hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒスタミン生成遺伝子の伝播を拒絶する水産食品発酵用乳酸菌スターター株の開発

アレルギー様食中毒の原因物質であるヒスタミンを生成する菌に変質することが無い安心安全な水産発酵食品用発酵スターターを選抜するため、ヒスタミン生成酵素遺伝子を受け取らない好塩性乳酸菌を日本産水産発酵食品から分離し、その遺伝子構造を調べ、ヒスタミンなどのアミン類を生成しない発酵スターター候補株を選抜した。そのうち増殖性に優れた2菌株を発酵スターター株として選抜し、ヒスタミン生成菌が混入している魚醤油仕込み液に接種して魚醤油製造試験を行った。その結果、ヒスタミンの蓄積が観察されず、調味料として問題のない品質の魚醤油を製造することができた。醤油や魚醤油など発酵調味料の製造過程では、アレルギー様食中毒の原因物質であるヒスタミンの蓄積が問題となる。ヒスタミンの蓄積は発酵調味料製造用発酵スターター(発酵の種株)と同じ種類の好塩性乳酸菌によるものであり、ヒスタミン生成酵素遺伝子(hdc)は本菌種が持つプラスミド(pHDC-A型)にコードされている。そのため、オリジナルのスターター株にhdcを持つプラスミドが伝播して、新たなヒスタミン生成菌が生み出される危険性がある。本研究では、プラスミドの不和合性(細菌細胞内で同じ複製開始点を持つ複数のプラスミドは共存し得ないという性質)に着目し、発酵スターター株にあらかじめhdcをコードしていないpHDC-A型の複製開始点を持つプラスミドを保有させ、外来のhdcをコードするプラスミドの取り込みを拒絶する安心安全な発酵スターター株を構築することを最終目標とする。本年度はヒスタミン生成遺伝子をコードしているプラスミドと同じ複製開始点を持つが、ヒスタミンやチラミン等のアミン類を生成する遺伝子をコードしていないプラスミドの取得を目標とした。当初の計画通り、各種水産発酵食品から1126株の好塩性細菌を分離し、その中から水産発酵食品の優占菌であるTetragenococcus属の細菌であり、かつ、hdcをコードせず、pHDC-A型の複製開始点を持つプラスミドを保有する菌株183株を選抜した。さらに、選抜された菌株のヒスタミンおよびチラミン生成能を評価し、これらの菌株にヒスタミンおよびチラミン生成能が無いことを確認した。このようにpHDC-A型の複製開始点を持ち、hdcをコードしていないプラスミドを食経験のある水産発酵食品から取得できたため、遺伝子改変などを行うことなく、スターターに保有させるプラスミドの候補を得ることが出来た。本年度は、好塩性乳酸菌のプラスミドの除去および導入技術の開発に関する研究を行った。平成26年度に得られたpHDC-A型の複製開始点を持ち、hdcをコードしているプラスミドを保有している菌株からのプラスミド脱落実験を行った結果、pH5.0以下の環境に曝すとプラスミドが脱落することを明らかにした。現在、脱落に要する時間、詳細なpH条件を検討している。また、菌株間のプラスミドのやり取り(プラスミド伝達能)を明らかにするため、pHDC-A型のプラスミドを保有する株としない株を識別するための選択培養法を検討している。遺伝子導入の成否を判定するための手法が新規であるため、慎重に進めている。特にプラスミドを保有している株と保有していない株を培地上で効率よく識別する手法の開発に時間がかかっている。両者の識別には抗生物質耐性の差が利用できることが明らかとなり、現在、選択培地の開発に取り組んでいる。醤油や魚醤油など発酵調味料の製造ではアレルギー様食中毒原因物質であるヒスタミン(Hm)の蓄積が問題となっている。Hm蓄積は発酵調味料製造用発酵スターター(発酵の種株)と同じ種類の好塩性乳酸菌によるものであり、Hm生成酵素遺伝子(hdc)は本菌種が持つプラスミドにコードされている。そのため、投入されたスターター株にhdcを持つプラスミドが伝播して、新たなHm生成菌が生み出される危険性がある。本課題ではHm生成菌に変質することが無い安心安全な発酵スターターを創出する研究の一環として、プラスミドの不和合性(細菌細胞内で同じ複製開始点を持つ複数のプラスミドは共存しない性質)を利用した発酵スターター株の開発を目的とする。発酵スターター候補株を実際の魚醤油モロミにヒスタミン生成菌とともに添加して、ヒスタミン蓄積抑止能を評価した。

国産水産発酵食品より、分離されたhdcをコードするプラスミドと同じ複製開始点を持つプラスミドを保有する好塩性乳酸菌のうち増殖特性などから発酵スターターとして有望である2菌株を選抜し、麹非添加イワシ魚醤油モロミにヒスタミン生成菌とともに接種して試醸したところ、ヒスタミンの蓄積が抑制され、また、試醸品の呈味性を発酵スターター非添加のものと官能的に比較したところ、呈味性は大きな差は見られなかった。発酵スターター候補株の保有するプラスミドの塩基配列を解析したところ、hdcをコードしているプラスミドと基本構造は同じで、hdcの有無のみが異なっていた。アレルギー様食中毒の原因物質であるヒスタミンを生成する菌に変質することが無い安心安全な水産発酵食品用発酵スターターを選抜するため、ヒスタミン生成酵素遺伝子を受け取らない好塩性乳酸菌を日本産水産発酵食品から分離し、その遺伝子構造を調べ、ヒスタミンなどのアミン類を生成しない発酵スターター候補株を選抜した。そのうち増殖性に優れた2菌株を発酵スターター株として選抜し、ヒスタミン生成菌が混入している魚醤油仕込み液に接種して魚醤油製造試験を行った。その結果、ヒスタミンの蓄積が観察されず、調味料として問題のない品質の魚醤油を製造することができた。当初の計画通り、既知のヒスタミン生成遺伝子をコードするプラスミドと同じ複製開始点を持ち、ヒスタミンやその他の有害アミン類生成酵素遺伝子をコードしていないプラスミドを取得することが出来たため、研究の進捗状況としては計画通りと判断した。計画書には、水産発酵食品由来の野生株から好適なプラスミドが得られなかった場合、遺伝子改変により新規の人工プラスミドを構築する必要があると記載したが、野生株より好適なプラスミドを得ることが出来たため、遺伝子改変による人工プラスミドの構築は不要であった。平成26年度に分離したヒスタミンを生成しないpHDC-A型プラスミドを保有する菌株のヒスタミン生成遺伝子の拒絶能を評価する。プラスミドのpHDC-A型の複製開始点を持ちhdcをコードしていないプラスミドを保有している菌株(ヒスタミン非生成株)をおよそ300株分離することに成功しているため、これらの菌株から、pHDC-A型の複製開始点を持ちhdcをコードしているプラスミドを保有している菌株(ヒスタミン生成菌)と異なる抗生物質耐性を持つ菌株を選抜する。ヒスタミン生成株と非生成株両者を混合培養し、前述した抗生物質耐性の違いを利用して両者を識別し、ヒスタミン非生成株が生成株に変質した割合を算出する。プラスミドを全く持っていないヒスタミン非生成株を陰性対照とし、プラスミド伝播率を評価する。上記の実験により、pHDC-A型の複製開始点を持ちhdcをコードしていないプラスミドを保有していることでヒスタミン生成菌に変質しにくくなっていることが確認できたら、実際の製造現場で発酵スターター株として試作品製造実験に使用する。食品微生物学当初の計画通り、好塩性乳酸菌のプラスミドの除去および導入技術の開発を行う。本研究では、pHDC-A型の複製開始点を持ち、hdcをコードしていないプラスミドを、発酵スターター候補株に保有させる必要があるため、スターター候補株においてプラスミドの導入および削除を制御できる技術開発が必要である。現在、乳酸菌におけるプラスミドの導入にはエレクトロポレーション法が一般的であるため、本法による遺伝子導入手法の確立を目指す。
日英対照マルチモーダル音声対話データベースの構築-応用認知言語学の観点から

