hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ガロア環上の組合せ数学の研究

標数が2^t(t:偶数)である任意の拡大のガロア環上に標数2^tのガロア環上の差集合が標数2^t+2のガロア環の差集合のイデアル部分に埋め込まれているような差集合の系列を構成した.ガロア環に新しい演算を導入し、この演算に関する指標に付随するガウス和が証明に重要な役割を果たしている.さらに同じガロア環上に埋め込み構造を持つReed-Muller codeが存在することを示し、その性質を明らかにした.本研究は基礎の代数構造を有限体からガロア環へ拡張し、そこでの組合せ数学、特に差集合、符号の新しい構成原理を得ることを目的とする.最終目的は2進拡大体での組合せ数学の理論構築であるが、途中にあるガロア環上での差集合、符号の構造、projectionを確定しながら、ガロア環のprojective limitである2進拡大体へ進む.具体的には、標数と拡大次数を動かしてガロア環上に、その性質を保持し相互に構造上関連性のある差集合、符号の系列を構成する.この理論が構築できれば有限で離散的な構造における差集合、符号等のどのような性質が、2進拡大体の一般論から帰着し、また帰着しないかが分かり、従って有限離散構造特有の性質であるかが明らかになると予想している.そして、組合せ数学の新しい知見を得て未解決問題、例えばHadamard予想などの解決への新しい手法の開発が期待できる.申請時に、次の2項目を22年度までに達成する具体的計画としてあげた.(1)標数2^t(t:偶数)の任意の拡大次数をもつガロア環上に差集合の系列を構成する(2)差集合、符号に関係するガウス和を決定する.標数が2^t(t:偶数)である任意の拡大のガロア環上に標数2^tのガロア環上の差集合が標数2^t+2のガロア環の差集合のイデアル部分に埋め込まれているような差集合の系列を構成した.ガロア環に新しい演算を導入し、この演算に関する指標に付随するガウス和が証明に重要な役割を果たしている.さらに同じガロア環上に埋め込み構造を持つReed-Muller codeが存在することを示し、その性質を明らかにした.本研究はガロア環上の差集合、符号の新しい構成原理を得ることを目的としている.平成19年から20年にかけて、標数2^t, t:偶数、偶数拡大のガロア環上に差集合が存在し、この差集合は標数2^<t+2>で同拡大次数のガロア環の差集合の素イデアル部分に埋め込まれているという結果を得た.この差集合はパラメータとして新しいものではないが、有限体から始まるガロア環の列の上に埋め込まれながら拡大していく差集合の列を構成した点が新しい.2008年にイタリアで開催されたCombinatorics 2008で本結果を発表し、また、茨城大で開催された離散数学とその応用研究集会2008に招待されて発表を行った.この結果を証明するにあたり、ガロア環に新しい演算を導入し、その演算の下で定義された指標に付随するガウス和の値を決定した.この値が重要な役割を果たしている.残された標数2^t, t:偶数、奇数拡大の場合について計算機実験を開始した.21年度中におよび標数2^t, t:奇数、偶数拡大の場合も含めて解決し、2進拡大体での組合せ数学の理論構築の手がかりを得たい.この新しい理論と手法は、差集合だけでなく組合せ数学の他の分野にも応用できると思われる.そこで、符号理論への応用を探るために、まず標数2^2のガロア環のReed-Muller符号を取り上げて計算機実験を行った.いくつかの場合について有限体のReed-Muller符号は標数2^2のガロア環のReed-Muller符号に埋め込まれているという結果を得た.21年度には、この証明と一般の標数のガロア環のReed-Muller符号の定義と埋め込み構造の解明を行いたい.本研究はガロア環上の差集合、符号の新しい構成原理を得ることを目的としている.平成19年から20年にかけて得られた結果、すなわち標数2^t,t:偶数、偶数拡大のガロア環上に差集合が存在し、この差集合は標数2^<t+2>で同拡大次数のガロア環の差集合の素イデアル部分に埋め込まれているという結果を、奇数次拡大の場合にも拡張することができた。これは本年度の実施計画にあげた2項目の1つを達成したことを意味する。この結果はSt.Andrews大で開催されたBritish Combinatorial Conference 2009で発表した。22年度には差集合と似た性質をもち符号理論を始めとする組合せ数学と関連するDifference systems of setsやDifference fmilyの系列の構成へ研究を進めたい。一方、標数2^tのガロア環の基本原始多項式の根を用いて生成行列を定義し、Reed-Muller codeの系列を構成した。そして標数2^<t-1>のガロア環上のReed-Muller codeは標数2^tのガロア環のReed-Muller codeのイデアル部分に隙間なく埋め込まれることが分かった。このことから最小Hamming距離は、有限体上のReed-Muller codeの最小Hamming距離に一致することが求まる。また、符号語を三角関数と1のべき根で表すこともできた。計算機実験からorderが1のReed-Muller codeの最小Lee距離は、標数が2^3の場合を除いて常に符号の長さに等しいことを得て、現在証明に取り組んでいる。

以上の結果は「2009年度応用数学合同研究集会」(龍谷大で開催)で発表した。22年度には最小Lee距離の決定と、これまでの結果を基にGoethals-Seidel code, Preparata codeの定義の埋め込み構造の解明へと研究を進めたい。本研究はガロア環上の差集合、符号の新しい構成原理を得ることを目的としている.平成21-22年に標数2^t, t:偶数、偶数拡大のガロア環上に差集合が存在し、この差集合は標数2^<t+2>で同拡大次数のガロア環の差集合の素イデアル部分に埋め込まれているという結果を、奇数次拡大の場合にも拡張することができ、論文としてまとめ投稿した。偶数次拡大の場合とは構成が異なる。符号理論とも関係するDifference familyの系列の構成の研究を開始した。本研究は基礎の代数構造を有限体からガロア環へ拡張し、そこでの組合せ数学、特に差集合、符号の新しい構成原理を得ることを目的とする.具体的には、標数と拡大次数を動かしてガロア環上に、その性質を保持し相互に構造上関連性のある差集合、符号の系列を構成する.平成23年度には以下の具体的な計画をたてた。(1)これまでの中心テーマであった差集合、符号から組合せ数学の他の分野へ研究を広げる。特に、差集合と似た性質をもち、符号理論を始めとする組合せ数学と関連するdifference system of setsやdifference familyの構成の研究に進む。本研究は、平成24年度に繰り越され、(1)に関しては、標数4のガロア環上にdivisibledifferencefamily、Hadamard行列を構成することができた(論文掲載決定)。(2)に関しては、標数が2べきのガロア環の拡大BCH符号について考察を行い応用数学合同研究集会(日本数学会応用数学分科会主催、平成23年12月龍谷大学で開催)で発表した。また、国立シンガポール大学で開催されたWorkshop on Combinatorial Designsで本研究のこれまでの成果を発表した(招待講演)。本研究は、平成24年度科学研究費基盤研究(C)「ガロア環の組合せ数学の研究」(課題番号24540013)に引き継がれ統計学、工学への応用の視点を持った研究へと深化させる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
高次クロマチン構造の形成に関わる因子の探求

