hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高延性接着剤を使用した接着継手の粘塑性構成式による疲労強度の推定

本研究では、高延性かつ高強度の接着剤を使用した接着継手の疲労強度をシミュレーションにより推定することを目的とする。具体的には、脆性破壊挙動を示すエポキシ樹脂系接着剤と大きく特性の異なる高延性アクリル系接着剤を用いた接着継手について疲労試験を行い、その破壊挙動の観察と顕微鏡による破壊面の観察により、破壊のメカニズムを解明する。そして、接着層の損傷を表現できるような繰返しせん断変形を考慮した材料モデル(構成式)を構築し、その材料モデルを用いたシミュレーションにより、接着継手の疲労強度の推定を行う。29年度に温度20度、周波数(繰返し速度)を0.67Hz、2Hz、6Hzの3条件、最大応力を12MPa、16MPa、18MPaの3条件として接着継手の疲労実験を実施したが、30年度は、温度10度と30度の条件で疲労実験を実施した。実験終了後、これら実施した実験結果と温度の影響と接着層内部の損傷を考慮した材料モデルを使用したシミュレーション結果を比較検討した。シミュレーション結果と実験結果は、定量的には一致していないが、定性的には疲労強度(S-N曲線)、ひずみの進展挙動と共に良く一致していることが確認でき、今後の研究の進展により、疲労強度のシミュレーションによる推定の可能性が確認できた。これまでの研究内容を日本接着学会第56回年次大会(6月14日・15日)のポスターセッションで、P35A「高延性接着剤を用いた単純重ね合わせ継手の接着層疲労強度における温度・速度の影響」としてまとめて報告した。そして、接着層の損傷を表現できるような繰返しせん断変形を考慮した材料モデル(構成式)を構築し、その材料モデルを用いてシミュレーションにより接着継手の疲労強度の推定を行う。27年度は、重ね合せ継手(せん断破壊)、突合せ継手(引張破壊)、スカーフ継手(せん断と引張りの組合わせによる破壊)を用い、その破壊挙動の観察を行った。実験は、現有の島津オートグラフを用いて行った。接着剤の強度に非常に強い速度依存特性があることから、試験速度を0.12(mm/min)と100倍の12(mm/min)で実験を行った。重ね合せ継手では、接着層が大きく変形し延性破壊であったが、突合せ継手では、接着層の変形が小さく脆性破壊であった。継手強度も重ね合せ継手に比べ突合せ継手が小さくなった。試験速度の影響も重ね合せ継手では、継手強度の増加が顕著に現れたが、突合せ継ぎ手では、増加はわずかであった。破断面の破面観察を現有のデジタルマイクロスコープを用いて行った。突合せ継手と重ね合わせ継手では破断面が異なり、突き合せ継手で接着剤がクレータのように円形変形していたのに対し、重ね合せ継ぎ手では、変形方向に波状に変形していた。スカーフ継手では、粗い波のように変形していた。研究計画通りに重ね合せ継手、突合せ継手、スカーフ継手を用いた各種接着継手の引張試験を行い、その破壊挙動の観察と破断面の観察を行った。28年度は、高延性接着剤を使用した接着継手の疲労実験を行った。島津油圧サーボパルサを用い、繰返し負荷下の接着層の損傷と加工軟化に注目して実験を行った。実験条件を温度20度、周波数(繰返し速度)を0.67Hz、2Hz、6Hzの3条件、最大応力を12MPa、16MPa、18MPaの3条件とした。微小な接着層のせん断ひずみの累積を正確に観察する為の測定方法を検討した。接着継手の疲労試験時のひずみの進展挙動における実験結果と従来の材料モデルでのシミュレーション結果を比較すると従来の材料モデルでは、疲労試験開始後の接着層のせん断ひずみの急激な進展挙動を表現できたが、接着継手破断前におけるせん断ひずみの急激な増加を表願することができなかった。この違いの原因と考えている接着層に生じる損傷を考慮した材料モデルを検討し始めた。この材料モデルを使用しシミュレーションを始めた。研究計画通りに、温度20度で周波数(繰返し速度)を3条件で、最大応力も3条件で島津油圧サーボパルサを用いて高延性接着剤を使用した接着継手の疲労実験を行った。ひずみの累積を観察する為の超高速デジタル画像センサが故障した為、接着層のせん断ひずみ進展挙動を詳細に観測することはできなかった。接着層に生じる損傷を考慮した材料モデルを使用したシミュレーションを始めた。

具体的には、脆性破壊挙動を示すエポキシ樹脂系接着剤と大きく特性の異なる高延性アクリル系接着剤を用いた接着継手について疲労試験を行い、その破壊挙動の観察と顕微鏡による破壊面の観察により、破壊のメカニズムを解明する。そして、接着層の損傷を表現できるような繰返しせん断変形を考慮した材料モデル(構成式)を構築し、その材料モデルを用いてシミュレーションにより接着継手の疲労強度の推定を行う。29年度は、28年度に超高速デジタル画像センサが故障した為、十分に実行できなかった高延性接着剤を使用した接着継手の疲労実験を行った。島津油圧サーボパルサを用い、繰返し負荷下の接着層の損傷と加工軟化に注目して実験を行った。実験条件を温度20度、周波数(繰返し速度)を0.67Hz、2Hz、6Hzの3条件、最大応力を12MPa、16MPa、18MPaの3条件とした。微小な接着層のせん断ひずみの累積を正確に観察する為の測定方法を検討し実施した。材料モデルの構築では、従来の材料モデルでのシミュレーション結果では、表現することができなかった接着継手破断前におけるせん断ひずみの急激な増加を接着層に生じる損傷を考慮した材料モデルを使用することで表現できるようになった。これまでの研究内容を日本接着学会第55回年次大会(6月15日・16日)のポスターセッションで、P46B「高延性接着剤を用いた単純重ね合わせ継手接着層の疲労強度推定」としてまとめて報告した。疲労試験は、28年度にひずみの累積を観察する為の超高速デジタル画像センサが故障した為、接着層のせん断ひずみ進展挙動を詳細に観測することが十分にできなかったが、29年度は、画像センサの修理が済み温度20度で周波数(繰返し速度)を3条件で、最大応力も3条件で高延性接着剤を使用した接着継手の疲労実験を行い、接着層のせん断ひずみ進展挙動を詳細に観測することができた。シミュレーションは、接着層に生じる損傷を考慮した材料モデルによるシミュレーションを行い、実験結果と比較検討し、材料モデルを再構築し、高延性接着剤を使用した接着継手の疲労強度の推定を行っている。本研究では、高延性かつ高強度の接着剤を使用した接着継手の疲労強度をシミュレーションにより推定することを目的とする。そして、接着層の損傷を表現できるような繰返しせん断変形を考慮した材料モデル(構成式)を構築し、その材料モデルを用いたシミュレーションにより、接着継手の疲労強度の推定を行う。29年度に温度20度、周波数(繰返し速度)を0.67Hz、2Hz、6Hzの3条件、最大応力を12MPa、16MPa、18MPaの3条件として接着継手の疲労実験を実施したが、30年度は、温度10度と30度の条件で疲労実験を実施した。実験終了後、これら実施した実験結果と温度の影響と接着層内部の損傷を考慮した材料モデルを使用したシミュレーション結果を比較検討した。シミュレーション結果と実験結果は、定量的には一致していないが、定性的には疲労強度(S-N曲線)、ひずみの進展挙動と共に良く一致していることが確認でき、今後の研究の進展により、疲労強度のシミュレーションによる推定の可能性が確認できた。
日本の服地デザイン黎明期の諸問題―戦後の異文化受容時における伝統的美意識の変容―

