hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
外因性内分泌撹乱物質の胎盤毒性の評価法創出のためのオーファン受容体の役割の解明

昨年度までに、2μg/kgという用量のビスフェノールAへの曝露が、マウスの卵黄嚢におけるGPRC5B遺伝子の発現を抑制すること、そのメカニズムに胎仔の性による違いがあること、胎盤では同遺伝子の発現に影響を与えないこと、同遺伝子産物が血管網の構築に関与する可能性があることを明らかにした。そこで本年度は、遺伝子が血管新生にはたす役割を明らかにすることと、ビスフェノールAへの曝露が血管新生に及ぼす影響を明らかにすることを目的に実験を行った。血管の研究に広く用いられているヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)におけるGPRC5B遺伝子の発現をRNA干渉法により抑制し、tubular formation assayによって血管新生能への影響を調べた。GPRC5B siRNAで処理した細胞は、管腔構造を形成しなかった。このことから、GPRC5B遺伝子は血管新生に重要な働きを果たすことが示された。この結果から、ビスフェノールAへの曝露が、卵黄嚢における血管新生を抑制していることが予想された。血管内皮細胞のマーカーであるPECAM-1に対するホールマウント免疫染色を施し、血管の発達の様子を観察したところ、雄の胎仔より採取した卵黄嚢では、2μg/kgのビスフェノールAの投与群で血管の発達が有意に抑制されていることが明らかになった。一方、雌の胎仔から採取した卵黄嚢では、無処理の群に対してのみ有意な抑制がみられた。胎盤においては、血管網の発達に影響が見られなかった。これらの結果から、GPRC5B遺伝子は血管新生に重要な役割を果たしており、ビスフェノールAは同遺伝子の発現を抑制することによって、マウスの卵黄嚢における血管新生を抑制することが明らかになった。本研究の成果は、マウスの卵黄嚢における血管網の発達が、ビスフェノールAの毒性を評価するうえで有用な指標となりうることを示している。また、機能未知なオーファン受容体であったGPRC5Bが血管薪生に必須の役割を果たすという発見は、医学、薬学などの分野に広く貢献しうるものである。採用時までに、妊娠したマウスを用いた実験で、低用量(2μg/kg)のビスフェノールA曝露により胎膜でのGPRC5Bの発現量が変化することと、変化のメカニズムには胎仔の性に依存する違いがあること、胎盤では変化が見られないことを明らかにした。本年度は、胎膜でのGPRC5Bの発現量の変化が胎盤・胎膜を介した母胎間の情報伝達に与える影響を明らかにすることと胎仔発生に与える影響を明らかにすることを目的に、主にGPRC5Bの発現部位の特定を行った。免疫組織化学的な解析の結果、胎盤においては、脱落膜、巨細胞、海綿状栄養膜細胞、迷路部栄養膜細胞に発現するものの、グリコーゲン細胞、血管内皮細胞には発現がみられなかった。また、胎膜においては、羊膜には発現せず、卵黄嚢臓側内胚葉細胞に発現することがみとめられた。胎齢17.5日の胎仔においては、副腎、下顎腺腺房部、膵臓外分泌腺部に強い発現が、下垂体後葉、脊髄、腎尿細管に中程度、脳に弱い発現がみられた。副腎、膵臓、下垂体、脊髄、腎臓における発現は成体ですでに知られており、胎仔でも同様であることが分かった。また8週齢のマウス下顎腺腺房部にも強い発現がみられた。一方8週齢のマウスでは海馬に強い発現がみられたが胎齢17.5日の胎仔の海馬には発現していなかった。さらにGPRC5BのmRNAは精巣に発現することが知られているので、8週齢のマウス精巣におけるタンパクレベルの発現を調べたところ生殖細胞に発現し、精子では体部に局在することが明らかになった。以上の様な結果から、GPRC5Bは胎盤、胎膜においては母体からのシグナル受容に関与すること、生殖においても何らかの役割を担うことが示唆された。GPRC5Bの生理的機能を明らかにすることは外因性内分泌撹乱物質が胎盤・胎膜を介した母胎間の情報伝達に与える影響を評価するうえで有用である。これまでの研究からオーファン受容体GPRC5Bの卵黄嚢での発現がビスフェノールAの毒性の指標になりうると思われたので、GPRC5Bの機能の解明を目指した。妊娠13.5日目の胎盤では、血管内皮細胞にGPRC5Bの顕著な発現をみとめたが、その発現は15.5日には減少し、17.5日にはほとんど見られなくなった。また栄養膜グリコーゲン細胞にも発現が見られたが、この発現には日齢に伴う変化は見られなかった。レチノイン酸受容体RARαも血管内皮細胞に局在し、GPRC5Bと同様の変化を示した。一方で栄養膜グリコーゲン細胞には発現が見られなかった。卵黄嚢では、GPRC5B、RARαはともに血管内皮細胞と臓側中胚葉細胞に局在し、日齢に伴う変化は見られなかった。レチノイン酸とRARαが血管新生に重要な役割を果たすことは既に知られており、これらの結果はレチノイン酸による血管新生の調節にGPRC5Bが関与していることを示唆していると考えられた。そこで、血管新生の調節に中心的な役割をはたす、Angiopoietin-1 (Ang-1)、Ang-2、Tie2の発現を調べた。Ang-1とAng-2はともにTie2のリガンドであるが、Ang-1は血管新生を抑制し、Ang-2は促進する。

