hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無脊椎動物の行動制御における「手続き」的脳内表示とその感覚種依存性

動物を実験水槽に十分に慣れさせた後、水槽内の餌場に自発的に接近するようになるまで乾物ホタテ貝柱で誘導し、接近した場合に餌を与えた。この訓練が完了したのち、1セッションを30分としてレバーに対する自発的なはさみ行動の平均生起率(1セッションのはさみ回数/セッション数、以下BL値と呼ぶ)を確定した。次いでレバー押しに対して報酬を連合した。ここでは特に、1)セッションごとのはさみ回数の推移《獲得、消去、回復の傾向は観察されるか》および2)はさみ強度のスケジュール間比較《はさみ強度について分化強化手続きができるか》を調査した。強化閾値を変える前と後で、はさみ強度(各はさみ行動の最大応答値)の分布にどのような変化が現れるのか個体ごとに調べるに当たっては一般化線形モデル選択法を適用した。その結果、各セッションのはさみ回数は、獲得手続きではBL値以上で持続する傾向、消去手続きではBL値付近に徐々に近づく傾向、回復手続きではBL値以上で再び持続する傾向が、それぞれみられた。また、非随伴性強化ではBL値以上の割合は獲得手続きの場合以下であり、持続する傾向もみられなかった。これらの知見は、アメリカウミザリガニでオペラント学習が可能であることを実証している。また、強化閾値を上げたことに依存してはさみ強度が上昇し、強化閾値を変えない場合では、はさみ強度に変化はなかった。これらの結果は、分化強化が強化閾値の上昇に限って成立する可能性を示唆する。閾値下降については、新たな装置を開発して調査する必要がある。
Ｓｒｃファミリーキナーゼ活性制御因子Ｐｒａｇｍｉｎの生理学的解析

胃がんの発症にはcagA遺伝子陽性ピロリ菌の感染が関与している。ピロリ菌はIV型分泌機構を介してCagAタンパク質を宿主胃上皮細胞内に送り込む。CagAはグルタミン酸(E) -プロリン(P) -イソロイシン(I) -チロシン(Y) -アラニン(A)からなるEPIYAモチーフを有し胃上皮細胞内へ侵入後、EPIYAモチーフのチロシン残基がリン酸化される。CagAはチロシンリン酸化されたEPIYAモチーフを介して複数の細胞内分子と結合してその機能を脱制御する。一方、EPIYAモチーフを持つ哺乳類タンパク質として同定されたPragminはEPIYAモチーフのチロシンリン酸化依存的にCagAの標的分子の一つであるC-terminal Src kinase (Csk)と複合体を形成する。本研究ではPragmin-Csk複合体形成の機能的意義を明らかにすることを目的とした。PragminとCskの組換えタンパク質を用いたin vitroキナーゼ試験およびヒト胃上皮腺癌由来細胞AGSを用いた実験の結果、Pragmin-Csk複合体形成はCskを活性化し、CskによるPragminのチロシンリン酸化を促進することが明らかになった。チロシン残基に点変異を導入したPragminをCskと共にAGS細胞に発現させ、チロシンリン酸化量の変化を解析した結果、CskはPragminのEPIYAモチーフを含む3つのチロシン残基をリン酸化していた。それゆえPragmin-Csk複合体形成はCskの活性化の正のフィードバックループを形成すると考えられる。また、ヒト胃上皮腺癌由来MKN7細胞にPragminとCskを共発現させると、著しい細胞形態の伸長と細胞運動の促進が観察された。さらに免疫蛍光染色の結果、PragminとCskは接着斑に共局在していた。以上の結果から、Pragmin-Csk複合体形成とCsk活性化の正のフィードバックループの脱制御はがんの浸潤や転移につながる異常な細胞運動に関与する可能性があると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。胃がんは世界部位別がん死亡の第2位を占め、毎年70万人が命を落とす。ある種の胃がんの発症には、CagAタンパク質を作るピロリ菌株が関与している。ピロリ菌はヒトの胃に感染すると、胃の上皮細胞に対してCagAを注入する。CagAは細胞内でEPIYAモチーフ領域にチロシンリン酸化を受け、複数の内在性分子と結合して機能を脱制御する。この事実からCagAは上皮細胞の内在性アミノ酸モチーフを模倣してシグナル伝達を攪乱していると推察し、EPIYAモチーフを持つ内在性分子Pragminに着目した。PragminはEPIYAモチーフのリン酸化依存的に細胞がん化に関与すること、CagAの標的分子の1つであるCskと複合体を形成することから、PragminのEPIYAモチーフの機能を明らかにすることはCagAによる細胞がん化の機構解明につながると考えた。そこで、本研究ではPragmin-Csk複合体形成の機能的意義を明らかにすることを目的とした。ヒト胃上皮細胞株および組換えタンパク質を用いたin vitroにおける実験によりPragminのEPIYAモチーフはCskによってチロシンリン酸化されること、PragminはEPIYAモチーフを介してCskと直接的に結合し、Cskを活性化することを明らかにした。これらの結果より「Pragmin-Csk複合体形成の機能的意義はPragminによるCsk活性化のポジティブフィードバックである」と結論づけた。本研究は内在性EPIYAモチーフによるCsk新規活性制御機構を明らかにした点で細胞生物学的に重要な意義があると考える。

さらに免疫蛍光染色の結果、PragminとCskは接着斑に共局在していた。以上の結果から、Pragmin-Csk複合体形成とCsk活性化の正のフィードバックループの脱制御はがんの浸潤や転移につながる異常な細胞運動に関与する可能性があると考えられる。当初の研究計画では、CskによるPragminのチロシンリン酸化部位の同定とCskによるPragminリン酸化の機能的意義の解明を大きな目的としていた。Pragminのリン酸化部位はPragminが持つチロシン残基をフェニルアラニン残基に置換した各種変異体をヒト胃上皮細胞株にCskとともに発現させることで同定を完了した。機能的意義の解明は当初の計画を少し変更し、PragminとCskの組換えタンパク質を作製し、in vitroで評価することでPragminのEPIYAモチーフを介したCskの新規活性化制御機構という意義を明らかにすることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後はPragminによるCsk活性化の生物学的意義をより詳細に明らかにすることを目的とする。研究計画ではPragminの偽キナーゼドメインによるCskの活性制御を想定していたが、偽キナーゼドメインではなくEPIYAモチーフによるCskの活性制御機構が明らかになった。EPIYAモチーフはCagAの病原活性に必須のアミノ酸モチーフであるため、CagAはEPIYAモチーフを用いて内在性『EPIYA』モチーフシグナルネットワークを操作することで細胞をがん化させているという作業仮説をたてこれを検証していく。
女性の生涯活躍を妨げるQOL疾患-尿失禁の受診阻害要因：性差と年代差の視点から

