hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
更年期代謝障害とうつに対するエストロゲンの中枢作用に立脚した新規補充療法の開発

これまで閉経・肥満モデルマウスにおいてうつ・不安を評価するための行動実験(尾懸垂試験、強制水泳試験、オープンフィールド試験、明暗箱試験、高架式十字迷路試験)を行い、E2全身・中枢投与の改善効果について評価を行った。評価にあたって、うつ・不安のいずれの行動実験もポジティブコントロール群を設定したが、不安の行動実験において、薬物(diazepam)投与の条件設定に予想以上に時間を要した。しかしながら条件設定後は、うつの評価では閉経・肥満モデルマウスはうつ状態を示し、尾懸垂試験においてE2中枢投与がうつ状態を改善すること、不安の評価でも閉経・肥満モデルマウスは不安状態を示し、オープンフィールド試験においてE2中枢投与が不安状態を改善することを示した。現在はE2による抗うつ、抗不安作用のメカニズム解明のため、閉経後に抑制されるセロトニン神経活動再活性化やセロトニン合成、海馬におけるbrain-derived neurotrophic factor (BDNF)の発現誘導などの作用機構や炎症性サイトカインによるうつ病発症メカニズムへのE2の関与についての検証を行っており、血清、脳脊髄液、脳組織の生化学的解析と海馬、視床下部のmRNA発現およびシグナル伝達について解析中である。1血清、脳脊髄液、脳組織の生化学的解析:ELISAおよびHPLCにより、E2、コルチコステロン、セロトニン、TNFαやIL6などのサイトカインの濃度を測定する。2海馬、視床下部のmRNA発現およびシグナル伝達解析:ERα, ERβ, GPR30,グルココルチコイド受容体、セロトニン受容体、BDNFなどの神経栄養因子、TNFαやIL6などのサイトカインのmRNA発現をリアルタイムPCRにて検証する。またエストロゲンおよびBDNFシグナル蛋白のリン酸化(PKA, CREBなど)はWestern blotにて検証する。3E2経鼻投与の条件設定:E2経鼻投与後、末梢静脈血と中枢CSFでのE2濃度をそれぞれ測定し、中枢選択性の高い至適投与プロトコールを決定する。4E2経鼻投与の糖脂質代謝・うつ改善効果についての検討:代謝表現系の解析として、(1)体重測定、(2)糖負荷試験、インスリン負荷試験、(3)血液生化学検査(E2、アディポカイン、脂質、インスリンなどの測定)、(4)代謝ケージによる測定(エネルギー消費量、自発運動量、摂食量)、(5)小動物用MRIによる脂肪体積測定(内臓脂肪・皮下脂肪)、各組織重量の測定、(6)深部体温の測定、を行う。また改善の機序解明のため、肝臓の糖新生律速酵素(G6Pase, PEPCK)発現、脂肪組織で脂肪合成に関わる酵素(LPL, FAS)や脂肪分解に関わる酵素(HSL)、脂肪組織の慢性炎症に関連するTNFα、IL-6などのサイトカイン、MCP-1などのケモカイン、M1マクロファージの指標となるCD11cの発現、褐色脂肪組織の熱産生に関わるUCP1-3のmRNA発現をリアルタイムPCRにて解析する。5うつ・不安の行動実験および生化学的解析:うつ、不安の行動実験を行い、血清および海馬、視床下部、大脳皮質に対する生化学的検討を1、2と同様に行う。使用額はほぼ計画通りであったが、388円の端数が生じた。来年度も計画通り使用する予定である。
マグマのテクスチャー形成に及ぼす流動の影響の解明

本研究では、マグマの結晶化実験および高温粘性率測定を行い、浮遊結晶がマグマの粘性率に及ぼす影響を定量的に検討した。その成果として、伊豆大島火山の玄武岩および櫻島火山の安山岩の溶岩について、温度と結晶量の関数として粘性率計算式を提案するとともに、板状斜長石結晶がマグマの粘性率に及ぼす影響に関する理解を大幅に進めた。また、既存の高結晶量マグマの粘性式の問題点や、結晶作用に伴う岩石組織の時系列変化の重要性を明らかにするなど、今後の研究へと続く新しい課題を発見した。本年度は研究期間3カ年の初年度として、主に実験解析手法の開発と、実験試料として用いる天然の溶岩の採取およびその基本的性質の決定を行った。まず、溶融試料を撹拌する回転棒の回転速度とトルクの関係から、溶融試料の粘性率だけでなく降伏応力も決定できる解析方法を考案した。そして、研究代表者が行った結晶を含むマグマの粘性率測定データにこの解析手法を適用し、マグマ中に浮遊する板状結晶の形成する組織とマクロ物性としての降伏応力との関係を検討した。この成果は、国内外の学会で発表するとともに、論文にまとめてjournal of Mineralogical and Petrological Sciences誌で公表した。次に、本研究で初生物質として適した溶岩試料を選定するために、富士山・伊豆カワゴ平火山・ハワイなどで野外調査と試料採取を行い、採取した溶岩試料の鏡下観察を行った。そして、観察結果に基づいて選定したハワイの高アルミナ玄武岩について、その結晶作用に関する基本的性質を明らかにするために、系統的な常圧溶融結晶化実験を行った。その結果、マグマのabove-liquidus温度における溶融時間が、結晶形成カイネティクスとテクスチャー(結晶の核数密度・形状・核形成潜伏期間など)に著しい影響を及ぼすことが分かった。この実験でみられた性質は、火山噴火時におけるマグマ物性(特にレオロジー)の時系列発達過程に著しい影響を及ぼすと見込まれるにもかかわらず、未だ定量的にはよく検討されていないもので、今後さらに詳しく検討する価値があるといえる。本年度は3ヵ年の研究期間の2年目として、初年度の研究成果の公表を行うとともに、交付申請書に記載した計画に従って、「マグマのテクスチャー発達に及ぼす熱史の影響」に関する実験および「マグマの流動によるテクスチャー発達」に関する実験を行った。初年度に行った「伊豆大島1778年熔岩の高温粘性率測定実験」については、本年度に実験試料のテクスチャー解析を行い、流動則と結晶組織の関係の検討を検討し、斜長石結晶を含む玄武岩質熔岩の流動則モデルを構築した。このモデルは、伊豆大島および類似の火山から噴出する玄武岩質熔岩のダイナミクスの予測に有用である。この結果は、国内および国際学会において発表し、また、国際論文誌に投稿準備中である。「マグマのテクスチャー発達に及ぼす熱史の影響」については、ハワイ大学地質学・地球物理学科の実験装置を使用して系統的に実験を行った。その結果、マグマの経験した熱史に依存して、テクスチャーの発達過程が著しく変化することが明らかとなった。現在、実験試料の記載・分析・解析を行っている。「マグマの流動によるテクスチャー発達」については、東京大学地震研究所の高温一軸変形試験機を使用して、実験手法の開発および天然の高結晶量溶岩試料(桜島火山昭和熔岩、北海道白滝の黒曜岩熔岩、香川県五色台のサヌカイト熔岩など)の流動変形実験を行った。その成果として、桜島昭和熔岩については、天然での噴火条件下における流動則のモデル構築に成功した。このモデルは、桜島火山に類する安山岩熔岩のダイナミクスの推定に有用である。また、サヌカイト熔岩の実験から、天然の熔岩の流動の痕跡として解釈される"流離構造"を、わずかな圧縮変形での再現に成功した。これは、天然の熔岩の構造地質学的解釈を大きく変える可能性のある結果といえる。本研究では、マグマの粘性率に及ぼす浮遊結晶の影響を定量的に検討するために、結晶を含むマグマの高温粘性率測定実験および変形組織解析を行った。本研究で特に注目した結晶は、日本のような島弧地域のマグマに多く含まれ、その形状が異方的な斜長石で、実験試料としては、有史時代に噴火を繰り返している伊豆大島および桜島の両火山の噴出物を用いた。伊豆大島1778年噴火溶岩については、1300-1150°Cの高温かつ結晶量が35vol.%以下と少ない条件で実験を行い、マグマ中の斜長石浮遊結晶の影響を明らかにするとともに、伊豆大島の溶岩に代表されるソレアイト質玄武岩マグマの粘性式の提案に至った。一方、結晶量が50vol.%をこえる条件での影響を明らかにするために、1050-800°Cの温度領域において桜島昭和噴火溶岩の変形実験を行った。

