hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時間反転対称性の破れの探索実験のための高速電荷測定機器の研究

大強度陽子加速器施設J-PARCにおいて時間反転対称性の破れの測定実験J-PARC E06TREK実験が企画されている。この実験で用いられる検出器からの信号を高速にディジタルデータに変換するために電荷、時間を同時測定する手法の研究および実験の測定器システムで使用可能な測定モジュールの開発を行った。本研究によりTREK実験ではフラッシュADC(FADC)による手法が適切であることが分かり、TREK実験での要求を満たす時間測定精度、電荷測定精度を持ったFADCモジュールを開発することが出来た。検出器信号の測定フラッシュADCを用いて電荷測定器の研究のためにターゲットとなる検出器の信号測定を行った。それにより、CsI(T1)光子検出器の信号は立ち上がり約0.5マイクロ秒立下り1.8マイクロ秒、偏極測定用チェンバーに関しては立ち上がりが約80ナノ秒信号長が100ナノ秒から600ナノ秒であることが解った。試験用のフラッシュADC基板の試作このデータと市場の技術動向、コストなどを考え106MHzのサンプル速度をもつアナログデバイス社のAD9216を選択した。モジュールのプラットフォームはシステムとして稼動させたときの問題点を洗い出すために実際に使用予定のVME bus規格にタイミング信号、電源供給を強化したものを選択し機能設計を行った。この機能設計を元に部品の調査、選定、回路設計を行い、電荷測定器の試作を行ったところ主要部品のうちの制御を行うFPGAが製造会社の都合により生産が遅れ入手難となった為実際の試作は次年度に持ち越した。試験用フラッシュADC基板の試作前年度の状況を踏まえ、入手困難であった制御用の部品であるFPGAを新製品で入手に問題のあるSpartan6からやや高価であるが入手がやや容易なVertex5に変更を行い回路設計を行った。この設計で試験基板の試作を行った。試作された電荷測定器の試験、修正試作された最初の基板では動作試験を行ったところ部品の理解の間違い、ミスなどにより修正が必要となった。更に小さな機能的な不具合をも含め修正を行った。行われた修正を元に再度電荷測定器機の試作を行った。FPGAファームウェアの開発試作基板を試験動作させるためにフラッシュADCを制御しサンプルしたデータを送るファームウェアの開発を行った。その開発されたファームウェアを用いて試作された基板が正常に機能しているかどうかの試験を行った。前年度までの研究によって開発されたFADC試験モジュールを用いて以下のような研究を行った。1、電荷測定性能の研究タイミングフィルタアンプを用いて数種類の波形を生成しその波形のサンプリングを行った。サンプリングされた波形からペデスタル、ノイズ、積分値、ピーク値を算出し電化測定性能の評価を行った。2、時間精度の研究異なるチャンネルに入力された波形からピーク値をフィッティングすることでサンプリング周波数以上の時間精度で信号の時間が測定できる。この研究によりピーク前後に数点、約10点以上をもつ信号に関しては波形がアンプで正確に決まっていると仮定すると、サンプリング周波数の12倍の精度で時間が測定できることがわかった。3、システム統合のための研究開発されたモジュールがシステムの一部として動作するためにはネットワークによるデータの転送と、収集された信号データが別のモジュールで収集されたものと同じ時間に収集されたということを同定する必要がある。そのため、試験モジュールにはイベントの同定のための信号を入力する入力端子が設けられている。その端子にイベント同定のための信号を入力し機能が正しく動作するかの確認を行った。4、電荷測定器の改良試作されたFADCモジュールを使用した評価研究の結果を用いて、問題点の改良を行い実用モジュールの開発を行った。主な改良点としては外来ノイズを減らすために信号入力をシングルエンド入力から差動入力へ変更および生産コストを削減するために使用しているFPGAを高価高性能のものから安価でほどほどの性能のものへの変更である。また、制御信号の為の入出力の追加を行った。
心的イメージによる認識と情報探索の脳内神経機構

ヒトは外界の対象を必要に応じて種々のイメージとして捉え,柔軟な思考を行っている.入来らはサルが熊手の使用に熟達するとその身体イメージが熊手の先端まで伸びることを示唆する神経活動を報告した(1996).さらに日原らは,サルは1本の熊手を用いて餌を取ることを学習するには多数の試行を要するが,そのサルはより遠くの餌を取るために長い熊手を短い熊手で取ることを示した.すなわち,1本の熊手を使えるサルは,2本の熊手が与えられると短い熊手で長い熊手を手元に引き寄せ,長い熊手に持ち換えてより遠くの餌を取ったのである.本研究は,この2本の熊手使用を,身体イメージの拡張とは逆に餌のイメージの熊手への拡張として捉え,サルの行動過程を強化学習理論に基づき以下のようにモデル化した.(1)サルの脳内に熊手の報酬期待値を表わす関数があると仮定した.(2)この関数値を計算する「道具評価系」をActor-Criticモデルに新しく導入した.このモデルでサルの1本の熊手使用と2本の熊手使用の学習曲線を定量的に再現した.また,モデル構造に於けるこの系の位置からこの系が前頭前野にあることを予測した.この予測を裏付ける実験データとして道具使用中のサルのfMRI画像で前頭前野が強く活動していることが示された.今後の課題は,まず,モデルを用いて道具使用中のサルの脳神経活動を予測する.次に,道具評価系は前頭前野にあると予測されるので,この領野での単一神経細胞活動を計測し熊手の報酬期待値関数に対応した活動が存在するかを検証することである.人間の思考や意思伝達を柔軟なものにしている要因のひとつに「イメージ」による認識・思考がある.例えば,新しい研究の初期構想のように言語で正確に表現できない概念でもいくつかのキーワードをやり取りしながらその概念の「イメージ」は伝えることができる.このイメージ認識の機構が解明できれば人間と計算機のより柔軟な意思伝達の設計が可能となる.我々はイメージの生成を確率的推論過程として記述した数理モデルを提示している.本研究では,このモデルで記述された推論過程の脳内神経機構を神経回路モデルによる解析と心理物理実験で解明することを試みた.(1)数理モデル:心的イメージを複数の単位概念x_iとそれらの親近度距離d(x_i,x_j)からなる空間X上の確率分布として記述する.イメージのもつ曖昧さを確率分布p(x_i)から求まる情報エントロピーとして記述し,イメージの明確化の過程を情報エントロピーを最小化する探索行動として説明した.(2)実験:確率的推論の単純な課題として,被験者の固視点の左右どちらかに提示される輝点にサッカード眼球運動をする課題を考えた.この課題では輝点の提示確率が高い側への反応時間が短くなる.我々は,被験者は提示確率の大きさに応じて輝点の提示方向を予測し,提示以前にその側に輝点の心的イメージを生成しているのではないかと考えた.この過程を解析するために,輝点提示後のサッカード開始時刻を固視点の消去で被験者に指示してサッカード開始時刻を遅らせることで予測イメージと視覚入力の効果の減少と増加を調べた.実験データを線形の神経素子モデルで解析し脳内神経機構を推定した.その結果,サッカード反応は予測によって反応を促進する神経路と視覚刺激に応じて反応を起動する神経路の2つの系が並列に働いていることが示唆される.ヒトは外界の対象を必要に応じて種々のイメージとして捉え,柔軟な思考を行っている.入来らはサルが熊手の使用に熟達するとその身体イメージが熊手の先端まで伸びることを示唆する神経活動を報告した(1996).さらに日原らは,サルは1本の熊手を用いて餌を取ることを学習するには多数の試行を要するが,そのサルはより遠くの餌を取るために長い熊手を短い熊手で取ることを示した.すなわち,1本の熊手を使えるサルは,2本の熊手が与えられると短い熊手で長い熊手を手元に引き寄せ,長い熊手に持ち換えてより遠くの餌を取ったのである.本研究は,この2本の熊手使用を,身体イメージの拡張とは逆に餌のイメージの熊手への拡張として捉え,サルの行動過程を強化学習理論に基づき以下のようにモデル化した.(1)サルの脳内に熊手の報酬期待値を表わす関数があると仮定した.(2)この関数値を計算する「道具評価系」をActor-Criticモデルに新しく導入した.このモデルでサルの1本の熊手使用と2本の熊手使用の学習曲線を定量的に再現した.また,モデル構造に於けるこの系の位置からこの系が前頭前野にあることを予測した.この予測を裏付ける実験データとして道具使用中のサルのfMRI画像で前頭前野が強く活動していることが示された.今後の課題は,まず,モデルを用いて道具使用中のサルの脳神経活動を予測する.次に,道具評価系は前頭前野にあると予測されるので,この領野での単一神経細胞活動を計測し熊手の報酬期待値関数に対応した活動が存在するかを検証することである.
匂い通信システムの高度化研究

