hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大断面構造用集成材のボルト接合用深穴加工の研究

侵入後の曲がりの程度は,1回転あたり送り量によって影響を受けることが予想されるので,平成6年度の研究では,主軸回転数と1回転あたり送り量の組み合せを広範囲に変化させて加工穴の曲がりを詳細に調べる予定にしている。さらに,削り屑の排出が容易で深穴加工に適した高剛性のロングオーガービットの開発も試みる予定にしている。近年,大断面構造用集成材を用いた木造建築物が,木構造技術の進歩にともなって多数見られるようになってきた。これらの建築物における集成材同志の接合には,ボルト接合が採用されており,かなりの数の深穴加工が施されているが,加工穴の曲がりなどの原因によって,接合位置が合わなくなるなどの問題点が生産現場から指摘されている。本研究は,深穴加工用ドリルによる大断面構造用集成材の深穴加工における加工穴の曲がり現象の原因の解明を目的にしており,平成5年度の研究では,角のみ盤を改良して深穴加工に都合のよい実験装置の製作を行って,予備実験を行った。平成6年度の研究では,穴の曲がりに影響をおよぼす因子として被削材の年輪接触角と1回転あたり送り量に着目し,大断面構造用集成材のほかにベイマツ角材やMDFのボルト締め積層材を供試して,各被削材に加工深さ100300mmの深穴加工を施し,この両因子が穴の曲がりにおよぼす影響について実験的に調べた。その結果,大断面構造用集成材では,1回転あたり送り量が大きくなるほど穴の曲がりは大きくなるが,供試した被削材の中では加工深さが最も深いにもかかわらず,穴の曲がりの程度はベイマツ角材よりも小さい値を示した。これは同材料が製造段階においてラミナの木表と木裏が交互に積層接着されているために,年輪接触角の影響が表れにくかったものと考えられる。ベイマツ角材では,穴の曲がりは年輪接触角の大きいほど,1回転あたり送り量が大きいほど,さらに加工深さの深いほど大きい値を示した。MDF積層材での穴の曲がりはベイマツ角材に比し極めて小さい値を示した。なお,本研究を通して,回転にともなう工具先端の振れは工具剛性によって変化し,さらに,300mm以上と加工穴が深くなると削り屑の排出が困難になることを確認しているので,今後は高剛性で削り屑の排出の容易な深穴加工用ドリルの開発を検討したいと考えている。
理科の論述式課題における児童・生徒の学力構造の明確化

TIMSS1995の理科課題のうち,小学校と中学校で共通の課題を中心に,日本の児童・生徒の記述文をすべてテキストデータにしてエクセルデータとして分析した。特に,誤答の児童・生徒の回答を対象に特徴を分析した。その結果,誤答の児童・生徒には,次のような傾向が示唆された。(1)課題文に含まれる言葉や,図に示され左ものの名称を使って回答する傾向がある。例えば,農地と川の課題の「土」「砂」「ねん土」「どろ」や,暑い日の課題の「かわく」等(2)目に見えない,自然の仕組みへの言及が少ない次に,児童・生徒の回答にみられる特徴をさらに明らかにするため,テキストマイニングソフトウエアWord Minerを分析に導入した。そして,小・中学生を対象としたTIMSS(1995)理科の論述課題のうち,次の特徴を持つ課題に焦点を当てて分析を行った。1.酸化や燃焼に関する課題2.複数の見地を要求する課題3.実験計画に関する課題これらの課題に対して,テキストマイニングソフトWord Minerによる有意性分析を実施し,次のような傾向を得た。1.回答には,課題文中や図に書かれている事柄についての言及が多く,現象の指摘に終わっているものが多い。2.現象の背後にある法則や規則性を適用して現象と関係づける回答が少ない。3.複数の見地を要求する課題では,回答者としての児童・生徒は複数の観点と考えていても,出題者側から見ると同一の観点に含まれるような回答がある。そのことが,日本の児童・生徒の二つ目の回答に「無回答」が多いと判定された理由の一つになっている。これらの回答分析の結果と,教育課程の関係についての分析も行った。特に,酸化や燃焼にかかわる課題については入念に検討し,その結果から,TIMSSカリキュラム基準に含まれる事項で学習指導要領に明示されていない事柄について言及し,望ましいカリキュラムのあり方についての提言をした。1994年度末(1995年2月頃)に実施された第3回国際数学理科教育調査の論述形式課題における,日本の小学3・4年生と,中学1・2年生の回答を分析した。データは,国立教育政策研究所で入力し,パソコンのテキストデータとなっているものを使用した。今年度は,使用を予定していた自由記述文解析ソフトの発売が遅れたため,基礎的な分析を中心に実施した。,表計算ソフトウエアの「フィルタ」機能を利用して,「農地と川の問題」「二酸化炭素を利用した消化器の問題」などの問題を対象として,とくに誤答者の回答に使用されている単語の組み合わせを探った。その結果,たとえば農地と川の問題において「土」と「悪」を両方用いた文章を書いて回答した中学生の大半が誤答であることなどが分かった。こような分析を複数の問題に対して実施し,いくつかの問題では,回答に用いられた単語の組み合わせによって,正誤が決まってしまっていることが分かった。このことから,日本の中学生が論述課題において正答率が低い原因の一つは,間題において着目すべき要素の選択が不適切である可能性が示唆された。(1)課題文に含まれる言葉や,図に示されたものの名称を使って回答する傾向がある。

例えば,農地と川の課題の「土」「砂」「ねん土」「どろ」や,暑い日の課題の「かわく」等(2)目に見えない,自然の仕組みへの言及が少ない次に小・中学校の論述課題のから,回答コード10または回答コード20がもっとも科学的な回答と見なすことのできる課題を対象に,日本の児童・生徒の回答コード10または回答コード20の該当率と国際平均正答率を比較した。その結果,日本の児童・生徒は科学的な言葉を学習するとその言葉を用いて回答することがわかった。また,多面的に物事を捉えていくことや目の前の現象の裏側で起こっていることを説明するのが苦手であることも追認された。児童・生徒の回答にみられる特徴をさらに明らかにするため,テキストマイニングソフトウエアWordMinerを分析に導入した。そして,日本の生徒の正答率が以前より低いと指摘されている「燃焼」に関する課題の回答を単語に分解して分析を試みた。この分析によって,各回答コードに特徴的な言葉を抽出することができることが確認された。とくに,日本に特有な回答コードを特徴づける言葉を抽出できた。この方法は,1つの課題の回答を分析するのに膨大な時間を要するが,有意味な結果が得られることがわかったので,現在,個々の課題に対する回答コードごとの特徴的な旨葉の分析を継続中である。小・中学生を対象としたTIMSS(1995)理科の論述課題のうち,次の特徴を持つ課題に焦点を当てて分析を行った。1.酸化や燃焼に関する課題2.複数の見地を要求する課題3.実験計画に関する課題これらの課題に対して,テキストマイニングソフトWord Minerを用いた有意性分析を実施し,次のような傾向を得た。1.回答には,課題文中や図に書かれている事柄についての言及が多く,現象の指摘に終わっているものが多い。2.現象の背後にある法則や規則性を適用して現象と関係づける回答が少ない。3.複数の見地を要求する課題では,回答者としての児童・生徒は複数の観点と考えていても,出題者側から見ると同一の観点に含まれるような回答がある。そのことが,日本の児童・生徒の二つ目の回答に「無回答」が多いと判定された理由の一つになっている。今年度は,これらの回答分析の結果と,教育課程の関係についての分析も行った。特に,酸化や燃焼にかかわる課題については入念に検討した。その結果から,TIMSSカリキュラム基準に含まれる次の事項が学習指導要領に明示されていないことと,TIMSS論述課題に対する回答の傾向が関係している可能性があることを指摘した。2.2.4モデルの構成,解釈,そして適用2.4.1探究すべき疑問の同定2.4.5データからの結論の導出
頭頸部癌における分子標的薬治療の検査確立を目指した遺伝子解析

