位68μm,発生力800Nの金属ケース封入型積層圧電アクチュエータを動力源とし,その変位をカンチレバーによって,およそ10倍に増幅するプレス機を自作した.このプレス機は,加工速度を任意に設定するため,ビエゾドライバー,D/Aコンバーターを介してバソコンに接続されている.粗位置決めは顕微鏡で観察しながら行った.高アスペクト比のアルミニウム箔,中アスペクト比で中強度のベリリウム銅箔,低アスペクト比で高強度のステンレス箔の穴抜き試験を行った結果,いずれの場合も良好な性状の穴を開けることが可能であった.ただし,高強度のステンレス箔の穴抜きの場合,抜き回数が増加するにしたがってダイス磨耗が進行した.このダイス磨耗の対策のために,真空を利用した箔の保持,抜きかすの除去を行い,所望の結果を得た.マイクロマシニングは、工業的にも学問的にも興味深い技術である。本研究では高強度ファイバーに注目し、その優れた特性や寸法形状を生かして、穴抜き工具として使用することを試みた。本実験に用いたファイバーは、日本カーボン製のSiC長繊維で、SiCファイバーをアルミニウム半割軸にはさみ、その端面をアルミニウム軸ごとラップ仕上げをする。通常、このような場合は、アルミニウムが優先的に研磨され、アルミニウムに比べて堅いファイバーは研磨されず、さらに、砥粒保持材に研磨されなかったファイバーが沈み込み、その結果ファイバーの先端が丸くなってしまう。そのため、0.25μmのダイアモンド砥粒で、木綿布の上でバフ仕上げした後、ステンレス板に同じ砥粒を塗布し、その上で非常に弱い力でラップ仕上げを行った。この結果、ファイバー先端はほぼ平面にすることができた。その後、電解研磨法によってアルミニウムを30μm程度を除去することによって適度な軸比のファイバーポンチが作られる。本研究のため、最大変位68μm、発生力800Nの金属ケース封入型積層圧電アクチュエーターを動力源とし、その変位をカンチレバーによって、およそ十倍に増幅するプレス機を自作した。このプレス機は、加工速度を任意に設定するため、ピエゾドライバー、D/Aコンバーターを介してパソコンに接続されている。粗位置決めは顕微鏡で観察しながら行った。アルミニウム箔の穴抜き試験を行った結果、アスペクト比が1以上でも可能であり、穴形状も良好であることが分かった。また、10μm程度の厚さの黄銅にも、穴開けが可能であることが分かった。マイクロマシニングは,工業的にも学問的にも興味深い技術である.本研究では高強度ファイバーに注目し,その優れた特性や寸法形状を生かして,穴抜き工具として使用することを試みた.本実験に用いたファイバーは,SiC長

繊維で,それをアルミニウム半割軸にはさみ,その端面をアルミニウム軸ごとにラップ仕上げをする.通常,このような場合は,アルミニウムが優先的に研磨され,アルミニウムに比べて硬いファイバーは研磨が遅れ,その結果,ファイバー先端が突き出した状態で丸くなってしまう.そのため,0.25μm直径のダイヤモンド砥粒で木綿布上でバフ仕上げした後,ステンレス板に同じ砥粒を塗布し,その上で非常に弱い力でラップ仕上げを行った.この結果,ファイバー先端はほぼ平面にすることができた.その後,電解研磨法によってアルミニウムを50μm除去することによって適度な軸比のファイバーポンチが作られる.本研究のため,最大変位68μm,発生力800Nの金属ケース封入型積層圧電アクチュエータを動力源とし,その変位をカンチレバーによって,およそ10倍に増幅するプレス機を自作した.このプレス機は,加工速度を任意に設定するため,ピエゾドライバー,D/Aコンバーターを介してパソコンに接続されている.粗位置決めは顕微鏡で観察しながら行った.高アスペクト比のアルミニウム箔,中アスペクト比で中強度のべリリウム銅箔,低アスペクト比で高強度のステンレス箔の穴抜き試験を行った結果,いずれの場合も良好な性状の穴を開けることが可能であった.ただし,高強度のステンレス箔の穴抜きの場合,抜き回数が増加するにしたがってダイス磨耗が進行した.このダイス磨耗の対策のために,真空を利用した箔の保持,抜きかすの除去を行い,所望の結果を得た.
免疫グロブリン様受容体の炎症性疾患における病理学的意義の解明

