hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ディスクブレーキのディスク面内固有振動に起因する鳴き振動現象の解明

回転する円板(ディスク)に摩擦材(パッド)を押し付けて制動するディスクブレーキは,制動時に鳴きと呼ばれる甲高い騒音を発生することがある.本申請では,ディスクが面内方向に変形することで生じる「面内鳴き」の発生メカニズムを解明し,効果的な鳴き対策の指針を示すことを目的としている.平成30年度は,前年度に作成した鳴き試験機において発生する面内鳴きを精度よく測定することを第一の目標とした.この鳴き試験機は,面内鳴きが発生した実際のブレーキディスクと,摩擦接触面付近の振動が計測できるように構造を単純化したパッド・キャリパを組み合わせたものである.ブレーキパッドとディスクの接触位置中央の振動を基準として,ディスク各位置の面内方向の振動と面外方向の振動を測定した.その結果,面内方向の振動が最も大きくなる位置(面内振動の腹)では,10μm程度の振幅をもつ振動が発生していることが確認できた.一方,同位置での面外方向の振動は1μm程度となっていた.この結果は,面内鳴きの発生メカニズムについて簡易なモデルを用いて提唱した仮説と矛盾しない.ただし,発生する鳴きが想定よりも小さかったため,面外方向の振動については,ノイズ等の影響もあり,明確で再現性の良い計測ができなかった.このことは,鳴き発生メカニズムに基づく鳴き対策を検討する際に,問題となる.そこで,第二の目標として,元来,鳴き対策が施されている実機ディスクではなく,鳴きが発生しやすい面内鳴き研究用ブレーキディスクの開発を試みた.材質をS55Cとし,放熱かつ振動抑制の効果をもつベーン部を除去したディスクを削りだしで作成した.この研究用ディスクの振動特性の評価および鳴き試験を実施している.引き続き,当初の目的である,「面内鳴き」の「効果的な鳴き対策の指針」について検証する予定である.回転する円板(ディスク)に摩擦材(パッド)を押し付けて制動するディスクブレーキは、制動時に鳴きと呼ばれる甲高い騒音を発生することがある。ディスクブレーキの鳴きの研究は、これまでディスクが面外方向に大きく振動する「面外鳴き」が主流であった。面外鳴きの発生メカニズムが解明され、パッドの面取りや材料特性の調整などの対策が提案され、面外鳴きは抑制されつつある。その結果、面外鳴きへの対策では抑制されない「面内鳴き」が問題になっている。本研究では、ディスクが面内方向に変形することで生じる「面内鳴き」の発生メカニズムを解明し、効果的な鳴き対策の指針を示すことを目的とする。「面内鳴き」は、「騒音発生時にディスクが面内方向に振動している」、「騒音の周波数が、ディスクの面内固有振動に一致している」という特徴をもつ。しかし、ディスクが面内方向に伸縮するように振動しても、面外方向に振動した場合に比べて、空気に振動が伝わらないので、騒音にならないのではないかという疑問がある。平成28年度は、面内鳴きの発生に寄与する要素を特定することで、構造を簡略化しつつ定常的な面内鳴き振動を発生できる鳴き試験機の開発を目指した。過去に行った面外鳴きの研究より、鳴きの発生にはディスクの固有振動が大きく寄与することが明らかとなっている。そこで、自動車実機のディスクは、面内方向に大きく振動しつつ面外方向にも振動する固有振動をもつのではないかと考えた。鳴きの発生にもっとも影響が大きいと考えられるディスクとパッドは実機と同じとし、それらの支持構造は簡易化する。面外鳴きに比べて発生が安定しない面内鳴きを安定して計測することができれば、鳴き発生メカニズムの検証が容易となり、新たな「面内鳴き」対策の提案に有用である。鳴き音の発生源であり、ブレーキの最も大きな構成要素であるディスクの振動特性は、鳴き発生メカニズムの解明に重要である。ディスクを打撃加振試験した結果、面内方向の振動の振幅に対して、面外方向にも10分の1程度の振幅で振動する固有振動モードが確認できた。これは、パッドとの摩擦接触面にあたる円板をハットと呼ばれる薄肉円筒部で支えるというブレーキディスクの構造に起因するものである。面外方向ないしは面内方向の1自由度で振動を評価されることが多かったディスクの固有振動に関する新たな知見が得られた。次に、一定速度で回転させた実機ディスクの片側から実機パッドを押し付ける構造の鳴き試験機を作成し、パッドの支持方法や押し付け状態を調整して鳴きを発生させた。ディスクのパッド接触部付近における鳴き振動を測定した結果、面内方向の振動の振幅に対して、面外方向にも10分の1程度の振幅で振動していた。さらに、鳴き振動の測定結果に基づき、パッドをディスク面外方向の1自由度振動系、ディスクをパッドに対して斜め方向(面外方向+面内方向)に振動する1自由度振動系で表した解析モデルを作成した。鳴き試験機のディスクやパッドの振動特性を用いて解析したところ、自励振動(鳴き)が発生する解析結果が得られた。このことから、研究の着想は正しく、構想通りに研究を続けていくことができると思われる。しかしながら、鳴き試験機において、パッドの支持方法と押し付け力の条件を変えていないにもかかわらず、面内鳴きの発生が安定しない状態となっている。これは摩擦接触面の面あたりやパッドの支持状態が十分に管理できていないためと考えられる。このため、解析モデルの妥当性の検証については十分にできていない。以上の点を考えあわせると、進捗状況は「おおむね順調に進展している。」といえる。

