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新鍛造熱処理を適用した超強靭TRIP鍛造鋼の開発

本研究では,低合金TRIP鋼に熱間鍛造とオーステンパー処理を組み合わせた新しい加工熱処理技術「鍛造熱処理」を施し,組織の極微細化とγ_RのTRIP効果を組み合わせることにより,従来の非調質鋼を上回る強靭性をもつ新しいタイプのTRIP型非調質鋼を開発した.さらに,これら機械的性質とγ_R特性との関係を考察したさらに,そのTBF鋼の疲労強度特性(切欠疲労強度を含む),遅れ破壊強度特性も調査した.得られた主要な結果を以下にまとめる.(1)基本鋼(0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn)の小型試験片において,800900°Cでの熱間鍛造と約400°Cでのオーステンパー処理(γ域鍛造熱処理)により,TBF鋼の衝撃値は著しく改善された.伸びも大きく改善された.AlとNbの複合添加鋼により,強靭性はさらに改善され,SCM440鋼を上回った.大型試験片においても,実用レベルの高い強靭性を得ることに成功した.これらの結果には主に,Al添加による残留オーステナイトの安定性の増加と,Nb添加による組織微細化が貢献した.(2)TBF基本鋼の平滑材において,引張強さに対する疲労限の比(FL/TS)はオーステンパー処理温度が400°C付近において最も高くなった.TBF鋼はマルテンサイト鋼に比較して高い切欠疲労強度と低い切欠感受性を示した.Al-Nb-Moの複合添加により,切欠疲労強度はさらに高く,切欠感受性はさらに低くできた.これは複合添加により,母相組織が微細化され,疲労き裂の発生と進展が効果的に抑制されたことに起因した.(3)TBF基本鋼はマルテンサイト鋼より優れた耐遅れ破壊特性を有した.0.5%Alの添加または0.02%Nb-0.1%Mo複合添加はさらに高い遅れ破壊強度を達成した.一方,2.5%Mn添加鋼では,遅れ破壊強度は著しく低下した.Al添加は残留γの安定性を高め,残留γへの水素の吸蔵を促進し,粒界破壊と擬へき開破壊を防ぐ効果があると予想された.Nb-Mo複合添加は旧オーステナイト粒径を小さくし,単位粒界面積当りの固溶水素量を低下させ,粒界破壊を抑制した.本研究では,低合金TRIP鋼に熱間鍛造とオーステンパー処理を組み合わせた新しい加工熱処理技術「鍛造熱処理」を施し,組織の極微細化とγ_RのTRIP効果を組み合わせることにより,従来の非調質鋼を上回る強靭性をもつ新しいタイプのTRIP型非調質鋼を開発した.さらに,これら機械的性質とγ_R特性との関係を考察したさらに,そのTBF鋼の疲労強度特性(切欠疲労強度を含む),遅れ破壊強度特性も調査した.得られた主要な結果を以下にまとめる.(1)基本鋼(0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn)の小型試験片において,800900°Cでの熱間鍛造と約400°Cでのオーステンパー処理(γ域鍛造熱処理)により,TBF鋼の衝撃値は著しく改善された.伸びも大きく改善された.AlとNbの複合添加鋼により,強靭性はさらに改善され,SCM440鋼を上回った.大型試験片においても,実用レベルの高い強靭性を得ることに成功した.これらの結果には主に,Al添加による残留オーステナイトの安定性の増加と,Nb添加による組織微細化が貢献した.(2)TBF基本鋼の平滑材において,引張強さに対する疲労限の比(FL/TS)はオーステンパー処理温度が400°C付近において最も高くなった.TBF鋼はマルテンサイト鋼に比較して高い切欠疲労強度と低い切欠感受性を示した.Al-Nb-Moの複合添加により,切欠疲労強度はさらに高く,切欠感受性はさらに低くできた.これは複合添加により,母相組織が微細化され,疲労き裂の発生と進展が効果的に抑制されたことに起因した.(3)TBF基本鋼はマルテンサイト鋼より優れた耐遅れ破壊特性を有した.0.5%Alの添加または0.02%Nb-0.1%Mo複合添加はさらに高い遅れ破壊強度を達成した.一方,2.5%Mn添加鋼では,遅れ破壊強度は著しく低下した.Al添加は残留γの安定性を高め,残留γへの水素の吸蔵を促進し,粒界破壊と擬へき開破壊を防ぐ効果があると予想された.Nb-Mo複合添加は旧オーステナイト粒径を小さくし,単位粒界面積当りの固溶水素量を低下させ,粒界破壊を抑制した.1.新鍛造熱処理を施された基本鋼の組織と強靭性・基本鋼(0.4%C-1.5%Si-1.5%Mn-0.04%Al)に800900°Cで50%ひずみのオースフォーミング後,375400°Cで500sのオーステンパー処理(以下,γ域鍛造熱処理と称す)を施すことにより,微細均一な母相組織と残留オーステナイト相からなる2相組織が得られた.鍛造熱処理により,母相はベイニテイクフェライトが減少しポリゴナルフェライトが増加した.また,残留オーステナイトの体積率は増加し,炭素濃度もわずかに増加した.・上記の鍛造熱処理により,全伸びは2相域鍛造熱処理の2倍に増加した.一方,衝撃値は同程度であったが,全伸び一靭性バランスは2相域鍛造熱処理の場合より改善された.

