hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
建物の屋根積雪性状の予測・評価手法構築に向けた屋根積雪多層熱収支モデルの高度化

本研究では、屋根雪の融雪実験を行い、積雪内部における融雪水の発生や移動を明らかにした。また、勾配屋根を有する実建物を対象に屋根雪観測を行い、屋根上積雪深、積雪重量などの基礎データを得た。得られたデータをもとに、積雪内部における水分移動を考慮し、勾配屋根においても屋根積雪性状(積雪深、重量など)を予測することが可能な数値モデルの開発を行い、そのモデルの妥当性を明らかにした。平成26年度の研究実施計画を着実に遂行することができたため。工学雪の特性を考慮し、勾配屋根に対応した融雪水の水分移動モデルを開発し、これまで申請者が開発してきた屋根積雪多層熱収支モデルに組み込む。また、屋根雪実験と屋根雪観測で入手したデータを用いて数値モデルの妥当性検証を行うとともに、モデル係数のチューニングを行い、解析精度の向上を図る。さらに、開発した数値モデルを用いて、建物仕様や気象条件の違いが屋根積雪性状に与える影響を定量的に把握する。なお、得られた成果は順次、論文として公表する。当初の予定通り、平成25年度の研究実施計画を計画通り実施することができたため。実験で使用した試験体の作成費用を安価に抑えることができたため、次年度使用額が生じることとなった。平成26年度も引き続き、実験室における屋根雪実験および実建物を対象とした屋根雪観測を行い、数値モデルの開発に必要となる基礎データを入手するとともに、雪の特性を考慮した水分移動のモデル化を検討する。また、効果的に研究を進めるために、研究協力者などと情報交換を密に行いながら研究を行う。次年度の研究費は、1研究成果発表や研究打合せのための旅費、2論文投稿費用、3図書購入費用、4コンピュータ関連の消耗品購入費用に使用する。なお、次年度使用額は旅費として使用する予定である。平成25年度に予定していた屋根雪実験は当初の予定通り実施し成果が得られたが、積雪内部の水分移動をモデル化するためには、当初予定していた実験計画よりも、より詳細な実験を行う必要が生じたため。屋根雪実験で必要となる実験材料を購入するために使用する。
消化管癌の組織学的多様性と超保存領域T-UCRからみた分子機構の解明と診断応用

癌における転写超保存領域T-UCRの意義を明らかにするため、昨年度の前立腺癌におけるUc.160+の解析に引き続き、最終年度である本年度は膀胱癌と腎細胞癌におけるUc.63+とUc.416+Aの意義に関する解析を行った。定量的RT-PCR法による検討ではUc.63+は尿路上皮癌で高発現しており、その発現増加が増殖能を亢進させること、逆に発現低下がアンドロゲン陽性尿路上皮癌細胞株においてシスプラチン感受性を亢進させることを明らかとした。さらに腎細胞癌で高発現するUc.416+Aを発現低下させると増殖能と遊走能が低下し、さらにmiR-153と負の相関を示すことを明らかとするとともにその発現はE-cadherin, vimentin, snailなどを制御し、予後不良な腎細胞癌におけるEMTに深く関わることを明らかとした。研究期間全体を通じて消化管癌や泌尿器系癌におけるUc.416+A、Uc.160+、UC.63+、UC.416+Aなど様々な超保存領域T-UCRの臨床病理学的解析や生物学的機能解析を行い、ドセタキセルやシスプラチンなどの抗がん剤抵抗性を促進する機構やmiR-153やPTENなどの他分子に及ぼす影響、EMTを誘導する機構などを明らかにした。さらに癌関連分子であるclaspinとRCAN2がいずれも増殖能や浸潤能を高めて胃癌の進展を促進することで予後不良因子として働くこと、癌幹細胞マーカーやAKT, ERK1/2のリン酸化に影響を及ぼすこと、などを明らかにした。消化管癌における転写超保存領域T-UCRの意義を明らかにするため、本年度はヒト胃癌で発現低下が報告されているUc.160+について胃癌における発現と機能解析を行った。定量的RT-PCR法による検討では非癌部と比較して癌部ではUc.160+の発現低下が見られ、ヒト胃癌組織標本におけるin situ hybridizationによる検討でも同様の結果が認められた。バイサルファイトシークエンス法によってUc.160+の発現低下はDNAメチル化によることを示し、更にUc.160+はPTENの発現を調節することによってAktのリン酸化を抑制することも明らかにした。また、網羅的遺伝子発現解析によって見出されたSignal peptidase complex 18 (SPC18)が大腸癌の58%に発現し、N因子、stageの高いものほど高発現することから腫瘍進展との関連や予後不良と相関することを見出したが、生物学的機能解析によりSPC18の発現がEGFR, Erk, Aktのリン酸化と関連することが判明した。免疫組織化学的解析によりSPC18の腫瘍内局在は特に大腸癌の浸潤先進部に多いことがわかり、β-cateninの核内集積やMMP7の発現と有意に相関することも明らかにした。更に大腸の前癌性病変の検討により、SPC18は通常型のadenoma-carcinoma pathwayから発生する大腸癌と深く関わり、serrated pathwayを経る大腸癌ではSPC18の陽性率が高くないことも示した。現在までに本研究の解析に必要な消化管癌を含むヒト悪性腫瘍における組織サンプルを十分収集できており、実際にT-UCRs発現解析データに基づく候補の検証を行っている。本年度解析したUc.160+は胃癌において発現の低下が見られ、その原因としてメチル化の関与を含む分子機構の一端が明らかになったことから治療標的としての応用も期待される。複数の候補となるT-UCRの解析を実際のヒト消化管癌のサンプルを用いてその意義について検証する作業は、おおむね順調に進展しているものと考えられる。消化管癌におけるT-UCRについて、昨年度の胃癌におけるUc.160+の発現検討に引き続き、本年度は消化管癌と同じ腺癌が組織型の大半を占める前立腺癌におけるUc.63+の意義に関して解析を行った。定量的RT-PCR法による検討ではUc.63+は前立腺癌において高発現し、Gleason's scoreの高い症例、PSA値の高い症例、原発巣よりも転移巣、ホルモン依存性症例よりも去勢抵抗性症例に有意に高発現していた。またmiR-130bやMMP2を介して増殖能や遊走能を亢進させることで前立腺癌の腫瘍進展に関わり、予後不良な去勢抵抗性前立腺癌の有用な血清診断マーカーになりうることを明らかにした。現在までに本研究の解析に必要な消化管癌および他臓器の癌を含むヒト悪性腫瘍における組織サンプルを十分収集できており、実際にT-UCRs発現解析データに基づく候補の検証を行っている。本年度解析したUc.63+以外の検討も胃癌、大腸癌などで行っており、T-UCRの解析を実際のヒト消化管癌のサンプルを用いてその意義について検証する作業は、おおむね順調に進展しているものと考えられる。