1. MCMタンパク質と相互作用するクロマチン結合タンパク質の探索:XMcm3と相互作用するタンパク質を抗XMcm3抗体による卵抽出液の免疫沈殿により調べた結果、Mcm2,4,5,6,7のツメガエルホモログが物理的な相互作用をしており、XMcm3-5、XMcm4-6-7が安定な複合体を形成していることを見いだした。次にファーウエスタン法によりXMcm3と相互作用するクロマチン結合タンパク質を検索したところ、ヒストンH3が相互作用することを見いだした。さらに、MCMと相互作用することが遺伝学的な研究から明らかにされている出芽酵母Cdc45のアフリカツメガエルホモログに対する抗体を用いてアフリカツメガエル卵抽出液のタンパク質を免疫沈殿したところMCMではなくDNAポリメラーゼαと共沈降する事を見いだした。2. DNA複製開始に関わるクロマチン結合タンパク質の精製とその機能の検索:卵抽出液から抗体を用いて精製した6種類のメンバーからなるMCM複合体は複製開始に必要であり、XMcm3-5あるいはXMcm2-4-6-7複合体には活性がないことを明らかにした。3. DNA複製開始に関わるクロマチン構造の検出:卵抽出液に精子核より調整した染色体DNAを加えて、核形成前とDNA複製開始反応が起こる核形成後のクロマチン結合タンパク質の変化を種々の抗体を用いて調べた。その結果、6種類のXMCMタンパク質はすべて核形成前にクロマチンに結合し、複製反応の進行に伴ってクロマチンから遊離することを見いだした。また、あらかじめクロマチンに結合させたXMcm3タンパク質はM期卵抽出液中に加えてクロマチンを凝縮させても結合していることを見いだした。また複製開始に必要なXCdc45については、クロマチンへの結合が核形成後に初めて起こること、またこの結合がDNAポリメラーゼαのクロマチンへの結合に必要であることがわかった。DNA複製開始に関わるクロマチン結合蛋白質の探索DNA複製開始に必須な遺伝子産物である酵母MCM3のアフリカツメガエルホモログXMCM3が5種類のMCM/P1ファミリーに属する蛋白質と会合している複合体がツメガエル卵抽出液でのDNA複製開始反応に必要であることを明らかにした。またそれらの挙動を蛍光顕微鏡などを用いて調べた結果、染色体上で複製が活発に起こっている領域からすべてのXMCM蛋白質が遊離していることを見い出した。さらにXMCM蛋白質の中で、Znフィンガー様配列を持たないXMCM3とXMCM5は複製反応の進行を止めても蛍光抗体法では染色体上のシグナルが減弱することが見い出し、DNA鎖の複製を伴わない複製開始反応の初期過程にこれら蛋白質が関わっていることが示唆された。DNA複製に関わるMCM蛋白質と相互作用するクロマチン結合蛋白質GST融合XMCM3蛋白質を用いてファーウエスタン法でクロマチン結合蛋白質を検索し、コアヒストンであるH3と特異的に相互作用することを見い出した。ヒストンH3との相互作用にはXMCM3のC末端の抗体エピトープ部位でもある領域が必須であることを見い出した。またヒストンH3の相互作用領域は塩基性アミノ酸に富むN端ではなく中央からC端側であった。さらに卵抽出液に内在するXMCM3のクロマチンへの結合はXMCM3のC端領域を加えることによって阻害されたことから、ヒストンH3とXMCM3の相互作用には生理的な意義があると考えられる。しかし、精製したXMCM3あるいはXMCM蛋白質複合体はそれだけではクロマチンに結合しない。現在MCM蛋白質のクロマチンへの結合に関わる新たな因子を検索している。MCM、ORC蛋白質と相互作用するクロマチン結合蛋白質の探索MCMあるいはORCと相互作用することが遺伝学的な研究から明らかにされている出芽酵母の細胞周期制御

遺伝子CDC14とCDC45について、ESTデタ-ベースを検索することにより、ヒトホモログの候補を同定し、さらにヒト遺伝子の部分配列から、アフリカツメガエルCDC14とCDC45ホモログをクローニングした。特異的な抗体を用いた実験により、XCdc45はクロマチン結合蛋白質であり、複製前開始複合体の構成成分であるMCMやORCと異なり、核形成後に初めてクロマチンに結合することを明らかにした。DNA複製開始に関わるクロマチン結合蛋白質の同定とその機能の探索昨年度の研究でアフリカツメガエルMcm3(XMcm3)がヌクレオソームのコア蛋白質であるヒストンH3と相互作用することを明らかにしているが、今年度新たにXMcm2及び、XCdc45がヒストンH3あるいはH4と相互作用することを見いだした。また、XMcm2ではN末の特定のセリン残基のリン酸化は、その輸送活性調節に重要な役割を果たしているが、ヒストンとの相互作用には殆ど影響しないことを見いだした。今後、これら複製に必須な蛋白質因子とヒストンの相互作用の生理的な意義を解明する必要がある。DNA複製開始に関わるクロマチン構造の検出クロマチン構造の形態的な観察を容易にするため、アフリカツメガエル卵抽出液にプラスミドDNAを加え、形成されるクロマチン構造を精子核から調整した染色体を用いた場合と比較した。その結果、ORCはいずれのDNAにも結合するが、MCMは、ORCが結合したプラスミドには殆ど結合しないことを見い出した。今後、プラスミドDNAにMCMが結合するために必要な因子を探索する。MCMと相互作用することが遺伝学的な研究から明らかにされている、出芽酵母Cdc45のアフリカツメガエルホモログに対する抗体を用いてアフリカツメガエル卵抽出液のタンパク質を免疫沈殿したところ、MCMではなくDNAポリメラーゼαと共沈降する事を見いだした。抗ORC抗体を用いた同様な実験では共沈降するタンパク質を同定できなかった。また、MCMタンパク質を用いたファーウエスタン法で、ヒストンH3がMCM3と相互作用することを見いだした。DNA複製開始に関わるクロマチン結合タンパク質の精製と、その機能の検索卵抽出液から抗体を用いて調整した6種類のメンバーからなるMCM複合体には顕著なNTPase活性を検出できなかった。また、DNAの添加によっても活性は上昇しなかった。ORC、Cdc6タンパク質に関しては抗体力ラムによる精製を試みている。DNA複製開始に関わるクロマチン構造の検出卵抽出液にプラスミドを加えても効率よく染色体構造を形成させることが出来なかったので、卵抽出液に精子核より調整した染色体DNAを加えて、DNA複製開始反応が起こる核形成後の変化を種々の抗体を用いて調べた。その結果、XCdc45のクロマチンへの結合は核形成後に初めて起こること、またこの結合が複製開始に必須であることがわかった。DNA複製の進行あるいは終了時のクロマチン構造形成に関わる因子の探索
リンセンサー分子の同定と新規リンシグナルネットワーク分子統制機能の解明

