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大学研究機関におけるベンチャー創出とイノベーション人材育成に関する研究

イノベーション人材(主にポスドク)育成は、日本では文部科学省等がプログラムを準備し、人材の社会移転を実施している。大学・研究機関発ベンチャーへの参画は非常に少なく、欧米事例でも同様である。企業アンケートでも、ポスドクの必要性は限られていた。一方で、日本の人材育成は、大学の教育プログラムの一環として定着しつつある。また、大学や研究機関のベンチャー作りも定着しており、欧米の一部機関では、公開企業も多数育成された。本年度は、当初の研究目的のうち、「大学・研究機関におけるベンチャー企業創出プラットフォームモデルについて」を中心に検討を行った。また、「大学・研究機関におけるイノベーション人材の育成状況の検討」についても一部実施を行った。それらによる「成果」として「学会発表2件、研究会開催4回、雑誌論文1本、数件の発表機会」を得ることになった。まず、日本における主要な大学・研究機関におけるベンチャー企業創出状況を調査した。データベース(東洋経済)を購入すると共に、別途人材・財務・知財を中心にデータの収集も実施した。特に本年度は研究機関の集積する「つくば」地区に焦点を当て、聞き取り調査を実施した。その成果発表及び、議論を行うため「つくばイノベーション&スタートアップス」研究会を実施した。特に「ポストドクター問題(イノベーション人材育成)」、「地域との関連からの大学研究機関発のベンチャー企業創出」、「アメリカの大学発ベンチャー実例」、「サービス科学からの検討」4つのテーマについて、ベンチャー企業論、イノベーション人材育成科学技術政策論等の専門研究者との議論を行ない、分析枠組みを明確化した。延べ80人に及ぶ専門家が研究会に参加し、それぞれの立場から活発な意見が述べられた。秋口以降は欧州、米国での調査・発表活動も実施した。欧州では、ドイツ・ベネルクス・フランスにおける主要な大学、研究機関のベンチャー創出の状況の聞き取り調査を実施した。米国では全米技術移転者協会(AUTM)の年次大会での発表を行うとともに、サンフランシスコ地区の主要大学・国立研究機関に赴き、ベンチャー企業及びポスドクに関しての聞き取り調査を実施した。また、次年度に向け新たなネットワーク開拓や、成果発信に対する準備も行った。当初の平成23年度の研究計画及び基本的な方針のうち、震災等の影響を受け、一部予定を変更した形で対応を行った。(1)前半において実施予定だったアンケート調査は次年度実施し、枠組みそった各種事項を経済統計の手法を用いて検討する。(2)理論的枠組みの研究に関しては、主に企業戦略論、ベンチャー経営論、人的資源管理、科学技術政策論、産学官連携論を中心に検討を行った。特に学会発表時や、出版などの際にこれらの成果の一部を披露した。(3)11月に欧州の大学・研究機関や関連インキュベータ・財団を訪問し、現地調査を行い、3月にアメリカの大学を訪問した。日本事例に関しては、筑波地区の研究を研究会等を中心に行った。また、イノベーション人材育成に関しては、各事例を見ながら明らかにした。例えば早稲田大学事例や筑波大学事例などの検討を実施した((4)に掲載済み)。(4)研究会は7月に日米の比較を中心に実施した。3月には調査結果の報告会を設定する代わりに書籍の出版、関連領域研究者の参加を得て、財団法人研究所の研究会にてアメリカの事例を発表し、それまでの調査で明らかにできたことを整理した。本研究計画の3つの柱を再確認すると(1)大学・研究機関におけるベンチャー企業創出プラットフォームモデルの検討。日本、アメリカ、欧州の大学研究機関の実例を中心に、比較制度調査と分析。聞き取り調査と、専門研究者との議論設定。(2)大学・研究機関におけるイノベーション人材の育成状況の検討。ポスドク人材の育成・活用を中心とした聞き取り調査、専門研究者との議論設定。(3)公的研究機関における産学官連携システム、及び企業創出のための制度設計に対する政策提言。を掲げているが、これらに向けた取り組みは順調であり、3月に出版した書籍で日本の「つくば地区」の状況を明らかにしたと共に、関係自治体である茨城県・つくば市の首長(橋本茨城県知事、上原つくば市長)をはじめ、各自治体、及び近隣自治体、経済産業省の関係者など多くの政策決定者へのこれを配布し、アピールを強力に行った。今年度の計画は、1.調査結果、それまでに行われた文献研究に基づいて成果をまとめる作業に入る(研究補助の大学院生等を活用する)。統計的手法や各種データを用いて、日本・アメリカ・欧州の産業組織・証券市場・知財関連データを数値化し、検討する。2.10月から11月にかけてその整理を行い、11月末にアメリカ等を訪れ、最終的な調査を行う。3.各学会・研究機関(国内外)でワークショップ、個別報告を行い、研究成果のまとめに向けて議論を行う。であった。1に関しては、これまでの文献調査をベースに懸案であったアンケートによる調査(イノベーション人材育成に関して)を国内の中堅・中小企業及び研究機関発ベンチャー中心に実施し、90件を超える回答を得た。

また、産総研、物材機構、筑波大発ベンチャー等からも同様の聞き取り調査を行い、定量定性両面から今回のテーマを集約した。2は2012年11月に欧州を訪れ、3か国で大学研究機関におけるデータを得た。主に出資と知財の問題を中心に、株式の所有と公開状況等のデータを補強した。また日本国内でもベンチャー企業からの視点では、主につくば事例を中心に訪問調査を実施し、人材育成からの視点では、早稲田大学事例を中心に聞き取り調査を実施した。3は、11月に日本ベンチャー学会大会において欧州の事例(フランス)を発表し、12月に立教大学において講演を行った。この際には、日米の大学発ベンチャー事例を中心に発表を行い、双方とも議論を行った。さらに筑波銀行や川崎市産業振興財団新政策研究所においても、これらの問題を議論し、ペーパー化を行った。アンケートデータに関しては、既存企業及びベンチャー企業に関してイノベーション人材の活用に関する意識づけについての統計分析を進めており、今後論文発表等を予定している。これまで、大学研究機関発の事例の訪問調査を中心とした事例研究は進んでいる。一方、定量的なデータ収集、アンケート等によるデータ作りは遅れ気味である。また、イノベーション人材育成に関しては、思った以上にデータが少ないことも明らかになった。事例を中心にこれまで学会発表、文献出版、シンクタンク等のペーパー、報告書等への掲載など外部への発信は積極的に行ってきたが、研究助成に相応しい、インプリケーションを抽出する作業を行うように取り組む必要性がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要で延べた、(1)大学・研究機関におけるベンチャー企業創出ブラットフォームモデルの検討、(2)大学・研究機関におけるイノベーション人材の育成状況の検討、(3)公的研究機関における産学官連携システム、及び企業創出のための制度設計に対する政策提言、を推進していくが、成果物が出来てきており、これらを基に、外部研究者と議論等も実施する。また、国内機関等の訪問も実施する。本年度において実施予定だったアンケート調査は次年度実施し、枠組みそった各種事項を経済統計の手法を用いて検討する。この際には、研究者や他の組織等の助力を得て、より効果的に多く対象からのアンケートを実施したい。データ分析を完成させ、論文を作成する等を行う予定である。広く海外にも今回の成果を発信したい。
分子イメージングを用いた新しい発癌リスク評価システムの開発

