hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸化物表面のプロトン活性と二酸化炭素還元反応

本研究の目的は、金属/酸化物担持触媒のCO2還元系について酸塩基及び酸化還元の観点から統括的に反応機構を明らかにすることである。この触媒上のCO2還元は、ある種の電池反応の様なものと考えられる。すなわち、H2の酸化によるH+及び電子の生成(アノード反応)、生成したプロトンの酸化物表面での輸送(電解質)及び金属/酸化物界面上でのCO2還元反応(カソード反応)により構成されている。したがって、反応中の中間体が存在する表面のプロトン輸送特性及び酸塩基性の変化(pKa)の解析が重要であり、本研究はこれに焦点を当てている。AIMD計算結果より、酸塩基分子は表面の強いLewis酸点である金属イオンサイトを中和するように吸着し(M- + AH →M-AH)、その後プロトンを解離してブレンステッド酸性を発現する(M-AH →M-Aー+ H+)ことが確認されている。すなわち、吸着種のプロトン解離性(pKa)は吸着の強さに比例すると考えられ、この関係を明らかにすることでpKaが吸着の強さから容易に導出可能である。本年度はこの吸着種のプロトン解離性と吸着の強さの関係について議論した。単分子吸着解析では、吸着エネルギーに比例して、プロトンを解離した吸着種(M-Aー)が安定化することが確認された。また、溶媒和・吸着種間相互作用の影響下の吸着の強さ及びプロトン解離性の比例関係について議論する手法の検討のため、各原子及び結合の状態密度(DOS)解析を行った。この結果、電子状態変化は吸着の起点となる分子内のO及びS原子とその周りの結合のものが主であり、Energy Density Analysis等の様な各原子の全系に対するエネルギーの寄与を解析する手法を精密に行うことにより溶媒和・吸着種間相互作用のある条件下の酸塩基分子の吸着の強さ及びプロトン解離性の関係を議論できる可能性を見出した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当研究の目的は、金属/酸化物担持触媒のCO2還元系について酸塩基及び酸化還元の観点から統括的に反応機構を明らかことである。金属/酸化物担持触媒のCO2還元は、ある種の電池反応の様なものと考えられる。したがって、CO2還元反応条件下の中間体が存在する酸化物表面のプロトン輸送特性及び酸塩基性の変化(pKa)の解析が重要であり、これに焦点を当てている。平成29年度は、ギ酸及びCH3OH担持表面下の水和反応の第一原理分子動力学(AIMD)計算を行うことで、酸塩基分子吸着による表面水酸基のpKa変化について解析を行った。炭酸基終端の場合と同様、金属サイト上のH2O吸着種は結合状態解析から大きい変化はなく酸解離定数(pKa1)が一定であることを確認するとともに、酸化物イオンのpKa0は有機物の吸着に対して敏感に変化することが熱力学的な議論により確認された。また各有機物吸着の観察の結果から、表面の分子吸着によるLewis酸塩基的な中和反応の強さとこれに伴う吸着分子のプロトン解離のしやすさ(ブレンステッド酸性の発現)の比例関係を見出し、OVP解析よりH2O、CH3OH及びHCOOH吸着について、吸着分子と表面Zrサイト間の結合と分子内のO-H結合の挙動が共通のものであることを確認している。またAIMD計算では解析困難な酸化物表面の堆積水和層内のH3O+のVehicle機構によるプロトン輸送について、電気化学測定と吸着等温線の測定より毛細管凝縮との関係を明らかにし、複合酸化物系とNH3-H2O雰囲気下での電気化学測定より表面酸塩基性とプロトン輸送の関係について検討を行った。上述のように、各分子内での表面相互作用と吸着分子のブレンステッド酸性については関係性が確認されており、今後は共有結合・イオン結合性の程度の異なる吸着分子間の比較を検討しているが、この解析のためのテスト計算は既に完了しているため。

単分子吸着解析では、吸着エネルギーに比例して、プロトンを解離した吸着種(M-Aー)が安定化することが確認された。また、溶媒和・吸着種間相互作用の影響下の吸着の強さ及びプロトン解離性の比例関係について議論する手法の検討のため、各原子及び結合の状態密度(DOS)解析を行った。この結果、電子状態変化は吸着の起点となる分子内のO及びS原子とその周りの結合のものが主であり、Energy Density Analysis等の様な各原子の全系に対するエネルギーの寄与を解析する手法を精密に行うことにより溶媒和・吸着種間相互作用のある条件下の酸塩基分子の吸着の強さ及びプロトン解離性の関係を議論できる可能性を見出した。上述の分子吸着に伴うブレンステッド酸性の発現の普遍的評価は、電気陰性度の異なる原子を含む分子間の結合を比較する必要がある。すなわち、イオン・共有結合性の程度の異なる吸着を評価する必要がある。したがって、今後はBond overlap populationの様な電子数に依存した議論でなく各結合のエネルギーの観点から計算を行い分子間の比較を行い普遍的な法則を見出すことを目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
日本の企業グループにおける利益調整の研究

