hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原子対相関関数を用いたナノ材料の構造解析：形体および欠陥の影響

本研究ではナノ材料の詳細な構造解析を目的として、二体分布関数を用いて、材料の形体や構造に含まれる欠陥が、材料の歪みへ与える影響を詳細に解析を行った。期間の前半では基礎的な分析を繰り返しつつ、どの程度の定量的な議論が行えるかの調査を行った。後半ではナノ粒子やナノポーラス材料の構造解析を詳細に行い、構造の歪みと物性の関係を詳細に調べた。また高分解能XRDと組み合わせて、結晶の欠陥の定量的な議論を検討した。また、これらを円滑に行うために解析プログラム(MaterialsPDF)の開発を行った。本研究によりナノ材料の詳細な構造解析の重要性が明らかとなり、また手法の普及へと繋がる大きな一歩と言える。検討内容の概要:当該年度においては、燃料電池用のPt担持カーボン触媒を複数の企業の製品(例えば田中貴金属工業、ジョンソンマッセイ)や合成したサンプルの二体分布関数(PDF)の測定および解析を行った。また、前処理の影響をみるために、水素雰囲気下での加熱の影響や、空気中での加熱の影響も調べた。二体分布関数は実験室内に設置した装置を用い、標準サンプルでの構成を行った後にX線全散乱データを取り、バックグランド補正、蛍光補正、コンプトン散乱補正などの必要な補正を行った後に、PDFへと変換した。いくつかのサンプルについてはSPring8での全散乱データの測定も行った。さらにX線光電子分光や透過型電子顕微鏡観察も行い、Ptナノ粒子の本質に迫るデータの収集に成功した。PDFの解析においては、多くのデータを正確・詳細に解析するために自ら解析プログラムの作成を行い、研究の基盤を強固とした。結果の概要:システマティックに詳細な分析を行うことで、これまで見えていなかったPt触媒の構造情報を明らかにすることに成功した。それにより、なぜ各社のサンプルが似通った製品であり、またなぜ似通ったものでありながら性能が違うかの鍵となる基礎が見えてきた。まだ100%証明された事実ではないので詳細はここでは控えるが、量子化学計算などを用いて、その本質的な説明や理解を深めているところである。また、PDF分析に限って言えば、アメリカやイギリスのグループがソフト面でもハード面でも先行しているため、その研究者と競うためにソフトウェアの開発は大きな前進であったと言える。自前でソフトウェアがない場合、特殊な分析や誰も解析していないフロンティアは見えないことが多いので、誰かの仕事に使う枠の中で開発されたものではなく、自分が見たいものに焦点を当てられる解析環境の構築ができたことは本年度の大きな前進である。幸いにしてSPring8でのビームタイムを頂けたので、当初よりも実験は先行している。ただし、当初予定していたよりも面白く複雑な現象が見えてきたため、データの解析に時間がかかっている。それを踏まえて、ソフトウェアの開発も行ったため、正味としては、計画通りの進展と言える。【概略】本年度はSPring-8で放射光実験も行い、歪みの定量化のための必要な測定条件と、得られたデータの高度な解析プログラムが必要になってきた。そこで、ナノ材料の構造解析を進めつつ、基盤的な環境整備も行った。具体的には、未知構造材料の解析を行うための高精度な実験データの取得方法の検討(ハード面)および既存のプログラムでは不可能な高度な解析を行うためのプログラム・アルゴリズムの構築を行った。プログラムについては、H29年度に公開予定である。【背景】本課題では当初、ナノ材料の欠陥や歪みにのみ着目していた。その定量的な高精度な解析にはハード面のみならずソフト面での環境整備が必須になってきたため、pythonを中心に解析プログラムの作成を進めてきた。さらにSPring-8を用いた実験を併用することで、測定環境とデータ精度に関する考えもまとまってきた。そうした中で、詳細な解析を進める中でナノ材料でしか見られない未知構造が存在することが分かってきた。このことは学問としても非常に新しい分野の開拓に繋がるはずである。そのため、想定していたよりもはるかに複雑な解析や測定が必要になってきたが、解析法の開発により、徐々に構造を解き明かすことに成功した物質も増えてきている。【成果の要点】本年度における成果は、X線二体分布関数による結晶歪みの定量的な解析が行えるようになってきた。このことはソフト面での発展が特に重要であった。さらに、そのように詳細を詰めることで、構造未知の材料の発見と、その構造解析への道筋も見えてきた。現状では、トライアル・アンド・エラーを繰り返しながら、効率的な解析アルゴリズムの模索とそのプログラム化を進めているところである。前年度から本年度の前半までに、多くのPtナノ材料の分析は行い、想定していた研究の進捗は計画を上回っている。その中で、更に重要と思われる未知構造解析が必要になり、そのための環境づくりに時間を割いている。まだ全てのデータの解析の精度が不十分であるため、中心の研究の論文化はまだであるが、派生的に生まれた課題の論文化は行っており、順調に進展していると言える。本研究はX線二体分布関数を用いて、ナノ材料の歪みや欠陥の精密な定量的な解析を行うことを目的として実施した。X線二体分布関数はラボのX線装置に必要な改造を施し、全散乱データの収集を行い、必要なものに関しては大型放射光施設SPring-8の高エネルギーX線ビームラインで実験を行った。ハード面での改良とともに、ソフト面でのデータ解析アルゴリズムの構築とプログラミングをpythonを用いて行ってきた。

ベータ版のソフトウェアはSPring-8の研究者を初め、海外の研究者にも使用されるようになってきた。このソフトウェア「Orochi」はX線の散乱データの高度な画像処理と数学処理を施し、SNの良いデータを高速で取れるようにするとともに、二体分布関数の精密な導出を高速で行うものである。今後はX線回折や得られた二体分布関数の解析も行えるようにする。このような測定・解析環境の発展とともに、ナノ材料の歪みが顕著に解析できるようになってきた。本研究ではPtナノ材料やプルシアンブルー類似体の解析を行ってきた。最終的な論文は執筆中であるが、他の材料を含めた多くの解析から、ナノ材料は高温からクエンチしたような非平衡な物質であることが多いため、結晶の歪みのみならず、非晶質相が混在することが多くの材料で認められた。これらは回折法では見落とされるものであり、ナノ材料の機能の理解には必要不可欠な解析であることが明確である。ソフトウェア環境とともに、多くの研究者がナノ材料の相の純度に正しい配慮を持ちながら材料研究を行うための普及を行っていくつもりである。本研究ではナノ材料の詳細な構造解析を目的として、二体分布関数を用いて、材料の形体や構造に含まれる欠陥が、材料の歪みへ与える影響を詳細に解析を行った。期間の前半では基礎的な分析を繰り返しつつ、どの程度の定量的な議論が行えるかの調査を行った。後半ではナノ粒子やナノポーラス材料の構造解析を詳細に行い、構造の歪みと物性の関係を詳細に調べた。また高分解能XRDと組み合わせて、結晶の欠陥の定量的な議論を検討した。また、これらを円滑に行うために解析プログラム(MaterialsPDF)の開発を行った。本研究によりナノ材料の詳細な構造解析の重要性が明らかとなり、また手法の普及へと繋がる大きな一歩と言える。サイエンスとして非常に興味深く複雑、既存の理解だけでは説明がつかないことが見えてきたので、それを如何にして理解しきるか、そのためのデータをどう収集するかが今後の課題と言えます。当初予定していたことよりも遥かに意義の大きな山が見えて上っている段階であり、今後のまとめは焦らずにやりきることと考えています。今後は、さらに測定・解析精度を高めることで、歪みの影響の定量性を向上させ、体系をまとめる。現状では、ざっとした解析は終わっているが、解析誤差がまだ小さくできると考えており、そのための高度な解析を進めている。ここで得られる情報は普遍的なものとなると考えられるので、十分な時間を割く。また、派生的に生まれた課題であるものの、未知構造解析についても合わせて検討する必要があり、大きく発展する可能性があるため、解析アルゴリズムの開発を進める。それにより、当初の予定よりも遥かに大きな研究成果に繋がると考えられる。材料科学
ストレスの突然死発生に対するトリガー要因としての役割に関する研究

