hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
筋特異的発現遺伝子MURCの心肥大・心不全における役割についての検討

圧負荷肥大心モデルの心肥大・心不全両期にMURCは発現増加し、ヒト心不全期でも肺高血圧に正比例して発現が上昇していた。MURC過剰発現により心筋細胞肥大とERK1/2活性化が起こり、MURCノックダウンでα1アドレナリン受容体(A1AR)刺激での肥大反応は抑制、MEK阻害薬でもMURCによる心筋細胞肥大も抑制された。またMURCはカベオラ関連蛋白、A1AR、p-ERKと細胞膜上で結合していた。申請者は2008年に筋特異的発現遺伝子(MURCと命名)を発見し、現在までにその局所発現パターンや長期の心臓特異的過剰発現モデルでの線維化を伴う心機能低下とその機序について報告している。MURCの過剰発現は心肥大を経由して心不全に至る特徴を持っており、MURCは心筋細胞において肥大の促進などに関わっている可能性が高いと考えている。本研究では、以下の研究計画により、MURC遺伝子の心筋細胞での機能をさらに詳細に明らかにすることを目的としている。1).ラット培養心筋細胞を用いた心筋細胞肥大への関与とその分子機序の検討2).心肥大・心不全の発症過程における遺伝子発現様式の検討H21年度では、Dahl saltラットに6週齢から0.3%または8.0%のNaCl水を負荷し、圧負肥大心のモデルを作成し、経時的に心臓から抽出したmRNA、蛋白質を用い、心肥大から心不全に至る過程においてMURC遺伝子の発現を検討したところ、心肥大・心不全期においてMURC発現の増加が認められた。現在、組み換えアデノウイルスによるMURC過剰発現とノックダウンを培養心筋細胞に対して行っており、MURCを過剰発現させることにより心筋細胞の肥大とERK1/2の活性化が起こることを確認している。また、MEK阻害薬によるERK1/2の抑制により心筋細胞肥大も抑制された。今後、MURCが心肥大・心不全にどのように関わっているのか、心臓特異的MURC過剰発現マウスによりさらに解析する予定である。申請者は筋特異的発現遺伝子(MURCと命名)を同定し心臓特異的過剰発現モデルでの線維化を伴う心機能低下とその機序について報告した。このモデルは心肥大を経由して心不全に至る特徴を持っており、本研究ではMURCの心筋細胞肥大との関係についてさらなる検討を行った。Dahl食塩感受性高血圧ラットによる圧負荷肥大心モデルでは心肥大・心不全両期においてMURC発現の増加が認められた。ヒト心不全期の心筋組織からのマイクロアレイでも肺高血圧に正比例してMURC発現が上昇していた。培養実験では組み換えアデノウイルスでMURCを過剰発現させることにより心筋細胞肥大とERK1/2活性化が起こりshRNAでノックダウンさせることによりα1アドレナリン受容体(A1AR)刺激による肥大反応は抑制された。さらにMEK阻害薬によるERK1/2活性抑制によりMURCによる心筋細胞肥大は抑制された。申請者の報告後に他グループからMURCが細胞膜のカベオラを構成するタンパク群であるcavin蛋白の1つであるという報告がなされ、カベオラがA1ARをはじめとする様々な受容体の局在部位であることからMURCとカベオラについても検討を行った。結果、MURCは他のcavin蛋白やcaveolin蛋白と複合体を形成していること、MURC過剰発現によりカベオラのサイズが拡大することを発見した。さらにMURCはA1ARとも相互結合しており、今回の肥大のシグナル伝達に重要な役割を果たしていたERKについてもリン酸化されたERK1がMURCと相互結合していることを突き止めた。過去の報告でERKのリン酸化は細胞膜で行われていると言われていたが、免疫染色にて細胞膜のMURCとリン酸化されたERKの局在が一部一致していることを確認し、細胞膜上でリン酸化されたERKはMURCと結合しながら肥大シグナルを制御している可能性が示唆された。
粘菌の知覚行動における自律分散機構

自ら組織化する能力は、生物に特有に性質ではなく、平衡から遠く離れた開放系の一般的な性質である。アメーバ細胞の行動に見られる知覚機能を、「代謝化学反応の時間・空間秩序形成を伴うダイナミックな運動である」という作業仮説を立てて、研究を進めた。情報処理の要素としての代謝振動大きなアメーバ細胞である粘菌を使い、細胞内の化学成分の時間的、空間的変動を測定した。細胞内のcAMP、NADH、ATP濃度、フォスファチジン酸やファスファチジルセリンなど多くの細胞内の化学成分が、収縮リズムに対応して振動していることがわかった。細胞行動と化学パターン細胞内ATPとリン脂質組成は細胞行動に対応してさまざまな空間分布を示した。ATP分布は刺激によって、あるパターンから他のパターンへと転移した。走電性に伴う複屈折繊維の分布を測定しATP分布と比較したところ、複屈折繊維はATP濃度が減少しているところで増加することがわかった。酵素反応コンピュータの実現へ解糖系における非線形ダイナミクスを調べた。神経細胞やニューロンにおける興奮および反復興奮と同様の振舞い示すことがわかった。また、細胞知覚と類似の時間空間パターンを創ることもわかった。以上のように、非平衡化学反応系における自己組織化現像を利用してインテリジェンスを創製していく基礎が明かになった。
ヒューマンロボットインタラクションのための注意誘導のモデル化

