hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中枢性感作における脊髄疼痛伝達回路での神経障害性疼痛関連分子BEGAINの役割

神経障害性疼痛では、触覚を強い痛みと感じる「異常」な感覚が生じる。申請者らは、この発症に関連する分子としてbrain enriched guanylate kinase associated protein (BEGAIN)を同定した。そして、本分子あるいはその発現細胞が神経障害性疼痛における病態発症に果たす役割を明らかにすることを目的とし解析を進行中である。昨年度までに、BEGAINが、海馬CA1領域で、興奮性の入力を受けるシナプス後部に存在するタンパク質であることを免疫電子顕微鏡法にて明らかにしている。他方、BEGAINは脊髄後角では脊髄のIIi-IIIo層で限局したタンパクの発現パターンを示すことを免疫染色法にて確認している。そのことから、脊髄後角において特定の介在ニューロンへ発現し、BEGAIN陽性細胞が慢性疼痛時の脊髄内神経回路の形成に関与するのではと考えた。これらの成果を踏まえ今年度は、脊髄におけるBEGAIN陽性細胞の同定としてBEGAINのmRNAをin situ hybridization法にて検出した。その結果、予想に反しBEGAINのmRNAは限局した層ではなく、広く脊髄の後角と前角にほぼ均一に認められていた。この発現パターンは、異なるRNAアンチセンスprobeで検証したAllen Brain Atlasでも同様の結果となっていた。これらの結果から、BEGAINのタンパク質としての発現には脊髄の層特異的な制御の可能性が考えられた。申請者らは、この発症に関連する分子としてBEGAINを同定したことから、本分子あるいはその発現細胞が神経障害性疼痛における病態発症に果たす役割を明らかにすることを目的とし解析を進行中である。本年度ではまずBEGAINの神経細胞内での局在について、BEGAINと前シナプスマーカーであるsynaptophysinおよび後シナプスマーカーであるPSD-95それぞれの抗体を用いた共染色にて解析を実施した。得られたイメージはManders' overlap coefficient (MOC)を用いて定量的に解析し、BEGAINがシナプスに局在する分子であること、さらにはMOC値よりPSD-95との共局在がより強く示されたことから、多くは後シナプスに存在することを明らかにした。またBEGAINはGluN2BのY1472のリン酸化に依存して脊髄後角で増加することが示唆されていたことから、NMDARのEPSCをBEGAINが局在する脊髄後角II層のSGニューロンから野生型とBEGAIN欠損マウスの両方からそれぞれ測定した。その結果、BEGAIN欠損マウスではEPSCのピークが、野生型に比べ遅延する事がわかった。このことから、BEGAINはin vivoにおいてNMDARと機能的に相互作用することで、病態依存的な異常な疼痛の発症を担い、BEGAIN欠損マウスでは、この機能が阻害されることでシナプス伝達の変化が生じ、痛みの抑制を引き起こすと結論づけた。BEGAINの細胞内局在と後シナプスに存在するNMDA受容体との機能的相互作用を明らかにすることができた。BEGAINの同定、BEGAIN欠損マウスを用いた解析を含めたこれまでの成果と上記の成果を合わせて論文発表をおこなった(eNeuro, 3(5) e0110-16. 1-18, 2016)。現在、BEGAINの分子機能を明らかにするために、シナプス画分よりBEGAINの相互作用分子の精製を行っており、こちらも順調に進行している。これまでにbrain enriched guanylate kinase associated protein (BEGAIN)が脊髄後角でシナプスに位置する事を、前シナプスマーカーであるsynaptophysinおよび後シナプスマーカーであるPSD-95のそれぞれの抗体を用いて明らかにし、昨年度の研究実績として報告した。より多くのBEGAINがPSD-95と共局在することを定量解析から示したものの、このデータではBEGAINがシナプス前部あるいは後部のいずれにあるのかを明確に示したとはいえない。またどのような性質のシナプスであるかといった情報も全く不明のままであった。本年度では、より詳細にBEGAINが発現するシナプスの性格付けを行うために、1)免疫電子顕微鏡法をABiSの支援を受けておこなった。本解析によって、海馬CA1領域で、ほとんどのBEGAINが非対象性シナプスの後部に認められ、さらに抑制性のシナプス前マーカーであるvesicular inhibitory amino acid transporter (VIAAT)陽性のシナプス終末が確認できる対称性シナプスでは前部、後部シナプスのいずれにもBEGAINは認められなかった。さらに2)BEGAIN発現細胞のトレースを行うために、レポーターマウスの作成を先端モデル動物作成支援を受け実施している。他方、BEGAINの細胞内分子機能を明らかにするために、3)相互作用分子の探索・同定を行った。GST-BEGAINを大腸菌にて発現、精製後担体へ吸着させアフィニティーカラムの作成をおこなった。同カラムを使用し、いくつかの相互作用するタンパク質を精製し、同定した。本解析過程で精製BEGAINが構造的に不安定であり、非生理的な複合体(凝集体)となる可能性を示しており、今後解析方法について再考が必要であると考えている。BEGAINの相互作用分子として、いくつかの候補分子が同定された一方、精製したBGEAINの多くが、凝集していることが示された。そのことから、相互作用の信頼性が低いと考えられる。よって、本解析に対しては、別の方法を立ち上げ直す必要があると考えているため。

そして、本分子あるいはその発現細胞が神経障害性疼痛における病態発症に果たす役割を明らかにすることを目的とし解析を進行中である。昨年度までに、BEGAINが、海馬CA1領域で、興奮性の入力を受けるシナプス後部に存在するタンパク質であることを免疫電子顕微鏡法にて明らかにしている。他方、BEGAINは脊髄後角では脊髄のIIi-IIIo層で限局したタンパクの発現パターンを示すことを免疫染色法にて確認している。そのことから、脊髄後角において特定の介在ニューロンへ発現し、BEGAIN陽性細胞が慢性疼痛時の脊髄内神経回路の形成に関与するのではと考えた。これらの成果を踏まえ今年度は、脊髄におけるBEGAIN陽性細胞の同定としてBEGAINのmRNAをin situ hybridization法にて検出した。その結果、予想に反しBEGAINのmRNAは限局した層ではなく、広く脊髄の後角と前角にほぼ均一に認められていた。この発現パターンは、異なるRNAアンチセンスprobeで検証したAllen Brain Atlasでも同様の結果となっていた。これらの結果から、BEGAINのタンパク質としての発現には脊髄の層特異的な制御の可能性が考えられた。現在、分子機能の解明を目指しシナプス画分よりBEGAINの相互作用分子の探索を開始している。今後、精製された分子は質量分析装置を用いて同定し、当該分子の機能よりBEGAINのシナプス伝達における役割を明らかにする。さらに、BEGAINのレポーターおよびドライバーマウスの作出を予定している。本マウスの作出によりBEGAIN陽性細胞を蛍光タンパクにより可視化することができ、本申請課題で提案していた脊髄後角におけるBEGAIN陽性細胞の同定が容易、且つ確実になることが多いに期待できる。平成29年度の解析で、BEGAIN陽性細胞、シナプスの性格付けとして、複雑な回路構造を有する脊髄ではなく海馬を解析に用いた。海馬はすでに多くの研究者によって、その回路が概ね明らかにされており、解剖学的にも整然とした細胞の並びを有している。そのことから、平成30年度の解析ではまず海馬にて詳細な解析を重ね、その後脊髄においても同様の局在や、入力の性質などを有しているか、そして作出予定のレポーターマウスで回路を可視化し解析を行う予定である。BEGAIN陽性細胞の同定を目的として細胞の可視化に伴うin utero EPあるいは、免疫染色における解析を、BEGAINのレポーター及びドライバーマウスを作成することで達成を目指している。よって、そのマウスの作出のための支出として来年度に使用予定である。
老化応答遺伝子を制御するクロマチン構成蛋白質の同定

