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酸化物電子系の多体効果と金属一絶縁体転移に関する研究

1.酸化物超伝導体のマイクロ波による表面インピーダンスの研究高温超伝導体における,超伝導状態での多体効果を明らかにすべく,マイクロ波表面インピーダンス測定装置を完成させた.超伝導空洞共振器を用い,試料のみの温度を変化させる方法に成功した.この装置を使用して,YBa_2Cu_3O_7及びBi_2Sr_2CaCu_2O_yにおける超伝導状態での準粒子散乱時間の変化やLa_<2-x>Sr_xCuO_4における異方的侵入長の測定に成功し,高温超伝導体における多体効果に関して新しい知見を得た.超伝導状態では常伝導状態から外挿されるよりもはるかに急激に準粒子の散乱確率が抑制されることが分かった.この結果は,酸化物高温超伝導体における散乱機構が電子的な起源によることを示唆し,超伝導状態の理解に対する重要なてがかりとなった.CuO_2面に対して垂直な方向のマイクロ波応答に関しては,Josephson的に結合したモデルで説明がつくことが結論された.2.高温超伝導体周辺物質の物性高温超伝導体の周辺物質として,Li-Ti-O,Li-Va-O,Ba-(Pb,Bi)-O,Bi-M-Co-O(M=Ca,Sr,Ba)の物性を研究し,高温超伝導体との類似性と異なる点を明らかにした.特にBi_2Sr_3Co_2O_9単結晶で抵抗率の異方性を測定し,CoO_2面内方向の抵抗率がそれに垂直方向に比べ10^<-4>程度小さいことが判明した.3.銅酸化物の磁性銅酸化物の物性を銅の持つスピン間の多体問題という観点から研究した.La_2CuO_4のCuをZnで置換した系に関し,単結晶で帯磁率を精密に測定して,解析することにより,その磁性の置換による変化を詳しく解明することに成功した.更に,銅酸化物であるCuGeO_3で一次元量子スピン系特有な新しい磁気的な相転移を発見した.1.酸化物超伝導体のマイクロ波による表面インピーダンスの研究高温超伝導体における,超伝導状態での多体効果を明らかにすべく,マイクロ波表面インピーダンス測定装置を完成させた.超伝導空洞共振器を用い,試料のみの温度を変化させる方法に成功した.この装置を使用して,YBa_2Cu_3O_7及びBi_2Sr_2CaCu_2O_yにおける超伝導状態での準粒子散乱時間の変化やLa_<2-x>Sr_xCuO_4における異方的侵入長の測定に成功し,高温超伝導体における多体効果に関して新しい知見を得た.超伝導状態では常伝導状態から外挿されるよりもはるかに急激に準粒子の散乱確率が抑制されることが分かった.この結果は,酸化物高温超伝導体における散乱機構が電子的な起源によることを示唆し,超伝導状態の理解に対する重要なてがかりとなった.CuO_2面に対して垂直な方向のマイクロ波応答に関しては,Josephson的に結合したモデルで説明がつくことが結論された.2.高温超伝導体周辺物質の物性高温超伝導体の周辺物質として,Li-Ti-O,Li-Va-O,Ba-(Pb,Bi)-O,Bi-M-Co-O(M=Ca,Sr,Ba)の物性を研究し,高温超伝導体との類似性と異なる点を明らかにした.特にBi_2Sr_3Co_2O_9単結晶で抵抗率の異方性を測定し,CoO_2面内方向の抵抗率がそれに垂直方向に比べ10^<-4>程度小さいことが判明した.3.銅酸化物の磁性銅酸化物の物性を銅の持つスピン間の多体問題という観点から研究した.La_2CuO_4のCuをZnで置換した系に関し,単結晶で帯磁率を精密に測定して,解析することにより,その磁性の置換による変化を詳しく解明することに成功した.更に,銅酸化物であるCuGeO_3で一次元量子スピン系特有な新しい磁気的な相転移を発見した.金属ー絶縁体転移は,電気伝導を担う3d電子の持つ強い局在性が引き金となって生じるといわれ,電子相関,電子ー格子相互作用などの多体効果を生み出す原因となっている.この多体効果については理論的にも未知の部分が多く,遷移金属酸化物が多体効果を一般的に理解することが高温超伝導発現機構の解明に不可欠であると思われる.我々はスピネル型酸化物Li_<1+x>Ti_<2-x>O_4,Li_<1-x>Mg_xV_2O_4を研究対象に選び,試料作製およびその基礎物性を測定解析した.この系を選択した理由として,(a)LiTi_2O_4は3d遷移金属酸化物では銅酸化物に次ぐ高いTc=13.7Kの超伝導体であり,LiV_2O_4は低抗率1mΩcm程度の伝導体である;(b)キャリア濃度を制御して金属ー絶縁体転移を示す;(c)銅酸化物系と同様に磁性絶縁体母物質が存在するなどがあげられる.以下に本研究によって得られた知見を列挙する.1.Hall係数の測定に初めて成功し,その大きさ・温度依存性などからLiTi_2O_4は基本的にはバンド計算の予想する金属であることがわかった.しかしながら,TiをLiで置換した試料におけるHall係数の変化はバンド計算からは説明できず,複雑な金属ー絶縁体転移の機構が存在することを暗示している.

