hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メカニカルミリング鉄粉からの超微細粒鋼の創製とその特性評価

メカニカルミリング法を利用して結晶粒を超微細すると同時に、得られた微細粒組織を高温まで安定に維持するためにイットリアを添加した粉末を作製し、これを熱間押出法によって固化成形することで、これまでにない大型の超微細粒鋼の創製に成功した。一般に押出法による粉末の固化成形では短軸方向と長軸方向の組織の不均一性が問題となるが、イットリアの粒界ピン止め効果によって固化成形温度である750°Cにおいても結晶粒がサブミクロンサイズに保たれるため、粉末自体の超塑性変形が起こり均一な組織が得られることが明らかとなった。得られたバルク材の強度は、1.5GPaという非常に高い値を示しており、これは結晶粒微細化強化のみで達成されている。ただし、延性および靭性に関しては強度とトレードオフの関係にあり、塑性安定条件の観点から、均一伸びがほとんど得られず、降伏直後に絞り変形が生じるようになる。その結果、最大衝撃値はそれほど高いものではないが、延性脆性遷移温度は液体窒素温度以下にまで低下することがわかった。一方、このような超微細粒組織を有する鋼では、前述したように微細粒組織に起因した超塑性変形が起こるために、室温では非常に高い強度を有していても、700°C程度にまで加熱すると一般の工業用純鉄と同程度にまで強度が低下する。また、加工後室温まで冷却すると、元の高い強度になるという特長を有する。このような可逆性は他の強化機構によって高強度化した材料には見られない現象であり、高強度材を容易に加工することができるという点においても、今後工業ベースヘの応用を考える上で大きな利点となり得る。市販の還元鉄粉末(以下、純鉄と記す)をメカニカルミリング処理し、硬度をHv7GPa程度まで上昇させた粉末を用いて、熱間押出による大型バルク材の作製条件を検討した。その結果を以下に示す。※固化成形条件の検討本実験では、固化成形のための加工を熱間押出によって行うため、その際の潤滑が非常に重要となる。種々の潤滑剤を検討した結果、固化成形温度を実験室と同様の700°Cに低下させる潤滑剤を作製した。なお、断面減少率は、実験室での予備実験と同様に89%とした。上記の条件で固化成形することにより、直径10mm×長さ100mmの真密度の大型バルク材の作製に成功している。※固化成形体の特性固化成形体のフェライト粒径は約0.5μmであり、短軸方向にほぼ均一な組織となっていることが確認された。ただし、フェライト粒径は、実験室で作製した試料(フェライト粒径0.3μm)と比べて若干の粒成長が起こっており、これは、固化成形時の加工発熱が原因と考えられる。次年度では、加工発熱を考慮した固化成形条件を検討するとともに、これまで不可能であった衝撃試験等の機械的性質を調査する予定である。

ただし、延性および靭性に関しては強度とトレードオフの関係にあり、塑性安定条件の観点から、均一伸びがほとんど得られず、降伏直後に絞り変形が生じるようになる。その結果、最大衝撃値はそれほど高いものではないが、延性脆性遷移温度は液体窒素温度以下にまで低下することがわかった。一方、このような超微細粒組織を有する鋼では、前述したように微細粒組織に起因した超塑性変形が起こるために、室温では非常に高い強度を有していても、700°C程度にまで加熱すると一般の工業用純鉄と同程度にまで強度が低下する。また、加工後室温まで冷却すると、元の高い強度になるという特長を有する。このような可逆性は他の強化機構によって高強度化した材料には見られない現象であり、高強度材を容易に加工することができるという点においても、今後工業ベースへの応用を考える上で大きな利点となり得る。
インフルエンザウイルス亜型間交叉反応性中和抗体の探索とそのエピトープ解析

本研究では、A型H3N2インフルエンザウイルスの抗原変異株に交差反応するモノクローナル抗体をヒトファージ抗体ライブラリーから単離し解析した。その抗体群の中に、B型にも交差反応する抗体が存在しており解析を行ったが、ウイルス中和抗体のターゲットであるウイルスヘマグルチニンに対する抗体である確証は得られなかった。本研究では、使用した複数のA型H3N2抗原変異株全てに交差反応する別の抗体の単離にも成功している。これら抗体の解析によりA型H3N2株内で保存されているエピトープが決定されれば、将来的にはそのエピトープを認識する抗体を誘導することのできるワクチン開発につながると考えている。亜型間での広い交叉反応性を示すインフルエンザウイルスに対する中和抗体を単離するため、ファージ抗体ライブラリーの作製から開始した。1968年以降インフルエンザ発症歴のないドナーに季節性インフルエンザワクチンを接種し、その血液から10の9乗オーダーのファージ抗体ライブラリーを作製した。1968年および1999年のH3N2ワクチン株でスクリーニングを実施し、スクリーニングに使用したワクチン株に結合するクローンを単離した。ウイルス核タンパクに結合する抗体クローンを除外し、134個の抗体クローンを解析対象とした。これら抗体クローンの重鎖のアミノ酸配列を決定し、59種類の抗体の存在を確認した。5種類のH3N2ワクチン株(1968年、1985年、1999年、2007年、2009年)に対する結合活性測定の結果、59種類中3種類が全てのワクチン株に対し活性を示した。更にウエスタンブロッティングで、3種類のうち2種類の抗体がヘマグルチニン(HA)に対する抗体であることを確認した。インフルエンザウイルスの中和抗体はHAをターゲットとしているため、この2種類の抗体を候補として絞り込んだ。テストしたH3株全てに結合活性を示すことから、この2種類の抗体は、H3株HAの保存された領域を認識している可能性が高いと考えている。さらに、この保存領域が、H3と同じグループ2の他の亜型でも保存されている場合は、グループ2内の亜型間での中和が期待できる。一方、その保存領域がグループ1のウイルス株でも保存されている場合は、グループ1,2間での交叉反応性を示す可能性もある。今後はこれら抗体のエピトープ解析を行う必要があるとともに、ウイルスの中和能を有するかどうかについても検討を行う必要がある。前年度では、A型インフルエンザウイルスH3ワクチン株に対し幅広く結合活性を示す2個の抗HA(ヘマグルチニン)抗体の単離に成功している。しかし、ワクチン株によってはスクリーニングで抗核タンパク抗体が大量に単離され、抗HA抗体の単離効率が非常に悪かった。それを改善するため、抗核タンパクを大腸菌発現系で大量に調製し、その核タンパクであらかじめ吸収させたファージ抗体ライブラリーをスクリーニングに使用した。これまで抗核タンパクしか単離できなかった1985年および2007年H3型ワクチン株でのスクリーニングの結果、抗核タンパク抗体の単離は大幅に減少した(1985年:100%→54%, 2007年:100%→0%)。それぞれ36個、96個のクローンの重鎖の塩基配列およびアミノ酸配列を確認しグループ化した。複数のH3N2株(1968年、1985年、1999年、2007年、2009年、2012年)に対する結合活性を確認したところ、すべての株に対し結合活性を示す抗体が新たに4種類取得できた。これら抗体の抗原が、インフルエンザウイルス中和抗体のターゲットであるHAであることも確認した。これまでに単離してきた抗体は、H3株でだけではなくH1株に対する結合活性を有するものも存在している。本研究は、主としてグループ2に属する複数の亜型ウイルス株に交叉反応性を示す抗体の単離とそのエピトープ解析を目的としているが、グループ2のみならずH1、H5株が属するグループ1にも交叉結合性を示す抗体が複数単離されたことから、A型ウイルス株に対し長期的なウイルス感染予防効果がヒトに対して期待できる可能性が示唆された。本研究では、スクリーニングでの抗HA抗体単離の成功が重要なカギを握るが、ウイルス株とファージ抗体ライブラリーの種類及びその組み合わせによっては、抗核タンパク抗体が優先して単離されるため、その確実性において十分ではなかった。これまでにH3N2株に対し幅広い交叉結合性を持つ2種類の抗HA抗体の単離に成功しており、これら抗体がグループ2に属する亜型ウイルス株に対し幅広く交叉反応性を持つ可能性がある。そのような抗体の存在する可能性をさらに追求するためには、スクリーニング時における抗核タンパク抗体の単離数を下げるための条件検討が必要となり、これに当初の予定より時間を費やした。条件検討の結果、抗核タンパク抗体の単離数の大幅な減少に成功したが、目的とする幅広い交叉結合性を持つ抗体の単離に結果としては時間がかかり、その後の解析が今年度では実施できなかった。これまでに実施したファージ抗体ライブラリースクリーニングにより、126種類の抗インフルエンザ抗体を単離しており、抗原抗体反応に重要となる重鎖のCDR3アミノ酸配列をもとに81種類に分類できた。そのうち、A型インフルエンザグループ2の複数のH3N2型ワクチン株に幅広く交叉反応する抗体は6種類であり、更に4種類はグループ1のH1N1株にも交叉反応する抗体であった。これら抗体はインフルエンザウイルス中和抗体のターゲットであるヘマグルチニン(HA)に対する抗体であった。