無機リン酸(以下リン)は生体のエネルギー代謝、細胞膜の構成成分あるいは、カルシウムとともに骨格の形成など生体機能維持に必須のイオンである。しかしながらカルシウム代謝調節に関与する多くの分子の発見に比べて、リン代謝代謝系は全く明らかにされていない。最近、我々はリンの調節系を新規リン調節ホルモン系やリン応答転写因子の存在を解明した。そこで、本年度はリン代謝ホルモンファミリー(Phosphatonin,別名FGF23)のin vivoにおける役割を検討した。まず、ヒトFGF23の蛋白分解を受けない、変異型FGF23R179Qを作製し、Nacked DNA injection法を用いて、マウス尾静脈より、体内に導入した。この方法により、ヒトFGF23変異型蛋白が、マウス肝臓で多量発現するのを確認した。次に、血中FGF23変異型の濃度を検討した結果、1000倍のFGF23変異型濃度の上昇が確認された。これらの、トランジェニックマウス(FGF23TG)を用いて、腎尿細管におけるリン再吸収能の変化を調べた結果、type IIa Na/Pi cotransporterおよびtype IIc Na/Pi cotransporter遺伝子の発現低下と、両蛋白質の細胞膜での発現減少が確認された。さらに,ビタミンD代謝酵素の合成酵素の著しい減少と分解酵素の誘導が確認された。以上より、FGF23の生理学的作用は、血中活性型ビタミンD濃度の減少に加えて、血中リン濃度の低下作用にあることがin vivoで証明された。よって、FGF23は生体で分解を受ける、新しいリン代謝ホルモンであり、腎不全治療において高リン血症治療に有用な因子であること考えられた。無機リン酸(以下リン)には独自の代謝系やホルモンが存在する。我々はその候補分子のいくつかを同定し機能解析やノックアウトマウスを用いてリンセンサーの存在とその生理学的重要性を明らかにした。本研究では、リンセンサーのいくつかの候補分子の機能とリン利尿因子FGF23,MEPE、Stanniocalcin, phosphatoninの分泌調節機構を解明することでリンセンサーの候補分子からリン利尿因子分泌へのシグナル経路について検討した。リンセンサーは脳脊髄液のリン濃度維持に関与しており、そのシグナルは脳脊髄液関門から分泌されるFGF23, Stanninocalcin 2,phosphatoninの量を調節して末梢組織(主に腎臓)に作用させるリン代謝ホルモン分泌を支配する受容体(センサー)である。この候補分子はPRP90、type IIc Na/Pi cotransporter, Pi receptor-like protein (PIP)、Pi-responsivefactorなどが考えられる。そこでラットの第3脳室にリン溶液を注入することにより、数時間後にリンセンサーの機能を活性化させた。その結果、type IicNa/Pi transporter蛋白の著しいリン酸化およびPIP蛋白量の増大が見られた。さらにFGF23の分泌量を指標としてDNAマイクロアレーとリン酸化検出用2次元電気泳動法で反応する他の候補蛋白の挙動を調べた。しかし遺伝子発現レベルにおいてリン濃度に反応して著しく違いのある蛋白質は同定されなかった。またFGF23の昆虫細胞での量産および精製と特異抗体作製を試みているが、現在のところ、FGF23の血中濃度測定用の特異抗体は得られていない。今後、リンセンサー分子からのシグナルネットワークを、分子単位で確認する予定である。

まず、ヒトFGF23の蛋白分解を受けない、変異型FGF23R179Qを作製し、Nacked DNA injection法を用いて、マウス尾静脈より、体内に導入した。この方法により、ヒトFGF23変異型蛋白が、マウス肝臓で多量発現するのを確認した。次に、血中FGF23変異型の濃度を検討した結果、1000倍のFGF23変異型濃度の上昇が確認された。これらの、トランジェニックマウス(FGF23TG)を用いて、腎尿細管におけるリン再吸収能の変化を調べた結果、type IIa Na/Pi cotransporterおよびtype IIc Na/Pi cotransporter遺伝子の発現低下と、両蛋白質の細胞膜での発現減少が確認された。さらに、ビタミンD代謝酵素の合成酵素の著しい減少と分解酵素の誘導が確認された。以上より、FGF23の生理学的作用は、血中活性型ビタミンD濃度の減少に加えて、血中リン濃度の低下作用にあることがin vivoで証明された。よって、FGF23は生体で分解を受ける、新しいリン代謝ホルモンであり、腎不全治療において高リン血症治療に有用な因子であること考えられた。
細菌細胞表層の免疫生物活性を有する新奇高分子複合糖質の構造と作用機構の解明

細菌の細胞表層には多くの複合糖質が存在し、免疫増強等の免疫生物活性を有することが報告されている。グラム陽性菌の主な細胞表層複合糖質であるリポタイコ酸(LTA)は、免疫生物活性を有しているといわれてきた。しかし、申請者らの腸内細菌Enterococcus hiraeを用いた実験から、生物活性はLTAには存在せず、LTA画分を抽出する際に同時に抽出される微量の新奇成分が担っていることが明らかになった。本研究ではこの新奇成分中の活性に必須な構造を明らかにすることを目的とした。まず、E.hiraeから新奇成分の分画を行い、この成分に対する活性中和抗体を用いて成分の性質を検討した。抗体は、Staphylococcus aureus由来LTAの活性も中和し、LTA中に共通して存在する構造を認識することが明らかになった。また、抗体はリポペプチドの活性も中和することが分かった。各種脂質誘導体を用いて抗体の認識特異性を免疫抗体法を用いて検討した結果、抗体はリポペプチドに強く結合し、脂肪酸を持たないペプチドには結合しないことが分かった。これらの結果は、LTAの活性が微量混入するリポプロテインの活性に由来していることを示している。一方、結核菌などの抗酸菌の細胞表層に存在するリポアラビノマンナン(LAM)は、強い免疫増強活性が存在することが報告されている。しかし、糖鎖の非還元末端付近の構造が活性に重要であるとされているが、詳細な構造は未だ不明である。そこで本研究では、LAMの活性に必須な構造を明らかにすることを目的とした。Mycobacterium smegmatisから抽出したLAM画分を精製した結果、LAM画分をイオン交換クロマトグラフで分離した、高アニオン性画分に高い活性が濃縮された。また、活性がプロテアーゼにより消失したことから、活性成分がプロテイン様の構造を持つことが示唆された。細菌の細胞表層には、免疫増強等の免疫生物活性を有する複合糖質が存在する。グラム陰性菌のリポ多糖(LPS)はその代表例であり、それらの活性中心であるリピドAは化学合成を組み合わせ明らかにされている。グラム陽性菌細胞表層のリポタイコ酸(LTA)は、グラム陰性菌のLPSと同様な免疫生物活性を有しているといわれてきた。しかし、申請者らの腸内細菌Enterococcus hiraeを用いた実験から、生物活性はその構造が報告されていたLTAには存在せず、LTA画分を抽出する際に同時に抽出される微量の新奇成分が担っていることが明らかになった。本研究ではこの新奇成分中の活性に必須な構造を明らかにすることを目的とし実験を行った。本年度は、E.hiraeから新奇成分の分画を行い、この成分に対する活性中和抗体を用いて成分の性質を検討した。抗体は、E.hiraeのみならずStaphylococcus aureus由来LTAの活性も中和し、LTA中に共通して存在する構造を認識することが明らかになった。最近、細菌由来複合糖質の多くにリポタンパク質が混入していることが明らかになった。そこで、抗体のリポタンパク質認識についてその活性中心である合成リポペプチドを用いて検討した。その結果、抗体はリポペプチドの活性も中和することが分かった。これらの結果は、LTAの活性が微量混入するリポプロテインの活性に由来していることを示唆している。(論文投稿中)

