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王陽明の著作の出版に関する総合研究

平成16年度において、引き続き王陽明の著作の成立とそれらの著作の出版に至る経緯を探るとともに、陽明学派の思想的な系譜と後学の出版事業への参与に関する総合的な考察を行った。これらの研究の成果としては、2004年1月に開かれた「東アジア出版文化の研究」調整班の研究集会に「王守仁の語録について」と題する研究発表を行い、『「東アジア出版文化の研究」調整班(B)出版物の研究』(2005年3月刊行)に発表した。また、従来研究のなされていなかった王陽明の著作である『良知同然録』について考察する論文『関於王守仁『良知同然録』的初歩研究』を発表した。これにより、『良知同然録』は学界に初めて紹介され、加えて、同書に収録された王陽明の逸詩も始めて紹介された。さらに、これにより、王陽明の著作がどのように世の中に広がっていったのか一端が解明されることとなった。これらの研究により、中国のどの地方で、どのような階層の弟子たちが王陽明の著作をまとめたかをはじめて知ることができるようになり、王陽明とその後学たちの生きていた時代の出版環境を明らかにすると同時に、テキストの編成と出版という角度から、陽明学の系譜の形成を再認識することが出来るようになったのである。王守仁は明代最重要の思想家であり、日本を含む東アジア世界においても大きな影響力を保ち続けてきたが、著作のテキストや、出版の経緯に関する研究は十分になされていない。本研究はこの問題に注目し、研究の基盤として、彼の著作の文献学的研究を手がけてきた。今年は、国内の各図書館に現存する関係文献を探り、王守仁の生前から死後に至るまでの、彼に纏わるさまざまな逸話、伝説を収集し、王守仁の著作の成立と出版を中心として研究を進めてきた。また、現存する王陽明関係の文献の徹底的な調査とその著作の成立、出版に関する史実の考証を通して、各テキスト間の関係および今日まで伝わってきた経緯を辿り、それらの出版状況を解明に努めてきた。更には、王陽明の著作の成立と出版の全体像を捉えることにより、王陽明著作の全貌を解明できるだけではなく、陽明及びその弟子たちがいかにして出版という手段によって陽明学の社会的影響力を増していったのか、王陽明の著作の出版が当時の文化環境とどんな関わりを持っていたのかなど、今まであまり注意されてこなかった重要な問題を解決すべく努力してきた。業績としては、以下の三点が挙げられる。1.関於王守仁『良知同然録』的初歩研究2003年12月6日(中国・寧波)明清浙東文化国際学術研討会(「明清浙東文化国際学術研討会」にて発表、論文集に収録予定)2.王守仁逸存書の研究2004年1月9日(東洋大学白山校舎16階スカイホール)「東アジア出版文化の研究」B・E班合同研究集会3.訳注『陽明兵筴』の基礎的研究(4) 2004年3月(共訳)早稲田大学理工学部複合領域人文社会科学研究『人文社会科学研究』第44号平成16年度において、引き続き王陽明の著作の成立とそれらの著作の出版に至る経緯を探るとともに、陽明学派の思想的な系譜と後学の出版事業への参与に関する総合的な考察を行った。
韓国・朝鮮におけるナショナリズムの興隆と近代文学の成立〜その批判的検討

朝鮮での近代は日本による植民地体制下に成立する。その支配の様相が「われわれ」と違う「他者」によるものであったという「異民族支配」であったため、自らの「民族」を求める動きがおこるのだ。しかし、その「民族」探求の方法は、日本の近代移行期、すなわち明治期の西洋の模倣としての「近代」をモデルとするため、日本近代と朝鮮近代は密接な関係を持つ。具体的には、朝鮮近代文学の成立はひとあし早く近代化した日本近代文学から学ぶことによって成立したといえる。だから、朝鮮の近代を包括的にとらえるためには、朝鮮の前近代がいかなる様相を示しているか、それが日本の前近代とどのように違うかなどをおさえる必要がある。このような角度で考えるため、食文化という非常に保守的な面から朝鮮の前近代を考察したのが、「朝鮮のなかの麺文化」という論文である。また、朝鮮の近代が異民族支配という厳しいものであったため、どうしても「われわれ」意識の水面下での形成が促進された。これが近代的な朝鮮ナショナリズムへと流れる直接の原因になると考える。とくに、第二次大戦下の「総動員体制」は、朝鮮をも包み込んだ大きな反西洋的「日本ナショナリズム」であり、この「総動員体制」を経験したということが朝鮮半島の解放後(1945年8月以降)のナショナリズムを考察する上では非常に重要な問題となる。それ故、いままでこのような問題であまり省みられることの少なかった落語という文学ジャンルで「総動員体制」を考察した。これが「総動員体制下の演芸-野村無名庵をつうじて」である。以上のような視点から、朝鮮のナショナリズムとは何なのか、それは文学とどのようなかかわりを持っているのか、報告書を作成する予定である。韓国や日本国内での調査を元に、韓国のナショナリズムについての考察をする。主に1930年代から1945年までの間に朝鮮人のアイデンティティがどのように変わっていったかが今年の第一の焦点となった。これについては比較分学会東京支部大会のシンポジウムですでに発表済みであり、本年度にはどう学会誌に論文として発表する。内容をかいつまんでいうと、崔載瑞(チェ・ジェソ)という人物が1941年に文学雑誌『国民文学』を編集している。これが日本語によるものであり、また朝鮮半島唯一の文学雑誌であったことから、彼を親日派として攻撃する向きが韓国では多い。しかし、筆者はこれを詳しく検討してみた。彼が日本語で書いた評論集『転換期の朝鮮文学』(人文書院、1943年)に残された彼の文章を細かく見ると、これからの日本(1940年代前半-筆者註)は、自由主義ではなく「全体主義」国家として進まなければならず、国家のために臣民は存在するという。しかし、翻って東京は全体主義体制の中では朝鮮や四国、九州などと同じ一地方に過ぎず、これを中心と考えるのはヨーロッパを中心として考え、その文化を輸入することに腐心していた時代とレベルが変わらないと述べる。そして「新しい日本」では、「新民族、新文化の創設」が喫緊のこととされ、朝鮮が日本人になるだけではなく、日本人も「新民族」となるように変わらなければならないとする。これは「面従腹背の民族主義」として、極限状態の日本体制下でのぎりぎりの代案だと評価する可能性がある。彼も民族主義者だったのだ、そして一見親日派のような行動をとりつつも、辛らつな体制批判をしたのだと。筆者も当初はそう考えていたからだ。しかし、彼の著作を読み進める上で、彼の印象は変わってきた。彼がデビュー当時の朝鮮語による評論を読むと、彼には国家への信頼と、自由主義への疑問が見え隠れするからである。国民国家建設途上で植民地に転落した朝鮮では、国家と人民の関係性を規定することが十分になされていたとはいいがたく、むしろ儒教的な「修身斎家、治国平天下」といったものに近かったのかもしれない。現実に韓国で近代化の父といわれている朴正煕(パク・チョンヒ)の思想も、管見ではかなり儒教的なものである。崔の国家観はこのような状況と照らして考えると、日本によって与えられた「大東亜共栄圏」という体制を全的に受け入れていく過程とも取れるかもしれない。朝鮮における近代的ナショナリズムの成立を、文学史の成立という観点から考察した。まず、朝鮮で最初に「文学史」が書かれはじめるのが1920年代の初頭だが、それが近代文学を対象にするようになるのは1930年代の半ばを待たなければならない。すなわち総動員態勢と呼ばれる、戦前の(朝鮮の)植民地時代の末期に朝鮮の近代文学史が成立したと見てよい。これは、朝鮮文学が自らが歩んできた道を振り返る行為であると同時に、朝鮮が異民族支配を受けることで「朝鮮とななにか」を必然的に問わなければならなかったことと関連すると思われる。解放後(1945年8月以降を朝鮮では「解放後」と呼ぶ)の朝鮮半島では二つの国が成立し、双方で個性的な「民族文学史」が成立していく。まず韓国では、解放前(戦前)の文学史叙述を基礎に、文学史が成立し、とくに近代文学史についてはプロレタリア文学を縮小ないし無視する方向へと進んでいく。それに対して北朝鮮では、社会主義国家であるという建国理念の問題と、韓国との対抗意識によって、韓国での文学史叙述と真っ向から対立するものとなっていった。それは越北作家(北朝鮮を選択し、38度線をわたってきた朝鮮を活動拠点とした作家)によってなされる。

