hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
色彩画像処理による顔色の定量化とそのヴァーチャル顔画像への応用

色彩画像処理を用いて顔の唇周辺の色彩を人間の色彩感覚に合致したHSV表現法を用いて定量化することで,人間が唇を色やつやの違いとして認識するように,色相・彩度に基づいた唇抽出方法を提案し,従来のRとGの信号比を用いる手法との唇の抽出精度の比較を抽出率を定義して定量的に評価し,抽出精度が高まることを明らかにしている.提案する手法では,人工的な彩色を施すことなく自然な状態の顔画像が定量化できるため,唇抽出にとどまらず,顔画像の色彩データベース化やヴァーチャル顔画像の色彩決定に発展利用できる.また,色彩データベースの構築やヴァーチャル顔画像作成への応用を目指して,顔を唇,左頬,右頬,鼻梁,眉間の5つの領域に分け,各領域をHSV表現法で定量化することで顔色を分析し,とくに領域間の色彩の関係について相関分析を行っている.その結果,唇とそれ以外の色相の関係は、男性では無相関とみなせ,男性の自然なヴァーチャル顔画像の合成においては,測定された唇の色相の範囲内であれば、唇の色相を頬等の顔色とは独立に選定可能である.また男女共に唇の色相の分布は他の領域と異なることから,唇抽出にあたっては顔全体の色彩情報を得ることなく,唇周辺のみに着目すればよい.そして,HSV表現での平均の顔色を求め,平均の顔色の顔画像を合成するとともに,平均顔色画像と個人の顔画像との色彩の差に基づいて,顔色の個性とその強調方法を提案し,強調顔色画像の合成を行っている.官能検査によるアンケート評価によって,強調顔色画像の誇張の評価を行い,顔色強調画像の合成で本人らしさを強調できることを示している。
ＮＭＲを用いた膜蛋白質構造ライブイメージング技術

本研究では、創薬ターゲットとして重要な「膜」蛋白質を生きている細胞のまま原子レベル精度で検出可能なNMR技術を開発し、「膜」蛋白質の構造変化のライブイメージング技術を確立することを目的としている。具体的には、生きている細胞で観測したい「膜」蛋白質のみを安定同位体標識し、それを固体NMR法で検出する。本研究においては、バックグラウンドとなる細胞由来のNMR信号を抑制する試料調製技術を開発することで、大幅な感度向上に成功しており、最終的に目的「膜」蛋白質の生体内でのNMR検出に成功した。平成24年度は、平成23年度から継続して選択標識のための個々の基盤技術課題(1)(3)の開発を進め、膜画分を用いた評価法に基づき大腸菌由来のバックグラウンドを抑制したpHtrIIの選択標識技術を確立した。また新規課題(4)として大腸菌そのものに高磁場DNP法を適用する研究に着手した。課題(1)観測する膜蛋白質のみを安定同位体標識する技術を開発した。2回膜貫通型蛋白質pHtrIIの大腸菌大量発現系において、培養時に非標識培地を、蛋白質の発現誘導時に安定同位体標識培地を用いることで、pHtrIIのみを安定同位体標識した。帰属や立体構造解析を容易にするため、均一標識試料だけでなくアミノ酸選択標識を行った。課題(2)バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する標識技術を開発した。pColdシステムを用いた低温での発現誘導により、発現誘導後の目的膜蛋白質以外の蛋白質の翻訳を抑制した。課題(3)バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する重水素フィルタ技術を開発した。目的蛋白質を重水素標識することで重水素フィルタリングを行い、大腸菌由来の信号を抑制するための測定技術を開発した。課題(4)大腸菌へ高磁場DNP法を適用する研究に着手した。研究分担者の藤原らが開発中の高磁場DNP法を大腸菌に適用するため、グリセロール水溶液にバイラジカル(1分子中に2個のラジカルを持つ化合物)と検出対象を共存させ、100 K以下の低温にて測定を行う実験系を立ち上げた。平成25年度は、平成24年度までに確立した大腸菌由来のバックグラウンドを抑制したpHtrIIの選択標識技術(1)(3)を用い、目的「膜」蛋白質の生体内でのNMR検出技術を確立した。また平成24年度に引き続き、課題(4)として大腸菌そのものへの高磁場DNP法の適用に取り組むとともに、新規課題(5)として膜蛋白質の構造変化の検出にも取り組んだ。選択標識技術(1)は、観測する膜蛋白質のみを安定同位体標識する技術であり、2回膜貫通型蛋白質pHtrIIの大腸菌大量発現系において、培養時に非標識培地を、蛋白質の発現誘導時に安定同位体標識培地を用いることで、pHtrIIのみを安定同位体標識した。帰属や立体構造解析を容易にするため、均一標識試料だけでなくアミノ酸選択標識試料を用いた。選択標識技術(2)(3)は、バックグラウンドとなる大腸菌由来のNMR信号を抑制する技術であり、pColdシステムを用いた低温での発現誘導により、発現誘導後の目的膜蛋白質以外の蛋白質の翻訳を抑制した。課題(4)は、大腸菌への高磁場DNP法の適用であり、研究分担者の藤原らが開発中の高磁場DNP法を大腸菌に適用し、大腸菌膜に発現しているpHtrIIの観測に取り組んだ。また、課題(5)は、大腸菌における光刺激依存的な膜蛋白質の構造変化の検出であり、これを行うための光照射システムを高磁場DNP装置に設置し、光照射実験を行った。これらの実験から、大腸菌そのままでの固体NMR信号の検出に成功するとともに、膜蛋白質間相互作用の検出に成功した。

目的蛋白質を重水素標識することで重水素フィルタリングを行い、大腸菌由来の信号を抑制するための測定技術を開発した。課題(4)大腸菌へ高磁場DNP法を適用する研究に着手した。研究分担者の藤原らが開発中の高磁場DNP法を大腸菌に適用するため、グリセロール水溶液にバイラジカル(1分子中に2個のラジカルを持つ化合物)と検出対象を共存させ、100 K以下の低温にて測定を行う実験系を立ち上げた。平成24年度は、平成23年度から継続して選択標識のための個々の基盤技術課題(1)(3)の開発を進め、膜画分を用いた評価法に基づき大腸菌由来のバックグラウンドを抑制したpHtrIIの選択標識技術を確立し、当初の予想を上回る成果が得られた。特に課題(1)のアミノ酸選択標識と課題(2)のバックグラウンド信号の抑制は当初の予想を大きく上回るものであった。しかし、新規課題(4)の大腸菌そのものに高磁場DNP法を適用する研究には若干の遅れがある。これらから、本研究課題の当初研究目的はおおむね順調に進展していると評価できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究はおおむね順調に進展しており、今後も当初計画どおりに研究を進める。
ClC-5遺伝子突然変異によって生じる疾患の細胞内小胞輸送障害の分子機構