妊娠13.5日目の胎盤ではAng-1は合胞体栄養膜細胞に、Ang-2は単核性栄養膜細胞に、Tie2は血管内皮細胞に局在していた。Ang-1、Ang-2は15.5日目、17.5日目と慚減した。Tie2はGPRC5B、RARαと同様の変化を示した。卵黄嚢では、Ang-2は臓側内胚葉細胞に、Tie2は血管内皮細胞に局在していた。Ang-1はタンパク質レベルでは検出されなかった。Ang-1のmRNAは日齢とともに減少した。Tie2のmRNAは妊娠15.5日目に増加し、17.5日目にもそのレベルを維持していた。胎盤、卵黄嚢におけるAngiopoietin/Tie2の発現パターンは胎盤の血管新生が妊娠17.5日目までにほぼ終了することと、卵黄嚢の血管新生はむしろ促進されることを示している。GPRC5B、RARαの発現パターンはこの血管新生の変化とよく一致しており、GPRC5Bがレチノイン酸による血管新生の調節に関与しているという仮説を支持するものと考えられる。以上について、3報の論文を投稿準備中である。昨年度までに、2μg/kgという用量のビスフェノールAへの曝露が、マウスの卵黄嚢におけるGPRC5B遺伝子の発現を抑制すること、そのメカニズムに胎仔の性による違いがあること、胎盤では同遺伝子の発現に影響を与えないこと、同遺伝子産物が血管網の構築に関与する可能性があることを明らかにした。そこで本年度は、遺伝子が血管新生にはたす役割を明らかにすることと、ビスフェノールAへの曝露が血管新生に及ぼす影響を明らかにすることを目的に実験を行った。血管の研究に広く用いられているヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)におけるGPRC5B遺伝子の発現をRNA干渉法により抑制し、tubular formation assayによって血管新生能への影響を調べた。GPRC5B siRNAで処理した細胞は、管腔構造を形成しなかった。このことから、GPRC5B遺伝子は血管新生に重要な働きを果たすことが示された。この結果から、ビスフェノールAへの曝露が、卵黄嚢における血管新生を抑制していることが予想された。血管内皮細胞のマーカーであるPECAM-1に対するホールマウント免疫染色を施し、血管の発達の様子を観察したところ、雄の胎仔より採取した卵黄嚢では、2μg/kgのビスフェノールAの投与群で血管の発達が有意に抑制されていることが明らかになった。一方、雌の胎仔から採取した卵黄嚢では、無処理の群に対してのみ有意な抑制がみられた。胎盤においては、血管網の発達に影響が見られなかった。これらの結果から、GPRC5B遺伝子は血管新生に重要な役割を果たしており、ビスフェノールAは同遺伝子の発現を抑制することによって、マウスの卵黄嚢における血管新生を抑制することが明らかになった。本研究の成果は、マウスの卵黄嚢における血管網の発達が、ビスフェノールAの毒性を評価するうえで有用な指標となりうることを示している。また、機能未知なオーファン受容体であったGPRC5Bが血管薪生に必須の役割を果たすという発見は、医学、薬学などの分野に広く貢献しうるものである。
生命科学・分子生物学の視点よりみた栄養学

栄養現象を生命科学並びに分子生物学の観点から捉え研究を進めてきた。すなわち、細胞分化・増殖、発育時の遺伝子発現、消化・吸収の制御と内分泌、外分泌、神経系、生体防御系などに関わる生命現象の根本的な問題を対象とし、これらと摂食との関係を総合して新しい栄養学の基盤の確立に努め、以下のような成果を得た。脂肪細胞の分化・増殖に関して、脂肪組織中に前駆脂肪細胞の増殖を促す因子を発見すると共に、レチノイン酸が前駆脂肪細胞から脂肪細胞への分化を抑制する機構を研究し新知見を得た(杉本)。食塩嗜好、アルコール嗜好の研究においては、高血圧発症ラットをはじめ各種系統ラットにについて、塩とアルコール嗜好の差を明らかにした。動・植物タンパク投与で食塩嗜好の違いを見いだし、植物タンパク質にメチオニンを添加すると食塩嗜好が下がることを示した。またアルコールの摂取量はアルコールに含まれるアミノ酸の種類の影響を受けることを示した(木村)。食物繊維による血しょうコレステロール低下作用に盲腸の発酵作用が関与していることを明らかにした(桐山)。仔ラット小腸を用いた実験で、アポA-ImRNAレベル上昇に、食餌脂肪、神経、内分泌の関与を明らかにすると共に、食餌依存性と非依存性の因子が存在することを示した(菅野)。初代培養肝細胞を用いて、IGF-I合成と分泌に及ぼす培地中のアミノ酸の影響を解析し、必須アミノ酸によるIGF-Iや血清アルブミンmRNAの安定化を見いだした(野口)。CCK放出ペプチドが高タンパク質食で誘導されることを明らかにし、そのゲノムDNA5'上流域の転写制御に関わる領域の構造を解析した(伏木)。アスコルビン酸の欠乏による薬物代謝系酵素の低下機構を解析し、チトクロムP-450アポタンパクの遺伝子発現の面から検討した(吉田)栄養現象を生命科学並びに分子生物学の観点から捉え研究を進めてきた。アスコルビン酸の欠乏による薬物代謝系酵素の低下機構を解析し、チトクロムP-450アポタンパクの遺伝子発現の面から検討した(吉田)栄養学とは「生体の営みが健全かつ活力のある状態であるために最も良い食物摂取のあり方を追求する学問」であり、健康科学とも予防医学ともいうべきものである。この壮大な課題の解決は、胎児から出発して成熟、老化を経て死に至るまでの生物固有の遺伝子発現制御と成熟期における恒常性維持調節機構といった生命科学の根本的な問題を分子生物学、生化学のレベルで把握し理解することなしには不可能である。本研究はこの視点から、細胞分化・増殖、発育時の遺伝子発現、消化・吸収の制御や内分泌、外分泌、神経系生体防御系の関与機構など生命現象の根本的な問題を対象とし、これらと摂食との関係を総合して新しい栄養系の基盤を確立せんとするものであって、下記のような成果を得た。ラット小腸由来の株細胞IECー6が分泌する小腸細胞抑制因子を見出し、また脂肪組織中に前駆脂肪細胞の増殖を特異的に促進する因子を見出し、精製を行った(杉本)。各種系統のラットを用いて食塩やアルコ-ルに対する嗜好が系統によって異なることを明らかにした(木村)。食物繊維の血中コレステロ-ル低下作用は、ステロイドの排泄促進ではなく、大腸内で生じる発酵代謝物の生理作用によることを示唆する結果を得た(桐山)。仔ラットにおける小腸のアポAーImRNA量が食餌脂肪および神経・内分泌系因子の影響を受けることを明らかにした(菅野)。肝培養細胞におけるIGFーImRNA量に対する培地中のアミノ酸の作用を系統的に解析し、必須アミノ酸の重要性を明らかにした(野口)。高タンパク食により、膵消化酵素およびCCK分泌ペプチドのmRNAレベルが上昇することなどを明らかにした(伏木)。アスコルビン酸欠乏による薬物代謝系酵素発現低下機構と、ゼノバイオティクスの作用との関係を解析し新知見を得た(吉田)。本研究では、細胞分化・増殖、発育時の遺伝子発現、消化。吸収の制御と内分泌、外分泌、神経系、生体防御系などに関わる生命現象の根本的な問題を対象とした。

これらと摂食との関係を総合して新しい栄養学の基盤の確立に努めた結果、本年度は以下のような成果を得た。前駆脂肪細胞への分化を抑制するレチノイン酸の作用機構について新知見を得た(杉本)。食塩嗜好、アルコール嗜好の研究においては、高血圧発症ラットの食塩嗜好が摂取する食物中のタンパク質、特に動・植物性タンパク質で異なることを示した。また、アルコールの摂取量は、アルコールに含まれるアミノ酸の種類の影響を受けることを明らかにした。(木村)。食物繊維による血しょうコレステロール低下作用に盲腸の作用が関与していることを明らかにした(桐山)。絶食、再摂食下の仔ラット小腸を用い、アボA-ImRNAレベル上昇に食餌依存性と非依存性と非依存性の因子が関与していることを示した(菅野)。初代培養肝細胞を用いて、1GF-1合成と分泌に及ぼす培地中のアミノ酸の影響を解析し、必須アミノ酸による1GF-1や血清アルブミンmRNAの安定化を見いだした(野口)。CCK放出ペプチドのゲノムDNAを単離し配列を明らかにした。5'上流域の転写制御に関わる領域の構造を解析し、高タンパク質摂取による発現増加機構に関する新知見を得た(伏木)。アスコルビン酸の欠乏によるMFO活性の低下機構をチトクロムP-450アボタンパクの遺伝子発現の面から検討した(吉田)。
干潟生態系の維持・再生に資することを念頭に置いた土砂環境動態予測モデルの開発

