hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小胞体糖修飾の統合的ケミカルバイオロジー

・糖タンパク質の品質管理機構に関わる因子の機能解明に向け,糖タンパク質型酵素およびその糖鎖が除去された酵素を半合成により調製し解析した。その結果,上記の因子が秩序をもってフォールディングプロセスに寄与していることを明らかにした。加えて,軽微なミスフォールド体は速やかに天然型に戻されるが,凝集体はほとんどリフォールドしないことが確認できた。この過程に影響する小分子阻害剤を開発するとともに,疾患との連動に関する知見を得た。・糖タンパク質フォールディングに関わる因子の複合化を検出するクロスリンカーを開発し,夾雑系でも機能することを明らかにした。小胞体内に複数存在するマンノシダーゼ類が,糖鎖分岐様式を見分けていることを証明するとともに,小胞体内エンドマンノシダーゼ様活性の発現に,カルボキシエステラーゼが関与していることを見出した。・小胞体に存在するERp29がカルネキシンと複合化を行うことを見出し、化学架橋や固定化粒子を用いた実験から,複合体の構成に関する知見を得た。・合成研究に関しては1)高マンノース型糖鎖構造の迅速合成,2)新たな概念による立体選択的グリコシル化,3)擬ラセミ体結晶化に向けた鏡像体型タンパク質の合成、4)エンドマンノシダーゼの活性を検出するプローブの開発、において成果を得た。・ホスファチジルグルコシド(PtdGlc)の生合成に関して、ホスファチジン酸の飽和脂肪酸部分が厳密に認識されていることが示された。一方、リソPtdGlcのGPR55認識機構の解明と、より創薬に適したアナログの開発を行った。・動物細胞レベルの解析から、C-マンノシル化糖修飾の小胞体フォールディング過程への関与が示唆された。また、Man転移反応には、ドリコール-リン酸-Manの合成経路が供給源として重要であることもわかった。またC-Man-Trpの生体サンプルでの定量分析系を確立した。糖タンパク質のプロセシングと品質管理機構の解明について、小胞体破砕液を用いた研究に取り組んで来た。今年度は糖タンパク質酵素の半合成に成功し、活性を指標にしたフォールディング評価が可能になった。また、糖鎖部分の合成についても、様々な形で最適化が進んでいる。一例として、単一の供与体から両方の異性体を作り分ける手法を開発し、本課題で主として取り扱う糖鎖の構成単位であるグルコースおよびマンノースのグリコシル化について汎用性を確かめた。小胞体糖鎖トリミング経路に関しては、内側のグリコシド結合様式が識別されことや、不良糖タンパク質を分解経路に受け渡す新規酵素活性にカルボキシエステラーゼが関与することを見出したことなど、EDEM類やエンドマンノシダーゼの機能解明に向けて着実に進捗しているものと考えている。加えて、ERp29という新たな因子の関与が明らかになりつつある。C-Man化される分泌タンパク質について,タンパク質品質管理との関連について解析を進めてきた。その結果、C-Man化がジスルフィド結合を介したタンパク質の酸化・還元フォールディングの制御に関与することがわかった。さらに、対するC-Man転移反応が、小胞体におけるドリコール-リン酸-マンノースの合成経路不全細胞株では著しく抑制されることから、本経路がマンノース基質の供給源として重要であることもわかった。一方、C-Man化修飾の最小単位であるC-Man-Trpの生体サンプルでの分析測定系を新たに確立し、マウス全身の組織分布の解析が可能になった。また、LPGlc類縁体の構造活性相関をもとに、新規アナログを開発した。GPR55アゴニスト調節活性をもつ医薬候補化合物として発展が期待できる。一方、本課題の目標としたEDEMの酵素活性の検出とPtdGlc合成酵素の特定については、状況証拠に留まっており、更なる工夫が必要である。完成度の高い成果に結びつけるため、以下の方策を考えている。・新規ミスフォールド糖タンパク質を用いて小胞体内代謝過程におけるグルコシル化の定量を行う。ミスフォールド型糖タンパク質のラセミ結晶化のための糖タンパク質合成を引き続きおこなう。Sep15とUGGTの結合の構造基盤をNMRなどを用いて明らかにする。また、EDEM活性の検出に向けた取り組みを行う。特に種々のPDIと共発現を行い、組み換えEDEMのマンノシダーゼ活性を検討する。新規の反応を種々糖鎖の合成や小胞体エンドマンノシダーゼ活性測定基質の合成につなげる。・2系統のマンノース切断経路における責任酵素の同定に取り組む。また不良糖タンパク質分解に関与する新規エンドマンノシダーゼ活性について、機能の解明や活性本体の同定にも併せて取り組む。独自に開発した化合物を用いた、細胞機能の調節を検討する。・ERp29とCNXの結合がどのような意義を持つかを解明するため、セルフダイマーを形成しないCNX変異体を作製する。また、発現タンパク質だけでなく、動物細胞におけるシャペロンダイマーの形成を評価していく。・MindinをモデルにしてC-Man化タンパク質の品質管理に関わるシャペロン関連分子を探索する。そのIn vitroリフォールディング系を構築し、細胞由来マイクロソーム画分からC-Man化が関与するシャペロン関連分子を同定し、C-Man化糖修飾の作用機構を明らかにする。また、C-Man転移酵素と考えられるDPY-19L1/3遺伝子の発現制御とMindinの小胞体品質管理機構の解析も進める。・標識ホスファチジン酸を合成し、PtdGlcの合成に関与するUGGT活性測定を図る。そのためにはより適切な検出系を模索する必要がある。