自動車の制動に用いられるディスクブレーキにおいて,ディスクが面内方向に伸縮するように振動することで発生する「面内鳴き」と呼ばれる騒音が問題となっている.面内鳴きは,実機において発生が安定せず,発生メカニズムの解明や効果的な対策の検討が進んでいない.本研究では,面内鳴きの発生メカニズムを簡単な構造の解析モデルと鳴き試験機を用いて解明し,理論的な鳴き対策の提案を目指している.平成29年度は,ディスクブレーキ実機の構造を簡易化し,面内鳴きを安定して発生させることができる鳴き試験機の開発を目的とした.まず,解析モデルの検討結果に基づき,面内鳴きに最も影響が大きい要素として,ディスクの固有振動に着目した.実機ディスクを打撃加振した結果,面内方向と面外方向に同時に振動する固有振動が存在することを実証した.この固有振動は,面内方向に10に対して,面外方向に1の割合で振動する.このような固有振動は,ドーナッツ形の制動面をハットと呼ばれる薄肉円筒で支持するというブレーキディスク特有の形状に起因するものである.鳴き発生メカニズムに関わる3次元的な固有振動を確認できたことは重要である.一方,実機に置いて複雑な構造をもつ摩擦材(パッド)支持側の構造(キャリパ)は,ディスク面外方向に固有振動をもてば鳴きが発生するという知見が得られている.そこで,摩擦材から20mm四方の試験片を切り出し板ばねで支持した単純な構造でパッド・キャリパを表した.板ばねの厚さを調整することで,パッドがディスク面外方向に振動する固有振動の周波数を任意に設定することができる.このような実機ディスクと簡易化したパッド・キャリパを組み合わせた鳴き試験機を開発した.この鳴き試験機では,ディスクが面内方向に大きく振動するという面内鳴きの特徴を備えた鳴きを安定して発生させることができた.面内鳴きを安定して発生させることができる鳴き試験機を開発することができた.鳴き試験機で発生した鳴き振動を摩擦接触部付近において測定した結果,面内方向に大きく振動していることが確認できている.また,鳴き実験の結果は,低自由度の解析モデルにおける解析結果と概ね一致している.解析モデルと実験での鳴きが同一であるとの確証を得るためにディスク全周囲の振動の測定を現在実施中である.したがって,概ね順調に進展していると判断できる.回転する円板(ディスク)に摩擦材(パッド)を押し付けて制動するディスクブレーキは,制動時に鳴きと呼ばれる甲高い騒音を発生することがある.本申請では,ディスクが面内方向に変形することで生じる「面内鳴き」の発生メカニズムを解明し,効果的な鳴き対策の指針を示すことを目的としている.平成30年度は,前年度に作成した鳴き試験機において発生する面内鳴きを精度よく測定することを第一の目標とした.この鳴き試験機は,面内鳴きが発生した実際のブレーキディスクと,摩擦接触面付近の振動が計測できるように構造を単純化したパッド・キャリパを組み合わせたものである.ブレーキパッドとディスクの接触位置中央の振動を基準として,ディスク各位置の面内方向の振動と面外方向の振動を測定した.その結果,面内方向の振動が最も大きくなる位置(面内振動の腹)では,10μm程度の振幅をもつ振動が発生していることが確認できた.一方,同位置での面外方向の振動は1μm程度となっていた.
無痛分娩とポジティブな出産体験：陣痛－恐怖－疲労のサイクルと助産ケアの観点から

本研究は、無痛分娩がポジティブな出産体験に効果があるというエビデンスを明らかにするために行う。出産体験は重要なエンドポイントであり、ポジティブな出産体験を保証することが求められる。出産体験には、陣痛の痛みと恐怖、疲労の3因子が相互に作用するネガティブサイクルと出産する女性の医療者より尊重されているという認識が影響を与える。そこで、無痛分娩と経腟分娩を比較し、無痛分娩が経腟分娩の陣痛の痛みー恐怖ー疲労のネガティブサイクルを軽減する効果を評価する。また、経腟分娩と無痛分娩における女性を尊重する助産ケアを調査し、陣痛の痛みー恐怖ー疲労のネガティブサイクルと出産体験に与える影響を検討する。
攻撃動機の発達と社会化についての縦断研究

攻撃動機の形成・発達と親の養育を中心とした子供の社会化の関係を縦断的手法により検討した。具体的には、子供の56歳時点における母親の養育とそれに対する子供の反応を一次研究とし、子供が1314歳になった時点での攻撃動機、及びそのカウンターパートとしての利他的動機の測定、子供側から見た幼児期における親の養育、母親の回想的養育と現在の子供との関係を二次研究として、上記要因それぞれの関係の分析から総合的に検討を行った。その結果全体として以下のことが明らかになった。(1)親の養育の在り方やその考え方が子供の攻撃動機の形成と発達に大きな影響を及ぼすことは明白だった。(2)上記のうち、母親との関係は特に重要なものであるが、家族構造についても重要な関連が示された。(3)母親の養育行動やその意図は往々にして、それらを受け止める側の子供の知覚とズレや不一致を示すことがあった。(4)幼児期における統制的な養育がそのまま持ち越されることが、思春期における母子関係の葛藤の主要な原因となり得る。(5)攻撃動機と利他的動機の関係については、必ずしも一次的に攻撃動機の低さが利他的動機の高さにつながるという負の相関関係に集約されるものではなく、両動機の下位構造を考慮に入れねばならない(攻撃と攻撃抑制、規範的利他性と共感的利他性等)。(6)攻撃動機の測定により分類された高攻撃群と低攻撃群は3種類のSO-Sit(母親用第1版、子供用、母親用第2版)においてそれぞれ異なる関係を示した。概して、子供用では高攻撃群の母親にイライラや怒りっぽさ、子供との葛藤の多さが示されていた。これに対して母親用では、低攻撃群の母親が高攻撃群の母親に比べて母子間の調和的関係への志向性が高かった。更に、母親用第1版では高攻撃群の母親が比較的に子供の攻撃を受容しているのが特徴的であり、母親用第2版では低攻撃群の母親の子供への共感的行動が目立った。本年度の研究実施計画においては、全ての研究材料の完成と、約半数の<こども母親>データの収集及び分析が予定されていた。研究材料については以下の材料が確定し、それらに対応するスコアリングマニュアルも完成された。データ収集については、岐阜地区22組(こども-母親),京都地区27組,金沢地区8組が、最終的に確定し、PaRaSoL母親用が未実施、TATが55%収集以外は最低とも88%以上の収集を既に得ており、次年度5月に収集完了の予定である。上記材料のうち、質問紙については既にコンピューターに入力済み。また投影法データについては現在スコアリング中である。平成7年11月までに、(1)残余のデータの収集(主として攻撃動機のカウンターパートとしての向社会的動機に関連したAlt-Sit: Altruistic Situation Scenario,向社会的行動質問紙、及び、家族構造についての質問紙FacesIII)の完了。(2)投影法的材料の分析:A-Sit,TAT,So-Sit母親用、So-Sit1987年版、So-Sitこども用、それぞれのスコアリングのためのスコアリングカテゴリーの再点検とスコアラーの訓練・養成/スコアリングの実施/結果のコンピューター入力を完了した。

個別材料の分析からは多くの重要な結果が示されたが、一つの問題として、今回用いられた諸材料のうち、質問紙(SAS,RASQ,APQ,FACESIII,向社会的行動質問紙)のそれぞれの間の関連性は高く、因子分析によって得られたそれぞれの因子間の関係も多くは仮説どおりのものであった。これに対して、質問紙以外の投影法材料との相関は多くの場合低かった。しかし、投影法材料内での関係には関連性が高く、このことから2水準での分析を妥当とすることにした。攻撃動機と養育態度の関係は全体としての関連が明らかであり、母親のフラストレーションの高さ、子供の心理的自由への許容の低さが子供の高い攻撃動機に結びついていた。縦断的観点からは、幼児期に子育てに熱心なあまり子供に対して統制的な母親が、子供が思春期を迎える時期になって子供からの反抗を受けることが多く、また子供に対する心理的葛藤に悩まされるということが顕著だった。
相転移酸化物薄膜の面直方向スイッチングに基づく低電圧発振素子に関する研究

