hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Endothelin-1遺伝子転写調節におけるNOの作用機序の解析

血管内皮細胞はEndothelin-1(ET-1)などの血管収縮因子(EDCF)とNOのような血管拡張因子(EDRF)双方を放出することにより、血管トーヌスを調節していると考えられる。我々はその分泌調節機序をET-1遺伝子の転写レベルで検討し、ET-1遺伝子の内皮細胞特異的な高い転写活性にはET-1 promoter内のGATA部位、AP1部位にそれぞれGATA-2蛋白、Jun/fos蛋白が結合し、さらにこれらの蛋白が相互に結合することが不可欠であることを明らかにしてきた。一方NO-cGMP系は細胞内の種々の情報伝達に関与するとされているが、内皮細胞内ではこの系を関するメカニズムについては未だ不明の点が多い。血管内皮細胞の血管トーヌス調節に対する機能を考えると、収縮因子としてのET-1と拡張因子としてのNO-cGMP系はフィードバック機構を介してバランスを保っている可能性がある。今回我々はET-1遺伝子のpromoter活性に対してNO-cGMP系がどのような影響を及ぼすかを解析し、NOの内皮細胞内での遺伝子転写調節に対する役割を検討した。(I)SNPによりBAECのET-1mRNAレベルは約50%に減少し、L-NNAにより約2倍に増加した。(II)SNPによりET-1 promoter活性は約4分の1に減少しL-NNAにより約3倍に亢進した。このようなNO-cGMPによる活性変化は基礎的転写活性に不可欠なGATA部位、AP1部位を含む一番短いpromoter内にNO-cGMP responsive elementが存在することが明らかになった。(III)AP1部位に対する蛋白(転写因子)結合能はSNPで減少、L-NNAで増加した。またGATA部位に対する蛋白結合能も同様にSNPで減少、L-NNAで増加していた。(IV)SNP、L-NNAによりBAECでのc-fos、GATA-2 mRNAのレベルに変化はなかった。(V)免疫沈降実験から、NO-cGMPによりGATA-2、jun/fos蛋白のリン酸化を抑制されていた。これらの結果より、NO-cGMPがET-1遺伝子の転写に重要な2つの転写因子群(GATA-2、jun/fos)に対して、リン酸化の状態を変化させ、DNAへの結合を抑制することによりET-1遺伝子の転写活性をおとすことが初めて明らかになった。以上よりNOは血管平滑筋に対する弛緩作用だけでなく、内皮細胞内でET-1のようなEDCFの発現を遺伝子の転写レベルで抑制することにより、EDCF-EDRF間のバランスを調節して血管トーヌスを制御すると考えられる。このようなNOの内皮細胞内での制御機構は、高血圧や冠動脈疾患などの病的状態を理解する上でのNOの新たな役割として重要である。
有機超格子構造を用いた分子シンクロナイゼーションとELデバイスへの応用に関する研究

超格子構造を形成する分子間での情報伝達、エネルギー伝達を効率良く行なう事が可能となり分子シンクロナイゼイション機能による、情報変換と伝達機能を有する分子シンクロデバイスを得る事を目標と位置づけその機能の抽出を行なった。本報告では、フェニレンオリゴマーヘテロ構造を用いた青色EL素子および亜鉛キノリノール錯体を用いた黄色発光有機ELの高機能化について分子シンクロナイゼーションの観点から検討結果した。一方、亜鉛キノリノール錯体(Zn(BQOEH)は346nmに吸収のピークを持ち、フォトミネッセンス及びELスペクトルは564nmにピークを持つ黄色の発光を示す。EL素子構成はITO/α-NPD正孔輸送層/Zn(BQOEH)発光層/Alq_3を電子輸送層の順に積層し、陰極にはMg:Agを用いた。Zn(BQOEH)からの567nmにピークを持つ強い黄色の発光を示し,さらに、30MHzの電流パルスに追随した光パルスを得ることが出来た。エネルギー注入機構の解明と高速応答特性については継続して検討中である。ポリマー導波路に対し伝播損失の少ない赤色光源として、分子シンクロナイゼーションを利用した高効率な赤色発光を得るための検討を行った。分子間のエネルギー移動を利用し、高効率の発光を得るための材料構成として、ポルフィン誘導体(TPP),アルミニウムキノリン(Alq_3),赤色レーザ色素(DCM)について検討した。その結果、赤色発光材料にポルフィン(TPP)を用い、ホスト材料としてAlq_3を用いた場合には、DCMと共にTPPをドープする事により、TPPからの発光が増強されることを見いだした。これは、Alq_3を障壁層とする2種類の井戸層を持つ量子箱構造となり、Alq_3分子からDCM分子へはフェルスター型のエネルギー移動により容易に行われるためDCM分子がAlq_3分子からTPP分子へのエネルギー移動の補助作用を持ち、TPPからの発光の増強効果を示す事を見い出した。ポリマー導波路上に直接有機EL素子を形成し、光回路の形成する事を試みた。ポリマー導波路の1端面は45度にカットされておりミラーを形成されている。陽極にはITO透明電極もしくは半透明のAl電極を用い有機EL素子を形成し、そのミラー上部に陰極を形成し、発光部としている。基本動作の確認のために、有機ELとして一般に用いられるアルミニウムキノリン(Alq_3)/ジアミン(TPD)素子をポリマー導波路上に直接形成し、素子動作の確認を行った。
分子間力測定、高速イメージング、認識イメージングによる転写調節機構の解明

