hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
撥水表面上の水滴を利用した微小軸受の開発

マイクロマシンの可動部では、スケール効果により表面力が体積力に比べて支配的になるため、表面力に起因する摩擦や摩耗の増大が問題となっている。本研究では、表面力の一種である撥水表面上の水の表面張力を利用して、新しい潤滑原理に基づくすべり軸受を開発した。この軸受は、相対運動を行う2平面上に撥水処理を施し、水滴を挟んですべらせる構造になっており、水滴に発生する正のラプラス圧力により荷重を支え、撥水面上での水滴の移動しやすさを利用して潤滑を行うものである。撥水材料としてパラフィンおよびPTFEを用い、撥水面の表面粗さと、水滴の負荷容量、摩擦力の関係を調べた。その結果、表面粗さの増加により負荷容量は増加するが、摩擦力はそれほど変化せず、水滴と固体表面の間に空気がトラップされる場合にのみ摩擦力が急激に減少することが確認された。また、摩擦速度が小さい場合には、摩擦力は速度にはよらず、水滴の外周の長さに比例することが確認された。この結果より、水滴の前縁、後縁に働く表面張力の差が摩擦力の原因となることを仮定して摩擦力の理論式を導き、実験結果と比較したところ、両者がよく一致することが確認され、理論の妥当性が示された。また、摩擦速度が速い場合には、速度の増加とともに摩擦力が増加し、その増分は、水滴が表面上を滑らずに転がっていると仮定したときの粘性力の理論値とよく一致した。このことから、水滴は撥水表面上を転がっており、速度が増加すると水滴内部の流動による粘性抵抗が摩擦力に影響を及ぼすことが確認された。マイクロマシンの可動部では、スケール効果により表面力が体積力に比べて支配的になるため、表面力に起因する摩擦や摩耗の増大が大きな問題となっている。本研究では、マイクロスケールで支配的となる表面張力を利用して潤滑を行う新しい原理のすべり軸受を開発した。この軸受は、可動部の2面に撥水処理を施し、水滴を挟んですべらせる構造になっており、水滴と撥水面の間に発生する反発力により荷重を支え、水滴の転がり摩擦が小さいことを利用して潤滑を行うものである。まず、フッ素系撥水面の表面粗さと、水滴の負荷容量、摩擦力の関係を調べ、表面粗さが大きいほど負荷容量が大きく、摩擦力が小さくなることを確認した。また、摩擦の発生要因を調べた結果、低速域では水滴の変形による動的な表面張力が摩擦の主要因となり、高速域ではこれに水の粘性力が加わり、すべり速度とともに摩擦力が増加することがわかった。摩擦係数は低速域で1/1000以下となり、すべり速度が1.5m/s程度までは軸受として機能することが確認された。さらに、フォトリソグラフィとエッチングによりシリコン基板の表面に凹凸を付与し、撥水性の自己組織化単分子膜(SAM,Self Assembled Monolayer)、およびポリテトラフルオロエチレン薄膜をコーティングすることにより、制御された微細表面形状を有する軸受面の創成技術を開発した。この方法で製作した様々な撥水面に対して、水敵の摩擦力と接触角、転落角を測定した結果、凹型形状に比べて凸型形状の方が摩擦力が小さいこと、凹凸のアスペクト比が大きく水滴と撥水面の間に空気が入り込むような状態において摩擦力が大幅に減少することなどが明らかになった。
高不整合材料を用いた人工光合成技術の開拓

太陽光と水を利用して水素を生成する人工光合成は、将来の持続可能な社会の実現に向け、二酸化炭素など温室効果ガスを削減しながら、無尽蔵かつ貯蔵可能な次世代エネルギー創製技術として大きな期待が寄せられている。効率向上のためには、太陽光に含まれる可視光の吸収により、酸化還元反応を効率良く起こすことができる材料の開発が重要な課題の一つである。本研究では、従来の半導体混晶と異なりユニークなバンドエンジニアリングが可能となる高不整合半導体材料に着目し、人工光合成応用に適したエネルギーバンドを実現することで、これまでにない新たな人工光合成システムを開拓することを目的としている。平成30年度は以下の研究を実施した。(1)高不整合材料としてZnOにTeを添加したO-rich ZnTeO薄膜を得ることを目的に、分子線エピタキシー法によりサファイア基板上に薄膜成長を試みた。本薄膜の成長に適切な条件を見出すことを目的に、基板温度、Te供給フラックス、酸素ラジカル供給量を変化させて成長を行った。実験は現在進行中であるものの、基板温度については適切な範囲が明確となりつつある。(2)高不整合材料ZnSeOの母体となるZnSeについても分子線エピタキシー法により成長を行い、II/VI比、成長温度と成長膜の特性について評価を行った。その結果、II/VI比、成長温度が成長膜の結晶性に大きな影響を与えることが明らかとなった。(3)試料に対する光照射時の光化学反応特性を評価するためのシステムを構築するための準備を行った。各項目ともに研究計画に沿っておおむね順調に研究を進めてきている。平成30年度に得られた結果をもとにして、以下のように研究を進める。(1) O-rich ZnTeO薄膜に関しては、引き続き、分子線エピタキシー法による高品質薄膜の成長条件を追究する。その後、O濃度による特性の変化を明らかにする。(2) ZnSe系薄膜に関しても高品質薄膜が得られる成長条件を追究する。(3)光化学反応を評価するシステムを構築し、成長膜に対する評価を行う。光化学反応特性を評価するための各種評価装置を購入する必要性が生じ、機種選定に時間を要したため、機器購入費用が次年度使用額として生じた。この使用額は速やかに機種選定を終了することで、使用が完了する。一方、翌年度分として請求した助成金については、計画通り、原材料費、基板費用、旅費等に使用する。
蓄冷式冷凍機における積層型蓄冷器の特性評価とその高性能化