ロボットが人間と円滑なインタラクションを行うためには,人間の注意と行動を誘導することのできる能力が望まれる.これに対して本研究では,手品の解析に基づいて人間の注意を誘導するための注意モデルを開発した.手品鑑賞者の注視点と手品師が注意を誘導しようと意図していた領域の関係を調べた結果,手品師の手と顔の位置,および視線の方向の関係性が注意誘導に重要な役割を果たしていることがわかった.この結果に基づき,これらの関係性を表現する誘導マップと,ボトムアップの視覚刺激を表現する顕著性マップを統合した注意マップを提案した.実験の結果,提案モデルは人間の視覚的注意をよく説明できることが示された.本研究では、ロボットによる人間の注意誘導を実現するためのモデル化を目的としている。注意誘導をモデル化することによって、ロボットと人間のインタラクションにおいて、ロボットの意図を人間により確実に伝えることができるようになると考えられる。さらに本研究課題は、人間とロボットのインタラクションの円滑化のみならず、サービス等の分野における顧客の注意・行動誘導にも発展しうるものである。平成25年度は、(1)人間の注意のモデル化、(2)小型ヒューマノイドロボットによる注意誘導実験、を行った。(1)人間の注意のモデル化:平成24年度の成果である手品師の動作計測及び手品鑑賞者の注視点の計測の結果に基づいて、対面でのインタラクションにおける人間の注意のモデル化を行った。提案モデルは、輝度や方向、色、動きなどのボトムアップの視覚刺激による注意への影響を表す顕著性マップと、対面者の顔の位置、手の位置と視線方向の関係性による注意への影響を表す誘導マップを統合したものである。提案モデルの妥当性を評価するため、手品鑑賞者の注視点と提案モデルおよび顕著性マップの出力を比較した。その結果、提案モデルは単なる顕著性マップよりも手品鑑賞者の注意をよく説明できることが示された。(2)小型ヒューマノイドロボットによる注意誘導実験:小型ヒューマノイドロボットの顔と両手の姿勢パラメータを変化させ、ロボットの姿勢が対面する人間の注意にどのような影響を与えるかを実験的に調査した。ロボットが人間と円滑なインタラクションを行うためには,人間の注意と行動を誘導することのできる能力が望まれる.これに対して本研究では,手品の解析に基づいて人間の注意を誘導するための注意モデルを開発した.手品鑑賞者の注視点と手品師が注意を誘導しようと意図していた領域の関係を調べた結果,手品師の手と顔の位置,および視線の方向の関係性が注意誘導に重要な役割を果たしていることがわかった.この結果に基づき,これらの関係性を表現する誘導マップと,ボトムアップの視覚刺激を表現する顕著性マップを統合した注意マップを提案した.実験の結果,提案モデルは人間の視覚的注意をよく説明できることが示された.本研究では、ロボットによる人間の注意誘導の実現を目指し、これに必要な人間の注意誘導動作のモデル化を目的としている。注意誘導のモデル化は、人間とロボットをはじめとした人工物のインタラクションの円滑化のみならず、サービス等の分野における顧客の注意・行動誘導にも重要な課題である。本年度は、人間による巧みな注意誘導の典型例として、手品師による注意誘導動作の解析を行った。具体的には、手品動画を鑑賞している人の注視点を計測することによって、手品師の動作が鑑賞者の注意にどのような影響を与えているのかを調べた。実験では、フェイクトランスファーという手品の技法を題材とし、3つの手品動画(通常の動作、カメラ目線での動作、斜め上方を見ながらの動作)を鑑賞する際の実験参加者の注視点の位置を、非接触型の頭部・眼球運動計測装置によって計測した。実験の結果、通常の動作を行う場合が、他の2つの場合に比べて鑑賞者の注意を手品師の意図通りに誘導できるということが確認された。すなわち、注意の誘導においては、手品師の視線のみではなく、視線と手の動作を適切に連動させることが重要であるということが示された。また、視線と手が注意誘導に寄与する割合は一定ではなく、状況に応じて変化する可能性が示唆された。これらの結果から、注意誘導に寄与している基本要素としての身体動作を抽出した。また、これらの解析と並行して、ロボットに注意誘導動作を実現させるため、小型のヒューマノイドロボットを購入し、注意誘導の基本要素となる動作を実装しているところである。手品鑑賞者の注視点計測・解析に予想以上に時間がかかり、手品師の動作計測を行うことができなかったため。また、注視点の計測精度があまり高くないため、手品師側(ロボット)の動作パラメータを多少変化させても注意誘導の変化が結果に表れず、方針を転換するなど実験方法の確定に時間がかかったため。手品師の動作を計測・解析するとともに、解析結果を基にして注意誘導動作のモデル化を行い、小型ヒューマノイドロボットに実装する。解析の結果およびモデルを実装したロボットによる実験の結果については、随時学会発表および論文投稿を行う予定である。主に、手品師の動作計測に用いるコンピュータの購入、および研究成果の発表のための学会旅費・参加費等に使用する予定である。
頂点作用素代数の自己同型群としての散在型有限単純群の実現

本年度は,この研究の基礎となるモンスター単純群のアマルガムを用いた部分群による特徴付けをムーンシャイン加群上で行った.ムーンシャイン加群はリーチ格子に付随する頂点作用素代数の拡大として得られている.よって,リーチ格子の部分格子を考え,付随する頂点作用素代数の拡大としてムーンシャイン加群を考えることができる.これら拡大に対応した自己同型群の持ち上げを考えることで,モンスターアマルガムを構成する自己同型群を得ることが出来,モンスター単純群をムーンシャイン加群上で捉えることできた.この結果は論文にまとめられ,雑誌Mathematische Zeitschriftに受理されている.また,階数32のBarnes-Wall格子に付随する頂点作用素代数の拡大についても同様な手法での自己同型群の決定を試みた.しかし,対応するアマルガムは知られていなかった.ゆえに,頂点作用素代数のある部分構造に注目し,付随するグラフ構造を導入した.そして,グラフへの作用を用いて自己同型群の決定を行った.その結果,重要なLie型の有限単純群が作用することがわかった.この手法は自己同型群を決定する新しい手法であり,対応するアマルガムが知られていない散在型有限単純群を頂点作用素代数の自己同型群として実現する際に効果的に応用できる可能性を秘めている.この結果は2006年12月に京都数理解析研究所で行われた研究集会「群論とその周辺」において口頭発表されている.本年度は,この研究の基礎となるモンスター単純群のアマルガムを用いた部分群による特徴付けをムーンシャイン加群上で行った.ムーンシャイン加群はリーチ格子に付随する頂点作用素代数の拡大として得られている.よって,リーチ格子の部分格子を考え,付随する頂点作用素代数の拡大としてムーンシャイン加群を考えることができる.これら拡大に対応した自己同型群の持ち上げを考えることで,モンスターアマルガムを構成する自己同型群を得ることが出来,モンスター単純群をムーンシャイン加群上で捉えることできた.この結果は論文にまとめられ,雑誌Mathematische Zeitschriftに受理されている.また,階数32のBarnes-Wall格子に付随する頂点作用素代数の拡大についても同様な手法での自己同型群の決定を試みた.しかし,対応するアマルガムは知られていなかった.ゆえに,頂点作用素代数のある部分構造に注目し,付随するグラフ構造を導入した.そして,グラフへの作用を用いて自己同型群の決定を行った.その結果,重要なLie型の有限単純群が作用することがわかった.この手法は自己同型群を決定する新しい手法であり,対応するアマルガムが知られていない散在型有限単純群を頂点作用素代数の自己同型群として実現する際に効果的に応用できる可能性を秘めている.この結果は2006年12月に京都数理解析研究所で行われた研究集会「群論とその周辺」において口頭発表されている.
生体システムを利用した植物生産工学に関する研究

