hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
好熱性光合成生物の熱ショック蛋白質の耐熱性機構

また63kDaのシャペロニンと相同性の高い蛋白を発現すると考えられる遺伝子(groEL2と命名)をクローニングし塩基配列を明らかにした。この遺伝子産物とは異なるアミノ酸配列をもつ別の63kDaポリペプチドが熱ショックにより蓄積することが分った。本研究の目的は、(1)この蛋白(GroEL1)に対応する遺伝子(groEL1)をクローニングし塩基配列を明らかにすること、(2)これら二つのシャペロニン遺伝子について、転写産物の解析と転写調節の機構を明らかにすることと、(3)発現蛋白(GroEL1及びGroEL2)の単離と性質の解析を行うことである。好熱性ランソウとして温泉由来のSynechococcus vulcanusを用い、55°Cで培養した。熱ショックは63°Cの培地に移して行った。groEL1のクローニングは以下の様に行った。まず63kDaポリペプチド(GroEL1)のN末端及びリジルエンドペプチダーゼ処理後に得られたペプチド断片のアミノ酸配列を調べそれに従ってオリゴヌクレオチドを設計し合成した。これらをプライマーにし、染色体DNAを鋳型にして、PCR法により産物を得た。塩基配列はSanger法で調べた。転写調節と産物の解析は、核酸画分を熱フェノール法により調製し、ホルムアルデヒド・アガロース電気泳動後、groEL1及びgroEL2遺伝子断片をマルチプライム法で^<32>P標識してこれをプローブとして用いたノーザンハイブリダイゼーションにより行った。蛋白の分離精製は疎水クロマト、イオン交換クロマトの他、抗体を作成し、アフィニティカラムを作って用いた。前年までにPCR法により約540bpの産物を得、塩基配列を調べたところ、熱ショック蛋白GroEL1由来のペプチド断片のアミノ酸配列と一致することからこのPCR産物は63kDaポリペプチドの遺伝子(groEL1)の一部と考え、本研究では、ショットガン・クローニング及びプラークハイブリダイゼーションによるゲノムDNAライブラリのスクリーニングを行って、この遺伝子及び周辺のDNAのクローニングを行った。その結果、この遺伝子及びその上流、下流域を含むDNA断片を単離して全構造を解明することが出来た。さらに上流域には、groES遺伝子が見いだされた。さらにこれらの遺伝子はオペロン構造をとっていることが分った。塩基配列から推定したアミノ酸配列は既にSherman等によって報告されている常温性ランソウSynechococcus sp.PCC7942のgroEL及びgroES遺伝子のそれと非常に相同性が高いことが分った。前年度までにgroEL2遺伝子の転写産物(約1.8kbpのモノシストロニックmRNA)は、熱ショック後、約6倍に増加すること、groEL1の転写産物(約2.3kbp)は63°C、15分間の熱ショックで強く誘導され、その転写量は約7倍に増加することが分ったが、本研究では、温度について詳細に検討したところ、45°Cと50°Cではほとんど発現量に差がなかったが、通常培養に用いている55°Cでは明らかに発現量の増加が見られることが分った。
摂取する植物性油脂の違いが寿命を左右する-植物ステロールの役割

近年、食塩負荷脳卒中易発症性高血圧自然発症ラット(SHRSP)を用いた実験で、摂取植物性油脂の違いによりSHRSPの寿命が異なることが明らかとなってきた。そこで、本実験では植物ステロール含量が異なる植物性油脂が食塩負荷SHRSPの脳卒中発症・寿命に及ぼす影響について検討を行った。実験動物として6週齢の雄性SHRSPを用い、3%NaClを添加した精製飼料を基本とし、油脂源として、植物ステロール含量の異なる4種の植物性油脂を用いた。実験期間中、飼料、飲料水を自由摂取させ、脳卒中発症と寿命を観察した。血圧は、4週間後に測定、死亡ラットは剖検し脳卒中発症を確認した。脳卒中未発症の期間における飼料摂取量、体重増加は、4群間に差は認められなかった。投与4週間後の最高血圧は、米胚芽油群において、他の3群に比較し高値傾向が認められたが、各群間に有意な差はなかった。植物性油脂の植物ステロール含量に依存して寿命が短縮されることが明らかとなった。次に、寿命短縮作用が最も強かった米胚芽油に関し、その短縮作用機構の解明を目的とし、大豆油を対照として上記の同様の方法で研究を進めた。血圧と脳血管障害発症の動向を観察しつつ38日間自由摂取させ、麻酔下採血を行うと同時に肝臓、小腸を遺伝子発現測定用に摘出した。米胚芽油摂取により血清脂質が上昇し、これは主にHDL画分における有意な上昇に基づいていた。このHDL画分上昇は脳卒中発症とどのように関連するのか、その上昇作用機構を含めて今後の大きな課題である。肝臓では、米胚芽油摂取により、コレステロールおよびトリグリセライド含量が減少することが明らかとなった。そこで、肝臓でのmRNA発現動態を調べてみると、米胚芽油にはHMG-CoA reductase阻害作用があると考えられ、これが肝臓全体のコレステロール含量の有意な低値につながった主要な原因である可能性が高い。さらに、PPARα(peroxisome proliferator-activated receptorα)の標的遺伝子類の活性化が肝臓トリグリセライド減少に関与している可能性が考えられた。一方では、米胚芽油摂取によるLXRα(liver X-receptorα)mRNA発現減少に関連したABC(ATP-binding cassette transporter)G5、ABCG8 mRNAs発現減少から、肝臓よりの植物ステロールの排出が減少すると考えられ、肝臓に蓄積した過剰の植物ステロールが、何らかの形で寿命短縮作用に関与している可能性が考えられる。この点に関し、今後詳細な検討が必要と考える。そして寿命短縮の原因として、SHRSP系ラット特有な遺伝子異常と摂取植物性油脂中の植物ステロール含量が重要な役割を果たしている可能性が高まっている。