2.強靭性に及ぼすAl添加の影響・基本鋼に1.0Al-0.02Nb-0.1Moを複合添加することにより,600-700°Cでの鍛造熱処理も諸特性を大幅に改善した.この開発鋼の全伸び及び衝撃値は基本鋼の2倍程度に改善され,従来の調質鋼(SCM440)と同等またはそれ以上に達した.・Al-Nb-Mo複合添加により,母相組織にポリゴナルフェライトが増加するとともに,残留オーステナイトの炭素濃度が大幅に高くなった.前者により,降伏応力の増加も達成できた.また,後者により優れた全伸び・衝撃値バランスが達成されたと考えられた.3.他の機械的性質の調査・基本鋼と開発鋼に新鍛造熱処理を施し,疲労強度,衝撃遷移温度,遅れ破壊強度を調査する実験を開始している。新鍛造熱処理は3月中に終了し,評価試験は4月以降に開始する予定である.本年度では,低合金TRIP鋼に熱間鍛造とオーステンパー処理を組み合わせた新しい加工熱処理技術「鍛造熱処理」を施し,組織の極微細化とγ_RのTRIP効果を組み合わせることにより,従来の非調質鋼を上回る強靭性をもつ新しいタイプのTRIP型非調質鋼を開発した.さらに,これら機械的性質とγ_R特性との関係を考察したさらに,そのTBF鋼の疲労強度特性(切欠疲労強度を含む),遅れ破壊強度特性も調査した.得られた主要な結果を以下にまとめる.(1)基本鋼(0.2%C-1.5%Si-1.5%Mn)の小型試験片において,800900°Cでの熱間鍛造と約400°Cでのオーステンパー処理(γ域鍛造熱処理)により,TBF鋼の衝撃値は著しく改善された.伸びも大きく改善された.AlとNbの複合添加鋼により,強靭性はさらに改善され,SCM440鋼を上回った.大型試験片においても,実用レベルの高い強靭性を得ることに成功した.これらの結果には主に,Al添加による残留オーステナイトの安定性の増加と,Nb添加による組織微細化が貢献した.(2)TBF基本鋼の平滑材において,引張強さに対する疲労限の比(FL/TS)はオーステンパー処理温度が400°C付近において最も高くなった.TBF鋼はマルテンサイト鋼に比較して高い切欠疲労強度と低い切欠感受性を示した.Al-Nb-Moの複合添加により,切欠疲労強度はさらに高く,切欠感受性はさらに低くできた.これは複合添加により,母相組織が微細化され,疲労き裂の発生と進展が効果的に抑制されたことに起因した.(3)TBF基本鋼はマルテンサイト鋼より優れた耐遅れ破壊特性を有した.0.5%Alの添加または0.02%Nb-0.1%Mo複合添加はさらに高い遅れ破壊強度を達成した.一方,2.5%Mn添加鋼では,遅れ破壊強度は著しく低下した.Al添加は残留γの安定性を高め,残留γへの水素の吸蔵を促進し,粒界破壊と擬へき開破壊を防ぐ効果があると予想された。Nb-Mo複合添加は旧オーステナイト粒径を小さくし,単位粒界面積当りの固溶水素量を低下させ,粒界破壊を抑制した.
