hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ニューラルネットワークの高効率インメモリ・リコンフィギャラブルプロセッサの研究

研究目的で述べた通り,ニューラルネットワーク(NN)処理は多量の入力および係数データを連続的に消費して膨大な演算を行う必要から,演算器の電力とメモリ帯域がボトルネックとなっており,これまでの主著・共著発表にて「メモリ主体での並列処理」と「データの低ビット精度量子化」というアプローチのもとこの解決を目指してきた.平成30年度は,より高効率かつ汎用な再構成可能型NNアクセラレータの実現に向け,既発のメモリ主体アーキテクチャを出発点とした再構成可能アーキテクチャの議論と並行し,主にNNアルゴリズムのハードウェア構造を考慮した改良を行った.汎用・高効率アーキテクチャを前提としたアルゴリズム側の問題として,量子化による効率改善手法の代償として認識精度が低下するため,アーキテクチャ構築に先立ってこの解決が必要である.並列演算器内部での計算で使用され,最終出力前の量子化に際して捨ててしまう途中計算結果の情報量を出力結果に積極的に反映するアルゴリズムを提案した.特に量子化による演算器の小型・高効率化の利点を保ったままこれを実現するため,ディジタル信号処理で利用される確率的量子化の手法に着目した.その結果,ベースとした量子化NN並列アーキテクチャから1%未満のハードウェアリソース増で認識精度を改善することに成功した.本年度はこの成果を国内学会1件,国際会議1件にて発表した.現在,さらに検討を加えて国内学会1件と英文論文誌(フルペーパー)1件を投稿中である.当初の実施計画では発表済みのメモリ主体アーキテクチャの漸次的改善を進めつつ,平成31年度の主題と予定していたアルゴリズムの探求を始めることとしていたが,実際にはアルゴリズム側の成果が大きく進展・先行した.そのアルゴリズム改良の過程で,アーキテクチャの改善の課題点として挙げていた制御の複雑さ・演算効率・認識精度のトレードオフ関係に鑑み,当初予定したものより単純な制御で十分な認識精度を実現できる可能性が高くなった.このことから,ここまでに進展しているメモリ主体アーキテクチャの検討を本研究の最終目的である再構成可能アクセラレータの初期構想に統合するに至り,平成31年度中頃の開始を予定していた再構成可能アクセラレータの計画に前倒しで着手できる状態となった.平成30年度の成果について,現在論文誌へ投稿中・国内学会発表予定であるので,平成31年度初頭にもこれを遺漏なく完了する.平成31年度は,ここまでの議論で得られたアルゴリズム面の知見と,同時に進展しているメモリ主体アーキテクチャ構想の具体化に向けた検討を進め,令和2(平成32)年度中にチップ試作評価を含めて各種学会・論文誌へ発表できるよう準備を行う.現時点で任意形状のNNをマップするための単位演算器の概念設計まで進んでいるので,これに物理制約を加味しつつ再構成可能アーキテクチャの全体構成へと統合することと並行し,このアーキテクチャで実際にNN処理を行うためのソフトウェアフレームワークの構築を行う.研究目的で述べた通り,ニューラルネットワーク(NN)処理は多量の入力および係数データを連続的に消費して膨大な演算を行う必要から,演算器の電力とメモリ帯域がボトルネックとなっており,これまでの主著・共著発表にて「メモリ主体での並列処理」と「データの低ビット精度量子化」というアプローチのもとこの解決を目指してきた.平成30年度は,より高効率かつ汎用な再構成可能型NNアクセラレータの実現に向け,既発のメモリ主体アーキテクチャを出発点とした再構成可能アーキテクチャの議論と並行し,主にNNアルゴリズムのハードウェア構造を考慮した改良を行った.汎用・高効率アーキテクチャを前提としたアルゴリズム側の問題として,量子化による効率改善手法の代償として認識精度が低下するため,アーキテクチャ構築に先立ってこの解決が必要である.並列演算器内部での計算で使用され,最終出力前の量子化に際して捨ててしまう途中計算結果の情報量を出力結果に積極的に反映するアルゴリズムを提案した.特に量子化による演算器の小型・高効率化の利点を保ったままこれを実現するため,ディジタル信号処理で利用される確率的量子化の手法に着目した.その結果,ベースとした量子化NN並列アーキテクチャから1%未満のハードウェアリソース増で認識精度を改善することに成功した.本年度はこの成果を国内学会1件,国際会議1件にて発表した.現在,さらに検討を加えて国内学会1件と英文論文誌(フルペーパー)1件を投稿中である.当初の実施計画では発表済みのメモリ主体アーキテクチャの漸次的改善を進めつつ,平成31年度の主題と予定していたアルゴリズムの探求を始めることとしていたが,実際にはアルゴリズム側の成果が大きく進展・先行した.そのアルゴリズム改良の過程で,アーキテクチャの改善の課題点として挙げていた制御の複雑さ・演算効率・認識精度のトレードオフ関係に鑑み,当初予定したものより単純な制御で十分な認識精度を実現できる可能性が高くなった.このことから,ここまでに進展しているメモリ主体アーキテクチャの検討を本研究の最終目的である再構成可能アクセラレータの初期構想に統合するに至り,平成31年度中頃の開始を予定していた再構成可能アクセラレータの計画に前倒しで着手できる状態となった.平成30年度の成果について,現在論文誌へ投稿中・国内学会発表予定であるので,平成31年度初頭にもこれを遺漏なく完了する.平成31年度は,ここまでの議論で得られたアルゴリズム面の知見と,同時に進展しているメモリ主体アーキテクチャ構想の具体化に向けた検討を進め,令和2(平成32)年度中にチップ試作評価を含めて各種学会・論文誌へ発表できるよう準備を行う.現時点で任意形状のNNをマップするための単位演算器の概念設計まで進んでいるので,これに物理制約を加味しつつ再構成可能アーキテクチャの全体構成へと統合することと並行し,このアーキテクチャで実際にNN処理を行うためのソフトウェアフレームワークの構築を行う.
アメリカ合衆国における生殖の医学化に関する歴史的研究

