hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
難削材料(硬脆材料)の無欠陥加工に関する研究

難削材料(硬脆材料)を有効に利用するためには、硬脆材料の無欠陥加工の開発がその鍵となる。硬脆材料として、ここではセラミックスを取りあげるが、硬脆材料の無欠陥成形加工には、使われる材料及びそれにの対する適切な加工条件の選定が重要である。この論文では、硬脆材料(セラミックス)の加工によく利用されるダイヤモンド研削及び成形加工に利用できYAGレ-ザ加工を用いた場合の無欠陥加工の可能性を取り扱う。又、無欠陥加工の評価には、加工された材料の曲げ破壊強度、加工表面の観察及び加工表面層の残留応力を用いている。セラミックスの研削実験の結果より、研削面には3種類の異なる表面が形成された。その1は、経晶粒内破壊によるものである。この場合、曲げ破壊強度に対して、表面の状態による影響はない。その2は、結晶粒間及び粒内破壊が共存する場合である。この例では、曲げ破壊強度は低い。その3は、疑似塑性流動的な表面形成の場合である。この場合の曲げ破壊強度は、やはり低いことが多い。研削されたセラミックスの曲げ破壊強度は、研削面より以下の表層の割れが大きな要因である。無欠陥研削加工の条件は、したがって、低いテ-ブル送り速度、早い研削砥石周速度及び振動特性の良好な研削盤の使用であることがわかった。次は、セラミックのレ-ザ加工における再凝固層及び割れの低減に関する実験である。無欠陥レ-ザ加工においても、レ-ザパルス幅、パルス繰り返し数に限界値がある。それは、レ-ザ加工による熱応力が局所の集中しているからである。実験されたセラミックスの曲げ破壊強度は、研削された場合より約20%程度の減少であること、残留応力は減少しているから、レ-ザによる無欠陥加工の可能性が確認された。この様に、本研究において、セラミックスの無欠陥加工の可能性を明らかにし、最適な加工条件を見いだした。今年度の成果について概要を報告する。1.難削材料の仕上げ面の評価に関し、とくにTiー6Alー4Vを例に取り、鏡面切削後の表面性状(残留応力)の測定を行った。この材料は、α及びβの2層構造であり、残留応力の測定は比較的困難な材料であることが分かったために、現在その評価について検討している。2.SEM内において、微小切削を行うための測定装置を設計・試作し、その装置を用いて一般顕微鏡内で切消実験を行った。その結果、この装置は有効に働くことを確認し、切削実験を実施している。また、切削力は正常に測定できること、SEMの真空チャンバ-内でも十分に切削でき、その観察が出来ることを確認している。3.硬脆材料(セラミックス)の無欠陥表面加工をレ-ザを用いて行い、レ-ザ加工による微少な割れの観察、残留応力などの測定を行い、さらに、曲げによる破壊強度を測定した結果、適切な加工条件を設定することにより、無欠陥レ-ザ加工が可能であることを明らかにした。4.新しい表面状態(現在、表面粗さをnmのオ-ダで測定できる)の測定装置を設計・試作中であり、今年度中にプロトタイプが完成する予定である。今後の展開として、次の命題を考えている。1.微小切削装置をより高精度化するための改造を計画している。この改造により、安定した観察が可能になる予定である。2.単結晶シリコンの無欠陥鏡面研削加工を実現するための鏡面研削加工、微小研削実験などを行い、研削加工のあらたな分野の拡大を図る。

3.微小表面の測定に基づく加工表面の表面性状が評価できるシステムを確立し、微少領域における切削現象を明らかにする。4.以上の研究により、無欠陥加工法に必要な加工条件を確立する。難削材料(硬脆材料)を有効に利用するためには、硬脆材料の無欠陥加工の開発がその鍵となる。硬脆材料として、ここではセラミックスを取りあげるが、硬脆材料の無欠陥成形加工には、使われる材料及びそれに対する適切な加工条件の選定が重要である。この論文では、硬脆材料(セラミックス)の加工によく利用されるダイヤモンド研削及び成形加工に利用できYAGレ-ザ加工を用いた場合の無欠陥加工の可能性を取り扱う。又、無欠陥加工の評価には、加工された材料の曲げ破壊強度、加工表面の観察及び加工表面層の残留応力を用いている。セラミックスの研削実験の結果より、研削面には3種類の異なる表面が形成され、それぞれの表面についての知見が得られた。その結果、研削されたセラミックスの曲げ破壊強度は、特に研削面より以下の表層の割れに着目する必要があることがわかり、無欠陥研削加工の条件として、低いテ-ブル送り速度、早い研削砥石周速度及び振動特性の良好な研削盤の使用であることがわかった。今年度は特に、セラミックのレ-ザ加工における無欠陥加工について取り上げると共に、微細な切削及び研削現象について研究した。レ-ザ加工においては、再凝固層及び割れの低減に関する実験を行い、無欠陥レ-ザ加工においては、レ-ザパルス幅、パルス繰り返し数に限界値がある。それは、レ-ザ加工による熱応力が局所の集中しているからであることがわかった。実験されたセラミックスの曲げ破壊強度は、研削された場合より約20%程度の減少であること、残留応力は減少していることから、レ-ザによる無欠陥加工の可能性が確認された。微細研削現象の解析より、砥粒相互の干渉による応力集中が生じ、割れが材料内部に発生することがわかり、研削実験の結果を裏付けている。この様に、本研究において、セラミックスの無欠陥加工の可能性を明らかにし、最適な加工条件を見いだした。
カルシウム依存性プロテアーゼ・カルパインの神経細胞死における機能的役割の解明