そこで、本実験では摂取植物性油脂中の植物ステロール含量の影響を検討するため、植物ステロール含量の高い米胚芽油が食塩負荷SHRSPの脳卒中発症・寿命に及ぼす影響について、植物ステロール含量が比較的高いキャノーラ油、植物ステロール含量を低減させた低キャノーラ油、大豆油と比較検討した。実験動物は5週齢の雄性SHRSFを用いた。カゼインを蛋白源(20%)とするAIN-93G組成準拠飼料を基本とし、飼料中に重量比で3%NaClを添加した。動物を4群に分け、油脂源(10%)として、対照食(SO群)には大豆油、実験食には、大豆油に換えキャノーラ油(CO群)、低キャノーラ油(LCO群)または米胚芽油(RO群)を用いた。実験期間中、飼料、飲料水を自由摂取させ、脳卒中発症と寿命を観察した。血圧は、飼料投与4週間後、tail-pulse pickup法にて測定した。ラットは、死亡後、剖検し脳卒中発症を確認した。脳卒中未発症の期間における飼料摂取量、体重増加は、4群間に差は認められなかった。投与4週間後の最高血圧は、米胚芽油群において、他の3群に比較し高値傾向が認められたが、各群間に有意な差はなかった。脳卒中発症および脳卒中発症後死亡に至るまでの期間は、RO群が他の3群に比較し短く、CO群、LCO群、SO群の順に長くなり、RO群ではSO群に比較し有意な短縮が認められた。寿命も同様に、RO群<CO群<LCO群<SO群の順で、RO群ではSO群に比較し有意な短縮が認められた。従って、植物性油脂の植物ステロール含量に依存して食塩負荷SHRSPの寿命が短縮されることが明らかとなった。平成16年度の研究で、摂取植物性油脂の植物ステロール含量に依存してSHRSPの寿命が短縮されることを明らかにした。平成17年度は、寿命短縮作用が最も強かった米胚芽油に関し、その短縮作用機構の解明を目的として研究を進めた。すなわち、6週齢の雄性SHRSPに油脂源として大豆油または米胚芽油を使用し、3%NaClを添加した実験食を飲水と共に38日間自由摂取させ、血圧と脳血管障害発症の動向を観察しつつ、摂取終了後に採血を行うと同時に肝臓、小腸を遺伝子発現測定用に摘出した。血清脂質では、コレステロール、リン脂質含量が脳卒中発症群で最も高く、脳卒中未発症群でも大豆油群と比較し有意な高値が認められた。従って、米胚芽油摂取により血清脂質が上昇し、その上昇は主としてHDL画分における有意な上昇に基づくことが明らかとなった。このHDL画分上昇は脳卒中発症とどのように関連するのか、その上昇作用機構を含めて今後の大きな課題である。
置換基の立体的および電子的特性を活用した基底三重項シリレンの創出

本研究では、申請者らがこれまで種々の高反応性化学種の安定化に応用してきた有用な立体保護基である2,4,6-トリス[ビス(トリメチルシリル)メチル]フェニル(Tbt)基による安定化の研究対象をより反応性の高い有機ケイ素二価化学種(シリレン)に展開することとし、中でも未だ安定な合成例のない基底三重項シリレンの創出とその未知なる性質の解明を行うことを目的としている。平成11年度までの本特定領域研究において、Tbt基とメシチル(Mes)基または2,6-ジイソプロピルフェニル(Dip)基とを有するシリレン[Tbt(Ar)Si:,Ar=Mes or Dip]を発生させることに成功したが、その反応性からこれらのシリレンはいずれも一重項シリレンであることが示唆され、三重項シリレンの発生のためにはよりかさ高い置換基の導入が必要であることが判った。そこで本年度は、Tbt基とDitp基[2,2′′-ジイソプロピル-m-テルフェニル-2′-イル基]またはTbt基を有するシリレンの合成について検討した。TbtSiH_3とDitpLiおよびTbtLiとの反応を行ったところ、いずれの場合にも原料であるTbtSiH_3が主生成物として回収され、目的のジヒドロシランは得られなかった。この結果は、置換基同士の立体障害のためと考えられ、三重項シリレンの合成のためにはさらなる置換基の検討が必要と考えられる。一方、シリレンイソシアニド錯体から発生させたシリレンとBH_3・THFとの反応を検討したところ、シリルボラン-イソシアニド錯体を初めて安定な結晶として合成単離することに成功した。シリルボラン-イソシアニド錯体は、ごく最近イソシアニドのシリルボランのSi-B結合への挿入反応の反応中間体として提唱されており、その点でも興味深い。
ビルトイン型キノン補酵素生成機構の解明と複合型触媒抗体への応用

ビルトイン補酵素生成機構を解明するため、銅含有アミン酸化酵素のトパキノン補酵素(TPQ)の生成過程を、フリーズドトラップ-X線結晶解析法によって解析した。その結果、トパキノン補酵素の生成過程における3つの中間体構造を決定することに成功した。解析された各ステップの立体構造を比較することによって、前駆体Tyrのコンフォメーション変化、銅イオンとの相互作用を解明することができた。また、補酵素生成に必須な銅イオンの結合に関与する保存された3つのHis残基をAla残基に変換して、TPQ生合成に与える影響をX線結晶構造解析と速度論的解析によって調べた。その結果、銅イオンの位置が極めて厳密に決められることが、TPQ生合成において重要であることが判明した。TPQとは異なる人工的なキノン補酵素を期待して作成したD298K変異型アミン酸化酵素のX線結晶構造解析を行った。銅イオンを添加することによって活性化すると、TPQとは異なる450nm付近に吸収極大をもつクロモフォアが形成されていた。精密な構造解析の結果、382位のチロシンのベンゼン環2位にLys298が共有結合しており、C2-Nεの結合がイミノ二重結合であることが判明した。予定していたリジルチロシルキノンではなかったが、これまでにはない新規なキノン様補酵素の生成に成功した。また、Tyr382をCysに変換したY382C変異型アミン酸化酵素を構築した。コンポジット型キノン補酵素を導入する目的で、Mercaptophenolを添加し、銅イオン存在下補酵素キノン生合成過程を調べた。その結果、キノン様の紫外可視吸収帯の存在は不明確であったが、微弱な酵素活性が認められた。銅イオン非存在下では活性がなかったことから、何らかの補酵素が生成し、その結果酵素活性が生じたことが示された。多くの酵素は補欠分子族として、低分子有機化合物からなる補酵素を含有しており、補酵素によって、触媒しうる化学反応のレパートリーを広げるとともに、その効率を飛躍的に向上させている。本研究の目的は、このような補酵素を含有する複合型酵素の設計原理を解明するとともに、新規な人工酵素のデザインに応用することにある。今年度は以下の2点について研究を行った1.ビルトイン補酵素生成機構を解明するため、銅含有アミン酸化酵素のトパキノン補酵素の生成過程を、フリーズドトラップ-X線結晶解析法によって解析した。まず、嫌気条件下で銅イオン共存させてアポ酵素の結晶を調製する。さらに瞬間的に微量の酸素を加え補酵素生成反応を開始する。その直後液体窒素温度で凍結し、反応を停止する。酸素の添加量、反応時間を変えることによって、様々な中間状態をトラップし、凍結状態のままでSpring8のシンクロトロン光を用いて回折データを取得した。2.キノン補酵素やその前駆体化合物を外部から活性中心に導入しやすくするために、銅含有アミン酸化酵素の活性中心のキノン補酵素を取り除いた変異型酵素を作製した。変異導入により、トパキノン前駆体であるTyr残基をAlaとCysに置換し、金属イオン結合部位と活性中心に比較的大きなキャビティをもつアポ酵素遺伝子を作製した。現在それらの発現を調べており、大量に酵素を調製することができれば、次年度以降の補酵素再構成実験に利用する予定である。

