hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレス応答に関与するシャペロン／プロテアーゼを介した細菌細胞表層の品質管理機構

σE表層ストレス応答経路は大腸菌の細胞表層の機能維持に重要である。σEによって転写誘導されるyfgC遺伝子を欠失すると、大腸菌が多くの薬剤に対して感受性化することが知られていたが、YfgCの機能は不明であった。研究代表者らは、細菌外膜においてリポ多糖の輸送に関わるLptDの生合成にはジスルフィド結合の組換えが必要であることを見いだし、YfgCがその過程を促進すること、さらにYfgCはアセンブリーに失敗したLptDを分解することを見いだした。これらの結果に基づき、YfgCをBepA (β-barrel assembly-enhancing protease)と改称することを提唱した。大腸菌などのグラム陰性細菌は細胞質膜(内膜)の外側にもう一つの膜構造(外膜)を持っている。外膜を構成する因子はすべて細胞質または内膜上で合成され、専用の輸送装置の働きで外膜まで輸送される。外膜の機能が保たれていることはグラム陰性細菌の生存に重要で、細菌は表層ストレス応答機構を備えて外的環境の変化に対応している。大腸菌は複数の表層ストレス応答機構を備えているが、中でもσE経路は最も重要な表層ストレス応答機構の一つと考えられている。これまでに114の遺伝子がσEによる制御を受ける遺伝子(σEレギュロン)のメンバーとして同定されているが、機能が明らかでない遺伝子も多く含まれている。細胞表層の品質管理機構を理解するため、これらの遺伝子の働きを解明することが求められている。σEレギュロンのメンバーであるyfgC遺伝子を欠失する大腸菌は多くの薬剤に対して感受性化するほか、化学物質に対する感受性のプロファイリングから、yfgC遺伝子は外膜の生合成あるいは品質管理に働いていると考えられている。研究代表者らはYfgCの機能解析を行い、YfgCが外膜タンパク質のアセンブリと分解を促進することを見出し、この結果に基づきYfgCをBepA (β-barrel assembly-enhancing protease)と改称することを提唱した。大腸菌をはじめとするグラム陰性細菌は、細胞を取り囲む細胞質膜の外側にもう一つの膜構造、外膜を持っている。外膜は有害な物質の侵入を排除するなど、グラム陰性細菌の生育に極めて重要な役割を果たしている。外膜が選択的透過性を備えた透過障壁としての機能を発揮するためには、外膜構成因子の因子の状態をモニターし、変化に対応する品質管理・ストレス応答機構が重要である。σE応答機構は大腸菌における主要な表層ストレス応答機構である。外膜タンパク質のミスフォールディングが起こると、転写因子σEが活性化され、外膜機能の維持に必要な遺伝子群の転写が誘導される。yfgCはσEによって制御される遺伝子で、ペリプラズムのメタロプロテアーゼをコードすると推定されている。yfgC欠失株が様々な薬剤に対して高感受性を示すことから、YfgCは外膜機能の維持に関与していると考えられていた。YfgCのプロテアーゼ活性部位と推定されるHExxHモチーフに変異を導入したところ、yfgC欠失株の薬剤感受性を相補する能力が失われたことから、YfgCはプロテアーゼ活性を持ち、そのことがYfgC機能に重要であることが示唆された。また、YfgCがリポ多糖の輸送に関わる外膜タンパク質LptDの生合成に関わること、LptDが成熟過程で分子内ジスルフィド結合の異性化を経ること、YfgCがその過程を促進することがわかった。LptDのジスルフィド結合異性化は、YfgCプロテアーゼ活性部位変異体の発現によっても部分的に促進されたことから、YfgCはプロテアーゼ活性とは独立したシャペロン様活性を持つものと推測される。さらにYfgCは外膜タンパク質の生合成に関与するBAM複合体と遺伝学的および物理的に相互作用することもわかった。これらの結果から、YfgCが外膜タンパク質のアセンブリーを促進することによって外膜機能の維持に働くことが示唆された。σE経路は大腸菌において最も重要な表層ストレス応答機構の一つと考えられている。σEによる制御を受ける遺伝子(σEレギュロン)の機能を明らかにすることは、表層ストレスに対する細菌の応答機構を理解する上で重要である。研究代表者らはσEレギュロンのメンバーであるyfgC (bepA)遺伝子の機能解析を行い、BepAが外膜のリポ多糖の輸送に関与する外膜タンパク質LptDのアセンブリと分解を促進することを見出した。

BepAはペプチダーゼM48ファミリーに属するメタロプロテアーゼであり、アミノ末端側にプロテアーゼドメイン、カルボキシル末端側にtetratricopeptide repeat (TPR)ドメインを持つ。TPRドメインは一般にタンパク質間相互作用に関与することから、BepAもこの領域で基質と相互作用することが考えられる。BepAと基質との相互作用の様式を明らかにすることを目的として、BepAのTPRドメインを構成する全ての残基に対応するコドンに部位特異的変異を導入し、これらを一つずつアンバーコドンに置換した変異体をコードするプラスミドセットを構築した。アンバーサプレッサーtRNAと変異型アミノアシルtRNA合成酵素を利用してこれらのコドンに対応する位置に光架橋性非天然アミノ酸p-benzoyl-L-phenylalanine (pBPA)が導入されたBepA変異体を大腸菌細胞内で発現させて光架橋実験を行った結果、複数の細胞内因子がBepAと近接していることが明らかとなった。機能生物化学これまで未知であったYfgC (BepA)の機能に関して、現在までの研究により以下に記す事象を明らかにするとともに、成果を国際誌に発表することができた。BepAは亜鉛メタロプロテアーゼの典型的な活性部位モチーフHEXXHを持つが、実際にプロテアーゼ活性を持つかどうかは不明であった。精製したBepAを用いてα-カゼインの切断を観察し、金属キレーターの添加やプロテアーゼ活性部位モチーフへの変異導入によって切断活性が阻害されることを確認した。BepAの活性部位モチーフ変異体はbepA欠失株の薬剤感受性を相補できず、野生株で発現させると薬剤感受性を亢進させた。これらの結果から、BepAのプロテアーゼ活性は細胞表層の機能維持に重要であることが明らかになった。一方、これらの変異体は特定の条件ではbepA欠失株の薬剤感受性を相補することから、BepAはプロテアーゼ活性に依存しない機能も持つと考えられた。bepA欠失株の薬剤感受性はLptEの過剰発現によって抑制された。LptEはリポ多糖の輸送に関わる外膜タンパク質LptDの生合成に関与することが知られている。LptDは合成されると2組のジスルフィド結合を持つ前駆体の状態で外膜にターゲットされ、LptEとの相互作用が引き金となって成熟体へと変換される。bepA欠失株ではこの変換の遅延が見られたことから、BepAはLptDのジスルフィド結合の組換えを伴うフォールディングを促進すると考えられた。また、LptEを枯渇させるとLptDの前駆体が蓄積したが、これらはBepAによって分解されることも明らかになった。架橋実験およびプルダウンアッセイの結果、BepAは外膜タンパク質の生合成に関与するBAM複合体と相互作用することもわかった。以上よりBepAはBAM複合体の近傍で外膜タンパク質のアセンブリを促進する一方、フォールディングが阻害された際はそれらを取り除く働きをするシャペロン/プロテアーゼであると考えられる。本研究ではプロテアーゼと推定されるYfgCの基質の探索を行うために、Pull-down法、Cross-link法、部位特異的in vitro photo-cross link法の各方法を用いることを計画した。
ミトコンドリア由来クレアチンキナーゼの肝細胞癌に対する腫瘍マーカーの可能性