本研究の目的は、アメリカ合衆国において、人間の身体が医療の対象となり国家に取り込まれていく過程を、生殖の問題(妊娠・出産・避妊・中絶)を具体例として明らかにすることであった。特に医療専門職に焦点を当て、医学雑誌や医学書における妊娠・出産・避妊・中絶などといったような生殖に関する医師の言説を分析し、医師の女性観・家族観・身体観・国家観を明らかにして、19世紀から20世紀初頭にかけて医療が専門職化していく過程にそれらを位置付けた。18世紀後半から19世紀にかけて起こったそれまで女性のみの立ち会いで行われていた出産への男性医師の介入、19世紀半ば以降の医師の避妊や中絶に対する反対、20世紀初頭における医師の避妊の容認、19世紀末から20世紀初頭にかけての自宅出産から病院出産への変化、といったような生殖をめぐる医師の対応の変化は、それぞれの時代の医師の女性観・家族観・道徳観を反映していただけでなく、彼らが社会において「専門家」として自分達の特権的な地位を獲得する過程を反映したものであった。生殖のコントロールは、そのための有効な手段になり得たのである。医学教育を受けて「科学的な」医療を信奉する正規の医師は、免許制度の制定や医学教育を通して非正規医療や女性を排除し、医療業務を独占していくことになる。こうしてそれまで「女性の文化」であった出産や産児制限に男性医師が介入するようになるのであるが、その正当性の根拠となったのは、国家の成員となる子供とそれを生産する母親の身体を管理することが国家にとって必要であり、それを行うのは「専門家」としての医師の役割であるという自己認識であった。本研究の目的は、人間の身体が医療の対象となり、国家に取り込まれていく過程を明らかにすることであった。その具体例として、アメリカ合衆国において、子供を産むことあるいは産まないこと、及び子供を産む存在としての女性の身体が、歴史的にどのように認識されてきたかを分析してきた。今年度は医療専門職に焦点を当て、医学雑誌や医学書における妊娠・出産・避妊・中絶などといったような生殖に関する医師の言説を分析し、医師の女性観・家族観・身体観・国家観を明らかにして、19世紀末から20世紀初頭にかけて医療が専門職化していく過程にそれらを位置付けた。19世紀半ば以降の医師の避妊や中絶に対する反対、20世紀初頭における医師の避妊の容認、19世紀末から20世紀初頭にかけての自宅出産から病院出産への変化、といったような問題は、当時の医師の女性観・家族観・道徳観を反映していただけでなく、彼らが社会におけるエリートとして自分達の特権的な地位を獲得する過程を反映したものであり,生殖のコントロールがそのための有効な手段であった。すなわち、医師が避妊や中絶に反対したのは、道徳的に高潔であることをアピールすることによって素人の医療行為従事者との差異化をはかろうとしたのであり、後に避妊を容認するように態度を変えたのは、避妊への要求が高まる中で、避妊を医療化することによって誰が避妊すべきかを医師が決定する権力を獲得するためであった。また、避妊を医療化したり出産を病院化したりすることによって、医師は医学教育のための症例を獲得することができ、その結果医療はますます素人の手を離れて専門職化していったのである。
化合物半導体上に形成された原子-有機分子細線の構造及び電子状態の研究

半導体表面は種々の表面超構造をとり、surface stateを形成する。これらの特異構造に有機分子を吸着させることにより半導体原子と有機分子とでナノ構造を形成させ新規な物性を出現させることが出来れば、将来の有機ナノデバイスの構築につながる可能性がある。従って、まづ第一に半導体表面の特異構造を原子レベルで解明する必要がある。GaP(001)-(2x1)構造は表面第1層がP-Pダイマーからなるという説とGa-Pヘテロダイマーからなるというモデルが提唱されていた。本研究において、高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)、走査トンネル顕微鏡(STM)放射光光電子分光(SRPES)を用いて研究を行った結果、表面のP-Pダイマーの一方に水素が吸着し、(2x1)構造を形成していることが明らかとなった。次に金属電極間に吸着させると分子が金属性を示すという計算結果が報告されているピラジン(C4N2H4)をInP(001)-(2x4)及びSi(001)-(2x1)表面に吸着させ、STMで研究をおこなった。InP(001)-(2x4)表面では吸着量は非常に少なく、ダイマー欠損構造に吸着することを見出した。Si(001)-(2x1)表面ではシリコンダイマー間に吸着し、ダイマーの一方の原子とピラジンの窒素原子が吸着していることを明らかにした。又、吸着量が増加するとピラジン分子はシリコンダイマー列に垂直に1次元的に吸着鎖を拡大することを見出した。このことはシリコンダイマーの片方の原子に不対電子が形成されることを意味する。従って、この不対電子が整列するならば新規な物性を創出することが出来る。今後、この点を解明する予定である。GaP(001)2x1表面上にInの原子細線が形成されることを見出した。この原子細線を電極とみなしてこの細線間に有機分子を架橋して、その物性を調べるためにGaP(001)2x1構造を原子レベルで詳細に調べた。又、GaP(001)2x4表面上の微細構造に有機分子を吸着させ、原子-有機分子細線を形成するために、表面構造をSTM(走査トンネル顕微鏡)及び放射光電子分光(SRPES)を用いて詳細に調べた。実用的なデバイス応用を考えると表面のパッシベーションも必要であることから、硫黄による表面のパッシベーションの研究も行った。以下にこれまでに得られた結果を列挙する。(1)高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)、STM、SRPESの結果より、GaP(001)2x1表面はP-Pダイマーの一つに水素が互い違いに吸着し、ジグザグ構造をとることを明らかにした。(3)InP(111)A表面を硫黄でパッシベーションすると(2x2)構造をとり、表面に微細な6角形の窪みを形成することを見出した。この微細構造は将来テンプレートとして、利用することが出来るであろう。(4)GaP(001)表面をチオウレア、S2C12、P2S5を用いてパッシベーションを行った。これらによって、表面に約1モノレーヤの硫黄原子が吸着することを見出した。(5)GaP(001)2x4表面はバンドベンディングが1.9eVあり、その表面を(NH4)2Sxでパッシベーションを行うと、フラットバンドが形成されることを電子分光を用いて、明らかにした。

従って、まづ第一に半導体表面の特異構造を原子レベルで解明する必要必要がある。GaP(001)-(2x1)構造は表面第1層がP-Pダイマーからなるとい説とGa-Pヘテロダイマーからなるというモデルが提唱されていた。本研究において、高分解能電子エネルギー損失分光(HREELS)、走査トンネル顕微鏡(STM)、放射光光電子分光(SRPES)を用いて研究を行った結果、表面のP-Pダイマーの一方に水素が吸着し、(2x1)構造を形成していることが明らかとなった。次に金属電極間に吸着させると分子が金属性を示すという計算結果が報告されているピラジン(C4N2H4)をInP(001)-(2x4)及びSi(001)-(2x1)表面に吸着させ、STMで研究をおこなった。InP(001)-(2x4)表面では吸着量は非常に少なく、ダイマー欠損構造に吸着することを見出した。Si(001)-(2x1)表面ではシリコンダイマー間に吸着し、ダイマーの一方の原子とピラジンの窒素原子が吸着していることを明らかにした。又、吸着量が増加するとピラジン分子はシリコンダイマー列に垂直に1次元的に吸着鎖を拡大することを見出した。このことはシリコンダイマーの片方の原子に不対電子が形成されることを意味する。従って、この不対電子が整列するならば新規な物性を創出することが出来る。今後、この点を解明する予定である。
二重鎖切断修復に働く新規発がん防御因子の探索とその機能・構造解析

