hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブラジル人児童の健康課題に関する実態：児童と保護者の生活様式に焦点化して

在日ブラジル人は、滞在が長期化していく中で、公立小学校に通う児童が増加している。本研究は、ブラジル人の生活様式から児童の健康に影響する背景要因を捉え実態を明らかにするために、児童と保護者を対象に食生活を中心とした面接調査を実施した。児童の朝食時の孤食は保護者の早朝出勤や夜勤が影響し、保護者の就労による遅い帰宅時間が朝食の欠食につながっていると推測され、夕食の時間に児童が保護者と過ごすことはコミュニケーションをはかる大切な時間として活用されていると考えられた。平成25年度は、ブラジル人の生活様式を把握し児童の健康に影響する背景要因を捉え実態を明らかにするために、国内の在日ブラジル人の健康に関する文献を整理し学会発表を行った。児童生徒の健康課題では、肥満、齲歯の多さ、生活習慣では、朝食の副食が少なく菓子類を摂取しジュースの量と頻度が多い等、栄養バランスの悪い食事内容があがった。また、メンタルヘルスの問題もあげられ、リスクファクターとして言語の障壁、日本人生徒との関わり方や学校生活習慣の受入れ度等が抽出された。成人の健康課題では、精神症状やストレス症状を呈している者が多く、肥満は男性および女性の2040歳台で割合が高く、食習慣は肉・油脂・甘い飲み物が多く、魚・野菜の摂取が少ない傾向にあった。文献から、児童の健康課題は、学校生活適応や食生活が要因と推測されたため、これらを中心に児童と保護者の面接調査票を作成した。児童の調査項目は、就寝・起床時間、朝食・夕食を共にした家族と摂取状況、排便、運動、学校生活、身体症状等、保護者の調査項目は、子どもの健康状態と睡眠・食事・運動で気をつけていること、就労状態、日本語能力等である。そして、A小学校において、ブラジル人児童の健康課題を把握するために5名の児童とその保護者を対象に面接調査を実施した。その結果、中等度肥満が1名、寄生虫卵陽性が1名、未処置歯が3名であり、朝食の欠食が2名、朝食時の孤食が2名、便秘が2名、魚嫌いが3名であった。よくある身体症状では、「集中できない」が3名、「頭が痛い」が2名であった。早朝出勤は3名の母親と2名の父親にみられ、5名の保護者全員は、油脂や野菜摂取等に気を配っていたが、朝食の欠食や孤食を心配している保護者はいなかった。本研究は、ブラジル人児童がどのような心身の健康課題をもっているのか、児童と保護者の生活様式を把握し、児童の健康に影響する背景要因を捉えることで実態を明確にすることを目指している。平成24年度は、ブラジル人児童がどのような心身の健康課題をもっているのか把握するために文献検討を行った。ブラジル人児童の健康課題をテーマにした文献はほとんどなく、在日ブラジル人児童生徒を対象にした健康診断結果において、全体の66%が要医療で齲歯や歯肉炎、視力低下が多く、51%が要指導で肥満・やせであった。健康問題は生活習慣に起因していることから、集団の特徴に応じた効果的な保健指導の提供、親の生活や母国の文化を踏まえた教育内容を検討していく必要性が指摘されていた。日本の児童生徒の健康課題と生活様式をテーマにした文献では、生活様式として、Berkman&Breslowの健康習慣、生活構造に影響を及ぼす運動習慣、睡眠時間、朝食・間食摂取、通塾、通学、自宅学習・テレビ視聴・ファミリーコンピューター使用時間の項目が使用されていた。文献検討を踏まえ、ブラジル人児童の健康に影響する背景要因を捉えるために児童と保護者の生活様式を把握する面接調査票作成の検討を行った。面接調査票の作成過程において、ブラジル人集住地域であるA小学校の日本語指導教諭、養護教諭等の意見を参考に、質問項目が調査対象者に理解しやすくプライバシーに配慮している内容であるか等も含め検討し作成した。児童の調査項目は、食事・睡眠・排泄・運動等の生活習慣、余暇の過ごし方、身体・精神症状等であり、保護者の調査項目は、子どもの健康について大切にしていること、子どもの健康状態、就労状態等である。また、調査方法として学校に保管の健康診断結果等の閲覧、児童と保護者への同意を得る方法、面接調査の実施場所等について検討した。本研究は、ブラジル人児童がどのような心身の健康課題をもっているのか、児童と保護者の生活様式を把握し児童の健康に影響する背景要因を捉えることで実態を明確にする。公立小学校において児童15名を対象に健康調査を行い、面接調査は児童15名とその保護者14名に実施した。健康調査では、中等度肥満は2名、視力低下は10名、歯科の定期観察は10名が必要であった。児童の面接調査結果では、好きな食べ物は肉類、油っこいものが多く、嫌いな食べ物は野菜、魚類が多かった。

朝食が孤食あるいは欠食の6名は、22時の就寝が3名、7時以降の起床が4名で、朝食時には1名の母親が夜勤、3名の母親と父親がすでに出勤し、自宅にいる場合も家事や出勤の準備で一緒に朝食を摂取していなかった。夕食は欠食がなく家族と共に摂取していたが、20時30分以降が多かった。保護者が食事で気をつけていることは、栄養バランスを考え、野菜を食べるための工夫をすることであった。児童の身体症状は14名にあり、集中できない、頭が痛い、夜眠れない、お腹が痛いが多かった。10名の児童は、学校生活がとても楽しく、その理由に友人関係、遊ぶこと、勉強することをあげていた。保護者の2名が児童の健康状態は良好でないと捉え、食べ物やストレス、仕事で帰宅が遅いことが影響していると考えていた。朝食時は両親が出勤し孤食であるが夕食は家族とともに摂取し、家族間のコミュニケーションを大切にしていると考えられる。夕食時間の遅れが就寝や起床時間を遅らせ、睡眠不足や欠食状態になり、集中できない、頭が痛いという身体症状を引き起こしている可能性がある。その背景には保護者の就労状況の影響が推測される。また、ほとんどの児童に身体症状が見られたが、友人と遊び勉強ができる学校が好きな児童が多いこと、夕食を家族と共に過ごし話をしていることから、ストレスによる影響が軽減されているのではないかと考えられる。看護学A小学校において、児童と保護者対象の面接調査の依頼を保護者に行い、5名の児童とその保護者の協力が得られ、面接調査を実施することができた。しかし、面接調査は計画通りに予定人数の確保ができていないことから、達成度は「やや遅れている」と評価した。平成24年度は、ブラジル人児童の心身の健康課題を明確にし、健康課題に影響する背景要因を捉えるために児童と保護者への面接調査を実施する計画であった。しかし、ブラジル人児童がどのような心身の健康課題をもっているのか把握するための文献検討の実施、児童と保護者の生活様式を把握するための面接調査票の作成および具体的な調査方法を検討する段階までの到達であった。したがって児童と保護者への面接調査が実施できていないため、達成度は「やや遅れている」と評価した。平成26年度は、児童と保護者への面接調査を継続する。A小学校の日本語指導教諭の協力を得て、面接調査への協力が得られるよう保護者に働きかける。必要であれば、他の小学校への面接調査依頼を行い、研究協力者を確保する。面接調査結果から、ブラジル人児童の心身の健康課題を明確にし、健康課題に影響する背景要因を捉える。その健康課題と生活様式との関連性を明らかにし、健康課題解決のための基礎資料として報告書にまとめる計画である。平成25年度は、ブラジル人児童の心身の健康課題を明確にし、健康課題に影響する背景要因を捉えるために児童と保護者への面接調査を実施する。面接調査の結果分析から、児童の心身の健康課題を明確にし、その健康課題に影響する背景要因を把握する。面接調査から見出された知見を一般化するために、分析結果から得られた心身の健康課題とその健康課題に影響する背景要因を基に質問紙調査票を作成する。質問紙調査票は、ポルトガル語に翻訳する。調査対象者は、B市で小学校に通学するブラジル人児童全員である。B市で調査協力の得られた小学校においてプレテストを実施後、質問紙調査を行う。面接調査は計画通りに予定人数の確保ができていないため、今後も継続して実施する必要がある。面接調査実施における研究協力者、通訳者への謝金、旅費等を使用する。
末梢神経傷害後の脊髄マイクログリアで増加するP2Y受容体の 疼痛への関与

