hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動的スケーリング理論を用いた電気めっき薄膜の内部応力形成機構に関する研究

その濃度はE P M Aの測定から0.085 w t %程度含まれていることが判明している。硫黄の存在は、圧縮応力源として作用するため、金薄膜の内部応力の解析をより複雑にさせた。2.その場観察による内部応力と薄膜成長(1)電析初期において1薄膜が形成されているにもかかわらず、内部応力が生じない潜伏時間が存在、2内部応力は極大値を持つ、3電析とともに内部応力値の振動が生じる、という3つの領域が発見された。潜伏時間内では金は島状に存在してまだ薄膜化しておらず、従って粒界も存在しないため、引っ張り応力が生じない。潜伏時間を過ぎると粒界が生じて内部応力が発生する。その後、薄膜表面上に島が形成され、粒界が形成されると引っ張り応力が発生するため、振動現象となると考えられる。(2)潜伏時間、最大内部応力の実験結果から電流密度0.5 m A <-2 > 0.7 m A cm <-2 >のところにしきい値が存在していることが発見された。しきい値が存在していることから、そこで応力形成メカニズムの変化が起っていると考えられるが詳細については不明である。しきい値の詳細についても今後の研究課題となった。今年度の課題であるニッケル及び金電析薄膜の内部応力についてスケーリング則とそれからの逸脱、X線解析による薄膜組織の解析をほぼ終了している。実験結果は8月にチェコで開かれる国際電気化学学会で3件発表を予定している。24年度が最終年度であるため、記入しない。ニッケル電析薄膜及び金薄膜の非定常での内部応力変化のその場測定と解析(1)Ni電析薄膜(1)或いは振動することが期待される。これまでのX線解析結果から優先成長方位の選択が膜厚の増加と共に生じている。又、優先成長方位の島状Niが形成され成長をしている。従って内部応力の発生源である粒界形成の時間変化を意味し、具体的にはストリップの振動として観察される。(2)添加物有添加物がある場合、X線解析の結果によれば、結晶粒径の増大を抑制することが判明しており、振動は生じないと予想される。(2)金電析薄膜X線解析の結果、優先成長方位は存在しないが、膜厚と共に結晶粒径の増大を起こす。従って結晶粒界の時間変動は存在するがNiの場合とは異なり、長波長の振動となることが予想される。
DNAマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析による抗癌剤耐性の診断法の開発

癌の薬剤治療において、患者ごとに最適な治療効果を引き出し、副作用を最小限に抑えるには、腫瘍における治療抵抗性すなわち耐性の状態を知り、最も効果の高い薬剤を選択する必要がある。本研究では、DNAマイクロアレイ法を用いた遺伝子発現解析による抗癌剤選択のため薬剤耐性の遺伝子検査の開発を試みた。薬剤耐性の診断に有用な遺伝子パネルの構築において、新規の耐性遺伝子候補について機能解析による意義付けにより耐性診断に有用な遺伝子を絞り込むことを目的とした。新規候補遺伝子として、葉酸拮抗剤trimetrexate(TMQ)耐性白血病細胞株(MOLT-3/TMQ)において、cDNAマイクロアレイによる遺伝子発現プロファイリングにて発現亢進の明らかとなったataxia telangiectasia (ATM)について発現意義の解析した。MOLT-3/TMQ細胞におけるATM発現増加はノーザンブロット法にて確認した。ATM標的の機能性核酸siRNAを組み込んだプラスミドを耐性細胞にエレクトロポレーション導入した結果、逆転写PCRにて遺伝子発現抑制が確認された。MOLT-3/TMQ細胞からアガロース・クローニングしたサブクローンSC8、SC2、SC1(それぞれ多剤耐性遺伝子MDR1未発現、低発現、高発現)において、リアルタイムPCR法で測定したATM発現量はMDR1発現と平行して上昇した。放射線照射による殺細胞効果をアガロースclonogenic assayにて測定した結果、GOはATM発現と平行して上昇した。ATM発現レベルは抗白血病薬抵抗性および放射線治療抵抗性の分子機構に関与することが示唆された。機能解析により耐性機構における意義が明らかとなった遺伝子は、耐性診断用パネル設計に用いることが可能と考えられる。癌の薬剤治療において、個々の患者で抗癌剤に対する治療反応性および副作用発現の程度は異なる。患者ごとに最適な治療効果を引き出し、副作用を最小限に抑えるには、腫瘍における治療抵抗性すなわち耐性の状態を知り、最も効果の高い薬剤を選択する必要がある。腫瘍における耐性機構を知るには、遺伝子発現の変化として、特定の抗癌剤に特異的な分子薬理学的機構や癌の発病・進展に重要な遺伝子発現など、多くの指標を解析する必要がある。本研究では、新規の耐性遺伝子候補について耐性診断の検出標的として評価を行い、DNAマイクロアレイ法を用いた遺伝子発現解析による抗癌剤選択ための薬剤耐性の遺伝子検査の開発および臨床応用を試みる。薬剤耐性の診断に有用な遺伝子パネル(アレイ)の構築において、まず、新規の薬剤耐性遺伝子候補について、機能解析による意義付けにより耐性診断に有用な遺伝子を絞り込むことを目的とした。新規の候補遺伝子として、株化trimetrexate耐性白血病細胞(MOLT-3)におけるDNA修復関連のataxia telangiectasia(ATM)遺伝子発現増加はノーザンブロット法にて確認した。この遺伝子発現を抑制するため、機能性核酸siRNAを組み込んだプラスミドをエレクトロポレーションにて株化耐性白血病細胞に導入した。プラスミド導入した細胞において、逆転写PCRにて遺伝子発現抑制が確認され、その際、MTTアッセイにて薬剤耐性度低下が見られた。機能解析により耐性機構における意義が明らかとなった遺伝子は、遺伝子発現アレイの構築において、一連の研究にて分子薬理学的に解明してきた各種薬剤に特異的な耐性遺伝子に加えて、耐性診断用パネル設計に用いることが可能と考えられる。本研究では、新規の耐性遺伝子候補について耐性診断の検出標的として評価を行い、DNAマイクロアレイ法を用いた遺伝子発現解析による抗癌剤選択のための薬剤耐性の遺伝子検査の開発および臨床応用を試みた。

新規の候補遺伝子として、葉酸拮抗剤trimetrexate (TMQ)耐性に耐性化した白血病細胞株(MOLT-3/TMQ)において、cDNAマイクロアレイによる遺伝子発現プロファイリングにて発現亢進の明らかとなったDNA修復関連のataxia telangiectasia (ATM)遺伝子について発現意義の解明を行った。MOLT-3/TMQからアガロースにてクローニングしたサブクローンSC8、SC2、SC1(それぞれ多剤耐性遺伝子MDR1が未発現、低発現、高発現)を用い、リアルタイムPCRを用いてATM遺伝子発現を定量的に測定した結果、それぞれの細胞においてATM発現はMDR1発現と平行して上昇した。放射線照射による殺細胞効果をアガロースclonogenic assayにて測定した結果、GOはATM発現と平行して上昇した。ATM発現レベルは抗白血病薬治療抵抗性および放射線抵抗性の分子機構に関与することが示唆された。
日本人家族集積性胃癌の分離比分析(Segregationanalysis)と分子病理

