hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊髄グリオーマの遺伝子解析と新規治療標的の探索

陽性症例は有意にWHOグレード(悪性度)が高く(p=0.0005)、全例悪性神経膠腫であったこと、H3 K27M変異とOSには有意な相関が見られなかった(p=0.29)のに対し、WHOグレードとOSには有意な相関が見られた(p=0.01)ことから、H3 K27M変異は脊髄グリオーマにおいては予後不良因子というより、悪性度の指標としての意味合いの方が強い可能性が示唆された。症例数が少ないため症例の蓄積が必要と思われ、引き続き検体収集を行った。また、複数の症例で免疫染色とサンガーシークエンスの結果が合致しなかったため、その検証が重要と思われ、サンガーシークエンスの再検や、神経病理医へのコンサルトを行った。さらに凍結検体・血液検体がある症例から優先的に、全エクソーム解析を施行中で、ヒストン遺伝子の検証を行うとともに、新規遺伝子を探索中である。視床グリオーマや小脳グリオーマに対する我々の先行研究では、H3-K27M免疫染色での結果とH3F3A・HIST1H3B等のサンガーシークエンスの結果に乖離が見られることは殆どなかったため、本研究で合致しない症例が存在する理由について探索を行っていた。また、全エクソーム解析に供する検体の調達と調整に予想よりも時間を要した。免疫組織染色の結果とサンガーシークエンスの結果に乖離が見られた症例が複数見られたので、その検証を行うとともに、コホートを拡大して臨床情報との統合解析を行う。また、過去の検体を用いてターゲットシークエンスを行い、H3F3A・HIST1H3B以外の遺伝子変異の検索を計画中である。併行して、凍結検体・ペア血液検体が揃う症例の収集を継続しているので、解析に足る症例数が得られた段階で、全エクソーム解析など網羅的解析を行う予定である。全エクソーム解析の結果から新規遺伝子の探索を行うとともに、臨床情報との統合解析を行い、例えば早期再発を予測する因子の検討などを予定している。前述の通り研究に遅延が生じ、DNA収集と解析を行えていない検体が複数存在する。次年度は、各施設からさらに症例を収集するとともに、未解析の検体の遺伝子解析を行っていく予定である。さらに次年度には、予算の大きな消費が予想されるターゲットシークエンスや全エクソーム解析を計画している。前述の通り研究に遅延が生じたため。現在症例の蓄積を行っているため、それらの遺伝子解析に使用する予定である。また、現在全エクソーム解析中であり、次年度に継続していく予定である。
両生類性決定遺伝子の同定

課題名:両生類性決定遺伝子の同定期間:2005-6年度代表者:中村正久経費:410万円脊椎動物は一般研究材料はに雄ヘテロのXX/XY型か雌ヘテロのZZ/ZW型によって決定されている。ところが両生類のツチガエルは同種でありながら地方種族によりXX/XY型或はZZ/ZW型をもつ極めてウニークな種である。この種をもちいて性決定遺伝子を単離することを目的とした。予備実験ではDmrt1遺伝子が性染色体上にあると思われる結果を得ていたためDmrt1を候補遺伝子として考えていた。しかし結果は以下に示すようにDmrt1遺伝子はNo.3常染色体上にあることが判明したため振り出しに戻って研究を進めた。以下に結果を示す。(1)SF-1/Ad4BPはZ,W染色体,Dmrt1はNo.3常染色体上の遺伝子であった(未発表)。(2)CYP19はNo.3常染色体上の遺伝子で性決定時に雌で強く発現する(Oshima et al., 2006)。(3)CYP19プロモーター領域を単離してSF-1の転写調節能について検討したところSF-1には転写を活性する能力はなく、哺乳類や魚類と異なる転写調節系が考えられた(Oshima et al., 2006)。(4)マウスの性決定前に性腺で発現し、SF-1の上流に位置すると考えられているLhx9をツチガエルから単離した。Lhx9には哺乳類で報告されている2つのアイソフォームの他に3つあり、合わせて5つのアイソフォームを見出した。しかし、性決定前後の発現には雌雄差がなかった(Oshima et al., 2007)。(5)性転換性腺(雄化)で発現が低下するする2つの遺伝子は卵母細胞で発現していた(Okada et al.,投稿準備中)。地球上に生息する動物は何百万種にも及び、それらの動物の性決定及び性分化機構も多様であると考えられている。従って、動物の性決定機構、それに続く性分化機構を解明するにはそれぞれの動物の性決定機構を解明する必要がある。何故ならば、現在までに単離されている性決定遺伝子は哺乳類(Sry)と魚類のメダカ(DMY)だけであり、それらの遺伝子は他の動物には存在しない。そこで多くの動物の性決定機構を理解するにはそれぞれの動物の遺伝子を同定する必要がある。本研究は、(1)世界で初めて両生類の性決定遺伝子を同定すること、(2)2つの性決定システム(XY型とZW型)をもつツチガエルは核型によって性決定遺伝子が異なること、更に、(3)ツチガエル(ZW型)とツメガエル(ZW型)は同じ性決定遺伝子をもつこと、を目的とする。本研究の申請時には哺乳類でも雄化に必要な常染色体上のDmrt1が両生類においては性染色体にあるのではないかという結果が得られていた。そこで、それが事実であるかどうかを確証するため、ゲノムサザン解析やDmrt1cDNAを用いたFISH法によりツチガエルのどの染色体上に位置するのかを北大の松田教授との共同研究で調べたところ、性染色体ではなく、第3染色体上にあることが判明した。従って、方針を変えざるをえなくなり、できるだけ多くの遺伝子を単離しFISH法によって遺伝子マッピングを行ったところ、性染色体上に4つの遺伝子を同定した。両生類の性染色体上にある遺伝子をFISH法によって同定したのは我々が世界で始めてである。この遺伝子をマーカーとしてゲノムライブラリーを作製し性決定遺伝子を単離することを開始した。また同時にcDNAレベルで性決定時に発現する遺伝子を網羅的に解析し発現に雌雄差のある遺伝子の単離を試みている。以下に結果を示す。

しかし、性決定前後の発現には雌雄差がなかった(Oshima et al., 2007)。(5)性転換性腺(雄化)で発現が低下するする2つの遺伝子は卵母細胞で発現していた(Okada et al.,投稿準備中)。
二価硫黄によって安定化された炭素陽イオンの反応性と有機合成への応用

