hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢期ワーク・ライフ・バランスの研究―簡易版生活時間調査の開発による実態把握

本研究の目的は、高齢期のワーク・ライフ・バランス(WLB)の実態について明らかにすることにある。そこで、簡易版生活時間調査の質問票を開発し、他の属性を含めたWEB調査を行った。その結果、中高齢期のワーク・ライフ・バランスを考慮する際には余暇活動のあり方が重要であること、また、ケア(育児、介護)をおこなっている層については、細切れの育児、介護を過ごすパタンが抽出され、このような細切れのケアが健康に与える影響が示唆された。本年度は、国内外の最新の知見を専門書で確認し、生活時間分析とWLB調査の課題を抽出おこなった。また国内の生活時間調査である「社会生活基本調査」の2次分析を行い、高齢者を対象とした簡易版生活時間調査における活動内容項目の選定を行った。具体的には、高齢期の活動を想定した際に「社会生活基本調査」でもちいられている20項目をもちいた調査では、詳細な把握が可能なものの、コストをかけることができないWEB調査や郵送質問紙調査を行うことが難しいことを考慮し、理論面などを考慮して8項目に厳選して、その妥当性を検討した。8項目は高齢期であることを考慮し、「睡眠」「身の回りの用事(食事、入浴、着替え、排せつ等)」「就労」「家事」「介護」「育児」「活動的な余暇(サークル活動、趣味活動など)」「受動的な余暇(テレビ視聴など)」とした。余暇活動の2分類は、活動の自発性を測定するために導入した。理論的に導出された簡易版生活時間調査8項目の妥当性の検討するために、社会生活基本調査による2次分析とインタビューによるプレ調査を行った。社会生活基本調査による分析では、「育児」の必要性についてはその有用性を含めて疑問があり、「介護」と「育児」を「ケア活動」とするべきか検討を要することが明らかとなった。プレ調査は、武蔵野市および他市に在住する高齢者5名を対象とした。ただし、WEB画面の準備は間に合わなかったため、紙面による確認を行い概ね、想定通りの結果をえた。上記から、本年度の目標である簡易版生活時間調査の作成については、おおよその完成を見たが、介護と育児を分ける8項目版か、ケア活動とする7項目版のいずれかがよいかの検証が、課題として残った。なお、本年度に海外調査を予定していたが、次年度の本調査(モニタへのWEB調査)における経費を確保するために調査を行わず、この経費と次年度の経費を合算して調査を行う。調査計画の2年度目にあたる本年度は、昨年度におこなった国内外の最新の知見を踏まえ、生活時間分析とWLB調査の具体的な分析手法について再検討した。具体的には、国内の生活時間調査である「社会生活基本調査」の分析手法について様々な角度からその手法を確認した。具体的には、社会生活時間調査の分析において、系列データ分析sequence analysisと呼ばれる手法がどの程度有効な分析手法であるかについて検討した。国際会議、国内研究会等での報告をへて専門家からのコメントを受け、その有効性を確認した。とくに系列データ分析では、時間の連なりを系列とみなし、その系列に一定の加工(挿入、削除、置換)を行うことで他の系列との一致度を測り類型化するが、その加工におけるコストの見積もりにおけるアルゴリズム選定について中心的に検討し、ダイナミックハミング距離(DHD)をもちいたアルゴリズムが適している可能性があることを、「社会生活基本調査」の分析を通して確認した。また、より新しい手法として、1人の2つの系列(生活時間の連なりと、その同時行動者の連なり)を分析する手法について確認した。高齢期における行動を考えると、一人で行う行動と他者とおこなう行動にはとくに余暇において大きな意味の異なりがあることがわかっていることから、このような手法の適用を行うことでより質の高い知見をえられることが判明した。これらの知見を踏まえ、初年度にあたる昨年度に作成した調査票の修正を行い、最終年度にあたる3年度目におこなう予定の本調査の実施のための体制を整えた。本研究の目的は、簡易版生活時間調査の質問票を開発し、他の属性を含めたWEB調査をおこない、高齢期の日常生活のパタンの類型化を試みること、さらに類型化したパタンを他の変数を分析することで、高齢期のWLBの実態とそのメカニズムの解明を行うことにある。2年度目にあたる本年度では、新しい分析手法の適用可能性について再検討した結果、昨年度に開発した簡易版の生活時間調査の質問票では想定していなかった、他者との行動状況(その行動が一人か、それとも家族や友人等とおこなったものか)を総合的に分析することができることが明らかとなった。しかしこのための調査票の再検討が必要となり、2年度目におこなう予定であった本調査をおこなえなかった。調査票の修正はほぼ完了していることから、最終年度にあたる3年度の前期に実査をおこない、高齢期の日常生活のパタンの類型化を行う。本研究の目的は、簡易版生活時間調査の質問票を開発し、他の属性を含めたWEB調査をおこない、高齢期の日常生活パタンの類型化を試みること、さらに類型化したパタンを他の変数をもちいて分析することで、高齢期のWLBの実態とそのメカニズムの解明を行うことにある。調査計画の3年度目にあたる本年度は、初年度に引き続き昨年度に行った国内外の最新知見を踏まえ、生活時間分析とWLB調査の具体的な分析手法の検討を行った。とくに、総務省統計局の「社会生活基本調査」の匿名化済データの2次分析をおこなっている。

具体的には、系列データ分析sequence analysisのより新しい分析手法についてRのTraMineRパッケージを中心に分析するとともに、ネットワーク分析手法の導入可能性についても検討し、より多様な角度から生活時間を分析する手法を確立した。系列データ分析は多様な系列性をもつ生活時間調査の分析において非常に優れた手法であることを確認し、より多面的な分析方法を修得している。しかしながら、本調査として想定しているWEB調査についての技術的な課題、具体的には時間の過ごし方だけでなく時間を誰と過ごすかといった同時行動者の測定をWEBでどのようにわかりやすく可視化するか、について検討に時間を要したため予定していた本調査の実施を延期することとした。そこで、計画を1年延長し、次年度にWEB調査による本調査を確実に行うための準備作業を行った。本研究の目的は、簡易版生活時間調査の質問票を開発し、他の属性を含めたWEB調査をおこない、高齢期の日常生活パタンの類型化を試みること、さらに類型化したパタンを他の変数をもちいて分析することで、高齢期のWLBの実態とそのメカニズムの解明を行うことにある。3年度目にあたる本年度では、実査を予定していたが、WEB調査における技術的課題が明らかとなったため、その解決に時間を要し、生活時間調査に適切な季節(10月)の実施が困難となった。これは、生活時間は季節に依存するため、他の生活時間調査との結合のためには他の調査と次期をあわせる必要があるためである。そのため、研究期間を一年延長し、2017年度に実査を行うこととした。調査最終年度にあたる本年度は、これまでにおこなった国内外の最新知見の分析や、国内で行った聞き取り調査などの結果を踏まえ、独自に開発した簡易版生活時間調査を含めた調査票をもちいた実査をおこなった。具体的には、これまでの「社会生活基本調査」が20項目の項目を設定して調査していたのに対して、高齢期や育児・介護等のケア活動をおこなっている人の分析をおこなうことを想定したうえで、かつ、簡易に回答できるという観点から、生活時間の行動を12項目に絞った調査票を開発した。このとき高齢期の分析を行うという観点から余暇活動も3区分している。また、生活時間以外に健康度自己評価やストレス、社会関係、地域活動等を含めることで、生活時間と各種属性の関連を分析することが可能となる調査をおこなった。調査は、生活時間の入力のしやすさや経費等を考慮し、WEB調査として行い、現在、介護・育児というケア活動をおこなっている群と、おこなっていない群のそれぞれに対して、性別、年代、地域を考慮して2480人の回答を得た。この調査データについて、過年度から進めてきた生活時間分析における系列データ分析sequence analysisをもちいた分析をおこなった。その結果、高齢期のワークライフバランスを考慮する際には余暇活動のあり方が重要であること、また、ケア活動をおこなっている層については、細切れの育児、介護という側面が健康に与える影響があることが示唆された。これらの知見については、学術論文としてまとめ、投稿する予定である。本研究の目的は、高齢期のワーク・ライフ・バランス(WLB)の実態について明らかにすることにある。そこで、簡易版生活時間調査の質問票を開発し、他の属性を含めたWEB調査を行った。
求核的活性種の触媒的発生法の開発と直截分子変換への応用