末梢神経の損傷により引き起こされる疼痛を神経障害性疼痛といい、難治性疼痛の一つとして知られている。神経障害性疼痛の病態として脊髄後角のマイクログリア関与することが近年明らかとなっており、マイクログリアの活性化要因の一つにATPが関与することが多数報告されている。本研究ではATP受容体であるP2Y受容体が神経障害性疼痛発生機序に関与することを明らかにした。中枢あるいは末梢神経の損傷により引き起こされる疼痛を神経障害性疼痛といい、難治性疼痛の一つとして知られている。神経障害性疼痛の病態として脊髄後角においてマイクログリアが活性化することが知られており、その活性化にはATPなどのヌクレオチドが関与することが多数報告されている。ATPなどのヌクレオチドをリガンドとする受容体にはイオンチャネル型のP2X受容体とGタンパク質共役型のP2Y受容体が存在しており、我々はP2Y12受容体は神経因性疼痛形成の初期段階に関与することをすでに発表している。本研究では、ラットの坐骨神経の枝である総腓骨神経と脛骨神経を結紮し、切断したSpared nerve injury (SNI)モデルを作成し、SNIモデルラットの脊髄マイクログリアでP2Y12受容体の他、P2Y6, P2Y13, P2Y14受容体発現が増加することを半定量的RT-PCR法とin situハイブリダイゼーション法にて明らかにした。これらの発現は損傷後3日をピークに2週間まで増加していたため、P2Y受容体のアンタゴニスト(P2Y6阻害剤のMRS2578、P2Y13阻害剤のMRS2211)あるいはP2Y14アンチセンスオリゴヌクレオチドを髄腔内に浸透圧ポンプを用いて持続的に投与を行い、疼痛関連動作を観察した。その結果、これらの薬剤で機械的アロディニアを抑制することができた。以上のことから神経障害性疼痛が形成される初期段階ではマイクログリアで増加するP2Y受容体が関与することが示唆される。ATPなどのヌクレオチドをリガンドとする受容体にはイオンチャネル型のP2X受容体とGタンパク質共役型のP2Y受容体が存在しており、我々は昨年度までにP2Y6,P2Y12,P2Y13,P2Y14受容体が末梢神経損傷後のマイクログリアで増加し、これらのantagonistやantisense oligo LNAを髄腔内投与を行うことで疼痛行動を抑制することを明らかにした。23年度はどのようなシグナル伝達系を介してマイクログリアでこれらのP2Y受容体が増加するかを調べる為にMAP kinase inhibitorを髄腔内投与した。末梢神経損傷モデル作成時にp38 MAP kinaseの阻害剤であるSB203580とMEK inhibitorであるU0126を3日間浸透圧ポンプを用いて持続的に投与したところ、p38 MAP kinase阻害剤投与群においてP2Y6,P2Y13,P2Y14受容体のマイクログリアでの発現増加を抑制するが、P2Y12やIba1の発現増加には抑制効果がないことを明らかにした。また、U0126投与群では全ての受容体で抑制効果が見られなかった。これらのことから神経障害性疼痛が形成される初期段階でp38 MAP kinaseの阻害によりP2Y6,13,14受容体の発現増加が抑制される為、マイクログリアのATP感受性が減少することで疼痛行動が改善されることが示唆される。ATPなどのヌクレオチドをリガンドとする受容体にはイオンチャネル型のP2X受容体とGタンパク質共役型のP2Y受容体が存在しており、我々は昨年度までにP2Y6, P2Y12, P2Y13, P2Y14受容体が末梢神経損傷後のマイクログリアで増加し、これらのantagonistやantisense oligo LNAを髄腔内投与を行うことで疼痛行動を抑制することを明らかにした。また、どのようなシグナル伝達系を介してマイクログリアでこれらのP2Y受容体が増加するかを調べる為にMAP kinase inhibitorを髄腔内投与した。

末梢神経損傷モデル作成時にp38 MAP kinaseの阻害剤であるSB203580とMEK inhibitorであるU0126を3日間浸透圧ポンプを用いて持続的に投与したところ、p38 MAP kinase阻害剤投与群においてP2Y6, P2Y13, P2Y14受容体のマイクログリアでの発現増加を抑制するが、P2Y12やIba1の発現増加には抑制効果がないことを明らかにした。また、U0126投与群では全ての受容体で抑制効果が見られなかった。これらのことから神経障害性疼痛が形成される初期段階でp38 MAP kinaseの阻害によりP2Y6, 13, 14受容体の発現増加が抑制される為、マイクログリアのATP感受性が減少することで疼痛行動が改善されることが示唆される。以上の内容を学術誌にて研究成果を発表するに至った。マイクログリアでATP感受性の増大が見られることが神経因性疼痛の発生に関わることを示唆できるデータが得られた為、本研究をスムーズに進めることができている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後はマイクログリアでの複数のP2Y受容体増加が痛み行動を増強させていることから、これらの阻害剤を混合して投与することでより疼痛行動の改善が見られるかどうかを検討予定である。このとき、混合した阻害剤同士による影響や投与量の調整を行った方がいいと考えられる。
ドーパミン欠乏症のモデルとしてのカイコ変異体「黄体色致死」に関する研究

