hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性の「生活基盤」の形成・変動と福祉課題-「生活基盤不案定層」の類型化を中心に

調査は輿論科学協会へ委託し、11月に実施した。対象数1375、留置き法、回収有効票は802であった。おもに、岩田、濱本が担当した。2)高齢期の女性の住宅歴と地域関係の特徴を明らかにするために、東京都世田谷区において「高齢者の居住と地域関係に関する実態調査(「住まいと地域関係に関するアンケート調査」)を実施した。比較群として男性も含んでいる。輿論科学協会へ委託し、調査機関は2005年2月、対象数1000、有効票は618であった。おもに、中谷、黒岩が担当した。3)福祉施設利用女性の生活歴(居住と地域移動)に関するインタビュー調査を、昨年度に引き続いて実施した。社会福祉法人東京援護会、NPO法人ふるさとの会、日本基督教婦人矯風会の協力を得て、10人の調査を実施し、テープ起こしを行った。おもに、川原が担当した。以上の調査の他、若年女性の消費生活に関するパネル調査のデータによる住居変動と地域移動に関する分析を継続した。現在、それぞれの調査結果の集計作業中であるが、ある程度の段階から結果の解析を分担して行う予定である。また、前年度英国に依託した英国における類似調査との比較を今後行う予定であり、その準備も進めている。【目的と方法】女性の生活基盤の安定性を住宅に焦点化して明らかにし、福祉政策の課題を検討する。これまで行ってきた向老期と高齢期の女性に対する2種類の量的調査、福祉施設利用者のインタビュー調査、若年女性のパネルデータの再分析、および英国の女性と住宅についてのレビューによる研究会、ワークショップを開催し、最終年の研究のまとめを行った。【研究結果】1)全国の54-64歳までの女性に対するアンケート調査(05年11-12月実施802票回収(回収率60.6%)および世田谷区の65歳以上高齢者1000名に対するアンケート調査(2005年23月。618票回収(回収率61.8%))から、女性の住宅所有構造を、持家(名義なし)持家(名義有り)、親族の家、借家の4つに分類し、これらが女性自身の他の資産と強く関連し、また婚姻歴,学歴、就業状態などで変化することを明らかにした。女性名義持家は2割で、女性の持家居住は依然夫や親に依拠している。一貫借家居住層、子ども名義持家居住層、離婚経験層等に生活基盤の不安定が見られる。2)「消費生活に関するパネル調査」の19932004年調査データで、「母子世帯前年」と「母子世帯1年目」をたどれる母子世帯の住宅ダイナミックスを分析した。母子世帯になることによって、46.6%の人が住宅移動を経験しているが、同一都道府県内移動が多い。親と同居しない母子世帯は貧困率が高く、住宅移動を行った場合は耐久消費財所有率が低いこと等が明らかとなった。3)福祉施設利用者17ケースのインタビューをもとに、住宅移動、地域移動を分析すると、家族の暴力からの逃避、借金取り立て・家賃滞納、路上生活、その他の4つの類型に分類できた。施設を利用しても、普通住宅に転出していく道が閉ざされている利用者が多いことが課題として摘出された。4)英国では持家政策を背景に女性名義持家取得が高まり、そのため女性も過大なローンを負う一方で、持家を持てない層は価値を低められている。
ヒトの脂肪酸およびエイコサノイドω水酸化P-450の構造と機能

1.ヒトの肝ミクロゾームより,脂肪酸ω水酸化酵素(P450HLω)を15nmol P450/mg蛋白質の比含量に迄精製した。本P450HLωはSDS-PAGE上,52,000の見かけの分子量を示した。更にヒトの肝cDNAライブラリーより,ウサギの脂肪酸ω水酸化酵素(CYP4A5)のcDNAをプローブとして,脂肪酸ω水酸化酵素のcDNAクローンを単離した。このcDNAから推定されるアミノ酸残基5から25迄の配列は,未決定の一残基を除いてP450HLωのN末端配列と同一であった。このcDNAは519個のアミノ酸から成る分子量59,347の蛋白質をコードした。本cDNAより推定されるアミノ酸配列はCYP4A5と82%の相同性を示した。ノーザンブロット分析の結果,このcDNAにハイブリダイズするmRNAはヒトの肝臓と腎臓に発現することが認められた。発現ベクターpAAH5を用いて本cDNAを酵母に発現させた蛋白質は,見かけの分子量約52,000で種々の脂肪酸のω水酸化反応を触媒した。これよりこのcDNA(CYP4A11)はヒト肝脂肪酸ω水酸化酵素P450HLωに相当することが証明された。2.ヒト好中球のcDNAライブラリーより,ウサギのプロスタグランジンω水酸化酵素(CYP4A4)のcDNAをプローブとして,ロイコトリエンB_4ω水酸化酵素(P450LTBω)のcDNAを単離した。本cDNAによりコードされる酵素は520のアミノ酸残基よりなり,分子量は59,805である。本酵素を酵母内に発現させたところ,ロイコトリエンB_4のω水酸化を触媒し,そのKm値は0.71μMであった。本酵素のアミノ酸配列は脂肪酸やプロスタグランジンω水酸化酵素(CYP4A)と42-43%の相同性を示し,P450遺伝子スーパーファミリーにおいてファミリー4の中の新しいサブファミリー4F(CYP4F3)の一員であることが明かになった。我々はヒトの白血球cDNAライブラリーより,ウサギ肺プロスタグランジンω水酸化酵素(P450p-2)のcDNAをプローブとしてロイコトリエンB_4ω水酸化酵素(P450LTBω)のcDNAクローニングを行い本酵素の一次構造を決定した。cDNAの塩基配列より推定されるタンパク質の分子量は59,805で,520のアミノ酸残基よりなり,C末端近くにシトクロムP450によく保存されている配列を含んでいる。このcDNAを用いて酵母に発現させたところ,酵母ミクロゾームはロイコトリエンB_4のω水酸化反応を活発に触媒し,0.71μMのKm値を示した。本反応にはNADPHの存在が不可欠で,一酸化炭素,αナフトフラボン,メチラポン,SKF525Aによりそれぞれ67%,58%,37%,16%の阻害がみられた。またウサギ肺プロスタグランジンω水酸化酵素のモルモット抗体によつても反応は阻害された。さらにノーザンブロット解析の結果,本酵素のmRNAはヒトの好中球に特異的に発現していることが示された。

