hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生活習慣病予防を目指したＳＲＥＢＰ活性抑制能を持つ食品成分探索と抑制機構解明

【XNとSec24のドッキングシミュレーション】XNとSec24の結合部位を解析するために、リガンドドッキングツールGOLDを用いてシミュレーションを行った。Sec24には、A-site, B-siteなど複数の積み荷タンパク質結合領域が存在することが明らかにされている。XNとhuman Sec24の結合をシミュレーションしたところ、XNはA-site (Glu504, Asp505, Met721, Arg724, Asp731, His732, Thr893, Leu896, Trp897)に相当する領域付近に結合した。【SFaN, SFeN, IXNの前駆体SREBPのユビキチン化への影響】これらの化合物が前駆体SREBPのユビキチン化を促進するかどうかを検討した。全長SREBP-1a-3xFlag発現プラスミドとHA-Ub発現プラスミドを導入した培養幹細胞にMG132およびSFaN, SFeN, IXNをそれぞれ処理し、タンパク質を抽出した後、Flag抗体で免疫沈降を行い、ウェスタンブロッティングによりHAを検出した。その結果、それぞれの化合物処理により前駆体SREBP-1aのユビキチン化が亢進することが示された。【生体内におけるSFaNの効果検証】SFaNの長期摂食実験を行い、SFaNが生体内でSREBP活性を低下させるかどうか、そして生活習慣病改善に寄与するかどうかを検討した。マウスに高脂肪食を7週間摂食させた後、0.1%のSFaNを混合した高脂肪食を8週間摂食させた。その結果、SFaNの摂取によりマウスの体重増加が抑えられ、肝臓における活性型SREBP-1量および標的遺伝子発現、トリグリセリド蓄積量、肝臓重量が低下した。したがって、SFaNは動物個体において肝臓におけるSREBP活性抑制を伴い、肥満や脂肪肝の改善に寄与することが示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。【1. Xanthohumol (XN)による活性型SREBP減少機構の解析】これまでに、XNはInsig非依存的に活性型SREBPを減少させることを示した。そこで、XNの作用機構の分子レベルで解析した。(1)活性型SREBPの分解セリンプロテアーゼ阻害剤AEBSFは前駆体SREBPの切断酵素SIPを阻害し活性型SREBPの供給を絶つため、経時的に活性型SREBPが分解され減少する様子が観察できる。AEBSF処理後にXNを添加しても活性型SREBPの減少速度は変動しなかった。したがって、XNは活性型SREBPの分解を促進しないと考えられる。(2) S1P、S2P活性通常、SREBPは小胞体膜上に留まっており、ステロール枯渇時にゴルジ体に輸送された後、S1P、S2Pによる切断を受ける。しかし、Brefeldin Aを処理するとゴルジ体が小胞体と融合し、ステロールの有無に関わらずSRBBPの切断、活性化が行われる。Brefeldin A存在下でXNを処理すると、依然として活性型SREBPが形成された。したがって、XNはS1P, S2PによるSREBPの切断を阻害しないと考えられる。(3) SCAP-SREBPの小胞体・ゴルジ体間輸送GFP-SCAP安定発現株にXNを処理した後免疫染色を行い、SCAPとゴルジ体マーカーの局在を蛍光顕微鏡で観察した。その結果、XN処理したサンプルではSCAPのゴルジ体への集積が抑制された。また、XN処理した細胞から超遠心法により調製した小胞体画分、ゴルジ体画分におけるタンパク質を解析したところ、XN処理したサンプルではSCAP, SREBPは小胞体画分に局在していた。以上の結果より、XNはSCAP-SREBPを小胞体に留めることが示された。【2.生体内におけるXanthohumol (XN)の効果検証】生体内でもXNがSREBP活性を抑制するか、また生活習慣病改善に寄与するかどうかを検討するために、マウスに0.2%または0.4% XNを混合した高脂肪食を7週間摂食させた。その結果、XNの濃度依存的に体重増加が抑えられた。また、XN摂取により肝臓における活性型SREBP-1が減少し、標的である脂肪酸合成系遺伝子発現やトリグリセリド蓄積量、肝臓重量も低下した。したがって、XNは動物個体において肝臓SREBPの活性化抑制を伴い、肥満や脂肪肝の改善に寄与することが示された。これまでの実験結果より、XNは活性型SREBPを減少させること、そしてそれはInsig(SREBPを小胞体膜上に繋ぎ止め、プロセシングを負に制御する因子)非依存的にSCAP(SREBPをゴルジ体へエスコートする因子)-SREBPの小胞体・ゴルジ体間輸送を妨げることにより行われることが示された。そこで、より詳細な作用機構の解明を試みた。<XNの標的因子の同定> SREBPの輸送は小胞体においてSec23/24がSCAPに結合し、SCAP-SREBPがCOPII小胞に取り込まれることにより始まる。そこで、XNが連結したアフィニティビーズを用いて、SREBPやSCAP, COPIIタンパク質との結合を検討した。その結果、XNビーズとSec23/24の結合が認められた。

<XNがSCAP-SREBPのCOPII小胞への取り込みに与える影響>これまでの結果から、XNがSCAP-SREBPのCOPII小胞への取り込みを抑制する可能性が考えられた。そこで、XN処理した細胞から抽出したタンパク質をSCAP抗体で免疫沈降した。その結果、XNによりSCAPとSec23の結合が減弱されることが明らかとなった。したがって、XNはSCAP-SREBPのCOPII小胞への取り込みを抑制することが示唆された。<生体内におけるXanthohumol(XN)の効果検証> XNの短期投与実験を行い、XNが生体内で直接的にSREBPの活性を抑制しうるかどうかを検討した。マウスに75, 150 mg/kgbody weightのXNを1日1回で3日間投与し、4日目に解剖した。肝臓におけるSREBPタンパク質量を解析したところ、XN投与により活性型SREBPが減少していた。したがって、XNは生体内でも活性型SREBPを減少させることが示された。【XNとSec24のドッキングシミュレーション】XNとSec24の結合部位を解析するために、リガンドドッキングツールGOLDを用いてシミュレーションを行った。Sec24には、A-site, B-siteなど複数の積み荷タンパク質結合領域が存在することが明らかにされている。XNとhuman Sec24の結合をシミュレーションしたところ、XNはA-site (Glu504, Asp505, Met721, Arg724, Asp731, His732, Thr893, Leu896, Trp897)に相当する領域付近に結合した。【SFaN, SFeN, IXNの前駆体SREBPのユビキチン化への影響】これらの化合物が前駆体SREBPのユビキチン化を促進するかどうかを検討した。全長SREBP-1a-3xFlag発現プラスミドとHA-Ub発現プラスミドを導入した培養幹細胞にMG132およびSFaN, SFeN, IXNをそれぞれ処理し、タンパク質を抽出した後、Flag抗体で免疫沈降を行い、ウェスタンブロッティングによりHAを検出した。その結果、それぞれの化合物処理により前駆体SREBP-1aのユビキチン化が亢進することが示された。【生体内におけるSFaNの効果検証】SFaNの長期摂食実験を行い、SFaNが生体内でSREBP活性を低下させるかどうか、そして生活習慣病改善に寄与するかどうかを検討した。マウスに高脂肪食を7週間摂食させた後、0.1%のSFaNを混合した高脂肪食を8週間摂食させた。その結果、SFaNの摂取によりマウスの体重増加が抑えられ、肝臓における活性型SREBP-1量および標的遺伝子発現、トリグリセリド蓄積量、肝臓重量が低下した。したがって、SFaNは動物個体において肝臓におけるSREBP活性抑制を伴い、肥満や脂肪肝の改善に寄与することが示された。想定した通りにXNの標的因子を見出すことができ、より詳細な作用機構を解明することができたため。また、動物実験に関しても、去年度より一歩踏み込んだ解析を行うことができたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度に行った研究により、XNはSec23/24に結合し、SCAP-SREBPのCOPII小胞への取り込みを抑制することにより、SREBPプロセシングを抑制することが示された。しかし、XNがSec23/24に直接結合するかどうかは定かではない。
チョーサーの本文と言語に関する総合的研究