ミトコンドリア型クレアチンキナーゼが肝細胞癌の患者血清で有意な上昇を示すことは既に報告している。(Soroida et, al. Journal of Hepatology 2012)肝細胞癌は慢性肝疾患から発生する。予後改善には早期発見することが重要でありすぐれたバイオマーカーの発見が急がれる。我々の研究ではミトコンドリア型クレアチンキナーゼは肝細胞癌の早期発見に既存の腫瘍マーカーよりも優れた診断能を有していることがわかった。以前の報告では慢性肝疾患でもミトコンドリア型クレアチンキナーゼは肝細胞癌よりは低いものの上昇することが報告されており今回我々はミトコンドリア型クレアチンキナーゼの肝細胞癌の腫瘍マーカーとしての役割をより明確にすることを目的とした。171人の慢性C型肝炎の患者を対象とした。血清ミトコンドリア型クレアチンキナーゼは血清アルブミン、血小板数、肝硬度、AST、ALTと有意な正の相関関係を示した。胆管結紮した肝硬変のマウスの肝細胞ではユビキタスミトコンドリア型クレアチンキナーゼのmRNAが発現していた。平均2.7年の観察期間で21人が肝細胞癌を発症した。肝細胞癌を発症した患者の血清ミトコンドリア型クレアチンキナーゼは発症しなかった患者に比べて有意に高かった。また、カットオフを9.0U/Lとした時の感度は61.9%、特異度は92.8%で既報とほぼ同等の成績が得られた。また肝硬度が15kPa以上の患者のうちミトコンドリア型クレアチンキナーゼが9.0U/L以上の患者では発癌した患者が有意に多かった。結論として、血清ミトコンドリア型クレアチンキナーゼは肝線維化と肝細胞のダメージと相関関係にある。血清ミトコンドリア型クレアチンキナーゼの上昇はC型肝炎患者における肝細胞癌発癌の独立したリスクファクターである。
LESのSGSモデルに関する研究

LES班ではLESのSGSモデルについて,既存のモデルの評価を行って適用限界を明らかにすることと,新しい独自のモデルを圧縮性流れなどのモデルが未知の場合に対して構築することを研究目標としている.既存モデルの評価のために複雑場の高精度DNSデータベースを作成する作業は,吹き出し吸い込みを伴う溝乱流(三宅),波状壁溝乱流(三宅),混合層(宮内)を完成した.このうち特に混合層についてSGS応力の構成要素の波数特性が明らかにされ,GS-SGS間のエネルギー伝達機構が解明された.この結果を用いて諸モデルの性能を評価した(宮内).また,独自に新しく提案したモデルについて独自に溝乱流のDNSを行い,乱れ構造とモデルの対応を明らかにした(堀内).一方SGS代数応力方程式モデルについて回転系の乱流を取り扱うことのできる新しいモデルを提案し,その性能を明らかにした(下村).圧縮性流れについては特性理論に基づく擾乱の伝播を忠実にモデル化する方法を考案し,圧縮性乱流に特有な新しいSGSモデルを提案した.検証の結果はなお,検討を要するものの所望する特性を示している(井小萩).また,低マッハ数の圧縮性乱流について統計理論に基づくモデル化を試み,このモデルが自然対流場を精度よく表す事を確認した(下村).河川の流れでは幅に比べて流れの厚さが薄く,従来のモデルが適用できないがこの強い二次元性の三次元乱流について独自の提案を行いモデル式を提示した.また,このモデルが植生を伴う河川敷きのある河川の乱流を予測しうることを確かめた.また,土砂を含む河川の流れのLESのために独自のGAL-SGSモデルを提案し,その特性が既存モデルをはるかに上回る特性を示すことを確かめた(灘岡).また,まったく新しい視点からのSGSモデルの試みも行った(三宅).VLES-SGSモデルの構築のためには,単純な平衡乱流のみならず複雑な流れの高精度な時系列データを必要とする。その様な流れ場として波状流路内乱流と同様の特性を持つ,周期的吹き出し吸い込みを与えた平行平板間乱流について,直接シミュレーション(DNS)を行った。この流れ場は主流方向にも非平衡性があることから,既存の平行平板間乱流で検討されたSGSモデルの検証に対して有用なデータとなる。モデルの検証結果より,既存のモデルの適用限界が明らかとなった。汎用化SGSモデルの構築のために,スペクトル法を用いた混合層の直接数値計算により,スパン方向擾乱の非線形発達の計算を行い,SGSモデル検証のためのデータベースが得られた。SGSモデルのスカラー輸送問題や反応性乱流への適用において検討を必要とするpassive scalarに対するSGSモデルの構築のため,密度効果や化学反応を含む場合についてDNSによるデータベースを作成し,同時にその物理的特性を明らかにした。データベース作成によりSGSモデルの妥当性を検証するための有用なデータを得た。また複雑形状の問題,流入・流出境界条件を有する問題,および高レイノルズ数乱流でのSGSモデル検証のために,DNSに対する境界条件および有限差分スキームに対する検討を行った。圧縮性SGSモデルの構築においては,圧縮性乱流に対して既存のSGSモデルを適用することの妥当性を系統的に評価することから始めた。そのためには圧縮性流れの高精度差分スキームの開発が必要であった。従来LESは主として正規直交座標系で行われてきたが,LESを実用化し様々な流れ場への適用を可能とするためには一般座標系の導入が不可欠である。そこで,圧縮性差分スキームとの適合性を考慮しつつ一般座標系への拡張を試み,その問題点と可能性を明らかにした。「LES」班ではLESのSGSモデルの新しい普遍性のあるモデルを構築する。まず、既存モデルの検証と構築のために二つの複雑乱流場のDNSを行い、データベースを構築した。一つは波状流路の乱流で、繰り返し圧力勾配下の乱流で生じる乱れの非一様性がSGSモデルに及ぼす影響を調べ、SGSモデルの非局所性の大きさを明らかにすることを目的としている。(三宅)。他の一つは時間発展型乱流混合層で、壁の影響のない強い大規模構造を持つ流れ場では圧力に非一様性が強く、同様にSGSモデルに非局所性が現れるのでこの影響を明らかにすることを目的としている。得られた流れ場に対しSGSモデルの検証を行った。その結果、これまでに提案されている種々のモデルの特性が明らかとなり、新しいモデルを構築する上で有用な知見を得た(宮内)。LESの標準サブグリッドスケールモデルであるスマゴリンスキーモデルは、モデル定数が普遍定数でないという欠点がある。この欠点を解消するために新しいサブグリッドスケールモデルを開発した。考案した新モデルは回転一様乱流に対しては有効性が確認された。(下村)。更に、渦間干渉におけるエネルギーの流れを調べるために、チャネル流・混合層流の直接シミュレーション(DNS)を、遷移過程および発達した乱流状態に対して行い、Grid Scale(GS)とSGS間のエネルギー伝達を調べた。そして独自の新しいモデル(Filtered Bardina Model)を提案し、このモデルがBardinaモデルに比べ、より非局所・非一様な効果を導入できること、また、少なくとも溝乱流に付いてはDNSデータとの相関も高く、LES計算結果もより正確な事を明らかにした。(堀内)。圧縮性乱流におけるSGSモデルは殆ど研究のない未知の問題であるが、この問題にも取り組み、進展が得られた(井小萩)。現在までに衝撃波のような不連続を有する強い圧縮性乱流にも適用可能な新しいSGSモデルが構築することができた。