多くの酵素は補欠分子族として、低分子有機化合物からなる補酵素を含有しており、補酵素によって、触媒しうる化学反応のレパートリーを広げるとともに、その効率を飛躍的に向上させている。本研究の目的は、このような補酵素を含有する複合型酵素の設計原理を解明するとともに、新規な人工酵素のデザインに応用することにある。今年度は以下の2点について研究を行った1.ビルトイン補酵素生成機構を解明するため、銅含有アミン酸化酵素のトパキノン補酵素の生成過程を解析した。補酵素生成に必須な銅イオンの結合に関与する保存された3つのHis残基(His431、His433、およびHis592)をAla残基に変換して、TPQ生合成に与える影響を調べた。H433AとH592A変異型酵素についてはX線結晶構造解析も行った。その結果、いずれの置換も大きくTPQ含量とその生成速度を減少させるとともに、銅含量を低下させた。興味深いことに、イミダゾールを加えることによって、H592A変異型酵素ではTPQの生成がレスキューされた。さらに、H433A変異型酵素では銅イオンを加えることによって、電荷移動中間体と考えられる可視長波長領域における吸収帯が現れた。以上の結果から、銅イオンの位置が極めて厳密に決められることが、TPQ生合成において重要であることが判明した。2.TPQとは異なるリジルチロシルキノン様のキノン補酵素を期待して作成したD298K変異型酵素の結晶構造解析を行った。アポ酵素として生成し、その後銅イオンを添加することによって活性化すると、TPQとは異なる450nm付近に吸収極大をもつクロモフォアが形成させることがすでに明らかとなっていたが、構造解析の結果、382位のチロシンのベンゼン環2位にLys298が結合していることがわかった。さらに、その構造精密化を現在進めている。1.TPQとは異なるリジルチロシルキノン様のキノン補酵素を期待して作成したD298K変異型アミン酸化酵素のX線結晶構造解析を行った。アポ酵素として生成し、その後銅イオンを添加することによって活性化すると、TPQとは異なる450nm付近に吸収極大をもつクロモフォアが形成されていた。精密な構造解析の結果、382位のチロシンのベンゼン環2位にLys298が共有結合しており、C2-Nεの結合がイミノ二重結合であることが判明した。この化学構造から予想されるクロモフォアの吸収極大波長は、実際の値とも矛盾しない。予定していたリジルチロシルキノンではなかったが、これまでにはない新規なキノン様補酵素の生成に成功した。2.Tyr382をCysに変換したY382C変異型アミン酸化酵素を構築した。コンポジット型キノン補酵素を導入する目的で、2-Mercaptophenol、3-Mercaptophenol、および4-Mercaptophenolを添加し、銅イオン存在下補酵素キノン生合成過程を調べた。その結果、Mercaptophenolの吸収体と重なって、キノン様の吸収の存在は不明確であったが、微弱な酵素活性が認められた。
組織の線維化の分子細胞生物学的研究

結合組織の病的変化である組織の線維化の機構を解明することが本研究の最終目的である。具体的には、線維化の機構の第一段階は、線維芽細胞が移動して集積することであるとの仮説に基づき、このプロセスの引き金となる分子の同定を目指した。また繊維化の起こり方が臓器によって異なる原因を追求するための基礎を固めるため、種々の臓器から繊維芽細胞細胞を分離して培養し、それらの差異について検討した。上皮系の細胞由来で蛋白性の、線維芽細胞遊走因子をcolon38細胞の培養上清中に見いだしたので、この可溶性因子の精製、蛋白の同定とcDNAの獲得を目指した。逆相HPLC、疎水性クロマトグラフイー、ゲル浸透HPLC等によって分画し、マウス線維芽細胞の走化性をボイデンチャンバー法にて測定することによって生物活性の指標とした。分子量二十数万の熱安定性の分子が活性の本体であることが明かとなった。抗体によるウエスタンブロッティング、阻害実験などから、この蛋白がフィブロネクチンおよびその断片である可能性が高い事が判明した。一方、in vivoでこの因子が作用して、組織の線維化が起こることを証明することを目指して、colon38細胞から限界希釈法によって8種のクローンを得た。これらの培養上清を、活性測定に供し他ところ活性因子を放出しているものとそうでないものとが見い出された。一方同系マウス(C57BL/6)にこれらのクローンを移植して、それらの造腫瘍性、転移性、線維化の状態を観察した。画像解析装置によって繊維化を定量する試みに最近着手したので、近い将来に活性因子の存在と繊維化の関係が明確になるはずである。各種臓器由来の繊維芽細胞に関しては、肝臓、腹腔、及び皮膚由来のものは、比較的容易に再現性良く得ることができるようになった。これらの表面糖蛋白の解析を行ったが、大きな差異は見られず、これらが類似した細胞であることを支持した。一方これらの細胞の培養上清のマウスの種々の癌細胞に対する走化性を比較するとそれぞれにユニークな特異性が見られ、繊維芽細胞は機能的に多様であることが明かとなった。
チタノシリケートおよびカルシウムリン酸塩マイクロポーラス・ナノ結晶の構造評価

