hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水中衝撃波を利用した血流内薬物搬送用含気マイクロカプセルの破壊・制御技術の開発

京都大学に既設の衝撃波管装置を用いて平面衝撃波を発生させ,管端部分に備え付けられた試験部においてゼラチンの一定の曲率をもつ2次元の弾性壁を製作し,この近傍に空気ポンプと電磁弁により生成させたサブミリスケールの気泡を浮遊させ,この気泡に対して衝撃波を作用させた.このとき,ゼラチン壁の弾性および曲率による気泡変形挙動の変化を高速度カメラ(ストリーク管)を用いて,光学的には変形挙動と衝撃波の同時観察(可視化)に既設のシュリーレン法装置を用いて行った.また,同じ曲率を持つ壁面で上面を製作し,ミリサブミリスケールの擬似的なカプセル内部を模擬し,内部に気泡を封入して上記と同様な方法で,変形挙動を観察した.その結果,ゼラチンの生体組織に近い弾性率では,弾性壁面の曲率半径や初期気泡径を変化させることで気泡変形が最大となる点や,マイクロジェットが出やすい点が存在することが確認できた.(2)超音波素子を用いた衝撃波による静止含気マイクロカプセルの変形挙動の観察超音波素子を用いて衝撃波を発生させて,マイクロカプセルに作用させる実験を行った.アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウム水溶液によって生成させたゲルを,購入したマイクロマニュピレーションシステムによって,気泡を内包させることに成功した.ただし,現在のところはカプセル径が200-300μmと大きく,製法の改善を次年度行う予定である.このカプセルに作用させる圧力発生源として,ピエゾ超音波素子を用い,圧力振幅や立ち上がり周波数などの条件を変化させて制御法を調べた.その結果,制御法の改善によって,立ち上がりの鋭い衝撃波を生成することが可能になることが示された.また,カプセル生成の際に,ノズル近傍での流れの制御を行うことでより小さいゲル型のマイクロカプセルを生成させることが可能となった.(1)超音波素子を用いた衝撃波による静止含気マイクロカプセルの変形挙動の観察超音波素子を用いて衝撃波を発生させて,マイクロカプセルに作用させる実験を行った.アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウム水溶液によって生成させたゲルを,購入したマイクロマニュピレーションシステムによって,気泡を内包させることに成功した.前年度においてはカプセル径が200-300μmと大きくなってしまっていたが,製法の改善をおこなうことにより最小20μmの径を作ることができた.このカプセルに作用させる圧力発生源として,ピエゾ超音波素子を用い,圧力振幅や立ち上がり周波数などの条件を変化させて制御法を調べた.その結果,制御法の改善によって,立ち上がりの鋭い衝撃波を生成することが可能になることが示された.また,カプセル生成の際に,ノズル近傍での流れの制御を行うことでより小さいゲル型のマイクロカプセルを生成させることが可能となった.(2)超音波素子を用いた衝撃波による移動含気マイクロカプセルの変形挙動の観察と損傷実験(2)の結果を利用して,臨床においては血流中にカプセルを流入することになるため,水の流体回路を設け,その中を移動する含気マイクロカプセルに衝撃波を作用させて,その流速をPIVにより計測し,カプセルに作用する並進および回転運動の場を求める.現在のところ,回路の製作および観測のための光学系の開発を進めており,圧電素子による衝撃波生成と光ファイバーによるレーザ衝撃波を用いて作用させる衝撃波制御およびその圧力波形についての計測をしており,微小な空間での衝撃波制御を行うことができている.
ワイマル期ベルリンにおける政治的街頭闘争の展開に関する実証的研究

本研究は、ワイマル期ベルリンの街頭(特に労働者地区)で様々な政治勢力(ナチス、鉄兜団、共産党、共和国擁護派など)が暴力的な街頭闘争を繰り返していた点に着目し、この政治的暴力の実態や、そこでの各政治勢力の関係をドイツの公文書館に保存されている一次史料に基づいて実証的に分析することを目的とするものである。本研究では、1930年代初頭のベルリンおよびプロイセンにおける街頭闘争の発生状況を明らかにした上で、その原因やワイマル共和国末期の政治状況の中でそれが持っていた意味を検討した。結論として、この闘争が戦闘的な集団の抗争というだけでなく、ワイマル期のドイツ社会における「暴力の日常化」を背景とする現象であった点、さらに「政治的暴力」の視点から見ると、ワイマル共和国からナチス体制への移行は連続性の側面からも捉えることができる点を指摘した。本研究はワイマル期ドイツ(1920年代30年代初頭)のベルリン(特に労働者地区)で様々な政治勢力(ナチス・共産党・共和国擁護派など)が街頭での暴力・プロパガンダ闘争を繰り返していた点に着目し、その実態や各政治勢力の関係を一次史料に基づいて分析し、それらを社会史的な具体相で捉えていくことを目的としている。2010(平成22)年度においては、その分析の基礎となる、ドイツの公文書館や図書館に保存されている史料の調査・収集を活動の柱とした。具体的には、8月下旬から9月中旬にかけて渡独し、ベルリンの連邦文書館(Bundesarchiv)や国立図書館(Staatsbibliothek)で研究テーマに関する未公刊史料(組織規約、パンフレット類、内部文書、書簡、警察報告など)の調査・収集を行った。とりわけ今年度は、内務省や公秩序監視委員といった当時の治安組織関係の文書の収集と分析を集中的に行った。これらはドイツ全土に亘る治安状況報告などが中心であり、ベルリン地域の具体的な状況を分析するにはさらにベルリン州立文書館(Landesarchiv Berlin)などでのベルリン警察関係史料の調査・収集が必要となるが、この調査は2011(平成23)年度に行う予定である。また、本年度は当該時期のドイツでの街頭闘争に関する国内外の研究文献を整備し、先行研究の分析も行い、さらに研究テーマにアプローチする準備作業の一つとしてワイマル期ドイツの政治的テロの状況と政治犯釈放運動に関するこれまでの研究をまとめて学会報告を行った。2011(平成23)年度においては、昨年度に引き続きドイツの公文書館や図書館に保存されている史料の調査・収集を活動の柱とした。具体的には、8月下旬から9月中旬にかけて渡独し、昨年訪れることができなかったベルリンの2つの文書館、すなわちプロイセン文化財団国立枢密文書館(Geheimes Staatsarchiv Preussischer Kulturbesitz)及びベルリン州立文書館(LandesarchivBerlin)で研究テーマに関する未公刊史料の調査・収集を行った。前者の文書館では街頭闘争の結果逮捕された政治運動関係者の裁判調書や判決文など司法省関連の文書、後者の文書館では当該時期のベルリン警察本部の報告書や書簡を中心に閲覧した。これらの文書は大量に保管されており、滞在期間中にそのすべてに目を通すことは困難であったが、それでも研究テーマに重要な情報を提供すると思われる史料を入手することができた。昨年度入手したものも含めた、これらの文書の分析を現在進めているが、文書の枚数が約4000枚と膨大で、かつ情報量も豊富・複雑であるため、2012(平成24)年度も引き続きこの作業を継続する必要がある。なお、本年度は研究テーマにアプローチする準備作業の一つとして街頭闘争組織の一つである「鉄兜団(Stahlhelm)」の政治活動に関する論文を執筆した。本研究はワイマル期ドイツ(1920年代30年代初頭)のベルリンで様々な政治勢力(ナチス・共産党・共和国擁護派など)が街頭での暴力・プロパガンダ闘争を繰り返していた点に着目し、その実態や各政治勢力の関係を一次史料に基づいて分析し、それらを社会史的な具体相で捉えていくことを目的としている。

