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学校教育における神話教材整備のための予備調査

現代および将来における日本の学校教育において、神話、伝説、昔話といった伝統的言語文化をどのように教えていくべきかという問題の方向性を探るための予備調査を行った。二十一世紀に生きていく若い世代の教育では国際化のための英語教育やこれまでにない技術習得のための理科系教育が極めて重要なことは論を俟たないが、我が国の伝統的文化の継承が絶たれてしまうなら、元も子もない。そこで本研究では、研究代表者が神話学の立場、そして研究分担者が教育学の立場という二つの異なる立場から、神話、伝説、昔話といった我が国の伝統的言語文化を教育を通じていかに後世に伝えていくかを探った。方法としては、代表者が理論をそして分担者が実践をという二つの方向性を保持しつつ、実際の小学校国語の授業の場においてその効果を測定することを行った。同時にまた現代日本におけるこうした伝統的言語文化研究の在り方の国際的および歴史的位置づけを確認するために、代表者と分担者別個にあるいは共同で他国での状況を調査したり、国際学会や国際研究集会に参加して、海外に向けた発信を行った。こうした研究成果は研究成果報告書としてまとめ、関係機関に配布した。また国際学会での発表は一部まだ活字化されていないが、今後される予定である。海外の研究者にも利用できるような英語での資料のまとめとその解釈については歴史的な状況の説明も含み、当初計画していたプランがほぼ実現できたと思われる。しかし反省点も残った。それはせっかく両名で蒐集した多くの日本および海外の関連文献を体系化して利用しやすい形で公開するというもう一つのプランについては、研究期間内には実現できなかったことである。こちらについては実現にさらに努力していきたい。(松村)初年度でもあり計画全体の準備期間として、まず資料収集とその分析、今後の研究の展開の基礎固めを目標とした。そしてその過程で、中間報告的ではあるが、いくつかの学会、シンポジウムに参加して発表をし、その後論文化し、最終的には報告書に資料とともに収録することを考えた。具体的な成果報告としては、1平成29年度6月に英国エジンバラで開催される国際比較神話学会において日本の学校教育における伝統的言語文化の歴史的変遷と現在の状況について報告を予定し、そのための論文を用意した。学会においては、“How myths and folktales are taught in present-day Japanese schools"として発表予定である。日本語では現在の神話教育の実態や授業実践、あるいは過去の神話教育についての報告も少なからずあり、研究の貴重な資料となっているが、英文での神話教育の過去から現在までの概観は見当たらず、その面では海外の研究者への発信としてこの分野での研究への一つの貢献となると考える。なお、この原稿はその後、同学会の英文論集に所収される予定であり、日本語版も科研報告書に所収する予定である。2日本の神話教育の海外への発信の別の機会として日本に海外とくに近隣の韓国の研究者に来ていただいて、神話教育の今後について意見交換をする機会を設けたいと考え、平成30年2月に日韓のシンポジウムを勤務校で開催する方向で調整を進めた。(大澤)1神話教育について付属小において授業参観を行った。2公立小中校(立川市、米子市)において神話教育の授業実践を行った。3出雲において神話調査および資料蒐集を行った。4日本の場合との比較研究の資料蒐集の目的で、デンマークのスヴェンボー市小学校において、伝統的言語文化の教育の状況を調査した。本科研研究の目標は、最終年度における論文集+資料集としての著作の刊行およびその著作の関係研究機関への配布を通じて、今後の学校教育における伝統的言語文化の位置づけの理論的確率にある。そのための過程として、平成28年度に予定していた資料取集や小学校における実際の模擬授業は予定通りに進められた。研究代表者の松村と研究分担者の大澤は、神話教育についての関心を共有する藤井健志(東京学芸大学)および石井正己(東京学芸大学)という二人の研究者とともに、日本宗教学会第76回学術大会(東京大学、東京、2017・9・11)において、前年度の同学会に引き続いてパネルを組織し、神話教育の過去・現在・未来についての報告と分析と提言を行った。またそれと並行して教材開発の作業をすすめており、代表者の松村は自分の担当分については論文として公表することができた。大澤は小学校国語教育の場面における神話教材の在り方についてより特化しているので、付属小学校および関東圏の公立小学校において実際に模擬授業を行い、それを通して教材開発をすることを意図している。しかし、実施予定校のカリキュラムとの調整がうまくつかず、残念ながらこの分野での活動は平成30年度に持ち越しとなっている。最終年度に刊行を予定している資料集のための日本および諸外国における神話教育の現状に関するアンケート結果と研究論文の蒐集をまとめる作業は継続して進めており、順調に遂行されている。現状では神話教育は小学校低学年の国語に限定されて実施されており、その状態を変えようという動きは目立っていない。ただ本科研においては将来の可能性についての調査も主要な課題の一つとしているので、今後、より広い学年と科目において神話教育が行われうるかの検証も行おうとしている。これについては、研究代表者の松村の論文が論じている。平成28年度の予定として、学会発表と学会誌への寄稿を挙げていた。これら二点については予定通りに実施された。またもう一つ実施を計画していた教材開発については、松村の方は予定通りに行われたが、大澤の方は模擬授業を計画していた小学校との関係で予定通りに実施がかなわず、計画が遅れている。