ClC-5遺伝子変異チャネルの機能障害機構をチャネル蛋白のソーティングを軸に分子生物学的に解析した。すでに遺伝子変異が同定され、機能障害についても強制発現系で確認された3症例と、新たに同定した1症例を対象とした。哺乳類培養細胞CHO-K1へ変異遺伝子の形質導入を行い、遺伝子発現→蛋白発現→ソーティングを総括的に同定するシステムを確立し、変異型を野生型と比較検討した。ClC-5チャネルの膜貫通部位、D5-D6、の細胞内ループに生じたミスセンス変異(S270R, R280P)で、発現した変異チャネル蛋白は共に最終局在部位、エンドゾーム、にソーティングされるにも拘わらず、形質膜へのトラフィッキングが障害されることが明らかとなった。一方、C末のフレームシフト変異を生じた症例については、変異チャネル蛋白の細胞内小胞から先へのソーティング異常が示唆されており、遺伝子変異部位による表現型の相違や治療手段を考える上に興味深い所見である。また、腎臓以外の臓器に発現するClC-5チャネルの生理学的意義を明らかにし、変異型の臨床所見と関連性を検討するために行なった解析で、破骨細胞と胃酸分泌細胞に尿細管と同様なClC-5とH^+-ATPaseの共局在が明らかとなった。さらに、カルシトニンが骨吸収を抑制する作用に、破骨細胞に局在するClC-5類似チャネルとアクチンフィラメントとの相互作用を示す所見が得られた。ClC-5チャネルと相同性が高く、同じサブファミリーに属するClC-3チャネルに対する特異的モノクロナール抗体の作成は、集合尿細管の間在細胞において両チャネルの局在がサブタイプで違うことを明らかにした。ClC-5遺伝子変異を伴う症例が必ずしも尿中への酸排泄障害を伴わない病態を考える上に、ClC-3チャネルによる機能代償の可能性を含めさらに検討が必要と考えられる。ClC-5遺伝子変異を伴う疾患の病態生理を分子レベルで理解するために、チャネルの発現局在細胞においてソーティングレベレルでの調節機序を解析することは重要な課題である。今回、細胞内小胞でH^--ATPaseと共局在することを明らかにしたClC-5チャネルの生理学的意義について、集合尿細管の間在細胞および同じ細胞特性を示す破骨細胞を用いてClC-5の細胞および細胞内局在の変化についてソーティング調節機序を含めて免疫組織学的に解析した。NH_1Clを48時間経口投与して作成した代謝性アシドーシスマウスにおいて、1)NH_1Cl負荷後、血液ガスでpH7.19、HCO_3^-15.4mEq/l,n=5(対照:pH7.33,HCO_3^-26.0mEq/l,n=4)と著明な代謝性アシドーシスを示した。2)NH_4Cl(-)群では、ClC-5は皮質集合尿細管の間在細胞に優位な局在を示し、細胞内局在は管腔側膜直下の細胞内小胞の局在部位に一致した.一方、アシドーシス群では、皮質のみならず髄質の集合尿細管にもClC-5の発現を認め、細胞内局在は管腔側膜上へ発現が増強すると共に細胞質内へもびまん性の発現パターンを示した。ClC-5の発現および細胞内でのソーティングが酸塩基平衡状態により調節され、集合尿細管での酸排泄に関与する可能性が示唆された。一方、培養破骨細胞についてClC-5類似蛋白の発現を明らかにして骨吸収調節機序について検討した。

破骨細胞においてClC-5はruffled borderの直下に局在したが、カルチトニン(100nM)に反応して細胞質側へソーティングされ(20分後)、散在性に局在変化し、120分後には投与前に復した。破骨細胞の骨吸収にClC-5関連タンパクとV型H^--ATPaseの機能共役が示唆され、カルチトニンはアクチン依存性にCl^-チャネルのソーティングを変化させ骨吸収を抑制する可能性が示唆された。現在、ClC-5のナンセンス変異症例と同じ遺伝子変異を培養細胞へ形質導入してソーティング機構についてさらに詳細な検討を行っている。Dent病や特発性尿細管性蛋白尿症については既に多くのClC-5チャネル遺伝子の変異が報告されているが、遺伝子変異と機能障害の関連性について分子レベルの機構は未だ不明である。そこで、ClC-5のソーティング分子機構と遺伝子変異の関連性を明らかにするために、ClC-5の膜貫通部位(TMD)5-6間の細胞内ループにミスセンス変異を呈し、強制発現系で機能障害が確認された2症例(S270R, R280P)を対象に解析した。野生型と人為的に作製した2つの変異型を発現ベクターへ挿入、Lipofection法を用いて哺乳類培養細胞CHO-K1へ形質導入し安定的発現系を樹立した。ノーザンブロットおよびウェスタンブロット法で核酸と蛋白レベルでの発現を確認し、発現蛋白の細胞内局在について細胞内小器官と小胞のマーカーを指標に二重免疫染色法で解析した。変異導入培養細胞で2つの変異型チャネルは、野生型と同様に最終標的部位、細胞内小胞、までソーティングされ、核酸と蛋白レベルでの発現に相違はなかった。TMD5-6間に存在する2つの突然変異はClC-5のソーティングではなく、標的部位におけるアセンブリングに障害をきたす可能性が示唆された。さらに、TMD5-6ループが生理的にチャネルの機能発現に重要な部位であると考えられた。ClCクロライドチャネルファミリーで同じサブファミリーに属す、ClC-3とClC-5チャネルが共に腎臓の集合尿細管の間在細胞に発現することに着目し、間在細胞のサブタイプでの局在の相違について明らかにした。腎臓におけるClC-3/ClC-5の局在を、H^--ATPase、Cl/HCO_3交換輸送体(AE-1)およびAQP2と多重染色を行い、免疫粗織学的に解析した。ClC-5が、管腔側膜にH^--ATPase(+)で、基底側膜にAE-1(+)のtypeA間在細胞に局在するのに対して、ClC-3は基底側膜にAE-1(-)で管腔側膜にH^--ATPase(+)のtypeC間在細胞に発現を認めた。相同性の高いClC-3とClC-5クロライドチャネルが、サブタイプレベルで異なる発現局在を示したことから、これらのチャネルが個々に特異的な生理学的作用を示す可能性が示唆される。
資産価格変動と金融市場に注目した財政政策効果の分析