杏林大学の倫理委員会にて研究許可を取得後、多摩地区の医療機関へ研究協力を依頼し一般市民群、患者群、医療従事者の3層に対して質問紙調査を行った。40歳以上の健診受診者723人において、何らかの下部尿路症状を有すると回答したものは、女性では88人(31.2%)であり、男性95人(21.5%)よりも有意に高かった(p<0.05)。また女性で臓器脱症状を訴えるものは111人(39.4%)存在した。何らかの下部尿路症状によって困窮を訴えるのは男女とも約20%と同等であったが、女性の方が男性よりも医療機関を受診している率は有意に低く(女性:2.5%vs男性:10.5%)(p<0.05)、また医療機関を受診したいと希望する率は有意に高かった(女性:59.2 %vs男性:48.5%)(p<0.05)。女性は男性よりも医療機関への受診のしにくさが浮き彫りになった。また、中高年における生活意識と尿失禁の症状を明らかにするために、調査会社の登録モニターを対象にインターネット調査を実施した。東京23区内居住の40,50,60,70代の男女,各75名ずつ計600名を対象とし、デモグラフィック特性、妊娠中・出産後の尿漏れの有無(出産経験女性のみ)、国際前立腺症状スコア(IPSS)、過活動膀胱症状質問票(OABSS)、,国際尿失禁会議質問票(ICIQ-SF)、受診意図、尿漏れの受診経験・受診意図、ジンバルドー時間的展望質問紙等、を用いた。40歳以上男女の3割程度が何らかの尿漏れを経験しており、多少の困難を抱えていたが、受診経験がある人はほとんどいなかった。しかし、症状がひどくなった場合には受診する意図があると答えた人は24割であった。インターネット調査も基本的に質問紙調査と同じ結論に至っている。インターネット調査は当初の予想よりも短期に終了できた等、研究分担者の協力により順調に進展した。
廃棄物投棄リスクを考慮した都市近郊緑地の保全管理手法の構築

本年度は,廃棄物投棄の問題に対して近年行われている,「防犯まちづくり」のもつ否定的な側面を明らかにするための研究,および国内外における最新事例を把握する作業を行った.以下に概要を示す.前者では,既存の学術雑誌や評論誌のレビューをもとに、わが国の防犯まちづくりへの批判論を体系的に整理すること、アンケートの分析をもとに、批判論に対する一般市民の態度を明らかにすることを目的とした。まず、121の文献から抽出された142の批判論を分類した結果、それらは3つの大カテゴリのもとで、「警察国家論」、「監視社会論」、「要塞都市論」などの10の論点で整理された。次に、各論点への賛否を尋ねたアンケートの分析の結果、批判論には、市民の賛同を得ているものとそうでないものがあること、犯罪不安の高まりに伴って、今後賛同を得ることが予測されるものと逆に軽視されるようになっていくものがあることが明らかとなった。今後の防犯まちづくりにおいては、市民の賛同を得る批判論に応えるだけでなく、とくに軽視される批判論に対して一定の配慮が加えられる必要があると考えられた。後者では,文献調査をもとに,英米の防犯まちづくりの基礎となっている「場所に基づく防犯理論」(PBCP)の系譜と近年の動向を把握した.その結果,以下の3点が示された.1)1960年代に誕生したPBCPは,1990年代までに「効果の限界性」,「対象空間の限定性」,「実践の困難さ」,「副作用への懸念」の4つの限界に直面した.2)それを踏まえて1990年代後半以降に現れてきた後期PBCPは,「包括的概念」,「対象空間の拡大」,「実践への配慮」,「上位概念への位置づけ」の4つの性格を含むものとなった.3)PBCPは,ニューアーバニズムなどの現在のまちづくりの理論と大きな目標を共有しつつ発展している.本年は,東京都板橋区の334公園を対象に,現地踏査に基づき,器物損壊や廃棄物の投棄といった公園で発生する逸脱行為の実態と行為発生に寄与する環境要因を明らかにした.苦情データの分析と現地での目視調査の結果,公園で起こる逸脱行為の中心的なものは「園地への廃棄物の投棄」や「公園施設へのヴァンダリズム」であること,「公園施設への落書き」,「公園施設へのヴァンダリズム」,「園地への廃棄物の投棄」,「園内への居住」の4行為のいずれかの痕跡が全公園の約7割で認められることなどを示した.そして,把握された実態と公園の特徴との関連性分析から,4つの逸脱行為の種類ごとに,公園の特徴によって行為の発生確率を推定するモデルを構築した.その結果,主たる抑制要因が認められなかった「公園施設へのヴァンダリズム」を除く3行為に比較的共通する要因として,促進要因として「公園の面積規模」等が見出された.また,抑制要因として「公園隣接地の住居系建物建蔽率」と「地域住民による公園管理団体の存在やその活動密度」が見出された.公園利用者や公園近隣の居住者等へのヒアリングをもとにその理由を考察したところ,周辺に住宅が高密に立地し,公園管理団体が活動する小規模な公園では,行為の抑制や回復に資する地域住民からの行動が起こりやすいことが推測された.以上から,特に小規模な公園にあっては,「公園に対する地域住民からのインフォーマルな統御」を強めることが,公園への廃棄物投棄を抑制する上で効果的であると考察した.次年度以降は,以上と同様のモデル分析を都市近郊部の緑地へ拡大しつつ,研究を継続していく予定である.本年度は,廃棄物投棄の問題に対して近年行われている,「防犯まちづくり」のもつ否定的な側面を明らかにするための研究,および国内外における最新事例を把握する作業を行った.以下に概要を示す.前者では,既存の学術雑誌や評論誌のレビューをもとに、わが国の防犯まちづくりへの批判論を体系的に整理すること、アンケートの分析をもとに、批判論に対する一般市民の態度を明らかにすることを目的とした。後者では,文献調査をもとに,英米の防犯まちづくりの基礎となっている「場所に基づく防犯理論」(PBCP)の系譜と近年の動向を把握した.その結果,以下の3点が示された.1)1960年代に誕生したPBCPは,1990年代までに「効果の限界性」,「対象空間の限定性」,「実践の困難さ」,「副作用への懸念」の4つの限界に直面した.2)それを踏まえて1990年代後半以降に現れてきた後期PBCPは,「包括的概念」,「対象空間の拡大」,「実践への配慮」,「上位概念への位置づけ」の4つの性格を含むものとなった.3)PBCPは,ニューアーバニズムなどの現在のまちづくりの理論と大きな目標を共有しつつ発展している.
3次元MUDを利用した情報モラル教育システムの開発と評価