また研究代表者と研究分担者いずれも、国際学会での成果の公表が今年度はかなわず、平成30年度に持ち越しとなった。研究計画に特段の支障が生じたのではないが、やや研究計画の実施に遅れが生じている。ただし、付属小学校において開催された全国の教員の研修会において神話教育に関するワークショップを行い、現場における神話教育の問題点について多くの貴重な意見を収集することができたのは大きな成果であった。これに基づき、より実用的な研修基礎知識マニュアルの作成が可能となると期待されている。現代および将来における日本の学校教育において、神話、伝説、昔話といった伝統的言語文化をどのように教えていくべきかという問題の方向性を探るための予備調査を行った。二十一世紀に生きていく若い世代の教育では国際化のための英語教育やこれまでにない技術習得のための理科系教育が極めて重要なことは論を俟たないが、我が国の伝統的文化の継承が絶たれてしまうなら、元も子もない。そこで本研究では、研究代表者が神話学の立場、そして研究分担者が教育学の立場という二つの異なる立場から、神話、伝説、昔話といった我が国の伝統的言語文化を教育を通じていかに後世に伝えていくかを探った。方法としては、代表者が理論をそして分担者が実践をという二つの方向性を保持しつつ、実際の小学校国語の授業の場においてその効果を測定することを行った。同時にまた現代日本におけるこうした伝統的言語文化研究の在り方の国際的および歴史的位置づけを確認するために、代表者と分担者別個にあるいは共同で他国での状況を調査したり、国際学会や国際研究集会に参加して、海外に向けた発信を行った。こうした研究成果は研究成果報告書としてまとめ、関係機関に配布した。また国際学会での発表は一部まだ活字化されていないが、今後される予定である。海外の研究者にも利用できるような英語での資料のまとめとその解釈については歴史的な状況の説明も含み、当初計画していたプランがほぼ実現できたと思われる。しかし反省点も残った。それはせっかく両名で蒐集した多くの日本および海外の関連文献を体系化して利用しやすい形で公開するというもう一つのプランについては、研究期間内には実現できなかったことである。こちらについては実現にさらに努力していきたい。学校教育における伝統的言語文化の将来的あり方の提言の一環として、海外の伝統的言語文化の研究者との交流の中で本科研研究の研究者と協力者による研究成果の公表と海外の研究者とのディスカッションを通じて、より国際的に評価されるような提言プログラムになるようにと計画している。具体的には平成30年度2月に本科研代表者の勤務校である和光大学において韓国の伝統文化研究者との共同シンポジウムを開催し、これまでの研究成果を発表することがすでに決定され実現のための準備が進んでいる。本研究の最終年度にあたる平成29年度には日本における神話教育の在り方について、海外の研究者との討論を予定している。これによってこれまでの成果の海外への発信と、そこでの見解の海外の研究者からみた視点での訂正の可能性を模索したい。
核酸鎖切断機能を有するジヒドロピラジン類の合成と活性発現構造

申請者および山口(宮崎医大)は、DNAやRNAを塩基配列あるいは構造特異的に切断する分子種の検索過程で、2,3-ジヒドロピラジン類(1)が単純な骨格にもかかわらず核酸に対して強い切断活性を示すことを見いだした。興味深いことに1は、溶液中で放置するとより熱力学的に安定な三環性の二量体(2)、あるいはスピロ体(3)へと変化していくことが判明した。したがって、見いだされた核酸鎖に対する強い切断活性は、1の特異な反応挙動に起因していると考えられ、2および3の生成機構の詳細を明らかにすることは、1のDNA切断機構を推測する上で重要な示唆を与えると思われた。そこで本研究では、1の誘導体を系統的に合成するとともに、それら化合物群の構造的な特徴から2および3の生成機構を推定した。得られた知見を以下に示す。1.1の二量化では、i対称性を持つ三環性の化合物(2)以外には異性体は得られず、反応が極めて立体特異的に進行していた。このことから、二量化の機構は1がエナミン型に異性化した後、熱許容の[2π(C=C)+2π(C=N)+2σ(N-H)]型の六電子環状遷移状態を経由する、"分子間-分子内連続エン反応"であると推測した。さらに、分子軌道法(PM3)による遷移状態計算結果は、予想機構を支持するものであった。2.三環性のスピロ体(3)は、2,3-ジヒドロピラジンと環の巻直しにより反応系中に存在するイミダゾリジンとのアルドール縮合により生成していると推定した。今後、1の二量化反応とDNA切断機構との関連についても検討を重ねる予定である。
ポリスクアリン酸アミドの精密合成

本研究では四員環の芳香族化合物であるスクアラミドのみを主鎖とする高分子の合成および重合の制御を目指し、検討を行った。まず、塩基性条件下およびルイス酸存在下で重縮合を検討した結果、ルイス酸存在下では重合が進行しなかったのに対し、塩基性条件下では40°Cの時に最もモノマーが消費して、オリゴマーが生成したことがGPC溶出曲線から明らかになった。しかし、重合機構の解明するためモデル反応では、目的とする化合物を得ることができなかった。この理由として目的とする化合物の安定性が低いことが考えられる。そこで、段階的な縮合反応で目的とするスクアラミド骨格のオリゴマーが得られるか検討している。オキソカーボン酸の一種であるスクアリン酸(四角酸)から誘導されるスクアライン色素は電子豊富な芳香族あるいは複素環化合物である。スクアリン酸は過剰量のアルコール存在下で容易に脱水縮合してエステル化合物を与え、このエステルに一級および二級のアミンと容易に置換反応が起きてアミド化合物を与える。本研究ではこの反応性を置換基効果により制御することで、スクアリン酸アミドが主鎖となる高分子の合成および重合の制御を目的とした。本年度は計画書通りに開始剤およびモノマーの合成を行った後、重合の素反応である開始反応と成長反応を検討した。開始剤およびモノマーの合成は定量的に進行し、目的物を得た。重合検討では、まずモノマーと開始剤の反応を塩基性条件下、反応温度や開始剤とモノマーの仕込み比を変えて反応を行った。いずれの温度においても塩基性条件下の溶液中にモノマー加えると系中はアニオンの生成に由来する赤色を呈したことから、塩基性条件下でモノマーの脱プロトン化が進行したことが明らかとなり、反応追跡の結果から開始剤が消費されていることを確認した。しかしながら、生成物の分子量は仕込み比の増加に伴って増加しておらず。反応の停止および副反応が進行している事が示唆された。そこで、塩基性条件下でのモノマーの反応性について現在調べている。今後はモノマーの反応性なども考慮した分子設計を行うとともに反応条件の最適化を行う予定である。有機薄膜太陽電池やイオンセンサーなど幅広い分野で応用が期待されるスクアリン酸骨格は高い反応性を示すことが知られているが、これまでスクアリン酸骨格のみを主鎖に有するポリマーの合成例は報告されていない。本研究ではスクアリン酸誘導体の反応性を制御し、主鎖がスクアリン酸アミドからなるポリマーの合成および、その重合の制御を目的とし検討を行った。その結果、塩基性条件下ではN-アルキルスクアリン酸エステルを反応させるとアミノ基が速やかに脱プロトン化され、反応時間の経過とともにモノマーが消費された事が明らかになった。一方、スクアリン酸ジクロリドを用いた重合ではモノマーが消費しないことから、塩基性条件下での重合が最適であると考えられる。重合のさらなる制御に向け、重合に使用する塩基の最適化、求核部位や求電子部位の反応性を考慮したモノマーのデザインのためモデル反応により重合条件の最適化を検討している。平成26年度7月より所属機関の変更があったが、本研究で必要なモノマーや開始剤の合成手法が確立でき、詳細な検討が十分に行える環境も整った。また、本年度では本計画書の予定通り重合のモデル反応を中心に検討を行い、反応条件やモノマーの反応性等の知見を得ることが出来た。しかしながら、最適な重合条件を見出すまでには至っていない。反応条件に合致したモノマー構造の最適化なども含めて検討を進める必要がある。有機合成・高分子合成これまでの知見を基に、基本的には設計、合成、評価の繰り返しになるが、評価するポイントを重合機構の解明と生成ポリマーの特性の2点に絞って検討を行う予定である。具体的には脱離能を種々変えたモノマーを用いた重合検討、塩基を用いた重合検討以外にルイス酸触媒を用いた条件での重合検討などを行い、詳細な重合機構の解明も合わせて検討していく予定である。また、現時点で得られているオリゴマーの性質も調べる予定である。得られた知見を積極的に内外の発信するべく、学術論文への投稿も行っていく予定である。2014年度は所属機関の変更があり、当初の計画からの変更を余儀なくされた。そのため、支出予定にも変更が生じたために、未使用額が発生した。2015年度は繰り越し分は試薬などの消耗品の購入に充てる予定である。2015年度分に関しては、消耗品費として、試薬、溶媒、器具の購入を予定している。国内学会(高分子年次会、高分子討論会、日本化学会)で研究成果を発表するための出張旅費および国際会議での研究成果の発表のための支出を予定している。
Hoxホメオドメインタンパク質による標的遺伝子の転写制御機構の解析