学習者コーパスを利用した語彙・文法レベルの研究には蓄積があるが,英語学習者の話し言葉コーパスを用いた談話レベルの対話研究はまだ十分に進んでいない。本研究では,日本語母語話者ペア,英語母語話者ペア,日本人英語学習者ペアによる,日・英語のマルチモーダル課題遂行対話を独自に構築し,認知言語学,心理言語学,会話分析の理論を援用しながら,日・英語母語話者の対話遂行のための言語行動と英語学習者の言語行動を比較した。そして,母語話者が用いている対話構造や情報構造のパタンをもとに,英語学習者の対話教育支援のための方略を提示した。本研究の目的は,以下の三点である.第一の目標は,母語の影響を探るために,日本語と英語の背後にある認知的な捉え方の違いに基づく表現の違いを分析することである.第二の目標は,日英語の言語差が実際の英語学習者の発話にどのように影響を与えているのかについて調査・分析を行うことである.第三に,そういった学習者の表現上の傾向に基づき,英語学習者にとって望ましい相互行為的な対話の構造と言語表現を提案することである.22年度の成果は,これらの三点の目標を達成するための基礎作りとして1.応用言語学,談話分析,認知言語学に関する文献・資料の収集・整理2.日本人英語学習者(上級・中級)と日本語母語話者と英語母語話者のペアによる四種類のマルチモーダル音声対話データのビデオ録画と文字化作業(各五組(計40人),約25時間分のデータを収録)を行ったことである。日本人英語学習者の英語コミュニケーション能力を向上させるためには,文法表現のみならず会話構造を学習者に提示し,教授することが必要である.しかし,利用可能な英語学習者の音声対話データベースも教育目的の研究もまだ十分ではない.情報交換を必要とする協調的な活動が求められる場において,参与者がどのように問題を解決するか,どのような戦略を取るか,また,どのような言語表現を用いるのかを実際の言語使用に基づき記述することは,教育場面や教材作成などの実践で役立ち,大きな意義を持つ.本研究の目的は,作成した音声対話データベースを使用して,(1)日本語と英語の背後にある認知的な捉え方の違いに基づく表現の違いを分析すること,(2)母語の影響を探るために,日英語の言語差が実際の英語学習者の発話にどのように影響を与えているのかについて調査・分析を行うこと,(3)そういった学習者の表現上の傾向に基づき,英語学習者にとって望ましい相互行為的な対話の構造と言語表現を提案することである.23年度の成果として,日英語の比較を扱う上記の(1)に関しては,文法レベルでは主格,目的格の出現の傾向が日英語で違っていたが,談話レベルではtopic comment structureなど,予想以上に似通った構想がみられることが明らかになったことが挙げられる.また,学習者の言語を対象とする(2)に関しては,日本語,英語,学習者の英語において,それぞれ異なる表現や構造の使用が明らかになった.従って,学習者が中間言語的な発達を示していることが示唆された.対話において,参与者間がどのように知識を共有するのか,そのためにどのような言語表現が使用するのかは,英語教育の分野であまり注目されてこなかった.しかし,学習者の英語コミュニケーション能力育成には,このような対話の側面を,教育場面や教材作成などの実践で役立つように整理していくことが欠かせず,本調査の結果は,教育の現場に還元できるだけでなく,教育の質を高める上でも重要であると考える.2012年度の目標は,英語学習者にとって望ましい相互行為的な対話の構造と言語表現を探ることである。この目標を達成するために,日常会話における基本的なコミュニケーションスキルの一つに当たる「説明の方略」(Antaki 1994)という観点から,英語母語話者のペアと学習者のペアのレゴブロックを用いた課題遂行対話データを比較・分析した。分析の手段としては,Carletta et al. (1997)で提案されているdialogue structure coding (対話構造コーディング)のmovesを利用した。結果,instruct move (例:青のブロックを黄色のブロックの上に置いて)において,学習者では,take,make,pick,grabの使用が顕著に見られた,これはモノを移動させるための過程を示す動詞を使用して共同注意の対象を導入し,確立後に,実際の行動に移るといる日本語の対象物の導入の方法が影響していると考えられる。一方,英語母語話者には,put,place,pushなどモノが移動した結果を示す動詞の使用が多くみられた。explain move (例:青のブロックは黄色のブロックです)では,英語母語話者が状況を説明することで,結果として,相手に動作を促す方略を用いていることが明らかになった。また,情報提示パタンでは,英語母語話者は,instruct + explain, explain + explainのような情報提供の仕方で情報補強を行っていた。

これらの結果は,英語母語話者は説明の構造的なパタンを有すること,目的によって説明の仕方を調整することができることを示している。一方,学習者にはこれらの構造的なパタンが欠如しているため,語やフレーズを繰り返したり,ターン交代を頻繁に行ったりすることで,情報の欠如を埋め合わせていることが示された。対話構造を記述するために使用しているコーディングスキーマ(Carletta (1995)のDialogue Structure Coding Scheme)は,母語話者の対話構造分析のために作成されており,学習者の英語に対応しないことがあるため,少し工夫を要するが,おおむね順調である。24年度が最終年度であるため、記入しない。コーディングスキーマのタグ付与作業やデータの整理,教材案の作成には時間を要する.タグ付与作業者を増やして対応したい.24年度が最終年度であるため、記入しない。
初等中等教育における批判的思考を志向した統計指導プログラムの開発