このテーマに関しては、わが国ではほとんど研究成果のないのに対して、欧米ではかなりの研究が提出されており、2012(平成24)年度はこれらの研究を読み込んだ上で、2010(平成22)・2011(平成23)年度にベルリンの2つの文書館で収集した未公刊史料の分析を進めた。2012(平成24)年度においては、その成果の一部を公表した。具体的には、まずこれまでほとんど明らかにされなかった街頭闘争組織の一つである「鉄兜団(Stahlhelm)」の労働者獲得活動の分析成果を雑誌論文として発表した。さらに、本研究の中心的課題であるワイマル期ベルリンにおける政治的街頭闘争に関する概観的論文をドイツでの共著書の中で発表した。そこでは、1930年代初頭のベルリンで、ナチス・共産党・社会民主党(国旗団)・鉄兜団が政治的な議会活動と並行して街頭で激しい暴力的闘争を展開し、これに警察の取り締まりが加わって、「暴力の日常化」ともいえる様相に至っていたことを明らかにした。この点については、プロイセン文化財団国立枢密文書館に保管されているプロイセン内務省の史料、及びベルリン州立文書館にあるベルリン警察本部及び検察関係の史料を用いることでさらに詳細な実証が可能であるが、その量が膨大かつ多岐にわたるため、現在のところその分析・検討を継続中である。このため、2013(平成25)年度にその研究成果を学会発表や雑誌論文を通じて公開する予定である。計画通り、2度目の渡独で研究課題に関する史料調査を行い、研究課題に関連する史料をおおむね収集することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。過去2年間の渡独により収集した史料の分析を進め、分析結果を論文等にまとめて発表する。ただし、収集した史料が当初の想定よりもかなり膨大かつ複雑なため、分析にはやや時間を要するものと考えられる。今後は、その分析に可能な限りの時間を割き、できる限り迅速に研究成果を公表していきたい。
ニトリル代謝関連酵素群の分子機能解析と有用物質生産への利用

平成23年4月に基盤研究(A)に採択され研究を開始したが、本年3月11日の震災により研究機器類や実験試料に被害を受け、研究開始の4月には充分な研究環境が整わない状況であった。さらに、基盤研究(S)の採択通知(平成23年5月31日内定)受けたことから、本基盤研究(A)は今年初めて採択されてから2ヶ月にも満たない研究期間で辞退せざるを得なかった。従って、以下の成果しか得られていない。他のニトリルヒドラターゼ(NHase)の活性中心部分の立体構造解析を参考に、Rhodococcus rhodochrous J1株の低分子量型ニトリルヒドラターゼ(L-NHase)の(αサブユニットの)コバルトに配位している2つの酸化システイン残基(システインスルフィン酸とシステインスルフェン酸)とβサブユニットの2つのアルギニン残基との間で各々塩橋を形成する静電引力が、Self-Subunit Swappingが起こる駆動力として重要であることを極く最近、本申請者らは解明した。しかし、NHaseの構造からだけでは、αサブユニットと(Self-Subunit Swappingシャペロンの)eタンパク質が複合体中でどのような構造をとっているかは不明であり、構造学的見地からSelf-Subunit Swappingを解明するために、本複合体および複合体が直接作用するL-NHaseの立体構造解析を行うことを目的として実験を行った。結晶化に必要な十分量の複合体とL-NHaseを調製するために、L-NHaseのαβ両サブユニットおよびeタンパク質の構造遺伝子を導入したRhodococcus属形質転換体を調製後、大量培養を行った。得られた菌体を破砕後、各種クロマトグラフィーを利用して複合体とL-NHaseの精製を行った。
第二次大戦時における朝鮮人強制連行関係資料の整理分析と労働実態の調査

北海道開拓記念館に保存されている第2次世界大戦時の朝鮮人強制連行関係資料の整理分類と労働実態の調査を目的として研究を進めた。この研究によって得た新たな知見は、次のとおりである。1.連行者名簿の整理分類ーとくに住友金属鉱山,北海道炭鉱汽船(北炭)関係資料、日曹天塩炭鉱関係資料の整理分類を行い、強制連行された朝鮮人1,200名の連行者リストを作成した。これにより連行者氏名,年令,職業,本籍,連行時の居住地などを詳細に明らかにすることができた。2.強制連行関係資料の整理分類ー連行にあたっての現地における労務者の割当と募集状況,輸送計画および渡航状況,受入先での稼動状況,管理対策,稼動中の騒擾事件,逃亡状況,就業中の災害被災状況,慰安事業および馴化のための協和会組織などに関する資料の整理分類を行うとともに、それらの具体的事項を調査し,一連の強制連行,強制労働の経過を明らかにすることができた。3.強制労働が行われた現地の状況調査ー各鉱山は閉山後、かなりの年数を経過し、連行者が就労した事業所,収容された施設などはすでに存在していないが,各地に死亡者の墓碑,慰霊碑などが残存しており13箇所においてそれらの調査を行った。4.強制連行関係者からの聴取調査ーとくに、金属鉱山関係者から強制労働の実情を聴取することができた。それらは労働形態,就労内容,労務災害などに関する具体的内容であり,上記2の内容を補充するものであった.5.研究成果の公表ー研究成果の公表については,平成5年度の北海道開拓記念館研究年報および北海道開拓記念館調査報告に登載し一般への公表を行う。
爬虫類のカルシトニン:その一次構造と生理活性の解明