本研究の目的はHoxホメオドメインタンパク質の標的遺伝子群の分離を行い、これらの遺伝子にコードされるタンパク質の機能を明らかにし、それらの遺伝子発現制御に対する各Hoxホメオドメインタンパク質の機能の解析をするところにある。我々は既にHoxa-4の標的遺伝子候補として、酵母の細胞増殖に関わる蛋白質リン酸化酵素YAK1の脊椎動物ホモログVYAKを分離した。この遺伝子の機能やHox遺伝子による発現制御を解析する上で、ホメオティック遺伝子の突然変異株がすでにあるショウジョウバエや、Hox遺伝子破壊個体の得られているマウスを用いることは重要な展開をもたらすと考えられ、これらの動物のVYAKホモログの分離を行った。酵母のYAK1とVYAKで最もアミノ酸配列が保存されているkinase domain部分の塩基配列をもとにしてPCRプライマーを設計し、マウス胚およびショウジョウバエ成虫原基cDNAライブラリーを鋳型としてPCR断片の分離を行った。マウスアミノ酸配列についてニワトリVYAKと高い同一性を持つクローンが得られ、VYAKホモログが分離されたものと判断された。ショウジョウバエクローンは若干類似性は低いが、データベース検索の結果では報告されている他の蛋白質リン酸化酵素よりはるかにVYAKやYAK1との同一性が高かった。このようなことから、このクローンはDYAKと命名され蛋白質コーディング領域に関してフルサイズのcDNAを得た。DYAK遺伝子は、第1染色体上の16Eにマップされが、この近辺の既知の遺伝子との対等関係について調査したところ、この配列はminibrain(mnb)遺伝子座にコードされている蛋白質リン酸化酵素と同一であることが判明した。mnb変異個体では特定の神経細胞の数が半減しており、この酵素が細胞分化過程における増殖制御に関わっていることが示されている。
自閉性障害における遺伝子発現プロファイリングによる共通分子機構の解析

自閉性障害の分子機構の解明のために、原因遺伝子検索、遺伝子発現プロファイリング、遺伝子改変マウスによる分子病態の解析を実施した。ヒト変異を有するFOXP2遺伝子改変マウスのhomozygoteでは変異遺伝子産物は核に輸送されず細胞質内に停留する分子病態を確認した。さらに、シナプス接着蛋白遺伝子であるCADM1に2個の変異を検出し、遺伝子欠損マウスにおける社会性行動異常を確認した。罹患者の末梢血球における遺伝子発現解析では、GPCR群の発現が有意に増加しており、原因分子病態の結果を反映すると考えられた。また、一部の罹患者において、MECP2で制御を受けるDLX5の発現が増加していた。同様に制御されるDLX6には罹患同胞にミスセンス変異を認めたことから、これらの遺伝子が病態に関与する可能性を示唆した。末梢リンパ球における発達障害児特異的な遺伝子発現プロファイルを抽出し、疾患特異的な生体指標とし、診断、および、病態解析に寄与することを目的として、自閉症罹患児と非罹患児の遺伝子発現アレイ解析を行った。1.アレイ解析後、脳機能と関連する遺伝子群でクラスター解析を行った。Dopamine群は、罹患群一正常群では有意差検定のP値は、0.036であり、有意差があったが、個別解析では、P>0.1が大半であった。Serotonin群は、群も個別も有意差を示さなかった。GABA群は群間では、P=0.033と有意差を示したが、個別比較では有意差のない個体が多かった。変異が同定されたWNT遺伝歯群では、群間も個別も有意差は示されなかった。遺伝子群発現には、異常がないと考えられる。GPCR群では、群間も個別でも、P<0.002と極めて低値であり、発現の多くに有意差があることが推測された。さらに個々の遺伝子の発現の解析を進めている。2.発現が異常であった遺伝子群について、変異解析を同時に進めた。GPCR遺伝子群の2遺伝子に疾患関連のミスセンス変異を同定した。部位は、膜貫通domain、細胞内結合domain、など多様であった。3.2で変異を同定した遺伝子についてノックアウトマウスを作成した。行動解析中であるが、一部に波頭痛への反応低下など自閉症にも見られる形質が検出されている。自閉性障害と共通臨床表現型があるlanguage disorderの原因遺伝子であるFOXP2については,自閉性障害罹患者に有意に高頻度のalleleがあることを報告した(2006)が,FOXP2による細胞病態の解析を目的として,ヒトにおける変異(R553H)の細胞内局在を解析し,wild type遺伝子産物と異なり,細胞質に局在することを明らかにした。細胞質内に局在し凝集する変異蛋白が基本病態であることを示唆した。さらにヒト変異の(R553H)ノックインマウスにおいて,コミュニケーション障害を示唆する所見を明らかにし,小脳の構築が未熟性を示すことを明らかにした。自閉性障害の病変局在の重要な一つが小脳であり,自閉性障害との共通性を示唆した。また,ヒト罹患者において多数の遺伝子の変異解析を行い,変異が同定された遺伝子(発表未)のノックアウトマウス3種を作成し,行動解析した。一部のマウスでは不安行動記憶の障害,小脳運動系の障害が明らかになり,自閉性障害の形質の一部を共有する都考えられ,遺伝子発現解析に供しうると考えられた。変異が同定された遺伝子は,脳に特異的に発現し,その塩基配列は種を超えて保存されており,変異部位は,特定の機能部位に集積していた。これらのマウスに関して,遺伝子発現解析を行い,ヒト罹患者血球細胞で同定された発現異常遺伝子と共通遺伝子を抽出する。これらの細胞内変異蛋白の局在,変異同定遺伝子,モデルマウスにおける形質,は,原因不明である自閉性障害の分子機構について,新たな知見を与えるものであり,障害分子機構の修復に関連する重要な情報を提供すると考えられる。自閉性障害の分子病態の解明を目的として、原因遺伝子変異の解析を行うと同時に、末梢血における遺伝子発現プロファイルを解析し、自閉性障害と関連する末梢血指標の抽出を行った。遺伝子変異解析は、シナプス関連タンパク、受容体タンパクを中心に解析を進めた。シナプス関連タンパクとしては、接着タンパクの1つでありシナプスに特異的に発現するCADM1にC739A(H246N)とA755C(Y251S)を検出した。1家系では同胞の自閉性障害罹患男児にも検出され、1家系では同胞の自閉性障害女児にも検出された。