つぎに本酵素のアミノ酸配列を他のP450と比較したところ,P450遺伝子4ファミリーに属するP450とは3144%の相同性を示す一方,4ファミリー以外のP450とは25%以下の相同性しか示さなかった。そこでロイコトリエンB_4ω水素化酵素はP450遺伝子スーパーフアミリーの中で,4フアミリーに属するが,新しいサブファミリーの一員であることが明らかになった。本研究の結果は炎症過程における本P450の役割を解明する上に貢献すると考えられる。最近,米國の研究者により,ラツトにアセチルアミノフルオレンを投与してつくられた肝腫瘍中に我々のP450と構造が類似するP450の発現誘導が報告された。今後種々のヒトのガン組織とロイコトリエンB_4ω水素化酵素の関連性についても解明したいと考える。1.ヒトの肝ミクロゾームより,脂肪酸omega水酸化酵素(P450HLomega)を15nmol P450/mg蛋白質の比含量に迄精製した。本P450HLomegaはSDS-PAGE上,52,000の見かけの分子量を示した。更にヒトの肝cDNAライブラリーより,ウサギの脂肪酸omega水酸化酵素(CYP4A5)のcDNAをプローブとして,脂肪酸omega水酸化酵素のcDNAクローンを単離した。このcDNAから推定されるアミノ酸残基5から25迄の配列は,未決定の一残基を除いてP450HLomegaのN末端配列と同一であった。このcDNAは519個のアミノ酸から成る分子量59,347の蛋白質をコードした。本cDNAより推定されるアミノ酸配列はCYP4A5と82%の相同性を示した。ノーザンブロット分析の結果,このcDNAにハイブリダイズするmRNAはヒトの肝臓と腎臓に発現することが認められた。発現ベクターpAAH5を用いて本cDNAを酵母に発現させた蛋白質は,見かけの分子量約52,000で種々の脂肪酸のomega水酸化反応を触媒した。これよりこのcDNA(CYP4A11)はヒト肝脂肪酸omega水酸化酵素P450HLomegaに相当することが証明された。ヒト好中球のcDNAライブラリーより,ウサギのプロスタグランジンomega水酸化酵素(CYP4A4)のcDNAをプローブとして,ロイコトリエンB_4omega水酸化酵素(P450LTBomega)のcDNAを単離した。本cDNAによりコードされる酵素は520のアミノ酸残基よりなり,分子量は59,805である。本酵素を酵母内に発現させたところ,ロイコトリエンB_4のomega水酸化を触媒し,そのKm値は0.71muMであった。本酵素のアミノ酸配列は脂肪酸やプロスタグランジンomega水酸化酵素(CYP4A)と4243%の相同性を示し,P450遺伝子スーパーファミリーにおいてファミリー4の中の新しいサブファミリー4F(CYP4F3)の一員であることが明かになった。
近世期邦楽正本及び稽古本における異版識別の為のデジタル画像処理に関する研究

本研究の平成7年度まとめ画像サンプルとして、主に薄物正本類(長唄および江戸浄瑠璃)の表紙絵・本文データの収集を行っている。これらは、研究代表者(鹿倉)がイメージ・スキャナーによって、直接の現本(鹿倉私蔵のもの)、写真判・コピーなどの複製物(各研究機関所蔵のもの)、印刷物掲載の図版(各目録類)など、様々な形態の画像を読み取ったものである。当初、読み取りには画像処理ソフト「OFOTO」を用いた。しかしながら、このソフトは本研究における必要性を満たし得ない。そこで、研究分担者(高橋)がAdobe Photoshopのレイヤー機能による重ね合わせによって、異版の識別が可能かを模索している。既存の画像処理ソフトが書誌研究にどこまで役立つかは、この試行によって明らかになるだろう。なお、これらの画像データを記憶させる媒体として、便宜的にZIPディスクを用いることにした。これは今後の主流となる大容量記憶媒体を視野に置いた上の選択である。これから開発される記憶媒体が本研究における画像データベース構築に適当であるかということも、本研究におけるひとつの問題であると思う。これまでの問題点をまとめると以下のとおりとなる。1.画像処理そのものに関わる問題:どのようなファイル様式で保存するのか・重ね合わせ機能・必要解像度・異なる形態から読み取った画像の均一化など。2.記憶媒体に関わる問題:必要記憶容量・郵送、搬送における媒体・実際に頒布する場合など。3.画像データベース作成上の問題:フィールド設定・実際にデータベースを作成する場合に用いる既存ソフトはどのようなもか。しかし、既存ソフトそのままで可能かどうか。以上本研究の平成7年度まとめ画像サンプルとして、主に薄物正本類(長唄および江戸浄瑠璃)の表紙絵・本文データの収集を行っている。以上
シリコンＣＭＯＳフォトニック結晶スローライト構造の光レーダー応用

フォトニック結晶スローライト構造を利用した非機械式・高解像度光レーダーの実現を目指す.自動車の運転支援や産業用ロボットのセンサ応用に大きな需要が見込まれ,シリコンフォトニクスの高密度集積技術により切手サイズの超小型システムが期待される.光レーダーにおいて,特に重要な要素部品が非機械式光ビーム偏向素子である.従来の機械式偏向素子は高コスト,低速,機械振動に弱いといった問題があった.MEMSミラーは低コスト大量生産が可能であるが,光ビームの回折を制御するために直径数mmのサイズにすると,慣性により低速になるという問題があった.そこで光フェーズドアレイ,回折格子といった完全非機械式が研究されている.前者では多数の光放射器をアレイ集積し,それぞれに適当な位相差を与えて干渉させることで任意のビーム形成が可能である.しかしわずかな位相誤差がビーム品質を大きく劣化させるため大規模アレイでの高解像度が難しい.後者はより単純で,複雑な位相調整なしに高品質なビームが得られるが,偏向角の波長感度が小さく,大きな偏向角>10°を得るためには>70 nmの広帯域な波長掃引光源や>0.5という大きな屈折率可変の機構が必要な点が問題であった.またいずれのデバイスにおいても光レーダーで150 m以上先の遠方にある物体をセンシングするときには,光の往復時間がマイクロ秒オーダーとなるので,そもそもセンシングのスループットが上がらない点も問題であった.これらの問題に対して,本研究では,大きな群屈折率をもつスローライトの利用による偏向角感度の増大と波長分割多重の導入による並列化で高スループットセンシングを提案・実証した.これらを光レーダーに搭載することで,高スループットな非機械式・高解像度光レーダーの実現が期待できる.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。フォトニック結晶スローライト構造を利用した非機械式・高解像度光レーダーの実現を目指す.自動車の運転支援や産業用ロボットのセンサ応用に大きな需要が見込まれ,シリコンフォトニクスの高密度集積技術により切手サイズの超小型システムが期待される.光レーダーにおいて,特に重要な要素部品が,非機械式光ビーム偏向器である.従来の機械式偏向器は高コスト,低速,機械振動に弱いといった問題がある.MEMSミラーは低コスト大量生産が可能であるが,光ビームの回折を制御するために直径数mmのサイズにすると,慣性により低速になるという問題がある.そこでフェーズドアレイ,回折格子といった完全非機械式が研究されている.前者では多数の光放射器をアレイ集積し,それぞれに適当な位相差を与えて干渉させることで任意のビーム形成が可能である.しかしわずかな位相誤差がビーム品質を大きく劣化させるため大規模アレイでの高解像度が難しい.後者はより単純で,複雑な位相調整なしに高品質なビームが得られるが,偏向角の波長感度が小さく,大きな偏向角>10°を得るためには>70 nmの広帯域な波長掃引光源や>0.5という大きな屈折率可変の機構が必要な点が問題である.またいずれのデバイスにおいても光レーダーで150 m以上先の遠方にある物体をセンシングするときには,光の往復時間がマイクロ秒オーダーとなるので,そもそもセンシングのスループットが上がらない点も問題である.これらの問題に対して,本研究では,大きな群屈折率をもつスローライトの利用による偏向角感度の増大と波長分割多重の導入による並列化で高スループットセンシングを目指した.さらに,これらを光レーダーに搭載することで,高スループットな非機械式・高解像度光レーダーの実現を目指す.提出したH29年度の研究計画では,スローライト構造をベースとした光偏向器の開発を進めることであり,これまでに問題視されてきた課題の解決が期待できる条件を見出したため,おおむね順調と自己評価した.スローライトを発生させるシリコンフォトニック結晶導波路に放射機構を導入することで,光偏向素子として機能し,伝搬する光の波長や導波路の屈折率を変化させることでビーム放射角を制御できる.このときの偏向角感度は群屈折率に比例し,従来の回折格子に比べ約210倍が実現できる.フォトニック結晶や放射機構のパターンを適切に調整することで,単峰な放射ビーム形状とスローライト効果による大きな光偏向が得られる.しかし,対称な断面構造で上下に均一な光放射となるため,これを光レーダーに適用すると,送信時に損失3 dBだけでなく,反射戻り光を受光する際にも3 dBの結合損失が生じる(合計6 dB).また下方へ放射された光のうち基板で反射される光が上方向の光と干渉し,不要なパターンを作るという問題もある.そこで,時間有限差分法による光波シミュレーションにより,一方向性放射と単峰な放射パターンとなる条件を探索した.従来構造では60100°と大きく広がったビームを,改善した構造では1030°と半分以下に低減できた.さらにこの構造は,上方へ下方の6倍の光放射が可能で,光レーダーシステムの低損失化に有効であり,受入研究者と研究メンバーと連名で特許出願した.現在,これらの構造はCMOSプロセスによるデバイス試作を行っており,次年度以降で評価を進める予定である.フォトニック結晶スローライト構造を利用した非機械式・高解像度光レーダーの実現を目指す.

