hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
進行性岩盤斜面すべりにおける薄層すべり面粘土の経時的強度発現プロセスの実証的解明〜多数のすべり破壊事例を事後解析すると、有効粘着力の発現プロセスに疑問が生じる〜

軟岩斜面がすべり破壊を起こすかもしれない、もしくは起こしてしまった現場から、すべり面に挟在するすべり粘土を不攪乱状態で採取し、強度試験に供しようとする場合、通常数ミリから数十ミリの厚さしかないすべり粘土を3軸試験機にセットすることが難しい。3軸試験にくらべて精度的に劣るとされてきた一面せん断試験機になら薄層の供試体でもセットできるため、一面せん断試験の力学的な問題点の解明にあたってきたが、試験結果の理論的な解釈がほぼ満足すべき段階にまで到達した。等体積一面せん断試験から得られる有効応力経路と内部摩擦角が、3軸試験から得られるものと定量的にどのように異なり、両者の相互関係がいかなる理論式で与えられるのかが解明された。これにより、一面せん断試験の結果から3軸試験の結果を理論的に推定することが可能になり、軟岩斜面のすべり破壊機構を研究するうえでの実証的な方法論の有効性をさらに高めることができた。等体積一面せん断試験から得られた有効応力表示での強度定数のなかで、過圧密状態に対応する垂直応力のもとで実測される粘着力成分を、現場でのすべり破壊に適用すると非現実的な高い安全率が算定される。現場での垂直応力が明らかに過圧密状態に対応するような場合に対しても、同様の傾向がみられ、その解釈が問題となっていた。いくつかの現場試料について実験を繰り返したところ、せん断直前に水を作用させると、粘着力成分が消えてしまうらしいことが分かった。現場で軟岩斜面が崩壊するときには、降雨などの影響によって地下水位がたかくなっていることが多いという事実と較べあわせると、地下水位の上昇によってすべり岩体に働く外力が大きくなるだけでなく、粘着力成分を失うことによって強度そのものが大きく低下しているという仮設を提起することができた。軟岩斜面がすべり崩壊を起した2ケ所の現場から、すべり粘土をできるだけ不撹乱な状態で採取し、これをKo圧密・等体積一面せん断試験に供した。得られた有効応力経路および有効せん断抵抗角・有効粘着力を、有限変形理論を用いた有限要素解析の結果と比較照合した。数値解析に必要な材料パラメータを同定するため、等体積一面せん断強度の理論値を導き、これを3軸圧縮非排水強度の理論値とくらべて、実験データを整理した。こういった一連の作業から得られた成果として、いままで未解明であった一面せん断試験の変形局所化特性が実験結果におよぼす影響を明らかにすることができた。これによれば、従来から危倶されていた変形の局所化やサイド・フリクションの影響が思いのほか小さく、等体積一面せん断試験による実験結果の信頼性が相当に高いことが確認された。等体積一面せん断試験から得られる有効せん断抵抗角と、非排水3軸圧縮試験から得られる有効せん断抵抗角との関係が明らかになったことにより、研究上の目的に対して等体積一面せん断試験の有効性が確認された。すべり粘土は通常数ミリから数十ミリの厚さしかないから、実験装置として信頼性の高い3軸試験装置にセットすることが不可能であるが、薄い厚さの試料を実験することができる一面試験装置を使っても信頼性が低くないことが確認され、研究遂行上の最大の問題点を克服できた。これにより軟岩斜面の進行性すべり破壊のメカニズムを定量的に調査することが可能になったので、現在斜面崩壊を生じた現場の安定解析を実施しているところである。軟岩斜面がすべり破壊を起こすかもしれない、もしくは起こしてしまった現場から、すべり面に挟在するすべり粘土を不撹乱状態で採取し、強度試験に供しようとする場合、通常数ミリから数十ミリの厚さしかないすべり粘土を3軸試験機にセットすることが難しい。

3軸試験にくらべて精度的に劣るとされてきた一面せん断試験機になら薄層の供試体でもセットできるため、一面せん断試験の力学的な問題点の解明にあたってきたが、試験結果の理論的な解釈がほぼ満足すべき段階にまで到達した。等体積一面せん断試験から得られる有効応力経路と内部摩擦角が、3軸試験から得られるものと定量的にどのように異なり、両者の相互関係がいかなる理論式で与えられるのかが解明された。これにより、一面せん断試験の結果から3軸試験の結果を理論的に推定することが可能になり、軟岩斜面のすべり破壊機構を研究するうえでの実証的な方法論の有効性をさらに高めることができた。等体積一面せん断試験から得られた有効応力表示での強度定数のなかで、過圧密状態に対応する華直応力のもとで実測される粘着力成分を、現場でのすべり破壊に適用すると非現実的な高い安全率が算定される。現場での垂直応力が明らかに過圧密状態に対応するような場合に対しても、同様の傾向がみられ、その解釈が問題となっていた。いくつかの現場試料について実験を繰り返したところ、せん断直前に水を作用させると、粘着力成分が消えてしまうらしいことが分かってきた。現場で軟岩斜面が崩壊するときには、降雨などの影響によって地下水位がたかくなっていることが多いという事実と較べあわせると、地下水位の上昇によってすべり岩体に働く外力が大きくなるだけでなく、粘着力成分を失うことによって強度そのものが大きく低下しているのかもしれないという仮設が現実味をおびてきた。現在この仮説の検証に当たっているところである。軟岩斜面がすべり破壊を起こすかもしれない、もしくは起こしてしまった現場から、すべり面に挟在するすべり粘土を不撹乱状態で採取し、強度試験に供しようとする場合、通常数ミリから数十ミリの厚さしかないすべり粘土を3軸試験機にセットすることが難しい。等体積一面せん断試験から得られた有効応力表示での強度定数のなかで、過圧密状態に対応する垂直応力のもとで実測される粘着力成分を、現場でのすべり破壊に適用すると非現実的な高い安全率が算定される。いくつかの現場試料について実験を繰り返したところ、せん断直前に水を作用させると、粘着力成分が消えてしまうらしいことが分かった。現場で軟岩斜面が崩壊するときには、降雨などの影響によって地下水位がたかくなっているごとが多いという事実と較べあわせると、地下水位の上昇によってすべり岩体に働く外力が大きくなるだけでなく、粘着力成分を失うことによって強度そのものが大きく低下しているという仮設を提起することができた。
リモート・現場測定法統合による大気中HONO, NO2同時高度分布計測と起源解明

