hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体深部組織へ適用可能なリン酸化合物定量システムの開発：大腰筋の質的特性の解明

やや進捗が遅れてはいるが、研究分担者、研究協力者との連携をより密にして、効率的に計画を推進することにより、計画された内容を年度内に終了することができると考えられる。平成30年度の予定では、深部組織のリン酸化合物データを収集することのできるリン磁気共鳴分光法(31P MRS)用の検出コイル、および、特定領域のデータ収集を可能とする領域選択プログラムを作製し、当該システムを用いた測定に必要となる最適な測定条件の検討、測定値の妥当性の検証まで実施する予定であった。しかしながら、これまでにない領域選択プログラムの作製に予想以上の時間を要したこと、作製したシステムを利用した測定には、予定になかった高さ調整用マットが必要となったことから、予定していた最適な測定条件の検討、測定値の妥当性の検証実験まで実施することができなかった。これらの実施できなかった実験で使用する予定であった予算が次年度に繰り越しとなった。次年度早期に、これらの実験を実施する予定であり、繰り越し予算はそのための費用として使用する予定である。
ニンテダニブが肺サーファクタント蛋白質発現へ与える影響

特発性肺線維症患者を対象に、ニンテダニブ内服患者とピルフェニドン内服患者を後ろ向きに調査した。ニンテダニブ内服患者は43名を抽出した。ピルフェニドン内服患者は50名を抽出した。ニンテダニブおよびピルフェニドン内服状況、副作用状況、治療効果と各種臨床パラメータを集積した。ニンテダニブおよびピルフェニドンの効果と臨床パラメータを比較して、効果と臨床パラメータの推移を検討した。ニンテダニブおよびピルフェニドン内服患者の一部では、内服開始6ヶ月後に呼吸機能の低下が抑えられた群では、内服後から間質性肺炎の血清マーカーであるSP-A、SP-D、KL-6の低下を認めた。低下を認めた患者ではそれぞれの血清マーカーの低下率は、6ヶ月後の呼吸機能の変化と関連が見られた。ニンテダニブとピルフェニドンとでは、薬効と血清マーカーの変化にさは認めなかった。現在SP-A、SP-D、KL-6の低下とニンテダニブおよびピルフェニドンの効果との関連について比較検討中である。6ヶ月後での効果に注目し、効果との関連について薬剤との違いについて比べていく予定である。また、予後との関連についても引き続き調査している。これまで作成したラットブレオマイシン肺線維症モデルにおいて、線維化の程度とVEGF、PDGF、FGFの発現状況と肺サーファクタントの発現状況を免疫組織学的に比較検討を進めている。発現状況の推移を観察し、ニンテダニブの効果が最も期待できる時相と肺サーファクタントとの関連を検討している。動物実験での評価が遅れている患者登録は終了したため、薬効と血清マーカー、呼吸機能の変化について統計解析を進める。次年度での研究発表と論文化を予定している。ニンテダニブ内服患者は20名を抽出した。ニンテダニブ内服状況、副作用状況、治療効果と各種臨床パラメータを集積している。ニンテダニブの効果と臨床パラメータを比較して、効果と臨床パラメータの推移を検討中である。ニンテダニブ内服患者の一部では、内服後から間質性肺炎の血清マーカーであるSP-Dの低下を認めた。現在SP-Dの低下とニンテダニブの効果との関連について比較検討中である。特に短期間での推移が見られる症例があり、短期間での効果に注目し、長期間での効果と比べていく予定である、比較対象として、ピルフェニドン内服患者でも検討を進めることとした。ピルフェニドンにおいても、ニンテダニブ内服患者と同様に、治療効果と血清SP-Dとの関連があるのか、検討予定である。ピルフェニドンはすでに多くの症例が存在しているので相当数の検討が可能である。また、ニンテダニブと作用機序が異なるり、ピルフェニドンの作用機序も不明な点が多く、検討結果によっては、血清SP-Dは今後の薬剤仕様の新たなバイオマーカーとなりうると考えられる。ニンテダニブ内服患者が想定以上に少ない状況である。動物実験での評価が遅れている想定以上に患者数が望めない場合は、他の関連病院での患者の集積も検討する。ピルフェニドン内服患者でも同様に検討し、ニンテダニブ内服患者との違いについて検討する。患者登録は終了したため、薬効と血清マーカー、呼吸機能の変化について統計解析を進める。登録症例数が遅れているため研究費に残りが生じた。次年度には登録症例と比較対象群を加えて測定などに使用する予定である。

また、動物実験で保存している検体の測定に使用する予定である。登録症例数が遅れたため研究費に残りが生じた。次年度には登録症例と比較対象群を加えて測定などに使用する予定である。
体液環境下におけるポリペプチド表面でのアパタイト形成機構の解明