蓄冷式冷凍機ではピストンやディスプーレーサーなどの可動部が行う膨張仕事と引き換えに熱を外界から吸収すると説明されてきた.しかしながら,低温部分に全く可動部を持たない蓄冷式冷凍機であるパルス管冷凍機が従来の蓄冷式冷凍機と同様の性能を示す事実は,蓄冷式冷凍機の冷却のメカニズムをより深く理解する必要があることを示している.本研究では熱音響現象の視点から蓄冷式冷凍機を眺め,その冷凍能力の向上を目指してきた.熱音響現象では振動する流体と流路壁の間の熱交換により熱輸送が生じる.この際に,この熱交換が準静的に行われるか,不可逆的に行われるかが重要な問題となる.当然,準静的な熱交換が行われる時,熱機関としては最も効率が高くなる.ギフォードマクマホン式冷凍機は,すでに実用化もされている蓄冷式冷凍機であるが,蓄冷器内部で行われる蓄冷材と作動流体であるヘリウムガスの間の熱交換過程に関しては未だに十分に分かっていない.そこで本研究では,異なる材料,および粒径の蓄冷材に関してその熱交換能力を調べた.その結果,現在もっとも良く使われている粒径である0.2mmの球状粉では10Kレベルの温度では十分に熱交換できないことが分かってきた.これは蓄冷材が鉛でも磁性蓄冷材でも同様であった.この点を解決するために我々はヘリウムガスの圧力変動と周期的な位置変動の間の位相差をパラメータとして運転する方法を提案した.この方法を用いれば,不可逆的な熱交換過程が顕著になる温度領域でも比較的大きな冷凍能力が得られる.蓄冷式冷凍機はこれまで,作動流体が膨張空間において膨張仕事を行うのとひきかえに,熱を吸収し,結果として低温部の温度が低下すると説明されて来た.しかしながら,この視点からは,熱とともに冷凍機内部に流入するエントロピーのことがまるで考慮されない.低温部から流入したエントロピーは,蓄冷器内部を通過し,室温部にある圧縮機から排出される熱とともに冷凍機の外に流出すると見なすことが最近,行われるようになって来た.この視点では蓄冷器はエントロピー流,熱流の流路としての役割を担う.このような「熱力学量の流れ」は,往復動する作動流体と蓄冷材の間の熱交換によって維持される.この熱交換過程は一般的には不可逆過程であり,有限な時間を要する.この特徴的な時間は緩和時間と呼ばれ,作動流体の流路半径と,熱拡散係数を用いて表される.従って冷凍機の運転周波数がこの緩和時間と比較して十分長ければ等温的な熱交換が実現され,冷凍出力は最大となるが,逆に同程度であれば,不可逆的となり冷凍出力は減少する.今回の研究では,圧力変動と作動流体の往復運動の間の位相差をパラメータとして冷凍出力を測定し,蓄冷材と作動流体の間の熱交換が等温的であるか断熱的であるかを調べた.その結果,直径が0.2mmの球状分を蓄冷材として充填した蓄冷器は動作温度が30Kを下回るとともに不可逆的な熱交換が支配的となることが明らかになった.このことは作動流体として用いたヘリウムガスの熱拡散係数が温度の低下とともに急激に低下することを反映していると考えられる.以上のことから,低温域で冷凍出力を増加させるには,より小さな流路をもつ蓄冷器を開発すること,また冷凍機の運転周波数を可変にし,低音域ではより遅い周期で運転することが望まれると結論した.蓄冷式冷凍機ではピストンやディスプーレーサーなどの可動部が行う膨張仕事と引き換えに熱を外界から吸収すると説明されてきた.しかしながら,低温部分に全く可動部を持たない蓄冷式冷凍機であるパルス管冷凍機が従来の蓄冷式冷凍機と同様の性能を示す事実は,蓄冷式冷凍機の冷却のメカニズムをより深く理解する必要があることを示している.本研究では熱音響現象の視点から蓄冷式冷凍機を眺め,その冷凍能力の向上を目指してきた.熱音響現象では振動する流体と流路壁の間の熱交換により熱輸送が生じる.この際に,この熱交換が準静的に行われるか,不可逆的に行われるかが重要な問題となる.当然,準静的な熱交換が行われる時,熱機関としては最も効率が高くなる.ギフォードマクマホン式冷凍機は,すでに実用化もされている蓄冷式冷凍機であるが,蓄冷器内部で行われる蓄冷材と作動流体であるヘリウムガスの間の熱交換過程に関しては未だに十分に分かっていない.そこで本研究では,異なる材料,および粒径の蓄冷材に関してその熱交換能力を調べた.その結果,現在もっとも良く使われている粒径である0.2mmの球状粉では10Kレベルの温度では十分に熱交換できないことが分かってきた.これは蓄冷材が鉛でも磁性蓄冷材でも同様であった.この点を解決するために我々はヘリウムガスの圧力変動と周期的な位置変動の間の位相差をパラメータとして運転する方法を提案した.この方法を用いれば,不可逆的な熱交換過程が顕著になる温度領域でも比較的大きな冷凍能力が得られる.
子どもを巡る映像実践の分析と映像発達研究法の検討

映像利用の発達心理学研究法の構築を最終目的に、発達心理学の映像実践と、他領域及び日常の各種映像実践を比較した。(1)子どもの図像・映像資料の収集と分析については社会文化歴史的相対化として、国内外の子どもの映像に関する表象分析から普遍的発達表象と個別的発達表象の下位カテゴリを抽出した。(2)子どもを巡る映像実践に関するフィールド縦断研究を行った結果、発達事象の映像メディア化の効果は、映像発達研究法の可能性に関して、単に映像民族誌学的手法の応用や、発達の映像記録といった技法面だけでなく、発達、育児環境の支援システム構築や、子どもの発達そのものへの影響という広範で重要な役割を持つことが分かった。本研究は映像の発達的意味を明確にし、映像利用の発達心理学研究法を構築することを最終目的に、発達心理学研究者の映像実践と、他領域及び日常の各種映像実践を比較し相対化している。具体的には1、子どもの図像・映像資料の収集と分析、2、子どもを巡る映像実践に関するフィールド縦断研究、を行っている。1は社会文化歴史的相対化であり、2は現代の日常的映像実践と発達研究の相対化である。両資料を分析し、映像のもつ特性と人々のもつ子ども・発達・育児観との相互規定関係を検討する。本研究では、一般的発達段階の具現化としての子どもの発達過程ではなく、特定の子どもの固有な発達過程を記録する映像実践の目標と意義を検討している。また映像を用いることに伴う倫理的問題に関して、子どもの映像実践の倫理的ガイドラインの試案を作成している。H24年度は、上記1については継続して資料収集、分析を行った。さらにH23年度に震災の影響で延期した海外での資料収集を行った。また2については国内の子どもを巡る映像実践に関するフィールド研究を継続し、上記1の資料と比較検討するための現代の映像実践を継続観察している。特に育児ブログの縦断観察の成果は学会で発表した(「発達記述メディアの構成する育児支援距離の機能」)。また、倫理関連書籍のレヴューや翻訳を継続した。アメリカ文化人類学会における映像倫理に関する議論やシステムに関する情報を学会に参加して検討した。今後もこの点により焦点化した研究を行う予定である。本研究は映像の発達的意味を明確にし、映像利用の発達心理学研究法を構築することを最終目的に、発達心理学研究者の映像実践と、他領域及び日常の各種映像実践を比較し相対化した。具体的には、1子どもの図像・映像資料の収集と分析、2子どもを巡る映像実践に関するフィールド縦断研究、を行った。1は社会文化歴史的相対化であり、子どもの図像・映像資料の収集のために国内外のアーカイブス機関に赴き、閲覧、複写可能な資料をデータ化した。英国と米国の拠点に出張したほか、非欧米、非アジアの中米で資料収集し、基本的な子どもの表象の差異を分析した。2のフィールド研究は、現代の日常的映像実践と発達研究の相対化である。現代の映像機器やSNSにおける映像表現は養育者による子どもの発達記録の役割を持つため、過去の養育者による子どもの日誌記録と比較検討した。両資料を分析し、映像のもつ特性と人々のもつ子ども・発達・育児観との相互規定関係を検討した。成果は雑誌論文にまとめた。また、2013年度半ばからNHKアーカイブズの映像資料を継続して視聴分析できる好機に恵まれたため、本研究課題をより発展させ、過去の2時点と現代の公共放送映像がもたらす子ども観を多くのアーカイブス映像資料の分析によって検討することができた。この成果は学会発表したほか、平成26年度以降の研究テーマとしてさらに継続させる研究計画を立てた。現在最終年度の過ぎた本研究の基礎の上に、発展的に計画されたため特に上記、1,2に関して、社会文化歴史的観点からのさらなる探索と理論的精緻化を行い、新たに膨大な歴史性と量を持つ放送資料も射程に入れた新しい枠組みを構築することができた。本研究は映像の発達的意味を明確にし、映像利用の発達心理学研究法を構築することを最終目的に、発達心理学研究者の映像実践と、他領域及び日常の各種映像実践を相対化する。具体的には、1子どもの図像・映像資料の収集と分析、2子どもを巡る映像実践に関するフィールド縦断研究を行っている。1は社会文化歴史的相対化、2は現代の日常的映像実践と発達研究の相対化である。また映像に伴う倫理的問題は本研究の遂行過程に関わるため、子どもの映像実践の倫理的ガイドラインの試案を作成している。

