hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アシルニトロソ化合物の分子内エン反応を機軸とする生物活性海洋アルカロイドの合成

立体障害のため、C-13カルボニル基へのアルキル基の導入は当初難航したが、アリルあるいはクロチルGrignard試薬を用いることにより達成された。ここに得られた13-クロチル体よりさらに数工程を経てピンナ酸提出式のC-3C-15骨格に相当する立体配置を備えた14(S^*)-メチル-オクタヒドロシクロペンタ[i]インドリジノンに導くことができた。しかし、本研究の途上でピンナ酸のC-14立体配置が8配置に訂正されたため、次に13-アリル体より出発し、3環性ラクタム構築の後、立体選択的水素化及びC-14メチル化を経てハリクロリン及びピンナ酸訂正式に共通する立体配置を備えた14(R^*)-メチル-オクタヒドロシクロペンタ[i]インドリジノンを合成することができた。ハリクロリン及びピンナ酸は、それぞれ細胞接着分子の産生阻害活性あるいは細胞質ホスホリパーゼ阻害活性を有することから疾病治療薬開発のリード化合物として期待されている海洋アルカロイドであり、両者は特異なアザスピロ[4.5]デカン骨格を含む共通の基本構造単位から成り立っている。アシルニトロソ化合物の分子内エン反応による6-アザスピロ[4.5]デカン共通骨格構築を機軸とするハリクロリン及びピンナ酸の立体選択的合成法の確立を目的として本研究を行い、当該年度においては以下の結果を得た。既に立体選択的合成を確立している、ハリクロリン及びピンナ酸の共通するC3からC15位骨格に相当する(4R*,7R*,7aR*,10aS*)-4-(2-ベンジルオキシエチル)-7-メチルオクタヒドロシクロペンタ[i]-インドリジン-6(7H)-オンのラクタム環の開裂は、通常の酸、塩基による加水分解条件やヒドリド還元条件では困難であった。しかし、種々の検討の結果、最終的にトリフルオロメタンによるイミデート塩形成の後に加水分解し,生じたアミノ酸エステルをヒドリド還元することにより良好な収率で開環成績体である(5R*,13R*,14R*)-5,13-ジ置換アザスピロ[4.5]デカンに導く方法を確立することができた。ここに得られたアザスピロ[4.5]デカン共通中間体より、二級アミノ基の保護,官能基変換,Horner-Wadsworth-Emmons反応などからなる5工程を経てピンナ酸の形式全合成を達成した。さらに,アザスピロデカン共通中間体より,C-5置換基のアリル基への変換,N-2-(エトキシカルボニル)-アリル化を経てジエンを合成、オレフィン閉環メタセシスを適用するキノリジジン環構築を経てハリクロリンの形式全合成を達成した。ハリクロリン及びピンナ酸は、6-アザスピロ[4.5]デカンを共通基本骨格とする特異な分子構造を有し、それぞれ血管内皮細胞接着分子(VCAM-1)の産生阻害活性及び細胞質ホスホリパーゼ阻害(cPLA2)活性を有することから疾病治療薬開発のリード化合物として期待されている海洋アルカロイドである。アシルニトロソ化合物の分子内エン反応による6-アザスピロ[4.5]デカン骨格構築を基盤とする両アルカロイドの全合成を指向して本研究を行い、当該年度においては以下に述べる結果を得た。これまでの検討により確立された、ハリクロリン及びピンナ酸の形式全合成経路における(5R*,13R*,14R*)-5,13-ジ置換アザスピロ[4.5]デカン中間体より出発し、脱TBDPS化,Dess-Martin酸化,Horner-Wadsworth-Emmons反応を経て側鎖伸長することによりアザスピロ[4.5]デカンのC-13位に5炭素ユニットを有する第二級アミン誘導体に導いた。さらにN-アルケニル化することにより閉環メタセシス反応の基質となるトリエンを合成した。
引張ひずみ硬化型高靭性セメント複合材料の性能評価と構造利用