「目的」精神的ストレスの突然死発生への関与の程度を知るため、突然死以外の救急患者、循環器外来受診者、某企業従業員を対照群として、ストレスとこれに関連する睡眠時間の減少、喫煙、飲酒週間の存在割合を比較した。「方法」1990年11月より新潟市消防局の協力を得て、全救急隊7隊の出動事件の内、意識消失例と心事故と判定された例において、発症前の上記要因について遺族、または本人にアンケート調査を行なった。別に、某病院循環器外来受診者198名と、企業従業員782名にしても同様のアンケートを行なった。「結果並びに考察」1993年末迄に報告された191例の内、発症後24時間以内に死亡し、生前寝たきり、又はそれに準ずる状態になかった突然死は49例(15-65歳:16例、66歳以上:33例)であった。65歳以下について、ストレス(発症前(企業従業者はアンケート前)1週間以内の仕事上、家庭内での悩み)があると答えた者の割合は、突然死:37.5%、他の救急患者:34.5%、病院患者:31.0%、企業従業者:9.1%であり、企業従業者に比べて他の3群では高率であった。しかし、その割合には3群間では著しい違いはなかった。発症時(またはアンケート時)睡眠減少があった者の割合は、各群で18.8%、35.6%、18.4%、8.5%で、他の救急患者で最も高率であった。飲酒者、喫煙者は企業従業者で最も高率であった。入院原因疾患は突然死、他の救急患者とも心疾患が最も多かった。既往歴を見ると、突然死群は他の3群に比べて、高血圧、糖尿病の既往者(各々31.3%、18.8%)が高率であった。66歳以上の群についても、ストレスありと答えた者の割合は、従業員を除く3群間で著明な差はなかった。以上から、従業員に比べると突然死にはストレスが関連していたが、突然死に対してのみ特に強く関連しているとは考え難かった。「今後の展開」ストレスの内容別の検討を行なうとともに、ストレスが生じたときに突然死を引き起こす特異的な準備状態が何であるかについて更に検討したい。
キラル認識能を有する芳香環を内包した硫黄架橋多核錯体の構築とその応用

芳香環を内包した硫黄架橋多核錯体におけるキラル認識能の存在を検証するために,含硫黄アミノ酸類を配位した光学活性八面体型単核錯体を架橋素子として用いることにより,窒素供与型芳香族配位子で二座キレート配位すると共に,上記八面体型錯体の硫黄で二座架橋配位した平面型金属ユニットを有し,多核構造の最小単位である新規光学活性硫黄架橋二核錯体の幾種かを選択的に構築した.その結果,いずれの場合にも,結晶状態で芳香環由来の分子間相互作用は存在せず,単量体構造をとっていることが明らかとなった.なお,得られた光学活性二核錯体の対掌体についても検討したところ,同様の単量体構造となることを確認した.一方,二つの対掌体の等量を最少量の溶媒に溶かし,対掌体の1:1混合物を単結晶化したところ,いずれの場合も芳香環由来の分子間相互作用に基づき,一対の鏡像体を単位とする二量体以上の構造となった.これらの結果は,芳香環を内包した硫黄架橋多核錯体におけるキラル認識能の存在を支持するものであった.また,対掌体の1:1混合物の単結晶については,二核錯体中の八面体型ユニットの構造制御あるいは対イオンの選択によって鎖状構造の構築が可能であり,この場合には特異な分光学的性質を発現することも見出した.この事実を基に,より多様な二核構造の構築を行い,系統立てたデータ収集を行った.さらに,光学活性二核錯体に別の光学活性二核錯体を作用させ,選択的な相互作用が働くのかを調査したところ,キラリティーに依存した相互作用が生じることが明らかとなった.これらの事実から,上記の不斉部位依存の分子間相互作用に関する多大な知見が得られると共に,新素材や機能性材料としての応用性や発展性が示唆された.芳香環を内包した硫黄架橋多核錯体におけるキラル認識能の存在を検証するために,含硫黄アミノ酸類を配位した光学活性八面体型単核錯体を架橋素子として用いることにより,窒素供与型芳香族配位子で二座キレート配位すると共に,上記八面体型錯体の硫黄で二座架橋配位した平面型金属ユニットを有し,多核構造の最小単位である新規光学活性硫黄架橋二核錯体の幾種かを選択的に構築した.その結果,いずれの場合にも,結晶状態で芳香環由来の分子間相互作用は存在せず,単量体構造をとっていることが明らかとなった.なお,得られた光学活性二核錯体の対掌体についても検討したところ,同様の単量体構造となることを確認した.一方,二つの対掌体の等量を最少量の溶媒に溶かし,対掌体の1:1混合物を単結晶化したところ,いずれの場合も芳香環由来の分子間相互作用に基づき,一対の鏡像体を単位とする二量体以上の構造となった.これらの結果は,芳香環を内包した硫黄架橋多核錯体におけるキラル認識能の存在を支持するものと考えられる.また,対掌体の1:1混合物の単結晶については,二核錯体中の八面体型ユニットの構造制御あるいは対イオンの選択によって鎖状構造の構築が可能であり,この場合には特異な分光学的性質を発現することも見出している.現在,より多様な二核構造の構築を行い,系統立てたデータ収集を行っている.その上で,光学活性二核錯体に別の光学活性二核錯体を作用させ,選択的な相互作用が働くのかを調査する予定である.その後,光学活性二核錯体を類似多核錯体のラセミ体に作用させ,光学分割の可能性を追究し,多核錯体用光学分割剤等への応用を図る予定である.さらに,生体関連化合物との相互作用について追究し,この選択的相互作用の分子認識への転換を試みる予定である.これにより,上記の不斉部位依存の分子間相互作用を解明し,新素材や機能性材料としての応用を図る予定である.芳香環を内包した硫黄架橋多核錯体におけるキラル認識能の存在を検証するために,含硫黄アミノ酸類を配位した光学活性八面体型単核錯体を架橋素子として用いることにより,窒素供与型芳香族配位子で二座キレート配位すると共に,上記八面体型錯体の硫黄で二座架橋配位した平面型金属ユニットを有し,多核構造の最小単位である新規光学活性硫黄架橋二核錯体の幾種かを選択的に構築した.その結果,いずれの場合にも,結晶状態で芳香環由来の分子間相互作用は存在せず,単量体構造をとっていることが明らかとなった.なお,得られた光学活性二核錯体の対掌体についても検討したところ,同様の単量体構造となることを確認した.一方,二つの対掌体の等量を最少量の溶媒に溶かし,対掌体の1:1混合物を単結晶化したところ,いずれの場合も芳香環由来の分子間相互作用に基づき,一対の鏡像体を単位とする二量体以上の構造となった.これらの結果は,芳香環を内包した硫黄架橋多核錯体におけるキラル認識能の存在を支持するものであった.また,対掌体の1:1混合物の単結晶については,二核錯体中の八面体型ユニットの構造制御あるいは対イオンの選択によって鎖状構造の構築が可能であり,この場合には特異な分光学的性質を発現することも見出した.この事実を基に,より多様な二核構造の構築を行い,系統立てたデータ収集を行った.さらに,光学活性二核錯体に別の光学活性二核錯体を作用させ,選択的な相互作用が働くのかを調査したところ,キラリティーに依存した相互作用が生じることが明らかとなった.

