hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アデニレートキナーゼのミトコンドリアへの局在化機構

アデニレートキナーゼには、組織特異性及び細胞内局在の異なる細胞質型(筋型、AK1)とミトコンドリア型(肝型、AK2)の2種類のアイソザイムが存在する。AK2はミトコンドリア膜間腔に存在するにもかかわらずミトコンドリアへの転位の為のシグナルとなるプレアミノ酸配列を持たない事がcDNA解析から明らかになっている。この特異な膜輸送機構を明らかにする為にAK2cDNAをSP6プロモーターの下流につなぎ、in vitroでmRNAを合成しこれを鋳型にしてウサギ網状赤血球抽出液を利用して、in vitroで蛋白合成をした。合成した本酵素を単離したラット肝ミトコンドリアとインキュベートしたところ、ミトコンドリアに50%以上結合した。一方、AK1は同様の実験を行ってもミトコンドリアに結合しなかった。これにより、AK2にはミトコンドリアへの結合能があるがAK1にはそれがない事がわかった。AK1とAK2の染色体遺伝子の構造を決定した結果、ヒトとニワトリのAK1遺伝子はいずれも7個のエクソンに分断されているが、イニトロンの位置は動物種にかかわらず同じであった。ニワトリAK1のアミノ酸配列をウシAK2のものと比べると41%の相同性がある。AK1はAK2の全領域にわたってアミノ酸配列が類似しているものの、エクソン5と6の間に約30残基のギャップが存在する。そして、この部分はAK2遺伝子上では1つのエクソンに相当する。AK2は酵母や大腸菌のアデニレートキナーゼと極めて近縁であることを考えると、進化の過程でAK1遺伝子はAK2遺伝子からエクソンを1つ失って生じたという可能性が高い。以上の事実から、本来膜結合性を持つAK2が生物の系統発生に伴う臓器、器官、組織の分化に対応して分子進化を遂げ、特殊機能の有効な遂行に都合が良いように膜結合能を失い細胞質に局在するにいたったと推察することができる。アデニトレートキナーゼには,組織特異性及び細胞内局在の異なる細胞質型(筋型)とミトコンドリア型(肝型)の2種類のアイソザイムが存在する.既に申請者は,両アイソザイムのCDNAをクローニングし,その塩基配列を決定した.その結果,後者はミトコンドリア膜間腔に存在するにもかかわらずミトコンドリアへの転位の為のシグナルとなるプレアミノ酸配列を持たないことがわかった.この特異な膜輸送機構を明らかにするために,本年度はin vitroの輸送系を確立した. 1.λgtllベクターにクローセン化してある牛ミトコンドリア型アデニレートキナーゼcDNAを制御酵素で切断し, trcプロモーターの下流に挿入して発現プラスミドを作製した.この実験において大腸菌の培養のために62年度に申請した振とう培養機を購入し使用した.2.上記発現プラスミドを鋳型にして,大腸菌のZubayの無細胞蛋白合成系を利用して,本酵素系の合成をin vitroで試みた.しかしこの系では本酵素の合成量が極めて少なかった.3.アデニレートキナーゼcDNAをSP6プロモーターの下流につなぎ, in vitroで十分量のmRNAを合成した.次に,このmRNAを鋳型にしてウサギ網状赤血球抽出液を利用して, in vitroで蛋白合成をしたところ,十分量の本酵素蛋白が合成できた.4.単離したラット肝ミトコンドリアとin vitroで合成した本酵素をインキュベートし,本酵素のミトコンドリア結合能を調べたところ,本酵素はミトコンドリアに50%以上結合していた.一方,細胞型アデニレートキナーゼは同様の実験を行ってもミトコンドリアに結合しなかった.

ミトコンドリアに結合した本酵素の分子量は, in vitroで合成したものと同じであったことから,転位過程においてプロテアーゼによる切断は起っていないことが明らかになった.今後,本酵素の欠失変異体やアミノ酸変異体を作成して,ミトコンドリアへの転位に必要な領域を特定しようと考えている.アデニレートキナーゼの細胞質型とミトコンドリア型の2種類のアイソザイムについては、当研究室ではすでにそれぞれのCDNAのみならず染色体遺伝子の構造も決定した。その結果、ヒトとニワトリの細胞質型酵素(AK1)遺伝子はいずれも7個のエクソンに分断されているが、イントロンの位置は動物種にかかわらず同じであることがわかった。一方、ミトコンドリア型酵素(AK2)には、AK2A、AK2Bの2種類のアイソザイムが存在することが、昨年までの研究によって明らかになっているが、今回これらはいずれも同一遺伝子からaltemative splicingによって生じるものであることがわかった。ニワトリAK1のアミノ酸配列をウシAK2Aのものと比べると、41%のホモロジーがある。エクソン-イントロン構成を考慮に入れつつ、AK1とAK2Aのdot matrixプロットを行うと、AK1はAK2と全領域にわたってアミノ酸配列が類似しているものの、エクソン5と6の間に約30残基のギャップが存在することがわかった。そして、この部分はAK2遺伝子上では1つのエクソンに相当する。AK2は酵母や大腸菌のアデニレートキナーゼと極めて近縁であることを考えると、進化の過程でAK1遺伝子はAK2遺伝子からエクソンを1つ失って生じたという可能性が高い。以上の事室から、本来膜結合性を保持していたAK2が、生物の系統発生に伴う臓器、器官、組織の文化に対応して分子進化を遂げ、例えば筋組織における運動等の特殊機能を有効に遂行するのに都合がよいように、膜結合性を失ない細胞質に局在するにいたったと推察することができる。即ち、AK2の分子中央部にミトコンドリア局在に関する重要な情報が存在するという可能性を、本研究は示唆するものである。
フィトクロムによる転写開始点制御の分子機構解明

植物の主要な光受容体フィトクロムは、PIFと呼ばれる転写因子群を介した転写制御により光シグナルを伝達すると考えられている。しかしながら我々は最近、フィトクロムが転写制御に加えて選択的スプライシング制御も行い、mRNAの量だけではなく質も制御することで、植物の光応答を引き起こすことを明らかにした。本研究では、シロイヌナズナを用いて、フィトクロムによるさらに新奇の遺伝子発現制御機構について解析し、その分子メカニズムの解明を目指す。
(DNAプール)PLACE-SSCP法による自己免疫疾患の病因遺伝子の網羅的探索

