hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケテン類を用いた高歪環状骨格を有する新規機能性高分子の立体選択的合成

ビスケテンとビスイミンの[2+2]付加環化反応を行なうことにより,簡便にポリ(2-アゼチジノン)が得られることがわかった。ビスケテンは対応するジカルボン酸クロリドの脱塩化水素反応によって簡便に調製することができ,これは単離生成することなくビスイミンとの反応に用いることが出来ることがわかった。得られる高分子主鎖上の2-アゼチジノン部位の置換基は完全にシスの相対立体配置であり,本重合反応が高立体選択的に進行することがわかった。2-アゼチジノンは4員環のアミドであるため,環歪みの解消を駆動力とする種々の開環反応性を有することが期待された。そこで水素化リチウムアルミニウムによる還元反応を行なったところ,ヒドリドの求核攻撃による2-アゼチジノンの開環反応が進行し側鎖にヒドロキシメチル基を有するポリアミンが得られた。さらに,上記開環反応で得られたポリアミンをさらに反応性高分子として応用した。この高分子は主鎖上にアミノ基,側鎖に水酸基を有することから,それらの選択的な化学修飾を行うことによって種々の高分子へと変換できることが期待された。そこで,まずN,O-アセチル化を行い,さらにエステルを選択的に加水分解することによリポリ(N-アシルアミン)が簡便に得られることを見いだした。種々の置換基を有するビスケテンとビスイミンの[2+2]付加環化反応を行うことにより,さまざまな構造を有するポリ(2-アゼチジノン)が得られた。高分子主鎖上の2-アゼチジノン部位の置換基は完全にシスの相対立体配置であり,本重合反応が高立体選択的に進行することがわかった。2-アゼチジノンは4員環のアミドであるため、環歪みの解消を駆動力とする種々の開環反応性を有することが期待されたことから,まずポリ(2-アゼチジノン)の塩基性条件下での加水分解反応を行ったところ,2-アゼチジノン部位の開環反応が進行し側鎖にカルボキシル基を有するポリアミンが得られた。また,水素化リチウムアルミニウムによる還元反応を行なったところ,ヒドリドの求核攻撃による2-アゼチジノンの開環反応が進行し側鎖にヒドロキシメチル基を有するポリアミンが得られた。一方,還元反応を水素化ジイソブチルアルミニウムを用いて行った場合には,開環反応は進行せず4員環アミンであるアゼチジン骨格を有するポリマーが得られた。このポリアゼチジンのN-アルキル化によって得られるポリ(アゼチジニウム塩)も高い開環反応性を有し,カルボン酸ナトリウム塩と反応して側鎖にエステル基を有するポリアミンを与えた。このようにポリ(2-アゼチジノン)およびポリ(アゼチジニウム塩)などの含窒素高歪環状骨格を有する高分子は,その開環反応性を利用することにより種々の官能基を有するポリアミンへと変換できることから有用な反応性高分子であることが分かった。
ブピバカインの心筋抑制作用と代謝屋物との関連について

ICUにおける肝不全患者を対象にインドシアニングリーン(ICG)の薬物動態を調べた。4例全例で高ビリルビン血症、高アンモニア血症を認め、肝対昏明IIIII度であった。ICGa5mg/kgを15秒間かけて静脈内投与し、72時間後まで採血を行い、血中濃度を高速液体クロマトグラフで測定した。得られた値に対しコンパートメント解析およびモーメント解析を行い、ICGの薬物動態を検討した。2分画モデルによる解析ではクリアランスは著明に減少し、分布半減期および排泄半減期は著明に延長した。また、分布容量は末栫分画からの排泄モデルが中枢分画からの排泄モデルよりも大きかった。モーメント解析においても薬物平均滯在時間の延長、分布容量の増大、クリアランスの著明な減少が認められた。またモーメント解析により得られた分布容量は2分画解析の中枢分画からの排泄モデルの分布容量に近似していた。2分画モデルでは通常中枢分画からの排泄モデルが使用されるが、ICGは血管内のみに分布し肝臓のみから排泄されるので健康成人や肝硬変患者では末梢分画からの排泄の2分画モデルと通合し、分布容量は生理学的に測定された循環血採量に近似したことが報告された。今回の肝不全患者でもICGは2分画モデルに通合したが、クリアランスは著明に低下し分布容量は生理学的血採量以上に増加した。通常ICGはアルブミヤやリポブロテインと強く結合し血管内に分布している。しかし今回の肝不全患者における分布容量の著明な増加は、任管白血症による遊離型ICGの増加の大めICGが血管外に分布したことや腹水へのアルブミン結合型ICGの漏出、血管の途追性亢迫によるICGの漏出などに起因すると考えられる。このことから肝不全患者におけるICGの2分画解析では肝臓を末梢分画でなく、中枢分画に通し、中枢分画からの排泄モデルが適していると思われる。ブピバカインの原末はアストラ仕より提供されたものを用いた。これを7週齢の雄ラット肝臓より調製したミクロゾ-ムと反応させ、その反応生成物を高速液体クロマトグラフ(以下HPLC)によって分離、定量を試みた。HPLC上代謝産物と考えられるピ-クは幾つか認められたがそのうちの一つは溶出時間がリドカインのNー〓エチル化代謝産物とほぼ等しかった。従ってブピバカインもリドカインと同様にNー〓イルキル化を受け、2,6ーpipecoloxylidide(PPX)を生成すると考えられた。そこでPPXの原末をスウェ-デンのアストラ仕より入手し、これとHPLCの溶出時間の比較を行ったところ両者は一致した。また、前辻の反応の際に電子伝達物質であるNADPHを添加しない場合は代謝産物のピ-クが出現しなかったことからPPXはブピバカインがミクロゾ-ムによって代謝を受けた結果生じたと考えられた。その他の代謝産物としてブピバカインのベンゼン環が水酸化されて生じたものが考えられるが、これらは生成量が僅少でありまた溶出時間が長くなるため同定・定量は困難であると考えられた。以上よりブピバカインもリドカインと同様の代謝系路・代謝産物を生ずるがそれらの定量にはやや困難な点があると考えられたため、リドカインとブピバカインの中間の化子構造を有するメピバカインを用いて代謝実験を行った。この結果メピバカインよりPPXの生成の際のKmおよびVmaxは、薬物を投与しないラットミクロゾ-ムを用いた場合は0.072mM,0.41nmel/mm/mg,0.67mM、1.8nmel/mm/mgの2種が得られ、この値はフェノバルビタ-ルおよび3ーメチルアラントレンといった薬物で変化することが判明した。今後は実験条件および定量法に改良を加えてブピバカインについての実験を行う予定である。