メタボリックラベリングにより^<35>S標識した野生型マウスおよびカルパスタチン遺伝子欠損マウス初代培養神経細胞をグルタミン酸で刺激後、タイムコースを追ってサンプリングし、4つの細胞画分に分画して電気泳動用のサンプルを調製した。二次元電気泳動後、オートラジオグラフィーを行い取得した画像を解析し、各スポットのシグナル強度を基にして野生型マウスおよびカルパスタチンノックアウトマウス間で有意な変化のあるものにつき分解速度(半減期)を求め、幾つかの基質候補蛋白質を得た。現在、マススペクトルの解析により、タンパク質の同定を進めている。一方、カルパスタチンノックアウトマウスとアルツハイマー病モデルマウス(アミロイド前駆体タンパク質トランスジェニックマウス;APP tg)を交配し、このin vivoモデルを用いて神経細胞死/神経病理とカルパイン-カルパスタチンシステムの解析を行った。その結果、この交配したマウスでは、APP tg単独に比較し、細胞外アミロイドの蓄積と共に細胞内タウの蓄積が促進することを見出した。また、細胞内で蓄積したタウは過剰なリン酸化を受けていることも確認した。このことから、カルパインの活性化によってp35蛋白質からp25蛋白質がプロセッシングを受けて産生し、引き続きサイクリン依存性プロテインキナーゼcdk5が活性化して、細胞内タウのリン酸化が亢進したことが考えられる。このように、細胞内プロテアーゼカルパインがアミロイド蓄積の刺激により活性化し、神経細胞死を引き出す可能性を示唆された。本研究で得られた結果を元に、今後も神経変性疾患における神経細胞死/神経病理に対する脳内カルパイン-カルパスタチンシステムの機能的役割についてさらに解析を進める予定である。これまでカルパインやカスパーゼなどのプロテアーゼの異常な活性化がアルツハイマー病を含む神経変性疾患において神経細胞死を引き起こすことが示されてきたが、ほとんどの研究が剖検脳や実験動物脳でこれらプロテアーゼ活性を測定することやモデル基質蛋白質の分解を指標にして議論しているに過ぎない。また、実際にADや多くの神経変性疾患で誘起される神経細胞死にどのような蛋白質の分解が決定的要因になるのか確たる証拠は提出されていない。本研究では、カルパイン活性が恒常的に上昇している内因性カルパイン阻害蛋白質カルパスタチンの遺伝子欠損マウスから調製しメタボィックラベリングした初代培養神経細胞を、ラジオプロテオミクスの手法を用いて神経細胞死誘発時に分解を被る蛋白質の同定を行い、カルパスタチン欠損マウスとアルツハイマー病モデルマウスを交配し、in vivoにおけるカルパイン活性化と特定蛋白質の分解および神経細胞死の因果関係の樹立を試みることを目的とした。本年度は年次研究計画に従って実験を行い、メタボリックラベリング条件、カルパイン活性化のため刺激条件(刺激物質の選択および暴露時間)、二次元電気泳動条件等の検討を行うと共に、電気泳動上の各スポットのシグナルの解析方法の樹立を図った。現在、野生型マウスおよびカルパスタチン遺伝子欠損マウス初代培養神経細胞を刺激後、タイムコースを追って調製したサンプルを二次元電気泳動し、取得した画像を解析している最中である。各スポットのシグナル強度から、野生型マウスおよびカルパスタチンノックアウトマウス間で有意な変化のあるものにつき分解速度(半減期)を求め、候補蛋白質を同定し、次年度の研究計画に沿って、in vivoモデルを用いて神経細胞死と新規同定カルパイン特異的基質蛋白質の分解との因果関係の樹立を試みる。本年度は年次研究計画に従って実験を行い、メタボリックラベリングにより35S標識した野生型マウスおよびカルパスタチン遺伝子欠損マウス初代培養神経細胞をグルタミン酸で刺激後、タイムコースを追ってサンプリングし、4つの細胞画分に分画して電気泳動用のサンプルを調製した。

二次元電気泳動後、オートラジオグラフィーを行い取得した画像を解析し、各スポットのシグナル強度を基にして野生型マウスおよびカルパスタチンノックアウトマウス間で有意な変化のあるものにつき分解速度(半減期)を求め、幾つかの基質候補蛋白質を得た。現在、マススペクトルの解析により、タンパク質の同定を進めている。一方、カルパスタチンノックアウトマウスとアルツハイマー病モデルマウス(アミロイド前駆体タンパク質トランスジェニックマウス;APP tg)を交配し、このin vivoモデルを用いて神経細胞死/神経病理とカルパイン-カルパスタチンシステムの解析を行った。その結果、この交配したマウスでは、APP tg単独に比較し、細胞外アミロイドの蓄積と共に細胞内タウの蓄積が促進することを見出した。また、細胞内で蓄積したタウは過剰なリン酸化を受けていることも確認した。このことから、カルパインの活性化によってp35蛋白質からp25蛋白質がプロセッシングを受けて産生し、引き続きサイクリン依存性プロテインキナーゼcdk5が活性化して、細胞内タウのリン酸化が亢進したことが考えられる。このように、細胞内プロテアーゼカルパインがアミロイド蓄積の刺激により活性化し、神経細胞死を引き出す可能性を示唆された。本研究で得られた結果を元に、今後も神経変性疾患における神経細胞死/神経病理に対する脳内カルパインーカルパスタチンシステムの機能的役割についてさらに解析を進める予定である。
撃力と自由運動を利用した歩行ロボットのハイブリッド制御

本研究の目的は,自由運動を積極的に利用した制御手法を確立し,できるだけ消費エネルギーの少ない歩行ロボットを開発することである.具体的には,両脚接地時のみ撃力による蹴り動作を行い,片脚支持の状態では何ら力を加えない,という制御手法を研究し,実機を開発した.まず,制御手法に関しては,非線形モデルを用いた数値シミュレーションを歩行動作中にオンラインで行い,最適な蹴り入力を探索するというフィードバック制御アルゴリズムを開発した.その結果,ある程度自由に初期状態を与えても,両脚接地の直前に支持脚をわずかに伸ばすのみで周期的な歩行運動を達成できることが確認できた.さらに,片脚支持の状態で腰部のジョイントにトルクを発生させることで安定性を増すことも検討し,シミュレーションによってある程度の効果が確認できた.より一般的な観点から,不連続性を伴うハイブリッド制御の理論や,オンラインで最適化問題を解くアルゴリズムについても研究を行った.歩行ロボットの実機に関しては,3号機の開発を行った.1号機は4脚構造でサジタル平面内に運動を拘束したが,2号機は二脚構造のため片脚支持期にラテラル平面内の運動(左右方向の揺れ)が生じ歩行の障害となる場合があった.その原因は構造上の微小なガタやたわみであり,構造の剛性向上が課題となった.そこで,3号機では構造と角度計測の機構を工夫し,曲げ荷重のかかる部分はできる限り可動部を排した一体構造とした.さらに,超音波モータによって支持脚を伸縮させるアクチュエータを独自に開発した.これは,片脚支持期に自重を支えるための消費電力を低減し,かつ,バッテリと計算機を搭載して12kgだった2号機よりさらに軽量化するためである.接地検出のためのセンサも脚部に埋め込み,軽量化と剛性向上を達成した.センサとアクチュエータの周辺回路も独自に開発し,動作を確認した.本研究の目的は,自由運動を積極的に利用した制御手法を確立し,できるだけ消費エネルギーの少ない歩行ロボットを開発することである.具体的には,両脚接地時のみ撃力による蹴り動作を行い,片脚支持の状態では何ら力を加えない,という制御手法を研究し,実機によって検証することを目指す.まず,制御手法に関しては,非線形モデルを用いた数値シミュレーションを歩行動作中にオンラインで行い,最適な蹴り入力を探索するというフィードバック制御アルゴリズムを開発した.その結果,ある程度自由に初期状態を与えても,両脚接地の直前に支持脚をわずかに伸ばすのみで周期的な歩行運動を達成できることがシミュレーションで確認できた.さらに,片脚支持の状態で腰部のジョイントにトルクを発生させることで安定性を増すことも検討し,シミュレーションによってある程度の効果が確認できた.歩行ロボットの実機に関しては,昨年度製作した2号機の改良と平行して3号機の開発を進めた.1号機は4脚構造でサジタル平面内に運動を拘束したが,2号機は二脚構造のため片脚支持期にラテラル平面内の運動(左右方向の揺れ)が生じ歩行の障害となる場合があった.その原因は構造上の微小なガタやたわみであり,構造の剛性向上が課題となった.そこで,3号機では構造と角度計測の機構を工夫し,曲げ荷重のかかる部分はできる限り可動部を排した一体構造とした.さらに,超音波モータによって支持脚を伸縮させるアクチュエータを独自に開発した.これは,片脚支持期に自重を支えるための消費電力を低減し、かつ,バッテリと計算機を搭載して12kgだった2号機よりさらに軽量化するためである.現在までに概念設計から詳細設計までを完了し,機械加工を含めて製作を進めている.本研究の目的は,自由運動を積極的に利用した制御手法を確立し,できるだけ消費エネルギーの少ない歩行ロボットを開発することである.具体的には,両脚接地時のみ撃力による蹴り動作を行い,片脚支持の状態では何ら力を加えない,という制御手法を研究し,実機を開発した.まず,制御手法に関しては,非線形モデルを用いた数値シミュレーションを歩行動作中にオンラインで行い,最適な蹴り入力を探索するというフィードバック制御アルゴリズムを開発した.その結果,ある程度自由に初期状態を与えても,両脚接地の直前に支持脚をわずかに伸ばすのみで周期的な歩行運動を達成できることが確認できた.さらに,片脚支持の状態で腰部のジョイントにトルクを発生させることで安定性を増すことも検討し,シミュレーションによってある程度の効果が確認できた.より一般的な観点から,不連続性を伴うハイブリッド制御の理論や,オンラインで最適化問題を解くアルゴリズムについても研究を行った.歩行ロボットの実機に関しては,3号機の開発を行った.1号機は4脚構造でサジタル平面内に運動を拘束したが,2号機は二脚構造のため片脚支持期にラテラル平面内の運動(左右方向の揺れ)が生じ歩行の障害となる場合があった.その原因は構造上の微小なガタやたわみであり,構造の剛性向上が課題となった.そこで,3号機では構造と角度計測の機構を工夫し,曲げ荷重のかかる部分はできる限り可動部を排した一体構造とした.さらに,超音波モータによって支持脚を伸縮させるアクチュエータを独自に開発した.これは,片脚支持期に自重を支えるための消費電力を低減し,かつ,バッテリと計算機を搭載して12kgだった2号機よりさらに軽量化するためである.接地検出のためのセンサも脚部に埋め込み,軽量化と剛性向上を達成した.センサとアクチュエータの周辺回路も独自に開発し,動作を確認した.
(γ,π+γ)反応による原子核スピン・アイソスピン状態の研究