感染性炎症、自己免疫性炎症、炎症性腸疾患、アレルギー性炎症などの炎症性疾患の免疫応答のメカニズムには不明の点が多く、その解明は炎症性難治疾患の克服に必須である。本研究では、これらの難治性疾患を縦糸とし、申請者が世界に先駆けて同定し、その研究で世界を牽引してきた免疫グロブリン様受容体を横糸として、炎症性疾患の病態における免疫グロブリン様受容体の役割を個別的かつ包括的に解明することを目的とした。その結果、MAIR-Iが肥満細胞の活性化を制御し敗血症の病態に関与すること、MAIR-IIが炎症性単球の感染局所への遊走を制御し、腹膜炎の病態に関与することなどを明らかにした。Allergin-1はマスト細胞上のFcεRIからのシグナルを抑制する分子である。申請者らはHouse Dust Mite (HDM)を免疫することにより誘導した喘息モデルにおいて、Allergin-1遺伝子欠損マウスは野生型と比較して、血清IgEの高値、肺胞浸潤好酸球数、気道抵抗が亢進することを見出し、その責任細胞と分子メカニズムを明らかにした。MAIR-IもAllergin-1と同様に骨髄球系細胞に発現するIgLRであるが、その遺伝子欠損マウスにおいても、アレルギー性気道炎症が亢進することを示し、その責任細胞と分子メカニズムを明らかにした。MIAR-II遺伝子欠損マウスでは、盲腸結紮後穿孔(Cecum ligation and puncture; CLP)により腹膜炎から敗血症を誘導すると、野生型マウスと比較し、有意に生存期間が短縮することを見いだした。その分子メカニズムとして炎症性単球に機能異常にあることを明らかにした。申請者らが最近同定したAllergin-1はマスト細胞上のFcεRIからのシグナルを抑制する分子である。申請者らはHouse Dust Mite (HDM)を免疫することにより誘導した喘息モデルにおいて、Allergin-1遺伝子欠損マウスは野生型と比較して、血清IgEの高値、肺胞浸潤好酸球数、気道抵抗が亢進することを見出し、Allergin-1が骨髄球系細胞が関与するアレルギー性炎症も抑制する分子であることを示唆した。さらに、MAIR-I遺伝子欠損マウスにおいても、同様な表現系を示すことを明らかにした。対象とする遺伝子のコンデイショナルターゲッテイングベクターの作製を終了しており、ES細胞も作製したが、キメラマウスの作製を試みたが、germ line transmissionが得られず、ES細胞の再作製を行っている。MAIR-I、MAIR-IIは骨髄球系細胞に発現するIgLRであるが、MAIR-I遺伝子欠損マウスにおいて、OVA蛋白とAlumによる免疫で誘導されるアレルギー性気道炎症が野生型マウスと比較し、亢進することを示した。これは、MAIR-I遺伝子欠損マウスにおいてAlumによって誘導されたアポトーシス細胞を炎症性樹状細胞が認識し、Th2応答を誘導することによるものであることを明らかにした(J Immunol, in press)。炎症性単球に発現するMAIR-IIがLPS刺激によって炎症性単球の接着分子VLA4の活性化を誘導し、感染局所への遊走を促進していることを明らかにした(Nat Commun, 2014)。26年度が最終年度であるため、記入しない。免疫学26年度が最終年度であるため、記入しない。Allergin-1とMAIR-I, MAIR-IIのアレルギー、炎症病態における機能を分子メカニズムから明らかにできた。またこれまでに、これらのIgLRのリガンドを同定でき、リガンドとの結合によるシグナル伝達を証明できたことから、概ね順調に進展していると考えている。IgLR遺伝子欠損マウスを用いた疾患モデル解析については、予定通り、進展している。コンデイショナル遺伝子欠損マウスの作製がやや遅れているが、時間の問題と考えている。ALlergin-1とMAIR-IIのリガンドについては、候補分子が同定されたことから、概ね順調に進展していると考えている。炎症病態に関与する責任細胞の同定と病態分子メカニズムの解析同定した炎症病態に関与するIgLRの発現細胞を用いて、IgLRとそれぞれのリガンドとの結合により細胞がどのような挙動を示すかについて、増殖反応、遊走能、サイトカイン産生能、貪食能などを指標に解析し、炎症病態に関与するIgLRの機能の分子メカニズムを解析する。分子標的療法の基盤開発IgLRの関与が明らかになった炎症モデルを野生型マウスで誘導し、当該IgLRに対する中和抗体、あるいはアゴニスティックモノクローナル抗体を投与し、病態に対する影響を観察する。申請者らは、すでにDNAM-1, MAIR-I, Fcα/μとリガンドとの結合を阻止するモノクローナル抗体を有している。

また、それぞれのIgLRに対するモノクローナル抗体を複数クローン樹立しており、MAIR-II, Allergin-1については、リガンドを同定後にスクリーニングして中和抗体を得る。アゴニスティック抗体についても、それぞれシグナル伝達を誘導する抗体のスクリーニングを行う。炎症病態に関与する責任細胞の同定と病態分子メカニズムの解析1)本研究で対象としているIgLRは多様な細胞に発現することから、どの細胞に発現するIgLRが炎症病態に関与するかを明らかにする必要がある。コンディショナル遺伝子欠損マウスを用いて、平成24年度までの研究で明らかになったIgLRの関与が明らかになった炎症モデルを誘導し、その炎症病態に関与するIgLRの発現細胞を同定する。2)同定した炎症病態に関与するIgLRの発現細胞を用いて、IgLRとそれぞれのリガンドとの結合により細胞がどのような挙動を示すかについて、増殖反応、遊走能、サイトカイン産生能、貪食能などを指標に解析し、炎症病態に関与するIgLRの機能の分子メカニズムを解析する。IgLRとリガンドとの結合の炎症病態における時空間的局在の同定とその病理学的意義の解明:マクロファージ、樹状細胞、マスト細胞を欠損するマウスに、CFSEで蛍光標識した野生型またはIgLR遺伝子欠損細胞を移入し免疫系を再構築し、炎症モデルを誘導する。時間経過を追って、リンパ節、脾臓などの免疫組織と炎症局所の組織、臓器における標識細胞の集積、移動、局在、ならびに他の免疫細胞、非免疫細胞との空間的関連を免疫染色と二光子顕微鏡で観察する。野生型細胞を移入したマウスとIgLR遺伝子欠損細胞を移入したマウスとを比較することによって、炎症に関与するIgLR発現細胞の時空間的局在の病理学的意義を明らかにする。分子標的療法の基盤開発:IgLRの関与が明らかになった炎症モデルを野生型マウスで誘導し、当該IgLRに対する中和抗体、あるいはアゴニスティックモノクローナル抗体を投与し、病態に対する影響を観察する。
男子のジェンダーと相互行為の社会学的研究

平成17年度は、前年から継続して京都市内の学童クラブの参与観察とフィールドワークを行い、調査を終了した。調査と平行してデータの整理を行い、雑誌論文および博士論文作成に向けた準備を進めた。また、論文へのまとめに向けて、文献の購読と学習を積極的に行った。昨年度に続き、ポスト構造主義フェミニズムの理論やこれに基づく子どものエスノグラフィックなジェンダー研究、また今年度はとくに男子の男性性の社会的構築に関する研究について学習した。収集したデータとこれまでの学習から、まず2005年9月の教育社会学会において、「協同活動としての男性性:学童クラブのおやつ時間の注意に対する男子たちの抵抗の事例から」を発表し、おやつ時間における男子の協同の抵抗実践を論じ、他の研究者と議論を行った(この発表をもとにした論文を、現在『教育社会学研究』誌に投稿中である)。また、このおやつ活動とは別に、男子の遊び活動についても、『京都社会学年報』に、「男子のジェンダー実践の共同性と文脈性:学童クラブの男子の遊び活動に関する相互行為分析」を執筆し、従来の個人主義的で本質主義的なジェンダー研究を乗り越えるべく、男子たちの共同の文化的営みとしての男性性の実践と、その社会制度性・文脈性を重視する議論を行った。また、ポスト構造主義の理論にもとづく実証研究として、「学年」が重視されるおやつ活動での「3年女子」の実践と地位構成を論じる「ジェンダー化された主体の位置:子どものジェンダーへのポスト構造主義的なアプローチの展開」を『ソシオロジ』誌に掲載した。以上のように、本年は、これまでのデータ収集と学習に基づいて、学童クラブでの男性性・ジェンダーのミクロな相互行為に着眼するエスノグラフィーの研究成果を生み出してきた。平成16年度は、京都市内の学童クラブでの参与観察とフィールドワークを行った。3月から4月にかけて、フィールド場所を決めるため、数多くの学童クラブを訪問し、観察を行った。結果として、従来から調査を行ってきたA学童クラブで継続して調査を行うことを決めた。4月以降、新入1年生の男子複数名を調査対象に定め、参与観察とビデオ録画を継続して行っている。一部のデータについては、論文の作成に向けた整理を開始した。また、すでに同学童クラブで集めたデータを論文にまとめるため、文献の購読と学習を進めた。ポスト構造主義フェミニズムの理論に基づく子どものエスノグラフイーの研究や、言語とジェンダー研究、男性学、学習理論などを幅広く学習し、「個人」単位ではなく、「文脈の中の実践」と「共同行為」によってジェンダーとその学習・身体化を捉える理論について理解を深めた。その成果の一部として、5月には「日本子ども社会学会」で、「共同行為としてのジェンダー:学童保育所のおやつ時間の注意に対する男子たちの抵抗の事例から」というタイトルのもと報告を行い、他の研究者と議論を行った。加えて、同じおやつ時間のデータを用いて、女子についても、学年に基づく権力関係とジェンダーとがどのように影響しているかをポスト構造主義的な理論構成で議論する論文「制度的活動における主体構成とジェンダー」を準備した。これらおやつ活動を対象とする男子・女子のジェンダーと相互行為についての2本の論文を今年度投稿する予定である。
船舶の輻輳水域における航行の安全性に関する総合的研究

