hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イネ種子プロラミンのプロテインボディへの集積機構の解明

10kDプロラミン分子種が開花後4日目に、13kD、15kD、16kDプロラミン分子種は開花後5日目以降に蓄積していた。登熟種子におけるPBIの組成を解析した結果、登熟段階初期では、全てのPBIで10kDプロラミンの組成が多かった。登熟段階後期では、15kDプロラミン分子種の多いPBIと、13および15kDプロラミン分子種の組成が同程度のPBIが認められた。さらに完熟期では、13kDプロラミン分子種の組成が増加した。これらの結果は、PBI形成の初期には10kDプロラミン分子が集積すること、プロラミンの集積は10、16、15、13kDの順にPBIへ集積することを示唆している。3、プロラミン変異体の選抜(1)10kDプロラミン分子種のPBI形成への影響を調査するために、10kDプロラミンに関する変異を探索した結果、4種類のプロラミン変異体が得られた。(2)昨年度選抜した複数個のプロラミン分子が減少した変異体について、当該プロラミン遺伝子の発現をRT-PCRによって調査した。その結果、いずれの変異体におけるプロラミン分子の発現量は野生型とほぼ同等であった。この結果は、これらの変異はプロラミンの集積に関する変異であることを示唆している。1、プロラミンのPBIへの集積イネCys-richプロラミンは3つの分子種(10kD,15kD,16kD)から構成され、Cys-poorプロラミン(13kD)と共に、プロラミンPB(PBI)を形成する。前年度までの結果から、PBIは10kDプロラミンを中心部に集積し、PB構造の安定化のために核を形成していると推察した。10kDプロラミンが減少したesp3変異体のPBIでは核構造は認められず、10kDプロラミンの集積も認められなかった。さらに、野生型と比較して肥大化、変形したPBIが多数認められた。これらの結果はesp3変異体において、10kDプロラミンの欠損によりPBIの内部構造が脆弱であることを示している。10kDプロラミンがPBI構造の安定化のために核を形成する役割りを有している果考えられる。2、Esp1遺伝子の単離と機能解析Cys-poorプロラミン減少型変異遺伝子esp1の原因候補遺伝子、翻訳終結因子eRF(Eucaryotic Release Factor)1について、プロモータ領域を含むゲノムeRF1遺伝子を単離し、RFP遺伝子と連結したコンストラクトをesp1変異体に導入した。得られた再分化個体の自殖種子のタンパク質をSDS-PAGEによって解析した結果、野生型とesp1型が3:1に一致する分離を示した。さらに、これらの種子におけるRFPタンパク質の発現を調査した結果、全ての野生型の種子でRFPタンパク質の発現が認められたが、全てのesp1型でRFPタンパク質の発現が認められなかった。これらの結果はeRF1遺伝子によってesp1変異体が野生型に復帰したことを示し、Esp1遺伝子はeRF1をコードしていることが明らかとなった。
20世紀ドイツ文学におけるエロスとナショナリズム

体系的研究の少ないエロスとナショナリズムの繋がりという問題を、ナショナリズムを、権力や支配、抑圧という政治・経済的な現象としてのみならず、美学的現象としても捉えることによって考察する本研究は、そもそもその視点の独自性において貴重なものであるが、その成果は以下の3点に要約できる。まず、論文『ドイツ青年運動におけるエロスと教育』においては、今日では忘れられた運動の理論家たちの言説を、グスタフ・ヴィネケンを中心に丁寧に掘り起こすことによって、「共同体」を志向する男性同性愛賛美者として反動的であると同時に革命的でもあったかれらのアンビバレントな実態を明らかにしている。次に、同性愛者にしてラディカルな反ファシズム亡命作家であったクラウス・マンの代表作『火山』を綿密に分析することによって、かれのエロスとナショナリズム観を考察した。すなわち、『火山』は、「闘争」における狭い意味での政治的・社会的問題を扱うリアリズム小説という従来の一般的評価の枠に留まる作品ではないが、かといって、一部の研究者が主張するような、もっぱら「死とエロスの不可分性」をテーマとする非政治的でロマン主義的な作品でもない。それは、まさに政治的・社会的問題と個人的・審美的問題の関連そのものをテーマとする小説であることを示した。最後は、そのクラウスの評論『ナチズムと同性愛』のオリジナル原稿へのトーマス・マンの書込みという資料の信憑性と重要性、および後者の未完の「フリードリヒ小説構想」を考察し、今世紀を代表するドイツのノーベル賞作家の危険を孕んだ大胆なエロスとナショナリズム観、すなわち「創造性」の根源としての両者の関連を検討した。ヴァンダーフォーゲルに始まる20世紀前半のドイツ青年運動が、既成市民秩序とその工業社会に反対する一方、共同体を志向することを通して反動的なイデオロギーに近づく、というアンビバレントな二つの側面を持っていたことは周知の事実であるが、どちらかというと今日では後者、すなわちその教養市民的限界を強調し、ナショナリズムの極端な形態としてのナチズムと結び付ける見方が支配的である。しかし、本年度の研究において私は、青年運動の代表者のひとりであるグスタフ・ヴィネケンのほとんど問題にされてこなかった論争文『エロス』を詳しく分析することによって、その同性愛を核とするエロスをめぐる言説に新たな光をあて、そのいわば反市民的革新性の重要性を明らかにした。すなわち、ヴィネケンの関心は、詰め込みではない人格的交流に基づく教育という今日までも続く理想の実現にあったが、彼はその人格的交流を同性愛エロスに求めたのである。教育における同性愛エロスが当時から現在に至るまでの市民社会においてタブーであることは言うまでもなく、実際ヴィネケンは、その思想の実践によって大きなスキャンダルと裁判に巻き込まれ、市民社会から実質的に葬りさられたのであった。とはいえ、一方でヴィネケンが、なるほど「祖国愛」に慎重でありながらも、「共同体」の理念の強調によってある種のナショナリズムを志向していたこともまた確かであり、ヴィネケンにおけるこれらの明らかにされた事実は、権力(ナショナリズム)による性の弾圧というような従来の一面的な図式においては把握しきれない、エロスとナショナリズムの多様で錯綜した関係の典型的な例証になると思われる。クラウス・マンの代表作『火山』は、反ナチズム亡命活動の中心的存在であった作家の作品として、ファシズムに対する「闘争」を芸術的に生き生きと造形化した作品とする解釈が主流であった。しかし私は、それは闘う作家としてのクラウス・マンの評価に引きずられた一種の先入観であると考え、本年度の研究において、『火山』という作品の本質はまた別の点にあることを、従来の解釈や評価を踏まえ、作家の未発表作品や構想、日記という近年の実証的研究成果を活用しつつ、小説を綿密に再検討することによって明らかにした。すなわち、小説『火山』は、狭い意味での政治的・杜会的問題を扱うリアリズム小説という従来の一般的評価の枠に留まる作品ではないが、かといって、一部の研究者が主張するような、もっぱら「死とエロスの不可分性」をテーマとする非政治的でロマン主義的な作品でもない。