水吸着剤および放射性廃液処理剤として期待されるGTS型チタノシリケートの,2価金属イオンによる交換体を調製し,粉末XRD,FT-IRおよびRaman分光法による構造評価を行った。また,生体材料として期待されるMgおよびZn置換カルシウム水酸化アパタイトのTEM観察による構造評価を行った。1.Na-GTS型チタノシリケートのCo2+およびSr2+イオン交換体の構造を比較検討した。Co2+の場合,イオン交換量の増加とともに格子定数が増大するのに対し,Sr2+の場合,格子定数は減少する。XRDピーク強度比の変化にも違いが見られ、計算値と比較して、細孔内における交換性イオンの占有サイトについて検討した。Coの場合には、8員環の中心からシフトした1種類の占有サイト、Srの場合には2種類の占有サイトが考えられる。FT-IRスペクトルは、Srイオン交換による顕著な変化を示さなかったが、Coイオン交換により、Ti-0伸縮振動(570cm-1)およびSi-0伸縮振動(885cm-1)によるピークが、高波数側へシフトした。Co2+イオンの方が、骨格構造により大きな変化をもたらしている。また,水分子のOH伸縮振動によるピークは,イオン交換により幅が広くなり,低エネルギー側にシフトした。'2.ZnおよびMgがβ-TCPに固溶しており,結晶構造の対称性(空間群P3c)に変化は無いことがわかった。固溶量の増加とともに、粒子サイズは増大した。1000°Cで焼成した場合、Mg組成2%の時、粒径200-400nmであるのに対し、Mg組成10%では粒径800-2000nmであった。また、Zn組成1%の時、粒径350-700nmであるのに対し、Mg組成13%では粒径2-3μmであった。Mg固溶体の粒径は、Zn固溶体より小さくなった。以上の結果を取りまとめ,2つの国際会議において発表した。山口大学で合成したNa-GTS型チタノシリケートCo^<2+>イオン交換体に関する,X線粉末回折およびFT-IR分光法による構造評価と,ブルガリア科学アカデミーで合成したMgおよびZn置換カルシウム水酸化アパタイトナノ結晶のTEM観察を行った。1.水熱法により合成したGTS型チタノシリケートNa_4Ti_4Si_3O_<16>・6H_2Oを、CoCl_2水溶液中で震盪処理しイオン交換した試料について、X線回折・熱分析・TEM観察・FT-IRによる構造評価を行った。震盪処理温度を室温とし、溶液濃度を0.0251.0Mの範囲として得た試料のXRDパターンにおいては、溶液濃度の増加とともに、擬立方格子211ピークの先鋭化、ピーク位置の低回折角側へのシフト、回折ピーク強度の系統的な変化が見られた。0.1M以上のCoCl_2水溶液出処理した試料の格子定数はa=7.863(1) A and α=89.60(3)°であり、Na-GTSの格子定数a=7.819(1) A and α=88.99(2)°と比較すると、単位格子体積の増大がみられた。TEM-EDXによる組成分析により、80%以上のNaがCoで置換されていることを確認した。また、含水量の増大(約10%)、O-H伸縮振動による赤外吸収ピークの変化もみられた。今後、構造の詳細を検討する。2.CaとZnまたはMgの塩化物混合溶液とカリウム水素リン酸塩溶液を混合して得られる非晶質沈殿を、1100°Cで熱処理することにより合成した、βTCP型の固溶体についてTEM観察を行った。Mg組成1および10at.%, Ca組成1および13at.%の試料について、電子回折パターンと高分解能格子像の観察をおこなったが、MgおよびZnの固溶による対称性の変化や格子欠陥の生成はみられなかった。マイクロポーラス構造をもつGTS型チタノシリケートの赤外ラマン分光法による研究に重点をおいた。MgおよびZn添加カルシウム燐酸塩については、TEM観察による検討を行った。1.Na-K-H混合型GTS:(H, K, Na)_4Ti_4Si_3O_16・ηH_2Oについて赤外ラマン分光法による構造評価を行った。Ti-OおよびSi-O伸縮・偏角振動、および水分子の基本振動モードについて、アルカリ金属イオンの組成による変化がみられ、Si-O-TiおよびTi-O-Ti伸縮振動による吸収ピーク位置にも変化がみられた。K-GTSおよびH-GTSでは、Na-GTSに比べ、Ti-O結合の伸長とSi-O結合の収縮がみられることが分かった。また、細孔内の水分子については、K-GTSおよびH-GTSに比べ、Na-GTSおよびNa-K混合型GTSの方が、強く骨格構造と水素結合していることが分かった。2.Na-GTSのSrおよびCoイオン交換体について検討した。Sr交換体のFT-IRスペクトルは、Na-GTSのスペクトルとほぼ同等であった。ただし、細孔中の水分子の振動に変化がみられ、Na-GTSでは3200および3450cm^<-1>にOH伸縮振動による吸収ピークが見られるのに対し、Sr交換体では3400cm^<-1>をピークとする幅の広い吸収が見られた。

Co交換体のIRスペクトルでは、Ti-O伸縮振動(570cm^<-1>)およびSi-O伸縮振動(885cm^<-1>)について、高波数側へのピークシフトがみられた。Coイオン交換による骨格構造の変化の方が顕著であることが分かった。3.MgおよびZn添加リン酸カルシウムについてTEM観察とEDX分析を行った。Mg添加量2%および10%、Zn添加量1%および13%の試料について観察を行い、下記の結果を得た。(1)リン酸カルシウムの合成中に添加されたZh,Mgはすべて結晶中に含まれている。(2)電子回折パターンは空間群R3cに対応し、試料中の主成分がβ-TCPである。(3)粒子サイズはMg添加体よりZn添加体の方が大きい。また、Mg,Zn添加量の増加により粒子サイズは増大する。水吸着剤および放射性廃液処理剤として期待されるGTS型チタノシリケートの,2価金属イオンによる交換体を調製し,粉末XRD,FT-IRおよびRaman分光法による構造評価を行った。また,生体材料として期待されるMgおよびZn置換カルシウム水酸化アパタイトのTEM観察による構造評価を行った。1.Na-GTS型チタノシリケートのCo2+およびSr2+イオン交換体の構造を比較検討した。Co2+の場合,イオン交換量の増加とともに格子定数が増大するのに対し,Sr2+の場合,格子定数は減少する。XRDピーク強度比の変化にも違いが見られ、計算値と比較して、細孔内における交換性イオンの占有サイトについて検討した。Coの場合には、8員環の中心からシフトした1種類の占有サイト、Srの場合には2種類の占有サイトが考えられる。FT-IRスペクトルは、Srイオン交換による顕著な変化を示さなかったが、Coイオン交換により、Ti-0伸縮振動(570cm-1)およびSi-0伸縮振動(885cm-1)によるピークが、高波数側へシフトした。Co2+イオンの方が、骨格構造により大きな変化をもたらしている。また,水分子のOH伸縮振動によるピークは,イオン交換により幅が広くなり,低エネルギー側にシフトした。'2.ZnおよびMgがβ-TCPに固溶しており,結晶構造の対称性(空間群P3c)に変化は無いことがわかった。固溶量の増加とともに、粒子サイズは増大した。1000°Cで焼成した場合、Mg組成2%の時、粒径200-400nmであるのに対し、Mg組成10%では粒径800-2000nmであった。また、Zn組成1%の時、粒径350-700nmであるのに対し、Mg組成13%では粒径2-3μmであった。Mg固溶体の粒径は、Zn固溶体より小さくなった。以上の結果を取りまとめ,2つの国際会議において発表した。GTS型チタノシリケートに関する赤外・ラマン分光法による研究は計画どおり進行している。特に赤外吸収スペクトルによる研究は順調に進んでおり、新しい知見も得られている。当初計画どおり、Na-GTS,K-GTS,H-GTSだけでなく、CoおよびSrイオン交換体についても研究が進展している。μgおよびZn添加リン酸カルシウムについては、当初計画の、粒形及び粒子サイズの評価、MgおよびZnの組成分布の評価は進展している。GTS型チタノシリケートについては、ラマン分光法による研究を推進し、赤外吸収スペクトルによる知見と相補的な情報を得ることを目指す。MgおよびZn添加リン酸カルシウムについては、今後、合成過程における非晶質相からの結晶化などについても、TEM観察を行う計画である。
有機金属活性種の構造と物性

