hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高画質画像の縮小及び低画質化による実画像の形状識別・文字判読

1研究目的防犯ビデオ画像の情報は、犯罪捜査上非常に有効であるが、画像上の解析対象が小さく画質劣化している場合が多く、目視で判断できない物体の形状や文字数字の判読は単一画像では困難である。画像情報のうち、車両ナンバープレートの数字のように有限の範囲を探索して正解が得られる対象について、高画質な画像を縮小及び低画質化させて解析対象と比較することで、識別や判読を試みる。また、この手法により、画像計測の精度の向上が見込まれる。2研究方法様々な距離に設定した撮影対象を、マイクロメーターによりサブピクセル精度で平行移動させながら、デジタルカメラで撮影し、撮影位置の変動、NTSCエンコード、画像圧縮(JPEG、JPEG2000)による、(a)物体の重心位置の再現性、(b)エッジの再現性について調べた。さらに、高画質画像を縮小・低画質化してリサンプリングする際、任意の低画質画像に対する類似度が最大になるようなサブピクセル位置及び縮小率を探索することで、(c)平行移動量及び縮小率の再現性を調べた。そして、防犯ビデオ画像上のナンバープレートの数字の判読と、人物の身長計測の精度を確認した。3研究成果(a)については、重心位置はザブピクセル変位に反映されたが、画像圧縮により真値とズレていき、1画素近い誤差が生じる場合も見られた。(b)については、エッジ部分の輝度変化は圧縮画像では非圧縮に比べて誤差が大きくなったが、二次微分でのゼロクロス点は、真値と大差なかった。(c)については、縮小率は再現性が高く、平行移動量は一部誤りが発生したものの、大半が一定の誤差で再現された。この結果、これまで行えなかった目視で判読できない画質のナンバープレートの一連番号の判読が、各数字の正解の大半が第二候補内、全てが第三候補内に収まる精度で行うことができるようになった。また、身長計測の精度は、実身長との差が最大で1cm未満になり、これまでの約半分となった。
インターロイキン-11の臨床外科領域への応用－大動物モデルによる前臨床試験－

ラットで温阻血に対するIL-11の効果を検討した。IL-11群とコントロール群の摘出心臓に温阻血障害を与え、ランゲンドルフ装置で再灌流を行った。再灌流中の左室圧と冠灌流圧はIL-11群で良好であり、心筋逸脱酵素もIL-11群で低かった。両群とも明らかな壊死、アポトーシスはなかったが、電子顕微鏡でミトコンドリア障害の減弱をIL-11群に認めた。結論として、IL-11による心収縮機能改善効果を認めた。本研究は、心筋細胞保護作用を有するサイトカインであるインターロイキン-11(IL-11)を用いて、心臓外科領域における心血管病の新規治療法を確立することを目的とする。これまでの小動物を使用した模擬臨床実験では、IL-11は虚血再灌流障害縮小効果を有することが分かった。今回、本格的な臨床応用に向けて期間中に以下の2点を行う。(1)大動物を使用した虚血再灌流障害抑制効果に関する検討:臨床応用への最終段階として、大動物(ブタ)を用いた異所性心臓移植を行う。摘出前と移植前後のドナー心にIL-11を心筋保護液として投与し、移植後の再灌流障害抑制効果を病理組織学的および病態生理的学に評価し、IL-11投与群と非投与群で比較検討する。(2)IL-11による臨床外科領域への応用:低心機能開心術症例を対象に、IL-11投与群と非投与群で比較検討を行う。IL-11は心停止前後に投与する心筋保護薬として用いる。上記のうち(2)の研究は、(1)の手技、結果等を参考にするため、(1)の研究が完了しないと開始できない。現在、(1)の研究の進行については、まだ文献調査・技術習得の段階で、実質的な成果はまだ得られていない。これまでの小動物を使用した模擬臨床実験では、IL-11は虚血再灌流障害縮小効果を有することがわかった。(1)大動物を使用した虚血再灌流障害抑制効果に関する検討:臨床応用での最終段階として、大動物(ブタ)を用いた異所性心臓移植を行う。摘出前と移植前後のドナー心にIL-11を心筋保護液として投与し、移植後の再灌流障害抑制効果を病理組織学的および病態生理学的に評価し、IL-11投与群と非投与群で比較検討する。上記のうち(2)の研究は、(1)の手技、結果等を参考にし、IL-11の投与量が決定した後に開始する。現在の(1)の研究の進行については、文献調査・技術習得段階が終了し、IL-11投与群、非投与群ともにデータを蓄積している。本研究の最大の特徴は大動物を使用した虚血再灌流障害抑制効果に関する研究である。実験を遂行するには動物実験の3Rを意識し行わなければならず、そのためには入念な準備や技術習得が必要である。準備段階で実験後の解析のひとつである病理組織学的評価を予定より多角的に検討していくこととなり、使用予定であった試薬が年度内に入手困難であったり、技術習得に多くの時間を費やしてしまった。こうした背景に通常の臨床業務の多忙さが加わり、研究進行に遅延が生じた。今回、本格的な臨床応用に向けて期間中に以下の実験を行う。「大動物を使用した虚血再灌流障害抑制効果に関する検討」:臨床応用への最終段階として、大動物(ブタ)を用いた異所性心臓移植を行う。ドナーとなる1頭を用意し、全身麻酔導入中にIL-11を経静脈的に投与(プレコンディショニング)した後、大動脈遮断の際に通常の心筋保護液を冠動脈に還流させ心臓を摘出。摘出した心臓は人間のドナー心冷却保存法と同様に、冷水冷却させたのち一定時間(4時間)アイスボックスに入れて保管。レシピエントとなる1頭は同様に全身麻酔で開胸し、心拍動下のままドナー心をレシピエントの心臓に移植。異所性移植はドナー心の大動脈をレシピエントの大動脈に、ドナー心の肺動脈をレシピエントの右心房または上大静脈に吻合することにより完成する。ドナー心の再灌流直前に、加温した心筋保護液と一緒にIL-11を冠動脈に還流させ(ポストコンディショニング)、虚血を解除する。