本研究の目的は,日本の初等中等教育における批判的思考を志向した統計指導プログラムの開発を行うことである。2018年度は、科研全体会を2回開催し、研究発表・協議・情報交換を行うとともに、主として次の4つの視点で研究を進めた。(1)小学校・中学校・高等学校の算数・数学教科書における統計分野の批判的思考に関わる分析を行った。教科書の中で「批判的思考を促すような問題数」「問いかけ方」に着目して分析を行い、得られた示唆をもとに教科書をアレンジした教材を開発した。(2)小学校と中学校,中学校と高等学校の接続を意図した教材開発と実践を行った。小学校2本(小6「どれくらい本を借りたのだろう」、小6「来年度の家庭学習の時間は何分くらいが適切か」)、中学校2本(中1「人がタンスの角で小指をよくぶつけるのはなぜか」、中3「鶏卵のパック詰めの方法は許せるのか」)、高等学校2本(高1「このサイコロはイカサマなのか」、高1「外れ値の基準をどのようにつくればよいか」)の研究授業及び協議会を実施した。(3)児童・生徒の批判的思考力の実態調査を行うための数学教育における批判的思考の枠組みを検討しながら、調査問題の作成と予備調査を行った。(4)統計ソフトウェアの開発・授業実践にむけて、stathist(ヒストグラム作成ソフト)とstatbox(箱ひげ図作成ソフト)を研究室の新webサイトに移行し、開発したstatlook(ヒストグラム・箱ひげ図統合ソフト)を研究室の新webサイトにアップした。また、散布図作成ソフト(仮称statscatter)の開発を開始した。なお、(1)は、2018年度日本科学教育学会・年会において発表、(2)は2019年度の日本科学教育学会・年会において発表予定、(3)は2019年度に本調査及び分析を実施予定、(4)は2019年度の日本数学教育学会・秋期大会で発表予定である。「外国資料分析」は、ニュージーランド・オーストラリア・シンガポールの教育課程・教科書等の入手をして分析を開始している。このうち、3カ国の教育課程の分析は終了している。また、ニュージーランドのナショナルカリキュラムの「統計的リテラシー」に対応して、数学教科書の統計に関わるレポートを評価する単元における批判的思考の問題分析を行い、中等教育修了段階における「統計レポートの評価」で求められる規準を検討し、学会発表を行った。「教科書」分析は、小学校・中学校・高等学校の算数・数学教科書における統計分野の批判的思考に関わる分析を行った。分析と考察が終了したので学会発表を行った。「教材開発・実践」は、科研全体会での議論を踏まえて、6本の研究授業・研究協議会の実施をすることができた。また、研究協力者(小中高の教員)が教材開発を行い、科研全体会で議論を行い、次年度に向けて授業づくりを進めることができた。「実態調査」は、小中高の児童・生徒を対象とした統計分野における批判的思考力に関わる実態調査を行うために、調査の枠組みを立案した上で調査問題の開発・予備調査を行うことができた。次年度に本調査と分析を行う予定である。「統計ソフト開発」は、statlook(ヒストグラム・箱ひげ図統合ソフト)のver.1を完成させて、研究室の新webサイトに掲載した。また、散布図作成ソフト(仮称statscatter)の開発に着手した。研究協力者(統計ソフト開発者)と連携をして原案を作成し、科研全体会において原案について意見交換を行った。次年度に散布図作成ソフト(仮称statscatter)の公開及び学会発表を行う予定である。1.統計指導先進国のカリキュラム・教科書・授業記録の収集・分析:イギリス・オーストラリア・ニュージーランド等の教育課程を比較分析するとともに,数学の教科において批判的思考をどのように実現しようとしているか考察する。2.小学校と中学校,中学校と高等学校の接続を意図した教材開発と実践:研究授業の企画・実施・評価を通して授業事例を蓄積し、批判的思考を志向した統計指導プログラムの開発に向けた手立てとする。3.児童・生徒の批判的思考力の実態調査:2019年度中に本調査を実施・分析する。これを基にして現状と課題を見出し、批判的思考を志向した統計指導プログラムの開発に向けた手立てとする。4.統計ソフトウェアの開発・授業実践・評価:statscatter(散布図作成ソフト)のver.1を完成させて、研究室の新webサイトに掲載する。また、これまで開発した統計ソフトを用いた授業実践を行う。5.研究の情報発信:2018年度の成果(授業研究ほか)を学会で発表する。また、中間報告書を作成し、情報発信(冊子媒体、研究室webサイトアップ)を行う。平成29年度は、研究分担者及び研究協力者が一同に集まる科研全体会を3回開催して、研究発表・協議・情報交換を行うとともに、主として次の4つの視点で研究を進めた。実践授業として、小学校2本(小5「めざせ「おすすめ本」読破」、小6「母校に残そう!5組の自慢!」)、中学校1本(中1「打撃コーチになって練習メニューを提案しよう」)の研究授業及び協議会を実施した。

(3)児童・生徒の批判的思考力の実態調査を行うための数学教育における批判的思考の枠組みを検討しながら、調査問題の作成を開始した。(4)統計ソフトウェアの開発・授業実践にむけて、stathist(ヒストグラム作成ソフト)とstatbox(箱ひげ図作成ソフト)を研究室の新webサイトに移行するとともに、statlook(ヒストグラム・箱ひげ図統合ソフト)の開発を継続的に行った。なお、(1)と(2)については、平成30年度の日本科学教育学会・年会において発表予定、(3)については、平成30年度に実施予定である。科研の申請段階における平成29年度の計画は、主に「外国資料分析」「教科書分析」「教材開発・実践」であった。「外国資料分析」は、ニュージーランド・オーストラリア・シンガポールの教育課程・教科書等の入手をして分析を開始している。このうち、3カ国の教育課程の分析は終了している。また、シンガポールの数学教科書(統計単元)における批判的思考の問題分析を行うことができた。「教科書」分析は、小学校・中学校・高等学校の算数・数学教科書における統計分野の批判的思考に関わる分析を行った。分析と考察が終了したので学会発表する予定である。「教材開発・実践」は科研全体会での議論を踏まえて、3本の研究授業・研究協議会の実施をすることができた。また、研究協力者(小中高の教員)が教材開発を行い、科研全体会で議論を行い、次年度に向けて授業づくりを進めることができた。さらに、「実態調査」は、小中高の児童・生徒を対象とした統計分野における批判的思考力に関わる実態調査を行うために、調査の枠組みを立案した上で調査問題の開発を進めることができた。次年度に調査予定である。本研究の目的は,日本の初等中等教育における批判的思考を志向した統計指導プログラムの開発を行うことである。2018年度は、科研全体会を2回開催し、研究発表・協議・情報交換を行うとともに、主として次の4つの視点で研究を進めた。(1)小学校・中学校・高等学校の算数・数学教科書における統計分野の批判的思考に関わる分析を行った。教科書の中で「批判的思考を促すような問題数」「問いかけ方」に着目して分析を行い、得られた示唆をもとに教科書をアレンジした教材を開発した。(2)小学校と中学校,中学校と高等学校の接続を意図した教材開発と実践を行った。小学校2本(小6「どれくらい本を借りたのだろう」、小6「来年度の家庭学習の時間は何分くらいが適切か」)、中学校2本(中1「人がタンスの角で小指をよくぶつけるのはなぜか」、中3「鶏卵のパック詰めの方法は許せるのか」)、高等学校2本(高1「このサイコロはイカサマなのか」、高1「外れ値の基準をどのようにつくればよいか」)の研究授業及び協議会を実施した。(3)児童・生徒の批判的思考力の実態調査を行うための数学教育における批判的思考の枠組みを検討しながら、調査問題の作成と予備調査を行った。
三次元心エコー図を応用した可変弾性モデルによる心室メカニクス解析