Polymerase Chain Reaction (PCR)法を用いて3目4種の爬虫類(メガネカイマン、アオダイショウ、カナヘビ及びクサガメ)のゲノムより、カルシトニン遺伝子の増幅を試みた。その結果、ニワトリのカルシトニン遺伝子の塩基配列の一部をプライマーとして用いた時のみ、それらの爬虫類でヒトのカルシトニン遺伝子と同じ大きさである約150塩基対のDNA断片の増幅が見られた。それらを大腸菌に組み込み、クローニングした結果、それらの増幅されたDNAの塩基配列はニワトリのカルシトニン遺伝子の塩基配列と非常に良く似ていることが明らかになった。ニワトリのカルシトニン遺伝子と増幅されたDNA断片の類似性は、クサガメにおいては100%、メガネカイマンでは99%、カナヘビでは96%、アオダイショウでは93%であった。この類似の順序は爬虫類内において、これらの動物が系統発生学的にはカメ目、ワニ目、有鱗目のトカゲ亜目、ヘビ亜目の順で分化し、鳥類はワニ目と同じ祖先から分岐してきたという地史的資料と良く一致する。本研究で増幅されたDNA断片の塩基配列が、爬虫類のカルシトニン遺伝子の一つであると考え、脊椎動物全体のカルシトニンの分子進化を考察すると、原子硬骨魚類が持っていたと思われる基本型のカルシトニンは、進化の過程を通して長期間に渡って保存され、現世の硬骨魚類に広がる一方、爬虫類を経て、鳥類へと受け継がれたと思われる。以上の結果は、新知見であり、今後、日本動物学会の機関誌であるズオロジカルサイエンス等に投稿予定である。申請者は平成6年5月に富山大学から金沢大学へ転出したが、転出先の臨海実験所においては改修工事をしており、8月末まで研究が出来なかった。従って、現在、得られている知見は極めて断片的であり、本研究の完成を平成7年度に賭けている。以下にこれまでの結果を述べる。メガネカイマン(ワシントン条約に抵触しない人工孵化による繁殖個体)より定法に従ってゲノムを採った。それをサケのカルシトニンの遺伝子のアミノ基側とカルボキシル基側の約20bを基にしたプライマーでPCR法により、増殖を試みたが、特異的に増殖される部分はなかった。トリのカルシトニンはサケのカルシトニンに極めて良く似ており、同じグループに入れられている。従って、トリと最も近縁である爬虫類においてもカルシトニンは似ていると考えていたが、そうではないらしい。一般に、脊椎動物においてカルシトニンは成体よりも幼若個体において、より発現していることが知られており、現在、ミドリガメ(アカミミガメの幼若個体)を入手し、mRNAからcDNAを経てカルシトニン遺伝子のクローニングにとりかかるところである。Polymerase Chain Reaction(PCR)法を用いて3目4種の爬虫類(メガネカイマン、アオダイショウ、カナヘビ及びクサガメ)のゲノムより、カルシトニン遺伝子の増幅を試みた。

本研究で増幅されたDNA断片の塩基配列が、爬虫類のカルシトニン遺伝子の一つであると考え、脊髄動物全体のカルシトニンの分子進化を考察すると、原始硬骨魚類が持っていたと思われる基本型のカルシトニンは、進化の過程を通して長期間に渡って保存され、現世の硬骨魚類に広がる一方、爬虫類を経て、鳥類へと受け継がれたと思われる。以上の結果は、新知見であり、今後、日本動物学会の機関誌であるズオロジカルサイエンス等に投稿予定である。
知的障害者の上肢運動の制約とその支援に関する教育心理学的研究

本年度は課題研究の最終年度であり,以下の事項を実施した.1.前年度の報告では,どの程度安定して上肢運動を出力し得るかという点については追求できなかった為,検討を行った.その結果,知的障害者は,健常者に比べて変動性が大きいことが示されたが,両者ともに,空間的な制約が高い条件では変動性が大きくなることも示された.昨年度の知見を含めて考えると,知的障害者は,課題実施時の速度プロフィールは健常者と類似性を示すが,その変動性が大きいことが示唆されたと言えよう.2.1の測定結果と,昨年度収集した知的能力(知能指数)との関連を検討した.その結果,知能指数が高い者程,素早くまとまりのある上肢運動を行うことが示された.更に,この傾向は空間的な制約が高い条件において見られたことから,空間的な制約を上肢運動に円滑に反映する能力と知能指数は関連があることも示唆された.3.ある経由点を通って2点を鉛筆で結ぶ課題を行った.このときに,鉛筆を紙から離さずに連続して点を結べるかに注目した.その結果,鉛筆を紙から離した者と離さなかった者の間で知能指数に差がなかった.一方,経由点を通らなかった者と通った者の間では差が見られたことから,知能指数に代表された知的能力は,上肢運動を持続させる能力よりも空間的に正確に手先を移動させることと関連が大きいことが示唆された.しかしながら,鉛筆を紙から離した者が全体の約5割おり,このような違いを生じさせる要因については明らかにすることができなかった.また,鉛筆を紙から離した者の中には,施設での生活で中心的な役割を担う者や地域で自立生活活動を行っている者も含まれていたことから,上肢運動の連続性と適応スキルの間には解離があり,質的な差を追求するには至らなかった.本年度は課題研究の最終年度であり,以下の事項を実施した.1.前年度の報告では,どの程度安定して上肢運動を出力し得るかという点については追求できなかった為,検討を行った.その結果,知的障害者は,健常者に比べて変動性が大きいことが示されたが,両者ともに,空間的な制約が高い条件では変動性が大きくなることも示された.昨年度の知見を含めて考えると,知的障害者は,課題実施時の速度プロフィールは健常者と類似性を示すが,その変動性が大きいことが示唆されたと言えよう.2.1の測定結果と,昨年度収集した知的能力(知能指数)との関連を検討した.その結果,知能指数が高い者程,素早くまとまりのある上肢運動を行うことが示された.更に,この傾向は空間的な制約が高い条件において見られたことから,空間的な制約を上肢運動に円滑に反映する能力と知能指数は関連があることも示唆された.3.ある経由点を通って2点を鉛筆で結ぶ課題を行った.このときに,鉛筆を紙から離さずに連続して点を結べるかに注目した.その結果,鉛筆を紙から離した者と離さなかった者の間で知能指数に差がなかった.一方,経由点を通らなかった者と通った者の間では差が見られたことから,知能指数に代表された知的能力は,上肢運動を持続させる能力よりも空間的に正確に手先を移動させることと関連が大きいことが示唆された.しかしながら,鉛筆を紙から離した者が全体の約5割おり,このような違いを生じさせる要因については明らかにすることができなかった.また,鉛筆を紙から離した者の中には,施設での生活で中心的な役割を担う者や地域で自立生活活動を行っている者も含まれていたことから,上肢運動の連続性と適応スキルの間には解離があり,質的な差を追求するには至らなかった.
二相流膨張波の吸引力を利用したノンフロン炭酸ガス冷凍サイクルのエジェクタの研究