解放前から近代文学史の業績を積んできた林和は、韓国の近代文学史研究に多大な影響を与えるが、越北することで韓国で表面上は消されてしまう。この作家が北朝鮮で「米国のスパイ」という容疑で処刑されるのだが、北朝鮮はここで文学史叙述そのものを失う。ひとつには韓国でオーソライズされた文学史を使うことができない状態であり、またもうひとつには北朝鮮を裏切った(とされる)林和の業績は葬らなければならない。ここに新たな文学史叙述の必要性が生まれる。韓国の文学史にもエスノセントリズムという問題があるが、北朝鮮という要因を見ることでその成立をより立体的に見ることができるであろう。朝鮮での近代は日本による植民地体制下に成立する。その支配の様相が「われわれ」と違う「他者」によるものであったという「異民族支配」であったため、自らの「民族」を求める動きがおこるのだ。しかし、その「民族」探求の方法は、日本の近代移行期、すなわち明治期の西洋の模倣としての「近代」をモデルとするため、日本近代と朝鮮近代は密接な関係を持つ。具体的には、朝鮮近代文学の成立はひとあし早く近代化した日本近代文学から学ぶことによって成立したといえる。だから、朝鮮の近代を包括的にとらえるためには、朝鮮の前近代がいかなる様相を示しているか、それが日本の前近代とどのように違うかなどをおさえる必要がある。このような角度で考えるため、食文化という非常に保守的な面から朝鮮の前近代を考察したのが、「朝鮮のなかの麺文化」という論文である。また、朝鮮の近代が異民族支配という厳しいものであったため、どうしても「われわれ」意識の水面下での形成が促進された。これが近代的な朝鮮ナショナリズムへと流れる直接の原因になると考える。とくに、第二次大戦下の「総動員体制」は、朝鮮をも包み込んだ大きな反西洋的「日本ナショナリズム」であり、この「総動員体制」を経験したということが朝鮮半島の解放後(1945年8月以降)のナショナリズムを考察する上では非常に重要な問題となる。それ故、いままでこのような問題であまり省みられることの少なかった落語という文学ジャンルで「総動員体制」を考察した。これが「総動員体制下の演芸-野村無名庵をつうじて」である。以上のような視点から、朝鮮のナショナリズムとは何なのか、それは文学とどのようなかかわりを持っているのか、報告書を作成する予定である。
二元同時スパッタ法による多層金属窒化物膜の作製

多層構造や微粒子分散型の機能性金属窒化物膜開発の基礎研究として3つの金属窒化物系について研究を行い、以下に示す結果を得た。(1)高熱伝導性絶縁膜:ウルツ鉱型A1N薄膜上にBNをスパッタ蒸着することによって立方晶BNの生成率を向上させる事ができた。その際A1N膜の表面組織が立方晶BNの生成ならびに積層膜の物性に強く影響するため、A1N膜の優先配向制御のスパッタ条件、特にA1NのC面配向とスパッタ粒子のエネルギー、基板温度ならびにスパッタガス圧などとの関連性を系統的に検討し、C面配向度ほぼ100%で且つ緻密なA1N薄膜を作製するスパッタ条件を得ることができた。(2)多層型磁性膜:窒化鉄FeNxの作製中のスパッタ条件、特にスパッタガス中の窒素分圧を変化させることによって、FeN_<1/4>などの強磁性相とFeN_<1/2>などの常磁性相との積層膜を作製し、その磁気特性の評価を進めているが、今回窒化鉄の新しい結晶相として、Feの面心立方格子を持つFeNx(x=0.60.7)を合成することができた。この結晶相は室温では常磁性を示すが、液体窒素温度では2つの磁気副格子を持つ磁性体である。FeN_<1/4>相と新しく得られた窒化鉄相との積層膜においては、温度を制御することによって、2種類の磁性相を積層した状態と磁性相と常磁性相を積層した状態間の可逆的な変化を行うことが可能である。(3)磁性超微粒子分散型薄膜:超微粒子磁性体の研究において、各微粒子を独立した状態、すなわちアグリゲイトしない状態に保つことが基本的に重要である。本研究では先ずSi-Fe-N系アモルファス膜を作成し、それを適当な温度で熱処理してSi系のアモルファス膜中に強磁性鉄化合物を析出させ、その磁気的評価を行っている。アモルファス中のFeについてはEXAFSで解析し、Ar中及びN_2中で作製した試料で、それぞれFe-Si、Fe-N結合が存在する事を明らかにした。
サーボデータ制御に基づく高速高精度加工システムの開発