ヒト変異遺伝子をC2C5細胞に導入し、変異タンパクの動態を解析することで、変異タンパクの細胞膜上への輸送不全と分解が検出された。このことは、シナプス関連遺伝子の変異によって、接着タンパクのloss of functionが病態の基本である可能性と、同時に、膜上受容体の発現に変化を生じうるgain of functionの分子病態が生じる可能性を示唆した(2008)。Secretinは治療にも使用され、言語能力改善の報告もあるが、secretin、及び受容体には、変異は同定されなかった。しかし、Secretin受容体欠損マウスが社会性障害を示し、シナプスの可塑性不全を呈することを示し、GPCR群の発現は自閉性障害の病態と関連することが示唆された(2006)。患者末梢血の遺伝子発現では、GPCR群、DLX5が高い発現を示す傾向があり、発現低下の病態の補完である可能性を示唆した。
細菌型分泌マシナリーSRPの結晶構造解析

枯草菌SRPはこれまでの解析から、1種類のRNA(scRNA)と2種類の蛋白質(Ffh=50kDa、HBsu=10kDa)から構成されており、このうち、HBsuはホモダイマーとして結合している。いずれの蛋白質も、大腸菌での発現系を構築した。改良の結果、結晶解析に必要とされる量の確保を得た。これとすでに系の構築が終了しているFfhタンパク質、及び、試験管内で転写したscRNAにより、再構成SRPの生成に成功したが、結晶構造解析に必要な量の確保には至っていない。これは最高の効率が非常に低いことと、ショ糖密度勾配遠心法等での再現性に問題が生じている。細胞内でのSRPの含有量と増殖時期との関係を解析した結果、対数増殖期以降に比較的安定なSRPが多く存在することが明らかとなった。この結果を踏まえ、枯草菌菌体より、直接、SRP粒子の生成を試みた。その結果、枯草菌100リットル培養液より、結晶構造解析に必要なミリグラム単位のHBsu-Ffh-scmRNA複合体が精製できた。現在、結晶化に向けた条件検討を行っている。一方、ヒトSRPは、6種類のタンパク質と1種類のRNAからなる(SRP RNA)。SRP RNAは、300塩基からなるが全体的に塩基対合を形成し、特徴的な2次構造を持つ。機能上これらの構造は4ドメインからなると推測される。6種類のタンパク質うち、シグナル認識に直接関与し、これと結合するSRP54タンパク質はSRP RNAのドメインIVへの結合に際し、SRP19が別のドメインIIIに結合することが必要であった。ヘリックスIIIの構造をNMRを用いて解析したところ、新たにA : C塩基対がSRP19の結合により、ドメインIIIが安定化していることがわかった。低分子RNAと2種類のタンパク質からなるグラム陽性細菌のシグナル認識粒子SRPの全体構造の解明を目指し、枯草菌SRP RNA(scRNA)のドメインI, IIへの結合タンパク質であるヒストン様タンパク質HBsuとRNAの結合様式の詳細を解析した。X6Hisタグを付加して精製したHBsuは、ホモダイマーとなり、非特異的にDNAに、結合した。しかし、HBsuは、枯草菌SRP RNAであるscRNAと特異的に結合する結果を得た。HBsuは、α-β-β-β-αモチーフを有し、ダイマーとなって、サドル型構造という新規のRNA結合構造を形成する。さらに、HBsuはRNA結合タンパク質にみられるRNPモチーフの相同配列を有しているが、変異導入実験から、この配列もRNA結合特異性をきめる因子ではないことが明らかとなった。HBsuのscRNAの結合に関与する構造特異性を調べるため、パラログであるYonNタンパク質の変異体を用い、scRNA結合能の比較を行なった。YonNは、HBsuのホモロジー検索から、HBsu同様分子量約10KDa、92アミノ酸からなるタンパク質であることが特定された。YonNはRNA bindingモチーフやアーム内のアルギニン残基など、核酸への結合に関与する特徴を有していたが、scRNAへの結合はほとんど示さなかった。このYonNにHBsu型への塩基置換変異を導入し、scRNA結合能の増加を調べた。scRNAの認識に関与すると思われるストランド領域とアーム領域の1残基を置換した変異型YonNを用い、ゲルシフトアッセイによりscRNAとの結合能を調べたところ、アーム領域内の変異体で結合能が上昇した。このアーム領域に存在する領域のSerが残基がscRNAとの特異的結合に関与していた。これらの結果を基に、HBsuとscRNAの結晶化を進めている。
高分子効果により発現する新規強誘電スメクチック液晶に関する研究

二種のアルキル基曲鎖をエーテル、エーテル結合基でビフェニルメソゲン基と連結した以下の主鎖型高分子を合成し、そのサーモトロピック・スメクチック液晶特性を調べ、以下のことを明らかにした。(1)エーテル結合で導入されたアルキル鎖の炭素数mとエステル結合で導入されたアルキル鎖の炭素数nの相方に、あまり差がない場合は、両屈曲鎖は相互に混合した単一層構造のスメクチック相を形成する。この場合、m,n共に偶数、あるいはいずれか一方が偶数の組み合わせで、スメクチックA相が現われ、一方m,n共に奇数の時はスメクチックCA相が出現することがわかった。(2)m,nの長さに著しく差がある場合は、両屈曲鎖はそれぞれ偏折をおこし、二重層構造となることがわかった。二重層構造は三種認められ、m,n共に偶数の場合はスメクチックC相、m,nの偶数が異なる場合は、スメクチックCA相となり、m,nが共に奇数の場合は、特異なフラストレーション構造を持ったスメクチック相が現われることがわかった。(3)m,nが共に奇数系の二重層構造のスメクチック相は、基本的には強誘電相であることが、その構造対称性から予想されるが、フラストレーション構造は、自発分極方位が周期的に反転した反転ドメイン、すなわち、自発分極の二次元逃避により生み出されたものと説明された。
放射線治療抵抗性がんに対するＲＡＤ５１を標的とした新規治療法の開発