H23年度は、上記1については、予定どおり英国王立人類学協会図書館所蔵の映像資料の閲覧、12th RAI International Ethnographic Film Festivalに参加し映像資料を巡る多文化の情報収集を行った。震災の影響で予定していた海外での資料収集は次年度に延期し、資料分析を進めた。また上記2、子どもを巡る映像実践に関するフィールド研究(4月開始)は、上記1の資料と比較検討するために、現代の映像実践を縦断、横断的に把握している。特に1.育児ブログの縦断観察の成果は学会で発表した(「育児ブログにおける映像とブロガーの発達観」「発達ナラティヴにおける表象媒体と場の変容の効果」)。また、倫理関連書籍のレヴューや翻訳を開始した。当初の位置づけに比して、映像への倫理的接近が映像実践の運用倫理としてのみでなく、映像メディアリテラシーつまり映像内容の制作、解釈自体に深く関与することが分かった(「発達研究における倫理」新曜社)。今後もこの点により焦点化した研究を行う予定である。震災由来の海外調査の遅れがあったが、昨年度は半ば解消され資料取集を進めることができた。しかし未だに未達成な部分については今年度にも海外及び国内調査を予定しピッチを速めて達成する。初年度のため、各種資料収集と、フィールドワークの設定・開始、インタビュー対象者および内容の決定、探索的調査を行ない、並行して関連文献・資料の参照・考察、情報の整理によって、子どもを巡る映像の現状と歴史的経緯を把握し、文化比較の可能性を検討した。これらの計画実行に遅延が生じた理由は、1、この課題自体が盛りだくさんであったこと、2、震災の影響で授業日程が幾度も変更され、予定していた2回目の資料収集海外出張ができなくなったこと、3、文献資料の分析整理が、文字通り倒散壊した資料書籍の整理に追われたこと、など不可避の事態のため、実行に移せなかったことによる。H25年度使用額は1,499,247であるが、この研究費を残した理由は上記自己点検評価で述べたとおり、海外及び国内調査をH25年度にも予定したためである。そこでその計画も含めたH25年度の研究計画を以下にまとめる。1、子どもの図像・映像資料の収集:国内外のアーカイブス機関に赴き、閲覧、複写可能な資料をデータ化する。検討課題1の社会、文化、歴史的な子どもの図像・映像資料を得るため、英国と米国の拠点に出張する。海外出張1(H25年6月1週間)英国王立人類学協会(RAI)図書館所蔵の映像資料の閲覧およびエディンバラにおける13回RAI映像祭参加、スコットランド国立博物館の絵画、映像資料閲覧。海外出張2(H25年8月1週間)資料閲覧・複写のためにコロンビア大学図書館におもむき、さらに南カリフォルニア大学映像文化人類学センターの所蔵資料を閲覧する。海外出張3(H25年11月1週間)米国シカゴでのアメリカ文化人類学会映像文化人類学会議、倫理委員会ワークショップに参加する。2、子どもを巡る映像実践に関するフィールド研究(継続中):上記1の資料と比較検討するために、現代の映像実践を縦断、横断的に把握する。(1)育児ブログの縦断観察、(2)育児漫画、育児映画、子ども対象の写真、育児日誌の分析。
新規癌抗原CDCA5を標的とした免疫治療医薬品の開発

