hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
競争法規制における合理原則について-国際法学からの検討

本研究においては、競争法規制の中で用いられている合理原則の意義と射程を国際法学の観点から検証した。本研究の成果は、平成22年9月に東京大学大学院法学政治学研究科に提出した博士論文の基礎となった。また、平成23年5月に国際経済法研究会において、11月には東京大学国際法研究会において、その成果の一部を報告した。本研究は、競争法の域外適用の根拠となる合理原則を国際法学の観点から分析・検証し、国際的な競争法規制のあり方について理論的基盤を提供することを目的とする。自国領域外で行われた競争法違反であっても、その具体的な影響が自国市場に及べば自国法を適用できるという「効果主義」は、既に米国と欧州連合(EU)において定着している。しかしその効果主義を限定する基準である「合理原則」の射程は、欧米においても一貫していない。そこで本研究は欧州が効果主義を積極的に導入し始めた1990年代以降の国家実行を中心として、米国、欧州、日本における国家実行を実証的に分析し、その射程を明らかにする。その上で日本国内の独占禁止法の特殊性を踏まえて、日本における合理原則の妥当性を国際法学の観点から検証する。申請研究期間の1年目は、各国の競争法の実証研究を行った。そのために各国法令の制定過程、その趣旨目的、制定を主導した国内の政治動態や社会的背景、制定後の運用過程、実施のメカニズム等を、一次資料と有益な二次資料を中心にして調査した。米国に関しては、独占禁止法の基礎が構築された1930年代から遡って、主要な国家実行を追った。また欧米に関しては、20世紀初頭から競争法規制を否定していた時期も含めて国家実行を追った。特に欧州各国における1950年代の対抗立法と、その後の効果主義の導入について詳細に検討した。その中でも、ドイツが効果主義の導入に積極的であったので、ドイツにおける事例を中心に調査した。中国に関しては、その競争法は2008年に施行されたばかりである。その立法の経緯だけではなく、2009年の三菱レイヨンの合併審査等、重要な事例にも着目しながら検討を行った。本研究は、競争法の域外適用の根拠となる合理原則を国際法学の観点から分析・検証し、国際的な競争法規制のあり方について理論的基盤を提供することを目的とするものだった。本研究は欧州が実施主義を積極的に導入し始めた1990年代以降の国家実行を中心として、米国、欧州、日本における国家実行を実証的に分析し、その射程を明らかにしようと試みた。その上で日本国内の独占禁止法の特殊性を踏まえて、日本における合理原則の妥当性を国際法学の観点から検証した。本研究は(1)米国、欧州、競争法規制を行っている主要なEU加盟国(英、仏、独、西)、中国、日本における競争法違反行為の国際的規制の実行を丹念に追うことによって、合理原則がどのような射程において用いられ、どのような機能を果たしているのかを明らかにすることを試みた。検証の対象は欧州地域・米国・日本・中国に限定し、その中でも欧州に力点を置いた。その成果を踏まえて、本研究は(2)日本における合理原則の妥当性を検証する。日本が独占禁止法を域外適用する事例は数が極めて少ない。また、公取委員会の内部においても事案に対処するに当たって一貫した基準が用いられているわけではない。しかしそのことは域外適用の必要性がないことを意味するものではない。そこで、本研究は日本の法制の特殊性を踏まえて競争法の域外適用のあり方を検証した。さらに、日本企業が欧米等によって競争法を域外適用された場合に、当該企業や日本政府が取りうる手段についても、国際法の観点から検討した。
ウイルス出芽機構の解明と出芽阻害法の探索

我々は、これまでにレトロ、ラブド、フィロウイルスの出芽解析を通じて、出芽に必須なウイルス側のエレメント(L-ドメイン)や出芽を制御する宿主因子を明らかにしてきた。これまでに得られた成績から、PPxY、PS/TAP、YPDLの何れかをL-ドメインとしてもつエンベロープウイルスの出芽は基本的には同一の機構、すなわち細胞内小胞輸送系の一つであるMVB sorting pathwayを利用していると考えられる。したがって、出芽機構の理解は総論的、各論的に新規抗ウイルス療法の確立に直結すると考え、ラッサ(LV)、インフルエンザウイルス(IfV)、M-PMV、HTLV-1、の出芽解析を行った。その結果、LVのZがマトリクス蛋白質として粒子形成に中心的な役割を果たすこと、Zに存在するPPxY配列がL-ドメインとして機能すること、そして宿主因子としてTsg101、Vps4A、Vps4Bが関与することを明らかにした。IfVについてはM1、NP、HA、NAという4つのウイルス蛋白質が効率の良い粒子出芽に必要であることがわかった。M-PMVについては、以前にPPPYがL-ドメインとして機能しており、宿主因子としてBUL1が相互作用することを明らかにしてきたが、M-PMV GagにはPSAP配列も存在するので、これがL-ドメインとして機能しているかどうかを調べた。PSAPはCOS-7、293T細胞ではL-ドメインとして機能しないが、HeLa細胞ではL-ドメインとして機能しており、出芽効率に影響した。宿主として利用する細胞種によってL-ドメイン要求性が異なることが明らかになった。HTLV-1についても同様の成績を得た。解析過程で、宿主因子の変異体やsiRNAが出芽を効率よく阻害する成績を得ることができたので、今後はこれらを応用した抗ウイルス療法の確立を目指す。既知のL-ドメインモチーフをもたないエンベロープウイルスも類似の機構で出芽している可能性が高いと考えられるため、本研究では、インフルエンザウイルス(IFV)の出芽機構を解析し、ウイルス出芽の普遍性について検討した。IFVはレセプターを介したエンドサイトーシスにより細胞内へ侵入するが、この際にMVB sortingと類似の機構が関与することが報告されている。そこで、感染初期過程をスキップした系であるVLP出芽系に出芽に関わる宿主因子として同定されているNedd4、Tsg101、Vps4及びそれらのドミナントネガティブ(DN)変異体を共発現させて、出芽過程におけるMVB sorting機構の関与を調べた。以上の成績から、IFVはMVB sortingとは異なる機構で出芽する可能性が示唆された。現在、更に詳細に解析を進めている。

したがって、出芽機構の理解は総論的、各論的に新規抗ウイルス療法の確立に直結すると考え、本年度はラッサウイルス(LV)、Mason-Pfizer Monkey Virus(M-PMV)の出芽解析を行った。LVのZはマトリクスタンパク質と考えられており、PPxYおよびPS/TAP配列を持つ。本年度、我々は(1)Zの単独発現でウイルス様粒子(VLP)が産生されること、(2)PPxYのみがL-ドメインとして機能すること、(3)宿主因子としてTsg101、Vps4A、Vps4Bを利用することを明らかにした。M-PMVについては、以前にPPPYがL-ドメインとして機能しており、宿主因子としてBUL1が相互作用することを明らかにしてきたが、M-PMV GagにはPSAP配列も存在するので、これがL-ドメインとして機能しているかどうかを調べた。PSAPはCOS-7、293T細胞ではL-ドメインとして機能しないが、HeLa細胞ではL-ドメインとして機能しており、出芽効率に影響した。宿主として利用する細胞種によってL-ドメイン要求性が異なることが明らかになった。解析過程で、宿主因子の変異体やsiRNAが出芽を効率よく阻害する成績を得ることができたので、今後はこれらを応用した抗ウイルス療法の確立を目指す。
センサ融合型アナログIPのアダプティブ・ポーティングに関する研究

