hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
部位指向性SODによるneurovascular networkと血液循環制御機構の解析

血管局所で発生する活性酸素が循環制御に重要な役割を果たすことが判明し、末梢組織と脳血圧中枢における活性酸素代謝の意義を解析した。Mannoseレセプター含有細胞に特異的に集積するMannose結合SOD(MAN-SOD)を合成して静脈内投与したところ、正常動物の血圧が瞬時に低下したことから、Mannoseレセプター含有細胞が全身の血圧維持に重要な役割を担うことが判明した。本降圧作用に関与するMannoseレセプター含有細胞を同定する目的で、放射性標識MAN-SODの組織分布を解析した結果、その90%以上が肝のKupffer細胞と脾臓マクロファージに取り込まれた。しかし、75%肝切除および脾摘出動物でも本降圧反応が認められることから、その責任細胞はこれら以外の細胞であることが判明した。本降圧現象には痲酔剤感受性を示す興奮性細胞が関与することが示唆されたが、アトロピンやアネチジンなどの神経遮断薬では影響されず、自律神経系以外の関与が示唆された。中枢神経系における放射活性は特に顕著な集積性を示さないことから、本責任細胞は比較的小さな領域に局在する可能性が考えられた。さらに、抗ヒトSOD抗体を用いた免疫組織学的解析を行ったが、未だ著明な分布領域を見つけることには成功していない。今後、孤束核や血圧中枢のNO神経などを中心に解析を進めると同時に、マンノースレセプター含有細胞に集積するスーパーオキシド発生系を開発し、これにより特異的昇圧反応が誘起されるか否かを検討つつある。
中間子原子核束縛系で探るカイラル対称性と量子異常効果

本研究は,eta'(958)中間子の有限密度中における質量減少の実験的な実現に向けた理論研究を行ったものである。eta'(958)の中間子の質量はUA(1)量子異常の存在とカイラル対称性の自発的破れの効果があいまって決定されると考えられている。従って,有限密度中でカイラル対称性の自発的破れが部分的に回復すれば,eta'(958)の質量が軽くなると予想される。本研究期間中に,ドイツ重イオン研究所において検証実験が行われ,生成断面積及び質量減少の上限値が決定された。本研究は、対称性を手掛かりとしてハドロンの多様な質量スペクトルを統一的に理解すること目的とした、イータープライム中間子の有限密度中における質量減少の実験的な実現に向けた理論研究である。この目的のため、中間子と原子核が構成する系に焦点を定め、そこから得られる有限密度中のハドロンの性質を、対称性の観点から記述することを目的としている。具体的にはイータープライム中間子と原子核の束縛状態を出来るだけ無反跳に近い形で生成し、原子核中での中間子の質量減少をピークもしくはスペクトラムの形で実験的に観測することで、UA(1)量子異常の振る舞い、及びカイラル対称性の部分的回復の情報を引き出す。本年度は、まずイータープライム中間子と原子核を扱う、理論体系の強化を目的として、イータープライム中間子と核子の散乱について、チャネル結合の効果やバリオン励起状態との結合を取り入れ、詳細に議論を行った。そこでベクトル中間子と核子のチャネル結合が、イータープライムエネルギー領域において重要であることを示し、これらの効果を取り入れ核子散乱の理論的計算を行った。我々は、イータープライム中間子における特にシングレット成分と核子との相互作用により、非常に幅の狭いバリオン励起状態が生成されうることを示した。このバリオン励起状態は、そのパイ中間子ー核子系への結合が非常に弱い事も示し、その結果、これまでのパイ核子散乱のデータでは観測されていない、新しい励起状態である可能性も示した。この励起状態は、原子核中においてはイータープライム中間子原子核束縛状態として観測されると考えられる。今後は、イータープライム中間子の吸収チャネルについても詳細に計算を行い、原子核中でのイータープライム中間子の振る舞い及び、その観測可能性について議論を行っていく。本研究は、QCDのもつ対称性を手掛かりとしてハドロンの多様な質量スペクトルを統一的に理解することを目的とした、イータープライム中間子の有限密度中における質量減少の実験的な観測の実現に向けた理論研究である。この目的のため、中間子と原子核が構成する系に焦点を定めて、そこから得られる有限密度中におけるハドロンの性質の変化を、対称性の観点から理解することを目指す。具体的には、イータープライム中間子と原子核の束縛状態を、できるだけ無反跳に近い状態で生成し、その生成スペクトラムを観測することで、束縛エネルギーを測定し、そこからUA(1)対称性の有限密度中での振る舞いや、カイラル対称性の部分的回復の情報を引き出す。本年度は、本理論研究にもとづいてドイツ重イオン研究所において、束縛状態の生成実験が遂行された。それに伴い、想定される生成スペクトラムを理論的に詳細に計算し、実験結果についての議論を深めた。当該論文は現在執筆中である。また、ハドロン生成ではなく、光生成でのイータープライム中間子原子核束縛状態の評価を行って、実験研究者と密に議論を行った。そこで光生成が可能な実験施設において、イータープライム中間子の透過確率の実験が有効であることの提案を行い、そこからイータープライム中間子の、原子核内における吸収幅を観測可能であることを確認した。理論的には、有効相互作用を用いチャネル結合の効果を詳細に見積もりイータープライム中間子と核子の系に対する微視的な理論を構築した。それに基づき、イータープライム中間子原子核間に働く、吸収の効果を評価する体制を整えた。今後は、多核子吸収の効果や、エネルギー依存性の効果が、イータープライム中間子の有限密度中の振る舞いにどのように影響するかについて議論を行っていく。平成27年度は、実験方法の提案と議論を行い、閾値付近におけるピーク構造の観測について検討を行う予定であった。実際にこれまでに検討を行ったドイツ重イオン研究所における最初の観測実験が実際に遂行され、その成果は複数の研究会等において発表されている。また当該観測実験に関する論文を現在作成中である。本研究は、QCDのもつ対称性を手掛かりとして、ハドロンの多様な質量スペクトルを統一的に理解することを究極の目的とした一連の研究の一つである。本研究では具体的に、イータプライム中間子の質量に注目し、この中間子と原子核の束縛状態を生成し、ここから得られるピーク構造を観測/解析することで、イータプライムの有限密度中の性質の変化を調べたものである。そのため、南部-Jona-Lasinio模型やハドロン有効模型を用いて理論的に期待されるイータプライムの有限密度中の性質の変化を予言し、これを実験的に観測するために最適な実験条件/観測量について理論的に調べた。本年度には、当該理論計算に基づいて遂行されたドイツ重イオン研究所におけるイータプライム原子核束縛状態生成実験の結果の解析を行い、当該実験論文がPhysical ReviewLettersに掲載・出版された。