しかし今回の肝不全患者における分布容量の著明な増加は、任管白血症による遊離型ICGの増加の大めICGが血管外に分布したことや腹水へのアルブミン結合型ICGの漏出、血管の途追性亢迫によるICGの漏出などに起因すると考えられる。このことから肝不全患者におけるICGの2分画解析では肝臓を末梢分画でなく、中枢分画に通し、中枢分画からの排泄モデルが適していると思われる。ブピバカインの心筋毒性作用を明らかにする目的でラットを用いたin vivoのモデルを作成した。ペントバルビタ-ル麻酔下で7週齢雄ラットの左側大腿動脈および左右の大腿静脈にポリエチレンカテ-テルを挿入した(ナツメ社製)(SP10、31)。大腿静脈よりブピバカインの3mg/ml生理食塩水溶液10mg/kgを10分間かけて定速注入し、注入終了後0、5、10、20、30、60分後に大腿動脈のカテ-テルより0、6ml採血を行い、血漿分離の後に高速液体クロマトグラフでブピバカインおよび代謝産物の分離・定量を試みた。尚、実験の前後で血脈辺ガス分析を行い、pH=7.35ー7.45、PaCo_2=30ー40、PaO_2=80ー100mmHgに維持し、低酸素・高炭酸血症による影響を除外した。また、繰り返しの採血により末推循環不全に起因する代謝性アミド-シスを生ずるため、ブピバカインを投与した例と反対側の静脈に留置したカテ-テルより、同量のブピバカインを含まない血液を輸血した。以前に報告した方法に基いて血漿の2倍量の酢酸エチルで抽出し、高速液体クロマトグラフで血漿のブピバカインおよび代謝産物の定量を行った結果、ブピバカインのピ-クは何れの個体においても同定・定量可能であったが脱メチル化代謝産物である2、6ーピベコロキシリダイドのピ-クは不明確であり、定量性に欠けることが明らかになった。今後は抽出にクロロホルム等を用いることによってブピカバカイン及び代謝産物を含めて抽出効率の向上を計るとともに、ブピバカインの投与量・投与速度を変化させて血中濃度を変えた上で心電図、血圧変化等との関係を明らかにしたい。ICUにおける肝不全患者を対象にインドシアニングリーン(ICG)の薬物動態を調べた。4例全例で高ビリルビン血症、高アンモニア血症を認め、肝性昏睡IIIII度であった。ICG0.5mg/hgを15秒間かけて静脈内投与し、72時間後まで採血を行い、血中濃度を高速液体クロマトグラフで測定した。得られた値に対しコンパートメント解析およびモーメント解析を行い、ICGの薬物動態を検討した。2分画モデルによる解析ではクリアランスは著明に減少し、分布半減期および排泄半減期は著明に延長した。また、分布容量は末梢分画からの排泄モデルが中枢分画からの排泄モデルよりも大きかった。モーメント解析においても薬物平均滞在時間の延長、分布容量の増大、クリアランスの著明な減少が認められた。またモーメント解析により得られた分布容量は2分画解析の中枢分画からの排泄モデルの分布容量に近似していた。2分画モデルでは通常中枢分画からの排泄モデルが使用されるが、ICGは血管内のみに分布し肝臓のみから排泄されるので健康成人や肝硬変患者では末梢分画からの排泄の2分画モデルに適合し、分布容量は生理学的に測定された循環血漿量に近似したことが報告された。今回の肝不全患者でもICGは2分画モデルに適合したが、クリアランスは著明に低下し分布容量は生理学的血漿量以上に増加した。通常ICGはアレブミンやリボプロテインと強く結合し血管内に分布している。
高速AFMによる張力依存的な生体分子の動的振舞いの直接観察

タンパク質や核酸といった生体分子の多くは、それらに内外から働く張力や圧縮力といった力学的な負荷によって、機能発現や反応速度が変調されていることが知られてきている。高速AFMで観察中の生体分子に力学的負荷を加えられれば、その変調のメカニズムを詳細に理解できることが期待される。そこで、生体分子に外力を与えながらAFM観察ができるように、新規高速AFM用スキャナーシステムの開発に取り組んでいる。従来のイメージング用スキャナーと独立で動作するマニピュレーション(外部操作)用スキャナーを追加し、そのスキャナーに取り付けられたキャピラリープローブを用いて観察対象に外力を与える仕組である。昨年度までに原理検証の実験には成功していたが、XY方向に自由にマニピュレーターを移動できない、マニピュレーター先端径が200nm程度と生体分子の大きさに比べて大きいという問題があった。今年度は、これらの問題を解決するために、組立プロトコールを徹底的に見直した。具体的には、マニピュレーターを自由に移動できない理由となっていたマニピュレーター先端とAFM観察基板間に働く摩擦力を軽減させるための工夫を行った。マニピュレーターの保持部と先端までの長さ、基板との接触角、基板との接触距離をパラメーターとして摩擦力が小さくなる工夫を行った。また、マニピュレーター先端がハンドリング中に破壊されてしまうという問題が起こっていたが、液中内でマニピュレーターをハンドリングすることで、先端形状を保ったまま組み立てることができることを見出した。その結果、30nm程度に先鋭化したマニピュレーターを用いて、XY軸に自由にマニピュレーションできる性能を持たすことに成功し、アクチン線維のハーフヘリカルピッチを観察しながら、アクチン線維を移動できる性能を持たせることができた。昨年度までに、開発したマニピュレーション機能が付いたスキャナーで350nmのポリスチレンビーズなど、比較的大きな物体をAFM観察下でマニピュレーションできる性能を実現していた。しかし、(1)マニピュレーターはX軸方向にしか動かせず、XY方向(AFM基板面)に自由に動かすことができない。(2)マニピュレーターの先端径が200 nm程度と一般的な生体分子に比べて非常に大きい。という問題があった。(1)の問題は、マニピュレーターとAFM基板間に生じる摩擦力が大きいために生じていることを特定した。そこで、摩擦力をできるだけ抑える工夫、摩擦力が生じても摩擦力に打ち勝ってマニピュレーターを動かせる工夫を施し、解決することができた。一方(2)の問題は、マニピュレーターを製作する際にマニピュレーター先端に機械的な振動力が伝わることで、先端が破壊されてしまうために起こることを特定した。そこで、機械的な振動エネルギーがマニピュレーターを囲う媒体に移動し、マニピュレーター先端に伝わらないような工夫を施し、解決できた。以上の組立プロトコールの見直しを行うことで、30nm程度に先鋭化したマニピュレーターを用いて、XY軸に自由にマニピュレーションできる性能を持ったマニピュレータースキャナーを実現することができた。以上の一連の開発結果をもとに特許申請を行った。現在、実現したスキャナーを用いて、アクチン線維などに外力を加え、それに応じた形状変化を観察している段階である。これまでにアクチン線維のハーフヘリカルピッチを観察しながら、アクチン線維を移動できることが実証されている。プロトタイプのスキャナー部品をいくつか開発したり、マニピュレーターニードルの固定法、組立法を工夫することで、概ね当初計画していたマニピュレーター機能を持った高速AFM用スキャナーを開発することに成功している。今後は、組立プロトコールのさらなる洗練化を行いつつ、実験効率の向上に関わる工夫((i)マニピュレーターステージのクリーニングによる再利用の可能性、(ii)マニピュレーターを簡便にコントロールできるコントローラーの導入)を行い、バイオ応用実験を進めていく予定である。バイオ応用研究として、まずは、アクチン線維の観察に応用することで、外力依存でアクチン線維の螺旋構造が変化するかを直接捉えたり、アクチン結合タンパク質の相互作用がアクチン線維に加わる張力によって変調されるかを検証する実験を行う予定である。この場合、アクチン線維の一端をAFM基板に固定、もう一端はマニピュレーターに固定するといった工夫が必要になるが、観察基板の条件(脂質膜の濃度や脂質膜の構成比の調製)や溶液条件(溶液の塩強度やpHの調製)、マニピュレーター表面の化学修飾などを検討することによって、研究を推進していく予定である。また、開発したマニピュレーター付スキャナーは、タンパク質分子だけでなく、細胞小器官や細胞の外力印加による応答を観察することにも応用可能である。まずは、取扱いの容易な細菌をターゲットとして、応用研究を進めていくことも計画している。上記のマニピュレーション機能が付いたスキャナーシステムの機械部と電子制御部の設計と組み立てを行い、原理検証の実験を行った。その結果、高速AFM観察を行いながら、マニピュレーションプローブで観察対象の一部をマニピュレーションすることに成功した。