転写調節における分子メカニズムの解明のため、RNAポリメラーゼのサブユニットや転写調節タンパク質の、遺伝子プロモーター上での会合様式をナノスケール可視化解析により明らかにする。そのために、実験材料としては、比較的転写装置が単純で解析が容易な大腸菌の系を用い、原子間力顕微鏡(AFM)によるナノスケール観察を行なう。とりわけ、RNAポリメラーゼのサブユニットの一つであるσファクターと、大腸菌の代表的な転写抑制因子H-NSに焦点を当てた解析を行なうこと、また、H-NSによる転写抑制を阻害するLerについても、その分子メカニズムを解明することを目的とした。申請者らは、H-NSがRNAポリメラーゼのαサブユニットと結合することを見出した。そこで、プロモーター近傍に結合したH-NSがRNAポリメラーゼと相互作用することによりその伸長を阻害するというモデルの提唱した。これまでに、(1)通常の大気中AFM観察により、LEE5プロモーターとH-NSとの相互作用様式を明らかにした。(2)競合的にDNAに結合すると考えられるLerとH-NSとについて、共存在下でのDNA結合様式について生化学的解析とAFMによる可視化解析とによって明らかにした。申請時には計画していなかったことであるが、RNAを大腸菌を超音波処理のみにより破砕しショ糖密度勾配法により分画した特定の画分には、細胞膜断片にタンパク質を介してゲノムDNAが結合していることが分かった。LC/MS/MS等の解析からこの介在タンパク質はMreBであることが確実となった。またMreBで免疫沈降をすると、RNA-ポリメラーゼ、転写伸張因子、リボソームタンパク質、FoF1-ATPase等が共沈することも分かった。すなわち、アクチン様タンパク質であるMreBがRNAポリメラーゼや伸張因子を介して核様体を細胞膜に繋ぎ留める役目を果たしていると考える。「細胞膜・細胞骨格・ゲノムDNA・DNAポリメラーゼが織りなす転写制御モデル」を提唱した。転写開始・伸長反応を高速AFM観察し、σファクターの結合・解離を解析することも計画していたが、高速AFM観察に適した試料調整が容易ではなく、現在、ようやく転写反応(RNA)合成が解析できるところまできた。これからの問題は、転写産物であるRNAを如何に検出するか、にかかっている。これまで「AFMによるRNAの可視化」については殆ど報告が無かったが、リボソームRNAを比較対照材料としてmRNAを可視化できるようになった。今後はLEE5プロモーターを介する転写複合体とそれに及ぼすH-NSの影響を可視化解明明する。これまでに提唱した「細胞膜・細胞骨格・ゲノムDNA・DNAポリメラーゼが織りなす転写制御のモデル」について、転写の現場をAFMで解析することにより検証する。試験管内転写反応を高速AFM観察および認識イメージング観察するためには、観察対象を基盤に弱く結合させ、かつ観察対象が活性を維持する程度に基板上での自由度を保持する環境を確立することが必須である。この2つの条件を同時に満たす条件を見出すことはこれまで困難であった。先行研究においては、マグネシウムイオンを介して基盤とDNAを安定的に結合させる方法が知られていたが、我々の高速AFM観察系においては、この方法ではDNAと基盤が強固に結合してしまうため、観察に適さないことが分かった。そこで、様々な溶液条件を検討したところ、ニッケルイオン存在下において、DNAの自由度を保持したままで、観察対象を基盤に固定させることが可能であることが明らかとなった。このことにより、転写反応を高速によって観察する詳細な実験系を確立することができた。一方、転写伸長後にσファクターと転写装置が結合しているかどうかを明らかにするためには、ヒスチジンタグを融合させたσファクターおよび抗ヒスチジンタグ抗体を結合させたAFM探針を作成し、転写伸長後のRNAポリメラーゼにσファクターが残留しているかどうかを認識イメージングにより測定する必要がある。そこでまず、抗体を結合させたAFM探針を作成し、基板上の抗原を認識する系を確立した。この方法と、上で記したDNA/タンパク質をAFMで観察する実験形の確立によって、試験管内転写反応の高速AFMでの観察および認識イメージングの準備が整った。今後これらの系を用いて、転写調節における分子メカニズムを明らかにする。本研究では、転写調節における分子メカニズムの解明のため、比較的転写装置が単純で解析が容易な大腸菌の系を用い、RNAポリメラーゼのサブユニットや転写調節タンパク質の、遺伝子プロモーター上での会合様式を原子間力顕微鏡(AFM)によるナノスケール可視化解析により明らかにする。とりわけ、RNAポリメラーゼのサブユニットの一つであるσファクターと、大腸菌の代表的な転写抑制因子H-NSに焦点を当てた解析を行なう。(1)通常の大気中AFM観察により、LEE5プロモーターとH-NSとの相互作用様式を明らかにした。また、競合的にDNAに結合すると考えられるLerとH-NSとについて、共存在下でのDNA結合様式について生化学的解析とAFMによる可視化解析とによって明らかにした。(2)転写開始・伸長反応を高速AFM観察し、σファクターの結合・解離を解析する計画は、高速AFM観察に適した試料調整が容易ではなく、現在、ようやく転写反応(RNA)合成が解析できるところまできた。(3)大腸菌を超音波処理のみにより破砕しショ糖密度勾配法により分画した特定の画分には、細胞膜断片にタンパク質を介してゲノムDNAが結合している様子が見られる。

またMreBで免疫沈降をすると、RNA-ポリメラーゼ、転写伸張因子、リポソームタンパク質、FoF1-ArPase等が共沈することも分かった。すなわち、アクチン様タンパク質であるMreBがRNAポリメラーゼや伸張因子を介して核様体を細胞膜に繋ぎ留める役目を果たしている。転写調節における分子メカニズムの解明のため、RNAポリメラーゼのサブユニットや転写調節タンパク質の、遺伝子プロモーター上での会合様式をナノスケール可視化解析により明らかにする。そのために、実験材料としては、比較的転写装置が単純で解析が容易な大腸菌の系を用い、原子間力顕微鏡(AFM)によるナノスケール観察を行なう。とりわけ、RNAポリメラーゼのサブユニットの一つであるσファクターと、大腸菌の代表的な転写抑制因子H-NSに焦点を当てた解析を行なうこと、また、H-NSによる転写抑制を阻害するLerについても、その分子メカニズムを解明することを目的とした。申請者らは、H-NSがRNAポリメラーゼのαサブユニットと結合することを見出した。そこで、プロモーター近傍に結合したH-NSがRNAポリメラーゼと相互作用することによりその伸長を阻害するというモデルの提唱した。これまでに、(1)通常の大気中AFM観察により、LEE5プロモーターとH-NSとの相互作用様式を明らかにした。(2)競合的にDNAに結合すると考えられるLerとH-NSとについて、共存在下でのDNA結合様式について生化学的解析とAFMによる可視化解析とによって明らかにした。申請時には計画していなかったことであるが、RNAを大腸菌を超音波処理のみにより破砕しショ糖密度勾配法により分画した特定の画分には、細胞膜断片にタンパク質を介してゲノムDNAが結合していることが分かった。LC/MS/MS等の解析からこの介在タンパク質はMreBであることが確実となった。またMreBで免疫沈降をすると、RNA-ポリメラーゼ、転写伸張因子、リボソームタンパク質、FoF1-ATPase等が共沈することも分かった。すなわち、アクチン様タンパク質であるMreBがRNAポリメラーゼや伸張因子を介して核様体を細胞膜に繋ぎ留める役目を果たしていると考える。「細胞膜・細胞骨格・ゲノムDNA・DNAポリメラーゼが織りなす転写制御モデル」を提唱した。転写開始・伸長反応を高速AFM観察し、σファクターの結合・解離を解析することも計画していたが、高速AFM観察に適した試料調整が容易ではなく、現在、ようやく転写反応(RNA)合成が解析できるところまできた。これからの問題は、転写産物であるRNAを如何に検出するか、にかかっている。これまで「AFMによるRNAの可視化」については殆ど報告が無かったが、リボソームRNAを比較対照材料としてmRNAを可視化できるようになった。今後はLEE5プロモーターを介する転写複合体とそれに及ぼすH-NSの影響を可視化解明明する。これまでに提唱した「細胞膜・細胞骨格・ゲノムDNA・DNAポリメラーゼが織りなす転写制御のモデル」について、転写の現場をAFMで解析することにより検証する。
強磁場下における移動現象のシミュレーション