本研究課題においては、ヒトおよびイヌのRAD51とBRCA2相互作用能力の違いについて詳細に検討し、RAD51高発現に起因するDNA相同組換え修復効率亢進がん細胞に対する放射線感受性復帰を促す新規治療分子創薬構築を目指した。その過程でヒトとイヌのRAD51の性質に差異をもたらすアミノ酸を特定できた。また、イヌにおけるBRCA2多型の犬種における分布を精査し、乳腺腫瘍罹患率との相関を考察した。DNA相同組換え修復酵素であるRAD51は、電離放射線等によるDNAの2本鎖切断発生時における相同組換え修復に必須である。しかし、RAD51高発現がん細胞においては相同組換え修復効率の亢進により放射線治療抵抗性が生じる場合がある。本申請課題においては、腫瘍性疾病が多いイヌより分離した種々のがん組織由来株化細胞を用い、RAD51の発現量と放射線治療抵抗性の相関を探るとともに、機能分子BRC repeatを用いた、RAD51を基軸とするDNA相同組換え修復効率の制御を標的とした新規治療戦略の開発に向けた臨床応用研究を行ことを目的とした。研究年度2年目の平成25年度においては本申請課題の研究成果であるYoshikawa et al., 2012. PLoSONE(Effects of the Missense Mutations in Canine BRCA2 on BRC Repeat 3 Functions and Comparative Analyses between Canine and Human BRC Repeat 3.)で明らかとなったヒトRAD51とイヌRAD51におけるBRCA2との相互作用様式の相違について研究を展開した。具体的にはヒトとイヌのRAD51で異なるアミノ酸に着目し、BRCA2との相互作用強度を定量化し、どのアミノ酸がRAD51-BRCA2複合体形成に重要かを精査した。その過程でこれまでに注目されていなかったRAD51構成アミノ酸がRAD51ホモオリゴマー形成に重要であることを部分的に解明するに至った。この結果は比較生物学的見地から導き出された画期的成果であり、本研究を今後推進することによってRAD51が持つ生物種を超えた普遍的な機能の一端を解明する一助となると考えられる。また、本研究で同定されたRAD51機能に影響を及ぼすアミノ酸をイヌで精査することにより、イヌの乳腺腫瘍独自の放射線感受性および抵抗性についても明らかにできる可能性があるため、今後さらに研究を推進する予定である。DNA相同組換え修復酵素であるRAD51は、電離放射線等によるDNAの2重鎖切断発生時における相同組換え修復に必須である。本申請課題においては、腫瘍性疾病が多いイヌより分離した種々のがん組織由来株化細胞を用い、RAD51の発現量と放射線治療抵抗性の相関を探るとともに、機能分子BRC repeatを用いた、RAD51を基軸とするDNA相同組換え修復効率の制御を標的とした新規治療戦略の開発に向けた臨床応用研究を行うことを目的とした。当該年度においては、イヌ乳腺腫瘍細胞株のうち、RAD51高発現細胞株および低発現細胞株の選定を細胞内RAD51タンパク質発現量をウエスタンブロット法により半定量した。またそれぞれの細胞株について放射線感受性とRAD51発現量の相関についても検討した。さらに、RAD51高発現放射線治療抵抗細胞株において、相同組換え効率の亢進を制御できる可能性があるイヌBRCA2のBRC repeat(BRC)の部分配列についてさらに検討した。具体的にはイヌのBRC3に存在する多型配列のうちK1435RがRAD51との相互作用を増強する点に注目し、詳細な解析を行い学術雑誌に発表した(Yoshikawa Y., Ochiai K., and et al., 2012. PLoS ONE)。また、RAD51との相互作用能力が最も高いイヌBRC4に既報の相互作用増強配列を組み込んだ改変分子を作製し、その機能解析を行った。本研究成果の一部は第154回日本獣医学会学術集会において発表した。分子腫瘍学また、本研究年度においては、イヌの乳腺腫瘍由来細胞株8種類におけるRAD51発現状況を精査した。RAD51は細胞周期の中でDNA合成期に発現が亢進する。そのため、複数の細胞株における本遺伝子およびタンパク質発現を評価するには同一細胞周期でのサンプリングが必要である。

そのため、無血清培養での細胞周期G0期への同期化を行い、その後、血清添加培地での培養を行ってDNA合成期でのサンプリングを行い各種乳腺腫瘍細胞株におけるRAD51タンパク質発現量を定量した。本実験手法の確立は今後、RAD51過剰発現細胞株の放射線治療抵抗性を評価するうえで必要不可欠であると考えられるため、最終研究年度においても継続すべき課題とした。当該年度においては、イヌの乳腺腫瘍細胞株におけるRAD51の発現状況および放射線感受性の相関を解析に着手した。RAD51の発現は細胞周期等により増減するため、各種細胞の細胞周期をG0G1期に同期化する必要があった。しかし、技術的な改善により各細胞株が持つRAD51タンパク質発現量を、細胞周期を同期化した状態で正確に定量することが可能となったことは非常に大きな成果である。また、RAD51高発現放射線治療抵抗細胞株に対するDNA相同組換え修復効率制御機能分子である改変型BRC分子の開発に関して、イヌBRC3領域の多型解析からK1435E改変によるRAD51親和性増加因子を発見し、詳細な解析を行い査読付き国際学術雑誌PLoSONEに発表した。これにより、RAD51による相同組換え修復を制御できる可能性がある機能分子の開発が加速化し、分子創薬の基盤が構築された。以上の成果より、本研究課題の進捗は非常に順調であり、当初の計画以上に進行していると自己評価する。平成25年度に進行したRAD51-BRCA2およびRAD51-RAD51相互作用に大きな影響を及ぼす可能性があるアミノ酸について、ヒトRAD51の野生型(WT)を基軸として、PCR変異導入法を用いて作製した各種クローンについて、愛媛大学プロテオサイエンスセンター無細胞生命科学部門で実施しているコムギ由来無細胞タンパク質合成系を用いてRAD51タンパク質の発現及び精製を行う。そこで得られた精製タンパク質を用いてヒト型→イヌ型アミノ酸置換を行った各種RAD51の性状解析を行う予定である。具体的にはヒトWT RAD51をプレートに固相化し、6×His-tag付き各種RAD51を反応させてRAD51-RAD51相互作用したタンパク質量をHis-tagに対する抗体反応で検出する。また、HPLC等の分析機器を用いて各種RAD51におけるオリゴマー形成状況の数値化を試みる。DNAの2本鎖切断時におけるRAD51反応はホモオリゴマー状態からのモノマー形成から始まると考えられているため、本研究課題で発見されたRAD51オリゴマー形成に重要な役割を果たすアミノ酸の機能評価にはDNA組換え効率の定量が適している。平成26年度においては、蛍光標識した相同DNA鎖を用いてATP存在下における各種精製RAD51タンパク質によるDNA鎖交換効率の定量化を試みる。各種RAD51-DNA複合体と組換えを受けたDNA鎖の量比を電気泳動等で評価することにより、各種RAD51すなわちアミノ酸置換体ごとのDNA組換え効率を算出し、ヒトとイヌのDNA相同組換え効率について比較・検討する。平成24年度については研究の基幹となる培養細胞を用いた実験に必須な炭酸ガス細胞培養装置を高額機器として購入し、研究の加速化に成功した。
ヒステリシス及び渦電流を考慮した時間周期有限要素法による磁性体内の損失解析