カイコの突然変異体「黄体色」(lemon)は、幼虫の皮膚にキサントプテリンが高濃度に蓄積し、全身が黄色く見える突然変異である。私たちは、この突然変異の原因がセピアプテリン還元酵素(Sepiapterin reductase ; SPR)の遺伝子の構造に異常が起きた結果、SPRの酵素活性が低下するためであることを明らかにしてきた。SPRは、チロシン水酸化酵素などの補酵素として使われるテトラヒドロビオブテリン(BH4)を合成する酵素である。ヒトや哺乳類では、SPRが欠損すると、BH4の不足とドーパミンやセロトニンの不足を招き、発達障害や運動障害などの重篤な症状を引き起こす。一方、lem変異体はカイコの発育には目立った異常を示さないため、遺伝的マーカーとして広く使われている。本研究では、農業生物資源研究所との共同研究で、lemホモ個体にSPR遺伝子を強制発現させるトランスジェニックカイコを作出した。その結果、黄体色の形質が消失して正常な白色の体色が現れることが判明した。このレスキューが可能であることは、SPR遺伝子がカイコのトランスジェニック操作におけるマーカー遺伝子として有用であることを示唆している。黄体色形質は2齢から3齢という若齢で判別可能であるので、早期の識別に適している.私たちがすでに原因遺伝子を突き止め、かつトランスジェニック操作で形質をレスキューできることを示したd油(od)や赤蟻(ch)なども、同様に若齢で判別可能であり、実験目的に合わせて多様なマーカーとして利用できる。カイコの突然変異体「黄体色致死」(lemon lethal)は、2齢幼虫が濃黄色を呈し、まったく摂食できずに致死する。この突然変異の原因がセピアプテリン還元酵素(Sepiapterin reductase ; SPR)の遺伝子の構造に異常が起きた結果、SPRの酵素活性が顕著に低下するためであることが明らかになっている。SPRは、チロシン水酸化酵素などの補酵素として使われるテトラヒドロビオプテリン(BH4)を合成する酵素であり、SPRの欠損はヒトや哺乳類でも発達障害や運動障害などの重篤な症状を引き起こす。本研究では、黄体色致死変異体にBH4を経口的に投与して治療を試みた。その結果、2齢幼虫が餌を食えるようになって成長をし、個体によっては成虫にまで達した。また、同様にドーパミンを経口投与したところ、やはり2齢幼虫で摂食ができるようになって成長した。しかし、セロトニンはあまり効果が見られなかった。これらの結果から、黄体色致死の原因は、BH4の不足によってチロシン水酸化酵素(tyrosine hydroxylase)の活性が低下し、ドーパミンの生産量が低くなったために、摂食行動に必要な神経活動ができないことであると考察した。ドーパミンの欠乏によって生じるヒトの病気に、パーキンソン病がある。パーキンソン病の遺伝要因の一つはSPRと強く連鎖している。本研究の結果は、カイコの黄体色致死変異体は、ヒトのパーキンソン病あるいは他の関連神経疾患のモデルとして使える可能性を示唆している。
タマン諸語とカイケ語の記述、および他のヒマラヤ諸語との言語系統、接触に関する研究

チベット=ビルマ語族に属するカイケ語はこれまでほとんど調査されることがなかった言語であるが、本研究ではネパールでの現地調査によりこの言語の記述研究を進展させると共に、言語系統的に最も近いと推測されてきたタマン語群諸語とチベット語との歴史的関係について理解を深めた。また、カイケ語の音調体系について、周辺のヒマラヤ諸語に見られる音調体系と比較対照しながら、その特徴を明らかにした。21年度は下記の研究を行った。(1)2009.7月-8月にかけてネパールにてカイケ語の現地調査を実施した。調査では主に、更なる語彙の収集と併行して、カイケ語の音調構造の調査、データの収集に従事した。(2)2009.12月-2010.1月にかけてネパールにてカイケ語の現地調査を実施した。調査では主に、夏の調査(とそれ以前に)で収集したカイケ語の音調に関するテータの分析結果/仮説を検証しながら、更なる語彙の収集と、音調構造の調査、テータの収集に従事した。(3)現地調査で収集したカイケ語のデータを分析し、特に音調構造に関する理論構築を進めた。(4)現地調査で収集したカイケ語の語彙およびその音韻/音調構造と、以前に収集したタマン諸語、チベット語諸方言、その他のヒマラヤ諸語、チベット=ビルマ諸語の語彙、およびその音韻/音調構造と比較、分析し、同源形の推定、借用語の特定などの作業を進めた。(5)本年度の研究成果を来年度夏に開かれる国際学会にて発表するべく、データの整理と論文執筆の準備を進めた。(6)新しく発表/刊行されたヒマラヤ諸語(特にチベット語方言、ブータン周辺のチベット系言語)についての論文/データ等を分析し、(4)で述べた言語比較作業上必要な理論的検討作業を進めた。22年度は下記の研究を行った。(1)2010.7月-8月にかけてネパールにてカイケ語の現地調査を実施した。調査では主に更なる語彙の収集を行ない、特に収集が難しい、使用頻度がそう高くないと思われる動詞の発見作業に従事した。結果、100を超える動詞を掘り出し、その音調と活用を特定した。またそれを中心とした文例の収集を行なう中で、新しい語彙の発見、その意味の特定と文法パターンの確認作業を行なった。(2)2010.12月-2011.1月にかけてネパールにてカイケ語の現地調査を実施した。調査では主に、夏の調査(とそれ以前に)で収集したデータの確認、修正と、更なる語彙の収集と音調の特定を行なった。(3)現地調査で収集したデータを分析し、特に音調構造に関する理論構築を更に進めた。(5)これまでの研究成果を2010年9月にイギリス・ロンドンで開催された国際学会「The 16th Himalayan Languages Symposium」にて「Internal diversity in the Tamangic lexicon」として発表した。(6)本年度の研究成果を来年度夏に開かれる国際学会にて発表するべく、データの整理と論文執筆の準備を進めた。(7)新しく発表/刊行されたヒマラヤ諸語(特にチベット語方言、ブータン周辺のチベット系言語)についての論文/データ等を分析し、(4)で述べた言語比較作業上必要な理論的検討作業を進めた。本年度は、ネパールでのカイケ語の現地調査を2回実施した。調査では前年度の調査に引き続き、更なる語彙(特に動詞)の収集、それらの音調の特定、様々な文法事項の確認作業を行った。更にいくつかのテキストを録音収集し、その記述作業とそこに出てくる新出の文法パターンについての調査も行った。これらの調査結果とその分析により、未記述言語であったカイケ語の記述が確実に進展し、辞書、文法書等の刊行に向け、更に準備が整った。9月には神戸市外国語大学で開催された国際学会「The 17th Himalayan Languages Symposium」にて、これまでの研究成果として「A preliminary investigation into Kaike tones and a lexical comparison between Kaike,Tamangic,and Tibetan」を発表した。ここではカイケ語の音調構造はチベット語やタマン諸語のそれと類似点は多いものの、重要な相違点もあり、共通した音調発生過程を経たものでなく、それぞれが個別に発展させてきたものである可能性が高いことを明らかにすると共に、カイケ語の中でチベット語からの比較的新しい借用と思われる語彙の音韻・音調と現代チベット語中央方言におけるドナー語彙の音韻・音調には一定の対応関係が見いだされることを示した。このように、これまで系統的に比較的近いのではないかと漠然と考えられてきたタマン諸語やチベット語との系統、歴史的関係について更なる探究をしていく上で、相互の借用関係に基づく類似を抽出していく必要性とその方法を明らかにすることができた。
宇宙ロボット用超磁歪アクチュエ-タの研究

