hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微粒子分散による熱電変換材料の高性能化機構

熱電変換材料の性能Zは、Z=α^2/ρκ(α:熱起電力、ρ:電気抵抗、κ:熱伝導率)で表され、高性能化するには、αを増大させ、ρおよびκを低下させることが必要である。本研究では、FeSi_2系およびCoSb_3系熱電変換材料について、(1)ρの小さい金属相微粒子の分散によってρおよびκの低減効果、(2)各種セラミックス微粒子の分散によって結晶粒微細化と分散粒子でのフォノン散乱の増加によるκの低減効果について検討し、さらにその機構について追求した。得られた主な成果を要約すると、以下の通りである。1)メカニカルアロイング(MA)法により、各種微粒子を分散させFeSi_2系およびCoSb_3系熱電変換材料をホットプレスによって作製することに成功した。2)FeSi_2系にSi及びCを添加してMAすることによって、FeSi_2系中にSiC超微粒子を均一・微細に分散させ、熱伝導率を著しく低下させることにより、性能を大幅に向上させることができた。3)CoSb_3に電気抵抗が小さいFeSb_2あるいはNiSb_2を添加してMAすることによって、電気抵抗および熱伝導率が小さい微粒子分散型CoSb_3系熱電材料が得られた。4)熱電材料への微粒子分散効果がn型およびp型において異なること、その原因がマトリックスと微粒子の電子的相互作用によることを、ホール係数測定により明らかにした。熱電素子材料の性能指数Zは、Z=α^2/kρ(α:熱起電力、k:熱伝導率、ρ:電気抵抗)で表わされ、性能を向上させるためには、αを増大させ、k・ρを小さくすることが必要である。本研究では、FeSi_2系およびCoSb_3系熱電材料について、(1)電気抵抗の小さい金属相微粒子を分散させることによる、電気抵抗ρおよび熱伝導率kの低減効果、(2)セラミックス微粒子の分散による結晶粒微細化と分散粒子でのフォノン散乱の増加による熱伝導率の低減効果について検討し、さらに、その機構について追及した。1)メカニカルアロウング(MA)法を活用することによって、各種の微粒子を分散させたβ-FeSi_2およびCoSb_3系熱電材料をホットプレスのみで作製することに成功した。2) CuおよびZrを添加させた場合、β-FeSi_2中に金属相粒子が微細に分散し、電気抵抗をが著しく低下し、その結果、性能が飛躍的に向上した。3) FeSi_2にSi及びCを添加して、MAすることによって、β-FeSi_2相中にSiC超微粒子を均一・微細に分散させることに成功した。その結果、熱起電力および電気抵抗には殆ど影響することなく熱伝導率を著しく低下させることによって、性能を大幅に向上させることができた。4)CoSb_3に電気抵抗が小さいFeSb_2を添加してMAすることによって、電気抵抗および熱伝導率が極めて小さな、FeSb_2分散型高性能CoSb_3が得られた。5)La_3S_4のLaをCa, Baで置換した場合、熱電特性が著しく向上し、第2相の形成が粗の安定性を高めることが明らかとなった。熱電素子材料の性能指数Zは、Z=α^2/κρ(α:熱起電力、κ:熱伝導率、ρ:電気抵抗)で表わされ、性能を向上させるためには、αを増大させ、κ・ρを小さくすることが必要である。本研究では、FeSi_2系およびCoSb_3系熱電材料について、(1)電気抵抗の小さい金属相微粒子を分散させることによる、電気抵抗ρおよび熱伝導率κの低減効果、(2)セラミックス微粒子の分散による結晶粒微細化と分散粒子でのフォノン散乱の増加による熱伝導率の低減効果について検討し、さらに、その機構について追究した。1)メカニカルアロウング(MA)法を活用することによって、各種の微粒子を分散させたβ-FeSi_2およびCbSb_3系熱電材料をホットプレスのみで作製することに成功した。

2) CuおよびZrを添加させた場合、β-FeSi_2中に金属相粒子が微細に分散し、電気抵抗をが著しく低下し、その結果、性能が飛躍的に向上した。3) FeSi_2にSi及びCを添加して、MAすることによって、β-FeSi_2相中にSiC超微粒子を均一・微細に分散させることに成功した。その結果、熱起電力および電気抵抗には殆ど影響することなく熱伝導率を著しく低下させることによって、性能を大幅に向上させることができた。4) CoSb_3に電気抵抗が小さいFeSb_2を添加してMAすることによって、電気抵抗および熱伝導率が極めて小さな、FeSb_2分散型高性能CoSb_3が得られた。熱電変換材料の性能Zは、Z=α^2/ρk(α:熱起電力、ρ:電気抵抗、κ:熱伝導率)で表され、高性能化するには、αを増大させ、ρおよびκを低下させることが必要である。本研究てば、FeSi_2系およびCoSb_3系熱電変換材料について、(1)ρの小さい金属相微粒子の分散によってρおよびκの低減効果、(2)各種セラミックス微粒子の分散によって結晶粒微細化と分散粒子でのフォノン散乱の増加によるκの低減効果について検討し、さらにその機構について追求した。得られた主な成果を要約すると、以下の通りである。1)メカニカルアロイング(MA)法により、各種微粒子を分散させFeSi_2系およびCoSb_3系熱電変換材料をホットプレスによって作製することに成功した。2)FeSi_2にSi及びCを添加してMAすることによって、FeSi_2中3にSiC趣微粒子を均一・微細に分散させ,熱伝導率を著しく低下させるにとにより、性能を大幅に向上させることができた。3)CoSb_3に電気抵抗が小さいFeSb_2あるいはNiSb_2を添加してMAすることによって、電気抵抗および熱伝導率が小さい微粒子分散型CoSb_3系熱電材料が得られた。4)熱電材料への微粒子分散効果がn型およびp型において異なること、その原因がマトリックスと微粒子の電子的相互作用によることを、ホール係数測定により明らかにした。
DCモータを利用した小型連続跳躍ロボットの開発