LES班ではLESのSGSモデルについて,既存のモデルの評価を行って適用限界を明らかにすることと,新しい独自のモデルを圧縮性流れなどのモデルが未知の場合に対して構築することを研究目標としている.既存モデルの評価のために複雑場の高精度DNSデータベースを作成する作業は,吹き出し吸い込みを伴う溝乱流(三宅),波状壁溝乱流(三宅),混合層(宮内)を完成した.このうち特に混合層についてSGS応力の構成要素の波数特性が明らかにされ,GS-SGS間のエネルギー伝達機構が解明された.この結果を用いて諸モデルの性能を評価した(宮内).また,独自に新しく提案したモデルについて独自に溝乱流のDNSを行い,乱れ構造とモデルの対応を明らかにした(堀内).一方SGS代数応力方程式モデルについて回転系の乱流を取り扱うことのできる新しいモデルを提案し,その性能を明らかにした(下村).圧縮性流れについては特性理論に基づく擾乱の伝播を忠実にモデル化する方法を考案し,圧縮性乱流に特有な新しいSGSモデルを提案した.検証の結果はなお,検討を要するものの所望する特性を示している(井小萩).また,低マッハ数の圧縮性乱流について統計理論に基づくモデル化を試み,このモデルが自然対流場を精度よく表す事を確認した(下村).河川の流れでは幅に比べて流れの厚さが薄く,従来のモデルが適用できないがこの強い二次元性の三次元乱流について独自の提案を行いモデル式を提示した.また,このモデルが植生を伴う河川敷きのある河川の乱流を予測しうることを確かめた.また,土砂を含む河川の流れのLESのために独自のGAL-SGSモデルを提案し,その特性が既存モデルをはるかに上回る特性を示すことを確かめた(灘岡).また,まったく新しい視点からのSGSモデルの試みも行った(三宅).
苦鉄質包有岩中のジルコンを用いた、大陸下部地殻の年代および組成推定法の開発

花崗岩の形成過程やその源岩の解明は、地球の歴史を解明するために必要不可欠である。地球史上花崗岩が大量に形成された太古代の花崗岩形成過程はよくわかっていない。本研究では、太古代型のプロセス(沈み込む海洋地殻の部分溶融)で花崗岩が形成されたとされる、チリ・タイタオ花崗岩に注目し、花崗岩中のジルコンとその周囲の岩石(堆積岩・大陸地殻に衝上した海洋地殻断片)に対し、Lu-Hf同位体局所分析を行った。Lu-Hf同位体比は岩石の種類ごとに異なるため、花崗岩とその起源物質候補のLu-Hf同位体比を比較することで、花崗岩の起源物質を推定することが可能だからである。昨年度までに測定した花崗岩・周囲の岩石中の酸素同位体比の結果を組み合わせた結果、タイタオ花崗岩の起源物質として、1.堆積物, 2.沈み込む海洋中部地殻下部地殻の両者が含まれていることが明らかになった。1つめの結果は、先行研究で示唆されていた、花崗岩への堆積物の寄与を支持する成果である。本結果の最も重要な点は、太古代型の花崗岩形成過程において、沈み込む海洋地殻内の部分溶融深さが明らかになったことである。これまでは、モデル計算などから海洋上部地殻の部分溶融によって花崗岩が形成されることが示唆されてきた。しかし、本研究で得られた酸素同位体比・Lu-Hf同位体比データは、タイタオ花崗岩の形成は海洋上部地殻の部分溶融のみでは説明できず、海洋中部地殻下部地殻の寄与が必要であることを示している。この結果は、太古代の主要な花崗岩形成過程であるスラブメルティングの従来の熱的・物質的モデルに変更を迫る、重要な意義を持つ。本研究において提示された結果を基に、新しいスラブメルティングのモデルを構築することで、これまで不確定性の大きかった、地球史を通した花崗岩形成過程・形成量への理解を深められることは間違いない。27年度が最終年度であるため、記入しない。大陸地殻は地球表面積の約4割を占め、表層環境や固体地球の変動に深く関わるが、その形成メカニズム、地球史を通した成長量、化学組成の進化など、基本的かつ決定的な問題はいまだ未解明である。これらの問題を解く鍵である大陸下部地殻の化学組成や形成モデルは、物質の入手が困難なことから化学的な制約が不十分であった。本研究では、花崗岩やその中の苦鉄質包有岩の化学組成、さらにそこに含まれるジルコンの同位体組成から、大陸下部地殻の化学的情報を引き出し、下部地殻の形成モデルを制約することを目指した。今年度は大陸成長の初期段階である島弧の下部地殻の形成過程に注目し、島弧下部地殻の部分溶融で形成された丹沢トーナル岩を対象に研究を行った。丹沢トーナル岩中のジルコンに対し、レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析計(LA-ICP-MS)を用いたU-Pb年代分析と微量元素濃度測定、および二次イオン質量分析法(SIMS)を用いた酸素同位体比測定を行ったところ、マントル中のジルコンの値よりも低い酸素同位体比が得られた。周囲の地質と丹沢トーナル岩の形成過程を考慮すると、ジルコンの酸素同位体比は、丹沢トーナル岩形成時(4-9Ma)、島弧下部地殻内にかつての海洋地殻が含まれていたことを示唆している。本研究の結果と、苦鉄質包有岩中のジルコンU-Pb年代(4-43Ma ; Suzuki et al., 2014)から復元された島弧下部地殻の年代(>43Ma)から、島弧下部地殻内にかつての海洋地殻が約40m.y.は存在していたと推定される。本研究の成果は、変質に強く源岩の情報を反映するジルコンに対し、綿密な記載と高精度スポット分析を行うことで可能となった。本研究は海洋地殻から島弧地殻への進化の過程を、入手困難な島弧下部地殻について明らかにしたという点で、大陸成長過程の初期段階の理解へ重要な貢献を果たした。