家族集積性胃癌480のうち、家族の発症あるいは未発症時の年齢推定の可能であり、発端者の病理組織型が標準化されていた症例をその組織型により、未分化型156、分化型252例にわけた。Case Western Universityの分離比分析プログラムSAGEにより、その対応しうる遺伝様式を検定すると、未分化型において、常染色体劣性遺伝でないという仮説のみ棄却された。この解析ではprevalenceが0.331くらいの劣性遺伝子に関連することが推定された。また、未分化型、分化型ともにメンデルの法則にしたがうとして矛盾しない検定結果であった。これらの症例について、近年マオリ族で発見された、E-cadherinの生殖細胞変異(この場合は優勢遺伝子としてlinkageをおこす)を検索したところ、2例において、エクソン9のコドン415にlleから、Leuへのアミノ酸置換をともなう変異が認められた。E-cadherin遺伝子の検索はひきつづきおこなっており、その頻度などについての最終的結論はだせないが、べつの一施設と共同で行った結果では、13例中1例にprecursor部位の変化をみとめているのみであり、未分化型の家族性胃ガンのなかの1割以下であると考えられる。しかし、両変異とも現在まで世界でみいだされている10家系未満のprotein truncationをともなう生殖細胞変異ではなく、報告はこれまでないものの多型として比較的neutralなものである可能性があり、一般集団や散発性の胃ガン症例を検索中である。E-cadherinのexon9は従来より日本人の胃ガンにおいて欠失のいわれている部位であり、この変異alleleで腫瘍内でのこっているかどうかも注目される。
生体内での緑膿菌の活動に必須な遺伝子群のIVET解析とその応用によるワクチン開発

本研究では、緑膿菌が生体内で生存・増殖するために必要とする遺伝子群をin vivo expression technology (IVET)によって網羅的に同定し、それらの中でも生体内での緑膿菌が特異的に発現する直接的ならびに間接的な病原性因子、とりわけ生体内における緑膿菌の生存・増殖に関与する菌体表層あるいは菌体外分泌蛋白質が、緑膿菌ワクチンの新たな免疫原として有用であるかを検討することを目的とする。
Gatewayテクノロジーを用いた藍色細菌のゲノムワイドな概日リズム発現解析

藍色細菌の概日時計に制御されたゲノムワイドな発現制御機構の解明の道筋をつけるため、多数の遺伝子のプロモーター活性を系統的に解析する手法の開発及びその活用を本研究の目的としている。まず、藍色細菌では時計遺伝子kaiC発現制御に広範囲に関与することを示した(発表論文、PNAS 2004)。さらに、KaiBタンパク質立体構造(4量体)の多量体化の鍵になるアミノ酸残基の置換により概日リズム発現を大きく変化させることを明らかにした(発表論文、JBC2005)。藍色細菌の時計による発現制御機構の基礎的な知見を得たのに加えて、新たな発光レポーター系の開発として、発光波長の異なるルシフェラーゼレポーター遺伝子を藍色細菌に導入することにより、生きた細胞で同時に2つのプロモーター活性測定に成功した(発表論文、PCP2004)。200余りのORF(全ORFの一割弱)の上流域0.6-1kbpを<プロモーター領域>とみなしたそれぞれの発現発光レポーター株をGatewayシステムで作製し、それらの生物発光をモニターした。連続明条件下と明暗条件下での発光変化様式の詳細な比較を行った。その結果、発光概日リズムの振幅、位相、暗誘導性の違いで分類できることが分かった。また、異なる遺伝子座にあるにもかかわらず発光変化様式が酷似するものもみつかり、このレポーター解析系でプロモーター活性の分類が可能であることが強く示唆された。これらの成果により、本研究課題で行った実験系でゲノムワイドなプロモーター活性解析が効率よく行えることを明らかにした。まず、藍色細菌では時計遺伝子KaiCが発現制御に広範囲に関与することを示した(発表論文,PNAS 2004)。発光波長の異なるルシフェラーゼレポーター遺伝子を藍色細菌に導入することにより、生きた細胞で同時に2つのプロモーター活性測定に成功した(発表論文、PCP2004)。この系と広範囲な発現系をあわせることで将来的な応用が見込まれる。今年度は、ゲノムに散在する4つの領域を選び、それぞれの領域で連続する7個の予想ORF(計28個)の上流域0.6-1 kbpを<プロモーター領域>とみなし、Gatewayテクノロジーを使って、発光バクテリアルシフェラーゼをレポーターとするコンストラクトを作った。それらのコンストラクトを元の遺伝子座、およびゲノムの決められた2つの座(外来遺伝子をそこに挿入しても表現型を示さない)に挿入した藍色細菌株を作製した。それらの細菌株の生物発光を通常条件下で連続測定した結果、発現コンストラクトのゲノム上の挿入位置効果はほとんどなかった。また、生物発光したすべてのコンストラクトでほぼ同位相の概日リズムを示した。発光量には100倍以上の差が見られた。これらの結果から、ゲノムワイドなプロモーター解析においても、今回行った方法を適用することが可能であると考えられた。今後は、様々な刺激応答性や多量の株の管理システム等を検討していく必要がある。
利用者の背景を考慮した自然言語教育・学習・研究支援システムの実現