今年度はこれら6種類から特にH1型に交叉反応する抗体を選び、HAに対する抗体であることを再確認し、H3型だけでなく2009年H1N1型HAへの結合も確認した。Fab型抗体を精製しHI活性を測定したところ活性は示さなかったため、HAのレセプター結合領域およびその周辺にはこれら抗体は結合しないことが明らかとなった。更に、精製抗体でH1型、H3型に対する結合活性を測定し、最も強い結合を示した抗体をIgG化してウイルス株に対する中和活性を測定したが、活性の検出はできなかった。しかし、これら抗体はB型株に対するスクリーニングでも単離されており、Fab型抗体でB型株に対する中和活性も示していることから、別の抗体クローンが中和活性を示す可能性が出てきた。また、これら抗体のHA上のエピトープ部位を決定するため、HAのdeletion mutantを作製し、細胞発現系を構築した。本研究では、インフルエンザA型グループ2内の亜型間で交叉反応する抗体の単離を目指していたが、それ以上に幅広い交叉反応性の抗体単離にも成功した。中和活性はさらなる検討が必要となるが、Germline遺伝子との同一性からワクチン接種以前にすでに体内に獲得されている可能性が高く、過去のウイルス感染等により長年にわたり体内で維持され、機能してきたと考えられる。本年度では、各抗体クローンの解析を主として行う予定であったが、インフルエンザA型H3N2ウイルス株だけでなくグループ1に属するH1N1株にも幅広く交叉反応する抗体の中和活性の有無が最も重要であると考えたため、Fab型による抗原への結合活性の強さから1種類の抗体に絞り込み、それに集中して解析を行った。しかしながら、そのIgG型抗体クローンの、中和活性および補体依存性細胞障害活性などの生物活性を検出することができず、その結果が判明した後、他の候補となる抗体クローンの解析を行うこととなった。そのため、ウエスタンブロッティングによるHAへの結合活性再確認後は、当初予定していたエピトープ解析までは実施することができず、本年度当初の予定からは遅れている。昨年度までに、A型インフルエンザウイルスワクチン株に幅広く交差反応する抗体をA型H3N2ワクチン液によるスクリーニングで4種類単離しており、B型株での同一ライブラリースクリーニングでも同様の抗体が単離できていることから、A型B型に広く交差反応する抗体である可能性が期待できた。これら抗体は、ウイルスの核タンパク(NP)に対するELISAでは活性を検出できなかったことから、NPに対する抗体ではないことは判明している。また、ワクチン液を使用してのウエスタンブロッティングでは、ヘマグルチニン(HA)の位置にバンドが検出されていた。本年度は、各抗体の抗原への結合を直接確認するため、昨年度に構築していた細胞表層上へのHAの発現系を用いて、細胞免疫染色による検出を試みたものの、シグナルは検出できなかった。そこで、Fab型抗体でウイルスワクチン液を免疫沈降し、別の抗HA抗体で検出したところ、コントロール抗体と比較してHA2量体3量体と思われる部分のシグナル強度が強く検出されており、抗HA抗体である可能性を否定することができなかった。
太陽電池と蓄電池を併用する小型電気自動車の制御装置に関する研究