本研究ではDCモータを利用した走行ロボットの開発を最終目標とし,本年度はその基礎研究として,DCモータを利用した小型連続跳躍ロボットを開発することを目的としている.開発するロボットはモータに大きな負荷がかからない偏心ロータタイプの加振装置を持ち,本装置によりバネにエネルギーを蓄え跳躍動作ができる.本ロボットの制御手法として,本研究申請者が手案している周期入力制御法を適用し,2つの偏心ロータを独立に制御することにより連続的な跳躍移動動作を実現することを試みた.本年度得られた成果は以下の通りである.1.跳躍ロボットの空中モードと接地モードの数理モデルを構築し,ロボットのダイナミクスを導出した.2.導出したダイナミクスを利用して,偏心ロータの回転とロボット本体の運動をどのようなタイミングで同期させたときに,ロボットの弾性エネルギーを増加させて跳躍動作が実現できるか解析した.3.任意のタイミングで偏心ロータとロボットの運動を同期させるために,非線形振動子の引き込み(同期)現象を利用した制御系を構築した.4.ロボットの弾性エネルギーが増加して,ロボットが空中に浮遊した時,その姿勢を制御するための制御則を導出した.5.上述の2.3.で導出した制御則を組み合わせることにより,ロボットが跳躍を繰り返しながら移動できるかどうか数値シミュレーションにより確認した.本研究ではDCモータを利用した走行ロボットの開発を最終目標とし,本年度はその基礎研究として,DCモータを利用した小型連続跳躍ロボットを開発することを目的としている.開発するロボットはモータに大きな負荷がかからない偏心ロータタイプの加振装置を持ち,本装置によりバネにエネルギーを蓄え跳躍動作ができる.本ロボットの制御手法として,本研究申請者が手案している周期入力制御法を適用し,連続的な跳躍動作(鉛直方向のみ)と任意の高さの跳躍動作を実現することを試みた.本年度得られた成果は以下の通りである.1.跳躍ロボットの数理モデルを構築し,ロボットのダイナミクスを導出した.2.導出したダイナミクスを利用して,偏心ロータの回転とロボット本体の運動をどのようなタイミングで同期させたときに,ロボットのエネルギーを増加させて跳躍動作が実現できるか解析した.その結果,ロボットが地面に接地した状態でエネルギーを増加するモードと接地状態と空中に浮かぶ動作を交互に繰り返すモードのそれぞれにおいて,エネルギー増加率が最大となるタイミングを明らかにした.3.任意のタイミングで偏心ロータとロボットの運動を同期させるために,非線形振動子の引き込み(同期)現象を利用した制御系を構築した.4.3の上位の制御系としてロボットのエネルギーを任意に制御する制御系を構築した.5.3で構築した制御系によりロボットのエネルギーを増加させ続け,連続跳躍動作が実現できるかどうか数値シミュレーションにより確認した.6.4で構築した制御系によりロボットのエネルギーを制御して,任意の高さで連続跳躍できるかどうか数値シミュレーションにより確認した.本研究ではDCモータを利用した走行ロボットの開発を最終目標とし,本年度はその基礎研究として,DCモータを利用した小型連続跳躍ロボットを開発することを目的としている.開発するロボットはモータに大きな負荷がかからない偏心ロータタイプの加振装置を持ち,本装置によりバネにエネルギーを蓄え跳躍動作ができる.本ロボットの制御手法として,本研究申請者が手案している周期入力制御法を適用し,2つの偏心ロータを独立に制御することにより連続的な跳躍移動動作を実現することを試みた.本年度得られた成果は以下の通りである.1.跳躍ロボットの空中モードと接地モードの数理モデルを構築し,ロボットのダイナミクスを導出した.2.導出したダイナミクスを利用して,偏心ロータの回転とロボット本体の運動をどのようなタイミングで同期させたときに,ロボットの弾性エネルギーを増加させて跳躍動作が実現できるか解析した.3.任意のタイミングで偏心ロータとロボットの運動を同期させるために,非線形振動子の引き込み(同期)現象を利用した制御系を構築した.4.ロボットの弾性エネルギーが増加して,ロボットが空中に浮遊した時,その姿勢を制御するための制御則を導出した.5.上述の2.3.で導出した制御則を組み合わせることにより,ロボットが跳躍を繰り返しながら移動できるかどうか数値シミュレーションにより確認した.
日本の生活改善経験と途上国を結ぶ家庭科教育の創造

本研究では,歴史的,比較教育的に,家庭科教育の本質である生活改善の理念とその方法を再構築し,日本の生活改善の歴史を往還し,途上国と結ぶ家庭科教育理論と実践を創造することを目的とした。この趣旨に基づいて2つの授業を構築し,実践・評価して効果を検証した。また小・中・高等学校の家庭科カリキュラム上に,日本の生活改善の経験と途上国の生活援助とを結んだ教育内容を開発して位置づけた。「日本の生活改善経験と途上国を結ぶ家庭科教育の創造」研究として,平成19年度は,戦後日本の教育経験であった「絵本や児童書を通してよき子ども文化をつくる」ことと途上国の子ども文化の改善を結ぶ授業実践を行い,効果を測定した。広島大学附属中・高等学校の「家庭総合」並びに附属福山中・高等学校の「家庭基礎」の保育の授業において,絵本製作学習の一環として,戦後日本の子ども文化と現在の発展途上国の子ども文化とを繋いで考えさせるという新しい内容を導入することによって,絵本の普遍的価値への理解を促すことが可能になるという仮説を立て,3新しい授業を実践した。実践者は前者が一ノ瀬孝恵教諭,後者が高橋美与子教諭であった。カンボジアが端的な例だが,途上国の子どもたちは,保育や幼児教育の機会を充分に与えられておらず,また与えられているとしても,保育指導の理論・方法の欠如や保育環境上の問題から,成長発達を保証する質の高い教育を受けていない。このような事情は日本の敗戦直後との状況と極めて類似している。日本のかつての経験と途上国の現在を繋ぐ学習を絵本製作学習の中に位置づけようとする場合,どのように内容を構成すれば,日本文化の利点を理解し,また途上国の人々に共感して援助の気持ちをもつ将来の国際人の育成に寄与することができるのであろうか。この視角から,二つの附属高等学校において,絵本を通して日本の文化と発展途上国の子どもを理解する授業を構築・実践し,検証した。平成20年度は,前年度に収集・整理された資料を考察し,戦後日本の生活改善運動の成果と家庭科教育の寄与について明らかにずるとともにホームプロジェクトや学校家庭クラブの現代的意義を明確にして,日本の歴史的遺産を発展途上国援助へと繋ぐ新しい家庭科教育の理論枠とカリキュラムを作成した。カリキュラムは小学校5学年から高等学校1学年用とし,各領域に渡る家庭科の学習指導案を作成した。平成20年10月12月には,広島大学附属中・高等学校の「家庭総合」及び同附属福山中・高等学校の「家庭基礎」において,生活改善と途上国援助をリンクさせた授業を実施した。これらの授業をVTR録画し,分析を加え,また生徒へのアンケートを行うことによって効果を測定した。この授業は女子の興味を強く引くものとなったが,男子の反応がやや弱かったことから,ジェンダー・バイアスのかかりやすい内容であったことが判明した。とはいえ研究成果は,「『織りと衣が語る日本とカンボジアの女性たちのライフ・ストーリー』をテーマとした高等学校家庭科の授業構築」と題して,「広島大学学部・附属学校共同研究機構研究紀要第37号」に掲載され,新しい形の家庭科授業の提案となった。今後は,大学での家庭科教員養成のための科目や教員免許更新講習会等において,この度の研究成果を生かして,家庭科の中で,日本の生活改善経験と途上国を結ぶ授業の構築が可能であり,また効果を上げ得ることを示して,この教科のもつ普遍的価値を高めたい。
日本近世の農村社会における土地測量の普及過程とその近代地籍測量への影響

