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「導引」の身体ー近世養生論における気をめぐらす術ー

本研究の目的は、日本の十七世紀から十九世紀前半までの養生論における導引の実践方法とその身体観を、明らかにしようとするものであった。次の二つの問題が検討された。1.気をめぐらす方法としての導引の実践方法・動作・その効果の整理。2.江戸時代の養生論における導引の歴史的変化と身体観の解明。導引の具体的な動作には、腹をさする、背中をうつ、歯をたたく、唾液を飲む、櫛で髪をけずる、臍下(丹田)に意識をおいてゆっくりとした呼吸をする、といったものである。十九世紀以降、養生論において呼吸法が多く記述されるようになり、丹田を重要視する身体観が形成された。<平成24年度に実施した研究成果>貝原益軒『養生訓』(1713)における導引及び呼吸法に関して、それらの具体的な実践方法を明らかにし、近世養生思想上の「気をめぐらす術」としての位置に関して、次のような手続きで考察した。一導引の具体的な実践方法について、その目的および効果、典拠文献、具体的動作(主要な経穴や臓腑の華である顔面を擦るあるいは捺す、関節等を伸ばす、津液を飲むなど)、導引を行う時間について数量的に把握した。二呼吸法の要諦を明らかにする。その要諦は、a「古く濁った気」を口から吐き出す、b静かな呼吸、c臍下丹田に「気」を集めること、以上の三点にまとめられた。三養生思想における身体的活動と呼吸法について検討した。導引や呼吸以外の身体的活動として、歩行、武芸、舞踊が挙げられていた。また四民ぞれぞれの家業に、女であれば家事に勤しむことが、養生とされた。飲食による十分な気の摂取、外邪や内欲を避けることによる気の減少・乱れの防止、とともに、身体的活動は養生の眼目「気を滞りなくめぐらすこと」の方途として位置づけられていた。さらに、近世の主要な養生書のうち、曲直瀬玄朔『延壽撮要』、香月牛山『老人必要養草』、芝田祐祥『人養問答』、平野重誠『養生訣』中の導引および呼吸の具体的な実践方法について、把握を行った。<意義および重要性>申請者の研究目的は、17世紀から19世紀前半までの養生論の「導引」における身体観について、1期をめぐらす方法としての「導引」の具体的な実践方法の再構成と、2養生論におけるその位置づけの解明を通じて、明らかにしようとするものであった。当該年度に進めた研究成果は、中心的には、近世の最も代表的な養生書である貝原益軒『養生訓』に焦点づけて、1の目的を果たそうとするものであった。本研究は、17世紀から19世紀前半までの養生論の「導引」における身体観について、二つの目的:1気をめぐらす方法としての「導引」の具体的な実践方法の再構成、2養生論における位置づけの解明、を設定していた。平成25年度は二つ目の目的の解明に関わる研究を進めた。実施計画において示した、養生の社会性という観点から「導引」の位置づけ、及び養生における「導引」の身体観を考察を行った。もともと道術の一つである導引の技法は呼吸法を含んでおり、内丹の技術のうちの一つ捉えてよい。そのため導引や呼吸は、丹田とも深く結びついている。そこで、近世養生思想における呼吸法と丹田について明らかにした(論文として発表)。17世紀までの養生論に登場する呼吸法は、導引の中に含まれていた。また丹田については、中国医書からの引用中に登場することがあるがそれほど多くはなかった。16世紀末から18世紀に入るまでのうち、導引が確認できた資料は、喜田村利且編著『導引體要』、曲道瀬玄朔『延壽撮要』、松尾道益『養生俗解集』、立野了木『養生簡便録』であった。養生書において導引は必須というわけでもなく、導引を記述の内容に含ませる著者たちは、例えば『導引體要』は、導引の衰退を憂う記述を残している。16世紀末から18世紀に入ることまでは、丹田の重要性はそれほど語られなかった。丹田を充実した生命性、安定した精神性、技芸成就の要所として捉えることの先駆けとなったのは、貝原益軒『養生訓』であろう。それとともに以後の養生論や武芸論への影響を考慮すると、白隠の内観法が、導引や丹田呼吸によってもたらされる理想的な身体観を提示した意味は大きい。18世紀後半の白隠の『遠羅天釜』や『夜船閑話』において示された、柔らかい鳩尾、膨らんだ下腹部、堅い小腹という丹田の理想は、下腹部の形態に関心が向けられることになった。

十九世紀以降、養生論において呼吸法が多く記述されるようになり、丹田を重要視する身体観が形成された。本研究の目的は、日本における17世紀から19世紀までの養生論における身体観について二つの方法的視座:1気をめぐらす方法としての「「導引」の具体的な実践方法の再構成、2養生論における「導引」の位置づけの解明、を通じて明らかにするものである。平成23年度は、導引の具体的な方法の再構成に関して、参考文献の講読とともにその実践の修得を含めて、研究を進めた。導引は、神仙術や道教に由来する身体技法である。不老不死をめざす修養法としては、導引の他に、辟穀、内丹・存思、房事、服餌などがある。近世養生論においては、辟穀、内丹・存思、服餌はあまり言及されることがなく、房事に関してもその記述は、他の養生術に比較してかなり少ないと言える。主な導引としては、五禽戯、八段錦、二十四節気功法、六字訣、タントウ功、仏教の中で発展した禅密功などがある。六つの中国語の発音を行う必要がある六字訣、道教の神々や臓腑などを思念する内丹・存思、そして禅密功は日本の養生論には殆ど見かけられない。また、名称のついた一連の動作と一定の規則的な形式を伴う導引術は、一連の運動として言及されることがなくとも、「さすること」「なでること」「歯を叩くこと」といった導引の一部の身体技法を示していることがある。近世養生論における身体運動は、導引術だけではなく、散歩、武芸もあり、家業に勤しむことが養生に叶うものとされた。近世日本において引き継がれた導引と、そうでないものをある程度明確にすることができた。中国の導引には主要なものである六字訣や内丹・存思が、近世の養生論に取り上げられない理由の一つとして、これらの技法が、図や文章のみを通じては、その技法が継承されにくい、ということが挙げられるであろう。近世日本の養生論において展開される導引および身体技法の特徴を示す意義があった。平成26年度の研究実績は、次の三点に要約される。(1)日本における17世紀から19世紀前半までの養生論を対象として、気をめぐらす方法としての『導引』の具体的な実践方法の再構成と、その歴史的な動向を把握した。検討された主要な一次資料は以下の通りである。曲直瀬玄朔『延壽撮要』(慶長四、一五九九)、曲直瀬道三『養生和歌』、竹中通庵編著『古今養性録』(元禄五、一六九二)、本郷正豊『医道日用重宝記』(特に「壽保按摩法」)(元禄五、一六九二)、喜多村利且編著『導引體要』(正徳三、一七一五)、貝原益軒『養生訓』(正徳三、一七一五)、芝田祐祥『人養問答』(正徳五、一七一七)、白隠『夜船閑話』(宝暦七、一七五七)及び『遠羅天釜』(寛延二、一七四九)、平田篤胤『志都乃石屋』(文化八、一八一一)、本井了承『長命衛生論』(文化九、一八一二)、平野重誠『病家須知』(天保三、一八三二)、平野重誠『養生訣』(天保五、一八八五)、平野重誠『延壽帯効用略記』(不詳)。成果の一部を『学芸』(和歌山大学教育学部)に投稿した。(2)導引術の身体観とくに丹田観の考察を、近世後期の医家である平野重誠の養生論を対象として行った。平野重誠の三つの養生論から、その導引術および呼吸法の実践方法を整理し、そこから導きだされた丹田観の四つの側面(生命性の根源、身体運用の中心軸、精神的安定の中心、超越的な力の根源)を明らかにした。この考察を、『人体科学』(人体科学会)に投稿した。
知能化・情報化に対応した多機能マシニングプロセッサの研究