上記の異所性心臓移植手術については、動物実験の3Rを意識し行わなければならず、そのためには入念な準備や技術習得が必要である。当大学では前例がないため、器具・機材・薬物の準備、人員の確保、安全に行うための手法の調査および研修、さらにその他の業務の多忙で、大幅に遅れているが、現在IL-11投与群、非投与群ともにデータを蓄積している。本研究はブタを用いた異所性心臓移植を行い移植後の心機能の経時的変化及び病理組織学的変化をIL-11投与群と非投与群で比較するものである。小動物を用いた予備実験は既に終了しているが、大動物を用いた異所性心臓移植手術については当大学では前例がないため、器具・機材・薬物の準備、人員の確保、安全に行うための手法の調査および研修、さらにその他の業務の多忙で、大幅に遅れている。また、熟練者と共同で初回の手術を行う予定であるが、双方の時間の調整がつかないことも要因となっている。現在、準備が整った段階に来ている。本研究は、心筋細胞保護作用を有するサイトカインであるインターロイキン-11(IL-11)による心血管病の新規治療法を確立することを目的としている。これまでの小動物を用いた模擬臨床実験では、IL-11には冷却心に対する虚血再灌流障害縮小効果を有することが判明した。しかしながら、臨床現場においては温阻血に対する心筋保護も重要な課題であり、これに関しては未だ有益な研究成果の報告がない。今回の研究テーマである「大動物を使用した虚血再灌流障害抑制効果に関する検討」は、大動物を用いて異所性心臓移植を行い、IL-11の移植後再灌流障害抑制効果をみることであるが、この実験には温阻血時間が発生するため、温阻血による心筋障害の問題を解決しなければ実験は無益に終わる可能性が高いと判断した。そこで、急遽、大動物を小動物に変更し、まずはIL-11による温阻血心に対する心筋保護効果を検証した。21匹のラットを無作為にIL-11投与群とコントロール群に分け、心臓摘出後25分の温阻血障害を与え、ランゲンドルフ灌流装置で60分の再灌流を施行した。再灌流中は圧データなどから左室機能を評価し、再灌流後の排液を生化学検査に、再灌流終了後の心臓は病理学的検査に提出した。左室圧はIL-11投与群で良好であり、冠灌流圧はIL-11投与群で低かった。生化学検査では心筋逸脱酵素(CK-MB、cTnI)はIL-11群で低い傾向があり、乳酸値はIL-11群で有意に低値であった。病理学的検査では両群で明らかな壊死、アポトーシス所見を認めなかったが、電子顕微鏡検査でIL-11投与群に浮腫とミトコンドリア障害の減弱傾向を認めた。以上の結果から、IL-11による温阻血後再灌流早期の心筋障害軽減効果、冠血管抵抗改善効果が示された。ラットで温阻血に対するIL-11の効果を検討した。IL-11群とコントロール群の摘出心臓に温阻血障害を与え、ランゲンドルフ装置で再灌流を行った。再灌流中の左室圧と冠灌流圧はIL-11群で良好であり、心筋逸脱酵素もIL-11群で低かった。両群とも明らかな壊死、アポトーシスはなかったが、電子顕微鏡でミトコンドリア障害の減弱をIL-11群に認めた。結論として、IL-11による心収縮機能改善効果を認めた。本研究の最大の特徴は大動物を使用した虚血再灌流障害抑制効果に関する研究である。実験を遂行するには動物実験の3Rを意識し行わなければならず、そのためには入念な準備や技術習得が必要である。準備段階で実験後の解析のひとつである病理組織学的評価を予定より多角的に検討していくこととなり、使用予定であった試薬が年度内に入手困難であったり、技術習得に多くの時間を費やしてしまった。こうした背景に通常の臨床業務の多忙さが加わり、研究進行に遅延が生じた。
ライフコースにおけるケアの受容性に関する研究

大衆長寿高齢社会において、老いることを忌避し排除する意識が根強く、自立志向が強いなかで「できていたことができなくなる」という要介護性を受け入れることは難しい状況にある。本研究はライフコースにおけるケアの受容性・対等互酬性という観点から、「保育における要養護性」と「介護における要介護性」の対比検証し、生-老-病-死を紡ぐ連続体として理解する試みを行った。その結果、同質性と異質性が明らかになるとともに、高齢者の「負の学習」(できなくなることを学ぶ)と要介護性(ケアされることを受容すること)を相対的に理解することの重要性を指摘した。本研究は、長寿高齢社会にあって、従来、別次元でとらえられてきた「保育における要養護性」と「介護における要介護性」を理論的に統合し、生-老-病-死を紡ぐ連続体として理解する試みを行う。具体的にはケアの受容性・対等互酬性という観点から、ライフコースにおけるチャイルドケア(要養護性)にみられる「子どもの正の学習」(できるようになることを学ぶ)と、ナーシングケア(要介護性)にみられる「高齢者の負の学習」(できなくなることを学ぶ)とに焦点をあて、成長と老化の価値を探り、最終的には要介護性(ケアされることを受容すること)を相対的に理解することの意義を見出すことを目的としている。平成22年度は「保育/育児」と「介護」を比較し、ケアの同質性と異質性を検証する手立てとして、北欧福祉先進国であり、脱家族化が進むと考えられるフィンランドのヘルシンキ市の、(1)子どものケア関連施設:市の政策方針のもと幼児と高齢者との交流プログラムを進める保育園、妊娠-出産、就学前までの保健・子育て支援施設、(2)高齢者のケア関連施設:高齢化研究所、高齢者サービスホーム、デイサービス施設、在宅家族介護者連合、(3)ケア教育施設:保育士・看護師・介護士などケア教育職業専門学校等を訪問し、ケア概念の捉え方について聞き取り調査および資料収集をおこなった。福祉国家にあって構造的に子どもと高齢者双方のケアについてそれぞれに充実した方策あるいはケア教育統合に向けての志向は見られるものの、夫婦単位の介護ケア、親子単位の保育ケアという枠組みのなかで、介護よりも子どものケア主軸の社会システムが強固に存在していることや、夫婦間の介護支援が立ち遅れていることが明らかとなった。長寿高齢社会にあって、加齢に伴い「高齢者になること/高齢者であること」、「要介護になること/要介護であること」に対する不安や忌避感、社会的排除意識が生じている。老いの差異化・差別化のなかで要介護性を受容できない状況にある。本研究は、従来、別次元でとらえられてきた「保育における要養護性」と「介護における要介護性」を理論的に統合し、生-老-病-死を紡ぐ連続体として理解する試みを行う。具体的には、ケアの受容性・対等互酬性という観点から、ライフコースにおけるチャイルドケア(要養護性)にみられる「子どもの正の学習」(できるようになることを学ぶ)と、ナーシングケア(要介護性)にみられる「高齢者の負の学習」(できなくなることを学ぶ)とに焦点をあて、成長と老化の価値を探り、最終的には要介護性(ケアされることを受容すること)を相対的に理解することの意義を見出すことを目的としている。平成23年度は、学校教科書、施策サービスおよび市場商品などを通して、ケア内容の比較調査を行い、ライフコースにおける要養護性と要介護性の対比に関する研究をおこなった。その結果、(1)家庭科教育の教科書分析では、人の一生を扱うものの、子どもの成長発達やふれあいに関する保育学習が主であり、高等学校で高齢者理解を学ぶが、あくまでも介護対象となる高齢者についてであり、保育と介護を関連付けていく発想は認めなれなかった。(2)対比の視点の探索研究では、(1)歯の生え方と咀嚼・嚥下による「離乳食」と「介護食」ユニバーサルデザイン比較、(2)排せつとおむつによる乳児用おむつと高齢者用おむつの市場商品における認識比較、(3)子どもの「誤飲」と高齢者の「異食」という理解比較、(4)保育・介護制度政策サービス比較、たとえば「保育」の非定型一時預かりサービスと「介護」のデイサービス・ショートステイなどの研究視角の有用性が明らかとなった。大衆長寿社会にあって、加齢に伴い「高齢者になること/高齢者であること」、「要介護になること/要介護であること」に対する不安や忌避感、社会的排除意識が生じている。誰もが老いを経験し、老いを最期まで生き抜くことが求められている一方で、エイジズムなど老いの差異化・差別化が生じている。そこで、本研究は、従来、別次元でとらえられてきた「保育における要養護性」と「介護における要介護性」を理論的に統合し、生ー老ー病ー死を紡ぐ連続体として理解する試みを行う。