それは、まさに政治的・社会的問題と個人的・審美的問題の関連そのものをテーマとする小説なのであり、そのことは、作品全体の題名となるとともに、作品の中でも何回か現れる「火山」の表象によって象徴的に表現されている。この「火山」の幻像が表象するのは、よく言われるような黙視録的終末だけではなく、エロスの根源的生命力でもあるのであり、この両者の関連を「火山」の表象によって象徴的に表現した小説『火山』は、この作家のエロス理解の深化を示すとともに、そもそもエロスとナショナリズムが持つある種の関連を証言していると言わねばならない。トーマス・マンの時事評論『フリードリヒと大同盟』(1914年)が、必ずしも歴史的・政治的な問題に限定されない「超時代的な偉大さ」をテーマとする「小説」として元来構想されていたことは、近年の実証的研究によりすでによく知られている。しかし、フリードリヒの同性愛については、新しい『注釈付きフランクフルト版』全集の解説などで簡単に指摘されている以外、ほとんど問題にされていない。一方私は、かつて留学先のミュンヘンで、この問題を考えるに当って極めて重要だと思われる資料を発見した。それは、息子クラウスの評論『ナチズムと同性愛』のオリジナル原稿へのトーマス・マンの書込みである。本研究において私は、この資料の信憑性と重要性について検討し、その後この資料に基づいてフリードリヒの同性愛について考察した結果、次のような結論をえた。すなわち、クラウスが亡命初期の段階では、ある意味で表面的なエロスと政治の関係、すな1わち性的スキャンダルを現実政治的な力学のベクトルの一つと考える構造しか考えていなかったのに対して、トーマス・マンは、エロスとナショナリズムがその本質において通底する部分を持つというエロスと政治の構造を絶えず念頭に置いていたこと、そしてその通底する部分は必ずしもナチズムのような忌まわしい形を取るとは限らず、「創造性」の根源でもあると彼が考えていたことなどである。これは、トーマス・マンの同性愛観についての従来の通説を部分的に同性愛とナチズムとの繋がりという形で具体的に確証すると同時に、他方、同性愛と創造性の繋がりの指摘により新しいトーマス・マン像を示す、画期的な成果である。またこれは、文学とエロスと政治の深層構造を端的に示す一例としても大きな意味があると言える。本年度の研究においては、反ナチズム作家トーマス・マンが、その亡命生活の半分以上にあたる16年に渡って書き続けた膨大な4部作『ヨセフとその兄弟たち』を取り上げ、母権論との比較を通して、小説におけるエロスの意味を考察した。なるほど、すでにマンの蔵書などに対する近年の実証的・文献学的研究は、母権論がもっぱらヨセフに対する人妻ムトの誘惑の部分、すなわち小説においてエロスが問題になっている部分に影響を与えていること、そしてその影響はいわゆるディオニュソス崇拝をめぐるものであることなどを詳細に位置づけるとともに、マンの激しいボイムラー非難に問題があることを明らかにし、ナチズムの協力者として非難されてきたボイムラーのある種の名誉復権を行なっている。
土壌の汚染予防機能に関与する芳香族化合物分解遺伝子の多様性

持続的農業の実現のために、農耕地土壌にかかるストレスを低減化し土壌微生物の多様性を維持する予防技術を開発することが必要不可欠であると考えられる。そこで本研究では、土壌微生物群衆の構造・多様性と土壌の持つ汚染予防機能の関係を明らかにすることを目的とした。2年間の研究期間中、1年目では、主に土壌DNAの抽出方法の検討および微生物群集構造・多様性の解析方法の検討、および土壌中のオキシゲナーゼ遺伝子のPCR増幅用プライマーの設計を行った。2年目では、研究を計画した当初は知られていなかった新しい微生物群集構造の解析方法として、土壌脂肪酸組成、土壌キノン組成およびBiologプレート基質資化能も取り上げ、土壌DNAの解析(Tm法による解析および16SrRNAのPCR増幅産物の制限酵素断片長の多型性の解析)と合わせて行った。また、化学物質分解能を土壌の汚染予防機能の指標とみなし、ペンタクロロフェノールおよびクロロタロニル(2,4,5,6-tetrachloroisophthalonitrile)の二つのモデル化合物の分解能を施肥管理条件の異なる土壌を用いて調べた。更に、オキシゲナーゼ遺伝子のPCR増幅反応の検討を行った。以上の実験から、厩肥連用土壌では、微生物の多様性が高まり、特にグラム陽性高G+C含量の菌の割合が増えることが明らかにされた。また、厩肥連用土壌で芳香族塩素化合物の分解能が高まる、すなわち汚染予防機能が高まることが明らかにされた。しかし、その分解にはグラム陰性細菌あるいは糸状菌の寄与が大きく、必ずしも土壌全体の群集構造の変化とは一致しなかった。本研究は、各種微生物群集構造解析法を用いて一つの土壌を解析した初めての例であり、土壌微生物学および環境化学の分野に大きく寄与するものである。また、各種方法で得られる結果が必ずしも一致しないなど、解析方法間での問題点もはじめて明らかにされた。また、群集構造全体と働きを担う微生物群が必ずしも一致せず、両者の解析の重要性が明らかにされた。本研究の目的は、芳香族炭化水素の酸化分解に関与するオキシゲナーゼに着目し、土壌中のオキシゲナーゼ遺伝子の多様性の解析から土壌の持つ汚染予防機能を明らかにすることである。2年間の研究期間中、初年度である平成8年度では、土壌中のオキシゲナーゼ遺伝子の多様性および全土壌微生物DNAの多様性の測定方法の検討を行った。凍結-溶融法に基づき、土壌中の全微生物からDNAを抽出し、既知の16SrDNA増幅用ユニバーサルプライマーを用いてコントロール反応を行ったところ、良好な増幅が得られた。オキシゲナーゼ遺伝子増幅用のプライマーは、国立遺伝学研究所に登録されたオキシゲナーゼ遺伝子のDNAシークエンスを全て集め、各シークエンスのORF間で類似のシークエンスを有する部分を、ホモロジー解析用ソフトウエアClustalWを用いて解析し、近隣結合法を用いてオキシゲナーゼ遺伝子の系統樹を作成した。系統樹から一回のPCR反応で増幅可能なファミリー遺伝子の範囲を検討したところ、グラム陰性細菌群にみられるビフェニルジオキシゲナーゼ遺伝子およびカテコールジオキシゲナーゼ遺伝子が増幅可能であることが示唆された。そこで、それらの遺伝子を有することが知られている細菌数株をポジティブコントロールとして、各オキシゲナーゼ遺伝子のPCR反応条件を検討した。ビフェニールオキシゲナーゼ遺伝子の場合は、アニーリング温度を37°Cにすることにより増幅が可能であることが明らかとなった。また、上記の様な遺伝子型の多様性に加えて表現型の多様性を同時に検討した。Biolog

