hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人の健康を守るプロアントシアニジンの真の機能を明らかにする化学生物学研究

リンカー導入には、生物活性に影響しない位置の変換が必須であるが、PAのように、類似の水酸基が多く存在する化合物では非常に難しいと考えられる。保護基の工夫と縮合の試薬の選択によって、生物活性に関与しない部分の水酸基の脱保護が進行したことを各種機器分析により確認した。これにより、ビーズへのPA導入研究、および、PAへの結合タンパク質同定実験に実際に進むことが可能である。本研究課題は、PAのプローブ化と、それを用いた結合タンパク質の同定、および、生物活性と小分子ータンパク質相互作用との相関関係を見出すことにある。この研究で最も重要な部分、プローブ化するための基礎研究が、一年目でほぼ終了したことになり、2年目はほぼ予定通り、生体物質・タンパク質を用いた化学生物学研究を中心に研究を進めることが可能である。ゆえに、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えている。「現在までの達成度」で述べたように、プロアントシアニジンをプローブ化するための手法の開発は順調に進行している。今後は、実際のプローブ化、その分子プローブを用いた化学生物学実験をおもに行う。実際には、まず第一に、カテキン、エピカテキン、エピガロカテキンガレートを用いたプロアントシアニジン分子プローブの合成をおこなう。現時点での問題は、プローブ化のためにリンカーを導入した化合物の脱保護が効率的にできるかどうかであるが、現在確認を急いでいる。また、脱保護を行った後の分子プローブの精製はHPLC分取法により行うが、その準備はほぼ整ったため、十分可能だと考えられる。精製終了後、それらを用いた化学生物学実験を行う。まず確認するのは、プロアントシアニジンが阻害活性を持つDNAポリメラーゼに対する相互作用の予定である。DNAポリメラーゼに関して、αには強い阻害活性を持つが、ベータにはほとんど阻害活性を持たないことが我々の研究でわかっている。そこで、DNAポリメラーゼαとベータに対する物理的結合を検出することで、分子プローブの化合物としても評価を行うことができ、同時に阻害活性発現機構の解明も可能だと考えている。このように、合成研究と、化学生物学研究を同時に進め、最終的には本研究課題を投稿論文としてまとめる予定である。当該年度の研究費は、主に試薬等の消耗品に使用される。大きな機器に関しては、前年度に導入が完了し、今後はプロアントシアニジン分子プローブの合成と、化学生物学研究を進めるためである。合成研究に関しては、反応試薬類、反応溶媒類、精製するための溶媒(HPLC用溶媒含む)が主な使用品目となる。また、化学生物学研究に関しては、タンパク質発現のための試薬類、検出用試薬類、汎用消耗品類が主な品目となる。
空間経済システムにおける輸送拠点・産業集積の同時形成メカニズムに関する研究

本研究の目的は,輸送拠点・産業集積の形成メカニズムを含む理論を構築することである.そのために,輸送規模の経済・空間的集積の経済を含む新経済地理学(NEG)モデルを構築し,分岐理論に基づく理論・数値解析により,その基本特性を明らかにした.さらに,構築した枠組みが,現実の都市システムにおいて頑健に成立する規則性(産業立地の階層構造,都市規模分布のべき乗則)と整合的であることを示した.本研究の目的は,輸送拠点の形成・強化と産業・人口集積を同時に扱う理論を構築することである.そのために,大きく次の3つのphaseに分けて研究を実施する.[phase 1]新経済地理学の枠組みに輸送規模の経済を導入した新たな経済モデル(基本モデル)を開発する.そして,Akamatsu etal. (2012)による分岐解析手法を用いて,そのモデルの一般特性を明らかにする.[phase 2]基本モデルを輸送費用構造の異なる複数産業の枠組みに拡張する.そして,理論・数値解析を併用し,その基本特性を明らかにする.その結果から,階層的な産業立地・輸送パターンが形成されるメカニズムを解明する.[phase 3]phase 2の拡張モデルに確率的要因を導入した大規模な集積経済モデルを構築する.そして,安定均衡解の特性を網羅的な数値実験により調べ,階層的かつべき乗則に従う都市・輸送システムが創発するメカニズムを明らかにする.本年度は,前年度に構築した基本モデルを基盤に,複数種類の産業が存在する集積経済モデル・階層的な空間構造(輸送費用)を考慮した集積経済モデルを構築し,その特性を明らかにした.その結果,1)労働者の移住費用が階層的な空間構造を創発させ得る,2)階層的な輸送費用構造は,輸送費用減少に伴う再分散現象など,従来研究では全く知られていない多様な空間集積パターンを創発させる,ことが示された.本研究の目的は,輸送拠点・産業集積の形成メカニズムを含む理論を構築することである.そのために,輸送規模の経済・空間的集積の経済を含む新経済地理学(NEG)モデルを構築し,分岐理論に基づく理論・数値解析により,その基本特性を明らかにした.さらに,構築した枠組みが,現実の都市システムにおいて頑健に成立する規則性(産業立地の階層構造,都市規模分布のべき乗則)と整合的であることを示した.本研究の目的は,輸送拠点の形成・強化と産業・人口集積を同時に扱う理論を構築することである.そのために,大きく次の3つのphaseに分けて研究を実施する:[phase 1]新経済地理学の枠組みに輸送規模の経済を導入した新たな経済モデル(基本モデル)を開発する.そして,Akamatsu et al. (2012)の手法を用いて,そのモデルの一般特性を明らかにする.[phase 2]基本モデルを輸送費用構造の異なる複数産業の枠組みに拡張する.そして,理論・数値解析を併用し,その基本特性を明らかにする.その結果から,階層的な産業立地・輸送パターンが形成されるメカニズムを解明する.[phase 3] Phase 2の拡張モデルに確率的要因を導入した大規模な集積経済モデルを構築する.そして,安定均衡解の特性を網羅的な数値実験により調べ,階層的かつべき乗則に従う都市・輸送システムが創発するメカニズムを明らかにする.本年度は,上記の3つのphaseのうち,phase 1を実施した.すなわち,輸送規模の経済を導入した新経済地理学モデルを構築した.そして,理論解析により,輸送市場の競争環境の違いが産業集積に与える影響を明らかにした.より具体的には,1)輸送市場に参入規制がない場合,産業集積による輸送需要の増加が輸送企業(キャリア)の新規参入・競争激化をもたらし,運賃を低下させる.その結果,産業集積が進展する;2)参入規制の下での輸送需要の増加は,輸送企業の市場支配力の増大・運賃の上昇を生むため,一度形成された産業集積を崩壊させる可能性がある.本研究の目的は,輸送拠点の形成・強化と産業・人口集積を同時に扱う理論を構築することである.この目的を達成するために,大きく3つのphaseに分けて研究を実施する:[phase 1]新経済地理学の枠組みに輸送規模の経済を導入した新たな経済モデル(基本モデル)を開発する.そして,Akamatsu et al. (2012)が提案した分岐解析手法を用いて,そのモデルの一般特性を明らかにする.[phase 2]基本モデルを輸送費用構造の異なる複数産業の枠組みに拡張する.そして,理論・数値解析を併用し,その基本特性を明らかにする.その結果から,階層的な産業立地・輸送パターンが形成されるメカニズムを解明する.[phase 3]phase 2の拡張モデルに確率的要因を導入した大規模な集積経済モデルを構築する.そして,安定均衡解の特性を網羅的な数値実験により調べ,階層的かつべき乗則に従う都市・輸送システムが創発するメカニズムを明らかにする.最終年度は,非常に多くの地域・産業が存在する新経済地理学モデルを構築し,系統的な数値計算を行った.その結果,複数の人口集積地が形成され(i.e., Tabuchi and Thisse (2011, JUE), Ikeda et al. (2012, JEDC), Akamatsu et al. (2012, JEDC)と同様のperiod doubling bifurcationが発生する),かつ階層的な産業立地パターンを表現できる新経済地理学モデルにおいて集積・分散特性の異なる十分多様な産業が存在する場合,べき乗則に従う都市システムが創発することを明らかにした.