本年度に得られた研究実績の要点は次のようである。1.砂質、泥質および砂-泥二層から構成される自然および人工干潟地盤に対して、一般的な土質特性の調査に加え、地球物理学的手法の一つである表面波探査を適用した結果、地盤の硬軟を表すせん断波速度の分布を定量的に把握することにより、多様な土質の干潟地盤の堆積構造を効率的に評価できることを示した。そして、硬軟分布や間隙分布として定量化された干潟土砂堆積構造の形成要因について、提案する土砂環境動態予測モデルにより解析した。その結果、本モデルは、波浪や潮流を通じて堆積した土砂の地下水位変動に起因したサクション動態による土骨格の繰り返し弾塑性変形とこれに伴う多様な干潟土砂堆積構造を整合的に説明できることを示した。さらに、提案する理論モデルによって、干出時の熱照射の下で地表蒸発や土中塩分集積をともなう干潟土砂の保水動態を定量的に記述できることを示した。そして、得られた知見を活用して、良好な保水場を実現するための許容地下水位の設計指針を提示した。2.上述の成果に基づいて、本研究では、さらに、干潟底生生物の活動形態と土砂物理環境の関わりを解明することにも精力的に取り組んだ。すなわち、自然砂質干潟における代表的な巣穴底生生物であるコメツキガニを対象として,現地動態観測により,巣穴住活動が地下水位・サクションの動態と密接にリンクしていることを明らかにした.そして、干潟表層土砂の硬軟や強度の形成に重要な役割を担うサクションと相対密度を制御した一連の室内生物実験により,巣穴住活動の性能を支配する臨界・最適・限界土砂環境場の存在を見出した.さらには、得られた知見を活用して,良好な住活動を持続的に実現するための生態土砂環境場の評価・管理指針を提示した.本研究は、干潟の豊かな生態系の維持及び再生に資することを念頭に置いて、干潟土砂環境動態の体系的な予測モデルを開発することを目的としている。具体的には、潮汐/波浪等の動的環境外力や熱照射/降雨浸透等の微気象条件を受けて変動する干潟土砂環境動態に対して、観測・実験・モデリング/シミュレーションによる三位一体化した取り組みにより、その実現を目指す。本年度に得られた成果の要点は次のようである。1)干潟土砂環境場の岸沖動態観測:自然干潟地盤内のサクションを核とした土砂物理環境の連動過程を捉えることに世界で初めて成功した。特に、干出時のサクション深さ勾配に基づく表層への水分供給,地表からの温度蒸発,土中塩分集積過程が連動した干潟土砂の保水機構を明らかにした。2)水面変動制御下の干潟模型実験:水位/地下水位変動を制御した干潟模型実験により、従来の波・流れによる土砂移動形態とは異なる、サクション動態による地表変動の発達プロセスを新たに見出した。さらに、繰返し潮位変動にともなうサクションの動態が岸沖干潟地盤表層における緩密ひいては硬軟の顕著な発達を引き起こすことを明らかにした。3)干潟地盤環境の動態モデリング/シミュレーション:間隙水移動の質量保存と土骨格弾塑性変形の連成式に基づく干潟土砂のサクション動態、地下水面変動、地盤密度構造ならびに地形標高変化を整合的に記述しうる理論モデルを開発した。さらに、本モデルによる予測結果を上述の模型実験結果を突き合わせることにより、潮位変動に起因した干潟地盤表層の堆積構造の成り立ちを定量的に説明できることを示した。今後は、上述の取り組みをさらに発展させるとともに干潟土砂環境動態が底生生物の活動形態に及ぼす影響の解明を行っていく予定である。すなわち、自然砂質干潟における代表的な巣穴底生生物であるコメツキガニを対象として,現地動態観測により,巣穴住活動が地下水位・サクションの動態と密接にリンクしていることを明らかにした.そして、干潟表層土砂の硬軟や強度の形成に重要な役割を担うサクションと相対密度を制御した一連の室内生物実験により,巣穴住活動の性能を支配する臨界・最適・限界土砂環境場の存在を見出した.さらには、得られた知見を活用して,良好な住活動を持続的に実現するための生態土砂環境場の評価・管理指針を提示した.
センサ配置の変化など、環境要因の変化にロバストな、プロセスにおける行動推定・評価

本研究の目的は、人の連続動作で構成される一連の作業(プロセス)においてフェーズ(順序のある行動)をロバストに推定・評価できるようにするための要因と条件の解明を行うことである。本研究では、基準モデルの作成時と観測対象の推定時のセンサ配置、照明条件、ノイズなど環境要因が変化してもシステムの精度に大きな影響が出ない、ロバストな行動推定・評価手法の実現を目指す。行動推定手法の一連の流れをモジュール別に分けて、各々を研究分析し様々な環境変化に影響を受けにくい行動推定・評価の仕組みを解明する。本研究では、一連の作業を行う際に現在がどのフェーズに当てはまるかを自動推定する手法を拡張する。実用化のためには、センサの配置が異なっても精度が落ちない行動推定および定量評価手法が必要である。また、特集装置を使用したり、複雑な装置を使用したりすると実用性がなくなるため安価なセンサで簡単に使える手法にしなければいけない。2018年度の研究計画および研究成果は以下のとおりである。A.センサの配置およびその他の環境要因に影響を受けにくい動作データの変換および処理:3)環境の影響が最小限になるようにデータ変換と処理内容を変えていく。C.プロセスの階層的な定量評価:7)どこに違いがあるかを探して、8)その違いの程度を数値化する。また、フェーズ間の違いだけではなく、9)プロセス全体としての評価も行い、部分と全体に対する階層的な定量評価を実現する。2017年度に続き3)に対して研究を行った。また、7)、8)、9)に関しても研究を着手してシミュレーションと実験を通して成果を検証した。当初の2018年度研究目標として以下の3)、7)9)を挙げていた。これらに対して、3)に関しては、ORBとOptical Flowを基盤とする記述子を発展させAffince変換を用いる手法を考案した。7)に関しては、違いを探すための手法をMarkov基板で新しく考案しテストを行っており2019年に引き続き研究を行う予定である。8)と9)は7)をベースに手法を考案中であり、定量評価できる結果は2019年度に出す予定である。以上の内容を根拠に本研究の計画と照らし、おおむね順調に進展していると判断した。2018年度研究成果をベースに拡張とその続きを行うと同時に、様々な環境変化の影響が最小化できるように開発したデータ変換手法と処理内容に基づいて、異なる二つの動作に対してどこに違いがあるかを探して、その違いの程度を数値化する手法を完成させ、評価する。また、フェーズ間の違いだけではなく、プロセス全体としての評価も行い、部分と全体に対する階層的な定量評価を実現する。2019年度にはこれまで作成したデータセットを用いて全体のシステムを評価する作業、未完成である部分を完成させる作業、研究全体をまとめる作業を主に行う。2017年度の研究計画および研究成果は以下のとおりである。A.センサの配置およびその他の環境要因に影響を受けにくい動作データの変換および処理:1)同じプロセスに対してセンサの位置を変えたり、センサの数を変えたりするなど条件を変えながら研究用のデータセットを作成し、2)環境要因の変化が結果に及ぼす影響を調査し、3)その影響が最小限になるようにデータ変換と処理内容を変えていく。B.プロセスのフェーズ推定の一般化:4)医療、介護、製造などの様々な分野のフェーズ推定の要求精度を調べると同時に、5)環境要因の変動範囲について調べる。1)、2)、3)に対して順に研究を行い、CGを用いたデータセットと簡単な実環境のデータセットを作成した。4)に関しては、その分野の専門家のヒアリングを行った。5)に関しては、繰り返し実験をしながら環境要因の変動範囲を調査した。当初の2017年度研究目標として以下の1)5)を挙げていた。B.プロセスのフェーズ推定の一般化:

