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自殺念慮・自傷行為への遭遇体験に関する調査研究　―自殺予防教育の一環として―

特にインターネット普及後の現代は、「自殺したい」「リストカットした」など自傷行為や自殺念慮を直接あるいはSNSなどを通して間接的に他者から告白される体験が青年期を中心に増加しているものと考えられる。しかしながら、実際はいかほど起きているのか、また、告白を受けた者や告白した者にどのような影響を及ぼしているのかに関する調査研究は少ない。本研究では、自殺念慮及び自傷行為に関する告白体験・被告白体験の実態調査を行うとともに、その際、青年はどう感じ、どう考え、どう行動しているのか、また、どのような精神的・物理的困難を抱えるのか、どのような支援・情報を必要としているのかなどについて調査検討を行う。また、被相談者側が行った対応と相談者側が望んだ対応との比較を試みる。その上で当事者の視点に立った自殺や自傷行為に対する予防対策を考えることを本研究の目的とする。当該年度は、昨年度、自由記述を元に収集したデータを元に、主に「自傷行為」について知人から告げられた際の苦悩や困難感がいかなるものか、また、告白された際に行った対応について尺度化し、大学生を中心に調査を行った。大学生の自傷行為の実態や、それを知人から告白されたときに困難や苦悩、そして対応について調査を行い、青年期に多くみられる自傷行為の対応について考察を行った。当初予定していた自傷行為や自殺遭遇体験に関するWEB調査の調査内容・調査項目について、調査会社との間で倫理的配慮に関する点で問題が生じ(WEB調査では必要な調査内容を調査することが困難)、別の手段での調査を再検討したことにより実施が遅れている。また、別の手段での調査の再検討の際に、これまでの調査結果を踏まえて新たに調査したい項目等が生じたため、調査内容の若干の修正が生じたために若干の遅延が生じた。我国において、青年期の死因の第一位は自殺と言われている。自殺や自傷行為は当事者とその家族のみならず周囲の同年代の青年達にも多大な影響を与える。本研究では、自殺念慮及び自傷行為に関する告白体験・被告白体験の実態調査を行うとともに、その際、青年はどう感じ、どう考え、どう行動しているのか、また、どのような精神的・物理的困難を抱えるのか、どのような支援・情報を必要としているのかなどについて調査検討を行った。その上で当事者の視点に立った自殺や自傷行為に対する予防対策を考えることを本研究の目的とした。当該年度は、既に作成した尺度ー1自傷行為や自殺念慮について知人から告げられた際の苦悩や困難感尺度、2自傷行為や自殺念慮について知人から告げられた際の対応尺度を用いて、調査範囲をさらに拡大し、大学生を中心に調査を行った。大学生の自傷行為の実態や、それを知人から告白されたときに困難や苦悩、そして対応について範囲を拡大して調査を行い、青年期に多くみられる自傷行為や自殺念慮への対応について考察を行った。
突発疹の高年齢化は本当か：5歳以下発熱児コホートにおけるHHV-6B初感染の解析

発熱を主訴に大学病院ER、小児科外来を受診した5歳以下小児の中で血液検査を実施した症例(書面での研究参加の同意を得た症例)について、血液検査終了後の残余検体(全血、血清)を中央検査室から収集した。目標症例数は年間70例であったが、平成30年度は380例について検体収集した。収集した臨床検体を用いて、下記に示すウイルス学的検査を実施しHHV-6B初感染を確定した。1末梢血単核球からのウイルス分離:患児末梢血から比重遠心法にて単核球を分離し、臍帯血単核球との混合培養する。細胞変性効果(cytopathic effect:CPE)が出現した後、抗HHV-6 B単クローン抗体を用いて染色しHHV-6B分離を確認する。ウイルス学的にHHV-6B初感染と診断された症例(上記1あるいは2のいずれかが陽性、かつHHV-6IgG抗体価が<8倍の場合)について、患者背景、臨床症状、検査データ、治療内容について後方視的にデータを収集した。また、患者背景(同胞数、離乳食の口移しの有無、集団保育歴など)や臨床症状(発熱期間、解熱後の発疹の有無など)について、カルテ記載のみで情報収集が困難な項目については、往復ハガキを用いたアンケート調査を行い情報収集した。収集した患者情報よりHHV-6B初感染の初感染年齢と臨床像(有熱期間、解熱後の発疹の有無)について統計学的解析を実施した。研究成績については、国内、国際学会で本研究成果を公表し、最終的に英文誌(PIDJ)へ投稿した。本研究における平成30年度の目標検体数は70例であったが、年間で380例の検体を収集できており、当初の予定以上のペースで収集できている。収集した臨床検体については当初の予定通りのペースでウイルス学的検査(1末梢血単核球からのウイルス分離、2Real-time PCR法による血清中HHV-6B DNA検出、3血清中HHV-6 IgG抗体測定)を実施できている。ウイルス学的にHHV-6B初感染と診断された症例(1あるいは2のいずれかが陽性、かつHHV-6IgG抗体価が<8倍の場合)について、患者背景、臨床症状、検査データ、治療内容について後方視的にデータを収集しているが、平成30年度までの症例については診療録とアンケート調査での情報収集は終了している。HHV-6B初感染の初感染年齢と臨床像(有熱期間、解熱後の発疹の有無)について統計学的解析を実施した。現時点でのHHV-6B初感染例の年齢中央値は1歳3ヶ月であり、高年齢化してきていることが示唆される結果を得られている。平成30年度においては国内学会(ヘルペスウイルス研究会など)、国際学会(21th European Society for Clinical Virology)にて本研究の現在までの成果について公表した。最終的な結果は英文誌(PIDJ)に投稿し、アクセプトされた(2019年10月に掲載予定)。以上より、平成30年度については研究の進行に遅れは生じておらず、おおむね順調に進展していると考えられる。平成31年度は、平成30年度に引き続き、発熱を主訴に大学病院ER、小児科外来を受診した5歳以下小児の中で血液検査を実施した症例について、血液検査終了後の残余検体(全血、血清)の収集を継続する。得られた臨床検体について3つのウイルス学的診断法(1末梢血単核球からのウイルス分離、2Real-time PCR法による血清中HHV-6B DNA検出、3血清中HHV-6 IgG抗体測定)を用いてHHV-6B初感染症例を確定する。また、全ての血清検体についてreal-time PCR法で他のヘルペス属(CMV、EBV、HHV-7)のDNA量も測定する。これらのウイルスDNAが血清中から検出されれば活動性感染を意味するため、5歳以下発熱児のコホート内で4種のヘルペス属ウイルスの活動性感染が占める割合を明らかにする。ウイルスDNAが検出された症例については急性期抗体価(IgG、IgM)を計測し、HHV-6Bと同様に初感染例と再活性化例の区別を行う。診療録やアンケート調査(往復ハガキを使用)により各感染症の臨床情報の収集を継続して行う。患者情報を収集した後に、臨床情報、患者背景、臨床検査データを整理し患者背景と臨床像(有熱期間、解熱後の発疹の有無、伝染性単核球症の有無)、検査データについて統計解析する。平成31年度には、研究成績について、国内、国際学会で本研究成果を公表し、最終的に英文誌へ投稿する。目標症例数は年間70例であったが、平成29年度は300例について検体収集した。細胞変性効果(cytopathic effect: CPE)が出現した後、抗HHV-6 B単クローン抗体を用いて染色しHHV-6B分離を確認する。