本研究においては、当初の研究目的を拡張する形で研究を進め、上場子会社の非上場化の要因分析を行った。ロジスティック回帰分析において、財務レバレッジが高く、総資産に対する設備投資額が少なく、ROAが低いほど非上場化の可能性が高まることが判明した。PBRはロジスティック回帰分析において統計的に有意ではなかった。「親会社」は財務レバレッジが高くなった「子会社」について、その負債を「親会社」のバランスシートに移している可能性がある。本研究は、上場企業のMBOおよび上場子会社の買収に伴う利益調整を財務諸表上のデータから分析を行い、その特質を明らかにしようとするものである。現在までのところ、上場企業のMBOおよび上場子会社の買収に伴う利益調整についての研究は行われていない中、初年度は意義の大きい研究の準備に着手した。本研究においては、会計実証研究において通常利用されるデータベースを使用し、研究対象となる企業の財務諸表および株式のリターンのデータなどを抽出することにより、詳細な分析が可能となる。そのための第一歩として、上場子会社およびMBOのデータベースの作成を開始した。研究補助アルバイトの雇用により、上場企業のMBOおよび上場子会社の買収のデータを日経テレコンなどから抽出し、そのデータベースを作成し、一定の完成をみた。その作成にあたっては、MBOに関する先行研究の研究者からも情報・データを得るなど研究の万全を期した。また、海外の研究者ともe-mailや電話などにより意見交換を行ったほか、海外の学会に参加した際面談を行い、研究の方向性についての情報を得た。また、国内の実証研究についても情報の収集を行った。上場企業の子会社については、その是非について政策的な議論が行われている。また、MBOについては、引き続き株主から訴訟が起こされている案件もあり、本研究の意義はさらに高まっていると考えられる。今後、実証分析を進めていく中で有意義な結果が得られるように、さらに効率的な研究の遂行を心がけていく予定である。現在までのところ、上場企業のMBOおよび上場子会社の買収に伴う利益調整についての研究は少なく、その研究の意義は大きい。また、こうした企業の買収は業績の悪化に伴って行われることも多く、業績悪化の影響と利益調整を判別することが困難であるという指摘があったが、この問題についても対策を考えつつ研究をすすめている。経営者の観点からの視点も重要性が高いと判断している。本年度についても、上場子会社およびMBOのデータベースの作成を継続した。研究補助アルバイトの雇用により、上場企業のMBOおよび上場子会社の買収のデータを日経テレコンなどから抽出し、データベース作成を行った。年度後半からはデータベースに基づいた分析を開始した。また、海外の学会にも積極的に参加し、第一線の研究者とも意見交換を行い、研究の質向上をはかると共に、効率的な作業をこころがけた。上場企業のMBOのサンプルについては、先行研究の研究者からそのデータをもらうことができたが、全体のサンプル数が少なく今後どのようにデータに取り組んでいくか新たに検討が必要である。現在、海外の研究者とも相談をしており、今後の方向性をさぐっていく所存である。さらに関連する分野にどのように研究を結びつけていくかも検討を行っている。本研究は、コーポレートガバナンスと経営者と株主の情報の非対称性が浮きぼりになる上場子会社の買収に関して、利益調整を財務諸表上のデータから分析を行い、その特質を明らかにしようとするものであったが、同様なアプローチによる研究発表に接し、さらなる研究の拡張に重点を移して研究を行った。経営者による業績予想が非上場化の前年に楽観的になっているかどうかを、コントロールサンプルのそれと比較することによって行った。即ち、経営者が翌期の利益予想をする場合に上方にバイアスのある予想を行って、決算発表を行う際に実績値が判明し、ネガティブサプライズによって株価を押し下げようとしていないかを検証することとした。分析を行うも、業績予想が楽観的になっている結果は得られなかった。いかなる場合に子会社の非上場化が行われるかという問題も非常に興味深いテーマであり、第二のテーマとして分析を実施した。米国などと異なり、日本の場合は子会社を上場することが可能である。上場子会社の場合には、多くの株式が親会社によって所有されており、情報の非対称性と利害の対立が存在しうる。親会社は子会社の企業価値が高い時に上場し、その価値(=株価)が下がった時に非上場化するのであろうか。本研究においては、非上場化の要因分析を、PBR,企業規模、財務レバレッジ、「子会社」の営業キャッシュフロー、設備投資、ベータ、ROA、売上伸び率などをロジスティック回帰分析を用いて分析した。財務レバレッジが高く、総資産に対する設備投資額が少なく、ROAが低いほど非上場化の可能性が高まることが判明した。子会社の企業価値の変動に伴う上場化・非上場化の仮説は検証されていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒト血小板TXA_2とPGI_2レセプターm-RNA定量法の確立

我々は、血小板内微量RNAからトロンボキサンレセプター(以下TXA_2R)、プロスタサイクリンレセプター(以下PGl_2R)mRNAを増幅し、定量的測定法を開発した。本研究は、まずポリメラーゼ連鎖反応(以下PCR)を用い血小板内のmRNAからTXA_2RとPGl_2 RのmRNAを増幅し、エチジウムブロマイド染色、そしてPCRサザン法により両者の存在を確認した。さらに、今回定量的に測定するためELISAを一部修正し独自に開発したリジンプレートハイブリダイゼーション法を用い、クローニングしたTXA_2RおよびPGl_2RmRNAを用いてエチジウムブロマイド染色やPCRサザン法など従来法と感度、特異度を比較した。その結果、エチジウムブロマイド染色、PCRサザン法、リジンプレート法の検出感度はTAX_2RmRNAについてはそれぞれ500pg,500pg,50pg/50μl,PG12Rは、100pg,50pg,5pg/50μlであった。また、特異度は、リジンプレート法が非特異的な増幅産物と反応することなく最も高かった。さらに、リジンプレート法を用いてヒト血小板検体について検討した。対象は健常人20例で血小板TXA_2R、PGl_2RmRNAの発現量を検討した結果、TXA_2R、PGl_2RmRNA発現量の平均は、それぞれ274.4±214.9pg/50μl、386.9±255.6pg/50μlであった。また個々のTXA_2R、PGl_2RmRNAの割合はTXA_2R/PGl_2R=0.00752.3と個人差はあるがTXA_2Rの著しく高い例はなかった。以上より本法によるTXA_2RとPGl_2RmRNAの定量は、血栓危険因子であるTXA_2Rと抑制因子であるPGl_2Rの遺伝子レベルでの発現量を把握することが可能で血栓性疾患患者での測定は、血栓症の病態解明あるいは予防、診断につながることが期待される。また、測定面からみると本法は、操作工程が簡便かつ迅速で、客観的、定量的に多数検体を処理でき、キット化したRNA抽出とELISA系を組み合わせることにより測定工程の全自動化に大きな期待がもたれる。平成9年度は、正常血小板において、血小板PGI_2レセプター及びTXA_2レセプターのm-RNAを定量化するため、ビオチン化プライマーを用いたRT-PCRに続き、高感度、高特異性、かつ簡素化したELISA系によるアッセイ系を確立した。1)洗浄血小板の作製正常人ACD血を採取し、従来法によりPRPを作製、washing bufferで洗浄後、そのペレットを洗浄血小板とした。2)RNAの分離3)血小板PGI_2レセプターとTXA_2レセプターのRT-PCR増幅近年、ヒト血小板PGI_2レセプターとTXA_2レセプターがクローニングされ、そのシーケンスが明らかになった。

