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E.フッサールを中心とした初期現象学における言語論・事態論の再検討

第一に、フッサールの超越論的観念論と初期現象学派の形而上学的実在論の対立は、適切な解釈のもとでは、不毛でないばかりか、それを考察することによってさまざまな洞察を得ることができるような対立である。第二に、上述の主張はフッサールの超越論的観念論の形而上学的解釈を前提としているが、そうした解釈は、フッサールを信じがたい考えの持ち主にするわけではない。第三に、形而上学的に解釈されたフッサールの超越論的観念論(すくなくともその初期形態)は、マイノング主義近しい関係にあり、デイヴィド・ルイスの様相実在論との比較検討を要請するような立場である。また、これら一連の研究を通じて、後期フッサールにおける超越論的観念論の展開を、可能主義から現実主義へという様相の形而上学における立場の変更として解釈する見通しが得られた。(2)に関しては、フッサールの言語表現論の発展をライナッハからの批判への応答という観点から詳細に検討するという昨年度に得られた見解を、より説得的で詳細なかたちに仕上げることができた。具体的には、フッサールの言語表現論の展開が、発生的現象学の成立と深い関係にあることを示し、言語表現論がフッサールの思想の発展において演じている中心的な役割を明らかにした。以上の成果は、フッサール・現象学研究に対して新たな観点を提供するばかりか、現代的観点からの検討に値する議論を示すことに成功している。フッサールと初期現象学における言語論・事態論の再検討という課題は十全に達成されたと言っていいだろう。
セルロースナノフィブリルの自己配列材料

水中分散したセルロースミクロフィブリルは,自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度0.1%(水分99.9%)でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材としての応用展開が期待される。環境及びエネルギー問題への意識の高まりから、材料科学分野では再生産可能な資源の活用、そして省エネルギーかつ低環境負荷のプロセス構築が急務とされている。木質バイオマスの主成分であるセルロースを水中、常温常圧下の簡便なプロセスで高性能材料へと変換することは極めて有意義である。そこで本研究は、水中分散したセルロースミクロフィブリルが自己配列して精緻な高次構造を形成することに着目し、優れた素材特性を有するセルロースミクロフィブリルの自己配列体を、既存の人工材料を超えた機能・性能を有する新規バイオベース材料へと展開することを目的とした。本年度は、自己配列したミクロフィブリルの水分散体からヒドロゲルを調製する検討に焦点を絞った。水中分散したミクロフィブリルは高アスペクト比を有するため、排除体積効果によりネマチック液晶状に自己配列する。このミクロフィブリルの表面には高密度のカルボキシル基が存在し、その電離により分散安定化している。そこで、静置した分散液に希酸を滴下(pH低下)したところ、分散液はミクロフィブリルの配列秩序を固定化した物理ヒドロゲルへと転移した(pHを中性に戻してもゲルのまま)。ヒドロゲルは非常に透明であり、固形分率わずか0.1%でも自立した。固形分率を0.4%まで上げると、ゲルを摘み上げて振ることもできた。この0.4%ゲルの平衡弾性率は10kPaに達しており、同濃度で比較した場合に既報のあらゆるヒドロゲルよりも高い数値であった。このゲルの弾性率は固形分率に大きく依存し、0.1%から1%に固形分率が上昇すると、弾性率は1000倍にもなった。さらに、ゲルにイオン性の染料分子を吸着させたところ、ゲル内の全ナノ構造表面を自己集合した染料分子が被覆するという、特異的なハイブリッド構造を形成した。以上の結果から、本ヒドロゲルは細胞培養基材や医療用材、そして各種機能性分子の担体としての展開が期待される。本年度は、前年度に調製工程を確立した自己組織化ナノセルロースエアロゲルについて、各種物性の詳細な解析を進めた。前年度の結果より、当該エアロゲルは発泡体状のタフな圧縮挙動を示すことが明らかになっていたが、本年度は密度の密度の異なるエアロゲルを5点(440 mg/cm^3)調製し、圧縮特性について統計解析を行った。得られた圧縮応力歪み曲線から、弾性率、降伏応力、エネルギー吸収量を算出した。その結果、全ての機械特性値が密度に直線的に比例した。一般的に、エアロゲルの弾性率は、密度に対して指数関数的に向上する。この高い密度依存性は、既存のエアロゲルの骨格構造が(特に低密度域で)不均一であることに起因している。つまり、密度と弾性率が直線関係を示した本エアロゲルは、構造上新規で均一な骨格構造を有していることが示唆された。また、既存のエアロゲルは低歪みで破断してしまうため、降伏応力やエネルギー吸収量に関する統計解析はなされていない。本エアロゲルは、降伏応力・エネルギー吸収量共に密度に比例しており、既報のエアロゲルに比べて本質的に強靭であると言える。さらに、試験後の圧密化したエアロゲルは、依然透明性が高く、フレキシブルであったことは興味深く、今後の展開が期待される。また、エアロゲルの熱伝導率を測定したところ、極めて低い熱伝導率を示すことが判明した。特に密度17 mg/cm^3のエアロゲルが示した熱伝導率(0.018 W/mK)は、シリカエアロゲルが気中で示す最低伝導率に匹敵し、市販の各種断熱材、さらには空気の熱伝導率よりも低い値であった。この低熱伝導性は、本エアロゲルが超低密度であること、そして細孔サイズが大気の自由拡散距離(70 nm)よりも小さいことが要因であると考えられる。地球上で最も豊富な生物素材は、セルロースである。セルロースは、樹木等の支持成分として細胞壁に蓄積しており、幅約3ナノメートルのフィブリル状のナノ構造体を形成している。セルロースナノフィブリルは、高アスペクト比、高弾性率、低熱膨張率、高比表面積等の優れた特性を有するため、近年材料科学分野で世界的な注目を集めている。本研究では、水中に分散したセルロースナノフィブリルが自己配列して液晶性を示すことに着目した。この液晶性分散液の濃度やpH、乾燥工程等を制御することにより、分散ナノフィブリルの自己