免疫療法が期待されているが満足できる成果はない。我々は口腔癌細胞に特異的に発現するCDCA5抗原を発見した。CDCA5タンパクに含まれるHLA class I及びclass II拘束性ペプチドは、各々CDCA5特異的細胞傷害性T細胞(CTL)及びヘルパーT細胞I型(Th1)を誘導した。これらの細胞はヒト口腔扁平上皮癌細胞株移植xenograftマウスにて抗腫瘍効果を発現した。GMPグレードのCDCA5ペプチドを作製し安全性を評価するため第I相臨床試験を開始する。上記CTLおよびTh1細胞からT細胞受容体(TCR)遺伝子のクローニングにも成功しCDCA5特異的TCR遺伝子導入リンパ球を作製した。進行期口腔癌の予後は極めて不良である。近年免疫療法が注目されており、特に抗PD-1抗体が頭頸部癌においても期待されているが、その奏効率は24.8%にすぎず、さらに治療効果を上げるためには癌抗原特異的免疫反応を賦活する治療法が必要である事が明らかとなった。癌抗原特異的免疫療法として癌ワクチンや癌抗原特異的リンパ球療法等が期待されているが、口腔癌においては未だ満足できる成果はない。特異的免疫療法で効果を得る為には治療標的として適切な抗原を選択する事が必要である。癌遺伝子CDCA5は、口腔扁平上皮癌において強発現し正常口腔粘膜上皮にはほとんど発現していない事から、癌ワクチンの標的抗原になる可能性が強く示唆された。我々は、さらに症例数を増やし免疫組織化学染色法にて、口腔扁平上皮癌ならびに正常口腔粘膜上皮におけるCDCA5タンパクの発現を解析するとともに、CDCA5遺伝子発現も解析し上記と同様の結果を得た。我々は、次にCDCA5タンパクのアミノ酸配列より、HLA-A*2402ならびにHLA-A*0201拘束性の配列を有する8-10merのペプチドならびにHLA Class II分子に結合する配列を有する15-20merのペプチドを数パターン作成し、細胞傷害製T細胞(CTL)ならびにヘルパーT細胞を強く誘導する配列がin vitro実験にて、ほぼ明らかになり、現在同配列ペプチドのCTL誘導能について追加実験にて確認中である。同時に、癌ワクチンの「first in human」の原則に従って、GMP/GCP基準に則って、医療安全管理、衛生管理、情報管理、製造管理、品質管理等に関する様々な基準書ならびに手順書等を作製し、進行・再発口腔扁平上皮癌患者を対象とした第I相臨床試験の準備中である。予定通り、口腔扁平上皮癌ならびに正常口腔粘膜上皮におけるCDCA5タンパクのみならずCDCA5遺伝子の発現を解析し、やはり、CDCA5が、口腔扁平上皮癌で強発現し、正常上皮ではほとんど発現していない事を明らかにした。さらに、CDCA5高度発現口腔扁平上皮癌患者は、低発現患者と比較して予後不良であることも示し、CDCA5が治療標的として有効である可能性がさらに高まった。また、予定通り、in vitro実験にてCDCA5タンパクのアミノ酸配列より、CTLならびにヘルパーT細胞を強く誘導する配列をほぼ確認できた。この事から、癌ワクチンの「first in human」の原則に従って、進行・再発口腔扁平上皮癌患者を対象とした第I相臨床試験に進めるが、平成29年4月から現在所属する北里大学から大阪大学への移動が決定したため、倫理委員会、IRB等の承認は、4月以降、新所属先で行う事となり予定よりは多少遅れる事になった。上記ペプチドで誘導されたCTLあるいはヘルパーT細胞から、T細胞受容体遺伝子のクローニングについてはほぼ予定通りに進んでいる。近年、免疫療法が注目されており、特にチェックポイント阻害剤抗PD-1抗体は進行した頭頸部癌においても期待されているが、その奏効率は25%程度であり、さらなる奏効率の向上には癌抗原特異的な免疫反応を賦活する治療法が有効である事が明らかとなった。癌抗原特異的免疫療法として癌ワクチンや癌抗原特異的リンパ球輸注療法等が期待されているが、口腔癌においては未だ満足できる成果はない。これら特異的免疫療法で効果を得る為に必要な事は、治療標的として適切な抗原を選択する事である。我々は口腔癌細胞に特異的に発現し、正常細胞には発現しないCDCA5抗原を発見し、初年度は、CDCA5タンパクに含まれるHLA class I拘束性およびHLA class II拘束性のペプチド配列が、それぞれCDCA5抗原特異的な細胞傷害性T細胞(CTL)ならびにヘルパーT細胞I型(Th1)を強く誘導する事を明らかにした。我々は、in vitro実験系で、これらのペプチドを樹状細胞にパルスし、CD8陽性およびCD4陽性T細胞と混合培養する事により、CDCA5特異的なCTLおよびTh1細胞を誘導することに成功し、これらのCTLおよびTh1細胞が、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株を移植したxenograftマウスモデルにて抗腫瘍効果を発現する事を確認した。この結果を受け、GMPグレードのCDCA5ペプチドを作製し、安全性を評価するための第I相臨床試験を開始する。同時に、上記CTLおよびTh1細胞からT細胞受容体(TCR)遺伝子のクローニングにも成功し、CDCA5特異的TCR遺伝子導入リンパ球を作製した。

これらの細胞はヒト口腔扁平上皮癌細胞株移植xenograftマウスにて抗腫瘍効果を発現した。GMPグレードのCDCA5ペプチドを作製し安全性を評価するため第I相臨床試験を開始する。上記CTLおよびTh1細胞からT細胞受容体(TCR)遺伝子のクローニングにも成功しCDCA5特異的TCR遺伝子導入リンパ球を作製した。CTL/Th1誘導能が確認されたCDCA5ペプチド(可能であればHLA A*2402, A*0201およびHLA Class II拘束性ペプチドを少なくとも1個づつ)について、少なくとも研究期間中に第I相臨床試験開始し、安全性と有効性を検討する。ここで、最近の報告から造血系腫瘍等の一部の悪性腫瘍を除いて、ペプチドワクチンのみで臨床効果を得ることは困難な事、我々のグループでは既に樹状細胞ワクチンの臨床試験・治験の経験が豊富であり安全性に問題は無い事、そして、やはりペプチド単独よりもペプチドパルス樹状細胞ワクチンが臨床効果が見込めると考えられる事から、ペプチドパルス樹状細胞ワクチンとして投与する事とする。CTLあるいはヘルパーT細胞から単離されたT細胞受容体遺伝子をレトロウイルスベクターに組み込む。in vitro及びヒト口腔扁平上皮癌細胞株を用いたxenograftマウスモデルにて抗腫瘍効果を検討し、上記の如くGMP/GCP基準に従って調整ならびに必要書類作製し、TCR遺伝子導入リンパ球療法の臨床応用に向けて準備を整える。T細胞受容体遺伝子導入リンパ球輸注療法は国内でも既に臨床応用が行われており我々の研究室でノウハウは蓄積されている口腔外科学初年度に購入した物品は、ほぼペプチドの合成のみであった。その理由は、細胞傷害性T細胞(CTL)やヘルパーT細胞の誘導実験に用いる試薬は、過去に他のプロジェクトで使用したELISPOTやHLA-Tetramer assay kitの残りを用いたためである。さらに、免疫染色に用いた抗体も過去に用いたものの残を使用した。T細胞受容体遺伝子のクローニングも新たに購入すべき試薬は無かった。しかしながら、既にこれらの試薬、キット類は無くなっており2年目に入って直ぐに注文しなければならない。初年度からGMPグレードのぺプチドを注文して臨床試験に備える予定であったが、所属変更に伴って新しい所属先にて注文する事にしたため初年度は使わなかった。臨床で使用する量のGMPグレードのペプチドや患者検体の免疫モニタリングに使用する試薬は非常に高価であるため、これらを購入するために、初年度はなるべく支出を控えた。上記の如く初年度に使い切ったCTLやヘルパーT細胞の誘導実験に用いる試薬類ならびに免疫染色用抗体等は早急に購入しなければならない。T細胞受容体遺伝子導入リンパ球作製のための試薬ならびに実験動物等の購入。臨床試験のためのGMPグレードの抗原ぺプチドを臨床使用に必要な量、すなわちかなり大量に購入しなければならない。
誘電体表面荷電と非熱プラズマを用いた新しい有害微粒子（PM）処理技術の実用化研究