当初計画していたシアーモードピエゾを利用したマニピュレーション機構を試したが、この機構では、実験系の構築に高度なハンドスキルが要求されることと、大きな張力負荷を観察対象に与えることが難しいことが判明した。そこで、高速AFMのイメージング用スキャナーと同じ走査性能を持ったマニピュレーション用のスキャナーをイメージング用スキャナーの近傍に配置し、そこからマニピュレーションプローブをイメージング用スキャナーに伸ばすという実験系を作ることにした。マニピュレーション機能が付いたスキャナーシステムの機械部と電子制御部の設計と組み立てにを行い、原理検証の実験を行った。その結果、高速AFM観察を行いながら、マニピュレーションプローブで観察対象の一部をマニピュレーションすることに成功したため。ただし、マニピュレーションできたのはX方向の1軸だけで、Y軸、Z軸についてはコントロールできなかった。XYZ軸すべてにコントロールできるような工夫が必要である。タンパク質や核酸といった生体分子の多くは、それらに内外から働く張力や圧縮力といった力学的な負荷によって、機能発現や反応速度が変調されていることが知られてきている。高速AFMで観察中の生体分子に力学的負荷を加えられれば、その変調のメカニズムを詳細に理解できることが期待される。そこで、生体分子に外力を与えながらAFM観察ができるように、新規高速AFM用スキャナーシステムの開発に取り組んでいる。従来のイメージング用スキャナーと独立で動作するマニピュレーション(外部操作)用スキャナーを追加し、そのスキャナーに取り付けられたキャピラリープローブを用いて観察対象に外力を与える仕組である。昨年度までに原理検証の実験には成功していたが、XY方向に自由にマニピュレーターを移動できない、マニピュレーター先端径が200nm程度と生体分子の大きさに比べて大きいという問題があった。今年度は、これらの問題を解決するために、組立プロトコールを徹底的に見直した。具体的には、マニピュレーターを自由に移動できない理由となっていたマニピュレーター先端とAFM観察基板間に働く摩擦力を軽減させるための工夫を行った。マニピュレーターの保持部と先端までの長さ、基板との接触角、基板との接触距離をパラメーターとして摩擦力が小さくなる工夫を行った。また、マニピュレーター先端がハンドリング中に破壊されてしまうという問題が起こっていたが、液中内でマニピュレーターをハンドリングすることで、先端形状を保ったまま組み立てることができることを見出した。その結果、30nm程度に先鋭化したマニピュレーターを用いて、XY軸に自由にマニピュレーションできる性能を持たすことに成功し、アクチン線維のハーフヘリカルピッチを観察しながら、アクチン線維を移動できる性能を持たせることができた。
低電圧駆動有機トランジスタの駆動原理解明とセンシングデバイスへの応用

本年度は、これまでの研究成果をベースとしてトップデータとしては3 Vで駆動し、SS値が100 mV/dec程度のOFETを作製することができるようになっている。まだ歩留まりが高くないもののSS値が100200 mV/decで収まっていることから再現性は昨年度までの研究前に比べて向上していると判断している。加えて、低電圧化にはガラス基板のみならず厚さが100 μmや25 μmのプラスチック基板を用いたデバイスにおいても成功しており、次年度以降評価するデバイスとして活用していく計画となっている。一方で、キャリアトラップや分子の配向評価などの研究に関しても進めているが、データの再現性や信頼性のあるデータの取得に難航している状況であるため、この点に関しては研究の進捗が計画よりも遅れている。しかし、来年度以降の研究計画であった新規材料を用いた低電圧駆動OFETの作製には、前倒しで成功することができた。この材料についても、上記の評価に使う材料とする計画となっている。同様に来年度以降の研究計画であった印刷を用いたセンサーシートの作製にも一部着手することができた。この点については、引き続き検討を進めていく予定である。研究実績の概要に示した通り、有機トランジスタの低電圧化やフレキシブル化に成功し、新規材料の適用やセンサーシート化にも着手ができている。この点では、当初の計画以上に進展していると言える。一方で、キャリアトラップや分子の配向評価などの研究に関しては予定より遅れている。これらの状況を鑑み、上の区分とした。今年度は引き続き研究計画に沿って、研究開発を進めていく。研究の進捗が相対的に遅れているキャリアトラップや分子の配向評価などについては重点的かつ集中的に研究を進めていきたい。低電圧駆動トランジスタの作製や新規材料の応用、センサーシートの開発については、現在のペースのままで研究計画に則り進めて行く予定である。複数ある研究課題の内、予想を超えて順調に進んだものがあった一方で、少し遅れている課題もあった。この課題に係わる予算が主に物品費として残ってしまった。この課題の解決に向けて必要な物品は確定しているので、次年度の早期に入手し、課題の解決を進めていきたい。
栄養代謝に着目したマダニ‐原虫間の相互作用の解明