(1)鉄筋を配置したDFRCCの引張挙動:鉄筋を配置したDFRCC(高靭性セメント複合材料)の引張耐荷力は,鉄筋量が少ない場合においても,鉄筋とDFRCCの耐荷カを合わせたものとなった.DFRCCの引張変形能が小さくても,鉄筋を配置することにより,部材としての引張変形能は増加した.(2)曲げ作用下におけるDFRCCのひび割れ挙動:供試体長さの異なるDFRCC梁供試体の曲げ載荷試験を行った.最大荷重点までの荷重変位曲線下の面積は,供試体長さに比例した.したがって,単位体積当りの消費エネルギーを,複数ひび割れの指標として用いることができる.(3)繰返し荷重下におけるDFRCCの挙動:静的載荷試験を行って曲げひび割れを導入した梁供試体に,DFRCCを吹き付けた.1700万回の繰返し荷重を供試体に与えた.DFRCC層のある供試体では,繰り返し試験後においても,ひび割れ幅は小さかった.(4)DFRCCで被覆した鋼管の挙動:DFRCCで周囲を被覆した鋼管の曲げ載荷試験を行った.スパイラル筋ならびに軸方向筋を溶接した鋼管をDFRCCで被覆した部材では,普通コンクリートあるいは鋼繊維補強コンクリートで被覆した部材に比べ,ひび割れ幅は小さく(0.15mm以下),ひび割れ本数は多かった.(5)気泡混入による軽量DRFCCの開発:DFRCCへあらかじめ発泡させた気泡を混入する方法により,靭性に富む軽量モルタルを開発した.気泡量を増やすと,初期ひび割れ荷重ならびに最大荷重は低下するが,ひび割れ本数は増加した.(1)鉄筋を配置したDFRCCの引張挙動:鉄筋を配置したDFRCC(高靭性セメント複合材料)の引張耐荷力は,鉄筋量が少ない場合においても,鉄筋とDFRCCの耐荷カを合わせたものとなった.DFRCCの引張変形能が小さくても,鉄筋を配置することにより,部材としての引張変形能は増加した.(2)曲げ作用下におけるDFRCCのひび割れ挙動:供試体長さの異なるDFRCC梁供試体の曲げ載荷試験を行った.最大荷重点までの荷重変位曲線下の面積は,供試体長さに比例した.したがって,単位体積当りの消費エネルギーを,複数ひび割れの指標として用いることができる.(3)繰返し荷重下におけるDFRCCの挙動:静的載荷試験を行って曲げひび割れを導入した梁供試体に,DFRCCを吹き付けた.1700万回の繰返し荷重を供試体に与えた.DFRCC層のある供試体では,繰り返し試験後においても,ひび割れ幅は小さかった.(4)DFRCCで被覆した鋼管の挙動:DFRCCで周囲を被覆した鋼管の曲げ載荷試験を行った.スパイラル筋ならびに軸方向筋を溶接した鋼管をDFRCCで被覆した部材では,普通コンクリートあるいは鋼繊維補強コンクリートで被覆した部材に比べ,ひび割れ幅は小さく(0.15mm以下),ひび割れ本数は多かった.(5)気泡混入による軽量DRFCCの開発:DFRCCへあらかじめ発泡させた気泡を混入する方法により,靭性に富む軽量モルタルを開発した.気泡量を増やすと,初期ひび割れ荷重ならびに最大荷重は低下するが,ひび割れ本数は増加した.(1)DFRCCの性能評価引張ひずみ硬化型高靭性セメント複合材料(DFRCC)の直接引張試験方法として、両端にネジ節鉄筋を埋め込んだDFRCC供試体を床に水平に設置して油圧ジャッキによりネジ節鉄筋を介して直接引っ張る方法を提案した。75x200x500mmの大きな引張領域をもつ供試体の引張試験を安全かつ容易に実施することができた。DFRCCを補強材と組合せた場合、DFRCCはひび割れ後も引張力を負担できるため、少ない補強材量であっても、引張抵抗力の重ね合わせが可能なことを明らかにした。DFRCCの曲げ供試体におけるひび割れ分散挙動と最大荷重後のひび割れ局所化挙動について実験的に検討し、荷重変位曲線下の最大荷重までの面積を、ひび割れ分散性能を評価するための指標として提案した。(2)DFRCCの構造利用DFRCC、鋼繊維補強コンクリート、普通コンクリートの3種類のコンクリートを鋼板と組合せた複合はり部材を作製し、材料特性ならびに付着特性が部材の曲げ性能に及ぼす影響について比較検討した。DFRCCは変形性能に優れているため、鋼板との付着が良好であり、複合部材の性能が優れていることを明らかにした。非破壊試験方法の一つである打音法を用いて、コンクリートと鋼板の剥離過程を精度よく検出した。コンクリート面をDFRCCと連続繊維シートを併用して補強すると、低温下を含め、コンクリートの剥落防止に大きな効果があることを明らかにした。DFRCCを鋼製アンカーボルトの基盤コンクリートとして持いると、アンカーボルトの耐荷力ならびに靭性が顕著に向上することを明らかにした。(1)繊維補強軽量気泡モルタル高靭性セメント複合材料(DFRCC)にプレフォーム法により作製した気泡を加える方法により、複数ひび割れ挙動を示す繊維補強軽量気泡モルタルを開発した。気泡の混入量と繊維の種別が繊維補強軽量気泡モルタルの圧縮強度や靱性などの諸物性、曲げ荷重-変位曲線の形状、ならびにひび割れ性状に及ぼす影響について検討した。ポリエチレン繊維を用いたDFRCCへ空気を40%程度混入した繊維補強軽量気泡モルタルは、強度、単位容積質量、複数ひび割れ挙動のバランスが優れていることを明らかにした。(2)鋼管/DFRCC部材曲げ作用下において複数微細ひび割れを示す粗骨材(寸法:1214mm、単位量:350kg/m^3)入りDFRCCを開発した。この粗骨材入りDFRCCにより鋼管を被覆した供試体の曲げ載荷試験を行い、マイクロスコープによりひび割れの変化を観察した。

普通コンクリートや鋼繊維補強モルタルに比べ、DFRCCにより被覆し、軸方向筋を配置した供試体では、ひび割れ本数が多く、ひび割れ幅は小さく(幅:0.15mm以下)、優れたひび割れ性状を示した。鋼管とDFRCCが一体的な挙動をするうえで、ズレ止め鉄筋の適切な配置が有効なことを明らかにした。(3)DFRCCの構造利用わが国におけるDFRCCの構造利用の現状を海外に紹介した。コンクリート構造物の中性化抑止対策工としてコンクリート表面に10mm程度のDFRCCを吹きつける方法を提案し、試験施工を行った。この中性化抑止対策工の効果を、中性化促進試験ならびに繰返し載荷試験により確認した。
神経成長因子の合成誘導による末梢神経再生促進に関する研究

神経成長因子(NGF)の生体内合成を医学的に促進し、誘導されたNGFの作用によって迅速かつ機能的な末梢神経再生を達成するための基礎研究を行った。初年度は、1)培養細胞を用いて既存のNGF合成促進物質の薬効の確認、新規物質の検索を行った。その結果、カテコ-ル環の4位にアルキル基をもつ一連の化合物を見いだした。2)アルキルカテコ-ルをラットに投与すると末梢組織でNGF合成が促進され、そのNGFは軸索内を逆行性に知覚、交感神経節まで運ばれた。このことから、合成誘導されたNGFは生理的に合成されたNGFと同じ動態を示すことが判明した。2年度は、初年度の成果をそのまま発展につなげることができた。1)初年度に見いだされたアルキルカテコ-ルを1日1回、12週間にわたり幼若ラットの腹腔に投与すると、知覚神経系の神経伝達物質であるサブスタンスPのレベルが対照に比べ有意に増加すること、交感神経系の神経伝達物質であるノルエピネフリンの合成律速酵素であるチロシン水酸化酵素活性が対照の23倍にも増加すること、を見い出した。すなわち薬物によって合成誘導されたNGFは生物活性を発揮し、その結果、神経細胞の分化を促したと考えられる。2)2年度のもう一つの大きな成果は、末梢神経再生にNGF合成誘導がきわめて有効であることが確認されたことである。すなわち、坐骨神経の切断、縫合手術を受けた成熟ラットに1日1回、2週間にわたりアルキルカテコ-ルを投与すると非投与群に比べ有意に再生軸索の数の増加、大きな直径をもつ軸索の比率が増加した。さらに今後検討を要する点は多いが、末梢神経の再生促進にアルキルカテコ-ルがきわめて有効であると考えられた。平成2年度に予定した研究項目は順調に推移、良好な結果を得た。1)<培養細胞を用いたNGF合成促進活性評価>___ー:末梢線維芽細胞、アストログリア細胞を用いて、カテコ-ルアミン類似化合物をスクリ-ニングしNGF合成促進薬物を検索した。4ーメチル、エチル、プロピルカテコ-ルおよびこれらのジアセチル誘導体に強い活性を認め、そのうち水溶性であること、相対的に活性が強いこと、などの理由でメチルカテコ-ルを動物レベルでの合成誘導実験に用いた。また、水には難溶性ではあるが、作用が持続することから、神経機能への影響を調べる実験には、1、2ージアセチルプロピルカテコ-ルを使用した。2)<動物を用いたNGF合成誘導活性の評価>___ー:種々の濃度のメチルカテコ-ルを12時間ごとに成熟ラット腹腔内に投与し、5回目の投与4時間後に組織中のNGFレベル変化を調べた。交感神経支配部位である心臓や顎下腺と、NGFの輸送ル-トの一つである坐骨神経を選んだ。調べたメチル、プロピル、1、2ージアセチルプロプルカテコ-ルの3つとも組織内NGFレベルを25倍に高めた。示適投与量は1050μg/kg体重であり、きわめて少量の投与でNGFレベルの上昇を引き起こせることがわかった。3)<誘導NGFの逆行性輸送の検討>___ー:成熟ラット腹腔内に10μg/kgの4ーメチルカテコ-ルを一回だけ投与し、その後経時的に組織内NGFレベルを調べた。その結果、投与後16時間をピ-クとして心臓、顎下腺中のNGFレベルが上昇し、20ー24時間後には坐骨神経内を末梢側から中枢側へNGFのピ-クが移動するのが認められた。