ウイルス学的にHHV-6B初感染と診断された症例(上記1あるいは2のいずれかが陽性、かつHHV-6IgG抗体価が<8倍の場合)について、患者背景、臨床症状、検査データ、治療内容について後方視的にデータを収集した。また、患者背景(同胞数、離乳食の口移しの有無、集団保育歴など)や臨床症状(発熱期間、解熱後の発疹の有無など)について、カルテ記載のみで情報収集が困難な項目については、往復ハガキを用いたアンケート調査を行い情報収集した。収集した患者情報よりHHV-6B初感染の初感染年齢と臨床像(有熱期間、解熱後の発疹の有無)について統計学的解析を実施した。本研究における平成29年度の目標検体数は70例であったが、年間で300例の検体を収集できており、当初の予定以上のペースで収集できている。収集した臨床検体については当初の予定通りのペースでウイルス学的検査(1末梢血単核球からのウイルス分離、2Real-time PCR法による血清中HHV-6B DNA検出、3血清中HHV-6 IgG抗体測定)を実施できている。ウイルス学的にHHV-6B初感染と診断された症例(1あるいは2のいずれかが陽性、かつHHV-6IgG抗体価が<8倍の場合)について、患者背景、臨床症状、検査データ、治療内容について後方視的にデータを収集しているが、平成29年度の症例については診療録の記載からできる範囲の情報収集は終了している。往復ハガキでのアンケート調査の返信率が高くなかったため、不足分の患者情報を収集する手段として、電話連絡でのアンケート調査を追加で実施している。HHV-6B初感染の初感染年齢と臨床像(有熱期間、解熱後の発疹の有無)について統計学的解析を実施した。現時点でのHHV-6B初感染例の年齢中央値は1歳3ヶ月であり、高年齢化してきていることが示唆される結果を得られている。本年度内に国内または国際学会にて本研究の現在までの成果について公表予定をしている。以上より、平成29年度については研究の進行に遅れは生じておらず、おおむね順調に進展していると考えられる。発熱を主訴に大学病院ER、小児科外来を受診した5歳以下小児の中で血液検査を実施した症例(書面での研究参加の同意を得た症例)について、血液検査終了後の残余検体(全血、血清)を中央検査室から収集した。目標症例数は年間70例であったが、平成30年度は380例について検体収集した。収集した臨床検体を用いて、下記に示すウイルス学的検査を実施しHHV-6B初感染を確定した。1末梢血単核球からのウイルス分離:患児末梢血から比重遠心法にて単核球を分離し、臍帯血単核球との混合培養する。細胞変性効果(cytopathic effect:CPE)が出現した後、抗HHV-6 B単クローン抗体を用いて染色しHHV-6B分離を確認する。研究成績については、国内、国際学会で本研究成果を公表し、最終的に英文誌(PIDJ)へ投稿した。
Lactobacillus caseiのラクトース発酵性の発現機構に関する研究

著者らの分離したラクトース非発酵性Lactobacillus casei(L.casei subspalactosus)、そのラクトース発酵性変異株(ニトロソグアニジン処理や接合法により作出した菌株)およびL.caseiの標準株(American Type Culture Collection)を供試し、それらのラクトース代謝を比較検討した。ラクトース代謝は各供試菌株の糖類発酵性、生酸性等の表現形質の検索ならびに酵素学的方法により調べた。その結果、ラクトース発酵性を獲得した変異株4株のうち、2株はラムノースあるいはソルボース発酵性をも獲得したが、残りの2株はメレジトース発酵性を失った。しかしいずれの菌株も脱脂乳を凝固した。またそれらの性質は繰り返しの試験において同様であり、いずれの性質も安定であった。次にラクトース発酵性変異株のラクトース代謝を酵素学的に調べたところ、特にラクターゼ活性において、使用した標準株はいずれもβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)およびフォスフォーβ-ガラクトシダーゼ(β-Pgal)の両酵素活性を示したのに対し、変異株の3株はβ-gal活性のみを示していた。このことは、セファデックスG-200でのゲル濾過によるβ-galとβ-Pgalの分画でも確認された。しかしいずれのラクトース発酵性変異株も親株と同一のプラスミド組成を示していた。またこのラクトース発酵性変異株のラクトース代謝能を他のラクトース非発酵性乳酸菌へ接合伝達する試みをしたがラクトースの伝達はみられなかった。以上のことから、著者らの作出したラクトース発酵性変異株のラクトース代謝はプラスミド上の遺伝子に支配されているのではなく、染色体上の遺伝子に支配されており、そのためにラクトース代謝が非常に安定しているものと推論される。今後パルスフィールド電気泳動法等により染色体由来の巨大DNAのパターンを比較、それを分離し、乳酸菌の糖代謝、とりわけラクトース代謝との関係を追求して、乳業用乳酸菌の育種(プロトプラスト融合等)の研究に資する必要がある。
ウシ心筋ＦｏＦ１ＡＴＰ合成酵素の機能する完全複合体の構造解析