強磁場下において、円筒容器内に導入された微粒子の挙動を実験と計算により求めて両者を比較検討した。実験には超音波振動子を用いて微粒子にみたてたwater mistを発生させて、これを用いた。解析においても、これと対応させるために微粒子の密度を水に等しくした。解析の結果、water mistは磁気力によりその運動を弱められること、そして、その停滞位置が明らかとなった。そしてこれらは実験結果と良く一致することがわかった。流動,伝熱,拡散を,それぞれ,運動量の移動,エネルギーの移動,物質の移動として統一的に扱うのが移動現象論であるが,この研究の対象となる物質は,常磁性体と反磁性体に分けられる.いずれも強磁場存在下においては磁場から磁気力を受ける.これは外力であり,重力と釣り合わせると疑似無重力環境を実現できるなど,その応用が期待されている.本研究は磁気力費従来の移動現象に応用した数値解析を行うものであるが,本年度はまず磁気力を組み込んだ強磁場下における移動現象の支配方程式の導出を行った.さらに磁気力を移動現象に組み込むための数理モデル化を行い,実際の問題に適用する準備を行った.具体的には,まず,強磁場下における移動現象の支配方程式の導出と,次元解析を用いた現象の整理を行った.すなわち,流体力学(連続の式,運動方程式),伝熱工学(エネルギー方程式),拡散工学(拡散方程式),電磁気学を体系的に取り扱った移動現象に関する基礎式を総合的に導出し整理した.次に次元解析手法を用い,具体的に熱流動問題に関する現象の相似性を検討した.その結果,従来の熱流動問題において現れるグラスホフ数で表された浮力項に加え,磁束密度の2乗の勾配を用いて表される磁気力を新たに外力項として加えることが必要であることがわかった.基礎式の導出と現象の整理を完了し,まずは磁気力自身が粒子に与える影響を確認するため,強磁場下において円筒容器内に導入されたwater mistの挙動を数値解析し,実験結果と比較検討した.解析の結果,water mistは磁気力によりその運動を弱められること,そして,その停滞位置が実験結果ときわめて良く一致することがわかった.流動,伝熱,拡散を,それぞれ,運動量の移動,エネルギーの移動,物質の移動として統一的に扱うのが移動現象論とよばれる分野である.移動現象論の対象となる物質としては,身の回りのあらゆるものが該当し,これらは常磁性体と反磁性体に分けられる.いずれも強磁場存在下においては磁場から磁気力を受ける.これは外力であり,重力と釣り合わせると疑似無重力環境を実現できるなど,その応用が期待されている.本研究は磁気力を従来の移動現象論に組み込み,いくつかの現象に応用して数値解析を実施することを目的とするものである.昨年度は磁気力を考慮した各種移動現象の基礎式の導出を実施した.今年度はこの成果に基づき,既存の文献などにより,これらをさらに精査した.その結果,磁気力を流動場解析の計算プログラムに組み込むにあたり,流動場の運動方程式に従来の圧力や速度を用いる場合,磁気力としてはHelmholtz力を用いる必要があることがわかった.また,昨年度は静止流体中において磁気力自身が粒子に与える影響を確認するため,強磁場下において円筒容器内に導入されたwater mistの挙動を数値解析し実験結果と比較検討し,両者の良好な一致を確認したが,今年度は,微粒子の挙動を実際の流動場中において計算するための数理モデルの導出を行った.この成果については,その詳細を論文として学会発行の図書に分担執筆として発表した.また発表にあたり,流動場中における微粒子が運動する様子を解析するための計算プログラムの開発も実施した.静止した空気中において、直径が0.1μmでその密度が水に等しい微粒子がブラウン運動する様子を、外力としてランダムな性質を持つ力を考慮した、いわゆるLangevin方程式(ランジュバン方程式)を用いて数値解析した。大気圧下にある空気の平均分子自由工程はほぼ0.07μm程度であるので、クヌーセン数を用いた議論から、ここで対象とした微粒子は、ブラウン運動を考慮する必要がある程度に小さいことが保証される。解析の対象としたのは、左右の端が吸収壁(微粒子が端に到達すると壁に付着するモデル)とみなせるような一次元拡散問題である。初期条件として、計算領域内にランダムに微粒子を配置した。その後、これら微粒子がランジュバン方程式にしたがいブラウン運動し、次第に拡散してゆく様子を解析した。そして解析結果を理論解と比較検討した結果、両者は定量的に誤差数%以内の精度で一致した。この結果を受け、次に強磁場下において、直径90mm、長さ1mの円筒容器内に導入された微粒子の挙動を実験と計算により求めて両者を比較検討した。円筒容器を30度傾斜させ、磁場として10Tを印加した。印加位置は容器中央とした。ここに、超音波振動子を用いて微粒子にみたてたwater mistを発生させて、これを用いた。
教科書に描かれた子どもの社会化-日本・台湾・ドイツ・イギリスの国語教科書の内容分析に関する国際比較研究-

1.学会発表2.文化の二分法的な考えに対する見直し多くの国際比較研究では、欧米とアジアの国々とを比較することが多く、その際に出た行動の差異は、欧米とアジアとの「文化」の違いであると説明されてきたが、本課題による研究成果の結果、アジア内での違いが欧州内での違いより大きく、かつ多様であることが検証された。3.現実像と理想像とのギャップ教科書に描かれた発達観や子ども観と、実際の子どものそれらとの違いを検討するために、小学生に質問紙を実施した。一連の成果についてはさらなる検討を加えて研究を続行する予定である。4.本課題に関する今後の発表予定と研究方向更に本課題の成果を発展させ、アジアの多様性に焦点を当て、アジアの研究者との共同作業をも通して、教科書に描かれた内容を分析材料に文化比較の尺度について検討する。1.国際会議における発表2.国内の学会における発表(1)日本教育心理学会第40回大会(函館市にて1998年7月18日20日開催)において、「教科書に描かれた対人関係に関する異文化間比較:3カ国比較から見えるもの」というテーマで発表を行った。(2)日本発達心理学会第10回大会(大阪市にて1998年3月27日29日開催)において、「アジアと欧州の教科書に描かれた親の育児役割:文化間比較と文化内比較」というテーマで発表を行った。3.各国の研究者とインターネットを介しての分析基準見直し等に関する話し合い及び分析分析基準、データの翻訳、分析一致率、結果に関する考察など、スイス(ドイツ語圏)、台湾及び日本(東京)に在住する研究者と文書及びスキャナーで取り込んだ画像を送付し合い、検討を行った。更に、各国から送られてきたデータを本科学研究費で購入したパソコンを使用し入力・分析を行った。4.小学生に対する質問紙の作成教科書に描かれた発達観や子ども観が、実際の子どものそれらとどのように異なるかについて検討するために、質問紙を作成しプリテストを小学校にて実施した。
大きな対称性を持つハイパーケーラー多様体とインスタントンのモジュライ

