hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト卵胞顆粒膜細胞におけるアポトーシスの分子基盤の解明

ヒト卵胞顆粒膜細胞におけるアポトーシスの分子メカニズムの解明は、その生理的、病理的意義を理解する上で重要であるばかりでなく、体外受精時におけるアポトーシスを念頭に置いた新たな排卵誘発法等へ発展する可能性がある。私共は、第一段階として、IVF患者由来顆粒膜細胞初代培養系をモデルシステムとして、主要なアポトーシス関連遺伝子の発現を明らかにして来た。しかし、アポトーシス関連遺伝子の機能性を検討するには、初代培養系では手技的に限界がある。そこで、次段階として、最近樹立されたヒト正常卵胞由来不死化顆粒膜細胞株をモデルシステムとして採用した。アポトーシス関連遺伝子の発現とアポトーシス誘導能について検討して得られた結果を以下に示す。(1)Apaf-1、Bax、Bcl-X_L、Caspase-1、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、DFF-45、DFF-40、Aif、フォスファチジルセリン受容体の発現を認めた。(2)Caspase-9 betaを含む3種類のCaspase-9スプライシング変異体の発現を認めた。(3)アクチノマイシンD、スタウロスポリン、アンドロゲン処理によりアポトーシスが誘導された。(4)これらのアポトーシス誘導は、Z-VAD-fmkによりアポトーシスは部分的に抑制された。(5)アポトーシス誘導刺激に応答したフォスファチジルセリンの速やかな細胞膜表面への出現を認めた。以上の研究成果は、ヒト卵胞顆粒膜細胞に機能性を有する複数のアポトーシス実行メカニズムの発現を明らかにした。とりわけアポトーシス誘導に対してドミナントネガティブ活性を有するCaspase-9変異体の発現が認められた事は、顆粒膜細胞におけるApaf-1を介するアポトーシス実行メカニズム解明の手掛かりを提供するものと期待される。最も重要な研究成果は、アンドロゲンによりアポトーシスが誘導された事である。卵胞内には高濃度のアンドロゲンが存在することから、アポトーシス調節因子としてのアンドロゲンの役割の検討が新たな研究課題となった。ヒト顆粒膜細胞のアポトーシス機構を解明することは、その生理的、病理的意義を理解する上で重要であるばかりでなく、体外受精時におけるアポトーシスを念頭に置いた新たな排卵誘発法の開発などへ発展する可能性がある。これまでに、私共はIVF患者由来顆粒膜細胞初代培養系をモデルシステムとして、主要なアポトーシス関連遺伝子群の発現を明らかにしたが、それらが実際に機能するかどうかは不明であった。本研究は、従来のIVF患者由来顆粒膜細胞初代培養系と平行して最近樹立された正常卵胞由来不死化顆粒膜細胞株を用い、新たに判明しつつあるアポトーシス関連遺伝子群発現の検証と顆粒膜細胞のアポトーシス誘導能の検討を目的とした。得られた研究成果は以下のとおりである。1)Apaf-1、Bax、Bcl-X_L、Caspase-1、Caspase-3、Caspase-8、DFF-45、DFF-40ならびにAifの発現を認めた。2)Caspase-9とCaspase-9 betaの発現を認めた。3)アクチノマイシンD、スタウロスポリンにより誘導されるアポトーシスは、Z-VAD-fmkにより部分的に抑制された。

以上の結果は、顆粒膜細胞初代培養系と不死化顆粒膜細胞株にApaf-1を取り巻くアポトーシス実行遺伝子の発現を明らかにした。また、Caspase-9と共にアポトーシス誘導に対してドミナントネガティブ活性を有するCaspase-9 betaの発現が判明し、Apaf-1を介するアポトーシス実行調節機構解明の手掛かりが得られた。さらに、アクチノマイシンD、スタウロスポリンにより誘導されるアポトーシスがZ-VAD-fmkにより部分的に抑制されることから、少なくとも二つの機能するアポトーシスシグナル伝達経路がヒト顆粒膜細胞に存在することが明らかになった。不死化細胞株は、顆粒膜細胞のアポトーシス機構へアプローチする有力なモデルシステムとなる可能性がある。ヒト卵胞顆粒膜細胞におけるアポトーシスの分子メカニズムの解明は、その生理的、病理的意義を理解する上で重要であるばかりでなく、体外受精時におけるアポトーシスを念頭に置いた新たな排卵誘発法等へ発展する可能性がある。私共は、第一段階として、IVF患者由来顆粒膜細胞初代培養系をモデルシステムとして、主要なアポトーシス関連遺伝子の発現を明らかにして来た。しかし、アポトーシス関連遺伝子の機能性を検討するには、初代培養系では手技的に限界がある。そこで、次段階として、最近樹立されたヒト正常卵胞由来不死化顆粒膜細胞株をモデルシステムとして採用した。アポトーシス関連遺伝子の発現とアポトーシス誘導能について検討して得られた結果を以下に示す。(1)Apaf-1、Bax、Bcl-X_L、Caspase-1、Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9、DFF-45、DFF-40、Aifならびにフォスファチジルセリン受容体の発現を認めた。(2)Caspase-9 betaを含む3種類のCaspase-9スプライシング変異体の発現を認めた。(3)アクチノマイシンD、スタウロスポリン、アンドロゲン処理によりアポトーシスが誘導された。(4)これらのアポトーシス誘導は、Z-VAD-fmkによりアポトーシスは部分的に抑制された。(5)アポトーシス誘導刺激に応答したフォスファチジルセリンの速やかな細胞膜表面への出現を認めた。以上の研究成果は、ヒト卵胞顆粒膜細胞に機能性を有する複数のアポトーシス実行メカニズムの発現を明らかにした。とりわけアポトーシス誘導に対してドミナントネガティブ活性を有するCaspase-9変異体の発現が認められた事は、顆粒膜細胞におけるApaf-1を介するアポトーシス実行メカニズム解明の手掛かりを提供するものと期待される。最も重要な研究成果は、アンドロゲンによりアポトーシスが誘導された事である。卵胞内には高濃度のアンドロゲンが存在することから、アポトーシス調節因子としてのアンドロゲンの役割の検討が新たな研究課題となった。
ソーシャル・メディア経由の情報に対する児童生徒の読解力の発達段階に関する研究

