hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
森林の呼吸量推定の高精度化

京都府南部の落葉広葉樹林(山城試験地)において森林のCO2吸収量(NEE)の高精度評価のために、解明の遅れている群落CO2放出量(呼吸量)を微気象学的手法、チャンバー法、群落モデリングの3つで比較し、その推定を試みた。その結果、群落呼吸量は植物呼吸、分解呼吸ともに高い基質サイズ依存性が認められた。また呼吸量の季節変動には春季の樹木成長呼吸の増大と秋期のリターの不足が原因となっていることが明らかとなった京都府南部の落葉広葉樹林(山城試験地)において森林のCO2吸収量(NEE)の高精度評価のために、解明の遅れている群落CO2放出量(呼吸量)を微気象学的手法、チャンバー法、群落モデリングの3つで比較し、その推定を試みた。また呼吸量の季節変動には春季の樹木成長呼吸の増大と秋期のリターの不足が原因となっていることが明らかとなった京都府南部の落葉広葉樹林(山城試験地)において森林のCO2吸収量(NEE)の高精度評価のために、解明の遅れている群落CO2放出量(呼吸量)を微気象学的手法、チャンバー法、生産生態学的手法の3つで比較し、その動態の評価を行った。微気象学的手法では、夜間呼吸量の遺失分の推定手法に依存してNEEは3倍程度変わること、他の手法との比較から複雑地形においては、微気象学的手法で推定する呼吸量はかなり大きめ(u*しきい値=0.4m/sec)に見積もる必要があることが明らかとなった。チャンバー法による土壌表面や樹皮、葉等からのCO2放出量の観測から、全CO2放出量の半分以上は分解に伴うCO2放出(Rh)であることがあきらかとなり、また生きている植物からのCO2放出量(Ra)の中では枝や根の先端部分、特に直径0.26mm以下の非常に微細な細根がCO2放出に大きく関与していることが明らかとなった。また有機物分解にともなうCO2放出に関しては重なり合った落葉の中でも最下層の地表面に接触している部分に高いCO2放出活性があることが明らかとなった。微気象学的手法では現在評価が困難な夜間の移流にともなうCO2放出量の過小評価に関して、林内に2本のCO2濃度観測タワーを設置し、温度場と風速の変動に伴う夜間CO2濃度の変化の観測を開始した。流域内の谷筋に、水平距離で約60mの距離で設置されたCO2濃度計の観測から、冷却大気による下降風(鉛直移流)に伴う林床面付近の夜間CO2濃度の低下は2つのタワー間で高い同調性を示した。また2地点間の間のCO2濃度差は数ppm程度のわずかなヒステリシスをもって同調していた。これは鉛直移流に伴う林床面付近の大気の斜面に沿った水平移流が流域規模の大きなスケールで起きていることを示しており、また水平移流の発現に伴い林内の大気は速やかに横方向に移動していることを示していた。京都府南部の落葉広葉樹林(山城試験地)において森林のCO2吸収量(NEE)の高精度評価のために、解明の遅れている群落CO2放出量(呼吸量)を微気象学的手法、チャンバー法、生産生態学的手法の3つで比較し、その動態の評価を行った。夜間の群落呼吸量の移流に伴う損失の関して林内タワーと樹冠上からの表面温度により鉛直移流に伴う低濃度CO2の供給のスケーリング観測を行った。その結果、夜間CO2濃度の鉛直移流に伴う低下減少は数十mの群落オーダーを越える大きさでの鉛直移流に伴う大気供給が行われていることがわかり、多点観測平均を行っても貯留量変動量からは夜間CO2フラックスの観測は困難であることが分かった。プロセスベースで群落呼吸量推定の高精度化を行うために、分解呼吸量の中でその量が卓越している落葉呼吸量の測定手法の開発を行い落葉層における分解呼吸量と環境因子(温度、含水率)の関係の空間分布評価を行った。その結果落葉分解呼吸量は、最大1200mgCO_2kg^<-1>h^<-1>という高い値を示し、最大落葉分解呼吸量は、最大枯死木分解呼吸量の10倍であった。また枯死細根に関しても分解呼吸量の連続観測を行い、その放出量が高い直径依存性を持っていることを明らかにした。得られた結果を、森林用に改良した群落炭素収支モデルに適応し推定群落分解呼吸量と土壌呼吸、タワーフラックス群落呼吸量との比較を行ったところ、群落に投入されたリターの分解にともなう易分解性炭素量の季節変化が土壌や群落呼吸量の季節変動に大きく関与しでいることが分かった。乱流変動法による夜間呼吸量の連続観測から得られた群落呼吸量の季節変化は等温度下であっても春季に高く、秋期に低い結果が得られた。この傾向は地上部呼吸量に関しては春季の成長呼吸の増大が寄与しており秋期の低減は林床面上の前年葉リターの分解呼吸が秋期にはリターそのものの減少によって抑制されることが原因となっていることが明らかとなった。

またバイオマス量が異なる林分間における土壌呼吸の季節変動の比較からバイオマスが4倍以上異なる森林群落においても土壌呼吸量は大きく異ならないことが明らかとなった。これは前年度までに得られた、植物体の呼吸量や分解呼吸量はサイズが大きくなるに従って重量ベースでは非線形的に小さくなっていくという知見と関連しており、群落バイオマスの多くを占める樹幹や粗根などからはCO2放出量が小さく、群落のバイオマスが異なっていても呼吸活性の高い細根や細枝、葉、さらにそこから発生する細根リターや葉リターの量はそれほどは異ならないことが原因となっていることが明らかとなった。森林群落のバイオマスは閉鎖林分であっても数倍から数十倍程度異なっている場合があり、バイオマスと呼吸量が線形的であるとすると、呼吸の卓越によってNEPが制限されてしまい群落が成長できない。しかし植物体の部位による呼吸活性の比線形的な抑制によって森林は生長に伴う全呼吸量をコントロールしていると考えられる。
ユーザ状態の推定と表出機能による遠隔会話パートナ間の円滑な会話開始支援