2016年度は、昨年度の集中的な資料の収集・分析・考察の結果を踏まえて、積極的に発表の機会を持ち、論文にまとめることをめざした。具体的には2016年7月の第58回意匠学会大会での発表、またこれに基づいた論文の執筆・投稿、また所属の京都市立芸術大学の美術学部研究紀要論文の執筆などで一定の評価を得た。意匠学会の発表「戦後絹輸出貿易に於ける販売促進政策ーGHQのデザイン育成を中心にー」では、2015年度に実施したワシントン公文書館での調査で得られた新知見により、今まであまり知られることのなかったGHQによる日本の図案家へのデザイン育成の実態を明らかにした。次にこの事実と日米双方の関連資料の発掘とその比較検討を深め「戦後日本繊維産業復興期におけるGHQのデザイン育成政策ー絹輸出貿易における販売促進企画を中心にー」を執筆し意匠学会に投稿した。この論文は査読を経て採用となり、今年8月の意匠学会誌『デザイン理論』70号に掲載が決定している。学内研究紀要では、GHQのデザイン育成政策や綿の加工貿易の振興により、対外的には輸出図案、国内的には圧倒的な洋装志向に将来を見た着物図案家が、いかにして服地図案へと転換していったかについて、当時の世界的な抽象表現への傾向と、1951年3月と8月に相次いで日本で開催されたマチス展・ピカソ展の影響に着目し「プリントデザイン黎明期におけるマチス・ピカソの影響ー戦後国内向けプリント市場の成立1950年前後を中心にー」として発表した。また本年1月に所属大学に予備論文を発表、審査を経て博士論文提出の資格を得た。今後はDC2採用時の研究テーマで本年10月に博論提出を目指す。ここでは今年2月に英・仏研修で再確認した西欧テキスタイルデザインの抽象的方向と日本の伝統的意匠の抽象性との近似と相克を分析して戦後の服地デザイン黎明期の諸問題を考察する。28年度が最終年度であるため、記入しない。27年度は論文執筆にあたって事実関係の確認のための学術調査に徹した。本研究のテーマである戦後1945年から1955年の日本社会の洋装化に伴う新たなテキスタイルプリントデザイン誕生に大きくかかわった終戦直後のGHQの繊維政策を、デザインの観点から精査していく中で、最大に成果が上がったと思われるのは、ワシントンの米国公文書館におけるGHQ/ESS(経済科学局)資料の閲覧とニューヨークのクーパー・ヒューイット国立デザイン博物館でのボーグその他、世界的服飾雑誌の創刊号あるいは研究領域年代間の閲覧・撮影であった。双方とも担当官に非常に恵まれたことと、特に公文書館資料については事前の1か月間の頻繁なメールでの問い合わせにおいて、該当資料の絞り込みや記録の保管場所を限定し請求できたことで、10月初旬、国立デザイン博物館滞在と合わせて10日間という短期間ではあったが非常に効率よく閲覧および複写、データ化する事ができた。同館の詳細な記録は個人的な書簡にもおよび人間関係を含むESS内部事情の資料の発見があり、研究対象であるGHQ/ESSの繊維課や貿易商業課の人的活動あるいは輸出先である米国内における日本の繊維製品の動向を具体的に捉えなおすことが出来た。この時平行して行った日本の国会図書館、立命館修学館におけるGHQ/ESS資料検索も公開非公開資料の限定などに役立った。その他11月、米国公文書館帰国後の東京の国会図書館での追加調査では、占領終了後の日本繊維産業の米国向けサンプルブック『Textile Japan』や、その他「月刊繊維」など業界雑誌も新たに見つけることができ、繊維産業サイドからのダイレクトな問題点を掴むことが出来るようになった。これらの成果からもう一歩踏み込んだ資料の特定のため現在、米国公文書館と交信中である。本論文は2部仕立てで、第1部占領政策の中でーGHQ日本占領関係資料から見るー、第2部日本の繊維政策ー国内の爆発的繊維需要ーから構成され、第1部は3章7節、第2部は4章からなっている。第1部に於いては先年の公文書館での調査により、戦後の絹・綿貿易政策の中で今まで埋もれていたGHQ経済科学局貿易課や繊維課と日本の意匠図案家との接点を見つけることができ、GHQの日本の洋風デザイン育成の事実関係の新たに展開を見た。GHQ経済科学局貿易課や繊維課の日本絹製品販売における大々的なキャンペーンの存在や販売品目の充実したサンプル集の制作、またその過程のおけるデザイン育成の実態等の具体的な資料を基に予想に反して低調で終わった絹貿易の顛末とその意義を考察できるようになった。この時、輸出後の日本製品のUSにおける商品展開までを視野に入れることができた。また戦後日本の繊維産業の綿加工貿易の世界市場への復活に際して、その低価格やそれに対応する人権問題あるいは意匠盗用などの多くの問題を討議した英米合同綿使節と全日本綿紡績協会の会議内容の詳細なレポートを英国側から見つけることができ、世界市場での日本の非常に問題をはらんだ立ち位置など予想以上の状況把握が可能となった。論文後半2部に於いては戦後GHQ経済科学局貿易課の指示により結成され、その後、日本のテキスタイルデザイン発展の中心的役割を果たした日本図案家連盟の結成当時の手書き会員リストや創刊当時の会報などが関係機関から見つかりその発展の詳細を内部的な深い視点からとらえることができるようになった。