(1)卵形成に必須の卵黄タンパク質前駆体vitellogenin(Vg)合成ならびにヘモリンフ(体液)から卵巣へのVgの取り込みに関わる分子について、B. ovata感染雌ダニにおける遺伝子ならびにタンパク質の発現を解析した。昨年と同様にB. ovata感染雌ダニを作出し、産卵準備期の雌ダニを解剖し、脂肪体、卵巣、ヘモリンフを採取した。採取したサンプルから抽出したTotal RNAとタンパク質をReal-time PCR法およびWestern blotting法にそれぞれ供し、Vg合成ならびにVg取り込みに関わる分子の発現を解析した。その結果、B. ovata感染雌ダニでは、非感染雌ダニと比較し、各遺伝子の発現に着目すべき差は認められなかったが、脂肪体とヘモリンフ中にVgタンパク質が蓄積したことが判明した。昨年までに得た知見と総合すると、B. ovata感染時にはヘモリンフから卵巣へのVg取り込みが抑制され、その結果として脂肪体とヘモリンフにVgが蓄積すると推測された。次に、RNA干渉法によりB. ovata感染雌ダニのVg遺伝子発現を抑制したところ、卵巣における原虫検出率、ヘモリンフにおける原虫数が減少する傾向にあった。(2)B. ovata感染卵母細胞の形態学的解析を実施するうえで、リファレンスとなるB. ovata非感染雌ダニの卵母細胞発育過程について把握する必要がある。そこで、フタトゲチマダニ雌ダニについて、未吸血から産卵期における卵巣および卵母細胞の発育を組織学的に観察し、発育ステージをIVに分類する基準を設定した。(3)タイレリアTheileriaorientalis感染フタトゲチマダニの作出法を確立し、感染マダニの飢餓時におけるオートファジー関連遺伝子発現解析ならびに形態学的解析のためのサンプルを回収した。フタトゲチマダニ雌ダニ(岡山株;単為生殖系)にバベシアBabesia ovata(三宅株)感染ウシ赤血球を吸血させた。吸血を終えて飽血落下した雌ダニをサンプル瓶に回収し、インキュベーター内で飼育し、飽血後24日目に解剖し、脂肪体(FB)、卵巣(OV)、その他臓器を含む残骸(CA)に分けて回収した。FBより抽出したトータルRNAよりcDNAを合成し、現在、リアルタイムPCRにてTOR経路関連分子の遺伝子発現解析を実施中である。OVについては核酸抽出の他、組織切片の作製を行い、OVにおけるB. ovataの検出を遺伝子および組織レベルで試みている。また、CAより抽出したDNAを鋳型とし、B. ovata β-チューブリン特異的プライマーを用いたnested PCRを実施した結果、飽血後2および4日目ともに標的遺伝子の増幅が認められた。さらに、一部の飽血雌ダニについては産卵のために継続飼育し、産下卵を経日的に回収した。原虫感染マダニは非感染マダニと同様に産卵を行い、本年度の実験においては、原虫感染はマダニの産卵効率には影響しないことが明らかになった。経日的に回収した各卵由来のトータルDNAをテンプレートとして、B. ovata β-チューブリン特異的プライマーを用いたnested PCRを実施した結果、産卵開始後13日目の卵において標的遺伝子の増幅が認められた。このことから、本実験系によりB.ovata感染牛血液をマダニに吸血させることにより、原虫が卵巣内の卵母細胞に侵入し、卵母細胞が成熟卵に発達してもなお細胞内に留まる可能性が示唆された。したがって、卵巣における原虫感染のピークを解析するタイミングを飽血以降産卵開始後3日目とすることにし、今後はそのタイミングに焦点を当て、脂肪体におけるTOR経路関連分子の発現動態を解析し結果を蓄積していく。今年度は、バベシア原虫感染飽血マダニの作出とTOR経路関連分子の発現動態解析・原虫検出のためのサンプリングを重点的に行った。これまで、フタトゲチマダニ雌ダニにおいて、飽血後04日目までのBabesia ovataの体内動態についての解析は行われているが、それ以降の時期における体内動態については不明な点が多い。また、マダニは約3週間という長い産卵期を有する生物であるが、フタトゲチマダニ卵における原虫検出時期や感染率については明らかにされていない。これらの現象を解明することは、マダニにおけるバベシア原虫の介卵伝播機構を分子・細胞レベルで理解するために必要不可欠であり、今年度はそれらの解析に供するサンプルを十分数確保することができた。来年度以降の研究推進に繋がる重要な成果であり、おおむね順調に進展したと評価する。1.フタトゲチマダニ雌ダニ(単為生殖系)にバベシアBabesia ovata(三宅株)感染ウシ赤血球を吸血させた。吸血を完了(飽血)し落下した雌ダニをサンプル瓶に回収し、インキュベーター内で飼育し、産卵準備期(飽血後14日目)に解剖した。摘出した脂肪体(FB)および卵巣(OV)よりtotal RNAを、その他臓器を含む残骸(CA)よりDNAを抽出した。B. ovata β-チューブリン特異的プライマーを用いたnested PCRにより、B. ovata遺伝子が検出されたCAサンプルのマダニについて、そのFBおよびOV由来RNAを用い、Vg合成(Akt、Target of rapamycin (TOR)、S6キナーゼ(S6K)、GATA、ビテロジェニン(Vg))およびVg取り込みに関与する分子(Vg受容体(VgR)、autophagy-related gene 6 (ATG6))について、リアルタイムPCR法による遺伝子発現解析を行った。

その結果、脂肪体におけるVg合成関連分子の遺伝子発現は、原虫感染マダニ(iRBC群)および非感染マダニ(RBC群)間で有意差が認められなかった。一方、iRBC群の卵巣特異的Vgの発現は、RBC群に比べ、飽血後1および2日目に有意に上昇し、3日目に低下した。Vg取り込みに必須のVgRおよびATG6については、飽血後2日目のiRBC群においてRBC群より発現が有意に低下した。以上のことから、B. ovata感染ウシ赤血球を吸血したマダニでは、飽血後2日目まで卵巣特異的Vgの合成が促進され、体液中からのVg取り込みが抑制されることが推測された。2.マダニ唾液腺より抽出したDNAを用い、タイレリアTheileria orientalis遺伝子をPCRにより増幅するための条件検討を行い、最適なプライマーを決定した。今年度は、昨年度サンプリングしたバベシア原虫感染飽血マダニの脂肪体(FB)と卵巣(OV)の核酸抽出を行い、Vg合成・取り込みに関与する遺伝子群について、リアルタイムPCR法による発現解析を行った。その結果、原虫感染時に発現レベルが変動するマダニ遺伝子を見出した。これらの知見は、マダニにおける原虫の介卵伝播機構を分子・細胞レベルで理解するための重要な基礎的情報であり、原虫伝播阻止ワクチン開発への応用に繋がると大いに期待される。来年度は、RNA干渉法による遺伝子発現抑制実験を行い、原虫の介卵伝播とマダニの栄養代謝関連遺伝子の相互作用解明を図り、マダニの原虫媒介能を評価する予定である。また、核酸サンプルに加え、卵巣および体液(ヘモリンフ)のタンパク質サンプルを調整済みであり、ウェスタンブロット法による各種解析を進めているところである。現在、マダニDNAサンプルを用いたタイレリア原虫遺伝子検出には、宿主動物の赤血球に寄生するステージの原虫を標的としたPCRが応用されている。しかし、マダニステージと赤血球寄生ステージの原虫は形態だけでなく性質も異なっており、同一ではない。そこで、マダニステージで発現が上昇することが知られているタイレリア遺伝子を標的としたPCRを試み、本法の有用性を検証した。その結果、マダニステージの原虫を検出するための最適なプライマーを決定し、マダニのタイレリア感染・非感染を判別するための手法を確立した。これらの成果は、来年度の研究推進に繋がる重要な知見であり、今年度もおおむね順調に進展したと評価する。(1)卵形成に必須の卵黄タンパク質前駆体vitellogenin(Vg)合成ならびにヘモリンフ(体液)から卵巣へのVgの取り込みに関わる分子について、B. ovata感染雌ダニにおける遺伝子ならびにタンパク質の発現を解析した。昨年と同様にB. ovata感染雌ダニを作出し、産卵準備期の雌ダニを解剖し、脂肪体、卵巣、ヘモリンフを採取した。採取したサンプルから抽出したTotal RNAとタンパク質をReal-time PCR法およびWestern blotting法にそれぞれ供し、Vg合成ならびにVg取り込みに関わる分子の発現を解析した。
生活習慣病等へのポピュレーション・アプローチの具体的方法とその効果に関する研究