さらにNGFの輸送先である神経節では32ー40時間後にNGFレベルの上昇が観察された。すなわちメチルカテコ-ル投与によってNGF合成の促進とその後の逆行性輸送が生理的条件下で起こることが示された。第2年度は初年度の成果を発展させることができた。1)アストロサイトの神経成長因子(NGF)合成を顕著に促進する物質として初年度に見い出されたアルキルカテコ-ルを用いて、NGF合成誘導によってひき起こされる神経機能への寄与を検討した。1日1回、12週間にわたり幼若ラットの腹腔内にアルキルカテコ-ルの一つであるメチルカテコ-ルを投与すると知覚神経系の神経伝達物質であるサブスタンスPレベルが対照に比べ有意に増加すること、交感神経系の神経伝達物質であるノルエピネフリンの合成律速酵素であるチロシン水酸化酵素活性が対照の23倍にも増加すること、を見い出した。すなわち、薬物によって合成誘導されたNGFは生物活性を発揮しその結果、神経細胞の分化を促したと考えられる。2)このようにして確立されたNGF合成誘導技術を末梢神経再生促進に応用した。すなわち坐骨神経を切断後、ただちに両側の断端をシリコンチュ-ブ内に挿入しもとの体内にもどしたラットを2つの群にわけた。一つの群には1日1回、2週間にわたり生理食塩水に溶解したメチルカテコ-ルを投与し、もう一つの群には生理食塩水のみを投与した。投与、非投与いずれの群でもチュ-ブ内への神経再生が認められる手術5週後に再生組織を取り出し病理学的に観察した。その結果、非投与群に比べメチルカテコ-ル投与群では有意に再生軸索数の増加、直径の大きい軸索の比率が増加していた。投与群と非投与群の間での再生軸索の数の比は再生組織の場所によらず一定であることから、メチルカテコ-ルは軸索の伸長速度を高めるのではなく、発芽する軸索の数を増加させるためであると推定された。さらに多くの点で検討を要するが、末梢神経の再生促進にアルキルカテコ-ルがきわめて有効であると考えられ、これによって本研究の主な目的は達成された。
自然免疫の破綻に起因する眼表面炎症性疾患の存在の解明とその新しい制御方法の開発

昨年度、我々は129/Ola×C57BL/6遺伝子背景のIκBζノックアウト(KO)マウスにおいて生後、眼表面炎症が自然発症することを報告した。このIκBζKOマウスにみられる眼表面炎症は、結膜杯細胞の消失ならびに結膜下へのリンパ球浸潤を伴う。ヒトの眼表面炎症性疾患において結膜ゴブレット細胞の消失を認めるのは、Stevens-Johnson症候群や眼類天疱瘡である。我々は、このIκBζKOマウスをBalb/c遺伝子背景へ純系化し、表現形を均一化して病態を解析した。その結果、Balc/c遺伝子背景のIκB-ζKOマウスは、すべて生後4週齢で眼表面炎症を発症し、遅れて口囲皮膚にも炎症を認めた。炎症が進行するに伴い眼瞼の腫脹が生じ、続いて眼瞼・口囲皮膚の脱毛を生じた。時間の経過とともに眼瞼の腫脹は軽減し、それに伴い眼瞼の乱発毛を認めるようになった。さらに、生後半年ぐらいで、眼瞼の腫脹は消失し、角膜の混濁が明らかとなった。組織学解析では、以前報告した129/Ola×C57BL/6遺伝子背景のIκBζKOマウスと同様に結膜杯細胞の消失ならびに結膜下への炎症細胞浸潤を認めた。さらに、口囲皮膚の組織学的解析では、表皮ならびに真皮内の炎症細胞浸潤をみとめ、表皮内には、アポトーシス細胞を認めた。このBalc/c遺伝子背景のIκBζKOマウスにみられる、1)眼瞼・口囲皮膚の著明な炎症、2)脱毛ならびに乱生、3)結膜ゴブレット細胞の消失、4)皮膚表皮のアポトーシス細胞、は、Stevens-Johnson症候群患者にみられる所見と一致する。したがって、このマウスは、Stevens-Johnson症候群のモデルマウスになりえ、このマウスの眼表面炎症発症機序の解明は、Stevens-Johnson症候群にみられる眼表面炎症の病態解析につながると考えられる。今後も研究を継続する予定である。常在細菌叢は、粘膜上皮を介し、自然免疫応答を中心とする広範な生体防御の維持に関与している。眼表面には、表皮ブドウ球菌、アクネ菌などの常在細菌の存在が知られている。我々は、眼表面に存在するこれら常在細菌が、眼表面炎症を惹起しない何らかの機構に関係すると考えている。我々は、NF-κB regulatorの一つであるIκB-ζをノツクアウトしたマウスで、眼表面に炎症がみられたのでこれを解析した。方法としては、IκB-ζKOマウスの眼表面粘膜上皮層を経時的に組織学的に解析した。また、正常マウスの眼表面におけるIκB-ζの発現を検索するため、結膜、角膜組織のRNAをトリゾールにて抽出し、RT-PCRを行った。IκB-ζの組織内発現の局在は、432bpのジゴキシゲニン標識RNAプローブをもちいたin situ hybridizationにより検討した。その結果、IκB-ζKOマウスでは、正常マウスと比較して、眼表面上皮から結膜杯細胞が消失し、上皮内および上皮下に炎症細胞の浸潤が認められた。さらに、経時的観察で、炎症細胞の浸潤が、杯細胞の消失に先行することが判明した。次に、正常マウスの角膜、結膜組織において、IκB-ζ発現がRT-PCRによって確認された。In situ hybridizationによる解析では、IκB-ζの発現は、主に、角膜上皮、結膜上皮などの眼表面上皮層に局在して認められた。その発現は、小腸粘膜上皮、気管粘膜上皮においても認められた。NF-κBのregulatorの一つであるIκB-ζKOマウスで眼表面に炎症が生じることは、眼表面炎症制御にIκB-ζが深く関わっていることを示唆するものである。常在細菌叢の存在にも関わらず、正常マウスでは眼表面に炎症が生じない機構を今後解明する必要があり、研究を継続している。