LPGアナログの合成については、適切なデザインで、溶解性の問題をクリアしつつ高い活性を持つ化合物を探索する。・小胞体内糖タンパク質品質管理機構に関与するシャペロンへの抗体存在下で、化学合成した糖タンパク質のフォールディングを追跡した。その結果、糖鎖の有無によってリフォールディングシステムが使い分けられていることが確認できた。糖タンパク質の品質管理機構におけるSep15の関与を解析するために、ヒトUGGTのトランケート組み換えタンパク質を調製し結合部位を探った。合成基質を用い、小胞体画分内におけるグルコースの切断および転移に関するアグリコン特異性を解析し、タンパク質部分のフォールディング状態によって調節される可能性が示唆された。また、小胞体存在する2つのマンノース切断経路を解析する上で端緒を開く結果を得た。・カルレティキュリンのラット小胞体におけるmRNA発現量/タンパク質発現量/活性を比較解析し、疾患との連動を明らかにした。・新規な糖鎖合成反応と糖タンパク質の合成の基盤技術について検討した。加えて、加水分解酵素Endo α-mannosidaseがオリゴ糖の合成に応用できることを明らかにした。318残基からなる糖鎖型付加シアル酸転移酵素の半合成に成功した。・小胞体の糖脂質PtdGlcおよびChoGlcに着目して研究を行った。PtdGlc生合成酵素がUGGTであることを証明するためにノックアウトマウス由来のMEF細胞を調整した。PtdGlcのリゾ体(LPGlc)の特異な生物活性に着目し、多様性志向型合成に対応できるアナログをデザインし、その合成ルートを開拓した。グルコシルセラミド分解酵素とCholGlcの合成を関連づけた。・C-Man化糖修飾の小胞体タンパク質品質管理における意義を明らかにするため、Mindinの野生型とその非C-Man化型遺伝子を発現させ、双方のタンパク質生合成や分泌について解析した。その結果、C-Man化糖修飾のタンパク質分泌への関与が示唆された。本年度は、当研究組織が有する要素技術の課題への適用性を検証することに主眼を置いた。以下に記載するように、29年度以降の研究における指針となる成果が得られ、研究の基盤が固められたと考えている。これまで理解が不十分な糖タンパク質の選別過程(分泌経路/分解経路)について、本経路の調節分子を見出した。また、小胞体画分内で糖鎖プロセシングがアグリコンの状態を反映して制御されている現象を見出した。これらの成果から、選別経路の解明に関しては、順調に進捗しているものと考えている。また糖タンパク質品質管理と疾患の関わりを明らかにしたことから、医療応用に関する先鞭をつけたものと考えている。小胞体内糖タンパク質フォールディング系の解析を進め、糖鎖・糖タンパク質基質に対する認識機構を分子レベルで解析するために、これまでに大量に調製できることが明らかになっている麹菌由来UGGTの活性中心を含むC末端側ドメインの大腸菌組み換えタンパク質を調製する系を確立した。
韓国における日本の大衆文化についての調査研究

韓国では今なお過去の歴史に起因する反日意識は根強い。加えて、青少年の間に広がりつつある日本の漫画・アニメ等の大衆文化に対して、日本の新たな文化侵略であり、その内容が青少年教育にとって有害であるとの批判が青少年教育関係者から提起されている。他方、日本の大衆文化の良質のものを受容すべきである、との意見もある。本調査の目的は、(1)このような韓国青少年への日本の大衆文化浸透状況とそのことへの評価の実態を明らかにするための資料やデータを収集し、(2)その分析を通じて日韓両国の青少年における相互理解促進のための課題と方法を明らかにするとともに、(3)韓国だけでなく、アジア全体に広く浸透しつつある日本の大衆文化の影響や問題を解明するための調査研究の方法を検討するための基礎データを得ることである。そのため、日本の大衆文化浸透状況把握を目的に、(1)小・中・高校生とその父母、(2)大学生、(3)企業で働く青年に対して、また、評価の実態把握のため、(4)小・中・高等学校の教師、(5)青少年教育関係者、(6)教育研究者、(5)マスコミ関係者、(6)日本の大衆文化の翻訳、出版、販売事業の従事者・関係者に対して聞き取り調査を実施。その結果をふまえ、小・中・高校生300名への質問紙調査を実施。収集した資料やデータを「公的-私的」、「日常的-非日常的」の二の軸で分類・分析した結果、韓国青少年が小・中・高と成長する過程で次の(1)(6)のような社会過程が総合され、戦後(解放後)50年を経てもなお“反日意識"がより強く育成され続けていることが確認された。(1)日常的に学校教育を通じて教えられる公的な事実としての歴史認識(2)日常的なテレビ・新聞等の情報環境における公的な反日情報と歴史認識の再確認(3)日常の身近な人間関係や生活習慣に刻まれた私的な植民地時代の被害事実(4)慶祝日や名所・旧跡の碑文などによる非日常的で聖的な価値に基づく公的な歴史認識の正当化(5)家族や一族の忌日(命日)などで確認される非日常的で聖的な価値に基づく私的な反日意識の正当化(6)このような韓国の現状を無視するとしか韓国の人達にとらえられない日本の側の対応とその事実を増幅する報道。このように韓国では今なお過去の歴史に基づく反日意識が根強く、公式には日本の現代文化は輸入禁止だが、小・中・高校生への調査結果から日本文化の浸透度について次のことが明らかになった。まず、ハングル訳の日本の漫画単行本を全体で61%、特に高校男子が90%、高校女子も79%が読んでいる。ハングル訳の日本のアニメを見た者はより多く全体の82%、特に小学男子は92%、小学女子も77%。ハングル訳でない日本のアニメを見ている高校男子も59%いる。日本のテレビゲーム経験者は全体の74%、高校男子は92%。日本の歌謡を高校女子の51%、高校男子の39%が聞き、日本の歌手を高校男子の39%、高校女子の30%が衛星放送で見ている。この実態から日本の大衆文化は韓国青少年の私的な日常生活に極めて広く浸透し、しかも、小・中・高と成長するにしたがい接触頻度や関心・意欲が高まることが聞き取り調査から確認できた。さらに本年度の調査結果から、日韓両国青少年の相互理解推進の課題を解明するためには、次の理由により新たな調査研究が必要との結論に至った。第一に、韓国独立50周年を契機に、改めて日本大衆文化容認を巡る賛否が激しく議論されたが、世論調査では容認派増の傾向がみられ、日本文化への評価はここ数年で大きく変化することが予測され、この変化過程の継続調査が必要である。第二に、韓国ではソウル市都市圏とそれ以外の地域との文化の差が極めて大きく、韓国全体の傾向ならびに今後の変化を分析する上で、ソウル市と韓国中・南部地域との比較調査が必要である。第三に、日本文化を受容する韓国青少年の意識と行動の構造を解明する上で、近年の急激な民主化と経済成長に伴う学校教育ならびに家庭や地域社会での生活様式の変化の多面的な調査が必要である。他方、このような急激な民主化と経済成長による青少年の生活様式の変化や都市部と非都市部の比較調査は、同様の社会変化の中にあるアジア各国における日本文化浸透の影響や問題を解明するための課題と方法を検討する上で貴重なデータとなりうることも確認できた。そのため、日本の大衆文化浸透状況把握を目的に、(1)小・中・高校生とその父母、(2)大学生、