本研究は,ファイトテクノロジー研究を生物生産場面へ応用するための基礎として実施した。そのため,植物状態の認識,そのモデリング,農作業の自動化・ロボット化,ほ場管理技術の展開という一連の研究展開を藤一的に管理する必要があった。そこで,「生体情報解析グループ」,「生物モデリンググループ」,「耕地栽培システム解析グループ」,及び「自立性産システムグループ」という4つのプロジェクト研究グループを結成し,全般的目標と具体的課題を連携させながら研究展開できるようにした。具体的な研究成果は次の通りである。1)生体情報解析グループ:静磁場及び音波に対する植物応答特性の計測と同定に成功し,また温度環境変化に対する植物応答の画像計測,及び有限要素・遺伝的アルゴリズムを利用した植物組織内の熱的環境最適化アルゴリズムの構築にそれぞれ成功した。2)生物モデリンググループ:Lシステムを利用した花序発達・開花のモデル,相互相関関数を利用した根診断モデル,生態力学系のカオス制御モデル,根系の成長場モデル,などを構築した。3)耕地栽培システム解析グループ:オ-ガニツクマルチを利用した不耕起栽培システム,土壌肥沃性の可視化と診断手法の開発,ほ場の土壌パラメータ時空間変動の計測,水稲の葉色測定法の開発などの諸課題を達成した。4)自律生産システムグループ:キクの挿し木ロボットの製作,接ぎ木苗生産システムにおける活着過程の改善,画像処理による果実の認識などに関する諸成果を得た。以上の成果に基づいて,生体システムを利用した植物生産工学に関連するファイトテクノロジーの研究法論上の整理を行い,また精密ほ場管理(Prcision Farming)の学問的特徴を解明した。最終年度末には,研究成果をとりまとめ,報告書を出版した。研究代表者及び研究分担者がそれぞれ担当する課題について,交付申請書に示した研究グループのなかで研究実施計画に沿って研究を展開した.平成7年8月のファイトテクノロジー研究会の席での研究の進展状況の交換を行った.各研究グループの研究成果は以下の通りである.1.生体情報解析グループ:赤外線センサ及び超音波センサを併用すると作物群落内の人間と作物を識別できることを確認した.10Hz前後の交流磁場刺激が20%程度の発芽速度促進を示した.磁場刺激と根生長及び気孔開度の関連性を確認する実験をした.異方性を考慮した野菜組織の弾性パラメータ推定システムを開発した.2.生物モデリンググループ:各種土壌条件におけるトウモロコシ根系パターン形成の定量化を実施し,3次元モデルへの取り組みを開始した.超音波計測を利用したトマト成熟度モデルを提案した.雑草種子動態を数理生態モデルで記述し,農作業の耕地生態学的位置づけを検討した.3.耕地栽培システム解析グループ:麦類のエコシステムを利用したスイカ露地栽培の実験を行い,除草効果と環境保全型栽培システムの可能性を検討した.ほ場における水稲の葉色測定を実施し,非接触の水稲生長管理システムの可能性を見いだした.土壌pH分布の非破壊測定方法の実験的検討を実施した.4.自律生産システムグループ:キャベツの選択収穫ロボット設計のため,塾度判定法を開発し,茎切断抵抗の基本特性を明らかにした.植物の特性を生かしたプラグイン接ぎ木法を開発し,自動苗生産システム構想を検討した.自律した果菜類収穫ロボットに必要な安全装置の開発研究を進めた.研究代表者及び研究分担者がそれぞれ担当する課題について,交付申請書に示した研究グループのなかで研究実施計画に沿って研究を展開した.平成8年11月のファイトテクノロジー研究会の席で研究の進展状況の情報交換を行った.各研究グループの研究成果は以下の通りである.1.生体情報解析グループ:磁場(笹尾),超音波(澁澤),音波(難波)などの物理刺激に対する植物応答を実験的に明らかにするとともに,植物時系列データの解析手法(清水)を提案した.植物の新機能の抽出(村瀬)の系統的な研究に着手した.2.生物モデリング

グループ:マトリックス表示による花序発達の記述法の開発(林),根系成長に関するシステム同定(鳥居),雑草と作物の生態学的成長競争モデル(酒井),3次元根系成長モデルのアルゴリズム検討(澁澤),などを実施した.3.耕地栽培システム解析グループ:カバークロップの機能を利用した雑草抑制栽培システム(荒木),土壌肥沃性の可視化と診断手法の開発(関本),土壌マップとサンプリングサイズの検討(笹尾,酒井,澁澤),水稲の画像診断(大角)など,ほ場のダイナミツクスに対応した栽培システム解析の基礎研究を発展させた.4.自律生産システムグループ:マシンビジョンとロボティクスにもとづく施設園芸用ロボット開発(門田),接ぎ木システムの開発(西浦),野菜画像認識の基礎実験(桶)を実施した.平成9年6月のファイトテクノロジー研究会の席で研究の進展状況の情報交換及び最終年度の取りまとめに関する打ち合わせを行った。各研究グループの研究成果は以下の通りである。1)生体情報解析グループ:静磁場に対する根成長の応答特性の同定に成功し(笹尾・澁澤),また顕微鏡を利用した気孔反応特性の計測を可能にした(難波)。温度環境変化に対する植物応答の画像計測(清水),及び有限要素・遺伝的アルゴリズムを利用した植物組織内の熱的環境最適化アルゴリズム(村瀬)の構築にそれぞれ成功した。2)生物モデリンググループ:テーブルLシステムを利用した花序発達・開花のモデル(林),相互相関関数を利用した根診断モデル(鳥居),生態力学系のカオス制御モデル(酒井),根系成長場の概念モデル(澁澤),などを構築した。3)耕地栽培システム解析グループ:オ-ガニツクマルチを利用した無除草・不耕起栽培システム(荒木),水耕栽培法による土壌肥沃性の可視化と診断手法の開発(関本),水田及び畑地の土壌パラメータマップとサンプリングサイズの検討(笹尾,酒井,澁澤),水稲の葉色測定法(大角)などの諸課題を達成した。4)自律生産システムグループ:キクの挿し木ロボットの製作(近藤・門田),接ぎ木苗生産システムにおける活着過程の改善(西浦),画像処理による果実の認識(桶)などに関する諸成果を得た。5)生体システムを利用した植物生産工学に関連して,ファイトテクノロジーの研究方法論上の整理を行い,また精密ほ場管理(Prcision Farming)の学問的特徴を解明した(澁澤)6)以上の研究成果をとりまとめ,報告書を出版した。
電磁場刺激の骨形成促進機序に関する細胞生物学的解析-細胞内Caイオン取り込みと細胞情報伝達機構の活性化について-

