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コア拡大ファイバを用いたファイバ・ファブリ・ペロ共振器型光デバイスの研究

ファイバ・ファブリ・ペロ(FFP)共振器型光デバイスは,波長多重通信におけるフィルタなどへの適用が実用化されている.しかしながら従来の構造では,いったん作製すると広い範囲で共振器長を変化させることができない.本研究では,構造が簡単であり,可変波長領域の広いFFP共振器を提案し,作製・評価を行なった.昨年度の研究において,コア拡大ファイバを用いることにより,ファイバから出た光ビームの回折広がりを抑制し,多層膜ミラー間すなわち共振器内にファィバを用いることなく共振器長を大きくすることができ,可変波長領域を大きくすることが可能であることを確認した.本年度は,さらに回折広がりを抑えるため,ファイバ端面を平面研磨した後,布製の研磨輪と研磨材を用いてバフ研磨し,凹面形状に加工した.その後,端面に誘電体多層膜ミラーを蒸着し,両ファイバの軸合わせはこれまで同様,軸あわせを容易にするため,割スリーブを用い対向するフェルールを整列した.凹面に加工することにより,光ビームの回折による広がりを抑えることができ,共振器内にファイバを用いることなく共振器長Lを大きくすることができる.すなわち,可変波長領域を広くすることができる.作製したFFP共振器のコア径は,20,30,35μmおよび10μm(通常のシングルモードファイバ)であり,端面の曲率半径は,0.51,0.95,1.48mmであった.コア径,曲率半径,共振器長をパラメータとして,凹面コア拡大FFP共振器の損失,偏波依存性損失(PDL),Finesse及び消光比を評価した.コア径20μm,曲率半径0.51mm,共振器長96μmのとき,損失0.78dB, PDL0.031dB, Finesse79.06,消光比36.4dBを得た.以上,コア拡大ファイバを用い,端面を凹面形状にすることで,簡単な構造で可変波長領域の広いファィバ・ファブリ・ペロ光共振器を作製することができたといえる.なお,本研究で提案したFFP共振器の構造は特許出願中である.ファイバ・ファブリ・ペロ光共振器は,波長多重通信におけるフィルタなどへの適用性から重要な技術の一つである.しかしながら,従来のそれはいったん作製すると大きく共振器長を変えることができない.本研究では,コア拡大ファイバを用いて,構造が簡単であり,可変波長領域の広いファイバ・ファブリ・ペロ光共振器を提案し,作製・評価を行なった.従来のファイバ・ファブリ・ペロ光共振器では,ファイバから出た光ビームが回折により広がり効率が落ちることを防ぐため,二つの多層膜ミラーで構成される共振器内に光ファイバを設けている.このため,共振器長を大きく変えるためには,共振器内を異なるファイバ長にする必要があった.本研究で我々が提案したファイバ・ファブリ・ペロ光共振器では,コア拡大ファイバを利用することにより,光ビームの回折を抑えることができ,多層膜ミラー間すなわち共振器内にファイバを用いることなく共振器長を大きくすることができ,可変波長領域を広くすることができる.ファイバ・ファブリ・ペロ共振器は、フェルール内にコア拡大ファイバを接着固定し,端面を研磨した後,誘電体多層膜ミラーを付けることにより作製した.軸合せを容易にするため,割スリーブを用い対向するフェルールを整列した.これにより,構造の非常に簡単なファイバ・ファブリ・ペロ共振器の作製が可能になった.共振器長375μmの場合の作製した光共振器の透過強度の波長依存性を測定した結果,コア径ω=30μmの場合は,消光比18.4dB,損失13.7dB, Finess 16.84であった.コア径ω=10μmの場合は,消光比8.9dB,損失28.2dB, Finess 7.35であった.ω=10μmの場合に比べ,損失は15dB小さく,消光比は10dB向上していることを確認した.以上,コア拡大ファイバを用いて,簡単な構造で可変波長領域の広いファイバ・ファブリ・ペロ光共振器を作製することができたといえる.ファイバ・ファブリ・ペロ(FFP)共振器型光デバイスは,波長多重通信におけるフィルタなどへの適用が実用化されている.しかしながら従来の構造では,いったん作製すると広い範囲で共振器長を変化させることができない.本研究では,構造が簡単であり,可変波長領域の広いFFP共振器を提案し,作製・評価を行なった.昨年度の研究において,コア拡大ファイバを用いることにより,ファイバから出た光ビームの回折広がりを抑制し,多層膜ミラー間すなわち共振器内にファィバを用いることなく共振器長を大きくすることができ,可変波長領域を大きくすることが可能であることを確認した.本年度は,さらに回折広がりを抑えるため,ファイバ端面を平面研磨した後,布製の研磨輪と研磨材を用いてバフ研磨し,凹面形状に加工した.その後,端面に誘電体多層膜ミラーを蒸着し,両ファイバの軸合わせはこれまで同様,軸あわせを容易にするため,割スリーブを用い対向するフェルールを整列した.凹面に加工することにより,光ビームの回折による広がりを抑えることができ,共振器内にファイバを用いることなく共振器長Lを大きくすることができる.すなわち,可変波長領域を広くすることができる.

作製したFFP共振器のコア径は,20,30,35μmおよび10μm(通常のシングルモードファイバ)であり,端面の曲率半径は,0.51,0.95,1.48mmであった.コア径,曲率半径,共振器長をパラメータとして,凹面コア拡大FFP共振器の損失,偏波依存性損失(PDL),Finesse及び消光比を評価した.コア径20μm,曲率半径0.51mm,共振器長96μmのとき,損失0.78dB, PDL0.031dB, Finesse79.06,消光比36.4dBを得た.以上,コア拡大ファイバを用い,端面を凹面形状にすることで,簡単な構造で可変波長領域の広いファィバ・ファブリ・ペロ光共振器を作製することができたといえる.なお,本研究で提案したFFP共振器の構造は特許出願中である.
小売企業の業態開発プロセスに関する研究