これからの工作機械のあるべき姿として、知能化・情報化に対応した多機能マシニングプロセッサのプロトタイプを構築し、自律した加工セルのための基礎技術を確立しようとするのが本研究の目的である。昨年度のモジュール機能の検討結果を基に、以下のような成果を得た。(1)オープンCNCを利用し、ネットワークを介して送信される3次元CADデータだけを入力情報として、多機能マシニングプロセッサが自律的な同時5軸制御加工を行うことができる加工エージェントシステムを開発した。システムはデータベース等の情報に基づき、加工条件や加工法などを自律的に判断して加工を行う。ネットワークを介した遠隔操作が可能であり、ネットワーク上に分散した生産情報を共有できる。(2)具体化のため、加工の監視を実現するネットワークアプリケーションを開発した。これにより,加工中の機械の遠隔からの監視やアラーム情報電子メールの送信、クライアントからのデータ送信が可能となった。(3)送信されるCADデータをもとに、自動的に荒加工・仕上げ加工用のCLデータおよびNCデータを出力し、自律的な加工を行うCAMモジュールを開発するとともに、同時5軸制御加工の機能拡張を行った。開発した加工エージェントシステムによる加工実験では、良好な成果が得られ、システムの有効性を確認した。(4)3軸制御を対象に開発した仮想倣い加工システム機能を拡張し、5軸制御による加工を実現した。(5)開発した仮想加工シミュレータを活用して、推定される切削負荷と加工中にモニタリングされる切削負荷とを実時間で比較しながら切削状態を判定できる知的加工モニタを試作した。(6)マシニングプロセッサのマイクロ加工への展開を図るため、ねじり振動によるガラスの微細加工システムを開発し、その加工機構を検討した。その結果、3μm以上の切込み深さで延性モード加工が可能となり、延性モードのガラス加工における工具設計・工具経路生成に関する指針を得た。そのためには多軸による工具経路と工具姿勢制御が必要となる。本研究は、多機能・多軸制御(5軸、6軸制御)マシニングセンタを、様々な切削加工に適用できる運用技術の開発、加工予測や適正な工具経路の生成・診断などの機能導入にる知能化、ネットワークによる遠隔操作・監視・センシング技術による診断手法の利用による情報化、によって自律した加工セルを構築するものである。研究目的を遂行するため、本年度は、多機能化・多軸制御化、情報化、知能化のためのソフトウェアモジュールの機能について細かく検討するとともに、各機能を実現するために要求される装置の設計と製作を以下のように行った。(1)自律型加工セル「マシニングプロセッサ」実現のためのソフトウェア要素技術を整理するために、機械のNC情報を必要とする機能やネットワークを利用した機能について、メーカが提供しているAPIなどを利用してプログラムを作成し、遠隔から工作機械情報の取得やDNC運転などのコマンドを実行できるようにした。(2)仮想加工シミュレータを用いてNCプログラムを事前に評価し、切削力や加工誤差が許容値に収まるように修正した後に工作機械を遠隔操作した。NC制御装置から取得した切削トルク(モニタリング情報)をフィードバックし、実時間で工具経路や切削条件を修正するというNC工作機械の自律機能を実現した。(3)制御装置から取得した制御情報をもとに、切削トルクとX、Y、Z軸方向切削力を検出できるモニタリング機能を実現するとともに、倣い加工の原理に基づく実時間工具経路生成機能を3軸から5軸へ拡張した。(4)多機能化の試みとして、ガラスの延性モード加工を実現するため、ねじり振動切削加工機を試作し、加工力制御プロセッサを開発した。その結果、最大切削深さが非振動時で0.56μmに対して振動時で3.60μmが得られた。

また、マシニングセンタの熱変形能動補償用プロセッサの基礎データとして、高速切削時の熱変形挙動と熱分布との関係について検討した。これからの工作機械のあるべき姿として、知能化・情報化に対応した多機能マシニングプロセッサのプロトタイプを構築し、自律した加工セルのための基礎技術を確立しようとするのが本研究の目的である。昨年度のモジュール機能の検討結果を基に、以下のような成果を得た。(1)オープンCNCを利用し、ネットワークを介して送信される3次元CADデータだけを入力情報として、多機能マシニングプロセッサが自律的な同時5軸制御加工を行うことができる加工エージェントシステムを開発した。システムはデータベース等の情報に基づき、加工条件や加工法などを自律的に判断して加工を行う。ネットワークを介した遠隔操作が可能であり、ネットワーク上に分散した生産情報を共有できる。(2)具体化のため、加工の監視を実現するネットワークアプリケーションを開発した。これにより,加工中の機械の遠隔からの監視やアラーム情報電子メールの送信、クライアントからのデータ送信が可能となった。(3)送信されるCADデータをもとに、自動的に荒加工・仕上げ加工用のCLデータおよびNCデータを出力し、自律的な加工を行うCAMモジュールを開発するとともに、同時5軸制御加工の機能拡張を行った。開発した加工エージェントシステムによる加工実験では、良好な成果が得られ、システムの有効性を確認した。(4)3軸制御を対象に開発した仮想倣い加工システム機能を拡張し、5軸制御による加工を実現した。(5)開発した仮想加工シミュレータを活用して、推定される切削負荷と加工中にモニタリングされる切削負荷とを実時間で比較しながら切削状態を判定できる知的加工モニタを試作した。(6)マシニングプロセッサのマイクロ加工への展開を図るため、ねじり振動によるガラスの微細加工システムを開発し、その加工機構を検討した。その結果、3μm以上の切込み深さで延性モード加工が可能となり、延性モードのガラス加工における工具設計・工具経路生成に関する指針を得た。そのためには多軸による工具経路と工具姿勢制御が必要となる。
足ケアが高齢者の歩行・姿勢制御機能にもたらす効果の構造化