具体的には2016年7月の第58回意匠学会大会での発表、またこれに基づいた論文の執筆・投稿、また所属の京都市立芸術大学の美術学部研究紀要論文の執筆などで一定の評価を得た。意匠学会の発表「戦後絹輸出貿易に於ける販売促進政策ーGHQのデザイン育成を中心にー」では、2015年度に実施したワシントン公文書館での調査で得られた新知見により、今まであまり知られることのなかったGHQによる日本の図案家へのデザイン育成の実態を明らかにした。次にこの事実と日米双方の関連資料の発掘とその比較検討を深め「戦後日本繊維産業復興期におけるGHQのデザイン育成政策ー絹輸出貿易における販売促進企画を中心にー」を執筆し意匠学会に投稿した。この論文は査読を経て採用となり、今年8月の意匠学会誌『デザイン理論』70号に掲載が決定している。学内研究紀要では、GHQのデザイン育成政策や綿の加工貿易の振興により、対外的には輸出図案、国内的には圧倒的な洋装志向に将来を見た着物図案家が、いかにして服地図案へと転換していったかについて、当時の世界的な抽象表現への傾向と、1951年3月と8月に相次いで日本で開催されたマチス展・ピカソ展の影響に着目し「プリントデザイン黎明期におけるマチス・ピカソの影響ー戦後国内向けプリント市場の成立1950年前後を中心にー」として発表した。また本年1月に所属大学に予備論文を発表、審査を経て博士論文提出の資格を得た。今後はDC2採用時の研究テーマで本年10月に博論提出を目指す。ここでは今年2月に英・仏研修で再確認した西欧テキスタイルデザインの抽象的方向と日本の伝統的意匠の抽象性との近似と相克を分析して戦後の服地デザイン黎明期の諸問題を考察する。27年度は特別研究員奨励費制度によって、ワシントン米国公文書館や、ニューヨークのデザイン博物館等、広範囲での学術調査の実施が可能となり、多くの貴重な情報収集の成果が得られた。これにより研究テーマの重要な背景である占領初期の絹貿易あるいは綿加工貿易の国際的な関係や展開などの内実をより深くとらえ直すことができた。またGHQ経済科学局貿易課や繊維課と日本の意匠図案家の新たな関係、米国における日本絹製品販売における大々的なキャンペーンの存在や販売品目の充実したサンプル集の制作など具体的な資料の検討によりさらなる進展部分の研究調査を予定している。またデザイン的な内容では、戦後の染織デザインを牽引していった日本図案家連盟のなかでも、より先鋭的にデザインをとらえ、記録的な綿プリントのヒットを更新していったグループ「A」(エース)に焦点を当て、彼らがどのように和装図案からプリント服地図案に傾倒していったのか、その経緯の中に異文化間の融合と反発の実際を見ていきたい。この時伝統的意匠や技術はどのような役目を担ったかについても考察する。これら当研究論文後半部分の執筆とともに本年度は、学会発表と論文投稿、関係機関の研究会での発表と研究紀要掲載を目指す。また研究の性質上、資料の展示(一般公開)も想定し広範囲で立体的な問題把握による課題研究論文の完成を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。
20世紀前半の米国における知的障害者の試行的コミュニティ生活とその失敗〜一般市民と同等の権利を有する自立的社会生活への挑戦〜

本年度は,1920年代までの米国東部諸州における精神薄弱者地域生活支援方法とその対象者の実態についてマサチューセッツ州を中心に検討した。衰退の経過に関する分析は課題として残された。1910年代までには,公立学校制度の拡充のなかで,施設未収容精神薄弱児の存在が学校教育行政サイドからも確認されるようになった。これに伴い,精神薄弱者施設には,施設当局が従来受け入れていた対象者よりも知的能力の高い精神薄弱者が入所するようになる。就学時点で問題になったケースと就学後しばらくして問題となったケースがこの対象者に含まれた。1915年頃までには,とくに生活年齢10歳から20歳の魯鈍(moron)が,新規入所者の最大多数となり,15歳以上の年齢では女子の受け入れが多かった。コミュニティにおける精神薄弱児の訓練の場として,公立学校の特別学級がその役割を担うようになると,施設は,就学期間終了後の精神薄弱児への一定期間の保護と訓練の提供をその重要な役割として位置づける。そして,これらの対象を含む施設入所者のうち,施設における訓練の結果,職を得てコミュニティで生活することが可能と考えられる者に仮退所による試行的コミュニティ生活を実施した。ソーシャル・ワーカーが仮退所先の事前調査・環境調整,退所中の訪問指導・対象者との交信・雇用主や家族との交信を行い,支援を行っていた。百数十名の仮退所者に対して2名程度のワーカーがケアにあたっていた実状から,十分な支援が行われていたとは言い難い。レンサム施設の仮退所対象者(191518年)についてみると,M.A.8歳から11歳,C.A.1334歳であった。主な就業先は工場,店員,家事,子守,農場で週あたりの賃金は平均8ドルであった。仮退所に失敗し施設に戻った者の主な理由は業務遂行能力よりも反社会的行動や情緒不安定が問題になったためであった。本年度は研究の初年度として,資料の収集に力を入れるとともに,20世紀初頭に設立されたマサチューセッツ州立レンサム「精神薄弱」者施設の設立・展開過程の分析を試みた。この施設は,20世紀初頭の「精神薄弱」者「総収容化」政策破綻と政策の転換期に設立さた施設で,全米でいち早く仮退所による「精神薄弱」者のコミュニティ・ケアを施設の正式な機能として実施した施設でもある。レンサム施設がいかなる経緯でコミュニティ・ケアという新しい役割を構築し,その施設機能を拡大したのかを,州議会との関係を中心に検討した。その結果,教育・訓練機能を内包する保護収容施設を構想する施設当局と「精神薄弱」者の「総収容化」を目指して収容力の拡充に意識を向ける州議会との施設役割に対する認識の違いのために,施設収容力の増強が限界に達したとき,レンサム施設は,収容力以外の施設の効用を主張し,施設の存在意義を測る別の基準を形作る必要に直面した。そして,その新たな価値基準が,施設での訓練成果であり,その象徴が「精神薄弱」者のコミュニティヘの復帰であった。また,施設がこの新たな基準へ目を向けることになった理由として,(1)施設がその開設当初に想定した入所者像に対して,実際の入所者は,「精神薄弱の程度」がより軽度であり,教育による改善と社会復帰への可能性が高かった。(2)「非行性・犯罪性を有する精神薄弱者」の施設への混入を防ぐために「従来の精神薄弱者」への施設処遇の効果を協調する必要があった,(3)施設が,公立学校入学・在学者の判別・判定の役割を担うことで,コミュニティ(施設外)に存在し,生活する「精神薄弱」者の存在とその可能性を認めざるを得なかった,ことなどが仮説として考えられた。次年度はこれらの仮説を検証するとともに,検討を他の東部諸州にまで広げる。

レンサム施設の仮退所対象者(191518年)についてみると,M.A.8歳から11歳,C.A.1334歳であった。主な就業先は工場,店員,家事,子守,農場で週あたりの賃金は平均8ドルであった。仮退所に失敗し施設に戻った者の主な理由は業務遂行能力よりも反社会的行動や情緒不安定が問題になったためであった。
土砂生産場である山腹斜面の崩壊に対する免疫性に関する水文・地形学的研究