二価硫黄で安定化された炭素陽イオン(カルボカチオン)を塩として単離する簡便な方法を開発し、このカルボカチオン塩からケテンジチオアセタールおよびオルトエステルが容易に合成できることを示した。また、スルフィン酸ナトリウム,チオールなどの求核剤と反応して付加体を与えることもわかった。この付加体は、光化学的イオン化によってチオカルボカチオンを生成する前駆体として用いられた。単離ジチオカルボカチオンの水溶液中の反応挙動から、正四面体中間体を経る分解過程の機構を明らかにした。この機構は、さらに混合O,S-オルトエステルの加水分解生成物分布の変化からも詳しく考察された。ケテンジチオアセタールの酸触媒加水分解における中間体ジチオカルボカチオンの挙動を速度論的に詳しく調べた。この挙動に対する分子内水酸基の影響を調べることにより、新しい隣接基関与の機構を明らかにした。2-(p-トルエンスルホニル)-1,3-ジチオランおよび2-(p-クロロフェニルチオ)-1,3-ジチオラン,ならびにこれらの2-フェニル置換体の水溶液について、キセノンランプを光源とする閃光光分解を行った。MCPD検出器によって得られるスペクトルから、ジチオラニリウムイオンの生成が確認された。しかし、このカチオンの分解は一次反応速度則にはしたがわず、アニオンとの再結合反応が大きく寄与することがわかった。求核剤として、チオールあるいはスルフィン酸アニオン存在下に閃光光分解を行うと、擬一次反応速度則にしたがうカチオンの分解が観測され、求核剤との反応の速度定数が求められた。今後、さらに多くの求核剤との反応速度を測定するとともに、他種の炭素陽イオンについても研究を進めたいと考えている。
高イオン導電体におけるフォノン-可動イオン結合とイオン伝導度

研究目的:高イオン伝導の原因が特徴的電子状態にあると予想し、可視光照射により電子を仮想状態に励起し可動イオン-フォノン結合を通してより高イオン伝導度出現の可能性を赤イオン伝導より探る。方法:高イオン導電体に対しエキシトンエネルギー以下の可視光(AgClでは4215A,AgBrでは5145A)を断続的に照射し,室温度,分解能1cm^<-1>で照射前後の遠赤外スペクトルを観測し,誘電率ε(ω)とイオン伝導度σの間の関係σ=ω[ε(ω)-ε(∞)]/4πiにより可動イオン及び光学フォノンの情報を得た。解析は分散式を用いたfittingの方法で行い,可動イオン密度Nや遠赤外領域のσを求める。結果:AgClとAgBrとで異なる以下の結果を得た。AgCl:低エネルギー側の反射率Rが照射時間と共に段階的に上昇する。従って照射により可動欠陥数Nやσが増加する事になる。この予想をはっきりさせる為,10分以上の光照射で観測された横(ω_<TO>)及び縦光学フォノン振動数(ω_<LO>)の増加と減少とを,有効電荷の減少から点電荷モデルで解釈し,実験事実と適合する結果を得た。又,照射無しの試料の温度650K付近のRは可動イオンの項無しで記述できるが,室温度での14分間照射の試料の低エネルギー側のRはフォノンの項のみでは記述できない。この事は光照射の効果が欠陥誘起の点では温度上昇効果より強い事を示す。これらの結果はいずれも可動欠陥の増加を示唆る。AgBr: 5分間の連続照射の試料Bにははっきりと変化が現れたが断続照射の試料では10分以上の照射合計時間で変化が現れ、15分間照射の試料との間で段階的変化を示した。この時、Nは僅に増加するがイオン移動度μとσが減少する。ω_<TO>, ω_<LO>にはほとんど変化が無い。温度上昇の場合350K以上でNは僅かに減少し,σは緩い上昇を示すので,光照射による変化は温度上昇の時とは異なる傾向を示す事になる。光照射無しのAgBrの室温度でのRは可動イオンの項無しでは記述できないので,光照射は既に存在する欠陥を安全位置へ戻すannealingの役目も果たす事を示している。
中国の辺境統治をめぐる「持続可能な発展」と資源管理の現地主導性開拓に関する研究

チベット高原の環境保全と自然資源管理において不可欠な「被開発地域の人々の参与」を問題関心として、従来現地アクターとしては看過されてきたチベット仏教僧院組織とその関連団体が果たしうる役割を総合的に検討した。チベット高原の環境管理に外から関わる公的機関が近代的環境知を土台としているのに対して、牧畜地域の民間の環境団体は、「仏教を通した環境認識」という自らの価値判断をもっており、それによって外部組織との様々な交渉に接続していることが明らかとなった。このことは、共産党と宗教勢力が相容れない関係にあると見る従来の研究に対し、双方が協働しうる事例を環境・資源問題から提起したものとしてひとつの画期を成す。2年目となる本年度は、調査地である青海省ゴロク・チベット族自治州F県のG郷H村において、夏季(9月)と冬季(1月)の2回の現地調査を行った。夏季調査では、「ルコル」と呼ばれる牧畜民の生計活動の基幹となる社会単位を基準として、家畜を中心とした夏の生産活動とそれに伴う資源確保の問題を、G郷生態保全委員会を主体とする環境保全活動の事例を通して検証した。一方冬季調査においては、越冬キャンプ地周辺におけるH村を母村とする放牧グループにおいて、上記委員会が定期的に開催する話し合いに同席し、主要なメンバーへの聞き取りを行った。これらの現地調査によって得られた資料をもとに、前年度において明らかになった「仏教を通した環境の見方」に基づく現地主導の環境管理体制について、以下の基本的理解に到達することができた。1)G郷の民間組織である生態保全委員会は、冬虫夏草の過剰採取、害虫・害獣による家畜被害などの実害に対して、地元政府が行う公的な対策とは別に、仏教的な「不殺生」や民俗的な「精霊信仰」の規範を内側に組み込んだ自主的な草原管理のルールを独自に制定している。2)上記委員会のメンバーは、各自が所属するルコルにおいて、1牧畜地域の生態環境保全に関する啓蒙普及、2冬虫夏草や野生動物の乱獲を取り締まる「環境自警団」の組織、3母語であるチベット語の健全な習得環境の整備、といった多角的な活動に携わっている。3)彼らのこうした活動は、出家者の組織として地域に影響力を持つ仏教僧院とは異なり、俗人を主体とした草の根の伝統文化発揚運動として、コミュニティ内部の自文化に対する意識の向上にも重要な役割を果たすようになっている。中国の国家統合に関わる文脈で厳しい統制下に置かれる現代チベットにおいて、以上のような民間での自立的な活動の具体像が明らかとなったのは初めてであり、今後さらなる現地調査の遂行が求められる。本研究では、環境保全をめぐって政治・経済・社会にわたる複合的諸課題に直面しているチベット高原の「持続可能な発展」を構想する上で不可欠な「被開発地域の人々の参与」を問題関心として、従来現地アクターとしては看過されてきたチベット仏教僧院組織とその関連団体が果たしうる役割を総合的に検討した。最終年度ではこれまでの調査結果を総括するため、僧院組織の活動と民間組織の活動を統合的に照らし合わせる作業を進めた。現地調査では、当該村の牧畜民有志によって立ち上げられた環境団体である「コルユグ・ツォクパ」の活動実践を中心に、実際のコミュニティ・レベルの環境保全活動への参与とメンバーへの聴き取りを行い、彼らの環境知識と地域の主導的僧院との関係をまとめた。続いて、中央政府による辺境開発の出先機関である環境保全局、および内地の富裕層に支えられた国内NGOがこの地域で展開する環境保全活動の実態についても調査を行い、特にこれらの機関が当該村の草の根環境団体に及ぼす財政的・政治的影響を、マイナスとプラスの二側面から検討した。これにより、外部の環境保護組織が近代的環境管理の知識を活動の土台としているのに対して、牧畜社会側のミクロな環境団体は「仏教を通した環境認識」という自らの価値判断を基礎として、外部組織との様々な交渉に接続していることが明らかとなった。以上の調査の進展から、中央主導の辺境統治と資源開発の全体文脈において、在地の牧畜民が自らのローカルな環境知識を元に立ち上げる、生活圏内のミクロな環境・資源問題の解決に向けた行動論理が、国家規模の環境主義体制の構築と矛盾しないものであることが明らかとなった。このことは、従来中国の国家政策と辺境部の宗教文化とが相容れない関係にある、と捉えてきた固定的な見方に対し、双方が協働しうる事例を環境・資源問題から提起したものとして画期的な意義を持っている。本研究の目的は、環境保全をめぐって政治・経済・社会にわたる複合的諸課題に直面しているチベット高原の「持続可能な発展」を構想するうえで不可欠な、被開発地域の人々をいかにして環境保全の能動的主体として組み込むか、という問題において、従来現地主導のアクターとしては看過されてきたチベット仏教僧院組織が果たしうる役割について総合的に検討することにある。

