hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
半溶融成形加工における高性能マグネシウム合金の創製

本系合金はAZ91D合金と比較すると凝固温度範囲が広く、かつ固相率の温度依存性が小さい。また、ひずみを導入し、最適な半溶融温度にて成形した試料は、微細かつ球状な固相粒子が均一に分散する。その結果、比較的低い半溶融温度でも薄肉部まで充填することが可能となる。本系合金中に観察される共晶化合物はZn:Al=2:1の合金では主にMg_<32>(Al,Zn)_<49>であり、Zn+Al量を増やすことでその量は増加する。Znの比率が増加するにつれてMgZn化合物も晶出するようになる。また、T6処理により、Zn量を増加させた合金では主にβ'相が、ベース合金ではそれに加えて粒状相が析出する。Caを0.1%と少なくすることにより析出量が多くなる。T6処理した半溶融成形材、特にCaを0.1%添加した合金では以上のような化合物および析出物の増加により、高温引張強さ、0.2%耐力がAZ91D合金を大幅に上回るようになる。本年度はダイカストに比べて低温で高性能な製品を成形することの可能な半溶融成形加工法の特徴に着目し、本プロセスに適した合金の探索を行った。供試材としては、まず流動性を評価するためのモデル合金としてMg-1822%Al合金を選択した。さらに機械的性質の改善を狙いとして、Mg-20%Al合金をベースとしてZnを置換した合金系およびAl量を減少させ、Caを添加した合金系についても検討を行った。供試材として用いたビレットには結晶粒微細化のために約15%のひずみを導入した後、固相率が5060%となる温度にて再加熱試験を行い、半溶融温度範囲における組織変化を調べた。これにより得られた結果およびビレットのハンドリングの観点より、最適な半溶融成形加工温度を決定し、その温度にて加圧成形を行い、得られた成形品のミクロ組織を観察するとともに、薄肉充填性試験および引張試験を行った。さらにMg-Al合金、Mg-5%Al-15%ZnおよびMg-12%Al-2%Ca合金については熱処理特性についても評価した。本検討合金は共晶領域がすべて溶解する温度では、約5065%の固相率となり、圧縮ひずみの導入により固相粒子は球状化する。さらに、半溶融温度からの加圧成形により急冷された共晶部分は、非常に微細な組織を呈する。流動性は、Mg-Al系合金およびZnを添加した合金系では優れるものの、Caを添加した合金系では極端に劣る。各合金とも時効硬化能を有するものの、アルミニウム含有量の多い合金系では脆性的なMg_<17>Al_<12>化合物が粒界に沿ってネットワークを組むため、熱処理を施しても引張強さ、伸びとも低い値を示す。一方、Al量を少なくし、ZnおよびCaを添加した合金系ではそれぞれ共晶化合物の形態あるいは種類が変化し、引張特性が大きく向上する。本年度はこれまで進めてきた(1)流動性に優れ、適度な引張特性が得られるような合金を探索することに加え、(2)廃材となる切削チップを用いたパルス通電焼結によるポーラス材の作製(半溶融リサイクル)、(3)電解精製による液相リサイクル時の要素技術となる超音波によるマグネシウム溶湯のインラインモニタリングについて検討した。(1)では合金元素としてのZnおよびAlを多量に添加し、低温で晶出する化合物量を増やすことにより、共晶反応による発熱量が大きくなり、Zn+Al量が20%で465°C、15%で535°Cと、従来のダイカスト法に比べ、100°C以上も低温で成形が可能であること、ただし、化合物量の増加とともに、化合物が粒界にネットワークを組むため、引張強さ、伸びとも大幅に低下することがわかってきた。
日本語・日本文化研修留学生教育に関する全国的調査研究

全国の日本語・日本文化研修留学生(日研生)受入れ大学に対して実施した2007年修了時アンケート調査を分析し、日研生の学習・生活実態を明らかにした。同時に9大学への学生・教員への聞取り調査によって、実態をより具体的に把握した。さらにアンケート分析から重要と考えられる項目を割り出し、1)研修過程で獲得する日本語技能2)修了研究をいかに進路に生かすかを分析することにより、日研生教育で必要とされる学習項目を抽出し教育モデル案を提示した。平成19年6月までに、前年度予備調査として実施した日本語・日本文化研修生修了時アンケート調査項目に改良を加え、平成19(2007)年修了時平成19(2007)年修了時日本語・日本文化研修プログラム全国調査アンケート票を作成した。7月から9月までを調査期間として、日本語・日本文化研修プログラムを実施している全国の55大学に修了時日研生アンケートの依頼を行ない、郵送等の方法によって39大学・205名からの回答を得た。(回答率約50%)このアンケート回答結果を集計し、詳細に検討していくことにより、日本語・日本文化研修生の実態調査、日本語・日本文化研修教育の実態分析・ニーズ分析を進めた。検討を進める中で、現在の日研生教育の成果及び今後改善していくべき課題が次第に浮き彫りになってきた。調査分析と並行して、平成19年9月から平成20年3月まで、9大学の日本語・日本文化研修生受入れ大学を訪問し、アンケート調査からは明らかにできなかった日本語・日本文化研修生及び日研生教育の実態についての聞き取り調査を実施した。聞き取り調査は、2007年修了時日研生と日本滞在中の現日研生及び日研生担当教員他担当職員を対象としたものである。この調査は、アンケート調査結果を裏付けるためにも、またアンケート調査では限界のある内容・実態を知るためにも欠かせない調査であるため、次年度以降も実施していく予定である。平成20年3月、金沢大学主催「日研生教育改善研究会」に於いてアンケート調査報告の一部を「全国修了生に対するアンケートから見えてくる日研生教育の課題と成果」として口頭発表し、平成19年度に実施したアンケート調査結果とそこから見えてくる日研生教育の実態・ニーズ・成果・課題の分析を「日本語・日本文化研修プログラム2007年修了時全国アンケート調査報告書」としてまとめ刊行した。平成20年度当初の計画に沿って、日研生を指導している大学の担当教員への聞き取り並びに日研プログラムを修了した元日研生から10数名程度を抽出した聞き取り調査を実施した。聞き取り調査の方法は、1)直接に面談の上聞き取り調査を行う方式2)メールによるアンケート回答方式によった。さらに、本研究の目的である日研生教育の総合的な教育効果を考える上で、これまで実施したものとは異なる聞き取り調査が必要であることが確認された。即ち、過去5年前後の修了日研生が、研修後どのような進路を選択し、その選択に日研プログラムがどのように影響しているかについて追跡調査することが必要であるとの認識から、このための体制を作り聞き取り調査を実施した。新しい調査を含めた聞き取り調査は現在も継続中であるため、平成20年度末までに報告書を作成するには至っていない。以上のような聞き取り調査を遂行する一方、平成19年度のアンケートの中から重要と見なされる項目を取り上げて分析を行なった。その一として、日本語日本文化研修の一年間、特に修了論文を作成する過程で、学生がどのような日本語技能を獲得するかを分析した。その二として、日研生には日本に対する知見を深め、研修後日本をフィールドに活躍する人材が多いことに着目し、研修期間中日本文化・社会および言語等のどの分野に関心を持ち、その関心を自分の将来の進路につなぎ、生かすのかを日研生の修了研究テーマ選択を基に分析した。これらの分析結果をまとめ、平成21年3月金沢大学で開催された「日研生教育改善研究会」において、代表者及び1名の研究分担者が報告を行なった。1)日本語・日本文化研修生の学習ニーズを体系的に明らかにすることを目的に、渡日前の学習事前段階、日本での学習段階、教育課程を終える修了段階に大別し、詳細に分析した。とりわけ、学習ニーズの成熟の過程に着目し、日本に対して初歩的な関心を持ち始めた動機から修了段階に至るまでの、日研生の日本に対する関心や学習希望分野について検討した。更に、修了研究のテーマを切り口にしながら、日本に対する関心が学習と共にどのような専門的な発展を見せるかを分析した。全国アンケート調査の個別データの段階別の推移及び日研生に対するケーススタディ等を用いて、学習ニーズの成熟のあり方を分析し、ニーズを基にした日研生のタイプ分けを行った。2)修了生に対する追跡調査や日本在住の修了生に対する聞き取り調査を実施し、修了後の段階である進路という視点からも、上述の研究結果を検討した。その上、上述した分野別学習ニーズや日研生のタイプ分けを元に日研生教育に必ず含まれなければならない学習項目を抽出し、教育モデルの一案を提示した。