市町村でのポピュレーション・アプローチの概念整理、実施状況の把握、そして効果を明らかにすることを目的とした。概念は、社会的、物理的、情報的環境整備に整理することができた。全国の市町村を対象とした自記式郵送調査を行い、厚生労働省等による各市町村の既存データと結合して分析を行った。郵送調査の回収率は77.2%(1386/1796)であった。保健委員活動やチラシ類の配布等のポピュレーション・アプローチは一定の効果が見られた。ポピュレーション・アプローチについて,国内外の文献及び地域保健従事者へのインタビューによる具体的な事例の収集を行い,概念整理及び分類を行った。文献的には,Blackburn(1984)によるものが最も古く,疫学的にその意義が検討されている。次いで,Rose(1985)が公衆衛生的意義も含めて整理を行った。具体的な事例としては,Puskaら(1983)によるフィンランドでの循環器疾患対策のために地域介入を行ったNorth Karelia project,Naderら(1999)による米国カリフォルニア州での学校単位の介入研究等がある。国内では、Tanakaら(2006)による職域に対する介入研究の報告がある。また,栃木県小山市では健康増進計画を機に保健推進員が種々の地域活動を展開している。東京都荒川区では,健康応援店の認証によりヘルシーメニューの普及を行っている。岡山市中央保健センター愛育委員会では,喫煙に対する地域の規範を変化させることに取り組んでいる。神奈川県秦野市では,地域包括支援センターが介護予防サポーター養成講座等により地域全体のヘルスプロモーションに取り組んでいる。埼玉県坂戸市鶴舞自治会では,防災活動を軸に健康な町づくりを目指した活動を展開している。概念整理の結果,ポピュレーション・アプローチとハイリスク・アプローチは指向性の概念であり,個々の事業を明確に2分することはできないと考えられた。具体的なポピュレーション・アプローチの方法として,社会的環境整備(法律、条例による規制,経済誘導,理念規定,仕組みづくり),物理的環境整備(人工環境,自然環境,冷蔵庫や歩数計等の身の回りの物の整備),情報提供(キャンペーン,連携による啓発等)に分類できると考えられた。本研究は,市町村等における生活習慣病対策の推進に指針を与えるものであると考えられる。市町村でのポピュレーション・アプローチの実施状況及び効果的な実施方法を明らかにし、その普及に資することが目的である。前年度の検討結果を踏まえ、全国の市町村を対象とした自記式郵送調査を行った。回収途中の中間集計結果として、各種施策の実施割合は以下の通りである。タバコ対策に寄与する具体的な条例の制定(歩きたばこ禁止等)8%、その他健康に寄与する具体的な条例の制定6%、保健・健康づくりについて、地区単位で選出されて活動する住民組織55%、個人が直接市町村等に応募して活動する住民組織72%、イベント75%、市町村の広報誌等による啓発94%、音声や映像メディアによる啓発47%、地域の新聞やミニコミ誌等による啓発27%、健康づくりに役立つ資材の無償配布または購入費補助(血圧手帳・記録用紙27%、体重記録用紙21%、歩数記録用紙19%、ウォーキングマップ30%、家庭血圧計2%、体重計2%、歩数計14%、腹囲用巻き尺28%)、経済的なインセンティブ(運動施設等の利用費補助5%、協賛店での割引4%、ポイントカード(健康づくり等を積み重ねると特典)2%)、食に関するもの(健康づくり協力店事業33%、生産者と共同した野菜摂取促進活動17%)、運動に関するもの(ウォーキングやサイクリングができる道の整備28%、運動できる施設の整備26%、運動リーダー等の養成29%、特徴的な体操・運動の普及35%)、禁煙・分煙対策(禁煙支援プログラム19%、庁舎内の分煙58%、庁舎内の全面禁煙42%、庁舎敷地内全面禁煙8%、飲食店等の禁煙・分煙の推進10%)、歯科保健対策(フッ素洗口の普及19%、フッ素入り歯磨き剤を使った歯磨きの普及7%、歯磨きの普及47%(以上、学校)、成人の歯科検診59%)。今後、別途既存資料から入手している各市町村の健康指標と結合して分析し、各施策の有効性の検討を行う予定である。2009年2月8月に全国の市町村を対象とした自記式郵送調査を行った。また厚生労働省等による各市町村の既存データと結合して分析を行った。郵送調査の最終的な回収率は77.1%(1385/1796)であった。

その結果、市町村での各ポピュレーション・アプローチの実施割合は、保健委員等57.5%、食生活改善推進員等75.5%、市町村広報誌等95.4%、ケーブルテレビ・有線放送等48.3%、地域の新聞・ミニコミ誌等26.2%、全戸配布67.5%、回覧板等37.8%、新聞折り込み8.3%、街頭配布4.7%、庁舎等に配置38.1%、何らかの方法でチラシ等配布94.5%等であった。条例等の制定に関しては、健康づくり都市宣言や基本条例等の制定13.2%、タバコ対策に寄与する具体的な条例の制定7.4%、その他の健康に寄与する具体的な条例の制定4.9%であった。健康づくりに役立つ資材の無償配布または購入費補助の状況としては、ウォーキングマップ29.2%、腹囲用巻き尺28.2%、血圧手帳・記録用紙26.3%等であった。がん検診への効果をみるため、人口規模、高齢者人口割合、第1次産業人口割合を調整した重回帰分析を行ったところ、保健委員活動を行っている市町村は胃がん検診受診率が有意に3.33%高く、対象者1万人対の胃がん発見比は有意に1.12高い結果であった。また何らかのチラシ類の配布をしている市町村も有意に高い結果であった。本研究の限界に対応したさらなる研究が必要であるが、保健委員活動やチラシ類の配布等のポピュレーション・アプローチは一定の効果があると考えられる。
〈青島〉旧蔵書籍書誌情報の緊急採録と国内学術機関宛寄贈書籍書誌情報原稿の完成