海峡や運河あるいは港湾内のように、多くの船舶が輻輳する海域では衝突などの海難事故が発生する危険性が高くなる。万一、油槽船やガスキャリア-の海難事故が発生した場合には、爆発あるいは油流出による海洋汚染など社会に与える影響も多大なものになる恐れがある。従って航行の安全性を確保することは極めて重要な課題である。このような海難事故の原因には次の3つが考えられる。第一に船体固有の性能が不足している場合、第二に乗組員の誤認や誤動作による場合そして第三に不可抗力による場合である。乗組員の問題は充分な訓練によりある程度はカバ-できるとしても、船体固有の性能不足の問題は根本的に検討する必要がある。そこで本研究は、船体固有の性能に関連して船の操縦運動を如何に精度よく推定するかを重点課題とした。即ち一般に載荷状態の違いによって操縦運動特性は変る為に、満載状態のみならず半載、バラスト、トリム状態についてその特性を推定する方法を開発した。設計の段階で操縦特性を推定できるように、主要目等が与えられた場合の船体流体力の推定の為の近似式を導いている。また操舵による変針が困難な状況では、プロペラ逆転またはプロペラピッチを反転させて緊急に停止することになる。この停止運動時においては舵中央にも拘らず顕著な回頭運動が生じることが多い。そこでこの回頭運動を理論的に解析し、その発生メカニズムを明らかにした。さらに、人間要素の検討課題として、針路不安定な船の場合についてパイロット操船の立場から、その不安定の許容限界についても検討を行った。港湾内や海峡のような多数の船が〓輳する水域における船舶の航行の安全性を考える場合、船舶固有の特性はいうまでもなく、他の航行船舶や側壁、橋脚等の障害物による干渉力の影響等を考慮した操縦性能を如何に正確に推定するかということが重要となってくる。そこで本年度は、潮流や風などの外乱がない状態において、細長体理論を用いて、障害物の近傍を二隻の船が航行する時の航行船舶に働く流体力を理論的に求め、さらにこの流体力を用いて障害物近傍で船舶がどのような運動をするかを検討した。その結果、(1)計算対象の供試船型においては船体間の相互干渉に比べ、障害物に接近しない限り障害物による影響はさほど大きくないと考えられる。(2)また計算によって求めた流体力を用いて障害物の近傍を航行する船の操縦運動のシミュレ-ション計算を行った結果、船は二船間の干渉力の影響を受ける為、障害物の近傍を通過する際には充分な側方距離をとると同時に、二船間の側方距離も充分にとって航行することが必要であると思われる。従って、〓輳水域における船舶の航行分離帯、他船や障害物との航行間隔などに関する海上交通管制や航行安全対策に対し、以上の検討は一助になるものと思われる。なお、この計算は二船を同型の一般貨物船型として行っており、今後、他の船型に対しても検討を行う必要があると思われる。第一に船体固有の性能が不足している場合、第二に乗組員の誤認や誤動作による場合、そして第三に不可抗力による場合である。

即ち一般に載荷状態の違いによって操縦運動特性は変る為に、満載状態のみならず半載、バラスト、トリム状態についてその特性を推定する方法を開発した。設計の段階で操縦特性を推定できるように、主要目等が与えられた場合の船体流体力の推定の為の近似式を導いている。また操舵による変針が困難な状況では、プロペラ逆転またはプロペラピッチを反転させて緊急に停止することになる。この停止運動時においては舵中央にも拘らず顕著な回頭運動が生じることが多い。そこでこの回頭運動を理論的に解析し、その発生メカニズムを明らかにした。さらに、人間要素の検討課題として、針路不安定な船の場合についてパイロット操船の立場から、その不安定の許容限界についても検討を行った。
身体トレーニングによる脂肪分解反応増強作用におけるCa^<2+>とカルモジュリンの役割