インターネットの急速な普及に伴い、情報モラル教育の重要性が指摘されている。学校現場では、従来、パンフレットの配布などテキストベースでの指導が一般的であった。しかし、このような指導法は学習者にとって受動的な体験に過ぎず、獲得された知識や技能の持続性や応用可能性などで高い効果をあげるには主体的な学習が必要である。このような主体的な学習を行うには、キャラクターを自身で操作し、疑似体験が可能である3次元MUDを利用したシミュレーションゲームが1つの有効な手段であると考えられる。本研究では、情報モラルの中の知的所有権を対象とする。知的所有権については、親や教師を対象にWEB調査を実施し、その教育への関心が低いことが示されたが、近年のIT技術の発達により、個人が知的所有権を安易に侵害してしまう状況にあり、知的所有権に対する意識を高めることが急務となってきている。そこで、知的所有権についての意識を高めるためにPC上で行う3Dシミュレーションゲームを作成し、ゲームをプレーヤーに評価させた。ゲームは知的所有権を侵害する加害パターンと侵害される被害パターンの2種類を作成した。加害パターンでは、他者を助けるためにコピー品を手に入れる必要にあるキャラクターとなり、実際にコピーするか否かをプレーヤーに選択させるゲームであった。被害パターンでは、加害パターンでも被害者として登場したキャラクターとなり、権利を侵害される体験をプレーヤーにさせるゲームであった。これらのゲームに関するプレーヤーの評価として、自分でキャラクターを操作してストーリーを進めていくゲームであるため主体的に学習できたという意見が見られた。以上のようなことから、知的所有権に対する意識を高めることを目的としたゲームを作成でき、3Dシミュレーションゲームは情報モラルを主体的に学習する手法の1つとなりうると考えられる。
子宮内膜疾患の新規治療法開発を目的としたglycodelinによる増殖制御の解析

着床関連タンパクGlycodelinは、細胞回転調節因子であるp16、p21、p27の発現増加を介して細胞回転のG1/S停止を引き起こすことで、子宮内膜腺上皮細胞の細胞増殖を負に制御している。これらの結果は、子宮内膜増殖症や子宮体癌などの子宮内膜腺上皮細胞の増殖性疾患に対して、従来の増殖規定因子である性ホルモンによる生殖内分泌学的な治療アプローチとは独立して、Glycodelinを分子標的とした新しい治療戦略展開の分子基盤研究となった。【目的】glycodelin(Gd)は正常子宮内膜においてimplantation windowに一致して発現が誘導され,着床不全症例の一部にGdの発現低下が報告されている.一方,子宮内膜腺癌では,Gdの発現量と正の相関をもって予後が良好であることが知られている.近年,子宮内膜腺上皮に対するGdの分化誘導能が報告された.本研究では,Gd発現の増殖に与える影響について検討した.【方法】ヒト子宮内膜腺癌細胞株Ishikawaに蛍光蛋白EGFPを発現させた対照群(C群)とEGFP標識Gd発現群(Gd群)を用いて細胞増殖曲線作成,さらにはEGFPを指標に導入細胞をフローサイトメトリー(FCS)で分取した2群に関して,生細胞数を定量的に測定し得るMTS法にて増殖速度を比較検討した.さらに,細胞周期および細胞周期関連因子のmRNA発現を,それぞれFCSおよびRT-PCR法を用いて解析した.【成績】Gd群では,細胞増殖曲線, MTS法ともに細胞増殖の有意な遅延を認めた.またGd群ではp16, p21,及びp27といった細胞周期回転抑制因子のmRNA発現が顕著に増加し, FCSで明らかなG0/G1 arrestを示した.【結論】Gdの発現により,子宮内膜腺上皮細胞の増殖が抑制されること,その主な作用点は細胞周期上G1/S移行期であることを明らかにした.これは,implantation windowで誘導されるGdが,内膜腺上皮の増殖制御を通じて,着床のプロセスに関与する可能性を示唆する.また,Gdの細胞増殖抑制能は,内膜腺癌におけるGd発現量と予後が正に相関する報告を支持しており,Gdを標的にした内膜腺癌に対する分子療法の可能性が示唆された.増殖性疾患である子宮内膜症および子宮内膜癌におけるGdの機能を明らかとするために子宮内膜腺癌細胞株Ishikawaを用いて、Gdの細胞増殖に及ぼす影響を解析した。EGFPタグを付したGdを遺伝子導入し、フローサイトメーターでGd強制発現細胞を選別し、増殖速度、増殖MTSアッセイ、FACSによる細胞周期解析および、細胞周期調節因子であるp16、p21、p27の発現をRT-PCR法で検討した。その結果、Ishikawa細胞でのGd強制発現により、(1)細胞増殖は顕著に抑制され、(2)細胞周期G1分画の増加、G2/M分画、S分画の有意な減少が起こり、(3)細胞周期調節因子p16、p21、p27の発現上昇を認めた。これらの結果から、子宮内膜腺上皮細胞において、Gdの発現は、p16、p21、p27の発現を何らかの機序で増加させることで、細胞周期G1/Sチェックポイントでの細胞回転停止させ、結果細胞増殖を顕著に抑制しうることが明らかになった。これらの一連の結果はGd高発現と子宮内膜癌の良好な予後報告を分子機序的に支持しており、子宮内膜症を含めた子宮内膜腺上皮の増殖性疾患に対する、Gdを分子標的とする新しい治療戦略の基盤となりえるものである。
都市域の熱汚染の低減法に関する研究