4)医療、介護、製造などの様々な分野のフェーズ推定の要求精度を調べると同時に、5)環境要因の変動範囲について調べる。これらに対して、1)に関しては、小規模のデータセットをUnity 3Dというソフトウェアを用いてCGで作成したり、実験室内で環境を作り、複数台のカメラで動作データセットを作成したりした。2)に関しては、角度や位置変化が既存の手法にどれだけ悪影響を及ぼすかを中心に調べた。3)に関しては、ORBとOptical Flowを基盤とする新しい記述子を開発するとともに、このデータを扱うための新しい手法も提案・検討を行った。4)に関しては、その分野の専門家のヒアリングを行った。5)に関しては、繰り返し実験をしながら環境要因の変動範囲を調査した。以上の内容を根拠に本研究の計画と照らし、おおむね順調に進展していると判断した。本研究の目的は、人の連続動作で構成される一連の作業(プロセス)においてフェーズ(順序のある行動)をロバストに推定・評価できるようにするための要因と条件の解明を行うことである。本研究では、基準モデルの作成時と観測対象の推定時のセンサ配置、照明条件、ノイズなど環境要因が変化してもシステムの精度に大きな影響が出ない、ロバストな行動推定・評価手法の実現を目指す。行動推定手法の一連の流れをモジュール別に分けて、各々を研究分析し様々な環境変化に影響を受けにくい行動推定・評価の仕組みを解明する。本研究では、一連の作業を行う際に現在がどのフェーズに当てはまるかを自動推定する手法を拡張する。実用化のためには、センサの配置が異なっても精度が落ちない行動推定および定量評価手法が必要である。また、特集装置を使用したり、複雑な装置を使用したりすると実用性がなくなるため安価なセンサで簡単に使える手法にしなければいけない。2018年度の研究計画および研究成果は以下のとおりである。A.センサの配置およびその他の環境要因に影響を受けにくい動作データの変換および処理:3)環境の影響が最小限になるようにデータ変換と処理内容を変えていく。C.プロセスの階層的な定量評価:7)どこに違いがあるかを探して、8)その違いの程度を数値化する。また、フェーズ間の違いだけではなく、9)プロセス全体としての評価も行い、部分と全体に対する階層的な定量評価を実現する。2017年度に続き3)に対して研究を行った。また、7)、8)、9)に関しても研究を着手してシミュレーションと実験を通して成果を検証した。当初の2018年度研究目標として以下の3)、7)9)を挙げていた。
サンタ・マリア・ドンナレジーナ修道院を中心とするナポリ、アンジュー家の美術研究

ドンナレジーナ聖堂は、内陣と2階修道女席の建築タイプにおいて、イタリアでは同様のものを見出せないため、昨年度から引き続いて比較作例として、ドイツのバイエルン州中北部、バーデン・ヴュルテンベルク州北東部の女子シトー会修道院と、ヘッセン州のアルテンベルクにある女子プレモントレ会修道院などを実地に調査した。基本的な資料となる建築写真を準備した上で、ミュンヘンの中央美術史研究所、バイエルン州立美術館などで文献にも当たっている。絵画に関しては、一部が失われてしまっているが、詳細に物語場面が描き込まれているドンナレジーナ聖堂の「アレクサンドリアの聖カタリナ伝」と「ローマの聖アグネス伝」を中心に検討した。プリンストン大学のIndex of Christian Artで網羅的に中世の作例を調べ、両聖人伝の図像が確立してゆく時期にあって、ドンナレジーナ聖堂の連作がどういった特徴を備え、修道女のみによって鑑賞されたという特殊な状況が、どのように反映しているかを考察した。また、同じく広大な修道女席を備えたサンタ・キアーラ聖堂の絵画を再構成するための調査を、ナポリの文化財保護局で始めている。なお本研究は、建築と絵画とが密接に関係する事例を対象とするものであるが、この観点から、シエナのサン・フランチェスコ修道院参事会室にあったアンブロージョ・ロレンツェッティによるフレスコ画『フランシスコ会士の殉教』と『トゥールーズの聖ルイと教皇ボニファティウス8世』を取り上げて検討し、その最初の成果をトロント大学人文学研究所の企画によるシンポジウム「マルコ・ポーロと東西の出会い」で発表した。いずれのテーマもフランシスコ会とアンジュー家に関わるものであり、今後ナポリだけに限らず、北イタリアも含めた広い範囲にわたる研究に結び付く可能性を示すものである。2001年度は主に,1314世紀に建造されたドイツ・バイエルン州北部の女子シトー会修道院聖堂を調査の対象とした。これらはいずれもドンナレジーナ聖堂と同様に,身廊の約半分を覆う2階女子修道女席と,長後陣Langchorかそれと同種の形体とみなされる「短い長後陣Kurzchor」を備えている。こうした作例との比較検討を通じて,イタリアでは類例を見ないドンナレジーナ聖堂の建築の特徴を的確に指摘し,そこに描かれる絵画を建築の文脈の中で解釈した。聖堂内にいる絵画と建築の享受者(修道女)を念頭に置き,特定の建築類型が及ぼす効果を考慮に入れることによって,絵画装飾の機能・意味がより適切に理解しうることを示すことができた。これはまた,クララ会修道女の宗教的実践と美術との関係を明らかにしようとする研究にも貢献するものである。建築と絵画を相補的な要素として取り上げ,双方を複合的に検討する作業の中で,当初もっぱら建築のタイプとその効果に注目していたが,建築の特定の場所(聖堂の内陣,修道院の参事会室など)が担う意味・役割を考察の手がかりとすることも有益であるとの見通しを得た。これを踏まえて,ナポリからやや離れるがやはりアンジュー家とフランシスコ会の環境の中で,アンブロージョ・ロレンツェッテイによってシエナのサン・フランシスコ修道院参事会室のために制作されたフレスコ画についての発表を準備中である。("Memory without Mementos: Franciscan Missions and Italian Art in the age of Marco", Marco Polo and the Encounter of East and West, May 24th to May26th,2002, the Humanities Centre-University of Toronto)。
ストレス応答の分子機構解明に基づく生物学的情報処理システムの理解と応用