FoF1ATP合成酵素の全体構造は非常に不安定なため50年以上にわたる構造研究によっても高分解能で決定されておらず、その反応機構の解明が困難に陥っている。申請者は、人工的な脂質二重膜に再構成させ本酵素を安定化させる二次元結晶化により、世界で初めて脂質二重膜に埋まったその全長の構造解析に成功したが(Jiko et al., eLife, 2015)、分解能が24オングストロームと充分でなかったために反応メカニズムの解明には至らなかった。また、精製過程でイオン交換クロマトグラフィを使用することで膜間ドメインから解離を始めることが我々の単粒子構造解析によって明らかになり、精製された試料の均一性が低いことがわかった。この結果をもとに申請者は、これまで蛋白質に負荷のかからない密度勾配遠心分離法による精製方法の開発に専念し、非常に安定で無傷な本酵素を精製することに成功した。この精製方法で得られたサンプルに対し予備的なクライオ電子顕微鏡顕観察を行ったところ、完全な本酵素の均一な像を確認でき、クライオ電子顕微鏡による高分解能単粒子解析に値する試料調整が可能であることが判明した。本研究では、全体酵素の大量調整を行い、共同研究による単粒子構造解析と申請者自身による三次元結晶化・X線結晶構造解析によりFoF1ATP合成酵素の完全な構造を高分解能で決定し、哺乳動物のプロトン駆動ATP合成過程の全容を解明することを目指している。29年度が最終年度であるため、記入しない。F1の構造に続き、JohnWalker博士のグループは次々にATP合成酵素のサブユニット構造を明らかにしている。それらの構造によってATP合成酵素の理解は進んだが、構造学的研究はまだ終わっていない。可溶性ドメイン(F1)では、ATPの合成反応が行われ、膜結合ドメイン(Fo)はプロトンポンプとして機能している。現在報告されている構造では、膜に結合しているFoドメインの構造がわからないため、プロトン輸送機構を解明することができない。本研究では、超分子複合体の膜結合たんぱく質のため、大変不安定なATP合成酵素の全体構造を解き機能を明らかにしたい。申請者のグループは、ウシ心筋ATP合成酵素の全長を精製することができ、その試料を用い、申請者は、ATP合成酵素全体の三次元構造の決定を行う。はじめに、精製された試料が三次元結晶化に適しているかを電子顕微鏡による観察と動的光散乱(DLS)で評価を行った。その結果、試料は、1分子では存在せず、紐状に連なって、大きな集合体になっていることがわかった。この結果から、ATP合成酵素を可溶化した界面活性剤では、三次元結晶化の成功は不可能であると考え、最適な、界面活性剤を検索することにした。界面活性剤の検索は、幅広く行う必要があり、他の異なる膜蛋白質の三次元結晶化に成功している界面活性剤やATP合成酵素を可溶化した界面活性剤に構造が似ている界面活性剤のうち、これまでに15種類の界面活性剤への置換を行った。その中で、界面活性剤のCYMAL7に置換した結果、ATP合成酵素の分子が大きな集合体を形成していないことがわかった。しかし、CYMAL7に置換したサンプルも電子顕微鏡から小さな集合体は見られ、DLSの結果からも単分散でないことがわかった。申請者はこれまでの研究でウシ心筋FoF1ATP合成酵素全長の精製に成功した。しかしながらATP合成酵素は、超分子複合体の膜蛋白質で、著しく不安定であるため、これまでの可溶化、精製条件では、壊れた酵素分子も含まれていることを確認した。酵素分子が壊れるのは、ミトコンドリア内膜に由来する脂質が取り除かれ不安定になることによる。よって界面活性剤により可溶化したままでは不安定であるため、脂質二重膜に戻すことによりATP合成酵素を安定化させる方法が有効であると考えて二次元結晶化を行った。ここで得られた二次元結晶を用いて極低温電子顕微鏡により解析される構造(Jiko et.al eLife 2015)は、膜蛋白質の膜上での構造をより正確に反映するものと考えられる一方で、分解能が低いためにATP合成酵素のメカニズムについて詳細な考察をすることができなかった。三次元結晶化に成功するために、無傷で安定なFoF1ATP合成酵素の精製方法を確立することに重点をおいた。これまでの精製方法は、1100gのウシ心臓から基本的に以下の3段階をへて精製していた。1)ミトコンドリア内膜を単離し、界面活性剤(decylmaltoside)存在下で可溶化し、2)ショ糖密度勾配遠心法、3)陰イオン交換クロマトグラフィ(PorosHQ20)。酵素分子の分解は、精製過程で用いたイオン交換クロマトグラフィの精製によって生じた。それは、イオン交換樹脂との相互作用によって酵素本来の構造に負荷をかけるからである。よってイオン交換クロマトグラフィに替わる精製方法を検索した。電子顕微鏡構造解析の結果を積極的に結晶化に反映させ、実験を進捗させた。FoF1ATP合成酵素は、複数のサブユニットから構成される複合体膜蛋白質であるが、地道な試料評価を行った結果、無傷な試料を得るための精製方法の改良が決定的に重要であることを見いだした。本年度中に三次元結晶を得ることはできていないが、今後の研究の発展に期待できる状況である。ウシ心筋FoF1ATP

合成酵素は、29サブユニットからなる複雑な分子量60万の膜蛋白質複合体で、回転を伴うがゆえにフレキシブルで著しく不安定である。従来の精製方法は、1)ミトコンドリア内膜の単離と界面活性剤(decylmaltoside)存在下での可溶化、2)ショ糖密度勾配遠心、3)陰イオン交換クロマトグラフィ(PorosHQ20)の三段階で行った。この試料を用いて、二次元結晶化に成功し、電子線トモグラフィとサブトモグラム平均を活用して、分解能24Åで構造を決定し、FoF1ATP合成酵素は単量体で脂質二重膜を43°曲げていることを確認した(Jiko et al., eLife, 2015)。この知見は、FoF1ATP合成酵素と脂質二重膜を同時に可視化できる二次元結晶化を実現して初めて得られたものである。しかしながら分解能が充分でなかったため反応メカニズムの解明には至ることができなかった。また二次元結晶の質を低下させるFoF1ATP合成酵素の分解物が含まれていた。次に、上述の試料を用いて単粒子として極低温電子顕微鏡による構造解析をおこなった結果、膜間ドメインの欠損した本酵素が混在し、分子が不均一であることがわかった(投稿中)。現在、本酵素の原子モデルを解明するため三次元結晶化を目指している。そのためには、安定で均一な分子が必要であり、新しい精製方法を開発することが最重要課題である。まず可溶化に用いた界面活性剤を、本酵素を安定に存在させることのできる界面活性剤に置換する必要がある。また、精製過程で用いたイオン交換クロマトグラフィは、精製純度の向上に有効であるものの、イオン交換樹脂との相互作用によって酵素本来の構造に負荷をかけ、本酵素の劣化を招いている。よってイオン交換クロマトグラフィに替わる精製方法を見出すことで無傷なFoF1ATP合成酵素を得ることができると考えた。Brian Kobilka博士(ノーベル賞,2012)によりG蛋白質共役受容体(GPCR)の三次元結晶化のために開発された新規界面活性剤であるlauryl-maltoside-neopentyl-glycol(LMNG)が、FoF1ATP合成酵素をさらに安定化することがわかったので、可溶化に用いた界面活性剤からLMNGに置換する方法を導入した。また、イオン交換クロマトグラフィに替わる蛋白質構造へのダメージを回避するために分別遠心法の開発を行い、その分離能を向上させた。しかし、ウシ心臓由来の可溶性蛋白質である2-オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼ複合体が、不純物として含まれているため、今後精製条件を改良する必要がある。たとえば、可溶化前のミトコンドリア内膜の洗浄を徹底し、密度勾配遠心分離法の分離能を向上させる条件検討を行う。また、密度勾配遠心分離でFoF1ATP合成酵素をIF1という細胞内の活性阻害蛋白質が結合した状態で分離できることを発見した。IF1との結合は、FoF1ATP合成酵素のATP合成を抑制する。つまり本酵素の回転を止めるために本酵素の構造を一つのコンフォメーションに固定し、安定化に寄与すると考えられ、三次元結晶化に好都合である。本年度中に三次元結晶は得られていないが、今後の研究の発展に期待できる状況である。FoF1ATP
コールドスプレー法による純Ti溶射皮膜のインプラント材への適用性