これらの事実から,上記の不斉部位依存の分子間相互作用に関する多大な知見が得られると共に,新素材や機能性材料としての応用性や発展性が示唆された.
映像と音声による民間説話記録の保存整備とその教材化に関する研究

1、申請者がこれまで収集してきた民間説話の音声記録資料延べ6000話のうち2000話についてデジタル録音化し、検索用のカードを作成した。2、現地調査録音記録資料について文字化を完了し、録音記録資料と対照可能な以下のテキストを刊行した。(1)島根県飯石群掛合町民話集(2)同八束群美保関町民話集(3)同出雲市民話集(4)同簸川郡湖陵町民話集3、映像記録資料として以下のVTRを編集した。(1)『牛供養・花田植』(2)『出雲市乙立町、伊藤アキコさんの語り』(3)『安来市植田町、山崎トミさんの語り』(4)『安来市大塚町、大森てるゑさんの語り』4、下記3章を含む『語り聞かせと読み聞かせのためのふるさとの昔話教材(デジタル録音付き)』を編集した。(1)ふるさとの昔話・現地録音テキスト(2)ふるさとの昔話・語り聞かせのための昔話台本(3)指導資料・ふるさとの昔話観賞入門5、映像と音声による民間説話記録の教材化のために以下の研究を行った。(1)従来の国語教科書に見られる「民話教材」を検討し、戦前までは書き言葉による表現を抑制して「語り/聞く」活動を豊かに呼び出す形の教材化がなされていたのに、戦後は作家の再話作品をそのまま用いるようになり「民話教材」による学習が文学の読みの学習に吸収されてしまっていることを明かにした。(2)以前は民話を「語り/聞く」生活が児童の側にも教師の側にも十分あったのでそのような教材化が可能であったが、今日ではそのような前提が失われようとしているので伝承の実際を伝える音声や映像の記録を補助資料として利用する形での教材開発の必要があることを明かにした。(3)島根大学付属小学校昌子佳広教論および同附属中学校佐藤安治教論の協力を得て、民間説話記録教材を利用した授業を行い、教材としての有効性を確認した。1,申請者がこれまで収集してきた民間説話資料のべ5,200余話のうち約2,000話についてミニ・ディスクに再収録するとともに検索用のカードを作成した。(この作業は次年度も継続し、全資料についてデジタル化を完了したい。)2,映像教材としてVTR『牛供養・花田植』の編集を完了し、この資料を手掛かりに、平成7年度日本歌謡学会秋季大会公開講演において研究成果を発表するとともに、資料を研究者に提供した。3,島根県簸川郡湖陵町における民間説話調査資料の文字化と分類整理の作業を完了し、『湖陵の民話』を編集刊行した。4,収集資料のうち、古典作品に類話をもつものについて対照研究を行い、古典教育に「民話」を導入することの効果について検証し、民話教材の開発をおこなった。5,収集資料のうち、児童文学作品として再話されているものについて対照研究を行い、音声資料としての教材性について検証し、マルチ・メディアのための教材開発を開始した。6,島根大学教育学部付属小学校の協力を得て、小学校3、4年生を対象に昔話の音声資料を利用した国語科の実験授業を行い、方言学習への導入教材としての利用方法を検討した。

(1)島根県飯石郡掛合町民話集(2)同八束郡美保関町民話集(3)同出雲市民話集(4)同簸川郡湖陵町民話集3、映像記録資料として以下のVTRを編集した。(1)『牛供養・花田植』(2)『出雲市乙立町、伊藤アキコさんの語り』(3)『安来市植田町、山崎トミさんの語り』(4)『安来市大塚町、大森てるゑさんの語り』4、下記3章を含む『語り聞かせと読み聞かせのためのふるさとの昔話教材(デジタル録音付き)』を編集した。(1)ふるさとの昔話・現地録音テキスト(2)ふるさとの昔話・語り聞かせのための昔話台本(3)指導資料・ふるさとの昔話鑑賞入門5、映像と音声による民間説話記録の教材化のために以下の研究を行った。(1)従来の国語教科書に見られる「民話教材」を検討し、戦前までは書き言葉による表現を抑制して「語り/聞く」活動を豊かに呼び出す形の教材化がなされていたのに、戦後は作家の再話作品をそのまま用いるようになり「民話教材」による学習が文学の読みの学習に吸収されてしまっていることを明かにした。(2)以前は民話を「語り/聞く」生活が児童の側にも教師の側にも十分あったのでそのような教材化が可能であったが、今日ではそのような前提が失われようとしているので伝承の実際を伝える音声や映像の記録を補助資料として利用する形での教材開発の必要があることを明かにした。(3)島根大学附属小学校昌子佳広教諭および同附属中学校佐藤安治教諭の協力を得て、民間説話記録教材を利用した授業を行い、教材としての有効性を確認した。
深層学習による心房細動患者の脳梗塞発症の予測モデル構築

