hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シンセティックバイオロジーにおける生命デザインのための最適コドン解析

コドンの再利用性が進化的にどのように保存されてきたかを検証し、Gene Ontologyを用いた網羅的な解析により、コドンの再利用性が高い遺伝子群についても考察を行う。大腸菌におけるタンパク質定量データとmRNA発現量データを用いたバクテリアのコドン再利用における翻訳効率数理のモデル化を行い、バクテリアにおける翻訳時のtRNAリサイクルモデルの可能性について議論を行う。今後は質量分析装置を用いた原核・真核生物の定量プロテームデータを用いる事でcodon co-occurrenceが翻訳効率に及ぼす影響についてより定量的な評価を行う予定である。(抄録なし)
華人の規範・アイデンティティと文化--〈家〉や在日の階層・文学・言説を焦点として

本研究では、日本と東アジアの結節点となる可能性を秘めた華人のアイデンティティと文化を、教育・家庭の階層、そして在日華人日本語作家の文学等に焦点を当てながら究明した。国籍や出入国権の漸次的自由化に伴って東アジアを移動する華人の、容易には可視化しえないありようの一端を、明らかにすることができたと考えている。本共同研究は、従来、中国中心化に向かう引力が避けがたく働いてきた華人研究において、一国主義的な国民国家の歴史観を超えた視点に立って、主として在日華人のより私的な空間に迫ることを目的としている。家族や在日華人に焦点を当てるのはそういう意図から発しているが、特に華人の移民性・移動性という視点の導入によって、近代に対抗するトランス・ナショナルな文化空間の構築を図ってきた。また、本共同研究の特徴は、外枠としての法制度や経済から帰結されがちだった従来の華人研究とは異なり、その私的な空間に寄り添う「文化」に注目してきところにある。エスニシティにおける「文化的アイデンティティ」を重視するスチュアート・ホールが述べるように、アイデンティティは表象の外部ではなく内部で構築されるからである。これまでのところ、中国、インドネシア、アメリカ、スウェーデン等で開かれた国際シンポジウムで積極的に発表を行なうと同時に学会の最新動向を吸収し、仮説の精緻化を図ってきた。さらにまた、平成22年度科学研究費繰り越し申請事業として、藤井省三東大教授講演会(「東アジア・アイデンティティと『阿Q』像の系譜ー夏目漱石から魯迅、村上春樹、ウォン・カーウァイ(王家衛)まで」)を開催した。藤井教授は日中国民国家の文化的アイデンティティを表現してきた作家・映画監督たちが、トランスナショナルな東アジアの底流において確かにつながっていることを明らかにした。こうした想像の共同体としての「東アジア・アイデンティティ」の実体を一歩進めて捉えるためにも、今後は、在日華人の心の拠り所や心象に丁寧に迫ってゆきたい。中国語圏の近現代文学文化研究を専門とする桑島は、近現代中国文学に見る<家>と<近代家族>の変容を、台湾や香港と比較対照しながら分析してきた。『毎日新聞』文化欄に連載したコラムでは、高度経済成長とともにあらわになってきた<近代家族>の崩壊と再構築への模索-具体的には、現代中国文学に見る、<家>や地縁社会から勇まし<飛び出た娘たちの<母探し>=<自分探し>や、一人っ子世代の孤独・<個>のゆらぎ等々-を紹介して相当の反響を呼んだ。これも本研究の一環である。戸部は、近代中国における<家>と近代教育との関係、具体的にはこの時期に学校で提示された家庭教育論と当時の<家>での教育との間にどのような違いがあったのか(なかったのか)、ということに関心を持って研究を行なってきた。その研究成果の一端は、「平民教育と天津社会-中華民国北京政府期における『社会教育』の地域性」(山本英史編『近代中国の地域像』所収、山川出版社)として公開された。また、2011年12月には荒牧草平九州大準教授に、家族と教育達成との関係について講義と専門的知識の提供を戴いたが、最終年度に向けて、理論的な枠組みを再検討する良い機会となった。中国語圏の近現代文学文化研究を専攻する桑島は、楊逸の作品を海外華人文学の脈絡のなかで読み解いた。たとえばその「天安門事件」の表象は在欧米華人作家と同様、作者が活動する国や言語圏の読者の期待に寄り添っている。一方、小説に表現された青春や自由は、中国近代詩のはかなき青春と言える徐志摩の詩とつながる歴史性と普遍性を持ったものであった。また、祖国と移住先のはざまで自分の居場所を求めて悩むという移民小説の王道と言えるテーマにあって、楊逸文学に登場する華人たちは、祖国への強い帰属意識が顕著なそれまでの華僑とは対照的な、「新華僑」的なこだわりのなさ(たとえば民族教育を子の世代に押しつけない傾向)が特徴的である。日本と台湾における家族的背景と社会階層の関わりについて主に数理社会学の観点から分析を行ってきた竹ノ下は、日本と韓国・台湾の自営業者における家族と労働市場をめぐってジェンダー間の格差を明らかにすると同時に、それぞれの地域の文化的慣習的背景の相違ーたとえば女性の結婚後の離職率の高さはとりわけ日本に顕著であるーを浮き彫りにした。中国近代史を専攻する戸部は、戦前期東京における華僑教育の動向を、東京華僑学校を中心に追った。その結果、従来あまり詳しく知られていなかった来歴、組織構成、財政状況、教育内容、学生の動向などを明らかにすることができた。また、特に学校の組織構成や教育内容を当時の中国本土の状況と比較したことで、中国政府の東京華僑学校に対する影響の度合いを知ることができた。1930年代以降、東京華僑学校は、中国政府によって規定された教育方針にできるだけ合うよう組織構成や教育内容を改良しようとしたが、日中関係の悪化などに起因する財政上の困難や、日本政府による教育への介入などにより、十分な成果を上げることができなかった。中国政府の東京華僑学校への影響は限定的であったと言える。

研究分担者の一人、重近が不幸にも平成23年11月に逝去したが、重近が担当予定だった「中国の伝統的家族観」という役割分担は、外部招聘講演者のサジェスチョンを参考にしながら戸部や桑島がカバーするので、基本的に問題はない。資料はすでに選定、入手済で、今後、桑島・戸部が読み込み、分析する。24年度が最終年度であるため、記入しない。『国際移住の社会学』(2010年)で田嶋淳子氏も指摘するように、(華人研究に不可欠な)国際移住研究にとって、もっぱら都市や社会をベースに研究することには制約があるだろう。逆に、<家>の慣習や教育、そして<文化>は、場所の制約から比較的自由であると同時に、何よりエスニック・アイデンティティを保証する重要な要素だと言える。とすれば、都市社会学で究明されてこなかった、こうしたファクターに注目し、地道に分析してゆくことこそが、本研究の目的を達成する近道ではないだろうか。
レチノイド脱水素酵素群によるビタミンA代謝制御機構とその生理的意義の解明