今年度は、日本における業態開発の成功ケースとして位置づけられる(株)ニチイ(現マイカル)によるビブレの開発に焦点を当て、業態開発にかかわるイノベーションと競争の問題に接近した。研究の結果、明らかになった業態開発プロセスに関する事実は、以下の2点である。1.ビブレの業態開発はニチイにいくつかのイノベーションをもたらした。そのイノベーションは総合スーパー・ニチイと専門百貨店ビブレとの間の異業態性にもとづく参入障壁を克服するなかでもたされたものである。それらのイノベーションとは、DCブランドメーカーとの取引関係の構築という商品調達イノベーション、完全買い取りに基づく自主マーチャンダイジングという商品政策イノベーション、およびセルフサービスから対面販売へという販売方法イノベーションである。2.業態開発による競争優位は、店舗レベルにおける商圏適応性と企業レベルにおける業態可変性によって決定づけられる。商圏適応性とは、それぞれの商圏における競争と消費者の特性を店舗政策に反映させ、競合店との差別化をはかる取り組みがなされていることを指す。業態可変性は、地域的可変性と時間的可変性からなる。地域的可変性とは、複数の店舗がある特定の業態の基本コンセプトを共有しながら、各商圏への高い適応度を達成していることをいう。また時間的可変性とは、人口変動や交通体系の変化といった商圏特性の経時的変化に合わせて各店舗が不断に店舗政策の修正を行いうる性質をいう。以上の研究成果を踏まえて、業態開発にかかわるイノベーションをさらに深く探求するとともに、業態開発をプロセスとして捉えるという視点から、このプロセスを引き起こすどのようなダイナミズムが生じているのかを明らかにすることを通じて,業態開発の理論構築に向けて研究を続けていきたい。今年度は、研究に関連した文献を収集し、理論的整理を行うとともに、わが国の主要な大規模小売企業に対するヒアリング調査を実施し、業態開発プロセスの事実発見に努めた。この結果、明らかになった業態開発プロセスに関する事実は、以下の2点である。1.業態開発あるいは新業態の創出には店舗レベルの競争構造が強く影響している。この事実は、たとえば伝統的な小売商業形態論が新業態の創出において業態間、業態内の競争を抽象的・一般的に理解してきた捉え方とは決定的に異なる。小売企業の業態開発プロセスは、業態開発がそうした「真空状態」のなかで生み出されるのではなく、特定の店舗の競合店に対する競争優位を確保するという現実のコンテキストにおいて行われることを示している。さらにこのことは、店舗レベルでの競争優位を確立することができた業態のみが新業態として発展することを意味する。2.業態は必ずしも地域的、時間的に不変ではない。業態が地域的に不変ではないのは、調査を行った店舗がそれぞれの商圏・競争の特性に適合した品揃えを行っていることをさす。また時間的に不変ではないのは、それぞれの店舗において不断に品揃えの修正が行われていることをいう。ある業態の特徴をもつ特定の店舗は、地域的にも時間的にも業態を変容させていくのである。この事実は、業態の変容を静態的に捉えてきたこれまでの小売商業形態論により動態的な視点を組み込む必要性を喚起するものである。次年度は、以上のような文献による理論的整理とヒアリング調査による事実発見にもとづき、アンケート調査を含むより詳細な業態開発プロセスの解明に向かう予定である。
低電圧動作用シリコンナノフィルムトランジスタの動作設計と物性評価

1.低電圧動作に適している薄い埋め込み酸化膜層を持つシリコンナノフィルムトランジスタについて、その特性をより詳細に評価する手法の開発に取り組み下記の結果を得た。(1)SiO_2をゲート酸化膜とするMOSFErの移動度は、実効電界(E_<eff>)と言われるパラメーターで整理するとユニバーサルな値をとる。しかし、ナノフィルムトランジスタや薄い埋め込み酸化膜層を持つ構造、またバックバイアスを印加した場合、E_<eff>を正確に求める方法はなかった。そこで、キャリア濃度とゲート電圧の特性を用いて、E_<eff>の定義に戻りより正確に求める方法を開発した。これにより、移動度変化のメカニズムをよりユニバーサルな値と比べて議論する事が可能となった。また、この手法は次世代の素子として有望であるFINFETにも適用する事が可能で今後の微細素子開発に有益である。(2)シリコンナノフィルムトランジスタを簡便に評価する方法として、Pseudo-MOS法がある。しかしこの手法で評価した移動度と、通常のMOSFET構造で評価した移動度の関係は明らかではなかった。そこで、Split-CV法をPseudo-MOS法に適用し、比較するための実験を行った。Split-CV法によって得られた結果の正当性について解析中であるが、現在のところかなりより一致を示している。2.ホール移動度の高い(110)面を(100)面に混載してトランジスタに利用するためのプロセスとその問題点について調べた。昨年度、シリコンをイオン注入しアモルファス化しその後再結晶化させた20nm膜厚の(110)面シリコンフィルムトランジスタにおいて電気特性を調べ、チャネル方向が<110>に対し0、45、90度、いずれの場合にも電気特性上プロセスに起因した劣化が生じていない事を明らかにしている。しかし、本来移動度の高いはずの0度に対しては、短チャネルになると特性が劣化する結果を得た。寄生抵抗を詳細に評価する事によって、他のチャネル方向に比べて(110)面では<110>方向の寄生抵抗が著しく上昇している事が明らかになった。低電圧動作に適している薄い埋め込み酸化膜層を持つシリコンナノフィルムトランジスタにおいて、バックアバイアスによる闡値の制御と移動度への影響を調べた。埋め込み酸化膜厚10nm、シリコンフィルム厚8nm、ゲート絶縁膜はHfO_2高誘電率ゲート絶縁膜で等価酸化膜厚は1.4nm、ゲート電極はTiNの構造である。バックバイアスによる閾値制御に関しては、nMOSFET、pMOSFETともにゲートマスク長40nmまで長チャネルと同じく有効に制御できる事が明らかとなった。閾値制御に対する埋め込み酸化膜薄膜化の影響はバックバイアスの低電圧化だけでなく、埋め込み酸化膜とシリコンナノフィルム界面の界面準位の影響が減少する事に現れる。さらに、様々なバックバイアスを印加した際の移動度の変化を調べた。nMOSFETにおいてはバックチャネルのみがアクティブな場合の移動度が最も大きく、フロントのみおよびフロントとバック両方がアクティブな場合よりも増大する事がわかった。これはバックチャネルはシリコンとシリコン酸化膜の界面がチャネルとなる事による。一方、pMOSFETにおいてはフロントとバック両方がアクティブな場合の移動度が最も大きくなる事が明らかとなった。これは、ボリュームコンダクションと呼ばれるチャネル内の電界が弱くなる事、有効質量の小さいサブバンドへのキャリア占有率が高くなる事が原因と考えられる。さらに、ホールの移動度の高い(110)面を(100)面に混載してシリコンフィルムに利用するためのプロセスとその問題点について調べた。シリコンをイオン注入しアモルファス化しその後再び結晶化させた20nm膜厚の(110)面シリコンフィルムトランジスタにおいて電気特性を調べた。チャネル方向が<110>に対し0、45、90度、いずれの場合にも電気特性上プロセスに起因した劣化が生じていない事が明らかになった。

昨年度、シリコンをイオン注入しアモルファス化しその後再結晶化させた20nm膜厚の(110)面シリコンフィルムトランジスタにおいて電気特性を調べ、チャネル方向が<110>に対し0、45、90度、いずれの場合にも電気特性上プロセスに起因した劣化が生じていない事を明らかにしている。しかし、本来移動度の高いはずの0度に対しては、短チャネルになると特性が劣化する結果を得た。寄生抵抗を詳細に評価する事によって、他のチャネル方向に比べて(110)面では<110>方向の寄生抵抗が著しく上昇している事が明らかになった。
シロイヌナズナのフェノーム解析と4000遺伝子についての破壊株の作製

