hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軽度認知障害の認知リハビリテーションのための電子楽器演奏システムの開発

本申請では楽器演奏経験がほとんどない高齢者を対象にした新しい電子楽器演奏システムを開発し,認知症予防への有用性と限界を示すことを目的とする.具体的には,申請者らが開発してきた脳性麻痺などの運動障害者に適用しているバリアフリ電子楽器(サイミス)をもとに,軽度認知障害を持つ高齢者(MCI高齢者)でも合奏できるように改良した電子楽器システムを開発すること目的とする.本年度は下記の項目について研究を遂行した.(1)楽器演奏を模倣した演奏デバイスの試作:前年度の設計をもとに,呼気圧を計測し,音・消音時刻や音量などを制御可能なデバイスを試作した.複数人が演奏デバイスを使用する状況を考慮し,保守や消毒の容易さを考えポリエチレンテレフタレート(PET樹脂)の容器に内包したゴム風船に呼気を入れることで,呼気圧を計測するものである.また,弦楽器としてはパソコン等で用いられているマウスや加速度センサなどを用いて擦弦動作を計測し,楽音の制御可能なデバイスを試作した.そして演奏実験を行い,楽曲演奏において音量などの制御が可能であることを示す(2)合奏支援システムの開発:合奏時のシステムの試作と計測システムの試作を行った.本合奏システムでは,指揮者やリーダーがトリガーとなる信号を全ての電子楽器に伝送することで,電子楽器の演奏時刻の同期を行えるようにしたものである.2台の電子楽器を用いた演奏実験を行い,発音する音符と発音時刻などの演奏状況を計測可能であることを示した.(3)認知機能評価方法の検討:2台の電子楽器を用いた演奏実験を行い,演奏時における音符の発音時刻を計測した.その結果,予めプログラムされた一定テンポの演奏における発音時刻(理想発音時刻)と,演奏者が実際に演奏した時の発音時刻の差を計測した.その結果,発音時刻の誤差が演奏上達度の評価指標となる可能性が示唆された.本年度は管楽器の演奏法を取り入れた呼気および吸気により発音時刻と音量制御が可能な演奏デバイスを試作した.空気圧センサおよびマイコンモジュールArduinoを用いることで個人に応じたパラメータの調整等が容易に行えるものである.また,合奏システムにおいては,演奏開始のトリガー信号を演奏に用いる電子楽器に送信することで,楽曲のテンポ等を同期させること,それぞれの演奏者の発音時刻などの演奏状況の計測が可能であった.このことから本年度予定した研究項目を概ね遂行することできたものと考えられる.平成31年度は過去2年間に得られた成果をもとに以下の計画に従い研究を実施する.(1)健常者を対象とした合奏システムの予備実験:試作した合奏システムを用いて健常者を用いた予備実験を実施する.演奏者が楽曲の合奏可能であることを確かめるとともに,改良すべき点を改良する.(2)サイミスによる合奏実践と評価:実際に高齢者による合奏実験を実施する.評価方法としては,演奏時の誤差に関して定量的な解析を行うとともに, MMSEやcogfiveなどの認知機能検査を実験前後に実施することで,電子楽器演奏による認知機能向上に対する有用性と限界を明らかにする.また,普及のために必要な音楽療法士による音楽療法プログラムを確立するための知見を得る.(3)合奏システムの改良:演奏実験によって明らかになった改良すべき点を改良し,合奏システムの実用化のための知見を得る.本申請では楽器演奏経験がほとんどない高齢者を対象にした新しい電子楽器演奏システムを開発し,認知症予防への有用性と限界を示すことを目的とする.具体的には,申請者らが開発してきた脳性麻痺などの運動障害者に適用しているバリアフリ電子楽器(サイミス)をもとに,軽度認知障害を持つ高齢者(MCI高齢者)でも合奏できるように改良した電子楽器システムを開発すること目的とする.本年度は下記の項目について研究を遂行した.(1)楽器演奏を模倣した演奏デバイスの設計:高齢者が飽きず楽器を演奏したとの実感を得るために管楽器の演奏法を取り入れた演奏デバイスの設計を行った.具体的には呼気および吸気により発音時刻と音量制御が可能なシステムであり,空気圧センサおよびマイコンモジュールArduinoを用いたものである.また,吹き口には風船とペットボトルを用いたチャンバを作成することで,安価にかつ衛生面での問題を解決した.(2)合奏支援システムの検討:複数人でサイミスを合奏できるような合奏支援システムの開発を目指し,複数台のサイミスにおいて楽曲演奏開始時刻の同期をとるためのシステムを設計した.本システムではワンチップマイコンであるPICマイコンをサイミスに用いるPCに接続し,指揮者ないしそれに相当する演奏者が,各々のサイミスがあらかじめ決められたテンポ表示開始するトリガ信号を生成するものである.(3)演奏楽曲の編曲・楽譜の作成:合奏演奏のために,高齢者が興味を持つ楽曲を選び,演奏者の技量に合わせた演奏パートを作成した.本年度は管楽器の演奏法を取り入れた呼気および吸気により発音時刻と音量制御が可能な演奏デバイスを設計した.空気圧センサおよびマイコンモジュールArduinoを用いることで個人に応じたパラメータの調整等が容易に行えるものである.また,合奏システムにおいては,演奏開始のトリガ信号を演奏に用いる電子楽器に送信することで,楽曲のテンポ等を同期させることが可能であった.このことから本年度予定した研究項目を概ね遂行することできたものと考えられる.本申請では楽器演奏経験がほとんどない高齢者を対象にした新しい電子楽器演奏システムを開発し,認知症予防への有用性と限界を示すことを目的とする.具体的には,申請者らが開発してきた脳性麻痺などの運動障害者に適用しているバリアフリ電子楽器(サイミス)をもとに,軽度認知障害を持つ高齢者(MCI高齢者)でも合奏できるように改良した電子楽器システムを開発すること目的とする.本年度は下記の項目について研究を遂行した.