さらに、口囲皮膚の組織学的解析では、表皮ならびに真皮内の炎症細胞浸潤をみとめ、表皮内には、アポトーシス細胞を認めた。このBalc/c遺伝子背景のIκBζKOマウスにみられる、1)眼瞼・口囲皮膚の著明な炎症、2)脱毛ならびに乱生、3)結膜ゴブレット細胞の消失、4)皮膚表皮のアポトーシス細胞、は、Stevens-Johnson症候群患者にみられる所見と一致する。したがって、このマウスは、Stevens-Johnson症候群のモデルマウスになりえ、このマウスの眼表面炎症発症機序の解明は、Stevens-Johnson症候群にみられる眼表面炎症の病態解析につながると考えられる。今後も研究を継続する予定である。
廃棄物を有効利用した太陽光と微生物による地下水・土壌汚染浄化法の開発

鉄イオンとヤマブドウジュースの製造工程から発生するヤマブドウ果汁残渣中に含有する酒石酸を用いて、揮発性有機化合物の光分解が可能であることを明らかにし、その分解条件を明らかにした。また、青森・岩手県境産業廃棄物不法投棄現場の地下水から採取したジクロロメタン分解微生物群は、ヤマブドウ果汁残渣中に含有するカリウムを栄養塩として、ジクロロメタンを分解可能であることを明らかにした。本研究では、揮発性有機化合物(VOC)による地下水・土壌汚染の浄化手法として、太陽光と廃棄物中に含まれる有機酸および鉄イオンによるVOCの分解処理と微生物分解によるVOCの分解法を組み合わせることにより、効率の良いVOCの浄化手法の開発を目的とした。ヤマブドウの果汁残渣と鉄イオンを用いた光分解実験を行い、種々のVOCの分解速度を明らかにした。その結果、本光分解法は、クロロエチレン類に対する分解速度が大きいことが分かった。また、トリクロロエチレン分解後のトリクロロエチレン中の塩素は、全て塩化物イオンとして存在しており、分解後に他の有機塩素化合物が生成していないことが分かった。次に、岩手・青森県境の不法投棄現場の地下水から採取した微生物群においては、種々のVOCの分解実験を行い、ジクロロメタンを好気性環境下で効率良く、分解できることが分かった。また、ジクロロメタン中の塩素は、ジクロロメタン分解後、全て塩化物イオンとして存在した。よって、クロロエチレン類を光分解、ジクロロメタンを微生物分解を用いることで、こららが複合した汚染であっても効率良く浄化できることが考えられる。そこで、トリクロロエチレンとジクロロメタンを混合した条件で、ヤマブドウ果汁残渣と鉄イオンを用いて、トリクロロエチレンを速やかに光分解した後、残留したジクロロメタンを微生物により分解可能か検討を行った。その結果、これらの分解処理法を組み合わせるためには、pH調整、酸化剤残留等の条件を調整する必要があることが分かった。本研究は、揮発性有機化合物(VOC)による地下水・土壌汚染の浄化法として、太陽光と廃棄物を利用したVOC分解反応と微生物を用いたVOC分解反応を組み合わせた新たな汚染浄化法を開発することを目的とした。平成24年度は、まず廃棄物としてヤマブドウ果汁残渣を用いて、その残渣中に含まれる有機酸と鉄イオンを用いたVOC光分解実験を行った。太陽光と同等の紫外線強度で、ヤマブドウ果汁残渣中に含まれる酒石酸と鉄イオンが存在する条件で、VOCを光分解可能であることを明らかにした。このVOC分解メカニズムは、酒石酸鉄錯体による光反応により、活性酸素が生成し、VOCを分解したものと考えられる。また、VOCの光分解には、ヤマブドウ果汁残渣の添加量、鉄イオン濃度、pHに最適な条件がある。これは、酒石酸鉄錯体の生成条件とほぼ一致することが分かった。本研究の光反応により分解可能なVOCは、ジクロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンであり、クロロエタン類、クロロメタン類は分解することが出来なかった。次に、岩手・青森県境不法投棄現場の汚染地下水より採取した微生物を用いて、VOCの微生物分解実験を実施した。その結果、汚染地下水中に存在した微生物により、無機塩培地を用いることでベンゼン、ジクロロメタンの分解が可能であること分かった。また、本研究によって、このVOC分解微生物群活性化する栄養塩、温度、pH等の条件を明らかにした。よって、これらのヤマブドウ果汁残渣から溶出する有機酸と鉄イオンによるVOC光分解とVOCの微生物分解を組み合わせることによって、複数のVOCに対応した処理方法となる可能性が示唆された。平成24年度は、廃棄物中に含有する有機酸を用いたVOCの光分解と、VOCの微生物分解をそれぞれ検討し、それぞれの分解条件と分解メカニズムを明らかにすることを目的とし、平成25年度は、それらの分解処理方法を融合し、効率的なVOCの分解処理法の構築を目的としている。平成24年度は、計画通り、以下の検討を行った。まず、廃棄物として、ヤマブドウ果汁残渣を用いてVOC分解実験を行った。ヤマブドウ果汁残渣からは、主に酒石酸が溶出し、この酒石酸と鉄イオンが錯体を形成することにより、光反応を起こし、VOCが光分解されることを明らかにした。また、この分解反応の反応条件、分解メカニズムの検討を実施した。次に、岩手・青森県境不法投棄現場の汚染地下水より採取した微生物を用いてVOCの分解実験を行い、VOCが微生物分解されることを明らかにした。また、VOC分解微生物が活性化する栄養塩、温度、pH等の条件を明らかにした。以上のように、平成24年度は、計画通り研究が実施されている。そこで、平成25年度は、当初の計画通り平成24年度に得られた研究成果を基に、廃棄物に含有する有機酸と鉄イオンを用いたVOC光分解法とVOCの微生物分解法の融合化を検討する。平成25年度は、以下の研究内容を実施する予定である。

平成24年度の研究成果から得られた分解条件から、考えられるVOC光分解の化学反応式、および考えられるVOC微生物分解の化学反応式を検討する。また、この化学反応式を基に反応速度論的検討を行い、その計算結果を平成24年度の研究結果と比較検討を行う。もし想定した反応機構と研究結果とが合わない場合は、再度化学反応式を検討する。これを繰り返すことにより、反応メカニズムを明らかにする。反応速度論的検討を行うことにより、2つの処理方法が、同時行われた場合の実用性の評価を行う。また、その検討と同時にヤマブドウ果汁残渣を用いてVOCの光分解行われた後の廃液を用いて、VOCの微生物分解実験を実施し、平成24年度で実施した2つのVOC分解処理方法の融合が、可能か検討を行う。さらに、上記の結果を基に、実際の汚染地下水・土壌を用いて、VOCの光分解と微生物分解の実証試験を行う。実験に用いる汚染地下水・土壌は、岩手・青森県境産業廃棄物不法投棄現場の汚染地下水を用いる。また、この汚染地下水・土壌を用いて分解実験を行うために小型の流通式のリアクターを作成し、実際に太陽光の下でリアクターに汚染地下水を流し実験を行う。これにより実用性の評価を行うともに、室内試験の結果と比較し、研究の総括を行う予定である。該当なし
バイオフィルム形成に関わる細菌機能の遺伝学的解析