本研究の目的は、グローバル競争の激化が進む中、日本における加工技術の優位性を維持するために、次世代を見越した高速高精度加工技術を開発することである。具体的には、加工形状からサーボデータ(サーボモータに最終的に出力される位置指令データ)を直接生成する形状補間機能とともに、得られたサーボデータで工作機械を制御した場合の加工誤差をシミュレーションにより予測し、サーボデータを補正制御することにより高速高精度加工を実現しようとしている。本年度は,開発したシステムの評価実験用環境として、作成した指令データに基づき工作機械(マシニングセンター)を制御させ、実際に加工してその時の指令データと軌跡を測定できるシステムを構築した。また、高速高精度加工を目指すため、高精度な指令データであるサーボデータを生成する形状補間処理の改良に取り組んだ。具体的にはBoundary-Map形状モデルの形状表面ベクトルから立体形状を認識し、要素に分けて形状補間を行う手法である。さらに、誤差補正時の補正精度向上のため、補正の手法の検討を行った。補正の対象には運動誤差を対象とし、円弧のみならず円弧と直線を組み合わせた立体にも適用した。これらの開発を行い、実際に工作機械を駆動させ測定した結果、円弧や直線およびこれらの組み合わせからなる簡単な形状においては、加工対象形状から直接高精度な指令データ(指令データとしては1ミクロン以下の誤差)を生成することが可能となった。さらに、精度に関して測定を行った結果、円弧半径減少に関しては12ミクロン、円弧と直線を組み合わせた立体では数ミクロンの誤差に低減できることを確認した。これらの結果から、提案するサーボデータに基づく補正制御の有効性が確認できた。今後、システムに更なる改良を加えると共に、より複雑な形状について測定実験を行い平成17年度中に論文としてまとめる予定である。具体的には、加工形状からサーボデータ(サーボモータに最終的に出力される位置指令データ)を直接生成する形状補間機能と共に、得られたサーボデータで工作機械を制御した場合の加工誤差をシミュレーションにより予測し、サーボデータを補正制御することにより高速高精度加工を実現する。本年度は、提案するシステムが実現可能であるかを評価するための試作システムの開発を行った。実際には、九州工業大学に設置されている工作機械の安川電機製CNCコントローラに改良を加え、2ms毎にサーボデータを直接出力できる出力ポートと軌跡を測定し評価できる計測システムを開発した。また、円弧と直線を組み合わせた形状から直接サーボデータを生成する形状補間機能を開発した。さらに、誤差補正の対象として、CNCの補間後加減速処理とサーボの追従誤差により生じる運動誤差を補正対象とし、運動誤差を予測するサーボシミュレーションシステムおよび得られた予測誤差によりサーボデータを自動的に補正する自動軌跡補正システムを開発した。そして、開発したシステムの有効性を確認するため、評価システムを用いて実際に円弧と直線からなる形状を対象に、速度指令、円弧半径、加減速時定数を変えて加工を行い、軌跡の評価を行った。その結果、従来の補正しない条件下で発生していた数十ミクロンの運動誤差(円弧半径減少量)が、評価システムにおいては31ミクロン以内に低減できており、提案するシステムの実用性が明らかになった。しかし、加速時に若干の機械振動が発生するなど新たな問題が発生したため、これらの除去を行う必要がある。また、さらに複雑な形状に対して形状補間を行うと共に、今後は工具のたわみの補正にも適応していく予定である。

具体的には、加工形状からサーボデータ(サーボモータに最終的に出力される位置指令データ)を直接生成する形状補間機能と共に、得られたサーボデータで工作機械を制御した場合の加工誤差をシミュレーションにより予測し、サーボデータを補正制御することにより高速高精度加工を実現する。本年度は,実験環境として実験室で試験できるようにサーボモータ単体での評価システムを構築した。さらに、新設された縦型マシニングセンタに測定用の装置を取り付け、実機での実加工における評価システムを構築するなど,評価環境の整備を行った。また、高速高精度加工を目指すため、高精度な指令データであるサーボデータを生成する形状補間処理の開発に取り組んだ。その結果、円弧や直線およびこれらの組み合わせからなる簡単な形状においては、加工対象形状から直接高精度な指令データを生成することが可能となった。さらに、サーボデータに基づいて運動誤差補正をシミュレーションする手法も改良により、誤差補正を安定して低減できることを確認した。一方、誤差補正により加減速時に生じていた振動に対しては、加減速パターンの修正および補正データ生成における繰り返し処理の修正により低減することができた。これらの結果、サーボデータに基づく補正制御の有効性が確認できた。しかし、現在の形状補間が簡単な形状にしか対応できていないため、本年度は実用化に向け、形状補間の全面見直しを行い、複雑な形状に対しても形状補間ができるアルゴリズムを開発し、実機での実加工に適用し総合的な評価を行う予定である。本研究の目的は、グローバル競争の激化が進む中、日本における加工技術の優位性を維持するために、次世代を見越した高速高精度加工技術を開発することである。具体的には、加工形状からサーボデータ(サーボモータに最終的に出力される位置指令データ)を直接生成する形状補間機能とともに、得られたサーボデータで工作機械を制御した場合の加工誤差をシミュレーションにより予測し、サーボデータを補正制御することにより高速高精度加工を実現しようとしている。本年度は,開発したシステムの評価実験用環境として、作成した指令データに基づき工作機械(マシニングセンター)を制御させ、実際に加工してその時の指令データと軌跡を測定できるシステムを構築した。また、高速高精度加工を目指すため、高精度な指令データであるサーボデータを生成する形状補間処理の改良に取り組んだ。具体的にはBoundary-Map形状モデルの形状表面ベクトルから立体形状を認識し、要素に分けて形状補間を行う手法である。さらに、誤差補正時の補正精度向上のため、補正の手法の検討を行った。補正の対象には運動誤差を対象とし、円弧のみならず円弧と直線を組み合わせた立体にも適用した。これらの開発を行い、実際に工作機械を駆動させ測定した結果、円弧や直線およびこれらの組み合わせからなる簡単な形状においては、加工対象形状から直接高精度な指令データ(指令データとしては1ミクロン以下の誤差)を生成することが可能となった。
高等植物での紫外線障害耐性

太陽紫外線は、染色体DNAにピリミジン2量体や6-4付加体を作り、致死や突然変異を引き起こす。植物の紫外線耐性を確立するために、これら紫外線のDNA損傷を修復する酵素遺伝子をクローニングすることを計画した。種々の生物からいままで得られている、ピリミジン2量体特異的光回復酵素遺伝子のアミノ酸配列、6-4付加体特異的光回復酵素遺伝子のアミノ酸配列を基にPCRのためのプライマーを作成した。このプライマーを用い、シロイヌナズナcDNAライブラリーをPCR増幅し、6-4光回復酵素をコードする遺伝子をクローニングした。得られたアミノ酸配列は、ショウジョウバエの遺伝子と60%以上の高い相同性を示した。gst融合タンパク質として精製したものは、6-4付加体に特異的に結合し、白色光照射で、6-4付加体を開裂した。gst融合タンパク質の吸収は、380nmと450nmにあり、典型的なFAD結合タンパク質の性質を示した。最後に、gst融合遺伝子を光回復を完全に無くした大腸菌に入れてやり、紫外線による致死作用に対する光回復効果を見たところ、致死作用の約10%近くを回復させた。単位当たりの紫外線では、その約10%は6-4付加体、90%はピリミジン2量体であることが知られている。即ち、シロイヌナズナ6-4光回復酵素遺伝子は、gst融合タンパク質として大腸菌内で発現し、大腸菌DNA中に出来た紫外線損傷のうち、6-4付加体のみを修復したことがわかる。植物から6-4光回復酵素をクローニングしたのは、世界で最初の例である。現在は、この遺伝子を植物体内で高発現させるための試みを始めているところである。同様の試みをイネcDNAに対しても試み、6-4付加体及びピリミジン2量体光回復酵素遺伝子の配列と高い相同性を持つDNA断片を得た。今後は、イネについても、遺伝子全長をクローニングし、その性質を明らかにすると共に、紫外線耐性を植物に付与する試みを成功させたい。
自動車用懸架装置の生態学化・単純化・コンパクト化・軽量化に関する研究