その結果、同溶岩の粘性率を、温度と歪み速度の関数として定式化することに成功するとともに、現在提案されている高結晶量マグマの粘性式の考え方を根本的に改める必要があることがわかった。ところで、天然のマグマは噴火の際、冷却による結晶作用を進行しながら流動する。このことは、マグマの流動過程でその粘性率が継続的に変化することを意味している。この影響をマグマの粘性率モデルに組み込むためには、冷却に伴うマグマの岩石組織の時系列発達過程を定量的に理解する必要がある。そこで、富士山のマグマに類似する化学組成を有する玄武岩質溶岩(ワイアナエ火山高アルミナ玄武岩)を材料とし、0.1°C/分10°C/分の冷却速度範囲で結晶作用実験を行い、冷却速度と冷却時間を変数とした岩石組織変化を検討した。その結果、冷却速度に依存して、結晶量・鉱物種の組み合わせ・結晶の数や大きさ・形状などが変化することがわかった。この結果は、マグマの運動を考える上での、結晶作用カイネティクスの本質的重要性を示唆している。本年度は、当初の実験手法を変更し、新しい実験手法の立ち上げから行ったために研究が軌道に乗るまで時間がかかったが、結果として興味深いデータが得られたので、「研究の目的」の達成度としては順調であったと評価している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度、熱的条件・変形条件を変数とした高温実験を系統的に行ったので、今後の方策として、これらの実験試料の微細組織解析と局所化学分析を行い、熱的条件や変形条件がマグマの化学組成や結晶作用・微細組織形成に及ぼす影響について定量的に整理していく予定である。
ヒメミカヅキモの性特異的ファシクリン１遺伝子ファミリーの分子生理学的解析

ヒメミカヅキモの性フェロモンと相互作用するファシクリン1(FAS1)タンパク質群について、有性生殖過程における役割を明らかにすることを目的として、以下の解析を行った。CpFASファミリーの3種類の遺伝子(CpFAS1CpFAS3)について、realtime PCR解析を行った結果、CpFAS1およびCpFAS3は、有性生殖過程の進行に伴い発現量が上昇した。特にCpFAS3はPR-IP Inducerの作用を受ける+型細胞自身で、PR-IP Inducer添加によって著しく発現上昇する遺伝子であった。CpFAS3に対する特異抗体を作製し、野生型ヒメミカヅキモに対するウエスタンブロット解析を行ったところ、このタンパク質は約25 kの大きさを持ち、有性生殖期に主に細胞外に分泌されることが判明した。これらの遺伝子産物の機能をさらに解析するために、ヒメミカヅキモの形質転換系を確立した(Abe et al. 2011)。ブレオマイシンまたはハイグロマイシン耐性遺伝子を選択マーカーとするベクター(pSA1102, pSA0102)に、内在の熱ショックタンパク質プロモーター(CpHSP70p)の制御下で、CpFAS3遺伝子をRNAiによりノックダウンさせるためのコンストラクト(CpHSP70p::shCpFAS3)を作製し、本来この遺伝子が発現するはずの+型細胞に導入し、形質転換体を作出した。コントロールと野生型ー型細胞との掛け合わせに比べて、形質転換体との掛け合わせではペア形成で止まってしまう細胞の割合が多くみられ、接合子形成まで進んだ細胞の割合は顕著に低下していた。また、野生型のー型細胞と形質転換体を24時間混合培養し、培地量を合わせてウエスタンブロットを行い、培地中のCpFAS3タンパク質量を調べたところ、接合子形成が阻害された株では、若干の減少が見られた。23年度が最終年度であるため、記入しない。単細胞接合藻類ヒメミカヅキモから単離されたFAS1ドメインを持つ遺伝子群の、有性生殖過程における役割を明らかにすることを目的とし、最終的に、生物種を超えたアロ認証に、ヒメミカヅキモで見出されたFAS1と同様の分子が普遍的に機能するのかどうかを明らかにすることを目指した。A.CpFASファミリー遺伝子のRealtime PCRによる発現解析Realtime PCRにより、CpFASファミリー遺伝子群の中で、有性生殖、性特異性に関わる分子とそれ以外の分子について、仕分けを行い、CpFAS1,CpFAS3が、有性生殖期に特異的に発現することを明らかにした。B.性フェロモンとCpFAS1タンパク質のin vitro結合解析CpFAS遺伝子群を酵母または大腸菌の組換え型タンパク質として産生させ、プルダウン法により、性フェロモンとの結合性の有無を解析した。大腸菌由来の組換え型タンパク質では相互作用が見られなかったものの、酵母由来のものでは、調べた3種ともが相互作用を示した。大規模EST解析により見出されつつある新奇CpFASファミリーの推定アミノ酸配列を利用した詳細な分子系統解析を行った。Aの発現解析結果と関連し、CpFAS1,CpFAS3は1つのクレードを形成した。D.ヒメミカヅキモへの遺伝子導入と表現型解析CpFAS遺伝子ファミリーの過剰発現株、発現抑制株を作出するために、遺伝子導入用のコンストラクトを作製した。
電荷・極性の関与するソフトマター新しい相及びせん断非平衡現象の研究