H17年度にアナログIPポーティングの基本アルゴリズム開発,H18年度に液晶用ドライバICを題にしたポーテングによる提案手法の検証を行ってきた。これらのポーティングアルゴリズムを制約ドリブン配置手法と呼び,これらの研究成果によって,ウェル共有,対称,アレイ,コンセントロイドなどの適切なレイアウト約を課すことにより,自動ポーティングが可能であることを示すことができたと言える。そこでH19年度においては,これらのレイアウト制約の自動抽出・生成に関する研究を行った。具体的には,次の2つのフラアプラン手法により制約を生成ずる。まず,レイアウトの位相的な構造が完全対称であるような回路をモチーフとして,チップ面積や配線長を最小化するように対称制約を導出する提案を行った。さらに,アレイやコモンセントロイドの制約を生成するために,複数めトランジスタをグループ化したソフトモジュールを扱うフロアプラン手法の提案し,その結果からアレイ制約抽出し,モジュール合成を行う手法の提案を行った。以上の成果は,国際会議,及び国内研究会で公表している。また,これらの制約生成手法と制約ドリブン配置手法を併用することにより,設計効率を飛躍的に向上させることが期待できる。この枠組みを実際のアナログ回路ポーティングに適用した結果については,現在,論文として公表準備中である。本研究では、センサコアのI/Fとなるアナログ回路を、周辺環境に合わせて自動設計するアダプティブ(適応的)なIPポーティング技術を開発することを目的としている。平成17年度は、視覚センサ融合型LSIにおいて、センサコアのI/F回路であるAD変換回路のIP化を行った。具体的には、異なるプロセス間で再利用する設計情報を、次の(a)(e)として整理した。(a)ターゲット回路図上の素子位置関係から得られる情報(b)機能のまとまりを表すクラスタ情報(c)マッチング素子とそのモジュール構成情報(d)フロアプラン情報(e)電源・接地ライン、IOピンの位置情報ここでの特徴は、これらの再利用情報を素子の上下左右の位相的な位置関係により表現されるレイアウト設計制約として表現していることにある。これにより、従来の設計移行メソドロジにおいて見られるようなレイアウトの物理的位置制約緩和することができ、より柔軟に再設計に対応できる。また、制約は、シーケンス・ペア法に基づき定義されてあり、配置最適化手法における制約の取り扱いも容易となっている。また、この手法の評価のために、最小配線間隔0.2um、電源電圧2.2Vのプロセスに対してレイアウト設計されたAD変換回路を題材にして、既設計回路と同等の性能を有するように、最小配線間隔0.18um、電源電圧1.8Vのプロセス上で、自動で再設計するポーティングメソドロジを設計事例を開発した。比較のために、マニュアル設計による再設計も試行した。ポストシミュレーションによる性能比較では、自動、マニュアルの双方の設計で、仕様を満たしていることを確認した。H18年度は、H17年度までに基本アルゴリズム開発してきたアナログIPポーティングにおける自動拡散融合、ウェル共有、自動コモンセントロイド配置合成など機能を、商用設計システムとI/Fをとった自動ポーティングシステムへ組み込む拡張開発を行った。また、近年問題となっている信号ノイズに関する諸問題に対応するために、等長配線制約やクロストーク制約を扱うコンパクションアルゴリズム開発も行った。具体的には、デバイス素子配置と配線、つまりレイアウトをシーケンス・ペア法で表現し、このレイアウトに対して課される等長配線制約やクロストーク制約を線形制約式で表現し、チップ面積を最小化する線形計画問題として定式化している。プロトタイプによる計算機実験では、ノイズ抑制、及び実行時間ともに実用レベルの良好な結果を得ることができた。この成果は国際会議などので発表している。これにより、ノイズ対策を考慮した自動ポーティング技術の基礎を確立できたといえる。さらに、この開発したシステムを利用して、センサ型アナログIPと類似する液晶用ドライバICのIP化に対する適用事例開発を行った。回路データは共同研究企業から入手し、マニュアルレイアウトと本開発システムによるレイアウトの両方に対して、実際のICの試作し、評価した。その結果を比較したところ、ガンマカーブ測定等の評価項目等について、ポストレイアウトシミュレーション、及びテスタ評価ともに、自動ポーティングした結果は、製品レベルのマニュアル設計した結果とほぼ同等の性能を有することを確認した。これにより、当開発システムは実際設計に適用できる、という見通しを得ることができた。
避難所機能維持を目的とした体育館等の非構造部材の地震荷重評価法の提案

本研究では,学校体育館の地震応答特性を多方面から検証し,天井,壁,窓などの非構造材に作用する地震荷重の簡易な評価法を提案することを目的としている。平成27年度の主な実績は以下の通りである。(1)実際の体育館の振動モデルに非構造材の取り付け部である二次部材(母屋,胴縁)を含めた詳細モデルを作成し,地震応答解析を行った。この結果,詳細化することによって二次部材が構造材より飛び出している振動モードが確認できた。二次部材自身の固有周期周辺では部材特有の局部モードが励起する可能性がある。二次部材の持つ固有振動(局部モード)が,入力地震波の周波数特性により励起される場合があることに注意する必要があることを明らかにした。(2)実際の鉄骨造空間構造2棟を対象に振動計測(常時微動計測,強制振動実験)を実施した。本年度は特に非構造材取付け部の内間柱の振動計測を実施し,構造部材部分との振動特性の差を把握した。この結果,間柱には本柱には表れない卓越振動数が存在することが確認できた。またこの振動数は間柱自体の固有振動数に概ね対応している。地震波によっては間柱が大きく共振する場合がある。この時,窓枠上部が最も加速度振幅が大きい為,窓枠落下や壁面の剥離などの被害が発生する要因の一つと考えられることを明らかにした。(3)地震時に学校体育館の非構造材である窓枠落下を防止する装置の開発に着手した。提案する構法は,既存体育館を対象とし,窓枠に,新たに落下防止ワイヤーを水平に取り付け,地震による落下時には窓が吊り下がり,床レベルまでの落下を防ぐというものである。その原理模型実験,実大落下実験を行い,基本的な性能を把握した。交付決定が秋季(11月)であったため,研究スタートに若干の混乱はあったが,本来的に研究代表者の継続研究の範囲内であったので,結果として,解析,実験とも,おおむね順調に進展することができた。しかしながら,27年度研究計画の内,「被害事例との照合分析」については,詳細な検討を行うことができなかった。平成28年度,29年度には,引き続き(1)体育館の(ギャラリー部,間柱,母屋,胴縁など)を含めた詳細モデルを作成し,東日本大震災のサイト波を用いて応答解析シミュレーションを行う。(2)実際の鉄骨造空間構造を対象に行っている振動計測(常時微動計測,強制振動実験)を継続的に実施する。29年度には胴縁,母屋に着目して構造部材部分との加速度,変位の差を把握する。(3)さらに,東日本大震災でも発生し問題となっている,学校体育館の窓枠落下被害防止対策を重要関連研究課題として取り上げ,27年度に引き続き,実大実験により効果を確認する次年度(平成28年度)には,予定の設備備品費(振動計測機器)の購入のほか,振動計測をより高度化するための追加機器の購入を予定している。さらに,テーマである体育館の非構造材のうち,地震時の窓枠落下に係る分析のための実験設備,消耗品に使用を予定している。