本研究で明らかにしようとする項目A,B,Cの項目の内,次のAおよびBに関する研究を実施した.(以下のA,B項目内容は申請書の記述を簡略に記したものである)(A)カーボンブラック(CB)粒子が放電極から供給されるイオンに曝されるときの飛散現象条件の解明(B)誘電体上でCB粒子が酸化分解される条件の解明Aについては,PMが捕集される誘電体の表面電位を測定する実験装置を製作し,放電極を基準とした誘電体表面上での位置と飛散量の関係を観測することを試みた.放電極からのイオン供給のみでは飛散量は微量であり,今の所,信頼性のある結果は得られていない.そこで,小型PM処理装置を試作し,実際のエンジンからの長時間PM除去を行ったところ,主なPM飛散箇所は,PM荷電極の近傍であることが判明した.この結果は,誘電体表面から荷電極に向かう方向(PMを離脱させる向き)の静電力が働いていることを示している.正イオンの供給を飛散の原因と予想していたが,実際には,むしろ,帯電したPMと誘電体背面の接地極とがキャパシタを形成し,付着力の強化につながっていることが予想される.誘電体の表面電位は確かに正イオンによって,放電極の平均電位程度に上昇しているという測定結果もこの予想を支持している.Bについては,CB塗布域と放電極の端との間隔を様々に変化させて,酸化分解実験を行った.そのような実験を行う理由は,上記の小型処理装置において,PMの付着域が放電極の端から数mm離れていたことによる.実験結果は,0.5 mm程度の間隔が空いているときに最も活発に酸化分解が生じるというものであった.A,Bの成果には,本研究のPM処理技術の新たな作動原理を見出したという意義がある.PMの再飛散実験のために製作した実験装置では飛散量を正確に測定することはできなかったが,表面電位は測定できたこと,および,実際のPM処理装置での実験結果との突合せにより,PM付着と飛散メカニズムについて,より詳しく知ることができた.ただし,新たに考慮しなければならないパラメータを含めた研究をする必要が出てきた.PMの酸化分解の研究において,付着域の中で燃焼しやすい箇所,燃焼しやすい付着の仕方を発見できたことは,研究目標を一定程度満足するものである.今年度,燃焼による昇温についての知見が得られれば,当初の計画通りの知見が得られると考える.一方,誘電体バリア放電による誘起気流の観測については,2018年度はまだ準備段階であるが,2,3年目の研究の中で十分に成果が上げられると考える.研究実績に記載した項目Aについて,飛散の主因が誘電体と対面する負電位であることが本年度の研究から判明してきたことから,対向負電極との位置関係を考慮に入れたPM飛散観測を,新たな試験装置を製作の上,実施する.項目Bについては,熱画像によるPM燃焼観察を行う.2018年度の研究において,カーボンブラックの燃焼が,活性酸素による酸化をきっかけとする燃焼がジュール熱の助けを借りて進行している可能性が示唆されており,熱画像による観測は重要であると考えている.項目Cの誘電体バリア放電による気流誘起の観測についても準備を開始し,適切な実験方法を見出すことを2019年度の目標とする.一方,本研究の最終目標が処理装置の実用化であることから,項目A,Bの研究結果の知見を活かし,エンジンからの排気ガス全量を処理できる試作機を製作してその特性を評価する.本研究で明らかにしようとする項目A,B,Cの項目の内,次のAおよびBに関する研究を実施した.(以下のA,B項目内容は申請書の記述を簡略に記したものである)(A)カーボンブラック(CB)粒子が放電極から供給されるイオンに曝されるときの飛散現象条件の解明(B)誘電体上でCB粒子が酸化分解される条件の解明Aについては,PMが捕集される誘電体の表面電位を測定する実験装置を製作し,放電極を基準とした誘電体表面上での位置と飛散量の関係を観測することを試みた.放電極からのイオン供給のみでは飛散量は微量であり,今の所,信頼性のある結果は得られていない.そこで,小型PM処理装置を試作し,実際のエンジンからの長時間PM除去を行ったところ,主なPM飛散箇所は,PM荷電極の近傍であることが判明した.この結果は,誘電体表面から荷電極に向かう方向(PMを離脱させる向き)の静電力が働いていることを示している.正イオンの供給を飛散の原因と予想していたが,実際には,むしろ,帯電したPMと誘電体背面の接地極とがキャパシタを形成し,付着力の強化につながっていることが予想される.誘電体の表面電位は確かに正イオンによって,放電極の平均電位程度に上昇しているという測定結果もこの予想を支持している.Bについては,CB塗布域と放電極の端との間隔を様々に変化させて,酸化分解実験を行った.そのような実験を行う理由は,上記の小型処理装置において,PMの付着域が放電極の端から数mm離れていたことによる.実験結果は,0.5 mm程度の間隔が空いているときに最も活発に酸化分解が生じるというものであった.A,Bの成果には,本研究のPM処理技術の新たな作動原理を見出したという意義がある.PMの再飛散実験のために製作した実験装置では飛散量を正確に測定することはできなかったが,表面電位は測定できたこと,および,実際のPM処理装置での実験結果との突合せにより,PM付着と飛散メカニズムについて,より詳しく知ることができた.

ただし,新たに考慮しなければならないパラメータを含めた研究をする必要が出てきた.PMの酸化分解の研究において,付着域の中で燃焼しやすい箇所,燃焼しやすい付着の仕方を発見できたことは,研究目標を一定程度満足するものである.今年度,燃焼による昇温についての知見が得られれば,当初の計画通りの知見が得られると考える.一方,誘電体バリア放電による誘起気流の観測については,2018年度はまだ準備段階であるが,2,3年目の研究の中で十分に成果が上げられると考える.研究実績に記載した項目Aについて,飛散の主因が誘電体と対面する負電位であることが本年度の研究から判明してきたことから,対向負電極との位置関係を考慮に入れたPM飛散観測を,新たな試験装置を製作の上,実施する.項目Bについては,熱画像によるPM燃焼観察を行う.2018年度の研究において,カーボンブラックの燃焼が,活性酸素による酸化をきっかけとする燃焼がジュール熱の助けを借りて進行している可能性が示唆されており,熱画像による観測は重要であると考えている.項目Cの誘電体バリア放電による気流誘起の観測についても準備を開始し,適切な実験方法を見出すことを2019年度の目標とする.一方,本研究の最終目標が処理装置の実用化であることから,項目A,Bの研究結果の知見を活かし,エンジンからの排気ガス全量を処理できる試作機を製作してその特性を評価する.
植民地朝鮮における実業教育関連の社会教育に関する研究

