hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
同変ホモロジー手術理論の構築とその応用の研究

以下に研究成果の概要を述べる.(5)上記の成果を用い,$G$が可換な有限Oliver群や有限完全群の場合に,球面上の滑らかなG-作用の不動点集合がどのような多様体であるかを決定した.以下に研究成果の概要を述べる.(5)上記の成果を用い,$G$が可換な有限Oliver群や有限完全群の場合に,球面上の滑らかなG-作用の不動点集合がどのような多様体であるかを決定した.Cappell--Shanesonのホモロジー(同値写像を得るための)手術理論の改良と,有限群Gにおける同変バージョンの構築とその応用が本研究の目的である.ここでの改良は,多様体の次元がn=2kの場合に,写像f:X→Yがk-連結(特に基本群の間の同型写像を誘導する)とは限らない状況で手術障害類を構成すること意味する.これについては,XとYのそれぞれの普遍被覆空間X'→XとY'→Y,およびY'→Yからfによって誘導される被覆X''→Xを比較検討し,fがkより低い次元ではホモロジーの同型写像を誘導する場合に,手術障害核となる加群の上の自己交差形式を研究し,これにより不動点集合の次元が半分未満の同変多様体における同変ホモロジー手術理論構築の基盤を得ることができた.また,手術障害類の消滅を示すには,Dress型の誘導理論が必要である.Mackey函手やBurnside環について,DressのAnnuls of Mathematicsに掲載された理論を初等的に理解できる理論に再構築し,彼の難解な証明を極めて簡単な証明で取り替えることに成功した.この成果は専門誌K-Theoryに掲載された.さらに,この同変ホモロジー手術理論を応用し,球面上のエキゾチック作用の研究を行うため,5次の交代群A_5やSL(2,5)の実規約表現における部分群による不動点集合の次元の計算を行った.この結果,A_5の球面上の作用において,不動点が唯3点からなる球面の最低次元は12であろうという予想を持つに至った.(3)位数|π|が素数pで割り切れないとき,G^^=π〓Gに対して,自然な準同型写像Γ ́(Z[G^^]→Z_<(p)>[G])→L^h_n(Z_<(p)>[G]が同型写像であることを証明した.これにより,Γ ́(Z[G^^]→Z_<(p)>[G])にDress型のinduction theoryを展開することが可能となった.(5)この(4)の成果を用い,Gが可換な有限Oliver群や有限完全群の場合に,球面上の滑らかなG-作用の不動点集合がどのような多様体であるかを決定した.同変多様体に含まれる同変部分多様体の研究を推進するために,群作用と両立するホモロジー手術理論の構築が期待されてきた.本研究において,ギャップ条件を満たす同変多様体について,Cappell-Shaneson流のホモロジー手術理論を一般化した「同変ホモロジー手術理論」を発見した.つまり,枠付同変写像f : X ->Yに対し,作用する群GとX, Yの基本群のデータからK-理論を用いて得られる可換群Γの要素σ(f)が0であれば,fはホモロジー同値写像f' : X' ->Yに同変手術可能であり,σ(f)が0でなければそのような変形ができないという理論を構築した.また,この手術障害類群Γからホモトピー手術障害類群W(Bak群)への準同型写像が単射になるための十分条件を発見した.さらに,この理論を応用し,群Gが完全群であるか,あるいはOliver数が1のnilpotent群の場合には,球面上のG不動点集合としてどのような多様体が得られるか,完全決定した.本年度は本課題研究の最終年度であるため,これらの研究の仕上げ,成果のとりまとめ,公表を中心に研究活動を行った.「変換群論の新たな展開」,「Conference on Homotopy Theory」,「トポロジーシンポジウム」,「Workshop on K-Theory and Its Applications」の国際会議や研究集会において,これらの成果について講演するとともに,研究成果としてまとめる際に必要な関連研究の情報を入手した.最初に述べた同変手術理論をまとめた論文が専門誌「数理解析研究所紀要」に受理され,球面上の作用の不動点集合についてまとめた論文は専門誌「K-Theory」に受理された.
酸化ラジカル反応により生成する酸化損傷塩基の生態系影響評価に関する研究

以上のことから、低温環境においては細胞内の8-OH-dG量が増大しても、mutM及びmutY遺伝子の機能が非常に強力であるために自然突然変異率の増大には繋がらないことが推察された。平成28年度は多様な環境で生育する微生物を用いて細胞内の8-OH-dGの生成と抑制に関し、以下の研究項目を実施した。(1)さまざまな培養温度における8-OH-dGの蓄積量と自然突然変異率の解析:使用菌株の培養特性を考慮しながら増殖可能温度を設定し、それらの温度範囲(至適温度と低温)で増殖させ適当な培養時期(対数増殖期、定常期)に菌体を回収し8-OH-dGの定量を実施した。また各時期における自然突然変異率についてリファンピシン耐性を指標に測定したところ、いずれの細菌も至適温度より低温培養時において細胞内の8-OH-dG量が増大した。しかしながら、低温培養時において各微生物の自然突然変異率についてはいずれも顕著な増大は見られなかった。一方、酸素無添加培養時における絶対嫌気性細菌はいずれも低温培養時において至適温度培養時より細胞内の8-OH-dG量が増大し、細胞内における酸素濃度が極めて低い場合でも細胞内では酸化ラジカル反応により8-OH-dGが生成されていることが判明した。当初の計画との相違点を以下に列挙する。2)海洋における低温環境での微生物中の8-OH-dGの蓄積の解析において、海水試料のサンプリングについて未着手である。平成29年度は多様な環境で生育する微生物を用いて細胞内の8-OH-dGの生成と抑制に関し、以下の研究項目を実施した。菌株は次の略号で示す。EC:Escherichia coli K-12, BS:Bacillus subtilis 168, SP:光合成細菌Synechocystis sp. PCC6803, CA:絶対嫌気性菌Clostridium acetobutylicumATCC824, LR:偏性嫌気性菌Lactobacillusreuteri JCM112, PS:深海由来低温細菌Psudoalteromonas sp. PS1M3。(1)酸化損傷塩基8-OH-dGの細胞内蓄積量と自然突然変異率の解析:EC, LR, PSにおいて至適温度より低温培養時において細胞内の8-OH-dG量が増大した。また、酸素無添加培養時におけるCAとLRはいずれも低温培養時において細胞内の8-OH-dG量が増大し、細胞内酸素濃度が極めて低い場合でも細胞内で酸化ラジカル反応により8-OH-dGが生成されていることが判明した。しかしながら、いずれの細菌においても低温培養時における自然突然変異率はいずれも顕著な増大は見られなかった。一方、深海由来低温細菌PSについては通常培養温度より高い温度において、8-OH-dG量が低温培養時より低いにもかかわらず、自然突然変異率が顕著に増大することが判明した。(2) 8-OH-dGの分解に関わるMutTおよび除去に関わるMutM,MutYの温度特性に関する解析:使用菌株からmutT遺伝子を同定することを試みた。嫌気性細菌LRからmutTホモログを3遺伝子、CAから8遺伝子選択し、同定を試みたがいずれも遺伝的に大腸菌mutT変異株を相補しなかった。一方、光合成細菌PS及び深海由来低温細菌PSからはmutT遺伝子の同定に成功した。当初の計画との相違点は、海洋における低温環境での微生物中の8-OH-dGの蓄積の解析において、海水試料のサンプリングについて未着手である。本年度は、昨年度に引き続き以下の研究項目を実施し、エフォート率を増やし研究を加速させる。1)さまざまな培養温度における8-OH-dGの蓄積量と自然突然変異率の解析2)8-OH-dGの分解に関わるMutTおよび除去に関わるMutM,MutYの温度特性に関する解析3)日本沿岸地点からの試料採取と8-OH-dGの蓄積量の測定4)深海からの試料採取と8-OH-dGの蓄積量の測定最終年度は、昨年度に引き続き以下の研究項目を実施し、エフォート率を増やし研究を加速させる。1)さまざまな培養温度における8-OH-dGの蓄積量と自然突然変異率の解析2)8-OH-dGの分解に関わるMutTおよび除去に関わるMutM,MutYの温度特性に関する解析3)日本沿岸地点からの試料採取と8-OH-dGの蓄積量の測定4)深海からの試料採取と8-OH-dGの蓄積量の測定当初計画において使用する菌株の安定的培養法の確立が遅延し培養に関わる物品費の購入が出来なかったこと、酸化損傷塩基の定量に関わる研究が遅延し同定量用物品費の購入が出来なかったことの2点による。当初の計画との相違点は、海洋における低温環境での微生物中の8-OH-dGの蓄積の解析において海水試料のサンプリングについて未着手であるが、最終年度は、海洋環境中の微生物のゲノム解読を含めて研究を進める。当初計画の内容を全て実施すべく、次年度は当該研究全体を加速させる。
消化ガス精製用標的分子捕捉型複合吸着剤の開発とガス分離濃縮システムへの応用