3)担当教員及び日研生に対する聞き取り調査をまとめ、アンケート調査では明らかにすることが困難な日研生教育の成果や課題を明らかにした。担当者及び日研生の回答から制度の更なる発展の手掛かりとなる貴重な情報が得られた。これらは日研生教育制度の更なる発展の基礎資料として活用可能な情報である。4)上述の研究成果を『日本語・日本文化研修留学生教育に関する全国的研究調査報告書(pp.1-134)』として平成22年3月に刊行した。本報告書を調査協力者や日研生受け入れに関わっている教育機関などに送付する予定である。留学生教育に関わる、全国レベルでの渡日前から帰国後に渡る学習ニーズと成果に関する一貫した研究は管見では存在しておらず、本研究の成果は日研生教育のあり方を検討するための資料及び国費留学制度の意義を示す資料として有益である。
青色光による気孔開口のシグナル伝達機構の解明

植物の表皮に存在する気孔は一対の孔辺細胞により構成され、太陽光に含まれる青色光に応答して開口する。孔辺細胞に青色光が当たると青色光受容体フォトトロピンが光を受容し、細胞内シグナル伝達を誘導する。このシグナル伝達は、プロトンポンプである細胞膜H+-ATPaseを活性化して気孔を開口させる。H+-ATPaseの活性化にはC末端のリン酸化が必要であり、青色光はこの部位のリン酸化を誘導する。ところが、フォトトロピンからH+-ATPaseのリン酸化に至るまでのシグナル伝達は未解明な部分が多く残されている。そこで本研究では、青色光に応答したH+-ATPaseのリン酸化を仲介するプロテインキナーゼの探索と同定を行った。これまでに私は、免疫組織染色法を用いて孔辺細胞の細胞膜H+-ATPaseのリン酸化を可視化する手法を確立した(Hayashi et al., 2011)。この手法を利用し、青色光に応答したH+-ATPaseのリン酸化を抑制するプロテインキナーゼ阻害剤を阻害剤ライブラリーから選抜した。用いた阻害剤の標的は哺乳類のキナーゼであるため、シロイヌナズナにおける標的をアミノ酸配列の相同性検索により予測した結果、一つのMitogenactivated kinase kinase kinase (MAPKKK)が候補として挙がった。そこで、そのMAPKKKをコードする遺伝子のT-DNA挿入変異株を入手し、気孔の表現型を解析した。その結果、この変異株において青色光に依存した気孔開口とH+-ATPaseのリン酸化が損なわれていることが見出された。本研究により、私は青色光に依存した気孔開口を仲介する新規のシグナル伝達因子として一つのMAPKKKを同定し、このキナーゼをProtein kinase in stomatal opening (PKSO)と名付けた。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物は体内と大気とのガス交換を行うために、表皮に気孔と呼ばれる孔を持つ。この孔は一対の孔辺細胞から構成されており、植物はその開度を調節することにより光合成に必要な二酸化炭素の取り込み、蒸散や酸素の放出を行っている。気孔開口は太陽光の中でも特に青色の光に誘導される。青色光が孔辺細胞に照射されると、青色光受容体であるフォトトロピンから青色光シグナル伝達が流れ、細胞膜に存在する細胞膜H^+-ATPaseが活性化される。細胞膜H^+-ATPaseの活性化により、H^+が孔辺細胞外へと放出され、細胞膜の過分極が起こる。これにより細胞内の浸透圧が変化し、水が流入して孔辺細胞の体積が増加、よって最終的に気孔が開口する。この孔辺細胞での青色光シグナル伝達において、細胞膜H^+-ATPaseの活性化は気孔開口の駆動力を作り出すために重要であると考えられている。H^+-ATPaseの活性化にはC末端から2番目のスレオニン残基のリン酸化が必須であるが、このリン酸化を直接引き起こすプロテインキナーゼは未だ同定されていない。これまでに私は、免疫組織染色で孔辺細胞の細胞膜H^+-ATPaseのリン酸化状態を直接可視化する手法を確立した。本研究では、免疫組織染色とプロテインキナーゼに対する阻害剤を網羅したKinase inhibitorスクリーニングKit(BIOMOL社)を用いて、薬理学的にH^+-ATPaseをリン酸化するキナーゼを探索している。その結果、80種のうち2種の阻害剤が、青色光に依存したリン酸化と気孔開口を阻害することがわかった。またこの2種の阻害剤は、孔辺細胞のH^+-ATPaseのリン酸化を保持して活性化させるカビ毒素フシコクシン処理によるリン酸化も阻害した。このことから、この2種の阻害剤はH^+-ATPaseのリン酸化を引き起こしているキナーゼを阻害している可能性が強く示唆された。植物の表皮に存在する気孔は、青色光によって開口し、二酸化炭素の取り込みや蒸散を調節する。青色光が気孔孔辺細胞に照射されると、フォトトロピンが青色光を受容してシグナルを伝達し、細胞膜H^+-ATPaseを活性化して気孔が開口する。H^+-ATPaseの活性化にはC末端のリン酸化が重要であるが、このリン酸化を直接触媒するプロテインキナーゼは未知であり、また、フォトトロピンからH^+-ATPaseのリン酸化に至るシグナル伝達の詳細も不明である。そこで本研究では、この未知の部分を解明するため、特にプロテインキナーゼに着目して気孔開口のシグナル伝達を仲介するタンパク質の探索・同定を進めている。私はこれまでに、孔辺細胞のH^+-ATPaseのリン酸化を免疫組織染色により可視化する手法を確立している。今年度はこの手法を用い、H^+-ATPaseのリン酸化を抑制する阻害剤をキナーゼ阻害剤ライブラリー80種から選抜した。その結果、4種が青色光によるリン酸化を阻害した。また、H^+-ATPaseの活性化剤フシコクシンとキナーゼ阻害剤を合わせて処理し、H^+-ATPaseを直接リン酸化するキナーゼを阻害すると考えられる阻害剤を4種選抜した。阻害剤の標的は動物のプロテインキナーゼであるため、シロイヌナズナにおける標的を相同性検索により絞った。その結果、選抜した8種のうち5種の阻害剤が、シロイヌナズナのMAPKKKファミリーを標的としている可能性が示された。そこで、シロイヌナズナゲノムに60遺伝子存在するMAPKKKの中から、クレードごとに遺伝子破壊株を入手し、それらの変異株の気孔応答を観察した。