具体的には、ケアの受容性・対等互酬性という観点から、ライフコースにおけるチャイルドケアにみられる「正の学習」(できるようになることを学ぶ)と、ナーシングケアにみられる「負の学習」(できなくなることを学ぶ)とに焦点をあて、成長と老化の価値を探り、最終的には要介護性(ケアされることを受容すること)を相対的に理解することの意義を見出すことを目的としている。これまでチャイルドケア(要養護性)とナーシングケア(要介護性)の対比研究の結果、共通性や類似性が多く認められたことから、平成24年年度は、現代のジェロントロジー教育・死生観に関する研究資料の検証を通して、加齢過程において要介護性を受容する「負の学習」の発想と可能性を探究した。その結果、近代は価値構造において成長と老化、あるいは自立と依存を二極対比でとらえてきたと省みることができ、成長とともに「正の学習」を限りなく価値あるものとし、自立していることを評価する一方、老化とともに「できていたことができなくなること」を受容することが困難となり、「できなくなってもなお、できること」のみに強迫的に固執してきたと言える。生老病死という自然の摂理は、長寿化が進行してもなお変わることがない。超高齢・大衆長寿社会において、わたしたち一人ひとりが老いてなお堂々と生き抜くために価値の転換と新たな創造が急がれる。ケア研究が盛んになっているが、保育と介護を連続体として関連づけて、ケアの受容性を理論化しようとする本研究の視点は有用であることが確認できている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の最終目的は、高齢者の要介護性を「負の学習」として位置づけて相対的理解を推進することにある。死生観や終末の在り方に関する研究も視野に入れて、最終年度にあたり、理論的とりまとめを行う。
単一筋細胞のプロトンNMRと分子動力学シミュレーション:収縮反応中の水動態

1)架橋ミオシン・アクチンの弱結合状態でのプロトンNMR測定N-phenylmaleimide (NPM)はミオシンを分子内架橋することによりATP加水分解反応を阻害する。この処理をした筋線維をATPを含む低イオン強度溶液に浸すと、ATPを結合したミオシンとアクチンが偽弱結合クロスブリッジをつくる。このときの筋線維のプロトンNMR測定を行った。NPM処理後の筋線維の水性状は生理的イオン強度では処理前と大きく変化しなかったがイオン強度を下げることで、フィラメント格子内でタンパクに強く束縛される「水和水」が増加する傾向を示した。この変化は強結合生成による変化と同じ方向であり、アクトミオシン結合がその性質によらず水をより強く束縛することが示唆された。2)筋原線維懸濁液でのプロトンNMR測定筋フィラメント格子外に局在する束縛水の性質を調べるために筋原線維懸濁液でのプロトンNMR測定を行らた。筋を弛緩から硬直状態にすると、束縛水の時定数が短くなり水がより強く束縛される方向に変化した。この変化は筋線維標本で測った時の水性状変化の方向と一致し、弛緩から硬直への変化による束縛水の増大は細胞膜がなくても起こることが示された。3)ミオシンモータードメイン周囲の水の分子動力学シミュレーションミオシン頭部の結晶構造を基に(PDBID2MYS)周期境界、定圧条件でのタンパク・水系の分子動力学シミュレーションを行った。ADPとフッ化アルミニウムを結合した初期の結晶構造からこれらを除いた後、310Kにて熱運動させることで、モータードメイン周囲の水和水の数は有意に増大し、弛緩から硬直の変化にともなって水がより強く束縛される実験結果と符号した。この変化が加水分解部位の構造変化に直接起因するかどうかを現在検討中である。【NMR装置の改良】緩和時間測定をより効率的にするために測定系を改良し、半自動測定を可能とした。【非加水分解性アナログATPγS存在下での水プロトン緩和時間測定】1、スティフネス測定現有のピエゾアクチュエータに張力トランスデューサ(AE801)、冷却システム(ペルチェ素子)を新規に組み込んだ装置で筋線維のスティフネスを測定した。ATPγSによりスティフネスはほぼ弛緩時と同様の値まで低下し、アクトミオシンが解離していることが確認できた。2、水プロトン緩和時間測定ATPγS存在下での筋線維内水分布は通常の弛緩時とは異なり、より硬い水が多く観察された。このことから弛緩状態に特有の動きやすい水成分が加水分解反応と関連して生成される可能性が示唆された。【ミオシン軽鎖リン酸化状態での水プロトン緩和時間測定のための準備】持続カルシウム刺激後に生じるミオシン軽鎖リン酸化状態では、収縮反応のキネティクスが修飾されることがわかってきた。このため、軽鎖リン酸化状態での緩和時間測定を計画し、今年度はその準備を行った。リン酸化にはミオシン軽鎖キナーゼとカルモデュリンを用い、カルシウム存在下でファイバーを処理した。この処理により約6割以上の軽鎖がリン酸化されていることを二次元電気泳動法で確かめた。【ポリエチレングリコール(PEG)などの両親媒性物質存在下での水プロトン緩和時間測定】PEG存在下では筋の張力は可逆的に抑制され、同時に筋線維内の水分布が変化することが見出された。このときの反応中間体の化学状態と水構造を明らかにするために、PEGおよびその類似物質存在下で緩和時間測定、および張力・筋線維断面積測定を行った。
寒冷作業者の快適作業条件の確立のための作業管理モデルに関する基礎的研究