下水汚泥の発酵で生ずる消化ガス中のメタンの有効利用のため,二酸化炭素CO2,硫化水素H2S,シロキサンなどの不純物の除去が必要である。本研究では各不純物の除去に最適な吸着剤を開発して複合化した「標的分子補足型複合吸着剤」の開発を目指した。その結果,CO2の吸着分離剤は,Na型低シリカゼオライトが最適であることを見出した。硫化水素(H2S)吸着は,遷移金属酸化物を高分散担持した活性炭が有効であることが分かった。シロキサンの吸着剤には表面の極性・細孔径制御した活性炭素系の吸着剤が有望であった。以上の知見から,これらの吸着剤を複合化した「標的分子補足型複合吸着剤」を開発した。消化ガス中のメタンを精製・濃縮するため,メタン以外の各不純物分子の吸着除去に最適な多孔体吸着剤を複合化した「標的分子捕捉型複合吸着剤」の開発を目指して,各種吸着剤による消化ガス不純物成分の吸着特性化と新規吸着剤の開発を行った。これまで既存のナノ多孔体であるゼオライト,活性炭について,消化ガスの不純物成分である二酸化炭素(CO2),硫化水素(H2S)の吸着能を調べた。特に化学反応性が相対的に低いCO2については吸着ミクロカロリメトリーで微分吸着エネルギーを直接測定し,吸着の強さを定量的に調べた。その結果,CO2の吸着分離では,LSXゼオライトが有効であり,破過時間,吸着量ともNa-LSX > Ca-LSX = Li-LSXの順序となり,CO2とカチオンサイトとの静電的相互作用の強さの序列(Ca > Li > Na)と一致しなかった。これは静電場強度が強いCa-,Li-LSXでは,陽イオンサイトとCO2が強く相互作用して吸着するために,細孔入口付近に吸着したCO2分子が細孔内拡散に拡散し難く細孔を閉塞する結果,外部から細孔内への新たなCO2の拡散を阻害することによると考えられた。活性炭(AC)は,H2Sの吸着除去を期待して,酸化処理により表面に極性官能基である含酸素官能基を増やした試料(AC-HP),H2Sに対して化学吸着性を持つ酸化亜鉛あるいは四酸化三鉄をそれぞれ高分散させた試料(それぞれAC-ZnO,AC-Fe3O4)を調製し,それぞれH2S吸着性を調べた。その結果,ACとAC-HPで破過時間に顕著な差は観察されず,含酸素官能基の導入に伴うH2S吸着能の増大は認められなかった。一方,金属酸化物担持ACはAC,AC-HPと比較して吸着能が著しく向上した。特にAC-ZnOは吸着開始後6 hまでH2Sを良く吸着し,15 hで破過した。これに対してAC-Fe3O4では,吸着量はAC-ZnOよりも少なかった。下水汚泥の発酵で生ずる消化ガス(バイオガス)中のメタンを利用するには,バイオガス中のメタン以外の不純物成分の除去が必要である。本研究では,メタン以外の各不純物分子それぞれの除去に最適な多孔性吸着剤を開発し,それを複合化することで「標的分子補足型複合吸着剤」の開発を目指している。27年度は,26年度において着手した硫化水素(H2S)を選択的かつ多量に吸着する遷移金属酸化物高分散型活性炭(AC-MO)の吸着能の最適化を目的として,条件を変えて調製したAC-MOについて流通法吸着によってH2S吸着能を調べた。また,ゼオライトへのMO担持ではなく遷移金属イオン交換による吸着能の発現を調べた。さらに,バイオガス中の微量不純物であるシロキサンを有効に吸着除去する物質として,活性炭,ゼオライト系吸着剤に着目して利用の可能性の検討を始めた。シロキサンは,他の消化ガス不純物と比較して蒸気圧が極めて低く常温で液体であるため,まず専用の流通法吸着装置を新規に作成した。その上で,この装置を用いてシロキサン蒸気の吸着測定を行った。H2S吸着性とAC-MOの担持量の相関を調べたが,調べた担持量の範囲では顕著な吸着性の違いは認められなかった。ゼオライトのナトリウムイオンを遷移金属イオンに交換してもH2S吸着性は改善されなかった。シロキサンの吸着除去に関しては,活性炭および表面を化学的に修飾した活性炭がゼオライトと比較して高い吸着性を示した。表面の化学構造を適宜制御することにより活性炭はシロキサンの吸着剤として有望であることが明らかになった。26年度導入を予定していたシロキサン定量用のキャピラリカラムの導入が27年度にずれ込んだため,計画どおりに研究が進捗するか案じていたが,流通法吸着装置が完成してからは,問題なくデータも得られ,順調に進展している。バイオガスモデルとしてメタン/二酸化炭素混合ガスを用いる予定であったが,現在の標的吸着物質の吸着能を調べる段階では,予めメタンの代わりに窒素を用いてもく吸着能に大きな影響がないことを確認したうえで窒素を用いて良好な結果を得ている。27年度では二酸化炭素,硫化水素,シロキサンの予定していたすべてのバイオガスの不純物の吸着実験に着手し,探索的に実験を開始することができた。消化ガス中のメタンの有効利用のため,二酸化炭素CO2,硫化水素H2S,シロキサンなどの不純物成分の除去が必要である。本研究は各不純物分子の除去に最適な吸着剤を開発して複合化した「標的分子補足型複合吸着剤」の開発を目指した。