本研究では、それをもとにPCR用プライマーを各々2種(上流と下流)作製し、RT-PCRの条件を決定した。そして、PCR増幅されているかどうかをエチジウムブロマイド染色にて、確認した。4)RNAの定量系の確立当研究の為に開発した定量系は、あらかじめ当病院で定性試験として行われている急性リンパ性白血病患者(ALL)のbcr-abl検出法を改良して定量性を持たせ、その陽性検体を用いてbcr-abl発現量を定量し、この系の有用性を明らかにした。この系はPCR増幅サンプルと固相化ALL特異的プローブとのハイブリダイゼーションに続く酵素発色によるマイクロプレートハイブリダイゼーション法である。現在この定量系を応用してPGI_2レセプターとTXA_2レセプターの定量系を確立しているところである。平成9年度は、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用い、血小板内の微量RNAからTXA_2とPGI_2R mRNAの定量的測定法(リジンプレートハイブリダイゼーションアッセイ)を開発した。このリジンプレート法はPCRとELISAを利用した高感度で簡素化したアッセイ系である。そして10年度は、ヒトTXA_2RとPGI_2R cDNAを用いてリジンプレートハイブリダイゼーションアッセイと従来法であるエチジウムブロマイド染色およびPCRサザン法を比較した。その結果、エチジウムブロマイド染色、PCRサザン法、リジンプレート法の検出感度はTXA_2RmRNAについてはそれぞれ500pg,500pg,50pg/50μl,PGl_2Rは、100pg,50pg,5pg/50μlであった。また、特異度は、リジンプレート法が非特異的な増幅産物と反応することなく最も高かった。さらに、リジンプレート法を用いてヒト血小板検体について検討した。対象は健常人20例で血小板TXA_2R,PGl_2R mRNAの発現量を検討した結果、TXA_2,R PGl_2R mRNA発現量の平均は、それぞれ274.4±214.9pg/50μl、386.9±255.6pg/50μlであった。また個々のTXA_2R、PGl_2R mRNAの割合はTXA_2R/PGl_2R=0.00752.3と個人差はあるがTXA_2Rの著しく高い例はなかった。
In Situ PCR法を用いた中枢神経ネットワーク可視化システムの開発

ブレインスライス標本でパッチクランプ法を用いてニューロンの特性を電気生理学的に解析した後、活動を記録したニューロンにマーカー色素を注入同定し、検出感度が非常に高いIn Situ PCR/hybridization法により、ニューロンやグリア細胞が含有する特定のmRNAを検出し、顕微鏡標本として可視化するシステムの開発を目指した。これまで雌ラット視索上核オキシトシン神経分泌細胞と思われる神経のオキシトシンに対する応答性が出産・授乳期に可塑的変化を示すことを解明してきた。ここで、可塑性を示す神経がオキシトシン含有細胞か否かの解明が重要な課題であった。本研究ではこの神経にスライス穿孔パッチクランプ法を適用しオキシトシン投与に対するEPSC応答を解析した後、色素を生細胞内へ注入し記録細胞を同定し、さらに免疫組織化学法を適用することにより記録細胞がオキシトシン含有細胞であることの確認に成功した。次に、In Situ PCR/hybridization法の脳標本への適用の確立を目指した。ラットでは絶水は摂食量の減少を伴うので、絶水時のCRH mRNAの変化が絶水によるものか、絶水に伴う摂食量の減少によるものなのかをpair-fedラットのCRH mRNAをIn Situ PCR/hybridization法を用いて定量的に解析した。その結果、室傍核ではpair-fed群は絶水群より軽度の減少にとどまり、逆に扁桃体中心核ではpair-fed群での減少が大であった。つまり、室傍核では絶水による浸透圧上昇がCRH mRNAの低下に関与するが、扁桃体中心核では摂食量の減少がCRH mRNA発現の低下に関与することが示された。この研究過程においてIn Situ PCR/hybridization法の脳標本へ適用し定量・可視化する手法を確立した。本研究は、ブレインスライス標本でパッチクランプ法や細胞内記録法を用いて電気活動を記録したニューロンに色素を注入し同定し、検出感度が非常に高いIn Situ PCR法により、スライス標本のニューロンやグリア細胞が含有する特定のmRNAを検出し、顕微鏡標本として可視化するシステムの開発を目指すものである。本年度は先ず、ニューロン同定色素の選定を行った。パッチクランプ法にて電気生理学的記録終了後、ニューロビオチンを注入した。スライス標本を4%パラホルムアルデヒドで固定し、厚さ5μのパラフィン切片を作成し、ABC法によりビオチンを発色させ同定した。その後、エタノールにより脱色を行い、オキシトシン(OXT)一次抗体(x1000)を4°Cで48時間反応させ、洗浄後、二次抗体を4時間反応させた。この切片にPAP法を用い、DAB染色液により発色させた。以上の操作により得られたビオチン発色とDAB発色の写真を比較検討することにより、記録細胞をOXT含有ニューロンであると判定した。以上の研究遂行中、二つの問題点が洗い出された。一つはABC法による染色の色とDABの発色が非常に似通っており、脱色が不十分であると区別しにくい点であり、第二点は、脱色による切片組織のダメージが激しい点である。そこで、細胞同定色素をニューロビオチンに変え、ルシファーイエローを用いることとした。この色素は蛍光を発するので脱色しなくともDABと二重染色が可能である。細胞同定にルシファーイエローを用いる際の不安点は、この色素がPCRの温度サイクルにさらされた後、十分発色するか否かである。そこで、In Situ PCR法が比較的確立しているラット肝細胞にルシファーイエローを注入し、非特異的なPCR増幅を行い、この色素がPCR法に使用できることを確立した。

本研究は、ブレインスライス標本でパッチクランプ法や細胞内記録法を用いて体温調節に関与するニューロンの電気活動を解析し、活動を記録したニューロンに色素を注入し同定し、検出感度が非常に高いIn Situ PCR法により、スライス標本のニューロンやグリア細胞が含有する特定のmRNAを検出し、体温調節をつかさどる中枢神経回路網を顕微鏡標本として可視化するシステムの開発を目指すものである。本年度は、体温調節機構の脳内神経回路網解析を開始した。体温調節中枢の温度感受性ニューロンからの電気活動記録は、脳標本の海度を変えると脳組織および記録電極であるガラスピペットが伸縮するので、細胞外記録法においても非常に熟練が必要である。従来、体温調節中枢の温度感受性はニューロン自体の温度特性によるものであるとされている。しかし、温度感受性ニューロンヘのシナプス入力の温度特性は哺乳類ではまったく解析されていない。そこで、スライス標本中の体温調節中枢ニューロンヘパッチクランプ法を適用し、脳温を体温から2°C程上下させても記録可能な手法を開発した。この手法を用いてシナプス後電流を解析したところ、温感受性ニューロンの誘発性シナプス後電流は温度上昇に対し増加すること、興奮性の自発性シナプス後電流は温度上昇に対し、振幅が増加するものと減少するものが存在することを解明した。現在、これらのニューロンの電気活動記録後、細胞同定色素であるルシファーイエローを注入し、バクテリアの温度受容器の塩基配列から得られたプライマーを用いてPCR法を適用し、体温調節中枢神経回路網の可視化を目指しているところである。本研究は、ブレインスライス標本でパッチクランプ法を用いてニューロンの特性を電気生理学的に解析した後、活動を記録したニューロンにマーカー色素を注入同定し、検出感度が非常に高いIn Situ PCR/hybridization法により、スライス標本のニューロンやグリア細胞が含有する特定のmRNAを検出し、顕微鏡標本として可視化するシステムの開発を目指すものである。本年度は、In Situ PCR/hybridization法の脳標本への適用の確立を目指した。絶水ストレスでは他の種類のストレスと異なり室傍核および扁桃体のCRH mRNAが減少するとされている。ラットでは絶水は摂食量の減少を伴うので、絶水時のCRH mRNAの変化が絶水自体によるものか、絶水に伴う摂食量の減少によるものなのかをpair-fedラットのCRH mRNAをIn Situ PCR/hybridization法を用いて定量的に解析した。その結果、絶水群ではコントロール群と比べて、室傍核および扁桃体中心核のCRH mRNAが減少したが、室傍核ではpair-fed群は絶水群より軽度の減少にとどまり、逆に扁桃体中心核ではpair-fed群での減少が大であった。この結果より、室傍核では絶水による浸透圧上昇がCRH mRNAの低下に関与するが、扁桃体中心核では摂食量の減少がCRH mRNA発現の低下に関与することが示された。これら研究過程においてIn Situ PCR/hybridization法の脳標本への適用手法をほぼ確立した。
膵β細胞でのグルコース応答性インスリン分泌における転写後調節の分子機構の解析