本研究は68°C付近で4桁に及ぶ抵抗変化を伴う絶縁体ー金属転移(IMT)を発現する二酸化バナジウム(VO2)薄膜を動作層とする自励発振現象に関するものである.配向TiN(111)上へ低温成膜によって界面特性に優れるVO2/TiN/Ti/Si積層素子を作製した.本素子は1.6 Vの低電圧において負性抵抗域を持つしきい値スイッチングを示した.更に,TiN層とVO2薄膜にプローバー探針を当て,その接触圧を5150 MPaと変化させた結果,60 MPa時に15 MHzの世界最高周波数を得た.本発振はVO2の中間相を経由している可能性があり,構造安定な発振素子実現に重要な成果と考えられる.平成27年度は前年度の研究準備段階を経て,TiN導電層上に堆積したVO2薄膜に対してTiNを下部電極としてVO2薄膜上のプローバーを上部電極とする積層型素子を形成し,面直方向への電圧印加スイッチング特性を調べた.その結果,250°C程度の低温でVO2薄膜を堆積することで0.55 V, 22μA程度の低い電圧,電流での抵抗スイッチングを実現した.このような抵抗スイッチングが生じるとき,本素子に直列抵抗を接続し,直流電圧を印加することで,スイッチング前の高抵抗状態とスイッチング後の低抵抗状態が交互に繰り返される自励発振現象を実現した.従来,VO2薄膜上面に設置した一対の金属電極間で生じる自励発振は数百kHzオーダーの周波数であったのに対して,本素子ではMHzオーダーの発振が得られた.即ち,発振時の時定数は1μs以下である.発振測定回路中の直列抵抗と電源電圧依存性を調べた後に,上部電極であるプローバーの直径を変化させたところ,直径が小さくなると共に発振周波数が上昇し,2.5 MHzの周波数を得た.更に,プローブ接触圧のコントロールによってVO2/TiN/Si三相構造素子において9.1 MHzの最高発振周波数を実現するに至った.これらMHzオーダーの発振周波数はVO2を用いた2端子素子の発振現象の報告例の中では最も高い値である.このように速い発振はVO2の膜厚が電極間距離に相当する積層型素子の特性を示すものである.即ち,電極間距離がプレーナー型の数μmに対して本積層型素子では0.20.5μm程度と狭くできる事と,接触面積が小さいプローバーを上部電極として用いることで静電容量成分を小さくできることから,高抵抗状態と低抵抗状態間の遷移速度を大幅に短縮できたものと考えられる.今年度に得られた成果は本研究で提案した相転移VO2薄膜を動作層とする積層型素子の低電圧抵抗スイッチングに基づくものであり,本素子の高速スイッチング素子への応用へ向けた大きな成果と位置づけられるものである.本研究では相転移VO2薄膜を導電層上へ堆積することが第一の課題であり,そのために誘導結合プラズマ支援方式のスパッタ成膜法を適用することで250°C程度の低温において導電層であるTiやTiN層の拡散や酸化を抑制しながら結晶質VO2薄膜を堆積することに成功した.この成果によって相転移VO2の電圧印加抵抗スイッチング現象の発現に求められるVO2薄膜と導電層の明瞭な界面を形成することができ,低電圧,低電流での抵抗スイッチングの実現,更には自励発振の実現に至ったものである.抵抗スイッチングの電圧としてプレーナー型では報告例のない低電圧である0.55 Vを達成したが,この値は膜厚に対するスケーリングから判断するとやや高い値である.この結果は,低温成長による良好な界面の形成と急峻な転移を有するVO2結晶成長の両立が難しい課題であることを示すものであり,今後更に成膜条件の最適化を進める必要があるものと考えている.一方,発振周波数は目標としたMHzオーダーを達成した.このような高周波発振の要因は,VO2層の厚さが薄いことに加えて,上部電極としてプローバーを用いたことで電極面積を小さく抑制できた事に起因するものと考えられる.VO2薄膜自身を微細加工することなく,点接触型の構造とすることで静電容量を小さく抑えることができ,高周波発振が得られたものと考えている.このように積層型素子の形成と低電圧における抵抗スイッチング及び自励発振の実現に成功したことから本研究初年度の目標はほぼ達成されたと判断できる.平成28年度は,前年度に得られたVO2/TiN/Siにおける9.1 MHzの高周波発振の成果を踏まえて,より低電圧,低電流しきい値での安定発振と発振周波数の上昇を目指して研究を継続した.平成27年度の成果に基づいて,今後の推進方法として示した積層素子の良好な界面の実現と急峻な転移特性を示すVO2薄膜の堆積を素子製作上の目標とした.その実現のために,結晶性に優れるTiN薄膜堆積を外部委託して実施した.その結果,膜厚200 nm,抵抗率10-4 Ωcm台前半の低抵抗率を有するTiN膜が得られた.更に得られたTiN薄膜は(111)配向を有する配向膜であった.本TiN配向膜上へ反応性マグネトロンスパッタ法で退席したVO2薄膜は(020)配向を有するb軸配向膜であり,そのロッキング半値幅は約3°程度であった.