本研究は,土砂災害環境の相違や変化(土砂災害環境の時間的変化)の原因を解明し,将来の土砂災害対策のあり方を議論・模索する上での基礎情報を提供することを目的として実施した。多雨地域と非多雨地域内より不撹乱状態で採取した供試体に対して土質試験を実施した結果,両流域とも風化開始後の経過年数の増加とともに乾燥単位体積重量と土の粘着力は指数的に減少し,間隙率は指数的に増加する結果となった。非多雨地域内の小斜面で人工降雨実験を行い,土層内部での水分挙動や土層断面からのマトリックス流出量などを計測した。そして,これらの結果を基に,樹木根系部(特に,腐朽根)周辺に集中して見られる雨水の流出特性について考察を加えた。その結果,樹木根系部周辺の流れは,マトリックス流がダルシー即に従うのに対して,マニング則に準拠した挙動を示すことが明らかになった。さらに,崩壊の発生に関与する「土層厚の成長:素因」と「雨の降り易さ:誘因」の両者を勘案した崩壊に対する<免疫性評価モデル⇒崩壊発生危険度評価モデル>を構築し,同モデルを多雨地域(高知県)と非多雨地域(愛媛県)の両流域に対して適用した。その結果,両地域とも現在からの経過年数や降雨量の増加とともに安全率は減少傾向を示し,崩壊誘発雨量は多雨地域(上改田川流域)では646.0mm/day,非多雨地域(上宿野谷流域)では319.0mm/dayとなり,両者に300mm/day以上もの差が認められた。一方,斜面安定化指数は,多雨地域(上改田川流域)では365年,非多雨地域(上宿野谷流域)では413年となりこの差は50年程度と「崩壊しやすさ」すなわち土砂生産環境は両地域とも類似する結果となった。この崩壊誘発雨量の差が崩壊に対する免疫性を意味していることになるため,多雨地域では非多雨地域と比較して崩壊に対する免疫性が大きいことが明らかとなった。本研究は,四国地域を対象地域として選定し,「「太平洋沿岸地域:高知県」と「瀬戸内海沿岸地域:愛媛県」とでは雨の降り方は大きく異なっているにもかかわらず,土砂生産状況にはほとんど変化が見られない」といった四国内での土砂災害環境の相違(空間分布の相違)や変化(変遷:土砂災害環境の時間的変化)の原因を解明するとともに,将来の土砂災害対策のあり方を議論・模索する上での基礎情報を提供することを目的として実施した.本年度は,1998年高知県豪雨災害(多雨地域の事例)や1998年10月に愛媛県内で発生した台風10号災害(非多雨地域の事例)をはじめとする四国地域内で発生した豪雨(土砂災害)事例を抽出し,現地調査や空中写真判読を行うことにより,「雨の降り易さ」と土砂災害形態や規模の変化に関する実態把握を行い,「太平洋沿岸地域」と「瀬戸内海沿岸地域」との土砂生産環境の相違を明らかにした.さらに,両地域での降雨時における雨水の挙動や地山の安定性の相違を明らかにするため,「瀬戸内海沿岸地域:非多雨地域」と「太平洋沿岸地域:多雨地域」に対して水文試験流域を設けた。そして,「瀬戸内海沿岸地域:非多雨地域」に対しては,テンシオメータや土壌水分センサ等を埋設し,集中的に水文観測を開始した.その結果,降雨時には,従来のマトリックス流よりも速い流れが樹木根系周辺部に集中してみられるといった事実が確認された.

本研究は,四国地域を対象地域として選定し,これらの土砂災害環境の相違(空間分布の相違)や変化(変遷:土砂災害環境の時間的変化)の原因を解明するとともに,将来の土砂災害対策のあり方を議論・模索する上での基礎情報を提供することを目的として実施した。本年度は,非多雨地域として位置付けられる「瀬戸内海沿岸地域:愛媛県重信川上流域」に対して前年度設置した水文試験流域内で,人工降雨実験を実施し,降雨期間中における土層内部での水分挙動(土壌水分吸引圧・堆積含水率)や土層断面からのマトリックス流出量などを計測した。そして,これらの結果を基に,樹木根系部(特に,腐朽根)周辺に集中して見られる雨水の流出特性について考察を加えた。その結果,樹木根系部周辺の流れは,マトリックス流がダルシー即に従うのに対して,マニング則に準拠した挙動を示すことが明らかになった。本研究は,四国地域を対象地域として選定し,「「太平洋沿岸地域:高知県」と「瀬戸内海沿岸地域:愛媛県」とでは雨の降り方は大きく異なっているにもかかわらず,土砂生産状況にはほとんど変化が見られない」といった四国内での土砂災害環境の相違や変化(土砂災害環境の時間的変化)の原因を解明するとともに,将来の土砂災害対策のあり方を議論・模索する上での基礎情報を提供することを目的として実施した。多雨地域(上改田川流域),非多雨地域(上宿野谷流域)より不撹乱状態で採取した供試体に対して土質試験を実施した結果,両流域とも風化開始後の経過年数の増加とともに乾燥単位体積重量は指数的に減少し,間隙率は指数的に増加する結果となった。同様に,粘着力は風化開始後の経過年数の増加とともに指数的に減少するものの,内部摩擦角と風化開始後の経過年数との問には明瞭な関係は認められなかった。崩壊の発生に関与する「土層厚の成長:素因」と「雨の降り易さ:誘因」の両者を勘案した崩壊に対する<免疫性評価モデル⇒崩壊発生危険度評価モデル>を新たに構築し,同モデルを多雨地域(高知県)と非多雨地域(愛媛県)の両流域に対して適用した。その結果,両地域とも現在からの経過年数や降雨量の増加とともに安全率は減少傾向を示し,崩壊誘発雨量は多雨地域(上改田川流域)では646.0mm/day,非多雨地域(上宿野谷流域)では319.0mm/dayとなり,両者に300mm/day以上もの差が認められた。一方,斜面安定化指数は,多雨地域(上改田川流域)では365年,非多雨地域(上宿野谷流域)では413年となりこの差は50年程度と「崩壊しやすさ」すなわち土砂生産環境は両地域とも類似する結果となった。この崩壊誘発雨量の差が崩壊に対する免疫性を意味していることになるため,多雨地域では非多雨地域と比較して崩壊に対する免疫性が大きいことが明らかとなった。
新規同定されたＮＨ細胞におけるサイトカイン産生を制御する転写ネットワークの解明