本研究では、繰返し荷重下におけるTi-6Al-4V合金の腐食疲労強度と生体適合性の改善を目的とし、コールドスプレー法で純Tiを被覆処理した試験片について腐食疲労特性を検討した。37°Cの生理食塩水中(疑似体液)で疲労試験を実施し、コールドスプレー法による純Ti被覆処理のインプラント材への適用性について力学的、組織学的に検討した。基材にはTi-6Al-4V合金を採用し、溶体化処理(950°C1h保持後水冷)と時効処理(540°C4h)を施した。その後、ゲージ部径6mmの疲労試験片に加工した。ゲージ部にグリットブラスト処理後、コールドスプレー法により純Tiを300μm、さらにハイドロキシアパタイトを30μm被覆した(GBC材)。比較用に,グリットブラスト処理に変えて電解研磨後に被覆処理を施した試験片(EPC材)、電解研磨のみを施した試験片(EP材)、グリットブラスト処理のみを施した試験片(GB材)を準備した。疲労試験は、回転曲げ疲労試験機を用い、37°Cに制御した生理食塩水を試験片直上に滴下しながら実施した。純Tiを被覆処理したGBC、EPC材の疲労強度は全応力振幅域においてEP材よりも低下した。10^7回における疲労限度は、EP材が約730MPaであるのに対して、GBC材が600MPa、EPC材が620MPaであった。これらの結果は、Ti-6Al-4V合金にコールドスプレー法で純Tiを被覆処理することにより疲労限度が約15%低下することを示す。GB材は、全応力振幅域でEP材よりも疲労強度が低下し、10^7回の疲労限度は560MPaと最も低くなった。疲労試験後の試験片縦断面をSEM観察した結果、GBC材の疲労強度低下はグリッブラスト処理時に生じた凹部への応力集中により疲労き裂の発生が促進されたためであり、EPC材の疲労強度低下の主因は純Ti粒子と基材との未接合部への応力集中であることが分かった。
社会解体と犯罪現象-ソ連邦を対象として

1991年末に確定したソ連邦の解体以降、かつての社会主義ロシアはじめ諸国では、社会の諸分野での機能障害が顕著となり、その意味では、有機体としての社会の解体状況が進行しつつある。同時に、未曽有の犯罪増加が記録されている。具体的な法擁護機因の弱体化のみならず、社会的な諸権威の消失と文化目標の混乱が、ここでは大きな意味を持つと考えられている。まさに混乱であり、旧いイデオロギーは去ったにもかかわらず、新しいものが登場しない状態が生じている。このような状況の下では、二、三の新刑法典編纂の試みも、成功はおぼつかない。より安定した社会環境の達成まで、そのような試みは成功しないと思われる。そのような状況の下で、現在進行中の犯罪現象の変動、刑事政策の体系再編、理論研究の進展について、現地の情報を正確に集収することがきわめて困難となっている。おそらくは、現地における観察以外の方法では、-ここ当分の間は-この課題への接近は困難と考えざるをえない。そこで、今年度は、そのような作業の前提の一環として、この間のソビエト刑法学の消滅過程に焦点をあて、いわば、ソ連社会の解体と重ねあわせる形で、ソビエト刑法の変質・解消過程を検討することとした。社会統合にむけての新たな価値の設定を急ぐ新政権が推進する刑法典の編纂作業にしたところで、また現実の犯罪防遏の活動にしたところで、すべては旧体制の刑法とどの部分で絶縁し、どの部分でそれを継承するかという点の検証抜き抜きにはありえない。その意味でこれは必要な前提作業である。また、日本の研究者にとっても、固有の意義を持つ課題設定であると言える。
地震時に流動する液状化地盤が示す粘性流体的性質に関する研究

液状化した地盤の流動と残留変形を推定することが、一連の研究の最終目標である。従来の模型実験においては、円柱や球を地中に埋め込み、液状化後にこれを牽引することにより、液状化砂の物性を研究することが行なわれていた。牽引速度と牽引力との間の関係から、速度依存性を見い出し、それから流体力学の式を使って粘性係数を逆算することが多かった。そして幾多の研究者が、液状化砂の挙動に速度依存性、粘性を見い出してきた。得られた粘性係数は、たとえば蜂蜜のような既存の粘性流体のそれと比べ、かなり大きなものであった。そこで値の妥当性が問題になり、そもそも模型実験では応力やひずみ(速度)が不均質かつ直接測定不能であることが、手法の信頼性の限界を感じさせることになった。これが本研究のような要素せん断実験が始められた動機である。本研究の第一段階では、中空ねじりせん断装置を用い、液状化した砂試料に一方向へ単調ねじりせん断を載荷し、載荷速度とねじりせん断応力との関係から、粘性係数を直接決定しようと試みた。ところが過剰間隙水圧が発生した砂試料の中では、砂粒子と水との移動が起こり、水が試料上端に集まって膜を形成し、ねじり力が砂の骨格に伝わらない、したがって砂が実際以上に軟弱に見えてしまう、という問題が発生した。そこで別途大型ねじり試験機を制作し、そこでは水と比重のほぼ等しいスチロール粒子を使って実験を行なった。この粒子は比重が1.04であり、水と別々に動いて供試体の下へ堆積する危険、そして上部に水膜を形成する問題点が少ない、と考えられた。実験結果によれば、スチロール粒子の供試体には速度依存性が存在しなかった。これは材料そのものの物性とも考えられるが、比重が水よりかすかに大きいので、若干の水膜形成の可能性が残っていること、ねじり載荷盤の直近でせん断変形が集中し、一種の滑り面の様な状況になっていることが、問題であった。滑り面はひずみの集中と局所化であり、砂地盤全体が比較的均一に大変形する液状化地盤変形とは、異なる状況である。ねじりせん断という載荷形式は、載荷盤と砂との間の摩擦に依存しており、ここに水膜が形成されると、不可能になってしまう。この欠点を考慮して研究の後半では、「押す」という載荷方式でせん断を行なった。すなわち三軸圧縮試験である。また、前年度の実験で判明した問題点として、非排水状態で砂を大変形させると正のダイレイタンシーが起きて有効応力が増加し、液状化状態とはかけ離れた状況になってしまうこともあった。そこで三軸圧縮試験ではあえて供試体の排水バルブを開放し、排水状態にした上で、外部から高い背圧を供給して有効応力の増加を防止した。ただし有効応力ゼロでは供試体が自立せず、実験が成り立たない。そこで有効応力を1030kPaで実験を行ない、得られた粘性係数を有効応力軸に沿って外挿し、有効応力ゼロのときの物性を推定した。三軸圧縮荷重は応力制御方式で載荷された。軸差応力を瞬間的に増加させ、軸ひずみが遅延しつつ増加する状況を測定した。そしてこの遅延挙動から粘性係数を算定した。その結果によると、1)豊浦砂の液状化した時の粘性係数としては、5004000kPa秒がふさわしい。ただし模型実験のような低圧で圧密された時には、より小さい値が適切であろう。2)乾燥試料で実験をすると、粘性係数は半減する。つまり、液状化砂の粘性の内約半分は、間隙水に起因する。おそらく砂粒子間で水が渦を形成し、そこでエネルギーが消費されているのであろう。3)沖積地盤を形成している細粒分まじりの砂でも、粘性係数は半減する。塑性を持たない細粒分が大きな砂粒子の間で、ボールベアリング的な働きをしているのかもしれない。得られた粘性係数を用いて、液状化地盤流動の三次元大変形動的解析をおこなった。解析したのは1964年の新潟地震で液状化地盤のなかに沈下した、空港ターミナルビルの事例であり、当時の動画から沈下速度がわかっている。今回得られた粘性係数で沈下解析を行なった所、実際の値とよく整合する沈下速度が算出された。