平成19年度は、以下の点を中心に研究を実施した。1.近世の農村にみる実測図の展開過程:近世を通じて地図を作るための測量技術がどのように展開したのかを検討した。使用される道具のうち、コンパスに注目して歴史的な展開を明らかにした。その成果は2007年7月に研究会にて発表し、内容を2008年3月刊行予定の書籍で報告した。また、特異な事例として沖縄県に注目して調査を実施し、その成果の一部をまとめ、2007年12月刊の紀要に掲載された。2.技術書の翻刻:近世の測量技術を理解するうえで、当時の技術書の活用は不可欠であるが、その多くは刊行されないなど利用し難い状況にある。ここでは、これまでの研究から重要だが、刊行されることのなかった資料を選定し、翻刻およびテキスト化の作業を行った。対象とした資料は17世紀末から18世紀初めの技術書で、『磁石算根元記』、『秘伝地域図法大全』、『分度余術』の3点である。併せて近世の測量器具の調査も、鎌田共済会郷土博物館などで実施した。3.地図作成プログラム開発の準備:近世の測量技術を理解するひとつの手段は、測量データから実際に地図を復元することである。それは測量帳の分析手法を確立することであるが、その復元作業は多くの労力を必要とするものであった。作業の軽減と研究の広がりを期待し、江戸時代の測量データから復元図の作成を支援するプログラムを開発した。その成果の一部は2008年7月刊行の雑誌に掲載される予定となっている。4.近代地籍測量における近世測量の役割:近代の地籍測量において、近世的な技術は明治前半まで大きな影響力を有した。その影響力と近代地籍測量への展開をみるため、税務大学校資料室などで調査を実施した。5.幕府権力による地図の作製:大坂城代による地図作成を理解するため旧譜代大名関係資料の調査を実施し、その成果を2008年2月刊行の書籍で報告した。平成18年度は、以下の点を中心に研究を実施した。1.まず、本研究課題を進めるに際して、関連するこれまでの調査や研究成果の取りまとめを行った。平成18年度科学研究費補助金(研究成果公開促進費、課題番号:185153)の交付をうけて、『近世日本の地図と測量-村と「廻り検地」』と題する書籍を刊行した。この取りまとめの作業を進めていく際に残された課題がより具体的に示されることとなった。2.上記1に記した課題のひとつへの取り組みとして、地方の藩による近世後期の地図作成事業の調査を実施した。具体的には、文化文政期に藩領内の実測図を作製した肥後藩を素材に調査を実施した。熊本県立図書館における資料調査によって、測量作業に関わった人物の来歴の多くが明らかとなった。また、近世後期における八代湾の干拓事業が、こうした測量技術の導入のひとつの契機となっているということも明らかとなった。3.近世大坂の地図を素材に、これまであまり検討されて来なかった作製技術について、町絵師との関わりから検討を試みた。その調査分析を通じて、御用絵図師として活躍する人物が大坂の板行図の作製に深く関わっていることが明らかとなった。これは、これまで全く指摘されてこなかった点である。この成果は「近世の大阪の地図に関するノート」と題して研究雑誌に報告した。4.上記3を進めていく過程で、近世大坂の地図に関する新たな研究課題が浮上してきた。手書きの大坂の地図を素材とした研究である。その多くは行政用の地図であるが、それらの調査はこれまでほとんど実施されていない。このうち大坂三郷町絵図と呼ばれる資料群の調査成果について報告(「近世の大阪の地図に関するノート」)した。

4.近代地籍測量における近世測量の役割:近代の地籍測量において、近世的な技術は明治前半まで大きな影響力を有した。その影響力と近代地籍測量への展開をみるため、税務大学校資料室などで調査を実施した。5.幕府権力による地図の作製:大坂城代による地図作成を理解するため旧譜代大名関係資料の調査を実施し、その成果を2008年2月刊行の書籍で報告した。
高齢者の筋力と姿勢の関連性とバランス能力と歩行能力について