本結果の最も重要な点は、太古代型の花崗岩形成過程において、沈み込む海洋地殻内の部分溶融深さが明らかになったことである。これまでは、モデル計算などから海洋上部地殻の部分溶融によって花崗岩が形成されることが示唆されてきた。しかし、本研究で得られた酸素同位体比・Lu-Hf同位体比データは、タイタオ花崗岩の形成は海洋上部地殻の部分溶融のみでは説明できず、海洋中部地殻下部地殻の寄与が必要であることを示している。この結果は、太古代の主要な花崗岩形成過程であるスラブメルティングの従来の熱的・物質的モデルに変更を迫る、重要な意義を持つ。本研究において提示された結果を基に、新しいスラブメルティングのモデルを構築することで、これまで不確定性の大きかった、地球史を通した花崗岩形成過程・形成量への理解を深められることは間違いない。当初は苦鉄質包有岩中のジルコンを用いて研究を進める予定であったが、その前段階で分析を行った花崗岩中のジルコンの酸素同位体比から島弧下部地殻の化学組成の情報を得ることができた。用いる手法は予定とは異なったが、得られた結果と意義は当初の予定通りであるため、おおむね順調に進展しているといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。当初は現代形成された花崗岩である、丹沢トーナル岩で用いたジルコンの酸素同位体比分析の手法を、太古代のオーストラリアピルバラ地域に発展させる予定であった。しかし、研究を進めるうち、丹沢トーナル岩の形成過程(島弧下部地殻の部分溶融)と太古代の花崗岩の形成過程(沈み込む海洋地殻の部分溶融)が異なることから、単純な比較ができないことが浮き彫りになってきた。そのため今後は、ピルバラ地域に発展させる前段階として、太古代同様沈み込む海洋地殻の部分溶融で形成された、現代のチリタイタオ花崗岩中のジルコンの酸素同位体比および微量元素組成の測定・解析を行い、丹沢トーナル岩の結果との比較を行う。研究計画を変更し、形成過程が対照的な現代の花崗岩を用いて比較を行うことで、花崗岩形成メカニズムの理解がより着実に進むこと、本手法の太古代への応用の有用性が高まることが期待される。
高血圧ラットにおける揮発性麻酔薬がアンギオテンシン系血管収縮に与える影響の解明

1.等尺性張力の測定:正常血圧のWKYラットの胸部下行大動脈の内皮除去リング状標本を作成、Krebs液還流下において等尺性張力変化を記録した。ノルエピネフリン累積適用(1x10^<-10>10^<-6>mM)による収縮反応を記録し、これを対照とした。次にアンギオテンシンII適用後のノルエピネフリン収縮作用を測定した。アンギオテンシンIIによるノルエピネフリン収縮作用の増強効果を確認し、Wistarラットを用いて行った予備実験の結果と比較した。WKYにおけるアンギオテンシンIIによるノルエピネフリン収縮作用の増強効果はWistarでの結果と比較して平均が小さいうえ、分散も大きく、有意な差を示さなかった。今後、症例数を増加させ、NE収縮の増強効果が最大となるNE濃度を決定し、ウエスタンブロッティング法によってアンギオテンシンIIによるPKC、Rho K、TK活性の測定をおこなう。2.高血圧ラットでの等尺性張力の測定:自然発生高血圧ラット(SHR)においてAT-IIのNEに対する感受性増大作用の測定を行った。SHRの胸部下行大動脈の内皮除去リング状標本を作成、1と同様の研究を行った。SHRでのアンギオテンシンIIによるノルエピネフリン収縮作用の増強効果はWKYの結果と比較して有意な差は示さなかった。今後、アンギオテンシンII適用前にイソフルラン、セボフルランで処置し、あるいはプロポフォールをKrebs液に適用し、アンギオテンシンII存在下でのNE収縮の増強を得て、アンギオテンシンIIによるノルエピネフリン収縮作用に与える吸入麻酔薬の影響を観察する予定である。
新しい粉末技術・湿式成形による複雑な穴形状ノズルのネットシェイプ創製技術の開発

本年度の研究では,昨年度の研究に引き続き,泥漿の調製条件を再検討しながら,特に,中子溶解時および結合剤樹脂の熱脱脂時に生じるクラックの抑制技術について詳しく検討した.得られた結果を以下に示す.1.結合剤樹脂の熱脱脂特性について詳しく検討したところ,現在使用しているエポキシアクリレート系樹脂は,300°Cから急激に熱分解することが分かった.このため,次二つの方策,i)結合剤樹脂にワックスを混練することで,熱分解挙動をブロードにする,ii)結合剤樹脂量を低減することで,熱脱脂量を低減する,を試みた.2.結合剤樹脂にワックスを混入して高速遠心成形したところ,ロウの大部分は分離除去されてしまい,大量にワックスを混入させることは出来なかった.この樹脂の熱分解特性はややブロードになるものの,熱脱脂以前に中子を溶解除去する工程における樹脂の安定性(耐膨潤性)に欠け,結局使える技術とはならなかった.3.結合剤樹脂の配合比率を,前年度より少なくすることを試みた結果,粒径5μmの金属粉誠意形態の場合,樹脂量が分散媒に対して50mass%の泥漿まで成形体の強度が確保される事が分かった.この成形体は中子の溶解除去にも耐えた.これにより,熱脱脂の時間が短縮され,直径の小さい試験片では良好な熱脱脂および焼結特性が得られた.しかし,製品形状をねらった試料では,熱脱脂後にクラックが残留した.4.以上の条件で作成した焼結体の密度は,結合剤樹脂無添加のものに比肩するレベルまで改善した.5.製品形状を模した成形体は肉厚がありすぎるために熱脱脂時にクラックが発生する.そこで成形体に(最終形状品に近い)穴明け作業を行ったところ,樹脂添加により成形体強度が向上していたために,良好な切削加工が出来た.すなわち,今回開発した泥漿組成による成形体は,マシナブル成形体として取り扱えることが分かった.また,機械加工を施し,肉厚部分を極力減らした成形体は,クラックの抑制に効果があることが分かったが,完全にクラックの無い焼結製品を得るには至らなかった.本年度の研究としては、1)中子の素材選定とその溶解性,熱分解性特性評価、2)中子の素材に基づいた泥漿の分散媒・分散剤選定、および3)中子を利用しての成形・焼結を行った。結果を以下に示す。1.中子の素材としては、アクリル樹脂が使用できることが明らかとなった。アクリル樹脂は、ジクロロメタンによるほぼ常温(35°C)での溶媒脱脂が可能である。2.金属粉末を原料粉末とする場合、泥漿の分散媒としては、アルコール系のものかグリコールエーテル系のものが適する。ケトン結合を含むものは中子を犯すため、使えない。3.泥漿の分散剤は、エタノールを使用した場合には、ソルビタンモノオレエートやソルビタンモノラウレートが適している。4.泥漿には、成形体の強度を向上させるために、不飽和ポリエステル樹脂を添加する。この樹脂は真空焼結中に熱脱脂することが出来る。5.以上の条件を満足する泥漿にて成形した場合、中子の崩壊や成形体の崩壊もなく、中子を含んだ形状の成形が可能であった。詳しい条件設定は、来年度の研究で行う予定である。本年度の研究では,泥漿の調製条件を再検討し,粒子充填率と成形体強度の両面を満足する泥漿調製条件を確立した.またこれに則って成形した製品の焼結をし,焼結体の特性を評価した.得られた結果を以下に示す.1.泥漿の散媒として,前年度とは異なった芳香族系有機溶媒を選択することとした.これは,結合剤との固化特性を考慮したものである.また,結合剤樹脂としても,新しくエポキシアクリレート系のものを選択した.これも,樹脂の固化特性,粘度,および脱脂特性を総合的に評価した結果から得られたものである.最終的に,現状で最適と思われる,分散媒,分散剤,結合剤樹脂の組み合わせを確定することが出来た.2.結合剤と分散媒の配合比率を変えて成形を行い,成形体の粒子充填率と強度の組み合わせが最適になる条件を明らかとした.この結果原料粉末の大きさにより最適な結合剤樹脂凌駕変化すること,大まかに言って,粒子が小さくなるほど樹脂の添加量が少ない方が優れた結果が得られることが明らかとなった.そして,本研究で使われている粉末に対して,最も優れた結果が得られる結合剤樹脂の添加量を明らかにした.3.試料中に発生するクラックの,発生原因を特定したところ,中子の溶解除去時と,結合剤樹脂の熱脱脂時にそれぞれクラックが発生する場合があることが明らかとなった.中子の溶解除去に関しては溶媒の温度を低下させること,結合剤樹脂の熱脱脂においても分解温度を下げることで,それぞれクラックの発生が抑制できることを明らかとした.4.以上の条件で作製した成形体の焼結性は,結合剤樹脂無添加の単純形状品に対して,劣っていた.今後はこの原因を明らかとすると共に,実用に供することが出来うるだけの焼結体密度を確保する必要がある.本年度の研究では,昨年度の研究に引き続き,泥漿の調製条件を再検討しながら,特に,中子溶解時および結合剤樹脂の熱脱脂時に生じるクラックの抑制技術について詳しく検討した.得られた結果を以下に示す.