(1)楽器演奏を模倣した演奏デバイスの試作:前年度の設計をもとに,呼気圧を計測し,音・消音時刻や音量などを制御可能なデバイスを試作した.複数人が演奏デバイスを使用する状況を考慮し,保守や消毒の容易さを考えポリエチレンテレフタレート(PET樹脂)の容器に内包したゴム風船に呼気を入れることで,呼気圧を計測するものである.また,弦楽器としてはパソコン等で用いられているマウスや加速度センサなどを用いて擦弦動作を計測し,楽音の制御可能なデバイスを試作した.そして演奏実験を行い,楽曲演奏において音量などの制御が可能であることを示す(2)合奏支援システムの開発:合奏時のシステムの試作と計測システムの試作を行った.本合奏システムでは,指揮者やリーダーがトリガーとなる信号を全ての電子楽器に伝送することで,電子楽器の演奏時刻の同期を行えるようにしたものである.2台の電子楽器を用いた演奏実験を行い,発音する音符と発音時刻などの演奏状況を計測可能であることを示した.(3)認知機能評価方法の検討:2台の電子楽器を用いた演奏実験を行い,演奏時における音符の発音時刻を計測した.その結果,予めプログラムされた一定テンポの演奏における発音時刻(理想発音時刻)と,演奏者が実際に演奏した時の発音時刻の差を計測した.その結果,発音時刻の誤差が演奏上達度の評価指標となる可能性が示唆された.本年度は管楽器の演奏法を取り入れた呼気および吸気により発音時刻と音量制御が可能な演奏デバイスを試作した.空気圧センサおよびマイコンモジュールArduinoを用いることで個人に応じたパラメータの調整等が容易に行えるものである.また,合奏システムにおいては,演奏開始のトリガー信号を演奏に用いる電子楽器に送信することで,楽曲のテンポ等を同期させること,それぞれの演奏者の発音時刻などの演奏状況の計測が可能であった.このことから本年度予定した研究項目を概ね遂行することできたものと考えられる.平成30年度は本年度に得られた成果をもとに以下の計画に従い研究を実施する.(1)楽器演奏を模倣した演奏デバイスの試作:本年度の設計をもとに各管楽器を模倣した演奏デバイスとして呼気流量や呼気圧などを計測し,音・消音時刻や音量などを制御可能なデバイスを試作する.(2)合奏支援システムの開発:合奏システムの試作と計測プログラムの開発を行う.合奏時の演奏状況(発音する音符と発音時刻など)を計測するプログラムを開発する.(3)認知機能評価方法の検討:認知機能の評価方法について検討を行う.演奏時における指揮者と演奏者,演奏者間の発音時刻の誤差に関して定量的な解析を行い,合奏上達度の評価指標を提案する平成31年度は過去2年間に得られた成果をもとに以下の計画に従い研究を実施する.(1)健常者を対象とした合奏システムの予備実験:試作した合奏システムを用いて健常者を用いた予備実験を実施する.演奏者が楽曲の合奏可能であることを確かめるとともに,改良すべき点を改良する.
小児の樹脂(プラスチック)感作状況調査～樹脂特異的抗体と小児アレルギーの関係～

【目的】樹脂原料への感作状況、抗体とアレルギー疾患・サイトカインの関係を明らかにする目的で研究を行う。【方法】対象者は乳幼児202名(平均月齢19.7ヶ月)。質問票調査、樹脂特異的IgG抗体値の測定、サイトカインmRNA発現量を測定した。乳幼児の結果と比較するために成人104名の特異的IgG抗体値を測定した。【結果】アクリルアミド、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ホルムアルデヒド特異的IgGは成人より乳幼児が高い割合で検出された。またアクリルアミド特異的抗体は非喘息群より喘息群で高い割合で検出された。【結論】乳幼児において成人と比較し高いIgG抗体値を示す化学物質が認められた。【目的】近年アレルギー疾患罹患者数、特に乳幼児のアレルギー疾患罹患者数は増加しており社会問題の一つとなっている。1歳までに化学物質の曝露を受けることがアレルギー発症のリスクになっていると報告されており、小児アレルギーの発症・増悪に関与する因子を解明するための研究において、乳幼児を対象とする必要がある。今年度はまず血液採取を行ないやすい成人の血液を用いて、無数に存在する化学物質の中から人が曝露を受けやすい化学物質を探索することを目的として研究を行った。【対象と方法】方法:対象者福岡県の事業所81名(男性77名、女性4名)。平均年齢男性39歳女性30歳。2013年5月に質問票調査並びに生体試料の採取を行った。また、採取した生体試料を用い、ドットブロット法にて抗原のIgG抗体値を測定した。使用した抗原はビスフェノールAジグリシジルエーテル、トルエンジイソシアネート、p-フェニレンジアミン、ホルムアルデヒドである。【結果】陽性率:ホルムアルデヒド特異的IgG 30%、トルエンジイソシアネート特異的IgG 25%と比較的高い陽性率が認められた。対してビスフェノールAジグリシジルエーテル、p-フェニレンジアミン特異的IgGは陽性率0%であった。【結論】生態試料を確保しやすい成人でプレ実験を行い、効率的に次のステップである乳幼児を対象とする研究に移行することができる。今年度の結果を受け、現在すでに乳幼児の血清を用いてまずはホルムアルデヒド、トルエンジイソシアネード特異的抗体の測定を開始している。成人と小児は異なる生活形態をもつ。成人と乳幼児の曝露物質の相違・曝露時期にも十分留意しながら、今後対象とする化学物質を増加し、更なる研究を遂行することにしている。【目的】乳幼児期の化学物質の曝露がアレルギー発症のリスクになっている可能性があるため、我々は最も身近な化学物質である樹脂(プラスチック)曝露に焦点をあて、乳幼児期の小児アレルギーの発症・増悪に関与する因子を解明するための研究を行っている。昨年度は血液が比較的得られやすい成人の血液を用いて、人が曝露を受けやすい樹脂(プラスチック)を探索した。その結果、成人においてはホルムアルデヒド(FA)とトルエンジイソシアネート(TDI)特異的IgG抗体陽性率が高いことを明らかにした。今年度は、乳幼児を対象にFAとTDI特異的IgG抗体を測定し、成人の陽性率と比較することを目的に研究を行った。【対象と方法】方法:対象者乳幼児56名(男児30名、女児26名)。平均月齢19.8ヶ月。ドットブロット法にて抗原特異的IgG抗体値を測定した。【結果】陽性率:FA特異的IgG抗体0%、TDI特異的IgG抗体21%であった。【考察】成人を対象とした研究結果では、陽性率:FA特異的IgG抗体30%、TDI特異的IgG抗体25%であった。乳幼児のFA特異的IgG抗体の陽性率は0%であるため、FAは年齢と共に感作されていく可能性が示唆された。対してTDIは、乳幼児期から成人とほぼ同様の陽性率を示している。アレルギー疾患におけるIgGの役割はいまだ不明な点が多い。今後はTDI特異的IgE・IgG抗体の両方を測定し、抗体とアレルギー疾患の関係を明らかにする必要がある。【結論】昨年度生体試料を確保しやすい成人でプレ実験を行ったため、効率的に次のステップである乳幼児を対象とする研究に移行することができた。乳幼児と成人のFA、TDI特異的IgG抗体の陽性率は異なっている。成人と乳幼児の曝露物質の相違・曝露時期にも十分留意しながら、今後さらに対象者数、対象とする化学物質を増加する必要がある。【目的】身近な化学物質である樹脂(プラスチック)曝露に焦点をあて、乳幼児期の小児アレルギーの発症・増悪に関与する因子を解明するための研究を行っている。今年度はさらに対象者数及び抗原の種類を増加し、抗原特異的IgG陽性率を成人と小児で比較した。本年度対象にした化学物質はTDI(トルエンジイソシアネート)、FA(ホルムアルデヒド)、GA(グルタルアルデヒド)、PPD(パラフェニレンジアミン)、BADGE(ビスフェノールAジグリシジルエーテル)、AA(アクリルアミド)の6種類である。【対象と方法】方法:対象者乳幼児76名(男児43名平均月齢22.4ヶ月、女児33名平均月齢25.2ヶ月)。