本研究では、植民地朝鮮における実業教育関連の社会教育施策及び朝鮮民衆による実業教育関連の教育実践やその言説に関する考察を通して、植民地朝鮮における実業教育と社会教育との関係性を明らかにした。当時、朝鮮総督府は「実業補習学校」や「卒業生指導施設」等の実業教育関連の社会教育政策を通して、中等学校への入学競争や就職難を緩和させつつ、青年を農村に残存させ、本来の植民地経営方針を維持していこうとした。一方、いつも厳しい入学競争や就職難に置かれていた朝鮮民衆は自ら実業教育関連の学校や夜学の設立を通して自分たちの生きる道を開拓すると同時に、朝鮮総督府の打ち出す教育政策にある程度便乗しながらも、自分たちの目標や都合に反することや不公平なこと等が起った場合は、強く抵抗し、あるいは要求もしていた。つまり、植民地朝鮮では朝鮮総督府と朝鮮民衆それぞれの目的のために、実業教育関連の社会教育が積極的に取り組まれていたのである。植民地朝鮮の教育政策において、実業教育は初等教育と並んで重要視されてきた部門であったにもかかわらず、植民地時代の実業教育に関する研究はきわめて少ない。特に、社会教育と実業教育との関係についてはほとんど注目されてこなかった。本研究は、植民地朝鮮における実業教育関連の社会教育施策及び朝鮮民衆による実業教育関連の教育実践やその言説に関する考察を通して、植民地朝鮮における実業教育と社会教育との関係性を明らかにするものである。平成22年度は、植民地朝鮮における実業教育政策を概観し、教育政策における実業教育の位置付けの変化及びその背景要因を社会教育政策との関わりの中で考察するため、当時の実業補習教育、とりわけ実業補習学校に注目した。日本「内地」では高い普及率を見せていた実業補習学校は、植民地朝鮮ではあまり普及しなかったが、1935年、「内地」で実業補習学校が廃止されたことに対し、朝鮮及び台湾では存置されるなど、「内地」とは若干異なる歩みを見せていた。それは、すでに義務教育が実施されていた「内地」とは違い、朝鮮は最低限の教育-普通教育と実業教育-のみで「従順なる被植民者」になることが求められる植民地であったということと無縁無関係ではない。朝鮮の場合、植民統治10年目になる1919年に大規模の独立運動が勃発し、その後、朝鮮民衆は高い教育熱を見せ続けていったが、それに対し、朝鮮総督府は「普通教育と実業教育」という植民地における教育方針を堅持しながらも、反日運動の再発防止のため、朝鮮民衆の高い教育要求にも留意する必要があった。つまり、朝鮮総督府は植民地朝鮮において中等程度以上の教育は拡大しないという方針を立てると同時に、中等教育の機会を強く求める朝鮮民衆の声も無視できないという「植民者」としての矛盾を抱えていたのである。その矛盾を乗り越える方法として、実業補習学校は最適の手段ではなかったかと思われる。平成23年度は、前年度の実業教育政策に関する研究を踏まえつつ、実業教育をめぐる朝鮮総督府及び朝鮮民衆の認識や対応の変化を考察することによって、それぞれの特徴と目的について明らかにした。朝鮮民衆の認識に関する資料は主として植民地期の代表的な民族系の新聞及び雑誌を中心に考察を行った。植民地期朝鮮における実業教育は、朝鮮総督府のみならず、朝鮮知識人や朝鮮民衆それぞれによって独自に、または相互の対応に対する反動として行われていたといえる。まず、朝鮮総督府は「実業補習学校」や「卒業生指導施設」等の実業教育政策を通して、中等学校への入学競争や就職難を緩和させつつ、青年を農村に残存させ、本来の植民地経営方針を維持していこうとした。一方、朝鮮の知識人たちは、三・一運動後の実力養成運動を行う上で、実業教育の必要性をよりいっそう感じるようになり、一般民衆に対して実業教育の奨励を積極的に行っていた。最後に、一般民衆はおおむね立身出世志向が強く、それ故、教育に対する欲求はなかなか下がらず、多くの若者が進学や就職先を求めて都市へ移動するようになるが、いつも厳しい入学競争や就職難に置かれていた朝鮮民衆は自ら実業教育関連の学校や夜学の設立を通して自分たちの生きる道を開拓すると同時に、朝鮮総督府の打ち出す教育政策にある程度便乗しながらも、自分たちの目標や都合に反することや不公平なこと等が起った場合は、強く抵抗し、あるいは要求もしていた。

つまり、朝鮮民衆は朝鮮総督府の実業教育政策に対して必ずしも「抵抗」または「協力」のいずれかに偏るのではなく、自分たちの様々な欲求や家庭状況及び地域条件、経済的あるいは社会的変動等を考慮しながら、時には政策を利用し、時には自ら独自の教育活動を展開することによって、各自の生活を営んでいたといえよう。
ビッグメモリアプリケーションを考慮した仮想マシン移送に関する研究