A ChaucerDictionaryとA Chaucer Grammarの作成を究極の目的とする研究事業は1984年に発足した。1987年にLarry D. Benson編The Riverside Chaucerが刊行されたのを機に,この版を底本とするチョーサーの全作品コンコーダンスの作成に着手し,1991-92年にA Complete Concordance to the Works of Geoffrey Chaucer (全10巻)を刊行し,1994年には特殊コンコーダンスとしてA Rhyme Concordance to the Poetical Works of Geoffrey Chaucer (全2巻)を上梓した.。Chaucer Concordanceは「見出し語化されていない」コンコーダンスであるが,これは本文および言語の研究のために構想されているからであり,「見出し語化」は,コーパスの辞書と文法の後に,これに基づいて行われるべきである,との考えによる。1996年度1997年度(平成8年度平成9年度)の科学研究費交付期間の最大の課題は「見出し語化」であった。「見出し語化」の過程で語彙項目と文法項目は最終的にそれぞれ独立させるべきとの結論に達し, Lexical ConcordanceとGrammatical Concordanceの作成を平行して進めてきた。交付期間中にLexical Concordanceをほぼ完成させることが出来た。これにGrammatical Concordanceが加われば,私の研究課題である<チョーサーの本文と言語に関する綜合的研究>は完結することになり,チョーサーの言語の組織的解明が可能となる。この2種のコンコーダンスを利用してA Chaucer Dictionaryの試験的研究事業としてALexicon to`Boece'が構想されている。A Lexical Concordance to theWorks of Geoffrey Chaucerは全1巻総ページ約1200としてドイツの書庫Olms-Weidmann社より刊行の予定である。刊行時期は2002年と大幅に遅れることになるが,これはアメリカ・ミシガン大学で編集されているMiddle English Dictionaryの完結が2001年の秋となっているためである。(1999年3月現在で`V'の項まで刊行されている。)当初<チョーサー辞典>として構想されたMiddle English Dictionaryは本研究事業を全面的に支援し,両者は緊密な提携関係にある。A Chaucer DictionaryとA Chaucer Grammarの作成を究極の目的とする研究事業は1984年に発足した。1991年に刊行したAkio Oizumi編A Complete Concordance to the Works of Geoffrey Chaucer(全10巻)は「見出し語化されていない」(unlemmatized)コンコーダンスである.これは,「見出し語化」(lemmatization)は,コーパスの辞書(lexicon)と文法(grammar)の作成の後に,これに基づいて行なわれるべきである,との考えによる.カナダのトロント大学で推進されているDictionary of Old English編纂事業は,辞書の編纂・記述に先立ち2種のマイクロフィッシュ版コンコーダンスを作成し,1980年と1985年に刊行した.これらはいずれも「見出し語化されていない」.その理由は,チョーサー・コンコーダンス研究事業の場合と同じである.チョーサー・コンコーダンス研究事業の究極の目標はA Chaucer LexiconとA Chaucer Grammarの作成である.これの実現のために「見出し語化された」コンコーダンスの作成に着手したのである.

「見出し語化」には,辞書項目と文法項目の記述がより客観的・組織的に遂行されなければならない.1991年に刊行したAkio Oizumi編Complete Concordance to the Works of Geoffrey Chaucer(全10巻)は「見出し語化されていない」(unlemmatized)コンコーダンスである.これは,「見出し語化」(lemmatization)は,コーパスの辞書(lexicon)と文法(grammar)の作成の後に,これに基づいて行なわれるべきである,との考えによる.チョーサー・コンコーダンス研究事業の究極の目標はA Chaucer LexiconとA Chaucer Grammarの作成である.これの実現のために「見出し語化された」コンコーダンスA Lemmatized Concordance to theWorks of Geoffrey Chaucer(Lemmatized Concordanceと略記)の作成に着手したのである.「見出し語化」には,辞書項目と文法項目の記述がより客観的・組織的に遂行されなければならない.「見出じ語化」を進める過程でLemmatized ConcordanceはA Lexical ConcordanceとA Grammatical Concordanceの2種類に分割し,文法項目は語彙項目から独立させるべきとの結論に達した.
非平衡液体界面の自励振動