成人104名(男性46名平均年齢46.4歳、女性58名51.9歳)、ドットブロット法にて抗原特異的IgG抗体値を測定した。【結果】BADGE、PPD、FA、AA:乳幼児の化学物質特異的IgG陽性率は0%に対し、成人はそれぞれ1%、3%、2%、5%の陽性率であった。TDI:強陽性者の割合が、乳幼児1%、成人4%であった。GA:陽性者の割合が乳幼児1%、成人4%であった。【考察】BADGE、PPD、FA、AAは年齢と共に感作されていった可能性が高い。乳幼児でも陽性を示す化学物質に関しては、感作時期・経路に関して、出生前の影響も考慮する必要がある。【結論】アレルギー疾患におけるIgGの役割はいまだ不明な点が多い。またIgG値が化学物質によっては曝露の指標になる可能性も示唆されている。乳幼児と成人の化学物質特異的IgG抗体の陽性率は化学物質によっても異なっている。成人と乳幼児の曝露物質の相違・曝露時期にも十分留意しながら、今後さらに対象者数、対象とする化学物質を増加し詳細な研究を施行する必要がある。今年度はIgGを測定・解析できた人数は74人であるが、現在解析途中のものが15名分あり今年度目標数100名に達している。また血清そのものは目標数である300名分を収集できており、来年度には測定が開始できる予定である。IgE、サイトカインに関しては、測定そのものは既に終了しているため、こちらも来年度早々に解析が開始できる予定である。以上の点よりおおむね順調に研究は進展していると考える。【目的】我々に身近な化学物質である樹脂(プラスチック)曝露と乳幼児期のアレルギーの発症・増悪に関する因子を解明するための研究を行ってきた。今年度は下記の化学物質特異的抗体値及びサイトカインの発現量を測定した。化学物質:ED(エチレンジアミン)、HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)、MMA(メタクリル酸メチル)、TMA(無水トリメリット酸)、GMA(メタクリル酸グリシジル)の5種類である。サイトカイン:IL-6,8,10,22【対象と方法】方法:対象者乳幼児202名(男児111名平均月齢19.0ヶ月、女児91名平均月齢20.6ヶ月)。成人44名(男性27名平均年齢48.4歳、女性17名49.4歳)、ドットブロット法にて抗原特異的IgG抗体値を測定した。【結果】ED, GMA:乳幼児の化学物質特異的IgG陽性(>0, <3.125μg/ml)率はそれぞれ17%、34%に対し、成人は5%,11%の陽性率であった。HDI:乳幼児の化学物質特異的IgG陽性(≧3.125μg/ml)率は5%に対し、成人は9%の陽性率であった。MMA,TMA:乳幼児の化学物質特異的IgG陽性(≧12.5μg/ml)率はそれぞれ0%,11%に対し、成人は2%,9%の陽性率であった。サイトカインmRNA発現量と化学物質特異的IgG値を比較したが有意な関係は認められなかった。【考察】化学物質ごとに乳幼児と成人で陽性を示す割合は異なる。また今回成人の測定者数が44名と少なく、今後人数を増加しての検討が必要である。【結論】
中枢ドパミン細胞の変性予防薬の研究

本研究は昨年度に始まり、今年度で終了する2年間の研究である。昨年度はジーンチップを用いた予備実験を行い、ジーンチップの長所と短所を検討した。そして、本研究では定量性とコストパフォーマンスの良いアダプター付加競合PCR(ATAC-PCR)という実験方法を採用することとし、実験系のセットアップを行った。今年度は本研究の目的である中脳ドパミン細胞の変性予防薬の開発の基礎資料となるパーキンソン病でのドパミン神経細胞変性の機序について検討した。(1)方法:線条体に6-hydroxydopamine(6-OHDA)を投与してドパミン神経細胞を逆行変性させた動物をパーキンソン病モデルとした。動物は遺伝情報の多いマウスを使用した。6-OHDA投与後2、24時間、14日後に黒質を取り出し遺伝子の発現をATAC-PCRで定量した。(2)結果:細胞死や保護に関係する約300の遺伝子発現を検討し、95の遺伝子が黒質で発現していた。その中で遺伝子発現量が経時的に変化したのは12種であった。神経細胞変性の機序としてcyclin D1の活性化により本来細胞分裂しない神経細胞に細胞周期が開始してしまうことが考えられた。分裂細胞でcyclin D1に引き続いて活性化するcyclin D3は無変化であったので、細胞周期は進行できなかったと考えられた。大多数の遺伝子は一過性の発現変化のみを示した。研究の申請の段階ではCCK-8とcalbindinのことについてだけ神経保護作用の検討を行うように計画していたが、Affymetrix社のジーンチップを用いてラットパーキンソン病モデル黒質の遺伝子発現解析を行ってみたところ、様々な遺伝子の発現が変化していた。そこで、神経保護作用の実験をする前に薬物の効果的な作用部位を知るために神経細胞死のメカニズムについて調べるべきであると結論した。遺伝子発現解析の方法としていくつかの方法を検討してみた。前述のジーンチップはコストの点で多検体の検討には不向きである。さらに、私たちが以前ラットパーキンソン病モデル黒質のチロシン水酸化酵素mRNAとGAP-43mRNAをin situハイブリダイゼーションで検出したとき、両者とも約50%に発現が減少していたにもかかわらず、ジーンチップでは同様に作成したモデルにおいて両者はわずか10%の減少しか示さなかった。真の原因は不明であるが、発現の少ない遺伝子を検出するためにジーンチップの蛍光ディテクターの設定感度が高いためチロシン水酸化酵素やGAP-43などの黒質で高発現しているもののシグナルはマキシマイズしてしまうと考えられた。また、クロンティク社のフィルターアレイも検討してみた。これは放射性プローブを用いるので、蛍光を用いたジーンチップよりはダイナミックレンジが広がるようであるが、やはり定量性は高くないようである。そこで、加藤らが開発した、多遺伝子を定量性良く検出できるアダプター付加競合PCR法を採用した。この方法は内部標準や検量直線を書くことなく遺伝子発現比が算出できる定量的RT-PCRで、かつ、一つの遺伝子に対して一つプライマーを準備すればおこなえるコストパフォーマンスの良い方法である。現在、350種の遺伝子の発現変化を6-OHDAによるマウスのパーキンソン病モデルにおいて検討しているところである。そして、本研究では定量性とコストパファーマンスの良いアダプター付加競合PCR (ATAC-PCR)という実験方法を採用することとし、実験系のセットアップを行った。今年度は本研究の目的である中脳ドパミン細胞の変性予防薬の開発の基礎資料となる、パーキンソン病でのドパミン神経細胞変性の機序について検討した。

