hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本人における神経線維腫症2型の遺伝子解析と治療薬選択の検討

今年度は慶應義塾大学病院耳鼻咽喉科、および同院脳神経外科にてNF2と診断された症例で、遺伝子検査の同意が得られ、末梢血を採取し、DNAを抽出した8症例に対し、次世代シークエンサーによる遺伝子解析と病原性の検討を行った。8例中7例については既に解析結果が得られており、このうちnonsense変異は2例、frameshift変異は2例、splice site変異は1例あり、これらはtruncating変異と考えられた。またこれら5例についてACMGガイドラインをもとに、病原性の検討を行ったところ、全例においてpathogenicと考えられた。その他の2例のうち、1例は3塩基分の短いdeletionを認めた症例であった。この症例はnon-truncating変異と思われ、病原性の検討を行ったところ、likely pathogenicであった。残りの1例については次世代シークエンサーで変異は検出されなかった。この症例については、次世代シークエンサーでは検出できないような大きなdeletionが存在している可能性を考え、MLPA法による解析を行った。しかし大きなdeletionも検出されず、NF2遺伝子の異常については不明という結果となった。この症例については、末梢血から変異が検出されない、体細胞モザイクの可能性が考えられた。これら7症例に対して臨床経過との対比を行ったところ、truncating変異例では発症年齢が低くなる可能性が考えられた。遺伝子解析を完了していない症例もまだ1例あるため、結果が得られ次第、この症例も含めた臨床経過との対比を行ってゆく予定である。遺伝子解析に時間を要したため。まだ遺伝子解析の結果の出ていない症例についての解析を完了する。その後NF2遺伝子がコードするMerlinの立体構造予測や機能変化についての検討も行う。今年度は慶應義塾大学病院耳鼻咽喉科、および同院脳神経外科に通院中の、臨床的にNeurofibromatosis type 2(NF2)と診断された症例に対し、症例のリクルートを行った。6症例において同意が得られ、それらの症例の診療録を確認し、年齢や性別、家族歴、症状、身体所見、MRIによる腫瘍径や腫瘍数、純音聴力閾値、語音聴力閾値、治療等の経過ついての臨床情報を得た。6症例は採血時の年齢が22歳から47歳であり、いずれも若年発症であった。どの症例においても両側の感音難聴があり、腫瘍の経時的な増大に伴い、両側ともに難聴の増悪を認め、1症例においては両側ともに聾となっていた。経過中の治療は様々であり、手術治療、放射線治療などが行われていた。なお、6症例中5症例において、脳神経外科にてVEGFペプチドワクチンによる治験が行われている。これらの症例の末梢血を採取し、DNAを抽出した。次いで疾患の原因遺伝子となる、NF2腫瘍抑制遺伝子のexome解析について、次世代シークエンサーを用いて行うため、遺伝子シークエンスパネルを作成し、現在解析を行っている。シークエンスパネルの作成や、遺伝子解析については独立行政法人国立病院機構東京医療センター聴覚障害研究室(松永達雄医師)、および公益財団法人かずさDNA研究所との共同研究として、得られた配列を、既存の変異情報や日本人の正常アレル頻度情報と比較しながら、解析を行うこととして準備を進め、現在解析中である。次世代シークエンスによる解析にやや時間を要している。来年度はNF2腫瘍抑制遺伝子の次世代シークエンスの結果を解析を行う。変異を認めない場合は次世代シークエンサーにて検出できない欠失や挿入の可能性があるため、MLPA法による解析を行う。得られたシークエンスについては、病原性変異が存在しているか評価を行う。またそれぞれの症例における臨床情報との対比も行い、遺伝子背景とNF2の臨床経過とが関連するかの評価を行う。その後NF2抑制遺伝子がコードするMerlinの立体構造予測や機能変化についての検討も行う。研究の遅れに伴い、年間で使用する金額が予定より少なくなった。

今後研究を進めるにあたり、計画していた使用額となる見込みである。研究の遅れのため年間で使用する金額が予定より少なくなった。
がん細胞-コラーゲン相互作用によるMMP-9発現と転移能の獲得機構

(a)SCIDマウス肺転移モデルを用いた解析より、原発巣の腫瘍細胞ではMMP-9を発現しておらず、肺転移巣においてMMP-9の発現が見られたことから、腫瘍細胞が浸潤し肺へ転移する過程においてMMP-9発現能を獲得すると理解された。原発巣の周囲で結合組織と接する腫瘍細胞においてISHによりMMP-9mRNAの陽性シグナルが確認されたことから、この腫瘍細胞が細胞外マトリックス蛋白質と相互作用することによりMMP-9発現を開始するものと考えられた。尾静脈内接種による強制肺転移系でMMP-9発現が見られたことは肺間質の細胞外マトリックス蛋白質と相互作用した結果であると考えられた。(b)上記のSCIDマウス肺転移モデルでの結果を細胞培養系で分子レベルでの知見を得るためゲル内培養系を用いて検討したところ、この腫瘍細胞は立体的なコラーゲン線維構造を認識することによりMMP-9発現を誘導することが示唆され、この認識機構はα2β1インテグリンを介することが判明した。さらに、細胞内シグナル伝達機構について検討を加えた結果、チロシンキナーゼ、PI3キナーゼおよびプロテインキナーゼCの関与が示唆されたが、特にPI3キナーゼはMMP-9特異的に関与していると考えられた。(c)インテグリンのα1、α2およびβ1サブユニットのmRNA発現ついては単層培養系およびコラーゲンゲル内培養系で変化が見られず、恒常的に発現していることが判明した。一方、CD44v6はゲル内で特異的に発現するコラーゲン受容体である可能性を得たので、この分子とMMP-9発現およびMMP-2活性化との関連性について検討する予定である。
ヒト造血幹細胞の解析と白血病発症機構の研究