当初の研究計画に沿って、以下の検討を実施した。(1)ヒドリド源を活用した求核的な活性種の発生については、コバルトヒドリド種を活用することで活性な求核種をスチレン誘導体から得る手法を確立していた。26年度にはピンサー型の触媒を活用することで、触媒量の低減化に成功した。(2)また、高原子価のコバルト触媒を活用した反応系については、これまでのイミンへの付加反応に加えて、ホスホラミド化およびベンズアミドの酸化的アルケニル化などへの適用についても検討し、問題無く反応が進行することを確認した。(3)さらに、触媒構造のうち、これまでほとんど検討してこなかったシクロペンタジエン部について、修飾を施した触媒について系統的な検討を進めた。その結果、あまりにも立体障害要因を小さくしてしまった場合には、触媒の安定性が大きく低下し、触媒活性が失われることがわかった。一方で、ごくわずかに立体障害要因を減らすことで、活性が向上し、安定性もキープできることが判明した。これはさらに高い触媒活性、反応回転数を実現するための極めて重要な知見であると考えている。以上のように、過去2年間の検討を通じて、各種金属錯体を設計、開発し、これによる炭素ー水素結合の活性化とそこからの求核的な活性種を生み出す手法を開拓することに成功した。特に、種々検討を進めた中で、コバルト錯体を利用した反応系については、独自性が高く、まだまだ応用範囲の広がる余地が大きいものであると評価している。実際、2015年になって、他の研究グループが我々の開拓した触媒系を模倣するようになっており、インパクトのある成果であったことを支持している。26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に従い、各種フェノキシラジカル金属錯体の調製法に関して検討を実施した。特に配位子部分に酸化還元活性のあるものとして既知のものを足がかりに種々の置換パターンの錯体調製を行った。調製した錯体の活性評価としては、当初計画であげたピリジンの炭素ー水素結合官能基化に加え、インドリンの脱水素化反応などにも適用を試み、金属と配位子の組み合わせに応じた活性変化について情報を蓄積した。ピリジンの炭素ー水素結合官能基化においては亜鉛などの本来は可逆的なレドックス反応には適用できない金属錯体でも反応が触媒的に進行したことから配位子部分の酸化還元活性がうまく働いているものと考えている。また、インドリンの反応では、金属部に本来、酸化還元活性をもつものを利用することが必須であったため、今後、どの部分が反応活性の本質をになっているかについて明らかにしていく必要がある。また、第1列遷移金属触媒の炭素ー水素結合活性化を利用した求核的な活性種の発生と合成応用についても予定通り検討を実施した。結果として、コバルト触媒によるインドール2位選択的なアルケニル化反応、アルケニル化ー連続閉環反応、キノリンの4位および5位選択的なアルキル化反応の開発に成功した。とくにインドールの2位選択的な反応では、同族のロジウム触媒と比較して、顕著に異なる反応性を見いだすことができた。単純に金属をロジウムからコバルトに代替できただけでなく、コバルトならではの反応性を活かした反応にも展開できたことから特に価値が高い成果である。求核的な活性種の発生という当初目的としている成果はもちろん、それに加えて、ロジウムではできずコバルト触媒ならではの反応開発に成功した点は想定以上の成果である。また、各種錯体の調製法についても順調に情報が集まっている。初年度で調製した各種錯体の反応性のさらなる検証、コバルト触媒の活性向上を目指した触媒前駆体の改良などを系統的に実施していく。
チュニジア音楽のトゥブー（旋法）とイスティフバル（即興）の分析