プレートを用いた基質資化性の多様性の評価を施肥管理の異なる名古屋大学附属農場の土壌細菌群を対象に行ったところ、有機物を施用した土壌で資化できる基質のスペクトルが広いことが明らかとなった。持続的農業の実現のために、農耕地土壌にかかるストレスを低減化し土壌微生物の多様性を維持する予防技術を開発することが必要不可欠であると考えられる。そこで本研究では、土壌微生物群集の構造・多様性と土壌の持つ汚染予防機能の関係を明らかにすることを目的とした。2年間の研究期間中、2年目に当たる平成9年度では、研究を計画した当初は知られていなかった新しい土壌中の微生物群集の構造・多様性の解析方法を用いて、遺伝子型の群集構造解析法と平行して行った。すなわち、土壌脂肪酸組成、土壌キノン組成およびBiologプレート基質資化能である。その結果を、土壌DNAのTm法による試験結果および16SrRNAのPCR-増幅産物の制限酵素断片長の多型性の結果と比較した。その結果、厩肥連用土壌では、微生物の多様性が高まり、特にグラム陽性高G+C含量の菌の割合が増えることが明らかにされた。また、これまで各種解析法を用いて一つの土壌を解析した例は無く、各種方法で得られる結果が必ずしも一致しないなど、解析方法間での問題点もはじめて明らかにされた。次に土壌の化学物質分解能を調べることにより汚染予防機能を評価した。ペンタクロロフェノールおよびクロロタロニル(2,4,5,6-tetrachloroisophthalonitrile)の二つのモデル化合物を対象とした。その結果、厩肥連用土壌で分解能が高まることが明らかにされた。その分解には、グラム陰性細菌あるいは糸状菌の寄与が大きく、必ずしも土壌全体の群集構造の変化とは一致しなかった。群集構造全体と働きのある微生物群の両方が解析できる方法の重要性が明らかにされた。
土壌微生物燃料電池の発電メカニズムの解析および内部抵抗の削減による高電力化

本研究課題は,微生物燃料電池(MFC)の発電量については,閉回路と開回路を短時間で繰り返すことにより増加する現象を見出したので,この現象を利用するために,モデル式によるシミュレーションで最大限の電力を得るための条件を見つけ,実験で立証するものである。たい肥を用いたMFCの外部抵抗との閉回路(Close Circuit: CC)と開回路(Open Circuit: OC)を短い時間で切り替え,くり返すことにより,CCを同じ時間続けるよりも発電量が増加する現象に基づいた実験を行った。まず,たい肥を用いてMCFを作成し,CC-OCの時間を1秒60秒に変えて,実験を行った。CC-OCの電力密度を直前の連続CCと比較すると,1.21.3倍の電力密度が発生することが分かった。次に,実験に基づいたモデル式を作成した。モデル式を用いた計算結果の一例として,CC-OCの繰り返しで最大電力を与える時間を計算で求めた結果,CCとOCの時間は5秒以内となった。この手法の欠点として,OCの時間は発電が休止している時間となる。そこで,OCの時間を補うために複数のMFCを使用して,リレースイッチを用いていずれかのMFCは必ずCCとなる電気回路を作成して,その成果を実験的に把握した。その結果,CC-OCの繰り返しと同じく,1つのMFCを連続運転するより,4つのMFCで1秒ごとに接続が切り替わる方が電圧が4割向上した。さらに,この考え方を応用し,電池を複数個,直列接続した場合,また並列接続した場合の電圧を確認したところ,いずれもMFCの数が多い方が高くなるが,4,5個以上接続しても,電圧増加しないことが分かった。そこで,直列と並列接続を組み合わせた回路で試したところ,MFC4個直列を3セットまたは3個直列を4セットが最も電圧が上昇し,発電10分後でも1V以上を保つことができた。平成29年度には,閉回路(CC)-開回路(OC)の時間を変化させた条件に加え,CCの時間を一定にしてOCの時間を短くしていく実験を実施した。モデル式の作成についても,予定通り進んでいる。まずは,電流による有機酸消費と拡散による有機酸の供給で有機酸濃度が上昇するモデル式を作成した.このモデル式を一般化するには,異なった条件(例えば,酢酸濃度を高濃度にした場合,また本実験は,固形物が含まれるが,水溶液だけを用いたMFCなど理想に近い反応が生じるものを作製して,データを取得するなど)の実験に,今回作成したモデルが適用可能かを検証することで,一般化する際の信頼度が高まる。CC-OCの繰り返しの欠点として,OCの時間は発電が休止している時間となる。そこで,平成30年度の実験では,OCの時間を補うために複数のMFCを使用して,リレースイッチを用いていずれかのMFCは必ずCCとなる電気回路を作成して,その成果を実験的に把握した。さらに,この考え方を応用し,電池を複数個,直列接続した場合,また並列接続した場合の電圧を実験を行って確認した。その結果,直列接続も並列接続もMFCの数が多い方が高くなるが,4,5個以上接続しても,電圧増加しないことが分かった。そして,直列と並列接続を組み合わせた回路で試したところ,MFC4個直列を3セットまたは3個直列を4セットが最も電圧が上昇し,発電10分後でも1V以上を保つことができた。このことは,平成29年度の結果を受けて,平成30年度にそれを応用した実験を引き続き実施できたため,3カ年の研究が2年目まで順調に進んでいるといえる。実験については,有機物源として,たい肥以外にも実際の下水処理場で,活性汚泥,返送汚泥,嫌気消化汚泥など,様々な種類の汚泥を用いて微生物燃料電池による発電効率と下水汚泥処理の観点からの処理効率を把握する。そして,温度や酸化還元電位(ORP),pH,化学的酸素要求量(COD)などが反応に与える影響を把握する。そして,昨年度作成したモデル式を色々な条件下で使用できるか確認し,最適条件を計算で求める。次に,実験でその最適条件を確認して,モデル式を用いた,MFCの設計手法を確立する。本研究課題は,微生物燃料電池の発電量については,閉回路と開回路を短時間で繰り返すことにより増加する現象を見出したので,この現象を利用するために,モデル式によるシミュレーションで最大限の電力を得るための条件を見つけ,実験で立証するものである。初年度の平成29年度に,土壌を用いたMFCの外部抵抗との閉回路(Close Circuit: CC)と開回路(Open Circuit: OC)を短い時間で切り替え,くり返すことにより,CCを同じ時間続けるよりも発電量が増加する現象に基づいた実験を行った。しかし,その電力密度はどれも約26mW/m2で,CC-OCの繰り返し時間の長短による増加や低減は見られなかった。この理由として,電流で消費された酢酸などの低分子の有機酸が負極で消費され,その分,負極から離れたところに溶存している有機酸が拡散によって供給されるが,この拡散時間に依存すると考えられる。