水などの高い電気的極性をもつ溶媒中での選択的相互作用によって多くの相分離が引き起こされることが古くから報告されてきた。しかし多くの場合は不思議な現象としてのみ扱われ深い理解がなかった。当研究ではこのような現象の理論的・実験的研究を進めて数多くの成果を得た。過去の実験の理解と共に新しい効果の予言と検証があった。また実験的には、イオン流体の動力学や高分子薄膜のガラス転移動力学の実験研究も進んだ。本研究は理論・シミュレーションによる解析(小貫・山本)と実験的解析(八尾・瀬戸・金谷)を有機的に組み合わせて実施する。理論面ではアモルファス状態のレオロジーはソフトな物質から硬い合金に至るまで広範囲に重要な未知の現象であり、その本質に迫るため、ガラス状態で大規模シミュレーションを実行する。さらにイオン液晶や極性の高い臨界溶液などの3次元シミュレーションを実行する。実験面では新たな極性・電荷の関与する効果の探索をする。小貫は、液晶中の電荷の効果の効果について一般論を構築して、応用として荷電粒子の周囲の液晶分子の秩序の乱れを計算した。さらに2成分粒子系の結晶・多結晶・ガラス状態の移り変わりを、組成と粒子サイズ比を動かして調べた。動的な不均一性や多結晶の動力学などいついてけんきゅうした。八尾は、高分子液体であるセレンに荷電不純物としてタリウムを添加した系について、石英基板との濡れ特性を実験的に調べた結果、この液体混合系が2液相分離する領域で臨界点脱濡れ現象(critical-point dewetting)が起こることを発見した。また、この系に温度勾配を与えると濡れから非濡れの状態に変化することや、非濡れの状態でも系全体の温度を急に下げると一時的濡れ(transient wetting)が出現することなど興味深い観測も合わせて行なっている。さらに、リフシッツ(DLP)理論に沿って濡れ易さについて検討を加えるため、液体混合系の誘電関数を偏光解析法によって求めている。瀬戸は、一様でLCST型の相分離を伴う水と3メチルピリジンの混合系に着目し、中性子小角散乱を用いて臨界点近傍におけるナノメートルスケールの構造を調べた。その結果、添加により臨界点が低下することが知られているLiClやNaCl, MgSO4等の塩を加えた3元系では、1相領域においても数千Åを特徴的長さとする構造が形成されている事を示唆する結果を得た。これは溶媒和効果と臨界揺らぎのカップリングにより周期的構造ができるとする理論的予測に一致する。山本は、電気泳動など荷電コロイド分散系の電気流体力学現象を扱うことのできる新しいシミュレーション法を開発し,世界で初めて濃厚なコロイド分散系の電気泳動の直接シミュレーションを実現した.その結果,これまで信頼性の評価が困難であった近似理論ではコロイド粒子の密度が大きい領域でセルモデルの精度が著しく悪くなることを示した.ソフトマターにおける相転移・構造形成においては電荷の効果とともに水分子などの強い分極効果が大きな役割を果たしているが充分研究されてはいない。本研究は理論・シミュレーションによる解析(小貫・山本)と実験的解析(八尾・瀬戸・金谷)を有機的に組み合わせて実施した。以下に具体的な成果を示す。アモルファス状態のレオロジーはソフトな物質から硬い合金に至るまで広範囲に重要な未知の現象であり、その本質に迫るため、ガラス状態で大規模シミュレーションを実行した。さらにイオン液晶や極性の高い臨界溶液などの3次元シミュレーションの計画を進行中である。八尾グループでは、瀬戸グループでも取り扱っている水-アルコール混合系に塩を加えた系について、動的光散乱法(DLS)を用いて表面張力波の測定を行った。なお、市販のDLS装置では、水平面内での散乱を測定するため、表面張力波の測定は不可能であるが、八尾グループでは、自作の装置を立ち上げてこれを可能にした(八尾)。メチルピリジンと水の系に塩を加えた場合に臨界点近傍で形成される巨大クラスター構造について、光散乱と中性子小角散乱を用いて調べた(瀬戸)。薄膜や細孔に閉じ込められた拘束系高分子ガラスはバルクガラスとは非常に異なる物性を示す。バルクガラス状態よりもはるかに大きな動的不均一性が異常物性の原因になっていること示した。問題解決のために、緩和時間の周波数分布、空間分布を定量的に評価し、動的不均一性を中性子反射率と中性子非弾性散乱測定により明らかにした(金谷)。ソフトマターにおける相転移・構造形成においては電荷の効果とともに水分子などの強い分極効果が大きな役割を果たしているが充分研究されていない。ガラス状態で大規模シミュレーションを実行した。さらにイオン液晶や極性の高い臨界溶液などの3次元シミュレーションを実行した。八尾グループでは、超音波測定結果に基づいて、室温イオン液体における粘弾性特性を初めて議論し、極性ドメインと非極性ドメインの共存がダイナミクスにも影響を及ぼしていることを結論している。

また、室温イオン液体を対象とする表面動的光散乱実験により、液体として初めて、速い表面張力波の観測に成功している。メチルピリジンと水の系に塩を加えた場合に臨界点近傍で形成される巨大クラスター構造について、光散乱と中性子小角散乱を用いて調べた(瀬戸)。薄膜や細孔に閉じ込められた拘束系高分子ガラスはバルクガラスとは非常に異なる物性を示す。バルクガラス状態よりもはるかに大きな動的不均一性が異常物性の原因になっていること示した。問題解決のために、緩和時間の周波数分布、空間分布を定量的に評価し、動的不均一性を中性子反射率と中性子非弾性散乱測定により明らかにした(金谷)。山本らは独自に開発したコロイド分散系のメソスケールシミュレーション法を用いて、溶媒中のコロイド粒子の構造形成のダイナミクス、及びブラウン運動の直接数値計算を行った。当グループは、電荷・極性の関与する現象及びせん断の関与する現象の理論的・実験的解明を目的とする。今年度は以下のような成果がある。1.イオンを含む溶液の動力学(小貫):水とアルコールのような溶液での相分離はイオンにより大きく影響される。このような系での動的性質と相分離挙動を調べた。塩濃度増加にともない界面張力が零のメゾ構造が実現される。また2成分溶液中の荷電高分子の周りの電荷分布を調べた。2.コロイド分散系のシミュレーション(山本):メソスケールモデルに、分子構造などのミクロな情報を反映する目的で、異なるシミュレーション手法を接続する手法の開発に着手し、これまでの手法では太刀打ちできなかった複雑流体やソフトマターの移動現象に関連する種々の問題の解決に取り組んだ。3.溶媒和効果による長距離秩序構造(瀬戸):水と3メチルピリジンを混合した溶液に親水性の陽イオンと疎水性の陰イオンからなる塩を加えた場合の振る舞いを調べた。溶媒和効果と臨界揺らぎの結合による新たな秩序構造が出現することを発見した。4.室温イオン液体の表面張力波(八尾):室温イオン液体の特徴は、メゾスケールのドメイン構造を有することである。平成21年度は、ドメイン構造と表面構造の関係について調べた。バルク液体は非ニュートン流体であるが、表面張力波の分散関係は典型的なニュートン流体として振る舞うことを見出した。5.薄膜ガラス物性と流動場における高分子結晶化(金谷):高分子と基盤の相互作用が強くない場合に、膜厚低下に伴いガラス転移温度が減少する。しかし、非弾性中性子散乱により見かけのガラス転移温度を測定すると、膜厚の減少によりガラス転移温度が上昇することが観測された。今年度は以下のような成果を得た。1)選択性溶質による相分離効果について調べた。一相領域の水-油混合溶媒で水がかなり少ない場合に親水性塩を僅かに入れてみる。イオンは水和核で覆われるが、選択水和が強い場合は、これらの塩がさらに凝集しマクロなドメインまで成長することを示した。また容器内に親水性コロイドを入れるとコロイド表面に不連続的に厚い濡層が析出することも予言した。
分析書誌学の図書館システムへの応用とその意義に関する実証的研究