2014年冬・夏、2016年冬に横須賀において、大気中HONOとその生成に関与するNO2に関して、リモート計測(MAX-DOAS法)と、地表濃度の直接計測(LOPAP法、CAPS法)を行い、存在高度範囲と生成過程を解析した。地上計測ではHONO/NO2比は冬季には夜間で2-4%、日中で1-2%,夏季には夜間で1-2%,日中は2-3%程度であった。NO2からのHONO未知生成速度の日中極大は、冬・夏に0.2, 0.5 ppb h-1と推定され、水蒸気や光分解、炭素性粒子の関与が示唆された。また、OHラジカルの生成源として、HONOの光分解はオゾンの光分解より重要であることが指摘された。対流圏大気中において亜硝酸(HONO)ガスは、光分解することで大気の酸化力を決定するOHラジカルを生成する重要性を持つが、その生成過程や存在高度範囲は把握されていない。本研究では、HONOとその生成に関与する二酸化窒素(NO2)に関して、粗い高度分布を計測するリモート計測法(MAX-DOAS法)と、地上付近の大気の濃度を計測する方法による同時観測から、存在高度範囲と生成過程を解析することを目的とする。これまでに、冬季・夏季において、HONO, NO2の地上・リモート同時集中観測を横須賀において実施し、観測データをとりまとめた。エアロゾル粒子数濃度や光分解速度定数(J値)の測定も同時に行った。MAX-DOAS法では、差分吸収度を求める際に用いる吸収断面積や波長範囲について最適化と不確かさの評価を進めた。HONOの地上計測に用いるLOPAP(LOng Path Absorption Photometer)法では、装置の整備改良や送液の安定化、ガスサンプリングの際のアーティファクト軽減にも注力し、連続測定を実施した。得られた時系列データについて、地上測定法とリモート測定法との比較を行った。冬季のNO2ではMAX-DOAS法から導出した地上量と、地上測定法(CAPS法)での値との一致度が高かったが、夏季にはやや不一致度が高まる傾向があり、MAX-DOAS法での高度分布導出方法に関する改善の指針を得た。HONOについてはNO2と正相関する濃度変動を示し、HONOの生成過程を今後解析するための基礎となる情報を得た。本研究ではHONOとその生成に関与する二酸化窒素(NO2)に関して、リモート計測法(MAX-DOAS法)と、地上付近の大気の濃度を計測する方法による同時観測から、存在高度範囲と生成過程を解析することを目的とした。横須賀における同時観測は、2014年冬・夏に加え、2016年冬にも新たに実施し、観測データをとりまとめた。LOPAP(Long Path Absorption Photometer)法では、送液部なども含め、より安定的にHONOの地上計測データを取得できた。この地上観測を指標とすることで、MAX-DOAS法で差分吸収度を定量する際の各種パラメータを最適化した。その際、マックスプランク研究所が主体として行っている相互比較で用いられているパラメータ等も参考にした。MAX-DOAS法から得られる高度分布情報とLOPAPの地上計測とを合わせて、存在高度範囲について考察した。CAPS法や行政モニタリングの地上NO2データとHONOの時間変動は良く対応しており、地上計測ではHONO/NO2濃度比は冬季には夜間で2-4%、日中で1-2%,夏季には夜間で1-2%,日中は2-3%程度であった。NO2からのHONO未知生成プロセスを探索するため、[HONO]*j(HONO)/[NO2]値とあらゆる測定項目との相関を解析した。また、OHラジカルの生成源として、HONOの光分解由来の速度とオゾンの光分解由来の速度との比較を行った。難しいと予想されたHONOの地上連続測定を実施でき、冬季・夏季における濃度値を得ることができた。リモート計測と地上測定を統合した濃度高度分布の導出法については、着手した段階であるが、次年度データ解析に集中することで成果を挙げることができる段階に達したと考えられるため。大気化学計測の不確かさを見極め、それを適切に考慮した形で、リモート計測と地上測定を統合して濃度高度分布を導出する。適切な解析期間を選び、重点的な解析を実施することとする。得られた濃度分布を元に、HONOの生成過程について解析を進める。

計測や高度分布導出を安定化させる方法について、検討を重ねる必要が生じ、物品の購入を次年度に実施したほうが成果を充実化することができると考えられたため。LOPAP法での計測の安定化のため、送液部分の改善について検討を進めた上で、改良のために必要な物品の購入に充てる。また、安定的な高度分布の導出を行うための方法を確立し、ソフトウェア等の物品を購入する。
アスパラギン結合型糖鎖生合成に関連するヒト新規糖転移酵素遺伝子の単離の試み

本研究は、ホモロジー・クローニング法と、発現クローニング法の2つのアプローチにより、リピド中間体生合成過程で働く新規のヒト糖転移酵素遺伝子を単離することを目的とした。ホモロジー・クローニング法による目的遺伝子の単離に関しては、酵母においてリピド中間体生合成過程に働くマンノース転移酵素の遺伝子であるALG2を利用することにした。まず酵母ゲノムDNAを鋳型としたPCRにより全長約1.9kbのALG2遺伝子をクローニングし、これをプローブとして、2種類のヒト肝臓cDNAライブラリーの検索を行った。2.6×10^5クローンを検索した結果、最終的に6クローンを単離した。そのうちの3クローンについて塩基配列を解析したところ、それぞれUDP-glucronosyltransferase、Gastrin binding protein、Mitochondrial enoyl-CoAHydrataseの遺伝子の一部であることが判明した。現在、残りの3クローンについて塩基配列決定を行っており、終了次第、翻訳領域の検索、遺伝子データベースの検索を行う予定である。発現クローニング法による目的遺伝子の単離に関しては、X線照射したヒトHeLa細胞とG258変異株を細胞融合し、温度感受性からの回復を指標に第1次形質転換株を3株単離した(XR-2,-6,-8,株)。これらXRクローンについてAlu PCRを行ない、ヒト染色体断片の存在を確認するとともに、[2-^3H]マンノースの取り込み実験により、リピド中間体生合成変異からの復帰を確認した。次にXRクローンにおける目的遺伝子を含むヒト染色体領域をさらに限定するため、XR-6株にX線を照射しG258変異株と融合して第2次形質転換株を5株単離した(WXR-6-2,-7,-9,-10,-12株)。これらWXRクローンについて[2-^3H]マンノースの取り込み実験により、リピド中間体生合成変異からの復帰を確認するとともに、Alu PCRを行なったところ、約1.3kbの増幅ヒトDNA断片が共通に検出された。現在、この共通断片をクローニングし塩基配列を決定している。今後、このヒトDNA断片をマーカーとして、YACライブラリーを検索し目的遺伝子の単離を試みる予定である。
衛星搭載ミリ波降雨レーダに及ぼすグラウンドクラッタの影響評価に関する研究開発