高齢者の筋力低下や姿勢の変化はバランス能力や歩行能力の低下の原因となることが知られ,筋力から検討した研究では,筋力トレーニングの筋力増加によりバランス能力や歩行能力が向上すると報告され,姿勢から検討した研究では骨盤の前傾位や脊柱アライメントの生理的彎曲が増加するほどバランス能力が低下すると報告されている.このように,筋力と姿勢はそれぞれがバランス能力や歩行能力に影響することが示されているが,特に高齢者の筋力と姿勢の相互の関連性はあまり明らかになっていない.よって本研究課題では,筋力と姿勢の相互の関連性を明らかにすることが目的である.本年度は姿勢の違いが筋活動に与える影響を検討することを目的として,脊柱アライメントと筋力トレーニング中の筋活動を測定した.脊柱アライメントは静止立位時と筋力トレーニング中の胸椎前彎角,腰椎後彎角,骨盤傾斜角の測定を行い,骨盤傾斜角により3つに姿勢を分類(前傾位,中間位,後傾位)した.筋力トレーニング中の筋活動は,表面筋電図で腰部下肢筋の活動を測定した.静止立位時と筋力トレーニング時の姿勢による分類での筋力トレーニング中の筋活動の違いは,静止立位時の骨盤傾斜角よりも筋力トレーニング中の骨盤傾斜角によって分類することで筋活動の賦活部位に違いがみられた。そのため、脊柱アライメントに基づく姿勢による筋活動の違いはトレーニング中の姿勢によって影響を受けることが示唆された.次年度は筋力トレーニング中の脊柱アライメントの違いが筋力トレーニングを継続的に実施することで姿勢やバランス能力、歩行能力に与える変化を検討する予定である.研究機器の調整に時間を要したため当初の対象者数に到達していないが,現在も本年度の研究を継続して行っている.本年度の研究は次年度の研究と並行して行うことが可能であるため,当初の計画より遅れているが研究の継続が可能と考える.本年度の研究を継続し,対象者数を増やし解析を進めながら継続した筋力トレーニングによる姿勢,バランス能力と歩行能力の変化を検討する.高齢者の筋力低下や姿勢の変化はバランス能力や歩行能力の低下の原因となることが知られ,筋力から検討した研究では,筋力トレーニングの筋力増加によりバランス能力や歩行能力が向上すると報告され,姿勢から検討した研究では骨盤の前傾位や脊柱アライメントの生理的彎曲が増加するほどバランス能力が低下すると報告されている.このように,筋力と姿勢はそれぞれがバランス能力や歩行能力に影響することが示されているが,特に高齢者の筋力と姿勢の相互の関連性はあまり明らかになっていない.よって本研究課題では,筋力と姿勢の相互の関連性を明らかにすることが目的である.本年度は姿勢の違いが筋活動に与える影響を検討することを目的として,脊柱アライメントと筋力トレーニング中の筋活動を測定した.脊柱アライメントは静止立位時と筋力トレーニング中の胸椎前彎角,腰椎後彎角,骨盤傾斜角の測定を行い,骨盤傾斜角により3つに姿勢を分類(前傾位,中間位,後傾位)した.筋力トレーニング中の筋活動は,表面筋電図で腰部下肢筋の活動を測定した.静止立位時と筋力トレーニング時の姿勢による分類での筋力トレーニング中の筋活動の違いは,静止立位時の骨盤傾斜角よりも筋力トレーニング中の骨盤傾斜角によって分類することで筋活動の賦活部位に違いがみられた。そのため、脊柱アライメントに基づく姿勢による筋活動の違いはトレーニング中の姿勢によって影響を受けることが示唆された.次年度は筋力トレーニング中の脊柱アライメントの違いが筋力トレーニングを継続的に実施することで姿勢やバランス能力、歩行能力に与える変化を検討する予定である.研究機器の調整に時間を要したため当初の対象者数に到達していないが,現在も本年度の研究を継続して行っている.本年度の研究は次年度の研究と並行して行うことが可能であるため,当初の計画より遅れているが研究の継続が可能と考える.本年度の研究を継続し,対象者数を増やし解析を進めながら継続した筋力トレーニングによる姿勢,バランス能力と歩行能力の変化を検討する.本年度に購入した研究機器が当初の予定金額から減額されたため次年度使用額が生じた.次年度使用額については,研究発表時の旅費および研究対象者を増やす予定であるため謝金として使用する予定である.
並列ディジタルホログラフィに基づく高精度３次元動画像実時間計測システムの開発

従来技術では実現が困難であった高精度3次元動画像実時間計測システムの開発を目指し,コア技術である並列ディジタルホログラフィの計算処理を高速化するための計算回路を設計した.設計回路に対する計算機シミュレーション結果から,高精度計測を実現するための計算処理を,GPUにより最大で従来の11.4倍に,FPGAにより従来の6.9倍に高速化可能であることを確認した.また,スピーカーの振動板を対象とした実証実験により,周波数1kHzで振動する振動板の振動変位量の取得に成功した.従来技術では実現が困難であった高精度3次元動画像実時間計測システムの開発を目指し,コア技術である並列ディジタルホログラフィの計算処理を高速化するための計算回路を設計した.設計回路に対する計算機シミュレーション結果から,高精度計測を実現するための計算処理を,GPUにより最大で従来の11.4倍に,FPGAにより従来の6.9倍に高速化可能であることを確認した.また,スピーカーの振動板を対象とした実証実験により,周波数1kHzで振動する振動板の振動変位量の取得に成功した.動く物体の3次元動画像計測を可能にする並列ディジタルホログラフィシステムに,GPUに汎用的な数値計算を行わせるGPGPU(General Purpose GPU)による高速像再生処理システムを導入し,高精度3次元動画像実時間計測システムを実現することが本研究の目的である.これまで,並列ディジタルホログラフィにおける像再生計算処理の高速化に関しては未報告であった.そこで本研究では,システム実現の第一歩として,市販のGPUを利用して並列ディジタルホログラフィにおける像再生処理計算の高速化を試みた.像再生処理計算において,ホログラムの各画素における複素振幅の計算は,補間処理などの計算負荷の小さい前処理を除けば,画素ごとに独立に実行できる.そこで本研究では,前処理に比べて計算負荷の大きかった位相シフト計算処理を,GPGPUを利用して複数画素を同時に計算可能にした.これにより,従来に比べて約12倍の高速化に成功した.また,さらに計算負荷の大きかった回折計算処理は,NVIDIA社が提供するGPGPU環境(CUDA 5)に付属するCUFFTライブラリを利用して高速化に成功した.こちらは,従来の約12倍の高速化を実現できた.以上の成果を,国内学会[角江他, OPJ2012講演予稿集, 24pP9, 2012]及び国際会議[T. Kakue, et al., Proceedings of IDW/AD'12, 3Dp-27, 2012.]にて報告した.動く物体の3次元動画像計測を可能にする並列ディジタルホログラフィシステムに,GPUを利用した高速像再生処理システムを導入し,高精度3次元動画像実時間計測システムを実現することが本研究の目的である.平成24年度においては,高精度計測を実現するための計算処理(位相シフト計算処理)を,GPUの利用により従来の約11倍に高速化することに成功した.高速現象の記録においては画像の撮影速度が重要になる.画像の解像度と撮影速度とは一般にトレードオフの関係にあるため,高速撮影を行う場合,撮影画像の画素数は少なくなる.前年度にGPUを用いた結果では,ホログラムの画素数が減少するほど,CPUを用いる従来の計算に比べて優位性が失われていた.そこで,GPUとは別に,設計者が回路構成を自由に設定できる集積回路であるFPGAを利用して,並列ディジタルホログラフィにおける計算処理を高速化することにした.Xilinx社製の大規模FPGA基板を対象に回路設計を行うとともに,同社のシミュレータを用いてCPUとの比較を行った.その結果,位相シフト計算処理を従来の約7倍に高速化できることを確かめた.また,使用したFPGAのリソースには余裕があることも確認できたので,今後は同一回路を複数搭載することで,さらなる高速化を目指す.また,設計回路をFPGA基板へ実装し,ホログラム撮影システムとの統合を目指すことが今後の課題である.また,並列ディジタルホログラフィの3次元動画像計測への発展可能性を示すために実証実験を行った.高速振動体としてスピーカーの振動板を対象とした高速度撮影を行った.その結果,振動板の振動変位の時間変化と,振動周波数の推定に成功した.この成果は,振動計測分野において非常に有用である.平成24年度の研究実施計画に挙げていた,並列ディジタルホログラフィにおける像再生処理計算の高速化を実現できた.一方,並列ディジタルホログラフィによる高精度計測を実現するために必要な,不要像成分完全除去アルゴリズムの実装及び計算処理の高速化については,従来の数倍程度に高速化可能であることは確認できたが,目標とする計算時間までは実現できていない.これは,探索アルゴリズムの実装が遅れたからであるが,探索アルゴリズムを実装できれば高速化可能であるという目処は立っているため,研究課題はおおむね順調に進展できていると判断した.25年度が最終年度であるため、記入しない。並列ディジタルホログラフィによる高精度計測を実現するために必要な,不要像完全除去アルゴリズムにおける計算処理の高速化を達成し,実時間計測を可能にするシステム構築を目指す.現在は,GPGPUを利用したシステム構築を目指しているが,GPGPUとは別に,FPGA(Field-Programmable Gate Array)ボードを利用したシステム構築も試みる.申請者の研究グループにおける先行研究にて,FPGAボードを用いたホログラフィ用専用計算機が開発されている.この専用計算機は,主にリアルタイム3次元ディスプレイを実現するためのものであるが,この専用計算機の開発における知見を利用して,専用計算機を並列ディジタルホログラフィへと発展させることにより,像再生計算処理の高速化の実現を目指す.