今年度は40個の遺伝子を第一次の病因遺伝子スクリーニングの対象として選択した。それぞれの遺伝子のすべてのエクソンについて特異的に増幅させうるプライマーをイントロン部位に作成した。またプロモーター領域と考えられる部分についても増幅できるプライマーを作成した。全身性エリテマトーデス(SLE)患者11名、健常人1名について、PLACE-SSCP、塩基配列決定を行い、SNP同定を進めた。40個の遺伝子のうち29遺伝子についてプロモーター、エクソンの全領域の解析を終了した。合計150個のSNPを同定した。内訳はプロモーター領域52個、翻訳領域31個うちアミノ酸の変化を伴うもの10個、非翻訳領域45個、イントロン領域22個であった。残りの11個の遺伝子についても解析を進めている。今後、多数のSLE患者ならびに健常人について、DNAをプールしてPLACE-SSCPを行い、SNPの頻度を明らかにするとともに、有意に差があるものを探索する。以上が終了すれば、さらに第二次のスクリーニングとしてさらに対象遺伝子を選定して、同様の解析を進める。また機能解析についても、アミノ酸が変化したものについて順次解析を進める予定である。我々が開発した(DNAプール)PLACE-SSCP法は、SNPの頻度を一度に数百人の単位で正確かつ迅速に解析できる方法であり、高度に自動化されたものである(Am.J.Hum.Genet.2001)。この方法を用いることにより、極めて効率よくSNPの頻度を決定することが可能となった。大規模にSNP頻度を解析できる独自のシステムを有していることは、他のグループにない特徴である。なお、すでに我々は、従来の遺伝子解析システムを用いて、いくつかのSLEの病因となりうる遺伝子異常を明らかにしてきたが、これらの成果は世界的な水準にあると考えられる。
廃用症候群のある高齢者に対する生活行動回復のための看護介入モデルの構築

本研究は、廃用症候群高齢者に対し生活行動を回復するための看護について検討した。第1の研究では、療養型病床をもつ一般病院において、高齢者への看護を実践について質問紙調査を行った。その結果、日常看護では、【合併症予防】の選択率が高く、【回復看護】が若い看護師の多い臨床において日常の看護として定着していことが推察された。また、第2の研究では、高齢者の入院が多いが、高齢者へ生活機能の回復に向けた看護を実践している施設において、地域包括ケア病棟での専門的リハビリテーション2単分施行を含みながら入院後のFIMの得点率や看護必要度Bの評価を見ると、退院先にかかわらず、生活機能が回復していることが確認できた。廃用症候群高齢者に対する看護の実態を明らかにすることを目的に、全国の療養型病床をもつ20病院に依頼し、3施設から回答を得た。そのうち2施設の解析が終了した。この解析に残りの1施設を加えた内容をさらに解析し、新たな調査施設が必要であるかを検討する予定である。2施設の解析の結果、アンケートの回収は148名(回収率98.7%)であり、対象者は、男性16名、女性130名、無記入2名、平均年齢38.3±14.3歳であった。看護経験年数は平均12.8±12.3年であり、最小が1年未満、最高が47年であった。調査時の免許は看護師116名、准看護師32名であった。廃用症候群患者に対し日常的におこなわれている看護において最も選択率の高い3項目は、生活援助に関しては口腔ケア88.5%、おむつ交換86.5%、経口摂取介助83.1%であり、合併症予防に関しては体位変換93.2%、褥瘡処置83.8%、褥瘡予防83.8%であり、リハビリテーション(以下RH)看護は関節可動域訓練45.3%、端座位の援助41.2%、経口摂取訓練37.8%であった。さらに、生活援助、合併症予防、RH看護について、対象者が日常おこなわれている看護として複数の選択をした項目の選択率の平均は、生活援助では72.7±26.3%、合併症予防では71.9±26.4%、RH看護では21.2±21.7%であった。RH看護の選択率が生活援助や合併症予防より有意に低かった(p<0.05)。また廃用症候群患者に対し最も重要と思われる看護の3項目の選択率は、褥瘡予防34.5%、栄養の管理33.1%、体位変換23.6%であった。今後、廃用症候群患者への看護においてRH看護に関してなぜ選択されなかったかの要因を探ることが、今後において、廃用症候群患者の回復への看護を普及させるために重要と思われる。本研究の目的は、廃用症候群のある高齢者(以下、廃用症候群)に対する身体への看護が実際にどのように行われているかについて明らかにし、今後の廃用症候群高齢者の看護について検討する。方法は、療養型病床をもつ一般病院において、高齢者への看護を実践している看護師200名とした。調査内容は対象者の看護経験年数や年齢などの基本的属性と、高齢者への身体的な看護に関する教科書を参考に看護の関する質問紙を作成した。看護に関する内容は、看護目的別に【生活援助】【合併症予防】【回復看護】3つに対し、下位項目について合計38項目を設定した。これらの下位項目に対し、日常の行われる看護(以下、日常看護)について複数回答をもとめ、その回答からさらに重要と思われる看護(以下、重要看護)を3つ選択させた。分析は対象者を5年未満群と5年以上群、15年以上群に分類し、日常看護と重要看護の選択率を統計学的に分析した。その結果、看護経験年数別の人数は、最多人数が看護経験年数1年目の20名(10.9%)であり、3年目が17名(9.3%)、2年目が16名(8.7%)であった。日常看護では、全群において【合併症予防】の選択率が高く、特に5年目未満群の【回復看護】が他の2群より有意(p<0.05)に低く、【生活援助】は5年以上群より有意(p<0.05)に低かった。また、看護目的別に、重要看護の選択率と看護経験年数群との関連についてコレスポンデンス分析を行い、5年未満群が【合併症予防】と、5年目以上群が【生活援助】と、15年目以上群が【回復看護】が近い関係にあった。以上のことから、廃用症候群高齢者の身体への看護において【生活援助】【合併症予防】が重要であり日常的に行われていた。【回復看護】は看護経験年数の高い看護者が重要と選択しており、若い看護師の多い臨床においてこの看護が日常として定着していくための教育が今後の課題である。アンケート調査に関しては、全国の4施設の内容を論文に投稿中である。また、実践介入においては、協力病院において研修を終了し、介入実践と介入プロセスを実践中である。実践の記録類の充足が必要でありため再考中である。2016年度においては、調査結果より廃用症候群高齢者に対し生活行動を再獲得のための看護介入を実践している施設を訪問し、研究の依頼を行った。廃用症候群高齢者への生活行動の回復のための看護モデルの構築のために、アセスメント、介入の具体的な内容の検討をおこなった。