慶応大学小安教授との共同研究により、1)無処置、IL-2とIL-25で活性化、IL-33で活性化したNH細胞の転写の全体像の解明と2)アレルギー性免疫反応に関わる主要なサイトカイン、IL-5とIL-13がIL-33、IL-2とIL-25によるNH細胞誘導で生成される際の転写ネットワークの解明を提案した。流動細胞計測法で細胞選択後、無処置と刺激NH細胞からRNAを抽出し、HelicosCAGEで成功裏に配列を決定。複製された試料ごとに2001000万CAGEタグを入手した。それをマウスゲノム上にマッピングし、5'末端が下流のRefSeq転写モデルと関連する転写開始現象を示すCAGEタグをクラスター化した。無処置と刺激NH細胞とで異なる発現をするプロモーターを測定し、サイトカイン産生に関与する転写物を発見。また、モチーフ活性の応答解析の枠組みを用いて当該プロモーター領域内に位置する調節部位(TFBS)の包括的調査を行い、転写因子、その調節部位、それらを内部に持つプロモーター、標的転写物からなるグラフにしたことで、全体的、状態特異的な転写ネットワークの位相的性質の分析が可能になった。本研究と並行して共同研究者が、IL-33が誘発する情報伝達増幅経路を調査し、転写因子GATA3の主要な役割を発見したため、GATA3を含む転写ネットワークに注目し、より特化した分析に焦点を絞った。当該モチーフの活性は、刺激が長引くほど増加し、GATA3は48時間以内の刺激でリン酸化するという観察結果と一致している。我々はGATA3の標的を36個発見。そのうち統計的に有意な割合がリン代謝プロセスとリン酸化反応(Csnk1g3カゼインキナーゼ、Pxn、Ptp4a3チロシンキナーゼ、Cdan1タウチューブリンキナーゼTrib、raf1発癌遺伝子)の機能的分類に関連していた。慶応大学子安教授と一緒に我々は、基本的な転写ネットワークを無処理NH細胞、IL2、IL25活性化NH細胞、IL33活性化NH細胞で特性を明らかにすること、及びアレルギー性免疫応答に関与する。フローサイトメトリーにより細胞を選択した後、無処理NH細胞・IL33活性化NH細胞・IL2活性化NH細胞のそれぞれからRNAの抽出を行い、heliscopeCAGE法により配列を決定した。それぞれのサンプルからは、2百万から1千万程度のタグを取得し、マウスのゲノム上にそれらをマッピングして転写開始点を決定した。転写が開始されたという現象を更に調べるため、paraCluによる解析を行った。転写に引続き起こる現象との関連を調べる為、転写開始点クラスタの注釈を行った。近位プロモーター領域内に位置する調節部位の網羅的な調査を行った。こうして私達は全ゲノム領域でのTFBS活性を、転写因子-転写因子調節領域-調節領域を内包するプロモーター領域-非調節転写物、からなるグラフに変換し、IL33を活性化したNH細胞における転写ネットワークの部分を分析できるようになった。GATA3の活性は、無処理及び活性化2時間後においては非常に低かったが、活性化二日後とIL-2刺激後には高くなった。解析結果にはGATA3のプロモーターターゲットも含まれる。NH細胞の、インターロイキンの産生におけるGATA3の重要性にも関わらず、解析によって得られたGATA3の標的候補には、GATA3はどんなインターロイキンの近位プロモータによる転写制御には含まれなかった。GATA3の標的から少数の一部から判明したのは、GATA3が、典型的な距離を隔てて作用する転写因子であるとの推測で、我々の全ゲノムTFBS活性の解析は、転写開始点に対する近接プロモータ領域のみについて高精度な結果を与える事ができる。東日本大震災によりシーケンサーが停止したため、研究に必要な未処置NH細胞、IL-33で2時間または2日刺激したNH細胞、15日刺激後に採取したIL-2処置NH細胞からの新規ライブラリセットの準備とシーケンスが当初の予定よりも遅れた。しかしながら、遅れを取り戻すことができ、IL-33による未処置NH細胞の活性化に関する転写ネットワーク修正のバイオインフォマティクス分析を行い、異なる発現をするプロモーターとその発現を調節していると考えられる転写因子のセットを特定した。共同研究者、小安教授の有望な結果を踏まえ、GATA3が調節する転写物の特異的セットの分析にも大幅に時間を費やしたが、我々の確立した枠組みを活用した長距離の転写因子と標的の相互作用の分析には固有の問題があり、研究結果の発表を保証するほど強力な結論を導き出せなかった。東日本大震災前直前にサンプルを用意し、刺激解析を開始していたが、震災の影響でシーケンサーが停止し、再稼働後に再び無処理NH細胞、IL-33刺激後2時間および2日、IL-2刺激後15日の準備をしなおす必要があった。このため、当初の計画から遅れる結果となった。しかし、現在は遅れの回復に成功し、既に掲げた2012年度の計画よりも先行し、転写ネットワークのバイオインフォマティクス解析を行っている。当初の計画に則り、我々がRavasi T, Suzuki H, et al. (2010 Cell)で開発した方法を用いてタンパク質間相互作用を統合し、当該転写因子の潜在的組合せ効果も明らかにする。加えて、IL-33が誘発しNH細胞内のGATA3転写因子を活性化する情報伝達増幅経路に関する共同研究者小安教授の成果を踏まえ、この分析を試みる。Th2細胞に関連するナチュラルヘルパーにおけるGATA3の役割を研究した最近の論文でGang Wei et

al (Immunity 2011)は未処置およびGATA3ノックダウンTh2細胞内のゲノムワイドなGATA3のChIP-SeqとRNAショットガン・データを集めていた。これは理想的な包括的データセットであり、ここからGATA3標的遺伝子を推測することができる。文献から抽出したタンパク質間相互作用の統合は、これから解明する関連性を補強するのにも役立つだろう。我々は、過剰発現またはGATA3パートナーのノックダウンにより、標的遺伝子の発現レベルが変化する様子をモニターすることで、主要な転写相互作用を実験的に立証する計画を立てている。活性化したNH細胞によるIL-5とIL-13の産生の根底にある主要な転写ネットワークの中規模調査と実験的証明を行うため、Fluidigmのシステムを採用する予定である。このシステムの利用はOSCで最近確立したもので、我々はこの専門技術を活用し、GATA3のパートナー転写因子の過剰発現またはノックダウンが転写物の大規模集団の発現レベルに及ぼす影響を測定する。初年度における計画を続行するとともに、共同研究者である子安教授らによる、NH細胞でのIL33に始まり転写因子GATA3の活性化をもたらすシグナル伝達カスケード解明を考慮すると、この年度においては、鍵となる転写因子の転写現象における相互作用の詳細について焦点をあてることになる。「研究結果概要」の節で述べたように、GATA3は典型的な距離を隔てて作用する転写因子で、一方我々の全ゲノム転写因子結合サイト解析は転写開始点近傍に限って高精度な結果を示す手法である。関連するナチュラルヘルパー細胞Th2細胞におけるGATA3の役割に関する最近の報告(Gang Wei Immunity 2011)では、無処理とGATA3をノックダウンしたTh2細胞のChip-seqとRNA-seqを調べている。これは我々にとって、GATA3のターゲットを調べるための理想的な相補的データセットである。GATA3がノックダウンによって発現していないTh2細胞において、発現が変動した転写物にMARA法を適用することで、近位プロモーターに関係する、補因子のように働く因子が明らかになると考えられる。文献から得られた転写因子のタンパク-タンパク相互作用の統合は、明らかに実験から得られた関係を補完するであろう。GATA3と連携する因子の過剰発現/発現抑制によって、標的因子の発現量の変動を調べるバリデーション実験を計画している。そのようなIL5およびIL13産生の背後にある中核転写ネットワークに対する中規模バリデーション実験には、我々はFluidigmシステムを利用する予定である。このシステムはOSCで既に利用されており、GATA3の相互作用パートナーの過剰発現/発現抑制の組み合わせがターゲットの発現に与える影響を測定するには最もよい。
百日咳菌病原因子の機能と百日咳症発症機構の解析