長期間の身体トレーニング(TR)は脂肪細胞の脂肪分解反応を増強させる.この現象は脂肪細胞のサイクリックAMP(cAMP)以降の酵素であるタンパクキナーゼ(PK)やホルモン感受性リパーゼ(HSL)の活性が増強するためであると考えられている.しかしながら,PKやHSL自身の活性はTRによって増強せず,未だその実体は捉えられていない.脂肪分解反応はcAMP以外にもCa^<2+>やカルモジュリン(CaM)によっても修飾されている.本研究においてはTRによる脂肪分解増強効果をCa^<2+>/CaM系とPKとの関係を検討した.TRによってラット脂肪細胞の脂肪分解反応は著明に増強した.TRラットおよびその対照群の脂肪分解反応はCaM阻害剤であるW-7で有意に抑制された.その抑制作用はTR群において有意に大きかった.このことからTRによる脂肪分解反応の増強機構にCa^<2+>/CaM系に大きく修飾されている可能性が示唆された.そこでさらにPK活性に及ぼすW-7の影響を検討した.細胞抽出液中のcAMPによるPK活性はTR群で低下する傾向にあった.このcAMPによるPK活性はW-7によって両群共に有意に抑制されたが,その抑制率はTR群(31.5%)で対照群(18.9%)に比較して有意に大きかった.このことから,TR群の脂肪細胞のcAMPによるPK活性の調節はCa^<2+>/CaM系に大きく依存していることが明らかになった.また,TRラットの脂肪細胞では細胞内Ca^<2+>濃度が有意に高く,これがCa^<2+>/CaMにより大きく修飾されているPK活性の調節に役だっている可能性も示唆された.長期間の身体トレーニング(TR)は脂肪細胞の脂肪分解反応を増強させる.この現象は脂肪細胞のサイクリックAMP(cAMP)以降の酵素であるタンパクキナーゼ(PK)やホルモン感受性リパーゼ(HSL)の活性が増強するためであると考えられている.しかしながら,PKやHSL自身の活性はTRによって増強せず,未だその実体は捉えられていない.脂肪分解反応はcAMP以外にもCa^<2+>やカルモジュリン(CaM)によっても修飾されている.本研究においてはTRによる脂肪分解増強効果をCa^<2+>/CaM系とPKとの関係を検討した.TRによってラット脂肪細胞の脂肪分解反応は著明に増強した.TRラットおよびその対照群の脂肪分解反応はCaM阻害剤であるW-7で有意に抑制された.その抑制作用はTR群において有意に大きかった.このことからTRによる脂肪分解反応の増強機構にCa^<2+>/CaM系に大きく修飾されている可能性が示唆された.そこでさらにPK活性に及ぼすW-7の影響を検討した.細胞抽出液中のcAMPによるPK活性はTR群で低下する傾向にあった.このcAMPによるPK活性はW-7によって両群共に有意に抑制されたが,その抑制率はTR群(31.5%)で対照群(18.9%)に比較して有意に大きかった.このことから,TR群の脂肪細胞のcAMPによるPK活性の調節はCa^<2+>/CaM系に大きく依存していることが明らかになった.また,TRラットの脂肪細胞では細胞内Ca^<2+>濃度が有意に高く,これがCa^<2+>/CaMにより大きく修飾されているPK活性の調節に役だっている可能性も示唆された.
ヘムタンパク質を素材とする高性能人工生体触媒の開発

ヘムタンパク質は活性中心に補欠分子としてプロトポルフィリンIX鉄錯体(通称ヘム)を有し、様々な機能を発揮していることが知られている。このヘムは通常、非共有結合でヘムポケットと呼ばれるタンパク質マトリクスと相互作用しているため、容易に天然のヘムを除去してアポ化することが可能である。本研究ではこの点に着目し、アポ化したタンパク質に非天然ヘムあるいは金属錯体を挿入することにより、天然とは異なるユニークな機能、あるいは天然を凌駕する特性を有するヘムタンパク質の創製を実施した。1.コバルトポルフィセンを有するミオグロビンにおいて、従来のコバルトポルフィリンを有するミオグロビンよりも、劇的に酸素親和性が向上した。2.アポミオグロビンに新たに鉄コロールを挿入することに成功し、得られた再構成タンパク質は、グアイアコールの一電子酸化反応の触媒として有効であることを明らかにした。3.鉄ポルフィセンを有する西洋わさびペルオキシダーゼにおいて、従来の天然のペルオキシダーゼよりも10倍以上の酸化触媒活性を示し、鉄ポルフィセンで初めてcompound Iのスペクトルを観測した。4.ミオグロビンのヘム末端に基質結合部位を修飾することにより、天然のペルオキシダーゼ相当の活性を獲得した。また、チオアニソールの酸化が極めて良好に進行した。5.ヘムタンパク質表面にヘム分子を共有結合で修飾することにより、分子間でのヘムーヘムポケット相互作用が形成され、マイクロメーターサイズのヘムタンパク質ファイバー(超分子ポリマー)の構築がAFMで観測された。ヘムタンパク質は活性中心にプロトポルィリンIX鉄錯体(通称ヘム)を有し、様々な機能を発揮していることが知られている。本申請者はこの点に着目し、アポ化したタンパク質に非天然ヘムあるいは金属錯体を挿入することにより、天然とは異なるユニークな機能、あるいは天然を凌駕する特性を有するヘムタンパク質の創製をめざしている。本年度は、主に以下の3点について研究を推進した。(1)ポルフィリンの構造異性体であるポルフェセンのコバルト錯体をアポミオグロビンを挿入し、ポルフィセンコバルト錯体を含むタンパク質が、天然ミオグロビン以上に酸素親和性を有することが明らかとなった。また、ESR等でポルフィセンコバルト錯体の電子状態を議論した。(2)新しい補欠分子としてコロール鉄錯体を分子設計・合成した。このコロール鉄錯体も通常の人工ヘムと同様に、アポミオグロビンに挿入し、再構成ミオグロビンを調整した。安定性は比較的良く、今後高酸化状態の同定などを行う予定である。(3)ヘムプロピオン酸末端に化学修飾したヘムをアポミオグロビンに挿入し、アニリンの水酸化を行った。この再構成ミオグロビンの方が、天然のミオグロビンよりも10倍以上水酸化の活性があり、さらにアニリンへの水酸化の位置選択性も認められた。ヘムタンパク質は活性中心にプロトポルフィリンIX鉄錯体(通称ヘム)を有し、様々な機能を発揮していることが知られている。本研究ではこの点に着目し、アポ化したタンパク質に非天然ヘムあるいは金属錯体を挿入することにより、天然とは異なるユニークな機能、あるいは天然を凌駕する特性を有するヘムタンパク質の創製をめざしている。本年度は、昨年度の研究成果をもとに、以下の3つの項目を重点的に実施した。1.天然を凌駕する高活性酸化酵素の創製ヘムの構造異性体である鉄ポルフィセンが、ミオグロビン中で高い触媒活性を示す人工補欠分子であることが見いだされた。そこで、鉄ポルフィセンを天然の酸化酵素であるペルオキシダーゼのアポ体に挿入することにより、天然を超えた酸化触媒機能を有する新タンパク質が得られた。また、再構成ペルオキシダーゼにおける、酸化活性中間体を初めて同定した。2.新しい高性能補欠分子の探索ヘムの類縁体である鉄コロール錯体の合成を手掛けた。