6-OHDA投与後2、24時間、14日後に黒質を取り出し遺伝子の発現をATAC-PCRで定量した。(2)結果:細胞死や保護に関係する約300の遺伝子発現を検討し、95の遺伝子が黒質で発現していた。その中で遺伝子発現量が経時的に変化したのは12種であった。神経細胞変性の機序としてcyclin D1の活性化により本来細胞分裂しない神経細胞に細胞周期が開始してしまうことが考えられた。分裂細胞でcyclin D1に引き続いて活性化するcyclin D3は無変化であったので、細胞周期は進行できなかったと考えられた。大多数の遺伝子は一過性の発現変化のみを示した。SRKは細胞が萎縮すると発現が誘導され細胞保護に働くと考えられており、PERPは細胞死に関連している。
天然物およびペプチド基盤型合成中分子による細胞内信号伝達系の制御

たんぱく質間相互作用(PPIs)を対象とした中分子創薬の課題として細胞移行性の低さや合成手段の煩雑さが挙げられる。本研究では、生物直交性反応による細胞内中分子合成を指向し、天然物フシコクシン(FC)とペプチドフラグメントの合理設計と合成および無触媒Huisgen環化付加反応(クリック反応)によるFC-ペプチド融合体合成における14-3-3の鋳型効果を検討した。クリック反応における反応性低分子としてFC-Jの12位水酸基をo-ベンジルアジドで置換したアジドFCおよび14-3-3結合ペプチドのC末端に含窒素環状歪アルキンDACNを縮合したペプチド誘導体を設計合成した。アジドFCとDACNペプチドをDMSO中37 °Cで撹拌しHPLCにて反応を追跡したところ、生成物はほとんど検出されなかったが、80 °Cに加熱すると反応は加速し、対応するクリック反応環化付加体を1:1の位置異性体混合物として与えた。次に緩衝液中14-3-3の効果を検討したところ、興味深いことに37 °C下でも反応は進行し、一方の異性体を生成比18:1で優先的に与えることが明らかとなった。さらに、化合物の細胞毒性をヒト大腸がん細胞HCT116を用いたWSTアッセイにより評価したところ、DACNペプチド、および化学的に調製した環化付加体はいずれも細胞毒性を示さなかったが、アジドFCとDACNペプチドの等量混合物を添加した際は明らかな細胞毒性を示した。この結果はFC、ペプチド両誘導体が細胞膜を透過して環化付加体を与え、細胞増殖を抑制したことを示唆している。以上のように、クリック反応によるFC-ペプチド融合体合成が細胞内14-3-3相互作用の制御に有用である可能性を明らかにした。天然物の構造改変およびペプチド固相合成による反応フラグメントの合成を完了し、これらが14-3-3の存在下で無触媒クリック反応による複合体を与えること、その際一方の異性体を有意に与えることから、14-3-3の鋳型効果を立証できた。また細胞実験により細胞内で生成したと考えられる複合体が有意な細胞増殖阻害活性を示すことを明らかにできた。天然物を用いたクリック反応が生体内薬剤合成とPPI制御に有用であると期待される。クリック反応の問題点として反応速度が遅いことを踏まえ、反応速度の向上が期待される逆電子要求型Diels-Alder反応を用いることで問題の解決を図る。また天然変性たんぱく質を対象とする合成阻害剤開発の一環として、中分子構成要素として用いられている含窒素複素環化合物群を用いたin vitroスクリーニングを実施し、中分子合成化合物を基盤とするPPI医薬品開発の展開を試みる。天然物フシコクシン誘導体の生理活性に関する論文がAAASの紹介記事に取り上げられた。
コエンザイムAコファクターエンジニアリングの物質生産における有効性

遺伝子組換え大腸菌を用いて、炭素の運搬体であるコエンザイムA(CoA)、アセチル-CoA、およびマロニル-CoAを細胞内で増産させ、アセチル-CoA増産の有効性は生分解性プラスチックであるポリヒドロキシ酪酸の生産性で、マロニル-CoA増産の有効性は脂肪酸の生産性で、それぞれ評価する。また、後者の脂肪酸生産については海洋微生物の高度不飽和脂肪酸合成酵素遺伝子を用いて、ω-3脂肪酸であるEPAおよびDHAの生産性でも評価する。本技術はCoAコファクターエンジニアリングと呼ばれ、微生物による有用物質生産に広く応用できる要素技術となる。
電位依存性ナトリウム(Na)チャネルの解析による感覚情報伝搬メカニズムの解明

痛みなどの侵害性情報は,小型後根神経節(DRG)細胞に発現する複数種の電位依存性Naチャネルサブタイプが起こす活動電位によって伝搬される.小型DRG細胞のうち,C線維をもつ細胞はさらに,糖蛋白であるisolectinB4(IB4)で認識される群(IB4陽性細胞)とされない群(IB4陰性細胞)とに分類される.これらは,それぞれ異なる種類の痛みの伝搬に関与しており,Naチャネルの発現も異なっている可能性が考えられる.そこで,野生型(WT)マウスと,痛みとの関連が指摘されているサブタイプであるNa_v1.8を欠失したNa_v1.8ノックアウト(KO)マウスからDRG細胞を単離し,IB4による生体染色を行い,IB4陽性細胞と陰性細胞を同定した.そして,ホールセルパッチクランプ法を用いて,各タイプの細胞に発現するNaチャネルの電気生理学的性質を解析し,活動電位の発生に果たす役割について検討した.その結果,WTマウスのIB4陽性細胞,陰性細胞共に,静止膜電位付近ではNa_v1.8によるTTX-R/slow Na電流が活動電位の主体となっていることが示された.しかし,膜電位が過分極側になると,IB4陰性細胞でのみ,TTX感受性サブタイプによるTTX-S/fast Na電流が活動電位の一部を形成していた.このような違いが,それぞれの細胞群が異なる痛みの伝搬に関与していることと関連している可能性が考えられた.一方,Na_v1.8KOマウスのDRG細胞においては,IB4陽性細胞,陰性細胞共に,Na_v1.8の欠失により,静止膜電位付近で主体となるNa電流がTTX-S/fast Na電流にスイッチし,代償的に働いている可能性が示唆された.さらに,IB4陽性細胞ではNa_v1.9によるTTX-R/persistent Na電流のアップレギュレートが見られ,このサブタイプもNa_v1.8を代償している可能性が考えられた.痛みなどの侵害性情報は,小型後根神経節(DRG)細胞に発現する複数種の電位依存性ナトリウム(Na)チャネルサブタイプが起こす活動電位によって伝搬される.小型DRG細胞は,Aδ線維をもつ細胞とC線維をもつ細胞に分類され,C線維をもつ小型DRG細胞はさらに,糖蛋白であるisolectin B4(IB4)により,IB4で認識される群(IB4陽性細胞)とされない群(IB4陰性細胞)とに分類される.これらは,それぞれ異なる種類の痛みの伝搬に関与していると言われ,Naチャネルの発現も異なっている可能性が示唆されている.本年度は,単培養系のマウスDRG細胞において,IB4陽性細胞とIB4陰性細胞に発現するNaチャネルの電気生理学的性質を明らかにすることを目的とし,IB4による生体染色により,IB4陽性細胞と陰性細胞を同定し,ホールセルパッチクランプ法を用いて,両タイプの小型DRG細胞で記録されるNa電流の性質について検討した.その結果,IB4陽性細胞とIB4陰性細胞では,Naチャネルサブタイプの発現パターンが異なっており,記録されたNa電流の性質にも違いがみられた.このことから,活動電位の伝搬に役割を果たすNaチャネルがそれぞれの細胞群で異なっている可能性が示唆された.今後は,本年度の結果をふまえ,神経線維を付したマウスDRG標本においても同様な検討を行う.さらに,神経線維刺激により細胞体で誘発される活動電位の伝導速度から,小型DRG細胞を,Aδ線維をもつ細胞とC線維をもつ細胞に識別し,両者の電気生理学的性質の違いを明らかにし,各Naチャネルサブタイプの各細胞群での痛覚伝搬における役割を検討する.これに加え,記録後の細胞から細胞質を採取し,単一細胞RT-PCRを行うことで,mRNAレベルでの各Naチャネルサブタイプの発現を細胞ごとに検討する.痛みなどの侵害性情報は,小型後根神経節(DRG)細胞に発現する複数種の電位依存性Naチャネルサブタイプが起こす活動電位によって伝搬される.小型DRG細胞のうち,C線維をもつ細胞はさらに,糖蛋白であるisolectinB4(IB4)で認識される群(IB4陽性細胞)とされない群(IB4陰性細胞)とに分類される.これらは,それぞれ異なる種類の痛みの伝搬に関与しており,Naチャネルの発現も異なっている可能性が考えられる.そこで,野生型(WT)マウスと,痛みとの関連が指摘されているサブタイプであるNa_v1.8を欠失したNa_v1.8ノックアウト(KO)マウスからDRG細胞を単離し,IB4による生体染色を行い,IB4陽性細胞と陰性細胞を同定した.そして,ホールセルパッチクランプ法を用いて,各タイプの細胞に発現するNaチャネルの電気生理学的性質を解析し,活動電位の発生に果たす役割について検討した.その結果,WTマウスのIB4陽性細胞,陰性細胞共に,静止膜電位付近ではNa_v1.8によるTTX-R/slow Na電流が活動電位の主体となっていることが示された.しかし,膜電位が過分極側になると,IB4陰性細胞でのみ,TTX感受性サブタイプによるTTX-S/fast Na電流が活動電位の一部を形成していた.このような違いが,それぞれの細胞群が異なる痛みの伝搬に関与していることと関連している可能性が考えられた.一方,Na_v1.8KOマウスのDRG細胞においては,IB4陽性細胞,陰性細胞共に,Na_v1.8の欠失により,静止膜電位付近で主体となるNa電流がTTX-S/fast Na電流にスイッチし,代償的に働いている可能性が示唆された.