頭頸部扁平上皮癌の治療において治療選択と効果の予測指標としてバイオマーカー確立が急務である。今回研究により、バイオマーカーとして注目されているTP53遺伝子の変異様式が、日本人においてナンセンス変異が優位であるという特殊性を発見した。EGFR, EGFR variant type III, ALK, EML4-ALKなど他の遺伝子については、検索範囲内で異常を認めなかった。東京大学耳鼻咽喉科の頭頸部腫瘍患者より、3年予定200症例のところ現在70症例が集積された。その中で頭頚部扁平上皮癌56例を対象に遺伝子解析を行った。TR53、EGFR、K-ras、ALKのDNA変異はPCR直接塩基配列決定法にて検索した。対象exonはTR53がexon5-9、EGFRがexon18-21、K-rasがexon1-2、ALKがexon20-25であり、各遺伝子のこれまでの報告における変異のhot spotを含む。EGFR variant type IIIとEML4-ALKfusion geneの検出はcDNAを鋳型とするRT-PCR法にて行った。これまでのところEGFR、ALK、の遺伝子変異は認められなかった。Krasの変異は2例に認め、分子標的薬であるcetuximabの治療が今後本邦頭頸部扁平上皮癌で導入された際に、治療抵抗性との関連性を調べる上で、Kras変異も解析の必要性がある重要な因子と考えられた。TR53の変異は45%に認めた。変異スペクトラムはナンセンス変異が40%と有意に多い結果となり、日本人頭頸部扁平上皮癌特有の因子の可能性が考えられた。頭頸部扁平上皮癌ではこれらナンセンス変異を含めたnull type変異に対して、今後予後因子として注意する必要性が考えられる。EGFR variant type IIIとEML4-ALKfusion geneの検出はこれまでのところ認められていない。東京大学耳鼻咽喉科の頭頸部腫瘍患者より、70症例が集積され、50症例ほどが解析された。その中で頭頚部扁平上皮癌を対象に遺伝子解析を行った。TP53、EGFR、K-ras、ALKのDNA変異はPCR直接塩基配列決定法にて検索した。対象exonはTP53がexon5-9、EGFRがexon18-21、K-rasがexon1-2、ALKがexon20-25であり、各遺伝子のこれまでの報告における変異のhot spotを含む。TP53の変異は45%に認めた。この点について、学会発表と和文論文による投稿を行い、採択された(in press)。東京大学耳鼻咽喉科の頭頸部腫瘍患者より、100症例が集積され、70症例が解析された。EGFR variant type IIIとEIML4-ALKfusion geneの検出はcDNAを鋳型とするRT-PCR法にて行った。頭頸部扁平上皮癌においてTP53の変異は45%に認めた。臨床症例の生存率、局所制御率について解析を続けているが、現時点では有意な差は現れていない。この点について、学会発表と和文論文による投稿を行い、掲載された。
日本企業のリーダーシップ開発に関する研究

本研究の目的は、日本企業におけるリーダーシップ開発の動向を明らかにした上でキャリア初期の従業員のリーダーシップ開発の課題である主体的行動の先行要因を明らかにすることである。日本企業約に対する質問票調査の2次分析の結果、(1)多くの日本企業で新人を含む幅広い階層に対してリーダーシップの発揮を求められていること、(2)85%の企業でなんらかのリーダーシップ開発の取り組みを行っていることが分かった。またキャリア初期のリーダーシップ開発上の課題である主体的行動に注目した特定の企業における質問票調査では、主体的行動に対して自己効力感と学習目標が正の影響を与えることが明らかになった。本研究では、日本企業が取り組むリーダーシップ開発のうち、キャリア初期の従業員を対象とした取り組みに焦点を当てた上で以下の2点について明らかにすることを目的としている。第1に、キャリア初期の従業員に対するリーダーシップ開発について、日本国内全体の動向を明らかにすることである。第2に、キャリア初期の従業員のリーダーシップ開発における課題である自己調整力が開発される過程を明らかにすることである。3年計画のうちの2年目となる平成25年度は、前年度の研究進捗を受けて2番目の研究課題に取り組んだ。第1に、これまでの研究成果の一部を欧州における産業組織心理学会にて報告した。第2に、C社におけるインタビュー調査に続いて、2時点のサーベイ調査を実施した。第3に、日本企業におけるリーダーシップ開発の特徴を際立たせるために研究計画に若干の変更を加えた。具体的にはD病院におけるサーベイ調査を実施した。調査の実施に関連して、D病院が独自に実施してきた過去の調査結果も入手することが可能になった。その結果、自己調整力を表す行動の変化のプロセスを複数時点で観測することが可能になった。これらの調査結果については分析中であり、平成26年度以降に順次学会報告および論文の投稿を行っていく予定である。具体的には9月の国内学会および3月に国際学会での報告を予定している。また同時並行的に論文の投稿準備についても進めていく予定である。本研究は日本企業におけるリーダーシップ開発に関する以下の2点について明らかにしていくことを目的としている。第1に、キャリア初期の従業員に対するリーダーシップ開発について国内全体の動向を明らかにすること、第2に、キャリア初期の従業員のリーダーシップ開発における課題である自己調整力が開発される過程を明らかにすることである。3年計画の初年度となる平成24年度には、主として以下の3つの活動を行った。第1に、国内外の文献レビューを通じて理論的検討を行った。その結果、キャリア初期におけるリーダーシップ開発に対して、セルフリーダーシップ論やその関連研究が蓄積してきた知見が活用できることが示された。理論的検討に関しては、引き続き詳細なレビューを続ける必要があるものの、基本的な分析枠組みが用意できたといえる。第2に、過去に行われたサーベイ調査の再分析を行い、国内企業のリーダーシップ開発の動向の分析を行った。その結果、階層型組織においても若手社員中堅社員に対して1.管理職層とは異なった形態のリーダーシップを発揮することが求められていること、2.異なったリーダーシップ開発の取り組みが実施されていることが分かった。その結果、企業内での調査への研究計画を進展させることが可能になった。第3に、上記の理論的・実践的背景に基づいた調査の準備を行った。平成25年度の調査実施に向けて調査協力企業担当者と打ち合わせを行い、次年度の調査実施にむけて調査計画のすり合わせを行った。3年計画のうちの3年目となる平成26年度は、大きく分けて2つの進捗があった。第1に、1つ目の研究課題に関するこれまでの研究成果の一部を用いて英語論文の執筆を進めた。第2に、D病院におけるサーベイ調査の実施およびすでに実施済であったC社の調査結果を分析し、国内外の学会へ報告の応募をし、採択された。研究進捗がもたらす意義は以下のとおりである。まず、現在の日本企業で実施されているリーダーシップ開発の取り組みの現状について概要を把握することができた。また、日本の企業が抱くリーダーシップに対する考え方が変化しつつある可能性が指摘された。具体的には、リーダーシップは経営層や管理職層にとどまらず、より多くの従業員によって役割を変えながら発揮されていることが示された。このような知見は、米国型とは異なるリーダーシップ開発の枠組みがありうることを示唆している。本研究の研究成果をもとに、キャリア初期の従業員も対象とした日本独自のリーダーシップ開発の取り組みが実施されることが期待される。本研究は日本企業が行っているリーダーシップ開発のうち、キャリア初期の従業員に対する取り組みに焦点を当てた上で以下の2つの点について明らかにすることであった。第1に、キャリア初期の従業員に向けて日本企業が行っているリーダーシップ開発施策の動向を明らかにすることである。第2に、キャリア初期の従業員のリーダーシップ開発課題である自己調整力が獲得されるプロセスを明らかにすることである。研究計画の最終年度に当たる平成27年度の研究実績は以下の4つである。第1に、キャリア初期に発揮すべき自己調整力の1つであるジョブ・クラフティング行動の動機づけ効果についてかねてから投稿していた論文が受理され、査読付き雑誌に掲載された。