1.結合剤樹脂の熱脱脂特性について詳しく検討したところ,現在使用しているエポキシアクリレート系樹脂は,300°Cから急激に熱分解することが分かった.このため,次二つの方策,i)結合剤樹脂にワックスを混練することで,熱分解挙動をブロードにする,ii)結合剤樹脂量を低減することで,熱脱脂量を低減する,を試みた.2.結合剤樹脂にワックスを混入して高速遠心成形したところ,ロウの大部分は分離除去されてしまい,大量にワックスを混入させることは出来なかった.この樹脂の熱分解特性はややブロードになるものの,熱脱脂以前に中子を溶解除去する工程における樹脂の安定性(耐膨潤性)に欠け,結局使える技術とはならなかった.3.結合剤樹脂の配合比率を,前年度より少なくすることを試みた結果,粒径5μmの金属粉誠意形態の場合,樹脂量が分散媒に対して50mass%の泥漿まで成形体の強度が確保される事が分かった.この成形体は中子の溶解除去にも耐えた.これにより,熱脱脂の時間が短縮され,直径の小さい試験片では良好な熱脱脂および焼結特性が得られた.しかし,製品形状をねらった試料では,熱脱脂後にクラックが残留した.4.以上の条件で作成した焼結体の密度は,結合剤樹脂無添加のものに比肩するレベルまで改善した.5.製品形状を模した成形体は肉厚がありすぎるために熱脱脂時にクラックが発生する.そこで成形体に(最終形状品に近い)穴明け作業を行ったところ,樹脂添加により成形体強度が向上していたために,良好な切削加工が出来た.すなわち,今回開発した泥漿組成による成形体は,マシナブル成形体として取り扱えることが分かった.また,機械加工を施し,肉厚部分を極力減らした成形体は,クラックの抑制に効果があることが分かったが,完全にクラックの無い焼結製品を得るには至らなかった.
強迫性障害の神経回路の電気生理学的特性

線条体は行動の「動機づけ」に関わる黒質緻密部のドーパミンニューロンに直接相互に連絡するストリオソームと呼ばれるコンパートメントと、行動の「実行」に関わるマトリックスという名のコンパートメントからなる。強迫性障害(OCD)に関わるOCD回路は近年線条体のストリオソームというコンパートメントを重要な中継点とすることが明らかになってきた。ストリオソームの活動の異常な上昇は統合失調症やOCDに類似した「常同行動」を示すようになる。線条体のストリオソームからの生理学的な記録はチロシンヒドロキシラーゼを持つ細胞をGFPで光らせたマウス脳の切片を用いれば蛍光顕微鏡下に同定できるので可能である。本研究は、メタンフェタミン投与により作成したOCDモデルマウスの線条体ストリオソームからwhole-cellパッチクランプ法でストリオソームのシナプス可塑性を記録し、OCDではどのような生理学的変化が起こっているのかを明らかにし、これにより、OCDの病態生理と治療の可能性を探ることを目的とした。1週間にわたるメタンフェタミンの投与はマウスに明らかな常同行動を引き起こし、線条体ストリオソームの投射ニューロンにc-fosの発現の増加、マトリックスにc-fosの発現の低下を来した。mEPSCはコントロール群ではその大きさに違いはなかったが、頻度はストリオソームで有意に低かった。メタンフェタミンの慢性投与によって常同行動を発現したマウスの線条体mEPSCはストリオソームで大きさがコントロール群より大きい傾向が、逆にマトリックスではコントロール群より小さい傾向が見られた。頻度は両者とも変化はなかった。これらのことは、常同行動を発現した状態では、線条体ストリオソームにおいては興奮性入力の長期増強が、マトリックスにおいては長期抑圧が起こっている可能性を示すものである。この研究は主任研究者の定年退職により、1年で終了となった。
振動摩擦の周波数特性を利用した新規な触覚センサの開発