1.液体窒素、水、あるいはエタノールの液滴を、沸点よりはるかに高い水平な板の上に置き、それに生じる自励振動を観察し、振動数を測定した。液体窒素については、200°Cまで熱した電気炉の中、あるいは窒素の蒸気で-90°Cまで冷やした箱の中に置いた。水、あるいはエテノールについては、300-400°Cの板に置いた。いずれの場合も、蒸発してなくなるまでに、平面形が正n角形になる規則的な振動が現れた。しかし、nがいくつになるかというモードの選択には、物質の種類や周囲温度により微妙な差が観察された。2.薄い層内で化学反応を伴う液体界面については、界面活性剤を含む水層とヨードイオンを含む油層の界面に発生する対流運動、いわゆるマランゴーニ対流について理論的に解明した。両側の流体についてはストークス方程式と拡散方程式、界面については界面張力、界面活性剤の吸着、等を考えた境界条件を設定し、線形安定理論を展開した。その結果、水平方向の波長のすべての値で対流は不安定だが、ある値の所で最も不安定になること、その波長は関係する種々のパラメーターに依存することがわかった。3.水と等しい密度を持つオルトトルイジンという有機液体の液滴を、水の中に中立浮遊させ、外から加振器によって刺激を与え、現れる振動モードと共鳴振動数を測定した。液滴表面の1箇所を刺激すると、軸対称なモードが現れたが、2箇所を刺激すると、正多面体になるモードが現れやすいことがわかった。それらの共鳴振動数は、代表者らによって導かれた理論値とよく一致した。以上から、非平衡液体界面におけるパターン形成の物理的な機構が、かなり明らかになった。一方、強い過熱状態の液滴の振動で、モード選択の理論的な機構はまだ未解決である。当初の計画どうり、強く過熱した液滴の自励振動の実験観察,および理論解析を行った。300°C400°C程度の温度に保った金属の水平な板の上に,直径10mm程度の水,およびアルコ-ルの液滴を1個のせ,それが扁平な円板状を平均形状として,それからずれて振動する様子を,ビデオフィルムに記録した。水の場合は,平面形に波が8個2個現れるモ-ドがすべて実現したが,アルコ-ルの場合は2個および3個に限られた。従って,このような巨視的な流体運動にも,物質によって本質的な差が生じることが示された。板の上に液滴をのせた状態で,液滴内の温度分布を,熱電対(クロメル・アルメン)を用いて測定した。ただし,熱電対を挿入中は,液滴の振動は止まり,平均形状の状態であった。水について温度分布を求めたところ、上面から下面のすぐ上までは92°C,液滴の下面(過熱板に近接している面)は約100°Cであり,液滴表面に温度の不均一があることがわかった。この実験結果を基にして、液滴が自励振動を行う機構を理論的に解析した。液滴内の流速分布を,微小振動の場合についてすでに得られている形を仮定し,その振幅が時間の関数として未知とした。振幅に関する方程式は,液体について浅水波理論を応用し,液滴周辺の境界条件として表面張力の温度依存性を考慮した。そのとき,液滴の振動によって下面の表面部分が周辺に来たり,周辺から下面に戻ったりすることにより,周辺の表面張力が変動することを仮定した。これが,自励振動の主な機構と考えたわけである。解析結果は,波の数が4個以上のモ-ドについて,実験結果と一致する振幅と振動数が得られた。

波の2個,3個のモ-ドについては,まったく異機構で自励振動をしていることが予想される。この現象は,熱平衡状態から大きくすぐれている状態で起きるが,それに対して非線形振動の考え方がある程度有効なことが示された。本年度は主として化学反応を伴う液体界面のパターン形成について研究した。それから、当初の研究計画には含まれていなかったが、関連する問題として、中立浮遊する球形液滴の振動モードの観察も行った。1.化学反応を伴う液体界面におけるパターン形成については、まず簡単な実験観察から行った。実験においては、容器の上下に水層と油層を置き、それぞれに界面活性剤とヨードイオンを溶かした場合、界面が平面を保ったままで水平に運動し、数mmのサイズのセル構造を伴う、いわゆるマランゴーニ対流が発生した。理論解析においては、両側の流体が静止した状態が不安定になる機構を解明することを目的とした。流体に対しては、ストークス方程式と対流項つきの拡散方程式を仮定した。界面に関しては、そこに吸着した界面活性剤の量の変動が界面張力に及ぼす影響、反応による減少、界面の水平運動に伴う界面粘性、等を考慮した。線形安定性を理論的に調べた結果、水平方向の波長のすべての値で対流は不安定だが、ある値の所で最も不安定になること、その波長は関係する種々のパラメーターに依存することがわかった。2.水と等しい密度を持つオルトトルイジンという有機液体の液滴を、水の中に中立浮遊させ、外から加振器によって刺激を与え、現れる振動モードと共鳴振動数を測定した。液滴表面の1箇所を刺激すると、軸対称なモードが現れたが、2箇所を刺激すると、正多面体になるモードが現れやすいことがわかった。それらの共鳴振動数は、代表者らによって導かれた理論値とよく一致した。
原発由来等のトリチウムが生体に及ぼす影響解明のための定量評価法の構築

トリチウム(T)が人体に及ぼす影響を定量的に評価できる方法を構築するため、各種アミノ酸や有機化合物とTとの間で起こる水素同位体交換反応を、温度などを変えて観測した。その結果、自由水型Tや有機結合型Tなどとなって、人体に取り込まれることがわかり、水素同位体交換を考慮に入れた場合、その影響はこれまでの試算と比べると最大で数%程度増加する可能性が高いことがわかり、本研究で構築した解析手法は、放射線加重係数を算出する上で有用であることがわかった。25年度は、交付申請書への記載と前年度の成果に基づき、主に以下の2つを行った。(1)前年度で行った低温付近での水素同位体交換反応(T-for-H交換反応)が、比較的高温付近でも同様に起こるかどうかを調査する目的で、5090°Cの温度範囲でのT-for-H交換反応を速度論的に観測した。さらに、この温度での観測を温度と時間を変えて、同様に観測した。(2)以前我々のグループで開発した疑似地下浸透水採水器を使った降水採取を、新潟市において行い、降水中のトリチウム濃度などの変化を追究した。さらに、1時間毎の降水も採取し、その中のトリチウム濃度を測定し、トリチウム濃度などの時間変動を調査した。以上の研究から、以下のことが明らかになった。(1)体温付近で起こるT-for-H交換反応は、比較的高温で起こるT-for-H交換反応とその反応形態が同様で、温度の上昇とともに反応割合が定量的に増加するのみで、反応に関与する物質の分子状態には変化を及ぼさない。即ち、分子同士の会合や分解などは起こらない。従って、トリチウムが取り込まれる物質を目的物質としたトリチウム放射線加重係数を物質毎にある程度細かく相互比較できる。(2)新潟市において採取した降水中のトリチウム濃度や他のイオン濃度から、降水中の各種濃度は福島第一原子力発電所事故前の数値と誤差範囲内で一致しており、新潟市では、この事故の影響は見られなくなった。また、1時間毎の降水中のトリチウムを含む各種濃度の時間変動にも事故後に見られた有意性は認められなかった。以上から、トリチウム放射線加重係数を物質毎に相互比較できる手法の構築にある程度の目処がたったことがわかった。また、原発事故後の影響はかなり限定的になってきていることも明らかになった。24年度は主に、生体付近の温度における水素同位体交換反応(T-For-H交換反応)を、再現性良く定量観測できるための手法を見いだす実験を行なった。そのため、既設の真空ラインを全て真空コックにし、ライン中の接続も短くし、ラインの曲がりも最小限にするなど、温度管理やHTO蒸気のスムースな移動に重点を置いた改良を行った。その結果、低温観測を重視したラインに改良できた。さらに、低温付近の温度維持用のインキュベータ(恒温恒湿器)を導入した。これらを用いることで、今までは困難だった低温(30°C付近)の反応観測ができるようになった。特に、これまでは、低温ではHTO蒸気のラインへの付着や試料への吸着が主な原因で、測定結果にばらつきが生じることが多かったが、そのようなことは起こらなくなった。その結果、これまでよりも環境や生体の温度に近い雰囲気下で、トリチウムの挙動を速度論的・実態的に精度よく観測できるようになった。これらを用いて得られた観測結果を、国内の学会で発表し、その結果を基に英文誌に投稿し、掲載された。さらに、我々の開発した疑似地下浸透水採水装置を使って、1ヶ月毎の降水採取を継続した結果、降水中のトリチウム濃度や各イオン濃度の分析から、新潟市のような季節風の影響を強く受ける地域では、晩秋から春にかけて、降水中のカルシウム濃度とトリチウム濃度との間に強い相関関係があることを明らかにできた。このことは、トリチウムやカルシウムなどが大陸からどのように移動してくるかが推定でき、気団動態を踏まえた今後の予測に大きく役立つことがわかった。また、福島第一原発事故後の影響について、新潟大学工学部屋上(新潟市)で観測されたデータから、トリチウムに関する影響はほぼ通常の観測レベルに戻っていることも明らかになった。以上のことを、国内の学会や国際会議で発表し、その結果を英文誌に投稿し、掲載された。26年度は、主に以下の(1)、(2)を観測・追究し、最終年度の総括を行った。(1)前年度などから得られた結果に基づき、低温インキュベータを用い、主に水素(H)を含む複数の官能基をもつ各種アミノ酸を使って、人体温度に近い35°C付近でのトリチウム(T)とHとの交換反応(T-for-H交換反応)の速度論的観測と5080°Cでの同様の観測を平衡して行い、これらの反応で各物質が得たTの放射能を計測した。このようにして得られた観測データを基に、独自の解析プログラムで解析し、各試料物質とTとの交換時の速度定数(k)を得た。