本年度は、研究計画の全体的方向性を絞り込むため、「仏教を通した環境の見方」について、現地調査と文献資料の両面から整理した。具体的には、中国本土チベットの主要な調査地である青海省の牧畜村において牧畜経営の実態に関する現地調査を行った。また、これに加えて、年度後半には、本土チベットの外側に展開するグローバルなチベット仏教組織から及ぼされる影響を加味するため、ネパールのチベット仏教僧院に長期滞在し、そこで形成されている環境主義的仏教思想の成り立ちについて集約的調査を実施し、論考にまとめた。なお、調査の具体的内容は以下の二点に整理できる。(I)文献資料:ケースウェスタン・リザーブ大学を拠点として公開されている青海省の牧畜に関する歴史・統計資料を収集・整理したほか、国立トリブバン大学ネパール・アジア研究センターにおいてチベット仏教関連の研究資料を収集・整理した。(II)現地調査:フィールド調査では、前述の牧畜村において牧畜経営の基礎資料を参与観察によって得たほか、チベット仏教を旗印として環境保全運動を進めるグローバル組織である"KHORYUG"のネパール支部を対象として、同組織が推進する自然資源と環境保全に関する啓発活動や社会実践の実態について網羅的調査を実施した。以上の成果により、宗教組織を仲立ちとした環境保全活動が「伝統仏教」の文化的権威のもとで担われていく上での具体的な特質について基礎的資料を完備することができた。本研究の最終達成目標は、辺境地域の生態環境保全をめぐって政治・経済・社会にわたる複合的課題に直面する中国中央政府による環境管理政策を背景に踏まえつつ、チベット高原の居住者自身がもつ文化的価値規範に基づく自然環境保全の実践を実例に即して捉えることである。この点に関して、研究二年目となる本年度においては、1研究対象であるG郷生態保全委員会の活動を支える理念的背景、2およびその活動自身の社会的位置取り、の両面について実質的な活動内容に関する資料を収集し、次年度の全体総括に資する用意を整えることができた。これまで現地では、環境荒廃という全体現象の中で部分を占めるにすぎない「過放牧」への対策を名目として牧畜民を草原から立ち退かせる生態移民政策が推進されており、牧畜の急速な衰亡という現実の中で、現地牧畜民がいかなる対応行動をとっているのかを詳細な現地調査によって明らかにすることが求められていた。本研究では、当初予定したとおり、「ルコル」単位でのコミュニティの共同性の微細な変化に視線を合わせつつ、そうした変化に対応して生起する牧畜民自身の環境の捉え方、およびそれに基づく環境保全の実際行動について具体的な資料を集めることができた。以上の経過により、1調査地における変動する草原環境に対する住民自身の認識、2およびそこにおける彼ら自身の価値判断に基づく環境保全運動と地域住民の参画状況、の二点について、おおむね当初の調査活動の達成目標に到達することができている。研究初年度となる本年度においては、当初の研究目的に沿って、青海省ゴロク州F県G郷の牧畜村を対象として、現状での牧畜経営の実像を調査した。
ストレス応答の細胞内キナーゼカスケードとその生理的意義の解明

一連の研究から、MUK/MLK等と呼ばれる一群の特徴的な構造を有するプロテインキナーゼ群は、炎症性のサイトカインを初めとして、熱ショックや紫外線等の細胞ストレスにより活性化されることが知られているJNK経路の活性化因子であることが明らかとなった。本研究では、まずこれらが、JNKキナーゼキナーゼそのものであることを示した。また、これらのmRNAの量が刺激に依存して増加することを見いだし、ストレス応答におけるJNK経路の活性化の後期過程に、mRNAレベルでの調節が大きな役割を果たしている可能性が浮上することとなった。一方、JNK経路の初期過程に関わると目される細胞内因子を検索する目的で、MUKの結合タンパク質の検索を行い、MIPP及び3-3という2種の新規タンパク質を同定した。MIPPは、MUKに特異的に試験管内、及び細胞内で結合し、細胞レベルで、MEK依存的なJNK活性化を阻害する。細胞レベルでの高発現実験より、MIPPはMUKタンパク質を不安定化する事も明らかとなった。これらのことから、MIPPは、MUKタンパク質の安定化の制御を行っているものと考えられた。一方、3-3も、試験管内及び細胞レベルでMUKに特異的に結合し、少なくとも細胞内では、MUK依存的なJNK活性化を促進する事が明らかとなった。3-3によるMUKの活性化機構は不明であるが、MIPPとあわせ、MUKを介したJNK活性化経路の制御因子として働いていることが推測されるに至った。炎症性のサイトカインを初めとして、熱ショックや紫外線等の細胞ストレスは、JNKと呼ばれるMAPキナーゼを活性化し、ストレス時の細胞の生存に関わるシグナル経路であることが推測されている。我々はMUK/MLK等と呼ぱれる一群の特徴的な構造を有するプロテインキナーゼ群のいくつかが、このJNK経路の特異的な活性化因子であること、更にこれがJNKキナーゼキナーゼそのものであることを示した。ところで、JNKは他のMAPキナーゼと比較し、その活性化の時関経過は10分から30分要する場合が多い。MUK/MLK群のプロテインキナーゼの活性化機構の解析の過程で、これらの量が刺激に依存して増加することがJNK経路の活性化に必要であることがわかってきた。更に、MUKに特異的に結合する新規のタンパク質を見いだしたが、これはMUKの安定化作用を示すタンパク質であった。これらの結果を総合すると、MUKは極めて不安定なタンパク質であり常に分解されているが、安定化タンパク質が誘導されたり、その転写レベルが増加することにより、量が刺激依存的に増加し、これがJNK経路の活性化の主因である可能性が浮上した。これは細胞内シグナル経路、特にMAPキナーゼ経路の活性化機構として全く新たな機構であり、JNK経路の活性化の時間経過の遅いこととも一致する。