本研究計画の目的は、金融市場と資産価格の役割に焦点を当てた財政政策の分析である。とくに以下の3点を明らかにした。(1)日本のマクロ経済データを使用して、日本の財政政策運営が株価をターゲットにしたものであったことを実証的に明らかにした。(2)(1)のような財政政策運営は標準的なニューケインジアンモデルにおいて「均衡の非決定性」の要因となり、経済の不安定化がしてしまうことを理論的に明らかにした。(3)分析ツールの開発として、資産価格を参照する金融政策と「均衡の非決定性」の関係を理論的に分析した。本研究計画は、金融市場に焦点を当てた財政政策の分析である。とくに理論分析として、資産価格変動を考慮に入れた財政政策運営について分析を進めている。昨年までの分析により、資産価格が下落した際に景気刺激のために財政支出を増加させるような政策運営が行われると標準的なニューケインジアン確率動学一般均衡モデルでは、「均衡の非決定性」という理論的問題が生じ、マクロ経済の安定性が損なわれることが明らかになっていた。平成25年度は、この分析結果をより精緻化することが大きな課題であった。具体的には様々なパラメータ値やモデルの定式化のもとで、資産価格変動を考慮した財政政策運営が均衡の非決定性を生み出すことを確認し、結果の頑健性を示した。また、同時にこのメカニズムの背後にある経済学的な直感も明らかにした。加えて、上記の分析では理論的なモデルで考えているが、現実の財政政策運営も資産価格を反映させて行われていることを日本の四半期のマクロ経済データを用いた実証分析によって明らかにした。以上の結果は"Asset Price Targeting Government Sending and Equilibrium Indeterminacy"というディスカッションペーパーにまとめた。また、この研究結果はMoney, Macro and FinanceやSingapore Economic Review Conference、International Institute for Public Policyなどの海外学会でも報告を行い、参加者から様々なコメントやアドバイスを受けた。1、資産価格に反応する財政政策の理論分析:資産価格変動を考慮した財政政策の分析として本年度は、資産価格が低下したときに、景気刺激として財政支出を増加させるような政策を財政当局がとる場合を考えた。標準的なニューケインジアンモデルを用いて、数値計算や解析的な分析を行った結果、財政支出が資産価格変動に大きく反応する場合、均衡の非決定性(equilibrium indeterminacy)が生じる可能性があることを発見した。さらにこの結果は、賃金が粘着的なモデルや流動性制約に直面した家計が存在するモデルにおいても頑健であることを確認した。これは、財政支出が資産価格に反応することによって、インフレ率とアウトプットギャップの関係が変化してしまうだと解釈できることも示した。この結果は、実際の財政運営を行う上で資産価格変動を考慮することのマイナスポイントを示唆するものととらえることができる。また、以上の研究結果を論文にまとめている段階である。2、DSGEモデルの財政政策に関する理論課題解決の試み:企業の運転資金が企業の保有する資産価値の一定割合までに制約されるような状態が財政政策の影響に影響しているのではないかという仮説を検討する。本年度は、具体的には借り入れ制約に直面しているモデルの構築を進めた。借り入れ制約には担保の種類、借り入れ返済のタイミングなど複数の種類が考えられるため、現在いくつかのモデルを構築して実験作業を進めている段階である。(2)また、本研究計画で用いて分析ツールの開発の一環として、資産価格に反応する金融政策に関する分析を行った。とくに株価に反応する金融政策は「均衡の非決定」の原因となり、経済の不安定化要因になるのに対し、資本価格に反応する金融政策は「均衡の決定性」に貢献し、経済の安定化に寄与することを示した。この研究結果は、"What Asset Prices Should be Targeted by a Central Bank?"という論文にまとめ、Journal of Money, Credit and Banking誌に掲載された。マクロ経済学上記研究実績の概要にあるように、研究結果をディスカッションペーパーにまとめる段階にまで進んでいる。上記研究実績の概要に示した通り、1、資産価格に反応する財政政策の理論分析、については結果を論文にまとめる段階にまで進んでいる。また、2、についてもほぼ計画通り進行している。ディスカッションペーパーとしてまとめた"Asset Price Targeting Government Sending and Equilibrium Indeterminacy"を国内外の研究会・学会などで報告し、様々な研究者からコメントをもらうことでより精緻な分析になるようにする。また、海外英文査読雑誌に投稿し、採択されるようにする。1、資産価格に反応する財政政策の理論分析:現段階の研究結果を論文にまとめ、国内外の研究会・学会などで報告して、様々な研究者から意見などをもらい、改定を進めていく。2、DSGEモデルの財政政策に関する理論課題解決の試み:まず、一般的な実証結果によって得られている「財政支出によって消費が増加する」現象の説明を試みる。現在構築中の複数のモデルを使用して実験を行う予定である。

結果が予想と異なる場合は、現在とは異なるタイプの市場の不完全性を考える可能性もある。また、加えてこの研究が進めば、財政予見の効果についての分析も進めていく。研究結果をまとめたディスカッションペーパーの改定に伴う英文校正費および海外雑誌の査読投稿料として支出するため。研究結果をPolishするための研究報告を各地で行うための国内外の学会への旅費を支出する。またディスカッションペーパーを改定する際の英文校正費および海外雑誌への査読投稿料も支出する予定である。1、を論文にまとめる際の英文校正や、国内外の研究会・学会で報告する際の旅費、学術雑誌への査読投稿料などを支出する予定である。また、2、の研究では高度な数値計算が必要なため、数値計算用のソフトウェアやそのためのハードウェア整備などの支出も計画している。
構成主義に基づいた授業設計のための学習デザイン共有化ツールの研究開発