そこで、廃用症候群を合併しやすい脳卒中患者に対し、生活行動回復のためのアセスメントと介入に関して事例を帰納的に分析した。その結果、抽出されたアセスメント項目は、脳画像による脳障害された部位と程度、脳画像による脳障害がない部位、覚醒の程度、生活リズム、呼吸・循環状態、座位姿勢の保持、上下肢の麻痺の程度、自発的行動、関節拘縮、栄養状態、口腔内環境、嚥下機能、食事動作、排泄機能、コミュニケーションの15項目であった。また対象者に共通して確認された看護介入は、覚醒・睡眠リズムの改善としての生活スケジュールの作成と端座位、口腔ケア・口腔リハビリであった。また、先駆的に行っている施設において、廃用諸侯群患者への看護モデルの介入を、診療二次データを使用して、地域包括ケア病棟の入棟前後を比較検討した。結果、FIM運動項目では、自宅群と施設群では入院時(69.2±19.7点、41.6±26.2点)と入院時(81.7±8.5点、50.1±26.8点)であり、自宅群と施設群の退院時には有意な差(p<0.05)を認めた。看護必要度Bにおいて自宅群と施設群では、入院時(2.9±2.3点、7.5±3.5点)、地域包括ケア病棟に入棟時(1.3±2.6点、6.7±4.0点)、退院時(0.4±0.5点、5.9±4.3点)であり、自宅群では入院時より退院時において有意な差(p<0.05)を認めた。以上のことから、廃用症候群高齢者の生活行動の回復のための看護モデルの研究において、実践的に汎用するために介入内容の精査を重ねて精度を高める必要がある。本研究は、廃用症候群高齢者に対し生活行動を回復するための看護について検討した。第1の研究では、療養型病床をもつ一般病院において、高齢者への看護を実践について質問紙調査を行った。その結果、日常看護では、【合併症予防】の選択率が高く、【回復看護】が若い看護師の多い臨床において日常の看護として定着していことが推察された。また、第2の研究では、高齢者の入院が多いが、高齢者へ生活機能の回復に向けた看護を実践している施設において、地域包括ケア病棟での専門的リハビリテーション2単分施行を含みながら入院後のFIMの得点率や看護必要度Bの評価を見ると、退院先にかかわらず、生活機能が回復していることが確認できた。アンケート調査において、協力の打診をした段階で断られる施設が多かった。その中でも、北海道、千葉県、滋賀県からの賛同が得られた施設があり、実施できた。また、廃用症候群患者への座位の確立に向けた看護介入モデルの開発のために協力病院の調整を始めた。以上より、概ね予定通り進んでいると評価できる。リハビリテーション看護アンケート調査に関しては、3施設の調査内容の分析から概ね同じ傾向のである場合は、調査は終了する予定である。しかし、更なる傾向がある場合は、調査を継続する予定である。また、アンケート調査の結果は2015年老年看護学学術集会で発表する予定であり、速やかに論文として発表していく予定である。さらに、廃用症候群患者への座位の確立に向けて看護介入モデルの開発に関しては、現在、5つの協力病院に対し研修会を行い、介入実践と介入プロセスの記録について教授する予定である。また、実践的に介入しているアウトカムとして、端座位が確立していくプロセスを映像で記録していく予定である。2014年度の調査において、予定していた調査協力病院の施設がすくなかったため、経費が抑えられたため、2015年度の繰り越しを行った。2015年度においては、その金額を足した金額で協力病院へ出向き説明と研修を行ったため、2016年への繰越金が生じた。2016年度には、現在の協力病病院への訪問と新規の協力病院への訪問を予定している。また、データ解析と論文投稿等の資金として計画している。
生態工学的手法を用いた海産魚介類の陸上養殖における海水の浄化

1)本年度は、魚槽-海藻床-干潟動物ろ床-調整槽による実験の他、干潟動物ろ床を省いたシステムでも実験を行なった。魚は成長した鯛(約2kg)6匹を用いた。不稔アオサ1kg,干潟動物としてイワムシ0.1g程度のものを2400匹それぞれ充填して実験を行った.本年度は特にアオサの窒素吸収について実験を行った.実験開始3年が経過したが,その間トラブルによる死亡はあったものの,現在までシステムの弊害による死亡はなかった.このことから本システムは有効であると考えられた.2)アオサ育成槽の日光照射面積を変えた実験を行った.アオサ育成の第一条件は照射量が最も重要である.この点については定量化することができなかった.3)アオサ育成槽の滞留時間を変化させその影響について調べた.滞留時間は短いほどよい結果であった.このことは栄養が常に供給されることが必要であることを示している.4)底生動物ろ床と砂ろ床および(砂+動物ろ床)について比較したところ、(砂+動物ろ床)が最も優れていた。これは砂が底性動物にとって良好な環境であることを示す.5)窒素は硝酸塩の形でアオサに供給される.硝酸塩が蓄積するとpHの低下を促進し,それが原因となって二酸化炭素の減少を招き,光合成が阻害される.この二酸化炭素は魚などの呼吸と空中から補給されるものである.6)TOCについては15mg/L程度で安定し,十分い養殖可能範囲であった.以上の結果から,本システムにおける海水浄化をアオサ,底性動物などの利用により,固定あるいはろ過する道具として採用することは十分に可能であることが明らかとなった.ただし,物理的,化学的方法などに比べると速度が遅いため,十分な容積を必要とすることが課題として残っている.1)本年度は、魚槽-海藻床-干潟動物ろ床-調整槽による実験の他、干潟動物ろ床を省いたシステムでも実験を行なった。これは砂が底性動物にとって良好な環境であることを示す.5)窒素は硝酸塩の形でアオサに供給される.硝酸塩が蓄積するとpHの低下を促進し,それが原因となって二酸化炭素の減少を招き,光合成が阻害される.この二酸化炭素は魚などの呼吸と空中から補給されるものである.6)TOCについては15mg/L程度で安定し,十分い養殖可能範囲であった.以上の結果から,本システムにおける海水浄化をアオサ,底性動物などの利用により,固定あるいはろ過する道具として採用することは十分に可能であることが明らかとなった.ただし,物理的,化学的方法などに比べると速度が遅いため,十分な容積を必要とすることが課題として残っている.1.魚槽-海藻床-干潟動物ろ床-調整槽よりなる植物連鎖を考慮した簡単なシステムを制作した。魚として稚鯛(0.2g)150匹,海藻として不稔アオサ1kg,干潟動物としてイワムシ0.1g程度のものを2400匹それぞれ充填して実験を行った。2.それぞれのユニットプロセスにおける有機成分及び窒素成分についてその挙動を明らかにするとともに,システム全体の有効性について検討した。特に一次生産プロセスである海藻の窒素取り込み速度の決定因子と取り込み速度について重点的に調べた。また,システム全体の窒素成分の収支を明らかにした。3.バッチテストによれば,アオサの光合成速度の制限因子は,第一に照射強度及び量であり,次に海水中の二酸化炭素濃度であった。クローズドシステムにおいては,液性が酸性側に傾くと二酸化炭素濃度が減少するが,それ以外にシステム全体の二酸化炭素生産量が少ない場合には海藻の二酸化炭素の取り込み速度に追いつかず二酸化炭素濃度の低下を招き,結果的に海藻の増殖速度が減少した。4.システム全体のチッソに関する物質収支を取った。魚への移行分は20%,底泥移行分(残餌及び排泄物)は10%,海水移行分(溶解性窒素)は5%,海藻取り込み分は40%であった。現在のところ底生動物移行分についてはブラックボックスとして取り扱い,不明分として25%であった。底生動物移行分は第一回実験終了後に測定する予定である。5.TOCについては15mg/L程度で安定し,十分に養殖可能範囲であった。窒素成分にっていはシステム全体のバランスに依拠するところが大きく,この点に関しては次年度最適条件を明らかにする予定である。1.本年度は、魚槽-海藻床-干潟動物ろ床-調整槽による実験の他、干潟動物ろ床を省いたシステムでも実験を行なった。