詳細な心機能評価は心室容積と心室内圧の同時記録により行われるが、心室容積の記録は大径の高額なカテーテルを経動脈的に挿入して行う必要があった。近年進歩の著しい三次元心エコー図を用いて、非侵襲的に心室容積を記録して、さらに三次元心エコー図で得られる心筋重量も加味した左室拡張機能の評価を行うことを試みた。現時点の三次元心エコー図では、カテーテル検査中という特殊な環境で解析が可能な画質を持つデータを得ることが難しかったが、種々の症例から三次元心エコー図の手技的および技術的な問題点を検討することができ、今後の研究につながると思われた。平成21年度の研究計画は、カテーテル検査で得られた左室圧データと三次元経胸壁心エコー図から得られた容量データより左室圧-容積関係曲線を描き、Emax、EDPVRが実際の臨床症例から得られるかどうかを検討することであった。左室圧データは研究計画通り、当初はピッグテールカテーテルを用いての記録を試みたが、特に拡張期圧データのばらつきが大きくなり、圧ワイヤーを用いた圧データ収集に変更した。これにより、詳細な圧データを収集することができるようになった。また、容量データに関して、研究計画のように経胸壁心エコー図を用いてデータ収集を試みたが、カテーテル検査中の仰臥位の体制で鮮明な三次元心エコー図データを取ることにかなり難渋した。容量データ収集だけでかなりの時間を費やすことになり、実際の臨床現場での限られた検査時間内に評価可能な良質の三次元心エコー図データが取れなかった。研究計画通りに研究が進まなかったため、研究計画では平成22年度から心房中隔欠損症症例などの疾患を対象に研究を進める予定であったが、経カテーテル的心房中隔欠損閉鎖術では、全身麻酔下に三次元経食道心エコー図を挿入して行うため、途中よりこれらの症例を対象にして左室圧-容積関係曲線を得ることを試みた。現在まで5症例からデータを収集することができた。三次元経食道心エコー図による容積データ収集には経食道心エコー図プローブ位置の工夫が必要であることや、データ収集中に圧-容積関係曲線を描くことが出来ないため、下大静脈閉塞時間などの問題があるが、心筋重量は計測可能であった。当初の研究計画から遅れているが、平成22年度前半は左室圧-容積曲線と心筋重量からEmaxとEDPVRの補正を試みる予定である。近年進歩の著しい三次元心エコー図を用いて、非侵襲的に心室容積を記録して、さらに三次元心エコー図で得られる心筋重量も加味した左室拡張機能の評価を行うことが目的であった。当初の研究実施計画では、心室容積計測は三次元経胸壁心エコー図を用いて行う予定であったが、十分な画質をもつデータが得られにくかったため、本年度は研究計画を一部変更して、全身麻酔下に三次元経食道心エコー図を挿入して行う経カテーテル的心房中隔欠損閉鎖術治療患者を対象として研究をすすめた。結果として9症例に対してデータ収集を行うことができ、症例を重ねるごとに三次元心エコー図データの画質は向上していったが、研究期間内に正確な圧-容積関係曲線により定量的評価法を確立するには至らなかった。心エコー図検査室で行われる三次元心エコー図による容積計測や重量計測は、MRIとの比較において、強い相関を認めるとの報告が多数あるが、カテーテル検査室における三次元心エコー図を用いた左室容積計測は、時間の制約や患者の体位といった制限があり、下大静脈閉塞により左室容積が小さくなった状態では、さらに心内膜トレースによる容量計測が難しくなった。従って、カテーテル検査室で行う三次元心エコー図による容積計測は、通常の心エコー図検査室で行うものとはことなり、あらためてvalidation studyを行う必要性があると思われた。しかし、圧容積関係により心機能評価を行う場合、コンダクタンスカテーテルによる左室容積計測は、大径の高価なカテーテルを経動脈的逆行性に左室内に挿入する必要があり、またMRIによる容積計測は左室圧の同時記録が難しい。今後三次元心エコー図装置の時間分解能、空間分解能の改善や、データ取得手順の簡略化、ソフトウェアの利便性の向上により、容積計測の精度が向上した場合には、持ち運び可能で非侵襲的な心エコー図は大きく貢献すると思われる。

また、経カテーテル的心房中隔欠損閉鎖術後の拡張不全評価に関して、容積関係曲線による解析は行えなかったが、圧曲線による9例(46.2±17.1歳、14歳63歳)の治療前後における検討は、治療後の左室拡張末期圧は治療前と比較して有意に高くなっていたが(10.9±5.0mmHg vs. 14.9±6.7mmHg,p=0.015)、左室拡張末期圧の変化とシャント量、欠損孔サイズ、治療前の左室拡張末期圧、peak negative dp/dt、Tauいずれとも有意な関連は認めなかった。しかし、症例数が少なく、今後のさらなる検討が必要であると思われた。
初期地球熱水系におけるクロマイト由来の水素・炭化水素発生量の定量

現在の蛇紋岩熱水環境において、高濃度H2やメタンを含んだ熱水が供給されている。CO2とH2からのメタン生成を促進する物質として金属触媒(FeやNi)や酸化鉱物(スピネル系)が候補として挙げられる。特に天然の蛇紋岩体に普遍的に存在する酸化鉱物はメタン生成触媒として注目されている。そこで本研究では、その中でも一般的に蛇紋岩中に見られるクロムスピネルを用いCO2を炭素源とした無機的なメタン合成量を定量するために、熱水変質実験を行った。予備実験として行った実験では、天然のクロミタイトをそのまま使用した。クロミタイトにはクロムスピネル以外の鉱物が数%程度混入しているために、クロムスピネルによる効果のみを検証するために不適当である。そこで、比重の違いを利用して他の鉱物を排除し、クロムスピネルを濃集させた粉末を本実験に使用した。また、同位体比ラベリングをしたCO2を炭素源として使用し、有機物の熱分解由来の炭化水素生成との区別を可能にした。これにより、発生したメタンがCO2起源か、混入した有機物の分解起源かどうかを議論可能にした。300°C、50MPaにおいて高CO2濃度・低H2濃度(実験1)、低CO2濃度・高H2濃度(実験2)という条件下で模擬海水とクロムスピネルを反応させる実験を行った。実験1ではメタンの生成が観測されず、実験2の方では確認された。生成したメタン分子の炭素同位体比は導入したCO2のそれとほぼ同等であった。そのため、CO2から無機的にメタンが生成したことが明らかになった。以上より、クロムスピネルはCO2を炭素源としたメタン生成に寄与することを示した。このことは現在の蛇紋岩熱水系で供給される熱水の高濃度メタンの起源を説明できる可能性がある。さらに初期地球環境でも超塩基性岩中に多くのクロムスピネルが含まれているため、その当時でもメタンが熱水から供給されていた可能性を示唆する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
イオン液体固定化触媒(SILC)の開発