本研究では、講義提供型教育による受身的な学習ではなく、学習者が自らの学習に主体的に取り組み、学習活動に積極的に参加してこそ、初めて学びが起こる、という構成主義の考え方に基づいて、対面授業・ブレンデッド授業・オンライン授業全てにおいて、構成主義や学習者中心主義に基づいた学習デザインの授業設計を可視化・促進し、又、そういった学習デザインの共有化および再利用を促進するツールの開発を目的とした。我が国では、まだまだ、「eラーニング、すなわちビデオ化した講義の提供」、という考え方が強く、従来の講義型の延長線上でeラーニングや教育のICT化を捉えている面が強く見られるため、学習者の学習活動を中心に設計するツールを開発し、構成主義的・学生中心主義的な授業設計を促進することは、欧米に後れを取っている日本の高等教育を活性化するものであると思われる。本研究においては、大学における授業を科目・コマ・学習活動の3つのレベルで設計し、設計を可視化し、組織という枠を超えたコミュニティで共有し、評価・再利用するツールを開発した。本研究では、講義提供型教育による受身的な学習ではなく、学習者が自らの学習に主体的に取り組み、学習活動に積極的に参加してこそ、初めて学びが起こる、という新しい教育パラダイムであるという前提にたって、対面授業・ブレンデッド授業・オンライン授業全てにおいて、構成主義や学習者中心主義に基づいた学習デザインの授業設計を促進し、又、そういった学習デザインの共有化および再利用を促進するツールを開発することを目的とする。我が国では、まだまだ、「eラーニング、すなわちビデオ化した講義の提供」、という考え方が強く、従来の講義型の延長線上でeラーニングや教育のICT化を捉えている面が強く見られるため、こういったツールを開発し、構成主義的・学生中心主義的な授業設計を促進することは、欧米に後れを取っている日本の高等教育を活性化するものであると思われる。本年度は、以下の3点に絞って研究を進めた。(1)既存のツールのレビュー文献調査をもとに、現存するツール4点を比較評価した。その中で、現在最もよく使われており、汎用性が高いと考えられるツールを入手し、実際に授業で使用してみることにより、より深い理解を得ることができた。(2)日本の大学における構成主義的授業の実践事例の収集過去3年間の日本教育工学会全国大会論文集から、構成主義的な授業実践の例、及び日本で使われている語彙を収集し、類似性から分類を行った。(3)国際標準化の動向の観察・理解学習デザインの国際標準化の動向に造詣を深めるため、IMS Global Learning Consortiumの国際会議に参加した。また、LAMSのユーザーが集まり情報交換を行う、LAMSの国際会議にも参加し、LAMSの動向・課題についての知識を深めた。本研究では、大学において学習者が学習に主体的に取り組む学習・教育形態を支援するために、教員が、構成主義や学習者中心主義に基づいた学習デザインの授業を設計し、その学習デザインの共有化および再利用を促進するツールを開発することを目的とする。本年度は、平成21年度に引き続き、1)既存のツール(学習デザイン共有化ツールとティーチングポートフォリオツール)のレビュー、2)構成主義的授業の実践事例の収集、3)国際標準化の動向調査、の3点に絞って研究を進めた。1)においては、昨年度、欧米で開発された学習デザイン可視化・共有化ツールを中心にレビューを行ったのに対し、本年度はオンライン上のティーチングポートフォリオツールを中心に文献レビューを行った。ティーチングポートフォリオにおいては、その構造と社会的インタラクションの組み込みが重要であることがわかった。国際標準化の動向としては、顕著な動きは見られなかった。また、FacebookやTwitterといったウェブ2.0のツールの近年の急激な普及に伴って、共有化に向けてのコミュニティづくりに向けて、そういったツールとの連携についても考察し、プロトタイプの開発に着手した。教員がツールを使うことによって、教員自ら授業実践の長期的なリフレクションを行うことを可能とし、教員のプロフェッショナルデベロップメントに資するティーチングeポートフォリオとして位置づけることで、今までの学習デザイン共通化ツールの限界であった使用動機の問題を克服することを計画している。本研究では、大学において学習者が学習に主体的に取り組む学習・教育形態を支援するために、教員が、構成主義や学習者中心主義に基づいた学習デザインの授業を設計し、その学習デザインの共有化および再利用を促進するツールを開発することを目的とした。

平成21・22年度の研究、すなわち、既存のツール(学習デザイン共有化ツールとティーチングポートフォリオツール)のレビューと構成主義的授業の実践事例の研究、及び、ラーニングデザインに関する海外での最新研究動向に基づき、平成23年度に作成したツール開発のための仕様の再検討を行い、授業デザイン設計ツール、その名も、LOLA (Learning Objectives/Learning Activities)ツール、を完成した。このツールは、Bloomのタクソノミーに基づいた学習目標を設定し、多様な授業活動(講義、資料提示、情報検索・収集、グループディスカッション、ブレインストーミング、実験、演習、プレゼンテーション、レポート提出、相互評価、小テスト)のシーケンスを盛り込んだ授業の設計を支援すると同時に、こういった授業活動シーケンスを可視化することによって、授業のエビデンスを残す(eポートフォリオ的な役割)。また、授業活動の可視化によって、教員の授業実践の振り返り(リフレクション)を促し、他の教員との授業設計(ラーニングデザイン)共有を可能とするものである。他の教員との授業設計の共有は、ソーシャルネットワーキングサービス(SNS)であるFacebookを通して行えるようにするものであり、教員のFDに繋がるものである。24年度が最終年度であるため、記入しない。
リパーゼによる物質変換機能を基盤とするソルビン酸から複雑な6炭糖の合成

糖質が生体内情報伝達機構において果たす多用な機能が次々に明らかにされ、生命科学の新たな原動力となりつつある。これらの機能を探求するためには糖質の効率的合成法が必須である。糖質合成の持つ重要な問題点は主に次の二点である。一つはその構成単位である単糖類の不斉合成であり、もう一つはグリコシル化の問題である。申請者は前者の問題から手掛けることにし、今回アミノ糖の一種であるL-daunosamineあるいはL-acosamineの不斉合成研究を以下の様に行なった。(1)申請者らは以前より不斉導入の新しい方法論として、生体触媒リパーゼの不斉認識機能を利用した光学分割を行なってきた。今回の研究に関してもこの方法を用いた。ソルビン酸メチルから二行程で1を合成し、加水分解酵素リパーゼを用いてこの光学分割を行なったところ、(4S,5R)-2と(4R,5S)-1を高収率、高光学純度で得ることができた。(2)(4R,5S)-1からケタール体(4R,5S)-3へ変換後、ベンジルアミンを用いて共役付加反応を行なった。この際ベンジルアミンは完全に立体選択的に導入され、(3S,4R,5S)-4のみが高収率で得られた。(3)最後に(3S,4R,5S)-4からFungantiらによって合成されたN-trifluoroacetyl-L-daunosamine、N-trifluoroacetyl-L-acosamineの合成中間体(3S,4R,5S)-5へ変換した。今後はケタール体(4R,5S)-3に対し、共役付加反応により酵素官能基を立体的に導入することを検討する予定で有る。
海底下メタンハイドレート層を対象としたウォータージェットによる枝堀り技術の開発