1.百日咳菌の病原因子としての壊死毒の役割解析壊死毒の組織および細胞での作用を高感度に検出するため、壊死毒作用の産物であるポリアミン化Rhoに対する抗体の作製を試みた。この目的のため、in vitroで壊死毒作用によりポリアミン化したRhoを抗原としてウサギ免疫血清を得たが、得られた血清は非修飾のRhoに対する抗体価が極めて高く、一方ポリアミン化Rhoに対する特異抗体価は低かった。そこで、百日咳菌壊死毒の特異的ウサギポリクローナル抗体を利用し、壊死毒素を高感度に検出できる酵素抗体法の系を確立した。本法は、0.2ng/ml以上の壊死毒素の検出を可能にした。この方法により、百日咳菌及び類縁の気管支敗血症菌(各々10株)の培養上清中の壊死毒素の濃度を測定した。その結果、菌の増殖に伴って培養上清中に遊離する壊死毒素の量が増加し、定常期までに百日咳菌で平均5.4ng/ml、気管支敗血症菌で平均2.0ng/mlの壊死毒素が検出できた。これらの濃度は壊死毒素の細胞に対する最少有効濃度を充分に上回っているため、菌の増殖中に菌体から遊離した毒素が感染局所の感受性細胞に充分作用しうることが推察された。また、気道組織における壊死毒の標的細胞を探索する過程において、ブタ由来の気管平滑筋初代培養細胞が本毒素に感受性であることがわかった。これは、線維芽細胞系以外での壊死毒感受性細胞の最初の例である。この事により百日咳菌感染において、菌体外に出た壊死毒が気道上皮から深部の平滑筋に至り、平滑筋細胞のRhoを介して易収縮を起こし、これが百日咳特有の咳嗽の原因となる可能性が考えられた。2.百日咳感染モデルにおける病態解析種々の気道上皮系細胞に百日咳菌を感染させて病態観察をしたところ,ラット肺胞上皮由来のL2細胞に、百日咳菌感染に特異的な細胞の形態変化が認められた。このことからL2細胞は百日咳菌の感染モデルとして格好の培養細胞株として利用可能であることがわかった。百日咳菌壊死毒の組織および細胞での作用を高感度に検出するため、壊死毒作用の産物であるポリアミン化Rhoに対する抗体の作製を試みた。この目的のため、in vitroで壊死毒作用によりポリアミン化したRhoを抗原としてウサギに数回皮下注射し、免疫血清を得た。しかし、得られた抗体の特異性を検討したところ非修飾のRhoに対する抗体価が極めて高く、一方ポリアミン化Rhoに対する特異抗体価は低かった。そこで、ポリアミン化領域に限定したペプチドを作製し、抗原として用いることを目的に、壊死毒によってポリアミン化を受けるRhoの最小領域の限定を試みた。その結果、63位のポリアミン化アミノ酸であるグルタミンを含む59位よりC末端側のペプチドが壊死毒の基質として働くことがわかった。

本細胞は、壊死毒に高感受性のMC3T3-E1細胞と同程度の反応性を示した。さらに、百日咳菌および気管支敗血症菌による細胞レベルの感染モデルが作製可能かどうかについて予備的に検討を加えたところ、L2細胞やMC3T3-E1細胞など、用いたすべての培養細胞で感染直後の傷害が激しく菌の定着や増殖を観察できるにはいたらなかった。現在、種々の培養細胞と菌種の組み合わせにより、観察に耐えるモデルが作製できるかどうか検討中である。百日咳菌壊死毒の特異的ウサギポリクローナル抗体を利用し、壊死毒素を高感度に検出できる酵素抗体法の系を確立した。本法は、0.2ng/ml以上の壊死毒素の検出を可能にした。この方法により、百日咳菌(Bordetella pertussis)及び類縁の気管支敗血症菌(B.bronchiseptica)各々10株の培養上清中の壊死毒素の濃度を測定した。その結果、菌の増殖に伴って培養上清中に遊離する壊死毒素の量が増加し、定常期までに百日咳菌で平均5.4ng/ml、気管支敗血症菌で平均2.0ng/mlの壊死毒素が検出できた。これらの濃度は壊死毒素の細胞に対する最少有効濃度を充分に上回っているため、菌の増殖中に菌体から遊離した毒素が感染局所の感受性細胞に充分作用しうることが推察された。一方、百日咳菌および気管支敗血症菌による細胞レベルの感染モデルが作製可能かどうかについて検討した。ヒト気道上皮細胞であるCalu3細胞を透過膜上で気相/液相培養(air-liquid culture)することにより繊毛を有する極性細胞に分化させ、これに百日咳菌及び気管支敗血症菌を感染させたが、菌の増殖に伴うと思われる非特異的な細胞障害以外に、注目すべき特異的変化は認められなかった。また、通常培養したラット肺胞上皮由来のL2細胞に百日咳菌及び気管支敗血症菌を感染させたところ、百日咳菌に特異的な細胞の形態変化が認められた。このことからL2細胞は百日咳菌の感染モデルとして格好の培養細胞株として利用可能であることがわかった。
ロンゴロンゴ記号列からのノンパラメトリックな情報抽出

モアイ像で有名なイースター島では、かつて緻密な記号の列を彫り付けた木製品が制作された。この記号列はロンゴロンゴと呼ばれ、文字かもしれないと言われているが、読める人が現存せず未解読である。ロンゴロンゴは歌を記憶する助けとして刻まれたとする説があるが、具体的にどの記号列がどの歌を表しているかは分かっていない。また、記号を形状で分類した既存研究があるが、この分類が文字としての分類を表しているとは確認されていない。そこで、現地の歌の中の音節の出現順序と記号列の中の記号の出現順序の比較および記号画像の文字への分類について計算機を用いた実験を行った。結果として、対応する可能性のある歌と記号列が見つかった。ロンゴロンゴと呼ばれる記号の列を刻んだイースター島の木製品が遺されている。ロンゴロンゴが文字である可能性も指摘されているが、未解読である。未解読であることの理由の一つに、同じ内容を別の記法や別の言語で表したパラレルコーパスが存在しないという問題が挙げられる。ロンゴロンゴが歌を歌うように読まれたという記録があることから、これまでに、ロンゴロンゴの記号列と現地の古い歌が対応するか否かを、全探索を基とする手法によって統語的に調べる研究を行った。もしロンゴロンゴが歌を表記したものであるとすれば、あるロンゴロンゴと、それが表す歌の歌詞との間には、記号の出現順序に一致が見られると仮定できる。逆に、記号と歌詞の間にどのような対応づけも見つけられないとしたら、そのロンゴロンゴと歌は対応しないと結論できる。注目した対応関係は、ロンゴロンゴにおける記号の出現順序と、古謡の歌詞におけるシラブルの出現順序が一致するか否かである。結果として、いくつかのロンゴロンゴの行と古謡の歌詞の間で、記号とシラブルの出現順序に対応が見られる一方、ほとんどの組合せで対応がないことが示された。ここまでの研究結果は、情報考古学会論文誌に掲載され2013年度の情報考古学会論文賞を授与された。また国際会議CICLING2013にてポスター発表を行った。また、CICLING2013での発表において、出現順序の比較だけでなく、記号や語の出現頻度を比較すべきであるとの指摘を受け、ロンゴロンゴ記号と古謡のシラブルとの間の出現頻度を比較し、PACLING2013でポスター発表を行った。未解読であることの理由の一つに、同じ内容を別の記法で表したパラレルコーパスが存在しないという問題が挙げられる。本研究では、ロンゴロンゴが歌を歌うように読まれたという記録があることから、ロンゴロンゴの記号列と現地の古い歌が対応するか否かを、全探索を基とする手法によって統語的に調べる研究を行っている。もしロンゴロンゴが歌を表したものであるとすれば、あるロンゴロンゴと、それが表す歌の歌詞とは、記号の出現順序に一致が見られると仮定できる。二つの記号列の間に、記号の出現順序の一致による対応付けを求める問題はアライメントと呼ばれ、遺伝子情報処理などの分野で用いられることがある。しかし既存の手法では、ある種の好ましい対応づけを効率的に求める工夫をするのに対し、本研究では対応付けの有無を調べることに重点を置くため、対応づけが無い場合にそれと分かることが重要である。そこで、全探索を基本とする手法を用いながら、計算にかかる時間を省くために、探索の枝刈りをする工夫を行った。この結果は、情報考古学会論文誌に掲載され、また国際会議CICLING2013にてポスター発表を行った。未解読言語であるロンゴロンゴから何らかの言語情報を得ようとするとき、統計的自然言語処理などで用いられるような特定の言語に依存しない手法が有効であると考えられる。本研究課題では、ロンゴロンゴそのもの、もしくはロンゴロンゴと明らかに関連すると思われる現地の言語情報を用いて、できるだけ発見的な知識を用いずに解読につながる情報を得ようとするものである。25年度までに本課題の研究として、現地の歌の歌詞をシラブルに分割し、ロンゴロンゴ記号との出現順序の対応付けの有無について調べた。また、この内容を国際会議で発表した際に、出現順序の比較だけでなく、記号や語の出現頻度を比較すべきであるとの指摘を受け、この比較についても調べて発表した。これらの研究においては、ロンゴロンゴを記号の列として扱う必要があるが、もともとは木片に彫られた図形であり、文字の単位への切り分け、および、切り分けた図形の同じ文字を表す記号への分類は、自明ではない。