一方、3-3も、試験管内及び細胞レベルでMUKに特異的に結合し、少なくとも細胞内では、MUK依存的なJNK活性化を促進する事が明らかとなった。3-3によるMUKの活性化機構は不明であるが、MIPPとあわせ、MUKを介したJNK活性化経路の制御因子として働いていることが推測されるに至った。
小胞体膜リボソーム受容体の同定と機能

粗面小胞体膜に存在するリボソーム受容体を同定しその機能を明らかにすることを目的とした研究の一環として、本年度は2種のスチルベン誘導体(DIDSとSITS)を用いて実験を行った。これらの化合物は、従来赤血球膜のアニオントランスポーターの阻害剤として広く用いられていたものであるが、これらはリボソーム受容体にも作用しそのリボソーム結合活性を阻害することを見い出した。そこでDIDSとSITSの標的となる小胞体膜蛋白質を解析したところ、主要な成分として分子量34kDaの蛋白質が検出された。この蛋白質は以前よりリボソーム受容体の候補蛋白質として知られていたp34蛋白質であることがp34の抗体を用いたウエスタンブロッテイングと免疫沈殿実験により明らかになった。次にp34のリボソーム結合活性は小胞体膜(ラット肝臓から調製したもの)の全活性の内、どれくらいの割合を占めているのかを、既報の再構成法を用いて解析したところ約80%の活性に相当していることが分かった。またこの際、イヌ膵臓の小胞体膜で主要なリボソーム結合活性を有していると報告されているSec61蛋白質はほとんど役割をもっていないことも明らかになった。そこでp34のリボソーム結合活性がDIDSとSITSによって阻害されるかどうかを、精製したp34を用いて解析したところ、DIDSとSITSの量に依存して阻害をうけることが分かった。以上の結果から、少なくともラット肝臓の粗面小胞体においてはp34がリボソーム受容体として主要な役割を担っていると考えられた。
肉用牛の筋肉蛋白質代謝回転速度に関する研究

筋肉蛋白質の蓄積量ならびに蓄積速度は、筋肉蛋白質の合成速度と分解速度の2つの要因により大きく左右される。したがって、肉用家畜において、筋肉蛋白質の合成速度と分解速度の実態を把握することは、産肉性向上の基礎的知見を得る上からも、極めて重要である。従来、肉用牛の産肉性向上に対する育種学的研究は、主として、統計遺伝学的観点からアプローチを試みたものが多く、遺伝生化学的観点からの研究はまだ殆どなされていないのが現状である。本研究は肉用牛の産肉性向上に対して、遺伝生化学的観点からの育種法を開発することを目的として、(1)肉用牛の筋肉蛋白質代謝回転速度の測定法を確認し、(2)発育初期における肉用牛の筋肉蛋白質代謝回転速度の評価を試みた。材料には、生後6ケ月の黒毛和種雌3頭を供試した。飼料には乾草と穀物を主体にした動物性の飼料成分の含まれないものを給与した。筋肉蛋白質代謝回転速度の評価は尿中に排せつされる3MH(3-methy Lhistidime)量を指標として評価した。3MHはDowe×50-×4(Pyridine form,200-400 mesh)カラムにより分離溶出された。まずはじめに、酸性および中性アミノ酸を200mlの0.2M Pyridineで洗い流し、その後100mlの1M Pyridineで3MHをフラクションコレクターで回収し、オルトフタルアルデヒドを含むニンヒドリン溶液にて定量した。筋肉蛋白質の分解速度は全筋肉中の3MHプール量に対する。3MHの1日排せつ量の比率から評価し、合成速度はFunabiki(1976)の公式により、増対量をもとにして推定した。6ケ月齢の黒毛和種の平均体重は、198kgで、その時の筋肉蛋白質の分解速度は平均で1.82%/日と評価され、合成速度は2.33%/日と推定された。分解速度の評価には個体間でバラツキが大きく、分後の検討が必要である。
太陽光発電大量連系を可能とする次世代配電ネットワーク運用支援統合シミュレータ開発