前年度までの研究において,ポリグルタミン酸やグルテン,セリシンをはじめとするカルボキシル基に富むポリペプチドであれば,体液を模倣した水溶液環境下において,高いアパタイトの沈着能力を発現することが明らかになった。本年度の研究では,ポリグルタミン酸ゲルの三次元構造がアパタイト形成能に及ぼす影響について追究した。まず,架橋剤の量をポリグルタミン酸のカルボキシル基の量に対して20から60モル%まで変化させて水和ゲルを作製した。架橋剤の量が増えるにつれ,生理食塩水中での膨潤の度合いは20モル%>40モル%>>60モル%の順に減少した。引き続いて,著しい膨潤度の違いを示した架橋剤40モル%あるいは60モル%としたゲルについて,塩化カルシウム水溶液で処理した後に,ヒトの細胞外液とほぼ等しい無機イオン濃度を持つ擬似体液に種々の期間浸漬した。その結果,40モル%の架橋剤を添加したゲルは1日で,60モル%の架橋剤を添加したゲルは半日で表面に低結晶性のアパタイトを形成した。後者においては,前者に比べてより多くのカルボキシル基が架橋反応により消費されているため,ゲル表面のカルボキシル基の量は前者より少ないと推測される。それにも関わらず60モル%の架橋剤を添加したゲルがより短期間にアパタイトを形成したのは,架橋度の増加によりゲル中に膨潤した擬似体液が周辺の溶液と循環し難く,結果として局所的にカルシウムイオン濃度の高い状態が維持されやすかったためであると考えられる。以上の結果から,ポリペプチド表面でのアパタイト形成能は,カルボキシル基の量だけでなく,周囲の液のアパタイトに対する過飽和度を支配する膨潤特性によっても影響されることが明らかとなった。本年度の研究では,カルボキシル基を豊富に有する植物由来ポリペプチドを基材とし,これらの表面にアパタイトを複合化できるか否かを調べた。小麦由来のグルテン,トウモロコシ由来のゼイン,あるいは納豆菌の代謝作用により得られるポリグルタミン酸等のポリペプチドから薄膜あるいはゲルを調製した。溶剤中のポリペプチド濃度ならびに架橋剤の濃度を適切に制御することにより,水溶液環境下に置かれても崩壊し難い薄膜あるいはゲルが得られた。これらを予め水溶性カルシウム塩水溶液に浸漬し,引き続いてアパタイトに対して過飽和な濃度のカルシウムイオンとリン酸イオンを含む水溶液に種々の期間浸漬した。その結果,未処理の試料は7日浸漬されてもアパタイトを形成しなかったのに対し,カルシウム塩水溶液で処理したポリペプチドは7日以内に表面にアパタイトを形成した。これらポリペプチドはカルボキシル基を側鎖に持つアミノ酸を20100モル%含んでいる。ポリペプチド表面のカルボキシル基がアパタイトの核形成サイトとして働くと同時に,表面に導入されたカルシウムイオンが溶出し,アパタイトに対する周囲の液の過飽和度を高めた結果,ポリペプチド表面にアパタイトが析出したものと考えられる。このアパタイト形成機構は,コラーゲン等の基質中のカルボキシル基周辺で,カルシウムイオン濃度が局所的に上昇することによりアパタイトが沈着する生体内での石灰化機構と類似していることが分かった。前年度の研究においては,側鎖にカルボキシル基を持つグルタミン酸やアスパラギン酸などの酸性アミノ酸を30mol%程度含有する植物由来ポリペプチド表面における体液類似水溶液中でのアパタイト形成能を調べた。その結果,これらポリペプチド薄膜を予め1mol/Lの塩化カルシウム水溶液で処理しておけば,体液類似水溶液中で表面に骨類似アパタイト層が形成されることを明らかにした。今年度は,ポリペプチドのカルボキシル基がアパタイト形成に及ぼす影響を明らかにするため,酸性アミノ酸であるグルタミン酸のみから構成されるポリグルタミン酸からゲルを調製し,そのアパタイト形成能を体液類似水溶液中で調べた。ポリグルタミン酸ナトリウム水溶液に二価アミンならびに水溶性イミドを添加して1日静置すると寒天状のゲルが得られ,同ゲルはきわめて膨潤性に富んでいた。このゲルは,ヒトの血しょう成分とほぼ等しい無機イオン濃度を持つ水溶液(擬似体液,SBF)中に7日間浸漬されると,表面にカルシウムとリンからなる化合物を少量形成した。これに対し,同ゲルを予め10mmol/L以上の塩化カルシウム水溶液で処理すれば,SBF中で3日以内にアパタイトが形成され,カルシウム塩水溶液処理によりアパタイト形成能が向上した。前年度で研究を行った植物由来ポリペプチドは,SBFの1.5倍のイオン濃度を有する水溶液でのみアパタイトを形成し,しかも,アパタイト形成に必要なカルシウム水溶液処理濃度はポリグルタミン酸よりも高かった。以上の結果は,ポリグルタミン酸ゲルが,植物由来ポリペプチドに比べて,より低濃度のカルシウムイオンの導入,よりイオン濃度の低い水溶液環境下でもアパタイトを短期間に生成することを示している。従って,カルボキシル基の含有量が,ポリペプチド表面でのアパタイト形成を支配する重要な因子であることが明らかになった。

架橋剤の量が増えるにつれ,生理食塩水中での膨潤の度合いは20モル%>40モル%>>60モル%の順に減少した。引き続いて,著しい膨潤度の違いを示した架橋剤40モル%あるいは60モル%としたゲルについて,塩化カルシウム水溶液で処理した後に,ヒトの細胞外液とほぼ等しい無機イオン濃度を持つ擬似体液に種々の期間浸漬した。その結果,40モル%の架橋剤を添加したゲルは1日で,60モル%の架橋剤を添加したゲルは半日で表面に低結晶性のアパタイトを形成した。後者においては,前者に比べてより多くのカルボキシル基が架橋反応により消費されているため,ゲル表面のカルボキシル基の量は前者より少ないと推測される。それにも関わらず60モル%の架橋剤を添加したゲルがより短期間にアパタイトを形成したのは,架橋度の増加によりゲル中に膨潤した擬似体液が周辺の溶液と循環し難く,結果として局所的にカルシウムイオン濃度の高い状態が維持されやすかったためであると考えられる。以上の結果から,ポリペプチド表面でのアパタイト形成能は,カルボキシル基の量だけでなく,周囲の液のアパタイトに対する過飽和度を支配する膨潤特性によっても影響されることが明らかとなった。
長周期型マグネシウム合金に関する材料科学の深化と応用

軽量高強度・高耐熱性を有する新奇マグネシウム合金の開発を目的として、α-Mg母相と濃度変調を伴った長周期積層構造(LPSO)相からなる二相Mg合金展伸材に関する開発研究を行なった。LPSO相を有するMg合金は、LPSO相が双晶変形を起こさずに比較的高い応力下でキンク変形による塑性変形を起こすことから優れた機械的特性を発現することを明らかにするとともに、強化相であるLPSO相の形成条件および合金の強度発現条件をプロセスの面から明らかにした。長周期積層構造型Mg合金の基礎研究を、構造解析、形成メカニズム解明、特性解明、高性能合金の創製の面から推進し、長周期積層構造型Mg合金の体系化を試みる。(1)長周期積層構造相の構造解析長周期積層構造相には18R,10H,14H,24R等の多形が存在することを明らかにしている.そこで既に見出されている合金群の原子配列構造は溶質原子の存在形態等を詳細に調査して、長周期積層構造の体系化を図る。(2)長周期積層構造相の形成メカニズム解明これまでにMg-(Zn,Ni Co,Cu)-(Y,Gd,Dy,Ho,Er,Tb,Tm)合金で長周期積層構造相が形成されること、また鋳造時に長周期積層構造相が形成される合金(タイプI)と鋳造後の高温熱処理によって長周期積層構造相が析出する合金(タイプII)の二種類に分類されることを見出しているが、その形成メカニズムは不明である。そこで、長周期積層構造相が形成される新しい合金成分を調査するとともに、鋳造時と熱処理時における長周期積層構造相の形成メカニズムを解明し、形成のクライテリアの体系化を行なう。(3)長周期積層構造相の特性解明長周期積層構造相型Mg合金は鋳造した状態では平凡な機械的性質しか示さないが、高温で塑性加工することによりキンクバンドが形成されて機械的性質が著しく向上することを見出しているが、その詳細は不明である。そこで、長周期積層構造相型Mg合金の強化メカニズムの解明や変形・破壊メカニクスの解明をマルチスケールでおこなうことにより強化機構の体系化を試みる。(4)長周期積層構造相他が高性能Mg合金の材料創製鋳造塑性加工法、鋳造熱処理法、粉末冶金法等の作製プロセスを対象に,それぞれに適した合金成分の探査とプロセス条件の確立を行ない、高強度のマグネシウム合金を開発するための指針を確立する。また、開発合金の各種機械的特性、加工特性、耐食性を調査する。長周期積層構造型マグネシウム合金の基礎研究を、構造解析、形成メカニズム解明、特性解明、高性能合金の創製の面から推進し、長周期積層構造型マグネシウム合金の学術的体系化を試み、平成19年度は、下記の知見を得た。1.長周期積層構造相の構造解析:Mg-Zn-RE(RE:希土類)合金の鋳造材と高温熱処理材に形成される長周期積層構造を調べたところ、それぞれ18R構造、14H構造であることが明らかになった。2.長周期積層構造相の形成メカニズム解明:鋳造材中に長周期積層構造相が形成するType-I合金群と鋳造時には形成されずその後の溶体化-高温熱処理によって長周期積層構造相が析出してくるType-II合金群とへの分類をMg-Zn-RE合金系について行い、Mg-Zn-(Y、Dy、Ho、Er、Tm)合金がType-I、Mg-Zr-(Gd、Tb)合金がType-IIにブンルされることを明らかにした。3.強化メカニズムの解明:長周期積層構造相を有するマグネシウム合金に塑性加工を施すと、変形双晶の発生は顕著に起こらず、キンク変形帯の導入が起こり、合金強度が上昇することがわかった。4.変形・破壊のメカニズム解明:疲労試験の結果、長周期積層構造相を有するマグネシウム合金は、疲労限を示し、その応力値が既存マグネシウム合金より高いことが明らかとなった。5.高性能マグネシウム合金の創製:急速凝固プロセスを長周期積層構造相型マグネシウム合金組成へ適用することにより、二相合金である本合金においても結晶粒微細化と長周期積層構造相の高分散化により電気化学的均質性を高められ、高い耐食性を発現することが明らかとなった。1.長周期積層構造型マグネシウム合金の組織制御Mg-Zn-Y合金について、長周期積層構造型合金、長周期積層構造相単相合金、マトリックス相合金の組織と機械的性質及ぼす押出加工度、押出加工温度、押出加工速度の影響を明らかにした。Mg-Zn-Y合金について、凝固時の凝固速度が鋳造材の組織ならびに押出加工材の組織と機械的特性に及ぼす影響を明らかにした。結果、鋳造組織中の二次デンドライトアーム間隔が押出加工材の組織形成に大きく影響を与えることが明らかになった。2.長周期積層構造相の形成メカニズム解明