本研究の目的は,東北大学大学院付属原子核研究施設(核理研)で完成した300MeVパルスピームストレッチャー・プースター(STB)を用いた。光子・パイ中間子生成反応による原子核スピン・アイソスピン状態の研究である.この実験は,ガンマ線の高分解能標識化と終状態に放出される中性子、ガンマ線を解析することによりこれまで行われてきた(γ,π)反応実験の問題点を克服することが目的である.実験に使用するパイ中間子測定レンジテレスコープ検出器の製作・テストを8-10年度に行つた.パイ中間子の測定は,16層からなるプラステックシンチレーターで構成されており.検出器内で静上した後.競壊時に放出される荷電粒子の信号をとらえ,パイ中間子事象を区別し,そのエネルギーはレンジおよびパルス波高て決定する.この方法により正・負電荷のパイ中間子を区別し分解能2MeVで剰定することができる.このテレスコープのビームによるテストをKEK田無・電子シンクロトロンを用いて行つた.使用した制動輻射γ線の最大エネルギーは600MeVであつた。この結果本レシジテレスコープは,低エネルギーパイ中間子識別に十分性能を発揮することおて確認された.平成10年度には,核理研STBにおいて(γ,π)同時計数実験を行うことであつたが。現在のところSTBからのビームが実験を行える段階まで整備されていない.このため年度内に実験を実施することが出来なかった.検出器は完成しており,次年度以降早急に実験を開始することになった.なお本科研費により検出器開発と同時に整備した単色光子生成システムを含めたテスト実験を11年度に行つた。この結果本科研費て行うパイ中間子生成実験に必要な品質の標識光子ビームが得られることを確認した.電子線エネルギーがまだ十分てはないが.加速器側の問題点は明らかになりつつあり,実験実施の環境は整いつつある。世界的な状況から見ても核理研の標註光子はユニークな存在であり,閾値近傍における光パイ中間子スペクトロスコピーの研究は本科研費を契機にして続けていく予定である.本研究の目的は,東北大学大学院付属原子核研究施設(核理研)で完成した300MeVパルスピームストレッチャー・プースター(STB)を用いた。世界的な状況から見ても核理研の標註光子はユニークな存在であり,閾値近傍における光パイ中間子スペクトロスコピーの研究は本科研費を契機にして続けていく予定である.本研究の目的は,東北大学原子核研究施設に完成する電子線線形加速器+300MeVパルスビームストレッチャー(STR)による光子・パイ中間子生成反応による原子核スピン・アイソスピン状態の研究である.この実験では,ガンマ線の高分解能標識化と終状態に放出されるガンマ線を解析することによりこれまで行われてきた(γ,π)反応実験の問題点を克服し新たな知見を得ることが目的である.この実験の準備のため本年度は,実験に使用するパイ中間子測定検出器の設計およびテストを行った.パイ中間子の測定はΔE/Eタイプのプラスチックレンジテレスコープで行う.パイ中間子は,検出器内で静止した後崩壊時に放出する荷電粒子の信号をとらえ,パイ中間子事象を区別し,そのエネルギーはレンジおよびパルス波高で決定する.この方法により正・負電荷のパイ中間子を区別し分解能1MeVで測定することができる.このプラスチックレンジテレスコープを用いて平成9年度に実験を行うため本科研費により検出器の製作を行った.