2.LiV_2O_4は局在スピンを持ったまま伝導性を示す酸化物であり,輸送現象・磁気的性質・光学物性などの点で銅酸化物ともLiTi_2O_4とも異なっていることが明らかになった.特に,新しい試料作製法を見出したこと,光学スペクトルを初めて測定したことが大きな研究成果である.3.Ti系,V系ともほぼ4eV以上の高エネルギ-領域ではバンド計算の結果を再現することが,今回初めて測定された真空紫外反射,電子エネルギ-スペクトルの解析結果から明らかになった.酸化物電子系の多体効果と金属絶縁体転移を研究するため以下の実験を行った。1.スピネル系酸化物Li_1+xTi_2-xO_4,Li_1-xMgxV_2O_4の物性これについては,既に前年度に報告したので,詳しく述べないが,Hall係数の測定に成功し,その電子状態を明らかにした。2.酸化物超伝導体のマイクロ波による表面インピーダンスの研究高温超伝導体における,超伝導状態での多体効果を明らかにすべく,マイクロ波表面インピーダンス測定装置を完成させた。超伝導空洞共振器を用い,試料のみの温度を変化させる方法に成功した。この装置を使用して,YBa_2Cu_3O_7及びBi_2Sr_2CaCu_2Oyにおける超伝導状態での準粒子散乱時間の変化やLa_2-xSrxCuO_4における異方的侵入長の測定に成功し、高温超伝導体における多体効果に関して新しい知見を得た。3.高温超伝導体周辺物質の物性周辺物質であるBi_2M_3Co_2O_<9+8>(M=Ca,Sr,Ba)の光学的性質を広いエネルギー範囲で測定し,超伝導を示す物質と示さない物質の電子状態の違いに関し新しい知見を得た。4.銅酸化物の磁性銅酸化の物性を銅の持つスピン間の多体問題という観点から研究した。La_2CuO_4のCuをZnで置換した系に関し,単結晶で帯磁率を精密に測定して,解析することにより,その磁性の置換による変化を詳しく解明することに成功した。1.酸化物超伝導体のマイクロ波による表面インピーダンスの研究高温超伝導体における,超伝導状態での多体効果を明らかにすべく,マイクロ波表面インピーダンス測定装置を完成させた.超伝導空洞共振器を用い,試料のみの温度を変化させる方法に成功した.この装置を使用して,YBa_2Cu_3O_7及びBi_2Sr_2CaCu_2O_yにおける超伝導状態での準粒子散乱時間の変化やLa_<2-x>Sr_xCuO_4における異方的侵入長の測定に成功し,高温超伝導体における多体効果に関して新しい知見を得た.超伝導状態では常伝導状態から外挿されるよりもはるかに急激に準粒子の散乱確率が抑制されることが分かった.この結果は,酸化物高温超伝導体における散乱機構が電子的な起源によることを示唆し,超伝導状態の理解に対する重要なてがかりとなった.CuO_2面に対して垂直な方向のマイクロ波応答に関しては,Josephson的に結合したモデルで説明がつくことが結論された.2.高温超伝導体周辺物質の物性高温超伝導体の周辺物質として,Li-Ti-O,Li-Va-O,Ba-(Pb,Bi)-O,Bi-M-Co-O(M=Ca,Sr,Ba)の物性を研究し,高温超伝導体との類似性と異なる点を明らかにした.特にBi_2Sr_3Co_2O_9単結晶で抵抗率の異方性を測定し,CoO_2面内方向の抵抗率がそれに垂直方向に比べ10^<-4>程度小さいことが判明した.3.銅酸化物の磁性銅酸化物の物性を銅の持つスピン間の多体問題という観点から研究した.La_2CuO_4のCuをZnで置換した系に関し,単結晶で帯磁率を精密に測定して,解析することにより,その磁性の置換による変化を詳しく解明することに成功した.
ＨＳＰ９０阻害剤を用いた食道癌に対する新規分子標的治療法の開発

食道癌に対する新規分子標的療法の開発を目指し、HSP90阻害剤AUY922の食道癌培養細胞に対する増殖抑制効果を検討した。1)AUY922をヒト食道癌培養細胞TE-1,TE-4,TE-8およびTE-10に加えると、全細胞株において細胞増殖抑制効果がみられた。TE-4のIC50は25nM前後と高感受性株であり、TE-1, TE-8およびTE-10は様々な培養条件によらず低感受性株であった。2)TE-4においてPTENの発現低下が示された。TE-4にAUY-922を加えるとAktおよびリン酸化Akt、さらにリン酸化ERKの抑制が認められ、感受性の差がPTENによって制御されている可能性を示した。1.HSP90阻害剤AUY-922による食道癌細胞増殖抑制効果の検討:HSP90阻害剤AUY922をヒト食道癌培養細胞TE-1,TE-4,TE-8およびTE-10に加えたところ、全ての細胞株において細胞増殖抑制効果がみられたが、細胞株による差異が認められた。初年度まではトリパンブルー染色によって生細胞数を計算し、細胞増殖抑制効果を算出していたが、本年度からは細胞株における感受性の差異を検出するために、WST-1法を導入してより正確な増殖抑制効果の測定を行っている。各細胞株のIC50は、感受性が高いと推定されたTE-4では25nM、TE-1, TE-8およびTE-10は60から90nMと感受性が低いことが判明した。2. AUY-922による食道癌細胞増殖抑制機序:AUY-922による食道癌細胞増殖抑制の分子生物学的機序を明らかにするため、癌増殖関連分子の発現をウエスタン・ブロッテイング法により検索した。AUY-922によりTE-1およびTE-8でリン酸化Aktの抑制を、TE-4においてPTENの発現低下を認めた。AUY922に対する感受性の差がPTENの発現によって制御されている可能性が示唆された。3.食道癌転移動物モデルにおける抗腫瘍効果の検討:ヒト食道癌細胞,ヒトバレット食道癌細胞SEG-1およびヒト口腔扁平上皮癌細胞SASを各々ヌードマウスの背部皮下に注射して、腫瘍形成および増殖がみられたものを食道癌転移モデルとして設定。食道癌転移モデルに対し、AUY922の抗腫瘍効果を解析する。4.意義と重要性:これまで消化器癌培養細胞(平成21年度基盤研究C)、KRas変異型肺腺癌培養細胞(平成23年度基盤研究C)を用いてHSP90阻害剤による増殖抑制効果を示し、その分子生物学的機序を解析したが、食道癌においてはその意義は明らかでない。本研究でHSP90阻害剤AUY-922の食道癌培養細胞に対する増殖抑制効果と増殖関連分子発現との関連とその意義を検討し、国内外の学会および誌上発表を行った。1.HSP90阻害剤AUY-922による食道癌細胞増殖抑制効果の検討ヒト食道癌培養細胞TE-1,TE-4,TE-8およびTE-10に新規HSP90阻害剤AUY922を加え、細胞増殖抑制効果を検討した。いずれの細胞株においても、24から72時間で10から30nMのAUY922により細胞増殖抑制効果がみられたものの、その効果は細胞株による差異が認められた。IC50を算出したところ、TE-4では25.29 nMであったが、TE-1, TE-8およびTE-10においては50から70nMであった。2.HSP90阻害剤AUY-922による増殖抑制機序の解析上記結果によりHSP90阻害による食道癌細胞の増殖抑制が示されたが、その分子生物学的機序を明らかにするため、癌細胞の増殖に深く関わる分子であるPTEN, AKTおよびERKの発現量と各分子のリン酸化をウエスタン・ブロッテイング法により検索した。HSP90阻害剤を加えて24から72時間培養した細胞を回収し、溶解液にて細胞質・細胞膜成分と核タンパク成分を抽出し、各種抗体を用いてその発現を検出した。その結果、TE-1およびTE-8でリン酸化Aktの抑制を認めた。また、TE-4においてPTENの発現低下が認められた。上記結果で示されたAUY922に対する感受性の差がPTENの発現によって制御されている可能性が強く示唆された。