得られたb軸配向を有するVO2薄膜は2.5桁の抵抗値変化を有する絶縁体ー金属転移を示し,この特性は前年度の無配向VO2薄膜に比べて良好なものであった.このようにして得られたVO2/TiN/Ti/Si積層構造に対して,TiN層を下部電極,VO2上のタングステン製探針(先端径:25μm)を上部電極として電圧を印加した結果,1.3 V,200μA程度のしきい値で電圧印加スイッチングを生じた.これらの値は,前年度のしきい値に比べて高いが,これはVO2堆積温度が300°Cと前年度に比べてやや高かったためと考えられた.更に,このスイッチングを生じる素子に対して直流電圧を印加した結果,プローバー探針の印加の圧力と印加電圧に応じて数MHzから10 MHzの幅広い範囲で発振周波数が得られた.新規な試みとして,プローバ探針の圧力評価に重量計を導入したことで,探針圧の定量的且つ再現性のある制御が可能となった.探針圧を制御することでマルチスステップ発振が得られ,更に電源電圧調整によってマルチ発振のモード分離による高周波化を実現できた.VO2を動作層とする積層型素子において,発振現象の低電圧化及び高周波化はVO2薄膜の膜質によって決まる転移特性及び電圧印加に対するしきい値スイッチング特性に依存する.したがって,VO2結晶成長に有効なfcc(111)面を配向面とするTiN配向膜の成長は本研究の進展にとって重要な成果である.その成果を基に,VO2の結晶性の向上によって絶縁体ー金属転移特性の向上が実現できた.電圧印加時のスイッチングにおけるしきい値が前年度サンプルに比べて高いことは,スパッタ成膜の温度を300°Cとやや高く設定したことに依るものであるが,次年度へ向けて低温化の目処が立っている.更に,本研究の積層型素子ではプローバー探針を電極として用いているため,その圧力によってスイッチング特性が影響を受けることから,その圧力を定量的に評価した.これによって,マルチステップ発振の実現ができた.探針圧の定量化を系統的に実施することで,従来見出せなかった発振状態の発現につながった.このように,平成28年度は下部電極として配向性TiNの導入及び探針の接触圧力の定量という新規な要素を導入することで,マルチステップ発振の発見と,電圧制御による10 MHzを越える高周波化を実現した.これらの成果は,最終年度において,より低電圧,高周波の発振を実現するために必須の要素であり,おおむね順調な進展を実現したと考える.研究最終年度となる平成29年度は,前年度に得られた(111)配向TiN結晶層上に成長させたVO2薄膜において,低電圧でのスイッチング及びプローバー探針圧調整によって10 MHzの高周波発振が得られた成果を基に,更なる進展を目指した.まず,配向TiN(111)上へ平成28年度よりも低温の250°Cで成長させたVO2薄膜では,VO2/TiNの界面が非常に急峻であり相互拡散が生じていないことが判明した.このVO2/TiN/Ti/Si積層素子に対して電圧印加スイッチング現象を調べ,次に発振特性を調べた.その結果,1.6 Vの低電圧においてVO2薄膜の絶縁体ー金属転移(Insulator-Metal Transition: IMT)に伴うしきい値スイッチングが生じた.また,導電性TiN層上とVO2薄膜上にプローバー探針を当てて直流電圧を印加することで発振現象を発現させた.VO2薄膜上のプローバー探針圧を5150 MPaと変化させた結果,5 MPaでは9 MHzの発振周波数であるのに対して,60 MPa時には15 MHzの世界最高発振周波数を得た.更にプローバー圧を増加させると周波数は1.4 MHzと低下した.
日本における債券市場の展開過程

戦間期の日本は,不景気基調で推移していた。不良債権の発生により,自己資本が毀損していたことなどの理由から自己資本の低い銀行は,高リスクの貸出を避け,より安全な債券に投資していった。債券市場の発達にともない,銀行の社債引受が発達し,信託銀行や貯蓄銀行が発達するなど,多彩なビジネスモデルが開発された。日本においてこれまでどのような銀行債券が発行されていたのかのデータベースを作成するため,日本興業銀行発行の『全国公債社債明細表』によって,データの入力をおこなってきた。データのかなりの部分を入力することができた。これらは債券の発行について詳しいデータとなっているが,償還に関するデータは得にくい。1920年代の後半以降に償還に関するデータも整備されてくるので,それらもデータベースに整備していく必要がある。償還のオプションがついていると,発行条件に大きな変更があると予想されるからである。また一橋大学図書館により,債券の流通に関するデータを一部入手した。これらを整備し,流通状況に関するデータを整備していくことも必要である。債券の流通価格については,暫定的な分析をおこなった。その結果によれば,国債の流通利回りが最低であり,その次に,南満州鉄道など国策会社の債券が続き,それらとほぼ同等の利回りの水準で,特殊銀行であった日本勧業銀行債券などが続いていた。東京府農工銀行など政府の関与がなく,府県の関与にとどまる銀行の債券の利回りはさらに高く,政府の関与が債券の流通に与える影響が大きいことが判明した。ベンチマークとなる国債の流通期間は,ほぼ10年以内であるが,勧業銀行の債券の期間はさらに長いことも多く,イールドの状況がわからないなかで,長期信用の状況をいかに考察するのかは,今後の課題であることも判明した。会社の規模や業種,さらに残存期間の長短によって,これらがどう変化するのかを考察することが次のテーマとなる。戦間期において金融市場は,急速な発達をみた。そのなかでも公社債の発行額が急速に増加したことが特徴といえる。日本の特徴は,債券を個人が所有する割合が少なく,銀行などの金融仲介機関が多く保有したことである。これは金融機関のリスク耐性や貸出債権の収益性と関連していたと考えられる。リスクの耐性は,銀行の自己資本比率に関係していると考えられる。一方,貸出の収益性は,金融市場における利鞘に関係していると考えられる。これらの関係を見ると,リスクの耐性が大きい,すなわち危険な貸出をおこなえる銀行は,債券の保有割合が少なく,また貸出の収益性が高い地域の銀行もまた債券の保有割合が少なかった。さらに銀行の債券は,貸出債権と異なり,再販売することが可能であるが,国債の再販売は容易であったのに対し,社債の再販売は国債と比べると困難であった。その結果,社債の多くは,発行時に取得し,償還まで取得し続けられており,この点からも銀行は社債に高い利回りを期待していた。こうして銀行の債券保有行動が解明されたが,なお社債で大きな比率を占めていた金融債(日本勧業銀行債・日本興業銀行債・府県農工銀行債)などについては,十分にその性質が明らかになっているとはいいがたい。これらは特殊銀行であり,明示的には政府が支払を保証している訳ではないが,政府の政策に従って貸出を行い,それが不良債権化してこれらの銀行が危機に陥ったときには,政府が救済に乗り出しており,暗黙のうちに政府が補償していると受け取られていた。こうした債券が他の債券と比較してどのような流通上の特徴を持っていたのかについて最終年度で考察する予定である。本年度は債券業務と金融機関の行動について研究をおこなった。すなわち金融機関には,預金を受け入れて貸出をおこない,その利鞘を取得する商業銀行のほかに,債券の発行を企画し,その発行を引き受けるというリスクを負うかわりに,手数料を取得する投資銀行,および発行された証券を投資家に売り捌いたり,投資家が売却したい証券の買い手を捜したり,みずからその証券を買い受けた上で,売却先を探すことで手数料や価格差を取得するブローカーという3つの類型がありうる。銀行が貸出先があまりない場合に,債券を購入するという行動は,商業銀行の枠内にとどまるが,そうした行動が可能になるためには,証券の発行会社が直接投資家を見つけるのに非常に高いコストがかかることから,投資銀行やブローカーが存在していることが前提になる。ただしこうした金融機関の業務は,1つの金融機関が複数営むことが可能で,そうした方がコストが下がることもあるが,逆に投資銀行業務のリスクが大きいために,商業銀行業務に悪影響を与える可能性があり,どの程度多角化したほうがいいかは先験的にはいえない。そこで日本において,こうした3つの基本モデルが,どのように発展してきたのかを,債券業務とのかかわりを中心に考察した。その結果,明治から太平洋戦争までの日本では,有力な一部の商業銀行が投資銀行業務を兼営したが,ブローカー業務は公社債業者や現物業者が担っていたこと,戦時中に金融統制が強化され,戦後になると,商業銀行の投資銀行兼営が制約され,投資銀行業務とブローカー業務を兼営する総合証券会社という業態が出現したことが明らかとなった。
固体表面上の準安定反応中間体の構造と素反応過程の研究