本研究では,人に優しい情報システムの実現を目的として,ユーザのPC操作履歴からPC作業中の忙しさを推定し,外部からの割り込み(話しかけや情報提示)要求が発生した場合には,忙しさに応じた割り込みタイミング・提示方法を制御する,会話開始支援システムを実現した.評価実験により,特別なセンサを用いずとも,ユーザの忙しさを3段階で推定可能であること,アバタの視線運動で話し掛け代行が可能であることを示した.本研究では,人に優しい情報システムの実現を目的として,ユーザのPC操作履歴からPC作業中の忙しさを推定し,外部からの割り込み(話しかけや情報提示)要求が発生した場合には,忙しさに応じた割り込みタイミング・提示方法を制御する,会話開始支援システムを実現した.評価実験により,特別なセンサを用いずとも,ユーザの忙しさを3段階で推定可能であること,アバタの視線運動で話し掛け代行が可能であることを示した.本研究課題では,PC作業時のユーザ作業を阻害しない情報システム実現に向け,ユーザのPC使用状況からユーザ状態を推定する手法を確立し,オンラインコミュニケーションにおける会話開始支援へ適用することで,円滑に会話を行えるオンラインコミュニケーションのための基幹技術を築くことを目的とする.本年度は,ユーザがPCを使用する際に得られる入力情報からユーザ状態"割り込み拒否度"を推定する手法を確立するための分析と,分析結果を元にシステムを試作し,有効性を検証した.本研究では,ユーザがPCを使用する際に得られる入力情報として,従来手法におけるキー入力,クリック・ホイール入力に加え,使用アプリケーションの切り替え(Application-Switching : AS)情報に着目する.AS時は割り込みに対するユーザの拒否度が有意に低下することを再確認し,NIRS (Near Infrared Spectroscopy)による脳血流計測によってAS前後で血流量が変化すること,ASによる拒否度低下時間が2秒程度であることを示した.また,AS時の詳細な分析を行うことで,割り込み拒否度を推定するための特徴群を選定し,この特徴群に基づく拒否度推定法の検討を行った.本手法により,特殊なセンサを用いずとも,ユーザへの適切な割り込みタイミングの推定が可能となることが期待される.さらには,ユーザの割り込み拒否度推定機能を有したオンラインコミュニケーションシステムを試作し,アバタの姿勢・動作による拒否度表示,アバタの視線制御による話し掛け支援が,オンラインでの円滑な会話開始を支援することを実験より示した.本研究課題では,PC作業時のユーザ作業を阻害しない情報システム実現に向け,ユーザのPC使用状況からユーザ状態を推定する手法を確立し,オンラインコミュニケーションにおける会話開始支援へ適用することで,円滑に会話を行えるオンラインコミュニケーションのための基幹技術を築くことを目的とする.本年度は,まず,昨年度の試作システムをベースに,アバタによるユーザ状態表出機能を持った,オンラインマルチユーザコミュニケーションシステムを開発した.ユーザのPC操作情報をモニタすることでユーザ状態を推定し,他のクライアントと状態情報の交換を行うことで,他の会話相手のアバタによる状態表示機能を実現した.次に,他ユーザの状態を考慮して,ユーザの代わりに自律的に話し掛け支援を行うエージェント機能を開発した.ユーザ状態推定は本質的に推定誤差が存在し,誤差に基づく従来のウィンドウポップアップや音によるユーザへの働き掛け(話し掛け)方法では,ユーザの作業を阻害する可能性があるため,より曖昧で弱い表現方法が必要であった.推定値の低下タイミングに合わせた,アバタの視線行動(共同注視,視線交差)を用いて,ユーザの会話開始要求をアピールすることにより,対象ユーザの気づきを促し,円滑な会話開始支援を行うことが可能であることを,実験により示した.
金属ガラスのマイクロ抵抗シーム溶接

Zr基バルク金属ガラスは高強度・低ヤング率を有する希有な材料であり,付加価値の高いデバイスを作製するには汎用構造用材料と溶接することが重要である.本研究では,マイクロ抵抗溶接法によって金属ガラスとステンレス鋼を溶接した.接合界面の組織形成現象を調べることで接合メカニズムを明らかにし,その界面組織と強度の関係を示した.またシート内電位分布を考慮し,通電中のシート間抵抗から通電径を見積もる方法を提案した.Zr基バルク金属ガラスは高強度・低ヤング率を有する希有な材料であり,付加価値の高いデバイスを作製するには汎用構造用材料と溶接することが重要である.本研究では,マイクロ抵抗溶接法によって金属ガラスとステンレス鋼を溶接した.接合界面の組織形成現象を調べることで接合メカニズムを明らかにし,その界面組織と強度の関係を示した.またシート内電位分布を考慮し,通電中のシート間抵抗から通電径を見積もる方法を提案した.Zr基の金属ガラスはアモルファス構造を有し,高強度かつ低ヤング率という一般の金属材料ではみられない特性を有するため,ダイナミックレンジの圧力センサなどへの利用が考えられている.そのため構造用材料であるステンレス鋼への溶接が求められている.本年度は,Zr基金属ガラス薄板とオーステナイト系ステンレス鋼SUS304薄板とのマイクロ抵抗シーム溶接に先立って,マイクロ抵抗スポット溶接を行った。接合初期段階はSUS304の表面と金属ガラスがわずかに溶融し,接合界面に薄い反応層(Fe-Al-Zr系の金属間化合物)を形成した.入熱が増加するのにともなって,溶融したSUS304が金属ガラスの液相あるいは過冷却液相中に侵入し,ほとんど反応せずに機械的に混合することで継手を形成した.最終的には金属間化合物で構成された楕円形ナゲットが接合界面に形成し,継手は脆化した.金属ガラスの電気抵抗はSUS304の電気抵抗の20倍であるため,同じ形状の電極を菱和が似用いると溶融範囲に差が生じた.脆弱な金属間化合物ナゲットを形成させないためには,SUS304側の溶融を極力制限する必要がある.そこで電極の組み合わせを考慮することで両金属の溶融量を制御し,ナゲットの脆化を低減することができた.電極形状を変化させることで溶接のプロセスウィンドウを広げることが可能であることが示唆された.マイクロ抵抗シーム溶接は抵抗スポット溶接を連続して行うプロセスであるため,本年度得られた結果は抵抗シーム溶接にほぼそのまま適用できると考えられる.Zr基金属ガラスは,ステンレス鋼(SUS304)のような汎用の構造用材料と接合することで,その非常に優れた機能性,機械的特性を活かした製品を作ることができると期待されている.その接合法の一つとして抵抗溶接が考えられており,抵抗スポット溶接の有効性について昨年度までの研究で明らかにした,本年度は,抵抗スポット溶接における温度シミュレーションのための基礎データ(通電路,接触抵抗)の収集のおよびその方法の確立と,抵抗スポット溶接を連続溶接に発展させた抵抗シーム溶接における界面強度と微細組織の関係について調べた金属ガラスは熱履歴の程度によっては結晶化してしまうために,溶接中の温度履歴および温度分布を有限要素法によるシミュレーションで明らかにする必要がある.特に接合界面における通電径を見積もることが重要な因子となる.BMG/SUS接合界面には大きく分けて3種類の界面が存在していた.界面の再外周部はSUS304の表面痕が転写されているBMGに囲まれており,その内側にはSUS304とBMGがわずかに反応した領域が形成していた.また入熱が過剰な場合は,中心部に脆弱な金属間化合物のナゲットが生成していた.これらの組織観察と通電中の界面での抵抗変化を測定することで,接合界面における通電経路を見積もることができた抵抗シーム溶接における接合界面も抵抗スポット溶接の場合とほぼ同様であった.それぞれの界面と継手強度の関係を調べた結果,SUS304と金属ガラスが反応して,薄い金属間化合物層を形成している界面が継手強度を主に支配していることが明らかになったアモルファス合金の中でも安定な過冷却液相域を有するバルク金属ガラス(BMG)は,非常に優れた機能性,機械的特性を有するため工業用材料として大いに期待されている.中でも高強度かつ低ヤング率という特性は,ステンレス鋼のような汎用構造材料と組み合わせることでワイドレンジ圧力センサやコリオリ流量計などのデバイスへの適用が考えられている.マイクロ抵抗スポット溶接は,冷却速度が大きいプロセスであるため,溶接時の熱履歴にともなうBMGの結晶化を避けることのできるプロセスである.しかしながら,実際に圧力センサの様なデバイスを作成しようとした場合,スポット溶接ではなく,連続溶接が必要となる.そこで本研究では,BMGとSUS304のマイクロ抵抗シーム溶接およびマイクロ抵抗スポット溶接を行い,その強度評価を行い,接合メカニズムを詳細に調べた.BMG同士およびBMG/SUS304異材接溶接どちらにおいてもBMGのアモルファス構造をほとんど損なうことなくシーム溶接が可能であった.接合部においてSUS304が大きく溶融すると,脆弱な金属間化合物ナゲットが生成し,継手強度は低下した.SUS304の溶融を溶接界面のみに抑制することで良好な継手が得られた.この接合界面は以下の3種類に大別できた.