3.長周期積層構造相の特性解明長周期積層構造相の体積分率が押出加工材の機械的特性(室温)と組織の押出速度依存性に及ぼす影響を調査し、長周期積層構造相の体積分率の増加に伴って押出加工材の強度が増加すること、長周期積層構造相の体積分率が40%以上では室温強度が押出速度に依存しなくなることを明らかにした。4.長周期積層構造型高性能マグネシウム合金の材料創製鋳造塑性加工合金に適した合金組成の探査と最適加工条件の確立を行うとともに、作製した合金の機械的特性、加工特性、耐食性等を調査した。1.長周期積層構造型マグネシウム合金の組織制御:Mg-Zn-Y合金の室温および高温力学特性と組織形成に及ぼす押出加工度、押出加工温度、押出加工速度の影響を明らかにした。高温強度は、押出時における相当歪みと材料流動速度に大きく依存することが明らかになった。Mg-Zn-Gdについて、凝固時の凝固速度が鋳造材の組織ならびに押出加工材の組織と機械的特性に及ぼす影響を明らかにした。2.長周期積層構造相の形成メカニズム解明:Mg-X-(Y, Gd)合金を対象に、長周期積層構造相が形成される合金系を探査した結果、新しくMg-Al-Gd合金において長周期積層構造が形成されることがわかった。その構造は18R構造であることも明らかになった。また、Mg-Co-Y合金において形成される長周期積層構造は、新しい15R構造であることが明らかになった。3.長周期積層構造相の特性解明:長周期積層構造相の体積分率が押出加工材の機械的特性(室温および高温)と組織の押出速度依存性に及ぼす影響を調査し、長周期積層構造相の体積分率の増加に伴って押出加工材の室温のみならず高温での強度が増加することがわかった。4.長周期積層構造型高性能マグネシウム合金の材料創製:Mg-Zn-Y合金に、A1を微量添加することにより耐食性が大きく向上することや、Laを微量添加することにより高温クリープ特性が大きく向上することがわかった。1)長周期積層構造型マグネシウム合金の組織制御:鋳造時に長周期積層構造相が晶出するMg-Zn-Y合金と高温熱処理より長周期積層構造相が析出してくるMg-Zn-Gd合金をモデル合金として、室温および高温力学特性と組織形成に及ぼす押出加工度(相当ひずみ)、押出加工速度(材料流動速度)の影響を明らかにした。高温特性は、押出時における相当歪みと材料流動速度に大きく依存するが、初期結晶粒中に溶質元素濃化型積層欠陥やプレート状長周期積層構造相を多く含むMg-Zn-Gd合金は、材料流動速度の上昇に伴う高温強度の低下がMg-Zn-Y合金に比べ小さいことがわかった。2)長周期積層構造の形成メカニズム解明:Mg-Al-Gd合金系において18R型長周期積層構造相が形成することを確認し、より詳細な構造解析を行なったところ、Gdの濃化層は、4原子層にわたることが明らかとなった。新たな合金系の発見に伴い、長周期積層構造相を形成する元素のクライテリアの拡張を行なった。3)長周期積層構造相の特性解明:長周期積層構造相微小単結晶材を用いて引張特性を調査し、底面すべりのCRSSを約13MPaと見積もった。4)長周期積層構造型高性能マグネシウム合金の材料創製:強度、延性、クリープ特性、耐食性を兼ね備える長周期積層構造型Mg合金として、耐食性を改善するAlとクリープ特性を改善するLaをMg-Zn-Y合金に複合添加したMg-Zn-Y-Al-La合金押出材を開発した。
動物RNAウイルス生活環の試験管内再現