本特定研究も3年経過し、最終年度となり、研究も一段と成果が上り班員間の協力も最高となった。数多くの価値高い報文が出たがそれらの中で代表的なものを選んでその概要を述べる。理論的研究では、錯体触媒反応での鍵となる有機金属活性種について、諸熊がab initio法での精密な計算を行って来たが、特に近年重要となっている前周期遷移金属・アルキル錯体でのagostic相互作用を調べ、Si-C結合が電子不足のTi中心と強く相互作用している様子が解明された。有機ケイ素化合物分野で重要な反応活種である5配位型アリル・シリケートについては、吉良が実験的に研究し、アルデヒドとの高度に選択的な反応での5配位錯体の立体化学と電子状態の関連を明らかにした。数多くの有機合成反応での中間体として重要なパラジウム・オレフィン錯体について、黒沢・笠井が協力して研究し、オレフィンの配位立体化学と結合状態にこれまで未知の新しい結合様式があり、これがオレフィンの反応に重要である事を示した。X線構造解析が中心となった。荻野は有機ケイ素の反応で重要なシリレン活性種が鉄などの金属に直接結合した新型の活性錯体を系統的に合成し、その構造を調べ、ケイ素と鉄との結合について新しい知見を得て、その応用として新型錯体を予想し、これらの合成を行った。斎藤(太)はモリブデンなどの金属原子が房状になっているクラスターが特別な電磁特性を示す事に注目し、基礎となる各種のモリブデン・硫黄クラスターを新たに合成し、電磁活性と化学構造の関連を調べた。中村と斎藤(太)は協力して、「無機合成」を執筆した。この本は、最近の有機金属及び無機化合物の合成法の著しい進歩を広く他分野の研究者に紹介し、初心者に代表的な実験法を教えようとするもので、約200頁のものが現在印刷中である。
身体の視覚的編制:視覚経験と社会的世界の再帰的編制をめぐるミクロ社会学的研究

本研究は、視覚的身体像とその受容を題材に、「社会的世界の視覚的編制」を主題とした、ミクロ社会学-視覚社会学的アプローチに基づく経験的研究を実施することを企図しておこなわれた。研究は自叙的写真法の試行を軸にして進められた。自叙的写真法とは本来、人々の主観的視覚経験の世界を写真撮影によってデータ化することを手掛かりにした、自己概念の研究法だった。本研究はこれを、映像メディアを活用した視覚経験それ自体の研究手法として改訂することを試みた。本研究の、「私自身が見る私」をテーマにした写真撮影プロジェクトには、研究期間中、計248人の大学生が参加し、総計6116点の自叙的写真が集められた。参加者はそれぞれ、撮影した写真のうち10点を選んで説明記述を求められ、それらの記述を含むすべてのドキュメントを収録した自叙的写真データベースが作成された。これらの写真のうち、説明記述のある2050点を、先行研究に準じた手続きでコーディングして内容分析し、加えて参加者の一部には写真説明の掘り下げをめざす詳細なインタビューを行なった。元来、自己概念の獲得・構成には他者との関係が重要だとされる。本研究でも人を被写体とする自叙的写真が多く見られた。ただし、本研究では他者を示す画像よりもモノの画像のほうが多く、また、女性の自叙的写真に人画像が多い等の先行研究の知見も確認できなかった。むしろ多様なモノ画像の出現が、"モノによる映像的自分語り"として注目され、今後の検討の焦点となった。結果として、当初の関心だった視覚的身体像に直接に関わるデータはあまり得られなかったが、本研究では主観的視覚世界の編制を探る拠点(モノ配置による世界の編制)が確認され、これを今後の研究再編の指針とすることとした。また、写真を手掛かりとした写真誘出的インタビューを通じて、視覚表象を説明するというそのこと自体が検討課題として浮かび上がった。本研究は、ミクロ社会学-視覚社会学的アプローチに基いて、視覚的身体像とその受容を題材に、「社会的世界の視覚的編制」に関わる経験的研究を企図するものである。研究初年度である本年は主に自叙的イメージ法による予備的作業を行なった。自叙的イメージ法は、人々の主観的視覚経験の世界を映像メディアを用いて視覚データ化し、その分析・検討を目指す。本年度は先行研究の追試的作業を兼ねて、人々が「自分自身をどう見るか」を焦点にした視覚データの収集と分析を試行し、およそ100人の研究対象(大学生)に対して自分自身に関わる写真撮影を依頼、得られた2500枚の写真をデータベース化した。あわせて、質問票(叙述シート)をもとに対象全員に対して撮影済写真についての説明記述を求め、さらに一部についてはこの説明を掘り下げるための詳細なインタビュー(イメージ誘出的インタビュー)を行なった。こうして得られた視覚的自己像には、先行研究とは異なって、ヒトよりもモノが多い頻度で出現していた。大学生がモノ準拠のストーリーを頼りに映像的自己語りをすること自体は考察に値する。しかしまたそれは、既存の自叙的イメージ法をなぞるだけでは本研究の目的にかなう分析素材--視覚的身体像--が充分に得られ難いことも意味している。他手法の併用と研究対象の拡大を予定している次年度の本格作業に向けて、研究デザイン-方法論の再検討を行なった。本研究は、ミクロ社会学-視覚社会学的アプローチに基いて、視覚的身体像とその受容を題材に、「社会的世界の視覚的編制」に関わる経験的研究を企図しておこなわれた。研究は自叙的イメージ法を軸にして進められた。