本研究は、大規模な電子的診療データを利用し、新しい機械学習的手法である深層学習によって、心房細動患者の将来の脳梗塞発症予測モデルを構築することを目的としている。このうち、当該年度では、理想的なモデル構築のための深層学習アルゴリズムの決定を計画していた。具体的には、複数の深層学習アルゴリズムによるモデルの構築、および理想的なモデルの決定である。また、当該分野の最新情報収集・外国語による研究成果発表の予行演習のために、海外学会に参加することも前年度に引き続き計画していた。前者に関しては、昨年施行された個人情報保護法等の改正に伴う研究倫理指針の改正により、オプトアウト同意の見直しに数か月を要したこと、さらに昨年同様、長時間かかる可能性のある負荷をコンピュータシステムにかける必要があるため、通常の病院業務処理とバッティングしないよう、データへのアクセス時間に制限があった上、昨年から本年にかけて行われた、数十年に一度の大規模な病院情報システムのリプレイスが難航を極めたため、多大な制約があり、未だ十分な作業が完了してはいない。しかしながら、最近ようやくシステムが落ち着いて稼働してきつつあり、次年度前半位までにはモデルを構築し、後半に従来の方法との予測性能の比較・検討、およびさらなる性能の向上を検討する予定である。後者に関しては、Medinfo 2017に参加・発表し、次年度以降の研究をスムーズに遂行する足掛かりとなった。昨年施行された個人情報保護法等の改正に伴う研究倫理指針の改正により、オプトアウト同意の見直しに数か月を要したこと、さらに昨年同様、長時間かかる可能性のある負荷をコンピュータシステムにかける必要があるため、通常の病院業務処理とバッティングしないよう、データへのアクセス時間に制限があった上、昨年から本年にかけて行われた、数十年に一度の大規模な病院情報システムのリプレイスが難航を極めたため、多大な制約があったこと、などによる。上述のように、研究環境は再度整いつつあるため、次年度前半に理想的なモデル構築のための深層学習アルゴリズムを模索し、次年度後半に従来の方法との予測性能の比較・検討、およびさらなる性能の向上を検討する予定である。なお、当該年度に引き続き、当該分野の最新情報収集・外国語による研究成果発表の予行演習のために、海外学会に参加することも予定している。このうち、当該年度では、深層学習によって、単施設の診療データで高精度な疾患発症の予測モデルを構築するためには、どの程度のデータ量が必要か、あるいは十分かを検討するために、使用するデータの取得およびデータベースの構築を計画していた。具体的には、SS-MIX2標準化ストレージに格納されている診療データの抽出、SS-MIX2拡張ストレージに格納されている診療データの抽出、データの整備およびデータベースの構築である。また、当該分野の最新情報収集・外国語による研究成果発表の予行演習のために、海外学会に参加することも前倒しで計画していた。前者に関しては、研究に必要な解析用計算機の値上がりにより前倒し支払申請が必要であり、10月下旬まで待ったこと、研究倫理審査を申請してから実際に審査が行われるまでに5ヶ月を要したこと、オプトアウト同意の期間として3ヶ月を要したこと、データへのアクセス許可およびアカウント作成に時間を要したこと、さらには長時間検索がかかる可能性のある処理をする必要があるため、通常の病院業務処理とバッティングしないよう、データへのアクセス時間に制限があったこと、などにより、未だ十分なデータベース構築が完了してはいない。しかしながら、前述のように、環境はほぼ整ったため、次年度前半位までにはデータベース構築、およびクリーニングを完了する予定である。後者に関しては、欧州心臓病学会に参加・発表し、次年度以降の研究をスムーズに遂行する足掛かりとなった。研究に必要な解析用計算機の値上がりにより前倒し支払申請が必要であり、10月下旬まで待ったこと、研究倫理審査を申請してから実際に審査が行われるまでに5ヶ月を要したこと、オプトアウト同意の期間として3ヶ月を要したこと、データへのアクセス許可およびアカウント作成に時間を要したこと、さらには長時間検索がかかる可能性のある処理をする必要があるため、通常の病院業務処理とバッティングしないよう、データへのアクセス時間に制限があったこと、などによる。

後者に関しては、Medinfo 2017に参加・発表し、次年度以降の研究をスムーズに遂行する足掛かりとなった。昨年施行された個人情報保護法等の改正に伴う研究倫理指針の改正により、オプトアウト同意の見直しに数か月を要したこと、さらに昨年同様、長時間かかる可能性のある負荷をコンピュータシステムにかける必要があるため、通常の病院業務処理とバッティングしないよう、データへのアクセス時間に制限があった上、昨年から本年にかけて行われた、数十年に一度の大規模な病院情報システムのリプレイスが難航を極めたため、多大な制約があったこと、などによる。前述のように、環境はほぼ整ったため、次年度前半位までにはデータベース構築、およびクリーニングを完了する予定である。そのデータベースを用いて、次年度後半に理想的なモデル構築のための深層学習アルゴリズムを模索する予定である。なお、当該年度に引き続き、当該分野の最新情報収集・外国語による研究成果発表の予行演習のために、海外学会に参加することも予定している。上述のように、研究環境は再度整いつつあるため、次年度前半に理想的なモデル構築のための深層学習アルゴリズムを模索し、次年度後半に従来の方法との予測性能の比較・検討、およびさらなる性能の向上を検討する予定である。海外学会出張をテロの影響によりキャンセルしたため。次年度に繰り越す予定。
造血細胞の分化・成熟プログラムにおける生体内環境応答機構の役割