本研究では我々がこれまでに開発してきたp53活性イメージングマウスに様々な食品添加物を摂取させることにより、それらの食品添加物が生体に与える発癌リスクを迅速かつ正確に評価する新しい発癌リスク評価ステムの開発を目指して、次の実験を行った。(1)ras遺伝子に変異を導入することが知られている発癌物質(7.12-dimethylbenz(a)-anthracene(DMBA))をp53活性イメージングマウスの皮膚に投与し、発癌リスクと発光強度との関係を調べたところ、良性腫瘍であるパピローマの形成とともに発光シグナルが顕著に増強することが確認された。また、azoxymethan(AOM)を腹腔に注射後、dextran sulfatesodium(DSS)を飲水を通して20週間摂取させた場合も、大腸に良性腫瘍が形成されるにつれ発光シグナルが顕著に増大することが確認された。これらの結果から、このシステムを用いることにより発癌リスクをインビボイメージング可能であることが分かった。(2)p53活性イメージングマウスに市販されている高濃度のDAGを含む調理油を長期間摂取させる過程で、発光シグナルの変化をインビボイメージングにより解析した。その結果、通常の調理油を摂取した場合に比べて顕著な差は認められなかった。これらの結果から、現在市販されている高濃度のDAGを含む調理油はp53活性を上昇させるような発癌ストレスを誘発する可能性は低く、発がんリスクは低いと判断された。また、これらの結果は本システムの発癌リスク評価方法としての有用性を強く示している。
アンティベラム南部奴隷制下に見られる集団/共同奴隷耕作地の役割

アメリカ合衆国南部奴隷制下に見られた、いわゆる「奴隷耕作地」の一種である集団/共同奴隷耕作地の果たした歴史的役割を析出した。南北戦争前のアンティベラム期(1830年頃1860年)は奴隷制が最も繁栄した時代だったが、この時期に奴隷所有者、特に利潤極大化を図ったプランター階級は経営の合理化、効率化を推し進めた。その一端は、例えば「共同炊事場」や共同の「燃料材置場」などに表れた。こうして再編制されたプランテーション経営体制の中にあって、奴隷労働管理システムの重要な役割を果たしたのが集団/共同奴隷耕作地であった。従来の奴隷耕作地研究は家族単位と個人単位の耕作地の存在を明らかにしてきたが、運営に関しては奴隷主が一切関与せず、奴隷たちが自律的に活動したと解釈している。だが、新たに見出された形態の集団/共同奴隷耕作地は、利潤追求に余念のないプランターによる政策的運営下にあったことが析出された。彼らの残した奴隷労働日誌、帳簿、覚書等の史料、元奴隷に対するインタヴュー記録からはいずれも本奴隷耕作地への奴隷主の関与が確認される。プランターは、集団/共同奴隷耕作地をプランテーション耕地中の1つの畑として耕作奴隷の昼間労働の対象に組み入れ、奴隷小集団編制によるローテーション労働を行った。この方式は強制労働時間帯に自己利益に直結した労働を奴隷たちにもたらした。一方、プランターにとっては自身の畑が奴隷耕作地と隣接することから、奴隷の精力的労働を自身の畑でも期待することが可能となった。集団/共同奴隷耕作地には、報奨制導入、労働能力・性・年齢等一定基準による個々人への土地割当制、個人耕作地との併用など個々のプランターによる種々の工夫も検出された。また、本耕作地と類似したプランテーション耕地中の全奴隷用菜園・野菜畑も潜在的・擬似的集団/共同奴隷耕作地といえる点も析出した。本研究の目的は、アンティベラム奴隷制下に見られた共同奴隷耕作地の役割について、奴隷主による運営方法・工夫を中心に析出することにある。平成17年度はテキサス州を中心に分析した。結果は以下の通りである。テキサス州は奴隷州としては新興地域であったことから、他の奴隷州に比べ大プランターが少なく、企業家的中小プランターが利潤追求型のプランテーションを経営した。奴隷耕作地はこうした資本主義的、利潤追求型プランターにより、奴隷に労働意欲・刺激を与えるものとして与えられた。家族や個人単位の耕作地のほか、耕作奴隷の共同耕作地として「特別な綿花畑」、「菜園」、「タバコ畑」などが許可された例が見出された。奴隷全体の労働生産性極大化を狙った奴隷主の策と解される。また、スティーヴン・ペリーのように個人用耕作地を与えながらも、実際には奴隷間の耕作地貸借や耕作地における奴隷相互のhiring systemを許すなど、耕作地における奴隷協働体制を実践した例も明らかになった。アラバマ州の分析では、一見common fieldに見えながらも耕作地を性や年齢を基準に細分化し、耕作地全体の作物収益をその基準をもとに配分する、いわばcollective fieldの存在を知り得た。ルイジアナ、ミシシッピの分析からは、家畜・家禽類の飼育が耕作地機能の重要な部分を占めていた点、また奴隷と奴隷主の家畜・家禽の区別が時として争点になり、結局奴隷主が家畜を所有する奴隷全員の連帯責任として処理した例などを確認した。家畜・家禽飼育の点においても奴隷の共同責任性を奴隷主が重視した点、明らかとなった。