将来の人工衛星搭載用ミリ波降雨レーダの降雨エコーに混入してくるグラウンドクラッタの影響を定量的に評価する基礎データを得るために、実験室レベルで地表面の規格化レーダ散乱断面積を測定するためのミリ波散乱計のシステム設計を行い、それに基づいてネットワークアナライザをベースとした35.5GHz帯のステップ周波数方式の偏波散乱計を開発した。地表面の散乱波は、地表面の粗さと土壌含水率によって散乱特性が変化するために、これらをパラメータとした散乱実験を実施するにあたり、土壌のサンプルを載せて360°回転可能なターンテーブルの製作を行った。また散乱計を設置する架台を整備した。架台は、高さが可変であると共に、散乱計から発射される電波の土壌への入射角が0°90°の範囲にわたり可変となるように設計されている。また、散乱計を制御し、送受信偏波を切り替えると共に、取得データを収集、処理、表示するための計算機とソフトウェアを整備した。被測定対象物である土壌の粗さを測定するためのレーザ変位計およびレーザ変位計設置用架台、土壌の複素誘電率測定装置と測定用のソフトウェアも整備した。土壌の体積含水率は、土壌を乾燥させて、乾燥前後の重量を測定し、重量含水率を求め、体積含水率に換算した。土壌の複素誘電率の測定は、体積含水率をパラメータとして測定した。複素誘電率測定の校用には、複素誘電率の値が既知のサファイアを用いた。土壌の散乱実験においては、規格化散乱断面積の入射角依存性を測定し、Integral Equation Model等の理論値と比較したが、比較的良い一致を示した。また入射角が10°の場合、規格化散乱断面積は、地表面の粗さにはあまり依存せず、含水率の増加に比例して増加するという結果が得られた。また、規格化散乱断面積の値を仮定して、将来の35.5GHz降雨レーダに及ぼすグラウンドクラッタの影響を計算機シミュレーションによって算出した。将来の人工衛星搭載用ミリ波帯降雨レーダの降雨エコーに混入して来るグラウンドクラッタの影響を定量的に評価する基礎データを得るため,実験室レベルで地表面の規格化レーダ散乱断面積を測定するミリ波帯散乱計の設計と製作を行った。次世代の衛星搭載降雨レーダはその観測精度向上等のために,既存の13.8GHzに加えて35.5GHzを加えた2周波レーダとすることが望まれている。そのため,中心周波数として,35.5GHzを選定し,ネットワークアナライザを利用したステップ周波数レーダ方式により,偏波散乱計を構成することとした。その具体的な設計では,地表面に対するレーダ方程式を用い,アンテナ(標準円錐型アンテナ)の地表面上におけるフットプリントの重なり面積を考慮した受信電力の評価式を導出した。その数値計算結果を元に,水平・垂直の2つの偏波及びその交差偏波に対して広いダイナミックレンジを有するようプリアンプのゲインを決定し,偏波及びアンテナ入射角の自動調節可能な偏波散乱計の製作を行った。また,地表面による散乱波は,表面粗度及び土壌含水率により散乱特性が異なるため,サンプルを行う地表面粗度及び含水率が実際の計測において一定の特性を有するよう360度回転可能なターンテーブルの製作を行った。その結果,平成13年度において,次世代型人工衛星搭載ミリ波帯降雨レーダの設計に必要なグラウンドクラッタ影響評価データを収集する35.5GHz帯偏波散乱計の構築を行うことができた。昨年整備した35.5GHz帯偏波散乱計を用いた土壌を対象とした散乱実験を実施するために、散乱計を設置する架台を整備した。

架台は、高さが可変であると共に、散乱計電波の土壌への入射角が0゚90゚の範囲にわたり可変となるように設計されている。35.5GHz帯偏波散乱計を制御し、送受信偏波を切り替えると共に、取得データを収集、処理、表示するための35.5GHz帯偏波散乱計制御、データ収集・処理・表示装置を整備した。また、このためのデータ収集・処理・表示を行うソフトウェアを作成した。また実験用の被測定対象物を設置し、回転させながら方位角方向に独立なサンプルを収集するためのターンテーブル周辺からの不要な散乱波を吸収するためのミリ波帯電波吸収体の壁を製作した。これらの実験用装置の整備と共に、被測定対象物である土壌において散乱実験に影響を与える物理的なパラメータである、土壌の粗さを測定するためのレーザ変位計およびレーザ変位計設置用架台、土壌含水率を測定するための土壌水分計を整備した。これらの35.5GHz帯散乱計システムの整備ならびに被測定対象物の散乱に影響を及ぼす物理的パラメータデータを取得する装置の整備を行うと共に、装置の校正用器具を試作した。校正器具を用いて偏波散乱計の校正実験を実施すると共に予備的に散乱実験を実施し、35.5GHz帯散乱計システムが設計どおりの機能・性能を満たしていることを確認した。昨年度整備した35.5GHz帯偏波散乱計システムを用いて、土壌を対象とした散乱実験を本格的に実施した。実験においては、散乱に影響を及ぼす重要な物理パラメータである土壌の表面粗さと体積含水量を人為的に変化させて、一定の入射角の条件の下でターンテーブルを回転させながら方位角方向に平均した受信電力を取得した。土壌の表面粗さは、昨年度整備したレーザ変位計を用いて精密に測定した。また、土壌の体積含水率は、土壌を乾燥させて、乾燥前後の重量を測定し、重量含水率を求め、体積含水率に換算した。土壌の体積含水量は、土壌の複素誘電率を大きく変化させ、その結果規格化散乱断面積の値に大きな影響を及ぼす。土壌の複素誘電率を精密に測定することは、規格化散乱断面積の実験値と理論値を比較するために不可欠となる。このため、今年度は、複素誘電率測定装置を整備して、35.5GHz帯の複素誘電率を体積含水率を変化させながら測定した。測定した受信電力よりレーダ方程式に基づいて、地表面の規格化散乱断面積のデータを算出した。このようにして、土壌の含水量と粗さを変化させながら入射角の関数として規格化散乱断面積の値を測定した。実験では、規格化散乱断面積の入射角依存性を測定し、Integral Equation Model等の理論値と比較したが、比較的良い一致を示した。また入射角が10度の場合、規格化散乱断面積は、地表面の粗さにはあまり依存せず、含水率の増加に比例して増加するという結果が得られた。また、植生を対象とした散乱実験も予備的に開始した。さらに、現在のホーンアンテナを2倍の開口径のレンズホーンアンテナに置き換えて、屋外実験にも耐える35.5GHz帯偏波散乱計システムに改修し、来年度実施予定の屋外実験に備えた。昨年度に引き続き、整備した35.5GHz帯偏波散乱計システムを用いて土壌を対象とした散乱実験を実施した。
物語説得のプロセスモデルの構築－物語への移入に注目した検討