本研究では私が見い出したチミジンの類似体である5-プロモデオキシウリジン(BrdU)による細胞老化誘導系を利用し、老化応答遺伝子の制御を明らかにする事を目的としている。BrdUによる老化応答遺伝子を解析した結果、その発現にはクロマチン、特に核マトリックス蛋白質が関与することが強く示唆された。代表的な癌細胞であるHeLa細胞を用いて核マトリックスの調整方法、および核マトリックス蛋白質の二次元電気泳動の条件検討を行い最適な条件を見い出した。代表的な核マトリックス蛋白質であるB23,Lamin A-C, Vimentinなどが含まれている事も確認できた。細胞はBrdUを0-3日間添加した細胞を使用した。調整したそれぞれの画分を一次元目に固定化pH勾配ゲル(pH4-7,pH3-10ファルマシア製)を用いた等電点電気泳動(アナテック社製)、および二次元目にSDS-PAGEを用い、ディファレンシャルディスプレーを行った。蛋白質は銀染色キット(和光純薬社製)によりスポットを検出した。核画分、核マトリックス面分(全核蛋白質の約35%)を、それぞれ二次元解析ソフトPDQuest (BioRad社製)を用いて、スポット解析をおこなった。約200種類の蛋白質が検出できた。再現よく量的変動を示すスポットが6個観察された。そのうち5個は全核蛋白質の画分においても同様に量的変動を示した。しかし分子量40kDa, pI5.0の蛋白質スポットは画マトリックス画分で量的変動を示したが、全核画分では変動が見られたなかった。これはBrdUの添加により核マトリックスとの結合が強くなったことを示し、当初の作業仮説と一致する。この蛋白質をマススペクトロメトリーを用いて解析した結果、heterogeneous nuclear ribonucleo protein C1/C2 (hnRNPC1/C2)であることがわかった。この蛋白質は核マトリックス蛋白質としてすでに報告されているが、その機能はまだ知られていない。この蛋白質の機能、および正常細胞の老化における関与は今後の課題である。
脳内HDLの機能:脳ステロール代謝平衡と障害の修復

脳内のコレステロール代謝平衡は血漿リポタンパク質からは独立し、脳内で独自に産生されたHDLにより担われ、HDL欠損症においても中枢神経系の障害を認めない。脳独自のHDL新生機構の探索の結果、アストロサイトは自ら合成する内因性のアポEによりコレステロールに富むHDLを産生する一方で、外因性のアポA-I等に反応してコレステロールの乏しいHDLを産生することが分かった。さらにこの仕分けは形質膜のraft domainのスフインゴミエリンによるコレステロール分子の拘束により制御されていることが示された(Ito J,Nagayasu Y,Yokoyama S.J.Lipid Res.2000,41:894-904.)。また、アストロサイトは未分化型ではアポE合成を行わず外因性のアポリポ蛋白質によってコレステロールに富んだHDLを新生する事から、このような特徴は細胞の分化とそれによる内因性のアポEの生合成能によって調節されることが示唆された(Zhang LY,Ito JI,Kato T,Yokoyama S.J.Biochem.2000,128:837-845.)。アストロサイトには神経細胞との共培養で強いアポE産生とコレステロールに富んだHDL放出が見られ、これは神経細胞からの液性因子によるアストロサイト自身からの酸性FGFの放出によるものであることが分かった。これらの結果は、アストロサイトの2種類のHDLの分別産生機構は脳の障害修復機転と関連があることを示した。
トランスジェニックホヤを用いた神経葉ホルモンの卵巣における新規機能解明