この新しい人工補欠分子をアポミオグロビンに挿入し、再構成ミオグロビンの構造、物性、反応性を評価し、天然のミオグロビンの約150倍の酸化活性を示すことが明らかとなった。3.新しいヘムタンパク質集合体新しい試みとして、ヘム-ヘムタンパク質結合を利用した、ヘムタンパク質のユニークな集合体の構築に成功した。ヘムタンパク質は活性中心に補欠分子としてプロトポルフィリンIX鉄錯体(通称ヘム)を有し、様々な機能を発揮していることが知られている。このヘムは通常、非共有結合でヘムポケットと呼ばれるタンパク質マトリクスと相互作用しているため、容易に天然のヘムを除去してアポ化することが可能である。本研究ではこの点に着目し、アポ化したタンパク質に非天然ヘムあるいは金属錯体を挿入することにより、天然とは異なるユニークな機能、あるいは天然を凌駕する特性を有するヘムタンパク質の創製をめざした。本年度は、昨年度の研究成果をもとに、以下の3つの項目を重点的に実施した。1.ミオグロビンの酸化触媒活性の劇的向上ミオグロビンは、酸素貯蔵タンパク質であり、酸化触媒活性は非常に低い。しかし、基質結合部位を人工的に構築する目的でヘム末端に適した化学修飾を施すことにより、ペルオキシダーゼに匹敵する優れた酸化触媒に機能改変を施すことに成功した。2,ヘム異性体の高酸化状態の検出と反応性の検討ヘムの類縁体である鉄ポルフィセンとコロール錯体について、ミオグロビン、ヘムオキシゲナーゼ、ペルオキシダーゼ中での、高酸化活性種中間体の存在の証明と、反応性について評価した。3.ヘムタンパク質ポリマー構築シトクロムb562及びミオグロビンのタンパク質表面にヘムを共有結合でつなげることにより、分子間のヘム-ヘムポケット相互作用形成に基づいた、超分子構造ヘムタンパク質集合体を得た。
片側嗅内野傷害後の自然回復に関わる、嗅内野ー海馬体再神経支配の形態学的解析

嗅内野から海馬体への入力は記憶形成に必須の重要な投射経路である。片側の嗅内野が傷害されると反対側嗅内野から傷害側海馬体への入力線維数が劇的に増加し(再神経支配)、記憶学習障害の自然回復に繋がることが知られる。本研究ではこの現象の基盤となる個々の神経細胞の形態変化を調べるため、正常の嗅内野ー海馬体投射の形態を明らかにすると共に、再神経支配現象に特徴的な突起形態の変化を抽出する。成果として正常嗅内野V層ー歯状回投射等の新たな線維連絡の他、嗅内野内部の海馬体投射起始細胞分布が帯状を呈することなど重要な法則性を発見できた。また片側嗅内野傷害実験手法を確立し、動物実験モデルの構築を進めることができた。平成25年度は、前年度に引き続き正常ラット嗅内野と海馬体の間をつなぐ神経線維連絡を形態学的手法で詳細に調べる研究を遂行し、国内学会で成果を報告した。現在原著論文を投稿準備中である。具体的には、海馬体から海馬周辺皮質および皮質下領域への情報の出口とされる海馬台領域に注目し、様々な海馬周辺皮質の各部位に逆行性トレーサーを打ち分け、海馬台内部で逆行性標識された細胞体の分布様式を調べた。海馬台錐体細胞層には、脳梁膨大後皮質、前部帯状皮質、前、傍海馬台、内側、外側嗅内野などの皮質領域へ情報を送る皮質投射ニューロンが存在するが、それらの大半は海馬台中間層の遠位側(CA1から遠い側)に分布し、しかも中隔ー側頭葉軸および遠位ー近位軸方向に各皮質との部位対応関係が存在することが分かった。海馬台の最深部には皮質投射細胞が非常に少なく、ここは主に視床前核に投射する細胞群が主体であることが分かった。上記の結果は本研究を遂行する上での基盤的知識となる。本研究においてはまず過去に報告された嗅内野傷害後の歯状回再支配現象を再現性高くできるだけ明瞭に観察する必要があり、当初傷害対象としていた嗅内野II層のみならずIII層、V層も含め多数の層を横断する形で傷害を作成する必要があることが分かった。このことを踏まえ、今後はまず嗅内野のやや大きめの範囲にイボテン酸注入を行うことで歯状回における軸索再支配現象を確認した上で、各層に注入を限局させていく方針とした。同時に、正常ラットにおける海馬ー皮質間線維連絡の解析も引き続き遂行する方針である。平成24年度は、本研究を遂行する上で基盤的知識となる正常ラット嗅内野から海馬への投射様式を形態学的手法で調べ、原著論文および学会発表で報告した。具体的には、まず嗅内野側の起始細胞の分布を調べる目的でラットの海馬体各部位に逆行性トレーサーであるWGA-HRPもしくはCTBを注入し、その結果逆行性標識された細胞体の分布領域や数を嗅内野全域を表す二次元展開図もしくはヒストグラムで示した。さらに嗅内野の個々の海馬投射ニューロンの軸索形態を観察する目的で、蛍光タンパクGFPを発現する遺伝子を組み込んだ組換えシンドビスウイルスベクターをラット嗅内野に注入し、順行性に可視化された嗅内野各層の単一ニューロンの軸索分岐様式を解析した。この結果、嗅内野から海馬体への投射における起始細胞分布領域は、おおよそ嗅脳溝に平行な長軸方向のバンド状領域に広がり、嗅脳溝に対し近位ー遠位のバンドがそれぞれ海馬体の長軸(中隔ー側頭葉軸)方向に対応する部位対応関係を持っていることが分かった。さらに嗅内野単一ニューロンの軸索分岐を観察した結果、過去に報告された嗅内野II層ニューロンだけでなくV層ニューロンからも海馬歯状回へ投射する軸索線維が多数認められ、これらはII層ニューロンの終末分岐とは異なる特有の終末分岐形態をもって歯状回分子層に終止していることが分かった。上記の結果は、次年度以降の嗅内野傷害実験を効率よく行う上で必須となるイボテン酸注入部位およびウイルスベクター注入部位の座標決定に重要である。実験計画当初は嗅内野の歯状回投射起始細胞層としてII層のみに注目する予定だったが、今回の結果からV層細胞も起始として考慮すべきと考えられ、イボテン酸やウイルスベクターの注入部位、量などを改めて見直す必要があると分かった。今後さらに嗅内野II層ニューロンの歯状回における軸索終末分岐形態についてもデータを集める必要がある。平成26年度は、1これまでの年度と同様に正常ラットにおける嗅内野ー海馬体投射関係の詳細を解析しつつ、2当初の研究目的に準じて片側嗅内野傷害モデル作成実験を遂行した。更に今後の研究展開に関する準備として3マーモセットにおける嗅内野ー海馬体線維連絡の解析を開始した。