自動車の運転支援や産業用ロボットのセンサ応用に大きな需要が見込まれ,シリコンフォトニクスの高密度集積技術により切手サイズの超小型システムが期待される.光レーダーにおいて,特に重要な要素部品が非機械式光ビーム偏向素子である.従来の機械式偏向素子は高コスト,低速,機械振動に弱いといった問題があった.MEMSミラーは低コスト大量生産が可能であるが,光ビームの回折を制御するために直径数mmのサイズにすると,慣性により低速になるという問題があった.そこで光フェーズドアレイ,回折格子といった完全非機械式が研究されている.前者では多数の光放射器をアレイ集積し,それぞれに適当な位相差を与えて干渉させることで任意のビーム形成が可能である.しかしわずかな位相誤差がビーム品質を大きく劣化させるため大規模アレイでの高解像度が難しい.後者はより単純で,複雑な位相調整なしに高品質なビームが得られるが,偏向角の波長感度が小さく,大きな偏向角>10°を得るためには>70 nmの広帯域な波長掃引光源や>0.5という大きな屈折率可変の機構が必要な点が問題であった.またいずれのデバイスにおいても光レーダーで150 m以上先の遠方にある物体をセンシングするときには,光の往復時間がマイクロ秒オーダーとなるので,そもそもセンシングのスループットが上がらない点も問題であった.これらの問題に対して,本研究では,大きな群屈折率をもつスローライトの利用による偏向角感度の増大と波長分割多重の導入による並列化で高スループットセンシングを提案・実証した.これらを光レーダーに搭載することで,高スループットな非機械式・高解像度光レーダーの実現が期待できる.今後は,本研究で取り組む,非機械式・高解像度光レーダーを構成する重要部品である,フォトニック結晶スローライト構造をベースとした光偏向器の開発をさらに加速させる.H29年度までに,最適な光放射を実現するため光波シミュレーションで構造を探索し,問題視されてきた課題の解決が期待できる条件を見出した.H30年度は,これらをCMOSプロセスで試作し,実験的な実証を目指す.これらの実験データを分析・考察し,数値シミュレーションにフィードバックし,新たなデバイス試作に反映させる.さらに,これら最適化されたデバイスをアレイ配置し,光パスを切り替えるスイッチ素子と集積することで,高解像度な二次元光ビーム走査を実証する.ここでは,多チャンネルの電気制御が必要なため,光偏向器チップと光ファイバ,電気配線などと光学モジュールに実装する.また光レーダーで取得する距離画像のフレームレート向上のため,波長分割多重を導入した並列スキャン動作についても,実験的に実証する.ここでも,多チャンネル電気制御と多波長入力のため多芯光ファイバとモジュール実装を行う.これらの成果は,適時,国内外の学術会議等で積極的に発表し,他の研究者と議論することで気づきを研究にフィードバックさせる.また学術論文誌へ投稿し,研究成果を発信していく予定である.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
Ξ原子のX線測定によるΞ粒子と原子核間のポテンシャルの研究