1.シロイヌナズナのトランスポゾン挿入変異体の育成と発芽率の測定植物変異開発研究チームがこれまでに作製していたトランスポゾン挿入変異株の中で、遺伝子への挿入が予測されるラインを選別し、1,478ライン(合計4,768ライン)について種子50粒ずつをプレート培地に播種し、発芽率・初期育成率を測定した。これまでの結果を合計すると発芽率については、4,215ライン(88%)が80%以上の発芽率を示したのに対し、212ライン(4.4%)については発芽率70%未満であり、発芽に影響のある遺伝子変異体の候補と考えられた。育成率については110ライン(2.3%)が50%未満の育成率を示し、これらの変異体は致死表現型の候補と考えられた。2.シロイヌナズナの形態観察による表現型データの記録プレートで約3週間育成の後、各ライン8個体ずつを土に植え換え植物体を育て、形態に異常の観察されるラインについてデジタル画像によって記録を取った。これまでに行った植物体地上部の観察で比較的はっきりした表現型を示したのは265ライン(5.5%)だった。その中には、植物体の矮性・アルビノ形質・植物体の色が薄い・遅咲き・葉の形態異常・茎の形態異常・花の形態異常・さやの形態異常など様々な表現型が含まれていた。3.シロイヌナズナの遺伝子破壊系統の選別と各種スクリーニング上記表現型解析の過程で、647ライン(合計1,965ライン)はトランスポゾンがホモに挿入されており、遺伝子破壊株系統になっていると予測された。それらの植物個体から種子回収を行い、地上部観察では見ることのできなかった根・根毛・胚軸・トライコームの定量的表現型スクリーニングと、環境ストレス条件下での耐性変異体のスクリーニングを始めた。
グリア細胞による睡眠覚醒および体内時計の制御機構の解明

本研究課題では、グリア細胞による睡眠覚醒ならびに体内時計の制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。本研究課題の遂行により、グリア細胞による制御メカニズムが明らかになることで、睡眠の機能やメカニズムに迫ることを目指した。具体的には、グリア細胞に発現を持つ様々なGAL4ドライバーを用いて、睡眠覚醒制御に関わるグリア細胞の責任領域を同定することを試みた。ショウジョウバエにおけるグリア細胞は、その解剖学的位置付けから複数のクラスターに分類される。それぞれのクラスターに特異的にGAL4を発現するトランスジェニックラインを用いて、温度依存性チャネルを用いたグリア細胞の刺激を行なったところ、一部のGAL4ラインにおいて睡眠の減少もしくは増加が見られることを見出した。このことは、グリア細胞がクラスター特異的に睡眠覚醒を制御していることを示唆しており、グリア細胞による睡眠覚醒制御のメカニズム解明に有用なツールとなると考えられた。さらに、組織特異的な遺伝子ノックアウトの実現のために、GAL4/UASシステムによるgRNAならびにCas9を発現するシステムを構築し、上記GAL4ドライバーによるグリア細胞クラスターにおける分子基盤の探索を行った。本システムを用いることにより、CRISPR/Cas9システムによる遺伝子欠損がGAL4依存的に起こることを確認した。これまでに研究代表者が見出している加齢性の睡眠変化に関わる遺伝子をターゲットとするgRNAのトランスジェニックラインを樹立し、上記グリア細胞における本遺伝子機能を調べている。29年度が最終年度であるため、記入しない。CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集を駆使することにより、これまでにグリア細胞が関与すると思われる新規の睡眠覚醒制御遺伝子を2つ同定してきた。本研究課題では研究代表者が同定したこれら2つの遺伝子の解析を進めることにより、グリア細胞による睡眠覚醒ならびに体内時計の制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。グリア細胞特異的にCRISPR/Cas9を用いてゲノム編集を実施し、その影響を調べるために、GAL4/UASシステムを利用した組織特異的なCas9発現制御を試みた。gRNAを目的遺伝子のコーディング配列を挟み込む形で2ヶ所に設計し、gRNAをU6プロモーターにより全身に発現させ、GAL4依存的にCas9が発現することでゲノム編集が起こるように設計した。その後、Cas9の発現制御のみではリークにより組織特異的な制御が困難であることが判明した。そのため、gRNAの発現についてもUAS配列下に制御できる形に変更し、さらにgRNAを2ヶ所ではなく、4ヶ所に設計する形とすることでゲノム編集効率の改善を試みた。作成したgRNA発現プラスミドを、ショウジョウバエの初期胚にインジェクションを行い、トランスジェニックラインを作成した。加えて、UAS-Cas9のラインを、リークの多いものから、GAL4による発現制御が厳密に行われるラインに変更をし、UAS-gRNA; UAS-Cas9のダブルトランスジェニックラインを作成した。これにより、GAL4依存的にターゲット遺伝子のゲノム編集を行うことが可能なラインを準備した。当初予定していた計画では、Cas9の発現制御のみで組織特異性を担保する予定だったが、組織特異性を上げるためにgRNAの発現についてもGAL4による発現制御をする方針に変更した。このため、トランスジェニックラインを再度作成することになり、当初予定よりは遅れが見られている。一方で、発現するgRNAの数を増やすことが可能となり、ゲノム編集効率についても改善することが期待される。作成したUAS-gRNA; UAS-Cas9のダブルトランスジェニックラインを利用して、組織特異的なゲノム編集を行う。これにより、これまでに見出した睡眠覚醒制御遺伝子の機能解析を進める。具体的には、加齢性の睡眠障害が起こるメカニズムについて、本遺伝子の解析を元に進める。
戦犯釈放運動―戦犯「名誉回復」の実像―