さらに,IB4陽性細胞ではNa_v1.9によるTTX-R/persistent Na電流のアップレギュレートが見られ,このサブタイプもNa_v1.8を代償している可能性が考えられた.
知識創成型多言語コラボレーションツールの構築

本研究の目的は,多言語コラボレーション環境において,異なる言語を利用するユーザ間の知識を抽出するための,多言語ユーザ参加型の知識創成の方法論を研究することである.本研究の成果として,下記の知見を得た(1)折返し翻訳を用いた翻訳リペアの効果を確認し,その有用性を明らかにした.(2)翻訳不適箇所の指摘による翻訳リペア効率の改善効果を検証し,従来手法の問題を明確にした.(3)リアルタイム遠隔テキストコミュニケーションにおける対人許容応答時間を評価し,機械翻訳を介した多言語間コミュニケーションシステムの設計に関わる要件を明らかにした.(4)機械翻訳を介したチャットコミュニケーションにおける精度判定に基づく送信拒否の適用可能性について明らかにし,機械翻訳を介した多言語間コミュニケーションシステムの設計に関わる要件を明らかにした.(5)新しい多言語コラボレーション環境として,All for one型多言語会議支援システムの構築および評価を行い,その有用性を明らかにした.本研究の目的は,多言語コラボレーション環境において,異なる言語を利用するユーザ間の知識を抽出するための,多言語ユーザ参加型の知識創成の方法論を研究することである.本研究の成果として,下記の知見を得た(1)折返し翻訳を用いた翻訳リペアの効果を確認し,その有用性を明らかにした.(2)翻訳不適箇所の指摘による翻訳リペア効率の改善効果を検証し,従来手法の問題を明確にした.(3)リアルタイム遠隔テキストコミュニケーションにおける対人許容応答時間を評価し,機械翻訳を介した多言語間コミュニケーションシステムの設計に関わる要件を明らかにした.(4)機械翻訳を介したチャットコミュニケーションにおける精度判定に基づく送信拒否の適用可能性について明らかにし,機械翻訳を介した多言語間コミュニケーションシステムの設計に関わる要件を明らかにした.(5)新しい多言語コラボレーション環境として,All for one型多言語会議支援システムの構築および評価を行い,その有用性を明らかにした.本研究の目的は,多言語コラボレーション環境において,異なる言語を利用するユーザ間の知識を抽出するための,多言語ユーザ参加型の知識創成の方法論を研究する.本年度は,下記の2点に取り組んだ.(1)多言語コミュニケーション支援の基礎研究(2)知識抽出を促進するコミュニケーション環境の研究多言語コミュニケーション支援の基礎研究として,翻訳リペア支援技術の確立のための基礎研究を行った.この研究成果は,知識抽出を促進するコミュニケーション支援に直接つながる.機械翻訳を用いたコミュニケーションにおいて重要な役割と果たすと考えられる翻訳リペアは,不適切な翻訳箇所の少ない文章を作成する方法として重要な意味をもつ.しかし,適切に翻訳されていない文章を見てユーザが原文の書き換えを行った場合,その翻訳リペアの結果がどの程度の精度を持つかについての評価は行われていない.そこで,折り返し翻訳を用いた,日本語の入力による英語・中国語・韓国語間の翻訳リペアの実験を行った.その翻訳リペア結果の精度評価および作業のコストについての評価および考察を行い以下の知見を得た.(1)実験で用いた65%の文の3言語の平均翻訳精度を正しく意味伝達が可能なレベルまで改善できた.(2)正しく意味伝達が可能な文へ修正するための修正コストは,修正困難な語句・表現の存在や,修正前の折り返し翻訳精度に依存する.翻訳精度が低い場合,ユーザによる修正箇所の特定や修正方法の発見は容易ではなく,翻訳精度に応じたコストを要する.本研究の目的は,多言語コラボレーション環境において,異なる言語を利用するユーザ間の知識を抽出するための,多言語ユーザ参加型の知識創成の方法論を研究する.本年度は,下記の2点に取り組んだ.(1)多言語コミュニケーション支援の基礎研究(2)知識抽出を促進するコミュニケーション環境の研究多言語コミュニケーション支援の基礎研究として,翻訳リペア支援技術の確立のための基礎研究を行った.この研究成果は,機械翻訳を用いる多言語コミュニケーション支援システムを構築する際の基礎研究となる.テキストベースのリアルタイムコミュニケーションにおいて,メッセージ作成の長時間化は円滑なコミュニケーションを妨げる.コミュニケーションを円滑に行うためには,相手が許容できる時間内にメッセージ作成を終える必要がある.これまでに,システムを介したテキストベースの対人リアルタイムコミュニケーションにおいて,相手の応答をどれだけ待つことができるのか(対人許容応答時間)については明らかにされていない,評価実験より,下記を明らかにした。(1)対人許容応答時間は,平均約2分であった.(2)相手の入力状況の提示により,対人許容応答時間が長くなる.(3)対話の経過時間は,対人許容応答時間に対して大きな影響を及ぼさない.知識抽出を促進するコミュニケーション環境の研究としては,Web上に存在する画像とテキストのアノテーションのリアルタイムコミュニケーションへの利用の可能性ついて,システムのプロトタイプを構築し,多言語コミュニケーション実験を実施した.本研究の目的は,多言語コラボレーション環境において,異なる言語を利用するユーザ間の知識を抽出するための,多言語ユーザ参加型の知識創成の方法論を研究することである.本年度は,下記の2点を中心に取り組んだ.(1)機械翻訳を介した多言語コミュニケーション支援の基礎研究(2)知識抽出を促進するコミュニケーション環境の研究まず,多言語コミュニケーション支援の基礎研究として,翻訳リペアにおけるユーザによる精度の不正確判定を減少させる仕組みの影響について検証した.不正確判定を減少させる仕組みは,理解可能なメッセージのみのやりとりを実現できる.しかし,この仕組みはユーザの行った判定を否定し,修正するよう促す.特に即時的な対応が求められるリアルタイムコミュニケーションへの適用において,様々な問題が発生する可能性が高い.実験の結果,精度判定に基づいた送信拒否の仕組みを適用する場合,より高精度な対話を行うことができ,意思疎通が成立する可能性が高くなる.