二重鎖DNA切断は、環境中および生体内の要因によって日常的に引き起こされるが、相同組換え経路によって正確に修復される。このDNA修復経路の破綻は、高頻度の染色体異常を引き起こすことが知られており、その結果、発がん原因となることが知られている。ヒトにおける相同組換え修復の中心酵素はRAD51であり、RAD51と機能的および物理的に相互作用する因子群が、これまでに10種類以上解析されているが、正確かつ迅速に二重鎖切断を修復するためには、これらのRAD51相互作用因子群のみでは十分ではない。そこで本研究では、相同組換え修復に関わる新規タンパク質因子を同定し、その機能・構造解析を通して、発がん防御に重要な相同組換えによる二重鎖切断修復の分子機構を明らかにすることを目的とする。まず、ヒトRAD51の機能解析を生化学的におこない、その反応機構の理解を深めた。そして当研究室においてすでに同定されている、新規RAD51結合タンパク質であるGEMIN2、PSFおよびEVLの機能解析を、生化学的手法を用いて行った。その結果、これらの因子はいずれもRAD51の試験管内でのDNA組換え活性を上昇させる新規の因子であることが明らかになった。また、さらなるRAD51結合因子を同定するために、two-hybrid法およびプロテオミクス法によるスクリーニングを行った。これらの解析を通して、相同組換え修復経路における、いまだ未同定の反応素過程の一旦を明らかにすることができた。さらに、RAD51のDNA組換え反応に影響を与える低分子化合物を、化学療法基盤情報支援班より供給された「標準阻害剤キット」により行い、DIDSがRAD51の相同組換え活性を阻害することを見いだした。このことは、RAD51の活性亢進によるがん細胞での染色体異常をコントロールする薬剤の開発に重要な知見を与える。
前立腺形成時の間充織メディエーターの研究

マウス胎齢16.5日の尿生殖洞の器官培養から次の事がわかった。1.FGF10は強い前立腺芽誘導能をもち間充織メディエーターとなり得る。2.FGF10KOマウスの尿生殖洞をテストステロン存在下で器官培養しても前立腺芽をつくることはできない。また、FGF10KOマウスの胎児における前立腺芽形成阻害は外から与えたFGF10によってレスキューすることができる。以上の結果は前立腺形成時のシグナル伝達にFGF10が大きく関与していることを示している。そこで胎児の尿生殖洞におけるFGF10タンパク質をはじめとする前立腺形成に関連すると考えられる因子の発現パターンを検討した。1.FGF10タンパク質は、前立腺芽の形成がみられない胎齢15.5日の尿生殖洞では腹側の間充織および上皮に発現しており、前立腺芽の形成が活発におこるE16.5E18.5では上皮だけに発現し、胎齢19.5以降ではその発現が消失した。2.Nkx3.1転写因子は前立腺芽の形成が始まる胎齢16.5日から上皮に発現しその後は前立腺芽全体に発現していたが、胎齢19.5日以降ではその発現が消失した。3.BMP4タンパク質は前立腺芽形成がもっとも活発な胎齢17.5日に間充織に一過性に発現し、P-Smad1はE18.5日以降に上皮と間充織の境界に存在した。特に腹側にある前立腺芽の基底膜に沿ってその存在が多く確認された。以上の結果は前立腺形成時のシグナル伝達にはFGF10やBMP4の間充織因子のほかに、P-Smad1やNkx3.1などが関与している可能性を示し、前立腺形成における上皮間充織相互作用の重要性を示唆している。1.FGF10は間充織メディエーターとなりうるか?体内でアンドロゲンの影響を受けていないことがわかっている胎齢15.5日(♂,♀)、17.5日(♀)の野生型マウス尿生殖洞をFGF10存在下に6日間無血清培地で器官培養し、アンドロゲン非存在下に尿生殖洞に前立腺芽を発生させうるかどうかを調べた結果、いずれの尿生殖洞からも前立腺芽が発生した。FGF10は強い前立腺芽誘導能をもち間充織メディエーターとなり得ることが示唆された。2.FGF10ノックアウトマウスの胎児はアンドロゲン存在下で前立腺芽を発生することができるか?胎齢18.5日の野生型およびFGF10ノックアウトマウス(♂)胎児のヴォルフ管基部がついた尿生殖洞を3日間テストステロン存在下で器官培養した後、外植体の組織を調べた。野生型尿生殖洞は明確な前立腺と貯精嚢を形成したが、FGF10ノックアウトマウスの尿生殖洞では、上皮の増殖は活発であったにもかかわらず、そのいずれの器官も形成しなかった。このことは、FGF10が尿生殖洞からの前立腺の発生のみならず、ヴォルフ管からの貯精嚢の発生にも必須であることを示している。3.TGFαノックアウトマウスの胎児はアンドロゲン存在下で前立腺芽を発生することができるか?胎齢15.5日の雄TGFαノックアウトマウス尿生殖洞を、テストステロン存在下に6日間無血清培地で器官培養し、尿生殖洞に前立腺芽を発生させうるかどうかを調べた結果、野生型と同様に前立腺芽が発生した。1.FGF10は間充織メディエーターとなりうるか?胎齢15.5日(♂)、16.5日(♂)の野生型マウス尿生殖洞をFGF10存在下に5日間

無血清培地で器官培養し、テストステロン非存在下に尿生殖洞に前立腺芽を発生させうるかどうかを調べた結果、いずれの尿生殖洞からも前立腺芽が発生した。FGF10は強い前立腺芽誘導能をもち間充織メディエーターとなり得ることが示唆された。2.FGF10ノックアウトマウスの胎児はテストステロン存在下で前立腺芽を発生することができるか?胎齢15.5日(♂)、16.5日(♂)の野生型およびFGF10ノックアウトマウス(♂)胎児のヴォルフ管基部がついた尿生殖洞を5日間テストステロン存在下で器官培養した後、外植体の組織を調べた。野生型尿生殖洞は明確な前立腺と貯精嚢を形成したが、FGF10ノックアウトマウスの尿生殖洞では、上皮の増殖は活発であったにもかかわらず、そのいずれの器官も形成しなかった。このことは、FGF10が尿生殖洞からの前立腺の発生のみならず、ヴォルフ管からの貯精嚢の発生にも必須であることを示している。3.FGF10ノックアウトマウスの胎児における前立腺芽形成阻害は外から与えたFGF10によってレスキューすることができるか?胎齢15.5日17.5日の雄FGF10ノックアウトマウス尿生殖洞を、テストステロンおよびFGF10存在下で5日間無血清培地で器官培養し、尿生殖洞に前立腺芽を発生させうるかどうかを調べた結果、15.5日胚では前立腺芽は発生しなかったが、16.5日胚、17.5日胚では前立腺芽の発生がみられた。以上の結果は前立腺形成時のシグナル伝達にFGF10が大きく関与していることを示している。正常マウスの胎児の尿生殖洞におけるFGF10タンパク質をはじめとする前立腺形成に関連すると考えられるシグナル因子の発現パターンを検討した。1.正当マウス胎児尿生殖洞におけるFGF10タンパクの発現まだ、前立腺芽の形成がみられない胎齢15.5日の尿生殖洞ではFGF10は腹側の間充織および上皮に発現していた。その後前立腺芽の形成が活発におこるE16.5E18.5では上皮だけに発現し、前立腺芽形成の終了したE19.5以降ではその発現が消失することがわかった。2.正当マウス前立腺芽におけるNkx3.1転写因子の発現転写因子Nkx3.1は胎児では前立腺芽の形成が始まるE16.5頃から上皮に発現しその後は前立腺芽そのものに発現していたが、前立腺芽形成の終了と同時に発現が消失した。3.正当マウス尿生殖洞におけるBMP4の発現およびSmad 1のリン酸化BMP 4分泌タンパク質およびそのシグナル伝達に必須のP-Smadlの存在を検討した。BMP4は前立腺形成がもっとも活発なE17.5に間充織に一過性に発現しそれ以降のE18.5からは上皮と間充織の境界でSmad1のリン酸化がみられた。特に腹側の前立腺芽の基底膜に沿ってその存在が多く確認された。以上の結果は前立腺形成時のシグナル伝達には間充織因子としてのFGF10やBMP4のほかに、間充織と上皮の境界に存在するP-Smad1や、上皮因子としてのNkx3.1などが関与している可能性を示し、前立腺形成における上皮間充織相互作用の重要性を示唆している。
擬二次元超伝導体の混合状態の熱力学的手法による研究