硫化水素(H2S)の標的吸着剤については,化学活性が高い遷移金属酸化物を高分散担持した活性炭(AC-MO)を調製して流通法吸着によって調べた。その結果,AC-MOの破過時間はACよりも長くなった。AC-MOによっては吸着開始後一定時間までは完全にH2Sを吸着して破過するものを得ることができた。このAC-MOは吸着塔内の物質移動帯(MTZ)が短く,H2Sの吸着剤として優れていることが分かった。シロキサン除去吸着剤の探索・開発を行った。吸着剤表面の親・疎水性と細孔径の影響を調べるため,ACは表面のシリル化,ゼオライトはH交換によりそれぞれ表面の親・疎水性制御して,流通法吸着特性を調べた。また,細孔径の影響を調べるため,活性炭素繊維ACFについても測定した。その結果,ゼオライトはイオン交換前後で顕著な吸着能の向上は認められなかった。一方,細孔径が大きいACとACFではシロキサンの吸着量が増加し,破過時間,吸着量は細孔径の大きさに比例して増加した。また,表面がシリル化で疎水化処理したACは単位面積当たりの吸着量が増加した。以上の結果,ACは表面化学構造の制御によりシロキサンの吸着剤として有望であることが明らかになった。以上の知見から,これらの吸着剤を複合化した「標的分子補足型複合吸着剤」を開発した。下水汚泥の発酵で生ずる消化ガス中のメタンの有効利用のため,二酸化炭素CO2,硫化水素H2S,シロキサンなどの不純物の除去が必要である。本研究では各不純物の除去に最適な吸着剤を開発して複合化した「標的分子補足型複合吸着剤」の開発を目指した。その結果,CO2の吸着分離剤は,Na型低シリカゼオライトが最適であることを見出した。硫化水素(H2S)吸着は,遷移金属酸化物を高分散担持した活性炭が有効であることが分かった。シロキサンの吸着剤には表面の極性・細孔径制御した活性炭素系の吸着剤が有望であった。本研究では消化ガス中の不純物ガスであるCO2ならびに微量不純物気体のH2S,シロキサン,水蒸気を選択的に捕捉する多孔質吸着剤の探索と開発を行い,これらの吸着剤を複合化した標的分子補足型複合吸着剤を開発するとともに,得られた複合吸着剤を真空圧力スイング吸着(VPSA)システムに導入し,効率の良い消化ガスの精製・濃縮を実現することを目指している。H26年度は,探索的に吸着剤の細孔径・細孔構造や表面化学組成を制御を試み,CO2については吸着ミクロカロリメトリーを用いて吸着エネルギーを解析した。その結果,CO2吸着にはゼオライトが有効であることを確認し,ゼオライト構造に含まれる陽イオン種の違いとCO2吸着分離能との相関を示すことができた。さらにH2S標的型吸着剤の開発を目指して,探索的にAC表面を遷移金属酸化物で修飾した。その結果,酸化亜鉛微粒子が高分散したAC(AC-ZnO)がH2Sに対してきわめて高い吸着性と吸着容量を示した。AC-ZnOを吸着塔に入れて動的吸着を測定したところ,単体のACあるいは四酸化三鉄を高分散したAC-Fe3O4と比較して,吸着管内で吸着が起きる領域(物質移動帯MTZ)が非常に短かいことを確認できた。以上,CO2とH2Sに対する標的分子補足型吸着剤を得ることができたと考えられ,当初予定の目的を順調に達成していると判断した。ひきつづき二酸化炭素,硫化水素,シロキサンのそれぞれ代表的なバイオガス不純物に対する吸着剤の最適化を行う。
軟判定復号を考慮した高速復号法の開発と符号構成に関する研究

本研究では通信路の特性、および記録媒体の性質を考慮に入れた上での誤り制御符号の適用についての研究を行い、いくつかの成果を得た。各研究項目ごとに整理して研究成果を与える。1.短縮RS符号の能力とその構成法本研究項目では、短縮されたRS符号の能力について研究を行った。本年度は、短縮RS符号の限界距離以上のランダム誤り訂正能力を与えた。またその復号方法について考察した。2.計算機を有効に利用した符号構成法の開発本研究項目では、最良符号を構成するために必要となる符号の最小距離を求める効率的な方法を複数提案した。また提案した方法の有効性を検証した。3.軟判定復号法に適した代数的高速復号法の開発本研究項目では、多値符号であるRS符号においてビットレベルでの復号法、およびビットレベルでの能力を十分引き出す得る復号法について考察し、有効なRS符号のクラスおよび復号法を導出した。以上の研究成果について、1に関して、平成9年5月の電子情報通信学会情報理論研究会にて発表し、2.については一部分において既に電子情報通信学会論文誌に掲載されている。また残りの部分においては平成10年5月での電子情報通信学会情報理論研究会にて発表予定である。また一部分は平成9年12月の第20回情報理論とその応用学会シンポジウムにて発表している。他についても電子情報通信学会情報理論研究会等で発表予定である。本年度は、ビット単位の誤りを訂正する能力について考察し、特にビット単位の重み分布導出とその特性を与えた。2.計算機を有効に利用した符号構成法の開発本研究項目では、最良符号を構成するために必要となる符号の最小距離を求める効率的な方法を提案した。またその方法により新しい最良符号を導出した。3.高能力代数的誤り訂正符号の高速復号法の開発本研究項目では、限界距離以上の誤りを訂正する復号法について研究を行った。以上の研究成果について、1.および2.に関して、平成9年5月の電子情報通信学会情報理論研究会にて発表する予定であり、2.については部分的には、既に平成8年12月での第19回情報理論とその応用学会シンポジウムにて発表している。他についても次年度継続研究を行うとともに、電子情報通信学会情報理論研究会等で発表予定である。
神経発達障害の病態形成における選択的polyA付加反応の意義