3.意義と重要性我々はこれまで消化器癌培養細胞(平成21年度基盤研究C)、KRas変異型肺腺癌培養細胞(平成23年度基盤研究C)を用いてHSP90阻害剤による増殖抑制効果を示し、その分子生物学的機序を解析したが、食道癌においてはその意義は全く明らかにされていなかった。食道癌培養細胞を用いて明らかになった成果を国内外の学会にて発表し、腫瘍生物学関連欧文誌に投稿し、出版された。1.HSP90阻害剤AUY-922による食道癌細胞増殖抑制効果の検討:AUY922をヒト食道癌培養細胞TE-1,TE-4,TE-8およびTE-10に加えると、全細胞株において細胞増殖抑制効果がみられたが、細胞株間に感受性の差があることが判明した。当初トリパンブルー染色により細胞増殖抑制効果を算出していたが、2年目以降はWST-1法を導入して増殖抑制効果の測定を開始した。最終年度にはこれまでのトリパンブルー染色法およびWST-1法を総括し、各細胞株のIC50を算出し、考察を加えた。その結果、TE-4のIC50は25nM前後と高感受性株であり、TE-1, TE-8およびTE-10は様々な培養条件によらず低感受性株であった。2. AUY-922による食道癌細胞増殖抑制機序:AUY-922による増殖抑制の機序を明らかにするため、ウエスタン・ブロッテイング法により癌増殖関連分子の発現を検索した。AUY-922によりTE-1およびTE-8でリン酸化Aktの抑制が、TE-4においてPTENの発現低下が示され、感受性の差がPTENによって制御されている可能性が示された。3.食道癌転移動物モデルにおける抗腫瘍効果の検討:TE-1,TE-4,TE-8およびTE-10をヌードマウスの背部皮下に注射し、食道癌転移モデルの作成を試みた。腫瘍形成および増殖がみられたものを選択し、AUY922の抗腫瘍効果を解析した。4.本研究の意義:これまで消化器癌培養細胞(平成21年度基盤研究C)、KRas変異型肺腺癌培養細胞(平成23年度基盤研究C)を用いてHSP90阻害剤による増殖抑制効果とその機序を解析したが、食道癌においてはその意義は明らかでない。本研究はHSP90阻害剤AUY-922の食道癌培養細胞に対する増殖抑制効果と増殖関連分子発現との関連とその意義を明らかにした。医歯薬学交付申請書に記載した「研究の目的」のうち、1.新規HSP90阻害剤AUY-922による食道癌培養細胞に対する増殖抑制効果の確認および、2.HSP90阻害剤AUY-922による食道癌細胞の増殖抑制機序の解明については達成し、誌上発表も行った。これらは「研究計画・方法」に記載した平成24年度の計画に相当する。さらに平成25年度以降の計画である食道癌転移動物モデルの作成についても予定通り進捗している。交付申請書に記載した「研究の目的」のうち、1.新規HSP90阻害剤AUY-922による食道癌培養細胞に対する増殖抑制効果の確認および、2.HSP90阻害剤AUY-922による食道癌細胞の増殖抑制機序の解明についてはほぼ達成したと考えられる。交付申請書に記載した研究計画に則り、HSP90阻害剤AUY-922による食道癌細胞の増殖抑制機序をさらに詳細に解明し、その結果を用いて、食道癌転移動物モデルにおけるHSP90阻害剤の抗腫瘍効果の検討を進める予定である。同モデルに対して、AUY922の抗腫瘍効果を検討する基礎実験を行い、抗腫瘍効果の検討を通じて得られたHSP90阻害剤の適正用量・投与時間の設定を行う。培養細胞から動物実験に至る研究成果を、臨床応用可能な新規分子標的治療法として、引き続き国内外の学会および誌上発表を行う。
IgA1結合タンパク質の検索、分離精製、構造決定

当研究はIgA腎症の発症機構解明の一環として行なわれたもので、血清及び粘膜よりIgA1結合蛋白質(IgA1-BP)を分離し、検討を行なうことを目的とした。(1)糖鎖不全IgA1-HPLCカラムを作成し血清からIgA1-BPを分離した。同カラムによるIgA1-BPの再クロマトにより分離の再現性が確認された。(2)糖鎖不全IgA1カラムに結合する血清蛋白質はIgA, IgG, IgM, C3を含み、IgGはIgG3のサブクラスに富んでいた。またIgAの87%はIgA1であり、2量体様の凝集物に富み、糖鎖不全とジャカリン高親和性を示した。IgA1-BP中の免疫グロブリンの軽鎖はラムダ鎖に富み、これら全ての性質が沈着IgA1と一致していた。即ち、糖鎖不全IgA1カラムによる血清のロ過過程は腎糸球体のメサンギウムチャンネルを通し血清が通過する過程と類似し、同一の機構で糖鎖不全IgA1が沈着することが想定された。(3)患者の扁桃ではIgAとIgG産生の細胞レベルでのバランスの乱れが示されている。IEFの結果扁桃IgAは血清IgAと等電点分布が異なり、シアル酸の転移を受け血清型に移行する糖鎖不全IgA1から成りっていた。扁桃抽出物中のIgA濃度も有意に高く、患者の扁桃では糖鎖不全IgAが過剰産生されていると結論された。(4)患者では血中に糖鎖不全IgA1に対するヒンジ抗体が産生される。合成糖ペプチドプロープによる検討の結果、抗体活性に著しい性差を認め、女性で高値を示すことがわかった。(5)ブタ胃粘膜のペプシン分解物中よりIgA1結合ペプチドを分離し検討を行なった。イオン交換、ゲルロ過、透析、電気泳動の結果、分子量が5千以下の低分子で、HPLCにより280nmに吸収を有する多数の候補ペプチドを得た。アミノ酸配列解析を行なったが試料の精製度、糖鎖の存在、ランダムな切断のためか一定の配列を得ることができなかった。1、分子間相互作用解析装置を使い、ブタ胃粘膜より抽出したIgA1結合性ペプチドをHPLCで分析したところ多数のピークが得られた。部分精製されたペプチドのうちIgA1に強く結合する成分を分離するため、糖鎖不全IgA1を固定したHPLCカラムを作成し基礎的な検討を進めている。2、上記HPLCカラムを使い血清のIgA1-BPの迅速定量を進めている。オープンカラムで得られたIgA1-BPをHPLCにかけた結果、結合が再確認され、糖鎖不全IgA1に強く結合し高塩濃度で溶出される成分が精製された。3、ヒト血清より糖鎖不全IgA1カラムに結合するタンパク質を調製し、等電点電気泳動とELISA、糖鎖分解酵素、糖転移酵素を組み合わせ分析した。その結果IgA1-BP中に含まれるIgAがシアル酸の欠損した糖鎖不全IgA1であることが確認された。IgA1-BP中のIgAの含量はIgA腎症患者で有意に高く、患者の血清中に糖鎖不全IgA1が高濃度で存在することが示された。