チュニジア音楽のルーツをめぐって、チュニジア、モロッコ、スペインで現地調査を行い、西洋への楽器の伝播、アンダルスから北アフリカに伝承された音楽形式や旋法等を明らかにし、西洋音楽とアラブ音楽の比較を行った。チュニジア伝統音楽研究機関「ラシディーヤ」との研究協力により、チュニジア音楽の近代史と特徴を浮かびあがらせ、代表的音楽家の即興演奏を収録した。ジャスミン革命後のチュニジア古典音楽界の変化について記録した。平成25年度初頭は、チュニジアで現地調査を進めた。設立70周年を迎えたチュニジアの代表的教育研究機関「ラシディーヤ」チュニジア伝統音楽研究所で、研究代表者自身のグルーブによる公演を行い、研究上の連携を強化したことによって、チュニジア伝統音楽の歴史が、より確実に把握されてきた。音楽家と作品、教育方法、楽団や楽器、楽譜の変遷等、多くの点で理解を深められた。とくに「ジャスミン革命」以降のラシディーヤ研究所の動向を継続的に調査したことで、チュニジア音楽の現状を詳しく知ったのは貴重である。またラシディーヤ楽団によるチュニジアのヌーバ(歌と器楽の組曲)の演奏を多く聴取し、チュニジアの旋法体系や即興の方法について、具体的に研究を進めることができた。こうした学識的基盤の充実が、これまでのチュニジアにおける音楽的経験や過去に収集した資料の整理・分析に、大きく役立つことを確信するに至った。平成26年3月には、チュニジア音楽関連領域のスペインで現地調査を行った。2年前に調査したアンダルシア地方とは地理的に離れた、カタロニア州の州都バルセロナの調査である。バルセロナ音楽博物館では、弦楽器ウードやギターを中心に、オリエントからヨーロッパへの楽器の伝播の証左を得て、館が発行した書物やCD等、豊富な資料を収集した。また、アルベニスの作品がアラブ音楽家たちにもよく知られウードで演奏されることもあるが、それ以外のカタロニアの多くの作曲家たちによる作品が実際に演奏されるのを聴取し、音源も入手できたことは現地ならではのことである。西洋音楽のコンサートも聴取し、演奏形態、観客と演奏家との関係、楽器編成や歌唱法など、数々の観点からアラブ音楽と西洋音楽の比較が可能になったのも大きな収穫であった。平成26年度もチュニジア伝統音楽の歴史と現状を見据えながら、その楽理の体系化のための資料を収集し、またジャスミン革命後のチュニジア古典音楽界の状況について調査を行って、研究を進めた。平成26年78月にチュニジアにおいて現地調査を行い、シディ・ブサイドにある「エンナジュマ・エッザッハラ」地中海アラブ音楽研究センターにおいて、図書資料、音源資料を収集し、チュニジア音楽の歴史、楽器、代表的音楽家の生涯や作品について調査した。またチュニスにある「ラシディーヤ」伝統音楽研究所において、チュニジア古典音楽界の変化や現状について調査した。ジャスミン革命後、「ラシディーヤ」では、ズィアド・ガルサ、ムラッド・サクリ、ヘディ・モホリと、めまぐるしく研究所長が交代した。ヘディ・モホリ新研究所長にインタビューを行い、研究員たちとの意見交換を通じて、研究所の活動方針についての詳細な情報を得た。また2014年ラマダン時期に発足したラシディーヤ研究所主催第1回「タルニメット音楽祭」には自らのグルーブを率いて演奏家として出演し、ラシディーヤ地方支部(ケルアン、カリビア等)の楽団員たちと交流しながら、古典楽曲の演奏における派生形やよく使用されるトゥブーについて、有意義な議論を行った。さらに現地において、スラーフ・エッディン・マナー(ナイ奏者)、ハリッド・ベッサ(ウード奏者)をはじめとするチュニス国立高等音楽院ならびにチュニス国立コンセルヴァトワールの教授陣の演奏を録音・録画した。伝統的なトゥブー(旋法)にもとづくイスティフバル(即興演奏)の録音・録画資料を豊富にすることができた。以上の成果の一つとして、研究論文を執筆。多摩美術大学紀要に『チュニジア伝統音楽研究所「ラシディーヤ」』を発表した。研究期間全体を通じて、チュニジア音楽のルーツであるアンダルス音楽についての現地調査を行い、チュニジア音楽の歴史と変遷、特徴を浮かびあがらせた。現地調査は1平成25年3月4月チュニジア、2平成26年3月スペイン、3平成26年78月チュニジア、4平成26年1011月モロッコで行い、アンダルスを通じてアラブの楽器が西洋音楽に伝播して行く過程、アンダルス音楽から北アフリカに伝承された音楽形式や旋法等を明らかにし、西洋音楽とアラブ音楽の特質の比較を行った。チュニジアでは「ラシディーヤ伝統音楽研究所」の研究を中心として、伝統楽曲の記譜、音楽教育法の変化、楽団の形成等、20世紀におけるチュニジア音楽の主要な歴史を記録したのは大きな成果である。またジャスミン革命後の文化芸術面の変化を追ったのは特筆すべき意義がある。さらにナイ奏者スラーフ・エッディン・マナーのチュニジアのトゥブーによる即興演奏の録画資料を作成した。最終年度モロッコの現地調査では、ウードの巨匠サイード・シュライビを主たる調査対象とした。最高のウード奏者・作曲家であるとともに優れた楽器製作者でもあり、アンダルスで発達した様々な弦楽器を製作する貴重な歴史の証人であった。アンダルス由来の音楽・美術・建築・工芸等、包括的な芸術の伝承保護と育成を目的して「サイード・シュライビ財団」を立ち上げようとする矢先、今年に入り急逝されたのは大変惜しむべきことであるが、その壮大な意思は今日の音楽家や研究者になお指針を与えるものである。

サイード・シュライビはモロッコという枠を超えた音楽家であったため、チュニジア音楽のトゥブーと共通するような旋法はもちろん、様々なオリエントの旋法も駆使し、即興演奏や作曲していることが考察でき、多大な意義があった。初版CD「グラナダの鍵」1, 2を始め稀少な名盤を献呈され貴重な音源資料となった。チュニジア音楽のルーツをめぐって、チュニジア、モロッコ、スペインで現地調査を行い、西洋への楽器の伝播、アンダルスから北アフリカに伝承された音楽形式や旋法等を明らかにし、西洋音楽とアラブ音楽の比較を行った。チュニジア伝統音楽研究機関「ラシディーヤ」との研究協力により、チュニジア音楽の近代史と特徴を浮かびあがらせ、代表的音楽家の即興演奏を収録した。ジャスミン革命後のチュニジア古典音楽界の変化について記録した。当研究の目的は、チュニジア古典音楽におけるトゥブー(旋法)と、その実践形態の重要な一つであるイスティフバル(即興演奏)の分類整理と体系化である。ジャスミン革命後2年余りは、政治体制の混乱やデモ多発等の状況を考慮し、チュニジア渡航を控えざるを得なかったが、平成26年7月、チュニジアにて現地調査を行い、着実に研究を進めることができた。現地の音楽家たちと交流し、地中海アラブ音楽研究センターやラシディーヤ・チュニジア伝統音楽研究所の図書資料、歴史的写真資料、音源資料等を収集した。また代表的音楽家たちに様々なトゥブーおけるイスティフバルの演奏を依頼し、それを録画した。現在、そうした資料の分析と整理を進めている。とくに、録音の場に立ち会い、演奏家の話を直接聞くことで、アンダルス由来の13の伝統的なトゥブーのうち、現在でも好んで演奏されるものは何か、またそれらが実際にどのように作曲や即興演奏に用いられ、相互に関連しあっているか、こうした実践上の詳細に、より踏み込んだ理解を深めることができたのは貴重であり、順調な進展である。人文学、芸術学、芸術学・芸術史・芸術一般本研究において、現地調査の意義は非常に大きく、平成27年度もチュニジアやエジプトでの現地調査を行う方針である。変化しつつあるチュニジア古典音楽界の動向は、特に現地に行かないと分かりにくいものである。しかしながら、昨今の「イスラム国」とそれに連動・共鳴する過激派組織の動向、ジハード主義者のグローバル化は、中東および北アフリカ全般の政情不安を呼び起こし、先の見えない状況を生んでいる。チュニジアも長い間アラブ文化圏ではもっとも近代化が進み、安全に渡航できる国の一つであったが、残念ながら政府や外国人を標的とした不穏なテロ活動と無縁でなくなってきた。エジプトもさらに深刻な状況が続いている。もしセキュリティの問題から平成27年度にこれらのアラブ諸国への渡航が不可能である場合は、これまでに収集した資料の分析・整理に注力し、現地の音楽家や研究者たちとは、インターネットを中心とする通信を通じて交流・情報交換し、研究を進める。チュニジア音楽の研究には、アンダルスを源流とする他の国の音楽モロッコ・アルジェリア等との比較も欠かせない。これらの音楽の諸相も視野に入れ、チュニジア音楽の特質を浮かび上がらせる。楽曲分析やトゥブー、イスティフバルの研究成果は論文として発表する。
がん研究のための実験動物の維持と開発