その他関連事項として、共同耕作地以外にも「共同炊事場・食事場」(Common Kitchen)や「燃料材置き場」(Wood Patch)など、耕作奴隷全体の管理・統制策が採られていた点も分かった。平成18年度はサウス・カロライナ州、ジョージア州を調査対象とした。分析の結果は以下の通りである。両州のプランテーション記録を夏期調査した範囲では、共同奴隷耕作地は沿岸米作地帯よりも内陸部綿花プランテーションにおいて多く確認された。さらにその綿花プランテーションにおいても、共同耕作作物は必ずしも綿花とは限らず、常食必要度の高い、かつ栽培上手間のかからないとうもろこしの場合も見出された。これまでの研究で、共同奴隷耕作地は他形態の一家族や個人単位の一奴隷耕作地と同様、奴隷主が奴隷に労働意欲・刺激を与えるべく導入したものであった点は立証された。では、この奴隷主の意図は共同奴隷耕作地の運営方法・工夫にいかに表出したか。この問題に対して、18年度調査はかなり踏み込んで分析することができた。すなわち、奴隷共同耕作地の多くは、耕地や収穫の「共同」に起因する個々の奴隷の労働意欲低下を防ぐため、予め広い耕地を1、1/2、1/4エーカー等に分け、奴隷個々人の力量に応じてこれらの耕地を分け与える例が多い。一見、個人耕作地のように見える-この点で個々の奴隷の労働意欲を引出そうとした-が、労働は奴隷主のためのプランテーション耕地労働に組み込まれた-この点で奴隷は自分たちの作物のみに傾注する訳にはいかなくなる-昼間協同労働の形を採り、収穫も個人単位ではなく共同奴隷耕作地全体-時には隣接プランテーション作物と合わせて-で行われた。各奴隷の収益は、各自のエーカー数に応じて比例配分された。こうした共同奴隷耕作地は奴隷制下だけにとどまらず、奴隷制廃止後も一定期間、解放民による労働形態の中に継承されていった。後の時代への継承性が確認できた点も成果であった。平成19年度はヴァージニア、ノース・カロライナ、及びアラバマ、ミシシッピ各州を調査した。調査結果は以下の通りである。これまでの調査・分析から、共同奴隷耕作地では綿花、米等の主要商品作物よりも、とうもろこしなどの奴隷常食作物を栽培するケースが多いことが分かっていたが、今回の調査においてもやはり同様の結果であった。この点、共同奴隷耕作地共通の特徴として確認できた。さて、今回の最も大きな収穫は次の2点であった。(1)共同奴隷耕作地運営上の奴隷主による創意工夫点を明確化できたこと、(2)家畜飼育(奴隷が作物栽培同様、「奴隷耕作地」で力を入れた活動)に関して、奴隷間のみならず奴隷主との共同利用性が判明したこと、などである。(1)について:奴隷主はプランテーション耕地内の畑1枚分-「畝」単位で個々の奴隷に割当てることもあった-を共同奴隷耕作地に充て、プランテーション耕地労働中に少数の奴隷が日替り交代制で自分たちの共同耕作地で働くことを認めた。耕作奴隷の場合には一般に奴隷個々人の労働能力が格付けされていたので、共同耕作地労働をプランテーション耕地労働と全く区別なく行い、共同奴隷耕作地から上がる収穫量を格付けに基づいて比例配分する奴隷主もいた。あるいはまた、年齢、性、力量等により、個々人に割当て耕地面積を教えておき、労働はプランテーション耕地労働と区別なく行い、全収穫量から自分の割当て面積分の収益を得る方法も見られた。
ナノ発電素子実現のための革新的層状圧電材料の特性実証

IoTデバイス数は,数年後には200400億個といった数に達すると指摘されている.本研究は,普遍的に存在する「振動」という環境エネルギーから電気エネルギーを獲得し,IoTデバイスに独立した形で電力供給を可能とする材料開発を提案するものであり,CO2削減に資する技術である.高いフレキシビリティを持つために最も高い圧電定数(d*g)が報告されている2次元層状SnSにおいて,未だ実証されていない圧電特性を実証し,環境発電につなげる研究を行う.IoTデバイス数は,数年後には200400億個といった数に達すると指摘されている.本研究は,普遍的に存在する「振動」という環境エネルギーから電気エネルギーを獲得し,IoTデバイスに独立した形で電力供給を可能とする材料開発を提案するものであり,CO2削減に資する技術である.高いフレキシビリティを持つために最も高い圧電定数(d*g)が報告されている2次元層状SnSにおいて,未だ実証されていない圧電特性を実証し,環境発電につなげる研究を行う.
光角運動量移行その場観察による無機固体物質不斉制御研究

本研究では,放射光X線を用いた結晶カイラリティの観察技術を高度化し,軌道角運動量を持つラゲール・ガウスビームを照射した際に,不斉な無機固体物質に生じる変化を詳細に調べた.三年間の研究期間を通して,不斉結晶が実現する全てのソンケ群に適用可能な観察技術を実現し,B20型不斉物質Fe1-xCoxSiに変化を誘起するラゲール・ガウスビームの照射条件を明らかにし,光角運動量移行により誘起された変化の可視化に成功するなど,重要な成果を収めることができた.放射光X線の高精度な偏光変調技術を開発し、結晶カイラリティの識別感度の大幅な向上を実現した。このことは、より僅かな原子配列の差異を捉えることを可能にするので、研究対象となり得る候補物質を増やすうえでも、物質への光角運動量移行の影響を捉えるうえでも、大きな効果が期待できる研究開発成果であったと言える。これにより、禁制反射を持たないためにカイラリティドメイン観察が困難であったB20型結晶構造の物質、具体的にはFe1-xCoSi等の物質で、カイラリティドメイン観察を実現できる技術的目途がたった。それらと並行して、不斉物質に光角運動量を移行するためのレーザー光照射システムの構築を行った。QスイッチNd:YLFレーザーから第二高調波を取り出してラゲールガウスビームを生成し、それをμmの位置分解能で試料に照射するための機構を整備し、コンビナトリアル評価のための試験片を作成する装置を完成させた。また、Fe1-xCoxSiと同程度の融点を持つシリコン単結晶を、レーザーパルス照射により実際に溶融再凝固させ、本研究に必要な照射フルエンスが達成されていることを確認した。一方、レーザー光の照射条件を絞り込むために、今後大量の試料結晶が必要になるのでその育成を進めた。CsCuCl3については撹拌法及び蒸発法を組み合わせた手法を、Fe1-xCoxSiについてはブリッジマン法を採用することで、不斉な無機固体物質のcmオーダーの結晶を得ることができた。今年度は、装置および手法の開発を進めつつ、Fe1-xCoxSiおよびCsCuCl3単結晶の育成条件を探索し、今後の効率的なスクリーニング作業の準備を整えることを計画していた。実際に、十分な量の単結晶が育成され、試料が安定供給される見通しが立った。さらに、少しずつ条件を変えてラゲールガウスビームを照射したコンビナトリアル評価用の試料を、放射光X線で顕微観察する準備も既に整っており、ビームタイムの配分を待つのみである。研究計画の見直しが必要な問題は発生しておらず、おおむね計画通りに進捗していると自己評価している。ブリッジマン法により育成したFe1-xCoxSi結晶にラゲールガウスビームを様々な条件で照射し、そのカイラリティドメインを放射光X線で顕微観察することにより、試料結晶への光角運動量移行の影響をコンビナトリアル評価した。これにより、試料結晶に変化が生じるレーザー光照射条件の絞り込みに成功した一方で、レーザー光が結晶粒界を跨いで照射されることによる測定効率の悪化や解析の困難化等の問題点の存在も明らかとなった。そこで、結晶性の向上を目指して浮遊帯域炉による単結晶育成に着手し、単結晶育成条件の最適化を進め、Fe1-xCoxSi(x=0)の良質な大型単結晶を得ることに成功した。これらの研究成果により、Fe1-xCoxSi結晶への光角運動量移行の影響を今後効率的に定量評価して行く目途が立った。それらと並行して、昇温可能な試料ホルダーを製作し、CsCuCl3結晶へのレーザー光照射条件の検討を行った。具体的には、レーザー光照射によるCsCuCl3結晶の損傷閾値の温度依存性を測定し、コンビナトリアル評価を行うべきパラメータ領域(温度-フルエンス)を限定した。加えて、レーザー光照射位置の試料温度の再現性を高めるために、CsCuCl3結晶の薄板整形加工を実現し、同じ厚さに調整した多数の薄板試料を用意した。また、CsCuCl3の過飽和溶解度の温度依存性の測定、結晶が析出し難い送液配管の材料選定等を行い、結晶成長に対する光角運動量移行の影響を調べるための試料環境の準備を進めた。今年度は、レーザー光の照射条件を少しずつ変えてラゲールガウスビームを照射したコンビナトリアル評価用の試料を用いて、レーザー光の適正照射条件の探索を行うことを予定していた。実際に、Fe1-xCoxSiについては、コンビナトリアル評価用の試料片を放射光X線で顕微観察し、試料結晶に変化が生じるレーザー光照射条件の絞り込みに成功した。ビームタイムの配分が限られているため、CsCuCl3についてはコンビナトリアル評価に至っていないが、試料の準備は出来ているのでビームタイムの配分を待つのみである。B20型遷移金属化合物Fe1-xCoxSiに軌道角運動量を持つラゲールガウスビームを照射し、溶融再凝固が生じた箇所近辺を放射光X線イメージングすることにより、光角運動量移行が結晶カイラリティに与える影響の可視化に取り組んだ。左右円偏光反転比の測定精度向上により、レーザーパルス照射痕周辺の結晶カイラリティの変化を捉えることに成功した。同一結晶粒に左右双方のラゲールガウスビームが同様の変化を生じるなど、この物質の再凝固層の結晶カイラリティは光角運動量の向きだけでは決まらないことが明らかになった。