ビタミンA(A)の活性本体はレチノイン酸(RA)であり、レチノール脱水素酵素(RolDH)とレチナール脱水素酵素(RalDH)の2段階の酵素反応によりレチノールから生成する。両酵素共に相同性の高いファミリーを形成しており、各々の遺伝子の発現は時期並びに組織特異的である。そこで(1)レチノイドの栄養状態による遺伝子群の発現量の相異を調べた。その結果、A欠乏ラットの肺ではA給与群に比べて、いずれの遺伝子の発現量にも差はみられなかったが、肝臓ではRolDH4、RalDH1、脳でRolDH4、RalDH2のmRNAレベルが低下していた。一方、A欠乏ラットにレチノイドを投与すると、肝臓と脳では顕著な変化は見られなかったのに対し、肺ではRolDH4、RalDH1のmRNA量が減少した。これらの結果は生体内レチノイド濃度の変動に対応して、各組織毎にレチノイド酸化酵素群の発現調節が行われていることを示すものである。また、レチノイド濃度変化に対する酵素遺伝子群の発現量は同一の組織内でも異なった反応を示すことが明らかとなった。(2)脳においてもAの酸化酵素群の発現がレチノイドsutatusにより異なることから、レチノイド情報伝達系の新規機能を明らかにする目的で、マウスにレチノイン酸及びエストロゲンを投与して、情動状態を測る指標となるopen field test、elevated zero maze test、及び他のマウスに対する優勢度を測るsocial dominance tubetaskなどの行動学的解析を行った結果、レチノイン酸及びエストロゲン受容体のアゴニスト投与により、マウスの不安行動が増加し、攻撃性が増大することが明かとなった。また、これら脂溶性リガンド投与によりセロトニントランスポーターなどの遺伝子発現レベルが変動することも明かとなった。(1)生体内レチノールの代謝制御機構の解明を目的として、生体内レチノイド濃度の変動に応じた酸化酵素群の発現制御機構の解析を行った。その結果、ビタミンA欠乏ラットでは、通常飼育した状態と比較すると肺では酸化酵素遺伝子群の発現量の差がなかったのに対して、肝臓では、RoDH4、RalDH1、脳では、RoDH4、RalDH2のmRNAレベルが低下していた。一方、ビタミンA欠乏ラットへのレチノイドを投与した場合には、肝臓や脳では酸化酵素遺伝子群の発現に顕著な変化が見られなかったのに対し、肺ではRoDH4、RalDH1のmRNA量が減少した。以上の結果から、生体内レチノイド濃度の変動に対応して、各組織毎にレチノイド酸化酵素群の発現調節が行われていることが明らかとなった。しかも、欠乏による長期的なレチノイド濃度変化、あるいは、レチノイド投与による短期的なレチノイド濃度変化に対して、酵素遺伝子群の発現量は同一の組織内でも異なった反応を示すことが明らかとなった。(2)生体内におけるレチノイド情報伝達系の新規機能を明らかにする目的で、マウスにレチノイン酸を投与した後のマウス行動学的解析を行った。情動状態を測る指標となるopenfieldtest、elevated zero maze test、及び,他のマウスに対する優勢度を測るsocial dominance tubetaskなどの解析を行った結果,レチノイン酸及びエストロゲン受容体のアゴニスト投与によりマウスの不安行動が増加し,相手マウスに対する攻撃性が上昇することが明らかとなった。また,情動行動制御遺伝子群の脂溶性リガンド投与後の発現レベルの変化を追跡し、レチノイン酸投与により、セロトニントランスポーターなど複数の遺伝子の発現レベルが変化することが明らかとなった。

両酵素共に相同性の高いファミリーを形成しており、各々の遺伝子の発現は時期並びに組織特異的である。そこで(1)レチノイドの栄養状態による遺伝子群の発現量の相異を調べた。その結果、A欠乏ラットの肺ではA給与群に比べて、いずれの遺伝子の発現量にも差はみられなかったが、肝臓ではRolDH4、RalDH1、脳でRolDH4、RalDH2のmRNAレベルが低下していた。一方、A欠乏ラットにレチノイドを投与すると、肝臓と脳では顕著な変化は見られなかったのに対し、肺ではRolDH4、RalDH1のmRNA量が減少した。これらの結果は生体内レチノイド濃度の変動に対応して、各組織毎にレチノイド酸化酵素群の発現調節が行われていることを示すものである。また、レチノイド濃度変化に対する酵素遺伝子群の発現量は同一の組織内でも異なった反応を示すことが明らかとなった。(2)脳においてもAの酸化酵素群の発現がレチノイドsutatusにより異なることから、レチノイド情報伝達系の新規機能を明らかにする目的で、マウスにレチノイン酸及びエストロゲンを投与して、情動状態を測る指標となるopen field test、elevated zero maze test、及び他のマウスに対する優勢度を測るsocial dominance tubetaskなどの行動学的解析を行った結果、レチノイン酸及びエストロゲン受容体のアゴニスト投与により、マウスの不安行動が増加し、攻撃性が増大することが明かとなった。また、これら脂溶性リガンド投与によりセロトニントランスポーターなどの遺伝子発現レベルが変動することも明かとなった。
確率分布の主要点に関する研究

本年度は、昨年度に引き続き多次元分布のPrincipal Pointsに関する研究を進めると共に、特に半導体製造工程に関して、データ解析への応用に目を向けていろいろと解析を試みた。半導体製造工程は通常数十もの工程を複雑に組み合わせて構成されており、途中でLSIの検査ができない上に製造条件が異なる製品がため、製造途中製品の予想が問題となっている。今年度はその問題に取り組み、下記の成果を挙げた。・実際の半導体製造工程のデータの解析にPrincipal Pointsを応用した。各工程からの変数を工程単位でPrincipal Pointsを求めて離散化することで、データを圧縮し、要因解析を実現した。・半導体ウェハー上の不良LSIの発生パターンは単純ではなく、製造条件によっても、製品によっても、不良の発生位置と不良数のばらつきが大きい。そこで半導体ウェハー上の不良パターンをPrincipal Pointsを用いて分類し、不良LSIの発生パターンに関する確率モデルの導出のための検討を行った。またPrincipal Pointsとは基準が異なる、別の確率分布の代表点についても研究を進めた。Principal Pointsが確率分布の最適近似という意味の分割を与えるのに対して、この代表点は確率分布を離散近似するときに、母数の推定分散を最小にするような分割を与える点の組として定義される。こちらについては、既にワイブル分布について検討した結果を論文にまとめて投稿済みである。両者の関係については、今後の研究課題として、研究を進めていく。今年度は多次元分布において、今までの研究成果を踏まえて、まずkが2の場合のPrincipal Pointsに関する円分布の等比な位置混合分布に関する結果を、等比でない場合への拡張について研究を進めた。その結果、混合分布の各成分分布が張る空間にPrincipal Pointsが存在する空間が含まれることが解析的に証明できた。これは実際にデータに適用する際に、探索空間を当初より制限できる可能性があることを示唆している.このことから次年度は、k-meansクラスタリングの代替として、まず混合分布を当てはめた後にPrincipal Pointsを推定するという手順が有り得ることを併せて検討していく。また、一次元の分布において、従来は自由度が3以上のt分布までしか証明できていなかった2-Principal Pointsの一意性を、自由度が2より大きい実数自由度について証明した。先行研究が示していた対数凸な密度関数を持つ確率分布よりもずっと裾の重い分布により広い確率分布のクラスに対して、一意性が成立することを証明した。次年度は引き続き、k>3の場合に関して、多次元分布のPrincipal Pointsの性質の究明を進める予定であり、これについてはまずは数値計算から取り組む予定である。
災害リスク対策導入の波及効果：他ハザードへの認知・行動に及ぼす影響