平成8年度の予定は,テスト実験まで行うことであったが加速器建設が遅れたため本年度は検出器製作にとどまった.平成8年度実績をまとめると,1.核理研SBRからの取り出し電子ビームのリアルガンマ化装置を整備する.2.パイ中間子レンジ検出器のコンピュータシミュレーションを行い仕様詳細について検討した.3.検出器の各部分についてのテストを行い全体設計を終了した後,製作を開始した.このほかにも実際の検出器設置等に関するコンピュータシミュレーションも行い予想される計数率・バックグランド事象に対する対策を検討した.本研究の目的は,東北大学原子核研究施設に完成する電子線線形加速器および300MeVパルスビームストレッチャー・ブ-スター(STB)による光子・パイ中間子生成反応による原子核スピン・アイソスピン状態の研究である.この実験では,ガンマ線の高分解能標識化と終状態に放出される中性子,ガンマ線を解析することによりこれまで行われてきた(γ,π)反応実験の問題点を克服し新たな知見を得ることが目的である.この実験の準備のため本年度は,実験に使用するパイ中間子測定検出器の製作およびテストを行った.パイ中間子の測定は20レイヤーからなるプラスチックレンジテレスコープで行う.パイ中間子は,検出器内で静止した後崩壊時に放出する荷電粒子の信号をとらえ,パイ中間子事象を区別し,そのエネルギーはレンジおよびパルス波高で決定する.この方法により正・負電荷のパイ中間子を区別し分解能2MeVで測定することができる.このプラスチックレンジテレスコープを用いて平成8年度に引き続き検出器のテストをβ線,宇宙線,35MeV陽子線で行った.平成9年度の予定は,テスト実験まで行うことであったが加速器建設が遅れたため本年度は検出器オフラインでのテストにとどまった.平成9年度実績をまとめると,1.ビームラインおよびリアルガンマ化装置の整備する.2.パイ中間子レンジ検出器のコンピュータミュミレーションを行い仕様詳細について検討した.3.検出器の全体についてのテストを行い検出器製作を終了した.本研究の目的は,東北大学原子核研究施設(核理研)で完成した300 MeVパルスビームストレッチャー・ブースター(STB)を用いた,光子・パイ中間子生成反応による原子核スピン・アイソスピン状態の研究である.この実験は,ガンマ線の高分解能標識化と終状態に放出される中性子,ガンマ線を解析することによりこれまで行われてきた(γ,π)反応実験の問題点を克服することが目的である.実験準備のため本年度は,使用するパイ中間子測定レンジテレスコープ検出器テストを行った.パイ中間子の測定は,16層からなるプラスチックシンチレーターで構成されており,検出器内で静止した後,崩壊時に放出される荷電粒子の信号をとらえ,パイ中間子事象を区別し,そのエネルギーはレンジおよびパルス波高で決定する.この方法により正・負電荷のパイ中間子を区別し分解能2MeVで測定することができる,このテレスコープのビームによるテストをKEK田無・電子シンクロトロンを用いて行った,使用した制動輻射γ線の最大エネルギーは600MeVであった.この結果本レンジテレスコープは,低エネルギーパイ中間子識別に十分性能を発揮することが確認された.平成10年度には,核理研STBにおいて(γ,π)同時計数実験を行うことであったが,現在のところSTBからのビームが実験を行える段階まで整備されていない.このため年度内に実験を実施することが出来なかった.
日本語と韓国語における「直訳できない構造」について

日本語と韓国語はともに膠着語として分類され、文法的に多くの類似点を持つが、表現様相の観点から見たとき、両言語は微妙な違いを見せる。本研究は、言語資料として日本語の小説とその小説の韓国語翻訳書を使用し、表現様相の観点から日本語と韓国語の相違点を明らかにしようとしたものである。主として「名詞」「接続詞」「指示代名詞」及び「主語」をめぐる直訳できない構造を中心に考察を行ったものである。本研究は、同一の場面が与えられた時、それぞれの言語がどのような表現を選択していくのかを問う、表現様相論の観点から「日本語と韓国語における直訳できない構造」について考察を行ったものである。(1)日本語の小説とその小説の韓国語翻訳書を選定し、入力及び誤入力の確認作業を行った。(2)上記の電子化したデータをもとに日本語と韓国語の対訳コーパスを作成した。(3)上記の日韓対訳コーパスを検討し、一対一的に対応しない用例を抽出した。(4)上記の用例の分析を通して、今までの日韓対照研究においてほとんど注目されてこなかった日本語と韓国語におけるいくつかの表現様相の差異を見つけることができた。(主語の出現における表現様相など)(5)千葉大学にて行われた「外から見た日本語-対照研究は何か-」と題するリレー講義と、駐大阪韓国文化院「世宗学堂」主催の「2011年度韓国語教師研修会(福岡)」を通して研究成果の一部を紹介した。本研究は、可能性として<現れうる表現>ではなく<実際現れた表現>を対象に、「非文か否か(言えるかどうか)」ではなく「自然か否か」に焦点を当てることで、日本語と韓国語に存在する、いくつかの表現様相の差異を見つけることができた。これは、文法的な類似性に隠れて今までの日韓対照研究においてなかなか表面化もしくは明示化できなかった言語事実が明らかになったという意味で示唆するところが多い。また、今回の結果を通して、表現様相論の観点からの日韓対照研究の意義・重要性が裏付けられたとも言えよう。日本語と韓国語は文法的な類似性を持つが、表現様相論の観点から両言語を見たとき、表現のあり方の違いは相当なものである。本研究で指摘された日本語と韓国語における「直訳できない構造」は、今後もう少し研究を深めれば、日韓翻訳や、言語教育、辞典編纂など、これら二言語間にまたがるあらゆる領域に、その活用が期待される。
インドネシア・ジョグジャカルタのチョデ・カンポンの居住環境と改善手法に関する研究

研究完成年である2003年度については、2002年度までに行った(1)チョデ・カンポン・ロモマゴンカンポンの80年代以降の改善経過、(2)中心的建築家グループの活動内容、(3)現在の住民属性・行動観察・近隣関係・住宅改善意識調査の結果を踏まえ、a)全体の研究の取りまとめ・論文の完結・そのための再調査、b)今後の改善運動への指針の明確化、c)未だ曖昧であるロモマゴンとその協力者(以下RMGと呼称)の活動が現在の居住環境改善に如何に影響を与えたかを明らかにするための再調査、以上3点の作業を行った。具体的には下記の内容が03年度研究実績である。1.論文:2000以降の調査結果をチョデカンポンの概要、カンポン改善経過と住民属性、教育・コミュニティー活動と近隣関係、居住空間と改善意向の4つの観点から取りまとめ、日本建築学会計画系論文集に査読・発表した。査読過程で指摘をうけた、ロモカンポン調査結果とチョデ川流域カンポン全体調査のデータ比較を新に行い、ロモカンポンの空間・経済・就労・学歴面での貧困さ、ならびに今なお残存するアーバンインボリュージョンの特性をもっていることを明らかにした。2.改善活動指針:住宅の改善プロセスを類型化し住民意織との対応から、調理室・寝室・リビングの順に今後改善すべきことが明らかとなった。また集落としてのゴミ収集・トイレ整備が必要であることがわかった。3.RMGの活動に対する住民評価の実態:学歴・職業・モラル・治安面での改善影響のあるなしに関する全50世帯に対する対面式アンケートを実施した。その結果、治安と学歴改普でRMGの影響を7割以上の世帯が指摘していることがわかった。またモラル・職業改善についても4割以上の世帯に影響のあることを明らかにした。2002年度研究実績については、現地調査を実施し、チョデ・カンポン、RMKについて80年代以降の改善経過、中心的建築家グループの活動内容、現在の住民属性・行動観察・近隣関係・住宅改善意識調査等を通して、ジャグジャカルタ市のカンポンの一側面を明らかにした。現時点で得られた結論は以下の通りである。1)70年代までスクォッターエリアであったチョデ・カンポンはRMの抵抗運動、学生らをも含めたRMGによるボランティア改善運動を契機として、洪水域の官民共同堤防建設運動へと発展し、住民の居住権認知の方向に繋がってきた。2)RMKは現在でもセントラル・ジャワ出身者を中心に構成された高密度・狭小居住・低学歴地区であるが、RM活動後の若年層には就労・所得面で改善傾向が現れている。3)コミュニティー活動は住民間・世代間の議論の場として維持されており、共同体意識・付合い度も高く、RT長がその中核を担っている。一方、ゴミ収集システムの確立とトイレ・調理スペース整備が必要な状況にある。4)RMG設計建物はスラバヤ・ウジュン・レベルの狭小さとインフラ未整備状況が明らかである。住居類型では1室型を中心に3室以上の住居まで平均的に存在し、KやLの増築が前面に行なわれる傾向が見られる。5)住居改善履歴と意向では、修繕と増築が同等に行なわれており、自主的な改善意識も高くなりつつある。一方今後の改善ではテンボッ壁が主体となることが予想される。6)居住環境に対する満足度の高さと定住化は、住民の自主的な住宅改善意識と一定の関係がある。
コメットアッセイ法によるDNA損傷抑制作用を有する天然資源の探索研究