その結果、青色光に応答した気孔開口が完全に損なわれていた変異株を1株単離することに成功した。従って、この遺伝子がコードするMAPKKKが気孔開口を仲介する有力候補であると考えられた。植物の表皮に存在する気孔は一対の孔辺細胞により構成され、太陽光に含まれる青色光に応答して開口する。孔辺細胞に青色光が当たると青色光受容体フォトトロピンが光を受容し、細胞内シグナル伝達を誘導する。このシグナル伝達は、プロトンポンプである細胞膜H+-ATPaseを活性化して気孔を開口させる。H+-ATPaseの活性化にはC末端のリン酸化が必要であり、青色光はこの部位のリン酸化を誘導する。ところが、フォトトロピンからH+-ATPaseのリン酸化に至るまでのシグナル伝達は未解明な部分が多く残されている。そこで本研究では、青色光に応答したH+-ATPaseのリン酸化を仲介するプロテインキナーゼの探索と同定を行った。これまでに私は、免疫組織染色法を用いて孔辺細胞の細胞膜H+-ATPaseのリン酸化を可視化する手法を確立した(Hayashi et al., 2011)。この手法を利用し、青色光に応答したH+-ATPaseのリン酸化を抑制するプロテインキナーゼ阻害剤を阻害剤ライブラリーから選抜した。用いた阻害剤の標的は哺乳類のキナーゼであるため、シロイヌナズナにおける標的をアミノ酸配列の相同性検索により予測した結果、一つのMitogenactivated kinase kinase kinase (MAPKKK)が候補として挙がった。そこで、そのMAPKKKをコードする遺伝子のT-DNA挿入変異株を入手し、気孔の表現型を解析した。その結果、この変異株において青色光に依存した気孔開口とH+-ATPaseのリン酸化が損なわれていることが見出された。本研究により、私は青色光に依存した気孔開口を仲介する新規のシグナル伝達因子として一つのMAPKKKを同定し、このキナーゼをProtein kinase in stomatal opening (PKSO)と名付けた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、孔辺細胞細胞膜H^+-ATPaseのリン酸化を引き起こしているキナーゼの同定のため、80種のキナーゼ阻害剤から免疫組織染色と気孔開度測定により、青色光に依存したH^+-ATPaseのリン酸化を阻害する阻害剤を2種に絞り込んだ。今回効果が示された阻害剤は、これまで植物においてH^+-ATPaseに影響を示す報告はされておらず、本研究により初めて阻害効果が示された。この新たな知見によりH^+-ATPaseをリン酸化するキナーゼの早期的な同定が今後見込まれる。今年度は、阻害剤を用いた気孔開口を仲介するプロテインキナーゼの探索が終了し、有力候補を絞り込むところまで進めることができた。この候補因子の変異株では気孔開口が損なわれていたため、研究目的である気孔開口シグナル伝達因子の同定に成功したと考えられる。
唾液中の時計遺伝子を用いた新コンディション評価

アスリートが日常的に行う高強度運動は、その量や頻度が過度になると競技パフォーマンス低下や慢性疲労を伴うオーバートレーニング症候群を招いてしまう。また海外遠征が多く、時差による概日リズムの乱れが疲労を招くことも課題となっている。時計遺伝子は概日リズムを形成し、疲労発生に関与すると考えられている。しかし、唾液中の時計タンパクの運動応答を検討した研究は無く、その動態について不明な点が多い。本研究では、唾液中の時計遺伝子由来である時計タンパクを用いたコンディション評価プログラムについて検討することを目的としている。今年度は、唾液中の時計タンパクの継続的な高強度運動に対する応答について検討した。大学男子ラグビー選手13名を対象とし、強化合宿開始前(0w)、開始6週間後(6w)、7週間後(7w)に置いて唾液を採取した。得られた唾液より時計タンパク(PER1)および口腔免疫能の指標である分泌型免疫グロブリンA(SIgA)についてELISA法を用いて濃度を測定し、1分間あたりの唾液分泌量(ml/min)を用いて補正した。唾液分泌量は、preに比べて6wおよび7wにおいて有意に減少した(p < 0.05)。また、PER1およびSIgAの分泌量も同様にpreに比べて6wおよび7wにおいて有意に減少した(p < 0.05)。以上のことから、時計タンパクであるPER1は継続的な高強度運動によって低下状態が維持されることから、時計タンパクが形成する概日リズムの高強度運動による乱れは、運動の継続に伴い、慢性化する可能性が示された。予定していたサンプリングは実施できた。しかし、時計タンパクであるARNTLの解析に使用していた酵素免疫測定法のキットのロットが変更されたことによって唾液中の時計タンパクの検出ができなくなってしまったため、引き続き唾液中時計タンパクの検出可能なキットの選定を行う。引き続き唾液中の時計タンパクが検出できる酵素免疫測定法の測定キットの選定を行う。また、時計タンパクが形成する概日リズムについて明らかにするために、運動習慣の無い成人男性を対象として、8:00AM、12:00PM、16:00PM、20:00PMなどの定期的な時間において、唾液採取および主観的疲労感を調へる予定である。今年度は、唾液中の時計タンパクの運動に対する応答について検討した。健康な成人男性を対象とし、クロスオーバー法を用いて最大酸素摂取量の75%強度・60分間の自転車運動(EXC)実験およびコントロールとして60分間の安静(RES)実験を実施した。運動実施前(pre)、実施終了直後(0h)、1時間後(1h)、2時間後(2h)、3時間後(3h)において唾液を採取し、唾液中の総タンパク(TP)および時計タンパク(BMAL1、PER1)を測定し、時計タンパクはTPで除した補正値で示した。EXC実験のBMAL1/TPは統計的に有意な変動は示さなかったが、RES実験では2hにおいて有意に高値を示した(p<0.05)。PER1/TPについては両実験ともに有意な変動は示さなかった。以上のことから、唾液中の時計タンパクであるBMAL1レベルの経時的な上昇は高強度運動により抑制されることから、時計タンパクが形成する概日リズムは高強度運動で乱れる可能性が示された。予定していたサンプリングは実施でき、H29年度分の解析は順調に終わった。しかし、解析に使用していた酵素免疫測定法のキットのロットが変更された途端に唾液中の時計タンパクの検出ができなくなってしまったため、来年度以降は唾液中時計タンパクの検出が可能なキットの選定が必要となる。