(2)実際の鉄骨造空間構造を対象に行っている振動計測(常時微動計測,強制振動実験)を継続的に実施する。29年度には胴縁,母屋に着目して構造部材部分との加速度,変位の差を把握する。(3)さらに,東日本大震災でも発生し問題となっている,学校体育館の窓枠落下被害防止対策を重要関連研究課題として取り上げ,27年度に引き続き,実大実験により効果を確認する交付決定が平成27年11月であった。この時点ですでに既存の設備備品を用いて,研究代表者の関連研究を限定的に進展させていたため,申請時の設備備品費,消耗品を使用しなかったこと。また,学会旅費も交付決定以前に終了していたため,不参加ないしは他予算で対処した。次年度(平成28年度)には,予定の設備備品費(振動計測機器)の購入のほか,振動計測をより高度化するための追加機器の購入を予定している。さらに,テーマである体育館の非構造材のうち,地震時の窓枠落下に係る分析のための実験設備,消耗品に使用を予定している。
平安京の宗教的環境に関する基礎的研究

平成13年度は、研究の第2年目であり、平安京の宗教的環境を考察するためめ基本的な史料の収集・整理を中心とした調査・史料収集を実施した前年度の成果を受け、研究成果の整理を中心に実施した。平安京の宗教的環境を決定付けた桓武天皇の宗教政策は、延暦2年6月12日太政官符と延暦4年5月25日太政官符である。この2つの官符によって、平城京の時代における政治と仏教の融合状況を排除すると共に、養老僧尼令の規定を再度述べ、教律に沿った僧尼の出現に期待した。そして、長岡京、平安京共に、私寺の建立を禁止し、平安京では、東寺と西寺と言う2つの官寺以外の仏教的な要素は認めなかった。しかしながら、神社の移転は別で、桓武天皇の生母に関係した神社の移転、すなわち平野神杜の創建を実施すると共に、山背国の在地の神々にも手厚い祭祀を加えたのである。平安京の宗教的環境を形成したのは、東寺と西寺と言う2つの官寺ではなく、上記の平野神社に代表されるように、渡来系の神々、そして最も端的にそれを物語るのは、平安京の正門に該当する朱雀大路の羅城門の楼上に安置された兜跋毘沙門天立像に代表される異国の信仰であった。異国情緒漂う平安京の地域、以前から定住していた氏族らが奉戴していた神々、例えば、太秦の秦氏のように渡来系の神と在地の神との融合を図りつつ、その勢力を拡大していたように、在地の渡来系氏族らに支えられながら、初期の平安京は渡来系の神々との融合の中でその宗教的環境を形成して行ったのである。詳細は、全8章全187ページより構成した報告書を参照していただきたい。平成12年度は、研究の第一年目であり、平安京の宗教的環境を考察するための基本的な史料の収集・整理を中心とした調査・史料収集を実施した。便宜上3つの時期に区分し、平安遷都が行われた時期より10世紀までに重点を置きながら、併せて平安京の宗教的な環境が成熟する11世紀にも注目しながら、関係する史料の収集に努めた。詳細は次年度末の報告書において述べるが、平安京の西北隅、一条大路に位置していた「大将軍八神社」の創建から隣接する地への北野天満宮の創始、東寺の創建と諸仏像の安置、鞍馬寺の創建と仏像安置など、新たな史実を解明するための基本的な実地踏査も繰り広げながら、関係した史料の収集・整理に力を注いだ。平安遷都の出来事を記した国史は欠失しているものの、幸い、『日本紀略』の中に部分的な記述があり、この点をさらに補うため、関係史料収集に努めるとともに、『日本紀略』の写本の所在調査も実施し、写本の残存状況から、平安時代以降における史料の書写というものが、どのような経緯で行われていたかという点についても、ある程度研究することが出来た。調査の対象とした平安京の現在の状況、すなわち京都市内における道路の事情についても調査し、平安京の朱雀大路の北側に展開したものが、平安京の宗教的な環境を大きく変えたことも新たに見出だすことが出来た。この点についても、次年度にさらに調査を重ねながら、年度末の報告書の中で詳細に論述する所存である。平成13年度は、研究の第2年目であり、平安京の宗教的環境を考察するための基本的な史料の収集・整理を中心とした調査・史料収集を実施した前年度の成果を受け、研究成果の整理を中心に実施した。平安京の宗教的環境を決定付けた桓武天皇の宗教政策は、延暦2年6月12日太政官符と延暦

4年5月25日太政官符である。この2つの官符によって、平城京の時代における政治と仏教の融合状況を排除すると共に、養老僧尼令の規定を再度述べ、教律に沿った僧尼の出現に期待した。そして、長岡京、平安京共に、私寺の建立を禁止し、平安京では、東寺と西寺と言う2つの官寺以外の仏教的な要素は認めなかった。しかしながら、神社の移転は別で、桓武天皇の生母に関係した神社の移転すなわち平野神社の創建を実施すると共に、山背国の在地の神々にも手厚い祭祀を加えたのである。平安京の宗教的環境を形成したのは、東寺と西寺と言う2つの官寺ではかく、上記の平野神社に代表されるように、渡来系の神々、そして最も端的にそれを物語るのは、平安京の正門に該当する朱雀大路の羅城門の楼上に安置された兜跋毘沙門天立像に代表される異国の信仰であった。異国情緒漂う平安京の地域、以前から定住していた氏族らが奉戴していた神々、例えば、太秦の秦氏のように渡来系の神と在地の神との融合を図りつつ、その勢力を拡大していたように、在地の渡来系氏族らに支えられながら、初期の平安京は渡来系の神々との融合の中でその宗教的環境を形成して行ったのである。詳細は、全8章全187ページより構成した報告書を参照していただきたい。
11Z-9位置換レチナールを用いる視覚シグナル伝達機能解明研究