本研究では、主にBi_2Sr_2CaCu_2O_yを試料として比熱、磁化といった熱力学量、及び関連する電気抵抗、磁束密度揺らぎスペクトル、ジョセフソンプラズマ共鳴の測定を行い、本物質における磁束融解一次相転移の熱力学量による直接検出と、相転移を挟む両相での磁束ダイナミクスを研究した。熱力学量の測定においては、磁化測定では融解転移点における磁化の跳びを観測することに成功し、酸素濃度の異なる試料の測定から一次相転移線が系の異方性に強く依存することを明らかにした。磁化と相補的な熱力学量である比熱に関しては、光加熱交流法による比熱測定を改良し、温度振幅4mKにおいて、相対感度0.1%を達成したものの、融解転移点での比熱異常は観測されず、測定限界以下であると見積もられた。ダイナミクスの研究では、微少ホール素子を使った高感度局所磁化測定と電気抵抗測定を同時に行うことによって、磁束液体相においても電流電圧特性が非線型であり、磁束液体の粘性のため実効的ピン止めが無視できなくなっていることを明らかにした。また、電圧をFFT解析することによって磁束密度の揺らぎのスペクトルを測定する全く新しい手法を開発し、磁束がローレンツ力によって動き出す時に塑性変形を伴って運動することにより、大きな密度の揺らぎが発生することを見出した。この密度揺らぎは低電流下では磁束液体相でも観測され、磁束液体相での実効的ピン止めの傍証となっている。さらに、ジョセフソンプラズマ共鳴による磁束の面間位相相関の研究をおこなった。これら多数の測定手法が開発されたことも本研究の成果の一つであり、今後、他の様々な研究に応用できると考えている。本年度は、酸素濃度の異なるBi_2Sr_2CaCu_2O_y単結晶を試料として混合状態における比熱の精密測定を行なうと共に、比熱と相補的な熱力学量である磁化、局所磁場の測定を行い、混合状態における磁束系相転移の可能性を探った。その結果、磁化の磁場依存性に顕著な跳びを見出し、一次転移を示唆する結果を得た。跳びの解析から転移点における潜熱の温度、磁場、異方性依存性を評価し、その振る舞いが一次転移の起源として広く受け入れられている磁束格子融解転移やデカップリング転移とは予盾していることを指摘した。磁化の跳びは磁場増加時に試料の内側から起こることが局所磁場測定から明らかとなった。この結果は形状バリヤが重要であることを示している。比熱測定に関しては、装置の改良によって温度振幅4mKにおいて相対精度0.1%を達成したが、磁化の異常が起こる磁場で比熱異常は観測されなかった。この原因は潜熱が小さいことに加えて、形状バリヤに起因する磁束分布の不均一によって実効的比熱異常が鈍っているためと考えられる。現在、システムの精度をさらに高めると共に、試料形状をバリヤが無いように加工することを計画している。その他、YBa_2Cu_3O_y単結晶の非双晶化を行なうための準備が完了している。平成8年度は、昨年までの研究で、高温超伝導体における磁束格子融解一次相転移の存在が明らかになったことからBi_2Sr_2CaCu_2O_yの融解転移に伴う磁束ダイナミクスの変化に着目した実験をおこなった。微少ホール素子を用いた高感度局所磁化測定システムを用いて、さまざまな輸送電流下で磁化と抵抗率の同時測定を行い、融解転移は輸送電流に無関係であることを明らかにすると共に、磁束液体相でも抵抗率が非線型な振る舞いを示すことを初めて見出した。この非線型な振る舞いは、磁束液体相でもピンニングが効いていることを示しており、特に、高磁場での線形領域での抵抗率の振る舞いは、高粘度の磁束液体に対するピン止めの理論とよく符合することを明らかにした。

これらの抵抗率の振る舞いはYBa_2Cu_3O_yのそれとは定性的に異なるが、その原因をピン密度と磁束の本数との関係から議論した。さらに、ホール素子からの信号を直接FFT解析することによって、局所的な磁束密度の揺らぎ(雑音)を輸送電流、磁場、温度の関数として詳細に調べ、電流印加時に転移磁場近傍で磁束系の塑性変形に伴うと思われる広帯域雑音を観測した。ある条件では、この雑音は磁束液体相でも観測され、先の液体相におけるピン止めの存在と矛盾しない。更に、電流に強く依存する狭帯域雑音を見出したが、その起因は現在考察中である。また、Josephsonプラズマの観測による磁束の層間結合の研究も行った。これらの様々な測定手法が本研究で実用化されたことも成果の一つである。今後、これらの組み合わせによって、磁束融解と磁束ダイナミクスとの関係を更に研究していく予定である。
大規模複雑システムのための設計意図の獲得と構造化に関する研究

本研究は,重要な設計知識の一つとして認識されつつも一般には広く利用されていない設計意図について,計算可能な設計意図表現により,ユーザに設計意図を記述することによる短期的なメリットを提供し,設計意図の獲得・利用を促す枠組みの実現を目指すものである.2年計画の最終年度にあたる平成17年度は,下記の項目を実施した.1.設計意図獲得支援システムの試作2.試作システムを用いた設計意図表現のユーザ評価実験設計意図表現ADRFの設計意図を記述するための表現力の範囲を明らかにし,その有効性を検証することを目的として,試作を行った設計意図獲得支援システムを用いてユーザ評価実験を行った.航空宇宙工学を専攻する大学生を被験者に迎え,被験者が課題として取り組んだ人工衛星の設計の結果に基づき,試作システムを利用して設計意図を入力してもらった.実験の結果,設計意図表現ADRFが有効である範囲が明らかとなり,今後設計意図を含めた設計知識マネジメントシステムを構築する上での指針が得られた.3.成果発表本研究は,重要な設計知識の一つとして認識されつつも一般には広く利用されていない設計意図について,計算可能な設計意図表現により,ユーザに設計意図を記述することによる短期的なメリットを提供し,設計意図の獲得・利用を促す枠組みの実現を目指すものである.2年計画の初年度にあたる平成16年度は,下記の項目を実施した.1.論争の枠組みに基づく設計意図表現の検討システム工学におけるシステム設計評価の考え方を取り入れて,設計意図表現の基礎となる設計プロセスを同定した.その中で同定された設計案,設計基準,TPM(性能測定)等の要素およびそれらの間の関係を,Sartorによる論争の枠組みの上でArgumentative Design Rationale Framework (ADRF)として定式化した.2.計算可能な設計意図表現の設計3.設計意図への法的推論技術の適用可能性の検討1,2の検討を元に,人工衛星のコンポーネントの一つであるスタートラッカの設計を例題に設計意図を記述し,New HELIC-IIの論証生成機能を用いて,設計におけるトレードオフ関係の表現が可能であることを確認した.4.設計意図獲得を支援するシステムの検討・試作本研究で検討した計算可能な設計意図表現の有効性の検証を目的として,大規模複雑システムの開発プロジェクトにおけるシステムの設計に関する情報を蓄積・管理するプロジェクトメモリーシステムと計算可能な設計意図表現を組み合わせた設計意図獲得支援システムの構想を検討し,その一部をプロトタイプとして試作した.平成17年度はプロトタイプシステムに逐次改修を加えつつ,システムによる提案手法の評価を進める予定である.本研究は,重要な設計知識の一つとして認識されつつも一般には広く利用されていない設計意図について,計算可能な設計意図表現により,ユーザに設計意図を記述することによる短期的なメリットを提供し,設計意図の獲得・利用を促す枠組みの実現を目指すものである.2年計画の最終年度にあたる平成17年度は,下記の項目を実施した.1.設計意図獲得支援システムの試作2.試作システムを用いた設計意図表現のユーザ評価実験設計意図表現ADRFの設計意図を記述するための表現力の範囲を明らかにし,その有効性を検証することを目的として,試作を行った設計意図獲得支援システムを用いてユーザ評価実験を行った.航空宇宙工学を専攻する大学生を被験者に迎え,被験者が課題として取り組んだ人工衛星の設計の結果に基づき,試作システムを利用して設計意図を入力してもらった.実験の結果,設計意図表現ADRFが有効である範囲が明らかとなり,今後設計意図を含めた設計知識マネジメントシステムを構築する上での指針が得られた.3.成果発表
すずむしの発音機構を規範とする機械の静音快適化の研究