19世紀後半から20世紀初頭にかけて起こった分析書誌学は、個々の書物の出所や出版背景を明らかにしたばかりではなく、15世紀後半の印刷術伝播と近代的書物誕生のプロセスまでも描出した。分析書誌学が学問として発展するに伴い、研究と実践が次第に乖離していく中で、研究成果を図書館現場へ還元し、図書館資源の体系化やコレクションの構築に応用した書誌学者たちがいた。本研究では、図書館における理論と実践の融合の一形態として、分析書誌学の図書館システムへの応用の過程と実際、またその意義について実証的に考察する。本研究では、図書館における理論と実践の融合の一形態として、分析書誌学の図書館システムへの応用の過程と実際を実証的に考察し、書物研究の流れの中にこれらの実践を意義づける。平成21年度は、主にロンドンのセントブライド図書館(以下SB館)にて資料組織化の実態を調査した。同館分類法は、ニューヨークのグロリアクラブ図書館(以下GC館)分類法の主題領域の枠組に、プロクター分類法(以下PrC)を合成することで、資料の印刷史的体系化を実現するものである。SB館は、第2次大戦後、著しい経営危機に直面したためインクナブラを売却し、近現代における印刷技術分野の資料収集に重点を移した。そのため、活字の実例や試刷、印刷機模型、デザイン案、イラスト原図、写真、パンフレット、新聞記事など図書以外の資料も多く、これら多種多様な全資源はプロクター分類法によって体系化されている。まず、SB館分類法の特徴を理解するため、収集した文献をもとにGC館分類法やデューイ十進分類法を参照しつつ全体の構成を分析した。次に、SB館を訪問し資料体系の実際を検分した。ロッシュ現SB館長へのインタビューを通し、同館分類法を考案した初代館長ペディーの意図を確認した。書物愛好家団体によって設立されたGC館は、主として書物デザインや書物制作の専門家を対象とした図書館をめざしたが、印刷研究所付属図書館として設置されたSB館は、書物研究者向けの専門図書館を企図していた。このため、SB館分類法では、歴史的な細分箇所においてプロクター分類法が有効と判断されたと考えられる。現在、ほとんどの資料が閉架式の同館の場合、実際の書架上の分類は資料形態や書架スペース等により部分的編成替えはあるが、目録上の書誌分類においてはPrC応用の明確な全体像を具視することができる。平成22年度は、大英博物館のプロクターとジョン・ライランズ図書館長ダブに関する補足調査、および、分析書誌学の創始者の一人であるオランダのホルトロップの調査を中心に行った。初期印刷本を対象とした分析書誌学の成果は、書物史研究を大きく発展させた。特に、プロクターによって行われたインキュナブラの大規模な活字研究は、印刷の歴史地理的な発展プロセスを描出する結果となり、科学的手法にもとづいた書物研究の実現に大きく貢献したと評価されている。しかし、プロクターの研究上の師でもあり友人でもあったダブについては、これまであまり取り上げられることはなかった。そこで、プロクターとダブの学術的な影響関係について調査するため、ダブが図書館長を勤めていたマンチェスター大学ジョン・ライランズ図書館を訪問した。当該館に保管されているダブの書簡や未刊行の原稿、また彼の編纂したカード目録などを通して、ダブも比較的早い段階から初期印刷本の歴史地理的編纂に強い関心を持っていたことがわかった。また、分析書誌学のもう一つの発祥地であるオランダ訪問を実施した。これまではロンドンを中心とした分析書誌学の流れを見てきたが、その源泉をより詳細に見ることの必要性を認識するにいたった。そこで、当該分野の創始者の一人であるホルトロップが館長を勤めていたハーグ王立図書館を訪問し、ボルトロップの編纂による、オランダ低地地方のインキュナブラ目録の閲覧ならびに関連資料の収集を行った。ボルトロップが当該目録を作成した当時は、インキュナブラの多くはまだ正確な書誌事項が判明していなかった。そうした状況の中で、インキュナブラの編年順目録の編纂に着手したことは斬新で画期的であり、その後の分析書誌学の方向性を決定付ける重要な試みとなったものと思われる。本研究計画の最終年度にあたる平成23年度は、これまで収集した資料をもとに研究の各テーマを総合的に考察すると共に、補足調査として約2週間の海外調査を行った。その結果、次の事柄が明らかになった。19世紀末に大英博物館のプロクターによって行われたインキュナブラ(15世紀印刷本)を対象とする分析書誌学の成果(プロクター分類法)は、印刷の歴史地理的な発展過程を明らかにし書物史研究の発展に寄与した。また、大英博物館所蔵のインキュナブラを歴史的観点から再編成したばかりでなく、ロンドンの印刷史専門図書館やシカゴの書物史コレクションの組織化にも応用されるなど、図書館資源構築において実質的な影響を与えた。