(i)Nをn次元リーマン多様体とする。MをN上のSp(1)^n-束とする。π:M→NにSp(1)^n-接続が入るとする。その接続をTM=H+Vとおこう。Hはhorizontal,Vはvertical成分である。Mにquaternionic structure I,J,Kが入るとしよう。そこでIH+JH+KH=Vという条件をつける。その下でMにsubmersionでリーマン計量を入れた時、I,J,Kがhyper kahlerになるための条件を求めた。特にN=IR^nの時、その条件をIR^nの座標を用いて方程式の形で書いた。(ii)多様体の基礎はIR^nのはり合わせで、IR^nの基礎は"point"の概念にある。pointとは部分を持たないものなので集合論における空集合に対応する。また集合論において集合をnodeにEを←に対応させることにより集合をグラフに対応づける。一般に集合論ではregularityつまりEについての無限降下列を禁止するという公理をおくため集合は中から構成される。ところがregularityをおかない集合論、non-well-founded集合論においてはそうとは限らない。non-well-founded集合論の例のScott集合論、Boffa集合論についてnodeの個数が、1、2、3となる集合の個数を求め、それらを分類した。"point"の概念を考える事によりregularityを仮定しない集合論についてのsetの個数を求めた。今の所そのような集合論としてAczel、Scott、Finsler、Boffa集合論が知られており、setとnode、∈と【reverse surface chemistry arrow】を同一視することで、それらはgraphとして表わせる。その時nodeの個数1、2、3につき、各々の集合論においての集合の個数を求めた。
中国における紙・パルプ産業排水の総合防止対策技術の確立

紙・パルプ産業排水は中国の最も深刻な水質汚濁原因の一つであり、それによる水環境の汚染問題は近年における中国の最も大きな環境問題としてクローズアップされてきている。中国の水環境を保全するために紙・パルプ産業排水の総合防止対策の確立が急がれている。本研究では、この深刻な課題を取り上げ、日中両国研究者の精力的な共同研究を行うことにより、中国国情に適しており、更に他の発展途上国に対しても応用展開が期待できる、紙・パルプのクリーン生産システム及び最適排水処理プロセスを含めた総合的な汚染防止対策の構築を目指している。その第1歩として紙・パルプ産業排水の総合的な防止対策を確立するための基礎情報を集積することを目的として中国における紙・パルプ産業実態と排水対策現状を主体に調査・解析を行った。加えて、日本国内での紙・パルプ産業を調査し、両国間の相違点を解明し、中国への日本の対策技術の適用性について検討を行った。更に紙・パルプ排水を含む産業排水対策の基本的な考え方や最新技術について情報の移転及び交換を行った。1.中国における紙・パルプ産業の実態と排水対策現状調査中国側と日本側の研究者が共同して中国における紙・パルプ産業と排水対策について現況を調査・解析し、以下の結果が得られた。中国の紙・パルプ産業では、製紙原料はわらを主体とした非木材原料に依存しており、工場規模も小さく、生産量の6割以上は年産1万トン以下の小規模工場において生産されており、産業構造は諸外国と大きく異なっている。非木材原料を利用した紙・パルプ生産工程から排出した排水の性状は複雑となり、特に蒸解工程から発生する蒸解液は粘度が高く水透過性が悪いこと、高濃度のシリカが含まれているため通常木材を原料とする工場で既に実用化されている蒸解液の抽出・蒸発濃縮・燃焼法によるアルカリ回収法を適用するのに技術的な困難があることなどの問題点が挙げられている。加えて工場規模が小さいため、環境保全対策に対する投資も経済的に困難が多い。現在アルカリ回収率は平均して25%程度に過ぎない。全国に散在している非木材原料の小型規模工場から排出された排水の多くは殆ど処理されておらず、水環境にひどい汚染をもたらしているのが現状である。紙・パルプ産業排水による水環境の汚染問題に中国政府は重大な関心を持ち、生産と汚染実態の調査、水環境保全政策の検討、対策技術の研究開発を重ねてきた。特に中小規模工場を対象に、汚染負荷が最も高い蒸解液の処理にアルカリ回収技術、蒸解液の総合利用技術と処理技術の研究開発等に取り組んできた。加えて、紙・パルプ産業排水技術だけでなく産業構造の合理化、生産技術と管理レベルの向上やクリーン生産プロセスの推進等を含めた総合的な対策も一層望まれている。2.日本における紙・パルプ製造及び排水処理プロセスの内中国へ移転可能な技術情報の調査日本の紙・パルプ産業では、排水処理施設は殆ど整備され、蒸解液のアルカリ回収率は95%以上に達する。しかし、製紙原料の殆どは木材であり、非木材原料に主体として依存する中国の紙・パルプ産業と大きく異なっている。蒸解液の性状も大きく違うため、日本で実用化されているアルカリ回収技術はそのままでは中国に移転することが困難であり、中国の実状に併せて改良が必要であることが確認された。一方、パルプ生産や蒸解液抽出、抄紙工程白水のリサイクル等で利用されているより優れた技術及び施設、新しいパルプ製造法に関する最近の研究成果、操作運転管理のノウハウ、工場管理に関する経験等は中国への移転の可能性が十分に高いと判断される。3.紙・パルプ排水を含む産業排水対策の考え方と最新技術に関する情報移転産業排水の汚染負荷を根本的に削減するには、クロースド生産システムの構築は極めて重要である。日本の紙・パルプ産業等における実例を示しながら、産業排水対策の基本となるクロースド生産システムの構築手法について日中セミナー開催などを通して技術及び研究情報の移転を行った。加えて日本で現在研究開発が精力に行われている最新の排水処理技術についても情報移転を行った。

非木材原料を利用した紙・パルプ生産工程から排出した排水の性状は複雑となり、特に蒸解工程から発生する蒸解液は粘度が高く水透過性が悪いこと、高濃度のシリカが含まれているため通常木材を原料とする工場で既に実用化されている蒸解液の抽出・蒸発濃縮・燃焼法によるアルカリ回収法を適用するのに技術的な困難があることなどの問題点が挙げられている。加えて工場規模が小さいため、環境保全対策に対する投資も経済的に困難が多い。現在アルカリ回収率は平均して25%程度に過ぎない。全国に散在している非木材原料の小型規模工場から排出された排水の多くは殆ど処理されておらず、水環境にひどい汚染をもたらしているのが現状である。紙・パルプ産業排水による水環境の汚染問題に中国政府は重大な関心を持ち、生産と汚染実態の調査、水環境保全政策の検討、対策技術の研究開発を重ねてきた。特に中小規模工場を対象に、汚染負荷が最も高い蒸解液の処理にアルカリ回収技術、蒸解液の総合利用技術と処理技術の研究開発等に取り組んできた。加えて、紙・パルプ産業排水技術だけでなく産業構造の合理化、生産技術と管理レベルの向上やクリーン生産プロセスの推進等を含めた総合的な対策も一層望まれている。2.日本における紙・パルプ製造及び排水処理プロセスの内中国へ移転可能な技術情報の調査日本の紙・パルプ産業では、排水処理施設は殆ど整備され、蒸解液のアルカリ回収率は95%以上に達する。しかし、製紙原料の殆どは木材であり、非木材原料に主体として依存する中国の紙・パルプ産業と大きく異なっている。蒸解液の性状も大きく違うため、日本で実用化されているアルカリ回収技術はそのままでは中国に移転することが困難であり、中国の実状に併せて改良が必要であることが確認された。一方、パルプ生産や蒸解液抽出、抄紙工程白水のリサイクル等で利用されているより優れた技術及び施設、新しいパルプ製造法に関する最近の研究成果、操作運転管理のノウハウ、工場管理に関する経験等は中国への移転の可能性が十分に高いと判断される。3.紙・パルプ排水を含む産業排水対策の考え方と最新技術に関する情報移転産業排水の汚染負荷を根本的に削減するには、クロースド生産システムの構築は極めて重要である。日本の紙・パルプ産業等における実例を示しながら、産業排水対策の基本となるクロースド生産システムの構築手法について日中セミナー開催などを通して技術及び研究情報の移転を行った。加えて日本で現在研究開発が精力に行われている最新の排水処理技術についても情報移転を行った。紙・パルプ産業排水は中国の最も深刻な水質汚濁原因の一つであり、それによる水環境の汚染は近年における中国の最も大きな環境問題としてクローズアップされてきている。中国の水環境を保全するために紙・パルプ産業排水の総合防止対策の確立が急がれている。本研究では、この課題を取り上げ、日中両国研究者の精力的な共同研究を行うことにより、中国国情に適しており、更に他の発展途上国に対しても応用展開ができる、紙・パルプのクリーン生産システム及び最適排水処理プロセスを含めた総合的な汚染防止対策の構築を目指している。その第1歩として総合防止対策を確立するための基礎情報を集積することを目的として次のような調査研究を行った。
火災安全工学領域の確立