また、ハドロンによる生成のみではなく、光生成についてもSPring-8などで実験を行っている実験グループと詳細な議論を行い、質量欠損法に加えて、原子核中においてイータプライムが崩壊するときに放出する粒子を観測することにより、得られると期待される生成断面積についても検討を行った。また、原子核標的に加え、核子標的におけるイータプライムの光生成についても検討を行い、中間子と核子の間の相互作用について、どのような情報が得られるかについても理論的に評価した。当該結果は、Physical Review Cに掲載された。本研究は,eta'(958)中間子の有限密度中における質量減少の実験的な実現に向けた理論研究を行ったものである。eta'(958)の中間子の質量はUA(1)量子異常の存在とカイラル対称性の自発的破れの効果があいまって決定されると考えられている。従って,有限密度中でカイラル対称性の自発的破れが部分的に回復すれば,eta'(958)の質量が軽くなると予想される。本研究期間中に,ドイツ重イオン研究所において検証実験が行われ,生成断面積及び質量減少の上限値が決定された。平成26年度は、小数系に於ける理論体系の強化として、イータープライム中間子と核子の相互作用についてチャネル結合の効果を取り入れ、二体散乱について評価を行うことが目的であった。成果として、ベクトルチャネルの効果を取り入れ、核子標的によるイータープライム中間子のパイ中間子による生成、イータ中間子のパイ中間子生成、K中間子の生成などの、実験データとの比較を行い、可能な相互作用の大きさを見積もることが出来た。成果として複数の研究会等において発表を行い、現在論文を作成中である。今後は、様々な実験施設において、実験が行われることが期待されるため、理論的研究としては、これまでの大まかな予言にとどまらず、より詳細で精度の高い理論模型を構築していく必要があると考える。このため、結合チャネルや多核子吸収の効果の見積もりをより詳細により精度良く行っていく。また、我々の理論模型を用いて透過確率の理論的計算も行っていく。ハドロン原子核理論今後は、吸収効果を多体吸収にまで拡張し、理論的評価を行う。平成26年度に強化した理論体系をイータープライム中間子原子核に応用し、束縛系の観測可能性について評価を行っていく。また、崩壊粒子の同時測定により実験的なバックグラウンドの減少可能性について議論を行う。
宇宙からのリモートセンシングデータの高次利用に関する研究

本研究は、人工衛星を利用して宇宙から観測されるリモートセンシングデータを、地上で観測されたデータと組合せて、学術的な高次利用を図ることを目的として、大学で行うべき研究テーマを厳選し、研究を進めている。工学的基礎研究として、(1)合成開口レーダ、マイクロ波散乱計などマイクロ波を用いたリモートセンシングの基礎研究を行い、樹木、波浪によるマイクロ波の後方散乱のメカニズムについて新たな知見を得た。(2)データ処理技術の確立のため、(a)高度な利用の前提となる大気効果補正、幾何補正の研究を行うと共に、(b)処理アルゴリズムの検証と体系化を行うための委員会を設置して精力的な作業を開始した。利用技術の開発では、NOAA衛星とLANDSATのTMデータに的を絞って研究を進め、(1)陸域におけるTMデータの利用技術の開発を各種の情報を組合わせて、主題図の作成の限界をきめる重要な要因について基礎的な研究を行い、衛星データの信頼性と精度を明確化するために、TMデータに精密な幾何補正を施した上で、精密な実地探査を行って相模川流域の土地被履分類実験を行った。(2)NOAA衛星を利用した研究では、西岸境界流隣接海域で中規模渦及び海洋循環、外洋擾乱と海洋前線の変動特性、黒潮の流軸変動黒潮沿岸域における水温分布、沿岸水質環境について行い、衛星データ利用の有効性が示された。NOAAデータの利用を促進するため、受信している東大生研からリアルタイムで画像を利用者に伝送する新しいシステムを開発し、迅速にデータの利用が行なえる体制を整えた。気象学における衛星データの利用面では、海洋上の雲の分布と変動特性、雲物理学への利用に関する研究で行われ、気象学の面から大気効果補正手法の開発も行われた。又、シンポジウムを2回、海洋学への利用、NOAAデータの補正技術、大気効果補正についてのワークショップを開催した。
植物のアルミニウム耐性機構に関わる分子生物的基盤の確立

(1)パッチクランプ法を用いてオオムギの原形質膜に内向性のKイオンチャンネルがあることを明らかにし、このイオンチャンネルを経由するK吸収はAlによって不可逆的に阻害されることを示した。(2)Al耐性の種間、品種間比較や障害の多価金属イオン間比較を行った結果、Alイオンによる障害を最初に受ける部位は根端細胞の原形質膜であると考えられ、原形質膜の負荷電量の違いに基ずいてAl耐性細胞を単離採取する新しい技法を開発した。(3)タバコ培養細胞に対するAl毒性はFeの共存によって促進され、その原因は脂質過酸化の促進によることが示された。さらに、同培養細胞にP欠乏前処理を加えることによってAl耐性が強化されることを示し、これはAl毒性の機構に関わる細胞分裂阻害や酸素ラジカルが関与する膜の脂質過酸化等の防御に関連する遺伝子の発現増加に起因すると推定された。(4)Al耐性選抜培養細胞の再分化に由来する初代ニンジン種子のAl耐性形質は、2代目種子にも受け継がれることが水耕栽培試験と土耕試験で明らかにされ、植物組織培養におけるストレス選抜法が、Al耐性植物の作出を通して酸性土壌耐性品種の育成の実用化につながる可能性が強く示唆された。(5)固体レベルと培養細胞レベルのAl耐性は類似していることが示された。(6)酸性土壌に適応した多くの植物はAlによって生育が促進され、Pをはじめとする各種養分元素の吸収も促進されることが示された。また、上記植物の中にはCaによる生育促進が認められないものが存在することが確認された。(7)Al処理下で生育したチャの根にはAl-タンパク質コンプレックスの存在の可能性が示され、このタンパク質はAl誘導性のタンパク質であると推定された。(8)土壌微生物の中から酸・高Al・高Mn耐性微生物を世界で初めて単離し、それがFlavobacterium ST-3991であることを明らかにした。これらの機能をもつ微生物を利用することにより、酸性土壌のpHの上昇と土壌溶液のAlイオン濃度の低下を通して地球生態系を保全しつつ持続的な植物生産を実現できる可能性を示した。1.Al耐性を異にする植物種の原形質膜および液胞膜のイオンチャンネル機能とAl排除能およびAl集積能との関係を明らかにするための手法を確立した。また、圃場系におけるAl耐性が水耕系におけるそれより高い作物が存在することを明らかにした。2.タバコ培養細胞にリン酸欠乏処理を加えることによりAl耐性が誘導され、この細胞は高いAl排出能を示した。さらにリン酸欠乏およびAl処理により合成、分泌が増加する特異的タンパク質の存在を明らかにした。3.Al耐性を異にする3植物種とイオン電位が異なるAl^<3+>,Yb^<3+>,La^<3+>,Ca^<2+>,を用いて多面的解析を行なった結果、Al^<3+>の初期作用座は根端細胞の原形質膜であることを明らかにした。4.個体植物と培養細胞のAl耐性順位はほぼ類似し、Al耐性の高低は各細胞の呼吸速度と対応することを明らかにした。5.低pHとAlに対するアルファルファ根の応答を別々に検討した結果、低pHではすみやかに根細胞の生存活性や根の伸長能力を失ったが、Alでは長時間保持されることを認めた。