垂直振動を与えたすべり接触において、振動摩擦のメカニズムが理論的にも実験的にも明らかになった。その基本は、ヘルツの非線形接触による、振動中の接触荷重の変動とすべり摩擦の非線形性とが複雑に連動しあい、動摩擦中の接触荷重が平均荷重より減少することである。すなわち、振動摩擦の特性のほとんどは、動力学的に判断できることが明らかになった。その結果、振動による摩擦低減の周波数特性には接触部の凝着特性だけでなく変形特性も含まれており、この周波数特性を計測することにより触覚に関するマルチセンシングが可能になることも分かった。また、現にこの周波数特性に二重Kohonenネットワークフィルターを利用することにより各種材料の分類が出来ることも明らかにした。この触覚センサを進展させ、布地の特性評価といった微妙な風合い評価にまで適用できる可能性があることを実験的に示した。さらに、理論展開を進めることにより、振動を伴うヘルツ接触には多種類の非線形問題が含まれ、カオスの発生はもとより、確率共振現象の存在する可能性まで明らかになった。カオスの発生は摩擦の大幅な低減を招き、振動摩擦による触覚センサの感度向上に繋がることが明らかになった。また、本研究のターゲットである、触覚センシングとは直接的にはつながらないかもしれないが、極微小な振動をしている表面に、ランダムな振動体を押し付けた場合に、両者の振動が非線形接触を通じて大幅に増幅される現象が起こることを見出した。これを利用すると、超高感度な振動計が開発できる可能性がある。ピエゾ素子をスライダーに取りつけた,上下振動型摩擦試験機を試作し,上下振動の振幅や周波数と摩擦の関係を実験的に調べた.その結果振幅や周波数が摩擦に大きな影響を与える事が明らかになった。さらに,この周波数特性が相手材料の材質に大きく依存していることも明らかになった.そこで、振動と摩擦の関係のメカニズムを検討するため,単純な動力学的解析も試みた。すなわち、上下左右振動について連立の運動方程式をもとに、数値計算を行った結果,振動による摩擦力低減のメカニズムは大別すると4種類の動的接触状態に分類分けできることが明らかになった.これらは接触時の荷重条件の不均一性が反映した現象で,基本的には2種類の非線型特性に起因している.すなわち,接触部の変形の非線形性によるカオス的上下振動現象と接触時の界面の摩擦の非線形性である.このように,本年度の研究で振動と摩擦の関係が,理論と実験の両面からかなり明確になった.さらに,触覚センサとしての応用技術の基礎として,周波数特性から材質を推定するフィルターの製作に取りかかった.すなわち,摩擦の周波数特性の材質依存性のデータを教示データとして,ニューラルネットワークに学習させ,かなり良好な材質選別フィルターの製作に成功した.昨年までの主として振動摩擦実験による基礎研究で各種材料の振動摩擦特性が把握できた。また、振動による摩擦低減効果は上下左右振動の運動方程式により動力学的に解釈できることが明らかになった。今年度はその運動方程式を数値解析により詳細に検討した結果、摩擦の上下振動特性は横振動であるスティックスリップ現象と密接な関係があり、すべり始めの接触荷重はもとより、すべり運動中の平均接触荷重が死荷重に比べ減少することが摩擦低減の本質であることを突き止めた。ただし、ジャンピングを伴う振動摩擦のときは摩擦低減のメカニズムはもっと単純である。摩擦の振動周波数特性を支配するメカニズムが明確になったため、その特性が材料の凝着特性だけでなく機械的特性を反映していることが明らかになり、この特性を材質の分別に使うための理論的裏付けが得られた。そこで、昨年に引き続き、ニューラルネットワークによる非線形フィルターの構築の研究も平行に進めた。昨年の研究でKohonenネットワークを利用すると、かなり良好な選別用フィルターが得られることが分かったが、一部の試料で分類分けに失敗していた。今年度は、Kohonenネットワークを二重に使うことにより一つの失敗も起こらない理想的な選別フィルターが構築できることが明らかになった。本年度は本研究課題の最終年度にあたる。

昨年までの研究で振動摩擦のメカニズムが理論的にも実験的にも明らかになり、振動による摩擦低減の周波数特性には接触部の凝着特性だけでなく変形特性も含まれており、この周波数特性を計測することにより触覚に関するマルチセンシングが可能になることを示した。また、現にこの周波数特性に二重Kohonen-ネットワークフィルターを利用することにより各種材料の分類が出来ることも明らかにしてきた。今年度はこれをさらに進展させ、布地の特性評価といった微妙な風合い評価にまで適用できる可能性があることを実験的に示した。また、理論展開を進めることにより、振動を伴うヘルツ接触には多種類の非線形問題が含まれ、カオスの発生はもとより、確率共振現象の存在する可能性まで明らかになった。カオスの発生は摩擦の大幅な低減を招き、振動摩擦による触覚センサの感度向上に繋がることが明らかになった。また、本研究のターゲットである、触覚センシングとは直接的にはつながらないかもしれないが、極微小な振動をしている表面に、ランダムな振動体を押し付けた場合に、両者の振動が非線形接触を通じて大幅に増幅される現象が起こることを見出した。これを利用すると、超高感度な振動計が開発できる可能性がある。すなわち、本研究は今後このような複雑系への進展も考えられることが本年度の研究から明らかになった。
熱応力によるぜい性材料の曲線割断の研究

熱源を緩やかな曲線に沿って移動させれば,き裂が熱源移動軌跡に沿って進展し,直線的な熱応力割断の場合と同じように曲線割断が可能であることを実験およびシミュレーションから明らかにした.ガラス矩形板に炭酸ガスレーザを照射し,縁き裂を進廃させ,ガラス板中央付近で熱源進展経路を急に変更すると,き裂は熱源経路を正確にはたどらず熱源経路に内接する曲線を描きながら熱源に追従するが,加熱量や熱源速度に依存して進展の加速や遅延が発生した.このようなき裂進展挙動のシミュレーションを行い,き裂進展のタイミングや経路が実験とよく一致することを確かめた.その際き裂屈折条件として,進展量を仮定しき裂進展複のモードII特異性が消失するような角度に屈折するという条件を利用した.き裂先端のT応力の影響が考慮でき,推定されるき裂進展経路は滑らかになった.しかし,この方法では進展方向の決定に繰り返し計算が必要になる.ガラス円板の外周から半径方向に予き裂を導入し,縁から一定距離の円周上に炭酸ガスレーザを照射し移動させれば,き裂はその先端の角度位置に依存せず,熱源後方ほぼ一定の距離を保ちながら全周にわたり熱源を追従し,結果的に直径を減じた円板に加工することができた.このことはき裂長さに依存せず,同じような応力特異性が生じていることになるが,2次元非定常熱応力場の解析からこのことを確認した.き裂面の倒れ現象も見られ,3次元非定常熱弾性有限要素解析を通して,板厚内での熱応力分布を検討した.モードIIの応力特異性のためき裂進展経路が自由縁側にずれると,その箇所では主応力が板の面に対して傾いて作用しているためき裂面も傾くと予想される.温度変化を圧力中心に置換え,き裂先端位置によらずほぼ等しい応力特異性を得た.圧力中心による応力特異性評価を前もって準備しておけば,実験条件に対する準定常温度場を用いて熱応力特異性が簡便に算定できる.熱源を緩やかな曲線に沿って移動させれば,き裂が熱源移動軌跡に沿って進展し,直線的な熱応力割断の場合と同じように曲線割断が可能であることを実験およびシミュレーションから明らかにした.ガラス矩形板に炭酸ガスレーザを照射し,縁き裂を進廃させ,ガラス板中央付近で熱源進展経路を急に変更すると,き裂は熱源経路を正確にはたどらず熱源経路に内接する曲線を描きながら熱源に追従するが,加熱量や熱源速度に依存して進展の加速や遅延が発生した.このようなき裂進展挙動のシミュレーションを行い,き裂進展のタイミングや経路が実験とよく一致することを確かめた.その際き裂屈折条件として,進展量を仮定しき裂進展複のモードII特異性が消失するような角度に屈折するという条件を利用した.き裂先端のT応力の影響が考慮でき,推定されるき裂進展経路は滑らかになった.しかし,この方法では進展方向の決定に繰り返し計算が必要になる.ガラス円板の外周から半径方向に予き裂を導入し,縁から一定距離の円周上に炭酸ガスレーザを照射し移動させれば,き裂はその先端の角度位置に依存せず,熱源後方ほぼ一定の距離を保ちながら全周にわたり熱源を追従し,結果的に直径を減じた円板に加工することができた.このことはき裂長さに依存せず,同じような応力特異性が生じていることになるが,2次元非定常熱応力場の解析からこのことを確認した.き裂面の倒れ現象も見られ,3次元非定常熱弾性有限要素解析を通して,板厚内での熱応力分布を検討した.モードIIの応力特異性のためき裂進展経路が自由縁側にずれると,その箇所では主応力が板の面に対して傾いて作用しているためき裂面も傾くと予想される.温度変化を圧力中心に置換え,き裂先端位置によらずほぼ等しい応力特異性を得た.圧力中心による応力特異性評価を前もって準備しておけば,実験条件に対する準定常温度場を用いて熱応力特異性が簡便に算定できる.熱応力による曲線的なき裂進展を基本的に理解するため,まず熱源に対するき裂の追従性を実験的,解析的に検討した.100mm×100mm×1mmガラス板に炭酸ガスレーザを照射し,加熱により熱応力を発生させた。端部から発生した縁き裂を進展させ,ガラス板中央付近で熱源進展経路を急に変更したときのき裂進展の様子を観察すると,き裂は熱源経路を正確にはたどらず熱源経路に内接する曲線を描きながら熱源に追従する.このとき加熱量や熱源速度に依存して進展の加速や遅延が発生する.このようなき裂進展挙動を有限要素法による非定常熱伝導,熱応力解析から解釈した.すなわち,定常状態ではき裂先端は熱源後方を一定距離離れて追従するが,熱源速度が遅いほどその距離は小さい.そこで,一定速度で移動する熱源が直線からそれると,き裂線上に投影した熱源移動速度成分が小さくなることに相当し,き裂は加速して熱源により近づくことになる,また,.熱源経路の方向転換は経路によって囲まれた内側領域の温度を加熱領域温度と同等程度に上昇させ,あたかも熱源がそこに停滞しているような温度場を形成する.この温度場による圧縮応力場をき裂はしばらく突き抜けることができず,き裂進展が停滞すると考えられる.つぎにき裂進展のシミュレーションを行い,き裂進展のタイミングや経路が実験とよく一致することを確かめた.その際き裂屈折条件として,