磁界解析により電気機器の鉄損を精度良く算定するための,磁性体のヒステリシス特性と渦電流を考慮した三次元非線形解析法を確立することを目的とし,三次元時間周期有限要素法,ヒステリシス曲線のモデリング手法の開発を行った.さらに,モデル鉄心中の磁束分布等の解析及び実験を行った.本研究の成果を要約すれば,以下のようになる.1.三次元時間周期有限要素法の開発磁気特性に非線形性を有する場合でも定常現象を直接求めることができる時間周期有限要素法を,辺要素を用いた三次元有限要素法に導入し,磁気特性の非線形性および渦電流を考慮した機器中の三次元定常磁界の解析を実用的な計算時間で行えるソフトウェアの開発を行った.2.ヒステリシス曲線のモデリング手法の開発磁束密度を与えて,直接磁界の強さが算出可能なように,逆分布関数を用いた改良プライザッハモデルを新たに考案した.これにより,磁気特性のヒステリシス特性を考慮した磁界解析を実用的な計算時間で行えるようになった.3.ヒステリシス曲線の実測磁界解析には直流でのヒステリシス曲線が必要であるので,Hコイルを用いた単板磁気試験器において,Hコイルの出力をディジタル積分することにより,0.01Hzの超低周波励磁条件下での磁気特性測定を可能にした.4.鉄心の磁束,鉄損の解析及び実験モデル鉄心中の磁束分布の解析を行うとともに,求まったBとHより描いたヒステリシスの面積より,ヒステリシス損と渦電流損の両者の和を求める手法を検討した.磁束,損失の解析結果を実測結果と比較し,誤差の原因の検討を行った.磁界解析により電気機器の鉄損を精度良く算定するための,磁性体のヒステリシス特性と渦電流を考慮した三次元非線形解析法を確立することを目的とし,三次元時間周期有限要素法,ヒステリシス曲線のモデリング手法の開発を行った.さらに,モデル鉄心中の磁束分布等の解析及び実験を行った.本研究の成果を要約すれば,以下のようになる.1.三次元時間周期有限要素法の開発磁気特性に非線形性を有する場合でも定常現象を直接求めることができる時間周期有限要素法を,辺要素を用いた三次元有限要素法に導入し,磁気特性の非線形性および渦電流を考慮した機器中の三次元定常磁界の解析を実用的な計算時間で行えるソフトウェアの開発を行った.2.ヒステリシス曲線のモデリング手法の開発磁束密度を与えて,直接磁界の強さが算出可能なように,逆分布関数を用いた改良プライザッハモデルを新たに考案した.これにより,磁気特性のヒステリシス特性を考慮した磁界解析を実用的な計算時間で行えるようになった.3.ヒステリシス曲線の実測磁界解析には直流でのヒステリシス曲線が必要であるので,Hコイルを用いた単板磁気試験器において,Hコイルの出力をディジタル積分することにより,0.01Hzの超低周波励磁条件下での磁気特性測定を可能にした.4.鉄心の磁束,鉄損の解析及び実験モデル鉄心中の磁束分布の解析を行うとともに,求まったBとHより描いたヒステリシスの面積より,ヒステリシス損と渦電流損の両者の和を求める手法を検討した.磁束,損失の解析結果を実測結果と比較し,誤差の原因の検討を行った.磁界解析により電気機器の鉄損を精度良く算定するための,磁性体のヒステリシス特性と渦電流を考慮した三次元非線形解析法を確立することを目的とし,三次元時間周期有限要素法,ヒステリシス曲線のモデリング手法の開発および変圧器漂遊損モデルを用いた解析方法の検証を行った.本年度の成果を要約すれば以下のようになる.1.三次元時間周期有限要素法の開発電気機器中の定常状態での磁束や渦電流分布を求める場合,過渡解析法を用いて定常状態になるまでの解析を行おうとすると,時間に関する反復計算が多くなり計算時間の点で問題である.そこで,磁気特性に非線形性を有する場合でも定常現象を直接求めることができる時間周期有限要素法を,辺要素を用いた三次元有限要素法に導入し,磁気特性の非線形性および渦電流を考慮した機器中の三次元定常磁界の解析を実用的な計算時間で行えるソフトウェアーの開発を行った.2.ヒステリシス曲線のモデリング手法の開発磁性体のヒステリシス特性をマイナ-ループまで含めて計算機に記憶しようとすると,膨大なデータが必要となり実用的ではない.そこで,ヒステリシス曲線のモデル化手法として,実測により得られた代表的な磁化特性(下降磁化曲線)を用いて,所望の磁化曲線を得ることができるプライザッハモデルを用いた磁化曲線シミュレーション法を開発した.従来のプライザッハモデルでは,与えられた磁界の強さより磁束密度を算出するため,磁束密度が直接求まる磁界解析法を用いる場合,膨大な計算時間を要する.そこで,磁束密度を与えて,直接磁界の強さが算出可能なように,逆分布関数を用いた改良プライザッハモデルを新たに考案した.これにより,磁気特性のヒステリシス特性を考慮した磁界解析を実用的な計算時間で行えるようになった.3.変圧器漂遊損モデルを用いた解析方法の検証1.で述べた解析方法を用いて変圧器漂遊損モデルの解析を行い,実測値と比較した.その結果,変圧器のタンクに発生する渦電流損を計算する際には,空気中の磁束密度が低くても鉄板に磁束が集中するため,非線形解析を行う必要があることを示した.