G-CSFRからの細胞増殖シグナル伝達には、細胞内領域のbox1,box2をふくむN端側が、分化シグナル伝達にはN末端とC末端の両者が必要であることが報告されている.先天性好中球減少症であるKostmann症候群の一部の患者ではG-CSFR遺伝子の変異によりG-CSFRの細胞内領域のC末端の欠失が見られ、これが患者で見られる好中球系前駆細胞の成熟障害の直接的原因であろうと考えられている。近年、G-CSFを長期使用されているKostmann症候群患者にMDSや急性白血病が高頻度に合併することが明らかとなり、G-CSFRの変異と急性白血病発症との関係が注目されるとともに臨床的に大きな問題となっている。本研究ではwild typeおよびC末端を欠失した変異G-CSFRを発現するTgマウスを作製し、変異G-CSFRを有する個体へのG-CSFの長期投与が急性白血病発症の原因となるか否か検討することを主目的としている。また、G-CSFRを介する刺激による造血幹細胞の増殖・分化過程を検討すると共に、2種類のG-CSFRからの細胞内シグナル伝達の違いを明らかにし、白血病発症との関係を解析することを目的としている。Wild typcおよびKostmann症候群患者で見られるG-CSF受容体(G-CSFR)遺伝子のmutationを持ち、C末端を欠失した2種類の変異G-CSFRトランスジェニック(Tg)マウスを作成した。Wild typeのG-CSFR Tgマウスにおいて、末梢血中の血球数に変化はなく、G-CSFは骨髄細胞から好中球、マクロファージ、好酸球、巨核球、肥満細胞、芽球など様々な細胞の増殖・分化・成熟を刺激した.このようなG-CSFの作用はclone-sortingした細胞の単細胞培養でも確認された。以上の結果より、血球分化におけるサイトカイン受容体シグナルの特異性は極めて低いことが示唆された。Kostmann症候群患者で見られるG-CSFR遺伝子のmutationを持ち、C末端を欠失した2種類の変異G-CSFR-Tgマウスの作成に成功した.いずれにおいても著明な好中球減少が見られており、世界で始めてKostmann症候群のモデルマウスが作成できたと考えられる。現在、好中球減少機序の詳細な検討及びこれらのマウスへのhG-CSFのin vivo投与により、白血病、MDSが惹起されるか否か検討している。
大気圧プラズマを用いたナノ蛍光体の還元・硫化・窒化処理とその凝集抑制・高効率化

誘導結合型プラズマ(ICP)を用いて,錯体重合法により作製したKSrPO4:Eu蛍光体の還元処理を行った.水素を混合したバッファーガスを用いたICPを照射することで,還元された2価のEuイオンの発光が著しく増大した.Euイオンの還元量はバッファーガス中の水素濃度,投入電力,照射時間とともに増大し,水素濃度7%,投入電力80W,照射時間15分の条件下では,従来の加熱による還元処理(水素濃度5%,1000°C,3時間)に比べ,1/3程度にまで迫る還元量であった.ICP照射直後の試料温度は300°C以下であり,ICPは極めて短時間かつ低温で蛍光体中のEuイオンの還元処理できる方法であることがわかった.平成24年度に引き続き,還元・硫化・窒化処理のうち還元処理を,低圧誘導結合性プラズマ(ICP)を用いて主にKSrPO4:Euに対して行った.KSrPO4:Euはリン酸塩を母体に持つため温度安定性に優れた特長をもち,照明用として期待されている蛍光体である.還元に用いるKSrPO4:Eu(0.4%)前駆体は平成24年度と同様に均一な組成の微粒子が高い収率で得られる錯体重合法により作成した.今年度は,13.56 MHzのICP照射において種々の条件を変え,還元処理に最適な条件の探索を行った.ガス種について,平成24年度に用いた窒素ガスに対し,3%の水素ガスを混合したところ,還元された2価のEuのf-d遷移による青色発光の強度が約10倍に増大した.入力電力に対しては,20150 Wの範囲で変化させたところ,80 WでEu2価発光の最大強度が得られた.ガス流量および照射時間に対してはそれぞれ1050 sccmと1030分の範囲で変化させたが,顕著な変化は見られなかった.現段階で還元に対して最も効果的な照射条件は,入力電力80 W,照射時間15分,ガス流量40 sccm,ガス種N2/H2(3%)である.Eu2価発光の強度は,従来の水素雰囲気下(1200°C,3時間)における還元処理のものに比べ約40分の1とまだまだ還元が不十分であるが,投入電力量あたりのEu2価発光の強度増大について考えると,ICPによるもののほうが約1.5倍と高いことから,還元量の改善がなされれば,ICPによる還元処理はきわめて効果的な方法になりうることがわかった.また,KSrPO4:Eu以外に,ケイ酸塩蛍光体,Li2CaSiO4:Eu,Li2SrSiO4:Eu,Li2BaSiO4:Euに対しても還元が起こっていることを確認し,ICPによる還元処理は他の多くのEu添加酸化物蛍光体に対して適用範囲を広げられる可能性があることがわかった.誘導結合型プラズマ(ICP)を用いて,錯体重合法により作製したKSrPO4:Eu蛍光体の還元処理を行った.水素を混合したバッファーガスを用いたICPを照射することで,還元された2価のEuイオンの発光が著しく増大した.Euイオンの還元量はバッファーガス中の水素濃度,投入電力,照射時間とともに増大し,水素濃度7%,投入電力80W,照射時間15分の条件下では,従来の加熱による還元処理(水素濃度5%,1000°C,3時間)に比べ,1/3程度にまで迫る還元量であった.ICP照射直後の試料温度は300°C以下であり,ICPは極めて短時間かつ低温で蛍光体中のEuイオンの還元処理できる方法であることがわかった.平成24年度は,還元・硫化・窒化処理のうち還元処理を,低圧誘導結合性プラズマ(ICP)を用いてKSrPO4:Euに対して行った.KSrPO4:Euはリン酸塩を母体に持つため温度安定性に優れた特長をもち,照明用として期待されている蛍光体である.還元に用いるKSrPO4:Eu(0.4%)前駆体は以下に示す均一な組成の微粒子が高い収率で得られる錯体重合法により作成した.化学量論比に秤量したリン酸二水素カリウム(KH2PO4),炭酸ストロンチウム(SrCO3),酸化ユーロピウム(Eu2O3)を,希硝酸水溶液に溶解し,金属イオンの二倍のモル比のクエン酸一水和物を加え,80°Cで2時間撹拌することにより,金属イオンをキレート化させた.クエン酸一水和物と同モル量のプロピレングリコールを加え,100°Cで重合反応を起こさせることにより,エステル樹脂を得た.得られた樹脂を350°Cで熱分解させ,さらに大気中800°Cで3時間仮焼することで,KSrPO4:Eu前駆体を得た.低圧ICPは300W,13.56MHzの高周波を用いて,窒素ガス流量20sccm,圧力0.70.9Torrの条件化で発生させた.ICP中に前駆体を10分間置いたところ,Euの3価によるf-f遷移の発光のピーク強度は約1/12に減少し,Euの2価によるf-d遷移の発光(前駆体では観測されない)がその減少した3価発光の約740倍のピーク強度で観測された.従来,この前駆体の還元処理には,1200°C3時間の水素雰囲気が必要であったことから,本研究でのわずか10分でのICPによる処理はきわめて効果的であるということがわかった.還元

