hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中英語聖人伝写本の編纂にみる中世後期英国のナショナル・アイデンティティの形成

本研究課題では、二か年計画において、前半は写本の調査を中心とする課題に取り組み、後半は写本の分析に基づいたテクストの精読によって、中世後期イングランドにおけるナショナル・アイデンティティの形成について考察した。2年目である2018年度は、前年度から持ち越しとなった未刊行テクストの転写作業に取り組み、調査結果を考察した。また、夏以降は、国際学会での報告や論文執筆などアウトプットを行った。8月に再度渡英し、大英図書館(ロンドン)、ボドレー図書館(オクスフォード)、ケンブリッジ大学図書館で、これまでの調査と考察の結果を論文にまとめる際に必要な追加調査をし、中世写本の画像データの収集と転写を行った。2018年度後半は、これまでインプットした調査結果をアウトプットする作業に取り組んだ。まず、これまでの考察をまとめた論文を作成し査読誌に投稿した。同時に、出版のための企画書の作成に取り組んだ。また、前年度より編集を行っていた論文の出版が決定した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、二か年計画において、前半は写本の調査を中心とする課題に取り組み、後半は写本の分析を基にしたテクストの精読によって、中世後期イングランドにおけるナショナル・アイデンティティの形成について考察する。2017年度は、当初の計画通り、イギリスの聖人・聖女伝を収めた中英語・ラテン語聖人伝集の全体像の把握(課題1)、対象写本の調査・選定(課題2)、未刊行テクストの校訂・編集(課題3)に取り組むことを計画した。課題1と2に関しては、国内で写本のカタログや二次文献を参照しながら、対象写本を選定した。その後、春季休暇中に、大英図書館で、イギリスの聖人・聖女伝を収めた中英語とラテン語による聖人伝集の4点の写本の調査を行い、データを収集した。この調査中に、研究課題に関係する写本1点について、既存の校訂本の誤りを見つけることが出来た。年度内に課題3のテクストの校訂・編集作業には取り掛かれなかったが、来年度に向けて必要な写本から、転写・編集し、校訂テクストを作成する準備を行っている。また、これらの調査でインプットした結果を考察するとともに、来年度以降の研究発表や論文執筆のアウトプットに向けた準備を行った。渡英中に現地の研究者と面会し、研究課題やその発表に関する助言を仰いだ。また、海外の大学でのプロジェクトが企画する来夏の国際学会のセッションに応募し、発表することが決定している。この学会での成果発表にむけて、渡英中は、写本調査の他に、特定の聖人崇敬について調査するため、ヨークシャーの大修道院跡や教会、博物館に赴き、フィールドワークを行い、資料を収集した。2017年度は、イギリスの聖人・聖女伝を収めた中英語聖人伝集の全体像の把握(課題1)、対象写本の調査・選定(課題2)、未刊行テクストの校訂・編集(課題3)に取り組むことを計画したが、半年のあいだに課題1と2を進めることはできたものの、課題3に関しては十分な時間が取れず、来年度に持ち越すことになった。2017年度は主に調査等インプットに時間を割いたが、来年度は学会発表や論文等の出版など、積極的に成果を発表することを目標にしたい。
複合ホヤにおける自己・非自己認織機構の解折

本研究では(1)二次元ゲル電気泳動法による群体間の質的な違いの検索、(2)イタボヤ二種における群体特異性の記載、(3)拒絶反応の組織・微細構造学的観察、(4)ホヤ被嚢の組織・微細構造学的観察についてそれぞれ以下の成果を得た。(1)についてはクローン株の間で易動度の異なる種内変異と判断されるタンパクを数種見つけることができたが、群体特異性とそのタンパク群との関連性は見いだせなかった。(2)最も進化した有性生殖(胎性)を行うイタボヤ二種(Botrylloides violceus,B.fuscus)はこれまで知られていなかった新しいタイプの群体特異性を示すことが明らかになった。また、本種では自己・非自己認織の場が被嚢(特に被嚢細胞)に限定されていることが示唆された。(3)拒絶反応は本質的には血球の1種であるmorula cellが被嚢内に浸潤し、これが崩壊して含有物を放出することと、被嚢内に壊死した組織と群体とを仕切るnew wallが形成されることであるらしい。(4)イタボヤ類の被嚢は特異な構造を持ったcuticle層が最外層を覆っているが、同様な構造は近縁の単体ホヤにも見られるため、この構造は群体特異性に直接は関与しないと思われる。被嚢中には種によって一三種の被嚢細胞が観察される。予報的な知見ではあるが、特にvacuolated tunic cellは被嚢内における自己・非自己認織と深くかかわっている可能性がある。本研究によって、イタボヤ類における群体特異性の進化や拒絶反応の詳細について深い議論が行えるようになってきたが、「認織」のステップについてはまだ不明確な点も多い。しかし(2)については自己・非自己認織の場について、(4)では認織担当細胞について議論してゆく端緒が得られてきている。今後(3)(4)の研究を発展させてゆくことによって、更に認織機構の実体に近づいていくことが期待される。複合ホヤBatrylloides simodensisは群体間で自己・非自己認識を行う。これは群体間の癒合・非癒合として現れ、各群体間の癒合・非癒合関係は安定で遺伝する。また本材料は無性生殖によって生長するので、各群体はクローンとして扱うことができる。今回、癒合関係のわかっている7系統のクローン群体の蛋白質組成を比較し、癒合性との関連を検討した。群体をホモジナイズして得られた抽出液をサルプルとし、2次元ゲル電気泳動法を用いて蛋白質を等電点と分子量によって分けた。分離された蛋白質は染色によって平板ゲル上のスポットとして認識される。得られたパターンを比較した結果、それぞれのパターンは98%以上の類似性を示す一方で、いくつかの安定した変異のあるスポットを持っていることがわかった。このスポットは各群体の持つ種内変異と解釈される。変異の中で相互の癒合関係と全く同じ挙動を示すものは得られなかったが、変異の一つについては抗血清を得ることに成功したので、今後この種内変異を示す蛋白の局在から、その役割や癒合性との関連について検討してゆく予定である。上記のB.simodensisと非常に近縁な種と考えられるB.vialaceusについて、自己・非自己認識の観察を行なったところ、50例の癒合テストのうち全てが癒合反応を示した。