1に関しては、前年度までに明らかにした「海馬台錐体細胞層における各種皮質投射細胞分布がサブレイヤー状の分布様式を呈すること」についてまとめ、原著論文として発表した。更にGFP発現ウイルスベクターを用いた単一嗅内野ニューロンの軸索分岐形態のトレースを3次元再構築する作業に着手しており、これを平成27年7月の日本神経科学大会シンポジウムにて発表予定である。2嗅内野傷害モデル作成に関しては、昨年度までのデータを元に、当初計画していたイボテン酸微量注入による嗅内野局所の傷害よりも、嗅内野全層を含む広範囲かつ確実な傷害作成とその後の十分な回復期間に留意して実施した。しかし回復期間が長くなるとラット頭蓋サイズが変化しアトラスとの誤差が大きくなるため、片側嗅内野傷害した同一個体で正常側嗅内野の狙った座標にトレーサーを注入できる率は当初より低くなる。成功例として十分な例数を得るために、今後も実験継続が必要と考えられる。3当初の計画に加え平成26年度はマーモセットにおけるトレーサー注入実験を試験的に遂行した。今後の研究計画として、齧歯類で認められる片側嗅内野傷害後の歯状回投射神経再支配現象が霊長類にも認められるかどうか、認められるとすればその軸索形態変化の特徴はどのようなものかを明らかにしたいと考えており、まずはマーモセットの正常な嗅内野ー海馬体投射関係を明らかにすべく実験に着手しつつある。まだ例数が少ないが、現時点で確認できた投射関係をまとめ、平成27年3月の日本解剖学会・生理学会合同大会シンポジウムにて概要を発表した。神経解剖学平成25年度は、前年度に引き続きトレーサー注入による正常ラットの嗅内野ー海馬体間線維連絡の解析を行いながら、同時に海馬台皮質投射細胞分布についても新知見を得て成果の一部を発表することができた。昨年度明らかにした、単一嗅内野ニューロンの歯状回への軸索投射様式については、さらに例数を増やした上で学会、論文発表を準備中である。片側嗅内野傷害実験については、傷害作成に必要なイボテン酸が昨年度一時入手困難となっていたが、現在は入手可能となっており、再び実験条件を策定しながらモデル動物の作成中である。平成24年度は早期に片側嗅内野傷害モデルラットの作成手法を確立することができ、これと共に計画していた正常な嗅内野ー歯状回投射の全貌(起始細胞の分布と各細胞からの終末分岐形態)を解明するという目標を達成すべく研究を行ってきた。結果として嗅内野ー歯状回投射の起始細胞分布の全体像が見えてきた。さらに単一ニューロンの軸索形態解析の結果、当初は歯状回への主要な投射起始細胞と言われる嗅内野II層にのみ注目する予定だったが、嗅内野V層からも歯状回への投射があり、これはII層に比べれば少ないとはいえ無視できない量であるということが新たに判明した。嗅内野II層単一ニューロンの歯状回における軸索終末形態についてはさらにデータを集める必要があるが、平成24年度の実験計画内容はほぼ達成できており、本研究の目的を達成する上で問題なく順調に親展していると考える。昨年度までと同様、正常ラットの嗅内野ー海馬投射線維連絡についてのデータを充分に集めて解析し、得られた神経結合関係の全貌をまとめて発表していく。さらに当初の計画通り、片側嗅内野傷害モデルにおけるウイルスおよび通常トレーサーの注入実験を行い、歯状回再支配を起こしていると思われるニューロンの軸索形態データを数多く取得する。まずは嗅内野局所にイボテン酸を注入するよりも、広範囲に確実に注入することにより大きめの傷害を誘発しその後の回復期間を充分おくことで、神経再支配現象がより高確率に起こる状況を作成することに重点を置く。
日常的実践としての卜占をめぐる社会人類学的研究：タイの暦学的卜占を事例として