本研究課題では、物語説得のプロセスを解明することを目的として、実験研究、調査研究、文献レビューを実施した。先行研究により、物語説得の強さが物語への移入(物語に没頭すること)に規定されることがわかっているが、本研究課題での文献のレビューの結果、移入の説得的影響は疑念抑制などの思考の変化を介するものと、感情の変化を介するものに分けられることが示された。この内思考の変化を介する態度変化の実証的証拠はあまり得られなかったが、感情と物語説得の関連を示す実験結果は複数の研究で得られた。加えて、物語に没頭しやすい者は態度が不安定になる可能性や、物語接触が潜在的な態度に及ぼす影響も検討した。平成26年度は物語説得に関する調査研究を1件、実験研究を2件行った。調査研究ではインターネットでのパネル調査を実施して、物語説得の被影響性の個人差と物語への移入の個人差、衝動性、休日の娯楽活動との関連などを検討した。この結果はアメリカ性格と社会心理学会で研究発表を行い、現在論文執筆中である。また、実験研究では主題プライミングが物語説得に及ぼす影響を検討したほか、IATを用いた物語説得研究の予備実験を行った。主題プライミングの実験は平成27年度日本心理学会にて発表予定である。また、IATを用いた予備実験については、平成27年度に引き続き実施し、本実験につなげる予定である。平成27年度は実験研究を2件、調査研究を1件、学会発表を2件(そのうち海外発表を1件)、論文投稿を2件実施した。実験研究の一つ目は、前年度に行ったパネル調査の手続きを参考とする、物語説得における被影響性と個人差の関連を調べる質問紙実験を実施した。実験研究の二つ目は、2012年に発表した研究の独立変数の操作方法を変更した追試を実施した。調査研究はBusselleらによって作成されたnarrative engagement尺度の翻訳共同研究を実施した。前年度に関西社会心理学研究会で結果の一部を発表した主題プライミングの実験は追加分析を行って日本社会心理学会で学会発表を実施したのち、四天王寺大学紀要に投稿した(2016年3月に刊行)。2016年1月には前年度のパネル調査の再分析結果について、アメリカ性格と社会心理学会で発表を行った。また、物語説得研究の展望論文を執筆し、「心理学評論」誌に投稿した。こちらは現在審査中である。前年度中の投稿がかなわなかった物語説得の展望論文の投稿ができたこと、昨年度に実施した研究について学会発表と論文投稿の両方ができたこと、3度のデータ収集ができたことから、順調に進展していると評価した。ただし、実験研究については統制された刺激の準備に若干の遅れが生じているため、その点に留意しつつ同様のペースで今年度も進めたい。平成28年度は実験研究を2件と学会発表1件、論文執筆・修正を3件実施した。実験研究の1件目では、物語への移入が物語内で仄めかされる価値観に対する態度および物語の登場製品に対する評価に及ぼす影響を検討した。本実験はこれまでに行ってきた物語への移入の説得的影響を検討する研究の追試に該当する。移入の操作は文章表現に注目させるか(移入低を想定)、登場人物の感情に注目させるか(移入高を想定)で行った。実験の結果、感情に注目した参加者は表現に注目した参加者と比べて物語に移入していた。態度項目の一部は移入得点と有意傾向で正の相関を示し、移入するほど物語で仄めかされる価値観に同意していた。広告評価では、片方のパターンでのみ感情注目条件の参加者が表現注目条件よりも関連製品をポジティブに評価した。実験研究の二件目では、登場人物に対する同一視を潜在連合テストで測定するGabriel & Young(2000)の追試実験をマンガを用いて行った。その際、孤独をプライムする条件を加え、自己と登場人物の連合が孤独を意識することで強まることを予測した。実験の結果、物語接触後は登場人物のカテゴリ(忍者)と自己の連合が強まったが、孤独感や移入の影響は見られなかった。また、社会的孤立を導出する手続きについて検討した研究を学会発表し、操作について意見交換も行った。論文執筆・投稿では、物語説得のレビュー論文の査読が返却されたため、原稿を修正し、再投稿した。この論文は心理学評論誌に掲載された。また、平成26年度に実施した昔話接触が高齢者に対する潜在的偏見に及ぼす影響を検討した実験研究が四天王寺大学紀要に掲載された。最後に、再分析を行っていた物語への移入が関連・非関連広告の評価に及ぼす影響について検討した実験研究を論文化し、投稿した。平成26年度に予定していたレビュー論文の投稿が遅れているが、投稿準備はほぼ完了している。年間3回の研究実施はほぼ予定通りである。

2015年度は潜在尺度を用いた研究と疑念の抑制を調べる研究が実施できなかった。これらはプロセスモデルを構築する上で重要であるため、本年度中(できれば前半)に実験研究を実施する。少なくとも一つは実施して、その結果を海外学会で発表する。また、初年度に実施したパネル調査を海外学会誌に投稿する(現在執筆中)。そのほか、本年度が科研費の最終年度であるため、3年間の研究成果をふりかえり、今後の課題を明らかにしたい。社会心理学平成27度は特に潜在測度を用いた物語説得の検討をすすめていく予定である。具体的には物語への移入と登場人物に対する同一視、主題や登場製品に対する態度の関連について検討するほか、物語が潜在態度にも影響を及ぼすのかどうかを主にIATを用いて実施予定である。加えて、平成26年度に実施した研究の論文投稿を予定している。余力があれば調査データをサンプルをしぼってとりなおし、物語説得の被影響性と物語の感情価について検討を行う予定である。当初予定していたよりも旅費がかからなかったため、差額が1796円生じた。当初予定していたよりも旅費がかからなかったため、差額が22933円生じた。学会や研究会に積極的に出かけて情報収集に努める予定である。
実環境下での単極脳波信号を入力としたアーチファクトフリーシステムの実現