一方、浮遊帯域法を用いて結晶カイラリティを単一化したx=0, 0.5, 1の大型単結晶の育成が可能になった。らせん状の原子変位モードが凍結して構造相転移を起こすCsCuCl3に関しては、このソフトフォノンを不斉励起することにより結晶カイラリティが転換できると考え、ラゲールガウスビームの照射条件の探索を進めた。レーザーエッチングにより脆弱結晶の極薄板試料作製を実現し、透過型偏光顕微鏡によるカイラリティドメインの観察を可能にした。照射フルエンスと試料温度を変えた測定を多数行い、試料の損傷閾値以下のフルエンスでは構造相転移温度の直上・直下(1 K以内)でも、レーザーパルス照射位置近傍に結晶カイラリティの変化は観測されないことが明らかになった。水溶液からのCsCuCl3の結晶化に関しては、過飽和状態を実現する温度濃度条件を探索し相図を完成させた。本研究では,放射光X線を用いた結晶カイラリティの観察技術を高度化し,軌道角運動量を持つラゲール・ガウスビームを照射した際に,不斉な無機固体物質に生じる変化を詳細に調べた.三年間の研究期間を通して,不斉結晶が実現する全てのソンケ群に適用可能な観察技術を実現し,B20型不斉物質Fe1-xCoxSiに変化を誘起するラゲール・ガウスビームの照射条件を明らかにし,光角運動量移行により誘起された変化の可視化に成功するなど,重要な成果を収めることができた.平成28年度以降は、当初の計画通り、不斉物質への光角運動量移行の影響を、放射光X線を用いた結晶カイラリティの顕微観察により評価し、レーザー光の適正照射条件を探索する。初めにコンビナトリアル試料により評価を進め、並行してレーザー光照射下での結晶成長その場観察セットアップを構築し、様々な条件で光角運動量移行の影響を調査し、無機固体物質の不斉制御の実現に繋げる予定である。また、Fe1-xCoxSiの結晶構造の左右が切り替わる組成付近の単結晶を育成し、光角運動量移行の度合いについて構造不安定性の観点からも検討を加える予定である。Fe1-xCoxSiについては、レーザーパルス照射痕近傍で結晶カイラリティが変化している様子の放射光イメージングに取り組み、ラゲールガウスビームの角運動量密度分布と対応付けた解析により、光角運動量移行の微視的機構に関して議論を進める予定である。CsCuCl3については、限られた放射光ビームタイムで、ソフトフォノンの不斉励起および不斉結晶成長場に関しての実験的知見が得られるよう、オフラインでの予備実験により照射条件の絞り込みを推し進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。物質構造科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
長期に渡る戦乱・紛争による心的外傷の実態とその残存に関する調査研究

本研究の目的は、戦乱と紛争の中で受けた心的外傷が、成人後の心理面に及ぼす影響を調査し、最近頻発している暴力、無気力、対人関係に関する種々の問題との関連を明確化することである。戦乱被害者を対象とした半構成的個別インタビューと心理的内面把握のために箱庭制作を実施した。支援者養成のため、2011年度から毎年継続的にワークショップを企画し実施した。その結果、生活状況の改善が見られつつある対象者は、健康状態の回復が見られているが、改善が図られていない対象者は、内的にも悲哀感、攻撃性が未解消となっている。ワークショップ参加者には、自助性が高まり自国民へのサポートが有効に働き始めていることが見いだされた。本研究の目的は、長期に渡り何度も生じた戦乱・紛争が、その国の住民に与えた心的外傷の実態を調査し、心的外傷に対する有効な軽減方法を探索することである。2003年度には、調査を実施するための種々の準備と予備調査を実施した。準備の一つは、個別インタビューを行うための場所の確保をすると共に、箱庭制作を実施するために必要な物品を日本よりコンテナによる輸送を行い、セッティングをした。次に、個別調査のための方法の検討と調査項目作成を実施し、1991年に生じた紛争(サンタクルス事件)を体験した人々への調査依頼を行った。予備調査として、男性5名、女性2名の協力を得、箱庭制作と半構成的個別インタビューを対象者それぞれに2回ずつ実施した。個別インタビューの1回目には、主に戦乱・紛争体験を時系列に沿って聴くとともに、対象者の背景(家族、成育歴など)をインタビューした。2回目では、過去の戦乱体験を現在からふりかえり、対象者にとっての意味が見出せるようなインタビューを実施した。個別インタビューから、壮烈な銃撃とその後の逮捕・監禁・拷問を経験し、それに対する軽減策が施されていないまま現在に至り、就労を始めとする生活上の問題を抱えていること、健康被害も継続していることが見えてきた。箱庭制作では、かつての体験を表現した対象者からは「当時の体験が自分にとってどういう意味があったかが分かった」という陳述が得られた。2回の継続した箱庭制作によって、自分の内面に隠れていた辛い思いが自由に表現でき、それだけでかなり心的外傷が軽減することが示唆された。2013年度には、2012年度の調査を継続実施した。継続的にインタビューを行っている対象者には、1年間の生活状況、心身の状況、戦乱・紛争体験の意味の認識をインタビューした。さらに、1991年に生じた紛争(サンタクルス事件)を体験した男性5名、女性5名への調査を実施した。調査内容は対象者の家族、生育歴、紛争時の行動と情動反応、独立後から現在に至る生活状況と健康状況を半構成的インタビューで聴取し、内的状況を把握するために箱庭制作を行った。また、紛争による影響として、昨今頻発しているDV被害者へのインタビューを5名行った。DVをはじめとする種々の問題を扱っている施設のスタッフへの調査も実施した。支援者養成のためにワークショップを2回実施した。個別インタビューから、苛烈な銃撃とその後の逮捕・監禁・拷問を経験し、それに対する軽減策が現在も施されていないこと、就労を始めとする生活上の問題を抱えていること、健康被害も継続していることが明確化した。箱庭制作を通して、表面上心理的に安定しているかのように見える対象者であるが、内的には強い攻撃心、悲哀感、虚無感が解消されないままになっていることが見いだされた。DV被害者へのインタビューから、サポート体制が次第に確立しつつあること、シェルターでの集団活動がトラウマ軽減に役立っていることが述べられていた。継続して毎年実施しているワークショップを通して、支援者の養成が徐々に図られていること、ワークショップに参加しさまざまな体験を通して、支援者自身のケアも可能となっていることが見いだされた。本研究の目的は、長期に渡り何度も生じた戦乱・紛争が、その国の住民に与えた心的外傷の実態を調査し、心的外傷に対する有効な軽減方法を探索することと、自国民による相互支援が可能となる方策を探索することである。2012年度には、性的被害女性への面接調査、箱庭制作を含むインタビュー、3回のワークショップを実施した。1991年に生じた紛争(サンタクルス事件)を体験した男性5名に箱庭制作と半構成的個別インタビューを実施した。2011年に実施した2回の個別インタビューの結果を踏まえ、1年間の健康状態、生活状況、心理・精神面の状況に関してインタビューを行った。