インスリンを産生する膵β細胞のグルコース応答性インスリン分泌におけるCCR4-NOT複合体による転写後制御の分子機構を、脱アデニル化活性のあるCNOT7のCnot7欠損マウスから単離した膵島を用いて解析した。その結果、Cnot7欠損膵β細胞ではインスリン生合成が阻害され、血糖を制御するホルモンであるインスリンの前駆体であるプロインスリンが増大し、成熟インスリン量が低下していることをウエスタンブロット法と電子顕微鏡像により明らかにした。Cnot7欠損膵β細胞におけるCCR4-NOT複合体による転写後制御の破綻がインスリン分泌不全を引き起こす分子機構を解明するのに、Cnot7欠損膵島を用いたRNA-seq解析を行った。インスリンの二次構造の形成に必須なプロインスリン分子内のジスルフィド結合を導入するprotein disulfide isomerase (PDI)酸化酵素であるペルオキシレドキシン4(Peroxiredoxin-4; Prdx4)のmRNA量がCnot7欠損膵β細胞で減少していることを明らかにした。さらにプロテオーム解析により、PRDX4が蛋白質レベルで減少していることを明らかにした。Actinomycin D処理した膵島におけるPrdx4 mRNAの安定性をRT-qPCR法により経時的に追跡した結果、Cnot7欠損膵島では、野生型膵島と比較してPrdx4 mRNAの安定性が低下していることを示した。ポリA鎖の長さを解析できるPAT法により、Cnot7欠損マウスの膵島ではPrdx4 mRNAのポリA鎖の長さが短縮しており、CCR4-NOT複合体がPrdx4 mRNAのポリA鎖の短縮化を介した転写後制御に重要な役割を担うことを示した。今年度の研究では、RNA-Seq遺伝子発現解析結果を使用したエンリッチメント解析(DAVID)により、Cnot7欠損膵島において酸化還元反応に重要な役割を担う酵素が減少していることを示した。PDI酸化酵素であるPRDX4が減少することにより、インスリン生合成において重要な過程であるプロインスリン分子内のジスルフィド結合の形成が阻害されることを明らかにした。さらに、Prdx4 mRNA塩基配列上のRNA結合蛋白質の結合配列モチーフの解析により、Prdx4 mRNAのmRNA分解に関与していると考えられるRNA結合蛋白質を同定した。このように、Cnot7欠損マウスにおけるインスリン生合成不全を引き起こすと考えられる分子機構の概要を解明することができたので、今年度の本研究はおおむね順調に進展している。今後は、Prdx4 mRNAに結合するRNA結合蛋白質やCNOT7に結合する蛋白質に焦点を絞って、インスリン生合成に重要な役割を担うCCR4-NOT複合体の転写後制御の分子機構を解析する。CCR4-NOT複合体はその構成分子に結合するRNA結合蛋白質を介して、標的mRNAに導入されてmRNA分解を制御する。Prdx4 mRNAとRNA結合蛋白質の相互作用をゲルシフトアッセイにより検討する。また、FLAGタグ標識をしたPrdx4 RNAとマウス膵島抽出液を用いて、抗FLAG抗体を使用したRNA免疫沈降により、Prdx4 mRNAとRNA結合蛋白質の相互作用を解析する。さらに、インスリン分泌細胞である膵β細胞株MIN6細胞において、Prdx4 mRNA結合蛋白質をノックダウンし、そのPrdx4 mRNAの分解に与える影響をActinomycin Dチェイス法により解析する。野生型とCnot7欠損膵島抽出液を用いて、CCR4-NOT複合体と相互作用するRNA結合蛋白質をその構成分子に対する抗体を用いた免疫沈降-質量分析(IP-MS)法により同定する。以上の実験により、インスリン生合成におけるCCR4-NOT複合体による転写後制御の分子機構を解析し、インスリン分泌不全に対する新規治療法の開発に繋がるようなインスリン生合成に重要な分子機構の解明を目指ざす。