また,CC-OCの繰り返し時間で,CCの時間を15秒や30秒に固定し,OCの時間を短くしていく実験を行った。その結果,OCの時間は長い方が電力向上に寄与することが分かった。次に,実験に基づいたモデル式を作成した。モデルの設定条件は,MFCの底に設置した負極で酢酸などの有機酸が消費され,負極表面の酢酸濃度がが最も低下し,濃度が低下する範囲(層)を「拡散層」として,負極表面からの距離(d)までの濃度が低下し,その範囲外では一定の酢酸濃度が維持される条件とした。このモデル式を用いた場合,実験では電池の容量が毎回減少するため,困難な条件を設定することが可能である。一例を示すと,CCの時間を30秒に固定して,OCの時間を短くする場合,OCが10秒程度のCCとOCの時間が3:1の条件であった。平成29年度の実験は閉回路(CC)-開回路(OC)の時間を変化させた条件に加え,CCの時間を一定にしてOCの時間を短くしていく実験を実施した。また,研究計画に計上はしていなかったが,微生物燃料電池の違いによるデータのばらつきを把握する実験や,31年度に計画している連続反応器を用いた連続実験も先行して実施することを計画している。モデル式の作成についても,予定通り進んでいる。まずは,電流による有機酸消費と拡散による有機酸の供給で有機酸濃度が上昇するモデル式を作成した.そして,その式が実際の実験結果に合う様に,数式(モデル式)から各パラメータをCC-OCの繰り返しによる電圧を試算した。現在は,限られた実験データと文献値に基づいて,モデル式のパラメーターを設置している。このモデル式を一般化するには,異なった条件(例えば,酢酸濃度を高濃度にした場合,また本実験は固形物が含まれるが,水溶液だけを用いた微生物燃料電池など理想に近い反応が生じるものを作製して,データを取得するなど)の実験に,今回作成したモデルが適用可能かを検証することで,一般化する際の信頼度が高まる。そして,最大電力が得られる様な設定条件を把握するための実験を計画している。本研究課題は,微生物燃料電池(MFC)の発電量については,閉回路と開回路を短時間で繰り返すことにより増加する現象を見出したので,この現象を利用するために,モデル式によるシミュレーションで最大限の電力を得るための条件を見つけ,実験で立証するものである。たい肥を用いたMFCの外部抵抗との閉回路(Close Circuit: CC)と開回路(Open Circuit: OC)を短い時間で切り替え,くり返すことにより,CCを同じ時間続けるよりも発電量が増加する現象に基づいた実験を行った。まず,たい肥を用いてMCFを作成し,CC-OCの時間を1秒60秒に変えて,実験を行った。CC-OCの電力密度を直前の連続CCと比較すると,1.21.3倍の電力密度が発生することが分かった。モデル式を用いた計算結果の一例として,CC-OCの繰り返しで最大電力を与える時間を計算で求めた結果,CCとOCの時間は5秒以内となった。この手法の欠点として,OCの時間は発電が休止している時間となる。そこで,OCの時間を補うために複数のMFCを使用して,リレースイッチを用いていずれかのMFCは必ずCCとなる電気回路を作成して,その成果を実験的に把握した。
ポジティブな側面に注目した労働者向けストレスマネジメント教育研修プログラムの開発

平成22年度は,平成21年度に試作したストレッサーの肯定的側面を捉え直すストレスマネジメント教育研修プログラムを,平成21年度に実施したパイロットスタディの結果を参考にしながら修正した。具体的には,特に職場のストレス要因として多く取り上げられている対人ストレッサーに対する肯定的側面を認知することに注目し,感謝訓練に関する最近の先行研究を参考に,他者に感謝したことを振り返るホームワークを導入した。労働者を介入群と統制群とに分割し,介入群にはこのホームワークを含めたストレスマネジメント教育研修プログラムを実施した。ただし,平成22年度に介入研究を実施した事業所の事情により,無作為に2群を設定することは困難であったため,やむをえず研究デザインを比較対照試験に変更した。ストレッサー,コーピング,心理的ストレス反応などを測定する自記式質問紙を介入実施前,介入実施直後,介入終了後一定期間経過後の3時点で実施した。分析の結果,介入実施直後ないし介入終了後一定時間経過後の時点において,統制群よりも介入群の対人ストレッサーが低いこと,精神的健康に悪影響を及ぼす可能性の高いコーピングがあまり行われていないこと,他者に感謝することが多いことなどが明らかになった。最終年度の介入研究において無作為化比較対照試験の手続きをとることができなかったことは本研究の限界ではあるものの,ストレッサーの肯定的側面を捉え直すという職場におけるストレスマネジメント教育研修プログラムを新たに作成し,比較対照試験で一定の効果があることを明らかにすることができた点は,本研究の強みであるといえる。平成20年度は, 1)広く人間のポジティブな側面を伸ばすことに注目したストレスマネジメント教育研修の文献レビュー, 2)ストレッサーの肯定的側面を捉え直すコーピングと理論的に関連を持つと考えられる諸変数との関連の横断的検討を実施した. 1)については, PsycINFO, PsycARTICLES, Pubmed等の英語文献検索エンジン,および, CiNii,医中誌web,国立国会図書館データベース等の日本語文献検索エンジンを使用して,労働者を対象とした研究に限定せずに,様々な対象者に実施された研究結果を幅広くレビューし,ストレッサーの肯定的側面を捉え直すコーピングと関連を持つ指標を検索した.また,既存のストレスマネジメント教育研修についてもレビューを行い,特に人間のポジティブな側面を伸ばすことに注目した内容についてレビューした. 2)については, 1)の検討結果を踏まえて,人間のポジティブな側面に関連する指標としてポジティブ感情と活気に注目し,質問紙を構成した.中国地方のエネルギー関連会社に勤務する労働者97名を対象に, 2週間の間隔を置いて, 2回の質問紙調査を実施した(T1, T2). T1時点における各変数間の相関分析の結果,ストレッサーでは仕事の適性度が高いほど,心理的ストレス反応では抑うつ感が低く,活気,ポジティブ感情が高いほど,ソーシャルサポートでは配偶者・家族・友人からのサポートが多いほど,肯定的再解釈が実行されやすいことが明らかになった.T1時点の仕事の適性度,抑うつ感,ポジティブ感情,配偶者・家族・友人からのサポートを説明変数, T2時点の肯定的再解釈を基準変数とする共分散構造分析の結果,ポジティブ感情から肯定的再解釈への有意な正の直接効果のみが認められた.以上のことから,肯定的再解釈の実行には,特にポジティブ感情が促進的な効果を及ぼしている可能性が示唆された.平成21年度は,ストレッサーの肯定的側面を捉え直すストレスマネジメント教育研修プログラムを試作し,パイロットスタディを実施した.既存のストレスマネジメント教育研修プログラムには,認知の歪みの修正など本研究で取り扱う課題と関連の深い内容を取り上げているものがいくつか認められるため(例えばストレスマネジメント教育実践研究会,2002;島津,2003;坂野,2004),これらを参考にプログラムの案を作成した.同時に前年度の横断調査から得られたデータを解析し,ストレッサーの肯定的側面を捉え直すコーピングと関連を持つ指標としてポジティブ感情を抽出し,それらを効果評価の指標として測定した.労働者を対象に,介入群と統制群を設定したパイロットスタディを実施した.介入群には,試作したストレスマネジメント教育研修プログラムを行い,その後4週間の間隔を空けて両群に質問紙調査を実施した.質問紙への回答については,あらかじめ研究の趣旨や方法などについて十分に説明し,インフォームド・コンセントを受けた上で研究を開始した.本研究に参加することで若干の心理的負担を自覚する場合があると考えられるため,本人から申し出があった場合には健康管理スタッフ等に相談できるルートも確保した.なお,本研究のプロトコルは広島大学大学院教育学研究科倫理審査委員会による審査を受けた.分析の結果,介入群・統制群ともに,ポジティブ感情が向上した。パイロットスタディから得られた結果を踏まえて,最終年度ではストレスマネジメント教育研修プログラムを完成させ,無作為化比較試験の手続きによりその効果を検討する。