次世代機能素子や高度表面機能材料の作製には、分子線エピタキシ-(MBE)、X線・荷電粒子線リソグラフィ等の極先端技術の確立が重要となっている.そのためには、これらの表面プロセスを支配する化学現象、特に化学反応素過程を理解しなくてはならない.しかし、従来の表面研究手法の多くは、単に組成分析のためだけのものであったり、平衡状態にある安定な表面のみを対象としたものであるため、時々刻々進行する表面反応の素過程を分子レベルで明らかにしうるものではない.本研究では、固体表面上で進行する化学反応の準安定反応中間体を捉えうる新しい表面分光法の開拓をめざし、本研究者らが考案した飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器に基づく、電子刺激脱離イオン分光法を開発した.飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器は静電型分析器の低エネルギ-における分解能の悪さ、通常の飛行時間型の検出効率の低さを同時に克服するものである.飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器および超高真空対応2軸回転機構を製作して、超高真空槽に設置した.この超高真空槽には、ほかに表面構造解析のための低速電子回折装置、昇温脱離測定のための四重極質量分析計、直視型電子刺激脱離装置などが設置されており、また、仕事関数測定装置も近く設置する予定である.予備実験として、Ru(001)上に吸着した一酸化炭素の電子刺激脱離の測定を行なった.酸素イオンと一酸化炭素イオンの脱離を検出し、その飛行時間スペクトルを得ることができた.このように本研究で製作した飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器は、ほぼ所期の性能が得られた.また、さらに性能向上のために改良すべき点についての知見も得た.次世代機能素子や高度表面機能材料の作製には、分子線エピタキシ-(MBE)、X線・荷電粒子線リソグラフィ等の極先端技術の確立が重要となっている.そのためには、これらの表面プロセスを支配する化学現象、特に化学反応素過程を理解しなくてはならない.しかし、従来の表面研究手法の多くは、単に組成分析のためだけのものであったり、平衡状態にある安定な表面のみを対象としたものであるため、時々刻々進行する表面反応の素過程を分子レベルで明らかにしうるものではない.本研究では、固体表面上で進行する化学反応の準安定反応中間体を捉えうる新しい表面分光法の開拓をめざし、本研究者らが考案した飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器に基づく、電子刺激脱離イオン分光法を開発した.飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器は静電型分析器の低エネルギ-における分解能の悪さ、通常の飛行時間型の検出効率の低さを同時に克服するものである.飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器および超高真空対応2軸回転機構を製作して、超高真空槽に設置した.この超高真空槽には、ほかに表面構造解析のための低速電子回折装置、昇温脱離測定のための四重極質量分析計、直視型電子刺激脱離装置などが設置されており、また、仕事関数測定装置も近く設置する予定である.予備実験として、Ru(001)上に吸着した一酸化炭素の電子刺激脱離の測定を行なった.酸素イオンと一酸化炭素イオンの脱離を検出し、その飛行時間スペクトルを得ることができた.このように本研究で製作した飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器は、ほぼ所期の性能が得られた.また、さらに性能向上のために改良すべき点についての知見も得た.固体表面上で進行する化学反応の素過程を解明することを目的として、レ-ザ-誘起脱離装置の開発をおこなった.また、表面反応の研究においてこれと相補的な情報を与える各種表面研究手法をもちい、表面共吸着間の反応過程を検討した.1.レ-ザ-誘起脱離装置の開発.4倍高調波まで発生可能なパルスNd:YAGレ-ザ-を購入し、この光を超高真空槽を導入するための光学系の設計、整備を進めた.超高真空槽内には飛行時間型質量分析計を製作、設置した.次年度の研究においては、レ-ザ-誘起装置を完成させ、表面反応素過程の研究に進む予定である.2.高分解能電子エネルギ-損失分光と低速電子回折による共吸着表面の研究高分解能電子エネルギ-損失分光法(HREELS)による吸着分子の振動スペクトルの測定と低速電子回折のよる秩序構造の検討を相補的に進めることにより、表面吸着種の配向と結合状態に関する研究をおこなった.具体的には、Ru(001)表面上での(一酸化炭素+アンモニア)、(一酸化炭素+アセチレン)、(一酸化炭素+メチルアミン)などの共吸着系について、共吸着秩序構造を観測し、一方の吸着分子の解離過程が、共吸着相の組成により著しく影響されることを見出した.そして、共吸着分子間の相互作用についての考察をおこなった.次世代機能素子や高度表面機能材料の作製には、分子線エピタキシ-(MBE)、X線・荷電粒子線リソグラフィ等の極先端技術の確立が重要となっている.

そのためには、これらの表面プロセスを支配する化学現象、特に化学反応素過程を理解しなくてはならない.しかし、従来の表面研究手法の多くは、単に組成分析のためだけのものであったり、平衡状態にある安定な表面のみを対象としたものであるため、時々刻々進行する表面反応の素過程を分子レベルで明らかにしうるものではない.本研究では、固体表面上で進行する化学反応の準安定反応中間体を捉えうる新しい表面分光法の開拓をめざし、平成2年度に引きつづき研究を進めた.本研究者らが新たに開発した飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器を完成させた後、やはり新たに製作した超高真空対応2軸回転機構に搭載して、超高真空槽内に設置した.飛行時間フ-リエ変換型イオン分光器は静電型分析器の低エネルギ-における分解能の悪さ、通常の飛行時間型の検出効率の低さを同時に克服するものであり、本研究者らの独自の考案によるものである.この超高真空槽には、ほかに表面構造解析のための低速電子回折装置、昇温脱離測定のための四重極質量分析計、直視型電子刺激脱離装置などが設置されており、また、仕事関数測定装置も近く設置する予定である.予備実験として、Ru(001)上に吸着した一酸化炭素の電子刺激脱離の測定を行なった.酸素イオンと一酸化炭素イオンの脱離を検出し、その飛行時間スペクトルを得ることができた.若干、改良すべき点についても知見を得たが、ほぼ所期の性能が得られた.
脊椎動物視細胞の光受容伝達過程におけるGTP結合蛋白質の活性調節機序