寒冷環境による循環機能等への影響を明らかにするために、初年度には未曝露者を対象として冬期および夏期に実験的検討を行った。また、2年度には現場作業者を対象として循環機能変化と労働条件との関連について検討した。3年度には、それらの結果を踏まえて、寒冷作業による循環機能負担軽減のための作業条件、防寒条件のあり方を検討した。その結果、未曝露者において冬期では寒冷に対する生体反応が大きく出現し、庫内滞在時間の増加に伴って血圧の上昇やノルアドレナリンが増加し、また、舌下温は低下する傾向にあった。夏期にも同様の傾向が認められるものの、冬期ほど明確ではなかった。また、それらの生体反応は、衣服の保温力の低い場合に顕著にみられた。作業者を対象とした場合には、冬期、夏期ともに作業前に比べ作業後にノルアドレナリンの増加や舌下温の低下がみられた。一日の総滞在時間と血圧やノルアドレナリンの変化とは有意な相関関係はみられなかったが、夏期には一日の総滞在時間が長いほど舌下温が大きく低下する傾向がみられた。また、精神作業には冷凍倉庫作業による差はみられなかった。また、作業環境の状況を考慮するためフード付きフォークリフトの運転室内の温度変化を測定したところ、運転席での温度低下は入庫後約5分で1.6°Cと小さかった。このような結果を踏まえて、本研究の最終目標である冷凍倉庫内の寒冷作業のモデル化を試みた。具体的モデルとして、倉庫内外を出入りするフォークリフトにはフード付きを使用するようにし、冷凍倉庫内での作業時間を5分間以内に設定し、また、衣服条件は2cloとして、現場作業者にモデル作業を実施させたところ、循環機能負担軽減の効果があることが示唆された。初年度は,非寒冷作業者を対象に-20°CのF級の冷凍倉庫を用いての寒冷環境が,循環機能,精神作業等に及ぼす影響について検討した。大学職員および学生,男子11名(平均31±8歳)を対象とした。入庫時の服装は,冷凍倉庫作業者が着用している防寒上着,作業上着,シャツ,防寒ズボン,作業ズボン,下着,防寒手袋,軍手,防寒用靴下,靴下,防寒用長靴,バンダナ,ヘルメットである。衣服条件はこれらすべてを着用した2.5クロー(条件A)と作業上着,作業ズボンを除いた2クロー(条件B)の2条件を設定した。入庫時間は,冷凍倉庫作業者の作業実態調査を考察にして1分,5分,10分3条件とした。検査項目は,血圧,舌下温,血中・尿中カテコールアミンである。血圧は,入庫前,入庫中1分毎および出庫後15分毎に60分後まで測定を行った。舌下温および血中・尿中カテコールアミンの測定は,入庫前と出庫直後に行った。精神作業として内田クレペリン検査を行った。入庫前,入庫中(10分間の入庫のうち49分目)および出庫15分後にそれぞれ5分間実施した。調査は平成8年11月5日14日に行った。入庫時間5分と10分の場合の収縮期血圧は,時間経過に従って有意な変化が認められた。また入庫時間が長くなるに従い条件Aに比べ条件Bの方が有意に上昇する傾向が認められた。一方,拡張期血圧と心拍数には変化が認められなかった。血中ノルアドレナリンは入庫前に比べ出庫直後に高くなる傾向が認められ,その傾向は入庫時間が長くなるほど顕著にみられた。入庫時間10分の場合には,条件Aに比べて条件Bで有意な差が認められた。舌下温では,入庫時間が長いほど入庫前に比べ出庫直後の方が低くなっていた。また条件AよりBの方が入庫前後の差が大きい傾向にあった。

入庫前,入庫中,出庫後のそれぞれ計算数には差が認められなかったが,平均誤答数は条件Bにおいて入庫中に増加する傾向がみられた。第2年度は、冷凍倉庫作業者を対象として-20°CのF級の冷凍倉庫における作業実態、ならびに寒冷環境が循環機能、精神作業等に及ぼす影響について調査を行った。調査対象者は冷凍倉庫で働く男子で、冬期(2月)は24名、夏期(8月)は28名であった。平均年齢はそれぞれ30.5±10.5歳、34.5±10.5歳であった。防寒衣は、22.5クローのものを着用していた。作業実態調査として入庫時間のタイムスタディーを行った。血圧測定は、作業開始から作業終了まで15分毎に自動血圧計を用いて行った。作業前、午前作業終了後、夕刻の3回、舌下温、血中および尿中カテコールアミンの測定と、精神検査として5分間の計算作業(内田クレペリン検査)を行った。作業環境は、倉庫内の温度、倉庫内外の湿度および風速は冬期、夏期ともにほぼ同様であったが、倉庫外温度は夏期の方が高値であった。入庫回数は、冬期では平均53±27回、最大92回であった。また、夏期では平均64±35回、最大144回であった。総入庫時間は、夏期の方が長かった。倉庫内外の収縮期血圧の平均値の差が10mmHg以上の者は冬期5名、夏期8名で、夏期の方が冷凍倉庫作業によって血圧が変化する者が多かった。舌下温は、作業前に比べ夕刻に低くなる傾向がみられたが、冬期、夏期ともに有意な変化は認められなかった。血中ノルアドレナリンは、作業前に比べ夕刻に高くなり、有意な変化が認められた。計算作業の回答数および誤答数は、冬期、夏期ともに作業前と午前作業終了後、夕刻の3回の結果には有意な変化は見られなかった。初年度からの2年間は、基礎的実験および現場作業者から得られた循環機能変化と労働条件を総合的に検討したが、今年度は、寒冷作業による循環機能負担軽減のための作業条件、防寒条件のあり方を検討した。具体的には、夏期および冬期のそれぞれの季節における寒冷に対する生体反応を検討した。その結果、冬期では寒冷に対する生体反応が大きく、総入庫時間の増加に伴って血圧やノルアドレナリンが増加する傾向にあったが、夏期では冬期ほど明確ではなかった。したがって、寒冷作業に対しては冬期の負荷がとりわけ大きいことが明らかになった。これは、倉庫内外の気温差が大きくなる夏期の方が影響が大きくなるとする仮説と逆の結果になっていた。そこで、フード付きフォークリフトの運転室内の温度変化を測定し、作業環境の状況も併せ検討したところ、運転席での温度低下は、入庫後約5分で5°Cと小さかった。さらに、冬期および夏期に衣服内温度を測定し、衣服条件を詳細に検討したところ、入庫と同時に衣服内温度は低下し、約10分で定常状態になった。この低下速度は冬期の方が早かった。このような結果を踏まえて、作業環境や作業時の衣服に対する作業条件あるいは防寒条件を総合評価することによって、本研究の最終目標である冷凍倉庫内の寒冷作業のモデル化を試みた。具体的モデルとして、倉庫内外を出入りするフォークリフトにはフード付きを使用するようにし、冷凍倉庫内での作業時間を5分間以内に、衣服条件を2cloとする。モデル作業を現場作業者に実施させたところ、循環機能負担軽減の効果があることが示唆された。
脂肪酸酸化異常症代謝プロファイル解析による高精度診断法の確立