さらに腎細胞癌で高発現するUc.416+Aを発現低下させると増殖能と遊走能が低下し、さらにmiR-153と負の相関を示すことを明らかとするとともにその発現はE-cadherin, vimentin, snailなどを制御し、予後不良な腎細胞癌におけるEMTに深く関わることを明らかとした。研究期間全体を通じて消化管癌や泌尿器系癌におけるUc.416+A、Uc.160+、UC.63+、UC.416+Aなど様々な超保存領域T-UCRの臨床病理学的解析や生物学的機能解析を行い、ドセタキセルやシスプラチンなどの抗がん剤抵抗性を促進する機構やmiR-153やPTENなどの他分子に及ぼす影響、EMTを誘導する機構などを明らかにした。さらに癌関連分子であるclaspinとRCAN2がいずれも増殖能や浸潤能を高めて胃癌の進展を促進することで予後不良因子として働くこと、癌幹細胞マーカーやAKT, ERK1/2のリン酸化に影響を及ぼすこと、などを明らかにした。消化管癌におけるT-UCRの発現と分子機構を解明するために、引き続き本年度と同様の解析を行うとともに、細胞株を用いたspheroid形成等の形態学的変化の観察や多数の臨床検体を用いた臨床病理学的検討、さらには関連分子の検討などを行い、治療標的分子、血清腫瘍マーカー、鑑別診断マーカー等の開発につなげる予定である。消化管癌におけるT-UCRの発現と分子機構を解明するため、引き続き本年度と同様の解析を行うとともに、多数の臨床検体を用いた臨床病理学的検討、さらには関連分子の検討などを行い、治療標的分子、血清腫瘍マーカー、鑑別診断マーカー等の開発につなげる予定である。
雷放電に伴う成層圏・中間圏発光現象に関する研究

雷放電は雷雲間で起こる対流圏特有の現象であると考えられてきたが,1990年雷放電に伴う未知の成層圏・中間圏発光現象が高感度のテレビカメラで発見された.高度50km以下の成層圏に出現する青色の"ブルージェット",高度50-90kmの中間圏で発光する赤色の"スプライト"が上向きの放電現象として世界的に大きな注目を集めている.本研究は地上からこの上向き雷放電発光現象を観測できる最も適した場所である米国コロラド州ユッカリッジにおいて高速フォトメータ,CCDカメラ,サーチコイル磁力計,ELF・VLF電波観測器等を用いて成層圏・中間圏における雷放電発光現象のメカニズムを解明することを目的として調査した.1996年3名の派遣研究員が7月から約1ヶ月間,米国コロラド州ユッカリッジでスタンフォード大学イナン教授のグループと共同で雷雲上方で出現する発光現象(スプライト)を観測した.イナン教授のグループはVLF電波観測によりスプライト発生時間を正確に決定することができた.東北大学のグループは高時間分解能で測定できるフォトメータを用いて数msec数10msecの発光現象が高度100km付近に存在することを発見した.この現象をエルフと命名した.1997年3名の派遣研究員を7月から約1ヶ月間,米国コロラド州ユッカリッジに再び派遣しスタンフォード大学イナン教授と共同観測を実施した.東北大学のグループは1997年度で使用した測定器にイメージャと磁力計を加えて,さらに詳細な観測を実施した.その結果はスプライトに伴いULF波動が発生していることを発見した.成層圏・中間圏での放電現象に伴ってガンマ線の放射も確認されていることから,雷放電の際に発生する強力な電磁波や電場による成層圏・中間圏・下部電離圏大気の急激な加熱によって成層圏・中間圏の大気組成,特にオゾンやNO密度の変化が起きていることが推測され,高高度の大気環境に大きな影響を与えている可能性がある.雷放電は雷雲間で起こる対流圏特有の現象であると考えられてきたが,1990年雷放電に伴う未知の成層圏・中間圏発光現象が高感度のテレビカメラで発見された.高度50km以下の成層圏に出現する青色の"ブルージェット",高度50-90kmの中間圏で発光する赤色の"スプライト"が上向きの放電現象として世界的に大きな注目を集めている.本研究は地上からこの上向き雷放電発光現象を観測できる最も適した場所である米国コロラド州ユッカリッジにおいて高速フォトメータ,CCDカメラ,サーチコイル磁力計,ELF・VLF電波観測器等を用いて成層圏・中間圏における雷放電発光現象のメカニズムを解明することを目的として調査した.1996年3名の派遣研究員が7月から約1ヶ月間,米国コロラド州ユッカリッジでスタンフォード大学イナン教授のグループと共同で雷雲上方で出現する発光現象(スプライト)を観測した.イナン教授のグループはVLF電波観測によりスプライト発生時間を正確に決定することができた.東北大学のグループは高時間分解能で測定できるフォトメータを用いて数msec数10msecの発光現象が高度100km付近に存在することを発見した.この現象をエルフと命名した.1997年3名の派遣研究員を7月から約1ヶ月間,米国コロラド州ユッカリッジに再び派遣しスタンフォード大学イナン教授と共同観測を実施した.東北大学のグループは1997年度で使用した測定器にイメージャと磁力計を加えて,さらに詳細な観測を実施した.その結果はスプライトに伴いULF波動が発生していることを発見した.成層圏・中間圏での放電現象に伴ってガンマ線の放射も確認されていることから,雷放電の際に発生する強力な電磁波や電場による成層圏・中間圏・下部電離圏大気の急激な加熱によって成層圏・中間圏の大気組成,特にオゾンやNO密度の変化が起きていることが推測され,高高度の大気環境に大きな影響を与えている可能性がある.雷放電は雷雲間で起こる対流圈特有の現象であると考えられてきたが,1990年に雷放電にともなう未知の成層圏・中間圈発光現象が高感度のテレビカメラで発見された.高度50km以下の成層圏に出現する青色の'ブルージェット',高度50-90kmの中間圈で発光する赤色の'スプライト'が上向きの放電現象として世界的に大きな注目を集めている.本研究は地上からこの上向き雷放電発光現象を観測できる最も適した場所である米国コロラド州ユッカリッジにおいて高速フォトメータ,CCDカメラ,サーチコイル磁力計,ELF・VLF電波観測器等を用いて成層圏・中間圈における雷放電発光現象のメカニズムを解明することを目的として調査した.1996年6月8月に2名の派遣研究員が高速フォトメータ,CCDカメラ,サーチコイル磁力計を米国コロラド州ユッカリッジに設置し,米国スタンフォード大学との共同観測を実施した.データ解析結果は,'ブルージェット'や'スプライト'より高い75105km高度付近の下部電離圈で発光する新たな現象の発見を示していた.