平成26年度中にはJ-PARCのハドロンホールの利用が再開されなかったため、実験を遂行することはできなかった。そのため、ハドロンホールが利用可能になり次第現場作業にとりかかれるよう、実験準備を行った。現場作業時に手直しを行う必要はあるものの、基本的にはカウンターは全部完成した。6月にはそれらのカウンターを東北大学ELPHの電子ビームを用いてテストし、全てのカウンターについて全て狙った性能を達成しているとの結果を得た。テストの結果判明したわずかの問題も、現在までには全て解決している。トラッキングチェンバーについても、ワイア切れの修理が完了し、宇宙線によるテストを行った。チェンバーの1つは全く問題なく動作したが、もう1台については、わずかながら(2%ほど)検出ロスがあることが判明した。これは特に大きな問題ではないが、解決した方が良いのは間違いないので、現在原因を調べている。一方、X線検出器であるHyperball-Jについては、平成26年度末までに、E13実験のためのインストールが終了した。平成27年4月のE13ビームタイムでは、多少の問題があったものの、おおむね順調に動作した。ただし、ノイズレベルがまだ高く、エネルギー分解能が本研究で目指しているレベルより多少悪いので、今後ノイズ落としの作業を行う予定である。なお、ハドロンホールの利用は平成27年4月に再開され、本研究が行われる予定のK1.8ビームラインではE13実験が行われた。順調に行けば、本研究の最初のビームタイムは2年遅れの2016年度に行われる予定である。26年度が最終年度であるため、記入しない。カウンター製作については、E03実験が担当する部分である、KURAMAスペクトロメータ入口部に設置されるホドスコープ(チャージホドスコープと呼ばれる)およびチェレンコフカウンターの製作を進めた。まずは設計を完成させて、ホドスコープの材料となるシンチレータ、チェレンコフカウンターの材料となるエアロゲルを作成するための型枠、読み出し用の光電子増倍管やMPPCなどを購入した。チェレンコフカウンターについては仮組みを行い、宇宙線を使って信号のチェックを済ませ、特に問題はないという結果を得た。一方、チャージホドスコープについては現在1つ1つのシンチレーターの信号をチェックしているが、これまでのところ、予想通りの信号が得られている。また、検出器を支える架台についても材料を購入した。これの組み立ては実験現場において行う予定である。このように、現場以外における準備は順調に進んでいるが、現場作業は2013年5月23日の放射能漏れ事故によりJ-PARCおよびハドロンホールがシャットダウンされたために、遂行することができなかった。X線検出器(Hyperball-J)については、事故前に別の実験(E13実験)のためにハドロンホールで使用されていたが、そこで基本動作は確認された。ただし、チューニングの途中でビームタイムが終了してしまったことと、事故以来しばらくハドロンホール内で放置されていたため、再度調整が必要になると考えている。2013年5月23日の放射能漏れ事故により、J-PARCは現在も止まったままであり、なおかつ実験場所への立ち入りも制限されている。そのため、現場作業はほとんどできず、その分進捗は遅れている。一方、検出器の製作の方は順調であり、こちらの方には大きな遅れはない。ハドロンホールが使用可能になるのは2014年11月以降の見通しであり、その後も事故前に予定されていたビームタイムを消化することが最優先となっているため、本研究のビームタイムを平成26年度中に行うのは絶望的な状況となっている。

このような状況の中で我々にできることは粛々と実験準備を進め、ハドロンホールが利用可能になり次第現場作業に取り掛かれるようにすること以外にない。具体的には2014年6月までに一通り検出器類を完成させ、6月末に東北大学においてテスト実験を行う予定である。その結果を踏まえて手直しを行う。また、並行して架台の製作・調整を進め、2014年末までにはX線検出器(Hyperball-J)以外の全ての検出器については現場作業を伴わない準備を全て完成させる。Hyperball-Jについては、ハドロンホール利用再開後すぐに別の実験(E13実験)での使用が予定されており、その実験の一環として設置・調整を行う。
高収益を達成するための新機能創出メカニズム

経済が成熟したことに加え、ITによって起こったパラダイムシフトにより、イノベーションのスポットが供給者から消費者へ移行する中で、企業は、従来型の規模拡大に依存した成長モデルから、新機能創出を梃子とした成長モデルへのシフトが求められている。しカし、その新機能創出のメカニズムは未解明の部分が多い。本研究では、多くの日本企業が収益の低迷に苦しむ中、持続的に高収益を達成しているキヤノンに注目し、『高収益を達成するための新機能創出メカニズム』を解明・明示化することを目的とした。新機能創出メカニズムの解明のために、自社技術、外部技術、市場の自己増殖性の内生化に焦点を当て、新たな計量モデルを開発し以下の実証分析を行った。1.キヤノンの複写機における学習の共有によるカラー複写機のコスト削減効果の分析2.カラー複写機の価格の支配要因の分析3.キヤノンとリコーの特許ストックのデータを算出し、普及モデルを用いた新機能創出タイミングの比較分析4.キヤノンとリコーの同化能力の比較5.キヤノンとIT市場の共進化分析6.システム・ダイナミックスを用いたシミュレーションこれらの分析から、キヤノンが高収益を達成している要因は、1.コア技術を生かした多角化による自社技術の有効活用2.高い同化能力による、外部技術を有効活3.市場の自己増殖性を触発し、競争相手を介して外部技術を内生化によって持続的に新機能を創出するメカニズムを構築したことにあることを明らかにし、ポスト情報化社会に向けた新たな企業の成長モデルへの重要な示唆を与えた。
植物病原系状菌の逆転写酵素の大量生産と其の利用

大腸菌によるRS224-1タンパク質(逆転写酵素)の大量発現系の確立を行った。鋳型となるRS224-1 ORFはnested PCRにより両末端にBamH1リンカーを付加して増幅した。得られた約2.7kbpの増幅産物をクローニングし、シークエンスを行い、得られた増幅断片がRS224-1 ORFであることを確認した。得られたRS224-1 ORFを大腸菌用のタンパク質発現ベクター、pET11a-RS224-1 ORFを作成した。作成したpET11a-RS224-1 ORFを大腸菌BL21(DE3)-CodonPlusRILに導入し、37°Cで培養後IPTGによって誘導をかけ、T7・Tag-RS224-1融合タンパク質の発現を試みた。不溶性画分、可溶性画分の両方に分子量約92kDaのタンパク質(逆転写酵素)が発現していることを確認した。抗T7・Tag抗体結合アガロースビーズ充填カラムを用い、T7・Tag-RS224-1融合タンパク質の精製を試みた。T7・Tag-RS224-1融合タンパク質を発現させた大腸菌BL21(DE3)-CodonPlusRILの不溶性画分はSDS-PAGEで展開し、目的タンパク質を含むゲルを切り出し、SDSを含むTrisバッファーで溶出させた。溶出液はSDSを含まないPBSバッファーで透析した後、抗T7・Tag抗体結合アガロースビーズを充填したカラムに通過させた。低pHの溶出バッファー中には分子量92kDaのタンパク質が含まれ、本タンパク質は目的のT7・Tag-RS224-1融合タンパク質(逆転写酵素)であることをアミノ酸配列より確認した。大腸菌BL21(DE3)-CodonPlusRILの可溶性画分に発現しているT7・Tag-RS224-1融合タンパク質について、逆転写酵素の活性を測定した。本タンパク質は逆転写酵素活性を示したことから、本方法によって逆転写酵素を大量に発現させる可能性が示唆された。本研究では、Rhizoctonia solani AG2-2に属する菌株の保持するミトコンドリア内在性プラスミドpRS224のコードするタンパク質RS224が、既知のタンパク質と相同性を全く示さず、また相互に相同性がないことから、その機能の解明を目的にpRS224の構造解析およびRS224の逆転写酵素活性測定を試みた。本プラスミドから4.7kb, 7.4kbの転写産物が確認され、4.7kbの転写産物は1538番目の(DDBJ, EMBL, GenBank :登録番号AB035862)のチミンから転写が開始され相補鎖へと転写されていることが明らかとなった。4.7kb,7.4kbの転写産物の上流域にプロモーターのコンセンサス配列が認められた。pRS224上に予測されたORFは2664bpからなり、4.7kb, 7.4kbの転写産物の双方をコードしていると考えられてきた。本研究から、4.7kbの転写産物は、転写開始点が予想ORF領域に含まれていたことから、1810番目のATGからタンパク質が翻訳されていることが示唆された。また、これらのタンパク質をコードする遺伝子配列上に逆転写酵素の保存領域とされる7つの領域に類似する配列が確認されたことから、RS224の逆転写酵素活性の活性測定を行い、活性を認めた。
金属-ジオンジオキシマート錯体を用いた新しい高圧力センサーの開発