次に,機械翻訳を介したコミュニケーションの翻訳リペア作業において,利用が想定される翻訳不適箇所を指摘する手法の効果について検証した.翻訳不適箇所指摘を用いた翻訳リペア実験を行った結果,翻訳不適箇所の指摘により,修正箇所の判定に関する学習期間の短縮効果が見られた.特に,低精度な折り返し翻訳文のリペアにおいて,提案手法による学習期間短縮の高い効果が見られた.最後に,知識抽出を促進するコミュニケーション環境の研究として,多言語会議支援システムを構築した.多言語会議支援システムは,会議参加者全体による知識抽出の促進を目指している.多言語参加者による会議実験を行い,アウェアネス情報の共有機能は支援作業の負担を軽減できることを明らかにした.また,外国人からのフィードバック機能は多言語会議支援に有用であり,外国人の内容理解を助ける知識の抽出の可能性がある点を明らかにした.
ギアレス風力タービン用永久磁石式同期発電機の系統連係システムの高効率化と低価格化

昇圧チョッパ回路を用いた永久磁石同期発電機可変速風力発電システム(昇圧チョッパ方式)を提案する。昇圧チョッパ方式は,風速において3つの速度制御モードを有する。低風速の制御モードは,昇圧チョッパ回路により発電機の電機子電流を調整することで発電機トルクを制御し,風車タービンの速度制御を行う。中風速の制御モードは,系統連係インバータによりDCリンク部電圧を調整することで発電機トルクを制御し,風車タービンの速度制御を行う。定格風速以上の制御モードは,ピッチ角を調整することで風車トルクを制御し,風車タービンの速度制御を行う。このように3つの制御モードをハイブリッドさせることにより,可変速範囲の拡大が見込める。また,PWMコンバータ方式に対して,コスト低減,信頼性向上,保守点検の簡素化が見込める。平成16年までの研究において,風速の変化に対するシミュレーションを行い,その結果において,昇圧チョッパ方式とPWMコンバータ方式の性能比較を行い,昇圧チョッパ方式の有用性を明確にした。そこで,平成17年度では,昇圧チョッパ方式の制御ロジックの妥当性を実機において証明するために,昇圧チョッパ方式の試験装置を製作した。また,ベンチマーク的な比較対象として,PWMコンバータ方式の試験装置も製作した。実験装置を構成する電流検出部,制御演算部,インターフェース回路,PWMインバータなどの各箇所の基本的な動作確認を終了した。現在,制御システムへの実装を目的として,昇圧チョッパ方式のシミュレーションプログラムの制御プログラムへの移行を行っている。従来の永久磁石式多極同期発電機を用いた風力発電システムの低価格化と発電効率の改善を行うことを目的として,新方式の提案とシミュレーションによる理論的な検討を中心に研究を進めてきた。以下に研究計画調書の「I.研究目的を達成するための研究計画・方法」と対比させ,研究成果及び進捗状況を報告する。(1)ギアレス風車タービン,永久磁石式同期発電機,系統連係システム,系統等の数学モデルを導出した。従って達成度100%である。(2)導出した数学モデルからシミュレーションプログラムを作成し,基本的な動作確認を行った。従って,達成度100%である。(3)従来方式であるPWMコンバータを用いた風力発電システムのシミュレーションプログラムを作成し,基本的な動作確認を行った。(4)ダイオードブリッジ整流回路,ダイオードブリッジ整流回路+チョッパ回路を用いた風力発電システムのシミュレーションプログラムを作成した。ダイオードブリッジ整流回路を用いた方式に関しては,基本的な動作確認が行えたので,達成度100%である。ダイオードブリッジ整流回路+チョッパ回路を用いた方式に関しては,動作におかしいところがあるため検討中である。従って達成度70%である。(5)新しい系統連係システムとして,ダイオードブリッジ整流回路を用いた方式とダイオードブリッジ整流回路+チョッパ回路を用いた方式を運転モードで切り替える方式を検討中である。アイディアを練っている状態なので,達成度30%である。(6)新しい系統連係システムに適用する位置推定アルゴリズムの開発に関しては,まったく検討できていない状態である。達成率0%である。(7)自然風のモデリングを検討した文献を参考にして,自然風を模擬できるシミュレーションプログラムを作成した。基本的な動作確認は行った。今後,実機運転を想定したシミュレーションを行っていく予定である。従って,達成度50%である。
環境適応行動における機能連関解析装置の開発