一方、結核菌などの抗酸菌の細胞表層には、リポアラビノマンナン(LAM)と称される分子量約4万の高分子複合糖質が存在し、特に早育成の抗酸菌から抽出したLAMには強い免疫増強活性が存在することが報告されている。糖鎖の非還元末端付近の構造が活性に重要であるとされているが、詳細は未だ不明である。申請者らは、ウシ型結核菌強毒株および早育成抗酸菌から強い免疫生物活性を有するLAMを効率よく抽出精製することに成功している。本研究では、LAMの活性に必須な構造を明らかにすることを目的とし実験を行った。本年度は、Mycobacterium smegmatisからLAMの精製を行い、この成分に対する活性中和抗体のスクリーニングを行った。活性中和抗体が得られ次第、アフィニティクロマトグラフィによる分離を行い活性中心の検討を行う予定である。グラム陽性菌の主な細胞表層複合糖質であるリポタイコ酸(LTA)は、免疫生物活性を有していると報告されている。しかし、申請者らの腸内細菌Enterococcus hiraeを用いた実験から、生物活性はLTA本体には存在せず、LTA画分を抽出する際に同時に抽出される微量の新奇成分が担っていることが明らかになった。本研究ではこの新奇成分中の活性に必須な構造を明らかにすることを目的とした。本年度は、活性中和抗体を用いた詳細な検討を行った。抗体は、LTAに含まれるリポタンパク質様成分を認識することが示唆されていたため、各種脂質誘導体を用いてその認識特異性を免疫抗体法を用いて検討した。その結果、抗体は3本鎖及び2本鎖のリポペブチドに強く、1本鎖リポペブチドに弱く結合すること、脂肪酸を持たないペプチドには結合しないことが分かった。また、細胞膜脂質には結合しないことも分かった。これらの結果は、LTAの活性が微量混入するリポプロテインの活性に由来していることを支持している。一方、結核菌などの抗酸菌の細胞表層に存在する高分子複合糖質であるリポアラビノマンナン(LAM)は、強い免疫増強活性を有することが報告されている。しかし、糖鎖の非還元末端付近の構造が活性に重要であるとされているものの、詳細な構造は未だ不明である。そこで本研究では、LAMの活性に必須な構造を明らかにすることを目的とした。本年度は、Mycobacterium smegmatisから抽出したLAM画分を用い、活性成分についての検討を行った。画分をイオン交換クロマトグラフで分離した、高アニオン性画分に高い活性が濃縮された。レセプター強制発現系を用いた実験から、この画分はTLR2を用いて細胞活性化を行うことが分かった。また、活性がプロテアーゼにより消失したことから、活性成分がプロテイン様の構造を持つことが示唆された。
新規Bsl2ファミリー遺伝子によるアポトーシス制御機構の解明

Bcl2L12は近年、新たに同定されたBcl2ファミリー遺伝子であり、現在までの所、欠損(KO)マウスも作製されておらず、その機能について一定の見解は得られていなかった。しかし、当研究室でBcl2L12KOマウスが作製されていた事から、本研究は、KOマウスを使った解析を行い、Bcl2L12のアポトーシス機能を詳細に解明する事を目的としている。これまでに、Bcl2L12が特定の刺激時(DNA損傷時)における細胞のアポトーシスに必須の役割を担っている事、及び特徴的な細胞内局在(ゴルジ体)を示す事、またBcl2L12のアポトーシス伝達経路にはcaspase-2が関与している事を見出した。そこで、本年度はBcl2L12のアポトーシス誘導の制御機構について、さらなる知見を得るべく、Bcl2L12のドメイン解析を行い、アポトーシス誘導の制御に重要な役割を果たしているBcl2L12の領域を特定し、また、ゴルジ体への局在に必要な領域の同定を試みた。その結果、Bcl2L12にはBH3(Bcl2-homology domain)に類似するドメインの存在が示唆され、さらにゴルジ体への局在に必要な領域をも示すことができた。このBH3に類似するドメインを欠失したBcl2L12を発現させた細胞においては、野生型のBcl2L12を発現させた細胞と比較し、アポトーシスの誘導に著明な減弱が認められ、このドメインを含む領域はBcl2L12のアポトーシス制御において重要な役割を果たしていることが示された。一方で、ゴルジ体への局在に必要な領域を欠失したBcl2L12発現細胞は野生型Bcl2L12発現細胞と同様のアポトーシス誘導が認められ、ゴルジ体への局在とBcl2L12のアポトーシス制御には相関がないことが示唆された。以上の一連の解析により、Bcl2L12のアポトーシス制御に重要な領域を明らかにすることができた。この領域の解明が、今後、Bcl2L12によるアポトーシス制御メカニズムの詳細を解明していくことに繋がることが期待される。これまで既に、Bcl2L12が特定の刺激時(DNA損傷時)における細胞のアポトーシスに必須の役割を担っている事、及び特徴的な細胞内局在(ゴルジ体)を示す事を発見した。そこで、当該年度はDNA損傷時のアポトーシス誘導に重要な細胞内小器官であるミトコンドリアの状態について調べ、Bcl2Ll2とミトコンドリアとの間にどのような関係があるのかを検討した。その結果、WT細胞においてDNA刺激依存的に引き起こされるミトコンドリアからのシトクロムCの放出が、Bcl2L12KO細胞においては著明に抑制されていることが分かった。Bcl2L12KO細胞においてもDNA刺激の後期ではシトクロムCの放出は観察できたが、興味深い事に、caspase-3のcleavageは観察されなかった。これらの結果から、Bcl2L12はDNA損傷時において、ミトコンドリアの上流及び下流の両者でアポトーシスシグナル経路の制御を担っている事が考察される。さらにこれまでの研究結果から、Bcl2L12のアポトーシス経路にはcaspase-2が関与している可能性が考えられたことから、WT細胞において、caspase-2阻害剤を加えた上でDNA損傷を行った結果、アポトーシスが抑制された。以上の結果から今後はBcl2L12のアポトーシス経路をより詳細に解明し、DNA損傷時におけるBcl2Ll2とcaspase-2の相関、さらにはゴルジ体を舞台とした新規アポトーシス機構の解明に繋げたい。ミトコンドリア下流のシグナル経路の抑制についてはSmac/Dlabroなどとの相互作用も考えられることから、Bcl2L12とこれらの分子の関係ついても今後の検討を加える予定である。