京都大学及び東北大学に所蔵されているドイツ租借期青島旧蔵書籍に対する精査作業を行なった。京都大学に於ては、前年度迄に京都大学付属図書館蔵書中から捜集しておいた青島旧蔵書籍に就き、その特徴をメモしたうえでA3版スキャナーでスキャンすること1冊に就き大約120ショット、京都帝国大学あて寄贈書籍中の定期刊行物約20冊を精査した。京都帝大あて寄贈書籍全体に対する精査作業に就て述べると、単行本に対する精査作業は基本的に了えたものの、定期刊行物に対する作業は、その数量並びに超大型本を数多く含むが故に、途に着いたというところで、日数のみに限っても更に2ヶ月は要すものと推測する。又、東北大学に於ては、その東北帝大あて寄贈書籍のうちの単行本(東北大学図書館本館所蔵)に就き、その特徴をメモしたうえでA4版スキャナーでスキャンすること1冊に就き大約40ショット、その精査作業を全冊完了した。但、東北大学側で雑誌扱いした数種の定期刊行物(同図書館別館所蔵)の精査作業に就ては、あと2日程あれば完了させ得たものの、調査日数不足のため、未着手である。東北大学に於る作業中には、当該ドイツ租借期青島旧蔵書籍中に、19世紀末から20世紀初頭のシャム王国に於て森林監督官を務めていたインド生れの大英帝国人の旧蔵書籍数点を発見した。特にそのうちの1冊には、同人あてのインド在住大英帝国人からの書簡2通が挟蔵されていた。2通共、活字化は既に了えており、関連事項を更に調査のうえ、当該ドイツ租借期青島旧蔵書籍群に就ての調査結果公表時に併せ公表する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。下記の2項を実施した。即ち、1独逸租借期青島旧藏書籍に対する書誌学的精査の続行、並びに2ドイツの東亜に於る租借地経営[特にその文化/教育面]及び日本の青島守備軍による占領地統治実態の解明に就ての調査/研究である。このうちの1に就ては、前回までのプロジェクトに於て既に收集しておいた青島旧藏書籍資料の整理に重点を置くこととし、青島旧藏書籍の太宗たる京都/東京両帝国大学宛寄贈書籍資料(孰れもその既收部分)に就て、これを行なった。尚、従来未捜到たりし膠州図書館旧藏書籍1冊を京都大学附属図書館の大型本書架上に発見した。又、2に就ては、19世紀後半から20世紀の20年代に到る独逸帝国、及びこれを構成する諸国所刊の官報(国/州/県/郡などの諸種を含む)の類、殖民地報、及び諸市に於る住民録の類の電子データ(大約100ギガバイト)を收集した。これにより、今次プロジェクトを推進するうえでの基礎を固め得た。2015年度に行なった事業は、a.獨逸租借期青島旧藏書籍を現藏する諸機関に対する訪問調査と、b.研究報告の両部門より成る[如下]。a.訪査事業に就ては、第二高等学校宛寄贈分[300余册;東北大学現藏]と新潟高等学校宛寄贈分[300余册;新潟大学現藏]に對する精査を完遂し、山形高等学校宛寄贈分[山形大学現藏]に対する予備調査を行なうと共に、第三高等学校宛寄贈分並に京都帝国大学宛寄贈分[孰れも京都大学現藏]に対する調査を一部行なった。その際、山形大学に於る予備調査に於ては、山形高等学校図書受入簿を複印すると共に、書庫内に從來忘置されていた當該書籍數10册を捜收して既集當該書籍群と合せ、次年度以降に於る精査作業に備えた。又、京都大学に於る調査に於ては、継続精査中の京都帝国大学宛寄贈分の雜誌約50册に対する精査を行ない、第三高等学校宛寄贈分に就ては、同校図書受入簿を複印すると共に、100余册に対する精査を行なった。因に、京都大学に於る今年度分の調査費用は自腹で、作業は未完。又、b.研究報告事業に就ては、當初、第二高等学校宛寄贈分に就ての簡報を予定していたものの、第二高等学校図書受入簿に於る受贈記録を現状では確認出來ぬため、之に就ては、當期事業終了後に作製予定の第一-第四高等学校宛寄贈獨逸租借期青島旧藏書籍乃至は旧制高等学校宛寄贈獨逸租借期青島旧藏書籍に組込むことと暫定し、替りに、かれこれ10年に及ぶ當調査研究事業開始以來の懸案事項たりし1.海軍中尉グラウエGlaue, Oberleutnant z.S.並に膠州図書館旧藏書所貼帆船柄藏書票、2.W.Cohn=Antenorid、竝に3.膠州図書館所用無框長方形藏書印の使用時期の3件に就き、之を獨逸租借期青島旧藏書籍調査速報として報告した。孰れも今年度の調査途中で得た新知見である。近年における宿泊施設費用の高騰のため、訪査計画に遅れが生じている。東北大学、京都大学に所藏されている青島旧藏書籍に対する調査を行なった。このうち、東北大学は東北帝国大学宛寄贈分に就てで、分散配架のため、全体の約30%の精査に止まり、京都大学は第三高等学校宛寄贈分の約95%を精査した。

尚、年度初に、当初計画から踏込み、現藏一機関分の報告を目指したものの、夏休み前の東北大学に於る調査時の疲労と、公表予定誌との調整不調に因り、これは当初計画の如く次年度に行なうこととした。近年に於る宿泊施設利用費の高騰、及び旅行客の増加に因り、安定した長期宿泊が困難となっており、訪査計画に遅れが生じている。山形大学、及び京都大学に所蔵されている青島旧蔵書籍に対する調査を行なった。このうちの山形大学は、書庫内の山形高校旧蔵書籍中から青島旧蔵書籍を捜集し、その特徴をメモしたうえで、これをA4版スキャナーでスキャンすること1冊に就き大約20ショット、今次訪査に於ては山形高校宛寄贈青島旧蔵書籍全体の約50%を精査した。京都大学では、前年度までに書庫内の京都大学付属図書館蔵書中から捜集しておいた青島旧蔵書籍に就き、その特徴をメモしたうえで、A3版スキャナーでスキャンすること1冊に就き大約120ショット、京都帝国大学宛寄贈青島旧蔵書籍中の定期刊行物約40冊を精査した。京都帝大宛寄贈書籍全体の精査に就て述べると、単行本は基本的に了えたものの、定期刊行物の精査にやっと着手した状態である。斯る定期刊行物は、数十年に及ぶ大部なものや、新聞をはじめとする大型本を多く含むが故に、記録/スキャン作業は難渋を極める。ここ両年度は幸いにしてA3版スキャナーを使用し得たものの、今後に於る保証はなく、爾余の定期刊行物に対する精査作業を今次プロジェクト期間内で完成させることは難しい。尚、前年度迄に精査を了えた新潟高校宛寄贈書籍に就ての報告を、下記の如くに行なった。持井康孝/古市大輔/Sylke U. SCHERRMANN「新潟高等学校受入獨逸租借期青島所蔵書籍略報」(金沢大学歴史言語文化学系論集:史学/考古学篇、第10号、2018年3月、33ー116頁)當初交付決定額の減額、近年に於る宿泊施設利用費、及び旅行客の急増に因り、安定した長期宿泊が著しく困難となったことに加え、例えば東京大学総合図書館では改修工事が長期化するなど、想定外の事態に遭遇し、申請當時の事業計画に遅れが生じている。京都大学及び東北大学に所蔵されているドイツ租借期青島旧蔵書籍に対する精査作業を行なった。京都大学に於ては、前年度迄に京都大学付属図書館蔵書中から捜集しておいた青島旧蔵書籍に就き、その特徴をメモしたうえでA3版スキャナーでスキャンすること1冊に就き大約120ショット、京都帝国大学あて寄贈書籍中の定期刊行物約20冊を精査した。京都帝大あて寄贈書籍全体に対する精査作業に就て述べると、単行本に対する精査作業は基本的に了えたものの、定期刊行物に対する作業は、その数量並びに超大型本を数多く含むが故に、途に着いたというところで、日数のみに限っても更に2ヶ月は要すものと推測する。又、東北大学に於ては、その東北帝大あて寄贈書籍のうちの単行本(東北大学図書館本館所蔵)に就き、その特徴をメモしたうえでA4版スキャナーでスキャンすること1冊に就き大約40ショット、その精査作業を全冊完了した。但、東北大学側で雑誌扱いした数種の定期刊行物(同図書館別館所蔵)の精査作業に就ては、あと2日程あれば完了させ得たものの、調査日数不足のため、未着手である。東北大学に於る作業中には、当該ドイツ租借期青島旧蔵書籍中に、19世紀末から20世紀初頭のシャム王国に於て森林監督官を務めていたインド生れの大英帝国人の旧蔵書籍数点を発見した。特にそのうちの1冊には、同人あてのインド在住大英帝国人からの書簡2通が挟蔵されていた。2通共、活字化は既に了えており、関連事項を更に調査のうえ、当該ドイツ租借期青島旧蔵書籍群に就ての調査結果公表時に併せ公表する予定である。京都帝国大学宛寄贈の独逸租借期青島旧藏書籍に対する書誌学的精査作業は、全体として大約3/5を了え、東京帝国大学宛寄贈の独逸租借期青島旧藏書籍に対する書誌学的精査は、全体として約1/2を終了したことを確認した。又、
漢魏晋南北朝隋唐に於ける『山海経』の受容を巡って－神話と文学・政治・図像

