hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
未解明一次代謝経路、非メバロン酸経路に関与する遺伝子の機能解析

本研究では、非メバロン酸経路の欠損変異株を単離するための独自のスクリーニング系と枯草菌研究で構築された網羅的な遺伝子破壊株を最大限に活用し、非メバロン酸経路の遺伝子を同定、その機能解析を行うことにより、本経路の全容解明を目指す。前年度までに単離した1ytB欠損変異株は、γ-T細胞増殖誘導活性を有する非メバロン酸経路の中間体である4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate(HMBDP)を野生株と比較して約300倍蓄積していることが分かった。そこで、このHMBDP蓄積量の減少、すなわち、γ-T細胞増殖誘導活性の低下を指標に、非メバロン酸経路の欠損株をスクリーニングするためのアッセイ系を構築した。具体的には、メバロン酸経路遺伝子群で形質転換した1ytB欠損株に対してトランスポゾンを用いたランダム変異を導入した後、それらの変異株のγ-T細胞増殖誘導活性を一株ずつアッセイし、野生株と同等までにγ-T細胞増殖誘導活性が低下している変異株をスクリーニングする方法を開発した。上記アッセイ系を用いて約10000株のトランスポゾン導入株をスクリーニングしたところ、既知の非メバロン酸経路遺伝子である、dxs、dxr、ygbP、ychB、ygbB、gcpEの欠損株に加えて、新たにfldA遺伝子欠損株が得られた。fldAはflavodoxinをコードしている遺伝子でありflavodoxin reductaseと共にいくつかの還元反応に関与していることが知られている。そこで、gcpE遺伝子産物、flavodixin、flavodoxin redcutaseを含む反応系において、基質と考えられる2-C-methyl-D-erythritol 2,4-cyclodiphosphateを反応させたが、反応の進行を検出することはできなかった。このことは、gcpE遺伝子産物が酸素に極めて弱いことに起因すると考えられた。事実、他の研究者らにより、flavodoxinとflavodoxin reductaseの存在下、グローブボックス内で酸素を徹底的に排除した系において、gcpE遺伝子産物がMECDPをHMBDPに変換する酵素活性の検出にようやく成功した報告がなされた。
胃から産生される新しいペプチドによる消化管運動の調節機序

最近、食欲を変化させるグレリンと呼ばれるホルモンが胃から分泌されることが発見された。この研究の目的は、グレリンに消化管の運動を調節する作用があるか明らかにすることである。ラットを用いた実験から、グレリンは胃だけではなく脊髄の中でも作られていて、脊髄で作られるグレリンが自律神経を活発にして、大腸の運動を強くすることがわかった。ストレスによる下痢や便秘を改善するために応用可能な現象であると考えられる。本研究は、新しいペプチドホルモンであるグレリンの消化管運動に対する作用を明確にすることを目的とする。実験にはラットを用い、麻酔下で消化管にカニューレを挿入し、腸管内腔の圧変化、および単位時間あたりの内腔液の推送量を指標とし、消化管運動を評価した。静脈内にグレリンを投与したが、消化管運動に変化は認められなかった。一方、中枢へ容易に移行するグレリン受容体アゴニストを投与した場合は、極めて強い結直腸の蠕動運動の亢進が発現した。実際に、この薬剤を無麻酔・無拘束のラットに投与したところ、排便が誘発された。グレリンを排便中枢のある腰仙髄部への微量投与したところ、アゴニストの効果が再現された。第四脳室への投与は強い反応を惹起しなかった。また、腰仙髄部から結直腸へ情報を伝える骨盤神経を切断すると、グレリンの大腸運動促進作用が消失することが明らかとなった。これらの結果から、脊髄内で産生されるグレリンが排便を促進することが予想された。興味深いことに、グレリンの脂肪酸による修飾を欠落させたデスアシルグレリンは、このような大腸運動の促進作用を持たなかった。これは、脊髄におけるグレリンの脂肪酸修飾の度合いが、過敏性腸症候群(ストレス時に下痢をしたり、便秘をしたりする病態)の原因のひとつになりうることを示唆する。過敏性腸症候群は増加の一途を辿るものの、原因がわからないため有効な治療法がないのが現状である。本研究の成果が、この病態の解明に寄与し、有効な治療法の開発につながることが期待される。前年度の結果より、脊髄内で産生されるグレリンが排便を促進することが予想された。今年度は、グレリンの脂肪酸による修飾を欠落させたデスアシルグレリン、およびグレリンの前駆ペプチドから切り出されるもう一つの活性ペプチドであるオベスタチンの作用を精査した。デスアシルグレリン、あるいはオベスタチンを静脈内に投与したが、消化管運動に変化は認められなかった。また、両ペプチドは脊髄内に投与した場合にも、大腸運動には影響を与えなかった。一方、グレリンを脊髄内に投与する前に、デスアシルグレリンを予め同じ部位に投与しておくと、グレリンによる結直腸の推送運動亢進作用は減弱した。オベスタチンにおいても、デスアシルグレリンと同様に、グレリンの結直腸運動亢進作用に拮抗する作用が確認された。今後、グレリンに応答する神経が脊髄内に存在することを証明するために、グレリン受容体に対する特異抗体や蛍光標識したグレリンを用いた免疫組織化学的検討、グレリン投与後のc-Fos発現解析等が必要であると考えられる。今回の成果より、脊髄におけるグレリンの脂肪酸修飾の度合い、および同じ前駆ペプチドから切り出されるオベスタチンの存在により、大腸運動を促進する作用が微調整されている可能性が示唆された。この制御系のアンバランスが、過敏性腸症候群(ストレス時に下痢をしたり、便秘をしたりする病態)の原因のひとつになりうるので、本研究の成果はこの病態の解明に寄与し、有効な治療法の開発につながることが期待される。本研究の目的は、グレリンの消化管運動に対する作用を明確にすることである。消化管運動を評価する実験では、麻酔下のラットの消化管にカニューレを挿入し、腸管内腔の圧変化、および単位時間あたりの内腔液の推送量を測定した。前年度までの結果より、脊髄内で産生されるグレリンが大腸運動を促進すること、脂肪酸修飾がないデスアシルグレリン、およびグレリンの前駆ペプチドから切り出されるもう一つの活性ペプチドであるオベスタチンには、大腸運動を促進する作用がないことがわかった。今年度は、これらのペプチドの相互作用、脊髄排便中枢と大腸の連絡路を精査した。デスアシルグレリンは単独では作用がないものの、グレリンと同時に脊髄内に投与した場合には、グレリンの大腸運動促進作用を減弱させることが判明した。グレリンで予め大腸運動を活性化させておいた状態で、デスアシルグレリンを投与しても抑制作用は発揮された。一方、グレリンの脊髄内投与は血圧を上昇させるが、この作用に対してはデスアシルグレリンの影響はなかった。