本研究では、近距離を低速で走る、安価な小型電気自動車を対象としている。そのため、積載する蓄電池を少なくして軽量化し、屋根には太陽電池セルを張りつけ、両方の電源を併用する。低損失で、高効率の制御装置を開発することを目的とした。平成8年度から平成10年度における3年間において、以下の研究を行なった。1.太陽電池と蓄電池を併用する電動カートの設計・製作昇降圧コンバータを搭載した、標記電動カートの設計と製作を行なった。本コンバータを用いることで、蓄電池の充放電が自動的に行なわれ、効率のよい運転が可能となった。設計条件、制御アルゴリズム、そして伝達特性を検討して、理論と実験において確認した。設計手法を明らかにして、安定した動作の電動カートを製作することができた。2.太陽電池の発電制御回路の研究太陽光発電システムにおいて、太陽電池の一部に照度低下が生じると、大幅な発電電力低下が生じる。この問題を改善する新しい発電制御回路を、シミュレーションと実験において検討して、本回路の設計手法を明らかにした。太陽電池出力の直流リプル成分を低減できること、および、太陽電池の発電電力を最大限に利用できることを確認した。3.高効率な補助共振回路の研究制御装置の小型化のためには、スイッチングの高周波化が必要である。しかしスイッチング損失が増大する問題点があった。そこで、損失を低減するために、補助転流部分共振ポール形(ARCP)インバータ回路の設計条件を検討した。シミュレーションと実験において、損失最小化の設計条件と実用上の問題点を明らかにした。昇降圧コンバータ部に、蓄電池と太陽電池を組合せた変換装置を検討し、低損失で高効率の制御装置を開発することを目的とした。平成8年度は、研究の1年目として、以下の研究を行なった。(1)太陽電池の発電制御回路の研究太陽電池を直列接続した際に、太陽電池の一部に照度不足が生じると発電電力が低下した太陽電池が負荷となり、大幅な発電電力低下が生じる。この問題を改善する、新しい発電制御回路を提案した。シミュレーションと実験を行ない、本回路を用いることで、発電効率の高い太陽電池発電システムが実現できることを確認した。(2)高効率な補助共振回路の研究制御装置の小型化のためには、スイッチングの高周波化が必要である。しかしスイッチング損失が増大し、効率が悪くなる問題点があった。そこで、損失を低減するために、補助転流部分共振ポール形(ARCP)インバータ回路を検討した。シミュレーションにより定格する回路条件を示し、その妥当性を実験において確認した。(3)低損失なインバータの研究小型電気自動車のモータとしては、メンテナンスフリーである誘導電動機が望ましい。太陽電池や蓄電池は直流電源源であるため、直流電力を交流電力に変換する、高効率のインバータが必要となる。そこで、低損失な5レベルPWMインバータを検討した。シミュレーションによる設計条件を示し、その妥当性を実験において確認した。低損失で高効率の制御装置を開発することを目的とした。平成9年度は、研究の2年目として、以下の研究を行なった。(1)太陽電池と蓄電池を併用する電動カートの試作昇降圧コンバータを搭載した、標記電動カートを試作した。設計条件と制御アルゴリズムを検討して、理論と実験において確認した。安定した動作の、電動カートを製作することができた。(2)太陽電池の発電制御回路の研究太陽電池を直列接続した際に、太陽電池の一部に照度不足が生じると、大幅な発電電力低下が生じる。

この問題を改善する新しい発電制御回路を、シミュレーションと実験において検討した。本回路を用いることで、太陽電池の発電電力を最大限に利用可能であり、また太陽電池出力の直流リプル成分を低減できることを確認した。(3)高効率な補助共振回路の研究制御装置の小型化のためには、スイッチングの高周波化が必要である。しかしスイッチング損失が増大し、効率が悪くなる問題点があった。そこで、損失を低減するために、補助転流部分共振ポール形(ARCP)インバータ回路を検討した。シミュレーションと実験において、損失最小化条件と実用上の問題点を明らかにした。本研究では、近距離を低速で走る、安価な小型電気自動車を対象としている。そのため、積載する蓄電池を少なくして軽量化し、屋根には太陽電池セルを張りつけ、両方の電源を併用する。低損失で高効率の制御装置を開発することを目的とした。平成10年度は、研究のまとめとして、以下の研究を行なった。1.太陽電池と蓄電池を併用する電動カートの設計・製作昇降圧コンバータを搭載した、標記電動カートの設計と製作を行なった。本コンバータを用いることで、蓄電池の充放電が自動的に行なわれ、効率のよい運転が可能となった。設計条件と伝達特性を検討して、理論と実験において確認した。設計手法を明らかにして、安定した動作の電動カートを製作することができた。2.太陽電池の発電制御回路の研究太陽光発電システムにおいて、太陽電池の一部に照度低下が生じると、大幅な発電電力低下が生じる。本回路の設計手法を明らかにして、太陽電池の発電電力を最大限に利用できることを確認した。3.高効率な補助共振回路の研究制御装置の小型化のためには、スイッチングの高周波化が必要である。しかしスイッチング損失が増大する問題点があった。そこで、損失を低減するために、補助転流部分共振ポール形(ARCP)インバータ回路の設計条件を検討した。シミュレーションと実験において、損失最小化の設計条件と実用上の問題点を明らかにした。
胎生期の低栄養環境による精巣機能障害の発症機序の解明