4、IgA腎症と扁桃摘出の関係が報告されている。特に扁摘患者で血中IgA1が有意に低下するという報告、またIgA腎症患者の扁桃ではIgA産生細胞が相対的に増加しているという報告を受け、ここでは扁摘組織よりIgAを抽出し上記方法で分析を行った。その結果扁桃で産生されるIgA1は糖鎖不全IgA1であることが示され、IgA量も患者で有意に高い値を示すことから患者の扁桃では糖鎖異常IgA1の産生亢進が起きていることが明らかとなった。5、IgA1の重鎖の糖鎖異常のタイプを調べる目的でO-グリカン/N-グリカン比(O/N比)を導入し、各種酵素処理と組み合わせることにより分析を行った。その結果健常者、患者ともにアシアロ型Thomsen-Friedenreich(TF)抗原に富むことがわかり、患者でその割合が有意に高いことがわかった。当研究はIgA腎症の発症機構解明の一環として行なわれたもので、血清及び粘膜よりIgA1結合蛋白質(IgA1-BP)を分離し、詳細な検討を行なうことを目的とした。糖鎖不全IgA1カラムに結合する血清蛋白質はIgA,IgG,IgMと補体のC3から成り、IgGはIgG3のサブクラスに富んでいた。またIgAの87%はIgA1のサブクラスで占められ、2量体様の凝集物に富み、糖鎖不全とジャカリンに対する高親和性を示すことがわかった。昨年の結果も含め、これら全ての性質がIgA腎症患者の腎に沈着しているIgA1と一致していた。即ち、糖鎖不全IgA1カラムによる血清のロ過過程は腎糸球体のメサンギウムチャンネルを通し血清が通過する過程と類似し、IgA腎症患者のメサンギウム領域には糖鎖不全IgA1が沈着していることから、同一のメカニズムで血中の異常IgA1が沈着することが想定された。一方、Laiらにより報告されたように沈着IgA1の軽鎖はラムダ型優位であるという結果を受け、IgA1-BP中のIgA1が沈着IgA1と同一分子であるという想定のもとにELISAの方法によりIgA1-BP中のIgAのカッパ/ラムダ比を求める実験を行なった。その結果、血清中のIgAに比べIgA-BP中のIgAのカッパ/ラムダ比が有意に低い値を示すことがわかった。この結果は糖鎖不全IgA1カラムにラムダ鎖を持つIgAが結合し易いことを示し、予想された結果と一致した。一方他の免疫グロブリン、IgG、IgMについても検討した結果、同様にラムダ鎖有意な結合が観察された。特に5量体として存在するIgMでその違いが著しく、カッパ鎖よりもラムダ鎖がより糖鎖不全IgA1カラムに結合しやすいことが示された。このようにIgAの軽鎖についても沈着IgAと一致し、IgA1-BP中のIgA1が沈着IgA1そのものであるとの結論に達した。
日本企業の新興国市場におけるロジスティクス戦略構築に関する調査研究

本研究は新興国市場におけるロジスティクス戦略の形成メカニズムを対象としている。既存研究ではロジスティクス戦略を効率性指向型と反応性指向型に二分しているが、新興国ではこの二分法の適用が限界がある。本研究では事例研究に基づく帰納的手法を駆使して、内部のオペレーション・キャパシティの整備、外部の物流サービス・プロバイダー選定・育成、ロジスティクス要素技術の導入・開発・蓄積、ロジスティクス組織能力の養成の4要素は、ロジスティクス体制の構築と固有のロジスティクス・ケイパビリティの形成を主眼とする新興国市場におけるロジスティクス戦略の構築と実行に必要不可欠であることを明らかにした。2013年度では、前年度の研究で提示した新興国市場におけるロジスティクス戦略の理論枠組みに基づいて、反復的な命題検証を目的にフィールド調査を続けてきた。また、中国日系自動車企業の事例を中心に、新興国市場における日系企業のロジスティクス戦略の類型化を試みた(Reexamination of Logistics Strategy Typology: Introducing New Perspectives from Cases in Emerging Markets)。この試論においては、新興国市場における日系企業のロジスティクス戦略の主眼点がロジスティクス・キャパシティの確保に置かれていると指摘したうえで、その確保策を巡って2つのタイプが存在すると解明した。即ち、1内部機能の強化と統合の戦略と2外部連携と共進の戦略の2つである。2種類戦略の相違の規定要因はロジスティクス・ナレッジの形成・蓄積パターンにあるという仮説も提起している。かかる研究を進める中で、ロジスティクス戦略のあり方に影響する外部要因である、新興国物流産業の高度化プロセスの重要性をよりいっそう認識するようになった。とりわけ新興国で形成されつつあるロジスティクス・クラスターの実態解明に注力した。2013年度には、中国鉄道輸送システムの高度化とそれによって惹起されているロジスティクス・クラスターの形成、さらにこれらロジスティクス・クラスターの生成と発展が企業のロジスティクス戦略のあり方に及ぼす影響などについてフィールド調査と分析に積極的に取り組み、その内容を2篇のペーパーにまとめた。最大の新興市場とされる中国の物流産業の高度化プロセスにに関するこれまでの研究成果をまとめたのは、2014年1月に上梓した著書『中国物流産業論高度化の軌跡とメカニズム』である。2012年度では、まず新興国における物流産業の高度化は日本企業の新興国市場におけるロジスティクス戦略構築への影響を探るために、中国の輸送産業の高度化プロセスに関する実証研究の結果を深く吟味したうえで、学術論文「中国“貨運市場"の高度化プロセス:取引コスト理論に基づく一考察」(日本物流学会誌第20号掲載)をまとめた。本論文の最大の学術的貢献は、実態調査からの発見事実に基づいて“貨運市場"における取引コストの発生メカニズムを理論的に分析し、その分析結果を踏まえながら“貨運市場"の高度化プロセスを演繹的に導出している点である。また、この研究は新興国市場と先進国市場とではロジスティクス環境が大きく異なることを示唆した。そこで、先進国市場におけるロジスティクス戦略に対する研究から生まれた既存のロジスティクス戦略の理論は、新興国市場の企業ロジスティクス戦略を説明できるのか、という問題意識をもって、ロジスティクス戦略に関する既存研究を包括的に整理した。そのうえで、これまで行ってきた中国日系企業のロジスティクス実態に対する調査(パイロット研究)からの発見事実によって、既存のロジスティクス戦略論の有効性と限界を考察した。そして、既存研究とパイロット研究を踏まえて、新興国市場のロジスティクス戦略を研究するための理論枠組みを提示している(「ロジスティクス戦略論の再検討:新興国市場におけるロジスティクス戦略の理論枠組みに関する予備的考察」『経営志林』第49巻第4号掲載)。