平均寿命の延伸に伴い、生活習慣病の罹患者数が増加している。DNA損傷の蓄積は、がんなどの生活習慣病の発症に関わっており、DNA損傷を抑制する物質は生活習慣病の予防に有効であると考えられる。このDNA損傷と生活習慣病の関係に着目し、DNA損傷の優れた検出方法の1つであるコメットアッセイ法を用いて、DNA損傷抑制作用を有する天然資源ならびに活性成分を探索し、生活習慣病予防に有効なシーズを供給することを目的として研究を行なった。最終年度は、前年度に引き続き採集した天然資源の抽出エキスの成分検索を行った。Chrysanthemum morifolium(菊)花部からは、2個の新規ポリアセチレン配糖体を含む5個の化合物を単離、構造決定した。Teucrium chamaedrys(ウォールジャーマンダー)の酢酸エチル可溶画分からは、1個の新規ジテルペノイドを単離、構造決定した。また新たな天然資源として、海洋生物についても成分検索を実施した。Pseudoceratina属の海綿動物からは、2個の新規ブロモチロシンアルカロイドを単離、構造決定した(Mar. Drugs, 2018, 16, 463.)。Hyrtios属の海綿動物からは、1個の新規β-カルボリンアルカロイドを単離、構造決定した(Tetrahedron Lett. 2018, 59, 4500-4502.)。その他、2種の渦鞭毛藻、3種の海綿動物から4個の新規化合物を単離した。本研究では、天然資源を対象にコメットアッセイ法によるスクリーニングを実施し、DNA損傷抑制作用を有する天然資源を見出した。また10種の天然資源の成分検索を行い、13個の新規化合物を含む43個の化合物を単離、構造決定した。このうち12個の化合物についてUVによるDNA損傷の抑制活性を評価したところ、4個の化合物が活性を示すことが明らかになった。DNA損傷は、がんなどの生活習慣病の発症に関わっており、DNA損傷を抑制する物質は生活習慣病の予防に有効であると考えられる。このDNA損傷と生活習慣病の関係に着目し、DNA損傷の優れた検出方法の1つであるコメットアッセイ法を用いて、DNA損傷抑制作用を有する天然資源ならびに活性成分を探索し、生活習慣病予防に有効なシーズを見いだすことを目的として研究を行った。種々の植物について抽出エキスを作成し、DNA損傷抑制作用のスクリーニングを実施したところ、Acer nikoense(メグスリノキ)、Chrysanthemum morifolium(菊)、Teucrium chamaedrys(ウォールジャーマンダー)の抽出エキスが活性を示した。このうち、A. nikoenseとC. morifoliumについて成分探索を行い、A. nikoenseからは、アシル化トリテルペノイド配糖体、メガスティグマン配糖体、ジアリルヘプタノイド配糖体、フェニルブタノイド配糖体、フェノール配糖体を、C. morifoliumからはフラボノイドを単離し、その構造を決定した。A. nikoenseより単離したアシル化トリテルペノイド配糖体うち、2個は新規化合物であった。また、A. nikoenseより単離した化合物について、UV照射により生じるDNA損傷の抑制作用をコメットアッセイにより評価し、活性化合物を見いだした。スクリーニングにより、UVによるDNA損傷抑制作用を示す天然資源を3種見いだした。さらに、その内の1種(A.nikoense)より、活性化合物を見いだすとともに、新規化合物を2個単離・構造決定することができた。このDNA損傷と生活習慣病の関係に着目し、DNA損傷の優れた検出方法の1つであるコメットアッセイ法を用いて、DNA損傷抑制作用を有する天然資源ならびに活性成分を探索し、生活習慣病予防に有効なシーズを供給することを目的として研究を行なっている。平成29年度は平成28年度に引き続き天然資源(植物、海洋生物など)の採取を行い、採取した天然資源の抽出エキスの調製を行なった。調製した抽出エキスについて、UV照射によって生じるDNA損傷の抑制作用を指標として活性を示す天然資源のスクリーニングを進めている。また、平成28年度に行なったスクリーニングにおいてUVに対するDNA損傷抑制作用を示したCharysanthemum morifolium(菊)の抽出エキスについて、in vitro小核試験を用いてUVに対するDNA損傷抑制作用を評価したところ、C. molifolium抽出エキスはUV照射により生じる小核の発生を有意に抑制することが明らかになった。このことからC. molifoliumは染色体異常の誘発を抑制する作用があることが示唆された。さらに前年度に行なったスクリーニングにおいて活性を示したTeucrium chamaedrys(ウォールジャーマンダー)については、酢酸エチル可溶画分の成分検索を行い、1個の新規化合物を単離、構造決定した。天然資源抽出エキスのスクリーニングと活性成分の単離・構造決定に時間を要しているため。