本研究では、実環境で生じる様々なアーチファクト、特に眼球由来の眼電アーチファクトが混入した場合に着目し、その混合信号から脳波成分を抽出することを目的としている。この時、対象の信号は単極のみであり、リファレンス信号など追加の電極は使用しない。さらに、抽出した脳波成分の識別能力を明らかとし、オンラインシステムとしての処理許容時間内で識別結果の出力まで行える信号分離アルゴリズムの提案および実装を目的としている。ただし、この手法はオフラインでの処理が対象となっている。これは辞書学習ベースの行列分解手法の計算コストが高いため、オンラインシステムに求められる処理許容時間内での出力が難しいためである。2018年度は運動想起、2019年度はSSVEPを対象とした計測プロトコルを実施し、オンラインでの精度を検証することを試みたが、SSVEPの提示周波数の厳密さを実現するまでに時間がかかり、データ計測が終了したのが、2019年2月であったため、研究目的のもう半分である「システムの提示許容時間内で識別結果の出力までを行える信号分離アルゴリズムの提案及び実装」は現在進行中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,実環境で生じる様々なアーチファクト,特に眼球由来の眼電アーチファクトが混入した場合に着目し,その混合信号から脳波成分を抽出することを目的としている.さらに,抽出した脳波成分の識別能力を明らかにし,オンラインシステムとしての処理許容時間内で識別結果の出力までを行なえる信号分離アルゴリズムの提案および実装を目的としている.本年度では,アーチファクト除去手法の基本的な処理フローを決定した.眼電アーチファクトは基本的に波形が似ていても,そのときの眼球の動き方,瞼の閉じ具合によって波形が微妙に異なる.眼電アーチファクトの基本的な波形を表現しつつ,様々なスケールに対応させるために,辞書学習ベースのフレームにマルチスケールの概念を導入した.これにより,従来の手法よりも高精度な分離精度を提示した手法を提案することができた.この内容はNeurocomputingに投稿する予定である.また,この分離手法の評価を行なう際に運動想起時の脳波データを対象としていた.その過程で,そもそもアーチファクト除去をしない場合の単極による識別精度が不明であったため,派生物として単極の脳波信号のみを用いた識別処理のフローを提案した.この内容はIEEEの国際会議に投稿済みである.さらに,分離手法の精度を検証するうえでは,SSVEP特徴量のほうが適していることが年度の途中で判明したため,このデータを扱うことになった.この刺激の場合,筋電アーチファクトのほうが問題となるため,対象を筋電アーチファクトに変更し,かつ電極数がいくつかある状態で分離手法がどのように影響を与えるのかを検証した.この内容はIEEE国際会議に採択済みである.評価するデータが運動想起時のデータから視覚刺激提示時のデータに変更とはなったが,分離手法の大枠は完成しており,残りは実際にその手法を組み込んだフレームワークの構築とデータ計測,パラメータの初期値の最適化となっている.このため,次年度にフレームワーク全体をリアルタイムで実行できるようにシステムを調整し,単極脳波信号によるシステムの操作性脳,使い勝手と単極脳波信号に対するアーチファクト除去手法の重要性,有用性を明らかにすることができれば本課題である,実環境下での単極脳波信号を入力としたアーチファクトフリーシステムの実現は達成できると考えられるため.本研究では、実環境で生じる様々なアーチファクト、特に眼球由来の眼電アーチファクトが混入した場合に着目し、その混合信号から脳波成分を抽出することを目的としている。SSVEP特徴量を誘発する実験デザインを構築し,その刺激提示時に頭を動かし,意図的に脳波信号に筋電アーチファクトを混入させる.また,アーチファクトを混入させない場合と,刺激を出さずに頭を動かしたときのみのデータも計測する.これにより,正解となる脳波と筋電アーチファクトがそれぞれ既知の状態で検証を行なうことができる.これにより,前年度に提案した辞書学習ベースの手法を筋電アーチファクトにも対応できるように拡張させる.また,SSVEPベースのBCIフレームワークを構築し,このシステムにアーチファクト除去手法を組み込む.その際のリアルタイム性を検証し,アルゴリズムの見直しをしつつ,データ数を増加させ,インタフェースの有用性を向上させる.さらに分離手法のパラメータの初期値およびその値の範囲に制約を与え,分離精度の安定化を狙う.これらの計測・検証後にフレームワーク全体をリアルタイムで実行できるようにシステムを調整し,SSVEP特徴量を含む単極脳波信号を入力とした筋電アーチファクトフリーシステムを実現する.
血管の動力学的刺激-機能発現過程におけるチロシンキナーゼによる特異的調節機構

心脈管系では血行力学的刺激たとえば、伸展・圧変動・血流によるずり応力などの力学的刺激は、神経伝達物質・ホルモンなどの液性因子と共に血流の即時的な生理的調節や中・長期的な心・血管の再構築とも深く関係し、血管攣縮・高血圧・動脈硬化・心肥大などの病態との深い関連性がある。著者は、チロシンキナーゼ活性を修飾する処理により力学的刺激反応が特異的に制御される可能性を見い出し、機械的・物理的情報受容の細胞内機能発現への転換機構に新しい調節機序が存在する可能性を示した。得られた研究実績は以下に要約できる。1)薬物治療の臨床的標的部位であり且つ伸展・潅流圧・流れなどの血行力学刺激に対して特に鋭敏に反応する脳・冠動脈において、急速伸展刺激に対して発生する筋原性収縮反応が、カルシウムチャネルやホスホリパーゼCの活性化に伴う種々の細胞内機能因子、たとえばホスファチジ-ル3リン酸の動員やプロテインキナーゼCの活性化に基づくことを実証した。2)ラット脳微小血管において、内腔圧上昇による収縮反応を、チロシンキナーゼ阻害薬であるゲニステインが有意に抑制した。また、ゲニステインはトロンボキサンA_2誘導体U46619による収縮をも有意に抑制するが高カリウムによる膜脱分極性収縮には作用しないことを見い出した。以上の結果、膜7回貫通型受容体であるトロンボキサンA_2受容体がGTP結合タンパクを介してホスホリパーゼCに連鎖するのみならず、チロシンキナーゼ受容体を介して同種のホスホリパーゼCを活性化する可能性を示唆している。また、血管系におけるメカノセンサー機構がチロシンキナーゼ受容体と深くかかわる可能性を示唆し、血管の再構築や病態的な増殖、肥厚と血行力学因子のかかわりの研究に新たな視点を与えた。さらに、本研究を進めるとともに、得られた成果を英語論文として発表する。
P.paucimobilisにおける宿主ーベクタ-系の構築とBHC分解能の育種

本研究では(1)BHC分解性土壌細薗Pseudomonas paucimobilis SS86のの由来株において有効なベクタ-系ならびに効率的な遣伝子導入法を確立して宿主ーベクタ-系を構築すること、(2)本菌のBHC分解能の育種に投立てるためにBHC分解系の初発過程を担うlinA遣伝子の構造および発現制御に関する知見を得ることを目的として以下の成果を得た。1.DNA形質転換法の検討:linA遣伝子欠失株のYO5株を宿主とし、電気パルス法(ジ-ンパルサ-使用)を検討したが形質転換体は得られなかった。2.接合伝達法の検討:YO5株についてヘルパ-プラスミドを用いた三親接合伝達法を検討した。RK2由来のpRK2501およびpVK100は高頻度で導入できたが、RSF1010由来のpMFY42は導入できなかった。RSF1010系のベクタ-は本薗では有効ではないと推定された。3.ベクタ-の安定性:pVK100は安定に保持されたが、pRK2501は不安定だった。以上の結果から、本宿主薗でpVK100が有効なベクタ-として利用できることが示された。4.分解能欠損株における遣伝子構成:LinA活性欠損株の3株についてのサザ-ン交雑でlinA遣伝子断片はハイブリダイズしなかった。LinA活性の欠損がDNAの欠失に由来することを示唆しており、linA遣伝子周辺にDNA組換えのホットスポットが存在する可能性が考えられる。5.転写プロモ-タ-の解析:UT26株におけるノ-ザン交雑においてlinA遣伝子の転写物は約600bと推定された。プライマ-伸長法により転写開始点は主にー93のTと結論された。linA遣伝子は分解系遣伝子に良く認められるような長大なオペロン構造を構成していないと考えられる。以上の結果からlinA遣伝子は近傍のプロモ-タ-から転写が行われることが明らかとなった。本菌へのlinA遣伝子再導入のための組換え体構築について極めて重要な知見が得られた。
横須賀製鉄所における中国経由でのフランス系建築技術と様式の導入に関する研究