超磁歪駆動要素の出力持性についての基礎実験と、回転型アクチュエ-タの回転性能に関する理論的検討および実験による実証を行った。まず、超磁歪駆動要素について、静的変位特性、周波数特性等、その出力特性についていくつかの実験を行った結果、1)その最大ひずみ量は10^<ー3>程度の大きさであり、圧電素子より小さいこと、2)素材が金属であるため縦弾性係数が圧電素子の約2倍の大きさで、出力パワ-が期待できること、3)駆動コイルを使用するため高周波駆動には適さず又外形が大きくなることがわかり、大きな力で微小な変位を精度よく制御する必要のある超精密加工分野に向いていることが明らかとなった。次に、高周波駆動に適さない超磁歪駆動要素のかわりに、積層圧電素子を用いた回転型アクチュエ-タを試作し、低い周波数からその駆動系の共振周波数を含む高い周波数で駆動する実験を行うとともに、出力持性について理論的に検討した。その結果、1)低い周波数から高い周波数まで全範囲にわたって、理論的に求められる回転数と1%以内の誤差で回転すること、つまり全回転数範囲で回転原理が成立すること、2)出力トルクは回転数とともに上昇し、共振周波数を越えても回転が停止する直前の回転数まで上昇すること、3)負荷トルクが増してもほとんど一定の回転数で回転すること、4)最大出力トルクは約0.07Nm,最高効率は約20%であったこと、などが明らかとなった。つまりこの回転型アクチュエ-タは、従来の電磁モ-タにない特長を有することがわかり、宇宙ロボット用小型アクチュエ-タとしての可能性を見出すことができた。将来宇宙開発が進展するに伴って、宇宙空間で人間の代わりに複雑な作業を行うロボットの開発が重要になってくる。このようなロボットに用いられるアクチュヒ-タとして、現在、電磁式アクチュヒ-タや油空圧アクチュヒ-タが一般的に使用されているが、近年圧電/電歪アクチュヒ-タを応用した新しい超音波モ-タが実現されつつある。しかしこの超音波モ-タは、1)応答性がよくかつ制御性がよい、2)(パワ-/重量比)が高い、3)磁場を発生しない、などの優れた長可を持つ反面、4)高周波電源が必要、5)耐久性に問題がある、などの短所を持つ。従がって、本研究ではこのような摩擦駆動によるモ-タの代わりに、効率ならびに回転精度の高い歯車駆動を用い、超磁歪材を駆動要素とする新しい回転型精密アクチュヒ-タの開発を試みた。初年度は、超磁歪材を直接組み込むことが困難であったので、駆動要素を積層圧電素子で置き換えた同じ原理の回転型アクチュヒ-タを製作し、種々実験を行い性能につき検討した。その結果、以下の点が明らかになった。1)提案した駆動原理により、積層圧電素子の伸縮運動が回転運動に変換されて連続したロ-タの回転が得られ、モ-タの実現が可能である。2)モ-タの回転数は、駆動周波数20Hzのとき15rpmとなり、理論計算値とほぼ一致する回転数が得られた。3)モ-タの出力トルクは、どの回転数でも最高0.014Nmであり、ほぼ理論計算値と一致する値が得られた。また、どの回転数でも最大出力トルクまで安定した回転を保つことがわかった。4)モ-タの効率は、回転数とともに上昇し、約16rpmのとき、最大26%に達した。この実績を基に次年度の研究を進展させる予定である。超磁歪駆動要素の出力特性についての基礎実験と、回転型アクチュエ-タの回転性能に関する理論的検討および実験による実証を行った。

まず、超磁歪駆動要素について、静的変位特性、周波数特性等、その出力特性についていくつかの実験を行った結果、1)その最大ひずみ量は10^<-3>程度であり、圧電素子より小さいこと、2)素材が金属であるため縦弾性係数が圧電素子の約2倍の大きさで、出力パワ-が期待できること、3)駆動コイルを使用するため高周波駆動には向かず、結局大きな力が必要で微小な度位を割合ゆっくりした速度でコントロ-ルする用途に向いていることが明らかとなった。次に、高周波駆動に向かない超磁歪駆動要素のかわりに、積電圧電素子を用いた回転型アクチュヒ-タを、その駆動系の共振周波数を含む高い周波数で駆動する実験を行うとともに、駆動特性について理論的な検討を行った。その結果、1)共振周波数を含む高い駆動周波数範囲でも理論的な回転数と約1%以内の誤差で回転すること、つまりこのような高い駆動周波数範囲でも回転型アクチュヒ-タの回転不理が成立すること、2)出力トルクは、駆動周波数の上昇とともに上昇すること、そして共振周波数を越えても回転できなくなる直前の駆動周波数まで上昇を続けること、3)これまでの準静的な駆動状態での最高出力トルク0.014Nmの約5倍の0.07Nmが得られたこと、4)負荷トルクが増しても、ほとんど一定速度のまま回転を続けることなどが明らかとなった。つまり、この回転型アクチュヒ-タは、共振周波数を含む高い周波数で駆動することにより、出力トルクを大きく向上できること、しかも最大出力トルクまでは、負荷トルクによらずほぼ一定の回転数で回転を保つ他のエクチュヒ-タにはない時長を持つことが明らかとなった。
ビジョンシステムを用いた自動車の自動追尾走行の実現