(2)疑似地下浸透水採水装置などを使って採水した降水試料(及び福島県の湖沼水などを継続採取した試料)中のTなどの解析データを基に、環境中のT濃度変化を追究した。その結果に基づき、福島原発事故におけるTの影響の定量評価を試みた。以上を基に、有機結合型トリチウム(OBT)中の交換可能型OBTと非交換可能型OBTのT-for-H交換反応性を評価した。また、官能基中のHは、官能基の種類や温度などにより、その反応性が異なることが、以前の研究でわかっている。そこで、Tとアミノ酸中のHとの交換反応を速度論的に観測することで、それぞれの官能基中のHの反応性を定量評価した。その結果、自由水型トリチウム(FWT)から非交換可能型OBTへの移行係数は0.000070と算出できた。この移行係数を用いてTの被ばく線量を計算すると、被ばく線量の増加量は0.000000012μSvとなり、現行のモデルを使った場合に比べると、現在用いられている放射線加重係数に、若干の増加が見込まれることがわかった。以上の結果と解析手法は、水素同位体交換反応の反応性を非破壊的・定量的に明らかにすることが可能であり、さらに、交換可能型OBTと非交換可能型OBTにおける内部被曝算出に有用であることがわかった。応用放射化学、分析化学25年度は、既設の真空ラインを少し改造し、高温付近が観測できるようにした。また、高温付近での固体ー液体反応を観測できるようにインキュベータを改善し、温度のロスが少ない状態にした。このようにして実験した結果、比較的高温でのT-for-H交換反応の観測が、固体ー気体及び固体ー液体の両反応において、定量的にできるようになった。そのデータを基に以前発表した解析プログラムを使って解析した結果、得られた速度定数から、高温付近と低温付近とでのT-for-H交換反応の反応形態に変化がないことわかり、低温付近のデータと高温付近のデータとを直接、相互比較できることが明らかになった。従って、物質同士の反応性を広い温度範囲で相互比較でき、トリチウム放射線加重係数を策定する上で重要な結果が得られた。また、新潟市での降水採取から、降水中のトリチウム濃度や各種イオン濃度などを、原発事故前のデータと比較することができ、その結果、原発事故後に見られた事故による明らかな有意性は認められなかったことから、事故の影響はかなり限定的になっていることが推定できた。24年度は、水素同位体交換反応を、低温付近で観測するために、真空ラインの改造を行った。さらに、低温付近の温度維持用のインキュベータ(恒温恒湿器)を導入した。その結果、今までは困難だった低温(30°C付近)での反応観測が再現性良く定量的にできるようになった。以上により、これまでよりも環境や生体の温度に近い雰囲気で、トリチウムの挙動を速度論的・実態的に精度よく観測できるようになり、実績も上がり、これまでに国内の学会での口頭発表や国際誌での誌上発表を行うことができた。さらに、疑似地下浸透水採水装置を使って、1ヶ月毎の降水採取を継続した結果、降水の分析結果から、新潟市における降水の特殊性を定量的に明らかにすることができた。特に、降水中のカルシウム濃度とトリチウム濃度との間に強い相関関係があることを明らかにした。このことは、新潟市のような季節変動を大陸から直接受けやすい地域の特殊性と考えられる。この結果は、今後の気団動態変化の予測に大きく役立つことがわかった。
多点プレスによる板曲げ加工の実用化に関する研究