本研究は,機械の静音快適化設計手法を確立するために,鳴き音の美しいスズムシとコオロギの翅の構造と発音機構を,鳴き音の特徴と翅の振動モードとの関係から検討し,設計に応用する指針を得ることを目的とする.得られた結果は以下の通りである.1.翅の構造を三次元内部構造顕微鏡により精密測定して全体形状を明らかにするとともに,翅への加振器となるやすり器のやすり歯形状を電子顕微鏡により観察し,各部分でのやすり歯のピッチを明らかにした.2.スズムシの鳴き音の主周波数成分は4.5kHzであり,その2倍および3倍調波成分にもピークが存在することが分かった.また,コオロギの鳴き音は5.8kHz,5.8kHzと11.6kHzに主な周波数成分をもつ鳴き音,8.3kHz,14kHzに主な周波数成分をもつ鳴き音に分類できることが分かった.3.高速度カメラにより発音動作を観察した結果,翅を閉じるときに発音し,擦る時間と使用している歯の数から翅への加振周波数はスズムシで5kHz,コオロギで5.4kHzであり,鳴き音の主な周波数成分と一致していることを明らかにした.4.翅の振動モード解析を行った結果,鳴き音の主な周波数成分に該当する固有振動数ならびに固有モードを見出すことができ,それらを翅の薄膜部であるハープ部とミラー部における振動の腹の数および位相関係で分類することができた.5.発音機構について,使用されるやすり歯の位置,形状,翅の固有モード,そして鳴き音の周波数成分が関連付けられることを明らかにした.6.鳴き音を高周波正弦波と低周波正弦波のエンベロープの積でモデル化し,周波数を変化させて音を再生し心地よさを評価した結果,心地よく聞こえる周波数領域が存在することが分かった.本研究は,機械の静音快適化設計手法を確立するために,鳴き音の美しいスズムシとコオロギの翅の構造と発音機構を,鳴き音の特徴と翅の振動モードとの関係から検討し,設計に応用する指針を得ることを目的とする.得られた結果は以下の通りである.1.翅の構造を三次元内部構造顕微鏡により精密測定して全体形状を明らかにするとともに,翅への加振器となるやすり器のやすり歯形状を電子顕微鏡により観察し,各部分でのやすり歯のピッチを明らかにした.2.スズムシの鳴き音の主周波数成分は4.5kHzであり,その2倍および3倍調波成分にもピークが存在することが分かった.また,コオロギの鳴き音は5.8kHz,5.8kHzと11.6kHzに主な周波数成分をもつ鳴き音,8.3kHz,14kHzに主な周波数成分をもつ鳴き音に分類できることが分かった.3.高速度カメラにより発音動作を観察した結果,翅を閉じるときに発音し,擦る時間と使用している歯の数から翅への加振周波数はスズムシで5kHz,コオロギで5.4kHzであり,鳴き音の主な周波数成分と一致していることを明らかにした.4.翅の振動モード解析を行った結果,鳴き音の主な周波数成分に該当する固有振動数ならびに固有モードを見出すことができ,それらを翅の薄膜部であるハープ部とミラー部における振動の腹の数および位相関係で分類することができた.5.発音機構について,使用されるやすり歯の位置,形状,翅の固有モード,そして鳴き音の周波数成分が関連付けられることを明らかにした.6.鳴き音を高周波正弦波と低周波正弦波のエンベロープの積でモデル化し,周波数を変化させて音を再生し心地よさを評価した結果,心地よく聞こえる周波数領域が存在することが分かった.本研究は,機械の静音快適化設計手法を確立するために,鳴き音の美しいすずむしとこおろぎの翅の構造と発音機構を工学的に解明し,鳴き音の特徴と翅の振動モードおよび加振力との関係について検討し,その成果を設計に応用することを目的とする.本年度は,こおろぎの翅の発音メカニズムの工学的な解明を目的に,以下の結果を得た.1.翅の形態・構造の精密測定(1)三次元内部構造顕微鏡による翅の精密測定白色塗装を施したこおろぎの翅を凍結保持した試料をスライサにより30μmごとの断面にし,画像処理により各断面画像から立体構造像を構築し,翅の精密な全体形状を明らかにした.(2)やすり器の観察翅への加振器となるやすり器のやすり歯形状を走査型電子顕微鏡により観察した結果,やすり歯形状は先端部,中央部,末端部に大別でき,やすり歯の高さ,幅,傾き角,ピッチの寸法は,先端部は中央部に比べ非常に小さくかつややたっていることが分かった.2.発音動作と鳴き音の分析鳴いているときの翅の運動状況を高速度カメラにより測定しやすり器のこすられる位置により鳴き音を2つに大別した.さらに鳴き音の周波数分析により大別した2つの鳴き音が,5.8kHz,5.8kHzと11.6kHzに主な周波数成分をもつ鳴き音,8.3kHz,14kHzに主な周波数成分をもつ鳴き音に分類できることを明らかにした.3.翅の実験振動モード解析翅の一端を積層圧電素子に固定して加振し,顕微鏡型レーザドップラ振動計を用いて振動速度を測定して実験振動モード解析を行った結果,5.8kHz,11.6kHz,8.3kHz,14kHzにおける翅のハープ部,ミラー部のモードシェイプを明らかにした.4.発音メカニズムの分析