電磁場刺激の骨形成促進の機序を解明する目的で以下の実験を行ってきた。1.In vitroにおける電磁場刺激によるCaイオンの細胞内取り込みの変化電磁場刺激を行なった骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度は対照の骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度に較べ平均15%増加していた。また、この細胞内Caイオン取り込みの変化は周波数100Hz,パルス幅15μsec,磁場強度2.0ガウスの電磁場刺激下で最も効果的であった。骨形態計測による骨新生は周波数100Hz,パルス幅15μsec,磁場強度2.0ガウスの電磁場刺激下で有意に増加しており、本研究におけるin vitroの実験結果を反映する実験結果が得られた。また、骨芽細胞のマーカーであるアルカリファターゼ活性やAgNOR染色を用いた骨芽細胞の増殖能の観察においても至適電磁場刺激系において最もアルカリファターゼ活性は上昇し、また骨芽細胞の増殖能の亢進も証明された。以上の実験結果より電磁場刺激による骨形成促進の機序として、電磁場刺激により細胞内Caイオン取り込みが変化し骨芽細胞の細胞内情報伝達により、アルカリファターゼ合成や細胞増殖などの細胞レベルの機能変化が生じ骨形成が促進されることが証明された。電磁場刺激の条件により、骨形成や骨芽細胞の増殖能あるいは細胞内Caイオン取り込みに変化が生じることは細胞にたいする電磁場の影響を強く示唆している。平成7年度に行った研究は,当初の研究計画に従い,ヒト骨肉腫由来の骨芽細胞(SaOS-2)を使用し,備品として購入した東洋精機製電磁場発生装置により電磁場刺激作用下に10% FCS+1%ペニシリン,ストレプトマイシン添加DMEM液中で24時間培養した。その後骨芽細胞内へのCaイオン取り込み測定のためsubconfluentの状態の培養骨芽細胞に500倍希釈Fura2を添加し37°Cで30分培養し標識した。Krebsringer bicarbonate灌流液を用い細胞内Caイオン濃度画像解析システム(ARGUS-50/Ca)により細胞内へのCaイオン取り込み測定を測定し電磁場刺激の影響を観察した。電磁場刺激は周波数100HZ,パルス幅15μsec,電圧510Vとして2.0ガウスの磁場強度で行った。電磁場刺激を行うことで骨芽細胞内へのCaイオン取り込みが影響されるかどうかを非電磁場刺激培養骨芽細胞と比較した。電磁場刺激、非刺激それぞれについて骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度を測定した。電磁場刺激を行った骨芽細胞では細胞内Caイオン濃度が非刺激骨芽細胞に比べ平均15%増加していた。また,副甲状腺ホルモン(PTH)に対する反応をみるため灌流液中にPTH10^<-7>molを添加刷ると電磁場刺激を加えた骨芽細胞はPTHに反応し速やかに細胞内Caイオン濃度が上昇したが非刺激の骨芽細胞ではほとんど上昇は認められなかった。平成7年度の研究結果より電磁場刺激が骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度に影響することが実証できた。次年度は培養条件と刺激条件を変化させ細胞内Caイオン取り込みへの影響を観察する予定である。電磁場刺激の骨形成促進の機序は全く不明であり、生体において骨形成が促進されるのは電磁場刺激の直接の影響ではないとする意見もある。電磁場刺激の骨形成に対する有効性を証明するひとつの手段として細胞機能に重要な役割を担うCaイオンの細胞内取り込みが、電磁場刺激によりどのように変化するかを知る目的の培養骨芽細胞を用いた実験を行なった。人骨肉種由来の骨芽細胞(SaOS)を使用し、周波数100Hz,パルス幅15μsec,磁場強度2.0ガウスの電磁場刺激下に24時間培養した後の細胞内Caイオン濃度の変化を細胞内Caイオン濃度画像解析システム(ARGUS-50/Ca)を用いて測定し、電磁場刺激を行なわずに同じ条件で培養した対照と比較した。この結果電磁場刺激を行なった骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度は対照の骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度に較べ平均15%増加していた。また、生体内での電磁場刺激の骨形成促進効果の証明も必要と考えて、成熟ウサギの上腕骨に電磁場刺激を加えて骨形成を調べる実験をした。

骨髄内の骨新生は周波数100Hz,パルス幅15μsec,磁場強度2.0ガウスの電磁場刺激下で有意に増加しており本研究におけるin vitroの実験結果を反映する実験結果が得られた。電磁場刺激の刺激条件による影響などまだ今後行なうべき課題があるが、生体内での電磁場刺激の骨形成促進効果の証明も細胞レベルでの検討が必要と考える。電磁場刺激の骨形成促進の機序を解明する目的で以下の実験を行ってきた。電磁場刺激を行なった骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度は対照の骨芽細胞の細胞内Caイオン濃度に較べ平均15%増加していた。また、この細胞内Caイオン取り込みの変化は周波数100Hz,パルス幅15μsec,磁場強度2.0ガウスの電磁場刺激下で最も効果的であった。骨形態計測による骨新生は周波数100Hz,パルス幅15μsec,磁場強度2.0ガウスの電磁場刺激下で有意に増加しており、本研究におけるin vitroの実験結果を反映する実験結果が得られた。また、骨芽細胞のマーカーであるアルカリファターゼ活性やAgNOR染色を用いた骨芽細胞の増殖能の観察においても至適電磁場刺激条件において最もアルカリファターゼ活性は上昇し、また骨芽細胞の増殖能の亢進も証明された。以上の実験結果より電磁場刺激による骨形成促進の機序として、電磁場刺激により細胞内Caイオン取り込みが変化し骨芽細胞の細胞内情報伝達により、アルカリファターゼ合成や細胞増殖などの細胞レベルの機能変化が生じ骨形成が促進されることが証明された。電磁場刺激の条件により、骨形成や骨芽細胞の増殖能あるいは細胞内Caイオン取り込みに変化が生じることは細胞にたいする電磁場の影響を強く示唆している。
複数代謝の統合的な制御による植物のストレス応答メカニズムの解明