しかし、ヨーロッパの古い図書館では各館が独自にインキュナブラを組織化してきた経緯があり、分析書誌学研究の盛んであったイギリスやオランダ以外でプロクター分類法が資源構築に影響を及ぼしたと思われる例は見られない。例えば、ドイツ・バイエルン州立図書館では代々のバイエルン王が収集したインキュナブラも含め、大英博物館の約3倍ものインキュナブラを所蔵しており、プロクター分類法が考案される以前から既に独自の分類システムを持っている。こうした図書館では、別の体系によってインキュナブラを再編することは困難である。また一般資料と違って、インキュナブラの場合は基本的に館内利用に限定されているため、各館で長い間使用されてきたシステムのほうが便利であり、プロクター分類法による再編の必要性はなかったものと思われる。1980年、インキュナブラの世界総合目録データベース(ISTC)の構築が大英図書館の主導で開始されたことによって、プロクター分類法はインキュナブラの主要な書誌の一つとして国際的に参照されるようになった。インキュナブラの研究が国際性を増し、また自館の貴重な文献情報をWeb上で館外公開する動きが活発になるに伴って、プロクター分類法は検索・参照ツールとしてその重要性を増している。
卵母細胞の発生過程における品質管理機構の解析

これまでに構築した光毒性を抑えたLED光源と東海ヒット社製の培養チャンバーを組み合わせた長期培養のタイムラプス撮影が可能なZeiss社の顕微鏡システム(Zeiss Axio Observer)を用いて胎児卵巣から卵母細胞の分化培養系のライブイメージングによる観察をすすめた。卵母細胞をトラックして解析した結果、シストブレイクダウンはある一定のタイミングで一斉に起きるのではなく、徐々に進行していることが明らかとなった。さらにその際に失われていく細胞は消失する直前に残っている細胞に比べて大きく移動していることを見出した。このことはシストから離脱している可能性を示唆するものであると考えている。所属研究室内でのチームワークにより構築した多能性幹細胞を用いた体外卵子産生系によりミトコンドリア動態のイメージングを行った。まず、不完全な細胞質分裂によりつながったシスト間でミトコンドリア移動を可視化するために、同一アレルからランダムに異なる波長の蛍光タンパクを発現させるコンストラクト(TREloxMtGR)をROSA26 locusに導入したES細胞を作製した。この細胞を用いて多能性幹細胞を用いた体外卵子産生系を行うことにより同一細胞由来のシスト間でミトコンドリアをAcGFPもしくはDsRed2で標識することが可能となる。そして、多能性幹細胞からエピブラスト様細胞、始原生殖細胞様細胞を経て卵母細胞の分化誘導系でミトコンドリア動態のイメージングを行った。その結果、同一シスト内で異なる蛍光タンパクの発現が観察され、シスト間でミトコンドリアが移動していることを示唆する結果が得られた。ライブイメージングのシステムを用いて卵母細胞の発生過程の解析が進んでいる。その結果、シストブレイクダウンの際における卵母細胞間における動態の差異を見出している。さらにミトコンドリアを標識した解析も進んでおり、おおむね順調に進展していると考えている。今後はさらに詳細な解析を行うために解像度を上げ、1細胞レベルで細胞小器官の挙動等の解析を目指す。これまでに構築しているライブイメージングシステムを発展させ、今後はさらに詳細な解析を行うために解像度を上げ、1細胞レベルで細胞小器官の挙動等の解析を目指す。ライブイメージングの解析が予想していたよりもスムーズに進んだため、血清やサイトカインといった培養試薬が節約できた。今後一細胞レベルの詳細な解析をするにあたって、細胞小器官を標識するシステムの構築に役立てたいと考えている。
LRRK1による中心体複製及びシリアdisassembly制御機構の解析

ROCOファミリーキナーゼLRRK1はRas様GTPaseドメインとMAPKKK様キナーゼドメインを持つユニークな分子である。近年LRRK1のファミリー分子LRRK2が、家族性パーキンソン病原因遺伝子(Park8)であることが明らかとなり、臨床的にも注目を集めている。しかしLRRK1及びLRRK2の生理的機能に関してはほとんど明らかになっていなかった。申請者らはLRRK1が活性化したEGFRと複合体を形成し、キナーゼ活性依存的にEGFR細胞内トラフィックを制御することを明らかにした。さらに最近、LRRK1が中心体においてPLK1-CDK1によってリン酸化・活性化され、中心体機能に重要な役割を果たしていることを明らかにした。細胞周期間期の中心体は、一次繊毛(Primary cilia)の形成に重要なことが知られている。我々はLRRK1が、キナーゼ活性依存的にシリア形成を制御することを見出した。そこでLRRK1がどのように、シリアの形成・退縮を制御しているのか検討を行った。これまでの研究から、(1)LRRK1は間期の母中心小体で活性化し、ダイニン結合分子NDEL1をリン酸化すること、(2)LRRK1をノックダウンしたRPE1細胞ではシリアの退縮が阻害されることを明らかにした。また質量分析を用いた解析から、LRRK1によるNDEL1のリン酸化候補部位を複数同定することに成功した。最近NDEL1がシリア退縮に重要であるとの報告がなされた。実際我々はLRRK1がNDEL1のリン酸化を介して、シリアの退縮を制御していることを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。近年ファミリー分子LRRK2がパーキンソン病原因遺伝子(Park8)であることが明らかとなり、臨床的にも注目を集めている。申請者らはLRRK1が活性化したEGFRと複合体を形成し、キナーゼ活性依存的にEGFR細胞内トラフィックを制御することを明らかにしたさらに最近、LRRK1が中心体においてPLK1によってリン酸化・活性化され、中心体機能に重要な役割を果たしていることを明らかにした。細胞周期間期の中心体は、一次繊毛(Primary cilia)の形成・退縮に重要なことが知られている。我々はLRRK1が、キナーゼ活性依存的にシリアの形成・退縮を制御することを見出した。そこでLRRK1がどのようなメカニズムで、シリアの形成・退縮を制御しているのか明らかにすることを試みた。昨年度までの研究から、(1)LRRK1は間期の母中心小体で活性化し、ダイニン結合分子NDEL1をリン酸化すること、(2)LRRK1をノックダウンしたRPE1細胞ではシリアの退縮が阻害されることを明らかにした。最近NDEL1がシリア退縮に重要であるとの報告がなされたことから、LRRK1はNDEL1をリン酸化することでシリア退縮を制御している可能性があると考えている。これまでLRRK1がキナーゼ活性依存的にシリアの形成・退縮に機能していることを明らかにしていた。このプロセスにおけるLRRK1の標的タンパク質を探索したところ、以前我々はNDE1をLRRK1の基質として同定していた。しかしその後の解析から、NDE1はLRRK1による別の中心体機能に重要な可能性が明らかとなってきた。一方今回、LRRK1の新たな基質としてNDE1とよく似た分子NDEL1を同定することに成功した。昨年度までの解析から、LRRK1はNDEL1をリン酸化することで、シリアの形成・退縮を制御している可能性を強く示唆するデータを得ることができた。