本年度は大きく分けて二つの事柄に関して研究してきた。一つは1952年に起きた戦犯釈放運動が、どのようなメディア環境下で行われていたのかということを検討してみた。これは当時の新聞(全国紙と全ての県紙)の社説・論説、掲載紹介された投書を分析することによって、当時の報道の様相と、世論の動向を考察した。また当時よく読まれていた雑誌の上位15誌が戦犯釈放問題と釈放運動をどのように評価し報道していたのかも分析した。分析の結果、新聞の大多数が戦犯釈放運動を支持していたことが分かった。ただし当時の新聞は少なくともBC級戦犯を犠牲者とし、この釈放推進を概ね支持していたが、一方でA級戦犯については依然批判的に見ていた新聞社も多かったし、紙面に掲載された投書でも戦争指導者(A級戦犯)の責任を別個のものとして論じるものがいた。雑誌については戦犯に対して同情的な記事が多数であったことが確認された。もう一つは戦犯が靖国神社に合祀された過程について研究してきた。戦犯釈放運動の中心的機関であった復員官署法務調査部門が、実は靖国神社に戦犯を合祀しようとしていた組織でもあったことが分かった。法務調査部門は1952年4月の講和条約発効直前から戦犯の合祀を企図し始め、靖国の事実上の分社・護国神社への先行合祀など、靖国合祀のための布石を打っていた。戦争受刑者世話会も法務調査部門と共に合祀を目指し、1954年に靖国側から将来合祀する旨を引き出した。そして1958年より法務調査部門は靖国神社との戦犯合祀の折衝に実際に臨んだ。しかし筑波藤麿靖国神社宮司はA級戦犯の合祀に関しては慎重姿勢であった。そのためA級戦犯は合祀対象から脱落したが、靖国は法務調査部門の要請を受け入れ、1959年に法務調査部門が調製した祭神名票に基づき、大部分のBC級戦犯を靖国に合祀した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は1952年前後に日本で起きた戦犯釈放運動と、戦犯を「名誉回復」させたという諸事象の全貌を明らかにすることを目的にする。本年度は主に以下の二点について研究を行ってきた。1数千万の署名を獲得した戦犯釈放署名運動を、どのような機関がどのような方法で実施したのか。2講和条約調印以後から吉田政権が全面赦免勧告(関係国への全戦犯の釈放要請)を行うまでの政治過程(国会決議を含めた戦犯釈放運動が、本当に政治外交へ影響を与えたのかどうか)。本年度は上記研究の遂行の為に史資料調査を活発に行った。収集した史資料は主に以下のものである。1国立公文書館所蔵史料。2政治家等の私文書・日記。3巣鴨刑務所内部資料。4当時発刊されていたほぼ全ての新聞。5当時の雑誌。6当時の運動参画団体の刊行物。7靖国偕行文庫所蔵の「井上忠男文書」。8防衛研究所所蔵史料。9外交史料館所蔵史料。10アメリカ合衆国国立公文書館所蔵史料。11イギリス国立国文書館所蔵史料。これら収集した史資料を分析した結果、以下のことが分かってきた。1署名運動を官の側から支援していた組織が存在していたが分かった。この組織からの地方自治体への要請もあって、1952年の日本では広く署名運動が行われていた。実際の署名は婦人会、青年団、民生委員が収集した。2この署名運動と、署名運動を実施していた諸団体の政府への政治工作が功を奏し、それまで戦犯問題に消極的姿勢であった吉田政権は、関係各国に戦犯の全面赦免の勧告を行った。この勧告は日本政府が戦犯問題を政治的に解決することを内外に示すことを意味した。また、この政治工作には当時再軍備問題に関わっていた旧軍人が関わっていたことも分かった。本年度の研究成果によって当初の計画はほぼ終わりつつあり、研究成果も二本の論文にて公表した。平成28年度の研究は当初の計画からより発展したものとし、戦犯釈放運動に関する研究をより深化させる予定である。

法務調査部門は1952年4月の講和条約発効直前から戦犯の合祀を企図し始め、靖国の事実上の分社・護国神社への先行合祀など、靖国合祀のための布石を打っていた。戦争受刑者世話会も法務調査部門と共に合祀を目指し、1954年に靖国側から将来合祀する旨を引き出した。そして1958年より法務調査部門は靖国神社との戦犯合祀の折衝に実際に臨んだ。しかし筑波藤麿靖国神社宮司はA級戦犯の合祀に関しては慎重姿勢であった。そのためA級戦犯は合祀対象から脱落したが、靖国は法務調査部門の要請を受け入れ、1959年に法務調査部門が調製した祭神名票に基づき、大部分のBC級戦犯を靖国に合祀した。平成28年度の研究内容は以下の二点を主とする。11952年に戦犯釈放運動が行われていた際に、メディアが戦犯問題・釈放運動をどのように伝えていたのかを明らかにする。署名運動が大規模なものとなったことや、それに押されて政府が戦犯問題に対する方針を転換させた背景には、メディアの影響もあったことが予想される。当時の全国紙・県紙、そしてよく読まれていた雑誌・上位20誌において戦犯問題がどのように言われていたのかを分析する。2戦犯釈放運動を官の側から支援していた組織と、BC級戦犯が靖国神社に合祀される際に必要であった戦犯の個人情報を靖国側に送った組織が同一の組織であったことがほぼ確実となりつつある。BC級戦犯がなぜ靖国神社に合祀されたのか、その経緯を実証的に明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。
AEを用いた歴史的木造建築物における虫害の非破壊検査

本年度は、木造の伝統的民家(和歌山県)について、シロアリ食害調査を行い、AEによる食害の非破壊検出を行った。あわせて、一般の木造戸建て住宅についても食害の非破壊検査を行った。さらに建造物への組込み型の小型センサについて、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)のシートを用いたセンサを試作しその性能を検討した。また別途試作した現場用の小型のデータ処理・転送装置と、そのデータをインターネットを介して収集・監視するシステムをについて、その基本性能を検討すると共に、これを文化財に適用する際の問題点を検討した。装置の構成は、現場に設置する装置として、建造物部材にとりつけるAEセンサ、センサからの信号を増幅・ろ波・検波および計数する検出器(これは前年度以前の研究で開発済み)、計数結果をCPUに引き渡すためのインターフェイス(イベントアダプタ)および現場用CPUである。現場用CPUは電話回線やLANを介してサーバコンピュータに対して、現場でのAE計測結果を送信する。計測結果は、現場と離れたクライアント(研究者あるいはシロアリ防除会社など)側のコンピュータや携帯電話から、サーバにアクセスすることによって閲覧・解析が可能になる。これらの装置(ハードウェア)に加えて、装置を制御する基本ソフトウェアをも開発した。これまで調査した9件の歴史的建造物について、その構造・材料、虫害や腐朽の調査結果を総括し、虫害の診断のための基礎資料とした。またAEを用いたシロアリ食害の非破壊検出実験を行った物件について、その結果を解析し、現場用AEセンサの性能と使用上の問題点を検討した。さらに環境の温湿度や木材の含水率と、シロアリの摂食行動との関係をAE計測によって検討した。一方、建造物へのシロアリ侵入の物理的に防ぐ方法として、建設排土から製造した粒子層の可能性を検討し、粒子層へのシロアリの侵入をAE計測によって検出する方法を検討した。以上の研究を総括し、報告書を作成した。富山県、和歌山県、岐阜県、山口県、岡山県および奈良県の文化財となっている木造建造物について、小型の現場用AE検出装置を用いてシロアリ食害の検出を行った。有意数のAEが検出された位置を穿孔した結果、材内部に蟻道やシロアリの生息が確認された。現場でのAE計測能率を向上するため、センサの取り付け方、ウェーブガイドの形状やデータの収集方法を検討し、文化財におけるAE計測方法の標準化のための資料を収集した。AEによるシロアリ食害の非破壊検出は、イエシロアリ、ヤマトシロアリおよびアメリカンザイシロアリについて有効であることがわかった。またシバンムシなど、シロアリ以外の木材穿孔虫の検出にもAEが有効であることを示すデータが得られた。また建造物周囲の樹木の幹内に営巣するイエシロアリについて巣内の温度や巣から発生するAEを連続計測した。その結果、巣内温度は外気温よりも高く、夏場で最高35°C程度で安定していること、冬場にはある程度下がることがわかった。またAEの消長から、冬場にはシロアリは幹から土中に移動していることが示唆された。また巣からは一定の発生率でのAEが検出されたが、金属棒を突き刺すなどによる外的な刺激によって、AE発生率は急激に増加し、しばらくして低下することなどが明らかになった。文化財建造物については、概観検査による劣化診断とAE検査を組み合わせることによってシロアリ診断を効率的に行える。