自然界においてはあらゆる生体ホメオスタシス系の最終目標は,単に各々の系の調節量を一定に保つ事にあるのではなく,生体のおかれた環境状況において,他の調節系のドライブを含めた総合的な適応にある.本研究の目的は複数の環境適応行動の中枢機能連関解析が可能な行動研究装置を開発する事である.本研究において試作したシステムは,動物で複数の環境適応行動(体温,摂食,飲水など)のオペラント行動ができる性能を備えている.そして,次の様な特徴をもたせようとした.(1)動物のオペラント出力として,レバー押し,音声,心拍数変化の3つを併用できる.(2)行動の報酬として,温度,固形餌,ジュース,水,脳内報酬系刺激を併用できる.(3)自動訓練システムを備えている.(4)脳ニューロン活動を同時記録できるようにして,これら動機づけ行動と対応させた解析を行う.音声認識がサルを用いる為,十分な検討を行なっていないが,各部分の動作は満足すべきものであった.本装置の一部を用いて,次の2つの研究を行なった. (1)サルにおいて,体温調節,摂食及び飲水行動時の視床下部分及び眼窩前頭野のニューロン活動を記録解析した.その結果,視束前野温度ニューロンは,レバー押し期応答と報酬期応答の2つの主な応答を示し,前者は動機づけの強さに依存し,後者は報酬的価値の変動により左右される事が明らかになった.また,体温調節行動時に活動変化を示したニューロンのうち,半数が同様のバー押し摂食行動時にも応答した.以上の事から視束前野温度ニューロンは,単なる温度情報処理のみならず,行動の動機づけ,動因の維持,報酬認知などにも関与し,また摂食行動の何らかの過程にも関与している事が明らかになった.(2)白金イリジウム線埋込みにより,自由行動下のラットの視床下部ニューロン活動を記録,解析し,その基本的性質を明らかにした.その事により本システムへの応用への途も拓いた.自然界においてはあらゆる生体ホメオスタシス系の最終目標は,単に各々の系の調節量を一定に保つ事にあるのではなく,生体のおかれた環境状況において,他の調節系のドライブを含めた総合的な適応にある.本研究の目的は複数の環境適応行動の中枢機能連関解析が可能な行動研究装置を開発する事である.本研究において試作したシステムは,動物で複数の環境適応行動(体温,摂食,飲水など)のオペラント行動ができる性能を備えている.そして,次の様な特徴をもたせようとした.(1)動物のオペラント出力として,レバー押し,音声,心拍数変化の3つを併用できる.(2)行動の報酬として,温度,固形餌,ジュース,水,脳内報酬系刺激を併用できる.(3)自動訓練システムを備えている.(4)脳ニューロン活動を同時記録できるようにして,これら動機づけ行動と対応させた解析を行う.音声認識がサルを用いる為,十分な検討を行なっていないが,各部分の動作は満足すべきものであった.本装置の一部を用いて,次の2つの研究を行なった. (1)サルにおいて,体温調節,摂食及び飲水行動時の視床下部分及び眼窩前頭野のニューロン活動を記録解析した.その結果,視束前野温度ニューロンは,レバー押し期応答と報酬期応答の2つの主な応答を示し,前者は動機づけの強さに依存し,後者は報酬的価値の変動により左右される事が明らかになった.また,体温調節行動時に活動変化を示したニューロンのうち,半数が同様のバー押し摂食行動時にも応答した.以上の事から視束前野温度ニューロンは,単なる温度情報処理のみならず,行動の動機づけ,動因の維持,報酬認知などにも関与し,また摂食行動の何らかの過程にも関与している事が明らかになった.(2)白金イリジウム線埋込みにより,自由行動下のラットの視床下部ニューロン活動を記録,解析し,その基本的性質を明らかにした.その事により本システムへの応用への途も拓いた.自然界においては生体ホメオスタシス系の最終目標は単にそれぞれの系の調節量を一定に保つ事にあるのではなく、生体のおかれた環境状況において他の調節系のドライブを含めた生体全体としての総合的な適応にある。本研究は次の様な複数の環境適応行動の中枢連関機序解析が可能な行動研究装置を開発する事である。1)オペラント出力として、バー押し,自律反応,音声の3つを必要に応じて同時使用できる、2)報酬として温度,エサ,水,脳内報酬系電気刺激を用いる、3)自動訓練可能、4)データのon line処理を行い実験のバックアップが可能である。本年度は全システムのうち、次の4つを完成した。これらを用いて、サルの体温調節行動及び摂食行動時の視束前野ニューロン活動の解析などを行なった。(1)体温調節,摂食,飲水オペラント行動装置の完成:次の3部分から構成される。a)パネル(レバー,集音マイク,報酬としてジュース,水,固型餌の出るディスペンサー,ランプ(レバー押し行動誘導用),ブザー(報酬予知音用)を備える。b)インターフェース(パネルとパネル制御用及びデータ処理用マイコンとの間の入出力制御)c)環境温切り換えシステム(精密温度空気共給装置2台と空気切換えバルブ装置)。(2)レバー押し行動自動訓練及びパネル制御システムの完成:行動の条件設定及び行動結果を累積し学習習熟度に応じて段階的に自動訓練するシステム。(3)内臓学習行動研究装置の一部

完成:ミニポリグラフで心拍数を記録し、ある設定値を越えた時、報酬を与える。血圧をオペラント出力として使用する装置は来年度完成の予定である。(4)データ処理システムへのデータ取り込みソフトウェアの一部完成。以上、全システムの70%は完成し、実験にも使用し、満足すべき結果を得ている。
プラスミドが保持する一本鎖上DNA合成開始シグナルの検索とコンセンサス配列

プラスミドpACYC184、RSF1010およびpSY343はいずれもゲノムあたり12個のssiシグナルを持つ。これらのssiシグナルの大きさと構造はプラスミドごとに多様であり、同じ酵素系で作動すると考えられるシグナルであっても相当異なる場合が多い。しかし共通な点が見出されている。第一にステムーループ構造をとりうる領域を含んでいること、第二に大腸菌n′タンパク質認識部位のコンセンサス配列5′ーGAAGCGGー3′に類似した塩基配列を含む。但しこれらの共通な特徴は重要であると考えられるが、ssiシグナルの機能発現への寄与はまだ明らかでなく今後に残された研究課題である。一方本研究で調べたssiシグナルの機能および生物学的役割は著しく多様であり、いくつかの類型に分けられる。第一の型;oriVの重要な一部としてリーディング鎖DNAのプライマーRNA合成を支配すると考えられる(RSF1010のssiAとssiBおよびpSY343のssiA)。第二の型;DNA合成開始点からやや離れた位置にあり、ラギング鎖DNA合成を支配するのではないかと考えられる(pACYC184のssi)。第三の型;oriVからかなり離れており、生物学的役割は明確ではなく、たとえばプラスミド接合伝達時のDNA合成、あるいは通常のDNA複製を円滑に進行させるのではないかと考えられる(pSY343のssiB)。このような生物学的機能の多様性はおそらく各レプリコンの歴史的成り立ちを反映しているものと考えられる。すなわちssiシグナルはDNA複製装置の進化を考える際の一つの指標となり得る。一方DNA複製装置の機能は究極的にはssiシグナルの機能発現である。今後はより多くのssiシグナルを調べて多様性の全貌を把握すると共に、このような特異的機能を決定している構造的因子を解明し、目的に応じたDNA複製装置の設計へと展開していく必要がある。プラスミドpACYC184はリーディング鎖のDNA合成開始点から56ヌクレオチド下流に一本鎖上DNA合成開始シグナル(ssiシグナル)を一ケ所持つことが明らかになった.このssiシグナルによって指令されるDNA鎖の合成はラギング鎖の合成方向と同一である.これらの点から判断すると,このssiシグナルはpACYC184のDNA複製の過程でラギング鎖合成の開始シグナルとして機能している可能性が十分考えられる.プラスミドRSF1010はoriV領域の2ケ所にRSF1010特異的なssiシグナルを持つことが判明した.この2つのssiシグナルによって指令されるDNA合成の鎖伸長は互に逆方向であり,このプラスミドのDNA合成が両方向に進行することと対応するものと思われる.またきわめて近縁であると考えられるプラスミドのR1162で明らかにされたDNA鎖合成開始部位とその伸長方向はRSF1010で我々が明らかにしたssiシグナルの指令によるDNAの合成とよく一致している.このことからRSF1010の2つのssiシグナルはプラスミドのvegetativeDNA複製のoriginとして機能しているのではないかと考えられた.pACYC184およびRSF1010から発見されたssiシグナルにはいずれもssiシグナルのコンセンサス配列の一つである塩7基配列GAAGCGGが比較的よく保存されている.しかしその機能に注目するとssiシグナルはレプリコンごとにきわめて多様であるらしいと思われる.今後,比較的よく保存されている構造(塩基配列),およびこれに対する機能面の多様性に注目すべきであろう.プラスミド