本研究の目的は仮説「胎生期低栄養環境は出生後の精巣機能障害や生殖機能障害を引き起こす」を検証しそのメカニズムを探ることである。昨年度までに以下の結果を得た。1.妊娠中の栄養制限による胎生期低栄養マウスモデルにおいて、栄養制限群の胎仔精巣(R-fetus) (E17.5)ではテストステロン(T)産生関連酵素Star・Cyp11a1・Cyp17a・Hsd3b1・Hsd11b3の遺伝子発現が有意に低下していた。2.遺伝子発現の挙動と一致して、胎仔精巣内T濃度はR-fetus群においてコントロール群(C-fetus)群の50%程度にまで低下していた。3.胎生期に栄養制限を受けた群(R-offspring群)の生後6週の時点での精子数は、コントロール群(C-offspting群)の56%まで減少していた。様々な男性生殖機能異常(軽度性分化異常症、精子形成障害、男性不妊、精巣腫瘍)は一つの症候群(精巣異形成症候群testicular dysgenesis syndrome)でありその発症基盤に強く関与するのが胎生期の低テストステロン環境であることが示されている。そこで今年度は、胎生期のテストステロン産生の首座である胎仔ラディッヒ細胞に着目して研究を展開した。昨年度に明らかにした胎生期低栄養マウスモデルにおける胎仔精巣テストステロン産生障害の機序として、胎仔ライディッヒ細胞に特異的なエピゲノム変化が生じている可能性を考えた。胎仔型ライディッヒ細胞特異的にEGFPを発現するトランスジェニックマウス(Ad4BP/SF-1-EGFPマウス)を利用し、胎生期栄養制限マウスモデルの胎仔精巣からEGFPをマーカーとしてセルソーティングによりライディッヒ細胞を単離し、ライディッヒ細胞における全ゲノムメチル化解析を進めている。本研究の目的は、仮説「胎生期低栄養環境は出生後の精巣機能障害や生殖機能障害を引き起こす」の検証とその機序の解明であるが、昨年度までに、マウスモデルを用いた仮説の検証までは行うことができた。出生後の精巣機能障害や生殖機能障害は、一つの症候群(精巣異形成症候群testicular dysgenesis syndrome)である可能性が示されており、その発症基盤には胎生期の低テストステロン環境が強く関連すると考えられている。そのため胎生期低栄養環境による胎仔精巣でのテストステロン産生障害の機序を解明することは重要である。すでに胎仔型ライディッヒ細胞特異的にEGFPを発現するトランスジェニックマウス(Ad4BP/SF-1-EGFPマウス九州大学諸橋憲一郎教授より分与)を利用し、胎生期栄養制限マウスモデルの胎仔精巣からEGFPをマーカーとしてセルソーティングによりライディッヒ細胞を単離し、ライディッヒ細胞における全ゲノムメチル化解析を進めており(成育医療センター中林一彦先生による研究協力)まもなくデータ解析が終了する予定であり、研究は概ね順調に進展していると言える。胎生期栄養制限マウスにおける胎仔ライディッヒ細胞における全ゲノムメチル化解析を終了させ、これまでのデータと合わせて論文発表を行う。つぎに、胎仔精巣におけるセルトリ細胞のエピゲノム修飾の状態を検証する。さらに性分化関連遺伝子のKOマウス(=遺伝的に脆弱な背景を有する)Mamld1 KOマウスやAd4BP KOマウスを用いて、胎生期低栄養環境による影響について検証する実験を開始していく予定である。本研究の目的は仮説「胎生期の低栄養環境は出生後の精巣機能障害や生殖機能障害を引き起こす」を検証し、そのメカニズムを探ることである。そのために、母獣摂餌制限を行い、出生直前の胎仔{胎生(E)17.5)および出生後6週齢のマウス精巣について、解析を行った。妊娠マウス(野生型C57BL/6)を、自由摂餌群(C群)と栄養制限群(妊娠6.5日から総カロリーをC群の50%に制限:R群)の2群とした。仔の出生体重は、R群においてC群より35%小さく、母体の低栄養状態による子宮内発育遅延が引き起こされた。R群の胎仔精巣(E17.5)において、テストステロン(T)産生関連酵素Star、Cyp11a1、Cyp17a、Hsd3b1、Hsd11b3の遺伝子発現は、有意に低下していた。これらの酵素発現の挙動と一致して胎仔精巣内T濃度は、R群においてC群の50%程度にまで低下していた。しかし、生後6週では両群間の差は遺伝子発現と精巣内T濃度ともに認められなくなっていた。生後6週の時点でR群の精子数はC群の56%まで減少していた。精巣重量および精子運動能は2群間の差はなかった。生後6週の精巣発現遺伝子の網羅的解析にてセルトリ細胞に関連する複数の遺伝子の発現低下が明らかになった。今年度の研究によって胎生期の低栄養環境が、胎仔精巣のテストステロン産生障害と成長後の精子形成障害を引き起こすことを明確にすることができた。今後は、胎生期における低栄養環境によるライディッヒ細胞(テストステロン産生を担う)特異的影響に関して、エピジェネティックな観点からの解析を進めていく。今年度は、マウスを用いた実験がスムーズに進み、母獣摂餌制限による子宮内発育遅延モデルマウス作成の系を確立することができた。

また、非常に小さいサイズの胎仔精巣の取り扱いや、精巣内テストステロン測定、精子数のカウントといった、われわれの実験室としては初めての実験主義も多く、これらの確立が本研究の最初の課題であったが、連携研究者との協力により順調に系の確立が可能となった。さらに、研究の当初に立てた仮説どおり、胎正期に低栄養環境に置かれたマウスの成長後の精子数の減少を確認することができたことは、本研究の今後の進捗において重要な成果であると考えられる。本研究の目的は仮説「胎生期低栄養環境は出生後の精巣機能障害や生殖機能障害を引き起こす」を検証しそのメカニズムを探ることである。昨年度までに以下の結果を得た。1.妊娠中の栄養制限による胎生期低栄養マウスモデルにおいて、栄養制限群の胎仔精巣(R-fetus) (E17.5)ではテストステロン(T)産生関連酵素Star・Cyp11a1・Cyp17a・Hsd3b1・Hsd11b3の遺伝子発現が有意に低下していた。2.遺伝子発現の挙動と一致して、胎仔精巣内T濃度はR-fetus群においてコントロール群(C-fetus)群の50%程度にまで低下していた。3.胎生期に栄養制限を受けた群(R-offspring群)の生後6週の時点での精子数は、コントロール群(C-offspting群)の56%まで減少していた。様々な男性生殖機能異常(軽度性分化異常症、精子形成障害、男性不妊、精巣腫瘍)は一つの症候群(精巣異形成症候群testicular dysgenesis syndrome)でありその発症基盤に強く関与するのが胎生期の低テストステロン環境であることが示されている。そこで今年度は、胎生期のテストステロン産生の首座である胎仔ラディッヒ細胞に着目して研究を展開した。昨年度に明らかにした胎生期低栄養マウスモデルにおける胎仔精巣テストステロン産生障害の機序として、胎仔ライディッヒ細胞に特異的なエピゲノム変化が生じている可能性を考えた。胎仔型ライディッヒ細胞特異的にEGFPを発現するトランスジェニックマウス(Ad4BP/SF-1-EGFPマウス)を利用し、胎生期栄養制限マウスモデルの胎仔精巣からEGFPをマーカーとしてセルソーティングによりライディッヒ細胞を単離し、ライディッヒ細胞における全ゲノムメチル化解析を進めている。本研究の目的は、仮説「胎生期低栄養環境は出生後の精巣機能障害や生殖機能障害を引き起こす」の検証とその機序の解明であるが、昨年度までに、マウスモデルを用いた仮説の検証までは行うことができた。出生後の精巣機能障害や生殖機能障害は、一つの症候群(精巣異形成症候群testicular dysgenesis syndrome)である可能性が示されており、その発症基盤には胎生期の低テストステロン環境が強く関連すると考えられている。そのため胎生期低栄養環境による胎仔精巣でのテストステロン産生障害の機序を解明することは重要である。すでに胎仔型ライディッヒ細胞特異的にEGFPを発現するトランスジェニックマウス(Ad4BP/SF-1-EGFPマウス九州大学諸橋憲一郎教授より分与)を利用し、胎生期栄養制限マウスモデルの胎仔精巣からEGFPをマーカーとしてセルソーティングによりライディッヒ細胞を単離し、ライディッヒ細胞における全ゲノムメチル化解析を進めており(成育医療センター中林一彦先生による研究協力)まもなくデータ解析が終了する予定であり、研究は概ね順調に進展していると言える。次に明らかにしたいことは、胎仔精巣でのテストステロン産生障害のメカニズムである。
気泡流に対する二流体モデル方程式の数学的適切性に関する研究