既存の研究として、Barthelによるロンゴロンゴ記号の符号化があるが、これまでの研究では、図形を符号化するのは人が分類する方法しかなかった。しかし人の手で行うと、複数の作業者がいる場合には作業者や作業時期の違いによって判断が揺れる危険がある。そこで、26年度の本課題の研究として、こうした危険を避けるために、手書き文字認識で用いられる適用して図形間の類似度を計算し、ロンゴロンゴの図形を形状の類似度に従ってクラスタリングする研究を行い、第33回情報考古学会大会にて発表した。本課題では、イースター島で木製品に刻まれた記号列であるロンゴロンゴを対象に、自然言語処理分野などの技術を用いて、解読に資する情報を獲得しようとしている。未解読文字の解読にあたっては、似た記号の出現を同じ文字であると同定し、文字クラスに分類する作業が必要である。従来、この作業は経験に基づいて人の手で行われてきた。本課題においても、昨年度までの研究ではロンゴロンゴ記号の分類については、バルテルによる既存研究に従っていた。しかしバルテルの分類は詳細に過ぎるなど疑問点も指摘されている。そこで記号画像の集合を、形状の類似度などを用いて、文字のクラスに自動的に分類する手法について研究した。昨年度、ロンゴロンゴ記号の形状特徴による類似度について研究したが、記号形状の類似度だけでは文字クラスの個数が判明しないため、文字クラスへの分類すなわち非階層的クラスタリングは難しい。そこで統計的自然言語処理などの分野で知られた経験則であるZipf則を指標として、文字クラスを見つける手法を提案した。提案手法は未解読文字のみに適用しても、正解が分からないために評価できない。そこで既知言語である日本語の手書き文字を提案手法で分類し、正しく文字クラスに分類されるかどうかを確認する実験を行った。これによって手法そのものを評価しようとしたのである。手法の評価においては、分類の正解の度合いを、記号の個数や言語の性質・手法の性質にできるだけ依存しないように評価する必要がある。この問題において、分類とは有限集合の同値類を定義することであり、正解となる同値類が設定されているとき、ある同値類の正しさは、正解との類似度であると考えることができる。そこで、有限集合の同値類の類似度を測る指標について提案する研究を行った。これらの研究は、第35・36回日本情報考古学会ならびに情報処理学会第78回全国大会にて発表された。モアイ像で有名なイースター島では、かつて緻密な記号の列を彫り付けた木製品が制作された。この記号列はロンゴロンゴと呼ばれ、文字かもしれないと言われているが、読める人が現存せず未解読である。ロンゴロンゴは歌を記憶する助けとして刻まれたとする説があるが、具体的にどの記号列がどの歌を表しているかは分かっていない。また、記号を形状で分類した既存研究があるが、この分類が文字としての分類を表しているとは確認されていない。そこで、現地の歌の中の音節の出現順序と記号列の中の記号の出現順序の比較および記号画像の文字への分類について計算機を用いた実験を行った。結果として、対応する可能性のある歌と記号列が見つかった。未解読文字の解読にあたっては、記号の音価の推定が部分的な目標となる。本研究課題においても、現地の古謡におけるシラブルとロンゴロンゴの記号を対応づけることによる音価の推定は、目標の一つである。25年度までの研究成果として、いくつかの歌とロンゴロンゴのあいだに、記号の出現順序の一致が見られた。
重炭素,重窒素追跡法による食品廃棄物堆肥の土壌動態と許容量の解明

本研究はキャベツ,ダイコン等の^<15>N標識した食品廃棄物堆肥を土壌に施用したとき,食品廃棄物堆肥由来の窒素動態を^<15>Nの動きから検討し,土壌中での許容量を予測した。供試した堆肥は^<15>N標識ダイコン,^<15>N標識キャベツ堆肥(平成11年度作成),対照区として,^<15>N標識稲わら堆肥,^<15>Nなたね油かす区を設定した。これらは1/2000アールポットに中国産バーミキュライトSS(極細粒)を80%容量になるようにつめ込み,そこに,燐酸苦士ケイカル,Fe,B等を基肥として適量加える。窒素と加里は(^<15>NH_4)_2SO_4とK^<15>NO_3を交互に追肥し(いずれも,5又は10atom%^<15>N)て^<15>N標識キャベツ,^<15>N標識ダイコン等を栽培し,体全体の^<15>Natom%が同じものを作成する。これらを2cm位いに切り,6070%程度になるように水を加えて,30°C45°Cに加温したビニールハウス内で数ヶ月かけて堆肥化する.キャベツ,ダイコンの未利用部分を中バケツにつめこみ加温した.生キャベツおよび生ダイコンからは約95%の水分が出てきた。残った部分を堆肥化した。今回の試験では食品廃棄物堆肥の対称区として,^<15>N稲わら堆肥区,^<15>Nなたね油かす区を設定した(平成10年度作成)。供試作物を水稲にし,^<15>N稲わら堆肥,^<15>Nなたね油かす,^<15>Nダイコン堆肥,^<15>Nキャベツ堆肥を施用して,水稲栽培40日目の施用有機物由来のN吸収割合は^<15>N稲わら堆肥からの吸収割合は2.7%,^<15>Nなたね油かすからの吸収割合は10.6%,^<15>Nダイコン堆肥からの吸収割合は6.0%,^<15>Nキャベツ堆肥からの吸収割合は8.5%であった.この結果,ダイコン堆肥は稲わら堆肥となたね油かす堆肥の中間である。したがって,10アール当り1000kg施用が妥当である.キャベツ堆肥はなたね油かすの8割程度であるので、10アール当り700kg施用が妥当である.本研究はキャベツ,ダイコン等の^<15>N標識した食品廃棄物堆肥を土壌に施用したとき,食品廃棄物堆肥由来の窒素動態を^<15>Nの動きから検討し,土壌中での許容量を予測した。したがって,10アール当り1000kg施用が妥当である.キャベツ堆肥はなたね油かすの8割程度であるので、10アール当り700kg施用が妥当である.
テクノロジー的全体主義の分析：アーレントとヨナスの思想比較を通じて