この現象について我々は'エルフ'と命名し,米国地球物理学会誌に発表した.成層圏・中間圈での放電現象に伴ってガンマ線の放射も確認されていることから,雷放電の際に発生する強力な電磁波や電場による成層圏・中間圈・下部電離圏大気の急激な加熱が重要であると考えられる.雷放電によって成層圏・中間圏の大気組成,特にオゾンやNO密度の変化が起きていることが推測され,高高度の大気環境に大きな影響を与えている可能性がある.1996年12月に2名の派遣研究員がスタンフォード大学を訪問し,イナン教授が測定したELF・VLF電波と我々のデータを共同で解析した.さらに,来年度の研究計画について検討した.共同解析で得られた成果を米国サンフランシスコ市で1996年12月開催された米国地球物理学会連合秋季大会での高高度発光現象に関する特別セッションで発表した.雷放電は雷雲間で起こる対流圏特有の現象であると考えられてきたが,1990年に雷放電にともなう未知の成層圏・中間圏発光現象が高感度のテレビカメラで発見された.高度50km以下の成層圏に出現する青色の“ブルージェット",高度50-90kmの中間圏で発光する赤色の“スプライト"が上向きの放電現象として世界的に大きな注目を集めている.本研究は地上からこの上向き雷放電発光現象を観測できる最も適した場所である米国コロラド州ユッカリッジにおいて高速フォトメータ,CCDカメラ,サーチコイル磁力計,ELF・VLF電波観測器等を用いて成層圏・中間圏における雷放電発光現象のメカニズムを解明することを目的として調査した.1997年7月8月に4名の派遣研究員が高速フォートメータ,CCDカメラ,サーチコイル磁力計を米国コロラド州ユッカリッジに設置し、米国スタンフォード大学との共同観測を実施した.データ解析結果は,“ブルージェット"や“スプライト"より高い75105km高度付近の下部電離圏で発光する新たな現象の発見を示していた.この現象について我々は'エルフ'と命名し,米国地球物理学会誌に発表した.成層圏・中間圏での放電現象に伴ってガンマ線の放射も確認されていることから,雷放電の際に発生する強力な電磁波や電場による成層圏・中間圏・下部電離圏大気の急激な加熱が重要であると考えられる.雷放電によって成層圏・中間圏の大気組成,特にオゾンやNO密度の変化が起きていることが推測され,高高度の大気環境に大きな影響を与えている可能性がある.スタンフォード大学,イナン教授が測定したELF・VIF電波と我々のデータを共同で解析した.共同解析で得られた成果を米国サンフランシスコ市で1997年12月開催された米国地球物理学会連合秋季大会で発表した.
3次元組織培養法を用いた消化管粘膜の増殖と分化と癌化に関する研究-消化管粘膜で上皮間質間相互作用に関する因子の同定-

1) 3次元培養による消化管粘膜組織培養モデルの開発消化管は多様な細胞種から成る多細胞システムで、各細胞間に種々の相互作用が作用することにより臓器の構造や機能が決定されている。様々のサイトカインや増殖因子、接着因子や細胞間基質がこれらの相互作用を媒介すると考えられているが、その詳細は明かでない。そこでわれわれはコラーゲンゲルを応用した3次元培養システムを開発し、様々の消化管粘膜上皮細胞と線維芽細胞の間に存在する相互作用について検討を行った。その結果、線維芽細胞(NIH3T3、Sweiss3T3、MRC-5、NRK)は一般に上皮細胞の増殖や生存を促進する活性を分泌した。一方、上皮細胞には線維芽細胞の生存や形態変化を促進する活性(FDF活性)を分泌するものとしないものが存在した。後者の性質を持つ上皮細胞(MKN-28、45、DLD-1、HepG2)にはトランスフォームしたものが多く、細胞が癌化するにつれFDF活性を失い、組織の構築能を喪失していく過程が推測された。2)線維芽細胞増殖分化促進因子(FDF)の精製胃粘膜上皮由来のRGM-1細胞によって産生されるFDF活性には肝臓の伊東細胞や生存や細胞突起の形成を促進し、神経細胞(PC-12)の神経突起の伸張を促すなど、多彩な生物学的作用が存在した。われわれはこのFDF活性の精製を行うためRGM-1細胞の大量培養を行い、約30Lの無血清培養上清を得た。塩析操作にて濃縮した培養上清を出発材料にして各種カラムを装着したFPLCシステムを用いて精製を行った。最終精製物をSDSポリアクリルアミドで電気泳動し銀染色を行ったところ、数本のバンドが確認され、30kDaに位置する蛋白がFDF活性をもつことが判明した。そのN末端アミノ酸配列を分析した結果、既知の蛋白質と相同性が認められなかったので、現在これを鋳型にして作成したDNAプローブを用いて遺伝子クローニングを行っている。1)3次元培養による消化管粘膜組織培養モデルの開発申請書に詳述した3次元培養システムで様々の上皮細胞や線維芽細胞を用いて検討を行った。その結果、いずれの線維芽細胞を用いても上皮細胞の生存が促進されたが、上皮細胞については線維芽細胞の生存や形態変化を促進する(FDF活性)ものとしないものが認められた。前者に属する上皮細胞は一般にトランスフォームしていないものが多く、後者の性質を持つ上皮細胞にはトランスフォームしたものが多かった。このことから、細胞が癌化するにつれてFDF活性を失うとともに細胞間相互作用も失われ、本来の組織構築や機能を喪失していく過程が推測された。2)線維芽細胞増殖分化促進因子(FDF)の精製RGM-1細胞によって産生されるFDF活性は、肝類洞の伊東細胞の生存や細胞突起の形成を促進し、神経細胞(PC-12)の神経突起の伸張を促すなど、多彩な生物学的作用を有することが明らかになった。このFDF活性の精製を行うため、ローラーボトルとマイクロキャリヤ-を用いてRGM-1細胞の大量培養を行い、30Lの無血清培養上清を得た。大容量限外濾過装置を用いて濃縮した培養上清を、各種カラムを装着したFPLCにかけて精製を行った。最終精製産物をSDSポリアクリルアミドで電気泳動にかけ、銀染色を行ったところ数本のバンドが確認され、そのうち30kDaに位置するバンドがFDF活性を有することが判明した。

この活性は、中和抗体やウエスタンブロットを用いてPDGFをはじめとする既知の増殖因子との異同を検討したが、いずれの抗体にても活性が中和されず、ウエスタンブロットでもバンドが確認できなかったので、新規の増殖因子である可能性が高い。1)3次元培養による消化管粘膜組織培養モデルの開発コラーゲンゲルを応用した3次元培養システムで様々の上皮細胞と線維芽細胞の間に存在する相互作用について検討を行った。その結果、線維芽細胞は一般に上皮細胞の生存を促進したが、上皮細胞には線維芽細胞の生存や形態変化を促進する(FDF活性)ものとしないものが認められた。後者の性質を持つ上皮細胞にはトランスフォームしたものが多く、細胞が癌化するにつれてFDF活性を失って組織の構築や機能を喪失していく過程が推測された。2)線維芽細胞増殖分化促進因子(FDF)の精製RGM-1細胞によって産生されるFDF活性には肝臓の伊東細胞の生存や細胞突起の形成を促進し、神経細胞(PC-12)の神経突起の伸張を促すなど、多彩な生物学的作用が存在した。このFDF活性の精製を行うため、RGM-1細胞の大量培養を行い30Lの無血清培養上清を得た。塩析操作にて濃縮した培養上清を出発材料にして各種カラムを装着したFPLCシステムで精製を行った。最終精製物をSDSポリアクリルアミドで電気泳動にかけ、銀染色を行ったところ数本のバンドが確認され、そのうち30kDaに位置する蛋白がFDF活性をもつことが判明した。そのN末端アミノ酸配列は既知の蛋白質とは相同性がなかったので、現在これをもとにして作成したDNAプローブを用いて遺伝子クローニングを行っている。
日本語と主な外国語との対照音声学的研究