自叙的イメージ法とは、人々の主観的視覚経験の世界を、映像メディアによる視覚データ化を手掛かりに把握しようとする手法である。この手法は自叙的写真法と呼ばれてきたが、本研究は静止画のみならず動画も含む方法論へと展開する目的でこれを自叙的イメージ法とした。本研究ではまず、「私自身が見る私」というテーマで約250人の大学生に写真撮影を依頼し、撮影された写真について質問票(記述シート)を用いて説明記述を求め、約6000枚の写真を含むこれらのドキュメントを収録したデータベースを作成した。ついで、先行研究に準じた手続きで、説明記述のある写真(対象者1人あたり10枚)をコーディングし検討した。加えて対象者の一部には写真説明の掘り下げのための詳細なインタビューを行なった。元来、自己概念の獲得・構成には他者との関係が重要だとされており、先行研究でもヒトならびにつながりの様子を示す画像の頻出(もしくは被験者の諸条件によるその多少)がしばしば言及された。けれども本研究ではヒト画像の出現頻度は特に高いとはいえず、また、女性被験者につながり画像の出現頻度が高いとする多くの先行研究の指摘は確認できなかった。その一方で所持物、占有物、習慣的使用物等、モノ画像の出現頻度が比較的高かった。同様の"モノによる映像的自分語り"傾向は、約30サンプルによる自叙的動画ファイルにもみられた。結果として、当初の関心であった視覚的身体像の検討に直接に関わるデータは充分に得られなかったが、本研究では主観的視覚世界の編制を探る拠点(モノ配置による世界の編制)が確認され、これを今後の研究再編の指針とすることとした。
日本における近代初期海図の集成と東アジア海域における西洋海図との相互関係

本研究課題を進めるために2018年度は次の調査を実施した。海外では、まず、2018年8月末から9月中頃の約20日間、鳴海(代表)と塚本(分担)が、米国のアメリカ議会図書館と国立公文書館で実施した1。また、2018年9月後半の約10日間、鳴海と小林(分担)が英国の大英図書館と仏国のフランス国立図書館で調査した2。さらに、鳴海と塚本は、2019年3月中旬の約10日間、英国の大英図書館と国立公文書館で3、2019年3月末に米国のアメリカ議会図書館と国立公文書館で調査した4。次に日本国内では、鳴海と小林は、2018年6月中頃に茨城の古河歴史博物館で実施した5ほか、鳴海は、2018年7月末に東京の国会図書館にて調査を行った6。これらの調査から次の成果を主に得た。まず14の調査により、アメリカ議会図書館では、所蔵される英国水路部による19世紀の東アジア海域の海図の調査をほぼ終えたほか、18世紀末から19世紀初頭における西洋の海図アトラスを調査し、近代海図への過渡期に位置する東アジア海域の海図データを収集した。またアメリカ国立公文書館では、米国の太平洋測量艦隊(ペリー、ロジャーズなど)の作成した海図のうち、特に小笠原、琉球、台湾の海図の調査をほぼ終えた。次に24の調査によって、大英図書館では、ダニエル・ロス(英国水路部)が19世紀初頭に東アジア海域で作成した海図を中心に、18世紀末から19世紀にかけて西洋諸国(英仏露など)の水路部の作成した東アジアの海図やアトラスについて、英国立公文書館では英水路部が作成収集した海図データの調査を開始した。仏国立図書館では長久保赤水による日本図を中心に調査を実施した。また国内において、5は近世の洋学者の集めた地図資料について、6は明治期の日本水路部による水路誌について調査を実施したものである。これらの調査成果は整理を進め、一部は学会誌などで報告した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、特に明治期に日本海軍水路部が作成した海図の全容を、西欧における19世紀の東アジア海域における近代海図の整備過程の中に位置づけて理解することである。テーマに関連する資料調査のため、以下の機関で調査を実施した。まず、海外調査としては、2016年9月4日から19日、および2017年3月2日から18日の期間、アメリカ合衆国のワシントンDCに位置するアメリカ議会図書館において、同図書館に所蔵される日本海軍水路部製や英国海軍水路部製の海図を主に調べたほか、米仏露国製の海図の調査も実施した。また、日本国内では、2016年11月18日から20日、12月13・14日、2017年3月21・22日に、東京の国立公文書館を中心として、旧日本海軍水路部作製の明治初期の海図と水路誌の調査を実施した。テーマに関連する資料として、英国水路部製の水路誌や水路雑誌、旧日本水路部作成の海図などを購入した。特に水路部作成の海図については、購入した資料を整理し、調書をとったうえで目録を作成した。調査の成果の一部については、2016年11月に開催された人文地理学会にて大会報告(タイトル:長久保赤水の日本図と英国海図)を行い、また、2017年2月刊行の『近代日本の海外地理情報収集と初期外邦図』にて報告した。2016年6月末の怪我を受けて予算の一部を翌年度に繰り越した。そのため、当初予定していたアメリカ議会図書館に所蔵される戦前の旧日本海軍水路部製の海図についての悉皆調査を2017年度に実施した。海外調査としては、主にアメリカ議会図書館で実施し、同図書館に所蔵される日本海軍水路部が作製した明治初期の海図のほか、英米仏露国の水路部の作製した海図の調査も実施した。しかし、6月末に被った怪我のため、9月のアメリカ調査が思うように進めることができず、当初予定していた調査のうち、アメリカ議会図書館に所蔵される戦前の日本海軍水路部の作製した海図の悉皆調査については準備することができず、予算を翌年に繰り越すこととした。そのため、研究の進捗がやや遅れることとなった。日本国内の調査については、東京の国立公文書館を中心に明治初期の海図の調査を実施した。調査を予定する資料の点数が多いために学生の動員が必要であり、そのため夏季休暇中に実施する予定であったが、怪我のために延期することになった。しかし、11月に実施することができ、また、その後も継続して調査することができたため、当初の遅れを取り戻すことができた。購入した旧日本水路部作製の海図については、一点づつ調書を作成し、予定通り目録にまとめることができた。以下の資料調査を実施した。海外では、2017年9月7日-27日の間、アメリカ議会図書館とアメリカ国立公文書館にて日本と西欧における19世紀の海図、オランダの王立図書館にてティチングの作製した地名リストなどを調査した。また、2018年3月7日-16日の期間、アメリカ議会図書館とアメリカ国立公文書館にて、戦前の旧日本海軍水路部作製の海図と19世紀にアメリカ水路部の作製した海図の原図などを調査した。アメリカ議会図書館で実施していた旧日本海軍水路部作製の海図の悉皆調査を引き続き実施し、全点の調査を終えた。

