hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチスケール統合解析システムと検査・分析技術の融合による既設構造物の性能評価

本研究は,硬化コンクリートの品質と供用中に受けた環境・荷重履歴の両者を同定・推定する技術を開発し,数値解析システムへの入力情報として翻訳することで,新設・既設を問わず実構造物の性能を予見しうるシステムの開発を目指すものである.任意温度条件への対応など材料構成モデルの高度化と,既存コンクリート構造物の性能予測に必要な入力情報の整備,さらに実構造物群に適用を試みることで,本研究の妥当性を検証した.本研究は,硬化コンクリートの品質と供用中に受けた環境・荷重履歴の両者を同定・推定する技術を開発し,数値解析システムへの入力情報として翻訳することで,新設・既設を問わず実構造物の性能を予見しうるシステムの開発を目指すものである.任意温度条件への対応など材料構成モデルの高度化と,既存コンクリート構造物の性能予測に必要な入力情報の整備,さらに実構造物群に適用を試みることで,本研究の妥当性を検証した.本年度において得られた成果は以下に列挙される.1.既設構造物を対象として,解析を用いた耐久性能予測を行う場合,実際に打ち込まれたコンクリートの配合条件を知ることが重要となる.本研究では,コンクリートおよび骨材の酸化カルシウム含有量を測定する化学分析と水和の進行による生じた空隙および水和収縮による生じた空隙などの物理的な空間構造分析の組み合わせにより,既存の手法における適用対象材料の制限や煩雑さなどの問題点を改善し,なおかつ,高い推定精度を実現する配合推定方法の開発を行った.提案手法の適用性を実験室レベルで作製した既知の供試体の配合分析により検証するとともに,実構造物の配合推定にも有効であることを確認した.2.数値解析手法を用いて耐久性予測を行う揚合,コンクリートの配合や養生・環境条件を適切に入力する必要がある.ただし既設構造物を対象とした場合,これらの情報を建設当初にまで遡って特定することが一般に困難である.本研究では,硬化コンクリートの品質を示す指標として透気特性に着目し,数値解析への入力情報として利用することを試みた.その結果,制御された実験室環境ではあるものの,配合条件や養生条件を入力せずとも,透気係数から推定されるセメント硬化体の空隙構造ならびに水酸化カルシウム量を入力することで,中性化進行を良好な精度で追跡可能であることを示した.3.熱力学連成解析システムにおける鋼材腐食モデルの高度化を図った.実構造物の耐久性予測を行ううえで,様々な温度条件下,あるいは塩化物イオン含有量に対して鋼材腐食速度を定量化することが重要になるが,本研究では低濃度高濃度の塩化物イオンを含む供試体を作製し,20, 40, 60°Cの温度環境における鋼材腐食量を高精度に測定することに成功した.この実験結果に基づき,電気化学理論に基づく既存モデルを微修正し,構成モデルの高度化に成功した.本年度において得られた成果は以下に列挙される.1.新設ならびに既設構造物の耐久性を考える場合,ひび割れ損傷を如何に取り扱うかが重要なポイントである.本研究では,既存の空隙構造形成モデルを拡張して,マクロなひび割れ発生を表現する簡易手法の提案を行った.ナノマイクロメートルスケールの寸法から構成されるコンクリートの微細幾何構造情報に,ひび割れ空間に相当するミリメートルスケールの空隙構造を付加し,損傷により加速される塩分浸透現象の再現に成功した.2.変動環境や施工の不確実性を含む様々な条件下での耐久性予測を高精度化するために,熱力学連成解析システムにおける水分平衡・移動,中性化進行,塩化物イオン移動・平衡モデルの高度化を行った.これにより任意の温度環境や乾湿繰り返しなど,長期にわたる複雑な環境作用のもとでの劣化進行予測が可能となった.3.提案システムの検証を行うために,現在供用中の地下鉄道トンネルを対象として劣化進行予測を試みた.約30キロメートルの延長を有する構造物の非破壊試験データ(かぶり厚)を取得し,熱力学連成解析システムへの入力とすることで,今後30年間の中性化深さならびに塩化物イオン浸透予測を行ったものである.はつり出した鋼材腐食状況やかぶりコンクリートの浮き・剥離状況との比較から,開発を続けてきた解析モデルは現実の劣化を概ね捉えていることが明らかとなった.また得られた劣化進行予測をもとに,補修の優先順位を算定するシステムを合わせて開発し,より合理的なストックマネジメントを支援する技術開発に成功した.
高輝度放射光4D-DCTによるMg合金の疲労き裂発生に及ぼす双晶変形の影響の解明