京都議定書の採択により,温室効果ガス特に代替フロン冷媒の削減が義務づけられた.これに代わる最も有望な自然冷媒である炭酸ガスは冷凍機の成績係数を悪化させる.二相流エジェクタはこのような冷媒で増加する膨張エネルギーを利用して効率を改善する働きがある.本研究はこの炭酸ガス二相流エジェクタをさらに改良するために,駆動流ノズル背後に発生する二相流膨張波の特性を調べた.理論的に,ノズル背後の膨張波のすぐ後ろにディスク型の衝撃波が発生することを明らかにした.これを利用すると膨張波の負圧で吸引し,衝撃波で加圧することが可能になる.また,二相流エジェクタを試作し,混合部の流路径と長さがエジェクタの昇圧にどのような影響を与えるかを実験的に示した.京都議定書の採択により,温室効果ガス特に代替フロン冷媒の削減が義務づけられた.これに代わる最も有望な自然冷媒である炭酸ガスは冷凍機の成績係数を悪化させる.二相流エジェクタはこのような冷媒で増加する膨張エネルギーを利用して効率を改善する働きがある.本研究はこの炭酸ガス二相流エジェクタをさらに改良するために,駆動流ノズル背後に発生する二相流膨張波の特性を調べた.理論的に,ノズル背後の膨張波のすぐ後ろにディスク型の衝撃波が発生することを明らかにした.これを利用すると膨張波の負圧で吸引し,衝撃波で加圧することが可能になる.また,二相流エジェクタを試作し,混合部の流路径と長さがエジェクタの昇圧にどのような影響を与えるかを実験的に示した.京都議定書が採択され、2012年までに1995年基準で6.0%の温室効果ガスの削減が義務づけられた。現在、空調機に使われているR-134aのような代替フロン冷媒は炭酸ガスに比べ1300倍の地球温暖化係数を持っている。この代替フロンの転換を進め、環境負荷の小さい自然冷媒を採用する必要がある。しかし、その最も有望な自然冷媒である炭酸ガスは膨張仕事の増大のため,大きなコンプレッサ仕事を必要とし,成績係数が低下する.エジェクタはこの無駄に捨てられている有効な二相流の運動エネルギーを回収し、圧力のエネルギーに変換して、コンプレッサ仕事を軽減し、冷凍サイクルの効率を高めることができる。この二相流エジェクタの効率をさらに高めるために、エジェクタのノズル出口と吸引部に発生する膨張波の特性を詳しく調べ、吸引効率を改良することが本研究の目的である。そのため、本研究では炭酸ガス給湯器の中にエジェクタを組み込み、エジェクタのノズル出口の圧力場を詳しく測定するための実験装置を作製した。実際のエジェクタのノズルは製作コストの立場から断面は円筒形状であるが、本研究では、流れの可視化のためとワイヤーカッターによる加工性の容易さから2次元断面を有している。ノズル出口に1mm間隔に20本の静圧孔を設け、正確な圧力測定を行った。圧力測定には、これまで研究室で開発してきた熱伝対を利用する方法が取られた。この測定の結果、炭酸ガス二相流中には、気体の音速200m/sであるにも関わらず、100m/s程度の速度で超音速の形態を示す膨張波が出現することが実験で明らかになった。また、ノズル出口の中心部では、ノズルの外部で圧力がほぼ平坦になる領域が観測された。これはノズル出口端から発生する膨張波が、中心部に届くまでに下流に流されているためである。これらの現象は二相流の音速を使うことによって初めて解釈される。この実験より明らかにされた膨張波の特性の用いるとさらに高性能のエジェクタを開発することが出来る。現在普及しているR-134aのような代替フロン冷媒は地球温暖化防止のため削減が義務づけられている。このため、環境負荷の小さい自然冷媒を採用する必要がある。しかし、その最も有望な自然冷媒である炭酸ガスでさえ、その膨張仕事の増大のため,大きなコンプレッサ仕事を必要とし,かえってエネルギー消費のため炭酸の排出量が増加させてしまう.エジェクタはこの無駄に捨てられている膨張エネルギーを回収し、冷凍サイクルの効率を高めることができる。本研究の目的は、エジェクタのノズル出口と吸引部に発生する膨張波の特性を詳しく調べ、吸引効率を改良し、二相流エジェクタの効率をさらに高めることである。昨年度の実験によって、エジェクタの二相流ノズルから噴出する二相流中に生ずる膨張波と衝撃波の特性を調べた。その結果、分散波のように緩やかに変化する圧力波として出現することが明らかになった。本年度はこの膨張波の特性に対して、運動量、エネルギー及び物質輸送のモデルをたて、相変化する高速二相流の新しい理論を構築し、この理論を基にCIP法を使用した解析プログラムを開発した。このプログラムにより、エジェクタの混合部のような複雑な二相流の流れ場の数値的定量的な解明が可能になった。これを用いて、本学で作成したコンパクトエジェクタを改良した。本年度の実験的な研究では、特に、炭酸ガス冷凍サイクルの中間熱交換器の役割について詳しく研究した。その結果、エジェクタを用いる冷凍サイクルでは、中間熱交換器は蒸発器の入口温度を低下させ蒸発量を増加させるだけではなく、エジェクタ出口の冷媒を加熱するので、コンプレッサ入口圧を低下させることなく冷媒を圧縮でき、冷凍サイクルの効率を増大させることが明らかになった。

本研究で得られた結果は炭酸ガスエジェクタ冷凍サイクル設計に大きく寄与し、さらに高性能のエジェクタが開発される可能性がある。我が国においても、京都議定書が採択され、温室効果ガスの削減が義務づけられた。現在、空調機に使われている代替フロン冷媒は炭酸ガスに比べ1300倍の地球温暖化係数を持っている。この代替フロンの転換を進め、環境負荷の小さい炭酸ガスのような自然冷媒を採用する必要がある。しかし、炭酸ガスは大きなコンプレッサ仕事を必要とし、成績係数が低下する。エジェクタはこの無駄に捨てられている膨張エネルギーを回収して、冷凍サイクルの効率を高めることができる。本研究の目的は、エジェクタのノズル出口と吸引部に発生する膨張波の特性を詳しく調べ、吸引効率を改良し、二相流エジェクタの効率をさらに高めることである。昨年度までに開発してきた超音速二相流を解くプログラムを利用して、二相流エジェクタの駆動流ノズル出口に発生する二相流膨張波の特徴を理論的に調べた。超音速二相流ノズルの出口状態が不足膨張状態のとき、二相流がノズル出口部で急激に膨張するため、二相流膨張波が発生する。吸引部の圧力は実質的に低下し、ノズル出口圧力に比べ真空部を作る。この効果が実際に発生するかを理論的に調べた。その結果、膨張波が発生し、その直後にディスク型の衝撃波が続くことが明らかにされた。また発生する膨張波による減圧は、ミスト流のミストの粒子径が小さければ小さいほど大きくなることが理論的に明らかになった。この効果を実験で実証するために、混合部の長さが異なる二相流エジェクタを作製し、膨張波と衝撃波による加圧状況を調べた。混合部壁面では、吸引部だけが流れているので膨張波による減圧は測定できないが、衝撃波による圧力上昇が観測された。混合部の長さが短い場合、膨張波が混合部壁面まで到達しないので、真空が得られず、圧力回復が低い結果を得たが、混合部の長さが十分あるときは膨張波による真空部の発生のため大きな昇圧があることが明らかにされた。
自然免疫と長鎖ノンコーディングRNAを起点とした川崎病の病態解明

川崎病は小児に発症する血管炎で、未だに原因不明の疾患である。近年、基礎科学の分野では長鎖ノンコーディングRNA(lncRNA)の発見が相次いで報告されており、lncRNAは遺伝子の発現を調節していると考えらている。自然免疫の関与する川崎病においても、lncRNAは重症な役割を担っていると考えられる。川崎病におけるlncRNAの遺伝子発現の動態を検討することで、炎症経路の解明や新たな治療戦略に繋がると可能性があると考えた。単球由来RNAを用いてCAGE法によるトランスクリプトーム解析を行い発現変動している遺伝子を同定する。これらの遺伝子の機能解析を行い川崎病のメカニズムや治療への応用を目指す。
化学反応を伴う液相乱流拡散の実験とLES・PDFハイブリッドモデルの構築