実験動物委員会は我が国の癌研究に使用される実験動物の質的向上を目指し実験用系統の維持と開発,特性検査と品質管理,高品質の実験動物株の分与,胚及び配偶子の凍結保存,DNAレベルでの遺伝子マッピング,系統情報の提供など実験動物及び動物実験に関する基盤の整備及びサ-ビス的活動を通じて癌研究の推進に寄与することを目的としている。本年度は次のような活動を行った。(1)実験動物の基準系統の育成,維持,供給。(a)近交系マウス:5人の分担者が各種の近交系マウスを維持し癌研究者に株を分与した。その数は76施設273系統1127匹に達した。(b)近交系ラット:2人の分担者が各種の近交系ラットを維持し15施設8系統1165匹を分与した。(c)近交系モルモット・ハムスタ-:14系統のモルモットを維持し,2系統を2施設に分与した。またこれらの系統の標識遺伝子の設定を進めている。ハムスタ-近交系についても2施設に分与を行った。以上のマウス・ラット・ハムスタ-等については遺伝学的な特性検査とモニタリングのサ-ビスも行った。(2)コンジェニック,リコンビナント・インブレッド(RI)及び突然変異マウス系統の育成,維持,供給:(a)コンジェニック系マウス26系を維持し26施設に110系408匹を分与した。(b)RI系28系を10施設に分与した。(3)品質管理と技術の開発:(a)遺伝的検査:マウス29座位,ラット25座位を対象に33施設245系統1263匹の検査を行った。(b)微生物的検査:11感染因子の検査法を確立し10施設から43件805検体の依頼を受けた。(4)新しいRI系統の開発,育成:腫瘍高発系Aと低発系SM/Jとの間で28系のRI系統の育成を進めており,すでにF20を越え標識遺伝子座の分析をはじめた。(5)胚および配偶子の凍結保存:本年度凍結された胚は120000匹に達した。(6)DNAによるマウス遺伝子マッピングの研究をはじめた。(7)実験動物系統情報の配布を行った。
内皮細胞特異的な増殖因子受容体の機能解析

VEGFファミリー受容体の血管新生における意義を検討するため、Flt-1(VEGFR-1)およびKDR-Flk-1(VEGFR-2)チロシンキナーゼからのシグナル伝達を検討した。これらはVEGFの高親和性受容体で、Flt-1は我々が最初に単離した遺伝子である。(1)Flt-1は、キナーゼ活性が非常に弱く、そのシグナル伝達は不明な点が多い。NIH3T3-Flt-1細胞株の中から、始めてVEGF依存性にFlt-1自己リン酸化が容易に検出できるNIH3T3-Flt(1)-3細胞株の樹立に成功した。その結果、解析が容易になり、VEGF添加後、自己リン酸化Flt-1へのPLCγの結合およびMAPキナーゼ活性化が観察された。阻害剤の解析から、このMAPキナーゼ活性化はC-キナーゼ活性化を介するものと結論した。(2)Flt-1タンパクをBaculovirus系で大量発現した結果、リガンド比依存性にFlt-1が強く自己リン酸化されることを見い出した。そこで、この系とFlt-1変異体を用い、PLCγのFlt-1の結合部位は主にリン酸化Y1169を含む領域であることを明らかにした。(3)KDR-Flk-1のシグナル伝達を検討した。ラット肝臓より類洞壁内皮細胞(SCE)を調製し、初代培養系としてもちいた。SCEでは、KDR-Flk-1の自己リン酸化と共に、速やかで強いMAPキナーゼの活性化と速やかな細胞増殖が認められた。受容体からMAPキナーゼの間にはPLC_Y、PKC(特にPKCβ)の活性化と、c-Raf、MEKの活性化が認められたが、Rasの活性化、P13K経路の活性化はほとんど認められず、他の多くの受容体型チロシンキナーゼのシグナル伝達と異なる事実が明らかとなった。本年度は内皮細胞の増殖・分化に関与するVEGF関連遺伝子群、およびその受容体Fltチロシンキナーゼ群に関して解析した。(1).Flt-1,KDRチロシンキナーゼを単独もしくは両者共にNIH3T3細胞に強発現させ、シグナル伝達、細胞増殖活性を調べた。Flt-1単独では、通常、自己リン酸化能も弱く、増殖刺激活性を全く示さなかった。一方、KDRは自己リン酸化能、PLCγのチロシンリン酸化活性は十分認められたが、増殖活性は血清の8分の1程度であった。内皮細胞特異的なシグナル伝達系の存在が示唆される。(2).マウス腹水がんに対するVEGFの関与を調べるため、マウス型VEGFの高感度測定法を開発した。この方法で調べた結果、マウス腹水がんでは、腹水中に20200ng/ml程度の高濃度VEGFが貯留していることが見い出され、腹水産生におけるVEGFの重要な役割が示された。(3).個体レベルのFlt-1とKDRの発現パターンを調べるため、^<125>I-VEGFによる結合実験を行った。その結果、血管内皮の存在にほぼ一致して^<125>I-VEGFの強い結合が認められた。さらに、Flt-1にのみ結合するPIGFによる競合阻害実験を行った結果、Flt-1とKDRは約1:1で全ての組織の血管内皮に存在することが明らかとなった。(4).マウスflt-1ゲノムDNAを解析し、全エクソン・イントロン構造を明らかにした。VEGF受容体の1つFlt-

1はチロシンキナーゼドメインを有する受容体型構造を示すが、リガンドを添加した後の自己リン酸化はKDR/Flk-1(VEGFR-2)の10分の1かそれ以下でキナーゼ活性は非常に弱く、そのシグナル伝達は不明な点が多い。本実験では、このように特殊な性格を持つFlt-1からのシグナル伝達の解析を目的とした。(1)、Flt-1タンパクをBaculovirus系で大量発現した結果、リガンド非依存性にFlt-1が強く自己リン酸化されることを見い出した。そこで、1種類のキナーゼ不活性型Flt-1と3種類のY→F変換Flt-1を作成し、同様にBaculovirus系で強発現させ、リン酸化チロシンのペプチドマッピングを行った。その結果、キナーゼ不活性型Flt-1では全くチロシンリン酸化が生じないことから、リン酸化はFlt-1自身のキナーゼによることが確認され、またペプチドマップによりY1169、Y1213がリン酸化を受けることが明らかとなった。さらに、NIH3T3細胞抽出液との混合後、抗Flt-1や抗PLCγ抗体などによる免疫沈降実験により、PLCγのFlt-1への結合部位は主にリン酸化Y1169を含む領域であることが明らかとなった。(2)、NIH3T3-Flt-1細胞株の中から、初めてVEGF依存性にFlt-1自己リン酸化が容易に検出できるNIH3T3-Flt(1)-3細胞株の樹立に成功した。その結果、VEGF添加後、自己リン酸化Flt-1へのPLCγの結合およびMAPキナーゼ活性化が観察された。さらに、このMAPキナーゼ活性化はC-キナーゼ阻害剤GFXで強く抑制されたことから、PLCγ下流のCキナーゼ活性化を介するものと結論した。
γセクレターゼ結合蛋白質による酵素活性制御の研究