1.バイオフィルム(Bf)中に介在する細胞間多糖により薬剤の細胞到達が低下し、Bfが薬剤耐性を示すと考えられている。他の理由も考えられ、それを明らかにすべく、Bfが形成されているのに、薬剤耐性を示さないSerratia marcescens変異株を、独自の方法で分離し、その変異遺伝子をホモロジー検索で機能解析した。これら変異株の浮遊菌薬剤感受性は変化しておらず、Bf状態特異的な薬剤耐性発現の障害と判定した。変異の内容は、LPS合成に関与するもの、細胞外多糖の合成に関与するもの、siderophore細胞内取込みに関与するものであった。それらがBfという集団レベルでの薬剤耐性にどう関わっているかの詳細解明は、これからである。2.Bfでは、酸素分圧、pH、栄養分などが部位別微環境レベルで異なっており、種や生理状態が異なる細菌集団が拮抗や協力しあって特異な生活集合体を作っている。その一部でも薬剤耐性を示すとBfは生残する可能性がある。我々はS. marcescensやPseudomonas aeruginosaなどがリン欠乏状態になると、リン脂質主体からオルニチン脂質主体の細胞膜になることを見いだした。細胞膜の変化は、薬剤や、物理化学的ストレスへの感受性変化に繋がると考え、抗菌剤、熱、pHへの感受性が、オルニチン脂質主体の細胞膜を持つようになった菌でどうなのか調べた。これまでのところ、薬剤感受性に大きな変化は認められていないが、低pHへの抵抗性が著増していた。3.我々は、Bfと共存の浮遊菌も薬剤耐性を示すことを見いだした。Bf由来のシグナル物質の働きと考え、濾過膜上にBfを作らせ、その濾過膜で仕切られた別室に浮遊菌を入れ、薬剤感受性を調べた。浮遊菌は確かに低感受性を示した。この実験では予想外の結果も得た。濾過膜で仕切られた別室にBf形成菌が移行しているのを認め、0.22μmポアサイズの濾過膜をP. aeruginosaが自力で通り抜けていることを発見した。今年度の研究成果は、下記の通りである。1.可動性板ガラス表面にバイオフィルムを形成させ、バイオフィルム及び関連浮遊細胞の抗菌活性にグレードがあることを解析する実験系を開発した。これにより、バイオフィルムのMICとMBCを正確に測定するとともに、バイオフィルムと共存する浮遊菌が、通常の浮遊菌よりも薬剤耐性になっていることを示した。菌を薬剤耐性にするバイオフィルム内シグナルが、共存する浮遊菌にも作用している可能性があり、解析を進めている。2.Serratia marcescens ATCC 274株にトランスポゾンを挿入して得た変異株の中で、バイオフィルムを形成するが薬剤耐性を喪失した変異株を、我々独自のスクリーニング法で数株分離出来た。これより、バイオフィルム形成が薬剤耐性に直結しないことを明示出来た。さらに、薬剤感受性のスペクトルが変異株によって異なることを明らかにした。それぞれの薬剤に対応したバイオフィルム耐性があると思われ、単純な薬剤拡散阻害では説明できないことを示した。3.バイオフィルムのなかでは、菌どうしが特異な相互関係を築いていると推測されている。我々は、特徴のある集落パターンについて、それがどうしてそうなるのかを以前より解析している。

Proteus mirabilisの同心円集落では、菌の分布が一様ではなく、菌体の長さ、菌一個あたりのべん毛の数、表面遊走能が異なる菌が周期的に特定の配列で分布しており、単細胞生物である細菌が分化と生理活性遷移により構造性のある集団を作れることを明らかにした。またこの集落の成長は、連続的ではなく、間に休止期が入り一定のリズムで進行する。それは、培地中栄養分消費や老廃物蓄積に対応したものではなく、菌の内的行動プログラムによっていること、集落内の菌特異分布を乱すとそのプログラムが変調することを明らかにした。細菌集団が単なる烏合の衆ではなく、意志のある機能集団である実例と思われる。今年度の研究成果は、下記の通りである。1.我々は、細菌集落の特異な形成過程を追跡することで、細菌の集団行動性を見いだし、その協力機構、農境対応性を集団の形態を手がかりに解析している。今回、Bacillus subtilisが同心円集落を形成する動態を定量的に調べ、栄養分拡散よりは培地硬度(運動性を左右する)が重要であることを明らかした。また、この菌が産生するbiosurfactant(surfactin)が同心円形成に無関与であることを、変異株解析で示した。2.Proteus mirabilisは、寒天培地上に拡がった後、帯状、的状、螺旋と行った動的パターンを時空的特異的に発現する。観測点を変えたビデオ解析により、これが、二層化した細菌集団の移動によるモアレ効果によることを明らかにした。何故、細菌が層化集団行動をするのかは未解明である。しかし、特異な事実であり、バイオフィルムの動態解析に役立てたい。3.バイオフィルムの薬剤耐性検査では、技術的理由からこれまで最小阻止濃度(MIC)測定が出来なかった。我々は、バイオフィルムの成長阻止濃度を調べる方法でMIC計測法を開発した。また、バイオフィルムと共存する浮遊菌が耐性を示す理由を、フィルターを介在させた実験系で調べ、薬剤力値の低下が一因であることを実証した。浮遊菌の一時的耐性上昇の可能性についても検討している。4.バイオフィルムを形成するが、薬剤耐性を示さない変異株の分離とその遺伝解析は継続中である。5.微生物が物体表面に定着増殖し集団体制を構築してる状態がバイオフィルムである。シリカゲルの微細ではあるが総計すると多大になる粒子表面でSerratia marcescensを増殖させ、このような細菌の生理活性が浮遊細菌とは大きく異なることを、菌体外脂質prodigiosinとserrawettinの産生例で明らかにした。下記が今年度の実績である。1.バイオフィルムを形成しているのに、薬剤耐性を示さない。Serratia marcescens変異株を分離した。変異遺伝子を同定し、塩基配列を決定、ホモロジー検索によりその機能を推定した。LPS合成に関与するもめ、細胞外多糖の合成に関与するもの、siderophore細胞内取込みに関与するもの、以上3種である。いずれも浮遊状態では、親株と同じ薬剤感受性を示し、バイオフィルム状態特異的な薬剤耐性に関与しているものと思われる。その詳細解析は今後の課題である。また、パイフィルム形成に障害のあるものとして、コラン酸合成系に障害が生じた変異株を分離した。
ミトコンドリア遺伝子のヒト種内変異の解析による分子進化機構の研究