pACYC184が有する一本鎖上DNA合成開始シグナル(ssiシグナル)の機能に寄与する塩基配列や構造を検索するためにステムーループ構造に注目し、部位特異的突然変異導入法を用いてステムの上流と下流にそれぞれユニークなSplIおよびEcoRV部位を構築した。これらの部位に種々の塩基配列の合成DNAを挿入したところSplI部位ではSSI活性が3倍程度上昇するものがみられたが、EcoRV部位では先と同じ種類の合成DNAを挿入して得られた変異株のすべてが活性の低下を示した。このことからステムの上流と下流領域ではSSI機能への寄与が異なることが明らかとなった。たとえば上流域は活性レベルの調節、下流域は基本的活性を決定している可能性が考えられる。RI由来のプラスミドpSY343は2つのシグナルssiAおよびssiBを持つことが明らかにされた。ssiAはDNA複製開始領域に、ssiBはこれから離れた位置にある。広宿主域プラスミドRSF1010が有する2つのシグナルssiAとssiBはその機能発現のためにRSF1010のrepB′遺伝子産物の存在が必須であることが示された。他の研究グループによってこの遺伝子産物はRSF1010に特異的なプライマーゼであることが示された。つまりssiAとssiBを特異的に認識してプライマーにRNAを合成する酵素であると考えられる。RSF1010のDNA複製が大腸菌のdnaB、dnaC、dnaGおよびrpoBに依存しないこととssiAとssiBがRSF1010のoriV内にあってDNA合成のプライミングを支配している可能性がきわめて高いことを考え合わせると、このプラスミドの広宿主域を決定しているのはDNA合成のプライミングの過程であることが強く示唆されたと言える。なおプラスミドpLG214とpDPT1227については現在までに調べた限りssiシグナル検出に至らない。
SCCき裂先端における変形挙動の解析

き裂先端のひずみ分布を測定することを目的として、硬さとひずみの関係を求めた。硬さ測定は、マイクロビッカース硬さ試験(マクロ硬さ)、微小硬さ試験(meso硬さ)、ナノインデンテーション試験(ナノ硬さ)を行った。その結果、き裂先端の塑性ひずみ分布の計測には微小硬さ試験が適していることが明らかとなった。SCCき裂進展試験を模擬した大気中き裂進展試験は実施された。得られた試験片のき裂先端は平面ひずみ状態である。き裂先端のひずみ分布は微小硬さ試験の硬さ分布測定により計測できた。また、同試験片のき裂先端についてEBSD解析を行った結果、塑性変形領域内のランダム粒界はき裂先端にのみ局所方位差が生じ、Σ3対応粒界には局所方位差が生じなかった。これまで、我々は小型引張試験片を用いて、工学的な降伏応力に相当する塑性ひずみ0.2%を与える引張試験を実施し、こららの試験片表面の微小硬さ測定並びに、原子間力顕微鏡(AFM)観察を実施した。本年度は、電子線後方散乱解析(EBSD)法により、低炭素オーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lの変形挙動を解析するため、新たにSEM中で引張試験が可能な小型引張試験ステージを開発した。この小型引張試験ステージを用いることにより、引張試験中のSEM観察並びにEBSD解析が可能であり、粒界・粒内の不均一変形のその場観察を実現することができる。まず、この小型引張試験ステージに取り付けた試験片中央部の走査型電子顕微鏡(SEM)観察、およびEBSD解析が可能な様に、試料ステージと電子ビームの光軸調整を整えた。さらに、応力-ひずみ曲線の妥当性を確かめ、小型引張試験ステージに最適な試験片形状についても検討した。来年度は、低炭素オーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lの小型引張試験片を作成し、小型引張試験ステージに取り付け、引張試験中のSEM観察及びEBSD解析を実施し、粒界・粒内における不均一変形について解析し、EBSD解析を実施した同一位置について、微小硬さ試験による硬さ測定を行い、組織解析ならびに力学検討を加える。本年度はSUS316L鋼の冷間圧延材から各種試験片を採取し、引張試験、微小硬さ試験、超微小硬さ試験を実施し、基本的な力学特性を評価した。各圧延材の引張試験結果は、圧延率を真ひずみに換算することにより、一本の真応力-真ひずみ曲線で表すことができた。また、0.2%耐力(工学的な降伏応力に相当)と硬さには相関関係があり、この関係を用いることにより、実機材の硬さから降伏応力ならびに局所的なひずみを評価できる。また、ナノからマクロの硬さとAFM観察による組織パラメータから、微小領域における強化因子を転位強化、転位セルによる細粒強化、粗大すべりによる細粒強化に分解できた。また、SEM/EBSD内に組み込んだ小型引張試験装置を用いて、SUS316L鋼の母材から小型試験片を作成し、SEM内で引張試験を実施し、その場EBSD観察を実施した。その結果、小型試験片に加工した研磨表面においても、EBSD解析結果が得られた。さらに、引張試験中に取得した荷重-変位曲線がJIS14号試験片で取得した曲線とほぼ一致し、変形中の組織解析データが得られた。来年度は圧延比30%で冷間圧延した材料から採取した小型試験片について、引張変形中のSEM/EBSDその場観察を実施し、結晶方位と組織の不均一変形の関係を明らかにする。また、同一試験片について、結晶方位を明らかにした結晶粒の粒界における不均一変形挙動を微小硬さで評価する。本年度は低炭素オーステナイトステンレス鋼SUS316Lの厚板CT試験片を用い、き裂進展試験を実施し、き裂先端に生ずる平面ひずみ状態の塑性ひずみ域内の個々の結晶の方位解析と、き裂先端の硬さ分布を測定した。以下に内容を示す。電子後方散乱解析(EBSD)によって得られる方位差の局所分布は、材料の局所的な変形を評価する有用なパラメータであり、微視組織レベルの塑性ひずみ分布を調べる手がかりになる。EBSD測定の塑性ひずみを表すパラメータKernel Average Misorientation (KAM)、Grain Reference Oriemtation Deviation (GROD)について検討した。冷間圧延などで予ひずみを制御した材料は、硬さとひずみ量に良い相関があることから、き裂先端の硬さ分布を測定することにより、き裂先端のひずみ量を推定することができる。微小硬さ試験機により、き裂先端の硬さ分布を測定した。