本研究は,脊椎動物(ウシ)の視細胞桿体外節における光刺激伝達初期過程においてトランスデューシン(T)が,その機能を発現する際の活性調節機構を解析することを目的として遂行された.すなわち, Tの精製過程において, Tβγが複数の分子種からなることを見いだし,ついでTαへのGTP結合能においてTβγには活性型と不活性型が存在することを明らかとして, Tβγの不均一性の蛋白化学的相違について検討した.1.ウシ網膜視細胞桿体外節画分からTの各サブユニット(TαおよびTβγ)を分離した.精製TβγをさらにDEAE-toyopearlカラムにより分離し,各画分のTαへのGppNHp結合活性を測定した結果, TβγにはTαと共役しない不活性型(Tβγ-1)と共役する活性型(Tβγ-2)が存在することを見いだした.2.Tβγ-1, Tβγ-2はMomo Qカラムで分離され, 8M尿素を含むSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)において両者のTγの易動度は明らかに異なることが判明した.すなわち, Tβγ-1のTγの易動度は分子量78,000, Tβγ-2のTγは分子量5,800に相当した.SDSを含まない8M尿素-PAGEでも両分子種のTγの易動度は異なり, Tγの荷電の違いが示唆された.この結果, Tβγの機能上のheoerogeneity,つまり活性型と不活性型の存在は, Tγの構造上の違いに基づくことが示唆された.3.活性型および不活性型TβγのTγの一次構造に違いがあることが示唆されたので, HPLCにより不活性型Tγ(Tγ-1),活性型Tγ(Tγ-2, Tγ-3, Tγ-4)分離精製し,各々のアミノ酸組成, N端からのアミノ酸配列およびC端アミノ酸の分析を行なった.この結果本研究で得られた全てのTγ分子種は, N末端をProおよびC末端をGlyとする68個のアミノ酸より構成されていると推定され,活性型および不活性型Tγの一次構造の違いはない事が明らかとなった.したがって,各Tγ分子種の構造的な違いは蛋白の表面荷電に違いをもたらす構造化学修飾に基づくと考えられた.本研究は,脊椎動物(ウシ)の視細胞桿体外節における光刺激伝達初期過程においてトランスデューシン(T)が,その機能を発現する際の活性調節機構を解析することを目的として遂行された.すなわち, Tの精製過程において, Tβγが複数の分子種からなることを見いだし,ついでTαへのGTP結合能においてTβγには活性型と不活性型が存在することを明らかとして, Tβγの不均一性の蛋白化学的相違について検討した.1.ウシ網膜視細胞桿体外節画分からTの各サブユニット(TαおよびTβγ)を分離した.精製TβγをさらにDEAE-toyopearlカラムにより分離し,各画分のTαへのGppNHp結合活性を測定した結果, TβγにはTαと共役しない不活性型(Tβγ-1)と共役する活性型(Tβγ-2)が存在することを見いだした.2.Tβγ-1, Tβγ-2はMomo Qカラムで分離され, 8M尿素を含むSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)において両者のTγの易動度は明らかに異なることが判明した.すなわち, Tβγ-1のTγの易動度は分子量78,000, Tβγ-2のTγは分子量5,800に相当した. SDSを含まない8M尿素-PAGEでも両分子種のTγの易動度は異なり, Tγの荷電の違いが示唆された.この結果, Tβγの機能上のheoerogeneity,つまり活性型と不活性型の存在は, Tγの構造上の違いに基づくことが示唆された.3.活性型および不活性型TβγのTγの一次構造に違いがあることが示唆されたので, HPLCにより不活性型Tγ(Tγ-1),活性型Tγ(Tγ-2, Tγ-3, Tγ-4)分離精製し,各々のアミノ酸組成, N端からのアミノ酸配列およびC端アミノ酸の分析を行なった.この結果本研究で得られた全てのTγ分子種は, N末端をProおよびC末端をGlyとする68個のアミノ酸より構成されていると推定され,活性型および不活性型Tγの一次構造の違いはない事が明らかとなった.したがって,各Tγ分子種の構造的な違いは蛋白の表面荷電に違いをもたらす構造化学修飾に基づくと考えられた.
3・4次元多様体の研究

3・4次元多様体に関する研究集会を3つ企画実行した。その成果は報告集全3巻に詳しい。報告集は今後の研究の基盤とするため関連の研究者・図書室に配布した。その内容の一端を述べると「3・4次元多様体」研究集会では日本のトポロジーを代表しうる7人の研究者が各々の立場から見た3・4次元多様体の研究の現状について語った。小島氏の双曲多様体の等距離変換群,森田氏のCasson不変量の写像類群による扱い,田村氏のSeifert予想を解く試み,松本(堯)-加藤氏の複素構造とトポロジーなど新鮮なものが多く、古田氏のYang-Mills理論とトポロジーの総合報告も大変有益であった。「無限群とトポロジー」研究集会は3次元多様体と無限群を同時に研究していこうという試みで、前田・矢野・金井3氏の群の表示理論・群上のrandom walk・負曲率多様体の総合報告に加えて、多様体の端やKlein群に関する新らしい結果が報告された。「モジュライ空間と3・4次元多様体研究集会ではモジュライ空間の代数幾何的側面を丸山・向井両氏に、関数論的側面を志賀氏に解説して貰った。これらの報告は非出席者にも大いに役立つと思われる。トポロジーでは河野氏がゲージ群のホモトピー型の決定を、河内氏が与えられた3次元多様体とどんな被覆も同じホモロジーを持つような双曲多様体の構成と応用について述べた。特筆すべきは松本(幸)氏がモジュライ空間上の【II】型半距離が実解析多様体上ではリーマン距離になることを示したことである。土井-松本(幸)-松本(堯)の【S^4】上の1-インスタントンのモジュライ空間の断面曲率の決定とあいまってモジュライ空間の幾何の進展は着実である。最後の結果は計算機による数式処理を有効に利用した。又、研究分担者上野氏は「モジュライの幾何とSuperstring理論」研究集会を催し、素粒子論グループと交流を図った。数学会トポロジー分科会,京都大学数理解析研の協力も得た。以上、モジュライ空間の総合的研究を推進できた。
審美性と耐剥離性を両立したチタン合金の酸化膜コーティング