マグネシウム合金AZ31を用いて曲げ疲労試験を行った結果,応力比の増加に伴い疲労限度が低下し,同一応力振幅に対する疲労寿命は短くなることが明らかになった.また,本材料における疲労強度の応力比依存性は,平均修正理論により説明できた.このことは,hcp構造を有するマグネシウムに対しても,bcc構造やfcc構造の材料と同様の関係が成立することを示すものである.さらに,応力比によらず,本材料のき裂発生寿命比は同程度であった.また,疲労き裂の成長初期段階においては,き裂の屈曲がみられたが,その後,結晶粒界に沿って直線的に伝ぱした.疲労き裂伝ぱに及ぼす平均応力の影響および双晶変形の関与について,破壊力学的および微視組織学的観点から検討を加えた結果,応力比の増加に伴い,下限界応力拡大係数範囲は低下した.また,応力比0.3以下ではき裂開閉口が存在し,それ以上の応力比では最小応力拡大係数においてもき裂は開口した.なお,き裂開閉口が生じない高応力比領域では,ΔKだけでなくKmaxも疲労き裂伝ぱ挙動に影響を及ぼしていた.き裂伝ぱ速度da/dNとΔK関係は顕著な折れ曲がりを示し,破壊機構の遷移が生じていた.なお,圧縮応力成分を含む応力比R = -1でも破壊機構は同様であった.そのため,本材料における疲労き裂の伝ぱに及ぼす双晶の影響は小さいと結論づけられた.さらに,高輝度放射光を利用した回折コントラストトモグラフィ(DCT)によってミスオリエンテーション測定を行うとともに,屈折コントラストトモグラフィ(RCT)によって変形計測を行った結果,引張および圧縮を負荷した際の全ミスオリエンテーションβの変化をDCTによって測定することにより,マグネシウム合金における変形と双晶発生との関係がわかった.申請書に記載した計画とおりに進捗している.平成30年度は,EBSD解析によって最初の1サイクル中の圧縮応力下での双晶変形とそれに続く引張応力下での双晶変形の回復を明らかにしたが,平成31年度は,最初の2サイクルまで同様の観察を行った後,数100サイクル負荷し,その後の1サイクル中における圧縮応力下での双晶変形とそれに続く引張応力下での双晶変形の回復をEBSDによって観察する,更に,数100サイクル負荷するごとに同様の観察をする.なお,疲労では,最初の1サイクルでは大きく塑性変形しても,その後シェークダウンし,塑性ひずみが消失していくことがあるため,EBSD解析と同時に応力-ひずみ関係も測定し,双晶変形と塑性変形の関係を調べる.また,平成30年度に引き続き,SPring-8においても回折コントラストトモグラフィーによって,数100サイクルごとに圧縮過程および引張過程中のミスオリエンテーション変化の測定を行う.なお,これまでは,結晶粒全体のミスオリエンテーション変化の平均値の観察しかできなかったが,平成31年度には,測定技術および解析技術の向上を図り,個々の結晶粒のすべり面ごとのミスオリエンテーションを測定する.また,新たに開発したデュアルカメラ方式の測定技術を活用し,回折コントラストトモグラフィーと屈折コントラストトモグラフィーを同時に行うことによってき裂発生場所を同定し,き裂発生と双晶変形の関連,およびき裂発生場所の,き裂発生までのミスオリエンテーション変化を調べることにより,き裂発生条件を明らかにする.マグネシウム合金AZ31を用いて曲げ疲労試験を行った結果,応力比の増加に伴い疲労限度が低下し,同一応力振幅に対する疲労寿命は短くなることが明らかになった.また,本材料における疲労強度の応力比依存性は,平均修正理論により説明できた.このことは,hcp構造を有するマグネシウムに対しても,bcc構造やfcc構造の材料と同様の関係が成立することを示すものである.さらに,応力比によらず,本材料のき裂発生寿命比は同程度であった.また,疲労き裂の成長初期段階においては,き裂の屈曲がみられたが,その後,結晶粒界に沿って直線的に伝ぱした.疲労き裂伝ぱに及ぼす平均応力の影響および双晶変形の関与について,破壊力学的および微視組織学的観点から検討を加えた結果,応力比の増加に伴い,下限界応力拡大係数範囲は低下した.また,応力比0.3以下ではき裂開閉口が存在し,それ以上の応力比では最小応力拡大係数においてもき裂は開口した.なお,き裂開閉口が生じない高応力比領域では,ΔKだけでなくKmaxも疲労き裂伝ぱ挙動に影響を及ぼしていた.き裂伝ぱ速度da/dNとΔK関係は顕著な折れ曲がりを示し,破壊機構の遷移が生じていた.なお,圧縮応力成分を含む応力比R = -1でも破壊機構は同様であった.そのため,本材料における疲労き裂の伝ぱに及ぼす双晶の影響は小さいと結論づけられた.さらに,高輝度放射光を利用した回折コントラストトモグラフィ(DCT)によってミスオリエンテーション測定を行うとともに,屈折コントラストトモグラフィ(RCT)によって変形計測を行った結果,引張および圧縮を負荷した際の全ミスオリエンテーションβの変化をDCTによって測定することにより,マグネシウム合金における変形と双晶発生との関係がわかった.申請書に記載した計画とおりに進捗している.

平成30年度は,EBSD解析によって最初の1サイクル中の圧縮応力下での双晶変形とそれに続く引張応力下での双晶変形の回復を明らかにしたが,平成31年度は,最初の2サイクルまで同様の観察を行った後,数100サイクル負荷し,その後の1サイクル中における圧縮応力下での双晶変形とそれに続く引張応力下での双晶変形の回復をEBSDによって観察する,更に,数100サイクル負荷するごとに同様の観察をする.なお,疲労では,最初の1サイクルでは大きく塑性変形しても,その後シェークダウンし,塑性ひずみが消失していくことがあるため,EBSD解析と同時に応力-ひずみ関係も測定し,双晶変形と塑性変形の関係を調べる.また,平成30年度に引き続き,SPring-8においても回折コントラストトモグラフィーによって,数100サイクルごとに圧縮過程および引張過程中のミスオリエンテーション変化の測定を行う.なお,これまでは,結晶粒全体のミスオリエンテーション変化の平均値の観察しかできなかったが,平成31年度には,測定技術および解析技術の向上を図り,個々の結晶粒のすべり面ごとのミスオリエンテーションを測定する.また,新たに開発したデュアルカメラ方式の測定技術を活用し,回折コントラストトモグラフィーと屈折コントラストトモグラフィーを同時に行うことによってき裂発生場所を同定し,き裂発生と双晶変形の関連,およびき裂発生場所の,き裂発生までのミスオリエンテーション変化を調べることにより,き裂発生条件を明らかにする.
粒子法を用いた土砂災害の発生とその挙動予測および砂防施設の新しい構造形式の提案

本研究では,斜面崩壊のような非常に大きな変形を伴う現象の解析に適する粒子法のひとつであるSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法をベースとして土砂災害に対する予測に必要な数値解析手法を構築し,降雨の特徴と災害発生の関係や効率的な砂防施設の構造形式を検討することを目的としている.本研究をさらに進めることにより、ハザードマップの作成や災害・被害のリアリティのある可視化によって防災に対する意識向上にも役立てることができると考えている.不飽和地盤を対象として、降雨による過剰間隙水圧の上昇やそれに伴う有効応力の減少、サクションの低下を計算することができるSPH手法は提案されていない。しかし、豪雨による斜面崩壊のシミュレーションをするためには、不飽和地盤を考慮した解析が必要である.前年度構築したSPH法の解析手法を用いて降雨の特徴と土砂災害発生の関係について検討した。降雨の強さや継続時間は土砂災害の発生を予測する際に重要となる指標である。短時間でも降雨強度が強い場合や降雨強度が比較的弱くても長時間降雨が継続することによって、災害が発生することが考えられる。したがって、数種類の降雨強度、継続時間の組み合わせを流量境界条件として与えた場合の計算を不飽和浸透流有限要素法によって実施し、その後得られた飽和度分布から地盤の強度を推定し、SPH法による解析を行い、土砂災害発生との関係についてまとめた。降雨の特徴によって崩壊の発生や挙動に違いがみられ、降雨の情報をもとに斜面崩壊発生の有無を予測できる可能性が高いことが分かった。また土の強度によっても崩壊の発生や挙動に違いがみられた。本研究では,斜面崩壊のような非常に大きな変形を伴う現象の解析に適する粒子法のひとつであるSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法をベースとして土砂災害に対する予測に必要な数値解析手法を構築し,降雨の特徴と災害発生の関係や効率的な砂防施設の構造形式を検討することを目的としている.本研究をさらに進めることにより、ハザードマップの作成や災害・被害のリアリティのある可視化によって防災に対する意識向上にも役立てることができると考えている.不飽和地盤を対象として、降雨による過剰間隙水圧の上昇やそれに伴う有効応力の減少、サクションの低下を計算することができるSPH手法は提案されていない.しかし、豪雨による斜面崩壊のシミュレーションをするためには、不飽和地盤を考慮した解析が必要である.平成29年度は,飽和地盤を対象とした土/水連成SPH手法をもとに不飽和地盤を表現できるモデルを組み込み,流量境界条件をラグランジュの未定乗数法を用いて設定する方法を適用した.仮想的な斜面を対象として,斜面内の地下水位面が一定速度で上昇した場合,斜面表面に降雨があった場合の解析を行い,飽和度の上昇と強度低下による変形量の増大を確認することができた.平成29年度の研究実施計画についてはほぼ達成している.サクションにより硬化する構成モデルがプログラムに組み込まれていないが,平成30年度に実施する予定である.本研究では,斜面崩壊のような非常に大きな変形を伴う現象の解析に適する粒子法のひとつであるSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法をベースとして土砂災害に対する予測に必要な数値解析手法を構築し,降雨の特徴と災害発生の関係や効率的な砂防施設の構造形式を検討することを目的としている.本研究をさらに進めることにより、ハザードマップの作成や災害・被害のリアリティのある可視化によって防災に対する意識向上にも役立てることができると考えている.不飽和地盤を対象として、降雨による過剰間隙水圧の上昇やそれに伴う有効応力の減少、サクションの低下を計算することができるSPH手法は提案されていない。前年度構築したSPH法の解析手法を用いて降雨の特徴と土砂災害発生の関係、効率的な砂防施設の構造形式の検討を行う。したがって、数種類の降雨強度、継続時間の組み合わせを流量境界条件として与えた場合の計算を実施し、土砂災害発生との関係についてまとめる。既存の土砂災害発生の危険度予測との比較を行うことにより、得られた結果の妥当性を確認するとともに、既存の方法における注意すべき点、改善点を整理する。また、比較的短い期間に豪雨が連続して発生する場合には、先行降雨の影響を考慮することも必要となると考えられるため、先行降雨の有無が土砂災害の発生に与える影響を次の降雨までの期間,先行降雨の強さや継続時間をパラメータとして数値計算を行い整理する。砂防ダムに鋼管杭を打設し,変形によってピークの外力を低減させるような構造形式を考える。