さらに,それらの集積パターンが,Hsu, Mori, and Smith (2014)の実証研究で得られた知見と整合していることも確認した.工学研究実績の概要に示した3つのphaseのうち,本年度はphase 2をほぼ完了させた.また,昨年度実施したphase 1の成果を学術雑誌に掲載させることもできた.さらに,昨年度予定したように,phase 3の基本となる,確率的要素を導入した集積経済モデルの特性を明らかにする研究も進展させることができた.以上の内容は,当初計画のphase 2のみでなく,次年度分の計画の一部を含むものであり,今後のさらなる研究進展を見込むことができる.研究実績の概要に示した3つのphaseのうち,本年度はphase 1を完了することができた.さらに,輸送規模の経済は含まれないものの,phase 2の基本となる,複数産業の枠組みの新経済地理学モデルの特性も明らかにした.以上の内容は,当初の計画であるphase 1だけでなく,次年度分の計画の一部を含むものであり,来年度以降のさらなる研究進展・発展を見込むことができる成果である.今年度は,研究計画にあるphase 3を完了させる.そのためには,大規模な数値実験を系統的に実施する必要がある.それを効率的に実施するために,京都大学のスーパーコンピュータを利用するなどし,数値計算に要する時間を大幅に削減することで,研究計画を順調に進められるようにする予定である.今後は,来年度と再来年度で,研究実績の概要に記載したphase 2, 3を順に進める予定である.ただし,本年度は予定より早く研究を進展させることができたため,来年度中にphase 3の一部に取り掛かるよう予定している.次年度は,これまでに得られた研究成果を国内・海外にて報告する計画である.したがって,次年度の研究費は,主に旅費,論文投稿費にあてる予定である.その他は,研究進展に必要な専門図書・印刷用紙などの消耗品に対して支出する予定である.
巨大DNAの動的分子形態と反応性

蛍光顕微鏡を用いて溶液中のDNAのマクロな構造の変化を系統的に調べた。巨大DNA分子の高次構造の変化と運動性について定量的な解析を行なった。(1)DNAと薬物との相互作用異なる結合様式を持つ薬物が巨大DNAの高次構造にどの様な影響を与えるのかといったことはこれまで明らかでなかった。今回、インタ-カレ-ションする色素と、マイナ-グル-プ結合性の色素を用い、色素濃度を変化させたときのDNAの形態変化を調べた。その結果、インタ-カレ-タ-はDNAを引き延ばすことが分かった。一方、マイナ-グル-プ結合性の薬物はDNAを丸く縮めることが分かった。結合様式の異なる薬物による、DNAのマクロ構造の変化を映像的に明らかにしたものとしては、初めての研究である。(2)塩基性ポリペプチドとの相互作用水溶液中のDNAは、全長の1/10程度の長さに折りたたまれた形で伸縮を繰り返しながらブラウン運動をしているが、真核細胞中でDNAと複合体を形成するヒストンタンパクを加えるとDNAは収縮し、球状のコンフォメ-ションをとる。このようなDNAと塩基性タンパクとの相互作用を詳しく調べるために、塩基性のポリペプチドであるポリーLーアルギニン(pーArg)を加えて、pーArg濃度を変化させたときのDNAの広がり(長軸の長さ)の変化を測定を行なった。全体として、pーArg濃度の増大に伴って分子は縮んでいくが、中間的な濃度領域では、伸展した分子と、収縮した分子が共存していることが分かった。このような二相性は、細胞中でのDNAとヒストンタンパクの相互作用系においても存在する可能性は高いと考えられる。今後、DNAの発現の制御機構とも関連させて研究を進める予定である。
機能性有機フッ素化合物製造用選択的電解部分フッ素化プロセスの開発