さらに、新興国市場での環境の制約とダイナミズム(市場成長率、競争度合、ロジスティクス産業の発達度など)を踏まえて、新興国市場での持続的な競争優位に寄与するロジスティクス戦略のあり方や主要な構成要素を検討してみた(「経営戦略とロジスティクス:新興国市場の視点から」中国物流学会2012年全国大会にて招待講演)。2014年度は本研究計画の最終年度にあたる。20122013年の2年間の調査内容を踏まえて、研究成果を著書や論文に反映するとともに、次の研究課題に繋げる調査を開始している。具体的には、まず新興国市場におけるロジスティクス戦略形成のメカニズムと戦略実行のダイナミズムに関する理論フレームワークの構築に向けて、検証作業を続けている。検証のための追加調査として、ユニリーバー・チャイナー、上海家化、長春フォルクスワーゲンなどの中国におけるロジスティクス戦略の実態と推移について現地調査を行った。また、新興国市場における企業の進めているオムニチャネル戦略はロジスティクス戦略のあり方に与える影響について考察した。これらの研究による知見の一部は、著書『中国製造業の基盤形成』と学会発表『An Exploratory Study on Omni-channel Strategy and Challenges for Logistics』に反映している。

ロジスティクス戦略のあり方はロジスティクス産業やロジスティクス・クラスターと密接に関わることが、これまでの研究で明らかになっている。そこで、今後の研究課題として、ロジスティクス・クラスター創成とクラスター内のイノベーション発生プロセスというテーマを設定している。その予備研究として、2014年度には博多・北九州、成都、遂寧、西安、上海、深せんの物流集積地を調査し、それぞれの集積地における入居企業に対してインタビューを実施した。2015年以降の数年間をかけて、新興国市場におけるロジスティクス戦略構築のメカニズムと戦略実行のダイナミズムの研究を仕上げるとともに、ロジスティクス・クラスターに関する研究を積極的に進めていくロジスティクス・マネジメント本研究の主たる目標は、「ケーススタディからの理論構築(Building Theories from Case Study)」手法を駆使して、分厚い発見事実の記述と反復的な命題検証のプロセスの中で、段階的に新興国市場におけるロジスティクス戦略理論を開発することである。現在まで若干のデータ収集方法について変更を加えたものの、おおむね計画通りに調査研究を遂行してきている。具体的には、新興国市場におけるロジスティクス戦略理論の枠組みを構築し、またその枠組みに沿って、事例研究を積み重ねながら、その枠組みの妥当性を繰り返し検証している。また本研究のもう一つの目的である、中国物流産業の高度化の実態とメカニズムの解明作業も、順調に進展している。『中国物流産業論』という著書の中で、日系企業を含む荷主企業へのロジスティクス・サービスの向上という一貫した視点から、中国物流産業の高度化プロセスについて体系的な考察を展開した。本研究の目的は、新興国物流産業の高度化との関わりの中で、日本企業のロジスティクス戦略はいかなるダイナミズムを伴うかを深く析出し、新興国市場におけるロジスティクス戦略に関する理論構築を目指すことである。初年度では、既存のロジスティクス戦略理論に対する体系的なレビューを通して、新興国市場におけるロジスティクス戦略構築のメカニズムを解明するための理論フレームワークを提示することができた。また、世界最大の新興市場である中国で実施したパイロット調査から得た知見をまとめている。当初、中国日系企業のロジスティクスシステム実態に関する3回目のアンケート調査を実施する計画であったが、日中両国間の政治情勢の低迷による影響を受け、実施困難になったため、代わりに現地で個別企業に対する訪問調査という手法に切り換えると同時に、網羅的な文献サーベイに取り組んだ。その結果、今後の理論構築のための基盤整備が出来ていると考える。
地震など危機状態に即応する安全性確保の滑り軸受の開発とそのトライボロジー解析

ハリケーンや台風などからの避難のために,また地震や津波などの救援のために,交通機関や予備電源に使用されるエンジン軸受や発電機械のタービンなどの回転機械に使用される滑り軸受は,危機状態での安全運転確保の滑り軸受の解析や開発が重要である.動的状態のジャーナル滑り軸受解析の境界条件を明確にするために,動的状態のジャーナル軸受の油膜挙動を2台の高速度ビデオカメラによって,実験的に解明した.同時に,摩擦特性と圧力分布を軸心軌跡と関係を実験的に明らかにした.理論的研究では,コンロッド大端部軸受,ピストンピン軸受(ピンボス軸受とコンロッド小端部軸受)と主軸受に対して,互いの連成効果を配慮した全軸受連成解析と特定の軸受(コンロッド大端部軸受・ピストンピン軸受・主軸受)の特性のみを解析する簡略解析を提案した.衝撃荷重として燃焼ガス圧が作用するエンジン軸受固有の可変刻み幅ルンゲクッタ法を検討し,簡略解析にバランスウエートを考慮する方法を確立した.さらにスターブ潤滑の影響を検討した.地震や津波などの突発的な自然災害では救援運搬手段、復旧活動ではライフライン確保のための発電設備や給排水ポンプまた食料運搬のための輸送機械が重要である。基幹産業の充実確保が人間の命を左右することから、本研究は、発電所で使用される水車・タービン・ポンプなど回転機械の滑り軸受また自動車や船舶など運送機械で使用されるエンジンの滑り軸受に対して、地震などの衝撃荷重が作用した場合も安全に運転ができる新しい滑り軸受を開発する。ハリケーンや台風などからの避難のために,また地震や津波などの救援のために,交通機関や予備電源に使用されるエンジン軸受や発電機械のタービンなどの回転機械に使用される滑り軸受は,危機状態での安全運転確保の滑り軸受の解析や開発が重要である.動的状態のジャーナル滑り軸受解析の境界条件を明確にするために,動的状態のジャーナル軸受の油膜挙動を2台の高速度ビデオカメラによって,実験的に解明した.同時に,摩擦特性と圧力分布を軸心軌跡と関係を実験的に明らかにした.理論的研究では,コンロッド大端部軸受,ピストンピン軸受(ピンボス軸受とコンロッド小端部軸受)と主軸受に対して,互いの連成効果を配慮した全軸受連成解析と特定の軸受(コンロッド大端部軸受・ピストンピン軸受・主軸受)の特性のみを解析する簡略解析を提案した.衝撃荷重として燃焼ガス圧が作用するエンジン軸受固有の可変刻み幅ルンゲクッタ法を検討し,簡略解析にバランスウエートを考慮する方法を確立した.さらにスターブ潤滑の影響を検討した.初年度の2007年度は、すでに製作した実験装置を改良して、潤滑油膜の形成破断の動的挙動を実験的に解明する。衝撃荷重が作用するので、軸受隙間内の軸心の軌跡は急激に変動するから、軸受隙間内も油膜の形成領域と破断領域は刻々と変化するので、透明なアクリル樹脂で軸受ブシュを製作し、購入した高速度ビデオカメラを用いて撮影する。