これにより、土砂災害の衝撃力を受け止めるダム自体の設計強度を従来のものよりも小さくすることができる可能性があり、また変形に対してより粘り強い構造形式とすることができる。構築する数値計算手法により、土砂災害発生時の構造物への衝撃力や作用する土圧が変形量に応じて、どの程度の低減効果があるかを評価することが可能であり、杭の根入れ長やダムの強度を変化させた数値計算を行うことにより、どのような砂防施設の構造形式がより効率的であるかをそのメカニズムとともに整理する。平成29年度には,論文投稿を行わなかったため,予定していた成果物の論文発表のための論文校正費用,論文投稿費用が不要となった.平成30年度では,平成29年度の研究成果を公表するためにこれらの費用を使用する計画である.
シロイヌナズナにおけるシュートの重力屈性の遺伝的制御機構

我々はシロイヌナズナを用いて花茎の重力屈性に異常を示す突然変異体(shoot gravitropism ; sgr)を多数単離し原因遺伝子の解析を行うことにより、重力屈性現象の細胞レベル・分子レベルでの解明に取り組んできた。その過程で、複数のSGR遺伝子が、花茎の重力感受細胞中で液胞の機能に密接に関係していることが明らかになってきた。特にZIG/SGR4及びSGR3は、prevacuolar compartment(PVC)や液胞への(ポストゴルジ)小胞輸送に関わるSNAREである、AtVTI11及びAtVAM3をコードしていた。ZIG/AtVTI11はSGR3/AtVAM3と結合することが知られている。sgr3では、AtVAM3のSNAREモチーフの近傍にアミノ酸置換変異が起きていた。SGR3変異蛋白質では、ZIG/AtVTI11との結合能が低下していることが判った。一方、zig-3ではSNAREモチーフ中の高度に保存されたアミノ酸が置換されており、この場合もSNARE間の相互作用の低下が予想される。またzig-1は重力屈性異常に加えて、花茎が節で折れ曲がり、ジクザクに伸長するという表現型を示す。zig-1において、重力感受細胞である内皮細胞でのみZIGを発現させると、重力屈性はほぼ完全に相補された。それに対し非常に興味深いことに、花茎の形態異常は相補されなかった。このことはZIGが組織特異的な機能を持つことを示唆している。これに着目し、現在zig-1のそれぞれの表現型を独立にもしくは同時に抑制することのできるサプレッサー変異体の単離・解析を進めている。既にzig-1のすべての表現型を抑制しうる優性のサプレッサー変異の原因遺伝子(ZIGZAG SUPPRESSOR 1:ZIP1)を同定しつつある。重力屈性変異体zig/sgr4は花茎が節で側枝や花芽とは反対側に折れ曲がり、全体としてジグザグな形態を示す。シュートにおける重力感受には、重力方向に移動するアミロプラストを含む内皮細胞が必須であるが、zigではアミロプラストの分布/移動が異常である。本年度は原因遺伝子をポジショナルクローニングにより単離、相補性試験により確認し、さらなる解析を行った。ZIGは、酵母の液胞への小胞輸送に関わるv-SNAREであるVti1のホモログとして既に単離されていたAtVT11aと同一であった。酵母vti1変異体中でVti1pの機能の一部を相補しうること、根の細胞中でTGN,PVCに局在することなどが示されているが、植物体内での機能は未知であった。花茎の内皮細胞及び皮層細胞の微細構造を電子顕微鏡で観察したところ、野生型では細胞のほとんどが一つの大きな液胞(central vacuole)で占められているが、zigでは複数の液胞の存在、小胞の蓄積といった液胞構造の異常が見られた。特に野生型の内皮細胞ではアミロプラストが液胞膜に落ち込んでいるように見えるのに対して、zigではそのような動的な液胞構造が見られなかった。内皮細胞特異的に発現するSCRのプロモーターを用いてZIGを変異体中で発現させたところ、重力屈性反応は相補しアミロプラストの分布も正常であったが、花茎の形態は相補しなかった。このことは、内皮細胞で発現しているZIGが重力屈性反応に重要であること、それ以外の組織では花茎の形態に関与することを示唆している。重力屈性反応に内皮細胞における小胞輸送や液胞がどのように関わるのか、解析を進めている。既にzig-1のすべての表現型を抑制しうる優性のサプレッサー変異の原因
高次フラーレン及び関連化合物の電子構造・構造の軟X線吸収分光による研究

本研究では軟X線吸収分光による高次フラーレンおよび関係するフラーレン関連物質の電子構造・構造の研究を目的としている。具体的には、以下のような研究を本年度におこなった。(1)高次フラーレンの軟X線吸収分光(a)高次フラーレンにおける励起子効果の検討:軟X線吸収分光から空準位の電子構造について知見を得るためには、励起子効果の検討が必要である。このため、C_<60>とC_<70>についてC K-吸収端軟X線吸収スペクトルを測定し、報告されている逆光電子スペクトルとの対応を調べた。この結果、両者の間の対応は比較的良く、軟X線吸収スペクトルから空準位についての半定量的情報が得られることが分かった。(b)C_<76>の軟X線吸収分光:(a)の結果を踏まえ、都立大阿知波グループより提供されたC_<76>試料についてC K-吸収端軟X線吸収スペクトルを測定した。この結果を斎藤等による強結合近似による計算効果と比べたが、必ずしも良い対応は得られなかった。現在改良を加えた計算が同グループで進行中である。(2)フッ化フラーレンの軟X線吸収分光信州大東原グループより提供されたC_<60>F_x、C_<70>F_xについて軟X線吸収分光測定を行い、これまでC_<60>F_xの予備的測定で得られていた、(i)フッ化に伴うCF結合生成、(ii)π^〓結合準位の減少、を確認した。またC_<60>F_xについて真空紫外吸収の予備的測定をはじめている。
テクストのマクロ構造の分析と教育データベース化に関する基礎研究