配列様式を固定化または圧密化した精緻な高次構造体を形成することができる(研究代表者ら,英国王立化学会誌Soft Matter, 2011年発表)。そこで本研究では、このセルロースナノフィブリルの高次構造体を、既存の人工材料を超えた機能・性能を有する新規バイオベース材料へと展開することを目的とした。本年度は、ナノフィブリル分散液からエアロゲル(ナノ多孔材)を調製する検討に注力した。分散液をpH制御によりゲル化し、溶媒置換を経て超臨界点乾燥したところ、高い光透過性を示すエアロゲルを調製することができた。一部のシリカゲルを除き、通常エアロゲルは不透明である。この透明なエアロゲルは、0.01 g/cm3以下の超低密度でありながら、500 m2/g以上の大比表面積を有していた。また、圧縮試験をしたところ、20%以下の低歪み領域で弾性を示し、降伏点以降も破壊することなく歪み、70%以上の高歪み領域では硬化する現象(歪み硬化性)を示した。つまり、本研究で調製したエアロゲルは「機械的エネルギーを吸収し、高い歪みをかけても破壊しない」という特徴的な機械特性を有する。対照的に、シリカや炭素のエアロゲルは、機械的に脆く、低歪みで破壊してしまう。次年度は、このエアロゲルの断熱性を評価する予定である。申請書に記載した本年度の計画は、滞ることなく進展し、非常に良好な結果が得られた。次年度以降の検討に期待の持てる成果であり、計画当初には想定していなかった新たな研究展開が示された。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の検討では、自己配列したセルロースミクロフィブリルの水分散体から、透明で高強度のヒドロゲルを調製するプロセスを確立した。次年度は、このヒドロゲルをエアロゲル(ナノ多孔材)に変換するプロセスを確立し、その基礎的な材料特性を明らかにする。ヒドロゲル内部のナノ構造を破壊せずにエアロゲル化するために、変換プロセスは凍結乾燥法と超臨界乾燥法の2種類について検討する。得られたエアロゲルについて、光透過度、密度(空隙率)、比表面積、熱伝導率、圧縮強度等について評価を進め、断熱材や衝撃吸収材等としてのポテンシャルを明確にする。本年度は、セルロースナノフィブリルの水分散液からエアロゲル(ナノ多孔材)を調製するプロセスを確立した。次年度は、このエアロゲルの熱伝導率を中心に評価を進め、断熱材としてのポテンシャルを明らかにする予定である。
化学的・遺伝子操作法による改変タンパク質の圧力因子を用いた構造構築原理の解析

本研究はタンパク質の立体構造構築を研究する上で圧力を因子として取り入れ,タンパク質工学的に生産する変異タンパク質を中心にその立体構造構築過程を明らかにするとともに,立体構造構築に必須なアミノ酸残基を同定し,構造安定性への寄与を解析することを目的とする。本年度の成果は:カルボキシペプチダーゼYにおいては,低温で圧力に依存した変性をおこすことを見つけ,そのメカニズムを詳細に検討した。リボヌクレアーゼAにおいては,化学修飾法では研究できないPhe残基の内で,活性中心に位置するPhe120の役割を検討した。結果は,1)カルボキシペプチダーゼYの低温変性は常圧ではおこらないが,400MPaでは-10度Cにて不可逆的に失活し,その失活はタンパク質の立体構造の崩れに起因すること。また,より低圧でおこる不可逆的な失活はメルカプトエタノールの存在により完全に不可逆になることより,圧力による変性は分子内ジスルフィド結合の位置と関連があることが判明した。2)リボヌクレアーゼAの変異タンパク質のより効率的な発現系の確立を行い,4種類の変異タンパク質(F120L,F120W,F120A,F120E)を作成した。活性測定,熱変性などの構造への安定性を検討した結果,Phe120はリボヌクレアーゼAの構造を安定に保つ役割を持つことを見出した。本年度の成果は,1)「ループ構造とタンパク質の再構築」系のモデルとしてバクテリオロドプシンを用い,そのαヘリックス部位がいかに立体構造構築に寄与するかを補酵素であるレチナ-ルとの結合を指標として解析した(Biochim.Biophys.Acta,1323:145-153(1997))。2)ウシ膵臓由来のリボヌクレアーゼAのフェニルアラニン残基に部位特異的変異を導入した改変タンパク質を大腸菌にて発現し,その「アミノ酸残基置換のおよぼす構造安定性・折りたため機構への寄与」の解析を行った(論文投稿準備中)。特に120番目のフェニルアラニンは活性中心残基であるヒスチジン19と119に直接影響を及ぼし,活性と立体構造の安定性の両方に寄与することを見つけた。フェニルアラニンは従来の化学修飾法を適用できない残基であり,今回新たにその重要性が確認できたことは今後の部位特異的変異導入に際する目標を掲げることができたと考える。現在,リボヌクレアーゼAのカルボキシル末端領域がその折りたたみ機構に関与するという議論に焦点をあて研究をすすめている。平成9年度ではカルボキシペプチダーゼYの圧力変性と熱変性が立体構造構築に及ぼす効果の比較検討も行ってゆく。

2)リボヌクレアーゼAの変異タンパク質のより効率的な発現系の確立を行い,4種類の変異タンパク質(F120L,F120W,F120A,F120E)を作成した。活性測定,熱変性などの構造への安定性を検討した結果,Phe120はリボヌクレアーゼAの構造を安定に保つ役割を持つことを見出した。
乳の脂肪救膜の抗体と反応する未知糖蛋白質の生化学的・免疫学的特性と糖鎖構造の解析

1.牛乳脂肪球膜(MFGM)の主要糖タンパク質であるPAS-4に対する単クローン抗体(KAS-4と命名)を作成し、この抗体と同一抗原性を示すタンパク質をホエー中に見出し、この成分(GP-88と命名)の特性をPAS-4と比較した。2.GP-88タンパク質は、ホエータンパク質からProteinGおよびKAS-4でのアフイニティクロマトグラフィーによって単離・精製した。得られたタンパク質はSDS-PAGEで単一のバンドを示した。またN-glycanase処理タンパク質の分子量は57KDaと概算された。3.PAS-4およびGP-88の両糖タンパク質をトリフルオロメタンスルホン酸およびN-glycanaseで処理した後、KAS-4を用いてイミュノブロットした結果、そのエピトープはペプチドであることが確認された。GP-88をトリプシンで加水分解したペプチドをHPLCで分画し、ELISAで分析し、KAS-4のGP-88に対して正の反応を示す15のペプチドが得られた。そのうち最も活性の高いエプトープを得た。4.GP-88含量は泌乳期の進行とともに増加したが、PAS-4含量は分娩後直後から徐々に減少した。5.N-結合糖鎖をヒドラジン分解によってGP-88から切り出し、糖鎖のサイズの決定、各種のエキソグリコシダーゼによる遂次加水分解、アセトリシス、メチル化分析等により3種の糖鎖の構造を決定した。そのひとつの構造は次の通りである。1.牛乳脂肪球膜(MFGM)の主要糖タンパク質であるPAS-4に対する単クローン抗体(KAS-4と命名)を作成し、この抗体と同一抗原性を示すタンパク質を乳中に検索した結果、特異的に反応する成分がホエー中に見出されたので、この成分(GP-88)の特性をPAS-4と比較検討した。2.GP-88タンパク質は、牛乳ホエータンパク質の硫安分画およびPAS-4に対するモノクロナル抗体であるKAS-4でのアフィニティクロマトグラフィーによって単離・精製することができた。得られたタンパク質はSDS存在下でのポリアクリルアミド電気泳動で単一のバンドを示した。3.分娩後、経時的に搾乳した個乳中のGP-88およびPAS-4の含量は(KAS-4を用いたELISAで測定)、GP-88は分娩直後が0.013±0.004μg/mg proteinであったが、その後、除々に増加した。これに対して、PAS-4は分娩後直後が63.4±1.5μg/mg proteinで、その後、除々に減少した。4.PAS-4およびGP-88のN-末端はブロックされており、これらを脱アシルアミノ化し、その配列を調べた結果、両糖タンパク質のN-末端アミノ酸配列は異なっていた。トリプシン消化によるペプチドマップおよび主要ペプチドのアミノ酸配列も互いに異なっていた。5.PAS-4およびGP-88を各種レクチンとの反応性は、PAS-4はDBAと、GP-88はPNAと特異的に反応したが、他のレクチンとは類似する反応性を示した。また両糖タンパク質をトリフルオロメタンスルホン酸およびN-glycanaseで処理した後、KAS4を用いてイミュノブロットした結果、そのエピトープは糖鎖ではなくペプチドであることが確認された。またN-glycanase処理したタンパク質の分子量はともに57KDaと概算された。1.N-結合糖鎖をヒドラジン分解によってGP-88から切り出し、還元末端をアミノピリジンで標識し、これを中性糖鎖と酸性糖鎖とにDEAEカラムを用いたHPLCで分離し、更に酸性糖鎖をシアリダーゼで処理して中性糖鎖とし、これらをゲル濾過カラムを用いたHPLCでサイズごとに分別した。