昨年度までの結果から,モデル実験植物シロイヌナズナのモリブデン補酵素硫化酵素ABA3がフラボノイド代謝,特にストレス適応に重要なアントシアニンの蓄積制御に関与することを突き止めた.最終年度にあたる本年度は,主に学術誌への投稿に向けて以下の成果を得た.(1)ABA3によるアントシアニン蓄積誘導にABAあるいはアラントインが必要か否かを検証した.ABA3が生合成に必須である植物ホルモンABAや生理活性物質であるプリン中間体アラントインは環境ストレス応答を誘導する.そのため,これらの欠損がアントシアニン蓄積に何らかの影響を及ぼすことが推測される.そこで,ABAあるいはアラントインで処理したABA3変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調査した.その結果,ABA3変異体のアントシアニン量の低下はABAやアラントインでは完全には回復しなかった.(2)モリブデン酵素の欠損がアントシアニン蓄積に及ぼす影響を調査した.ABA3はいずれかのモリブデン酵素の活性化を介してアントシアニンの蓄積を制御すると予想される.そこで,モリブデン酵素の変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調べた.これまでにモリブデン酵素として同定されているアルデヒド脱水素酵素(AAO14)とキサンチン脱水素酵素(XDH1)の変異体を調査した結果,非常に興味深いことに,ABA3変異体と同様の変異表現型を現す変異体は確認できなかった.以上の結果から,ABA3がABAやアラントインとは独立したメカニズムでアントシアニン蓄積制御に関与し,その背後には未同定のモリブデン酵素や生理活性物質が存在していることが示唆された.これらの成果は国内外の学会で積極的に発表した.また本課題の期間中に得られた研究成果を論文として取り纏めた(近日中には国際誌に投稿予定である).29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本課題では,モデル実験植物シロイヌナズナのモリブデン(Mo)補酵素硫化酵素ABA3がストレス応答に重要な複数のMo酵素を活性化する事実に基づき,ABA3が制御する代謝で生産される新規な生理活性物質の単離・同定を目指している。当該年度は主に下記二つの成果を得た。(1)ABA3の欠損変異がシロイヌナズナのトランスクリプトームに与える影響を解析した。マイクロアレイを用いて,浸透圧ストレスに曝したaba3変異体のトランスクリプトームを解析し,野生型および植物ホルモンアブシジン酸が欠損したaba2変異体と比較した。その結果,非常に興味深いことに,aba3変異体でのみ発現量が増大あるいは減少している遺伝子を複数同定した。非常に興味深いことに,この遺伝子群には含硫黄化合物やアントシアニンの生産に関わる遺伝子が有意に含まれていた。(2)シロイヌナズナのMo酵素アルデヒドオキシダーゼAAO3はアブシジンアルデヒドを基質に植物ホルモンアブシジン酸を合成する。シロイヌナズナでは,AAO3のホモログとして3遺伝子が同定されていることや多様なアルデヒドが検出されていることを鑑みると,AAOが生産する代謝化合物の中に他にも環境応答に重要な生理活性物質が存在すると推測できる。そこで,AAO1, AAO2およびAAO4の生体内基質や生理学的役割を明らかにするために,これら遺伝子欠損がシロイヌナズナの環境応答に与える影響を調査した。その結果,複数の変異体が光や熱に対して異常な応答を示すことが示唆された。さらに,生体内で生産されるアルデヒドのライブラリーを構築し,それらに対する各AAOのオキシダーゼ活性を活性染色法によりin vitroで評価した。その結果,AAO1とAAO2で基質特異性の異なるアルデヒドを同定した。aba3変異体を用いたトランスクリプトーム解析やAAOの生理機能の解析,新規な生理活性を持つアルデヒドの探索など,当初予定していた実験の多くは実施できた。メタボローム解析については,使用予定であった質量分析装置が不調であったため若干の遅れが生じているが,ABA3に特異的なストレス応答がトランスクリプトームから明らかになりつつあることや生理活性を持つ生体アルデヒドの絞込が順調に進んでいることを踏まえると,この遅れは軽微である。また,現在は安定して質量分析装置が稼働しているので,次年度以降で十分に取り戻せる遅れであると考えている。昨年度実施したトランスクリプトーム解析から,シロイヌナズナモリブデン補酵素硫化酵素ABA3がアントシアニンの生合成遺伝子の発現制御に関わる可能性を見出した.そこで本年度は,ABA3依存的にアントシアニン蓄積を誘導する生理活性物質の同定に向けて主に以下の三項目を実施し,成果を得た.(1)ABA3の変異がシロイヌナズナのメタボロームに与える影響を解析した.メタボロームは,約600種類の既知の代謝物の定量測定が可能なワイドターゲットメタボローム解析を用いて調査した.前年度のトランスクリプトーム解析と同様に,低浸透圧ストレスに曝したABA3変異株と,代表的なABA欠損株であるABA2変異株を比較し,ABA3変異株で内生量が減少あるいは増加している数種類の代謝物を得た.(2)ストレスに曝したABA3変異株のアントシアニン内生量を定量した.アントシアンの蓄積を強く誘導する酸化ストレスで処理したABA3変異株のアントシアニン量を定量したところ,予想通りABA3変異株は野生株やABA2変異株と比べて有意に内生量が低下していた.これと同時に,酸化ストレス耐性の指標としてクロロフィル量を測定しABA3変異株で有意にクロロフィル量が減少していることを明らかにした.

(3)アントシアニン蓄積を誘導あるいは抑制する低分子化合物をスクリーニングした.アントシアンの蓄積は高濃度スクロースによっても誘導されるがABA3変異株ではその誘導が抑制される.そこで,この変異表現型を回復する低分子化合物をケミカルライブラリーからスクリーニングした.これと同時に,野生株のアントシアン蓄積を抑制する化合物もスクリーニングした.現在までに,理研天然化合物ライブラリー「NPDepo」からアントシアン蓄積に関与する化合物を複数取得している.昨年度に実施したトランスクリプトーム解析で示唆されたABA3とアントシアニン生合成の関係に着目し,本年度はABA3がアントシアニンの蓄積誘導と密接に関わることで酸化ストレス耐性に寄与していることを実証した.また,メタボローム解析によってABA3が内生量の調節に関わる代謝化合物が複数存在していることを示した.さらに,ABA3変異株のアントシアニン蓄積を誘導する化合物を取得したことは,ABA3が産生に関わる生理活性物質の同定に向けて強力なツールとなり得る.これらを踏まえると,当初の予定通り本課題はおおむね順調に進展しているといえる.昨年度までの結果から,モデル実験植物シロイヌナズナのモリブデン補酵素硫化酵素ABA3がフラボノイド代謝,特にストレス適応に重要なアントシアニンの蓄積制御に関与することを突き止めた.最終年度にあたる本年度は,主に学術誌への投稿に向けて以下の成果を得た.(1)ABA3によるアントシアニン蓄積誘導にABAあるいはアラントインが必要か否かを検証した.ABA3が生合成に必須である植物ホルモンABAや生理活性物質であるプリン中間体アラントインは環境ストレス応答を誘導する.そのため,これらの欠損がアントシアニン蓄積に何らかの影響を及ぼすことが推測される.そこで,ABAあるいはアラントインで処理したABA3変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調査した.その結果,ABA3変異体のアントシアニン量の低下はABAやアラントインでは完全には回復しなかった.(2)モリブデン酵素の欠損がアントシアニン蓄積に及ぼす影響を調査した.ABA3はいずれかのモリブデン酵素の活性化を介してアントシアニンの蓄積を制御すると予想される.そこで,モリブデン酵素の変異体を酸化ストレスに曝したときのアントシアニン量を調べた.これまでにモリブデン酵素として同定されているアルデヒド脱水素酵素(AAO14)とキサンチン脱水素酵素(XDH1)の変異体を調査した結果,非常に興味深いことに,ABA3変異体と同様の変異表現型を現す変異体は確認できなかった.以上の結果から,ABA3がABAやアラントインとは独立したメカニズムでアントシアニン蓄積制御に関与し,その背後には未同定のモリブデン酵素や生理活性物質が存在していることが示唆された.これらの成果は国内外の学会で積極的に発表した.また本課題の期間中に得られた研究成果を論文として取り纏めた(近日中には国際誌に投稿予定である).今後は,遅れているメタボローム解析を優先的に進め,メタボロームとトランスクリプトームを照らし合わせることで,ABA3が制御する代謝経路の同定を目指す。
エキノコックス症、嚢虫症の血清学的鑑別診断法に関する研究