先端医療や科学技術を支えるものとして含フッ素機能性材料に対する社会的ニーズ今日飛躍的に増大している。しかしながら,これらを創製する上で必要不可欠となる選択的フッ素化の技術は未発達であった。本研究はこれらの点に鑑み,当研究者らによって見出されたヘテロ原子化合物の選択的電解フッ素化を実用プロセス化するための基盤作りを仕上りとしたものであり以下の成果を得,実用化へ向けての有力な指針を得ることができた。1.当研究者らにより見出された電解フッ素化の適用範囲を〓げるとともに反応の最適化を図った。本反応が有機セレン化合物や含窒素及び含硫黄ヘテロ環化合物にも適用可能であり選択的フッ素化が効率良く進行することを明らかにした。2.回分式電解から流通式電解への転換を図るべくまず市販の小型フィルタープレス電解槽を改造し、ついで気一液分離器などの周辺装置を試作し,欠陥を改良した。3.α-フェニルスルフェニル酢酸エステルをモデル基質として,上記フローセルを用いてフッ素化の実用試験を行った結果,流通式電解によっても選択的フッ素化が円滑に進行し硫黄のα-位がモノフッ素化された生成物が良収率で得られることが分った。収率と電流効率は電解〓の流速にはあまり影響を受けなかったが,基質の濃度が高い場合には電流密度により変わり,特に高電流密度下ではジフルオロ化体などの副生成物が多くなり効率が低下することが分った。本電解は無隔膜の〓〓良い結果を与えること,白金のみならずグラファイトシートなど安価な陽極材料も使用可能なことも明らかとなり,実用化プロセスへ向けて明るい見通しと指針が得られた。現在,更なる対象基質の拡張と副次的諸問題解決に努力を傾注している。先端医療や科学技術を支えるものとして含フッ素機能材料に対する社会的ニーズは今日飛躍的に増大している。しかしながら,これらを創製する上で必要不可欠となる分子骨格の特定の位置を選択的かつ安全に部分フッ素化する技術は著るしく遅れている。本研究はこれらの点に鑑み,当該研究者らによって見出されたヘテロ原子化合物の選択的電解フッ素化を実用プロセス化すべく,その基盤作りを行おうとしたものであり,本年度は以下の成果を得た。1、まず,本試験研究の対象である有機硫黄化合物の電解部分フッ素化について回分式電解の最適化と対象基質の拡張を中心とした基礎研究を完了させ,その成果を日本化学会速報誌に発表した。2、上記の成果を踏まえ,回分式から流通式電解への転換を以下のようにして行った。(1)電解液が電解槽中を円滑に流れるよう現有の小型流通式電解槽を改造した。(2)周辺装置として発生する水素ガスを除去するための気一液分離器及び電解で発生する熱を除去する熱交換器を作成した。これらに加え,電解液の流通システム試作し,模擬電解液を用いて運転試験を行い,液漏れなどの欠陥を改善した。(3)ついで,α-フエニルチオ酢酸エステルをモデル基質とし,実電解液を用いて運転試験を行い,流通式電解により部分フッ素化が可能なことを実証した。さらに,比較的長時間の連続式電解による部分フッ素化も実現可能という見通しを得た。次年度はこれらの成果に立脚し,中間試験用電解システムの設計や対象基質の拡張をも行い,電解部分フッ素化プロセスのさらなる実用化への基盤作りを計る予定である。本研究はこれまで未発達であった電解部分フッ素化を実用プロセス化するための基盤作りを行おうとしたものであり今年度は以下の成果を得た。1.α-フェニルチオ酢酸エステルをモデル基質とし、フィルタープレス型フローセルを用いて電解フッ素化を検討した結果、収率は若干低下するもののフッ素化が進行しα-位がフッ素化された相応するエステルが選択的に得られることが分った。

このモノフッ素化体は電解液の流速には殆ど依存しなかったが、基質の濃度が高い場合には電流密度の影響を受け、特に高電流密度下でジフルオロ化などの副反応が併起するため収率、電流効率が低下することが分った。開放系では収率が低下するが窒素雰囲気下では収率の大幅な向上がみられた。また電解溶媒中に含まれる水分の影響も大であり、できるだけ脱水したアセトニトリルを用いた方がよいことも分った。隔膜をつけるとかえって収率が低下し、本フローセルによる製造試験では無隔膜の方が良い結果を与えたことは実用化の観点から重要な知見と思われる。さらに電極材料として白金のみならずカーボンシートやDSA(寸法安定性電極)が使用できることも明らかとなった。このように実用化を図る上で明るい見通しが得られたが問題点もいくつかあった。すなわち、長時間の連続運転を行うと各装置を結ぶチューブが劣化し、特に中の可塑剤が電解液中に溶解し、電解フッ素化の効率を低下させるという予期しなかった問題に遭遇した。現在、この問題を検討中であり、いずれ解決できるものと思われる。2.対象を含硫黄複素環化合物に拡張した。回分式の場合に比べ収率が低下したがフローセルでもフッ素化が可能であることが明らかとなり、本電解法が多様なフッ素化合物合成の汎用プロセスとなり得ることが示された。
高解像度X線テレビ断層システムの開発と臨床応用に関する研究

断層撮影機能付きのX線TV透視撮影装置に画像処理装置を加えて、高解像度X線テレビ断層システムを作成した。そして、このシステムで得られるX線断層像の画質向上方法と臨床的有用性について検討した。本研究の主たる技術的成果は、ディジタル画像処理装置のdynamic random access memory(DRAM)とdigital filtering processor(DFP)ボ-ド、およびDRAMから送られる画像デ-タをstatic random access memory(SRAM)で積分する方式である。1フレ-ムにつき1024×1024×8ビットのTVカメラ信号が、秒間30フレ-ムの高速でDRAMに収集される。DFPでは画像デ-タを高速(0.2秒/フレ-ム)に周波数処理できる。SRAMでは画像デ-タがシフト加算される。本法の臨床応用により次の利点が認められた。1.断層撮影検査における患者のX線被曝量の低減と検査時間の短縮。2.短時間で任意の深さの断層像や斜位断層像を再合成しCRT表示。3.空間周波数フイルタ処理による断層像の画質の大幅な改善。5.画像デ-タの電子保管と伝送の可能性。上記の中でも、3つの効果が顕著で、直線軌道の断層撮影における画質低下の主たる原因であった軌道方向のぼけ像を大幅に減少でき、エッジ強調効果と共に本法による断層像の画質を向上させて臨床的有用性を高めた。現在までに、本法を聴覚器官の断層撮影や脳脊髄神経領域の血管造影、脊椎骨や肺の断層撮影、腹部臓器の血管造影および関節造影などに使用してその有用性を認めている。従来のフィルム法と異なり、多層の断層像を一回の撮影のみで合成するシステムを作製した。1.X線透視兼用断層撮影装置(日立製TU-2101L)に次の改良を加えた。(1)TV断層に際して、イメージインテンシファイアー(【II】)の螢光面が、フィルム面と同じ位置へ移動する機構を設けた。(2)X線管が【II】と平行移動するように、X線管の移動機構に上下動を加えた。(3)断層撮影中に、【II】の螢光量をフィードバックさせ管電圧を変化させた。これにより、X線入射角に応じて変化する被写体実効厚を透過するX線量を補正した。(4)走査線1024本の高品位TVカメラを設置した。(5)断層像合成装置による制御を行なうため、そのインターフェイスを作製した。2.断層像合成装置を、32ビットのスーパーマイコンとフレームメモリー、マウスおよびTVモニターなどで構成した。(1)TV断層の撮影から合成断層像の観察まで、全ての制御をコンピューターで行なえるようにした。(2)TV断層による透過X線像をフレームメモリーに実時間で収集し、約3秒/スライスの速度で合成した。(3)X線テレビ透視とほぼ等しいX線曝射で断層像がえられた。(4)3視野切替型【II】(9,7,4.5インチ)の拡大機能を利用し、目的部位を高分解能に撮影できた。3.今後、以下のアプリケーションソフトウェアの作製や、臨床評価を行う予定である。(1)Interentional radiologyにおける術前のシミュレーションと精度向上への応用。(2)肺,消化管などの小病変の検出能の評価。(3)経時的な断層撮影により静注した水溶性造影剤の臓器内動態を見て、機能解析を行なう。(4)多スライスの断層像を用いて合成処理を行ない、病巣あるいは臓器の立体表示や3次元的な計測法を開発する。