匂いを遠隔地に伝送する試みは最近になってようやく行われるようになってきた。しかし、それらの装置は、香りを発生させることはできても香りを検出することはできない。本研究では香りをセンサまたは質量分析器で検出して、その結果を遠隔地へ伝送し、香り発生装置により再現するシステムの実現を目指した。まず、安価な電磁弁のみで構成した匂い調合装置を開発した。電磁弁はON/OFFの2値しか状態をとることができないが、高速にスイッチングを行いその開閉の頻度を制御すれはON/OFFの中間値を表現することが可能になる。開閉制御の手法としてΔΣ変調法を使用し、8要素臭を任意の比率で調合する装置を開発した。次にこの匂い調合装置を用いて匂いの記録実験を行った。フィードバック制御には最適制御入力の手法を用い、匂い検出の手段としては複数の水晶振動子ガスセンサを用い、5成分で構成されるりんご臭のレシピ決定に成功した。また、対象臭を少数の要素臭で近似する実験も行った。この場合、9成分で構成される対象臭の匂いを5成分で再現生よく近似することができ、得られた近似臭に関して官能検査により人が感じる匂いの類似性を評価し、対象臭に類似した匂いをつくることができることがわかった。質量分析器をセンサとして用いる実験も行った。その結果、注入体積を一定にすれば複数成分に対する応答が線形重ね合わせとなることがわかり、匂いレシピ決定に有用であることがわかった。サンプルを質量分析器に自動注入する方法等がまだ十分に確立できていないが、それができれば質量分析器は十分に役立つと考えられる。最後に香りが出力されるホームページを作成し、不特定多数の人が匂いにアクセスできるような仕組みを本研究で実現し、複数の水晶振動子ガスセンサを用い2成分臭に関して対象臭と伺じ匂いを別の場所に発生させることに成功した。本研究ではGC(Gas Chromatograph)用質量分析器をセンサアレイとして使用し、匂い通信システムの実現およびその性能向上を目指す。匂いを構成する複数の要素臭の構成比を質量分析器により測定し、遠隔地にその構成比の情報を伝送する。伝送した構成比に従いブレンダにより各要素臭を調合して匂いを発生させる。質量分析器は液体試料を用いることが多いが、気体状態で注入することも可能であり、外部から連続的に注入できることが調査の結果わかった。次に装置を購入し、付属のGC部を介さずに直接質量分析器にサンプルを注入できるようにGC部には内部コーティングされていないキャピラリカラムを用い、流量やスプリット比をガス注入用に調整した。その後、当初の計画通りにりんご臭の主要な構成要素の中からtrans-2-hexenyl acetate(グリーンノート)とisobutyric acid(甘酸っぱい匂い)をサンプリングバッグに用意し、それらをガスシリンジを使って手動で注入ポートから導入し、濃度とマススペクトルの関係を調べた。その結果、サンプルガスをイオン化する際に分子が開裂し、本来のm/zとは異なる場所にスペクトルピークが現れること、そのスペクトルピークの時間積分値はサンプル注入量にほぼ比例することを確認した。この本研究は追加課題として遅れて認められたため、主要装置である質量分析器は本年1月中旬に納入されたばかりである。装置の使い方をマスタするのに労力を要し研究は予備的な実験にとどまっているが、次年度以降に匂いを自動調合するブレンダを製作し、本格的な実験を行なう予定である。昨年度は質量分析器を導入して、ヘッドスペースガスを手動にて測定できることを確認した。本年度は以下のことを行った。まず、匂い通信システムに組みこむための匂い調合装置を試作した。

本研究では電磁弁の開閉を高速に行い、ΔΣ変調信号で制御することにより、簡便で安価な調合装置を実現した。電磁弁はON/OFFのみであるが、高速(毎秒20回)に開閉して流体的なローパスフィルタを通せば、任意の濃度に匂いを実現できる。複数に拡張することも容易で、本研究は最大8成分まで調合できる装置を試作した。各系統の対称性等を実験で確認し、センサを使用した実験で正しく調合できることを確かめた。電磁弁の高速開閉に関しては当初耐久性が心配されたが、問題ないことがわかった。質量分析器には通常ガスシリンジによりサンプルを導入して測定を行うが、本研究では匂い調合装置の調合比を変えながら繰り返し測定を行うために、サンプルの自動注入を行うことが必要になる。そこで、オートシリンジ装置を製作し、質量分析器に匂い調合装置で発生させた匂いを自動注入できるようにした。コンピュータで制御されたポンプにより調合装置で発生させた匂いを一定量だけ取り出して質量分析器に注入する装置である。質量分析器の注入ポート内は陽圧になっており、当初はオートシリンジ装置により匂い注入ができなかった。シリンジ内のピストンの移動速度を調整し、オートシリンジから質量分析器入り口までの配管を短くすることにより、注入可能になった。しかし、それでも測定の再現性が十分でなかったので、一度匂いを含んだ空気をシリンジ内で圧縮し、圧縮したガスを質量分析器に送り込む方法を試みた結果、再現性は向上した。現在、この装置を利用した匂い記録実験を行っているところである。本研究の最終目標は匂い通信である。匂いの記録システムで記録した匂いレシピをホームページに登録し、そのホームページで選択した匂いをクライアントのコンピュータに接続した匂い調合装置で発生させるwebインタフェースを製作した。匂いの記録は水晶振動子ガスセンサアレイを用いて行い、2成分の匂い(フローラル系の匂い)について実験を行った。その結果、ホームページを通じて不特定多数の人に記録した匂いの配信ができることがわかった。
17世紀から19世紀における東アジア言語政策の研究