一方、B.simodensisとの癒合テストでは両群体で非癒合反応が見られる。このことから種間の非自己認識は行なわれていると考えられる。現段階でB.violaceusが同種の群体と常に癒合するとは云えないが、研究対象となった集団に限定するならば、常に癒合すると考えてよいと思われる。このような例はボトリルス科では今まで報告されていない。また、種内での自己・非自己認識の適応価値を考える上でも興味深い事実である。NFR(非癒合反応)活性のバイオ・アッセイの開発について:個虫を含まない群体断片を試料液中で培養する方法を検討した.この方法により,検体(群体断片)が群体抽出液・体液に対してNFR様の反応を示すことが観察された.更に,本法は液水で10倍希釈した試料の活性を充分に検出できる感度を持っており,精度も從来のアッセイ法より高い.ただし,多量の試料液を必要とする.このアッセイ法を用いて,NFR活性の特性を調べたところ,凍結・透析によって活性が失なわれない点で,從来のアッセイ法と同で結果をえたが,加熱によっても失活しなかった点で違っている.電気泳動パターンからの種内変異の解析:癒合関係のわかっている群体を材料に2次元電気泳動のパターンを比較し,数種の種内変異を示す蛋白質を検出したが,いずれも癒合性と対応した変異ではなかった.このうち,一種の蛋白について抗血清を作製し,免疫学的比較を試みたが,有意な差は認められなかった.新しいタイプの群体特異性:Botrylloides〓の群体ホヤ2種について自己ー非自己認識の発現について調べたところ,この2種は群体の切断面では自己ー非自己認識を行わず,群体の生長端では自己ー非自己認識を行うことがわかった.これは今までに報告のない,新しいタイプの群体特異性である.生長端にみられるNFRは被嚢表面に限定してみられ,自己ー非自己認識を行う場が被嚢に局在することを示している.このことから,被嚢細胞(tunic cell)が自己ー非自己認識を行なっていることが予想される.本年度は(1)Botrylloidesfuscusにおける群体特異性の出現、(2)イタボヤを中心とした被嚢cuticle層の微細構造、(3)拒否反応の微細構造を中心に研究を進めた。(1)については本種にみられる群体特異性がBotrylloides Violaceusと同じタイプの群体特異性を示し、その遺伝的支配は他のイタボヤ類で報告されている「1遺伝子座-複対立遺伝子説」と同様であるらしいことがわかった。イタボヤ類における自己-非自己認識は種によって異なった場所で行われているようだが、B.fuscus及びB.violaceusにおいては群体特異性の発現様式から、被嚢細胞によって行われている可能性が高い。(2)では、イタボヤ類は被嚢cuticleに微小突起(minute protrusion)を有することがわかった。しかし、同じ構造は近縁の単体ホヤにも観察されるため、群体特異性にこの構造が直接関与しているとは考えにくい。一方、ホヤ全体における、この微小突起の有無はある程度系統を反映しているらしいことがわかった。(3)の研究成果はまだ予報的なものであるが、拒否反応は1:自己-非自己認識、2:血球の被嚢への浸潤の誘導、3:血球が崩壊することによる細胞内物質の放出、4:被嚢内でのnew wallの形成といったプロセスが基本となっているようである。また、new wallは新しいcuticle層となるらしく、その構造や形成様式はcuticle層の再生と同じようである。
日韓中の情報通信産業クラスターにおける新規創業と産学連携に関するパネルデータ分析

情報通信技術(ICT : information and communication technology)活用した企業の集積によって形成されている日韓中の産業集積(産業クラスター)を調査対象に,それぞれの地域で実施したアンケート調査から,地理的近接性に基づく産学官連携の推進によって研究開発(製品開発)活動に取り組んでいることを示した。本研究課題では、産業クラスターに属している様々な経済主体間の相互作用のメカニズムを有効に機能させ、地域発展に寄与させていく制度設計に繋がる政策提言を志向している。具体的には,日本,韓国,中国における産業集積(産業クラスター)地域で,情報通信技術を核として,イノベーションに基づく生産・サービス活動を展開している企業を調査対象として,各企業の産学官連携をはじめとする企業ネットワークのあり方を調査し,イノベーションと産業集積の関係を探ることを研究目的としている。平成19年は,1)内外の先行研究の整理を行った。2)調査地域の特定のために聞き取り調査を重点的に実施し,一部の地域では,実際にアンケート調査を行った。1)に関して,都市経済学や空間経済学の視点から,イノベーションに関する地理的な要因を検討した。イノベーションと産業集積の関係に何らかの因果があるならば、当該地域に立地している経済主体間の相互作用が知識波及を媒介にどのような形態(経路)で機能しているのかを追究していく必要がある。これらの要因を追究していくためには,都市経済学や空間経済学に,産業組織論の視点(例えば,Suzumura(1995)で議論されている共同研究がR&Dを促進するか,過小にするかという理論分析)を入れていくことで,従来の研究とは異なった仮説を提示できることがわかった。このことに関する議論の詳細の一部は,亀山・浜口(2007),Hamaguchi and Kameyama(2008)として刊行した。これらの議論は,今年度以降,具体的に計量経済分析を実施していく上で,モデルの特定化で有効なものとなるであろう。2)に関して,調査対象地域を,日本=北九州,長野,韓国=始華,中国=中関村に特定し,一部の地域で調査を行った。現在,回収した情報の精査を行うとともに,今年度の企業調査のための質問を設計している段階である。本研究課題は、産業クラスターに属している様々な経済主体間の相互作用のメカニズムを解明し、地域発展のための制度設計に繋がる政策提言を行うことを志向している。具体的には、日本、韓国、中国における産業集積(産業クラスター)地域で、情報通信技術を核に、イノベーションに基づく生産・サービス活動を展開している企業を調査対象として、各企業の産学官連携をはじめとする企業ネットワークのあり方を調査し、イノベーションと産業集積の関係を探っている。平成20年は、19年度に引き続き,調査地域の特定のために聞き取り調査を重点的に実施し、19年度に一部の地域、(日本=北九州市、長野県)で実施したアンケート調査の集計を行った。集計結果から、北九州市におけるICT関連の製造業・サービス業は、ともにグループ企業内の取り引きが顕著であり、また、その空間範囲も国内に留まっていた。一方、長野県におけるICT関連の製造業・サービス業は、グループ企業外の取り引きが顕著であり、また、その空間範囲も(海外を含めて)広範なものとなっていた。北九州市よりも長野県の方が、連携相手の機能、空間的広がりともに多種多様な連携ネットワークを構築できており、連携ネットワークにもとづく集積の経済を享受できているものと考えられる。今年度は、韓国と中国の調査結果を集計し、さらに、これらのデータに新旧の調査データを加えて、パネルデータ化し、19年度に文献レビューで提示した仮説を検証するために、計量経済分析を実施し、論文にまとめていく。本研究の目的は,日本(北九州地域と中南信地域),韓国(始華産業団地),中国(中関村科技園区)における産業集積(産業クラスター)に属している様々な経済主体間の相互作用のメカニズムを解明し,地域発展のための制度設計に繋がる政策提言を行うことである。情報通信技術(ICT)を核に,イノベーションに基づく生産・サービス活動を展開している地場企業を調査対象として,各企業の企業間連携や産学官連携の実態を調査し,産業集積におけるネットワークの役割を探った。平成21年は,1920年度の調査を踏まえて,日韓中の各地域のアンケートデータの集計・分析を行い,論文を作成し,国際開発学会,アジア経済研究所の研究会で報告した。韓国の論文は,アジア経済研究所のモノグラフ(22年度に刊行予定)に収録される予定である。分析結果から,企業年齢の増加にともなう企業規模の拡大の過程で,研究開発従事者も増えているが,相対的にはroutine operationのための従業者数の方が増えており,韓国国内の連携(ネットワーク)による知識外部性の獲得の効果として理解できる。さらに,21年は,北九州地域で直接訪問に基づく追加的な聞き取り調査を実施し,パネルデータを構築した。19年に実施したアンケート調査の集計結果と同様,北九州地域におけるICT関連の製造業・サービス業は,ともにグループ企業内の取り引きが顕著であり,また,その空間範囲も国内に留まっていた。一連の研究成果は,研究対象地域において地場企業の情報の伝達経路やその内容・空間的範囲に踏み込んで,知識外部性の役割を明らかにしていくための記述の蓄積としての貢献である。
Funicone類によるアゾール系抗真菌剤活性増強機構の解明