PDI酸化酵素であるPRDX4が減少することにより、インスリン生合成において重要な過程であるプロインスリン分子内のジスルフィド結合の形成が阻害されることを明らかにした。さらに、Prdx4 mRNA塩基配列上のRNA結合蛋白質の結合配列モチーフの解析により、Prdx4 mRNAのmRNA分解に関与していると考えられるRNA結合蛋白質を同定した。このように、Cnot7欠損マウスにおけるインスリン生合成不全を引き起こすと考えられる分子機構の概要を解明することができたので、今年度の本研究はおおむね順調に進展している。今後は、Prdx4 mRNAに結合するRNA結合蛋白質やCNOT7に結合する蛋白質に焦点を絞って、インスリン生合成に重要な役割を担うCCR4-NOT複合体の転写後制御の分子機構を解析する。CCR4-NOT複合体はその構成分子に結合するRNA結合蛋白質を介して、標的mRNAに導入されてmRNA分解を制御する。Prdx4 mRNAとRNA結合蛋白質の相互作用をゲルシフトアッセイにより検討する。また、FLAGタグ標識をしたPrdx4 RNAとマウス膵島抽出液を用いて、抗FLAG抗体を使用したRNA免疫沈降により、Prdx4 mRNAとRNA結合蛋白質の相互作用を解析する。さらに、インスリン分泌細胞である膵β細胞株MIN6細胞において、Prdx4 mRNA結合蛋白質をノックダウンし、そのPrdx4 mRNAの分解に与える影響をActinomycin Dチェイス法により解析する。野生型とCnot7欠損膵島抽出液を用いて、CCR4-NOT複合体と相互作用するRNA結合蛋白質をその構成分子に対する抗体を用いた免疫沈降-質量分析(IP-MS)法により同定する。以上の実験により、インスリン生合成におけるCCR4-NOT複合体による転写後制御の分子機構を解析し、インスリン分泌不全に対する新規治療法の開発に繋がるようなインスリン生合成に重要な分子機構の解明を目指ざす。本実験に必要な培養細胞とマウスの準備に当初の予定よりも時間が掛かった為、使用予定であった試薬を今年度は購入せず、2019年度に試薬を購入して実験を行う。次年度は、計画通りに研究が遂行されるように試薬を購入する。また、国内外の学会参加費も支出予定である。
高温耐久低摩擦多元素金属窒化物膜形成に向けた小型フィルタードアーク蒸着装置の開発

本研究では,多元素金属窒化膜形成に向けた小型フィルタードアーク蒸着(FAD)装置を開発することにした。金属を用いた放電において,放電継続時間が短く,熱に関する問題が発生した。新規に設計・開発し,問題を解決することができた。膜形成において,窒化クロムおよびアルミクロムの2種類の薄膜形成を実施した。CrN膜は,従来のFADとほぼ同じ膜を得たが,AlCrN膜は,膜に窒素が含有されていないことがわかった。これまでフィルタードアーク蒸着(FAD)装置は,アモルファス炭素膜形成用であったため,金属薄膜を形成するには困難であった。そのため,FAD装置で金属陰極アーク放電が容易に発生できるように放電発生部であるアークソースダクトを新規に作製し,作製したダクトの評価を行うとともに,本ダクトを用いて金属窒化物膜である窒化クロム(CrN)膜および窒化アルミクロム(AlCrN)膜の形成を実施した。以下に実施概要を示す。(1)放電条件の探索:従来の放電用ダクトと新規に作製した放電用ダクトは内部構造が異なるため,条件を再探索する必要があり,放電条件の再探索を行ったところ,これまでは放電持続時間は5秒程度であったが,約5分間は持続できることを確認した。(2)CrN膜の成膜:Crの単元素金属陰極を用いてCrN膜の成膜を実施したところ,膜内部に窒素が50%含有されていることを確認し,新規ダクトにおいても金属窒化物膜が成膜できた。また,生成膜表面を観察したところ,従来の真空アーク放電では陰極素材由来の異物であるドロップレットが確認できたが,FAD装置を用いて生成した膜の表面にはドロップレットが確認できなかったことから,表面が平坦であることを確認した。硬さにおいても従来のCrN膜(20GPa)より硬く25GPa程度となった。しかしながら,成膜速度が5nm/minと遅いため,放電条件の再探索を実施し,成膜速度の向上を目指す。(3)AlCrN膜の成膜:AlCrの二元素金属陰極を用いてAlCrN膜の成膜を実施したが,CrN膜時と異なり,膜内部に窒素がほとんど含有されていないことがわかった(元素分析においてほぼ0%)。本原因については現在も調査しており,アーク放電条件がCr陰極の時と異なるのが大きな原因ではないかと考えている。成膜が可能になり次第,順次膜の特性分析を実施していく。これまでフィルタードアーク蒸着(FAD)装置は,アモルファス炭素膜形成がメインであり,金属薄膜を形成するには困難であった。前年度までにおいて,新規に作製したダクトを用いて,窒化クロム(CrN)膜については,薄膜形成に成功したが,窒化アルミクロム(AlCrN)膜については形成が困難であった。これまでの結果を踏まえ,本年度は以下を実施した。(1)更なる放電の安定化:これまで,放電はアーク電流50 A80 Aで実施していたが,放電を安定させるには,アーク電流を大きくすれば良いことはわかっている。しかしながら,アーク電流を大きくすると,冷却能力以上の熱が発生してしまう。そこで,アーク電流を変化させ,目標とする放電時間60分において,過剰な熱が発生しないアーク電流を探索したところ,100 Aまでは放電可能であると明らかになった。また,100 Aにすることで,放電が安定することがわかった。(2)CrN膜における成膜速度向上:前年度において,成膜速度が5 nm/minと遅いことが問題となっていたが,アーク電流を大きくすることで成膜速度が向上することがわかった。しかしながら,プラズマ輸送条件が最適でなかったため,予想していた2倍とまでは向上せず,78 nm/min程度の向上であった。プラズマを成膜チャンバへ輸送する際に,輸送途中で損失している可能性が大きいため,輸送条件の最適化が今後の課題となった。(3)AlCrN膜の形成:前年度において,窒素が膜内部に含有しない問題が生じた。今年度,アーク電流,プラズマ輸送条件を変更し,膜形成を実施したが,膜内部の窒素含有量はほぼ0%であった。現在,Tダクトとチャンバの境界から窒素を導入しているが,アークソース部から導入すれば違う結果であるという指針を得ることはできた。。今後の課題としては,窒素導入部の違いにおける,形成膜内部の元素分析の比較である。金属陰極を用いた時に安定放電をさせるため,シミュレーションおよび計算を行い,フィルタードアーク蒸着装置に接続する新規アークソースの設計を以下の点に着目し新規設計行った。1.放電の安定化:陰極付近の磁界分布は金属陰極の種類毎に異なるため,安定放電できる磁界条件の解析およびそのための装置設計を行った。(連続放電時間5分を目標)2.陰極部の改良:金属陰極の時は,アーク電流が100 A(炭素時:30 A)と大電流のため冷却が不十分であった。陰極部分の冷却効果を高めるような設計をした。