オベスタチンには作用が認められなかった。骨盤神経を外科的に切除しておくと、グレリンの作用は発現しなかった。RT-PCR法、およびin situハイブリダイゼーション法によって、脊髄内にグレリン受容体が存在することが明らかになった。今回の成果より、脊髄におけるグレリンの脂肪酸修飾の度合いにより、大腸運動を促進する作用が微調整されている可能性が示唆された。この制御系のアンバランスが、ストレスに伴う下痢や便秘の原因になりうるので、本研究の成果はこの病態の解明に寄与し、有効な治療法の開発につながることが期待される。
矮新星の降着円盤最外縁における角運動量輸送過程の観測的研究

矮新星のアウトバーストを可視光と近赤外線で同時に観測することによって、降着円盤の最外縁に起因する変動現象の機構を研究した。その結果、アウトバースト極大時に最外縁の低温部分が一部、縦方向に膨張し、非軸対称な形状に変化することがわかった。この変形は、おそらく伴星からの強い潮汐効果が原因と考えられる。また、アウトバースト終了後、円盤は即座には静穏状態に戻らず、中間的な状態が存在することも判明した。本研究の目的は矮新星の光度曲線に見られる多様性を統一的に理解することである。特に、降着円盤に起因する現象を可視光ー近赤外線で同時に観測し、その結果から円盤最外縁の未知の物理情報を取得する。このような観測を可能にするため、広島大学東広島天文台を利用して、突発現象の観測に柔軟に対応できる観測体制を構築する。さらに、矮新星アウトバーストの発生後、速やかに観測を開始し、アウトバースト終了後まで高い頻度で観測を継続する。本年度は、1.矮新星モニター観測システムの構築と、2.矮新星の可視光-近赤外線観測を並行して行った。特に「2.」に関しては、本研究に非常に重要な矮新星爆発が2007年4月と9月に相次いで発生したため、貴重な観測データを得ることに成功した。4月に爆発しに矮新星「GWLib」の観測では、爆発が終わった直後1週間の期聞だけ天体の色が非常に「赤く」なる現象を発見した。これは高温の爆発状態から低温の静穏状態に戻る過程で、一時的に静穏状態よりもさらに温度が低い状態が現れていることを意味する。この状態をさらに詳しく調べたところ、光学的に厚い、温度3000K程度の低温領域の存在が明らかになった。そのような低温成分は従来の矮新星理論では予想されていなつたものであり、アウトバーストが終わった直後ではまだ降着円盤外縁付近にある程度の量のガスが残存していることを示唆する。その残存成分が静隠時よりも高い質量降着率を実現し、それが原因となって再増光現象が発生している可能性がある。さらに、9月に爆発した「V455 And」では、研究史上初めて「early superhump」と呼ばれる短時間変動の可視光-近赤外線多色観測に成功した。その結果、これまで未知だったearly superhumpに付随した色の変化が明らかになった。得られた色変化驚くべきもので、ハンプで明るくなるときに温度は上昇せず、むしろ温度が下がった。これは低温成分の表面績が見かけ上、大きくなったことを示唆する。この天体は降着円盤をほぼ真横から観測しているため、円盤外縁付近で縱方向に伸びた構造が見えている可能性がある。このようなデータの結果を踏まえ、来年度は上記天体とは別の、より典型的な矮新星で同様の観測を行い、今年度の結果と比較したい。また、上記「1.」の開発も継続する。本年度はこれまでの研究成果を論文にまとめ、発表した他、矮新星降着円盤の外縁部分の角運動量輸送過程を調べる上で必要な新たな観測や解析を行った。1. 2007年に解析した矮新星SDSS J102146.44+234926の研究結果を論文として出版した。この研究では近赤外線でこれまで予期されていなかった大振幅の短時間変動が発見された。これは、降着円盤がアウトバースト現象と共に角運動量輸送によって広がる際に、外縁部に「質量貯め」が形成され、アウトバースト終了後に遅れて降着することを示唆した。2. 2007年にアウトバーストした矮新星V455 Andの観測データを解析した。この天体では前例のない6波長帯同時の測光観測が得られており、これを利用してアウトバーストに伴う降着円盤の温度と放射領域の時間進化を初めて直接的に推定した。特に早期スーパーハンプと呼ばれる謎の短時間変動では、ハンプ成分の温度が比較的低いことが明らかになり、光度変動は円盤の温度変化よりも放射領域の大きさの変化が原因であることがわかった。これらの結果は日本天文学会の年会で発表した。3. 2008年に新しく発見された矮新星OT 074727.6+065050の即時観測をおこない、再増光フェーズの貴重な測光に成功した。特に可視-近赤外線の多波長帯で観測し、色の挙動が明らかになったのは今回が初めてである。その結果、再増光期間中は降着円盤の外側や内側で熱的不安定になりやすい状態であり、単純な質量降着率の一時的な増加だけでは説明できないことがわかた。この結果は日本天文学会の年会で発表した。矮新星の降着円盤を起源とする変動現象を可視光と近赤外線を同時に観測することによって初めて得られた知見を論文にまとめた。

また、さらなる発展的研究として、得られたデータから降着円盤の構造を再構成するための解析技術の開発準備を行った。主な成果を以下の3点にまとめる。1.矮新星の増光中に初めて捉えられた赤外線変動の解析結果を論文として出版した。観測した天体は矮新星V455 Andで、広島大学かなた望遠鏡を用いて2007年の増光中に観測を行った。これまでの解析によって増光直後に円盤外縁部に低温の「質量溜め」が形成されていることを提案し、観測結果と共に論文として出版した。2. 2006年に新しく発見された矮新星J0557+68の観測結果を論文として出版した。この天体は連星の軌道周期が非常に短く連星進化が進んだ天体と考えられるが、連星進化理論からの予想とは異なる高い活動性を発見した。本研究では同様の連星周期と活動性を示す矮新星を階層クラスター分析によって同定し、矮新星の新たな分類学的描像を提示した。3.矮新星降着円盤が伴星によって隠される食や早期スーパーハンプの光度曲線から、トモグラフィー技術によって円盤の構造を再構成するため、ベイズ的手法を用いた新たな解析技術の開発準備を進めた。100次元を超える多変量でのマルコフ連鎖モンテカルロを扱うために、かなた望遠鏡で撮られたブレーザーの偏光データを使った偏光成分の分離モデルを開発した。これによって手法のノウハウ得ることができ、降着円盤の構造解析への応用準備ができた。
計算科学を駆使したNiシリサイドナノワイヤ形成プロセスの完全制御