さらに,ヒステリシス損も無視できないことを明らかにし,両損失を考慮すれば実測値と比較的良く合うことを示した.磁界解析により電気機器の鉄損を精度良く算定するための,磁性体のヒステリシス特性と渦電流を考慮した三次元非線形解析法を確立することを目的とし,昨年度開発したヒステリシスを考慮した三次元磁界解析法の収束性の向上を図るとともに,ヒステリシス曲線の精度良い測定法の検討を行った.さらに,モデル鉄心中の磁束分布等の解析及び実験を行った.本年度の成果を要約すれば,以下のようになる.(1)非線形反復計算法の改良ヒステリシスを考慮した磁界解析を行う際は,ヒステリシスの上側曲線と下側曲線の切り替わり箇所では磁束密度が急変するため,ニュートン・ラフソン法の収束性が極端に悪化する.そこで,ニュートン・ラフソン法に減速係数を導入することにより,解の収束性を向上させ,計算時間の短縮を図った.また,最適な減速係数の決定法の検討も行った.(2)ヒステリシス曲線の実測けい素鋼板のヒステリシス曲線を実測する際,超低周波励磁以外の場合は,渦電流の影響でヒステリシス曲線がふくらんで直流のヒステリシス曲線とは異なってくる.磁界解析には直流での曲線が必要であるので,Hコイルを用いた単板磁気試験器において,Hコイルの出力をディジタル積分することにより,0.01Hzの超低周波励磁条件下での磁気特性測定を可能にした.新しく開発した本試験器を用いることにより,各種けい素鋼板のヒステリシス曲線を精度良く測定することができた.(3)鉄心の磁束,鉄損の解析及び実験モデル鉄心中の磁束分布の解析を行うとともに,求まったBとHより描いたヒステリシスの面積より,ヒステリシス損と渦電流損の両者の和を求める手法を検討した.磁束,損失の解析結果を実測結果と比較し,誤差の原因の検討を行った.
胚中心における免疫記憶の誘導、維持に関与する分子機構の解明

昨年度までに、胚中心の成熟B細胞において、それら以外のB細胞と比較して発現が増強している遺伝子群の中で、リン酸化シグナル伝達に関与している因子として、新規タンパクであるSPH238を単離した。このタンパクについて解析したところ、guanine nucleotide exchange factor (GEF)のひとつであるZizimin1と高い相同性をもち、かつ主要なドメイン構造も一致していることが明らかになった。また、アミノ酸配列や遺伝子がX染色体上に存在するといった状況から、Zizimin2(あるいはDOCK11)として存在が予測されていたタンパクであることが明らかになった。リコンビナントのRhoタンパクを用いたpull-downアッセイにより、Zizimin2はZizimin1と同様にC末端側のCZH2ドメインを介してCdc42に特異的に結合すること、また、Zizimin2をCOS1細胞に過剰発現させるとCdc42が活性化されることから、Zizimin2はCdc42に特異的なGEFであることが示された。Zizimin2について発現解析を行った結果、脾臓、胸腺、骨髄、末梢血リンパ球といった免疫系組織で特異的に発現していることが明らかになった。この結果は、胚、脳、腎臓で発現しているZizimin1とは対照的な結果である。このことからは、Zizimin2は免疫系特異的にCdc42を調節する因子であることが示唆された。これらの実験と並行して、Zizimin1をコンディショナルにターゲティングするベクターで相同組換えしたES細胞をマウス着床前胚に注入し、キメラマウスを作製した免疫記憶形成の場である胚中心に見られる成熟B細胞において、それら以外のB細胞と比較して発現が増強している遺伝子群を得るにあたり、免疫後10日のマウスの脾臓より胚中心のB細胞とそれ以外のB細胞を分離し、それぞれの細胞群から調製したcDNAを用いて、cDNAサブトラクションを行った。得られたcDNA群をほ乳類発現ベクターに組み込み、胚中心B細胞で高発現している遺伝子群のベクターライブラリーを作製した。このライブラリーをCOS1細胞に導入してin vitroキナーゼアッセイを行い、遺伝子産物に由来するリン酸化反応がみられた細胞群からプラスミドを回収し、一連の操作を繰り返した。この様なスクリーニングの結果得られた遺伝子のひとつが、新規タンパク(SPH238)の一部をコードするものであることが明らかになった。SPH238のcDNAの全タンパクコード領域を解析したところ、このタンパクが2038アミノ酸よりなるタンパクで、N末端領域にPHドメイン(イノシトールリン酸系のシグナル伝達に関与する)、中間部およびC末端領域にそれぞれCZHドメイン(Rhoファミリー低分子量Gタンパク活性化に関与する)を有することが明らかになった。さらに、種々のRhoファミリー低分子量Gタンパクとの結合活性から、SPH238のC末端のCZHドメインが、Cdc42と特異的に相互作用を持つことが示された。また、ノーザンブロッティングによる発現解析により、SPH238が脾臓で高発現していることが明らかになり、このタンパクが免疫系の細胞において、Cdc42の活性調節を介したシグナル伝達に関わっていることが示唆された。これらの実験と並行して、Zizimin1をコンディショナルにターゲティングするベクターで相同組換えしたES細胞をマウス着床前胚に注入し、キメラマウスを作製した
実海域における船舶の複雑挙動推定のための数値シミュレーション手法の開発