ウォータージェットによる枝掘り用ノズルシステムを開発することを目的として,従来型の自転型ノズルシステムに回転速度抑制用ベーンポンプを内蔵したノズルシステムを提案するとともにそのプロトタイプの開発を行った。開発したノズルシステムの基礎的な回転速度特性を実験的に評価し,自転型ノズルシステムにベーンポンプを組み込むことにより,減速機構のない自転型ノズルシステムに比べ回転速度を大幅に抑制することができることを明らかにした。メタンハイドレート資源開発をプロジェクトとして採算を取るためには,十分な生産速度を得ることが必要である。しかしながら,南海トラフのようにメタンハイドレート層下部にフリーガスがあまり存在しない場合,減圧法により得られるメタンハイドレート層の減圧領域が小さく,十分な生産速度を得ることが困難であることが指摘されている。このため、減圧領域を安価に増大させるための海底下メタンハイドレート層に適した新たな穿孔および枝掘り技術の開発が求められている。そこで本研究では、海底下メタンハイドレート層などの地下岩盤に対するウォータージェットによる枝掘り掘削用ノズルを開発することを主な目的として,ノズル回転ヘッドの軸部にベーンポンプを内蔵した掘削用低速自転型ノズルの設計および開発を行った。開発した自転型ノズルの物理モデルを提案するとともに,ノズルの回転速度におよぼす回転トルクおよびベーンポンプの流路に設けた絞り弁の開口面積の影響について実験的に調査を行った。平成21年度に得られた主な結果は以下のようである。(1)回転軸部に減速用ベーンポンプを組み込むことにより,従来型ノズルに比べ回転速度を10分の1程度に抑制した。(2)ベーンポンプ内の流路に設けた絞り弁の開度を変更することにより,回転速度の調整が可能であることを示した。平成22年度は,高圧水中下において実際のウォータージェットを噴射した場合の回転速度の測定を実施するとともに,得られた結果をとりまとめ物理モデルの修正等を行う予定である。ウォータージェット掘削は,掘削の際に押し付け荷重を必ずしも必要としないため,メタンハイドレート開発において生産速度向上を目的とした枝堀りに対する滴用性が期待されている。ウナータージェットにより岩盤を切削する場合,衝突したジェットの水圧が岩盤中に伝播し,破壊が生ずるまで十分な時間衝突させ続ける必要があるため,ジェットの衝突面での移動速度を掘削対象に応じて十分小さくすることが重要である。したがって,掘削に適した小型かつ低速回転可能なノズルシステムが求められるが,そのようなノズルシステムの開発は従来ほとんど行われてこなかった。そこで本研究では,ウォータージェットによる枝掘り用ノズルシステムを開発することを目的として,従来型の自転型ノズルシステムに回転速度抑制用ベーンポンプを内蔵したノズルシステムを提案するとともにそのプロトタイプの開発を行った。平成22年度は前年度に開発したノズルシステムの物理モデルを提案するとともに,開発したノズルシステムの基礎的な回転速度特性についての実験的評価を引き続き実施した。本研究において得られた主な結論は以下の通りである.(1)自転型ノズルシステムにベーンポンプを組み込むことにより,減速機構のない自転型ノズルシステムに比べ回転速度を大幅に抑制することができる。これは,組み込んだベーンポンプがノズルシステムの回転を抑制する方向の回転トルクを発生させるためである。(2)ベーンボンブの吐出し口と吸引口を接続する流路の流路面積を調整することにより,ノズルシステムの回転速度を変化させることが可能である。これは,流路面積が小さいほどベーンボンプ吐出し側圧力が上昇する結果,回転を抑制する方向の回転トルクが増大するためである。
開放大気中への放出ガスフラックスのレーザによる新しい遠隔測定法

大気中のレーザビームは、大気中の成分、密度、温度の揺らぎにより伝播の様子が変化する。地中から発生するメタンガスの量は、地中からの発生量及び地表面での科学的活性度の変化に従って日変化するともに、大気の流体力学的運動によって大気中濃度と分布が支配される。メタンガスが明瞭な吸収線を有し、鉛塩半導体レーザが発生する波長7μmノレーザービームに対し、1Hz以下の領域にはメタンガスの量の揺らぎによる変動が存在し、10Hz以上の領域では大気のシンチレーションによる変動が支配的であってしかも周波数が高くなるにつれて急激に減少することを発見した。すなわち、数ミリ秒以下の極めて短い時間内に大気の赤外吸収スペクトルを測定すると、シンチレーションの影響は避けられる。この原理を実行する観測装置を設計・試作そして野外での運用実験を行った。実験装置はここ数年の間に急激に実用化したディジタル信号処理方式を採用、10メガサンプル/秒という高速なデータレートとディジタルシグナルプロセッサ(DSP)集積回路を高度に利用したものである。これは、4ミリ秒間でメタンガスの一つの吸収線を掃引する高い時間分解能をもつものである。実験の結果、予定通りの性能が得られることを確認するとともに、野外での運用実験も行った。長い時間を掛けて吸収スペクトルを掃引する方法では測定にかからないような激しくシンチレーションをかぶったスペクトルでも、本来の形が見えることが確認できた。今後の、放出量計測装置の開発への道を開いた。本研究の目的は、大気のシンチレーションの時間単位の10ミリ秒より速く大気の赤外吸収スペクトルを掃引できる、高速な吸収分光測定装置を開発し、それを大気中へ放出されるガスの量を測定する装置へ応用することである。すでに3ミリ秒の間に鉛塩半導体レーザを光源とし、その連続かつ高速な波長掃引特性を利用して初期の目的にかなう装置の試作を行い、試運転に成功した。この装置は特にディジタル信号処理を行うことにより歪みのないスペクトルを測定でき、しかも再現性良く記録し、かつ実時間でデータ処理できる特徴を持つ。これはディジタルシグナルプロセッサー(DSP)と呼ばれる特殊な集積回路素子を利用することにより実現できたものである。実験室内の試験ではすでにかなりの速さで変化するメタン濃度を時間分解能0.1秒以下で記録することに成功している。現在はディジタル信号の転送速度に制限されているのでこれを改めることにより、10ミリ秒の時間分解能と掃引速度が得られる見込みである。光学系についてはすでに試験装置が完成しており、野外実験の準備は概ね完了した。大気中のレーザビームは、大気中の成分、密度、温度のゆらぎにより伝播の様子が変化する。地中から発生するメタンガスの量は、地中からの発生量および地表面での化学的活性度の変化に従って日変化するとともに大気の流体力学的運動によって大気中の濃度と分布が支配される。メタンガスが明瞭な吸収線を有する7μmのレーザビームに対し、1Hz以下の領域にはメタンガスの量のゆらぎによる変動が存在し、10Hz以上の領域では大気のシンチレーションによる変動が周波数が高くなるにつれて急激に減少することを筆者らは発見した。すなわち、数ミリ秒以下の極めて短い時間内に大気の吸収スペクトルを測定すると、シンチレーションの影響は避けられる。実験装置はここ数年の間に急激に実用化したディジタル信号処理方法を採用、10Mサンプル/秒という高速データレートとディジタルシグナルプロセッサ(DSP)集積回路を利用するものである。実験の結果、予定通りの性能が得られた。野外実験では、機器の実装上の問題、特に機械的安定性を確保するための設計上の知見が多く得られた。大気濃度ゆらぎについてもシンチレーションとこれを分離して測定できることを実証できた。
化合物固定化を基軸としたケミカルゲノミクスプラットフォームの革新と高度化研究