Pd-ジフェニルグリオキシマート錯体[Pd(dpg)_2]を合成し高圧下において結晶構造及び電子物性に関する研究を行った。Pd(dpg)_2錯体の薄膜は真空蒸着法を用いてダイヤモンドアンビル上に蒸着し作成した。高圧下における粉末X線回折は高エネルギー加速器研究機構の放射光研究施設BL18Cにおいて測定した。電子スペクトル測定は昨年度に開発した顕微測光装置を用いて行った。Pd(dpg)_2の粉末X線回折プロファイルから格子定数を算出すると、圧縮率は軸毎に異なり異方的に圧縮されることが見出された。金属が一次元的に連なる鎖に沿ったc軸が最も縮みやすく、次いでa軸、b軸の順になる。同様な構造を持つPd-ジメチルグリオキシマート錯体[Pd(dmg)_2]は10GPaでPd-Pd間距離が87%まで減少するがPd(dpg)_2では77%と減少率が大きい。Pd(dpg)_2薄膜は420nm付近に中心金属の4d-5p遷移に基づく吸収帯を持つ。4d-5p遷移の吸収帯は加圧により長波長側に大きくシフトする。加圧によりPd(dpg)_2薄膜の色が5GPaまでに黄→赤→紫→青→緑→黄というように連続的に変化した。既にPd(dmg)_2が加圧により3GPaまでに黄→赤→紫→青と変化することを報告しているが、Pd(dpg)_2がさらに広い圧力範囲で多彩な変化を示すことを見出した。Pd(dpg)_2は広い圧力範囲において圧力インジケータとして使用できる。金属-ジオンジオキシマート錯体は斜方晶系に属し、中心金属が鎖状に連なる典型的な一次元物質である。これらの錯体は加圧により美しく色を変化させる。この性質を利用すると色で圧力を知ることができる。また、大気圧下において絶縁体であるが加圧すると電気抵抗率を急減させる。白金錯体の中には電気抵抗率が17桁もの顕著な変化を示す錯体があり、抵抗圧力計として利用できる。白金錯体の薄膜は基板により配向の方向を変える事が知られている。石英、サファイア及びダイヤモンドなどの絶縁性透明基板上に薄膜を作成し、電気的・光学的性質の圧力依存性を研究し、最適な基板を決定して高圧力センサーデバイスを開発する事を目的とする。本年度は金属-ジメチルグリオキシマート錯体[M(dmg)_2,M:Ni,Pd]を合成し常圧下または高圧下において粉末X線回折及び電子スペクトルの研究を行った。Ni(dmg)_2及びPd(dmg)_2はそれぞれNiCl_2及びK_2PdCl_4の飽和水溶液をジメチルグリオキシムの熱飽和エタノール溶液に加えて合成を行った。M(dmg)_2錯体は化学変化することなしに昇華するため、真空蒸着法を用いて容易に薄膜を作成できる。高真空下においてガラス、NaCl、KBr、サファイア及びダイヤモンドに蒸着膜を作成しNi(dmg)_2薄膜の研究を行った。ガラス基板に蒸着した薄膜は可視領域に2つの吸収帯を持つ。400nm付近に金属から配位子への電荷移動吸収帯(M-L遷移)、550nm付近に中心金属のd-p遷移に基づく吸収帯が現れる。NaCl基板に蒸着した薄膜では長波長側のピークが消失し、短波長側の吸収帯のみ現れることを見出した。ダイヤモンド及びサファイヤ基板上ではガラス基板に蒸着させた薄膜と同様にd-p遷移に基づく吸収帯が現れた。しかし、KBr基板ではNaCl基板と同様に550nm付近の吸収帯は観測されなかった。分子科学研究所に設置された顕微測光装置を用いてM(dmg)_2の吸収スペクトルの圧力変化を調べ、KEK PFとSPring-8の軌道放射光を用いてM(dmg)_2の結晶構造の圧力変化を詳細に研究した。これらの錯体の常圧における格子定数は同程度である。加圧すると一次元鎖方向(c軸)が最も縮みやすい。次いでa軸、b軸の順となることが分かった。Ni(dmg)_2のd-p遷移に基づく吸収帯は加圧すると-600cm^<-1>/GPaでシフトしていく。しかしPt(dmg)_2のd-p遷移の吸収帯では-2300cm^<-1>/GPaと大きくシフトする。M(dmg)_2の加圧による格子の変形は同程度であるが物性の変化は大きく異なることが見出された。金属-ジオンジオキシマート錯体は中心金属が一次元的に配列する興味深い構造を持つ。これらの錯体は加圧により顕著に色を変化させるので、逆に色から圧力を求める圧カインジケータになる可能性がある。白金-ジメチルグリオキシマート錯体は加圧により抵抗率が17桁もの著しい変化を示す。このような性質は抵抗圧力計として利用できる可能性を示している。

本年度は昨年度に引き続きPd-ジメチルグリオキシマート錯体[Pd(dmg)_2]を合成し高圧下において粉末X線回折及び電子スペクトルの研究を行った。Pd(dmg)_2はそれぞれK_2PdCl_4の飽和水溶液をジメチルグリオキシムの熱飽和エタノール溶液に加えて合成を行った。Pd(dmg)_2錯体の薄膜は真空蒸着法を用いてダイヤモンドアンビル上に蒸着し作成した。高圧下における粉末X線回折は高エネルギー加速器研究機構の放射光研究施設BL18Cにおいて測定した。電子スペクトル測定は顕微測光装置を開発して行った。Pd(dmg)_2の粉末X線回折プロファイルから格子定数を算出すると、加圧により各軸は単調に減少した。しかし圧縮率は軸毎に異なり異方的に圧縮されることが見出された。金属が一次元的に連なる鎖に沿ったc軸が最も縮みやすく、次いでa軸、b軸の順になる。Pd(dmg)_2薄膜は450nm付近に中心金属の4d-5p遷移に基づく吸収帯を持つ。4d-5p遷移の吸収帯は加圧により長波長側に大きくシフトする。6GPaでは4d-5p遷移エネルギーが1気圧のそれよりも約9000cm^<-1>(約1.1eV)低下した。これは、c軸方向が大きく縮むことによりPd-Pd間の距離が接近することに密接に関係している。また、加圧によりPd(dmg)_2薄膜の色が黄色→赤→紫→青というように連続的に変化した。これは4d-5p遷移による吸収帯の圧力シフトに基づくと考えられる。Pd-ジフェニルグリオキシマート錯体[Pd(dpg)_2]を合成し高圧下において結晶構造及び電子物性に関する研究を行った。Pd(dpg)_2錯体の薄膜は真空蒸着法を用いてダイヤモンドアンビル上に蒸着し作成した。電子スペクトル測定は昨年度に開発した顕微測光装置を用いて行った。Pd(dpg)_2の粉末X線回折プロファイルから格子定数を算出すると、圧縮率は軸毎に異なり異方的に圧縮されることが見出された。同様な構造を持つPd-ジメチルグリオキシマート錯体[Pd(dmg)_2]は10GPaでPd-Pd間距離が87%まで減少するがPd(dpg)_2では77%と減少率が大きい。Pd(dpg)_2薄膜は420nm付近に中心金属の4d-5p遷移に基づく吸収帯を持つ。加圧によりPd(dpg)_2薄膜の色が5GPaまでに黄→赤→紫→青→緑→黄というように連続的に変化した。既にPd(dmg)_2が加圧により3GPaまでに黄→赤→紫→青と変化することを報告しているが、Pd(dpg)_2がさらに広い圧力範囲で多彩な変化を示すことを見出した。Pd(dpg)_2は広い圧力範囲において圧力インジケータとして使用できる。
急速凍結、ディープエッチング、レプリカ法による歯根膜の三次元微細構造