エキノコックス症(単包虫症、多包虫症)ならびに嚢虫症は最も重篤で難治性の寄生虫病であり、近年世界規模でその流行の拡大が深刻になってきている。WHOはこれらの寄生虫病への監視体制を強め、流行地での簡便かつ特異性の高い診断法の確立が急務であることを強調している。本研究の代表者伊藤亮ならびに国外の共同研究者達はWHOエキノコックス症、嚢虫症ワーキンググループの主要メンバーとしてエキノコックス症(単包虫症、多包虫症)ならびに嚢虫症についてのガイドライン作成その他で協力してきている研究仲間である。「エキノコックス症、嚢虫症の血清学的鑑別診断法に関する研究」が平成6年単年度の国際学術研究(共同研究)に採択された。この国際共同研究ではそれぞれの研究者が個別に、或は一部共同研究としてこれまで進展させてきていたエキノコックス症、嚢虫症それぞれに対する血清学的診断法に関する最新の成績を持ち寄り、新しい鑑別診断法の確立に向けての共同研究を推進することを主な目的とした。以下にその実績概要を報告する。1)多包虫症患者における病態と抗体応答との相関についての解析:アメリカ国立感染症センターにおいてSchantz博士らが病態解析を行った15症例の多包虫症患者血清について、WHOが推奨しているEm2-ELISA法と伊藤が報告したEm18をマーカーとするEm18ウェスタンブロット法とを用い、病態と抗体応答との相関についての解析を試みた。その結果はEm18ウェスタンブロット法がEm2-ELISA法よりも病態との相関性が高いことを強く示唆する成績であり、緊急治療を必要とする患者と瘢痕病巣だけを有し、治療を必要としない患者とを術前に鑑別できること、予後のモニタリング法としてもEm18を用いることができることを強く示唆する成績であった。この成績は新しい検査法の開発が可能なことを示唆するものであり、Ito,Schantz & Wilson(1995).Em18,a new serodiagnostic marker fordifferentiation of active and inactive cases of alveolar hydatid disease.Am.J.Trop Med.Hyg.51,41-44として発表した。4)、5)中国、メキシコ、アメリカ、韓国への伊藤亮の出張ならびにメキシコ、中国からの共同研究者の招聘:上記の共同研究の実施、共同研究の論文作成、今後の研究打ち合わせの目的で中国、メキシコ、韓国、アメリカへ出張し、またメキシコ、中国から共同研究者を招聘し、上記の成果を上げることができた。
吸放湿材を利用した住宅の結露防止, 結露被害防止に関する研究

平成9年度10年度の研究により得られた新たな知見を以下に列挙する。1住宅における各室の温湿度の予測、断熱材あるいは吸放湿材貼付時の温湿度予測ならびに材料内温度、水蒸気、含湿率予測の計算システムを確立した。2扉開放によって各室の温湿度は大きく変化し、その結果結露の発生も大きく変わる。特に開放によって繋がった室で暖房室から一番遠く離れた室が最も結露にとって危険となる。3間欠暖房の場合暖房開始時において結露にとって危険となり、その結果結露防止に必要な断熱・防湿による貼付厚は終日暖房よりも大きくなる。4防湿層を取り除き、断熱材を吸放湿材として利用すれば、扉が開放された室の室内の相対湿度変動は吸放湿効果の結果大きく緩和される。5吸放湿材の吸放湿性と保水性を利用することによる結露被害防止の観点に立てば、結露防止のための断熱・防湿貼付厚より吸放湿材の貼付厚は小さくできる。6実際の結露期間(1月3月の90日)中の外界気象変動を考慮した場合、吸放湿材内の含湿率は常に増減があり、中間期の含湿率が一番高くなるが90日後には減少する。7含湿率は暖房室より非暖房室の方が高く、非暖房室でも扉開閉、方位によって差が生じ、結露被害防止のための吸放湿材貼付厚を変えるという非常に経済的な検討ができる。8結露被害防止対策を検討するための外気条件として、平均温湿度を用いることで合理的な検討ができる。今年度に行った研究により得られた新たな知見を以下に列挙する。1住宅における各室の温湿度の予測、断熱材、吸放湿材貼付時の温湿度予測ならびに材料内温度、水蒸気、含湿率予測の計算システムを確立した。4防湿層を取り、断熱材を吸放湿材として利用すれば、扉が開放された室の室内の相対湿度変動は吸放湿効果の結果大きく緩和される。1昨年度には住宅における各室の温湿度の予測、断熱材、吸放湿材貼付時の温湿度予測ならびに材料内温度、水蒸気、含湿率予測の計算システムを確立した。本年度はさらに、壁体構成材内の相対湿度の形成状態に対応した熱・水蒸気移動、熱・水分移動および両者の組み合わせが考慮できる計算システムを追加した。2住宅内における生活パターンに対応した結露被害防止に及ぼす吸放湿材の貼付効果について検討した。(1)生活パターンに対応した間欠暖房時間が減少することによって吸放湿材内の含湿率は高くなる。(2) 1日での暖房時間が同じであればその暖房時間の間欠性はそれほど大きくない。3外界気象の結露牲状に及ぼす影響は、昨年度の相対湿度が60%に引き続き、本年度では、70%について検討した。当然のことではあるが、湿度が高くなるにしたがって、外界気象の方位の影響は大きくでる。

よって、結露被害防止のための吸放湿材貼付厚を変えるという非常に経済的な検討がより行える。4夏季の冷房の普及から、夏型結露の問題が提起されてきている。冬期における結露問題の処理として推進されている通気層工法は夏季においては蒸し返しの影響から夏季において結露の発生が生じる。この夏型結露による結露性状と被害の検討を行った。(1)結露被害の検討は間柱も含めた壁体構成全体の被害を検討する必要がある。その検討計算モデルを提案し、実験結果との比較よりこのモデルの妥当性を明らかにした。(2)被害の検討を、年間のシュミレーションにより行った。蓄積結露量は東京、大阪、鹿児島と南に下がるごとによって増加する。また、方位については北、南、西と増加する。間柱の含湿率は夏期季に増加し、冬期に減少するが、年間を通して増加はせず、各地域とも間柱の腐朽は生じないと考えられる。
毛細管圧力を利用した放射性廃棄物の安定的処分の可能性に関する基礎的研究

本年度は、昨年度に引き続いて以下の実験・検討を行った。昨年度と同様に、変形しない多孔質媒体を代表する材料としてガラスビーズを用い、不混和な流体が媒体内を移動する条件、形態に関して基礎的なデータの収集を行った。特に、流体の粘性係数の違いの影響を評価するために、昨年度に用いたのとは違う非濡れ相流体としてケロシンを用いた検討を試みた。その結果、昨年度の結果と同様に、非濡れ相である流体が媒体内に侵入していくために必要な過剰な圧力(しきい圧力)は、流体の流速に依存することが再確認された。従って、この結果は流体の種類によらず一般的に起こる現象であると考えられる。また、しきい圧力の大きさの流体による比(ケロシン/オンジナオイル)(0.625)は、界面張力の大きさの比(0.45程度)に対してやや大きくなっているが、これが有為な違いなのか界面張力計測時やその他の実験誤差の範囲であるのかは、さらなる検討が必要とされた。さらに、より自然な材料に近付けるために、均質なフィルター材を用いた実験を行った結果、定性的にはガラスビーズで得られたものと同様の結果が得られた。結論としては、以下のことが言えると考えている。廃棄物を含んだ領域を粗粒な材料で囲み、その中を非濡れ相流体で飽和させることによって長期にわたって毛細管圧力差を用いた安定的な廃棄物処分の可能性が検討された。完全に静的な条件においては、この安定性は保たれるはずであるが、その周辺に濡れ相(地下水)の流体流動があった場合には、それに伴った非濡れ相流体の移動の可能性がある。本研究の結果、多孔質媒体中では、流速が非常に遅い場合には、しきい圧力に期待することが現実的ではなく、また、非濡れ相流体は非常に小さい非濡れ相飽和率で移動することが可能となるために、本研究の最初のアイディアであった毛細管圧力を利用した安定的処分は、実際的な技術ではありえない可能性が高いことが示された。本年度は、以下の2つの点に重点を置いて実験・検討を行った。一つは、変形しない多孔質媒体を代表する材料としてガラスビーズを用い、不混和な流体が媒体内を移動する条件、形態に関して基礎的なデータの収集を行った。その結果、非濡れ相である流体が媒体内に侵入していくために必要な過剰な圧力(しきい圧力)は、流体の流速に依存することが明らかになった。即ち、流体の流速が遅い場合には、しきい圧力は小さくなる。また、媒体内の移動の形態は、移動の営力の相対的な大きさの違いによってうまく表現できることがわかった。これらの営力としては、重力、界面張力、水理学的圧力があげられ、二つの無次元数を用いて移動の形態をうまく分離することが可能である。長期の流れを起こすような条件においては、しきい圧力は小さく、また、非濡れ相は小さい非濡れ相飽和率で移動しており、毛細管圧力による有効性という意味では、不利な結果となっている。もう一つの実験は、購入した定流量シリンジポンプを用い、ベントナイトを用いた本実験を行うための予備的な実験を行った。材料としては、非膨潤性のカオリナイトを用い、実験室条件において想定している実験が行えるかどうか、また、どのような設定のときに、もっとも効果的にデータを得ることができるかを検討した。非常に透水性が低く、しきい圧力が高い材料を用いているために、個々の実験に非常に時間がかかり、この実験に関しての結論を得るまでにはいたっていないが、本年度の残りの時間と、来年度の前半の早い時期までに、実験条件を明らかにし、本実験に移る予定である。