本研究では、選択的ポリA付加反応に関わるタンパク質Xのジーントラップヘテロ接合型マウスの行動解析を行った。その結果、open field試験では有意な差は認められなかったが、社会性行動の低下を示した。また、脳内の遺伝子発現変化を網羅的に解析したところ、遺伝子発現量自体が大きく変化した遺伝子は少なかったものの、3′UTRの形状が変化した遺伝子は多く存在した。このことからmRNAの3′UTRの変化により社会性行動の低下を導いた可能性が示唆された。またタンパク質Xの過剰発現によりNGFに応答した突起伸長が修飾されることを見出した。平成28年度は以下の項目について明らかにした。1.選択的poly A付加反応に関わるタンパク質Xヘテロ接合型マウスの行動解析:Openfieldテストでは、中央への侵入回数及び時間、立ち上がり回数、行動量の測定した項目すべてで野生型とヘテロ接合型マウスに有意な差は認められなかった。社会性相互作用試験では、Open field装置内の対角となる2隅に網篭を設置し、一方の網篭に披見マウスと同性同週齢かつ初対面の野生型マウス(プローブマウス)をいれた。もう一方には何もいれず、どちらの網篭への嗜好性があるのかを検討した。通常マウスは初対面のマウスに興味を示し、プローブマウスの入っている網篭に対する接触時間が長くなる。野生型マウスは、プローブマウスが入っている網篭への接触時間が何も入っていない網篭に対する時間よりも有意に長かった。一方、ヘテロ接合型マウスはこの嗜好性が認められなかった。このことから、タンパク質Xヘテロ接合型マウスでは、社会性の低下が生じていることを明らかにした。2.心理的ストレス負荷時の情動制御反応:タンパク質Xヘテロ接合型マウス及び野生型マウスに心理的なストレスとして高所ストレスを30分間負荷し、脳内での神経活動最初期遺伝子c-Fosの発現変化を組織化学的に解析した。その結果、ヘテロ接合型マウスでは、野生型マウスに比して前頭皮質においてストレスに応答したc-Fos陽性細胞数が低下している結果が得られた。現在、例数を増やして詳細に検討中である。本研究では、選択的poly A付加反応を制御するタンパク質Xの遺伝子改変動物の行動解析及びその神経活動変化、脳内遺伝子発現変化を明らかにすることを目的としている。平成28年度は、タンパク質Xヘテロ接合型マウスの行動解析がほぼ終了した。しかし、動物の繁殖に時間がかかり、心理的ストレス負荷時の組織解析が終了できず、予定していた脳内の遺伝子発現解析までは到達できなかったため。平成29年度は以下の項目について明らかにした。1.選択的poly A付加反応に関わるタンパク質Xヘテロ接合型マウスの脳内遺伝子発現変化:前年度に社会性行動の低下が認められたことから、野生型マウス及びタンパク質Xヘテロ接合型マウスの脳を摘出し、RNA-seqにより網羅的に遺伝子発現変化を解析した。またタンパク質Xの減少によりmRNAの3 ́UTRの長さに影響を与えた遺伝子群の有無についても検討した。その結果、遺伝子発現の変化のある遺伝子は少ないものの、3 ́UTRが変化している遺伝子が多く存在していた。変化していた遺伝子群には、RNAの転写・翻訳に関与する遺伝子や細胞分化に関わる遺伝子が含まれていた。タンパク質Xヘテロ接合型マウスの脳内では、遺伝子発現量自体の変化の影響ではなく、選択的polyA付加反応の制御によりmRNA 3 ́UTRの形状変化がおき社会性行動の異常をもたらす可能性が示唆された。2.神経栄養因子シグナルに対するタンパク質Xの影響タンパク質Xをドキシサイクリン依存的に発現誘導させるPC12細胞を樹立した。この安定変異株を用いて、NGFによる神経突起の形成におけるタンパク質Xの影響を調べた。タンパク質XをNGFによる分化誘導前に過剰発現させた場合には、突起の長さが有意に短くなったが、NGFと同時にタンパク質Xを過剰発現させると、突起長には影響を及ぼさなかった。突起の形成誘導時に起こる遺伝子発現の修飾にタンパク質Xが関与する可能性が示唆された。影響を与えた遺伝子群について今後さらなる検討を行う予定である。平成29年度は、心理的ストレス負荷時の脳内神経活動の変化の解析を継続するとともに、タンパク質Xヘテロ接合型と野生型マウスの遺伝子発現変化をRNA-seqにて網羅的に解析する。また差別的に発現する遺伝子のうち3'UTRの長さの変化を伴う遺伝子を標的候補遺伝子として、高所ストレス負荷時における発現変化を検討し、標的遺伝子を絞りこむ。また、同定した遺伝子についてタンパク質X過剰発現PC12細胞を用いて、神経分化や機能成熟に及ぼす影響を検討する予定である。神経科学動物の繁殖に時間がかかり、予定していたタンパク質X遺伝子改変動物の脳内遺伝子発現変化の網羅的解析をおこなうことができなかったため。昨年度実施予定であったタンパク質X遺伝子改変動物の脳内での遺伝子発現変化をRNAseqにより解析する予定である。
ヘンレの太い上行脚の酸塩基平衡調節に対するホルモンの影響とそのメカニズムの解明

OKP細胞には近位尿細管、ヘンレの太い上行脚管空側上皮同様のNa/H antiporter(NHE-3)が存在している。従ってヘンレの太い上行脚におけるNa、HCO3再吸収に対するglucagonの役割を検討するため、OKP細胞を用い検討したところ1時間では抑制的に、24時間では濃度依存性にNa/H antiporter活性を促進するという結果が得られた。現在このacute inhibitionとchronic activationのメカニズムやその違いについて検討を行い以下の結果が得られている。(1)glucagonは細胞内cAMPを増やしprotein kinase Aを仲介してNa/H antiporter活性を抑制している。(2)この効果はtyrosin kinaseを介していない。(2)Na/H antiporterのmRNA増加、蛋白合成、蛋白合成以外の機序の3つが関与している。今後は蛋白合成以外の機序(例えばリン酸化・膜への輸送)の検討を行う予定である。
肝癌のレーザー照射療法における非癌部保護剤の検討

光化学療法は肝癌に応用する障害となるのは、光化学作用を増強するヘマトポルフィリン体(H)が正常肝組織にも高濃度に集積し、アルゴンレーザー照射により肝癌組織のみでなく正常肝組職も傷害を受けることである。この健常組織破壊作用を弱める目的で、エネルギー吸収作用を有すると思われるシアニン系色素のうちインドシアニングリーン(ICG)を前投与したところ、ICGは健常肝組職に取り込まれたが、癌組織には取り込まれなかった。そこで光化学作用による正常肝組織の破壊をICGで防御する機序について試験管内と動物で検討した。試験管内実験:レーザー照射をICG単独溶液に行なった場合に比較して、ICG・H混合溶液ではICGの脱色がより著明であった。ICG・Hの混合だけでは脱色はおこらず、従ってHとレーザー照射相互作用をICGが干渉したことを示した。H単独含有培養液とHとICGを共に含有する培養液中の培養肝細胞に対しレーザーを照射し比較した。Hの濃度を一定にしICG濃度を種々に変えたところ、ICGが一定以上の濃度の時に培養肝細胞の変性が抑制された。H単独、レーザー単独では細胞は変性しなかったので、ICGが光化学作用を抑制したことを示した。正常ラット肝表面をレーザー単独では変化が起こらないような低出力で照射しても、Hを前投与しておくと、肝表面は発赤した。しかし肝をICGで染色しておくと、変化は著減した。肝癌ラットでも、非癌部をICG染色し、レーザー照射すると癌部は発赤したが、非癌部の変化は軽度であった。高出力照射でも、ICGで肝染色後、癌部を集中的に照射すると癌はよく破壊されたが、癌周囲の非癌部肝表面の変化は軽度であった。以上から光化学療法の肝癌への応用の可能性が示された。
ユビキチン化タンパク質ならびにその連結様式を解析するためのケミカルプローブ創製

ユビキチン化は、タンパク質分解をはじめとする多彩な細胞機能を調節している。このようなユビキチン化による多様な細胞機能調節は、複雑なユビキチン化様式によって達成されると考えられている。しかし、ユビキチン化タンパク質やその修飾様式を検出・定量するのは難しく、多くの場合、困難を伴う。そこで、本研究では、細胞内におけるユビキチン化タンパク質を簡便かつ効率的に検出する新たな手法を開発することを目的にユビキチン化検出プローブの創製を行う。
オプトジェネティクス酸化ストレス誘導法による筋萎縮メカニズムの解明と治療薬探索