酸化膜で覆われたSiナノワイヤのNi化反応の分子動力学シミュレーションを実施した。ナノワイヤが細くなるほど酸化膜が誘起するストレスが増大しNi拡散速度が抑制されること、一方で酸化膜付近に誘起される格子乱れによってNi拡散が促進されることが明らかになった。この傾向は実験でも確認された。酸化膜形成後の熱処理により細いナノワイヤの格子が乱れることがラマン分光計測で明らかにされ、Ni化反応が促進されることが判明した。これらの結果は、Siナノワイヤの金属コンタクト形成プロセスにおいて、酸化膜誘起の格子乱れが反応速度を決める重要な因子となっていること示している。Ni-Si-O三元系ポテンシャルを開発し、酸化膜で覆われたナノワイヤ型Si結晶中のNi拡散シミュレーションを実現した。また、シミュレーションの比較対象となる実験データを取得するため、Siナノワイヤのシリサイド化実験も実施した。その結果、ナノワイヤを覆う酸化膜によって誘起されるSi結晶格子の乱れが、Niシリサイド化を増速させるという物理的描像を得るに至った。まず、シミュレーションに関する項目では、研究代表者が開発したSi-O系用ポテンシャルにNi-SiおよびNi-O間相互作用項を追加し、Si結晶中のNi原子の拡散障壁を再現するようパラメータを決定して、Ni-Si-O三元系ポテンシャルを完成させた。このポテンシャルを用いてSi結晶中のNi原子の拡散過程の分子動力学シミュレーションを実施したところ、Si結晶が圧縮ストレスを帯びるとNi拡散が抑制され、引張応力を帯びると逆にNi拡散速度が増大することが判明した。また、Si結晶の乱れによってもNi拡散速度が増大することも判明した。Siナノワイヤのシリサイド化実験では、20nm幅のSiワイヤを再現性良く作製する技術を確立した。作製したSiナノワイヤのNiシリサイド化速度を計測したところ、酸化後の熱処理の有無でシリサイド化速度が変化する様子が確認された。ナノワイヤ型Si結晶のラマン波数シフトを測定したところ、熱処理を施した試料で圧縮応力と結晶性の劣化が起こっていることが確認された。上記シミュレーションの結果と照らし合わせると、Si結晶の乱れがNiシリサイド化速度増大の主要因となっていると結論できる。前年度に実施した分子動力学シミュレーションで、酸化膜との界面近傍における乱れたSi結晶格子の部分でNiシリサイド化が促進されるという微視的描像が得られ、これがナノワイヤ内部のNi化反応が均一に進まない原因と推論した。そこで、Siナノワイヤ全体にArイオンを照射して結晶格子を一旦乱したのち、熱処理により再び結晶構造を回復させて酸化膜の影響を除去するプロセスを着想し、その効果を実験で検証した。その結果、期待通りナノワイヤ内部のNi化反応が均一に進むことを見出した。当該年度の実験に用いたSiナノワイヤ試料は、面方位(100)のp型Silicon-On-Insulator(SOI)基板上に電子線リソグラフィおよびプラズマエッチングで形成したものである。ナノワイヤの方向は<110>とした。Ni化反応後のナノワイヤ試料のNiシリサイド/Si界面部分を集束イオンビームで削り出し、断面透過型電子顕微鏡観察およびエネルギー分散型X線解析を用いて組成分布を詳細に分析した。Arイオン照射を行わないナノワイヤ試料では矩形断面内の上面端部でNiの拡散が優先的に起こることが確認された。一方、Arイオン照射後結晶回復アニールを施した試料では、断面内で均一にNiSi2領域が形成されることが確認された。これにより、Siナノワイヤの金属コンタクト形成プロセスの制御性が格段に向上し、ナノスケールのショットキー障壁トンネルトランジスタの作製とその動作実証、トップゲート構造のナノワイヤ型トランジスタの作製と動作に成功した。分子動力学シミュレーションに基づいてSiナノワイヤ中のNi化反応を均一に起こす方法を見出すことができ、計画立案時の第一の目標が達成された。新たに開発したプロセスでナノワイヤトランジスタ製作およびその動作実証を達成したことから、当初の計画以上に進展したと判断できる。前年度に発見した、Arイオン照射および熱処理をSiナノワイヤに施すことによりNi化反応が均一化した現象について、その原因をラマン分光法を用いて詳しく調査した。Arイオン照射によりSi結晶のラマンシフトのピーク幅が減少すること、さらにArイオン照射後の熱処理によりラマンシフトが低周波数側に移動することを見出した。このことから、Arイオン照射によりSiO2/Si界面近傍など歪を帯びた箇所の格子が乱れ、Siナノワイヤ全体としてはむしろ結晶性が向上することが判明した。また、その後の熱処理でSiO2/Si界面近傍の欠陥が修復され、Siナノワイヤ全体に引っ張り歪が生じたと考えられる。このことから、SiO2/Si界面近傍の格子の乱れが解消されたことでArイオン照射およびその後の熱処理でNi化反応がSiナノワイヤ断面内で均一化したと考えられる。また、3次元アトムプローブ分析を用いてNi化Siナノワイヤ内部の元素マッピングの取得を試みた。NiSi/Si界面部分のサンプリングには至らなかったものの、Ni化領域の正確な組成や不純物原子分布の詳細が明らかとなった。Siナノワイヤに元々含まれていたB原子がNiSi領域内にも残存するが、その濃度はNiSi/Si界面に近づくほど増大していることが判明した。また、Ni化Siナノワイヤを覆うSiO2領域でもNiSi/Si界面近傍でB原子濃度が増大していることが確認された。このことから、Ni化反応時にB原子が一種の雪き効果で濃縮され、一部がNiSi領域やSiO2領域に残存していると解釈できる。NiSi/Si界面付近の不純物濃度分布はコンタクト抵抗を支配する重要なファクターあり、ナノコンタクトの電気特性向上に向けて原子レベルの重要な知見と言える。

酸化膜で覆われたSiナノワイヤのNi化反応の分子動力学シミュレーションを実施した。ナノワイヤが細くなるほど酸化膜が誘起するストレスが増大しNi拡散速度が抑制されること、一方で酸化膜付近に誘起される格子乱れによってNi拡散が促進されることが明らかになった。この傾向は実験でも確認された。酸化膜形成後の熱処理により細いナノワイヤの格子が乱れることがラマン分光計測で明らかにされ、Ni化反応が促進されることが判明した。これらの結果は、Siナノワイヤの金属コンタクト形成プロセスにおいて、酸化膜誘起の格子乱れが反応速度を決める重要な因子となっていること示している。Si結晶中のNi原子の拡散過程を再現する相互作用モデルの開発が予定より早く完了し、Si結晶格子の乱れがNiシリサイド化速度増大の要因となっているという、本研究課題で目指していた物理的描像を初年度のうちに獲得できた。比較対象となるSiナノワイヤ構造のシリサイド化実験も順調に進行しており、20nm幅のSiワイヤを再現性良く作製する技術を確立できた。ナノワイヤ内部でのNi化反応速度の均一化には成功したが、ナノワイヤトランジスタの電気特性には改善の余地がある。酸化膜とSiの界面の質を高めるプロセスの開発に引き続き取り組む。電子材料工学様々なSiナノワイヤ幅についてシミュレーションと実験のデータを拡充し、初年度で得た結論の妥当性をより定量的に検証していく。また、Niシリサイド化したナノワイヤのダイオード特性の評価も実施し、電気特性の観点から金属-半導体ナノコンタクトの特性を調査していく。共同実験施設使用料金の年度末の請求額が見込みより少なく、19,926円の残金が生じた。「用品費」に計上していた30万円を使用せずに済み、うち14万円程度を「その他」の実験施設使用料に充当したことによる差額である。次年度の実験消耗品の購入、実験施設利用料に充当する。「用品費」に残金の一部(10万円)を追加計上し、計算機環境の強化に充てる。その他の残金は「その他」で使用し、実験施設使用料に充てる。
近世の越後縮生産地域の問屋経営と金融構造