6.Al耐性が高いチャの根ではAlストレスによってカロース合成の促進を示さないのに対し、Al耐性が低いクレスではカロース合成が促進された。7.強酸性の茶園土壌から始めて耐酸性・耐Al性の特異的微生物を分離した。これはフラボバクテリウムの新種と考えられた。本菌はAlを吸着、吸収し、培地のpHを上昇させた。この菌はAl耐性に関わる分子生物的基盤の確立のためのよい材料になると考えられる。8.シロイヌナズナのAl耐性変異種を得るため、エタンメタンスルホン酸で突然変異誘起処理を行いM2種子を得る一方、Alに対するシロイヌナズナの生育反応を検討した。9.交換性Alに富む土壌を供試して、交換性Alとリン酸イオンの反応を検討した結果、リン酸源がH_2PO_4^-である場合には交換座にAlH_2PO_4^+として保持される可能性があると推定した。(1)パッチクランプ法を用いてオオムギの原形質膜に内向性のKイオンチャンネルがあることを明らかにし、このイオンチャンネルを経由するK吸収はAlによって不可逆的に阻害されることを示した。(2)Al耐性の種間、品質間比較や障害の多価金属イオン間比較を行った結果、Alイオンによる障害を最初に受ける部位は根端細胞の原形質膜であると考えられ、原形質膜の負荷電量の違いに基ずいてAl耐性細胞を単離採取する新しい技法を開発した。(3)タバコ培養細胞に対するAl毒性はFeの共存によって促進され、その原因は脂質過酸化の促進によることが示された。さらに、同培養細胞にP欠乏前処理を加えることによってAl耐性が強化されることを示し、これはAl毒性の機構は関わる細胞分裂阻害や酸素ラジカルが関与する膜の脂質過酸化等の防御に関連する遺伝子の発現増加に起因すると推定された。(4)Al耐性選抜培養細胞の再分化に由来する初代ニンジン種子のAl耐性形質は、2代目種子にも受け継がれることが水耕栽培試験と土耕試験で明らかにされ、植物組織培養におけるストレス選抜法が、Al耐性植物の作出を通して酸性土壌耐性品種の育成の実用化につながる可能性が強く示唆された。(5)個体レベルと培養細胞レベルのAl耐性は類似していることが示された。(6)酸性土壌に適応した多くの植物はAlによって生育が促進され、Pをはじめとする各種養分元素の吸収も促進されることが示された。また、上記植物の中にはCaによる生育促進が認められないものが存在することが確認された。(7)Al処理下で生育したチャの根にはAl-タンパク質コンプレックスの存在の可能性が示され、このタンパク質はAl誘導性のタンパク質であると推定された。(8)土壌微生物の中から酸・高Al・高Mn耐性微生物を世界で初めて単離し、それがFlavobacterium ST-3991であることを明らかにした。これらの機能をもつ微生物を利用することにより、酸性土壌のpHの上昇と土壌溶液のAlイオン濃度の低下を通して地球生態系を保全しつつ持続的な植物生産を実現できる可能性を示した。
風化花崗岩〜マサ土地帯の地盤挙動分類のための風化・変質度の指標化

花崗岩類は結晶粒径が大きくかつ鉱物物性の差が大きいため、他の岩石に較べて風化・変質作用を受け易い。そのため風化花崗岩帯には、割れ目の状況による硬岩から中硬岩、軟岩への遷移、軟岩から岩片化あるいは細粒化することによる礫質あるいは砂質マサ土への遷移など、岩状から土状にいたる様々な風化・変質段階のものが混在し、従来のように工事対象ごとに岩盤工学的あるいは土質工学的取扱いといった選択では対処できなくなっている。そこで、より総合的な「地盤挙動分類」の観点に立って、風化・変質度の工学的指標化を図る必要があり、それを目指して本研究は以下のように実施された。1.ボーリングによる地盤挙動評価に関しては、既存のボーリングデータ及びコアサンプルによって、硬岩,中硬岩,軟岩,土砂,の区分と、岩種,RQD,割れ目間隔,N値,地山強度比の関係データを収録した。また、硬岩軟岩を対象とした初期応力の新しい計測法の開発研究を行い、室内較正試験の段階まで完了した。2.不撹乱試料の採取法と整形法に関しては、軟岩土砂を対象にダブルコアチューブ法と掘削露頭部における風化土塊採取法の検討、ならびに凍結固化による供試体整形法の検討を行い、三軸試験用供試体の作成手順を完成した。3.非破壊試験による不撹乱試料の物性評価に関しては、上記1.と2.の試料に対し、X線透過法による割れ目分布と密度分布の計測及び超音波法による弾性波伝播速度計測を実施し、必要データを収録した。4.室内力学試験に関しては、一軸圧縮,圧裂および三軸圧縮試験を実施し、強度・変形データを収録する一方、原位置試験への応用を目的に岩状土状全般にわたる点載荷圧裂試験の適用を検討した。今後、上記の各種試験で得られたデータをパソコンを用いたデータベース化するとともに、岩状から土状にわたる風化・変質度の工学的指標の完成に向け研究を継続する必要がある。
近世・近代移行期における運輸機構展開過程の研究-水上輸送を中心に-