また別途試作した現場用の小型のデータ処理・転送装置と、そのデータをインターネットを介して収集・監視するシステムをについて、その基本性能を検討すると共に、これを文化財に適用する際の問題点を検討した。装置の構成は、現場に設置する装置として、建造物部材にとりつけるAEセンサ、センサからの信号を増幅・ろ波・検波および計数する検出器(これは前年度以前の研究で開発済み)、計数結果をCPUに引き渡すためのインターフェィス(イベントアダプタ)および現場用CPUである。現場用CPUは電話回線やLANを介してサーバコンピュータに対して、現場でのAE計測結果を送信する。計測結果は、現場と離れたクライアント(研究者あるいはシロアリ防除会社など)側のコンピュータや携帯電話から、サーバにアクセスすることによって閲覧・解析が可能になる。これらの装置(ハードウェア)に加えて、装置を制御する基本ソフトウェアをも開発した。これまで調査した9件の歴史的建造物について、その構造・材料、虫害や腐朽の調査結果を総括し、虫害の診断のための基礎資料とした。またAEを用いたシロアリ食害の非破壊検出実験を行った物件について、その結果を解析し、現場用AEセンサの性能と使用上の問題点を検討した。さらに環境の温湿度や木材の含水率と、シロアリの摂食行動との関係をAE計測によって検討した。一方、建造物へのシロアリ侵入の物理的に防ぐ方法として、建設排土から製造した粒子層の可能性を検討し、粒子層へのシロアリの侵入をAE計測によって検出する方法を検討した。以上の研究を総括し、報告書を作成した。
HLA結合ペプチドの解析による癌細胞抗原群の同定

癌細胞特異的細胞傷害性T細胞を誘導するペプチドの同定を目的に,癌細胞上のHLA分子に結合しているペプチドを解析した.これまでに,相同組み替えの技術を用いて活性化Ki-ras遺伝子を破壊した細胞株を樹立している。これらの細胞を用いて、活性化Ki-ras遺伝子の有無によるHLA分結合ペプチドの差異を解析した。Ki-rasを標的した細胞のHLAをDNAレベルで解析したところ、HLA-A*0201であった。両者の細胞を10^<11>のスケールで大量培養し、HLA-A*0201結合ペプチドを溶出した。タンデムマススペクトロメトリーを用いて、含まれているペプチドイオンを解析したところ、量的に多く再現性の認められた20種のペプチドイオンについては、いずも両者の細胞で認められた。活性化Ki-ras遺伝子をノックアウトしたことで細胞株の腫瘍特性には著しい差が認められたが、HLA結合ペプチドに関しては、現在の感度では、活性化Ki-ras遺伝子の発現に伴って発現するペプチドを検索することはできなかった。そこで、HLA結合ペプチドから腫瘍免疫に関与するペプチドを検出する新しい手段が必要であると考えられ、HLA結合モチーフに基づいたペプチドライブラリーの可能性を検討した。HLA-B51結合モチーフに基づいて30種のペプチドからなる30組のペプチドミクスチャーを合成し、これらのペプチドの細胞傷害性T細胞(CTL)の誘導能を検討したところ、4組のミクスチャーでCTLの誘導が認められた。HLA結合ペプチドライブラリーがCTLを誘導できることが示され、今後、より大きなペプチドライブラリーを作成することで、癌細胞を傷害するT細胞を誘導できる可能性もあると考えられた。
船舶流体力学専用パーソナル数式処理システムの開発

船舶流体力学における解析的手法は、特異点近傍の様子、流場の全体的挙動、支配パラメターの依存性などを知る上で、大きな威力を持っている。しかし、難解、単純ミスの繰り返し等、嫌気を誘う面もある。大学教育段階で学生がこのようなマイナス・イメージを固定した場合、個人的能力が十分引き出されないまま、研究者、技術者として育って行くことになり、社会的損失も大きい。本研究は、このような状況を打開するため、船舶流体力学専用のパーソナル数式処理システムを開発し、コンピュータ支援による解析的手法の発展、人材育成を目指したものである。システム作成に当たっては、muLISP87をホスト言語とし、ハワイ大学で開発された小さな汎用数式処理システムmuMATH83のソースファイルを生かした数式処理システムの機能強化を行った。以下に付加した機能を列記する。1.muSIMP言語の拡張:FORNEXT構文、2次元肩付き出力等。2.Window Managerを利用したグラフ/テキスト混在の簡易入出力システムの作成。3.常微分方程式の解法ルーチンの整備:定係数1階連立ならびに高階常微分方程式、オイラー型、リーマン・福原の超幾何関数への帰着機能等の付加。簡単な関数のフーリエ変換、ラプラス変換機能の付加。4.関数の展開、縮約機能の整備:テーラー展開の整備、漸近展開、パデ近似展開、ルジャンドル展開等の付加。多変数多項式の因数分解、部分分数分解の付加。5.微積分機能の強化:公式集に記載程度の機能の網羅。6.数値計算機能の付加:数値演算プロセサ-の利用、特殊関数の任意長精度複素演算。7.グラフィックス機能の付加:2次元、3次元平行投影、等高線描画機能、複素平面へのグラフ出力、ページ・プリンタ用グラフ清書出力、マウス描画等。船舶流体力学においては、コンピューターを用いた大規模数値計算による流場のシミュレーションが盛んになり、それに期待する所も大きい。しかし、流体力学的特異点近傍の様子を知る上で、また、流場の全体的挙動、支配パラメターの依存性などを知る上では、やはり解析的手法が威力を持っている。しかし、解析的手法には、難解、単純ミスの繰り返しによる嫌気を誘うなど、マイナスイメージが強い。特に大学教育段階で学生がこのようなイメージを固定した場合、個人的能力が十分引き出されないまま、研究者、技術者として育って行くことになり、社会的損失も大きい。本研究は、このような状況を打開するため、船舶流体力学専用のパーソナル数式処理システムを開発し、コンピュータ支援による解析的手法の発展、それに取り組む研究者の増加を目指したものである。本年度は著者が既に行ってきたmuLISP87をホスト言語とし、ハワイ大学で開発されたパーソナルコンピューター用汎用数式処理システムmuMATH83のソースファイルを生かした数式処理システムの機能強化を行った。ただし、ホスト言語を他の高速リスブ言語に移植変更の予定であったが、達成できていない。以下に今年度付加した機能を列記する。1、数式演算プロセサ-の利用による数値計算機能の付加。2、複素数値計算機能、複素平面へのグラフィック出力機能の付加。3、定係数1階連立常微分方程式、定係数高階常微分方程式、オイラー型常微分方程式の解法機能の付加。4、簡単なフーリエ交換、ラプラス変換機能の付加。5、Pade近似展開機能の付加。5については平板まわりの境界層方程式を、通常必要となる無限遠方での漸近展開を用いることなく、再帰的に計算した壁面近傍の級数解をPade近似展開することにより、全領域で収束する解が得られることがわかった。

