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『うつほ物語』における国学者の学問の研究――板本の書入から未詳語彙を解明する

報告者は、前田家本を底本としている『うつほ物語』に多数ある未詳語彙の解釈をするために、『うつほ物語』三十冊板本の各丁の最初の数文字を翻字した一覧を作成し、どの機関が所蔵している本のどの丁に書入れがあるかをわかるようにした。未詳語彙の解釈は論文にまとめ、報告する予定である。これまで指摘されてこなかった本居宣長門下の学派についての指摘と、当該本の書入れの分類については、2016年9月に他大学での研究会において報告した。書入れられた記号については、その解読を行なった。この結果は、2017年5月に中古文学会春季大会で発表した。当研究が今年度に実施する予定は以下の三点であった。1現存する書入れのある『うつほ物語』板本の把握と、書入れ箇所の整理。2「凡例」の書入れの翻字及び整理。3公開されておらず、かつ未調査の『うつほ物語』三十冊板本がないかを探し、所蔵機関に赴いて調査する。1については、各機関が所蔵する『うつほ物語』三十冊板本の書入れ位置を一覧表にした。『うつほ物語』板本は、資料によって巻順や丁数に違いがある。特に、丁数は、丁と丁の間に別紙を挟んで綴じなおしている場合もある。これらの情報を加えながら、書入れ情報を有効活用できるような一覧表を作成しつつある。2については、書入れの凡例をもつ資料を複数見つけ、その翻字を行なって比較した。凡例をもつ資料は、全て同じ凡例を基にしている。このことから、凡例のある書入れ版本は、全て関わりがあることがわかった。なお、凡例の詳細を見てゆくと、どの国学者の書入れを参考にして書入れているかがわかる。3については、ネットや紙焼き資料として公開されていない資料がノートルダム聖心女子大学にあったため、現地に赴き、書誌をとった。この資料は、他の資料にはない詳細な書入れがあった。また、現地で参加した研究会で見た『宇津保愚見』も、当研究にかかわる可能性が高いこともわかった。上記三点については、滞りなく進んでいる。しかし、1の書入れ箇所の整理にあたって作成している一覧表については、全ての丁の最初の数文字を翻字しているため、表としては未完成である。各機関が所蔵する『うつほ物語』版本の書入れ位置を一覧にしているのだが、実際に作成してみると、活用するという点において不十分であると感じた。それは、ネット公開されている『うつほ物語』書入れ版本が、所蔵機関によって巻順や画像番号に違いがあり、かつ、丁数も見えないことが多いためである。この状況を改善するために、各丁の最初の数文字を翻字し、一覧に入れる必要が出てきた。このために、一覧作成が遅れている。本研究の目的は、1.前田家十三行本を底本として校訂されている『うつほ物語』に多数ある未詳語彙を解釈すること2.これまで指摘されてこなかった、本居宣長門下の学派についての指摘をすること3.『うつほ物語』三十冊板本の書入れを分類することの3点である。報告者は、まず、未詳語彙の解釈をするために『うつほ物語』三十冊板本の全丁(1200余丁)の各丁の最初の数文字を翻字した一覧を作成し、どの丁に書き入れがあるかをまとめた。この結果は順次ネット上で公開する予定である。現在『うつほ物語』三十冊板本の画像は、紙焼きになっているだけでなく、ネット上でも公開されている。しかし、これらの画像は丁数が非常に見えにくく、画像を見ただけでは、丁数を特定することができない。しかし、報告者が作成した一覧表を用いることにより、丁数を確定することができる。また、この一覧表には、どの機関が所蔵している『うつほ物語』三十冊板本のどの丁に書入れがあるかがわかるようになる。これにより、書き入れの有無を都度調べる必要がなくなるため、より多くの所蔵機関が所蔵する『うつほ物語』三十冊板本を調べることができる。これにより、これまであまり顧みられてこなかった国学者たちの研究の跡を辿ることができ、『うつほ物語』研究そのものもより深みが増すものと思われる。さらに、『うつほ物語』三十冊板本の書入れそのものの読解および研究が進むことが期待できる。これまで指摘されてこなかった本居宣長門下の学派についての指摘と、『うつほ物語』三十冊板本の書入れの分類については、2016年9月にノートルダム清心女子大学での研究会(宇津保愚見の会)において報告した。書入れられた文字の中で読解困難な記号については、その解読を行なった。この結果は、2017年5月に開催される中古文学会春季大会で発表する予定である。

これまで指摘されてこなかった本居宣長門下の学派についての指摘と、当該本の書入れの分類については、2016年9月に他大学での研究会において報告した。書入れられた記号については、その解読を行なった。この結果は、2017年5月に中古文学会春季大会で発表した。現存する書入れのある『うつほ物語』板本の書入れ箇所を一覧にした表を完成させ、活用できるものにする。また、学習院大学本、早稲田大学本、国会図書館本、斯道文庫本の書入れをすべて翻字する必要はなく、首巻「としかげ」巻の比較のみで十分であることがわかった。このため、一覧表を作成したのちは、未詳語彙の検討を行なう。28年度が最終年度であるため、記入しない。日本文学28年度が最終年度であるため、記入しない。
生合成反応の遺伝子レベルでの精密な解析と超天然酵素分子の創製

[目的]薬用植物成分の生合成に関わる遺伝子をクローン化し、異種生物で高発現することによりその生産を図る研究は、今後ますます重要な課題になると思われる。植物に含まれる非タンパク性β-置換アラニン類には、スイカなどのウリ科植物に特異的なβ-ピラゾールアラニンをはじめ、ギンゴウカン(Leucaena leucocephala)に含まれるミモシンや、シクンシ(Quisqualis indica var.villosa)に含まれる中枢神経興奮性グルタミン酸レセプターのアゴニストとして注目を集めているキスカル酸など薬学的に興味深い物質が多い。これらの非タンパク性β-置換アラニン類の生合成は、ピリドキサールリン酸のアミノアクリル酸中間体を共通の酵素反応中間体として、システイン合成酵素によって触媒されている。そこでスイカシステイン合成酵素cDNAの大腸菌高発現系を作製し、この系を用いてこれら非タンパク性β-置換アラニン類のin vitroおよびin vivo合成に応用した。[方法・結果]スイカ発芽体からクローン化したシステイン合成酵素cDNA[1]をT7プロモーターを持つ大量発現ベクターpET3dのNcoI部位に導入したプラスミドpCEN1を構築した。このプラスミドをT7 RNAポリメラーゼ遺伝子が溶原化した大腸菌BL21に導入したところ、スイカシステイン合成酵素タンパクが大腸菌全タンパクの1020%に達した。大腸菌の無細胞抽出液中に基質を加え反応させたin vitro酵素反応の結果、β-ピラゾールアラニンのみならず、キスカル酸、ミモシンの生合成も可能であった。また、この高発現系の大腸菌培養液中にβ-ピラゾールアラニン生合成の前駆体であるピラゾールと0-アセチルセリンあるいはセリンおよび誘導剤IPTGを加えて培養したところ、培養液中にβ-ピラゾールアラニンが蓄積した。以上のように異種生物でのこれら植物特異的二次代謝産物の大量生産系を確立することができた。
グローバル化時代におけるドイツ社会国家の思想と現状