(1)き裂先端の特異性のみを利用し,σ_θを最大にする方向に屈折する,(2)進展量を仮定しき裂進展後のモードII特異性が消失するような角度に屈折するという2種類を利用した.前者は圧縮のT応力の影響を考慮していないため,進展後屈折角度を修正するモードII異性が現れ,き裂進展経路がジグザグに推定される.後者はき裂先端のT応力の影響が考慮でき,推定されるき裂進展経路は滑らかである.しかし,進展方向の決定に繰り返し計算が必要になる.き裂進展前の特異応力場とT応力のみで進展後のモードII特異性が消失する方向を推定できる方法や進展距離を大きくとったとき曲線経路を推定できる方法等について研究を進める予定である.自由縁の影響を受けない広い板の中央部分では,熱源を緩やかな曲線に沿って移動させれぱ直線的な熱応力割断の場合と同じように割断が可能であることが昨年度の研究から確認できた.自由縁近傍でも同様な加工ができれば,円板状シリコンウエハの縁落し加工法として応用することができ,現状の研削加工に比べ省資源化につながる.そこで,実用技術として確立する目的で,まず,ガラスを用いて実験的,解析的に検討した.直径200mm,厚さ1mmのガラス円板の外周から予き裂を導入し,縁から10mm,5mm,3mmの円周上に炭酸ガスレーザを照射し,加熱により熱応力を発生させた.き裂はき裂先端の角度位置に依存せず,同じように全周に進展した.ただ,初期き裂導入時にき裂が分岐する現象,き裂進展経路が熱源移動軌跡より外周側になる現象,及び円弧状に進展するき裂面が板厚方向で倒れる現象が見られた.これらの問題点を理解し対策を立てるため,非定常熱応力場の解析を行った.外周部からの予き裂導入では,板の縁近傍で過大な熱応力場が形成されると,き裂進展に伴うひずみエネルギの解放が過剰になり,き裂面積を増加させるべくき裂が分岐していると予想される.このことから,予き裂導入に対して最適な大きさの熱応力場が存在することがわかった.進展経路の自由縁側へのずれは直線割断加工時にも現れる現象で,熱源移動軌跡上を進展するき裂先端の熱応力拡大係数を評価したところ,モードIIの特異性が現れた.これに対する対策は直線割断加工の場合と同様である.き裂面の倒れ現象も直線割断加工時に見られる.その原因が不明であったので,板厚方向にも要素を分割した3次元非定常熱弾性有限要素解析を通して,板厚内での熱応力分布を検討した.熱源進行方向に垂直な面内に,引張りの第1主応力が熱源直下の狭い領域を取り囲むように円周方向に発生している.モードHの応力特異性のためき裂進展経路が自由縁側にずれると,その箇所では主応力が板の面に対して傾いて作用しているためき裂面も傾くと予想される.今後割断加工経路のずれや加工面の倒れに対する対策について研究を進める予定である.自由縁の影響を受けない広い板の中央部分ではもちろん,自由縁近傍でも熱源を緩やかな曲線に沿って移動させれば,き裂が熱源移動軌跡に沿って進展し,直線的な熱応力割断の場合と同じように曲線割断が可能であることが実験により確認できた.また,直径200mm,厚さ1mmのガラス円板の外周から半径方向に予き裂を導入し,縁から10mm,5mmの円周上に炭酸ガスレーザを照射し移動させれば,き裂はその先端の角度位置に依存せず,熱源後方ほぼ一定の距離を保ちながら全周にわたり熱源を追従し,結果的に直径を減じた円板に加工することができた.このことは初期き裂導入位置からのき裂長さに依存せず,どこでもき裂先端で同じような応力特異性が生じていることになる.
企業活動に対する刑事法の総合調整機能の研究

不等な経済活動・企業活動が増加し、それに対する社会一般の評価も明らかに変化してきている今日の状況にあって、さまざまな刑罰法規が全体として適切な規制を実現していると言えるのか。本研究は、刑事法による総合的な規制のあり方、言わば、刑事法の企業活動に対する総合調整機能はどうあるべきであるのかを検討することを目的とした。この目的のために、(1)現在の企業のあり方についての議論を検討した上で、現在の民事法・行政法的規制の現状を認識し、そのあり方を検討する、(2)既存の刑罰法規が現実にどのように活用されているのかを検討し、そこに生じている問題点を分析する、そして、(3)本研究の対象となる刑罰法規-刑法、商法、証券取引法、独占禁止法、不正競争防止法、税法等-のさまざまな犯罪を類型化するという作業を試みた。その結果、(イ)民事法的・行政法的規制が類型的に不十分であるとみられる場合に、刑罰法規が適用される例が多いという傾向が存在していること、(ロ)刑罰法規相互の間で、その解釈に影響を及ぼしている例がみられる(贈賄のために支出された会社の金銭は、その行為が会社の利益のためになされたものであっても、背任罪における財産上の損害を構成するという解釈等)ことを指摘することができる。(イ)は、ある意味で刑罰という制裁の補充性にかなっていると言える。しかし一方で、このような場合には刑罰法規の解釈が拡張的になされる傾向にあるが、これは妥当か、(ロ)は、それ自体は、総合的な刑事法規制を達する端緒とはなりうるが、現実に、各刑罰法規の性質や、相互の関係に合致しているのか、とい問題が存在していると言えよう。そして、(ハ)さまざまな犯罪の類型化にはいくつかの方法が考えられるが、それぞれに長所・短所があることを認識した。今後は、企業のあり方との関連でさらに議論を深める努力をする所存である。
肝細胞膜に存在する肝細胞増殖促進因子の精製