最外周部に小さな隙間が観察される界面(界面A),過冷却あるいは液相状態のBMGと固相状態のSUS304が接触してできた界面(界面B),そして.界面近傍のSUS304がわずかに溶融し,溶融状態のBMGと反応性生成物を形成した界面(界面C),の3種類である.これらの界面の透過型電子顕微鏡観察の結果から,溶接中の界面の温度が明らかになった.これらの結果から金属ガラスと汎用構造用金属を組み合わせた高機能デバイスの作製が可能であることが示された.
SurvivinとXIAPの相互作用を標的とする成人T細胞白血病の新規治療法開発

成人T細胞白血病(ATL)におけるsurvivinの高発現が抗がん剤耐性の一つの要因である。Survivinは白血病を含む腫瘍細胞で特異的に過剰発現し、癌治療の標的分子として注目されている。SurvivinはXIAPと結合し、XIAPを安定化させ、caspase-9の活性化を阻害することによって細胞のアポトーシスを抑制する。我々は、survivinのXIAPとの結合部位の配列のN末端に膜透過キャリアーPTDをつけたオリゴペプチドを合成し、ATL細胞に対する効果を調べた。1)このペプチドは濃度依存性にS1TとMT2などのATL細胞株とHL60、NB4などの白血病細胞株の細胞死を強力に誘導した。正常細胞のHELとHUVECでは全く影響を示さなかった。更に、健常人の末梢血から単離したリンパ球はATL細胞株S1Tと比較して、かなり弱い細胞死誘導効果を示した。この結果はこのペプチドが癌細胞特異であることを示唆した。2)ペプチドで処理したS1T細胞をGiemsa染色し、典型的な核断片化ではなくて、細胞質の膨張化を観察した。さらに、caspase-3の活性上昇が見えなくて、PARP、caspase-3、caspase-9の切断もなかった。これらの結果は、ペプチドによる細胞死が非アポトーシスであることを示唆した。3)ペプチドの処理で、S1T細胞のLC3-IIのレベルが上昇し、p62のレベルが低下した。オートファジー阻害剤との併用で細胞死が更に増加した。一方、RIP1のレベルが低下し、ネクロトーシス阻害剤との併用で細胞死が部分的に阻害された。これらの結果は、このペプチドが保護的なオートファジーとネクロトーシスを誘導したことを示唆した。以上の結果によりこのペプチドがATL細胞のネクロトーシスを誘導することがわかった。
ホスト格子の相転移を伴う気体吸蔵の動態解明と誘電物性スイッチング

昨年度に続き、パラ位を置換した安息香酸(4-X-bza)と1,4-ジアザビシクロオクタン(dabco)を配位子とする一連の錯体結晶[Cu2(4-X-bza)4(dabco)] (X= F, Cl, Br, I, Me)について、無極性分子であるエチレンとエタンおよび極性分子であるCH2F2の吸蔵と相転移を、当該ガス雰囲気下、様々ガス分圧について示差走査熱量測定(DSC)を用いて調べた。特に[Cu2(4-Me-bza)4(dabco)]錯体と[Cu2(4-F-bza)4(dabco)]錯体では、顕著な構造相転移を伴う気体の吸蔵・放出が起こることを見出した。それぞれのガス分圧と相転移温度の関係からゲスト分子の錯体格子からの気化熱を見積もることができた。重水素化エチレン雰囲気下の[Cu2(4-F-bza)4(dabco)]錯体について、in situ固体重水素核NMR測定を行った結果、エチレン分子は、ホスト格子中で一軸性の回転運動をしながら、温度上昇と共に異なる二種類のサイト間のホッピングが熱励起されホスト格子からの放出にいたることを見出した。エチレン分子の放出温度は異なるが、昨年度報告した[Cu2(bza)4(dabco)]錯体中でのエチレン分子の運動状態と類似している。決まった大きさのキラルな一次元細孔を持つ錯体結晶Y(BTC) (BTC= Benzene-1,3,5-tricarboxylate)に極性分子であるCH2F2を吸蔵させると70K近傍で強誘電的相転移と思われる誘電異常を見出していた。さらに精査するために、同じ試料について熱サイクルを繰り返したところ、この相転移の誘電異常の形状が変化していった。これは熱力学的な平衡状態ではない条件下で、誘電異常が出現したものと考えられる。新たな誘電物性の創成と平衡・非平衡の関係が重要であり、さらなる探求が必要である。●パラ位置換の安息香酸(4-X-bza)と1,4-ジアザビシクロオクタン(dabco)を配位子とする一連の錯体結晶[Cu2(4-X-bza)4(dabco)] (X=H, F, Cl, Br, I, Me)について、無極性分子C2H4, C2H6および極性分子CH2F2の吸蔵・放出を、示差走査熱量測定(DSC)を用いて調べ、特にX=H, F, Meの錯体結晶が顕著な格子の相転移を伴ってすべての気体分子を吸蔵・放出することを見出した。ガス分圧と相転移温度の関係はクラウジウスクラペイロンの式でよく説明でき、気体分子1 molあたりの気化熱を見積もることができた。無極性分子C2H4, C2H6に比べて極性分子CH2F2は錯体格子からの気化熱が1030%大きいことがわかった。●一次元細孔を持つ錯体結晶Y(BTC)に極性分子であるCH2F2を吸蔵させると70K近傍で強誘電的相転移と思われる誘電異常を見出したが、同じ試料について熱サイクルを繰り返すと再現せず、熱平衡状態での誘電応答ではないと考えられる。より顕著な誘電応答が期待される極性を持つ高分子錯体として配位子に2,2'-ビピリジン-3,3'-ジカルボン酸イオン(bpydc)を持つAgEu錯体[Ag3Eu7(μ3-OH)8(bpydc)6(NO3)3(H2O)6](NO3)2H2Oに注目し、錯体結晶に含まれる配位水および遊離水を除いた後、極性分子であるCH2F2雰囲気下で誘電率測定を行った。100K以下では500Hzで測定した比誘電率が約400にも達する値を示し、真空中の比誘電率は8.5であり、50倍近い値となった。しかし、熱サイクルを繰り返すと、この大きな値は再現せず、熱平衡状態での誘電応答ではなく、非平衡状態をとらえたものと考えられる。新規な誘電物性の創成には繋がると思われるが、再現性の確立が必要である。キラルな一次元細孔を持つが中心対称性を持ち極性構造ではない錯体結晶[Y(BTC)] (BTC= Benzene-1,3,5-tricarboxylate)にジフルオロメタンを吸蔵させて、複素誘電率を測定した結果、70K近傍で強誘電的相転移と思われる誘電異常を見出したが、同じ試料について熱サイクルを繰り返すと再現せず、熱平衡状態での誘電応答ではないと考えられる。さらに、極性を持つ高分子錯体として配位子に2,2'-ビピリジン-3,3'-ジカルボン酸イオン(bpydc)を持つAgEu錯体[Ag3Eu7(μ3-OH)8(bpydc)6(NO3)3(H2O)6](NO3)2H2Oが極性分子であるCH2F2雰囲気下で、異常に大きな比誘電率(約400)を示すことを見出したが、熱サイクルを繰り返すと、この大きな値は再現せず、非平衡状態をとらえたものと考えられる。これらの結果は、どちらの高分子錯体も金属イオンに配位した水分子を取り除いているため高分子錯体の構造が不安定であり、熱サイクルにより構造が変化するため起こっている可能性がある。