本研究では,自動車交通の効率化,安全化の実現の手段として期待される自動車交通の知能化(Intelligent Transport System)のなかで,ビジョンシステムを用いた先行車両の相対位置計測手法の開発および自動車の自動追尾走行の実現に向けた基礎研究を行った.具体的に行った研究および結論を下記に示す.1.最適画像入力手法の検討カメラから得られる画像について画像処理しやすい最適な画像を得る手法として,本研究では露光時間,フレーム間積分,ゲイン調整,の3つの状態量を適切に調節するアルゴリズムを開発した.その結果,日差しに強い日中におけるトンネル進入,退出時にもステレオ処理できる画像を取得することが可能となった.2.カメラの自動校正手法の確立ステレオビジョンは高い校正精度が求められる手法である.従来この校正は初期化時に1回校正するのみであったが,本研究では必要に応じてシステム自体が自動校正するアルゴリズムを開発した.これによりステレオビジョンのメンテナンスフリー化を実現することが可能となった.3.ステレオビジョンにおける視差画像の高速生成法の開発ブロックマッチングに基づくステレオビジョンは,膨大な演算量のためリアルタイム処理が難しかった.そこで新たに計算簡略化アルゴリズムおよび並列演算アルゴリズムを開発した.4.側壁・障害物等の車両周囲環境認識アルゴリズムの開発自動追尾走行を行う上では先行車両の認識・追尾・位置計測のみでは不十分であり,実際にはその他の側壁・障害物等の環境認識を行う必要がある.そこで本研究ではステレオビジョンシステムを用いた環境認識アルゴリズムを開発した.本手法を用いた場合,側壁はもちろんのこと片側1車線の高速道路によく見られるポール等の小さな障害物も検出でき,雨天等の悪天候化にも比較的ロバスト性が高いことを確認した.本研究では,自動車交通の効率化,安全化の実現の手段として期待される自動車交通の知能化(Intelligent Transport System)のなかで,ビジョンシステムを用いた先行車両の相対位置計測手法の開発および自動車の自動追尾走行の実現に向けた基礎研究を行った.具体的に行った研究および結論を下記に示す.1.最適画像入力手法の検討カメラから得られる画像について画像処理しやすい最適な画像を得る手法として,本研究では露光時間,フレーム間積分,ゲイン調整,の3つの状態量を適切に調節するアルゴリズムを開発した.その結果,日差しに強い日中におけるトンネル進入,退出時にもステレオ処理できる画像を取得することが可能となった.2.カメラの自動校正手法の確立ステレオビジョンは高い校正精度が求められる手法である.従来この校正は初期化時に1回校正するのみであったが,本研究では必要に応じてシステム自体が自動校正するアルゴリズムを開発した.これによりステレオビジョンのメンテナンスフリー化を実現することが可能となった.3.ステレオビジョンにおける視差画像の高速生成法の開発ブロックマッチングに基づくステレオビジョンは,膨大な演算量のためリアルタイム処理が難しかった.そこで新たに計算簡略化アルゴリズムおよび並列演算アルゴリズムを開発した.4.側壁・障害物等の車両周囲環境認識アルゴリズムの開発自動追尾走行を行う上では先行車両の認識・追尾・位置計測のみでは不十分であり,実際にはその他の側壁・障害物等の環境認識を行う必要がある.そこで本研究ではステレオビジョンシステムを用いた環境認識アルゴリズムを開発した.本手法を用いた場合,側壁はもちろんのこと片側1車線の高速道路によく見られるポール等の小さな障害物も検出でき,雨天等の悪天候化にも比較的ロバスト性が高いことを確認した.
恒星コロナグラフ撮像系開発による光学域超高感度星周ダスト分布探査

本研究は、明るい赤色巨星の星周ダストによる微弱な散乱光を光学域において超高感度で捕らえ、星周ダストシェル分布を知ることで質量放出現象の時間変動性と方向性を探求しようとするものである。まず既存設備で星の周りの淡い光芒を捕えることを試みる。それと同時に恒星コロナグラフを開発し、中心星が光学域で明瞭に観察される明るい赤色巨星を系統的に探査し、質量放出で作られた星周ダストシェルを、中心星から0.1pc(3×10^<17>cm)を超える範囲にわたり二次元画像として検出することを目指す。そして、その構造解析から、かつてない詳細さで、質量放出の履歴を明らかにすることを目指すものである。既存設備による観測は、東京大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センター木曽観測所において進めた。その結果、うみへび座U星(U Hya)でVバンドで25等級/平方秒角の面輝度の半径120"のほぼ円形のダストシェルを検出した。その輝度変動の測定を4ヶ月間試みたが観測期間内には有意な変動は検出できなかった。さらに、ダストシェル内に微細構造の存在を示唆する結果を得た。この微細構造は、質量放出の時間変動性、あるいは、非球対称性と関係している可能性もあり、今後のさらなる研究対象である。一方、焦点面マスクと瞳面マスクを装備したコロナグラフを開発し、りくべつ宇宙地球科学館115cm望遠鏡に搭載し、実際の観測を行った。期待通りにゴースト光、散乱光を抑えた画像を取得することができた。特に、RバンドでU Hyaのダストシェルを容易に検出することができ、ダストシェル探査にRバンドが有効なことを確認した。今後Rバンドでコロナグラフ観測を進めていく。平成17年度においては、研究計画に従い以下の研究を推進した。1既存設備による観測の遂行:暗い夜空、可視域の適切な撮像設備、豊富な観測時間の三つの要件を満たす国内の観測施設、東大・木曽観測所の105cmシュミット望遠鏡と2048x2048ピクセルCCDカメラを利用して、泉浦と中田により赤色巨星二星のまわりのダストシェルをVバンドで深く探査した。これらの設備を用いただけで、うち一星のうみへび座U星に半径120秒角の光学ダストシェルが検出された。その天体について1ヶ月に一度のモニター観測を4ヶ月に渡り実施した。得られたデータの解析を現在進めている。その解析結果から中心星とダストシェルそれぞれの明るさの時間変化を調べ、ダストシェルを照らしている光源を特定し、ダストシェルの質量見積の精度を高める予定である。2恒星用コロナグラフの検討:最終的な研究目標を達成することのできる恒星コロナグラフの検討・設計を研究代表者、研究分担者が協力して進めた。まず、実際の観測に必要な機能を洗い出し、光学部品の大きさや配置などの概略設計を進めた。それをもとに仕様をとりまとめ、より詳細な光学設計を光学会社に研究費により依頼した。視野の広さや結像性能などの観測性能、取り扱い易さ、大きさ、重さなどと製作コストとの兼ね合いから反射型のオフナー光学系とF比変換レンズ系を採用した。次年度に予定されている研究費配分額と照らし合わせ、製作コストに最も大きく寄与する視野の大きさを、最大で直径20分角の目標のところ、最終的に研究目標達成に最低限必要な直径8分角とした。結像性能は、ぐんま天文台の1.5m望遠鏡に装着した場合に、視野内全域で、B, V, R, Iの4バンドにわたりシーイング(1.6")限界が得られている。これらにより、次年度にコロナグラフ光学系の実際の製作に入る準備が整えられた。平成18年度においては、研究計画に従い以下の研究を推進した。