第2に、1つ目の目的と関連して執筆していた日本企業におけるリーダーシップ開発施策の現状に関する英文論文を英文査読付き雑誌へ投稿した。その結果、査読プロセスを経て、雑誌への掲載が確定した。第3に、2つ目の目的と関連して欧州産業組織心理学会及び組織学会という組織に関する主要学会において研究発表を行った。その結果、ジョブ・クラフティングの概念定義や質問項目の統計上の扱いなどについて有益なコメントを得た。第4に、学会発表の内容及び当日に得たフィードバックを受けて論文執筆を行った。平成27年内に論文を完成し投稿するには至っていないが、ほぼ完成に至っている。平成28年度中に論文を完成させ、査読付き雑誌に投稿する予定である。本研究の目的は、日本企業におけるリーダーシップ開発の動向を明らかにした上でキャリア初期の従業員のリーダーシップ開発の課題である主体的行動の先行要因を明らかにすることである。日本企業約に対する質問票調査の2次分析の結果、(1)多くの日本企業で新人を含む幅広い階層に対してリーダーシップの発揮を求められていること、(2)85%の企業でなんらかのリーダーシップ開発の取り組みを行っていることが分かった。またキャリア初期のリーダーシップ開発上の課題である主体的行動に注目した特定の企業における質問票調査では、主体的行動に対して自己効力感と学習目標が正の影響を与えることが明らかになった。3年計画の3年目であった平成26年度は、前年の進捗を受けて英文の学術論文の執筆を進めた。計画では年度内に投稿を完了する予定であったが、投稿を完了するまでには至らなかった。その理由は、スクリプト段階で執筆の構成に関わる有益なコメントを得ることができた一方で、その対応に予想以上に時間を要したためである。平成27年度にディスカッションペーパーとして執筆を完了し、平成27年4月に投稿を行い、査読プロセスを進めていく予定である。また、C社とD病院における調査結果についても早期の研究発表を想定していたが、多様な分析アプローチを試みる際に時間を要したため、平成27年度へとずれこんだ。経営管理上述の通り、研究成果のアウトプット段階において進捗の遅れが生じてきた。そのため3年計画を1年延長し、研究を推進していく予定としている。平成27年度は、英語論文の投稿と学会発表を中心に進めていく予定である。具体的には、4月中にJournal of International Business Researchへと投稿する。また平成27年5月の欧州における産業組織心理学会、国内では6月の組織学会においてそれぞれ分析結果の一部を報告する予定である。なお両学会における報告については、平成26年度中に応募が完了し、採択済である。初年度の研究計画が前倒しされたこともあり、順調に進展している。
重力波望遠鏡におけるマルチメッセンジャー観測システムの開発