発音動作のメカニズムを,各鳴き分けに使用されるやすり歯形状,翅のモードシェイプ,そして鳴き分けの周波数成分とを関連付けることにより明らかにした.本研究は,鳴き音の美しいすずむしとこおろぎの翅の構造と発音機構を,鳴き音の特徴と翅の振動モードとの関係から工学的に解明し,その成果を設計に応用することを目的とする.本年度は,すずむしの発音メカニズムの解明を目的に,以下の結果を得た.1.翅の構造の測定翅の翅脈および薄膜部分の断面形状を電子顕微鏡により測定するとともに,翅への加振器となるやすり器のやすり歯形状を観察し,各部分でのやすり歯のピッチを明らかにした.2.鳴き音の分析と発音動作鳴き音は主周波数成分が約4.5kHzであり,その倍音である2倍および3倍調波成分にもピークが存在することが分かった.また,高速度カメラにより発音動作を観察した結果,翅を閉じるときに擦って発音し,擦る時間と使用している歯の数から翅への加振周波数は約5kHzでほぼ一定であり,鳴き音の主周波数成分と一致していることを明らかにした.3.翅の振動モード解析実験振動モード解析により,翅の前部と後部にそれぞれ腹を一つもつ基本モードが4.0k Hzに存在し,6.5kHz,9.1kHz,13.8kHzの固有振動数と固有モードを確認した.また,断面形状測定結果と弾性率内耗測定装置で測定したヤング率とポアソン比を用いて,有限要素法による振動モード解析を行い,実験振動モード解析結果と同様の固有モードが得られた.4.発音メカニズムの分析すずむしの翅には,やすり器とこすり器によって生じる衝撃加振力の周波数と一致する基本モードとその基本周波数の倍音に相当する固有振動数をもつ固有モードが存在し,鳴き音はそれらの総合として構成されていることを明らかにした.5.鳴き音のモデル化と心地よさの検討鳴き音を高周波正弦波と低周波正弦波のエンベロープの積でモデル化し,周波数を変化させて音を再現させ心地よさを評価した結果,心地よく聞こえる周波数領域が存在することが分かった.
有機化学反応での水分子集団の制御・支配力-新規な反応機構の確立に向けて

アルドール縮合は、塩基性触媒では求核付加を含み、他方、酸触媒でも反応が起こる。酸触媒と塩基触媒で、アルドール縮合の反応機構が同様なのか異なるのか興味ある。この興味は、電極でのイオンの移動速度の差や、H_3O^+....H_2O(36 kca/mol)と、OH^-....H2O(28 kca/mol)の結合エネルギーの差と対応するのかに由来する。また、塩基触媒下でD_2O溶媒中での反応で、アセトアルデヒドでは未反応体にDが取り込まれないが、アセトンでは取り込まれる。従来、この反応の素過程を調べた報告が無く、これらの興味や疑問に応えるべく、計算化学で反応経路を求めた。アセトアルデヒドを用いた塩基触媒下の反応モデルとし(MeCHO)_2+OH^-+(H_2O)_8を用いた。酸性触媒下では、(MeCHO)_2+H_3O^++(H_2O)_8を使った。OH^-を含む経路での反応前、第2、3番目の中間体及び生成物の構造変化において、水分子集団が、必要な共有結合と水素結合の交替に有効に関与している。OH関与の反応で、アセトアルデヒド及びアセトンが反応体での自由エネルギー変化により、アセトアルデヒドの方が高い反応性を有する。また、アセトンでは律速段階がエノレート中間体(lnt2)の次にあり、アセトンとInt2の平衡で、未反応体へのD置換が理解できる。酸触媒については、2個の遷移状態(TS)構造がある。OH例関与では、結合交替ごとのTSが存在したのに対し、H_3O^+関与では、複数個所の交替が同時に起る。電極でのイオンの移動速度や水分子との結合エネルギーの差は、反応経路上では、素過程数の違い(OH^-関与3個、H_3O^+関与2個)として求められた。以上、古典的反応であるアルドール縮合の経路を明らかにし、水素結合を通じた結合交替の様式が、H_3O^+とOH^-で異なることが求められた。
睾丸腫瘍における胎盤様アルカリフォスファタ-ゼ(PCAPーlike)の研究

1)精巣腫瘍ことにセミノ-マ組織中には正常精巣に比べて約60培の胎盤性アルカリフォスファタ-ゼ(PLAP)活性が認められた。この酵素活性は胎盤由来のPLAPと比較してglycosylation,electric chargeの点で相違を認め、いわゆるPLAPーlike enzymeに分類されると考えられた。2)喫煙によって上昇する血清PLAP活性はglycosylation,electric charge,hydrophobicityの点で精巣腫瘍由来のPLAP活性(PLAPーlike)に類似していた。3)セミノ-マ組織のPLAPーlike免疫組織化学染色においては転移性リンパ節も含めてすべて陽性であった。4)血清PLAPーlikeのセミノ-マにおける陽性率はstage Iで42%、stage IIーIIIで90%であり、非セミノ-マのそれらに比べて明らかに高率であった。これは両腫瘍間におけるPLAPーlikeの組織レベルの差を反映していることが明らかとなったが、腫瘍体積の増加に伴って陽性率は高くなる傾向が認められた。比較的短い血中半減期およびhigh stageにおける高い陽性率より、PLAPーlikeはセミノ-マに対する治療効果の判定および経過観察において有用な腫瘍マ-カ-であると考えられた。5)血清診断に用いられた抗PLAPモノクロナ-ル抗体(HPMSー1)はPLAPを産生するヌ-ドマウス移植可腫瘍に集積性を認め、臨床における画像診断への応用の可能性が示唆された。睾丸腫瘍における胎盤性アルカリフォファタ-ゼ(PLAP)の臨床的意義さらにその腫瘍マ-カ-としての有用性を検討するために以下の研究を行った。<対象および方法>1986年9月より1989年3月までの2年6カ月間に初回治療を行った睾丸腫瘍患者40例について、凍結保存されていた睾丸腫瘍の摘出標本の組織内および患者の血清中のPLAP値を測定した。測定法にはmonoclonal immunocatalytic assay法を用いた。<結果>1)組織内PLAP値では、セミノ-マ組織は正常睾丸組織の約92倍の高値を示し、非セミノ-マ組織と比較しても有意に高値を示した。2)血清PLAP値では、セミノ-マ群においては非セミノ-マ群に比し有意に高値を示した。また、血清PLAP陽性率はセミノ-マ群、セミノ-マ成分を一部含む混合型群、非セミノ-マ群でそれぞれ64%、50%、25%であった。3)セミノ-マ群および混合型群では、血清PLAP値の陽性例においては陰性例に比し、組織内PLAP値は有意に高値を示した。4)セミノ-マ群および混合型群では無転移症例に比し有転移症例において血清PLAP値は高値を示す傾向が認められた。5)治療前後の血清PLAP値の変動について検討すると、治療前に高値を示したセミノ-マ群および混合型群においては、治療後17例全例に血清PLAP値の陰性化を認めた。<結論>以上より、睾丸腫瘍における血清PLAP値の測定は、セミノ-マの診断、病期分類、治療効果判定、経過観察の点において極めて有用で、PLAPはセミノ-マの一つの腫瘍マ-カ-になりうると考えられた。1986年より集められたセミノ-マ26例、非セミノ-マ13例について、胎盤様アルカリフォスファタ-ゼ(PLAPーlike),及びこれまで精巣腫瘍のマ-カ-として現在臨床で用いられているLDH,HCGーβ,AFPの血清レベルを比較検討しPLAPーlikeの有用性について検討を加えた。セミノ-マに於ける各々のマ-カ-の陽性率はPLAPーlike,LDH,HCGーβが60%であった。PLAPーlikeのみ陽性を示す症例も存在し,これら3者の組み合せによりセミノ-マでは約80%の症例においてマ-カ-陽性と判定され,ここでもPLAPーlikeの有用性が確認された。