車両用懸架装置の生態学化・単純化・コンパクト化・軽量化に関する研究を行い、具体的には油圧ダンパーと圧縮コイルばねとの並列構造を用いた古典的な懸架装置の代わりに圧縮コイルばねとオイルを不要としたコロイダル懸架装置を開発する。つまり、油の代わりに水と疎水化多孔質シリカゲル(人工的な砂粒子)からなる環境に優しいコロイド溶液を使用し、同時に懸架装置の内外部構造の単純化・コンパクト化・軽量化を達成する。平成22年4月平成23年3月31日の研究実施計画の通りに研究を展開することができた。A)自動車の後輪懸架装置の設計製作:作動液体として、80gのオイルに変わって20gのコロイド溶液(シリカゲル量:5g、水量:15g)を使用した後輪懸架装置を設計製作した。また、ピストン直径を20mm(油圧ダンパー)から8mmまで減少することができた。B)自動車の前輪懸架装置の設計製作:作動液体として、120gのオイルに変わって30gのコロイド溶液(シリカゲル量:8g、水量:22g)を使用した前輪懸架装置を設計製作した。また、ピストン直径を30mm(油圧ダンパー)から10mmまで減少することができた。この結果について、下記の通りに自動車メーカへの発表を行った:「圧縮コイルばねを省いた自動車懸架装置(自動車懸架装置のエコ化・単純化・コンパクト化・軽量化・アクティブ制御化)」、九州新技術・新工法展示商談会、トヨタ自動車株式会社(本社)、2010.11.17-18、pp.1-26CD)乗心地ファクタの評価システム((株)DEICY計測システム)の一部分購入完成:具体的には、CFカードレコーダー(SR-200)、シートパッドセンサー(KB103SV-100)、乗心地解析プログラムなどを購入し、(株)DEICY測定システムを自動車に取り付け、測定・解析方法を勉強することができた。E)自動車の走行実験:(株)DEICY計測システムを用いて、半正弦波段差の凹凸路面による走行実験を行い、自動車の快適性を評価できた。このような実験より自動車の快適性に後輪懸架装置の振動、並びに前後輪の間距離がどの程度で影響を及ぼすか、といった項目に関する調査を行った。F)得られた研究結果を発表した:雑誌(査読付)論文:9件;学会発表:8件;など平成23年4月平成24年3月31日の研究実施計画の通りに研究を展開することができた。A)快適性評価システム((株)DEICYシステム)の完全な購入:具体的には、シートパッドセンサー、3軸の加速度計などを購入し、(株)DEICYシステムを車両に取り付け、全体的な測定・解析方法を勉強することができた。このような計測システムを用いて正確な乗心地(快適性線図)、つまり、三次元の加速度(上下加速度、前後方向の加速度、並びに左右方向の加速度)を記録し、ISO2361規格で定められた等価加速度による車両の快適性を評価することができた。B)自動車の走行実験:コロイダル懸架装置を車両の前後左右輪に装着し、半正弦波段差の凹凸路面による走行実験を行い、車両の乗心地ファクタ、ISO2361の等価加速度、並びにドライブへの振動伝達率を評価した。具体的に、一方では、1軸の加速度データと一つの補正フィルタによる単純な測定・解析法で車両の快適性(乗心地ファクタ)を評価し、他方では、3軸の加速度データと三つの補正フィルタによる複雑な測定・解析法で車両の快適性(ISO2361の等価加速度)を評価し、二法で得られた結果の比較から、車両の乗心地データの信頼性を高めることができた。(株)DEICYシステムを用いて測定装置のコンパクト化、並びに車両の快適性に関する評価基準を改善できた。得られた実験結果より、「乗心地ファクタ、ISO2361の等価加速度、並びにドライブへの振動伝達率に、前後方向の加速度、左右方向の加速度、及び回転加速度、といった運動パラメータがどの程度で影響を及ぼすか」を明らかにした。C)研究発表:雑誌(査読付)論文:4件、国際学会発表:6件(うち、約束通り、APVC2011とWCSMO9で研究発表)、国内学会発表:2件(約束通り、日本機械学会のD&D2011で研究発表)。平成22年4月平成25年3月31日の研究実施計画の通りに研究を展開できた。

また、ピストン直径を30mm(油圧ダンパー)から10mmまで減少することができた。C)乗心地ファクタの評価システム((株)DEICY計測システム)の購入:具体的には、CFカードレコーダー(SR-200)、シートパッドセンサー(KB103SV-100)、乗心地解析プログラムなどを購入し、(株)DEICY測定システムを自動車に取り付け、測定・解析方法を勉強できた。D)自動車の走行実験:コロイダル懸架装置を車両に装着し、半正弦波段差の凹凸路面による走行実験を行い、車両の乗心地ファクタ、ISO2361の等価加速度、並びにドライブへの振動伝達率を評価した。具体的に、一方では、1軸の加速度データと一つの補正フィルタによる単純な測定・解析法で車両の快適性(乗心地ファクタ)を評価し、他方では、3軸の加速度データと三つの補正フィルタによる複雑な測定・解析法で車両の快適性(ISO2361の等価加速度)を評価し、二法で得られた結果の比較から、車両の乗心地データの信頼性を高めることができた。実験より自動車の快適性に後輪懸架装置の振動、並びに前後輪の間距離がどの程度で影響を及ぼすか、といった項目に関する調査を行った。E)得られた研究結果を発表した:雑誌(査読付)論文:17件;国際学会発表:13件;国内学会発表:7件。理由(1):某自動者メーカーと共同でコロイダルダンパーの開発研究を行う状態となった。(契約期間:2011.9.12013.8.31)理由(2):平成23年度では、査読付論文:4件、国際学会発表:6件、国内学会発表:2件といった研究成果を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の今後の研究推進は、来年度の研究計画の通りに進展したい。
ヒト唾液システインプロテアーゼインヒビターの分子生物学的研究