X線TV透視とフィルム断層撮影を組合せに装置に改良を加え,これに断層像再合成を行うディジタル画像処理装置を開発追加して, X線TV断層撮影を検討した.(1)一回の撮影で蓄積した断層情報を利用して任意の断層像を再合成した.すなわち,高品位のTV投影像を, 1024×1024マトリックスで1秒間に30フレームの高速度で収集し,これを用いて,人体の任意の深さの断層像を1.2秒/スライスの高速度で再合成できた.複数スライスを連続して再合成し,シネモード表示させることにより人体構造の三次元観察を容易にした.(2)従来のフィルム法と異なり, IIーTV系を使用しているために,視野の大きさや解像度に限界があり,視野周辺部の像の歪みも問題になった.しかし,本法はTV透視を併用できるので視野は最大限有効に使用できる.なお,検査部位として小範囲を対象とする時は, TV像の拡大モードを使用することにより,フィルム法の画質と同等の実用価値の画質が得られた.(3)postーprocessing処理により,断層像の一部を局所的に傾斜した断面像を表示でき,立体的把握が容易になった.(4)1秒間に30フレームのデータ収集するX線撮影を連続3回繰返し施行でき,例えば血管造影など短時間内の経時的変化を断層像観察可能になった.(5)本法を,例えば気管支鏡検査やinter ventional radiologyなどに利用すれば,検査の精度が高められる.(6)以上は,患者被曝線量の著しい低減につながる.現在,上述のように従来のフィルム法にない長所を活用し,本法の短所が問題にならない領域で臨床経験を重ねつつある.今後は, IIーTVカメラ系の視野と解像力の問題を克服する方法についても検討を進める.X線TV透視とフィルム断層撮影とを組合せた装置に改良を加え、これに断層像再合成を行うディジタル画像処理装置を開発追加して、X線TV断層撮影を検討した。(1)一回のX線撮影(1秒間)で蓄積した30フレームのインターレス方式高品位TV投影像を、各フレームについて奇数フィールドと偶数フィールドに分解し、これらのフィールド像を用いて再合成することにより、断層像の空間分解能が向上した。(2)断層像の観察時に、信号ー輝度勾配を任意に変えて表示させる機能を追加した。これにより断層像の濃度変化を最適条件で観察できた。(3)5インチ光ディスク装置の結合により、720フレーム/枚のTV投影像のファイルが可能になり、過去の症例を別な条件で再合成したり、post-processingしたりすることが可能になった。(4)1024×1024マトリックスの画像を高速(0.2秒/フレーム)に周波数処理するDFPボードを開発した。この機能の追加により30フレームのTV投影像をリアルタイムで適当なフィルター関数で周波数処理でき、この処理像を用いた再合成により著明な断層像の解像度向上が得られた。(5)DFPボードを活用したpost-processing処理によって、断層撮影に併なう障害像の除去処理を高速に行うことができた。(6)連続3回のX線撮影で血管造影などの短時間内の経時変化を断層像観察可能であるが、蓄積した投影像のうち一部のフレームのみを用いて再合成する小角度断層撮影によりさらに短時間の経時変化像が観察できた。また、ディジタルサブトラクションTV断層機能も追加し検討中である。現在、一回のX線撮影で多層断層をリアルタイムに観察可能な本システムの長所を活用し、臨床経験を重ねている。今後は臨床評価を中心に検討を進める。
日本工芸における地域性の創出ー明治期における日本陶磁史の成立をめぐって

以下の二つのアプローチから京都における伝統工芸の近代化について考察する。1明治20年代以降、京都では図案集の刊行、雑誌等による図案指導、図案についての懸賞募集の活発化など新しい意匠を求める動きが急速化する。教育機関では、アール・ヌーヴォー様式の摂取、琳派様式の近代化といった教育が実施される。このような動向を体系的に分析する。2「化学」の役割明治初期には、舎密局が設立され、明治11年にはワグネルが着任して最新の化学的知識を伝えた。明治後期には、中澤岩太・藤江永孝・鶴巻鶴一といった化学者が工芸の近代化を理論的にバックアップした。それぞれの様相と成果を当時の資料により明らかにする。
神経回路形成における細胞分化制御プログラム関与の統合的解析