本研究の目的は,長年数学的に不適切であるとされてきた,気泡流に対する二流体モデル方程式の数学的適切性を調べ,改善することであった.そのために,従来のモデル方程式ではガリレイ変換に対して不変でない付加慣性力の式が使用されている(本来は物理的にはガリレイ変換に対して不変な式が用いられなければならない)ことに着目し,そのことがモデル方程式の数学的適切性に与える影響を固有値解析により明らかにした.さらに,気液界面での蒸発・凝縮をモデル方程式に正しく組み込むために,非平衡蒸発を考慮して気泡の膨張収縮運動を解析した.気液二相流の分野では,気泡流に対する二流体モデル方程式が数学的に不適切であることはよく知られている.数学的に不適切であることは,微小な擾乱が瞬時に拡散することを意味し,そのようなモデル方程式を用いても高精度数値シミュレーションは行えない.これは古い問題ではあるが未解決の問題である.そこで本研究の目的は,交付申請書に記載しているとおり,気泡流の高精度数値シミュレーションでも安定して計算ができるような二流体モデル方程式を確立するべく,まず,気泡流に対する二流体モデル方程式の数学的不適切性について,その支配的要因を網羅的に調べ,従来の二流体モデル方程式を改良する際の知見を得ることである.平成27年度の研究実施計画は,同じく交付申請書に記載しているとおり,まず,従来の二流体モデル方程式で,付加慣性力の式をガリレイ変換に対して不変な式に修正した場合の数学的適切性を調べ,従来の二流体モデル方程式において,付加慣性力の式のガリレイ変換に対する不変性の影響を調べることであった.この実施計画に基づいて研究を実施した結果,以下のことが明らかになった.従来の二流体モデル方程式において,気体の流速と液体の流速が同じ場合,当初,不適切になる要因と考えていたガリレイ変換に対して不変でない付加慣性力の式の方が,あらゆる圧力条件,ボイド率条件で適切となり,逆にガリレイ変換に対して不変な付加慣性力の式の方が,高圧,高ボイド率の条件において不適切になる領域があることがわかった.また,両相の流速が異なる場合は,逆に,上述の高圧,高ボイド率の条件を除いて,ガリレイ変換に対して不変な付加慣性力の式の方が,あらゆる圧力条件,ボイド率条件で適切であり,ガリレイ変換に対して不変でない付加慣性力の式の方が不適切な領域が大きくなることがわかった.研究自体は当初の研究計画通り実施したが,成果発表が当該年度は間に合わなかった.次年度,さらに研究結果を増やして,研究成果を公表する.気液二相流の分野では,気泡流に対する二流体モデル方程式が数学的に不適切であることはよく知られている.数学的に不適切であることは,微小な擾乱が瞬時に発散することを意味し,そのようなモデル方程式を用いても高精度数値シミュレーションは行えない.これは古い問題ではあるが未解決の問題である.そこで本研究の目的は,交付申請書に記載しているとおり,気泡流の高精度数値シミュレーションでも安定して計算ができるような二流体モデル方程式を確立するべく,まず,気泡流に対する二流体モデル方程式の数学的不適切性について,その支配的要因を網羅的に調べ,従来の二流体モデル方程式を改良する際の知見を得ることである.平成27年度の研究実績により,従来の二流体モデル方程式に対して,気体の流速と液体の流速が同じ場合と異なる場合における数学的適切性を調べ,付加慣性力の式のガリレイ変換不変性の影響,ボイド率の影響,圧力の影響を詳細に調べた.平成28年度は,液相の圧縮性を考慮し,ガリレイ変換に対して不変な付加慣性力の式を用い,気液界面液相側極限における界面平均圧力を導入して自ら導出した方程式系に,相変化,粘性,熱輸送を組み込むべく,まず,相変化を組み込むことを試みた.しかしながら,相変化は本来,気液非平衡の現象であり,従来の研究では気液平衡の相変化モデルしか存在しない.そこでまず,相変化を可能な限り厳密に扱うために,蒸発・凝縮を気液非平衡現象として扱う手法を確立した.その成果が2016年5月発行の日本機械学会論文集に掲載されている.平成28年度当初は予定通りの内容の研究に取り掛かったが,モデル方程式に相変化を組み込む段階で,これまでの相変化のモデルは気液平衡のモデルであり,厳密な方程式系を導出するためには相変化を気液非平衡現象として扱わなければならないことがわかった.そこでまず,相変化を気液非平衡現象として扱うための手法を確立し,先にその成果を公表することができたが,交付申請書の予定からはやや遅れることとなった.本年度は,数学的に不適切であるとされているLyczkowskiらが調べた二流体モデル方程式において,ガリレイ変換に対して不変ではない付加慣性力の式をガリレイ変換に対して不変なそれに置き換えた場合の二流体モデル方程式の数学的適切性を調べ,(1)どちらの付加慣性力の式を用いても固有方程式は固有値の四次方程式となること,(2)気液の流速が等しい場合には4つの固有値が陽的に求められること,(3)気液の流速が等しい場合,Lyczkowskiらが用いたガリレイ変換に対して不変でない付加慣性力の式では,大気圧条件下の水-空気系でも,高圧条件下の水-水蒸気系でも,すべての固有値が実数となり数学的に適切となる一方で,Eamesらが導出したガリレイ変換に対して不変な付加慣性力の式では,大気圧条件下の水-空気系ではあらゆるボイド率に対してすべての固有値が実数となり数学的に適切となるが,高圧条件下の水-

水蒸気系ではボイド率が0.1以上で固有値が実数にならない領域があり,数学的に不適切なボイド率の範囲があること,(4)一様流速は数学的適切性に影響を及ぼさないことが明らかになった.これらのことは,付加慣性力の式をガリレイ変換に対して不変でない式から,ガリレイ変換に対して不変な式に修正しただけでは,二流体モデル方程式の数学的適切性を適切にすることはできないことを意味している.これらの成果に関する論文は福岡工業大学エレクトロニクス研究所所報第34巻に掲載されている.また,二流体モデル方程式に気泡が並進運動する場合の気液相変化も組み込むため,それらの理論と計算も行ったが,これはまだ途中の段階である.本研究の目的は,長年数学的に不適切であるとされてきた,気泡流に対する二流体モデル方程式の数学的適切性を調べ,改善することであった.そのために,従来のモデル方程式ではガリレイ変換に対して不変でない付加慣性力の式が使用されている(本来は物理的にはガリレイ変換に対して不変な式が用いられなければならない)ことに着目し,そのことがモデル方程式の数学的適切性に与える影響を固有値解析により明らかにした.さらに,気液界面での蒸発・凝縮をモデル方程式に正しく組み込むために,非平衡蒸発を考慮して気泡の膨張収縮運動を解析した.過去の自らの研究により,自ら導出した方程式において液相の圧縮性を無視した場合に,時間に関する1階微分の係数行列の行列式がゼロとなり,Hadamardの条件に立ち返って固有値解析を行わなければならなかった.すなわち,より複雑な固有方程式を用いなければならなかった.平成28年度は,交付申請書の「平成28年度の研究実施計画」にあるとおり,上述の行列式がゼロになることの意味は何か,また,それがゼロになるか否かの要因が圧縮性の有無によるものかどうかを調べる.平成28年度の成果により,相変化を気液非平衡現象として扱う手法が確立されたが,そこではとりあえず気泡は静止したままであるという条件を課していた.しかしながら,気泡流では気泡が流れ,並進運動するため,まず気泡の膨張収縮運動と気液非平衡の相変化現象を同時に扱うための手法を確立する.その後,それを二流体モデル方程式に組み込めるようにモデル化する.またさらに,その数学的適切性を調べていく.流体工学当初予定していた高性能パソコンの費用が想定していたよりも安くすんだことと,成果発表のための出張旅費が予定していたよりも少なかったためである.研究計画書にしたがい,成果発表を行うための論文別刷代,出張旅費,図書購入にあてる.
オスマン帝国近代における国家機構の再編と社会の変容に関する歴史的研究