本応募研究課題ではビッグメモリアプリケーションが稼働している仮想マシン(VM)を移送する方式について研究する.開発する方式はハイパフォーマンス分野において成熟しつつあるGPU (Graphics processing units)プログラミング技法を活用する.プロトタイプをXen上に実装し,関係データベースサーバであるPostgreSQL,インメモリデータベースであるMemcached,またメモリインテンシブなワークロードを模したLMBenchなどを稼働させ,実験を行なった.結果として,最大で16.7倍の移送時間高速化に成功した.本課題では,インメモリデータベースやグラフ解析といったビッグメモリアプリケーションを対象に,これらのアプリケーションが稼働している仮想マシン(VM)を移送する方式について研究する.ハイパフォーマンス分野において成熟したGPGPUを活用して,大量のメモリサイズを保持するVMの移送を迅速に行う.平成27度は提案方式の詳細設計およびプロトタイプの実装を行った.提案方式の有効性を確かめるために,オープンソースで広く利用されている仮想マシンモニタであるXenに組み込む形で実現した.その上で稼働させるOSカーネルはLinuxを対象とし,その上でメモリを確保した後にゼロで初期化したり,ランダムにアクセスしたりといった単純なワークロードを用意し,プロトタイプの挙動を細やかに確認した.具体的には次のとおりである.XenではDomain 0と呼ばれる特殊なVMが存在し,その上で稼働しているプロセスが仮想マシン移送を実行している.このプロセスに1).移送対象のVMのメモリを圧縮,伸長する処理をGPU上で実行する機構,2). CPUとGPUとの非同期性を活かすために,移送対象のVMのメモリ取得部分,GPU処理部分,メモリ転送部分をパイプライン化してCPUとGPUとが並列に動作できるようスレッド化する.第一段階として,圧縮アルゴリズムにはRun Length Encodingを採用している.シンプルなワークロードとして,VMをIdleの状態,VMのメモリページを0で埋め尽くすプロセス(Best case),VMのメモリページを全て異なるようカラーリングするプロセス(Worst case)を稼動させたところ,Best caseで最大4倍,Worst caseでも1.2倍のスピードアップに成功している.研究は当初の計画以上に進展しており,当初計画していた上述の内容達成に加えて,プロトタイプ上においてMySQLやMemcachedといったデータベース(ビッグメモリアプリケーションの仲間)を稼動させた状態での移送に成功している.また,Run Length Encodingのみならず,Delta Compressionと呼ばれるメモリページの差分のみを転送する圧縮方式の実現にも成功しており,現在その効果を確かめる実験を実施している.また,対外発表に関しても2件行っており,ひとつは"データ圧縮型仮想マシン移送におけるGPUアクセラレーション"というタイトルで第134回システムソフトウェアとオペレーティング・システム研究会にて口頭発表を,もうひとつは"GPUを用いたデータ圧縮型仮想マシン移送のアクセラレーション"というタイトルで,第13回ディベンダブルシステム研究会にてポスター発表を行っている.本課題では,インメモリデータベースやグラフ解析といったビッグメモリアプリケーションを対象に,これらのアプリケーションが稼働している仮想マシン(VM)を移送する方式について研究する.ハイパフォーマンス分野において成熟したGPGPUを活用して,大量のメモリサイズを保持するVMの移送を迅速に行う.平成28年度では,前年度作成したプロトタイプを用いて,実践的な圧縮アルゴリズムの実装,および実アプリケーションを稼働させたときの有効性を定量的に評価した.実験にはクラウド環境を模した環境を構築して実験した.具体的には,VM移送用計算機,ストレージサーバを利用して擬似的なクラウド環境を構築し,その上で実験を行った.開発した圧縮アルゴリズムは2種類であり,圧縮型移送方式で広く利用されている,Delta CompressionおよびFixed-chunking Deduplicationである.用意したVM上に実アプリケーションを稼働させてプロトタイプを利用して移送を行なう.VMのコンフィギュレーションは,実クラウド環境であるAmazon Elastic Cloud Computingにて提供されるインスタンスを元に決定している.実アプリケーションとしては,関係データベースサーバであるPostgreSQL,インメモリデータベースであるMemcached,またメモリインテンシブなワークロードを模してLMBenchを稼働させ,実験を行なった.これらの結果として,Delta Compressionにおいては最大3.7倍,Fixed-chunking Dedeuplicationにおいては16.7倍の高速化に成功した.本応募研究課題ではビッグメモリアプリケーションが稼働している仮想マシン(VM)を移送する方式について研究する.開発する方式はハイパフォーマンス分野において成熟しつつあるGPU (Graphics processing units)プログラミング技法を活用する.プロトタイプをXen上に実装し,関係データベースサーバであるPostgreSQL,インメモリデータベースであるMemcached,またメモリインテンシブなワークロードを模したLMBenchなどを稼働させ,実験を行なった.結果として,最大で16.7倍の移送時間高速化に成功した.平成28年度には,作成したプロトタイプを用いて,実アプリケーションを稼働させたときの有効性を定量的に評価する.提案方式は仮想マシンモニタレベルで動作する方式なので,Amazon EC2といった環境を利用することは困難なため,実験にはクラウド環境を模した環境を構築して実験する.具体的には次の作業を実施する.まず,クラウド環境を模した環境を構築する.VM移送用計算機,ストレージサーバを利用してAmazon EC2を模した環境を構築する.Amazon EC2で提供されているVMのスペックを参考に同スペックのVMを複数用意する.特にR3インスタンスと呼ばれる,メモリ容量の多いVMを一通り用意して稼働させる.次に,実アプリケーションを稼動させて実践的なワークロード下での移送を試みる.具体的には,MySQLに対してはOLTPのワークロードを模したTPC-Hを,また.Memcachedについては,Twitterのワークロードを与えてプロトタイプの挙動を解析する.これらのワークロードはすでにセットアップ済みである.また,これらの実験データをまとめ,対外発表を行う予定である.システムソフトウェア
神経変性疾患における病因遺伝子産物のユビキチン修飾と分解機構の解明

私どもは、これまで神経変性疾患の筋萎縮性側索硬化症(ALS)の進行を規定する因子を探求しており、一つはグリア細胞に起こる病的変化,もう一つは原因遺伝子産物の変異SOD1蛋白の不安定性であった。不安定で半減期の短い変異蛋白を発現するマウス、ヒト患者ほどその疾患の進行が早いという事実に着目して蛋白分解経路の異常を解明する研究を開始した。本研究では、ALSをモデルシステムとして、神経変性疾患における病因遺伝子産物のユビキチン化とその凝集体がプロテアソーム活性低下あるいはその他のタンパク質分解経路の異常を介して、神経毒性を発揮しているかどうかを培養細胞とモデルマウスで検証し、この議論に結論を出すことを目的としている。本年度は、神経系培養細胞にて、プロテアソーム活性をモニターできる不安定な蛍光タンパク(Ubi-EYFP)を作製した。変異型SOD1との共発現によりUbi-EYFPタンパクの蓄積を認めており、私どもの実験系においてもプロテアソーム活性低下は明らかとなった。他の神経変性疾患の原因タンパク質である伸長ポリグルタミン蛋白質では、基質蛋白が分解されずプロテアソームに蓄積することでその活性を直接阻害していると考えられている。しかし、我々は変異型SOD1のプロテアソームヘの輸送を促進するタグ付加によりに効率的に分解されることを見いだしており、変異型SOD1タンパク質によるプロテアソーム活性阻害メカニズムはポリグルタミン蛋白質とは異なる機序によることが示唆された。私どもは,これまで神経変性疾患の筋萎縮性側索硬化症(ALS)の進行を規定する因子を探求しており,一つはグリア細胞に起こる病的変化,もう一つは原因遺伝子産物の変異SOD1蛋白の不安定性であった.不安定で半減期の短い変異蛋白を発現するマウス,ヒト患者ほどその疾患の進行が早いと言う事実に着目して蛋白分解経路の異常を解明する研究を開始した.本研究では,ALSをモデルシステムとして,神経変性疾患における病因遺伝子産物のユビキチン化とその凝集体がプロテアソーム活性低下あるいはその他のタンパク質分解経路の異常を介して,神経毒性を発揮しているかどうかを培養細胞とモデルマウスで検証し,この議論に結論を出すことを目的としている.本年度は,神経系培養細胞にて,プロテアソーム活性をモニターできる不安定な蛍光タンパク(Ubi-EYFP)を作製した.変異型SOD1との共発現によりUbi-EYFPタンパクの蓄積を認めており,私どもの実験系においてもプロテアソーム活性低下は明らかとなった.今後,タンパクの安定性の異なる複数の変異SOD1を用いて比較検討し,定量的に解析する予定である.さらに,このモニタータンパク質を発現するマウスと変異SOD1モデルマウスとの交配により,プロテアソーム活性低下の起こる時期やその細胞群を検討する予定であり,マウスの交配を開始した.また遺伝子工学的手法を用いて変異SOD1のユビキチン修飾がおこる部位を同定する研究を行っている.神経変性疾患の病因遺伝子産物のユビキチン修飾を抑制した場合にプロテアソームを保護することを通じて神経毒性が軽減できるかどうかを今後検討する予定である.私どもは、これまで神経変性疾患の筋萎縮性側索硬化症(ALS)の進行を規定する因子を探求しており、一つはグリア細胞に起こる病的変化,もう一つは原因遺伝子産物の変異SOD1蛋白の不安定性であった。
家蚕におけるアミノ酸代謝の発育制御