都市は人口環境として自然環境を対極にあり,東京都区内や福岡市などの大都市はここ100年間で2°Cもの昇温を示している.これはまさに21世紀後半の地球温暖化の前駆症状と言うべき状態である.その原因は,人口集中にともなうエネルギーの使用増加と都市の構造自体の特性による.後者は植生を除去しコンクリート類に置換し蒸発散を極度に減少させたことが問題である.本研究は,この構造変化によるマイナスを補う方式の開発を目的とする.そこで蒸発環境を回復させる資材として保水性セラミックタイルを使用し、その気化冷却機能特性について実験的研究を行った.保水性セラミックタイルを平面と鉛直に敷設し,植物(イネ)や元来のコンクリート屋上面(6階建)の表面温度の発現状態を比較した.湿面としたセラミックスとイネは,乾燥した屋上面に比べ,日射最強の正午において約20°Cに及ぶ低温を示した.また,セラミックタイルはイネの表面温度に近い値を示し,両者の差は晴天なら時刻に,あるいは日射量に依存して経時的に変化した.セラミックスは正味放射の大部分を潜熱に転換した.つぎに,単位面積当たり冷却能力を上昇させる方式として折り板型の屋根面について検討した.この場合も元来の屋根面より大幅な温度低下を示した.室内の熱放射環境は人体から熱放射が行われる形となり,元来のケースとは逆となって,室内の暑熱環境は大幅に改善された。このとき蒸発水量は水平底面(0.86mm/h)>南面(0.74mm/h)>北面(0.48mm/h)であった.熱放射特性では人体に対して従来型が加熱,セラミックタイルでは放熱に作用し,熱ストレスを軽減するものであった.広域の屋外表面温度を低下させるには,平面敷設でも降温効果は大きいので,必ずしも傾斜面を持たせる必要はないと考えられた.都市域内にこの方式を広めることができれば,大幅な熱汚染の軽減が達成できよう.保水性セラミックタイル(プレート)の気化冷却効果におよぼす含水量、風速の影響、到達太陽熱エネルギーうちの潜熱変換可能量の評価、人間(動物を含む)への冷熱源の放射効果について、微気象学的観点から研究を行った。平面敷設の実験結果保水性セラミックタイルの表面温度と含水量の関係では、含水量が多いほど表面温度を低減させる能力が高く、その効果は照射エネルギーが多い時ほど強まることが示された。これはタイルに保水された水の蒸発にともなう気化作用のためであり、蒸発量が多いほど表面温度を低下させること、しかし、低下の最大値は大気の湿球温度よりは高めであった。保水性セラミックタイルからの蒸発量と風速の関係では、蒸発量は入射量を一定とした場合4m/sまでの間では、風速のほぼl/2乗に比例して増大する傾向を認めた。日射エネルギーに対する潜熱への変換量は、敷設したタイル面積が狭い場合には、含水量が15%以上だとオアシス効果を受けるため100%以上に達する。しかし、面積が5mx5m以上にもなると80%以下になる。とはいえ、乾燥した通常の屋上面に比較すれば湿ったタイルの表面温度は著しい低温にとどまるため、都市域における熱汚染の低減に極めて有効である。屋根面敷設の実験結果人体への影響実験では、日陰にあるが頭部が天空に向かうのと湿面のタイル下に有る場合とでは、放射受熱に差がでてタイル下の方が涼感が現れた。このとき蒸発水量は水平底面(0.86mm/h)>南面(0.74mm/h)>北面(0.48mm/h)であった.熱放射特性では人体に対して従来型が加熱,セラミックタイルでは放熱に作用し,熱ストレスを軽減するものであった.広域の屋外表面温度を低下させるには,平面敷設でも降温効果は大きいので,必ずしも傾斜面を持たせる必要はないと考えられた.都市域内にこの方式を広めることができれば,大幅な熱汚染の軽減が達成できよう.

都市は人工環境として自然環境の対極にあり,東京都区内や福岡市などの大都市はここ100年間で2°Cもの昇温を示している.これはまさに21世紀後半の地球温暖化の前駆症状と言うべき状態である.その原因は,人口集中にともなうエネルギーの使用増加と都市の構造自体の特性による.後者は植生を除去しコンクリート類に置換し蒸発散を極度に減少させたことが問題である.本研究は,この構造変化によるマイナスを補う方式の開発を目的とする.そこで蒸発環境を回復させる資材として保水性セラミックタイルを使用し、その気化冷却機能特性について実験的研究を行った.今年度は単位面積当たり冷却能力を上昇させる方式として折り板型の屋根面について検討した。これは平面敷設に比して面積が広くできる傾斜面を含むもので、水平底面を挟んで南面と北面からなり,合計20列,面積50m^2〈平面投影)である。各面の表面温度は盛夏の正午頃において,水平底面(35.9°C)>南面(34.4°C)>北面(33.9°C)となり,かつ屋根上気温(32.0°C高度4.5m)より高め,草地気温(35.3°C高度1m)並びに草地面(43.8°C高度0m)より低めであった.表面温度は元々のスチール屋根面より日射最強時に約20°Cも低温となっていた.このときの蒸発水量は水平底面(0.86mm/h)>南面(0.74mm/h)>北面(0.46mm/h)であった.蒸発水量は気化潜熱となるので,これらの温度の出現順位は入射エネルギ一と表面直近の風速の強弱を反映している.つぎに,熱放射特性を対人間でとると,従来型が加熱に作用したのに対し,セラミックタイルでは放熱に作用し熱ストレスを軽減していた.平面敷設でも降温効果は大きいので,広域の屋外表面温度を低下させるには必ずしも傾斜面を持たせる必要はないと考えられた.都市域内にこの方式を広めることができれば,大幅な熱汚染の軽減が達成できよう.
歯周組織における歯周病原因由来LPSのサイトカインネットワーク機構の解明

「目的」LPSを認識する様々な細胞表面分子が単球/マクロファージあるいは活性化した好中球や血管内皮細胞において示されGPIアンカー型の膜蛋白質であるCD14が受容体として機能するこが報告されている。近年、歯周病原性細菌由来LPSに刺激されたヒト歯肉線維芽細胞(HGF)はIL-1や6など様々なサイトカインを産生すると報告されているがHGFのLPS認識機構は明らかにされていない。本研究ではLPSに対してHGFが応答する際の認識機構と細胞内情報伝達機構を解明することが目的である。「方法」HGFへのLPS結合能、CD14の発現をFITC標識の抗体を用いてフローサイトメトリー(FACS)で分析した。さらにHGFにLPSと抗CD14抗体を添加した培養系のIL-6量をELISA法により測定した。LPS刺激HGF中のリン酸化蛋白質の存在を抗リン酸化チロシン抗体を用いてウエスタンブロット法で同定した。次にLPS刺激HGFを抗リン酸化チロシン抗体に免疫沈降させ、沈降画分を抗MAPキナーゼ抗体でウエスタンブロット法で分析した。「結果および考察」HGFにはLPS結合能とCD14の発現がみられた。抗CD14抗体、LPS添加によるHGF培養上清中にはIL-6の産生はみられなかった。LPS誘導性のチロシンリン酸化は42kDの蛋白質が著しく誘導された。以上の結果よりHGF膜上のLPS受容体はCD14と考えられ、LPSがCD14に結合しリン酸化が起こり、MAPKが活性化されるものと示唆された。「結論」歯周疾患発症のひとつの細胞内情報伝達路の可能性として、HGFに対してLPSはCD14を介してリン酸化がおこりIL-6が産生される。その結果、破骨細胞の活性化を誘導し骨吸収に至ることが考えられた。
伝統的宗教習俗と新旧教団宗教の重層関係に関する社会学的研究