ホヤバソプレシン遺伝子のプロモーター下流に蛍光タンパク質遺伝子を導入したトランスジェニック体を確立し、その蛍光観察から成長途上ホヤの卵巣内でホヤバソプレシン遺伝子が発現することが示唆された。さらに成長途上の野生型ホヤを用いて遺伝子発現解析を行ったところ、ホヤバソプレシン遺伝子が成長途上のホヤ卵巣内の間質細胞らしき微小細胞に発現することが示唆された。また、成長途上のホヤ卵巣へのホヤバソプレシン投与により、発現変動する遺伝子を探索したところ、細胞増殖に関与する一部の遺伝子の発現量増加が認められた。以上より、成長途上のホヤ卵巣内で産生されるホヤバソプレシンが卵巣の形態形成に関与することが示唆された。1.卵巣形態形成におけるホヤバソプレシンの遺伝子発現・動態解析我々は前年度に、ホヤバソプレシン遺伝子のプロモーターの下流に蛍光タンパク質遺伝子を導入したトランスジェニック体を確立し、その観察から成長過程の卵巣においてホヤバソプレシン遺伝子のプロモーターが活性化されることが示されていた。この結果を追証するために、同トランスジェニック体の卵巣から抽出したRNAを鋳型にRT-PCRを行い、少量ながらホヤバソプレシン遺伝子が発現していることを確認した。さらに成長過程の野生型ホヤの卵巣RNAを用いてRT-PCRを行ったところ、トランスジェニックホヤと同様、ホヤバソプレシン遺伝子が少量発現していることが示された。一方で、十分成長した成体のホヤの卵巣からはホヤバソプレシン遺伝子の発現をRT-PCRで確認できなかったことから、ホヤバソプレシンは成長期の卵巣で機能していることが示唆された。さらに成長過程のホヤの卵巣を用いたin situ hybridizationの結果から、10μm以下の小さな細胞での同遺伝子の発現が示唆されている。2.卵巣へのホヤバソプレシン投与による遺伝子発現変動解析前年度は十分成長した成体のホヤ卵巣を用いた遺伝子発現変動解析を行なっていた。しかし上記のホヤバソプレシン遺伝子の発現解析の結果から、成長過程のホヤ卵巣を遺伝子発現変動解析に使用すべきと考え、成長過程の小さな野生型ホヤの卵巣の識別、摘出、二分割する技術を修得し、発現変動解析を行う準備を整えた。我々は前年度までに、成長途上のカタユウレイボヤの卵巣においてホヤバソプレシン遺伝子が発現していることを発見し、さらに同卵巣に対するin situ hybridization実験により10 μm以下の大きさの細胞でホヤバソプレシン遺伝子が発現していることを明らかにした。この細胞の大きさおよび幾何的配置から、同細胞は間質細胞であることが想定される。この成長途上のカタユウレイボヤ卵巣においてホヤバソプレシンが発現誘導する遺伝子を特定するために、次世代シークエンサーを用いた遺伝子発現変動解析を行った。その結果、細胞増殖に関与する一部の遺伝子の発現量がホヤバソプレシン投与により上昇することが確認された。これらの実験結果から、成長期のホヤ卵巣内に存在する微小細胞において産生されるホヤバソプレシンが卵巣の形態形成に関与することが示唆された。本研究期間内に、ホヤバソプレシン遺伝子のプロモーター領域を導入したトランスジェニックホヤの蛍光をライブで観察することにより、成長過程の段階におけるホヤバソプレシン遺伝子の発現を確認することができた。哺乳類では卵巣の形態形成が胎児期に起こることから取り扱いが難しく、そのため形態形成の詳細な分子機構はわかっていない。本研究は、生理活性ペプチドであるホヤバソプレシンが卵巣の形態形成に関与する可能性を示すものであり、卵巣形態形成の分子機構を紐解く足がかりになることが期待される。1.卵巣におけるホヤバソプレシン受容体の局在解析受容体は生理活性ペプチドの標的部位であり、受容体の局在位置や発現時期を特定することは、そのペプチドの生理機能を解明することに必須である。申請者はカタユウレイボヤから卵巣を摘出し、ホヤバソプレシン受容体抗体を用いた免疫染色実験を行うことで、同受容体の局在を決定しようと試みた。その結果、ホヤバソプレシン受容体が卵黄形成期のテスト細胞に局在していることが示された。2.卵巣へのホヤバソプレシン投与による遺伝子発現変動解析カタユウレイボヤ成体の卵巣は直径1cm程の嚢状の組織であることから、単離摘出することや等分に分割することが容易である。この特徴はマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析に有効であり、本解析により卵巣でホヤバソプレシンが発現誘導する遺伝子を特定することが期待された。このマイクロアレイ解析の結果、数十種類の発現変動遺伝子候補を検出したが、再現性等に問題があり、発現変動遺伝子の特定を現在も進めている。3.卵巣形態形成におけるホヤバソプレシンの遺伝子発現・動態解析卵黄形態形成期におけるホヤバソプレシン遺伝子の発現様式を観察するために、ホヤバソプレシン遺伝子のプロモーター領域の下流に蛍光タンパク質遺伝子を導入したトランスジェニックホヤを作製した。

このホヤでは原理上、ホヤバソプレシン遺伝子のプロモーター領域が活性化されれば下流の蛍光タンパク質遺伝子が発現するので、同プロモーターの活性化を蛍光シグナルの観察により追跡することができる。このトランスジェニックホヤを観察したところ、成長過程の卵巣において蛍光シグナルが検出された。本結果は卵巣形態形成へのホヤバソプレシンの関与を示唆している。トランスジェニック体の蛍光観察により、成長過程のホヤ卵巣においてホヤバソプレシン遺伝子の発現が示唆されていた。しかし野生型ホヤでの本遺伝子の発現は少量であり、その発現を検出するために多くの労力を割いたため、計画に遅れが生じている。またホヤバソプレシン受容体の反応を阻害するアンタゴニストの探索を既存のオキシトシン受容体アンタゴニストやバソプレシン受容体アンタゴニストから行ったが、ホヤバソプレシン受容体に対する有効なアンタゴニストを発見することができなかった。卵巣へのホヤバソプレシン投与による遺伝子発現変動解析が当初の計画通りに進捗していない。ホヤのアレイチップ上の遺伝子数が少ないためにマイクロアレイ実験結果の確実性が落ちること、ホヤ卵巣に内在するホヤバソプレシンが引き起こす反応を阻害しきれないことなどが、安定した結果を得られない要因として考えられる。一方、ホヤバソプレシン受容体の局在解析やトランスジェニックホヤの作製に関しては、概ね順調に進んでいる。成長過程のホヤ卵巣を二分割し、その片方にホヤバソプレシンを投与して無投与区と比較することにより、発現が変動する遺伝子を特定する。また前年度のin situ hybridization実験により、ホヤバソプレシン遺伝子の発現が示唆されている小さな細胞が、どのような種類の細胞に属するのかを細胞マーカー遺伝子を用いて特定する。遺伝子発現変動解析で安定した結果を得るために、ホヤバソプレシンを投与した卵巣とアンタゴニストを投与した卵巣を比較したいと考えている。そのためにはホヤバソプレシン受容体のアンタゴニストを探索する必要があり、その探索を新たに今年度の研究計画に加えたい。それ以外の実験については、申請時の計画に沿って実験を遂行する。遺伝子発現変動解析を行うにあたり、次世代シークエンサーを使用することを予定しており、そのために必要な試薬や消耗品を購入する。また細胞の種類の特定のためにin situ hybridizationを頻繁に行うので、その関連の試薬や消耗品も購入する。これまでのホヤバソプレシン研究の成果を国際学会で発表するにあたり、その旅費を本科研費から捻出する。上記のアンタゴニスト探索のために、オキシトシン受容体やバソプレシン受容体のアンタゴニストを複数種購入して、ホヤバソプレシン受容体の阻害活性検出を試みる。またホヤバソプレシンのアミノ酸を一部置換したアンタゴニスト候補ペプチドを作製するために、ペプチド合成試薬も購入する。
神経堤細胞の集団遊走における細胞間相互作用の時空間的制御機構

生物の形態形成には「細胞が生み出す力」が必須であり、その力は細胞間接着により隣接する細胞へと伝達される。この力の伝達は、細胞間接着部位でアクトミオシン収縮装置がダイナミックに形成・消失することでコントロールされていることが近年明らかとなってきたが、その詳細は未だ不明である。本研究では形態形成の過程において、細胞間相互作用の力学的特性の変動が果たす役割とその分子メカニズムを明らかにしたい。
ホウ素中性子捕捉療法を可能とする新規ホウ素含有シアニン系色素の開発