主に『西廂記』(唐代の伝奇小説をもとに漢語で書かれた戯曲)の満洲語訳とその関連作品について、書誌学的な観点から研究を進めた。これまでに複数の『満漢西廂記』の版本を閲覧してきたが、武蔵大学にて先行研究が一切なかった『有圖満漢西廂記』という版本が所蔵されていることがわかった。この版本は上に満文、下に漢文を配置し、漢文に合わせて右から左に読み進めるという、ほかに類を見ない形態をしているだけではなく、序文にも康煕49年序刊本との異同が散見される。美しい見た目や序文の異同はこの本の制作に関わった人物の見解を反映するものと考え、書誌を整理し、口頭発表、論文の投稿を行った。大英図書館蔵の満文のみのTuwancihiyamedasahasi siyang gi bithe(修正した西廂記)もほとんど取り上げられたことのない版本である。許可を得た上で全文を撮影し、書誌をまとめて口頭発表を行った。ところどころ既知の版本との異同が見られる。今後、全文をローマ字転写し、その他の版本と全面的な比較ができるようにする予定である。同時に、この版本が大英図書館に所蔵されるようになった経緯も探っていきたい。関連作品の『満漢並香集』、『精訳六才子詞』についても調査した。前者は京都大学人文科学研究所で実物を閲覧し、訳注(2017年度から開始)とともに書誌情報を記述した。後者は中国・中央民族大学で実物を閲覧し、満文の一部を転写した。同時に『金瓶梅詞話』、『金瓶梅』(改訂本)、『満文金瓶梅』という一連の改作における漢語語彙の解釈の変遷を探る試みの一環として、女性や「めす」を表さない“雌"を含む語彙を取り上げ、変化の過程を追った成果を中国の研究会で口頭発表し、論文にまとめた。3年目の研究推進方策として、満洲語訳された漢語作品のうち『西廂記』については、『満漢西廂記』そのものおよび関連作品の調査を行うことを挙げた。具体的には、国内外で未見の版本を閲覧し、従来報告されてこなかった版本の書誌を発表すること、目次や序文を比較し、体系的に整理すること、関連作品の訳注と分析を行うこと、当時流通していた漢文『西廂記』がどのようなものだったのかを考えることを挙げた。まず、昨年度末から着手し始めた武蔵大学蔵『有圖満漢西廂記』の分析が順調に進み、書誌学的な特徴、他のテキストとの内容比較など複数の見地から考察を行い、合計3本の研究論文を投稿した。従来報告がほとんどなかった版本として、大英図書館蔵の満文のみのTuwancihiyamedasahasi siyang gi bithe(修正した西廂記)も見ることができた。一見しただけでもよくみられる康熙49年刊本との異同が確認できるほか、ロシア語の書き込みがみられるのも注目に値する。『満漢西廂記』版本群における本書の位置付け、大英図書館へ所蔵された経緯など、様々な角度からの研究が急務である。関連作品のうち、『精訳六才子詞』は中国・中央民族大学を再訪し、実物を閲覧した。複写、写真撮影が不可、抄写する場合も全体の3分の1までという制限があり、全文のローマナイズ化には至らなかったが、漢文については全体をチェックすることができた。満文は一部について『満漢西廂記』と異同を比較し、口頭発表している。もう一つの関連作品『満漢並香集』は京都大学人文科学研究所で実物を閲覧し、紙を切り取って新しい紙を貼り付けることで文を修正している箇所が非常に多いことがわかった。さらに、訳注の第二回を所属大学の紀要に発表した。『満漢西廂記』(または満文のみの訳本)の版本のバリエーションが出揃ってきたので、全体像(成立の前後関係、参照関係の有無)を把握する。今後の具体的な作業としては、満漢文を横断的に比較できるように漢文については異同の表を、満文については全文をローマナイズしてデータベース化に取り組む(武蔵大蔵本の漢文部分については、康熙49年序刊本との比較を行ったものを既に論文にまとめてある。また、各章タイトルの一覧表もすでに完成している)。昨年度までに扱った版本のうち、武蔵大蔵『有圖満漢西廂記』、大英図書館蔵Tuwancihiyame dasaha si siyang gi bitheについては、現在の機関へ所蔵されることになった経緯を、17世紀から19世紀における漢籍の海外への流通という包括的な観点から調査する。前者については、日本における満洲語研究史の研究成果に注目する。また、錯簡の状況からおそらくこれより前の段階の版本があると考えられるので、各種の版本目録で粘り強く探していきたい。後者については、ロシア語の書き込みが見られる上、18世紀に北京に派遣されたロシア正教会北京宣教団のメンバーの一人、ロッソヒンが帝室科学アカデミーに売却した書籍リストにその名が見える(Gregory, Afinogenov. 2016The Manchu Book in Eighteenth-Century St.Petersbug. Saksaha (14) :1-14)ということで、清朝ーロシア外交史の研究成果も参考にして考察していきたい。

清朝初期における満洲族の漢語理解をテーマとし、『満文金瓶梅』を調査した。ポイントは次の3点である。(1)『満文金瓶梅』についての先行研究をまとめ、繙訳年代、訳者、底本などの争点を整理する。(2)底本の候補に挙げられている各系統の『金瓶梅』と満文本を対照し、候補を絞り込む。(3)満文版における漢語の併記に関する調査。以上の課題について取り組み、次のような結果が出た。底本に関する争点を整理し、自ら底本特定に挑戦した。現在、主に見ることのできる3種類(崇禎本2種、張竹坡本1種)の漢文本と満文本を形式面から比較した結果、少なくとも張竹坡本ではなく、かつ崇禎本2種のうち東京大学東洋文化研究所蔵本とは考えられないという結論に達した。満文本に見られる漢語傍訳を手掛かりに底本特定につながることを期待したが、いずれの漢文本とも合致しない漢語語彙が少なくない上、満文本制作時に加工した可能性も否定できなかった。よって、方針を転換し、満文本を通観した場合に見られる傍訳の不統一さに注目し、訳者が交替したポイントを探ることにした(先行研究でも訳者が複数いるであろうことは指摘がある)。例えば、人物名のうち、排行や親族名称を含んだ呼び名・通称は満洲語の訳し方が複数ある場合が少なくない(「呉大舅」にはu-da-gioと音訳する場合と、u amba nakcuのように「呉の上のおじさん」と意訳する場合がある)。数名分の呼び名について、二つ以上の訳がある場合、全百回を通しどれがどこで表れるかという分布を調べたところ、いくつか「切れ目」と思われる箇所が見受けられた。また、現存版本の流通過程を探るために、静嘉堂文庫、京都大学人文研、北京・首都図書館で所蔵されている『満文金瓶梅』に見られる恐らく書肆による印影の断片をコピーして収集中である。『満文金瓶梅』における漢語傍訳の全貌を捉え、満漢対訳の規則性を明らかにしたかったが、漢語傍訳は第一回だけでも600箇所以上あり、整理の方法を考え直す必要が生じた。全100回の統計を取る方針を改め、傍訳のより効果的な活用方法を再考したい。例えば、食品や楽器、人体各部の名称など調査対象とする語彙を絞り、満漢対訳のパターン(音訳するか意訳するか両方を取り入れるか)から語彙の定着度を測るといった方法が考えられる。一方で人名(呼び名、通称)の訳し方に複数あり、しかも分布にかたよりがあることに気付いたのは収穫だった。このことにより、当初予定していなかった繙訳者の分担という面に着手することができた。課題名が「言語政策」であるからには、本書がどのように制作されていたのか、繙訳の現場がどのようであったのかという点を明らかにし、『満文金瓶梅』の当時の社会での位置づけを考察する必要があるので、方法はやや変わったものの、本来の目的に沿って進んでいると言える。前年度に引き続き行った『満文金瓶梅』に関する作業は以下のとおりである。(1)満文本を通観した場合に見られる、人物名の満文と漢語傍訳の対応の不統一さ(排行や親族名称を含んだ呼び名・または通称には満洲語の訳し方が複数ありうる)に注目し、対象を前年度より広げ、“姐"、“嫂"などの字を含む合計16人の呼び名を調査した。(2)『金瓶梅詞話』、崇禎年間改訂版『金瓶梅』、『満文金瓶梅』に至るまでの近代漢語語彙(29年度は“雌"の特殊な用法)の扱い方についての調査を始めた。研究代表者は崇禎本系の版本が満文訳本の底本であることを前提としているが、具体的にその中のどの版本なのか未特定であるため、現在確認できる全ての崇禎本系版本をチェックしている。新規に始めた『満漢西廂記』の調査のポイントは次の2点である。(1)版本の整理:
骨格筋適応の部位依存性を制御する生体分子の探索研究