以上のことから、時計タンパクであるPER1は継続的な高強度運動によって低下状態が維持されることから、時計タンパクが形成する概日リズムの高強度運動による乱れは、運動の継続に伴い、慢性化する可能性が示された。予定していたサンプリングは実施できた。しかし、時計タンパクであるARNTLの解析に使用していた酵素免疫測定法のキットのロットが変更されたことによって唾液中の時計タンパクの検出ができなくなってしまったため、引き続き唾液中時計タンパクの検出可能なキットの選定を行う。今後は、唾液中の時計タンパクが検出できる酵素免疫測定法の測定キットの選定を行う。また、時計タンパクが形成する概日リズムについて明らかにするために、運動習慣の無い成人男性を対象として、8:00AM、12:00PM、16:00PM、20:00PMなどの定期的な時間において、唾液採取および主観的疲労感を調べる.引き続き唾液中の時計タンパクが検出できる酵素免疫測定法の測定キットの選定を行う。また、時計タンパクが形成する概日リズムについて明らかにするために、運動習慣の無い成人男性を対象として、8:00AM、12:00PM、16:00PM、20:00PMなどの定期的な時間において、唾液採取および主観的疲労感を調へる予定である。物品の調達についてできるだけ安価なものとなるよう選定したため、差額が生じた。残額は次年度の物品費に加算して使用する。時計タンパクであるARNTLの解析に使用していた酵素免疫測定法のキットのロットが変更されたことによって唾液中の時計タンパクの検出ができなくなってしまったため、現在、唾液中時計タンパクの検出可能なキットの選定を行っている。選定でき次第、必要分のキットを購入し、測定していく予定である。
干潮河川の河口域における水環境の比較研究-温帯河川と熱帯河川の相互比較-

平成7年度から継続して来たこの研究ではインドネシア、スラバヤ北部を流れるLamong川の塩水遡上現象の現地観測から開始した。この観測で乾季での河川内の塩分濃度は強混合形であることが判明し、この原因を考察する過程で河川に付随している塩田、蝦の養殖池の存在が浮上してきた。この熱帯性の河川では日本で観測される弱混合型のいわゆる塩水楔は観測されず、この種の現象を支配するパラメーターとしてタイダルプリズムによる塩水供給容積と淡水流量の関係式が当てはまることが判明した。塩田の方の現象としては河川の潮汐変化に伴う塩田の水位変動と塩田内の塩水の濃度分布が研究の対象となった。前者の現象は非線形の水位応答問題として理論解析が展開できた。現地の塩田は河川に直結した塩田から、いくつかの塩田がシリーズでつながっており、より現象を複雑にしている。理論解析もこのシリーズ化した塩田の水位応答についても行った。後者の問題は塩田内の塩分濃度を支配する要因として河川から供給される塩水、蒸発、漏水があり、これらの各課程を分析し、現象の理論展開を行い、池の中の塩分濃度が池の奧に行くほど高くなる現象を明らかに出来た。平成9年には、この研究の対象河川であったLamong川流域はインドネシア経済の発展によって工場地帯へと変貌してきており、塩田が埋め立てられて工場用地となってきている状況の調査を行った。現在ダムの建設が行われており、将来下流河川は完全に塩水化することになる。このため今後はこのダムの建設の影響の調査研究を継続する必要性を確認した。また研究対象項目としてを、より広範囲に展開するために。Brantus川の上流から下流までの諸問題について、このグループと海岸工学、リモートセンシング研究のグループで共同研究する方向に展開する方法について検討した。Brantus川の上流では土砂の移動に伴う河川の断面維持、ダム貯水容量の維持が問題となっており、中流域では建設資材としての土砂採取による河床底下が問題となっている。また下流域では都市内の洪水時の水の排水、海岸の進出、マングローブ林の伐採による海岸線の変化など研究対象としては多くの興味ある問題が出てきている。平成10年度に基礎調査をし平成11年度から本格調査研究をITSスタッフと展開する予定である。10月22日から10月27日までの荻原のインドネシア、スラバヤ地区の現地観測で養殖池の中の塩分濃度の時間変化の測定を1日間に渡り実施した。同時に池からの蒸発量を測定するために、池の近くに置いた桶、タライからの蒸発量も同時観測をした。丁度乾期と雨期の境で雨期に入る時期の測定となった。前年度に解析した解析モデルの検証を行うものでった。この解析モデルは河川からの汽水の供給が養殖池にあった後に蒸発によって池の塩分濃度がどのように変化して行くかに付いてのものである。この間に降雨が無い条件での解析モデルである。しかし現地観測では雨期に入る直前であったので観測時間中に降雨があり、このモデルと異なる現象が生じている事が判った。そこで乾期での観測を現地チームで実施する事にした。

また降雨と養殖池への河川水の供給ゲート付近からの漏水をも考慮した解析モデルの構築と現地観測を次年度に実施する事になった。1月5日から1月12日までのMr.NadjadjiAnwarの東京訪問では、その後インドネシアチームの行った現地観測データーの分析と解析モデルとの整合性について検討を行った。さらに漏水と降水のある場合の解析モデルの構築と手法について検討を行った。これは満潮の時には押し込み流れであり、ゲート付近での漏水時には引き混み流れとなるものである。また現在までの研究成果をまとめて1996年5月の香港での国際学会と8月のマレーシアでのAPDIAHRに論文提出をする事にした。7月29日から8月2日でのMiss.Anggrahiniの日本訪問では、川越の工学部において前年度実施した観測データーの分析と、本年度10月にインドネシアで展開する現地観測について討議、研究を実施した。一部の成果を連名で投稿し、共同研究者のMr.Nadjadji Anwarが代表で、本年度マレーシアでのAPD-IAHRと香港でのIHCDに発表することを確認した。さらに本年度実施する塩田に関する模型実験について相似性等について検討を行った。10月20日から10月28日までの田中のインドネシア訪問では塩田での現地観測と河川Lamongの塩分濃度調査を実施した。塩田では奥ほど濃度が濃くなる傾向は以前の観測と同じであった。河川の中の濃度分布も強混合型であり、潮汐の干満にともなう流れによる混合が強く効いていることが判明した。なおこの機会にインドネシアの河川の塩水楔の状況を調査すべく、隣接の河川Brantusの調査も実施し今後の研究成果に結び付けて行くことにした。Lamong川のような小河川では淡水流量が特に乾季では少なく、河川の中がほとんど塩水となってしまう。雨季の流量は大きいが潮汐の大きさとの関係で、やはり日本のように弱混合の状態とはなり難い事がわかった。Brantus川のような大河川では流量はあるが、灌漑用水として取水されてしまうので、河川下流部ではやはり塩水の多い状態となっている。今後調査対象河川をBrantus川にシフトして行く予定であるが、塩水の問題の他に土砂の供給問題、水質問題が研究対象として持ち上がってくる。なお今年度の成果を1997年度の国際水理学会に発表の予定で原稿を投稿している。平成7年度から継続して来たこの研究ではインドネシア、スラバヤ北部を流れるLamong川の塩水遡上現象の現地観測から開始した。この観測で乾季での河川内の塩分濃度は強混合形であることが判明し、この原因を考察する過程で河川に付随している塩田、蝦の養殖地の存在が浮上してきた。この熱帯性の河川では日本で観測される弱混合型のいわゆる塩水楔は観測されず、この種の現象を支配するパラメーターとしてタイダルプリズムによる塩水供給容積と淡水流量の関係式が当てはまることが判明した。塩田の方の現象としては河川の潮汐変化に伴う塩田の水位変動と塩田内の塩水の濃度分布が研究の対象となった。前者の現象は非線型の水位応答問題として理論解析が展開できた。現地の塩田は河川に直結した塩田から、いくつかの塩田がシリーズでつながっており、より現象を複雑にしている。理論解析もこのシリーズ化した塩田の水位応答についても行った。
新たなエストロゲン依存性乳癌の多段階発癌機構のシステム的統合理解