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、がん集積性のホウ素含有薬剤を投与した後、がん組織に熱中性子線を照射してアルファ線を発生させることで、がん組織を破壊する方法である。これまでにp-boronophenylalanine(BPA)を用いたBNCTの臨床試験が行われており、また、BNCTの適用可否の診断に18FでBPAを放射性標識した化合物(FBPA)を用いることが有効であると報告されている。しかしFBPAを用いた診断の問題点として、BPAとFBPAの体内動態が異なる可能性があること、FBPAは被曝することなどが挙げられている。そこで、本研究では、それらの問題点を改善するため、光イメージングで薬剤の体内挙動を把握できる新たなBNCT用ホウ素含有薬剤を開発することを目的としている。本年度は、これまでに合成した新規ホウ素含有化合物ががん組織にどの程度集積するのかを定量的に評価するために、以下の検討を行った。(1)放射性同位元素を導入した新規ホウ素含有化合物類似化合物の設計・合成:これまでに合成した新規ホウ素含有化合物の体内動態について定量的に評価するために、放射性ヨウ素(125I)を導入した化合物の設計・合成をした。(2)インビトロ評価:今回合成した化合物について、アルブミンに対する結合親和性を調べた。その結果、本化合物は、これまでに合成した新規ホウ素含有化合物と同等のアルブミン結合親和性を示した。(3)インビボ評価:担がんモデルマウスを用いた体内動態評価を行った。その結果、今回合成した化合物が、所期の通り、昨年度合成した化合物と同程度、移植がん部位に集積することをインビボ蛍光イメージング法により認めた。また、その集積量は5.8%dose/gであった。ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、がん集積性のホウ素含有薬剤を投与した後、熱中性子線を照射してホウ素と反応させることにより、アルファ線を発生させ、がん組織を破壊する方法であり、新たながん治療法として注目されている。これまでにp-boronophenylalanine(BPA)を用いたBNCTの臨床試験が行われており、また、18FでBPAを放射性標識した化合物(FBPA)がBNCTの適用可否の診断に有効であることが報告されている。しかしFBPAの問題点として、BPAとFBPAの構造が異なることから体内動態が異なる可能性があること、またFBPAは18Fで標識していることから被曝することなどが挙げられている。そこで、本研究では、それらの問題点を改善する新たなBNCT用ホウ素含有薬剤の開発を目的としている。今年度は、近赤外蛍光領域に励起・蛍光波長を有するがん高集積性シアニン系色素にホウ素含有構造としてBPA誘導体を導入した化合物を設計し、その合成を試みた。その結果、設計したホウ素含有化合物は不安定であり、充分な純度で目的物を得ることが困難であることが明らかとなった。ボロン酸は湿気により分解することが知られていることから、ホウ素含有化合物の安定化が必要であると考えた。そこで、ボロン酸に保護基を導入した化合物を設計し、その合成を行ったところ、充分な純度で目的物を得ることができた。引き続き、合成した化合物についてアルブミン結合親和性評価を行った。その結果、今回合成した化合物はこれまでに開発してきたシアニン系近赤外蛍光色素に比べてアルブミンに対する結合親和性が低下することが認められたが、これまでに開発した化合物と同様にアルブミンワルファリンサイトに結合することが認められた。平成29年度は、細胞取り込み実験およびモデルマウスを用いた体内動態評価を行っていく予定である。当初に設計した化合物は、NMRおよび質量分析により合成できていることが確認できた。しかし、HPLCを用いて安定性評価を行ったところ、合成した化合物は不安定であることが認められた。したがって、化合物の安定性を高めるための設計およびその合成を行う必要があった。その結果として、当初計画していた細胞取込評価までは実施できなかった。以上のことから、わずかに遅れていると判断する。しかしFBPAの問題点として、BPAとFBPAの体内動態が異なる可能性があること、またFBPAは被曝することなどが挙げられている。本年度は、昨年度に合成した新規ホウ素含有化合物について、以下の検討を行った。(1)インビトロ評価:今回合成した化合物について、分光学的特性、細胞取込能およびアルブミンに対する結合親和性について調べた。その結果、本化合物は近赤外光領域に励起・蛍光能を有すること、がん細胞に取り込まれること、また、アルブミンに対して高い結合親和性を有することを認めた。(2)インビボ評価:担がんモデルマウスを用いた体内動態評価を行った。その結果、今回合成した化合物が、所期の通り、移植がん部位に集積することをインビボ蛍光イメージング法により認めた。

平成30年度は、本化合物のBNCT用薬剤としての有効性について検討を進めるため、移植がん部位おけるホウ素の集積性、化合物の安定性などについて検討を実施していく予定である。本年度は、昨年度に合成した安定性の高いホウ素含有化合物が、体外からの診断が可能であり、移植がん部位に集積することを見出した。今後さらに、移植がん部位におけるホウ素の定量評価を行うことができれば、本研究課題の目標を達成できるものと期待できる。以上より、本研究課題はおおむね順調に進展している。ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は、がん集積性のホウ素含有薬剤を投与した後、がん組織に熱中性子線を照射してアルファ線を発生させることで、がん組織を破壊する方法である。これまでにp-boronophenylalanine(BPA)を用いたBNCTの臨床試験が行われており、また、BNCTの適用可否の診断に18FでBPAを放射性標識した化合物(FBPA)を用いることが有効であると報告されている。しかしFBPAを用いた診断の問題点として、BPAとFBPAの体内動態が異なる可能性があること、FBPAは被曝することなどが挙げられている。そこで、本研究では、それらの問題点を改善するため、光イメージングで薬剤の体内挙動を把握できる新たなBNCT用ホウ素含有薬剤を開発することを目的としている。本年度は、これまでに合成した新規ホウ素含有化合物ががん組織にどの程度集積するのかを定量的に評価するために、以下の検討を行った。(1)放射性同位元素を導入した新規ホウ素含有化合物類似化合物の設計・合成:これまでに合成した新規ホウ素含有化合物の体内動態について定量的に評価するために、放射性ヨウ素(125I)を導入した化合物の設計・合成をした。(2)インビトロ評価:今回合成した化合物について、アルブミンに対する結合親和性を調べた。その結果、本化合物は、これまでに合成した新規ホウ素含有化合物と同等のアルブミン結合親和性を示した。(3)インビボ評価:担がんモデルマウスを用いた体内動態評価を行った。その結果、今回合成した化合物が、所期の通り、昨年度合成した化合物と同程度、移植がん部位に集積することをインビボ蛍光イメージング法により認めた。また、その集積量は5.8%dose/gであった。平成28年度に合成したホウ素含有薬剤について、当初の計画通り、細胞取込を実施した後、モデルマウスを用いた検討を進めていく予定である。H30年度は移植がん部位における蛍光強度とホウ素集積の関係性について評価を行い、BNCT用薬剤としての有効性について検討を進める。
知的財産マネジメントの視点を採り入れた高校高業教育の実践的研究