アゾール系抗真菌剤の活性増強物質として発見した新規化合物actofuniconeおよびその類縁化合物deoxyfunicone、vermistatin、NG-012の作用メカニズムの解析を目的に、以下の検討を行った。また前年度までの知見により、薬剤排出機構が新たな薬剤標的となることが明らかとなって来たことから、薬剤排出機構を標的とするスクリーニングを実施した。1.二次元電気泳動法を用いた作用部位の解明前年度までの病原真菌C.albicansを使用したプロテオーム解析により、deoxyfunicone処理の場合のみに変動するタンパク質を銀染色レベルで20種類見い出した。今年度はこれらタンパク質の同定のため、CBB染色での検出可能レベルまでタンパク質量を増加し、タンパク質の同定を試みた。その結果、CBB染色レベルでの検出が可能となったタンパク質は20種類のうち4種であった(スポット1,2,3および4)。このうちスポット1および2について、アミノ酸シークエンス解析を実施したが、N末端が修飾されている可能性により、同定までには至らなかった。現在MALDI-TOF Massを使用しての同定を試みている。変異株ライブラリーの作成は終了した。来年度はこれらライブラリーからのdeoxyfunicone耐性株の選択を実施する。3.薬剤排出を標的するスクリーニング系の構築前年度、宮川都吉博士(広島大)より分与されたpdr5欠損酵母を利用した化合物評価を実施した結果、beauvericinおよび4種類の新規beauvericin類縁化合物を発見した。1.二次元電気泳動法を用いた作用部位の解明本年度は主に実験系の確立と予備検討をdeoxyfuniconeを用いて実施した。アマシャムバイオサイエンス社IPGphorを基本システムとして、病原真菌であるC.albicansのプロテオーム解析に適した泳動条件を検討した結果、pHレンジを310に設定した場合に最も良い分離が得られた。本条件下においてdeoxyfunicone処理または未処理サンプルの電気泳動を行い、検出されるスポットの比較を行った結果、約20のスポットの変動を確認した。次年度はこれらの変動タンパク質の同定を実施する。本年度の実験計画であるエチルメタンスルホン酸処理によるfunicone類耐性S.cerevisiaeの作成は現在継続中であるが、これまでの検討からfunicone類の標的分子が薬剤排出機構であることが示唆されているため、S.cerevisiaeにおけるアゾール系抗真菌剤の主要な薬剤排出機構であるPDR5を欠損したS.cerevisiae(広島大学、宮川都吉教授より分与)を利用し、funicone類のPDR5に対する影響を検討した。しかしながら、funicone類にPDR5の阻害活性は見られなった。このことからfunicone類はPDR5以外の薬剤排出機構を阻害することが示唆された。
高精度疲労き裂成長シミュレーション手法の構築

疲労強度評価の現状は,a)S-N曲線と作用応力頻度分布をデータとして累積損傷被害則を適用する方法,b)破壊力学に基づくき裂成長予測,に大別されるが,前者では経験的に得られた安全率の適用が必要であり,後者ではき裂開閉口挙動の考慮が必要不可欠であるにも関わらず,取り扱いの難解さからこれを定量的に考慮している研究は少数に留まっている。本研究では,従来の研究が有する問題点を解決するための新しい疲労き裂成長シミュレーション手法の開発を目指し,これに必要な基礎検討(以下の13)を実施した。1.シミュレーションの土台となる数値解析手法に関する調査。き裂進展シミュレーションに関する優位性が提唱されているXFEMに関し,プロトタイプとなるシミュレーションコードの作成を行ったが,XFEMでは,き裂形状を「線」として表現するため,疲労寿命の定量的評価に必要不可欠な,き裂開閉口挙動のモデル化が不可能であることを確認した。また,弾塑性FEMにリメッシュ機能とき裂面の接触影響を考慮する手法についても検討したが,メッシュ分割の度合いが計算結果に大きく影響を与えること,計算時間の観点から実用的ではないこと,き裂進展時期の設定法について,指針が確立出来ないことを確認した。2.SEM内疲労試験機を用いた,き裂開閉口挙動の詳細観察。き裂成長シミュレーションの高度化には,き裂発生初期段階での成長挙動及び1サイクル中のどの時期にき裂が進展しているのかをシミュレーションで忠実に再現することが必要であるため,SEM内疲労試験機を用いて,繰り返し載荷中のき裂開閉口挙動を直接観察し,停留き裂では最大荷重時にき裂先端は尖った"cusp"型となるが,伝播するき裂では鈍い"blunt"型になることを確認した。1サイクル中の疲労き裂進展時期については,観察を試みたが,明確な結論を得るには至らなかった。3.長大疲労き裂の成長予測。疲労き裂成長解析に適用する事に適した数値解析ツールに関して種々調査した結果,現状ではき裂結合力モデルに棒要素を導入することでき裂開閉口挙動を定量的にシミュレーションすることが,最も高精度なき裂成長曲線推定手法であることを確認した。また,この手法がこれまでに適用されたことがない,長大き裂の成長予測への適用可能性を検討するため,船体外板を模擬した大型試験体を用いた疲労試験結果に対して,同手法を適用して疲労き裂成長曲線の推定を行い,妥当性を確認した。種々の構造物や輸送機器等で近年疲労損傷が多発している。また,新規の社会基盤整備事業に対する財政的制約は年々厳しくなっているため,既設構造物の定量的寿命評価は社会基盤の安全確保の観点から必要不可欠である。疲労強度評価の現状は,(a)S-N曲線と作用応力頻度分布をデータとして累積損傷被害則を適用する方法,(b)破壊力学に基づくき裂成長予測,に大別されるが,(a)では経験的に得られた安全率の適用が必要であり,(b)では疲労き裂特有の物理現象であるき裂開閉口挙動の考慮が必要不可欠であるにも関わらず取り扱いの難解さからこれを定量的に考慮している研究は少数であるため,本研究ではXFEM(Extended Finite Element Method)を用いたき裂成長シミュレーションの構築を目指し,以下の検討を実施した。1.XFEMに関する文献調査を行い,き裂開閉口挙動の定量的評価に必要な弾塑性問題への適用状況について確認した。その結果,数値解析上の問題もありXFEMによる定量的な弾塑性解析の実現は未だ容易ではなく,メッシュタイプとして,モデリングが容易な四角形要素ではなく三角形ひずみ一定要素を用いる必要性が確認された。しかしながら,実用化を念頭に置くと,解析モデル構築が比較的容易な四角形要素での開発を指向すべきであるとの結論に至った。2.弾性問題用XFEMの開発開発の第一段階として,弾性問題用のXFEMコードの開発を行った。当初はMatlabベースでの開発を想定していたが,その後,数値計算の専門家へのヒアリングを実施した結果として,Matlabベースでは弾塑性問題への適用が困難と判断し,Fortranへの変換を行った。3.高精度疲労き裂成長シミュレーションにあたっては,健全部(無欠陥部)からのき裂発生寿命を定量的に評価することが必要であるため,SEM内疲労試験機を用いて疲労き裂発生段階の観察を行った。その結果,疲労き裂はすべり(せん断)のプロセスが拡大していく過程として生じていること,第一結晶粒界までのき裂成長段階では,き裂開閉口は観察されないことを確認した。また,疲労き裂が開口型に遷移した以降の1サイクル中のどの時期でき裂進展が起こっているかについても観察を試みたが,疲労試験機動作時のSEM観察限界(画像測定倍率の限界)及び試験片サイズの影響で,これを定量的に観察することは困難であった。