今後は、以下の方針で「極性分子吸蔵による新規な誘電物性の創成」を推進していく。1)金属イオンが配位水もしくは配位溶媒を持たない高分子錯体を用いる。あるいは、配位溶媒分子を持っていても極性分子を吸蔵できる大きさのチャンネルを有する高分子錯体を用いる。2)極性分子の電気双極子モーメントと方向性を持った相互作用が期待できる極性を持った(中心対称性を持たない)高分子錯体を用いる。錯体結晶[Cu2(bza)4(pyz)](bza=安息香酸、pyz=ピラジン)(pyz錯体)およびpyz配位子を1,4-ジアザビシクロオクタン(dabco)に置換したdabco錯体結晶のエチレンおよびエタンの吸蔵特性を、当該ガス雰囲気下で示差走査熱量測定(DSC)と吸着等温線の測定により調べた。dabco錯体結晶においてもホスト格子の構造相転移を伴う気体の吸蔵・放出が起こることを新たに見出した。それぞれのガス分圧と相転移温度の関係はクラウジウスクラペイロンの式でよく説明でき、ゲスト分子と錯体格子間に働く相互作用の大きさを見積もることができた。吸蔵ゲスト分子の運動状態を調べるために、dabco錯体に重水素化エチレンを吸蔵させた状態で、固体重水素核NMR測定を行なった。その結果、dabco錯体に吸蔵されたエチレン分子は、その放出が起こる温度にいたるまでに結晶中で異なる二種類のサイトを一軸性の高速回転運動をしながらホッピング拡散運動することを見出した。さらに、パラ位を置換した安息香酸(4-X-Benzoate)とピラジンまたは1,4-ジアザビシクロオクタン(dabco)を用いた錯体結晶を新たに合成し、格子の構造相転移を伴って無極性分子であるエチレンおよび極性分子であるジフルオロメタン(CH2F2)を吸蔵することを見出し、格子の構造相転移を伴う気体の吸蔵・放出現象の拡張に成功した。気体雰囲気下のDSC測定から、気体吸蔵に伴う熱量変化が最も大きいのは4-F-Bza錯体であり、F-Bza錯体は自身の格子構造を大きく歪めて気体分子を取り込むことが分かった。特に、極性分子の方が無極性分子よりも格子との引力が大きいことが分かった。また誘電率測定の結果、極性分子であるジフルオロメタンの吸蔵・放出に伴って比誘電率が変化することも見出した。よって、本年度研究実施計画をほぼ達成した。一連の錯体結晶[Cu2(4-X-bza)4(L)](4-X-bza=4-置換安息香酸、L=pyz=ピラジン、dabco=1,4-ジアザビシクロオクタン)が、可逆的なホスト格子の構造相転移を伴って、気体分子を吸蔵・放出する現象を拡張した。その結果、ホスト格子の構造変化エンタルピーとホスト格子からの気体の蒸発エンタルピーを分離して求める研究を進展させた。ホスト格子の明確な構造相転移を伴って、気体分子を吸蔵・放出する現象はこの一連の錯体結晶の構造的特徴に由来すると考えられる。これらの錯体結晶は、四つの(4-X-bza)配位子を持つ銅二核錯体が二座配位子によりつながれた一次元鎖を構成し、その一次元鎖どうしが弱いファンデルワールス力により集積して結晶を作っている。決まった大きさの細孔中に気体分子が吸蔵されるのではなく、いわば気体分子にあわせて一次元鎖どうしの集積状態が変化する特徴を持つ。当初の研究計画では、誘電物性の創成は、平成30年度に行う予定であったが、これを先取りして誘電物性の測定を開始した。[Cu2(4-F-bza)4(dabco)]錯体結晶に極性分子であるジフルオロメタンを吸蔵させて40K300Kの温度範囲で複素インピーダンス測定を行った。ジフルオロメタンの放出に伴って比誘電率が小さくなることを見出したが、極性分子のランダムな運動に期待される誘電分散は観測されなかった。
再結晶組織を制御した高強度・高靭性Mo-TiN系耐熱複合材料の創製

本研究では,優先窒化処理による超微細TiN粒子の分散によってMo材料表面部の再結晶化を抑制し,炭素添加による粒界強化をも施した,材料表面から内部へ向かって組織と強度特性を制御した二層構造を有する従来にない全く新しい高強度・高靭性Mo系複合材料の作製を目指す.本年度は主にMo-Ti合金の優先窒化挙動及びその後のMo結晶粒成長挙動の検討,ならびに炭素添加の検討を行った.以下にその主な結果を示す.1.Mo-Ti合金は,母材の再結晶温度(約1000°C)以下である900°Cにおいても優先窒化が可能であり,直径1.5nm程度の非常に微細な円板状粒子が母相Moの{100}面上に析出することが分かった.すなわち,Mo-Ti合金は母材を再結晶させることなく析出物を分散させることが可能である.2.900°Cでの優先窒化(一次窒化)した試料の再結晶温度は真空中約1200°Cであったが,一次窒化後に1500°Cで再び優先窒化(二次窒化)を行なうと,一次窒化で微細析出物を分散させた領域(試料表面から約200μmの範囲)の再結晶化を抑制しながら,析出粒子のみを長さ約100nmの棒状粒子へと成長させ安定化させることが可能であることが明らかとなった.3.二段階の窒化処理(一次窒化+二次窒化)を行なった試料の再結晶温度は真空中約1700°Cであった.これに炭素添加を行なうと,再結晶温度が真空中1800°C以上に向上する可能性があることを見い出した.本研究では,優先窒化処理による超微細TiN粒子の分散によってMo材料表面部の再結晶化を抑制し,炭素添加による粒界強化をも施した,材料表面から内部へ向かって組織と強度特性を制御した二層構造を有する従来にない全く新しい高強度・高靭性Mo系複合材料の作製を目指す.本年度は主にMo-Ti合金の優先窒化挙動及びその後のMo結晶粒成長挙動の検討,ならびに炭素添加の検討を行った.以下にその主な結果を示す.1.Mo-Ti合金は,母材の再結晶温度(約1000°C)以下である900°Cにおいても優先窒化が可能であり,直径1.5nm程度の非常に微細な円板状粒子が母相Moの{100}面上に析出することが分かった.すなわち,Mo-Ti合金は母材を再結晶させることなく析出物を分散させることが可能である.2.900°Cでの優先窒化(一次窒化)した試料の再結晶温度は真空中約1200°Cであったが,一次窒化後に1500°Cで再び優先窒化(二次窒化)を行なうと,一次窒化で微細析出物を分散させた領域(試料表面から約200μmの範囲)の再結晶化を抑制しながら,析出粒子のみを長さ約100nmの棒状粒子へと成長させ安定化させることが可能であることが明らかとなった.3.二段階の窒化処理(一次窒化+二次窒化)を行なった試料の再結晶温度は真空中約1700°Cであった.これに炭素添加を行なうと,再結晶温度が真空中1800°C以上に向上する可能性があることを見い出した.
月の潮汐と軌道の変化