本研究では,液相における化学反応を伴う乱流拡散現象の解明を目的として,実験および数値計算を行った。本年度は,化学反応を伴う乱流拡散の実験では,格子乱流中のマルチプルーム拡散場において,連続競争反応(A+B→R,R+B→S)を対象とした濃度測定を行った。ここで,Aは1ナフトール(無色),Bはジアゾベンゼンスルフォン酸(無色),Rはモノアゾ染料(赤色)およびSはジアゾ染料(赤紫色)である。本研究で用いた吸光スペクトル法では,染料のような吸光物質(物質RおよびS)の濃度しか測定することができない。しかし,化学反応に影響を与えない染料F(青色)を加えて,R,SおよびFの3成分の濃度を同時測定することにより,保存スカラー理論から,無色のため直接測定できないAとBの濃度を決定することが可能となる。このように,本研究では連続競争反応の全成分の濃度同時測定を試み,これまで困難だった全成分の濃度統計量の特徴を明らかにした。さらに数値的研究では,本年度も引き続き,反応性乱流に対して有効な確率密度関数(PDF)法と,近年乱流の非定常モデルとして注目されているラージ・エディ・シミュレーション(LES)の結合を最終的な目標として,その基礎的な検討を行った。本年度は特に,LESによる2次元噴流の数値計算に注力し,渦粘性モデルとしてSmagorinskyモデルを適用することにより,2次元噴流の特徴的な大規模渦構造(パッフィングやフラッピング)の検証を行った。KL展開などを適用し,実験と比較することにより大スケールの構造モデルについて明らかにした。今後,このような基礎的検討をもとに,LESとPDFのカップリングを試み,前述の実験結果との比較を行っていきたい。本研究では,高シュミット数が特徴である液相における,化学反応を伴う乱流拡散現象の解明を目的として,実験的および数値的計算を行った。本年度は,化学反応を伴う乱流拡散の実験では,格子乱流中のマルチプルーム拡散場において,2次の化学反応(R+B→S)を対象として,プルーム物質Rおよび生成物質Sの多成分濃度同時測定を行った。主流物質Bの濃度は保存則から求めることができる。その結果,プルーム物質Rと主流物質Bは負の相関を持ち,混合度の値は化学反応の影響により,反応がない場合よりも小さな値をとることがわかった。さらに,乱流格子を2重にすることにより,乱れが化学反応に与える影響を調べた。数値的研究の最終的な目標は,反応性乱流に対して有効な確率密度関数(PDF)法と,近年注目されているラージ・エディ・シミュレーション(LES)とのハイブリッドモデルを構築することである。本年度は,その基礎的研究として,PDF法による化学反応を伴う乱流噴流拡散の数値計算およびLESによる2次元乱流噴流の数値計算を行った。PDF法による乱流噴流拡散の数値計算では,速度モデルとして一般化Langevinモデルを,分子拡散モデルとして決定論的モデルと確率混合モデルを適用した。その結果,反応性拡散場が定性的に実験と一致することが確認された。噴流外縁部で実験結果との不一致が見られたが,間欠性を取り入れたモデルの開発は今後の課題である。さらに,LESによる2次元噴流の数値計算では,渦粘性モデルとして最も一般的なSmagorinskyモデルを適用した結果,本モデルにより2次元噴流の特徴的な大規模渦構造が再現されていることが確かめられた。今後,このような基礎的検討をもとにPDF法とLESを組み合わせたモデルを構築し,前述の実験結果と比較していく予定である。
近赤外分光法を用いた雌霊長類の新規発情モニタリング

近赤外領域における数種の吸収バンドを用いた、尿の近赤外スペクトル測定による雌霊長類の新規発情モニタリング法の開発を目的として研究を行った。昨年度までは飼育下にある雌オランウータンを対象として実験を行ったが、本年度では、マレーシアのDanum Valley Conservation Areaにおいて採取した、野生の雌オランウータンの尿も実験に追加して再現性を確かめた。野生下でも尿の保存に利用しやすいフィルターペーパー(ガラス繊維ろ紙)上で乾燥させた尿サンプルから、拡散反射法により近赤外スペクトルを得て、発情ホルモン濃度定量のためのモデル解析を行った。昨年度の結果において、吸収通気度が高く、粒子保持能が比較的低いフィルターペーパー(GF/B:Whatman)を用いた際に最も良好な解析結果が得られていたため、本年度ではGF/Bのフィルターペーパーのみを使用して研究を行った。なお、本年度では野生オランウータンの尿および標準品の近赤外スペクトルを測定し、昨年、飼育下オランウータンの尿で構築した発情ホルモン濃度定量モデルの再現性を確かめた。その結果、昨年度と同様、2113-2355 nmの波長領域を用いて部分最小二乗回帰分析を行った際に最も良好な結果が得られ、発情ホルモン代謝産物濃度およびクレアチニン濃度に対して、R2>0.68の精度で回帰結果が得られた。また、同様の方法を用いて各標準品の近赤外スペクトルについて回帰分析を行ったところ、R2>0.70の精度で尿と同等の回帰結果が得られた。尿および標準品の回帰係数を比較したところ、類似の波長において共通の変化が得られた。以上により、本研究で構築した方法を用いれば、野生個体の発情状態の定量も容易に実施できる可能性が示された。26年度が最終年度であるため、記入しない。近赤外領域における数種の吸収バンドを用いた、尿の近赤外スペクトル測定による雌霊長類の新規発情モニタリング法の開発を目的として,本年度は主にオランウータンを供試して,発情ホルモン濃度変化と尿近赤外スペクトル変化について調べた。1.オランウータン、チンパンジーおよびゴリラの各1頭以上の雌を供試し,それぞれ3か月間尿を採取して生理出血日を記録した。また,近赤外スペクトルの解析に参照データとして用いる尿中性ステロイドホルモン代謝産物(エストロングルクロニドおよびプレグナンジオールグルクロニド)濃度を酵素免疫測定(EIA)法により測定した。2.雌オランウータンの尿を用いて,雌ジャイアントパンダで報告した研究内容を基に,非発情-発情時の差スペクトルを求め,第1倍音において変化する吸収バンドを選定した。その結果,ジャイアントパンダと類似の吸収波長が選定されたが,オランウータンの場合はエストロングルクロニド濃度変化に応じた顕著なスペクトル変化は認められなかった。この違いを検証するため,非発情および発情時の差スペクトルの二次微分処理を行ったスペクトルの吸収強度を求めたところ,オランウータンはジャイアントパンダの値よりも有意に低い値を示した。この結果から,非発情および発情時の近赤外スペクトルの差は,オランウータンよりもジャイアントパンダの方が大きいことが示唆された。3.野生下でも尿の保存に利用しやすいフィルターペーパー上で乾燥させた尿サンプルから,拡散反射法により近赤外スペクトルを得てエストロングルクロニドおよびクレアチニン濃度測定のためのモデル解析を行った。PLS回帰分析を行った結果,両成分ともに2113-2355nmの波長領域で良好な結果が得られた。また,標準試薬を用いた場合においても,同波長領域で高精度のPLS回帰結果が得られた。近赤外領域における数種の吸收バンド用いた、尿の近赤外スペクトル測による雌霊長類の新規発情モニタリング法の開発を目的として、本年度は主に、野生下でも尿の保存に利用しやすいフィルターペーパー(ガラス繊維ろ紙)上で乾燥させた尿サンプルから、拡散反射法により近赤外スペクトルを得て、発情ホルモン濃度定量のためのモデル解析を行った。1.昨年度の実験から、農薬などの微量成分の定量分析で応用されているフィルターペーパーを使用することで、雌オランウータンの尿中ホルモン濃度を近赤外分光法で定量できる可能性が見出された。本年度では、粒子保持率、通気度、厚さおよび秤量の異なる複数種のフィルターペーパーを使用し、それぞれの尿近赤外スペクトル測定によるホルモン濃度の定量について精度を比較した。その結果、エストロングルクロニド(EIG)およびクレアチニンにおいて、通気度が高く、粒子保持能が比較的低いフィルターペーパーを用いた場合に良好な結果が得られることが判明した。2.3頭のオランウータンの雌を供試し、妊娠中の尿中EIG、エストリオール(E3)、プレグナンジオールグルクロニド(PdG)および胎盤性ロイシンアミノペプチダーゼ(P-LAP)濃度を酵素免疫測定法により測定し、正常出産および死産時の濃度動態を比較した。その結果、これらのホルモンおよびプロテアーゼ濃度を測定することにより、本種の死産時における胎児・胎盤間の機能不全を診断できる可能性が示唆された。今後、これらの検査項目についても近赤外分光法で迅速に定量できれば、本種の繁殖効率の向上に貢献できることが期待される。