児童生徒に対する多様なメディア環境を前提とした情報モラル教育およびメディア・リテラシー教育に関する実践を計画し実施した。授業に参与し,メディア読解力を育成する際の指導法の特性を分析した。その結果,メディアに対する基本的な知識や技能が前提能力として存在することと,その指導法の効果が確認された。これらの研究成果を国内外の学会で報告した。小学生,中学生,高校生および参考として大学生のメディア読解力および周辺能力に関する調査,育成のための指導法について,査読論文として採録された。(1)児童生徒に対する多様なメディア環境を前提とした情報モラル教育およびメディア・リテラシー教育に関する実践を、実践研究から収集した。実践事例については、とりわけ「メディアの特性に関する理解」と「それを活用して思考・表現・判断する力」を区別しながら分類した。また、新規の事例を詳細に取り上げるために、複数の実践者の授業に参与した。こちらについても同様の視点で観察した。(2)英国(ロンドン)、フィンランド(トゥルク)、米国(シカゴおよびシアトル)、中国(上海)、台湾(台北)の学校を研究分担者と分担して視察し、「メディア読解力」に必要とされる教育内容、発達段階の期待値、指導法、教師教育の現状等について調査した。また、新規の事例を詳細に取り上げるために、現地の授業を参観し、日本の授業との基本的な相違点を認識した上で、メディア読解力を育成する際の指導法の特性を分析した。その結果、従来型の授業スタイルに加えて新しい能力開発が行われているという考え方で整理することが適切であると判断した。(3)「メディア読解力」について調査する問題を検討した。調査については、テストおよび質問紙調査を、必要な項目についてはヒアリング調査を行うことを前提とした。これらについては、小学校段階については試作に留まっているものの、実際に授業化し、評価データの収集も行った。一方、参考調査として大学生を対象に広く調査を行った。(4)これらの研究成果を国内の学会で報告した。特に、SNS経由の情報の分析的な読解に関する研究、情報モラル教育における形成的評価、日本の情報活用能力調査の枠組みの分析、教員のメディア・リテラシーとそれに対する指導力の関係の検討、分析方法としてのメディア・ディスコース分析の検討、大学生のメディア使用とネット・リテラシーとの因果関係などに取り組んだ。平成26年に計画していた内容について、以下のような進捗状況となっているため、おおむね順調に進展していると判断している。・情報モラル教育およびメディア・リテラシー教育に関する実践の収集および参与観察が進行していること、その際の観察の観点が明確になってきていること。海外視察が当初予定より広く進行したこと・「メディア読解力」について調査する問題の案が開発され、実際に授業として実施され評価を行ったこと。大学生に対する参考調査を広く行ったこと・これらに関する学会発表等が順調であることなお、「メディア読解力」に関する概念モデルについては、継続的な検討が必要であると判断している。これについては、研究遂行上の大きな問題は発生しない。(1)児童生徒に対する多様なメディア環境を前提とした情報モラル教育およびメディア・リテラシー教育に関する実践を計画し実施した。特に、「メディアの特性に関する理解」と「それを活用して思考・表現・判断する力」が児童生徒にどの程度必要なのかについて、タブレットPC等の活用を前提に検討した。また、事例を詳細に取り上げ議論することができるよう、複数の研究者によって複数の実践者の授業に参与した。(2)英国(ロンドン)、ドイツ(ダルムシュタット)、スイス(バーゼル)、米国(シアトル)、オーストラリア(メルボルン)、中国(上海および香港)、韓国(ソウル)、台湾(台北)等の学校を研究分担者と分担して視察し、「メディア読解力」に必要とされる教育内容、発達段階の期待値、指導法、教師教育の現状等について調査した。現地の学校(一部は塾)の授業を参観し、日本の授業との基本的な相違点を認識した上で、メディア読解力を育成する際の指導法の特性を分析した。その結果、メディアに対する基本的な知識や技能が前提能力として存在し、それが教科等の授業で発揮されているとの考え方で整理することが適切であると判断した。(3)「メディア読解力」についての調査法を検討し、調査を実施した。調査法については、文献調査をもとに検討した。調査そのものは、小学校段階のみならず、参考調査として大学生を対象に広く調査を行った。(4)これらの研究成果を国内外の学会で報告した。特に、情報の分析的な読解に関する研究、メディア読解に関する調査の枠組みの検討、教員のメディア・リテラシーとそれに対する指導力の関係の検討、大学生のメディア使用とネット・リテラシーとの因果関係などに深く取り組んだ。平成27年度に計画していた内容について、以下のような進捗状況となっているため、おおむね順調に進展していると判断している。・メディア読解力を中心としつつ、情報リテラシーや1人1台端末における実践の参与観察が順調に進行していること、その際の観察や分析の観点が明確になってきていること。海外視察が当初予定より広く進行したこと・メディア読解力についてのさまざまな形の調査を行ったこと。大学生に対する参考調査を広く行ったこと・これらに関する学会発表等が順調であることなお、「メディア読解力」に関する概念モデルについては、依然として継続的な検討および修正が必要であると判断している。これについては、研究遂行上の大きな問題は発生していない。

特に、「メディアの特性に関する理解」と「それを活用して思考・表現・判断する力」が児童生徒にどの程度必要なのかについて、タブレットPC等の活用を前提に検討した。また、事例を詳細に取り上げ議論することができるよう、複数の研究者によって複数の実践者の授業に参与した。(2)英国(ロンドン)、ドイツ(ダルムシュタット)、スイス(バーゼル)、米国(シアトル)、オーストラリア(メルボルン)、中国(上海および香港)、韓国(ソウル)、台湾(台北)等の学校を研究分担者と分担して視察し、「メディア読解力」に必要とされる教育内容、発達段階の期待値、指導法、教師教育の現状等について調査した。現地の学校(一部は塾)の授業を参観し、日本の授業との基本的な相違点を認識した上で、メディア読解力を育成する際の指導法の特性を分析した。その結果、メディアに対する基本的な知識や技能が前提能力として存在し、それが教科等の授業で発揮されているとの考え方で整理することが適切であると判断した。(3)「メディア読解力」についての調査法を検討し、調査を実施した。調査は、小学校段階については広く行う調査は実施せず、実践の分析として行った。また参考調査として、大学生を対象にSNSとメディア・リテラシーに関する調査や、統計的リテラシーの読解に関する調査を行った。(4)これらの研究成果を国内外の学会で報告した。特に、情報の分析的な読解に関する研究、メディア読解に関する調査の枠組みの検討、教員のメディア・リテラシーとそれに対する指導力の関係の検討、大学生のメディア使用とネット・リテラシーとの因果関係などに深く取り組んだ。児童生徒に対する多様なメディア環境を前提とした情報モラル教育およびメディア・リテラシー教育に関する実践を計画し実施した。授業に参与し,メディア読解力を育成する際の指導法の特性を分析した。その結果,メディアに対する基本的な知識や技能が前提能力として存在することと,その指導法の効果が確認された。これらの研究成果を国内外の学会で報告した。小学生,中学生,高校生および参考として大学生のメディア読解力および周辺能力に関する調査,育成のための指導法について,査読論文として採録された。当初の研究計画に従って研究を推進する。特に2年次については、全国調査の設計・開発が重要なポイントとなる見通しである。3年次は最終年度であり、これまでの研究を整理し再構築する作業を重視していく見通しである。29年度が最終年度であるため、記入しない。教育工学29年度が最終年度であるため、記入しない。
Patient dependent力覚体感型手術エミュレータ開発