環境・エネルギー問題を背景に今後予想される太陽光発電の配電ネットワークへの大量連系を実現するため、最適送出電圧制御方式と最適構成制御方式との協調運用という配電ネットワークの新しい運用形態の開発を行った。運用手法の開発に際し、構成要素のモデリングから最終的なネットワークの設計・運用指針の決定支援までの一貫したプロセスを全てカバーする高精度な統合型のシミュレータを構築し、グリッド模擬装置による実験と合わせて、開発運用手法の有効性を定量的に実証した。本研究は、今後予想される太陽光発電(PV)の大量連系を見据えて配電ネットワークの新しい運用形態の創出・確立を目指し、構成要素のモデリングから最終的なネットワークの設計・運用指針の決定支援までの一貫したプロセスを全てカバーする高速・高精度な統合型のシミュレータを構築することを最終的な目的としている。本年度では、シミュレータの構築に向けて、(1)「一般家庭負荷やPV出力の高精度かつ汎用的なモデリング手法の開発」、(2)「配電ネットワークの最適送出電圧プロファイルの制御手法の開発」の2項日に焦点を当てた。テーマ(1)に関しては、数百件規模のPV設置住宅における実測データに対しクラスター分析などを実施し、数理工学の側面から需要家の負荷およびPV出力の時間変動特性を解明した。また、同一クラスター内においても需要家の負荷やPV出力にはばらつきが存在するため、シミュレーションに転用可能な汎用性のあるモデリングを目指し、正規乱数係数を用いた一般性のある負荷・発電量のモデル化手法を開発した。テーマ(2)に関しては、多数または大容量のPVシステムが連系された配電ネットワークにおいて、電圧上下限制約を逸脱しないという制約条件下で、上下限値からの電圧余裕の最大化と最大電圧不平衡率の最小化を目的として、センサ開閉器の電圧監視情報をもとに最適な創出電圧プロファイルを制御する手法を開発した。制御のロジックとしては、従来の送り出し電圧プロファイルを初期解として、センサ開閉器の電圧監視情報をもとに、変圧器タップの切り替え数の限界を制約条件とした上で、電圧余裕が極力大きく、かつ三相電圧不平衡率を極力小さくするようにプロブァイルを時間に従い動的に変更させる方針を採った。また、PV連系配電ネットワークモデルを用いた計算機シミュレーションを通して、開発した最適送出電圧プロファイルの制御手法の制御効果の妥当性を明らかにした。本研究においては、これまで、500軒規模の長期にわたる秒刻みの実測データに基づく一般家庭の電力負荷や太陽光発電出力の高精度なモデリング手法、配電ネットワークにおける多目的最適化設計手法、最適化計算により得られたパレート最適解より目的関数や設計変数間の複雑な相関情報を効果的に抽出する手法を開発してきた。最終年度である本年度は、これらを融合し、一貫したプロセスを全てカバーする統合型のシミュレータを構築した。まず、これまでに開発した最適送出電圧制御手法と損失最小開閉器制御手法との協調手法を本学内に所有するグリッド模擬実験装置に実装し、制御実験での電圧や配電ロスの実測値による検証を通して配電ネットワークにおける最適化設計手法を確立させると同時に、一般家庭負荷や太陽光発電出力の高精度モデリング手法により均し効果が適切に模擬できることとなり、大規模配電ネットワークを対象とする最適化結果がより実用性の高いものになることを確認した。また、エネルギー需要における電化が今後さらに進み、電気自動車(EV)によるV2H(Vehicle to Home)など、新たな制御要素(設計変数)が多数創出されることが予想されるが、開発した自己組織化マップを活用した情報処理手法を組み入れることで、電力品質・保護・保安面や、経済性・環境性の指標など、目的関数及び設計変数を大幅に多様化させた状況下でも、最終的なネットワーク設計・運用指針の決定作業を効率よく行えることも確認した。以上、数値解析、最適化、統計推測、機械学習の理論を融合した本統合型シミュレータの妥当性と有効性を明確に示すことができた。本研究では、今後の太陽光発電(PV)の大量連系を見据え、構成要素のモデリングからネットワークの設計・運用指針の決定支援までの一貫したプロセスを全てカバーする統合型のシミュレータ構築を目的とし、24年度では(1)「配電ネットワークにおける最適送出電圧制御と最適構成制御の協調手法の開発」、(2)「多種多様な目的関数とネットワーク設計・運用制御の設計変数間の複雑な相関情報をパレート最適解より抽出し、最終的なネットワーク設計・運用指針の決定を行う情報処理手法の開発」の2項目に焦点を当てた。テーマ(1)に関しては、大容量PVシステムが分散設置された配電ネットワークにおいて、電圧上下限制約、線路容量制約などの制約条件下で配電損失の最小化を目的として、膨大な解候補から最適構成を現実的な時間内に探索可能な手法の開発を行った。探索手法としては、開閉器の開閉状況を論理関数として表現し、二分決定グラフ(BDD)に優先すべき変数の順序を導入することでROBDDの作成を行い、制約条件を満たす解候補を現実的な候補数で列挙することで探索の高効率化を図った。

また、配電ネットワーク構成を決定する際に、昨年度開発した最適送出電圧制御のアルゴリズムを導入することで配電ロスを最小化しつつ、電圧余裕最大化及び三相不平衡率最小化を満たすような協調制御方式の開発を行った。PV連系配電ネットワークを用いた計算機シミュレーション及び、当大学に設置されているグリッド模擬実験装置を用いた実験の両面から定量的な評価を行い、妥当性を明らかにした。テーマ(2)に関しては、電力品質・保護・保安面に加え、太陽光発電のコストやCO2ペイバクタイムなどの経済性・環境性の指標など、目的関数及び設計変数を大幅に多様化させた状況下でも、最終的なネットワーク設計・運用指針の決定作業効率を向上させる自己組織化マップを活用した情報処理手法を開発した。本研究で開発した「数百件規模の実測データの統計的特徴を適切に考慮した需要家の負荷やPV出力のモデル化手法」を用いることで、従来のモデリングよりもならし効果を適切に模擬できること等の有効性を、PV連系配電ネットワークモデルを用いた計算機シミュレーションを通して見出すことができ、当初の想定以上に有益な成果を行ることができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。今年度取組んだ「配電ネットワークにおける最適送出電圧制御と最適構成制御の協調手法の開発」においては、開発手法による計算機シミュレーションとグリッド模擬実験装置を用いた実験との比較を通して、その有効性と妥当性を検証できた。また、「パレート最適解より、多種多様なニーズ(目的関数)とネットワーク設計・運用制御の自由度(設計変数)間の複雑な相関情報の抽出手法の開発」においても、実規模レベルの例題で検証した結果、最終的なネットワーク設計・運用の指針決定の高効率化が開発手法により十分可能であることが明らかとなった。このように、当初の予定通り、順調に研究を進めることができた。配電ネットワークの配電損失が最小となる放射状構成を実規する開閉器制御に対し昨年度開発した最適送出電圧制御手法を導入し、両者を協調的に制御させることで、配電損失が最小となるネットワーク構成下で、電圧制御の目的を最大限に達成する融合手法を開発する。また、計算機シミュレーションと本研究グループが学内に所有するグリッド模擬実験装置を用いた実験を通して、開発手法の妥当性を検証する。さらに、シミュレータのポストプロセッサー、すなわち最終的なネットワークの設計・運用指針の決定支援ツールとして、多次元情報を包含するパレート最適解群から設計情報の効果的な抽出を可能とする情報処理手法を開発する。本研究の最終的な目的は、環境・エネルギー問題を背景に今後予想される太陽光発電の配電ネットワークへの大量連系を実現可能とすべく、最適送出電圧制御方式と最適構成制御方式という配電ネットワークの新しい運用形態の創出・確立を目指し、数値解析、最適化、統計推測、機械学習の理論を融合し、構成要素のモデリングから最終的なネットワークの設計・運用指針の決定支援までの一貫したプロセスを全てカバーする高速・高精度な統合型のシミュレータを構築することである。最終年度となる次年度では、これまでに開発した・一般家庭負荷や太陽光発電出力のモデリング手法・配電ネットワークにおける最適化設計・運用手法
天然変性タンパク質αシヌクレインの構造生物学研究と機能解明