1.研究実施結果(1)既存の購入可能なデータの収集は予算の許す限り行った。また、研究者の所属機関所蔵、及び東京外国語大学付属視聴覚教育センター所蔵の音声・映像データを複写して入手した。入手したこれらのデータの目録を作成した。(2)予想された既存データ不足を補うため、主として研究代表者の所属機関に勤務する外国人講師等を被験者とし、生の音声データを作成した。(3)入手した諸データの相互比較・対照研究を設備備品費で購入したコンピューターと簡易的音声分析ソフトウェアで行った。2.反省と今後の研究課題(1)既存データはより徹底的に集めるつもりであったが、主として予算及び搬入時期の制限により、もっぱらわが国の出版社により出版・販売されているデータに限らざるを得なかったことが最も残念である。したがって作成したデータ目録の内容は未だ貧弱であることを否めない。(2)作成できた生データの量は少なく、またその録音状態は必ずしも理想的とは言えない。そのままの形では相互比較・対照に不適と言わざるを得ない。(3)使用した簡易的音声分析ソフトウェアの制限から、精密な分析は不可能であった。より性能の良い音声分析機の入手が必要である。
治療成績を左右する因子と放射線感受性の修復能依存性の解析

癌の放射線治療において腫瘍の種類と放射線の種類によって異なる治癒成績の違いの細胞学的基礎を明らかにするために、放射線応答の異なるヒト腫瘍;悪性黒色種(10種)と扁平上皮癌(11種)の生存率曲線によるパラメータ解析を行った。ここから特徴的な細胞株を選別し、放射線感受性との相関を解析した。この結果、線形二次モデル式におけるα/β比および多重標的1ヒットモデル式におけるDq値の、X線に対する値と重粒子線に対する値の比が、悪性黒色種と扁平上皮癌で異なったパターンを示し、重粒子線治療と高エネルギーX線での治療での反応性の違いを説明出来る可能性が示唆された。またそれぞれの細胞群で特徴的な異常型を示す蛋白を中心に発現の違いに関する予備的調査を行った。さらに動物系でこれらの結果を実証するために、マウスへの移植性、移植腫瘍の増殖性などを調べ、動物実験系で使いうる腫瘍系の検索を行った。非相同末端結合修復及び相同組換修復遺伝子のノックアウト細胞を用い、この組合せによる放射線のLETに対する細胞致死感受性を調べた。両遺伝子を欠いた場合、あるいは非相同末端結合修復遺伝子を欠き且つ相同組換えが出来ない細胞周期の細胞では、LETの上昇に従って正常細胞ではみられる放射線感受性の上昇が検出されず、感受性の上昇はDNA二本鎖切断の誤修復に起因していることが示唆された。同一系での染色体検査からも、修復欠損株は野生株に比べて10倍以上高い頻度で異常が生じること、野生株ではLET依存性が認められるにもかかわらず、欠損ではLETが上昇してもその頻度の上昇が少ないこと等が判った。また教科書的には高LET放射線ではみられないとされる亜致死損傷回復について、二回目の照射に低LET放射線を用いることで、初回の放射線のLETが非常に高い場合であっても、これが低LET放射線同士の場合と同等に起こっていることを確認した。癌の放射線治療において腫瘍の種類と放射線の種類によって異なる治癒成績の違いの細胞学的基礎を明らかにするために、放射線応答の異なるヒト腫瘍;悪性黒色種(9種)と扁平上皮癌(10種)の生存率曲線によるパラメータ解析を行った。ここから特徴的な細胞株を選別し、遺伝子型の違いによって異なる放射線照射による細胞周期の変動と、DNA二本鎖損傷修復蛋白の発現程度を調べ、放射線感受性との相関を解析した。さらに、次年度計画の動物系でこれらの結果を実証するために、マウスへの移植性、移植腫瘍の増殖性などを調べ、動物実験系で使いうる腫瘍系の検索を行う実験を開始した。非相同末端結合修復及び相同組換修復遺伝子のノックアウト細胞を用い、この組み合わせによる放射線のLETに対する細胞致死感受性を調べた。これと同一の系を用いて染色体異常を調べるため、この細胞に対するPCC-FISH法を確立して予備実験を開始した。これからX線では両遺伝子欠損株は野生株に比べて10倍以上高い頻度で染色体異常が生じること、野生株ではLET依存性が認められるにもかかわらず、両遺伝子欠損ではLETが上昇してもその頻度の上昇がないこと等が判ってきた。

癌の放射線治療において腫瘍の種類と放射線の種類によって異なる治癒成績の違いの細胞学的基礎を明らかにするために、放射線応答の異なるヒト腫瘍;悪性黒色種(10種)と扁平上皮癌(11種)の生存率曲線によるパラメータ解析を行った。ここから特徴的な細胞株を選別し、放射線感受性との相関を解析した。この結果、線形二次モデル式におけるα/β比および多重標的1ヒットモデル式におけるDq値の、X線に対する値と重粒子線に対する値の比が、悪性黒色種と扁平上皮癌で異なったパターンを示し、重粒子線治療と高エネルギーX線での治療での反応性の違いを説明出来る可能性が示唆された。またそれぞれの細胞群で特徴的な異常型を示す蛋白を中心に発現の違いに関する予備的調査を行った。さらに動物系でこれらの結果を実証するために、マウスへの移植性、移植腫瘍の増殖性などを調べ、動物実験系で使いうる腫瘍系の検索を行った。非相同末端結合修復及び相同組換修復遺伝子のノックアウト細胞を用い、この組合せによる放射線のLETに対する細胞致死感受性を調べた。両遺伝子を欠いた場合、あるいは非相同末端結合修復遺伝子を欠き且つ相同組換えが出来ない細胞画期の細胞では、LETの上昇に従って正常細胞ではみられる放射線感受性の上昇が検出されず、感受性の上昇はDNA二本鎖切断の誤修復に起因していることが示唆された。同一系での染色体検査からも、修復欠損株は野生株に比べて10倍以上高い頻度で異常が生じること、野生株ではLET依存性が認めちれるにもかかわらず、欠損ではLETが上昇してもその頻度の上昇が少ないこと等が判った。また教科書的には高LET放射線ではみられないとされる亜致死損傷回復について、二回目の照射に低LET放射線を用いることで、初回の放射線のLETが非常に高い場合であっても、これが低LET放射線同士の場合と同等に起こっていることを確認した。
新規NK細胞レセプターファミリー分子による免疫制御機構の解明