しかし、流体力学的特異点近傍の様子を知る上で、また、流場の全体的挙動、支配パラメターの依存性などを知る上では、やはり解析的手法が威力を持っている。しかし、解析的手法には、難解、単純ミスの繰り返しによる嫌気を誘うなど、マイナスイメージが強い。特に大学教育段階で学生がこのようなイメージを固定した場合、個人的能力が十分引き出されないまま、研究者、技術者として育って行くことになり、社会的損失も大きい。本研究は、このような状況を打開するため、船舶流体力学専用のパーソナル数式処理システムを開発し、コンピュータ支援による解析的手法の発展、それに取り組む研究者の増加を目指したものである。本年度は特に入出力の簡易化を目指し、以下に付加した機能を列記する。このうちグラフィックス・ウィンドウ、muSIMP言語ファイル用エディタを完成させ、グラフとテキストの混在するウィンドウ・システムの試用を始めた。また、マウス・ドライバも作成し、マウスによる描画の準備とした。2.ページ・プリンタ用グラフ清書出力。ディスプレーのグラフ描画と同時にプリンタ描画を可能とした。3.関数の等高線描画機能。流線関数を与えることで、流線描画が可能となった。4.漸近展開機能。5.常微分方程式の解法ルーチンへの、リーマン、福原の超幾何関数のインストール。
フェレドキシンと亜硫酸還元酵素の電子伝達複合体の静的・動的構造の形成機構の研究

平成27年度は生理的条件を考慮したフェレドキシン(Fd)と亜硫酸還元酵素(SiR)間の分子間相互作用とSiR活性との関連性を調べた。最初にNaCl濃度変化(0400mM)の効果を酵素活性測定で調べた。Fd依存的なSiR活性測定は両蛋白質間の相互作用を反映する。NaCl濃度の上昇とともにFd依存的SiR活性は高まったが、4080mM以上のNaCl濃度ではSiR活性が低下し、200 mM以上ではSiR活性が殆ど観測できなかった。これらの結果から、SiRの活性はFdとの相互作用によって調節されることが示された。次は、等温滴定熱測定を用い、FdとSiR間の相互作用を熱力学的に調べた。FdとSiR間の相互作用は発熱反応であり、エンタルピー変化とエントロピー変化が複合体形成の駆動力であった。NaCl濃度の上昇は、エンタルピーの寄与を低くし、両蛋白質間の親和力を徐々に低下させた。駆動力の寄与から、静電・非静電的相互作用がFd:SiR複合体形成に重要であることが分かった。溶液NMR分光法を用い、各NaCl濃度でのFdとSiR間の相互作用をアミノ酸残基レベルで調べた。15N安定同位体標識したFdにSiRを加えて2次元HSQC測定を行い、SiRとの相互作用に関わるFdの残基の同定と動いたFdのNMRピークの移動度を計算した。NaCl濃度に関係なくSiRとの結合部位は類似していたが、静電・非静電残基が多く存在し、複合体を安定化させていた。しかし、Fdの両末端および[2Fe-2S]クラスタ前の静電・非静電残基は、NaCl濃度依存的な化学シフト摂動を表した。以上の結果から、1複合体の安定化および親和力の調節に、静電・非静電的相互作用の両方の非共有結合が重要であること2生理的条件に近いイオン強度でのFd:SiR複合体の配向がSiRの活性を最大化することが提案された。27年度が最終年度であるため、記入しない。FdとSiR間の静電的相互作用の寄与を調べるために、塩濃度依存的なSiRの活性や分子間親和力の変化に着目した。分子・残基レベルにおける情報を得るために、等温滴定熱測定(ITC)、SiRの活性測定、溶液NMR測定を行った。NaClの濃度を0から100mMまで変えながらITC測定を行った。ITCの結果から、静電引力による発熱がエンタルピー的にFd : SiR複合体の形成を駆動することが分かった。さらに、NaClの濃度が高まるとFdとSiR間の静電的相互作用がエンタルピー的に不利になり、親和力が低下することが見出された。しかし、複合体形成反応に伴う系のエントロピー変化は、NaClの濃度と関係なく正であり、脱水和による疎水性効果もFd : SiR複合体形成に寄与することが分かった。つまり、FdとSiRの複合体形成には、静電的相互作用と非静電的相互作用の両方が重要であることが、分子レベルでかつ熱力学的に明らかになった。一方、NaCl濃度に対して、Fd依存的SiR活性は、50mM NaClで最大値を見せるbell-shapedであった。さらに、野生型SiRの活性が最大なる50mMNaClでは、FdとSiR間の分子間相互作用が最適化されると考えられた。次は、分子間相互作用のNaCl濃度依存性を、^<15>Nの安定同位体ラベルをしたFdと溶液NMRを用い、アミノ酸残基レベルで調べた。Fdの多くの酸性や極性残基がSiRとの相互作用に重要であることが再び明らかになったが、Fdの非静電的残基もSiRとの相互作用に寄与することが見出された。塩濃度の上昇とともに、SiRとの接触部位は狭くなるが、荷電や極性残基と疎水性残基の寄与は両方存在していた。これらの結果から、SiRの最大活性は静電的・非静電的相互作用の微調整によるエネルギー的かつ構造的に最適化された複合体形成の結果であると提案した。平成25年度までの研究成果は、生化学的手法と生物学的方法を組み合わせ、FdとSiRの分子間の相互作用がSiRの活性に重要であることを見出し、両蛋白質間の分子間相互作用は、静電引力によって支配されることを明らかにした。平成26年度は、FdとSiRの分子間相互作用のより総括的な理解のため、両蛋白質間の非静電的相互作用の役割に着目し、分子間親和力や結合様式の変化及び基質特異的なSiR活性の変化主に調べた。分子・残基レベルおける生化学的・生物物理的理解のために、部位特異的変異体の解析、SiRの活性測定、ITCと溶液NMR分光学を用いた。静電SiR変異体に加えて、両蛋白質間の界面に存在しながら疎水性を低下させた非静電SiR変異体を作製した。静電SiR変異体の顕著な活性の低下に比べ、非静電SiR変異体からは活性の変化が見られなかった。ITC測定から、静電SiR変異体とFd間の相互作用による反応熱は観測されなかったが、非静電SiR変異体は野性型SiRとほぼ同じ反応熱と結合の熱力学的パラメータが得られた。