神経変性病の一つにパーキンソン病があるが,この病気の発症には天然変性タンパク質であるαシヌクレインのアミロイド線維形成が密接に関係している。αシヌクレインタンパク質を用いたアミロイド線維形成機構について,蛋白質工学的手法を駆使して研究を行うとともに,天然変性タンパク質のモデルタンパク質としてコシャペロニンGroESの変性常態下からのアミロイド線維形成中における細胞毒性評価やその制御の研究を行った。αシヌクレインのアミロイド線維は低温下で解離消失することがCDやチオフラビン測定によって明らかになった。αシヌクレインのアミロイド核を形成する領域周辺には,酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸が高い頻度で局在しており,これらの負電荷と正電荷のバランスによってアミロイド線維形成とその安定性が支配されていることが示唆された。また,αシヌクレインが作るアミロイド線維構造の特徴を明らかにするために,高エネルギーX線回折法によって一分子レベルの構造測定研究を試みたところ,液体窒素低温下での調整サンプルによる反射データから周期性を持った繊維状の構造イメージが初めて明らかになった。一方,GroESを用いた天然変性タンパク質のモデル研究では,塩酸グアニジン変性状態から典型的なアミロイド線維が形成され,その形成途中の中間体分子種に高い細胞毒性があることが分かった。また,ポリフェノールの一種であるアントシアニンによって,このアミロイド線維形成がほぼ完全に抑制されるとともに,すでに形成されたアミロイド線維も可溶化されることが明らかになった。これらの研究結果は天然変性タンパク質の溶液中での構造変化がもたらす最終的な凝集体構造の特徴とその途中に示す生化学的に重要な物性について重要な知見を与えるものである。25年度が最終年度であるため、記入しない。天然変性タンパク質であるαシヌクレインの凝集過程,すなわちアミロイド線維形成(コンフォメーション変化)について研究を行い,以下のような成果を得た。典型的な天然変性タンパク質であるαシヌクレインは140残基のアミノ酸からできており,長時間水溶液中で放置すると凝集して,β構造に富んだアミロイド線維を形成する。このアミロイド線維形成過程でこのタンパク質は細胞毒性を示すようになり,パーキンソン病の発症原因のひとつとなっている。αシヌクレインのアミノ酸配列には特徴があり,C末端領域には負電荷を持ったアミノ酸残基とTyr残基が局在しており,そのアミロイド線維形成における役割について部位特異的変異法を駆使して詳細に明らかにした。その結果,C末端領域の負電荷による反発がアミロイド線維形成を抑制している一方で,136番目のTyr残基の芳香族環がアミロイド線維形成を促進していることが分かった。これらの線維形成の抑制と促進の効果は微妙なバランスで機能していることも判明した。一方,天然変性タンパク質のひとつであるSup35タンパク質のアミロイド線維形成が分子シャペロンであるシャペロニンによってどのような影響をうけるかを詳細に調べた結果,シャペロニンによってごく初期段階に相互作用することで抑制されることが明らかになった。またさらに,アミロイド線維形成途中に示される細胞毒性について,イメージセルカウンターによって調べた結果,個々の培養細胞の生死の様子を正確に見ることができるようになってきており,次の段階への研究展開に大きな結果が得られた。天然変性蛋白質であるαシヌクレインやSup35タンパク質を用いて,アミロイド線維形成における特徴あるアミノ酸の役割や分子シャペロンとの相互作用について明らかにでき,天然変性タンパク質のアミロイド線維形成メカニズムについてかなり具体的に明らかにされつつある。また,これらのアミロイド線維形成途中に生じる細胞毒性についても,それらを可視化することができるようになったことで,今後の実験研究につながる結果が出ているため。天然変性蛋白質であるαシヌクレインのアミロイド線維形成中に生じる細胞毒性について,蛋白質科学的にさらに明らかにするとともに,それらがどのような分子種に由来するのかを追求する。

さらに,変性蛋白質全般における普遍性についてもGroES蛋白質などを用いて明らかにしていく予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。
ヨーロッパ・グリーンツーリズムの発展構造の経済学的分析

本研究は、ドイツおよびオーストリアの農家民宿の経営実態と、ツーリストの利用実態について詳細な調査を行ってデータを分析したものである。今までの分析と討論の中から明らかになったのは次の点である。(1)ヨーロッパの上流階級では1920年代以降、ニースやカンヌでの長期滞在が一般化した。それが中・下流階級にも及ぶのが第2次世界大戦後であり、それが農山村地域でのグリーンツーリズムにつながった。(2)農家民主に長期滞在する中・下流階級とはいっても、経済的な地位は高くはないが、文化的には比較的高い地位にある人々が中心である。(3)その人達は、環境問題や農業問題に関心をもち、経済的に一番安い行動をとる。例えばハイキングなどを好む性向をもち、有機農産物にも関心をもっている。(4)ヨーロッパのグリーンツーリズムは、今では完全に農家の副業として農村業経営の中に組み込まれ、農林業や中山間地域を支える重要な経済的柱になっている。(5)ヨーロッパの農家民宿は、日本に比べてはるかに料金水準が低いが、それは、民宿改築の際に自家山林から木材を伐採し、大工工事も当主が手伝うこと、暖房用熱源に自家山林からの薪材を多用していること、さらに自家有機農産物の食材への多様などによって自給部分を多くし、全体のコストを引き下げていることによる。(6)観光地やスキー場に近い農家民宿は年間を通じて集客しているが、それ以外の場合は、滞在客のために様々なプログラムを用意して集客努力を行っている。ということは、ヨーロッパのグリーンツーリズムの需要者は、必ずしも滞在中に何もしないで過ごしているのではないことを示している。平成9年度は、平成10年度本調査のための準備、予備調査として位置づけ、イギリス、ドイツ、オーストリアでのグリーンツーリズムの実態と特徴を把握することに重点をおいた。各国の政府等観光部門及び民間のツーリズム協会でのヒアリングと統計データの収集をはじめ、それぞれ数戸の農家民宿での経営実態調査を実施した。特にオーストリアについては、研究スタッフ共通の認識を深め、最善の調査・研究手法を見いだすことを目的として、全員で同一行動をとり、調査期間を最も長く設定した。現地のパートナーの協力もあり、全ての調査はとどこおりなく完了した。平成9年の9月と11月には内部検討会を実施した。そのなかで明らかになった知見をまとめると次のようになる。(1)グリーンツーリズムは、ヨーロッパではすでに広く一般化しており、他の観光旅行と同等のものと考えられている。それゆえ、格安の海外旅行等との競合が激化している。(2)農家民宿は、農業・酪農経営収入を補充するものとして重要な収入源となっており、これがヨーロッパ農業や農村を支える役目をも果たしている。(3)農家民宿に宿泊する旅行者の行動様式は日本の場合と大きく異なる。このことから、ヨーロッパ人と日本人との休暇や休暇に対する考え方や、自然や農業えの接し方の違いから明らかになってきた。欧州における農家民宿の現状と課題を探るため、平成10年度には、農家民宿に関する現地調査及びアンケート調査を行った。現地調査は、平成9年度に引き続きオーストリア、ドイツ、イギリスにおいて行った。特に、オーストリアの農家民宿を重点的に調査した。具体的には、計20カ所の農家民宿に対して、施設整備、民宿経営、利用者特性、農林業との関連についてヒアリング調査を行った。アンケート調査については、オーストリア及びドイツにおいて、農家民宿を対象とするアンケート調査を実施した。また、オーストリアについては、農家民宿訪問者に対するアンケート調査も同時に実施した。これらアンケート調査については現在集計中であり、平成11年度にその成果を報告する予定である。また、イギリスでは、欧州の農村観光分野の研究者と意見交換を行い情報を収集した。現地調査及びアンケート調査の結果から、次のようなことがわかった。(1)観光エリアに立地する農家民宿と、そうではない普通の農村地域に立地する農家民宿では、経営内容も利用実態も異なる。(2)観光エリアには多くの農家民宿が立地しているが、その経営は必ずしも良好というわけではない。