本調査研究では、伝統的宗教習俗と新旧教団宗教(新宗教教団・既成仏教教団)の関係性について、両者の密接な交渉や、協調・融和関係、さらには顕在化する対立・緊張に焦点を当て、現代におけるその関係の重層性を探った。伝統的宗教習俗とは、共同体や個人のなかに拡散している民俗宗教的な習俗を指す。旧教団宗教(既成仏教教団)は土着の民俗慣行と融和して仏式の伝統的宗教習俗を生み出してきた。また、新教団宗教(新宗教教団)は個の救済を強調しつつ、旧教団宗教と一種の棲み分けを行っている。例えば、新宗教の多くは会員のフォーマルな葬祭を行わず、その導師役を既成仏教の僧侶の手に委ねているといった宗教上の分業関係などである。祖先祭祀慣行をめぐる位相では、伝統的宗教習俗と新旧教団宗教の間で複雑な関係を表している。つまり各要素が他と関連しつつ全体が成層的に構成され、重層的に構造化されている。調査対象となった地域社会では、家祖先祭祀、葬儀契約講(伝統的近隣集団)、集落神社祭祀・各種宗教講の行事等が伝統的宗教習俗に当たる。近年の社会変動により、それぞれが変容している様相が判明した。その変容は、寺檀関係の結合形式に新たな局面を産み出すに至っている。さらに主として個の救済を強調する新教団宗教は社会変動の過程で伝統的地域社会に入り込んできている。中には、伝統的I宗教習俗を積極的に回避'拒否する新宗教(創価学会)もあるが、伝統習俗を回避・拒否すると同時に、それが出来ずに折れ合い行動を取らざるを得ない局面も判明した。調査研究の結果、伝統的宗教習俗と新旧教団宗教の重層関係が把握されたと同時に、社会変動の結果、その関係性が徐々に変容していることが浮き上がってきた。更なる変容が予測されるため、その実態や程度を探ることについては今後の研究課題となるであろう。以上の調査研究の成果は、平成17年4月に刊行された資料集、平成18年3月刊行の調査報告書に集約されている。平成16年度の科研費による調査では、仙台市泉区根白石地区における様々な宗教現象を対象に実態調査を行なった。すなわち、当地における契約講や宗教講、神社のような「伝統的宗教習俗」と、地域寺院や各種新宗教のような「新旧教団仏教」等の調査である。まず、伝統的宗教習俗の残存する地域での研究実績を示す。契約講や宗教講は衰退化の傾向が著しいが、変容を被りながらも現代に残存する形で残存している。契約講は葬儀契約講として機能を特化させつつも、その機能は益々衰退する傾向をみせる。同じく宗教講も、その象徴的機能を特化させつつも、地域に独自な形態で存続を果たしていることがわかった。次に、当該地域における各級神社に関する文献および聴き取り調査も実施した。周知の通り、我が国においては、明治末年から一村一社制を原則とする神社合祀が三重県を中心に全国的に展開されたが、根白石地域においては必ずしも原則通りの合祀は行なわれなかった。今回の実施調査でも、史料上は合祀されなくなっている筈の社殿が現実には現存していたりすることが判明した。さらに、新来住者の葬祭行動に関する調査も実施し、葬祭契約講や葬祭業者から情報を得たり、寺院や墓苑から情報を入手している。

この関連から、旧教団仏教の根白石における寺檀関係の動態について、寺院の特殊性と地域の社会状況を考査して検討することが可能となった。新しい教団仏教については、根白石地区在住の創価学会員へ、宗教的排他性に関する質問紙調査が行なわれた。当教団が抱える伝統的宗教習俗との葛藤や、都市的生活様式に親和性のある教説が、伝統地域でいかように解釈付けされているかが調査結果より明らかにされるはずである。さらに、立正佼成会の支部長等から聴き取り調査も実施した。今後、プライバシーを尊重しつつ、次年度の調査では、さらに地域間の比較を念頭に、伝統的宗教習俗と新旧教団仏教に関する重層関係について調査を進める計画である。平成17年度における調査研究の概要と成果を以下に述べる。昨年度に引き続き、仙台市近郊を中心に伝統的宗教習俗と新旧教団宗教の重層性関係に関する実態調査を行った。既に基礎的な地域データは整いつつあったが、収集しきれていなかった文書資料、聴き取りによる情報収集が残っていた。これを全て当たりつくすことを目的に本年度の調査が開始された。実施調査によって、伝統的宗教習俗の残存が観察される伝統的近隣集団の取り決めに関する文書資料の収集に成功し、また、宗教講への参与観察も行われた。これまでの調査で形成されたラポールが遺憾なく発揮されたといえよう。また、既成仏教教団における、寺檀関係の諸相を突き止めるべく葬儀社への調査も行われた。収集された資料から、「旧檀家」と対比される「新檀家」の寺檀関係取り結びのきっかけが明確に判明した。さらに、新教団宗教の調査としては、立正佼成会の中間役職者への聴き取り調査がなされた。教団が信者を教導するプロセスや、地域社会への対応として如何なる対応をしているのかについて、中間役職者の日常行動からの分析が可能となった調査であった。以上のような調査結果を集約すべく、研究補助者(研究代表者が指導する大学院生)等とデータの整理・分析を行った。その結果、伝統的宗教習俗と既成仏教教団の関係、伝統的宗教習俗と新宗教との関係、そしき、既成仏教と新宗教との関係がまとめられ、それらは、重層的に複雑に関係していることが判明した。以上の具体的な成果は、研究報告書に詳細にまとめれられている。本調査は、地域社会の方々、並びに、教団関係者の方々とのラポールがなければ実施できない性質のものである。本年度をもって調査は一区切りを迎えるが、調査対象者との信頼関係を維持していくことは言うまでもない。以上
免疫細胞の分化と老化における活性酸素の機能の解明

加齢に伴う活性酸素の蓄積は様々な炎症性疾患の原因となるが、免疫応答時には免疫細胞において活性酸素が産生され、免疫細胞の活性化や分化におけるシグナル伝達物質と作用することが知られている。しかしながら加齢に伴う各免疫担当細胞の酸化ストレスやエネルギー代謝の変化、免疫細胞の分化制御の変化については明らかではない。本研究では酸化還元状態をモニタリングできるトランスジェニクマウスを用いて、各種免疫担当細胞における免疫応答時の酸化ストレスおよびエネルギー代謝を測定する。骨髄系細胞およびリンパ球系細胞のエネルギー産生機構の違いと加齢による変化を解析し、加齢に伴う免疫機能低下の分子メカニズムを明らかにする。
高度好熱菌SecA-SecYE複合体の立体構造解析