本研究計画は、ASKファミリーキナーゼ系を介したストレス応答の分子機構の解明を軸として「量の差を質の違いへ」という細胞内情報処理システムの作動機序を明らかするために、物理化学的ストレスによるASKファミリー活性化機構の詳細の解明を中心に研究を行なった。具体的には、1)酸化ストレスならびに小胞体ストレスによるASK1活性化機構の詳細の解明、2)ASK1活性化の量的、時間的モニター法の開発と活性化ストイキオメトリーの測定、3)ASK1阻害低分子ならびに活性化低分子の探索、4)ASKファミリー分子群の活性制御機構の解明、5)ASKファミリー分子群のノックアウトマウスの樹立、6)ASK1の欠失が遺伝子発現ならびにタンパク修飾に与える影響の解析とその細胞運命変化への意味付け等に挑戦し、ASKファミリーの下流で働く分子群の活性化持続時間の違いが様々な細胞応答における質の違いを産み出す機構として働いていることを突き止めた。以上、本研究成果として得られたこれらの学術的成果は、ASKファミリーを介したストレス応答におけるシグナル伝達機構の解明に基づく薬剤開発が、革新的神経変性疾患治療薬ならびに抗炎症薬の開発に繋がる可能性を示唆している。本研究計画は、ASK1-MAPキナーゼ系を介したストレス応答の分子機構の解明を軸として「量の差を質の違いへ」という細胞内情報処理システムの作動機序を明らかするために、1)酸化ストレスならびに小胞体ストレスによるASK1活性化機構の詳細の解明、2)ASK1活性化の量的、時間的モニタ法の開発と活性化ストイキオメトリの測定、等の解析を中心に研究を行なった。本年度は、アポトーシスのシグナル伝達におけるASK1-MAPキナーゼ系の機能の解析を行い、以下に列挙する知見を得た。1)ASK1ノックアウトマウスの解析から、ASK1-MAPキナーゼ系がTNFならびに酸化ストレスによって誘導されるJNKとp38の持続的活性化に特異的に必要であること、またTNFならびに酸化ストレスによって誘導されるアポトーシスに必須の分子であることが明らかになった。2)ASK1活性化機構として、ASK1同士の強いオリゴマー形成に伴う活性化ループの自己リン酸化の重要性が明らかになった。3)ASK1はその活性化の程度に応じてアポトーシスのみならずケラチノサイトの分化を誘導しうることが明らかになった。さらに、p38MAPキナーゼ阻害剤を用いた実験等から、ASK1による細胞分化誘導は主にp38MAPキナーゼが活性化されることによるものであることが示唆された。4)少なくとも2種類のphosphatase、PP5ならびにCDC25Aがそれぞれ異なるメカニズムによるASK1の抑制性制御機構として機能することが明らかになった。5)ASK1が仲介する新たなシグナル伝達機構として、小胞体ストレスによるアポトーシスが判明した。本研究計画は、ASK1-MAPキナーゼ系を介したストレス応答の分子機構の解明を軸として「量の差を質の違いへ」という細胞内情報処理システムの作動機序を明らかするために、物理化学的ストレスによるASK1活性化機構の詳細の解明を中心に研究を行なった。1)ASK1ノックアウトマウスの解析から、ASK1が小胞体ストレスによって誘導されるJNKとp38の活性化に必須であること、また小胞体ストレスによって誘導されるアポトーシスに必須であることが明らかになった。2)ASK1-MAPキナーゼ系がプロテアゾーム抑制によって誘導されるJNKとp38の活性化ならびにアポトーシスに必須の分子であることが明らかになった。3)ASK1活性化機構として、ASKファミリーのホモならびにヘテロオリゴマー形成に伴う活性化ループのリン酸化の重要性が明らかになった。4)JSAP1はASK1-JNK経路においてスキャホールド蛋白質として働き、酸化ストレスによるJNKの活性化機構において、シグナルの増幅ならびに特異性決定に重要な働きを果たしていることが明らかになった。5)JNKによるアポトーシス誘導のメカニズムとして、抗アポトーシスBcl-2ファミリーメンバーの一員であるMcl-1/EATがJNKによって直接リン酸化されてその活性が低下することを明らかにした。

本研究計画は、ASK1-MAPキナーゼ系を介したストレス応答の分子機構の解明を軸として「量の差を質の違いへ」という細胞内情報処理システムの作動機序を明らかするために、物理化学的ストレスによるASK1活性化機構の詳細の解明を中心に研究を行なった。本年度は、アポトーシスのシグナル伝達におけるASK1-MAPキナーゼ系の機能の解析を行い、以下に列挙する知見を得た1)ASK1ならびにASK2ノックアウトマウスの解析から、ASKファミリーを介するシグナル伝達経路が酸化ストレスによって誘導されるJNKとp38の活性化に必須であること、また酸化ストレスによって誘導されるアポトーシスに必須のであることが明らかになった。2)ASK1活性化機構として、ASKファミリーのホモならびにヘテロオリゴマー形成に伴う活性化ループのリン酸化の重要性が明らかになった。特にASK2ノックアウト由来細胞を用いたASK1活性化の検討からこの点が確認された。3)昨年度、Kimらは線虫を用いたフォワードジェネティックスの解析により、ASK1が線虫の自然免疫応答に重要な働きを持つことを報告した。我々はASK1ノックアウトマウスを用い、グラム陰性菌外膜成分LPS刺激に対する脾細胞ならびに樹状細胞の応答性を検討した結果、ASK1ノックアウト由来の細胞では、IL-6ならびにTNFの産生が有意に減弱していることが明らかになった。さらにASK1-ノックアウトマウスを用いた個体レベルの実験で、ASK1と自然免疫システムとの関係について研究を進めている。当研究において新規に、ASK1-p38 MAP kinase経路が、様々な病原体成分の認識受容体であるTLR (Toll-like receptor)ファミリーの中で、LPSの受容体であるTLR4の下流で選択的に機能している事実を明らかにした。本研究計画は、ASKファミリーキナーゼ系を介したストレス応答の分子機構の解明を軸として「量の差を質の違いへ」という細胞内情報処理システムの作動機序を明らかするために、物理化学的ストレスによるASKファミリー活性化機構の詳細の解明を中心に研究を行なった。本年度は、カルシウムのシグナル伝達におけるASK2キナーゼ系の機能の解析を行い、以下の知見を得た。1)マウス骨髄由来マクロファージ様細胞(Bone Marrow Derived Macrophage ; BMDM)においてASK2がthapsigarginによるASK1,p38の活性化に必要であること、2)BMDMにおいては、thapsigargin刺激によるASK1,p38の活性化は主にカルシウムを介すること、3)細胞外カルシウムの流入によってASK2が活性化されることが明らかとなり、細胞外カルシウム流入□ASK2 □ASK1 □p38というシグナル経路の存在が強く示唆された。ASK2の生理機能がほとんど明らかにされていない状況で、ASK2が細胞内カルシウム濃度の上昇に応答し得ることを示した本研究の意義は大きい。今後はより生理的なカルシウムシグナルにおけるASK2およびASK1-p38経路の応答性と生理機能、またカルシウムによるASK2活性化機構およびASK2によるASK
高電圧・高電力密度モジュラーマトリックスコンバータの制御システム