船体外板の塑性曲げ加工法の実用化を目的に、主に外板基礎曲面を得る方法について三年間に渡り研究を行った。具体的には。既設の多点プレス試作機を利用する研究となることより、曲げ加工実験を始め、ついで、既に開発済みの有限要素弾塑性の板曲げ数値解析プログラムの数値計算精度を、コンプリ-トな数値解析プログラムNASTRANを用いて再確認するとともに、板の繰り返し曲げ加工への応用に向けての方針を見いだした。以下、その概要を纏める。(1)多点プレスを用いて、板曲げ加工をするときに、曲面形成時点において、主に働いているプレスヘッドを抽出し、従来の手法に見られる等間隔プレスヘット配列の不利を指摘した。(2)つぎに、この実験結果に沿って、プレスヘッドの再配置を試み、今まで、問題視されてきた局部座屈の原因となる局所的不整量の発生の防止艇策に1つの指針を示した。(3)さらに、実際の船体外板の曲げ加工である撓鉄作業に対応するよう、長方形板の曲げ加工を行った。その結果、ほぼ実験段階では、塑性曲げ加工の実用化に適応する手法の確立に可能性を見いだした。(4)とくに、板のロール方向が横撓みに及ぼす効果も、若干、調査したところ長方形板については当初の予想ほど、影響は受けることはなかった。以上が主な研究成果であるが、実際の生産現場において生ずる問題の内、試験片の幾何形状では、台形板および長尺板、曲面形状に関しては、捩れ形状の曲げ加工法の問題点に触れる事ができなかった。具体的には。本研究は、すでに開発ずみの有限要素板曲げ数値解析プログラムの有効性を調べるために、板曲げ加工用の試作機で、多点プレス板曲げ実験を実施した。その成果として、(1)所定の曲面設定時点において、一部のピストンヘッドのみ接触するいわゆる片あたり状態(便宜的に部分プレス法と呼ぶ)の実験でも、基礎的な曲面形状である円筒、枕型、鞍型の曲面に曲げ加工が可能なことが判明した。(2)また目的としている残留変形の、実験と数値計算との比較を行うために導入した便宜的な用語である比率値も、これが良好な値を示すので、スプリング・バック量の予想に、将来、役立つとの見通しが立っている。いずれにしても、全部の多点プレスヘッドを装着した曲げ加工を実施する際に、主として働くプレスヘッドの抽出には、正方形板については成功していると考えられ、未発表ながら成果に纏めてある。(3)さらに、一度、曲げ加工を経験した板を、再度、曲げ加工するというラップ押し、或いは重ね押し加工の数値解析もめざしている。これに対する実験も若干行っているが、このときの荷重プレスヘッドの容量不足を補うために、このヘッドの改良を計画中で、すでに強度の検討を終わり、プレス先端部分の製作を業者に発注ずみである。(4)そして、実験は、すべて焼きなまし処理をしない全くの処女材料を用いて曲げ加工を行っている。つまり、一般にロール圧延された板をそのまま供試材としているので、実際の現場における撓鉄作業に則した実験計画である。しかし、成形曲面である板の残留変形はロール方向の影響を受けることを再認識した。本研究は、すでに開発ずみの有限要素弾塑性の板曲げ数値解析プログラムの有効性と船体外板の曲げ加工の実用化を目差し、板曲げ加工用の試作機を用いて、多点プレス板曲げ実験を実施した。その結果、(1)基礎的な曲面形状である円筒型、鞍型、枕型のうち、円筒型については、便宜的な呼称である部分プレス法で曲げ加工が可能な確信を得、さらに鞍型に於いても、この部分プレス法によりある程度の成形曲面が得られることが判った。しかし、枕型については、局部座屈に似た折れ曲がりが生じる問題点が残る。(2)今の処、この枕型に生ずる折れ曲がりを防ぐ手段にプレス位置の再配置の検討とバネりん

青銅板を敷いて面外の変形量の均等化を計ることで、曲面の成形限界を増すように試行錯誤的に実験を行っている。その理由に、横荷重の面外変形に及ぼす影響係数を、簡単な解析解より計算してみると、この現象の生ずる部位はこの係数が小さく、逆に膜応力が大きくなる。また影響係数の大きい所は面外の変形が大きく、その代わりに膜応力が小さいことが観察されたことによる。従い、折れ曲がり座屈現象を取り除くには面外の変形量の分散化が必要と考えており、要するに、面内応力を小さくして、曲げ応力を増すように曲げ加工をすれば良いのではとの見解を持っている。(3)また、部分プレス法では局所的に数少ないプレスヘッド群に外荷重が負荷されることになり、そのため荷重ヘッドの許容荷重不足の改善を行った。そのため、外荷重と反力荷重の絶対値がほぼ同じになり、安定した実験荷重が得られた。これの設計過程については、簡単に報告の予定である。また、実験は現場のぎょう鉄作業を則る方法であるものの、ロール方向が曲げ加工板の残留曲面に及ぼす効果は、未だ、確かな傾向は把握できない状態である。今年度の研究において、新たに得た知識は、実用化に研究の力点を置いたことから、まず板曲げ加工中に局部座屈の原因となる局所的不整量の発生の防止策にある。それには、合計36本あるプレスヘッドの再配置を試みた。その結果、正方形板では、供試材の寸法が大きいこともあり、一定以上の設定曲率半径(3000mm×3000mmの枕型まげ)の実験では、折れ曲がりとなって現れる局部座屈を防ぐことは出来なかった。しかし、実際のぎょう鉄作業を参考に、アスペクト比が1.6の長方形板の曲げ加工を行った。成果としては、船体外板の作業現場が要求する残留の曲率の範囲に充分に応える事が可能になった。また、成形限界をあげる目的により、繰り返し曲げ加工も試みたところ、長方形板では残留曲率半径も小さくなり、効果的なことが判明した。これに関してはロール方向の残留曲率に及ぼす効果も含めて整理し、公表の予定である(平成10年塑性加工学会春季講演会)。以上が今年度の成果であるが、長尺板の曲げ加工とねじり曲げ加工の曲面は今後の研究課題に残されることになった。しかし、実験研究より得た知識から判断するに、多点プレス法は等間隔配列のプレスヘッドではなく、局所的な不整量の発生する部位に密に配置すると、良好な成形曲面が得られる。従い、すでに多点プレス曲げ加工機を所有する現場においては、大幅にプレスヘッド位置を変更する必要がなく、また折れ曲がりは必ずプレスヘッドとプレスヘッドの間に起こるから、その場所を何等かの手段を講じ、面外の横たわみを規制することにより、ほぼ、曲げ加工の過程の途中から設定曲面時点まで座屈が生ずることはない。例えば、プレスヘッドの追加、あるいは剛体をその場所に置いてその上より負荷するなどが当面の手段に挙げられよう。
エスペラミシン系抗癌抗生物質及びモデル化合物の合成と作用機作

エスペラミシン系抗生物質の活性部位であるエン・ジイン構造を持つモデル化合物として、分子内にスルフィド結合を有する10員環エン・ジインの合成に成功した。この化合物は結晶性であり、X線結晶解析により、単純10員環エン・ジインでは世界で初めて立体構造を明らかにした。またそのスルフォン誘導体は極めて特徴的なDNA切断活性を示し、エスペラミシン系抗癌剤の作用機作に関して極めて有用な情報を提供することが出来た。一方、これらをDNAに親和性を有する機能部分に結合し、抗がん活性を発現させることを目的として、ネトロプシン型の化合物の合成研究を行ない、現在これらとエン・ジイン化合物の結合を検討している。具体的には下記の成果が得られた。1、エスペラミシン、ネオカルチノスタチン(NCS)に含まれるインタ-カレ-タ-であるナフタレン誘導体の合成法を改良して大量に製造した。2、末端に窒素置換基を有するネトロプシン類を約20種類合成した。3、分子内にスルフィド結合を有する10員環エン・ジイン化合物を合成し、3次元構造を解明した。また、このスルフォン誘導体を合成した。4、超螺旋プラスミドDNA(ColEl)を用いて以上の化合物のDNA切断活性を検討し、一本鎖、二本鎖の切断活性の強度及び、ラジカル的切断機構を明らかにした。5、以上の合成化合物を化学的に連結し、これらの抗がん活性を検討する研究は現在実施中である。
気候変動に対する高山植物群集動態の定量化とそのメ力ニズムの解明