3.トリガユニットの改良:アーク放電着火時以外は,ダクト内に格納するように設計を行った。現存のフィルタードアーク蒸着装置における放電の安定化と発熱の抑制を行うために,陰極部付近および陽極ダクトの再設計を実施した。陰極部に関しては,金属陰極の種類によって最適な磁界が異なることから,磁界を自由に制御できるように,陰極裏に磁石等の磁界を発生させることのできる物を配置できるようにした。陰極の温度が上昇しすぎてアーク放電が消弧する問題に対しては,アーク放電が長く続くように,陰極裏に熱伝導の良いバックプレートを用いて冷却効果を高め,陰極の温度上昇を防ぐこととした。トリガ構造をストレート型のストライカ方式から回転型のストライカ方式に変えることで,陰極から発生したアーク放電がトリガへ長い時間直接当たることを回避するような構造とした。本年度の目標は,シミュレーション結果を基にして,新規アークソースの作製を行い,その後,AlCrの陰極を用いて放電実験から輸送プラズマの最適化を行い,AlCrN膜の形成を実施することであった。本年度の目標にはなかったが,多元素だけでなく,単元素にについても窒化物膜が形成できるか実施した。以下に達成具合を示す。(1)金属陰極用新規ダクトにおいて,金属陰極に適した新規アークソースの設計・作製・組立を実施した。同ダクトを用いて,金属アーク放電が5分間連続放電できたため,設計および作製および放電条件の探索において目標を達成できたといえる。(2)CrN膜の成膜において,元素分析から窒化していることを確認したため,単元素金属窒化物膜の成膜は達成できた。また,FAD装置で作製した膜は,従来のアーク放電で作製したCrN膜と比較すると,25GPaと硬く,表面にはドロップレットが付着していないため平坦であることを確認できたため,目標はある程度は達成できている。しかしながら,成膜速度が遅いという問題がり,次年度成膜速度の向上を行うため,もう一度金属放電条件の見直しを実施する予定である。(3)AlCrN膜の成膜において,膜内部に窒素が含有されていなかったことから,膜の特性分析が遂行できておらず,多元素金属窒化物膜については目標は未達成である。しかしながら,本項目については,次年度計画にも入っているため,次年度の計画遂行に支障はない。1年目に発熱および放電連続性を有する陰極および陽極ダクトの設計が終了し,1年目では組み立てに必要な消耗品の発注を既に終了しており,2年目入って,陽極ダクトをすぐに発注できるように設計および手配を終了している。予定通り2年目に放電実験に入れる目途が立った。単金属窒化物膜であるCrN膜の成膜速度向上および多元素金属窒化物膜AlCrN膜の形成の実現のため以下のことを実施する。(1)CrN膜形成時の成膜速度向上:CrN膜は十分窒化しており,表面も平坦であり,硬さも十分であるが,成膜速度が遅く生産には向かないことが確認できている。FAD装置は各所に成膜用チャンバへプラズマを輸送するためのコイルが配置されている。各場所のコイルの磁界の方向および強さを最適化することで,成膜速度の向上(目標値:現在の2倍の10nm/min)を目指す。(3)AlCrN膜の形成:CrN膜の時とは異なり,膜内部に窒素が含有していなかったため,もう一度アーク放電条件を見直す。また,膜に窒素が含有していないということは,プラズマ中に窒素が含まれていないことと考えている。
真珠腫上皮の移走能に関する研究

我々は本研究の目的にしたがい、真珠腫の術式を一貫して一期的乳突腔充填型鼓室形成術として行ってきた。研究の最終年度の検討において、我々が行ってきた真珠腫初回手術例302例を対象として、これらを真珠腫上皮利用群と非利用群にわけて再発・遺残、術後の乾燥(上皮化)、術後の外耳道形態、術後の痂皮形成(移走能)、感染について比較検討した。全症例において真珠腫の再発は真珠腫上皮非利用群の1例のみに認められ、遺残を証明できた症例は一例もなかった。術後の乾燥は真珠腫上皮利用群で7.2日、非利用群で8.4日と利用群で短かった。これは上皮化を図る部分を最小にすれば乾燥が早いことを示しているものと考えられた。術後の痂皮形成は真珠腫上皮非利用群で有意に多かった。この結果は、再生上皮には移走能を持つ上皮が再生することが難しいことを示し、患者の有する外耳道、鼓膜上皮を利用することが重要であることを示唆している。以上の結果から、真珠腫上皮を利用した一期的乳突腔充填型鼓室形成術は理にかなった方法と考えられた。真珠腫手術新鮮例の組織培養では1年目は組織培養法の再現性を確認し、まず上鼓室真珠腫に限って鼓膜から真珠腫への移行部位、上鼓室部位、scutumから外耳道へ移行する部位の3ケ所の上皮組織の培養を行い移送能の検討を行っており、その数を増加しつつある。また同時に手術症例のうち真珠腫上皮を摘出することなく、上皮欠損部に皮膚材料としてのフラップとして真珠腫上皮を用いた症例でその真珠腫上皮をマーキングし、その行方の検討を行う。すなわちこのフラップとして用いた真珠腫上皮が消失するものなのか、また正常外耳道、鼓膜上皮となって従来の外耳道鼓膜上皮と同化しその移送能を回復するのかを検討中である。平成6年度以降は真珠腫の移送能につき、小児と成人、またdebrisの多いもの、少ないもの等の種々の真珠腫においてその移送能がどの程度異なるかの比較検討も追加して行う。また、癒着を伴う辺縁性真珠腫にも応用し、辺縁部の陥凹部位の幾つかの点を取り、系統的にその移送能について検討を行い、さらに1年目に行った研究の成果を発表する予定である。また臨床的には我々の真珠腫に対する手術法は一期的手術が主体であり、その欠損上皮の補填材料に、真珠腫上皮をも使用し可能な限り欠損上皮が少ないように心がけて手術を施行した。その結果は順次成果として別表の如く発表がなされている。現在までのところ真珠腫上皮は外耳道皮膚と同等の移送能を有し、通常のmigrationを行うことが判明しつつあり、上皮そのものにはmigrationの異常はないことが分かってきた。これは真珠腫上皮そのものに問題があるのではなく、その下部組織、すなわち上皮下の細胞外マトリックス等に問題があるのか、またはその奥に存在する乳突腔の病態に問題があるのかが推察される。研究実績:我々の真珠腫に対する手術法は一期的手術が主体であり、術後の鼓膜・外耳道の欠損上皮の補填材料に、真珠腫上皮を使用し可能な限り欠損上皮が少ないように心がけて手術を施行している。その結果が集計され、術後3年以上が経過した症例の耳内所見・高分解能CTによる経過観察によって、、補填材料として使用した真珠腫上皮は術後、外耳道皮膚と同等の移送能を有し、外耳道・鼓膜の通常のmigrationを行うことが判明した。従って真珠腫上皮そのものにはmigrationの異常はないことが分かってきた。すなわち、真珠腫上皮であってもあくまでも患者が有する移送能を有する外耳道・鼓膜上皮そのものであり、これを外耳道・鼓膜と連続する上皮として残存させることにはなんら問題がなく、真珠腫の遺残・再発にはつながらないことが証明された。従って真珠腫の発生には真珠腫上皮そのものに問題があるのではなく、その下部組織、すなわち上皮下の細胞外マトリックス等に問題があるのか、耳管、あるいは耳管から乳突腔にいたる部分での閉鎖腔の治癒機転として、含気の粘膜への吸収が上皮の陥凹を引き起こし、真珠腫を形成することが推察された。