膜タンパク質複合体Secトランスロコンは、分泌タンパク質の膜透過を促進するためのチャネル(通り道)として働く。本研究において、モータ因子SecAを持つ細菌型SecYE複合体の立体構造を決定した。古細菌のSecYEβの構造とは異なり、チャネルの細胞質側に疎水性アミノ酸残基からなる溝が観察された。種々の実験から、この溝を持つ構造状態は、SecAと結合することにより誘導される事を明らかにした。このとき同時に、SecAの形も変化することが解った。これらの結果は、モータとチャネルが相互作用する時には、両者が協調的に形を変えていることを示している。この形の変化は、SecAからトランスロコンへの分泌タンパク質分子の受け渡しや、トランスロコンとの結合に伴うSecA ATPaseの活性化において重要な役割を持つと考えられる。蛋白質の膜透過反応は、SecYE膜透過チャネルとモータ因子との相互作用によって起こる。膜透過反応の分子機構の詳細を理解する為には、これらの因子の立体構造情報は欠かせない。バクテリアでは、モータ因子としてSecA ATPaseを利用しているが、SecA依存型の膜透過チャネルの立体構造は未だ明らかではない。我々は、高度好熱菌由来の膜透過チャネルSecYE複合体の立体構造をTSecYのモノクローナル抗体との複合体として、3.2オングストロームの分解能で明らかにした。以前に報告された古細菌transloconの構造とは異なり、細胞質側に保存された疎水性アミノ酸により形成される大きなクレバスが存在しており、膜透過初期過程におけるsignal peptide結合部位として機能している可能性が考えられた。現在、このクレバスの機能的重要性を生化学的手法を用いて検討している。更に、精製TSecYのモノCys変異体を再構成したproteoliposomeとTSecAモノCys変異体を組み合わせたジスルフィド結合形成実験より、SecAの活性化に関わる第5番目の細胞質領域と特異的に相互作用するTSecA分子内の領域をアミノ酸残基のレベルで同定し、膜透過チャネルとの相互作用に依存したSecA側の構造変化の詳細を初めて明らかにした。更に、SecA ATPase活性化の新たなメカニズムを提唱するに到った。現在、この仮説の実証を進めると共に、これらの研究成果を論文にまとめる作業を進めている。SecAに依存したタンパク質膜透過反応の詳細を理解するには、SecA ATPaseとSecYE translocon複合体の立体構造情報は欠かせない。加えて、SecAに依存する膜透過チャネルの高分解能の構造は、これまで報告されておらず、SecYE複合体の立体構造解析も重要な研究課題である。本年度は、膜透過チャネルSecYE複合体の構造解析の研究取りまとめに集中した。東大・医科研、濡木理教授、塚崎智也助教との共同研究により、高度好熱菌SecYE複合体と特異的なモノクローナル抗体Fabフラグメントの共結晶の立体構造解析を3.2Aの分解能で完了した。更に、得られた構造情報に従い、1)新たに観察された細胞質領域のクレバス(溝)の機能的重要性を変異体解析により明らかにした。2)観察されたクレバスは、Fabあるいは、SecAのSecY結合によりもたらされることを、分子動力学計算や生化学実験により示した。3)以前、我々の手で決定した高度好熱菌SecAの立体構造情報も利用して、分子表面にCys残基を導入したSecA, SecY変異体を用いた系統的分子間ジスルフィド結合形成実験を行った。SecA-SecY近接部位をアミノ酸残基の空間分解能で明らかにした。以上の結果を基に、タンパク質膜透過開始の新たなモデルを提案すると共に、膜透過チャネルに依存したSecA ATPase活性化の分子機構を提案した。これらの成果をNature誌に報告した。進化的に保存された膜タンパク質複合体Secトランスロコンは、分泌タンパク質の膜透過や膜タンパク質の膜組み込みを促進するための、チャネルとして機能する。本研究において、研究代表者らは、バクテリア型モータ因子SecAを持つ高度好熱菌Thermus thermophilus HB8由来のSecYE複合体の結晶構造を、SecYに対する特異的なモノクローナル抗体Fabフラグメントとの複合体として、3.2Å分解能で決定した。得られた構造は、過去に構造決定された古細菌のSecYEβの構造とは異なるコンフォーメーション状態を持っていた。即ち、数本の膜貫通領域が分子外部こ向かって衝動し、細胞質側に開いた疎水性アミノ酸残酸基からなるクレバスが観察された。ジスルフィド架橋実験の結果から、バクテリア型SecYE複合体のこのpre-open状態は、FabフラグメントあるいはSecAが、SecY分子内の細胞質領域先端の共通の結合部位と相互作用することにより誘導される事を明らかにした。

また同様の架橋実験から、SecA-SecYが相互作用している状況においては、SecYの上記細胞質ドメイン先端の幾つかのアミノ酸残基が、SecA単体構造中では通常分子内部に埋もれている領域内の特異的アミノ酸残基と近接することを明らかとした。これらの結果は、モータとチャネルとの相互作用時において、両者の協調的な構造変化が生じていることを示唆しており、恐らくは、この相互作用は、SecAからトランスロコンへの基質タンパク質分子の受け渡しや、トランスロコン結合に応答したSecA ATPase活性化において重要な役割を持つと考えられる。
血液凝固・線維素溶解系の白血病・リンパ腫病態における機能解析