β-イオノン鉄カルボニル錯体の9位のメチル基を種々の置換基に変えたアナログ化合物の合成法を(2E)-(2,6,6-trimethylcyclohexen-1-yl)-2-propenoic acidを原料として3つのルートにより検討し、β-イオノンアナログ鉄カルボニル錯体の収率良い一般合成法を確立することができた。続いて,これらを我々の開発した方法により,11Z-レチナールの9位メチル基をエチル,イソプロピル,イソブチル,t-ブチル,フェニル,ベンジル基,p-メトキシベンジル,1-ナフチルメチル,2-ナフチルメチル,3-インドリルメチルのものに変えた、11Z-レチナールアナログヘと収率よく変換することができた.次に,これらのアナログとウシオプシンとの結合実験を行ったところ,置換基がフェニル,1-ナフチルメチル,t-ブチルの場合には,アナログ色素が形成されないのに対して,その他のものではいずれも,結合能は異なるがロドプシンアナログ色素を与えた.発色団であるレチナールアナログとアポタンパクとの相互作用の度合いを示す指標であるオプシンシフト値やアナログ色素の吸収極大をロドプシンの場合と比較すると,置換基がエチル基の場合に最も近い値を示し,このアナログの発色団のコンホメーションが,レチナールとほぼ同様になっているものと推測された.イソプロピル基の場合,ロドプシンより大きなオプシンシフト値を示した.続いて,新たに形成したアナログ色素の中から,9位がイソプロピル基とベンジル基のものについてシグナル伝達活性を測定したところ,いづれもレチナールに比べ約70から80%の活性を示した.このことから,9位に少なくとも水素を一個有する置換基の場合には,天然ロドプシンと比較して,かなりのシグナル伝達活性を示すこと,またこの際には置換基の大きさによる相違はあまり見られないことが示唆された.β-イオノン鉄カルボニル錯体の9位のメチル基を種々の置換基に変えたアナログ化合物の合成法を(2E)-(2,6,6-trimethylcyclohexen-1-yl)-2-propenoic acidを原料として3つのルートにより検討し、β-イオノンアナログ鉄カルボニル錯体の収率良い一般合成法を確立することができた。続いて,これらを我々の開発した方法により,11Z-レチナールの9位メチル基をエチル,イソプロピル,イソブチル,t-ブチル,フェニル,ベンジル基,p-メトキシベンジル,1-ナフチルメチル,2-ナフチルメチル,3-インドリルメチルのものに変えた、11Z-レチナールアナログヘと収率よく変換することができた.次に,これらのアナログとウシオプシンとの結合実験を行ったところ,置換基がフェニル,1-ナフチルメチル,t-ブチルの場合には,アナログ色素が形成されないのに対して,その他のものではいずれも,結合能は異なるがロドプシンアナログ色素を与えた.発色団であるレチナールアナログとアポタンパクとの相互作用の度合いを示す指標であるオプシンシフト値やアナログ色素の吸収極大をロドプシンの場合と比較すると,置換基がエチル基の場合に最も近い値を示し,このアナログの発色団のコンホメーションが,レチナールとほぼ同様になっているものと推測された.イソプロピル基の場合,ロドプシンより大きなオプシンシフト値を示した.続いて,新たに形成したアナログ色素の中から,9位がイソプロピル基とベンジル基のものについてシグナル伝達活性を測定したところ,いづれもレチナールに比べ約70から80%の活性を示した.このことから,9位に少なくとも水素を一個有する置換基の場合には,天然ロドプシンと比較して,かなりのシグナル伝達活性を示すこと,またこの際には置換基の大きさによる相違はあまり見られないことが示唆された.11Z-9デメチル-9-ベンジルおよび9-フェニルレチナ-ルを合成し、ウシオプシンとの相互作用を検討した。(2E)-(2,6,6-trimethylcyclohexen-1-yl)-2-propenoic acidを原料としてWeinrebのアミドに変換後、グリニャ-ル試薬または、有機リチウム試薬を反応させることによりβ-イオノンのメチルケトンのメチル基を他の置換基に置き換えた化合物とし、ドデカカルボニル三鉄(0)と処理しβ-イオノンアナログ鉄カルボニル錯体の収率の良い(80-90%)一般合成法を確立することができた。このアナログのうち、9位がベンジル基とフェニル基のものを11Z-レチナ-ルへと誘導した。即ち、まずアセトニトリル塩と反応後、DIBAL還元しβ-イオニリデンアセトアルデヒドアナログ鉄カルボル鎖体を得た。続いてトリメチルシリル酢酸エチルとのPetertson反応を行うとオレフィン成績体のZ-体を優先的に与えた(E-体:Z-体=cal:6)。ここで得たZ-体は、トリフェニルスタニルメチルリチウムとの反応によりメチルケトン体とし、ジイソプロピルシアノメチルホスホネートとのEmmons-Horner反応によりレチノニトリル鉄カルボニル錯体とした。最後に、鉄カルボニル部を除去後、DIBAL還元しレチナ-ルアナログを得ることができた。次に、合成した11Z-レチナ-ルアナログとウシオプシンとの結合実験を行った。その結果、ベルジル体は容易に結合し新たなロドプシンアナログを与えるのに対してフェニル体は全く結合しなかった。

この結果より、タンパクの9位のポケット部分の大きさは、フェニル基では大きすぎるのに、メチレン鎖が一個伸びればタンパクと結合できるようになっていることが判明した。β-イオノン鉄カルボニル錯体の9位のメチル基を種々の置換基に変えたアナログ化合物の合成法を(2E)-(2,6,6-trimethylcyclohexen-1-yl)-2-propenoic acidを原料として3つのルートにより検討し、β-イオノンアナログ鉄カルボニル錯体の収率の良い一般合成法を確立することができた。このアナログのうち、9位がエチル基とイソプロピル基のものを11Z-レチナールへと誘導した。即ち、まずアセトニトリルのリチウム塩と反応後、DIBAL、還元しβ-イオニリデンアセトアルデヒドアナログ鉄カルボニル錯体を得た。続いてトリメチルシリル酢酸エチルとのPetertson反応を行うとオレフィン成績体のZ-体を優先的に与え、スズ試薬との反応によりメチルケトン体としたが、収率が低いことから別途合成法を検討した。その結果、エステル基をN-メトキシメチルアミド基に変換後、メチルリチウムを反応させると収率よくケトン体が得られることが判明した。続いて、C2-ホスホネートによる側鎖の延長、鉄カルボニル部の除去、官能基変換によりレチナールアナログを得ることができた。これら合成した11Z-レチナールアナログは、ウシオプシンと結合し新たなロドプシンアナログを与えた。エチル基の場合は、分光学的に天然のものとほとんど同じであった。一方、イソプロピル体は、昨年度のフェニル体の時と同様、その立体的嵩高さのため結合しないと予想されたが、取り込み速度は非常に遅くなるもののオプシンと結合し、アナログ色素を与えることが判明した。現在、9位のポケット部分の大きさを検討するため、9位置換基を更に大きくしたレチナールアナログを合成している。11Z-レチナールの9位のメチル基を種々の置換基に変えたアナログ化合物のうち,これまでのエチル,イソプロピル,フェニル,ベンジル基の他に,新たにイソブチル,tert-ブチル,p-メトキシベンジル,1-ナフチルメチル,2-ナフチルメチル,3-インドリルメチルのものについても、我々の開発した11Z-レチナールの合成法に従って収率よく得ることができた.次に,これらのアナログとウシオプシンとの結合実験をしたところ,置換基がフェニル,1-ナフチルメチル,tert-ブチルの場合には,アナログ色素が形成されないのに対して,その他のものではいずれも,結合能は異なるがロドプシンアナログ色素を与えた.発色団であるレチナールアナログとアポタンパクとの相互作用の度合いを示す指標であるオプシンシフト値やアナログ色素の吸収極大をロドプシンの場合と比較すると,置換基がエチル基の場合に最も近い値を示し,このアナログの発色団のコンホメーションが,レチナールとほぼ同様になっているものと推測された.イソプロピル基の場合,ロドプシンより大きなオプシンシフト値を示した.続いて,新たに形成したアナログ色素の中から,9位がイソプロピル基とベンジル基のものについてシグナル伝達活性を測定したところ,いづれもレチナールに比べ約70から80%の活性を示した.このことから,9位に少なくとも水素を一個有する置換基の場合には,天然ロドプシンと比較して,かなりのシグナル伝達活性を示すこと,またこの際には置換基の大きさによる相違はあまり見られないことが示唆された.
人口規模大幅縮小に対応する中山間地域営農・資源管理システムの再建とその条件の解明