1.既存設備による観測の遂行:研究代表者、研究分担者が協力して前年度に引き続き、東大・木曽観測所の105cmシュミット望遠鏡と2048x2048ピクセルCCDカメラによりVバンドでダストシェル探査を進めた。このシステムはコロナグラフを持たないため前年度までの検出は、うみへび座U星の半径120秒角に広がるダストシェルのみであった。そのため今年度は、前年度からの継続でこの星のモニタ観測を実施した。約一ヶ月の間隔で合計5回の観測を実行し、ダストシェル輝度の時間変動性について検討を加えた。その結果、観測期間中のダストシェル輝度の変化は0.3等級以下であった。同期間の中心星の変光幅も0.3等以下であったため、ダストシェルを照らしている光源の特定、ひいては、ダストシェルの質量見積の精度を高めるにはまだ至らなかった。2.恒星コロナグラフの製作:前年度に引き続き、恒星コロナグラフの設計・製作を研究代表者、研究分担者が協力して進めた。前年度に光学会社に依頼して作成した光学系の基礎設計をもとに、今年度は機械系、制御系まで含めた具体的なシステムの基本設計を研究代表者と研究分担者で行った。それをもとに、一体物のコロナグラフとしての詳細設計と具体的製作を順次光学会社に依頼した。その際、光検出器として富山市天文台所有のCCDカメラを組み込めるよう配慮した。出来上がったコロナグラフ本体の結像性能は、前年度の光学設計の仕様を満たすものであることが確認された。このコロナグラフをぐんま天文台の1.5m望遠鏡に装着した場合には、視野8分角の全域で、B, V, R, Iの4バンドにわたりシーイング(1.6")限界が得られる。これらにより、次年度にコロナグラフの組立調整と試験観測に進むための準備が整った。本研究は、明るい星の周りの淡い光芒を捕えるため恒星コロナグラフを開発し、赤色巨星の星周ダストによる微弱な散乱光を光学域で捕らえ、星周ダストシェル分布を知ることで質量放出現象の時間変動性と方向性を探求しようとするものである。特に、中心星が光学域で明瞭に観察される明るい赤色巨星を系統的に探査し、10^<-7>太陽質量/年以上の質量放出で作られた星周ダストシェルを、中心星から0.1pc(3x10^<17>cm)を超える範囲にわたり二次元画像として検出することを新たに目指す。前年度までにコロナグラフ光学系と機械系の製作、制御系の詳細設計まで完了した。今年度はモーター駆動部を含む制御系を製作し、また、フィルター類を実装した。さらに富山市天文台所有の液体窒素冷却式CCDカメラを組み込み、高感度画像データの取得を可能とした。これらによりコロナグラフはシステム単体として完成した。この観測システムを北海道足寄郡陸別町にあるりくべつ宇宙地球科学館の115cm望遠鏡ナスミス焦点に搭載し、赤色巨星ダストシェルの高感度撮像観測を試験的に開始するに至った。試験観測においては、既存設備を用いて前年度までに星周ダストシェルを検出していた天体、うみへび座U星を中心に観測した。コロナグラフにより中心星の明るい光を遮ると、それを起源とする強いゴースト像ならびにCCD内で起こる散乱光現象が低く抑えられることを確認した。定量的な評価はこれからだが、既存設備に比べ、中心星のより近くまでより高いS/Nでダストシェルの淡い放射成分を検出できると期待される。
不定胚形成におけるホメオボックス遺伝子の役割

各CHB遺伝子のセンスまたはアンチセンスRNAを35Sプロモーター支配下で不定胚内に過剰発現させることにより、各CHB遺伝子の機能を検討した。ニンジン胚軸の表皮細胞からの直接的な不定胚形成系を応用して遺伝子導入を行い、胚軸外植片から直接誘導した不定胚(一次不定胚)の形態を観察した。更に、一次不定胚から育てた形質転換幼植物体の胚軸外植片から不定胚(二次不定胚)を誘導し、不定胚形成率と形態を観察した。その結果、以下のことがわかった。1 CHB1のセンスRNAを過剰発現させた一次不定胚には、子葉の数が多くなる、子葉が巨大になるなど子葉の形態異常が起こった。また、全てのセンス形質転換幼植物体から二次不定胚が誘導されるものの、同様に子葉の形態異常が起こった。CHB1のアンチセンスRNAを過剰発現させた場合、一次不定胚の形態に異常は見られないものの、形成率が低くなった。また、アンチセンス幼植物体の胚軸外植片から二次不定胚を誘導すると、不定胚形成そのもの、あるいは、魚雷型胚から幼植物体への進行が抑制された。これらの結果から、CHB1は不定胚形成の誘導(不定胚形成能の獲得)と不定胚形成後期の子葉の形態形成に深く関連した機能を持つことが示唆された。2 CHB2のアンチセンスRNAを過剰発現させた一次不定胚には、胚軸が太く短くなるといった胚軸部位の形態異常が起こった。二次不定胚はほとんどが球状胚で停止し、心臓型胚以降の不定胚が形成されなかった。CHB2のセンスRNAを過剰発現させた場合、一次不定胚にも二次不定胚にも形態的な異常は見られなかった。これらの結果から、CHB2が球状胚から心臓型胚への進行過程で機能していることが示唆された。
生体高分子の動的構造解析を目的とした時間分解EXAFS法の試み