魚は成長した鯛(100g)25匹をそのまま用いた。不稔アオサ1kg,干潟動物としてイワムシ0.1g程度のものを2400匹それぞれ充填して実験を行った.2.それぞれのユニットプロセスにおける有機成分及び窒素成分についてその挙動を明らかにした。また、システム全体の有効性について検討した.特に一次生産プロセスである海藻の窒素取り込み速度の決定因子と取り込み速度について重点的に調べた.また,システム全体の窒素成分の収支を明らかにした.3.アオサの光合成促進のため赤色発光ダイオドによる照射実験も行なった。速度の制限因子は,第一に照射強度及び量であり,次に海水中の二酸化炭素濃度であった.液性が酸性側に傾くと二酸化炭素濃度が減少するが,それ以外にシステム全体の二酸化炭素生産量が少ない場合には海藻の二酸化炭素の取り込み速度に追いつかず二酸化炭素濃度の低下を招き,結果的に海藻の増殖速度が減少した.4.底生動物ろ床と砂ろ床および砂+動物ろ床について比較したところ、砂+動物ろ床が最も優れていた。5.TOCについては15mg/L程度で安定し,十分に養殖可能範囲であった.窒素成分についてはシステム全体のバランスに依拠するところが大きく,特にアオサによる固定が問題として残った.この点に関しては次年度最適条件を明らかにスリ予定である.発光ダイオードの効果を確認できていないことも課題としての請っている.1)本年度は、魚槽-海藻床-干潟動物ろ床-調整槽による実験の他、干潟動物ろ床を省いたシステムでも実験を行なった。魚は成長した鯛(約2kg)6匹を用いた。不稔アオサ1kg,干潟動物としてイワムシ0.1g程度のものを2400匹それぞれ充填して実験を行った.本年度は特にアオサの窒素吸収について実験を行った.実験開始3年が経過したが,その間トラブルによる死亡はあったものの,現在までシステムの弊害による死亡はなかった.このことから本システムは有効であると考えられた.2)アオサ育成槽の日光照射面積を変えた実験を行った.アオサ育成の第一条件は照射量が最も重要である.この点については定量化することができなかった。3)アオサ育成槽の滞留時間を変化させその影響ついて調べた.滞留時間は短いほどよい結果であった.このことは栄養が常に供給されることが必要であることを示している.4)底生動物ろ床と砂ろ床および(砂+動物ろ床)について比較したところ、(砂+動物ろ床)が最も優れていた。これは砂が底性動物にとって良好な環境であることを示す.5)窒素は硝酸塩の形でアオサに供給される.硝酸塩が蓄積するとpHの低下を促進し,それが原因となって二酸化炭素の減少を招き,光合成が阻害される.この二酸化炭素は魚などの呼吸と空中から補給されるものである.6)TOCについては15mg/L程度で安定し,十分に養殖可能範囲であった.以上の結果から,本システムにおける海水浄化をアオサ,底性動物などの利用により,固定あるいはろ過する道具として採用することは十分に可能であることが明らかとなった.ただし,物理的,化学的方法などに比べると速度が遅いため,十分な容積を必要とすることが課題として残っている.
レドックスゾーンで切り拓く小胞体恒常性維持機構