ヒトのミトコンドリア遺伝子(mtDNA)は、1)組み換えなどの複雑な修復を受けず進化機構が単純である、2)コピー数が大きいため遺伝子増幅が容易でPCR産物の塩基配列を直接決定できる、3)種内変異の頻度が高く大量のデータを集積できる、などの特徴がある。研究代表者は43例の個体のmtDNA(16,569bp)の全塩基配列を決定し約70万塩基対のデータを解析した。蛋白をコードする13種の遺伝子(11,320bp)の295箇所のサイトにおいて塩基置換を観察した。mtDNAのアミノ酸の変化に影響しない四重縮退部位(4-fold degenerate sites)に注目して解析を行った結果、L鎖においてG→AおよびT→C塩基転位の頻度が高かった。すなわちL鎖上のGおよびTは変異し易いが、L鎖上のCおよびA(H鎖上のGおよびT)は変異し難い。つまり変異が鎖に対して非対称的に蓄積していた。この現象は、mtDNAの複製において親H鎖が一本鎖状態に置かれることと、一本鎖DNAでの脱アミノ反応の速度が二本鎖DNAでの速度よりはるかに高いことに関連があろう。一本鎖状態に置かれた親H鎖上のC残基が脱アミノされuracil(U)となり、これを鋳型として娘L鎖が合成される際にAが対合することによって、G→A塩基転位が生じると推定される。また親H鎖上のA残基が脱アミノされhypoxanthineとなり、これが鋳型となって娘L鎖が合成される際にTではなくCが対合し、結局T→C塩基転位を生じるのであろう。これに対して、親H鎖上のG残基が脱アミノされxanthineとなっても、xanthineはCと対合しやすいために、L鎖上のCは変異を免れると推定された。このようにmtDNAの両鎖の複製時における非対称性はmtDNAの突然変異発生の出現頻度に大きな影響を及ぼしていると結論された。
自治体間連携・補完に基づく地方教育行政体制の実証的研究

本研究は、小規模自治体の教育委員会制度に着目し、資源を有効活用した地方教育行政制度の検討を目的とする。小規模な町村教育委員会は、専門的職員の不足など職務遂行体制の不備が指摘されており、既存の行財政資源を有効活用した地方教育行政体制の検討が求められている。これまでに、都道府県による補完や近隣自治体間の連携が多くの自治体で模索されてきた。本研究では、これらの実践に学びながら、関連法令の改正や新たな政策動向に鑑み、持続可能な地方教育行政モデルを理論と実践の側面から総合的に探究する。本研究は、小規模自治体における教育行政の実施体制に着目し、資源を有効活用した地方教育行政制度モデルの検討を目的としている。2018年度は、地方教育行政に関するする文献の収集、地方自治領域/地方教育行政領域における広域連携・補完に関する先行研究の整理、基礎資料の収集等を中心に行った。また、静岡県下田市の賀茂地域教育振興センターの担当指導主事を対象としたヒアリング調査を実施し、教育行政(とくに指導行政分野)の連携及び補完に至る経緯と影響・効果について聴取することができた。さらに、静岡県教育委員会義務教育課担当者から追加の資料提供を受け、現在は得られた資料・会議録等の整理及び分析を進めている。2019年度も引き続きこれらのデータの分析を行う。調査結果から得られた知見及び結論は、これまでの先行研究とおおむね重なっている。他方で、地教行法改正を踏まえた分析・検討は未だ進んでおらず、その点を踏まえた追加のデータ収集と分析を行う予定である。2018年度の研究成果は、2019年度調査の結果とあわせて分析し、全国学会誌及び所属機関等の研究紀要へ投稿を予定している。なお、本研究課題の遂行にあたり、関連学会へ参加し、情報収集を行うとともに隣接分野研究者との情報交換等を行った。当初計画どおり、資料の収集が進んでおり、事例調査を前倒しで実施することができた。調査をすすめるなかで、地方自治領域における関連研究の蓄積があることが判明し、研究計画書の段階では想定していなかった資料の収集が必要となったが、計画を大きく修正するほどではなく、おおむね順調に研究が進んでいる。静岡県賀茂地域事例の資料(会議の配布資料及び議事録、関連する行政文書)の分析を進める。また、自治体間連携・補完(機関等の共同設置・広域連合制度等)における地方自治法と地教行法の異同について整理・分析する必要があり、追加の資料収集を進める。研究成果について論文の執筆を進め、順次関連学会・所属研究機関紀要等に投稿する。
新しい空間像の創出

本研究のアイデアの発端は、非可換ミラー対称性すなわち、非可換トーラスがある種のシンプレクティックトーラスのミラーとして現れるという観察であった。これは、非可換しかし実のトーラスの場合に論文「Floer homology of Lagrangian foliation and noncommutative mirror symmetry」として纏められた。トーラスのミラー対称性はさらに深谷により、多重テータ関数との関係なでがわかった。この二つが、本研究の動機付けとなった。本研究では、その後を受けて、非可換かつ複素のトラースを研究する予定であったが、その後、複素の場合にはトーラスの場合にすらさらに深い構造があることがわかり、これをもとに、(ホモロジー的)ミラー対称性の研究が深谷、太田、小野らによって進められた。これは、非可換の場合にも重要な役割を果たすと思われるが、とりあえず、可換の場合にトーラスを越えた一般的な形で、理論を進展させることに力を注いだ。具体的には、フレアーホモロジーの壁越え、フレアーホモロジーの定義への障害理論の族に対するアナロジー、ジーナス1のホモロジー的ミラー対称性、などである。これらは、より広い領域へホモロジー的ミラー対称性を押しすすめるものである。その一部は、要約(一番目の文献)および、書物シンプレクティック幾何で発表したが、依然として発展途上にあり、他の一部が6番目の文献でかかれている。
微粉砕した珪藻土とごみ溶融スラグの混合による軽量地盤材料に関する研究

秋田県内は天然鉱物が豊富であり,県内外に供給するための原料として多く産出されている。秋田県北秋田市から産出される珪藻土は品質が良く利用価値の高い材料であることから,加工を施し二次製品として利用されているが,地場産業の活性化の観点から見ると未だ不十分であり,さらなる市場の開拓に乗り出す必要性がある。本研究では県内産珪藻土の有効利用を図るため,珪藻土と秋田市の溶融施設から排出されるごみ溶融スラグ,および安定材として土壌に無害な消石灰を添加し,路盤材としての強度特性を調べるとともに,この材料の経済的な有効利用の可能性についても検討する。珪藻土は秋田県内から産出されたもので,スラグについては秋田市総合環境センターの溶融施設から排出されたものである。これらの材料は珪藻土粒径50μm以下,スラグは微粉砕によって潜在水硬性が期待できるため粒径250μm以下とし粒径調整した。実施した試験は全て一軸圧縮試験であって,以下の3種類の実験条件に基づいて実施した。1)珪藻土のみによる圧縮試験。2)珪藻土とスラグの混合土による圧縮試験。珪藻土とスラグの混合割合はそれぞれ乾燥重量比で25,50,75%とした。3)珪藻土とスラグの混合土に消石灰を添加し,所定の養生後の圧縮試験。また,消石灰の添加率は5,10,15%とし,これらの混合土に対してそれぞれ養生を3,7,10,28,90日に設定した。なお,1)3)までの混合材料の含水比はそれぞれの最適含水比によるものとした。主な結果として,微粉砕した珪藻土とスラグに消石灰添加した混合土はスラグ混合割合および養生期間が増すごとに地盤材料としての強度増大が認められた。各種混合土において消石灰添加率10%,養生期間7日程度で下層路盤材(700kN/m^2)としての強度が確保され,また消石灰添加率10%,養生期間10日程度で上層路盤材(980kN/m^2)としての強度が十分に確保できる。天然骨材の代替としてスラグを使用した場合の経済性について,一般使用されている山砂と費用の比較から1m^3当たりのスラグと運賃からスラグ単価の試算により,溶融施設から半径40km圏内であれば山砂使用と費用は変わらない。
セメント質誘導を応用した新規歯内療法の確立と臨床応用