5月26日の研究代表分担者の会合を開き,火災に関する国内,国外の研究の現状,研究者のリストなどを調査検討し,火災安全工学のState of the Artをつくることを決めた.その後の会合も含めて合計5回(5月26日. 7月16日, 11月10日, 12月4日, 1月28日)の会合を開催し,各々の研究分野に関して, I.国内の研究者とその研究内容, II.国外の研究者とその研究内容, III.国際的に見た我が国の研究の特色, IV.研究の意義,目的など,の項目でState of the Artを作製した.各々の研究分野は,申請予定の「重点領域」に合わせて下記のようにした.A.燃焼性状平野敏右B.生体ガス毒性性状西丸與一C.熱煙流性状寺井俊夫D.火災時の建築構造の力学的性状古村福次郎E.火災時の人間挙動沖塩荘一郎F.火災のシステケズアプローチ青木義次H.コンパートメント火災モデリング林健児I.煙制御・避難のモデリング若松孝旺J.火災時の構造挙動モデリング斉藤光12月1617日にはこれに基づき重点領域の計画研究を分担してもらえる全研究者の1泊2日の合同会議を東京理科大セミナーハウスで開催し,各分担に分かれての細かい打ち合せ会議と,その総合会議を破いて重点領域申請案の大項を決めた.この合同会議には幹事の予想を超え,熊本大学,福井大学等遠方からの参加者を含め15大学40名に及ぶ研究者の参加を得て行われた.5月26日の研究代表分担者の会合を開き,火災に関する国内,国外の研究の現状,研究者のリストなどを調査検討し,火災安全工学のState of the Artをつくることを決めた.その後の会合も含めて合計5回(5月26日. 7月16日, 11月10日, 12月4日, 1月28日)の会合を開催し,各々の研究分野に関して, I.国内の研究者とその研究内容, II.国外の研究者とその研究内容, III.国際的に見た我が国の研究の特色, IV.研究の意義,目的など,の項目でState of the Artを作製した.各々の研究分野は,申請予定の「重点領域」に合わせて下記のようにした.A.燃焼性状平野敏右B.生体ガス毒性性状西丸與一C.熱煙流性状寺井俊夫D.火災時の建築構造の力学的性状古村福次郎E.火災時の人間挙動沖塩荘一郎F.火災のシステケズアプローチ青木義次H.コンパートメント火災モデリング林健児I.煙制御・避難のモデリング若松孝旺J.火災時の構造挙動モデリング斉藤光12月1617日にはこれに基づき重点領域の計画研究を分担してもらえる全研究者の1泊2日の合同会議を東京理科大セミナーハウスで開催し,各分担に分かれての細かい打ち合せ会議と,その総合会議を破いて重点領域申請案の大項を決めた.この合同会議には幹事の予想を超え,熊本大学,福井大学等遠方からの参加者を含め15大学40名に及ぶ研究者の参加を得て行われた.
トランスジェニックマウスを用いた悪性黒色腫発生機構の解析

我々はret癌遺伝子cDNAをメタロチオネインプロモ-タ-に結合し,マウスに導入することにより17匹のトランスジェニックマウスを得た。このうち1匹に神経芽細胞腫を,4匹に神経堤由来色素細胞の真皮内における異常増殖を認めた。神経芽細胞腫を発生したマウスは不妊であったため系統化できなかったが,色素細胞の異常を認めた4匹のマウスはそれぞれ系統化に成功した。このうち3系統において高率に色素細胞腫瘍が皮膚の真皮内や眼の脈絡膜等に発生した。この腫瘍はヌ-ドマウスに移植すると増殖が極めて遅く,組織学的にも良性腫瘍と判断された。ret癌遺伝子産物による色素細胞の腫瘍化の機構を生化学的に解析する目的でトランスジェニックマウスに発生した色素細胞腫瘍より細胞株の樹立を行なった。得られた細胞株(以下Melーret)は原発腫瘍と異なりヌ-ドマウスに接種すると極めて強い浸潤像を示し、悪性の性格を有していた。ret癌遺伝子産物はチロシンキナ-ゼ活性を有すると考えられるので、まずトランスジェニックマウスに発生した原発腫瘍とMelーret細胞におけるチロシン燐酸化蛋白を比較、検討した。抗フォスフォチロシン抗体を用いたウェスブロット法にて検索した結果、両者に共通に観察される135kd,125kd,100kdの燐酸化蛋白とMelーret細胞に特異的に存在する85kdの燐酸化蛋白を検出した。このうち100kdのバンドはret蛋白そのものであった。これらの燐酸化蛋白の細胞内局在を調べたところ,135kdと125kdの蛋白は膜画分と細胞質画分に,100kdと85kd蛋白は膜画分のみに存在することが判明した。さらに抗フォスフォチロシン抗体を用いた蛍光抗体法にてMelーret細胞を染色すると細胞膜のみが強く染色されることより,ret蛋白を介したシグナル伝達は細胞膜にて開始されることが示唆された。今回,ret癌遺伝子産物を固定する目的で抗体の作製を試みた。まずret遺伝子のキナ-ゼドメインに相当するcDNAフラグメントをT7RNAポリメラ-ゼを使用する発現ベクタ-に組み込み,細菌中に蛋白を大量に産生させた。細菌ライセ-トをSDSーPAGEにて泳動後,目的の蛋白をゲルより溶出し,ウサギに免疫することにより抗ret抗体を得た。得られた抗体はウェスタンブロット法にて,ret癌遺伝子でトランスフォ-ムしたN1H3T3細胞及びトランスジェニックマウスに発生したメラノ-マより確立された細胞株中にともに約100kdと96kdの2種の蛋白を特異的に検出した。これらの細胞株をさらに核成分,細胞質可溶成分,細胞質膜成分に分画し,ウェスタンブロットを行ったところ,これら2種の蛋白は主に膜成分に存在し、一部細胞質可溶成分にも検出できた。つぎに我々は上記の細胞株をツニカマイシンで処理し、糖鎖を切断後ウェスタンブロットを行った。その結果,抗体は92kdのバンドのみを検出することから,100kd及び96kdの蛋白は92kdのcore蛋白に糖鎖が付加し、形成されたものと考えられた。以上より我々は,ret蛋白が細胞膜表面糖蛋白として存在しているものと推定している。さらにret蛋白がチロシンリン酸化蛋白であるかどうかを明かにする目的で、抗フォスフオチロシン抗体を用いて、ウェスタンブロットを行った。