我々は、小胞体で初めて還元酵素ERdj5を発見し、小胞体関連分解における分解基質のジスルフィド結合を還元し、その還元活性がタンパク質品質管理、特に小胞体関連分解に重要であることを明らかにした(R. Ushioda et al. Science 2008、R. Ushioda et al. Mol. Biol. Cell. 2013)。またERdj5全長の結晶構造を解き(M.Hagiwara et al. Mol. Cell 2011)、構造解析を基盤としたより詳細な分子メカニズムの解明に貢献してきた。さらに研究期間内で、ERdj5の新しい機能として、小胞体内腔のカルシウム調節にも関わることを明らかにし(R. Ushioda et al. PNAS 2016)、東北大学稲葉研との共同研究でSERCA2bカルシウムポンプの構造を世界で初めて解明した(Inoue et al. Cell reports, in press)。また最近では、小胞体膜上に存在するカルシウムチャネルの制御も担うという発見し、論文投稿準備中である。また、空間的なレドックスゾーンではなくストレス応答などによるレドックス変化や制御も確認しており、時空間的なレドックス制御を明らかに出来るのではないかと期待している。本研究課題では、これまで一様に酸化的とされた小胞体内腔でどのように還元酵素が還元力を有することが出来るのか、レドックス環境の構築メカニズムに挑んでおり、新たに新生鎖の翻訳と共役した小胞体内腔での電子伝達経路を見出している。ERdj5の還元メカニズムに関して新生鎖に着目し、小胞体に挿入された新生鎖の還元力が小胞体のレドックス環境に与える影響、およびERdj5の還元力の供給に着目して研究を行ってきた。ジスルフィド結合依存的クロスリンカーDVSFを用いることで、これまで同定された結合タンパク質とは異なるタンパク質を同定した(K.Araki et al. Anal. Biochem 2017)。ERdj5との結合タンパク質を同定し、酸化酵素Ero1が新生鎖からERdj5の電子の移行を仲介している可能性が強く示唆された。さらに、ERdj5、Ero1、PDIをそれぞれ精製し、試験管内などで酸素電極を用いた実験を行い、ERdj5がEro1から電子を奪う、決定的証拠をつかんだ。現在、ERdj5とPDI、Ero1の電子伝達の順番や結合サイトの特定に難航しているが、これらをまとめ論文投稿を早急に行う予定である。還元酵素ERdj5への電子伝達経路に関するデータをまとめ、早急に論文投稿を目指す。また、小胞体内腔の電子伝達として、TMXファミリーに焦点を当て、研究を進める。特にTMX4は小胞体内腔で還元活性を持つが(Sugiura et al., J. Biol. Chem., 2010)、その機能は未だ不明である。興味深いことに、先行研究で、TMX4の膜貫通ドメインを切断するとレドックス状態が酸化状態に移行することが明らかになった。このことは、膜近傍に確かに局所的なレドックスゾーンが存在する証拠である。また、TMX4はDsbDと構造的に類似したVKOR(vitamin K epoxide reductase)と結合することがわかっている。我々の予備実験より、TMX4がVKORを還元することもわかっており、TMX4/VKORによるサイトゾルからの電子伝達を想定し研究を進める。また、レドックスネットワークを形成する構成因子には、小胞体関連分解の基質、またIP3受容体やSERCA2bなどのカルシウム制御因子も含まれており、実際の分解速度、カルシウム濃度の変化などで、評価することが出来る。このことにより、レドックスゾーンと小胞体恒常性維持機構を関連付けたいと考えている。特にERdj5欠損細胞ではミトコンドリアの分裂を引き起こすことが知られており、オルガネラゾーンによるオルガネラクロストークにも着目したい。

ERdj5の還元メカニズムに関して新生鎖に着目し、小胞体に挿入された新生鎖の還元力が小胞体のレドックス環境に与える影響、およびERdj5の還元力の供給に着目して研究を行ってきた。ジスルフィド結合依存的クロスリンカーDVSFを用いることで、これまで同定された結合タンパク質とは異なるタンパク質を同定した(K.Araki et al. Anal. Biochem 2017)。ERdj5との結合タンパク質を同定し、酸化酵素Ero1が新生鎖からERdj5の電子の移行を仲介している可能性が強く示唆された。さらに、ERdj5、Ero1、PDIをそれぞれ精製し、試験管内などで酸素電極を用いた実験を行い、ERdj5がEro1から電子を奪う、決定的証拠をつかんだ。現在、ERdj5とPDI、Ero1の電子伝達の順番や結合サイトの特定に難航しているが、これらをまとめ論文投稿を早急に行う予定である。還元酵素ERdj5への電子伝達経路に関するデータをまとめ、早急に論文投稿を目指す。また、小胞体内腔の電子伝達として、TMXファミリーに焦点を当て、研究を進める。特にTMX4は小胞体内腔で還元活性を持つが(Sugiura et al., J. Biol. Chem., 2010)、その機能は未だ不明である。興味深いことに、先行研究で、TMX4の膜貫通ドメインを切断するとレドックス状態が酸化状態に移行することが明らかになった。このことは、膜近傍に確かに局所的なレドックスゾーンが存在する証拠である。また、TMX4はDsbDと構造的に類似したVKOR(vitamin K epoxide reductase)と結合することがわかっている。我々の予備実験より、TMX4がVKORを還元することもわかっており、TMX4/VKORによるサイトゾルからの電子伝達を想定し研究を進める。また、レドックスネットワークを形成する構成因子には、小胞体関連分解の基質、またIP3受容体やSERCA2bなどのカルシウム制御因子も含まれており、実際の分解速度、カルシウム濃度の変化などで、評価することが出来る。このことにより、レドックスゾーンと小胞体恒常性維持機構を関連付けたいと考えている。特にERdj5欠損細胞ではミトコンドリアの分裂を引き起こすことが知られており、オルガネラゾーンによるオルガネラクロストークにも着目したい。
情報電子システム製品化を加速する動的再構成可能なフレキシブルプロセッサの研究

本研究の目的は,独自に考案したプログラマブル要素回路構成と時間的回路分割実装機能により,実装回路規模に限界を持たないプログラマブル論理集積回路"フレキシブルプロセッサ"を実現し,顧客の要求する機能を瞬時にハードウェアに実装して製品化できる技術を開発することである。平成16年度は,以下の項目に関して研究を実施した。1.フレキシブルプロセッサによるソフト・ハード協調設計・検証環境の構築フレキシブルプロセッサの設計・検証分野への適用例として,集積回路設計者が個人的に利用可能なパーソナル集積回路ハードウェアエミュレータを開発した。昨年度開発したフレキシブルプロセッサを搭載し,マイコンボード(SH-4)のCPUバスに接続する形で制御する。インタフェースにはFPGA (Altera)を用いてプログラム可能とし,パーソナルエミュレータ動作方式の検討を行った。また,回路構成情報を格納するための専用メモリとしてSRAMをボード上に搭載する構成となっている。2.ハードウェア記述言語からフレキシブルプロセッサの回路構成情報への自動変換ツールの開発昨年度基本部分の開発を行った配置配線ツールPELOCを拡張し,無限大規模の時分割対応とするとともに,時間的通信に関する情報を生成するソフトウェアも開発した。3.フレキシブルプロセッサ制御機能の実現回路構成情報を管理し,処理の実行に合せて適宜必要な機能を呼び出してフレキシブルプロセッサを制御するソフトウェアを開発した。4.全体システムの動作検証開発したパーソナルエミュレータシステムおよび関連ソフトウェアを用い,複数コンテクストプレーンに分割された大規模回路の回路エミュレーションを実行・検証した。ソフトウェアシミュレーションに比べて圧倒的な高速動作を実証し,ほぼ期待通りの性能を実現した。平成15年度は,以下の項目に関して研究を実施した。1.時通信機能を備えたフレキシブルプロセッサの実現回路構成情報を複数セット分チップ内に格納し,瞬時に動的再構成可能な機能を実装するプログラマブル論理集積回路「フレキシブルプロセッサ」アーキテクチャを実現した。具体的には,ひとつの目的回路を分割して逐次実行する場合,分割されたサブ回路間で時間的に矛盾の生じない中間データ受け渡し機構を,TCM (Temporal Communication Module)と呼ぶハードウェアにより実現し,プロセッサ内に備えた。2.フレキシブルモジュールの最適論理構成の実現冗長な論理機能を削減し,必要充分なプログラマビリティを実現するシンプルな4入力基本論理機能可変素子(FDMM)をベースとしたフレキシブルモジュールを提案・検証し,従来技術に対し15%以上の回路構成情報量削減が可能となった。また,モジュール間のプログラマブル配線構造について検討し,新たな4次元キューブ・プログラマブル配線構造を提案した。3.ブレキシブルプロセッサ試作および動作環境の構築フレキシブルモジュール,TCM,および4次元キューブ構造のプログラマブル配線を実装したフレキシブルプロセッサ(FP-II)を設計・試作し,期待通りの動作を検証した。フレキシブルプロセッサ対応のオリジナル配置配線ツールPELOC(Processor Element Locator)を開発し,回路構成情報作成ができることを確認した。
ラメラ相鋳型を利用した積層型ナノシート光触媒の新規開発と触媒機能