ある災害リスク対策を実施することで、その個人の別のハザードへのリスク認知や対処行動はどのように変化するのだろうか。この問題を個人レベル、社会レベルで検討することが本研究課題の目的である。あるリスク対策の実施が別のハザードのリスク認知を高めるのか低めるのか、災害準備行動を促進するのかそれとも抑制してしまうのかは、理論的に興味深いテーマであり、さらに、災害対策の行政依存の問題点が指摘される昨今においては実務的にも重要な問題といえる。しかし、これまでのリスク認知研究ではこの問題を直接扱った研究はほとんどみられない。本研究は、関連する既存のモデルを別ハザードへの影響という観点から整理し直し、実証的なデータに基づいてリスク対策導入の波及効果を明らかにするものである。本年度は質問紙を用いた全国規模の社会調査を実施した。調査データから、(1)回答者の災害対策実施状況とさまざまなハザードに対する不安感との関係を分析し、(2)マクロレベルで、地震、原発事故への不安と、他のハザードへの不安とがトレードオフの関係にあるのかどうかを分析するためである。対象サンプルとしては層化2段階無作為抽出法により115地点、2000サンプルを抽出し、調査員による訪問留置、訪問回収法によりデータを収集した。回収率は54%であった。現在も分析を継続中である。されに、本年度は昨年実施した調査研究の結果をまとめて論文を投稿した。その成果は「既存の災害対策の情報提供がリスク認知および準備意図に及ぼす影響:新耐震基準の情報提供を一例として」として雑誌「災害情報」への掲載が決定している。昨年度実施した調査研究のデータを分析し、結果をまとめて投稿したものがアクセプトされている。また、予定していた大規模な全国調査を実施し、予測を若干上回る回収率でデータ収集を完了することができたから。2019年度は調査データの分析を進め、震災対策の実施状況が、地震に対する不安の程度や地震以外の自然災害の不安の程度、さらに自然災害以外の各種ハザードへの不安の程度とどのように関連するのかを検証する。具体的には(1)ある特定の震災対策の実施が他の対策の実施を抑制するのか(Single action bias仮説の検証)、(2)震災への不安が高ければ高いほど、他のハザードへの不安は低下するのか(Finite pool of worry仮説の検証)、(3)主観的なリスクへの不安の程度と実際のリスク対策の実施とは関連するのか(Risk perception paradox仮説の検証)を行い、その上で、付加的に調査項目として投入した(4)緊急地震速報の有効性評価と震災への不安の関連、等も検討する。こうして得られた総合的な成果をSociety for Risk Analysisで発表し、学術誌に投稿する。本研究の目的は、ある災害リスク対策を実施することが、その後、別のハザードへの認知や対処行動にどのように影響するのかを検討することである。あるリスク対策の実施が別のハザードのリスク認知を高めるのか低めるのか、対策の実施を促進するのかそれとも抑制してしまうのかは、防災実務において重要な問題であり、理論的にも興味深いテーマである。理論的には、ある脅威(例えば、病気)への事後的防護策を持つこと(例えば、保険加入)が、その脅威の発生確率を低く認知させ、さらには無関係な脅威の確率評価まで下げてしまうという保険効果が問題となる。保険は脅威が発生した後にそのダメージを緩和できるに過ぎず、保険加入が脅威の発生確率そのものを低く見積もるようになったり、さらには無関係なハザードへのリスク認知まで下げるとしたら、各種災害対策が抑制され、非合理的な災害対策を招きかねない。しかし、この保険効果については再現性が弱いという主張もあり、論争となっている。本研究は、地震対策という文脈でこの問題を整理し、実証的にリスク対策導入の波及効果を明らかにすることを目的としている。昨年度の研究計画は、保存食備蓄を具体的な材料とした実験を実施し、その提供によって震災関係ハザードのリスク認知と対処行動意図、および、震災とは無関係なさまざまなハザードについてのリスク認知と対処行動意図がどう変化するかを検討することであった。実験は予定どおり実施され、配偶者と同居する主婦を参加者として、災害対策(保存食)の提供を受けることが決まった直後、数日後に実際に受け取った時点、さらに数ヶ月後、の複数回においてリスク認知と対処行動意図を測定した。実験の結果は概ね保険効果を否定するものであった。保存食提供によって他のリスク認知の低下は若干みられたものの大きな影響はなかった。むしろ、対処行動意図を全般的に高める効果が認められた。理論的な検討を踏まえた上で実験実施の準備を整え、当初を予定どおり実験を実施してデータを収集することができたから。得られた結果の一般性の検証は今後も進めていくが、暫定的な研究成果を第20回実験社会科学カンファレンスで発表することができた。さらには、アメリカのWashington大学で開催されているM9研究会(マグニチュード9の地震に対するレジリエンスを検討する学際的な研究会)や、リスクコミュニケーションと意思決定研究で著名なオレゴン州のDecision Researchでの研究会で発表し、専門的な議論を行うことが予定されている。本研究の目的は、ある災害リスク対策を実施することが、その後、別のハザードへの認知や対処行動にどのように影響するのかを個人レベル、社会レベルで検討することである。