その結果、Bcl2L12にはBH3(Bcl2-homology domain)に類似するドメインの存在が示唆され、さらにゴルジ体への局在に必要な領域をも示すことができた。このBH3に類似するドメインを欠失したBcl2L12を発現させた細胞においては、野生型のBcl2L12を発現させた細胞と比較し、アポトーシスの誘導に著明な減弱が認められ、このドメインを含む領域はBcl2L12のアポトーシス制御において重要な役割を果たしていることが示された。一方で、ゴルジ体への局在に必要な領域を欠失したBcl2L12発現細胞は野生型Bcl2L12発現細胞と同様のアポトーシス誘導が認められ、ゴルジ体への局在とBcl2L12のアポトーシス制御には相関がないことが示唆された。以上の一連の解析により、Bcl2L12のアポトーシス制御に重要な領域を明らかにすることができた。この領域の解明が、今後、Bcl2L12によるアポトーシス制御メカニズムの詳細を解明していくことに繋がることが期待される。
バクテリアセルロースの生産性の改善と複合結晶の結晶化過程に関する研究

1.バクテリアセルロースの生産性の改善(1)金属塩添加の影響(2)その他の添加剤の影響リグニンおよびリグニンスルホン酸ナトリウムの添加でバクテリアセルロースの生産量の増加が認められた。カザミノ酸、フィチン酸の添加では生産量への影響は認められなかった。2.バクテリアセルロースの複合結晶の結晶化過程天然セルロースはセルロースI_α(三斜晶系)とI_β(単斜晶系)の複合結晶であり、その存在比は天然セルロースの種類により異なる。バクテリアセルロースをモデルケースとしてこのI_αおよびI_βへの結晶化過程を検討した結果、生成するミクロフィブリルのサイズと相関関係があることが明らかになった。すなわち、サイズの小さいミクロフィブリルではI_βの結晶化が優先的に起こる。これらのことから、I_αはミクロフィブリルのねじれに基づいて誘起されるずり応力下で結晶化し、I_βは応力の小さいか無い条件下で結晶化すると推定した。1.バクテリアセルロースの生産性の改善(1)金属塩添加の影響(2)その他添加剤の影響フィチン,リグニン,カザミノ酸,フィチン酸を添加した場合、セルロース生産量の増加が認められるとこれまでに報告されている。しかし、今回我々の実験では生産量への影響は認められなかった。2.バクテリアセルロースの複合結晶の結晶化過程バクテリアセルロースではCMCを添加することにより微結晶サイズの異なる試料が容易に得られる。そこで、固体高分解能NMR法により、これらの試料の^1Hスピンの拡散を測定することによりバクテリアセルロースのミクロフィブリル構造について検討した。その結果、^<13>C NMRスペクトルのC4およびC6共鳴線に認められる広狭2本の分裂の原因が微結晶表面とその内部からの寄与に相当することが明らかになった。1.バクテリアセルロースの生産性の改善(1)金属塩添加の影響(2)その他の添加剤の影響リグニンおよびリグニンスルホン酸ナトリウムの添加で23倍程度生産量の増加が認められた。カザミノ酸、フィチン酸の添加では生産量に影響は認められなかった。バクテリアセルロースをモデルケースとしてこのI_αおよびI_βへの結晶化過程を検討した結果、生成するミクロフィブリルのサイズと相関関係のあることが明らかになった。すなわち、ミクロフィブリルのサイズが小さくなるとI_βの結晶化が優先的に起こる。これらのことから、I_αはミクロフィブリルのねじれに基づいて誘起されるずり応力下で結晶し、I_βは応力の小さいか無い条件下で結晶化すると推定した。
細胞力学応答における細胞核力学場ダイナミクスの役割解明