MCAD欠損症においては、非典型的な中鎖脂肪酸酸化能を示す症例群がすでに見出されている。すなわち、C8(炭素数8)アシル-CoAを基質としたMCAD活性が非患者レベルを示すにも関わらず、C8アシルカルニチンの高値が持続し、ACADM遺伝子変異が確認される症例群である。2017年にこれらの患者で本検査を行ったデータを解析したところ、MCAD低活性例と異なる代謝パターン(C8からC6への反応がある程度保たれるものの、C6からC4への反応が低下する)を示すことが見出された。さらに、本疾患群の新規患者(2018年発症もしくはスクリーニング陽性例)において検査を施行しデータを収集した。2018年度の施行件数は17件で、うち診断に至った患者は9名であった。しかし9名のうち2名は遺伝子解析で非患者であることが確認された。本検査では、末梢血単核球内の脂肪酸酸化の流れを直接観察することができるため、酵素障害部位をin vitroで評価でき、診断にある程度有用と考えられる。しかし遺伝子解析との関連についてはさらなる検討が必要である。脂肪酸酸化能検査においては、これまでに得られたデータを解析して英語論文・国際学会にて発表を行っており、本研究はおおむね順調に進展していると考える。当初MCAD欠損症・VLCAD欠損症において、アシルカルニチンと同時に蓄積すると考えられるアシルグリシンをLC-MS/MS(液体クロマトグラフィタンデム質量分析計)を用いて測定することについて、診断精度を高める方法として検討していた。しかし前述の脂肪酸酸化能検査が簡便性・有用性の面で上回ると判断し、現在検討を保留としている。今後脂肪酸酸化能検査では表現不可能と思われる代謝障害の実態が判明すれば、再検討の予定としている。今後も引き続き新規患者において本検査を施行しデータを収集する。本疾患群はそれぞれが大変まれな稀少疾患であるために患者の収集には工夫を要する。所属施設の小児科代謝検査部門において先天代謝異常検査(アシルカルニチン分析・アミノ酸分析・有機酸分析)を行っているため、本疾患群の生化学診断が確定した患者においては、主治医に案内し、検査に協力いただくよう依頼している。また、これまでと同様に共同研究者と情報共有を行っていく。MCAD欠損症においては、遺伝子変異と代謝パターンの関連について検討を進める。他疾患についても、酵素活性測定値・遺伝子変異のデータを収集し、解析酵素活性値や遺伝子解析との関連についてはさらに検討を要する。消耗品の使用が当初の予定より少なかったため。次年度、消耗品・試薬の購入に使用予定である。
熱水及び不活性ガスの混合圧入による原油の採収率向上法の研究

本研究の目的は、熱水及び不活性ガスの混合圧入によって油の採収率の向上を計ることにある。研究の第一段階として、従来の熱水攻法と水蒸気攻法と同じ実験装置を用いて、圧入ガス水比0.1,0.3,0.5,圧入水の温度を90°Cとして実験を行った。その結果油の採収率は、上記の三つの圧入ガス水比のうちGWR=0.3のときにもつとも良く、次に0.1の場合であり、0.5のときに最小となった。以上の実験結果と従来の熱水攻法及び水蒸気攻法の結果を比較するために同じ圧力条件の下でそれぞれ実験を行った。その結果、水蒸気攻法による油の採収率は、熱水攻法のそれよりもかなり向上されることが判明した。また混合圧入法による採収率は、熱水攻法のそれよりも改善されるが、水蒸気攻法による採収率よりも劣ることが明らかとなった。なお今回は圧入ガス水比をGWR=0.1,0.3,0.5の三つの場合についてのみ実験を行ったが、今後は種々の圧入温度、ガス水比の下で実験を行い、油の採収率が、それによってどの程度改善されるかについて検討する。またさらに数値シミュレータを開発し、実験結果について理論的に考察を進める予定である。
民間の視座を導入した中国通俗文学の「自国化」の研究―受容文化の多角的戦略―

当該年は1日刊支那事情、2宇佐美延枝の翻訳『抱甕文庫』について検討を試みた。1では、近代日本に於ける白話小説受容の考察という観点から、井上紅梅による『日刊支那事情』に掲載された明代短篇白話小説集『今古奇觀』の翻訳について基礎的な検討を試みた。その内容を要約すると、次の通りである。紅梅は一九二六年に『日刊支那事情』にて六篇の『今古奇觀』の翻訳を連載した。翻訳は、字数的制約のため重複や冗長な記述を省略し、難解な箇所は原文をそのまま記載しているが、基本的に原文に忠実な逐語的な翻訳であった。また同時代の鈴木真海の翻訳と対照すると、真海訳が紅梅訳に比べて意訳が多く、原文に見えない加筆が目立つ。その一方紅梅は基本的に原文を尊重して翻訳している点、そして翻訳作品の大半が未訳篇であった所からも、その受容史的な価値は決して低くはない。また2では、宇佐美の手による『抱甕文庫』は『今古奇観』の半数に及ぶ翻訳規模と、訓読翻訳が一般的であった明治三一(一八九八)年の時期に、散文体の訳文を試みるなど、翻訳時期を考慮しても短篇白話小説受容史の観点からは看過できない存在と判明した。宇佐美の文体は、漢字仮名まじりによる散文体が採用されている。翻訳の姿勢については概ね原文に即して翻訳を試みており、翻訳水準も低くはない。出版当時白話語彙に関する工具書も十分になく、且つ中国人の助力もない状況で、比較的高い水準で翻訳を刊行したこと、二〇篇の翻訳を行い一〇篇の出版を企画したこと、初めの女性翻訳者であること、そして訓読翻訳の域を脱し口語訳へと向かう過渡期的な存在として、「三言」所収篇の受容史の上では画期的な存在であると言える。また民間の『西遊記』翻訳者として著名な伊藤貴麿の業績について、雑誌『赤い鳥』との関わりを中心に述べた(『赤い鳥事典』「伊藤貴麿」の項目)。また、伊藤貴麿の著作目録を作成して雑誌に投稿した。現在までの進捗状況は、順調に進展していると判断できる。当面する日刊支那事情と宇佐見延枝訳の問題については、今まで謎に包まれていた翻訳の経緯が始めて明らかになり、民間翻訳の受容史の一端を明らかにした。特に宇佐美延枝の翻訳『抱甕文庫』(1898)は、残本が国会図書館に一部存在するだけであったが、申請者は2014年7月に完本を発見、刊行から116年間「伝説の翻訳(魚返善雄)」として語られていた宇佐見延枝訳の実態に迫り、宇佐見訳の受容史上の位置づけまで明らかにした。民間の視座を導入した受容史を構築するためには、まず民間翻訳が検討に足る価値があることを客観的に証明する必要がある。その上で宇佐美の文体は、漢字仮名まじりによる散文体が採用されている。しかし白話語彙の未習熟のためか、原文をそのまま訳語としているほか、多少内容説明の必要からか、原文にない訳者独自の加筆が散見される。しかし、出版当時白話語彙に関する工具書も十分になく、且つ中国人の助力もない状況で、比較的高い水準で翻訳を刊行したこと、二〇篇の翻訳を行い一〇篇の出版を企画したこと、初めの女性翻訳者であること、そして訓読翻訳の域を脱し口語訳へと向かう過渡期的な存在として、「三言」所収篇の受容史の上では画期的な存在であると言えることが判明した。なお、次回は今年度発見された宇佐見延枝による新たな翻訳について詳述する予定である。一方、日本において民間で翻訳された種々の西遊記に見られる個別の特徴も洗い出していきたいと考えており、現在のところ戦前・戦中期に仏教雑誌に連載された『西遊記』を調査し、現在閲覧可能なものにはほぼ目を通した。伊藤貴麿研究については、著作目録の作成・投稿を完了し、それに基づいた論文の作成にとりかかっている。本年度の研究成果として指を折ることができるのが、今年度発見された宇佐見の翻訳である。今年度の調査によって宇佐美による訳業は『抱甕文庫』のみではないことが判明した。例えば『抱甕文庫』を刊行した翌月の一八九八(明治三一)年七月には菊の屋女史名義で「花精(一四)」と題し、読売新聞紙上に『醒世恒言』四巻(『今古奇観』八巻)「灌園叟晩逢仙女」の翻訳を連載していた。また同じく菊の屋女史名義で「不幸の幸(小説)」と題して、『大日本婦人教育会雑誌』に掲載されていた。また翻訳された中国通俗小説は、それを資源として、様々な加工を行い日本人の人口に膾炙するにいたったという言わば二次的創作が試みられている。その担い手には原作を読解できなかった者も多く、原典から離れ、自国人による自国の言語に翻訳された作品に由来した二次的創作(翻案等)や、それに類する自国的解釈の過程、すなわち「自国化」が行われている点に応募者は注目する。また『西遊記』については、伊藤貴麿の『西遊記』翻訳については、概ね調査を終えたので、今年度中に論文にする。また、2018年度に調査した他の民間翻訳『西遊記』についてもその性質の検討を進める。