また、静電SiR変異体を加えてもFdのNMRピークの変化はなかったが、非静電SiR変異体はFdの多くのピークを変化させた。Fd分子の真中部位とC末側に違いが観測されたが、全体的に野性型SiRと似ている変化パターンが見られた。非静電的相互作用をさらに詳しく調べるために、亜硫酸以外に、他方の2種類のSiRの基質(亜硝酸とヒドロキシルアミン)を導入し、SiR活性測定を行った。静電SiR変異体では基質による活性の変化がなかったが、非静電SiR変異体は基質選択な活性の変化が見られた。以上の結果から、非静電的相互作用は、静電的相互作用程分子間相互作用を左右する因子ではないが、FdとSiR間の分子間相互作用を繊細に微調整し、活性に影響を及ぼすことが分かった。平成27年度は生理的条件を考慮したフェレドキシン(Fd)と亜硫酸還元酵素(SiR)間の分子間相互作用とSiR活性との関連性を調べた。最初にNaCl濃度変化(0400mM)の効果を酵素活性測定で調べた。Fd依存的なSiR活性測定は両蛋白質間の相互作用を反映する。NaCl濃度の上昇とともにFd依存的SiR活性は高まったが、4080mM以上のNaCl濃度ではSiR活性が低下し、200 mM以上ではSiR活性が殆ど観測できなかった。これらの結果から、SiRの活性はFdとの相互作用によって調節されることが示された。次は、等温滴定熱測定を用い、FdとSiR間の相互作用を熱力学的に調べた。FdとSiR間の相互作用は発熱反応であり、エンタルピー変化とエントロピー変化が複合体形成の駆動力であった。NaCl濃度の上昇は、エンタルピーの寄与を低くし、両蛋白質間の親和力を徐々に低下させた。駆動力の寄与から、静電・非静電的相互作用がFd:SiR複合体形成に重要であることが分かった。溶液NMR分光法を用い、各NaCl濃度でのFdとSiR間の相互作用をアミノ酸残基レベルで調べた。15N安定同位体標識したFdにSiRを加えて2次元HSQC測定を行い、SiRとの相互作用に関わるFdの残基の同定と動いたFdのNMRピークの移動度を計算した。NaCl濃度に関係なくSiRとの結合部位は類似していたが、静電・非静電残基が多く存在し、複合体を安定化させていた。しかし、Fdの両末端および[2Fe-2S]クラスタ前の静電・非静電残基は、NaCl濃度依存的な化学シフト摂動を表した。以上の結果から、1複合体の安定化および親和力の調節に、静電・非静電的相互作用の両方の非共有結合が重要であること2生理的条件に近いイオン強度でのFd:SiR複合体の配向がSiRの活性を最大化することが提案された。平成26年度は、フェレドキシンと亜硫酸還元酵素の分子間相互作用を静電的相互作用に加えて、非静電的相互作用にも着目して、より包括的に研究を進めた。電子伝達複合体形成の物理化学的特性を明らかにする成果を得るとともに、亜硫酸還元酵素の酵素学的特性にも影響を及ぼす要因となることを実験的に示した。また、分子クラウディングの観点からも研究を広げ、そのための実験系の開発にも順調に着手している。国内外の学会発表も行い、成果の公表の観点からも研究活動はスムーズに進んでいる。特に、ドイツのフライブルクで開かれた「Sulfur metabolism in plants」シンポジウムで発表し、その成果がThe Springer Series in Plant Ecophysiologyで出版される予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。酵素が実際に機能する生体内は、試験管内のような蛋白質濃度が低い環境とは異なり、非常に密集した環境である。
尿タンパク質のプロテオーム解析による簡便な被ばく者障害リスク評価法の開発

高線量の被ばくをした場合、各組織細胞や血液・リンパ球系細胞の障害が生じ、その結果として種々のタンパク質に分解産物が生成される可能性がある。昨年度の研究により、マウス胸腺細胞に放射線を照射した場合、比較的低い線量でRho-GDP-dissociation inhibitor (LyGDI)の分断化産物(ΔN(1-19)LyGDI)が出現することが判明した。一方、白血病細胞にγ線を10 Gy照射し、細胞質ゾル分画を二次元電気泳動にかけたところ、23 kDaの全長のLyGDIに加えて、21 kDaのLyGDI分断化産物(ΔN(1-19)LyGDI)にスポットが出現し、ΔN(1-19)LyGDI量はγ線照射によって増加することが分かった。同様の結果は、γ線照射マウスの胸腺、小腸上皮及び脾臓などで得られたが、γ線照射マウス尿ではWestern blot解析によってもΔN(1-19)LyGDI及びLyGDI由来の2 kDa以下の小さい分断化産物は検出できなかった。そこで、尿試料については、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)とQqTof型質量分析装置を用いて、γ線照射に依存した小分子タンパク質やペプチドフラグメントが検出されるか否かについて調べた。2.5 Gyのγ線をマウス(メス、C57BL/6N)に一週間毎4回照射し、照射後2週間目に尿を採取し、LPLCスペクトラムを未照射尿サンプルと比較した。その結果、全体としてスペクトラムパターンは一定せず、1週間目の尿においてγ線照射に共通したピークはみられたものの、ペプチドを同定するまでには至らなかった。しかし、HPLCによる溶出条件を検討することにより溶出ピークとペプチド同定が可能と思われる。γ線照射により血液・リンパ球系細胞に出現するΔN(1-19)LyGDIや尿中のペプチドは、その感度と検出の簡便さから、放射線被ばく者の障害リスク評価指標として有用であることが示唆された。本研究では、放射線応答性のタンパク質の量的、質的変化を指標として、高感度で且つ簡便な放射線被ばく線量推定法を開発することを目的.としている。2年間の研究の初年度として、二次元電気泳動と質量分析装置を用いたプロテオーム解析手法の確立に重点をおくとともに、実際に種々の培養細胞やマウスを用いて放射線応答性タンパク質の出現の有無を調べた。ます、γ線照射した血液・リンパ球系細胞を用いて4.07.0、4.05.0、5.06.0及び5.56.7の4種の一次元電気泳動pHレシジについて、二次元泳動後のタンパク質スポットパターンを比較検討した。その結果、PH 4.07.0では狭い範囲にメボシトが集中し、γ線照射と未照射サンプルとの間での比較が困難であったが、その以外のレンジではスポットの濃淡及び移動が容易に検出できることが分かった。実際、pH 5.56.7の一次元ストリップを持ちいて得たメポットの質量分析結果から、低線量放射線でも明らかな変化を示すたんぱく質として、Rho-GDP-dissociation inhibitor(LyGDI)が同定できた。このLyGDIの分子量は21kDaであり、これは以前に放射線照射したマウス胸腺リンパ腫由来細胞を用いて検出された分断化LyGDI(ΔN(1-18))と同じものであることが示唆された。そこで次に、LyGDIの分断化が放射線被ばく障害の指標となるかどうか調ぺるため、C57BL/6マウスにX線を0.1、0.5、1.0、5.0及び12.0Gy照射し、照射後6時間目に各種臓器を摘出しC末端部のLyGDI認識抗体を用いて分断化LyGDI(ΔN(1-18))の出現量を調ぺた。その結果、マウス胸腺からのタンパク質抽出液を用いた場合、0.1Gy以上の照射線量において、線量依存的にΔN(1-18)LyGDIが検出できることが分かった。これらの結果は、タンパク質の量的、質的変化を指標として、個体レベルで放射線被ばく線量の推定が可能であることを示唆する。