1.無菌人工飼料育蚕の4,5齢幼虫の体液中の尿素濃度が桑育蚕に比べて2倍程度高い理由を解明する目的で、アルギニンに作用して尿素とオルニチンを産生する酵素、アルギナーゼの活性を主として脂肪体組織について、5齢幼虫の初めから蛹を経て成虫になる1日前まで調査した。2.最初に蚕の5齢幼虫の脂肪体のアルギナーゼの活性測定条件を明らかにした。3.次に2で決定した測定条件を用いて、発育に伴うアルギナーゼの活性変動を無菌人工飼料育蚕と桑育蚕について明らかにした。4.その結果、固体当たりの脂肪体のアルギナーゼ活性は、無菌人工飼料育蚕ならびに桑育蚕ともに5齢幼虫期に一つの活性ピークを示し、蛹0日にかけて活性低下し、蛹期間は低い活性を維持することが明らかとなった。固体当たりの活性で両者を比較してみると、5齢幼虫期間に前者は後者の約2倍高い活性を示すことが明らかとなった。このことは人工飼料育によって脂肪体のアルギナーゼが誘導されること、また誘導された上乗せ分の活性によって、無菌人工飼料育蚕の体液中の尿素濃度の上昇分が説明できることを示唆する結果であった。5.蛋白質1mg当たりの脂肪体のアルギナーゼの発育に伴う活性は無菌人工飼料育蚕と桑育蚕ともにほぼ同様の変化を示した。また無菌人工飼料育蚕の脂肪体の蛋白量は桑育蚕より多かった。以上の結果から無菌人工飼料育蚕の脂肪体細胞において蛋白質がより多く生合成されるときに、アルギナーゼもより多く生合成される蛋白質の一つであることを示すものと考えられた。6.無菌人工飼料育蚕の脂肪体のアルギナーゼの細胞内局在性を調査した結果、ミトコンドリアのマトリックスに局在するものがあることを明らかにした。この結果は一般にミトコンドリアマトリックスにアルギナーゼが局在する生物は、アンモニア排泄性であり、ミトコンドリアの内膜に局在するものは、尿酸排泄性であり、細胞質に局在するものは尿素排泄性であるという通説にあわない結果であった。蚕は一般に尿酸排泄性であるといわれており、上の通説に従えばミトコンドリアの内膜に局在しているはずであった。この問題点の解明は今後の検討課題である。1.人工飼料を与えて無菌飼育した蚕の5齢幼虫のアレルギナーゼの組織内局在性を調査する目的で、アルギナーゼ活性発現のために必要な金属イオンの種類とその濃度を脂肪体組織の磨砕液を酵素液として用いて検討した。その結果、マンガンイオンを終濃度で0.08mM反応液に入れることによって最大の活性化が得られることを明らかにした。この測定条件ならびに脂肪体の磨砕液を酵素液として用いて、酵素濃度と反応生成物量の関係、反応時間と反応生成物量の関係、pHと活性の関係、基質濃度と活性の関係を調査した結果、人工飼料育蚕の脂肪体中にアルギナーゼが存在することを確定した。

他の組織のうちアルギナーゼ活性が高かった組織は雄の精巣ならびに雌の卵巣原基であり湿重量当たりで脂肪体に匹敵する活性を示した。蚕一個体当たりでは脂肪体が最大活性を示し、その他の組織は脂肪体と比較できる活性を示さなかった。2.脊椎動物で窒素代謝の最終産物を尿酸の形で排泄するものは肝臓のアルギナーゼはミトコンドリアに局在し、尿素で排泄するものは肝臓のアルギナーゼは細胞質に局在するというようにアルギナーゼの細胞内局在性が異なることが知られている。蚕は尿酸排泄性であるとされているが尿素を生成することも明かであるので脂肪体細胞のどこにアルギナーゼが局在するかを明らかにすることは科学的意味がある。脂肪体細胞磨砕液を分画遠心して、各細胞画分のアルギナーゼ、ならびにチトクロームCオキシダーゼ活性を測定した。その結果、人工飼料を与えて無菌飼育した蚕の脂肪体のアナギナーゼは細胞質とミトコンドリアの両方に局在すること、ミトコンドリアに局在するアルナギ-ゼはミトコンドリアのマトリックスに局在する可能性が明示された。今後細胞質とミトコンドリアのマトリックスの指標酵素の活性を測定することによって、上の可能性を確定する必要がある。3.人工飼料育蚕の脂肪体のミトコンドリアのマトリックスからアルギナーゼを抽出する方法を確立した。4.人工飼料育蚕の脂肪体のアルギナーゼは細胞質ならびにミトコンドリアのマトリックスのいずれに局在するものもポリアクリルアミドを支持体とする分析ゲル電気泳動で移動度が似ており、0.5であった。アルギナーゼはかなり耐熱性があること、陰イオン交換カラムクロマトグラフィーによって他のタンパク質と分離できることが明かとなった。これらの手法はアルギナーゼの精製方法として有望なものである。1.人工飼料育蚕5齢幼虫の脂肪体のアルギナーゼの細胞内局在性人工飼料育蚕の5齢幼虫の脂肪体のアルギナーゼの細胞内局在性を調査した。等張溶媒ならびに低張溶媒それに高張溶媒を用いて脂肪体組織を磨砕し、分画遠心法により、核分画、ミトコンドリア分画、ポストミトコンドリア分画に分け、各分画のアルギナーゼ活性、蛋白量を測定した。いずれの溶媒を用いても、アルギナーゼの比活性はミトコンドリア分画が高く、ついでポストミトコンドリア分画にかなり高い活性が認められた。ミトコンドリア分画の純度はチトクロームCオキシダーゼの比活性によって判定した。以上の結果は人工飼料育蚕の5齢幼虫の脂肪体のアルギナーゼは少なくともミトコンドリアに局在していることを示すものと考えられた。ミトコンドリアの分画を行うことによって、アルギナーゼはミトコンドリアのマトリックスに局在することが明らかとなった。一方、ポストミトコンドリア画分のアルギナーゼ活性は、等張液を用いて組織を磨砕してもポストミトコンドリア分画に現れ、最初から細胞質に局在するアルギナーゼが存在する可能性が考えられた。この点は今後脂肪体細胞の種々の磨砕法を試みることによって更に検討する必要がある。2.人工飼料育蚕5齢幼虫の脂肪体のアルギナーゼの単離・精製人工飼料育蚕の5齢幼虫の脂肪体のミトコンドリアマトリックスよりアルギナーゼを単離する方法を確立した。単一の蛋白質としてアルギナーゼを精製する方法は未だ確立できていない。