本年度は細胞内力学場の評価手法の確立を中心に研究を進めた.まず,顕微鏡ステージ上で観察視野に留めながら,伸展用チャンバ内に培養した細胞を伸展する装置を作製した.この装置を用い細胞接着基質伸展による細胞核変形画像を取得し,細胞核内のひずみ分布を解析した.その結果,細胞核内のひずみ分布は一様ではなく,細胞核中心部でより大きなひずみが生じていることを明らかにした.また,細胞内部に微小蛍光ビーズを導入するインジェクションシステム,導入したビーズの振動挙動から動的弾性率を求めるプログラムの構築を行った.細胞核内に導入した微小蛍光ビーズの挙動を調べた結果,細胞核中心部に比べ,細胞核周辺部の方が高い粘弾性特性を示す傾向を明らかにした.またこの粘弾性特性に対して,クロマチン凝集状態が重要な役割を持つことが示唆された.さらに微小蛍光ビーズを埋め込んだポリアクリルアミドゲル上に培養した細胞が基質を引張る力(牽引力)を三次元的に評価する方法の確立も行った.これら結果から細胞内部の力学的な状態の検討を進めている.繰り返し伸展刺激にさらされた細胞核の力学特性と転写活性変化との関係を調べる予備的実験として,ヒストンの一つヒストン3のメチル化を免疫蛍光観察した.その結果,伸展刺激負荷1時間後に細胞核中心部のみに蛍光輝度の上昇蛍光が見られ,24時間後には細胞核全体で蛍光輝度が上昇した.原子間力顕微鏡を用いた押し込み試験結果において細胞核力学特性にも同様な傾向が見られ,力学刺激に対する細胞核の機械的応答と転写活性との相関が示唆された.細胞内部力学場の評価手法を確立でき,また転写活性評価の予備的なデータ収集も行い,概ね予定通り進展していると判断する.転写に直接関わるポリメラーゼや転写活性因子挙動を調べることで,細胞核内での転写活性のより詳細な評価を行う.この結果と細胞内・細胞核内力学場との関係を検討し,細胞核内局所の力学場が転写活性に及ぼす影響を明らかにする.また細胞核構造の経時的変化および構造・転写活性変化をもたらす因子の特性を目指す.本年度は細胞内力学場の評価手法の確立を中心に研究を進めた.まず,顕微鏡ステージ上で観察視野に留めながら,伸展用チャンバ内に培養した細胞を伸展する装置を作製した.この装置を用い細胞接着基質伸展による細胞核変形画像を取得し,細胞核内のひずみ分布を解析した.その結果,細胞核内のひずみ分布は一様ではなく,細胞核中心部でより大きなひずみが生じていることを明らかにした.また,細胞内部に微小蛍光ビーズを導入するインジェクションシステム,導入したビーズの振動挙動から動的弾性率を求めるプログラムの構築を行った.細胞核内に導入した微小蛍光ビーズの挙動を調べた結果,細胞核中心部に比べ,細胞核周辺部の方が高い粘弾性特性を示す傾向を明らかにした.またこの粘弾性特性に対して,クロマチン凝集状態が重要な役割を持つことが示唆された.さらに微小蛍光ビーズを埋め込んだポリアクリルアミドゲル上に培養した細胞が基質を引張る力(牽引力)を三次元的に評価する方法の確立も行った.これら結果から細胞内部の力学的な状態の検討を進めている.繰り返し伸展刺激にさらされた細胞核の力学特性と転写活性変化との関係を調べる予備的実験として,ヒストンの一つヒストン3のメチル化を免疫蛍光観察した.その結果,伸展刺激負荷1時間後に細胞核中心部のみに蛍光輝度の上昇蛍光が見られ,24時間後には細胞核全体で蛍光輝度が上昇した.原子間力顕微鏡を用いた押し込み試験結果において細胞核力学特性にも同様な傾向が見られ,力学刺激に対する細胞核の機械的応答と転写活性との相関が示唆された.細胞内部力学場の評価手法を確立でき,また転写活性評価の予備的なデータ収集も行い,概ね予定通り進展していると判断する.転写に直接関わるポリメラーゼや転写活性因子挙動を調べることで,細胞核内での転写活性のより詳細な評価を行う.この結果と細胞内・細胞核内力学場との関係を検討し,細胞核内局所の力学場が転写活性に及ぼす影響を明らかにする.また細胞核構造の経時的変化および構造・転写活性変化をもたらす因子の特性を目指す.
FRP積層板の層間破壊靭性の評価

本研究は耐熱性ポリイミド樹脂と炭素繊維から成る一方向プリプレグシ-トを22層積層した試験片について、モ-ドIではDCB(Double Cantilever Beam)試験片を用い、またモ-ドIIではENF(End Notched Flexure)試験片を用いて破壊靭性試験を実施し、層間破壊時のR曲線(き裂進展抵抗曲線)を求めることを目的とした。またモ-ドIIでは試験片端面におけるき裂せん断変位(CSD)を測定し、き裂成長開始点について実験的考察を行なった。一般に荷重をP、試験片幅をB、荷重点コンプライアンスをCとすればエネルギ-解放率はG=P^2/2B・dC/daで求められる。モ-ドIの場合、本報では初等はり理論を基に荷重点コンプライアンスCとき裂長さaとの関係を近似する新しい評価方法を提案した。この方法はき裂長さを無次元化して個々の試験片による板厚のバラツキの影響を無くしたこと、そして破壊靭性値を求める際にき裂長さの値を用いなくてもよいことが特長である。実験の結果、き裂成長開始点における破壊靭性値は定常的なき裂進展過程の値よりも相当低いことが解り、従来法とのR曲線の比較では大差ないことが明らかになった。モ-ドIIにおける従来の方法では荷重-荷重点変位曲線から初期コンプライアンスおよび最大荷重を読み取り、初期き裂長さとともに破壊靭性を評価しているが、本試料では最大荷重に達する以前に準安定なき裂進展を伴うので、き裂進展挙動に敏感なCSDを用いることで、き裂開始点から定常的き裂進展過程までの破壊靭性の評価を試みた。その結果、破壊靭性はき裂成長開始点では低く、最大荷重に至るまでに急激に高くなり、その後徐々に高くなることが明らかとなり、従来法がき裂成長開始点に関しては危険側の評価を与えていることが判明した。
怨霊観念に現れた日本人の情念理解に関する倫理思想史的研究