2.5 Gyのγ線をマウス(メス、C57BL/6N)に一週間毎4回照射し、照射後2週間目に尿を採取し、LPLCスペクトラムを未照射尿サンプルと比較した。その結果、全体としてスペクトラムパターンは一定せず、1週間目の尿においてγ線照射に共通したピークはみられたものの、ペプチドを同定するまでには至らなかった。しかし、HPLCによる溶出条件を検討することにより溶出ピークとペプチド同定が可能と思われる。γ線照射により血液・リンパ球系細胞に出現するΔN(1-19)LyGDIや尿中のペプチドは、その感度と検出の簡便さから、放射線被ばく者の障害リスク評価指標として有用であることが示唆された。
前立腺α1-adrenoceptorの加温変化における可逆性の検討

【目的】前立腺肥大症の治療の一つとしてマイクロ波を用いた温熱療法や高温度治療が臨床応用されているが、その効果発現の作用機序については未だ不明な点がある。われわれはいままでに前立腺の加温によるα1-adrenoceptorの変化についてα1-adrenoceptorが多く存在するモルモット精管を用いα1-adrenoceptor数の変化が治療効果に関与していると考えた。温熱療法の長期治療効果は短期治療効果に比べ減弱する傾向にある。それにはα1-adrenoceptorの加温後の可逆性が関与していると考えられるため加温後のα1-adrenoceptor数の変化と組織学的変化について検討する。【方法】^3[H]-prazosinを用いたradioligand binding法によりα1-adrenoceptorの定量を行いScatchard plotを用いた解析により親和恒数(Kd)と最大結合受容体数(NBS)を求めた。対象組織はモルモット精管を用い、4°Cに氷冷した対照群、50、55°Cの1時間加温群、加温後37°Cに一定時間戻した群の3系統を作成し比較検討した。組織はトルイジンブルー・アズ-ル染色後光顕で、酢酸ウラン・鉛の二重染色後、電顕で観察した。【結果】親和恒数(Kd)は4°Cの対照群に対し50°C、55°Cの加温群では有意に小さくなっており37°Cに一定時間戻しても元に戻らなかった。これは、加温により親和性は高い状態が維持されることを示した。最大結合受容体数(NBS)は4°Cの対照群に対し50°C、55°Cの加温群では有意に減少した。また、一定時間戻しても全く回復しなかった。以上より、加温によりα1-adrenoceptorの受容体数は減少しその結果は不可逆的であることがわかった。組織学的には加温群の平滑筋細胞では細胞質内フィラメントの消失、核膜や細胞膜の断裂などが顕著であった。【考察】前立腺加温治療の作用機序にはα1-adrenoceptorおよび平滑筋細胞の崩壊が関与していることが示唆された。
海面塩分場に見られる中規模渦活動とそのグローバルマップの作成

最新の人工衛星が観測する海面の塩分データを用いて,数十百kmの大きさを持つ海洋中規模渦が,渦の回転流や混合により,背景の塩分場に及ぼす影響を,全球海洋において定量的に見積もることを目的とする.その効果を,降水や蒸発など塩分を変化させるその他の要素と比較することで,相対的な重要性を評価する.更に,塩分の水平輸送により生じると考えられる塩分の鉛直構造の変化も調査する.最新の人工衛星が観測する海面の塩分データを用いて,数十百kmの大きさを持つ海洋中規模渦が,渦の回転流や混合により,背景の塩分場に及ぼす影響を,全球海洋において定量的に見積もることを目的とする.その効果を,降水や蒸発など塩分を変化させるその他の要素と比較することで,相対的な重要性を評価する.更に,塩分の水平輸送により生じると考えられる塩分の鉛直構造の変化も調査する.
心血管系におけるキニン・テンシン系の意義に関する研究

1.(1)運動負荷時の血中アンジオテンシンIIの増加は、アンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬の前投与により約50%抑制され、ACE阻害薬とセリンプロテ-ゼ阻害薬の併用によりさらに抑制された。したがって、運動中のアンジオテンシンII産出にはキニン・テンシン系酵素の関与が示唆された。(2)ヒト尿カリクレインがヒトアンジオテンシノーゲンから直接アンジオテンシンIIを生産しうることを証明した。2.アンジオテンシンIIはヒト由来の培養平滑筋細胞に対して肥大(蛋白/DNA比増加)促進作用を有していた。また、この平滑筋細胞はACE阻害薬に感受性を示すアンジオテンシンIからIIへの変換能も有していた。3.(1)ヒト組織ホモジネートの膜分画のアンジオテンシンIからIIへの変換能は心室と肺で高く、いずれもACE活性よりもキマ-ゼ様活性が優位であった。(2)培養ヒト大動脈内皮細胞を材料として逆転写PCR法により検討したが、キマ-ゼのmRNAを検出できなかった。4.ヒトの剖検時に得られた肺と大動脈のトリプターゼを含む分画にAngIからのAngII産生能を認めたが、この活性はいずれもChymostatinでほぼ完全に抑制された。つまり肥満細胞にキマ-ゼと共存するトリプターゼはアンジオテンシンII産生能を欠き、キニン・テンシン系酵素として作動する可能性は否定された。5.アンジオテンシンIIは用量依存性にヒト冠動脈由来の平滑筋細胞のPAI-1mRNA量を増加させ、培養上清中のPAI-1蛋白量と活性を増加させた。従ってアンジオテンシンIIは線溶活性抑制作用を介して血管病変形成に関与することが示唆された。今後、動脈硬化に対する影響について臨床的検討を予定している。1.血管平滑筋細胞の増殖肥大に及ぼすアンジオテンシンIIの影響についての検討。ヒト大動脈平滑筋細胞を用いて、蛋白/DNA比を指標として検討した結果、アンジオテンシンIIはヒト由来の平滑筋細胞に対しても肥大促進作用を有していた。この研究に関連してヒト大動脈平滑筋細胞にACE阻害薬に感受性を示すアンジオテンシンIからIIへの変換能が認められた。2.運動負荷時の血中アンジオテンシンII増加の機序に関する検討。運動負荷時の血中アンジオテンシンIIはアンジオテンシン変換酵素(ACE)阻害薬投与下においても著明に増加した。この場合のアンジオテンシンII増加の機序について検討するため、ACG阻害薬に加えセリンプロテアーゼ阻害薬を投与して運動負荷を行った。その結果、両阻害薬併用下ではアンジオテンシンII増加が抑制された。従って、運動負荷時の血中アンジオテンシンIIの増加には、レニンやACE以外の酵素が関与しており、我々が従来提唱してきたキニン・テンシン系酵素の関与が示唆された。3.心血管病変形成における局所アンジオテンシンII産生酵素としてのキマーゼの意義が注目されるが、今回はヒト末梢白血球由来のgenomic DNAを材料にして、32p-ヒトキマーゼをプローベとしてサザンブロット解析を行なった。正常人において、キマーゼは、Eco RIでは一つの、Bam HI、Pvu IIでは二つの、Ssc Iでは3つのハイブリダイゼイションバンドを有していた。今後、制限酵素の数を増やし、動脈硬化性疾患との関連について検討する予定である。ヒトにおけるキニン・テンシン系作動の証明として下記の(1)、(2)の研究を行い、心血管系においてアンジオテンシンIIに産生する新しい酵素として注目され、キニン・テンシン系との関連が示唆されるキマ-