低分子有機化合物を固相担体上に固定化する手法や、得られた低分子固定化担体を利用することにより、(1)薬や毒などの低分子化合物が細胞内で結合するタンパク質を発見する技術と、(2)低分子酸化酵素P450の基質を判定する技術の開発を検討した。このうち、チトクロムP450の基質を判定する技術の開発は、P450が低分子を酸化する際に生じる酸化型補酵素をモニターする試薬を新たに開発し、これを利用することによって達成された。(A-1)補因子活性を保持したNAD(P)H誘導体の合成とアレイ基板への導入:固相固定化NADHがP450の補因子として働くかどうかを確認するため、アデニンの8位炭素にジアミンリンカーを導入したNADH誘導体を市販のAffi-Gelに導入したNADH固定化ビーズを作成し、このビーズを補因子としてP450cam,putidaredoxin,putidaredoxin reductaseを用いたcamphorの酸化反応を行ったところ、固定化されていないNADHを補因子とした時と同様な結果を与えたことから、固定化NADHもP450の補因子として働くことを明らかとした。(A-2)選択的NAD(P)+検出試薬の開発:NAD(P)+中のピリジニウム塩部分との選択的反応を目的としてイソシアネート用いた方法、イソニアジドを用いた方法、アセトフェノン誘導体を用いた方法を検討した結果、アセトフェノン誘導体を用いた手法が有効であることを既に見いだしているが、今回、NADH基板導入基板上の微小液滴中でP450camによるcamphorの反応を行い、基板上のこの領域で生じたNAD+を上記アセトフェノン誘導体で検出した結果、S/N比良く検出できることを明らかとした。(B)第2世代型クリーバブル光親和型アフィニティー樹脂の開発:リンカー部分にエチレングリコール単位を有し、ジスルフィド結合周辺にかさ高い置換基を導入した第2世代型クリーバブル光親和型アフィニティー樹脂を作成し、各種還元条件に対するジスルフィド結合の安定性と小分子の標的タンパク質釣り上げ性能を評価した。本年度までに、NADH固定化ガラス基板を利用したチトクロムP450の基質特異性検出マイクロアレイシステムを構築した。本システムは、NADH固定化基板上に形成させた微小液滴中で小分子とP450を反応させ、基質酸化反応に伴って生成したNAD^+をNAD^+特異的検出プローブで検出するハイスループットスクリーニングシステムである。小分子ライブラリーの微小液滴アレイを用いれば、ライブラリー中の小分子がP450の基質か否かの迅速かつ網羅的な判断が可能となる。NAD^+の検出には、ビオチン化アセトフェノンと蛍光ラベル化ストレプトアビジンを用いた二段階検出法を用いており、今年度の前半はその検出条件の最適化を行った。しかしながら、上記の試薬を用いた二段階検出法ではシグナルーノイズ比(S/N比)の大幅な改善が達成できなかったため、今年度の後半は二段階検出法ではなく、NAD^+と反応して蛍光を発する発蛍光性の新規検出プローブの創製に取り組んだ。具体的にはプローブとして各種置換型アセトフェノン、アセチルフラン、アセチルチオフェン、アセチルベンゾフランを基質モデルのN-メチルニコチンアミドと反応させ、生成物の蛍光特性を調べた。その結果、NAD^+と反応して1,7-ナフチリジン-1(7H)-オン型蛍光色素を発生する新規2-アセチルベンゾフラン型プローブの創製に成功した。本プローブとN-メチルニコチンアミドから発生する1,7-ナフチリジン-1(7H)-オン型蛍光色素は、励起極大波長450nm,蛍光極大波長555nmと約100nmのストークスシフトを持ち、かつ量子収率が0.4程度と良好な蛍光特性を有するため、NADH基板上でのNAD^+の検出に有効だと考えられる。一般性の高いP450の基質スクリーニング法の確立を目的として、昨年度末までにP450が基質を酸化する際に生成するNAD(P)+を高感度に検出する手法を探索した。NAD(P)+と選択的に反応して蛍光を発する反応試薬を開発するために、各種化合物をスクリーニングした結果、2-アセチルベンゾフラン(2-ABF)が既存の試薬を凌駕する反応性を持ち、かつ良好な特性を持つ蛍光色素を与えることを見いだした。そこで、今年度はまず、2-ABFを用いたNAD(P)+検出法(2ABF法)がP450の基質スクリーニングに使えるかどうかの評価を行なった。約21種のP450基質からなる小ライブラリーを、NAD(P)Hの存在下、各種P450と反応させ、生成したNAD(P)+を2-ABF法を用いて検出した。その結果、それぞれのP450の基質が有為に高いシグナルを与えることを確認した。

次に、1053化合物からなる研究室所蔵の合成化合物ライブラリーから上記P450cam, P450BM3を含む複数のP450の基質スクリーニングを行なった結果、既存の基質と共にP450の基質としてはこれまでに知られていないタイプの化合物が多数検出され、改めて2-ABF法の高い有用性が示唆された。一方、これらの新規P450基質候補化合物に加えて、NAD(P)Hの消費は促進させるが基質としては全く酸化されない化合物、即ちP450のアンカップリングを誘起させる化合物も本スクリーニングで多数検出されることが分かった。そこで、アンカップリング反応では主に過酸化水素が発生することを利用して、過酸化水素検出プローブを用いた過酸化水素検出と2-ABF法を連続的に行なうスクリーニング法も構築した。最後に、2-ABF法を阻害剤スクリーニングに利用する検討も行ない、本手法が阻害剤スクリーニングに適用できることが示された。昨年度は一昨年度から引き続き、小分子酸化酵素cytochrome P450の基質スクリーニングおよび基質特異性検出法の開発を行い、P450が基質を酸化する際にNAD(P)Hから生成するNAD(P)+を検出すべく、NAD(P)+と選択的に反応して1,7-ナフチリジン-1(7H)-オン型蛍光色素を生成するメチルケトン型プローブの開発に取り組んだ。数十種類のメチルケトン類をスクリーニングした結果、ある種のメチルケトン(化合物A)とNAD+から生成する化合物が良好な蛍光特性(励起・蛍光極大波長、および蛍光量子収率)を示すことを見いだした。そこで、各種P450の基質を含む20種類の小分子を、P450と還元酵素系、およびNAD(P)Hを含む96ウェルプレート内でそれぞれ反応させ、生成するNAD(P)+を化合物Aで検出した結果、基質が含まれていたウェルでのみ強い蛍光が観察された。この結果から、化合物Aを用いてP450の基質と非基質を明確に見分けるアッセイ系の基礎が確立できた(算出されたZ'値= 0.9:Z'値とは、ハイスループットスクリーニングアッセイ系の質を評価する指標であり、この値は1に近い程アッセイの質が高く、0.5以上でハイスループットスクリーニングが可能であるとされている)。更に、NADH由来の吸光度・蛍光を検出する手法やアセトフェノンを利用するNAD(P)+定量法などの既存の手法と比較した結果、今回開発した手法は特に高い感度とZ'値を持つことが分かった。NADH固定化ガラス基板を利用したチトクロムP450の基質特異性検出マイクロアレイシステムに関しては検出系のS/N比の大幅な改善が見られていないが、ポジティブコントロールとの差は明確に見えるようになっている。まだP450camという分子種でしか検討していないため、今後、他の分子種を用いた検討を行う予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画した方向性から若干外れてはいるがcytocyhrome P450の基質を検出する方法としては大変期待ができる手法が構築できたため。NADH固定化ガラス基板を利用したチトクロムP450の基質特異性検出マイクロアレイシステムに関しては前述した通り、新規発蛍光性プローブを用いた検出系を検討し、他の分子種を用いた場合の一般性を確認する。ようやくProof-of-conceptの状況から前進したため、手法のハイスループット化の検討の後に、この手法を用いた新規知見(いままで基質が分かっていなかった分子種の基質の発見や、既知の分子種であっても意外な基質の発見など)の創出を最重要課題として取り組む。
微量金属元素による海洋亜表層窒素循環の複合的制御メカニズム