本研究では、アルツハイマー病脳に蓄積するAβの産生を担う酵素であるγセクレターゼに関して、プロテオミクスの手法を用いて結合蛋白質を同定し、γセクレターゼの酵素活性や細胞内局在に影響を及ぼす蛋白質を多角的なスクリーニング方法を用いて探索した。その結果、特殊なリピッドマイクロドメイン(テトラスパニンウェブ)を形成することが知られるテトラスパニンおよび関連蛋白質を同定し、これらの分子がγセクレターゼの酵素活性発揮の足場となり、活性を制御している可能性を見出した。本研究はアルツハイマー病(Alzheimer's disease : AD)脳に特異的に蓄積するAβの産生を担う酵素であるγ-Secretaseに関して、プロテオミクスの手法を用いてγ-Secretase結合蛋白質を同定し、γ-Secretaseの酵素活性や細胞内局在に影響を及ぼす蛋白質を多角的なスクリーニング方法を用いて探索する。その中でも特にリピッドマイクロドメインへのγ-Secretase複合体の局在に着目し、リピッドマイクロドメインを構成する蛋白質によるγ-Secretaseの機能制御メカニズムの解明を目指し、ひいてはγ-Secretaseを標的としたAD治療法開発の手がかりをつかむことを目指すものである。我々は培養細胞から活性型γ-Secretaseを生化学的に精製する方法を確立し、LC-MS/MS解析により、γ-Secretase複合体に結合するタンパク質を網羅的に同定した。その中から、複数の検討で同定されたテトラスパニンおよびテトラスパニン結合蛋白質に着目した。これらの分子は培養細胞系において内因性発現のレベルでγ-Secretase複合体に結合していること、これらの分子のRNAi法によるノックダウンにより、γ-Secretase活性が変化することを見出した。今後は、この脂質ラフト様のマイクロドメインがγ-Secretaseによる複数の基質の切断に及ぼす影響や、ノックアウトマウスなどを用いたin vivoでの相互作用について、検討を進めていく。本研究はアルツハイマー病(Alzheimer's disease : AD)脳に特異的に蓄積するAβの産生を担う酵素であるγセクレターゼに関して、プロテオミクスの手法を用いてγセクレターゼ結合蛋白質を同定し、γセクレターゼの酵素活性や細胞内局在に影響を及ぼす蛋白質を多角的なスクリーニング方法を用いて探索する。その中でも特にリピッドマイクロドメインへのγセクレターゼ複合体の局在に着目し、リピッドマイクロドメインを構成する蛋白質によるγセクレターゼの機能制御メカニズムの解明を目指し、ひいてはγセクレターゼを標的としたAD治療法開発の手がかりをつかむことを目指すものである。我々は活性型γセクレターゼを生化学的に精製し、LC-MS/MSを用いたγセクレターゼ複合体結合タンパク質の網羅的解析により、複数の検討で同定されたテトラスパニンおよびテトラスパニン結合蛋白質に着目した(Wakabayashi et al., Nat Cell Biol, 2009)。γセクレターゼとの結合が明らかになったテトラスパニンのうち、細胞に主要に発現するCD81およびCD9を欠損したマウス由来の細胞および脳組織では、APPのみならず、カドヘリン等複数のγセクレターゼの内因性基質タンパク質の切断が減少していることが明らかになった。また、テトラスパニンに対する抗体を用いた機能阻害実験を行ったところ、抗体の添加により、γセクレターゼによる基質の切断が減少することが分かった。これらの結果から、内因性のテトラスパニンが形成する細胞膜上のマイクロドメインが、γセクレターゼと基質の切断の場となっていることを明らかにした。γセクレターゼの切断機構の解明はAD創薬研究の重要なターゲットであり、今後はこのマイクロドメインによるγセクレターゼ活性の調節機構を細胞内タンパク質輸送や構造的な観点からより詳細に解析していくことで、本研究で明らかにした結合タンパク質がAD治療薬開発の有望な標的となる可能性が考えられる。
ヒト赤血球のグルタチオン結合性カーボニックアンヒドラーゼIの基礎的臨床的研究

炭酸脱水酵素(E.C.4.2.1.1)は活性中心に亜鉛を有する金属酵素で、【I】,【II】,【III】の免疫学的、遺伝学的に異った支配を受けているアイソザイムが存在する。今回原発性アドステロン症患者の赤血球中に新しい不活性型の【I】型アイソザイム(CA-Iと略)の変異酵素を発見し、精製した酵素を用いて基礎的臨床的検討を行った。(研究)原発性アルドステロン症患者から治療前後などの病期ごとに静脈血を採取し、酵素活性を測定するとともに、アイソザイムに対する特異抗血清を用いて酵素量を測定し、更に抗体を結合したアフィニティカラムを用いて真の比活性を求めた。次に赤血球より本酵素を分離精製し、精製した酵素標品を分子量、亜鉛含量、アミノ酸分析、ペプチドマップ、阻害定数、電気泳動上の動態などを明らかにした。(結果)高アルドステロン症患者5名の赤血球中CA-Iは酵素量は正常と同じであったが、活性は低く比活性は1/3に低下していた。抗アルドステロン剤投与や副腎摘出術によって比活性が上昇した。精製した低活性酵素はSDS-電気泳動上差がなく、亜鉛含量も正常であった。阻害剤であるアセタゾルアミドに対する親和性が低下しており、同阻害剤を結合したアフィニティカラムを用いることによって正常酵素との分離が可能であった。アミノ酸分析とSH基の定量によって、グルタミン酸、システィン、グリシンが1個ずつ多く存在すること、ジチオスレイトールによってグルタチオンが遊離したことから、低活性酵素はグルタチオンと結合した変異酵素であることが明らかとなった。グルタチオンは正常酵素には見出されず、低活性酵素1モルより0.74モル測定された。更に(【^(14)C】)-イオド酢酸との結合をジチオスレイトール存在下でみると1個のシスティン残基が反応を示したことからも、低活性酵素はそのシスティン残基が混合ジスルフィドの形で存在し、病期により変化することが明らかとなった。
高分解能瞬時速度場計測による衝撃波と水素噴流燃焼の干渉現象の解明