3年間にわたる本研究は、現地調査、史料収集、データベースの作成という3過程をとった。1.現地調査は、島根県から山口県萩市にかけての山陰地方、北九州・福岡、大分方面、および対馬、広島から岡山と、愛媛から徳島にかけての瀬戸内海地方、および沖縄県石垣市への調査を実施した。2.収集史料の主なものは、国立公文書館に収蔵される「海員調査票」「水火夫調査票」等の史料群。三菱経済研究所付属史料館に所蔵される「船員履歴書」。山陰地方各湊の「客船帳」等の海運史料。また、岡山の城下町では水主の他国稼ぎを記録した史料など貴重な文献の所在を突き止めることが出来た。3.作成したデータベースで研究成果報告書に掲載したものは、次の5点である。三菱経済研究所蔵の「船員履歴書」(1)No.1438(明治16(1883)年同39(1906)年)、(2)No.1910(文久元(1861)年明治36(1903)年)、(3)No.1909(明治16(1883)年同37(1904)年)、および(4)No.1908の「場所限傭員履歴書」(明治30(1897)年同38(1905)年)で、その入力項目は、整理番号、氏名、生年の和暦、生年の西暦月日、戸籍住所、身分関係、取得免許の種類、免許取得のために修業した場所、免許を取得したときの和暦、その西暦月日、その時の年齢、乗船の汽船・帆船の別、船名、船の規模(トン数)、馬力、船主、職名、給料の順とした。ただし、年齢など史料に記載されていないものは未入力のままとし、太陽暦採用以前については、旧暦のままとした。(5)は島根県簸川郡大社町教育委員会所蔵・鷺浦の「客船帳」で、収録データは安永8(1779)年から大正8(1919)年まで連続している。入港の年月日、船主の居住地(国名、郡・領名、町村・湊名)、船主、船頭、直乗り沖乗りの別、船の規模、積み荷の種類、上り下りの別、備考の順に項目を入力した。これらのデータベースを分析することにより、日本海運業が近世から近代へと連続していく一端を解明することができる。3年計画の最初の年にあたる本年度は、大きく分けて次の二方向から研究を進めた。その一は、近代・明治20年代の海運関係史料の収集に努めた。国立公文書館に所蔵される「船名録」「汽船表」「海員調査票」「水火夫調査票」等の史料群を一括して写真複写収集した。これらは以前に収集した「日本型船舶表」等と対をなし、明治政府が日清・日露戦争を前に船舶・船員のすべてを全国規模で調査したものである。また、これに関連して三菱経済研究所付属史料館に所蔵される「船員履歴書」等についても写真収集した。これによって、明治20年代の船舶と船員の状況や、日本郵船配下の船員の出身地などが知られ、近世期からの連続と非連続面について考察するための基礎史料が得られた。

今後、これらのデータベース化をはかり、分析を進めたい。その二は、近世期に水運輸送網が最も大規模に展開した関東地方、江戸を核とした利根川水系の河川水運について、その運航実態を解明した。風力を主たる動力源とした和船においては、風雨の天候のみならず下流域では潮位をも計算に入れた航法が採られていたこと、あるいは、夜間の遡上運航など、これまで知られていなかった多くの航行実態を解析した。またそれ以上に、船頭の副収入獲得の手段として「帆待ち稼ぎ」が公認されていた点の解明は意義ある成果であった。船主-船頭・水主の雇用関係の解明とあわせて、これらが明治期にどのように展開していくのか、その前提を用意した研究といえる。もう一つ付け加えられるとすれば、沖縄県石垣市への調査実施にある。沖縄本島で多くの近世史料が失われた反面、八重山地方には今なお近世史料が伝存し、海運、漂流、特産品の流通、対外関係など多方面の地域史研究が可能であることを確認した。3年計画の第2年度目にあたる今年度は、前年度までに収集した史料の分析・整理と、それに関連する史料の現地調査を中心に研究を進めた。三菱経済研究所附属史料館所蔵の「船員履歴書」は、明治20年代に日本郵船に組織された船舶と船員の状況を克明に伝える貴重な史料てある。ここには、船員の職種・等級・免許種類・年齢・出身地など多くの情報が記録されている。勿論これが、近代化の過程を歩み始めた日本海運業のすべてを表現するものではない。しかし、当該期の日本で最も主要な海運会社の構成は、当時の日本海運業を正しく反映するものであり、また、船員たちには熟練の技術が要求されたので、その状況には幕末段階に熟成された近世海運業を引き継ぐものがあると考えられた。船員の出身地を分析することにより、近世末、船乗り稼業を渡世とする者が集住する地域社会が明確に浮かび上がってくるのではないだろうか。そうした予測のもと、今年度は同史料をデータベース化する作業を外部委託により実施した。「船員履歴書」を概観し、また、他に収集した国立公文書館所蔵の「海員調査票」などを併せ見るならば、明治中期の船舶数や船員状況にいくつかの拠点地域が形成されていたことが窺い知れる。その一つに瀬戸内海地方がある。今年度は、本科学研究費以外の予算にも拠りながら、岡山・広島・愛媛・大分方面への現地調査を実施した。その結果、客船帳や水主の他国稼ぎ記録など、貴重な史料の所在を突き止めることが出来た。次年度は、この調査範囲を広げると共に、数ある史料群の中から的を絞ってフィルムによる史料収集を進めていきたい。昨年度の岡山・広島・愛媛・大分に続き、本年度は山陰地方から北九州・福岡、対馬、そして尾道、福山方面への現地調査を実施した。その結果、山陰地方、特に島根県方面に数多くの「客船帳」を始めとした海運史料の多くが残されていること、またそれは近世期から近代へと連続する内容のものであることがわかった。この点は、東北地方太平洋岸から房総半島を超えて、伊豆半島から東海地方にかけての地域には「客船帳」の類が全く残されていないのと好対照をなしている。今回、「客船帳」のいくつかを電子複写によって収集することができた。また、対馬海運に関しては日本海から北九州、瀬戸内海方面への展開を期待して調査を行なったが、この予測は成り立たなかった。鎖国制下の対馬藩には、藩領の海運業者が国内の運輸面に直接参入することに何らかの制約が加えられていたと推測された。尾道、福山方面への調査では、ここが日本海海運から大坂市場への中継地の役割を果たしていたことが理解できた。対岸の四国地方は麦作地帯の米不足地帯であり、それは豊前・豊後方面にも言えるところであった。尾道が、豊後中津藩の飛地であったことも、当地を米穀取り引きの基地とさせる一要因となったと考えられる。今回入手した「客船帳」の中から出雲大社町の鷺浦に伝えられたものを選び、データベースを作成した。
植物の葉面構造に基づく新奇免疫システムの解明