平成11年度においては,以下の研究活動を行った。(1)読解教材のプロトタイプの開発上記(1)及び(2)において得られた成果に基づいて、外国人留学生のためのコンピュータ支援文章構造把握システムのプロトタイプ『こうぞう君』を開発した。システム環境としては、ハードウェアとして、マッキントッシュを使い、ソフトウェアとして、MacOS及びハイパーカード(v.2.3)を使用、学習者が文章の中のどの文に焦点をあてて文章を読むかを自動記録し、また、その記録されたデータをもとに、文章全体の要約の元となる構造を自動記録できるような知的CAIシステムとした。同記録は,日本語教育用データベースの大きなリソースとなると考えられる。(2)テクストの受容過程を解明する調査実験コンピュータ文章構造把握システム『こうぞう君』のプロトタイプについては、約80名の被験者による検証を行い、最初のバージョンから数えて4回ほどの修正を行い、精度を高めることに成功した。その結果、同教材システムの動作がスムーズになり、人間工学的な観点からも、インタフェイスの改良につながった。(3)ドイツのテュービンゲン大学の協力を得て,本研究のレビューを行うとともに,教員・教官を交えて研究会を開催した。(4)調査研究報告書のとりまとめ平成11年度においては,以下の研究活動を行った。(4)調査研究報告書のとりまとめ平成10年度の研究実績は、下記の3点に集約できる。(1)テクストの構造分析テクストマクロ構造の階層性とそれを支えている諸々のファクターの調査・研究を行った。調査は主にテクスト言語学に関連する先行研究を文献調査等により行った。(2)テクストの受容過程を解明する調査実験の遂行読解するための方略とそれを支えている言語的・非言語的指標を調査実験により分析した。調査実験は、ある文章を外国人留学生と日本人学生に読ませ、順次、形式段階毎に課題カードに答えさせる方式と、文章の要約を書かせる方程式により行った。(3)読解教材のプロトタイプの開発上記(1)及び(2)において得られた成果基づいて、外国人留学生のためのコンピュータ支援文章構造把握システムのプロトタイプ「こうぞう君」を開発した。システム環境としては、ハードウェアとして、マッキントッシュを使い、ソフトウェアとして、MacOS及びハイパーカード(v.2.3)を使用、学習者が文章の中のどの文に焦点をあてて文章を読むかを自動記録し、また、その記録されたデータをもとに、文章全体の要約の元になる構造を自動記録できるようなシステムとした。コンピュータ文章構造把握システム「こうぞう君」のプロトタイプについては、約80名の被験者による検証を行い、最初のバージョンから数えて4回ほどの修正を行い、精度を高めることに成功した。今後の課題としては、定量的なデータの更なる蓄積により、定性的な分析の基礎を獲得する必要がある。(3)ドイツのテュービンゲン大学の協力を得て、本研究のレビューを行うとともに,教員・教官を交えて研究会を開催した。(4)調査研究報告書のとりまとめ
東アジア地域貿易の基礎的研究-日本・中国・朝鮮・台湾-

助成をうけた研究期間中に、19世紀中葉から20世紀半ばにかけての日本、中国、朝鮮・韓国、台湾等東アジア貿易各国の貿易統計をすべて入力したデータベースを構築した。さらに、この統計を標準国際貿易商品分類(SITC)によって再分類をおこなうとともに、各国間の相互貿易のマトリクス・データベースを作成した。この分析によって、次のような幾つかの新知見を開くことができた。戦前期日本の輸出は例外的な速度で急増したが、それは2つの異なった内容をもっていた。一般の世界市場に対しては、加工度を高めた軽工業品を輸出し、それらは強い競争力を持つにいった。日本の帝国圏では、重工業品を独占的に供給することで、日本資本主義の高度化をはかっていった。朝鮮、台湾は、この日本帝国内市場の膨張によって、輸出市場を確保して経済成長を図るとともに、内部的には輸入代替を進めていた。つまり、日本と台湾・朝鮮は世界市場と帝国内市場を分けて活用することにより、戦後の産業経済のありかたに結びつくような変化を起こしていた。中国のあり方は、このような日本帝国の膨張に強く規定されていた。満洲地域は日本帝国に組み込まれたために、基本的に台湾朝鮮と類似の事態が生じた。他方上海を中心とする華中地域は、日本の政治経済的な圧迫によって、国民経済の形成が妨げられるようになった。これらの複雑な条件が、中国革命とその後の社会主義の内実を規定していった。東アジア貿易に関する本研究によって、従来の認識では全く断絶的に捉えられていた戦前と前後の東アジア社会について、関連性・連続性を考察する材料を提供できた。2年計画の初年度として、平成16年度は東アジア地域の近代貿易統計の発掘、収集とコンピューターによるデータベースの構築に取り組んだ。既存の研究では使われていない満州国の1941年、42年、43年の貿易統計、中国の1941年、42年、43年、44年、46年、47年、48年の貿易統計、韓国の1946年、47年、48年、49年、50年、51年の貿易統計、台湾の1943年、46年、47年、48年の貿易統計、等を新たに発掘入手した。これらの新たに入手した貿易統計は大学院生の協力を得て、約7割をコンピューターに入力をすませ、東アジア地域の近代100年のデータベース構築の目標に近づいた。これまでの作業の結果明らかにすることができたことは、おもに2つの点である。第一は、朝鮮貿易統計の問題点を明らかにして、その補正措置を講じ新たに推計統計を作成したことである。これは、1910年代における日本商人の虚偽申告によって生まれた貿易の過少統計を是正したこと、および1920年代から30年代にかけて朝鮮半島を通じて行われた日本と満州の直接的貿易が朝鮮貿易の中に含まれている問題、いわゆる仲継貿易の額を推計してそれを朝鮮貿易から抽出したことである。第二は、1930年代日本の対関東州輸出貿易のうちかなりの部分が、そのまま満州国にはいるのではなく、中国に再輸出されている事実を発見した。この仲継貿易の実態を明らかにしたことによって、日本の対華北輸出が通説より遙かに多く、1930年代半ばの南京国民政府の全国統合において、華北地域の掌握度が極めて弱かったことを明らかにすることができた。さらにそのことは同時期日本製品が中国関内市場から完全に排除されていたように理解していた通説に、大きな修正を迫るものとなった。