き裂進展シミュレーションに関する優位性が提唱されているXFEMに関し,プロトタイプとなるシミュレーションコードの作成を行ったが,XFEMでは,き裂形状を「線」として表現するため,疲労寿命の定量的評価に必要不可欠な,き裂開閉口挙動のモデル化が不可能であることを確認した。また,弾塑性FEMにリメッシュ機能とき裂面の接触影響を考慮する手法についても検討したが,メッシュ分割の度合いが計算結果に大きく影響を与えること,計算時間の観点から実用的ではないこと,き裂進展時期の設定法について,指針が確立出来ないことを確認した。2.SEM内疲労試験機を用いた,き裂開閉口挙動の詳細観察。き裂成長シミュレーションの高度化には,き裂発生初期段階での成長挙動及び1サイクル中のどの時期にき裂が進展しているのかをシミュレーションで忠実に再現することが必要であるため,SEM内疲労試験機を用いて,繰り返し載荷中のき裂開閉口挙動を直接観察し,停留き裂では最大荷重時にき裂先端は尖った"cusp"型となるが,伝播するき裂では鈍い"blunt"型になることを確認した。1サイクル中の疲労き裂進展時期については,観察を試みたが,明確な結論を得るには至らなかった。3.長大疲労き裂の成長予測。疲労き裂成長解析に適用する事に適した数値解析ツールに関して種々調査した結果,現状ではき裂結合力モデルに棒要素を導入することでき裂開閉口挙動を定量的にシミュレーションすることが,最も高精度なき裂成長曲線推定手法であることを確認した。また,この手法がこれまでに適用されたことがない,長大き裂の成長予測への適用可能性を検討するため,船体外板を模擬した大型試験体を用いた疲労試験結果に対して,同手法を適用して疲労き裂成長曲線の推定を行い,妥当性を確認した。
ひび割れ自己治癒特性を有する新たな無機系ひび割れ補修材の開発

本研究では、コンクリートのひび割れ自己治癒に効果があると期待される組成物に着目し、そのセメント化学反応機構をひび割れ補修材に応用することで、コンクリート構造物の長期的な信頼性を向上させることを目的としている。地下トンネル構造物のひび割れ補修方法及び橋梁床板のひび割れ補修方法を検討した。無機系補修材料にひび割れ追従性を付与することができれば、ひび割れ追従性と長期信頼性を兼ね備えた新たな補修工法になり得ると考えた。本研究で検討した補修方法は塗布工法、充填工法、充填・塗布工法3種類である。さらに、大量の漏水がある地下鉄の構造物て止水性能とひび割れ自己治癒性能を同時に発現する材料の開発研究を進行った。本研究では、現在提案されている多くのひび割れ補修方法のうち、コンクリートのひび割れ自己治癒に効果があると期待される組成物に着目し、そのセメント化学反応機構をひび割れ補修材に応用することで、コンクリート構造物の長期的な信頼性を向上させることを目的としている。1次年度には、地下トンネル構造物のひび割れ補修方法及び橋梁床板のひび割れ補修方法を検討した。無機系材料を用いつつ、無機系補修材料にひび割れ追従性を付与することができれば、ひび割れ追従性と長期信頼性を兼ね備えた新たな補修工法になり得ると考えた。まず補修材のひび割れ自己治癒メカニズムの究明と生成物の化学分析を追加で行った。実験室では、道路橋や鉄道高架橋などの床版張出部に発生する鉛直方向に貫通したひび割れを想定して、円柱供試体にひび割れを導入した上で、一度ひび割れ補修を行った供試体に再度ひび割れを導入し通水試験を行うことで漏水量を確認した。このような結果より、ひび割れ自己治癒技術を応用した補修材料を使用し、塗布工法と充填工法を併用することで、ひび割れ補修における高い止水性能が発現することを確認した。さらに、橋梁床板の現地調社で移動型蛍光X-線分析装置を用いてひび割れ部位の2次生成物の分析も行った。上記の室内試験により性能確認を行った自己治癒技術を応用した補修材料を用いて現場施工試験を行った。実際にひび割れ部からの漏水が生じる構造物に対して,塗布工法と充填・塗布工法によりひび割れ漏水補修を行った。今回試験施工を行った箇所は、スラブの張り出し部で、ひび割れの長さは3m程度である。また、提案手法を実構造物に適用し、施工後3ヶ月の効果を確認した。今後、経過観察を継続する。試験施工を行った箇所は、スラブの張り出し部で、ひび割れの長さは3m程度である。また、提案手法を実構造物に適用し、施工後2年間の効果を確認した。2次年度には、大量の漏水がある地下構造物を想定して止水性能とひび割れ自己治癒性能を同時に発揮する材料の開発研究を進行った。地下トンネルや送・排水設備などの構造物における湧水を伴うようなひび割れの補修材料・工法については,多くの場合現場対応であり,指針やマニュアルが制定されていないのが実情である.これらの構造物の補修では,補修時の構造物の損傷度,湧水量,補修方法,施工の適切さなどにより補修効果が大きく異なることから,補修を施しても再劣化が生じやすいことも懸念される.そこで,止水材料の開発と施工した場合の止水効果ならびに耐久性を考慮した止水材注入実験を行い,実漏水状況を想定した枡形試験体の止水実験を実施した.その結果14L/分の漏水場所を一次的に止水することが確認された.さらに,ひび割れ自己治癒材料を止水後塗布して完全に漏水を補修する新たな補修方法を開発することができた。実現場は地下鉄漏水ひび割れを選定し、2ヵ月間止水実験を実施した。コンクリートのひび割れ自己治癒に効果があると期待される組成物に着目し、そのセメント化学反応機構をひび割れ補修材に応用することで、コンクリート構造物の長期的な信頼性を向上させることを目的としている。現在ひび割れ自己治癒の組成物の開発は90%です。自己治癒に効果があるひび割れ補修材は70%です。以後本材料を実構造物に継続的に適用する予定である。試験施工は60%進行されている。25年度が最終年度であるため、記入しない。