本研究では、マルチメッセンジャー観測を実現するためKAGRAの開発を行っている。KAGRAは岐阜県飛騨市神岡町に建設されている片腕3kmの長さを持った干渉計型重力波望遠鏡で、特に地面振動の小さい地下環境であることなどが大きな特徴である。本研究員は特にKAGRAにおける観測の安定化、および長時間化に重点をおき、干渉計に使用される鏡を吊るす防振装置の開発、改良を行った。KAGRAでは、干渉計の鏡への地面振動の影響を低減するため多段の振子として懸架することで防振を行う。この振子の効果により10Hz以上では地面振動による雑音は低減する一方、低周波数では振子の共振モードが立つため、一度制御の失敗などで鏡を大きく揺らしてしまうとその周波数での揺れがなかなか減衰せず、干渉計の制御に支障をきたしてしまう。この揺れが収まるまで待っていたのでは観測時間のロスになってしまうため、フィードバック制御によって能動的に共振をダンピングすることが重要である。今年度は特にKAGRAのアップグレードに向けた追加のダンピングシステムの設計・製作を行い、KAGRAにて組み立て・性能試験を行った。本設計・開発には国立天文台の先端技術センター(ATC)、イタリアの重力波望遠鏡Virgoグループとの協力、共同研究が含まれている。この結果、今回新たに設計、追加したシステムによってすべての共振モードが約1/10程度まで適切にダンピングされていることが確認できた。このダンピングシステムによって、鏡の揺れる速度を干渉計を制御するのに十分なほど抑え込むことができる。また、本ダンピングシステムによって鏡の揺れの減衰時間も低減することが可能となり、観測時間の増加も期待される。28年度が最終年度のため記入しない。2015年9月、アメリカの干渉計型重力波望遠鏡LIGOが世界で初めて重力波を直接とらえた。ただし、天体現象の詳細を解明するためには、重力波だけでなく電磁波やニュートリノなど、様々な手段で同じ天体現象を観測していくマルチメッセンジャー観測が重要となる。しかし、LIGOの2台のみでの観測ではパラメータの推定誤差が大きく、電磁波との同時観測が困難である。波源方向などを精度よく決定するためには、3台以上の重力波検出器で同時に重力波をとらえることが必要である。つまり、LIGOに加え、日本の重力波検出器KAGRAも早急に観測に参加することが求められる。そこで本研究では、マルチメッセンジャー観測を実現するため日本における重力波望遠鏡KAGRAの開発を行っている。今年度は、KAGRAにおける観測の安定化、および観測時間の長時間化に重点をおき、干渉計に使用される鏡を吊るす防振装置の開発、改良を行った。KAGRAの主干渉計では、鏡に応じて3種類の防振装置を使用する。本研究員はこれらのうちのひとつの防振系で、ダンピングができない共振モードが存在することを指摘した。この問題を回避するため、本年度のKAGRAでは振子の段数を減らすという改造を行い、実際にこの防振系をKAGRAにおいて組み立て・インストールした。この鏡は干渉計においてレーザー光を3km先まで通すための光のアライメントにも使用され、干渉計を安定に動作させるために重要なものであるが、この防振系ではすべての共振モードが問題なくダンピングされ、干渉計を動作させることに成功した。これにより、2016年3月から始まったKAGRAの試験運転を実現することができた。このほかにも、watchdog systemと呼ばれる防振系を地震などの衝撃から守り、かつ素早く自動的に復帰させるシステムの開発なども行い、KAGRAの観測時間の向上に貢献した。本年度は、国立天文台三鷹キャンパスにおいてプロトタイプ防振装置の組み立て・性能評価に参加し、防振装置の扱い方やその基礎を習得した。ここでは、比較的大型の防振装置の取り扱い、組み立て方法を確立したほか、防振装置の制御システムを構築した。特に地震など大きな外乱が加わったときに鏡を守り、制御を自動的に復旧させるGuardianと呼ばれるシステムを確立した。それだけではなく、実際のKAGRAで使用される防振装置の評価も自主的に行い、その共振モードを抑える機構に問題があることを初めて指摘した。共振モードを抑えるダンピングができないと、この共振周波数で鏡が大きく揺れてしまい、干渉計の制御に支障をきたしたり、この揺れが線形性を崩すことによって高周波数帯でも感度を汚してしまう可能性がある。そこで、この問題を回避する形で防振装置に改造が加えられた。この防振装置は、本研究員主導のもと、実際に神岡で組み立て、インストール、性能評価まで行われた。そのほかにも、KAGRAの実地においてGuardianシステムを防振系に導入することができた。これは、主干渉計システムともコミュニケーションを取ることで、自動的に干渉計を復旧させるシステムへとつながっている。本防振装置は現在のinitial-KAGRA(iKAGRA)において最も大型の防振装置であり、実際のクリーン環境のもとで大型の防振装置の組み立てや、真空槽内へのインストールなどの手法を確立したものである。このように、本防振装置がインストールされたことにより、KAGRAにおいてマイケルソン干渉計を動作させることに成功し、2016年3月にiKAGRAの試験運転を行うことができた。

本研究員は特にKAGRAにおける観測の安定化、および長時間化に重点をおき、干渉計に使用される鏡を吊るす防振装置の開発、改良を行った。KAGRAでは、干渉計の鏡への地面振動の影響を低減するため多段の振子として懸架することで防振を行う。この振子の効果により10Hz以上では地面振動による雑音は低減する一方、低周波数では振子の共振モードが立つため、一度制御の失敗などで鏡を大きく揺らしてしまうとその周波数での揺れがなかなか減衰せず、干渉計の制御に支障をきたしてしまう。この揺れが収まるまで待っていたのでは観測時間のロスになってしまうため、フィードバック制御によって能動的に共振をダンピングすることが重要である。今年度は特にKAGRAのアップグレードに向けた追加のダンピングシステムの設計・製作を行い、KAGRAにて組み立て・性能試験を行った。本設計・開発には国立天文台の先端技術センター(ATC)、イタリアの重力波望遠鏡Virgoグループとの協力、共同研究が含まれている。この結果、今回新たに設計、追加したシステムによってすべての共振モードが約1/10程度まで適切にダンピングされていることが確認できた。このダンピングシステムによって、鏡の揺れる速度を干渉計を制御するのに十分なほど抑え込むことができる。また、本ダンピングシステムによって鏡の揺れの減衰時間も低減することが可能となり、観測時間の増加も期待される。28年度が最終年度のため記入しない。本年度に行った防振装置の改造は、2016年3月の試験運転に向けた暫定的な改造であり、KAGRAの最終目標感度に対しては性能が足りないことがわかっている。そこで、今後は防振性能もよく、かつすべての共振モードがダンピングできるような防振装置の改良を行っている。これを開発・インストールすることで、KAGRAにおいて光共振器を導入することができ、地面振動雑音の低減だけでなく、3kmの腕を用いた基礎的な干渉計技術の試験を行うことができるようになる。更に、KAGRAで導入されている地震計やマイクなどの環境センサーと各システムの動作状況との関連や、干渉計全体としての感度の関連を調べる。環境センサーのデータとの関連性を見ることで、干渉計の感度を何が制限しているのかを明らかにするだけでなく、実際に雑音の低減を行うことができる。環境が影響を及ぼしている部分を保護などすることで雑音の導入経路を低減させるほか、雑音とのコヒーレンスをとることでデータ上で雑音を減らす技術の導入も検討している。また、新たに環境センサーを用いたfeed forward技術などを導入することで、感度の向上だけでなく干渉計の安定化も目指す。feed forward技術は、環境の影響を打ち消すように制御を加えるため、実際に環境の影響が出てから影響の分だけ打ち返す通常のfeedback制御と異なり、干渉計の鏡などを環境による影響から守ることができ、干渉計を安定させることができる。これによって観測時間を延長することができ、より多くの天体を複数の望遠鏡で同時にとらえることが必要なマルチメッセンジャー観測に有効となる。
GHQメディア政策が日本「古典」概念変容に与えた影響に関する学際的国際的総合研究

GHQ/SCAP(General Headquarters,the Supreme Commander for the Allied Powers)によるメディア政策に関する資料として、早稲田大学20世紀メディア研究所作成の占領期新聞・雑誌データベースをインデックスとして国会図書館憲政資料室、早稲田大学等の所蔵するプランゲ文庫マイクロフィッシュの関係箇所の収集解読を国内での作業として進めた。あわせて米国メリーランド大学においては図書資料の調査を行い、ワシントン公文書館においてはメディア政策の方針と現場からの報告にかかわる資料を調査した。さらに演劇関係の資料としては、早稲田大学演劇博物館所蔵の九州地区劇団占領期検閲台本(ダイザー・コレクション)を参照した。GHQ占領政策の「古典」概念に対する影響として先行研究は、「封建主義」を美徳として称揚するものについて、および「天皇制」(その神格化)にかかわるものについて、またいわゆる「聖戦」プロパガンダにかかわるものについて戦争責任論の観点から扱ったものが多い。それをふまえた上で今回の調査研究で浮かび上がった問題点を列挙すると1、古事記・日本書紀などの解釈(歴史か神話かフィクションか)に踏み込むもの、2、戦時下の国策に対抗する万葉集中の扱いの変化(愛国歌謡に類するものの様々な位相における排除)、3、和製漢文により表記された文書にうかがわれるナショナリズムに対する警戒感など、二〇世紀における「古典概念」の形成と変容にかかわる特徴的なものを指摘することも可能である。また、中央から発信されるマスメディアの表現や、教科書に対する検閲・指導・教化とは別に、「民間」あるいは「地域」の観点からそれ等の資料を分析する場合に、必ずしも均質的画一的ではない運用や、矛盾もかいまみることができる。今後に残された課題として、上記の問題を掘り下げつつ、戦前・戦中・占領期そして戦後高度経済成長期の文学文化研究につなげたい。
葉層多様体と多様体の微分同相群における非可換幾何学の展開とその応用