また、エンジンのコンロッド大端部軸受のように回転軸の内部から潤滑油を供給するジャーナル滑り軸受とクランクシャフト主軸受のように静止している軸受ブシュを介して外部から給油するジャーナル滑り軸受があることから、それぞれの方式の軸と軸受ブシュを複数製作した。この実験装置では、一定回転する直流モータによって軸を回転させ、また、回転軸の部分にスリットを設けた円板を装着し、フォトトランジスタによって同期信号を取得して、電磁加振機をコンピュータで制御することによって、衝撃荷重を加える力強制方式と衝撃荷重に対応する衝撃的変位を加える変位強制方式の2方式を使用できるが、今回は簡単な正弦波強制振動方式を採用した。さらに、軸の回転動を検知するフォトマイクロセンサによってパルス信号を発生するトリガー発生装置を製作し、電磁加振機と高速度ビデオカメラ装置の同期を計った。まず、予備実験として静特性実験を行い、軸受隙間内の油膜圧力分布の実験結果は従来の理論解析結果とよい一致をみたことから、実験装置の精度と信頼性を確認することができた。次に、高速度ビデオカメラを用いて、動特性実験を行い、軸受隙間内の油膜破断の挙動の撮影に成功した。次年度に新たな理論解析を展開して、軸心軌跡と動的油膜圧力分布と油膜破断の状況を分析する予定である。初年度の平成19(2007)年度では、緊急時の自家発電装置ならびに緊急避難・援助物資の運送南の自動車に使用されるエンジン軸受は、4種類の滑り軸受を用いているので、その諸性能を解明するために、極めて高精度の実験装置を開発試作し、透明材料で制作した軸受で油膜観察を行い、かつ油膜圧力や軸心奇跡を計測する測定方法を考案し、実験的に検証した。2年目の本年度の平成20(2008)年度では、前年度は本科研費で購入した1台の高速度ビデオカメラで透明材料の軸受を撮影したが、今回はさらに、反対側の油膜の様相が及ぼす影響を検討するために、既存の高速度ビデオカメラをも使用し、2台の高速度ビデオカメラをトリガー信号で互いに連動させ、かつ軸が回転しはじめるときにストロボを発光させ、記録されたコマ画像にも時刻信号を撮影させた。その2つの高速度ビデオカメラの撮影画像を分析した結果、静止状態から定常状態までの運転過程の油膜の状況が解明され、油膜破断は負圧側の潤滑油中の気泡が油膜圧力の低下によって析出するエアレーションであることが明らかになった。

高速度ビデオカメラによって、油膜破断の成長過程も明らかになり、軸受外部から、空気が侵入すると同時に、軸受外部へ流出した潤滑油が再侵入するという興味深い現象が解った。従来のトライボロジーでは全く想定・考慮していない現象なので、次年度の研究で理論的に解明配慮する予定である。地震や津波などの突発的な自然災害では救援運搬手段、復旧活動ではライフライン確保のための発電設備や給排水ポンプまた食料運搬のための輸送機械が重要である。基幹産業の充実確保が人間の命を左右することから、本研究は、発電所で使用される水車・タービン・ポンプなど回転機械の滑り軸受また自動車や船舶など運送機械で使用されるエンジンの滑り軸受に対して、地震などの衝撃荷重が作用した場合も安全に運転ができる新しい滑り軸受を開発する。そこで、初年度の平成19年度は、衝撃荷重が作用するジャーナル滑り軸受試験機を開発試作し、静特性ならびに動特性の計測方法を確立した。2年目の平成20年度は、本科研費で購入した高速度ビデオカメラと現有の高速度ビデオカメラの2台を同期させ、軸受を透明材料で製作して軸受隙間内の油膜状況の観察を試みた。本年度の平成21年度では、実験的研究として、軸と軸受の衝突を防止する安全装置を新規に製作し、衝撃荷重によって高速度で軸心軌跡が変動する実験条件下で、高速度ビデオカメラによって、油膜破断の状況を撮影すると同時に、油膜圧力の変動過程も計測し、その潤滑メカニズムを明確にする動的油膜挙動を実験的に検討した。一方理論的研究として、油不足の潤滑状態も配慮し、動的油膜挙動を考慮した油膜形成領域の境界条件式あるいは油膜破断領域の支配偏微分方程式を新たに考案し、変動あるいは衝撃荷重下の有限幅真円ジャーナル滑り軸受に対する偏微分方程式のレイノルズ方程式をルンゲクッタギル法と逐次緩和法によって差分方程式を初期値境界値問題として数値解析し、軸心軌跡、圧力変動、油膜の形成領域および消滅領域を刻々と算出した。来年度は、実験結果と比較検討することによって、動的潤滑油膜の理論解析の系統的な取扱いを確立する。初年度の平成19(2007)年度は、ピストンピンボス軸受・コンロッド小端部と大端部軸受・主軸受の4種類の滑り軸受の諸性能を解明する精密なエンジン軸受試験機を開発試作し、静特性ならびに動特性の計測方法を確立した。2年目の平成20(2008)年度は、本科研費で購入した高速度ビデオカメラと現有の高速度ビデオカメラの2台を同期させ、透明材料で製作した軸受を撮影すると同時に軸受隙間内の油膜圧力と軸心奇跡を測定し、軸を回転させ、油膜破断過程を高速度ビデオカメラによって解明した。3年目の平成21(2009)年度は、実験的研究として、変位強制加振方式を採用し、電磁加振機と振動する軸受ブシュの接続部品の強度を向上させ、実験装置の改良設計を行い、軸と軸受の衝突を防止する安全装置を新規に製作し、高速度で軸心軌跡が変動する実験条件下で、高速度ビデオカメラによって、計測システムを制作した。また、理論的研究として、変動あるいは衝撃荷重下の有限幅真円ジャーナル滑り軸受に対する偏微分方程式のレイノルズ方程式の解析方法を検討した。最終年度の本年度の平成22(2010)年度は、本研究の総まとめを行った。本年度の実験的研究では、軸の回転速度を停止状態から上昇させ一定回転速度で運転した後に回転速度を減少させ停止するまでの過渡状況に着目し、軸受隙間内の油膜破断の発生成長消滅過程を高速度ビデオカメラによって撮影すると同時に、油膜圧力と軸心軌跡の変動過程も計測した。
グプタ朝以降のインド仏教の僧院に関する総合的研究

【総括班】久間(代表者)は各班責任者とともに本研究を統括しつつ、国際学会(2/12、ニューデリー)で本研究の概要について発表した。【写本文献資料研究班】宮崎(責任者)は同班主催の研究会で写本研究の課題と可能性を確認し、個人的にアティシャの検討も開始した。加納は新出写本を用いて僧院の知的活動に関わる文献(Trivikrama著Nayatrayapradipaなど)を研究した。倉西は、種村隆元(研究協力者)・加納とインド密教文献Padmini第13章における修習に関する傍論を分析した。望月は、アティシャのマントラ儀軌文献のうち『マントラ義入』と『堆薪儀軌』を解読し、僧院での小像作製の儀礼を解明した。【碑文資料研究班】古井龍介(責任者・研究協力者)は、同班が次年度主催する国際workshopを準備しつつ、未校訂碑文の画像データを読解した。また、仏教僧院が存在した中世初期の社会変化について論考を公表した。【美術・建築・考古学研究班】島田明(責任者・海外協力者)らはスリランカ(8月)とインド(1月)で現地調査を行った。