近年,社会の「知的財産」に対する興味や普及推進への関心が高まりとともに,知的財産戦略本部「知的財産推進計画2008」でも学校教育への導入の推進が提言され;2009年3月に告示された新高等学校学習指導要領によると,新たに商業をはじめとする12の教科で知的財産が取り入れられることになった。今般の改訂では,新たに教科商業を筆頭に教科情報の一部科目や専門教科の情報関連科目,さらには芸術の科目などで知的財産が取り入れられた。本研究においては,「知財教育」を広く産業教育,起業家教育の一環として位置づけて,工業.農業高校などでの専門教育における知財教育のあり方を縦断的に{府鰍しつつ,知財マネジメントの視点を商業ビジネス教育に採り入れた教育実践を推し進めることを目的とした。研究報告者は,従前より「課題研究」などの授業を通して,「商品開発」を通した知財教育の実践的研究を進めてきた。これまでの教育実践をもとに,教育内容や教材を公開し,意見を求め,知的財産マネジメントの視点を採り入れた高校での商業の授業づくりを行った。学習指導要領では,中学校・高校を通して,普通教育の教育課程に知的財産が正規に位置づけられ,その取扱い範囲は,教科商業だけはでなく,大きく拡大し教科横断となったことが特徴である。しかし,知財に対する認識には人によって大きな格差があることが推測され,知財をどのように学習指導するのかがまだ十分に明らかではない状況において,今後,実りある授業を展開するための課題を発見した。本新たに始まる知財に関する授業は,(1)学校内での教科の連携と,(2)中学校と高等学校の接続の,2点の課題を発見することが出来た。今後,芸術や国語,公民,理科などの普通教科にまで拡大し,学校教育の教育課程を新たに再編成するための牽引者となる存在であり,その全体は「知財教育学」として位置づけることが可能になるのではないかとのまとめに至った。
遍歴・局在境界の元素を含む有機伝導体の開発と物性研究

本研究は、BEDT-TTF、TMTSF、BEDO-TTF、BEDT-TSFといった典型的なTTF系ドナー分子を用いた電荷移動錯体について、陰イオンの機能、特にそこに存在する局在磁気モーメントの素性(スピンの量子性、スピン波動関数の空間的広がり)に着目して物質開発及び物性研究を行うことが目的である。原子核の電荷が小さいためにd軌道の広がりが大きいこと、及び配位子場の選択によってd電子が量子局在スピン(S=1/2)を持ち得ることから最も軽い3d遷移金属Tiに着目し、これまで有機伝導体には使われていなかったTiを含む陰イオンを対象とし、典型的なTTF系ドナーとの錯体の物性研究を行うことにより、π電子に由来する新たな物理的性質の発現およびその解明を目指した。酸化物系においてVはモット絶縁体を与えることから、伝導性錯体への局在スピンの導入という観点から、Vも研究対象とした。研究の導入として、TBA・MX_4、TEA・MX_4(M=Ti,V; X=Cl,Br)の組成をもつ支持電解質の合成を、TBA・X、TEA・Xとのイオン交換反応により試みた。結果として、支持電解質の合成には成功には至らなかった。しかしながら本課題はまた糸口の段階にあり、今後とも継続すべきものであると考えられる。特に、原子核の電荷が小さいためにd軌道の広がりが大きいこと、及び配位子場の選択によってd電子が量子局在スピン(S=l/2)を持ち得ることから最も軽い3d遷移金属Ti、及びTiに比べややd電子の局在性が強いVに着目した。また、電荷移動錯体への金属原子の導入への手法の1つとして有力であるオキザレート及びジチオオキザレート配位子をもつ陰イオンを用いた電荷移動錯体全般についても研究を行った。Ti,Vを用いた系については、第一段階として、ハロゲン化物を陰イオンとした錯体の作成を目標とした。結晶作成に必要な支持電解質として、NMe_4、NEt_4との塩の作成を、VCl_4、VBr_4、TiCl_3を原料として試みた。このうち、Vについては支持電解質の形成の兆候が反応開始段階の有機溶媒中で見られたが、数分の短時間において変成してしまう問題が生じ、溶媒中からの酸素の除去、反応を無水、無酸素状態で行う必要が出たため、溶媒の精製、反応系の検討(不活性ガス置換したグローブボックスの使用)等の対策を行い、現在も作成条件を検討中である。本課題は来年度においても引き続き行い、またハロゲン以外の配位子をもった陰イオンについても検討を行う予定である。オキザレート化合物を用いた錯体については、単一の金属を含む系(M(ox)_n)について既に多数の報告があるが、さらに物質開発のバリエーションを拡げる為、2種の金属を含む系(MM'(ox)_n)錯体の開発を行った。結果としてBEDT-TTF、BEDO-TTFについて、部分電荷移動状態をもち、高い電気伝導性をもつ錯体をMn及びCrを用いて得ることが出来た。作成した結晶は現在X線構造解析においても十分な強度の反射が見られ、結晶構造についてのデータも得られつつある。ジチオオキザレート化合物を用いた錯体については、金属的挙動を示す物質がminor productとして得られる、Pd(dto)_2とBEDT-TTF(ET)を用いた錯体について、金属的錯体の作成条件検討を行った。120回の結晶成長及びX線構造解析、電気伝導測定により、従来知られていた(ET)_2Pd(dto)_2及び(ET)_4Pd(dto)_2の他に、2:1の組成をもつもう1つの相が有ること、及びその相が室温で約1Scm^<-1>程度の高い伝導性をもつことを見出した。MM'(ox)_n,M(dto)_2についての研究は、Ti,Vの導入可能性の検討と中心として来年度も行う予定である。
ゼブラフィッシュ感染モデルを用いた病原細菌リボソーム修飾の意義解明