現在の月の自転周期は公転周期と一致しており、自転軸はカッシーニの第2状態を満足している。この状態は地球・月間の潮汐摩擦によって生じたものと考えられる。月の起源論では、両者の周期が必ずしも一致していた訳ではなく、同期に至った過程では月の軌道の離心率の効果が特に重要であったと考えられる。この研究は地球の潮汐や海洋の潮汐モデルによって得られる地球・月系の進化モデルを精密化し、月の軌道運動と自転運動の変化の過程を明らかにすることを目的として開始した。得られた成果は次の通りである。(1)2億年前(ペルム紀)及び5億年前(カンブリア紀)の大陸分布の時の海洋モデルの計算に成功した。それらによって、大陸が赤道に沿って分布する場合には、大陸が南北方向に並んでいたり、極地方にまとまっている場合より、月軌道を遠くに離そうとする潮汐トルクが大きくなることが明らかになった。(2)地球によって月面上に生じる潮汐変形について、地球・月系の運動を考慮した理論的予測値を計算した。また、月の色々の内部構造モデルについて月の変形のし易さを示すパラメータ(ラブ数)の計算を行った。(3)潮汐による月軌道の変化、特に離心率に対する効果を研究し、潮汐モデルを与えた場合の月の離心率の変化の計算法を開発した。(4)月の軌道進化に及ぼす月自身の潮汐変形の効果及び太陽の潮汐力の効果から、特に、古生物や地層などの縞々に見られる過去数億年間における地球自転速度の23億年の時間スケールのふらつきが潮汐摩擦によるものであることが確かめられた。(5)地球・月系の潮汐変化モデルから導かれる過去数十億年間における月の軌道の半径や公転周期、潮汐変形の大きさ等の変化を求めることが出来た。(6)月の内部を調べる上で重要となる月面電波源を用いたVLBI観測を進めるために、観測量として期待される月の潮汐変形の効果の評価を行った。地球の潮汐や海洋の潮汐モデルをもとに、月軌道の進化と月面の潮汐についての研究を進めた。1)2.5億年より以前の大陸分布について色々の場合を仮定し、海洋潮汐の変化を数値計算により求めた。また、5億年前(カンブリア紀)の大陸分布の時の海洋潮汐モデルの計算に成功した。2)地球によって月面上に生じる潮汐変形について、地球・月系の運動を考慮した理論的予測値を計算した。また、月の色々の内部構造モデルについて、月の変形のし易すさを表すパラメ-タ(ラブ数)の計算を行った。特に、月の流体核の効果を詳しく調べた。3)潮汐による月軌道の変化、特に離心率に対する効果を研究し、潮汐モデルを与えた場合の月の離心率の変化の計算法を開発した。これまでの研究によって、地球・月間の潮汐作用による月の軌道進化についての理解が進み、太陽系の比較的初期の年代の地球と月の位置関係や回転の状態を進定する手がかりが得られるようになって来た。昨年にひき続いて、地球の潮汐や海洋の潮汐モデルによって得られる地球・月系の進化モデルを精密化し、月の軌道運動と自転運動の変化の過程を明らかにするために次のような研究を行った。

1、月の軌道進化に及ぼす月自身の潮汐変形の効果及び太陽の潮汐力の効果を調べた。その結果から、特に、過去数億年間における地球自転速度の23億年の時間スケールのふらつきが、古生物や地層などの縞々に見られる潮汐摩擦によるものであることが確かめられた。2、地球・月系の潮汐変化モデルから導かれる過去数+億年間における月の軌道の半径や公転周期、潮汐変形の大きさ等の変化を求めることが出来た。3、月の内部を野べる上で重要となる月面電波源を用いたVLBI観測を進めるために、観測量として期待される月の潮汐変形の効果の評価を行った。また、今後への積み残しとして、1、月の軌道進化と自転運動の関係についての具体的な解明は今後の問題として残ったこと、2、過去軌道変化の計算について若干精度の点で問題が残っており、今後は逆に、地球と月の原始の状態を仮定し、そこから計算をスタートさせることも必要になると考えられる。
ヒト表皮多層化に伴う細胞動態とアクチン繊維動態の全系譜解析