歯根膜の微細構造を明らかにすることは、歯根膜の形成機序、セメント質や歯槽骨の構築、歯の萌出と移動の機序、および歯周疾患の基礎的原因を解明するうえで基礎的研究となる。このような歯根膜の組織は現在までの形態学的な観察では単に線維性の結合組織として光顕や走査電顕、透過電顕により観察されている。しかし、歯根膜の細胞骨格や基質の高次構造までを観察することは不可能であった。本研究は急速凍結、ディープエッチング、レプリカ法を用いて歯根膜の三次元的な形態的構造としてとらえることを目的とした。実験動物には、ラットを用いた。ラットをホイザーの固定液にて灌流固定し、歯周組織を摘出した。組織をEDTAで脱灰後、液体ヘリウムで急速凍結し、試料とした。試料は、Quick freeze, deep-etching装置に移し-130°Cで割断後、-100°Cでdeep-etchingを行い、白金ーカーボン蒸着によりレプリカ膜を作製した。レプリカ膜を高圧電子顕微鏡で観察、写真撮影をした。本研究は、急速凍結、ディープエッチング、レプリカ法を用いて、従来報告されていなかった歯根膜線維の立体的微細構造を観察することができた。歯根膜線維は、多くのコラーゲン線維が集まって束状を示していた。一本のコラーゲン線維(太さ60-70nm)は、微細な線維で構成され、その線維は、右方向に回転(10-18°)していた。コラーゲン線維を構成する微細な線維の一部がほぐれ、隣接するコラーゲン線維に結合していた。コラーゲン線維には多くのcross-bridges(太さ10-15nm)とmicrofilaments(太さ10-15nm)が見られた。cross-bridgesは、コラーゲン線維間に梯子状の形態を示し、microfilamentsは、網目状の形態を示して隣接するコラーゲン線維に結合していた。
グルタミン酸トランスポーターを介した下行性疼痛抑制系のパラドクスの解明

本研究はGLT-1と神経障害性痛の関係を解明し、GLT-1をターゲットとした疼痛治療法を開発することを目的とする。慢性痛患者では、下行性疼痛抑制系の過剰な亢進の結果、GLT-1が抑制されることが、逆説的に抗うつ薬などの有効性低下につながると仮説をたて以下の研究を開始した。1.α1阻害剤がin vitroでGLT-1の減少を防ぐのか。2.α1阻害剤が神経障害性痛モデル動物でGLT-1を増加させるか。3.上記のモデル動物で下行性疼痛抑制系の減弱が回復するか。予備実験において培養アストロサイトでノルアドレナリン添加によりGLT-1の発現が低下することが示された。ノルアドレナリンの効果は用量依存性であった。平成29年度はノルアドレナリンによるGLT-1の減少に対するα1阻害剤の効果をin vitroで検討した。培養RNB細胞を6ウェルプレートに播き、無血清での培養期間をへてノルアドレナリン及びα1阻害剤を添加し、一定時間の培養後に細胞を回収しmRNAを抽出し定量した。その結果、アストロサイトセルラインであるRNB細胞においてもノルアドレナリンが用量依存性にGLT-1発現を抑制することが確認された。そこでα1阻害剤であるレギチーンのGLT-1発現への影響を検討した。レギチーン30および90μMの添加によりGLT-1の減少は抑制された。また用量依存性も認められた。ここまでの結果は英文雑誌に発表した。今年度はより選択的なα1阻害薬を探求することを目的とし種々の薬剤でGLT-1の回復を検討した。選択的α1阻害剤がGLT-1ダウンレギュレーションを抑制することが示すため、引き続き計画書に記載した研究を遂行する予定である。従来法の方法では研究の進展が遅いため、よりハイスループットな方法を採用し検討を行っている。1、α1阻害剤がin vitroでGLT-1の減少を防ぐのか。2、α1阻害剤が神経障害性痛モデル動物でGLT-1を増加させるか。3、上記のモデル動物で下行性疼痛抑制系の減弱が回復するか。平成29年度は研究初年度である。今年度はノルアドレナリンによるGLT-1の減少に対するα1阻害剤の効果をin vitroで検討した。そこでα1阻害剤である、レギチーンのGLT-1発現への影響を検討した。当初の仮説通りの結果が得られた為、おおむね予定通りにすすんでいる。前年度の実績からα1阻害剤がGLT-1ダウンレギュレーションを抑制することが示された。引き続き計画書に記載した研究を遂行する予定である。

選択的α1阻害剤がGLT-1ダウンレギュレーションを抑制することが示すため、引き続き計画書に記載した研究を遂行する予定である。従来法の方法では研究の進展が遅いため、よりハイスループットな方法を採用し検討を行っている。比較的安価な試薬で研究をすすめていたため、予定額よりも少ない使用となった。しかし研究の進捗を考え、今年度はハイスループット試薬を使用予定であり前年度未使用額を使用する必要がある。
PCR法を用いたボツリヌス菌毒素の新しい検出法の確立と基礎的研究