(3)企業で働く青年に対して、また、評価の実態把握のため、(4)小・中・高等学校の教師、(5)青少年教育関係者、(6)教育研究者、(5)マスコミ関係者、(6)日本の大衆文化の翻訳、出版、販売事業の従事者・関係者に対して聞き取り調査を実施。その結果をふまえ、小・中・高校生300名への質問紙調査を実施。収集した資料やデータを「公的-私的」、「日常的-非日常的」の二の軸で分類・分析した結果、韓国青少年が小・中・高と成長する過程で次の(1)(6)のような社会過程が総合され、戦後(解放後)50年を経てもなお“反日意識"がより強く育成され続けていることが確認された。(1)日常的に学校教育を通じて教えられる公的な事実としての歴史認識(2)日常的なテレビ・新聞等の情報環境における公的な反日情報と歴史認識の再確認(3)日常の身近な人間関係や生活習慣に刻まれた私的な植民地時代の被害事実(4)慶祝日や名所・旧跡の碑文などによる非日常的で聖的な価値に基づく公的な歴史認識の正当化(5)家族や一族の忌日(命日)などで確認される非日常的で聖的な価値に基づく私的な反日意識の正当化(6)このような韓国の現状を無視するとしか韓国の人達にとらえられない日本の側の対応とその事実を増幅する報道。このように韓国では今なお過去の歴史に基づく反日意識が根強く、公式には日本の現代文化は輸入禁止だが、小・中・高校生への調査結果から日本文化の浸透度について次のことが明らかになった。まず、ハングル訳の日本の漫画単行本を全体で61%、特に高校男子が90%、高校女子も79%が読んでいる。ハングル訳の日本のアニメを見た者はより多く全体の82%、特に小学男子は92%、小学女子も77%。ハングル訳でない日本のアニメを見ている高校男子も59%いる。日本のテレビゲーム経験者は全体の74%、高校男子は92%。日本の歌謡を高校女子の51%、高校男子の39%が聞き、日本の歌手を高校男子の39%、高校女子の30%が衛星放送で見ている。この実態から日本の大衆文化は韓国青少年の私的な日常生活に極めて広く浸透し、しかも、小・中・高と成長するにしたがい接触頻度や関心・意欲が高まることが聞き取り調査から確認できた。さらに本年度の調査結果から、日韓両国青少年の相互理解推進の課題を解明するためには、次の理由により新たな調査研究が必要との結論に至った。第一に、韓国独立50周年を契機に、改めて日本大衆文化容認を巡る賛否が激しく議論されたが、世論調査では容認派増の傾向がみられ、日本文化への評価はここ数年で大きく変化することが予測され、この変化過程の継続調査が必要である。第二に、韓国ではソウル市都市圏とそれ以外の地域との文化の差が極めて大きく、韓国全体の傾向ならびに今後の変化を分析する上で、ソウル市と韓国中・南部地域との比較調査が必要である。第三に、日本文化を受容する韓国青少年の意識と行動の構造を解明する上で、近年の急激な民主化と経済成長に伴う学校教育ならびに家庭や地域社会での生活様式の変化の多面的な調査が必要である。他方、このような急激な民主化と経済成長による青少年の生活様式の変化や都市部と非都市部の比較調査は、同様の社会変化の中にあるアジア各国における日本文化浸透の影響や問題を解明するための課題と方法を検討する上で貴重なデータとなりうることも確認できた。
ヒト胎児肺低形成の病態生理学的および病理形態学的研究

われわれは肺低形成の実験治療を介して得られた純度の高いモデルとして胎児胸水に着目し、胸水を伴う非免疫性胎児水腫を疾患モデルに肺低形成の発生過程を病態生理学的および病理形態学的検討より明らかにし、同時に本症の出生前診断・治療の基盤を確立することを目的とし検討を加えた。その結果、ヒト肺低形成の発症過程には、1)肺胞構築の異常あるいはII型肺胞上皮細胞の分化異常が存在することに、2)これらの異常の発現には胎児胸水の持続期間ならびに発症時期が関与し、発症時期に伴い呼吸細気管支・終末肺胞嚢・肺胞間間質の形成・成熱および肺胞上皮の肺胞細胞への分化など、胎児肺の発達過程の中で諸種の障害が惹起されていること、3)II型肺胞上皮細胞の分化異常には、少なくともII型肺胞上皮細胞の増殖を抑制する因子が存在する可能性が明らかとなった。このような背景をふまえ、肺胞構築細胞の各々の細胞自体の有する増殖・分化の異常あるいはこれらを制御する因子の細胞生物学的証明など、今後、新たな展開が必要である。一方、子宮内における胎児肺低形成の出生前診断法は超音波断層法を用いた胎児肺断面積の測定により確立できた。加えて、超音波Bモード法を用いた肺の他動的変形率の観察を介して、ヒト胎児肺胞間間質の形成・成熟を評価する方法を導入した。このことから、子宮内における胎児肺低形成の発症予知ならびに機能的評価が可能となり、非免疫性胎児水腫ばかりでなく、肺低形成のリスクをもつ胎児の周産期管理の基盤を確立することができた。本年度は胎児肺低形成の発生過程を明らかにする目的で、1)形態:肺の発達過程、2)機能:肺サ-ファクタント産生能の2点について検討を加えた。対象は非免疫性胎児水腫(NIHF)42例、肺低形成や肺硝子膜症のない対照群59例を用いた。肺低形成の基準は肺体重比0.012未満とした。1)肺の発達過程の検討には、呼吸細気管支から中隔・胸膜への垂線上の肺胞数を計測するRadial alveolar count(RAC)を用いた。RACは36週以降で対照群4.3±0.62、NIHF群3.6±0.25(p〈0.05)、31ー35週で対照群3.3±0.29、NIHF群2.9±0.34(p〈0.01)、26ー30週で対照群2.8±0.33、NIHF群2.5±0.20(p〈0.01)であった。以上より、NIHFでは妊娠26週以降では有意にRACが減少しており、形態学的に肺胞の発育遅延が存在することが示唆された。2)肺サ-ファクタント産生能はABC法を用いて免疫組織化学反応を行い、II型肺胞上皮細胞におけるアポ蛋白の発現性を半定量的に解析した。一次抗体には三種の抗Surfactant apoprptein(AP)抗体を用いた。評価は陽性細胞数の出現頻度と分布を指標にし、(++)びまん性、(+)散在性、(-)殆どないの三段階に分類した。家兎抗AP抗体、PE10に対する反応は対照群では胎令23週から陽性例が出現し、31週以降多くの例が(++)を示した。一方、NIHF群では31週以降有意に反応性が低下しており、II型肺胞上皮細胞の機能的成熟遅延の存在が示唆された。PE10に対する反応は、31週以降(++)を示さなかった12例中10例が胸水貯留例であり、うち7例は2週間以上の胸水貯留例、8例は肺低型成例であった。