従って、いわゆるブロック形成がおこる部位の違いによって、耳管のブロックにおいては鼓膜の癒着から病態が発生し、緊張部型の真珠腫が発生し、上鼓室のブロックにおいては上鼓室の癒着・陥凹が発症し、上鼓室型の真珠腫が発生すると推察される。従って、これらを修復させる手術手技としては、これらのブロックを除去することを含めた、中耳含気腔を再建するとともに、鼓膜・外耳道皮膚を温存しつつ生理的位置に戻すことが重要であると考えられる。我々は本研究の目的にしたがい、真珠腫の術式を一貫して一期的乳突腔充填型鼓室形成術として行ってきた。研究の最終年度の検討において、我々が行ってきた真珠腫初回手術例302例を対象として、これらを真珠腫上皮利用群と非利用群にわけて再発・遺残、術後の乾燥(上皮化)、術後の外耳道形態、術後の痂皮形成(移走能)、感染について比較検討した。全症例において真珠腫の再発は真珠腫上皮非利用群の1例のみに認められ、遺残を証明できた症例は一例もなかった。術後の乾燥は真珠腫上皮利用群で7.2日、非利用群で8.4日と利用群で短かった。これは上皮化を図る部分を最小にすれば乾燥が早いことを示しているものと考えられた。術後の痂皮形成は真珠腫上皮非利用群で有意に多かった。この結果は、再生上皮には移走能を持つ上皮が再生することが難しいことを示し、患者の有する外耳道、鼓膜上皮を利用することが重要であることを示唆している。以上の結果から、真珠腫上皮を利用した一期的乳突腔充填型鼓室形成術は理にかなった方法と考えられた。
起請文を素材とする思想史研究の新たな領域と方法の開拓

本研究では、第一に日本の中世に焦点を絞り、中世文書を代表するとされる起請文とよばれる古文書群を素材として、その分析の中から当該時代に人々によって共有されていたコスモロジーを抽出し、古代や近代と異なる中世的世界観の独自の相貌を解明した。第二に、それを背景に置くことによって、従来の中世思想史研究の大部分を占めていた、いわゆる鎌倉新仏教・旧仏教、神道思想、本覚思想といった体系的思想に、新たな角度から意義と意味を見出した。さらに第三点目として、本研究を日本中世という特定領域の研究にとどめることなく、体系化されないテキストからいかに時代思潮を再構成していくかという思想史一般の方法論の問題として、歴史・哲学・宗教学などの周辺諸分野の研究成果を参照しつつ深化させるとともに、その知見を広く学界に公開した。本研究を遂行するにあたって、起請文を網羅的に収集してそのデータベースを作成するとともに、重要な史料についてはその所在地に出向いて現地調査を行なった。その成果は『起請文の精神史』(講談社)、「「神仏習合論」の形成の史的背景」(『宗教研究』353)など、数多くの刊行物として発表された。また、国内外の多くの学会で関連する口頭発表を行なった。起請文は、専ら日本史の研究者が古文書学やイデオロギー研究の史料として用いてきたものであり、そこに時代思潮を読み取ろうとする試みは、従来皆無といってもよい状況であった。そうしたなかで、起請文一古文書を素材とする思想史的研究の提唱とその実践は、資料論の上からも方法論の問題としても、国内外の研究界からも大きな注目を集め、さまざまな議論を呼び起こした。[資料の収集と整理]1,「平安遺文」「鎌倉遺文」といった活字化された文献を中心に、現存する起請文を網羅的に収集することをめざした。また、そこに勧請された神仏名をリストアップし、そのデータベースを作成した。また起請文に関する史料とその分析に必要な参考文献・図書を収集した。2,研究の鍵となる重要な起請文については、金沢文庫・中山法華経寺・東京大学史料編纂所・東大寺・高野山などに赴き、実物についての実地調査を行って写真撮影を行うとともに、起請文を生み出した歴史的・文化的背景に関わる調査を行った。3,起請文についてのこれまでの研究文献を網羅的に収集することを試み、それを踏まえた研究史の整理を行った。4,起請文を史料として思想分析を行う前提として、国内外の思想史の方法に関する文献を収集した。[分析と考察]収集した起請文について、その分析とコスモロジーの解明を試みた。起請文は中世文書の代表とされるが、ある事柄を神仏に誓約する形式は既に『日本書紀』にみられるものである。また起請文を、古代アジアを中心に広く行われた神判の系譜に位置づける中田薫らの研究も存在する。さらに、起請文の形式をもった文書は、少ないながらも江戸時代に入っても作成され続ける。そうした事実や指摘を踏まえて、日本中世の起請文の特質を広い視野の中で検討し、起請文に登場する仏が特定寺院の仏像に限定されるなど、従来看過されてきたさまざまな新知見を得ることができた。[研究成果]以下に掲げる論文などの他に、平成18年4月には著書『起請文の精神史』(講談社)が刊行される予定である。[資料の収集・整理とデータベースの作成]1,前年に引き続き、「平安遺文」「鎌倉遺文」といった活字化された文献を中心に、現存する起請文を網羅的に収集することをめざした。