・硫化・窒化処理のうち還元処理を,低圧誘導結合性プラズマ(ICP)を用いてKSrPO4:Euに対して行った.KSrPO4:Euはリン酸塩を母体に持つため温度安定性に優れた特長をもち,照明用として期待されている蛍光体である.還元に用いるKSrPO4:Eu(0.4%)前駆体は以下に示す均一な組成の微粒子が高い収率で得られる錯体重合法により作成した.化学量論比に秤量したリン酸二水素カリウム(KH2PO4),炭酸ストロンチウム(SrCO3),酸化ユーロピウム(Eu2O3)を,希硝酸水溶液に溶解し,金属イオンの二倍のモル比のクエン酸一水和物を加え,80°Cで2時間撹拌することにより,金属イオンをキレート化させた.クエン酸一水和物と同モル量のプロピレングリコールを加え,100°Cで重合反応を起こさせることにより,エステル樹脂を得た.得られた樹脂を350°Cで熱分解させ,さらに大気中800°Cで3時間仮焼することで,KSrPO4:Eu前駆体を得た.低圧ICPはバッファガスを窒素/水素混合ガス(水素濃度010%)とし,13.56MHzの高周波を用いて,入力電力20150W,ガス流量40sccm,圧力0.70.9Torrの条件下で発生させた.得られた前駆体にICPを15分照射すると,Euの3価によるf-f遷移の赤色発光のピーク強度は減少し,Euの2価によるf-d遷移の青色発光(前駆体では観測されない)が観測された.この還元された2価の発光強度は水素濃度およ入力電力の増加とともに増加し,7%,80Wで飽和傾向を示した.期間内で得られた最大強度は従来の高温水素雰囲気下(1200°C,3時間)における還元処理のものに比べ約3分の1程度であったが,投入電力量あたり換算すると従来法に比べ約34倍の効率で還元されていることになり,ICP照射による還元処理は極めて有効であることが分かった.光物性物理学3年計画における還元・硫化・窒化処理のうちの還元処理のみに2年を費やしたが,還元性ガスである水素を導入まで成功しており,残りの硫化・窒化処理のための反応性ガスの導入の下準備はできているため,おおむね順調であるといえる.しかし,還元処理についても,成功こそしているものの従来の水素雰囲気下における還元処理のものに比べ約40分の1とまだまだ不十分であることから,改善にむけて引き続き研究を進める必要がある.また,昨年度の報告書において,使用したプラズマが研究課題名にもある大気圧プラズマでなく低圧ICPであるため,大気圧プラズマを生成する環境作りを進めることと,処理に用いた蛍光体粒子は簡便な錯体重合法により生成したものであったが,研究課題名にもあるようにナノ粒子に対しても処理をしていくことを課題として挙げていたが,未達成であるので,最終年度において進めて行く必要がある.3年計画における還元・硫化・窒化処理のうち還元処理が初年度に達成できたので,おおむね順調であるといえる.現段階では窒素ガスのみを用いているが,還元性ガスである水素を導入することでさらに還元効率を高めて生きたい.しかし,使用したプラズマが研究課題名にもある大気圧プラズマでなく低圧ICPであるため,今後は還元処理以外の処理の試みとともに大気圧プラズマを生成する環境作りを進めていきたい.また,処理に用いた蛍光体粒子は簡便な錯体重合法により生成したものであったが,研究課題名にもあるようにナノ粒子に対しても処理をしていきたい.現在,還元性ガスである水素を導入には,あらかじめ一定量の濃度で混合された窒素ガスボンベから直接行っているが,より高効率な還元条件を探索するには,混合させる水素濃度の変化も必要である.
ハブ血液中のハブ毒酵素インヒビターのタンパク質化学及び応用の基礎研究

本研究の目的は、ハブ毒酵素に特異的に結合し、活性を中和するタンパク質をハブ血液より単離して、これらインヒビターのタンパク質化学的研究とともに、ハブ咬傷への応用の基礎研究を行うことである。ハブ毒に含まれるホスホリパーゼA_2(PLA_2)アイソザイムのうち、リン脂質分解に関して低活性型である2つのLys-49-PLA_2(BPI及びBPII)が最も強い筋壊死を起こすことがわかった。BPI結合タンパク質をハブ血清より分離することにした。50%硫安で沈殿するハブ血清タンパク質をDEAEセルロースついでBPIを固定化したアフィニテイーカラムにかけた。結合タンパク質(試料A)をさらにFPLC(Mono-Q)にかけ精製した(試料B)。分子量26.000の糖タンパク質であり、N-グリカナーゼにより分子量は23.000に減少した。BPIと試料A或いはBを混ぜてマウス大腿筋に注射し、血中に漏出するクレアチンキナーゼ(CK)を定量した。用量依存的に試料A及びBがCKの生成を抑え、筋壊死を阻止することがわかった。この結果は、ハブ咬傷による筋壊死の治療にBPI結合タンパク質の利用の可能性を示唆した。このBPIインヒビターの50%のアミノ酸配列を決定した。一方、ハブ毒よりカゼイン分解活性及びプラスミン様活性をもつ亜鉛プロテアーゼを精製した。これらに対するハブ血清インヒビターの精製を行った。ハブ血清50%硫安沈殿タンパク質をDEAEセルロースついでプロテアーゼを固定化したアフィニテイークロマトグラフィーにかけた。ついでHPLCにより分子量65.000と29.000の2つの画分を得た。fibrinplate assayより、分子量65.000のタンパク質がプラスミン活性の亜鉛プロテアーゼを特異的に阻害した。この血清タンパク質は出血性亜鉛プロテアーゼインヒビターとはN端アミノ酸配列が異なっていた。本年度の研究では、徳之島ハブ毒の塩基性タンパク質I(Lys-49-ホスホリパ-ゼA_2)及びT_2-プロテア-ゼに結合する徳之島ハブ血清タンパク質の精製を行った。徳之島ハブ20匹より血液(180ml)を集め、血清をとり、50%硫安飽和の沈殿画分を集めた。(1)塩基性タンパク質Iに結合する血清タンパク質の精製50%硫安沈殿画分を透析し、DEAE-セルロ-スカラムにかけ(pH5.8)、塩化ナトリウムによる段階的溶出を行った。0.2M塩化ナトリウム溶出画分を、塩基性タンパク質Iを固定化したセファロ-ス4Bカラムにかけ(pH5.8)、0.5M塩化ナトリウムで溶出後、酢酸の濃度勾配(0.050.5M)の溶出を行った。溶出タンパク質をMonoQカラム(pH5.8)にかけ、ついで逆相HPLCで精製した。分子量25,000の糖タンパク質で、N端アミノ酸配列はAsp-49-ホスホリパ-ゼA_2に結合するタンパク質のそれとは異なっていた。(2)T_2-プロテア-ゼに結合する血清タンパク質の精製奄美大島ハブ毒のH_2-プロテア-ゼに相当するプロテア-ゼをT_2-プロテア-ゼと命名した。50%硫安沈殿画分を、DEAE-セルロ-ス(pH8.5)にかけた。