今年度、本研究では以下を主な研究目的とした。●葉層多様体の幾何的様相をAlain Connesの非可換幾何という解析の言葉で記述すること。●幾何的に具体的な例に対して解析的な不変量を計算すること。本年度における具体的な結果としては、以下の結果を得、リストにあげた講演を行った。●1972年のMoussuとRoussarieによる3次元トーラスの横断的になめらかな葉層構造の分類に対して葉層のC^*環のK理論を計算した。●円周の区分線形同相写像の皆川による不変量に対する巡回コサイクルの存在について考察を行った。非可換幾何学の葉層への応用の研究を行っている.この分野は微分幾何学と作用素環論の接点にあり,1980年代にAlain Connesによって始められた比較的新しいものである.私の研究課題はConnesが与えた代数的・解析的理論の幾何的意味を明らかにする,具体的な葉層の例を与えることである.このような具体例は,Torpe(1985)など少数を除いて,これまでほとんど知られていないからである.今年度は主として以下の三つの事柄について考察した.すなわち,a)Connesの指数定理を,滑らかでない葉層,特に横断的に区分線形な(PL)葉層の場合に拡張すること,b)3次元トーラス上の葉層のK理論を,MoussuとRoussarieによる分類に基づいて,計算すること,c)皆川によるPL同相の不変量に対応する巡回2次元コサイクルを構成すること,である.今年度、本研究では以下を主な研究目的とした。
廃用性筋・骨萎縮に及ぼす栄養及び内分泌の関与-エイジングとの関係

骨粗鬆症が閉経後の女性に多く発症し、エストロゲンの補充により骨量の減少が防止されることから、エストロゲンは骨量の維持に重要な役割を果たしていると考えられる。しかしながら、エストロゲンが骨代謝にどのような役割を果たしているか、また骨代謝に影響を及ぼす他のホルモンや局所因子の作用をエストロゲンがどの様に修飾するかは明らかではない。我々はこれまでに、ラットの尾部懸垂が重力の免荷によって引き起こされる廃用性筋・骨萎縮のモデルとして有用であると共に、持続的な慢性ストレス負荷のモデルとしても有用であることを示してきた。本研究では、雌ラットを用いて、7日間の尾部懸垂時の加齢によるストレス関連ホルモンの変動を検討した。更に、骨代謝回転の活発な時期に卵巣摘除を行い、エストロゲンの消失が筋・骨萎縮発症にどの様な影響を及ぼすかを検討し、以下の結果を得た。I)加齢によるストレス関連ホルモンの変動:懸垂開始前の尿中へのコルチコステロン(B)、アドレナリン(A)及びノルアドレナリン(NA)の基礎排泄量は、加齢に伴い高値を示した。尾部懸垂ストレスに対する反応性はB、A、NA間で相違が認められた。Aでは若年、老齢ラット共に懸垂ストレスに対し良く反応したが、Bでは老齢ラットの反応が消失した。NAでは若年、老齢ラット共に懸垂ストレスに対して反応しなかった。II)卵巣摘除実験:卵巣摘除ラット(Ovx)では懸垂により鮃筋、腓腹筋の湿重量及び大腿骨重量、骨中Ca、Pi量が減少した。Ovxにエストロゲンを補充(E2)すると懸垂により鮃筋、腓腹筋の湿重量の減少は抑制しなかったが、大腿骨の萎縮は抑制された。尿中ピリジノリン排泄量はOvx群で著明に増加し、E2詳では変化が認められなかった。また血中PTHはOvx群で懸垂で有意に減少したが、E2群では変化が認められなかった。エストロゲンが尾部懸垂による後肢骨の萎縮を抑制するが筋萎縮を抑制しないことから、骨と筋萎縮には異なる機構が存在することが示唆された。骨や筋は加齢と共に萎縮する。とりわけ女性における閉経後の骨萎縮はよく知られ、その治療法の確立が急がれている。ラット尾部懸垂実験は、廃用性筋・骨萎縮の実験モデルとして有用であるが、同時にストレス関連ホルモンの分泌を促進し、このホルモンが筋・骨の萎縮を増強する。本研究では、加齢により尾部懸垂時のストレス関連ホルモンが如何に変動するか(加齢実験)、また、卵巣摘除術をおこなったラットの尾部を懸垂し、女性ホルモンが尾部懸垂によってもたらされたストレス反応をどのように修飾するかを検討した。【加齢実験】8週齢、12、18ケ月雌ウィスター系ラットを用い、ラットの尾部懸垂を行った。懸垂による後肢の抗重力筋の萎縮はすべての群で認めた。一方、大腿骨の湿重量はいずれの群でも変化がなく、若年雄ラットの懸垂で大腿骨が有意に萎縮したのと対照的であった。コルチコステロン(B)およびカテコラミンの尿中への排泄は加齢と共に増加し、懸垂時の排泄増加も若年ラットより著明であっった。【卵巣摘除実験】