分析の結果,介入実施直後ないし介入終了後一定時間経過後の時点において,統制群よりも介入群の対人ストレッサーが低いこと,精神的健康に悪影響を及ぼす可能性の高いコーピングがあまり行われていないこと,他者に感謝することが多いことなどが明らかになった。最終年度の介入研究において無作為化比較対照試験の手続きをとることができなかったことは本研究の限界ではあるものの,ストレッサーの肯定的側面を捉え直すという職場におけるストレスマネジメント教育研修プログラムを新たに作成し,比較対照試験で一定の効果があることを明らかにすることができた点は,本研究の強みであるといえる。
環境化学物質による脂肪肝の増悪とその機構解明に関する研究

環境化学物質の低用量曝露が脂肪肝に与える影響とその内在機構を明らかにすることを目的とし、影響の分子メカニズムの解明とヒトにおける健康影響評価への外挿を試みた。本年度は、1)昨年度の検討で、対象物質としたフタル酸ジエチルヘキシル(DEHP)が、生活習慣病モデル動物であるBKS.Cg-+Lepr^<db>/+Lepr^<db>/Jcl(db/db)マウスにおいて示した脂肪肝、及び脂質異常症抑制の作用機序について検討した。また、2)新たな対象物質として、大気汚染物質に含まれるベンゾピレン(BaP)を選択し、脂肪肝に与える影響を評価した。1)db/dbマウスにおけるDEHP曝露の脂肪肝、及び脂質異常症抑制の作用機序肝臓における遺伝子発現変動をRT-PCR法で検討した結果、核内受容体であるペルオキシゾーム増殖活性化受容体(PPAR)α、PPARγ、レチノイドX受容体(RXR)αの発現については、DEHP曝露による影響は認められなかったが、その下流に存在する糖・脂質代謝関連酵素の発現は用量依存的に上昇した。これより、DEHPによる脂肪肝、および脂質異常症の抑制は、PPARを介した脂質代謝の促進に起因するものと考えられた。2)BaP曝露による脂肪肝への影響db/dbマウスおよび正常マウス(BKS.Cg-m+/+Lepr^<db>/Jcl(db/m+))に対し、BaP、あるいは溶媒(オリーブオイル)を6週齢より週1回、計7回、腹腔内投与した。BaPの投与量は、0.5、10、200μg/kg/dayの3用量とし、最終投与の24時間後に諸評価を行った。その結果、db/dbマウスにおいて、血中ALT値が用量依存的に減少した。一方、db/m+マウスでは、フルクトサミン値が用量依存的に抑制された。これより、BaP曝露は、肥満、脂肪肝の有無に関わらず、糖・脂質代謝に影響を及ぼす可能性が考えられた。環境化学物質が、生活習慣病に関連する脂肪肝に及ぼす悪影響を明らかにすることを目的とした。具体的には、経口的に人体に曝露されうる環境化学物質の中から、異物や脂質代謝に関連の深い核内受容体・転写因子に作用する物質を選択し、それらの低用量曝露が、肥満、糖尿病を伴う脂肪肝に与える影響とその内在機構を明らかにする。また増悪メカニズムを分子レベルで解明し、ヒトにおける健康影響評価に外挿する。さらに、健康影響評価に適用可能な指標(バイオマーカー)、特に、早期に変動する健康影響指標(予防的バイオマーカー)を探索し、未然防止に資することをめざすことを目的とした。本年度は、対象環境化学物質として、PPARを活性化することが報告されているフタル酸時エチルヘキシル(DEHP)を選択した。実験動物は、肥満、糖尿病、高脂血症、過食を伴い、理想的な生活習慣病モデル動物であるC57BL/KSJ db/dbマウスとコントロールマウス(C57BL/KSJ db/+m)を使用し、下記の実験群で、投与(曝露)を施行した。1.db/+m-vehicle曝露群(オリーブオイル(環境化学物質を溶解した溶媒))4.db/db-DEHP曝露群(3濃度設定)Vehicleもしくは環境化学物質は、6週齢から12週齢まで、週に1回、曝露を施行した。最終曝露の24時間後に剖検した。その結果、血中総コレステロール、トリグリセライド、HDL量が濃度依存的に抑制された。また、肝臓における脂肪変性もこれと並行した。

一方、db/m+マウスでは、フルクトサミン値が用量依存的に抑制された。これより、BaP曝露は、肥満、脂肪肝の有無に関わらず、糖・脂質代謝に影響を及ぼす可能性が考えられた。
単一分子計測による生体分子系の平衡点近傍の揺らぎダイナミクスの検出