0.2M塩化ナトリウム溶出画分をT_2-プロテア-ゼを固定化したカラムにかけ、(1)の場合と同様に溶出を行った。酢酸濃度勾配で溶出される画分を逆相HPLCにかけ、二つの成分を得た。一つは分子量65,000で糖を含み、T_2-プロテア-ゼを阻害した。第二の成分は分子量28,000で、等電点は3.9であった(結合活性は未確認)。一方、ハブ粗毒及びAsp-49-ホスホリパ-ゼA_2の筋組織(マウス)への影響の病理組織学的観察を行った。この観察と組織マ-カ-酵素の血中濃度の測定から、ハブ毒酵素結合タンパク質の活性検定が可能であることを認めた。徳之島ハブ毒の塩基礎性タンバク質I(Lys-49-ホスホリパーゼA_2であり、筋壊死活性の本体と見做される、BPIと略称)に結合する徳之島ハブ血清タンパク質の精製を実施した。ハブ血清の50%硫安沈殿画分を出発原料とした。この沈殿タンパク質を透析し、DEAE-セルロースカラム(ph7.5)にかけ、塩化ナトリウムによる段階的溶出を行った。0.5M塩化ナトリウム溶出画分(DE-3)にBPI結合活性がみられた。DE-3をBPIを固定化したカラムにかけた(ph7.5)。0.5M塩化ナトリウムで非特異的に結合したタンパク質をHPLC(ODS 120Tカラム)にかけ、主成分タンパク質を得たが、これは活性が低下したものであった。DE-3をブチルトヨパール650Sによる疎水クロマトグラフィー(硫安1.00M)を行い、ほぼ純料なタンパク質を得た。分子量は26,000であった。N-グリカナーゼで処理すると、分子量は23,000へと低下し、糖タンパク質であることが明らかとなった。N端のアミノ酸配列はLys-Arg-X-Asp-Phe-X-Gln-Ile-Gly-Ala-X-Glu-Gly(Xは未同定)と求められ、高活性型Asp-49-ホスホリパーゼA_2のインヒビターとは異なることがわかった。一方in vivo実験によりBPI結合タンパク質がBPIの筋壊死活性を抑えることが確認された。徳之島ハブ毒中の出血を伴わないT_2プロアーゼの結合タンパク質の精製を行っているが、完全精製までにはなお検討を要する問題を含んでいる。徳之島ハブ毒中の3種のホスホリパーゼA_2の生理機能の検討を行った。低活性であるBPIやBPIIが高活性型Asp-49-ホスホリパーゼA_2より筋壊死作用が2倍以上も強いこと、そしてこれはBPI及びBPIIの細胞膜脱分極作用によることが明らかとされた。本研究の目的は、ハブ毒酵素に特異的に結合し、酵素活性を中和するタンパク質をハブ血清中より単離して、これらインヒビターのタンパク質化学的研究とともに、ハブ咬傷治療への応用の基礎研究を行うことである。ハブ毒のホスホリパーゼA_2(PLA_2)アイソザイムノうち筋壊死(ハブ咬傷で後遺症の長期化の原因)を強く引き起こすBPI(Lys-49-PLA_2の1つ)に結合するハブ血清タンパク質の生理機能について調べた。マウス大腿部にBPI及びBPI結合タンパク質の混合物を注射し、24時間後に局所の組織をホルマリン固定し、組織の変化を顕微鏡で観察した。BPI25mugに対し結合タンパク質25mugで筋壊死を抑えることがわかった。別の実験を行った。BPIを注射すると血中のクレアチキンキナーゼ(CK)の濃度が上昇する。
遺伝性ニューロパチーの病態解明

国内の小児神経科医および神経内科医より検索依頼から依頼のあった211家系を解析し,PMP22遺伝子を含む17p11.2の重複を36家系,PMP22遺伝子を含む17p11.2の欠失を7家系,PMP22遺伝子変異を3家系,Po蛋白遺伝子変異を4家系,Cx32遺伝子変異を11家系に検出した.Po蛋白,PMP22,Cx32遺伝子変異の殆どは新しい変異であった.また,ビンクリスチンの投与を契機に発症した3例を検出した.また,劣性遺伝形式を示すものには17p11.2の遺伝子欠失とPMP22の点変異による複合ヘテロ接合体によるものがあることを明らかにした.新たな病因候補遺伝子として,人末梢神経からナトリウムチャンネル(SCN8A)のcDNAを分離した(遺伝子登録済み).人Myelin Assosiated Glycoprotein(MAG)遺伝子のイントロンの塩基配列を決定し,病因が特定されない症例について解析したが,変異は証明されなかった.マウスと異なり,人においてMAG遺伝子は末梢ミエリン形成において重要な役割を果たしていないと考えられた.国内の小児神経科医および神経内科医より検索依頼から依頼のあった211家系を解析し,PMP22遺伝子を含む17p11.2の重複を36家系,PMP22遺伝子を含む17p11.2の欠失を7家系,PMP22遺伝子変異を3家系,Po蛋白遺伝子変異を4家系,Cx32遺伝子変異を11家系に検出した.Po蛋白,PMP22,Cx32遺伝子変異の殆どは新しい変異であった.また,ビンクリスチンの投与を契機に発症した3例を検出した.また,劣性遺伝形式を示すものには17p11.2の遺伝子欠失とPMP22の点変異による複合ヘテロ接合体によるものがあることを明らかにした.新たな病因候補遺伝子として,人末梢神経からナトリウムチャンネル(SCN8A)のcDNAを分離した(遺伝子登録済み).人Myelin Assosiated Glycoprotein(MAG)遺伝子のイントロンの塩基配列を決定し,病因が特定されない症例について解析したが,変異は証明されなかった.マウスと異なり,人においてMAG遺伝子は末梢ミエリン形成において重要な役割を果たしていないと考えられた.私達は日本人Charcot-Marie-Tooth(CMT)病1型関連疾患の156家系の遺伝子を解析し,17p11.2の遺伝子重複32家系,Peripheral MyelinProtein 22(PMP22)遺伝子変異3家系,Po蛋白遺伝子変異3家系,コネキシン32遺伝子変異11家系,17p11.2の遺伝子欠失6家系を検出した.日本人のCMT病患者では既知の遺伝子異常が検出されない症例が多く,新たな病因遺伝子の解明が必要である.最初に,原因不明のCMT病1型の候補遺伝子として,ミエリン形成に重要な役割を果たしているミエリン会合性糖蛋白に注目し,候補遺伝子として検討した.既知の病因遺伝子を検索し,遺伝子変異が検出されない10症例を対象として,ミエリン会合性糖蛋白遺伝子の全エクソンーイントロン移行部を含めPCRにて増幅し,塩基配列を決定した.しかし,特に遺伝子変異は検出されず,1型の病因遺伝子にはなり得ないものと思われた.CMT病では末梢神経における刺激伝達の障害が基本的病態であり,一方,ナトリウムチャンネルは電気的刺激の伝達、脱分極に関与しており,このチャンネルの異常により刺激伝達の障害が生ずる事は充分考えられる.新たな病因遺伝子の解明を目的として,末梢神経に発現している人膜電位依存性Naチャンネルαサブユニット遺伝子の分離を試み,人脊髄ファージライブラリーからSCN8AのcDNAを分離し,全長7008bpの塩基配列を決定した.アミノ酸配列ではラット、マウスと約99%相同性を,塩基配列では約90%の相同性を示した.Thr1066IleuとIle1637Thrの多型を検出した.RT-PCR法を用いて,脳・脊髄での発現を確認した.国内の小児神経科医および神経内科医より検索依頼から依頼のあった211家系を解析し,PMP22遺伝子を含む17p11.2の重複を36家系,PMP22遺伝子を含む17p11.2の欠失を7家系,PMP22遺伝子変異を3家系,Po蛋白遺伝子変異を4家系,Cx32遺伝子変異を11家系に検出した.Po蛋白,PMP22,Cx32遺伝子変異の殆どは新しい変異であった.また,ビンクリスチンの投与を契機に発症した3例を検出した.また,劣性遺伝形式を示すものには17p11.2の遺伝子欠失とPMP22の点変異による複合へテロ接合体によるものがあることを明らかにした.最近,1型(ミエリン型)の病因遺伝子であるPo蛋白およびCx32の異常によっても2型(軸索型)の病態を呈することが明らかにされてきた.私達は,さらにPMP22異常によっても2型を呈する事を明らかにした.新たな病因候補遺伝子として,人末梢神経からナトリウムチャンネル(SCN8A)のcDNAを分離した(遺伝子登録済み).人Myelin Assosiated Glycoprotein(MAG)遺伝子のイントロンの塩基配列を決定し,病因が特定されない症例について解析したが,変異は証明されなかった.マウスと異なり,人においてMAG遺伝子は末梢ミエリン形成において重要な役割を果たしていないと考えられた.
競争・捕食・共生が節足動物群集構造決定に果たす役割