トライコームを持つ野生型シロイヌナズナの葉は、雨やブラシを用いた機械刺激により疾病防御応答関連遺伝子群を発現誘導するが、トライコーム欠損変異体gl1では著しく低下することを見出した。また、植物葉は、物理刺激を受けるとトライコーム依存的なカルシウムウェーブと、カルシウム依存的な防御応答を誘導することも明らかにした。そこで、トライコーム依存的な免疫系の普遍性を示すために、葉面構造が互いに異なる多種多様な植物(アブラナ科、マメ科、ウリ科、ナス科、セリ科、イネ科、ヒガンバナ科、サトイモ科、ソテツ科、バショウ科、ユリ科、キク科やバラ科など)に対して機械刺激処理を行い、機械刺激誘導性免疫の典型的な応答としてMAPKの活性化をウエスタンブロットで調査した。その結果、エンバク、キュウリ、トマトなどの穀類や野菜、その他の植物種においても機械刺激依存的な防御応答が生じることを示唆する結果を得た。機械刺激応答性であり、トライコーム依存的な疾病防御応答関連遺伝子群の発現に関しては、マーカー遺伝子として適切なものを検討中である。カルシウムイオン動態から、トライコーム依存的な免疫系は、トライコームの基部からその周縁に情報が伝播し生じるものと考えられる。しかし、トライコームとその周縁細胞の構造についての知見は十分でない。そこで、現在、トライコームや葉面構造を詳細に観察するため、電子顕微鏡による観察準備を行なっている。昨年度は、21種の植物に関して機械刺激応答性免疫の普遍性を確認することができ、RNA-seq解析の足場は整いつつあると言える。しかし細胞壁が厚く、糖類を多く含む植物などは、高品質のRNAを抽出することが困難であり、条件設定に時間を費やしているものもある。本年度は、昨年までに機械刺激応答性免疫の有無を調査した植物種のRNA-seqを開始する。また、引き続き、新たな植物種を栽培し、機械刺激応答性免疫の有無を調査する。現在、Illumina社のNGSを購入し、セットアップを開始したので本年度中には、多検体の解析の大部分が終了する見込みである。実験遂行のために必要なプライマーを発注したが、突然キャンセルされ356円使用できない状況となった。既に当該プライマーは発注し、実験も滞りなく進められている。
鶏初期胚の無殻培養系を用いた食の安全性・機能性の新評価システムの開発

初年度に於いては、まず1)ニワトリ受精卵の無殻培養(シャーレ内)系の胚発生過程における胚、卵黄血管系、尿漿膜血管系、網細血管(血管新生)等を肉眼および実体顕微鏡を通した画像として経時的に記録し、上記測定対象の変化量を市販の解析ソフトを用いた画像処理で数量化するシステムを構築した。併せて、観察面のみを除去した有殻培養系での胚発生過程における上記パラメータの数量化システムも構築し、無殻培養系システムと比較した。最終年度は、上記2つの培養系において、すでに確立した方法を用いて、血管系の肉眼方向からの投射面積の数量化を試みた。「肉眼レベル」および「実体顕微鏡レベル」において撮影した画像を市販の画像処理ソフトウエアで対象部分のみを切り出し、該当部分の面積は、面積既知部分を対照として市販の画像解析ソフトで求めた。その結果、胚上部側のみを無殻にした培養系システムが安定し胚発生が観察でき、より安定な血管系の観察を可能にすることが判明した。一方、食の安全性の評価として鋭敏な卵黄血管系におけるレニン・アンジオテンシン系(血管新生の引き金)の生化学的動態の測定法についても検討した。特に各パラメータのmRNAのRT-PCR法による定量法確立した。即ち、血管形成に関連する因子のmRMAの定量法を確立し、低濃度の血管新生阻害剤添加によってそれらmRNA濃度が低下することが確認でき、「食の安全性評価システム」としての高感度としての評価基盤が強化できた。本年度においては、まず1)ニワトリ受精卵の無殻培養(シャーレ内)系の胚発生過程における胚、卵黄血管系、尿漿膜血管系、網細血管(血管新生)等を肉眼および実体顕微鏡を通した静止及び動画として経時的に記録し、上記測定対象の変化量を画像処理で数量化するシステムを構築した。具体的には、上記2つの培養系において、すでに確立した方法を用いて、血管系の肉眼方向からの投射面積の数量化を試みた。「肉眼レベル」および「実体顕微鏡レベル」において撮影した画像を市販の画像処理ソフトウエアで対象部分のみを切り出し、該当部分の面積は、面積既知部分を対照として市販の面積解析ソフトで求めた。その結果、無殻培養系システムの方が安定し胚発生が観察でき、血管系の観察を可能にした。また、血管新生の引き金になるレニン・アンジオテンシン系の生化学的動態の測定法とデータのパラメータ化についても検討した。特に各パラメータのmRNAのRT-PCR法による定量法確立のための予備実験を行った。以上、次年度における「食の安全性評価システム」としての評価モデル実験に備えることができた。昨年度においては、まず1)ニワトリ受精卵の無殻培養(シャーレ内)系の胚発生過程における胚、卵黄血管系、尿漿膜血管系、網細血管(血管新生)等を肉眼および実体顕微鏡を通した静止及び動画として経時的に記録し、上記測定対象の変化量を画像処理で数量化するシステムを構築した。今年度は、上記2つの培養系において、すでに確立した方法を用いて、血管系の肉眼方向からの投射面積の数量化を試みた。その結果、無殻培養系システムの方が安定し胚発生が観察でき、より安定な血管系の観察を可能にした。

即ち、レニン、アンジオテンシノーゲン、アンジオテンシン変換酵素、アンジオテンシン受容体、プロレニン受容体、ならびに血管内皮細胞成長因子とその受容体mRNAの定量法を確立し、「食の安全性評価システム」としての評価基盤を強化した。研究成果の一部は欧州高血圧学会(ミラノ)および日本生化学会(神戸)で口頭発表演題として公表した。
ＢＩＣＤによる微小管依存的な物質輸送制御の構造的基盤