大容量可変速モータの高電圧化が進む中で,高電圧交流モータ駆動装置として,電源変圧器を用いずに,商用周波数から直接,可変電圧可変周波数の高電圧を出力できる新たな小型高効率な電力変換器としてモジュラーマトリックスコンバータの開発が進められている。本研究では,モジュラーマトリックスコンバータの各制御の独立性をもつ簡単な制御法として,入力電流,モジュールコンデンサバランス,出力電圧の制御をそれぞれ,電源の正相,逆相,零相の制御系で実現できる制御法を提案した。研究室における試作機で提案制御法の有効性を実験で確認した。高電圧大容量の交流モータ駆動装置として,電源トランスを用いることなく,商用周波数から直接,可変電圧可変周波数の高電圧を出力できる新たな電力変換器としてモジュラーマトリックスコンバータが注目されている。申請者は,モジュラーマトリックスコンバータの各制御の独立性と簡単な制御法として,サブコンバータの制御において,入力電流,モジュールコンデンサバランス,出力電圧の制御をそれぞれ,電源の正相,逆相,零相の制御系で実現できることを提案している。本研究では,電源の正相,逆相,零相の制御系を発展させた3台のサブコンバータ間の連携制御を構築することで,簡単で安定な制御系の確立と制御理論の体系化をする。具体的に以下の内容を実施し,それぞれ成果が得られた。3kVAのモジュラーマトリックスコンバータの実験システムの制御システムを,高速なプロセッサと複数FPGAボードの同期ができる回路に更新し,制御システム全体の制御能力を高めた。機能ごとの独立制御による簡単な基本制御法では,入力電源電流,モジュールコンデンサ電圧,出力電圧の3つの制御を,電源の正相,逆相,零相回路でそれぞれ独立に制御する方法において,安定な基本制御法を導出し,シミュレーション検証した。スイッチング損失低減制御法では,スイッチング損失の低減制御法を導出し,シミュレーション検証した。負荷周波数と電源周波数の同期時の制御法では,モジュールコンデンサ電圧を一定値に保つことが重要である。モジュールコンデンサ電圧を一定に保つために,すべてのアームの電圧と通過する電流との位相差が90度になる制御法を提案し,シミュレーションで制御特性を確認した。当初計画通りに、研究は進んでいる。本研究では,負荷の正相,逆相,零相の制御系を導出し,3台のサブコンバータ間の連携制御を構築することで,簡単で安定な制御系の確立と制御理論の体系化をする。機能ごとの独立制御による基本制御法では,電源からコンバータへ電力を供給する電源正相制御,モジュールのコンデンサ電圧バランス制御をする循環電流制御,負荷に電力を供給する負荷電圧制御に分離できることを示した。この結果,電源および負荷に高調波を発生しない安定した制御理論を導出した。スイッチング損失低減制御法では,前年度に導出した未使用アームによるスイッチング損失低減法の実験システムを構築し,安定な動作を確認した。負荷周波数と電源周波数の同期時の制御法では,モジュールのコンデンサ電圧バランス制御を実現するためのすべてのアームの電圧と電流が90度の位相差になる提案制御法を適用し,実験で安定な動作を確認した。おおむね,当初計画通りに研究は進んでいる。機能ごとの独立制御による基本制御法では,導出したモジュラーマトリックスコンバータの基本制御法を適用した場合に,出力電圧,出力周波数を変化させた過渡状態において,入力電流制御,モジュールコンデンサ電圧バランス制御,出力電圧制御などの安定性をシミュレーションおよび実験で検証をした。本研究で得られたモジュラーマトリックスの制御理論は,新たに絶縁形AC/DCコンバータに適用できることを明らかにした。スイッチング損失低減制御法では,導出したスイッチング損失低減制御において,システムの安定した制御系の構築のために,未使用アーム切換時に新たに電流を連続させる制御法を開発した。さらに,シミュレーションと実験で安定に動作することを検証した。負荷周波数と電源周波数の同期時の制御法では,導出した負荷周波数と電源周波数の同期時の制御について,負荷と電源の周波数同期時の制御において,コンデンサ電圧の安定性を確保するために,コンデンサバランス制御法を改良した。具体的には,電源と負荷には影響を与えずに,コンバータ内を循環する電流を用いたアルゴリズムとした。大容量可変速

モータの高電圧化が進む中で,高電圧交流モータ駆動装置として,電源変圧器を用いずに,商用周波数から直接,可変電圧可変周波数の高電圧を出力できる新たな小型高効率な電力変換器としてモジュラーマトリックスコンバータの開発が進められている。本研究では,モジュラーマトリックスコンバータの各制御の独立性をもつ簡単な制御法として,入力電流,モジュールコンデンサバランス,出力電圧の制御をそれぞれ,電源の正相,逆相,零相の制御系で実現できる制御法を提案した。研究室における試作機で提案制御法の有効性を実験で確認した。具体的な内容の3項目について,研究の推進方策を説明する。機能ごとの独立制御による簡単な基本制御法では,1年目に導出したモジュラーマトリックスコンバータの基本制御法において,入力電流制御,モジュールコンデンサ電圧バランス制御,出力電圧制御などの物理的な意味を明確にして制御理論を体系化する。スイッチング損失低減制御法では,スイッチング回数低減効果を確認するために,制御特性をシミュレーションと実験で検証する。負荷周波数と電源周波数の同期時の制御法では,1年目に導出した負荷周波数と電源周波数の同期時の制御について,制御特性をシミュレーションと実験で検証する。本研究では,モジュラーマトリックスコンバータの簡単な制御系の確立と制御理論の体系化を目的として,具体的に以下の3項目を実施する。機能ごとの独立制御による基本制御法では,提案制御法を適用した場合に,出力電圧,出力周波数を変化させた過渡状態において,入力電流制御,モジュールコンデンサ電圧バランス制御,出力電圧制御などの安定性をシミュレーションおよび実験で検証する。モータ制御理論にしたがって,制御アルゴリズムを構築し,2.2kW誘導電動機の駆動特性をシミュレーションおよび実験で検証する。スイッチング損失低減制御法では,シミュレーションで未使用アーム切換時に電流が不連続になることがあり,システムの安定した制御系の構築のために電流が連続する制御法を開発する。さらにシミュレーションと実験でシステムの安定性を検証する。負荷周波数と電源周波数の同期時の制御法について,負荷と電源の周波数同期時の制御において,負荷周波数を変化させたときのコンデンサ電圧の安定性を確保するために,コンデンサバランス制御法を改良する。実験で負荷周波数を電源周波数に同期時を含めた近傍周波数での制御特性を確認する。29年度が最終年度であるため、記入しない。パワーエレクトロニクス29年度が最終年度であるため、記入しない。
リアルオプション法の利益計画(CVP)及び株式価値評価(RIM)への応用研究