本年度の研究では計画していた(1)生物群集動態の野外調査、(2)室内での要因実験、(3)韓日合同応用動物昆虫学会へ出席し発表を行った。(1)生物群集動態の野外調査野外の畑でソラマメを栽培し、調査株に見られたアブラムシと天敵である捕食・寄生性節足動物の個体数を調査した。合わせて、アブラムシと共生関係にあるアリの調査も行った。現在、これらのデータはアブラムシ捕食者間に見られる競争やギルド内捕食、アリとの共生関係がアブラムシ捕食者群集におよぼす影響などを中心に解析中である。なかでも、2種の小型テントウムシ、クロヘリヒメテントウとコクロヒメテントウの個体数決定におよぼす大型種のナナホシテントウとアリの影響の解析では、小型テントウムシ種間で両者から受ける影響が異なることなど、興味深い結果が明らかになりつつある。(2)室内での要因実験(1)で見られたナナホシテントウ、アリ、2種小型テントウムシの種間関係をより詳細に明らかにするために室内実験を行った。そこではポットに植えたソラマメを用いた個体群レベルの実験と、シャーレを用いた個体レベルの実験を実施し、野外で見られた種間関係のメカニズムの解明に繋がる貴重な結果を得た。今後、野外調査の結果と合わせてデータの解析をおこない、これらをとりまとめて論文を作成し投稿する予定である。(3)韓日合同応用動物昆虫学会へ出席・発表本年度の研究では計画していた(1)生物群集動態の野外調査、(2)室内での個体群レベル要因実験、(3)国際シンポジウムへ出席し発表を行った。併せて、アブラムシと共生関係にあるアリの調査も行った。なかでも、大型のテントウムシであるナナホシテントウが小型のクロヘリヒメテントウの個体数決定におよぼす影響や、アブラムシ捕食者間でアリの影響が異なることなど興味深い結果が明らかになりつつある。今後は室内実験の結果と合わせ、データの解析を終了させ、これらをとりまとめて論文を作成し投稿する予定である。(2)室内での個体群レベル要因実験アブラムシ捕食者群集で見られる種間関係を明らかにするため、アブラムシやテントウムシ、アリなどを用いた室内実験を計画した。実験に先立ち、これら昆虫の室内飼育が必要となるが、本年度の研究で飼育系の確立に成功した。来年度は上記で見られた種間関係に焦点を当てた個体群レベルの室内実験を予定している。(3)国際シンポジウムへ出席・参加本年度の研究では計画していた(1)生物群集動態の野外調査、(2)室内での要因実験、(3)韓日合同応用動物昆虫学会へ出席し発表を行った。(3)韓日合同応用動物昆虫学会へ出席・発表
知識ベース組織における公平な人的資源管理に関する研究

当該研究の目的は、組織的公正理論を中核におきながらも、戦略や創造的活動に関する研究の知見を取り込んだ、より体系的な分析を実施し、組織的公正理論の発展を図ることにある。本研究で実施した実証研究により、組織的公正理論の先行研究において重視されてきた要素のほかに、戦略を明示し、一定程度の時間および内容の一貫性を持たせること、そして戦略に示す内容を人事評価にまで落としこむことの重要性が示された。当該研究の目的は,組織的公正理論を中核におきながらも,わが国の企業経営の現状や,戦略や創造的活動に関する研究の知見を取り込んだ,より体系的な分析を実施し,知識を重視する組織における有効な人的資源管理(特に組織の公平性を維持すること)について明らかにすることである。当該年度に実施した研究は,以下のものがある。第1に,文献研究である。戦略論,組織行動論,人的資源管理論など,分析枠組をより強固なものにするべく,関連分野の文献をレビューした。第2に,インタビュー調査である。小売業A社と製造業B社において,集中的にインタビュー調査を実施することによって,定量的な調査を実施する上での知見を得ることができた。第3に大量サンプルによるアンケート調査である。C社およびD社において,従業員を対象とするアンケート調査を実施した。アンケートの内容は,組織的公正研究のオーソドックスな内容に加えて,戦略の明示,理解,および戦略に基づいた組織運営がなされているかどうか,といった点を重点的に聞いている。なお,アンケート調査について,年度末の実施であったために,現在は,データの収集中であり,分析自体は次年度に行うことになる。また,次年度は数社を対象にアンケート調査を追加実施する予定である。なお,当該年度は,「組織的公正に影響を与える要因に関する実証研究:組織的公正理論の発展に向けて」『商大論集』第59巻第2・3号,1-23.2007年12月.を研究成果として発表し,戦略と組織的公正との関係を一定程度示すことができた。当該研究の目的は、組織的公正理論を中核におきながらも、わが国の企業経営の現状や、戦略や創造的活動に関する研究の知見を取り込んだ、より体系的な分析を実施し、知識を重視する組織における有効な人的資源管理(特に組織の公平性を維持すること)について明らかにすることである。当該年度に実施した研究は、小売業A社と製造業B社に対するインタビューおよびアンケート調査である。前年度に実施したアンケート調査と合わせて、分析を実施し、本年度には学会発表を行い、21年に論文を発表する予定となっている。研究成果の具体的に内容は、以下のように集約することができる。第1に、組織成員が組織的公正を知覚する際に、先行研究で指摘されてきた変数のほかに、所属組織の戦略を受容することが重要であることが示されたことである。これは、所属組織における方針に疑問を感じている従業員ほど、組織を公平なものとして見ていないという分析結果から明らかとなった。第2に、組織成員が組織的公正を知覚する際には、所属組織が戦略を明示するこというよりは、明示された戦略が一貫性を持って、一定期間継続性を持っていることや、明示された戦略に基づいて人事評価が行われていること、換言すれば、戦略が評価制度にまで落としこまれていることが重要であることが示された。これは、先行研究によって重要とされる諸変数に加え、戦略明示、戦略一貫性、戦略に基づく評価という変数を含む重回帰モデルを作成することによって明らかとなった知見である。これらの分析によって、知識を重視する組織における組織の公平性の維持に有効な変数を明らかにする手がかりを示すことができたと考えられる。
熱帯林から放出されるガス状有機物質の測定とグロ-バルな大気環境に対する影響の解明