保住は、ドイツ社会国家の一側面としてのドイツ労働市場と雇用保障制度に焦点を合わせて研究し、論文「ドイツの労働市場とハルツ改革」と論文「ハルツ改革の背景、その影響および評価」を発表した。近藤は、ドイツ社会国家における移民問題に関心を持ち、また、社会国家の変質を規定するドイツ社会民主党の構成員の変化に関心を持ち、論文「戦後ドイツの韓国人看護師と炭鉱労働者-ドイツ移民史の一齣-」および「現代ドイツにおける社会民主党の危機-SPDの党首交代に即して」を発表した。また、岸川は、フランクフルト学派のユルゲン・ハーバーマスの社会国家批判に関心を持ち、論文「J.ハーバーマスの思想における社会国家」を発表した。また、2010年秋の進化経済学会において、三人は、セッション「ハルツ改革はドイツ社会国家の制度進化か」というテーマで、報告した。1.調査旅行保住は、2009年3月にブレーメンにおいて、連邦雇用庁のブレーメン支部などを訪問し、ドイツの労働市場の状況や非正規労働者の状態について、聴取した。近藤は、ドイツにおける社会国家の再編の動向を探るために、ドイツ社会民主党における社会国家の再編をめぐる対立、とりわけ、ハルツ改革の継続か放棄かをめぐる対立を、2008年10月に開催された同党の臨時党大会を傍聴することによって、観察した。2.研究会の開催2009年3月9日に、「統一後のドイツ福祉レジームの変遷」というテーマで、近藤]正基氏(京都大学法学部准教授)の報告を聞き、討議した。それ以外に、2・3回会合し、研究の進展状況について、情報交換した。3.研究成果保住は、研究成果としては、ドイツ社会民主党のヒルファデイングのヴァイマル共和国期における社会国家論について、別に記載した2つの論文を発表した。労働市場の日独比較は、調査のみで、公表に至っていない。近藤は、ハルツ改革の是非をめぐる、また左翼党との連携の是非をめぐる、社会民主党内の論争を、同党の臨時党大会において観察し、報告論文「2008年10月のSPD臨時党大会を傍聴して」(愛知教育大學、社会科学論集、47号、2009年3月)を発表した。また、別に記載した同党の現状に関する論文を発表した。岸川は、フランクフルト学派のユルゲン・ハバマスの社会国家に関する論文を読み、かれの社会国家観を探求した。この共同研究においては、ドイツ連邦共和国の社会国家としての在り方が、1991年の東西ドイツ統一と1990年代以来進んだグローバル化のなかで、改造と縮小が語られるようになった事情やそれに関わる思想を検討する。2009年度において、保住は6月に、ブレーメン州立経済工科大学のバス(H.-H.Bass)教授と共同して、ワークショプ「グローバル化とグローバル経済危機の間での労働市場のフレクシビィリ化:日本とドイツの比較」を開催し、日独それぞれ5名の研究者が、労働市場の問題について報告した。なお、このワークショップの報告論文集は、近日中に、ドイツのハンペ出版社から刊行される予定である。保住は、このワークショプのための報告とその後の論文作成の過程で、日独の労働市場に関する資料と研究文献を渉猟し、ワークショップでは「1990年以来の日本の雇用法制の規制緩和とその企業統治への影響」(英文)について報告したが、ドイツについては、2002年の第二期シュレーダー政府が開始したハルツ改革について研究し、論文を発表した。ハルツ改革は、ドイツの社会保障制度の改変を試みるものであり、社会国家の改造の試みと捉える事が出来る。また、保住は、ヴァイマル期のヒルファデイングの思想を社会国家を準備する思想の一つと評価する論文「ヴァイマル共和国後期におけるヒルファデイングの社会国家論」(太田・黒滝・相田編著『ポストマルクス研究』パル出版、2010.4)を発表した。近藤は、2002年以来の第二期シュレーダー政府およびメルケル政府のもとでのドイツ社会国家改造の試みについて研究し、「現代ドイツの社会国家改革とSPDの危機」「現代ドイツの移民・外国人に関する基礎データ」等の論文や資料を発表した。岸川は、ハーバーマスのドイツ社会国家に対する批判的見解について研究を続けている。平成22年度には、保住は進化経済学会名古屋大会においてセッション「ドイツ社会国家の制度進化をめぐって」を企画し、報告「ドイツ社会国家の制度進化か?ハルツ改革の影響をめぐって」を報告した。また、岸川は報告「ハーバーマスにおける社会国家」を、近藤は報告「現代ドイツの社会国家改革と社会民主党の変容」を行った。1980年代から行われている社会国家の見直し、その変容についてハルツ改革を中心に検討した。

グローバル化に伴う国際競争の激化と東西ドイツの統一に伴う財政負担の増加のために、ドイツはハルツ改革を通じて社会保障の手直しをせざるを得なくなったことが明らかになった。社会民主党の党員が労働者よりも中間階層主体になったという事情も、そうした改革をもたらした一因である。研究成果としては、保住は論文「ハルツ改革の背景、その影響および改革の評価」を発表した。また、近藤は論文「戦後ドイツの韓国人看護師と炭鉱労働者」および「ソ連占領期東ドイツの特別収容所に関する一考察」を発表した。また、岸川は、論文[J.ハーバーマスにおける社会国家」を発表した。岸川の論文は、フランクフルト学派のハーバーマスの社会国家に対する批判的な見解の発展を論じている。さらに、保住はブレーメンおよびミュンヘンにおいて、近藤はオスナブリュックにおいて、旧知の研究者などから、ドイツ社会国家とドイツ労働市場の現状について話を聞いた。このように社会国家の思想と現状について批判的に研究してきた。社会国家を形成した思想については、本研究費補助金を受けた以前の共同研究により明らかにしたが、この度の共同研究では、第二次大戦後の高度成長期に構築された社会国家の体制が、前記の事情により見直され、手直しされつつあることが、明らかになった。
死のメディエーターHMGB1を指標とするアセトアミノフェン中毒の新規法医診断法