高エネルギー物理学研究所放射光実験施設のマシンタイムを有効に利用して以下の研究を61-63年度にわたり実行した。1.装置の試作・立ち上げ-(1)EXAFS装置(高エネルギー研現有)に接続する光学モニターシステムにつき、微弱光検出方式としてMCPD法を採用した。(2)試料励起用レーザーフォトリシス装置から試料への光導入にはオプティカルファイバーを利用して好結果を得た。(3)光学モニターとレーザーフォトリシス装置をEXAFS装置に接続し、各種制御用インターフェースに工夫を加えて全システムを完成した。2.全システムの調整と性能チェック-装置の調整に必要な可逆的光化学系試料として、マッコウクジラミオグロビンを大量に精製した。(1)ミオグロビン一酸化炭素複合体の光解離性を利用して上記システムをチェックした。(2)同時に試料槽の光路長、励起光透過性高分子膜材料等も最適化した。3.生体高分子の動的構造解析-(1)ミオグロビン、ヘモグロビンにつき光解離性を示す一酸化炭素化型複合体を中心に、酸素化型、シアン型など各種の複合体のEXAFS/XANESを精密に測定した。これら複合体の配位子結合角度と光解離性の間に一定の相関関係を見出した。(2)ペルオキシダーゼの不安定中間体(複合体IIとIII)を急速混合・凍結などにより補足し、先述の光学モニターで純度(9.5%以上)を確認後、他の安定複合体と共に、EXAFS/XANESを精密測定した。これによりヘム鉄が感じる配位子場の対称性、複合体IIとIIIのヘム鉄実効価数、五配位-六配位の問題等を検討した。(3)その他、緑膿菌チトクロムP450や化学修飾ミオグロビンについても多くの興味ある事実を見出した。以上3年間にわたって、主として蛋白質の動的構造解析を目指して試験研究を行ない所期の目的を達成した。高エネルギー物理学研究所放射光施設での実験は、マシンタイムが少いため能率よくしかも失敗なく行なう必要があるので当該年度の4月1日12月31日の期間は主として試料の精製及び試料セル,試料槽などを自作し、オプティカルファイバー等の配置を決めた。以下に要点を示す。1.本研究で用いる高感度光学モニターシステム,レーザーフォトリシス装置の調整に必要なミオグロビンCO錯体を大量に調製した。2.上記ミオグロビンCO錯体の可逆的光化学反応(COの光解離ー再結合)レーザー光パルスで100%可能となるように、試料セルを各種試作しセルの厚さを0.51.0mm,試料濃度1mM以下と決定した。3.溶液試料を保持でき、しかもレーザー光(500600nm)が良く透過する高分子フィルムを検討し、ラミラー(東レ)を採用した。4.試料セルをカバーする真空用シュラウドには、X線入射口、螢光X線用窓、レーザービーム入射口,試料モニター用微弱可視光出入り口の計5ケ所の窓が必要であり、その配置や窓材質を最終決定した。5.ソフト面で電総研大柳宏之主任研究官の助言を得てX線吸収スペクトル測定装置制御用インターフェースを自作した。6.標準試料であるミオグロビン以外に、ヘモグロビン,西洋ワサビペルオキシダーゼ,緑膿菌チトクロムP450を大量に精製した。ヘム置換法などの化学修飾法を適用した試料も調製した。以上当該年度の12月までの予定はすべて完了し、結果の一部は学会等で経過報告を行なった。

当該年度1月-3月の期間は、申請代表者(飯塚)が理化学研究所に転任したが、本研究を継続して行なっている。既に高感度光学モニターシステムを完成しほぼ調整も終わった段階であるが、これについては理研より別途報告書を提出する。63年度は、本試験研究の最終年度に当るので、前年度までに試作した装置による各種試料の測定・解析に重点を置くと共に、3年間にわたる研究の取りまとめを行なった。1.X線吸収スペクトルにおいて、EXAFS(Kー吸収端から高エネルギー側500eVの範囲)のみならず、XANES(Kー吸収端近傍50eVにわたる微細構造)の領域も局所構造解析に重要と考え、今年度は各試料のXANES測定をも重視した。2.西洋ワサビペルオキシダーゼの不安定中間体(コンパウンドIIとIII)を急速凍結により捕捉しEXAFS/XANESスペクトルを精密に測定した。EXAFSからヘム鉄と第6配位子(O原子)との距離を、XANESから配位子の結合角度を求めた。3.XANES領域において、Kー吸収端直前に観測される1s→3d禁制遷移ピークならびにKー吸収端を構成する二つのピーク(CとD)に着目し酸化型高スピン状態のヘム蛋白質を詳細に比較した。その結果両indicatorともにヘム鉄と第6配位子との距離を反映して変化する事を発見した。4.(ヘム蛋白質において)配位子の結合・解離を制御するヘム鉄近傍のアミノ酸残基(ヒスチジン)を化学修飾したミオグロビンを調製し、ESR、フラッシュフォトリシス、X線結晶構造解析法によりその構造と反応性を検討し、EXAFS/XANESから得た知見と比較した。5.緑膿菌から大量に抽出・精製したチトクロムP450(基質:カンファー)の一酸化炭素複合体、酸素複合体、青酸イオン複合体にEXAFS/XANES法を適用し、ヘム鉄近傍の詳細な局所構造解析を実行した。
滋賀重列がイリノイ大学に提出した修士論文の収集と分析

建築家であり建築教育家であった滋賀重列は、母校であるイリノイ大学に、修士号獲得のために論文「FUTURE DEVELOPMENT OF JAPANESE DWELLING HOUSES」を提出し、1905年に学位を得ている。滋賀は、この論文提出前の1903年に建築学会機関誌『建築雑誌』に出色の住宅論といわれる「住家(改良の方針に就て)」を発表し、当時の住宅界のリーダーとしての地位を得ていた。その主張は技術論に加え、プライバシーの要求や主婦労働の軽減といった生活思想の問題を含むもので注目されたのである。本研究では、これまで知られていなかったこの学位論文を収集し、既報である「住家(改良の方針に就て)」との比較を通して内容分析とその位置付けを行なった。その結果、以下の諸点が明らかになった。(1)論文の基本的構成は既報と共通し文章も部分的に一致するところがみられることから、既報を発展させたものといえる。(2)既報で触れられた内容のうち、プライバシーの問題および住まいの公共性という側面に関する論考が一層強く論じられている。(3)日本住宅の歴史とアメリカ及びイギリス住宅に関する記述が増え、特に日本住宅の歴史では茶室に関する記述が加わり、また、アメリカの大学に提出するということもあって英文で出版されていた新渡戸稲造の『武士道』(1900年)が引用されている。(4)一方、既報の特徴の一つである家事労働の軽減に関する内容が削除されている。以上の諸点を踏まえつつ、この論文の特徴を述べれば、内容は既報と同様に新しい住宅についての現実的提案ではなく、極めて観念的な論考といえ、その後の大正期に散見される欧米住宅を手本とした洋風化を主張する他の具体性を伴う論考とは明らかに異なる点といえる。いずれにせよ、明治後期に書かれた住宅論は極めて少なく、時代性をよく反映した貴重な住宅論と考える。なお、遺族が現在でも滋賀に関する貴重な資料を所蔵していることが判明し、その収集を行った。今後は、これらの所蔵資料を加え分析を試みたいと考える。本研究は、明治26(1893)年にアメリカのイリノイ大学建築学科を卒業し、翌年から現在の東京工業大学の前身にあたる東京工業学校工業職員養成所木工科授業方取調べとして務め、以後退官する大正6(1917)年まで、わが国中等建築教育に従事した建築家滋賀重列に関する研究である。滋賀は、卒業後の明治38(1905)年にイリノイ大学に論文を提出し、修士号を得ている。この修士論文の元本がイリノイ大学に保管されていることを確認していたことから、今年度は研究の一環としてイリノイ大学を訪れ、この修士論文を収集してきた。本研究の中心となるのは、この修士論文の分析である。すなわち、修士論文のタイトルは、「Future Development Of Japanese Dwelling Houses」であり、わが国最初期の住宅論のひとつとして位置づけられる。ちなみに、滋賀は、明治36(1903)年に建築学会機関誌『建築雑誌』に著名な論文「住家(改良の方針に就て)」を発表し、わが国の近代住宅史にその名をとどめている。今回入手した修士論文は、これまでその存在は知られておらず、かつ、『建築雑誌』誌上で発表した論文の直後に書かれたものであり、滋賀がわが国の住宅の将来について総合的に記した論文として注目されるのである。現在、その英文の翻訳作業を行い、傍ら、翻訳作業の資料として『建築雑誌』を中心に滋賀の残した論文を収集し、その内容の整理を行なっている。一方、遺族からの滋賀重列に関する聞き取り、滋賀重列に関する遺品の整理も今後の課題であり、次年度にはこうした作業も行い、滋賀の戦前期の建築界における活動と収集した論文の位置づけを行なう予定である。