人口規模縮小が大きく進行するわが国中山間地域における地域資源保全と営農維持を図るための新たな地域営農システムのあり方について解明を進めた。そこでは中山間地域直接支払いの戦略的運用のあり方、日本農村における社会的企業の意義、市町村農業公社の新たな意義などを明らかにした。そして地域農業を守る旧村レベルでの「堡塁」構築の必要性を示した。2008年度は、人口規模が大幅に縮小している中で、いかに中山間地域等直接支払制度が機能し得るかについて分析を進めた。当該年度は、新潟県、山形県、長野県、岐阜県、島根県、鹿児島県、京都府の7府県にわたる実態調査を行った。まず、各県庁,府庁で中山間地域等直接支払制度の担当者から当該制度が人口的限界の中でどのような隘路に陥っているか、その展望や萌芽的な実態についてヒアリング調査を行った。ついで各県内の典型的な事例を各市町村を実態調査することで当該制度の限界と隘路脱出の方向を検討した。また中山間地域等直接支払制度を利用しながら展開を遂げ地域資源管理の担い手として成長している事例の経営管理論的実態を調査した。つぎに、山間地という条件不利な中にあってその不利性を逆手に取った経営展開を遂げている有限会社・農業生産法人「三栄農産」の実態調査を通して、標高差を生かした規模拡大可能の可能性について作業管理論的視座から分析を行った。またこうした個別型経営の展開が地域農業の担い手としてどのような意義と限界をもつかについても分析を行った。また島根県の中山間地域研究センターの協力のもとに県内の弥栄村での地域営農集団の耕作可能上限規模に関する検討も行った。つぎに、2008年度秋にはイギリスのパートナーシップ型地域再生主体に関する実態分析を行った。ミッドランド内の各地域やロンドンなどでのグラウンドワーク・トラスト(GWT)の調査である。そこで公民パートナーシップの組織論、経営管理論的分析が中心であった。こうした研究は、わが国中山間地域の再生において自治体に代わる新たな地域経営主体のあり方を展望する上で欠かせないからである。自治体が要となり、地域内外の関係主体の諸力を結集するためのシステム形成問題の比較研究を行った。平成21年度は、中山間地域の高齢化に対抗して地域農業を守り、農業地域資源を保全管理するための旧村レベルにおけるストッパーあるいは防波堤としての役割を果たし得る地域経営主体に関する研究を行った。当該年度の本研究では、青森県の七戸町の旧天間林地区を対象に農地管理を行う地域経営主体の分析を行い、その意義と限界を解明した。さらに、富山県南砺市の旧上平と旧平、および旧利賀村を対象に活躍する住民出資の旧村レベルでの農業公社の農地管理機能に関する経営調査を行った。そこでは、中山間地域等直接支払制度における交付金を50%から100%という形で、こうした地域主体に集落協定にもとづいて集中させる仕組みで持ってその経営安定を図る仕組みが見られる。住民が創出し、住民農家が中山間地域等直接支払制度の支払金を自主的な取り決めで、自分たちの地域農業・資源管理の担い手に集中させることで、その経営持続性を確保しようとするシステムである。その経営的諸課題や地域農業・資源管理に関する意義と課題とを明らかにした。つぎに、新潟県上越市清里区における地域農業マネジメントシステムに関する研究を行った。櫛池地区農業協議会と有限会社グルーンファーム清里(市町村農業公社と表裏一体の地域経営法人)との連携、いかにして地区経営主体をインキュベーションしようとしているかを分析した。最後にイギリスの地域経営主体に関する調査研究を、バーミンガム大学、ロンドン大学を中心に資料渉猟することでおこなってきた。そこでは農村社会的企業の意義と限界について分析を進める資料を得た。わが国中山間地域における地域営農システムの再構築に関する研究では、新潟県上越地域や福島県昭和村などにおける実態分析を行った。そこでは、中山間地域等直接支払金の担い手に対する集中的運用、および市町村農業公社が規模の不経済を回避するための仕組みづくりなどが主な焦点となった。前者の担い手とは、旧村レベルを範域として傾斜地水田農業の基幹作業部分を担う地域営農主体であり、自治体やJA出資型の法人も含まれる。こうした主体に対してコミュニティレベルでの支援として中山間地域等直接支払金の集中配分の意義と限界について分析した。後者に関しては、集落レベルで公社への賃貸希望農地をおおよそ3ha程度に集積させることを公社の受け入れの条件とする方式の意義と限界を分析した。さらにこうした地域営農主体を日本農村型の社会的企業として位置付ける作業も行われた。そこでは、社会的企業としての努力限界、コミュニティのサポートの意義と限界、さらに公民連携の意義について段階的に整理した。つぎにEUとの比較検討についてはイギリスの農村社会的企業に関する分析を行った。
金属錯体を含むフラーレン化合物の秩序構造と新規物性