われわれが既に開発済みの新肝切除エミュレータソフトは、肝臓を変形して肝切離面を展開する様子をリアルタイムに表現することが可能である。本研究では、力覚提示装置の統合を行った。肝臓の硬さを表すためバルーンを複数個に拡張する機構の製作を行い、バルーン3つ分で構成したシステムの提示性能の検証を行った。バルーンで肝臓の硬さを表現することは可能であった。肝臓モックアップの現在の水平方向の動きに加えて回転方向の自由度を追加することを可能にした。本エミュレータシステムによる術前肝切除リハーサルの有用性をアンケート調査により評価した。対象は筑波大学の医学生46年生で概ねアンケートのスコアは高く好評であった。正常な肝臓は術者の操作,肝切開により形態が変化するが、従来の肝臓の3Dシミュレーションモデルは剛性のモデルであり変形しない.既に開発済みの新肝切除エミュレータソフトは、肝臓を牽引・変形して肝切離面を展開する様子をリアルタイムに表現することができ,切離線、切離面に出現してくる亜区域枝の方向,深さ,タイミングをリアルタイムに体感することが可能である。現在市販されているシミュレーションソフト、ワークステーションにはない斬新なシステムである。本エミュレータソフト開発は、2011年度から開始され、肝臓をリアルタイムに変形させながら肝臓切離をバーチャルに体現することが可能となった。本研究で開発する次世代型力覚体感型肝切除エミュレータシステムは、力覚装置とインタラクションしてバーチャルリアリティを体感することができる。それらのデバイスと連携させることで、より手術場に近い環境を構築することが可能である。筑波大学システム情報系知能機能工学域の研究室が行っている力覚提示装置を組み合わせられるよう共同で研究を進める。当システムは、市販のシミュレーションソフトにはない斬新な独創的なシステムである。本研究によって術前患者の手術予行が可能となり、若手外科医であってもスムーズに手術を行える。外科医の自立が早くなり、従来であればあと3年はOJTが必要な外科医でも手術ができるようになる。これは手術可能な外科医が増えることと同義であり、実際に3年前倒しされた場合は1万人に対して20003000人の増強を意味する。外科業界全体の底上げにも貢献することが予想、期待される。次世代型力覚体感型肝切除エミュレータシステム開発動く新肝切除エミュレータソフトと力覚提示装置との統合われわれが既に独自に開発済みの新肝切除エミュレータソフトは、肝臓を牽引・変形して肝切離面を展開する様子をリアルタイムに表現することができ,切離線、切離面に出現してくる亜区域枝の方向,深さ,タイミングをリアルタイムに体感することが可能である。本研究では、筑波大学システム情報系知能機能工学域の研究室が行っている力覚提示装置を共同で統合を行った。開発する次世代型力覚体感型肝切除エミュレータシステムでは、力覚装置とインタラクションしてバーチャルリアリティを体感することができるようになった。本研究によって肝臓手術をバーチャルに体感、体験、トレーニングすることができる。医学生や、若手外科医であってもスムーズに手術を行えるようになるだろう。外科医の自立が早くなり、従来であればあと3年はOJTが必要な外科医でも手術ができるようになることが期待される。1.システム要件の整理と確認・医師の身体動作の再現1手術時に必要な右手の動作→右手系力覚提示装置にて再現2手術時に必要な左手の動作→左手系力覚提示装置3フットスイッチの動作→フットスイッチとの連動・手術時の肝臓の反応再現1CUSAによる肝切離の様子を再現→肝変形シミュレータLiversim2.右手系力覚提示装置:バーチャルCUSAによる肝臓表面の力覚提示バーチャルCUSAによる肝臓表面を切離する際に手に感じる力覚をさらに詳細に提示できるように改良した。(張力制御型力覚提示装置)バーチャルCUSAを規定する糸の張力のコントロール性を増して詳細な動き、複雑な操作をバーチャルに再現するようなプログラムを開発した。リンク機構に比べてシンプルな機構、低慣性、広可動範囲である。また、CUSA先端に反力提示がなされ、視覚的に目立たない構造となっている。3.左手系力覚提示装置肝臓モックアップの改良:バーチャル肝臓力覚提示装置任意の形状・硬さのバーチャル肝臓実現のための基礎検討を行った。非伸縮性バルーン群によるバーチャル肝臓を作成した。肝臓を構成する、個々のバルーンの硬さは内部圧力で制御される。また、個々のバルーンの大きさは中空パイプからの露出量で制御することが可能であり、肝硬変などの硬い肝臓から、正常肝の柔らかい肝臓まで硬さの表現が可能となり、よりリアリティのあるシステムに改良された。3.トレーニングシステムの開発:Hepatic Cockpitの運用・改善システムとしてユーザーが使用しやすいように、肝臓モックアップの移動を水平2自由度に限定・安定化させた。また、見た目を商品化を見据えて、下部の機構が目立たないといったデザイン性を向上させた。また、分解組み立てが容易な機構にしてモバイル性を高めた。われわれが既に独自に開発済みの新肝切除エミュレータソフトは、肝臓を牽引・変形して肝切離面を展開する様子をリアルタイムに表現することができ,切離線、切離面に出現してくる亜区域枝の方向,深さ,タイミングをリアルタイムに体感することが可能である。システムの構築については、バルーンを複数個に拡張する機構の製作を行った。

バルーン3つ分で構成したシステムの提示性能の検証を行った。バルーンで肝臓の硬さを表現することは可能であった。今後は肝硬変の程度によりバルーンの圧により可変させ適応させていく課題が残った。肝臓モックアップの現在の水平方向の動きに加えて回転方向の自由度を追加することを可能にした。モックアップの損傷の防止が達成された。本エミュレータシステムによる術前肝切除リハーサルの有用性をアンケート調査により評価した。対象は筑波大学の医学生46年生。アンケート調査の内容は、1.肝臓展開時、肝臓切離面や血管を見やすくするために左手で肝臓を開き続けることが重要だと理解できたか。2.肝臓展開時、血管が次々と現れることを認識できたか。3.現れた血管の種類が分かったか。4. CUSA使用時、肝臓から目を離さずにフットスイッチの操作を行えたか。5. CUSA使用時、CUSAの振動を体感することができたか。6.今後もこの装置で肝臓手術を体験したいと思うかなどであり、質問3を除く質問の点数は5年満点で4点を超えていた。質問3は3点と低かったが知識不足が原因と考えられた。われわれが既に開発済みの新肝切除エミュレータソフトは、肝臓を変形して肝切離面を展開する様子をリアルタイムに表現することが可能である。本研究では、力覚提示装置の統合を行った。肝臓の硬さを表すためバルーンを複数個に拡張する機構の製作を行い、バルーン3つ分で構成したシステムの提示性能の検証を行った。対象は筑波大学の医学生46年生で概ねアンケートのスコアは高く好評であった。すでに開発済みの動く新肝切除エミュレータソフトは、肝臓を牽引・変形して肝切離面を展開する様子をリアルタイムに表現することができ,切離線、切離面に出現してくる亜区域枝の方向,深さ,タイミングをリアルタイムに体感することが可能である。本年度は、力覚提示装置との統合を行った。Liversimのバーチャルな臓器を手や超音波メスなどで触った時に手に返ってくる力の感覚(力覚)をフィードバックするものである。本年度の成果:1. Liversimとの連携強化:バーチャル超音波メスによる切開動作入力を可能とした。映像系の開発としては、テクスチャマッピングによる肝臓画像の高精細化に対応した。2.バーチャル超音波メスの開発:糸の張力制御による危険領域の力覚提示を行う。典型的な例として危険領域を提示した。危険領域進入時に危険領域外への力を提示を可能とした。糸巻取り機構による力覚提示システムを開発した。さらに、内蔵振動子によるCUSA振動覚を提示可能とした。
日米欧における低費用航空会社の企業活動が地域・国民経済に与える影響の比較計量分析