中国文学の分野には通俗小説の先行研究が数多く存在するが、いずれも作品の読解や版本などの基礎研究にすぎない。また近世日本における中国文学の受容研究が盛んに行われているが、「自国化」に焦点をしぼった研究は未だ見られない。そこで応募者は、「自国化」の視点という切り口を導入し中国通俗文芸の受容から多種多様な自国化という現象までを網羅した体系的研究を到達目標として取り組み、膠着化した漢文学界に一石を投じたい。当該年は1日刊支那事情、2宇佐美延枝の翻訳『抱甕文庫』について検討を試みた。1では、近代日本に於ける白話小説受容の考察という観点から、井上紅梅による『日刊支那事情』に掲載された明代短篇白話小説集『今古奇觀』の翻訳について基礎的な検討を試みた。その内容を要約すると、次の通りである。紅梅は一九二六年に『日刊支那事情』にて六篇の『今古奇觀』の翻訳を連載した。翻訳は、字数的制約のため重複や冗長な記述を省略し、難解な箇所は原文をそのまま記載しているが、基本的に原文に忠実な逐語的な翻訳であった。また同時代の鈴木真海の翻訳と対照すると、真海訳が紅梅訳に比べて意訳が多く、原文に見えない加筆が目立つ。その一方紅梅は基本的に原文を尊重して翻訳している点、そして翻訳作品の大半が未訳篇であった所からも、その受容史的な価値は決して低くはない。また2では、宇佐美の手による『抱甕文庫』は『今古奇観』の半数に及ぶ翻訳規模と、訓読翻訳が一般的であった明治三一(一八九八)年の時期に、散文体の訳文を試みるなど、翻訳時期を考慮しても短篇白話小説受容史の観点からは看過できない存在と判明した。宇佐美の文体は、漢字仮名まじりによる散文体が採用されている。翻訳の姿勢については概ね原文に即して翻訳を試みており、翻訳水準も低くはない。出版当時白話語彙に関する工具書も十分になく、且つ中国人の助力もない状況で、比較的高い水準で翻訳を刊行したこと、二〇篇の翻訳を行い一〇篇の出版を企画したこと、初めの女性翻訳者であること、そして訓読翻訳の域を脱し口語訳へと向かう過渡期的な存在として、「三言」所収篇の受容史の上では画期的な存在であると言える。また民間の『西遊記』翻訳者として著名な伊藤貴麿の業績について、雑誌『赤い鳥』との関わりを中心に述べた(『赤い鳥事典』「伊藤貴麿」の項目)。また、伊藤貴麿の著作目録を作成して雑誌に投稿した。現在までの進捗状況は、順調に進展していると判断できる。当面する日刊支那事情と宇佐見延枝訳の問題については、今まで謎に包まれていた翻訳の経緯が始めて明らかになり、民間翻訳の受容史の一端を明らかにした。特に宇佐美延枝の翻訳『抱甕文庫』(1898)は、残本が国会図書館に一部存在するだけであったが、申請者は2014年7月に完本を発見、刊行から116年間「伝説の翻訳(魚返善雄)」として語られていた宇佐見延枝訳の実態に迫り、宇佐見訳の受容史上の位置づけまで明らかにした。民間の視座を導入した受容史を構築するためには、まず民間翻訳が検討に足る価値があることを客観的に証明する必要がある。その上で宇佐美の文体は、漢字仮名まじりによる散文体が採用されている。しかし白話語彙の未習熟のためか、原文をそのまま訳語としているほか、多少内容説明の必要からか、原文にない訳者独自の加筆が散見される。しかし、出版当時白話語彙に関する工具書も十分になく、且つ中国人の助力もない状況で、比較的高い水準で翻訳を刊行したこと、二〇篇の翻訳を行い一〇篇の出版を企画したこと、初めの女性翻訳者であること、そして訓読翻訳の域を脱し口語訳へと向かう過渡期的な存在として、「三言」所収篇の受容史の上では画期的な存在であると言えることが判明した。
植民地朝鮮におけるセクシュアリティ言説研究

本研究は植民地朝鮮におけるセクシュアリティの近代の様相を明らかにすることを目的とし、1植民地朝鮮におけるセクシュアリティ言説の調査、2植民地の性の地理学的配置の可視化、3植民地朝鮮におけるセクシュアリティ言説に関する資料のデータベース化、資料翻訳等、日韓双方で使用できる資料体の構築を研究の主軸に据えている。研究の実績については、研究実施計画にあげた5つの計画について、次のように実施した。まず、「1分析対象資料(雑誌、新聞等)を収集する」については、国立国会図書館(東京)、釜山市民図書館(韓国・釜山市)等での調査を実施し、同時代文献、雑誌資料、韓国語文献等を収集した。また、絵葉書、旅行案内等の視覚資料も収集した。「2資料の翻訳・電子化・データベース化」については、収集した資料をデータベース化し、韓国語の文献については翻訳作業を随時行っている。「3分析対象資料の言説分析を行う」についても、随時実施している。「4植民地朝鮮の旧遊廓地域のフィールドワークを行う」については、釜山市と馬山市の旧遊廓地域のフィールドワークを行った。「5研究会を開催する」については、「東アジアにおける日本語資料外地文化研究の現在」(2018年12月15日、於:奈良大学)を共催した。研究実施計画のうち、「3分析対象資料の言説分析を行う」の項目がやや遅れている。今後は、収集した資料の分析を行い、研究成果報告につなげてゆきたい。研究実施計画のうち、「4植民地朝鮮の旧遊廓地域のフィールドワークを行う」について、まだ行っていない地域(仁川市、群山市)については、早い段階で行い、資料の調査、分析、データベース化、翻訳作業を随時進めながら、研究成果をまとめてゆきたい。まず、「1分析対象資料(雑誌、新聞等)を収集する」については、国立国会図書館(東京)、延辺図書館(中国・延辺)、韓国国立中央図書館(韓国・ソウル)等での調査を実施し、同時代文献、雑誌資料などの収集した。「2資料の翻訳・電子化・データベース化を行う」については、収集した資料をデータベース化し、韓国語の文献については翻訳作業を随時行っている。「4植民地京城(現ソウル特別市)の旧遊廓地域のフィールドワークを行う」については、フィールドワークは実施できていないが、実施するにあたっての地図、絵葉書等の収集調査を進めた。「5研究会を開催する」については、地図、写真、絵葉書等のデータベースを作成するにあたって、写真撮影の専門家に依頼して文献写真の撮影方法の仕方の講習を実施した。また、研究成果を、第五回中日韓言語文化比較研究国際シンポジウム(2017年8月19日、於:中国延辺大学)において発表した。研究実施計画のうち、「4植民地京城(現ソウル特別市)の旧遊廓地域のフィールドワークを行う」について、本格的なフィールドワークが実施できていない状況である。植民地期の地図、写真、絵はがきの収集はつとめているので、その資料をもとに、実地踏査、フィールドワークを行いたい。平成29年度の研究実施計画で行えなかった植民地京城(現ソウル特別市)の旧遊廓地域のフィールドワークを行う。さらに、平成30年度の研究実施計画にあげているように、調査地域を開港地である木浦・釜山などに広げて、旧遊廓地域のフィールドワークを行う。また、資料調査、分析、データベース化、翻訳の作業を随時すすめてゆく予定である。