HSー2に対する反応は、対照群では胎令20週より陽性例が出現し、26週以降で多くの例が(++)を示した。NIHF群での反応性は26ー30週で有意に反応性が低下し、31週以降では低下を認めなかった。以上より、胎児のII型肺胞上皮細胞の機能成熟におけるAPーAとAPーBの持つ意義が異なる可能性が示唆された。前年度に行ったヒト胎児肺の発達過程の検討によって、肺胞と間質の発育・成熟過程は異なる可能性が示唆された。そこで、本年度は正常胎児における生理的な肺胞と間質双方の発育・成熟の制御機構を、1)病理形態:肺の発達過程、2)細胞生物学:肺胞上皮細胞および肺線維芽細胞の増殖制御機構の2点から検討することにより、肺低形成の発症過程を明らかにすることを目的とした。対象は肺低形成のない妊娠18ー41週の胎児30例とした。1)肺の発達過程の検討は、肺胞の発達の指標として呼吸細気管支から中隔・胸膜への垂線上の肺胞数を計測するRadial alveolar count(RAC)、肺間質の発達の指標としてRACの設定線上に占める肺間質の割合を用いた。RACは妊娠26ー30、31ー35、36週以降で、各々2.8±0.33、3.3±0.29、4.3±0.62(mean±SD)と妊娠36週以降に有意に増加した。組織学的肺間質の割合は、各々54.9±4.9%、56.9±4.5%、44.3±6.9%、22.1±3.0%と、妊娠31週以降有意に減少した。以上より、肺胞数の増加に先行して、肺間質が減少することが明らかになり、肺胞と間質は発達・成熟過程において異なる制御を受けている可能性が示唆された。2)肺胞上皮細胞および肺線維芽細胞の増殖制御機構の検討は、胎児血清が各々の増殖能に及ぼす影響を^3Hーthymidine取り込み能を用いて検討した。肺胞上皮細胞および肺線維芽細胞はマウス胎仔20日目の肺組織から分離培養した。肺胞上皮細胞への^3Hーthymidine取り込み能は、妊娠24ー27週、28ー31週、32ー35週、36週以降で、各々34839±2823、41546±85、40501±1922、40469±2741cpm/wellと妊娠28週以降に有意に増加した。線維芽細胞では、各々136891±5809、134630±14362、137063±5764、124744±14336cpm/wellと有意差を認めなかった。以上より、正常ヒト胎児血清による肺胞および間質の発育・発達の制御機構は異なる可能性が示唆された。前年度に行ったヒト胎児肺の発達過程の病理形態学的および細胞生物学的検討によって、肺胞と間質の発育・成熟過程は異なることが示唆された。そこで、本年度は、正常胎児における生理的な肺の発達過程を評価する非侵襲的な指標を開発することを目的として、超音波M-mode法を用いた胎児肺の他動的変形率の妊娠の進行に伴う推移と組織学的所見との関連を検討した。対象は肺低形成のない妊娠24-40週の胎児179例とした。組織検体には対応する妊娠週数の胎児合併症を認めない死産児20例と出生後1日以内の新生児死亡20例の計40例の肺を用いた。胎児肺の他動的変形率の検討は、心四腔断面の房室弁直下でM-mode法を用いて胸郭内壁と心外膜との距離を求め、心拍動一周期毎に得られる測定値の最小/最大距離の比を用いた。組織学的所見の検討は、肺胞の発達の指標として呼吸細気管支から中隔・胸膜への垂線上の肺胞数を計測するRadial alveolar count(RAC)、肺間質の発達の指標としてRACの設定線上に占める肺間質の割合を用いた。その結果、1)胎児肺の他動的変形率は妊娠24-28,29-32,33-36,37-40週で、0.86±0.054,0.83±0.069,0.79±0.074,0.75±0.057で、妊娠28と36週に変極点を示し、妊娠29週以降有意に増加した。
ヒトサーファクタント蛋白の代謝分解を阻害する物質の研究

日本における原発性肺胞蛋白症患者の肺胞洗浄液および血清中に、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)に対する中和自己抗体が存在し、またGM-CSFノックアウトマウスが肺胞蛋白症様の病態を示すことから、この中和抗体が本疾患の原因である可能性が強いことを既に報告していた。本研究では、日本を含む5カ国、計24名の原発性肺胞蛋白症患者の血清を調べ、全ての患者血清中にこの中和抗体が存在することを明らかにした。人権を超えて、原発性肺胞蛋白症患者の血清中にこの中和抗体が存在するという事実は、この中和抗体が本疾患の原因であることを強く示唆するものである。次に、GM-CSFをカップリングさせたラテックスビースを作成し、このビーズを用いた抗GM-CSF自己抗体のアフィニティー精製を行った。精製された自己抗体のイディオタイプはIgGであり、サブグラスはIgG_1およびIgG_2であり、この自己抗体がモノクローナル抗体でないことが明らかにされた。さらに、このラテックスビースを用いた原発性肺胞蛋白症の血清診断の可否を明らかにするため、原発性肺胞蛋白症患者、その他の肺疾患患者、および健康人、計110人の血清によるラテックス擬集反応を調べた。結果は感度100%、特異度98%で、原発性肺胞蛋白症の血清診断法を開発することができた。従来の肺胞蛋白症の確定診断法は、肺胞洗浄液の生化学検査や、肺組織の病理検査であり患者にとって侵襲の大きいものであった。本研究で開発した血清診断法は、それらに比べはるかに侵襲の少ないものであり、診断手技に伴う患者のリスクを軽減でき得るものである。今後は、抗GM-CSF自己抗体のエピトープを決定し、どのようなメカニズムでこの自己抗体が発現するのかを明らかにしていく。今後の本研究の展望として、原発性肺胞蛋白症の新たな治療方法が確立に寄与しうると考えている。
多量の銀を含むカルコゲナイド非晶質薄膜の光析出現象(核生成と成長プロセスの研究)

平成11年度、平成12年度の2年間で光析出粒子の核発生と成長プロセスについて基礎的なデータが得られた。実験に用いた試料は、バルクガラスではAg_xAs_<15>S_<40-x>、系(35≦x≦45)、薄膜試料ではAg_x(Ge_<0.3>S_<0.7>)_<100-x>系(55≦x≦67)である。バルクガラスでは銀濃度が低いほど析出銀量は少ないが核発生数は多い。銀濃度が高いと大きなサイズの析出物が見られるがその数は少ない。つまり銀濃度の高い場合、析出銀量は多いが核発生数は少ない。薄膜試料では銀濃度が低いほど析出銀量は少ないが、核発生数は銀濃度による大きな変化はみられない。銀濃度の多い試料では銀粒子が大きく、ほとんど隙間のない密な状態で析出する。核発生を高密度にするためには核形成剤を添加することが有効であることがわかった。金添加は金イオン注入も含めてバルクガラスでは著しい効果が見られたが、薄膜では期待した結果が得られなかった。電子ビーム照射についても金添加と同様の結果であった。平成13年度はバルクガラスと薄膜でなぜ核発生機構が異なるか調べた。核の成長速度は試料の銀濃度に大きく依存することがわかった。つまり、銀濃度が少し増えると成長速度は著しく増加する。このことはバルクガラスと薄膜で違いはない。以上の結果をまとめると次のようなモデルが考えられる。均一核生成理論では銀濃度が高いほど核発生数も析出銀量も増加する。しかしそのようにならないので、光析出現象は不均一核発生であると考えられる。つまり核発生サイトが試料表面にあると考えられる。バルクガラスの場合、サイト数は銀濃度が低いほど多い。ガラス構造に関係していると思われる。薄膜試料では構造がバルク試料より乱れているので銀濃度が高くても多くの核発生サイトが表面に現れると考えられる。金添加すると金原子はクラスターを形成し、新たな核発生サイトになると考えられる。つまりサイト数が増加するわけである。もともとサイト数の多い試料では影響は少ないが銀濃度の高いバルクガラスではもともとのサイト数が少ないので影響は顕著に現れる。金添加による析出銀量の変化は、金添加によるガラス構造の乱れの増加に関係していると思われる。実験結果から判断すると、薄膜のほうが金添加により構造の乱れが多くなるものと推察される。平成11年度はバルク試料を用いて光析出現象における核生成と成長のプロセスの基礎データを得た。主な試料はAg45As15S40組成のバルクガラスである。1.水銀燈光の照射により円盤状の銀粒子が析出することを確認した。光学顕微鏡ではフラットな円盤にみえるが、SEM観察で樹枝状の析出物が放射状に集合しているものであることがわかった。AFM観察では中心部分が周辺部分より高い(盛り上がっている)ことがわかった。