研究最終年度となる平成18年度は、これまでの研究成果をまとめ発表することが中心的な課題であった。1.学術雑誌『理想』への寄稿学術雑誌『理想』から和辻哲郎特集号のための寄稿の依頼があり、和辻の超越観念については本研究でも大いに着目するところであったため、論文「和辻哲郎における死の問題」を書き下ろした。岩波文庫から新たに刊行された和辻『倫理学』の「解説」(熊野純彦)でも同論文について言及がなされ、一定の成果を収めたものと考えている。2.儒教文化研究所での学会発表および寄稿成均館大学(韓国)の儒教文化研究所から、「17世紀東アジア儒教思想の比較研究」をテーマに開催される学術大会での発表依頼を受け、「伊藤仁斎における天について」を発表した。また、当日の討論を踏まえて論文を作成し、寄稿した。同研究所発行の『儒教文化研究』韓国国内版に韓国語訳が、国際版に中国語訳が掲載されている。日本語論文については、紙幅の都合もあったため、今後、更に内容を充実させた上で、おって発表する方針である。3.講談社からの著書の刊行講談社が新たに「再発見日本の哲学」(仮題)のシリーズ刊行を予定しており、折口信夫に関して300枚程度の分量で、一冊書き下ろして欲しいとの依頼を受けている。折口については、本研究でも大いに着目するところであり、現在、170枚程度まで執筆が進んでいる。平成19年度中には書き上げ、刊行する予定である。以上、3年間の研究期間で、論文4本と学会発表2本の成果が果たされ、単著1冊の刊行の目途が立った。また、そうした研究成果が日本倫理思想史研究に携わる他の若手研究者から一定の支持を得、平成19年度から、新規で科学研究費総合研究(C)の申請へと発展し、交付の内定を受けることができた。総じて、充実した研究活動であったと言える。研究初年度である今年度は、年度の初めに所属する東北哲学会から研究発表の依頼を受けたため、当初の予定を変更し、日本倫理思想史全体における情念の位置付けについて見通しを立て、発表することとした。その成果が「日本中世の人間観に関する一考察説経節をめぐって」であり(2004年10月24日研究発表)、同名の要旨が近々刊行される『東北哲学会年報No.21』に掲載の予定である(原稿提出済み)。この研究は、親子の情念と家の持続をそれぞれ中世的・近世的原理として対比し、その葛藤の様相を中世末期の説経節の中に探ったものである。説経節の語る情念の背景に前世の怨念が構想されていることが確認できたのも、新たな知見であった。このような研究活動のなかであらためて課題となってきたのが、「物の怪」や「因果応報」といった当時の通念、ないしテキスト上の概念を、現代のわれわれが理解し得るものとして、どのような概念に置き換え説明していくかという方法上の問題である。そのために着目されたのが、日本の思想伝統を内在的に捉えた柳田国男・折口信夫ら民俗学者の知見と、西洋哲学の枠組の中で日本の思想伝統を生かそうと試みた九鬼周造・三木清ら哲学者の知見であった。こうした方法的な問題は次年度の課題として取り上げていくことにするが、そのような課題が認識でき、またそのためには近代日本の思想的営為の捉え返しが有効であることを確認できたことは、研究初年度の成果としては大きかったと言うことができる。また、既に昨年度弘前大学哲学会で発表した「宿世の思想」を会誌掲載用の原稿にする際に、そうした今年度の成果を多少なりとも盛り込むことができた(近刊)。その他、共著『差異のエチカ』に掲載された「情念論のゆくえ」も、既に昨年度中に原稿を提出したものであるが、問題関心としては一貫したものであり、多方面から意見をもらうことができたのは成果であった。研究2年度となる今年度は、研究初年度に大きな問題として浮上してきた方法論上の問題を中心的な課題とし、取り組んだ。初年度に確認されたのは、「物の怪」や「因果応報」といった当時の通念ないしテキスト上の概念を、現代のわれわれが理解し得るものとして、どのような概念に置き換え説明していくかという問題であり、それを考えていく上で、柳田国男・折口信夫といった近代の民俗学者や、和辻哲郎・九鬼周造といった近代の哲学者・倫理学者の知見を再検討することが有効であるというねらいであった。今年度は、そうした初年度の成果を踏まえつつ、特に和辻哲郎と折口信夫に焦点を絞り、彼らの日本思想に関する述作を中心に研究を進めていった。そのうち、和辻哲郎に関しては、哲学系の学術雑誌として伝統のある『理想』の和辻特集号に寄稿の依頼があったため、本研究の成果を生かしつつ、現在論文を作成中である。平成18年度の中旬までには刊行される予定である。また、折口信夫に関しては、更にまとまったかたちで成果を発表することになるため、それをまとめることが来年度の大きな目標となる状況である。また、昨年度以来、本研究を通じ発表した論文「情念論のゆくえ」・「宿世の思想」において、『源氏物語』を日本倫理思想史の立場から捉え返すことを試みたが、それが一定の評価を受け、同じく日本倫理思想史に携わる若手研究者の間で『源氏物語』を共同で研究する機運が高まり、来年度以降、継続的に研究会を開催する計画が進んでいることは、大きな成果として記しておきたい。

研究最終年度となる平成18年度は、これまでの研究成果をまとめ発表することが中心的な課題であった。1.学術雑誌『理想』への寄稿学術雑誌『理想』から和辻哲郎特集号のための寄稿の依頼があり、和辻の超越観念については本研究でも大いに着目するところであったため、論文「和辻哲郎における死の問題」を書き下ろした。岩波文庫から新たに刊行された和辻『倫理学』の「解説」(熊野純彦)でも同論文について言及がなされ、一定の成果を収めたものと考えている。2.儒教文化研究所での学会発表および寄稿成均館大学(韓国)の儒教文化研究所から、「17世紀東アジア儒教思想の比較研究」をテーマに開催される学術大会での発表依頼を受け、「伊藤仁斎における天について」を発表した。また、当日の討論を踏まえて論文を作成し、寄稿した。同研究所発行の『儒教文化研究』韓国国内版に韓国語訳が、国際版に中国語訳が掲載されている。日本語論文については、紙幅の都合もあったため、今後、更に内容を充実させた上で、おって発表する方針である。3.講談社からの著書の刊行講談社が新たに「再発見日本の哲学」(仮題)のシリーズ刊行を予定しており、折口信夫に関して300枚程度の分量で、一冊書き下ろして欲しいとの依頼を受けている。折口については、本研究でも大いに着目するところであり、現在、170枚程度まで執筆が進んでいる。平成19年度中には書き上げ、刊行する予定である。以上、3年間の研究期間で、論文4本と学会発表2本の成果が果たされ、単著1冊の刊行の目途が立った。また、そうした研究成果が日本倫理思想史研究に携わる他の若手研究者から一定の支持を得、平成19年度から、新規で科学研究費総合研究(C)の申請へと発展し、交付の内定を受けることができた。総じて、充実した研究活動であったと言える。
静電容量を利用した表面含浸材による撥水層の非破壊性能評価手法の開発