熱帯雨林地域から放出される揮発性植物起源有機物質の大気化学的インパクトを評価するため、(1)大気中イソプレンの高感度、高頻度測定のための連続自動サンブリングシステムおよびキャピラリ-GC/MSによる高感度測定法の開発、(2)熱帯雨林温室内大気中のイソプレン濃度の測定とフラックスの推定、(3)タイ熱帯林内におけるイソプレン濃度の日変動測定、(4)熱帯雨林起源のイソプレンによるOHラジカル消費の評価、(5)代表的熱帯植物から放出されるガス状有機物質の同定・定量を行なった。大型の熱帯植物温室における日変動測定の結果から、熱帯植物は大量のイソプレンを放出し、その放出量は日射に強く影響されることが明らかとなった。その日変動パタ-ンを詳細に解析した結果、イソプレン放出速度は4月の日中の場合で、約1mg/m^2・hrに達することが分かった。これは既に報告している針葉樹林からの夏期の全テルペン放出量を上回るものである。また、東南アジアの熱帯雨林として初めてタイの熱帯雨林大気中イソプレン濃度の測定を行なった結果、やはり、顕著な日変動が観察された。イソプレン濃度は日の出時に<0.02ppb以下で、急激に増加して正午頃最大濃度の2ppbに達し、その後急激に減少した。タイのゴム園においても日中増加する同様の傾向が見られた。一方、筑波においては、午後34時頃に最大濃度1ppbが観測されている。熱帯雨林内ではイソプレン放出量がはるかに多いと考えられるにもかかわらず日中イソプレン濃度が2ppb程度に抑えられていること、および最大濃度の観測時刻が筑波の場合よりも早いことから、熱帯雨林地域ではOHラジカルとの反応による日中の消滅がより盛んであることが強く示唆された。そこで、日中1mg/m^2・hrで放出されるイソプレンが全て反応によって消滅すると考えた場合、混合高さを300mとすると、イソプレンによるOHラジカルの消費は日中約8×10^6分子/cm^3・secとなり、熱帯林起源のイソプレンがOHラジカルの重要なシンクになり得ることが結論として得られた。(1)熱帯植物から放出されるイソプレンの日変化測定ー代表的な熱帯植物が集められている国立博物館筑波実験植物園内の熱帯降雨林温室内(面積550m^2、高さ17.6m)において大気240mlを3時間毎にサンプリングし、そのキャピラリ-GC分析を行なった。サンプリングにはTenax GCを充填した12本の捕集管と電動切り換え弁及びタイマ-から成る自動サンプラ-を開発して用いた。その結果、日中はイソプレンが熱帯降雨林温室内大気の主要有機成分であり、全測定対象有機物質の30ー70%を占めていることが分かった。また、イソプレン濃度は極めて大きな日変化を示し、1989年4月21日ー22日の場合、夜間の最低濃度は0.5ppb、最高は午後3時の32ppbであった。窓の開閉の無かった4月21日のデ-タを基に計算した温室内における日中のイソプレンfluxは、約700μg/m^2・hrであった。これは針葉樹林から放出される全モノテルペンの真夏時の日中放出速度に匹敵するものである。

(2)タイの熱帯雨林、ゴム園内のイソプレン測定ー1989年11月にタイ国内の熱帯雨林(カオヤイ国立公園)及びゴム園内の大気中イソプレン濃度の測定を行なった。サンプリングは現場でTenax GC(60/80メッシュ)を充填したSUS管に大気1lを通気して行ない、帰国後、この捕集管からの加熱脱着物をキャピラリ-GC/MSにより分析した。測定したイソプレン濃度はいずれの地点においても正午過ぎに最大となる日変化を示した。最大濃度の23ppbは日本における従来の測定デ-タより高濃度であるが、熱帯植物の繁茂状況からはより高濃度が期待されていた。この理由の一つとして、日射量の多い熱帯地域ではヒドロキシルラジカル等によりイソプレンの消滅速度が大きいことが考えられる。イソプレン放出速度の実験およびイソプレンの気相反応生成物の挙動解明が次年度の課題である。熱帯雨林起源ガス状有機物質の大気化学的挙動を評価するため、前年度得られたフィ-ルドデ-タを解析すると共に、代表的熱帯植物から放出されるイソプレン以外の成分測定を行なった。植物の葉から放出される有機物質をオンラインで測定するためのシステムを開発し、7種類の熱帯植物(マンゴ、カカオ、オヒルギ、ホウオウボク、ショレア、パラゴム、キミノバンジロ-)について放出ガス成分の測定を行なった。マンゴは多数のモノテルペンを大量に放出し、数種類のセスキテルペンを放出することも確認された。しかし、その他の熱帯植物ではモノテルペンの放出はそれほど顕著でないという傾向を示した。カカオからは数種のモノテルペンとセスキテルペンの他に分子量98未知成分2種の放出が確認された。オヒルギからはモノテルペンは放出されず、6種類の成分が検出された。ホウオウボクからはシスー3ーヘキセノ-ルと3ーヘキセニルアセテ-トの放出が盛んであった。ショレアからは16種類の成分が検出されたが、その多くはマススペクトルのみからの同定は不可能であった。キミノバンジロ-の場合は数種類のモノテルペンと未知のセスキテルペンが放出されていた。全ての熱帯植物から共通して放出されていたのは3ーヘキセニルアセテ-トであった。このようにこれまで大気中における検出例のない多種多様の有機物質が熱帯植物から放出されていることが明らかとなった。これらの大気化学的挙動に関しては未知な点が多いが、二重結合を持つものが多いので反応性の高いことが予想される。また、昨年度測定を行なった熱帯雨林内のイソプレン濃度変動、熱帯植物からのイソプレン放出速度を解析した結果、イソプレンによるOHラジカルの消費は多いときには日中約8×10^6分子/cm^3・secとなり、熱帯林起源のイソプレンがOHラジカルの重要なシンクになり得ることが結論として得られた。
話者指向性の意味論・語用論―慣習的推意を中心に―