中国最古の神話的地誌『山海経』が、動乱の漢末魏晋南北朝を経て、隋唐という再びの統一帝国に至るまでの文学・政治に如何なる影響を与えたのかを、文献と図像の双方から総合的に考察した。検討の結果、例えば、中国西北部の神話・神仙的壁画に特に多く描画される有翼の白馬の図像について、それが『山海経』に所収の、西方から献納された神馬「吉量(吉良)」である可能性を、各種瑞祥志・史書などの文献資料の記述を併せて明らかにした。また、現地考古・文物局の研究員等の協力を得て、内蒙古和林格爾自治区・後漢墓(瑞祥図)の保存状態ヒアリング、および周辺調査を行った。【文献調査について】先の科研費(若手B:平成22-23)の成果として、台湾の国際神話学会(台湾国立中興大学中文系主催・新世紀神話研究之反思国際学術研討会:主要参加国は中国・台湾・韓国・日本)で発表済みの、報告者による“鳳に似た四羽の凶鳥"についての研究発表「関於瑞祥志中可見的「五鳳(発明、焦明、<粛+鳥/霜+鳥>、幽昌」之来歴ー以前田尊経閣文庫本『天地瑞祥志』引『楽斗図』為端緒」(2011年3月『新世紀神話研究之反思(第八屆通俗文学与雅正文学国際学術研討会論文集)』として論文公刊・のち拙著『漢魏六朝における『山海経』の受容とその展開ー神話の時空と文学・図像』汲古書院2012に改訂所収)に対する、中国復旦大学文史研究院・孫英剛教授の批評論考について、国内書(二松学舎大学国文科編『東京文学散歩』2014)に紹介した。(なお、孫教授による“鳳に似た凶鳥(五色大鳥)"についての研究「瑞祥あるいは凶兆ー漢唐間の“五色大鳥"と政治プロパガンダ」は、平成24年秋期、東京大学東洋文化研究所でおこなわれた「東文研セミナー」で口頭発表された。その際、報告者は孫氏に面会、当該研究および緯書・瑞祥志に関する意見を交換し、とくに前田尊経閣文庫『天地瑞祥志』については、今後、国の枠を越えた学術研究の必要性があることを相互確認した。)【図像調査について】台湾の国立政治大学の李豊楙教授・林桂如講師、および中央研究院の劉苑如研究員とともに、学術交流を行う。(台湾国立政治大学に訪問し、報告者による中国大陸でのフィールド調査研究に関する近況報告を行うと共に、漢魏晋南北朝唐代に於ける、文学・宗教・美術研究に関する現代的問題について討議した。)中国最古の神話的地誌『山海経』が、動乱の漢末魏晋南北朝を経て、隋唐という再びの統一帝国に至るまでの文学・政治に如何なる影響を与えたのかを、文献と図像の双方から総合的に考察した。●基本研究とその成果『山海経』の神話世界は、漢魏以降の東アジア文化圏の社会・文化・政治に大きな影響を与えたが、その研究は十分ではなかった。これに対し本研究では、主に、漢魏晋南北朝時代に大きな政治・文化的影響力を持った「瑞祥」との関わりから、該期における『山海経』の異形の動植物の受容について考察を進めている。本年度は、明治書院編集の『日中文化大辞典』(201314年度中に発行予定)に於いて、『山海経』及び『水経注』の項目を担当。前者では、申請者による漢魏晋南北朝に於ける『山海経』受容研究を、従来の『山海経』研究に位置づけた。さらに『山海経』と基盤を同じくする『水経注』の項目では、主に六朝文学との関わりから、執筆を行った。●『山海経』図像調査とその成果本年度は、主に後漢時代に於ける『山海経』の受容の一側面を探る試みとして、中国内モンゴル自治区和林格爾後漢墓の瑞祥図像調査を行った。調査に当たっては、陝西省考古研究所院長・王煒林氏、および内モンゴル自治区考古研究所所長・陳永志氏の協力を得た。生憎、該墓の大幅な修繕を行っているため現地調査は不能であったが、当該壁画を二倍の大きさに拡大した模本を間近で調査させてもらう機会を得た。当博物館研究員の話では、実際の壁画もかなり落剥が激しいため、瑞祥図の傍題・図像ともに判別不能なものも多いという。そのせいか70年代の報告書とは図像・傍題ともに異なるものが多数あった。平成24年度より、二松学舎大学に専任講師として奉職した。一年目で大学の校務などに不慣れなこともあり、校務・授業などに予想以上に時間を割かれた。

本年度はその欠を補うべく、とくに文献調査の促進と、研究成果の国内外での発表に力を注ぎたい。本研究の第二年めである平成25年度中には、主に、北朝に於ける『山海経』受容の一形態を探るため、吉林省の集安古墳壁画にみる神話的瑞祥図を調査の予定。敦煌の瑞祥壁画に、類似の『山海経』的な異形図が見えることから、歴史学の分野では当該墓の制作者に、両者(敦煌の瑞祥壁画・集安の瑞祥壁画)を繋ぐ中間項目として、北朝・後秦王朝の存在が指摘されることに注目。フィールド図像調査にあたっては、陝西省考古研究所・王煒林院長の協力を得る。王院長は吉林大学の卒業生であるため、現地考古研究所に縁故あり、とのこと。本研究では、文献・図像の双方からの総合的検討を予定している。文献調査については、日本にのみ現存する貴重な瑞祥志(唐代)として、国内外の研究者から俄に注目され始めた『天地瑞祥志』の読解を進める(『天地瑞祥志』には『山海経』の引用が多い)。1夏期秋期の大型休みおよび学園祭シーズンを利用し、中国吉林省集安古墳墓にみる神話的瑞祥図のフィールド調査を行う(5日10日間の予定)。→海外渡航費用・謝礼・・・2030万。2フィールド調査で蒐集した図像を現像、整理するための、現像代・工具用ファイル・メデイア等購入費用。→510万円3春期秋期にかけて、集安古墳墓およびその比較対象である敦煌の魏晋壁画墓に関連する図録・文献資料を収集・分析(中文書を含む)。→2025万円4国内学会発表→10万5その他雑費
ロバスト・モーションコントロール・システムの開発とそのCAD化