本研究の結果、多孔質媒体中では、流速が非常に遅い場合には、しきい圧力に期待することが現実的ではなく、また、非濡れ相流体は非常に小さい非濡れ相飽和率で移動することが可能となるために、本研究の最初のアイディアであった毛細管圧力を利用した安定的処分は、実際的な技術ではありえない可能性が高いことが示された。
気泡および泡沫による集塵装置の試作

本研究により,新たな集塵機構をもつ,「気泡及び泡沫による集塵装置」の基礎モデル試験,実用規模装置の設計,試作およびその性能試験について,当初の目的を達成することが出来た.モデル装置による基礎実験により, (1)気泡集塵のメカニズムは慣性衝突による効果が支配的要因である,(2)装置の圧力損失は液深と風量によって規定される,(3)粉塵供給装置による籾粉塵に対しては99.9%以上の捕集効率が得られ,この捕集効率は液深と風量により表され, (4)粉塵の連続負荷によってその捕集効率はほとんど変化せず, (5)共乾施設の浮遊粉塵に対しての捕集効率は若干低下したが,約95%を維持することが出来る,等の結果が得られた.次にモデル装置を実用規模にスケールアップした装置の設計,試作を行った.装置の集塵性能の判定を粉塵の捕集効率によるものとし,これを規定する要因として, (1)処理風量, (2)粉塵の種類, (3)粉塵濃度, (4)噴流空気速度, (5)噴流ノズル口径および本数と配置,(6)液深,等を検討した.これら要因を可能な限り変化させ,これと捕集効率との関係を分析できるようなものとすることを装置の設計条件とした.試作装置は,粉塵供給・捕集部(主要部)の長さ5.60cm,幅0.92m,高さ3.60mとなった.試作装置の性能試験より,その粉塵捕集効率は噴流パイプの水中挿入深さを0cm以上とした場合に99%以上の値を得ることができ,また設定条件によっては99.9%以上の効率が実現できた.また,粉塵の種類の違いによる捕集効率の低下も無いことが明らかになり,本装置の利用範囲が拡大した.これらのことから,本研究において設計・試作された「気泡および泡沫による集塵装置」は極めて優れた集塵性能を有するものであるといえ,また技術的にも実用化への見通しは容易なものと考えられた.本研究により,新たな集塵機構をもつ,「気泡及び泡沫による集塵装置」の基礎モデル試験,実用規模装置の設計,試作およびその性能試験について,当初の目的を達成することが出来た.モデル装置による基礎実験により, (1)気泡集塵のメカニズムは慣性衝突による効果が支配的要因である,(2)装置の圧力損失は液深と風量によって規定される,(3)粉塵供給装置による籾粉塵に対しては99.9%以上の捕集効率が得られ,この捕集効率は液深と風量により表され, (4)粉塵の連続負荷によってその捕集効率はほとんど変化せず, (5)共乾施設の浮遊粉塵に対しての捕集効率は若干低下したが,約95%を維持することが出来る,等の結果が得られた.次にモデル装置を実用規模にスケールアップした装置の設計,試作を行った.装置の集塵性能の判定を粉塵の捕集効率によるものとし,これを規定する要因として, (1)処理風量, (2)粉塵の種類, (3)粉塵濃度, (4)噴流空気速度, (5)噴流ノズル口径および本数と配置,(6)液深,等を検討した.これら要因を可能な限り変化させ,これと捕集効率との関係を分析できるようなものとすることを装置の設計条件とした.試作装置は,粉塵供給・捕集部(主要部)の長さ5.60cm,幅0.92m,高さ3.60mとなった.試作装置の性能試験より,その粉塵捕集効率は噴流パイプの水中挿入深さを0cm以上とした場合に99%以上の値を得ることができ,また設定条件によっては99.9%以上の効率が実現できた.また,粉塵の種類の違いによる捕集効率の低下も無いことが明らかになり,本装置の利用範囲が拡大した.これらのことから,本研究において設計・試作された「気泡および泡沫による集塵装置」は極めて優れた集塵性能を有するものであるといえ,また技術的にも実用化への見通しは容易なものと考えられた.1.集塵装置の現況調査特に、穀類の共乾施設40個所を選び、集塵装置の現況を調査するとともに、集塵装置に関する資料について調査した。その結果、農産粉塵を対象にした集塵装置は、大別して7種あるが、それら装置の粉塵捕集効率は6099%、設備費は処理風量1【m^3】/sec当り、1,10043,000円であり、極めてバラつきがある。しかも捕集効率の高いものは設備費も高い傾向があり、捕集効率と設備費との両面からみて適切な装置はないのが現状であることを確認した。2.粉塵の基礎的諸性質の分折特に、共乾施設における籾粉塵について分折した。その結果、籾粉塵の相当粒径は10840μmの範囲であり、平均相当粒径は4050μm,平均密度は1.551.65g/【cm^3】,比表面積は約6,000【cm^2】/【cm^3】であることが明らかになった。この他、成分組成(灰分,揮発分,固定炭素)、諸種の粒度特性値、籾乾燥過程における籾粉塵の発生量(籾1torr当り約1.6kg)とその粒径構成比などを明らかにした。3.試験装置の設計気泡及び泡沫による集塵装置を開発するための試験装置について検討を重ね、設計図を完成した。