ＢＣＧによる抗結核菌ワクチン効果上昇のための基礎的解析 ―免疫抑制細胞に着目して

BCGによる抗結核菌ワクチン効果を増強することを本研究の目的とする。BCG接種、および結核菌感染時には肺中に免疫抑制細胞が蓄積することが知られている。この免疫抑制細胞を減少させることで、BCGによる抗結核菌ワクチン効果が上昇するのか明らかにする。また、BCG接種に加えて免疫細胞の蓄積を抑制するような物質を投与することで抗結核菌ワクチン効果を上昇させることが可能であれば、実用化をめざして現実的な手段を開発する。
深海熱水孔巻貝による硫化鉄バイオミネラリゼーション遺伝子の探索

深海熱水活動域に生息する巻貝、スケーリーフットは、その貝殻および鱗状組織が硫化鉄結晶により覆われたユニークな形態を示す。スケーリーフットのトランスクリプトーム解析は、これまでゲノム解析された他の貝類の遺伝子数と同等の79,669の発現遺伝子配列が構築され、40,501の蛋白質遺伝子が同定された。さらに、組織間の比較トランスクリプトーム解析から、貝殻形成の鍵物質である酸性基質タンパク質、キチン合成酵素が鱗縁辺組織特異的に高発現していることを見出した。最後に、本研究計画にて構築した遺伝子配列情報は、今後の硫化鉄形成メカニズム解明に向けた分子生物学的研究に於いて基盤情報として活用されるはず。深海熱水活動域に生息する巻貝、スケーリーフットは、その貝殻および鱗状組織が硫化鉄結晶により覆われた形態を有する現生で唯一の生物である。この新奇なバイオミネラリゼーションを制御する遺伝子を明らかにすることを目的とする。申請者らは、研究アプローチとして比較対象生物となる硫化鉄では覆われていないスケーリーフットとの比較トランスクリプトーム解析を実施していく。本生物におけるゲノム情報は皆無であるため、鰓、外套、鱗縁辺、腹足、バクテリアサイト、頭部の6組織についてRNA-seq解析を行う。本解析を実施するにあたり、抽出RNAの保存性、mRNAのエンリッチ、シーケンスライブラリー作成について事前検討し、最適化を計った。スケーリーフットのサンプル採取によるRNA破壊を極力防ぐために、生息場所である深海熱水噴出域での現場固定を試みた。採取した固定個体の各組織(鰓、外套、鱗縁辺、腹足、バクテリアサイト)から抽出した全RNAは、rRNA破壊が殆ど確認されなかった。続いて、rRNA特異的除去方法によるmRNAのエンリッチについて検討した結果、RNA-seq解析によるシーケンスリードの30%程度に押さえることができた。さらに、鱗縁辺とバクテリアサイトについて小規模なRNA-seq解析を行った結果、個体間での良好なデーター再現性が確認された。研究アプローチとして比較対象生物となる硫化鉄では覆われていない白スケーリーフットとの比較トランスクリプトーム解析を実施していく。平成26年度は、最適化したmRNA調整プロトコールをもとに、RNA-seqライブラリーを作成し、Ion-PGM 318 chipにてシーケンスを実施した。その結果、3個体の黒スケーリーフット(生物学的反復)から鰓、外套、鱗縁辺、腹足、バクテリアサイト、頭部組織から各平均200塩基長をもつ200350万シーケンスリード(合計約1800万シーケンスリード/1個体)の取得に成功した。また、比較対象としての白スケーリーフットについても同等のシーケンスリードの取得にも成功した。各組織試料におけるde novoアセンブル解析の結果は、個体間での良好な再現性を示した。この結果により、サンプル調整やシーケンシング方法についてデーターの信頼性(再現性)が認められたことにより、次ステップである各個体の全組織由来シーケンスリードを使ったde novoアセンブルをいくつかのプログラムで実施し、黒白スケーリーフットの遺伝子カタログ作成し、比較トランスクリプトーム解析し、バイオミネラリゼーション関連候補遺伝子の探索を進めていく。本研究計画では、非モデル生物であるスケーリーフットの全遺伝子配列を明らかにし、鱗状組織と他の組織あるいは硫化鉄で覆われていない白スケーリーフットとの比較トランスクリプトーム解析により、この新奇なバイオミネラリゼーションを制御する遺伝子を明らかにすることを目的とした。