したがって、析出粒子の成長は銀イオンの表面拡散だけで起こるのではなく、ガラス内部からの銀イオンの供給によっても起こることが推察される。前者の銀イオンは円盤の半径方向の成長に、後者の銀イオンは円盤の厚みを増す成長に関与しているものと推察される。2.バルク試料では核発生が起こりにくいと言われているが、真空中で光照射した試料では多数の核が発生する。したがって、鏡面研磨した表面に付着している水分子等が核発生をおさえているものと推察される。核発生が少なく銀イオンの供給が十分であると析出粒子は円盤状に成長する。しかし核発生が多く銀イオンの供給が十分でないと析出粒子はツブ状に成長するものと考えられる。3.核発生を著しく増加させる目的でガラスの表面層に金イオンを打ち込んだが期待した効果は得られなかった。打ち込んだ金イオンはクラスターを形成しにくく光析出現象における核形成剤として働いていないものと推察される。平成12年度は薄膜試料を用いて光析出現象における核生成と成長のプロセスの基礎データを得た。主な試料はAg65(Ge0.3S0.7)35組成の薄膜である。また微量の金を添加した試料(バルクガラス、薄膜)を作製して金の核形成剤としての作用を調べた。1.水銀燈光の照射により直径0.2μm以下のつぶ状の銀粒子が密集して析出することを確認した。薄膜試料では核発生が起こりやすいので微少な析出物が多く得られるものと考えられる。光感度および分解能からみると、バルク試料より薄膜試料の方が光記録デバイスへの応用に向いていると考えられる。2.Ag45As15S40組成のバルクガラスに0.10.5wt%の金を添加した試料で光析出現象を調べた。金含有量の増加とともに銀粒子数は著しく増え、また粒子径は著しく減少した。添加した金が核形成剤として作用しているものと考えられる。一方薄膜試料では、1.17.8wt%の金添加により、銀濃度の低い試料では光析出現象が促進されることがわかった。しかし、銀濃度の高い試料では変化は認められなかった。薄膜試料ではもともと核発生が起こりやすく、金の核形成剤としての作用がバルクガラスの場合ほど目立たないものと考えられる。3.核発生を著しく増加させる目的で薄膜の表面層に金イオンを打ち込んだが期待した効果は得られなかった。バルクガラスに金イオンを打ち込んだ場合と同じく、薄膜に打ち込んだ金イオンもクラスターを形成しにくく光析出現象における核形成剤として働いていないものと推察される。平成13年度は、光析出現象においてバルクガラスと薄膜試料でなぜ核発生機構が異なるかについて調べた。実験に用いた試料は、バルクガラスではAg_xAs_<15>S_<40-x>系(35≦x≦45)、薄膜試料ではAg_x(Ge_<0.3>S_<0.7>)_<100-x>系(55≦x≦67)である。実験結果を以下に述べる。1.バルクガラスでは銀濃度が低いほど析出銀量は少ないが核発生数は多い。銀濃度が高いと大きなサイズの析出物が見られるがその数は少ない。つまり銀濃度の高い場合、析出銀量は多いが核発生数は少ない。2.薄膜試料では銀濃度が低いほど析出銀量は少ないが、核発生数は銀濃度による大きな変化はみられない。銀濃度の多い試料では銀粒子が大きく、ほとんど隙間のない密な状態で析出する。
連続記録交通流画像データを用いた車両走行危険度評価手法に関する研究

道路交通の安全性向上に資する研究を学術的な観点から概括すると,1)交通現象分析に基づく危険要因の把握,2)安全性評価指標の確立,3)交通安全改善施策の効果予測手法の構築に関するテーマの遂行が望まれている.この点を踏まえ,本研究ではある一定の距離を有する道路区間を対象として,その交通流を連続的に記録したビデオより,画像処理手法により抽出された車両走行軌跡データを基本データとして用い,交通流としての走行危険性評価手法の構築を試みてきた.主な研究内容は,次の3点に要約される.1.対象道路区間における事故形態に応じた定量的コンフリクト評価手法を構築するとともに,各地点における交通事故発生件数とコンフリクト指標との関連性を吟味し,走行危険度評価の観点から定量的コンフリクト評価の意義を確認した.2.上記1.で構築したコンフリクト評価手法を活用し,潜在的に事故危険性の高い走行車両を抽出するとともに,画像データより得られる車種・車両走行位置・車線変更の有無等の情報もあわせ用いて,事故危険度の高い状況に至る要因・過程について明らかにしてきた.3.交通流の安全性評価ならびに道路デザインにも利用可能なミクロシミュレーションの開発を企図して,車両走行挙動の分析・モデル化を試みてきた.車両走行軌跡データに基づき,統計分析手法ならびにソフトコンピューティング手法を適用して,ミクロレベルの車両走行挙動モデルを構築した.車両走行モデルには追従走行モデル,車線変更モデル等が含まれるが,従来型モデルと異なり車間距離が異常に接近し,潜在的な事故危険性が高まる状況においても対応可能なものである必要がある.道路交通の安全性向上に資する研究を学術的な観点から概括すると,1)交通現象分析に基づく危険要因の把握,2)安全性評価指標の確立,3)交通安全改善施策の効果予測手法の構築に関するテーマの遂行が望まれている.この点を踏まえ,本研究ではある一定の距離を有する道路区間を対象として,その交通流を連続的に記録したビデオより,画像処理手法により抽出された車両走行軌跡データを基本データとして用い,交通流としての走行危険性評価手法の構築を試みてきた.主な研究内容は,次の3点に要約される.1.対象道路区間における事故形態に応じた定量的コンフリクト評価手法を構築するとともに,各地点における交通事故発生件数とコンフリクト指標との関連性を吟味し,走行危険度評価の観点から定量的コンフリクト評価の意義を確認した.2.上記1.で構築したコンフリクト評価手法を活用し,潜在的に事故危険性の高い走行車両を抽出するとともに,画像データより得られる車種・車両走行位置・車線変更の有無等の情報もあわせ用いて,事故危険度の高い状況に至る要因・過程について明らかにしてきた.3.交通流の安全性評価ならびに道路デザインにも利用可能なミクロシミュレーションの開発を企図して,車両走行挙動の分析・モデル化を試みてきた.車両走行軌跡データに基づき,統計分析手法ならびにソフトコンピューティング手法を適用して,ミクロレベルの車両走行挙動モデルを構築した.車両走行モデルには追従走行モデル,車線変更モデル等が含まれるが,従来型モデルと異なり車間距離が異常に接近し,潜在的な事故危険性が高まる状況においても対応可能なものである必要がある.本研究では,ある一定の距離を有する道路区間を対象として,その交通流を連続的に記録したビデオより,画像処理手法により抽出された車両走行軌跡データを基本データとして用い,交通流としての走行危険性評価手法を構築することを目指す.本年度は,以下の2テーマについて取り組んだ.(1)テーマ1車両走行挙動データに基づく交通流の安全性評価法に関する研究a)道路交通の安全性を評価するため,定量的コンフリクト指標の適用可能性について検討した.連続撮影ビデオデータより抽出した車両走行挙動データを対象として,車両単独事故・車両相互事故それぞれに対応するコンフリクト指標を求め,各指標の特性を明らかにした.b)上記(1)a)で示した定量的コンフリクト分析指標について事故類型別にコンフリクト指標と事故発生状況との相関関係について分析し,定量的コンフリクト指標の交通安全性評価に対する適用性について吟味した.c)各車両の走行挙動の連続記録データを対象に,データマイニング的な視点を持ちつつ、上記(1)a)で提案したコンフリクト指標を用いて,潜在的な衝突危険性の高い走行挙動を抽出した.加えて,各種統計的な指標に基づき,コンフリクト指標の観点から走行挙動の類型化を図り,潜在的な事故危険性の観点から各グループの意味づけを行う.(2)テーマ2ミクロ走行挙動分析ならびにコンフリクトシミュレーションの構築車両走行挙動データに対する統計分析等を通して,コンフリクトシミュレーションの主要サブモデルとなる車両走行挙動モデルの構築を試みた.本研究で取り扱う走行挙動モデルは,道路進行方向の挙動を中心に記述する追従モデル,ならびに道路横断方向の挙動を表す車線変更モデルの2モデルに大別され,回帰分析をはじめとする統計分析手法,ファジィ推論等のソフトコンピューティング手法を活用して挙動解析を行い,モデル化の基本的枠組みを構築した.本年度も車両走行挙動データに基づく交通流の安全性評価法に関する研究(サブテーマ1),ミクロ走行挙動分析ならびにコンフリクトシミュレーションの構築(サブテーマ2)およびコンフリクトシミュレーションによる走行安全性向上施策に関するケーススタディ(サブテーマ3)の3課題に取り組んできた.サブテーマ1では,分析対象区間の車両軌跡データを用いて定量的コンフリクト指標を算出し,交通流としての安全性について評価を行うとともに,潜在的事故危険性の高いケースの画像データも用いて,危険事象に至る原因・過程について分析を行った.