NK細胞レセプターは、活性化レセプターと抑制化レセプターよりなりウィルス等の病原体とともに進化してきたと思われ生体防御に重要な機能を担っていると考えられる。そこで、本研究では、新たな活性化NK細胞レセプターの解明およびそのリガンドの同定により、NK細胞による免疫制御機構の解明を行った。その結果、活性化NK細胞cDNAライブラリーより活性化アダプター分子であるDAP12に会合する分子として活性化PILRや活性化CD200レセプターをクローニングした(Shiratori et al. J.Immunol. 2005)。さらに、PILRのリガンドとしてPILR-Lをクローニングし、NK細胞の標的細胞認識に重要な機能を担っていることを明らかにした(Shiratori et al. J.Exp.Med. 2004)。さらに、PILRのリガンドについて解析したところB16メラノーマ等ではPILR-Lを発現していない細胞でもPILRに認識されることが判明した。そこで、B16より再度cDNAライブラリーを作製し、リガンドの同定を行ったところ、解析を進めた結果、新規のリガンド分子PILR-L2をクローニングした。実際、PILR-L2発現細胞は抑制化PILRによって認識された。以上のように、PILRはNK細胞の標的細胞認識に重要な機能を担っていることが明らかになった。さらに、PILRによるPILR-L2の認識には、糖鎖修飾が重要であることを明らかにした。実際、B16にある種の糖転移酵素を導入すると、B16の発現するPILR-L2はPILRに認識されなくなった。その結果、B16は抑制化レセプターに認識されず、マクロファージ等を強力に活性化することが明らかになった。以上より、ある種の腫瘍細胞は、糖鎖修飾を改変することにより、免疫細胞の発現する抑制化PILRのリガンドを獲得し、免疫応答を抑制する新たな腫瘍細胞による免疫逃避機構が明らかになった。その結果、活性化NK細胞cDNAライブラリーより活性化アダプター分子であるDAP12に会合する分子として活性化PILRや活性化CD200レセプターをクローニングした(Shiratori et al. J.Exp.Med.2004)。さらに、CD200レセプターについて解析したところ、マウスでは抑制化レセプターと活性化レセプターの発現が認められた一方、ヒトでは、抑制化レセプターのみの発現が認められた。さらに、それらのリガンドであるCD200について解析したところ、ヒトCD200レセプターはヒトCD200ばかりでなく、ヘルペスウィルスHHV-6,7,8のCD200も認識することが明らかになった。実際HHV-6,7,8のCD200は感染細胞表面に発現が認められ、感染細胞上のCD200は、抑制化CD200レセプターを発現している免疫細胞の活性化を特異的に抑制することが明らかになった。以上より、ウィウルスはNK細胞等の自然免疫細胞に発現しているCD200レセプターを介して生体防御応答を制御していることが明らかになった。今後、さらにNK細胞レセプターの免疫応答における機能を解析する。

NK細胞レセプターは、活性化レセプターと抑制化レセプターよりなりウィルス等の病原体とともに進化してきたと思われ生体防御に重要な機能を担っていると考えられる。そこで、本研究では、新たな活性化NK細胞レセプターの解明およびそのリガンドの同定により、NK細胞による免疫制御機構の解明を行った。その結果、活性化NK細胞cDNAライブラリーより活性化アダプター分子であるDAP12に会合する分子として活性化PILRや活性化CD200レセプターをクローニングした(Shiratori et al. J.Immunol.2005)。さらに、PILRのリガンドとしてPILR-Lをクローニングし、NK細胞の標的細胞認識に重要な機能を担っていることを明らかにした(Shiratori et al. J.Exp.Med.2004)。さらに、PILRのリガンドについて解析したところB16メラノーマ等ではPILR-Lを発現していない細胞でもPILRに認識されることが判明した。そこで、B16より再度cDNAライブラリーを作製し、リガンドの同定を行ったところ、解析を進めた結果、新規のリガンド分子PILR-L2をクローニングした。実際、PILR-L2発現細胞は抑制化PILRによって認識された。以上のように、PILRはNK細胞の標的細胞認識に重要な機能を担っていることが明らかになった。さらに、PILRによるPILR-L2の認識には、糖鎖修飾が重要であることを明らかにした。実際、B16にある種の糖転移酵素を導入すると、B16の発現するPILR-L2はPILRに認識されなくなった。その結果、B16は抑制化レセプターに認識されず、マクロファージ等を強力に活性化することが明らかになった。以上より、ある種の腫瘍細胞は、糖鎖修飾を改変することにより、免疫細胞の発現する抑制化PILRのリガンドを獲得し、免疫応答を抑制する新たな腫瘍細胞による免疫逃避機構が明らかになった。
液中プラズマを利用した水素及びニューカーボンの同時製造に関する研究

汎用電子レンジ(周波数2.45GHz)を用い、マグネトロンから反応炉内に2.45GHzのマイクロ波を照射した。マイクロ波は、反応炉内に設置されたアンテナで受信され、アンテナ先端部でプラズマを発生させることに成功した。反応炉内に設置する反応容器、反応容器設置台、配管類などはマイクロ波エネルギーの吸収を避けるために耐熱ガラスやシリコンゴムを使用した。装置運転時の反応炉の消妻電力は1260Wであり、そのうち750Wがマイクロ波の出力である、この反応容器内に有機溶媒を入れ、プラズマを発生させることによって、有機溶媒構成元素の弱電離プラズマを生成させ、それらを再構成させて水素とカーボンナノチューブ(CNT)を製造する実験を実施した、この液中プラズマ法による水素生成効率は水の電気分解の約30%であることが明らかになった.MoとCoをディップコーティング法によって担持させた多孔質シリカをCNT合成触媒に用い、有機溶媒としてシクロヘキサンを原料として、水素とCNTの同時製造を検討した。その結果、多孔質シリカ触媒上に、直径が約30nmの多層CNTが成長していることが、透過型電子顕微鏡観察により確認された。また、同時に生成する気体成分を採取し、ガスクロマトグラフ法により生成水素割合を測定した結果、生成気体中に水素が38%含有されていることが分かった。これらのことから、汎用電子レンジによる液中プラズマ法によって水素とCNTの同時製造することが可能であり、有機溶媒として廃油等を用いることにより、廃油から水素などの燃料ガスを生成すると同時に、残りの炭素成分をナノテク材料として同時に固形化することができ、液中プラズマ法によるゼロエミッションシステムの実現に寄与できる。金属酸化物担持ゼオライト触媒を用い、ベンゼン中でプラズマを発生させることにより、カーボンナノチューブ(CNT)と水素の同時製造に成功した。2.45GHzのマイクロ波を200W投入し、100hPaにおいて有機溶媒中でプラズマを発生させることができた。0.5nmの細孔を有するゼオライト粉体に酸化鉄を担持して、カーボンナノチューブ生成触媒として用いた。100mlのベンゼン中にゼオライト触媒を1.0gとフェロセンを0.088g入れ、プラズマを発生させた。生成した黒い粉体をTEM観察したところカーボンナノチューブの生成を確認できた。また、得られた粉体のRamanスペクトルを測定したところ、150300nmの位置にラジアルブリッジングモードによる、ピークが観察されたことからも、カーボンナノチューブであることが分かった。プラズマ発生時に同時に生成するガス状成分を、ガスクロマトグラフ法で成分分析した結果、水素ガスが80%の純度で生成していることが判明した。以上のことから、ベンゼン中でプラズマを発生させることにより、水素ラジカルや炭素ラジカルが生成し、それらが再構成される過程で、水素ガスが発生し、共存する触媒によりカーボンナノチューブが生成していったものと考えられる。このことにより、今後はたとえば廃油中でプラズマを発生させることにより、水素ガスやカーボンナノチューブの合成を行い、資源の有効活用を目指していく。
地表面トリチウム循環の定量的評価