主機の特性をモデル化した主機応答モデルと船体を梁とみなしたモード法による構造応答モデルを重合格子対応ソルバーにおいてカップリングし、主機出力の変動と構造応答を同時に解きながら、相互干渉を含めた船舶の複雑挙動をシミュレーションできる手法を開発した。各時刻の流場の収束計算のサブイタレーションの際に、主機応答と構造応答も更新する双方向カップリング手法を採用し、リアルタイムに計算できる手法となっている。重合格子の利点を活かし、入射波を発生させる矩形型の計算格子において効率的に格子を配置するとともに、船体格子も必要な分割数とし、並列計算手法により計算時間を短縮した。推進状態における構造応答と粘性流場の相互干渉について解析し、構造応答の時間履歴の比較から推進影響が構造応答に与える影響が小さいことが分かった。また、入射波の波向きを変更した計算を行い、波向きによる影響も調査した。波向きの変更においても入射波を発生させる計算格子の検討を行い、重合格子による利点を活かしたものとなっている。構造応答の時間履歴等から波向きによる影響を明らかにした。本研究では海象を模擬した波浪場において、主機関をモデル化した手法による主機出力の変動と、船体を梁とみなした船体構造応答を同時に計算できる、時間精度を有した新しい重合格子手法に基づく数値シミュレーション手法を開発することが目標であった。主機応答モデルと構造応答モデルの開発と重合格子対応ソルバーにおけるカップリングにより、波浪中での船舶周りの流れ、主機出力の変動、船体運動と構造応答について相互干渉を含めた複雑挙動を、時間精度を有しつつ同時に得る新たな計算手法を開発し、短時間で多くの有益な情報を得られるシミュレーション手法を構築した。主機の特性をモデル化した主機応答モデルを重合格子対応のソルバー用に開発し、主機応答モデルのパラメータ調整を行った。主機応答モデルには所属機関で開発中のモデルを選択し、所属機関の研究者の助言を得ながら主機応答モデルと重合格子対応ソルバーをリンクさせた。主機応答モデルと流場計算とのカップリングは推進器影響を体積力で表すプロペラモデルを介して行う。流場計算の時間ステップ開始時にプロペラモデルの回転数とプロペラトルクを入力として、主機応答モデルで回転数を計算し、再びプロペラモデルにてプロペラ特性と体積力を導出し、流場計算を行う。プロペラモデルと流場のカップリングはプロペラモデルで使用する流入速度と体積力を介して行う。重合格子により船体周りの格子とプロペラ近傍を細分化した格子、計算する規則波に適した格子分割数を用いた波浪場生成格子を組み合わせて、効率的に規則波中での主機出力と回転数変動、流場の詳細な解析を行った。本計算手法に適した流場計算の物理時間ステップを確立した。また規則波のパラメータを変化させることにより、プロペラトルク、回転数等の時間変動について、波長の変化による影響を調査した。既存の実験結果と比較して、開発した手法によりプロペラトルク、主機燃料消費量、回転数の変動振幅を精度良く推定できることを確認した。船体運動と主機出力変動、プロペラ特性の変化について流場の変動を可視化することで、相互干渉について考察を加えた。主機関特性モデルを重合格子対応ソルバーに組み込み、予定通りに数値シミュレーション手法を開発したとともに、実験結果との検証により、計算手法の有効性を示した。さらに主船体の運動と変動する流場に関する詳細な解析により、機関出力の応答と流場の干渉に関して考察を加えた。船体を梁とみなした構造応答モデルを開発し、船体形状の弾性変形を重合格子対応ソルバーに格子変形法を用いてカップリングさせ、構造応答を考慮できる数値計算手法を開発した。構造応答モデルにはモード法を適用し、船体の構造応答の主成分である2節と3節のモードについて、各モードの剛性に基づく方程式を解くことにより変位の時間成分を導出し、弾性変形の変位量を求めた。船体の弾性変形については格子変形と移動格子法の組み合わせにより保存則を満たした手法を適用し、各時刻の流場の収束計算のサブイタレーションの際に、構造応答も更新する双方向カップリング手法を採用し、リアルタイムに構造応答を計算できる手法を開発した。計算対象をコンテナ船型とし、向波の規則浪中での計算に適用した。規則波は構造強度の検討に応じた極限海象の条件とした。入射波と船体運動、各モードの時間振幅の時刻歴から、各モードの時間振幅が固有のモードで変動するとともに、2節のモードの振幅が支配的であることを示した。弾性変形有無でのの船尾付近の流速分布の違いや船体運動に弾性変形が与える影響を確認した。さらに船首付近の静止水面上で、規則浪中では水中となる位置の圧力の時間履歴を計測結果と比較した。入射波と船体運動に伴う衝撃圧を精度良く推定できることを確認するとともに、弾性変形有無での比較も行い、水面突入後の2回目の圧力が上昇する傾向を弾性変形により捉えることができることを示した。さらに、圧力の時間履歴と船首付近の自由表面の可視化図との関係から、衝撃圧が生じる状態について詳細な解析を行った。モード法に基づく弾性変形と重合格子対応ソルバーを強連成でカップリングし、予定通りに数値シミュレーション手法を開発した。実験結果との比較等から計算手法の検証を行うとともに、弾性変形が船体運動、船尾流場、船首圧力に与える影響について、自由表面の可視化図等から考察を加えた。各時刻の流場の収束計算のサブイタレーションの際に、主機応答と構造応答も更新する双方向

カップリング手法を採用し、リアルタイムに計算できる手法となっている。重合格子の利点を活かし、入射波を発生させる矩形型の計算格子において効率的に格子を配置するとともに、船体格子も必要な分割数とし、並列計算手法により計算時間を短縮した。推進状態における構造応答と粘性流場の相互干渉について解析し、構造応答の時間履歴の比較から推進影響が構造応答に与える影響が小さいことが分かった。また、入射波の波向きを変更した計算を行い、波向きによる影響も調査した。波向きの変更においても入射波を発生させる計算格子の検討を行い、重合格子による利点を活かしたものとなっている。構造応答の時間履歴等から波向きによる影響を明らかにした。本研究では海象を模擬した波浪場において、主機関をモデル化した手法による主機出力の変動と、船体を梁とみなした船体構造応答を同時に計算できる、時間精度を有した新しい重合格子手法に基づく数値シミュレーション手法を開発することが目標であった。主機応答モデルと構造応答モデルの開発と重合格子対応ソルバーにおけるカップリングにより、波浪中での船舶周りの流れ、主機出力の変動、船体運動と構造応答について相互干渉を含めた複雑挙動を、時間精度を有しつつ同時に得る新たな計算手法を開発し、短時間で多くの有益な情報を得られるシミュレーション手法を構築した。今後は研究計画に基づき、船体を梁とみなした構造応答モデルを開発し、船体形状の変化と格子変形をリンクさせ、構造応答を考慮した数値計算手法を開発する。船体の変形は格子変形と移動格子法の組み合わせにより保存則を満たした手法とし、各時刻の流場の収束計算のサブイタレーションの際に、構造応答も更新する双方向カップリング手法を採用することで、リアルタイムに構造応答を計算できる手法を開発する。また、重合格子手法に基づく、分散メモリ型の計算手法も導入する。今後は研究計画に基づき、主機出力の変動と構造応答を同時に解きながら、相互干渉を含めた船舶の複雑挙動をシミュレーションできる手法を完成させる。時間精度を有する一貫した計算手法により、主機出力変動ー構造応答ー粘性流場の相互干渉を解析し、干渉の要素抽出により主機・構造応答・船体運動から粘性流場の変化までに至る複雑挙動のメカニズム解明に取り組む。計算ノードの購入において入札手続きにより予定より安く調達できたこと、旅費を予定より低くおさえて効率的に使用できたことで次年度使用額が生じた。計算ノードの購入において別予算でも導入できたことや、旅費予定より低くおさえて効率的に使用できたことで次年度使用額が生じた。国際学会等での発表を予定しており、その旅費に使用する。国際学会での発表を予定しており、その旅費に使用する。