本研究では、イオン液体を用いる触媒の新しい固定化法の開発を目的とした。1)均一系有機金属触媒のイオン液体溶液を無定形無機固体の細孔内に取り込ませ固定化した触媒SILC(Supported Ionic Liquid Catalyst)の開発を行い、触媒効率の向上とリサイクル性の発現を検討した。この方法は、非水溶性、非脂溶性、不揮発性というイオン液体の特性を触媒のバインダーとして利用するものであり、他の溶剤、例えばエチレングリコール、フルオラス溶媒、あるいは水などに比べると、汎用性が非常に高い。固体担体細孔内への含浸法による固定化に対し、不安定な有機金属触媒にも対応出来るため、よりソフトな固定化法である。また、固定化法は容易かつ低コストである。さらに溶液反応でこれまで蓄積されてきた触媒反応に関する知見をそのまま利用出来るのも利点である。Pd-SILCを用いるMizoroki-Heck反応では水溶媒中で配位子を用いる事無くTON 200,000、Suzuki-Miyaura反応では水-エタノール溶媒中室温にて配位子を用いる事無くTON 2,000,000の高い効率を達成した。またいずれにおいてもPd-SILCは6回のリサイクル使用が可能であった。2)イオン液体部を介して無定形シリカゲルとLewis酸あるいはBronsted酸を共有結合により結びつけた新しい有機分子固体触媒ILIS(Ionic Liquid Immobilized on Silica)を開発した。この固体酸触媒はインドールのアルデヒドヘの1,2+付加反応によるビスインドリルメタン合成に用いられた。触媒は様々な基質に対応し高収率で生成物を与え、また簡単な濾過のみで6回リサイクル使用するす事が出来た。3)イオン液体を有機分子触媒であるアミノ酸の液相担体として用い、天然有機化合物の重要出発原料である光学活性Wieland-Miescherケトン合成に成功した。アミノ酸およびイオン液体はそのまま5回リサイクル使用できた。環境対応型の有機素材生産には触媒の選択が重要な鍵となる。これまでは金属触媒が多用されてきたが、それに代わるものとして低分子量の有機化合物に触媒機能を持たせた有機分子触媒が期待を受け、盛んに研究が行われている。製品あるいは環境への金属の漏洩、触媒廃棄および金属資源供給に関わる問題が無いからである。加えて、分子触媒の設計の自由度の高さ、供給の容易さも魅力となっている。しかし、有機化合物であるため均一系触媒であり回収できず、また安定性に欠け失活し易く、リサイクル使用は難しい。触媒効率(TON)も高くはない。有機分子触媒の持つ長所を生かし、かつ短所を補うためには、固体担体への担持という方法が考えられる。シリカゲルに酸性イオン液体を担持した固体触媒を用い、様々なアルデヒドとインドールとの反応を行なった。その結果、インドール2分子とアルデヒドが縮合し、高収率でbis (indolyl)methane類を合成する事に成功した。この反応はインドール2分子とアルデヒドが1つのフラスコ内で脱水縮合する3成分連結反応であり、生成物は生理活性化合物として有用である。固定化触媒ILIS-SO_2Clは、アリルイミダゾリウムイオン液体とチオプロピル基を担持したシリカとのラジカル付加反応により合成した。この固定化触媒を用い反応条件を種々検討した結果、アセトニトリル中、室温で反応は進行し、高い收率で反応生成物を与えた。基質一般性は高く、芳香族アルデヒドのみならず脂肪族アルデヒドも好收率で反応した。また、インドール部に置換基があっても反応は問題無く進行した。さらに、酸に弱いOTBDMS基や塩基に弱いOAc基を置換した芳香族アルデヒドも生成物を与え、本反応条件が温和である事が示された。ペレットシリカゲルを用いると、触媒は簡単な濾過操作のみで回収され、少なくとも4回平均牧率94%でリサイクル使用する事ができた。

3)イオン液体を有機分子触媒であるアミノ酸の液相担体として用い、天然有機化合物の重要出発原料である光学活性Wieland-Miescherケトン合成に成功した。アミノ酸およびイオン液体はそのまま5回リサイクル使用できた。
球状ウイルスにおける粒子の多様性発現機構と粒子形成の階層性の解明

富栄養域の海水中には高密度でウイルス粒子が浮遊している。その一部は、赤潮原因プランクトンに対して感染性を持ち、赤潮の動態・終息に重要な影響をおよぼしていることが知られている。ここで、ウイルスは感染を成立させる方向に、宿主はウイルス感染から逃れる方向にそれぞれ変異を繰り返す。本研究では、赤潮原因藻ヘテロカプサ・サーキュラリスカーマを宿主とする球状RNAウイルス(HcRNAV)の構造生物学的解析から、この粒子表面の構造と性状を明らかにする。この第一歩として、HcRNAVの幾つかの株のRNAからcDNAを調製した。Y-グルタミルトランスペプチターゼ(GGT)はバクテリアから哺乳類まで幅広い生物が持つ酵素であり、グルタチオン(GSH)などのY-グルタミル基を他のアミノ酸やペプチドに転移する反応とy-グルタミル基の加水分解反応を触媒する。これまでに大腸菌由来GGTについて、この酵素の立体構造だけでなく、基質認識や触媒機構、プロセッシングによる成熟化機構を明らかにした。本年度は、2種類の阻害剤(アシビシンとアザセリン)の各々によるGGTの阻害機構を解析した。これら2種類の複合体の1.65Å分解能結晶構造から、両阻害剤ともGGTの活性残基Thr391と共有結合し、注目すべきことに四面体中間体で酵素に捉えられていることを明らかにした。さらにアシビシンでは、単にこれが酵素に結合したのではなく、アシビシン内で結合の再配置が起っていた。本研究でとりあげたタバコネクロシスウイルス(TNV)は、化学的に一種類のポリペプチドが180個と一本鎖RNAとが集合したT=3球状ウイルスである。TNVのサブユニットタンパク質はN末端領域にコンフォメーションの多様性があり、サブユニット間コンタクトも全てが等価ではない。N末端から85残基削除したタンパク質(Δ85)を大腸菌で発現させ、可溶化後リフォールドさせCa^<2+>存在下におくと、正20面体対称を持つT=1粒子に集合した。この粒子の結晶構造を2.7Å分解能で決定し、TNVの構造と比較した。サブユニットの3次構造は両者でほとんど同じで、各々の粒子の5回軸まわりのコンタクトが保存されていた。粒子形成にはCa^<2+>イオンが必要であった。TNV中では3サブユニットあたり5個(3個のタイプIと2個のタイプII)のCa^<2+>がサブユニットにまたがって配位している。T=1粒子中ではタイプIのCa^<2+>は保存されていたが、タイプIIのCa^<2+>は無かった。γ-グルタミルトランスペプチターゼ(GGT)はバクテリアから哺乳類まで幅広い生物が持つ酵素であり、グルタチオン(GSH)などのγ-グルタミル基を他のアミノ酸やペプチドに転移する反応とγ-グルタミル基の加水分解反応を触媒する。大腸菌由来GGTの結晶構造を1.9Å分解能で決定し、αββα構造を取っていることを明らかにした。さらに、クライオトラッピングによりγ-グルタミル酵素中間体の結晶を調製した。この構造解析から、GGTがどのアミノ酸残基でどのようにγ-グルタミル基を認識・触媒しているかを明らかにした。一方、GGTの前駆体タンパク質をミミックしたT391A変異体の構造を決定し、これに基づきプロセッシングによる構造変化、活性型酵素への成熟化の分子機構を明らかにした。
レセプター型チロシンキナーゼTIE2による腫瘍血管新生の制御機構の解析