本研究で、研究代表者らは、凝固・血液線維素溶解系(線溶系)因子に代表されるセリンプロテアーゼや、膜型あるいは可溶型マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)等の各種プロテアーゼの活性化を起点として、骨髄由来の造血系細胞群の腫瘍組織への動員が誘導され、そして白血病・リンパ腫をはじめとするがん組織微小環境ー「悪性ニッチ」の構成・形成を通じて、腫瘍性疾患の病態を制御していることを示唆した。また本研究を通じて、研究代表者らは、線溶系阻害剤によるMMP活性と腫瘍増殖の抑制に成功し、白血病・リンパ腫を含めたがん・腫瘍性疾患に対する、線溶系因子を標的とした、新しい分子療法の可能性と有用性を提示した。本研究では、白血病・リンパ腫病態における血液凝固・線維素溶解系(線溶系)亢進の意義とその機序、病態と関連した細胞外微小環境ー「悪性ニッチ」の解明を主目的としている。近年、こうした微小環境の構成分子である膜型及び可溶型マトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)の白血病・リンパ腫等の造血器腫瘍増殖における重要性が示唆されている。今年度の研究で、代表者らは、骨髄中の膜型MMP(MT1-MMP)が、各種造血因子、サイトカインの細胞外ドメイン分泌及びこれらの遺伝子発現を制御することによって造血の起点として機能していることを明らかにした。MT1-MMP遺伝子欠損マウスでは、造血を制御する多くのサイトカインやケモカインの血中濃度が正常マウスと比較して有意に低下しており、汎血球減少を呈していた。代表者らは、その原因としてMT1-MMPによって上方制御される各種MMPの相互活性化によるこれら造血制御因子の骨髄ストローマ細胞からの細胞外ドメイン分泌が阻害されていること、さらにMT1-MMP遺伝子欠損マウスでは、MT1-MMPの細胞内ドメインに結合している血管新生因子の一つ低酸素誘導因子(HIF-1)阻害物質であるFIH-1が細胞質内に遊離し、HIF-1活性が阻害され、多くの造血制御因子の遺伝子発現自体が抑制されていることを解明した。またこれまで、代表者らは、各種MMPの活性化が線溶系因子プラスミンによって制御されていることを報告してきたが、今年度の研究で、プラスミノーゲンアクチベータ抑制因子(PAI-1)活性を薬剤によって阻害することで、血管新生を促進することに成功した。これらの研究成果は、微小環境の構成分子の活性及び発現調節が細胞増殖あるいは血管新生の両面から、造血器腫瘍増殖を制御することを示唆しており、白血病・リンパ腫病態の形成に寄与していることを改めて示唆したものと言えよう。今年度の研究で、代表者らは、各種MMPあるいは凝固・線維素溶解系(線溶系)因子に代表されるセリンプロテアーゼ群の遺伝子欠損マウスにGreen fluorescent protein陽性マウスからの骨髄移植を施行後、ここに腫瘍細胞を移植するマウス白血病・リンパ腫あるいはがん・悪性腫瘍モデルを作製し、「悪性ニッチ」の形成過程とその機構解明を進め、骨髄由来のCD11bやF4/80、あるいはGr-1陽性の造血系細胞が、血管新生因子や細胞増殖因子の担体としてニッチ細胞、あるいはHUB細胞として機能すること、またこれらの細胞群のニッチへの浸潤、集簇を制御していることを明らかにした。また、各種プロテアーゼによって細胞動員が制御されるCD11b陽性の細胞分画のうち、Jagged2陽性の細胞が、腫瘍微小環境ー「悪性ニッチ」の構成分子として機能しており、これらのCD11b陽性Jagged2陽性細胞は、腫瘍細胞の上皮系細胞マーカーの減弱化と間葉系細胞マーカーの発現亢進を誘導し、腫瘍細胞の上皮間葉転換を促進する可能性が示唆された。こうした研究成果は、いずれも「悪性ニッチ」を構成する造血系の細胞群が、腫瘍細胞の動態、性状、そして白血病・リンパ腫の病態を制御していることを示唆しており、これらの細胞の末梢組織中への動員を障害する、各種プロテアーゼを標的とした酵素活性阻害剤による分子療法の有用性が改めて確認されたものと言えよう。本研究では、白血病・リンパ腫病態における血液凝固・線維素溶解系(線溶系)亢進の意義とその機序を明らかにすることを主目的とし、白血病・リンパ腫細胞に対し存在する病的な細胞外微小環境ー「悪性ニッチ」の本体そしてその形成機構の解明を主目的としている。

今年度の研究で、代表者らは、白血病・リンパ腫細胞の微小環境ーニッチを構成する細胞、いわゆるニッチ細胞として骨髄由来のCD11b陽性F4/80陽性細胞が機能していることを突き止めた。一部の白血病・リンパ腫では、その増殖、進展と共に血液中で線溶系の亢進すなわちプラスミン産生の増加とこれに伴うマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)の活性化が認められる。最近の他施設及び代表者らの研究で、これらのプロテアーゼが、血管内皮増殖因子(VEGF)や細胞増殖因子Kit-ligandのプロセシングを制御していることが解ってきた。本年度の研究で、作製した白血病・リンパ腫のマウスモデルにおいても、これらのプロテアーゼの活性化、VEGF、Kit-ligandの血中濃度の上昇を認め、また遺伝子欠損マウスの使用により、線溶系酵素及びMMPの活性が、一部のリンパ腫細胞の増殖、そしてこれらの液性因子レベルと有意な相関関係を有することが判明した。さらにこれらの実験結果を基礎として、研究者らは、MMP活性を抑制する新規のプラスミン活性阻害剤YO-2が、骨髄由来CD11b陽性F4/80陽性細胞の腫瘍組織周囲への動員抑制を介し、生体内でリンパ腫増殖を有意に抑制することを示した。今年度の研究でこの阻害剤には、各種炎症性サイトカインの分泌抑制作用を有することが判明してきており、敗血症性ショックや移植に伴う移植片対宿主病、炎症性腸疾患等の様々な炎症性疾患に対する有効性が示唆された。白血病・リンパ腫の増殖・進展と血液凝固・線維素溶解系因子活性との関連性を見出し、論文発表に至っただけでなく、治療薬候補、さらにこれに関連した新たな造血・血管新生機構の解明、さらにこれを基盤とした組織再生促進療法の可能性も見出せたことから。白血病・リンパ腫の増殖・進展と血液凝固・線維素溶解系因子活性との関連性を見出し、論文発表に至っただけでなく、治療薬候補を見出したことから、今後のトランスレーショナルリサーチ研究への展開という新たな指針も見出せたことから。1.今年度の研究で白血病・リンパ腫細胞に対する細胞外微小環境の構成分子と考えられた各種プロテアーゼの活性化と各種病態、そして昨年度研究成果との関連性の解明を進める。さらにこれを標的とした治療の可能性を探る。2.よりヒト白血病・リンパ腫病態に近いモデルを使用して、本研究で見出されたプラスミン阻害剤の臨床上の有用性を確認する。さらに薬剤投与量の増減により、至適投与量、毒性、副作用についてさらに精査を進める。1.今年度の研究でリンパ腫細胞に対する生体内至適微小環境の構成分子ーニッチ細胞と考えられた、骨髄由来の1.CD11b陽性F4/80陽性細胞について、さらにその性状及び機能解析を進める。さらにこれらの細胞、あるいはその動員機構自体を標的としたリンパ種治療の可能性を探る。2.今年度の研究ではT細胞性リンパ腫細胞の皮下移植モデルを使用したが、今後はB細胞性白血病・リンパ腫細胞も使用し、さらに移植方法を変える等、本研究で見出されたプラスミン阻害剤の有用性をより多くの腫瘍、異なった条件下で確認する。また、形成された腫瘍周囲の微小環境について、本年度の解析を参考とし、その構成及び細胞性状等を明らかにする。また薬剤投与量を増減することによる有効性の変化等を調べる。3.重症免疫不全マウスに対するヒト由来リンパ腫・白血病細胞の移植モデルの使用等、ヒト白血病・リンパ腫病態により近いモデルを使用して、本研究で見出されたプラスミン阻害剤の臨床上の有用性を確認する。
渦管の3次元不安定性における対称性の破れとハミルトニアン分岐理論