マウスにアセトアミノフェン(APAP)400 mg/kgを腹腔内投与して肝障害を惹起させたところ,投与後24時間で肝組織において著明な出血および小葉中心性の肝細胞壊死などの変化を認めた.HMGB1遺伝子発現はコントロールと比べてAPAP投与後24時間において有意に亢進しており,HMGB1のタンパク発現を正常肝では肝細胞核に,APAP投与後肝では肝細胞質に認めた.APAP投与により肝臓において炎症を伴ったHMGB1放出が増加することが示され,HMGB1動態が法医実務においてAPAP中毒の有用な指標となり得る可能性が示唆された.本研究は,HMGB1の動態を指標とするアセトアミノフェン中毒の分子法医診断法確立の可能性を検討するものである.<アセトアミノフェン中毒モデルの作製>8週齢の雄C57BL/6マウスに,アセトアミノフェン400 mg/kgを腹腔内投与して肝障害を惹起させた.アセトアミノフェン投与後経時的にマウスを屠殺し,血液並びに肝臓を採取して試料とした.<血清肝逸脱酵素の検討>採取した血液の一部を血清分離して血清肝逸脱酵素(ALT及びAST)の測定を行ったところ,アセトアミノフェン投与後10及び24時間でコントロールと比べて有意に高値を示した.<病理組織学的検討>採取した肝組織を用いてパラフィン包埋切片を作製し,各切片についてHE染色を行い形態学的変化を観察したところ,アセトアミノフェン投与後24時間の肝組織において著明な出血及び小葉中心性の肝細胞壊死などの変化を認めた.<HMGB1の局在の検討>肝組織切片を用いてHMGB1に対する抗体を反応させて免疫染色を行い経時的局在の変化を検討したところ,正常肝では肝細胞核に,アセトアミノフェン投与後肝では肝細胞質に陽性所見を認めた.<HMGB1の遺伝子発現の検討>経時的に採取した肝組織よりtotal RNAを抽出してreal time RT-PCR法を用いて種々の分子の遺伝子発現を検討したところ,HMGB1及びHMGB1の受容体として働くRage, TLR2, TLR4発現が,それぞれコントロールと比べてアセトアミノフェン投与後24時間において有意に亢進していた.以上の結果より,アセトアミノフェン投与により肝臓においてHMGB1が細胞外に放出され,Rage, TLR2, TLR4発現亢進を伴った炎症を引き起こすことが示された.また,HMGB1の動態が法医実務においてアセトアミノフェン中毒の有用な指標となり得る可能性が示唆された.マウスにアセトアミノフェン(APAP)400 mg/kgを腹腔内投与して肝障害を惹起させたところ,投与後24時間で肝組織において著明な出血および小葉中心性の肝細胞壊死などの変化を認めた.HMGB1遺伝子発現はコントロールと比べてAPAP投与後24時間において有意に亢進しており,HMGB1のタンパク発現を正常肝では肝細胞核に,APAP投与後肝では肝細胞質に認めた.APAP投与により肝臓において炎症を伴ったHMGB1放出が増加することが示され,HMGB1動態が法医実務においてAPAP中毒の有用な指標となり得る可能性が示唆された.本研究は,死細胞由来の新規核因子high mobility group box protein-1 (HMGB1)の全身及び局所における動態を指標とする,アセトアミノフェン中毒の分子法医診断法確立の可能性を検討するものであり,動物実験による基礎的データの収集と,剖検試料を用いた実務的検討から成る.具体的には,マウスを用いて実験的にアセトアミノフェン肝障害を惹起させ,全身及び局所で起こる現象を分子病理学的に解析して肝障害発生時のHMGB1の生物学的意義を解明する.さらに,実際の法医剖検例から得られた試料についてHMGB1量及び局在を検討して,動物実験で得られた結果と比較・検討し,法医実務において有用な分子指標となり得るか否かについて評価する.1.アセトアミノフェン中毒モデルの作製:8週齢の雄C57BL/6マウスに,アセトアミノフェン400 mg/kgを腹腔内投与して肝障害を惹起させる.アセトアミノフェン投与後,経時的にマウスを屠殺し,血液並びに肝臓を採取して試料とする.2.血清肝逸脱酵素の検討:採取した血液の一部を血清分離して,血清肝逸脱酵素(ALT及びAST)の測定を行ったところ,アセトアミノフェン投与後10及び24時間でコントロールと比べて有意に高値を示した.3.病理組織学的検討:採取した肝組織を用いてパラフィン包埋切片を作製し,各切片についてHE染色を行い,形態学的変化を観察したところ,アセトアミノフェン投与後24時間の肝組織において,著明な出血及び小葉中心性の肝細胞壊死などの変化を認めた.4.HMGB1の局在の検討:肝組織切片を用いてHMGB1に対する抗体を反応させて免疫染色を行い,経時的局在の変化を検討したところ,正常肝では肝細胞核に,アセトアミノフェン投与後肝では肝細胞質に陽性所見を認めた.本研究は,アセトアミノフェン中毒の新規分子法医診断法の確立を最終目的とし,"死のメディエーター"と呼ばれる核由来因子high mobility group box protein-1 (HMGB1)に着目してアセトアミノフェン中毒発生の分子機構を解明する.HMGB1は死細胞から分泌タンパクとして細胞外に放出され,種々の炎症性疾患に関与していることが示唆されているが,その病態生理学的役割は不明である.

アセトアミノフェン中毒におけるHMGB1の役割を分子病理学的に検討し,その病態生理を的確に把握することにより,HMGB1の動態が法医実務においてアセトアミノフェン中毒の有用な指標となり得るか否か検討する.HMGB1は細胞外に放出されると,諸臓器のバリアー破錠と炎症を引き起こすことから,臓器不全における"死のメディエーター"と呼ばれ注目されている.これを法医学的に鑑みると,HMGB1の放出量やその動態は,生前生体がどのような侵襲をどの程度受けたかを評価する際の有用な分子指標となり得ると考えられる.本研究では,アセトアミノフェン中毒におけるHMGB1の動態及び局在を,実験動物並びに剖検試料を用いて全身性と局所性の両面から検討する.さらには,HMGB1の病態生理学的役割を解明することにより,HMGB1がアセトアミノフェン中毒における生体反応の分子指標として法医学的意義を有するか否かを評価する.本年度は,動物実験による基礎的データの収集を行う."死のメディエーター"HMGB1の動態の特徴を詳細に検討し,アセトアミノフェン肝障害発生への関与及びその分子機構を解明する.これまで,おおむね順調に進展していると考える.本年度の検討で得られた結果を基に,マウスにアセトアミノフェン肝障害を惹起後,HMGB1の動態の特徴をさらに詳細に検討し,アセトアミノフェン肝障害発生への関与及びその分子機構を解明する.さらには,アセトアミノフェン肝障害の病態形成に関与しているとされる炎症性サイトカインやケモカインと,HMGB1との相互作用についても検討することにより,アセトアミノフェン中毒の分子機構の全容を明らかにする.また,マウスにアセトアミノフェン肝障害を惹起後,HMGB1に対する中和抗体(200 mg)を腹腔内投与して種々の解析を行い,生体におけるHMGB1の役割及びその重要性を証明する.また,HMGB1中和抗体投与と炎症性サイトカインやケモカイン遺伝子欠損マウスとを組み合わせた実験を実施し,HMGB1による炎症反応誘導の分子機構解明を試みる.さらに,これら実験的研究を鋭意継続しながら,法医実務への応用研究として,実際の法医実務において薬物中毒と診断された事例について血液及び肝臓を採取し,HMGB1の動態を全身及び局所の両面で検討する.血液試料を用いてELISA法によりHMGB1を定量するとともに,肝組織を用いて免疫染色によりHMGB1の局在を検討する.得られた結果を,実験動物を用いた実験結果と比較・検討し,HMGB1の動態が法医診断学に応用可能か否かについて評価し,新規分子法医診断基準の確立を目指す.本研究実施のために必要である研究設備については,小動物用血液生化学検査装置,高解像度デジタルカメラ付き顕微鏡,微量測定分光光度計を現有しており対応可能である.本研究では種々の物質の発現動態を,遺伝子レベル(real time RT-PCR法)及び,タンパク質レベル(免疫染色,ELISA法,Western blotting法)で解析する.定量的real time PCR装置,マイクロプレートリーダー,化学発光測定装置については申請者の所属する研究室に設置されており対応可能である.各種サイトカインやケモカイン遺伝子欠損マウスは,すでに当大学の動物施設で順調に繁殖しており,本研究に必要なマウスを十分に供給できる状況にある.
ハロゲン結合の動的構造制御に基づく高活性精密反応場の構築