ラット肝細胞膜にはラット初代培養肝細胞の増殖を抑制する因子のみならず、増殖促進作用を有する蛋白性因子が存在する。本因子はEGF,insulin或はHGFの作用を増強する肝細胞特異的なcomitogenで,その細胞周期における作用点はGi期の中期または後期と推定された。本因子(の活性部位)は,細菌性コラゲナーゼ処理や各種界面活性剤,有機溶媒によって可溶化されると推定された。肝切除後の肝細胞膜の増殖促進活性の推移から,PMに存在する増殖促進因子は生体内においても肝細胞増殖に関与するものと推定された。肝細胞膜の増殖関連因子を同定し,肝細胞増殖との関連を明らかにしていくことが今後の課題である。【.encircled1.】肝細胞膜の肝細胞増殖促進因子の部分精製及びこれを認識する抗血清の作製当初は、肝細胞膜可溶化分画をさらに部分精製し、それを用いて抗血清を作製しようと計画し、陰イオン及び洋イオン交換樹脂カラム、糖蛋白に特異性の高いアフィニティカラム等で部分精製の進展を目指したが、カラム操作による収率の低下等の要因から部分精製は困難であった。このため、肝細胞膜、及び、その可溶化分画を用いて抗血清の作製に着手した。その結果、本因子の作用に拮抗する抗血清作製に成功した。この抗血清は多数の肝細胞膜蛋白を認識するが、肝細胞膜を可溶化して得た本因子を含むと考えられる部分精製分画については、認識する蛋白は約十種であることがImmunoblottingにより確認された。【.encircled2.】肝細胞膜の肝細胞増殖促進因子の作用機序の検討肝細胞膜及びTGF-βをG_1期後期の肝細胞に作用させると肝細胞膜はTGF-βの増殖抑制作用を著明に軽減させた。TGF-βの作用は主としてG_1期後期におけるRb蛋白のリン酸化の抑制を介するものと考えられている。肝細胞膜の増殖促進因子の作用点がTGF-βの情報伝達系に関連するG_1期後期であることが改めて示唆された。TGF-βは生体内でも肝細胞増殖に抑制的に作用しうるサイトカインの一つとして重要視されつつある。また増殖点からも本因子の意義が注目される。1,肝細胞膜に存在する増殖促進因子を可溶化する方法を確立した。この抽出分画を分析したところ、数十種の蛋白を含む粗精製分画であることが判明した。そこで、カラム操作により因子の精製を行なったがこの過程は困難を極めた。その理由は操作中に生じる非特異的な蛋白喪失による分画の活性低下と考えられた。そこで、粗精製分画を用いて家兎を免疫し、本因子に対応する抗体の作製を試みた。得られた抗血清は二十数種の膜蛋白を認識する非特異なものであったが、ラット肝細胞のDNA合成を抑制したことから、本因子を認識する可能性が示唆された。更に本抗血清はラット培養肝細胞を立方状の生体内肝細胞に類似した形態に誘導することが判明した。これらの因子に特異的な抗体を得るため、モノクローナル抗体作製を開始した。現在のところ肝細胞膜の増殖促進作用を抑制する抗体は得られていない。しかし、培養肝細胞の形態変化をもたらす抗体を産生するクローンの発生が認められた。惜しくもこのクローンは培養の過程で死滅したが、モノクローナル抗体により同様な肝細胞の形態変化が生じたことは、単一の蛋白が肝細胞の形態形成に大きな役割を果たすことを示唆する。今後も、同様の抗体の作製を続ける予定である。2,肝細胞膜に存在する増殖促進因子は、TGF-βによる肝細胞の増殖抑制をほぼ完全に軽減した。TGF-βの増殖抑制の作用機序はG_1期後期と推定されている。本因子は、当初からS期の10時間前のG_1期後期と推定されていたが、この仮説はTGF-βの作用との拮抗により支持された。3,肝細胞の膜蛋白であるTGF-αの肝再生における意義を臨床例での血中濃度の変動、in vivo及びin vitro双方の動物実験により検討した。TGF-αの血中濃度は肝再生の良い指標と考えられ、肝内TGF-α量もこれとよく相関した。また、TGF-αはautocrineの機序により、肝細胞増殖に促進的に働くものと推定された。
周辺地域における海岸観光地の存立基盤と適正利用に関する比較研究

本研究は、周辺地域における観光地域の存立基盤を解明し、日本のみならず太平洋沿岸に広がる海岸観光地を分類・体系化するとともに、海岸観光地の課題を検討し、その適正利用メカニズムについて検討することを目的としている。島嶼地域にみられるような周辺地域の新興海岸観光地は、急激な観光地開発や観光産業に依存した政策・開発により、既存のコミュニティの破壊や経済リスクの上昇などの問題が生じやすい特徴がある。本研究の初年度である平成30年度は、周辺地域における海岸観光地の存立基盤を解明するために、土地利用や就業構造をはじめとした各種統計資料やデータを収集した。平成30年度の具体的な成果としては、各種統計データの収集と分析、および関連する内容について学会発表を実施した。研究における基礎的資料となる八重山諸島の統計データの収集や整理を実施するとともに、それらを活用してGIS(地理情報システム)データの構築と分析を行った。さらに、平成30年度には国際学会における発表や記事の執筆など、調査や研究の成果の公表にも取り組んだ。関連する国内学会にも参加し、自身の研究領域について議論を深めるとともに他分野の研究者とも幅広い議論を行った。次年度は、平成30年度に収集したデータの経年変化を検討することで海岸観光地の展開過程とその地域的な傾向を明らかにする。これと並行して、沖縄県の八重山諸島に一定期間滞在してフィールドワークを実施する予定である。研究計画の初年度である平成30年度は、研究の基礎的資料となる統計データの収集や整理、およびGISデータの構築は概ね予定通り実施することができた。また、GISを用いたマクロスケールの分析についても進展させることができた。しかし、当初予定していた八重山諸島における現地調査は実施していない。これは、当初予定していた調査日程が八重山諸島における観光シーズンと重なっていたためであり、次年度に調査を実施することにしたことが理由である。今後の研究計画としては、平成30年度に予定していた八重山諸島における現地調査を実施する。これと並行し、当初から予定していたGISを用いたマクロスケールにおける分析を進展させる。次年度使用額が生じた理由は、平成30年度に予定していた八重山諸島における現地調査を実施しなかったからである。次年度の使用額については現地調査にともなう旅費、および所属研究機関の移動にともなう研究環境の整備に使用する予定である。