歯科用硬組織代替材料は,強度や生体安全性に加え,外観の回復もまた重要である.本研究では,歯科で一般的に用いられるCP Tiおよび生体用β型合金であるTi-29Nb-13Ta-4.6Zr合金とTi-36Nb-2Ta-3Zr-0.3O合金を中心に,白色酸化膜生成条件と色調ならびにの耐剥離性の調査を行ない,被膜形成機構について考察した.また,歯科矯正ワイヤや義歯床の試作品を作製した.白色酸化処理により,いずれのTi合金もルチル型TiO2を中心組成とした白色被膜を表面に形成させることが出来た.白色被膜はエポキシ接着剤並の密着性を持ち,その白さは日本人の歯冠色と同等かそれ以上の値が得られた.Auマーカー法を用いた酸化機構の解明目的:これまでの結果から,CP TiとTi-Nb-Ta-Zr合金の酸化皮膜の形態が大きく異なる事が判っているが,その皮膜形成機構は不明である.そこでマクロな拡散方向を知るため,Auマーカー法により拡散の律速過程を調査した.実験方法:鏡面研磨したCP Ti並びにTi-Nb-Ta-Zr合金の表面に,マグネトロンスパッタ装置により試料表面の半分の領域のみAuコーティングを施し,その後通常の方法で白色皮膜を生成させた.その後,断面観察試料を作製し,Auマーカーの位置をSEM-EDSならびにEPMAで確認した.結果:CP TiとTi-Nb-Ta-Zr合金共に,白色化後の試料において,Auマーカーを施した部分は,施さなかった部分に比べ皮膜厚さが著しく減少した.EPMAにて元素マッピングならびにEDSにて元素線分析を行ったところ,CP TiではAuマーカーが基板と白色酸化皮膜の界面に位置していたのに対し,Ti-Nb-Ta-Zr合金では,Auは主に皮膜表面や皮膜内部,そしてわずかに界面で検出された.このことから,CP Tiでは,Tiの表面への外方拡散,Ti-Nb-Ta-Zr合金では,主にOの基板方向への内方拡散が起こっており,また金属イオンの外方拡散も同時に起こっていることが判明した.従ってCP Tiの場合,Tiイオンの拡散が反応の律速段階であるため,酸化物形成において,TiO2核成長におけるTiイオンの不足によるカーケンドールボイドの形成が,皮膜のパイ層構造の原因と考えられた.一方,Ti-Nb-Ta-Zr合金では,TiO2とNb含有酸化物の複相酸化物形成が律速となるため,微細で緻密な構造が得られると考えられた.歯科用硬組織代替材料は,強度や生体安全性に加え,外観の回復もまた重要である.本研究では,歯科で一般的に用いられるCP Tiおよび生体用β型合金であるTi-29Nb-13Ta-4.6Zr合金とTi-36Nb-2Ta-3Zr-0.3O合金を中心に,白色酸化膜生成条件と色調ならびにの耐剥離性の調査を行ない,被膜形成機構について考察した.また,歯科矯正ワイヤや義歯床の試作品を作製した.白色酸化処理により,いずれのTi合金もルチル型TiO2を中心組成とした白色被膜を表面に形成させることが出来た.白色被膜はエポキシ接着剤並の密着性を持ち,その白さは日本人の歯冠色と同等かそれ以上の値が得られた.Ti合金の酸化膜コーティングの熱処理条件の最適化:純Ti及びTi-29Nb-13Ta-4.6ZrおよびTi-32Nb-3Ta-2Zr合金について,酸化物の生成挙動を調査した.まずは熱処理条件と生成酸化物の関係を明らかにする.主に熱処理の温度,加熱時間,冷却速度を変化させ,膜厚と熱処理条件の関係を調査した.その結果,被膜と加熱温度並びに加熱保持時間と膜厚の関係,更に酸化皮膜生成熱処理後に熱膨張係数の違いによる熱衝撃で剥離を起こさない冷却速度を求めた.酸化膜コーティング材料の審美性評価:分光測色法を用いて,様々な熱処理条件で作製した試料について色調の測定を行った.評価に用いる指標は,見た目に最も近いと言われるCIELab色空間による色の定量化を行い,色調の膜厚依存性について,特に明度(L*)を中心に評価した.結果を歯冠色の色調範囲と比較し,歯科材料として適した膜厚の範囲が求められた.XPSとXRDによる結晶構造同定: X線回折法(XRD)にて,生成相の構造同定を行う.本学に新規に導入された薄膜X線回折装置またはSPring-8で表面酸化膜の構造同定を行った.酸化温度が異なる試料を調査し,Ti-O系状態図との比較を行ったところ,4元系合金では2相の酸化物の生成が確認され,熱分析の結果と比較して,その生成温度はTi-O二元系のTiO2生成温度とほぼ同じであると判断された.各相の深さ方向分布をX線光電子分光法(XPS)にて調査したところ,膜厚方向に元素の分布に大きな傾斜は見られなかった.従って,L*の変化は半透明の酸化膜の厚さによる基板のオペーク効果が大きく,またこの複相組織がL*と青ー黄色の色調b*を変化させていることが示された.更に,4元系と純Tiで酸化膜の形態が大きく異なる事が断面観察の結果から分かった.形態の違いは酸化膜の生成機序の違いに起因すると考えられた.

密着強度を上げるため,基板の表面粗さの影響を調査した.基板の表面粗さの影響の調査:試料はTi-29Nb-13Ta-4.6Zr (以下TNTZ)とTi-36Nb-2Ta-3Zr (以下Gummetal)について,金属基板表面を異なる粗さのエメリー紙あるいはバフ研磨,ショットピーニング等で表面粗さを変化させた.基板の表面粗さはレーザー顕微鏡を用いて測定し,算術平均粗さRaとして示した.酸化熱処理は大気中において1273 K,1.8 ksの条件で行った.得られた試料は,分光測色計を用いて表面色の測定(明度L*,赤-緑a*,黄-青b*)と密着性試験器による剥離試験を行った.断面組織観察は走査型電子顕微鏡(SEM)を用い,酸化膜厚を調査した.酸化した試料のSEM断面観察の結果,TNTZ,Gummetalともに緻密な白色酸化被膜が得られた.明度L*はいずれの試料も78.7 < L*< 82.4の範囲にあり,歯冠色と同様の明度が得られた.一方で,表面粗さの上昇に伴いb*は上昇し,ショットピーニング材はb*=15.2と,歯冠色に近づいた.0 < Ra < 2 μmの範囲では,剥離強度に大きな変化は見られなかったが,Ra = 2 μm以降では剥離強度が低下し,ショットピーニングを行ったRa=14以上の試料では剥離強度が大きく低下した.また,酸化前の基板の表面粗さの変化に伴い,酸化膜の表面粗さも変化した.本結果から,白色被膜の剥離強度は,表面粗さが2 μm以下で最大値を得られる事が明らかとなった.またこの粗さでは,色調への基板粗さの影響も小さい.その他,矯正ワイヤへの応用や,白色酸化被膜の高機能化に関する調査も行った(特許出願予定).構造・機能材料今後の研究推進方策として今年度予定していた断面観察が進み,皮膜形成機構の解明が予定通り進んでいる.また,剥離試験などの力学特性の評価も順次行っている.また,ぬれ性評価も行い,金属基板に比べぬれ性が向上することが判明した.また,2元系合金の作製も順次行っている.当初想定していた色調と熱処理条件,膜厚との相関に関しては,ほぼ予定通り達成し,また酸化膜生成の機序に関する知見もXRD, SEM観察だけでなくXPSの状態分析まで進んでいる.色調と合金元素の関係の特定や,酸化物生成に関する熱力学的解析がまだ不十分であるが,剥離試験のデータも一部出そろっており,酸化膜の形態と剥離強度の関係も定性的な傾向が得られつつある.更に,今年度予定していなかった,熱膨張係数差により発生する基板と酸化物の熱応力に関する材料力学的解析が進んでおり,当初の計画を上回った成果が得られている.実用化を睨み,機械的性質と審美性の両立条件を調査する.剥離試験:酸化皮膜の耐久性,特に金属基板に対する耐剥離性評価を進める.歯科矯正ワイヤの白色化条件の探索と耐剥離性の評価:酸化膜生成による体積膨張の影響は,基板の比表面積が大きくなるほど大きくなると推測され,そのため界面は栗が起こりやすくなると考えられる.そこで,白色化したTi-Nb-Ta-Zr合金の歯科矯正ワイヤへの応用を想定し,矯正ワイヤ形状での白色化条件を調査する.色調コントロールのための合金元素の検討:酸化膜の明度は皮膜厚さでコントロール出来るが,色相や彩度は皮膜組成である程度決定される.そこで,2元系合金を作製し,酸化物の色調とモフォロジーについて検討する.断面観察:酸化膜と基板との界面構造を調査するため,断面観察を行う.走査電子顕微鏡(SEM),電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)等から組織観察及び各相の組成分析を行う.透過電子顕微鏡(TEM)による界面の層構造観察を行,界面構造を結晶学的に調査する.また,電子線後方散乱回折法(EBSD)を用いて,基板から界面,酸化物層の結晶学的方位関係についてよりマクロ的に調査する.断面観察の結果から,酸化膜層の形成機構を明らかにする.剥離試験:酸化被膜の耐久性,特に金属基板に対する耐剥離性を評価する.
BMPに着目した下垂体腫瘍の発症機序の解明と内科治療法の開発を目指して