「ハロゲン結合」は明確な方向性をもち、ソフト性の高い化学種(官能基)を選択的に活性化できると期待できるため、水素結合などに代わる新たな相互作用として注目を集めている。本研究では、活性ハロゲン化学種の高次構造の精密理解に基づき、その反応性の時空間制御を達成することで、高立体選択的なヨウ素触媒化学を樹立する。
遺伝子工学的手法による新規の医薬品剤としてヒトリゾチームの抗菌ペプチドの生産開発

生体防御という観点からは、ヒトリゾチームの抗菌性ペプチドの発現ができれば、生体防御の強化が可能な食品や、消化器系などの傷害の治療に有効な医薬品の開発が可能になるものと考えられ、非常に有用である。本研究により、ヒトリゾチームに新規なペプチドが含まれることが明らかにした。Pichiaにより産生させることができて、これらの新規抗菌ペプチドを摂取したり投与したりすることによって、潜在的な微生物病原体に起因する感染症又は消化器系炎症等の予防や治療を行うことが期待される。MRSAやVREなど抗生物質や消毒薬に対する耐性菌が出現し,このような薬物に対する耐性の情報がある菌種から他の菌種へと伝搬されることが明らかとなり,抗生物質に代わる抗菌物質の必要性が高まってきている.このような抗生剤に対する耐性菌の出現は,細菌に限らずロ腔内に存在するカンジダにもみられており,この最近,ポリエン系のアンホテリシンBやアズール系のフルコナゾールに対する耐性菌の出現が数多く報告されるようになっており,これに伴って,医科的に重篤なカンジダによる菌血症や播種性カンジダ症の増加が報告されている.このような各種薬剤に対する耐性菌の出現に伴い,従来の抗生剤あるいは抗真菌剤に代わる抗菌物質の必要性が,この最近非常に高まっており,特に,抗菌性だけでなく,これまでの抗真菌剤の大きな問題点であった副作用あるいは細胞毒性というものがなるべく小さい抗菌物質が望まれるようになっている.生物は外界の微生物に対して自らを防御するため,様々な防御機構を備えているが,その一つが抗菌性ペプチドであり,生物が本来,自ら産生しているものであるため,生体に対しての副作用あるいは為害作用は極めて小さく,抗生物質の代わり得るものとして大きな期待を集めている。リゾチーム(LZ)は天然に存在する抗菌性蛋白質であり、ヒトの涙、人乳、唾液、喀痰、鼻汁などにも幅広く存在し、ムコ多糖類を加水分解する酵素である。生体内にあっては抗細菌、抗ウイルス作用、白血球の貧食能の増強作用、抗腫瘍作用、抗癌作用などの生体防御機構に関与する。LZは溶菌力と組織修復促進作用を有することから生体防御因子として重要な役割を果たしていることが注目され、医薬品剤として高いpotentialを持っと考えられている。細菌などに対する防御システムの役割を果たしているLZは、その存在下に同時にプロテアーゼを含んでいる。それらのプロテアーゼが殺菌作用の重要な関与因子になることがわかった。これを受けて、最近私たちは、in vitroにおいて卵白LZは、胃の中でペプシンによる分解を受け、多様な強い抗菌ペプチドを生成することが明らかになった。本研究の目的は、ヒトLZをターゲットとして、遺伝子組み換え技術を用いることで、様々な新規の抗菌ペプチドモチーフ(LZprmp)をクローニングし、酵母やピキアで発現させて調製し、それらのグラム陰性菌およびグラム陽性菌に対しての抗菌活性および抗感染機能を調べる。また、優れた抗菌ペプチドを有し、病原菌の培養細胞に対する接着や感染に及ぼす影響についても調べる。これらの抗菌ペプチドをシーズとした新規の医薬品剤としての開発。MRSAやVREなど抗生物質や消毒薬に対する耐性菌が出現し,このような薬物に対する耐性の情報がある箘種から他の菌種へと伝搬されることが明らかとなり,抗生物質に代わる抗菌物質の必要性が高まってきている.このような抗生剤に対する耐性菌の出現は,細菌に限らず口腔内に存在するカンジダにもみられており,ここ最近,ポリエン系のアンホテリシンBやアズール系のフルコナゾールに対する耐性菌の出現が数多く報告されるようになっており,これに伴って,医科的に重篤なカンジダによる菌血症や播種性カンジダ症の増加が報告されている.このような各種薬剤に対する耐性菌の出現に伴い,従来の抗生剤あるいは抗真菌剤に代わる抗菌物質の必要性が,この最近非常に高まっており,特に,抗菌性だけでなく,これまでの抗真菌剤の大きな問題点であった副作用あるいは細胞毒性というものがなるべく小さい抗菌物質が望まれるようになっている.生物は外界の微生物に対して自らを防御するため,様々な防御機構を備えているが,その一つが抗菌性ペプチドであり,生物が本来,自ら産生しているものであるため,生体に対しての副作用あるいは為害作用は極めて小さく,抗生物質の代わり得るものとして大きな期待を集めている。生体内にあっては抗細菌、抗ウイルス作用、白血球の貪食能の増強作用、抗腫瘍作用、抗癌作用などの生体防御機構に関与する。LZは溶菌力と組織修復促進作用を有することから生体防御因子として重要な役割を果たしていることが注目され、医薬品剤として高いpotentialを持つと考えられている。