2003年5月に立命館アジア太平洋大学にて開催された第19回日本中東学会年次大会に参加し、「オスマン朝イスラーム法廷文書研究の諸問題」と題して、オスマン朝イスラーム法廷文書を用いた研究のこれまでの動向を整理し、今後の展望を示した。6月には北海道中央アジア研究会に参加し、「オスマン帝国近代史研究の近年の展開-「オスマン化」をめぐる問題」という題目で報告を行ない、オスマン帝国近代史研究の最新の潮流を整理して紹介し、なかでも、近年末期オスマン帝国による、アラブ地域に対する統合政策に関心が高まっていることを指摘した。この点に関連して、アラブ地域のイスラーム法廷、とくにその裁判官職について、いかなる統合政策(「オスマン化」)政策が採られたのかという問題について、予備的考察を行なった。近代史研究の最新の動向に関しては、「近代帝国としてのオスマン帝国-近年の研究動向から」と題する論文を執筆し、『歴史学研究』誌に投稿した(審査中)。8月から10月にかけてトルコ(イスタンブル)に出張し、総理府オスマン文書館、イスタンブル・ムフティー局附属文書館などで、18世紀のシャリーア法廷関連及び帝国末期のアラブ地域統治関連の史料を重点的に調査・収集した。この間、ブルガリア(ソフィア)の国立図書館で19世紀のイスラーム法廷及び地方行政制度関係の資料の調査を行なった。帰国後、イスタンブルで収集した史料をもとに、19世紀後半以降オスマン帝国が、アラブ地域、とくにイエメン、リビア、ヨルダンなどの辺境地域に対して、いかなる法制を施行したのかという問題について、これらの地域に任命されたイスラーム法官に着目して研究を行なった。この研究の成果は、来年度2004年5月に第20回日本中東学会年次大会で報告する予定である。また、それを発展させたものを同年11月に北米中東学会大会にて報告するために申請した。
高分解能衛星リモートセンシングによる都市周辺の熱収支の解析

都市のヒートアイランド化は,人間活動による排熱の影響が大きいとされているが,それに加えて都市周辺の地表面被覆が改変されたことにより,アルベドや放射率などの分光特性が変化し,その結果として熱収支が変わったことの影響も大きい。本研究では,これら2つの効果を識別し,それぞれの定量的評価を可能とする新たな解析方法を開発した。昨年度に構築した都市域の熱収支モデルを基に,人為的な廃熱等に起因する顕熱(人工顕熱)と,太陽放射と大気放射に起因する顕熱(自然顕熱)を識別できるように改良した。本モデルでは,衛星データと気象データを用い,地表面熱フラックス(正味放射,地中伝導熱,顕熱,潜熱)の瞬間値を個々に算出する。顕熱フラックスは,バルク法により地表面と大気の温度差から求める。それ以外の熱フラックスは,比較的地表面温度上昇の影響が小さいと考えられるため,それらの熱フラックスの計算結果を太陽放射による熱収支式に代入して得られる差分を,人工排熱や地表面の蓄熱を起源として顕熱が増加した量であると考えた。このモデルにより,名古屋周辺を対象として熱収支解析を行った。モデル入力は,ASTERやLandsat/ETM+などの高分解能衛星リモートセンシングデータから求めたパラメータと,気象台やアメダスの気温,日射量,風速データ等を用いた。その結果,季節による日射量の変化や冷暖房の需要を反映した結果が得られた。また,土地被覆が都市である地点は昼夜に関らず,他の土地被覆地域に比べ顕熱フラックス増加量が高い分布を示したことから,本研究の手法で都市における放熱による効果を推定可能であると考えられる。このように本研究で開発した熱収支解析方法は,都市域のヒートアイランド化の解明に極めて有効であることが確認された。都市のヒートアイランド化は,人間活動による廃熱の影響が大きいとされているが,それに加えて都市周辺の地表面被覆が改変されたことにより,アルベドや放射率などの分光特性が変化し,その結果として熱収支が変わったことの影響も大きいと考えられる。本研究では,最新の高分解能衛星リモートセンシングデータを活用して,都市の表面物質のアルベド,放射率,表面温度,土地被覆などを高い空間分解能で面的に求め,都市の熱収支を定量的に明らかにすることを目的とする。また,過去の衛星データから都市の土地被覆の時間的変化を求め,都市化の進行に伴う熱収支変化を解明することも目的としている。まず,植生地域等で構築された熱収支モデルを参考にしながら,都市域でも適用できる簡単な熱収支モデルの構築を行った。次に名古屋周辺を研究対象地域として,解析に用いることのできるLandsat MSS, TM,およびTerra ASTER等の衛星データの収集を行った。これらの衛星データから,地表面被覆の識別とマッピングを行うとともに,地表面の反射率,アルベド,放射率,温度,植生指標など熱収支のモデル化に必要な諸パラメータを算出した。衛星データから求めた諸パラメータの精度検証は,名古屋市内のテストサイトで同期観測による行う予定であるが,そのための予備測定として名古屋大学構内のアスファルト等の反射率や表面温度の実測を行い,概ね妥当な算出結果であることを確認した。また,気象データとしてアメダスの気温,湿度,日射量などを入手し,熱収支モデルヘの入力としたこのモデルにより植生による蒸発散量を見積り,蒸発散による潜熱輸送量などを推定した。これまでの解析結果によれば,植生は蒸発散により潜熱輸送のかたちで地表面温度の上昇を強く抑える働きがあり,都市域の緑地がヒートアイランド化の緩和に大きな役割を果たしているものと推測される。