しかし、これまでのリスク認知研究ではこの問題を直接扱った研究はほとんどなく、関連するモデルはいくつかあるものの、それぞれの予測は一致しない。本研究は、関連する既存のモデルを別ハザードへの影響という観点から整理し直し、実証的なデータに基づいてリスク対策導入の波及効果を明らかにするものである。本年度は昨年度に引き続き、ニュージーランド・ウェリントンにおいて実験を通じてリスク対策実施の影響を測定した。参加者に震災対策のひとつとして救急治療セットを提供し、後日、それ以外の地震関連ハザード(例えば、食料や飲料の不足)や地震とは無関係なハザード(例えば、窃盗に遭う)に対するリスク認知や不安、対処行動への影響を測定した。さらにフォローアップ調査として、同地においてインターネット調査を行い、地震保険への加入というリスク対策導入の波及効果を検討した。また、昨年行った実験データの解析を進め、その結果に基づいていくつかの原稿を作成した。投稿したそれらのうち3本が採択され、既に発行、あるいは、印刷中の状態にある。予定していたニュージーランドでの実験を実施し、それに加えてフォローアップ調査も行うことができたため。さらに、昨年度収集したデータの解析を進め、その結果を用いた論文を複数本投稿し、採択されたから。ある災害リスク対策を実施することで、その個人の別のハザードへのリスク認知や対処行動はどのように変化するのだろうか。この問題を個人レベル、社会レベルで検討することが本研究課題の目的である。あるリスク対策の実施が別のハザードのリスク認知を高めるのか低めるのか、災害準備行動を促進するのかそれとも抑制してしまうのかは、理論的に興味深いテーマであり、さらに、災害対策の行政依存の問題点が指摘される昨今においては実務的にも重要な問題といえる。しかし、これまでのリスク認知研究ではこの問題を直接扱った研究はほとんどみられない。本年度は質問紙を用いた全国規模の社会調査を実施した。調査データから、(1)回答者の災害対策実施状況とさまざまなハザードに対する不安感との関係を分析し、(2)マクロレベルで、地震、原発事故への不安と、他のハザードへの不安とがトレードオフの関係にあるのかどうかを分析するためである。対象サンプルとしては層化2段階無作為抽出法により115地点、2000サンプルを抽出し、調査員による訪問留置、訪問回収法によりデータを収集した。回収率は54%であった。現在も分析を継続中である。されに、本年度は昨年実施した調査研究の結果をまとめて論文を投稿した。その成果は「既存の災害対策の情報提供がリスク認知および準備意図に及ぼす影響:新耐震基準の情報提供を一例として」として雑誌「災害情報」への掲載が決定している。昨年度実施した調査研究のデータを分析し、結果をまとめて投稿したものがアクセプトされている。
血管障害におけるoxy-stressの役割とheme oxygenase1の抗酸化作用について

hemeoxygenaseI(以下HO-I)の動脈硬化に与える効果を検討した。HO-Iはヘミンの投与により全身で誘導されることが明らかになった。ラット頚動脈バルーン障害モデルにおいては、ヘミンの投与は血管内のHO-IのmRNA及び蛋白の発現と高度に増強した。この状態でラット頚動脈の内膜の増殖は高度に抑制された。HO-Iの拮抗薬であるtinproporphinの局所投与を行なったところこの抑制効果は消失した。すなわち障害血管の内膜増殖にHO-Iは抑制的に働ていあることが明らかになった。また大動脈硬化モデルである家兎高コレステロール食モデルにおいても,ヘミンの3日に1回の投与により,大動脈硬化巣の高度の減弱をみた。さらに血管内皮由来の弛緩反応を調べたところ,ヘミン投与の大動脈ではコントロール群に比し内皮機能が保たれていた。ヘミン投与は大動脈のHO-Iを上昇させる所見を得た。HO-Iの拮抗薬の投与は大動脈硬化を増強した。またヘミン投与による効果も減弱した。以上より大動脈においてHO-Iの誘導は動脈硬化に対して抑制的に働いており、障害血管の内膜増殖にも抑制的に働いていることが明らかになった。以上の所見より内因性のHO-Iの誘導は生体での重要な抗動脈硬化系でありこのHO-Iのより詳細な血管での役わりを調べることが,動脈硬化の予防及びPTCA後の再狭窄の予防をふくめて重要であると考えられる。今後積極的な遺伝子導入をふくめた検討が必要と考えられる。上記成果はBBRC及びAtherosclerosisに投稿中である。また一部Cir.Resに投稿中である。14週齢前後のWister ratにhemin 30mg/kgを5連日腹腔内投与したラットを,最終投与の翌日に肝臓、腎臓、大動脈及び頸動脈を摘出、RT-PCR法およびwestern blotting法でHO-1のmRNAおよび蛋白レベルの検討を行った。また血圧の変化も検討した。それぞれ5-6倍の増加を確認した。次にラットにhemin 30mg/kgを5連日腹腔内投与を行いその投与開始3日目に頸動脈balloon injuryを併せておこない頸動脈局所にpluronic gelのみを塗布した(Hemin群)。hemin投与ラットにHO-1酵素の拮抗薬であるSn-protoporphyrin(TPP10mg)をpluronic gel(Taguchi J.BBRC1993)に溶解しballoon injury時に局所塗布したHemin+TPP群とした。また生理的食塩水のみの腹腔内投与を行いballoon injury部にpluronic gelのみを塗布した群を対象群とした。術語14日目に頸動脈を摘出し内膜増生の程度を病理学的に検討した。hemin投与後に各臓器においてRT-PCR法およびwestern blotting法でHO-1のmRNAおよび蛋白レベルのそれぞれ5-6倍の増加を確認した。hemin投与群でHO-1活性の指標である血清ビリルビン値は,有意に上昇していた(0.87vs.0.20,p<0.05)。hemin群では内膜増生が対象群に比し抑制されていた。TPP投与群ではheminによる内膜増生抑制効果が有意に減弱した。今回の我々の実験検討の結果、heminの投与によりラット頸動脈のballoon injuryによる内膜増生が抑制されることが示された。hemin投与後に頸動脈局所においてもHO-1が誘導されることおよびHO-1の拮抗薬TTPが内膜増生を抑制することよりHO-1の局所での誘導が、血管の増生に対して抑制的に働いていることが示唆された。HO-1が糖尿病や動脈硬化モデルでも誘導されているとの報告もあり今後それらの病態における役割も検討が必要である。

heminによる血管内でのHO-1の誘導は血管の増殖肥厚に抑制的に働いていると考えられる。heme oxygenase 1(以下HO-1)の動脈硬化に与える効果を検討した。ラットにおいてHO-1はヘミン投与により全身で誘導されることが明らかになった。ラット頚動脈バルーン障害モデルにおいてはヘミンの投与は血管内のHO-1のmRNA及び蛋白の発現を高度に増強した。この状態でラット頚動脈の内膜の増殖は高度に抑制された。HO-1の拮抗薬であるtin-protoporphinの局所投与を行なったところこの抑制硬化は消失した。すなわち障害血管の内膜増殖にHO-1は抑制的に働いていることが明らかになった。また大動脈硬化モデルである家兎高コレステロール食モデルにおいてもヘミンの3日に1回の投与により大動脈硬化巣の高度の減弱をみた。さらに血管内皮由来の弛緩反応を調べたところヘミン投与の大動脈ではコントロール群に比し内皮機能が保たれていた。ヘミンの投与は大動脈のHO-1を上昇させる所見を得た。HO-1の拮抗薬の投与は大動脈硬化を増強した。またヘミンの投与による効果を減弱した。以上より大動脈においてHO-1の誘導は動脈硬化に対して抑制的に働いており、障害血管の内膜増殖にも抑制的に働いていることが明らかになった。以上の所見より内因性HO-1の誘導は生体での重要な抗動脈硬化系でありこのHO-1の誘導のより詳細な血管での役割を調べることが動脈硬化の予防及びPTCA後再狭窄の予防をふくめて重要であると考えられる。今後積極的な遺伝子導入をふくめた検討が必要と考えられる。上記成果はBBRC及びAthevosclerosisに投稿中である。
がん進展に関わるVasohibin-2の構造と機能に関する研究