黒スケーリーフット(硫化鉄鱗を持つ)の鰓、外套、鱗縁辺、腹足、頭部組織からRNA-seqライブラリーを調製し、各組織当り200350万シーケンスリード(全1,350万シーケンスリード/1個体)を取得し、de novoアセンブルを実施した。その結果、これまでゲノム解析された他の貝類の遺伝子数と同等の約35,000の発現遺伝子配列を構築することに成功した。これら遺伝子配列には、核遺伝子、ミトコンドリア遺伝子、リボソーマルRNA遺伝子が含まれ、一方、核遺伝子の約半数については他生物種の遺伝子と相同性を示し、機能的には物質代謝関連の遺伝子が最も多く同定された(11%)。さらに、組織間の比較トランスクリプトーム解析からは、貝殻形成に関わるマトリックス蛋白質遺伝子が鱗縁辺組織において組織特異的に、かつ高発現していることを見出した。今後、硫化鉄形成メカニズムに対するモデル構築するためには、さらなる詳細なインフォマティックスを実施し、他のバイオミネラリゼーション関連遺伝子の特定していく必要がある。そこで、本研究計画にて構築した遺伝子配列情報は、関連遺伝子探索において活用されるはずである。

さらに、組織間の比較トランスクリプトーム解析から、貝殻形成の鍵物質である酸性基質タンパク質、キチン合成酵素が鱗縁辺組織特異的に高発現していることを見出した。最後に、本研究計画にて構築した遺伝子配列情報は、今後の硫化鉄形成メカニズム解明に向けた分子生物学的研究に於いて基盤情報として活用されるはず。ゲノム情報が確立されていないスケーリーフットでの比較トランスクリプトーム解析において、発現遺伝子配列を高いカバー率で再構築することが重要である。本年度、取得したシーケンスデーターは、研究計画にて目標としていたリード数には達していないが、シーケンサーの改良によりリード長が伸びたため総解読塩基長としては、発現遺伝子配列をde novoアセンブルにより再構築できるデーター量を確保したと考えている。また、最適化を計ったサンプル調整方法により個体間のデーターのバラツキを抑える事が出来た事が確認できた。研究計画にあるバイオミネラリゼーション関連候補遺伝子の特定には至らなかったが、質の高いデーターを取得したことにより、今後のインフォマティックスによる候補遺伝子探索を高効率で実施できると考えられるので、計画全体としては順調に進展していると考える。ゲノム生物学平成27年度は、スケーリーフットから得られたRNA-seqデーターから、de novoアセンブルによる発現遺伝子配列を再構築、その後の比較トランスクリプトーム解析を実施し、候補遺伝子の特定、定量RT-PCRおよび二次元蛋白質電気泳動等による発現量を精査していく予定である。最終的には硫化鉄形成メカニズムに対するモデル構築する。スケーリーフットのような前例のない非モデル生物でのトランスクリプトーム解析を成功させるためには、いかに未破棄状態でmRNAが調製できるかが最終的なデーターの解釈において重要であると考える。したがって、事前検討としてサンプル採取方法、RNA-seqライブラリー作成の最適化を行った。今後、スケーリーフットの各組織からのシーケンスデーターを計画的に取得できる予定であり、研究は順調に進展していると考える。サンプル調整方法やシーケンシング方法の検討に予定以上に時間を要したため、研究計画にある遺伝子カタログ作成が未完成のため、バイオミネラリゼーション関連遺伝子の選択に至らなかった。したがって、研究計画に予定していた定量RT-PCR、蛋白質二次元電気泳動を実施しなかった。平成26年度は、スケーリーフットの6組織(鰓、外套、鱗縁辺、腹足、バクテリアサイト)から各々2,000万シーケンスリード以上、4Gb以上のシーケンスの解読を目標とする。RNA-Seq解析で得たシーケンスデーターからの遺伝子配列の構築と発現量の推定を行い、硫化鉄形成に対応し発現量が変動する“バイオミネラリゼーション関連遺伝子の特定"を行う。これら候補遺伝子の発現量変動について、定量RT-PCRおよび二次元ディファレンス電気泳動法を用いて転写および翻訳レベルで検討する。次年度、定量RT-PCR、蛋白質二次元電気泳動等の試薬購入に当てる予定である。シーケンシング試薬について計画よりも使用量を多少、軽減できたため。次年度のシーケンシング試薬購入に当てる予定である。