その結果、この抗体はメラノ-マ細胞株においてのみ,ret蛋白に相当する位置にチロシンリン酸化蛋白を検出することができた。よって少なくともメラノ-マ細胞においては,ret蛋白のチロシン残基がリン酸化されているものと考えられた。昨年度我々はret癌遺伝子をマウスに導入することにより、色素細胞腫瘍を好発する系を確立したことを報告した。さらにこの腫瘍によりret癌遺伝子を発現する細胞株(以下Melーret)の樹立に成功した。ret癌遣伝子産物はチロシンキナ-ゼ活性を有すると考えられるので,本年度はMelーrat細胞におけるチロシン燐酸化蛋白の解析を行なった。まず,トランスジェニックマウスに発生した原発腫瘍をMelーret細胞におけるチロシン燐酸化蛋白を抗フォスフォチロシン抗体を用いたウエスタンブロット法にて検索した結果,両者に共通に観察される135kd,125kd,100kdの燐酸化蛋白とMelーret細胞に特異的に存在する85kdの燐酸化蛋白を検出した。このうち100kdのバンドはret蛋白そのものであった。これらの燐酸化蛋白の細胞内局在を調べたところ,135kdと125kdの蛋白は膜画分と細胞質画分に,100kdと85kd蛋白は膜画分のみに存在することが判明した。さらに抗フォスフォチロシン抗体を用いた蛍光抗体法にてMelーret細胞を染色すると細胞膜のみが特異的に染色されることにより,ret蛋白を介したシグナル伝達は細胞膜にて開始されることが強く示唆された。最近PIー3キナ-ゼの85kdサブユニットが種々のチロシンキナ-ゼの基質蛋白になることが報告されている。よってMelーret細胞に検出された85kdチロシン燐酸化蛋白がPIー3キナ-ゼのサブユニットであるかどうかを知る目的で,Melーret細胞におけるPIキナ-ゼ活性を測定した。しかしながらMelーret細胞におけてPIキナ-ゼ活性の上昇はみられず,85kdの燐酸化蛋白はPIー3キナ-ゼのサブユニットである可能性は少ないと考えられた。
大強度超低速ミュオン源による表面・ナノ結晶科学への応用

加速器で得られる高速なミュオンを低速化する手法として、我々は少々複雑な過程でミュオンを減速させている。きっかけは、高エネルギーのミュオンをタングステン(W)に打ち込むと、4%もの高い効率で、電子と正のミュオンが結合したミュオニウム原子(Mu)が完全に熱化して、真空中にでてくる事を実験的に発見したことに始まる。その骨子は第1に、真空中での熱エネルギーMu生成から始まり、第2にこの真空中に漂いでてきたMuをレーザー光によって効率良くイオン化し、電子を剥ぎ取り、第3に生成した超低速ミュオンを効率よく引き出すというものである。KEK-MSLで得られる500MeV陽子シンクロトンの陽子ビームと比して、60倍もの陽子ビーム強度を誇る英国ラザフォードアップルトン研究所、理研-RAL研究施設において、ライマンα(Lα)光共鳴法を用いた超低速ミュオン分光装置(u^+SR実験装置)を組み上げ、実際に薄膜研究を行うのが目的である。本科学研究費を交付して頂き、u^+SR実験装置の日本からの移設も完了し、u^+SRの最初のテスト実験を行うことができた。その結果、超低速ミュオンビームが薄膜や、多層膜などのあらたな対象にも十二分に威力を発揮することができる超低速ミュオンビーム用uSR分光装置を作り上げることを達成できた。現在、ペロブスカイト化合物のSrTiO_3(011)基盤上で成長させたNd_0.5Sr_0.5MnO_3で最近発見されたAnti-Phase Antiferroorbital Orderingのu^+SR研究にとりかかっているところである。既に、超低速ミュオンを用いたゼロ磁場uSR実験での結果では、室温で10.05usec^-1程度の長い緩和が観測された。しかしながら220Kでは、ミュオンの偏極はほぼ完全に失われた。これはV. V. Krishnamurthyらによるバルク体のZF測定と合致し、パラマグネッチックな絶縁相から強磁性への転移が超低速ミュオンを使った薄膜の実験でデモンストレートされたといってよいであろう。正のミュオンは、寿命が2.2マイクロ秒で、100%スピンが偏極しており、陽子の1/9の質量を持っている。これらの特徴を生かして、種々の材料の物性を調べるプローブとして幅広く用いられている。また、H,D,Tの軽い同位体としてそれ自身の拡散や、化学反応性がおもしろい研究の対象となり得るという特徴をも兼ね備えている。一方では、マイクロ秒オーダーのNMRと中性子散乱測定の間を埋めるタイムスケールで時間情報を得る事ができるというユニークな側面をも有している。従って、最近注目を浴びているナノ構造物質を含む表面・界面の研究、精密な原子物理の研究、触媒反応に於ける水素の役割を調べる研究にも大いに貢献でき得るポテンシャルを持っていると言える。しかしながら、その為には、もっと低速で、物質表面に止まるミュオンが不可欠で、その要望は日に日に声高くなりつつある。最近、表面ミュオンビームから、超低速ミュオンを作り出すことに成功し、いよいよ本格的な表面物性への応用も視野に入れることが可能となってきた。

本研究の目的は、超低速ミュオンの特徴を生かして、ナノ構造・表面界面の磁性原子スピンのダイナミクスを調べるスピントロニクスへの展開を目指した物性研究、半導体ナノクリスタルに於ける表面水素の役割を解明する研究、金属表面での触媒反応における水素状原子の役割を解明する表面・界面科学研究等の分野において、新しい展開を図る事である。1S-2P-Unboundの遷移を用いた共鳴イオン化法によって、生成された超低速ミュオンは、スローオプティックスにより加速・輸送され、最終的に静電四重極レンズによりMCP検出器へと収束される。16年度年度当初、2次元MCPを装着し、標的に到達する超低速ミュオンビームプロファイルを詳細に測定し、最小化する条件決定を行った。この簡易実験は、装置の立体角を決めるために最も重要なプロセスとなった。これらの結果を基に、テレスコープ検出器、横磁場コイル等の各種部品の配置・設計を考慮したスペクトロメータの設計を行った。16年度中にこれらの作業を終了させ、最適化された条件を元に、超低速ミュオン用スペクトロメータのチャンバー部本体、崩壊陽電子テレスコープ、横磁場コイルを組み上げた。最近、表面ミュオンビームから、超低速ミュオンを作り出すことに成功し、いよいよ本格的な表面物性への応用も視野に入れることが可能となってきた。組み上げた超低速ミュオン用μ^+SR分光装置の性能試験を行った。超低速ミュオンの打ち込みエネルギーを1keVから18keVまで、変化させることで、打ち込み深さを調整する事ができる。SiO_2にアルミニウムを40nm蒸着させた試料を用意し、打ち込み深さによるアシンメトリの変化量を調べる実験を行った。この時、SiO_2中では、ミュオニウム成分が多いので、アシンメトリは小さいが、アルミニウムでは100%近くディアマグネティック成分が存在し、アシンメトリが大きい。実験では、打ち込み深さによってアシンメトリが変化し、エネルギーの低い場合にはアルミニウムに止まるが、高くなるとSiO_2に超低速ミュオンが止まることが実験的に確かめられた、この事はまさに超低速ミュオンによって表面の研究を展開することができることを明示している。超低速ミュオンμ^+SR分光装置として、十分な機能を有する事が判明した。SiOにアルミニウムを40nm蒸着させた試料を用意し、打ち込み深さによるアシンメトリの変化量を調べる実験を行った。
頭蓋骨癒合症病因遺伝子のクローニング