本研究の第一段階では、中空ねじりせん断装置を用い、液状化した砂試料に一方向へ単調ねじりせん断を載荷し、載荷速度とねじりせん断応力との関係から、粘性係数を直接決定しようと試みた。ところが過剰間隙水圧が発生した砂試料の中では、砂粒子と水との移動が起こり、水が試料上端に集まって膜を形成し、ねじり力が砂の骨格に伝わらない、したがって砂が実際以上に軟弱に見えてしまう、という問題が発生した。そこで別途大型ねじり試験機を制作し、そこでは水と比重のほぼ等しいスチロール粒子を使って実験を行なった。この粒子は比重が1.04であり、水と別々に動いて供試体の下へ堆積する危険、そして上部に水膜を形成する問題点が少ない、と考えられた。実験結果によれば、スチロール粒子の供試体には速度依存性が存在しなかった。これは材料そのものの物性とも考えられるが、比重が水よりかすかに大きいので、若干の水膜形成の可能性が残っていること、ねじり載荷盤の直近でせん断変形が集中し、一種の滑り面の様な状況になっていることが、問題であった。滑り面はひずみの集中と局所化であり、砂地盤全体が比較的均一に大変形する液状化地盤変形とは、異なる状況である。ねじりせん断という載荷形式は、載荷盤と砂との間の摩擦に依存しており、ここに水膜が形成されると、不可能になってしまう。この欠点を考慮して研究の後半では、「押す」という載荷方式でせん断を行なった。すなわち三軸圧縮試験である。また、前年度の実験で判明した問題点として、非排水状態で砂を大変形させると正のダイレイタンシーが起きて有効応力が増加し、液状化状態とはかけ離れた状況になってしまうこともあった。そこで三軸圧縮試験ではあえて供試体の排水バルブを開放し、排水状態にした上で、外部から高い背圧を供給して有効応力の増加を防止した。ただし有効応力ゼロでは供試体が自立せず、実験が成り立たない。そこで有効応力を1030kPaで実験を行ない、得られた粘性係数を有効応力軸に沿って外挿し、有効応力ゼロのときの物性を推定した。三軸圧縮荷重は応力制御方式で載荷された。軸差応力を瞬間的に増加させ、軸ひずみが遅延しつつ増加する状況を測定した。そしてこの遅延挙動から粘性係数を算定した。その結果によると、1)豊浦砂の液状化した時の粘性係数としては、5004000kPa秒がふさわしい。ただし模型実験のような低圧で圧密された時には、より小さい値が適切であろう。2)乾燥試料で実験をすると、粘性係数は半減する。つまり、液状化砂の粘性の内約半分は、間隙水に起因する。おそらく砂粒子間で水が渦を形成し、そこでエネルギーが消費されているのであろう。3)沖積地盤を形成している細粒分まじりの砂でも、粘性係数は半減する。塑性を持たない細粒分が大きな砂粒子の間で、ボールベアリング的な働きをしているのかもしれない。得られた粘性係数を用いて、液状化地盤流動の三次元大変形動的解析をおこなった。解析したのは1964年の新潟地震で液状化地盤のなかに沈下した、空港ターミナルビルの事例であり、当時の動画から沈下速度がわかっている。今回得られた粘性係数で沈下解析を行なった所、実際の値とよく整合する沈下速度が算出された。中空ねじりせん断装置を改造して、繰り返しせん断と液状化の後に、一方向高速ねじりせん断を大ひずみ領域まで行なえるようにした。これによって液状化した斜面や基礎地盤の挙動を模擬できるようにした。高速せん断の速度を変化させることにより、液状化砂のひずみ速度依存性の有無を検証することをめざした。しかし実験を始めてみると、次のような問題点に遭遇し、記述のように対応した。1)砂試料が完全に液状化すると有効応力がゼロとなり、試料が崩壊して実験が継続できない。
アスペリティ接触の力学にもとづく,断層のすべり予測に関する研究