申請者は、これまでに自らが同定したBIG3が抑制因子PHB2と結合して、その抑制機能を封じ込めてERの恒常的活性化を導くこと、またBIG3-PHB2相互作用を標的としたBIG3-PHB2結合阻害ペプチドは、BIG3からPHB2を解放することで、その抑制活性を回復することにより抗腫瘍効果を認めることを証明してきた。さらに、BIG3はPP1αの調節サブユニットとして機能し、その基質タンパク質として抑制因子のPHB2を不活化することを明らかにした。本研究では、PHB2の機能喪失の詳細な機能解析に加えて、新たな基質となる抑制タンパク質の同定を進め、並行して、乳癌臨床検体を用いた次世代シーケンス解析を通じて、エストロゲン依存性乳癌における新たなドライバー遺伝子の検索も行い、PP1α/ BIG3による新たなPHB2を含めた抑制因子の不活化機構を含めた乳癌の多段階発癌機構を提唱する。本研究の成果は以下の通りである。1.BIG3はPP1およびPKA複合体を形成し、エストロゲン刺激によるPKAの活性化を通じて、BIG3はリン酸化され、BIG3によるPP1αの阻害活性がキャンセルされることでPP1αの脱リン酸化活性が亢進することがわかった。この条件下において、PP1αによって抑制因子PHB2のS39のリン酸化を脱リン酸化されて、その抑制活性を阻害されてPHB2の不活化が導かれることを証明した。2.体細胞変異のない「無傷な癌抑制因子」および新たなドライバー遺伝子の同定するために、36症例の乳癌臨床検体における全エクソーム解析および15例のRNAseq解析を行った。その結果、新たな複数の体細胞変異体を認めるがん抑制候補遺伝子を同定し、その変異についてはサンガーシーケンス解析によって検証をした。これら体細胞変異をみとめる抑制因子が全ての乳がん症例に認める訳でなく、実際に乳がん細胞株においてはこれらの抑制因子の変異を認めない株も存在し。その細胞株においては、BIG3複合体によって不活化されていることが示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は、これまでに自らが同定したBIG3がエストロゲン/エストロゲン受容体シグナル抑制因子PHB2と結合して、その抑制機能を封じ込めてERの恒常的活性化を導くこと、またBIG3-PHB2相互作用を標的としたBIG3-PHB2結合阻害ペプチドは、BIG3からPHB2を解放することで、その抑制活性を回復することにより抗腫瘍効果を認めることを証明してきた。さらに、BIG3はセリン/スレオニンプロテインホスファターゼPP1αの調節サブユニットとして機能し、その基質タンパク質として抑制因子のPHB2を不活化することを明らかにした。本研究では、PHB2の機能喪失の詳細な機能解析に加えて、新たな基質となる抑制タンパク質の同定を進め、並行して、乳癌臨床検体を用いた次世代シーケンス(エクソーム)解析を通じて、エストロゲン依存性乳癌における新たなドライバー遺伝子の検索も行い、PP1α/ BIG3による新たなPHB2を含めた抑制因子の不活化機構を含めた乳癌の多段階発癌機構を提唱する。さらに、これまでのBIG3-PHB2相互作用阻害ペプチドによる乳癌治療法構築の実績から「BIG3-新規結合タンパク質結合阻害ペプチド樹立」を試み、その抗腫瘍効果について検討する。最終的には、BIG3-based PPI (protein-protein interaction inhibitor)を開発して、抑制因子群の再活性化による包括的な癌関連パスウエイの制御を目指す。今年度は、下記研究計画を実施、一定の成果を得て次年度計画への着手を予定している。1 BIG3のプロテインホスファターゼPP1αの調節サブユニットとして機能の解明2新規BIG3結合抑制因子の同定3全エクソーム解析による体細胞変異のない癌抑制因子および新規乳がんドライバー遺伝子の同定1)BIG3はプロテインホスファターゼPP1α以外に、PKAと結合することで、BIG3-PKA-PP1α複合体を形成し、エストロゲン刺激によってPKAを介してBIG3はリン酸化されることで、PP1αに対する阻害活性がキャンセルされて、その結果、PP1αの脱リン酸化活性が亢進することを章にした。さらに、基質であるE2/ERシグナル抑制因子PHB2のS39のリン酸化を脱リン酸化することでその抑制活性を阻害して、PHB2の不活化を導くことを証明した。2)エストロゲン刺激したER陽性乳癌MCF-7細胞を用いて、BIG3特異的モノクローナル抗体を用いた免疫沈降法にて、内在性BIG3(細胞質、ミトコンドリア)と結合するタンパク質を同定するために、2DICAL法によるショットガンプロテオーム解析を行った。その結果、複数の結合候補タンパク質を単離したが、検出した数が少なかったために、新たな親和性特異性の高いBIG3ポリクローナル抗体にて免疫沈降を行い、再度2DICAL法によるショットガンプロテオーム解析を進める予定である。3)体細胞変異のない「無傷な癌抑制因子」および新たなドライバー遺伝子の同定するために、36症例の乳癌臨床検体における全エクソーム解析を行った。その結果、新たな複数の体細胞変異体を認めるがん抑制候補遺伝子を同定し、次年度にサンガーシーケンス解析などにより検証する。申請者は、これまでに自らが同定したBIG3が抑制因子