前年度までに収集した資料、先行研究の分析の継続に加え今年度は、タイの国家的基盤にある「仏教(サーサナー)」の周辺にある、生活者たちのもつ「信仰(ラッティ)」にまつわる実践と伝承の現状把握を新たな課題に加えた現地調査を行った。8月にタイ北部のチェンマイにてフィールドワークを実施。チェンマイ郊外のホリスティック医療施設に滞在し、施設内で行われている独自の施術の参与観察や滞在者への聞き取り調査を実施した。その後、市内のバラモン=ヒンドゥ系神像が置かれる祠や寺院にて定期的に行われている儀礼に参加し、タイの生活者たちのバラモン=ヒンドゥ的要素の捉え方に注目した調査を行い、それらの調査内容を踏まえ、キーインフォーマントである占星術師らに聞き取り調査を実施した。この中で、近年タイ仏教界からは批判を受ける面もある「チットウィンヤーン」すなわち「霊性」にまつわる概念や信仰が、一部のタイ人に受け入れられつつも、「外来のもの」「仏教とは相容れないもの」との認識があることがみえてきた。その一方で、同様に厳密なタイ上座部仏教からは切り離して捉えられるバラモン=ヒンドゥ的要素については、一般大衆からは「仏教の一部」「仏教とかかわるもの」とみなされている様も再確認された。これらの調査結果は、暦学的卜占が「仏教」と「信仰」との連続また断絶に対して担っている役割を考察するために有用なデータとなる。また、フィールドワーク中には、チェンマイ大学教授らと面談し、今後の研究計画について助言を得たほか、他のインフォーマントを訪問し、追調査を実施した。長期フィールドワークの実施が困難な状況となったが、短期間の現地調査は実施することができ、おおむね順調にデータを収集している。学術論文による成果発表が遅れているが、今年度は研究大会への出席のほか、クローズドな研究会という形で研究者同士の研究成果の共有・意見交換の場に恵まれ、今後の研究の発展において有益な視座を得ることができた。特に、タイ周辺の東南アジア諸国における暦学的卜占の実践・伝承、精霊信仰の現状にまつわる研究について知見を広げられたことは、今後研究を発展させていくうえで非常に有意義であった。妊娠、出産という個人的事情により、研究開始当初の計画に大幅な変更が余儀なくされている。特に現地調査については、期間を短縮せざるを得ないが、これまでに構築した現地インフォーマントとの信頼関係とICT技術により、遠隔地でもある程度のデータ収集が可能だという手応えも今年度までの調査で得ているため、現地に赴けない状況においても、現地との関係維持と新たなデータの収集に努めていく方策である。また、妊娠中かつ子連れでフィールドワークを実施した際には、子どもを介することで短期間でも現地に入り込むことが容易になる場面があったり、事前に意図していなかった情報が得られたりと、想定外の成果も得られた。この経験を活かし、今後は採用中断・延長制度を利用し環境を整えていくとともに、むしろ積極的に現在の状況を活かした調査手法を探っていくこととする。残念ながら上述の事情により、今年度は学会発表の場、国内外の他の研究者との意見交換の機会を逃してしまったことも少なくないが、研究集会の規模や形式にとらわれず関係分野研究者との交流の場を引き続き求めていく。本研究の目的は、タイ社会における暦学的卜占の社会・文化的役割や機能を明らかにすることで、雑多な信仰形態が不可分に絡み合う現代タイにおける呪術的豊饒性を読み解くこと。また、事例を通文化的文脈に置き直し「いかなる条件下において『相補実践』、すなわち民間信仰の実践は、活性化ないしは衰退化するのか(リアリティを獲得するのか)」という問いに迫ることである。本年度はタイ占星術の特徴として報告者が注目する、架空の天体「ラーフー」に関連する儀礼が行われる機会が二度あった。2017年8月の宮移動にともなう儀礼と2018年1月の皆既月食にともなう儀礼について、フィールドワークとインターネットを介したマスメディアへの表象の調査を実施した。これらの調査では、占星術的に影響が大きいとされる機会であった前者は、天文学的で視覚的であった後者と比べても注目度、儀礼の規模ともに大規模なものであり、現在タイ社会において暦学的卜占が広くある程度の権威、リアリティをもって存在していることが明らかとなった。また2018年3月にバンコクでフィールドワークを実施し、資料収集のほか、都市部における呪的要素にまつわる事象、辻占の実態について調査を実施した。このなかで都市部でも生活者の間にある種の占卜的な概念が根付いている状況を把握するともに、政府主導で実用化された新送金システムが占師の支払いに広く使われている様子などから、政策や政治とのかかわりからも現在タイにおける卜占ひいては呪術的要素の位置付けを包括的に捉え直す必要性も再認識した。今後も本年度収集したあらたな資料を含め本研究課題に関する文献資料の収集と読み込みを続け、加えて次年度には本格的なフィールドワークを実施する計画である。当初計画では、中長期フィールドワークによるデータの収集、記録、分析、またそれを元にした理論の構築と発表を行う見通しでいたが、諸事情により初年度は調査地での長期におよぶフィールドワークを実施することができなかった。しかし、短期調査では、これまでに構築したインフォーマントとの関係性を活かし、重要な儀礼で参与観察の機会に恵まれた。占星術的な意味を持つ儀礼の機会に恵まれた本年度は、その他、直接参加がかなわなかった儀礼についても、オンライン中継を結ぶなどの工夫により、データの収集を進め、映像・画像・音声を含め、広範な資料が収集された。

理論の構築と発表については、理論的枠組みの構築が難航し、論文の発表にはいたらなかったものの、分野横断的な幅広い専攻文献の精読を進めている。前年度までに収集した資料、先行研究の分析の継続に加え今年度は、タイの国家的基盤にある「仏教(サーサナー)」の周辺にある、生活者たちのもつ「信仰(ラッティ)」にまつわる実践と伝承の現状把握を新たな課題に加えた現地調査を行った。8月にタイ北部のチェンマイにてフィールドワークを実施。チェンマイ郊外のホリスティック医療施設に滞在し、施設内で行われている独自の施術の参与観察や滞在者への聞き取り調査を実施した。その後、市内のバラモン=ヒンドゥ系神像が置かれる祠や寺院にて定期的に行われている儀礼に参加し、タイの生活者たちのバラモン=ヒンドゥ的要素の捉え方に注目した調査を行い、それらの調査内容を踏まえ、キーインフォーマントである占星術師らに聞き取り調査を実施した。この中で、近年タイ仏教界からは批判を受ける面もある「チットウィンヤーン」すなわち「霊性」にまつわる概念や信仰が、一部のタイ人に受け入れられつつも、「外来のもの」「仏教とは相容れないもの」との認識があることがみえてきた。その一方で、同様に厳密なタイ上座部仏教からは切り離して捉えられるバラモン=ヒンドゥ的要素については、一般大衆からは「仏教の一部」「仏教とかかわるもの」とみなされている様も再確認された。これらの調査結果は、暦学的卜占が「仏教」と「信仰」との連続また断絶に対して担っている役割を考察するために有用なデータとなる。また、フィールドワーク中には、チェンマイ大学教授らと面談し、今後の研究計画について助言を得たほか、他のインフォーマントを訪問し、追調査を実施した。長期フィールドワークの実施が困難な状況となったが、短期間の現地調査は実施することができ、おおむね順調にデータを収集している。学術論文による成果発表が遅れているが、今年度は研究大会への出席のほか、クローズドな研究会という形で研究者同士の研究成果の共有・意見交換の場に恵まれ、今後の研究の発展において有益な視座を得ることができた。特に、タイ周辺の東南アジア諸国における暦学的卜占の実践・伝承、精霊信仰の現状にまつわる研究について知見を広げられたことは、今後研究を発展させていくうえで非常に有意義であった。今後もこれまで収集した資料を含め、本研究課題に関する文献資料の収集と読み込みを続け、加えてより長期的フィールドワークを実施する計画である。前年度の短期調査により構築した現地との信頼関係、得られた情報のもとに、より詳細なデータの収集、仮説の検証を進め、これまでに収集、整理してきた調査データも活用し、調査項目ごとに論文等国内の各研究誌に投稿する。また、理論の構築、議論の深化のため、学会研究大会への参加ほか、国内外にて隣接分野の研究者と直接意見交換する場を積極的に増やしていく方策である。妊娠、出産という個人的事情により、研究開始当初の計画に大幅な変更が余儀なくされている。
土の保水性・透水性のヒステリシスが降雨時の傾斜地安定性に与える影響について