組織形成の過程では、局所から分泌されるモルフォゲン分子に誘導された転写調節因子が細胞の「個性」を決定する。神経系ではこの「個性」に基づいて、細胞サブセット特有の細胞移動や神経回路形成が行われると考えられている。したがって、「個性」を生み出す遺伝子プログラムの中に、細胞固有の挙動を調節する仕組みが含まれていることが予想される。本研究課題では、間脳における転写因子Olig2の機能を調べつつこの課題に取り組んだ。その結果、Olig2は間脳の腹側視床とthalamic eminenceの発生調節をすることを明らかにし、さらに視床皮質投射形成にもOlig2が関わることを明らかにした。本研究の成果は、論文として投稿し現在改訂中である。中枢神経系において、神経細胞は分化した後、移動し回路形成を行う。これらはそれぞれのニューロンに特異的な挙動を呈することから、細胞分化プログラムの中に細胞挙動を制御するプログラムも包含されているものと考えられる。本研究課題では、この点に注目して、ニューロンの分化およびその後の回路形成について解析している。Olig2はbHLH型転写因子で、脊髄ではニューロン・グリアスイッチに機能し、オリゴデンドロサイトと運動ニューロンの分化に必須の因子である。Olig2は中枢神経系全体で発現がみられるが、脊髄以外での機能は不明な点が多い。スクリーニング的に、Olig2欠損マウスの脳と脊髄での軸索構築・神経回路形成を調べた結果、間脳の特に視床で軸索構築の乱れが見いだされた。Olig2が細胞分化にかかわる転写因子であることから、この表現型を手掛かりとして、解析を進めてきた。Olig2は転写因子であることから、軸索ガイダンス分子やその受容体の発現調節を通して神経回路形成を調節していることが予想された。そこで、既に報告されているマイクロアレイ解析の報告を参考に、これらの分子の発現をin situ hybridizationにより調べた。Sema3A、EphA3、EphA5、Slit2、Robo1、DCCに注目した。その結果、EphA3とEphA5の発現に変化がみられた。これ以外の軸索ガイダンス分子は現在解析中である。現在までの結果から、Olig2がこれらの分子発現を調節して視床の回路形成にかかわっている可能性が示唆された。平成23年度には、電気先行法を用いた解析とOlig2欠損マウスの脳形成の解析を行なった。子宮内電気穿孔法を用いた解析;胎齢12.5日目のマウス胎仔の間脳に電気先行法を用いて遺伝子導入と異所性発現を試みた。GFP遺伝子とOlig2遺伝子の発現ベクターを第三脳室に注入し、その後2530ボルトの矩形波を与えた。その結果、GFPの発現とOlgi2の異所性発現とが、間脳領域に認められた。Olgi2の下流遺伝子候補の発現変化の詳細は現在解析中である。ニワトリ胚脊髄へのOlig2異所性発現による解析;ニワトリ胚脊髄へのOlig2異所性発現では、運動ニューロンマーカー(lslet1/2とHB9)の発現、slit2とephA3に着目して解析を行なっている。Olig2の異所性発現によりlslet1/2の発現は誘導されるものの、現在までのところslit2とephA3の大きな変化は見られていない。今後は、Olig2の導入時期を変えて(早めて)解析を継続していく。Olig2欠損マウスの脳の解析;初年度(平成22年度)で、Olig2欠損マウスで腹側視床の形成に異常が見られることと背側視床における軸索構築異常を見出した。軸索構築の異常が腹側視床の形成異常であることを示す目的で、Olig2欠損マウスにおける前脳領域の形成を詳細に解析した。軸索ガイダンス分子や転写因子の発現からは、終脳腹側部や背側視床はほぼ正常に形成されていた。特に視床皮質線維をガイドするcorridor cellが正常に配列していたことは回路形成の異常が、細胞自律的もしくは非自律的に引き起こされるかを考える上で重要な所見と考えられる。以上が平成23年度の主なせいかである。これをもとに、平成24年度では細胞分化プログラムと細胞挙動の関連をさらに解析していく予定である。Olig2は細胞分化を調節する転写因子であることが知られている。最近になって、細胞分化調節転写因子が、分化したあとの細胞挙動を調節することが報告されるようになってきた。本研究では、Olig2の神経系組織構築形成や回路形成への関与を調べることを目的とした。Olig2欠損マウスの前脳を用いたマイクロアレイ解析により、発現変化を起こしている軸索ガイダンス分子を探索した。その結果、EphAとEphA5の発現上昇が示唆された。

in situ hybridizationによる解析から、脊髄や腹側視床ではOlig2とEphA3、EphA5の重複した発現は見られなかったが、隣接する領域での発現は見られた。このことは、Olig2がEphA3などに対してnegativeに調節している可能性を示唆した。しかし、ニワトリ胚脊髄にOlig2の異所性過剰発現を行ったが、EphA3の発現に変化は見られなかった。さらに、前脳領域の形成におけるOlig2の機能を調べるため、Olig2欠損マウスでその発生を調べた。その結果、このマウスでは腹側視床が胎齢11.5日目(E11.5)から前脳の中で特異的に形成不全を起こしていた。一方で、腹側視床の腹側に位置するthalamic eminence(TEM)の領域は拡大していた。視床や腹側終脳などの形成に異常は認められなかった。Olig2欠損マウスでの視床皮質投射の形成を調べたところ、形成の初期(E13.5)から視床皮質投射の走行が乱れ、また軸索伸長が阻害されていた。また、腹側視床ではEphA3の発現は見られなかった。以上の結果から、Olig2が腹側視床の形成を介して、視床皮質投射回路の形成に関わっていることとこれにEphA3の発現抑制が関わっていることが示唆された。細胞分化調節を行う転写因子のOlig2が回路形成調節を行う機能を持つことを見出しており、領域形成や細胞自律的もしくは非自律的という点を示すことができれば、課題の達成に大きく近づく。24年度が最終年度であるため、記入しない。用いているマウスのOlig2遺伝子座にはCreER遺伝子がノックインされており、レポーターマウスと交配させることにより、Olig2細胞やその特記を標識することが可能である。Olig2遺伝欠損させた場合のOlig2細胞の挙動を解析することで、見出されているOlig2欠損マウスの表現系が細胞自律的もしくは非自律的というを明らかにできる。既に予備的な解析を始めており、適切なタモキシフェン投与の時期などを調べつつがる。
ネッタイシマカにおける亜種特異的産卵場所選好性の崩壊：同所的分布による行動変化

本研究では、西ケニアにおけるネッタイシマカの2亜種(森林型/都市型)の産卵場所選好性を明らかにする事を目的とした。野外調査により、生息環境には亜種間で明確な差があり、森林型は多様な環境に広く生息するが、都市型は人口密集地周辺にのみ限定的に生息することが示された。一方で野外調査と室内実験で、亜種間や地域間で産卵容器選好性に差がないことを示した。両亜種は生息環境に豊富にある容器を選択しているのだろう。平成25年度は、前年度に引き続き3地域(都市、森林、混合)での発生場所を調べ、採集されたネッタイシマカ幼虫から発生した亜種(都市型Aaa、森林型Aaf)の割合と環境要因の関係を解析した。その結果、都市環境で有意にAaaの割合が高く、また、Aaaの割合は人家までの距離が近いほど高くなった。さらに人工容器からもAaaが多く発生していた事から、従来言われていたAaaの生態と一致している事が示された。しかしその一方で、Aafは3地域のどこからも高い頻度で発生しており、Aafがより柔軟に環境に適応している事が示唆された。野外で採集したメス1個体ごとに産卵させた卵を羽化させ、一腹から生じる成虫の形質を調べた。その結果、一腹の子には0-50%の割合でAaaとAafの形質が混在しており、発生したメスでAaaの割合が高く、オスではほとんどがAafであった。これらの結果から、AaaとAafは明確な系統があるとは言えない事が示唆された。しかし、産卵したメス個体数が非常に少ないため、次の産卵実験で得られた卵を羽化させ、成虫の形態を調べる予定である。プラスチックカップと木製カップを利用した産卵実験は、都市環境と混合環境で採集した2集団のメスについて行った。森林環境では十分な幼虫が確保されず、また亜種構成は混合環境と有意な差がなかったため、2集団のみの実験とした。どちらの集団でも、ほとんどのメスは木製カップにのみ産卵したが、一部のメスは両方のカップに産卵した。それぞれのカップへの産卵数は、木製カップで多く、プラスチックカップでは数個から十数個であった。ただし、実験に用いたカップでは、構造や色に違いがあるため、自然容器を選択したとは言い切れない。今後、プラスチックカップの色や構造を変化させた実験を行いたい。実験に用いたメスの同定がまだ終わっていないため、同定後に改めて解析を行う予定である。ネッタイシマカの亜種構成と発生源の水質や周辺環境の関係を明らかにするために、西ケニアの都市部(キスム)、林縁(ウンゴイ、ファンガノ)、およびそれらの中間的な環境(ビタ)でシマカ幼虫を採集して羽化させた。2012年11-12月に行った調査では、プラスチック製、陶製の人工容器やタイヤ、樹洞、植物の葉柄からシマカ幼虫を採集した。全51個の発生源から得られた1543個体のシマカのうち、1348個体がネッタイシマカであった。このうち亜種が同定されたのは1300個体であり、21%が都市型(Aaa)、79%が森林型(Aaf)であった。タイヤ、タイヤ以外の人工容器、樹洞、岩穴のどこからもAafが多く発生し、今回調査した樹洞からはAafのみが得られた。葉柄からはネッタイシマカは得られなかった。都市部では他地域に比べAaaの割合が有意に高く、26%であった。家屋からの距離と亜種の発生割合には有意な関係が認められ、家から遠いほどAaaの割合が高くなった。タイヤでは、人工容器よりもAaaの割合が高かったが、これは先の研究と逆の結果であることから、容器そのものへの選好性は弱い可能性が考えられる。全体的に発生源の水量やサイズが大きいほど、Aaaの割合は低くなる傾向が認められた。亜種特異的な水質の傾向は認められなかったが、容器の種類による特異性は認められた。グラビッドトラップによる採集は成功したが、十分な数は採集されなかった。しかし一部の個体については産卵させることができ、成虫を羽化させた。羽化した成虫を同定したところ、ほとんどがAafであり、ほぼ一腹の子の形態は揃っていた。しかし、第一背板の鱗片が1つ、2つついたAaaと同定される個体が時折認められたことから、形態での亜種の同定方法は、正確とは言えない可能性が示された。本研究では、デング熱感受性の異なるとされるネッタイシマカ2亜種(都市型Aaa、森林型Aaf)について、それぞれの生息環境および行動特性の解明を目的としてきた。亜種構成と発生源の水質および周辺環境の関係を明らかにするため、西ケニアの都市部、林縁部、さらにこれらの中間的な環境でシマカ幼虫を採集し、羽化させて亜種を同定した。