内因性23S rRNAメチル化修飾の機能解明のため、抗菌薬感受性を調べた。肺炎球菌23S rRNAを標的とするテリスロマイシン感受性化に必要なメチル化酵素RlmAIIの活性に、RlmCDによるメチル化が関与することを見出した。又、国内で分離されたLZD耐性ブドウ球菌を調べたところ、LZD結合部位近傍であるG2576がUに変異し、LZD耐性高度化にはG2576Uとなった23S rRNAコピー数が増加することに加え、内因性23S rRNA酵素RlmNに変異を見出した。内因性23S rRNA修飾が変異した菌の病原性を野生株と比較するためゼブラフィッシュの利用を試みたが、その利用は困難であった。先行研究により、肺炎球菌23SrRNAのHairpin35にあるG748はメチル化酵素RlmAIIによりメチル化され、このメチル基がケトライド系抗菌薬、テリスロマイシン(TEL)のリボソーム結合を安定化させることを見出している。本研究では、G748に隣接するU747修飾に着目した。大腸菌においてU747はメチル化酵素RlmCによってメチル化される。そこで、肺炎球菌TIGR4ゲノム上のRlmCホモログを探索したところ、Sp_1029及びSp_1901が見出された。それぞれの遺伝子欠損株の23SrRNAをLC-MS/MSにより解析したところ、野生株ではみられたU747のメチル化がSp_1029欠損株では消失していた。又、Sp_1029はU1939のメチル化にも関与していた。このことから、Sp_1029はメチル化酵素RlmCDをコードすることを明らかとした。U747のメチル化がTEL感受性に関与する可能性について、野生株及びRlmCD欠損株にA2058ジメチル化酵素Erm(B)を導入し薬剤感受性を調べた。RlmCD欠損株はTELに耐性となり、U747修飾がTELのリボソーム結合に関与することが示された。この機構について、RlmCD欠損株におけるG748メチル化レベルを調べたところ低下していた。G748メチル化レベルはRlmCD欠損株でRlmAIIを過剰に発現させることにより回復し、TEL感受性も野生株と同程度を示したことから、RlmCDによるU747メチル化はRlmAIIによるG748のメチル化を促進させることが示唆された。このことを、精製RlmAIIタンパクを用いたin vitroメチル化解析で明らかとした。23SrRNAのある修飾が他の修飾酵素の活性調節に関わるという報告はほとんど無く、今回の結果はリボソーム修飾の新たな生合成制御機構を示唆している。細菌リボソームの23SrRNAは活性中心であるペプチジルトランスフェラーゼ活性中心(PTC)および新生ペプチド排出トンネル(NPET)が内因性修飾酵素により多くの修飾を受けるものの、その生理的機能については不明である。昨年度までに、病原細菌の一つである肺炎球菌の遺伝子を解析し、NPETに位置する23SrRNAのHelix35のU747をメチル化するRlmCDを同定した。RlmCDによるU747のメチル化は隣接するG748をメチル化するRlmAII活性を促進することで、効率的なG748メチル化に関与することを新たに見出した。又、RlmAII活性消失に伴うG748メチル基の欠如が、抗菌薬テリスロマイシン高度耐性をもたらすことを見出している。更に、臨床から分離されたリネゾリド耐性ブドウ球菌を解析したところ、PTCに近接するA2503をメチル化する酵素RlmNにアミノ酸変異が生じていた。修飾の異なるリボソームは抗菌薬や感染状態の環境変化に応じたたんぱく質合成に適応している可能性を考え、肺炎球菌RlmAII発現株とRlmAII欠損株の性状を解析した。感染における比較をするため、ゼブラフィッシュを用いる感染実験系の確立を試みた。しかしながら、定量的な比較が困難であった。そこで、in vitroでの比較実験を行ったところ、RlmAII欠損により肺炎球菌の病原性発現に関与する莢膜の合成が影響される結果を得た。G748はリボソームストーリングに関与するリボソームたんぱく質L22のアミノ酸と相互作用することでNPETの構造保持に関与しペプチド合成を制御するため、RlmAIIのメチル化はG748の空間的制御に関与することが考えられる。平成26年度の予定は、1肺炎球菌23SrRNA Hairpin35修飾に関わる酵素の同定とTEL感受性への影響2Hairpin35修飾による肺炎球菌病原性発現関与を調べるためのゼブラフィッシュの感染実験系の確立3リボソームプロファイリング

アッセイに向けたリボソーム精製法の検討であった。1については、「研究実績の概要」にあるように、メチル化酵素RlmCDを同定し、この修飾が隣接するG748メチル化酵素RlmAIIの活性に影響することを新たに見出した。この内容については現在論文投稿中である。2のゼブラフィッシュ感染モデルを確立するために、菌の接種法などを検討した。複数のゼブラフィッシュに安定に菌を接種する必要があるため、菌の調製方法などについて比較的使用しやすい黄色ブドウ球菌を使って検討した。条件検討がほぼできたため、今年度は肺炎球菌の実験が可能であると考えている。3については、1のin vitroのメチル化活性を調べた際、リボソームの粗精製が必要であったため、その過程で調製法を検討した。リボソームは回収できたことから、その精製物に含まれmRNA量について検討を始めたところである。細菌学1肺炎球菌23SrRNAメチル化の生理的意義の解明:平成26年度に見出したU747/U1939メチル化酵素RlmCDとG748メチル化酵素RlmAIIの欠損株の性状を解析することにより、肺炎球菌における23SrRNAメチル化の生理的意義の解明の一端を明らかにする。各遺伝子欠損株はTEL感受性に関与しているにも関わらず、臨床分離肺炎球菌からこれらの変異の報告はされていない。そのため、これら欠損株は環境依存的に生育が阻害されている可能性が考えられる。そこで、様々なストレス条件下における生存について、野生株と各欠損株で比較検討し、また、現在条件を検討しているゼブラフィッシュ感染モデルを使って、宿主内における生存について野生株と比較する。また、肺炎球菌が産生する病原因子の産生について野生株と比較する。2リボソームプロファイリングアッセイ:23SrRNA Hairpin35はペプチド合成を行うペプチジルトランスフェラーゼセンター近くに位置していることから、ペプチド合成制御に関わることが考えられる。そこで、野生株及び各欠損株のリボソームからmRNAを調製し、ペプチド合成について検討することで、メチル基がペプチド合成に与える影響について検討できると考えている。これまでに肺炎球菌における内因性23SrRNA修飾酵素に関する研究報告が少ないことから、研究計画当初は数多くの遺伝子を調べる必要があると考えていた。今回、修飾酵素を数少ない遺伝子欠損株から同定でき、また、同定したメチル化酵素欠損株が非常に興味深い性質を示したため、この酵素の性状解析に集中した。この同定の過程でLC-MS/MSの解析が必須であり外部機関の解析受託サービスを考えていたが、共同研究により解析できた。この成果について論文投稿中であり、英語校閲費及び論文投稿料が来年度支払いとなった。現在投稿している論文のリバイス時の英語校閲費及び論文投稿料に使用する。また、今回見出した内容は非常に興味深いため、学会での発表を積極的に行う予定である。現在予定しているリボソームプロファイリングアッセイでは、次世代シークエンスでの複数の解析が必要であり、この解析費に使用する予定である。
文学における「科学」と「人間性」の交錯に関する研究──探偵小説を視座として──