この研究は以下の主要な3つの研究から構成された.1.インデンテーション装置を製作し,引っかき試験を金属材料に対して実施した.この結果,圧子は水平方向の移動に伴って,沈み込んだり,浮き上がったり,複雑な挙動を示すことが分かった.また,観察された現象のモデル化を行い,シミュレーションを実施して実験結果と比較した.モデルはよく現象を説明する.特に注目したいのはすべり初めにおける摩擦力が,定常的なすべりにおける摩擦力より常に大きいという点である.これがマクロな摩擦における静摩擦を反映しているとすれば,「静摩擦は動摩擦よりなぜ大きいか」という問題への解決の糸口が得られたかもしれない.2.東京大学地震研究所の2軸せん断装置を借用し,波動透過実験を実施した.すなわち,一定垂直応力下で加圧された断層にせん断応力を除々に加え,スティックスリップを発生させる実験において,人工的な弾性波を断層面に透過させ,スティックスリップに至る全過程での波動変化を観察した.この結果,(1)せん断応力がかなり低い段階から準静的すべりが発生すること,(2)透過波動の振幅はせん断応力の増加とともに著しく増大すること,(3)準静的すべりの開始にともなって透過波動の振幅の増加率は減少すること,(4)透過波動の位相もまた,準静的すべりの影響を受け変化すること,などが観察された.これらの事実は1の研究結果と合わせ,アスペリティ接触の接触状態の変化を強く反映したものと解釈される.3.断層の幾何形状を人為的に操作し,さまざまな波長をもつ波動を透過して,波長と幾何形状のなす関係が波動透過率に及ぼす影響を調べた.この結果,従来提唱されてきた単一断層における波動透過率の理論は,透過波動の波長が,断層の幾何形状の代表的な長さの4倍程度以上の範囲で適用できることが明らかとなった.これらの基礎データは,断層の透過波動データを解釈で重要となるであろう.この研究は以下の主要な3つの研究から構成された.1.インデンテーション装置を製作し,引っかき試験を金属材料に対して実施した.この結果,圧子は水平方向の移動に伴って,沈み込んだり,浮き上がったり,複雑な挙動を示すことが分かった.また,観察された現象のモデル化を行い,シミュレーションを実施して実験結果と比較した.モデルはよく現象を説明する.特に注目したいのはすべり初めにおける摩擦力が,定常的なすべりにおける摩擦力より常に大きいという点である.これがマクロな摩擦における静摩擦を反映しているとすれば,「静摩擦は動摩擦よりなぜ大きいか」という問題への解決の糸口が得られたかもしれない.2.東京大学地震研究所の2軸せん断装置を借用し,波動透過実験を実施した.すなわち,一定垂直応力下で加圧された断層にせん断応力を除々に加え,スティックスリップを発生させる実験において,人工的な弾性波を断層面に透過させ,スティックスリップに至る全過程での波動変化を観察した.この結果,(1)せん断応力がかなり低い段階から準静的すべりが発生すること,(2)透過波動の振幅はせん断応力の増加とともに著しく増大すること,(3)準静的すべりの開始にともなって透過波動の振幅の増加率は減少すること,(4)透過波動の位相もまた,準静的すべりの影響を受け変化すること,などが観察された.これらの事実は1の研究結果と合わせ,アスペリティ接触の接触状態の変化を強く反映したものと解釈される.3.断層の幾何形状を人為的に操作し,さまざまな波長をもつ波動を透過して,波長と幾何形状のなす関係が波動透過率に及ぼす影響を調べた.この結果,従来提唱されてきた単一断層における波動透過率の理論は,透過波動の波長が,断層の幾何形状の代表的な長さの4倍程度以上の範囲で適用できることが明らかとなった.これらの基礎データは,断層の透過波動データを解釈で重要となるであろう.1.インデンテーション装置摩擦現象の微視的な機構を解明する目的をもって、新たなインデンテーション装置の設計・構築と、同装置のキャリブレーションを実施した.本装置は、アスペリティ接触の動的な拳動を動的かつ極めて高精度に把握することを可能とする能力をもっている.すなわち、圧子の変位機構にリニアモーターを採用することにより、サンプルに対する衝突速度を1ミクロン/秒から数ミリメートル/秒の範囲で自由に選択することが可能である.また、サンプルテーブルも同様の機構を採用することによって、同様の精度で変位させることが可能となった.これにより、準静的なすべり速度から、動的なすべりに至る各段階での、アスペリティ変形の特性を把握することが可能となった.未だ十分な実験データは得られていないが、来年度以降、楕力的に実験を行ってゆく予定である.2.断層面の波動透過実験(l)人工的に接触点の数、大きさを変えた断層面を用意し、これにさまざまな周波数をもつ弾性波を透過し、接触面の形状が波動透過率に与える影響を評価する実験を行った.波動透過卒は接触点の分布間隔と透過波動の比によって決定され、波長が接触点の分布間隔に比べて十分大きければ透過率は1に近づくことが分かった.(2)さらに、せん断応力下にある断層面が前兆的すべりを経て、動的すべりに至る過程で、断層を通過する波動がどのような変化を受けるかを、実験によって観察した.まず、せん断応力の増加によって透過波動は著しく増加することが観察された.また、前兆的すべりの進行によってその増加率は減少することも観察された.

これらの現象の背後に潜む、マイクロメカニカルな機構を、1.で述べたインデンテーション装置により解明していきたい.1.インデンテーション実験昨年度構築したインデンテーション装置を用いて実験を開始した.今年度行った実験はまず一定荷重でサンプルに圧子を食い込ませておき、静止状態からサンプルを一定の速度で水平方向に移動させる、というものである.この結果、サンプルの移動開始とともに圧子はより深くサンプルに食い込むことが分った.ある、移動距離を経過したあと、圧子の食い込みは停止する.圧子が食い込みを停止するまでのサンプルの移動距離はサンプルの移動速度にはよらず一定である.さらに食い込みに必要な移動距離はサンプルの硬さに逆比例する.これら一連の観測事実は、すべり始める場合のアスペリティの変形機構に新たな視点を与えるものである.すなわち、すべり始めると、圧子にかかる荷重は主に圧子の前面のみで支えられ、このため圧子はサンプルにより深く食い込む.前面のみで荷重を支えることができる程度に食い込みが進行すると食い込みは停止する.2.断層面の波動透過実験せん断応力下にある断層面が前兆的すべりを経て動的すべりに至る過程で、断層を通過する波動が変化する様子を実験によって観察した.まずせん断応力の増加によって透過波動は著しく増加することが観察された.また前兆的すべりの進行によってその増加率が減少することも観察された.これらの現象のメカニズムは、1.で述べたインデンテーションの実験観察から旨く説明することができる.すなわち接触しているアスペリティは応力を受け移動を開始するとより深く食い込もうとする.接触面に垂直な荷重は主に前面で支えられているが、後面の部分もこの段階ではまだ接触を保っており、その結果接触面積の増加がおこり透過波動が増加すると考えられる.ある程度すべり量が大きくなると、新たな面どおしの接触に移行するので増加率は減少する.これら一連のメカニズムはスティックスリップに至る過程を詳細に把握する上で重要である.(1)インデンテーション装置による実験と観察およびモデル化インデンテーション装置により、スクラッチテスト(引っかき実験)を主に金属試料に対して繰り返したこの結果、昨年までに得られた知見(サンプルの移動開始とともに圧子はより深くサンプルに食い込むこと、ある移動距離を経過したあと、圧子の食い込みは停止すること、圧子が食い込みを停止するまでのサンプルの移動距離はサンプルの移動速度にはよらないこと、食い込みに必要な移動距離はサンプルの硬さに逆比例すること)に加え、金属では圧子はその後浮上することが分った.この観測実験をもとに、この現象のモデル化を行った.構築したモデルは観測事実をよく説明する.モデル計算に用いたパラメータから、この挙動の背後にある変形過程が詳しく理解されるに至った.(2)波動透過実験装置および実験方法の改良(レーザー型変位計による測定)接触面を透過する波動の観察は、これまで主にPZT(圧電素子型振動計、チタンジルコン酸鉛)を用いて行われてきたが、その出力電圧が物理的に何を表しているかは必ずしも明らかではなかった.したがって波動透過を相対的に評価することは可能であったが、絶対的評価は不可能であった.
Toll様受容体との結合に関与する口腔微生物由来リポペプチドの構造解析