PHB2と結合して、その抑制機能を封じ込めてERの恒常的活性化を導くこと、またBIG3-PHB2相互作用を標的としたBIG3-PHB2結合阻害ペプチドは、BIG3からPHB2を解放することで、その抑制活性を回復することにより抗腫瘍効果を認めることを証明してきた。さらに、BIG3はPP1αの調節サブユニットとして機能し、その基質タンパク質として抑制因子のPHB2を不活化することを明らかにした。本研究では、PHB2の機能喪失の詳細な機能解析に加えて、新たな基質となる抑制タンパク質の同定を進め、並行して、乳癌臨床検体を用いた次世代シーケンス解析を通じて、エストロゲン依存性乳癌における新たなドライバー遺伝子の検索も行い、PP1α/ BIG3による新たなPHB2を含めた抑制因子の不活化機構を含めた乳癌の多段階発癌機構を提唱する。本研究の成果は以下の通りである。1.BIG3はPP1およびPKA複合体を形成し、エストロゲン刺激によるPKAの活性化を通じて、BIG3はリン酸化され、BIG3によるPP1αの阻害活性がキャンセルされることでPP1αの脱リン酸化活性が亢進することがわかった。この条件下において、PP1αによって抑制因子PHB2のS39のリン酸化を脱リン酸化されて、その抑制活性を阻害されてPHB2の不活化が導かれることを証明した。2.体細胞変異のない「無傷な癌抑制因子」および新たなドライバー遺伝子の同定するために、36症例の乳癌臨床検体における全エクソーム解析および15例のRNAseq解析を行った。その結果、新たな複数の体細胞変異体を認めるがん抑制候補遺伝子を同定し、その変異についてはサンガーシーケンス解析によって検証をした。これら体細胞変異をみとめる抑制因子が全ての乳がん症例に認める訳でなく、実際に乳がん細胞株においてはこれらの抑制因子の変異を認めない株も存在し。その細胞株においては、BIG3複合体によって不活化されていることが示唆された。下記の件について1)前年度に単離したBIG3結合候補タンパク質の乳癌における発現と臨床病理学的知見との関連解析をすすめる。その際には、public databaseや臨床検体、細胞株をもちいた発現解析を行う。さらに、結合候補タンパク質のBIG3との内在性の結合を確認する。さらに、それら遺伝子のsiRNAを用いたRNA干渉法にて発現抑制した際の細胞増殖に与える影響を調べる。3)体細胞変異を認めなかった癌抑制因子について、サンガーシーケンス解析などにより変異の検証を行う。さらにその変異がタンパク質の局在や活性、増殖、浸潤転移にあたえる影響を調べる。これらにて、、PP1α/ BIG3による抑制因子の不活化機構を含めた乳癌の多段階発癌機構を提唱する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
実用アライメント誤差を許容する軟X線用結像光学系の開発

昨年度に導出した解析的アプローチによる非球面対物鏡の設計法を拡張して、18年度は、偏心に鈍感な非球面アプラナートを設計および試作し、可視域において結像性能を検証した。軟X線用非球面アプラナートの設計では、結像倍率50倍、開口数0.25の条件で大域的に解の探索を行った。その結果、従来型Schwarzschild鏡と比較して、ミラーのアライメント誤差の許容値が大幅に緩和する5つの新奇なアプラナート解を見出した。これらの設計解は、軟X線領域における回折限界結像が可能であり、その空間分解能は、波長13mmで30nm以下であることを光線追跡法による数値解析により確認した。5つの低敏感解から、非球面量や外径の点でミラーの精密研磨加工に適した設計解を選択し、その結像特性を可視光により実験的に評価した。この非球面対物鏡では、従来系と比較し、5倍以上のミスアライメントが許容できる。結像特性の検証のため、非球面対物鏡、透過照明系およびCMOSカメラで構成した、透過型顕微鏡を作製した。また、比較のため、Schwarzschild対物鏡も同時に試作し、非球面対物鏡と交i換できる構成とした。対物鏡の組み立ては、現有のフィゾー干渉計による波面収差計測を援用し行った。その結果、対物鏡で発生する波面収差は約6nmRMSを得た。これにより、試作した系では波長88nmの真空紫外領域まで、Mare chal条件を満足し回折限界結像が可能であるといえる。直径1μmのポリスチレン球を試料とし、波長440nmで透過像を観察しながら、対物鏡を構成するミラーのチルト量を変化させることでアライメント誤差感度を計測した。その結果、非球面対物鏡では、Schwarzschild鏡と比較して誤差感度が大幅に緩和されることを実験的に確認した。本研究では、波長2-20nmの軟X線領域で使用する2面反射結像系において、従来のシュワルツシルト光学系で必要である100nmのアライメント精度を緩和し、偏心に鈍感な新型光学系の設計解を得ること、および、新型光学系を試作し可視域で結像性能を検証することを目的とする。今年度は、収差論を用いた設計解の大域的な探索手法の開発を行った。具体的には、回転対称非球面からなる2面反射鏡に偏心が存在する場合の収差特性を3次の範囲で解析的に導出した。2面反射鏡では、結像光学系で必要な収差補正(球面収差、コマおよび非点収差)を行うと、偏心収差を含めた残留収差は、1つ設計パラメータで表現できる。実用的な設計解の探索を容易に行うために、2面鏡で必ず発生し結像特性やスループットに大きく影響する瞳の中心遮光量をただ1つの設計パラメータとした収差特性の表現を得た。これにより、瞳の中心遮光量が小さい高スループット条件下で、偏心に鈍感な設計解を大域的に探索することが可能となった。次に、導出した収差表現を用いて、波長13nm、倍率50倍および開口数0.25の条件下で、新規解の探索および新型光学系の設計を行った。その結果、設計波長での回折限界結像である30nmの空間分解能が得られる、3つの新しい非球面設計解を見出した。これらの新規解では、従来光学系と比較して、アライメント精度を最大で50倍に緩和できる。新型光学系の試作では、得られた設計値をもとに反射鏡の作成に着手した。
外科医の意志通りに動くマイクロサージェリーハンドの開発