本研究では、利用者の背景を考慮した自然言語教育・学習・研究支援システムCHAPELを開発した。CHAPELは、従来のコーパス解析システムとは異なり、利用者間で注目している英文の共有機能を有する。この機能は外国語教育の効果を高めると考えられる部分である。そして、実際の大学にける英語教育の現場で、CHAPELシステムを利用した実証実験を実施し、システムに対する評価を実施した。評価は、学生及び教員に対するアンケートを通じた聞き取り調査を実施し、CHAPELの持つ英文の共有機能の効果を明らかにした。本研究の目的である自然言語教育・学習・研究支援システムの実現に向けて、平成22年度は、(1)その中核となるRDBMSの設計と評価、及び、(2)システムに要求される機能の抽出、(3)共通化フレームワークの設計の3点を並行して研究を行った。(1) RDBMSの設計と評価では、システムの中核となるRDBMS内部のテーブル設計を新たに行い、既存コーパス(BNC)の英文書データを蓄積する際の時間性能の評価と、蓄積された英文に対する検索の時間性能の評価を行った。システム全体の処理時間性能は、テーブル間のリレーションの構造に大きく依存するので、非常に重要な点である。評価では、我々がこれまでに利用していたテーブルよりも大きな性能の向上が認められたが、大規模な検索が必要とされる実用化に際しては、さらなる処理性能が要求される。この点は、平成23年度に購入する専用のサーバを利用して、再度、性能評価を行う予定である。(2)要求抽出は、自然言語学教育の専門家である研究分担者が担当し、英語読解用語彙の選定を通じて、システムに求められる機能のプロトタイプバージョンを提案している。自然言語教育の専門家からの要求をシステムに組み込む事で、より多くの利用者への対応が可能となるので、この部分に関しては、平成23年度も継続して情報収集を進める。(3)本システムでは、数多くのJava言語によるアプリケーションが連動して、利用者に対してサービスを提供する予定である。本研究では、このアプリケーション開発に際して、共通化されたフレームワークを導入する事で開発時間の短縮を月指す、新たな開発手法も提案している。このフレームワークの設計も進め、その経過報告を行った。研究計画全般に関わる点として、平成23年3月11日の東日本大震災による被害で、上記3項目のうち、(1)(3)に関するデータディスクが破損し一部のデータが失われている。平成23年度は、この失われた成果物を普及させつつ、次年度の研究計画を進める。本研究の目的である自然言語教育・学習・研究支援システムの実現に向けて、平成23年度は、前年度(平成22年度)に実施したRDBMSの設計を利用して、英文データをこれに蓄積し、統計解析機能の実装を進めた。平成23年3月の東日本大震災によりデータディスクが破損し、一部のデータが失われた。このデータ普及に関する追加作業が必要となり、初期の計画よりも約半年程度の遅れが生じている。RDBMSの設計と評価に関する作業では、高い検索機能が必要とされる実用化に向けて、専用のサーバを購入して平成22年度に実施した性能評価をこのサーバ上で再度実施した。その評価の結果から、購入したサーバで利用者に対して必要機能を利提供する事が可能である点を確認した。本システムでは、数多くのJava言語によるアプリケーションが連動して、利用者に対してサービスを提供するため、アプリケーション開発に際して共通化されたフレームワークを導入する事で開発時間の短縮を目指しているが、このうちGUI(Graphical User Interface)パッケージの開発を終了した。また、平成23年度は、RDBMSに蓄積された英文データに対して統計解析を実行する機能の開発を開始した。この開発は、未だ終了しておらず、本年度も引き続き開発を継続する。当初の研究計画の中では、この統計解析機能は平成23年度中に終了する予定であったが、この部分は計画から遅れを生じている。この部分の開発が終了した後に、実際の高校の授業での利用を立案しており、現在、実証実験を実施予定の高校との調整を進めている。研究期間の最終年度にあたる平成24年度は、過去2年間の研究の結果に基づいて英語教育支援アプリケーションの開発を進めた。過去2年間では、RDBMSの設計とGUI(Graphical User Interface)パッケージの開発を終了しており、この成果に基づいて、英文データをRDBMSに蓄積し統計解析機能の実装を進めた。特に、これまでの基礎調査では、外国語学習を進める際に、講義中に教員が学習者の理解度を正しく確認する事が効果的に授業を進める上で重要になる事が明らかとなっている。とりわけ、学習者が疑問に思っている箇所や難しく感じた箇所をリアルタイムに把握することで、教員が考える教授すべき箇所と学習者が真に理解するべき箇所のギャップを正確に把握する事が可能となる。これらの課題に対して、英語教育支援アプリケーションCHAPELのプロトタイプ判の開発を進め、これを完了した。

CHAELには、リアルタイムの利用者による英文マークの位置共有機能を始めとして、RDBMS中にコーパス構築を進める際に必須となる英文整形アプリケーション(Line Formatter)や、コーパス中に含まれる英単語に対する属性情報の管理アプリケーション(Attribution Maker)を実装した。また、この他にLemmaやLexiconの管理機能、語彙集などの管理機能も含まれる。当初の研究計画では、CHAPELは高等学校の英語の授業を通じて評価の実施をする予定であったが、CHAPELの完成時期と高等学校の科目スケジュールとの関係から、大学の基礎年次教育の外国語(英語)講義での利用に変更した。評価は、学生へのアンケートの解答及び教員に対する聞き取り調査で実施し、CHAPELが持つ、リアルタイムの利用者による英文マークの位置共有機能が教育に対して効果が高いことを明らかにした。平成23年3月の東日本大震災により研究で利用していたデータディスクが破損し、このデータの復旧に関する追加作業が必要となった事や、キャンパス自身が被災し、約2ヶ月弱の間、研究室への出入りが禁止される処置が学内でとられた事が原因であり、本研究計画の内容や技術的な難点や問題点を起因とする理由ではない。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在開発中の統計解析機能を終了し次第、高校の授業で利用可能なコンテンツ(小テスト機能)等を実装し、実際のフィールド(高校の授業)での実証を計画している。現在、この実証実験を実施する予定の高校との調整を進めている。
神経栄養因子遺伝子導入による損傷後脊髄神経グリア系細胞の微小環境制御

脊髄内への筋肉からの逆行性導入は、軸索流を介したアプローチであり、直接導入は前角細胞のみと理論上は考えられるが、興味深いことに脊髄損傷の環境下ではグリア系細胞への直接的導入もみられた。逆行性導入では、neuronからautocrine、paracrine機構を介したtorophic effectsに加え、グリア系細胞によるtorophic effectsの助長の可能性も示唆され、neuronやoligodendrocyteのapoptosis抑制をひとつの機序として、神経保護効果、再生能力賦活化効果をもたらすと考えられた。脊髄損傷では、内因性神経栄養因子の欠乏による微小環境の変化が、ニューロンの細胞死・軸索変性・大部分の内因性神経幹細胞のアストロサイトへの分化誘導(グリア瘢痕組織形成)など、損傷を助長させ再生を困難にしている大きな要因の背景となっている。神経栄養因子を外因性に投与する手法として、本研究では、ラット頚髄圧挫損傷モデルに対し、損傷後胸骨乳突筋より、β-galactosidase, BDNFを組み込んだ非増殖型adenovirus vector (AdV-LacZ, -BDNF)100μlを注入した。controlとして椎弓切除のみを行った後にAdV-LacZを注入したratを用いた。胸骨乳突筋から逆行性に導入されたβ-galactosidaseは、controlでは灰白質のNeuN陽性細胞にのみ取り込まれており、白質への導入はみられなかった。頚髄圧挫損傷モデルでは、neuronのみならず、一部のoligodendrocyte, astrocyte, microgliaにも取り込まれていた。頚髄圧挫損傷モデルを用いた検討では、BDNF導入群では、LacZ注入群に比べ、TUNEL/NeuN, /RIP陽性細胞数の減少が、損傷後3日1週以降で確認された。activated-caspase-3のwestern blottingでは、BDNF注入群では注入後1日目以降で有意にLacZ注入群より発現が低下しており、免疫染色ではactivated-caspase-3/NeuN, /RIP陽性細胞数がBDNF注入群で有意に低いことが確認された。またNG2の発現はBDNF注入群で有意に高かった。逆行性導入は軸索流を介したアプローチであり、直接導入は前角細胞のみと理論上は考えられるが、興味深いことに脊髄損傷の環境下ではグリア系細胞への直接的導入もみられた。脊髄損傷後の機能回復には、損傷後の内因子神経栄養因子発現欠乏という微小環境を改善することが必要不可欠である。本研究では、脊髄に(1)非侵襲的、(2)目的部位に効率的に導入、(3)他臓器に影響を与えない、などの点で有利と考えられる筋(target organ)からの逆行性導入という新たなアプローチを用い、脊髄損傷を蒙った脊髄神経グリア系細胞の生存維持、軸索再生、再生能力の賦活化効果について検討することを目的とした。mechanismを推測すると、軸索の破綻、astorocyte, microgliaの遊走、貪食作用など損傷後の脊髄内環境およびadenovirus vectorの高い感染能力が関与している可能性が考えられた。逆行性導入では、neuronからautocrine、paracrine機構を介したtorophic effectsに加え、グリア系細胞によるtorophic effectsの助長の可能性も示唆された。神経栄養因子導入群では、TUNEL陽性細胞数の減少、activate-caspase-3の発現現象、oligodendrocyteのprogenitor cellの指標とされるNG2発現増加などが確認され、neuronやoligodendrocyteのapoptosis抑制をひとつの機序として、神経保護効果、再生能力賦活化効果をもたらすと考えられた。
転写因子による神経系細胞アポトーシス阻害機構の解析