分子サイズの厚みを有する金属酸化物ナノシートは,高比表面積や二次元ナノ粒子に由来する特異な表面特性などの特徴を有し様々な分野で応用が期待されているが,調製法や光触媒への応用に向けて解決すべき点は多い.本研究では高機能な光触媒の開発を目指し,複合型ナノシート光触媒の開発を行った.ボトムアップ法により単層ニオブ酸ナノシートの調製に成功し,紫外光照射下において安定かつ優れた水素生成活性が得られることがわかった.またグラフェンやMoS2など他の物質との複合化により効果的な電子移動と電荷分離が起こり,水素生成活性が大きく向上することが明らかとなった.地球環境・エネルギー問題に対して光触媒技術が果たす役割は大きい.分子サイズの厚みを有するナノシートは,高比表面積や二次元異方性粒子に由来する特異な表面特性,基板への製膜が可能などの特徴を有し様々な分野で応用が期待されているが,調製法や光触媒への応用に向けて解決すべき点は多い.本申請課題ではナノシート光触媒の耐久化・機能化を目指し,ナノシート/無機ピラー積層型光触媒の開発を行う.本年度の研究では,様々な手法によりカーボンやシリカ等の無機ピラーを挿入した積層型粒子を調製し,熱耐久性及び光触媒特性の評価を行った.1.層状チタン酸ナノシートに含まれる界面活性剤層の疎水性相互作用を利用し,レゾルシノールとホルムアルデヒドによる炭素微粒子合成及びシリコンアルコキシドの加水分解・重縮合反応によるシリカ粒子合成を行い,ナノシート/カーボンもしくはシリカピラー積層型粒子を調製した.600°Cでの熱処理を行った所,無機ピラーがない場合は二次元結晶構造がTiO2アナターゼ構造に変化しラメラメソ構造が無くなったのに対し,無機ピラー挿入後ではこれら構造が保持されることがわかった.今後これらの光触媒活性を評価する予定である.2.界面活性剤を利用した水熱合成法により単層及び多層ニオブ酸ナノシートを調製した.紫外光照射における水分解反応による水素生成反応を行ったところ,層状ニオブ酸塩(HNb3O8)と比較してニオブ酸ナノシートの水素生成速度は高く,層数が少ないほど効果が高いことがわかった.他の二次元無機粒子との新たな積層構造体の形成を目指し,グラフェンや硫化モリブデンと物理混合による複合化を行ったところ,水素生成速度が著しく増加することがわかった.ニオブ酸ナノシートとこれら二次元無機粒子のヘテロ構造効果により,励起電子の効率的な移動や電荷分離が可能になったためと考えられる.本申請課題ではナノシート光触媒の耐久性,機能性の向上を目指し,ナノシート/無機物積層型光触媒の開発を目的としている.平成25年度の研究において,水熱合成を利用したボトムアップ法により単層および多層ニオブ酸ナノシートを調製した.紫外光照射下における水/メタノール混合溶液からの水素生成反応において,単層ナノシートは多層構造を有するニオブ酸塩(HNb3O8)よりも高い活性を示し,グラフェン等の複合化によりさらに改善できることが明らかとなっている.本年度は得られた単層および多層ナノシートのラマン分光法による構造解析,また可視光応答を目指したポリアニリン複合化に関する検討を行った.1.原子間力顕微鏡観察により層数の異なるニオブ酸ナノシートが形成していることが確認できた.ラマンスペクトル測定により,層数の少ない試料はピークが小さくブロードであり積層方向の秩序性の減少と対応していることがわかった.また層間のNb-O...H結合に由来するバンドが非常に小さく,Nb-O結合の伸縮振動が低波数側にシフトするなど,ナノシート結晶の構造を特徴付けることが可能となった.2.可視光を吸収可能な導電性ポリマーであるポリアニリンとニオブ酸ナノシートとの複合化について検討した.ラマンスペクトル測定により,複合化後において両者の特徴的なバンドが観察され大きな構造変更は見られなかったことから,両構造を有する複合体が得られた.拡散反射スペクトル測定ではポリアニリン(1wt%)/ニオブ酸ナノシート複合体では可視光領域に光吸収を示すことがわかった.以上のことから,ナノシートの二次元ナノ構造に由来する高表面積と電荷分離効果,ポリアニリンの可視光応答性と電子移動特性を併せ持つ複合体が得られた.本申請課題では,ナノシート光触媒の耐久性,機能性の向上を目指し,ナノシート/無機物積層型光触媒の開発を目的としている.これまでの研究において,水熱合成を利用したボトムアップ法による単層および多層ニオブ酸ナノシートの調製に成功し,紫外光照射下における水/メタノール混合溶液からの水素生成反応を行い,層数が少ないナノシートほど高い水素生成活性を示し,同様な二次元構造材料であるグラフェンやMoS2を助触媒として複合化させることで活性をさらに向上できることを見出した.また,原子間力顕微鏡やラマンスペクトルを利用した構造解析,導電性ポリマーであるポリアニリンとの複合化の基礎的検討を行った.本年度は,ポリアニリン/ニオブ酸ナノシート複合体の光触媒活性に関する検討を行った.ニオブ酸ナノシート/ポリアニリン複合体光触媒を物理混合により調製した.紫外光照射,犠牲剤存在下での水の分解による水素生成反応を行ったところ,ポリアニリンを複合化させることで水素生成速度が大きく向上する結果となった.またポリアニリンの担持量が水素生成速度に大きく影響することがわかった.