個別インタビューから、過去の紛争、拷問体験がフラッシュバックされること、就労を始めとする生活上の問題を抱えていること、健康被害も継続していることが述べられた。しかし、インタビューと箱庭制作によって、わずかではあるが不安感などが軽減されてきたことが語られた。性的被害女性1名からは、強い不安感が述べられていたが、法的な支援が与えられることへの期待感も抱いていた。DV被害女性への支援を行っているスタッフへのインタビューからは、支援方法が見いだせず苦慮していることが述べられ、スタッフとしての力量アップの研修を渇望していた。自国民による自国民相互の支援が可能となることを目的として、3回のワークショップを実施した。1回目は心の構造や機能について、2回目は、相手を理解するために必要な基本的事項と、箱庭療法の基本について、3回目は、支援者自身が自分に気づくエクササイズと参加者による箱庭制作を行った。参加者からは、支援するための基本が理解できたことに加え、心理学の知識をさらに学修したいとの希望が出された。本研究の主目的は、戦乱と紛争の中で育ち、成長過程で受けた心的外傷が、成人後の心理面に及ぼす影響を明らかにすると共に、心的外傷に対する有効な軽減方法を探索することである。特に、過去の長期に渡る紛争・戦乱によって受けた心的外傷が、最近頻発している暴力、無気力、対人関係上の問題とどのように関連しているかを明らかにすることである。2014年度には、2011年度より継続的にインタビューを行ってきた対象者と新たに加えた対象者を含め17名(男5名、女12名)に生活状況、健康状態等を半構成的インタビューで聴取し、心理的内面把握のために箱庭制作を実施した。紛争による影響を受けた夫からのDV被害女性へのインタビューを8名に実施した。また、自国民が自国民に対して心的外傷軽減のための治療実施を可能とするためのワークショップを2回開催した。さらに、心的外傷軽減方策の1つとして、人生のふりかえりと風景構成法の併用を通して、自分の「経験を語り,聴くグループ」を企画し、実施した。生活状況の改善が見られつつある対象者は、健康状態の回復が図られているが、そうでない対象者は、内的にも悲哀感、攻撃性が未解消となっていることが見いだされた。DV被害女性へのインタビューから、無力感、無気力といった人生へのあきらめを抱く反面、法的整備が整いつつあることで自分を守ることへの希求が高まってきていることが見いだされた。2011年から毎年継続して治療的アプローチに従事できる人材育成への可能性を探索するためのワークショップにより、参加者自身の自助性が高まり、自国民へのサポートが有効に働き始めている。同時に、ワークショップに参加することにより参加者の心理的健康にプラスの影響が見られ、参加者相互の援助体制の構築が可能となった。「経験を語り、聴くグループ」活動によって、孤立感、自責感といったマイナス感情が軽減されることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。臨床心理学26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究を実施するための準備が整い、研究協力者への依頼も可能となった。個別インタビュー方法とインタビュー項目の検討も順調に行うことが出来ている。戦乱・紛争体験を共有するためのグループ・インタビュー実施については、現在対象者に依頼中である。
成人Ｔ細胞性白血病リンパ腫に対する細胞傷害性Ｔ細胞のＴＣＲレパトア解析

成人T細胞白血病・リンパ腫(ATL)の原因ウイルスHTLV-Iに由来するTaxに特異的な細胞傷害性T細胞(CTL)のT細胞受容体(TCR)のレパトア解析を行なった。同種造血幹細胞移植後のATL患者において、特徴的なアミノ酸配列(“P-D/P-R")を有するTCRレパトアを持つCTLが増加すること、主にeffector memory CTLとして存在すること、移植後長期にわたって存在すること、他の患者のHTLV-I感染細胞に対する細胞傷害性も示すことが判明した。今後はこれらのCTLのTCR遺伝子全長を健常人T細胞に遺伝子導入して細胞免疫療法を実現する。本研究の目的はsingle cellでのTax抗原特異的CTLのT細胞受容体(TCR)のレパトア解析を多数症例で行なうことによって、実際に臨床での抗腫瘍効果に最も寄与しているCTLのレパトアを同定し、さらにそのTCRの全長をクローニングしてレトロウィルスベクターに組み換えて内因性TCRを失活させたドナーT細胞にTCR全長の遺伝子を導入することによってTax特異的CTLを大量に産生する系を構築することである。HTLV-I感染患者の多数症例のサンプルを入手するために前方視的研究のプロトコールを作成し、倫理委員会の承認を得て、東京大学医科学研究所との共同研究を開始した。また、以前に解析を行った4症例のうち、1症例について時系列の解析を行い、さらにTax特異的CTLの細胞表面マーカーを調査することによってCTLの特徴を詳細に解析した。移植後のTax特異的CTLは主にCD45RA-CCR7- effector memory CTLとして存在することが判明した。そしてsingle cellでのレパトア解析の結果、2クローンのTax特異的CTLが移植後3年以上長期にわたって存在し続けることが示された。さらにこれらのCTLは他の患者のHTLV-I感染細胞に対する細胞傷害性を示すことが判明し、細胞療法に用いることができる可能性が高まった。そこで、このCTLのT細胞受容体の全長をクローニングし、非特異的CTLに遺伝子導入することによってTax特異的CTLを大量に産生する系の構築を開始した。成人T細胞白血病・リンパ腫(ATL)はヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-I)を原因とする難治性の造血器腫瘍である。近年、HTLV-Iの転写活性化因子Taxを認識する細胞傷害性T細胞(CTL)が、患者体内でのウイルス感染細胞の除去に重要な役割を果たしていることが報告されている。本研究の目的はTax抗原特異的CTLのT細胞受容体(TCR)のレパトア解析を行なうことによって、Tax特異的免疫細胞療法を開発することである。我々はこれまでにHLA-A24を有する4症例のATL患者において、同種造血幹細胞移植後のCTLの検討を行い、移植後にTax特異的CTLが増加することを確認し、single-cell RT-PCR法でのTCRレパトア解析によって、移植後のTax特異的CTLのTCRレパトアの多様性は制限されていること、移植後に特徴的なアミノ酸配列(“P-D/P-R")を有するTCRレパトアを持つCTLが増加すること、この配列は全ての患者において、そして一人の患者においては移植前後の両方に認められたこと、このアミノ酸配列を有するCTLは患者HTLV-I感染細胞に対して強力な細胞傷害活性を有することを報告した(Cancer Research 2010;70:6181-6192)。さらに、移植後の時系列に沿って、Tax特異的CTLの細胞表面マーカーを調査することによってCTLの特徴を詳細に解析した。そしてsingle cellでのレパトア解析の結果、2つのクローンのTax特異的CTLが移植後3年以上長期にわたって存在し続けることが示された(J Clin Immunol. 2012;32:1340-1352)。さらにこれらのCTLは他の患者のHTLV-I感染細胞に対する細胞傷害性も示すことが判明し、細胞療法に用いることができる可能性が高まった(Immunol Lett. 2014;158:120-125)。今後はこれらのCTLのTCR遺伝子全長をクローニングして健常人T細胞に遺伝子導入し、CTLを産生することによって細胞免疫療法を実現することを目指す。