昨年度は、磁性を有する金属ポルフィリンとC_<60>およびC_<70>とからなる共晶化合物を合成し、それら新規共晶化合物の詳細な結晶構造解析及び磁化率の測定を行った。特にCo(tbp)とC_<60>とからなる新規共晶化合物Co(tbp)C_<60>では、室温におけるX線構造解析を行うことに成功した。これは、フラーレン分子と共有結合を有さない共晶化合物のシリーズの中では、世界で初めての成功例である。これは、立体的にかさ高いtbpが、フラーレン分子を6方向から押さえ、加えて、Co(tbp)とC_<60>との間の極めて短い距離のために、C_<60>とCo(tbp)との間に大きな分子間相互作用が働き、室温においてもC_<60>の自由回転を完全に止めたものと思われる。今年度は、昨年度に引き続いて、金属ポルフィリンとC_<60>およびC_<70>との共晶化合物の合成を試みた。特に、いくつかの中心金属を用いた場合、C_<70>とも良質な共晶化合物単結晶を得ることに成功し、それらの単結晶構造解析を行った。一昨年我々は、Cu(oep),Ag(oep)などとC_<60>との共晶化合物から、anti型と呼ばれるフラーレンとの安定ポルフィリンコンフォメーションを提案したが、この立体配座がC_<70>では適用されていないことが分かった。具体的に言うと、C_<60>ではanti型を取ることによって金属ポルフィリンとC_<60>との間には強い相互作用が発生するが、C_<70>では、anti型ポルフィリンはsyn型へと転じ、ポルフィリン同士のface-to-face相互作用によって安定化されていることが分かった。この時、C_<70>同士には強い長周期的なorderingが生じるため、C_<70>の分子長軸を揃えるように配列されることが分かった。これらの結果をふまえ、今後はC_<72>以上の高次フラーレンの構造解析および金属内包フラーレンの構造決定などを行ってゆきたい。10年前の超伝導の発現により、一躍フィーバーを引き起こしたフラーレンの研究も、最近ようやく一段落し、これからのフラーレンの研究で求められるものは、単なる新形態炭素の発見や合成法・収集法の向上のみならず、これまでの研究を温故知新としてひとまず全体的に受け止め、全く違った観点からの応用に目を向けるべきであると考えられる。本研究では、フラーレンと磁性金属錯体から得られる電荷移動錯体をベースとして、新規にd-π相互作用を引き起こす系を構築するとともに、金属錯体の多様な設計性を生かし、一連のd-π相互作用物質群を多岐にわたって合成し、その物性をシリーズとして測定することを行った。フラーレンを様々な有機物、無機物、有機・無機複合電子系とともに電荷移動錯体を構築し、フラーレンのみ、あるいは金属内包フラーレンなどでは発現しなかった、全く新しい物性現象を発現する系の構築を目指した。具体的には、磁性を有する金属ポルフィリンとC_<60>およびC_<70>とからなる共晶化合物を合成し、それら新規共晶化合物の詳細な結晶構造解析及び磁化率の測定を行った。共晶化合物中のポルフィリンの電子状態については、相対論効果を取り入れたDV-Xα分子軌道計算を行うことで、解析を行った。

具体的に言うと、C_<60>ではanti型を取ることによって金属ポルフィリンとC_<60>との間には強い相互作用が発生するが、C_<70>では、anti型ポルフィリンはsyn型へと転じ、ポルフィリン同士のface-to-face相互作用によって安定化されていることが分かった。この時、C_<70>同士には強い長周期的なorderingが生じるため、C_<70>の分子長軸を揃えるように配列されることが分かった。これらの結果をふまえ、今後はC_<72>以上の高次フラーレンの構造解析および金属内包フラーレンの構造決定などを行ってゆきたい。
口腔形成制御に繋がる新規カルシウム結合タンパク質の同定と解明

昨年度に同定したカルシウム結合タンパク質のカルシニューリンBと、我々が新規に発見したWD40リピートを持つタンパク質Monadの機能の解明を行った。これまでカルシニューリンBは酵素活性を持つAサブユニットの制御を担っていると考えられてきたが、単独で、カスパーゼ3前駆体と結合してその活性化を促進し、細胞死を制御していることを明らかにした。つまり培養細胞系において、Bサブユニットの過剰発現、または発現抑制は、名種細胞死を来す刺激に対して、その応答性を変化させた。また、マウス骨髄細胞およびRAW細胞はRANKL刺激により破骨細胞に分化して、骨吸収を促進する。その際このBサブユニットはC末端領域でPDドメインを持つタンパク質、PICK1に結合して、破骨細胞の分化の情報伝達を行い、口腔領域の複雑な骨形成・リモデリングに関与していることを明らかにした。一方、機能が不明であったMonadは正常組織、特に精巣や卵巣などの増殖が盛んな組織に多く発現していたが、さらに、プロファイリング・アレイによる検討で、乳癌などの腫瘍組織にも多く発現することが明らかとなった。Monadを高発現させた培養細胞では、カルシニューリンと同様、各種細胞死刺激に対して、より強く応答することを明らかにしているが、腫瘍に発現していることは意外であるため、詳細に検討したところ、細胞死とともにMonad高発現腫瘍細胞はその移動能が抑制されていた。つまり、上皮-間葉系転換を抑制する機能があり、腫瘍の転移制御にも関与していることが明らかにした。これらはカルシニューリンBおよびMonadが複雑な口腔領域の形成過程において、単に細胞の増殖・死のみならず、その性質までも制御していることを示すものと考えられる。ラット胎児脳よりゲル濾過、二次元電気泳動法により同定されたカスパーゼ3結合タンパク質の部分アミノ酸シーケンスから相同性検索を行い、カルシニューリンBおよび今回我々がMonadと命名した新規タンパク質がその候補として浮上してきた。カルシニューリンBはリン酸化タンパク質の脱リン酸化酵素活性をもつカルシニューリンAの制御たんぱく質で、ほぼ普遍的にあらゆる細胞に存在している。その分子量的解析では、酵素活性サブユニットは必要とせず、単独でカスパーゼ3と結合する可能性が考えられた。培養細胞系を用いて、カルシニューリンBをsiRNAでノックダウン、あるいは、遺伝子導入によりその発現を増強させて、TNFα刺激などによる細胞死誘導に対する関与を明らかにしつつある。一方、MonadはApaf-1と同じくWD40リピートを持ち、357個のアミノ酸で構成されている分子量4万のタンパク質であるが、これまでその機能が知られていなかった。今回RT-PCRにより各種組織を検索したところ、精巣に最も発現が強いものの、それ以外の心、腎、骨格筋などの組織にも多く存在することが判明した。しかし、ラット神経系では、予測に反して、胎児期よりも生後にその発現が増強していた。ところが、遺伝子導入によりMonad発現を増強したHEK293細胞に対して、TNFα刺激を行ったところ、カスパーゼ3活性の増強を介して、細胞死が増強されていることが明らかとなった。従って、このMonadとラット胎児脳から得られたカスパーゼ3結合・アポトーシス促進タンパク質の関連性を明らかにしつつある。
気候変動に伴った東シベリアの植生・凍土システム変化を予測するシミュレーターの開発