表皮は組織として細胞を重層化させることによってバリア機能を維持しているが、同時に細胞は常に新しいものに置き換えられている。この表皮恒常性は、表皮角化幹細胞が担っているが、角化幹細胞がどのように多層化および自己複製組織である表皮を維持しているかは未だ明らかでない。本研究では、細胞動態に影響を与えるアクチン線維に注目し、生きた培養ヒト角化幹細胞細胞でアクチン線維を可視化する方法を確立した。その結果、角化幹細胞特異的な細胞動態や角化細胞の多層化の過程で特徴的なアクチン骨格の再編成が起こること、さらにアクチン骨格が幹細胞性維持に関与していることが明らかとなった。表皮組織は、人体の最表面に位置し、バリアとして機能している。表皮は組織として細胞を重層化させることによって、この機能を維持している。表皮は外部から、角層、顆粒層、有棘層、基底層から構成され、バリア機能は角層と顆粒層に存在するタイトジャンクションが担っている。しかしながら、これらの層が形成されるには、基底層から有棘層を経て、顆粒層、角層へと角化細胞が分化しつつ、移動することが必須である。表皮角化細胞の基底層からの重層化プロセスの解明は、表皮のバリア機能形成を理解する上で最も必要な知識でありながら、未だにその機構は明らかでない。そこで、本研究では、細胞動態解析を中心にヒト表皮組織の多層化機構の解明を目指す。本研究では、主要な細胞骨格の一つであるアクチン骨格動態の多層化への関与に注目しており、本年度は、生細胞内で、アクチン線維に特異的に結合する蛍光プローブ"Lifeact-Venus"の作製と、レンチウイルスによる培養ヒト表皮角化細胞への導入を試みた。その結果、蛍光顕微鏡を用いて、培養ヒト表皮角化細胞内でのアクチン線維動態を生きたまま観察することに成功した。また多層化機構の解明のため、ヒト表皮多層化モデルの作製のための条件検討を行った結果、ヒト表皮角化細胞とヒト真皮線維芽細胞を用いた3次元培養皮膚モデルにおいて、表皮多層化構造を再現することに成功した。しかし、この3次元培養皮膚モデルのライブイメージング法の開発には至っていない。一方、細胞動態解析を基盤としたヒト表皮多層化の数理モデル構築において、その基盤となるプログラムの開発に成功しており、詳細な細胞動態解析結果から、数理モデルを作製することが可能となった。我々の体を被う皮膚の最も表面に位置する表皮組織は、バリアとして機能している。表皮は細胞を重層化させることで、この機能を担っている。表皮は、体表面から順に、角層、顆粒層、有棘層、基底層から構成され、バリア機能は、角層の存在する細胞間脂質と顆粒層に存在するタイトジャンクションが担っている。しかしながら、これらの層が形成されるには、角化細胞が、基底層から有棘層、顆粒層、角層へと分化しつつ、移動することが必須である。この表皮角化細胞の重層化プロセスは、表皮のバリア機能形成を理解する上で最も重要でありながら、未だにその機構は明らかでない。本研究では、主要な細胞骨格の一つであるアクチン骨格系の多層化への関与に注目しており、昨年度は、生細胞内で、アクチン線維の特異的に結合する蛍光プローブ"Lifeact-Venus"をレンチウイルスを用いて、培養ヒト表皮角化細胞へ導入する系を立ち上げた。本年度は、このシステムを活用し、角化細胞の遊走や多層化プロセスにおけるアクチン線維の3次元タイムラプス観察を行った。その結果、角化細胞の遊走能力と強い相関の見られるアクチン骨格が形成する細胞内構造体を見出すことに成功した。また細胞分裂後の細胞動態に2つのモードがあることを見出し、一方のモードが角化細胞の多層化に密接に関わる実験結果を得た。さらに、これらの観察結果を取り入れた角化細胞コロニー増殖モデルを作製し、シミュレーション実験を行った結果、細胞遊走能と分裂後のモード変化が、多層化に重要であることが明らかとなった。昨年度は、アクチン線維可視化プローブの作製と角化細胞への導入に成功したが、本年度はそれらを活用して、角化細胞の遊走や多層化プロセスにおけるアクチン線維動態を明らかにすることができた。また、これらを組み入れた数理モデルの構築にも成功しており、実験と理論の両面から、表皮の多層化機構について研究が大きく進展している。表皮組織の最大の機能の一つはバリアである。表皮は外部から、角層、顆粒層、有棘層、基底層から構成され、バリア機能は角層と顆粒層に存在するタイトジャンクションが担っているしかしながら、これらの層が形成されるには、基底層から有棘層を経て、顆粒層、角層へと角化細胞が分化しつつ、移動することが必須である。そこで本研究では、細胞動態解析を中心にヒト表皮組織の多層化機構の解明を目指す。本研究では、細胞の主要な細胞骨格の一つであるアクチン骨格系の多層化への関与に注目しており、昨年度までに、生細胞でアクチン線維を可視化できる蛍光プローブを培養ヒト表皮角化細胞に導入する系を立ち上げ、角化細胞動態に関連するアクチン骨格構造体を見出した。

本年度は、このアクチン骨格が形成する構造体の詳細な解析を行った。その結果、その構造体の構成因子を同定することができた。さらにフィーダー細胞を用いたヒト表皮角化幹細胞培養系を用いてその中心的な分子の機能を阻害する実験を行った結果、ヒト表皮角化幹細胞の幹細胞性に影響を与えることが明らかとなった。これらの結果は、アクチン骨格が、細胞の運動のみならず、幹細胞の動態そのものに影響を与えることで、多層化構造を維持する可能性を示唆している。表皮は組織として細胞を重層化させることによってバリア機能を維持しているが、同時に細胞は常に新しいものに置き換えられている。この表皮恒常性は、表皮角化幹細胞が担っているが、角化幹細胞がどのように多層化および自己複製組織である表皮を維持しているかは未だ明らかでない。本研究では、細胞動態に影響を与えるアクチン線維に注目し、生きた培養ヒト角化幹細胞細胞でアクチン線維を可視化する方法を確立した。その結果、角化幹細胞特異的な細胞動態や角化細胞の多層化の過程で特徴的なアクチン骨格の再編成が起こること、さらにアクチン骨格が幹細胞性維持に関与していることが明らかとなった。アクチン線維可視化プローブの作製と培養ヒト表皮角化細胞への導入、さらに培養ヒト表皮多層化モデルの作製に成功したが、共焦点顕微鏡による多層化観察システムの構築には至っていない。一方で、ヒト表皮多層化の数理モデル構築に置いて、その基盤となるプログラムが完成し、大きな進展があった。これまでの実験と理論の研究から、予想される多層化機構について、より詳細に明らかにするため、低分子化合物によるタンパク質活性制御や遺伝子発現制御などを行い、実際に多層化プロセスが変化するかどうかを明らかにする。幹細胞生物学ヒト表皮多層化モデルのライブイメージングを行い、多層化の際の細胞動態を詳しく解析する。またこの解析結果から、ヒト表皮多層化の数理モデルを構築する。昨年度末に愛媛大学から東京医科歯科大学への異動に伴い、細胞培養系を一旦全て終了する必要があった。また、東京医科歯科大学での培養系の立ち上げにも日数を要し、予定よりも細胞培養実験を行うことが出来なかった。3次元培養皮膚モデルの作製に、予想以上に時間がかかり、実験を多くすることが出来なかった。今年度に十分行うことが出来なかった細胞培養実験に使用する予定である。ライブイメージング可能なヒト表皮多層化モデルの作製に使用する。
コバルトトランスポータの構造と機能

放射菌RhodococcusrhodochrousJ1の、ニトリルをアミドへ変換する酵素“ニトリルヒドラターゼ"の構造遺伝子(nhlBA)と(ニトリルから生成した)アミドをカルボン酸へ変換する酵素“アミダーゼの構造遺伝子"(amdA)の間に存在する(ニッケルトランスポータと相同性を示す)nhlF遺伝子を(前年度の実験ではRhodococcusで発現させることができたが、本年度は)大腸菌で発現させることに成功した。すなわち、本構造遺伝子の開始コドン上流を、大腸菌に最適と考えられるSD配列を有するようPCRを用いて改良し、大腸菌でnhlF遺伝子を発現させた結果、細胞内に^<57>Coを取り込む活性を示し、大腸菌でもコバルト輸送蛋白質が活性のある状態で発現することが明らかとなった。また、高コピープラスミドpUC19および低コピープラスミドpSTV29を用いて、プラスミドのコピー数の違いによる^<57>Coの取り込み活性への影響を検討した結果、大腸菌においては、取り込み活性はコピー数の影響を受けないことが判明した。また、(既にnhlFの発現に成功している)R.rhodochrous ATCC12674形質転換体において^<57>Coの取り込み活性への各種アンカップラーの効果を検討した結果、本活性はCCCPやSF6847の添加により著しく阻害されたことから、細胞膜内外に作られたプロトン勾配のエネルギーを利用してコバルトイオンの取り込みが起こることが示唆された。また、この取り込みはマンガン、鉄、銅などの金属イオンでは阻害されなかったのに対しニッケルイオンの添加により強く阻害された。しかしながら、本トランスポータは^<63>Ni取り込み活性は示さなかった。次に、本コバルトトランスポータ遺伝子(nhlF)の発現調節機構を解析した結果、nhlBA、nhlF、amdAがこの順で同じ向きにオペロンを形成し、本オペロン上流に存在する2つのオープンリーディングフレーム(nhlCとnhlD)により各々、正と負の発現調節を受けることが明らかとなった。本コバルトトランスポータはコバルトを選択的に輸送するトランスポータとしての始めてのタンパク質であり、前年度の結果も併せると、R.rhodochrous J1細胞内にコバルトを取り込み、(コバルトを補欠金属として含有する)ニトリルヒドラターゼにコバルトを供給しているものと言える。
水再利用システムにおける腸管系ウイルスの感染リスク制御