5週齢ラットに卵巣摘除術を施し、エストロゲン(E_2)投与群と非投与群それぞれにつき尾部懸垂実験を行った。懸垂による大腿骨重量、骨Ca、Pi量の減少は卵巣摘除懸垂群でより著明であった。また、非懸垂群でのB排泄量はE_2投与群に比し卵巣摘除ラットで著明に減少したが、懸垂群ではE_2投与群と卵巣摘除群との差が縮小する傾向を認めた。懸垂によるエピネフリンの排泄は、卵巣摘除群でより著明に増加した。一方ノルエピネフリン排泄は懸垂の有無にかかわらず卵巣摘除群で増加した。以上の結果より、ストレス関連ホルモンの分泌は加齢と共に増加し、懸垂時の増加は卵巣摘除でより著明となった。したがって、加齢およびE_2欠乏状態における骨萎縮にはストレス関連ホルモンが関与していることが示唆された。昨年度は5週齢ラットに卵巣摘除術を施し、エストロゲン(E_2)投与群と非投与群に分け8週齢まで短期飼育し、その後尾部懸垂を行った実験であったので、本年度は更に長期のエストロゲンの低下による影響を検討した。即ち、骨代謝回転の活発な時期の5週齢に卵巣摘除を行って18週齢まで飼育し、長期のエストロゲン分泌の減少が、廃用性筋・骨萎縮の発症に及ぼす影響を検討した。【方法】5週齢雌ラット24匹に卵巣摘除を施し、12匹はestradiol dipropionate(E_2)200μg/体重100gを7日毎に投与し、18週齢まで飼育した。残る12匹にはE_2の替わりに生理的食塩水を投与した。生理的食塩水のみを投与した群を卵巣摘除群(Ovx)とし、E_2を投与した群をE_2群とした。両群をそれぞれ非懸垂群(N)及び懸垂群(S)に分け、計4群で実施した。【結果】Ovx群の尾部懸垂開始前の体重はE_2群より有意に増加し、Ovx群471.4±12.9g、E_2群289.4±3.8gであった。S群の鮃筋及び腓腹筋の湿重量は、いずれも各々のN群に比べ有意に低値を示した。一方、8週齢OVX-N群のみに認められた大腿骨湿重量の減少は18週齢Ovx-N群では認められなかった。しかしg重量あたりの骨中Ca、Pi、ハイドロキシプロリン含量は懸垂による差は認められなかったが、Ovx群でE_2群に比べ低値を示した。また尿中ピリジノリン排泄量は、懸垂の有無に関わらずOvx群でE_2群より多かった。【結論】5週齢Ovx群ラットへの13週間E2投与は7日間の尾部懸垂によりOvx群E_2群共に筋萎縮の発症を引き起こしたが、両群共に後肢骨重量の萎縮は認めなかった。しかし、E_2群で骨基質の成分であるハイドロキシプロリン量が高く、また尿中へのピリジノリン排泄量が低いことからエストロゲン投与が骨吸収を抑制することが示唆された。骨粗鬆症が閉経後の女性に多く発症し、エストロゲンの補充により骨量の減少が防止されることから、エストロゲンは骨量の維持に重要な役割を果たしていると考えられる。しかしながら、エストロゲンが骨代謝にどのような役割を果たしているか、また骨代謝に影響を及ぼす他のホルモンや局所因子の作用をエストロゲンがどの様に修飾するかは明らかではない。そこで、本年度は、これまでの研究成果をもとに、骨代謝回転の活発な成長期(4-5週齢)雌ラットの卵巣を摘除後、2週間エストロゲンを補充した群(E2群)と非補充群(Ovx群)に最長7日間の尾部懸垂を負荷した。懸垂1、3、5、7日目にラットを屠殺して、後肢骨の重量、カルシュウム、リン含量、血中PTH、尿中デオキシピリジノリン排泄量を測定した。
高選択性反応の開発と天然物などの合成への応用

天然資源に乏しい我国の将来にとって、付加価値の高い医薬の創製など、知識集約型産業の育成が重要である。その基礎を支える現代精密有機合成化学は、石油を原料として極めて高いレベルに発展し、官能基,位置,立体などにつき高い選択性を有すると同時に、一般性の高い反応が次々と開発され、複雑な構造をもつ天然物などの高付加価値化合物の合成も可能になってきている。しかし将来のため、石油以外を原料とする新しい有機合成化学の確立が現在極めて重要である。我々はこのような視点の研究の一つとして、自然界に大量に存在し短期で再生可能な糖類、とくにD-グルコースを原料とし、高い選択性と一般性をもった新保護基、新反応を開発しつつ、一連の複雑な構造を有する代表的なマクロリド(アグリコン)、ポリエーテル抗生物質の合成研究を行ってきた。これら多様な抗生物質を個別的に合成するのではなく、基本的共通点をとらえ、新しい共通の合成化学的方法論を確立しながら同時に全合成研究を進めてきた。その特色は次の3点にある。1)D-グルコースの4位に着目し、3、5位の不斉中心を環状・非環状立体制御により任意にかえ種々の3連続不斉中心を作る。2)新たな不斉中心構築に当り選択率を可及的に100%に近ずける。3)新しい保護基、MPMなどの活用により従来にない合理的合成法を展開する。本研究により現在までにえられた主な成果は、MPM、DMPMなどの水酸基の新しいベンジル型保護基の確立、置換テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン環の立体選択的合成法の開発、高立体選択的全合成としては、マクロリド系では12員環のメチノリド、14員環のピクロノリド、エリスロノリドA、16員環のタイロノリドが完了し、またポリエーテル系ではサリノマイシの全合成が完了し、イソラサロシドAの合成も最終段階にある。天然資源に乏しい我が国の将来にとって医薬の創製などの知識集約型産業の育成が重要である。現代精密合成化学はその基礎をなすもので、反応位置、立体などにつき高い選択性を持つと同時に一般性の高い反応の開発と応用が最重要課題である。我々も数年来この点に注目し、選択性、一般性が共に高い各種の反応を開発し、それらを用いて有用な天然物や生理活性化合物の合成研究を行っている。本年度の本研究では、光電子移動反応の原理を初めて応用した光脱離性アミノ保護基の開発と、14員環マクロリドのピクロノリドの全合成研究で大きた成果を上げることができた。【I】.光脱離性アミノ保護基の開発:芳香族スルホンアミド類は電子供与性芳香族化合物共存下、含水溶液中、光照射により励起状態における電子移動反応をおこし、容易に選択的に加水分解される。この原理を応用し、分子内にジメトキシナフタレンなどを共存させたトシルクロリド誘導体を多数合成し、アミドへ変換し光反応を検討した。その結果、DMNBS基が高い効率(量子収率0.65)で脱離可能な新しいアミノ保護基となることを明かにした。【II】.ピクロノリドの全合成:14員環ピクロマイシンは最初に発見されたマクロリド抗生物質として有名であるが、35年以上経た今日まだそのアグリコンのピクロノリドも合成されていない。我々は昨年、12員環マクロリドのメチノリド、16員環のタイロノリドの高立体選択的合成に成功した。

本研究では、その時興発された新しい方法論、即ちDDQ酸化により除去可能なベンジル型水酸保護基のMPM,DMPMの活用、ベンジルとの選択的応用、低温におけるグリニア反応の高立体制御などを多数利用して、D-グルコースを出発原料として、ピクロノリドのはじめての全合成を高立体選択的に完成することができた。
過去1000万年間の長期的な地磁気変動の解明