骨格筋は極めて可塑性に富んだ組織であり,損傷しても健常な骨格筋では筋幹細胞であるテライト細胞により速やかに再生される.しかし,過度の筋損傷を伴う運動,加齢性筋肉減少症(サルコペニア),遺伝性筋疾患である筋ジストロフィーでは,筋適応機構が破綻し,サテライト細胞による再生が追いつかず,結果的に不完全な再生を惹起し筋量の低下を招く.骨格筋の可塑性には筋部位依存性が存在し,サルコペニアや筋ジストロフィーにおいても病態が発現する筋肉に部位依存性があることがわかってきたが,その分子細胞メカニズムはほとんど明らかになっていない.そこで我々はこの筋部位依存的な可塑性についてサテライト細胞に着目し,成体B6マウスを用いて頭部および下肢筋由来のサテライト細胞を単離しその分子特性を調査した.初代培養にてサテライト細胞の運命決定(増殖,分化,自己複製)における差異を検討したところ,頭部筋由来細胞は,下肢筋に比べ筋分化および自己複製しにくい反面,増殖能が著しく高いことを確認した.続いて,サテライト細胞の発生起源特異的な分子的特性を調べるためDNAマイクロアレイによる網羅的発現解析を行ったところ,頭部筋と下肢筋由来のサテライト細胞間では特に生物種間で保存されているホメオボックス型転写因子の発現パターンが異なることがわかった。定量PCRにて発現パターンを確認した後,数個のホメオボックス型転写因子まで絞り,siRNAによるloss-of-functionの系により機能を評価した。その結果,四肢筋特異的に発現するHox遺伝子群の一部は,四肢筋由来サテライト細胞の運命決定に重要な役割を果たしている可能性が示唆された。今後,成体骨格筋におけるHox遺伝子群の役割を解明するためにfloxマウスを作製して機能を解析する。また今後は,タンパク質をコードしていない機能性のマイクロRNAにも着目して調査する予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
哺乳類神経分化を制御するヘリックス・ループ・ヘリックス因子群の解析

我々は、哺乳類の神経分化機構を転写制御因子のレベルで明らかにする目的で、ショウジョウバエの神経分化に重要な役割を果たすhairyというHLH型因子の哺乳類ホモローグHES-1について解析をおこなってきた。その結果、HES-1は神経分化因子Mash-1をターゲットにする分化制御因子であり、その発現低下が中枢神経分化の進行に重要であることを明らかにした。本研究では、HES-1の標的破壊マウスを作製して更に詳細なHES-1の機能解析をおこなうとともに、新たな神経分化因子の同定を試みた。HAS-1の標的破壊マウスは脳胞形成に異常がおこり、胎生致死か出生直後に死んでいた。従って、HES-1は神経分化抑制作用をもつが、神経の初期発生において必須つの因子であることが明らかになった。次に、新たな神経分化因子を同定するためにPCR法により検索したところ、新しいHLH型因子をコードする2種類の遺伝子を得た。この因子はいずれもショウジョウバエの神経分化因子atonalによく似た構造をしているのでMATH-1およびMATH-2と名付けた。いずれの因子も発生途中の神経系に特異的に高レベルに発現していた。さらにトランスフェクションの実験から、MATH-1はMash-1と同様に転写活性化作用をもち、その活性はHES-1により完全に抑制された。以上の結果から、この新しい因子はHES-1により抑制される正の神経分化制御因子の有力な候補となることが示唆された。哺乳動物の神経分化においても、ショウジョウバエと同様、HLH型因子が重要な役割を果たしていることが明らかになってきたが、まだ関与する因子の一部が同定されたにすぎない。今回我々が新たに同定した因子をさらに固体レベルで機能解析することにより神経分化機構が一層明らかになるものと思われる。
温度嗜好性を決定する脂質関連遺伝子の機能的スクリーニングと解析

新しい環境で本研究を開始するにあたって以下の準備を進めた。第一に、モデル生物として利用するショウジョウバエの飼育環境を整えた。遺伝子改変ショウジョウバエを扱う隔離エリアを構築し、飼育に必要な設備(インキュベーター、実体顕微鏡作業台、餌作り用ドラフト)を整えた。餌の品質がハエの健康状態の鍵となるため、組成や製法をテストし、安定した餌が供給できる条件を確立した。次に以前の所属研究室よりショウジョウバエ株を入手し、新しい環境下での維持と継代を確立した。また、感覚神経群のタイプ別標識のために必要な株を他の研究室から入手した。第二に、ショウジョウバエの温度嗜好性を評価する行動解析装置を作成した。以前の所属研究室で使用していた機器の情報をベースに、所属機関の技術課と共同で同等のものを作製した。実際にアルミプレート上でリニアな温度勾配を確立するために条件を検討し、生理的な温度範囲でいくつかの温度設定を決定した。さらに手順に改良を加え、それを反映した内容で論文を作成、投稿し、Journal of Visualized Experiments誌に採択された。第三に、実際にショウジョウバエ幼虫を用いて温度嗜好性を検討した。まず野生型が想定した温度走性を示すのかを評価し、18ー28°Cの範囲では概ね安定した結果が得られることを確認した上で、DAGリパーゼの変異体を用いて同条件下で評価したところ、野生型とは異なる温度嗜好性を示すことが明らかとなった。この結果を平成30年度に米国で開催されるThe 59th Annual Drosophila Research Conferenceにて報告する予定である。一方で、特に10°C付近の低温を含む温度条件では野生型が想定していた走性を示さず、野生型の遺伝子バックグラウンドのチェックと交配によるヘテロ化で対処するべく対応を進めている。29年度が最終年度であるため、記入しない。
糖尿病ラットにおける血行再建後グラフトの動脈硬化予防に関する研究