Bicaudal-D1 (BICD1)は、微小管を介して小胞膜や中心体関連タンパク質をゴルジ体や中心体周辺への逆行性輸送を制御するタンパク質であり、小胞膜上にある低分子量Gタンパク質Rab6やモータータンパク質ダイニンのダイナクチンサブユニットとそれぞれ相互作用することが報告されている。本研究では、BICD1の全長、Rab6複合体、そして、ダイナクチンサブユニットとの複合体のX線結晶構造解析をおこない、モータータンパク質が輸送分子を選別する仕組みの理解を目指す。今年度は、以下の内容について検討をおこなった。1、ダイニンとの相互作用に関わるBICD1 N末端ドメインの発現、精製をおこない、結晶化実験をすすめた。その結果、多価アルコール類を沈殿剤とする条件において、針状結晶が析出することを確認した。今後、X線回折実験に適したサイズの結晶を得るため、結晶化条件の最適化をおこなう。2、前年度検討したBICD1のC末端Rab6結合領域とRab6との複合体の精製試料をもちいて、結晶化スクリーニングをおこない、ポリエチレングリコールを沈殿剤とする条件において、棒状結晶が析出することを確認した。今後、組成分析とX線回折実験をおこない、構造決定を進める。3、BICD1 C末端ドメインの単独での精製条件の確立に成功した。また、アルコール系の沈殿剤を含む結晶化条件から得られた結晶について放射光施設Photon FactoryでX線回折実験をおこなったところ分解能2Aの回折データの収集に成功した。今後、重原子同県置換法による構造決定をおこなう予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。Bicaudal-D(BICD)は、微小管を介して小胞膜や中心体関連タンパク質をゴルジ体や中心体周辺へと逆行性輸送を制御するタンパク質であり、小胞膜上にある低分子量Gタンパク質Rab6やモータータンパク質ダイニンのダイナクチンサブユニットとそれぞれ相互作用することが報告されている。本研究では、BICDの全長、Rab6複合体、そして、ダイナクチンサブユニットとの複合体のX線結晶構造解析をおこない、モータータンパク質が輸送分子を選別する仕組みの理解を目指す。1.BICD1は、835残基からなり、3つのコイルドコイル領域を持つ。BICD1のC末端27残基を欠損させた領域を大腸菌により発現させ、精製方法の検討をおこなった。しかしながら、精製過程においてC末端領域に非特異的な分解が生じるため十分な純度の精製標品を得るまでに至っていない。C末端分解産物の除去を目的として、C末端に精製タグを付加する等の対策をとることを考えている。2.Rab6との複合体については、BICD全長とRab6結合領域であるC末端断片領域を大腸菌により発現させ、Rab6の活性化型変異体を利用したアフィニティー精製およびゲル濾過クロマトグラフィーにより複合体の精製方法を確立した。精製した複合体試料を利用して結晶化スクリーニングを開始した。3.ダイナクチンサブユニットp50の大腸菌を利用した発現系を構築した。現在までに、GSTをN末端に付加した融合タンパク質の発現を確認している。今後、精製方法の確立をおこない、BICDとの複合体の形成条件について検討する予定である。本年度は、結晶化に利用するタンパク質試料の調製方法の確立を主な目的とした。BICDは、800残基を越えるタンパク質であり、結晶化に適した試料の調製は困難であることが予想された。しかしながら、大腸菌を利用した大量発現が可能であり、Rab6との複合体を形成させることでアフィニティー精製を利用できることがわかった。結晶化に利用する試料は、順調に準備できてきたので構造解析に向けて結晶化に着手することができている。

24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に調製したBICD-Rab6複合体については、結晶化条件の探索をおこない、得られた結晶のX線回折能の評価をおこなうことを予定している。また、BICD全長については、精製方法の再検討を実施し、結晶化のスッテプに進める。BICD-ダイナクチンサブユニット複合体については、ダイナクチンサブユニットの精製方法を確立ができ次第、BICDとの複合体の調製条件を検討し、結晶化のスッテプに移行させる。
tRNA認識機構の起源

当報告者は昨年度において、5′末端にアンチコドン、3′末端に識別位塩基とCCAシーケンスを持つヘアピン型RNA(原始tRNA)が、バリン-アスパラギン酸というジペプチド(原始酵素)存在下において、対応するアミノアシルアデニレートと反応してアミノ酸をチャージすることを示した。次のタンパク質合成系おける重要なステップ、ペプチド転移反応においても、鋳型モデルとしてのホモポリヌクレオシド存在下に、アミノアシルtRNAの間にアラニン・ヒスチジンを触媒としてペプチド転移が起こることが確かめられた。このことはジペプチドが一般に原始酵素として働くことを示唆する。そこで、現在の酵素で活性中心にあり重要な役割を果たすことが判っているアミノ酸をピックアップして原始酵素と思われるジペプチドを用い、様々な生化学反応をチェックした。その結果、上記のLigase,transferase活性にひきつづき、isomerase,lyase,oxidoreductase,hydrolase活性を各々数例に互り活性のあることを示すことができた。これらはいわゆるタンパク質の六大分類をすべて含んでおり、これで原始tRNAのみならず原始酵素迄を含む、いわばオリゴマー・ワールドとでも言うべき系を見出せたことになる。原始地球において現在の生命系が用いているポリマーの自発的形成は全く不可能と思われるので、こういったオリゴマー系こそが、化学から生物学へのジャンプをひき起こしたことが予想される。上記原始tRNAが原始遺伝子として働き、原始酵素を作る系についても検討中である。
柔軟な記号認知と操作のトップダウン大脳制御－サルＥＣｏＧから拓く比較認知脳科学

要素の組合せからなる複合記号が物を表す記号体系を開発し、ニホンザルに物を表す記号の要素を順次選ぶ能力、要素から記号を合成して使う能力があることがわかった。課題遂行中に前頭葉と側頭葉から皮質脳波を多点記録し、記号の分解と合成では前頭前野の異なる部位に特異的な周波数応答が観測された。ヒト被験者に日本語のかな文字列を呈示すると、分節が適切に区切られている条件に比べ分節区切りが無い時に下前頭葉の弁蓋部から島前部にかけての賦活が増強することが機能的磁気共鳴画像法で示された。また、ニホンザルにおいて、記号の等価関係(対称性)が2頭の個体において成立することが示唆されたが、さらなる検討が必要と考えられた。言語の普遍的本質の一つと考えられる分節化能力を単純化して調べる視覚人工言語のパラダイムを開発するため、物の意味カテゴリーを表す複合記号が、それ自体は無意味な二つの要素図形の組み合わせとして表されるような記号体系を作った。これを用いて、動物実験(行動実験、および電気生理実験の準備)とヒトを対象とした機能的磁気共鳴画像法fMRIによる統合的研究を開始した。具体的には、まず2頭のニホンザルを対象としてこの記号体系の行動訓練を行い、各カテゴリーを代表する物体と複合記号との連想を教えた(初学習)ところ、サルは物体を見ただけで連想すべき複合記号の2つの構成要素図形を選ぶ課題(再学習)が1試行目からチャンスレベル以上の正答率でできた。また、初学習と再学習で、成績が一定の基準に達するまでの試行数が有意に節約されることがわかった。次に、2頭のニホンザルで刺激等価性成立を検証するための視覚対連合学習の訓練を開始した。東京大学工学部と共同開発した20μm厚の柔軟メッシュ状ECoG電極(Toda et al Neuroimage 2011;特許願2009-1-78454号)をサル用に改変し、次年度に行うECoG計測に必要な、側頭葉広域と前頭前野を覆うための極間2.5mmの192点ECoG電極を設計、製作した。この電極を1頭のサルで前頭葉と側頭葉に留置する手術を行った。ヒトを対象としても、サルと相同の記号を用いた記号分節化能力を調べるための人工言語を開発し、行動訓練の後、パイロット実験として記号分節化に関する脳部位を調べるためfMRI信号計測を開始した。データは西新潟中央病院の1.5テスラMRI機を用いてエコプラナー法で取得し、記号の分節化に特異的に賦活する前頭葉と側頭葉の部位に関して予備的知見を得た。文を意味の最小単位(単語)や、さらに単独では意味をなさない要素(文字)の組合せに分節化する(綴る)能力の脳内メカニズムを調べるため、要素の組合せからなる複合記号により物のカテゴリーが表される記号体系を開発した。この系を用いて、物を表す複合記号の要素を順次選ばせる記号分解課題と、要素を連続提示してその組合せが表す物を選ばせる記号合成課題を3頭のニホンザルに学習させた。その結果、物体と複合記号との連想を学習すれば、サルは物を見てそれを表す複合記号の構成要素を選ぶ課題を、1試行目から有意に正答することができた。複合記号の指示対象は、同じカテゴリーの一度も見たことのない物体にも汎化した。さらに2つの要素を選ぶ順序を実験者が指定していないにもかかわらず、サルの要素選択順序には嗜好(一種の書き順)が生じた。これらの課題を遂行中の動物の前頭葉から皮質脳波を多点記録すると、記号分解課題と記号合成課題で、前頭前野の異なる部位に課題特異的にシータ、アルファ、ベータ帯域の応答が観測された。次に、21名のヒト被験者を対象として日本語のかな文字列を、正しい分節の区切りに空白が入った条件と、分節区切りが無い条件で呈示し、機能的磁気共鳴画像法による賦活実験をおこなった。すると、文字列の呈示直後には左シルビウス裂周囲の言語関連領野が広く賦活するが、次第に左角回と左中前頭回に賦活部位が移動する事、また無分節条件では、下前頭葉(特に弁蓋部から島前部にかけて)の賦活が増強することが示唆された。さらに、3頭のニホンザルで記号の等価関係(対称性)にもとづく推論の行動学的実験を行った結果、充分な数の訓練用の刺激で学習させれば、2頭では対称性が成立するものの、1頭では成立しなかった。記号の対称性については個体間の差についてさらなる検討が必要と考えられた。