これらの分析結果と,対象区間の道路線形データとを対応づけて考察することで,道路デザインに関わる要因の中で交通安全性の点で問題を生じる可能性が高いものについて検討した.サブテーマ2では,事故の潜在的危険性の評価も可能なコンフリクトシミュレーションモデルの構築を目指してきた.そこで,車両間コンフリクトが頻発する合流部を対象として,画像データに基づき合流車のギャップ選択や速度調整等の走行挙動のモデル化を試みた.この走行挙動モデルを組み込んだシミュレーションモデルの現況再現性を,道路区間での速度分布やコンフリクトの発生頻度等の指標に基づき評価した.サブテーマ3では,サブテーマ2で構築してきたコンフリクトシミュレーションにより,走行支援道路システム(AHS)の導入を想定した包括的な交通安全施策の効果分析を試みた.その際,定量的な評価指標として,交通コンフリクト指標を用いて潜在的な衝突危険度の改善効果を推定した.また,交通流の安全性と効率性の間の関係についても検討した.
第三紀周北極型分布を示すムツテンチャタテ属の大規模系統構築と生物地理解析

東南アジア産のムツテンチャタテ属の分類学的研究を行い,9新種を期間中に記載した.また中国から記載されていたCryptopsocus属をムツテンチャタテ属のシノニムとした.ムツテンチャタテの系統解析により形態に基づいて推定された種群のほぼ全てが分子系統でも単系統と認められること,その一方でごく一部の種群において,交尾器形態の収斂や逆転現象が生じており,これにより誤った種群分類がなされていることを確認した.分岐年代推定,生物地理学的解析により,第三期にベーリング陸橋を通じた大陸間の移動分散,および寒冷期の分布の縮小が現在のムツテンチャタテの分布形成に大きく関与したことが明らかとなった.昨年度までに蓄積された標本に基づき,ムツテンチャタテ属Trichadenotecnumの分子系統解析および分類学的研究を進めた.分子系統解析に関しては,旧世界のサンプルの解析をほぼ終え,良好な結果が得られている.また北米のサンプルも一部解析を行い,新世界で多様化しているムツテンチャタテが,旧世界の単一祖先に由来する事が示唆された.ムツテンチャタテ属の分類学的研究も進め,マレーシア産本属4新種を含む20種の分類学的再検討論文を投稿した.台湾,タイの本属の分類学的研究も進めた.ムツテンチャタテの分岐年代を明らかにする上で,化石記録のあるより広い分類群を含めた系統解析が必須となる.ムツテンチャタテ属とはやや遠縁ではあるが,同じチャタテ亜目で多様化をとげたケチャタテ下目の高次系統解析も行い,論文がアクセプトされた.ムツテンチャタテ属が属するチャタテ亜目全科の高次系統解析も行い,論文がアクセプトされた.このテーマに関しは,9月にDresden Meeting on Insect Phylogenyで招待講演を行った.また,年代推定に必須となる,化石チャタテムシの分類学的位置づけの再検討も行った.関連テーマとして,ムツテンチャタテ属と同様に,新世界と旧世界で隔離した分布を示すホラアナチャタテ科Prionoglarididaeの系統学的,生物地理学的研究を進めた.その過程で,一部のグループの雌にペニス様の交尾器が見られる事が明らかとなったため,この研究も行い,論文がアクセプトされた.2月25日から3月10日までにメキシコ(メキシコシティ,オアハカ州,チアパス州)で調査を行い,DNA解析に必要なムツテンチャタテ属Trichadenotecnumのサンプルを収集した.また,現地協力者のGarcia Aldrete博士のコレクションを精査し,DNA解析にも耐えうる本属のサンプルが蓄積されていることを確認し,日本に持ち帰った.過去に収集したアジア地域のムツテンチャタテ属の分類学的検討を進めた.台湾から15種,マレーシアから13種,タイから50種弱の分布を確認した.いずれの地域もムツテンチャタテ属の分類学的研究はこれまでほとんど行われておらず,これらのサンプルには多くの未記載種が含まれる.本年度は特に台湾とマレーシアのサンプルに基づく記載を行い,これらは25年度中の早い段階で投稿する予定である.アジアのサンプルに基づき,DNAの予備解析を進めた.核の18S rDNA, Histone 3およびミトコンドリアの16S rDNA, 12S rDNA, COI遺伝子がほぼ全てのサンプルで増幅でき,またこれらの遺伝子に基づく系統解析を行うことで,本属の強固な系統仮説を構築可能であることが示された.ムツテンチャタテ属はアジアでも非常に多様化しており,その系統関係の解明は本属の系統進化,形態進化,生物地理学を行う上で重要な意味を持つことから,25年度中にアジアのサンプルのみに基づく系統解析の結果を論文として投稿することを予定している.主研究課題と関連して,近縁昆虫の分類,系統学的研究や,また他の昆虫を材料とした生物地理学的研究も行った.6月21日から7月5日までメキシコ(メキシコシティ,ケレタロ州,タマウリパス州,サンルイスポトシ州,イダルゴ州)で調査を行い,DNA解析に必要なムツテンチャタテ属Trichadnotecnumのサンプルを収集した.これらのサンプルの遺伝子解析を進めた.アジアのサンプルの分類学的検討を行った.マレーシア産ムツテンチャタテ属20種の分類学的再検討を行い,4新種,10新記録種を確認し,形態に基づきこれらの種群分けを行った.また,これまでCryptopsocus属として知られていたチャタテムシが,Trichadenotecnum属のシノニムであることを明らかにするとともに,Cryptopsocus属のタイプ種と近縁な3新種を記載した.この他,台湾,タイ,マレーシアサバ州のムツテンチャタテの分類学的再検討が進行中である.旧世界のサンプルの遺伝子解析(核18S rDNA, Histone 3,ミトコンドリア12S rDNA, 16S rDNA, COI遺伝子)および系統解析(Trichadenotecnum 70種,外群26種)が完了し,論文を投稿準備中である.属の単系統性やこれまで認識されて来た種群のほとんどの単系統性が認められた一方,majus種群では交尾器形態の収斂や逆転現象が頻繁に起こっており,これまでの形態に基づく種群分けが妥当ではなかったことが明らかとなった.この結果は現在論文を執筆中であり,早い時期に投稿する.メキシコのサンプルの解析を早急に進め,系統解析,分岐年代推定を行い,早急に研究を完成させる.