本研究の目的は、高齢者に提供される`足ケア'の効果を、足部の状態のほか、身体面での機能性の向上といった運動力学の評価とともに、転倒予防という視点から、日常での生活活動の量および質に関する側面を加え解き明かし、構造化を目指すことである。そこで平成29年度では、1高齢者向けに計測器の改良・調整と測定項目の検討と、2在宅高齢者を対象とした身体機能・足部状態と活動効力感・転倒不安との関連についての横断的検討(ベースライン評価)を計画として挙げた。《計測器の改良・調整と測定項目の検討》高齢者を対象とする条件下で安全に計測可能なように、計測機器(バランス機能計測,歩容計測)の評価について検討を行った。歩容計測のテストにおいて計測時に負荷が生じること、また計測準備が複雑になるため1回の測定時間が長くなることが発覚したため、再度、歩容能の評価方法を見直し、今年度は簡易計測での計測法で試みることとした。また、別途機器での計測方法の検討を行ったが、評価指標としての確定までに至らなかったため、次年度の計測項目に加え、再度検討していくこととなった。《身体機能・足部状態と転倒不安のベースライン評価》H29年度では、在宅後期高齢者84名〔男性10名(11.9%),年齢82.0±3.5歳,BMI 22.7±3.59,MMSE 28.2±2.33点,転倒歴あり25名(29.8%),独居35名(51.3%)〕の測定を行った。身体機能として、FRT 32.5±5.45cm,10m歩行時間8.1±1.90秒,握力(右) 22.3±5.02Kg,足趾筋力(右) 7.0±3.35Kg,1日活動量5,050±2,740歩であった。また、転倒不安では、FES-I 25.4±7.23点,身体活動SE 32.8±9.25点であった。平成29年度の計画では、1高齢者向けに計測器の改良・調整と測定項目を検討した上で、2在宅高齢者を対象とした身体機能・足部状態と活動効力感・転倒不安との関連についての横断的検討(ベースライン評価)までを挙げた。評価指標としての歩容能の評価方法の見直しにより、測定方法の再検討を要したため、実際のデータ収集に着手する時期に遅れが生じた。今年度は簡易計測での計測法で試みることとし、その他の指標となる足趾機能ならびに転倒不安の側面も含めた測定項目でのデータ収集を行い、80名余りの対象のベースライン評価となる計測を実施することができた。一方、別途機器での評価指標に関する見直し検討には着手している。そのような点から、当初に掲げた年度内の計画よりやや時間的な遅れは生じたが、内容的にはおおむね順調に遂行できていると判断している。平成29年度に収集できたデータの分析として、ベースライン評価としての一般状態・身体機能および、足の状態と日常生活活動状況についての評価を行っていく。また、足部の状態別にみた身体活動機能や日常生活活動状態との関連について検討を行う。これらの成果については、学会発表等を行っていく。また、前年度に引き続き在宅後期高齢者のベースライン評価となるデータ収集に取り組むともに、在宅後期高齢者を対象とした足ケア介入における、歩行・起立動作と姿勢制御能の変化の検討も予定している。前年度に検討課題として残っている評価方法の確定を行うとともに、足ケア介入の具体的内容を決定した上で、足ケア効果に関する検証に着手していく予定である。

また、転倒不安では、FES-I 25.4±7.23点,身体活動SE 32.8±9.25点であった。平成29年度の計画では、1高齢者向けに計測器の改良・調整と測定項目を検討した上で、2在宅高齢者を対象とした身体機能・足部状態と活動効力感・転倒不安との関連についての横断的検討(ベースライン評価)までを挙げた。評価指標としての歩容能の評価方法の見直しにより、測定方法の再検討を要したため、実際のデータ収集に着手する時期に遅れが生じた。今年度は簡易計測での計測法で試みることとし、その他の指標となる足趾機能ならびに転倒不安の側面も含めた測定項目でのデータ収集を行い、80名余りの対象のベースライン評価となる計測を実施することができた。一方、別途機器での評価指標に関する見直し検討には着手している。そのような点から、当初に掲げた年度内の計画よりやや時間的な遅れは生じたが、内容的にはおおむね順調に遂行できていると判断している。平成29年度に収集できたデータの分析として、ベースライン評価としての一般状態・身体機能および、足の状態と日常生活活動状況についての評価を行っていく。また、足部の状態別にみた身体活動機能や日常生活活動状態との関連について検討を行う。これらの成果については、学会発表等を行っていく。また、前年度に引き続き在宅後期高齢者のベースライン評価となるデータ収集に取り組むともに、在宅後期高齢者を対象とした足ケア介入における、歩行・起立動作と姿勢制御能の変化の検討も予定している。前年度に検討課題として残っている評価方法の確定を行うとともに、足ケア介入の具体的内容を決定した上で、足ケア効果に関する検証に着手していく予定である。
脳虚血巣一酸化窒素産生の連続定量法の試みとMRIを用いた経時的脳虚血の観察

平成9年度予定されていたNO-monitor,PO_2-moitorによる観察は、Inter Medical社の開発担当者にも参加してもらい実験を行ったが、ノイズの混入が多くデータとして使用できないので、平成10年度の実験を中心に研究を行った。実験にはSDラット58匹を使用した。脳梗塞は頚動脈カテーテル法で右中大脳動脈MCA起始部を閉塞した。6時間後、および24時間後に0.5テスラMRIを用いて、T_2画像を撮影した。虚血側脳皮質・線条体および健常側皮質の信号強度を測定した。(1) T2強調画像での信号強度の増加は脳梗塞もしくは脳浮腫の状態を示している。(2) MCA閉塞6時間後の脳虚血に対するNMMA効果は虚血側の脳に対しては保護的作用は認められなかった。しかし、非虚血側皮質に対しては、NMMA少量投与群で有意に信号強度を低下させ、保護的作用が観察された。(3) MCA閉塞24時間後の脳虚血に対するNMMA効果は虚血側脳皮質に対して、有意に信号強度を低下させ、保護的作用が認められた。NOは、生理的条件下ではNMDA-receptorの活性化を阻止し細胞保護的な作用を発揮するが、脳虚血損傷において過剰産生されると、フリーラジカルとしての性格が強まり、逆に細胞障害性の作用を発現する。NOS-inhibitorはこのNOの過剰産生を抑制するという観点から、神経保護作用を有するものの、脳血流量を低下させるため、大量投与は好ましくないと推論された。実験にはラット58匹を使用した。脳梗塞は頚動脈カテーテル法で右中大脳動脈起始部を閉塞した。6時間後、24時間後に0.5テスラ-MRIを用いてT_2画像を撮影した。ラットは4群に分け生食またはNO合成酵素阻害薬であるNMMA 2mg/kg,10mg,30mgのいずれかを梗塞作成30分前、6時間後に投与した。梗塞作成6時間後のMRI信号強度は、病巣側皮質・線条体においてはNMMAのいずれの投与量においても対照群に比べ、有意な変化は認められなかった。健常側皮質ではNMMA 2mg,10mg投与群で有意な信号強度の低下が認められた。梗塞巣がほぼ完成する24時間後のMRIでは、病巣側皮質の信号強度はNMMA 2mg,10mg,30mgの投与量で有意な減少が認められた。NOは生理的条件下ではNMDA-receptorの活性化を阻止し細胞保護的な作用を発揮するが、脳虚血損傷において過剰産生されると、フリーラジカルとしての性格が強まり、逆に細胞障害性の作用を発現する。NOS-inhibitorはこのNOの過剰産生を抑制するという観点から、神経保護作用を有するものの、脳血流量を低下させるため大量投与は好ましくないと推論される。尚、初年度予定されていたNO-monitor,PO2-monitorによる観察は、Inter Medical社の開発担当者にも参加してもらい実験を行ったが、ノイズの混入が多くデータとして使用できないので、次年度の実験を先行させることとした。NO合成酵素阻害薬、NOS inhibitorは脳損傷の進展を遅延させるといわれる一方、脳血管を収縮させ、脳血流を低下させることにより、脳虚血を増悪させる可能性も指摘されている。さらにこれらの相反する作用は薬剤投与量に依存性であるともいわれている。そこで平成10年度は、NOS inhibitorとしてNMMAを用いて、各種薬剤量で投与した場合、脳虚血の進展にどのような影響を及ぼすかを効果判定した。虚血側脳皮質・線条体および健常例皮質の信号強度を測定した。(1) MCA閉塞6時間後の脳虚血に対するNMMA