当該年度は申請者が所属する研究機関にて新規収蔵した横須賀製鉄所製図工長メラング子孫伝来資料を含め、収集済みの資料の整理と分析を進めた。横須賀製鉄所製図工長メラング子孫伝来資料については、建築図面や工事状況図などに加えて、幕末から明治初期に撮影された写真資料を多く含んでおり、建築史研究に資するものを中心に部分的に資料の分析と考察を進めた。まず、建築図面については、通称フランス人村に建てられていた住居の平面図であるものと推定され、この建物に関する写真資料も複数確認された。これら複数の写真には、いくつか撮影年代の異なるものが存在し、撮影年代の古い写真に対して、撮影年代が新しいものでは、改変を加えた住戸の存在が確認されるなど、入居後の早い時期から建築に改修を施しながら生活していた様子が確認された。この他、工場周りの植樹の様子や横須賀製鉄所第1号船渠の工事中の様子がわかる写真など、建築史研究に資する写真資料がいくつか確認された。文献資料については、雇用契約書などいくつかの翻訳を行い、労働時間の設定や来日前の準備作業、製図工長メラングの来歴の一部など、断片的ではあるが、歴史的情報を得ることができた。これら、横須賀製鉄所製図工長メラング子孫伝来資料の整理と分析の結果は、今後、公開に向けて準備を行う予定である。この他に分析対象とした資料は、横須賀製鉄所首長ヴェルニー家伝来資料、同会計課長モンゴルフィエ家伝来資料、副首長ティボディエ子孫伝来資料、フランス防衛資料館所蔵資料などで、当該年度は、ヴェルニー来日から再来日に至る幕末期の資料を中心に分析に着手した。その中で、特に、再来日までの間に進めておくべき日本側での事業内容に言及した資料などに注目して分析を進めた。収集資料が多く、資料全体の分析を行いきれていない点は課題であるものの、時代などを区切って分析対象を絞り込み、その中でいくつかの成果の糧となるような資料を見出せた点においては、ある程度の成果は得られたものと考えている。更に、横須賀製鉄所製図工長メラングの資料が所属機関に収蔵され、その分析を進められた点を加味した上で、研究が概ね順調に進展したものと捉えている。しかし、当該年度に資料収集を目的とした出張調査を行えなかった点は課題であり、次年度以降の対策を要する状況にある。横須賀製鉄所の研究については、これまでに収集してきた資料以外についても、多くの関連資料の存在が予想され、これらの収集にも引き続き取り組み、建築史研究に資する資料を選定しながら分析を進めていきたい考えである。また、中国における研究については、横須賀製鉄所のフランス人技術者が来日前に寧波に建設した造船所の実態究明に取り組むべく研究を進めたい考えであるが、資料収集に際しては、寧波の造船所に限らず、フランスが同時代に手がけた海外の産業施設全体に視野を広げて横須賀製鉄所との対比的研究にそなえるべく取り組む計画である。さらに、資料収集に際しては、収集の対象を土木や材料も含めて、広げることを意識して取り組む計画である。これらの研究の推進方策により、関連する資料が収集できる確率が増すと考えられるとともに、横須賀製鉄所の建築技術史的特徴について、より深い考察が可能となるものと考えている。

横須賀製鉄所の研究については、これまでに収集してきた資料以外についても、多くの関連資料の存在が予想され、これらの収集にも引き続き取り組み、建築史研究に資する資料を選定しながら分析を進めていきたい考えである。また、中国における研究については、横須賀製鉄所のフランス人技術者が来日前に寧波に建設した造船所の実態究明に取り組むべく研究を進めたい考えであるが、資料収集に際しては、寧波の造船所に限らず、フランスが同時代に手がけた海外の産業施設全体に視野を広げて横須賀製鉄所との対比的研究にそなえるべく取り組む計画である。さらに、資料収集に際しては、収集の対象を土木や材料も含めて、広げることを意識して取り組む計画である。これらの研究の推進方策により、関連する資料が収集できる確率が増すと考えられるとともに、横須賀製鉄所の建築技術史的特徴について、より深い考察が可能となるものと考えている。当該年度については、所属研究機関での横須賀製鉄所製図工長メラング子孫伝来資料の発見と収集事業があり、これに伴い、これらの資料を当該年度内に紹介する企画展示を急きょ開催したため、海外出張計画を履行できず、当初予算額をすべて消化できず、次年度使用額が生じた。研究期間中には海外出張を計画していなかった年度も存在し、研究開始初年度における未実施分は他の年度に振り替えて実施したい計画である。
遷移金属錯体強磁性体の開発

本研究の目的は、金属錯体のもつ不対電子を利用して,隣接する金属間の磁気的相互作直を制御し,さらに長距離に渡る磁気的制列を獲得することにより,強磁性体を合成することである。この目的は,充分に達成され,将来,実用的磁性材料開発への展望も開けた。不対電子の短距離・長距離に渡る秩序構造の獲得は,これまで大きな難問として存在していた。本研究では,三つの架橋部位をもち,しかもこれが等方的に拡がった金属錯体を構成要素に用いることで,一気にこの問題を解析した。具体的には,[Cr(OX)_3]^<3->を構成要素に用いた。この化合物は,等方的なD_3対称をもち,シュウ酸イオンは,二座キレ-ト配位子としてクロム(II)に配位するとともに,外側の二つの酸素原子が他の金属イオンに配位して,三次元的高分子構造を形成する。合成した錯体は組成式{NBU_4[Cr(ox)_3M]}(NBU_4=テトラブチルアンモニウム,M=Mn^<2+>,Fe^<2+>,Co^<2+>,Ni^<2+>,Cu^<2+>,Zn^<2+>)をもち,微結晶として単離された。Zn^<2+>をのぞく化合物は,すべて強磁性体に特有の性質を示した。磁化率のキュ-ソ-点以下での発散,弱磁場下での磁化,残留磁化,ヒステリシス現象などを測定し,磁性体としての性能を見積った。これらの錯体は,いままでにない大きな利点をもっている。三次元的な構造,分子間,分子内の区別がないことなどは,今後の分子強磁性体を分子設計するうえで,大きな指針になると期待される。本研究成果は,第40回錯体化学討論会,日本化学秋季年会(若い世代の特別講演会)で口頭発表し,平成3年初冬にアメリカ化学会学会誌に投稿した。
肝ミトコンドリア遺伝子解析による肝細胞癌発癌メカニズムと臨床的意義に関する検討