今年度は研究代表者と連携研究者とで、昨年までに引き続いて、研究対象である新潟県十日町市情報館に保存されている蕪木家文書の調査収集をしました。蕪木家は越後縮問屋であるとともに、江戸呉服問屋大丸屋の買宿でもあり。江戸への縮荷物の送付とその代金受取のために為替金融業を発展させてきた。十日町周辺地域のみならず越後全域の為替金融センターへと進化しました。江戸での越後縮の売り上げ代金の十日町への送金と相殺される形で越後大名の江戸屋敷への送金為替を引き受けた。広域的な調査が必要になりました。そこで関連する史料のマイクロフイルムを借用して業者に依頼してデジタルデータへのスキャンを行った。江戸問屋と地域買次問屋の金融関係を調査するために、研究代表者の賀川は三重県松阪市において長谷川家文書の調査収集を行った、さらに連携研究者の鈴木は、越後縮の関連史料を求めて東京都中野区の三井文庫に於いて文書の調査収集を行った。さらに産地と江戸、大坂の問屋を結ぶ為替金融業の研究を深化させるために、香川県の瀬戸内海史料館と徳島県の県立博物館に於いて商家文書の調査収集を行った。讃岐の砂糖と阿波の藍の流通をめぐる為替の在り方を調査した。三年間の十日町市情報館での蕪木家文書の調査収集において、越後縮問屋の経営の在り方と為替金融業についておおむね理解することができました。研究代表者と連携研究者とで協力して著書にまとめることが最終的目的でありましたが、なにしろ収集したデータが大量でありますので、期間内においてまとめる段階には至っておりません。今後の課題として各研究者が史料を読み込んで、越後縮問屋加賀屋(蕪木家)の経営について著書にまとめるために努力します。今年度中に本研究課題の中心的史料である新潟県十日町市の蕪木家文書の調査と撮影を二度行った。また研究代表者が以前に史料収蔵機関である十日町市情報館より受取った史料のマイクロフイルムのデュウプよりデジタルデータへのスキャンを行った。研究代表者が以前に撮影したデータもあり、それらを研究代表者と連携研究者とのグループで共有することをはかり、今後の研究進展の基礎的条件の整備を行った。この課題は加賀屋蕪木家が江戸呉服問屋の大丸屋の越後買宿であり、越後縮の集荷を担当する商人であるが、多少の独自性をもって商業活動を行い、それに付随して、江戸と十日町との為替取引をおこなったために、越後の多くの大名との為替関係を結成することになる。十日町は越後縮という江戸や京都など幅広く流通する商品をもったために、長岡藩から新発田藩、村上藩、高田藩などの越後の大名の江戸為替を扱うようになる。十日町と蕪木家は越後地方の為替センター、金融センターになったのである。さらに蕪木家は越後縮だけでなく、薬品や米を扱ったために、長崎貿易との接点を持つことになった。このように5万点といわれる厖大な蕪木家文書の分析によって、越後魚沼の地域経済と全国経済との接点についてを明らかにすることができる。そのための基礎条件を整備することができたのである。研究代表者と連携研究者がそれぞれそれらのデータの解読にあたるとともに、研究史のサーベイにあたっている状況にあります。本研究の中心的史料である新潟県十日町市の蕪木家文書の調査と撮影を二度行った。さらに研究代表者が以前に史料収蔵機関である十日町市情報館より受取ったマイクロフイルムの一部のデジタルデータへのスキャンを行った。研究代表者がまた以前に撮影したことのあるデータを連携研究者に供与して、研究グループの間での共有化をはかった。研究グループの間での研究分担をはかるために、データを読むことができるという基礎的な条件の整備を行った。研究データの収集とメンバー間の共有化については順調に進展しています。また三重県松坂市や東京都の三井文庫に於いて関連史料の調査収集も行った。蕪木家が大丸屋の買宿であったため大丸屋の史料の収集の可能性の可否について検討したい。平成29年度の研究実績は、本課題の中心的史料である加賀屋文書を保管している新潟県十日町市の情報館において、加賀屋文書の調査と撮影を行った。また研究代表者が以前に、情報館より受け取った加賀屋文書のマイクロフイルムをデジタルデータに転換するために、スキャンを専門業者に依頼して行った。その際に研究代表者の所持する関連する文書のマイクロフイルムのスキャンも行った。加賀屋は十日町市の六軒の越後縮問屋のうち明治期の火事で唯一焼け残った家の文書であるため非常に貴重なものであるが、加賀屋は江戸呉服問屋大丸屋の買宿であるために、江戸や京都との流通構造を明らかにするものであり、越後の大名の為替を取り扱うことによって為替金融構造についても貴重な知見を与えるものである。また研究代表者は、越後の産地から江戸に越後縮を直接持ち運ぶ越後縮行商人にも着目し、新潟県立文書館に置いて小千谷の西脇家の文書の撮影も行った。これは継続して行う予定である。研究代表者と連携研究者とでそれぞれデータの解読、解析を行う予定になります。新潟県十日町市情報館に保管されている加賀屋文書の調査と撮影は順調に進行しています。そのデータは研究代表者と連携研究者とで共有され、また、新潟県文書館や三井文庫、三重県松阪市においても関連史料の調査と撮影が進められています。