成体の様々な病態で生じる新しい血管の形成は、おもに既存の血管から新しい血管の分枝が発芽することにより生じる発芽的血管新生によって営まれると考えられている。そこで、発芽的血管新生の分子メカニズムを解明することによって、各病態、特に腫瘍の血管新生を抑制することで抗腫瘍効果が期待できると考えられる。血管新生の過程では、その遺伝子のノックアウトマウスの表原型から血管内皮細胞上に発現するレセプター型チロシンキナーゼであるTIE2とその結合因子、アンジオポエチン(以下Ang)が重要な機能を果たすと考えられた。血管構造の安定な状態は血管内皮細胞を壁細胞(平滑筋細胞、ペリサイト)が接着、裏打ちする状況によりもたらされ、これは壁細胞から分泌されるAng1により誘導される。また血管の発芽の開始には壁細胞が内皮細胞から離解する必要があるが、これは血管内皮細胞から分泌されるAng1のアンタゴニスト、Ang2によって誘導される。また発芽を開始した血管が一定の領域で血管網を形成する際、まず造血幹細胞が虚血局所に移動し、Ang1を分泌することにより、血管をケモタキシスによって局所に誘導することが解明された。これらの機構を制御することにより、腫瘍血管新生を抑制する試みとして、本年度は腫瘍組織内に侵入する造血幹細胞数を減少させることによる抗腫瘍効果を試みた。造血幹細胞の生存を阻害するc-Kitのブロッキング抗体を、腫瘍細胞をヌードマウスの皮下へ移植する際に同時に投与すると、腫瘍内の造血幹細胞は減少し、腫瘍血管新生も抑制され、腫瘍の増大も抑制されることが判明した。今後、この原理を応用し、腫瘍内への造血幹細胞の効率のよい、侵入阻止手段を検討するとともに、前述した壁細胞と血管内皮細胞との接着、解離を制御することによる抗腫瘍血管新生について検討する。
口腔扁平上皮癌細胞に対するカルボプラチン誘導性アポトーシスの作用機序

口腔扁平上皮癌に対して手術療法や放射線/化学療法などが試みられているが、中には抵抗性を示す症例があり、臨床上大きな問題となっている。我々は、臨床的に使用頻度の高い化学療法剤であるカルポプラチン(CBDCA)に対する抵抗性の機序を解析する第歩として、9種類の扁平上皮癌細胞株を樹立し、薬剤感受性を調べた。口腔扁平上皮癌細胞株を種々の薬剤濃度で処理後48時間での細胞生存率により、細胞株は感受性株(MIT6,MIT7)と抵抗性株(MIT8,MIT16)に分けられた。感受性株に対して、CBDCAはミトコンドリアを介してアポトーシスを誘導した。このアポトーシス誘導に先だって、ミトコンドリア膜電位の低下、さらにカスペース-3の活性化が認められた。また、これらのアポトーシス誘導・進展には転写後のBcl-2ファミリー蛋白質の変化、すなわちBcl-x_L、Bax-αの切断が誘導された。一方、抵抗性株では感受性株に比べてBcl-x_Lレベルの上昇(約23倍)が観察されたが、Bcl-2/Bax-αレベルやp53変異との相関は認められなかった。薬剤抵抗性とBcl-x_Lレベルとの関連性をさらに検討するために、感受性株にBcl-x_L遺伝子を移入したところ、多剤耐性を示した。さらに、抵抗性株をアンチセンスオリゴヌクレオチドやアンチセンスBcl-x_Lで処理し、Bcl-x_Lタンパク質レベルを低下させると、薬剤耐性株は感受性となった。これらの事実により、扁平上皮癌細胞ではBcl-x_Lが多剤耐性因子として機能していることが示された。また、Bcl-x_L高発現多剤耐性株に対してアンチセンスオリゴヌクレオチドやアンチセンスBcl-x_L法が有力な治療法となるであろうと期待できる。我々は臨床的に使用頻度の高い化学療法剤であるカルボプラチン(CBDCA)に対する抵抗性の機序を解析する第一歩として9種類の扁平上皮癌細胞株を樹立し、薬剤感受性を調べた。扁平上皮癌細胞株を種々の薬剤濃度で処理後48時間での細胞生存率により、細胞株は感受性株(MIT6,MIT7)と抵抗性株(MIT8,MIT16)に分けられた。感受性株に対して、CBDCAはミトコンドリアを介してアポトーシスを誘導することが示された。また、これらのアポトーシス誘導・進展には転写後のBc1-2ファミリー蛋白質の変化、すなわちBc1-x_L、Bax-αの切断が誘導された。薬剤抵抗性とBcl-x_Lレベルとの関連性をさらに検討するために、感受性株にBcl-x_L遺伝子を移入し、薬剤感受性を調べた。Bcl-x_Lを高発現している感受性株では、CBDCAを含む複数の薬剤に対して抵抗性株(MIT8,MIT16)と同程度の抵抗性を示した。これらの事実により、扁平上皮癌細胞ではBcl-x_Lが多剤耐性因子として機能していることが示唆された。

今後、これらの抵抗性株に対してBcl-x_Lに対するアンチセンス法やBax-α/Bax-α切断産物を導入することにより、薬剤に対する感受性を付与する方法を開発したい。口腔扁平上皮癌に対して手術療法や放射線/化学療法などが試みられているが、中には抵抗性を示す症例があり、臨床上大きな問題となっている。我々は、臨床的に使用頻度の高い化学療法剤であるカルボプラチン(CBDCA)に対する抵抗性の機序を解析する第一歩として、9種類の扁平上皮癌細胞株を樹立し、薬剤感受性を調べた。口腔扁平上皮癌細胞株を種々の薬剤濃度で処理後48時間での細胞生存率により、細胞株は感受性株(MIT6,MIT7)と抵抗性株(MIT8,MIT16)に分けられた。感受性株に対して、CBDCAはミトコンドリアを介してアポトーシスを誘導した。このアポトーシス誘導に先だって、ミトコンドリア膜電位の低下、さらにカスペース-3の活性化が認められた。また、これらのアポトーシス誘導・進展には転写後のBcl-2ファミリー蛋白質の変化、すなわちBcl-x_L、Bax-αの切断が誘導された。一方、抵抗性株では感受性株に比べてBcl-x_Lレベルの上昇(約23倍)が観察されたが、Bcl-2/Bax-αレベルやp53変異との相関は認められなかった。薬剤抵抗性とBcl-x_Lレベルとの関連性をさらに検討するために、感受性株にBcl-x_L遺伝子を移入したところ、多剤耐性を示した。さらに、抵抗性株をアンチセンスオリゴヌクレオチドやアンチセンスBcl-xLで処理し、Bcl-xLタンパク質レベルを低下させると、薬剤耐性株は感受性となった。これらの事実により、扁平上皮癌細胞ではBcl-x_Lが多剤耐性因子として機能していることが示された。また、Bcl-x_L高発現多剤耐性株に対してアンチセンスオリゴヌクレオチドやアンチセンスBcl-x_L法が有力な治療法となるであろうと期待できる。
鎖国期から幕末明治にいたる外国人墓の基礎的研究