それらのプロテアーゼが殺菌作用の重要な関与因子になることがわかった。これを受けて、最近私たちは、in vitroにおいて卵白LZは、胃の中でペプシンによる分解を受け、多様な強い抗菌ペプチドを生成することが明らかになった。本研究の目的は、ヒトLZをターゲットとして、遺伝子組み換え技術を用いることで、様々な新規の抗菌ペプチドモチーフ(LZprmp)をクローニングし、酵母やピキアで発現させて調製し、それらのグラム陰性菌およびグラム陽性菌に対しての抗菌活性および抗感染機能を調べる。また、優れた抗菌ペプチドを有し、病原菌の培養細胞に対する接着や感染に及ぼす影響についても調べる。これらの抗菌ペプチドをシーズとした新規の医薬品剤としての開発。医療現場において従来の抗生物質に対する楽剤耐性菌の出現か大きな問題となっており、新規作用機作を持つ抗菌物質の開発は1つの大きな課題である。病原微生物に対する先天的な生体防御機構として、抗菌性ペプチドの存在がヒトを含むあらゆる生物において明らかとなってきております。リゾチーム(LZ)は天然に存在する抗菌性蛋白質であり、ヒトの涙、人乳、唾液、喀痰、鼻汁などにも幅広く存在しており、生体内にあっては抗細菌、抗癌作用などの生体防御機構に関与し、医薬品剤として高いpotentialを持つと考えられている。最近、我々は、卵白LZは、胃の中でペプシン消化による多様な強い抗菌ペプチドを生成することが明らかにした。しかし、実際にヒトの防御システムに関与しているヒトLZの抗菌性ペプチドについては全く明らかになってない。そこで、本研究では、まず、これらの抗菌生ペプチドがヒトLZにも存在するものかどうかを検証する。そして、遺伝子組み換え技術を用いることで、ヒトLZの抗菌ペプチドをクローニングし、ピキアで発現させて調製し、病原菌に対しての抗菌活性および抗感染機能を調べる。様々な遺伝子操作によって作られた組換えヒトLZの抗菌ペプチドによって、以下に述べる成果が得られた。(1)導入ベクターとして、高発現プロモーターを有するベクターpPICZαBに5つの抗菌生ペプチドを連結したもの上流に分泌型のアルファファクターのシグナルペプチドを連結したものを構築した。(2)ヒトLZのαドメーンから、5つのαヘリックスおよびβシート構造を持つ抗菌生ペプチドの遺伝子をピキアに導入し、発現が確認できたピキア及びその後代が多数得られた。(3)MS/MSスペクトル法では、pPICZαB1-5のみ抗菌生ペプチドの発現が確認された。このことは、抗菌生ペプチドは細胞外に分泌させることにより発現を検出できた。(4)5つの組み換え抗菌生ペプチドはグラム陽性菌およびグラム陰性菌に対して様々な強い抗菌作用を示したが、ヒトLZのN末端に存在してるヘリックスーループーヘリックス構造(HLH)の抗菌性ペプチドは非常に強い抗菌作用を示した。さらに膜バリアー能破壊作用において強い相乗効果があることがわかった。
石炭高次構造に及ぼす電子受容体の添加効果

石炭の高次構造研究の一つとして石炭の会合状態に及ぼす電子受容体の添加効果について検討し,以下の成果が得られた。電子受容性の尺度である電子親和力の異なる9種の電子受容体の石炭抽出物の二硫化炭素(CS_2)-N-メチル-2-ピロリジノン(NMP)混合溶媒への可溶化に及ぼす添加効果を調べ,一・二の例外があるが,電子受容性の強い添加物ほど可溶化を増大させることが分かった。又,代表的電子受容体であるテトラシアノエチレン(TCNE)を用いた系において,TCNEの添加により可溶になった成分にはTCNEが強く吸着しており,溶媒洗浄によりこの吸着TCNEを取り除くと,CS_2-NMP混合溶媒が不溶になることを明らかにした。石炭抽出物のNMP,ピリジン溶液の表面張力を測定し,抽出物の中で軽質成分であるアセトン可溶成分では表面張力-溶液濃度とのプロットにおいて急に表面張力が減少しなくなる臨界ミセル濃度が存在することを明らかにした。一方,抽出物中の重質成分であるアセトン不溶ピリジン可溶成分ではそのような不連続点は観測されず,濃度による表面張力減少の傾向も小さかった。以上の結果から石炭中には電荷移動相互作用,水素結合などの種々の非共有結合による会合体が存在し,これらの一部が電子受容体の添加により解離し,溶媒に可溶となるために抽出率の増加,すなわち,石灰の可溶化が促進されたものと結論した。
未同定の脳微小管結合蛋白質の精製

1.脳の微小管は、細胞分裂や軸索流あるいは神経伝達物質の分泌などに重要な役割を演じている。微小管の主要構成因子であるチュブリンの解離と会合とには、微小管に微量に含まれている微小管結合蛋白質の燐酸化による修飾等が深く係わっていることが示唆されている。このような微小管結合蛋白質としては、タウ因子とマップ1、マップ2の三種類が知られているが、ブラックらはこれら以外にも数多くの微小管結合蛋白質が存在すると報告している。本研究ではこれらの未同定脳微小管結合蛋白質の一つを分離精製し、チュブリンとの結合様式を検討した。その結果、この蛋白質は分子量が約5万ダルトンの四量体からなる等電点8.5-8.6の塩基性蛋白であり、カルシュウムイオンが存在していてもまた低温でも安定なチュブリンとの複合体を形成し、タウ因子やマップとは異なる性質を示すことが明らかとなった。2.上記の塩基性蛋白質分画を分析していたところ、ある種の塩基性化合物がホスホアミダーゼを活性化することを見いだした。塩基性化合物によって賦活されるこのホスホアミダーゼは、スミスらによって報告されているホスホアミダーゼとは基質特異性を異にし、ホスファターゼ活性および糖などへの燐酸基転移活性を示さない未報告の酵素であることが判明した。国際生化学連合酵素委員会の分類では、ホスホアミダーゼは一応EC3.9.1.1に分類されてはいるが、燐酸化蛋白のホスファターゼ(EC3.1.3.16)あるいはグルコース6燐酸ホスホリラーゼ(EC3.1.3.9)の一属生ではないかとして、ホスホアミダーゼそのものは酵素分類上の存在意義を失いつつある。そういった意味では、今回われわれが発見したホスホアミダーゼ、EC3.9.1.1の分類の有用性を示すものである。今後の研究により、本酵素の生理的な意義を明らかにしてゆきたい。
歩行周期内の歩行速度の変化を用いた歩行能力の定量的評価手法に関する研究