また前述したマイクロフイルムのスキャンも進められた。基礎的条件等の整備は順調に整備されています。、今年度は研究代表者と連携研究者とで、昨年までに引き続いて、研究対象である新潟県十日町市情報館に保存されている蕪木家文書の調査収集をしました。蕪木家は越後縮問屋であるとともに、江戸呉服問屋大丸屋の買宿でもあり。江戸への縮荷物の送付とその代金受取のために為替金融業を発展させてきた。十日町周辺地域のみならず越後全域の為替金融センターへと進化しました。江戸での越後縮の売り上げ代金の十日町への送金と相殺される形で越後大名の江戸屋敷への送金為替を引き受けた。広域的な調査が必要になりました。そこで関連する史料のマイクロフイルムを借用して業者に依頼してデジタルデータへのスキャンを行った。江戸問屋と地域買次問屋の金融関係を調査するために、研究代表者の賀川は三重県松阪市において長谷川家文書の調査収集を行った、さらに連携研究者の鈴木は、越後縮の関連史料を求めて東京都中野区の三井文庫に於いて文書の調査収集を行った。さらに産地と江戸、大坂の問屋を結ぶ為替金融業の研究を深化させるために、香川県の瀬戸内海史料館と徳島県の県立博物館に於いて商家文書の調査収集を行った。讃岐の砂糖と阿波の藍の流通をめぐる為替の在り方を調査した。三年間の十日町市情報館での蕪木家文書の調査収集において、越後縮問屋の経営の在り方と為替金融業についておおむね理解することができました。研究代表者と連携研究者とで協力して著書にまとめることが最終的目的でありましたが、なにしろ収集したデータが大量でありますので、期間内においてまとめる段階には至っておりません。今後の課題として各研究者が史料を読み込んで、越後縮問屋加賀屋(蕪木家)の経営について著書にまとめるために努力します。蕪木家の文書の調査と撮影は今後も継続して行うことになるが、収集したデータを解読することが重要であり、それを深めていきたい。さらに十日町市には越後縮を取り扱う六軒問屋があり、蕪木家以外は文書が残されていないと言われていたが、星名家文書のなかに他の問屋の文書が若干残されており、また越後縮出稼ぎ人の文書も存在するために、それらの越後縮の流通関連の史料を、可能なだけ収集をはかりたい。この研究プロジェクトの到達点は越後縮の流通と蕪木家の経営を著書としてまとめることであるため、その完成に向けて努力したい。なお越後縮の産地は十日町市のほかに小千谷市と堀之内町があり、新潟県立文書館にある西脇家文書や、柏崎市や越後塩沢の史料も目配りして総合化を図っていきたい。加賀屋文書の調査と撮影は今後も継続して行うことになりますが、収集したデータを解読、解析することに重点が移ります。加賀屋文書以外に、市内星名家の文書のなかに越後縮買宿の文書が若干ありますので、関連史料として調査を行います。新潟県小千谷市にも越後縮の買次問屋が多数存在し、その情報を入手しましたので、調査の可能性を探ります。この研究プロジェクトの到達点は、越後縮の流通と加賀屋の経営を著書としてまとめることにありますので、それにむけて文書の解読を進めることになります。当該年度においてパソコンを購入する予定でしたが、パソコン業者との間での購入の打ち合わせ等の準備が遅れてしまい、期限内に購入することができませんでした。前年度において14万円ほどの繰越金がありましたので、ほぼ同様の額の繰越が生じました。今年度におきましては調査、研究会旅費が増えますので、すべての金額を使用する予定です。
技術リスク管理のための社会システムの歴史的発展過程に関する研究

研究成果の概要(和文):本研究は,技術に起因するリスクの管理に関する社会システムの発展過程について,日本と欧米諸国との比較を通じて,共通性と日本の特殊性を抽出するとともに,規制環境と技術革新とのダイナミックな関係について分析したものである.規制環境は経済社会システムのあり方によってその形態は大きく異なり,特に日本の明治以降の規制環境は過度に政府の規制に依存する特殊な形態であった.今後の技術革新に対する教訓を汲み取り,今後の制度設計に生かすためには,そうした特殊性を正確に理解するための国際比較の視点が重要であり,本研究では,規制の形態を,制裁と賠償の法行政による規制システム,保険と第三者検査による自主管理システム,市場メカニズムという四つの類型に整理することにより,今後の制度設計に対する見通しを与えた.研究成果の概要(和文):本研究は,技術に起因するリスクの管理に関する社会システムの発展過程について,日本と欧米諸国との比較を通じて,共通性と日本の特殊性を抽出するとともに,規制環境と技術革新とのダイナミックな関係について分析したものである.規制環境は経済社会システムのあり方によってその形態は大きく異なり,特に日本の明治以降の規制環境は過度に政府の規制に依存する特殊な形態であった.今後の技術革新に対する教訓を汲み取り,今後の制度設計に生かすためには,そうした特殊性を正確に理解するための国際比較の視点が重要であり,本研究では,規制の形態を,制裁と賠償の法行政による規制システム,保険と第三者検査による自主管理システム,市場メカニズムという四つの類型に整理することにより,今後の制度設計に対する見通しを与えた.本年度はもっとも古い技術リスク領域としてのボイラー安全問題と,逆にもっとも新しい領域である情報セキュリティの二つの分野について調査研究を行った.具体的には,(1)安全規制関係の明治期以降の入手困難な法令類についての収集,入力に着手.明治期の工学,工業関係の基本資料である「工学会誌」(復刻版)を購入.安全関係の記録の目録作成に着手.なお,同誌は1881(明治14)年11月に工学会(現日本工学会)から発行され,1921(大正10)年10月まで発刊された『工学会誌』全452巻(創刊時は『工学叢誌』,1884(明治17)年9月から『工学会誌』となったものである.(2)ボイラー安全問題については,明治期にボイラー検査・保険会社として設立された第一機関汽罐保険株式会社の継承会社である損保ジャパンを訪問してボイラー検査・保険事業の現状,問題点などに関する情報・資料を収集したほか,各種文献調査により,米国機械技術者協会(ASME)のボイラーコードの事例をもとに,ASMEでは,ボイラーコードの規格開発と同時に学協会としての倫理規定開発に着手した経過を分析.政府以外の主体が公共の安全にかかわる基準を設定する場合,第三者に対して技術者協会の中立性,公益性を立証する必要があり,こうした文脈において技術者倫理綱領が生まれたことを確認するとともに,日本との比較研究をおこなった.(3)他方,情報セキュリティに関する研究としては,知的財産立国を目指すわが国の立場から,知的財産権,中でも営業秘密に関して,日中比較研究を行った.平成18年1月から2月にかけて中国主要都市で活動する企業における意識調査と実態調査を行った.また,引き続いて,アジアを中心とするわが国を含む7カ国における情報セキュリティ管理法に及ぼす文化的側面からの意識および実態調査を行った。「ボイラー・圧力容器」「情報システム」「機械安全」「システム安全」などの分野を中心にこ技術リスクを管理するための法令、保険制度、検査制度などを中心とする社会システムの歴史的な発展過程について基礎データの収集や国際比較研究を行ってきた。具体的な成果として以下がある。1.計画研究成果公表用ホームページの開設計画研究の成果を対外的に公表するためのホームページを開設している。2.法令,長期事故統計等に関するデータベースの構築特に明治期の産業安全規制法令などは研究者が容易に入手することが難しく、また、特に頻繁に改正されているものはその逐次の変更内容が系統的にわかりにくい.また,各種事故統計の長期時系列についても整備を進め,これら一次資料を関係研究者間で共有できるようDB化を図った。3.研究成果の教材としての活用これまでの研究成果は、論文、口頭発表などの形で公表するとともに、平成18年度に長岡技術科学大学に開設された専門職大学院技術経営研究科システム安全専攻における「安全マネジメント」などの専門科目において、その成果を活用した教材開発を行った。教材は現在、ウェブ教材として学外の受講生にも提供されている(対外提供科目名は「安全規制とマネジメント」)。4.歴史年表の作成活用を円滑に行うためのXMLを活用した記述言語の開発歴史年表等の作成・活用を円滑に行うための支援ツ-ルは、本計画研究のみならず本領域の全ての研究にとって有益なものであるので、なるべく一般性の高いものとして開発することを念頭に、XMLを利用した歴史的イベントの記述言語を開発中である。また、歴史知識のデータベースを基にして、これを視覚的に表現するためのツールについても合わせて開発を行っている。当初計画に従い、ボイラー圧力容器、情報セキュリティ、機械一般等の各分野における技術リスク管理のための社会システムの発展過程を、日本、ドイツ、米国、イギリスの国際比較を通じて跡付け、4種類の原型を抽出し、その長所短所について検討した。4種類の原型とは、(1)ドイツ産業別保険組合制度に代表される自己規制型システム、(2)日本に代表される政府規制型システム、(3)米国に代表される不法行為法システム、(4)程度の差はあれ各国に存在する市場システムである。