(1)米国の複占市場における低費用航空会社の参入効果の持続性を計測した実証論文では、サウスウエスト航空の新規参入により、一時的に市場が拡張して輸送量と運賃が上昇するが、やがて安定期には低費用航空会社のライバルの運賃は低下することが確認された。そして、とりわけ、同一空港での競争の場合は輸送量は不変または微増することが確認された。低費用航空会社によるセカンダリ空港からの間接的競争の場合は、ライバルの運賃は低下するとともに輸送量減少することが確認された。またサウスウエスト以外の航空会社の場合は、一時的にライバルの運賃は低下するものの、比較的早い時期に運賃水準と輸送量が修復されることが判明した。(2)米国の3社寡占市場について低費用航空会社の参入効果を計測した実証論文では、3社の場合についても、やはり2つのライバル航空会社は低運賃競争に巻き込まれ、特に同一空港間競争で運賃低下の程度が大きいことが確認された。ライバルの輸送量に関してはやや微増する傾向が確認された。従って、低費用航空会社の新規参入により、経済厚生水準は一貫して改善される可能性が高いという示唆を得た。また、同種の企業が操業する(シンメトリーな)市場よりも、企業のタイプにバラツキがあるような(エーシンメトリーな)市場のほうが、運賃水準が低くなり、輸送量が多い傾向があることも確認された。(3)日本の航空市場では、運賃競争ではなく、サービスの競争が行われている。運賃に関しては、限界費用よりも運賃が十分に高い路線が東京九州方面および東京北海道方面に確認された。一方で新幹線との運賃競争は存在している。従って、日本の遠距離都市間輸送では、同一モード内というよりも、モード間競争の方が、消費者の利益に直結しているといえる。また航空路線間では内部補助が存在していると確認された。1米国低費用航空会社の戦略的競争効果について、下記の点を実証的に究明した。すなわち、米国の6大空港発便の複占および3社寡占市場については、低費用航空会社が同一空港で競争する場合のみならず、6大空港に隣接する第二空港から競争を仕掛ける場合においても顕著に運賃が減少し、また旅客が増加することが確認された。4社以上の寡占市場については、一部の低費用航空会社は必ずしも運賃低下ならびに需要増加効果を持たないことも判明した。2米国低費用航空会社の戦略的競争の時間効果について、下記の点を実証的に究明した。すなわち、複占ならびに3社寡占市場では、新規参入は平均的水準よりもやや運賃水準が高い市場において行われる。その後、いったん運賃は低下し需要は増加するが、やがて需要の増加を伴いながら運賃は上昇に転じる。すなわち市場規模そのものが拡大する傾向がある。市場規模が拡大した後、再度運賃低下ならびに需要増加が見られ、社会的総余剰が増加することが判明した。3日本の低費用航空会社の競争効果について、下記の点が判明した。すなわち、新規参入後直ちに市場運賃が下落し需要が増加するが、やがて運賃水準は上昇に転じる。この間市場需要は継続的に増加しているので、新規参入により市場規模そのものが拡大していたことがわかる。やがて東京-札幌あるいは東京-福岡など、新規航空会社が残留した市場では運賃と市場規模は新規参入以前よりやや下の水準で安定、新規航空会社が撤退した大阪-札幌および大阪-福岡では運賃水準が参入以前よりも上昇することが確認された。1.米国内3社寡占航空市場における低費用航空会社の参入の影響について実証的研究を行った。以下はその要約である.(1)直接的競争の場合,LCCのライバル2社の運賃は低下する.輸送量は増加もしくは微増する.

(2)第2空港とメイン空港間の間接的競争では,LCCのライバルの運賃は低下または微減,輸送量は微増する.(3)企業の費用水準が大きくばらつくほど,市場の平均運賃は低下する.(1)と(2)に関しては,差別化が有意にライバルの輸送量を増加させる例が1件だけエア・トランの直接的競争の場合と,サウスウエスト航空の間接的競争の場合に存在した.これを解釈すると,エア・トランの参入により,市場全体の規模が拡大(つまり需要曲線全体が右上にシフト)し,本来減少すべきライバルの輸送量も増加していると考えられる.サウスウエスト航空の間接的競争の場合も同様の効果が現れているのだろう.以上の(1)(3)の実証結果を鑑みると,低費用航空会社がネットワーク航空会社に対してサービスの差別化をはかり,低費用を追求するほど,経済的厚生が改善される方向に向かうと考えられる.2.1996年から2000年にかけて,米国国内の複占航空市場で新規参入が観察された路線を対象とし,新規参入による運賃競争の効果がどの程度持続するかを寡占経済理論および計量経済学的手法により明らかにした.その結果,サウスウエスト航空が新規参入を行った路線では,一時的に市場規模が拡大した後,長期的に運賃は低いレベルで安定する.輸送量については,直接的競争の場合にはライバル航空会社のそれも増加する一方で,セカンダリ空港からの間接的競争の場合は,ライバル航空会社の輸送量は減少する.サウスウエスト以外の新規参入の場合には,新規参入後約4年で,運賃競争は終息し,運賃水準は回復する.サウスウエスト航空の新規参入後の運賃戦略は明らかに他の航空会社のそれとは異なり,一貫して低運賃戦略を継続することが分かる.同社の参入の市場への効果については,直接的競争の場合は明らかに長期的に経済厚生水準に改善される一方,間接的競争の場合は路線次第となる.
在日外国人の精神的健康とストレス対処行動に関する研究