本研究では、生体における代謝ストレス、酸化ストレスなどが造血細胞の増殖分化に及ぼす影響を、CNC-Maf2量体転写因子の機能から明らかにすることを目的とした。血小板形成の鍵因子であるNF-E2 p45は、酸化ストレス応答の鍵因子であるNrf2の機能に拮抗することで、巨核球の終末分化を促進することを明らかにした。また、巨核球においてNF-E2 p45は血小板活性化に重要な因子群を直接活性化していることを見いだし、担癌状態の巨核球では、p45とその標的遺伝子である血小板関連遺伝子群の発現上昇がおこることがわかった。p45による転写活性化機構の解析を通して、巨核球からの血小板放出過程に入るシグナルを検討し、トロンボポエチン非依存的な巨核球終末分化段階の制御機構を明らかにすることを目標とした。巨核球系培養細胞MEG01におけるp45複合体構成因子の解析を行い、SWI/SNFクロマチンリモデリング因子、基本転写因子とメディエーター因子群などが含まれている事が明らかになった。胎児肝臓からの巨核球初代培養細胞を用いて、p45抗体によるクロマチン免疫沈降を行い、得られるゲノムDNA断片の塩基配列を網羅的に解析し、p45がゲノム上で結合する部位を特定した(ChIP-sequence解析)。これにより、p45は、血小板の機能に関連する遺伝子群のほか、ストレス応答に関与する遺伝子を直接制御していることがわかった。後者は、酸化ストレス応答の鍵因子であるNrf2と共通の標的遺伝子である。巨核球の分化成熟において、p45がNrf2を競合的に抑制することで、細胞内活性酸素種レベルが上昇することがわかった。血小板関連遺伝子とストレス応答遺伝子のp45結合配列とその周辺配列の解析を行い、比較することで、これら2つの遺伝子群の制御が異なるメカニズムを解明しつつある。一方、p45の活性化により巨核球の成熟が亢進して、より凝集能が高い血小板が産生されうることを明らかにしつつある。p45を過剰発現するトランスジェニックマウスの末梢血中の血小板は、トロンビン刺激によるP-selectinの発現が亢進している。実際、p45過剰発現マウスの巨核球では、p45の下流で制御される血小板関連因子の遺伝子発現が亢進していることが示された。小Maf群因子は、癌遺伝子v-Mafの関連因子で、塩基性領域・ロイシンジッパー(bZip)構造を有し、それ自身でホモ2量体として、あるいは、p45やNrf2などのCNC群因子とのヘテロ2量体として、Maf群因子認識配列(Maf recognition element; MARE)に結合する。これまでに申請者らが作成した遺伝子改変マウスの解析より、Nrf2-小Maf2量体は異物代謝・酸化ストレス応答に、p45-小Maf2量体は血小板形成に重要であることが明らかになった。本研究の目的は、代謝・内分泌・酸化ストレスなど体内環境のダイナミックな変動が、造血細胞の分化と成熟・細胞死に及ぼす影響を検討し、その分子機構をCNC-Maf2量体転写因子機能の理解を通して明らかにすることである。本年は、p45のマイクロアレイとchIP-seq解析を通してp45が直接活性化している標的遺伝子を明らかにした。とりわけ、血小板の機能を支える因子群が数多く含まれており、p45が血小板の産生のみならず、血小板の品質維持にも重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで、野生型p45のかわりに、機能不全分子であるp45ΔNTRを巨核球において発現する遺伝子改変マウスを作成して、その血小板数と血小板の機能を調べた。その結果、同マウスでは、軽度の血小板減少があると同時に、同マウスの血小板はトロンビン刺激に対する応答が低下していることがわかった。したがって、p45は、血小板の産生とともに、血小板機能の確保にも重要であることがマウス個体レベルで示された。さらに、担癌マウスにおいて、巨核球の過成熟がおこることを見いだし、p45とその標的遺伝子の発現が上昇していることを明らかにした。こうした巨核球は、より活性化能が高い血小板を産生しているものと推測される。

本研究の目的は、代謝・内分泌・酸化ストレスなど体内環境のダイナミックな変動が、造血細胞の分化と成熟・細胞死に及ぼす影響を検討し、その分子機構をCNC-Maf2量体転写因子機能の理解を通して明らかにすることである。本年は、p45のマイクロアレイとChIP-seq解析を通してp45が直接活性化している標的遺伝子を明らかにした。とりわけ、血小板の機能を支える因子群が数多く含まれており、p45が血小板の産生のみならず、血小板の品質維持にも重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで、野生型p45のかわりに、機能不全分子であるp45ΔNTRを巨核球において発現する遺伝子改変マウスを作成して、その血小板数と血小板の機能を調べた。その結果、同マウスでは、軽度の血小板減少があると同時に、同マウスの血小板はトロンビン刺激に対する応答が低下していることがわかった。したがって、p45は、血小板の産生とともに、血小板機能の確保にも重要であることがマウス個体レベルで示された。さらに、担癌マウスにおいて、巨核球の過成熟がおこることを見いだし、p45とその標的遺伝子の発現が上昇していることを明らかにした。こうした巨核球は、より活性化能が高い血小板を産生しているものと推測される。
強迫性障害の臨床症状の変化とPET,SPECTの変化を評価する研究

強迫性障害の臨床研究並びに生物学的成因の解明についての研究経過の概要を報告する。平成14年度,強迫性障害患者3例(男性2例,女性1例)について選択的セロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)を中心とした薬物療法と暴露反応妨害法を中心とした四段階方式の標準化した認知行動療法プログラムに基づく約3ヶ月間の入院治療を行った。入院時および退院時にSPECT検査を施行し,また,入院時に頭部MRIを施行した。臨床症状については日本語版Yale-Brown強迫症状評価尺度(JY-BOCS)を中心とし,強迫傾向,不安・抑うつ症状を含めて,経時的に入院時より退院時まで評価した。臨床症状においては3例ともJY-BOCSのみではなく,強迫傾向,不安・抑うつ症状のいずれにおいても改善が認められ,さらに認知面でも改善した。それにより,当科の強迫性障害に対する標準的入院治療プログラムの有効性が支持された結果となったと考えられる。その中で,強迫性障害の心理・社会的病因,および発症契機により認知行動療法の導入法に工夫を加えることで,当科標準的入院治療プログラムが適切となる症例が増加すると考えられたため,その点について「精神医学」「強迫性障害の研究」にて発表を行った。一方,SPECTにおいても個々の症例においては脳血流パターンの変化が認められたが,症例数が3例と少ないため,全体的に共通する変化としては現在のところ有意な結果は得られていない。平成15年度においても本研究を継続するとともに,さらに症例数を増やし,検討を続けていく予定である。
アルツハイマー病アミロイド前駆体蛋白のリソゾームにおける代謝過程の研究

[目的]アルツハイマー病(AD)の脳に沈着するbeta蛋白(betaP)が、その前駆体蛋白(APP)から生成される過程を検討する。[方法]APPの分泌過程を阻害するために、APPsecretaseによるAPPの切断部位のリジンをバリンに置換したAPPcDNA(APP_<K-V>)を作成した。APPのライソゾームへの輸送を促進するために、APPのC末部分をライソゾーム膜蛋白Lamp-1のC末部分にあるライソゾームへの輸送シグナル配列に置換したハイブリッドcDNA(APP-lamp)を作成した。ヒトグリオーマ細胞U251に改変APPcDNAを導入し、stable transformantを得て、ノーザン、ウエスタンブロットおよび免疫沈降法による解析を行った。[結果]両導入遺伝子の発現量は、mRNA、蛋白レベルとも内因性APPの約10倍認められ、大量に発現されていた。培養上清のAPPN末抗体によるウエスタンブロット解析では、APP_<K-V>はAPPに比して分泌が低下していたが、APP-lampでは明らかな分泌低下は認められなかった。細胞のAPPC末抗体によるウエスタンブロット解析では、APP_<K-V>はAPPに比してより長いC末断片が多く生成されていた。培養上清の抗beta抗体による免疫沈降解析では、APP_<K-V>およびAPPとも4kdのbeta蛋白と考えられるバンドが検出されたが、特に量的な差は認められなかった。[結論]APPのいわゆるalpha-secretionを阻害するだけでは、betaPの産生増加は起こらないと考えられた。
造血幹細胞においてGATA-2遺伝子産物と機能的に結合する蛋白の分離同定