ひび割れ部からの漏水が生じる実構造物に対して,塗布工法と充填・塗布工法によりひび割れ漏水補修を継続的に試験施工する。今回試験施工を行った箇所は、スラブ以外にも建築構造物の地下漏水部位等に適用する予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。
食品由来りリスクの解析と管理、情報交換、教育に関する総合的研究

1.リスクアセスメント手法の開発定量的評価手法の開発のために、確率論的モデルによりと畜揚における検査対象月齢の変更が人のリスクに与える影響についてアセスメントを実施した。高病原性鳥インフルエンザの発生状況と防疫対策について獣医学的評価分析を行った。国際的な学会や講習会などに参加、開発・普及の現状を調査した。2.クライシスの解析手法の開発確率的には把握できない1回性の大規模事故発生メカニズムのモデル化のため、食品事故を含む多様な事故・災害の相似則を検討、特に高病原性鳥インフルエンザの風評被害の発生と拡大メカニズムについて、概念モデルを作成し、自己組織化現象を再現するセルラーオートマトン法をもちいて解析した。3.リスク・食品情報の交換・伝達・受容各種リスクを対象にしたリスク認知の国際比較研究の到達点と課題を整理、新たな国際調査が必要であると判断し、予備的に消費者面接調査を実施した。食品情報提供のあり方を検討するために、食品購買時の消費者の情報処理の実態と特質を解明した。認知心理学に依拠した情報処理プロセスの概念モデルを提示し、選択実験により情報過負荷状態を検証、また発話思考プロトコル分析法を用いた店舗での追跡調査を実施して表示情報の探索と評価の特質を解析した。4.リスク管理制度の評価と手法の開発経済疫学の手法の確立のために、費用-効果分析の新たな枠組みを開発し、HACCPを対象に分析した。牛と牛肉のトレーサビリティ制度、国際貿易品目のコーヒーをめぐる衛生・安全性確保の諸制度、「健康食品」の法規制の仕組み、コンプライアンス経営の系譜と意義について分析、あわせて食品安全に関わる公衆衛生制度の国際的な比較研究を行った。5.エキスパート教育オランダ、イギリスなどの修士教育プログラムを分析した。第1年度の研究計画にしたがって、5つの課題について以下の研究を行った。研究課題(1);リスクアセスメント、リスクマネジメント手法に関する国際的な情報収集とそれにもとづく手法の開発。本年度は、BSEおよびvCJDのリスクアセスメント手法に関する情報を収集するとともに、モンテカルロ法を用いたBSEのリスクアセスメントのモデルを開発し、BSE検査と危険部位除去の効果を分析した結果をまとめた。現在査読中である(春日、筒井)。研究課題(2);緊急事態となるクライシスの解析手法の開発。セルラーオートマトン法を用いた災害の時空間発展について解析し、「複雑系から見たハインリッヒの法則とリスクアセスメント」にとりまとめて投稿し、査読中である(渋谷、小澤)。あわせて京都鳥インフルエンザ、西ナイルウイルスの時空間発展について解析した(小澤)。研究課題(3);リスクおよび食品についての情報の交換・伝達・受容に関する基礎研究と手法の開発。(1)魚介類中のメチル水銀に関する注意喚起を事例とするリスクコミュニケーションのあり方について、厚生労働省などの事例をもとにリスク情報の表現形式の効果の比較検討を行った(関沢)。(2)認知心理学的アプローチにもとづく消費者の食品表示情報処理について、国内外の文献収集・分析、ドイツにおける研究状況調査を行うとともに、iスケールファクタ推定による情報過負荷状態下での消費者の情報処理行動分析、ii追跡調査法による食品購買時における消費者の情報処理プロセス分析に着手した(新山、佐藤他担当)。佐藤他の研究協力者の協力を得て進めた。研究課題(4);リスク管理制度の経済的、倫理的、法的な評価と規範に関する基礎研究と手法の開発。(1)HACCP等の食品安全管理システムの経済評価方法の改善(清原)、(2)消費者問題の観点から見た「健康食品」の法規制のあり方(松本)、牛・牛肉のトレーサビリティ導入の効果と課題(矢坂)、(3)現地調査にもとづく