最終年度は、前年度に引き続き採集した天然資源の抽出エキスの成分検索を行った。Chrysanthemum morifolium(菊)花部からは、2個の新規ポリアセチレン配糖体を含む5個の化合物を単離、構造決定した。Teucrium chamaedrys(ウォールジャーマンダー)の酢酸エチル可溶画分からは、1個の新規ジテルペノイドを単離、構造決定した。また新たな天然資源として、海洋生物についても成分検索を実施した。Pseudoceratina属の海綿動物からは、2個の新規ブロモチロシンアルカロイドを単離、構造決定した(Mar. Drugs, 2018, 16, 463.)。Hyrtios属の海綿動物からは、1個の新規β-カルボリンアルカロイドを単離、構造決定した(Tetrahedron Lett. 2018, 59, 4500-4502.)。その他、2種の渦鞭毛藻、3種の海綿動物から4個の新規化合物を単離した。本研究では、天然資源を対象にコメットアッセイ法によるスクリーニングを実施し、DNA損傷抑制作用を有する天然資源を見出した。また10種の天然資源の成分検索を行い、13個の新規化合物を含む43個の化合物を単離、構造決定した。このうち12個の化合物についてUVによるDNA損傷の抑制活性を評価したところ、4個の化合物が活性を示すことが明らかになった。H28年度に引き続き、スクリーニングにおいて活性を示した天然資源について活性化合物の探索を行う。顕著な活性を示す化合物については化合物量を確保し、誘導体調製による構造活性相関の検討を行う。また、H28年度に実施したスクリーニングにおいて、活性を示した天然資源が3種であったため、より広範な天然資源を対象としてスクリーニングを実施する。現在までに顕著な活性を示し、かつ収量の多い化合物が得られていないことから、平成29年度に新たに調製した天然資源の抽出エキスについてスクリーニングを継続して行い、活性を示した抽出エキスについて活性成分の探索・同定を順次行う。また抽出エキスが有意な活性を示す天然資源のうち食経験のあるものについては、分配後の画分やフラクションの段階で種々の活性試験を行い、作用機序を検討することで、機能性素材としての有用性を評価する。研究機関の異動により、購入する機器・消耗品に変更があり、差額が生じた。研究代表者が所属する研究室で行われている他の研究テーマと機器・消耗品を共同で使用したことにより使用額に差が生じた。次年度、天然資源からの化合物の分離や生物活性試験の実施に必要な消耗品費、成果報告のための旅費などに充当する。天然資源からの化合物の単離、活性化合物の誘導体調製および活性試験の実施に必要な消耗品費、天然資源の採集と研究成果報告のための旅費などに充当し、円滑に研究を遂行する。
総義歯装着者の下顎位置感覚に対する粘膜感覚の制御に関する研究

無歯顎患者の咬合高径の設定に際し,Little,Brillらが患者の位置感覚を利用するComfortable zoneによる方法を発表して以来,多くの研究報告をみる.下顎の位置感覚の制御には筋紡錘ならびに顎関節受容器からの感覚入力が関与することは明らかとされているが無歯顎者の粘膜感覚がどう影響するかについては不明な点が多い.そこで,総義歯装着者の粘膜感覚が垂直的下顎位の識別能へ及ぼす影響を検討した.[方法]義歯床形態や適合性に不備を認めるものの臨床的には満足の得られている総義歯装着者6名(平均年齢68.3歳)を被験者とした.旧義歯による不適正咬合床と新たな適正咬合床を使用し,旧義歯の咬合高径を基準位として前歯部で4mm低い高径から4mm高い高径まで1mm間隔で9種類のレジンプレートによりランダムに50回咬合高径を変化させ,その都度の高さを「低すぎる,低い,ちょうど良い,高い,高すぎる」の5段階で判断させそれぞれの高さ判断の平均値と標準偏差を垂直的下顎位とその識別能として統計処理した.さらに良好に経過している総義歯装着者10名(平均年齢62.2歳)を被験者として床下粘膜面の表面麻酔による粘膜感覚の遮断条件および下顎床形態の縮小条件による下顎位値感覚への影響を,先の実験と同様の方法で検索した.[結果]1.不適正咬合床では同一の高さ判断においても,より低い咬合位を選択し,またその識別能の低下を認めた.2.支持粘膜面の表面麻酔により下顎位置感覚の識別能は低下した.特に下顎のみの麻酔によりその影響は大きかった.3.床外形の縮小により至適咬合高径と判断した下顎位はより低位に変化した.したがって,粘膜感覚は至適レベルの咬合高径を識別する因子として大きく影響し,臨床において咬合床の形態や適合性の良否が咬合高径の設定に大きく関与することが示唆された.無歯顎患者の咬合高径の設定に際し,Little,Brillらが患者の位置感覚を利用するComfortable zoneによる方法を発表して以来,多くの研究報告をみる.下顎の位置感覚の制御には筋紡錘ならびに顎関節受容器からの感覚入力が関与することは明らかとされているが無歯顎者の粘膜感覚がどう影響するかについては不明な点が多い.そこで,総義歯装着者の粘膜感覚が垂直的下顎位の識別能へ及ぼす影響を検討した.[方法]義歯床形態や適合性に不備を認めるものの臨床的には満足の得られている総義歯装着者6名(平均年齢68.3歳)を被験者とした.旧義歯による不適正咬合床と新たな適正咬合床を使用し,旧義歯の咬合高径を基準位として前歯部で4mm低い高径から4mm高い高径まで1mm間隔で9種類のレジンプレートによりランダムに50回咬合高径を変化させ,その都度の高さを「低すぎる,低い,ちょうど良い,高い,高すぎる」の5段階で判断させそれぞれの高さ判断の平均値と標準偏差を垂直的下顎位とその識別能として統計処理した.さらに良好に経過している総義歯装着者10名(平均年齢62.2歳)を被験者として床下粘膜面の表面麻酔による粘膜感覚の遮断条件および下顎床形態の縮小条件による下顎位値感覚への影響を,先の実験と同様の方法で検索した.[結果]1.不適正咬合床では同一の高さ判断においても,より低い咬合位を選択し,またその識別能の低下を認めた.2.支持粘膜面の表面麻酔により下顎位置感覚の識別能は低下した.特に下顎のみの麻酔によりその影響は大きかった.3.床外形の縮小により至適咬合高径と判断した下顎位はより低位に変化した.したがって,粘膜感覚は至適レベルの咬合高径を識別する因子として大きく影響し,臨床において咬合床の形態や適合性の良否が咬合高径の設定に大きく関与することが示唆された.
自己集合を利用した酵素検出用19F－NMR/MRIオフォン型プローブの開発