発生源は多岐にわたり、プラスチック容器、陶製容器、タイヤ、樹洞、植物の葉柄(バナナやクワズイモなど)から幼虫が採集された。シマカ幼虫が発見された180個の発生源のうち(人工容器68.3%、自然容器31.7%)、141個の発生源(人工容器85.8%、自然容器14.2%)からネッタイシマカが羽化した。発生したネッタイシマカ全体の80%以上がAafであり、人工容器では81.1%、自然容器では88.4%がAafであったことから、西ケニアでは人工容器、自然容器に関わらず、Aafの割合が高いことが明らかになった。一方で、都市部、中間環境、森林で亜種の割合を比較したところ、都市環境で有意にAaaが多く、さらに人家までの距離が近いほどAaaが多くなった。これらの事から、従来言われていたAaaの生態とある程度一致している事が示された。その一方で、Aafは3地域のどこからも同様の割合で発生しており、Aafがより柔軟に環境に適応している事が示唆された。これは水質についても同様で、Aafは幅広い水質に対応していたが、Aaaはやや限定された水質で発生し、特に濁度、伝導率、色度は狭い範囲に収まった。興味深いことに、野外で採集したメス1個体が生む子には0-50%の割合でAaaとAafの形質が混在し、メスでAaaの割合が高かった。これは、形態では亜種を分けられないことを示唆している。また、産卵行動には明確な地域差は認められなかったことから、産卵場所選好性に亜種間の差はないと考えられる。行動生態学、進化生態学、昆虫学、病害動物学初年度の調査の遅れのため、当該年度4ー6月の調査では環境要因を明らかにする採集調査、および産卵実験の一部実行が限界であった。その後、前期で教育した現地スタッフに依頼して産卵実験を行ったが、野外集団を利用したために吸血効率が悪く、実験期間が延びた事が理由として挙げられる。そのため、一部のサンプルの同定が終わっておらず、解析を進める事ができなかった。また、年度末に調査地周辺のサテライトデータを新たに入手したことも一つの理由である。このデータをこれまでの調査で採集した環境データに加えることより、さらに明確な環境変異が明らかにされると考え、新たな解析を加える事で投稿が遅れるのもやむを得ないと判断した。研究がやや遅れている理由として、雨期がやや早くピークを迎え、また雨量も少なかったため、予想よりも発生源が少なかったことが挙げられる。また、計画当初に森林地域として予定していたウンゴイの環境が変化し、これまでネッタイシマカが採集されていた発生源が破壊されていた。そのため、急遽新しい調査地域としてファンガノでの調査を行ったが、時間的に余裕が無く、十分な調査を行えなかったことも原因である。またこれらの森林地帯では、ネッタイシマカの発生源と予想される水域で、他種のシマカ属が優先種であったことから、十分な個体数を集めることができなかった。グラビッドトラップによる採集では、死亡個体や非吸血個体なども認められ、採集効率が低かったことも影響している。今回は初めての調査であったため、手法を検討しながら行ったこと、同時に現地スタッフを教育しながら行っていたため、一カ所の採集に時間がかかったことなども挙げられる。次年度は1同定の終わっていない成虫サンプルの同定、2サテライトデータおよび全天写真による周辺環境の評価、3論文執筆・投稿を予定している。1の成虫サンプルは別プロジェクトでケニアに滞在するため、帰国する際に日本へ運び、同定する。2については、解析用ソフトを取得した後、同研究室所属のGIS専門家の指導を受けて解析法を習得する予定である。
膝OAの進行予防に向けた膝筋活動増大メカニズムの解明と治療指針の提供

変形性膝関節症は膝関節の力学的ストレスにより軟骨変性が進行する疾患である。しかしながら、進行関連因子の筋活動増加を引き起こす運動パターンを決定する要因は未だに明らかでなく、身体機能から見た具体的な予防策は確立していない。そのため、本研究は《変形性膝関節症の進行予防に向けた膝筋活動増大メカニズムの解明と治療指針の提供》を目的として実施し、運動パターンの決定要因の探索と、決定要因に基づいた治療方針の決定を目標とする。
維管束の水移動調節機能の簡易診断法の確立とその応用