本研究では、歩行周期内における歩行速度の変動が歩行能力の評価指標として妥当であるか否かを明らかにすることを目的に、健常者や片麻痺者等の歩行分析を行った。歩行分析の結果から、腰部の加速度から算出される相対歩行速度は、一次回帰を行う区間長の影響を受けることを明らかにし、適切な区間長の条件について考察した。また、歩行周期内における歩行速度の標準偏差が平均歩行速度の上昇に伴って増加することを示し、標準偏差単独では歩行能力の評価指標には不十分であることを明らかにし、標準偏差よりも変動係数が歩行能力の評価しようとして有用であることを示した。本研究の目的は,科学的根拠に基づく医療を推進するために,脳血管障害片麻痺者(以下,片麻痺者)を対象とした歩行能力の定量的評価手法を開発することである.本研究では「歩行速度の変化」に着目しているため、開発された評価手法は片麻痺者の歩行能力に特化したものではなく義足歩行や変形性関節症など他の疾患の歩行能力も同一の評価軸で評価できるようになるものであり、このように本研究で開発する評価手法は科学的根拠に基づく医療を推進するために意義深いものである.本研究では、10mの歩行路を歩行したときの床反力、腰部の加速度および3次元座標の計測を健常者、片麻痺者、変形性膝関節症者(以下、膝OA)および変形性股関節症者(以下、股OA)を対象に行った。加速度と3次元座標の座標系は、歩き出す前の静止立位時における左右方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸とした。床反力と加速度の計測に用いたサンプリングレートは1kHz、三次元座標は100Hzである。歩行周期内における歩行速度の変化は、腰部の3次元座標と加速度から、それぞれ、別個に算出した。算出した速度間には相関が見られたが、3次元座標から算出された速度と加速度から算出された速度は異なっていた。これは、特に片麻痺者で多かったが、疾患により身体の左右バランスに偏りが生じることにより体幹に大きな回旋が生じてしまい、被験者の進行方向と加速度計のY軸方向にズレが発生したことが主たる原因と考えられる。体幹の回旋による進行方向と加速度計のY軸方向のズレを加速度計のみで校正することは困難であり、臨床応用に課題が残る結果となった。一方、3次元座標から算出した1歩行周期における歩行速度の変動係数は、健常者、膝・股OAおよび片麻痺者の順で大きくなっており、歩行周期内における歩行速度の変動が、歩行能力を評価するための汎用的な指標となることが示された。本研究の目的は,科学的根拠に基づく医療を推進するために,脳血管障害片麻痺者(以下,片麻痺者)を対象とした歩行能力の定量的評価手法を開発することである.本研究では「歩行速度の変化」に着目しているため、開発された評価手法は片麻痺者の歩行能力に特化したものではなく義足歩行や変形性関節症など他の疾患の歩行能力も同一の評価軸で評価できるようになるものであり、このように本研究で開発する評価手法は科学的根拠に基づく医療を推進するために意義深いものである.平成24年度では歩行計測および解析用ソフトウェアの作成を行った。歩行計測では7名の片麻痺者(下肢のBr.Stage:IIIが4名、IVが3名)および10名の健常者の歩行を計測した。片麻痺者は裸足での歩行、自分の装具での歩行、こちらで指定した装具(3パターン)での歩行の計5歩行をそれぞれ2回ずつ2日間で行った。健常者は自由歩行での計測を2回以上行った。歩行計測で計測した項目は、被験者が10mの歩行路を歩行したときの床反力、加速度(下腿、大腿、尾骨付近および腰部)、身体各部の三次元座標である。歩行路には歩行開始位置から4.5m離れた場所に2枚の床反力計(0.6m×1.2m)が埋め込まれており、両下肢の床反力は個別に計測されている。作成した解析用ソフトウェアは、腰部の加速度信号から求めた速度と腰部の三次元座標の変位から求めた速度の相関係数を求めるものである。加速度信号から求めた速度と座標の変位から求めた速度は異なっていた。これは被験者の進行方向と加速度計の感度方向が一致していないことで生じたと考えられる。歩行速度間には相関が見られており、この結果から加速度計を用いて歩行速度の変動傾向が得られることが示唆された。平成24年度の片麻痺者の歩行計測数が申請時の予定を下回っている。これは研究協力者の異動および退職により実験に協力して頂ける片麻痺者のコーディネートといった研究体制に問題が生じたので、平成24年度上半期を研究体制の再構築に費やす必要があったためである。

また、加速度計を内蔵した携帯型の計測装置の作成は、PC上で行っている信号処理をマイコンで行わせる箇所でプログラム的な課題が発生しており携帯型の計測装置が完成していない。これらの理由により本研究の進捗はやや遅れています。平成25年度では大幅な異動や退職が無かったので現研究体制下で片麻痺者の歩行計測を継続しデータの蓄積を行う。加速度計を内蔵した携帯型の計測装置を作成する上での問題点は、現在、PCで行っている信号処理をマイコンで実行させられるかである。平成25年度では、申請時に考えていた加速度計と信号処理システムが内蔵されている携帯型計測装置といった独立型に加えて、PCに無線で信号を送ってくる加速度計を用いて信号処理と表示をタブレットPCで行う形式の開発も行う。該当無し
新規有機ケイ素複合糸を用いる高選択的有機反応と反応論的研究

本研究では、ケイ素が活性化状態である高配位化合物を与えることができるので、これを経由する他の方法では得難い不安定化学種の生成とその高選択的な合成化学への応用を目指した研究を行ない、興味ある成果を得た。1.新規アルキリデンアゾメチンイリドの生成と反応フッ素原子によるケイ素ー炭素結合の開裂反応を利用して、γ位に脱離基を有するβーヘテロ原子置換有機ケイ素化合物から非安定化1,3ー双極子試薬を得ることができることをすでに明らかにした。この方法論により未知の1,3ー双極子試薬であるアルキリデンアゾメチンイリド等価体として機能する有機ケイ素化合物であるNートリメチルシリルメチル置換ケテンS,Nーアセタ-ルを設計合成し、フッ化セシウム存在下活性アルケンと反応すると、他の方法では得難いαーアルキリデンピロリジン誘導体を1段階で与えることがわかった。また、カルボニル化合物やチオカルボニル化合物と反応すると、各々αーアルキリデンオキサゾリジンおよびαーアルキリデンチアゾリジン誘導体が得られた。2.新規イミノアゾメチンイリド等価体の合成と反応イミノアゾメチンイリド等価体として機能する有機ケイ素化合物であるNートリメチルシリルメチル置換イソチオウレアを設計合成し、イソチオウレアをフッ化セシウム存在下活性アルケンと反応すると、他の方法では得難いαーイミノピロリジン誘導体を1段階で与えた。また、同条件下、カルボニル化合物やチオカルボニル化合物と反応すると、各々αーイミノオキサゾリジン、およびαーイミノチアゾリジン誘導体が得られた。
中程度の習慣的飲酒が眼底血管における種々の血管機能に及ぼす影響