まず、EMCVウイルスの3Cプロテアーゼがリボソームのどこに結合するのかを決定した。3CプロテアーゼのN末がリボソームとの結合に必要であることが分かっていたので、N-末付近にアンバーコドンを導入した。再構成翻訳システムにて、このコンストラクト(3C-amber-His)を翻訳する際、翻訳停止因子(eRF)を除きpBP-サプレッサーtRNAを加えた。このことにより3CのN末にpBPを導入した。翻訳後、UV照射を行うことによりpBPを活性化し、3Cを付近のRNAやタンパク質と架橋させた。尿素で変性後、ニッケルカラムで3C-架橋物を精製した。この精製産物をゲルで分離後ニトロセルロース膜に転写し、RNase処理により結合に関与していないRNAを分解した。残ったRNAの3'にポリAを付加し、逆転写酵素によりcDNAに変換した。このcDNAをクローニングし配列を決定した。配列解析によると結合RNAは60Sリボソームサブユニットのexpansion segmentの配列を持っていた。expansion segmentは真核細胞のリボソームに特有のRNA配列で、リボソームのコア構造から触覚のように外に飛び出しているRNAである。恐らく、3CはこのRNAに結合して、ウイルス新生鎖を効率よく切断しているものと推測される。次に、他のウイルスが持つプロテアーゼも同様にリボソーム結合能があるかどうか調べた。すると、近縁ウイルスであるA型肝炎ウイルス、ライノウイルス、そして近縁ではないC肝炎ウイルスのプロテアーゼもリボソーム結合能を持つことがわかった。更に、上記の方法で、C肝炎ウイルスプロテアーゼがリボソームのどこに結合するのかを調べると、やはり、60Sリボソームサブユニットのexpansion segmentであった。人工細胞とウイルス合成の技術基盤は構築でき、業績も上がってきている。また、更に対象ウイルスを広げることができ、研究は順調に進んでいる。30年度までに、脳心筋炎ウイルス(EMCV)とC型肝炎ウイルス(HCV)の試験管内合成を進めてきた。更に研究対象として日本脳炎ウイルス(JEV)を加える。以下のようにEMCV,HCV, JEV RNAの試験管内複製実験を進める:(1)HCVとJEVのRNAレプリコンコンストラクトを完成させる。(2)HeLa細胞抽出液由来試験管内タンパク質合成系を用いた複製実験(3)ヒト因子由来完全再構成型翻訳システムを用いた複製実験まず、ヒト因子由来完全再構成型翻訳システムを完成させた。つまり、eIF1, eIF1A, eIF2, eIF2B, eIF3, eIF4AI, eIF4B, eIF4GI, eIF4E, eIF5, eIF5B, DHX29, eEF1, eEF2, eRF1, eRF3, 40Sリボソーム, 60Sリボソーム,アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)そしてtRNAsを精製し、それらを試験管で混合し、更にアミノ酸や核酸を添加した。このシステムに5末端にキャップ構造、3末端にポリA構造を持ったmRNAを投入すると、キャップ構造やポリA構造に依存してコードされたタンパク質が合成された。つまり、ヒト細胞内で行われているタンパク質合成を忠実に再現している試験管内翻訳系が完成した。そこで、この系でRNAウイルスを合成するために、脳心筋炎ウイルス(EMCV)のゲノムRNAを投入し、まず、合成されるタンパク質を観察した。EMCVRNAは2300アミノ酸で構成されているオープンレーデイングフレームを持つが、C末端にある3D(RNA複製酵素)と3C(プロセッシング酵素)との融合タンパク質3Cー3Dの合成が観察された。このことは、この再構成系で、EMCV由来のすべてのタンパク質が合成されていることを示し、また3Cによるプロセッシングも近接部位に関してはうまく行われていることを示している。途中の2A2B間のプロセッシングも行われており、L1A1B1C1D2Aの合成が確認された。しかし、ウイルス殻を構成する1A1B1C1D間のプロセッシングは行われておらず、3Cがその部分には働いていないことが示された。つまり、この再構成系には何か足らない因子があることが判明した。その不足している因子として、シャペロンタンパクかまたは、膜成分が挙げられる。計画通り、再構成型翻訳システムを完成させ、さらにそこでEMCVのRNAを翻訳させることにより全長ORF(2300アミノ酸)を合成させることに成功している。つまり、順調に課題は進んでいる。EMCVのゲノムRNAを試験管内タンパク質合成系(抽出液型及び再構成型タンパク質合成系)で翻訳すると最初の分断である2A-2B間のプロセッシングが行われ、N末端側のL-1A-1B-1C-1D-2AとC末端側の2B-2C-3A-3B-3C-3Dが産物として検出される。抽出液型ではその後3Cプロテアーゼの働きにより、個々のタンパク質へと切断されるが、再構成システムでは3Cでの分断(特に1A-1B-1C-1D-2A)が起こらないため、その分断にはなんらかの細胞性因子が関わっている可能性があった。本年度の研究において、その因子はシャペロンでも脂質成分でもないことが判明した。また、3CプロテアーゼはL-1A-1B-1C-1D-2Aが合成されているときに存在していることが重要で、合成後に添加しても効果が無いことがわかった。

このことから、3Cプロテアーゼはco-translationalに働いていることがわかり、L-1A-1B-1C-1D-2Aが強固な構造(凝集体)をとってしまった後では、切断部位にプロテアーゼが侵入できないことを示唆している。また、EMCVを人工細胞で合成させるための技術開発として、リポソームに試験管内タンパク質合成系(抽出液型及び再構成型タンパク質合成系)を組み込み、中でタンパク質合成をさせる系を立ち上げた。方法は界面通過法を用いている:脂質(POPC)とコレステロールをパラフィンと混合し、タンパク質合成系とのエマルジョンを形成させる。その後、外部液(タンパク質合成系のバッファー)の上に重層する。遠心することによりリポソームを集め、それを加温することによりリポソーム内でのタンパク質合成を開始させる。テストとしてGFPの合成を試みたが、抽出液型及び再構成型タンパク質合成系共に、蛍光顕微鏡下で、リポソーム内でのGFP合成が確認され、人工細胞の基盤は構築された。2年目で人工細胞とウイルス合成の技術基盤は構築できたため研究は順調に進んでいる、と言える。EMCVウイルスの3Cプロテアーゼがこのウイルスのポリプロテイン(L-1A-1B-1C-1D-2A)を分断するためには、3Cプロテアーゼがco-translationalに、つまりL-1A-1B-1C-1D-2Aが合成されている時に働かなければならないことは前年度の研究により明らかになっていた。そこで、我々は以下の作業仮説を立てた:3Cがリボソームに結合し合成中のL-1A-1B-1C-1D-2Aを分断する。この仮説を検証するために、試験管内タンパク質合成系を駆使して以下の実験を行った。まず、HeLa細胞抽出液でEMCV 3Cを合成し、ショ糖密度勾配遠心で分画した。すると、3Cはリボソームと同じフラクションに分画された。また、EMCV 3C-Hisを合成したHeLa細胞抽出液をニッケルカラムに通すと、3C-Hisと共にリボソームが溶出してきた。つまり、3Cはリボソームに結合することが証明された。また、N末10アミノ酸を欠損させた変異体3C (delN10-3C)は上の2つのアッセイでリボソームに結合しなかったため、3CのN末のアミノ酸がリボソーム結合に重要であることがわかった。そこで、試験管内タンパク質合成系(HeLa細胞抽出液)で3C (delN10-3C)をL-1A-1B-1C-1D-2Aをco-translationalに合成し、この合成中のポリプロテインを切断できるかどうか観察した。すると、完全長の3Cの場合と異なり、リボソームに結合できないこの変異体3Cは新生鎖ポリプロテインを切断できなかった。3C (delN10-3C)は予め合成しておいたL-1Aを切断できることから、プロテアーゼの活性自体は保有していることが確認できた。従って、リボソームに結合できない3Cは新生鎖ポリプロテインを切断できないと結論に至った。これらの実験結果は我々の仮説を支持している。人工細胞とウイルス合成の技術基盤は構築でき、またそれを利用して新規な発見ができているため研究は順調に進んでいる、と言える。まず、EMCVウイルスの3Cプロテアーゼがリボソームのどこに結合するのかを決定した。
ローマ帝国における民会の東西比較に関する研究