1.肝癌および非癌部肝組織における肝ミトコンドリアDNA変異・欠失パターンの解析肝切除が施行された肝癌および非癌部肝組織、さらに肝癌以外の肝切除標本(正常肝)を用い、肝ミトコンドリアDNAの変異・欠失パターンを解析したところ、正常肝ではその変異数が限られているのに対し、肝癌およびその非癌部肝組織での変異数は、有意に多く、特に癌部では分化度が低くなるにしたがって、変異数も増加した。また複数回の肝組織のミトコンドリアDNA変異数を検討できた症例においては、経過に伴い、その変異数が増加しており、C型肝炎などの持続により肝ミトコンドリアDNA変異数が影響されることが明らかとなった。2.肝癌悪性度および非癌部肝組織所見の検索非癌部肝組織の線維化の程度と肝ミトコンドリアDNA変異数との間に有意な関係はみられなかったが、肝癌多中心性発生の頻度は肝ミトコンドリアDNA変異数の少ない症例に比較し、多い症例で高く、肝ミトコンドリアDNA変異数と肝の発癌ポテンシャルの間に相関がみられる可能性が示唆された。3.肝内胆管癌と肝炎ウィルスおよび肝組織との関係本邦における肝内胆管癌に一部はC型肝炎患者に発生することが明らかとなり、肝内胆管癌の発生にも肝炎ウィルスが影響を与え、肝の発癌ポテンシャルの評価は肝内胆管癌の発見や治療に有効であることが臨床的に示唆された。4.肝細胞癌の発癌ポテンシャルの評価肝細胞癌の発癌ポテンシャルを多中心性発癌の頻度から推測すると、低血小板数が強く関連していることが判明し、特に10万/μL以下の症例では発癌ポテンシャルが高く、臨床上注意を要すると考えられた。

2.肝癌悪性度および非癌部肝組織所見の検索非癌部肝組織の線維化の程度と肝ミトコンドリアDNA変異数との間に有意な関係はみられなかったが、肝癌多中心性発生の頻度は肝ミトコンドリアDNA変異数の少ない症例に比較し、多い症例で高く、肝ミトコンドリアDNA変異数と肝の発癌ポテンシャルの間に相関がみられる可能性が示唆された。3.肝内胆管癌と肝炎ウィルスおよび肝組織との関係本邦における肝内胆管癌に一部はC型肝炎患者に発生することが明らかとなり、肝内胆管癌の発生にも肝炎ウィルスが影響を与え、肝の発癌ポテンシャルの評価は肝内胆管癌の発見や治療に有効であることが臨床的に示唆された。4.肝細胞癌の発癌ポテンシャルの評価肝細胞癌の発癌ポテンシャルを多中心性発癌の頻度から推測すると、低血小板数が強く関連していることが判明し、特に10万/μL以下の症例では発癌ポテンシャルが高く、臨床上注意を要すると考えられた。
表面プラズモン・導波光の近接場との二次元コロイド単層膜の相互作用

本年度、1.大面積のコロイド単層膜の作製、2.各種近接場と球の相互作用の状態を実験観測する、3.FDTD法による数値解析およびMie理論解析を行い、実験結果との対比を行う、ことを目的とした。まず、目的1に対応した試料作製技術改善を行った。自己組織膜作製法による秩序性の不足・配向方向制御の困難を解決するため、基板の横方向送り速度および試料注入端の上下位置の最適化を行う事により、構造の秩序性の向上が可能となった。さらに、基板表面に酸処理を施すことで、配列面積が拡大できた。その結果、1μm球径に対し赤外分光光度計により透過光スペクトル測定が可能な程度の大きさ(直径約0.5mm程度)の単層膜試料が得られた。入射光に対し試料を傾けて透過光測定を行う事で、フォトニック・バンドに関係したスペクトル変化を観測した。次に、2および3に関連して、ATR配置での二次元コロイド単層膜(2μm径および5μm径)とエバネセント光の相互作用の観測ならびに、FDTD法の解析結果を比較する事で、二次元コロイド球単層膜と可視エバネセント光との相互作用について次の事項が解明できた。(1)TMおよびTE偏光入射でのTM型ウィスパリング・ギャラリー(WG)・モードと反射率の関係を明らかにした。(2)反射率の極大および極小値や光散乱強度とギャラリー・モードの関係を明らかにした。(3)波長スキャンスペクトルが入射角に依存する原因は励起可能なギャラリー・モードの増加に由来する事を明らかにした。(4)ATR配置で励起・観測可能なモードには、伝搬型と局在型の2種類が存在する。(5)伝搬型モードは2つの型があり、一つは球間を直線的に伝搬するもの、もう一つは隣り合う球のギャラリーモードが連結したように伝搬するものである。(6)直線的に伝搬するモードは、配列の周期構造をグレーティングとみなした時、グレーティング結合様式でエバネセント光と結合している。
経営者の裁量行動と会計不正に関する理論と実証の融合的研究

本研究は、会計情報だけではなく、非財務情報を用いて会計不正予測研究を構築してきた。それは、会計不正の予測が投資者、監査人、規制当局の各契約支援機能の目的達成に有用であるとともに、企業側に対しては会計不正関与の牽制として働くと考えたためである。しかしながら、アーカイバル研究には制約があり、実際の経営者意識を引き出して会計不正を究明する必要があると思い至った。そこで、本研究では、サーベイ調査回答結果に依拠して経営者意識を算出し、その数値化された経営者意識がどのように会計情報に影響を受け、結果としてMD&A情報にどのように反映されていくのか検証し、会計不正発生のメカニズムを解明する。
豆乳の乳酸菌発酵ろ液が示す非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）改善作用の解析

本研究では非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルマウスに対する乳酸菌生産物質の摂取実験を行う。全マウスから回収した血液の生化学的検査や肝臓の病理組織学的検査の結果に基づき、乳酸菌生産物質が示すNASH改善作用の特性を明らかにする。次いで作用機序を分子レベルで検討するために、DNAアレイ解析や定量PCR解析を介して、乳酸菌生産物質が肝実質細胞の遺伝子発現や代謝経路に及ぼす影響を明確にする。また、乳酸菌生産物質の摂取に伴う腸内細菌叢の変動がNASH症状の改善に関与している可能性も検討する。最終的には乳酸菌生産物質に含まれるNASH改善作用を示す生理活性物質の単離・同定実験にも取り組む。
触察行動を誘引するテクスチャ：触れ方の違いに着目した設計と原理解明