研究代表者は、VASH2は単離・同定し、その分子構造、分泌様式、TCP活性、結合性膜蛋白について独自の研究を進めてきた。そこで本研究では、それらの特性に関わるVASH2のさまざまな変異体、および結合性膜蛋白の研究を行うことで、これまで不明であった、VASH2の作用のうち細胞外分泌は重要性、VASHー受容体システムの可能性、TCP活性の意義、VASH1とVASH2の血管新生に対する相反する作用の由来、の4点について解明を目指す。
プラズマ表面硬化処理を施した歯車のスコーリング強さ

浸炭用鋼SCM415H及び窒化用鋼SACM645にプラズマ浸炭処理,ラジカル窒化処理及びプラズマ窒化処理を施した平歯車のスコーリング強さを明らかにすることを目的として,動力循環式歯車試験を使用してスコーリング試験を行った。また,硬化処理層の摩擦摩耗特性及び焼付き強さを明らかにするために,アムスラー摩擦試験機を使用して二円筒試験を行った。さらに,三次元熱流の場合の楕円状分布移動熱源による瞬間温度瞬上昇式を誘導し,接触面温度の観点から検討を行った。その結果,以下ことが明らかになった。1.SCM415H製歯車については,ガス浸炭処理を施した歯車対の場合には,歯面荷重P_n=364N/mmでスコーリングが発生したのに対して,プラズマ浸炭処理を施した歯車対では,最終試験段階のP_n=785N/mmにおいてスコーリングが発生し,スコーリング強さは歯面荷重で約2.2倍に向上する。また,SACM645製歯車については,プラズマ窒化処理を施した歯車対とラジカル窒化処理を施した歯車対の場合には,それぞれP_n=721N/mm, P_n=657N/mmでスコーリングが発生した。2.プラズマ浸炭処理,ラジカル窒化処理及びプラズマ窒化処理を施した歯車対の場合のスコーリング臨界温度は,ガス浸炭処理を施した歯車対の場合のそれに比べて,約130°C150°C高く現れる。3.二円筒試験において,プラズマ浸炭処理を施した試験円筒とガス浸炭処理を施した試験円筒の場合には,焼付き発生直前の摩擦係数の値はほぼ0.08から0.09となる。一方,ラジカル窒化処理とプラズマ窒化処理を施した場合には,焼付き発生直前の摩擦係数μは,ほぼ0.06から0.08となり,試験開始直後と比して,摩擦係数の低下の割合が大きい。クロムモリブデン鋼SCM415H製の円筒に,プラズマ浸炭処理,プラズマ窒化処理,ラジカル窒化処理およびガス浸炭処理を施し,アムスラー摩擦試験機を使用して二円筒試験を行った。また,SCM415H製の歯車に同様の表面硬化処理を施し,動力循環式歯車試験機を使用して歯車試験を行った。潤滑油としては,いずれの試験の場合も無添加タービン油ISOVG46を用いた。さらに,三次元熱流の場合の楕円状分布移動熱源による瞬間温度上昇式を誘導し,接触面温度の観点から検討を行った。その結果,以下のことが明らかになった。1.二円筒試験における試験円筒の焼付き強さは,プラズマ浸炭処理円筒>プラズマ窒化処理円筒>ガス浸炭処理円筒>ラジカル窒化処理円筒の順となる。この場合,プラズマ浸炭処理円筒の焼付き時の単位幅当りの垂直荷重は約920N/mmであり,ガス浸炭処理円筒の場合に比べて,焼付き強さは約1.3倍に向上する。2.二円筒試験における焼付き直前の試験円筒の摩擦係数は,ガス浸炭処理円筒の場合は約0.09,プラズマ浸炭処理円筒の場合は0.08の値を示す。また,ラジカル窒化処理円筒の場合は約0.07,プラズマ窒化処理円筒の場合は約0.06となり,浸炭処理及び窒化処理の場合とも,焼付き強さの大きい試験円筒の場合が,焼付き直前の摩擦係数は小さい。

3.ヘルツ接触の応力分布と同様の熱量分布をもつ楕円状分布移動熱源による瞬間温度上昇式を誘導したことにより,接触面温度をより正確に計算することが可能となった。楕円状分布移動熱源による瞬間温度上昇の最高値は,本研究者らが従来,放物線状分布移動熱源で近似していた瞬間温度上昇の最高値と比べて,約0.93倍低く現れることがわかった。この計算式を適用した二円筒試験における焼付き発生直前の瞬間温度上昇に関しては,ガス浸炭処理円筒の場合には約120°C,プラズマ浸炭処理円筒の場合には約140°Cとなる。なお,歯車試験については,実験を継続中である。平成15年度においては,プラズマ窒化処理およびラジカル窒化処理を施したアルミニウムクロムモリブデン鋼SACM645製の円筒および歯車について二円筒試験および歯車試験を行い,平成14年度のクロムモリブデン鋼SCM415製円筒およびSCM415製歯車の場合の試験結果と比較,検討を行った。また,ヘルツ接触における三次元熱流の場合の楕円状分布移動熱源による瞬間温度上昇式を適用し,焼付き臨界温度およびスコーリング臨界温度の観点から検討を行った。その結果,以下のことが明らかになった。1.二円筒試験はおいて,ラジカル窒化処理を施したSACM645製円筒の場合の焼付き荷重は約1090N/mmであり,プラズマ窒化処理を施したSACM645製円筒の場合に比べて焼付き強さは約1.3倍となり,ラジカル窒化処理を施したSCM415製円筒の場合に比べて焼付き強さは約2.2倍となる。2.二円筒試験において,いずれの試験円筒の場合も,試験開始直後の摩擦係数は0.08-0.12となる。また,垂直荷重の増加につれて摩擦係数は低下し,焼付き発生直前の摩擦係数は,浸炭処理を施した円筒の場合には0.080.09となり,窒化処理を施した円筒の場合には0.060.07となる。3.歯車試験において,プラズマ浸炭処理を施したSCM415製歯車の場合のスコーリング発生荷重は約790N/mmであり,ガス浸炭処理を施したSCM415製歯車の場合に比べて,スコーリング強さは約2.2倍となる。また,プラズマ窒化処理を施したSACM645製歯車の場合のスコーリング発生荷重は約720N/mmであり,ラジカル窒化処理を施したSACM645製歯車の場合に比べてスコーリング強さは約1.1倍となる。4・プラズマ窒化処理,ラジカル窒化処理およびプラズマ浸炭処理を施した歯車の場合のスコーリングに対する臨界温度は,ガス浸炭処理を施した歯車の場合に比べて,約130150°C高く現れる。
腎不全における動脈硬化促進因子探索のためのネットワークの構築