戦前期日本の輸出は例外的な速度で急増したが、それは2つの異なった内容をもっていた。一般の世界市場に対しては、加工度を高めた軽工業品を輸出し、それらは強い競争力を持つにいった。日本の帝国圏では、重工業品を独占的に供給することで、日本資本主義の高度化をはかっていった。朝鮮、台湾は、この日本帝国内市場の膨張によって、輸出市場を確保して経済成長を図るとともに、内部的には輸入代替を進めていた。つまり、日本と台湾・朝鮮は世界市場と帝国内市場を分けて活用することにより、戦後の産業経済のありかたに結びつくような変化を起こしていた。中国のあり方は、このような日本帝国の膨張に強く規定されていた。満洲地域は日本帝国に組み込まれたために、基本的に台湾朝鮮と類似の事態が生じた。他方上海を中心とする華中地域は、日本の政治経済的な圧迫によって、国民経済の形成が妨げられるようになった。これらの複雑な条件が、中国革命とその後の社会主義の内実を規定していった。東アジア貿易に関する本研究によって、従来の認識では全く断絶的に捉えられていた戦前と前後の東アジア社会について、関連性・連続性を考察する材料を提供できた。
アジア・太平洋地域における包括的学校安全評価指標の開発

アジア・太平洋地域における新たな学校安全評価指標を開発するために小学校と中学校の教員を対象に子どもの安全に関する意識調査を実施し、尺度とすべき要因について検討した。教員の安全教育に対する認識は内部統制や他者統制による既定概念ではなく、「危険回避」「危険情報の共有」「大人への信頼」による3因子構造になることが確認された。今後、新たな安全評価指標として取り組むべき項目としては、主体的で協働的な指導が必要であるとの認識が確認された。また、教員は子ども自身の学習の重要性を認識しつつも、大人によるサポートなどのソフト面、見守り危機の設置などハード面の充実が必要であると考えていることが示唆された。本研究では、アジア・太平洋地域の学校において、学校安全を包括的かつ客観的に比較・評価することが可能となるような新たな学校安全評価指標を開発することを目的として、日本、タイ王国、マレーシア及び中華人民共和国の小学校と中学校の教員を対象にアンケート質問調査を行った。調査票は、6要因型安全統制感に対する意識、学校における安全推進を目的とした取り組みの現状に対する評価と今後の重点化に関する質問から構成されている。回収された調査票は、日本では東京都・奈良県・広島県・高知県の小・中学校5校から、教員113名(男性38名・女性75名)、タイ王国ではバンコク市・チェンマイ市・ウドンタニ県・スラッタニ県の小・中学校24校から、教員801名(男性241名・女性560名)、マレーシアではプトラジャヤ連邦直轄地の小・中学校4校から、教員142名(男性8名・女性134名)、中国では北京市・上海市・昆明市・成都市の小・中学校7校から、教員411名(男性115名・女性296名)で、総計1467名から回答が得られた。また回答した教員の平均年齢は38.9才であった。まず学校で教えるべき6要因型安全統制感では、「みんなで」が最も高く、次いで「自分から」となっており、「地域住民による」が最も低くなっていた。一方、子どもの安全推進を目的とした取り組みの現状については、「学校」での指導に対する評価が最も高く、「子ども自身」の学習活動の評価が最も低くなっていた。また、子どもの安全推進を目的とした今後の取り組みについては、「子ども自身」の学習と「学校」での指導の充実に対する必要性の意識が高くなっていた。以上の結果より、今後の学校における安全推進を評価していくためには、情報機器等のハード面よりも安全教育活動のソフト面、特に内的統制感に関わる評価を目的とした指標の開発が必要とされていることが明らかとなった。平成24年度は、海外研究協力者を通じて各国・地区毎に学校安全に関する先進的な取り組みを実践している学校(幼稚園・小学校・中学校)の推薦を受け、それぞれの学校における学校安全の具体的な実践内容について現地での聞き取り調査を実施し、併せて安全に関する内容を扱った学習参考書等の資料の収集を行った。海外での聞き取り調査は、タイ王国(バンコク市)、マレーシア(クアラルンプール市)、アメリカ合衆国(ワシントンDC)、台湾(台北市・嘉義市)の4地区で実施した。なお中華人民共和国(北京市・上海市)の学校では、予定していた実地調査が実施できなかったため、調査内容に関わる資料の提供を受けた。調査内容は、大阪教育大学附属池田小学校における児童殺傷事件や近年も欧米各地の学校で発生し続けている銃による殺傷事件や子どもの誘拐事件のように、子どもたちを犯罪者やテロリストの攻撃から守るという防犯を含めた「生活安全」の領域、スマトラ沖地震による津波や中国の四川大地震、さらには東日本大震災やハリケーンと洪水のような自然災害に対する「災害安全」の領域、そして今も世界的に多発している子どもが被害者となる交通事故災害や、逆に子どもたちが加害者となる交通事故災害の予防を目指した「交通安全」の領域、さらに、いじめや各種の災害発生後のPTSDなどの心理的な被害予防を目指した「心の安全」の領域も含んだ4つの領域ごとに、学校におけるハード面からみた「安全管理」とソフト面からみた「安全教育」及び制度面から見た保護者・地域連携を含む「組織活動」の実践状況について聞き取りを行った。一方、日本国内における実地聞き取り調査では、東京都(台東区)、広島県(広島市)、高知県(高知市)、大阪府(池田市・柏原市)の5地区の公立小学校で、海外5地区と同様に「学校安全」に関わる4領域の内容について聞き取り調査を実施した。研究実施計画で予定していた平成24年度の実地調査計画のうち、海外調査は目標としていた延べ11地区のうちの4地区(タイ王国・マレーシア・アメリカ合衆国・台湾)で実地調査を実施することができた。また日程調整ができずに調査の実施に至らなかった中華人民共和国の2地区(北京地区・上海地区)での調査については、各地区の調査協力校から調査内容に関連する資料の提供を受けた。

また国内の学校における実地調査については、当初予定していた府県以外の協力を得ることにより、結果として「関東地区」・「近畿地区」・「中国地区」・「四国地区」の4地区の公立小学校において実地調査を実施することができた。研究実施計画に基づいて、海外研究協力者の協力を受けて平成25年9月までに、残された海外調査対象地区(中華人民共和国:昆明地区・杭州地区・成都地区、大韓民国、オーストラリア、アメリカ合衆国:カリフォルニア地区)の小学校及び中学校の教職員を対象とした実地調査を実施する。同時に、国内でも残っている「東北地区」と「九州地区」の学校における実地調査を行い、平成25年11月をめどに学校安全評価指標(案)の妥当性について検証するための検討会議(国際ワークショップ)を開催する。この検討会議での成果を基に、「学校安全」を包括的かつ客観的に比較・評価する新たな基準となる国際的な学校安全評価指標を策定するための質問紙調査を、国内外の調査協力校で実施し、平成26年3月にこの研究成果を広く環太平洋地域の学校に公開するための基盤を構築する。旅費・謝金を用いて、平成25年9月までに中華人民共和国、大韓民国、オーストラリア、アメリカ合衆国並びに日本国内の東北地区及び九州地区の現地学校を訪問し、残された実地調査を実施する。その後、調査費を用いて平成25年11月までに、実地調査を行った国内外の学校に勤務する教職員を対象とした「学校安全評価指標」作成のための質問紙調査を実施し、その集計解析結果について検証を行う。年度末となる平成26年3月に、作成した「学校安全評価指標」を共有する「学校安全協働ネットワーク:仮称」の設立を宣言する国際シンポジウムを会議費を用いて開催し、今回の研究成果を広く環太平洋地域の学校に発信するための基盤構築に努める。
家兎を用いた重複圧迫による末梢神経損傷の実験的研究