また、研究を通じて、日本の歴史的な法令データ、事故・保険等に関する長期統計データを整備し、XMLを活用した歴史知識共有化ツールを開発した。学会発表や他の計画研究(特に後藤チーム)との交流等を通じて、本研究で見出した4類型による特徴づけは建築をはじめとする他分野にも当てはまる普遍性を持つことが確認された。研究成果は技術経営、安全マネジメントに関する教育プログラム(放送大学を含む)などに反映されたほか、日本の安全管理システムに関する特色付けは、安全基準の民間規格移行、国際整合化、システム安全アプローチへの移行といった今日的な課題に直面する政策当局・学協会等にとって有益なインプリケーションを有するとの評価を得ている。当初計画に従い、化学品分野及び環境規制における技術リスク管理に関する内外比較を進めて、「4つの原型」モデルの検証、肉付けを行った。具体的には、危険物規制、環境規制の歴史を、爆発物(火薬類)の規制、可燃物(石油類)の規制、化学物質規制に対象として、日米欧州の規制体系の発展の歩みを各資料により調査し、過年度分の調査結果と合わせて、「安全マネジメントの歴史」と題する図書としての刊行を予定した原稿にとりまとめ中である。危険物は4類型のなかでも特に政府による事前規制によることが典型的な分野であるが、欧州のセベソ指令以降は、プラント運営者の自主的な管理に委ねられる領域が広がっている。また、領域全体で取り組んでいる情報技術活用の観点から、昨年に引き続き歴史データのウェブ上での表現に関しての記述ルールと編集ツールの開発やデータマイニングツールの開発を進めた。前者はテキストで表現されたデータを利便性の高い形でタグ付けし、歴史知識としての流通性を高めようという試みであり、後者は二部グラフの分割理論を用いた概念構造抽出のためのツールである。更に技術史の分析に不可欠な情報源である特許情報、特に引用情報をもとに技術系統図などを作成するツールを開発した。以上のほか、消費者の製品安全に関する社会的な関心が高まっていることから、この分野での日本の事故実態及び事故に関する情報収集体制の問題点などについての調査分析を行った。また、領域内での他研究グループとの討議のなかで派生した問題意識を踏まえて、日本の技術導入期における教育言語の選択の問題について、具体的には工学教育揺籃期における工学部学生の卒業論文使用言語を指標として調査分析をおこなった。これは多くの途上国が悩みを抱えている点であり、特に途上国に対する日本の技術革新経験という点で有意義な結果となることを期待している。技術リスクを管理する社会システムは、事業者、消費者、労働者、政府、保険事業、検査機関、技術者協会等の行為主体から構成され、各国における法制度や歴史等を反映して、特色あるシステムを形作っている。本研究の目的は、産業革命初期の淵源まで辿り、かつ国際比較の視点を加えつつ、日本の技術リスク管理のための社会システムの特徴を明らかにすることである。最終年度である本年度は、「5年間にわたる研究の成果を論文、報告書、翻訳資料、ウェブ上の公開資料集として取りまとめる」との当初計画に従い、以下の各項目に即してとりまとめを行った。
循環器外来薬剤師による電子患者日誌を活用した服薬アドヒアランス向上を目指す研究

循環器外来に薬剤師を配置して、アカデミック・ディテーリングを行い、電子患者日誌を活用した継続的な服薬指導をおこなうことで服薬アドヒアランス向上効果を検証する。米国では、医師の診断後、薬剤師が主に薬物治療を行うという、外来医療チームにおける薬剤師の役割が確立されている。今回の循環器外来への薬剤師配置は新たな試みであり、公正中立な立場で患者背景に即した薬剤提案につながるアカデミック・ディテーリングをおこなうことにより、最適な薬剤が処方され、さらに継続的な服薬指導によって、患者が治療に前向きに取り組み、服薬が継続できる介入効果を明らかにして、外来への薬剤師配置へのきっかけとしたい。
レクチンによる炎症性腸疾患の粘膜修復および免疫制御に関する研究