先ず、帝国東部では古代ギリシア文明の影響下、各地に多くの都市を数えたのみならず、民会が政務官選挙に関与し、決議を出すなど都市の自治に一定の役割を果たしていた。これに対し、帝国西部では都市文化の伝統がなく、都市の建設や制度導入は帝国政府主導でなされる傾向にあった。従って東部のような民会の役割は確認されず、都市法に詳細な民会選挙規定があっても、決議に関する規定は認められない。だが、これは市民らが都市の自治に関与しなかったことを意味しない。碑文は「民衆の求めにより」「民衆の要請により」といった表現を教える。彼らは希望するところを都市名望家に伝え、その希望を実現させていったのである。ローマ帝国の東方と西方の民会を比較検討するという本研究課題に照らして、平成26年度はギリシアや小アジアなどに代表される帝国東方諸都市の民会の有り様を研究の中心に据えた。先ずは、帝政前期における文学史料を確認してみた。その結果、文学史料では、2世紀初の属州ビテュニア・ポントゥスの総督プリニウスが民会決議に言及しており(Plin., Ep.10.110f.)、古代ギリシア以来の民会の存続が確認された。また2世紀末から3世紀初まで活躍した元老院議員ディオ・カシウスはローマに関する『歴史』52巻の中で、民会が騒擾を起こす危険性を指摘し、民会の停止について提言していた。これもディオの同時代における民会の存続と弊害を実感させよう。他にも民会に言及する文学史料は多い。次に、注目されるのは、東方の民会に関する碑文史料の多さである。これについては、P. J. Rhodes, The Decrees of the Greek States, Oxford 1997, Part II Cataloguesがきわめて有益な情報を網羅的に提供してくれる。すなわち、東方では帝政前期においてすら民会決議が頻繁に出されていた。以上を踏まえれば、民会が制度的に機能していたことがわかるのである。このように、帝政前期の東方では、民会が想像以上に活発に動いていた。その活力はディオが民会を騒動の温床とみなすほどであった。ならば、帝国西方の民会はいかなる動きを示すのか。興味深いところである。次年度の課題としたい。平成27年度はローマ帝国西部の都市を対象として、民会がどのように機能していたのかを確認しようとした。その結果、民会による選挙規程を詳細に伝える都市法(たとえば、「マラカ市法」51ー60条)が認められ、またポンペイには政務官候補者の推薦を記した落書きがいくつも残されていることがわかり、ディゲスタにも選挙にまつわる勅答が残されていた。これらから、民会が都市政務官の選出という機能を果たしていたことが判明した。ところが、それ以外の機能、たとえば民会が何かを決議し、都市の方向性を決めたといった点は何ら確認されなかった。これは、帝政期においてもいくつもの民会決議を出した東部と決定的に違うことを意味する。ここまで大きな違いが現れるとは思わなかった。西部における民会決議の欠如は東部に比べ都市としての未成熟に帰せられると考えられる。東部は古代ギリシア以来、いくつもの都市を抱え、都市文化の中にあった。そのため、当然のことながら、民会が重要な役割を担ってきた。都市政務官も民会決議を利用することもあれば、逆に民会決議によって何らかの対策を講じるよう強いられることもあった。これに対し、西部では都市がそもそも未発達であったため、属州総督が部族の有力者を説得し、定住と都市建設を促したのみならず、ローマ流の政務官制度や都市法を「上から」導入したのであった。その結果、都市の民衆は民会を動かして自分たちの意向をかなえていくという意識に欠けたのであろう。事実、今日に伝わる西部の都市法は多様な規程を教えるが、民会決議についての条項は知られていない。では、民衆は自分たちの意向を伝えるすべを持たなかったのであろうか。平成28年度はこの問題に迫ってみたい。東西比較において予想以上の違いが認められた。帝国東部には古代ギリシア以来、都市文化の伝統があり、多くの都市の存在が確認される上に、民会も決議を出すなど盛んな活動が認められた。一方、西部ではそもそも都市が少なく、属州総督などの帝国官僚が各地で都市の建設や自治のシステム作りを促すなど行政サイドが都市の形成を進めた。このような東西の差異を踏まえた上で、西部に着目すると、今日知られる各地の都市法には民会選挙に関する条文はあっても、民会決議に関する条文は一切認められない。確かに、すべての都市法が伝わっているわけではないが、既知の都市法に民会決議への言及が皆無である事実は重視されるべきである。では、西部では、市民が都市の行財政などに関与できなかったのであろうか。碑文の中には「民衆の求めにより」「民衆の勧めにより」などの定型句が多々認められ、これらの表現に続いて碑文は、都市が何らかの動きをしたこと、個人が都市に建造物や見世物を提供したことを伝える。つまり、帝国西部には民会決議という制度が認められず、市民の政治参加が保証されていなかったのであるが、多くの市民が声を一つにするという示威活動を展開し、都市名望家もこの声を無視することはできなかったと思われる。民会決議はなくとも、それに代わる動きはあったのである。

先ず、帝国東部では古代ギリシア文明の影響下、各地に多くの都市を数えたのみならず、民会が政務官選挙に関与し、決議を出すなど都市の自治に一定の役割を果たしていた。これに対し、帝国西部では都市文化の伝統がなく、都市の建設や制度導入は帝国政府主導でなされる傾向にあった。従って東部のような民会の役割は確認されず、都市法に詳細な民会選挙規定があっても、決議に関する規定は認められない。だが、これは市民らが都市の自治に関与しなかったことを意味しない。碑文は「民衆の求めにより」「民衆の要請により」といった表現を教える。彼らは希望するところを都市名望家に伝え、その希望を実現させていったのである。教務委員長という学内業務に時間を取られ、研究計画に従った課題の達成は無理であった。最終年度は民会以外にも民衆が意志を明確化する手立てがあったのかを確認、考察してみたい。古代ローマ史計画通り、次年度は帝国西方の都市を中心に据えて研究を進めつつ、論文化も進めたい。4月から共通教育部長に就いたため、会議が増大し、国内外を問わず、出張に行くことが困難になった。碑文などを網羅的に取り上げた書籍が予想外に多く見つかり、史料収集のための出張の必要性が減じた。スケジュールを調整して、出張に行けるよう工夫したい。学会発表用のノートパソコン、ギリシア語史料を読み込むためのスキャナーを早急に購入する予定である。
事業包括担保の余剰価値の占有型担保による利用に関する日米の比較法的研究