GPGPUとFPGAボード,それぞれで試作したシステムの性能を比較した上で,本研究課題にて目指す高精度3次元動画像実時間計測システムにはどちらがより適しているのかを考察する.次に,試作システムの性能を実験的に評価する.動く物体を対象にして,試作システムで高精度3次元動画像実時間計測が可能であることを確かめる.また,物体の動きや外部環境の変化に応じて,得られる再生像の画質や計測精度がどのように影響を受けるかを検証する.25年度が最終年度であるため、記入しない。
インゲンマメへの遺伝子導入系を用いたタンパク質分解系発現機構の解析

インゲンマメ発芽種子での貯蔵タンパク質分解に主要な働きを担うシステインプロテアーゼEP-C1についてその遺伝子発現の解析を進めるために形質転換インゲンマメの作製を試みた。また、この遺伝子5'上流域に結合するタンパク質の検出を行い、新たな知見を得た。1、インゲンマメ形質転換体の作製:ここでは遺伝子発現を解析する際に必要なレポーター遺伝子について、これまでに用いていたβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子以外に発光クラゲの発光タンパク質GFP遺伝子の利用について検討した。その結果、インゲンマメ発芽子葉の傷で紫外線照射により発光を示したことから、GFPはこの研究目的には適さないことが示された。したがって、EP-C1遺伝子5'上流域にGUS遺伝子を融合したものをTiプラスミドベクターpBIN19に組み換えて、それをインゲンマメの胚軸の頂芽の部分に粒子銃で撃ち込み、形質転換体を得ることを試みた。ポリメラーゼ連鎖反応法により導入遺伝子の検出を行ったところ、およそ100個体中で1個体に導入遺伝子が検出された。しかし、この個体を鉢に移植する際に失敗した。この系の実用化にはこの移植における工夫が必要であることがわかった。2、DNA結合タンパク質検出:EP-C1遺伝子の5'上流域を4つに断片化し、これらに結合するタンパク質が存在することをゲル移動度シフト法によって明らかにしているが、競合実験の結果、こららはすべて同じタンパク質であることが示唆された。しかし、フットプリント法によってその結合配列を決定することはできなかった。
沖合リアルタイム観測データの津波早期警報システムへの高度利用

津波予警報に資することを目的として、沖合リアルタイム観測システムで観測された津波に対して、その観測データを精査して知見を整理した。その結果、津波波源近傍の水圧計は地震動の高周波成分の影響を強く受けるために、地殻変動成分の分離は困難であるが、津波発生時に卓越する音響波は明瞭に分離できる。この音響波の振幅はマグニチュード依存性があり、津波発生時には地震動に起因する水圧変動よりも卓越するので、水深で一義的に決まる周波数に注目して水圧変動を監視すれば、津波の早期検知に利用できる。一方、遠地津波に対しては、地震動の影響を受けるもののローパスフィルターによる数値処理で津波成分を分離できる。沖合リアルタイム観測点における津波観測指標を検討するため、2006年11月15日に千島列島沖で発生した地震を対象として、既存の「釧路・十勝沖海底観測システム」に含まれる海底津波計ならびに先端観測ステーションに接続されているADCP(音響層別流速計)および深海底カメラ観測で得られた知見を報告した。またUSGSの断層モデルから津波の再現計算と現場観測との比較・検討を行い、既存システムによる津波早期検知の可能性について検討した.「海底観測システム」には海底ケーブルで接続された常時2台の海底津波計が設置されている。それに加えて、2004年から海底津波計を1台追加設置していた。津波観測点において地震発生から約1時間後に周期約30分の津波第一波が観測された。津波第一波の振幅は5hPa、すなわち静水圧換算で5cmとなっている。USGSの断層モデルから計算した津波は、観測値と比べて到達時刻については約5分ほどが早くなったが、振幅についてはほぼ再現できた。なおわが国で最も震源に近い北海道根室市花咲の検潮所より、10分以上前に津波初動を観測した。また先端ステーションにはADCPが接続されている。ADCPは30分に一度起動して海底から最大高さ280mの流速ベクトル分布を観測する。結果として、地震発生時および津波到達時において深海底での顕著な流速変化は認められなかった。津波波高と水深から理論的に計算される流速は0.3cm/sであり、これはADCPの観測可能範囲の下限である1cm/sより小さかったためである。数値計算でもADCP設置点の海底における流速は最大で0.1cm/sとなり、ADCPの観測範囲外となった。さらに津波通過時の深海カメラ映像も平常時と比べて、顕著な環境変化は認められなかった。この研究成果は、国内誌に掲載された。当該年度は、本研究の最終目標に強く関連する二つの研究課題を推進した。一つは津波観測を実施している国内外の検潮施設ならびに津波観測のレビュー、もう一つは既存の沖合津波観測システムで収集したデータで得られた知見の整理とその津波予警報への適用の模索である。まず国内外のリアルタイム観測点における津波観測指標を検討するため、とくにインド洋諸国の検潮所の現状ならびに津波研究に資する過去のデータ保存状況を調査した。タイ、インドネシア、インド、オーストラリアの検潮所の分布とデータ取得方法を整理して、各国の津波警報システムの発信手法をレビューした。この研究成果は国際誌に掲載された。また日本国内では、沿岸に設置された検潮所、GPS波浪計、および海底津波計の津波予警報への利用状況について最新の津波観測技術として整理して、一般向けの津波防災読本として出版される予定である。次に国内でのリアルタイム沖合観測を津波予警報に資するために、過去の蓄積データからとくに近地津波をターゲットとして、津波発生の有無に区分して観測データを精査してその知見を整理した。海洋研究開発機構が運用する「北海道釧路・十勝沖海底総合観測システム」の2台の海底津波計で、津波を誘発する地震時には観測機器の直上では音響波が励起されることを確認し、これが津波を誘発する地殻変動量に強い相関があることを示した。したがって、沖合リアルタイム観測データを津波予警報へ利用する上で、この音響波が津波観測指標の一つとして活用できる可能性を示した。本年度は、いまだリアルタイムデータの具体的な利用法が確立されていない、津波観測監視システム近傍で発生する津波の水圧計データ利用方法を提案するため、海底津波計の蓄積データを精査して得られた知見を整理した。北海道十勝沖の水深約2200mの海底に設置している2台の海底津波計を対象として、まず海底津波計近傍の海域で発生した地震の抽出を行った。抽出対象となる地震は、気象庁の一元化震源データを参照し、観測システムから概ね100km以内の震源とした。また、水圧データのS/N比から地震の規模は、M6以上のものを対象とした。その結果、2003年以降の15地震が抽出対象の地震となった。水圧計センサーは感圧水晶と温度水晶の振動数を計測しており、温度補正を施して10Hzサンプルの水圧データを作成した。