この試験装置は、本研究の目途とする気泡集塵装置の本体の他に、性能試験に必要な粉塵供給装置や風量測定用ダクト等を組合せたものである。完成した設計図に基づき、メーカーに特別注文して製作させた試験装置を購入した。4.試験装置による性能試験穀類共乾施設で発生した籾粉塵を集め、これを供試して性能試験を行った。現段階では試行的性能試験にとどまり、試験結果を公表する段階には至らなかったが、気泡及び泡沫による集塵装置の開発に明るい見通しが得られた。次年度引続き性能試験を行う予定である。1.米麦共乾施設の集塵装置の現況調査:岩手県下の40施設について調査した結果、77.5%に当る31施設に集塵装置が備えられていた。これらの集塵装置は、捕塵方式から分類して、乾式と湿式に大別されるが、共に数種のものが採用されていた。装置の処理風量当り設備費は約2,0004,0000円/【m^3】/min粉塵の捕集効率は約6099%と、ともにバラつきが大きく、概して捕集効率の高いものは設備費が高く、設備費の安いものは捕集効率が低い傾向にあった。現在、共乾施設で使用されている集塵装置には、性能・価格・保守などの観点からみて改良すべき点の多いことが判明した。2.試作した気泡式集塵装置の性能試験:試作した装置は、(1)吸込口及び集塵入口より吸い込まれた含塵空気をパイプによって滞水中に噴出する(2)含塵空気は水中で気泡となり反転上昇して水面上で破裂する(3)同時に含塵空気の水中への噴出により、水面上では多量の飛沫が生じる(4)その過程で塵は水中に残り、槽内に沈澱堆積する。また、清淨化された空気は気水分離器により水が除去され排気口に放出される。本装置により、供試粉塵に、籾共乾施設に堆積している籾粉塵、JIS粉塵2種,5種,7種を用い、粉塵供給濃度約2405930mg/minの範囲で粉塵の捕集効率試験を行った。試験条件は、パイプ先端の水位が0,25,50mmの3水準、風量が50,75,100【m^3】/minの3水準、パイプ数(径100mm)が18,36本の2水準とした。試験結果を、3元配置法の分散分析(繰返数1)で解析した。その結果、捕集効率は、供給粉塵濃度および粉塵の種類にかかわらず、18組の試験条件下で、98.099.9%と非常に高かった。また、試験条件のうち、水位は1%水準で0mmと25、50mmとの間に有意差があり、0mmで捕集効率が若干低下した。さらにパイプ数、18本と36本との間には5%水準で有意差が認められ、18本のほう(含塵空気の水中への噴出速度が大きいほう)が捕集効率の高いことが判明した。
転位を鍵反応とする医薬品重要中間体の製法の開発

医薬品およびその鍵中間体の合成研究は、研究室レベルでは非常に盛んに行われ、顕著な成果が挙げられている。しかし、その工業生産への応用は必ずしも容易ではなく、応用可能な汎用性の高い製法の開発が待望されている。本研究は、特異な転位反応を開発し、それを有効に用いるとにより、重要な医薬品の鍵中間体の工業的製法を確立するものである。まず、第一に、重要な医薬品の付加価値の高い中間体であるアミノチアジアゾール酢酸の大量合成法を確立するために、各工程の最適条件を検討した。また、転位反応を起こさせる鍵物質である3-アミノイソキサゾールの種々の誘導体の効率の良い一般的製法の確立を試みた。その結果、原料のアルキルだるいはフェニルイソシアナ-ト類を変えることにより、3-アミノイソキサゾールとの反応生成物のアミノ基の保護基を望み通りにすることができた。つぎに、鍵反応である転位反応の条件を種々検討し、目的のアミノチアジアゾール酢酸を効率よく合成するための最適化を行った。さらに、第四世代セフェム系抗生物質の側鎖部分の合成に必要な酢酸部分の酸化が、I_2-DMSO系により容易に進行することを見いだした。オキシムのアルキル化をBaO-Ba(OH)_2・8H_2Oの存在下に行うことにより、目的のシン異性体のみが生成することを大量実験でも確認した。結果として、セフェム系抗生物質の側鎖部分であるアミノチアゾール酢酸のオキシム体の大量合成法を確立し、現在、工業化を検討中である。第二に、歯周病菌などの嫌気性菌に有効なラタニアフェノール類の製法を確立するために、まず、置換基をもたない2-フェニルベンゾフランの合成を中心にして、転位反応の最適条件を検討した。その結果、2-メチルフェノールのベンゾイル誘導体において、O-アシルのC-アシルへの転位反応の条件を確立した。これは、複雑なフェニルベンゾフラン類の合成に応用できる。本研究は、特異な転位反応を開発し、それを有効に用いることにより、重要な医薬品の鍵中間体の工業的製法を確立するものである。まず、重要な医薬品の付加価値の高い中間体であるアミノチアジアゾール酢酸の大量合成法を確立するために、各工程の最適条件を検討した。また、転位反応を起こさせる鍵物質である3-アミノイソサゾールの種々の誘導体の効率の良い一般的製法の確立を試みた。その結果、原料のアルキルあるいはフェニルイソシアナート類を変えることにより、3-アミノイソキサゾールとの反応生成物のアミノ基の保護基を望み通りにすることができた。

一方、歯周病菌などの嫌気性菌に有効なラタニアフェノール類の製法を確立するために、まず、置換基をもたない2-フェニルベンゾフランの合成を中心にして、転位反応の最適条件を検討した。その結果、2-メチルフェノールのベンゾイル誘導体において、O-アシルのC-アシルへの転位反応の条件を確立した。医薬品およびその鍵中間体の合成研究は、研究室レベルでは非常に盛んに行われ、顕著な成果が挙げられている。しかし、その工業生産への応用は必ずしも容易ではなく、応用可能な汎用性の高い製法の開発が待望されている。本研究は、特異な転位反応を開発し、それを有効に用いることにより、重要な医薬品の鍵中間体の工業的製法を確立するものである。まず、重要な医薬品の付加価値の高い中間体であるアミノチアジアゾール酢酸の大量合成法を確立するために、各工程の最適条件を検討した。また、転位反応を起こさせる鍵物質である3-アミノイソキサゾールの種々の誘導体の効率の良い一般的製法の確立を試みた。その結果、原料のアルキルあるいはフェニルイソシアナ-ト類を変えることにより、3-アミノイソキサゾールとの反応生成物のアミノ基の保護基を望み通りにすることができた。つぎに、鍵反応である転位反応の条件を種々検討し、目的のアミノチアジアゾール酢酸を効率よく合成するための最適化を行った。さらに、第四世代セフェム系抗生物質の側鎖部分の合成に必要な酢酸部分の酸化が、I_2-DMSO系により容易に進行することを見いだした。オキシムのアルキル化をBaO-Ba(OH)_2-8H_2Oの存在下に行うことにより、目的のシン異性体のみが生成することを大量実験でも確認した。セフェム系抗生物質の側鎖部分であるアミノチアヂアゾール酢酸のオキシム体の大量合成法を確立した。その結果、2-メチルフェノールのベンゾイル誘導体において、O-アシルのC-アシルへの転位反応を条件を確立した。さらに、複雑なフェニルベンゾフラン類の合成のための転位反応を検討中である。まず、第一に、重要な医薬品の付加価値の高い中間体であるアミノチアジアゾール酢酸の大量合成法を確立するために、各工程の最適条件を検討した。