マイコプラズマ(M)由来リポタンパク質(LP)の活性部位であるN末端のリポペプチド(Lpp)の構造をもとに合成したS-(2,3-bispalmitoyloxypropyl)CGDPKHPKSF(Pam2CGDPKHPKSF,以後FSL-1)はLPと同様に歯肉線維芽細胞(HGF)ならびにマクロファージ(Mp)を活性化する。本研究では、種々のLppの構造とMp活性化能について調べた。細菌由来Lppとして大腸菌由来のS-(2,3-bispalmitoyloxypropyl)-N-palmitoyl-CSSNA(Pam3CSSNA)とPam3CSK4を、M由来LppとしてFSL-1とその誘導体、さらにMALP-2(Pam2CGNNDESNISFEK)を用いた。FSL-1のペプチド部分のC末端PheをArgに変換することにより、さらに、シアシル基のパルミチン酸をステアリン酸に変換することにより、急激なMp活性化能の低下がみられた。このことはペプチドならびに脂肪酸部分の両方がレセプター(R)との結合に関与し、また、ペプチド部分とRは疎水的な相互作用していることを示唆している。HGFならびにMp活性化能の強さはFSL-1>MALP-2>Pam3CSK4>Pam3CSSNAの順であった。N末端のアミノ基がフリーのLppの活性が強く、また、Pam3CSK4>Pam3CSSNAであることから、細菌由来のLppのペプチド部分とレセプターは親水性な相互作用していることを示唆している。Mycoplasma salivariumのリポタンパク質のN末端の構造をもとに合成したリポペプチドS-(2,3-bispalmitoyloxypropyl)-CGDPKHSPKSF(FSL-1)は正常ヒト歯肉線維芽細胞(HGF)にICAM-1の発現、さらにIL-6,IL-8ならびにMCP-1の産生を誘導した。また、FSL-1は単球系細胞株THP-1細胞を活性化し、TNF-αの産生を誘導した。FSL-1を構成しているS-(2,3-bispalmitoyloxypropyl)-C(Pam_2Cys)あるいはペプチド(CGDPKHSPKSF)部分はこのような活性をしめさなかった。FSL-1のペプチド部分のC末端のPhe残基Argに置換したり、アシル基をパルミチン酸からステアリン酸に置換すると劇的な活性の減弱がみられた。リポペプチドの構造と生物活性の関係を調べるために、マイコプラズマ由来リポペプチドFSL-1とPam_2CGNNDESNISFKEK(MALP-2)、細菌由来リポペプチドPam_3CSNNAとPam_3CSKKKKのTHP-1細胞に対する活性化能を比較した。FSL-1、MALP-2、Pam_3CSKKKKならびにPam_3CSNNAは0.001nMから100nMの濃度範囲で、濃度依存的にTHP-1細胞を活性化し、TNF-αの産生を誘導した。しかしながら、その活性には差がみられ、FSL-1がもっとも強く、MALP-2とPam_3CSKKKKが同程度で、Pam_3CSNNAがもっとも弱かった。Mycoplasma salivarium由来のリポタンパク質(LP)のN末端の構造をもとに合成したリポペプチドS-(2,3-bispalmitoyloxypropyl)-CGDPKHSPKSF(FSL-1)は正常ヒト歯肉線維芽細胞(HGF)にICAM-1の発現、さらにIL-6,IL-8ならびにMCP-1の産生を誘導した。

また、FSL-1は単球系細胞株THP-1細胞を活性化し、TNF-αの産生を誘導した。昨年度はマイコプラズマ由来のジアシルリポペプチドがと細菌由来トリアシルリポペプチドの構造と生物活性の関係を調べた。本年度はLPの誘導する細胞死について研究した。LPは単球系細胞株に対して炎症性サイトカイン産生を誘導するだけでなく、アポトーシスならびにネクローシスを誘導する。この細胞死誘導活性はカスパーゼ3依存性であり、また、TLR2依存性であった。さらに、細胞外ATPのレセプターであるP2X7の関与が示唆された。細胞外ATPはLPによる細胞死を増強させるだけでなく、炎症性サイトカイン産生も増強した。
職務再設計支援ツールの開発

中小規模の製造業向け「職務再設計支援ツールの開発」の基礎研究を行った。研究成果は、(1)基本設計:標準作業諸票を利用しPDCAサイクルを意識して職務再設計を支援するプラットフォームを設計した。(2)仕事の標準化:現状作業を表に入力することで改善箇所を示唆する“拡張"標準作業組合せ票を提案した。(3)作業管理情報の見える化:3Dモデルを利用し標準作業諸票を可視化する技術開発を行った。本研究は、作業者ごとの作業内容や負担と改善に関する知識を見える化(標準化)し、システマチックに作業改善が行えるシステムを開発することが目的である。平成25年度は、以下のことを実施した。(1)大手・中堅企業が先導的、先進的に進めている3つの帳票(作業指示書・標準作業組合せ表・工程別能力表)に着目して分析し効率の良い標準的な作業方法を見つけるために、企業調査および職務再設計に関する資料を分析した。システムを実現するために必要な要件を、(a)人材育成システムの確立、および技術・技能の継承を支援すること、(b)作業者の年齢や性別を考慮した作業の標準化を支援すること、(c)工程の標準化を支援し計画的な生産を支援すること、(d)生産・製造現場において経験や専門知識が不足している管理者でも簡単に利用できるよう支援すること、の4つのサブシステムに集約した。この概念設計については、ICPR22(2013年7月)で発表した。(2) (1)(b)の研究を行った。作業負担の低減と量産化に対応するため現在の手作業依存から,人的(Man)作業要素と機械化(Machine)可能な要素を分類し,人の作業を装置がアシストし負担軽減を可能とする“Man- Machineの協働ライン"を調査し知見を得た。この成果はAPIEM2013(2013年12月)で発表した。(3) (1)(c)の研究を行った。文献調査により標準作業の導出方法について調べたが先行研究が見つからず、汎用的なソフトウェアの調査及び分析、中小規模の板金加工工場の調査を行った。対象工場の溶接工程に一般的な作業指示書と標準作業組合せ表の適応を試みた。表を拡張し工夫することで作業改善ポイントが明確になることが分かった。途中結果は、第38回日本生産管理学会全国大会で発表した。この成果はAPIEM2014(2014年10月)で発表予定である。本研究では、作業者ごとの作業内容や負担と改善に関する知識を見える化(標準化)し、システマチックに作業改善が行えるシステムを開発することを目的としている。平成24年度は、システムの概念設計と作業姿勢に着目して分析し効率の良い標準的な作業方法を見つけるために、以下のことを実施した。(1)企業調査および職務再設計に関する資料を分析し目標とするシステムの概念設計を行った。システムを実現するために必要な要件は、(a)人材育成システムの確立、および技術・技能の継承を支援すること、(b)作業者の年齢や性別を考慮した作業の標準化を支援すること、(c)工程の標準化を支援し計画的な生産を支援すること、(d)生産・製造現場において経験や専門知識が不足している管理者でも簡単に利用できるよう支援すること、の4つに集約できることが分かった。目標とするシステムは、これらの4つの要件ごとにサブシステムを作成し、共通のデータベースを構築し統合する方式に決定した。この概念設計については、ICPR22(2013年7月)において発表予定である。(2)作業方法を作業姿勢に着目して分析し効率の良い標準的な作業方法を見つけるサブシステムの開発を行った。先行研究で開発したシステムを収集した資料をもとに再構築した。現状では、動作の定義および動作のシミュレーションが実行できる。作業姿勢をコード化(適正なコードに分類中)することで、既存のCADとの連携を図ることが可能となった。この成果はAPIEM2012で発表した。(3)製造現場での生産活動の意思決定をサポートするために、大手企業で用いられている3つの帳票(作業指示書・標準作業組合せ表・工程別能力表)がどのように利用されているか調査した。さらに、3つの帳票を扱っているソフトウェアを調査・分析を行った。これらの結果は、第36回および第37回日本生産管理学会全国大会で発表した。本研究は、作業者ごとの作業内容や負担と改善に関する知識を見える化(標準化)し、システマチックに作業改善支援が行えるシステムの開発をすることが目的である。平成26年度は、25年に決定した概念設計を元に「工程の標準化を支援し計画的な生産を支援するメカニズム」の考察を行った。(1)作業手順書と標準作業票の求め方が違う2社を対象に段取り替え・組み立て作業・検査工程の現場調査を実施し、どのように標準化が行われているか考察した。現状作業“表準作業"を記録し表に入力することで改善箇所を示唆する“拡張"標準作業組合せ票を提案し、日本生産管理学会論誌に投稿した。