1.楕円渦や渦輸の3次元不安定性を,ハミルトン的スペクトル理論の観点から計算した.(1)純粋ずり流がRankine渦のSO(2) x O(2)対称性を破って円形渦核を楕円に歪ませる.楕円渦上の線形撹乱をBessel関数を用いてあらわに書き下すことに成功した.楕円型不安定との関係を明らかにした.(2)渦輪においては対称性を破る摂動は曲率効果である.Kelvinの渦輪に対して,線形撹乱を閉じた形で書き表した.局所方位波数の差が1の2個のKelvin波同士がパラメータ共鳴不安定を起こすことを発見した.WKB法を用いた局所安定性解析を行い,ガウス型渦度分布の場合には不安定モードの構造が大きく異なることを明らかにした.(3)純粋ずり流中の渦管に対して,対称群Z2 x O(2)の下での共変ベクトル場によって生成される弱非線形振幅方程式の形を,複数の競合する不安定モードに対して決定した.2.数十ナノ秒のXeClエキシマレーザー・パルスをCoコートした基板上に照射すると,渦糸が生成され瞬時に急冷凍結する.(1)局所誘導近似のもとでの不安定性解析によって時間スケールを推定し,電子顕微鏡の静止画像から動的描像を抽出した.(2)複数回照射を操り返すことによって,不安定化した渦輪の生成に成功した.3.平面波の側帯波不安定に対する包絡線方程式に基づく方法,振幅方程式に基づくもの,2次不安定解析のいずれもが線形臨界点近傍で等価な結果を与えることを,多重尺度法と中心不安定多様体低減によって明らかにした.4,レイリー・ベナール対流に対して,中心多様体低減によって5次の振幅方程式を導出し,密度の2次温度依存性を開折パラメターにとり縮退点近傍での分岐解析を行った.生成的ノーマルフォームの1次分岐解として,正六角形,正三角形,パッチワークキルトが不安定であることを明らかにした.1.楕円渦や渦輸の3次元不安定性を,ハミルトン的スペクトル理論の観点から計算した.(1)純粋ずり流がRankine渦のSO(2) x O(2)対称性を破って円形渦核を楕円に歪ませる.楕円渦上の線形撹乱をBessel関数を用いてあらわに書き下すことに成功した.楕円型不安定との関係を明らかにした.(2)渦輪においては対称性を破る摂動は曲率効果である.Kelvinの渦輪に対して,線形撹乱を閉じた形で書き表した.局所方位波数の差が1の2個のKelvin波同士がパラメータ共鳴不安定を起こすことを発見した.WKB法を用いた局所安定性解析を行い,ガウス型渦度分布の場合には不安定モードの構造が大きく異なることを明らかにした.(3)純粋ずり流中の渦管に対して,対称群Z2 x O(2)の下での共変ベクトル場によって生成される弱非線形振幅方程式の形を,複数の競合する不安定モードに対して決定した.2.数十ナノ秒のXeClエキシマレーザー・パルスをCoコートした基板上に照射すると,渦糸が生成され瞬時に急冷凍結する.(1)局所誘導近似のもとでの不安定性解析によって時間スケールを推定し,電子顕微鏡の静止画像から動的描像を抽出した.(2)複数回照射を操り返すことによって,不安定化した渦輪の生成に成功した.3.平面波の側帯波不安定に対する包絡線方程式に基づく方法,振幅方程式に基づくもの,2次不安定解析のいずれもが線形臨界点近傍で等価な結果を与えることを,多重尺度法と中心不安定多様体低減によって明らかにした.4,レイリー・ベナール対流に対して,中心多様体低減によって5次の振幅方程式を導出し,密度の2次温度依存性を開折パラメターにとり縮退点近傍での分岐解析を行った.生成的ノーマルフォームの1次分岐解として,正六角形,正三角形,パッチワークキルトが不安定であることを明らかにした.1.無限自由度完全可積分ハミルトン力学系の数学的構造を援用して,非粘性流体中の渦管の3次元自己誘導運動速度に対する有限太さの効果についての高次補正項を導出した.Biot-Savart法則の漸近評価およびEuler方程式の接合漸近展開法を高次まで拡張した.2.XeClエキシマレーザー・パルスをCoコートした基板上に照射すると,渦糸が生成され瞬時に急冷凍結する.渦糸のうねりが背景流のずりに起因するとして,局所誘導近似のもとでの不安定性解析によって時間スケールを推定し,電子顕微鏡の静止画像から動的描像を抽出した.3.楕円渦や渦輪の3次元線形不安定性を,ハミルトン的スペクトル理論の観点から計算した.(1)純粋ずり流が渦核断面の円形対称性を破って楕円に歪ませる.楕円渦上の線形撹乱および固有値をBessel関数を用いてあらわに書き下すことに成功した.さらに,短波長での楕円型不安定との関係を明らかにした.(2)渦輪においては対称性を破る摂動は曲率効果である.局所方位波数の差が1の2個のKelvin波同士がパラメータ共鳴不安定を起こすことを発見した.

4.レイリー・ベナール対流の正六角形格子上でのパターン形成に対する非線形縮退の影響を調べた.中心多様体低減を行って5次の振幅方程式を導出し,係数を数値的に計算した.密度の2次の温度依存性を開折パラメターにとって縮退点近傍での分岐解析を行い,生成的ノーマルフォームの1次分岐解としてロールは安定であるが,正六角形,正三角形,パッチワークキルトが不安定であることを明らかにした.開折パラメターの値によらず,分岐点からある程度離れた超臨界領域において安定な正六角形がロールと共存する.これは実験結果を支持する.1.渦輪の3次元線形不安定性を,ハミルトン的スペクトル理論の観点から計算した.対称性を破る摂動である曲率効果に由来する新しい不安定モードを発見した.主要部が一様渦度の円柱渦であるKelvinの渦輪に対しては,線形撹乱および固有値をBessel関数を含む閉じた形で書き表すことができる.局所方位波数の善が1の2個のKelvin波同士がパラメータ共鳴不安定を起こし,最も不安定なモードはトロイダル・ポロイダルの両方向について短波長の撹乱であることを示した.WKB法を用いた局所安定性解析を行い,この結果を基礎づけ,さらに,ガウス型渦度分布の場合には不安定モードの構造が大きく異なることを明らかにした.2.数十ナノ秒のXeClエキシマレーザー・パルスをCoコートした基板上に複数回照射する実験によって,不安定化した渦輪の生成に成功した.それが急冷凍結した電子顕微鏡画像を解析することによって,楕円型不安定と曲率不安定の各モードを同定した.3.SO(2) x O(2)対称性をもつ渦管が,周方向のSO(2)対称性を破る摂動(不完全性)によって,わずかにその断面が楕円形にひずんだ状況を想定し,対称群Z2 x O(2)の下での共変ベクトル場によって成される振幅方程式の形を,いくつかの代表的なモード間の相互作用に対して決定した.これは,相互作用するモードを最も単純かつ典型的なものに限定して議論したGuckenheimerやKnobloch達の解析の拡張になっている.また,平面波の側帯波不安定の解析に用いられる包絡線方程式に基づく方法,振幅方程式に基づくもの,2次不安定解析のいずれもが線形臨界点近傍で等価な結果を与えることを,多重尺度法と中心不安定多様体低減にもとづく形式的な展開によって明らかにした.