本研究では、日本語の話者指向性を反映する言語表現(特に、慣習的推意とダイクシスに関わる表現)について考察をおこない、それらの言語的特徴を類型論的・歴史的な観点から相対化した。日本語は、類型論的に話者指向性(または、話者の視点)を反映する言語表現を相対的に多く有する言語と考えられるが、そのような話者指向的表現の幾つかは、意味的・語用論的変化を通じて、歴史的に発達したものである。本年度は、前年度に引き続き、ダイクシスと慣習的推意に関する一般的・理論的な問題及び、個別的・具体的な問題について考察を進めた。ダイクシスについては、主に、指示詞と直示的移動動詞についての分析を行った。指示詞については、話し手が手にしている対象を遠称指示詞で指示する英語thatの予想外の運用に焦点を当て、その運用の背後にある語用論的なメカニズムを探った。問題の遠称指示詞のデータは、近年の形式意味論・形式語用論において理論的焦点の一つとなっている「指標詞シフト」の観点から捉えた場合、理論的に重要なデータとなり得るものである。直示的移動動詞については、英語come/goの分布関係、さらには、直示的移動動詞の言語間での分布関係の違いを捉えるためには、直示的中心のメンバーを均質的ではなく、階層的に捉えた「直示的中心の階層スケール」という分析視点の導入が不可欠であることを論じた。ここでの研究は、Fillmoreのcome/goの一連の古典的研究をさらに発展させたものであり、また、幾つかの新たな事実や分析視点が提示できたといえる。慣習的推意については、澤田治氏(三重大学)との共同研究の形で、指示詞を伴う文において、可能性に関わるモーダルな意味が推意される点に着目し、そのようなモーダルな意味がどのようなメカニズムによって導出されるのかについて、意味論と語用論のインターフェースの観点から考察した。ここでは、モーダル指示詞が慣習的推意の次元の意味を表すことを示すと共に、モーダル指示詞が統語的には名詞句のみを修飾するにも関わらず、意味的には名詞句を含めた命題全体の成立可能性を計算に入れるという形式と意味の興味深いミスマッチを引き起こす現象であることを論じた。本研究は、話者指向性を反映する言語現象(ダイクシスと慣習的推意)について考察することを目的としている。本年度は、視点と文法の関係性、日本語ダイクシスの歴史に関する研究成果を公表した。視点と文法の関係性については、話し手の近くにある対象(場所)が聞き手への視点移動(指標詞シフト)によって、遠称指示詞that(there)で指示される現象について考察した。このような予想外の運用をなすthatは、命令、依頼、確認といった「聞き手との相互行為」を前提とする聞き手指向的な発話の中で現れる傾向にある点を、映画、漫画、小説からの具体的なデータによって明らかにした。この成果の一端は、「視点、文脈と指標性ー英語指示詞における聞き手への視移動の現象を中心にー」『日本語用論学会第15回大会発表論文集』において発表した。日本語ダイクシスの歴史については、「見知らぬ人が話しかけてきた」や「ヤクザが僕を脅してきた」のような話者への(心理的な)行為の仕向け・仕掛けを表す「てくる」(「行為の方向づけ」の「てくる」)についての歴史的研究をおこなった。この成果の一端は、「ダイクシスの観点からみた日本語の複合動詞の歴史」というタイトルで、「国際シンポジウム日本語およびアジア諸言語における複合動詞・複雑動詞の謎」(国立国語研究所)において発表した。また、合わせて、「行為の方向づけ」の「てくる」を含む幾つかのダイクシス現象(敬語、授与動詞「くれる/やる」、「よこす/やる」、「行く/来る」、指示詞コ/ソ/ア、等)の歴史的研究をおこない、現代共通日本語におけるダイクシス表現の持つ視点制約・人称的性質が、日本語の歴史的変遷の中で発生・確立していくメカニズムについて考察をおこなった。この成果の一端は、「日本語のダイクシス表現と視点、主観性」というタイトルで、「多言語記述のための主観性シンポジウム」(招待講演)において発表した。本研究は、ダイクシス(deixis)と推意(とりわけ、慣習的推意(conventional implicature))に関する一般的・理論的な問題及び個別的・具体的な問題について考察を行った。ダイクシスについては、C. Fillmore、S. Levinsonらの研究を比較検討したうえで、今後のダイクシス研究の基盤となる基礎的研究を行い、その成果をモダリティワークショップ(澤田治美氏主催、2012年3月17日)にて発表した(「ダイクシスを捉える枠組みとその語用論的基盤ーダイクシスの定義と認定基準の問題を中心にー」)。また、個別的研究として、対照語用論・歴史語用論の観点から、日英語の直示移動動詞(「行く/来(る)」、come/go)の対照研究を行い、その成果を国内学会にて発表した(「日本語の直示的移動動詞に関する歴史的研究ー

中古和文資料を中心にー」関西言語学会第36回大会(2011年6月12日)、「ダイクシスにおける直示中心の階層スケールと語用論」日本語用論学会第14回大会(2011年12月4日))。慣習的推意については、P. Grice、C. Potts、E. McCreadyなどの語用論的・形式意味論的研究における定義や適用される現象の範囲を比較検討すると共に、慣習的推意の特徴(とりわけ、会話的推意、前提、言表内容との違い)について考察した。個別的研究として、日本語指示詞と慣習的推意の関係について考察を行い、その成果を澤田治(三重大学)氏との共同で下記学会にて発表した(The meanings of modal affectivedemonstratives in Japanese. The 21st Japanese/Korean Linguistics Conference(2011年10月22日))。本年度の研究実績の概要は次の通りである。(1)モーダル指示詞の意味論・語用論:「あの太郎が勝った」のように、日本語の連体形指示詞が、「指示対象の関わる事象の成立可能性が低い」という話者の前もった想定を表す「モーダル用法」を持つ点を明らかにした。この現象は、指示詞研究の観点から見ても興味深いものであるが、ここでのモーダル的意味はGriceのいう慣習的推意(CI)といえる点で、意味論・語用論の観点からも注目すべき現象である。本論文では、モーダル指示詞が統語的には名詞句のみを修飾する一方で、意味的には名詞句を含む(テンスを除く)命題全体を計算に入れるという形式と意味のミスマッチが見られる点を指摘するとともに、新たなCIアプリケーションモデルを提示した(Sawada, Osamu and Jun Sawada. 2014. The meanings of modalaffective demonstratives in Japanese.(2)「行為の方向づけ」の「てくる」の歴史的研究:「来る」が補助動詞化した「てくる」の用法の1つに、主語の空間的移動を表さず、話者への「行為の方向づけ」を表す用法がある。この用法は、1「物の移送」を表すA1型、2「物の授与」を表すA2型、3「行為の直接的受影」を表すB型、4「行為の間接的受影」を表すC型の4つに下位区分できる。「行為の方向づけ」用法は、近世期以降、A1型から次第に用法が拡がっていった点が森(2010)の歴史的調査によって明らかになっている。本研究では、さらに、「てくる」標示の義務性に着目し、日本語が話者視点の明示化を強めてきた可能性を夏目漱石『坊っちゃん』の原文版と現代語訳版とのテクスト比較等から指摘した(澤田淳. 2014.「日本語の直示述語「V-てくる」の歴史ー「行為の方向づけ」を表す用法の発達ー」日本語用論学会第17回大会口頭発表、京都ノートルダム女子大学、2014年11月29日)。言語学おおむね順調に研究が進んでいるといえる。とくに、言語事実の面において、従来、あまり注意の払われてこなかった現象にも光を当てた研究を進めることができており、現象面においては当初の研究計画よりも、研究のスコープが広がっているといえる。ただし、モーダル的意味や指標詞シフトのメカニズムの形式化など、理論的な形式化については詰めるべき課題が幾つかあり、この点については、次年度、さらに考察を深めていく必要があるといえる。
宇宙ステーション実験棟「きぼう」におけるマランゴニ対流実験の継続実施と結果の解析