NF-kappaB発規プラスミドをCG-4細胞に導入し安定発現株を樹立し、腫瘍壊死因子(TNF-alpha)によりアポトーシスを誘導した。NF-kappaBを発現させたCG-4細胞はアポトーシスに対して著明な抵抗性を示し、その抵抗性はNF-kappaBの阻害蛋白であるI-kappaBの同時発現により消失した。以上の実験結果はNF-kappaBのOLGにおける機能を明らかにしているばかりでなく、その強力なアポトーシス阻害活性が脱髄疾患の治療および機能再生に応用できる可能性を示唆しており、詳細を国際英文誌に発表した。さらにその後NF-kappaBの抗アポトーシス活性作用機序の解明を進めたところ、NF-kappaB発現細胞においてGadd45beta発現量増大とc-Jun amino-terminal kinases(JNK)活性化抑制を確認した。この結果は、NF-kappaBによるアポトーシス抵抗性が、JNK依存性経路を介している可能性を示唆するものであり、現在さらに詳細な解析を続けている。核内に存在するNF-κBは全身に広範に存在する転写因子であり、中枢神経細胞のアポトーシスを、強力に阻害する活性を有していることが明らかとなってきている。我々はこれまで、神経細胞と同様に様々な侵害によりNF-κBの活性化が報告されているオリゴデンドロサイトにおいて、NF-κB、特にp50サブユニットがアポトーシスを強力に制御することを見出しており、その作用機序の解明を行うことは神経系細胞の機能再生および脱髄疾患の治療という点で非常に重要であると考えられたので解析を行っている。まずラットオリゴデンドロサイト株化細胞のTNF-α誘導アポトーシスが、他の細胞で代表的なアポトーシス実行機構とみなされているカスパーゼもしくはJNK経路を介する可能性を解析した。分化したオリゴデンドロサイト細胞株をカスパーゼ阻害剤もしくはJNK阻害剤により前処置してからTNFを添加し、16または24時間後に生存細胞数をMTT法もしくはヘキスト染色法、タネル染色法により解析した。結果、JNK阻害剤は部分的にアポトーシスを阻害したが、カスパーゼ阻害剤では阻害することはできなかった。そこで次にp50がこのJNK機構を介してアポトーシスを阻害している可能性を検討するため、p50の発現プラスミドを導入した安定発現細胞株におけるJNK活性化を検討した。コントロール細胞もしくはp50安定発現細胞株より細胞抽出液を調製しリン酸化JNKに対する抗体を用いてウェスタンブロット解析を行った。結果、p50発現細胞株においてはコントロール細胞と比較してJNK活性化が抑制されていることが確認された。以上の結果から、神経系細胞であるオリゴデンドロサイトにおいて、p50サブユニットはJNKの活性化を阻害することでアポトーシス阻害活性を示している可能性が示唆され、現在その詳細な制御機構をさらに解析している。Nuclear factor kappa beta(NF-kappaB)は中枢神経系細胞に広く存在する転写因子の一つであり、中枢神経細胞の強力なアポトーシス阻害因子として機能することが報告されている。オリゴデンドロサイト(OLG)においては、NF-kappaBが様々な侵害刺激により活性化されるという知見から、アポトーシスとの関連性が示唆されていたが詳細は不明であった。OLGのアポトーシス阻害機構の解明は、脱髄疾患の治療および機能再生という点で重要であると考え、培養OLG株化細胞(CG-4細胞)を用いて分子生物学的・生化学的にアポトーシスとの関連性を解析した。NF-kappaBのp50またはp65サブユニット発現プラスミドをCG-4細胞に導入し安定発現株を樹立した。NF-kappaB強制発現CG-4細胞は、腫瘍壊死因子(TNF-alpha)によるアポトーシス誘導に対する著明な抵抗性を獲得し、その抵抗性はNF-kappaBの阻害蛋白であるI-kappaBを同時に発現させることにより消失した。2つの代表的なNF-kappaBサブユニット間においては、p50の方により強力な抵抗性が確認された。また、TNF-alphaによるアポトーシス誘導は、カスパーゼやMEK阻害剤ではなくc-Jun amino-terminal kinases(JNK)阻害剤添加でのみ著明な抵抗性を示したことから、JNK依存性経路との関連性について解析した。結果、p50サブユニット発現細胞において、Gadd45beta発現量増大とJNK活性化抑制が確認された。以上の結果からNF-kappaB、特にp50サブユニットは、TNF-alpha誘導性OLGアポトーシスに対する抵抗性をJNK依存性経路を介して獲得していることを示唆する結果を得、現在さらに詳細な解析を続けている。
卵母細胞とBMP分子による卵胞細胞間での機能連携メカニズムの解明とその応用