(3)様々なアトラクションを提供し自家製ワイン・農産物等を販売する農家民宿の人気が高く、利用者の行動は自然に親しんだりのんびりするだけではない。(4)民宿を経営する農家の多くは、客室の建設及び維持管理の相当部分を自ら行い、宿泊客に提供する食事の材料を自家生産している。そのため、民宿経営に要する費用は日本に比べ少ないと推定される。(5)オーストリアの農家民宿の多くは、森林を所有しており、宿泊者のレクリエーション利用に用いられている。しかし、レクリエーション利用を目的とする森林施業が行われているわけではない。本研究は、ドイツおよびオーストリアの農家民宿の経営実態と、ツーリストの利用実態について詳細な調査を行ってデータを分析したものである。今までの分析と討論の中から明らかになったのは次の点である。(1)ヨーロッパの上流階級では1920年代以降、ニースやカンヌでの長期滞在が一般化した。それが中・下流階級にも及ぶのが第2次世界大戦後であり、それが農山村地域でのグリーンツーリズムにつながった。(2)農家民宿に長期滞在する中・下流階級とはいっても、経済的な地位は高くはないが、文化的には比較的高い地位にある人々が中心である。(3)その人達は、環境問題や農業問題に関心をもち、経済的に一番安い行動をとる。例えばハイキングなどを好む性向をもち、有機農産物にも関心をもっている。(4)ヨーロッパのグリーンツーリズムは、今では完全に農家の副業として農村業経営の中に組み込まれ、農林業や中山間地域を支える重要な経済的柱になっている。(5)ヨーロッパの農家民宿は、日本に比べてはるかに料金水準が低いが、それは、民宿改築の際に自家山林から木材を伐採し、大工工事も当主が手伝うこと、暖房用熱源に自家山林からの薪材を多用していること、さらに自家有機農産物の食材への多様などによって自給部分を多くし、全体のコストを引き下げていることによる。(6)観光地やスキー場に近い農家民宿は年間を通じて集客しているが、それ以外の場合は、滞在客のために様々なプログラムを用意して集客努力を行っている。ということは、ヨーロッパのグリーンツーリズムの需要者は、必ずしも滞在中に何もしないで過ごしているのではないことを示している。
近世初期の京都・大坂・伏見の関係からみた首都の多元性

本研究では、京都・伏見・大坂(さらには淀・名護屋、江戸・駿府)を複数の首都として捉え、それぞれの役割と関係性を検討することによって、近世初期における首都の多元性、江戸時代の三都との継承関係を解明することを目指す。その具体的な作業としては、京都の国家的位置づけ、伏見における武家統合と廃城の歴史的意義、軍事要塞としての大坂の重要性について検討を行い、比較のうえで総括・提言をする予定である。
先天性心疾患発症に関与する分子機構の解明

22q11.2欠失症候群は、高率に先天性心疾患を合併する染色体微細欠失症候群である。近年、動物モデルを用いたいくつかの研究により、転写因子TBX1が本症候群の心疾患発症に中心的な役割を果たすことが示唆された。本研究の目的は、先天性心疾患の発症に関与するTbx1の発現調節分子機構を明らかにすることである。まず、Tbx1遺伝子ゲノム上流の調節領域を特定し、Shhが心大血管形態形成の臨界期におけるTbx1の発現維持に必要であることを示した。さらに、Shhノックアウトマウスでも、Tbx1ノックアウトマウスと同様の大動脈弓奇形が認められることを明らかにした。次に、バイオインフォマティックスを利用し、Tbx1のゲノム上流調節領域に、種を越えて保存されたForkhead型(Fox)転写因子の結合配列があることを発見した。この配列について、ゲルシフトアッセイ、ルシフェラーゼ・レポーターアッセイなどを用いて解析した結果、Forkhead型転写因子の中で、Foxa2、Foxc1およびFoxc2が、このTbx1遺伝子上流のFox結合配列に結合し、Tbx1の転写を直接活性化することが判明した。Foxc1およびFoxc2のノックアウトマウスでも、Tbx1ノックアウトマウス、Shhノックアウトマウスと同様の大動脈弓奇形が認められる。また、Tbx1の発現は、Foxc1およびFoxc2ノックアウトマウスで低下しており、Foxc2の発現は、Shhノックアウトマウスの咽頭弓で低下していた。以上のことから、心臓・大血管の形態形成には、Shh-Fox-Tbx1によって制御される分子機構が重要な役割を果たすことが示唆された。したがって、Shh、Foxa2およびc1/2はTbx1の上流因子として、その発現を調節することにより、22q11症候群に合併する先天性心疾患の発症に関与する可能性があるとの結論を得た。Tbx1遺伝子上流の調節領域をlacZレポーター遺伝子に連結したトランスジーンを用いて作製されたトランスジェニックマウスでは、内因性Tbx1の発現と同様にlacZが発現することが確認された。初期発生において様々な因子の発現を調節する分泌因子であるソニック・ヘッジホッグ(Shh)によって、Tbx1の発現がどのように調節されているか、胎生初期から時間経過を追って明らかにするため、ShhノックアウトマウスとTbx1-lacZトランスジェニックマウスを交配した。Shhホモ変異・Tbx1-lacZトランスジェニックマウスの胎生9.010.5日胎仔を解析した。その結果、胎生9.25日までのTbx1の発現は、Shhシグナルが存在しなくても導入されるが、胎生9.510.5日までのTbx1の発現はShhに依存することが判明し、Shhが心大血管形態形成の臨界期におけるTbx1の発現維持に必要であることが示唆された。バイオインフォマティックスを利用し、単離したTbx1遺伝子の上流転写調節領域の塩基配列上に、Shhが直接的に発現を調節する下流転写因子であるGli