研究代表者が開発した動的全球植生モデルをベースとして、植生動態と凍土を含んだ土壌物理過程との相互作用を扱う統合モデルを開発した。このモデルは、東ロシアのカラマツ成熟林で観測された蒸発散速度や地中温度・含水率の季節変化、さらに森林伐採前後の土壌熱水収支の変化を再現することに成功した。また、このモデルは、東シベリア全域における永久凍土・葉面積指数・バイオマスの地理分布を適切に再現できることが確認された。このように一定の信頼性が担保されたモデルに、予測される21世紀末までの気候変動を入力したところ、東シベリア全域における地表近くの永久凍土の縮退と、植物生産性の大幅な増加が予測された。(1)陸面統合モデルによる林分スケールでの温暖化実験、および論文執筆昨年度までに作成し、性能の検証を行った陸面統合モデル(動的全球植生モデルSEIBと陸面物理モデルNOAH-LSMの結合モデル)を用いた温暖化実験を行った。その結果、21世紀中に予測されている大気中CO2濃度変化と気候変動の元において、今後さらなる進行が予測される温暖化は、地表面付近の永久凍土層を融解させることで、カラマツ林帯を崩壊させる可能性が高い事が示された。しかし、このような温暖化に伴ったカラマツ林帯の崩壊は、地表面に堆積した有機物層の「メモリー効果」によって、百年のオーダーで遅延する可能性が示された。カラマツ林のような亜寒帯林には、一般に、その林床に枯死物や地衣類から構成される厚い有機物層が存在する。この有機物層は、大気と地面との熱交換を妨げることで凍土の融解を阻害するが、この融解した凍土層が亜寒帯域の植物に水を供給しているために、凍土融解深度は植物生産性を強く制御している。我々は、森林火災後の林床有機物層の蓄積と、それが熱水収支や植物生産力に与える影響を初めて植生モデルに組み込み、それが温暖化に伴った植生変化の予測に大きな影響を与えることを初めて示した。以上の結果を論文に取りまとめて、現在投稿中である。(2)広域でシミュレーション結果を検証する為のデータセットの整備昨年度に引き続きSPOT-VEGETATIONデータの長期データセットの整備を行った。平成25年度は、2012年のSPOT-VEGETATION S-10データ(10日間コンポジット反射率データ)を入手し、春先の展葉日と葉面積指数の1kmスケールの推定を行った。また,1999年2011年までのデータセットと比較し、推定値の妥当性を検討した。(1)動的全球植生モデルSEIBの拡張動的全球植生モデルSEIBが、凍土を含んだ土壌物理過程を扱えるようにするため、ここに米国のグループにより開発された陸面物理モデルであるNOAH-LSMを結合した。この結合モデルは、ヤクーツク近郊のカラマツ成熟林で観測された蒸発散速度や地中温度・含水率の季節変化(Ohta et al. 2008, Agric For Meteorol)、さらに森林伐採前後の土壌熱水収支の変化(Iwahana et al. 2005, JGR Biogeosciences)を再現することに成功し、本研究の対象地域においても適切な挙動を示すことを確認した。(2)広域でシミュレーション結果を検証する為の葉面積指数(LAI)データセットの整備LAIは植物生産速度の重要な指標であることから、本研究では重点的な検証を行う対象としている。既存のリモートセンシングデータ由来の全球LAI分布データセットは、シベリアのカラマツが優占する地域に最適化されておらず精度が低かったため、本研究では、研究分担者らが開発したアルゴリズムを用いて、東シベリアのLAIデータセットを新たに作成した。具体的には、このアルゴリズムにSPOT衛星のVEGETATIONセンサのデータを入力することで、空間解像度1km、時間分解能10日間、期間1998年2011年におけるLAIの季節変動を推定した。そして、空間解像度15mの衛星データを用いて先の1km解像度データセットの1画素内の反射率分布の影響を検討した。1.陸面統合モデルによる実験昨年度までに、陸面統合モデル(動的全球植生モデルSEIB-DGVMと陸面物理モデルNOAH-LSMの結合モデル)を用いて、東シベリアのカラマツ林における、気温上昇への感度分析を実施した。その結果、今世紀末にかけて予測される気温上昇幅は、地表面の永久凍土層を融解させ土壌水の流出を促すことで、この地域の植物生産性を低下させることが示された。今年度は、IPCC第5次報告書に日本チームが提出した気候変動予測(MIROC-ESM出力)を用いて、気候変動がこの地域のカラマツ林の消長に及ぼす現実的な影響を調べた。MIROC-ESM出力では、我々が研究対象としているヤクーツク市近郊において、2005年から2100年までに、年平均気温が、RCP2.6シナリオの場合4.7°C、RCP8.5シナリオの場合10.4°C上昇するとが予測されている。同時に年降水量は、RCP2.6とRCP8.5シナリオにおいて、それぞれ22%と66%の上昇を予測しており、これは気温上昇に伴う乾燥化を緩和する。さらに大気中CO2濃度は、RCP2.6とRCP8.5シナリオは、それぞれ565ppmと50ppmの上昇を見込んでおり、これは植物の水利用効率を高め、乾燥の影響を緩和する効果を持つ。

この気候変動予測を用いてシミュレーションを行ったところ、RCP2.6とRCP8.5のいずれのシナリオの元においても、ヤクーツク市近郊のカラマツ林では、土壌が湿潤化し、そのため植物生産性は高まると予測された。また、シミュレーションを行う範囲を東シベリア域全体に拡張した場合でも、ほぼ全ての地域においてカラマツ林の生産性は高まり、さらにカラマツ林帯はより高緯度に達すると予測された。2.広域シミュレーション検証用のデータセット整備昨年度に引き続きSPOT-VEGETATIONデータの長期データセットの整備を行った。平成26年度は、2013年のSPOT-VEGETATION 10日間コンポジット反射率データを入手し、春先の展葉日と秋の落葉日及び葉面積指数の1kmスケールの推定を行った。昨年度までに作成した陸面統合モデル(動的全球植生モデルSEIB-DGVMと陸面物理モデルNOAH-LSMの結合モデル)を用いて、東シベリア全域における植生等の地理分布の再現を試みた。現在の気候条件を入力したシミュレーション出力を得て、これを実測ベースの永久凍土・葉面積指数・バイオマスの地理分布と比較した。その結果、このモデルは、これらの実測ベースデータの緯度方向の傾度変化を適切に再現できることが確認された。この検証作業によって、このモデルの広域シミュレーション出力に一定の信頼性が担保されたため、このモデルを用いた温暖化実験を行った。入力する気候予測データとしては、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)第5次報告書に日本チームが提出した気候変動予測を利用した。その結果、IPCCのRCP8.5シナリオ(2100年における温室効果ガス排出量の最大排出量に相当するシナリオ)に基づく気候変動予測の元において、東シベリアの広い地理範囲において、(1)地表近くの永久凍土の消失、(2)土壌の湿潤化、(3)カラマツ林の植生生産力の大幅な上昇、が予測された。この温暖化実験に用いた気候変動予測データにおいては、東シベリア全域で、年平均気温と年降水量が大幅に上昇していた。感度分析の結果、年平均気温の増大がカラマツの成長期間を延ばしたこと、年降水量の増大が成長期後半の乾燥ストレスを緩和したこと、これらが主な植物生産性の上昇の要因となっている事が示された。また大気中CO2濃度の増大も、植物の水利用効率を高めることで、乾燥ストレスを緩和させていた。他方で、この年平均気温と年降水量の上昇は、地表面近くの永久凍土融解させることで、土壌水の排出をもたらすという、乾燥ストレスを増大させる因子も生じさせた。しかしこの因子は、先に述べた植物生産性の増大効果を打ち消すほどの強さを持たなかった。研究代表者が開発した動的全球植生モデルをベースとして、植生動態と凍土を含んだ土壌物理過程との相互作用を扱う統合モデルを開発した。このモデルは、東ロシアのカラマツ成熟林で観測された蒸発散速度や地中温度・含水率の季節変化、さらに森林伐採前後の土壌熱水収支の変化を再現することに成功した。また、このモデルは、東シベリア全域における永久凍土・葉面積指数・バイオマスの地理分布を適切に再現できることが確認された。このように一定の信頼性が担保されたモデルに、予測される21世紀末までの気候変動を入力したところ、東シベリア全域における地表近くの永久凍土の縮退と、植物生産性の大幅な増加が予測された。
「たたら製鉄法」の基礎研究と定量実験としての教材化