気候変動に伴う環境変化が高山植生変化を引き起こしている現状の評価と、そのメカニズム解明を目的とした。ササの分布拡大や土壌乾燥化により、高山植物の多様性が急速に低下し、高山植生が衰退する実態とその原因を解明した。植生変化と広域スケールの環境変化の定量化手法の開発し、チシマザサとハイマツの分布変化の定量化との広域スケールでの土壌水分変化を解析した。さらに、急速な植生変化が生じる状況についての数理モデルによる予測を行った。フィールドセンサス:大雪山国立公園において、チシマザサの分布拡大が進行している場所でササの密度と気孔コンダクタンスの季節変化を計測した。同時に土壌水分と地温の季節変動を計測し、ササの分布拡大との関連性について解析を行った。その結果、ササの侵入に伴って蒸散による水分損失が増加し、土壌乾燥化が促進されることが確認された。また、乾燥化の指標となるハクサンイチゲの個体群動態を調べるために、土壌・積雪環境の異なる3個体群に調査プロットを設置し、成長、フェノロジー、生理活性の計測を行った。衛星データによる広域センサス:ササ侵入地における広域土壌水分の空間分布を推定するために、L-バンドマイクロ波(PALSAR)の後方散乱係数(dB)を算出し、現地計測の土壌水分の間に相関モデルを確立させた。また、ALOS AVNIR-2、航空機ハイパースペクトルセンサーASTER TIRデータを用いて、ササ侵入域の斜面方位、傾斜度など微地形の特徴、地表面温度、及びササの分布を含めた地表面特性を抽出した。航空写真による植生解析:1977年の航空写真をデジタル・オルソ化して、2008年の航空機ハイパースペクトルのデータと重ね合わせ、土地被覆分類を行い、ササ、ハイマツと高山植物の分布域を特定し、1977年2008年31年間のササの拡大面積を抽出した。植生動態のモデル解析:ササの成育と土壌水分量の間のフィードバック効果を定式化した数理モデルを構築し、数値的解析を行なった。ササ相と高山植物相の2つの安定相が存在することが分かり、気温の上昇によりササ相への相転移が予測きれた。この相転移は"レジームシフト"の可能性があり、元の気温より更に低い気温になって初めて高山植物相の回復が可能であるというヒステリシスが高山生態系に存在すると考えられた。今後、モデルの中のパラメータを観測データから具体的に見積もることで、より具体的な解析を計画している。フィールドセンサス(工藤)大雪山系で、チシマザサの分布拡大地におけるササの拡大速度を継続調査した。その結果、桿密度が年々拡大している実態が明らかとなった。また、高山湿潤草原の代表種であるバクサンイチゲ個体群の動態調査を継続し、土壌乾燥化により個体群の衰退が促進されることを見いだした。温暖化実験による高山植生動態の解析結果と、季節的な花粉媒介昆虫の変化が高山植物の種子生産にもたらす影響について論文を公表した。航空写真による植生解析(金子)大雪山五色ケ原におけるチシマザサ及びハイマツの分布拡大について、空中写真の比較解析により、32年間の面積変化を明らかにした。空中写真から地表面高を抽出し、チシマザサの分布拡大と地形との関係を解析した。この結果、ササの面積は26%、ハイマツは14%拡大していることが明らかとなった。また、ササの拡大地域をManlyの選択性指数を用いて解析したところ、東斜面、斜度020度、日射量83万ワット時m^2以上の地域に選好性がみられた。衛星データによる広域センサス(星野)光学・マイクロ波衛星データを用いて、五色ヶ原ササ拡大地域における地表面水分状況の季節変化を調査した。ササ密集地における土壌水分の季節変化は小さく比較的安定しているのに対し、高山植生が広く分布している場所の土壌水分は、6月から7月にかけて大きく変動し、8月から比較的安定状態に入ることが示された。7月8月下旬までは土壌水分が増加傾向にあるが、8月下旬から植物の蒸発散によって土壌水分が下がる傾向を示した。植生動態のモデル解析(矢吹)雪解け水が流入する環境下でのササの被覆率と土壌水分量とのフィードバック効果を定量的に定式化した力学モデル(平均場モデル)を提起し、数値的な解析を行った。雪解け水供給の気温依存性を定式化し、ササの光合成速度の気温依存性と土壌水分依存性を過去の実測データに基づいて定式化し、気温変化によってササの被覆率と土壌水分量の間のフィードバック効果の状況がどう変わるかを解析した。チシマザサの被覆率について、雪解け水流入速度の気温依存性によるレジームシフトが生じる可能性が高いことを見出した。本研究の目的は、雪解けの早期に伴う土壌乾燥化は高山植物の生理機能を変化させ、植物間の競合関係や個体群動態に影響をもたらし、急速な高山植生変化を引き起こしている現状を明らかにすることである。最終年にあたる平成23年度は、特に以下の研究について重点的に行った。(1)高山植物の個体群

動態予測:ササの分布拡大と高山植物群集への侵入により既存の高山植物群集の種多様性がどのように変化していくのかについて、引き続き継続調査を行ない、ササが他の高山植物へもたらす生態学的影響を解析した。また、マイクロサテライト遺伝マーカーを用いてササのクローン構造の解析を行った。さらに、ハクサンイチゲ個体群に設置した永久調査区で個体群センサスを継続し、個体群動態モデルによる個体群衰退メカニズムについての解析を行った。(2)植生変化と広域スケールの環境変化の定量化手法の開発:30年前に撮影された航空写真と最近計測したリモートセンシングデータをベースに、広域植生変化の解析手法の開発を行った。そして、過去30年間の植生チシマザサとハイマツの分布変化についての広域的な解析を行った。また、衛星データを利用して、広城スケールでの土壌水分の季節変動を定量化する手法の開発を行った。現地での土壌水分計測を広域的に行い、衛星データによる土壌水分量の推定との対応関係について検討を行った。(3)急速な植生変化が生じる状況についての数理モデルによる予測:高山植生からチシマザサへの急激な植生変化が生じるメカニズムと、植生変化が安定状態として持続するレジームシフトが起こりうる状況を、数理モデルにより解析した。得られた予測を現地データと対応させて、モデルの検証を行った。
木質接合部のクリーブとMechano-sorptive変形の設計評価