本研究では、アセット・ベースト・レンディングに代表される事業包括担保が行なわれる場合に,ABL貸主に後れる与信者の余剰価値の担保利用方法について,非占有型担保権(集合動産・流動債権譲渡担保等)に後れる占有型担保権の利用の可能性を検証している。本年度は,前年度の研究を受け,米法における占有型担保権の存在形態の検討の継続とその実行方法に関する検討を行った。前者について。米法における占有型担保権の存在形態のうち,優先順位の調整を行う制度との関係で注目する必要があるのは,動産担保証書等の有価証券を介した占有を伴う担保取引である。有価証券であるゆえに,その担保の差し入れは,金銭に類比した価値の提供としての性質を有する。この意味で,わが国の債権譲渡担保の一種やファクタリングといった取引類型との接近がある。ただし,目的財産じたい無担保の債権でない点で,より流通機構との関連性の強い取引実態が看守される。もっとも,同様の性質をもつものに,米国におけるファクタリングの展開がある。ただし,ファクタリングで想定されているのは,目的財産たる債権が,単価の低い動産の売買等によって生じた債権である場合であり,両者の区別の必要がある。後者について。米法における担保権の実行方法に関する検討のうち,本年度は,とりわけ私的実行の適正さを維持するメカニズムに関する検討を行った。私的実行においては,担保権者による処分を開始するまえに目的物を担保権者が占有する方法が求められる。また,清算義務は任意規定である。これらのことから,帰属型と処分型の両方のタイプの私的実行がありうるものの,帰属型においても,清算金請求権の担保としての留置的効力や同時履行関係の維持は重視されていない。重視されているのは,私的実行における債務者の協力の前提となる商業上の合理性準則である。本年度は3年間の研究期間の2年目であった。1年目には,主として占有型担保権の取引実態に関する文献の研究を行ったが,2年目はこれを継続するとともに,3月に米国における研究者・実務家に対する聞き取り調査を行い,意見交換を介して,取引実態調査の精度を引き上げることができた。また,検討の進展から,研究当初想定していた,いわば期中における優先関係の調整規定を主眼とする研究のみならず,実行局面における占有の意味にも目を向けることになった。これにより,中小企業等の事業者の資産について,先行する包括担保権者と,後発の流通過程における与信者の与信行動の対比をより明確にできるはずである。以上のように,当初からの調査の進展と新たな課題への接続の両方がみられるので,おおむね順調に進展しているといえる。初年度から調査を続けてきた占有型担保権を利用した事業金融の取引実態やその担保権の法的構造については,引き続き検討を継続する。また,昨年度に展開させた実行局面の研究との接続という視点からとりわけ担保権者による占有が必要とされる取引局面に注目した検討を行う予定である。また,本年度が最終年度であることから,研究成果をとりまとめ,論文として刊行する予定である。本研究では、アセット・ベースト・レンディングに代表される事業包括担保が行なわれる場合に、ABL貸主に後れる与信者の余剰価値の担保利用方法について、非占有型担保権(集合動産・流動債権譲渡担保等)に後れる占有型担保権の利用の可能性を検証している。本年度に検討したのは、占有型担保権の存在形態についてである。わが国の典型担保についてみると、約定担保権で占有型としての利用が予定されているのは質権であり、非占有型である抵当権と対置され、二分されているといえる。しかし、非典型担保には、両者の中間的性質をもつものもの存在する。いわゆるトラスト・レシートと呼ばれる取引であるが、この担保はほんらい有価証券を介した占有型の動産担保権である。しかし、海運など輸送貨物を目的物としその目的物の価値による決済を予定した取引であるところ、貨物の陸揚げから処分までに特殊な技術を要し、担保権者自らが私的実行を進めることは困難である。そこで、貸渡しという、私的実行ないし担保目的物の価値による決済を、担保権設定者に委ねる方法が採用されている。決済局面において、非占有化する担保取引ということになる。担保権は、優先弁済のための実行方法が具備されてはじめて実効的であるが、占有担保では、競売か担保権者による実行しかないというのでは、目的物の合理的な価値に応じた担保制度の運営は難しい。この点で、決済過程における非占有性を認める取引手法は非占有型担保制度の実効性を高めるものであると考えられる。そこで、本年度は、このような制度について、日米の対応の違いの検討を行った。後順位担保としての占有型担保権の利用を検討する前提として、占有型担保権自体の構造について検討を加えたものであり、検討の順序として妥当と考える。前者について。米法における占有型担保権の存在

形態のうち,優先順位の調整を行う制度との関係で注目する必要があるのは,動産担保証書等の有価証券を介した占有を伴う担保取引である。有価証券であるゆえに,その担保の差し入れは,金銭に類比した価値の提供としての性質を有する。この意味で,わが国の債権譲渡担保の一種やファクタリングといった取引類型との接近がある。ただし,目的財産じたい無担保の債権でない点で,より流通機構との関連性の強い取引実態が看守される。もっとも,同様の性質をもつものに,米国におけるファクタリングの展開がある。ただし,ファクタリングで想定されているのは,目的財産たる債権が,単価の低い動産の売買等によって生じた債権である場合であり,両者の区別の必要がある。後者について。米法における担保権の実行方法に関する検討のうち,本年度は,とりわけ私的実行の適正さを維持するメカニズムに関する検討を行った。私的実行においては,担保権者による処分を開始するまえに目的物を担保権者が占有する方法が求められる。また,清算義務は任意規定である。これらのことから,帰属型と処分型の両方のタイプの私的実行がありうるものの,帰属型においても,清算金請求権の担保としての留置的効力や同時履行関係の維持は重視されていない。重視されているのは,私的実行における債務者の協力の前提となる商業上の合理性準則である。本年度は3年間の研究期間の2年目であった。1年目には,主として占有型担保権の取引実態に関する文献の研究を行ったが,2年目はこれを継続するとともに,3月に米国における研究者・実務家に対する聞き取り調査を行い,意見交換を介して,取引実態調査の精度を引き上げることができた。また,検討の進展から,研究当初想定していた,いわば期中における優先関係の調整規定を主眼とする研究のみならず,実行局面における占有の意味にも目を向けることになった。これにより,中小企業等の事業者の資産について,先行する包括担保権者と,後発の流通過程における与信者の与信行動の対比をより明確にできるはずである。以上のように,当初からの調査の進展と新たな課題への接続の両方がみられるので,おおむね順調に進展しているといえる。本年度は、非占有型の優先的担保権と有価証券を利用した非占有型担保の競合自体について、日米の比較法を試みる。初年度から調査を続けてきた占有型担保権を利用した事業金融の取引実態やその担保権の法的構造については,引き続き検討を継続する。また,昨年度に展開させた実行局面の研究との接続という視点からとりわけ担保権者による占有が必要とされる取引局面に注目した検討を行う予定である。また,本年度が最終年度であることから,研究成果をとりまとめ,論文として刊行する予定である。本年度は、文献を利用した所属機関での研究にとどまり、その成果について米国の研究者に意見を求めるための海外出張を行わなかった。本年度実施した前提的研究と次年度に予定する研究をあわせて意見を求める方が効率的であるという判断をしたためである。次年度使用額が生じたのは以上の理由による。初年度(2017年度)に予定していた米国現地調査を延期し本年度に行ったが,もともと本年度に予定していた米国現地調査(米国大学に所属する研究者の意見聴取)の項目と合わせて行ったため,海外出張費1回分に相当する費用を次年度に使用することにした。
感染生活歯髄のレジン直接覆罩法に関する研究-抗菌剤添加象牙質接合材と酸化電位水の応用-