水素ガス同位体ガス(H_2,D_2)の土壌による酸化実験やトリチム環境中移行の測定を行い、トリチウム環境中移行数値モデルを開発・検証することを目的とした。トリチウム沈着過程の理論的研究を行い、HT沈着現象を大気中HT拡散、土壌中HT拡散、酸化菌によるHT酸化の3個の素過程に分けてモデル化する方法を考案し、それぞれについて理論モデルを構築した。数値モデルに関しては、予報型の1次元多層数値モデルの高度化を行い、実測が多い水蒸気およびCO_2フラックスデータによる検証を行った。室内実験により、水素同位体ガス酸化速度の暴露濃度、温度、土壌水分量および土壌種類に対する依存性を定量的に明らかにした。酸化速度は土壌含水率8-14%及び温度45°C程度で最大値を示した。酸化速度及びMichaelis定数の温度依存性はArrhenius式で良好に表わされた。畑地黒ぼく土、水田灰色沖積土、畑地灰色沖積土間では、酸化速度の比は0.7-1.5と比較的小さかった。これらの実験結果を数値モデルに組み込み、チョークリバー屋外放出実験結果を良好に再現できることを確認した。トリチウム地表面沈着の数値実験を行い、1)トリチウム沈着速度は主に土壌による酸化過程と土壌中拡散過程が律速であり、2)沈着速度は体積含水率が0.1程度で0.20.4mms^<-1>の最大値を取り、3)土壌温度が45°C程度が最も沈着速度が大きいが温度依存性はそれほど大きくないことを明らかにした。また、これらの包括的な計算結果を安全解析等で利用しやすい形でまとめた。施設からの気体状放出物中トリチウムの化学形別測定法を開発し、実施設からの排気中の分子状トリチウムの割合を実測した。また、HTの農作物への取り込みを評価するため、重水水蒸気雰囲気でのイネ暴露実験を行い、米粒中への移行は米粒が熟する初期段階の暴露で最も多くなること等の部位毎の特徴を明らかにした。大気中トリチウムの地表面への沈着過程の中で、土壌によるトリチウムガスの酸化速度の評価のために、酸化速度が水素ガス濃度に依存しない高濃度領域(数1001000ppm)で、トリチウムを模擬した水素同位体ガス(H_2及びD_2、以下水素ガス)の酸化実験を行った。密閉容器内に土壌と既知量の水素を含む空気を入れ、水素ガス濃度の減少量から酸化速度はを評価し、水素ガス濃度はGC(TCD)により測定した。本年度は冬季に採取した畑地土壌を対象に酸化速度の土壌水分量依存性を評価した。予備実験によると、暴露時間とともに酸化速度が減少することが明らかとなった。これは高濃度の水素ガスを長時間曝露することにより、菌の活性が低下したためと思われる。本実験では酸化速度が低下しない範囲で土壌含水率依存性を評価することとし、曝露時間を1時間程度とした。密閉容器内の水素ガスの減少が酸化菌に由来するものかを確認するため、土壌を加熱乾燥させ、その土壌にD_2曝露実験を行った。加熱乾燥土壌は自然土壌より酸化速度が2桁程度小さいことから、密閉容器内の水素ガスの減少は酸化菌による酸化であると考えられる。畑地土壌に対する曝露実験を行ったところ、D_2とH_2の酸化速度は類似の土壌含水率依存性を示し、10%w/w程度まで土壌含水率とともに増加し、10%w/w

前後で最大となり、それぞれ2×10^<-8>及び3×10^<-8>mol g^<-1> h^<-1>であった。10%w/w程度以上では土壌含水率とともに緩やかに減少した。酸化速度の増加は菌の活性度の上昇、減少は菌の活性の低下もしくは酸化菌周辺での輸送過程の阻害に由来すると考えられる。また、酸化速度はD_2に比べてH_2の方が大きく、同位体効果が存在することが明らかとなった。酸化速度の比の平均は1.3であった。大気中トリチウムの地表面への沈着過程の中で、土壌によるトリチウムガスの酸化速度の評価のために、広い濃度範囲(101000ppm)で、トリチウムを模擬した水素同位体ガス(H_2及びD_2、以下水素ガス)の酸化実験を行った。密閉容器内に土壌と既知量の水素を含む空気を入れ、水素ガス濃度の減少量から酸化速度はを評価し、水素ガス濃度はGC(TCD)により測定した。本年度は夏期および冬季に採取した畑地土壌(黒ボク土)を対象に酸化速度の濃度依存性および温度依存性を評価した。酸化速度の濃度依存性については、Michaelis-Menten速度則で良好に近似される飽和曲線を示し、約500ppmでほぼ最大酸化速度に達することが示された。酸化速度の温度依存性については、-10から80°Cの範囲での実験結果から、1)酸化速度が最大値を持つ至適温度が存在し(夏期採取土壌:46°C、冬季採取土壌:42°C)、2)至適温度以上では酸化速度が急激に減少することが示された。また、3)一旦至適温度を大幅に超えた土壌は至適温度以下に温度が下がっても酸化速度が回復しないというヒステリシスが存在することが示された。4)これらの実験からMichaelis-Menten速度式のパラメータの温度依存性を評価した結果、アレニウスの反応速度則にほぼ従うことが示され、酸化速度をこれらの理論式を基にした実験式としてモデル化できた。また、5)酸化速度はD_2とH_2で異なり、H_2が最大速度で約1.6倍大きいことが示された。但し、個々の測定結果には比較的大きな誤差が含まれているため、本年度導入して調整中の微量還元性ガス分析計を用いて高精度の実験を今後行う。地表面トリチウム移行評価のための植物キャノピーモデル開発については、土壌およびキャノピー大気を多層に分けた既に基本開発済みの1次元大気-土壌-植生モデルSOLVEGをCO_2大気-キャノピー交換に適用し、大気-キャノピー交換量およびキャノピー内放射伝達等のその他の物理量輸送を良好に再現できることを確認した。大気中トリチウムガスの地表面沈着速度の実測値は、従来研究では0.011mms-1程度の大きな幅を持っている。本研究では、土壌の水素ガス酸化能に関する実験的研究を行うとともに、トリチウム移行の理論モデル構築および数値モデル化により沈着速度を評価する方法を開発し、最終年度の総括として過去の屋外実測値との比較により評価方法を検証した。実験室内で土壌による水素同位体ガス酸化速度の評価を行なった結果、昨年度までに黒ぼく土で得られた1)基質濃度依存性、2)土壌含水率依存性、3)土壌温度依存性、および4)H_2-D_2間同位体効果は畑地および水田から採取した灰色沖積土でも同様に見られ、土壌種間での酸化速度の比は0.7-1.5と小さく、何れの土壌でも酸化速度の土壌因子への依存性は黒ぼく土で提案した関数によって良好に表されることが示された。また、低濃度(1ppm)では酸化速度の同位体による小さいことが示された。これらの結果をもとに、HT酸化速度の評価式を提案した。
混合モティーフ層と混合Ｔａｔｅモティーフの理論