シラン系表面含浸材によってコンクリート中に形成される撥水層の厚さを推定する方法を改良し推定精度を向上させる方法について検討した.また,この撥水層の性能を吸水性,透水性,耐凍結融解性の各性能の評価を行い,撥水層の各性能に及ぼす撥水層厚さ,塗布量,コンクリートの配合の要因について検討した.電極および測定方法を改良することで撥水層厚さの推定精度を向上させることができた.表面含浸材を塗布することで各種性能は向上する.吸水性,凍結融解抵抗性では配合による差は現れなかった.透水性は普通配合に比べ低品質配合の供試体が水をよく通し,配合の影響が現れた表面含浸材をコンクリート表面に塗布すると浸透しコンクリートを改質して,水を弾きやすい撥水層が形成される.形成された撥水層により水や塩化物イオンなどの劣化因子の侵入を抑制することができる.形成された撥水層の性能が十分に発揮させるためには,撥水層の厚さが十分に確保されていることが必要である.しかし,撥水層厚さを確かめるにはドリルなどで孔を開けて観察する方法しかないが,構造物に傷をつけることになるため実際の厚さで管理はなされておらず,事前に作製した供試体の試験結果から求めておいた塗布量に基づいて施工時の塗布量で管理されている.撥水層厚さはコンクリートの含水率に影響され,含水率が高いと浸透深さが小さくなる.施工現場において降雨や日射等の影響で想定していた含水率と異なる場合も考えられ撥水層厚さが設計とは異なる可能性がある.このようなことから,表面含浸工法を適用する場合,形成された撥水層厚さで管理する方が施工品質を高められると考えられ,非破壊で撥水層厚さを推定する方法が必要であると考える.筆者らは,撥水層と非撥水の普通コンクリート層の吸水率の差によって生じる静電容量の差を利用して撥水層厚さを非破壊で推定する方法を開発した.しかし,推定を2.5mm単位の範囲でしか行うことができないことや,7.5mm以下の撥水層厚さに適用できないことが課題となった.本年度は,これらの課題を踏まえ,電極等を改良することで,412mmの撥水層厚さを約3mm以内の精度で推定することができた.シラン系表面含浸材によりコンクリートに撥水層が形成される。形成された撥水層により水や水に溶けた塩化物イオンなどの劣化因子の侵入を抑制することができる.凍害などに対する耐久性のためには一定以上の厚さの撥水層を確保することが必要である.しかし,形成された撥水層厚さを直接測定することはできない。筆者らは静電容量の変化を利用して非破壊で撥水層厚さを推定する方法を提案している。昨年度までの研究により撥水層厚さが410mmの範囲で1mmの分解能で推定することができている。本研究では4mm以下でも計測できるように測定方法を改良し,さらに現場施工を想定した含水率のコンクリートを用いて推定を行った。その結果,4mm以下の撥水層厚さを推定することができた。また,撥水層厚さの確認は水を含んだときの撥水層と非撥水層の色の違いを目視により境界を求めていたが,判定精度をさらに向上させるためにコンクリート表面に水滴を形成しその形状を立体計測をすることで,水滴の接触角から撥水層厚さの境界を求める可能性があることを確認した.シラン系表面含浸材によって形成された撥水層の性能を,撥水層のみを対象として検討した.厚さ10mmのコンクリートに表面含浸材を塗布し全体を撥水層とした供試体を用いて,撥水層のみを対象として行った吸水,透水,凍結融解の各試験結果から以下の結果が得られた.1.表面含浸材により形成された撥水層では処理されていない非撥水のコンクリートに比べて,吸水性,透水性は低下し凍結融解抵抗性は向上しており各性能は改善された.2.供試体内の表面含浸材濃度を変化させても,吸水性,凍結融解抵抗性にはほとんど影響しなかった.3.普通配合と低品質配合の2種類の配合を比べると,吸水性,凍結融解抵抗性では配合による差は現れなかったが,透水性は普通配合に比べ低品質配合の供試体が水をよく通し,配合の影響が現れた.4.撥水層厚さを変化させた供試体での透水試験結果では,低品質配合で撥水層厚さが増大すると透水量は減少した.撥水層厚さを大きくすることは透水性の改善に貢献すると考えられる.5.一部に非撥水の部分が残っている供試体の凍結融解試験ではこの非撥水部分の劣化が供試体全体の破壊につながった.6.これを検証するため,撥水層と撥水層の間に非撥水層が存在する供試体の凍結融解試験を行った.その結果,撥水層にはひび割れが発生せず非撥水層にひび割れが発生した.形成された撥水層自体は凍結融解抵抗性があるが,撥水層を通して水分が非撥水層へ浸透し,凍結融解抵抗性の低い非撥水層の劣化がおこり全体の劣化につながる可能性がある.普通配合に比べて水分を通しやすい低品質配合ではその可能性が高くなると考えられる.また,シリコーンゴムの撥水性を測定する水滴の接触角をコンクリートの撥水層に適用したところ,撥水層が厚いほど,水滴の接触角は大きくなり,時間依存性もよるその低下も緩やかであることが明らかとなった.

シラン系表面含浸材によって形成されたコンクリートの撥水層の評価は撥水層とその下の非撥水部分のコンクリートと合わせて評価されてきたが,撥水層部分のみの物性を評価することができ,撥水層厚さとコンクリートの物性が影響することが明らかとなった.撥水層厚さを非破壊で推定する方法を開発しており,この2つから表面含浸材の性能評価が可能であることを明らかにできた.シリコーンゴムガイシなど,有機電気絶縁材料の劣化診断技術の一つとして,撥水性の観測による表面物性診断手法がある.撥水性は多くのパラメータで変化するため,材料手法や劣化診断などへの活用には,各種の検討が必要とされている.この撥水性の発現に影響するパラメータを変化させ,その撥水状態の変化量を観測することによって,正確な劣化診断指標を得ることが可能となる.シリコーンゴムの表面状態およびコンクリート表面撥水層の状態を,撥水性診断により非破壊評価する手法について検討した.水酸化アルミニウムの含有量が異なるシリコーンゴムの水滴体積増減法による接触角の測定を行ったところ,室温では接触角の大きさの差により撥水性の差が確認できるが,低い測定温度ではその差が大きくなり,温度による撥水性の低下をより認識できた.撥水層を形成したコンクリート供試体の接触角から,その撥水層の厚さ評価では,撥水層が厚いほど接触角は大きくなり,経過時間によるその低下も緩やかであった.接触角による撥水性の時間的変化から撥水層厚さを非破壊で評価可能であることを示した.撥水性は多くのパラメータでその発現状態が変化する.表面温度や表面粗さ,材料の吸水状態や測定の経過時間などが,撥水性評価の代表的な指標の接触角に大きな変化をもたらすことがある.しかしながら,これらのパラメータを意識的に変化させた場合の撥水状態評価指標の変化を観測すれば,より正確な材料評価や劣化診断を非破壊で実施可能である.接触角のみならず,スプレー法や誘電計測なども併用することで,より正確な劣化診断を行える可能性があることを示した.シラン系表面含浸材によってコンクリート中に形成される撥水層の厚さを推定する方法を改良し推定精度を向上させる方法について検討した.また,この撥水層の性能を吸水性,透水性,耐凍結融解性の各性能の評価を行い,撥水層の各性能に及ぼす撥水層厚さ,塗布量,コンクリートの配合の要因について検討した.電極および測定方法を改良することで撥水層厚さの推定精度を向上させることができた.表面含浸材を塗布することで各種性能は向上する.吸水性,凍結融解抵抗性では配合による差は現れなかった.透水性は普通配合に比べ低品質配合の供試体が水をよく通し,配合の影響が現れた電極形状を改良することおよび測定方法を改良することで,撥水層厚さが020mmの間で推定できるようになった.しかし,工事現場等で簡単に推定できるまでには至っていない.さらに電極および測定方法を改良を行っているが,電極を改良することで感度が上がり,その分測定ノイズも大きくなってしまった.アース端子を設けるなどの改良を行い測定ノイズを減少するよう,電極をさらに改良する必要がある.形成された撥水層のみを対象とした耐凍害性,透水性,吸水性の試験は終了し,データを分析中である.さらに塩分の浸透抑制性能,透気性について検討する必要があるシラン系表面含浸材を評価する場合,浸透して形成された撥水層とその下の非撥水のコンクリートを一体にして評価してきた.しかし非撥水の部分のコンクリートの性能が撥水層および非撥水部分を含めたコンクリー全体の性能に大きく影響するため,表面含浸材の性能を正しく評価できていなかった.このため,表面含浸材の浸透性能(形成される撥水層厚さ),形成された撥水層の性能(透水性,耐凍結融解性能等),塗布前のコンクリート基盤の性能(強度などの物性,施工の影響,材齢)等の3つに分けて評価する必要があり,表面含浸材の浸透性能の非破壊による評価,形成された撥水層の性能評価を行うことができた.