旧世界に分布するムツテンチャタテ属Trichadenotecnumの全ての種群をカバーする72種を用い,5遺伝子マーカー(核18S, Histone 3,ミトコンドリア16S, 12S, COI)に基づく系統推定を行った.解像度の高い系統樹が得られ,本属の種群分類に関して,以下の諸点が明らかとなった:形態によって認識されてきたほとんど全ての種群が単系統群であること;種群間の分岐関係も,形態による推定と大きく矛盾しないこと;sexpunctatum種群はmedium種群に内包され,後者は側系統群となること;distinctum種群,vaughani種群はmajus種群に内包されること;majus種群はさらに2つの種群に分割されること.上記分子系統の結果に基づき,本属で非常に多様化した雄交尾器形態の進化史の推定も行った.その結果,分類や系統推定上特に重視されてきた形質において,並行的な退化や,また進化の逆転現象が認められた.また,多くの未記載種を含む東南アジア産ムツテンチャタテ属の分類学的研究を行った.中国から別族に分類される新属として記載されたCryptopsocus属がムツテンチャタテ属のシノニムであることを認め,前者に属する種をムツテンチャタテ属のmarginatum種群に移した.また,本種群に分類される2新種をタイおよびボルネオから記載した.また,分子系統によって2系統に分割されたmajus種群の一方の系統をalinguum種群としてまとめ,本種群に2新種(いずれもタイから)を含む6種を分類した.旧世界産種で構築した分子系統に,本プロジェクトで収集した北米およびメキシコのサンプルを加えて系統解析を行い,本プロジェクトのメインテーマである旧世界ー新世界間の本属の生物地理学的考察を行った.新世界産ムツテンチャタテ属は3系統からなり,そのうち2系統は旧世界系統に内包された.この結果に関して,現在論文を執筆中である.東南アジア産のムツテンチャタテ属の分類学的研究を行い,9新種を期間中に記載した.また中国から記載されていたCryptopsocus属をムツテンチャタテ属のシノニムとした.ムツテンチャタテの系統解析により形態に基づいて推定された種群のほぼ全てが分子系統でも単系統と認められること,その一方でごく一部の種群において,交尾器形態の収斂や逆転現象が生じており,これにより誤った種群分類がなされていることを確認した.分岐年代推定,生物地理学的解析により,第三期にベーリング陸橋を通じた大陸間の移動分散,および寒冷期の分布の縮小が現在のムツテンチャタテの分布形成に大きく関与したことが明らかとなった.終了予定期間までに研究を完了することが出来なかった.その理由は以下の通り.(1)2回目のメキシコ調査が1年延期されたこと.これはすでに24年度の報告でその遅れを記載しており,その後の経過は順調に進んでいる.(2)DNA用に保管されていなかった標本からの遺伝子増幅に手間取ったこと.これは論文の完成を結果的には遅らせたが,これは研究の遅延ではなく,むしろ当初予定外のサンプルを解析に加え,研究の完成度を高めるために必要な時間であったと判断している.いずれの問題もすでに解決しており,早急に論文を完成させる予定である.
都市およびその近傍における断層活動度の地球化学的評価