昨年度までは飼育下にある雌オランウータンを対象として実験を行ったが、本年度では、マレーシアのDanum Valley Conservation Areaにおいて採取した、野生の雌オランウータンの尿も実験に追加して再現性を確かめた。野生下でも尿の保存に利用しやすいフィルターペーパー(ガラス繊維ろ紙)上で乾燥させた尿サンプルから、拡散反射法により近赤外スペクトルを得て、発情ホルモン濃度定量のためのモデル解析を行った。昨年度の結果において、吸収通気度が高く、粒子保持能が比較的低いフィルターペーパー(GF/B:Whatman)を用いた際に最も良好な解析結果が得られていたため、本年度ではGF/Bのフィルターペーパーのみを使用して研究を行った。なお、本年度では野生オランウータンの尿および標準品の近赤外スペクトルを測定し、昨年、飼育下オランウータンの尿で構築した発情ホルモン濃度定量モデルの再現性を確かめた。その結果、昨年度と同様、2113-2355 nmの波長領域を用いて部分最小二乗回帰分析を行った際に最も良好な結果が得られ、発情ホルモン代謝産物濃度およびクレアチニン濃度に対して、R2>0.68の精度で回帰結果が得られた。また、同様の方法を用いて各標準品の近赤外スペクトルについて回帰分析を行ったところ、R2>0.70の精度で尿と同等の回帰結果が得られた。尿および標準品の回帰係数を比較したところ、類似の波長において共通の変化が得られた。以上により、本研究で構築した方法を用いれば、野生個体の発情状態の定量も容易に実施できる可能性が示された。26年度が最終年度であるため、記入しない。周年性多発情動物であるオランウータンの尿近赤外スペクトルは,これまで研究対象としてきた単発情動物であるジャイアントパンダとは異なることを見出した。また,今年度から尿そのものではなく,飼育下および野生下でも使用および保存が容易なフィルターペーパーに尿を染み込ませ,乾燥させたサンプルを用いて尿近赤外スペクトルを測定することを考案した。この方法を用いれば,これまで困難であった野生下での採尿が容易となり,野生下にある動物の尿近赤外スペクトル測定が可能となる。この方法が確立されれば,飼育下および野生下での希少種の繁殖性能の把握および繁殖効率の向上に貢献できることが期待できる。昨年度、飼育下および野生下でも使用および保存が容易なフィルターペーパーに尿を染み込ませ、乾燥させたサンプルを用いて尿近赤外スベクトルを測定することを考案した。本年度では、さらに様々なフィルターペーパーを使用し、発情ホルモンおよびクレアチニンにおいてより精度の高い回帰モデルの構築に成功した。この方法を用いれば、これまで困難であった野生下での採尿が容易となり、尿近赤外スペクトル測定によって野生下にある動物の発情状態の定量が可能となる。実際、来年度からは野生下にある個体からも尿を採取してモデルの精度を確認する予定である。本研究成果は、飼育下および野生下での希少種の繁殖性能の把握および繁殖効率の向上に貢献できることが期待される。本年度の研究成果から,尿そのものではなく,フィルターペーパー上で乾燥させた尿を用いた方が発情モニタリングモデルの精度は向上することが判明した。今後は拡散反射法による尿フィルターペーパーの近赤外スペクトル測定による発情モニタリング法の開発に着手する。
染体体構造を網羅的に検定する新技術による初期化に適したドナー細胞の同定