東部赤道太平洋の国際深海科学掘削計画Site U1335コアについて、岩石磁気分析を完了し、得られた相対古地磁気強度変動を絶対古地磁気強度データベースを用いてキャリブレーションした。また、絶対古地磁気強度データベースの信頼性確認及び向上のため、エチオピア洪水玄武岩試料を用いて絶対古地磁気強度測定を行った。Site U1335コアから得られた過去8百万年間の古地磁気強度と伏角異常の成果について、論文としてとりまとめた。西部赤道太平洋のIODP Site U1490コアについて、昨年度採取したUチャネル試料を用いて、高知大学海洋コア総合研究センターにて,等温残留磁化の付与と測定を行った。東北大学にて堆積物の電子顕微鏡観察および強磁性共鳴測定を行い、堆積物の磁性が主に走磁性バクテリア起源の磁鉄鉱とチタン磁鉄鉱であると推定した。過去約870万年前から約1500万年前の古地磁気強度変動の統計的解析を行った。IODPによる許可の遅延により古地磁気測定試料を未採取であった約1500万年前から約1900万年前のコアについて、Uチャンネル試料の採取を行い、古地磁気強度推定のための測定を行った。IODP Site U1335のUチャンネル試料を対象に、ガウス正磁極期の大部分について、1-2万年の解像度でベリリウム同位体比を分析した。これを同試料の相対古地磁気強度記録と比較した結果、双方の詳細変動の大まかな逆相関性と、古地磁気記録の獲得深度に由来すると考えられるオフセットが確認できた。またこの分析を遂行するために、炭酸塩含有率が高い(>50 wt.%)遠洋性堆積物に特化したベリリウム同位体比分析用の試料前処理法を、新たに確立した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。東部赤道太平洋の国際深海掘削計画(IODP) Site U1335コアから採取されたUチャネル試料、計約55m長について、古地磁気分析を行った。パススルー型超伝導磁力計を用いて、自然残留磁化測定、非履歴性残留磁化(ARM)及び等温残留磁化着磁(IRM)実験、これらの交流消磁実験を行った。主成分解析により古地磁気方位を決定し、過去約800万年間の古地磁気層序を復元することができた。ARM及びIRMで規格化することにより相対古地磁気強度を推定した。古地磁気測定を終えたSite U1335のUチャンネル試料から、ベリリウム同位体分析及び岩石磁気測定のための試料分取を行った。ベリリウム同位体分析は、今年度は予察的測定として、0-3Ma及び6.8-8.4Maの区間の28試料について分析を行った。従来報告のない数Maより古い年代の試料についても、ベリリウム同位体分析から古地磁気強度を推定できる見通しが得られ、この試料の時間解像度は1万年程度と推定された。西部赤道太平洋海域で911月に実施されたIODP Expedition 363に、研究分担者の中村が指導する大学院学生の熊谷(研究協力者)が古地磁気専門家として乗船した。船上で半割コアを用いた予察的な古地磁気測定を行い、Site U1490において約919Maの古地磁気層序を復元することができた。このコアは、従来ほとんど報告されていないこの年代の高品質な相対地磁気強度データが得られる可能性のある希有な試料と判断され、今後詳細に分析を行うためIODPにサンプル・リクエストを行った。本課題は当初過去約1000万年間の古地磁気変動を対象としていたが、過去約2000万年間に拡張できる見通しが得られた。研究実績の概要に記載したように、過去2000万年にわたる古地磁気強度、伏角の連続的記録が得られる見通しがついた。ベリリウム同位体分析についても、過去数百万年に適用できる見通しが得られた。従って、おおむね順調に進展していると判断される。

これを同試料の相対古地磁気強度記録と比較した結果、双方の詳細変動の大まかな逆相関性と、古地磁気記録の獲得深度に由来すると考えられるオフセットが確認できた。またこの分析を遂行するために、炭酸塩含有率が高い(>50 wt.%)遠洋性堆積物に特化したベリリウム同位体比分析用の試料前処理法を、新たに確立した。東部赤道太平洋の国際深海科学掘削計画(IODP)Site U1335コアについては、等温残留磁化獲得実験、低温岩石磁気測定、透過電子顕微鏡による磁性鉱物観察等の岩石磁気分析を行うとともに、伏角異常を求めるためのデータ解析を行った。昨年度に乗船研究を行ったIODP Expedition 363について、テキサスA&M大学のIODPコア保管施設において、西部赤道太平洋のSite U1490の約870万年前から約1500万年前の堆積物から、古地磁気測定用Uチャネル試料を83本採取した。高知大学海洋コア総合研究センターにて、パススルー型超電導磁力計を用いて残留磁気測定・非履歴性残留磁化の付与と測定を行った。得られた結果について、予察的な古地磁気層序と併せて、アメリカ地球物理学連合2017年秋学会等にて報告した。ベリリウム同位体分析については、U1335のUチャンネル試料を対象に分析を行うことで、過去840万年間で平均15万年解像度のベリリウム同位体記録を得た。この記録を、正磁極期と逆磁極期に分けて比較した結果、双方を識別できる有意な差は認められなかった。より解像度の高い分析についても、松山・ブルン地磁気逆転境界やガウス・松山地磁気逆転境界を対象に試料の前処理を行った。ベリリウム同位体分析の副次的情報として、試料中の炭酸含有量が最大で95%にも及ぶことが明らかになり、これに特化させることで試料前処理の手間を軽減できる可能性が示唆された。また、西部赤道太平洋の堆積物から得られた過去300万年間の相対古地磁気強度変動と、ベリリウム同位体変動との比較から明らかにした堆積残留磁化獲得深度について、論文として出版した。測定装置(パルスマグネタイザー)の故障・修理により、東部赤道太平洋のIODP Site U1335コアの岩石磁気分析については予定より遅れが生じ、予算の一部の繰越申請を行ったが、他の研究項目については順調に進捗しているため、総合的には「おおむね順調」と判断した。上述のようにIODP Expedition 363において西部赤道太平洋から採取されたSite U1490コアは、過去919Maの古地磁気強度変動を記録している可能性が高い。本課題で対象とする年代範囲を2000万年まで拡大する。今年度は、テキサスA&M大学のIODPコア保管施設においてこの区間のU-チャネル試料を採取し、本格的な古地磁気・岩石磁気測定(自然残留磁化、非履歴性残留磁化、これらの段階交流消磁実験など)を開始する。昨年度に古地磁気測定を行った、東部赤道太平洋のIODP Site U1335コア試料については、データの解析、高温・低温磁気測定等の岩石磁気測定による堆積物の磁気的均質性の評価、火山岩による絶対古地磁気強度データベースとの比較・キャリブレーションなどを行う。ベリリウム同位体分析については、昨年度から実施しているSite U1335コア全体の概要分析を完了させるとともに、松山ーブルン地磁気逆転境界付近、ガウス期、及び3.5-4.5 Ma付近について6cm間隔程度の詳細なサンプリングを行い、測定に着手する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
膜超分子複合体の膜内構築位置決定に関する研究