作成したデータに対して地震を含む5分間のデータを切り出し、ランニングスペクトル解析を施した。津波を発生させる地震では、周波数0.10.2Hzの成分が卓越し、継続時間が20秒程度の水圧変動が観測される。これは地殻変動による音響波が水深で一意に決まる固有周波数と一致する。一方、津波を発生させない地震でも0.10.2Hzに卓越周波数をもつが、より高周波帯域の地震動による水圧変動と同程度あるいはそれ以下の振幅である。震源近傍の水圧計は地震動の高周波成分の影響を強く受けるために、地殻変動成分の分離は困難であるが、津波発生時に卓越する音響波は明瞭に分離できる。この音響波の振幅はマグニチュード依存性があり、津波発生時には地震動に起因する水圧変動よりも卓越するので、周波数(周期)に注目して水圧変動を監視すれば、津波の早期検知に利用できる。またその振幅は理論的には速度に比例するので、震源近傍に多点観測点を構築できれば地殻変動量の分布、すなわち津波の初期波形も見積もることが可能であることを示した。
YAP1/TAZによる細胞間コミュニケーション

細胞間競合とは、同種細胞同士において細胞間境界で適応度の高い細胞が生き残り、適応度の低い細胞が排除される細胞間コミュニケーション制御機構である。細胞間コミュニケーション研究はショウジョウバエを用いた研究が先行しているが、近年哺乳類培養細胞を用いた実験でも細胞間競合現象が生じることが示された。しかし、哺乳類の細胞間競合に関与する遺伝子群や、生体内における生理学的意義についてはほとんど分かっていなかった。ショウジョウバエにおいてはHippo経路分子であるYkiが重要な役割を果たすこと示されたが、YAP1/TAZ(Ykiの哺乳類ホモログ)の細胞競合における役割は不明であった。そこで本研究では哺乳類YAP1/TAZによる細胞間コミュニケーションとその破綻病態の解析を目的とした。これまでに正常二次元培養下の哺乳類細胞株においては、YAP1活性化細胞が野生型細胞に対して「敗者」となること、マイクロアレイ解析からYAP1活性化細胞では接着関連分子の発現が低下していることを見出していた。実際に野生型細胞は接着性が強く、扁平な形態をとり、FAKの高い活性を認めた。一方で、ペトリディッシュやPolyHEMAコートしたディッシュなどの接着性の弱いあるいはない培養下では、YAP1活性化細胞が野生型細胞に対して「勝者」となることから、野生型細胞の接着性依存性の増殖能力とYAP1活性化細胞による足場非依存性増殖能力のバランスで、哺乳類細胞株における「競合」様現象が変化することを見出した。また、in vivoではYAP1発現皮膚移植を野生型マウスに移植すると移植片の縮小と剥離が観察された。これらのことからYAP1を介した細胞競合様現象の勝者と敗者は、細胞接着力の程度と周囲からの外力変化がその一因である可能性を見出した。細胞間競合とは、免疫細胞を介さない同種細胞同士の細胞排除機構で、適応度の高い細胞が生き残り、低い細胞が組織から排除される細胞間コミュニケーション制御機構である。細胞間コミュニケーションの研究はショウジョウバエを用いた研究が先行しているが、近年哺乳類培養細胞を用いた実験でも細胞間競合現象が生じることが示された。しかし、哺乳類の細胞間競合に関与する遺伝子群や、生体内における生理学的意義についてはほとんど分かっていない。ショウジョウバエにおいてはHippo経路によって負に制御される転写共役因子Ykiが活性化した細胞は、競合の「勝者」となることが示されているが、YAP1/TAZ(Ykiの哺乳類ホモログ)の細胞競合における役割は不明である。本研究では哺乳類YAP1/TAZによる細胞間コミュニケーションとその破綻病態の解析を目的としている。平成28年度は哺乳類YAP1による細胞間競合現象とその生理的役割を解析するため、YAP1によるin vitro細胞間競合可視化モデルの作製を行った。薬剤添加によって活性型YAP1が発現誘導されるケラチノサイト細胞株やイヌ腎臓細胞株を樹立し、野生型細胞とYAP1活性化細胞を共培養して、単培養時と比較したところ、予想に反してYAP1活性化細胞は哺乳類培養細胞株では「敗者」となった。また、in vivo細胞間競合可視化モデルの作製を試みた。YAP1活性化あるいは野生型マウスの皮膚片をそれぞれ野生型マウスに移植することによって、あるいはYAP1/TAZ活性化マウスに移植して、移植後経時的変化をみたところ、YAP1活性化皮膚片を野生型マウスに移植した場合に移植片のサイズの縮小が観察された。この現象が生体での細胞間競合現象と考えられるかどうかの検証が必要だが、哺乳類における細胞間コミュニケーションという新しい生物学的コンセプトの理解につながることが期待される。平成28年度は哺乳類YAP1/TAZによる細胞間競合現象とその生理的役割を解析するため、YAP1/TAZによるin vitro及びin vivo細胞間競合現象の可視化モデルの作製・解析を試み、以下の成果を得た。1) YAP1/TAZによるin vitro細胞間競合可視化モデルの作製・解析:ドキシサイクリン添加によって活性型YAP1が発現誘導されるケラチノサイト細胞株(PAM)やイヌ腎臓細胞株(MDCK)を樹立した。いずれの細胞株も通常細胞培養条件下で野生型細胞とYAP1活性化細胞を共培養すると、YAP1活性化細胞が突出し細胞増殖が抑制され「敗者」となることを見いだした。またこの排除には、積極的な細胞死の誘導などは観察されなかった。2) YAP1/TAZによるin vivo細胞間競合可視化モデルの作製・解析:蛍光タンパク質を発現するトランスジェニックマウスのバックグランドのYAP1/TAZ活性化(Mob1欠損)あるいは野生型マウスからの皮膚片をそれぞれ野生型マウスに移植することによって、あるいはYAP1/TAZ活性化(Mob1欠損)マウスに移植することで可視化モデルの樹立を試みた。皮膚片は生着後薬剤誘導性にMob1を欠損させことでYAP1(TAZ)活性化できる。野生型マウスに移植したYAP1活性化皮膚片でが移植片の縮小を認めたが野生型ー野生型、YAP1活性化ーYAP1活性化では見られなかった。これらのことから、哺乳類YAP1/TAZ活性化はショウジョウバエと異なり、活性化すると細胞競合現象の「敗者」になる可能性が高いことを示唆した。