骨格筋特異的ミトコンドリアROS産生トランスジェニックゼブラフィッシュの個体(成魚)への光誘導による長期ROS産生誘導用の高強度LEDライトおよび照射用アクリル水槽を作製した。LEDライトに関してはROS産生誘導用-580nm、対象区用-470nmとした。高強度の光照射による水温上昇が危惧されたが、大型の循環水槽システムへ設置することにより水温上昇は抑えられ、ゼブラフィッシュへの長期間の高強度光照射が可能であることが確認された。また、ゼブラフィッシュの骨格筋組織をサンプルとしたシングルセルトランスクリプトーム解析を実施した。骨格筋組織は筋細胞以外の様々な細胞種から構成されており、これまで実施してきた様々な骨格筋萎縮条件下での骨格筋組織トランスクリプトーム解析の結果からでは、発現変動が確認された遺伝子が実際に筋線維における発現変動であるのか、骨格筋を構成する他の細胞種における発現変動化を確認できていなかった。そこで、これまでに骨格筋組織トランスクリプトーム解析を実施済みである運動抑制条件下(廃用性筋萎縮モデル)で骨格筋シングルセルトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、これまで骨格筋(筋線維)で顕著な発現変動が確認されていた複数の遺伝子に関して、骨格筋組織内にあり、少なくとも筋線維とは異なる細胞種においても顕著な発現変動が確認された。これらは骨格筋組織トランスクリプトーム解析で確認される遺伝子の発現変動は、筋線維での発現変動とは確定されないことを示唆し、さらには骨格筋萎縮における骨格筋を構成する他の細胞種の関与を示す結果とも考えられる。これらのことから、長期酸化ストレス誘導後の骨格筋組織に関しても、組織トランスクリプトーム解析だけではなく、シングルセルトランスクリプトーム解析を行うことが必須である。本実験の主な使用系統であり、既に作製済みであった光誘導型の骨格筋特異的ミトコンドリアROS産生トランスジェニックゼブラフィッシュに関して、ROS産生タンパク質の発現量が成長に伴い著しく低下する個体が多数確認されたため、高いROS産生タンパク質発現を維持する個体の継代を実施した。そのため当初予定していた長期酸化ストレス誘導後の骨格筋組織を対象としたトランスクリプトーム解析を実施することができなかった。一方で骨格筋組織は多種類の細胞から構成されていることは明らかであり、以前より1細胞レベル(各細胞種)での遺伝子発現の変動を調べる必要があると考えていた。そこで、筋萎縮条件である運動抑制に関して骨格筋組織のシングルセルトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、運動抑制によって骨格筋以外の多種の細胞において多数の遺伝子発現変動が認められた。このことは骨格筋組織を対象とした解析においては一般的に遺伝子発現変動を全て骨格筋(筋線維)での変化と考えがちであるが、その中には骨格筋組織を構成する他の細胞種での遺伝子発現変動を多く含んでいた可能性を示唆している。これらのことから、長期酸化ストレス誘導後の骨格筋トランスクリプトーム解析に関しても、組織トランスクリプトーム解析だけではなく、シングルセルトランスクリプトーム解析も実施することが重要かつ必要であることを確認することができた。光誘導型の骨格筋特異的ミトコンドリアROS産生トランスジェニックゼブラフィッシュに関して、ROS産生タンパク質の高い発現を維持する(成長に伴って発現量が減少しない)トランスジェニックゼブラフィッシュを確立する。これを用いた長期酸化ストレス誘導実験を実施し、骨格筋特異的なROS産生の確認および骨格筋トランスクリプトーム解析を実施する。骨格筋組織トランスクリプトーム解析だけではなく、シングルセルトランスクリプトーム解析も実施する。これらの結果を今までに得られている様々な骨格筋萎縮条件下でのトランスクリプトーム解析の結果と比較・検討し、酸化ストレスに起因する骨格筋萎縮の予防・治療を目的とした標的遺伝子の選定を行う。本実験の主な使用系統であり、既に作製済みであった光誘導型の骨格

筋特異的ミトコンドリアROS産生トランスジェニックゼブラフィッシュに関して、ROS産生タンパク質の発現量が成長に伴い著しく低下する個体が多数確認されたため、高いROS産生タンパク質発現を維持する個体の継代を実施した。そのため当初予定していた長期酸化ストレス誘導後の骨格筋組織を対象としたトランスクリプトーム解析を実施することができなかった。一方で骨格筋組織は多種類の細胞から構成されていることは明らかであり、以前より1細胞レベル(各細胞種)での遺伝子発現の変動を調べる必要があると考えていた。そこで、筋萎縮条件である運動抑制に関して骨格筋組織のシングルセルトランスクリプトーム解析を実施した。その結果、運動抑制によって骨格筋以外の多種の細胞において多数の遺伝子発現変動が認められた。このことは骨格筋組織を対象とした解析においては一般的に遺伝子発現変動を全て骨格筋(筋線維)での変化と考えがちであるが、その中には骨格筋組織を構成する他の細胞種での遺伝子発現変動を多く含んでいた可能性を示唆している。これらのことから、長期酸化ストレス誘導後の骨格筋トランスクリプトーム解析に関しても、組織トランスクリプトーム解析だけではなく、シングルセルトランスクリプトーム解析も実施することが重要かつ必要であることを確認することができた。光誘導型の骨格筋特異的ミトコンドリアROS産生トランスジェニックゼブラフィッシュに関して、ROS産生タンパク質の高い発現を維持する(成長に伴って発現量が減少しない)トランスジェニックゼブラフィッシュを確立する。これを用いた長期酸化ストレス誘導実験を実施し、骨格筋特異的なROS産生の確認および骨格筋トランスクリプトーム解析を実施する。骨格筋組織トランスクリプトーム解析だけではなく、シングルセルトランスクリプトーム解析も実施する。これらの結果を今までに得られている様々な骨格筋萎縮条件下でのトランスクリプトーム解析の結果と比較・検討し、酸化ストレスに起因する骨格筋萎縮の予防・治療を目的とした標的遺伝子の選定を行う。初年度実施予定であった骨格筋組織トランスクリプトーム解析が実施できなかったことから、次年度使用額が生じた。当初の計画になく、初年度実施したシングルセルトランスクリプトーム解析に関しては、先進ゲノム支援(先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム)による支援を受けたため、費用は発生していない。次年度使用額分に関しては、当初の予定通り、トランスクリプトーム解析費用としての使用を予定している。
高歪み多環化合物の合成とその特性研究