1.べん毛モーター固定子の共役イオン依存的なモーターへの組込みの発見.2.大腸菌プロトン駆動型べん毛モーター回転子構成素子のGFP融合タンパク質発現系の構築.3.機能的モーターにおける回転子構成素子のGFP融合タンパク質の観察系の構築.4.細胞膜上におけるべん毛構造体の拡散運動の検出および拡散運動解析システムの構築.5.機能的なべん毛モーターにおける,べん毛モーター回転子構成素子の交換の可視化.1.べん毛モーター固定子の共役イオン依存的なモーターへの組込みの発見.2.大腸菌プロトン駆動型べん毛モーター回転子構成素子のGFP融合タンパク質発現系の構築.3.機能的モーターにおける回転子構成素子のGFP融合タンパク質の観察系の構築.4.細胞膜上におけるべん毛構造体の拡散運動の検出および拡散運動解析システムの構築.5.機能的なべん毛モーターにおける,べん毛モーター回転子構成素子の交換の可視化.細菌べん毛モーターは細胞膜に埋まった巨大な膜上生物機械であるが,流動性に富んだ生体膜上でどのように構築されるのかは分かっていない.本研究はモーター構成素子を蛍光標識し直接観察することで,巨大タンパク質複合体が流動性に富んだ生体膜上で構築される過程を明らかにすることを目的とする.平成19年度の研究成果としては以下が挙げられる.1.部位特異的に蛍光を褪色させる蛍光顕微鏡システムの構築2.FliG以外の回転子タンパク質のGFP融合タンパク質発現系の構築,およびそれらの拡散運動の検出3.光褪色後蛍光回復(FRAP)による回転子構成タンパク質の交換反応本年度の研究目標であった部位特異的蛍光褪色顕微鏡システムの構築はおおむね完了した.しかし既存のシステムでは褪色用レーザーのビーム系を十分に絞ることができなかったため,H20年度の研究では,顕微鏡システムを改良し,レーザーのビーム系を1μm程度にまで絞れるようにする.また全反射蛍光顕微鏡を用いたGFP融合タンパク質発現の光褪色後蛍光回復(FRAP)実験によって,機能的なモーターが完成した後でも,いくつかの回転子構成タンパク質が交換されることを示唆するデータを得た.これは本研究によって見つかった新たな現象である.この現象は当初の研究計画には含まれていない事項であるが,生体内における巨大分子複合体の構築および維持を理解する上で重要な知見となりうるため,継続して研究を行う.細菌べん毛モーターは細胞膜に埋まった巨大な膜上生物機械であるが,流動性に富んだ生体膜上でどのように構築されるのかは分かっていない.本研究はモーター構成素子を蛍光標識し直接観察することで,巨大タンパク質複合体が流動性に富んだ生体膜上で構築される過程を明らかにすることを目的としている.さらに平成19年度の研究において, GFP融合タンパク質発現の光槌色後蛍光回復(FRAP)実験によって,機能的なモーターにおいて,回転子構成タンパク質が交換されることを示唆するデータを得た.この現象は当初の研究計画には含まれていない事項であるが,本申請課題研究にて発見されたまったく新しい事実であり,生体内における巨大分子複合体の構築および維持を理解する上で重要な知見となり得る.そこで平成20年度の研究は,回転子構成タンパク質の交換反応について重点的に研究を進めた.研究成果として以下が挙げられる.1.光槌色後蛍光回復(FRAP)による回転子構成タンパク質の交換反応の検出条件の確立2.回転子構成タンパク質の交換頻度の解析3.べん毛モーター構成因子のGFP融合タンパク質の拡散運動の解析システムの構築4. GFP融合タンパク質の細胞膜内における拡散運動の解析
新規小胞体チャネルに関する研究

本研究では、研究代表者らが新規小胞体イオンチャネルとして分子同定したTRICチャネルとミツグミン23(MG23)に関する構造-機能相関と生理機能の全容解明に向けた実験が計画された。TRICチャネルに関しては、2種サブタイプの電気生理学的相違点が明らかにされ、肺胞上皮細胞と骨格筋における小胞体Ca^<2+>シグナルへの寄与が究明された。一方、MG23に関しては、多量体形成によるボウル様粒子として生体膜上に分布して、一価および二価陽イオン透過性チャネルとして機能することが示された。小胞体Ca2+放出は多彩な生体機能に直接リンクしており、その破綻は各種疾患の原因ともなる。小胞体の荷電状態や浸透圧調節のために、Ca2+放出・汲み取り機構の背後にはK+やC1-の膜透過が推論されているが、その分子実体や機能の詳細は不明な点が多く、本研究では研究代表者が同定した2種の小胞体膜内在イオンチャネルであるTRICチャネルとミツグミン23 (MG23)に関する研究を立案した。平成20年度には、新生致死性を示すTRIC-B欠損マウスの解析を行い肺胞の機能不全を突き止めるとともに、精製したMG23タンパク質による脂質二重膜再構成系での単一チャネル計測実験などを遂行し、次年度の論文発表に向けたデーター再確認を現在遂行中である。研究代表者が同定したミツグミン53 (MG53)は、筋細胞表層膜直下のリン脂質小胞に特異的に発現する新規膜タンパク質である。その機能解析に向けて作成したMG53欠損マウスでは、進行性筋ジストロフィー様の症状が観察された。また、その変異マウス由来の筋細胞では、表層膜障害に対する膜修復機能が脆弱化していた。さらに遂行された細胞生理学的実験の成果から、MG53は膜損傷に伴う細胞外の酸化環境の流入に応じて、膜損傷部位にリン脂質小胞を集積させる機能を有することが示唆された。従って、膜修復機能の分子実体は現在不明であるものの、MG53はその機構を担う鍵分子であると結論された。小胞体Ca2+放出は、リアノジン受容体とIP3受容体の2種のCa2+放出チャネルにより仲介され、様々な細胞機能を制御することが知られている。しかしながら一方では、小胞体Ca2+放出の活性化、不活性化や生理的調節の分子機構、さらにはCa2+放出シグナルの時空間的多様性の発生機構やその情報が細胞機能に変換される機構には依然として多くの謎が残されている。本研究での研究対象であるTRIC(trimeric intracellular cation)チャネルは、細胞内膜系に存在する新規膜タンパク質である。動物組織にはTRIC-A及びTRIC-Bの2種類のサブタイプが独自パターンで分布し、多くの細胞系で両者の共発現が観察される。約300アミノ酸より構成されるTRICチャネルは3本の膜貫通セグメントを有し、N末端が小胞体内腔に、C末端が細胞質側に配向していることが予想され、さらにホモ3量体を形成する。高純度に精製したTRIC-Aタンパクを人工脂質二重膜に再構築した電気生理学的検討において、TRIC-Aは一価陽イオン選択的チャネル活性を示し、細胞内膜系において主にK+透過性チャネルとして機能するものと考察される。両TRICサブタイプを同時欠損した変異マウスは胎生10日程で心不全となり、その変異心筋細胞では小胞体Ca2+過剰貯留などの小胞体Ca2+ハンドリングの破綻が観察される。H21年度には、新生致死となるTRIC-B欠損マウスについて検討した。肺換気不全により死亡する本変異マウスでは、肺胞膨潤に不可欠なサーファクタントの合成と分泌が顕著に低下していた。TRIC-B欠損肺胞上皮細胞では、小胞体Ca2+放出と細胞質Ca2+の低下しており、Ca2+シグナル感受性のサーファクタント合成と分泌が障害されることが示唆された。古くからCa2+放出に際して小胞体内腔に発生する負荷電を瞬時に消去することが、Ca2+放出の効率化に必須であると予想されており、カウンターイオンによる荷電の中和が想定されてきた。上記の結果は、TRICチャネルが小胞体Ca2+放出と同調してK+を小胞体内腔に導くカウンターイオンチャネルとしての機能していることを示唆する。本研究では小胞体より同定した一価陽イオン透過性TRICチャネルとミツグミン23(MG23)に注目した実験を立案した。