イギリス、ドイツの公衆衛生制度分析(高鳥毛)、(4)鳥インフルエンザ防疫とワクチン利用の獣医経済疫学的検討(山口)、(5)京都鳥インフルエンザにともなう風評被害の様相とリスクコミュニケーションの課題(柳浦)などを行った。山口、柳浦などの研究協力者の協力を得て進めた。研究課題(5);食品安全に関するエキスパートの育成、大学教育、社会教育に関する国際的な情報収集と手法の開発。当該課題について、オランダ、アメリカなどでの調査を含め、国際的な情報収集を行った(功刀、山田)。5つの課題に関して以下の成果をあげた。(1)筒井・春日は、と畜場におけるBSE検査月齢の変更と危険部位の除去が人の健康に与える影響を明らかにするため、確率モデルを用いて定量的なリスク評価を行うとともに(学会誌掲載、国際会議報告)、2004年の日本の高病原性鳥インフルエンザの発生状況と防疫対策の評価を行った。また、国連機関によるワークショップ、国際会議などに出席し、海外のリスクアセスメント手法について情報収集を行った。(2)昨年の研究協力者柳浦の構築した高病原性鳥インフルエンザにおける風評被害発生メカニズムの記述モデルをもとに、渋谷・小澤は、セルラーオートマトン法による反応拡散系モデルを用いたモデリングを試みた。(3)関沢は、関係者間のQ&Aによるリスクコミュニケーションを実施し改善をはかった。新山は研究協力者の佐藤、西川、三輪らとともに、選択型実験により食品購買時の過剰情報が消費者の選択を混乱させることを実証し、また、認知科学的枠組みにより消費者の食品表示情報処理プロセスの仮説を立て、観察法、言語プロトコル分析法を用いた実証分析を行い、認知制約の下で、簡略化された情報処理が行われていることを検証した(学会報告)。また、リスク認知の国際比較分析のために文献収集を行い、これまでの知見、調査分析手法をまとめ、ワーゲニンゲン大学、イギリスInstiturte for Food Researchの研究者と議論を行い、仮説立案と調査方法に関する準備を行った。(4)清原は、食品安全管理の評価指標をまとめ、牛乳製造工程のHACCPについて費用効果分析を行った(学会報告)。矢坂は、牛・牛肉トレーサビリティの信頼性に関する評価を行い課題を指摘した(雑誌掲載)。松本は、コンプライアンス経営をめぐる社会環境の変化と食品企業の対応状況をとりまとめた。高取毛は、食中毒、食品由来の感染症対策のための、保健所を中心とした公衆衛生システムについてドイツで調査を行った(専門誌掲載)。(5)功刀は、リスクアセッサー、マネージャーに要求される資格、資質をまとめ、オランダ、イギリスの大学におけるカリキュラムを検討し専門家教育の課題を提示した。1.リスクアセスメント手法の開発定量的評価手法の開発のために、確率論的モデルによりと畜場における検査対象月齢の変更が人のリスクに与える影響についてアセスメントを実施した。高病原性鳥インフルエンザの発生状況と防疫対策について獣医学的評価分析を行った。国際的な学会や講習会などに参加、開発・普及の現状を調査した。
人型ロボットの身体に訊く行動遷移地図の自律的獲得

人型ロボットの行動遷移地図、すなわちロボット自らがおかれた状況でとるべき行動の計画規範を、記号的ルール群として与えるのではなく、身体・環境・制御器の三者がなす力学系として定義された単位行動の性質と関係性に従って構築する仕組みを開発した。また、行動目的が与えられたときに、現在の状態と力学的拘束条件に基づいて適切な行動系列を自動生成するプロセスを開発した。本年度は、(1)単位行動のレパートリー拡張、(2)行動間メトリック定義、(3)複数単位行動群の構造配置の三点を課題とした。(1)については、本研究開始以前に開発していた二脚ロボットの立位維持、定常的踏み替え、非定常踏み出し、直進歩行を統一的に行う制御器を更に拡張し、新たに左右方向歩行、任意曲線経路に沿った歩行、これらを組み合わせた平面上全方位歩行と、跳躍まで可能になった。さらに重要な成果として、これらの制御器を全て移動中のロボット身体座標に対して再実装した。これまで第三者の視点からロボットを観測していたのに対し、ロボット自身の視点から環境や自分の状態を観測し、身体の操り方を決定することが可能になった。(2)と(3)については、まだ一般的な方法は見出せていないが、開発した制御器は全てお互いに連続遷移可能な形で定式化されている。運動一種類につき一つのパラメータで遷移可能である。歩行中の重心上下動制御にも着手しており、まだ完成していないが制御器拡張の方針は立っている。上記とは別に、人が日常的に生活している程度の複雑さを持った環境内で、ロボットが自律的に移動経路を探索する課題にも取り組んだ。Rapidly-exploring Random Tree Connectionによって得られた経路を、後処理によって準最適解に漸近させる方法を開発した。経路探索と最適化を同時に行うRRT*と呼ばれる方法に比べて、厳密な最適性を諦める代わりに、10倍以上高速に結果を求められることが特長である。また得られる経路は、同一の幾何学的位相を持つものの中では最適なものとなる。これは、環境と身体制御とを効率的に結び付け、行動創発を促進する布石となる。昨年度に引き続き、(1)単位行動レパートリー拡張、(2)行動間メトリック定義、(3)複数単位行動群の構造配置を課題とし、さらに当初計画の(4)行動系列の自動生成を目指した。(1)については、未知物体操作のための脚腕協調運動、段状路面の昇降歩行、飛び石状の足場歩行、手摺りや壁面との3次元的接触を伴う運動、狭隘空間を通過するための匍匐運動等の生成に取り組んだ。これらのうち物体操作と匍匐運動は完了していない。前者は物体の機械的拘束が未知であっても動的に特性を予測・修正するアルゴリズムをさらに洗練する必要がある。また後者は、計算方法の大枠は出来たものの、運動の失敗確率が無視できない程度にあるため、運動の成否条件を明確にする必要がある。その他は良い結果が得られた。(2)については、成果発表にはまだ至れていないが、ある運動/行動が遂行可能か否かは、環境側の制約(具体的には足の踏み出しが可能な領域の分布や腕部により全身支持できる環境内ハンドルの存在)が一つの鍵になり、単位行動間の相対関係にもこれが介在することが分かってきた。(3)は、発見の域を出ないが、やはり環境側の制約条件によって配置が変わる/配置を変えるべきであるという知見が得られた。(4)については着手できていない。未だ、ロボットのおかれた環境を人が認識し、手動で行動系列を決定している。しかし、人がどのように行動系列を決定しているかを客観的に考察するプロセスを取り入れ、数学的な翻訳を試みることを始めている。上記の通り、本研究課題においては環境情報が重要な意味を持つことが分かってきた。そこで(1)(4)とは別に、ロボットの視野情報から環境の探索と経路誘導を同時に効率的に行うアルゴリズムを開発した。上記のように、(1)についてはほぼ計画通りに動作レパートリーを拡張できている。環境とのより複雑な接触や力の授受を必要とする運動を扱う過程で、行動遷移における環境の重要性が明確になってきた。これにより、当初想定していた(2)や(3)の進め方を再考することになったが、これは寧ろ歓迎すべきことである。そこで、当初計画になかった、ロボットの視野情報から環境の探索と経路誘導の同時遂行を課題に含め、開発を行うことができた。ただしこれは一般的な移動ロボットを対象とした枠組であり、人型ロボットの運動制御と組み合わせるには至っていない。最終年度となる本年度は、昨年度までに行った(2)行動間メトリック定義、(3)複数単位行動群の構造配置を継続し、さらに懸案であった(4)行動系列の自動生成を行った。(2)については、単一制御器のパラメータ連続変化による立位制御、全方位歩行制御のシームレスな遂行がほぼ完成したので、それにターゲットを絞り、制御器のパラメータ空間と力学的拘束条件に基づくパラメータの許容部分空間を定義した。当初の期待通り、パラメータがそのまま行動間メトリックとして適当であると分かった。各パラメータの物理的な意味や役割は明確であるので、力学的拘束条件を同空間の部分領域として表現することは比較的容易であった。(3)の複数単位行動群の構造配置も、上記のパラメータ空間に基づいてほぼ直接的に行うことができた。