研究実施計画のうち、「4植民地朝鮮の旧遊廓地域のフィールドワークを行う」について、まだ行っていない地域(仁川市、群山市)については、早い段階で行い、資料の調査、分析、データベース化、翻訳作業を随時進めながら、研究成果をまとめてゆきたい。研究実施計画の一つとしてあげていた「4植民地京城(現ソウル特別市)の旧遊廓地域のフィールドワーク」について、実施できなかったため、旅費の執行が少なくなった。また、それに伴って専門的知識の提供にあてていた人件費も執行が少なくなった。平成30年度は、平成29年度のフィールドとしてあげていたソウルとともに、木浦、釜山への調査を行う予定である。研究実施計画の一つとしてあげている「4植民地朝鮮の旧遊廓地域のフィールドワーク」を実施するに際して、当初、通訳スタッフを同行する予定であったが、同行せずに行ったため。また、同じ理由で謝金の支出がなくなったため。最終年度である2019年度においては、研究の成果報告をまとめるために、旧遊廓地域の再調査を行う必要がある。フィールドワークの旅費、謝金を中心に使用をしてゆく予定である。
微分幾何学と大域解析学の研究

当科学研究課題の目標は、(1)symplectic反自己双対4次元多様体の大域解析的研究、(2)3次元定曲率空間内の平均曲率一定曲面の研究であった。具体的研究成果は、下記の通りである。(1)について:Seiberg-Witten理論全般、(LeBrun等による)そのリーマン幾何への応用(山辺不変量の評価、小平次元との関係)、およびsymplectic幾何(特に、Donaldsonのsymplectic部分多様体の理論)の基礎的研究(=学習)を行った。残念ながら今年度は、(1)については具体的研究成果が出せなかった。反自己双対共形構造は上記の幾何構造・理論と密接に関連しているものの、一方ではそれらと比較して研究の進んでいない対象でもある。今後の研究も、先ずは“symplectic構造付き"の反自己双対4次元多様体の研究を中心に進める予定である。(2)について:相山氏(筑波大学)との共同研究において、R^3以外の3次元定曲率空間H^3,S^3内の平均曲率一定曲面、およびL^3以外の3次元ローレンツ定曲率空間S^3_1,H^3_1内の平均曲率一定な空間的曲面に対する、(調和写像をGauss写像とする)新しい表現公式を得た。応用として、“一般化されたGauss写像"と“2次的Gauss写像"の基本的関係も理解することができた。(2)の研究成果は、次の論文にまとめており、現在投稿中または出版予定である。上記の研究(1)、(2)において、研究費補助金による研究連絡は極めて重要であった。
結晶性キチン分解における芳香族アミノ酸残基の機能解明とα－キチン分解機構への展開

キチンは多様な生物に存在する結晶性の構造多糖である。その酵素分解メカニズムの解明は、酵素科学的にも、生物学的にも、またバイオマス資源の利活用の面からも非常に重要である。本研究では、キチンを分解する酵素であるキチナーゼの,分子表面や触媒クレフトの内部に存在する芳香族アミノ酸残基が、強固な結晶性キチンのプロセッシブ(連続的)な分解に決定的に重要な役割を担っていることを明らかにした。本研究は、「キチナーゼによる結晶性キチン分解機構解明」を長期的な目標として、研究期間内「キチナーゼによる結晶性キチン分解における芳香族アミノ酸残基の機能を解明」し、さらに「キチナーゼによるα-キチン分解機構解明の端緒を開くこと」を目指している。S. marcescensのキチナーA (SeChiA)分子表面には3つの、キチナーゼB(SeChiB)分子表面には4つの直線上に並んだ芳香族アミノ酸残基がある。また、触媒クレフト内部にも結晶性キチン分解に必須な芳香族アミノ酸残基がある。これらの残基は、“結晶性キチン表面への結合"、“触媒クレフトへのキチン鎖の導入"、“結晶性キチン表面における酵素の移動"、“クレフト内部のキチン鎖の移動"に関与していると予想される。平成24年度に、SeChiB表面の4つの芳香族アミノ酸残基のTrp(W)をTyr(Y)に、YをWに置換した変異SeChiB遺伝子の構築し、その生産と精製の系を確立した。そして、生化学的な解析と高速原子間力顕微鏡による観察によって、4つの芳香族アミノ酸残基が基質結合および分解に重要であり、特に触媒クレフトに一番近いY240が、キチン鎖を結晶表面から引き剥がしクレフト内部に導く残基であると推測した。この結果を受け、平成25年度はSeChiB表面の4つの芳香族アミノ酸残基を置換した6つの変異SeChiBのうち、YをWに置換した3つの変異株に着目してキチン結合活性と分解活性の詳細な定量的解析をおこなった。その結果、W変異により最大結合量が増加するがそのほとんどが非プロダクティブな結合であることがわかった。また、Y240のW変異はプロセッシブな分解速度を低下させるなどの重要な成果が得られた。一方、SeChiAに関しては、W167の各種変異体をコードする遺伝子の構築をほぼ終了することができた。本研究は、キチナーゼによる結晶性キチン分解機構解明を最終的な目的として、1結晶性キチン分解における芳香族アミノ酸残基の機能を、部位特異的変異と高速原子間力顕微鏡によるキチナーゼの可視化よって解明し、さらに、2キチナーゼによるα-キチン分解機構解明の端緒を開くことを目的している。S. marcescensのキチナーゼA(SeChiA)分子表面には3つの、キチナーゼB(SeChiB)分子表面には4つの直線上に並んだ芳香族アミノ酸残基がある。また、活性クレフト内部にも結晶性キチン分解に必須な芳香族アミノ酸残基がある。これらの残基は、“結晶性キチン表面への結合"、“活性クレフトへのキチン鎖の導入"、“結晶性キチン表面における酵素の移動"、"クレフト内部のキチン鎖の移動"に関与しているものと予想される。平成24年度の研究によって、SeChiB表面の4つの芳香族アミノ酸残基のTrp(W)をTyr(Y)に、YをWに置換した6つの変異SeChiB遺伝子の構築し、大腸菌による生産とカラムクロマトグラフィーによる精製に成功した。それらの変異ChiBを用いて、キチンに対する結合活性や分解活性を分析した結果、結合活性はWをYに変えた変異によって低下し、YをWに変えた変異によって上昇することがわかった。また、分解活性はすべての変異によって低下し、特にY240の変異によって最も大きく低下した。次に、野生型および変異キチナーゼの結晶性基質上の動態を高速原子間力顕微鏡により観測したところ、野生型はキチン鎖上を移動しプロセッシブに分解していたが、Y240Wはキチン鎖上をほとんど移動しないことがわかった。これらのことから、4つの芳香族アミノ酸残基は基質結合および分解に重要であり、特に触媒クレフトに一番近いY240が、キチン鎖を結晶表面から引き剥がしクレフト内部に導く上で非常に残基であると推察された。キチナーゼ高生産菌であるSerratia marcescens2170は、3種類のキチナーゼChiA、ChiB、ChiCと、キチン結合蛋白質CBP21を培地中に分泌する。これらの中で、ChiAとChiBは結晶性キチン分解能が高いプロセッシブなキチナーゼである。本研究では、ChiAを用いて結晶性キチン分解における触媒クレフト内部の芳香族アミノ酸残基の機能を、ChiBを用いて分子表面の芳香族アミノ酸残基の機能を解明することを試みた。ChiAのマイナス側サブサイトに存在するW167をTyrに置換し、その影響を生化学的手法と高速原子間力顕微鏡により解析した。