スクラムジェット燃焼器内で縦横に発生する衝撃波と燃焼場の干渉現象について調べるため,粒子追跡速度計法による流れ場の速度分布計測,壁面圧力分布の計測,高速度シュリーレンによる流れ場の可視化および数値計算を行った.これらの結果,衝撃波を燃料噴射口下流側に入射することで,滞在時間の増加,圧力上昇による反応促進,および混合促進が得られることがわかった.このため,衝撃波を噴射口下流側に入射したとき,噴射口下流側のみで保炎することがわかった.スクラムジェット燃焼器内で縦横に発生する衝撃波と燃焼場の干渉現象について調べるため,粒子追跡速度計法による流れ場の速度分布計測,壁面圧力分布の計測,高速度シュリーレンによる流れ場の可視化および数値計算を行った.これらの結果,衝撃波を燃料噴射口下流側に入射することで,滞在時間の増加,圧力上昇による反応促進,および混合促進が得られることがわかった.このため,衝撃波を噴射口下流側に入射したとき,噴射口下流側のみで保炎することがわかった.初めに,デジタルスチルカメラを用いて超音速主流および斜め衝撃波まわりの基礎的な流れ場における粒子画像を撮影した.自己相関PTVにより超音速流れ場のベクトル分布を求めることに成功した.これらにより,従来のPTVよりはるかに高い空間分解能で超音速流中のベクトル分布を取得できることを確認した.また,これまでに開発した超音速主流への粒子供給装置を追加作成し,これを壁面噴射装置のチャンバー手前でバイパスするように接続することで,壁面噴射場のPTV計測に適した粒子濃度を供給することに成功した.さらに,壁面でのレーザー光の反射を低減する光学系を構築し,壁面噴射場における粒子画像を撮影することに成功した.これらとPTVの高い空間分解能という特徴を生かし,壁面噴射場における再循環流を含む流れ場の構造を詳細に得ることができた.得られた壁面噴射場の速度ベクトル分布から,噴射口下流側の再循環領域における代表長さ,代表速度,代表滞在時間を求める手法を開発した.衝撃波が噴射口の下流側に入射されると,代表長さが急速に大きくなった.一方,代表速度は衝撃波の入射位置によらず,ほぼ一定の値を示した.その結果,衝撃波が噴射口の下流側に入射されると,代表滞在時間が急上昇することがわかった.これは,衝撃波入射位置が下流であるほど低い主流全温でも保炎が達成できたことと一致した.すなわち,これまでシュリーレン法などの可視化技術で得ることのできなかった噴射口下流側での再循環領域は,衝撃波の入射により拡大し,燃料ガスの滞在時間が増加するため,保炎限界が拡大すると考えられる.初めに,壁圧計測用の圧力孔を備えた噴射壁を設計・製作し,入射衝撃波の位置を変えたときの壁圧分布を測定した.前年度の研究で得られたPTV計測結果と壁圧分布を比較し,データ点数の限られた壁圧分布から再付着点を求める計算モデルを開発した,その結果,衝撃波を噴射口下流側に入射したとき,噴射口下流側の壁面圧力が大きく増加し,その再循環領域が拡大することがわかった.すなわち,再循環領域の拡大により燃料の滞在時間が増加し,圧力上昇により化学反応が促進される,一方,衝撃波を噴射口の上流側に入射したとき,噴射口下流側の再循環領域における滞在時間と圧力のいずれも大きくは変化しなかった.これらの傾向は,数値計算によっても再現することができた.さらに,高速度カメラを用いてシュリーレン画像を撮影したところ,衝撃波を噴射口の下流側に入射したとき,主流と噴流の混合層が大きく変動している様子がわかった.非定常数値計算を行った結果,衝撃波を噴射口の下流側に入射したとき,主流と噴流の混合層に渦構造が確認された.すなわち,衝撃波の入射により,噴射口下流側の再循環領域における主流の空気と噴流の燃料の混合が促進されていることがわかった.以上のことから,衝撃波を噴射口下流側に入射することで,滞在時間の増加,圧力上昇による反応促進,および混合促進が得られるため,衝撃波を噴射口下流側に入射したときだけ保炎すると考えられる.以上の結果は,衝撃波と燃焼場の干渉が不可避なスクラムジェット燃焼器の設計において必要不可欠な基礎的知見となる.
細胞構造解析用高性能紫外顕微ラマン分光システムの試作

細胞内小器官の構造解析や特定生体成分の細胞内分布分析に応用できるだけの高感度・高分解能紫外顕微ラマン分光システムを試作するために、以下の技術的検討を行い、今後の改良の余地はいくつかあるものの、紫外顕微ラマン分光システムのプロトタイプを開発することができた。1.ラマン散乱励起用光源としては、試料に対する損傷を最小限に押さえるために、連続発振型紫外レーザーを採用した。このレーザーを種々の蛋白質や核酸などのラマンスペクトル測定に応用したところ、パルス発振型レーザーに比べて試料の損傷が格段に少なく、顕微測定用光源として最適であることを確認した。2.顕微照射・集光部に用いる対物レンズとしては、通常のレンズ型および反射鏡型の二種について、倍率、明るさ、収差、使用可能最短波長などを比較検討した結果、最短波長では反射鏡型の方が優れるが、他の点ではレンズ型の方が優れるため、レンズ型の対物レンズを採用した。また、ビームスプリッターは、種々の透過/反射比率のものを検討した結果、無蛍光性合成石英板が最適であることを見出した。3.光源部および顕微照射・集光部と現有の紫外ラマン分光器を組み合わせるための光学系を作製し、これらの部分を最適配置に組み合わせることにより、紫外顕微ラマン分光システムを試作した。4.試作器を用いて紫外顕微ラマン測定を行い、現状で可能な改良を行った。しかし、ラマン分光器に設置してある紫外検知器の感度が充分高くないため、細胞構造解析への応用には至っていない。今後、超高感度紫外検知器の採用をはじめ、更なる改良を行うことにより、細胞構造解析に充分応用可能な高性能紫外顕微ラマン分光システムを完成させることを計画している。生物細胞内に存在する生体分子の構造を、あるがままの状態で解析するための高性能紫外顕微ラマン分光装置を試作する目的で、本年度はまず、紫外顕微光学系の基本設計および第一段階の試作品の作製を行った。基本設計にあたっては、空間分解能の向上および紫外光照射に伴う試料損傷の低減に重点を置き、種々の技術的検討を行った結果、共焦点光学系、透過型対物レンズおよび連続発振紫外レーザーの採用が、高性能紫外顕微ラマン分光装置作製には最も重要であるとの結論に達した。また、購入した連続発振紫外レーザーの性能評価を行ったところ、初期の想定通り、顕微ラマン分光に適したビーム性能を有することが確認された。この紫外レーザーと基本設計に基づいて試作した紫外顕微鏡部を現有の紫外ラマン分光装置に組み込み、紫外顕微ラマン測定を行ったところ、試料設置法ならびに顕微鏡部と分光器部の連結方法などに、いくつかの不具合があることが判明した。比較的初期の段階でこのような問題点を特定することができたことも、本年度の成果の一つである。これらの問題点はいずれも技術的には克服可能であり、現在鋭意改良中である。平成8年度には、試作品の改良版を作製し、より高性能な紫外顕微ラマン分光装置の開発を目指す。また、蛋白質、核酸、蛋白質・核酸複合体や正常細胞、癌細胞などの細胞内小器官の構造解析に、試作した紫外顕微ラマン測定装置を応用し、細胞構造解析のための新規実験装置としての確立を目指す予定である。