平成23年度は多数症例のサンプルを入手するために前方視的研究のプロトコールを作成し、倫理委員会の承認を得て、東京大学医科学研究所との共同研究を開始した。また、以前に解析を行った4症例のうち、1症例について時系列の解析を行い、さらにTax特異的CTLの細胞表面マーカーを調査することによってCTLの特徴を詳細に解析した。移植後のTax特異的CTLは主にCD45RA-CCR7- effector memory CTLとして存在することが判明した。そしてsingle cellでのレパトア解析の結果、2クローンのTax特異的CTLが移植後3年以上長期にわたって存在し続けることが示された。Taxペプチド療法についてはH23年度にプロトコールを作成し、ほぼ完成している。しかし、安全性を最優先とするため、有害事象の観察部分について他のペプチドワクチンの臨床試験のプロトコールを参考にしながら最終段階の調整を行っている。残念ながら東京大学医科学研究所との共同研究についてはまだ十分なサンプルが集まらず、多数症例の解析を行うことはできなかった。しかし、同一症例の経時的な変化を詳細に解析すること、および患者間をまたいだ細胞傷害性の評価を行うことによって、今後の細胞療法開発のための新たな知見を得ることができた。平成23年度に多数症例の解析を行うことはできなかったが、同一症例の経時的な変化を詳細に解析することによって新たな知見を得ることができた。また、多施設共同研究の準備が整っている。ペプチド療法についてはプロトコールもほぼ完成し、順調といえる。平成25年度は多数例のATL症例におけるTax抗原特異的CTLの解析を継続する。また、Tax特異的CTLのT細胞受容体全長のクローニングを完了し、実際に非特異的CTLに遺伝子導入することによってTax特異的な細胞傷害活性が再現されるかどうかを確認する。平成24年度は多数例のATL症例におけるTax抗原特異的CTLの解析を行うとともに、Taxペプチドワクチン療法について倫理委員会の承認を得て臨床試験を開始する。平成25年度は多数例のATL症例におけるTax抗原特異的CTLの解析を継続するとともに、年度後半には統計解析を開始し、論文発表を行う。Taxペプチドワクチン療法の臨床試験は症例登録を継続する。該当なし次年度使用額は0円であり該当しない。
環境管理と放飼増強による天敵機能の改善

本研究では、九州のクズ上で大量に発生するマルカメムシとその卵寄生蜂を利用して、圃場操作と放飼により土着天敵の生物的防除における有効性が向上するかを明らかにするため、本年度は室内実験によってクロタマゴバチの卵から成虫羽化までの発育日数、成虫の寿命と産卵スケジュールに及ぼす温度と餌の影響を調べ、昨年度の結果を補足した。その結果、発育日数は20度では25日要したが、温度が高くなるとともに発育日数は減少し、30度では11日であった。クロタマゴバチは羽化日に最も多く産卵するが、日齢とともに日当たり産卵数は減少し、ほぼ10日で産卵を終了した。成虫の寿命は20度では47日と長いが、30度では35日と短くなった。生涯産卵数は28度で50卵と最大であり、20度では31卵、30度では27卵であった。これらの結果から内的自然増加率を求めると、28度で最大となり、その後温度の低下とともに減少した。また、生活史特性に及ぼす餌の影響を明らかにするため、水のみ、30%蜂蜜溶液、および自然条件の成虫の餌であるアブラムシの甘露を与えた雌成虫の寿命、生涯産卵数、性比を調べた。その結果、寿命は蜂蜜および甘露を与えた成虫の寿命は水のみを与えた場合に比べ有意に長くなったが、生涯産卵数はどの処理区も差がなかった。以上の結果から、本種は20度30度の温度域で生存、繁殖できること、28度が生存と繁殖に最適であるといえる。この結果は、近年マルカメムシが侵入し、大きな被害を与えているアメリカ合衆国南部への本寄生蜂の導入に適していることを示唆するものである。(抄録なし)本研究では、圃場の物理・生物条件の改善および天敵増強によって作物害虫の土着天敵の有効性向上が可能かどうかを野外および室内実験で明らかにすることが目的である。そこで、この目的を達成するため、ダイズ害虫マルカメムシの2種の土着天敵マルカメクロタマゴバチとカメムシタマゴトビコバチを材料に今後2年間研究を行う。マルカメムシは年1化であり、主に4月-7月にしか卵は得られず、これまでカメムシと2種の卵寄生蜂の累代飼育は困難であった。そこで、マルカメムシと2種寄生蜂の効率的な飼育方法の確立のため、まず、冷凍保存したマルカメムシ卵に寄生可能かどうかを質な実験で明らかにした。実験には、本研究費により購入した-80°Cで保存できる超低温フリーザーを使用した。5°C-30°C、-80°Cで2週間保存した卵をカメムシタマゴトビコバチに与えたところ、産卵し、産み付けられた卵は成虫として羽化した。また、卵を0-7日間、25°Cに保管した場合、産卵未経験蜂はすべての日齢の寄主に産卵するものの、1個の寄主卵に産卵した経験を持つ蜂は4-7日齢の卵への寄生を避けた。4-7日齢の卵に遭遇すると、触覚による寄主表面の探索により産卵を回避した行動と卵は日齢を経ても形態的には異ならないことから、蜂は触覚によるドラミングにより寄主内部の変化(カメムシ胚子の発達)を認識しているものと考えられた。一方、マルカメクロタマゴバチは、-30°Cで保存した卵には産卵しなかったが、-80°Cで保存した卵には産卵し、産み付けられた卵は成虫となって羽化した。25°Cで保存された卵に対しては、0日齢に対する寄生率が50%以上であったが、1日齢以降の寄主では30%以下と有意に低くなった。どの日齢でも産み付けられた卵は成虫として羽化した。以上の結果から、2種の寄生蜂は、寄主卵が入手困難な8月以降にも冷凍保存した卵を利用して飼育が可能なことがわかった。環境操作によりマルカメムシ卵寄生蜂2種の天敵としての有効性が向上するかどうかを検討するため、2012年5月7月に野外調査を行った。'その結果、マルカメムシの卵は正午を中心に産卵されることがわかった。しかし、晴天の日と曇りの日では、産卵パターンが異なり、後者ではだらだらと産卵した。寄生蜂2種カメムシタマゴトビコバチ(以下、トビコバチON)とマルカメクロタマゴバチ(以後、クロタマゴバチPS)の季節的寄生消長を調べたが、5月にはクロタマゴバチの寄生が高いものの、6月以降にはトビコバチの寄生が高くなることがわかった。寄生蜂2種の生活史特性である成虫の寿命、日当たり産卵数を異なる温度条件下で調べた。その結果、内的自然増加率は両種とも温度とともに上昇するが28度で最大となり、その後温度の上昇とともに低下した。30度を除き、2種で差はなかった。マルカメクロタマゴバチについては、産卵行動がわかっていないため、寄主日齢に対する産卵行動を室内実験により調べた。産卵行動は、寄主卵院に遭遇すると、蜂は触覚で寄主表面を探索(どらミング)、その後、産卵管を寄主内部へ挿入し産卵した。その後、産卵管の先端で寄主表面をなでるマーキングを行った。古い寄主ほど産卵に要する時間が長くなった。また、その結果、若い日齢の寄主に好んで寄生することがわかった。