本研究では、幹細胞の分化に伴う染色体のエピジェネティックな構造(エピゲノム構造)の変動を検討している。これら変動の解析結果と種々の細胞のエピゲノム構造を比較検討することで、初期化に適したドナー細胞を同定することを目的としている。この現象をモニターし得る因子として、哺乳類HP1(Heterochromatin Protein 1)HPIに注目している。ES細胞、EC細胞などの未分化幹細胞、骨髄幹細胞、脂肪前駆細胞などの組織幹細胞、皮膚繊維芽細胞などの終末分化細胞などを用いた解析や精巣などの組織の免疫染色の結果により、下記のような結果を得た。1)哺乳類HP1ファミリーに関して:哺乳類ではHP1α,β,γの3種が存在しファミリーを構成しているが、そのなかでもHP1γが最も幹細胞の分化過程において核内局在やクロマチンに対する機能が変化することを見出した。2)核内局在に関して:ES細胞、EC細胞などの未分化幹細胞ではHP1γは核全体にdiffuseに存在しているが、終末分化細胞では染色体が凝集している領域(ヘキスト濃染色部位)に局在している。また、EC細胞をレチノイン酸で分化誘導した場合、HP1γは染色体が凝集している領域に局在するようになった。3)クロマチンとの結合に関して:クロマチン画分を各種塩濃度によつて処理した解析の結果、終末分化細胞に比べて未分化細胞ではHP1のクロマチンとの結合が弱いことを見出した。4)HP1ファミリーの修飾に関して:ピストンと同様にHP1もリン酸化やアセチル化などの特異的な修飾を受けてクロマチン構造に変化を与える(サブコード仮説)ことが提唱されているが、細胞の種類/状態によつてHP1α,β,γそれぞれ特異的な修飾がされている可能性を見出した。これらの結果から、HP1が幹細胞分化や脱分化に伴うクロマチン構造状態をモニターし得る因子であると結論した。さらにES細胞や組織幹細胞レベルでのHP1の挙動を詳細に解析するために、HP1α,β,γのN末側領域にHA-tagとEGFPを融合するようにノックインしたES細胞を樹立しマウスを作成する計画を進行している。ドナー細胞の染色体構造の初期化が不十分であることにより、体細胞クローンの多くは、発生過程で死滅し、ごく一部の発生した個体でも短命や形態などの異常が観察されている。リプログラミングされた幹細胞の染色体構造は、分化に伴い徐々に不活性な状態(それぞれの細胞に特異的な状態)へと変化していく。本研究では、幹細胞の染色体構造の分化に伴うエピジェネティックな変動を検討する。ヘテロクロマチン構造は染色体構造の不活性化に重要な構造であることから、この構造を規定しているHP1(Heterochromatin Protein 1)は染色体構造状態を検定するマーカーになると考えた。哺乳類ではHP1は3種のファミリーHP1α,β,γが存在し、それぞれがホモダイマーやヘテロダイマーを形成して、様々な生命現象に関与していると考えられている。これまでのES細胞、EC細胞などの未分化細胞、間葉系幹細胞、脂肪前駆細胞などの組織前駆細胞などを含めた計16種以上のマウス由来の培養細胞におけるHP1α,β,γの細胞内局在を解析した。また、HP1α,β,γに対する抗体を用いたクロマチン免疫沈降実験(ChIP)を行い、ES細胞の分化に伴う染色体結合領域の変動を解析している。さらにES細胞、GS細胞、mGS細胞とこれらの細胞の分化後の細胞における遺伝子発現の変動をDNAアレイで検討し、幹細胞で特異的な発現をしている遺伝子を抽出した。現在は、これら幹細胞で特異的な遺伝子のプロモーター領域やセントロメア領域、テロメア領域、インプリンティング領域など、HP1α,β,γが関与することが予想される領域に対するタイリングアレイ(ゲノムの一定領域について、25-50bp程度のオリゴヌクレオチドを、高密度に並べたDNAアレイ)をデザインしている。

4)HP1ファミリーの修飾に関して:ピストンと同様にHP1もリン酸化やアセチル化などの特異的な修飾を受けてクロマチン構造に変化を与える(サブコード仮説)ことが提唱されているが、細胞の種類/状態によつてHP1α,β,γそれぞれ特異的な修飾がされている可能性を見出した。これらの結果から、HP1が幹細胞分化や脱分化に伴うクロマチン構造状態をモニターし得る因子であると結論した。さらにES細胞や組織幹細胞レベルでのHP1の挙動を詳細に解析するために、HP1α,β,γのN末側領域にHA-tagとEGFPを融合するようにノックインしたES細胞を樹立しマウスを作成する計画を進行している。
ICTを活用した佐保川流域景観構成による価値変容のESD教育学の構想

本研究の目的は、景観構成という視点からICT機器を活用しながら体験的に取り組み、地域の持続可能性を考え行動するESD実践の主体性を形成するところにある。現地体験では、その場で感じたことや発見を「そのまま持ち帰れない」ことにその限界があった。現地で「メモ」「写真」「動画」で記録すること、またその場で見たい部分を拡張する機能や検索しタグ付けすること、またお互いにその場で情報交換ができることにおいてタブレットの活用は、その克服に有効ではないかと考えた。また、評価法として「観光」というコンセプトを取り入れ、地図(ここでは電子版『マップル』)に歴史的な資料や各自の研究成果を埋め込み、第3者にプレゼンすることを考えた。なお、発表会においては、景観構成に取り組んでの各自の「語り」を組み入れ、佐保川の空間の履歴を表現することを試みた。タブレット活用の意義は、1記憶(録)の再現性2現地での記録・気付きの書き込み・修正の即応性3プレゼン性(対話的ツールとして)4持ち込み資料の簡便性(その場で検索)5現地学習と教室での学習の往還性6物語性(問いを持ち帰り、学びをどの様に編集し、表現するか? )に見出せた。この16は、景観構成という視点からマップルのGPS機能等を活用することによって、今の「自分」を埋め込んだ『物語(バーチャル佐保川)』を地図上に実現することができる。今後の課題としては、(1)フィールドワークでタブレットを活用し、整理する上で必要な知識・技能の習熟を図ること。(2)川に慣れ親しむことの必要性、である。本研究から見えてきたことは、川で遊んだ経験がない生徒が少なくなかったことである。持続可能な佐保川を考えるには、提案者である生徒一人ひとりが人と川とのつながりを意識することがカギとなってくる。タブレットを景観構成的に活用し、川とリアルに対話し他者に物語れる機会を持つことが、ESDへ導く意識変容に期待される。
低降伏比高張力鋼を用いた鋼構造柱梁溶接接合部の耐震安全性評価に関する研究

本研究は、低降伏比60キロ級鋼を用いた鉄骨造ラ-メン構造が激震を受ける場合を想定して、その柱梁溶接接合部の耐力、変形性能を実験的に明らかにしようとするものである。本研究では特に、接合部の力学的特性を材料の極低サイクル疲労破壊現象に着目して整理する手法を採用している。平成2年度の研究においては、梁、柱ともにH形断面材からなる十字型分解架構試験体を製作し、仕口パネルの降伏比を約0.7に設定して柱軸力比0と0.2の一定の条件で繰返し載荷実験を行った。平成3年度の研究では、試験体の柱軸力比を0と0.2の2種類に限定し、また、架構の応答特性に大きく影響する仕口パネルの降伏比を高めた十字型分解架構試験体合計2本について、梁先端変位一定振幅の下で疲労破壊実験を終了した。昨年度に実験を終了した弱パネルタイプの実験結果とともに、この高張力鋼を用いた柱梁仕口部の低サイクル疲労特性について検討を加えた。本年度の研究で得られた主な知見は以下の通りである。1.低降伏比60キロ級鋼を用いた柱梁接合部の力学的特性の一般的な傾向として、従来の50キロ級鋼接合部の力学的特性と比較して特に大きな遜色はなく、耐震安全上充分な塑性変形能力が期待できると考えられる。2.破壊は一定数の繰返しの後に梁端フランジ溶接接合部の脆性的破断で決まる場合と、スカラップ始端部に発生した亀裂の拡大・進展に伴って、いわゆる極低サイクル疲労破壊を呈する場合との2つに大別されることから、本鋼材に対する最適な溶接施工条件と鋼材の化学成分に関するより詳細な検討が今後必要と考えられる。3.2の結論については、筆者らが行った同鋼種の他の実験においても観察されているが、破壊性状の違いは主として載荷条件の違いに起因する所が大であると考えられるため、この点について今後の研究が必要であると考えられる。本年度の研究では、柱梁接合部を含む十字型分解架構試験体を合計4体製作し、その梁先端に繰返し漸増荷重を加える実験を実施している。試験体の柱軸力比を0と0.2の2種類に限定し、また、架構の応答特性に大きく影響する仕口パネルの降伏比を適切に設定した、いわゆる弱パネルタイプと強パネルタイプの2種類の試験体について実験を実施している。現在、実験は弱パネルタイプのものが終了し、続いて残りの試験体の加力を行っているところである。実験結果の整理を待って、得られた成果を公表する予定であるが、現在の時点で明らかになった主な点について以下に述べると、(1)低降伏比60キロ級鋼を用いた柱梁接合部の力学的特性の一般的な傾向として、従来の50キロ級鋼接合部の力学的特性と比較しても特に大きな遜色はなく、耐震安全上充分な塑性変形能力が期待できそうである。(2)破壊は梁端フランジ溶接接合部の脆性的破断で決まっているため、本鋼材に対する最適な溶接施工条件と鋼材の化学成分に関するより詳細な検討が今後必要と考えられる。などである。