そして、これらの糖鎖を逆相C18カラムにおけるサイズの決定、各種のエキソグリコシダーゼによる逐次加水分解、アセトリシス、メチル化分析等により3種の糖鎖の構造を決定した。そのひとつの構造は次の通りである。2.GP-88をトリプシンで限定加水分解したペプチドを逆相C18カラムを用いたHPLCで分画し、ELISAで分析し、PAS-4の抗体(KAS-4)のGP-88に対して性の反応を示す15のペプチドが得られた。そのうちの最も活性に高いエピトープのアミノ酸配列を決定しているところである。
腎虚血再灌流障害に対する水素の腎保護効果とその分子生物学的機序の解明

生体における臓器虚血再灌流障害は、生命予後を大きく変化させる。臓器保護作用をもつ薬剤として水素の腎保護作用に注目して研究を行った。ウィスターラットを使用し、麻酔施行後、気管挿管・人工呼吸を行い、両側側腹部切開にて腎臓を露出後、腎動脈・腎静脈・尿管を一塊としてクランプする。虚血時間は40分。水素の投与は、低濃度・高濃度群に分けて行った。その後、閉腹し、24時間後、48時間後に採血を行い、血中尿素窒素、クレアチニンを測定した。水素投与により、血中尿素窒素、クレアチニンの上昇が抑えられることが判明した。臓器虚血再灌流障害は、生命予後を大きく変化させる。その中で、腎臓の虚血再灌流障害を研究している。腎保護作用を持つ可能性がある物質の内、水素の保護効果に注目し、研究を行う。その為に、ラットの腎臓虚血再灌流障害モデルを作成し、技術的な問題がないかを確認し、実験計画を進めている。雄性ウィスターラット(300350グラム)を、ペントバルビタール(50mg/kg)にて麻酔を行う。気管挿管を行い、人工呼吸器を使用し呼吸補助を行う。内頚静脈にカニュレーションし、薬剤投与ルート・輸液負荷ルートとして使用する。血圧・心拍数をラット用非観血式血圧計にて定期的に測定する。腎臓の虚血再灌流障害モデルは、麻酔を施行したラットに対し、両側側腹部切開にて腎臓を露出後、その基部を腎動脈・腎静脈・尿管を一塊にしてマイクロクリップにてクランプする。虚血時間は40分を目標に定め、虚血終了後クリップを除去し再還流を行う。虚血前・後の腎皮質血流をドップラー血流計にて測定し、再灌流の有無を確認する。水素の投与は、人工呼吸器を通して投与を行う。その後閉腹し、麻酔から覚醒させ、飼育箱の中に戻す。その後は、飲水・食事は自由にすることができるようにする。実験経過中は、直腸体温計にて体温を測定し、37-38度になるように電熱器にて保温する。12時間・24時間・48時間後に再び、ペントバルビタールにて麻酔後、採尿・採血を行い、BUN、クレアチニン、尿中Na排泄能、尿中πGSTなどを測定する。グループ分けは、1シャム群(開腹操作のみ)2虚血群3虚血+水素群(高濃度投与群)(虚血前投与)4虚血+水素群(低濃度投与群)(虚血前投与)5虚血+水素群(高濃度投与群)(虚血後投与)6虚血+水素群(低濃度投与群)(虚血後投与)7虚血+水素群(高濃度投与群)(全経過投与)8虚血+水素群(低濃度投与群)(全経過投与)とする。生体における、臓器虚血再灌流障害は、生命予後を大きく変化させる。臓器保護作用をもつ薬剤として、水素の腎保護効果に注目し研究を行った。雄性ウィスターラットを、ペントバルビタールにて麻酔を行う。グループ分け1シャム群(開腹操作のみ)2虚血群3虚血+水素群(高濃度投与群)(虚血前投与)4虚血+水素群(低濃度投与群)(虚血前投与)5虚血+水素群(高濃度投与群)(虚血後投与)6虚血+水素群(低濃度投与群)(虚血後投与)7虚血+水素群(高濃度投与群)(全経過投与)8虚血+水素群(低濃度投与群)(全経過投与)その後閉腹し、麻酔から覚醒させ、飼育箱の中に戻す。12時間・24時間・48時間後に再び、ペントバルビタールにて麻酔後、採尿・採血を行い、BUN、クレアチニン、尿中Na排泄能、尿中πGSTを測定する。水素投与により、BUN、クレアチニンの上昇が抑えられ、腎虚血再灌流障害が抑制されることが判明したが、作用機序解明までには至っていない。虚血時間は40分。

その中で、腎臓の虚血再灌流障害を研究しているが、今回水素の持つ保護効果を研究すべく計画している。その為に、ラットの腎臓虚血再灌流障害モデルを作成し、技術的な問題がないかを確認し、実験計画を進めている。雄性ウィスターラット(300350グラム)を、ペントバルビタール(50mg/kg)にて麻酔を行う。気管挿管を行い、人工呼吸器を使用し呼吸補助を行う。内頚静脈にカニュレーションし、薬剤投与ルート・輸液負荷ルートとして使用する。血圧・心拍数をラット用非観血式血圧計(PanLab社)にて定期的に測定する。腎臓の虚血再灌流障害モデルは、麻酔を施行したラットに対し、両側側腹部切開にて腎臓を露出後、その基部を腎動脈・腎静脈・尿管を一塊にしてマイクロクリップにてクランプする。虚血時間は40分を目標に定め、虚血終了後クリップを除去し再還流を行う。虚血前・後の腎皮質血流をドップラー血流計(BLR-100V)にて測定し、再灌流の有無を確認する。水素の投与は、人工呼吸器を通して投与を行う。その後閉腹し、麻酔から覚醒させ、飼育箱の中に戻す。その後は、飲水・食事は自由にすることができるようにする。実験経過中は、直腸体温計にて体温を測定し、37-38度になるように電熱器にて保温する。12時間・24時間・48時間後に再び、ペントバルビタールにて麻酔後、採尿・採血を行い、BUN、クレアチニン、尿中Na排泄能、尿中πGSTなどを測定する。水素を使用しているため、実験日に制約があり、十分な実験日を確保できなかった。また、別の業務による時間的制約があり、本実験に十分な時間を確保することができなかった。今回の実験では、水素を使用することになってるが、我々のグループでは、水素を使用したことがないため、その使用に関しては慎重になっている。その為、実験日が限られており、十分な実験日が確保できていなかった。また、別の案件で、時間をとられており、本実験に十分な時間を確保できなかった。実験日確保に努め、実験計画書通り、計画を進めたい。実験計画書通り、計画を進めたい。実験日の確保に努める。実験計画書通りに使用計画をたてる。実験計画書の通り使用計画をたてる。
小型注入素子を用いた乳癌専用在宅自動治療システムの構築