都市において,腸管系ウイルスは,ヒトの糞便中に排出された後,下水処理場を経由して河川や海などの水環境中に移送して行き,様々な経路を辿ることで再びヒトに感染していると考えられる。この腸管系ウイルスの循環サイクルを踏まえると,下水処理場で腸管系ウイルスを適切に不活化および除去することが重要である。本年度は,添加系(試料中に対象微生物を高濃度で添加した系)と非添加系(試料中に元々低濃度で含まれる微生物の野生株を対象にした系)における下水処理水中のウイルスおよび指標微生物の除去・不活化効果を測定した。塩素消毒処理および紫外線照射処理に対し,ノロウイルスは添加系と非添加系で同程度の残存率を示し,従来行われてきた添加系での測定が有効であることが分かった。一方,指標微生物である大腸菌と大腸菌ファージに対しては,添加系と非添加系での耐性が異なっていた。また,ノロウイルスをはじめとした微生物の水試料中での消長の経時変化を測定した。他の微生物と比較することにより,細胞培養系が確立されていないノロウイルスの水中での消長の特性を明らかにした。水試料中でのノロウイルスとポリオウイルスの残存率の相対的な関係は,水試料の種類によって変化した。また,ノロウイルスの残存率は,水温に大きな影響を受けるが,塩分濃度による影響は小さいことが分かった。指標微生物とウイルスの消長は一致せず,ウイルスの監視指標として指標微生物を用いることには限界があることが分かった。本年度は,腸管系ウイルスを含めた複数の微生物を対象とし,現行の代表的な処理手法による除去・不活化効果を測定した。先行研究では,対象微生物を試料に高濃度に添加した系で評価を行っていたが,本研究では,実際の試料中に元から低濃度で含まれる微生物を対象として実験を行った。検討した処理方法は,塩素消毒処理,紫外線照射処理,膜ろ過処理の3種類とした。全体的な傾向として,大腸菌や大腸菌群などの細菌の場合,塩素および紫外線によって容易に不活化され,また,膜ろ過によって十分に除去することができた。一方,腸管系ウイルスおよび大腸菌ファージの場合,細菌に比べて有意に高い消毒耐性を有しており,また,膜ろ過による除去率も低かった。この結果は,現行の処理手法が腸管系ウイルスに対して効果的ではないことを示したものと言える。また,微生物を試料に添加した系と試料に元から存在する微生物を対象にした系を比較した場合,両方の系における微生物の消毒耐性には明確な差は見られなかった。このことより,微生物を添加することで得られてきた消毒耐性に関する知見が,実際の系での微生物の耐性を的確に表していると判断することができた。
心不全病態機序における低圧系調節システムの役割に関する実験的ならびに臨床的研究

本年度は左室流入圧の心血行動態における役割についての臨床的研究、および心房利尿ホルモンについての追加実験を行った。1.左室流入機序左室への血液の流入はその拍出と並んで重要な現象であり、特に最近心機能との関連において注目をあびている。しかるにその規定因子についての理解が不十分である。我々は心疾患患者の下半身に陽、陰圧負荷を加えた際の左室流入速度の変化を検討した。その結果左室早期最大流入速度は左房圧に比例すること、従来規定因子として提唱されて来た心収縮性、心室弛緩速度はこの直線を平行移動させるのみで、勾配には影響しないことを明らかにした。心外部仕事量と前負荷の関係はFrank-Starling機序として知られて来た。しかしその曲線の形態については必ずしも明らかでなかった。我々は心疾患患者について下半身陽、陰圧負荷法を用いてこの点を検討した。その結果、心仕事量と左室拡張終期容積の関係は従来の予想と異り、最近の動物実験の成績に一致して直線であることが明かになった。また心仕事量・左室拡張終期圧の関係は従来知られているように上に凸の曲線であるが、その勾配は心収縮性のみならず、左室拡張期コンプライアンスによっても規定されることを両者の定量的役割を含めて明らかにした。3.心房利尿ホルモン分泌速度心疾患患者の冠静脈洞にカテーテルを挿入、熱稀釈法にて冠血流量を測定。また冠静脈洞より採決を行った。動脈と冠静脈洞血液の濃度差と冠動脈血流量より心房利尿ホルモンの分泌速度をはじめて測定した。本年度は低圧系調節因子として最近注目されている心房利尿ホルモン(ANP)について臨床的,実験的検討を行った.1.心疾患におけるANPの動向各種心疾患患者の血中ANPレベルを測定した.その結果上室性頻拍,うっ血性心不全において明かに血中ANPの上昇が見られた.これに対して単なる虚血性心疾患,高血圧では上昇は軽度であった.2.心筋症ハムステーのANP心不全の実験動物モデルとして心筋症ハムスターBLO14.6について血中ANPレベルと摘出心の機能との関係を検討した.その結果ハムスターの心機能が低下するに従いANP血中濃度が上昇することが明かとなった.3.下半身陽圧負荷法によるANPの反応心疾患患者の下半身を陽圧負荷装置に入れ,装置内圧を大気圧に対して+10,+20mmHgと上昇させ右心系圧を増加させた.陽圧負荷よりANPは上昇したが,その反応と右房圧,肺毛細管楔入圧との相関は後者の方が大であった.4.心不全患者におけるANPの作用心不全患者のカテーテル検査施行時にANPを点滴静注し,各種パラメータの変化を測定した.その結果動脈の拡張,左室流入圧の低下,Naおよび水利尿が認められた.5.心不全患者におけるANPの静脈系への作用前腕に装着したプレチスモグラフにより計測した静脈コンプライアンスに対してANPの作用は認められなかった.次年度は心室流入における左房圧と心室拡張期特性の役割および相互作用について検討する予定である.本年度は左室流入圧の心血行動態における役割についての臨床的研究、および心房利尿ホルモンについての追加実験を行った。
ペスチウイルスの病原性獲得メカニズムの解析