モーションコントロールはメカトロニクスの基礎技術として重視され、現在活発に研究が進められている。その中でのキーワードにロバスト性があり、制御対象及び外界の変動・不確かさに対して不感で強い制御系への関心が高まっている。本研究は、このロバストなモーションコントロールを実現する手段として可変構造系特にスライディングモード制御を用いるものである。ロバスト性確保のための有効手段として、現在H∞制御、加速度制御といった数多くの手法が提案されているが、本研究の可変構造系はその中でも最も強いロバスト性を得られる手法として知られている。一方で、可変構造系の実用化に際してはスイッチングによるエネルギー効率、チャタリング(高周波振動)、広範囲な対象に適用可能な統一的設計手法の確立といった問題が残されてきた。エネルギー効率の問題に関してはスイッチング部分にエネルギー消費項を考慮したスイッチングパターン生成について検討した。また、チャタリング抑制のために有効な、離散値系における最適なサンプリング周期の設計法について検討を行い、さらにVSSオブザ-バを併用したアルゴリズムを提案した。2慣性系実験装置による実験によりこれらの方法がチャタリングの低減に有効であることが検証できた。本研究及び従来本研究室で行ってきたDC/ACサーボモータ、多自由度ロボットアーム、インバータ等モーションコントロールの広い範囲に渡る可変構造系応用の知見をもとに、実用に耐える設計手法を確立しCADとして提供できる可能性を示した。その中でも、制御対象および外界の変動・不確かさに対して不感で強いロバストな制御系の関心が高まっている。本研究は、このロバストなモーションコントロールを実現する手段として可変構造制御を用いるものである。当研究室では、理論的にまた研究室レベルでの実験を通して、可変構造制御によるロバストモーションコントロールの研究をすでに行っており、その応用範囲は、DC/ACサーボモータ、多自由度ロボットアーム、インバータ等モーションコントロールの全範囲に渡っている。本研究では今までの研究成果を基に、実用化レベルで残されている幾つかの問題点(エネルギー効率、チャタンリング等)を検討し、実用化に耐えうる技術として提示し、CAD化を行うと同時に、実時間性のあるハードウェアとしてVLISチップ製作を行うことを目的とする。平成7年度は、主にシミュレーションにより一般的な制御対象に対して、チャタリングを制御するような可変構造制御系の研究を行い、制御アルゴリズムを検討した。特に、ロボットアーム等の駆動モータに使用されるサーボモータを考慮し、電力変換器に対してエネルギー効率の点で最適なスイッチングパターンを可変構造制御系により直接生成することができた。この研究により、エネルギー効率の高い省エネタイプの制御が可能となり、また、チャタリングを抑制した高精度の制御が実現できる見通しがついてきた。エネルギー-効率の問題に関してはスイッチング部分にエネルギー消費項を考慮したスイッチングパターン生成について検討した。本研究及び従来本研究室で行ってきたDC/ACサーボモータ、多自由度ロボットアーム、インバータ等モーションコントロールの広い範囲に渡る可変構造系応用の知見をもとに、実用に耐える設計手法を確立したCADとして提供できる見通しもついてきた。
人工光合成反応中心複合体の創成と動作機構の解明

高等植物・藻類・光合成細菌の光合成初期過程は,光合成膜に存在する数種類の色素蛋白複合体が担う.色素蛋白複合体の動作機構の解明には,構造と機能及び機構の3者の関係を明らかにしなければならない.そのためには,複合体の構造に対する理解のみならず,構成色素と周囲との分子間相互作用に対する理解が必要不可欠である.光合成反応中心複合体(RC)は,光エネルギーを電子とホールとに電荷分離する機能を持つ.RCの機能発現に重要な役割を果たす構成色素として,バクテリオクロロフィル二量体(P)・単量体,バクテリオフェオフィチン,キノン,カロテノイド(Car)が存在する.これら構成色素は,二つの分枝上(A, B分枝)に擬二回回転対称性を保つ形で配置されている.しかしながら,そのような対称性を持つにも関わらず,Pにおいて電荷分離した電子はA分枝のみを利用して移動する.Carはこの擬二回回転対称性を明らかに崩す形で存在する唯一の構成色素である.非対称電子移動の原因を完全に理解するため,対称性を崩す形で存在するCarが他の構成色素に及ぼす静電的影響を,本研究において調べた.Car欠損変異株(Rb.sphaeroides R26.1)由来の色素蛋白複合体と,R26.1に人工的にCarを再構築した人工光合成反応中心複合体とに対して電場変調吸収分光測定を行い比較検討した.その結果,Carの有無により,P周辺の静電的環境が約10%程変化することを世界で初めて明らかにした.Carの存在が複合体内部の静電的環境に対して何らかの影響を及ぼしていることを初めて明らかにした.又,従来の電場変調吸収分光測定によって得られる非線形光学パラメータ値と,蛋白質内部の静電的環境との対応関係を定式化することに成功し,構造と機能及び機構の相関関係を探る新たな研究戦略の基盤を確立し,成果を学術雑誌等に発表した.高等植物・藻類・光合成細菌の光合成初期過程は,光合成膜に存在する数種類の色素蛋白複合体が担う.色素蛋白複合体の動作機構の解明には,構造と機能及び機構の3者の関係を明らかにしなければならない.そのためには,複合体の構造に対する理解のみならず,構成色素と周囲との分子間相互作用に対する理解が必要不可欠である.光合成反応中心複合体(RC)は,光エネルギーを電子とホールとに電荷分離する機能を持つ.RCの機能発現に重要な役割を果たす構成色素として,バクテリオクロロフィル二量体(P)・単量体,バクテリオフェオフィチン,キノン,カロテノイド(Car)が存在する.これら構成色素は,二つの分枝上(A, B分枝)に擬二回回転対称性を保つ形で配置されている.しかしながら,そのような対称性を持つにも関わらず,Pにおいて電荷分離した電子はA分枝のみを利用して移動する.Carはこの擬二回回転対称性を明らかに崩す形で存在する唯一の構成色素である.非対称電子移動の原因を完全に理解するため,対称性を崩す形で存在するCarが他の構成色素に及ぼす静電的影響を,本研究において調べた.Car欠損変異株(Rb.sphaeroides R26.1)由来の色素蛋白複合体と,R26.1に人工的にCarを再構築した人工光合成反応中心複合体とに対して電場変調吸収分光測定を行い比較検討した.その結果,Carの有無により,P周辺の静電的環境が約10%程変化することを世界で初めて明らかにした.Carの存在が複合体内部の静電的環境に対して何らかの影響を及ぼしていることを初めて明らかにした.又,従来の電場変調吸収分光測定によって得られる非線形光学パラメータ値と,蛋白質内部の静電的環境との対応関係を定式化することに成功し,構造と機能及び機構の相関関係を探る新たな研究戦略の基盤を確立し,成果を学術雑誌等に発表した.