温熱療法による小型注入素子を用いた乳癌在宅治療システムの構築を目的に,疑似生体に於ける治療素子の発熱特性,並びに,励磁電源を踏まえた検討を行った.まず小型注入素子としての針状発熱体に着目し,生体内への挿入を想定した温度分布について検討した.次に,励磁電源の構築を行い,三次元的励磁が可能なコイル形状について見出し,埋込素子と体外コイルの配置を限定せず治療が可能な構成について目処を付けた.以上により,治療システムの要素構築ができたと考える.温熱療法による小型注入素子を用いた乳癌在宅治療システムの構築を目的に,疑似生体に於ける治療素子の発熱特性,並びに,励磁電源を踏まえた検討を行った.まず小型注入素子としての針状発熱体に着目し,生体内への挿入を想定した温度分布について検討した.次に,励磁電源の構築を行い,三次元的励磁が可能なコイル形状について見出し,埋込素子と体外コイルの配置を限定せず治療が可能な構成について目処を付けた.以上により,治療システムの要素構築ができたと考える.今年度は,埋込治療素子について,乳房内で最大限の効果が発揮できる様に素子加温範囲の検討を行った.乳房内腫瘍が単独,あるいは複数に散在している場合を想定し,素子埋込本数と加温範囲の関係について検証した.素子サイズや,励磁電力との関係に注目し,乳房内での三次元分布を考慮して検討を進めた.特に乳房表面(皮下直下)に腫瘍が多発する事を考慮し,素子の全体サイズに関しても検討を行い,腫瘍部位,位置,大きさから一意的に刺入する素子タイプの候補を複数挙げる事ができた.続いて,この埋込素子を効率よく確実に動作させるための体外励磁装置開発を行った.上記の埋込発熱素子は,磁場方向に沿うように配置すると最も効率よく発熱する.一つのソレノイドコイルや平板コイルで励磁する場合,磁場方向が一定なので的確に患部を加温できない恐れがある.そこで素子の配置によらず励磁可能なコイルが必要である.今回二種のコイルを用いて,励磁電流の位相と周波数を互いに相違させた場合,多方向の磁場が得られ,臨床を想定した場合に有効であることを電磁界シミュレーションで確認する事ができた.但し,患部に配置できる形状を考えた場合,同周波数での駆動とすると近接コイル同士の電磁結合のため,誘起電流による電源破損が生じる.よって本検討では異なる二つの励磁周波数を用いてコイル駆動を行った.具体的には,同仕様の二つのソレノイドコイルを向かい合わせたカスプ型形状とした.なお所望である多方向励磁可能範囲は,コイル中間部位,且つコイル沿端となった.発熱素子をコイル中間部地点に配置し,設置角度を変えて表面温度を測定した結果,素子の設置角度を様々に変えても十分加温可能な事を確認できた.また3次元的に加温できるため,本研究の初年度目標である配置に冗長性を持たせた体外励磁コイルの検討ができたと考えられる.今年度は在宅治療システム構築のため,小型注入素子を用いた疑似生体における発熱特性の確認を行った.併せて在宅での治療行為を可能とする要となる励磁電源の検討も併せて行った.まず小型注入素子としての針状発熱体に着目し,擬似生体中における温度分布について検討した.検討内容としては,擬似生体中における温度分布の検討と温度分布解析シミュレーションプログラムを構築した.擬似生体中における温度分布については,擬似生体として寒天を利用し検討を行った.周波数ならびに交流印加磁界強度を変化させて測定を行い,発熱体の発熱量と温度分布の関係を確認することができた.更に,発熱体を複数配置させたときの温度分布より,発熱体の効果的な配置方法を確認することができた.これは在宅での継続治療移行時に,大きさの判明している腫瘍に対して,迅速で適切な温熱治療プロトコルを定義することが可能になり,システマティックな治療方法として,腫瘍治療が簡便に将来行える事を意味するものである.次に,温度分布解析シミュレーションプログラムの構築は有限要素法を用いて構築し,二次元での温度分布を解析することが可能となった.本結果より,擬似生体中における温度分布について解析を行った結果,実際の測定結果との良好な一致が確認できた.また,プログラム中に血流項を盛り込むことで,血流による温度分布の変化を捉えることが可能になり,最適な加温時間設定の一助となる事が期待できる.併せて励磁装置に関しても検討を行った.小型注入素子発熱体の発熱特性は磁界の向きに対して指向性を持っている.そこで,二種のコイルを別々の周波数で駆動することで生じる合成磁界を利用することで,発熱体とコイルの位置関係に3次元的自由度を持たせた発熱を行う事を実験で確認することができた.以上在宅治療システム構築に向けた要素技術の検討を行う事ができ,今後より実際的なシステムの構築が必要であると思われる.
家蚕の雌性不妊に関する研究

1)無脚蚕(ap/ap)の雌性不妊:apホモとapヘテロ個体及び大造との間で正逆交雑を行い,不妊化の原因がapホモの雌に存在することを確認した。次にapホモ雌蛾の生殖系諸器官を精査した結果,交尾のう組織の退化消失や精子管付近に形成された黒色色素の凝塊による精子の通過障害などが,不妊化の原因をなしていることを解明した。さらに,従来不可能であったapホモ個体の継代が,単為発生法によって可能であることを実証した。2)雌蛹の高温密閉環境と不着色死卵の発現:発育末期の雌蛹を高温密閉環境下で保護し,羽化後これに正常雄を交配すると,産下卵の多くが不着色死卵となる。本研究では,特に蛹1頭当りの空気容量と不着色死卵の発現との関係を詳しく調べ,空気容量が920mlの場合には,35°Cで12時間処理すると100%が不着色となることを明らかにした。一方,これらの不着色死卵は,正常精子と受精する能力はあるが,その後の核分裂の初期段階で発育を停止し,致死することを明らかにした。また,処理区の卵でも休眠期胚まで発育の進んだ卵では孵化能力を保有し,次代への影響は認められなかった。3)産下直後卵の過冷却処理と雌性不妊:産下直後の卵をー5°Cで69時間処理すると,それから孵化した個体では,雌の割合が著しく夛くなる。これらの雌蚕に正常雄を交配して産卵させると,87%の蛾が大小不規則で不受精卵の混在した卵を産み,産卵数も著しく減少し,孵化卵も全くみられず,顕著な不妊性を示すことが分った。交雑に用いた標識遺伝子の分離の状態から,これらの雌性不妊蛾は,不還元のZW卵核とZ精子核とが受精してできたzzW性染色体を持つ3倍体雌蚕であることを推定した。
多軸制御工作機械の旋回軸系に存在する誤差の同定と補正による高精度化