本研究では、九州のクズ上で大量に発生するマルカメムシとその卵寄生蜂を利用して、圃場操作と放飼により土着天敵の生物的防除における有効性が向上するかを明らかにするため、本年度は室内実験によってクロタマゴバチの卵から成虫羽化までの発育日数、成虫の寿命と産卵スケジュールに及ぼす温度と餌の影響を調べ、昨年度の結果を補足した。その結果、発育日数は20度では25日要したが、温度が高くなるとともに発育日数は減少し、30度では11日であった。クロタマゴバチは羽化日に最も多く産卵するが、日齢とともに日当たり産卵数は減少し、ほぼ10日で産卵を終了した。成虫の寿命は20度では47日と長いが、30度では35日と短くなった。生涯産卵数は28度で50卵と最大であり、20度では31卵、30度では27卵であった。これらの結果から内的自然増加率を求めると、28度で最大となり、その後温度の低下とともに減少した。また、生活史特性に及ぼす餌の影響を明らかにするため、水のみ、30%蜂蜜溶液、および自然条件の成虫の餌であるアブラムシの甘露を与えた雌成虫の寿命、生涯産卵数、性比を調べた。その結果、寿命は蜂蜜および甘露を与えた成虫の寿命は水のみを与えた場合に比べ有意に長くなったが、生涯産卵数はどの処理区も差がなかった。以上の結果から、本種は20度30度の温度域で生存、繁殖できること、28度が生存と繁殖に最適であるといえる。この結果は、近年マルカメムシが侵入し、大きな被害を与えているアメリカ合衆国南部への本寄生蜂の導入に適していることを示唆するものである。外国人特別研究員は9月に来日の予定であったが、11月に来日したため、実験虫の入手の困難から予定していた一部の実験(種間競争、匂いのてがかり)をやることができなかった。野外調査を行い、事前条件下での寄生蜂2種の寄生活動が明らかになった。また、室内実験で2種の生活史特性を解明するとともに2種の寄主日齢が産卵に及ぼす影響を明らかにした。国際学会1回、国内学会2回、口頭発表を行った。本年度は計画通りおこなうとともに、昨年できなかった室内実験(種間競争、匂いの手掛かり)を同時並行して行うことを予定しており、大きな研究計画の変更はない。計画通り、本年度は室内実験の続きを実施するとともに放飼の効果を明らかにする。(抄録なし)
がん細胞の分化・極性異常と生体膜シグナリング

印環細胞がんにおいては細胞がばらばらになることが重要な特徴の一つで、そのために手術による除去が困難になり、治療法が確定していない悪性腫瘍の一つである。なぜ、細胞がばらばらになるのか、その機構を明らかにするために、MCF7細胞を利用して検討した。印環細胞がんではErbB2/ErbB3が活性化されていることが分かっているので、そのリガンドであるヘリグリン(HGR)を細胞に作用させた。その結果、細胞接着が喪失し、細胞がばらばらになることが判明した。これはp38MAPキナーゼの阻害剤で、阻害されること、p38MAPキナーゼを活性化するMKK6の活性化型を導入することで引き起こされることから、p38MAPキナーゼのカスケードが重要なことが分かった。この時、細胞接着に関与しているカドヘリンやオクルディンの細胞接着面からの離脱が観察された。そこで、ホスファチジルイノシトール3キナーゼ(PI3K)の活性化により印環細胞がん様に変化する細胞であるHCC2998細胞でもHGRの刺激による効果を観察した。カドヘリンの細胞接着面での挙動を調べた結果、速やかに細胞接着面からカドヘリンが喪失することがわかり、印環細胞がんでも同様のメカニズムが働いていることが明らかとなった。印環細胞がんではムチンの一種Muc4がErbB2と結合することにより、ErbB2/ERbB3複合体を常時活性化していることを明らかにしてきたが、Muv4は普段はアピカル膜面上に存在するのに対し、ErbB2,ErbB3はバソラテラル膜面上に存在する。したがって、両者が出会うことはないと思われるが、p38MAPキナーゼの活性化により、タイトジャンクション、アドヘレンスジャンクションが無くなることにより、両者が結合できるようになることが想定された。これらの結果により、印環細胞がんの成り立ちのあらましが明らかとなった印環細胞癌については、細胞がバラバラになることが問題であると思われるので、それについて、別の細胞系MCF7で調べた。印環細胞癌ではErbB3が活性化されているので、そのリガンドheregulin(HGR)を作用させた。その結果、細胞間相互作用を示すE-cadherin、Occludinなどが消失し、印環細胞癌においてErbB3のシグナリングパスウエイが活性化されていることが、細胞間相互作用の喪失につながっていることが明らかになった。また、HGRを除くとMCF7細胞は元に戻ることから、印環細胞癌でも恒常的にErbB3の活性化が重要であることがわかった。とくにErbB3の下流因子としてはp38MAPキナーゼが重要であることもMCF7細胞と印環細胞癌で共通していることがわかった。一方、SWAP-70に関しては、普段細胞質に存在するものが恒常的に細胞膜に移行している変異株の構築に成功した。この変異株をマウス胎児繊維芽細胞に導入し、細胞株を樹立した。その結果、細胞の形態が短く変化し、細胞増殖の速度が上昇することがわかった。また、細胞がシャーレを飽和した時の細胞の数が増加し、栄養飢餓条件に対して感受性で死にいたることもわかった。これに対し、この変異株にさらに別の変異を導入し、膜との親和性がなくなるために細胞膜に移行できなくすると、細胞の形態がより平らになり、増殖速度が落ち、細胞がシャーレを飽和した時の細胞の数が減少することがわかった。これらのことから、SWAP-70は細胞のトランスフォーメーションと密接な関係があり、ヒトの癌との関連が示唆された。
急速凍結レプリカ電子顕微鏡法で探る負荷滑り運動中のミオシン頭部構造のダイナミクス