都市のヒートアイランド化は,人間活動による排熱の影響が大きいとされているが,それに加えて都市周辺の地表面被覆が改変されたことにより,アルベドや放射率などの分光特性が変化し,その結果として熱収支が変わったことの影響も大きい。本研究では,これら2つの効果を識別し,それぞれの定量的評価を可能とする新たな解析方法を開発した。昨年度に構築した都市域の熱収支モデルを基に,人為的な廃熱等に起因する顕熱(人工顕熱)と,太陽放射と大気放射に起因する顕熱(自然顕熱)を識別できるように改良した。本モデルでは,衛星データと気象データを用い,地表面熱フラックス(正味放射,地中伝導熱・顕熱,潜熱)の瞬間値を個々に算出する。顕熱フラックスは,バルク法により地表面と大気の温度差から求める。それ以外の熱フラックスは,比較的地表面温度上昇の影響が小さいと考えられるため,それらの熱フラックスの計算結果を太陽放射による熱収支式に代入して得られる差分を,人工排熱や地表面の蓄熱を起源として顕熱が増加した量であると考えた。このモデルにより,名古屋周辺を対象として熱収支解析を行った。モデル入力は,ASTERやLandsat/ETM+などの高分解能衛星リモートセンシングデータから求めたパラメータと,気象台やアメダスの気温,日射量,風速データ等を用いた。その結果,季節による日射量の変化や冷暖房の需要を反映した結果が得られた。また,土地被覆が都市である地点は昼夜に関らず,他の土地被覆地域に比べ顕熱フラックス増加量が高い分布を示したことから、本研究の手法で都市における放熱による効果を推定可能であると考えられる。このように本研究で開発した熱収支解析方法は,都市域のヒートアイランド化の解明に極めて有効であることが確認された。
観光開発、地域生業システム、そして東アセアン成長圏イニシアチブのインパクト

本研究では、スールー海とスラウェシ海をはさんで向かい合う、フィリピン・ミンダナオ島ダバオ州と東マレーシア(北ボルネオ)サバ州における、東アセアン成長圏構想(BIMP-EAGA)による経済インパクトについて、グローバル化のもとでの観光開発と、地域住民の生業変化いう観点から比較研究する。24年度の冬まで、きわめて順調に研究が進み、当初の計画以上の進展が期待されたが、アントリハオがシンガポールで就職する可能性が出てきた12月以降、それへの対応のために時間が取られ、一時的に研究計画の遅延を招いた。それまでは期待以上のハイペースであったのが、多少のスピードダウンを余儀なくされたため、結果的に上記の達成度となった。東アセアン成長圏構想は、マレー半島南端部で国境を接する地域の振興策、すなわちシンガポール・ジョホール・リアウ・トライアングル成長圏構想(SHORI)の成功に刺激を受け、それをモデルとして、アジア開発銀行の支援のもとに推進された。それゆえ、BIMP-EAGAのインパクトを研究するためには、先行事例であるSIJORIとの比較が必要であったが、収集資料の整理と分析に時間を費やし、比較研究まで研究展開をできなかった。今後の課題である。本研究では、スールー海とスラウェシ海をはさんで向かい合う、フィリピン・ミンダナオ島ダバオ州と東マレーシア(北ボルネオ)サバ州における、東アセアン成長圏構想(BIMP-EAGA)による経済インパクトについて、グローバル化の観光開発と地域住民の生業変化いう観点から比較研究する。平成23年11月末に来日した共同研究者のアントリハオが中心になり、まず基礎資料・文献の収集を行った。その一環としてアントリハオは、平成24年2月から2週間ほど、シンガポールと東マレーシア・サバ州を訪れ、図書館での資料収集および関係者とのインタビューを行った。その結果、東アセアン成長圏構想は、マレー半島南端部で国境を接する地域の振興策、すなわちシンガポール・ジョホール・リアウ・トライアングル成長圏構想(SIJORI)の成功に刺激を受け、それをモデルとして、アジア開発銀行の支援のもとに作成されたことが明らかになった。BIMP-EAGAのインパクトを研究するためには、先行事例であるSIJORIとの比較が必要なことを痛感した。収集した資料のより詳細な分析を、来年度におこなう。コタキナバルでは、サバ開発研究所、サバ大学経済経営学部、BIMP-EAGA観光開発ユニット(BE-UTD)などを訪問し、資料収集および関係者との情報交換を行った。BIMP-EAGA観光開発ユニットは、BIMP-EAGA圏内の観光開発に関する調査研究を推進するための組織である。同ユニットの関係者と今後の協力関係を築けたことは、今後の研究のために関して有益であった。シンガポールとコタキナバルで調査をしたことにより、東アセアン成長圏構想(BIMP-EAGA)に関して、当初の理解を深め広げる情報と資料を得ることができた。アントリハオは、今回の調査と交流により、さっそく2012年7月911日にコタキナバルで開催されるBIMP-EAGAコンファレンス2012"Enhancing Sustainability, m Competitlveness & Innovation"での報告を依頼された。今までの調査研究を継続発展させた成果をThe Paradox of Parlnership: Cooperarion and Cmpentition in BIMP-EAGA's Tourrism Development Initiatives"と題して報告する予定である。その際に、コタキナバルでの調査を行うとともに、フィリピンのダバオ市においても、観光開発に関する調査を行う予定である。今後の課題である。
樹状細胞によるTh1/Th2バランスの決定機構

Toll様受容体のアダプター分子MyD88を欠損する樹状細胞は、LPS刺激によりサイトカインは産生しないが、CD40など補助機能分子の発現は増強する。すなわち、TLR4を介したMyD88非依存性経路は樹状細胞の成熟分化を誘導できることをこれまでに明らかにしている。このLPS刺激MyD88欠損樹状細胞の機能をさらに詳細に検討した。LPS刺激正常樹状細胞のアロMLR培養上清中には、IFN-γ優位な産生がみとめられた。一方、LPS刺激MyD88欠損樹状細胞のアロMLR上清中には、IL-4優位な産生がみとめられた。アロMLR上清中のIL-12産生は、LPS刺激MyD88欠損樹状細胞において著明に低下していたが、IL-12をLPS刺激MyD88欠損樹状細胞のアロMLRに添加しても、IFN-γ産生の上昇はみとめられたが、IL-4の産生亢進は正常化しなかった。また、Th1誘導型サイトカインIL-12/IL-18を欠損する樹状細胞のアロMLRにおいては、IFN-γ産生の低下はみとめられたが、IL-4の産生亢進はみとめられなかった。また、完全フロイントアジュバントと混合した抗原(KLH)で免疫した場合、正常マウスはTh1優位な応答を示したが、MyD88欠損マウスはTh2優位な応答を示した。考察Th1誘導型サイトカインの産生障害だけではTh2分化は支持されないので、LPS刺激MyD88欠損樹状細胞のTh2細胞分化支持能にはTLR4シグナルのMyD88非依存性経路により誘導される機能分子が関与していることが示唆された。また、MyD88欠損マウスにおいてもTh2シフトがみとめられたことから、in vitroばかりでなく、in vivoにおいても、MyD88はTh1/Th2バランスに重要なアダプターであることが明かとなった。
機能性RNA分子のX線構造解析による構造基盤解明と医療への展開