本研究は,代表的な多軸制御工作機械である5軸制御マシニングセンタ及び複合加工機に固有の旋回軸系に関係する幾何学的な偏差の同定方法の開発,及びその同定方法に基づいて機械及びNCプログラムを補正する方法を開発することを目的として行った。本研究では,世界各国における5軸制御工作機械の開発動向を調査し,その結果に基づいて構造形態を分類し,24種類の形態が存在することを明らかにした。この形態の数は,理論上考えられる数よりも遙かに少ない数である。次に,5軸制御工作機械に存在する偏差の決定方法について検討し,現在,使用されているISO10791-1の規格に規定されている主軸頭旋回形5軸制御マシニングセンタの偏差の測定方法を吟味した。以上の準備のものとで,まず,旋回軸1軸を含む同時3軸制御時の円弧補間運動の軌跡をボールバーで測定し,その軌跡の偏心量から5軸制御マシニングセンタに固有の偏差を,数式を利用して求める方法を提案した。実際にボールバーを使って測定した軌跡から求めた偏心量の値を使って幾何偏差を同定できることを示した。さらに,その同定結果を利用して補正を試みたところ高精度な軌跡を得ることができることを実証した。また,同時4軸制御運動を利用して偏差を同定する方法についても検討した。特にこの方法は,同時3軸制御では4通りの測定が必要であったのに対して2通りの測定を行い,その偏差の軌跡から一度にすべての偏差を同定できる点で優れている。この方法を使用して同定した偏差は,同時3軸制御による方法と同程度の精度であることが明らかになった。カタログとWebサイトとをとおして,市販されている5軸制御マシニングセンタの構造形態を調査した。その結果,立て形と横形の2つの形式と,テーブル側に旋回2軸をもつテーブル旋回形,主軸頭側に旋回2軸をもつ主軸頭旋回形及びその中間である主軸頭・テーブル旋回形の3つの形式があることを明らかにした。これらを軸配置にも基づいて分類を行った結果,日本国内では24種類の異なる構造の5軸制御マシニングセンタが製造されていることを明らかになった。これらの異なる構造形態に対応する同時多軸制御運動の適用の可否を検討し,とくにボールバーを使用することを想定して同時多軸運動制御を行うときに必要になるジグの形状について検討した。同時に,機構解析シミュレーションソフトによる解析を行ってその運動の実現性を明らかにした。その結果,同時4軸制御運動を行うことによって,5軸制御マシニングセンタに存在する偏差13個のうち,旋回軸に関係する誤差8個をすべて推定できることを明らかにした。また,同時5軸制御運動を利用した方が測定回数が少なくてすむだけでなく,ジグが簡単になることを示した。また,同時3軸制御による測定方法についても検討し,テーブル旋回形,主軸頭旋回形及び主軸頭・テーブル旋回形の3形態の5軸制御マシニングンセンタに対応する近似式とその測定方法を明らかにした。その結果,1マイクロメートル以下の誤差で機構に存在する8個の誤差を高精度に推定できることを明らかにした。また,同時4軸及び5軸制御を併用することによって,従来不可能であると考えられていた構造形態についても固有の偏差を推定する方法をシミュレーションをとおして明らかにした。しかし,実機による同時多軸制御運動を利用した誤差の同定については,実験を行う準備を完了した。本研究は,多軸制御工作機械の代表的な機械である5軸制御マシニングセンタ及び複合加工機に固有の旋回軸系に関係する幾何学的な偏差の同定方法とその同定方法に基づいて機械及びNCプログラムを補正する方法を開発することを目的として実施した。現在まで多軸制御工作機械の高精度な偏差測定方法はなかった。

わずかにISO10791に主軸頭旋回形5軸御マシニングセンタの検査方法が規定されているが,この方法は,直定規とダイヤルインジケータを使ったもので測定に誤差が入りやすく,問題が多かった。16年度は,昨年度開発した方法をさらに発展させ,同時3軸制御させたときのボールバーで測定された偏差の軌跡から求められる偏差だけを利用する方法を提案した。この方法の特長は,得られた偏心量と5軸制御マシニングセンタに固有の偏差との関係が数式で表現できることである。そのため,ボールバーで測定した軌跡から求められる偏心量の値を使って,幾何偏差を同定できる。この方法を実機に適用し,同定した偏差を補正したところ高精度な軌跡を得ることができることが確認できた。また,同時4軸制御運動を利用して偏差を同定する方法については実験を行い,その結果に含まれる誤差について検討した。この方法は,同時3軸制御では4通りの測定が必要であったのに対して2通りの測定を行い,その偏差の軌跡から一度にすべての偏差を同定できる点で優れているが,精度に問題のあることがわかった。以上の方法をターニングセンタにも適用したが,ボールバーを使った測定ではボールバーの長さに課題があることがわかった。
320列ADCTを用いた下咽頭癌術後嚥下機能障害の解析

下咽頭癌に対する標準治療の一つに手術療法がありますが、臓器切除により、発声機能や嚥下機能(飲み込みの機能)が障害され、生活の質の低下をもたらしています。下咽頭癌手術後の嚥下障害を改善・代償する明確な治療・リハビリ法はまだありません。従来の嚥下検査に320列ADCT(詳細な解析ができるCT検査)や嚥下圧計測(飲み込みの力を計測)を加えることで、より詳細な解析を実現し、のどの立体構造を考慮にいれた術式の開発や障害に対する訓練法の開発を目指します。
都市域での強風防災のためのフライングデブリの危険度予測