江戸時代の外国人墓地のうち、長崎に所在する唐人墓については、18世紀から19世紀の標準的な墓碑形式が遺されている崇福寺後山の墓碑の調査を継続し、ほぼ目的の墓碑の形式分類と各形式の代表例の実測調査とそれ以外の唐人墓碑の計測および碑文判読と写真撮影をおこなった。この結果長崎市悟真寺の墓地の唐人墓の調査成果と統合することで、17世紀から19世紀までの鎖国時代の日本における唐人墓碑の変遷を記録化することができた。また鎖国初期の外国人墓として、神奈川県横須賀市に所在する三浦按針夫妻墓所の墓碑石塔の調査をおこなった。いずれも関東の在地形式の宝篋印塔で、1630年前後にたてられた事が判明し、ウイリアム・アダムスは平戸でイギリス式に葬儀埋葬された後、妻と息子によって彼の領地で屋敷のある場所に新たに仏式の墓碑を建てて供養されたと推定された。幕末期の外国人墓地として、北海道函館外人墓地のロシア人墓地とプロテスタント墓地の悉皆調査をおこなった、ここでも墓碑の形式分類に基づく実測調査と、計測調査をおこない、ロシア人墓地については、ほかのヨーロッパ人墓とは異なり、長崎のロシア人墓と同一型式のぼちが多数存在することが判明した。いっぽうプロテスタント墓地に関しては横浜国際墓地や長崎大浦国際墓地と共通する形式や独自な形式など、非常にに多様なことが判明した。横浜国際墓地については幕末期の墓碑の調査をおこなっったが、構成の移動や再配置例が多いことが判明し、居留地時代の墓地がほぼそのまま遺されている長崎大浦国際墓地の悉皆調査を優先した。大浦国際墓地はすでに着手済みであるが今年度はさらに130基の墓碑の調査をおこない、一部は写真測量をおこなっている。国際墓地の調査の中で、長崎の大浦国際墓地と函館の国際墓地は居留地時代の埋葬がそのまま遺されており、きわめて重要な史跡であることが判明した。長崎崇福寺の唐人墓地調査はほぼ終了し、大浦国際墓地の調査も80%が完了した。当初は初年度予定していて、できなかった函館外国人墓地の調査をおこなうことができた。神奈川県横須賀市の三浦按針夫妻墓所の調査もできた。しかし今年度は酷暑の夏のため、夏休みの調査が、予定通り進まず、かつ大浦国際墓地の調査が当初の予定より掛ることが判明したため、横浜外国人墓地と、神戸外国人墓地の調査が一部にとどまった。以上のように予定通り進捗した調査も多いが、重点を保存状態のよい大浦国際墓地に掛けたため、調査を簡略にした墓地もあるので、おおむね順調に進捗していると判断した。最後の1基の実測が残っている長崎崇福寺墓地の調査と、残り20%の調査を残す大浦国際墓地の調査を早い時期に完結させ、調査した墓地と墓碑全体の資料整理とトレース作業を行い、そのうえで調査の不十分な部分の洗い出しと、補充調査をおこない、報告書を作成する。近世長崎に所在する外国人墓地の中でも17世紀から19世紀まで継続的に造墓がおこなわれている唐人墓の調査として長崎市臨済宗崇福寺墓地の調査を開始した。まず過去の調査で確認されている300基弱の唐人墓の所在を確認した上で、やく3分の1にあたる90基ほどの基礎調査をおこない、基本的な墓碑形式の分類と指標となる形式の実測調査と写真撮影をおこなった。その結果、17世紀の墓地である長崎市悟真寺墓地には存在しない形式の墓碑を数種類確認し、17世紀後半から18世紀前半の墓碑変化の大要をつかむことができた。近世初期の平戸のイギリス人墓地とオランダ人墓地の所在については、平戸市の推定地と平戸市横島の予備的な現地調査をおこなったが、現地には手がかりはなく、現状では改変が著しく、史料と現状観察では絞り込むことは難しいとの感触を得た。今後は地下レーダー探査等の物理的方法を模索する必要がある。幕末の外国人墓については長崎市大浦国際墓地、神戸国際墓地、横浜外国人墓地の予備調査をおこなった。大浦国際墓地については基本的な墓碑の分類をおこなうことができた。さら、250基ほどの墓碑の内80基の調査を終了した。神戸国際墓地については明治初年の外国人の墓碑に日本式の墓地を用いている例が数例あることが確認され、居留地と墓地が作られたごく初期には、複雑な状況がみられ、明治政府も明治2ないし3年頃までは江戸幕府の対応を踏襲した可能性型が高く詳細な調査の必要性が判明した。横浜外国人墓地については居留地時代に埋葬がおこなわれた1899年銘の墓碑やく500基を予備調査をおこなった。長崎と同じ形式のアメリカ東部の墓碑が多数あることが判明した。静岡県下田市玉泉寺外国人墓地については、アメリカ水兵墓地とロシア水兵墓碑について代表的な墓碑を実測し、同一型式であることを確認した。調査による実測図についてはトレースを行った。調査に必要な備品の購入を完了し、当初の予定通り調査に着手した。当初から予定していた長崎市崇福寺の唐人墓地、長崎市大浦国際墓地、兵庫県神戸国際墓地の予備調査を予定通り実施できた。崇福寺と大浦国際墓地についてはほぼ3分の1の詳細調査もおこなうことができた。平戸の近世初期のイギリス人墓地とオランダ人墓地については予備調査をおこなったが、現地では具体的な墓地の位置を特定することは表面だけでは無理なことが判明し、それ以上の調査に進めなかった。