ボツリヌス菌毒素は、血清型によりAG型に分類され、菌もそれに伴いAG型が存在する。そのうちD型とG型を除く型はヒトに中毒(ボツリヌス症)を引き起こすことが報告されている。本研究ではAF型のボツリヌス菌毒素を遺伝子増幅法(PCR法)を用いて直接検出する高感度で迅速、簡便な方法を確立し、さらに実際にボツリヌス中毒の原因となった食品(カラシレンコン、サケトバ)よりボツリヌス菌毒素遺伝子の検出に成功した。1.プライマーの設定現在、塩基配列が明かにされているAF型についてコンピュータのホモロジー検索に基づきそれぞれの型に特異的な6種類のプライマーセットを毒素の軽鎖をコードする部分に設定した。2.PCRの特異性の検定ボツリヌスAF型についてそれぞれ2株づつを用いて、DNAを抽出し、A型プライマーセットではA型毒素のみ、B型プライマーセットではB型毒素のみというように型特異的に検出されることを確認した。さらに無毒のボツリヌス菌((C)-AO2,(E)-Sapporo),またC.tetaniなどの他のクロストリジウム属の菌ではPCRがかからないこと(毒素特異性)を確認した。3.感度の検定AF型菌のDNAを抽出しそれぞれ順次10倍希釈して感度実験を行ったところ2.5pgまで検出可能であった。4.ボツリヌス中毒の原因となった食品より毒素遺伝子の検出ボツリヌス中毒の原因となったカラシレンコン、サケトバを用いて、PCRを行ったところカラシレンコンよりA型とB型、サケトバよりE型遺伝子が検出された。この結果は、これらの食品より菌を分離した結果およびマウスを用いた致死実験の結果と一致した。以上の結果より本方法は、高感度で迅速、簡便な、新しいボツリヌス症候群の診断法として有用であると結論された(投稿準備中)。
「ロイ・ハロッドコレクション」等を利用しての、ハロッドの成長理論の学説史的研究

研究課題の資料の収集としては、まず平成7年7月に千葉商科大学附属図書館に参り6日間滞在し,「ハロッド文書」の中で,今回の研究課題に特に関係がある部分の閲覧および筆写をしましました。また,名古屋商科大学中央情報センターの「ロイ・ハロッドコレクション」という文書の調査は、向こうの受入れ準備が少し遅れたため,12月に行ないました。そこで,今回の研究課題に特に関係がある部分を中心に,文書の閲覧と筆写および,特に許可された部分のコピーをしました。この文書の調査・研究をしたのは,私が最初であるとのことでした。さらに平成8年3月始めには,東京大学経済学部図書館を訪れ1日滞在し,「ケインズ/ハロッド,その他経済学者書簡,覚書き」という文書のうち,今回の研究課題に特に関係がある部分の閲覧およびコピーをしました。また設備備品としては,平成7年9月にデスクトップ型パソコンを購入し,収集した研究資料の整理や,研究成果の執筆およびプリント等に活用しております。研究成果の公表については,その準備として,平成7年9月に学内の経済学研究会において,「動学的経済学におけるケインズとハロッドの基本方程式について」という表題で,一部を報告ししております。また,研究成果の一部を取り入れた「動学的経済学の発展におけるケインズとハロッド」という論文を執筆しましたが,岡山商科大学経営研究所発行の「商大レビュー」第5号(平成8年5月発行予定)に掲載が決まり,目下印刷中です。さらにただ今は,平成8年5月原稿締め切りで8月に発行予定の,「岡山商科大学経済論叢」第32巻第2号に掲載する,「ハロッドの経済成長理論の再検討」という論文を執筆中です。このようにして,「ロイ・ハロッドコレクション」等の調査・研究による,ハロッドの成長理論の学説史的研究をしました。
シロイヌナズナを用いた花粉表層構造形成機構の解明

前年度に引き続き、花粉壁エキシン層が薄くなるシロイヌナズナkaonashi4 (kns4)突然変異体の解析を行った。KNS4タンパク質の機能を明らかにするため、今年度はkns4の表現型解析を中心に行った。kns4の葯の樹脂包埋切片をトルイジンブルーで染色し、花粉の形成過程を野生型と比較観察した。その結果、野生型の花粉母細胞では始原細胞壁と細胞膜の間にトルイジンブルーで染色されない空間が形成されていたのに対して、kns4ではその解離が見られなかった。透過型電子顕微鏡観察によって、その空間には電子密度の低い細胞外マトリックスが存在し、kns4ではその量が減少していることがわかった。KNS4タンパク質はアラビノガラクタンタンパク質(AGP)のガラクタン鎖の生合成に関与する酵素であると予想されたため、AGPと特異的に反応するヤリブ試薬を用いて、kns4変異体でAGPの量が変化しているか調べた。パラフィン包埋した葯の切片をヤリブ試薬で染色した結果、野生型とkns4ともに減数分裂直前の花粉母細胞と四分子の周辺で特異的に反応が見られたが、kns4では染色が弱くなっていた。従ってkns4ではAGPの量が減少していることが示唆された。組織学的解析の結果と合わせると、花粉母細胞の周囲のマトリックスにはAGPが含まれ、KNS4はその生合成に必要であるという仮説が考えられた。現在までにAGPの生合成に関わる酵素は同定されておらず、KNS4はその初めての報告例となることが期待された。kns4の解析と平行して、エキシンが異常になる新奇突然変異体のスクリーニングも行った。変異原処理したシロイヌナズナのM2世代およそ3500個体の花粉を走査型電子顕微鏡で観察した結果、エキシン構造に何らかの異常を示す変異体を新たに12個単離することに成功した。昨年度までの研究によって、花粉の表層構造に異常を示すシロイヌナズナの突然変異体を多数獲得し、その中で本年度は表層構造が薄くなるkns4突然変異体の解析を進めた。まず変異の原因を探ったところ、kns4突然変異体ではタンパク質糖鎖の生合成に関わる糖転移酵素と推定されるタンパク質(KNS4)が欠損していることがわかった。シロイヌナズナにはこのKNS4と同じ酵素活性を持つと考えられるタンパク質が20個存在するが、その中でタンパク質欠損による突然変異体が確認されたのはKNS4が初めてである。KNS4は花粉形成の場である葯のみで作られ、さらに花粉表層構造の形成過程の最も早い時期に一過的に発現することが示された。一方で電子顕微鏡観察により、kns4突然変異体では花粉表層構造の形成初期から異常が始まることがわかった。これはKNS4の発現時期ともよく一致し、KNS4はまだほとんど知見が得られていない初期の花粉表層構造形成過程に関わる新たな因子であることが明らかとなった。また遺伝学的解析によって、KNS4は従来考えられていたタンパク質糖鎖の生合成とは異なる機能を持つことが示された。今後は、その酵素活性を明らかにするための実験を進める予定である。kns4突然変異体の解析と平行して、花粉表層構造が異常になる新奇突然変異体の探索を昨年度より継続して行った。その結果、本年度は新たに15個の突然変異体を得た。その中で8個は以前に得たもののいずれかと同様の表現型を示したが、残りの7個は今までに報告例のない表現型を示し、それぞれ3つのタイプに分類された。突然変異体の出現率は予想以上に高く、花粉表層構造の形成には多くの遺伝子が関与していることが推定された。今後はこれら突然変異体の変異を調べ、花粉表層構造の形成に関わる新たな遺伝子を明らかにしたい。昨年度に続いて、シロイヌナズナ花粉の表層構造に異常を示すkns4突然変異体の解析を行った。まずkns4突然変異体は稔性の低下を示すことがわかったため、その原因を調べた。kns4突然変異体では雌蕊に接着する花粉の数が大きく減少する一方で、花粉内部の様子にそれほど異常は見られなかった。従つて稔性低下の主な原因は、花粉の形態異常によって受粉能が低下するためであることがわかった。このような解析は、花粉表面の構造が稔性や花粉の内部にどのような影響を及ぼすか、という知見を得るためにも重要である。昨年度までの研究により、kns4突然変異体は糖転移酵素と推定されるタンパク質KNS4を欠損していることがわかっている。今年度はKNS4の解析を進め、花粉形成に重要な役割を果たす葯壁タペート細胞のゴルジ体に局在することが明らかとなった。これはKNS4の機能を解明する上で重要な知見である。KNS4遺伝子の発現制御機構を明らかにするため、本年度はレポーター遺伝子を用いたプロモーター解析も行った。その結果、KNS4の発現には転写開始点から上流170bpのプロモーター領域で十分であることがわかった。タペート細胞で特異的に発現する遺伝子は多く同定されているが、その発現を制御する仕組みはまだよくわかつていない。今後の解析によって、KM94の発現を制御する因子が同定されることが期待される。今年度は、kns4突然変異体以外に単離した変異体について、マッピングによる原因遺伝子の同定を進めた。