大都市圏に極大強風が発生した場合、建物の主体構造が耐えることができても、ある建築物が部分的には被害を受け、その際、建築部材、屋根材などの破損部分は、周囲に飛散する可能性を有し(フライングデブリの発生)、都市といった建築物が集中的に存在する場所では、二次的な強風災害を招く可能性が高い。特に、最近の都市における建築物を振り返ってみると、そのデザイン性の要求から窓面が大きくなって、ガラスが広く露出されている場合もあり、フライングデブリに対する脆弱性は重要かつ緊急な検討課題といえよう。本研究では、そういったことを踏まえ、LESによって予測された都市域での非定常的な強風乱流および個々の建物へ作用する局所負圧のデータを活用し、フライングデブリの発生過程およびその軌道計算を行おうとするものである。さらに予測されたフライングデブリの飛散範囲から都市域での危険度予測を行おうとするものである。デブリの空力特性に関するデータ整理デブリが発生した後、そのデブリがどのように飛散するかを算定するためにデブリの空力特性を明らかにした。準定常的な考え方に基づいて軌道計算を行うことの妥当性を吟味した。強風乱流にするLES計算結果に基づくデブリの軌道計算得られたデブリの空力特性に基づき、また流速データについては、都市域を想定し、強風に関するLESより得られた乱流場の結果から時々刻々の空間的に分布する風速値を与え、デブリの軌道計算を行った。デブリの飛散状況の把握都市域におけるデブリ発生のパターンとその後の飛散状況を推定し、フライングデブリの挙動とその影響負荷を予測した。フライングデブリによる都市域での危険度予測フライングデブリの都市社会に与える危険度を推定した。その上で、強風に対して安全な都市域を構築するためのフライングデブリへの対策方法を模索し、今後解決すべき都市の強風防災実現に向けての課題を提示した。さらに予測されたフラィングデブリの飛散範囲ならびに他の建物の衝突した時のインパクトの評価を行い、都市域における飛散物を想定した時の危険度予測を行おうとするものである。得られた成果を以下に示す。都市圏の風外乱に関するLES数理モデルの構築近年、都市地表面を覆う凹凸を精緻に表すデータが充実してきており、地表を覆う建築物・植生まで区別して認識することも可能となっている。そういった状況を配慮し、LESに基づいた数理モデルの構築を行った。都市域強風に関する風洞データとの比較による数理モデルの検証地表の建築物・地物などを再現した都市域の実験データに基づき、ここで提案されている数理モデルの非定常性を含めた乱流構造の再現性を検証した。都市域シミュレーション結果に基づく強風域・建物荷重特性のまとめ都市における地表被覆状況を再現したシミュレーション結果に基づき、市街地での強風域を明らかにし、また個々の建築物に作用する風圧力および風力など性状を整理した。強風ガストおよび建物局部負圧に基づくデブリ発生の推定シミュレーション結果から得られた強風および建物に作用する風圧力のデータを詳細に吟味し、強承ガストおよび建物の局部負圧の特性から、デブリ発生の可能性を推定した。

フライングデブリによる都市域での危険度予測フライングデブリの都市社会に与える危険度を推定した。その上で、強風に対して安全な都市域を構築するためのフライングデブリへの対策方法を模索し、今後解決すべき都市の強風防災実現に向けての課題を提示した。
帆走式洋上風力発電の提案とエネルギー取得性能評価

凧型の帆で風を捉えて帆走し,水流タービンで発電する帆走式洋上風力発電を提案する.水流タービンと帆にHydro-VENUS技術を導入し,帆走システム全体のエネルギー取得性能をシミュレーションして実現可能性を探る.発電電力は送電せずに浮体内に蓄電するため,遠洋の膨大な風力を利用した発電が可能になる.固定設置しないため漁業との競合もない.従来の洋上風力発電が,沿岸付近の微弱な風力しか得られず,漁業との競合で導入が進まないのに対してブレークスルーとなる.さらに,観測機器等を搭載して広範囲に配備すれば,洋上通信,防災観測,資源探査,海上監視等に利用でき,海洋空間の利用をこれまでになく活性化できる.凧型の帆で風を捉えて帆走し,水流タービンで発電する帆走式洋上風力発電を提案する.水流タービンと帆にHydro-VENUS技術を導入し,帆走システム全体のエネルギー取得性能をシミュレーションして実現可能性を探る.発電電力は送電せずに浮体内に蓄電するため,遠洋の膨大な風力を利用した発電が可能になる.固定設置しないため漁業との競合もない.従来の洋上風力発電が,沿岸付近の微弱な風力しか得られず,漁業との競合で導入が進まないのに対してブレークスルーとなる.さらに,観測機器等を搭載して広範囲に配備すれば,洋上通信,防災観測,資源探査,海上監視等に利用でき,海洋空間の利用をこれまでになく活性化できる.
南西諸島の自然林および人工林の外生菌根菌群集の解明

西表島(大陸島)と大東島(海洋島)のリュウキュウマツ林の菌根菌群集を調べた.各島から土壌サンプルを50個ずつ採取し,リュウキュウマツ種子を植えて育苗した.rDNAのITS領域の塩基配列を用いて菌種を同定した結果,両島ともにSuillus granulatusが高頻度で検出された.一方,西表島では非風散布の菌根菌Rhizopogon sp.やCenococcum geophilumが検出されたのに対し,大東島では検出されなかった.これは海洋島の大東島には,非風散布菌根菌が入り込むことができなかったことを示唆していた.西表島(大陸島)と大東島(海洋島)のリュウキュウマツ林の菌根菌群集を調べた.各島から土壌サンプルを50個ずつ採取し,リュウキュウマツ種子を植えて育苗した.rDNAのITS領域の塩基配列を用いて菌種を同定した結果,両島ともにSuillus granulatusが高頻度で検出された.一方,西表島では非風散布の菌根菌Rhizopogon sp.やCenococcum geophilumが検出されたのに対し,大東島では検出されなかった.これは海洋島の大東島には,非風散布菌根菌が入り込むことができなかったことを示唆していた.平成24年度に以下の成果を得た。1.調査区の設置と林況調査を行った。西表島において、リュウキュウマツ林(マツ林)とイタジイ・オキナワウラジロガシ林(シイ林)に調査区を設定し、毎木調査、樹齢・樹高測定を行った。2.成木に共生する菌根菌群集を調べた。2調査区から、土壌サンプル(縦5cm×横5cm×深さ10cm)を10m間隔で50個ずつ採取した。土壌中の菌根を全て取り出し、形態的特徴により菌根を類別した。類別した各菌根タイプから、DNA解析用のサンプルを選んだ。3.DNAによる菌種同定を行った。菌根サンプルからDNAを抽出し、rDNAのITS領域をPCR増幅する。増幅産物を精製した後、シーケンスによって塩基配列を決定する。GenBankやUNITEなどの塩基配列データベースと比較し、菌種の同定を行った。4.土壌中の菌根菌の胞子群集を釣り上げるべく継続試験を実施中である。マツ林とシイ林から別途50個ずつの土壌サンプル(上記と同体積)を採取した。滅菌土壌中で発芽させたマツとシイの実生苗を、各土壌サンプルに移植して閉鎖温室内で栽培し、土壌中の胞子から実生に菌根を形成させる。実験開始後6か月目に苗をサンプリングし、形成された菌根を形態類別した後、DNA解析に用いる。平成25年度に以下の成果を得た。海洋島である大東島において、リュウキュウマツ林(マツ林)に調査区を設定し、毎木調査、樹齢・樹高測定を行った。調査区から、土壌サンプル(縦5cm×横5cm×深さ10cm)を10m間隔で50個ずつ採取した。マツ林から別途50個ずつの土壌サンプル(上記と同体積)を採取した。滅菌土壌中で発芽させたマツの実生苗を、各土壌サンプルに移植して閉鎖温室内で栽培し、土壌中の胞子から実生に菌根を形成させる。琉球諸島では、大陸島と海洋島という異なる地史・環境に、熱帯要素と温帯要素の樹木が共存する複雑な亜熱帯林が成立している.先行研究により,琉球諸島の成木の外生菌根菌(以下菌根菌)群集は大陸島である西表島と海洋島である大東島の間で異なる傾向が示された.成木の菌根からは菌糸体が土壌中に伸びており,新たに伸長した根や更新実生への感染源となる.一方,土壌中には休眠状態の菌根菌の胞子が存在しており,菌根菌個体群の維持や攪乱後の実生の感染源として重要な役割を果たすことが知られている.そこで本研究では,西表島(大陸島)と大東島(海洋島)の埋土胞子の菌根菌群集を調べ,地史・環境が埋土胞子の菌根菌群集に与える影響を明らかにすることを目的とした.西表島と南大東島のリュウキュウマツの優占する人工林の2林分を調査地とし,各林分において5×5×10cmの土壌サンプルを50個採取した.サンプリングした土壌から根などの粗大有機物を取り除き,バイオアッセイに供した.バイオアッセイは,チューブに土壌を入れ,リュウキュウマツまたはアカマツの種子を植えて56カ月育苗した.各苗の乾重を計測し,根系を実体顕微鏡下で観察して菌根の形態類別を行った.