本研究は、大正期以降の探偵小説ジャンルの作品群を分析対象とし、作品に現象する諸要素の社会的・思想的背景の解明を試みるものである。本年度は主に大正期(1920年代)における「探偵小説」の分析を行った。特には「探偵小説」ジャンルの日本における勃興期の海外作品の受容の様相と、それらの具体的なテクスト上への表現の方法に関する研究を重点的に行い、エドガー・アラン・ポーを中心とする先行作品がいかに日本的な「探偵小説」に輸入されていったのかを分析した。その成果の一端として、1「〈未完〉と「探偵小説ー芥川龍之介「未定稿」論」2「「三つの声」小考」を発表している。1においては、芥川龍之介における唯一の「探偵小説」と評価されるテクスト「未定稿」の分析を行い、その生成過程におけるE. A.ポーの受容のあり方ととともに、テクストが未完成に終わった理由を同時代の諸状況を作者のレベル、テクストのレベルから論証することが試みられている。2では、岡本綺堂「半七捕物帖」シリーズの一篇「三つの声」を対象とし、テクストにおける「探偵小説」としての構造の特異性を指摘し、また、このテクストをもってシリーズの長期の「中断」へ至る経緯に関して分析を行った。1、2ともに、E. A.ポーやコナン・ドイル作品らの影響下にあり、それらの先行作品が日本的に受容された時に、どのような変容が起きるのかを検証する際に有用なテクストであることをこれらの成果において提示した。二年目である本年度は、「探偵小説」ジャンルの生成過程およびその日本的受容に関連する図書の重点的な購入や各資料館における基礎文献資料の収集・調査を計画し、予定通り今年度提出を予定している博士論文を含めた研究遂行の為の発展的作業を行うことが出来た。日本近代文学としての「探偵小説」を成立から捉え直すための必須文献を科学研究費補助金によって重点的に収集することが出来た。本年度の目的であった日本における近代的な「探偵小説」ジャンルの勃興期に関して、ポーやドイルの受容の様相を実証的に分析することに関して、一定の成果を提示できた。また、平行して行っていた戦後「探偵小説」の分析も1960年代の横溝正史の受容を通じ、低迷期の「探偵小説」に関する基礎的な作業も行えている。大正期以降の「探偵小説」を総合的/通時的に分析する本研究課題において、採択期間を通じて勃興期と戦後の受容に関しては一定の成果を提示できている。今後の課題としては、「探偵小説」の発展から成熟までの期間(19301940年代)を視野に研究を展開する予定であるが、この期間は戦中期と重なるため、様々な言論統制との関係で「探偵小説」もまた検閲の対象とされる状況がある。本研究で明らかにしたように、西洋的な起源をもっ「探偵小説」がどのように抑圧され、またその抑圧の回避と大衆への迎合を通じた通俗化を伴う戦略を分析することが今後の課題となる。また、これまでの成果とあわせてこれらの研究結果を博士論文として総合し、学位の取得とともに、書籍として出版し広く研究成果を公表することを目論んでいる。本研究課題「文学における「科学」と「人間性」の交錯に関する研究探偵小説を視座として」は、大正期以降の探偵小説ジャンルの作品群を分析対象とし、作品に現象する諸要素の社会的・思想的背景の解明を試みるものである。本年度は主に戦後(1945年1960年)における探偵小説の分析を行った。特には戦後探偵小説の重要な作家として、江戸川乱歩と横溝正史に重点を置いた研究を行い論文「江戸川乱歩と手塚治虫一戦後〈科学〉表象の一側面」では、江戸川乱歩を中心とした「探偵小説」の読者層が手塚治虫を中心とした漫画の読者層と混在し共振する過程を、その背景をなす科学による敗戦からの復興のイデオロギー的側面も含めて共時的に明らかにしている。「探偵小説」や「漫画」の受容史を含めたこうした試みは乱歩の死を経て、1960年代の学生運動激化の時代とその後の反動的な横溝に代表されるエロ・グロ・ナンセンスの復興へと到る系譜、さらにはその前提を用意する戦前の諸状況を再考する上で不可欠の作業であり、今後の研究を継続する為の土台となる意義を有する。本年度は、「探偵小説」およびその思想背景となる関連図書の重点的な購入や江戸川乱歩記念大衆文化研究センターを中心とした基礎文献資料の収集・調査を計画し、予定通り今後の博士論文執筆を含めた研究遂行の為の基礎的作業を行うことが出来た。具体的には、雑誌の調査・分析を、探偵小説雑誌を中心として通覧することで行い、「探偵小説」の形成・受容から発展に関わると判断した記事は収集し、国内外の諸思想・哲学や他領域の言説とあわせて分析・意味づけを行うとともに、影響関係にあると判断した思想・哲学関連の書籍を入手することを行った。

その成果の一端として、1「〈未完〉と「探偵小説ー芥川龍之介「未定稿」論」2「「三つの声」小考」を発表している。1においては、芥川龍之介における唯一の「探偵小説」と評価されるテクスト「未定稿」の分析を行い、その生成過程におけるE. A.ポーの受容のあり方ととともに、テクストが未完成に終わった理由を同時代の諸状況を作者のレベル、テクストのレベルから論証することが試みられている。2では、岡本綺堂「半七捕物帖」シリーズの一篇「三つの声」を対象とし、テクストにおける「探偵小説」としての構造の特異性を指摘し、また、このテクストをもってシリーズの長期の「中断」へ至る経緯に関して分析を行った。1、2ともに、E. A.ポーやコナン・ドイル作品らの影響下にあり、それらの先行作品が日本的に受容された時に、どのような変容が起きるのかを検証する際に有用なテクストであることをこれらの成果において提示した。二年目である本年度は、「探偵小説」ジャンルの生成過程およびその日本的受容に関連する図書の重点的な購入や各資料館における基礎文献資料の収集・調査を計画し、予定通り今年度提出を予定している博士論文を含めた研究遂行の為の発展的作業を行うことが出来た。日本近代文学としての「探偵小説」を成立から捉え直すための必須文献を科学研究費補助金によって重点的に収集することが出来た。江戸川乱歩を中心とした「探偵小説」および周辺作品の分析を縦軸とし、同時代の哲学・社会思想の言説、特に〈科学〉の同時代言説の分析を横軸として交通させ、同時代の世界的文脈との接合を試みる本研究において、現状では近代日本における〈科学イデオロギー〉に着目し戦中戦後文学の一側面を明らかにすることができている。本年度の目的であった日本における近代的な「探偵小説」ジャンルの勃興期に関して、ポーやドイルの受容の様相を実証的に分析することに関して、一定の成果を提示できた。また、平行して行っていた戦後「探偵小説」の分析も1960年代の横溝正史の受容を通じ、低迷期の「探偵小説」に関する基礎的な作業も行えている。昨年度の実績を足がかりとし、「戦後」における「探偵小説」と〈科学〉の結託と離反をもたらした戦中、戦前の状況を分析する。戦中における「探偵小説」の検閲状況を江戸川乱歩の「芋虫」などを中心に検討するとともに、「偉大なる夢」などの「科学小説」として戦中に企図された作品群の分析を進める。また、平行して大正期以前の「探偵小説」の成立に関して、エドガー・アラン・ボーの「モルグ街の殺人」の翻訳を通じた受容を検証し、「科学」に立脚した小説群の生成過程を検証し、諸翻訳の翻案から完訳までの過程での作品内容の変遷を通じ、「探偵小説」の近代日本における成立を測定する。またそれらの翻訳から影響を受けた芥川龍之介、谷崎潤一郎、佐藤春夫らの作品を検討する事で、江戸川乱歩が「探偵小説」を執筆するに至る系譜を析出することを試みる。大正期以降の「探偵小説」を総合的/通時的に分析する本研究課題において、採択期間を通じて勃興期と戦後の受容に関しては一定の成果を提示できている。今後の課題としては、「探偵小説」の発展から成熟までの期間(19301940年代)を視野に研究を展開する予定であるが、この期間は戦中期と重なるため、様々な言論統制との関係で「探偵小説」もまた検閲の対象とされる状況がある。
塩生植物アッケシソウのバイオ燃料生産能の向上と塩類土壌修復能の評価