最近NDEL1がシリア退縮に重要であるとの報告がなされた。実際我々はLRRK1がNDEL1のリン酸化を介して、シリアの退縮を制御していることを明らかにした。今後はシリア形成・退縮における、LRRK1によるNDEL1のリン酸化の役割について解析していく予定である。シリアの形成・退縮は細胞周期進行を制御しており、細胞の癌化とも密接に関係している可能性が指摘されている。このことからLRRK1はNDEL1をリン酸化し、シリアの形成・退縮を制御することで、細胞周期の進行をコントロールしている可能性がある。そこでLRRK1によるシリア形成・退縮の分子メカニズムの解明とともに、癌化との関係についても解析を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
新規β細胞起源の探索ーPPY細胞の細胞系譜制御機構の解明

本研究課題では、以下の2段階の実験計画を遂行することにより、生理的条件下におけるPPY細胞の細胞系譜とその制御機構を解明にする。1.PPY-Cre; Rosa26R-GFPマウスを用い、生理的条件下でのPPY遺伝子発現細胞が、胎生初期から高齢期における細胞系譜を明らかにする。その結果明らかになる、起源の異なる2種類のβ細胞の役割の相違に関して検討を加える。2.発生段階におけるPPY細胞遺伝子発現細胞のその後の最終的な運命決定は、Pdx1によって制御されると仮説を立てた。PPY遺伝子発現細胞特異的にPdx1の発現を人為的に加減させ、PPY細胞からβ細胞への分化誘導に与える影響を検討する。
Plk1過剰発現と抗癌剤感受性

PLK1過剰発現が予後不良癌のバイオマーカーとして確立されており、PLK1過剰発現癌の治療法が重要である。本研究は、PLK1過剰発現が家族制乳がんの原因遺伝子BRCA1の酵素活性を抑制することという発見に基づき、CamptothecinとPARP阻害薬が効果的に効くという仮説を証明するものである。20種類の癌細胞株を用いたin vitroでの検討で仮説を支持する結果を得た。さらにPLK1の発現量が少ない細胞株にPLK1を過剰発現させるとCamptothecinとPARP阻害薬への感受性が高まることも証明した。これら20種類の細胞株を免疫不全動物に接種し、in vivoでの薬剤感受性も検討し同様の結果も得られた。さらに臨床サンプル(手術摘出検体)を用い、PLK1発現量と薬剤感受性をin vitro/in vivoで検討中である。この結果がそろい次第投稿する予定である。本研究は、1.家族性乳癌の原因遺伝子BRCA1の酵素活性が抑制されるとCamptothecin(CPT), PARP阻害薬(PARPi)に高い感受性を示すが、Mitomycin C(MMC)には感受性を示さない、2.多くの癌で予後不良のバイオマーカーとされるPLK1の過剰発現がBRCA1の酵素活性を抑制するという2つの発見に基づき、PLK1の過剰発現を伴う予後不良癌はCPT, PARPiという抗癌剤が効果的であるが、MMCは効果的でないという仮説を検証するものである。この仮説が証明されると、予後不良癌の効果的治療が選択でき、多くの癌で予後の改善が期待できる。初年度は12種類の代表的な癌細胞株を用い、PLK1蛋白発現レベルとCPT, PARPi, MMCに対する抗癌剤感受性の関連をみた。蛋白発現量はウエスタンブロッティングを行いデンシノメーターで定量した。PLK1発現量が最も少ない細胞株の100倍以上の発現をもつ細胞株は4種あり、これらをPLK1-high group、残りの細胞株をPLK-low groupとした。薬剤感受性はセルタイターブルーを用いて測定し、それぞれの薬剤に対するIc50を算出した。これらの関係を解析すると、PLK1-high groupはPLK1-low groupに比べCPT, PARPiに対して有意に高い感受性を示し、MMCに対する感受性は二群間に有意差はなかった。このように本実験の仮説を支持する結果を得た。今後は以下に示すように、さらに多くの細胞株を用いた実験、および代表的な細胞株を免疫不全動物に接種しin vivoでの再現性の検討、さらに臨床サンプルを用いた検討をする予定である。初年度は限られた種類の細胞株を用い、in vitroで仮説が正しいかどうかを検討する予定であった。当初の予定通り、in vitroで本試験の仮説を支持する結果を得た。研究試薬の価格改定にともない1263円の残額があるが、来年度の研究経費に使用する予定である。12種類の細胞株を用いたin vitroでの検討で仮説を支持する結果を得た。今後はさらに多くの細胞株を用い同様の結果が得られるのかを検討する。また同様の傾向がみられた場合は、PLK1-highおよびPLK1-lowのなかの代表的な細胞株を免疫不全動物に接種し、in vivoでの薬剤感受性も検討する。さらに臨床サンプル(手術摘出検体)を用い、PLK1発現量と薬剤感受性をin vitro/in vivoで検討する。CPT, PARPiが効果的である機序を示すために、共同研究のケンブリッジ大学でPLK1過剰発現によるDNA損傷修復への影響を、CNIC(Spain)による今回用いた抗癌剤によるDNA損傷の種類の解析を行う。実験動物、細胞培養試薬、その他薬剤を含む試薬等の購入と共同研究者とのディスカッションのために用いる予定である。
選択反応時間タスクを用いた脳梗塞片麻痺の回復過程の解明