研究方法と結果HLA-B27トランスジェニックラット、DSS大腸炎マウスの2種類の炎症性腸疾患モデルを用いて、レクチンの抗炎症作用、障害修復作用について検討した。レクチンはPHAとConAの2種類を経口投与した。同時に、抗炎症作用を有するとされる新しい栄養素材であるクルクミンも検討に加えた。HLA-B27トランスジェニックラットにおける検討では、体重、腸管長と腸管湿重量、組織学的スコア、myeloperoxidase活性、血清IL-6レベルなどを検討項目としたが、いずれもレクチンによる抗炎症作用は確認できなかった。クルクミンについては、組織学的スコアが低下し、抗炎症作用を認めた。DSS大腸炎モデルでは、レクチンの障害修復作用を検討した。体重、組織学的スコア、腸管重量などは、レクチン投与群とコントロール群とに有意差は認めなかった。一方、クルクミンはmyeloperoxidase活性や組織学的スコアが低下しており、大腸炎に対する抗炎症作用が確認された。考察HLA-B27トランスジェニックラット、DSS大腸炎マウスのモデルは、潰瘍性大腸炎類似のモデルとして用いられている。今回用いたレクチンPHA、Con-Aの粘膜増殖作用は小腸に顕著であり、大腸の粘膜増殖作用は軽度である。このことが、今回、大腸炎モデルで有意な治療効果が得られなかった要因と考えられる。一方、クルクミンは、DSS大腸炎モデルでも抗炎症作用が確認され、今後の臨床応用が期待できる。1レクチンの粘膜増殖機序に関する研究成績レクチンの消化管粘膜増殖作用の機序について、ラットを用いた検討をおこなった。通常の経腸栄養剤、Con-A、PHAのレクチンを0.1%添加した経腸栄養剤で2週間飼育した後、ラット小腸粘膜のKi67陽性細胞数と、血中のGlucagon like peptide-2(GLP-2)レベルを測定した。レクチン添加によりki67陽性細胞数は有意に増加し、血中のGLP-2レベルも上昇した。クチンの粘膜増殖作用に、著しい小腸粘膜増殖作用を有する消化管ホルモンGLP-2が関与することが明らかとなった。2 HLAB27トランスジェニックラットにおけるレクチンの粘膜修復効果に関する研究8週令のHLA-B27トランスジェニックラットに、レクチン無添加の成分栄養剤、0.1%のCon-A、PHAを添加した成分栄養剤で2週間飼育し、自然発症大腸炎の粘膜修復効果を検討した。PHA添加群では、コントロール群を有意な変化はみられなかったが、Con-A添加群では、粘膜重量、肉眼的炎症スコアが低下した。組織学的な検討では、HLA-B27トランスジェニックラットで認められる著しい炎症性細胞浸潤やびらん形成、絨毛萎縮などは、Con-A添加群では改善傾向がみられた。しかしながら、PHA添加群ではほとんど変化なかった。一方、炎症マーカーとして測定した血中IL-6レベルや粘膜中のmyeloperoxidase活性には有意な変化は認めなかった。レクチンは、自然発症大腸炎の炎症抑制作用、組織修復効果があると考えられるが、レクチンの添加量や飼育期間などに検討の余地があると考えられた。レクチンの大腸粘膜再生作用の検討平成17年度は、潰瘍性大腸炎モデルであるDSS(dextran sodium sulfate)誘発大腸炎モデルを用い、レクチンによる大腸粘膜障害の修復効果について検討した。【方法】7週齢のBalb/cマウスを、(1)コントロール群、(2)DSS群(3)、DSS+PHA群、(4)DSS+Con-A群の4群に分けた。コントロール群には粉形食MFを与え、DSSのよる大腸炎は誘発せずにコントロールとした。(2)(3)(4)の各群には粉形食MFに5%(w/w)DSSを与えた。各群とも1日5gのMFを10日間与え、DSSの摂取量は一定とした。

その後、(2)のDSS群には粉形食MFを、(3)(4)には粉末食MFに0.1%のPHA、Con-Aを混じて10日間飼育した。【結果】Con-A、PHAの投与により大腸粘膜湿重量の軽減傾向が認められたが、有意ではなかった。DSSのdamage scoreは、コントロール群0点、DSS群3点、PHA群0点、Con-A群1.75点であり、PHA群、Con-A群ともに炎症の軽減効果が認められた。【結論】DSS誘発大腸炎モデルにおける検討では、Con-A、PHAのレクチンは大腸粘膜の再生を促進し、大腸粘膜障害の修復効果が確認された。レクチンの大腸炎修復効果に関する研究方法BALB/cマウス(日本クレア株式会社)を用い、粉形食MF(オリエンタル酵母工業株式会社、東京)に3%(w/w)のデキストラン硫酸ナトリウム(dextran sodium sulfate : DSS分子量5000)を加え5g/日/匹の量で7日間摂取させて大腸炎モデルを作成した。便潜血陽性化により腸炎の発症を確認の後、MFのみを与えた群(以下DSS群)、MFに0.1%Con-Aを加えた群(以下Con-A群)、MFに0.1%PHAを加えた群(以下PHA群)に分け、7日後に大腸炎修復効果を検討した。結果1)便潜血7日目には、全てのマウスで陰性であった。2)体重DSS摂取7日目の体重とDSS摂取終了後から7日目の体重の比を各群で比較した。DSS群(平均体重30.4g比率1.20)、Con-A群(平均体重30.1g比率1.19)、PHA群(平均体重30.1g比率1.21)であり、体重変化には有意差を認めなかった。3)腸管の湿重量と長さ腸管の長さあたりの湿重量を各群で比較した。DSS群(平均湿重量0.274g平均の長さ9.76cm平均湿重量/長さ0.0281g/cm)、Con-A群(平均湿重量0.280g平均の長さ10.2cm平均湿重量/長さ0.0276g/cm)、PHA群(平均湿重量0.288g平均の長さ9.78cm平均湿重量/長さ0.0296g/cm)であり、各群間に有意差を認めなかった。4)組織炎症細胞浸潤(04)・潰瘍の有無(01)・粘膜の肥厚(04)・Goblet cell(04)の有無について検討し、組織の破壊の程度によりスコア化した。DSS群1.2・Con-A群1.0・PHA群0.8であり、レクチン投与群に低い傾向はあったが、有意差を認めなかった。考察DSS大腸炎に対するレクチンの大腸炎修復効果はごく軽微であり、著しい治療効果は認めなかった。
電子線の水溶液中励起作用による1分子操作と細胞ナノ加工技術の開発