塩生植物であるアッケシソウは、海水の半分程度のナトリウムを含む環境で最も良く成長する植物であり、ナトリウムを土壌から吸収して体内に蓄積する特性を持っている。また、油脂生産する油糧植物でもある。このようなアッケシソウの性質を利用して、塩が蓄積した土壌から除塩するとともに油糧植物として利用するために油脂生産能の向上を目指す。本研究においては、遺伝子レベルでアッケシソウの脂肪酸生成の調節機構を明らかにするとともに、栄養や環境条件を変化させ、油脂生産能力を向上させることのできる条件を検討する。さらに、アッケシソウ体内に蓄積するナトリウムの量を測定することにより、アッケシソウの除塩能力を評価する。
砂地盤中の杭基礎の繰返し水平載荷挙動に関する実験的研究と土の構成モデルの開発

単杭および群杭に対して一連の水平載荷試験を行い、基礎の水平抵抗の発揮メカニズムや各杭の荷重分担率の変化、フーチング回転の問題などを系統的に明らかにするため、一連の室内模型実験を実施した。特に、近年、送電線基礎として広く用いられる深礎(短杭)について、山岳部に施工された場合を想定して水平抵抗特性を調べる実験を行った。斜面近傍の短杭の水平支持力特性は種々の極限地盤反力分布モデルが提案されているが、その妥当性を実験的に検討するため、乾燥砂により模型斜面を作製し、その斜面肩近くにアルミニウム製の模型杭(短杭)を設置して水平載荷する一連の試験を行った。基礎のタイプは単杭と4本群杭の各ケースである。斜面から基礎までの距離を変化させた検討、載荷高さを変化させた検討などを併せて実施して、その抵抗特性をとりまとめた。以上と平行して砂の繰返し載荷履歴を考慮した構成モデルを構築し、三次元弾塑性有限要素法による数値解析を用いて各実験ケースの結果をシミュレートすることを試みた。初めに杭基礎を含まない土のみの場合に本構成モデルが有効であるか検証するため、盛土の地震時挙動の数値シミュレーションを行った。他機関の盛土の動的遠心模型実験結果を引用して、その再現を行ったものである。一方、上述のような短杭の模型実験の結果を三次元弾塑性有限要素法により再現することも試みた。模型実験で実測された現象の力学的機構(地盤内の応力分布、杭に発生する曲げひずみの分布など)の解釈を目的とした。その結果、解析は模型実験の結果を定量的によく再現し得ることが確認された。今年度の実験的、解析的研究を通じて、斜面近傍の短杭の水平支持力に影響を与える要因(杭間隔、載荷高さ、斜面からの距離など)に関する様々な知見を得た。本課題の成果の一部は海外の国際会議等において発表した。単杭および群杭に対して一連の水平載荷試験を行い,基礎の水平抵抗の発揮メカニズムや各杭の荷重分担率の変化,フーチング回転の問題などを系統的に明らかにするため,一連の室内模型実験を実施した.特に,近年,送電線基礎として広く用いられる深礎(短杭)について,山岳部に施工された場合を想定して水平抵抗特性を調べる実験を行った.斜面近傍の短杭の水平支持力特性は種々の極限地盤反力分布モデルが提案されているが,その妥当性を実験的に検討するため,乾燥砂により模型斜面を作製し,その斜面肩近くにアルミニウム製の模型杭(短杭)を設置して水平載荷する一連の試験を行った.基礎のタイプは単杭と4本群杭の各ケースである.斜面から基礎までの距離を変化させた検討,載荷高さを変化させた検討などを併せて実施して,その抵抗特性をとりまとめた.以上と平行して砂の繰返し載荷履歴を考慮した構成モデルを構築し,三次元弾塑性有限要素法による数値解析を用いて各実験ケースの結果をシミュレートすることを試みた.初めに杭基礎を含まない土のみの場合に本構成モデルが有効であるか検証するため,盛土の地震時挙動の数値シミュレーションを行った.他機関の盛土の動的遠心模型実験結果を引用して,その再現を行ったものである.一方,上述のような短杭の模型実験の結果を三次元弾塑性有限要素法により再現することも試みた.模型実験で実測された現象の力学的機構(地盤内の応力分布,杭に発生する曲げひずみの分布など)の解釈を目的とした.その結果,解析は模型実験の結果を定量的によく再現し得ることが確認された.今年度の実験的,解析的研究を通じて,斜面近傍の短杭の水平支持力を与えるための地盤反力分布モデルの提案を検討中である.本課題の成果の一部は,すでに海外の国際会議等において発表した.単杭および群杭に対して一連の水平載荷試験を行い、基礎の水平抵抗の発揮メカニズムや各杭の荷重分担率の変化、フーチング回転の問題などを系統的に明らかにするため、一連の室内模型実験を実施した。

今年度の実験的、解析的研究を通じて、斜面近傍の短杭の水平支持力に影響を与える要因(杭間隔、載荷高さ、斜面からの距離など)に関する様々な知見を得た。本課題の成果の一部は海外の国際会議等において発表した。