本研究は,植物体内を移動する水の動態を簡易に測定する方法を開発し,水利用効率に優れる作物栽培法の開発や水環境に対して安定性を維持する品種や系統の選抜の際に現地で利用できるシステムとして確立することを第一目的とした.合わせて,草本植物の中で最も高い生産性や水利用効率を有する植物であるネピァグラス体内の水輸送の調節機能を解析した.ここで用いた方法は,個葉の蒸散,光合成速度測定中に植物体を水輸送系の上流域器官から順次下流域器官(根,茎,葉)へと細かく仕分けて切断し,切断直後に示される蒸散反応を診断の指標するものである(植物体切断法).その結果,ネピアグラスでは茎節部に優れた水輸送調節機能があり,各節から各個葉への水輸送を個別に調節できるシステムを構築し,それが本種の水利用効率が高く,光合成生産が優れる基礎となっていることを明らかにした.ネピアグラスのこのような調節機能は,生育環境条件によって柔軟に変化し,これが環境の変化,特に水環境の変化に対して本草種が安定した生産性を維持する根拠となることを確認した.植物体切断法は,きわめて簡便に調査できる手法であるため,現地での多数の個体や個葉を対象に短時間でデータを採取することができる.つぎに,本手法の測定精度を検討するため,従来から用いられている加圧水法によりネピアグラスの水輸送系各器官の通水抵抗をしたところ,植物体切断法の結果と良く一致し本手法の有効性が確認された.また,本手法によってネピアグラス以外の作物についても水輸送の動態を調査し,特徴を明らかにした.植物体内の水移動やその調節機構を明らかにすることは,作物生産における水利用効率や耐乾性の向上を図る基礎として重要である.そのためには,多くの個体を対象に迅速に植物体内の水輸送状況を把握することが不可欠である.ここでは,従来の方法とは異なる新しい発想による簡易かつ迅速な診断法(植物体切断法)を考案,確立するとともに,合わせて作物ごとの水輸送の特徴を明らかにすることを目的とした.1)まず,ネピアグラスを対象に実験を進め,植物体の部位別切断にともなう光合成,蒸散バースト反応を測定,解析し,切断法が水移動の解析手段として多くの植物に対して有効であることを予測した.2)次に,ネピアグラスとトウモロコシ両種の茎内における水の通導抵抗をサップフローゲイジによって測定し,両者の差異を明確にするとともに植物体切断法の有効性の裏付けを行った.3)両種とも高い生産性を有するC4植物として知られるが,特にネピアグラスは草本種の中では最も高いバイオマス生産を有する.ネピアグラスの形態的特徴は,地下部発育が地上部に比較して著しく劣る点であるが,このような中で高い生産を実現するためには,本草種に優れた水利用機能が存在するものと予測される.トウモロコシと比較して,ネピアグラスは茎内の節部や葉鞘部に水の通導抵抗が特異的に高いところがあり,植物体の各部位ごとに水輸送を調節する機能が存在した.これに対して,トウモロコシではそのような細かい水輸送調節機能の存在は認められなかった.節水型栽培の確立や節水型品種の育成を図る場合,ネピアグラスに存在する機能は重要な情報となるものと考えられたため,作物学会で二課題を講演発表した.本研究は,植物体内を移動する水の動態を簡易に測定する方法を開発し,水利用効率に優れる作物栽培法の開発や水環境に対して安定性を維持する品種や系統の選抜の際に現地で利用できるシステムとして確立することを第一目的とした.合わせて,草本植物の中で最も高い生産性や水利用効率を有する植物であるネピァグラス体内の水輸送の調節機能を解析した.ここで用いた方法は,個葉の蒸散,光合成速度測定中に植物体を水輸送系の上流域器官から順次下流域器官(根,茎,葉)へと細かく仕分けて切断し,切断直後に示される蒸散反応を診断の指標するものである(植物体切断法).その結果,ネピアグラスでは茎節部に優れた水輸送調節機能があり,各節から各個葉への水輸送を個別に調節できるシステムを構築し,それが本種の水利用効率が高く,光合成生産が優れる基礎となっていることを明らかにした.ネピアグラスのこのような調節機能は,生育環境条件によって柔軟に変化し,これが環境の変化,特に水環境の変化に対して本草種が安定した生産性を維持する根拠となることを確認した.植物体切断法は,きわめて簡便に調査できる手法であるため,現地での多数の個体や個葉を対象に短時間でデータを採取することができる.つぎに,本手法の測定精度を検討するため,従来から用いられている加圧水法によりネピアグラスの水輸送系各器官の通水抵抗をしたところ,植物体切断法の結果と良く一致し本手法の有効性が確認された.また,本手法によってネピアグラス以外の作物についても水輸送の動態を調査し,特徴を明らかにした.
緑内障早期における杆体機能の他覚的検査法の検討

網膜杆体の機能は暗順応測定により、測定できるが指標の大きさが5度あるいは10度と決められた大きさであるため、測定部位により感覚閾値が異なる。一方、ガンツフェルト刺激装置を用いて行うことで、全網膜を一様に刺激し感度を測定するためより簡便な方法であるが、瞳孔面積などにより網膜照度が変わるなどの問題点もある。今回の研究で、網膜の杆体の機能を視覚誘発電位を用いて他覚的に測定すること、緑内障初期においてその異常を視覚誘発電位を用いて検出できるか検討した。従来の視覚誘発電位は、主として錐体機能を反映したものであり、杆体機能を測定することは杆体からの電位がかなり小さく、難しいと考えられていたが、今回の結果から臨床的にも評価の対象となる電位が得られることがわかった。正常者とともに緑内障眼において測定を行った結果、視野障害の進行した緑内障では明らかに異常を示すことがわかった。一方、緑内障の早期においてこの検査法が有用かどうかは、より多くの症例を検討する必要がある。緑内障初期では、視野変化も一様ではなく、症例によっては静的視野計で異常を検出できないものもあり、視神経乳頭の陥凹の大きさなどを客観的に判定し、今後検討する必要があると考えられる。また本検査法は十分な暗順応が必要なこと、刺激強度一振幅の関係を求め比較検討した結果、測定時間が長くかかることから、嗜的刺激条件がわかればより短い検査時間で行えるため、今後これらの刺激条件を検討、応用してみる考えである。
高齢化は貯蓄率低下の主要因なのか?ー日本の家計調査ミクロデータによる分析ー