各実生で見られたそれぞれの菌根形態タイプについて,rDNAのITS領域の塩基配列を用いて菌種の同定を行った.その結果,西表島と大東島ともに高頻度で検出されたのはSuillus granulatusであった.一方で,西表島ではRhizopogon sp.やCenococcum geophilumが検出されたのに対し,大東島では検出されなかった.これは大東島が海洋島であり,非風散布の菌根菌が入り込むことができていないことが影響していると考えられた.26年度が最終年度であるため、記入しない。菌類生態26年度が最終年度であるため、記入しない。研究の進展を妨げるような問題点に遭遇しなかった。大東島にはサンプリングに適するまとまったスダジイ林が存在しなかった。H26年度に同様の海洋島である八丈島のスダジイ林においてサンプリングを行う。サンプリングに適するスダジイ林については、H25年度に既に予備調査済みである。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度には大東島にて同様の調査を行い、今年度の調査と比較する。平成26年度には八丈島のスダジイ林において同様の調査を行い、今年度の調査と比較する。全体のとりまとめを行う。調査を効率的に進めるために部品費、旅費、人件費などに使用する。
アンデスにおける植民地的近代―副王トレドの総集住化の総合的研究

マクロ分析では、在来の民族集団(レパルティミエント)と集住化により建設された町(レドゥクシオン)の関係を把握し、視覚化し、分析するための基礎作業を実施した。副王トレドの納税額査定記録から関連するデータを抽出し、リソース・デスクリプション・フレームワーク(RDF)という人文情報学の記法で記述し、コンピューター処理することで、民族集団と町の関係を総体的に視覚化することに成功した。ミクロ分析では、一昨年度と昨年度の調査データを地理情報システム(GIS)に取り込むとともに、担当者がそのデータをくわしく分析し、当該地域固有の特徴を解明した。テーマ分析では、研究分担者と海外共同研究者が各自のテーマに沿って文献調査や遺跡調査を実施した。その成果は2月の国際シンポジウムで公表された。6月上旬、東京大学で開催された日本ラテンアメリカ学会第38回定期大会において、「副王フランシスコ・デ・トレドの総集住化の総合的研究ー人文情報学の方法による貢献」と題するパネルを実施した。このパネルでは、マクロ分析の技術と方法を説明し、暫定的成果を公表した。2月、ヴァンダービルト大学(米国、ナシュビル市)で「攪乱する再定住ー植民地期アンデスにおける先住民の強制的集住化」と題する国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムでは、研究分担者と海外共同研究者が集合し、これまでの研究成果を報告し、議論を交わした。これらの報告に基づいて、英語の論文集が作成される予定である。国内メンバーに加えて、海外共同研究者の積極的な協力により、一昨年度に米国のナシュビル市、昨年度に南米ボリビアのラパス市、本年度にふたたび米国のナシュビル市で国際シンポジウムを開催した。本年度のシンポジウムでは、高いレベルの研究成果が披露され、論文集作成の準備が整った。マクロ分析では、これまでに作成した各種のデータベースと視覚的ツールをより多角的に分析し、副王トレドの総集住化の全体的特徴を解明する。また、RDFにより記述した民族集団と町の関係をあらわす視覚的ツールをさらに改良し、ウエブ上の公開を目指す。ミクロ分析とテーマ分析では、これまでの調査で収集したデータをさらにくわしく分析し、その成果を論文にまとめる。7月中旬、サラマンカ大学(スペイン、サラマンカ市)で開催される第56回国際アメリカニスト会議において、「トレドのレドゥクシオンへの新たな視線ー間地域的・多分野的対話に向けて」と題する国際シンポジウムを実施する。年度後半には、英語の論文集の執筆・編集作業をおこなう。当初の計画どおり、国立民族学博物館と米国のヴァンダービルト大学とのあいだで学術協定を締結した。この協定の締結により、国際共同研究の円滑な推進が可能になった。とりわけ、スティーヴン・ウインキー氏が代表者を務める人文情報学の共同研究と本研究のGISによるマクロ分析を有機的に連動させることができるようになった。そのマクロ分析では、必要な機材やソフトウエアを購入し、共同作業のための体制を整えた。また、スペインとアルゼンチンとボリビアの文書館で副王トレドの納税額査定記録のオリジナルを入手し、それに基づいてデータベースの作成を進めた。さらに、ペルーとボリビアの地図を入手し、トレド時代の町の地理的同定作業に取り組んだ。ミクロ分析では、ペルーのワロチリ地方でフィールド調査を実施した。この調査により、トレド時代に建設された先住民の町をすべて同定できた。また、町の立地条件を谷と尾根が連なる複雑な地形と関係づけて考察することができた。テーマ研究では、研究分担者と海外共同研究者の全員が計画どおり文献調査や遺跡調査を実施した。しかし、分担者の網野徹哉だけは、不慮の怪我のため、予定していたペルーでの調査を実施できなかった。そのため、調査に必要な経費を平成28年度に繰り越した。網野は平成28年8月にペルーに渡航し、担当のテーマに関して集中的に調査をおこない、遅れを取り戻すことができた。平成27年11月、ヴァンダービルト大学において、「植民地期アンデスの強制移住を再考する」と題する国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムにより、文化人類学・歴史学・考古学の最新の研究動向を把握するともに、諸研究が抱える問題の解決策を探ることができた。平成28年3月には、米国のブラウン大学において講演会を2回開催した。この講演会を通じて、研究者の国際的ネットワークをさらに拡充することができた。GISによるマクロ分析において、データベースの作成に予想以上の時間がかかり、町の地理的同定作業を年度内に終えることができなかった。その最大の原因は、複数の史料のあいだの記述の食い違いをひとつひとつ解決し、精度の高い情報のみを選別するのに、膨大な時間と労力が費やされたことである。しかし、問題はほぼ解決しており、遅れを取り戻す見通しも立っている。GISによるマクロ分析では、集住化により建設された町の地理的同定作業を進めた。昨年度に入手した地図に加えて、より精度の高い地図を新たに入手し、マクロ分析の独自班のメンバーで共同作業を進めた。こうして、現在のペルーとボリビアとチリを対象とする作業をほぼ終了した。データベースに基づくテーマ分析にも着手し、町の標高、人口、守護聖人、行政区域などに関して新たな知見を得た。それらの知見は、12月にボリビアで開催した国際シンポジウムで公表された。また、RDFによるデータ分析についても、運用可能なモデルを試作した。ミクロ分析では、予定していたペルー南部のクスコ地方のフィールド調査に加えて、コルカ地方のフィールド調査も実施した。