本研究は,コンピュータモデルに従い細胞膜のダイナミクスやドメイン構造を電子的に任意の状態に制御して,細胞膜の機能性を解析・理解することを目的としている.本研究では細胞膜を電子線による電気化学的反応により直接加工し,細胞膜の生体分子システムをリアルタイムに任意の状態に制御してその応答を解析することで,細胞膜の運動特性が細胞機能に与えるメカニズムを調査する研究を提案している.本研究は,コンピュータモデルに従い細胞膜のダイナミクスやドメイン構造を電子的に任意の状態に制御して,細胞膜の機能性を解析・理解することを目的としている.本研究では細胞膜を電子線による電気化学的反応により直接加工し,細胞膜の生体分子システムをリアルタイムに任意の状態に制御してその応答を解析することで,細胞膜の運動特性が細胞機能に与えるメカニズムを調査する研究を提案している.細胞の機能が1分子計測により解析されている一方で,細胞を生かしたまま1分子を加工する方法はいまだ確立されていない.そこで本研究では,平成22年度までに研究代表者が実証した電子線励起による培養液中でのナノ造形および細胞加工の原理を応用し,細胞を生かしたままで電子線を照射し分子単位で加工・制御すること研究目的とする.任意の時刻,任意の場所の受容器を複数個独立に操作して受容器の相互作用を解析することに挑戦した.本年度では,細胞に電子線を照射できる装置の製作をおこなう.この装置により生きた細胞へその場でナノ領域での刺激と加工を行うことができる.本装置にはナノメートルオーダまで集束された電子線を液体中の生きた細胞に照射するために,電子銃のある真空容器側と細胞のある培養容器側を極薄の窓で仕切る装置が必要がある.そこで100nm以下の窒化シリコン薄膜(SiN)を真空と液体(大気圧)との仕切り窓として使用して,ナノメートルレベルのビーム収束性と生細胞の刺激・加工を両立するシステムとする.本システムは,同一光軸に落射蛍光顕微鏡と電子線走査系を同軸に配置することで,リアルタイムでの細胞膜上のタンパク質レベルの刺激と,その場観察を可能とすることができる.これは,これからの生物学において重要な視点である細胞システムの時間応答性に関するデータが得られるシステムである.計測された刺激応答画像からリアルタイムにフィードバックし,次ステップの刺激とすることで,細胞システムの真のダイナミクスが検証できる.本研究では細胞膜を電子線による電気化学的反応により直接加工し,細胞膜の生体分子システムをリアルタイムに任意の状態に制御するシステムを構築し,細胞の応答を解析した.厚さ100 nmの窒化シリコンナノ薄膜を透して電子線を培養用液に照射することで,培養細胞や細胞膜のナノ加工と観察をリアルタイムに行うことができるシステムを構築した.水溶液中での電子線の吸収エネルギの分布は数10 nmの領域に分布し,2.5 keVの低加速電子においてはその範囲は細胞膜と同様のスケールとなることがシミュレーションによって明らかとなった.本研究ではこの水溶液中での電子線励起領域を可視化し,その反応過程をリアルタイムに観察した.電子線を照射する細胞培養溶液中に導電性高分子の前駆体3,4-Ethylenedioxythiophene (EDOT)を溶解させておくことで,励起エネルギによりEDOTを重合,堆積させる様子をリアルタイムに計測することに成功した.高感度カメラによる電子線励起領域の可視化と,堆積反応のリアルタイム観察から,電子線が水中の化学反応に及ぼす効果を明らかにすることができた.同様の手法は生きた細胞(Hep G2,C2C12)に適用することで,生細胞膜上のナノパターンを造形することが可能で,加工後の細胞膜には損傷が無いことが確認されている.これまでの基礎的な実験として,実際に培養細胞に電子線を走査し,細胞膜に「NANO」の文字を描画することに成功している.この造形技術を応用した細胞へのリアルタイムなナノシステム制御は,生体分子環境に任意のパターンを呈示するバーチャル分子ディスプレイを構築する基礎技術であり,細胞膜に関わる細胞認識や細胞運動機構など組織再生におけるメカニズムを知ることにつながる可能性があると考えている.本年度では,細胞に電子線を照射できる装置の製作をおこなうことができた.この装置により生きた細胞へその場でナノ領域での刺激と加工を行うことができる.本装置にはナノメートルオーダまで集束された電子線を液体中の生きた細胞に照射するために,電子銃のある真空容器側と細胞のある培養容器側を極薄の窓で仕切る装置が必要がある.そこで100nm以下の窒化シリコン薄膜(SiN)を真空と液体(大気圧)との仕切り窓として使用して,ナノメートルレベルのビーム収束性と生細胞の刺激・加工を両立するシステムである.本年度はシステム構築とその有効性確認を行うことができたので,おおむね目標を達成できている.24年度が最終年度であるため、記入しない。細胞膜近傍での高分子電解重合とこれによる細胞膜への刺激を蛍光顕微鏡を用いたその場観察で,細胞膜タンパク質への刺激に対するダイナミクスを検証する.平成24年度は本装置を用いた細胞膜刺激に対する細胞の応答を検証し,細胞内の動的システムの可視化と生理学的なテーマへの応用を模索する.また,電子線による直接刺激だけではなく,ケージド化合物を介した伝達物質による化学的刺激も視野に入れ前駆物質を用いた基礎実験を行う.また,加工に使用できる材料のバリエーションを増やすために,ドラッグデリバリーなどで広く用いられているケージド化合物やナノカプセルなどの可能性を検討する.ケージド化合物等から電子線励起で内在薬物を排出させ,ナノ領域の化学刺激を狙った受容器に施すことができる.

このような系はシナプス小胞からの伝達物質放出のモデルと類似した機構であり,神経信号伝達システムの解析に大きな革新をもたらすことが期待できる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
日本語学習者の音声生成と発話のスタイルの関係に関する基礎的研究

日本語長母音が外国人学習者にとって習得困難であることはよく知られている。「長母音は短母音の2倍の長さ」という説明が散見されるが、現実には短母音並みに短くなる場合がある。本研究では、3つの手法によってその考察を試みた。まず、カード読み上げというあらたまったスタイルでは音響分析の結果長母音の短縮の見られないことが分かった。次に、自然談話資料を分析してみたところ、長母音短縮は語頭位置では起きにくく、非語頭位置で起きやすいことが分かった。最後に、母音長を10段階に短縮した合成音声を用いた境界判断知覚実験を行ったところ、語頭位置に比べて語末位置でのほうが短縮の近くが鈍いという結論が得られた。これらの結果から、日本語長母音の短縮には語中位置と発話のスタイルのふたつの要因が関連していることが伺えた。特にあらたまったカード読み上げでは起きず、自発的発話において起きやすいことからスタイルが低いほど長母音短縮が起きやすいのではないかと考えられる。従来行われてきた,日本語学習者音声の生成面の研究を方法論の観点から再考し,発話資料の収集方法と分析方法を批判的に検討しつつ,外国人日本語学習者の音声生成の実態の分析を進めた.本研究は,方言音声研究や社会言語学的音声研究で得られた,「発話のスタイルのレベルが音声生成の実態と関係する」という知見を出発点とし,種々の方法による資料収集と実験の可能性を考えた。初年度においては以下のような実験、考察、学会・雑誌発表を行った。まず、長母音短縮現象の日本語母語話者における実態を調べるために日本人話者同士の自発的発話資料の分析、発話速度を制御した文読み上げの録音資料の分析、合成音声刺激による長母音短縮の知覚の実験を組み合わせて、語末位置において短縮が起こりやすいことを明らかにし、平成11年9月に日本音声学会において口頭発表をした。また、外国人学習者と日本人インタビュアーによる自発的発話録音資料の分析によって音節の軽重がピッチ実現に強く関与していることを明らかにし、音声研究第3巻第3号に発表した。この研究を発展させて今後、長母音の短縮についても実験、考察を行う方針である。初年度の研究結果に基づいて、2年目の平成12年度は以下のように研究を進めた。1.日本語自発的会話音声のデジタルファイル化2.デジタル化資料を利用した日本人による韻律の聴覚的判断実験とその分析3.デジタル化資料の音響的分析4.発話スタイルと長母音の短縮の関係に関する分析本研究の成果として長母音の短縮が発話のスタイルと語中位置と有意な関係にあることが明らかになりつつある。また、[重音節+重音節]という音節構造が[重音節+軽音節]に変化する現象が明らかになったが、これは日本語の韻律構造のプロトタイプに関する理論に一致する現象であることが分かった。2年目においては代表者が台湾東呉大学における国際シンポジウムで本研究の成果の発表を行い、同国の音声研究者と討議を行った。また、代表者執筆の音声教育に関する論文が『音声研究』第5巻1号に採択された。