「近年の日本における家計貯蓄率減少の要因は高齢化であり、将来的にも貯蓄率減少が続く」という見解がマクロデータ分析では一般的だ。しかしミクロデータを利用した研究により、高齢化が貯蓄率減少に与える影響は予想外に小さい可能性があると指摘されはじめた。そこで本研究は、日本の家計調査ミクロデータを利用して年齢が貯蓄に与える影響を推計する。そして、この推計結果と日本の人口構成予測データを利用して、高齢化が家計貯蓄率に与える影響を予測・分析した。日本の家計調査ミクロデータ(総務省統計局集計の『全国消費実態調査(平成元年、6年、11年、16年)』)については、一橋大学経済研究所附属社会科学統計情報研究センターで実施される「学術研究・高等教育のための公的統計ミクロデータ利用」に申請し、匿名データの提供依頼の申出が承諾された。その後、利用条件を遵守した上で、データ整理、編集作業を行った。本研究では、『全国消費実態調査』のクロスセクションから疑似パネルデータを作成して、家計の貯蓄分析を行った。家計貯蓄率は、家計の世帯主の年齢(年齢効果)、家計の世帯主が属する誕生年のコーホート(コーホート効果)、調査年(年効果)に依存する。元の数式は同時性の問題が発生しており(完全多重共線性)、貯蓄に対するこの3つの効果は完全な線形関係にある。こうした同時性の問題は、セミパラメトリック計量モデルで解決できる。基本的に、このモデルでは、コーホート効果を示す誕生年のダミー変数からなる変数行列を、誕生年からなる一つの変数に置換する。その際に、「コーホート効果が非線形の影響を貯蓄率に与える」という重要な修正を加える。この非線形効果を、セミパラメトリック回帰モデルで推計する。このセミパラメトリック計量モデル推計を実施し、推計論文の第一草稿を執筆開始した。この推計論文が完成し、2011年度日本経済学会秋季大会における論文報告の申請手続きを実施した。日本の家計調査ミクロデータ(総務省統計局集計の『全国消費実態調査(平成元年、6年、11年、16年)』)の貸出期限が平成23年12,月であったため、一橋大学経済研究所附属社会科学統計情報研究センターで実施される「学術研究・高等教育のための公的統計ミクロデータ利用」を通じて、家計調査ミクロデータの貸出期限延長の申請を行い、利用期間を平成25年6月まで延長する許可を得た。本研究では、家計貯蓄率に対する、家計の世帯主の年齢(年齢効果)、家計の世帯主が属する誕生年のコーホート(コーホート効果)、及び調査年(年効果)をセミパラメトリック計量モデルで推計した。このセミパラメトリックモデルを、罰則付き回帰スプラインのアルゴリズムを用いて推計する。その際、平滑化パラメータsmoothing parameterは一般化交差確認を最小化するように内生的に決定される。この平滑化パラメータの内生化により、貯蓄率に対する年齢効果のパラメータを、推計誤差がより少ない効率的な手法で推計することが可能となる。『全国消費実態調査』は,一般世帯を「単独」、「夫婦のみ」、「夫婦と子」、「ひとり親と子」、「その他」に区別する分類を利用して、この分類別にそれぞれ、貯蓄率に対する年齢効果及びコーホート効果と年効果を推計した。その分析結果を記載した論文を2011年度日本経済学会秋季大会で報告した。そして、得られたコメント等を反映して再改訂し、「平成23年度公的統計のミクロデータの利用に関する研究集会」にて発表した。コーホート効果と年効果の推計値を利用し、1990年代初頭以降の日本における人口構成の変化が家計貯蓄率の低下に与える影響を検証した。『全国消費実態調査』の家計ミクロデータを利用し、主な世帯属性別に年齢貯蓄効果を推計した。そしてこの推計値を、19902005年における実際の年齢構造に適用した。その結果、貯蓄率に対する人口構成の変化の影響は僅かで、概ね1%ポイント未満であった。近年の日本における貯蓄率低下が主に高齢化に起因するという従来の見解は、家計ミクロデータを利用した本論の分析結果から立証されないことが判明した。Asian Economic Association (シンガポール)の学会で報告した。そして、得られたコメント等を反映して再改訂し、「平成24年度公的統計のミクロデータの利用に関する研究集会」にて発表した。日本の家計調査ミクロデータの処理が終了し、一般世帯における五つの分類別にそれぞれ、貯蓄率に対する年齢効果、コーホート効果及び年効果をセミパラメトリックモデルを推計した。セミパラメトリックモデルにおける一般世帯の分類と年齢効果の属性は、先行研究では行われておらず、本研究の独創的な特徴の一つである。

24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度でにおいて、貯蓄に対する推計結果を利用して、2030年までの日本における家計貯蓄率の予測を実施する予定である。この分析は計画通り進捗しており、分析結果を学術学会において報告し、その後に助言等を反映して研究論文を執筆する予定である。
北海道佐呂間町で発生した竜巻による甚大な災害に関する調査研究

平成18年11月7日,北海道佐呂間町で発生した竜巻と被害について,気象学的側面,工学的側面から調査研究をした。竜巻の発生機構を気象資料および数値シミュレーションに基づいて検討することと,構造物等の被害の正確で詳細な情報を,可能な限り収集・整理し,将来の防災・減災対策に資するためである。今回の竜巻をもたらした積乱雲は,高さが約10km,水平スケール2030kmで強い上昇流域と下降流域の対を持ち,ヴォルトやエンブリアカーテンなどを併せ持つスーパーセルの特徴を有すること,発生要因として佐呂間町南側の山岳を南よりの風が乗り越えることによって生じたフェーン現象の影響が大きいこと,発生場所周辺の複雑な地形も竜巻発生の一要因であることが判明した。竜巻の短時間気象予測に関しても,ドップラーレーダデータと雲解像数値気象モデルを用いる手法について検討した。デュアルドップラーレーダ解析により求められた高度13kmの水平風と反射強度から推定した雨水混合比をナッジング法により同化した結果,予報の改善が見られた。建築物等の被災状況の詳細な調査の結果,被害範囲は長さ約1km,幅約100m250mであることや,飛散物は岩佐地区北側の広範囲に亘り,最大で20km以上先のオホーツク海まで達していること等が分かった。被害地区全体の151世帯に対してアンケート調査も実施した。一次集計結果からは,住宅の構造や屋根構法と被害の関係,竜巻発生時の種々の気象的現象,竜巻発生時および直後の住民の回避行動や周辺住民の対応,被災後の復旧活動や行政の対応等の実情が明らかとなり,今後の竜巻対策を検討する上での貴重な資料を得た。住宅の被害では,飛来物の外壁への衝突,屋根の飛散といった被害が目立った。関連して,米国における外装材の対飛散物衝撃防御システムの標準仕様や,試験方法の実態も調査し,日本における耐衝撃性能評価手法検討のための資料を得た。

住宅の被害では,飛来物の外壁への衝突,屋根の飛散といった被害が目立った。関連して,米国における外装材の対飛散物衝撃防御システムの標準仕様や,試験方法の実態も調査し,日本における耐衝撃性能評価手法検討のための資料を得た。