透析患者の主な死亡原因は心不全、心血管疾患が第一位を占めているが、その背景には、腎不全病態が動脈硬化を促進させる要因も大きく関わっている。また、動脈硬化の進行には大きな個体差が認められているが、慢性炎症に対するサイトカインやアディポネクチン、レプチンなどの生体反応が遺伝的な背景によって規定されている可能性が考えられる。本調査は、腎不全に特有な動脈硬化促進因子を解明し、詳細な臨床情報を収集し、かつ前向きに調査することにより、確実なエビデンスを得るための体制をつくることを当初の目的とした。本研究の成果は、腎不全医学のみならず、一般人口に敷衍して、動脈硬化や加齢現象を考える際にも、重要な示唆を与える可能性もあり、現時点で我が国の主な施設の共同による本研究プロジェクトを開始することは意義深いと考えた。まず本年度は、腎不全に関連する動脈硬化促進因子解明に向けた研究体制を構築するための会議を、研究代表者および分担研究者全員の参加のもとで開催した。ここで、慢性維持透析患者に起こる全身の動脈硬化を、共通の基準で定量的に評価するための問題点を明らかにした。特に脳血管、心・冠血管、大血管、末梢血管などそれぞれの臓器、あるいは部位に特異的な評価基準が必要であることが明らかとなった。脂質代謝異常、カルシウム代謝異常、慢性炎症、栄養障害、末梢動脈硬化、心血管疾患、脳血管などの臨床的な評価法を各施設間で標準化するための検討が重要である。本企画調査により、当初の目的であった全国レベルでのネットワーク構築は、ある程度達成されたが、さらに今後は、それらを実際に検定するための共同研究が必要である。
多機能蛋白質における情報-受容変換の分子機構の解明と薬物設計への応用

高分子量蛋白質複合系を対象とした安定同位体利用NMR法の方法論を開拓し、多機能蛋白質の情報受容-変換機構を解析する基幹技術を確立した。特に、免疫グロブリンを題材に、抗原認識およびエフェクター機能の発現を司る部位の動的高次構造を原子レベルで明らかにし、情報の変換・媒介において重要な役割を果たすヒンジ領域に関して、その動的性質を明らかにした。具体的な成果は以下の通りである。1.抗体分子上における抗原結合部位を決定する方法を確立するとともに、抗体との複合体中におけるハプテンのコンフォーメーションを決定した。同様の方法を用いて、細菌性IgG結合蛋白質とFabあるいはFcとの結合様式を明らかにした。2.NMRシグナルの化学シフト変化を指標にして、リガンド結合に伴って抗体分子上に誘起される構造変化の伝播範囲を特定することに成功した。また、水素一重水素交換速度を測定し、リガンド結合あるいはドメイン間相互作用したに伴う抗体の動的構造変化を検出するとともに、各ドメインの動的特性を明らかにした。更に、NMRシグナルの緩和時間に反映される化学交換を検出し、機能部位の多形性を明らかにした。3.NMRシグナルの横緩和時間を指標にして、IgGのヒンジ領域を形成する個々の残基の運動性を評価し、ヒンジ領域が柔軟な部分と堅固な部分が交互に連なった動的に不均一な柔構造を形成していることを明らかにした。また、免疫複合体中においてもヒンジ領域の中の柔軟な部分の存在によって、Fc部分の運動性は保持されていることを明らかにした。4.Fcに普遍的に結合しているN-結合型糖鎖を遺伝子工学的手法を用いて取り除いたIgG変異体を用いてNMR解析を行い、この糖鎖がIgGの機能部位の構造構築にかかわっていることを明らかにした。本年度は、免疫グロブリンG(IgG)における情報受容(抗原認識)とそのエフェクター機能発動への変換の機構を明らかにするために、抗原結合部位とヒンジ領域に焦点を定めて核磁気共鳴(NMR)法による動的高次構造解析を行った。その成果は、以下の通りである。1.各種の安定同位体( ^2H、^<13>C、^<15>N)標識法を利用して、多数のNMRシグナルの帰属を行い、抗原結合部位およびヒンジ領域のほぼ全域を網羅する高次構造解析のプローブを設定した。2.抗原-抗体間の分子間NOEの測定、およびスピンラベル化ハプテンによる緩和効果の定量によって、可変領域における直接的な抗原結合部位を特定した。3.帰属の確定したNMRシグナル化学シフト変化を指標にして、抗原結合に伴って抗体分上に誘起される高次構造変化の伝播造変化の伝播範囲を特定した。4.主鎖アミド位における水素-重水素交換速度を測定し、抗原結合に伴って可変領域の広範囲にわたって動的溝造変化が誘起されることを明らかにした。5.NMRシグナル緩和時間を指標にして、(1)抗原結合部位の多形性を明らかにし、また、(2)ヒンジ領域を形成する個々の残基の運動性を評価した。6.IgGの主鎖カルボニル炭素の^<13>CNMRシグナルが免疫複合体中においても観測可能であることを見出し、超分子集合系を対象としたNMR法の可能性を開拓した。本年度は、免疫グロブリンG(IgG)を舞台とする様々な分子間相互作用を分子論的に解明するとともに、超分子集合系を対象にしたNMR解析を行って有用な知見を得ることができた。1.抗ダンシルFvフラグメントを対象にして開拓した抗原結合部位の精密構造解析法の適用範囲を、更に高分子量の抗原結合性フラグメント(Fabなど)に拡張し、定常領域ドメイン間の相互作用が可変領域の安定性の向上に寄与していることを明らかにした。

2.アフィニテフィー・マチュレーションの途上にある一連の抗ニトロフェニル抗体のFabを比較解析した結果、抗原結合部位は、体細胞突然変異によって疎水性と柔軟性を獲得し、抗原に対する親和性を向上させていることを明らかにした。3.^<13>C NMRによって、FcとプロテインAおよびプロテインGの水溶液中における相互作用様式を解析し、両者がC_H2ドメインとC_H3ドメインの界面でFcに結合することを明らかにした。4.IgGのヒンジ領域のモザイク構造が鎖間ジスルフィド結合やC_H1ドメインとの相互作用によって規定されていることを示すと共に、C_H1ドメインの欠落がIgGの動的高次構造を変化させ、プロテアーゼに対する抵抗性の低下とエフェクター機能の自発的発動を誘起することを明らかにした。5.免疫複合体中においてもヒンジ領域の中の柔軟な部分の存在によって、Fc部分の運動性は保持されていることを明らかにした。本年度は、抗原結合部位の動的性質、細菌性蛋白質の結合様式、エフェクター機能発動部位の高次構造に焦点をあてて研究を行い、以下のような知見を得ることができた。1.温度、イオン強度変化等の外的摂動に伴う抗原結合部位の構造変化を詳細に解析することにより、多形性を示す抗原結合部位の個々のコンフォーマ-を同定することができた。また、抗原結合部位に存在する結合水を同定することに成功した。2.Fvフラグメントの分子内部に存在するTrp残基側鎖の^<15>NH基の緩和時間、水素-重水素交換速度を測定することにより、両ドメインの動的性質の違いを明らかにした。更に、同様の実験をFabについても行い、個々のimmunoglobulin foldの安定性の差異を明らかにした。3.プロトン検出三重共鳴法を改良して高分子量蛋白質を対象とした測定を可能とし、プロテインA上におけるFc結合部位を明らかにした。また、Cα炭素シグナルの化学シフトインデックスを用いてFcとの複合体中におけるプロテインAの二次構造を明らかにした。遺伝子工学的手法を用いてFc結合糖鎖を除去したIgG変異体を用いて、糖鎖の存在がIgGの機能部位の構築において果たしている役割を明らかにした。また、Fcレセプター結合部位を改変したIgGを用いて、その動的高次構造を明らかにした。
国際連合憲章第7章の研究