GATA転写因子ファミリーの一つであるGATA-2はそのtargettingの研究より造血幹細胞の分化、増殖に深く関与しているしていることが示唆されており、Tal-1とならび最も未分化な造血幹細胞に作用すると考えられている。Two hybrid systemを用いてGATA-2と結合する蛋白質のクローニングを行なってきた。その結果、最終的に2つの遺伝子が特異的にGATA-2と結合することが判明した。1つは未知の遺伝子で、もう1つはPML遺伝子であった。まず、GATA-2とPMLの結合をin vitroおよびin vivoで確認した。GATA-2のN末端部分とPMLのBOX領域が結合することが判明した。また、種々のGATAレポーターを用いて、PMLはCOS細胞内および造血前駆細胞内においてGATA依存性の転写活性を増強することを確認した。またPMLはGATA-2と結合するがGATA-1とは結合せず、GATA-2特異的なcofactorの可能性が示唆された。以上のデータは現在論文投稿中であるが、さらに細胞内におけるGATA-2 - PML interactionの意義を明確にするために現在種々の造血細胞株にGATA-2とPMLをconditionalに発現させるベクターを導入した細胞の樹立に成功し、造血細胞の分化におけるこれら2つのタンパク質の相関の及ぼす影響を検討している。また、他のグループとの共同研究にてPML/GATA-2のdouble knockdown ES細胞を用いて研究する準備を進めている。また、急性前骨髄性白血病の原因遺伝子であるPML-RARαタンパクとGATA-2もまた結合することを確認しており、白血病の分化抑制におけるGATA-2/PMLの役割についての検討も行う予定である。
ALS/PDC - 世界3大多発地での環境と遺伝子の cross talk -

1経年的なフィールド調査と疫学像、臨床像、生活様式や食生活、社会環境の変遷:紀伊半島では、現在約250例の患者レジストリを整備し自然歴を解析している。2019年6月には、Cycad説を唱えるProf.Spencer(Oregon Health & Science University)一行を迎え、多発地での環境要因調査を行う。グアム島は、現地調査を行い2019年4月に創刊したGuam Medical Journalに寄稿した。パプア州では、2019年3月に現地調査を行った。2019年度は、現地調査とともにライデン大学図書館でオランダ統治時代の資料を調査する。2環境メタゲノミクス:2018年度は、サンプル調整と解析に向けた準備を進めた。2019年度は、少数の患者由来サンプルを用いて次世代シークエンサーを用いたメタゲノム解析およびメタトランスクリプトーム解析を行う。3リスク遺伝子多型解析とエピジェネティクス解析:2018年度は、新しい解析に向けた倫理申請を行い承認された。患者とAD脳、健常者脳を用いてエピゲノム変化に違いのあった遺伝子群を同定した。2019年度は、紀伊半島多数例の患者DNAを対象とし、Long cord leadingが可能な新たな次世代シークエンサーを用いた全ゲノム解析とハプロタイプ解析を行う。紀伊患者脳を用いたmRNA発現解析および質量分析を行い、エピゲノム解析結果と比較することで、新たな関連物質の同定を試みる。4パプア州患者における初めての原因遺伝子解析:2018年度は、カウンターパートであるAirlangga大学とのMOA締結交渉を進めた。2019年度は、MOA締結後、候補遺伝子解析についてAirlangga大学遺伝子解析グループとの具体的な解析方法について打ち合わせを行う。19年度後半には、現地に赴き患者検体の採取を行う。1ALS/PDCの現状を把握するための経年的なフィールド調査と100年前から現在に至る疫学像と臨床像の変遷、および生活様式や食生活、社会環境の変化等、についての比較検討:紀伊半島のレジストリー整備と自然史解析について予定通りおこなった。グアム島とパプア州での経年的なフィールド調査は予定通り行った。また、2019年4月に創刊したGuam Medical Journalに紀伊ALS/PDCの現況について寄稿した。3地域の疫学像、臨床像、生活様式や食生活、社会環境の変遷と比較について解析を進めている。2環境メタゲノミクス:2018年度は、紀伊ALS/PDC患者の腸内環境メタゲノム解析に向けたサンプル調整を含めた解析準備を予定通り行った。3リスク遺伝子多型解析と環境要因が遺伝子発現に影響し発病に至るメカニズムとしての患者脳を用いたエピジェネティクス解析:2018年度は、新しいLong cord leadingが可能な新たな次世代シークエンサーを用いた遺伝子解析に向けた倫理申請を行い承認された。以上から予定通り進捗した。近日中に締結予定であり、予定通り進捗した。1経年的なフィールド調査と疫学像、臨床像、生活様式や食生活、社会環境の変遷:紀伊半島では、引き続き患者レジストリの整備と自然歴の解析を継続する。グアム島とパプア州での、フィールド調査を行う。パプアでは、ライデン大学図書館でオランダ統治時代の資料を調査する。3地域の疫学像、臨床像、生活様式や食生活、社会環境の変遷と比較について解析を進める。2環境メタゲノミクス: 2019年度は、少数の患者由来サンプルを用いて次世代シークエンサーを用いたメタゲノム解析およびメタトランスクリプトーム解析を行う。3リスク遺伝子多型解析と環境要因が遺伝子発現に影響し発病に至るメカニズムとしての患者脳を用いたエピジェネティクス解析:2019年度は、紀伊半島多数例の患者DNAを対象とし、Long cord leadingが可能な新たな次世代シークエンサーを用いた全ゲノム解析とハプロタイプ解析を行う。4パプア州患者における初めての原因遺伝子解析:2019年度は、MOA締結後、候補遺伝子解析についてAirlangga大学遺伝子解析グループとの具体的な解析方法について打ち合わせを行う。