2,研究の鍵となる重要な起請文については、金沢文庫・京都大学総合博物館・奈良国立博物館・東大寺・中山法華経寺などに赴き、実地調査を行うとともに、起請文を生み出した歴史的・文化的背景に関わる調査を行った。3,起請文についてのこれまでの研究文献を網羅的に収集することを試み、それを踏まえた研究史の整理を行った。[考察と成果]1,収集した起請文についてその分析を進め、その作業を通じて中世人に共有されていたコスモロジーを抽出することを目指した。その結果、従来指摘されることのなかった、古代・近世いずれとも異なる、日本中世固有の世界観を解明することに成功した。2,起請文は中世文書の代表とされるが、ある事柄を神仏に誓約する形式は古代から現代まで、時代と地域を問わず広くみられる現象である。そうした事実を踏まえて、日本中世の起請文をこの列島を超えた歴史的・文化的コンテクストのなかに位置づけるべく研究を行った。その結果、現代人が常識としてもっている神-仏の区分が中世では成り立たないことなど、いくつかの画期的な成果を収めることができた。3,本年度、この研究成果の一環として、『起請文の精神史』(講談社)が刊行された。刊行直後、「読売新聞」「産経新聞」において書評が掲載されるなど、その内容に対して大きな反響があった。4,起請文の分析を通じて、キリスト教世界やイスラム教世界などのグローバルな諸宗教現象のなかに、神仏習合現象を位置づけていく視座と方法を見出すことができた。1,これまでに引き続き、現存する起請文を網羅的に収集することをめざした。また、そこに勧請された神仏名をリストアップし、そのデータベースを作成した。また起請文に関する史料を収集した。2,研究の鍵となる重要な起請文については、京都大学総合博物館・奈良国立博物館・東大寺・四天王寺などに赴き、実地調査を行うとともに、起請文を生み出した歴史的・文化的背景に関わる現地調査を行った。3,収集した起請文についてその分析を進め、その作業を通じて中世人に共有されていたコスモロジーを抽出することを目指した。4,そのコスモロジーとの対比において、鎌倉仏教、神道思想、中世神話などの特質とその思想史的意義を独自の視点から明らかにするとともに、それらの思想をめぐる従来の研究成果とのすり合わせを行って、本研究の達成点を明確にした。5,1つの文書から思想や支庁を読み取ろうとする本研究の課題を、これまでの思想史研究の方法と照らし合わせながら、方法論一般の問題として考察し、本研究の成果を日本以外の地域に適応できる可能性について考察した。6,この問題についての現段階までの研究成果を踏まえ、国内の最先端の研究打ち合わせと小研究会を行ない、問題意識の共有とその深化を図った。7,和文・英文の報告書を作成した。この報告書は、国内外の主要な研究機関に配布する予定である。
パソコン実習システム用サーバのフォルトトレラント性の実現

パソコンで構成した情報教育実習システム用のサーバのフォルトトレラント性の実現技法を研究し,併せて実運用するシステムとして実現することを目的として本研究を行った。フォルトトレラント性は,その実現対象の範囲・レベルに応じて種々の機器構成と技法が考えられるが,パソコンが安価,ハードウェアの改造不要などの理由により,2台のパソコンをサーバとして用いることにした。端末からは同報通信で同じ情報を2台のサーバに記録させるようにしてフォルトトレラント性を高めることにした。まず,端末から同報通信で2台のサーバにファイル転送のみを行うプログラムを作成して予備実験を行った。その結果,1台のサーバを停止させても残りの1台がサーバ機能を継続できることを確認した。このプログラムを従来から開発・運用してきたレポート提出・受付システムに応用するための改造を行い,テスト運用した後,本運用に入った。2台のサーバ間の速度差を吸収して,同じ情報を記録させるには,サーバ間の同期用信号の送受信を行なわなければならず,そのため,サーバが1台のみであった従来システムに比べて応答速度が低下したが,学生が感知できるほどではなかった。さらに,機械的動作部分の多いハードディスクへのアクセス回数を低減して,フォルトアボイダンスを向上させるため,RAMディスクを疑似的にディスクキャッシュとして活用するよう当システムを改良した。このため,無瞬断電源装置が必須となり,停電時のRAMディスク上のファイルの退避やサーバ自体の自動停止などの機能を実現した。本研究では,市販のハードウェアをそのまま用いてフォルトトレラント性をソフトウェア的に実現したので,数年毎の実習機器の更新にも容易に対応できるシステムとして実現できた。情報処理教育実習用コンピュ-タシステムをパソコンで構成した場合のサ-バのフォルトトレラント性の実現技法を研究し,併せて実運用するシステムとして実現することを目的として本研究を行っている。平成3年度は,パソコンをサ-バに用いた場合のフォルトトレラント性の実現方法を比較検討した。フォルトトレラント性は,対象の範囲・レベルに応じて種々の実現方法が考えられるが,パソコンは安価,ハ-ドウェアの改造不要,トラヒック増加量が少ない,などの理由により,2台をサ-バとして用いることにした。端末からはサ-バに同報通信を行って同じ情報をサ-バに記録させることにより,フォルトトレラント性を高めることにした。一方,平成3年度に当該補助金を受けて購入したパソコンを当該研究者等の研究室内LANに接続して,現有のパソコンと合せて2台のサ-バをテストに使える環境を整えた。これらのサ-バに同報通信でファイル転送のみを行うプログラムを作成して予備実験を行った。その結果,1台のサ-バを停止させても残りの1台でサ-バ機能を継続させられることを確認した。そこで,このプログラムを従来から開発・運用してきたレポ-ト提出・受付システムに応用するための改造を行い,一部の授業クラスに対してテスト運用し,フォルトトレラント性自体の確認を行っている。なお,2台のサ-バ間の速度差を吸収して,同じ情報を記録させるためには,サ-バ間の同期をとるための信号の送受信を行なわなければならない。そのため応答速度の低下が予想されたが,現段階では感知できるほどではない。しかし,今後の本格的な運用を想定した定量的な実験研究を行ない,システムの一層の改善を図る必要がある。情報処理教育実習用コンピュータシステムをパソコンで構成した場合のサーバのフォルトトレラント性の実現技法を研究し,併せて実運用するシステムとして実現することを目的として本研究を行った。平成3年度にパソコンをサーバに用いた場合のフォルトトレラント性の実現方法を比較検討した。その結果,パソコンは安価,ハードウェアの改造不要,などの理由により,2台をサーバとして用いることにした。端末からはサーバに同報通信を行って同じ情報をサーバに記録させることにより,フォルトトレラント性を高めることにした。

当該補助金を受けて購入したパソコンと既存のパソコンと合せて2台のサーバを使える環境を整え,端末から同報通信でファイル転送を行うプログラムを作成して予備実験を行い,1台のサーバを停止させても残りの1台でサーバ機能を継続させられることを確認した。このプログラムを従来から運用してきたレポート提出・受付システムに応用するための改造を行いテスト運用し、フォルトトレラント性自体の確認を行った。2台のサーバ間の速度差を吸収して,同じ情報を記録させるためには、サーバ間で同期用信号の送受信を行なわなければならず,応答速度の低下が予想されたため,本年度はその測定を実験的に行った。その結果,応答速度は確かに低下したが,運用した範囲では,学生が感知できるほどではなかった。また本年度は,機械的動作部分の多いハードディスクへのアクセス回数を低減し,フォルトアボイダンスを向上させるため,RAMディスクの積極的利用を図るようシステムの改良を行った。これにより,副次的効果として応答速度が上がり,過去の1台のみのサーバの場合とほぼ同等になった。また,無瞬断電源装置を設置し,停電時のサーバの後処理機能を実現し、システムの安定性向上を図ることができた。