学術研究船「白鳳丸」によるインド洋KH-18-6次航海(11-12月)に乗船し、ベンガル湾中央部の南北観測線上の3定点において、亜硝酸塩、硝酸塩などの栄養塩、鉄、銅、亜鉛などの溶存微量金属濃度、硝化細菌群集遺伝子の詳細な鉛直分布を把握するための海水試料を採取するとともに、亜硝酸塩極大層付近から現場プランクトン群集を含む海水試料を採取して、鉄、銅、亜鉛の添加培養実験を船上で実施し、クロロフィル、亜硝酸塩・硝酸塩、アンモニウム塩の濃度変化や硝化活性などを測定した。亜硝酸塩極大層付近の植物プランクトン群集は、強光条件下でいずれの測点についても鉄添加に対する増殖応答を示したことから、鉄と光による共制限を受けていたことが明らかになった。また、ベンガル湾の測点では、弱光条件下でも鉄添加による増殖促進を確認することができた。今後、栄養塩や微量金属、硝化活性等の試料分析を進め、亜硝酸塩極大層の形成要因を検討する。微生物群集による硝化過程は光とpHの変化によっても影響を受けることから、北極海の硝化生物を対象としてpH制御実験を行ったところ、pHがコントロールに対して0.22以上低くなると硝化が有意に減少することが分かった。一方、光制御実験の結果から、硝化が強光による制限を受ける閾値が0.11 mol photons/m2/d付近にあり、硝化の感度はpH変化よりも光変化に対して顕著に大きいことが示された。これらの結果から、地球環境変動に伴う鉛直的な水柱安定性の変化が、海洋亜表層の光量に影響を及ぼすことによって、硝化を通した無機窒素化合物の組成比の変化や、それに伴う生態系構造の変化をもたらす可能性があることが示唆された。インド洋ベンガル湾中央部の南北観測線上の定点において、初年度に計画していた現場観測、試料採取、船上培養実験を予定通り実施することができた。インド洋ベンガル湾における海洋観測や船上培養実験で得られた試料の分析を進め、現場の植物プランクトンおよび硝化細菌群集の生物量や生物活性に関する詳細な鉛直分布と、栄養塩・微量金属・光量などの環境パラメータとの関係について解析する。北太平洋亜熱帯域での海洋観測については、本格的な調査航海を翌々年度に実施する予定となったことから、翌年度はインド洋データの解析に重点をおくとともに、得られた知見を基に北太平洋での予備的な観測研究を進める。
希土類化合物の磁性に及ぼす四極子相互作用の影響

希土類化合物DyAgおよびDyCuの基底状態に磁場を印加すると,磁気構造相転移にともなう異方的な多段階メタ磁性を示す.この複雑な多段階メタ磁性に交換相互作用および四極子相互作用が重要な役割を果たしていると示唆されているが,いまだ定量的な説明はなされていない.本研究では,DyAgおよびDyCuを相補的に扱い,両化合物のメタ磁性に及ぼす交換相互作用と四極子相互作用の影響について定量的に解析した.以下に本研究によって得られた知見を示す.(1)DyAgおよびDy_xY_<1-x>Agの比熱測定を通して,4f電子のエントロピー解析を行った.その結果,結晶場基底がΓ_8であり,Dy^<3+>が磁気モーメントJ_x,J_y,J_zおよび四極子モーメント<O_2>^0,<O_2>^2,O_<yz>,O_<zx>,O_<xy>を有することを示した.(2)DyCuの弾性定数測定を行い,C_<44>は常磁性相において温度低下にともない軟化現象を示す一方,C'=(C_<11>-C_<12>)/2は単調に硬化することを確認した.この結果から,O_<yz>,O_<zx>,O_<xy>間に四極子相互作用が働くことを示した.(3)上記(1)および(2)の結果をもとに,交換相互作用,四極子相互作用およびZeemanエネルギーを考慮し,DyCuおよびDyAgのメタ磁性の解析を行った.その結果,両化合物のメタ磁性を交換相互作用,四極子相互作用およびZeemanエネルギーによって定量的に説明できることを示した.また,解析の際に得られた交換相互作用係数J(0)と四極子相互作用係数K(0)は,DyCuではJ(0)S^2/k_B=-40.2K,K(0)Q^2/k_B=-17.4K,DyAgではJ(0)S^2/k_B=-41.4K,K(0)Q^2/k_B=-20.4Kであった.J(0)は過去の報告とよく一致しており,また,K(0)は負の値であり,反強四極子型の四極子相互作用が働いていることを初めて定量的に示した.局在電子系の磁性イオンは周囲のイオンがつくる電場(結晶場)の影響を受け、異方的な電荷分布を形成する.この結果,磁性イオンは電気四極子モーメントを有することになる.この電気四極子モーメントは磁気双極子モーメントと同様に相互作用(四極子相互作用)を引き起こし,電子系および格子系に影響を及ぼすことが近年の調査で明らかなってきた.この四極子相互作用が引き起こす物性についての研究は,局在電子系の物性を理解するために必要不可欠であり,非常に重要である.本研究では,希土類化合物DyCuの磁性と四極子相互作用の関係について調査を行った.DyCuは磁場に対して多段階の磁気構造転移を示す.この多段階磁気転移を交換相互作用だけでは説明することができないため.四極子相互作用が重要な役割を果たしていると考えられていた.しかしながら,交換相互作用エネルギーE_<exch>と四極子相互作用エネルギーE_<quad>ついての定量的な議論はなされていなかった.本研究では,中性子回折により磁場誘起相の磁気構造を決定し,それを基に,各相のE_<exch>とE_<quad>を定量的に見積もった.その一例として,自発相における各エネルギーを挙げると,それぞれ,E_<exch>=-26.9K/k_B,E_<quad>=-5.8K/k_Bであった.これらのエネルギーの大きさは比較的近く,交換相互作用と四極子相互作用の両方が磁性を決定する要因であることを示している.また,これらのエネルギーの値から多段階磁気転移について定量的に説明することができた.希土類化合物DyAgおよびDyCuの基底状態に磁場を印加すると,磁気構造相転移にともなう異方的な多段階メタ磁性を示す.この複雑な多段階メタ磁性に交換相互作用および四極子相互作用が重要な役割を果たしていると示唆されているが,いまだ定量的な説明はなされていない.本研究では,DyAgおよびDyCuを相補的に扱い,両化合物のメタ磁性に及ぼす交換相互作用と四極子相互作用の影響について定量的に解析した.以下に本研究によって得られた知見を示す.(1)DyAgおよびDy_xY_<1-x>Agの比熱測定を通して,4f電子のエントロピー解析を行った.その結果,結晶場基底がΓ_8であり,Dy^<3+>が磁気モーメントJ_x,J_y,J_zおよび四極子モーメント<O_2>^0,<O_2>^2,O_<yz>,O_<zx>,O_<xy>を有することを示した.(2)DyCuの弾性定数測定を行い,C_<44>は常磁性相において温度低下にともない軟化現象を示す一方,C'=(C_<11>-C_<12>)/2は単調に硬化することを確認した.この結果から,O_<yz>,O_<zx>,O_<xy>間に四極子相互作用が働くことを示した.(3)上記