単一分子レベルの計測手法を応用し、従来のパルスレーザー励起とその時間分解測定では観測が困難であった溶液中の平衡点近傍の揺らぎに強く依存した分子ダイナミクス測定法を開発、確立した。この手法を液中における生体、あるいは人工系高分子系のサブナノ秒-ミリ秒ダイナミクス測定に応用し、その手法の有効性を明らかにした。一般に自然界のダイナミクスには、平衡点近傍の揺らぎが重要な役割を果たしているものも多い。たとえば溶液中の高分子鎖はそのミクロブラウン運動によって、その形状を時々刻々と変化させる。またタンパク質等の生体分子も、ある程度の構造揺らぎを伴いつつ機能を発現している。短パルスレーザー光源を用いた時間分解計測手法は、化学反応ダイナミクスの検出に有効な手法ではあるが、熱揺らぎのダイナミクスのような平衡点近傍の揺らぎの測定には有効に用いることはできない。本研究では、分子運動が可能な溶液系条件において平衡点近傍の揺らぎを実時間で観測可能な、時間分解単一分子発光の観測可能な測定システムを構築、測定法を確立する事を目的とし、本年度は光学系、データ取得系を構築し解析ソフトの開発を行った。また製作した測定システムを、色素ラベルしたDNAの水中における構造揺らぎの計測に応用しその評価を行った。測定装置の光源には既存のcw-Arレーザーを用い、光検出器にはアバランシェフォトダイオードを用いた。装置の時間分解能は約1nsと比較的短いものが得られた。単一分子レベルの計測のためには共焦点顕微鏡を用い光学系を構築した。この測定装置を希薄蛍光色素溶液に応用し、色素の蛍光寿命に対応した光アンチバンチング挙動と、三重項の減衰に対応する光バンチング挙動を確認し、測定装置および解析ソフトが正常に作動することを確認した。次ぎにこの測定装置を、色素ラベルされたDNAの測定に応用した。この系では、色素蛍光はDNA内のグアニン塩基との電子移動過程によって消光される。得られたデータを光子統計に基づき解析した結果、色素とグアニン塩基が接近した構造(消光状態)と接近していない構造(発光状態)の間のコンフォーメーション変化が、マイクロ秒の時間域で進行することが明らかになった。21年度は、昨年度に構築した測定系の構築・評価を引き続き行い、溶液系の生体関連分子や固体系の単一分子ダイナミクスへと研究を展開した。まず測定法としては、cw光を用いた単一分子レベルの蛍光相関の確立を行った。蛍光相関法は、通常、マイクロ秒からミリ秒以降の時間領域の測定に応用されているが、昨年度に完成した装置では、TCSPCボードを利用するため、装置の時間分解能は4ps程度(ただしAPDの分解能で最終的には決定されるので、数100ps)と高速の応答が期待できる。したがって、水溶液中の末端に蛍光色素を有する合成DNA分子を用い、特に短い時間領域の測定を行い、蛍光寿命に対応したアンチバンチング挙動の測定、評価を行い、サブナノ秒の時間分解能の達成を確認した。本装置を用い、数10nsから数100ns領域での相関波形の減衰(バンチング)を測定し、合成DNA分子系のコンホメーション変化に伴う、蛍光消光過程を検出した。また、微小液滴中の単一分子計測も研究対象とするため、ゲルに固定化された液滴試料作成条件を検討し、サブマイクロメートルサイズの液滴に、蛍光色素分子が数個以内に分散して取り込まれる条件を確立した。これらの微小液滴系における、色素の界面への吸脱着に伴う蛍光強度の変化と画像計測による位置の特定を含めて、測定法を確立できた。22年度は、昨年度までに構築した測定系の拡充・評価を引き続き行い、溶液系の生体関連分子や固体系の単一分子ダイナミクスの単一分子蛍光の検出による研究を展開した。高分子固体中の蛍光色素の並進拡散過程に対しては、従来の10倍以上高い時間分解測定(30ms)で画像を取得し、その解析を行うことにより2成分以上の拡散定数を導出し、その拡散定数の間の相関を解析する手法を確立した。これらの結果から、高分子固体には数10nm程度の高密度領域に加えて、数100nmから数μmの空間領域においても、これらの領域全体として他領域とは異なる粗密の違いが存在することを示す結果が得られた。更に、同一試料中に複数のゲスト蛍光色素を用い、それぞれの蛍光像を同時に測定できる検出システムを作成した。測定装置の評価を行い、空間分解能20-30nm、時間分解能で30msで二色同時蛍光像を取得できることを確認した。空間分解能については、2つの蛍光像の変位の相関解析を行い、適当な除震を行うことでサブ10nm以下の値が取得可能であることがわかった。微小液滴中の単一分子計測に対しては、試料作成法・検出法を確立し、ゲルに固定化された微小液滴系における色素の界面への吸脱着に伴う蛍光強度の変化から、平衡過程のダイナミクスを検出した。前年度までの結果を含めて総括し、生体分子を含めた熱平衡点近傍の揺らぎのダイナミクスの測定法について総括を行った。
甲状腺未分化癌の新しい腫瘍免疫メカニズム

甲状腺癌のほとんどが予後良好な分化癌である。甲状腺未分化癌の発生頻度は稀であるものの、全臓器の癌腫の中で最も予後不良なものの一つとして広く知られている。典型的な病理組織学像を示す未分化癌は多数の炎症細胞を含むことから、甲状腺分化癌や他臓器の癌とは異なる腫瘍免疫の背景を有している、と推測される。また、炎症細胞の種類も多彩である点からも、腫瘍細胞の増殖には複数の腫瘍免疫機構が作用していると思われる。この研究の目的は、甲状腺未分化癌における新しい腫瘍免疫メカニズムを明らかにすることであり、分子標的治療のターゲットになりうる分子の同定を目指したい。
ミュータンス菌による乳酸代謝

Mutans streptococciは,中性・嫌気条件・ブドウ糖制限という環境下では,ブドウ糖より酢酸・ギ酸・エタノールを最終産物として産生する。その時必要となる酵素であるピルビン酸ギ酸リアーゼ(PFL)は当然存在するが,乳酸を産生する酵素である乳酸脱水素酵素(LDH)も存在している。そこで,「ブドウ糖は一旦LDHにより乳酸に代謝され,条件がそろえば,乳酸がピルビン酸にかえり,PFLの作用を受け,ギ酸・酢酸・エタノールに代謝される」という仮説を申請者は立てた。この仮説を検証するためにmutans streptococciによる乳酸代謝について検討した。まず,mutans streptococciのセロタイプ間の乳酸代謝の比較を行うために,乳酸ナトリウムの濃度を変えて,嫌気的にバッチ培養を行い,最終増殖量および乳酸消費を測定したところ,乳酸は代謝されていなかった。バッチ培養ではブドウ糖制限になるのは増殖終了時のごく一瞬で増殖環境が一定でないため,厳密に増殖環境が規定できるケモスタットを用いて乳酸代謝を検討した。この時,流入乳酸量と増殖速度と等しくなる希釈速度を正確に固定するためにポンプ(備品購入)を用いた。供試菌として,Streptococcus rattus FA-1を用い,中性・嫌気条件・ブドウ糖制限ケモスタット培養を行った。定常状態になったところで乳酸ナトリウムを最終濃度40mMになるように加えたが,その前後での菌体量の差はなく,乳酸は使われないままであった。乳酸をピルビン酸にもどすためには,多量のNADが必要となり,そのためには,NADH酸化系が働かなければならない。嫌気環境では,この系は動かないため,ピルビン酸に戻らなかったと考えられる。つまり,mutans streptococciは,かぎられた環境でPFLをつくり,その環境がいつくずれてもかまわないように,その環境では必要ないLDHを恒常的に作っていると考えられる。
統一的方法に基づく慣性と運動学的相互作用を考慮した構造物‐杭系の地震応答評価法