本研究課題では,(1)粗さ感や硬さ感などの素材の材質感,押すや撫でるなどの素材への触察行動,および,触れてみたさの度合いを相互に設計する方法の開発,(2)触察行動が誘引される理由を説明する仮説の検証を行った.(1)に関しては,触察行動,触れてみたさ,材質感を表す特徴量を実験を通して取得し,ベイジアンネットワークを用いることで特徴量間の関係を表す確率モデルを構築した.構築されたモデルを用いることで,特定の触れ方を誘引しやすい素材の設計(材質感の推定)が可能となった.また,(2)に関して,(1)で構築された確率モデルを用いることで,触察行動を誘引する素材は,際立った材質感を有するとともに,誘引された触察行動はその際立った材質感を体験するに適した行動であることが明らかになった.この結果,触察行動誘引現象のメカニズムの一端が説明された.以上の成果は,当該分野の有力誌(IEEE Trans. on Haptics)に採択された.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。様々な素材に対して,ついつい触れてみたいと感じ,無意識にそれらに触れているという,触察行動の誘引現象(Haptic Invitation)を工学的に利用可能とする技術の開発ならびに現象の機序解明に取り組んだ.触察行動の誘引現象を工学的に利用する方法として,本年度は,触察行動,触れてみたさの度合,テクスチャの材質感の確率的な関係を表すモデルを構築することで,触察行動,触れてみたさ,材質感を相互に設計するシステムを開発した,触察行動を表す特徴量として,素材に触れている間の経過時間や移動距離素材に加えられた接触力の法線・接線成分などを用いた.これらは,カメラおよび力覚センサを用いて計測された行動量に基づき算出された.また,材質感として,ミクロ・マクロな粗さ感,硬軟感,温冷感,摩擦感,光沢感という6種の特徴量を官能評価実験によって算出した.以上の特徴量と,順位付けに基づき算出された触れてみたさの間の関係は,ベイジアンネットワークを用いることで,確率的に表現された.構築された確率モデルを用いて,特定の触察行動を誘引する確率の高い素材の材質感が推定可能となり,触察行動,触れてみたさ,材質感を相互に設計するシステムとしての利用可能性が示された.また,上記の触察行動および材質感の確率的な関係は,際立った材質感を有する素材は,その材質感を体験するに適した触察行動の誘引する確率が高いという,誘引現象のメカニズムを説明する仮説を支持する結果であり,触察行動の誘引現象の機序を解明する糸口が得られた.来年度は,この結果に基づき,誘引現象のメカニズムの解明を進める.本研究課題では,(1)粗さ感や硬さ感などの素材の材質感,押すや撫でるなどの素材への触察行動,および,触れてみたさの度合いを相互に設計する方法の開発,(2)触察行動が誘引される理由を説明する仮説の検証を行った.(1)に関しては,触察行動,触れてみたさ,材質感を表す特徴量を実験を通して取得し,ベイジアンネットワークを用いることで特徴量間の関係を表す確率モデルを構築した.構築されたモデルを用いることで,特定の触れ方を誘引しやすい素材の設計(材質感の推定)が可能となった.また,(2)に関して,(1)で構築された確率モデルを用いることで,触察行動を誘引する素材は,際立った材質感を有するとともに,誘引された触察行動はその際立った材質感を体験するに適した行動であることが明らかになった.この結果,触察行動誘引現象のメカニズムの一端が説明された.以上の成果は,当該分野の有力誌(IEEE Trans. on Haptics)に採択された.26年度が最終年度であるため、記入しない。研究目的の一つである,触察行動,触れてみたさの度合,材質感の関係を表す確率的モデルの構築は完了している.また,もう一つの目的である,機序の解明に関しても,得られたモデルを活用し,機序を説明する仮説の提案を行った.まず初めに, H25年度に提案した触察行動の誘引現象を説明する仮説の検証を行う.さらに,誘引現象の利用可能性を拡大させるとともに,現象の理解を深あるため,材質感空間上での個人差を仮説に陽に取り入れ,実験を通じてその仮説を検証する.
Photosystem IIプロトン移動経路の全容解明

PSII蛋白質の触媒部位Mn4CaO5と蛋白質表面を結ぶチャネル空間を全て明らかにした。このチャネル空間は、シアノバクテリア由来のPSII結晶構造と高等植物由来のPSII結晶構造の両者で解析した。また、PSIIのプロトン移動は電子移動と連動して起こる。電子移動経路のエナジェティクスも明らかにするため、モデル蛋白質の電子移動経路解析も行い、蛋白質内における長距離電子移動経路のエナジェティクスも明らかにした。2011年にX線結晶構造解析にPSII蛋白質の構造、さらにMn4Caクラスターの詳細分子構造が1.9Åの分解能で初めて明らかとなった[Umena et al. (2011) Nature 473, 55]。この分子構造の解明は、PSII水分解反応機構解明において極めて重要なステップである。一方で、肝心の水分解反応機構の全容が解明されるまでには至っていない。特に問題なのは、基質となる水分子が、結晶構造中のどの酸素原子であるのかという極めて基本的なことが明らかになっていないことである。(一般に、蛋白質における酵素反応解析とは、基質が結合サイト近傍の蛋白質環境によってどのように相互作用していくかを明らかにする作業である。)その主要因の一つは、結晶構造のMn4Ca近傍には多くの水分子があり、基質となる水分子を構造を見ただけでは同定できないことにある。厄介なことに「基質の水は反応の初期段階でMn4Caに取り込まれている」可能性も指摘されている。例えば、Mn4Caクラスター内部でMnと架橋している酸素原子が基質の水である可能性も否定できない。このように、「基質の水分子」が同定できていないことが、PSII水分解反応機構の解明の大きな妨げとなっており、基質水分子の同定が急務である。そこで、本研究ではPSII結晶構造内での水素結合パターンの決定をQM/MM法(2013年ノーベル化学賞受賞対象となった手法の一つ)で解析した。X線結晶構造解析では水素原子は見えておらず、水素原子が見えない。そこで、まず妥当な水素原子の位置および水素結合パターンを決定した。その後、プロトン移動経路の候補となる部位の水素結合において、水素結合エネルギーのポテンシャルを計算した。ば原子間相互作用を解析することでその分子が行う化学反応の様子も見ることができるからである。一方で得られた結晶構造を眺めるだけの研究手法では理解に限界がある。本研究では、PSII結晶構造を分子化学の立場で、理論化学的手法を用いて解析することで、PSII水分解・酸素発生反応機構の解明を目指した。PSII結晶構造内での水素結合パターンの決定をQM/MM法(2013年ノーベル化学賞受賞対象となった手法の一つ)で解析した。その結果、触媒部位Mn4CaO5近傍から蛋白質表面につながるプロトン移動経路を見つけることができた。今まで「分解される水=基質の水」と言われていた酸素原子サイトO5ではなく、別の酸素原子サイトO4からプロトン移動経路が蛋白質表面上まで述べていることを理論化学的に証明した。すなわち、O4が分解されてH+を放出し酸素となる水、であることを示した。「地上に降り注ぐ太陽光から有益なエネルギー源となる物質を生産する」という人工光合成の実現は、光化学系II (Photosystem II,PSII)の立体構造(Umena, Kawakami, Shen, Kamiya. Nature (2011))解明により、ますます現実味を帯びてきた。分子構造がわかれば原子間相互作用を解析することでその分子が行う化学反応の様子も見ることができるからである。PSIIのプロトン移動経路と基質水分子取り込み経路は、蛋白質内部のチャネル空間に存在する水分子ネットワークで構成されている可能性が高い。そこで、今年度はPSII蛋白質の触媒部位Mn4CaO5と蛋白質表面を結ぶチャネル空間を全て明らかにした。電子移動経路のエナジェティクスも明らかにするため、モデル蛋白質の電子移動経路中のコファクター酸化還元電位を計算し、電位を得ることに成功した。今後はPSII蛋白質において同様に電子移動の解析も行う予定である。Mn4CaO5錯体近傍に存在する水素結合の水素結合ポテンシャルを解析することにより、プロトン移動経路となる候補を絞った。現在論文執筆中である。O4が基質の水であるならば、H2Oから二つのプロトンを外さないと酸素O2は生成できない。