しかし、哺乳類の細胞間競合に関与する遺伝子群や、生体内における生理学的意義についてはほとんど分かっていない。ショウジョウバエにおいてはHippo経路によって負に制御される転写共役因子Ykiが活性化した細胞は、競合の「勝者」となることが示されているが、YAP1/TAZ(Ykiの哺乳類ホモログ)の細胞競合における役割は不明である。本研究では哺乳類YAP1/TAZによる細胞間コミュニケーションとその破綻病態の解析を目的としている。二次元培養下の哺乳類細胞株においては、YAP1活性化細胞が野生型細胞に対して「敗者」となることから、平成29年度はYAP1活性化細胞が「敗者」となる機構を探索するため、YAP1/TAZ特異的高感度転写活性レポーター細胞とsiRNAライブラリーを用いたスクリーニングによるYAP1/TAZを介する細胞間競合関連分子の同定を試み、1次スクリーニングを終えた。また、YAP1/TAZ下流で「競合」を引き起こす最終標的の同定するためにマイクロアレイ解析を行い、YAP1活性化細胞では接着関連分子の発現変化を認めた。実際にdishの接着性を変化させると接着性依存性にYAP1活性化細胞が野生型細胞に対して「勝者」となることから、野生型細胞の接着性依存性の増殖能力とYAP1活性化細胞による足場非依存性増殖能力のバランスで、哺乳動物細胞における「競合」現象が変化することが示唆された。平成29年度は哺乳類細胞株において、YAP1活性化細胞が排除される機構を明らかにするため、ライブラリースクリーニングによるYAP1/TAZを介する細胞間競合関連分子の同定を行った。1) siRNAライブラリースクリーニングによるYAP1/TAZ制御細胞膜表面分子の同定:所属研究室が樹立したYAP1/TAZ特異的高感度転写活性レポーター系と、siRNAライブラリーを用いることによって、YAP1/TAZによる転写活性が抑制される分子群と促進させる分子群の網羅的にスクリーニングを試み、1次スクリーニングを終えた。2) YAP1/TAZ下流で細胞競合を引き起こす最終標的の同定:マイクロアレイ解析によりYAP1活性化細胞と正常細胞単独培養及び細胞競合時に遺伝子発現変化のある分子の探索を行った。接着関連分子の発現が大きく変化していたことから、接着分子に注目し解析を進めた。実際に二次元培養下のPAM細胞では、YAP1活性化細胞はdishへの接着能力が低く上方に突出し、野生型細胞は扁平な形態でdish底により強く接触していたことから、野生型細胞では接着による増殖シグナルが高いため「勝者」になることが示唆された。また、dishの接着性を変化させると低接着dish培養下ではYAP1活性化細胞が野生型細胞に対して「勝者」となった。これらから哺乳類細胞株でみられる細胞競合現象は接着による増殖シグナルと足場非依存性増殖能力のバランスによる可能性を見出した。細胞間競合とは、同種細胞同士において細胞間境界で適応度の高い細胞が生き残り、適応度の低い細胞が排除される細胞間コミュニケーション制御機構である。
看護援助場面で用いられるタッチのタイプと意味-看護技術としての可能性- -

本研究は、病院や施設での日常的な看護場面において看護者が患者に触れる行為、すなわちタッチの現象を看護援助の文脈から切り離すことなく記述し、そのタイプと意味を明らかにすること、さらにタッチを行う看護者の意図性と患者の受けとめの観点から、特に熟練看護師の看護実践に固有の身体知の探求を行うこと、この2点を目的として実施された研究である。神戸および札幌に設置されている総合病院2施設・総合病院内の緩和ケア病棟・老人施設の合計4施設におけるデータ収集の結果、日常的な看護場面において看護師は[関係を結ぶ][注意をひきつける][観察に伴う][ケア・処置遂行に伴う][安楽をもたらす][補い・導く][保護し備える][気持ちを通わせあう]という8タイプのタッチを使用していた。カナダのBotorrof(1993)やEstabrooks(1989)の先行研究結果と比較してみると、本研究結果の[関係を結ぶ][注意をひきつける][気持ちを通わせあう]タッチが先行研究のConnectingtouchおよびSocial touch(Bototrff)、Caring touch(Estabrooks)、[観察に伴う][ケア・処置遂行に伴う]タッチがWorking touch(Botorrof)、Task-oriented touch(Estabrooks)、[安楽をもたらす]タッチがComforting touch(Botorrof)、Caring touch(Estabrooks)、[補い・導く][保護し備える]タッチがOrientingtouch(Botorrof)、Task-oriented touchおよびProtective touch(Estabrooks)とかなり一致すると推察できた。本研究から示唆されることは、わが国におけるタッチのタイプが先行研究の結果にかなり似通っているということ、そして日本語の微妙なニュアンスの違いの所以か、8つという細分化したタッチのタイプが認められたということである。さらにエキスパートと呼ばれる熟練看護師についての観察では、熟練看護師は患者やケアにおいてこれから行われることの全体がイメージできており、そのことは患者に対する適切な説明や言動等に表れていた。熟練看護師のタッチでは無駄な試行錯誤や無意味な声かけなどがなく、起こってくる事象を知り抜いた的確な行為、また先のことを見こして全体を見渡した上での余裕・確信を持った言動が特徴であり、一つ一つの判断の根拠には数多くの経験に裏打ちされた身体知・経験知があるということが示唆された。本研究は、日常的な看護場面における看護師が患者に触れる行為、すなわちタッチの現象を看護援助の文脈から切り離すことなく記述し、そのタイプと意味を明らかにすることを目的としている。今年度は、これまで予備的な段階として行ってきた、4班(1.神戸市看護大学一般病院、2.神戸市看護大学老人病院、3.北海道医療大学一般病院、4.天使大学緩和ケア病棟)のそれぞれの研究結果をもちより、検討した。(6月)その結果、データ収集および分析/解釈に関する以下の問題が明らかとなった。1.観察データとインタビューデータのいずれを重視して解釈するかによって、解釈が異なり、カテゴライズ、命名に影響する。2.観察者の関心により、取捨選択が働く。