歯内治療において根管充填後の理想的な治癒形態は根尖部硬組織における被覆である。本研究は生体親和性とセメント芽細胞分化誘導能を有する新しい根管充填材を開発し、根尖最狭窄部にセメント質被覆による理想的根尖封鎖を誘導する歯内療法を確立し臨床応用することを目的として行った結果、根尖孔をその周囲の歯周組織細胞により形成された硬組織にて封鎖する為に、細胞の分化誘導のみならず細菌感染からの保護の為にもMTAやS-PRG含有の様々な修復材料は、今後、成長因子等を組み合わせて新規歯内治療薬を開発するための有用な材料である事が示唆された。根尖部のセメント質封鎖誘導は、生体親和性とセメント芽細胞遊走亢進およびセメント質分化誘導能を有する成長因子、基剤を利用し、根尖最狭窄部を意図的に封鎖後、セメント質被覆による根尖部封鎖を確立させる。根尖孔を迅速で確実にセメント質封鎖することにより、抜髄治療後の根尖性歯周炎の発症を防止し、感染根管治療を減少させることができる。しかしながら、根管内無菌性獲得の困難さや不完全根管充填によって、根尖性歯周炎が発症し感染根管治療に移行することが多い。そこで、本研究は生体親和性とセメント芽細胞分化誘導能を有する新しい根管充填材(剤)を開発し、根尖最狭窄部にセメント質による理想的根尖封鎖を意図的に誘導した歯内療法を確立し、臨床応用することを目的とした。平成23年度においては、セメント芽細胞の分化誘導材(剤)に対する多面的解析を行い、セメント質分化誘導能を有する根管充填材(剤)を決定することを目標に研究を進めた。セメント芽細胞の遊走試験、分化試験、細胞傷害性試験において、マウスセメント芽細胞(OCCM-30)を使用しセメント芽細胞遊走能の測定を行い、分化試験では、細胞増殖、アルカリフォスファターゼ活性、RT-PCRによる石灰化関連マーカー(bone sialoprotein(BSP),osteocalcin(OCN),osteopontin(OPN),Runt realeated transcription factor-2(Runx2),Collagen 1)のmRNA発現において、現在精査中である。さらに、セメント芽細胞分化誘導材(剤)の開発においては、申請者らの研究(J Endod.33:836-9,2007)に基づき、セメント芽細胞での応用を検証中である。感染根管治療後の治癒傾向において根管を通して根尖孔外の歯周組織に暴露される感染物質をコントロールすることが重要となる。歯髄細胞も含め、歯周組織に存在している細胞は幹細胞に近い特徴を持つものが多く、いづれも硬組織の形成を誘導する。根管内無菌性獲得の困難さや不完全根管充填によって、根尖性歯周炎が発症し感染根管治療に移行することが多い。抜髄後の場合には、根尖孔付近に存在している歯根膜組織中の未分化間葉系幹細胞の分化によってセメント質誘導は効果的に促進できる可能性がある。セメント質封鎖誘導は、生体親和性とセメント芽細胞遊走亢進およびセメント質分化誘導能を有する成長因子、基剤を利用し、根尖最狭窄部を意図的に封鎖後、セメント質被覆による根尖部封鎖を確立させる。本研究は生体親和性とセメント芽細胞分化誘導能を有する新しい根管充填材(剤)を開発し、根尖最狭窄部にセメント質による理想的根尖封鎖を意図的に誘導した歯内療法を確立し、臨床応用することを目的とした。平成24年度においては、セメント芽細胞の分化誘導材(剤)に対する多面的解析を行い、セメント質分化誘導能を有する根管充填材(剤)を決定することを目標に研究を進めた。新たにヒトセメント芽細胞、歯髄細胞および象牙芽細胞の遊走試験、分化試験、細胞傷害性試験を行い、分化試験では、細胞増殖、アルカリフォスファターゼ活性、RT-PCRによる石灰化関連マーカー(bone sialoprotein (BSP), osteocalcin (OCN), osteopontin (OPN), Runt realeated transcription factor-2 (Runx2), Collagen 1)のmRNA発現において、再度精査した。さらに、セメント芽細胞分化誘導材(剤)の開発においては、申請者らの過去の研究(J Endod. 33:836-9, 2007)に基づき、セメント芽細胞および、歯根膜細胞、歯髄細胞も用いて検証した。根管を通して根尖孔外の歯周組織に暴露される感染物質をコントロールすることで感染根管治療後の治癒傾向に変化が生じる。