ただし、単位行動における安定領域、複数行動により定義される安定領域と、ある行動対の遷移を許容する領域(行動遷移可能領域)とは、別に定義すべきだということが分かった。さらに、その定義方法も分かった。(4)は、上記の行動遷移可能領域を考慮できていないので完成には至らなかったが、安定領域において近似的に行動遷移可能性を判定する方法を開発し、それに基づいて単位行動群をグラフ化する方法を示した。時系列的には、開発した判定方法が近似的なものに留まっていることが分かったので、行動遷移可能領域の必要性に思い至ったという順番である。いずれにしても、これに基づいて、人が適当に与えたロボットの長期的行動目的からグラフ探索によって行動系列(より具体的に言えば制御器変容系列)を生成することが可能になった。人型ロボットの行動遷移地図、すなわちロボット自らがおかれた状況でとるべき行動の計画規範を、記号的ルール群として与えるのではなく、身体・環境・制御器の三者がなす力学系として定義された単位行動の性質と関係性に従って構築する仕組みを開発した。また、行動目的が与えられたときに、現在の状態と力学的拘束条件に基づいて適切な行動系列を自動生成するプロセスを開発した。上記の通り、当初研究計画に掲げた三つの課題(1)(2)(3)のうち、(2)(3)は完了していない。(1)単位行動のレパートリー拡張に重点を置いたためである。ただし、そのこと自体は間違った方針ではなかったと考えている。全方位移動制御は予想よりも難易度が高く、一年間をかけて取り組む価値のある課題であった。また、これまでに開発した制御器の遷移パラメータ、それらのつながりを明らかにできている。その意味で、各論的かつ発見的ではあるが(2)(3)も進められたと言って良い。今後、行動レパートリーが更に増えて、それらのうち合成できるものとできないものが明確になれば、制御器の立体構造も明らかになり、例えば歩行と跳躍を合成した全方位走行運動の創発なども可能になるだろう。一方で、当初計画になかった複雑環境内での行動創発につなげる情報処理に成果が得られた。次の課題である制御器からの行動系列の自動生成に示唆を与えた。最終年度は、行動遷移地図の自己獲得を課題として残している。取り掛かりとして、これまで作成してきた多様な運動制御器を用いて、複数のシナリオを遂行する。その際、利用した運動制御器の接続関係をグラフ化する。現在と同様に人が手動で行動系列を決定し、その契機となった事象を明文化する。それに基づいて、事象とそれによる行動遷移の数理モデルを作成する。同時に、今利用できる運動制御器では遂行できない、ないし遂行効率が低い部分シナリオを見出し、必要となる単位行動を実現するための運動制御器を追加開発する。上記の行動遷移モデルを適用し、同運動制御器が適切に自動配置され、シナリオ全体の遂行効率が向上することを確認する。環境の扱いが重要である。視覚センサを用いた環境の探索と経路誘導の同時遂行アルゴリズムをさらに発展させ、人型ロボットの運動制御と組み合わせた自律的行動システムの開発を目指す。ロボティクス上記のように、更に行動レパートリーを増やし、これまで各論的に見出してきた制御器間のつながりから、制御器を立体的に配置する課題に取り組む。
メサンギウム細胞におけるIL-6産生調節機構

【目的】高血圧に伴う糸球体硬化の一因として糸球体内圧の上昇が想定されるが、この体外モデルとしては静的負荷がstretch-relaxation刺激より適していると考えられる。この方法を用いて、メサンギウム細胞の増殖因子、基質合成促進因子であるエンドセリンの分泌への静的負荷およびアンジオテンシンIIの効果を検討した。【方法】静止期の培養ヒトメサンギウム細胞をCO_2培養容器内に収容したステンレス製の耐圧容器(内容量10l)内に置き、容器内部を培養器内の5%CO_2と平衡させた。その後耐圧容器を密閉し窒素ガスを注入し、これにより容器内のO_2、CO_2分圧、pHを変化させることなく培養細胞に0120mmHgの慢性の静的圧を負荷した。48時間のincubation後、培養上清中のエンドセリンンをELISAにて測定した。【結果】圧負荷のない状態では、メサンギウム細胞は48時間に469±145pg/mgのエンドセリンを分泌し、この時アンジオテンシンII(>10^<-10>M)を加えると、エンドセリン分泌は用量依存性に増加した。加圧下では細胞数は増加したが、エンドセリン分泌は用量依存性に減少した。(80mmHg加圧時、対照の68%)。アンジオテンシンIIへの反応性は圧負荷時にも保たれていた。【結論】圧負荷によりメサンギウム細胞の増殖は促進されるものの、そのエンドセリン分泌は減少しており、糸球体内圧の上昇はエンドセリンを介する細胞増殖、収縮をむしろ防御的に抑制している可能性が示唆された。
離散系列保型形式とセルバーグ跡公式の整数論