クスコ地方では、キリスト教聖堂の調査もおこない、集住化と宣教活動の関係について考察することができた。コルカ地方では、複数の町の遺跡を訪問し、広場や街路、家屋の空間配置を具体的に把握することができた。テーマ分析では、研究分担者と海外共同研究者が各自のテーマに沿って文献調査や遺跡調査を実施した。その暫定的成果は12月の国際シンポジウムで公表された。12月上旬、南米ボリビアの首都ラパスにおいて、「トレドの集住化ー学際的比較研究」と題する国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムを通じて、トレドの集住化に関する諸問題をさらに深く考察するとともに、スペイン語圏の最新の研究動向を把握し、研究者の国際的ネットワークをより拡充することができた。国内メンバーに加えて、海外共同研究者の積極的な協力により、昨年度に米国のナシュビル、本年度に南米ボリビアのラパスで国際シンポジウムを開催し、知見の集積と問題意識の深化が期待どおりに進んでいる。マクロ分析では、在来の民族集団(レパルティミエント)と集住化により建設された町(レドゥクシオン)の関係を把握し、視覚化し、分析するための基礎作業を実施した。副王トレドの納税額査定記録から関連するデータを抽出し、リソース・デスクリプション・フレームワーク(RDF)という人文情報学の記法で記述し、コンピューター処理することで、民族集団と町の関係を総体的に視覚化することに成功した。ミクロ分析では、一昨年度と昨年度の調査データを地理情報システム(GIS)に取り込むとともに、担当者がそのデータをくわしく分析し、当該地域固有の特徴を解明した。その成果は2月の国際シンポジウムで公表された。6月上旬、東京大学で開催された日本ラテンアメリカ学会第38回定期大会において、「副王フランシスコ・デ・トレドの総集住化の総合的研究ー人文情報学の方法による貢献」と題するパネルを実施した。このパネルでは、マクロ分析の技術と方法を説明し、暫定的成果を公表した。2月、ヴァンダービルト大学(米国、ナシュビル市)で「攪乱する再定住ー植民地期アンデスにおける先住民の強制的集住化」と題する国際シンポジウムを開催した。このシンポジウムでは、研究分担者と海外共同研究者が集合し、これまでの研究成果を報告し、議論を交わした。これらの報告に基づいて、英語の論文集が作成される予定である。国内メンバーに加えて、海外共同研究者の積極的な協力により、一昨年度に米国のナシュビル市、昨年度に南米ボリビアのラパス市、本年度にふたたび米国のナシュビル市で国際シンポジウムを開催した。本年度のシンポジウムでは、高いレベルの研究成果が披露され、論文集作成の準備が整った。平成27年度の経費の一部を翌年度に繰り越したため、本欄には平成29年3月時点における今後の研究計画を記入する。GISによるマクロ分析に関しては、第1期の目標である基礎分析を終了し、暫定的成果もすでに公表している。来年度以降は応用分析に重点を移す。特に焦点を当てたいのは、集住化以前の民族集団と集住化以後の町の関係である。
蛋白質の高次構造形成過程をターゲットとしたドミナントネガティブ変異体作成系の確立

本研究は、遺伝情報発現の後期段階をターゲットとした変異体作成技術の確立を、次の2つの実験から目指した。すなわち、1.タンパク質のC末端断片をトランスに供給し、野性型タンパク質の折り畳み反応を阻害する系、および、2.DNA結合タンパク質と標的DNA分子との相互作用を特異的にトランスに抑制する生体物質を選択する系の開発である。研究成果を以下にまとめる。1-(1).イソロイシルtRNA合成酸素C末断片(568-939)を大腸菌内で大量発現し、変性条件で精製した。精製した全長イソロイシルtRNA合成酸素(1-939)をC末断片(568-939)共存下で、試験管内変性・再変性を行うと、C末断片の非存在下に比べ、イソロイシルtRNA合成酸素の活性再構成が著しく阻害された。1-(2). Mycエピトープを付与したC末断片(568-939)を作成し、大腸菌細胞内で発現させた。抗Myc抗体による免疫沈降物を抗イソロイシルtRNA合成酸素抗体を用いてウエスタンブロット解析したところ、全長イソロイシルtRNA合成酸素がC末断片(568-939)と共に、免疫沈降していることがわかった。細胞内で、C末断片が野性型酸素と相互作用していることを証明した2.ラクトースオペロン制御領域のオペレーター部位にOct転写因子標的DNA配列を挿入した改変ラクトースオペロン制御領域をプラスミド上で作成し、これをlambdaファージベクターを用いて大腸菌染色体上に組み込み、Oct転写因子と標的遺伝子の相互作用をモニターする大腸菌試験株を作成した。この試験株は、X-Galを含む寒天培地上で青いコロニーを形成するが、その菌内でOct-3転写因子を発現させると白いコロニーを形成するようになる。プライマー伸長法により、転写開始点を同定し、ノザンブロット実験から、この表現系の変化が転写物の変化と関係していることを確認した。本研究では、哺乳類転写調節因子と標的DNAとの相互作用を特異的にトランスに抑制する生体物質を選択する系の構築を目指しているが、本年度は、大腸菌内で哺乳動物Oct転写因子と標的DNAとの相互作用をモニターする試験株の開発を達成した。ラクトースオペロン制御領域のオペレーター部位にOct転写因子標的DNA配列を挿入した改変ラクトースオペロン制御領域をプラスミド上で作成し、これをλファージベクターを用いて大腸菌染色体上に組み込み、Oct転写因子と標的DNAの相互作用をモニターする大腸菌試験株を作成した。この試験株は、X-Galを含む寒天培地上で青いコロニーを形成するが、その菌内でOct転写因子ファミリーに属するOct-2,Oct-3,Brain-6を発現させると白いコロニーを形成するようになる。これはOct転写因子が改変ラクトースオペロンに対してリプレッサーとして機能し、β-ガラクトシダーゼの転写を抑制するためと考えられ、試験株が計画通り動いていることを示す。Oct転写因子は、POU特異的ドメイン、ホメオドメインと2つのDNA結合ドメインを持つが、Oct-3のこれら2つのドメインに欠失やアミノ酸置換を持つ多数の変異体シリーズを作成し大腸菌内で発現できるようプラスミドベクターにクローニングした。これらDNA結合領域変異体のうちDNAとの結合に関与すると考えられるアミノ酸残基の変異の多くは、上記試験株で観察されたβ-ガラクトシダーゼの発現抑制は観察されなかった。一方、ホメオドメインを欠失しPOU特異的ドメインのみを持つ変異体でもある程度の発現抑制活性を残しているという興味深い結果が観察され、POU特異的ドメインのみでもin vivoでDNA結合活性を持つことを示唆する。今後、この試験株を用い、野生型Oct転写因子のDNA結合を特異的にトランスドミナントに抑制する変異体を選択していく。