拡張標準作業組合せ票と大野耐一が提唱した7つムダの関係を調べ得られた知見をAPIEMS2014(2014年10月)にて発表した。さらに、標準作業の求め方が違う2社の考察結果をまとめ、ICPR23(2015年8月)にて発表予定である。(2)バーチャルファクトリを利用し3つの帳票(作業指示書・標準作業組合せ表・工程別能力表)を用いた工程管理が容易に実行できるか概念設計を行った。概念設計の概要をAPIEMS2015(2015年12月)にて発表し、システムの実装が終わった段階で国内の論文に投稿予定である。作業管理初年度は、システムの概念設計を行い目標とするシステムを定義し、目標とするシステムを4つのサブシステムに分割した。4つのサブシステムのうち、中小の企業が職務再設計を行う際に重要と思われる“標準作業導出プロセス"、“標準的な工程導出プロセス"のサブシステム開発に重点を置いて研究をおこうことにした。平成25年度は、各サブシステムで要求される事項を整理するために、企業調査を実施した。調査結果を基にサブシステムの要件定義を行い、解決法を検討した。解決法を元に簡易なツールを試作、および作業改善で得た知見を国際会議で発表した。しかし、調査対象数が少ないことから、この解決方法は最良の解決方法かどうかを検証できておらず論文投稿までいかなかった。今年度は、更に企業調査をおこない解決方法有効性を検証すると共に産業現場で利用できるシステムの構築をおこなう。上記の事柄を勘案するとおおむね順調に進展していると考えている。申請時と研究の進行が異なってしまったが、企業調査を通して目標とするシステムの全体像をしっかりと設定できたことで今後研究計画が見通せるようになった。工場調査にアルバイトを雇用し調査する予定であったが、適切な人材が見つからなかった。しかし、知り合いの研究者より職務再設計に関する資料の提供を受けられる見通しとなったので、調査事例の数が当初より増える見込みとなった。平成26年度は、概念設計にそってシステムの詳細設計および開発をおこなう。以下に具体的な研究計画を示す。標準作業書(作業指示書)作成支援ツールの研究開発。具体的には、昨年度に続き工場調査により考案した手法を一般化してエクセルを利用したツールの開発を行う。このツールの要となる作業標準の導出支援メカニズムを再検討するために、工場調査を実施する。作業者の年齢や性別を考慮した作業の標準化を支援する手法のデータベース化。具体的には、人の作業を装置がアシストし負担軽減を可能とする“Man- Machineの協働ライン"を調査し得た知見をデータベース化して作業の標準化を図る際のヒントとして利用できるようにする。製造現場で“いつでもどこでも"利用できる道具の具現化。具体的は、企業調査などにより利用法を把握しシステム上で具現化できる項目を検討する。具体的には、産業現場で簡単に利用できるようタブレットなどの情報端末から利用できないか検討する。平成25年度は、概念設計にそってシステムの詳細設計および開発する。(1)作業標準の導出支援メカニズムを検討する。
筋ジストロフィーを引き起こすα-ジストログリカン糖鎖異常の解析と糖鎖機能の解明

フクチンと協調して働くタンパク質群の同定前年度にフクチンとの共沈が確認されたPOMGnT1、LARGE、FKRP、およびα-ジストログリカンの糖鎖修飾に関わっているGa1T2とフクチンの結合をtwo-hybrid法により確認した。その結果、上記のタンパク質はそれぞれフクチンとのみ結合することが解り、フクチンにはこれら糖鎖修飾酵素関連タンパク質を一か所にまとめる役割があると思われた。さらに結合箇所を絞り込むと、フクチンとPOMGnT1とは互いのN端(フクチン6-26 AAs、POMGnT1 1-20 AAs)を通じて結合しており、LARGEの109-216部域、FKRPの342-495部域、GalT2(領域未同定)がフクチンのC端側に結合している事が解った。また、患者でみられる1073A>Cミスセンス変異(Q358P)を持つフクチンにはこれら三種のタンパク質の結合が著しく減少することから、この近辺がフクチンとLARGE、FKRP、GalT2との結合部域と思われた。これらのタンパク質のうち、LARGEにのみα-ジストログリカンとの結合能が見られることから、α-ジストログリカン-LARGE-フクチン-その他の糖鎖修飾関連タンパク質、という構造的なつながりが示唆された。1.糖鎖異常の同定fukutin遺伝子の有無によりα-ジストログリカンに付加される糖鎖に変化があるかどうかを調べるため、fukutin遺伝子をノックアウトしたマウスES細胞と野生型のマウスeES細胞からα-ジストログリカンを抽出して、SDS電気泳動法にて見かけの分子量を観察した。その結果、野生型のES細胞のα-ジストログリカンは、筋細胞で言われている分子量とほぼ同じ150kDa付近に検出され、一方ノックアウトES細胞では90kDa付近に検出された。fukutin遺伝子が無くなる事によりマウスES細胞でもα-ジストログリカンに付加される糖鎖に変化が起きる事が明らかとなった。この変化が糖鎖のどのような状態変化によって起こるのかを調べるため、マウスES細胞からα-ジストログリカンを大量に調整する方法を検討中である。2.フクチンと協調して働くタンパク質群の同定フクチンと同様にα-ジストログリカンに付加する糖鎖に異常をきたす事が知られているジストロフィーの原因遺伝子産物、POMGnT1、LARGE、FKRPとフクチンの間、および前記タンパク質同士の間に機能的連関があるのではないかと考え、これらのタンパク質の間に結合が見られるかどうかを調べるため、Cos7細胞で共発現させたタンパク質を免疫沈降して観察した。その結果、これらのタンパク質は同種同士でも共沈が観察され、またそれぞれが他のタンパク質とも共沈する事が分かった。この事からこれらのタンパク質群は複合体を形成している可能性が示唆された。現在two-hybrid法を用いて、それぞれの結合の確認と、更に詳細な結合様式を解析中である。