本研究の目的は、特定の「酵素活性」をフッ素(19F)で検出可能なMRIプローブを開発することである。生体内には観測可能なフッ素核が存在しないことから、高いS/N比でイメージングすることが期待できる19F-MRIが近年注目されている。しかし、イメージングのためのシグナルスイッチング機構に乏しく、汎用性の高いシグナルスイッチング機構の開発が求められている。自己会合を利用した蛋白質turn-on検出用19F-MRIプローブの先行研究を基に、酵素活性を検出する手法として「自己会合型」プローブを開発した。分子の自己会合という超分子的な相互作用でプローブの酵素応答能をコントロールし、酵素反応によってシグナル増幅が起こることを期待した。開発したプローブは、水中で自己会合することで19Fシグナルを示さなかった。しかし、酵素反応を受けることによって、プローブ構造が変化し、理想的なturn-on型で標的の酵素活性を19F-MRIでイメージング可能であった。本年度は、自己会合型酵素プローブを用いて、酵素応答能を詳細に検討し、酵素活性を細胞系でも適応可能か検証した1その結果、開発した会合プローブは、サブnMオーダーの酵素でもturn-on型で高感度に検出可能であり、癌細胞が分泌したごく微量の酵素活性を19F-MRIでイメージングできた。さらに、種々の培養細胞系を用いた検討により、19F-MRIによる酵素活性のアッセイ系を構築し、いくつかの刺激によって誘導された酵素活性の評価を行うことが可能であった。生体内には観測可能なフッ素核が存在しないことから、高いS/N比でイメージングすることが期待できる19F(フッ素)-MRIが近年注目されている。しかし、イメージングのためのシグナルスイッチング機構がほとんど存在せず、汎用性の高いシグナルスイッチング機構が求められる。自己会合を利用したタンパク質検出用19F-MRIオフオンプローブの先行研究を基に、会合型プローブを酵素系へと展開することで、「自己会合によるシグナルスイッチング機構」の一般性を拡張し、酵素活性の19F-MRイメージングを行った。具体的には、癌をイメージングするため、MMP-2(matrix metalloproteinase)を標的酵素とした。MMP-2は癌の悪性化に関与する分泌型酵素であり、MMP-2イメージングは癌イメージングにつながることが期待される。MMP-2の基質ペプチドは親水性が高く、フッ素部位を導入するだけでは自己会合を誘起するのは難しいことが考えられたため、自己会合を補助する部位を導入し、自己会合させることとした。種々検討した結果、開発したプローブは水中においてナノマイクロメートルサイズの自己会合体を形成し、19Fシグナルを示さないが、そこに精製MMP-2を添加すると、酵素反応が進行し、19Fシグナルが回復することが明らかとなった。また、このシグナル回復はMMP-2阻害剤を添加すると完全に抑えられたことから、MMP-2の酵素活性に依存したシグナル回復であることが示された。最適化したプローブを用いて、実際にヒト由来癌細胞から分泌される微量のMMP-2の19F-MRイメージングにも成功した。自己会合型19F-MRIプローブを開発し、培養細胞から分泌されるごく微量の酵素の活性を19F-MRイメージングすることに成功したことから、当初予定していた精製酵素系での検討以上に進展している。開発したプローブを基に、担癌マウスを用いたin vivo 19FMR Imagingを行うとともに、より一般性を拡張するため、非切断型酵素や細胞内などの他の酵素系に関して19Fプローブの開発を試みる。
1930年代における人絹織物業の市場と統制

人絹織物業の最大の産地である福井県を対象に、『福井新聞』(1931年44年)、県内繊維企業営業報告書、商工会議所月報、織物同業組合月報、福井人絹取引所資料等を収集し、かつ輸出組合資料、日本輸出人造絹織物工業組合資料、外務省記録、『日刊工業新聞』・『中外商業新報』マイクロフィルムを収集した。これらの分析を通じて、以下のことがわかった。人絹織物業は、当該期日本の代表的輸出産業であるが、人絹糸生産過程の技術革新、海外消費市場の拡大により急激な成長を遂げ、他産業にみられるカルテル組織は、人絹糸生産部門(日本人絹連合会=人絹連)においても人絹織物生産部門(日本輸出人造絹織物工業組合連合会=人工連)においても弱体かつ後進的であり、統制忌避・自由競争を特徴としていた。ところが、海外諸国における輸入防遏措置が強まる1935年頃から日本絹人絹糸布輸出組合連合会(=輸連)が輸出統制を提起し、これが人絹連の操短再開、アウトサイダーの加入を促進し、人工連の生産統制を促した。福井産地は当初生産統制に批判的であった。福井産地が投げかけた生産統制の改革要求は、実績10割保留、零細機業家への傾斜配分、超過生産手数料の半減などでこれらは、日中戦争開始後に部分的に実現した。日中戦争は、人絹織物生産・輸出の伸びを抑制したが、新たに拡大した中国市場に向けて生産がシフトした。1938年から開始される人絹織物の団体リンク制は、産地では輸出向き製品の統制解除・自由生産と受けとめられた。しかし、協定糸は予定数量を下回り、福井産地は原糸不足に悩まされ、輸出実績は計画を大きく下回り、内地流入・円ブロック流出を防げなかった。39年末のリンク制改革は、人工連の役割を大きく低下させ、近衛新体制下に企業合同という新たな事態を迎え、中小工業としての輸出人絹織物業は、衰退の道をたどるのである。
新規ジェネレータシステムによるポジトロン放出ヒ素トレーサの開発

人体にとって有害なヒ素の土壌汚染は世界的に問題となっており、我が国においても、ヒ素が環児中に広く分布していることから、農作物におけるヒ素の汚染が危惧されている。特に、近年、消費者レベルまで浸透している安心・安全な食品と言った観点からも、ヒ素による農作物の汚染回避を目指した取り組みは急務である。最も単純且つ効果的な対策として、ヒ素で汚染された土壌環境の修復が検討されており、これまで、植物を活用するファイトレメディエーションによるヒ素汚染土壌の浄化技術の開発が試みられてきたが、植物がヒ素を蓄積するメカニズムは未だ明らかにされていない。そこで、本研究では、生きた植物中での物質動態を可視化できる植物ポジトロンイメージング法(PETIS)による植物中でのヒ素の吸収・蓄積の動態解析を実現するために、ポジトロン出核種ヒ素トレーサーを製造し、植物におけるヒ素の吸収・蓄積の動態について検討することを計画した。ポジトロン放出核種ヒ素トレーサーの開発では、半減期の長いAs-73,74をGe (p,xn)反応を用いてGeO_2ターゲット中に生成させた。ターゲットの溶解後、溶存化学種とpHの関係を利用した化学分離により、ターゲットから放射性ヒ素を回収した。その結果、回収率は低かったものの、照射副生成物であるSe-75の混入もなく、放射性核種的及び化学的純度の高いヒ素トレーサーの調製に成功した。さらに、得られたAs-73及びAs-74トレーサーを用いて、植物のヒ素吸収実験を行った。その結果、バイオイメージングアナライザーによるオートラジオグラフィ計測から、PETISを用いたポジトロン放出核種ヒ素トレーサーの非侵襲的なインビボイメージングの可能性が示された。土壌や食糧における汚染が問題となっているヒ素について、植物内でのヒ素の吸収・蓄積の動態を可視化することは重要である。そこで、リアルタイムイメージング可能なポジトロン放出ヒ素トレーサ及び^<72>Se/^<72>Asジェネレータシステムの開発を目的として、本研究を開始した。初年度である平成18年度は、ジェネレータシステムの開発における基礎的知見を得ることを主眼として以下の研究を実施した。1.^<72>Seを製造するための実用的な核反応を選抜するため、^<72>Seの生成量に注目して、天然同位体組成のGe及びAsにそれぞれ50MeVのα粒子ビームと65MeVの陽子ビームを入射した。その結果、Geターゲット中に^<70>Ge(α,2n)反応、Asターゲット中に^<75>As(p,4n)反応を主とする^<72>Seの存在を確認した。^<72>Seの生成量は、^<75>As(p,4n)反応の方が^<70>Ge(α,2n)反応に比べて4倍程度高いこと、いずれの核反応についても理論値の1/10程度であることが明らかとなった。来年度は、Asターゲットの最適照射条件、並びに、生成量以外の諸条件(副生成物、ターゲットからの分離操作)を検討し、^<70>Ge(α,2n)^<72>Se-^<72>As反応による製造法と総合的な比較を行う。2.ジェネレータシステムの開発に向けた化学分離法の基礎的条件を決定するために、数日程度の半減期を持つSe及びAs核種の簡便な生成法を検討した。その結果、KBrターゲットに高エネルギー陽子ビームを入射することで、同時に無担体で^<75>Se及び^<74>Asを水溶液中に得ることに成功した。