(1)および(2)の結果をもとに,交換相互作用,四極子相互作用およびZeemanエネルギーを考慮し,DyCuおよびDyAgのメタ磁性の解析を行った.その結果,両化合物のメタ磁性を交換相互作用,四極子相互作用およびZeemanエネルギーによって定量的に説明できることを示した.また,解析の際に得られた交換相互作用係数J(0)と四極子相互作用係数K(0)は,DyCuではJ(0)S^2/k_B=-40.2K,K(0)Q^2/k_B=-17.4K,DyAgではJ(0)S^2/k_B=-41.4K,K(0)Q^2/k_B=-20.4Kであった.J(0)は過去の報告とよく一致しており,また,K(0)は負の値であり,反強四極子型の四極子相互作用が働いていることを初めて定量的に示した.
異なる権限を有する行政機関相互間情報の授受に関する法律学的研究

今年度は、職務共助の理論的基礎の一つである行政の一体性の観念について検討、我国実定法制度における行政共助の取り扱われ方、及び一自治体における研究課題に関連する実態調査を行った。職務共助の理論的基礎としてしばしば指摘されている行政の一体性の法的な意味についてに検討は、特に、我国では十分行われてきていないのであるが、例えば、ドイツを例にとると、その歴史は18世紀末の帝国国法論者に、その嚆矢を見いだすことができる。行政あるいは国家の一体性という観念は、様々な要因と結びついた多義的な観念であるが、19世紀の初頭には、行政の専門的種別化に対応した組織の一体性の確保という、組織上の概念としての一体性という用いられ方が存在している。19世紀の中葉意向の実証主義的国法学においては、一体性という観念から何らかの規範的要請を導き出すということには至らず、また、行政学においても、行政の一体性は、地域原則を指すという理解が行われた。行政法学においては、組織原則としての行政の一体性は、行政の階統制原則として理解されてきた。自由主義的法治国家観の下での行政組織権理論、行政の一体性の要請及び権限分配原則との関係は、きわめて興味深いものである。また、この様な行政の一体性についての理解は、戦後の民主主義的法法国家観の下では一定の修正を受けざるを得ず、新たな議論の展開を見ることができる。我国の実定法制度をみると、学術情報センタ-の法令デ-タベ-スを用いた検索結果だけを見ても、国家行政組織法をはじめとしてきわめて多くの行政共助に関する規程をみることができる。しかし、法的には、自発的な共助の場合の責任分担等、検討されるべき点の多いことが、改めて明かとなった。道路交通警察上の権限を有する警察官庁と道路管理権を有する行政機関との行政共助に関し、若干の自治体の実態調査を行ったが、条例の授権のない行政共助の例がみられた。権限の融合や計画の総合調整機能といった現代的問題との関連など、本研究課題の守備範囲とも関わって、なお、残された課題が多いと言わざるを得ないが、上記の研究成果に関しては、逐次、次年度に公表する予定でいる。
構造物群のエネルギ散逸型可動接続による耐震リニューアル技術の開発

制振ダンパーとして、履歴型ダンパーと粘性型ダンパーを研究対象とした。平成17年度の各種ダンパーの単体載荷実験から得られた、制振ダンパーの必要なエネルギ散逸特性や特定した数学モデルに基づき、平成18年度は、履歴ダンパーで連結された連結制振構造物の必要なエネルギ散逸特性や接続された構造物群の制振効果を確認するため、エネルギ散逸要素に対する載荷実験をオンラインで結合した地震応答実験によって行った。まず、低降伏点鋼を用いたせん断パネル型履歴ダンパーについて、パネル部の厚さが薄い場合,パネル部の面外座屈による局所的な耐力低下が全体連結構造物に及ぼす影響を調べ、その影響が少ない既存のスケルトン・シフトモデルを用いた応答解析結果を準用することが出来ることが判明した。また、梁間方向の伸縮と上下動、桁行き方向の水平変位に対して履歴減衰を付加することが可能な多方向ダンパー(鋼管ダンパー)を製作し、地震時の挙動を調べた。鋼管ダンパーの形状の特性によって、鋼管ダンパーの亀裂進展による耐力低下は入力振幅の大きさ及び入力波形によって極めて大きく変動することを示し、等価単調載荷曲線を用いてスケルトン・シフトモデルの適用範囲を提案した。そして摩擦ダンパーについて、連結制振部材としての適用可能性を検討した。せん断型摩擦ダンパーを完全弾塑性モデルでモデル化して地震時の応答挙動を制度良く追跡できることを示し、卓越する変位低減効果を有することが明らかになった。更に、上のいずれの履歴型ダンパーに対しても、連結制振性能曲線を作成し、これからの連結制振構造物の設計時に有効な指標(ダンパーの剛性と耐力)や制振効果の予測に関する情報を確認した。粘性型ダンパーについては、オイルダンパーと粘弾性ダンパーを適用し、17年度に実施した単体特性試験の結果から得られたダンパーのモデルを用いて、地震応答解析を実施した。17年度は、構造モデルは弾性であったが、より現実の建築物への適用性を高めるために、弾塑性系の構造物、および多質点系の構造物に適用した解析を行った。その結果、新設S造の固有周期が短い(ブレースの設置などによって剛性が高い)場合は、新設S造の質量を既存RC造の0.25倍以上となるようにし、既存RC造の重量1000kNあたり、粘性減衰係数C_d=520kNs/cm程度のオイルダンパー、または等価粘性減衰係数C_<dVE>=8.5kNs/cm以上の粘弾性ダンパーを設置すれば、既存RC造の変位を低減できるということが明らかになった。まず、履歴型ダンパーとしては低降伏点鋼(SLY120)と一般構造用鋼材(SS400)用いた一方向パネル型ダンパーを制作した。