抗菌剤(05%バンコマイシン)添加4META/MMA-TBB系象牙質接合材を用い、ある程度細菌感染を生じた生活歯髄のレジン直接覆罩の可能性について検討した。ケミカルサージェリーに変わる、創面の消毒、止血方法として、酸化電位水の応用を考え,新線抜去ウシ象牙質に対する接着,接合試験を行ない以下の結果を得て日本歯科保存学会秋季大会にて報告した.(1).酸化電位水処理だけでは良好な接着は得られず、酸化電位水処理の後に10-3処理が必要である.(2). 10-3処理、酸化電位水処理の処理時間、処理方法を適切に行なえば、象牙質に対して良好な接着が得られる.また,病理試験ではWistar系ラット上顎臼歯を露髄面に一定時間A. naeslundiiを接触汚染した生じた生活歯髄の露髄部分に対して,抗菌剤(2%バンコマイシン)添加4META/MMA-TBB系象牙質接合材を用い覆髄した場合、あるいは酸化電位水を使用した場合、さらに両者を併用した場合について病理試験を行った.その結果、抗菌剤を含まない接合材を使用した場合には膿瘍形成が一部の例において認められたが,抗菌性接合材を使用した場合には膿瘍形成は認められなかった.また今後、直接覆髄時の創面の処理方法についての検討が必要である。また,一部細菌汚染を生じている歯髄の直接覆罩における酸化電位水を併用することの効果は今回の実験では認められなかった.抗菌剤(05%バンコマイシン)添加4META/MMA-TBB系象牙質接合材を用い、ある程度細菌感染を生じた生活歯髄のレジン直接覆罩の可能性について検討した。本年度は、まず、ケミカルサージェリーに変わる、創面の消毒、止血方法として、酸化電位水の応用を考え、新線抜去ウシ象牙質に対する接着,試合試験を行ない以下の結果を得て日本歯科保存学会秋季大会にて報告した.(1).酸化電位水処理だけでは良好な接着は得らず、酸化電位水処理の後に10-3処理が必要である.(2).10-3処理、酸化電位水処理の処理時間、処理方法を適切に行なえば、象牙質に対して良好な接着が得られる.また,病理試験ではWistar系ラット上顎臼歯を露髄後一定期間放置したある程度細菌感染を生じた生活歯髄のレジン直接覆罩ついて検討した.すなわち露髄部分に抗菌性と良好な象牙質接着強さを示す抗菌剤(15%バンコマイシン)添加4META/MMA-TBB系象牙質接合材を用い覆髄した場合、さらにその際に酸化電位水を併用した場合について病理試験を行った.なお現在標本作成中で平成10年に結果が出る予定である.抗菌剤(05%バンコマイシン)添加4META/MMA-TBB系象牙質接合材を用い、ある程度細菌感染を生じた生活歯髄のレジン直接覆罩の可能性について検討した。ケミカルサージェリーに変わる、創面の消毒、止血方法として、酸化電位水の応用を考え,新線抜去ウシ象牙質に対する接着,接合試験を行ない以下の結果を得て日本歯科保存学会秋季大会にて報告した.(1).酸化電位水処理だけでは良好な接着は得られず、酸化電位水処理の後に10-3処理が必要である.(2). 10-3処理、酸化電位水処理の処理時間、処理方法を適切に行なえば、象牙質に対して良好な接着が得られる.また,病理試験ではWistar系ラット上顎臼歯を露髄後一定期間放置したある程度細菌感染を生じた生活歯髄のレジン直接覆罩ついて検討した.すなわち露髄部分に抗菌性と良好な象牙質接着強さを示す抗菌剤(15%バンコマイシン)添加4META/MMA-TBB系象牙質接合材を用い覆髄した場合、あるいは酸化電位水を使用した場合、さらに両者を併用した場合について病理試験を行った.その結果、一部においては石灰化が認められたが、食片圧入の著しい場合や直接覆髄時の止血が良好でない場合には炎症の抑制は困難であった。
高分子複合結晶の巨視的配列制御による機能の複合化と相分離リサイクル

分子構造が全く異なる結晶性高分子どうしの混合系についてその相溶性、結晶化、構造形成を研究し、系統的な知見が得られた。また、特に生分解性結晶性高分子を中心に研究を進めたところ、構造制御により、生分解速度も制御できることが判明した。更に、ある種の条件下では、異種高分子の球晶どうしが相互に侵入し合う相互侵入球晶(Interpenetrated Spherulite, IPS)が生成することを見出し、その証明を行うことができた。これらの一連の研究は国際的にも注目され、2003年11月にバンコクで開催された第8回太平洋高分子国際会議の天然及びグリーンポリマーのセッションの基調講演に「生分解性高分子をベースとしたブレンドの構造と物性」というタイトルで選定され高い評価を受けた。新分野を開拓した研究シリーズとして認定された。具体的には、生分解性高分子として、微生物合成系として、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)(PHB)、ポリ(3-ヒドロキシブチレートーヒドロキシヴァレレート)(PHBV)、化学合成系として、ポリブチレンサクシネート(PBSU)、ポリエチレンサクシネート(PES)、ポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)、ポリ(L-乳酸)(PLLA)、ポリエステルカーボネート(PEC)などが対象である。このうち、特にPES/ポリエチレンオキシド(PEO)、PBSU/PEO、PHBV/ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、PBSU/ポリビニルフェノール(PVPh)などが相溶性を示すことを発見した。IPSに関しては、ナノメートルオーダーで本当に異種結晶のラメラどうしが相互侵入することを、原子問力顕微鏡による結晶化実時間測定で証明することができた。また、本特定領域の第1班の青井助教授(名大、応用分子生命科学)との共同研究により、PEC/PLLA系では、IPSの程度を制御すると、生分解リサイクルの速度を制御できるという興味深い知見が得られた。相溶性を示す分子構造が全く異なる結晶性高分子どうし及び結晶性/非晶性高分子の探索を行うと同時に、そのような結晶性ポリマーアロイの高次構造の研究および動力学的構造制御を研究することにより、機能性結晶性高分子の複合機能化・階層化を目的として研究を遂行した。例えば、複数種の高分子の相溶状態からの結晶化が同時に進行し、結晶化速度を同程度に制御した場合、それぞれの結晶が入り組んだ相互貫入球晶(Interpenetrated Spherulites, IPS)が形成されることを見出した。このような高分子複合結晶の高次構造の解析及び、高次構造形成機構を解明することを目的とした。以下に本年度得られた成果を示す。Poly(butylene succinate)/poly(vinyliden chloride-co-vinyl chloride)(PBSU/PVDCVC)ブレンド系においてIPSが形成されることが分かっている。この系について、その高次構造、構造形成過程を走査型プローブ顕微鏡、共焦点レ-ザースキャン顕微鏡などを用いて解析した。その結果、PBSUとPVDCVCの球晶内のラメラはそれぞれ密と疎であり、ラメラ・フイブリル間の隙間の多いPVDCVC球晶内にPBSUのラメラが侵入していくことにより、IPSが形成されることが示された。また、ブレンド試料のPBSU球晶は正でも負でもない複屈折を示すが、これはラメラが螺旋状に成長していくからであることが分かった。相溶系の結晶性/結晶性ポリマーブレンドにおいて相互侵入球晶を形成する新たな系を探索し、発見した。これらにおいて融解した相溶状態にある融液を急冷して等温結晶化させると、両成分の球晶が同時に成長する場合があることを発見し、そのときに相互侵入球晶が形成された。