2月にはCollege Art Associationの年次大会で島田と海外協力者1名が発表した。【データベース作成班】苫米地(責任者)は研究集会(9/15-17、人文情報学研究所)を主催し、本研究が知見集積のプラットフォームとして活用するIndo-Tibetan Lexical Resource (ITLR)の講習を行った。またITLR編集者会議(3/23-29、ハンブルク)に出席し、本研究に合わせたデータベース仕様を整備した。【外部評価班】小倉(責任者)はイスラームとインド仏教僧院との関係を扱った国際workshop(3/7、東京外語大本郷サテライト)を開催した。馬場紀寿(研究協力者)は初期仏教の研究をまとめ、サンガに不動産が布施され資産運用が始まった時期を論じた。本研究は、インド仏教における僧院の実態と諸機能について、異なる研究分野と方法論に基づいた複数の研究班の連携を通じて総合的に考察するものである。特に、密教思想の台頭に伴う仏教の衰退が論じられてきたグプタ朝以降に焦点を絞り、インドの主要地域の僧院を対象として調査を進めることを目的としている。まず、科研キックオフ研究会(11/2-4、東京大学東洋文化研究所)では、主要な研究メンバーが一堂に会して、本研究の基本的方向性と各研究班の研究方針を確認した。それと同時に、一般公開制の科研キックオフシンポジウム(11/3、東洋文化研究所)も開催し、海外協力者2名と研究代表者が講演を行って本研究の周知を試みた。写本文献資料研究班主催の第2回国内研究会(2/15-17、大正大学、2/20-22、京都大学吉田泉殿)では複数の海外研究者を招へいし、僧院の知的活動に関わる新出の写本資料を講読して新たな知見を得ることができた。外部評価班による国際workshopでは、歴史学者も交えて、イスラームとインド仏教僧院との関係について学際的議論を行った。これらはいずれも、各研究班かつ本研究全体の具体的な成果として評価できる。また、ニューデリーの国際学会で研究代表者が本研究の概要を説明し、様々な専門分野の研究者と活発な意見交換を行ったことは、国際的・学際的な発信とフィードバックの意義を有するものである。国際発信という点では、美術・建築・考古学研究班のメンバーが2月にニューヨークの学会で本研究の意義を周知していることも、特筆に値する。加えて、年度末には科研ニューズレター第1号を発行し、本研究の概要と研究の進捗状況について発信を行った。データベース作成に関しては、初年度のうちに基本的な作業状況を概ね整えることができた。以上の点を総合的に判断するならば、研究計画の初年度の進捗状況はおおむね順調であると言うことができる。今後の研究を推進するにあたっては、これまで通り「挑戦性・総合性・融合性・国際性」(日本の学術研究への現代的要請)を念頭に置きつつ、特に以下の4点に重点的に配慮する。(1)初年度において各研究班の作業状況に一定の進捗が見られたことを踏まえて、今後も各研究班がお互いの研究成果を共有し、国際的・学際的な議論を展開できるような機会を増やしていきたい。たとえば、本年度に写本文献資料研究班が主催した第2回国内研究会では、外部評価班の海外協力者が、インド仏教とチベット仏教における僧院の伝統の比較をテーマとした講演を行った。2020年3月には、美術・建築・考古学研究班がジョージア大学(米国)で国際workshopを開催することになっているが、そこに外部評価班の2019年度の国際workshopに参加した歴史学者をdiscussantとして招へいする予定である。このような工夫は、本研究を進めるうえで極めて重要なポイントとなる。(2)研究代表者をはじめとして、各研究メンバーが国際的・学際的性格を持つ学会に積極的に参加することで、外部の識者からもできる限り多くのフィードバックを得るように努める。(3)科研ニューズレターは今後も引き続き刊行していく予定であるが、研究者に対する発信を行うだけでなく、広く社会全体に本研究の目的と意義を周知できるように努める。(4)僧院データベースの入力・公開をより一層促進することで、研究成果の国際的発信に努めるとともに、研究メンバーが当該データベースを起点として、学際的議論を展開できるように心がける。【総括班】

久間(代表者)は各班責任者とともに本研究を統括しつつ、国際学会(2/12、ニューデリー)で本研究の概要について発表した。【写本文献資料研究班】宮崎(責任者)は同班主催の研究会で写本研究の課題と可能性を確認し、個人的にアティシャの検討も開始した。加納は新出写本を用いて僧院の知的活動に関わる文献(Trivikrama著Nayatrayapradipaなど)を研究した。倉西は、種村隆元(研究協力者)・加納とインド密教文献Padmini第13章における修習に関する傍論を分析した。望月は、アティシャのマントラ儀軌文献のうち『マントラ義入』と『堆薪儀軌』を解読し、僧院での小像作製の儀礼を解明した。【碑文資料研究班】古井龍介(責任者・研究協力者)は、同班が次年度主催する国際workshopを準備しつつ、未校訂碑文の画像データを読解した。また、仏教僧院が存在した中世初期の社会変化について論考を公表した。【美術・建築・考古学研究班】島田明(責任者・海外協力者)らはスリランカ(8月)とインド(1月)で現地調査を行った。2月にはCollege Art Associationの年次大会で島田と海外協力者1名が発表した。【データベース作成班】苫米地(責任者)は研究集会(9/15-17、人文情報学研究所)を主催し、本研究が知見集積のプラットフォームとして活用するIndo-Tibetan Lexical Resource (ITLR)の講習を行った。またITLR編集者会議(3/23-29、ハンブルク)に出席し、本研究に合わせたデータベース仕様を整備した。【外部評価班】小倉(責任者)はイスラームとインド仏教僧院との関係を扱った国際workshop(3/7、東京外語大本郷サテライト)を開催した。馬場紀寿(研究協力者)は初期仏教の研究をまとめ、サンガに不動産が布施され資産運用が始まった時期を論じた。本研究は、インド仏教における僧院の実態と諸機能について、異なる研究分野と方法論に基づいた複数の研究班の連携を通じて総合的に考察するものである。特に、密教思想の台頭に伴う仏教の衰退が論じられてきたグプタ朝以降に焦点を絞り、インドの主要地域の僧院を対象として調査を進めることを目的としている。まず、科研キックオフ研究会(11/2-4、東京大学東洋文化研究所)では、主要な研究メンバーが一堂に会して、本研究の基本的方向性と各研究班の研究方針を確認した。それと同時に、一般公開制の科研キックオフシンポジウム(11/3、東洋文化研究所)も開催し、海外協力者2名と研究代表者が講演を行って本研究の周知を試みた。写本文献資料研究班主催の第2回国内研究会(2/15-17、大正大学、2/20-22、京都大学吉田泉殿)では複数の海外研究者を招へいし、僧院の知的活動に関わる新出の写本資料を講読して新たな知見を得ることができた。外部評価班による国際workshopでは、歴史学者も交えて、イスラームとインド仏教僧院との関係について学際的議論を行った。これらはいずれも、各研究班かつ本研究全体の具体的な成果として評価できる。また、ニューデリーの国際学会で研究代表者が本研究の概要を説明し、様々な専門分野の研究者と活発な意見交換を行ったことは、国際的・学際的な発信とフィードバックの意義を有するものである。