効果は虚血側の脳に対しては保護的作用は認められなかった。しかし、非虚血側皮質に対しては、NMMA少量投与群で有意に信号強度を低下させ、保護的作用が観察された。(2) MCA閉塞24時間後の脳虚血に対するNMMA効果は虚血側脳皮質に対して、有意に信号強度を低下させ、保護的作用が認められた。NOS-inhibitorは、神経保護作用を有するものの、脳血流量を低下させるため、大量投与は好ましくないと推論された。
新たに発見された病原性牛バベシアに対する国際防疫体制強化に向けた基盤研究

新バベシア(Babesia sp. Mymensingh)は2種類の高病原性牛バベシア(Babesia bovisとBabesia bigemina)に続く第3の病原性牛バベシアである。この新バベシアの実態を把握するための学術基盤の構築は喫緊の課題である。そこで新バベシアは、1)どの程度の病原性を示すのか?2)どこまで世界に浸透しているのか?3)どこから分岐して誕生したバベシアなのか?4)どのようなマダニ種によって媒介されるのか?5)どの程度の宿主域を持ち、どの宿主が感染源となるのか?などの学術的な「問い」を解決し、国際防疫体制強化に資する研究基盤を整えていく。
SERCA2aを標的にした新規心不全治療薬による敗血症性左室拡張機能の制御

近年、敗血症性心筋症の概念が提唱され、心筋拡張障害が敗血症性ショックの独立した予後予測因子であることが報告されている。その機序については心筋細胞内Ca2+濃度調節障害の関与が注目されている。一方、心筋細胞ではSERCA2aとその制御因子PLNが、細胞内Ca2+濃度の調節を担っている。不全心ではSERCA2a活性化が、心筋収縮能・弛緩能促進をもたらすことが明らかとなり、標的とする新規治療薬の開発が注目されている。本研究では豚敗血症モデルでSERCA2a・PLNに作用する薬剤が敗血症性心筋症に与える影響と機序を明らかにする事により、敗血症患者の救命率改善を目的とした治療戦略の確立を目的とする。
東洋区およびオーストラリア区産ブユの系統分類学的研究

東洋区およびオーストラリア区のブユ類の形態学的および分子系統学的な検討を行い、次の成果を得た。1.形態学的な新知見:GomphostilbiaとMoropsの主要2亜属を区別する新たな形質として、雌成虫の受精嚢の形態、および雄成虫の生殖腹板後面の微毛の有無が重要であることが示された。Gomphostilbia亜属ではイリアンジャヤの数種で、雌の生殖叉の特殊化が新たに見い出された。Morops亜属では、雌成虫の生殖器の形態を初めて観察し、種によっては受精嚢管の肥大化および生殖叉末端部に微毛を有するなどの他亜属では見られない特徴を明らかにした。Wallacellum亜属を特徴づける新たな形質として、雌雄成虫の後脚basitarsusの形態、雄成虫の生殖腹板後面の微毛の有無、さらに蛹の頭部および胸部表面の刺の配列が重要であることが示された。本亜属の数種の蛹の頭部に認められていたantennal sheath上の棘状突起は、Morops亜属farciminis種群の数種にも存在することが初めて分かった。2.分子系統学的な新知見:Morops亜属12種群のうちイリアンジャヤのfarciminis(1種)、clathrinum(1種)、oculatum(3種)、papuense(1種)、ソロモンのsherwoodi(1種)、およびフィリピンのbanauense(2種)の6種群について、ミトコンドリア16SrRNA領域517bpの塩基配列を決定し、系統樹を作った。その結果、最初の3種群は近縁関係を示したが、他の種群はこれらとは離れていた。特に、sherwoodiおよびbanauense種群は、Gomphostilbia亜属に近い位置関係を示した。同様にNevermannia亜属のfeuerborni(4種)、ruficorne(2種)、vernum(4種)の3種群およびどの種群にも属さないS.konoi間の系統関係を調べた。その結果、いずれの系統樹においても各種群はクラスターをつくった。vernum種群とfeuerborni種群は近縁関係を示したが、ruficorne種群はvernum種群、feuerborni種群とは離れ、Morops亜属と近い結果となった。S.konoiはどの種群ともかけはなれていた。形態的にもruficorne種群およびS.konoiは他のホソスネブユ亜属の種とは生殖器の構造が著しく異なることなどから、本亜属の系統分類には再検討が必要と思われる。Wallacellum亜属は形態的に近いと推定されたMorops亜属をはじめ、他の亜属とはかなり懸け離れていることが判明した。Gomphostilbia亜属のなかでフィリピンにのみ分布が知られているbaisasae種群はbatoense種群とは近縁関係を示したが、ceylonicum種群およびvaricorne種群とは離れていた。