ホルモン産生性の下垂体腫瘍の中でもクッシング病は難治性となりやすい。クッシング病の細胞モデルにおいて、骨形成タンパクBMPは副腎皮質刺激ホルモンACTHの前駆物質であるPOMCの発現を抑制し、ACTH分泌を抑制していることが知られている。今回の研究では、先端巨大症の治療薬であるソマトスタチン誘導体を用いてクッシング病の細胞モデルを検討したところ、ソマトスタチン誘導体はBMPを調節することにより、ACTHの発現を低下させることが解明された。本研究の2年目としては、下垂体BMP/activinと下垂体作動薬の「シグナル連関」および視床下部「メタスチン」活性について分子レベルで探究し、in vitroの結果を「in vivoにおいて検証」することを目的とした。視床下部細胞においてはBMPとメタスチンシグナルの相互関係を探索した。視床下部細胞でのエストロゲン受容体およびBMP受容体/Smad経路の存在を確認した。メタスチンにより、GnRHの分泌変化を確認し、BMPシグナルの変化について検討した。BMP特異的な転写因子であるSmad1/5/8やactivin/TGFβの特異的転写因子Smad2/3蛋白のリン酸化について、特異的リン酸化抗体を用いたWestern immunoblotにより検出し、また、Smad1/5/8特異的reporter assayにより定量的に評価した。さらにゴナドトロープ細胞を始め下垂体ホルモン分泌に寄与するシグナルとして重要なMAPK: ERK1/2, p38, SAPK/JNKの活性化についても、Western blottingおよびMAPK特異的reporter assayを用いてMAPK活性化強度の変化を検出した。この結果は日本内分泌学会に報告した。現在、下垂体・視床下部に存在する内因性activinシグナルによるBMPシグナルに対する干渉作用も考慮されるため、BMP受容体およびメタスチンシグナル伝達間interactionについて、BMPシグナルを特異的に抑制するfollistatin/nogginを用いてアプローチしている。本研究は「下垂体腫瘍の発育・進展のメカニズムおよび薬剤作用機序との関連を明らかにし、臨床的に薬剤選択の指標を見出し、有効な下垂体腫瘍に対する内科治療法の開発を目指す」ことを目的としている。初年度の研究としては、下垂体腫瘍の継代細胞株を用い、BMP/activin分子による細胞増殖活性と内分泌活性への影響についてその作用メカニズムを探索した。薬剤としては、ソマトスタチンアナログ・ドパミン作動薬・PPARα/γアゴニストを用い、各治療薬による処理時に生ずる下垂体細胞の内分泌活性の変化とBMPシグナルとの機能的連関について検討した。とくに機能性下垂体腫瘍のなかでも難治性となりやすいクッシング病および先端巨大症の細胞モデルにおいて、新たな薬物反応性を検討し、日本内分泌学会に報告した。また、ゴナドトロピン分泌について、GnRH分泌における新たな神経ペプチド:メタスチン(metastin/kisspeptin)も、視床下部ー下垂体でのBMP作用と機能的にリンクしており、GnRH分泌細胞を用い、BMPとメタスチンによるGnRH分泌制御機構も検討を進めている。さらに、ACTH分泌リズムと対照的に夜間分泌されるメラトニンとBMPの機能的連関も検討を進めている。クッシング病および先端巨大症の細胞モデルにおいて、新たな薬物反応性を検討し、日本内分泌学会において発表した。これらは論文作成中である。下垂体BMP/activinと下垂体作動薬の「シグナル連関」および視床下部「メタスチン」活性について分子レベルで探究し、in vitroの結果を「in vivoにおいて検証」する。(1)BMP特異的な転写因子であるSmad蛋白のリン酸化について、Western immunoblotにより検出する。(2)下垂体細胞におけるBMP/activinシグナル活性がD2R/SSTR/PPAR/RXRシグナルによってどのように変化するか、Smad1/5/8特異的reporter assayにより定量的に評価する。さらにゴナドトロープ細胞を始め下垂体ホルモン分泌に寄与するシグナルとして重要なMAPK: ERK1/2, p38, SAPK/JNKの活性化についても、Western blottingおよびMAPK特異的reporter assayを用いてMAPK活性化の変化を検出し、BMP/activinシグナルとD2R/SSTR/PPAR/RXRシグナルのクロストークについて探索する。同様にGT1-7細胞ではBMPシグナルとメタスチンシグナルの相互関係を検討するためにimmunioblotting/reporter assayを用いてBMP活性やMAPK活性の変化を確認する。(3)BMP受容体D2R/SSTR/PPAR/RXR-メタスチンシグナル伝達間interactionについては、BMPシグナルを特異的に抑制するfollistatin/nogginを用いてアプローチする。

(4)下垂体細胞での発現遺伝子の変化を網羅的に探求するために、下垂体培養細胞からtotal RNAを抽出し、microarrayによる遺伝子群の発現変化も検討する。(5)これらの細胞から全蛋白を抽出して2D-electrophoresisによるプロテオーム解析を行い、薬物処理下垂体細胞モデルにおける蛋白発現プロファイリングを行う。これらのin vitroでの研究計画と並行して、ヌードマウスに腫瘍細胞を移植し、in vivo薬剤効果とBMPの関連を検討する。研究は比較的順調であり、225046円を翌年繰り越しとした。