卵胞に発現する骨形成蛋白(BMP)という分子群は、共通して顆粒膜細胞での卵胞刺激ホルモンによる女性ホルモンの産生を抑制する特徴的な作用をもち、卵胞期において未成熟な排卵を抑制している。このBMP分子の一部は、ゴナドトロピン刺激下において、顆粒膜細胞のMAPK経路を介して女性ホルモン分泌調節を行うこと、また別の卵母細胞因子fibroblast-growthfactor(FGF)と呼ばれる分子とは拮抗的に相互作用して、卵母細胞とホルモン産生能をもつ顆粒膜細胞との連携において重要な役割をしていることが明らかとなった。下垂体ホルモンによる卵巣機能調節について神経内分泌学的な視点からアプローチし、下垂体から分泌されるプロラクチン作用に対しても、卵巣に内在する卵胞BMPシステムが活性化されることで卵巣への影響を遮断する可能性も示唆された。さらに、卵巣外内分泌腺(視床下部・下垂体・乳腺など)へのBMPの影響について検証し、組織特異的な生理活性をもつBMPが「視床下部-下垂体-卵巣」からなる生殖内分泌系を統御する新たな側面が明らかとなった。卵胞に発現するBMPは、共通して顆粒膜細胞での卵胞刺激ホルモン(FSH)によるprogesterone産生を抑制する黄体化抑制因子の特徴をもち、卵胞期におけるFSH刺激に対する未成熟排卵の抑制に寄与する。しかし、同じくFSHにより誘導されるaromatase活性とestradiol産生に対する作用については各BMPリガンドにより異なった作用を発揮する。平成20年度の研究では顆粒膜細胞のestrogen産生能に着目して卵胞顆粒膜細胞におけるステロイド合成調節機序について検討した。ラット顆粒膜初代培養細胞において、MAP kinase阻害薬を用いた検討により、ERK1/ERK2の活性化はestradiol産生を抑制し、p38-MAPKの活性化はestradiol産生を促進することが示された。顆粒膜細胞由来のBMP-2と莢膜細胞由来のBMP-4は、activinと同様にFSH-p38シグナルの増強により顆粒膜細胞でのestradiol産生を促進し、一方でFSHによるcAMP-PKAシグナルを抑制してprogesterone合成を減少した。また莢膜細胞由来のBMP-7は、FSHによるERK1/ERK2のリン酸化を抑制してestradiol産生を増加した。さらに卵母細胞との共培養では、FSHによる顆粒膜細胞でのMAP kinase活性化が増幅され、BMP-2, -4, -7によるestradiol産生がさらに増幅されることも明らかとなった。このように卵胞に発現するBMPは、共通するprogesterone産生の抑制作用に加えて、リガンド依存性にMAP kinaseを制御することにより、卵母細胞との細胞間連携を介してestrogen産生に促進的に作用することが明らかとなった。さらに現在は、卵母細胞と顆粒膜細胞間のcell-to-cell communicationの中で、BMPのparacrine作用に寄与する卵母細胞因子を二次元電気泳動を用いて同定中であり、estrogen処理により特異的に発現の変化する卵母細胞因子について探索を進めている。平成21年度の研究では、近年報告された新たな卵母細胞因子であるfibroblast-growthfactor (FGF)-8に着目して検討を進めた。FGF-8によるBMPシグナルへの影響として、顆粒膜細胞ステロイド合成能・増殖能の変化、estrogenによる卵母細胞FGF-8の発現変化についてラット卵巣初代培養細胞を用いて検討したところ、FGF-8が卵胞のBMPシグナルを増幅し、主にestradiol抑制に寄与することが明らかとなった。一方で、FGF受容体シグナルを抑制するとBMP作用が前面に出ることから、BMPとFGFシグナルは一部拮抗的に相互作用している可能性も示唆された。

また、顆粒膜細胞のFSH受容体発現を促す内因性activinとBMPの相互作用についても同時にアプローチし、activinシグナル遮断時のoocyte-granulosa連関についても検討したところ、卵母細胞がFSHとBMP-2/4によるp38-MAPK経路を促進することによってestradiol分泌を促すことも明らかとなった。さらに、卵巣外内分泌腺(視床下部・下垂体・甲状腺・副腎皮質・副腎髄質・膵ラ氏島・骨組織・乳腺など)へのBMPの影響について検証し、組織特異的な生理活性をもつBMPが、「視床下部-下垂体一卵巣」からなる生殖内分泌系へ中枢から末梢まで広く調節作用を発揮することが示唆された。卵巣発育の経過において、BMPはとくに顆粒膜細胞での卵胞刺激ホルモン(FSH)によるステロイド産生と、細胞分裂機能を統御することで、黄体化抑制因子・増殖因子としての両者の役割をもち、卵胞の発育とFSH刺激に対する未成熟排卵の抑制に寄与する。平成22年度の研究では、下垂体一卵巣機能連係について神経内分泌学的な視点からアプローチし、とくにプロラクチン(PRL)分子に着目した卵巣機能への影響を検討した。PRLは乳腺への作用に加えて黄体機能維持など性腺にも重要な役割をもつ。種々の原因で生じる高PRL血症は生殖内分泌機能に影響し、その機序としてゴナドトロピン分泌の抑制や卵胞のLH受容体発現を抑制が知られるが、詳細な機序は十分に解明されていない。我々は、ラット卵巣顆粒膜細胞・卵母細胞の共培養系を用いて、PRLによる卵胞ステロイド産生への影響をまず検討した。顆粒膜細胞・卵母細胞にはPRL受容体L-,S-isoformの発現を認め、FSHによりPRL受容体の発現が増強した。PRL処理により、FSHによるestradiol(E2)産生およびaromatase発現が抑制され、progesterone(P4)合成およびStAR,P450scc,3βHSD2の発現が促進した。PRLは顆粒膜細胞でJAK/STATおよびMAPK経路を活性化するが、FSHによるERK経路の活性化がPRLによるE2抑制・P4増加に寄与していた。またNogginを用いたBMPの抑制実験により、高PRL状態においては内在するBMPはP4抑制・E2促進に作動することが示唆された。高PRL血症はE2の抑制とP4の増加により卵胞発育に干渉するが、卵胞BMPシステムが活性化されることでPRL作用に対して拮抗する可能性が示唆された。PRLは、卵胞顆粒膜細胞において、FSH受容体下流に生じるMAPK経路の活性化を介してステロイド合成調節に寄与するが、同時にJAK/STAT経路を介して、BMP/Smadシグナルを抑制することで卵胞機能に直接影響することが新たに示された。さらに、卵巣外内分泌腺(視床下部・下垂体・乳腺など)へのBMPの影響について検証し、組織特異的な生理活性をもつBMPが「視床下部-下垂体-卵巣」からなる生殖内分泌系を統御する新たな側面が明らかとなった。
歯牙発生で減少した未解明遺伝子の発現・機能解析