一方非セミノ-マに於けるPLAPーlikeの陽性率は38%と低く,HCGーβ,AFPがその80%で陽性を示すことから,そのマ-カ-としての意義はセミノ-マの場合と比べて低いものであることが示された。これらの症例においてPLAPーlikeの組織内濃度を検討するにセミノ-マは非セミノ-マの約10倍高いことが判明し,PLAPーlikeのセミノ-マ細胞への特異性が示唆された。このことは免疫組織染色に於いて,PLAPーlikeのセミノ-マ細胞膜への局在が示され,組織・細胞レベルに於いても支持された。さらにセミノ-マの産生するPLAPーlikeの酵素化学的検討を行い,疎水性,糖鎖構成,荷電状態に於いて胎盤の産生するいわゆる胎盤性アルカリフォクスファタ-ゼと異なることを明らかにした。新鮮精巣腫瘍62例(セミノ-マ:41例、非セミノ-マ:21例)についてPLPAの陽性率を検討したところセミノ-マ:stageI:42%,stageIIーIII:90%,非セミノ-マ:stageI:17%,stageIIーII144%であった。血清値についてはセミノ-マ、非セミノ-マともstageIIーIII群はstageI群に比べて有意に高値を示した。stageIの血清値においてセミノ-マは非セミノ-マに比べて高い傾向にあるが有意別は認められなかった。これらの症例中セミノ-マ32例、非セミノ-マ15例において腫瘍内濃度を測定した。セミノ-マと非セミノ-マ間に有意差が認められた。セミノ-マstageIにおいて血清陽性群と陰性群間にその腫瘍組織内濃度において有意差を認めた。stagIにおいては精巣摘出後、1週間以内に全て正常化した。血中半減期は約2日であった。治療後NEDとなった93例のべ594検体について血清PLAP値を測定したところ、4例(4.3%)、17検体(2.9%)はその臨床経過より偽陽性と考えられた。以上の結果よりPLAPは進行性セミノ-マにおける治療効果の判定、経過観察に際して有用な腫瘍マ-カ-であると考えられた。これまで血清診断に用いてきた抗PLAPモノクロナ-ル抗体(HPMSー1)をIー125で標識したのち担PLAP産生腫瘍ヌ-ドマウスに静脈内投与し、同抗体の腫瘍集積性について検討した。腫瘍への集積率(%dose/g)は時間の経過とともに漸減したが、他臓器における減少はより顕著であり、従って腫瘍対血液比、腫瘍対筋肉比、腫瘍対肝臓比はそれぞれ時間の経過を追って増加していった。投与後7ー9日には移植腫瘍組織への明らかな集積がガンマカメラにより観察された。また移植腫瘍内PLAP濃度を測定したところ、セミノ-マ組織内濃度あるいは転移性リンパ節内濃度より低いことが判明した。よって今回用いた抗PLAPモノクロナ-ル抗体(HPMSー1)は転移性セミノ-マの局在診断に際しその臨床応用が十分に期待されるものと考えられた。
大正・昭和期における尾西織物業の展開ー「鈴鎌毛織株式会社」の経営資料の分析ー

本研究の目的は、尾西地方において、明治末から大正・昭和期にかけて行われた絹綿交織物生産から毛織物生産への転換や力織機の導入などの過程を「鈴鎌毛織株式会社」の1000点をこえる膨大な資料によって分析しようとするものである。愛知県尾西地方は、江戸時代中期ころからわが国有数の機業地であり、現在でも日本最大の毛織物生産地帯である。「鈴鎌毛織株式会社」は、現在尾西市に所属する起町三条地区に存在する。起町は尾西地域の中でもっとも織物生産のさかんな所であり、鈴木鎌次郎家(後に鈴鎌毛織株式会社となる)は、その尾西地域の中で明治期以来つねに織物生産の先頭に立つ指導的地位にあった。この鈴木家に残されていた膨大な資料を整理し、その目録の作製は終ったが、分析はまだ一部しかすすんでいない。平成2年度までに、力織機の導入過程と労働力の分析がほぼ終ったところである。労働力分析についてみれば、労働者の数と出身地、勤務期間や契約形態、賃金と年令、勤務期間との関係、雇備形態、賃金支払形態(出来高払い賃金・日給月給制・固定給等)などの複雑な内容がほぼ明かになった。これらの点は現在学界でもまだ解明されていない内容であり、本研究の貢献と信じでいる。この報告以外に、流通分析や経営分析などもすすめているが、まだ緒についたばかりで報告できる段階ではなく、今後の課題である。尾西地方は幕末期以来の主要な機業地であり、現在もわが国最大の毛織物産地である。この地方の絹綿交織物生産から毛織物生産への転換は問屋制家内工業・マニユから力織機を導入した小工場へという生産形態の変化を伴いつつ明治末から大正期にかけて行われ、昭和初期に完成する。本研究はこの過程を先頭に立って指導した鈴木鎌二郎家(鈴鎌毛織株式会社)の膨大な資料によって解明しようとするものであり、平成元年度までの調査成果は、次の諸点である。1.鈴木家の織物業創業は明治11年。明治25年に大工場を新築しバウタンを導入して絹綿交織物を生産した。規模は明治28年現在、織機65台、織工男10人、女60人の大マニュであった。明治42年には男工20人・女工120人に拡大し、明治43年からは毛織物生産も開始した。2.大正6年から力織機の導入をはじめ、平岩鉄工製2巾22台、大阪小森鉄工所製2巾14台の他に、英国ホジソン製4巾機15台を高島屋飯田を通して輸入した。大正14年の規模は、6巾6台・4巾61台・2巾38台となり、動力はモ-タ-55馬力・蒸気10馬力であった。このような大規模な力織機導入には莫大な資金が使われているが、この時期に土地を売った形跡はなく、今の所資金調達の事情は不明である。3.労働力に関する資料は膨大でまだ一部分しか分析していないが、以下の諸点が明かになった。明治末までのマニュ段階には手工業技術が重要なので、明治末の賃金は熟練度に応じて6機22機まで差が大きい。支拂形態は出来高拂いである。力織機導入後は日給・月給制となり、技術・熟練・熱意・模範になるか否か等を基準にした等級賃金制がとられている。大正期には毛織機と力織機が併用されており、出来高拂い労働者と固定給労働者とが併存してきわめて複雑な形態となっている。本研究の目的は、尾西地方において、明治末から大正・昭和期にかけて行われた絹綿文織物生産から毛織物生産への転換や力織機の導入などの過程を「鈴鎌毛織株式会社」の1000点をこえる膨大な資料によって分析しようとするものである。