本年度における研究成果は以下の2点にまとめられる。1これまでの研究では、断層近傍地震動を模擬した正弦波モデルに対して、それらとフーリエ振幅スペクトルの最大値が等しいダブルインパルスとトリプルインパルスを導入し、完全弾塑性復元力特性およびノーマルバイリニア型復元力特性を有する非減衰1自由度系の「極限的ダブルインパルス」と「極限的トリプルインパルス」を明らかにした。さらに、それらに対する弾塑性応答の閉形表現を導出する方法を展開した。本年度では、完全弾塑性非減衰1自由度系の極限的ダブルインパルスに関する理論を、完全弾塑性復元力特性と粘性減衰の両方を有する1自由度系に拡張し、極限的ダブルインパルスに対する粘性減衰の影響を考慮した弾塑性応答の近似閉形表現を導出した。粘性減衰と弾塑性履歴減衰の両方を有する1自由度系に極限的ダブルインパルスの理論を拡張することにより、極限的な地震動入力を考慮した、付加的な減衰機構を有する制振構造や免震構造の設計が可能となる。2 2011年東北地方太平洋沖地震では、1970年代の超高層建築物の設計で想定されていなかった長周期長時間地震動が観測された。本年度では、長周期長時間地震動の主要部分を表現可能である複数サイクル正弦波を、マルチインパルスで近似する方法を導入し、バイリニア型復元力特性を有する非減衰1自由度系の極限的マルチインパルスと、それに対する定常状態時の弾塑性応答(塑性変形振幅)の閉形表現を導出した。正弦波を用いた弾塑性モデルの定常応答に関する既往の研究では、弾塑性モデルの共振応答を導出するために、多くの入力振動数に対する繰り返し計算が必要であり、共振周期の導出が困難である。それに対して本研究では、マルチインパルスに対する極限的な定常状態を仮定することで、弾塑性モデルの極限応答(共振現象と対応)を、繰り返し計算無しに直接評価することが可能である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度における主たる研究成果は以下の2点にまとめられる。1研究実施計画に基づき、断層近傍地震動の断層面平行方向及び直交方向の入力の特徴を良く表現した1サイクルや1.5サイクルの正弦波に対して、それとフーリエ振幅の形状が類似で最大値が等価なダブルインパルスやトリプルインパルスを導入し、完全弾塑性復元力特性を有する1質点系モデルの「極限的ダブルインパルス」(あるいはトリプルインパルス)と、そのような入力に対する弾塑性応答の閉形表現を導出した。本研究の特徴は、建物の弾塑性応答の最大値を極大にするような「極限的ダブルインパルス」に注目している点である。従来の方法では、正弦波等の入力に対して、弾塑性モデルの共振応答の導出に等価線形化法や時刻歴応答解析を用いて多くの振動数に対して繰り返し計算が必要である。それに対して、本研究では、入力地震動をダブルインパルスに置き換えることで弾塑性極限応答の閉形解の導出を可能としており、本手法は入力レベルに対しても繰り返し計算の必要がない極めて効率的な方法である。また、非共振時の解も閉形表現が可能である。さらに、2011年の東北地方太平洋沖地震等で観測された長周期・長継続地震動をマルチインパルスで近似し、弾塑性モデルの「極限的マルチインパルス」とそのような入力に対する弾塑性応答の閉形表現を導出した。2地盤特性は空間的に不均一であり、測定値にはばらつきが存在するため、建物や杭の応答に大きな影響を及ぼす。このような地盤特性のばらつきを想定した上で、慣性と運動学的相互作用効果を考慮した建物ー杭ー地盤系における杭の地震時応答(特に、杭頭の最大曲げモーメント)を最大にするような地盤特性の組み合わせを見出す方法を提案した。これにより最悪なケースを想定したロバスト性、冗長性に優れた建物や杭の設計が可能となる。本年度では、研究課題である建物ー杭ー地盤系の研究において、表層地盤の特性や杭周辺地盤特性の不確定性が建物ー杭ー地盤系の地震時杭応答に及ぼす影響に関する研究を展開した。その研究成果を日本建築学会近畿支部の支部研究発表会や日本建築学会大会で発表し、鋼構造年次論文報告集や査読付き国際専門誌'Soil Dynamics and Earthquake Engineering'のTechnical Noteに発表した。本年度の研究実施計画に基づき、断層近傍地震動の近似としてダブルインパルスやトリプルインパルスを導入した建物への入力エネルギーに関する極限外乱理論の研究においては、完全弾塑性復元力特性を有する1自由度系モデルの応答を極大とするような「極限的ダブルインパルス」(あるいはトリプルインパルス)と、そのような入力に対する弾塑性応答の閉形表現を導出した。本年度では、特にこの「弾塑性モデルにおける極限的ダブルインパルス」に関する理論の展開において当初の計画以上に研究が進展した。本理論では、今まで弾性応答を中心的に展開してきた極限外乱の概念を複雑な弾塑性応答に導入したことになる。ダブルインパルスを導入することにより弾塑性極限応答の閉形解が得られるため、等価線形化法や時刻歴応答解析を用いて多くの振動数に対して繰り返し計算が必要である従来の手法に対して非常に効率的な手法である。この点で研究は当初の計画以上に進展していると言える。その研究成果をまとめた複数の論文を査読付き国際専門誌'Frontiers in Built Environment'に発表した。

1前年度の研究では、断層近傍地震動の断層面平行方向の入力の特徴を良く表現した1サイクル正弦波に対して、フーリエ振幅の形状が類似で最大値が等価なダブルインパルスを導入し、完全弾塑性復元力特性を有する1自由度系の「極限的ダブルインパルス」とそのような入力に対する弾塑性応答の閉形表現を導出した。本年度では、完全弾塑性1自由度系に対する極限ダブルインパルスの理論をノーマルバイリニア型復元力特性を有する1自由度系に拡張し、それに対する極限的ダブルインパルスとその入力に対する最大変位の閉形表現を導出した。バイリニア型復元力特性は、多くの構造種別の基本モデルであり、主構造と制振ダンパー並列モデルで表される制振構造にも適用可能となり、適用範囲が格段に広がる。2 2016年4月14日と16日の熊本地震では、熊本県益城町等で震度6強-7の大きな揺れが複数回生じ、多くの建物が倒壊した。現在の建築基準法では、震度6強を超える地震動は建物の供用期間中に最大でも1度発生することしか想定されていないため、今回の事象は想定外といえる。本年度の研究では、地震動のインパルスへの置換とエネルギーの観点から、震度7の地震動が短期間に発生する場合に現行の耐震基準に対してどの程度強度割増が必要となるかの検討を行った。本研究では、1回の震度7レベル地震動と2回の連続する震度7レベル地震動をそれぞれ1、2回のシングルインパルスで表現し、エネルギーの観点から、1、2回のシングルインパルスで丁度倒壊するときの建物強度を導出した。それらの比から現行の耐震基準に対する必要強度割増係数を導出し、同入力レベル地震動が2回入力することを想定した場合では、現行の耐震基準の1.5-2.0倍に強度を割り増す必要があることを明らかにした。これは住宅性能表示基準の耐震等級3と同等である。平成28年度の研究では、前年度の研究推進方策で記述したように、「完全弾塑性1自由度系の極限的ダブルインパルス」に関する研究をバイリニア型復元力特性を有する1自由度系に拡張した。本手法の特徴は、建物の弾塑性応答の最大値を極大にするような「極限的ダブルインパルス」に注目している点である。これにより、従来の等価線形化法や時刻歴応答解析を用いた方法では必要となる「多くの入力振動数に対する繰り返し計算」が不要である。さらに、バイリニア型復元力特性は、多くの構造種別の基本モデルであり、完全弾塑性復元力特性と比較して適用範囲が格段に広がる。この点で研究は当初の計画以上に進展していると言える。本研究成果をまとめて、査読付き論文集である「日本建築学会構造系論文集」に発表した。本年度は、2016年4月14日と16日の熊本地震を受けて、「複数回の震度7レベル地震動が発生した場合に必要な強度割増係数」に関する研究を行った。今回の熊本地震における複数回の震度6-7の地震動は、現行の耐震基準では想定外の事象であった。このような「連続する2回の震度7レベル地震動」を想定したときの現行の基準に対して必要な強度割増係数を導出した。本提案手法により、2回の震度7レベル地震動を想定した場合では、現行の耐震基準の1.5-2.0倍の強度割増が必要であることを明らかにした。
乱流変動値を用いた地表面における熱・水・物質交換量の算定手法に関する研究