シスタチン研究は「プロテアーゼとプロテアーゼインヒビター」の研究領域に包含され、生命科学の一大研究分野にまで発展しつつある。このような研究の流れの中で、長年にわたる我々のシスタチン研究は1.唾液(S-型)シスタチン(シスタチンS,SA,SN)発見,2.一次構造の決定,3.一次構造と阻害活性の関係,4.cDNAのクローニング,5.シスタチン遺伝子ファミリーの同定,6.シスタチン遺伝子群(CST1,CST2,CST3,CST4,CSTP1,CSTP2)の単離と構造解析,7.ヒト第20染色体へのマッピング,8.シスタチンスーパーファミリーの分子進化に関する新知見,9.シスタチン分子がBowman-Birk型インヒビターの阻害ドメインを包含する事実の発見と実証,10.リコンビナントシスタチンの生産,11.シスタチンの遺伝学的多型の検出,など多方面にわたる一連の業績を成し遂げている。本科学研究費補助金の支援のもとで実施した研究では、主として6.,10.,11.の項目に述べた成果が得られた。我々によって当初その存在が予測されていたシスタチン遺伝子ファミリーの七つの遺伝子座位(CST1,CST2,CST3,CST4,CST5,CSTP1,CSTP2)はすべて明かとなった。大腸菌系を用いたリコンビナントシスタチンの発現・分泌に関する基礎的な知見はタンパク質工学によるシスタチンの機能改質やその用途開発に役立つと思われる。遺伝学的多型の検索によってCST2座位のシスタチンSA遺伝子の多型現象を同定したが、シスタチン遺伝子の多型現象に関する情報が法医学や遺伝子診断に活用されることを望む。今後、ヒト唾液型シスタチンの標的酵素をつきとめ、生命活動におけるシステインプロテアーゼインヒビターの役割についてさらなる考察を行いたい。以上の研究成果や研究展望に立脚して、我々はシスタチンを生命医学や人類の生活に役立てたいと願う。ヒトの体液性低分子シスタチン(シスタチンS,SA,SN,C)は体内に存在するシステインプロテアーゼの活性調節や生体防御などの役割を果していると考えられる。最近ではシスタチンの抗ウィルス作用が注目され、シスタチンを有効利用しようとする動きがある。我々は既に、ヒトシスタチンの生合成を支配する遺伝子ファミリーを第20染色体にマップし、少なくとも7つのメンバー遺伝子が存在することを示した。大部分のメンバー遺伝子は我々によって明らかにされた。ヨーロッパの研究グループとの協議によって、シスタチン遺伝子の命名を次の様に統一することにした;CST1(シスタチンSN遺伝子),CST2(シスタチンSA遺伝子),CST3(シスタチンC遺伝子),CST4(シスタチンS遺伝子),CST5(シスタチンD遺伝子),CSTP1(シスタチン偽遺伝子),CSTP2(シスタチン偽遺伝子)。次に我々はヒトシスタチンを大腸菌に大量生産させ,その用途開発を行う目的でシスタチンの発現ベクターの構築にとりかかった。シスタチンCの完全長のcDNAはヒト顎下腺cDNAライブラリーよりクローニングし、完全長の唾液型(S型)シスタチンのcDNAはヒト顎下腺cDNAを鋳型としてPCR法によって行った。得られたcDNAを発現ベクターpKK233-2にサブクローニングした後に大腸菌K12-JM109に形質転換させた。この形質転換体を培養してペリプラスム画分ならびんサイトプラスム

画分を調製して抗シスタチンS抗体を用いてシスタチンの発現を調べたところ、シスタチンが大腸菌のペリプラスムに分泌されていることがわかった。分子量は約14,400であった。なお、ペリプラスム画分にはフィシンの阻害活性が認められた。以上の知見はヒトの分泌タンパクのシグナル配列も大腸菌のタンパク質分泌系に有効であることを示唆している。動物のシステインプロテアーゼインヒビターはいわゆる「シスタチンスーパーファミリー」を形成している。これらのインヒビターは蛋白質代謝の制御を行うとともに細胞内外の不都合な蛋白質分解を阻止していると考えられている。ヒトのシスタチンは「シスタチンスーパーファミリー」のファミリーIIに分類され、我々と外国の研究者によって5種類の分子類:シスタチンS,SA,SN,C,Dが明らかにされている。これらのインヒビターはヒトの第20染色体(p11.2)に局在するシスタチン多重遺伝子ファミリーによって発現制御される。我々と外国の研究者によって七つのシスタチン遺伝子座位;CST1(シスタチンSN遺伝子),CST2(シスタチンSA遺伝子),CST3(シスタチンC遺伝子),CST4(シスタチンS遺伝子),CST5(シスタチンD遺伝子),CSTP1(シスタチン偽遺伝子),CSTP2(シスタチン偽遺伝子)が明らかにされた。我々はシスタチンの機能を有効に利用するために、大腸菌系を用いたリコンビナント(組換え型)シスタチンの大量生産を試みた。その結果、組換え型シスチタンS,SNを大腸菌に生産させることができた。組換え型のシスタチンSはアミノ末端領域の配列がSer-Ser-Ser-Ser-Lys-Glu-Glu-Asn-Arg-Ile-Ile-であり、天然型のシスタチンSのそれと一致していた。組換え型のシスタチンSは天然型と同様に、パパイン、フィシン、カテプシンCを良く阻害(Ki=10^<-9>M)したが、カテプシンBを阻害しなかった。組換え型シスタチンSのカルボキシル末端側のArg残基(117位のアミノ酸)をTrp残基に変換しても、システインプロテアーゼ阻害に対する影響は認められなかった。今後、タンパク質工学的手法を用いて組換え型シスタチンの構造と機能の関係を探求する予定である。
家族性の分裂期チェックポイント障害に関連したWilms腫瘍の発生機構