〔方法〕絞拒モデルの作製:家兎座骨神経の近位および遠位を、神経径にほぼ一致する内径2.0mm(近位)、1.5mm(遠位)のシリコンチューブにより圧迫した。近位のみおよび遠位のみの絞拒モデルも作製した。電気生理学的検索:絞拒部、非絞拒部および対側の運動神経伝導速度を測定し、神経絞拒の有無を検索した。軸索流における絞拒状態の評価:絞拒モデルの脊髄神経節より1.5cm遠位の座骨神経に、^3H-ロイシン(L-〔4.5-3H(N)〕-、DuPont社製)10μCiを注入して脊髄神経節に浸潤性に到達させた後、8時間後に屠殺し、座骨神経を摘出後、神経を5mm毎に細切して液体シンチレーションカウンター(LSC1000、Aloka社製)で軸索内の^3H-ロイシンを測定し(disintegulation per minute).その常用対数をグラフ化して絞拒状態を評価した。〔結果〕運動神経伝導速度の遅延が重複絞拒モデル3羽6絞拒部位全てでみとれたのに対し、近位単独絞拒モデル、遠位単独絞拒モデルでは、各々3羽中1羽が正常であった。^3H-ロイシンの測定値は脊髄神経節から遠位に至るに従い低下する傾向にあったが、重複性、単独性いずれの絞拒モデルでも絞拒部位の直前0.5cmあるいは1.0cmの範囲で高値を呈し、神経絞拒の発生が示唆された。上昇の程度は重複絞拒モデルの絞拒部直前で、単独絞拒モデルの絞拒部直前にたし著明であった。〔考察および結語〕軸索流を途絶することなく、軽度に軸索流が障害される、臨床像に近以した絞拒モデルが作製された。重複性絞拒により、軸索流の障害は増強すると考えられた。1.重複絞扼モデルの作製:神経剥離術を行なった例では、剥離術後10週以後に屠殺した3例で運動神経伝導速度の軽度の低下を認めたが、36週後に屠殺した2例には著変を認めなかった。近位(坐骨神経)および遠位(脛骨神経)を神経径にほぼ一致する内径2.5mmあるいは2.2mm(近位)、1.5mm、(遠位)のシリコンチューブで圧迫を加えた例のうち運動神経伝導速度を計測した6例中4例で伝導速度の軽度の低下を認めた。非圧迫部との速度差は近位圧迫部で平均25.4m/s、遠位圧迫部で平均24.1m/sであった。2.光顕および電顕による形態学的観察:1例のみ観察を行なったが、遠位圧迫部に脱髄所見を認めた。近位には異常を認めなかった。3.放射性同位元素による軸索流の検索:圧迫を加えなかった1例、圧迫例1例の速い軸索流の測定を行なった。非圧迫例では21cm/日、重複圧迫例では18cm/日、単独圧迫例では19cm/日であった。考察:現在までの結果より、近位を2.5mmあるいは2.2mm、遠位を1.5mmのシリコンチューブで圧迫することにより、軽度の絞扼神経障害をきたすことが可能であると考えられた。臨床的に問題となるのは運動神経の障害が著明でなく、主として知覚障害が主体となっている例と考えられる。我々の動物モデルはそれに非常に近似していると考えられ、更に電顕による検索、放射性同位元素による検索を重ねて病態を明らかにしていきたい。方法

1.軸索流の速度:家兎の脊髄神経節より1.5cm遠位の坐骨神経に、^3H-ロイシン(L-[4.5-3H(N)]-,DuPont社製)10muCiを注入して脊髄神経節に浸潤性に到達させた後、3時間後、4時間後、6時間後に屠殺し、坐骨神経を摘出後、神経を5mm毎に細切した。各切片にトリクロル酢酸を加えてホモジナイズし、軸索内小胞に取り込まれていない^3H-ロイシンを除去した。遠心して上清を除去した後、沈渣に組織溶解剤Soluene350(Packard社製)を1cc加えて溶解し、液体シンチレーションカウンター(LSC 1000,Aloka社製)で軸索内の^3H-ロイシンを測定し、測定値(disintegulation per minute)の常用対数をグラフ化した。2.絞扼状態の評価:作製してあった絞扼モデルで1と同様の方法で^3H-ロイシンを用いて、軸索内の^3H-ロイシンを測定し、測定値の常用対数をグラフ化して絞扼状態を評価した。結果1.軸索流の速度:3時間後に屠殺した家兎では脊髄神経節より5.5cm遠位まで^3H-ロイシンが検出された。4時間後、6時間後に屠殺した家兎では各々6.5cm、9.0cmまで検出された。これは速度にすると各々44cm/日、39cm/日、36cm/日である。2.絞扼状態の評価:測定値は脊髄神経節から遠位に至るに従い低下したが、重複性、単独性いずれの絞扼モデルでも絞扼部位の直前0.5cmあるいは1.0cmの範囲で軽度に高値を呈し、軽度の神経絞扼の発生が示された。測定値は単独性絞扼モデルでは絞扼部位の近位で上昇する以外はなだらかに減少した。重複性絞扼モデルでは絞扼部位間で比較的高値を保っていたのに比し、遠位の絞扼部より遠位では明らかに低値を呈した。考察および結語1.軸索流を途絶することなく軽度に軸索流が障害される、臨床像に近似した絞扼モデルが作製された。2.重複性絞扼により軸索流の障害は増強すると考えられた。
ベータガンマ核分光による二重魔法核78Ni近傍の殻進化の研究