本研究の目的は、執刀医の疲労が大きい、顕微鏡下のマイクロサージェリーの骨削り・脂肪切開作業において、執刀医の意志を支援する外科医主導型のハンド、すなわち「マイクロサージェリーハンド」を開発することである。これは、力変換部・手術用具・画像処理部・多関節腕の4つの機構要素から成る。力変換部は、操作力を歪ゲージ式の力センサで検出し、それに比例した手術用具に伝わる微小力を、圧電式の力センサで検出しながら、ピエゾ素子で発生する要素である。たとえば1Nで操作された力を±5%の精度で1/10に縮小して、30msの時間遅れで手術用具に伝えることができた。さらに、たとえば2N以上の過大力が働いた場合に手術用具が数mm後退するフェイルセーフ機構が付与されている。また、手術用具として、刃頂角が45度のダイヤモンドからなる切削刀などを試作したが、これらでモルモットの中耳の死骨を削ると、微小力0.1N程度、すくい角45度程度で薄く削ることができた。また、画像処理部では高速画像処理装置を用いて、手術用具の変位・姿勢を1mmの分解能でビデオレートで検出できた。多関節腕は力検出部を固定するものであるが、今回は操作者の腕と固定した。緊急時は操作者とともに退避できる。このように当初の要求機能を満足する機構要素を設計・試作したが、実際の生骨を削ると全体機能は必ずしも満足できなかった。生骨は湿っているけれど硬い軽石のようで、工具の運動軌跡に沿って削るというより、叩き割る、またはこそぐ、という作業で骨を除去した。また、多関節腕は、固定した場合の剛性が1mN/μm程度と小さく、ピエゾ素子の30μmの伸長分を吸収し、力発生機能が発揮できなかった。金属加工と異なる切除メカニズム、長い伸長を有する力発生素子(たとえば10mmで1N)などの開発が今後の研究課題である。平成7年度では、外科医の意志を、特に疲労が大きい微小作業時における外科医の意志を、支援する外科医主導型のハンド、すなわち「マイクロサージェリーハンド」を構築する。これは、多関節腕・力変換部・手術用具・画像処理部の4つの構成要素から成り、これを握った外科医は手術対象である患者に正対し,顕微鏡で見ながら、患部に切開・切除・骨削りなどの作業を施す。現在までに明らかになったことは次の通りである。(1)多関節部は、通常は自由に手動で動かすことができるが、外科医の要求があればその要求位置で関節のすべてが固定されるものである。当初はこれを固定壁と連結するつもりであったが、アームが長くなって剛性が小さくなったので、外科医の腕または肩に連結することにした。(2)力変換部は多関節部の先に配され、外科医が握る操作棒に働く把持力と、手術用具に実際に働く作業力とを変換するものである。力センサとして、前者には平行平板構造の変形を歪ゲージによって検出するものを、後者には水晶の圧電効果を電荷によって検出するものを用いた。(3)画像処理部は、多関節腕に付けられた顕微鏡から得られた視覚情報を用いて、手術用具の変位を測定するものである。画像追跡装置を購入して変位の測定を試みているが、実時間の計算は困難であることがわかった。手術用具としてノミを付けたハンドを用いて、すでに切りだした人間の耳部の骨の掘削を行ったが、システムを完成させ次は中耳の手術に用いる予定である。

本研究の目的は、執刀医の疲労が大きい、顕微鏡下のマイクロサージェリーの骨削り・脂肪切開作業において、執刀医の意思を支援する外科医主導型のハンド、すなわち「マイクロサージェリーハンド」を開発することである。これは、力変換部・手術用具・画像処理部・多関節腕の4つの機構要素から成る。力変換部は、操作力で歪ゲージ式の力センサで検出し、それに比例した手術用具に伝わる微小力を、圧電式の力センサで検出しながら、ピエゾ素子で発生する要素である。たとえば1Nで操作された力を±5%の精度で1/10に縮小して、30msの時間遅れで手術用具に伝えることができた。さらに、たとえば2N以上の過大力が働いた場合に手術用具が数mm後退するフェイルセーフ機構が付与されている。また、手術用具として、刃頂角が45度のダイヤモンドからなる切削刀などを試作したが、これらでモルモットの中耳の死骨を削ると、微小力0.1N程度、すくい角45度程度で薄く削ることができた。また、画像処理部では高速画像処理装置を用いて、手術用具の変位・姿勢を1mmの分解能でビデオレートで検出できた。多関節腕は力検出部を固定するものであるが、今回は操作者の腕と固定した。緊急時は操作者とともに退避できる。このように当初の要求機能を満足する機構要素を設計・試作したが、実際の生骨を削ると全体機能は必ずしも満足できなかった。生骨は湿っているけれど硬い軽石のようで、工具の運動軌跡に沿って削るというより、叩き割る、またはこそぐ、という作業で骨を除去した。また、多関節腕は、固定した場合の剛性が1mN/μm程度と小さく、ピエゾ素子の30μmの伸長分を吸収し、力発生機能が発揮できなかった。金属加工と異なる切除メカニズム、長い伸長を有する力発生素子(たとえば10mmで1N)などの開発が今後の研究課題である。
デスモゾームの細胞外領域に局在し、表皮細胞間での接着を架橋する新たな蛋白質の同定

デスモゾームにおける細胞間の接着様式は、デスモゾーム型カドヘリンが古典的カドヘリンと蛋白構造上の相同性を有することより、デスモグレイン・デスモコリン分子自身どうしのホモフィリックな結合によって成り立っていると考えられてきた。しかしながらデスモゾームにおける細胞間隙は接着帯におけるよりも大きく、また細胞間に接着帯には見られない構造物が観察される。そこで我々はデスモゾームの細胞外領域あるいは細胞内の裏打ち領域と結合し、デスモゾームにおける細胞接着を強める働きをする蛋白質の単離、同定を目的とする。このための方法として酵母の細胞核内で転写活性化因子GAL4を用いて2種の蛋白質間の相互作用を検出する手法であるツーハイブリッド法を用いた遺伝子のクローニング法を行った。デスモゾームの細胞外の構成成分の1つであるデスモコリンの細胞内領域をターゲットとして発現ベクターを作製し、ヒト皮膚の遺伝子ライブラリーをスクリーニングすることで、RACKI,Receptor for activated C kinaseの単離に成功した。この蛋白は活性化された蛋白リン酸化酵素C(PKC)の特にPKCβII同位体のアンカー蛋白である。さらに両者の相互作用は、培養上皮細胞における免疫染色像においてフォルボールエステル(PMA)の刺激によりRACKIがデスモゾーム蛋白と共存する染色像が確認されたことで、細胞生物学的にも証明された。このRACKI遺伝子を緑色蛍光蛋白に融合した導入遺伝子を表皮細胞に形質転換すると、フォルボールエステルの刺激によりこの遺伝子が細胞膜付近へ移動する像が観察された。デスモゾームはさまざまな外部よりの刺激によりリン酸化を受け、その接着能が変化するが、この各種の刺激の中でCキナーゼを介する刺激伝達経路にこのデスモコリンの細胞内領域が重要であることが証明された。しかしながら、実際のヒトの表皮に存在するデスモゾームと接着帯の微細構造を電子顕微鏡で詳細に観察すると、デスモゾームにおける細胞間隙は接着帯におけるよりも大きく、また細胞間に接着帯には見られない構造物(デスモグレア)が観察される。そこで我々はデスモゾームにおける細胞接着には、デスモグレイン・デスモコリン等の既知の蛋白以外にこれらデスモゾーム型カドヘリンどうしを架橋するような働きをもつ未知の細胞外蛋白が必要なのではないかとかんがえ、デスモゾームの細胞外領域あるいは細胞内の裏打ち領域と結合し、デスモゾームにおける細胞接着を強める働きをする蛋白質の単離、同定を目的とする。1)ターゲット遺伝子の構築:デスモグレイン3とデスモコリン3の細胞外領域であるEC1-EC3の部分を、それぞれGAL4遺伝子のDNA結合ドメインに連結させた2種類のベクターを用意した。また、デスモコリンの細胞内領域の2種類の転写産物のうち短い細胞内領域を持つバリアントのドメインをDNA結合ドメインに連結させたターゲットを構築した。この3種類のターゲットを主としてヒト表皮組織より構築したライブラリーをスクリーニングしたところ多数の互いに結合する分子が単利されてきた。現在までに活性型の蛋白質リン酸化酵素C(PKC)のアンカー蛋白であるRACK1蛋白がこの細胞内領域に結合することを明らかにした。この結果は表皮細胞間の接着がリン酸化酵素により可逆的に支配される事を考えると大変意味深いものと思われる。