2019年度は、少数の患者由来サンプルを用いて次世代シークエンサーを用いたメタゲノム解析およびメタトランスクリプトーム解析を行う。3リスク遺伝子多型解析とエピジェネティクス解析:2018年度は、新しい解析に向けた倫理申請を行い承認された。患者とAD脳、健常者脳を用いてエピゲノム変化に違いのあった遺伝子群を同定した。2019年度は、紀伊半島多数例の患者DNAを対象とし、Long cord leadingが可能な新たな次世代シークエンサーを用いた全ゲノム解析とハプロタイプ解析を行う。紀伊患者脳を用いたmRNA発現解析および質量分析を行い、エピゲノム解析結果と比較することで、新たな関連物質の同定を試みる。4パプア州患者における初めての原因遺伝子解析:2018年度は、カウンターパートであるAirlangga大学とのMOA締結交渉を進めた。2019年度は、MOA締結後、候補遺伝子解析についてAirlangga大学遺伝子解析グループとの具体的な解析方法について打ち合わせを行う。19年度後半には、現地に赴き患者検体の採取を行う。1ALS/PDCの現状を把握するための経年的なフィールド調査と100年前から現在に至る疫学像と臨床像の変遷、および生活様式や食生活、社会環境の変化等、についての比較検討:紀伊半島のレジストリー整備と自然史解析について予定通りおこなった。グアム島とパプア州での経年的なフィールド調査は予定通り行った。また、2019年4月に創刊したGuam Medical Journalに紀伊ALS/PDCの現況について寄稿した。3地域の疫学像、臨床像、生活様式や食生活、社会環境の変遷と比較について解析を進めている。2環境メタゲノミクス:2018年度は、紀伊ALS/PDC患者の腸内環境メタゲノム解析に向けたサンプル調整を含めた解析準備を予定通り行った。3リスク遺伝子多型解析と環境要因が遺伝子発現に影響し発病に至るメカニズムとしての患者脳を用いたエピジェネティクス解析:2018年度は、新しいLong cord leadingが可能な新たな次世代シークエンサーを用いた遺伝子解析に向けた倫理申請を行い承認された。以上から予定通り進捗した。近日中に締結予定であり、予定通り進捗した。1経年的なフィールド調査と疫学像、臨床像、生活様式や食生活、社会環境の変遷:紀伊半島では、引き続き患者レジストリの整備と自然歴の解析を継続する。2019年6月には、Cycad説を唱えるProf.Spencer(Oregon Health & Science University)一行を迎え、多発地での環境要因調査を行う。グアム島とパプア州での、フィールド調査を行う。パプアでは、ライデン大学図書館でオランダ統治時代の資料を調査する。
高温・高圧下における掘削泥水の熱物性値に関する研究

1.研究目的:天然ガス・地熱井の掘削深度は,より深くなり,それと共に地層温度が上昇し,掘削泥水の温度管理・地層平衡温度の早期予測計算のため,高温下における泥水の熱物性値が必要になってきた。しかし,これまでにそれを測定できる実用的な装置は開発されていない。本研究の主目的は,それを開発することである。2.平成元年度:外径0.65mmのインコネル・シ-ス破覆の長・短2本のプロ-ブを用いる非定常細相殺法を開発し,4ないし10%濃度のベントナイト基本泥水の熱伝導率λに及ぼす温度の影響を室温から250°Cまでの温度範囲において明らかにした。すなわち,泥水のλは,泥水の養生温度により変わり,それが100°C以下の場合には濃度範囲0ないし10%において,λは濃度及び温度の増加とともに増加[0.7から0.85W/(m・K)]するが,200°Cでは,λは濃度の増加とともに増加するが,温度依存在性は前者と逆になる。測定精度±7%以内と推定される。3.平成2年度:ベントナイト泥水の熱伝導入λへの各種添加剤の影響を明らかにするためには,より精度の高い測定システムが必要となったため,まず,装置の改良を行った。すなわち,外径52μmのポリイミドイミド破覆の長・短2本のU字状白金細線[白金線直径は40μm,長さはそれぞれ約450mm及び250mm]を用いる相殺法を開発した。その結果,電圧変動のλの測定値への影響は、その平均値に対し純水では±2.0%以内及びグリセリンでは±1.4%以内であった。それらの測定値との差は,純水では温度25ないし50°Cの範囲において±3.2%以内,及びグリセリンでは20ないし150°Cで3.8%以内であった。20°C濃度10%のベントナイト基本泥水のλの測定値の平均値は,0.537W/(m・K)であり,再現性は±1.7%であった。今後の課題は,この測定精度を維持しつつ,測定操作を簡易化し,現場の技術者でも測定できるようにすることである。天然ガス及び地熱の開発を目的とした坑井の堀削深度は、より深くなる傾向にあり、それと共に地層の温度も上昇し、堀削泥水及びビットの温度管理ならびに逸泥対策は増々重要となってきた。特に、地熱開発に当っては、堀削後、できるだけ速やかに地層の平衡温度を予測することが重要となってきた。上述の事項に対応するためには、坑井内及び坑井周囲岩盤の温度解析を行う必要があるが、そのためには、地層の熱物性値の他に、堀削泥水の高温・高圧下における熱物性値が必要となる。しかし、これらに関する系統的なデ-タは、報告者等の既報の若干のデ-タ以外に、国内外において、ほとんどない状況である。その理由は、液体の熱物性値,特に熱伝導率の測定は、測定が難しく、さらにベントナイト泥水は電気伝導性を有するため、さらに測定が困難であるためと考えられる。

本研究においては、初年度、非定常細線双殺法を用いた泥水の熱伝導率の測定装置の開発を行い、ベントナイト泥水の熱伝導率とその濃度及び温度との関係を明らかにすることを目的とした。細線には、外径0.65mmのインコネル・シ-ス被覆のクロメル(+)アルメル線を使用した。純水による測定精度の検討を行ったが、実験範囲(室温250°C)において、文献値との誤差±7%以内と推定された。泥水の熱伝導率λは、泥水の養生温度によって影響を受けることがわかった。養生温度が100°C以下の場合には、濃度範囲(010%)において、濃度及び温度の増加とともにλは増加(0.7から0.85W/(m・K))するか、養生温度200°Cでは、λは濃度の増加とともに増加し、温度依存性は前者と逆になることがわかった。1.研究目的及び研究計画平成2年度は,ベントナイト基本泥水に各種添加剤,即ち,分散剤,脱水減少剤,界面活性剤,増粘剤,消泡剤及びpH調整剤を所定の量添加して,それらの添加剤が泥水の熱伝導率に及ぼす影響を室温から250°Cまでの温度範囲において明らかにすることを目的とした。しかし,これらの影響を詳細に明らかにするためには,元年度に開発した推定測定精度±7%以内の外径0.65mmのインコネル・シ-ス被覆の長・短2本のプロ-ブを用いる非定常細線相殺法では,測定精度が不十分であることが研究途中で明かとなり,まず,装置の改良から始めることにした。従って本年度は,外径52μmのポリイミドイミド被覆の長・短2本のU字状白金細線(白金線直径は40μm,長さはそれぞれ約450mm及び250mm)を用いる相殺法を開発することに主眼を置いた。2.測定装置の精度の検討結果熱伝導率が既知の純水及びグリセリンなどを標準試料に用いて,本装置の測定精度の検討を行った。まず,再現性を検討するために,ブリッジ電圧を5,10及び15Vと変化させて測定を行った。その結果、電圧変動の熱伝導率測定値への影響は,その平均値に対し純水では±2.0%以内及びグリセリンでは±1.4%以内であった。それらの測定値と文献値との差は,純水では温度25ないし50°Cの範囲において±3.2%以内,及びグリセリンでは20ないし150°Cで3.8%以内であった。20°C濃度10%のベントナイト基本泥水の熱伝導率の測定値の平均値は,0.537W/(m・K)であり,再現性は±1.7%以内であった。今後の課題は,この測定精度を維持しつつ,測定操作を簡易化し,現場の技術者でも測定できるようにすることである。
ハギア・ソフィア大聖堂学術調査結果の整理および考察