1.ラマン散乱励起用光源としては、試料に対する損傷を最小限に押さえるために、連続発振型紫外レーザーを採用した。このレーザーを種々の蛋白質や核酸などのラマンスペクトル測定に応用したところ、パルス発振型レーザーに比べて試料の損傷が格段に少なく、顕微測定用光源として最適であることを確認した。2.顕微照射・集光部に用いる対物レンズとしては、通常のレンズ型および反射鏡型の二種について、倍率・明るさ・収差、使用可能最短波長などを比較検討した結果、最短波長では反射鏡型の方が優れるが、他の点ではレンズ型の方が優れるため、レンズ型の対物レンズを採用した。また、ビームスプリッターは、種々の透過/反射比率のものを検討した結果、無蛍光性合成石英板が最適であることを見出した。3.紫外光で顕微像を観察するために、CCD型テレビカメラを取り付けたが、通常のテレビカメラでは紫外光を検知しないため、紫外光を一旦可視光に変換した後検知するための変換機を製作した。4.上記光源部および顕微照射・集光部と現有の紫外ラマン分光器を組み合わせるための光学系を作製し、これらの部分を最適配置に組み合わせることにより、紫外顕微ラマン分光システムの試作器を作製した。5.各種試料について、試作器を用いた紫外顕微ラマン測定を行い、現状で可能な改良を行った。しかし、ラマン分光器に設置してある紫外検知器の感度が充分高くないため、細胞構造解析への応用には至っていない。今後、超高感度紫外検知器の採用をはじめ、更なる改良を行うことにより、細胞構造解析に充分応用可能な高性能紫外顕微ラマン分光システムを完成させる予定である。
低密度アルカリ金属流体のコンプトン散乱測定-電子ガス不安定挙動の解明

ウイグナー以来発展してきた多体電子論の予測では、電子ガスが低密度になると、ある密度で誘電率が負になり、その中に置かれた同種電荷++あるいは--が引き合うという奇妙な状況が現れるとされる。しかしその実在性については長く疑問視されてきた。我々は、この問題を解明するため、超臨界流体ルビジウムを用いて電子ガスの低密度化を実現し、電子の振る舞いの直接観測が可能なコンプトン散乱測定を行った。その結果、まさに電子ガス不安定性の生じる理論予測密度で、自由電子モデルからの逸脱が明瞭に観測された。電子ガスが低密度化すると、電子半径パラメータが5.25のところで圧縮率が負となることが理論的に予測されている。本研究は、電子ガスモデルがよく成り立つアルカリ金属流体を対象とし、その超臨界状態を利用することにより、電子密度ならびにイオン密度を大幅かつ連続的に低下させ、電子ガスの圧縮率が負となる低電子密度領域を実験的に実現すること、さらにコンプトン散乱測定により電子運動量密度分布を求めることによって、物性物理学的重要性にも関わらず未だ解明されていない電子ガス不安定挙動を直接観測することを目的とする。今年度は、これまでの実績と経験をもとにしてコンプトン散乱測定のための高圧容器を新たに設計・製作し、これをコンプトン散乱測定が可能なSPring-8のビームラインBLO8Wへ設置し、調整を行った。このことにより、来年度の低密度アルカリ金属流体のコンプトン散乱測定に向けた技術開発と調整をすべて完了した。高圧容器は耐圧250気圧、1700°Cまでの昇温が可能である。同時に、予備実験として、現有の真空容器を用いて常圧下で融点近傍の液体ルビジウムのコンプトン散乱測定を実施した。実験はBLO8Wの高分解能コンプトン散乱ビームラインにおいて実施した。容器をサンプルステージに設置して散乱角約165゚の後方散乱の条件で測定を行った。試料容器として、ステンレス製試料容器を作製し、予めルビジウム試料を封入してSPring-8のビームラインに搬入した。ルビジウムの融点近傍(60°C)でコンプトン散乱測定を行うことに成功した。ピーク値で50万カウントの良好な信号ノイズ比を有するコンプトンプロファイルを測定することができた。コンプトンプロファイルから見積もられたフェルミ波数は0.36(a.u.)となり、この値はこの密度(1.48g/cc)におけるルビジウムのフェルミ波数0.357(a.u.)とよい一致を示した。電子ガスの密度が低下すると、電子半径パラメータrsが5.25を超える領域で圧縮率が負となり不安定化することが理論的に予測されている。本研究は、電子ガスモデルがよく成り立つアルカリ金属流体を用いて伝導電子の低密度化を実現し、コンプトン散乱測定により電子ガス不安定挙動を直接観測することを目的とする。平成19年度は、常圧下融点近傍の液体ルビジウムについてコンプトン散乱の予備実験を行い、この結果をもとに本実験用の高温高圧容器とモリブデン製試容器を新たに製作した。これらをSPring-8のビームラインBLO8Wに設置し、調整を行った。今年度は、この装置を用いて測定を行い、流体ルビジウムについて1000°C、100barまでの高温高圧下(rs≦5.25)でコンプトン散乱スペクトルを得ることに初めて成功した。試料容器の吸収補正等を行うことにより全電子についての運動量密度分布を得、さらに内殻電子の分布(測定温度圧力下で変化せず、ハートリ-フォック計算によるものとよく合う)を差し引くことにより伝導電子についての運動量密度分布を得ることができた。伝導電子運動量密度分布は、密度の低下(rsの増大)と共に幅が狭くなり、さらに、この運動量密度分布を解析して求めたフェルミ運動量は、密度の低下と共に減少し、かつ今回の測定密度範囲では自由電子のものによく一致することが分かった。このように、不安定化を起こす手前の領域(rs≦5.25)での伝導電子の振る舞いは、電子運動量密度分布の様相から見て自由電子的であることが明らかになった。今年度の研究成果により、今後の課題、すなわち不安定化が生じる低密度領域(rs≧5.25)で伝導電子の振る舞いに何が起きるかという問題解明の基礎固めができたと言える。電子ガスの密度が低下すると、電子半径パラメータrsが5.25を超える領域で圧縮率が負となり、電子ガスの不安定化が起きることが理論的に予測されている。平成19年度は、アルカリ金属流体コンプトン散乱測定のための高温高圧容器と耐アルカリ性モリブデン試料容器を製作し、これらをSPring-8に設置し調整を行った。

平成20年度には本実験を開始、流体ルビジウムについて1000°C、100barまでの高温高圧下(rs<5.25)でコンプトン散乱スペクトルを得ることに成功した。この領域での伝導電子運動量密度分布は、予測のとおり自由電子的であり、密度の低下(rsの増大)と共にプロファイルの幅が狭くなりフェルミ運動量の減少することが確認された。同時に、本研究の目的とするさらに低密度の領域(rs>5.25)での実験を成功させるためには加熱用ヒーター等の装置改良が必要であることも明らかになり、課題として残った。今年度(最終年度)は、臨界点以上で安定した高温状態を保持するため新たに補助ヒーターを導入し、また、散乱X線の検出強度を上げるためにモリブデンセルの形状を変えた。これらの改良により、前年度の課題を克服することができ、流体ルビジウムについて融点近傍(60°C、5bar)から臨界点を超える1850°C、137barまでの高温高圧下、すなわち電子ガス不安定性が生じると考えられているrs>5.25の領域でのコンプトン散乱測定に初めて成功した。その結果、rs>5.25の低密度領域になるとフェルミ運動量p_Fの自由電子モデルからのずれが顕著になり、密度の減少に対してp_Fの値がほとんど変化しないという結果が得られた。このことは、電子ガス不安定化に伴いp_Fを不変にする何らかの不均質構造が電子系に出現した可能性を示唆する。さらなる検討を要するが、これまでの構造研究の結果と合わせ大変興味深い結果である。
東京湾に注ぐ4河川の再現モデルDHMと東京湾流動モデルMEL3D-tideとの統合