日本人の価値意識の実証研究

本研究では次の4つの調査を実施した。(1)「価値意識に関する調査」(N:200)、(2)「教師の社会意識と教育意識に関する調査」(N:200)、(3)「地域意識と価値意識に関する調査」(N:1000)、(4)「高校教師の社会意識と教育意識に関する調査」(N:1000)。日本人の価値意識については、研究費の制約で、日本人全体を調査対象とすることができず、茨城県内の成人を調査対象としたがこれらの結果は日本人全体にあてはまることが明らかにされた。たとえば日本人は信心深くないといわれているが、今回の調査と「日米欧価値観調査」の結果を比較した結果、回答分布がきわめて似ていることが明らかにされた。同時に、今回の調査は郵医調査法を使用したため、回収率を規定する要因の実験も実施した。平成7年度が本プロジェクトの初年度であるために、以下の4つの調査を実施した。「価値意識に関する調査」(N=2000),「地域意識と価値意識に関する調査」(N=1000),「高校教師の社会意識と教育意識に関する調査」(N=1000),「教師の社会意識と教育意識に関する調査」(N=2000)。これらの調査は、調査対象は異なるが、調査項目に価値意識に関連するものが含まれており、これまでなされてきている調査結果と比較することが可能である。また、価値意識の国際比較データを入手しており、これらのデータと比較することも可能である。同時に、今回の調査では郵送調査における回収率を規定する要因についての実験も試みた。今年度は、昨年度実施した「価値意識に関する調査」「地球意識と価値意識に関する調査」「高校教師の社会意識と教育意識に関する調査」「教師の社会意識と教育意識に関する調査」の4つの調査のなかで、後者2つの調査データの分析を中心とした。教師調査の分析では、中学校教師においては「不登校児」の問題をかかえる教師の比率が増加していることが明らかにされ、「生徒間のいじめ」の比率はそれほど増加していないことが明らかにされた。教師の悩みとしては「多忙であること」の比率が高いことが明らかにされた。一方、高校教師の意識に対しては高校間格差が大きな影響を与えていることが明らかにされた。(1)「価値意識に関する調査」(N=2000)、(2)「教師の社会意識と教育意識に関する調査」(N=2000、(3)「地域意識と価値意識に関する調査」(N=1000)、(4)「高校教師の社会意識と教育意識に関する調査」(N=1000)。日本人の価値意識については、研究費の制約で日本人全体を調査対象とすることができず、茨城県内の成人を調査対象としたが、これらの結果は日本人全体にあてはまることが明らかにされた。同時に、今回の調査は郵送調査法を使用したため、回収率を規定する要因の実験も実施した。
分子定規による運動性シリア構築メカニズムの解明

本研究では、運動性繊毛の運動制御機構をクライオ電子顕微鏡と遺伝子操作を用いて解析した。平成28年度の研究により、主に2つの成果を得た。1.チューブリン修飾による微小管架橋機構の解明微小管を構成するチューブリンはアセチル化やグリシル化など多くの翻訳後修飾を受ける。特にポリグルタミル化は繊毛の運動性に関係があることが報告されていたが、その詳細な分子メカニズムは不明であり、構造解析も行われていなかった。我々はポリグルタミル抗体(polyE)を用いて、繊毛微小管の三次元構造解析を行った。その結果、負に荷電したポリグルタミル化チューブリンと正に荷電したダイニン制御複合体の間の静電気力により、繊毛微小管同士が架橋され、その運動性が制御されることを示した。(2017年4月現在投稿中)2.内腕ダイニン制御複合体の発見繊毛の運動能はダイニンというモータータンパク質により駆動される。繊毛のダイニンは外腕および内腕の2種に分けられ、さらに内腕ダイニンは主たる7種に分けられる。中でも内腕ダイニンfは唯一の二量体内腕ダイニンであるが、そのモーター活性は生化学的に測定すると極めて小さく、繊毛運動における内腕ダイニンfの意義は不明であった。我々は内腕ダイニンfのモータードメインに結合するtether complexの欠損株を単離し、tether complexが内腕ダイニンが繊毛内でモーター活性を発揮する際に構造を支える機能を持つことを明らかにした。(2017年4月現在投稿準備中)28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、運動性繊毛構築のメカニズムをクライオ電子顕微鏡と遺伝子操作を用いて解析した。平成27年度の研究により、主に2つの成果を得た。1.ダイニンモーターが24nm周期で整列する分子メカニズムの解明運動性繊毛の波打ち運動は外腕ダイニンと内腕ダイニンの二種類の分子モーターにより駆動されている。外腕ダイニンは微小管上を24nm周期で整列するが、これはドッキング複合体が「分子モノサシ」として機能することにより作られる構造であるとされてきた。我々は構造ラベリングとクライオ電子顕微鏡を用いてドッキング複合体の構成タンパク質の3次元位置を特定し、これらが分子モノサシとは考えられないほど可動性が高いことが判明した。また、ドッキング複合体と外腕ダイニン本体を分離精製することに成功し、ドッキング複合体が無くとも、外腕ダイニンが24nm周期で整列することを証明した。以上より、外腕ダイニンの周期構造は外腕ダイニン自身が分子モノサシとして機能することで作られることを示した(Oda et al Journal of Cell Science 2016)。2.外腕ダイニン軽鎖中間鎖複合体の機能解明外腕ダイニンはモーター活性を持つ重鎖の他に、11種の軽鎖と2種の中間鎖を持つ。これらの内、3種の軽鎖と2種の中間鎖の3次元位置をクライオ電子顕微鏡を用いて同定したところ、総ての分子がほぼ同じ突起構造に局在することを発見し、ODA-Beakと命名した。さらに化学誘導二量体形成法を用いて、ODA-Beakがダイニン制御複合体との相互作用を介して繊毛運動を制御することを示した(Oda et al Molecular Biology of the Cell 2016)。本研究では、すでに2つの論文を発表し順調に進展している。新任地に移動したが、凍結装置の立ち上げも完了し、継続して研究を進める環境が整っている。(2017年4月現在投稿準備中)平成28年度も、クライオ電子顕微鏡と構造ラベリングを用いて、繊毛タンパク質の機能・構造解析を行う。すでに複数の有望な変異株を得ており、これらの運動性解析と構造解析から繊毛運動と構築の分子メカニズムを更に追究する予定である。