「鈴鎌毛織株式会社」は、現在尾西市に所属する起町三条地区に存在する。起町は尾西地域の中でもつとも織物生産のさかんな所であり、鈴木鎌次郎家(後に鈴鎌毛織株式会社となる)は、その尾西地域の中で明治期以来つねに織物生産の先頭に立つ指導的地位にあった。この鈴木家に残されていた膨大な資料を整理し、その目録の作製は終ったが、分析はまだ一部しかすすんでいない。平成2年度までに、力織機の導入過程と労働力の分析がほぼ終ったところである。労働力分析についてみれば、労働者の数と出身地、勤務期間や契約形態、賃金と年令・勤務期間との関係、雇傭形態、賃金支拂形態(出来高拂い賃金・日給月給制・固定給等)などの複雑な内容がほぼ明かになった。これらの点は現在学界でもまだ解明されていない内容であり、本研究の貢献と信じている。この報告以外に、流通分析や経営分析などもすすめているが、まだ緒についたばかりで報告できる段階ではなく、今後の課題である。
平滑筋ミオシン線維を安定化させるミオシン結合蛋白の研究

平滑筋においてミオシン線維を安定化させる蛋白質を検索するため、ニワトリ砂嚢平滑筋より得た抽出液を種々の方法で分画しミオシン線維を安定化する活性を光学顕微鏡で観察しながら追跡した。その結果25kDaの蛋白質がこの活性に寄与していることがわかった。しかし通常ミオシンを抽出する方法では25kDa蛋白質の収量が極端に悪かったため、収量を上げる改良を行った。ニワトリ砂嚢を挽き肉にし低濃度のKClとATPでミオシンを抽出後、残屑に高濃度のKClとATPを加えてホモナイザーで細胞を破壊することにより25kDA蛋白質の抽出効率が格段に良くなることがわかった。これを硫安分画、DEAEイオン交換カラム、ハイドロキシアパタイトで分画するとほぼ均一な25kDa蛋白質が得られた。DEAEイオン交換カラムの段階での25kDa蛋白質はミオシン線維を安定化する活性が高かったが、ハイドロキシアパタイトの段階では活性が低下した。またDEAEイオン交換カラムでの25kDa蛋白質画分は波長260-280nmの吸光度が高く、ハイドロキシアパタイトでの画分では吸光度が低かったので、前者の画分は核酸を含んでいると考えられた。従って25kDa蛋白質が核酸と結合すると、そのミオシン線維安定化の機能が活性化されると予想される。砂嚢より得た非リン酸化ミオシンは生理的溶液条件下(0.1M KCl, 2mM MgCl_2, 1mM ATP)ではミオシン線維を形成しないが、精製した25kDa蛋白質を低濃度加えると、長さ約1-2μmのミオシン線維を形成した。さらに25kDa蛋白質の濃度を上げるとパラクリスタル様の巨大な構造物を生じ、ミオシンの溶液が白濁した。リン酸化ミオシンの場合には生理的溶液条件でもミオシン線維を形成するため、25kDa蛋白質の効果は顕著ではなかった。また25kDa蛋白質と非リン酸化ミオシンによって形成されたミオシン線維の形状を電子顕微鏡で観察すると、太さ、長さなど形態的にはリン酸化したミオシンの線維と同様であった。最近になってようやく1mg程度の25kDa蛋白質が得られるまでに収量が向上したので、この蛋白質の部分アミノ酸配列を決定中である。今後、クローニングにより全アミノ酸配列を決定し、またcDNAを大腸菌で発現して、これを抗原として抗体を作成する計画である。また発現蛋白質をもとにミオシン結合部位の同定とミオシン線維安定化のメカニズムを明らかにしていく予定である。
カルシウム/カルモデュリン依存性多機能性プロテインキナーゼを介するシグナル伝達

1.CaMキナーゼIIの活性制御と生理作用CaMキナーゼIIはThr-286を自己リン酸化して活性型酵素となるが、このリン酸化型/活性型CaMキナーゼIIのThr-286を特異的に脱リン酸化して脱活性化する新しいプロテインホスファターゼ(CaMキナーゼホスファターゼ)をラット脳に見出し、酵素を精製して性質を調べ、CaMキナーゼIIがリン酸化と脱リン酸化によって活性制御されている可能性を示した。またCaMキナーゼIIが自己リン酸化されるとカルシウム/カルモデュリンに対する親和性が著しく増大することをビアコアを用いて解析し、細胞内カルシウムイオン濃度が上昇した時に活性化されたCaMキナーゼIIは多数のカルモデュリン結合蛋白質が存在するなかで優先的に高い活性が維持される可能性を示した。2.CaMキナーゼI、IVの活性制御機構CaMキナーゼキナーゼによってリン酸化/活性化されたCaMキナーゼIとIVは、CaMキナーゼホスファターゼによってそれぞれThr-177とThr-196が特異的に脱リン酸化されることを見出し、CaMキナーゼI、IVにもCaMキナーゼIIと同様にリン酸化、脱リン酸化による活性制御機構が存在することを明らかにした。3.CaMキナーゼホスファターゼとCaMキナーゼホスファターゼNリン酸化型/活性型CaMキナーゼI、II、IVを特異的に脱リン酸化、脱活性化するCaMキナーゼホスファターゼは細胞質に分布するが、神経細胞の核に限局して分布する新たなCaMキナーゼホスファターゼ(CaMキナーゼホスファターゼN)が存在することを見出し、その性質を調べた。4.CaMキナーゼカスケードの存在様式と作用機構CaMキナーゼカスケードの構成蛋白質それぞれの特異抗体を調製して免疫組織化学的にそれぞれの分布を調べ、各部位におけるこれらの制御系の作用のしかたを考察した。1.カルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質リン酸化酵素II(CaMキナーゼII)(1)活性型/リン酸化型CaMキナーゼIIを脱リン酸化して脱活性化する新しい蛋白質脱リン酸化酵素(CaMキナーゼホスファターゼ)をラット脳から純粋に精製してその性質を明らかにした。(2) CaMキナーゼIIの特異的で強力な阻害剤として開発したAIPペプチドを構成するそれぞれのアミノ酸について阻害作用との関連をアミノ酸置換法によって調べた。(3) CaMキナーゼIIの4種の遺伝子から選択的スプライシングにより多様なアイソフォームが作られ、ウサギの肝臓にはこれまでに報告のない新しいアイソフォームがγ遺伝子及びδ遺伝子から作られることを明らかにした。2.カルシウム/カルモデュリン依存性蛋白質燐酸化酵素IV、I(CaMキナーゼIV、I)(1) CaMキナーゼホスファターゼがCaMキナーゼIIのみでなく、活性型CaMキナーゼIVと活性型CaMキナーゼIをそれぞれ脱リン酸化して脱活性化することを明らかにした。(2) CaMキナーゼIとCaMキナーゼIVをリン酸化して活性化するCaMキナーゼキナーゼの2つのアイソフォームαとβのmRNAの脳内分布を調べ、CaMキナーゼI、CaMキナーゼIVの分布と比較検討した。(3) CaMキナーゼの基質蛋白質や結合蛋白質のスクリーニングを行うために、二次元電気泳動を用いた蛋白-蛋白相互作用の解析法を開発した。