近年、特異な構造的、電子的および光学的特性を持つ新奇な炭素豊富化合物の設計と構築が注目を集めている。しかしながら、いくつかの関連したベルト型分子の合成の試みはあるのではあるが、円筒型構造を持つπ共役炭素豊富マクロサイクル類は、その興味深い構造特性にもかかわらず、今なお合成的挑戦の標的化合物と成り続けている.本研究では、[4_6]パラシクロファンドデカイン誘導体の最初の合成とキャラクタリゼーションを目指した。この化合物は6つのパラフェニレンユニットと6つのブタジインユニットが交互に連結された構造を持ち、高度に不飽和な円筒型π共役系を形成している。本アプローチの鍵となる特徴は、デュワーベンゼン構造をパラフェニレンユニットの折れ曲がり合成等価体として初めて利用した点にある。すなわち、アセタール架橋ジハロデュワーベンゼンを活用したマクロ環化によってヘキサキス(デュワーベンゼン)化合物を調製し、その原子価結合異性化によって、目的とする[4_6]パラシクロファンドデカイン誘導体を高度に歪んだ、しかし単離可能な化合物として光化学的に発生させることに成功した。本研究で得られた結果は、我々が開発したデュワーベンゼンビルディングブロックアプローチが、平面ベンゼン構造からは構築困難な歪んだフェニレンマクロサイクルの構築において高い合成的価値を持つことを示すものであり、本アプローチの今後のさまざまな系への応用が期待される。本研究では、最終段階にDewarベンゼンの異性化を活用する新しいアプローチに基づいて、(1)[1.1]パラナフタレノファン誘導体、(2)ケイ素架橋[1.1]メタシクロファン誘導体、(3)速度論的に安定化した[5]パラシクロファン誘導体、(4)ペンタセノファン誘導体、(5)ブタジイン拡張環状パラフェニレン誘導体の合成を目指した。平成10年度は、特に課題(5)において大きな進展がみられた。すなわち、先に開発したDewarベンゼン型ビルディングブロック8,10-ジクロロ-3,5-ジオキソビシクロ[5.2.2]ウンデカ-8,10-ジエンのアセチレン化合物とのクロスカップリング、末端アセチレンの酸化的カップリングを活用した大環状構造の構築、アセタール基の脱保護、Dewarベンゼン部分の原子価結合異性化により標的化合物の合成を達成した。現在、その性質の詳細を検討している。また、課題(1)-(4)においても合成研究を進めており、(1)基本炭素骨格を持つ中間体の合成、(2)ビス(Dewarベンゼン)型中間体の合成、(3)速度論的安定化に利用するケイ素官能基の導入法の確立、(4)新しいビスジエン型ビルディングブロックとベンザインの開発とその反応を利用したDewarペンタセン誘導体の合成などを行なった。新しい機能を有機化合物に追求し開発していくには、単に既存の化合物の修飾にとどまることなく、新規な構造の有機化合物を合成してその構造に固有の諸性質を明らかにしてゆくことが不可欠である。とりわけ幾何学的に歪められた構造を持つ化合物は、歪みのない系では見られない種々の特異性を示すことで注目され、その物性と化学反応性に関する研究は多くの重要な成果をあげてきた。本研究では、Dewarベンゼンの特性を活用したこれまでに前例の無い方法論によって、物性と化学反応性の観点から興味が持たれる新規な高歪み多環化合物を合成し、その特性を明らかにすることを計画した。平成13年度は、昨年度までに開発したアセタール架橋ジクロロDewarベンゼンを汎用性ビルディングブロックとして活用することによって、新奇な円筒型π電子系を持つ環状[6]パラフェニルブタジインおよび環状[8]パラフェニルブタジインの合成に成功し、その特性検討を行った。その結果によって、Dewarベンゼンがパラフェニレンユニットの折れ曲がり合成等価体として活用できることを初めて示すことができ、本研究の主目的を達成することができた。また、ここで合成したマクロサイクル類の吸収および蛍光スペクトル特性を明らかにすると共に、その吸収スペクトルには独特な温度依存性が見られるという興味深い現象を明らかにした。

さらに、半経験的計算を行なって、その新奇な円筒型π電子系の構造に関する知見を得ると共に、ここで見い出した吸収スペクトルにおける温度依存性がパラフェニレンユニットの回転運動に基くものであることを提案した。
ぼけと幾何特徴の統合カメラキャリブレーションに基づく画像生成に関する研究

画像を撮影するカメラとCG画像を作成するカメラモデルとの対応付けをとるカメラキャリブレーションとカメラモデルに基づく画像生成について研究を行い、以下の成果を得た。(1)ぼけと幾何特徴の統合カメラキャリブレーションについては、キャリブレーションに用いる各特徴点でのぼけ幅の計測において、空間フィルタリングの手法を適用し閾値処理によりぼけ幅を求めることで高速な処理が可能となった。(2)カメラキャリブレーションに基づく画像生成については、通常のCG画像の生成に使用されるピンホールカメラモデルとは異なるカメラモデルによる画像生成の手法を複数提案した。また、カメラキャリブレーションに基づく画像生成の応用として、広島原爆によるきのこ雲の写真からの高さ推定を行った。実写画像とCG画像を合成する複合現実においては,実写画像を撮影したカメラと画像を生成するカメラとが幾何学的・光学的・時間的に整合が取れていることが必要である.特に,幾何学的整合がとれていないと,CGで表現した仮想物体が合成する実写画像からずれて表示されるなど画像品質が著しく減少するため,撮影時の実カメラと画像生成時の仮想カメラの幾何学的整合を取るカメラキャリブレーションが重要となる.実際のカメラはレンズを持っているため,焦点ぼけなどの現象が発生するが,従来のカメラキャリブレーションでは,理想的なカメラモデルであるピンホールカメラモデルを用いているため,このぼけ現象を再現することが出来ない.本研究では,画像上のぼけと特徴点の幾何学的情報を利用したキャリブレーションを行い,得られたモデルパラメータに基づき画像を生成する手法に関する研究を行っている.本研究で行うことは,以下の2点にまとめることができる.1.画像のぼけと幾何学的性質を利用したキャリブレーション手法の開発2.実カメラの焦点ぼけを忠実に再現した画像を生成する手法の開発平成21年度は,2のカメラモデルと画像生成に関して,ピンホールカメラモデル以外のカメラモデルによる画像生成に関する検討を行った.まず,透視投影,平行投影,逆透視投影を統一的かつ連続的に表現できる統合投影モデルを提案し,視点を複数持つ多視点のレンダリングを行うことで,複数の投影が混在する多視点絵画の解析と奥行き解釈を行った.また,単一の物体を多視点からレンダリングするときにできる物体形状の歪みを物体を取り囲む空間の歪みで表現する検討を行った.この空間を通る光線の集合をライトフィールドと考えることにより,ぼけ画像生成にも応用が考えられる.実写画像とCG画像を合成する複合現実においては,実写画像を撮影した実カメラと画像を生成するカメラモデルとが幾何学的・光学的・時間的に整合が取れていることが必要である.特に,幾何学的整合がとれていないと,CGで表現した仮想物体が合成する実写画像からずれて表示されるなど画像品質が著しく減少するため,撮影時の実カメラと画像生成時の仮想カメラの幾何学的整合を取るカメラキャリブレーションが重要となる.本研究は,幾何学的整合性のとれたぼけ画像をCGで生成するための効率的な手法を開発することが目的である。そのために本研究で行うことは,1)画像上のぼけと特徴点の幾何学的情報を利用した効率的なキャリブレーション手法の開発,2)得られたモデルパラメータに基づき画像を生成する手法の開発,に分類することができる.平成22年度は,平成21年度に引き続きカメラモデルと画像生成に関して,ピンホールカメラモデル以外のカメラモデルによる画像生成に関する検討を行った.その成果の一つは,単一の物体を多視点からレンダリングするときにできる物体形状の擬似的な変形に関する検討である.単一物体を複数の視点位置からみた画像を合成することは,その物体を取り囲む空間の歪みで表現することができるが,従来はCGモデルを使用しているため,実物体の表現はできていなかった.今回,多数の画像からライトフィールドレンダリングを行うことで,実物体に対する多視点画像を生成することができた.この空間を通る光線の集合をライトフィールドで表現する手法は,ぼけ画像生成にも応用できると考えている.また,CGでぼけ画像を生成するには分散レイトレーシングを利用する必要があるが,この処理は非常に計算負荷が高く高速化が必要となっている.分散レイトレーシングの高速化についても,レイのコヒーレント性を考慮した高速化を検討した.本研究では,画像上のぼけと特徴点の幾何学的情報を利用したキャリブレーションを行い,得られたモデルパラメータに基づきレンズによるぼけを含んだ画像を生成する手法に関する研究を行った.本研究の最終年度となる今年度は,これまでの研究成果に基づき以下の2点について検討を行った.1.画像のぼけと幾何学的性質を利用したキャリブレーション手法の開発従来手法では,キャリブレーションに用いる各特徴点でのぼけ幅の計測において,画像の全スキャンライン上でぼけのモデル式と画像の明度値との非線形最適化によるフィッティングを行っていたため,非常に長い計算時間を必要としていた.そこで,この処理に画像の空間フィルタリングの手法を適用することを検討した.