マウスの歯の発生過程において、出生前後間で歯乳頭における歯牙形成能が消失することが知られている。出生前後間において減少した未解明遺伝子を、マイクロアレイ法を用いて検索した。発現が増加した遺伝子数が経時的に減少していくのに対して、減少した遺伝子は出生前後で最も多く認められた(3130個)。これらの遺伝子群の中で、機能などが知られていない遺伝子は1038個あり、発現差がFold値10以上の減少を示したものが16個認められ、これらが歯牙の形態形成に関与することが示唆された。歯牙再生における幹細胞の特異的マーカーの同定や完全な歯牙の形態再生は未だなされておらず、歯牙発生のメカニズムの解明が重要な鍵となる。マウスで歯牙発生において「歯牙形態形成の決定権」は、出生前後の間で消失することが報告されている。そこで、出生前後間で減少・消失した遺伝子を、マイクロアレイを用いて比較検討を行った結果、出生前後問で減少した既知遺伝子として、Aldhla2, Adamts4, Plxnc1などの遺伝子が抽出された。また、抽出された遺伝子群の中には現在、遺伝子配列は報告されているが機能や発現が未解明である遺伝子が数多く含まれており、既知の遺伝子よりも著明な発現差を持つものを認められた。そこで本研究では、これらの未解明遺伝子群内には歯乳頭における歯牙形成に関与し、さらに多臓器には発現していない歯牙固有となる遺伝子が含まれると考え、これらを比較検討し歯牙形成能を持つ歯乳頭固有の未分化マーカーを同定することを目的とした。平成20年度では、(1)マイクロアレイデータからの出生前後問に減少した未解明遺伝子の抽出と未解明遺伝子用のPrimer設計(2)歯胚からのtotal RNA抽出ならびにRT-PCRでの遺伝子発現の有無の確認を主体に行ない、予備実験によりデータの集積を行ってきた。平成21年度では、その遺伝子発現の定量的な発現差を検討し、in situ Hybridizationによる局在検索を行っていく予定である。歯牙発生は、複雑な上皮-間葉相互作用からなっており、マウス臼歯においては出生前後で歯乳頭における「歯牙形成の決定権」が消失することが知られている。GeneChip Mouse Genome 230 2.0 Arrayを用いて、胎生16日(E16)、胎生18日(E18)、生後3日(P3)の各期間において減少・増加した遺伝子の検索を行ないGeneSpring Ver.7.3にて解析を行った。胎生期間であるE16-E18では、減少は2,269、増加は1,679であった。一方、出生前後間であるE18-P3では減少は3,130、増加は681であった。発現が減少した遺伝子群の中で2009年次に遺伝子のGene symbolやGene Ontologyにて機能等が登録されていない"未解明遺伝子"の抽出を行った。Fold値10以上の減少を示した未解明遺伝子はE16-E18で17個、E18-P3では16個が認められた。出生前後問で著しい減少をした未解明遺伝子として、1430368_s_at(Fold値:33.22)、1446139_at(Fold値:26.71)、430222_at(Fold値:22.26)が抽出された。これらの結果より、マウス臼歯歯乳頭において出生前後間における遺伝子の発現変化は増加よりも減少する遺伝子が多く、これらの遺伝子群には既知遺伝子よりも有意に発現変化をする未解明遺伝子が含まれていたこと、これらが歯牙の形態形成に関与することが示唆された。
腫瘍部位におけるホウ素濃度の計測を可能とするBNCT用薬剤の創出

本研究は、ホウ素中性子補足療法(boron neutron capturing therapy、以後BNCTとする)の課題解決と利用促進に寄与すべく、腫瘍部位におけるホウ素濃度の測定が可能な新規BNCT用薬剤を創出し、BNCT用薬剤開発のパラダイムシフトを目指すものである。現在臨床研究されているBNCT用薬剤は、腫瘍部位における10B濃度を求めることができない。本研究では、この課題解決とBNCTの利用推進に寄与すべく、腫瘍部位におけるホウ素濃度の測定が可能な新規薬剤を創出する。
光・分子イメージングを用いた運動関連領野の機能的構造の研究

運動の企画や実行過程の脳内機構の理解をさらに進めるには、関与する神経ネットワークについてそのマクロスケール動態を解析してシステム的理解を進めること、同時にネットワークの構成要素(神経細胞)を厳密に同定することの2つが重要である。この目的から我々は近年、膜電位感受性FRETシステムを開発した。同システムでは注目する神経回路のみから神経活動を多点同時的に光学的記録することが可能である。また活動記録後、そのタンパクプローブの発現を指標にして細胞を免疫組織化学的に同定することが容易である。本研究の特徴はサルを実験対象とし、前述の新技術を駆使して運動に関わる高次脳機能のこれまでの理解をさらに前進させようとするところにある。一次運動野で、体の近位部(肩、肘など)に運動指令を送るニューロン群と遠位部(手)に運動指令を送るニューロン群のそれぞれに神経投射する運動前野ニューロンは、運動前野内で大まかに背側と腹側というような異なる空間分布を示すことがこれまでの研究で報告されている。この詳細を明らかにするとともに神経活動の動的空間分布という新しい情報を得るため、一次運動野で体の遠位部と近位部に運動指令を送るニューロン群のそれぞれに神経投射する運動前野ニューロンが運動前野内で実際にどのような空間的広がりをもっているのか、さらにサルが課題運動を行う最中にそれらがどのような活動動態を示すのかを標的神経回路選択的な光計測法を用いて明らかにした。次いで運動前野と一次運動野の間の神経構造が、さらに補足運動野や頭頂連合野、さらに前頭前野などから直接的、間接的どのような神経支配を受けるかを調ベた。運動の企画や実行過程の脳内機構の理解をさらに進めるには、関与する神経ネットワークについてそのマクロスケール動態を解析してシステム的理解を進めること、同時にネットワークの構成要素を厳密に同定することの2つが重要であると考える。この目的から我々は近年、狂犬病ウイルスベクターを用いた膜電位感受性FRETシステムを開発した。同システムではプローブタンパク遺伝子が神経回路に沿って経シナプス的に逆行性輸送され、神経細胞に次々に膜電位感受性プローブタンパク分子を発現させるので、注目する神経回路のみから神経活動を多点同時的に光学的記録することが可能である。本研究の特徴はサルを実験対象とし、この新技術を駆使して運動に関わる高次脳機能のこれまでの理解をさらに前進させようとするところにある。In vivoで膜電位感受性FRETの効率を上げるため平成18年度の研究では、GFPの細胞膜移行シグナルをLynから、より高効率に細胞膜へのタンパク質の移行タグとして知られているCAAX-BOXに組み替えた狂犬病ウイルスベクターの作成を試みた。現在までに、目指したベクターはほぼ完成した。さらに平成18年度の研究では狂犬病ウイルスベクターを用いた2重標識法を本研究に取り入れるための基盤研究を行った。これまでの研究で、ウイルス同士の干渉作用による問題を解決し、中枢神経における2重標識技術の開発に成功した。
リグニン由来C6-C3プラットホーム芳香族化合物の高効率バイオ生産系デザイン