一年間、産休・育休のため中断していたので、進捗なし。2019年度は、在日外国人が抱える精神的健康に関する問題と要因およびストレス対処行動について明らかにすることを目的とし、文献レビューを行う。2020年度は、地域に住む在日外国人が抱える精神的健康に関する問題とその要因および「地域で生活する在日外国人」がストレスにどのように対処しながら生活しているかについて、その特徴や傾向について明らかにする。静岡市で年1回行われる「外国人のための無料健康相談と検診会」(以下「外国人検診会」)を受診したすべての外国人を対象に質問紙調査を行い、コーピング尺度を用い「問題焦点型」「情動焦点型」「回避・逃避型」のうち対象者がどの型に当てはまるのか判定し、それぞれの型における精神状態の不調者(K6得点、カットオフ点=5点)の割合、実際のストレス対処行動との関連を分析する。2021年度は、「外国人検診会」を受診した在日外国人で、質問紙調査により個別面接に同意の意思表示をしていただいた方を対象に面接を行い、より具体的な事例を通してメンタルヘルスの状態把握が可能となる調査をする。面接内容の逐語訳をデータとしてrippendorff,k.(1989)の内容分析の手法を参考にデータを帰納的に分析し、対象者の生活環境、生活パターン、対人関係、所属、文化的背景など多方面からストレス要因を明らかにする。またストレス対処の方法について分析し、ストレス要因とストレス対処行動との関連について明らかにする。本研究は、在日外国人の精神的健康に関する問題とその要因、およびストレス対処行動について解明することである。本年度は事前準備として、関連書籍および論文の精読を行ったことで過去の研究動向が解明されたが、研究代表者が産前産後の休暇および育児休暇を取得したため、文献レビューまで検討を行うことができなかった。体調不良のため交付決定時期が8月となり、その後平成28年12月から平成31年10月まで産前産後の休暇及び育児休暇を取得のため、平成28年度の研究期間は実質4か月程度であった。この間、調査の事前準備を行ったが、現在までの進捗は遅れている状況である。平成28年12月より平成31年10月(予定)まで産前産後の休暇及び育児休暇を取得しているため、研究を進めることができなかった。平成28年12月から平成31年10月まで産前産後の休暇および育児休業に伴う休暇を取得予定であり、当該期間は児の養育のため研究活動が停止している。休暇期間終了後は、平成28年度に中断した以降の研究を順次遂行する予定である。平成28年度に申請した産前産後の休暇および育児休業に伴う科学研究費助成事業の補助事業期間延長を行っており、補助事業は延長される予定である。また、平成29、30年度は全期間休暇を取得予定である。平成31年度からは計画通り、文献レビューを行う予定である。研究代表者が産前産後の休暇および育児休業に伴う休暇を取得しており、現在は児の養育のため研究活動を停止している。今後も休暇期間終了後にスムーズに研究が再開できるよう、論文を読み情報収集を行うとともに、再開後は当初予定していた、対象者への面接等を実施する予定である。研究代表者が産前産後の休暇及び育児休暇を取得したため、実質の研究期間が4か月程度であったため、今後の研究計画をスムーズに進めるため、事前準備をおもに行い、調査研究を後年度に行うこととしたため。平成28年度12月から平成31年10月まで、研究代表者が産前産後の休暇および育児休業に伴う休暇を取得しており、研究費の執行を停止している。休暇期間終了後は、調査研究に供するものとして、対象者への面接や翻訳・通訳に係る人件費、情報収集旅費に充てる予定である。

一年間、産休・育休を取得のため支出実績なし。次年度は研究を再開し、助成金をボイスレコーダーなどの備品の購入や消耗品費、旅費、文献複写費等に使用する予定である。面接や翻訳・通訳などの人件費、情報収集旅費に充てる。
炭化ケイ素を繊維強化相としたアルミニウム基複合材料の拡散溶接に関する研究

本研究は、一般に用いられている溶融溶接法では接合が極めて困難なSiC繊維強化型アルミニウム基合金複合材料の拡散溶接を行なった。溶接はAl-Cu-Mg系合金(2017,2024合金)とAl-5%Ca合金を用い、溶接温度540630°C、1×【10^(-4)】Torrで行なった。幅10mm、厚さ4050μmの急冷Al-5%Ca合金箔は、アモルファス製造装置によって作製した。実験より以下の結果が得られた。1.Al-Alの溶接継手は、電解研摩によってより高い接合強さが得られた。2.複合材料を電解研摩することによって、SiC繊維が溶接面に突出する。このようにして突出した繊維は、継手の引張強さや曲げ強さの向上に、重要な役割を果たす。3.2017および2024合金箔を用いて、AlとFRMの拡散溶接を、固体と液体が共存する固相線温度以上の温度域で行なった。引張強さは、液相の体積率が15%の場合最大となった。4.Al-5%Ca合金箔を用い、溶接温度630°C、30minの条件で溶接した場合、最大の引張強さを示した。これはCaによってSiCとAlマトリックス間の界面反応が促進されたことに起因する。
歯根修復における歯根膜組織再構築メカニズムの解明

本研究では、歯根膜由来培養細胞を用いて人工的にインプラント体周囲に歯根膜組織を構築し、その機能である咬合ストレスに対する緩衝作用および生理的咀嚼を満足することを目指している。細胞から組織を構築するメカニズムを解明するために、その基礎としてin vivoにおける歯根膜組織発生ならびに再生過程について研究してきた結果、1.マウスおよびラット歯根膜発生過程において、歯根膜線維芽細胞の分化マーカーの1つであるアルカリフォスファターゼ(ALPase)活性は、陰性→強陽性→陽性の順に変化し、それぞれの領域内では、細胞形態、細胞外のコラーゲン線維の分布様式、ヘルトヴィッヒ上皮鞘の存在様式がそれぞれ異なっていることが、透過型および走査型電子顕微鏡による観察で明らかにされ、上皮間葉相互作用が示唆された。2.断裂後の上皮鞘は、3週齢ラットの場合、有細胞セメント質付近においては、象牙質とセメント質の間に取り込まれ、TUNEL法を用いて検討したところ陽性反応を示し、DNAのfragmentationの起こっていることが確認された。3.ラット歯根分岐部付近の無細胞セメント質領域において、マラッセの上皮遺残の局在と、セメント芽細胞の局在、および生体染色にて明らかにされたセメント質形成量の多い部位が一致し、マラッセの上皮遺残とセメント質形成に関連性がみられた。また、マラッセの上皮遺残にアポトーシス抑制蛋白であるbcl-2蛋白の発現がみられ、積極的にアポトーシスを回避し歯根膜内に存在し続けることが明らかになった。4.マウス歯根膜において咬合機能開始後に酸性ホスファターゼ(ACPase)活性および成熟マクロファージ抗体F4/80の発現が上昇し、抗マクロファージ抗体MOMA-2の発現は減少した。咬頭削合により咬合圧を変化させた場合の、ACPase活性およびMOMA-2の発現は咬頭削合初期に有意に上昇し、F4/80の発現その後の線維再生期に上昇し、歯根膜組織変化と抗マクロファージ抗体陽性反応との関連性が示唆された。5.生後5週齢のラット上顎臼歯を用い、全身麻酔下で歯肉を剥離、歯科用バーにて歯槽骨表面から無細胞セメント質を経て歯根象牙質に達する窩洞を形成した後、歯肉を復位、縫合し、通法に従いパラフィン切片、エポン切片、凍結切片を作製し観察した。その結果、無細胞セメント質の修復には、まず象牙質表面を多核の破歯細胞様細胞により処理された後、単核のセメント芽細胞様細胞にて形成されることが明らかになった。現在、人工歯根としてチタンを挿入した際の組織の反応性について検討中である。細胞から組織を構築するメカニズムを解明するために、その基礎としてin vivoにおける歯根膜組織発生過程について研究してきた結果、1.歯根膜線維芽細胞の分化マーカーの一つであるアルカリホスファターゼ(ALPase)活性は、組織形成過程において、陰性→強陽性→陽性の順に変化した。また、それぞれのALPase活性を示す領域内では、ALPaseのみならず、細胞形態、細胞外のコラーゲン繊維の分布様式、ヘルトヴィッヒ上皮鞘の存在様式、ICAM-1の発現がそれぞれ異なっていることが、透過型および走査型電子顕微鏡による観察からも明らかにされた。また、上皮鞘の基底膜の断裂に伴い、歯小嚢の細胞のALPase活性が上昇したことから、上皮間葉相互作用が示唆された。2.断裂後の上皮鞘は、3週齢ラットの場合、根尖側有細胞セメント質付近においては、象牙質とセメント質の間に取り込まれ、TUNEL法を用いて検討したところ陽性反応を示し、DNAのfragmentationの起こっていることが確認された。3.ラット歯根分岐部付近の無細胞セメント質領域において、マラッセの上皮遺残の局在と、セメント芽細胞の局在および生体染色にて明らかにされたセメント質形成量の多い部位が一致し、マラッセの上皮遺残とセメント質形成に関連性がみられた。現在、人為的歯根欠損部位にセメント質が再生される過程の組織変化について検討中である。