抜髄後の場合には、根尖孔付近に存在している歯根膜組織中の未分化間葉系幹細胞の分化によってセメント質誘導は効果的に促進できる可能性がある。セメント質封鎖誘導は、生体親和性とセメント芽細胞遊走亢進およびセメント質分化誘導能を有する成長因子、基剤を利用し、根尖最狭窄部を意図的に封鎖後、セメント質被覆による根尖部封鎖を確立させる。本研究は生体親和性とセメント芽細胞分化誘導能を有する新しい根管充填材(剤)を開発し、根尖最狭窄部にセメント質による理想的根尖封鎖を意図的に誘導した歯内療法を確立し、臨床応用することを目的とした。平成24年度においては、セメント芽細胞の分化誘導材(剤)に対する多面的解析を行い、セメント質分化誘導能を有する根管充填材(剤)を決定することを目標に研究を進めた。新たにヒトセメント芽細胞、歯髄細胞および象牙芽細胞の遊走試験、分化試験、細胞傷害性試験を行い、分化試験では、細胞増殖、アルカリフォスファターゼ活性、RT-PCRによる石灰化関連マーカー(bone sialoprotein(BSP), osteocalcin(OCN), osteopontin(OPN), Runt realeated transcription factor-2(Runx2), Collagen 1)のmRNA発現において、再度精査中である。さらに、セメント芽細胞分化誘導材(剤)の開発においては、申請者らの過去の研究(J Endod. 33 : 836-9, 2007)に基づき、セメント芽細胞での応用を検証中である。申請者らは、過去においてMTAセメントを用いたセメント芽細胞(J Endod.32:210-3,2006)、象牙芽細胞(Int Endo J.38,203-10,2005)、および骨芽細胞(J Endod.33:836-9,2007)に対する研究において細胞培養経験を有しており、実験の再現性の確認や実験手技において習熟している。研究施設・設備およびの研究結果から直ちに実験の遂行が可能である。25年度が最終年度であるため、記入しない。申請者らは、新たに、セメント芽細胞、歯髄細胞、象牙芽細胞(BONE-39:1035-42,2006)を広島大学高田教授より譲り受け、根尖のセメント質誘導が、どこの組織から由来しているものかを確認すべく、研究を進めている。実験手技においては、過去の研究(J_Endod.32:210-3,2006)より習熟しており、実験の遂行が可能である。セメント芽細胞の遊走試験、分化試験、細胞傷害性試験により、セメント芽細胞の多面的解析を確立させ、次段階におけるMTAセメント単独、MTAセメント+BMP-7のセメント芽細胞分化誘導能を比較すると同時にセメント芽細胞への接触形態(溶液、ゲル状および硬化体)についても同様に比較検討する。さらに新規根管充填材(剤)の根尖歯周組織に対する組織学的解析として、すでに確立されている再植実験系(Dent Mater J,30(2),176-182,2011.)を用いて根尖歯周組織における組織学的変化の解析を行う。最終年度となる今年度は、臨床応用することを目的とし、根尖歯周組織における生体親和性やセメント質誘導の確認を行うためにすでに確立されている再植実験系(Dent MaterJ,30(2),176-182,2011)を用いて根尖歯周組織における組織学的変化の解析を行う。新規に教授をうけたヒトセメント芽細胞においても同様に遊走試験、分化試験、細胞傷害性試験を行う。
国際VLBI観測による位置天文学と地球力学の研究

1.VLBI観測による研究(観測に使用したアンテナ:通信総合研究所関東支所(鹿島)34mおよび26mアンテナ)(1)地球回転の短周期変動の検出:国際地球回転観測事業と国際GPS地球力学事業が協力して行った、地球回転の短周期変動検出のための国際キャンペーン(EPOCH92)におけるVLBI集中観測(1992年7月27日8月10日)に参加して5日間の観測を行い、EPOCH92の全期間連続VLBI観測の成功に寄与した。EPOCH92の相関処理が最近終了し、データ解析が国際的に進行中である。5月の国際学会で解析結果を公表する予定である。(2)電波基準座標系の南天への拡張(観測網:日-豪-米の4局からなるVLBI太平洋観測網):南半球のタスマニア(オーストラリア)を含む観測網による毎月1回の観測によって、赤緯-30までの電波源を観測し高精度南天基準座標系の構築に寄与した。また、電波基準座標系の高精度化を目的として、電波源の構造変化に伴う位置の変化の有無について全ての観測電波源を調べた。その結果、いくつかの電波源に位置の変化が認められた。2.大気荷重による観測局変位の研究(使用データ:気象庁客観解析データ)3次元的位置計測精度が1cm以下に迫りつつあるVLBI観測において、観測局の位置変化をもたらす現象は可能な限りモデル化して補正することが必要である。大気荷重による地面の上下方向の変化もそのひとつであり、その大きさは、通常は数mm、大きな気圧変化の時は数cmの及ぶ。気象庁による全地球の気圧データに基づき、任意の観測局の荷重変形を海洋の応答をも考慮にいれてモデル化し、世界で初めて解析ソフトウエアに組み込み解析精度の向上に寄与した。1.VLBI太平洋観測網(IRISーP)による地球回転の定常観測:IRISーPの観測網センタ-として、観測スケジュ-ルを作成・配布して、毎月一回の24時間観測を実施した。参加局は、米国のFairbanks,Mojave,オ-ストラリアのHobart,日本の鹿島(通信総合研究所関東支所)及び国立天文台野辺山宇宙電波観測所(2回だけ参加)であった。9月から12月までの4カ月間は、装置が故障のため鹿島は参加しなかったが、この間は、ハワイのカウアイ島を代用した。2.地球回転の短周期変動の検出:当初1991年10月に予定されていた国際集中観測が、GPS(汎世界測位システム)側の調整がつかず、1992年6月からの3カ月に延期されたので、デ-タ取得はできなかったが、解析においては、殆ど全ての国際VLBI観測デ-タを収集し、数日から1日以下の短周期変動の予備解析を行い、次年度以降のこの方面での研究体制を整備した。3.電波基準座標系及び地球基準座標系の確立と保持:全世界のVLBIデ-タから、glbal solutionによって約100星の電波源位置と約50カ所の観測局位置とその運動を求め、国立天文台のVLBI解析センタ-の電波基準座標系と地球基準座標系として、国際地球回転観測事業の中央局に報告される。4.地球物理学的モデルの整備:気象庁が計算している全世界客観解析デ-タを用いて、大気による観測局の荷重変形のモデルと計算ソフトウエアを作成し、現時点で最も精密な計算を行った。以上の成果は、測位誤差にして、全て1cm以下の精度を有している。1.VLBI観測による研究(観測に使用したアンテナ:通信総合研究所関東支所(鹿島)34mおよび26mアンテナ)

(1)地球回転の短周期変動の検出:国際地球回転観測事業と国際GPS地球力学事業が協力して行った、地球回転の短周期変動検出のための国際キャンペーン(EPOCH92)におけるVLBI集中観測(1992年7月27日8月10日)に参加して5日間の観測を行い、EPOCH92の全期間連続VLBI観測の成功に寄与した。EPOCH92の相関処理が最近終了し、データ解析が国際的に進行中である。5月の国際学会で解析結果を公表する予定である。(2)電波基準座標系の南天への拡張(観測網:日-豪-米の4局からなるVLBI太平洋観測網):南半球のタスマニア(オーストラリア)を含む観測網による毎月1回の観測によって、赤緯-30°までの電波源を観測し高精度南天基準座標系の構築に寄与した。また、電波基準座標系の高精度化を目的として、電波源の構造変化に伴う位置の変化の有無について全ての観測電波源を調べた。その結果、いくつかの電波源に位置の変化が認められた。2.大気荷重による観測局変位の研究(使用データ:気象庁客観解析データ)3次元的位置計測精度が1cm以下に迫りつつあるVLBI観測において、観測局の位置変化をもたらす現象は可能な限りモデル化して補正することが必要である。大気荷重による地面の上下方向の変化もそのひとつであり、その大きさは、通常は数mm、大きな気圧変化の時は数cmに及ぶ。気象庁による全地球の気圧データに基づき、任意の観測局の荷重変形を海洋の応答をも考慮にいれてモデル化し、世界で初めて解析ソフトウエアに組み込み解析精度の向上に寄与した。