眼は、外部情報の8割を視覚に頼るヒトにとって重要な器官である。視覚機能の低下の一因である眼底血管の機能低下は、加齢の影響を免れない。しかし、習慣的飲酒量が動脈硬化度とJ字関係にあることから、中程度の習慣的飲酒が眼底血管の機能低下を抑制する可能性がある。本研究では、中程度の習慣的飲酒が眼底血管の柔軟性や反応性といった種々の血管機能に及ぼす影響を検討することを目的とし、横断的および縦断的研究を行う。
錯体化学に基づくマルチカラー磁気共鳴イメージング法の開発

多くの希土類金属イオンは常磁性緩和促進(PRE)効果に加えて擬コンタクトシフト(PCS)効果を持つため、配位子や配位水のケミカルシフトがシフトすることが知られている。この現象を利用して、あらかじめ配位水シグナルにNMR飽和パルスを照射することにより、異なる種類の希土類金属錯体をNMRおよびMRIによって識別することが可能である。この手法を化学交換飽和移動(CEST)という。そこで、複数の希土類金属イオンおよび配位子化合物の組み合わせにっいて、配位水の常磁性シフトの値およびCEST効果を網羅的に検討した。配位水の交換速度の速い希土類金属錯体に関しては配位水のピーク観測が困難であった。そこでさらに、ナノサイズのリポソームおよび有機ポリマーからなるナノカプセルを合成し、その内部に希土類錯体を取り込ませることで、カプセルの内外の水分子の交換を希土類錯体への見かけの配位水交換として捉えられるかどうかについて検討した。その結果、水の1H NMRピークはわずかに肩を持つピークが得られた。この結果に基づき1H MRIにおけるマルチカラー化を目指して、前飽和パルス照射によりそれぞれの各希土類金属錯体に特異的なMRIシグナルが観察できるかについて検討しているが、1H NMRスペクトルにおいてCEST実験を行うのに十分なピークの分離が得られていないことから、マルチカラー化は達成していない。しかしながら、上記結果をもとにさらにピークの分離を大きくなるような構造デザインを行うことで、CEST原理を用いた機能性マルチカラープローブの開発が可能になると期待される。
多変数留数カレントの複素解析と計算代数解析

複素解析学と計算機代数解析の観点から、特異点をもつ多様体上で定義されるような留数カレントやホロノミー系の研究をすすめた。1.孤立特異点を持つ複素超曲面に付随する代数的局所コホモロジー類のなすベクトル空間の基底を求める計算アルゴリズムを導出、効率化した。その応用として、中村弥生、鍋島克輔らと共に、イデアルのスタンダード基底を求める新たなアルゴリズムを導出、実装した。2.パラーメータを含む零次元イデアルに対し、上記の結果を拡張できることを示した。この結果は特異点研究にとって重要な結果である。3.複素領域で定義された線形常微分方程式に対する冪級数の空間における非斉次方程式の局所可解条件は、留数概念をもちいて記述できる。微分作用素環におけるグレブナ基底の概念をもちいることで、局所可解条件を記述する確定特異点型微分方程式系を構成した。4.一変数代数的局所コホモロジーの概念とD-加群の理論を組み合わせることで、有理関数の極における留数値やローラン展開等を極めて効率的に求めるアルゴリズムを構成した。庄司卓夢氏と共同で、これらのアルゴリズムに改良を加え、数式処理システムRisa/Asirにパッケージとして実装した。5.孤立特異点に付随して定義されるある種のホロノミーD-加群を構成する方法を与えた。6.Grothendieck留数を用いることで、正則ベクトル場のホモロジカル指数をアルゴリズミックに求める方法について研究した。代数解析学の理論と計算機代数の手法を用いることで、特異点をもつvarietyに台を持つような代数的局所コホモロジーと多変数留数カレントの研究を行った。(i)孤立特異点に付随する代数的局所コホモロジーを求めるアルゴリズムを導出し,プログラムを作成、計算機代数システムに実装した。このアルゴリズムをもとに特異点のヤコビイデアルに対するグレブナ基底を求める計算法をもとめ、研究用のプログラムを試作した。これらのプログラムを用いて、ニュートン非退化な特異点の研究に着手した。(ii)オーストリアのRISC研究所およびRICAM研究所において開催された計算機代数の研究集会に参加し,ネター作用素の構成方法に関し研究をすすめた。また3月にはスペインへ出張しカストロ教授と本研究に関し研究討議を行う。本年度の具体的な研究成果としては、次が挙げられる。(i)孤立特異点に付随して定義される代数的局所コホモロジーとそれに対応するホロノミックD-加群の構造に関し,特異点のinner modalityが4以下であるような場合の研究をおこなった.(iii)零次元準素イデアルに付随するネター作用素と、ホロノミックD-加群にたいするネター作用素を用いることでGrothendieck local residuesが計算可能となることを明らかにした以上1ネター作用素と呼ばれるある種の偏微分作用素を用いると,準素イデアルの零点集合における重複の仕方を完全に記述できることが知られている.Syzygies計算を利用することでネター作用素がアルゴリズミックに構成可能となることをしめした.また,ネター作用素と代数的局所コホモロジーの関係を明らかにした.この結果の概要をまとめたものを京都大学数理解析研究所講究録に投稿した.2孤立特異点に付随する代数的局所コホモロジー類の計算法を確立し,更にその応用としてグロタンデイエック双対性を用いるとスタンダード基底計算やグレブナ基底計算が可能となることを明らかにした.計算法の概要を京都大学数理解析研究所講究録に投稿した.3中村弥生氏と共同で,代数的局所コホモロジーのannihilatorイデアルの構成法を導出し,構成したアルゴリズムを計算機代数システムに実装した.論文を投稿した.4計算機代数解析の観点から,Reiffenの与えた孤立特異点の族の解析をおこなった.特に,上記の研究成果を利用することで代数的局所コホモロジー類の満たすホロノミーD-加群の構造を決定し,その解空間を調べた.