本研究は、冷戦後の地域紛争やテロリズムの頻発する国際社会において、世界機構である国連の役割および活動、とくに国際の平和と安全の維持に関する主要を負う安保理の権限、機能、活動とその限界について検討するものである。そのため次の事項を検討した。1.国連憲章第7章の下で「平和に対する脅威、平和の破壊または侵略行為」を決定し、それに対する措置を勧告または決定する権限をもつ安保理の民主主義化の問題、2.代表的第7章紛争の一つであるイラク戦争の展開における安保理の役割についての安保理決議にそった検討、3.国連改革の中でも特に安保理改革をめぐる諸提案の検討。他方、戦争における個人の権利とくに被害者の(戦後)補償の問題および加害者個人(戦争犯罪人)の処罰の問題をとりあげた。とくに後者の問題について、安保理の活動として注目されている国際刑事裁判所(ICC)との協力ないし権限関係について、国連憲章とICCローマ規程の諸規定から研究した。とくに、ローマ規程13条に基づく、安保理による事態のICC検察官への付託の問題をとりあげ、その最初の事例として、安保理決議によるスーダンのダルフール事態の付託(および検察官による捜査開始決定)の問題を検討した。結論的には、21世紀における国際(刑事)秩序の観点からも、国連がICCの独立性を維持しつつ、事態の付託を通じてICCと積極的に協力することが展望される。その成果のいくつかは研究発表として刊行している。本年度の研究の進め方としては、当初の研究実施計画どおり、国内外のとくに国連・国際法関連の文献・資料の収集および整理を行い、また、内外の国際法関係の研究者と国連問題に関する意見交換を行った。消耗品費、国内外旅費および謝金はこれらに当てられた。これらの資料を使って研究に取りかかり、まず、国連の機構のあり方および国連改革をめぐる問題を検討した。国連家族ともいえる国連加盟国(今日ではほとんどすべての国)、とくに国連憲章第7章の下に入る紛争(国際紛争のみならず内戦や民族紛争を含む)の状態にある諸国の民主化を実現あるいは促進するためにも、そのための活動を行う国連の諸機関とくに安全保障理事会(安保理)自身の民主化が必要なことを明らかにし、および、そのための諸条件について研究し、「国際連合と民主主義」という論文(研究発表参照)にまとめた。また、国連発足から今日にいたる国連改革の諸提案とその国際的背景を検討し、なかでも安保理改革についていわゆる拒否権の制限や廃止の可否の問題および常任理事国の拡大提案などをとりあげ、国連改革のあり方とその展望を探った。その成果は、「国連改革の歴史的展開と意義」という論文(研究発表参照)として発表した。そのほか、国連法体系の下にある国家の戦争責任の問題を被害者個人が請求する戦後補償の裁判の側面から検討を加え、「戦後補償の理論問題」と題して発表した。さらに、本年度末から、国連憲章7章に関連する諸問題、なかでも9・11テロ事件以後の国際社会で生起してきたアフガニスタン戦争やイラク戦争の国連憲章上の位置づけについても検討を始めている。前年度の研究に引き続き、本年度は、国連や国際法関係資料の収集およびとくに外国の国際法研究者との意見交換などを通じて研究を進め、本研究目的の完成を目指した。そのため研究計画に沿うて、国際連合憲章第7章研究の中心的課題である国連安全保理事会のいくつかの側面における活動の問題を主に研究した。すなわち、イラク戦争の展開における国連の役割について安保理決議などを検討し、また、国連改革問題の核心である安保理改革について種々の提案を研究し、安保理のあり方について検討した。暫定的な結論としては、イラク戦争についても安保理のより積極的コミットメントが求められ、この観点からも安保理改革が必要であるが、今後も引き続き国連をめぐる実行を研究しなれば、現段階で早計に確定結論ないし積極的結果を引き出せない。他方、安保理の活動の中で注目される、国際刑事裁判所(ICC)との協力関係ないし権限関係の問題については、国際刑事裁判所ローマ規程に基づく、「国連とICCの間の連携関係協定」を検討し、さらにローマ規程13条により、安保理による武力紛争や「平和に対する脅威」の事態のICC検察官への付託の問題を研究した。

その最初の事例として、安保理決議によるスーダンのダルフール事態の付託および検察官による捜査開始決定について取り扱った。結論的に、21世紀における国際(刑事)秩序の観点からも国連がICCの独立性を維持しつつ、事態の付託を通じてICCと積極的協力することが展望される。
動的操りのための非ホロノミック性を有する内部ダイナミクス生成