Wallacellum亜属は形態的に近いと推定されたMorops亜属をはじめ、他の亜属とはかなり懸け離れていることが判明した。Gomphostilbia亜属のなかでフィリピンにのみ分布が知られているbaisasae種群はbatoense種群とは近縁関係を示したが、ceylonicum種群およびvaricorne種群とは離れていた。東洋区およびオセアニア区のブユ類の形態学的および分子系統学的な検討を行い、本年度は次の成果を得た。1.形態学的な新知見:GomphostilbiaとMoropsの主要2亜属を区別する新たな形質として、雌成虫の受精嚢の形態、および雄成虫の生殖腹板後面の微毛の有無が重要であることが示された。Gomphostilbia亜属ではイリアンジャヤの数種で、雌の生殖叉の特殊化が新たに見い出された。Morops亜属では、雌成虫の生殖器の形態を初めて観察し、種によっては受精嚢管の肥大化および生殖叉末端部に微毛を有するなどの他亜属では見られない特徴を明らかにした。フィリピンにおいてMorops亜属の1新種を含む数種を採集した。2.分子系統学的な新知見:Morops亜属12種群のうちイリアンジャヤのfarciminis(1種)、clathrinum(1種)、oculatum(3種)、papuense(1種)、ソロモンのsherwoodi(1種)、およびフィリピンのbanauense(2種)の6種群について、ミトコンドリア16SrRNA領域517bpの塩基配列を決定し、系統樹を作った。その結果、最初の3種群は近縁関係を示したが、他の群種はこれらとは離れていた。特に、sherwoodiおよびbanauense種群は、Gomphostibia亜属に近い位置関係を示した。同様にNevermanni亜属のfeuerborni(4種)、ruficorne(2種)、vernum(4種)の3種群およびどの種群にも属さないS.konoi間の系統関係を調べた。その結果、いずれの系統樹においても各種群はクラスターをつくった。vernum種群とfeuerborni種群は近縁関係を示したが、ruficorne種群はvernum種群、feuerborni種群とは離れ、Morops亜属と近い結果となった。S.konoiはどの種群ともかけはなれていた。形態的にもruficorne種群およびS.konoiは他のホソスネブユ亜属の種とは生殖器の構造が著しく異なることなどから、本亜属の系統分類には再検討が必要と思われる。1.形態学的な新知見:Wallacellum亜属を特徴づける新たな形質として、雌雄成虫の後脚basitarsusの形態、雄成虫の生殖腹板後面の微毛の有無、さらに蛹の頭部および胸部表面の棘の配列が重要であることが示された。本亜属の数種の蛹の頭部に認められていたantennal sheath上の棘状突起は、Morops亜属farciminis種群の数種にも存在することが初めて分かった。フィリピンにおいて本亜属の2新種を採集した。また、セラム、スラウェシ、フローレス、ビアク島にも本亜属の種が分布していることを初めて明らかにした。タイのブユ1新種を記載し、9未記録種を加えた。スマトラのブユ相調査結果をまとめ、12種を新たに記録した。
p53制御ユビキチンリガーゼ群によるチェックポイント制御

チェックポイントコントロールに重要な役割を果たす癌抑制蛋白質p53は4種類のユビキチンリガーゼ(MDM2, Pirh2, COP1, ARF-BP1)とプロテアソームによって翻訳後分解により制御されている。本研究ではこの中でもMDM2, COP1, ARF-BP1に焦点を当て、これらまったく異なったユビキチンリガーゼ間の協調的作用と相補的作用を検証し、チェックポイント制御における機能の解明を目指した。(1) p53活性化時におけるユビキチンリガーゼ群の動態観察DNA損傷などのストレスを細胞に加え、p53活性化時のMDM2, COP1, ARF-BP1の3種のユビキチンリガーゼの動態を観察した。(2)ユビキチンリガーゼ群の上流制御系の探索ARFはMDM2の上流で機能するが、COP1, ARF-BP1の上流制御機構の詳細は不明である。そこで、COP1の新規相互作用因子(COP1BP)を酵母のツーハイブリッド法を利用して単離した。このうちのひとつ(COP1BP-1)に着目し、抗体を作製し種々の細胞外シグナルに対する応答を検討した。(1)p53活性化時におけるユビキチンリガーゼ群の動態観察DNA損傷応答、細胞老化、がん化ストレスを細胞に加え、p53活性化時のMDM2, COP1, ARF-BP1の3種のユビキチンリガーゼの動態を観察した。そこで、これらのユビキチンリガーゼの上流で働く制御系の共通性を検討した。
歯の再生療法の基盤としての多根歯形成機構の解明

ヒトの臼歯は髄下葉という硬組織の形成を伴って多根化が生じることが知られているが、これまでの歯の形態形成研究は歯冠部の形成に関する研究が多く、その実験的な利点からマウスが使用されることが多かった。しかしこの髄下葉はマウスの多根歯形成の際には観察されない構造である。そこでヒトと同様に髄下葉の形成を伴った多根化が生じるラットに着目し、かつ根分岐部の領域が大きい上顎第二臼歯を用いて髄下葉形成に関する観察を実施した。昨年までの研究で、髄下葉は歯冠象牙質や歯根象牙質の形成と同様に歯胚の歯乳頭細胞から分化した象牙芽細胞から形成されることが明らかとなった。しかし歯冠象牙質形成や歯根象牙質形成にかかわる象牙芽細胞と髄下葉形成にかかわる象牙芽細胞の分化が同じように起こるのかについて、抗Shh抗体を用いた免疫染色を行ったところ歯乳頭細胞から象牙芽細胞への分化過程での染色動態は、歯冠象牙質や歯根象牙質形成に働く象牙芽細胞と髄下葉形成に働く象牙芽細胞で同様の結果を示した。この結果から髄下葉形成に働く象牙芽細胞の細胞分化も、歯冠象牙質や歯根象牙質を形成する象牙芽細胞の分化と同様な過程を経ることが示唆された。一方象牙芽細胞の機能として象牙質形成以外に知覚の受容が考えられている。象牙芽細胞の知覚受容機能にtransient receptor potential (TRP)チャネルやPannexin-1(PANX-1)チャネルが関連していることが報告されている。根分岐部は歯周組織内に存在することから感覚受容の必然性は無い部分であるが、ほかの部位の象牙芽細胞同様に知覚機能をもつかについて、まず歯冠部の象牙芽細胞分化と知覚機能獲得の関連性について検索した。その結果歯冠部の象牙芽細胞に知覚受容能は象牙質形成能よりも遅れて出現することが示された。形態学的あるいは免疫組織化学的な研究は進んでいるが、分子生物学的な研究に遅れがある。RT-qPCRについてはデータを得ることができたが、歯胚周囲の顎骨内結合組織をレーザーマイクロダイセクション法を用いて採取し、発現する遺伝子についての検索が進んでいない。昨年度の失敗から温度管理と試料採取からDNA抽出までの時間的条件についてさまざまな条件設定を試みており、次年度に繋げたいと考えている。多根歯形成に関与する歯胚を取り巻く顎骨内微細環境の解析として、歯胚周囲の顎骨内の結合組織の採取と発現遺伝子の解析を行いたい。ただしこの検索はこれまでの2年間でうまくいっていない分野であるので、その進捗状態を勘案しながら、比較的進んでいる分野である髄下葉の形態学的な観察や、上皮性根間突起の成長過程の解析を中心に行っていく。また象牙芽細胞の機能の解析として、髄下葉形成象牙芽細胞における知覚受容能についての検索も並行して実施する予定である。ヒトの多根歯では根分岐部形成の最初に髄下葉と呼ばれる硬組織が出現し、それが互いにあるいは象牙質根間突起と癒合して根分岐部がつくられて多根化が起こる。このような多根化形成の現象についての報告はあるが、髄下葉の形成機序については不明である。そこでヒトと同様に髄下葉が出現して多根化が起こるラット上顎第二臼歯を材料とし、経時的に歯胚の連続切片を作成した。H-E染色、上皮細胞のマーカーとして抗pan-keratin抗体と象牙芽細胞のマーカーとして抗Heat shock protein 27抗体を用いた免疫組織化学染色を行った。その結果、上皮性根間突起に面する歯乳頭細胞が象牙芽細胞に分化すること、髄下葉形成時に先立って象牙前質が形成されることが観察された。歯乳頭あるいは歯髄中に形成される硬組織には象牙質粒やデンティンブリッジがあるが、これらの形成には上皮が関与せず、まず石灰化物の沈着が起こり、次いで象牙芽細胞による象牙質の形成が生じると考えられている。以上の所見から髄下葉は歯冠象牙質や歯根象牙質と同様に最初から象牙芽細胞が形成する構造であることが示された。多根化を含む歯根形成にはHertwig上皮鞘が深く関与している。多根歯ではその形成時に上皮性根間突起が形成されることから、Hertwig上皮鞘は根尖方向と歯乳頭側方向の成長という複雑な成長過程を示すことが予測されるが、その成長についての詳しい報告はない。そこでラット上顎第二乳歯歯胚の連続切片に抗pan-keratin抗体を用いた免疫染色を施し、免疫反応陽性を示すHertwig上皮鞘の3次元構築を行いHertwig上皮鞘の動態について観察した。一部の日齢の試料の観察となるが、Hertwig上皮鞘の根尖側への成長と歯乳頭側への成長にはタイムラグが生じることが示唆された。実験計画としては歯胚周囲の顎骨内結合組織についてレーザーマイクロダイセクションにより試料を収集し、発現する遺伝子を検出する予定であったが、時間的、温度的問題によりDNAの抽出をうまく行うことができなかった。レーザーマイクロダイセクション実施後からDNA抽出までの時間と試料の管理について再検討を行い、次年度は研究を前進させたいと考えている。