本研究では平安時代末期および鎌倉時代のたたら製鉄法の研究・復元を行い,平安・鎌倉時代の名刀の復元を目指してきた,本阿弥流日本刀鑑定士の川相勝氏(岡山県井原市在住)の協力および指導・助言の下で,「たたら製鉄法」の実験を行った。炉の中で生じる化学変化の考察や温度の計測,炉の中の様子の観察や原料である砂鉄の重量に対する得られた鋼の重量の計測,使用した松炭の計量などを行い,「川相式たたら製鉄法」の評価を行った。「川相式たたら製鉄法」では,数個のコンクリートブロックを置き,その上に20枚程度の耐火レンガを用いて3段の高さに炉を組み立てて,電動の送風機を使って操作する方式の「たたら製鉄装置」を組み立てて実験を行った。今回の実験の結果を以下に示す。砂鉄の使用量:3000g(3kg)得られた鋼の質量:950g(0.95kg)収率=約53%[砂鉄中に含まれる鉄の質量(理論値)に対する得られた鋼の質量の割合]炉の中の最高温度(酸化帯):1300°C1400°C(推定)炉の中の反応温度(還元帯):400°C(表面付近)800°C(内部)1回の操業あたりの炉の運転時間:約2時間程度今回の実験では,得られた鋼の収率が理論値の50%を越えるという驚くべき結果が得られた。また,「たたら」の操業は極めて安定したもので,くり返し実験を行ってもほぼ同様の結果が得られた。このように,「川相式たたら製鉄法」の,小規模・短時間・低コストで少量・高品質の鋼を高い収率で生産することができるという優れた点が確認され,理科教育やエネルギー教育の観点からも優れた教材であることがわかった。
入院後に肺炎を発症するリスクの高い患者のスクリーニングと新規口腔機能管理法の開発

医科入院患者のDPCデータを用いた大規模な多施設臨床疫学研究によって、入院後に肺炎を発症するリスクの高い患者をスクリーニングする方法の確立し、口腔機能管理法の多施設比較によって、肺炎予防に効果的な口腔衛生状態評価法ならびに口腔機能管理の手法の確立を目指す医科入院患者のDPCデータを用いた大規模な多施設臨床疫学研究によって、入院後に肺炎を発症するリスクの高い患者をスクリーニングする方法の確立し、口腔機能管理法の多施設比較によって、肺炎予防に効果的な口腔衛生状態評価法ならびに口腔機能管理の手法の確立を目指す
トキソプラズマNTPase遺伝子の検出による新しい診断法の開発

トキソプラズマ感染動物及び先天性トキソプラズマ症を疑われた患者検体よりDNAとRNAを抽出し、急性症状を引き起こすトキソプラズマのタキゾイト型虫体に特異的に存在するNTPase遺伝子の内、増幅区間約800ベースを標的としたPCR及びRT-PCRを行った。その結果、動物実験では確実に標的遺伝子及びmRNAの検出が可能であった。そこで我々は先天性トキソプラズマ症を疑われた患者の臨床診断を試みた。患者髄液DNAを用いたPCRでは反応陰性、RNAを用いたRT-PCRでは反応陽性であった。よって、RT-PCRにより患児髄液中にトキソプラズマの存在したことを確認することができ、先天性トキソプラズマ症と判定された。我々の今までの基礎的実験の結果、RT-PCRの感度はタキゾイト虫体1個相当からも検出が可能で、DNAのそれが10虫体相当であるのと比べ、約10倍の検出能を有していた。RNAを用いた検出系がDNAに比べより高度な感度を有するのは、急性期に出現するタキゾイトがNTPaseのmRNAに富み、虫体内のコピー数が多いことより説明できる。この症例を通して我々は、RT-PCRを用いた先天性トキソプラズマ症の診断が、感度の上で優れていること、とくに今回のようなタキゾイト虫体が引き起こす急性期症例では有用である結果を得た。この検査法は従来の虫体検出法に比べて大幅に時間を短縮でき、急性トキソプラズマ症の迅速診断が可能となった。トキソプラズマのNTPaseには二種類のアイソザイムが存在することがわかっていたが、どちらの遺伝子も検出できるようにプライマーの設計を行った。必要条件として、両アイソザイムの遺伝子の共通塩基配列であること、すなわち同一のプライマーで両アイソザイムの遺伝子を増幅可能であること、また産物の同定が容易にできるようにある程度長さのあるDNAが増幅されることを考慮した。その結果プライマーとして選んだ塩基配列はセンス側が5′-CGTGTCAGTTTCGTTTATGC-3′アンチセンス側が5′-GAACGACGGTTGATTTTCTC-3′であった。銅板プレート型の機械でファーストデイネチャーを92°Cで5分、40回リピートでアニーリング64°C1分、エクステンション72°C1分、デイネチャー92°Cで0.5分、そしてラストエクステンションを72°Cで5分行った。この反応で約800bpのDNAが増幅し、特異的制限酵素サイトの存在から目的のDNAであることがわかった。ブロックヒーター型の機械ではデイネチャーを94°C、アニーリングを65°Cで同一の結果がえられた。またフリーマグネシウムが4mM付近が最適の濃度であった。この条件では最低タキゾイト虫体10個以上あれば検出可能であった。現在トキソプラズマ感染動物組織からの虫体DNAの検出及びRNA-PCR法によるmRNAの検出を検討中である。増幅産物を制限酵素で切断しないアイソザイムに対応する遺伝子の種類を同定したところ、実際には発現されていない遺伝子が存在しているらしいことが判明した。また病原性の強い株と弱い株ではアイソザイムに違いがあることが新たに判明した。本年度はトキソプラズマ感染動物及び先天性トキソプラズマ症を疑われた患者検体よりDNAとRNA抽出し、増幅区間約800ベースを標的としたPCR及びRT-PCRを行った。動物実験では確実に標的遺伝子及びmRNAの検出が可能であった。患児髄液DNAを用いたPCRでは反応陰性、RNAを用いたRT-PCRでは反応陽性であった。日令70日、治療開始後再び患児髄液を採取しPCR、RT-PCRを行った。その結果、治療前と同様、髄液RNAを用いたRT-PCRのみ反応陽性であった。