1.分裂期染色体のすべてに早期染色分体解離(total premature chromatid separation : total PCS)を示す遺伝形質のホモ接合体では,多彩な染色体の異数性細胞モザイクが認められ,重度な先天異常(成長障害,小頭,Dandy-Walker奇形など)を伴う.既に報告した2例(Kajii et al. 1998)に加えて,新たな4家系の5症例を追加調査する機会を得た.自験の7例と他の文献上の3例を併せて計10症例における臨床像の類似性,異数性モザイクとtotal PCSの出現を認めると共に,7例にウィルムス腫瘍,2例に横紋筋肉腫(1例は両腫瘍が併発),すなわち10例中8例に小児腫瘍の発生があることを確認した(Kajii et al.2001).したがって,total PCSは染色体不安定性に起因する先天異常を伴った新たな高発がん性遺伝形質であることが確認できた.2.Total PCS症例よりウィルムス腫瘍の1検体を得た.初代培養を経て染色体解析を行った結果,染色体数は高2倍性(5153),各種染色体のトリソミー(WT1遺伝子の位置する11番はダイソミー)の他に,i(1)(q10)やadd(14)(p11)などの構造異常が認められた.継代培養からDNAを抽出し,DNA多型性を指標として腫瘍染色体での片親ダイソミーの検索を進めている.3.Total PCSの遺伝形質に伴って産生される異数性細胞を様々な培養細胞系で解析して次の結果を得た.1)ヘテロ接合保因者および健常非保因者における異数性細胞の出現は低頻度で,両者間に有意差はない.2)ホモ接合の2症例における異数性細胞の頻度は,末梢血培養で9%と24%,リンパ芽球細胞株で25%と40%,皮膚線維芽細胞では41%と87%.線維芽細胞では7番,8番,18番のトリソミーが多いが,リンパ球系では染色体特異性はなかった.1.分裂期染色体のすべてに早期染色分体解離(total premature chromatid separation : total PCS)を示す遺伝形質のホモ接合体では,多彩な染色体の異数性細胞モザイクが認められ,重度な先天異常(成長障害,小頭,Dandy-Walker奇形など)を伴う.既に報告した2例(Kajii et al. 1998)に加えて,新たな4家系の5症例を追加調査する機会を得た.自験の7例と他の文献上の3例を併せて計10症例における臨床像の類似性,異数性モザイクとtotal PCSの出現を認めると共に,7例にウィルムス腫瘍,2例に横紋筋肉腫(1例は両腫瘍が併発),すなわち10例中8例に小児腫瘍の発生があることを確認した(Kajii et al.2001).したがって,total PCSは染色体不安定性に起因する先天異常を伴った新たな高発がん性遺伝形質であることが確認できた.2.Total PCS症例よりウィルムス腫瘍の1検体を得た.初代培養を経て染色体解析を行った結果,染色体数は高2倍性(5153),各種染色体のトリソミー(WT1遺伝子の位置する11番はダイソミー)の他に,i(1)(q10)やadd(14)(p11)などの構造異常が認められた.継代培養からDNAを抽出し,DNA多型性を指標として腫瘍染色体での片親ダイソミーの検索を進めている.3.Total PCSの遺伝形質に伴って産生される異数性細胞を様々な培養細胞系で解析して次の結果を得た.1)ヘテロ接合保因者および健常非保因者における異数性細胞の出現は低頻度で,両者間に有意差はない.2)ホモ接合の2症例における異数性細胞の頻度は,末梢血培養で9%と24%,リンパ芽球細胞株で25%と40%,皮膚線維芽細胞では41%と87%.線維芽細胞では7番,8番,18番のトリソミーが多いが,リンパ球系では染色体特異性はなかった.
環境×遺伝子型相互作用にもとづくダイズの超多収生育型の設計

わが国のダイズ単位面積当たり収量は世界の主要生産国に比べて低いレベルにある.その原因はわが国の環境下でも太陽エネルギーを効率的に捉え,湿害や病害虫,倒伏等に対応した多収性品種の育成が遅れたことにある.本研究では,北海道から九州にわたる6地域の様々な栽培環境において収量制限要因を解析し,わが国の環境により適した超多収性ダイズの理想的生育型を設計する.1.多収性品種における収量ポテンシャルの検証(地域間比較)2.収量における環境×遺伝子型の相互効果の解析(熟期の異なる準同質遺伝子系統)3.多収性をもたらす生理的諸特性の探求4.多収のための生育モデルを再構築し,超多収性ダイズ品種の理想的生育型の設計わが国のダイズ単位面積当たり収量は世界の主要生産国に比べて低いレベルにある.その原因はわが国の環境下でも太陽エネルギーを効率的に捉え,湿害や病害虫,倒伏等に対応した多収性品種の育成が遅れたことにある.本研究では,北海道から九州にわたる6地域の様々な栽培環境において収量制限要因を解析し,わが国の環境により適した超多収性ダイズの理想的生育型を設計する.1.多収性品種における収量ポテンシャルの検証(地域間比較)2.収量における環境×遺伝子型の相互効果の解析(熟期の異なる準同質遺伝子系統)3.多収性をもたらす生理的諸特性の探求4.多収のための生育モデルを再構築し,超多収性ダイズ品種の理想的生育型の設計
多変数特殊関数の統一理論の研究

本研究の目的は,Kummerの合流超幾何関数,ベッセル関数,エルミート関数,エアリ関数などのさまざまな古典特殊関数を統一的に理解するために我々が導入した,一般超幾何関数(GHF)の性質を調べることであった.1:GHFはGrassmann多様体Gr_<r,n>上のholonomic系の解として定義され,形式的な積分表示をもつ.この積分表示をde Rham理論の枠組みでとらえると,すなわち,ある種のcohomologyとhomologyの間のdual pairingとして理解することを試みた.ここでは,GHFの特別な場合であるGelfand,Serganova,Retahkによって導入されたgeneralized Airy function及び,GHFが一重積分で与えられる場合にcohomology及びhomologyを調べた.具体的には(3)積分表示が一重積分で与えられる場合(言い換えれば,Lauricellaの超幾何関数F_Dから"合流"で得られるGHFの場合)に,H^1以外のcohomology groupがtrivialになること(消滅定理),一次元cohomologyの基底を具体的に与えた[2].2:古典的な超幾何関数については,合流という極限操作が知られていて,Gauss超幾何関数から他の特殊関数が得られる.論文[5]において,この現象をLie環gl_nの正則元全体に自然に入るstratificationによって説明することができることを示し,さらに,一般のGHFに対して合流操作を具体的に与えた.本研究の目的は,Kummerの合流超幾何関数,ベッセル関数,エルミート関数,エアリ関数などのさまざまな古典特殊関数を統一的に理解するために我々が導入した,一般超幾何関数(GHF)の性質を調べることであった.1:GHFはGrassmann多様体Gr_<r,n>上のholonomic系の解として定義され,形式的な積分表示をもつ.この積分表示をde Rham理論の枠組みでとらえると,すなわち,ある種のcohomologyとhomologyの間のdual pairingとして理解することを試みた.ここでは,GHFの特別な場合であるGelfand,Serganova,Retahkによって導入されたgeneralized Airy function及び,GHFが一重積分で与えられる場合にcohomology及びhomologyを調べた.具体的には(3)積分表示が一重積分で与えられる場合(言い換えれば,Lauricellaの超幾何関数F_Dから"合流"で得られるGHFの場合)に,H^1以外のcohomology groupがtrivialになること(消滅定理),一次元cohomologyの基底を具体的に与えた[2].2:古典的な超幾何関数については,合流という極限操作が知られていて,Gauss超幾何関数から他の特殊関数が得られる.論文[5]において,この現象をLie環gl_nの正則元全体に自然に入るstratificationによって説明することができることを示し,さらに,一般のGHFに対して合流操作を具体的に与えた.一般超幾何関数はGrassmann多様体上のholonomic系の解として定義され、形式的な積分表示をもつ.この積分表示をcohomologyとhomologyの間のdual pairingとして理解することが一つの目標である.ここではその特別な場合であるGelfand, Serganova, Retahkによって導入されたgeneralized Airy functionにたいしてcohomology及びcohomologyを調べた.具体的には2.γ-重積分で定義されるgeneralized Airy functionの積分表示に意味を与える積分領域をP^r上のある種のfamily of supportを持つhomologyのcycleとしてとらえ,homology groupがγ-次以外ではtrivialになること,γ-次のhomology groupは上のcohomology groupの次元とおなじ階数を持つ独立変数の空間上の局所定数層を与えることを示した.このcycleは古典的な鞍部点法の積分路をγ次元に拡張したものである.3.一般超幾何関数のみたす,holonomicな微分方程式系は,特異点以外のところでは完全積分可能なPfaffian systemと同値である.その,Pfaffian systemを具体的に書く下そうと思うとき,あるいは解を具体的に微分方程式を用いて調べようとするとき,超幾何関数を表す積分の被積分関数から定義されるde Rham cohomologyを決定しなくてはならなくなる.ここでは,一般超幾何関数が一重積分で表されている場合(言い換えれば,LauricellaのF_Dから合流の操作で得られる超幾何関数の場合)に,そのde Rham cohomologyを具体的に決定した.
ＥＧＡＭ１タンパク質群による胎仔と胚体外組織の形成を制御する新たな分子基盤の研究