撮影画像に非線形フィルタであるメディアンフィルタを適用し,閾値処理にぼけ幅を求めることで従来の1/30の時間で処理が可能となった.しかしながら,手法の違いによる精度比較やフィルタサイズなどの詳細な検討は行っていないため,これらは今後の課題である.2.実カメラの焦点ぼけを忠実に再現した画像を生成する手法の開発通常のCG画像の生成に使用されるピンホールカメラモデルとは異なるカメラモデルによる,高速な画像生成に関する検討を行った.透視投影や平行投影については,Zバッファ法を用いることにより高速に画像を生成できるが,その他の投影法については,Zバッファ法を用いることができなかった.今回の研究では,頂点シェーダを用いて物体を変形することで,他の投影法でもZバッファ法を用いて画像を作成することが可能となった.Zバッファ法を用いたぼけ画像生成にこの研究成果を応用することが今後の課題である.
合成ハイドロキシアパタイトのラット骨格筋との組織反応の観察

合成ハイドロキシアパタイトの軟部組織との反応をみるため多孔体及び緻密体合成ハイドロキシアパタイト塊を純系ウィスタ-ラット10匹の前脛骨筋と脛骨骨膜間に、20匹のアキレス腱と脛骨の間に、40匹のアキレス腱内に埋入した。合成ハイドロキシアパタイト塊と筋または腱が接した部位では全例で薄い線維組織が介在した。その線維組織はハイドロキシアパタイト塊のpore内へと侵入を認め、ハイドロキシアパタイト表面より線維組織の最も深く侵入した部位までの距離を侵入深度として計測すると、最大部位で350ミクロンで、51150ミクロンのporeが最も多かった。さらに同組織と合成ハイドロキシアパタイトの結合部における結合強度を調べるために引っ張り試験を行った。その結果、前脛骨筋と脛骨骨膜間に埋入した場合、最大引っ張り強度は0.9kg/cm^2であった。またアキレス腱内に埋入した場合、埋入後8週で1.3±0.3kg/cm^2と最大を示した。また、ハイドロキシアパタイトと脛骨骨膜との間に骨膜性骨化と思われる骨化像が埋入後4週以上の8例中6例に認められたが、アキレス腱内に埋入した場合はハイドロキシアパタイト周囲に新生骨組織や石灰化は認められなかった。これらの事より、合成ハイドロキシアパタイトには骨膜性骨形成能があると考えられ、また筋または腱組織の反応より、合成ハイドロキシアパタイトはpore内に侵入した線維性結合組織を介して筋または腱組織と機械的に結合することが確認された。今後は以上の結果を踏まえて、合成ハイドロキシアパタイトの新しい応用範囲や応用形態について研究を行っていく予定である。合成ハイドロキシアパタイトの軟部組織との反応を見るため多孔体ハイドロキシアパタイト塊を10匹の純系ウィスターラットの前脛骨筋と脛骨々膜の間に挿入した. X腺所見では2週間以上埋入した8例中6例に,多孔体合成ハイドロキシアパタイトの脛骨に接する面では,ハイドロキシアパタイトと脛骨々膜との間に骨髄性骨化と思われる骨化像が認られた.また合成ハイドロキシアパタイトブロックと筋肉とが接した部では8例全例で薄い線維組織が介在した.その線維組織は,ハイドロキシアバタイトブロックのpore内へと挿入を認め,ハイドロキシアパタイト表面より線維組織の最も深く侵入した部位までの距離を侵入深度として計測した.侵入深度は最大部位で350ミクロンであったが, 51150ミクロンのポアーが最も多く,次いで101150ミクロンの侵入深度を有するポアーが多かった.さらに同組織と,合成ハイドロキシアパタイトの結合部における結合強度を調べるために引っ張り試験を行った.その結果12mm2の結合面における最大荷重時の荷重は, 115g, 114gで単位面積当りの引っ張り強度はそれぞれ950g/cm2, 958g/cm2であった.これらの事より合成ハイドロキシアパタイト〓は骨膜性骨形成能があると考えられ,また筋組織の反応より合成ハイドロキシアパタイトはポアー内に侵入した線維性結合組組織を有して筋組織と結合する事が確認された.今後は以上の結果を踏まえて合成ハイドロキシアパタイトを軟部組織の結合をさらに観察する為,結合面の組織学的観察,さらに腱組織と合成ハイドロキシアパタイトの結合及び,結合強度の測定等を行ってゆく予定である.合成ハイドロキシアパタイトの軟部組織との反応を見るため多孔体及び緻密体合成ハイドロキシアパタイト塊を20匹の純系ウィスターラットのアキレス腱と脛骨の間に埋入した。合成ハイドロキシアパタイトブロックと腱とが接した部位では20例全例で薄い線維組織が介在した。