本研究は、高い空間および時間分解能を有するマイカ細片/急速凍結フリーズレプリカ電子顕微鏡法を駆使することにより、マイカ表面でin vitroアクチン滑り運動を起こしているミオシン・クロスブリッジの一瞬の姿を捉え、負荷のかかった状態で機能するクロスブリッジの構造を無負荷状態と比較することにより、筋収縮や種々の細胞運動の基盤となる滑り運動を構造的側面から解析してその分子メカニズムを追及することを最終目的としている。まず無負荷状態での滑り運動に伴うクロスブリッジの構造変化を調べた。アクチン・重メロミオシン(HMM)の硬直複合体をマイカ表面に吸着させ、そのままで、あるいはATPを加えた直後に急速凍結し、それぞれのディープエッチレプリカを作って観察した。硬直複合体においては、HMMの頭部はほとんど真っ直ぐ伸びた洋ナシ型の形状をとっており、アクチンの長軸方向と約45度の傾きを持って結合したいわゆる矢尻構造が明瞭であった。また2個の頭部がアクチンの長周期らせんに沿って隣接して結合する姿がしばしば見られた。これに対し、ATPを加えて滑り運動を開始させたときには、アクチン・フィラメントは、マイカ表面にHMMを吸着した領域と下にはほとんど何もない領域とに分布し、前者では滑り運動を支えるHMM頭部が観察された。硬直結合時とは全く異なり、1HMM分子の2個の頭部は強く折れ曲がり、常にその片側のみで、屈曲の内側にアクチン・フィラメントを抱くように結合していた。全般的にはアクチンの長軸方向と直角に結合しているものが多いが、その角度を中心とするかなりの範囲の分布が見られ、アクチン単量体の長さの数倍の幅で『首振り運動』をし得ることが推定された。現在、新たに開発した立体視差測定法を用いて3次元的な構造解析を進めているが、暫定的に測定した頭部の長さは従来の値よりかなり長く、S2部位の構造が部分的にほどけて働いている可能性が出てきた。本研究は、高い空間および時間分解能を有するマイカ細片急速凍結フリーズレプリカ電子顕微鏡法を駆使することにより、マイカ表面でin vitroアクチン滑り運動を起こしているミオシン・クロスブリッジの一瞬の構造を捉え、負荷のかかった状態で機能するクロスブリッジの構造を無負荷状態と比較することにより、筋収縮や種々の細胞運動の基盤となる滑り運動を構造的側面から解析してその分子メカニズムを追求することを最終目的として開始した。本年度はその基本となる無負荷状態での滑り運動に伴うクロスブリッジの構造変化を調べた。アクチン・重メロミオシン(HMM)の硬直複合体をマイカ表面に吸着させ、そのままで、あるいはATPを加えた直後に急速凍結しそれぞれのディープエッチレプリカを作って観察した。硬直複合体においては、HMMの頭部はほとんどが真っ直ぐ伸びた洋ナシ型の形状をとっており、アクチンの長軸方向と約45度の傾きを持って結合したいわゆる矢尻構造が明瞭であった。また2個の頭部がアクチンの長周期螺旋に沿って隣接する姿がしばしば見られた。これに対し、ATPを加えて滑り運動を開始すると大きく様相が変化した。アクチン・フィラメントは、マイカ表面にHMMを吸着した領域と下にほとんど何もない領域に分布していたが、いずれも硬直複合体よりずっと短く、場合によってはコイル状に曲がっていた。また前者の領域では滑り運動を支えるHMM頭部が観察されたがその形状は硬直結合時とは全く異なっていた。1分子の2個のHMMの頭部は丸く短く形を変え、常にその片側のみでアクチン・フィラメントを抱くように結合していた。全般的にはアクチンの長軸方向と直角に結合しているものが多い印象を与えたが、さらによく観察すると直角方向を中心とするかなりの範囲の角度分布が見られ、アクチン単量体の長さの数倍の幅で『首振り運動』をしていることが推定された。

現在、新たに開発した立体視差測定法を用いて3次元的な構造解析を進めているが、暫定的に測定した頭部の長さは従来の値よりかなり長く、S2部位の構造が部分的にほどけて働いている可能性が出てきた。
気候モデルの開発および気候変化の数値実験

気候モデルの基礎となる大気大循環モデル、海洋大循環モデルの開発を終了した。大気大循環モデルに関しては、気候値の海面水温、及び1979年から89年までの実際の海面水温を与えたsimulationを行った。結果は、他のモデルと比べて遜色ない性能を示すことが出来た。放射や雲・降水の取り扱い改良されているモデルなので、今後の地球温暖化の研究に有効と思われる。更に結合モデルの準備のために、赤道域を中心とした大気海洋モデルも40年間分計算し、又混合層モデルを結合してCO2倍増時の温暖化実験を行った。エルニーニョに対応する変動もsimulateした。海洋モデルに関しては、海洋大循環の基本的特徴を再現することに成功したと共に、生物地球化学過程を組み込んだ生物化学大循環モデルの開発も行い、簡単な生物モデルによって、海洋中の酸素やアルカニティなどが良く再現出来ることを明らかにした。中層大気モデルに関しては、大気潮汐の砕波の効果も取入れたモデルの開発を終了した。大気のlow-frequencyの変動に関する研究では、数値モデルの非線形構造を解析して分岐図を作成して、観測されるブロッキングなどの天候レジームの力学的基礎を明らかにした。成層圏の解析では、1980年代10年間のデータを用い成層圏の温度の長期的な冷却化の傾向を明らかにした。又、成層圏のオゾンの変動の解析では、1984-1989年の5年間の変動をSAGE IIから得られたデータを用いて研究した。その結果、年変化、QBO、ENSOに対応するオゾンの変動を見いだした。特に20km以上ではQBOに対応する変動が大きく、20km以下ではENSOに対応する変動が大きいことが見いだされた。