セルバーグの跡公式は保型形式やゼータ関数を研究する際の強力な手段の一つであり,保型形式の整数論にさまざまな応用がある.セルバーグ跡公式と本質的に同じ情報を含むレゾルベント跡公式について研究した.一般に,局所対称空間上のラプラシアンのレゾルベントは跡族ではないので,跡を計算するには何らかの"正規化"が必要である.そういった理由から明示的にレゾルベント跡公式が得られていたのは,SL(2,R),SL(2,C)のみであった.ミアテロとワラックの研究より,一般の階数1のリー群のラプラシアンのレゾルベントの複数回コンボリューションから構成されたポアンカレ級数を核関数とする積分作用素は十分たくさんコンボリューションを行えば跡族になることが知られている.よって,一般の階数1のリー群にレゾルベント跡公式を拡張するには特異点をもったレゾルベント核関数の複数回コンボリューションから構成されるポアンカレ級数の対角成分への解析接続と軌道積分の計算が必要となる.しかしながら,複数回コンボリューションされたレゾルベント核関数を直接扱うのは困難のように思われた.今回,この複数回コンボリューションされたレゾルベント核関数を特異点をもつガウスの超幾何関数にある種の微分作用素を複数回作用させたものとして具体的に書き下すことが出来た.結果,それから構成されるポアンカレ級数が対角線上積分可能になり,軌道積分も具体的に計算することが可能となった.結果として,階数1のリー群にたいするレゾルベント跡公式を得た.応用として,プランシェレルの公式,ペーリーウィーナーの公式を使うこと無しに直接セルバーグゼータ関数の解析接続や関数等式を示すことが出来た.保型形式からL関数を構成するには,それらをフーリエ展開しそのフーリエ係数から生成関数をつくるのが基本的である.しかしながら一般には正則保型形式以外ではフーリエ展開の実質的理論は存在しない.そういった理由から正則でない多変数保型形式とそのL関数については今まであまり研究されてこなかったが,非正則保型形式のフーリエ展開を研究する為に必要な主系列表現の一般化Whittaker関数について研究した.この表現に対する一般化Whittaker関数は既に扱ったことのある離散系列表現に比べてかなり複雑になることが予想されていた.具体的には,階数2の特殊ユニタリ群SU(2,2)の主系列表現にたいして,対応するエルミート保型形式のジーゲル放物型部分群に関するフーリエ展開にあらわれる一般化Whittaker関数について研究した.まず,一般化Whittaker関数の2変数の特殊関数としての満たすべき偏微分方程式系を得た.ただし,この微分方程式系は階数8になり扱いにくい.(離散系列表現のときの偏微分方程式系の階数は4以下であった)次に,ある特異因子に沿った正則解の境界値の満たすべき4階の常微分方程式を得て,解空間を調べた.結果として,一般化Whittaker関数の境界値関数はメージャーのG-関数であらわされることがわかり,絡空間の重複度1定理を得た.得られた結果の応用として,境界値関数のメージャーのG-関数による明示公式を用いて,一般化Whittaker関数のメリン変換を計算することが可能となり,対応するアンドリアノフ-菅野L関数のガンマ因子を得た.セルバーグの跡公式は保型形式やゼータ関数を研究する際の強力な手段の一つであり,保型形式の整数論にさまざまな応用がある.セルバーグ跡公式と本質的に同じ情報を含むレゾルベント跡公式について研究した.一般に,局所対称空間上のラプラシアンのレゾルベントは跡族ではないので,跡を計算するには何らかの"正規化"が必要である.そういった理由から明示的にレゾルベント跡公式が得られていたのは,SL(2,R),SL(2,C)のみであった.ミアテロとワラックの研究より,一般の階数1のリー群のラプラシアンのレゾルベントの複数回コンボリューションから構成されたポアンカレ級数を核関数とする積分作用素は十分たくさんコンボリューションを行えば跡族になることが知られている.よって,一般の階数1のリー群にレゾルベント跡公式を拡張するには特異点をもったレゾルベント核関数の複数回コンボリューションから構成されるポアンカレ級数の対角成分への解析接続と軌道積分の計算が必要となる.しかしながら,複数回コンボリューションされたレゾルベント核関数を直接扱うのは困難のように思われた.今回,この複数回コンボリューションされたレゾルベント核関数を特異点をもつガウスの超幾何関数にある種の微分作用素を複数回作用させたものとして具体的に書き下すことが出来た.結果,それから構成されるポアンカレ級数が対角線上積分可能になり,軌道積分も具体的に計算することが可能となった.結果として,階数1のリー群にたいするレゾルベント跡公式を得た.応用として,プランシェレルの公式,ペーリーウィーナーの公式を使うこと無しに直接セルバーグゼータ関数の解析接続や関数等式を示すことが出来た.
神経成長円錐におけるLIMキナーゼ1によるアクチン骨格再構築機構の解明

LIMキナーゼ(LIMK)は、アクチン切断・脱重合因子であるコフィリンをリン酸化して不活性化することでアクチン骨格の再構築を制御するシグナル分子である。LIMKは、低分子量G蛋白質Rhoファミリーの下流で働き、Rho、RacのエフェクターであるROCK、PAKによってリン酸化され活性化される。LIMKファミリーの中でLIMK1は、神経系に高発現していることから、神経組織において機能することが示唆されており、脊髄後根神経節(DRG)細胞の神経成長円錐に対するセマフォリンによる退縮刺激に対して、LIMK活性が必要であることが明らかとなった。また、私たちは、コフィリンの脱リン酸化酵素としてSlingshotを同定した。本研究は、これらの分子による神経成長円錐内のアクチン骨格再構築に対する機能解明を目的として解析を行った。トリDRG細胞にLIMK1を過剰発現させ、YFP-アクチンにより軸索成長円錐を可視化し、運動性と形態変化を観察した。その結果、LIMK1の過剰発現により成長円錐の運動性は極端に抑制され、進展速度が低下し、退縮した形態となった。これに対し、コフィリン、Slingshotを過剰発現させた場合、その運動性、進展速度が上昇したが、成長円錐の正常な広がりがなくなり、細く枝分かれの多い形態となった。また、LIMK1の過剰発現による運動性の低下は、コフィリンの活性型、Slingshotの過剰発現によって回復した。これらの結果から、コフィリンのリン酸化レベルの制御が成長円錐の運動性と形態を決定するアクチン骨格制御の重要な要素であることが明らかとなった。また、伸展・退縮、方向転換といった正常な成長円錐の形態変化と運動を行うためには、コフィリンの活性がLIMK1やSlingshotによって時間的・空間的に制御されていることが必要であることが示唆された。LIMキナーゼ(LIMK)はアクチン脱重合因子であるコフィリンをリン酸化し不活性化することで細胞内アクチン骨格を制御するシグナル分子である。LIMKファミリーの中でLIMK1は発生過程で脳、神経系に高発現しており、神経発生において機能していることが推測される。今年度は、LIMK1が高発現する神経組織の一つである後根神経節(DRG)細胞の軸索の伸展、退縮、運動性におけるLIMK1とコフィリンの機能解析を行った。初代培養のトリDRGに対して、LIMK1とYFPの融合タンパク質を過剰に発現させると神経突起先端の成長円錐の運動性、伸展速度が極端に低下することが明らかとなった。また、これに活性型コフィリンを同時に発現させるとその運動性が回復した。このことから、成長円錐の運動性、伸展にはコフィリンの活性が必要であることが明らかとなった。成長円錐の形態に対して、野生型LIMK1を過剰発現させた場合、葉状仮足の面積が減少し、不活性型LIMK1を過剰発現させた場合、葉状仮足が広がることが明らかとなった。また、活性型コフィリンを発現させた場合、成長円錐の形態が乱れ、伸展していく過程で成長円錐の一定の領域を保つことが出来ないことが観察された。これらの結果から、LIMK1はコフィリンの活性を調節することで成長円錐内で収縮力を持つアクチン構造を形成して形態維持に働くと考えられる。この働きは細胞外からの刺激に応じた成長円錐の極性、伸展方向の決定に必要であることが考えられる。現在、DRGの軸索の伸展方向を変える際にLIMK1やコフィリンの過剰発現がどのように影響するのか検討中である。また、LIMK1-コフィリン経路が中枢神経の神経細胞において樹状突起の形態変化に働く可能性を考え、皮質、または海馬錐体細胞における樹状突起の形態変化に対する機能を検討中である。

また、伸展・退縮、方向転換といった正常な成長円錐の形態変化と運動を行うためには、コフィリンの活性がLIMK1やSlingshotによって時間的・空間的に制御されていることが必要であることが示唆された。