糖尿病ラットの同種血管移植、グラフト機能不全モデルを作成し、高血糖がバイパスグラフトの内皮細胞、平滑筋構造をどの程度傷害するか、また同時膵臓移植群を作成し、二群間で組織傷害の程度を検討することを目的とした。Wistar ratにStreptozotocinを投与し作成したI型糖尿病ratでは、開腹手術、大動脈への血管吻合を行う手術侵襲が過度となり、手術後早期に高血糖、利尿による脱水、ケトアシドーシスが問題となり5日間以上の生存が不可能であった。軽症糖尿病モデル(II型)としてGoto-Kakizaki rat用い血管吻合を行ったが、術後早期では非糖尿病ラットと比べて病理学的に有意差を見いだすことができなかった。非糖尿病ラットより採取した膵を酵素により剥離し、遠心分離したのち膵組織を抽出し、同時に腎臓被膜下に移植をおこなったが、血糖コントロールが良好なモデルは完成できなかった。また、膵移植、血管吻合という同時手術は侵襲が大きく1週間以上の生存が得られなかった。今実験では、糖尿病ラットの腹部大動脈への移植グラフト再建ならびに膵移植を同時に行うことは侵襲が大きく、血糖値が改善したモデルの完成はなし得ず、長期生存は困難であった。そのため、糖尿病ラットを用い腹部大動脈への異所心移植モデルを作成し、慢性期の冠動脈内膜障害を測定する実験を開始し研究発表準備中である。また、低酸素、再酸素化傷害時のラット心機能とギャップ結合蛋白コネキシン43のリン酸化状態の変化について実験を行った。一部のCx43は脱リン酸化しギャップ結合から乖離していくことにより心筋細胞間の連絡が障害されることが明らかになり、Cx43のリン酸化状態の変化は心筋傷害の良い指標となることが明らかになり、第14回日本病態生理学会総会で発表報告した。現在は、これに高血糖の状況が加わると心筋障害が顕著になるか実験を行っている。生後8週前後のWister ratの自家腸腰静脈をバイパスグラフトとして用い、腹部大動脈に吻合し、静脈グラフトによる血行再建の実験モデルとした。また、動脈グラフトは同種Wister ratから採取した腹部大動脈を用い動脈グラフトによる血行再建の実験モデルとした。術後8週経過したWister ratの血行再建後のグラフトを病理組織学的に検討した。静脈グラフトでは内皮細胞増殖、内膜・中膜への平滑筋細胞の増殖が強く認められた。動脈グラフトでは動脈硬化の進行は軽度であった。これより、この実験モデルで血行再建後の動脈硬化を比較することが可能だと判断した。また、弾性板の萎縮を予防するために腹部大動脈にカテーテルを挿入し、2.5%glutalardehydeを含んだ0.1Mcacodylate bufferを注入し、灌流固定し、電子顕微鏡標本の検討を開始した。この標本から弾性板の構造変化を検討している。Wister ratにstreptozotocin 55mg/kgを投与し、血糖400mg/dl以上の糖尿病ratを作成し、その糖尿病ラットに血行再建、膵移植を同時に行う術式では過度な侵襲となり、術後生存を獲得するのが困難であった。また、遠隔機にも、高血糖による多尿やアシドーシスなど全身状態が非常に悪く、8週間生存することが非常に困難であった。
大規模経時採取検体を用いた大腸がん肝転移巣の化学療法耐性化シグナルシフトの解明

転移を有する大腸がん症例の予後は未だに悪い。本研究では、肝転移した患者の化学療法前後で経時採取された組織検体を最先端リン酸化シグナルプロテオミクス解析することで、大腸がんの化学療法によって耐性化にシフトするシグナルネットワークを明らかにする。さらに化学療法耐性に関与する因子群の中から新規治療標的候補を抽出し、検証することで、新たな治療法の創出を目指す。
牛心筋チトクロム酸化酵素の結晶化とX線結晶構造解析

中心筋からYoshikawaらの方法により精製したチトクロム酸化酵素標品を濃縮することにより,微結晶が失活することなく高収量(60%以上)で得られた.この結晶標品の金属の組成は(aughayらによって報告されている値に一致してFe:Cn:Mg:Zn=4:5:2:2であった.アミノ酸組成と結合している界面活性剤の分析によって,活性の最小単位と考えられるFe2原子当りの分子量は約20万であることが明らかになった.塩濃度を下げて微結晶が折出する直前まで濃縮し0°Cで得存するとずっと大きな緑色の六方晶系の結晶が得られた.この結晶から8A分解能のX線回折像が得られた.空間群はP6_2またはP6_4で格子定数はa=b=174.5〓, c=282.2〓, α=β=90°, γ=120°であった.少し非対称単位の分子量が40万であれば, 1dalton当りの結晶中での平均体積(1/m)が3.1A^sとなり蛋白質の結晶の密度として全く妥当である.しかし, 60万でも20万でも密度の計算値は異常になる.したがって,従来考えられていた活性の最小単位の二量体が非対称単位として結晶中に存在することがあきらかになった.このことは2次元結晶の電子線回折の結果から予想されている結果を支持している.我々の得た結晶標品の活性の最小単位当りのアミノ酸総数はStephanとBuseの報告した一次構造に基ずくアミノ酸数よりあきらかに少かった.これは後者の計算は一部DNAの塩基配列から予測した一次構造を用いて行われているためであろう.したがってイントロンが含まれている可能性がある.重原子誘導体の結晶化を試みたがこの結晶は低塩濃度でしか安定でないので不成功に終った.そこで高塩濃度で結晶化を試みた結果,正方晶系の結晶がリン酸緩術液濃度1050mMの間で得られた.しかし,大きさがまだ不十分であるので, 14〓分解能のX線回折像しか得られていない.今後はこの高塩濃度型結晶を成長させることに査点を置くべきであろう.中心筋からYoshikawaらの方法により精製したチトクロム酸化酵素標品を濃縮することにより,微結晶が失活することなく高収量(60%以上)で得られた.この結晶標品の金属の組成は(aughayらによって報告されている値に一致してFe:Cn:Mg:Zn=4:5:2:2であった.アミノ酸組成と結合している界面活性剤の分析によって,活性の最小単位と考えられるFe2原子当りの分子量は約20万であることが明らかになった.塩濃度を下げて微結晶が折出する直前まで濃縮し0°Cで得存するとずっと大きな緑色の六方晶系の結晶が得られた.この結晶から8A分解能のX線回折像が得られた.空間群はP6_2またはP6_4で格子定数はa=b=174.5〓, c=282.2〓, α=β=90°, γ=120°であった.少し非対称単位の分子量が40万であれば, 1dalton当りの結晶中での平均体積(1/m)が3.1A^sとなり蛋白質の結晶の密度として全く妥当である.しかし, 60万でも20万でも密度の計算値は異常になる.したがって,従来考えられていた活性の最小単位の二量体が非対称単位として結晶中に存在することがあきらかになった.このことは2次元結晶の電子線回折の結果から予想されている結果を支持している.我々の得た結晶標品の活性の最小単位当りのアミノ酸総数はStephanとBuseの報告した一次構造に基ずくアミノ酸数よりあきらかに少かった.これは後者の計算は一部DNAの塩基配列から予測した一次構造を用いて行われているためであろう.したがってイントロンが含まれている可能性がある.重原子誘導体の結晶化を試みたがこの結晶は低塩濃度でしか安定でないので不成功に終った.そこで高塩濃度で結晶化を試みた結果,正方晶系の結晶がリン酸緩術液濃度1050mMの間で得られた.しかし,大きさがまだ不十分であるので, 14〓分解能のX線回折像しか得られていない.今後はこの高塩濃度型結晶を成長させることに査点を置くべきであろう.1.結晶化条件の確立:種々の検討の結果、精製の最終段階での分画の際のBrij35濃度は0.21%、結晶化の際のBuffer濃度は0.51.0mMが最適であることが明らかになった。また、結晶化に必要な蛋白濃度を正確に決定するため、ダイヤフロー装置に種々の改良を加えた。その結果、0.8mm程度の結晶が再現性よく得られるようになった。しかし、安定性が十分でなく、長時間のX線照射によって溶解したり、破壊されたりするので、X線回折像は分解能8【A!°】位までしか得られなかった。さらに条件の検討を必要としている。2.空間群の決定:X線回折像から格子定数と空間群が次のように決定された。a=b=174.5【A!°】,C=282.【A!°】,Aα=β=90°,γ=120°。六方晶系,【P6_2】または【P6_4】。