以上の諸点を踏まえつつ、この論文の特徴を述べれば、内容は既報と同様に新しい住宅についての現実的提案ではなく、極めて観念的な論考といえ、その後の大正期に散見される欧米住宅を手本とした洋風化を主張する他の具体性を伴う論考とは明らかに異なる点といえる。いずれにせよ、明治後期に書かれた住宅論は極めて少なく、時代性をよく反映した貴重な住宅論と考える。なお、遺族が現在でも滋賀に関する貴重な資料を所蔵していることが判明し、その収集を行った。今後は、これらの所蔵資料を加え分析を試みたいと考える。
新規蛍光標識法を用いた軸糸ダイニンの1分子運動特性の解析

本研究では、鞭毛運動におけるモーター蛋白質ダイニンの機能を理解するために、新に開発した鞭毛蛋白質の特異的標識法を利用して、ダイニン1分子の運動の様子と力発生過程を調べた。その結果、鞭毛ダイニンの効率的な力発生と運動には多分子が必要であることが示唆された。また、精製した鞭毛ダイニンのモーター活性を生体内に近い条件で調べる方法も新たに開発した。その方法により、3種類のモーター蛋白質が分子内に共存するタイプの鞭毛ダイニンでは、それぞれが互いに制御しあい協調して機能していることを見出した。鞭毛運動の基礎はモーター蛋白質ダイニンによる微小管のすべり運動である。その滑り運動が波動運動に変換される機構はよくわかっていないが、ダイニンのもつ特殊な性質がその機構に関与している可能性が高い。本研究では、そのような性質を1分子レベルで検討するために、遺伝子工学的にダイニンサブユニットをビオチン化することで、分子の機能的固定、蛍光色素による可視化を行っている。本年度は、鞭毛に2種類存在する内腕と外腕ダイニンについてそれぞれ以下のような実験を行った。1)蛍光標識により可視化した外腕ダイニン1分子は、ATPの存在下に微小管上を約1マイクロメートルに渡って運動した。このことから、外腕ダイニンがProcessiveなモーターであることがはじめて明らかとなった。2)ビオチン標識した外腕ダイニンをアビジンを用いてガラスに機能的に固定し、そのモーター活性を調べたところ、これまでの非特異的固定法よりもモーター活性が高いことがわかった。外腕ダイニンはモーター活性がある3本の重鎖(αβγ)をもつが、さまざまクラミドモナス外腕ダイニン欠失変異株を利用して重鎖を2本もしくは1本しかもたないダイニンを作出し、それらとαβγの運動性を比較した。その結果、αβγよりもαβのほうが微小管を滑らせるスピードが速いことが判明した。この結果は、γ重鎖がダイニン外腕の微小管すべり運動を制御するような活性を持つことを示唆し、鞭毛運動の制御機構を考える上で重要であると考えられた。3)外腕と同様にダイニン内腕についても特異的な標識を行った。ダイニン内腕は重鎖を2本もつタイプ(双頭型)が1種類、1本もつタイプ(単頭型)が9種類が見出されている。単頭型の3種類について特異的な蛍光標識を行い、現在、外腕と同様な実験を行っている。鞭毛・繊毛には内腕ダイニン・外腕ダイニンの2種類が存在し、それぞれ軸糸微小管上に規則正しく並んでいる。鞭毛運動の発生には、これらのダイニンが協調することが重要であると考えられているが、それぞれのダイニンの性質はよくわかっていない。そこで、本研究では、外腕ダイニンのモーター活性を分子レベルで調べることを目的に、ダイニン1分子と微小管の相互作用を調べた。また、外腕ダイニンにはモーター活性をもつ異なる重鎖が3本ある。ここでは、それぞれの重鎖の性質の違いを調べる実験も行った。1)外腕ダイニン1分子と微小管の相互作用外腕ダイニン軽鎖を遺伝子工学的にビオチン化し、アビジンQ-dotを介して可視化した。ATPの存在下にそのようなダイニンと微小管との相互作用を調べたところ、ほとんどのダイニンは微小管から解離したが、約1マイクロメートルに渡って微小管上を運動する分子も観察された。ただし、その運動は方向性のない拡散運動であった。この結果から、外腕ダイニンは、1分子だけでは一方向に連続的に運動できないことが示唆された。2)外腕ダイニンにおける3つ重鎖(αβγ)の性質の違い各重鎖の違いを明らかにするために、一本の重鎖のみを欠失した3種類のダイニン(αβ、βγ、αγ)のATPase活性とモーター活性を比較した。これらのダイニンの一部は不安定であったので、ビオチン標識した外腕ダイニンをアビジンによりガラスに固定することで、モーター活性を損なわないように工夫した。その結果、外腕ダイニンの3つの重鎖はそれぞれ異なる性質をもち、それぞれのモーター活性が相互に制御されていることが示唆された。以上の結果は、鞭毛運動におけるダイニンの分子内および分子間の協調性に関して重要な知見を与えるものである。