ものの意味を表すためにヒトが文字を綴るように、マカクザルが意味のある記号を単独では意味をなさない要素から非言語的に『綴る』能力について、詳細な行動学的検討を加えた。非言語的に4つの要素から正しい記号を構成する2つを選ぶ成績は、正解要素と不正解要素が構成する別の記号に『取り違え』られる条件では低下した。複合記号の指示対象は同じカテゴリーの訓練に用いたことのない刺激にも汎化した。また2つの要素を選ぶ順序を指定しなくとも、サルの選択順序に関する嗜好は固定化し『書き順』が生じた。以上の結果は非言語的な綴り能力が単なる条件付けでは説明できないことを示唆している。これらの行動学的実験について論文投稿の準備を進めた。この非言語的『綴り』課題、注視課題、並びに遅延見本合わせ課題による対照実験を遂行中のサル前頭葉の電気活動を柔軟メッシュ状ECoG電極(Matso et al Front Syst Neurosci 2011)を用いて皮質脳波法で記録すると、記号分節化課題と遅延見本合わせ課題という二つの課題の間で課題依存的に神経活動が変わる部位と、課題に依存せず連続して提示する一枚目の要素の提示と二枚目の要素の提示順に応じて活動を変える神経活動があることを示す予備的な知見を得た。等価関係(対称性)にもとづく推論の行動学的実験では10ペア程度の訓練用の刺激を学習させたあとでも対称性が成立しないサルがいることが示唆され、サル間の個体差が大きいことが分かった。ヒトを対象とした実験では、記号分節化能力を自然言語で調べるパラダイムを考案して西新潟中央病院との共同研究にてfMRI実験を進め、予め分節化された文を読む際に生じる脳賦活は分節化の努力を要する条件に比べて概して賦活領域が広く、この現象についてさらなる追加実験と解析が必要であることが示唆された。サルで記号の分節化と対称性認知に関する行動実験を開始して予備的なデータを取得し始め、またヒトfMRI実験も順調に進めていることから。25年度が最終年度であるため、記入しない。マカクザルで記号の分節化に関する行動実験をまとめて論文投稿の直前まで進んだ。また、皮質脳波法による脳電気活動の計測も進めて、分節化に関連する前頭葉の神経活動の解析が進んだ。対称性に関してはサルの個体差の大きいことがわかった。ヒトfMRI実験でも、比較認知科学的に文字の分節化に関する言語実験を進めている。以上の理由により、概ね順調に進捗していると考えられる。前年度に引き続き、行動実験を進めて結果をまとめる。皮質脳波法による電気生理実験を開始する。引き続きヒトfMRIの実験も進める。ニホンザルにおける記号分節化課題の行動実験の結果に関する投稿論文を再編成して改訂し、受理を目指す。記号の対称性に関する動物実験では、さらに動物の頭数を増やして行動実験を進め、対称性がどのような条件で成立するかどうかについて詳細な検討を重ねる。さらに、大脳下側頭葉の広範囲と、前頭葉連合野の両部位に柔軟皮質脳波ECoG電極を留置する手術を施した二頭の慢性サル標本において、引き続き記号分節化課題を遂行中に前頭葉と側頭葉からのECoG多点同時記録をおこなってデータを蓄積・解析しつつ、注視課題、遅延見本合わせ課題による対照実験を進める。
地下岩盤の力学及び透水連成試験法の確立とGIS数値モデルの構築