細胞から組織を構築するメカニズムを解明するために、その基礎としてin vivoにおける歯根膜組織発生ならびに再生過程について研究してきた結果、1.マウスおよびラット歯根膜発生過程において、歯根膜線維芽細胞の分化マーカーの1つであるアルカリフォスファターゼ(ALPase)活性は、陰性→強陽性→陽性の順に変化し、それぞれの領域内では、細胞形態、細胞外のコラーゲン線維の分布様式、ヘルトヴィッヒ上皮鞘の存在様式がそれぞれ異なっていることが、透過型および走査型電子顕微鏡による観察で明らかにされ、上皮間葉相互作用が示唆された。2.断裂後の上皮鞘は、3週齢ラットの場合、有細胞セメント質付近においては、象牙質とセメント質の間に取り込まれ、TUNEL法を用いて検討したところ陽性反応を示し、DNAのfragmentationの起こっていることが確認された。3.ラット歯根分岐部付近の無細胞セメント質領域において、マラッセの上皮遺残の局在と、セメント芽細胞の局在、および生体染色にて明らかにされたセメント質形成量の多い部位が一致し、マラッセの上皮遺残とセメント質形成に関連性がみられた。また、マラッセの上皮遺残にアポトーシス抑制蛋白であるbcl-2蛋白の発現がみられ、積極的にアポトーシスを回避し歯根膜内に存在し続けることが明らかになった。4.マウス歯根膜において咬合機能開始後に酸性ホスファターゼ(ACPase)活性および成熟マクロファージ抗体F4/80の発現が上昇し、抗マクロファージ抗体MOMA-2の発現は減少した。咬頭削合により咬合圧を変化させた場合の、ACPase活性およびMOMA-2の発現は咬頭削合初期に有意に上昇し、F4/80の発現その後の線維再生期に上昇し、歯根膜組織変化と抗マクロファージ抗体陽性反応との関連性が示唆された。5.生後5週齢のラット上顎臼歯を用い、全身麻酔下で歯肉を剥離、歯科用バーにて歯槽骨表面から無細胞セメント質を経て歯根象牙質に達する窩洞を形成した後、歯肉を復位、縫合し、通法に従いパラフィン切片、エポン切片、凍結切片を作製し観察した。その結果、無細胞セメント質の修復には、まず象牙質表面を多核の破歯細胞様細胞により処理された後、単核のセメント芽細胞様細胞にて形成されることが明らかになった。現在、人工歯根としてチタンを挿入した際の組織の反応性について検討中である。
水産生物の神経興奮性アミノ酸の分布と代謝

N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)、カイニン酸(KA)およびドウモイ酸(DA)の3種のアミノ酸はこれまでの研究により、高等動物において神経興奮作用を示すとともに、高濃度では神経組織の破壊をもたらすなど神経毒アミノ酸として知られている。本研究では初めにNMDA、KAおよびDAの3種の神経興奮性アミノ酸の一括定量法の検討を行った。その結果、試料エキスをDowex 1酢酸型カラムを用いて前処理を行うことにより、妨害物質の除去と微量な神経興奮性アミノ酸の濃縮を可能にした。その後フェニルイソチオシアネートでPTC-誘導体化したのち、逆相ODSカラムでそれぞれを一括分離定量する方法を確立した。この方法で3種のアミノ酸が相互に分離し、DAが5pmol、KAとNMDAは10pmolの最低検出感度で定量できた。海藻における3種の神経興奮性アミノ酸の分布では、NMAが最も広く分布し、KAおよびDAは沖縄など南西諸島で採取される紅藻フジマツモ科の海藻のみに分布するなど、分布によりことが認められた。動物類における分布では、NMDAがアカガイ、サルボウガイなどフネガイ科に属する二枚貝に広く分布することが確認された。DAは今回分析した範囲では東京湾で採取されたイシガニの内臓にのみ検出された。KAはいずれの試料にも認められなかった。NMDAおよびDAが含まれていた生物種はいずれも食用種であることより、微量な神経興奮性アミノ酸の長期摂取が人の健康に与える影響なども明らかにする必要があると考えるアカガイ外套筋のNMDAは絶食、嫌気的条件、塩分濃度などの諸条件下では変動せず、光条件下で大きく変化することが確認され、外套筋が持つ光受容器官としての生理機能とNMDAが何らかの関係を持つことが示唆された。アカガイのNMDAの生合成経路を解明すべく、14C-D-アスパラギン酸を用いたトレーサー実験を行ったが、D-アスパラギン酸からのNMDAを生合成を確認することは出来なかった。今後はD-アスパラギン酸以外からの生合成経路を探る必要があると考える。このうちKAとDAは海藻に含まれ、駆虫剤として利用されている。またNMDAは寿司、刺身などで食卓に上がるアカガイに含まれている。さらにDAはカナダでイガイを食したヒトが記憶喪失性の中毒になった原因物質であり、これらの神経興奮性アミノ酸の分布を明らかにすることは食品衛生上重要と考える。3種の神経興奮性アミノ酸の定量法は下記のように行った。試料から得た80%エタノールエキスをDowexl酢酸型カラムで処理し、酸性画分を回収する。それをフェニルイソチオシアネートでPTC-誘導体化したのち、逆相ODSカラムでそれぞれを分離定量する方法である。この方法でDAが5pmol、KAとNMDAは10pmolの最低検出感度で定量できた。海藻のKAおよびDAについては、紅藻フジマツモ科の海藻のみならずタイドプールの海藻に広く分布するとの指摘が他の研究者よりなされていることにより、今年度は南西諸島の海藻に的を絞り、マクリが生育する周辺の海域から緑藻、褐藻および紅藻計35種を採取し分析に供した。