1)結晶化はドラッグデザインに耐える高分解能の結晶構造解析では大きなキーポイントである。様々な「Crystallizability」の手法を導入した良質結晶の作成条件の迅速かつ合理的検討を行った。2)ウィルスRNAのRNA配列にみられるUUCG配列をもつRNAオリゴマーの結晶構造非Watson-Crick塩基対が連なった2重らせん構造の特異な構造特性を構造化学的に明らかにした。3)最近報告されたリボザイムについて、開発したプログラムで各種構造パラメータを算出・整理し、その相関解析を行った。従来の構造パラメータとは異なるキンクパラメータを用いた相関研究を行い、そのデータベース化と利用の実績を高めた。同様な研究手段で、われわれが解析を行ってきたヒト・リゾチームの32変換体の結晶構造についても行った。4)大腸菌AlkAとDNAとの複合体モデルを、関連酵素のX線結晶構造と変異実験結果から構築した。基質DNAがクサビ状に曲がる様式で結合し、損傷塩基が二重らせん構造からフリップアウトしている。この折れ曲がり構造認識には蛋白質のhelix-hairpin-helixモチーフおよびクサビ構造にはロイシン125が重要である。損傷塩基の基質認識は、一連の芳香環がつくるポケットでなされており、アルキル化によって正に帯電した塩基とのπ-cation相互作用で行われているモデルを提唱した。5)DNA修復系酵素MutTについても、8-oxoGを中心とした変異、反応機構について、主に分子表面の静電ポテンシャルに着目した構造活性相関に関する考察を行った。明確な結合ポケットは存在せず、βシート領域の上に基質が張り付くような状態で結合し、疎水性相互作用により捕獲されると考えられる。また、金属カチオンが酵素基質複合体の形成に重要な役割を果たしているモデルを構築した。生体高分子のX線構造解析の重要で困難な過程は結晶化で、とりわけ核酸および核酸・タンパク質複合体の場合には大きなキーポイントである。この困難を打破するために、「Crystallizability」の概念が提唱されている。核酸では、タンパク質よりは機能発現に関連しない部位の塩基配列に任意性があることより、この部位の配列、鎖長が種々のものを合成、作成する。さらに溶液中の凝集状態をモニターし、均一な溶液状態に誘導することで、結晶化効率を上げることが行われている。我々もこの2つの方法を修得・取り入れた。機能性核酸分子として、通常の塩基対形成を採らない塩基配列をもった核酸を合成した。多くは横浜国立大学工学部上杉博士らにお願いしているが、一部は注文合成で手に入れて結晶化を行っている。凝集モニターは備品として購入し、結晶化の条件検討に供している。リボザイム以外にもインフルエンザ予防薬開発の可能性を考え、このウィルスタンパク質を認識する核酸アプタマー分子も取上げて研究を行っている。1998年秋に2つの機能性核酸のX線構造解析が報告され、その座標を手に入れることが出来た(デルタ型リボザイムとグループIイントロン)。この機能性核酸の構造基盤の研究として、我々が開発したプログラムを使って、座標より各種構造パラメータを算出・整理し、その相関解析を行った。この結果は、核酸化学シンポジュウムにて報告する。また、この結果を踏まえた塩基配列をもった結晶化する核酸分子を設計している。蛋白質・核酸などの生体高分子の結晶構造解折において重要で困難な過程は結晶化である。本研究が目指すドラッグデザインに耐える高分解能の結晶構造解析では大きなキーポイントである。様々な「Crystallizability」の手法を導入して、良質結晶の作成条件の迅速かつ合理的な検討を行っている。前年度では溶液中の凝集状態をモ二夕ーする装置を購入し、均一な溶液状態に誘導することで、結晶化効率を上げることを行った。

今年度では、析出結晶の評価点数化を行い、実験計画法の概念で合理的かつ少量試料での検討を行うこととした。そのために実体顕微鏡および画像処理装置を購入した。最近、2つのリボザイム(デルタ型リボザイムとグループIイントロン〉のX線構造解析が報告されたが、その座標も基に我々が開発したプログラムを使って、座標より各種構造パラメータを算出・整理し、その相関解析を行った。従来の構造パラメータとは異なるキンクパラメータを用いた相関研究を行い、そのデータベース化と利用の実績を高めた。この結果を国際結晶学会および核酸化学シンポジュウムにて報告した。同様な研究手段で、われわれが解析を行ってきたヒト・リゾチームの32変換体の結晶構造について実施し、その成果を第5回日中健康科学フォーラムにて発表した。横浜国立大学工学部上杉博士らの共同研究で、通常の塩基対形成を採らない塩基配列をもち4重らせん構造をとる核酸について、その合成結晶化を行っている。予防薬開発の可能性を考え、このウィルスタンパク質を認識する核酸アプタマー分子も取上げた研究を行っている。静岡県立大学薬学部生化学教室との共同研究で、1998年に大流行が懸念されたインフルエンザに由来するヘマグルチンの大量調製・精製・結晶化を行っている。1)塩基除去DNA修復酵素群の基質認識と修復機構の構造基盤大腸菌AlkA(3-methyladenine-DNA glycosylase II)とDNAとの複合体モデルを、関連酵素のX線結晶構造と変異実験結果から構築した。我々の解析したDNAなしの酵素構造から、基質DNAがクサビ状に曲がる様式で結合させることが出来る。また、損傷塩基を二重らせん構造からフリップアウトさせている。この折れ曲がり構造認識には蛋白質のhelix-pairpin-helixモチーフおよびクサビ構造にはロイシン125が重要である。損傷塩基の基質認識は、一連の芳香環がつくるポケットでなされており、アルキル化によって正に帯電した塩基とのπ-cation相互作用で行われているモデルを提唱した。(2)DNA修復系酵素MutTのタンパク質構造解析および構造活性相関に関する考察129アミノ酸からなるMutTタンパク質は、ヌクレオシド三リン酸をヌクレオシドーリン酸に加水分解する酵素で、ヌクレオチドプール内に存在する変異ヌクレオチド、8-oxo-dGTPを分解除去する。このMutTのX線タンパク質構造解析に着手した。解析に用いた結晶は、分解能は2.20Åで、回折データは解析を行う上で良好であると判断した。X線解析の位相決定法としては、NMR構造を初期構造とする分子置換法を行っている。8-oxoGを中心とした変異、反応機構について、主に分子表面の静電ポテンシャルに着目した構造活性相関に関する考察を行った。