1.力学・透水連成試験装置を改良・完成させて試験手順を確立した.装置完成後は,せん断箱の部分は,難透水試験装置と接続して,所要の水頭の間隙水圧を与えることができた.2.深部岩盤などを想定した連成試験の実施については,開発した装置を用いて今まで不可能であった各種連成試験を行った.主な実験内容は.(1)垂直応力制御試験については,単なる垂直応力制御実験ではなく,2本の垂直荷重ジャッキを制御し,不連続面の平行性を制御(回転を制御)した状態での実験を行った.(2)垂直変位制御・垂直剛性制御実験については,深部岩盤内での境界条件を満足させるために,不連続面に垂直方向に対して変位制御および垂直剛性を一定とした連成試験を行った.3.GISを用いた不均質モデルの作成については,せん断透水過程のシミュレーションモデルを作製した.まず不連続面の三次元的表面計測を行って精密な凸凹モデルを作製した.このデータを用いて不連続面のせん断過程での間隔幅分布,接触分布を得た.またと雨水シミュレーションを行って,チャンネリングの評価,亀裂ネットワークモデルとの相関などを検討した上で,不連続面の力学-透水数値モデルを提案している.従来のモデルは二次元に限られているが,取得した不連続面のデータをGISを用いて三次元空間上で表現するとともに岩盤内での亀裂分布特性も考慮できるようにした.その結果,各載荷過程における岩盤内の不連続面の間隙分布,応力分布を再現することができた.最終的には,実験で得られた主要な知見,データを反映して,三次元モデルを完成させた.1.力学・透水連成試験装置を改良・完成させて試験手順を確立した.装置完成後は,せん断箱の部分は,難透水試験装置と接続して,所要の水頭の間隙水圧を与えることができた.2.深部岩盤などを想定した連成試験の実施については,開発した装置を用いて今まで不可能であった各種連成試験を行った.主な実験内容は.(1)垂直応力制御試験については,単なる垂直応力制御実験ではなく,2本の垂直荷重ジャッキを制御し,不連続面の平行性を制御(回転を制御)した状態での実験を行った.(2)垂直変位制御・垂直剛性制御実験については,深部岩盤内での境界条件を満足させるために,不連続面に垂直方向に対して変位制御および垂直剛性を一定とした連成試験を行った.3.GISを用いた不均質モデルの作成については,せん断透水過程のシミュレーションモデルを作製した.まず不連続面の三次元的表面計測を行って精密な凸凹モデルを作製した.このデータを用いて不連続面のせん断過程での間隔幅分布,接触分布を得た.またと雨水シミュレーションを行って,チャンネリングの評価,亀裂ネットワークモデルとの相関などを検討した上で,不連続面の力学-透水数値モデルを提案している.従来のモデルは二次元に限られているが,取得した不連続面のデータをGISを用いて三次元空間上で表現するとともに岩盤内での亀裂分布特性も考慮できるようにした.その結果,各載荷過程における岩盤内の不連続面の間隙分布,応力分布を再現することができた.最終的には,実験で得られた主要な知見,データを反映して,三次元モデルを完成させた.深部の岩盤は難透過性の岩石基質とそれを区切る不連続面から構成され,これらの力学的特性と透水(物質移動)特性および,それらの相互関連を解明するためのできる限り理想的な室内せん断透水連成試験装置を開発改良して試験法を確立する.また,亀裂系を含んだ不均質性を考慮したGIS数値モデル構築をめざすことを目的として,本年度は以下の項目について研究した.1.不連続面の力学・透水連成試験装置の改良垂直,およびせん断載荷に剛性制御を採用した.不連続面が閉塞したときの難透水時の計測精度を向上させるための改良を行った.せん断中の試験体の垂直,せん断変位のほか,回転成分を正確に制御測定する方法を検討した.今年度はこれらの改良を行い,装置設置のためのフレームの設計・製作を行った.2.不連続面の凹凸の三次元数値データを用いた間隙の評価手法の開発試験前のかみ合った不連続面のマッチング位置および初期間隙幅(接触面積)を求める方法が確立されていないことから,垂直応力-垂直変位および垂直変位-透水量などの連成関係が成立する条件下で,三次元空間上での相対位置を決定する手順をGISを用いて開発した.不連続面の接触状況,凹凸や間隙の分布状況などを視覚的に表示する効果的な方法を開発した.3.不連続面の力学-物質移動連成モデルの検討取得した三次元データを基本にして,GISを用いて連成実験における変形,その応答としての応力を忠実に再現し,位置の分布を考慮した厳密な数値モデルについて検討した.その結果として,ネットワーク解析などの入力データとなる不均質GIS達成数値モデルの提案を行った.深部の岩盤は難透過性の岩石基質とそれを区切る不連続面から構成され,これらの力学的特性と透水(物質移動)特性および,それらの相互関連を同時に把握できる室内せん断透水達成試験装置を開発改良および亀裂系を含んだ不均質性を考慮したGIS数値モデル構築をめざすことを目的として,以下の項目について研究した.1.不飽和透水試験法の試験方法および不飽和透水係数の評価方法の検討

高精度に岩石の不飽和透水係数を評価できる試験手法を確立するための評価方法(解析的手法)について具体的に以下の手順で検討を行った.(1)含水量の安定確認や試験体内の動水勾配を計測する方法.(2)試験時の流量測定を高精度化する方法.(3)試験中に変化する試験体内部における含水比を一定に制御する方法.2.新しい力学・透水達成試験装置の製作と性能確認試験高精度微流量装置を導入し,新しい実験装置を設計製作した.実験装置の核となりうるせん断箱に対しては,実験時の止水機構,せん断機構,計測手法などを踏まえて導入し,実験装置を完成させた.また,性能確認実験のための実験を数ケースを行って装置の有用性を確認した.3.不連続面の表面凹凸の計測とGISを用いたせん断透水過提のモデル化試験前後の不連続面凹凸の計測データをGISを用いて不連続面両側の2つの表面を変位挙動(せん断変位)に従って空間的に移動させてせん断変位や垂直変位にともなう不連続面内の間隙幅の分布の変化を求めた.1.力学・透水連成試験装置を改良・完成させて試験手順を確立した.装置完成後は,不連続面の上下インタクト部分は,難透水試験装置と接続して,相応の間隙水圧を与えるとともに基質部の透水特性も求めることができた.2.深部岩盤などを想定した連成試験の実施については,開発した装置を用いて今まで不可能であった各種連成試験を行った.主な実験内容は,(1)垂直応力制御試験については、単なる垂直応力制御実験ではなく,2本の垂直荷重ジャッキを制御し,不連続面の平行性を制御(回転を制御)した状態での実験を行った.(2)垂直変位制御・垂直剛性制御実験については,深部岩盤内での境界条件を満足させるために,不連続面に垂直方向に対して変位制御および垂直剛性を一定とした連成試験を行った.3.GISを用いた不均質モデルの作成については,せん断透水過程のシミュレーションをもとに,チャンネリングの評価,原位置条件と室内試験条件の整合性,野外スケールへの適応,亀裂ネットワークモデルとの相関,性能評価への反映などを検討した上で,不連続面の力学-透水数値モデルを提案している.従来のモデルは二次元に限られているが,取得した不連続面のデータをGISを用いて三次元空間上で表現するとともに岩盤内での亀裂分布特性も考慮できるようにした.その結果,各載荷過程における岩盤内の不連続面の間隙分布,応力分布を再現することができた.最終的には,実験で得られた主要な知見,データを反映して,三次元モデルを完成させた.
葉緑体光リン酸化系における脂質相活性酸素の役割

2チラコイド膜電子伝達系の駆動に伴う脂質相活性酸素生成と光誘起性H^+放出は、反応過程において密接に関連している(Yamasaki et al.1992)。光誘起性H^+放出反応過程の中で、どの部分反応が活性酸素生成と関わっているかを推定した。飽和溶剤酸素中でのホウレンソウチラコイド膜におけH^+放出量は、65nmol H^+/mg Chl(pH7.0)であり、窒素ガス通気によって定常状態の放出量が96nmol H^+/mg Chlに上昇した。この酸素の効果を反応速度論的に解析すると、嫌気状態においてH^+放出過程は影響を受けずに、緩和過程だけが著しく遅くなっていることを見いだした(k=0.1→0.025)。このことは、光誘起性H^+放出反応過程の中で、放出されたH^+の再吸収反応に酸素が関与していることを示唆している。