その結果、KAおよびDAが検出されたのはフジマツモ科の海藻のみで、マクリに付着する紅藻ヒメモサヅキにもKAおよびDAは検出されなかった。このことは、二種のアミノ酸の分布が極めて限られること、生時には海藻同士が付着する程度では含まれる神経興奮性アミノ酸が他の海藻に滲出・移入することはないと判断した。従って、他の研究者から指摘されたタイドプール内海藻での神経興奮性アミノ酸の広い分布は、採用した定量法(抽出液を直接逆相ODSカラムにかけてUV230nmで検出)に問題があったものと考える。N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)、カイニン酸(KA)およびドウモイ酸(DA)の3種のアミノ酸はこれまでの研究により、高等動物において神経興奮作用を示すとともに、高濃度では神経組織の破壊をもたらすなど神経毒アミノ酸として知られている。このうちKAとDAは海藻に含まれ、駆虫剤として利用されている。またNMDAは寿司、刺身などで食卓に上がるアカガイに含まれている。さらにDAはカナダでイガイを食したヒトが記憶喪失性の中毒になった原因物質であり、これらの神経興奮性アミノ酸の分布を明らかにすることは食品衛生上重要と考える。本年度は三陸沿岸の各種水産動物、海藻類について3種の神経興奮性アミノ酸の分布を調べた。定量法は昨年までと同様にフェニルイソチオシアネートでPTC-誘導体化したのち、逆相ODSカラムで分離定量する方法で行った。海藻のKAおよびDAについては、昨年度の南西諸島海藻の分析で分布が確認された紅藻フジマツモ科に属する海藻でも、三陸沿岸海藻にはKAおよびDAとも検出されなかった。またNMDAは南西諸島海藻と同様にいずれの海藻にも検出されなかった。従って、KAおよびDAは南西諸島に分布する紅藻フジマツモ科の海藻のみに分布する極めて分布が限定されていることが明らかになった。神経興奮性アミノ酸3種の生合成系路の解明を目的に、本年度はNMDAが天然物で初めて単離された軟体動物アカガイを用いて、放射性標識化合物を用いるトレーサー実験を行った。標識化合物にはNMDAの基本構造を構成する1-14C-D-アスパラギン酸を用いた。アカガイ筋肉部に370kBqの1-14C-D-アスパラギン酸を注射した後15°C海水に戻し、経時的に採取しエキスを調製した。エキスをDowexl酢酸型カラムにて分画し酸性画分を得た。酸性画分をPTC誘導体に導いた後、TSK-ODS80Tカラムを装着したラジオHPLCに付し、NMDAへの放射能の取り込みの有無を調べた。今回、24時間までの分析ではD-アスパラギン酸からのNMDAへの生合成は確認することはできなかった。D-アスパラギン酸のN-メチル化によるNMDAの生合成経路は否定された。今後は、他のアミノ酸、有機酸などからの生合成経路を調べる必要がある。本年度は三陸沿岸、東京湾、沖縄本部より採取した各種水産生物における3種の神経興奮性アミノ酸の分布を調べた。その結果、カイニン酸は亜熱帯海域で採取される紅藻フジマツモ科の海藻にのみ時には高濃度に検出され、東京湾および三陸沿岸で採取されたフジマツモ科の海藻にも、マクリが生育する周辺の海域から採取された緑藻、褐藻およびフジマツモ科以外の紅藻、さらには各地で採取された海産動物類には検出されなかった。
がん微小環境形成・腫瘍進展に関わるHYBID-ヒアルロン酸代謝機構の病理学的解析

ヒアルロン酸(HA)は、生体内に広く分布し、皮膚、軟骨、眼球などの恒常性維持に重要な役割を担っている。高分子HAは炎症や発がんなどの病的状態を抑制する一方で、プロテアーゼなどにより分解されたHAは血管新生や炎症を促進することが知られている。本研究では、HA分解に中心的役割を果たす新規糖鎖分解酵素HYBIDに着目し、Hybid遺伝子欠損マウスおよびヒト肺がん組織や初代培養間質細胞(線維芽細胞や免疫細胞)を用いて、がん微小環境形成・腫瘍進展におけるHYBID-HA代謝系の役割を明らかにする。
自動車専用運搬船のラッキング変形に対する横強度部材の効果的配置に関する研究

ロールオン・ロールオフ型船舶は、車両が自走して荷役を行なうため、甲板上の車両通行性を確保する必要がある。このため乾舷上の横隔壁に大開口を設ける構造がとられてきたが、近年では車両通行性に対する強い要求から隔壁を設置せず大型の特設肋骨のみとする構造も登場してきた。これらの構造では横断面内の剛性が弱く、ラッキング変形による損傷を起こすことがある。本研究では、基準となる箱型はりモデルを導入し、それに剛性の異なる各種の横隔壁あるいは特設肋骨を設けた場合のラッキング変形抑止機能の相違を解析的に検討し、ラッキング変形推定に有効な横隔壁および特設肋骨の主船体との相対せん断剛性を表わすパラメータを提案した。このパラメータを用いて推定した変形は、実際に発生する変形を十分な精度で近似していることが対応する数値計算により確認された。次いで、横断面内に設ける通常の横桁リングの剛性および外板の板厚とラッキング変形の関係を考察した。さらに実際上問題になる横隔壁あるいは特設肋骨とこれらの部材との複合効果を検討したところ、横隔壁を有する構造の場合には、隔壁位置でのラッキング変形はこれらの部材の影響をほとんど受けないが、特設肋骨構造の場合には、最大20パーセント程度の抑止効果を期待し得る場分があることがわかった。最後に、横隔壁あるいは特設肋骨を有する実船についてのケース・スタディを行い、本研究によって示された横隔壁あるいは特設肋骨のせん断剛性パラメータを用いると実船のラッキング変形が精度よく推定できること、また、横桁リングの剛性が船側にダブルハル構造をもつRO/RO船程度の値を持つようになると、そのラッキング変形抑止効果は無視できないことを明らかにした。自動車専用運搬船は,車両荷役効率を重視する立場から,乾舷甲板上部に横隔壁を持たぬ構造となっており,斜波中での非対称荷重に対する横断面内の剛性が低く,横断面内の角変形(いわゆるラッキング変形)による損傷を起こし易い.したがって,ラッキング変形の抑止が構造強度上の重要な課題となっており,特に,車両通行様の大型開口のある部分横隔壁の開口隅部や強力特設肋骨のコーナー部の損傷が問題となることが多く,従来の研究は,このような部分の損傷発生メカニズムの解明を中心に行われてきた.本研究では,全船のラッキング変形を抑止するという立場から,先づ強力特設肋骨などの横強度部材の剛性を船長方向に適当に変化させることによって最適な構造配置を得る可能性があるか否かを数値的に検討した.さらに,ラッキング変形が,甲板・船側外板などの主要縦通部材の面内たわみに起因するものであることを考慮し,これらの部材の板厚の適正な配置によってラッキングが効果的に抑止されうるか否かについても検討した.数値計算に際しては,既存の船体はり3次元骨組解析プログラムの外力計算ルーチンにおいて,ローリングによる左右非対称荷重成分から,木平・重直せん断力およびねじりによるせん断流成分を差引き,純粋なラッキング荷重のみを船体に負荷させる機能を追加した.数値計算結果によると,横肋骨の剛性を増したり,その船長方向の分布を変化させたりしてもラッキング変形を抑止することは極めて困難なことが明らかとなった.一方,船側外板および甲板などの主要縦強度部材の面内曲剛性を上昇させると,ラッキング変形は有効に抑止される可能性があり,このための板厚の最適な配置というような問題も検討に価することが明らかとなった.今後は,上述の最適化およびラッキング変形によって発生する疲労き裂の強度検討が重要な課題となろう.ロールオン・ロールオフ型船舶は、車両が自走して荷役を行なうため、甲板上の車両通行性を確保する必要がある。ロールオン・ロールオフ型船舶は、車両が自走して荷役を行なうため、甲板うえの車両通行性を確保する必要がある。このため乾舷上の横隔壁に大開口を設ける構造がとられてきたが、近年では車両通行性に対する強い要求からの隔壁を設置せず大型の特設肋骨のみとする構造も登場してきた。