(1)研究の目的:不確実性下における利益計画法として提案された「確率的CVP分析」は、数多くの研究成果を生み出しながら1990年代以降その研究は激減した。一方1980年代末には、不確実な資本投資に関する意思決定手法として「リアルオプション法」が提案されたが,これらの意思決定モデルは,わが国の管理会計実務に定着することはなかった。管理会計においてCVP分析による利益計画と事業投資に係わる資本予算とは異なる実務として位置づけられるが、管理会計の研究領域において両者が入れ替わるように登場したことには,管理会計上の意思決定手法に関する重要な意義(示唆)があったと考えられる。本研究は、その意義を「確率的CVP分析とは、利益および投資意思決定ならびに企業価値評価手法としてのリアルオプション分析という視点から動学的に拡張される」ところにあると捉え、管理会計における種々の意思決定にとって,リアルオプション・アプローチが有用であることを理論的かつ実証的に明らかにすることを目的としている。(2)研究の実績:この目的を達成するために,2015年度および2016年度には,それぞれ確率的CVP分析および残余利益モデルをリアルオプションモデルとして動学化した。これらの成果は,日本会計研究学会等の学会プロシーディングスおよび日本リアルオプション学会の機関誌に掲載された。さらに2017年度は,地方でのリアルオプション研究ならびに地方の主要企業へのリアルオプション法の普及を目的として,日本リアルオプション学会を金沢市で開催した。その際の報告では,新たに「財務諸表をシステムダイナミックスと呼ばれるシミュレーション・プログラムによって記述し,これを用いて企業買収により発生した「のれん」の理論価値をリアルオプションとして評価するシミュレーションを実行し,さらにこの手法を最適買収戦略に適用できることを示した。現行の企業会計実務で実践され、また会計学の基本テキストでも取り上げられるCVP分析は、原価と収益の関係性(原価態様)が固定的かつ確定的であることを前提とした事後的な利益分析の手法である。これに対して1980年代まで、原価ないし収益を確率変数とする不確実性下における静学モデルとしてのCVP分析に関する研究成果が多数公表された。しかしながら、近年このようなCVP分析の理論的拡張をテーマとする会計研究が、内外の主要な学術誌に掲載されることは皆無である。CVP分析が会計実務や会計教育の両面で必須の分析手法でありながら、それが学術的見地から等閑視されているのは、現行のCVP分析がもはや何ら検討すべき課題が見当たらない完成し成熟した分析法であるからではなく、従前のCVP分析研究における理論的進展が、当時の実務で要請された課題解決や事務処理能力(計算機器の能力)に即応したものではないため、ほとんど実務化されなかったからだと考えられる。これに対して、本研究では、あらたに収益を確率変数の時系列である確率過程とおくことによって、従前の静学的なCVP分析を動学的な確率モデルに拡張し、管理会計上の有用性について検討することを目的としている。この際、近年管理会計および原価計算の領域で研究報告されている「原価態様の非対称性」という性質をCVP分析に導入することにより、確率的CVP分析をオプションベースの動学的確率モデルとして定式化する。これと同時に、本研究では上述のような管理会計上のCVP分析の理論的拡張という議論を、企業価値評価モデルの一つである残余利益モデルに適用し、同モデルを非線形な確率過程モデルに拡張する。平成27年度は、企業内部における短期利益計画としてのCVP分析を、企業外部者による企業評価法である残余利益モデルに拡張し、その結果については、日本管理会計学会ならびに日本会計研究学会にプロシーディングを投稿するとともに、同学会において研究報告を行った。日本会計研究学会のプロシーディングスでは、確率的CVP分析モデルをオプションベースの動学モデルとするという着想を、株式価値評価モデルの一つである残余利益評価モデルに適用することの理論的根拠について述べるとともに、学会報告ではプロシーディングスのモデルを用いたて、企業収益と株価との間にオプション価値と解釈される非線形性があるという実証結果について報告した。この非線形性とは、企業の収益性が高くなるほど株価の上昇率が大きくなるという性質として検証されたものであり、この結果は残余利益モデルをベースとしたOhlsonの線形情報動学モデルにおける線形性とは異なる知見という意義を有することを提唱した。また管理会計学会では、確率的CVP分析モデルのオプション的性質について、原価態様の非対称性ないし原価の下方硬直性という視点から理論的に説明した。さらに、上述の確率的CVP分析モデルとして拡張された残余利益モデルとは、投資意思決定モデルであるリアルオプションモデルの一種とも見られることから、日本リアルオプション学会において、インターネットビジネスを展開するネット事業者の会計データに基づいたモンテカルロ・シミュレーションの実行結果について報告した。シミュレーションの結果によれば、残余利益モデルそのものよりリアルオプションモデルとして拡張された残余利益モデルの方が、株価の説明力が高いことが判明した。(1)研究の目的:不確実性下における利益計画法として提案された確率的CVP分析は、これまで数多くの研究成果を生み出しながらも1990年代以降その研究は激減した。一方1980年代末には、不確実な投資案件の意思決定法としてのリアルオプション法が提案されていたが、わが国の管理会計実務に定着したとは言えない状況にある。管理会計においてCVP分析による利益計画と事業投資に係る資本予算とは異なる実務領域ではあるが、管理会計の周辺領域において両者が入れ替わるように登場したことには、重要な意義(示唆)があったと考えられる。