3.結晶チトクロム酸化酵素の化学組成の決定:アミノ酸分析値から、活性の最小単位(Fe厚子二個当り)に含まれる蛋白質は175000daltonであることが明らかになった。今後、Subunitの分画を行うことを計画している。界面活性剤(Brij35)は25000dalton含まれていた。しかしリン脂質はほとんど含まれていなかった。金属はFe:Cu:Mg:Zn=4:5:2:2の割合で含まれていた。4.総括:以上の結果を総合すると、この結晶の非対称単位は分子量20万の活性の最小単位と考えられているものの二量体と考えられる。さらにFe:Cu=4:5であることは、二量体当り1本のCuを含むペプチドの存在を示唆している。したがって、この非対称単位を構成するものこそが本来の活性の最小単位であるのかもしれない。
大脳皮質ニューロンのネトリン-1に対する反応が発生段階に依存する機構の解明

多機能性の軸索ガイダンス因子ネトリン-1に対して齧歯類の大脳皮質ニューロンが示す反応には、軸索伸長と軸索側枝形成の少なくとも二通りが認められる。過去に我々は、胎生14日(E14)マウス大脳皮質由来のニューロンでは軸索の伸長、E16ニューロンでは軸索側枝の形成がネトリン-1によって促進されることを、5日間培養後の分散培養ニューロンを用いて観察した。これは大脳皮質ニューロンのネトリン-1に対する反応が発生段階に依存することを示唆するものと考えられる。しかしながら大脳皮質ニューロンが種々の細胞集団(サブポピュレーション)から成ることを考慮すると、上記の結果は大脳皮質ニューロンを総体でみた際の反応に過ぎないともいえ、ある特定の細胞集団が発生の過程でその性質を変化させることによりこれが引き起こされたのか、それとも軸索伸長反応を示すサブポピュレーションと側枝形成反応を示すサブポピュレーションとがそれぞれ別に存在することによりこれが生じたのかは不明である。本研究ではマウス初代分散培養を用いた形態学的解析によってこの点を明らかにし、ネトリン-1に対する反応に発生段階による差違が生ずる機構を解明することを目指しており、まずネトリン-1刺激に対して軸索側枝形成反応を示すサブポピュレーションの探索にあたっている。大脳皮質ニューロンのうち、皮質脊髄路ニューロンや脳梁交連ニューロン、皮質視蓋路ニューロンには生体内で軸索側枝形成が認められ、これが神経回路形成に寄与しているものと考えられている。研究計画初年度となる平成30年度はこのうち皮質脊髄路ニューロンについて、マーカー抗体を用いた免疫蛍光染色により標識し、顕微鏡画像上で一次軸索長ならびに一次軸索上の分岐数を計測した。これまでに試みたネトリン-1刺激条件の下では、一次軸索長および軸索分岐数・分岐密度に、刺激の有無による差は認められなかった。交付申請時に立案した研究計画の道筋に沿って実験・解析を行っているところである。研究成果の公表については次年度以降に持ち越しとなったものがあるが、全体としておおむね計画通りに研究が進んでいる。(1)皮質脊髄路ニューロンのネトリン-1に対する反応について、培養期間やネトリン-1濃度を違えた実験条件の下で引き続き追究する。(2)脳梁交連ニューロンについても、免疫蛍光染色により標識したうえで、ネトリン-1に対する反応に関して同様の形態学的解析を行う。その際、大脳皮質II/III層に存在するニューロンとV, VI層に存在するニューロンとを、誕生時期の違いにより区別して解析する計画である。平成30年度は交付申請時における初年度支払請求分の多くを、研究期間全体を通じて利用するための蛍光顕微鏡用光源の導入に充てた。また年度途中に前倒し支払の請求を行い認められた。平成30年度既受領額のうち次年度に繰越となった分は主に、成果発表関連費用として計上していたもので、今後、使用時期のみを変更し同じ使途に充当する考えである。
巨石で構築された捨石堰の環境水理機能に関する研究