木質構造の他構造と著しく異なる点はクリープ変形と湿度変動による変形である。とくに荷重が作用しているときの湿度変動に伴う変形はMechano-sorptive変形と呼ばれ、その変動の大きさから通常のクリープと区分されている。近年の大規模の木質構造では施工後の経時変化とくに湿度温度変動に対してmechano-sorptive変形もかなり影響を及ぼしていると思われる。このように環境変化にともなう経時的な変形の評価をしておきたいということは自由度の増した構造設計だけでなく、管理の上からも当然生じることが予想される。いずれにしても従来のクリープやMechano-sorptive変形の実験は現象が複雑であるが故に比較的小さな試験体によったものが多く、集成材、単板積層材や新たな木質複合部材の接合部を対象とした研究はきわめて乏しかった。本研究では応力が集中し、めり込みといった局部的な塑性を有している釘、ボルト接合部の湿度変動下でのクリープやMechano-sorptive変形の表示方法と構造設計への評価法を検討した。集成材、LVLおよびそれらに釘接合部を有した曲げ材の湿度変動下のクリープ変形挙動はきわめて複雑であり、個々の挙動を単純化して示すことは困難であるが、看取される傾向を定性的にみると、LVLおよびその接合部の湿度変動に対する挙動は集成材に比較すると個体差による傾向の差異は少ないが、接合部の剛性、作用する応力比によって変動幅や変形の回復に違いが認められる。集成材、LVLとも負荷初期においては湿度変動に対する対応は明確でなく、荷重に対する安定化への変動が主体であると推測される。長期間にわたる湿度変動を受けるときの撓み量の推定は初期の湿度変動後のcreepを基本にして、湿度変動に伴う撓み増加を湿度変動量に比例する式で表示すれば、実用的には大きな問題はない。釘接合部や応力比の小さい場合はPOWER則を基本にするより指数型の方が変形機構を表示するには適切である。接合部に関するクリープやMechano-sorptive変形について知見は少なく、変形の評価が重視されるような建築物では経時変化の評価に苦慮している。とくに木質構造の他構造と著しく異なる点は湿度や水分に対する変形であり、とくに荷重が作用しているときの時間に伴う変形はMechano-sorptive変形と呼ばれ、通常のクリープと区分されている。本年度は集成材、LVL(単板積層材)とその釘接合部を対象にして湿度変動下でクリープ変形の定性的な傾向を求め、湿度変動下でのクリープとMechano-sorptive変形の構造設計への評価法を検討した。集成材、LVLおよびその接合部の変形は湿度変化によって大きな影響を受け、集成材は湿度低下によって変形の回復が生じることもあり、個々の差異が顕著でラミナの配置による収縮率の違いなどの効果が考えられる。一方、接合部も湿度の影響は大きいが、個々の差異は少なく変形の進行は一定の傾向であった。瞬間変形に対するクリープ変形の比率(相対クリープ)で湿度変動による変形を比較すると、応力比が高いほど、湿度変動による変動幅は少なくなる傾向が認められた。集成材、LVLとも負荷初期においては湿度変動に対する対応は明確でなく、荷重に対する安定化への変動が主体であった。負荷後変形が安定してくると湿度との対応が比較的明確になってくる。したがって長期間にわたる湿度変動を受けるときの撓み量の推定は比較的応力比の大きいときには初期の湿度変動後のPOWER則を基本にして、湿度変動に伴う撓み増加を湿度変動量に比例する量とした式で表示すれば実用上大きな問題はない。

膨張、収縮などの影響を相殺すると経過時間によらずにMechano-sorptive変形は一定の傾向、すなわち荷重の大きいほど乾燥時に変形が進行する傾向が認められる。接合部に関するクリープやMechano-sorptive変形について知見は少なく、変形の評価が重視されるような建築物では経時変化の評価に苦慮している。本年度はLVL(単板積層材)を対象にして釘、ドリフトピンなどの各種機械的接合部の各種湿度変動下でのクリープとMechano-sorptive変形を実験的に明らかにした。研究の性格上時間とスペースを要するので、6年度より開始した実験の継続を基本にして変形のメカニズムを検討した。また、新たな設計によるクリープ装置を作製し、新たな試験体構成を追加し展開を図った。ベイマツLVLに鉄板添え板し、釘、ドリフトピンによって接合した接合部のせん断荷重における湿度変動下のクリープ変形とMechano-sorptive変形の特性は接合部の剛性、作用する応力比によって変動幅や変形の回復に違いが認められた。全般的にみると負荷初期においては湿度変動に対する対応は明確ではなく、荷重に対する安定化への変動が主体であると推測されるので、3パラメタのクリープ式を与え、それをベースにして長期間にわたる湿度変動を受けるときの撓み量をMechano-sorptive変形として算定した。Mechano-sorptive変形は乾燥によって変形が進行し、湿潤によって回復し、その変動の大きさは荷重大きいほど小さくなり、荷重が繊維直交する方向のほうが湿度変動に対して過敏であった。負荷後初期の段階に当てはめた3パラメタのクリープ指数式は釘あるいはドリフトピン接合のように圧密によって変形が安定化する機構を説明しうるので、長期間にわたる湿度変動を受けるときの変形量は比較的応力比の大きいときには初期応力による変形曲線を基本にして評価しても大過はないと思われる。応力比が小さい時には、湿度変動に伴う撓み増加を湿度変動量の一次式で表示すれば、実用的には大きな問題はないことが認められた。木質構造の他構造と著しく異なる点はクリープ変形と湿度変動よる変形である。とくに荷重が作用しているときの湿度変動に伴う変形はMechano-sorptive変形と呼ばれ、その変動の大きさから通常のクリープと区分されている。近年の大規模の木質構造では施工後の経時変化とくに湿度温度変動に対してmechano-sorptive変形もかなり影響を及ぼしていると思われる。このように環境変化にともなう経時的な変形の評価をしておきたいということは自由度の増した構造設計だけでなく、管理の上からも当然生じることが予想される。いずれにしても従来のクリープやMechano-sorptive変形の実験は現象が複雑であるが故に比較的小さな試験体によったものが多く、集成材、単板積層材や新たな木質複合部材の接合部を対象とした研究はきわめて乏しかった。本研究では応力が集中し、めり込みといった局部的な塑性を有している釘、ボルト接合部の湿度変動下でのクリープやMechano-sorptive変形の表示方法と構造設計への評価法を検討した。
気液液固四相流の数値解析を用いた液架橋による乾燥粒子薄膜のクラック抑制機構の解明