脳機能障害のリハビリテーション過程は、感覚や運動機能の再学習と密接に関連しており、リハビリテーション技術の高度化のためには脳の可塑性や学習過程の解明が欠かせない。本研究では、感覚運動機能の左右差を評価可能な新規ラット用選択反応時間タスクを健常ラット及び脳梗塞片麻痺ラットに行わせ、感覚運動連合学習と同様に脳損傷後の回復過程においても感覚学習期から運動学習期への学習過程の変遷が見られることを実証した。我々は、脳梗塞後のリハビリテーション過程においても、鳥の歌学習と同様に感覚学習期から運動学習期へと段階を経た学習過程が存在し、それに応じた適切な機能回復訓練法あるいは訓練時期が存在するのではないかと考えている。平成22年度は、健常ラットに選択反応時間タスクの逆転課題を学習させ、感覚運動連合学習が感覚学習期と運動学習期からなるかどうか検討した。一般に利き手は感覚機能及び運動機能がもう一方の前肢に比べて優っている。したがって、利き手の方がタスクの獲得にかかる時間は短くなると考えられる。もしも、学習過程が感覚系から運動系へと移行していくならば、タスクの学習初期にみられる左右前肢の感覚機能の違いによる成績の差は、運動機能の違いによる成績の差よりも先に消失するはずである。そこで、健常ラットに左右前肢による選択反応時間タスクの逆転学習を行わせ、利き手の違いに着目して学習曲線を統計解析した。その結果、逆転学習の直後に見られた左右前肢の感覚機能の違いによる成績の有意差は消失し、その後、左右前肢の運動機能の違いによる有意差が生じていた。左右前肢の感覚機能の違いが運動機能の違いよりも先に消失していたことから、感覚系に関連した学習が運動系に関連した学習に先行しているのではないかとの知見が得られた。本研究成果は、一般の感覚運動連合学習において感覚系に関連した学習の上に運動系に関連した学習が成り立っていることを示唆するものである。リハビリテーション過程でも同様の現象が見られるとするならば、訓練の効率を改善するための重要な知見となるのではないかと考えている。本研究では、感覚運動機能の左右差を評価可能な新規ラット用選択反応時間タスクを脳梗塞片麻痺ラットに行わせ、脳損傷後の回復過程においても感覚学習期から運動学習期への学習過程の変遷が見られることを実証し、リハビリテーション技術の高度化に寄与する。前年度までに、健常ラットに選択反応時間タスクの逆転課題を学習させ、利き手の違いに着目して学習曲線を解析することで、一般の感覚運動連合学習が感覚学習期と運動学習期からなるのではないかとの知見が得られている。平成23年度は、脳損傷後の感覚運動連合学習が感覚学習期と運動学習期からなることを実証するため、選択反応時間タスクの逆転課題を学習させたラットに対して、順次、片側前肢感覚運動野に脳梗塞部位を作成して学習曲線データを収集した。その結果、片側前肢感覚運動野への脳損傷後の逆転学習において、対側前肢の機能を必要とする試行におけるエラー率の改善が逆の前肢に比べて遅いことがわかった。その原因として、片側脳損傷による感覚機能の低下と運動機能の低下が第一に考えられたが、脳損傷後の逆転学習の直前においてエラー率が脳損傷前と同レベルに回復していたことから、原因は片側脳損傷によって対側前肢に関連する学習機能が低下したのではないかと考えられた。この結果と前年度に得られている知見をとりまとめて学会発表した。今年度は、選択反応時間タスクを脳梗塞片麻痺ラットに行わせ、脳損傷後の回復過程においても感覚学習期から運動学習期への学習過程の変遷が見られるかどうか検討した。

その結果、麻痺側前肢の感覚機能が障害されたことに伴う成績の低下が逆転学習初期に現れて消失し、その後、運動機能が障害されていたことに伴う成績の低下が顕著に現れた。脳損傷による左右前肢の感覚機能の違いによる成績の差が運動機能の違いによるものよりも先に消失していたことから、感覚系に関連した学習が運動系に関連した学習に先行しているのではないかという知見を得た。本研究成果は、一般の感覚運動連合学習やリハビリ訓練において、感覚系に関連した学習の上に運動系に関連した学習が成り立っていることを示唆するものであり、リハビリ訓練法を開発する上で有用な知見であると考えている。当該研究課題は、実験動物がタスクを学習した上で実施可能なものであり、訓練の過程では行わせたい課題とは関係のない行動を学習してしまうなどの予想できない困難が生じる場合がある。しかし、今のところ、そのような心配はなく、スケジュール通りに実験は進行しており、当初目的とした脳損傷モデル動物における学習過程の解明に必要なデータを収集可能であると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。我々は、脳梗塞後のリハビリテーション過程においても感覚学習期から運動学習期へと段階を経た学習過程が存在し、それに応じた適切な機能回復訓練法あるいは訓練時期が存在するのではないかと考えている。これを検討するため、片側脳損傷ラットを作成し、左右前肢による選択反応時間タスクを行わせ、刺激前肢と反応前肢を健側と麻痺側で組み合わせた場合の学習曲線を得る。脳損傷ラットにおけるデータはまだ収集中であるが、最終年度には十分なデータが得られると考えられ、その学習曲線を統計解析することで、脳損傷後の回復過程においても感覚学習期から運動学習期への学習過程の変遷が見られるかどうか検討する。
宿主細胞と光合成の協調による葉緑体ゲノム複製制御の分子機構の解明

本年度は研究実施計画通り、前年度明らかにした1レドックスによる葉緑体DNA複製制御のメカニズムの解析を行うと共に、共生前の段階、すなわち2シアノバクテリアのDNA複製制御の解析を行った。1前年度の結果より、レドックスによる葉緑体DNA複製制御には、葉緑体核様体に存在するSS結合を有するタンパク質の関与が示された。そのため、葉緑体DNAポリメラーゼ(POP)及びヘリカーゼ(DnaB)が同定されている紅藻シアニディオシゾンを材料に、レドックスによる葉緑体DNA複製制御に関与する因子の同定を進めた。有力な候補であるPOPとDnaBの組換えタンパク質を大腸菌を用いて作製し、酸化処理をすることでSS結合を形成するか検証した。その結果、・両タンパク質とも酸化処理によりSS結合を形成すること、・DnaBのSS結合を形成するシステイン残基を同定し、分子間SS結合を形成すること、・POPのDNA複製活性は酸化処理によって著しく低下することを明らかにした。一方で、DnaBについてはSS結合とヘリカーゼ活性の関係の解析、POPについてはSS結合に関与するシステインの同定、さらにはそれぞれのタンパク質のSS結合とin vivoにおける葉緑体DNA複製活性との関係の解析が課題として残っている。2シアノバクテリアも葉緑体同様明所ではDNAが複製され、暗所ではDNAは複製されないことが分かっている。葉緑体同様レドックスによってDNA複製が制御されている可能性が考えられる。そのため、シアノバクテリアのDNA複製関連因子がSS結合を形成し得るか解析を行った。DnaBとDnaNについて解析を行ったところ、SS結合は形成することが明らかになったが、明暗による差は見られなかった。これは、少なくともDnaBとDnaNのSS結合形成が明暗におけるDNA複製の制御に関与しないことを示している。25年度が最終年度であるため、記入しない。24年度の計画1光合成に駆動される葉緑体DNA複製の制御の検証、2葉緑体DNA複製装置の構成タンパク質の同定と解析、3葉緑体DNA複製のON/OFFスイッチ変換の分子機構の解明について解析を行った。1予備研究で得られていた葉緑体DNA複製が光合成によって駆動されていることを再検証した結果、確かにクラミドモナスでは光合成の電子伝達阻害剤であるDCMUを加えることで葉緑体DNA複製は阻害された。しかし、従属栄養条件完全暗所下でも葉緑体DNAは複製されることを明らかにし、葉緑体DNA複製には必ずしも光合成は必要でないことが分かった。一方で、葉緑体DNAは細胞内が還元的になると複製され、酸化的になると複製が行われないことを、活性酸素除去剤および誘導剤を用いた実験によって明らかにした。この結果から、葉緑体DNA複製はレドックスによって制御されていることが示された。2葉緑体DNA複製装置を構成する因子、特にヘリカーゼおよびプライマーゼの同定を予定していたが、他のグループからシロイヌナズナにおいて葉緑体で働くヘリカーゼおよびプライマーゼの機能を持つタンパク質Twinkleが報告された。また、紅藻シアニディオシゾンには、シアノバクテリア由来のヘリカーゼおよびプライマーゼが存在していることを塩基配列データから見つけた。3レドックスによる葉緑体DNA複製制御機構には、葉緑体核に含まれるタンパク質のジスルフィド結合が関与していることを示唆するデータが得られている。シアニディオシゾンで現在知られている葉緑体DNA複製因子について、組換えタンパク質を用いてin vitroでジスルフィド結合を形成し得るか検討した。