生態系の縦横断移動を許容するなど,河川環境への影響を最小限に抑えるための横断構造物として,捨石堰の実用化を考えその環境水理機能を検討した.流れを堰上げて水位を維持し,流量を調節するという堰本来の機能を明らかにするために,水位-流量特性を水理実験によって明らかにした.平水時の利用を想定して水面が堰天端を越流しない場合(「多孔質流」と称する)と,出水時の構造物安定性を明らかにするために行われた堰天端を越流する場合(「完全越流」)を対象とした.まず,乱流多孔質流の抵抗則によって堰体内の流水抵抗を記述し,多孔質流の一次元解析を行った.これより,堰の上下流水深,間隙率,堰長など諸量の関数として堰通過流量を与える理論解が得られた.様々な堰条件のもとに神戸大学と岡山大学の大型・小型開水路を用いて水理実験が行われ,多孔質流の抵抗則に関するモデル定数が同定され,理論解と実験値との比較から解析の妥当性が検証された.完全越流においても多孔質流で確立された抵抗則を用いて,粗面開水路流-多孔質流の二層流として一次元解析が実施され,実験と良好に一致する理論解を得た.一方,堰体の安定性を評価するために間隙変動水圧を計測するとともに流れによる堰体の崩壊メカニズムを明らかにした.その結果,下流側路肩部で動水圧が最大となることがわかり,先の一次元解析結果によってもこれを証明した.このような河川構造物周辺の流れは生態環境や流砂系に大きな影響をおよぼす.近年,整備されつつある河川の画像監視システムを利用して,構造物周辺の局所流況を計測する画像計測法を開発し,得られた流速情報から流れの時空間構造を解析するためのアルゴリズムを確立した.生態構造は流れの規模や変動に支配されることから本研究成果は構造物の環境水理設計を実施する上で有用な情報を提供できる.生態系の縦横断移動を許容するなど,河川環境への影響を最小限に抑えるための横断構造物として,捨石堰の実用化を考えその環境水理機能を検討した.流れを堰上げて水位を維持し,流量を調節するという堰本来の機能を明らかにするために,水位-流量特性を水理実験によって明らかにした.平水時の利用を想定して水面が堰天端を越流しない場合(「多孔質流」と称する)と,出水時の構造物安定性を明らかにするために行われた堰天端を越流する場合(「完全越流」)を対象とした.まず,乱流多孔質流の抵抗則によって堰体内の流水抵抗を記述し,多孔質流の一次元解析を行った.これより,堰の上下流水深,間隙率,堰長など諸量の関数として堰通過流量を与える理論解が得られた.様々な堰条件のもとに神戸大学と岡山大学の大型・小型開水路を用いて水理実験が行われ,多孔質流の抵抗則に関するモデル定数が同定され,理論解と実験値との比較から解析の妥当性が検証された.完全越流においても多孔質流で確立された抵抗則を用いて,粗面開水路流-多孔質流の二層流として一次元解析が実施され,実験と良好に一致する理論解を得た.一方,堰体の安定性を評価するために間隙変動水圧を計測するとともに流れによる堰体の崩壊メカニズムを明らかにした.その結果,下流側路肩部で動水圧が最大となることがわかり,先の一次元解析結果によってもこれを証明した.このような河川構造物周辺の流れは生態環境や流砂系に大きな影響をおよぼす.近年,整備されつつある河川の画像監視システムを利用して,構造物周辺の局所流況を計測する画像計測法を開発し,得られた流速情報から流れの時空間構造を解析するためのアルゴリズムを確立した.生態構造は流れの規模や変動に支配されることから本研究成果は構造物の環境水理設計を実施する上で有用な情報を提供できる.・水位差,捨石材料の径,堰の幾何形状などを変化させ,捨石堰の越流特性を検討した.流れの条件に応じて,(1)全区間で堰天端より自由水面が高い「完全越流」,(2)自由水面が天端より低く石礫多孔質体中を流れる「多孔質流」,(3)上流側は自由水面を有するが下流側で潜り込む「不完全越流」に分類され,さらに各々の流れは下流側が常流と射流になる場合に分類される.本年度は,多孔質体の抵抗則を明らかにするために(2)の多孔質流を対象に水理実験と理論解析を実施した.神戸大学の開水路模型は小さいために,越流量におよぼすレイノルズ数の影響が見られた.その他,水路床勾配の影響は小さく,総じて越流量は,堰上流端と下流端の水深差,堰長さに規定されることが判明した.この点は理論解析によっても裏付けられた.・堰越流のように水面が変動する急変流の速度計測のPIV解析を行った.実河川での夜間計測を想定して,赤外線カメラを用いた熱映像の撮影を試みた.また,指標物体を用いて揺れる画像における座標同定の技術を確立した.これより,陸上からの計測が困難な大河川における堰構造物周辺の流れの航空機計測が可能となった.・堰周辺の再曝気機能を評価するために,局所流における水面変動と流速変動の同時計測を行った.

これにより水面変動と水面付近の乱流構造との関連性が明らかとなり,水面での気体交換量を定量評価するための基礎的知見を得た.・神戸大学の水理模型が十分な大きさを持たないことから,岡山大学における大型開水路において捨石堰の追加実験を行った.高レイノルズ数の水理条件をカバーすること,捨石堰の流れに対する安定性を検討するために間隙水圧の計測を行うことが主な実験目的である.また,堰通過にともなう再曝気効果を見るために溶存酸素を計測した.現在,データを解析中である.・初年度を終えて,神戸・岡山両大学の研究設備を相互運用し,研究の連携を密にする必要性を相互認識した.生態系の縦横断移動を許容するなど,河川環境への影響を最小限に抑えるための横断構造物として,捨石堰の実用化を考えその環境水理機能を検討した.流れを堰上げて水位を維持し,流量を調節するという堰本来の機能を明らかにするために,水位-流量特性を水理実験によって明らかにした.平水時の利用を想定して水面が堰天端を越流しない場合(「多孔質流」と称する)と,出水時の構造物安定性を明らかにするために行われた堰天端を越流する場合(「完全越流」)を対象とした.まず,乱流多孔質流の抵抗則によって堰体内の流水抵抗を記述し,多孔質流の一次元解析を行った.これより,堰の上下流水深,間隙率,堰長など諸量の関数として堰通過流量を与える理論解が得られた.様々な堰条件のもとに神戸大学と岡山大学の大型・小型開水路を用いて水理実験が行われ,多孔質流の抵抗則に関するモデル定数が同定され,理論解と実験値との比較から解析の妥当性が検証された.完全越流においても多孔質流で確立された抵抗則を用いて,粗面開水路流-多孔質流の二層流として一次元解析が実施され,実験と良好に一致する理論解を得た.一方,堰体の安定性を評価するために間隙変動水圧を計測するとともに流れによる堰体の崩壊メカニズムを明らかにした.その結果,下流側路肩部で動水圧が最大となることがわかり,先の一次元解析結果によってもこれを証明した.このような河川構造物周辺の流れは生態環境や流砂系に大きな影響をおよぼす.近年,整備されつつある河川の画像監視システムを利用して,構造物周辺の局所流況を計測する画像計測法を開発し,得られた流速情報から流れの時空間構造を解析するためのアルゴリズムを確立した.生態構造は流れの規模や変動に支配されることから本研究成果は構造物の環境水理設計を実施する上で有用な情報を提供できる.
民事訴訟の意識調査－市民の視点から見た利用しやすさの探求

本研究の目的は、アンケート調査により市民にとって利用しやすい民事訴訟制度がどのようなものかを問い、利用しやすい民事訴訟あり方を実証的に示すことによって、今後の制度改革・改善のための民事訴訟の理論や実務のあり方を探ることにある。これまでの研究成果によれば、民事訴訟の各側面に関する評価は経年的に高まる傾向がみられたが、反面、訴訟の利用意志は、回をおって低下する傾向が示されている。今回の調査では、この利用意志の改善に向けどのよう施策が必要かといった点などを中心に過去の調査を発展・展開させる形で新たな調査分析を行う。
ACサーボモータ駆動系におけるインバータ短絡防止時間の電流制御系への影響