古典的なSebastianiの結果との類似性に関した予想がRaiffenの例では成立していることを示した.論文を投稿した.5制御研究所(モスクワ)のアレクサンドロフ教授,セビリアのカストロ教授らと対数的ベクトル場に関する共同研究をすすめ,クラスノヤルスク大学のツィフ教授らと多変数Mellin変換に関する研究討議を行った.また,アレクサンドロフ教授の論文をもとにいくつかの計算機実験を行い,研究遂行の準備を行った.1孤立特異点を持つ複素超曲面に付随する代数的局所コホモロジー類のなすベクトル空間の基底を求める計算アルゴリズムを効率化した。その応用として、中村弥生、鍋島克輔らと共に、イデアルのスタンダード基底を求める新たなアルゴリズムを導出、実装した。論文は執筆中。2上記の方法は、零次元イデアルがパラメータを含む多項式の組で生成されるような場合に拡張できることを明らかにした。鍋島克輔氏と共同で、パラメータ付きスタンダード基底の計算プログラムの作成に着手した。3複素領域の線形常微分方程式に対する冪級数の空間における非斉次方程式の局所可解条件は、留数概念を用いて記述できる。本研究では、代数解析の理論と微分作用素環におけるグレブナ基底の概念を用い、上記の結果を拡張した。形式冪級数空間での局所可解条件が確定特異点型常微分方程式系の言葉で完全に記述できることを明らかにした。4一変数代数的局所コホモロジーの概念とD-加群の概念を組み合わせることで、有理関数の留数値や極におけるローラン展開等を極めて効率的に求めるアルゴリズムが構成可能となる。本研究では、庄司卓夢氏と共同で、これらのアルゴリズムに改良を加え、数式処理システムRisa/Asirのパッケージとして実装した。5代数的局所コホモロジーの概念を用いることで、孤立特異点を持つ超曲面のb-関数に関するP.Cassou-Noguesの結果を考察し、得た基本予想について、P.Cassou-Nogues氏と研究連絡を取った。諏訪立雄、中村弥生と共同でGrothendieck留数を用いた正則ベクトル場のホモロジカル指数の計算法を研究し、また計算機代数の観点から、孤立していないような特異点集合を持つ超曲面に付随したLeサイクルの研究を進めた(口頭発表)
剪断流動下におけるPICの過渡的ネットワーク形成機構の解明

剪断流で過渡ゲル化するポリイオンコンプレックス水溶液を、実験と理論の両面から検討した。臨界剪断速度gc及び粘度上昇開始時間tIのポリカチオン分子量依存性を調べたところ、gcは上に凸、tIは下に凸の関数、つまりゲル化を起こす最適分子量があることが分かった。静置後に起こるゲル崩壊は、本課題で作成したレオオプティクスによって初めて観測に成功し、短長2段階の緩和過程で起こることが分かった。ダイナミクスを表す反応速度式を構築し、gcやゲル崩壊の時間依存性など実験結果と一致する解析解が得られた。また、ランダムポリイオンに対応する過渡的ネットワーク理論を構築し、gcをポリイオン濃度や温度の関数として求めた。静置状態では低粘度,振ると高粘度状態(ここでは便宜上ゲル化とよぶ)となるダイラタンシー性PIC水溶液(以下,DiPIC)について,ゲル化前と後における可視光領域での透過率の変化を調べたところ,ゲル化後では400-750nmの幅広い領域で透過率が低下した。この理由は,光の波長程度のネットワークが過渡的に生成したためと考えられる。さらに,ゲル化後の試料を静置し,その後の時間変化を調べた。この結果,時間が経つにつれて透過率が2000s程度まで単調に上昇し,その後,一定値となることが分かった。この振る舞いは,剪断停止後にネットワークが熱揺らぎで崩壊した過程を表していると考えられる。従って,一定値に達する時間はゲル状態が剪断停止後にも保持される時間に相当すると考えられる。無剪断流動下では原理的に粘度が測定できないために,この結果はゲル化保持時間を知る大きな知見となる。また,ゲル化メカニズムの理論検討をするために,ゲル化前と後の粘度の温度依存性を検討した。粘度のアレニウスプロットで見かけの活性化エネルギーを見積もった結果,ゲル化前では13.4[kJ],ゲル化後では8.2[kJ]となった。ゲル化を起こす最低の剪断速度(臨界剪断速度:dr_c)については,温度が上昇すると単調に低くなった。興味深いことに,剪断速度を各温度のdr_cでスケールすると,すべての粘度データが一本の直線上(マスターカーブ)に乗ることが分かった。これは,過渡ゲル化の物理機構が概ね臨界剪断速度によってスケールされることを意味し,理論の構築さらには実用化を検討する上で大変重要な結果である。平成27年度の目標であったROシステムの事前測定は終了し,実際にゲル化前後で透過率の変化があることが分かった。以下に詳細を述べる。透過率測定と粘度測定を組み合わせたROシステムの構築を様々な角度から検討した結果,研究申請当初に想定していた既存の動的粘弾性測定装置に光学系を組み込むよりも,粘度測定部を回転粘度計にした方が自由度や汎用性が高いと判断した。このため,B型回転粘度計(ブルックフィールド社製RVDV2T)を新規購入することとした。粘度は,測定装置は勿論のこと,治具や細かい設定条件によって値が大きく変わることがある。さらには,剪断流動が振動から単純な一方向に変わることで,ダイラタンシーの特性が変わってしまうことが懸念される。そこで,単純な高分子溶液で広く知られている単純剪断による単純粘度と振動剪断による複素粘度の関係を与えるCox-Merz則が,非線形レオロジー液体であるDiPICでも成立するかを検討した。ここで,非線形液体がCox-Merz則に従うことは自明ではないことを注意する。この結果,剪断速度がdr_cより下(ゲル化前)と上(ゲル化後)では単純粘度と複素粘度がほぼ同じべき乗則で表すことができた。但し,dr_cは動的粘弾性の振動数が高くなるにつれて高振動側にずれていく。しかしながら,この差も振動数と振幅の積をdr_cで規格化することで吸収されることが分かった。従って,DiPICは単純粘度と複素粘度間に期待される比較的簡単なスケーリング則に従うといえる。結論として,Cox-Merz則が成立したことから,購入備品でもROシステムは問題なく構築できると考えられる。以上のことから,平成27年度の研究内容と結果は想定した範囲内であり,研究計画はおおむね順調に進展していると判断した。振ると過渡的に高粘度状態となるダイラタンシー性PIC水溶液(以下、DiPIC)について、剪断流動下における巨視的構造の構築メカニズムを探るため、光学観察と粘度測定を同時に調べられるRheo-Optics(以下、RO)の設計および組み立てを行った。まず、RO構築の事前検討として、透明な石英ガラス製クエット冶具を作成し、流動剪断速度と粘度値を校正・定量化した。新規の石英ガラス製クエットと従来のSUS製クエット、さらには理想的な剪断流動を与えるSUS製コーンプレートの3種類の冶具でダイラタンシー特性を比較した。この結果、粘度上昇を起こす剪断速度(臨界剪断速度)はコーンプレートよりもクエットの方が100 (1/s)程高く、粘度値はガラス製がSUS製よりも高くなった。これらの違いには一定の規則性があることから、ガラス製クエットの剪断速度を0.9倍、粘度(トルク)値を0.85倍にスケーリングすることで、コーンプレートの数値に合うように補正できることが分かった。次に、簡易な半導体レーザ光を用いて、粘度上昇時の光学観察を試みた。