これにより、取り上げる場面に濃淡ができ、どのようなタッチが多くみられるかに影響する。3.タッチの形への着目と、全体の流れ・患者の表情等を同時に観察することの限界がある。このような問題をはらみながらも、見いだされた結果には命名の仕方には若干の相違があるが、共通性もかなり見いだされ、データ全体でのタッチのタイプを見いだせる可能性、患者の特徴を含む看護場面の文脈特性、経験年数等の看護師の特性との関連を分析できる可能性が高いことも確認された。データ収集手順について、プロトコールを作成し、班ごとにフィールドの開拓に入った。これまで、1,3班はそれぞれ1病院に依頼し、看護師および患者への説明・同意書によるインフォームドコンセントを得てデータ収集を行った。現在はこれらのデータの分析を進めているところである。本研究は、病院や施設での日常的な看護場面において看護者が患者に触れる行為、すなわちタッチの現象を看護援助の文脈から切り離すことなく記述し、そのタイプと意味を明らかにすること、さらにタッチを行う看護者の意図性と患者の受けとめの観点から、特に熟練看護師の看護実践に固有の身体知の探求を行うこと、この2点を目的として実施された研究である。神戸および札幌に設置されている総合病院2施設・総合病院内の緩和ケア病棟・老人施設の合計4施設におけるデータ収集の結果、日常的な看護場面において看護師は[関係を結ぶ][注意をひきつける][観察に伴う][ケア・処置遂行に伴う][安楽をもたらす][補い・導く][保護し備える][気持ちを通わせあう]という8タイプのタッチを使用していた。カナダのBotorrof(1993)やEstabrooks(1989)の先行研究結果と比較してみると、本研究結果の[関係を結ぶ][注意をひきつける][気持ちを通わせあう]タッチが先行研究のConnectingtouchおよびSocial touch(Bototrff)、Caring touch(Estabrooks)、[観察に伴う][ケア・処置遂行に伴う]タッチがWorking touch(Botorrof)、Task-oriented touch(Estabrooks)、[安楽をもたらす]タッチがComforting touch(Botorrof)、Caring touch(Estabrooks)、[補い・導く][保護し備える]タッチがOrienting
DNA合成酵素遺伝子の構造と機能

本研究課題の目的はDNA合成を担う酵素,タンパク質因子の遺伝子の構造と機能の解析を通じて,これらの生理的意義を解明するとともにその発現調節と細胞癌化(増殖誘導)の関係を明らかにすることとにある.本年度,得られた主な実績は以下の通りである.(1)DNAポリメラーゼβ遺伝子の発現調節領域を詳細にしらべ, 2種のプロモーターが転写開始点より45塩基上流までにあり,それぞれに異なる転写因子が働いていること,さらに上流に, 2つの発現抑制領域の存在を証明した.また臓器特異的発現の結果から, β酵素が染色体組換えにも関与していることを示唆した(松影).(2)DNAポリメラーゼα活性を担う分子量18万のポリペプチドの部分アミノ酸配列をきめ,合成プローブで遺伝子の一部のクローン化に成功した(花岡).(3)ターミナルトランスフェラーゼcDNAを基に,この遺伝子を単離し,構造の一部を解明した.またこの酵素の活性中心にあるアミノ酸を決定した(小祝).(4)1.6万塩基対におよぶヒトチミジル酸合成酵素遺伝子の全配列を決定した.またこの遺伝子発現に重要な役割を果していると予想される,くり返り配列を見出した(竹石).(5)免疫スクリーニング法により,マウス及びヒトのトボイソメラーゼIのcDNAクローンの単離に成功した.また, 5千塩基よりなる,そのmRNAの同定も行った(安藤).(6)B型肝炎ウイルスの逆転写酵素の転写調節を司るプロモーターがこの遺伝子上流150塩基内にあることを証明し,ここに働きかける肝細胞に特異的因子の存在を示塑した(柳沼).(7)cーmyc,nーmyc,p53等がん遺伝子産物がDNA複製開始因子であることを見出し, cーmy推結合部位に複製開始点があることを証明した(有賀).(8)In vitro複製系を確立し,この反応がある種のリン脂質で阻害すること及びその標的がトポイソメラーゼIであることを示唆した(吉田).■(9)34万塩基対DNAのクローン化法を確立した(大木).本研究課題の目的はDNA合成を担う酵素,タンパク質因子の遺伝子の構造と機能の解析を通じて,これらの生理的意義を解明するとともにその発現調節と細胞癌化(増殖誘導)の関係を明らかにすることとにある.本年度,得られた主な実績は以下の通りである.(1)DNAポリメラーゼβ遺伝子の発現調節領域を詳細にしらべ, 2種のプロモーターが転写開始点より45塩基上流までにあり,それぞれに異なる転写因子が働いていること,さらに上流に, 2つの発現抑制領域の存在を証明した.また臓器特異的発現の結果から, β酵素が染色体組換えにも関与していることを示唆した(松影).(2)DNAポリメラーゼα活性を担う分子量18万のポリペプチドの部分アミノ酸配列をきめ,合成プローブで遺伝子の一部のクローン化に成功した(花岡).(3)ターミナルトランスフェラーゼcDNAを基に,この遺伝子を単離し,構造の一部を解明した.またこの酵素の活性中心にあるアミノ酸を決定した(小祝).(4)1.6万塩基対におよぶヒトチミジル酸合成酵素遺伝子の全配列を決定した.またこの遺伝子発現に重要な役割を果していると予想される,くり返り配列を見出した(竹石).(5)免疫スクリーニング法により,マウス及びヒトのトボイソメラーゼIのcDNAクローンの単離に成功した.また, 5千塩基よりなる,そのmRNAの同定も行った(安藤).(6)B型肝炎ウイルスの逆転写酵素の転写調節を司るプロモーターがこの遺伝子上流150塩基内にあることを証明し,ここに働きかける肝細胞に特異的因子の存在を示塑した(柳沼).(7)cーmyc,nーmyc,p53等がん遺伝子産物がDNA複製開始因子であることを見出し, cーmy推結合部位に複製開始点があることを証明した(有賀).(8)In vitro複製系を確立し,この反応がある種のリン脂質で阻害すること及びその標的がトポイソメラーゼIであることを示唆した(吉田).■(9)34万塩基対DNAのクローン化法を確立した(大木).