PWMインバータにおける上下アーム素子のオン,オフ時間と短絡防止時間を考慮して,インバータの出力電圧を決定し,永久磁石形ACサーボモータ駆動系に用いる解析法を提案した.この解析法を用いて,電流制御,トルク制御への影響が大きい低速時,軽負荷時について計算を行った.数値計算にはFORTRANを用いた.DSPを用いた永久磁石形ACサーボモータ(200V,3000rpm,771W)駆動システムより,中速時(1000rpm),低速時(100rpm)における実際の相電流波形を得た.解析波形と実験波形の一致より,解析の妥当性が確認できた.デッドタイムには,素子がスイッチングする際その素子を流れる相電流の向きにより,「長い場合」(短絡防止時間+オン時間,これをLと呼ぶことにする)と「短い場合」(オフ時間のみ,これをSと呼ぶことにする)があり,1サンプリング期間に3回のデッドタイムが現れるが,今回,数値解析により次のことを明らかにした.(1)3回のデッドタイムは高速時,負荷時などの高変調率時にはあまり重ならないが,低速時,軽負荷時のような低変調率になるにつれて重なる割合が増加し,程度が著しくなると,出力電圧パターンが理想的なものと異なる場合がでてくる.(2)各サンプリング周期の1回目のデッドタイムは必ずL,2回目はスイッチング時刻におけるスイッチング相の電流の向きによりLまたはS,3回目は必ずSとなる.さらに上記(2)に基づき,電流検出遅れがない場合に限定して,数値解析によりデッドタイムの補償を行った結果,ほぼ良好な補償効果が得られた(各々の相電流が0になる付近で僅かに波形の乱れを生じる).今後,補償時の相電流0付近における挙動と,実験装置では不可避な電流検出遅れまで考慮した補償法の検討が必要である.PWMインバータにおける上下アーム素子のオン,オフ時間と短絡防止時間を考慮して,インバータの出力電圧を決定し,永久磁石形ACサーボモータ駆動系に用いる解析法を提案した.この解析法を用いて,電流制御,トルク制御への影響が大きい低速時,軽負荷時について計算を行った.数値計算にはFORTRANを用いた.DSPを用いた永久磁石形ACサーボモータ(200V,3000rpm,771W)駆動システムより,中速時(1000rpm),低速時(100rpm)における実際の相電流波形を得た.解析波形と実験波形の一致より,解析の妥当性が確認できた.デッドタイムには,素子がスイッチングする際その素子を流れる相電流の向きにより,「長い場合」(短絡防止時間+オン時間,これをLと呼ぶことにする)と「短い場合」(オフ時間のみ,これをSと呼ぶことにする)があり,1サンプリング期間に3回のデッドタイムが現れるが,今回,数値解析により次のことを明らかにした.(1)3回のデッドタイムは高速時,負荷時などの高変調率時にはあまり重ならないが,低速時,軽負荷時のような低変調率になるにつれて重なる割合が増加し,程度が著しくなると,出力電圧パターンが理想的なものと異なる場合がでてくる.(2)各サンプリング周期の1回目のデッドタイムは必ずL,2回目はスイッチング時刻におけるスイッチング相の電流の向きによりLまたはS,3回目は必ずSとなる.さらに上記(2)に基づき,電流検出遅れがない場合に限定して,数値解析によりデッドタイムの補償を行った結果,ほぼ良好な補償効果が得られた(各々の相電流が0になる付近で僅かに波形の乱れを生じる).今後,補償時の相電流0付近における挙動と,実験装置では不可避な電流検出遅れまで考慮した補償法の検討が必要である.
強力な免疫抑制活性を有するスフィンゴ糖脂質Plakoside Aの合成研究

強力な免疫抑制活性を有する海産スフィンゴ糖脂質Plakoside Aの全合成を目指し、以下の検討を行った。Plakoside Aの脂肪酸部分は、α位に水酸基を、又、アルキル鎖部位に光学活性なシクロプロパン環を有するきわめてユニークな構造である。しかも、シクロプロパン環部の絶対配置は未決定である。そこで、今回、シクロプロパン環部に関する両ジアステレオマーを合成することを目的に検討を行った。光学活性アルコールの合成は、リパーゼを用いる2級アルコールの速度論的光学分割を用いることにした。その結果、リパーゼTL^<【○!R】>を用いることにより、対応するアセテート、及び、アルコールを共に収率46%、光学純度>98%eeで得られた。得られたアセテートの絶対配置は、アセテートを既知アルコールへ変換することにより、R配置と決定された。更に、AD-mix-βを用いる立体選択的な酸化反応と今回開発した光学分割法との併用により、望ましい立体配置を有するアルコールを効率的に合成することができた。一方、シクロプロパン環の構築は、Charetteらが開発したキラルなボランをリガンドとするカルベノイド試薬との反応を用い、Er94:6で光学活性なシクロプロパン環を構築することが出来た。現在、これら2つのセグメントのカップリング反応を検討中であり、今後、合成品と天然品のカルボン酸部分との比較により、天然品のシクロプロパン環部の立体配置を決定する予定である。また、スフィンゴシン部分の構築に関しては、昨年の本研究で見出されたベンゾインの光学分割法を用いて光学活性Williamsラクトンを合成し、これのホウ素エノラートを用いる立体選択的アルドール反応により達成した。現在、炭素鎖の伸長反応を行っているところである。以上、目的とする天然物Plakoside Aの全合成には至らなかったが、新規リパーゼを用いる効率的なα-ヒドロキシ酸の構築法の開発並びに、立体配置未決定であるシクロプロパン環部の立体選択的な構築にも成功した。Plakoside Aは、強カな免疫抑制活性を有するスフィンゴ糖脂質であり、シクロプロパン環を有する高級脂肪酸、イソペンテニル化されたガラクトース、およびスフィンゴシン部分からなっているユニークな天然物である。これらのセグメントの内、本年は、Plakoside Aの基本骨格となるスフィンゴシン塩基部分の合成を検討した。ところで、スフィンゴシン塩基部分は、Williamsラクトンを用いることにより容易に合成できるものと考えられる。Williamsラクトンは、市販品としても入手可能であるが、高価である。今後、構造活性相等の研究において標記ラクトンの大量供給が必要てあることを考え合わせると、ここで本ラクトンの簡便な合成法を確立することは必要である。そこで、リパーゼによるベンゾインの光学分割を鍵反応とする標記ラクトンの合成法の検討を行った。ベンゾインを用い、種々のリパーゼ、溶媒、温度および含水量をかえて反応を行った。その結果、THF中リパーゼTLを用い、ビニルアセテートをアシルドナーとして利用し室温で反応を行ったところ完全な光学分割(化学収率50%、光学純度96%ee以上)を達成した。この時、リパーゼの含水量が反応の化学収率、生成物の光学純度を左右する大きなファクターであることも判明した。更に、アニソインについても検討を行ったが同様の結果を得ている。次に、ここで得られたペンゾイン類をオキシムに誘導したのち接触還元を行い光学活性アミノアルコールを得た。アミノアルコールからWilliamsラクトンへの誘導は既知であり、ここにリパーゼTLを用いたベンゾイン類の光学分割を経たWilliamsラクトンの効率的、実用的な合成への道を開くことができた。