エキシン構造がほとんど形成されないnopperabo2突然変異体の原因遺伝子は、ラウリン酸ヒドロキシラーゼをコードする既知の遺伝子CYP703A2であることがわかった。また花粉表層の模様が異常になるkaonashi3突然変異体について、原因遺伝子の存在する領域を5番染色体下腕の約150kb以内に狭めることができた。前年度に引き続き、花粉壁エキシン層が薄くなるシロイヌナズナkaonashi4 (kns4)突然変異体の解析を行った。KNS4タンパク質の機能を明らかにするため、今年度はkns4の表現型解析を中心に行った。kns4の葯の樹脂包埋切片をトルイジンブルーで染色し、花粉の形成過程を野生型と比較観察した。その結果、野生型の花粉母細胞では始原細胞壁と細胞膜の間にトルイジンブルーで染色されない空間が形成されていたのに対して、kns4ではその解離が見られなかった。透過型電子顕微鏡観察によって、その空間には電子密度の低い細胞外マトリックスが存在し、kns4ではその量が減少していることがわかった。KNS4タンパク質はアラビノガラクタンタンパク質(AGP)のガラクタン鎖の生合成に関与する酵素であると予想されたため、AGPと特異的に反応するヤリブ試薬を用いて、kns4変異体でAGPの量が変化しているか調べた。パラフィン包埋した葯の切片をヤリブ試薬で染色した結果、野生型とkns4ともに減数分裂直前の花粉母細胞と四分子の周辺で特異的に反応が見られたが、kns4では染色が弱くなっていた。従ってkns4ではAGPの量が減少していることが示唆された。組織学的解析の結果と合わせると、花粉母細胞の周囲のマトリックスにはAGPが含まれ、KNS4はその生合成に必要であるという仮説が考えられた。現在までにAGPの生合成に関わる酵素は同定されておらず、KNS4はその初めての報告例となることが期待された。kns4の解析と平行して、エキシンが異常になる新奇突然変異体のスクリーニングも行った。変異原処理したシロイヌナズナのM2世代およそ3500個体の花粉を走査型電子顕微鏡で観察した結果、エキシン構造に何らかの異常を示す変異体を新たに12個単離することに成功した。
粗面壁の粗さ要素の形状と許容粗さ

本研究は流面の実用粗面の許容粗さを正確に評価する事を目的として、各種粗さ要素の形状をもつ流路の流れ特性を実験的に調べたもので、円形状の実用粗面に近い高さ(深さ)の粗さ要素を用いた粗面流路の流体摩擦特性の測定と、されに凹面の粗さ要素をもつ流面の流れ特性を明らかにするための風洞実験と可視化実験を行った。前者の実験から、各種粗さ要素からなる粗面壁流路の遷移域の流体摩擦特性を明らかにした(11.研究発表に記載)。後者の凹面の粗さ要素に対しては流路に単独および複数溝を施して、溝の深さの違いが流れの機構に及ぼす影響を調べた。溝の深さはk=1,5,10mmを取り上げ、溝1本の単独溝と溝4本の複数溝のそれぞれについて、境界層内速度分布を測定した。その結果、溝が深いと溝にぶつかる流れの一部は溝内部に入り込み渦を発生させるため下流壁近傍での乱れは少なくなり、溝が浅いと渦を作れずそのまま下流壁にあたり流出するのでその近傍で大きく乱れているようであり、溝内部に出入りする流れおよび溝内部の渦の大きさ、強さ、形状などが、その溝の直後にある壁面近傍の境界層に大きな影響を与え、これが流れを遷移させる原因になると思われる。壁面に突起がある場合は、突起の高さが高いほど、粘性底層を壊しやすくなり流れの粗面への遷移は早まるが、壁面に溝状の粗さ要素がある本実験結果では、粗さ要素の深さが浅い方が遷移は早くなり、突起面と逆の傾向となった。従って、許容粗さを決定するには、粗さ要素の形状も考慮する必要がある。本実験範囲では以上の結果を得たが、今後、溝の幅sに対し、さらに深さkを大きくした場合(k/s>1)の流れや、溝内部の流れ、および溝下流側の壁面近傍の流れをさらに詳細に調べる必要がある。管路損失や流体機械の性能換算等に関連した流路壁面の許容粗さは、面の突起と境界層の層流低層との相関からその影響が現れる。円形のボタン型の粗さ要素を並べた場合、粗さ要素の直径に対する各々の粗さ要素の中心間距離が常に2倍になるような粗さ要素にすると、粗さ要素の直径の大小を変えても、粗さ要素の中心を通る算術平均粗さRaは同一値になるが、粗さ要素の直径を小さくすると単位面積当たりの粗さ要素数が増加したことによる粗さ要素の全形状抗力が増加して、流れに対する管摩擦係数λは大きくなる。要素厚さがk=0.18mmと薄い場合は、ボタン型の穴をくり抜き穴の中心間距離が常に2倍になるような穴あきシート状粗面でも算術平均粗さRaはボタン型と同一値になるが、管摩擦係数λの値はボタン型と相違はほとんど見られず、遷移領域での管摩擦係数λはレイノルズ数Reの増加に伴って減少するcolebrookの式と同様の傾向を示した。しかし粗さ要素の厚さがk=0.03mmと厚くなるとボタン型粗面はcolebrookの式とは異なり、レイノルズ数Reの増加に対して右上がりに増加する傾向を示した。いずれにしても凹みのある粗面でも流れは粗面へ遷移する。粗さ要素の前後の境界層速度分布および摩擦速度に及ぼす要素の厚さや個数の影響について検討した。