アーレントの全体主義論とヨナスのテクノロジー論を結びつけることによって、新たに「テクノロジー的全体主義」という概念を提唱し、21世紀における全体主義の構造を分析することが本研究の目的である。アーレントとヨナスはともに若き日にナチスのユダヤ人迫害を逃れて亡命し、戦後アメリカにおいて独自の思想・哲学を展開した。両者の生涯と思想を比較検討することによって、全体主義とテクノロジーという20世紀の主要問題に二人がどのような思想的回答を示したかを明らかにするとともに、21世紀におけるテクノロジー的全体主義の構造を提示する。気鋭のヨナス研究者である戸谷洋志との共同研究を行い、共著の執筆・出版を目指す。
注意欠陥マカク属サルモデルの作製とその多階層的理解

「注意」制御の回路メカニズム解明のため、申請者は、シナプス情報伝達を遮断するテタヌストキシンを回路選択的、可逆的に発現する回路遮断技術をマカク属サルにおいて開発中である。本研究では、先ず、本研究の標的である前頭弁蓋部fOp-下側頭回ITG間の回路において本技術を神経解剖学的、電気生理学的手法を用いて完成させる。次に、「注意」評価課題を訓練したサルへ当該遮断技術を導入し、その影響を電気生理学的、行動学的、神経解剖学的に解析することで、「注意」を制御する回路と神経活動の同定を行い、注意欠陥サル作製と注意欠陥発症メカニズムの多階層的理解に繋げる。
ヒスタミンH2受容体機能の自己応答性調節の分子機構

CHO細胞に発現させたH2受容体を用いて、自己応答性の受容体機能調節機構について以下の検討を行い新たな知見を得た。(1)H2受容体活性化に伴って細胞内情報伝達系として、cAMP-Aキナーゼ系、Cキナーゼ系が活性化するが、これらの経路は種々のCキナーゼ活性化薬や阻害薬を用いた検討から、cAMP反応の増強に働いていること、Cキナーゼ系活性化の程度によって受容体脱感作の抑制や逆に脱感作の方向にも働くことから、H2受容体情報伝達系がこれまで考えられている以上に複雑な相互作用をしていることを明らかにし英文論文として報告した。(2)受容体脱感作と受容体の細胞内移動との関係を調べるために、受容体C末端側の種々の長さの欠損遺伝子を作成してそれらを各々発現させ、受容体の脱感作と細胞内移動との関係を検討した。その結果受容体C末端の特定部位が細胞内移動に関係していることが明らかとなった。一方脱感作現象はC末端欠損変異受容体でも認められるためこれに関与する受容体機能部位は別に存在する可能性が高い。これらの知見は、昨年国際学会に報告し、現在論文投稿中である。(3)H2受容体N末端タグ標識C末端欠損受容体とともに正常受容体を共発現させ、C末端に対する受容体抗体による免疫沈降を行うと両者がともに回収されることから、H2受容体が2量体以上の多量体として機能している可能性があるというこれまでG蛋白質共役型受容体ではあまり報告されていない新たな知見を見いだし、現在論文として投稿中である。
大腸菌のDNA複製開始機構:複製開始シグナルは存在するか?

大腸菌を宿主として増殖するFプラスミドの複製開始蛋白質(RepE)に特異的に結合する宿主因子、GTP結合蛋白質ObgEを分離し、この蛋白質の性質を調べた。ObgEは真核細胞、原核細胞に広く保存されているGTP結合蛋白質である。大腸菌では機能未知遺伝子であったが、我々はObgEと命名し、大腸菌でこのホモログの性質をはじめて、詳細に解析した。大腸菌の生育に必須であることを明らかにした。しかしその機能についてはどの生物系においてもわかっていなかった。ObgE遺伝子の温度感受性変異株を分離し、その性質をいろいろの手法を用いて解析した結果、ObgEが不活性な状態では染色体DNAの複製開始や伸長は正常に行われたが、染色体が分配されなかった。このことからObgEは直接、間接的に染色体の分配に関与していることがわかった。この蛋白質は対数期の細胞では細胞あたり約3万分子存在し、リボゾームタンパク質や核様体タンパク質の存在量に相当すること、この蛋白質の多くは膜結合していること、さらにObgE蛋白質の精製法を確立し、精製ObgEを用いて、これがGTP加水分解活性を持つこと、細胞内ではモノマーとして存在すること、DNAとの結合能があること等を明らかにした(Kobayashi et al.,Mol. Microbiol.,2001)。ObgEが細胞内に欠損している状態でのトランスクリプトームとプロテオームの解析を行なった。その結果、前者の解析からテストした遺伝子約4,000個のうちの約10%の遺伝子が翻訳レベルにおいて、増加または減少することが観察され、転写活性に影響をもたらすことがわかった。プロテオーム解析の結果は染色体結合タンパク質やリボソームタンパク質の修飾等に影響が見られ、リボソームの成熟過程に関与する可能性が示唆され、これらの結果からObgEは核様体の構築に関与しているのではないかと作業仮説をたてている。大腸菌やFプラスミドのDNA複製開始に関与する種々の因子は明らかになったが、新たなDNA複製が細胞分裂周期のどの時期にどのような機構で始まるかが明らかにされていない。大腸菌においても細胞分裂とDNA複製開始との同調には真核細胞と同様にシグナルが必要かもしれないとの仮定のもとに大腸菌を宿主として増殖するFプラスミドの複製開始蛋白質(RepE)に着目して、これに特異的に結合する宿主因子、GTP結合蛋白質ObgEを分離し、この蛋白質の性質を調べた。ObgEは真核細胞、原核細胞に広く保存されているGTP結合蛋白質であり、微生物では必須遺伝子であることがわかったがその機能はわかっていない。今回、大腸菌でこのホモログの性質をはじめて、詳細に解析した。obgE遺伝子の温度感受性変異株を分離し,その解析からObgEが不活性の状態ではDNAの複製開始や伸長は正常に行われたが、染色体が分配されなかったのでObgEは直接、間接的に染色体の分配に関与していることがわかった。この蛋白質は対数期の細胞では細胞あたり3万分子存在していること、この蛋白質の多くは膜結合していること、さらにObgE蛋白質の精製法を確立し、精製ObgEを用いて、これがGTP加水分解活性を持つこと、モノマーとして存在すること、DNAとの弱い結合能があることを明らかにした。今後、さらに機能の詳細な解析を行い、真核生物とも共通する機能を明らかにし、染色体の分配との関係、Fプラスミドの複製開始との関連を明らかにしていきたいと考えている。