ニオブ酸ナノシートとポリアニリンの複合化により,光照射によって励起された電子と正孔の再結合の抑制や光吸収率が向上したことが水素生成速度の改善に繋がったと考えらえる.以上のように,ボトムアップ法により合成した単層ニオブ酸ナノシートを基軸とし,各種二次元ナノ材料との積層複合化,導電性ポリマーとの複合化を行い,安定かつ高い水素生成活性を示すナノシート光触媒を開発した.分子サイズの厚みを有する金属酸化物ナノシートは,高比表面積や二次元ナノ粒子に由来する特異な表面特性などの特徴を有し様々な分野で応用が期待されているが,調製法や光触媒への応用に向けて解決すべき点は多い.本研究では高機能な光触媒の開発を目指し,複合型ナノシート光触媒の開発を行った.ボトムアップ法により単層ニオブ酸ナノシートの調製に成功し,紫外光照射下において安定かつ優れた水素生成活性が得られることがわかった.またグラフェンやMoS2など他の物質との複合化により効果的な電子移動と電荷分離が起こり,水素生成活性が大きく向上することが明らかとなった.積層型ナノシート光触媒の基盤となる単層ナノシートのラマンスペクトル測定による構造解析を行い,ナノシート結晶に関する新たな知見が得られた.また一方,複合化に関して新たにポリアニリンを利用し可視光領域に光吸収を有するナノシート複合試料が得られた.当初の予定に対して一部検討内容の順序が前後しているものの,積層型ナノシート光触媒の構造の機能化に関する知見が得られており,目標に向けておおむね順調に進展していると判断した.工学申請当初はラメラ相を有する層状ナノシート構造をメインとしていたが,調製法の改良により単層ナノシートの調製が可能となり,こちらを基盤とした積層構造を設計することで,当初問題と考えてた構造安定性が解決された.また単層ナノシートを含む積層体の構造を生かすため,犠牲剤を含む水溶液からの水素生成反応への展開を行っている.この積層構造の触媒機能をさらに高めるため,これまで検討した無機物の複合化の方法を検討する.またそれらの触媒反応を行い,積層構造と触媒特性の関連性について評価を行う.本年度は目的とする積層型ナノシート光触媒の開発を二通りの調製方法により検討した.一方は界面活性剤層の分解による構造崩壊を抑制するため,カーボンもしくはシリカ微粒子を挿入することで,加熱処理にも安定な積層ナノシート構造を得た.もう一方では,単層ナノシートと他の二次元無機粒子を複合させる方法により積層化させ,その結果水分解による水素生成反応において効果的な光触媒活性を得ることに成功した.このように積層型ナノシート光触媒の調製に成功し,光触媒反応で効果的な活性が得られており当初の目的がほぼ達成されていると考えらえるため,おおむね順調に進展していると判断した.本年度は二通りの調製方法により目的とする積層型ナノシート光触媒の開発を行った.これら得られた二次元ナノシートや積層構造のキャラクタリゼーションを進めて行く.また他成分との複合方法や担持量は光触媒活性に大きな影響を及ぼすことが考えられるため,これらの点を特に注目して検討を進めて行く.消耗品については3月納品となり,また旅費については出張が3月末であり,支払いが完了していないため.4月に支払いが完了する予定である.
植物個体群の個体成長と個体サイズの順位変動

植物個体群の成長を解析した今までの研究は,主に収量,平均個体重などを指標として個体群の成長を記録してきた.しかし,これらの指標は個体群構成個体の総和であり,決して個体成長に具体的記述を与えるものではない.個体群の成長に対する理解を更に深め,その応用をはかるためにも,個体の成長及び個体成長が個体群の成長へと統合されていく過程についても十分な認識を得る必要がある.本研究は研究代表者が開発した手法を用いて,平均個体重の成長と個体重の成長を統一的に定式化し,かつ個体の成長にともなう個体重の順位変動を定量化することを通じて,個体群内の個体成長の実態にせまることを目的とする.このため,オオオナモミ実験個体群を育成し,定期的に個体群全構成個体の成長を記録した.過去2ケ年の研究で得たデータの一部は現在も解析を継続中であるが,今までに明らかとなった知見は以下の通りである.1.平均個体重ω^^-の時間t方向での成長はm次のロジスチック曲線に従い,成長曲線の係数は栽培条件に依存して変化した. 2.ω^^-の成長軌道に矛盾しない個体重ωの成長軌道を求めるため, ωの分布関数を-種のピアソンVII型分布で近似した. 3.分布関数の係数とω^^-の関係を検討し, ωのt方向での成長をωの分布関数Nの逆関数とω^^-の積から成る実験式で表わした.ここでNはωの大きさの順位に一致し,実験式では唯一のパラメータとなっている.4.ω(N, t)の曲面上を各個体はさまざまな軌道を抽きながら成長した.この成長軌道のパターンを主成分分析の手法を用いて5タイプ(高順位型,順位上昇型,中順位型,順位下降型,低順位型)に大別した. 5.ωの循位変動の確率論的背景を推移確率行列を基に解析した.個体の死亡がない状況下では,確率行列は2重確率行列となることが判明した.確率行列を基に,順位変動をシュミレートした.植物個体群の成長を解析した今までの研究は,主に収量,平均個体重などを指標として個体群の成長を記録してきた.しかし,これらの指標は個体群構成個体の総和であり,決して個体成長に具体的記述を与えるものではない.個体群の成長に対する理解を更に深め,その応用をはかるためにも,個体の成長及び個体成長が個体群の成長へと統合されていく過程についても十分な認識を得る必要がある.本研究は研究代表者が開発した手法を用いて,平均個体重の成長と個体重の成長を統一的に定式化し,かつ個体の成長にともなう個体重の順位変動を定量化することを通じて,個体群内の個体成長の実態にせまることを目的とする.このため,オオオナモミ実験個体群を育成し,定期的に個体群全構成個体の成長を記録した.過去2ケ年の研究で得たデータの一部は現在も解析を継続中であるが,今までに明らかとなった知見は以下の通りである.1.平均個体重ω^^-の時間t方向での成長はm次のロジスチック曲線に従い,成長曲線の係数は栽培条件に依存して変化した. 2.ω^^-の成長軌道に矛盾しない個体重ωの成長軌道を求めるため, ωの分布関数を-種のピアソンVII型分布で近似した. 3.分布関数の係数とω^^-の関係を検討し, ωのt方向での成長をωの分布関数Nの逆関数とω^^-の積から成る実験式で表わした.ここでNはωの大きさの順位に一致し,実験式では唯一のパラメータとなっている.4.ω(N, t)の曲面上を各個体はさまざまな軌道を抽きながら成長した.この成長軌道のパターンを主成分分析の手法を用いて5タイプ(高順位型,順位上昇型,中順位型,順位下降型,低順位型)に大別した. 5.ωの循位変動の確率論的背景を推移確率行列を基に解析した.個体の死亡がない状況下では,確率行列は2重確率行列となることが判明した.確率行列を基に,順位変動をシュミレートした.植物固体群の成長を解析した今までの研究は、主に収量,平均個体重などを指標として個体群の成長を記述してきた。しかし、これらの指標は個体群構成個体の総和であり、決して個体成長に具体的記述を与えるものではない。個体群の成長に対する理解をさらに深めるためには、個体の成長および個体成長が個体群の成長へと統合されていく過程についても、十分な認識を得る必要がある。本研究は研究代表者が開発した手法を用いて、平均個体重の成長と個体重の成長を統一的に定式化し、かつ個体の成長にともなう個体重の順位変動を定量化することを通じて、個体群内の個体成長の実態にせまる。研究当初はオオオナモミ栽培密度の水準を5段階、各密度水準の繰返しを12回、必要植物苗数3000におよぶ規模の実験を予定していた。しかし、苗床で育苗中に野犬の害に会い予定苗数を確保できず、実験の規模を縮小した。本年度の実験は密度水準1段階、繰り返し30回とし、次年度以降の実験に必要な種子数を確保するとともに予備実験とした。510月の栽培期間を通じて3日ごとに全栽培個体の地際直径,草丈および枯死葉重を測定した。10月末には全個体を収獲し、茎重,葉重,種子数および重量を測定した。これらのデータは現在解析中であるが、今までに得た知見は次の通りである。