更に走査型プローブ顕微鏡を用いたナノ・ミクロレベルでの構造解析も行った。2.poly(butylene succinate)/poly(ethylene oxide) (PBSU/PEO)系も両成分の融点以上の温度で相溶するポリマーブレンドであることを発見した。両成分の融点の差47°Cである。この系では両者の融点の差が比較的大きいため、両成分の同時結晶化は確認できなかった。融点以上の温度で相溶している融液を50°Cで等温結晶化させると、まず融点の高いPBSUの球晶が生成し、試料全体を覆う。引き続きその温度で試料を保持するとPBSUの球晶マトリックス中でPEOの球晶が核生成し、その後球晶の形状を保ったまま成長していくことを発見した。3.上記の系について、走査型プローブ顕微鏡を用いてラメラレベルの構造を解析し、一方の結晶ラメラが他方のラメラに沿って成長している証拠を得た。分子構造が全く異なる結晶性高分子どうしの混合系についてその相溶性、結晶化、構造形成を研究し、系統的な知見が得られた。また、特に生分解性結晶性高分子を中心に研究を進めたところ、構造制御により、生分解速度も制御できることが判明した。更に、ある種の条件下では、異種高分子の球晶どうしが相互に侵入し合う相互侵入球晶(Interpenetrated Spherulite, IPS)が生成することを見出し、その証明を行うことができた。これらの一連の研究は国際的にも注目され、2003年11月にバンコクで開催された第8回太平洋高分子国際会議の天然及びグリーンポリマーのセッションの基調講演に「生分解性高分子をベースとしたブレンドの構造と物性」というタイトルで選定され高い評価を受けた。新分野を開拓した研究シリーズとして認定された。具体的には、生分解性高分子として、微生物合成系として、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)(PHB)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-ヒドロキシヴァレレート)(PHBV)、化学合成系として、ポリブチレンサクシネート(PBSU)、ポリエチレンサクシネート(PES)、ポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)、ポリ(L-乳酸)(PLLA)、ポリエステルカーボネート(PEC)などが対象である。このうち、特にPES/ポリエチレンオキシド(PEO)、PBSU/PEO、PHBV/ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、PBSU/ポリビニルフェノール(PVPh)などが相溶性を示すことを発見した。IPSに関しては、ナノメートルオーダーで本当に異種結晶のラメラどうしが相互侵入することを、原子間力顕微鏡による結晶化実時間測定で証明することができた。また、本特定領域の第1班の青井助教授(名大、応用分子生命科学)との共同研究により、PEC/PLLA系では、IPSの程度を制御すると、生分解リサイクルの速度を制御できるという興味深い知見が得られた。
高信頼・高開発効率を実現する、FAシステム制御ソフトウェアの開発手法

近年,コンピュータの急速な発展を背景に,生産自動化に対する期待は大きくなり,大規模化,複雑化が進んでいる.また,信頼性やコストパフォーマンスの面から,ソフト/ハードウェアアーキテクチャは集中処理から分散・並列処理へと移行してきている.しかし,生産システムなどの事象駆動型システムでは,非決定性から来る制御条件の組合せの複雑さが不可避であるため,制御メカニズムの適切な表現法,解析法が十分に確立されていない.本研究では,制御ソフトウェア開発の高信頼化と高効率開発を狙いとして,システム全体の制御論理を構造化・階層化して表わすことを特徴とした構造化階層ネットを開発した.さらに,これに基づく,制御システム開発支援システムの基本モデルを開発した.開発した方式をFA制御システムに適用して,方式評価した結果,当初の目標を満足できることを確認した.1.FA制御理論、ハード構成の記述方式開発従来のプログラマブルコントローラにおけるラダーダイアグラム記述等の問題点を考察し、並行動作システムの振る舞いを記述、解析するために提案されたペトリネットモデルに基づいて、Factory Automation制御論理、およびFA構成機器の記述方式の基本方式を構築した。さらに、開発するペトリネット指向の新たな高度プログラミング方式が、シーケンス制御ソフトウェアのフレキシビリティ、信頼性の向上、開発工数削減などに有効であることを自動化生産ラインに適用して評価した。2.制御仕様検証支援方式仕様記述からプログラムを生成することを効率化する支援方式を提案した。さらに、設計段階での安全性の検証支援方法が望まれる。そこで、ペトリネットの可達木生成の手法により制御対象システムがとりうる全状態を自動的に洗い出し、それを基に与えられた制御仕様のもとで要求仕様に反するシステム状態がないかどうかを検索し、デッドロック論理不良等を効率的に検出する考え方を提案した。FAシステムにおける自動化の要求が多様化し制御論理が高度化するに伴い、事象駆動の概念に基づく、より体系的で高レベルの記述が可能な制御プログラミング方法、およびそれに基づく制御方式が求められてきている。そこで、制御ソフトウェア開発の高信頼化と高効率開発を狙いとして、FAシステム制御ソフトウェアの開発手法を研究している。本研究では、複数の自動装置から成る加工セルの統括制御を取り上げ、制御対象の特性を捉えた状態遷移過程の階層構造化/多次元化記述方式を開発している。今年度は、下記の開発を進めた。1,FA制御理論、ハード構成の記述方式開発従来のプログラマブルコントローラにおけるラダーダイアグラム記述等の問題点を考察し、並行動作システムの振る舞いを記述、解析するために提案されたペトリネットモデルに基づいて、Factory Automation制御論理、およびFA構成機器の記述方式の基本方式を構築した。さらに、開発するペトリネット指向の新たな高度プログラミング方式が、シーケンス制御ソフトウェアのフレキシビリティ、信頼性の向上、開発工数削減などに有効であることを小規模なモデルで評価した。2.制御仕様検証支援方式設計段階での安全性の検証支援方法が望まれる。そこで、ペトリネットの可達木生成の手法により制御対象システムがとりうる全状態を自動的に洗い出し、それを基に与えられた制御仕様のもとで要求仕様に反するシステム状態がないかどうかを検索し、デッドロック論理不良等を効率的に検出する方式を検討中である。近年,コンピュータの急速な発展を背景に,生産自動化に対する期待は大きくなり,大規模化,複雑化が進んでいる.また,信頼性やコストパフォーマンスの面から,ソフト/ハードウェアアーキテクチャは集中処理から分散・並列処理へと移行してきている.しかし,生産システムなどの事象駆動型システムでは,非決定性から来る制御条件の組合せの複雑さが不可避であるため,制御メカニズムの適切な表現法,解析法が十分に確立されていない.