本研究は、C6-C3構造を基本骨格とする機能性芳香族モノマーをリグニン含有バイオマスから酵素生産する系をデザインすることを目的としている。これまでに、リグニン内の主要結合であるβ-O-4結合の特異的開裂に必要な5つの酵素とそれらに共通する反応条件を見出した。続いて、使用酵素群の1種であるグルタチオン転移酵素(GST3)について、その反応機構への理解を深めるために、結晶構造解析を行うこととした。高品質な結晶を得るため、H29年度にGST3にアミノ酸変異を導入し、H30年度にはそれらの結晶化条件の最適化に注力したが、H29年度までに得られた結晶の品質を超えなかった。最近、USAの研究グループからGST3と同様の酵素活性を示し、GST3に対して38%のアミノ酸配列の一致性を示すグルタチオン転移酵素(NaGSTNu)の結晶構造が発表された。NaGSTNuは、GST3と同じNuクラスに分類されるが、両者はサブクラス分類では異なっている。今後、本課題で得たGST3構造情報と既発表のNaGSTNuのそれとを比較し、両者の基質認識の共通点や相違点について理解を進める予定である。一方で、本研究で取得した酵素タンパク質群の組換え生産系の再検討を進めるとともに、リグニン含有バイオマス原料についても検討を進めた。サトウキビの搾り滓(バガス)をアルカリまたは酢酸で処理したスラリーの可溶性画分に対し、酵素群を作用させたところ、目的の芳香族モノマー生産が認められた。バガスは世界中で大量に排出されるリグニン含有産業廃棄物の1つであることから、本課題で得た酵素による機能性芳香族モノマー生産系を工業利用できる可能性を示すことができた。リグニンは、セルロースに次いで2番目に多いバイオマスであり、再生可能原料を活用した循環型社会構築のために有効利用が求められている。リグニンは数種類の芳香族化合物が主にβ-O-4結合で重合した物質であり、β-O-4結合を選択的に切断する酵素の開発がリグニン有効利用への大きな鍵となる。我々はこれまでに、β-O-4結合を切断する微生物を深海沈木より発見し、本微生物の持つβ-O-4結合特異的切断酵素群を取得することに成功している。本課題では、各酵素の特性解析、高生産法検討、反応機構解析を行う。得られた知見を統合し、C6-C3構造を基本骨格とする新規機能性バイオプラスチック原料にもなる新しいプラットホーム芳香族モノマー化合物を、リグニンから高効率でバイオ生産する系をデザインすることを目的としている。2015年度には、4種の光学異性体として存在するリグニンモデル2量体中のモノマー間β-O-4結合を特異的に切断するための3段階カスケード反応に必要な酵素6種の組換え生産条件を検討し、得られた酵素を用いた反応解析を行った。特に、4つの酵素(short-chain dehydrogenase/reductase 2種およびGlutathione S-transferase 2種)については、グアヤシル核を構成単位とするリグニンモデル2量体を基質として用いて、最適反応温度、pH、速度論的パラメーターを決定し論文発表した。これらの酵素解析例は、世界的にも報告例が少なく、リグニン内β-O-4結合を特異的に切断する分子機構を理解するための基盤として重要な知見を発信することができた。2015年度実施計画を早期に実施することができた。研究実施により、これまで未解明であった一部の反応中間体からの脱グルタチオン反応を触媒する、新しい反応機構を持つことが示唆される酵素の発見・機能同定を含む成果が得られている。この酵素の発見により、これまで不完全であった2量体からモノマーへの完全変換を世界で初めて再構築できたことは特筆に値する。2016年度に実施予定の項目に関しても、一部の予備的検討を既に開始できている。本研究は、C6-C3構造を基本骨格とし、新規機能性バイオプラスチックにもなる新しいプラットホーム芳香族モノマー化合物を、リグニンからバイオ生産する系をデザインすることを目的としている。H27年度までの研究により、リグニンから芳香族モノマー化合物を生産する3段階反応のうち、初めの2段階の反応に関与する4つ酵素(SDR3、SDR5、GST4、GST5)の組換え生産と酵素化学的解析を実施した。H28年度には、さらに最終段階を触媒する1つの酵素GST3に対する酵素化学的解析を実施した。GST3は、3段階カスケード反応の最終段階を担うため、GST3による定量的解析を実施するための酵素反応基質は前段反応を触媒する酵素(GST4、GST5)を用いて反応させた上で、反応産物を精製する必要があった。精製の過程で、GST4およびGST5による反応物が不安定であり、pH変化により容易に構造変化がおきることが分かった。それに対し、中性付近のpHで使用可能なイオン交換樹脂など、温和な調製方法を組み合わせることにより、GST3の反応に適した基質の調製に成功し、これを用いて酵素学的解析を実施することができた。続いて、上述の3段階のカスケード酵素反応をワンポットで行う条件を設定し、ユーカリから抽出したリグニンを用いて、芳香族モノマー化合物を生産することにも成功した。これらの成果を論文として発表、さらにプレス発表も行った。さらにGST3結晶条件の検討も行い、結晶化速度を調整するための条件や結晶を大型化する条件を見出すことができた。

H29年度に予定していた天然物から抽出したリグニンを原料とする芳香族モノマー酵素生産のための反応構築をH28年度に前倒しで実施した。また、これらの成果を論文発表した。本研究は、C6-C3構造を基本骨格とし、新規機能性バイオプラスチックにもなる新しいプラットホーム芳香族モノマーを、リグニンからバイオ生産する系をデザインすることを目的としている。H28年度までの研究により、これに必要な5種の酵素、各々について酵素化学的解析を行った。ここで得られた知見に基づき、スギ、ユーカリから抽出したリグニン(Milled Wood Lignin)を用いて、芳香族モノマーをワンポットで生産することにも成功した。H29年度には、上述の酵素のうちの1種(グルタチオン転移酵素・GST3)の結晶化および構造解析を試みた。その結果、3.4Å分解能を与える結晶が得られ、初期的な構造決定に成功した。GST3の全体構造は、Nuクラスの既報GSTに類似していたことから、本酵素も同クラスに分類可能と考えられた。続いて、結晶品質改善による、更なる精密構造の解明を目指して、酵素タンパク質へのアミノ酸変異導入を行った。野生型酵素のパッキングを強化、あるいは積極的に壊すためにデザインした変異型の酵素を13種類作成し、それらの活性を評価したところ、11種の変異型酵素において野生型とほぼ同等の活性を保っていることが分かった。野生型酵素で決定した諸条件を起点として、変異酵素における結晶化条件も改めて精査した。その結果、一部の変異型酵素では新たな結晶を得ることができ、その内のいくつかが野生型酵素とは異なる結晶形を示すことも分かった。酵素活性に必須の立体構造を維持したまま結晶パッキングを変えることが可能であったことから、今後さらに高品質な結晶が得られることが期待できる。H29年度までに予定していた計画に従い、天然物から抽出したリグニンを原料とする芳香族モノマー酵素生産とそれに必要な酵素1種の初期的な構造決定に成功した。本研究は、C6-C3構造を基本骨格とする機能性芳香族モノマーをリグニン含有バイオマスから酵素生産する系をデザインすることを目的としている。これまでに、リグニン内の主要結合であるβ-O-4結合の特異的開裂に必要な5つの酵素とそれらに共通する反応条件を見出した。続いて、使用酵素群の1種であるグルタチオン転移酵素(GST3)について、その反応機構への理解を深めるために、結晶構造解析を行うこととした。高品質な結晶を得るため、H29年度にGST3にアミノ酸変異を導入し、H30年度にはそれらの結晶化条件の最適化に注力したが、H29年度までに得られた結晶の品質を超えなかった。最近、USAの研究グループからGST3と同様の酵素活性を示し、GST3に対して38%のアミノ酸配列の一致性を示すグルタチオン転移酵素(NaGSTNu)の結晶構造が発表された。NaGSTNuは、GST3と同じNuクラスに分類されるが、両者はサブクラス分類では異なっている。今後、本課題で得たGST3構造情報と既発表のNaGSTNuのそれとを比較し、両者の基質認識の共通点や相違点について理解を進める予定である。一方で、本研究で取得した酵素タンパク質群の組換え生産系の再検討を進めるとともに、リグニン含有バイオマス原料についても検討を進めた。
学術用語制定の効率化に関する研究