本研究では、現在知られている最も中性子過剰核な二重魔法数核ニッケル-78(Ni-78)における中性子一粒子軌道エネルギーの決定のため、近傍の亜鉛(Zn)同位体の核分光測定を行った。理化学研究所の不安定核生成施設RIビームファクトリー(RIBF)における「ベータガンマ核分光」と「インビーム核分光」の2つの分光手法を用いて、Zn-79,80,81核の励起準位測定に成功し、またその崩壊・反応の選択則による一粒子的な性質の同定から中性子過剰核における殻構造の進化について議論した。本研究の目的は、中性子過剰核亜鉛(Zn)同位体の励起準位測定により、二重閉殻構造を持つと予想されているニッケル-78核(Ni-78)における中性子一粒子軌道エネルギーを実験的に決定することである。Zn同位体の励起状態は銅(Cu)同位体のベータ崩壊によって生成され、励起エネルギーは崩壊ガンマ線の高精度エネルギー測定によって決定する。実験は、EURICAプロジェクトの枠組みの中で行った。本プロジェクトは、主に理化学研究所と東京大学のグループが開発した位置感応型シリコン半導体検出器Was3abiによる、ベータ崩壊不安定な原子核、およびベータ線測定と、欧州ガンマ線検出器委員会のもつ高効率かつ高精度ガンマ線検出器アレイEuroBallの組み合わせにより、広範囲の原子核においてそのベータ崩壊特性を可能にすることを目的とした国際共同研究である。本研究で提案したZn同位体の励起準位測定は、予定よりも早く2012年12月にその一部を遂行した。残りの実験も2013年5月に行い、予定していた実験を計画通り完遂した。現在はそのデータ解析を行っている。これまでに、非常に中性子過剰なNi-78核周辺において、新同位体発見とこれまで未測定のベータ崩壊核の半減期測定に成功し、本研究の目的であるZn同位体においてガンマ線核分光法による新励起準位の発見に成功している。発見された励起準位構造は、従来の予想とは異なる集団運動状態を示唆しており、現在その励起構造生成機構の解明を行っている。本年度は、理化学研究所の不安定核生成施設RIビームファクトリー(RIBF)において2013年度までに実施したベータガンマ核分光実験の解析をすすめた。解析の結果、Zn-78,79,80,81核それぞれの脱励起ガンマ線を同定し、ガンマガンマ同時計測解析によって励起準位の崩壊様式の決定に成功した。Zn-81核で測定したガンマ遷移エネルギーは、安定核でよく知られていた中性子56の準魔法数的な性質が中性子過剰核においては消滅していることが示唆していた。一方で、Zn-79核で得られた励起準位構造は、研究開始当初想定していたものよりも複雑であり、ベータガンマ核分光の結果のみではスピン-パリティの同定が困難であることが明らかとなった。そこで、中性子一粒子軌道に関連する励起準位のみを選択的に励起することができる一中性子ノックアウト反応により、励起準位の性質を同定することを目的とした新たな実験を計画し実施した。実験は、SEASTAR国際共同研究プロジェクトの一環として2014年5月に行った。このSEASTAR実験によって得られた結果と、ベータガンマ核分光の結果を組み合わせることで、Zn-79核の励起準位から一粒子的な性質を持つものを同定することに成功した。この結果からも、やはり中性子56の準魔法数は中性子過剰核では消滅し、また新たに中性子40に大きな殻ギャップが現れることが示唆された。実験原子核物理学本研究で提案した実験は当初2013年度実施する予定だったが、加速器の運転スケジュールの変更により一部を予定よりも早い2012年12月に実施することとなった。残りの実験も2013年5月に実施し、すべての実験を計画通り遂行することが出来た。解析も順調に進行中であり、非常に中性子過剰なNi-78周辺核においてこれまで発見されていない新たな励起準位の同定に成功している。実験計画は、実験実施が早かったこともあり当初の計画以上に進んでいる。一方で、測定された励起準位構造は計画段階で予想していたものよりも複雑で、また一部の原子核においては予想されていなかった集団運動状態を示唆する構造が測定されている。これらの準位構造の統一的な理解には、本研究で行ったベータ崩壊核分光のデータでは不十分である。現在、相互補完的な実験計画との共同研究によりこの問題の解決を目指しているが、この共同研究により今年度中には計画通りZn同位体の励起構造測定による二重閉殻Ni-78

核の中性子一粒子軌道エネルギーに対する結論を出せるものと考えている。本研究の最終年度となる今年度は、まず実験の解析を完成し本研究の最終目的であるZn-81核の励起準位構造を確定する。本研究で到達可能な最も中性子過剰で生成率、統計収量の少ないZn-81核励起準位の同定には、現状の解析手法に加えて、より詳細で精密な解析手法の開発が必要であることがわかっている。現在この解析手法開発を、フランスのオルセー原子核研究所のグループと共同で行っている。本研究で行ったベータ崩壊ガンマ線核分光は、励起準位の実験的なスピン・パリティの同定が困難である。研究計画当初は、より単純な準位構造が理論的に予想されていたため、スピン・パリティの同定の必要性はないと判断していた。昨年度行った共同研究者との議論において、本研究で測定されている複雑な励起準位構造と、その集団運動状態の性質を理解するためには、核反応実験による選択的な励起準位生成が有効であるとの結論を得た。この相互補完的な実験計画を、昨年度設立されたインピームガンマ線核分光研究プロジェクトSEASTARの一環として実施することを提案し、了承された。SEASTAR実験は2014年5月に実施予定であり、この相補的な共同研究との組み合わせにより、本研究の目的を今年度中に達成できると考えている。物品購入費は、主に実験機材とそのメンテナンス費用にあたる。計画当初と比べて、加速器の運転状況の変化とそれにともなう必要物品の優先順位に変化が生じたため、一部の物品購入は次年度使用額となった。最終年度にあたる次年度に、購入予定の物品および旅費を支給額通り使用する予定である。
初期言語発達と認知発達の関係について-比較言語学的観点から-

日本、米国の10、12、15、18、21、24、27ヶ月児各10名の横断観察と初期言語発達質問紙から、次のことを明らかにした。1.日本語獲得児の語彙と統語発達を明らかにした。発話データをMacWhinney(1995)のCLANプログラムで分析し、量的言語発達測度を算出した。語彙を普通名詞、述語類、閉じた語類、社会・個人語類に分類した結果、閉じた語類は21ヶ月以降、他の語類は18ヶ月以降に有意に増加した。先行研究では、英語獲得児は名詞優位に発達するとの報告があるが、日本語獲得児は動作語を含む述語類も普通名詞の増加と同様生起していた。幼児語から成人語への転換も18ヶ月から21ヶ月に生起していた。文法面の測度の平均発話長(MLU)を日本語で算出する際の問題点を解決するのに形態素区切りの異なる4種のMLUを算出し、他の言語測度との相関を算出した結果、接辞語、活用形についた付属語も形態素の区切りとしたMLUが27ヶ月までの文法発達を反映していた。2.日本のデータについて、初期言語発達と認知発達の関係を生活年齢を一定にした偏相関係数と因子分析から明らかにした。言語、身ぶり、遊び(象徴化の程度、系列化の測度)、認知課題(手段-目的、事物の永続性課題)を変数とした主因子法、ヴァリマックス回転による因子分析から6因子抽出し、5因子を解釈した。第1因子(階層シンボル結合因子)、第2因子(前シンボル因子)、第3因子(シンボル因子)、第4因子(手段-目的第V段階因子)、第5因子(事物の永続性第VI段階)で、第1、第2因子は言語と認知で共有される因子であった。Batesらが提起するLocalhomology modelが支持された。3.日米比較では、初期言語発達質問紙の身ぶり・行為と遊びの象徴化の程度は国の有意差はなく、年齢差は両国で見出された。言語、認知及び両者の関係の日米比較は今後、分析予定である。
希土類錯体の開発と希土含有フッ化物ガラス薄膜の合成・物性・構造