ヒトの臼歯は髄下葉という硬組織の形成を伴って多根化が生じることが知られているが、これまでの歯の形態形成研究は歯冠部の形成に関する研究が多く、その実験的な利点からマウスが使用されることが多かった。しかしこの髄下葉はマウスの多根歯形成の際には観察されない構造である。そこでヒトと同様に髄下葉の形成を伴った多根化が生じるラットに着目し、かつ根分岐部の領域が大きい上顎第二臼歯を用いて髄下葉形成に関する観察を実施した。昨年までの研究で、髄下葉は歯冠象牙質や歯根象牙質の形成と同様に歯胚の歯乳頭細胞から分化した象牙芽細胞から形成されることが明らかとなった。しかし歯冠象牙質形成や歯根象牙質形成にかかわる象牙芽細胞と髄下葉形成にかかわる象牙芽細胞の分化が同じように起こるのかについて、抗Shh抗体を用いた免疫染色を行ったところ歯乳頭細胞から象牙芽細胞への分化過程での染色動態は、歯冠象牙質や歯根象牙質形成に働く象牙芽細胞と髄下葉形成に働く象牙芽細胞で同様の結果を示した。この結果から髄下葉形成に働く象牙芽細胞の細胞分化も、歯冠象牙質や歯根象牙質を形成する象牙芽細胞の分化と同様な過程を経ることが示唆された。一方象牙芽細胞の機能として象牙質形成以外に知覚の受容が考えられている。象牙芽細胞の知覚受容機能にtransient receptor potential (TRP)チャネルやPannexin-1(PANX-1)チャネルが関連していることが報告されている。根分岐部は歯周組織内に存在することから感覚受容の必然性は無い部分であるが、ほかの部位の象牙芽細胞同様に知覚機能をもつかについて、まず歯冠部の象牙芽細胞分化と知覚機能獲得の関連性について検索した。その結果歯冠部の象牙芽細胞に知覚受容能は象牙質形成能よりも遅れて出現することが示された。形態学的あるいは免疫組織化学的な研究は進んでいるが、分子生物学的な研究に遅れがある。RT-qPCRについてはデータを得ることができたが、歯胚周囲の顎骨内結合組織をレーザーマイクロダイセクション法を用いて採取し、発現する遺伝子についての検索が進んでいない。昨年度の失敗から温度管理と試料採取からDNA抽出までの時間的条件についてさまざまな条件設定を試みており、次年度に繋げたいと考えている。多根歯形成に関与する歯胚を取り巻く顎骨内微細環境の解析として、歯胚周囲の顎骨内結合組織の収集と発現遺伝子の解析を行いたい。またそこから得られたデータをもとにin situ hybridization法と免疫組織化学においてターゲット遺伝子の発現時期と発現細胞について解析する。Hertwig上皮鞘については成長過程の検索のための3次元構築の試料数を増すとともに、上皮の成長と方向性に関わっていると思われる遺伝子についてin situ hybridization法と免疫組織化学によりい発現時期と発現細胞(部位)を観察する。髄下葉は象牙質からなる石灰化組織であることが分かったので、歯冠象牙質や歯根象牙質と構造学的な相違があるかについて電子顕微鏡的に観察を行う。多根歯形成に関与する歯胚を取り巻く顎骨内微細環境の解析として、歯胚周囲の顎骨内の結合組織の採取と発現遺伝子の解析を行いたい。ただしこの検索はこれまでの2年間でうまくいっていない分野であるので、その進捗状態を勘案しながら、比較的進んでいる分野である髄下葉の形態学的な観察や、上皮性根間突起の成長過程の解析を中心に行っていく。また象牙芽細胞の機能の解析として、髄下葉形成象牙芽細胞における知覚受容能についての検索も並行して実施する予定である。当該年度は実験補助に対する謝金と文献複写代が生じず、また物品費と旅費の使用が予定額より少額だったため、次年度使用額が生じている。
商品の使用、公共サービスにおけるデザイン倫理に関する生活科学的研究