得られた放射能量は、65MeVの陽子ビームを1μAで1時間照射した場合、100kBq(^<75>Se)、120kBq(^<74>As)であった。来年度は、これらのトレーサを用いて化学分離法の検討を行う。人体にとって有害なヒ素の土壌汚染は世界的に問題となっており、我が国においても、ヒ素が環境中に広く分布していることから、農作物におけるヒ素の汚染が危惧されている。特に、近年、消費レ者ベルまで浸透している安心・安全な食品と言った観点からも、ヒ素による農作物の汚染回避を目指した取り組みは急務である。最も単純且つ効果的な対策として、ヒ素で汚染された土壌環境の修復が検討されており、これまで、植物を活用するファイトレメディエーションによるヒ素汚染土壌の浄化技術の開発が試みられてきたが、植物がヒ素を蓄積するメカニズムは未だ明らかにされていない。そこで、本研究では、生きた植物中での物質動態を可視化できる植物ポジトロンイメージング法(PETIS)による植物中でのヒ素の吸収・蓄積の動態解析を実現するために、ポジトロン放出核種ヒ素トレーサーを製造し、植物におけるヒ素の吸収・蓄積の動態について検討することを計画した。ポジトロン放出核種ヒ素トレーサーの開発では、半減期の長いAs-73,74をGe(p,xn)反応を用いてGeO_2ターゲット中に生成させた。ターゲットの溶解後、溶存化学種とpHの関係を利用した化学分離により、ターゲットから放射性ヒ素を回収した。その結果、回収率は低かったものの、照射副生成物であるSe-75の混入もなく、放射性核種的及び化学的純度の高いヒ素トレーサーの調製に成功した。さらに、得られたAs-73及びAs-74トレーサーを用いて、植物のヒ素吸収実験を行った。その結果、バイオイメージングアナライザーによるオートラジオグラフィ計測から、PETISを用いたポジトロン放出核種ヒ素トレーサーの非侵襲的なインビボイメージングの可能性が示された。
バイオマス生産能力向上におけるショ糖リン酸合成酵素の有効性の実証

OsSPS1遺伝子周辺の染色体をカサラス型染色体に置換した染色体断片置換系統[CSSL(SPS)]を開放系大気CO_2増加実験(FACE)圃場で栽培し、FACE効果およびCSSL効果による高SPS活性がバイオマス生産に及ぼす影響を評価した。その結果、幼苗期におけるCSSL(SPS)および高CO_2濃度条件下においてOsSPS1の遺伝子発現レベルが増加することを明らかにした。また、FACE区のCSSL(SPS)において収穫期の稈の乾物重が有意に増加した。高CO2環境下において稈のバイオマスを増加させるためには、OsSPS1の遺伝子発現レベルを増加させることが有効であることが示唆された。初年度は、OsSPS1遺伝子周辺の染色体をカサラス型染色体に置換した染色体断片置換系統(CSSL)を開放系大気CO2倍加実験(FACE)で栽培し、FACE効果およびCSSL効果による高SPS活性がバイオマス生産に及ぼす影響を評価した。つくばみらい市に設置されたFACE施設において、コシヒカリおよびコシヒカリのOsSPS1を含む染色体領域をカサラス型染色体に置き換えたCSSL[CSSL(SPS)]を材料として、通常大気CO2濃度条件下(Ambient区)と高CO2濃度条件下(大気+200ppm CO2,以下FACE区)で栽培を行った。これらの各実験区はそれぞれ異なる水田3ヶ所に設置した(Ambient区,FACE区それぞれ3区)。収穫期に各区6個体ずつの主稈をサンプリングし、部位ごとの長さおよび乾物重を測定した。その結果、FACE効果により、主稈における稈の乾物重はコシヒカリおよびCSSL(SPS)ともに有意に増加した。この稈の乾物重の増加は、コシヒカリ(108%)よりもCSSL(SPS)(116%)の増加率が高く、CSSL効果による応答の違いが見られた。またこの稈の乾物重の増加は、特に下位節間の増加によるものであったが、節間長や稈の長径(最大部)に大きな変化が見られなかったことから、デンプンなどの炭水化物の蓄積によるものと考えられる。今後は、FACE効果やCSSL効果によるSPS遺伝子の発現量や、下位節間におけるデンプン含量などの基礎的なデータを得ていく予定である。本年度は、コシヒカリのOsSPS1を含む染色体領域をカサラス型染色体に置き換えたCSSL系統[CSSL(SPS)]を用い、OsSPS1遺伝子発現解析を行った。まず、幼苗期におけるOsSPS1発現レベルおよび生育速度を比較した結果、幼苗期ではCSSL(SPS)の生育速度はコシヒカリに対して大きく、OsSPS1発現レベルはコシヒカリに対して約2倍高かった。次に、水田に設置したリング内のCO_2濃度を外気よりも約200ppm高く制御した開放系大気CO_2増加(FACE)圃場(FACE区)と通常大気CO_2濃度圃場(Ambient区)でコシヒカリおよびCSSL(SPS)を栽培し、FACE効果およびCSSL効果によるOsSPS1発現レベルおよび生育の影響を調べた。栄養成長期と出穂期に最上位完全展開葉の葉身をサンプリングし、OsSPS1の遺伝子発現レベルをリアルタイムPCR法により測定した。その結果、栄養成長期のOsSPS1発現レベルはコシヒカリとCSSL(SPS)とで有意な差は見られなかったが、FACE区のOsSPS1発現量がAmbient区に対して有意に増加していた。一方で、出穂期におけるOsSPS1発現レベルはどの実験区においても差は見られなかった。これらのことより、CSSL効果によるOsSPS1の遺伝子発現レベル増加は、幼苗期のみ現れることが明らかとなった。また、高CO_2濃度条件下においてOsSPS1の遺伝子発現レベルが増加するということが、圃場レベルで明らかとなった。CSSL効果と高CO_2効果の相乗効果によって、収穫期における草丈はFACE区のCSSL(SPS)において最大となった。将来の高CO_2濃度環境下においてイネのバイオマス生産を高めるために、OsSPS1の遺伝子発現レベルを増加させることが有効であることが示唆された。