本研究では、その意義を「確率的CVP分析は、利益計画ならびに投資・企業価値評価に関するリアルオプション分析として動学的に拡張される」点にあると捉え、新たなCVP分析モデルを提示し、その有用性について理論的かつ実証的に明らかにすることを目的としている。(2)研究の実績:上述の目的を達成するため、前年度に取り組んだ確率的CVP分析のリアルオプションモデル化に続いて,今年度は企業価値評価モデルの一つである残余利益モデルをリアルオプションモデルとして動学化することを試みた。この取組みの成果は,日本会計研究学会2016年全国大会プロシーディングス集,および日本リアルオプション学会の機関誌に掲載された。研究の進捗結果として,以下の2つの論文を上梓することができた。(2)「残余利益オプションモデルによるインターネット企業の株式評価」,『リアルオプションと戦略』,第8巻第3号,2016年12月,単著,(査読あり)。両者では,財務諸表から得られる残余利益がリアルオプション価値を有することを明らかにするとともに,モンテカルロシミュレーションによって実在の企業を対象とする株式価値評価を実行している。これは当初の研究計画に沿ったものである。ただし,(1)の論文はフルペーパーではあるが査読を経ていないため,現在査読誌への投稿を準備しているところである。(1)研究の目的:不確実性下における利益計画法として提案された「確率的CVP分析」は、数多くの研究成果を生み出しながら1990年代以降その研究は激減した。一方1980年代末には、不確実な資本投資に関する意思決定手法として「リアルオプション法」が提案されたが,これらの意思決定モデルは,わが国の管理会計実務に定着することはなかった。管理会計においてCVP分析による利益計画と事業投資に係わる資本予算とは異なる実務として位置づけられるが、管理会計の研究領域において両者が入れ替わるように登場したことには,管理会計上の意思決定手法に関する重要な意義(示唆)があったと考えられる。本研究は、その意義を「確率的CVP分析とは、利益および投資意思決定ならびに企業価値評価手法としてのリアルオプション分析という視点から動学的に拡張される」ところにあると捉え、管理会計における種々の意思決定にとって,リアルオプション・アプローチが有用であることを理論的かつ実証的に明らかにすることを目的としている。(2)研究の実績:この目的を達成するために,2015年度および2016年度には,それぞれ確率的CVP分析および残余利益モデルをリアルオプションモデルとして動学化した。これらの成果は,日本会計研究学会等の学会プロシーディングスおよび日本リアルオプション学会の機関誌に掲載された。さらに2017年度は,地方でのリアルオプション研究ならびに地方の主要企業へのリアルオプション法の普及を目的として,日本リアルオプション学会を金沢市で開催した。
遷音速翼列におけるショックフラッタに関する研究

遷音速翼列において、衝撃波が介在することによるショックフラッタについては、その実態は殆ど明らかにされていない。そこで、まず振動翼列において、衝撃波の動的挙動と非定常空力特性の関係を明らかにするために、遷音速翼列風洞を用いて食違い角0゚、翼間の振動位相差180゚の場合に対して実験を行った。振動翼に圧力センサを埋め込むことによって、衝撃波の移動に伴う翼面圧力変動を測定し、衝撃波が振動翼の空力減衰に及ぼす影響を調べた。その結果、衝撃波は翼振動に対して一定の時間遅れをもって振動し、高振動数域で衝撃波は翼振動を不安定化するように働くことが明らかになり、ショックフラッタの可能性のあることが示された。上記の実験において、条件によっては衝撃波の高振動数自励振動が観察されたが、その固有振動数が翼の固有振動数と一致する時、ショックフラッタの観点から最も危険となることが予測された。そこで、衝撃波の動的挙動を詳細に観察してその自励振動の発生機構を明らかにすることを目的として、新たに開発した衝撃波位置計測システムを用いて衝撃波の位置変動を計測するとともに、衝撃波下流の変動圧力分布の測定を行った。その結果、衝撃波との干渉による境界層の剥離と圧力変動とが密接な関係をもち、圧力擾乱の伝播によって衝撃波が振動するという閉ループが作られることがわかった。また、実験と併行して、理論的考察を行った。まず、一次元流モデルを用いて、衝撃波干渉による境界層剥離に伴ってkuttaの条件が緩むという仮定の基に、流れ場の固有値を求め、実験結果に近似する振動数が得られた。さらに、二次元流の場合に対して、有限要素法による数値解析を検討するとともに、差分法による数値解析に適した計算格子を求め、それらを用いて遷音速翼列におけるショックフラッタの数値解析を推進中である。
タバコモザイクウイルス複製複合体の構成因子および挙動解析

TMVは感染細胞内でER膜上に移行タンパク質を含んだVirus replication complex (VRC)を形成する.VRCは時間とともに細胞内を移動し,最終的には原形質連絡を経由しで隣接細胞へと移行して行くことを以前に報告した.しかし,複製酵素が直接細胞間移行しているという報告はまだない.そこで我々は移行タンパク質非存在下における複製酵素の細胞間内および細胞間移行能の有無を明らかにするため,坑ウイルスタンパク質抗体を用いた免疫沈降法でウイルス移行タンパク質を主とするウイルス移行型複合体とウイルス複製酵素を主とするウイルス複製複合体が同一のものであるか調べている。今年度、3D画像解析法により感染後16時間以降に複製酵素と移行タンパク質が感染細胞内で密接に相互作用することを示した.また、温度感受性変異株TMV-Lsl(Lsl)は低温条件下では正常に細胞間移行を行えるが、高温条件下(28度以上)では移行型複製複合体を形成できず、結果として細胞間移行を行えないことを明らかにした.高温条件下のLsl複製複合体には、野生株のTMVに比べて含有される移行タンパク質の量が著しく低く抑えられていたのである.現在は免疫沈降法で経時的に精製した複製複合体や移行タンパク質複合体を,エキシマレーザー顕微鏡を用いて直接葉の上皮細胞へ導入を試み、ウイルスタンパク質複合体そのものに感染性があるか調べている.今後は、本研究を通じて移行タンパク質が細胞間移行および複製に果たす役割を明らかにしたい。TMVは感染細胞内でER膜上に移行タンパク質を含んだVirus replication complex(VRC)を形成する.VRCは時間とともに細胞内を移動し,最終的には原形質連絡を経由して隣接細胞へと移行して行くことを以前に報告した.しかし,複製酵素が直接細胞間移行しているという報告はまだない.そこで我々は移行タンパク質非存在下における複製酵素の細胞間内および細胞間移行能の有無を明らかにするため,坑ウイルスタンパク質抗体を用いた免疫沈降法でウイルス移行タンパク質を主とするウイルス移行型複合体とウイルス複製酵素を主とするウイルス複製複合体が同一のものであるか調べている。現在のところ、TMVの移行タンパク質が含まれるウイルス移行型複合体には多くのウイルス複製酵素(126-kDaおよび183-kDaタンパク質)が共に含有されていることが始めて明らかになった。一方、坑ウイルス複製酵素抗体を用いた免疫沈降法でウイルス複製複合体を精製したところ、移行タンパク質が多く含まれていることが明らかにした。複製酵素のヘリカーゼドメインに変異を入れた変異TMV(URhel)は十分な複製能力を保有しているが、細胞間移行が出来ない株である。このURhelを同じ実験系に乗せたところ、URhelの複製複合体には、野生株のTMVに比べて含有される移行タンパク質の量が著しく低く抑えられていることが明らかにされた。現在は免疫沈降法の改善を試み、坑ウイルス抗体のコンタミの無いウイルスタンパク質複合体を精製するため試行錯誤しているところである。いずれ、移行タンパク質と複製酵素の細胞間移行および複製に果たす役割を明らかにしたい。