本研究の目的は都市近傍における活断層の活動度を地球化学的に評価し,都市における地盤,とくに地震との関係を検討するものである.この目的に添って,本年度行った研究の実績は以下のように要約できる.1.名古屋市を中心として断層とそれに関した露頭や湧泉の分布図を作製した.さらに中部地方の地震分布を参考として両者を対比し,地球化学的観測点として有効な地点の選定を行った.その結果,根尾谷断層系,屏風山断層系,ならびに猿投断層系の露頭B至は湧泉が候補地として得られた.2.上記と平行して地球化学的予備調査を行い,湧泉におけるHe, CH_4断層露頭におけるH_2の発散および3の変動が活断層の活動と関連づけ得ることを明らかにした.3.上記のうち, He, CH_4については既に愛知県湯谷温泉(中央構造線系),岐阜県瑞浪温泉(屏風山断層系)において連続観測を継続中である.また名古屋市にごく近い屏風山断層系のものと思われる深井戸(通称古川井戸)は基板の花崗岩中に深さ1600mまで穿孔された自噴井であり,名古屋市の地盤活動を環視するに最適のものと考えられる.しかし,遊離のガスをもたないので溶存ガスの連続観測およびその評価を行う必要がある.そこで溶存ガス組成の新しい分析法の開発を行うと共に20分間隔で5日間の連続観測を行い,溶存ガスの組成変動が地球潮汐による歪変化と関係し合っていることを見出し,この井戸の地盤活動の環視のうえでの有効性を立証した.4.断層露頭におけるH_2を連続観測するためのH_2計を開発し,予備テストを断続中である.これは梶尾谷断層系の露頭に放置される.5.上記4に関連して岩石破壊実験のときにとくにH_2が放出されることを見出し,従来得られた地震活動の際のケースと対比し得た.本研究の目的は都市近傍における活断層の活動度を地球化学的に評価し,都市における地盤,とくに地震との関係を検討するものである.この目的に添って,本年度行った研究の実績は以下のように要約できる.1.名古屋市を中心として断層とそれに関した露頭や湧泉の分布図を作製した.さらに中部地方の地震分布を参考として両者を対比し,地球化学的観測点として有効な地点の選定を行った.その結果,根尾谷断層系,屏風山断層系,ならびに猿投断層系の露頭B至は湧泉が候補地として得られた.2.上記と平行して地球化学的予備調査を行い,湧泉におけるHe, CH_4断層露頭におけるH_2の発散および3の変動が活断層の活動と関連づけ得ることを明らかにした.3.上記のうち, He, CH_4については既に愛知県湯谷温泉(中央構造線系),岐阜県瑞浪温泉(屏風山断層系)において連続観測を継続中である.また名古屋市にごく近い屏風山断層系のものと思われる深井戸(通称古川井戸)は基板の花崗岩中に深さ1600mまで穿孔された自噴井であり,名古屋市の地盤活動を環視するに最適のものと考えられる.しかし,遊離のガスをもたないので溶存ガスの連続観測およびその評価を行う必要がある.そこで溶存ガス組成の新しい分析法の開発を行うと共に20分間隔で5日間の連続観測を行い,溶存ガスの組成変動が地球潮汐による歪変化と関係し合っていることを見出し,この井戸の地盤活動の環視のうえでの有効性を立証した.4.断層露頭におけるH_2を連続観測するためのH_2計を開発し,予備テストを断続中である.これは梶尾谷断層系の露頭に放置される.5.上記4に関連して岩石破壊実験のときにとくにH_2が放出されることを見出し,従来得られた地震活動の際のケースと対比し得た.
脆弱な組積造建物の耐震補強を推進する工法の開発とその普及法に関する研究

平成22年度には、技術的なアプローチとしては、前年度に振動台が故障したために実施できなかった不整形石を用いた1階建て組積造建物と2階建てアドベ組積造住宅に対するPP-バンド(ポリプロピレン製の紐)耐震補強工法の効果の検証を行った。その結果、両者の場合において、PP-バンド耐震補強工法によって耐震性を大幅に向上できることが分かった。加えて、PP-バンド工法によって耐震補強された組積造住宅の動的挙動を正確にモデル化するために、構造物の破壊現象まで追跡可能な先端的の数値解析手法であるAEMを用いた組積造建物の数値解析ツールの改良を行った。耐震補強を推進する社会的アプローチに関しては、発展途上国の社会状況に特に注意を払った災害リスク認識の創生と耐震補強促進制度を提案した。具体的には、世界各地の建物の特徴や建設環境をまとめた米国地震工学会(EERI)のWHE(World Housing Encyclopedia)のデータを基に、建物を取り巻く環境を人々の収入と建物コストの比、都市化のレベル、耐震基準の整備状況や施工時の品質管理のレベル、建物のタイプなどから4種類に分類した。次に、それぞれの分類に合った4種類の耐震補強推進制度を提案した。これらの制度はいずれも、将来の地震被害を劇的に減少させるとともに、耐震補強を取り巻く関係者の地震時の出費(市民、行政、地震保険業者、耐震補強業者、などの視点から)を大幅に軽減させる制度であり、全ての関係者はに耐震補強の推進にインセンティブを与えるものになっている。本研究の最終目的は、発展途上国の組積造住宅を耐震補強する適切なシステムを開発し、将来起きる地震による人命の損失を最小化であり、そのためには、技術的なアプローチと社会制度的なアプローチをうまく組み合わせることが重要である。技術的なアプローチとしては、特別な技術が不要でかつ経済的な工法であるPP-バンド(ポリプロピレン製の紐)工法を対象地域の建物の特性を踏まえて提案する。具体的には組積造住宅に対する振動台実験等を行うとともに、PP-バンド工法によって耐震補強された組積造住宅の動的挙動を正確にモデル化する三次元応用要素法(AEM)を用いた数値解析ツールの精度向上を図る。そして、パラメトリックスタディーを行い、PP-バンド工法を適切に施工するための考え方(設計ガイドライン)を示し、対象地域に応じた各種の不確定性さを原因とする性能低下を加味した上でも十分安全な性能を担保するPP-バンド工法を分かりやすく説明する施工マニュアルを用意する。平成21年度には、上述の技術的なアプローチとして、東京大学生産技術研究所の耐震構造研究グループ(ERS)が共同所有する3次元電磁式振動台を利用して、多様な組積造住宅の中で、「a)整形されていない石積み組積造平屋建て建物の振動台実験」と「b)2階建て日干し煉瓦(アドベ)造建物の振動台実験」の耐震性の評価を行う予定であった。しかしこの実験に使用する予定であった振動台がうまく作動せず、開発業者による動作確認と振動台のハードとソフトの改良が必要になり、実験の実施が6ヶ月間の遅れたために予算の一部を繰り越した。振動台が何とか利用可能になって、上記のa)とb)の組積造の振動台実験を行い、両者の耐震性を評価した。実験結果からは、これまで実験で確かめられていなかった上記のa)とb)の組積造の振物台実験においても、PP-バンド工法が高い耐震補強効果を有することが確認できた。
工作機械における機械要素挙動のnmオーダでの精度評価と仕上面への転写性

本研究は、超精密切削加工における加工精度を支配する最も基本的な要因であると考えられる,工作機械要素の運動精度をナノメートルレベルで評価し、これらの運動精度と加工精度との関連を、運動精度の仕上面への転写性という観点から明らかにしようとするもので、以下にあげる研究成果を得た。1.被測定面に投射した光のある点での反射光量は被測定面の位値によって変化する。この原理にもとづき、差動増幅などの採用によってSN比を高め、サブナノメートルの分解能を持つ反射光電式変化計を開発した。2.前述した超高感度反射光電式変位計をセンサとして用い、3点法を応用して、高精度静圧空気軸受の回転精度を測定し、軸や軸受の形状精度にもとづく軸振れは50nm程度あるものの、回転方向のある一点での軸振れの再現性は極めて高く、2nm以下であることが明らかになった。3.レーザビームを直線基準として採用し、フィードバック用ピエゾ素子に支持された4分割フォトダイオードの中心が常にレーザビーム中心に位置するようにピエゾ素子を駆動し、その駆動電圧から光線基準からのずれを検出することによって、運動体の直進精度をナノメートルレベルで評価できる手法を開発した。4.前述した手法を用いて、エアスライドおよび弾性ヒンジを利用した送り機構の運動精度を測定し、後者では数十μmの範囲では1nm以下の直進精度を持つことを明らかにした。5.前述した静圧空気軸受を主軸に、弾性ヒンジを送り機構に用いてダイヤモンド工具による切削を行った結果、理想的な切削状態では、切削仕上面の形状精度は少なくともナノメートルレベルまでは工作機械の運動精度に支配され、それが仕上面に転写されることが明らかになった。