また、日本国内では、2017年12月25日ー27日・2018年2月25日ー28日の期間、主に東京の国立国会図書館にて旧日本海軍水路部作製の明治期の水路誌を調査した。テーマに関連する資料として、関連の文献のほか、特に明治期を中心とした戦前の地図作製に関する資料などを購入した。海外調査の進捗状況は以下の通りである。アメリカ議会図書館に所蔵される資料については、日本海軍水路部の作製した明治初期海図の詳細な調査、戦前の海図の悉皆調査を終えることができ、今はそのデータの整理に取り組みつつある段階である。また、アメリカ国立公文書館については、3月から本格的な調査に取り組むことができた。さらに、研究を進める過程で、オランダ王立図書館に所蔵される資料を閲覧する必要が生じたため、研究報告に合わせて調査を実施することができた。国内調査の進捗状況は以下の通りである。旧日本海軍水路部の作製した明治初期の水路誌の調査を2016年度は国立公文書館を中心に、2017年度は国立国会図書館を中心に実施し、ほぼ調査を終えることができた。2016年度、2017年度に国内と国外で実施した旧日本海軍水路部による明治初期の海図と水路誌に関する調査の成果については、6月の歴史地理学会にて報告することができた。また、東アジアにおける西洋海図の展開については、9月のライデン大学(オランダ)と10月の高萩市(茨城県)にて成果を報告することができた。本研究課題を進めるために2018年度は次の調査を実施した。海外では、まず、2018年8月末から9月中頃の約20日間、鳴海(代表)と塚本(分担)が、米国のアメリカ議会図書館と国立公文書館で実施した1。また、2018年9月後半の約10日間、鳴海と小林(分担)が英国の大英図書館と仏国のフランス国立図書館で調査した2。さらに、鳴海と塚本は、2019年3月中旬の約10日間、英国の大英図書館と国立公文書館で3、2019年3月末に米国のアメリカ議会図書館と国立公文書館で調査した4。次に日本国内では、鳴海と小林は、2018年6月中頃に茨城の古河歴史博物館で実施した5ほか、鳴海は、2018年7月末に東京の国会図書館にて調査を行った6。これらの調査から次の成果を主に得た。まず14の調査により、アメリカ議会図書館では、所蔵される英国水路部による19世紀の東アジア海域の海図の調査をほぼ終えたほか、18世紀末から19世紀初頭における西洋の海図アトラスを調査し、近代海図への過渡期に位置する東アジア海域の海図データを収集した。またアメリカ国立公文書館では、米国の太平洋測量艦隊(ペリー、ロジャーズなど)の作成した海図のうち、特に小笠原、琉球、台湾の海図の調査をほぼ終えた。次に24の調査によって、大英図書館では、ダニエル・ロス(英国水路部)が19世紀初頭に東アジア海域で作成した海図を中心に、18世紀末から19世紀にかけて西洋諸国(英仏露など)の水路部の作成した東アジアの海図やアトラスについて、英国立公文書館では英水路部が作成収集した海図データの調査を開始した。仏国立図書館では長久保赤水による日本図を中心に調査を実施した。また国内において、5は近世の洋学者の集めた地図資料について、6は明治期の日本水路部による水路誌について調査を実施したものである。これらの調査成果は整理を進め、一部は学会誌などで報告した。海外調査の今後の推進方策は以下の通りである。
柔軟構造ロボットの位置と力の制御

1.剛体マニピュレータの位置と力の制御では,力偏差を手先速度に変換するコンフィギュレーションの関数としての変換則を提案して,位置と力の干渉を軽減した独立な制御を可能にし,これを2本の腕による協調制御に適用して,把握力制御および外力にコンプライアンス制御を行い,制御則の有効性を理論的並びに実験的に確認し,物体の安定な把持・繰りを実現した.2.フレキシブルマニピュレータについては,弾性節と平行4節リンクを組み合わせた,手元の姿勢制御の容易な2自由度の装置を設計・制作し,制御手法として,手先等価剛性を用いた変換則を提案し,弾性節の振動成分,たわみ角速度を考慮することによって速度応答の振動抑制,定常偏差軽減をはかることができた.3.双腕フレキシブルマニピュレータの協調制御では,コンフィギュレーションおよび節剛性によらず一定の力応答を得るための可変の力・速度変換ゲインを導出し,関節サーボ系でひずみの高周波成分のみをフィードバックし,又作業座標系から関節座標系への変換の際にアームを仮想剛体としてそのたわみ角速度を考慮することにより,位置・力応答の振動抑制,速応性向上をはかることができた.4.衝突を含む制御では,衝突時の手先の力積から等価質量楕円を導出し,これを用いてコンフィギュレーションを選択することにより衝突の影響を受動的に低減できることを示し,又衝突系の線形モデルから衝突直後は速度をフィードバックし,定常状態になるにつれて力制御に移行させる2段階制御則を提案し,衝突時の能動的位置・力制御の可能性を理論的・実験的に示した.1.剛体マニピュレータの位置と力の制御では,力偏差を手先速度に変換するコンフィギュレーションの関数としての変換則を提案して,位置と力の干渉を軽減した独立な制御を可能にし,これを2本の腕による協調制御に適用して,把握力制御および外力にコンプライアンス制御を行い,制御則の有効性を理論的並びに実験的に確認し,物体の安定な把持・繰りを実現した.2.フレキシブルマニピュレータについては,弾性節と平行4節リンクを組み合わせた,手元の姿勢制御の容易な2自由度の装置を設計・制作し,制御手法として,手先等価剛性を用いた変換則を提案し,弾性節の振動成分,たわみ角速度を考慮することによって速度応答の振動抑制,定常偏差軽減をはかることができた.3.双腕フレキシブルマニピュレータの協調制御では,コンフィギュレーションおよび節剛性によらず一定の力応答を得るための可変の力・速度変換ゲインを導出し,関節サーボ系でひずみの高周波成分のみをフィードバックし,又作業座標系から関節座標系への変換の際にアームを仮想剛体としてそのたわみ角速度を考慮することにより,位置・力応答の振動抑制,速応性向上をはかることができた.4.衝突を含む制御では,衝突時の手先の力積から等価質量楕円を導出し,これを用いてコンフィギュレーションを選択することにより衝突の影響を受動的に低減できることを示し,又衝突系の線形モデルから衝突直後は速度をフィードバックし,定常状態になるにつれて力制御に移行させる2段階制御則を提案し,衝突時の能動的位置・力制御の可能性を理論的・実験的に示した.1.剛体マニピュレータの位置と力の制御において,力偏差を変換則により手先速度ベクトルに変換する際に,その大きさおよび変換方向をマニピュレータのコンフィギュレーションの関数とすることにより,力の応答特性を一定にすることができ,かつ力応答の位置応答への影響を軽減し,位置と力を独立に制御することが可能となった.2.上述の制御則を2台の剛体マニピュレータの協調制御に適用した.このとき,把持物体に作用する力を,物体を把握するのに必要な握力と,物体を操るために必要な操り力と物体に作用する外乱力の和である外力の2つに分け,握力の力制御に加えて,外力に対するコンプライアンス制御を行うことにより物体を安定に把持し,操ることを可能とした.2台のマニピュレータを製作し,実験およびシミュレーションにより提案した制御則の有効性を確認している.3.フレキシブルマニピュレータについては,弾性節と平行剛体4節リンクとを組み合わせた構造の平面2自由度マニピュレータを設計製作し,それにより可動部の軽量化をはかり,エンドエフェクタの姿勢が弾性節の変形によらず関節角だけで決定できるようにした.4.フレキシブルマニピュレータの制御則については,各節の剛性を手先の剛性に置き換えた手先剛性行列を用いて力偏差の速度ベクトル変換方向を算出することにより,押しつけ力によって発生する手先位置のずれを減少させた.つぎにフレキシブルリンクのひずみ情報の振動成分を関節座標サーボ系へのフィードバック入力とすることにより手先速度応答の振動を抑制した.さらに作業座標上の制御則により生成された目標手先速度ベクトルを関節角速度に変換する際にフレキシブルリンクのたわみ速度を考慮することで速度応答の定常偏差を軽減させた.5.衝突時の過渡的な力の制御では,1自由度フレキシブルマニピュレータを対象として,力応答の誤差面積を評価関数とし,その停留条件から最適接近速度を算出した.つぎにマニピュレータが拘束面に衝突した直後にゲインを可変にすることで,エンドエフェクタの拘束面からの分離および力応答のオーバーシュートを抑える制御を可能とした.提案した手法の有効性を実験およびシミュレーションにより確認している.1.双腕