私たちはマウス初期胚より,構造上深い関連性を有する新規転写因子EGAM1ホメオタンパク質群(3種)を発見した。本研究では,EGAM1ホメオタンパク質群が有するそれぞれの機能について解明した。加えて,当該タンパク質群の構造と機能の関連について解明した。その結果,EGAM1ホメオタンパク質群は胚発生の初期に形成される前駆細胞群(胎仔前駆細胞・胎盤前駆細胞・卵黄嚢前駆細胞)の形成のみならず,心筋分化に例示される終末分化にも影響することが明らかになった。またEGAM1ホメオタンパク質群は,核に局在することにより転写因子として細胞機能を制御すると考えられる。1.本研究の目的は、マウス胚において発見した新規転写因子EGAM1ホメオタンパク質群(3種)の胚発生における本質的な役割と標的遺伝子の全体像を解明し、胎仔と胚体外組織(胎盤と卵黄嚢)の形成や細胞機能を制御する新たな分子基盤を確立することである。平成25年度は、2.マウス胚においてEGAM1ホメオタンパク質群遺伝子をノックダウンするための準備研究、および本実験を開始した。また、3. EGAM1ホメオタンパク質群の機能ドメインに関する研究、を継続して行った。更に、4. EGAM1ホメオタンパク質群と結合する転写因子群の探索を開始した。2.マウス胚の発生におけるEGAM1ホメオタンパク質群の機能を明らかにするために、H25年度に開発したアンチセンスモルフォリノオリゴ法を使った標的mRNA発現のノックダウンマウス胚を作製するための基盤技術を応用して、胚発生において既にその重要性が確立しているOct4遺伝子の発現阻害を試みたところ、OCT4タンパク質の明確な減弱が認められた。すなわちアンチセンスモルフォリノオリゴ法により、胚発生におけるEGAM1ホメオタンパク質群の機能を解析できる見通しが立った。3. EGAM1およびEGAM1Cタンパク質が核に局在するために重要なアミノ酸残基がC末端側ホメオドメイン内に含まれることを明らかにした。4. EGAM1ホメオタンパク質群と結合する転写因子群を探索するために、GSTプルダウン法を適用することを計画している。そこで、GST融合EGAM1ホメオタンパク質群発現ベクター(3種)を構築した。また、これらの発現ベクターをマウスES細胞に遺伝子導入することにより、GST融合EGAM1ホメオタンパク質群発現マウスES細胞株を樹立した。細胞破砕液を調製して予備的にGSTプルダウン法をおこなったところ、複数の転写因子がEGAM1ホメオタンパク質群と結合する可能性が示された。平成24年度は、2.マウス胚においてEGAM1ホメオタンパク質群遺伝子をノックダウンするための準備研究、3.EGAM1ホメオタンパク質群により直接的に転写調節される標的遺伝子を網羅的に同定するための準備研究、4.EGAM1ホメオタンパク質群の機能ドメインに関する研究、を行った。2.マウス胚の発生におけるEGAM1ホメオタンパク質群の機能を明らかにするために、アンチセンスモルフォリノオリゴを使った標的mRNA発現のノックダウンマウス胚を作製するための基盤技術を開発した。FITC標識モルフォリノオリゴと遺伝子導入試薬Endo-Porterをマウス初期胚と37°Cで保温したところ、3時間以内に効率的に細胞内に取り込まれることが判明した。3. EGAM1ホメオタンパク質群により発現量が変動するmRNAをcDNAマイクロアレイ法により網羅的に同定することにより、当該タンパク質群の直接的な標的遺伝子(候補)のカタログ化を行った。当該タンパク質群を強制発現させたマウスES細胞株を樹立し、それぞれから調製したcDNA、および対照ES細胞から調製したcDNAを用いてマイクロアレイ分析に供したところ、mRNA発現量が変化する多数の遺伝子を同定することに成功した。4. EGAM1ホメオタンパク質群は核に局在すること、C末端側のホメオドメイン内に核移行シグナルが存在すること、核移行には適切なコンフォメーションの維持が重要であること、が明らかになった。2.マウス胚の発生におけるEGAM1ホメオタンパク質群の機能を明らかにするために、H25年度に開発したアンチセンスモルフォリノオリゴと遺伝子導入試薬Endo-Porterを使った標的mRNA発現のノックダウンマウス胚を作製する技術を完成した。胚発生において既にその重要性が確立しているOct4遺伝子の発現阻害を引き起こすことに成功し、Oct4ノックアウト胚と同一な表現型が得られることを証明した。現在、当該法によるEGAM1ホメオタンパク質群のノックダウンの実験例数を重ねている。3.未分化状態維持におけるEGAM1Nの機能を解明するために、EGAM1N強制発現ES細胞を作出した。当該細胞により、EGAM1Nは未分化状態の安定化をもたらすことを証明した。