昨年度、デスモゾームの細胞外の構成成分の1つであるデスモコリンの細胞内領域をターゲットとして発現ベクターを作製し、ヒト皮膚の遺伝子ライブラリーをスクリーニングすることで、RACKI,Receptor for activated C kinaseの単離に成功した。この蛋白は活性化された蛋白リン酸化酵素C(PKC)の特にPKC βII同位体のアンカー蛋白である。さらに両者の相互作用は、培養上皮細胞における免疫染色像においてフォルボールエステル(PMA)の刺激によりRACKIがデスモゾーム蛋白と共存する染色像が確認されたことで、細胞生物学的にも証明された。このRACKI遺伝子を緑色蛍光蛋白に融合した導入遺伝子を表皮細胞に形質転換すると、フォルボールエステルの刺激によりこの遺伝子が細胞膜付近へ移動する像が観察された。デスモゾームはさまざまな外部よりの刺激によりリン酸化を受け、その接着能が変化するが、この各種の刺激の中でCキナーゼを介する刺激伝達経路にこのデスモコリンの細胞内領域が重要であることが証明された。さらにデスモゾームを裏打ちする細胞内線維であるケラチン蛋白の家ケラチン14,ケラチン16遺伝子を目標ベクターとしてヒト皮膚遺伝子ライブラリーをスクリーニングしたところ、これまでに全く類似性の蛋白のない核膜に存在する蛋白がクローニングされた。この遺伝子にタグを付けた発現ベクターを上皮細胞に遺伝子導入すると核膜上においてケラチン線維とこの蛋白が共存する像が観察された。さらにこの蛋白は単層上皮細胞においては細胞間のタイト結合に一致する局在を示した。
火星の全球ダストストームに関する研究

地球大気の大気大循環モデルをベースにして、火星ダストの巻き上げ、およびダスト輸送を陽に表現する火星大気モデルを作成し、ダストストーム発生に関しての問題を考察し、定性的に再現可能な大気モデルを作成した。また、火星大気に生起するいくつかの現象である、傾圧波動性擾乱、火星大気における北極振動、赤道域成層圏における半年周期振動の問題を研究した。地球大気との様々な違いを示し、いくつかの興味ある結果を得た。CCSR/NIES気候モデルを火星大気のパラメータ(太陽放射や公転、自転速度;さらに大気量と大気の特性、地表面のアルベドや熱慣性などの境界条件など)に変更して火星大気モデルが作成された。その火星モデルの放射過程を火星大気に合わせたさらなる改良をすることで、現実的な火星大気のシミュレーションが可能となった。全球ダストストーム時におけるダストの大気中のloadingが多いときの傾圧波動の運動を、ダストの量の少ない普通時と比較して調べてみた。秋季においては、それ程違いはないが、冬季においては、傾圧波動が非常に抑えられていることが分かった。これは、大気の基本構造がダストにより安定化されたことによる。また傾圧波動のスケールも小さいことが分かった。この事実はバイキングの観測からも得られていたが、そのことをきちんとモデルで現実的に再現、全球的な構造を示した。この結果をまとめて国際誌Geophysical Research Lettersに投稿し、最近acceptとなっている。一方、火星ダストを陽に表現する火星モデルの作成に着手した。普通時におけるダストについて、ダスト輸送がおき、現実に近い結果となっている。しかしながら、全球ダストストームは再現されなかった。これはダストの舞い上げのパラメータ化の難しさによると思われる。パラメータ等を変更することで、全球ダストストームが再現されるための改良が必要である。火星大気へのダストの効果を調べている。今回印刷した論文1では、火星大気中にダストが多い場合の応答実験を行った。比較の為に、全球ダストストームが起きた場合と、全球ダストストームが起きない普通のダスト量の場合と、2つの数値実験を行い、比較検討した。秋季にはそれほど変化がみられなかったので、特に、北半球冬季の大気中の傾圧波動の振る舞いを比較検討した。火星の北半球冬季では、全球ダストストームが起きた時とそうでない時で、大きな違いがみられた。全球ダストストームが起きた年は、火星大気が安定化し、また平均東西風が弱まることで、傾圧波動の振幅が大きく減少したことは、以前から観測していた地上の振幅結果から推測されてはいたが、このモデルにより、具体的原因とそれによる結果として傾圧波動の振幅減少が示されたことは、大きな成果と考えられる。また、論文2では、地球大気に存在する北極振動と同様の振動が火星大気モデルで再現されたので、その解析を行い、火星大気中の北極振動に関する研究を行った。地球大気と比較して北極振動の周期が短くなり、またその生成は火星大気の中の傾圧波動によることが示された。これらの結果は、地球大気のものに比べ、かなり異なる様相を示していて、興味深い結果となっている。火星ダストについて、ダスト巻き上げ実験を繰り返し行っているが、普通のダストストームは再現されるようになったが、全球ダストストームの再現までには至っていない。ダスト巻き上げスキームを火星大気大循環モデルに導入して、ダストストームの数値実験をおこなった。今回の実験で用いたモデルの格子点数は東西64点、南北32点、鉛直方向30点、水平方向の格子間隔は約333km、モデル最上層の高度は約80kmである。Mars Gloval Surveyorで得られたMY24の観測結果を初期条件として与えた。南半球の夏至付近でダストの強い巻き上げが見られた。これは過去の観測で分かっているダストストームの発生時期と一致する。地表から大気中へ巻き上げられたダストは2火星日程度で高度約80km(0.OlhPa)にまで達した。30S付近でダストの巻き上げが盛んに見られた。特に0-90Eの山岳地帯の斜面南側では地表面風速が30m/secと非常に大きい値となっており、ダストの巻き上げが顕著である。一方で過去にダストストームが発生したヘラス盆地(南半球120W付近)での強いダストの巻き上げは見られなかった。0.1hPa高度付近で約190K(90S-60N}、地表面付近の温度も60Sで235K程度となっている。これらの結果は、2001年の全球ダストストーム(発生は南半球春分}と比べると5-10K程低い値となっているが,比較的現実的な結果が得られた。火星大気の半年周期振動の研究もおこなった。大気潮汐の観測データの振幅を調べ、半年振動していることを、初めて観測的に実証した。さらにモデルを用いてその半年振動がどのような力学プロセスで作られているかを、詳細な波動の解析をおこない、大気潮汐波の重要性を指摘した。この結果は地球大気の半年振動のメカニズムとは大きく異なる。