我々は,craniosynostosis(CRS)が認められたde novoの相互転座t(6;7)の1症例を経験し,CRS遺伝子の局在位置に関して検討した.症例は,3歳の男児.体重10.8kg(-2.1SD),身長87.0cm(-1.8SD),頭囲46.5cm(-1.7SD)で,軽度の精神発達遅滞を認めた.また,尖頭,前額狭小,瞼裂縮小,逆内眼角贅皮,眼球突出,長い睫毛,前向きの鼻孔,耳介低位,カップ状の耳介,高口蓋,上前切歯の癒合を有する特異な頭部顔面の異常が認められた.頭部X-Pでは,冠状,矢状,前頭縫合の早期融合と指圧痕の増強が認められた.染色体分析の結果,6番および7番染色体に均衡型の相互転座が認められ,染色体核型は46,XY,t(6;7)(ql6.2;p15.3)de novoであった.6番染色体長腕中間部欠失の症例ではCRSの合併は報告されておらず,本症例に認められたCRSは7pの切断点と関連する.1985年以降に報告されたCRSを合併した7p-の症例では,7p15.3バンドの欠失が共通しており,均衡型転座である本症例は,切断点7p15.3にCRS遺伝子が局在することを示す重要な症例と考える.分子遺伝子学的検討では,7p15-p14にマップされており形態発生に関わると考えられるホメオボックス11遺伝子プローベ(c2A/4.5)、7p21-p14にマップされ破骨細胞の増殖に関わるインターロ-イキン6遺伝子(pbeta2.15)のサザンブロット解析では異常を認めなかった。しかし、7p22-p14にマップされている単一遺伝子TM102Lのサザンブロット解析では、患児は、母親由来のバンドのみで、父親のアリルが欠失しており、遺伝子の再編成が検出された。このことは、TM1O2Lのごく近傍にCRSの遺伝子座位が存在する可能性を示しており、TM102Lをマーカーとして遺伝子の単離を進めて行きたい。
二次構造制御ポリペプチドスフェアを用いる分子形状認識

本研究課題は、ポリアミノ酸粒子の二次構造をより精密に制御することによって、有機分子の形態識別や光学分割などの分子認識システムを構築することを試みた。具体的には、粒子化時の温度,溶媒の極性,添加物によって、また粒子化後の表面処理によって二次構造を制御し、形成される特殊な空孔("molecular slit")への有機分子の取り込み及び水素結合やアミノ酸残基に基づくアフィニティに関する基礎研究を行った。さらに、化学修飾ポリアミノ酸粒子の生体関連物質の選択吸着能についても評価した。得られた結果を以下に要約する。(1)合成ポリアミノ酸の粒子化条件の温度,多孔化剤,攪拌速度などを制御することにより、粒径10200μm、細大細孔径500以下(糖の分子量として)のミクロスフェアが得られた。このような手法により得られたポリアミノ酸ミクロスフェアの二次構造は主にα-ヘリックスを形成していることがわかった。(2)α-ヘリックス型ポリアミノ酸ミクロスフェアは、30°C,24時間でギ酸処理あるいは220°C,20分で加熱処理することにより、その二次構造がα-ヘリックス型からβ-構造へと転移することが明らかとなった。(3)α-ヘリックス型ポリアミノ酸ミクロスフェアは、ブタノール異性体や多環式芳香族化合物に対して、特異な保持挙動を示した。(4)ポリアミノ酸ミクロスフェアのチトクロームCに対する特異吸着能は、ポリアミノ酸の二次構造がα-ヘリックス型からβ-構造へと転移するとともに著しく低下することがわかった。(5)アミノ化ポリアミノ酸ミクロスフェアは、pH7.0,イオン強度μ=0.050.4の条件下で、種々のタンパク質水溶液からエンドトキシンを選択吸着することがわかった。本年度は、合成ポリアミノ酸の二次構造をより精密に制御するために、粒子化条件を変え、性状の異なる種々のポリアミノ酸粒子を調製し、得られた粒子をギ酸蒸気処理や加熱処理を行うことによってペプチド主鎖の構造転移を試みた。(1)粒子化条件の温度,多孔化剤,撹拌速度などを制御することにより、粒径10200μm、細大細孔径500以下(糖の分子量として)のミクロスフェアが得られた。(2)(1)で得られた粒子を、30°Cで24時間、ギ酸処理することにより、粒子の二次構造がα-ヘリックスからβ-構造へと転移することが明らかとなった。(3)(1)で得られた粒子を、220°C,20分間,加熱処理することにより、その二次構造がα-ヘリックスからβ-構造へと転移した。本研究の目的の一つである合成ポリアミノ酸の二次構造をα-ヘリックスからβ-構造への転移は、ミクロスフェアをギ酸処理や加熱処理することにより可能となった。しかしながら、ギ酸処理によってβ-構造化したミクロスフェアは、細大細孔径および空孔率が著しく低下し、粒子の空孔特性を維持することができなかった。一方、今回新しく検討した加熱処理法では、ミクロスフェアはその空孔特性を損なうことなく、β-構造化できることがわかった。β-構造化技術が確立されたにことより、二次構造とアフィニティとの関係がより明確に関係付けられるものと期待される。本研究では、二次構造制御ポリアミノ酸ミクロスフェアを調製し、同ミクロスフェアのアルコール異性体および芳香族系化合物に対する形態認識の評価をおこなった。さらにアミノ化ポリアミノ酸ミクロスフェアの生体関連物質の選択吸着能についても評価した。得られた結果を以下に総括する。

(1)α-ヘリックス型ポリアミノ酸ミクロスフェアは、ブタノール異性体や多環式芳香族化合物に対して、特異な保持挙動を示した。(2)ポリアミノ酸ミクロスフェアのチトクロームCに対する特異吸着能は、ポリアミノ酸の二次構造がα-ヘリックス型からβ-構造へと転移するとともに著しく低下することがわかった。(3)α-ヘリックス型ポリアミノ酸ミクロスフェアは、発熱誘因物質リポポリサッカライド(エンドトキシン)に対して、pH59,イオン強度μ=0.050.8の条件下で特異な吸着挙動を示した。(4)アミノ化ポリアミノ酸ミクロスフェアは、酸性タンパク質に対して、pH69,イオン強度μ=0.050.1の条件下で特異な吸着挙動を示した。(5)アミノ化ポリアミノ酸ミクロスフェアは、pH7.0,イオン強度μ=0.050.4の条件下で、種々のタンパク質水溶液からエンドトキシンを選択吸着することがわかった。
成人期に移行する先天性心疾患と共に生きる子どもと親の軌跡を説明できるモデルの構築