沿岸流動モデル:初年度にモデルの高度化を終了し,最終年度に以下の点について研究を行った.CIP法,ALE法,SOR法,水平方向に1方程式乱流モデル,鉛直方向に2方程式乱流モデルを利用した非静水圧3次元LESモデル(MEL3D)の検証を,内部波の再現計算により行った.さらに,MEL3Dを用いた東京湾における統合型沿岸流動モデルを作成した.気象の条件にはリアルタイムにアメダスデータを利用し,流量の計算には,タンクモデルを簡易的に用いることとした.分布型流出モデルの開発は終了しているので,統合モデルへの組み込みは可能であるが,統合モデルの検証のため,しばらく簡易モデルで境界条件を決定することとした.統合モデルの結果は,リアルタイムでWebを通して配信されている。2005年1月から時間積分を開始し、現在も稼動中であり、他の機関により計測された実験結果を用いてこれまでの結果を簡単に検証した結果、良好な再現計算が行われていることがわかった。今後、DO濃度モデル、生態系モデルを追加し、青潮、赤潮再現モデルへの改良を行ってゆく予定である.統合モデルに関する研究成果は,水文水資源学会誌に搭載予定である.分布型流出モデル:初年度にGISデータの収集,計算条件の作成を行い,最終年度は以下の点について注目し,研究を行った.鶴見川を対象とし,昨年度集めたGISデータなどを利用して,再現計算を行った.幾つかの物理パラメータを決定するためのキャリブレーションは良好に行われた.その結果を用いて,ヴァリデーションを行い,再現性の検証を行った.この結果は,国際学会で発表される.モデルの再現性の検証をより正確に行うために,分布型流出モデルの特徴である,都市化の影響の評価を行い,Inernational Journal(Hydrological Processes)に投稿予定である.沿岸流動モデル:初年度にモデルの高度化を終了し,最終年度に以下の点について研究を行った.CIP法,ALE法,SOR法,水平方向に1方程式乱流モデル,鉛直方向に2方程式乱流モデルを利用した非静水圧3次元LESモデル(MEL3D)の検証を,内部波の再現計算により行った.さらに,MEL3Dを用いた東京湾における統合型沿岸流動モデルを作成した.気象の条件にはリアルタイムにアメダスデータを利用し,流量の計算には,タンクモデルを簡易的に用いることとした.分布型流出モデルの開発は終了しているので,統合モデルへの組み込みは可能であるが,統合モデルの検証のため,しばらく簡易モデルで境界条件を決定することとした.統合モデルの結果は,リアルタイムでWebを通して配信されている。今後、DO濃度モデル、生態系モデルを追加し、青潮、赤潮再現モデルへの改良を行ってゆく予定である.統合モデルに関する研究成果は,水文水資源学会誌に搭載予定である.分布型流出モデル:初年度にGISデータの収集,計算条件の作成を行い,最終年度は以下の点について注目し,研究を行った.鶴見川を対象とし,昨年度集めたGISデータなどを利用して,再現計算を行った.幾つかの物理パラメータを決定するためのキャリブレーションは良好に行われた.その結果を用いて,ヴァリデーションを行い,再現性の検証を行った.この結果は,国際学会で発表される.モデルの再現性の検証をより正確に行うために,分布型流出モデルの特徴である,都市化の影響の評価を行い,Inernational Journal(Hydrological Processes)に投稿予定である.沿岸流動モデル:非静水圧3次元沿岸流動モデルの特徴は,CIP法,ALE法,SOR法,水平方向に1方程式乱流モデル,鉛直方向に2方程式乱流モデル,らの使用であった.計算における高速化を行うために,まず表面波に関する計算コードを改良し,完全陰解法を導入した.これにより,従来用いられていた時間ステップの数倍での計算が可能となった.さらに,非静水圧成分の解法に用いられていたSOR法を改良し,Residual Cutting Method(RCM)を導入した.RCMにCGNR等と同様にマトリクスの収束計算を高速に行うことができる手法であり,この方法の導入により,非静水圧成分の計算速度が数倍へと改善された.CIP法に関する計算コードについても,ベクトル計算コンピュータからスカラコンピュータ計算用への改善を行い,CIP法に関しておよそ2倍の計算速度の向上を得ることができた.これにより,東京湾における計算を行う際,水平方向1kmメッシュ鉛直方向100mに40層を用いても,Pentium4の3GHzにより1日の計算を1時間程度で終了できるようになった.数日後の再現計算を目的としており,十分な計算速度が確保された.分布型流出モデル:分布型流出モデルを適用するためのデータを集めることから始めた.東京湾に注ぎ込む河川の一つである鶴見川を対象に,地形データ,鶴見川の横断面形状の詳細なデータ,透水係数などの土壌データ,地価の利用状況に関するデータを入手した.それらのデータを基に,計算に必要な入力ファイルを作成し,計算を開始した.計算結果の検証には,実際の流量を用いた.物理過程を組み込んだ分布型流出モデルの利用が,沿岸流動モデルに河川流量のデータを与える際に重要であることを示すために,タンクモデルによる再現計算も行った.両者良好に再現計算結果を得ることができた.

今後,沿岸流動モデルと分布型流出モデルを統合し,リアルタイムで双方向に境界条件を与えることによる,物理モデル同士の統合の有用性について検討してゆく.沿岸流動モデル:CIP法,ALE法,SOR法,水平方向に1方程式乱流モデル,鉛直方向に2方程式乱流モデルを利用した非静水圧3次元LESモデル(MEL3D)の検証を,内部波の再現計算により行った.さらに,MEL3Dを用いた東京湾における統合型沿岸流動モデルを作成した.気象の条件にはリアルタイムにアメダスデータを利用し,流量の計算には,タンクモデルを簡易的に用いることとした.分布型流出モデルの開発は終了しているので,統合モデルへの組み込みは可能であるが,統合モデルの検証のため,しばらく簡易モデルで境界条件を決定することとした.統合モデルの結果は,リアルタイムでWebを通して配信されている。2005年1月から時間積分を開始し、現在も稼動中であり、他の機関により計測された実験結果を用いてこれまでの結果を簡単に検証した結果、良好な再現計算が行われていることがわかった。今後、DO濃度モデル、生態系モデルを追加し、青潮、赤潮再現モデルへの改良を行ってゆく予定である.分布型流出モデル:鶴見川を対象とし,昨年度集めたGISデータなどを利用して,再現計算を行った.幾つかの物理パラメータを決定するためのキャリブレーションは良好に行われた.その結果を用いて,ヴァリデーションを行い,再現性の検証を行った.この結果は,国際学会で発表される.モデルの再現性の検証をより正確に行うために,分布型流出モデルの特徴である,都市化の影響の評価を行い,International Journal (Hydrological Processes)に投稿予定である.