同一栽培密度水準で多数回繰り返して植物を栽培したので、個体の順位変動の推移確率行列の一般的性質を検討するのに必要なデータを十分に得た。これにより、ある時点tiである順位Niを持つ個体が次の時点tjで他の順位Njに移る確率は、a)成長の初期には大きいが、成長の後期には小さくなり、成長速度と密接な関連があり、b)大きな個体および小さな個体ほど低く、平均的サイズの個体ほど大きくなった。この知見のうち、b)の結果は、個体群内の個体の命運を把握する上で特に重要と思われた。
あいまいな情報から道路を特定するジオコーディング手法の研究

交通事故や通行止めなどの際に場所を早く正確に把握するため、また、自律的に移動する機械に対して場所の制御を的確に行えるよう、場所に関するあいまいな情報からでも道路や道路上の場所を精度よく判定するための研究である。道路を特定するための項目と道路データの生成・管理方法を確立して、全国の約130万キロの道路を路線番号等に依らずに特定し、結果を高速に出力する方法を開発し、情報システムとして公開する。
ハイブリッド方式スイッチトリラクタンスモータの開発研究

リラクタンストルク応用電動機の中でもスイッチトリラクタンスモータ(SRM)は,磁気吸引力のみを用いたモータであり,極めて簡易な構造を有し,高速運転に耐えられる,低速で大トルクを発生できるという特長がある。SRMを実用化する上で最大の問題はトルク脈動に起因する振動と,磁極端部に発生する磁束集中による磁気音(騒音)である。研究代表者の所属する研究室では,これらの問題点を解決するとともに,トルク・重量比をさらに改善する目的で,永久磁石を併用したハイブリッド方式のSRMを考案した。本電動機は回転子鉄心に永久磁石を挿入し,リラクタンストルクと永久磁石によるトルクを併用する,新しい理論の電動機である。昨年度の科学研究費補助金(奨励A)により,本電動機の駆動システムを試作し,制御プログラムの開発を行った。これらの成果をもとに本年度の研究では以下のようなことを行った。(1)実験による基本特性の検証本電動機の出力特性を観測し,実用的であることを確認した。(2)最適制御プログラムの開発一般のSBMに用いられる「進み角制御」や「パルス幅制御」を本電動機に採用し,トルク特性を観測した。この結果により,負荷によって最適なパルス幅が存在し,さらに速度に応じた進み角の調整を行うことで,トルク特性が向上した。また,固定子を順に励磁していく際に,励磁極をNSSとする場合とNNSとする場合とで,固定子・回転子間に作られる磁路の長さが変わり,特性に大きく影響することから,トルク特性の更なる向上を目指したプログラムを開発した。(3)モータ構造の再検討先の磁路の変化による特性変化を解析により確認するため,有限要素法による全体構造解析を行った。また,本電動機の損失において,渦電流による影響が無視できないほど大きな事が分かり,回転子構造の変更が必要であることが判明した。近年リラクタンストルクを応用した電動機が注目されている。このリラクタンストルク応用電動機の中でもスイッチトリラクタンスモ-タ(SRM)は,磁気吸引力のみを用いたモ-タであり,極めて簡易な構造を有し,高速運転に耐えられる,低速で大トルクを発生できるという特長がある。SRMを実用化する上での最大の問題はトルク脈動に起因する振動と,磁極端部に発生する磁束集中による磁気音(騒音)である。本電動機の基本特性については,シミュレ-ションにより検討を行い特性改善の効果を確認している。また,試験機に関しては,研究室の校費にて作成している。本年度の研究では以下のようなことを行った。(1)駆動システムの設計・試作電動機駆動原理に基づき,本電動機の固定子巻線に両方向の電流を供給可能なバイポ-ラ方式PWM電圧形インバ-タ,PWM信号発生回路を試作し,さらに高速,高精度な制御を実現するために,DSPを使用した制御システムを試作した。(2)制御プログラムの開発・試作DSPを使用した本電動機駆動用の高速制御プログラムを開発し,(1)のシステムを用い,実験により本プログラムの有用性を確認した。また,SRMの制御法として一般に用いられている「進み角制御」と「パルス幅制御」を採用し,本電動機のトルク特性が通常のSRMと比べ向上していること,効率特性においても10%程度の改善が見られていること確認した。今後,シミュレ-ションにより,鉄心の飽和を考慮した電磁界解析に基づく最適固定子・回転子構造の検討を行う予定である。また,本電動機を最適に駆動する励磁電流波形,励磁方法について検討を行う予定である。

(3)モータ構造の再検討先の磁路の変化による特性変化を解析により確認するため,有限要素法による全体構造解析を行った。また,本電動機の損失において,渦電流による影響が無視できないほど大きな事が分かり,回転子構造の変更が必要であることが判明した。