その結果、葉緑体のDNAポリメラーゼであるPOPタンパク質およびヘリカーゼであるDnaBタンパク質は酸化的になるとジスルフィド結合を形成することが明らかになった。24年度で予定していた、葉緑体DNA複製装置の因子の探索については、in silicoでヘリカーゼおよびプライマーゼを見つけたことおよび他グループから別のタンパク質が報告されたため、実施しなかった。一方、本研究において葉緑体DNA複製のON/OFFスイッチ変換の分子機構の解明が最も重要なものである。24年度の計画では、スイッチに関与する因子の探索を予定していたが、すでに葉緑体のDNAポリメラーゼとヘリカーゼがスイッチの分子であり、その分子機構はジスルフィド結合の酸化還元である可能性を示唆するデータが得られており、おおむね順調に進展していると考えられる。今のところ組換えタンパク質を用いてin vitroで解析をしているが、25年度ではin vivoでも検証する。実際葉緑体DNAが複製しない暗所で葉緑体のDNAポリメラーゼやヘリカーゼの分子内にジスルフィド結合が形成されているのか、また明所ではジスルフィド結合が還元され切断されているのかを明らかにする。また、ジスルフィド結合を形成出来ないようなアミノ酸置換したタンパク質を細胞に導入し、葉緑体DNA複製への影響を調べる。一方で、共生前と後でどのようにDNA複製制御機構が変わったのかを明らかにするため、当初の計画では予定していなかったが、シアノバクテリアのDNA複製制御機構についても解析を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。
強風災害にみる、在来知が有する自然災害対応力の工学的再評価

本研究は,在来知に基づく防災技術を活かした,サステイナブルな総合防災対策を創出することを上位目標として,在来知に依拠するコミュニティの自然災害対応力を工学的に再評価する手法の構築を目指すものである。最終年度である本年度は,以下の課題に取り組んだ。前年度までに構築した自然災害対応力評価手法と評価のための諸データに加えて,サイクロンハザード解析を新たに行い,バヌアツ共和国タンナ島にみられる伝統建築ニマラタンと,比較対象として部分的に工業製品を用いたノンエンジニアド住宅のサイクロン災害に対する対応力評価を行った。その結果,ニマラタンは,比較対象の住宅と比較して建設および復旧に労力がかかる一方で,高い耐風性能を有することから,自然災害対応力が相対的に高いということが明らかになった。また,この過程で工学的に設計される建物と同様の評価手法を用いてニマラタンの耐風性能評価を行った。これにより,在来知に基づく伝統建築が工学的に設計された建物と同等以上の耐風性能を発揮し得ることも明らかになった。以上の研究により,在来知に基づく防災技術が有する性能も,科学知に基づく防災技術の評価と同様に科学的に評価できることを示した。また,本研究での活動を通じて,開発途上地域での風速計の設置および計測に困難が伴うことが改めて認識されたので,通常用いられる塔状支持物ではなく,現地で生育している樹木あるいは係留されたバルーン等の設置が容易な支持物に風速計を設置し,風速を観測する手法を考案した。これは,風に煽られて運動する支持物あるいは風速計に加速度・ジャイロ・地磁気センサー等を設置し,風速計の運動状態を逐次ゼロ点補正アルゴリズムと既存のカルマンフィルター手法を用いて推定する手法である。この手法を実用化することで今後の開発途上地域での風速計測が容易になることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。在来知に基づく防災技術を活かした,サステイナブルな総合防災対策を創出することを上位目標として,在来知に依拠するコミュニティの自然災害対応力を工学的に再評価するための研究を行っている。具体的には,(1)強風災害に関する在来防災技術の事例解析,(2)コミュニティの自然災害対応力を工学的に定量化する汎用的な手法の構築,(3)サイクロン襲来地域に位置する,在来知に依拠するコミュニティのサイクロン災害対応力の工学的評価に取り組んでいる。初年度である本年度は,(1)に関して以下の通り二つの課題を実施した。1つ目の課題は,2015年3月に襲来したサイクロンパムによって甚大な被害を受けたバヌアツ共和国タンナ島にあって,被害の少なさからその耐風合理性が経験的に示された,タンナ島在来建築様式であるニマラタンが有する耐風合理性の検証である。このため,2015年に実施したニマラタンの現地実測調査結果に基づき,代表的な形状を有するニマラタンに対して風圧測定のための風洞実験を実施した。また,風洞実験結果に基づいて作用風圧力を算定し,代表的な破壊モード(転倒および浮き上がり)に対して破壊発現風速を推定した。この結果,杭の耐力を考慮しない場合でも,ニマラタン屋根頂部において10分間平均風速値で約20m/sの風速まで耐えられることが明らかになった。2つ目の課題は,「しなやか」な建築物が有する耐風合理性の検証である。この課題のために,「しなやかさ」の源である,木ーつたー木で構成される接合部の強度および変形性能を測定できる実験装置を新たに開発し,実験を行った。また,しなやかな接合部を模擬した風洞模型を作成し,風洞実験により風力による応答の低減効果を定量的に評価した。その結果,建築物が風速場の変動に応じてしなやかに変形することで,応答が有意に低減する可能性があることが明らかになった。強風災害に関する在来防災技術の事例解析に関して,当初の計画通り二つの課題に取り組んだ。いずれの課題についてもおおむね当初の計画通り進んでおり,研究計画の変更はない。また,当初計画していた事例解析に加えて,熱帯地域に広く存在する高床式住宅の耐風性能評価のための風力測定実験も実施した。高床式住宅は現地の気候や生活様式に経験的に適合してきた住宅様式であると考えられるが,地面から建物までの高さが高いため,通常の住宅に比べて作用する風力が大きくなる傾向にあると推測される。そこで,高床式住宅の特徴である床下空間に流れる気流を建物形状に工夫を加えることで制御し,作用風力を低減できるのではないかという仮説を立て,初歩的な検討を行った。その結果,いくつかの形状の場合において,作用風力が大きく低減することが明らかになった。これは研究計画時にはなかった知見であり,次年度以降,より詳細に検討することとする。