抽出した商品の使用、公共サービスにおける倫理上問題となる対象(携帯電話、コンビニ弁当、ゲーム機器、ゲームセンター、通学路、公園、ゴミ箱、改札機器、避難所、市営バス、屋外広告)に対して、心理イメージアンケート調査、シナリオ調査を行い、責任管理と心情管理上の課題を抽出した。それを構造化し、共通する倫理設計課題と固有の倫理設計課題を示す評価項目を得た。評価項目の検証とデザイン改善案を通して、創出したデザイン倫理評価手法は倫理を問うデザイン評価に有効であることが分かった。1.最終年度に実施した研究の成果(1)デザイン対象に携帯ゲーム機器、ゲームセンター、公共バス、屋外広告を加え、使用者、観察者から見たシナリオ調査及び心理調査を行い、倫理上の問題点を明らかにした。(2)対象の責任管理、心理管理に視座した倫理要素を収集し、対象毎に共通する倫理項目と固有の倫理項目を見出し、全てに共通な、および対象毎に固有なチェックリストを構築し、アンケート用紙を作成した。(3)学生による作品提案を行い、展示会を通して評価を行うと共に、チェックリストを用いた作品の評価を行い、構築したデザイン倫理評価項目の妥当性を得た。2.研究期間全体を通じて実施した研究成果の概要(1)デザイン倫理が捉えるべき課題を既往の応用倫理との関係から考察した結果、デザイン倫理は応用倫理と深く結びつき、それを補完する働きがあることが分かった。(2)商品の使用および公共サービスの中からデザイン倫理として問うべき対象として携帯電話、コンビニ弁当、ゲーム機器、ゲームセンター、通学路、公園、ゴミ分別、改札機器、避難所、市営バス、屋外広告を選び、約20名の学生を動員し対象に使用シナリオと心理評価、使用者の観察シナリオと心理評価を行い、対象毎に責任管理、心理管理上の問題点を見出した。(3)得られた責任管理、心理管理上の問題点をもとに、デザイン倫理評価項目の抽出とその構造化を行い、全てに共通なチェックリスト(30項目)と、対象毎に固有のチェックリスト(1020項目)を構築し、アンケート用紙を作成した。(4)学生による改善案の作品提案(13作品)と展示会を行い、提案によるデザイン倫理性の改善効果が鮮明となった。(5)チェックリストをもとに作品提案事例を検証した結果、構築したデザイン倫理評価項目の妥当性を得た。(6)生活者の視点に立つ総合的なデザイン評価システム構築への可能性を拓いた。1.既往の倫理学(工学倫理、情報倫理、生命倫理、環境倫理ほか)についてデザイン倫理として問うべき課題の有無を調査し、その探求では浮かびあがってこないデザイン倫理としての課題について考察し、デザイン倫理が捉えようとする他の応用倫理との違いと独自性を求めた。2.研究協力者である研究室学生との対話を通して、デザイン倫理の表れとして日常生活における商品の使用および公共サービスの中からデザイン倫理を問うべき対象として、携帯電話、コンビニ弁当、ゴミ処理箱、通学路、小公園、駅改札機、避難所を抽出した。その上で、学生および市民を被験者として、それぞれのデザイン対象毎に、使用時の使用者の状況、動機、感情などを盛り込んだ使用シナリオを書かせるとともに、その時の心理状況を形容詞対を用いて心理評価を行った。同様に観察者の目を通した観察シナリオと形容詞対による心理評価を行った。そして収集したデータの比較と分析を通して、それぞれについて責任管理と心情管理に関わる倫理性を見いだし、どのような倫理的問題があり、それを克服するにはどうすべきかの課題を明らかにした。3.それぞれのデザイン対象を研究室の学生の研修作品課題として取り上げ、卒業制作作品として具体化した。作品は卒業制作展で公開され、アンケート調査により作品に触れた市民約100名より意見を収集した。その結果、おおむね好評を得、デザイン倫理を捉えたデザインの具体化に参考となる多数の意見を得た。抽出した日常生活および公共サービスにおいて問題となる7つのデザイン対象の分析のみでは倫理を捉える範囲が不十分であり、次年度では、子どもの遊びのあり方をとらえたゲーム機器、心身機能の衰えたお年寄りをとらえたバス交通システム、屋外環境の美観を問う屋外広告を追加し、使用におけるシナリオ調査、形容詞対による心理評価を加える。一方、次年度に計画していたデザイン課題を捉えた改良案の募集を、卒業研修制作として前倒して具体化を進め、実りのある成果を得た。以上の通り、おおむね順調に研究が進展している。1.倫理を問うデザイン対象として、ゲーム機器、バス交通システム、屋外広告を加え、使用者、観察者の目から見たシナリオ調査および心理調査を行い、倫理上の問題点を明らかにする。2.それぞれのデザイン対象をもとに、責任管理、心情管理に視座したデザイン倫理要素を収集し、それの分類と構造化を行う。デザイン対象ごとに共通する倫理項目、対象に固有の倫理項目を分類するとともに、それぞれが倫理上の問題をにもたらす心の動きと行動を構造化し、デザイン対象に欠けているデザイン倫理解の本質をとらえる。3.以上をもとに、全ての対象に適用可能なデザイン倫理評価項目を案出し、チェックリストを作成する。同様にデザイン対象に固有な倫理要素をもとに、対象ごとのデザイン評価項目を案出し、チェックリストを構築する。そのチェックリストをもとに、デザイン対象と前年度作品成果のデザイン評価を試み

その妥当性を検証する。4.新たに加えたデザイン対象を捉えたデザイン案を研修成果を通して具体化し、評価を行う。5.デザイン倫理評価項目を加えた総合的なデザイン評価システムの構築の可能性について検討する。1.物品費:データ処理に関わる周辺機器として、スキャナー、モニターの購入、作品制作費用、アンケート調査費用、報告書作成費用を充てる。2.出張旅費:学会出張、、デザイン対象の調査費用に充てる。3.人件費・謝金:学生及び協力者へのアンケート調査・分析に関わるアルバイト料を充てる。
コンクリート流動性制御のための材料要素技術の体系化