本研究では、地表面における熱および水蒸気交換を題材として、その様々な計測手法の長所/短所を整理することにある。様々な地域での様々な地表面上において得られたデータに対し、1)分散法、2)バンドパス法、3)Surface Renewal法、4)消散法の4つの計測手法を適用するものである。本年度は、GAME-Tibetによって得られたチベット高原上の疎らな草地でのデータにバンドパス法を適用するとともに、いずれの手法においても問題となる、低周波振動による熱/水輸送について調べた。バンドパス法チベット高原における移動乱流観測のデータを用いて、バンドパス法について検討した。バンドパスを行う周波数領域の決定法を考案し、またこのバンドパス周波数領域について調べた。バンドパス周波数領域をスペクトル相関係数が一定値以上になる領域として決定することによって、バンドパス領域を客観的に決定することができることが確認された。また、この基準となる一定値は、0.7-0.9の範囲で選ぶことができるが、どの値をとるかによって、バンドパス法が適用できるかどうかが決まるが、計算されるフラックスに対しては、影響を与えないことがわかった。低周波運動による水/熱輸送ウェーブレット解析を応用して、低周波運動によって輸送される水/熱輸送を定量化し、その性質を調べた。低周波運動による水/熱輸送は、地表面熱収支のインバランスの原因ともなり、地表面フラックスの定量化における大きな問題であることから、チベット高原における乱流観測データに正規直行ウェーブレットを適用することによって、調べた。これによれば、チベット高原においては顕熱には、このような低周波運動に起因する水/熱輸送が卓越する一方、潜熱にはあまりみられないことが見いだされた。また、このような低周波運動は地表面のインバランスの一因である可能性があるが、この問題のすべてを解決しないことも明らかになった。低周波運動による水/熱輸送は、地表面熱収支のインバランスの原因ともなり、地表面フラックスの定量化における大きな問題でありことから、チベット高原における乱流観測データに正規直行ウェーブレットを適用することによって、調べた。
蛇紋岩の高温高圧変形実験に基づくスロー地震発生メカニズムの解明

本研究の目的は、高温高間隙水圧条件下で蛇紋岩の変形実験を行い、沈み込み帯で起こっているスロー地震発生機構を物質科学的側面から解明することである。昨年度において研究の目標はおおむね達成し、本年度は昨年度の研究結果を学術論文として投稿した。さらに、比較検証のため、沈み込み帯に存在すると考えられる塩基性片岩の高温高圧三軸変形実験をアメリカのブラウン大学におもむき行った。塩基性片岩の力学特性を調べるために、Griggs型高温高圧変形試験機を用いて温度300-650°C、封圧750-1.5、変形速度0.001-1μm/sの範囲で変形実験を行った。実験試料には四国三波川変成岩帯産の玄武岩を原岩とする変成度の異なる(鉱物組み合わせ、特に角閃石の組成が異なる)二つの塩基性片岩、低変成度のgreenschistと高変成度のepidoteamphibole schistを用いた。どちらの試料とも封圧1GPa、温度400°Cの変成相の安定条件下において延性的な挙動を示した。しかし、封圧を変化させると勇断応力は増加し、そのstress exponentは非常に高い(n30)ことから変形メカニズムはsemibrittleであるとわかった。一方、封圧1GPa、温度500°Cの変成相の境界付近において力学挙動自体はsemibrittleであり延性的な挙動ではあるが変形が集中し、摩擦(破壊)すべりがおこった。このことは、変形メカニズムがsemibrittleでも海洋地殻が沈み込み、累進変成作用を受けている間は弱面(プレートからはがれやすい面)をつくり、摩擦すべりをおこすのに対して、海洋地殻がプレートからはがれて大陸側に付加し、上昇する過程(安定条件下)では変形が集中せず塊状として振る舞う可能性があることが分かった。また、塩基性片岩中にできた弱面は安定滑りを示すので地震を引き起こすことはできないが、他の場所(例えば蛇紋岩中)で発生した破壊すべりを減速し、スロー地震発生領域を広げている可能性がある。(抄録なし)本研究の目的は、高温高間隙水圧条件下で蛇紋岩の変形実験を行い、沈み込み帯で起こっているスロー地震発生機構を物質科学的側面から解明することである。本年度は前述した研究目的を達成するために、高温高圧条件下にて蛇紋岩の三軸変形実験を行い、温度(常温650°C)変形速度(0.0110μm/s)および間隙流体圧(0200MPa)の範囲で蛇紋岩の力学特性の変化をしらべた。蛇紋岩は脱水条件(本研究の圧力条件では600°C)よりも少し低温から勇断変形に伴い勇断集中域に局所的に脱水反応が起こることが知られているが、この勇断に伴う脱水により生じる不均一な構造が通常のスティックスリップ(実験室で起こすことのできる模擬地震現象)よりも継続時間の長いスロースティックスリップを引き起こすことが分かった。天然で発生しているスロー地震は継続時間と地震モーメントが比例関係にあることが知られているが、本研究で確認されたスロースティックスリップのスケーリングにも同じ法則が適用できることから、スロー地震も実験室で再現されたスロースティックスリップ同様に、マントルウェッジに存在する蛇紋岩勇断帯中の局所的な脱水によって不均一な構造が作られることによって引き起こされると考えられる。蛇紋岩は高垂直応力条件では非地震性の安定すべりをすることが知られているため、スロー地震は高間隙水圧により有効垂直応力が減少し、摩擦が支配的となったマントルウェッジの先端のみで起こっている可能性がある。このモデルは地震波観測から得られた結果だけでなくスロー地震発生シミュレーションの結果とも非常に調和的であり今回の実験結果よりスロー地震発生メカニズムを物質科学的な側面から議論することに成功した。