本研究では,新規な気液液固4相流の計算機シミュレーションモデルを構築し,粒子間液架橋を伴う粒子分散液(キャピラリーサスペンション)による乾燥粒子薄膜のクラック抑制機構の解明を目指す。計算機シミュレーションモデルを構築した後,粒子・流体・界面物性を独立的かつ網羅的に変化させて,乾燥過程のシミュレーションを行い,現象の可視化,粒子間相互作用の解析を行うことで,クラック抑制機構の解明を行う。また,得られた知見をフィードバックして,クラック抑制に必要な粒子分散液の物性,ならびにバインダー液の種類や組成の提案を行う。
ARCPマトリックスコンバータの実用化に関する研究

平成17年度平成18年度にかけて科学研究補助金(基盤研究B)の助成を得て行った「ARCPマトリックスコンバータの実用化に関する研究」で得られた主な成果ならびに知見を以下に示す。(1)10kVA、キャリア周波数10kHz,三相、200VのARCP(補助共振転流形)方式マトリックスコンバータを設計・試作し、DSPならびにFPGAから成る制御システムに開発した制御アルゴリズムを組み込んで動作確認を行った。その結果、ARCPマトリックスコンバータが想定どおりのソフトスイッチング動作を行うことが確認できた。(2)パワーエレクトロニクス回路用に開発されたシミュレーションソフトSimplorerを用いて、三相ARCP方式マトリックスコンバータ回路および実際に実験に使用する制御プログラムをそのまま組み込んでモデル化したミュレーションプログラムを開発した。(3)シミュレーションの結果、通常のPWMスイッチングパターンをそのまま用いると電圧波形にひずみが発生し、電動機耐性に影響を及ぼすことが判明したため、改良したPWMスイッチングパターンを開発し、良好な結果を得た。(4)ハードスイッチング方式マトリックスコンバータとARCP方式マトリックスコンバータのコモンモードノイズをシミュレーションにより比較した結果、ソフトスイッチング方式を用いることにより電喰やノイズの原因となる漏れ電流が大幅に低減できることが判明した。以上、本研究はソフトスイッチング方式のARCP(補助共振転流形)方式のマトリックスコンバータの実用化を目指して、ARCPマトリックスコンバータの動作モードの確認とソフトスイッチング動作の実用的な確認を行ったものである。本研究成果が、次世代の電源装置の大容量化、高効率化の一助になれば幸いである。マトリックスコンバータは、21世紀を担う新しい電源として実用化が始まっている。しかし、より一層の特性の改善と装置の大容量化のためには、スイッチング損失の低減、スイッチングサージや高いdv/dtの緩和、LCフィルタの共振や外乱対策等、解決すべき問題も多い。マトリックスコンバータは比較的低いキャリア周波数でも良好な入出力波形が得られる特徴があり、ソフトスイッチングの導入により、スイッチング損失の低減は勿論、スイッチングサージや高いdv/dtの緩和が可能である。本研究では、研究代表者が提案したARCPマトリックスコンバータを設計・試作し、実用化に伴う設計技術の蓄積を行うと共に、LCフィルタが引き起こす不安定性を防止する新たな制御技術を開発する。本年度の研究では、IGBT、共振リアクトル等各種回路部品の非線形性やその配置、負荷、制御システムも含めた総合的解析が可能なシミュレーションプログラムの開発を行った。さらに理論的検討に基づき、装置の設計・試作を行い性能評価を行った。具体的には以下の方法で研究を進めた。(1)ARCPマトリックスコンバータの解析回路素子の非線形性や部品の配置も考え、総合的なシミュレーションプログラムを開発した。(2)ARCPマトリックスコンバータの制御方式の検討解析により求めた制御アルゴリズムを組み込んだDSPおよびFPGAから成る制御装置を設計・試作した。(3)ARCPマトリックスコンバータのシステム設計設計に当たっては、総合的な部品選定が不可次であり、場合によっては新たな回路部品の設計・試作が必要になる。これらの知見を総合して、3相、200V,10kWのARCPマトリックスコンバータを設計した。(4)ARCPマトリックスコンバータの試作上記の設計に基づき、ARCPマトリックスコンバータを試作した。本研究は、ソフトスイッチングの導入により、スイッチング損失の低減は勿論、スイッチングサージや高いdv/dtの緩和が可能であるARCPマトリックスコンバータを設計・試作し、実用化に伴う設計技術の蓄積を行うと共に、LCフィルタが引き起こす不安定性等大容量化に伴う問題点を検討することを目的としている。昨年度は、各種回路部品の非線形性やその配置、負荷、制御システムも含めた総合的解析が可能なシミュレーションプログラムの開発を行った。さらに理論的検討に基づき、3相、200V,10kWのARCPマトリックスコンバータの設計・試作を行った。本年度は、ハードウエアならびに制御アルゴリズムの改良を行い、実験結果に基づき、ARCPマトリックスコンバータの実用性を確認した。(1)ARCPマトリックスコンバータの改良

昨年度の試作・実験結果に基づき、設計の見直しを行ない定数の再設定などARCPマトリックスコンバータのハードウエアの改良を行った。(2)制御アルゴリズムの改良ARCPマトリックスコンバータの過渡状態を含む動作モードを検討した結果、昨年度試作したシミュレーションプログラムでは不十分であることが判明したため、制御アルゴリズムを改良した。(3)実験による検証改良したハードウエアならびに制御アルゴリズムを組み込んで実験を行った結果、シミュレーション通り運転が可能であることを確認し、本装置が実用的であることを確認した。(4)安定化アルゴリズムの検討LCフイルタのコンデンサ電荷量を補助スイッチで制御し、外部変動の際にも電圧変動を補償できる安定化アルゴリズムの検討を行った。(5)ARCPマトリックスコンバータシステムの検討会長崎大学,ドレスデン大学,安川電機での研究成果を持ち寄り、設計プログラムの有効性、ARCP方i式と通常システムとの比較、大容量化に伴う問題点とその対策等についての検討会を開催した。
脱リン酸化酵素によるベージュ化調節機構の解明

ベージュ脂肪細胞の分化には、βアドレナリン刺激によるエピゲノム変化を介した熱産生遺伝子の活性化が必要である。ヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aはβアドレナリンシグナル下流でリン酸化され、抑制型ヒストンメチル化修飾を消去することでベージュ脂肪細胞を促進する。本研究では、JMJD1Aの脱リン酸化酵素複合体を明らかにし、白色脂肪のベージュ化におけるエピゲノム調節機構の解明を目指す。