タンパクが結合する配列があるかどうか検索したが、Gli転写因子結合配列は発見されなかった。しかし、Tbx1の発現制御に関与するforkhead型(Fox)転写因子の結合部位を特定することに成功した。22q11.2欠失症候群は、高率に先天性心疾患を合併する染色体微細欠失症候群である。近年、動物モデルを用いたいくつかの研究により、転写因子TBX1が本症候群の心疾患発症に中心的な役割を果たすことが示唆された。本研究の目的は、先天性心疾患の発症に関与するTbx1の発現調節分子機構を明らかにすることである。まず、Tbx1遺伝子ゲノム上流の調節領域を特定し、Shhが心大血管形態形成の臨界期におけるTbx1の発現維持に必要であることを示した。さらに、Shhノックアウトマウスでも、Tbx1ノックアウトマウスと同様の大動脈弓奇形が認められることを明らかにした。次に、バイオインフォマティックスを利用し、Tbx1のゲノム上流調節領域に、種を越えて保存されたForkhead型(Fox)転写因子の結合配列があることを発見した。この配列について、ゲルシフトアッセイ、ルシフェラーゼ・レポーターアッセイなどを用いて解析した結果、Forkhead型転写因子の中で、Foxa2、Foxc1およびFoxc2が、このTbx1遺伝子上流のFox結合配列に結合し、Tbx1の転写を直接活性化することが判明した。Foxc1およびFoxc2のノックアウトマウスでも、Tbx1ノックアウトマウス、Shhノックアウトマウスと同様の大動脈弓奇形が認められる。また、Tbx1の発現は、Foxc1およびFoxc2ノックアウトマウスで低下しており、Foxc2の発現は、Shhノックアウトマウスの咽頭弓で低下していた。以上のことから、心臓・大血管の形態形成には、Shh-Fox-Tbx1によって制御される分子機構が重要な役割を果たすことが示唆された。したがって、Shh、Foxa2およびc1/2はTbx1の上流因子として、その発現を調節することにより、22q11症候群に合併する先天性心疾患の発症に関与する可能性があるとの結論を得た。
多重臨界現象としての観点から見た高分子の非イオン性界面活性剤水溶液中の溶解挙動

(1)三重臨界点を持つ3成分系のモデルについて相平衡の計算と実験を行い、三重臨界点に近づくときの挙動の変化を明らかにした。この研究により、三重臨界現象を生ずる温度及び濃度領域は三重臨界点のごく近傍に限られることが分かった。(J.Chem.Phys.111,(2000))(2)三重臨界点では共存曲線の形を表す臨界指数が1/4になることを溶液系で初めて見出した。(投稿中)(3)4成分系のモデル系について相平衡の計算と実験を行い、リエントラント三相平衡現象を初めて見出すとともに、そのメカニズムを明らかにした。また、試料の組成のわずかな変化が4相平衡を出現させることが予測された。(J.Phys.Soc.Jpn.33,(2000))(4)多成分系のギブズ自由エネルギーを高圧力の場合に拡張し、またその場合の相図がホモトピー法を用いて計算できることを示した。相図の圧力依存性には試料の高分子性が強く反映されることが示された。(Trans.MRS-J25,(2000)andJ.Phys.Soc.Jpn.69(2000))(5)生体高分子と非イオン性界面活性剤を含むモデル系であるハイドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)-エチレングリコールモノイソブチルエーテル-水系の相図の測定を行い臨界点付近の溶解挙動はHPMCの分子量に大きく依存する一方、それ以外の領域の振る舞いは分子量にはほとんど依存しないことが見出された。(Trans.MRS-J 25(2000),Phys.Lett.A 259,(1999))(6)臨界点付近の高分子の分子運動を調べるため、ESR,誘電測定を行った。(7)(1)-(6)の結果に基づいて溶質である高分子の高分子性と非イオン性界面活性剤の双極子モーメントの効果がカップリングすることによる新しい現象の可能性を調査した。(1)三重臨界点を生ずるモデルとしてポリスチレン溶液について三重臨界点付近の実績及び解析を行った。その結果、三重臨界点では共存曲線の対称性を表す臨界指数の値が1/4になることを溶液系で初めて見出すと同時に4成分系の三相平衡の挙動を明らかにした。(一部をPolymer J.に投稿し、現在印刷中)(2)生体高分子と非イオン性界面活性剤のモデルとしてハイドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)+エチレングリコールモノイソブチルエーテル(C_4E_1)+水系の共存曲線を測定した。その結果、相図全体の形は(1)の非極性の溶液と変わらないが、臨界点付近の溶解性は大きく変化し、フローリーハギンス型の自由エネルギーでは説明できないことが分かった。(現在、投稿中)(3)臨界点付近の高分子の分子運動をESRで調べるために、HPMCにスピンラベルした試料を調製した。また、会合状態の変化を調べるためにC_4E_1+水系の誘電分散を測定した。これらについては、現在、データ収集及び解析が進行中である。(J.Chem.Phys.に投稿)

(2)4成分系のモデル系について相平衡の計算と実験を行い、リエントラント三相平衡現象を初めて見出すとともに、そのメカニズムを明らかにした。また、試料の組成のわずかな変化が4相平衡を出現させることが予測された。(J.Phys.Soc.Jpn.に投稿)(3)多成分系のギブズ自由エネルギーを高圧力の場合に拡張し、またその場合の相図がホモトピー法を用いて計算できることを示した。相図の圧力依存性には試料の高分子性が強く反映されることが示された。(Trans.MRS-J及びJ.Phys.Soc.Jpn.に投稿)(4)生体高分子と非イオン性界面活性剤を含むモデル系であるハイドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)-エチレングリコールモノイソブチルエーテル-水系の相図の測定を行い臨界点付近の溶解挙動はHPMCの分子量に大きく依存する一方、それ以外の領域の振る舞いは分子量にはほとんど依存しないことが見出された。(5)(1)-(4)の結果に基づいて溶質である高分子の高分子性と非イオン性界面活性剤の双極子モーメントの効果がカップリングすることによる新しい現象の可能性を調査した。