また、EGAM1NもしくはEGAM1C強制発現と分化誘導方法を工夫することにより、マウスES細胞から胎盤細胞が得られる可能性が示された。4. EGAM1ホメオタンパク質群と結合する転写因子群を探索するために、GST融合EGAM1ホメオタンパク質と結合する多能性維持転写因子を探索した。その結果、OCT4、NANOG、SOX2をその候補としてあげることができた。5. DNAマイクロアレイ法とマウスES細胞を用い、EGAM1ホメオタンパク質群により、形態形成に重要なWntファミリー遺伝子群が発現誘導されることを明らかにした。1.本研究の目的は、マウス胚において発見した新規転写因子EGAM1ホメオタンパク質群(3種)の胚発生における本質的な役割と標的遺伝子の全体像を解明し、胎仔と胚体外組織(胎盤と卵黄嚢)の形成や細胞機能を制御する新たな分子基盤を確立することである。2.マウス胚の発生におけるEGAM1ホメオタンパク質群の機能を明らかにするために、平成25年度から開発したアンチセンスモルフォリノオリゴと遺伝子導入試薬Endo-Porterを使った標的mRNA発現のノックダウンマウス胚を作製する技術を完成した。胚発生において既にその重要性が確立しているOct4遺伝子の発現阻害を引き起こすことに成功し、平成26年度にはOct4ノックアウト胚と同一な表現型が得られることをほぼ明らかにした。平成27年度では,これらの結果を再検証し,十分な再現性が得られることを確認した。現在,原著論文として投稿中である。また、当該法によるEGAM1ホメオタンパク質群のノックダウンの実験例数を重ね,胚を構成する細胞数が減少することを見出した。3.平成26年度において,未分化状態維持に対するEGAM1Nの機能を解明するために、EGAM1N発現ES細胞を作出した。既に当該細胞により、EGAM1Nは未分化状態の安定化をもたらすことにより,胚発生の初期段階において重要な機能を発揮している一端を示した。平成27年度では,EGAM1N引き続きEGAM1N強制発現ES細胞を用いた検討を継続した。すなわちEGAM1Nは,胚発生の初期段階のみならず,成体マウスにおいて種々の組織において発現していることが判明している。そこで,EGAM1Nが終末分化においても細胞分化に影響するこ可能性について検討した。その結果,本来,EGAM1Nの発現が検出されない心筋細胞にEGAM1N発現ES細胞を分化誘導したところ,心筋が形成されないことが判明した。以上の検討より,EGAM1Nは胚発生の初期段階のみならず,終末分化にも影響することを示した。私たちはマウス初期胚より,構造上深い関連性を有する新規転写因子EGAM1ホメオタンパク質群(3種)を発見した。本研究では,EGAM1ホメオタンパク質群が有するそれぞれの機能について解明した。加えて,当該タンパク質群の構造と機能の関連について解明した。その結果,EGAM
ノンホロノミックシステム論を用いたロボットハンドの操り制御

保持した物体の位置・姿勢を操るロボットハンドの制御においては,操る物体(球)とロボットハンド(平板)の間のころがり接触によりシステムはノンホロノミックな拘束を受けるため,スタティックな連続状態フィードバックによって平衡点を漸近安定化できるとは限らず,これまでいくつかの軌道計画は報告されているものの,フィードバック安定化についはまだ議論されていなかった。本研究では,従来の方法では制御することができなかったノンホロノミックな拘束を受けるロボットハンドの操り制御の設計手法を確立するため,申請者の提案している“時間軸の変換を用いた補償器の設計法"を適用する方法を提案し,シミュレーションおよび実験によってその有効性を実証した。具体的には,1.ノンホロノミックシステムを座標変換とフィードバック時間軸変換を用いて時間軸状態制御形に変換する。2.時間軸状態制御系に従来の制御系設計法を用いて安定化補償器を設計する。の2段階からなる設計法を用いて補償器を設計し,申請したパーソナルコンピュータ上でシミュレーションを行ない,申請した機械部品と電子部品を用いて,駆動装置と接続した2枚の平板で球を挟み転がり接触させ,ロボットハンドと操る物体を模擬するシステムを製作し,実験を行った。その結果,提案する制御系設計法が有効であることが分かった。また,提案している方法で無視している板と球の間の滑べりと,速度入力の実現のダイナミクスが制御性能にどれだけ影響するかを実験により確認した。
遺伝子改変マウスを用いた双極性障害患者デノボ変異の機能解析

CRISPR/Cas9により双極性障害患者のKMT2C変異を有するエクソンを切断した全身性Kmt2cヘテロノックアウトマウス(Kmt2c-KOマウス)を作製した。Kmt2c-KOマウスは、自閉症患者でたびたび観察される脳重の増加を呈していた。また、行動レベルでも自閉症様行動を見いだしている。ケージ内の4つのコーナーにそれぞれ飲水場を設置し、水を飲めるコーナーを一か所に固定し、毎日飲めるコーナーを対角線上に入れ替える実験を行った。この対角線を4日ごとに変えると、Kmt2c-KOマウスはルール変更に柔軟に対応できず、前日飲むことが出来たコーナーに固執することを見いだし、Kmt2c-KOマウスは、自閉症患者の三大主徴のひとつである固執行動を示すことを確認した。以上の結果から、双極性障害患者変異を全身に再現したKmt2c-KOマウスは、自閉症様表現型の一部を示すことを、すでに見いだしている。Macf1遺伝子改変マウスについては、マウスの行動を半自動的に測定可能なインテリケージタスクを用いた解析を行った。二つの飲水ボトルのうち、片方をサッカリン水に変え嗜好性を与えた。サッカリン水を飲めるまでの時間を延ばすと、通常のマウスはサッカリン水ではなく通常の水を飲むように変わるが、Macf1マウスは、遅延時間が延びてもサッカリン水にこだわる、すなわち、報酬にこだわる表現型を示した。また、注意力低下も確認しており、双極性障害様行動を見いだした。Ehd1マウスについては、輪回し行動解析を行ったところ、明期でも有意に活動量が増加していることを見いだした。睡眠の低下もしくは過活動が示唆され、双極性障害患者様行動を示すことを確認した。平成30年度は、申請通りの計画でおおむね進行した。各種行動テストは終了し、作製した遺伝子改変マウスにおいて、一部の異常行動を確認した。特に、Kmt2c遺伝子改変マウスについては、双極性障害様行動ではなく、自閉症様行動を示すことを見いだし、Kmt2c遺伝子の解析について、新たな仮説が生まれ、大きく進展したと考える。Macf1、Ehd1遺伝子改変マウスについては、双極性障害患者で見られる異常を一部見いだしており、デノボ変異解析の有用性を示した結果といえる。これら異常についての分子・細胞レベルでのメカニズムを調べるために、2年目に実行する予定の解析をすでにスタートしており、進捗状況はおおむね順調であると考える。Ehd1変異マウスについては、既に培養細胞株実験により見いだしている神経突起伸長やエンドサイトーシス機能の異常がマウスでも確認できるのかを、神経初代培養系を用いて検討する。Macf1については、双極性障害様行動を示した原因を探るため、神経特異的バリアント発現部位の同定を行い、更なる知見を得る。Kmt2cマウスについては、脳の形態について更なる解析を進めていく。

Macf1については、双極性障害様行動を示した原因を探るため、神経特異的バリアント発現部位の同定を行い、更なる知見を得る。Kmt2cマウスについては、脳の形態について更なる解析を進めていく。