また当初計画していた函館国際墓地の調査は秋口までに調査の機会を逸してしまい、真冬の調査は無理なので次年度に延期した。また神奈川県横須賀市の三浦按針墓所の調査も崇福寺等の調査が重なったため、次年度に延期した。かわりに静岡県下田市玉泉寺の1850年代のアメリカ人とロシア人水兵の墓地の実測調査をおこなって前倒しで調査を終了した。さらに神奈川県横浜外国人墓地の予備調査を行うことができた。以上の点では予定通りできなかったところもあるが2年目に行う予定であった箇所を前倒しして調査できたところもあったため、全体としてはおおむね順調に伸展しいると考えている。江戸時代の外国人墓地のうち、長崎に所在する唐人墓については、18世紀から19世紀の標準的な墓碑形式が遺されている崇福寺後山の墓碑の調査を継続し、ほぼ目的の墓碑の形式分類と各形式の代表例の実測調査とそれ以外の唐人墓碑の計測および碑文判読と写真撮影をおこなった。この結果長崎市悟真寺の墓地の唐人墓の調査成果と統合することで、17世紀から19世紀までの鎖国時代の日本における唐人墓碑の変遷を記録化することができた。また鎖国初期の外国人墓として、神奈川県横須賀市に所在する三浦按針夫妻墓所の墓碑石塔の調査をおこなった。いずれも関東の在地形式の宝篋印塔で、1630年前後にたてられた事が判明し、ウイリアム・アダムスは平戸でイギリス式に葬儀埋葬された後、妻と息子によって彼の領地で屋敷のある場所に新たに仏式の墓碑を建てて供養されたと推定された。幕末期の外国人墓地として、北海道函館外人墓地のロシア人墓地とプロテスタント墓地の悉皆調査をおこなった、ここでも墓碑の形式分類に基づく実測調査と、計測調査をおこない、ロシア人墓地については、ほかのヨーロッパ人墓とは異なり、長崎のロシア人墓と同一型式のぼちが多数存在することが判明した。いっぽうプロテスタント墓地に関しては横浜国際墓地や長崎大浦国際墓地と共通する形式や独自な形式など、非常にに多様なことが判明した。横浜国際墓地については幕末期の墓碑の調査をおこなっったが、構成の移動や再配置例が多いことが判明し、居留地時代の墓地がほぼそのまま遺されている長崎大浦国際墓地の悉皆調査を優先した。大浦国際墓地はすでに着手済みであるが今年度はさらに130基の墓碑の調査をおこない、一部は写真測量をおこなっている。国際墓地の調査の中で、長崎の大浦国際墓地と函館の国際墓地は居留地時代の埋葬がそのまま遺されており、きわめて重要な史跡であることが判明した。長崎崇福寺の唐人墓地調査はほぼ終了し、大浦国際墓地の調査も80%が完了した。当初は初年度予定していて、できなかった函館外国人墓地の調査をおこなうことができた。神奈川県横須賀市の三浦按針夫妻墓所の調査もできた。しかし今年度は酷暑の夏のため、夏休みの調査が、予定通り進まず、かつ大浦国際墓地の調査が当初の予定より掛ることが判明したため、横浜外国人墓地と、神戸外国人墓地の調査が一部にとどまった。以上のように予定通り進捗した調査も多いが、重点を保存状態のよい大浦国際墓地に掛けたため、調査を簡略にした墓地もあるので、おおむね順調に進捗していると判断した。唐人墓の編年資料として標識となる長崎市崇福寺墓地の調査と長崎市大浦国際墓地の調査を継続し2年目に完成を目指す。昨年度できなかった函館外国人墓地と神奈川県横須賀市三浦按針墓所の調査を行う。そのうえで横浜外国人墓地と神戸外国人墓地の詳細調査を行う予定である。並行して初年度の資料整理とトレース作業を行い、報告書の作成に備えたい。
強磁場中電気泳動堆積法を用いた配向積層セラミックスにおける亀裂進展制御技術の確立

セラミックスにおいて、機能に即した微構造とするために層状構造と結晶方位を組み合わせることは有用である。本研究においては、残留応力の導入と劈開面の方位による亀裂偏向に着眼し、単一組成での靭性などを改善するための微構造組織をデザインすることを目指した。層厚と配向方位により残留応力を制御することで、亀裂の偏向角が制御可能であることを実証した。また、破壊形態が亀裂進行方向に依存して変化することが見出された。セラミックスなどの材料の微構造組織制御において、機能に即した構造をデザインするために層状構造と結晶方位を組み合わせることは有用であり、特に結晶方位は重要な因子となる。本研究においては、(1)熱膨張係数の異方性に依存した残留応力を導入することによる亀裂偏向の制御、(2)亀裂進展時における亀裂進展方向と劈開面の方位関係の制御、(3)粒界性格の違いによる界面強度を考慮した亀裂進展性の制御、の3点に着眼した亀裂進展過程の解析により、単一組成での靭性などの機械特性を改善するための微構造組織をデザインすることを目指す。コランダム構造のアルミナにおいては磁場によりc軸を一方向に揃えることが可能であることを既に見出している。さらにこの磁場配向と電気泳動堆積(EPD)を重畳して行うことで、アルミナを積層させるときに、各層での結晶方位を揃えることによりアルミナ単相にもかかわらず層として堆積させることが可能となる。このときc軸方向の熱膨張係数がa,b軸方向のそれよりも大きいために結晶配向した場合には各層内において引張りと圧縮の残留応力が発生することを既に確認している。この手法を用いることで、層厚と各層における配向方位関係を調整することにより残留応力の大きさを任意に制御できると期待できる。この時、層厚はEPDの堆積条件により制御可能であるが、通常の電流や電圧というパラメーターに加えて基板方位も考慮すべき因子となるため、今年度においては、EPD時における基板方位も含めた堆積条件が配向層の層厚に及ぼす影響について検討し、さらに各層での配向性の解析を行い、高い配向制御性が可能であることを示した。また、配向積層体に亀裂を導入して、積層界面での亀裂偏向があることを確認した。本研究においては、(1)熱膨張係数の異方性に依存した残留応力を導入することによる亀裂偏向の制御、(2)亀裂進展時における亀裂進展方向と壁開面の方位関係の制御、(3)粒界性格の違いによる界面強度を考慮した亀裂進展性の制御、の3点に着眼した亀裂進展過程の解析により、単一組成での靭性などの機械特性を改善するための微構造組織をデザインすることを目指している。機械特性を解析するための試験に必要な大きなサイズの試料を作製したところ、堆積直後や乾燥時に成形体に亀裂が生成する問題が生じた。成形体の乾燥速度を制御することにより亀裂の発生を防ぐために溶媒をエタノールからエタノールと水の混合溶媒とし、このときの水の含有量が成形性、配向に及ぼす影響について検討した。水分量を多くした場合には成形直後の密度が低下したが、EPD後に392MPaの冷間等方圧プレスを施すことで焼結体では水を含まない溶媒の場合と同等の密度が得られた。しかし、スラリー中の水の含有量が40vol%以上と多くなると、配向性が劣化することが明らかなった。また、EBSDによる亀裂進展過程における方位解析を行った。90度層では引張りの残留応力となるために、亀裂がこの層に入るときには界面に垂直に進展するが、0度層で圧縮側に残留応力となり、この層に亀裂が入るときに偏向し界面に対して角度を持って進展することが分かった。また、EPDパラメータの制御とサスペンションの溶媒条件などの制御により配向層の厚さを配向角度毎に制御可能であることを実証した。本研究においては、(1)熱膨張係数の異方性に依存した残留応力を導入することによる亀裂偏向の制御、(2)亀裂進展方向と壁開面の方位関係の制御、(3)粒界性格の違いによる亀裂進展性の制御、の3点に着眼した亀裂進展過程の解析により、単一組成での靭性などの機械特性を改善するための微構造組織をデザインすることを目指している。強磁場中電気泳動堆積法を用いた配向積層アルミナの作製において、機械特性を解析するための試験に必要な大きなサイズの試料を作製したところ、堆積直後や乾燥時に成形体に亀裂が生成する問題が生じた。そこで、成形体の乾燥速度を制御することにより亀裂の発生を防ぐ目的で溶媒をエタノールと水の混合溶媒とし、このときの水の含有量が成形性、配向に及ぼす影響について検討した。