以前より開発を行っていた牛ウイルス性下痢・粘膜病迅速診断キットの評価を行い、Journal of Virological Methodsにて発表した。さらにこのキットを用いて野外より牛ウイルス性下痢ウイルス(BVDV)に持続感染している牛を摘発し、持続感染牛7頭から主要な13の臓器および組織を採取し、各臓器(in Vivo)におけるBVDVのNS2-3蛋白の開裂状況を調べた。また、分子シャペロンの一種であり、培養細胞内(in Vitro)においてNS2-3蛋白の開裂への関与が示されているJiv蛋白に関するモノクローン抗体を作出し、in VivoにおけるJiv蛋白の発現量を調べた。その結果、NS2-3蛋白は調べた全ての臓器において高率に開裂を起こしていることが明らかとなった。また、検出されるNS2-3蛋白の量は甲状腺、肺、腎臓、リンパ節、胸腺などで高かった。一方、Jiv蛋白は大脳、小脳および甲状腺を除く臓器から検出された。NS2-3蛋白の開裂率とJivの発現量との間に相関関係は見られなかった。これらの結果より、in VivoではJiv蛋白が関与しないNS2-3蛋白の開裂が起こっていることが分かった。NS2-3蛋白の開裂はBVDVの培養細胞における病原性に関与していることが明らかにされており、牛の体内におけるNS2-3蛋白の開裂が致死的な粘膜病の発症の引き金となっていると考えられていた。しかし、本研究結果において粘膜病を発症していない牛の臓器におけるNS2-3蛋白の開裂が明らかにされたことから、体内におけるNS2-3蛋白の開裂は粘膜病の発症に直接関与しないことが示唆され、in Vivoではin Vitroとは異なる病原性発現メカニズムが存在すると推察される。この研究成果はペスチウイルスの病原性発現メカニズムの解明に寄与する重要な知見である。
心筋細胞機能の調節・適応と破綻

本研究の目的は心筋の負荷に対する適応機構を細胞レベルで主として生化学的機序から解明することにある。矢崎は培養心筋に伸展負荷を加えcーfosが5分以内に発現し転写活性が上昇してmRNAが増加すること、このcーfosの発現はcキナ-ゼの活性化によることを明らかにした。福崎も培養心筋細胞を用いPI代謝を解析し、α1とムスカリン受容体刺激がPI代謝を促進することと血清、ATPなどがこの反応を促進することを確認した。戸嶋は圧負荷肥大心におけるα1受容体の役割について検討し、WKYラットではその関与は少ないが、先天的な異常が推測されるSHRではα1の関与の可能性を示唆した。堀は細胞膜表面のNa/H交換系およびNa/Ca交換系に注目し、α1受容体刺激がこれらの系を活性化することを明らかにした。吉田もα1受容体と異種性脱感作現象との関係を調べこの現象がα1受容体のsecond messengerにより活性化されたプロテインカイネ-スによる受容体共役系反応の燐酸化とその機能変化によるとした。滝島は慢性圧負荷肥大心では心筋のグルコ-ス利用の亢進、脂肪酸摂取の抑制を観察したが、今回は急性負荷で検討し、慢性時の代謝と異なることまた部位によってもその程度が異なることを明らかにした。小澤は心筋症の心筋生検試料からPCR法によりmtDNAの多重欠失を検出し、ミトコンドリア変異症が心筋症の成因となる可能性を報告した。竹下は心房性ナトリウムペプチドによる動脈圧受容器反射の修飾作用が大動脈拡張作用に基づくもので、動脈圧受容器の興奮性の亢進や中枢神経作用に基づくものではないとした。友池は心筋虚血により局所収縮異常が生じても心拍出量や血圧は一定に保たれる機序として前負荷の動員が主要な役割を果たしているとした。河村はSHRにおける肥大の進展と退縮に伴う心筋微細構造の変化を、浜はSHR心室心筋の横細管の形態について報告した。
地方分権化時代の公教育における適切な合意形成のあり方についての実証的研究

公教育における適切な合意形成の在り方について、主として2つの事例研究を実施した。1、辰野高校の「三者協議会」「地域フォーラム」の実際とその意義について、以下の知見を得ることができた。(1)教師・生徒・保護者(住民)は対等平等へあるという原理が貫かれている。(2)まず「相互学習の組織」として機能する。(3)「教師による指導組織」として昨日する場合が生じる。(4)PTAの活性化をもたらしている。(5)生徒、とくに参加している生徒のめざましい変容(成長)をもたらしている。(6)地域フォーラムに生徒が参加することは決定的に重要な意味をもつ。(7)授業についてとりあげた意味は大きい(三者協議会と地域フォーラムは、教師を変え、生徒を変え、親を変え、そして校長の認識をも変える)。(8)三者協議会は決定機関ではなく、話し合いの場であると事故規定したことは適切であった。(三者の意見が一致した時は、事実上決定機関として機能している)。(9)地域づくりと結びつく可能性がみえてきており、学校の公共性を担保する」機能をはたしつつある。2、「土佐の教育改革」について、例えば以下のような知見を得ることができた。(1)総じてはほぼ半数の県民がその成果を認めており、県民に受け入れられていると判断できる。(2)4割強の好調と7割程度の教員は、上からの押し付けであり、教師の多忙化に拍車をかけると感じている。(3)教員にとっては意識改革が、教育委員会には新たな行政手法の開発が求められている。公教育における適切な合意形成の在り方について、2つの事例研究を実施した。1、ひとつは長野県(立)辰野高等学校における「三者(教職員代表、生徒代表、PTA代表による)協議会」と「地域フォーラム」(地域住民も参加するフォーラム)の実施についてである。同校を訪問し、校長、教職員、生徒会役員、PTA役員、同窓会役員等にインタビュー調査を実施し、「三者協議会」と「地域フォーラム」の設置に至る経緯を明らかにすることができた。また、「三者協議会」「フォーラム」を見学し、その実際と意義について明らかにすることができた。1999年1月に同高校2,3年生全員を対象としたアンケート調査を実施した。その結果の分析は、1999年度の作業となる。2、いまひとつは、橋本県知事が選挙公約によって推薦している「土佐の教育改革」のうちの「開かれた学校づくり」の実施についてである。高知県教育委員会、いくつかの町村教育委員会、教職員組合などを訪問し、資料収集とインタビュー調査を行い、その概要を知ることができた。全国で初めて設置された「地域教育指導主事」(県から市町村教育委員会事務局に派遣)に面接し、その職務内容、仕事の実際について知ることができた。いくつかの公立小、中、学校を訪問し、「開かれた学校」づくりの実際について調査した。また、公立学校と対比するため一つの私立学校(中高一貫校)を訪問調査した。1999年2月に高知県の公立小・中・高等学校長全員、および無作為抽出による同教員を対象とするアンケート調査(サンプル数約1,250)を実施した。公教育における適切な合意形式の在り方について、主として2つの事例研究を実施した。

(7)授業についてとりあげた意味は大きい(三者協議会と地域フォーラムは、教師を変え、生徒を変え、親を変え、そして校長の認識をも変える)。(8)三者協議会は決定機関ではなく、話し合いの場であると事故規定したことは適切であった。(三者の意見が一致した時は、事実上決定機関として機能している)。(9)地域づくりと結びつく可能性がみえてきており、学校の公共性を担保する」機能をはたしつつある。2、「土佐の教育改革」について、例えば以下のような知見を得ることができた。(1)総じてはほぼ半数の県民がその成果を認めており、県民に受け入れられていると判断できる。(2)4割強の好調と7割程度の教員は、上からの押し付けであり、教師の多忙化に拍車をかけると感じている。(3)教員にとっては意識改革が、教育委員会には新たな行政手法の開発が求められている。