その結果、W167Yは野生型ChiAとキチン結合活性はほぼ同等であったが、分解活性が顕著に低下した。このことから、W167は結晶性キチンの分解には重要であるが、キチンへの結合には重要でないことが分かった。また、W167Yも高結晶性β-キチン微小繊維をプロセッシブに分解移動する様子が捉えられたが、短時間で解離し、移動距離も短かった。このことから、W167は結晶性キチンの分解において、キチン鎖を触媒部位にむかってスライドさせる上で重要な役割を果たしている残基であることが強く示唆された。一方、ChiBの分子表面には、Y481、W479、W252、Y240の4つの芳香族アミノ酸残基が触媒クレフトにむかって直線上に並んでいる。これらのアミノ酸残基のYをWに変異させ、その影響を分析した。その結果、W変異体は野生型より高い結合活性を示し、Y481W変異がプロセッシブな分解に有意な影響を与えなかったのに対し、Y240W変異は分解速度を低下させた。これらの結果から、Y481残基は基質への結合に寄与し、Y240残基は基質への結合に加えてキチン鎖を触媒クレフト内部へ導きいれる役割担っていると考えられた。応用微生物学SeChiBの分子表面の芳香族アミノ酸残基の機能解明に関しては、平成24年度に6つの変異SeChiB遺伝子の構築を終了し、変異体の生産と精製を行い、基本的な生化学的性質を比較的短期間で終えることが出来た。さらに平成25年度に予定していた高速原子間力顕微鏡を用いた結晶性キチン表面での野生型および変異SeChiBの可視化と挙動の観察にも成功し、予定を上回る成果を得た。平成25年度当初に、これらの変異体のうち一部に予期していなかった塩基の挿入があることがわかり、変異体構築を一部やり直した。そのため研究の進行が遅れたが、平成24年度の実験が予定を上回っていたため、その遅れを差し引いてもほぼ申請時に予定していた内容はおおよそ達成できている。また、SeChiAの触媒クレフト内部の芳香族アミノ酸残基を変異させる実験は、まずはサブサイト-3位のTrp(W)167の各種変異体に集中することにし、その構築を平成25年度にほぼ終了できた。また、α-キチン分解機構解明のための実験準備もほぼ順調に進んでいる。このように、平成25年度は平成24年度ほどの目覚ましい進展はなかったが、研究計画全体としてみると「おおむね順調に進んでいる」と判断するのが妥当であると考えられる。平成24年度の研究計画では、SeChiBの分子表面の芳香族アミノ酸残基の機能解明に関しては、変異体の構築を終了し、変異体の基本的な生化学的性質を調べる段階までを想定していた。しかし、予想以上に実験が順調に進行し、6つの変異SeChiB遺伝子の構築、大腸菌での発現およびカラムクロマトグラフィーによる精製を比較的短期間で終えることが出来た。そして、各種の基質に対する結合活性や分解活性の解析も終了し、そればかりでなく平成25年度に予定していた高速原子間力顕微鏡を用いた結晶性キチン表面での野生型および変異SeChiBの可視化と挙動の観察に成功し、芳香族アミノ酸残基の機能に関する重要な情報を得ることが出来た。このようにSeChiBに関しては、研究計画を遥かに上回る速度で実験が進行し、予想以上の成果を得ることが出来た。一方、SeChiAの活性クレフト内部の芳香族アミノ酸残基を変異させる実験は予定通りに進めることができなかった。すなわち、結晶性キチン分解に重要な役割を果たしていると考えられる芳香族アミノ
組成変調を伴う規則-不規則転移の非線型挙動に関する研究

濃度変調を伴う規則一不規則転移を規則度と濃度ゆらぎおよびそれらの相関を考慮して、速度論的立場から実験・理論の両面より議論した。先に導出した2次の規則一不規則転移を行う2元合金の規則化の非線型速度方程式の解をより詳細に検討し、規則相の安定性と相分離過程をシミュレートした。その結果、非化学量論組成の合金においては、規則相は濃度変動を伴った規則化に対して不安定になり易い性質をもち、規則相の相分離が強い規則化の傾向から生じることが明らかになり、規則化と相分離過程の統一的な理解が可能となった。また、この場合には初期の規則状態が大きな影響をもち、初期規則度が小さいときには均質規則化が支配的であるが、大きくなると均質規則化より濃度ゆらぎを伴った規則化(スピノーダル分解)が優勢になり得ることを見出した。速度式からの予測を実験的に確認するためFe-Al合金のD【O_3】→(α+D【O_3】)相分離過程に着目し、初期のD【O_3】規則状態を系統的に変化させ、X線回折および電子顕微鏡観察により調べた。その結果、規則ドメイン内でのスピノーダル分解反応と逆位相境界上での析出反応の競合関係が、初期の規則ドメインサイズの違いにより異なることが見出され、速度式から予想された傾向と一致した。さらに、CuPt合金の規則化に伴う合金内の微細構造変化を電界イオン顕微鏡を用いて原子的尺度で直接観察し、この合金の規則化は規則ドメインの生成・成長とドメイン内規則度の増加が互いに影響を及ぼしあいながら進行していることを見出した。また、この実験結果をふまえて規則化の速度式を導出し、初期のドメイン内規則度は低いが、ドメイン同志が接するようになって初めてドメイン内の規則度が急激に増加することを説明した。さらに、Fe-Mo合金に電子線を照射した場合に、照射誘起スピノーダル分解を見出し、この機構を照射によって導入された点欠陥の量と関連させて解釈することに成功した。