建設分野では,コンクリート構造物の耐久性向上の社会的な要請に答えるため高流動・高強度・高耐久コンクリートが今後の主力な技術となることが予想されている.この際,ポリカルボン酸系と総称される櫛形高分子系分散剤を主成分とする高性能AE減水剤が重要な役割を演じる.本研究ではコンクリートの流動性制御を目的とした材料要素技術の体系化を計るための基礎的なデータの蓄積と体系化を目的とし,高性能AE減水剤の主成分である,ポリエチレンオキシドをグラフト鎖とする櫛形高分子の吸着・分散機構に及ぼす分子構造の影響を検討した.また,セメント中の微量成分である無機電解質の流動性に及ぼす影響と櫛形高分子の分子構造の影響について検討し,さらに,セメント系材料の初期水和を支配するCa_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和への高分子の影響を明らかにするとともに,その水和制御方法についても提案した.さらに,産業副産物の有効利用とその機能性に着目して,高炉徐冷スラグの流動性保持効果についても明らかにした.また,混和材や骨材からの混入が予想される未燃焼カーボンや粘土鉱物の影響について明らかにした.以上の結果から,微量成分である無機電解質の影響を受け難い分子構造としては,従来のものにスルホン基を有するモノマーを導入して吸着基を増加させ,硫酸塩の場合には,ある程度のグラフト鎖長を有した櫛形高分子が効果的であることを明かにした.また,高性能AE減水剤の添加は,Ca_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和を促進させるが,その制御には,セッコウの種類も重要であるが,遊離石灰量を増加させる方が有用であることも明らかにした.また,膨張材も制御に役立つが鉱物組成の選定が重要であることを指摘した.さらに高炉徐冷スラグ中に含まれるチオ硫酸塩がCa_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和を抑制することも明らかにした.以上のように,コンクリートの流動性制御のための,セメント系材料と高性能AE減水剤に関して有用な知見を得ることができ,さらに,これらをまとめて流動性制御のための材料要素技術を体系化ができた.建設分野では,コンクリート構造物の耐久性向上の社会的な要請に答えるため高流動・高強度・高耐久コンクリートが今後の主力な技術となることが予想されている.この際,ポリカルボン酸系と総称される櫛形高分子系分散剤を主成分とする高性能AE減水剤が重要な役割を演じる.本研究ではコンクリートの流動性制御を目的とした材料要素技術の体系化を計るための基礎的なデータの蓄積と体系化を目的とし,高性能AE減水剤の主成分である,ポリエチレンオキシドをグラフト鎖とする櫛形高分子の吸着・分散機構に及ぼす分子構造の影響を検討した.また,セメント中の微量成分である無機電解質の流動性に及ぼす影響と櫛形高分子の分子構造の影響について検討し,さらに,セメント系材料の初期水和を支配するCa_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和への高分子の影響を明らかにするとともに,その水和制御方法についても提案した.さらに,産業副産物の有効利用とその機能性に着目して,高炉徐冷スラグの流動性保持効果についても明らかにした.また,混和材や骨材からの混入が予想される未燃焼カーボンや粘土鉱物の影響について明らかにした.以上の結果から,微量成分である無機電解質の影響を受け難い分子構造としては,従来のものにスルホン基を有するモノマーを導入して吸着基を増加させ,硫酸塩の場合には,ある程度のグラフト鎖長を有した櫛形高分子が効果的であることを明かにした.また,高性能AE減水剤の添加は,Ca_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和を促進させるが,その制御には,セッコウの種類も重要であるが,遊離石灰量を増加させる方が有用であることも明らかにした.また,膨張材も制御に役立つが鉱物組成の選定が重要であることを指摘した.さらに高炉徐冷スラグ中に含まれるチオ硫酸塩がCa_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和を抑制することも明らかにした.以上のように,コンクリートの流動性制御のための,セメント系材料と高性能AE減水剤に関して有用な知見を得ることができ,さらに,これらをまとめて流動性制御のための材料要素技術を体系化ができた.高流動コンクリートの実用化に関連して重要となっているコンクリートの流動性制御のための材料要素技術の体系化と関連して、基礎的なデータの収集を行った。高性能AE減水剤の分散作用に関する微量添加イオンの影響と対応策およびセメント粒子は水和反応を生じるので、初期水和制御技術についても、以下のように体系的に整理した。炭酸イオン・硫酸イオンやリン酸イオンなど難溶性のカルシウム塩を生成する陰イオンを含む無機塩が存在すると高性能AE減水剤の吸着が阻害され、分散作用が低下することを見出した。これは、液相中のCa^<2+>イオンが難溶性の塩を生成するため、Ca^<2+>イオンが低下し、石灰石微粉末上に吸着量が減少し、高分子の吸着サイトが低減されるためであることを明らかにした。また、炭酸イオンは高分子の吸着を阻害するだけであるが、硫酸イオンは吸着の阻害に加えて高分子を収縮させる作用があることを明らかにした。以上より、遊離石灰量を増加させることや高分子の共重合組成にスルフォン基を有するモノマーを導入することとグラフト鎖長をある程度長くすることにより、微量成分の影響を受けない高性能AE減水剤が可能であることを見出した。

セメントの初期水和の主体をなすC_3A-セッコウ系の水和反応に及ぼす分散剤の影響を検討した。その結果、初期水和は、高性能AE減水剤の添加により促進されることを明らかにした。また、これは、C_3Aの周囲に生成されるゲル状水和物へのSO_4^<2->の供給が高分子により阻害されるためであることを明らかにした。以上の明らかになった機構に基づき、初期水和制御の方法としては、遊離石灰量を増加させること、遊離石灰を多量に含む膨張材を用いることおよび二水セッコウの一部を半水セッコウに置換することで初期水和制御が可能であることを見出した。建設分野では、コンクリート構造物の耐久性向上の社会的な要請に答えるため高流動・高強度・高耐久コンクリートが今後の主力な技術となることが予想されている.この際、ポリカルボン酸系と総称される櫛形高分子系分散剤を主成分とする高性能AE減水剤が重要な役割を演じる。本研究ではコンクリートの流動性制御を目的とした材料要素技術の体系化を計るための基礎的なデータの蓄積と体系化を目的とし,高性能AE減水剤の主成分である、ポリエチレンオキシドをグラフト鎖とする櫛形高分子の吸着・分散機構に及ぼす分子構造の影響を検討した。また、セメント中の微量成分である無機電解質の流動性に及ぼす影響と櫛形高分子の分子構造の影響について検討し、さらに、セメント系材料の初期水和を支配するCa_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和への高分子の影響を明らかにするとともに、その水和制御方法についても提案した。さらに、産業副産物の有効利用とその機能性に着目して、高炉徐冷スラグの流動性保持効果についても明らかにした。以上の結果から、微量成分である無機電解質の影響を受け難い分子構造としては、従来のものにスルホン基を有するモノマーを導入して吸着基を増加させた櫛形高分子が効果的であることを明かにした。また、高性能AE減水剤の添加は、Ca_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和を促進させるが、その制御には、セッコウの種類よりは遊離石灰量を増加させる方が有用であることも明らかにした。さらに高炉徐冷スラグ中に含まれるチオ硫酸塩がCa_3Al_2O_6-セッコウ系の初期水和を抑制することも明らかにした。以上のように、コンクリートの流動性制御のための、セメント系材料と高性能AE減水剤に関して有用な知見を得ることができ、これらを整理することで流動性制御のための材料要素技術を体系的に整理することができた。
環境汚染物質の除去を目的としたハロゲン化炭素水素代謝酵素の蛋白工学的研究

1.本研究の一環として、大腸菌グルタチオンS-トランスフェラーゼ(以下GST)の三次元構造をX線結晶構造解析により明らかにした。この結果、全体的な構造、構造形成やグルタチオン(GSH)の結合に関与すると考えられる残基は他生物種由来のGSTと共通性があることから、同一の起源から進化した酵素であることが示された。2.α,μ,πおよびσクラスGSTで触媒機構に関与することが明らかにされているTyr残基は、一次,二次構造的には大腸菌GSTにも保存されているが、立体構造的には触媒機構に関与し難い方向を向いており、本申請者が部位特異的変異により示したこのTry残基が活性発現に関与しないという推定が支持された。また、最近昆虫由来GSTの触媒残基の一つとして提唱されているSer残基も大腸菌GSTでは一次構造上保存されてはいるものの、部位特異的変異(Ser→Ala)では活性発現に関係しない結果を得、立体構造的にも支持される結果が得られた。一方、部位特異的変異により、His106の側鎖の重要性が示唆された。X線構造解析の結果を合わせると、His106の側鎖とCys10の主鎖のN原子がGSHのチオール基の近傍に位置し、触媒機構に関与する可能性が考えられる。したがって、GSTファミリーは活性部位の構造から少くとも3つのグループに分類される可能性が示唆された。πクラスGSTの基質特異性に関与する構造を明らかにするために、部位特異的変異およびキメラ酵素の作製による検討を行った。この結果、ラットGSTP1-1のGly104をIleに置換することにより、1-クロロ-2,4-ジニトロベンゼンに対する活性を高めることができた。この残基はすでに推定した161位残基とともに104位残基が1-クロロ-2,4-ジニトロベンゼンの結合に関与することを示唆している。4.GSTの機能変換を高速進化法により行う実験系確立のために、大腸菌GST遺伝子をクロラムフェニコール耐性遺伝子と置換する研究を進めた。