フレキシブルマニピュレータの協調制御については,(1).各マニピュレータの力応答特性が異なることによる対象物位置応答特性に劣化を防ぐために,マニピュレータのコンフィギュレーションおよび弾性節の剛性によらず,力応答特性をほぼ一定とする可変力・速度変換ゲインを導出した.(2).関節サーボ系におけるひずみフィードバックにより,対象物の位置応答および力応答の振動が抑制できるが,その際,動的ひずみの高周波成分をそのままフィードバック信号に用いると,力応答の速応性が劣化すること,動的ひずみと静的ひずみの差から抽出した高周波成分をフィードバックすることによりこの劣化を低減できることがわかった.(3).作業座標上における制御則から求まる各マニピュレータの目標手先速度を関節角速度に変換する際に,アームを仮想剛体としても各弾性節のたわみ速度を考慮すれば,対象物の位置応答特性を改善できることがわかった.そして昨年度に設計・試作した柔節・剛節複合形フレキシブルマニピュレータを新たに1台試作し,上述の制御則による双腕マニピュレータの自由空間中および拘束空間中の協調制御を行い,シミュレーションおよび実験により提案した手法の有効性を確認した.2.単腕フレキシブルマニピュレータのハイブリッド制御については,振動抑制のための関節サーボ系におけるひずみフィードバックが,力応答特性を劣化させることを明らかにし,ひずみフィードバック項の位置制御方向成分のみを抽出・フィードバックすることにより力応答特性を改善した.衝突を含む位置と力の制御については,2自由度平面フレキシブルマニピュレータの力制御則において力偏差の速度変換方向について検討した結果,手先剛性マトリクスを用いた力・速度変換則が,衝突時の力応答と位置応答の干渉を低減するのに有効であることをシミュレーションにより確認した.1.単腕フレキシブルマニピュレータの衝突を含む位置と力の制御については,(1).衝突時の手先速度と力積の関係から,マニピュレータの手先に力を加えて加速度を発生させたときに,この手先速度ベクトルを手先作用力ベクトルに変換する行列を算出した.さらに,この関係を2次形式表現した等価質量楕円を提案し,この楕円によって衝突時のコンフギュレーションを適切に選択することにより衝突の影響を受動的に低減できることを示した.(2).フレキシブルマニピュレータが環境と衝突する場合の系を線形モデル化し,力偏差の最適な目標手先速度変換方向が衝突時の手先速度に依存すること,およびこの方向と従来の静的コンプライアンスに基づく変換方向とは一致しないことを明らかにした.(3).衝突直後の慣性力が大きい時間帯には加速度を考慮した速度のフィードバック制御を行い,定常状態に近づくにつれて静的コンプライアンスを考慮した力制御則に移行させるという2段制御則を提案し,逆動力学演算に基づく力制御を行わずに衝突の影響を低減できることをシミュレーションおよび実験により確認した.環境が平坦面ではなく円柱面のような曲面であっても,角弾性節のたわみ角度速度を考慮することにより,単腕フレキシブルマニピュレータによる位置と力の制御時の手先位置応答を大幅に改善することができ,また双腕フレキシブルマニピュレータによる協調制御時の対象物位置応答および対象物姿勢角応答が改善できることをシミュレーションによって確認した.
胎盤置換による異種胚妊娠モデルの開発～マウスはラットを産めるのか？～

哺乳類の胎児は母体の体内で育ち誕生する。この母体と胎児の関係は、免疫学的に寛容で、同種間であれば代理母でも妊娠が成立する。しかし、異種間では子供は誕生しない。一方、マウスとラットの間では、胎盤と母体が同種になれば、異種キメラを誕生させることができる。そこで本研究では、マウスの胎盤を持つラット胚(胎盤置換ラット胚)を代理母マウスに移植して、異種胚移植モデルの検討を行った。結果、胎盤置換ラット胚は、胎生10.5日まで胎児が生存していることが確かめられたが、それ以降に発生は進まなかった。以上の事から、母体と胎盤間だけではなく、胎盤と胎児間にも異種認識メカニズムの存在が示唆された。哺乳類の胎児は母親の胎内で育ち誕生する。この母体と胎児の関係は、非常に寛容で、同種間であれば代理母でも妊娠が成立する。すなわち、MHCの適合に関係なく胎児は胎内で育ち誕生できる。しかし、異種間になると、一部を除いてほとんどの種間で子供が誕生することはない。これは、免疫不全マウスにラット胚を移植しても発生しないことから、免疫以外のメカニズムも関わっていることが考えられた。一方、これまでに胎盤に分化しないラットのES細胞をマウス胚盤胞に打込み、マウスの母体に移植して異種キメラを誕生させている。このことは、胎盤が母体と同種であれば、異種の細胞を持つ胎児でも誕生できることを示している。本研究では、この成果をヒントに胎児と母体を繋ぐ胎盤に焦点を当てテトラプロイドのマウス胚にラットのES細胞をインジェクションして胎盤置換を行った胚を偽妊娠マウスに移植してマウスがラットを産むことができるかどうかを検討した。コントロールとして偽妊娠マウスにラット胚を移植した場合は、胎生7.5日までに胚は退行したが、胎盤置換ラット胚は胎生10.5日まで胎児が生存していることが確かめられた。しかし、それ以降に発生は進まなかった。以上の事から、着床後の胚発生に種特異的な母子相互認識が存在することが示唆された。しかしながら、胎生10.5日以降胎児の発生は進まなかったことから、種特異性は、着床期だけではなく、胎盤と胎児の相互作用にも関わっていることが示された。実験動物学