その線維組織は、ハイドロキシアパタイトブロックのpore内へと侵入を認め、ハイドロキシアパタイト表面より線維組織の最も深く侵入した部位までの距離を侵入深度として計測した。侵入深度は最大部位で350ミクロンであったが、51150ミクロンのポアーが最も多く、次いで101150ミクロンの侵入深度を有するポアーが多かった。さらに同組織と、合成ハイドロキシアパタイトの結合部における結合強度を調べるために引っ張り試験を行った。その結果12mm^2の結合面における最大荷重時の荷重は、115g、114gで単位面積当りの引っ張り強度はそれぞれ950g/cm^2、958g/cm^2であった。これらの事より合成ハイドロキシアパタイトには骨膜性骨形成能があると考えられ、また筋組織の反応より合成ハイドロキシアパタイトはポアー内に侵入した線維性結合組織を介して腱組織と結合する事が確認された。今後は以上の結果を踏まえて合成ハイドロキシアパタイトと軟部組織の結合をさらに観察する為、結合面の組織学的観察、さらに緻密体と合成ハイドロキシアパタイトの結合及び結合強度の測定等を行ってゆく予定である。合成ハイドロキシアパタイトの軟部組織との反応を見るため多孔体及び緻密体合成ハイドロキシアパタイト塊を40匹の純系ウィスタ-ラットのアキレス腱内に埋入した。合成ハイドロキシアパタイトブロックと腱とが接した部位では40例全例で薄い線維組織が介在した。その線維組織はハイドロキシアパタイトブロックのpore内へと侵入を認め、ハイドロキシアパタイト表面より線維組織の最も深く侵入した部位までの距離を侵入深度として計測した。侵入深度は埋入直後より経時的に増加を示し、埋入後6週で最大210±10ミクロンとなり、その後一定となった。さらに、同組織と、合成ハイドロキシアパタイトの結合部における結合強度を調べるために引っ張り試験を行った。腱とハイドロキシアパタイトブロックが剥離するまでの単位面積当りの引っ張り強度は、埋入後4週より急速に増加し、埋入後8週で1.3±0.3kg/cm^2と最大を示し、それ以後、引っ張り強度は変化を認めなかった。また、非脱灰研磨標本による観察では、ハイドロキシアパタイトブロック周辺に新生骨組織や石灰化は認められなかった。これらの事より、合成ハイドロキシアパタイトには骨膜性骨形成能があると考えられ、また腱組織の反応より、合成ハイドロキシアパタイトはpore内に侵入した線維性結合組織を介して腱組織と機械的な結合をする事が確認された。今後は以上の結果を踏まえて、合成ハイドロキシアパタイトと軟部組織の結合をさらに観察するため、結合面を組織学的に観察し、合成ハイドロキシアパタイトの結合強度をもたせるための何らかの骨誘導の補助手段の研究等を行っていく予定である。
身体表現から見る念仏踊り・八月踊りの日韓比較及びその映像記録のアーカィブ化

この研究は平成11年から14年にかけて行った科研「身体表現から見る念仏芸能・民間念仏行事の調査および成立過程の研究」の発展として行った企画である。この科研の目的は本土の盆踊りに関係すると見られる、南島や韓国南部にひろがる輪踊り、巻き踊り等の身体表現の比較、盆に現れる来訪神の研究である。平成15年は沖縄南西諸島の輪踊り、手招きという身体表現のある類似を、16年には韓国南部に残るカンカンスオレーという輪踊り行事の調査を行った。最終年度の17年はこれらの行事以外の豊年祭の巻き踊り、ユークイ(世乞い)奄美諸島の浜下りの踊り、徳島県の盆踊り、神事踊りを調査した。いずれも神迎えとしての輪踊り、手招き等の身体動作がともなってこれらの行事がなりたっていることが分ってきた。これらの踊りを通して、従来風流踊りから盆踊りが成立したという説に対して南西諸島から沖縄にひろがる八月踊り、豊年祭の巻き踊りがアジア的なひろがりを持って、盆踊りに連続していく可能性を証明できた。具体的にいえば豊年祭として神迎えの輪おどり、ユークイの手振り、豊穣を願う男女の掛け歌等が盆踊りのベースにあり、仏教の影響によって供養踊りに転化していくと考えられる。本土の風流踊りと盆踊りが日を別にして同じ踊りを踊る所のあることからもそれは伺える。8月15日の豊年踊りと7月15日の盆踊りは元を同じくするといえる。調査箇所82ヶ所の撮影ビデオのアーカイブ化と平成11年からの科研とあわせ念仏踊り関連調査455箇所の一覧表作製をしている。1、沖縄における盆行事・奄美の八月踊り・鹿児島県の8月15夜行事の調査およびビデオ収録この科研の目的は本土の盆踊りの関係すると見られる、南島や韓国南部にひろがる輪踊り、巻き踊り等の身体表現の比較、盆に現れる来訪神の研究である。今年度は1)沖縄8月9日(旧7月12日)8月15日(旧7月17日)沖縄県八重山郡竹富島(アンガマー)八重山郡西表島祖納・干立(アンガマー)八重山郡小浜島(念仏踊り)2)薩南諸島8月27日9月1日鹿児島県三島村黒島(八朔踊り)鹿児島県奄美郡笠利町(八月踊り)3)9月9・10日(旧8月15日)鹿児島県坊津町坊・知覧町(十五夜行事)を調査、収録した。2、韓国カンカンスオレイの予備調査この8月15日もしくは7月15日の輪踊りの行事は韓国南部にもひろがっている。2月この研究をしている全南大学名誉教授の池春相博士に会い資料および現状について調査した。5月5日珍島カンカンスオレイ調査予定。16年度予定の研究計画のうち1)韓国全羅道珍島カンカンスオレイの調査及び撮影2)与那国島他の豊年祭ドゥンタの調査及び撮影3)沖縄先島地区盆行事(黒島・鳩間島・波照間島・石垣島本島地区調査及び撮影を実施した。韓国では全南大学名誉教授の同行のもと全羅南道右水営のカンカンスオレイを再現して撮影した。復元の過程も調査できた。沖縄の豊年祭調査では与那国島以外に、西表島古見・新城島・石垣島四カ字の豊年祭の撮影ができた。豊年祭中の綱引きの前に、ツカサ役の人達が巻き踊りをするが、盆のアンガマー時の輪踊りと比較ができ、興味深い映像が撮影できた。今年度のアンガマー調査は波照間島・黒島・石垣島本島を撮影した。

石垣島本島は日時が重なっているため、実施している部落の全部は撮影できなかった。撮影できなかった分は翌年に撮影する。今年度の調査では巻き踊りと盆のアンガマー踊りの対比が新たな問題として課題に残った。この研究は平成11年から14年にかけて行った科研「身体表現から見る念仏芸能・民間念仏行事の調査および成立過程の研究」の発展として行った企画である。平成15年は沖縄南西諸島の輪踊り、手招きという身体表現のある類似行事を、16年には韓国南部に残るカンカンスオレーという輪踊り行事の調査を行った。最終年度の17年は晩行事以外の豊年祭の巻き踊り、ユークイ(世乞い)、奄美諸島の浜下りの踊り、徳島県の堂内踊り、まわり踊りを調査した。これらの踊りをとおして、従来風流踊りから盆踊りが成立したという説に対して、南西諸島から沖縄にひろがる八月踊り、豊年祭の巻き踊りがアジア的なひろがりを持って、盆踊りに連続していく可能性を証明できた。1、今年度に行った調査の概要である。いずれもビデオ撮影しアーカィブ化をはかった。1)7月28日8月1日沖縄石垣島宮良豊年祭における巻き踊り石垣市四力字豊年祭における巻き踊り石垣市平得豊年際における巻き踊り石垣市白保田原嶽豊年祭アヨー2)8月13日15日徳島県貞光町川見・木屋堂内踊り徳島県一宇町まわり踊り徳島県美郷町中村まわり踊り3)8月18日22日沖縄北部国頭村名護市エイサー奄美徳之島浜降り行事4)11月1日5日沖縄竹富島種子取り祭巻き踊りアヨー2、平成11年からのデーターに今回の科研32ヶ所を加えて約400ヶ所の念仏踊り関連芸能を一覧化した。