不飽和まさ土のpF試験,および不飽和透水試験を行うとともに,数値解析により,斜面土の不飽和特性,すなわちマトリックサクション(Su)-体積含水率(θ)-比透水係数(Kr)関係が降雨浸潤による斜面の不安定化に及ぼす影響について調べた.さらに,降雨中に地震が斜面を襲った場合の両者の効果を定量的に評価できるように解析プログラムを改良し,解析を試みた.得られた結果をまとめると,次のとおりである.(1)体積含水率(θ)と比透水係数(Kr)の関係におけるヒステリシスはごく小さく,無視できる.(2)θの増加とともにマトリックサクション(Su)が急速にゼロに近づくタイプのθ-Su関係を示すで土は,降雨により斜面安全率の低下が急速に生じる可能性がある.(3)降雨浸潤による斜面の不安定化を調べる場合,浸潤過程のpF試験で得られたθ-Su関係を解析に用いる必要がある.(4)降雨浸潤により安全率が低下しているが崩壊を免れている斜面に地震が作用すると,安全率が1.0を切る可能性がある.不飽和まさ土のpF試験,および不飽和透水試験を行うとともに,数値解析により,斜面土の不飽和特性,すなわちマトリックサクション(Su)-体積含水率(θ)-比透水係数(Kr)関係が降雨浸潤による斜面の不安定化に及ぼす影響について調べた.さらに,降雨中に地震が斜面を襲った場合の両者の効果を定量的に評価できるように解析プログラムを改良し,解析を試みた.得られた結果をまとめると,次のとおりである.(1)体積含水率(θ)と比透水係数(Kr)の関係におけるヒステリシスはごく小さく,無視できる.(2)θの増加とともにマトリックサクション(Su)が急速にゼロに近づくタイプのθ-Su関係を示すで土は,降雨により斜面安全率の低下が急速に生じる可能性がある.(3)降雨浸潤による斜面の不安定化を調べる場合,浸潤過程のpF試験で得られたθ-Su関係を解析に用いる必要がある.(4)降雨浸潤により安全率が低下しているが崩壊を免れている斜面に地震が作用すると,安全率が1.0を切る可能性がある.これまで報告されたまさ土のpF-水分特性曲線のヒステリシスデータを用いて,このまさ土からなるモデル斜面に降雨があったときの斜面安全率の経時変化を数値解析で求めた。その結果,通常行われている脱水過程でのpF試験によるpF水分特性曲線を用いると,斜面安全率を誤って危険側に見積もる可能性のあることが分かった。用いた解析プログラムは,有限要素法による飽和-不飽和浸透流解析プログラムと離散化極限解析法による斜面安定解析プログラムを結合した非連成プログラムであり,降雨浸潤にともなうマトリックサクションの変化とそれによって引き起こされる斜面安全率の経時変化を計算することが出来るものである。また,今回購入した備品・消耗品を使って新たにpF試験システムを作成した。このシステムは,試料加圧室,圧力制御部,および自動計測部からなり,排水・吸水過程での土の保水性を計測できるように工夫したものである。岡山市に産するまさ土を実験試料に選び,pF試験および不飽和透水試験を排水および吸水過程で実施し,まさ土の保水性・透水性について調べた。その結果,岡山産まさ土においても,保水性・透水性にヒステリシスが認められた。不飽和まさ土のpF試験,および不飽和透水試験を行うとともに,数値解析法により,斜面土の不飽和特性,すなわちマトリックサクション(Su)-体積含水率(θ)-比透水係数(Kr)関係が降雨浸潤による斜面の不安定化に及ぼす影響について調べた.さらに,降雨中に地震が斜面を襲った場合の両者の効果を定量的に評価できるように解析プログラムを改良し,解析を試みた.得られた結果をまとめると,次のとおりである.(1)体積含水準(θ)と比透水係数(Kr)の関係におけるヒステリシスはごく小さく,無視できる.(2)θの増加とともにマトリックサクション(Su)が急速にゼロに近づくタイプのθ-Su関係を示す土では,降雨により斜面安全率の低下が急速に生じる可能性がある.(3)降雨浸潤による斜面の不安定化を調べる場合,浸潤過程のpF試験で得られたθ-Su関係を解析に用いる必要がある.(4)降雨浸潤により安全率が低下しているが崩壊を免れている斜面に地震が作用すると,安全率が1.0を切る可能性のある.
ヒト心室筋ミオシンの適応現象の分子レベルでの解明

平成13年度の本研究の成果は以下のように要約される。1.単一心室筋からのCa^<2+>過渡現象の張力及び長さ変化との同時記録に成功した。筋肉の収縮弛緩の調節はCa^<2+>によって行われているが、筋肉の種類及び筋肉のおかれた状況によりこのCa^<2+>による調節機構は著しく変化する。筋収縮時の筋細胞内のCa^<2+>濃度変化は上記の調節機構作動の状態に多くの情報を与え、一般に収縮時のCa^<2+>過渡現象という。このCa^<2+>過渡現象は1個の筋細胞から記録することが望ましいが、これは単一骨格筋線維でのみ可能であり、単一心筋細胞での記録はこれまで不可能であった。2.筆者等は平成12年度の本研究により開発した炭素ファイバーにより単一心室筋細胞の収縮を長時間安定に記録することに成功したが、本年はさらに単一心筋細胞のCa^<2+>過渡現象をIndo 1の蛍光を用いて収縮と同時記録することに成功した。現在単一心室筋細胞の等尺性収縮時と無荷重短縮時とでCa^<2+>過渡現象に著しい差異のあることが発見され、現在この現象の解析を進めている。平成12年度の本研究の成果は以下のように要約される。1.単一心筋細胞の保持に適する炭素ファイバーの開発従来、単一心筋細胞には両端に腱がないため、これを確実に実験装置に保持することが困難で、心筋細胞の力学的研究の進歩が阻害されて来た。われわれはカーボン・グラファイトを材料として、心筋細胞をきわめてよく固着する炭素ファイバーを開発することに成功した。2.単一心筋細胞の発生する等尺性収縮張力測定装置の開発われわれは上記の画期的な炭素ファイバー間に保持された単一心筋細胞の等尺性収縮張力をフィードバック回路を用いて記録測定することに成功した。なおこの装置のフィードバック回路の利得を調節することにより心筋細胞を種々のauxotonic状態で収縮させることも可能である。3.実際に種々のauxotonic負荷の下に単一心筋細胞を単収縮させ、収縮時に心筋細胞がなす仕事とauxotonic負荷との関係を求めた。仕事量はあるauxotonic負荷で最大となり、仕事と負荷の間にはbell-shaped relationが見られた。4.心臓が血液を動脈に拍出する際、個々の心筋細胞に対する負荷は短縮と共に増大する。つまり心臓作動時の心筋細胞の収縮はauxotonic状態で起こる。従って本研究で可能となった心筋細胞の仕事とauxotonic負荷との関係は種々の条件下での心筋細胞の作動のよい指標となる。