本研究は97、98年度の2年間にわたって、ハギア・ソフィア大聖堂の現地調査(科研費国際学術研究として実施)と並行して行われた。中央ドームの形状の分析と6世紀のコーニス上面に刻された施工線の解析が初年度の主たる目標であり、第2年度はその継続および南北のテュンパヌムの実測データ処理を進めた。テュンパヌムのデータ処理では南北両方の内面の奥行き方向等高線図を得たが、その形状の分析にまでは達しなかった。これまでに得た研究成果は以下の通りである。1)ドーム・コーニス施工線の変形は、(1)ピアの外傾による外側へのほぼ平行な移動と、(2)円弧がらのずれを生じる湾曲とに分けて考えることができ、従来の実測値が前者のみを計測していたのに対し、われわれの実測では後者をも測定することができた。6世紀のドーム再建では、すでにドーム・コーニスの変形が生じていたため、ドーム底面は長円で施工されたが、その長円は径を異にする2種の円弧の組み合わせで描かれ、施工線が現存する南北辺では、円弧が中心を離して設定された(今回の実測値の分析ではこの中心間距離も2.5222.562mと算定)。その後、ドームの施工の進行および竣工後の地震等による外力で本来円孤であった施工線は楕円に近い湾曲線に変形したと考えられるので、上記(2)の湾曲値の算出は6世紀のドーム再建以降の構造の変形を把握するうえで重要である。しがし、この値は、ドームを直接支持するピアと大アーチの外傾と関連づけられなければならず、今回の算出値をもって直ちにドーム基部の変位量とすることはできない。99年の現地調査では、これら課題となっているデータを実測によって得る予定である。2)リプの断面形状の分析では、写真測量によるドーム内殻の実測値をデジタル化し、基準半円と比較した。6、10、14世紀の部分は断面形状においても以下のような明瞭な違いを見せていることが判明した。(1)6世紀部分では、特に南側部分で顕著であるが、地上高5355mの位置で下方への変位が大きく、後補部分ではこの下方変位を修正しようとする努力の後が確認できる。(2)10、14世紀の部分は地上高45m付近で、おそらく崩落と関る不規則な湾曲を示す.従来、目視による視覚的記述で済まされていたドーム再建部分の年代差が、報告書に示すようにデジタルデータによる図表として、明示された意義は大きい。本年度は、研究期間2年の前半として、得られたデータの整理に主眼をおいて作業を進めてきた。データ整理の中心となったのは、ハギア・ソフィア大聖堂南北テュンパヌムの写真測量図化および中央ドームを含む上部構造の等高線図のデジタル化である。

東側半ドームのデジタル・データからは、東西軸に直交する面によるドームの縦断面が円ではなく、頂部でやや尖り、両肩部でやや扁平になるいわゆる「おむすび」型であることが判明した。また、中央ドームのデジタル・データをもとに、各等高線の重心を算出して縦方向に連結したところ、施工精度に対応する揺らぎが視覚化され、特に、ドーム基部では施工と円形の制御が十分正確であったものの、頂部に向かうに従って中心軸からのずれが顕著になることが確認された。この3次元重心曲線については、平面投影、東西面への投影、南北面への投影が視覚化されている。上記作業と並行して、ドームおよび大アーチを直接支持するピアの傾斜実測データの整理も進めた。この作業の結果、6世紀のピアが床面ではきわめて正確な正方形をなすように配置されていること、ギャラリーと第二コ-ニスでは高さの比1:1.7に対して1:4の変位比が認められること、約40年前になされたファン・ナイスの実測と比べると我々の実測の精度は高く、特に東西方向でより大きな変位が観測されたこと等が確認された。研究期間の前半としては、おおむね順調に研究作業が進行し、研究目的に沿った成果が得られている。【メイン・ドーム等高線数値データの解析】殻面の歪みの傾向を、等高断面の重心が高さによって移動する様子から確認した。具体的には、高さ48mないし49mまでは重心の移動量は小さく、50mから52mの間で次第に大きくなり、頂点に近づくにしたがって偏芯の傾向はますます増大する。この傾向は南北方向よりも、東西方向においてより顕著に認められる。これは西側の殻面が10世紀に、また東側の殻面が14世紀にそれぞれ再建されたときの不整形を反映したものと考えられる。数値データを、スプライン関数を用いて平滑化することによって、リブごとの歪みの傾向を把握した。その結果、l)9番リブから14番リブまでと28番リブがら35番リブまでは、他のリブに比べて比較的なめらかであること、2)リブの歪みの傾向は、8番リブと9番リブ、14番リブと15番リブ、27番リブと28番リブ、および35番リブと36番リブの間でそれぞれ大きく切り替わることが分かった。これらの事実は従来言われてきたドームの建設年代の区分を裏付ける。【ドーム・コーニス施工線の解析】筆者らは、1998年の現地調査で、施工線を精査した結果、ドーム・コーニスが変形している幾つかの痕跡を観察し、記録することができた。これらの変形を補正した後に、最小自乗法によって施工線の半径を求めたところ、筆者らがこれまでに得た結果とは別の結果を得ることができた。これはメインストーンらの結論と同一のものであるが、ドーム・コーニス変形の変形を考慮しての解析は独自のもので、ドーム・コーニスの変形の大きさと変形の過程を明らかにした点で大きな意義がある。【テュンパヌムの測量と図化】解析図化機により等高線(水直面に対する)間隔5cm縮尺50分の1の等高線図2面(図32:北側テュンパヌム、図33:南側テュンパヌム)を得ることができた。
生理実験と分子動力学計算を組み合わせた新規リアノジン受容体制御機構の解析

リアノジン受容体(RyR)は、300種類以上の点突然変異が同定されており、悪性高熱症(MH)やセントラルコア病(CCD)等の筋疾患を引き起こすと考えられている。しかしたった一つのアミノ酸変異が、この巨大なイオンチャネル蛋白分子の働きを変調する制御機構は未だ不明である。そこで本研究では、分子動力学計算によりチャネルの動的構造を再現し、多様な表現型を示したRyR変異体の特性をチャネル立体構造の側面から検証する。生理実験から得られたチャネル活性と構造生物学的知見を組み合わせることにより、RyRチャネルの作動原理を明らかにすることを目指す。