複素n次元空間の半代数的集合の上で,極をもつ微分形式の積分の理論を厳密に定式化し,収束のための幾何的な条件を与えた.また複素解析におけるCauchyの積分公式を高次元の場合に拡張した公式を与え,それを証明した.DG圏の一般化としてquasi DG圏の概念が代表者により提出されていたが,その基礎理論を構築し,とくにquasi DG圏から三角圏を構成する方法を与えた.それを用いて,任意の代数多様体上の混合モティーフ層の三角圏を構成した.混合Tateモティーフの三角圏と代数的サイクルのbar複体上のcomoduleのアーベル圏との関係を研究した.1. Bloch-Krizは混合Tateモティーフのなすアーベル圏MT(k)を定義し,エタール・コホモロジー実現関手を構成した.Bをサイクル複体のバー構成とするとき,MT(k)はH0(B)のcomoduleの圏である.独立の仕事として申請者花村は混合モティーフの三角圏D(k)を構成し,さらにその圏からエタール・コホモロジー実現関手およびBetti実現関手を構成した.D(k)の部分三角圏でTate対象Z(n)により生成されるものをDT(k)とする.さらにDT(k)'をコホモロジー次数が0の対象のなす部分圏とする. DT(k)'からMT(k)への比較関手が存在することが花村により知られていた.それをさらに次のように三角圏のレベルに拡張することができることを示した.まず,MT(k)を自然にふくむ三角圏B-comodが存在する.DT(k)からB-comodへの三角圏の比較関手を構成した.2. MT(k)の対象つまり混合Tateモティーフに対し,そのHodge実現を構成した.この構成は混合モティーフのBettiコホモロジー実現の構成にならっているが,対応するHodge複体についてはHom複体にあたるものが普遍拡大を与えないため,さらにホモロジー代数的な工夫が必要であった.3.混合Tateモティーフの周期の計算を行う手続きを研究した.(1)その過程においてsemi-algebraic set上のlog poleをもつ積分の収束, Cauchy formulaを一般に考察した.(2)代数的サイクルから、混合Hodge複体を構成する手続き考察した.(これらは木村氏,寺杣氏と共同である.)複素n次元空間の半代数的集合の上で,極をもつ微分形式の積分の理論を厳密に定式化し,収束のための幾何的な条件を与えた.また複素解析におけるCauchyの積分公式を高次元の場合に拡張した公式を与え,それを証明した.DG圏の一般化としてquasi DG圏の概念が代表者により提出されていたが,その基礎理論を構築し,とくにquasi DG圏から三角圏を構成する方法を与えた.それを用いて,任意の代数多様体上の混合モティーフ層の三角圏を構成した.混合Tateモティーフの三角圏と代数的サイクルのbar複体上のcomoduleのアーベル圏との関係を研究した.主な結果(積分の収束の定理,Cauchyの積分公式)の証明は改善を加えた結果,理解しやすいものになった.また,交叉理論については,Borel-Moore homologyとcap積を用いると記述が統一的になり,証明も簡略されることが分かった.1.圏の比較をアーベル圏のレベルから三角圏のレベルに拡張したことにより,DGAのbar複体のcomoduleの三角圏を研究するという問題意識が新たに生まれた.2. log積分を考える枠組みが明確になり、積分の収束条件が厳密に示された。予定されていた2回の研究集会および共同研究が,外国人参加者の都合でその時期にできなくなったため.さらに混合Tateモテイーフの周期の計算を正当化する方法を研究する.混合モティーフ層の圏D(S)の上のコホモロジー実現関手を構成する. D(S)の底多様体についての変換関手の構成と性質の解明.位相幾何におけるホモロジー,コホモロジーと同様に,motivic理論において以下を確立する.(1)Kunneth同型,(2)カップ積,キャップ積の構成とPoincare-Alexander双対性の確立(3)ベクトル束の(モティヴィック・コホモロジーに値をもつ)Chern類の構成.研究集会を2回組織し,当該研究の研究者の発表の場とする.また1月に招待されているインドにおける研究集会の参加の費用にあてる.研究集会を2回行う計画であったが,主要な参加者の複数が国内に不在の時期にあたり,それが遂行できなくなった.研究集会を今年度,2回程度,またワークショップを今年度に数回おこなう.「次年度使用額」は、当初計画していた研究集会の開催を次年度に延期することにより生じたものであり,延期した研究集会に必要な経費として平成25年度請求額と合わせて使用する予定である.
リーマンゼータ函数とカシミール作用素の関係

Riemann予想に関連してHilbertとPolyaはζ(s)となんらかの自己随伴作用素との関係に想到したことは周知のことである。近年、量子力学にmodelを求め、作用素論の立場からこの主題を論ずることが盛んである。しかし、そのような立場からは具体的な作用素とζ(s)との関係は今だ特定されてはいない。しかるに、本研究者は素数分布論からの要請である極めて古典的な主題「ζ(s)の量的解析」を探究する途上、上半平面に作用する双曲的Laplacianとζ(s)との極く明示的な関係を得た。函数ζ(s)と自己随伴作用素との具体的関係として始めての結果であった。また、それはHecke作用素とζ(s)との意外な関係をも明らかにした。上半平面や上半空間を代表とする双曲的空間にてLaplace作用素の数論的意味を論ずることは、なんらかのCasimir作用素に制限(表現論におけるK-trivial)を設定して議論することに相当する。勿論、この制限には意味がある。つまりそれによってζ(s)との関連は古典的とも言うべき程に鮮明になるのである。しかしながら、前回に採択された我々の基盤研究において,算術的離散群とζ(s)との関連を三次元双曲空間への拡張を通じて考察するなかで、制限K-trivialを再考すべき場面に遭遇した。つまり、これらの群について或る興味深い積分変換につきその逆変換を求める必要が起きたが、その解決は困難を極めunitary表現論を全面的に援用してようやくに成された,という経緯があった。また、それによってより精妙なζ(s)のスペクトル解析も得られることが判明した。この事実は、ζ(s)と一群のLie群との関連を示唆するものと我々は観た。ただし,この時点までの研究はKloosterman和のスペクトル理論を経由する煩雑な面があり,「ζ(s)と空間の直接の関係」に立脚したものとは言い難いものであった。[成果]本研究の目的は,第一義的にこのKloostermann和理論をゼータ函数論から排除し,Lie群の幾何構造のなかでζ(s)を把握することであった。主としてR.W.Bruggemanとの共同研究においてこの目的は達成された,と言える。つまり,「ζ(s)の4乗平均」を函数空間L^2(PSL_2(Z)\PSL_2(R))のなかに或るPoincare級数の特殊値として埋め込み,スペクトル解析を行うことに成功した。この研究により,ζ(s)とJacquet-Langlands局所函数等式との関係も明瞭となった。この事実はより高次元への拡張を視野に入れることを可能にするものであり,ゼータ函数論における基盤的な成果と言える。