フッ化物ガラスは、ここ十年来、光・電気機能性ガラスとして多数の研究が進められているが、いずれもバルク状ガラスについてのものである。これらの研究の結果として、このガラスを機能材料として実用に供する場合、薄膜状の形態のものが必要不可欠であることが明らかになってきた。ガラス薄膜は通常の「溶融法」では得ることは不可能に近い。それゆえ本研究ではフッ化物ガラス薄膜を作製する方法として「ゾル・ゲル-フッ化法」および「ECRマイクロ波プラズマCVD法」を開発し、フッ化物ガラス薄膜の創製を試み、作製された試料のキャラクタリゼーションを行う研究に行なった。ここでは「ゾル・ゲル-フッ化法」について報告する。本研究で開発した「ゾル・ゲル-フッ化法」とは次のような方法である。金属アルコレートを出発試薬とし、これを適当な溶媒に溶かし、ゾル溶液を得、このゾル溶液を加水分解することにより酸化物ゲルを作製する。そしてこの酸化物ゲルを適当なフッ化ガスによりフッ素化を行ない、フッ化物ガラスを得ることである。創製に取り組んだガラス系は代表的なフッ化物系ガラスであるフッ化ジルコニウム系ガラス、フッ化アルミニウム系ガラス、フッ化インジウム系ガラスであり、いずれの系にも光活性な希土類元素を含有させることにした。研究結果として次のような事項が明らかになった。(1)出発試薬の金属アルコレートとしてはn-ブトキシドあるいは2-メトキシエトキシドが最適であり、これを2-メトキシエタノールに溶解してゾル溶液を作製すること。(2)ゾル溶液のゲル化反応はアルゴン雰囲気中で、脱炭酸ガスの水蒸気で行なうこと。(3)フッ素化はNF_3をフッ化ガスとして用い、反応温度は250300°Cが望ましいこと。(4)このような条件下で数数十μmの厚さの薄膜が創製可能であることなどを明らかにした。
枯草菌コンピテンス転写因子ComKとその制御因子Medの相互作用の解析

枯草菌competenceの制御の中心的制御分子はComKである。ComKはMecA、ClpCと複合体を形成し不活化されている。ComXやPhrCによる細胞密度感知型制御でComAが活性化され、comS転写が起き、ComSが複合体からComKを解離させ活性化する。さらに、2成分制御系DegS-DegUのレスポンスレギュレーターDegUの非リン酸化型がcomK転写を正に制御し、さらに翻訳後に脂質修飾される可能性がある事がわかっていた。そこで、Medとアルカリフォスフォターゼの融合体を用いた実験と、Med抗体による分析を行い、脂質修飾されたMedの細胞膜外側表面への局在がわかった。ウエスタンとノーザン分析の結果、med変異株ではComKが有意に減少していた。med変異の効果はdegS欠損より回復し、このことはMedがDegUリン酸化を負に調節している事を示唆した。つまり、DegUリン酸化を抑制する分子がMedにより取り込まれていると考えられる。近年、2成分制御系を特異的フォスファターゼ(Rap)とその阻害ペプチド(Phr)が制御する鈴が報告された。さらに、センサーキナーゼをPhrペプチドが阻害する例も知られている。そこで、枯草菌ゲノムからDegUリン酸化を抑制するPhrを検索した。高濃度のPhrGペプチドはaprE転写を抑制し、comK発現を増大させたので、多コピーphrGがDegUリン酸化を抑制している事も強く示唆された。さらに、遺伝学的分析によりRagG-PhrGの標的が、DegS-DegUであることを示した。また、RapG-PhrGが、RapC-PhrCと同様にComAのリン酸化を制御することも明らかにした。Medタンパク質のComK制御における役割を明らかにするためにキシロース誘導性プロモーター支配下にcomK遺伝子を置き、さらにcomK-lacZ融合体を染色体に持つ枯草菌を構築した。この株にmed磁壊変異を導入しキシロース添加条件でのcomK遺伝子発現を解析した。MedがComKにタンパク質相互作用で作用するならキシロース添加でcomK現を誘導してもmed破壊のためcomK発現はそれ以上増加しない。MedがcomK転写に作用するならキシロース添加はmed破壊の効果を打ち消す事が期待される。実験の結果Medは明らかにcomKに転写の段階で作用していた。Medアミノ酸配列からMedが脂質修飾を受ける可能性が示唆されたのでMedの細胞内局在化について調べるため、MedのN-末端疎水性部とその直後のシステインを含む脂質修飾コンセンサス配列下流でアルカリフォスファターゼ遺伝子と結合したfusionを作り、主要な内在性アルカリフォスファターゼ遺伝子を欠損させた枯草菌に導入して解析した。その結果Medシグナル配列と融合したアルカリフォスファターゼの活性が培地及びプロトプラスト双方で観察された。またタンパク質脂質修飾の第一段階の反応を触媒する酵素の遺伝子lgt破壊株でもほぼ同様な結果を得た。lgt破壊株では脂質修飾は起こらずMed-APは細胞膜表面には発現しないはずであるが、最近、グラム陽性菌ではlgt株でpreリポタンパク質が脂質修飾もシグナル配列切断もされずに細胞膜を通過し培地に表れると言う報告がなされた。また、この報告によれば、グラム陽性菌ではリポタンパク質は細胞膜から外れ培地に表れる割合が高い。Medの実験結果についてもおそらく同様な解釈が可能であると考えられる。さらに抗体を用いた解析を行うため、Medタンパク質のC-末端ペプチドを合成し抗体を作製した。次年度に詳しくMedのprocessingと局在について解析する予定である。枯草菌competence制御の中心的制御分子はComKである。

ComXやPhrCによる細胞密度感知型制御でComAが活性化され、comS転写が起き、ComSが複合体からComKを解離させ活性化する。さらに、2成分制御系DegS-DegUのレスポンスレギュレーターDegUの非リン酸化型がcomK転写に必要とされる一方、リン酸化型DegUはaprE転写に必要である。MedはMecAより下流でcomK転写を正に制御し、さらに翻訳後に脂質修飾される可能性がある事がわかっていた。そこで、Medとアルカリフォスファターゼの融合体を用いた実験と、Med抗体による分析を行い、脂質修飾されたMedの細胞膜外側表面への局在がわかった。ウエスタンとノーザン分析の結果、med変異株ではComKが有意に減少していた。med変異の効果はdegS欠損により回復し、この事はMedがDegUリン酸化を負に調節している事を示唆した。つまり、DegUリン酸化を抑制する分子がMedにより取り込まれていると考えられる。近年、2成分制御系を特異的フォスファターゼ(Rap)とその阻害ペプチド(Phr)が制御する例が報告された。さらに、センサーキナーゼをPhrぺプチドが阻害する例も知られている。そこで、枯草菌ゲノムからDegUリン酸化を抑制するPhrを検索した。高濃度のPhrGペプチドはaprE転写を抑制したので、PhrGがDegUリン酸化を抑制していると考えられる。多コピーphrGはaprE発現を抑制し、comK発現を増大させたので、多コピーphrGがDegUリン酸化を抑制している事も強く示唆された。さらに、遺伝学的分析によりRapG-PhrGの標的が、DegS-DegUであることを示した。また、RapG-PhrGが、RapC-PhrCと同様にComAのリン酸化を制御することも明らかにした。