本研究は、低降伏比60キロ級鋼を用いた鉄骨造ラ-メン構造が激震を受ける場合を想定して、その柱梁溶接接合部の耐力、変形性能を実験的に明らかにしようとするものである。本研究では特に、接合部の力学的特性を材料の極低サイクル疲労破壊現象に着目して整理する手法を採用している。本年度の研究では、試験体の柱軸力比を0と0.2の2種類に限定し、また、架構の応答特性に大きく影響する仕口パネルの降伏比を高めた十字型分解架構試験体合計2体について、梁先端変位一定振幅の下で疲労破壊実験を終了した。昨年度に実験を終了した弱パネルタイプの実験結果とともに、この高張力鋼を用いた柱梁仕口部の低サイクル疲労特性について検討を加えた。本年度の研究で得られた主な知見は以下の通りである。1.低降伏比60キロ級鋼を用いた柱梁接合部の力学的特性の一般的な傾向として、従来の50キロ級鋼接合部の力学的特性と比較して特に大きな遜色はなく、耐震安全上充分な塑性変形能力が期待できると考えられる。2.破壊は一定数の繰返しの後に梁端フランジ溶接接合部の脆性的破断で決まる場合と、スカラップ始端部に発生した亀裂の拡大・進展に伴って、いわゆる極低サイクル疲労破壊を呈する場合との2つに大別されることから本鋼材に対する最適な溶接施工条件と鋼材の化学成分に関するより詳細な検討が今後必要と考えられる。3.2の結論については、筆者らが行った同鋼種の他の実験においても観察されているが、破壊性状の違いは主として載荷条件の違いに起因する所が大であると考えられるため、この点について今後の研究が必要であると考えられる。
インフルエンザウイルスの宿主動物間伝播と標的細胞感染過程の解明

1)インフルエンザウイルスの自然宿主はカモなどの野生水トリである。多くのインフルエンザ世界流行は南中国から新興している。この機構は未だ不明な点が多いが、中間宿主として、ブタ、家禽が報告されている。そこで、中国南部の浙江省医学科学院との共同研究を組み、中国産の家禽動物(ニワトリ、ウヅラ、カモ)の組織を集め、その細胞におけるインフルエンザウイルスの受容体シアロ糖鎖の検索、構造解析を行った。その結果、ヒトインフルエンザウイルスとトリインフルエンザウイルスに対する異なった受容体シアロ糖鎖の存在を明らかにした。現在それらの精製、単離、構造解析を進めている。2)上記と関連して、インフルエンザウイルスの受容体シアロ糖鎖を多く含有する燕の巣(主として唾液により形成されるので、顎下腺から分泌されるシアロ糖鎖が豊富に含まれる)につきインフルエンザウイルスと結合性を示す分子の探索、受容体に含まれるシアル酸分子種の解析を行った。その結果、A型インフルエンザウイルスに結合し、感染阻害活性を持つシアロ糖鎖の存在を明らかにした。3)抗インフルエンザ薬開発の基礎研究として、数種の化学合成シアロ糖鎖につき、抗インフルエンザウイルス活性を調べた、その結果、インフルエンザウイルスのヘマグルチニン3量体のポケットにはまり込む新規のシアロ化合物を見出した。さらにシアロ糖鎖がクラスター状に発現しているシアロ糖鎖デンドリマー、シアル酸を含まないが抗インフルエンザ活性を持つ糖脂質などを発見した。4)1968年に新たに発生したパンデミック株(H3N2)は、1958年に発生したパンデミック株H2N2のノイラミニダーゼ(N2)に由来するものではないことを発見した。
生物時計の温度リセッティング分子機構の解明

シアノバクテリアからヒトに至るほぼ全ての生物の生命活動は、24時間周期のリズム(概日リズム)を示す。この概日リズムは、地球上の昼夜交替のサイクルに適応するために獲得されてきたと考えられており、概日リズム発振の分子機構を生物時計と呼ぶ。生物時計は光刺激や温度刺激によって時刻合わせを受けることで(リセットされることで)外界の周期的変動(明暗や温度の昼夜交代のサイクル)にリズムを同調させることができる。この特徴は概月リズムを持つ全ての生物に普遍的である。本研究ではこれまで未解明である温度刺激によるリセッティング(温度リセッティング)の分子機構の解明を目的とした。そのために平成19年度は、代表者がモデル高等植物シロイヌナズナで分離した温度リセッティングに異常を示すリズム変異体45-14B7の原因遺伝子の候補をマップベースクローニングした。現在、クローニングした候補遺伝子が真の目的遺伝子であるのか否かを、調査中である。上記の研究と同時並行して、シアノバクテリアの時計遺伝子の比較解析を行い、時計遺伝子としての機能が広く保持されていることを明らかにした。また、真核性単細胞緑藻であるクラミドモナスの葉緑体の発光レポーター株に対して挿入変異を誘発し、リズム変異体を生物発光リアルタイム測定法を利用して大規模スクリーニングした。そして、分離した105個のリズム変異体から、6個の時計遺伝子候補をクローニングした。この特徴は概日リズムを持つ全ての生物に普遍的である。そのために平成18年度は、代表者がモデル高等植物シロイヌナズナで分離した温度リセッティングに異常を示すリズム変異体45-14B7の原因遺伝子のマップベースクローニングを進めた。まず、リズム変異体のホモ個体を異なる系統の野生型と交配してハイブリッドの第二世代(F_2)を得た。多数のF_2個体の概日リズムを1個体ずつ生物発光リアルタイム測定法で測定してリズム変異をホモとして持つと思われる個体を約250個体選別した。そして選別したF_2ホモ個体のゲノムDNAを抽出し、CAPS法によって物理マーカーとリズム変異との組換え率を算出することで、遺伝子座の決定を進めている。この研究と同時並行でシロイヌナズナの糖シグナリング変異体lba1の原因遺伝子をマップベースクローニングし、UPF1 RNAヘリカーゼの変異によって多様な表現型がもたらされていることを明らかにした。また、真核性単細胞緑藻であるクラミドモナスにおいて葉緑体の遺伝子発現を生物発光としてリアルタイム測定する実験系を構築し、葉緑体の遺伝子発現が核にコードされた生物時計遺伝子によって支配されていることを世界で初めて証明した。