これらの構造では横断面内の剛性が弱く、ラッキング変形による損傷を起こすことがある。本研究では、基準となる箱型はりモデルを導入し、それに剛性の異なる各種の横隔壁あるいは特設肋骨を設けた場合のラッキング変形抑止機能の相違を解析的に検討し、ラッキング変形推定に有効な横隔壁および特設肋骨の主船体との相体せん断剛性を表すパラメータを提案した。このパラメータを用いて推定した変形は、実際に発生する変形を十分な精度で近似していることが対応する数値計算により確認された。次いで、横断面内に設ける通常の横桁リングの剛性および外板の板厚とラッキング変形の関係を考察した。さらに実際上問題になる横隔壁あるいは特設肋骨とこれらの部材との複合効果を検討したところ、横隔壁を有する構造の場合には、隔壁位置でのラッキング変形はこれらの部材の影響をほとんど受けないが、特設肋骨構造の場合には、最大20パーセント程度の抑止効果を期待し得る場合があることがわかった。最後に、横隔壁あるいは特設肋骨を有する実船についてのケース・スタディを行い、本研究によって示された横隔壁あるいは特設肋骨のせん断剛性パラメータを用いると実船のラッキング変形が精度よく推定できること、また横桁リングの剛性が船側にダブルハル構造をもつRO/RO船程度の値を持つようになると、そのラッキング変形抑止効果は無視できないことを明らかにした。
メチル基転移酵素の多重特異性創出機構の解明

本研究では、酵素の持つ多重特異性の分子機構についてアミノ酸残基レベルで知見を得ることを目的とし、多様な蛋白質の翻訳後修飾を担うメチル基転移酵素SMYD2を題材に研究を行った。SMYD2および基質タンパク質であるp53について、野生型および基質結合に関与していると考えられるSMYD2のアミノ酸残基に変異を導入した変異体を作製し、物理化学的手法によって相互作用解析を行うことにより、各アミノ酸残基の基質結合への寄与について定量的な知見を得ることができた。本研究では、酵素の持つ多重特異性の分子機構についてアミノ酸残基レベルで知見を得ることを目的とし、そのために多様な蛋白質の翻訳後修飾を担うメチル基転移酵素を題材に研究を行う。特にメチル基転移酵素SMYD2を標的とし、これまでに報告されている各種基質蛋白質との相互作用について、結合界面に存在するアミノ酸残基に変異を導入した組換え蛋白質を調製する。それらを用いて物理化学的/生化学的手法によって相互作用解析を行うことにより基質認識を担うアミノ酸残基を特定するとともに相互作用への寄与を定量的に解析し、SMYD2が多様な基質を特異的に認識する分子機構について詳細に記述する。本年度の実績として、まずSMYD2およびSMYD2とペプチドでの共結晶構造が明らかとなっている基質について全長蛋白質としてクローニングを行い、可溶性タグを付加させることによって大腸菌発現系による可溶性蛋白質としての発現が確認された。さらに各種クロマトグラフィーを用いた精製を行うことにより、高純度の酵素および基質蛋白質を組換え蛋白質として調製する系を構築した。また、所属研究室で保有する種々の分析装置を用いて得られた蛋白質の物性を評価するとともに、SMYD2と基質間の相互作用の速度論的解析系を構築した。さらに、補因子であるSAMの存在・非存在下においてSMYD2と基質蛋白質の相互作用を速度論的に解析することにより、SAM結合のメチル化転移活性のみならずSMYD2による基質認識への寄与が示唆された。当初の計画通り、酵素および基質の発現・精製系を構築することに成功した。さらに、物理化学的手法を用いた相互作用解析系についても構築することができた。さらに、放射性同位体を用いた酵素活性の解析系についても系の構築に着手している。現時点で変異体を用いた相互作用解析まではたどり着いていないものの、今後野生型と同じ手法によって組換え蛋白質を調製し、相互作用解析を行っていくことができると考えられるため、ほぼ当初の計画通り進展していると言える。本年度の実績として、既報のSMYD2/p53ペプチド複合体の結晶構造を基に、基質認識に寄与していると考えられるSMYD2アミノ酸残基に変異を導入したタンパク質を野生型と同様にして調製し、物性解析を行った。結果、4種の変異のうち、1種についてSMYD2が二次構造の変化を伴いながら不安定化し、基質結合ポケット内のアミノ酸残基のSMYD2構造安定化への寄与が示唆された。また、得られた変異体について野生型と同様にしてp53との相互作用について物理化学的解析を行ったところ、2種の変異体については3倍程度、1種の変異体については7倍程度の親和性の低下が確認された。これらの結果から、全長基質についても基質ペプチドと同様のアミノ酸残基を介して結合していることが示唆されたとともに、SMYD2の基質認識における基質結合ポケット内の各アミノ酸残基の寄与について定量的な知見を得ることができた。今後、結晶構造情報を基にSMYD2の分子認識に関与していると考えられる変異体の作製を進める。今年度構築した大腸菌発現系による発現・精製を行い、組換え蛋白質として各種変異体を調製する。得られた変異体を用いて物理化学的手法を用いた相互作用解析を行い、各アミノ酸残基の基質認識への寄与を定量的に記述していく。また、それぞれの変異体について放射性同位体を用いたin vitroでのメチル基転位反応実験を行うことによってメチル基転移活性について解析し、それぞれの基質認識とメチル基転移活性の相関について精査していく。続いて、上記のp53およびERαとの結合に重要な役割を果たしているアミノ酸残基を置換した変異体と各基質との相互作用について物理化学的解析を行う。

それぞれの基質との相互作用に寄与するアミノ酸残基の違いから各基質との相互作用様式について明らかにし、SMYD2が多様な基質を特異的に認識する分子機構について詳細に記述する。29年度が最終年度であるため、記入しない。生物分子化学29年度が最終年度であるため、記入しない。