学術用語制定の必要性・重要性は、従来から広く認識されてきたところであるが、今日のような学問の発展、新分野の発生のなかでは、制定及び改定頻度は、頻繁に成らざるを得ない。本研究では、これらの変化に対応できるよう最新の情報処理技法とコンピュータ性能を生かし、これを実際の各分野の学術用語の制定にフィードバックすることを目的とし、前年度は本格的なオンライン用語検索システムの開発を行い、評価・検討を進めてきた。今年度は、一部の学会において試行的に実施されてはいるが、まだ充分な成果を上げているとは言えない、パーソナルコンピュータを活用した用語制定過程の支援に着目し、学術用語の制定過程の各段階において、有効なツールとして活用することが出来る制定支援システムの構築を目標として次のように研究・開発を行った。(1)各学会等における学術用語の採録・選定・調整の過程を分析した。(2)分析結果を基に、システム化案を策定し、開発可能性、パーソナルコンピュータの処理能力等の資源を勘案し、実現すべき機能を検討・選定した。(3)検討結果を基に作業過程の効率化・省力化のために最適となるような学術用語制定支援システムの設計を行った。(4)設計に基づき、パイロットシステムを作成し、評価した。以上により、前年度に開発した「学術用語検索システム」と、今年度に開発した「学術用語制定支援システム」を連携して利用し、これを評価することにより、学術用語の採録から制定に至る各過程において、各種作業を効率化を実現する具体的な方策を明らかにすることができた。学術研究の成果が広く流通し、正しく評価されるためには、研究成果を表現する際に用いられる用語の意味について研究者間で共通の認識があることが前提となるため、これら学術用語の定義を明確にすることが研究成果の流通のためには不可欠である。現在、このために分野ごとに学術用語集が編纂されてきているが、この編集作業は多大の労力・時間を要するものとなっている。そこで、本研究では、次のような段階で、従来の学術用語制定作業を分析、問題点等を明らかにした上で、作業の効率化・省力化の方法を開発する。(1)従来から行われてきた学術用語制定作業を詳細に分析する。(2)分析結果を基に現行の制定作業方法を評価する。特に、現在利用可能な電子計算機技術、資源等を勘案し、作業効率の面から評価する。(3)評価結果を基き作業過程の効率化・省力化のために最適になるようなデータ処理システムの設計を行う。(4)設計に基づき、パイロットシステムを作成し、評価する。今年度は、学術用語制定作業の分析及び泌価を実施し、特に作業効率化の図れる点として、新規用語制定時の既存他分野における同様の用語の制定状況に関する調査に係る作業、制定原案の既存他分野との整合性及び学術用語制定原則との整合性の確認に係る作業、編集作業中の用語の確認・修正にかかる作木等が明らかになった。これらの効率化のため、編集作業における電子計算機の活用、既存学術用語のデータベース化及びその高度利用を中心とするシステムを設計し、特に学術用語データベースの多様な条件での検索及び表示を行う検索システムの開発を行った。
SRC造柱梁接合部における変形性能の評価および施工性の改善に関する研究

近年,鉄骨鉄筋コンクリート(SRC)構造は他の工法と比較すると,その設計法の繁雑さや現場施工における工程の多さ,高強度材料の普及など様々な要因から敬遠される傾向にある。しかしながらRC造に比べるとSRC造は靭性能に優れ,兵庫県南部地震においてもSRC造の被害は軽微であった。以上の背景の元,簡便な施工法の開発を目的に,柱を鋼コンクリート(SC),梁を鉄骨(S)構造とした柱梁架構における柱せん断実験を行ない,SRC柱と同等の耐震性能を有する構造とすることが可能であることを明らかにした。その他以下の知見を得た。1)柱および梁鉄骨に小断面鉄骨を用いて施工性を向上させた場合,通常のSRC造と比較しても顕著な耐力低下は見られず,柱梁接合部の終局せん断耐力は当研究室で提案してきた修正式で適切に評価できる。2)柱梁接合部のせん断補強筋を無くした場合,層間変形角が0.05radまでは耐力低下が見られず,実用に耐えうる施工法であると考えられる。また,修正式において柱梁接合部の有効幅を考慮する事でより適切に評価できる。3)柱梁接合部の周辺部材を含めた架構実験において,柱補強筋としてワイヤーメッシュを用いた場合,通常のSRC造の鉄筋組みと比べると施工が容易であり,せん断抵抗性能とコンクリートの拘束効果については同等の性能を有した。4)柱SRC造におけるせん断耐力は,最大耐力までは柱せん断補強筋量による影響が大きいが,大変形時ではせん断耐力に与えるせん断補強筋量の影響は小さくなる。5)柱梁架構の柱せん断耐力は,柱梁接合部の損傷度合によりせん断耐力が低減する傾向が見られ,柱梁接合部の柱に対するせん断余裕度が小さいほどその影響は大きい。したがってSRC規準式の柱せん断耐力算定式に柱梁接合部のせん断余裕度を考慮する必要がある。鉄骨鉄筋コンクリート造(以下,SRC造)は他の工法と比較すると,その設計法の煩雑さや現場施工における工程の多さから敬遠される傾向にある。近年,部材の特長を生かし適材適所に配置する柱RC造梁S造のような新しい合成構造の開発が盛んになっており,鉄骨の特質である高靭性と施工性,コンクリートの耐久性と経済性を活かした複合構造の開発は重要であると考えられる。本研究では,せん断補強筋の簡易化と柱鉄骨形状の改善によって施工性を高めた柱SRC梁S造の開発を目的とし,水平加力実験を行い,その結果以下の知見を得た。4)柱鉄骨ウェブ幅とフランジ幅を大きくし鉄筋を簡易化した試験体は,通常のSRC造よりも高い耐力を発揮し,無鉄筋の場合でも同程度の耐力を示した。これは,フランジ幅を大きくすることによって曲げ抵抗性能やコンクリートの拘束効果の向上に有効で有ると考えられる。