国際宇宙ステーションの日本の実験棟「きぼう」において,一連の液柱内マランゴニ対流実験を,成功裏に実施した.その結果,地上では出来ない広範な液柱高さと直径の比の実験を行い,定常流から非対称非定常流への臨界マランゴニ数に関して,液柱高さやプラントル数の影響に関する幅広いデーターを取得し,かつ、解析・検討を行った.さらに,マイクロ流体力学に関わる半球液滴に関する実験等を実施し、所期の目的を達成した.国際宇宙ステーションの日本の実験棟「きぼう」において,一連の液柱内マランゴニ対流実験を,成功裏に実施した.その結果,地上では出来ない広範な液柱高さと直径の比の実験を行い,定常流から非対称非定常流への臨界マランゴニ数に関して,液柱高さやプラントル数の影響に関する幅広いデーターを取得し,かつ、解析・検討を行った.さらに,マイクロ流体力学に関わる半球液滴に関する実験等を実施し、所期の目的を達成した.本研究者らは,国際宇宙ステーションの日本の実験棟「きぼう」において,最初の科学実験を実施した.本申請者等の実験装置(流体物理実験装置)は,「きぼう」に設置され,平成20年8月22日から実験が開始された.本研究課題においては,平成21年度における実験シリーズの準備および実験を実施すると共に,平成20年の実験結果を解析することを目的とした.1.「きぼう」実験の継続実施:平成21年度には,約20日間の宇宙実験を実施した.その結果,とくに地上では困難な長い液柱の実験を行い,軸対象定常流から非対称非定常流への遷移条件(臨界マランゴニ数)に関して液柱長さの影響に関するより詳細なデーターを取得した.これに関して,海外の研究者の協力を得て,線形安定論解析を実施し,実験結果と比較した.2.レーザーフォトクロミック法による表面流速測定:宇宙実験において,当該測定を実施し,良好な画像を得た.この結果を解析し,液柱表面上でのハイドロサーマルウエーブの伝播状況を解析している.3.試験流体のプラントル数の影響:今年度には,地上における予備実験を実施した.平成22年2月から「きぼう」においてマランゴニ対流実験のテーマ2が開始され,粘性の高い試料(10cSt)による臨界マランゴニ数のデーターが取得されつつある.このデーターを共同して解析する.4.非常に短い液柱の実験と解析:アスペクト比の小さい(短い)液柱に関して,地上実験を行い宇宙実験の結果と比較すると共に,周方向に倍数のモード数が同時に現れる現象を見出した.また線形安定論による解析を行う準備を整えた.いくつかの国際会議,国内の会議において分担して研究成果の広報を行った.本研究者らは,国際宇宙ステーションの日本の実験棟「きぼう」において,最初の科学実験を実施した.本申請者等の実験装置(流体物理実験装置)は,「きぼう」に設置されている.本研究課題においては,平成22年度における実験シリーズを実施すると共に,平成2022年の実験結果を解析することを目的とした。1.「きぼう」実験の継続実施:平成22年度には,延べ約24日間の宇宙実験を実施した.今回の実験は、液柱直径が50mm、粘性はより高い試料(20cSt)を用いているのが特徴である。様々なアスペクト比(液柱高さと直径の比)の実験を行い,軸対象定常流から非対称非定常流への遷移条件(臨界マランゴニ数)に関して液柱長さやプラントル数の影響に関する幅広いデーターを取得した.2.レーザーフォトクロミック法による表面流速測定表面流速をフォトクロミック法を用いて測定し、IRカメラによる表面温度分布測定と組み合わせることによって、宇宙実験における大直径・高アスペクト比の液柱において、大きな温度差を付加した際の対流場を実現し,強非線形領域での対流場の観察に成功した.3.非常に短い液柱の実験と解析:アスペクト比の小さい(短い)液柱に関して,地上実験を行い臨界マランゴニ数を得た.また,周方向に倍数のモード数が同時に現れる粒子集合現象を見出し,その3次元的な構造を計測した。110程度のプラントル数をもつ液柱マランゴニ対流について、弱非線形解析により、回転波と定在波,超臨界分岐と亜臨界分岐のいずれが選択されるかについて解析を行い、実験結果との比較を進めた。4.温度差のある液滴:温度差を付加した液滴内で、地上実験において,これまでに観察されたことの無い新たにいくつかの粒子集合現象を見出した.いくつかの国際会議,国内の会議において分担して研究成果の広報を行った.本研究者らは,国際宇宙ステーションの日本の実験棟「きぼう」において,引き続き実験を実施し,並行して,地上実験や線形安定性解析を進めた.1.「きぼう」実験の継続実施:平成23年度には,液柱直径が30mm、粘性はより高い試料(20cSt,プラントル数=約200)を用いた.様々なアスペクト比(液柱高さと直径び)比)の実験を行い,軸対象定常流から非対称非定常流への遷移条件(臨界マランゴニ数)に関して液柱長さやプラントル数の影響に関する幅広いデーターを取得した.また,大液柱径で初めて,粒子集合現象(PAS:Particle Accumulation Structure)の観察に成功した.

2.レーザーフォトクロミック法による表面流速測定表面流速をフォトクロミック法を用いて測定し、時間スケールの大きな長液柱に対して、本可視化手法が振動流遷移を判断するための鋭敏な手法であることが分かった.ディスク直径Dで無次元化した表面流速分布によって、異なる液柱長のデータおよび地上実験結果が良く整理できることを示した.3.短い液柱の実験と解析:アスペクト比の小さい(短い)液柱に関して,地上実験を行い,周方向に倍数のモード数が同時に現れる粒子集合現象を見出し,粒子の軌跡を3次元的に計測した。線形並びに弱非線形安定性解析を行い,プラントル数が7の場合は定在波,また,25では回転波が安定な超臨界分岐解として予想されることを示した.4.半球液滴の形成と液柱再形成:宇宙実験では,初めて意図的に液柱を分離させて半球液滴を形成し,その後再接続させることが可能となった.さらに,その際の液柱分離や再結合の条件を求めた.いくつかの国際会議,国内の会議において分担して研究成果の広報を行った