この事実はより高次元への拡張を視野に入れることを可能にするものであり,ゼータ函数論における基盤的な成果と言える。本研究は,平成911年度に行われた「リーマンゼータ関数と双曲三次元多様体」(課題番号09640068)の成課を,より高次元の空間に拡張することを目的とする。このために,古典的なリー群の理論を,解析的整数論の目標とするために変換し,その応用をめざす。これはリー群の表現論で行われるよりも一層explicit(明示的)な,特殊函数の理論を必要として,本年度はそのための研究を行った。成課は(i)Hilbert Modular群上での一般和公式の証明(ii)実2次体のDedekindzeta-函数に対する4乗平均についてexplicit formulaの証明,として得られた。ユトレヒト大学教授R.W.Bruggeman氏との共同研究がとりわけ有益であった。本研究は,平成911年度に行われた「リーマンゼータ関数と双曲三次元多様体」(課題番号09640068)の成果を高次元空間に拡張することを目的とする。このためにリー群の理論,とりわけ表現論を解析的整数論に応用すべく変換する必要がある。この目的について,一定の成果をあげ得たと思われる。その結果として,Jacquet-Langlandsによる局所関数等式,Kirillovモデル,高次ベッセル変換の相互関係を見い出した。また,これらのごく初等的なとりあつかいも新に案出した。その成果を用いて,"ゼータ凾数の平均値"につき,表現論から見た統一理論の構築につき,希望を得た。なお,これらについては,Oberwolfach数学研究所特別ワークショップ(2001年9月1622日)にて報告された。本研究の目的は,リー群上においてリーマンゼータ函数をとらえることにある。勿論,リーマンゼータ函数は本来は有理数体上のきわめて自然な数学的概念である。しかしながら,その解析的(つまり量的)な挙動には,波動的な性質があり,且つ素数分布論の古典的なとらえ方と符合する。このことは,本研究代表者の発見した所のものであった。さて,この波動は,モジュラ群上のカシミール作用素の固有値と厳密に関係している。逆にいえば,モジュラ群の上にリーマンゼータ函数は生息すると考えることが出来よう。さらには,モジュラ群に関する保型函数と,リーマンゼータ函数を「直接」にむすぶ関係が存在するはずである。この目的を業績表の第2論文によってついにはたすことができた。結果は,MPIM-Bonn, Math. Forsch. Oberwolfachにおける国際研究集会において招請発表(ともに1時間講演)された。
ミトコンドリア行きターゲティングシグナル受容体による分子認識機構の解析

タンパク質による分子認識の中でも,酵素による基質認識や抗体による抗原認識は,鍵と鍵穴の関係に例えられるように,厳密でシャープな基質スペクトルに特徴がある。一方近年,分子シャペロンによる基質認識やタンパク質のターゲティングシグナルの認識など,ブロードな基質スペクトルに特徴づけられる「あいまいな分子認識」の重要性が注目されている。本研究ではあいまいな認識の例として,ミトコンドリアタンパク質のプレシークエンスに書き込まれたミトコンドリアターゲティングシグナルを認識する受容体Tom20をとりあげた。Tom20の受容体ドメイン(△50Tom20)とプレシークエンスペプチド(pALDH(12-22))との複合体の立体構造をNMRで決定した。△50Tom20は,5本のαヘリックスから成り,そのうち4本が疎水的コアを作る。プレシークエンスpALDH(12-22)は1-3番目のヘリックスがつくる疎水性の溝に結合している。結合したペプチドは水-脂質界面がないにもかかわらず両親媒性のヘリックス構造をとり,ヘリックスの片側に並んだ疎水性残基が△50Tom20上の疎水性の溝にはまりこんでいる。したがって,プレシークエンスのTom20への結合は主として疎水性相互作用によって担われていることがわかる。一方ヘリックスの反対側に並んだ親水性残基は溶媒に露出する形になる。水-脂質界面がないのにプレシークエンスに両親媒性ヘリックス構造が誘起されたことは,プレシークエンスの受容体への結合においては,プレシークエンスがいったんミトコンドリア外膜に結合してから受容体に移行する必要はないことが示された。また,プレシークエンスの変異体を用いた実験から,Tom20のプレシークエンス認識においては,両親媒性ヘリックスを形成したプレシークエンスの疎水性残基とTom20との間の疎水性相互作用が重要であり,静電的相互作用は重要でないことが明らかになった。
鉄筋コンクリート柱・はり接合部におけるはり主筋折り曲げ定着に関する研究

鉄筋コンクリート架構の柱・はり外部接合部の応力状態を把握するための研究の一環として、特に、はり主筋の接合部内への曲げ定着性状を解析的に検討した。解析手法はコンクリートおよび鉄筋の非線形性を考慮した二次元有限要素法を採用した。解析対象としては1975年にTexas大学のJirsg等が行った実験供試体を選んだ。解析パラメータは、ボンドリンクの付着剛性の値の大小、ボンドリンクの設定の仕方、曲げ定着筋の曲げ内法半径および曲げ角度である。解析にあたっては、プログラムの作成、デバッグに相当の時間と労力をとられたが、ようやく完成に漕ぎつけ、以下のような結果が得られた。1)付着剛性値の値によって解析結果は大いに変動するが、これだけでは現象を正しく表現出来ない。2)Jirsg等の実験結果の考察を参考に、鉄筋の曲げ部内側および余長部外側にのみ付着剛性を与え曲げ部外側および余長部外側の付着剛性をゼロに設定することにより、解析結果は実験値を良く表現出来た。3)曲げ内法半径を小さくするほど曲げ部内側のコンクリートの応力集中がはげしくなるが、荷重-すべり関係でみると実験結果ほど影響は大きくならない。4)曲げ角度が大きくなるほど応力集中もはげしく荷重-すべり関係のすべり剛性の低下がはげしく、実験結果と対応した解析結果が得られた。当初計画予定の、実際の接合部に近い配筋状態での解析までには至らなかったが、これについては、次年度、科研費の申請を応募中であり、これの藷否にかかわらず、ひきつづき研究を継続していく所存である。