介護・福祉や極限環境において人間の代替となるロボットを目指し,人間の技巧的動作の動的挙動と作業物体との接触の拘束の性質を解明し,それを利用した運動制御理論の構築を目指した.平成24年度は,ジャグリング問題の一環として,ロバストな打ち上げの繰り返し,周期制御,壁打ちを実現した.また,打ち返し問題として,高速スピンを有する卓球ボールを望みの位置に打ち返すアルゴリズムを構築した.平成25年度は,摩擦の性質をLuGre摩擦モデルとして扱う新しい接触状態の切り替えを伴う新しいモデルの構築を行なった.また,ボールの打ち返しにおいて,望みの打ち返しを実現するラケット運動を導出する逆問題の解析解を得た.本研究は,人間の労働力の代替となるロボット,特に,日常生活での様々なタスク(介護,道具の把持・操り,飛来する物体の操りなど)を実現するロボットの実現を目標として,最も重要な運動計画について,人間の技巧的動作に内在する動的ダイナミクス,および作業物体との接触(拘束)の性質といった本質的な側面からアプローチすることで,新たな運動理論の構築を目指すものである.平成25年度は,まず,ボールプレートシステムにおいて,球と平板の摩擦の挙動の性質が単純なクーロン摩擦ではないこと,またその性質がタスクの安定性と動作計画に影響を及ぼすことから,接触状態の切り替えを伴う新しいモデルの構築を行なった.クーロン摩擦を用いた切り替えモデルの表現手法は様々なものがあるが,実際の挙動は動的な性質(ストライベック効果,スティックスリップ現象など)を持つことから,その性質を良く表現するLuGreモデルを組み込むことを試みた.その際,従来の線形相補性問題(LCP)モデルとは親和性が低いため,衝突を衝突時の力積ベースのダイナミクスで表現するインパルスベースドシミュレーション(IBS)手法と組み合わせることで,この問題をクリアすることに成功し,より表現力の高いモデルを得ることができた.別の問題として,卓球におけるボールの打ち返しタスクにおいて,以前我々の研究グループが構築したラケットの跳ね返りモデルに基づき,望みの打ち返しボール軌道を実現するラケット運動(打ち返し速度,姿勢)を導出する逆問題の解析解を得た.また,ロボットマニピュレータを用いた実験により,望みの相手コート位置への打ち返しが可能であることを実証した.介護・福祉や極限環境において人間の代替となるロボットを目指し,人間の技巧的動作の動的挙動と作業物体との接触の拘束の性質を解明し,それを利用した運動制御理論の構築を目指した.平成24年度は,ジャグリング問題の一環として,ロバストな打ち上げの繰り返し,周期制御,壁打ちを実現した.また,打ち返し問題として,高速スピンを有する卓球ボールを望みの位置に打ち返すアルゴリズムを構築した.平成25年度は,摩擦の性質をLuGre摩擦モデルとして扱う新しい接触状態の切り替えを伴う新しいモデルの構築を行なった.また,ボールの打ち返しにおいて,望みの打ち返しを実現するラケット運動を導出する逆問題の解析解を得た.労働力不足が懸念される日常生活での介護・福祉や,極限環境における危険作業などにおいて,人間の代替となるロボットの開発が強く望まれている.本研究では,それら作業を実現に最も重要な運動計画について,人間の技巧的動作に内在する動的挙動と作業物体との接触による拘束状態の性質を解明し,それを利用した新たな運動制御理論の構築を目指す.平成24年度は,人間の実際のジャグリング動作を計測することで,ボールプレートシステムへ適応するための周期軌道の獲得を行なった.今後,出力ゼロ化制御のための出力関数の選定に用いる予定である.一方,ジャグリング問題の一環として,ラケット(プレート)によるボールのパドルジャグリング問題を取り扱い,ロバストな打ち上げの繰り返し,すなわち周期制御を達成した.また,その拡張として,壁打ち問題を取り扱い,複数回の周期運動を実現した.別の問題として,打ち返し問題を取り扱い,高速スピンを有する卓球ボールを望みの位置に打ち返すアルゴリズムを構築した.研究内容として,コンタクトジャグリングにおける周期軌道生成のための出力関数を得るために,実際の運動の計測・解析を行なったが,具体的な関数が特定できていないため,ボールプレートシステムへ適用可能な理論構築が遅れている.また,押し搬送については,時間制約より,実施が遅れがちであり,明確な成果が出ていない.一方,ボールプレートシステムにおいて,接触・非接触を考慮した拡張系においては,パドルジャグリング,壁打ち,打ち返しなどにおいて,周期運動,およびダイナミックな運動計画を達成している.以上から,当初の課題の一部については遅れており,研究を進める中で新たに着想したテーマについては良好な結果であることから,上記の通り,やや遅れている,と判断した.達成度の自己点検評価にて述べたとおり,当初に掲げた課題について,やや遅れが生じている.コンタクトジャグリングを達成するためのボールプレートシステムの周期運動制御においては,出力関数の選定を行うとともに,実験の作成および実証実験を予定している.押し搬送については,倒立振子のアナロジーに加えて,飛翔体の知見について研究収集を行うことで,搬送のための理論構築を推進する予定である.研究を進める中で新たに着想したボールプレートシステムの接触・非接触を考慮した拡張系においては,さらに複数個のボールでのパドルジャグリングや,プレートを剛体棒に置き換えたデビルスティックへの展開も視野に入れている.ダイナミックマニピュレーションの一種である打ち返しについて,打ち返し位置のみならず,速度・回転速度の指定を考えている.該当なし
光界面活性剤の溶液・界面物性とその高分子ゲル膨潤制御の研究

1.4-alkylazobenzene 4'-oxyethylammonium bromide(alkyl=ethyl,butyl)は水溶液中でミセルを形成する。紫外線照射によるcis-体の増加とともに臨界ミセル濃度は増大した。これはcis-体の大きな双極子モーメントによる親水性の増加と,曲がった分子構造にもとずくミセル凝集力の減少によると考えた。われわれはこれを「光界面活性剤」と命名した。2.光界面活性剤とシクロデキストリンの相互作用をイオン選択電極法と円二色性により研究した。用いた界面活性剤選択電極は事実上trans-体にだけ感じた。シクロデキストリンのキラルな分子力場の影響で光界面活性剤に円二色性を誘起することを見いだした。これらの知識を用いて,α-シクロデキストリンはtrans-体と1:1複合体を形成するが,cis-体を包摂しないこと,β-シクロデキストリンは両体ともに1:1複合体を形成することが分かった。γ-体は1:1,2:1,2:2(界面活性剤:シクロデキストリン)を形成する。1.疎水鎖長の異なる2種類の光界面活性剤(alkylazobenzene-oxyethyltrimethylammonium bromide,alky group=ethyl,butyl)を合成し,その基本的な溶液物性を調べ,対応する通常の界面活性剤との比較検討をした。とくに,光界面活性剤の臨界ミセル濃度はtrans形がcis形に光異性化すると約6.6倍に増加する事を見いだした。この界面活性の減少はcis化にともなう双極子モーメントの増加,分子構造の屈曲にともなうミセル凝集力の減少によるものと理解した。2.荷電密度の異なる3種類の共重合ゲルと対応する線状高分子電解質を合成し,これらに対する通常の界面活性剤(dodecylpyridinium bromide)の相互作用を結合等温線の上で考察した。相互作用は高度に協同的であり,高分子の荷電密度が減少すると結合性も減少した。1.光界面活性剤(4-alkylazobenzene 4′-oxyethyltrimethylammonium bromide:alkyl=ethyl,butyl)とα-,β-,γ-シクロデキストリンとの相互作用を光界面活性剤に選択的な電極と円2色性分光法を用いて研究した。両方法の提供する相互作用の平衡定数,包接比は等価であった。それによればα-シクロデキストリンは光界面活性剤のtrans-体とは強く相互作用するが,cis-体は立体障害が厳しく,受け付けないことがわかった。これに対し,β-シクロデキストリンは両体と相互作用した。γ-シクロデキストリンは1:1以外の包接比を持つ複合体が形成される事を見いだした。シクロデキストリンが誘起する円2色性からアゾベンゼン基とシクロデキストリン空洞との位置関係に関する情報が得られた。それによれば,シクロデキストリンはアゾベンゼン基よりアルキル基を好むことがわかった。これは相互作用の平衡定数から得られる熱力学的知識と一致する。