本研究者が博士論文として取り組んだ研究結果の先にある親子の軌跡を明らかにするという、継続研究から得られた知見も参考としながら、親子の相互作用を通して、未だ明らかにされていない思春期から成人期へと移行していく彼らの軌跡が浮き彫りとなることに意義がある。したがって、子どもの年齢、治療継続が必要な先天性心疾患の診断名の違い、重複する健康障害の有無、さらに、後天性心疾患との理論的サンプリングを行い、彼らの現実生活をよりリアルに描き出した説得力・説明力のあるモデルを構築することにより、新たな移行期支援プログラムに貢献し、成人期へ移行する子どもと家族を支援する看護教育の在り方について示唆を得る。
ハーマン・メルヴィル後期作品(1866-1891)におけるアンチ・モダニズム

3)日本アメリカ文学会東京支部例会(2011年11月)において「メドーゥサの夢-Battle-Piecesにおける詩人メルヴィルの使命」を発表した。
同化技術を用いた初期状態制御による黒潮大蛇行の形成・解消条件の定量的評価

日本南岸にみられる黒潮の大蛇行流路の形成と解消における遷移機構について、現実に2004年に発生、2005年に解消した事例を数値モデル・観測データ同化システムを用いて再現し、その遷移を引き起こす条件を定量的に評価した。形成には、その引き金となる九州東方沖の小蛇行が黒潮に沿って東進する速度が遅く、伊豆海嶺に到達するまでに不安定によって発達する時間が十分に確保されることが条件となっていた。解消には、大蛇行に比べて空間スケールの小さい擾乱が黒潮に沿って大蛇行域に到達することが重要であり、これが定常大蛇行を維持していたバランスを崩し、流路遷移が引き起こされたことが分かった。日本南岸における黒潮の非大蛇行流路から大蛇行流路への遷移について、その前兆となる九州東方沖に形成する小蛇行からの影響を調べるため、小蛇行の形成要因の解明と、大蛇行の規模や強度に直接的な影響を及ぼす要素(特異ベクトル)の抽出実験を行った。1.大蛇行の形成に直接的な寄与をする小蛇行の形成要因を調べるため、2004年夏季に現実に発生した大蛇行流路のトリガーとなった九州沖小蛇行の形成メカニズムを調べた。この小蛇行の形成には,黒潮再循環域から西方伝播してきた低気圧性渦の到達と東シナ海からの高渦位水を伴った前線波動の到達が重要な役割を担っていたことが明らかになった。低気圧性渦は、トカラ海峡沖の黒潮流路を沖側へ引き出し、内側域に低気圧性アノマリが形成される。このアノマリに東シナ海からの高渦位水が取り込まれて九州沖に蓄積され、小蛇行が形成される。また、この高渦位水を伴った前線波動は、台湾沖における黒潮と高気圧性渦との衝突により生成されたことも明らかになった。2.九州沖に形成した小蛇行のどのような構造的な変化がその後の大蛇行の規模などに影響を与えるのかを調べるため、特異ベクトルの抽出アルゴリズムを作成し、抽出実験をおこなった。特異ベクトル抽出アルゴリズムの作成にあたり、高周波の変動を取り除き、計算を安定して行う手法を新たに考案し、九州沖の小蛇行付近における感度を取り出すことができるようになった。また、同手法を用いて、数値モデルによる黒潮大蛇行のシミュレーション結果について、発生の2ヶ月前にどのような擾乱を加えると黒潮大蛇行流路への影響が大きいかを解析した。その結果、黒潮上流側から伝播しながらそれ自体が傾圧不安定により発達し、最終的には大蛇行の形成を助長するような擾乱が、特異ベクトルとして抽出された。このことは、傾圧不安定により最終的な黒潮流路の状態が大きく影響されることを意味し、黒潮大蛇行の形成に対する傾圧不安定の重要性を指摘した過去の研究を支持する。日本南岸における黒潮の非大蛇行流路から大蛇行流路への遷移について、2004年に現実に発生した大蛇行事例を用いて、その形成機構と定常大蛇行流路の形成条件を定量的に評価した。1.大蛇行の前兆となる九州沖の小蛇行は、発生後、数ヶ月停滞した後に東進を開始し大蛇行流路が形成された。小蛇行停滞時の渦度バランスを調べたところ、移流と大陸斜面上の海底圧力トルクがバランスしていたことが分かった。また、このバランスの達成には、西方伝播してきた水温負偏差が深く関与していることも明らかになった。小蛇行は、その後、その南の高気圧性渦との相互作用をきっかけとして、流路の蛇行を増幅しながら東進を開始し、最終的に東海沖に大蛇行流路が形成された。詳細なエネルギー解析から蛇行の増幅に傾圧不安定が本質的に重要であることを確認した。2.この事例を用いて、小蛇行と高気圧性渦の強度を変更する感度実験を行った。その結果、小蛇行の強度は蛇行の東進位相速度に、高気圧性渦は傾圧不安定を通じてその後の蛇行の発達具合に深く関与していることが明らかとなった。さらに、その後、大蛇行流路が定在するためには、小蛇行の東進速度が遅いことと、傾圧不安定を通じて蛇行が十分発達するという2つの条件の成立が不可欠であり、その条件を定量化した。2004年7月に現実に発生した日本南岸の黒潮大蛇行は2005年8月に消滅した。この遷移機構について、同化実験及び予測実験を行い、再現されている事を確認した。同化結果から、実際に蛇行が消滅したと考えられていた2005年8月よりも半年程度前の2月頃に伊豆海嶺付近で顕著な流路遷移が起こっており、これが後の大蛇行の消滅に寄与していることが分かった。

また、この流路遷移には、上流から黒潮上を伝播してきた小規模な擾乱が寄与していることが示唆された。次に、予測実験結果を用いて流路遷移前後での渦度バランス調べた。大蛇行流路が安定して存在していた期間は、黒潮による東向きの移流効果と蛇行の形状を西へ動かす惑星ベーダ効果がバランスしており、加えて、伊豆海嶺付近では海底地形の効果も流路の安定化に寄与していた。上記の黒潮上を伝播してきた擾乱は、蛇行に比べて空間スケールが小さいため、移流項に大きなシグナルとして現れた。この移流項のシグナルにより、それまでの力学バランスが崩れ、流路遷移が引き起こされたことが分かった。この2005年2月頃の伊豆海嶺付近における流路遷移に伴い、日本南岸において顕著な水位低下がもたらされたことが沿岸潮位データから明らかになった。また、この水位低下は、同化実験結果においても良好に再現されていた。同化結果から、この水位低下は、伊豆海嶺における流路遷移により生じた沿岸補足波によりもたらされたことが示唆された。