質量分析計を用いた炎症細胞における脂質酸化物の検出に関する研究

法医学において感染症は死亡原因の鑑別の一つである。細菌等の異物処理に関与する好中球顆粒の一つであるミエロペルオキシダーゼ(MPO)によるリン脂質のクロロヒドリン化に着目し、以下2点について検討する。1.リン脂質のクロロヒドリン体が感染症/好中球浸潤のバイオマーカーとなりうるかを明らかにする。そのため、リン脂質の標準品とMPO等を用いてどのような塩素化物や酸化物が産生されるか確認する。次いで剖検検体より採取した検体のリン脂質等を分析し、生体内での脂質酸化物の産生の実態を確認する。2.リン脂質のクロロヒドリン体等を培養細胞等に添加し、その挙動や細胞膜リン脂質の分析を行い、細胞毒性の実態を検討する。
環境化学物質のグルタミン酸神経毒性メカニズムによる系統的分類と構造毒性相関

前年度に引き続き、環境化学物質のグルタミン酸神経毒性に関する系統的分類について検討を行った。昨年度グルタミン酸放出により大脳皮質神経細胞死を引き起こすことが明らかになったトリブチルスズ(TBT)のグルタミン酸放出メカニズムについて検討したところ、AMP-activated protein kinase(AMPK)という酵素により制御されていることが明らかとなった。AMPKがグルタミン酸放出を制御しているという報告はこれまでになく、グルタミン酸放出の新規制御メカニズムである可能性が考えられる。また、これ以外にグルタミン酸トランスポーターの逆輸送もグルタミン酸放出に関与しているが、カルシウム依存性メカニズムは関与していないことを明らかにした。更に新たな環境化学物質についてもメカニズムの分類を行うべく、実験を行った。DDT誘導体の1種dicofolは農薬として主にダニの駆除に多く用いられている化学物質である。Dicofolは大脳皮質神経細胞において50μMの濃度で細胞死を引き起こし、これは他のDDT誘導体と比較して強力であった。Dicofolは、電位依存性カルシウムチャネルからのカルシウム流入が引き金となつて、グルタミン酸が放出され、グルタミン酸受容体を介した神経細胞死を引き起こすことを明らかにした。血液脳関門が未形成の胎児期から乳幼児期の間に暴露され脳に取り込まれる物質のリスクを考える上で、環境化学物質を神経毒として評価することは不可欠である。本研究では、中枢神経系においてのみ広範に存在し、重要な働きを行っているグルタミン酸受容体を多く発現している大脳皮質初代培養神経細胞を用いて、グルタミン酸受容体を介する神経毒性を中心に作用の分類を行い、危険性の精確な認知を促すことを目的として実験を行った。初期スクリーニングの結果神経毒性があると認められた数種類の環境化学物質についてグルタミン酸受容体アンタゴニストMK-801による神経細胞死保護効果を検討したところ、トリブチルスズ、ゲニステイン(100uM,高濃度)による細胞死はMK-801により抑制された。そこで細胞外グルタミン酸濃度を調べたところ、トリブチルスズ、ゲニステインはともに短時間で細胞間隙へのグルタミン酸放出を引き起こしていることが明らかとなった。その放出メカニズムは現在検討中であるが、両物質の高濃度暴露はグルタミン酸神経毒性を誘発すると考えられる。一方、m-ジニトロベンゼン等による細胞死はMK-801により抑制されないことから、グルタミン酸とは無関係に神経細胞死を誘発していることが示唆される。このように環境化学物質を神経毒性メカニズムによって分類することが可能であり、次年度は更に詳細に分類し、メカニズムについて調べる予定である。
大型キセノン検出器を用いた暗黒物質の世界最高感度探索

暗黒物質は現在の宇宙論では外すことのできない部分を占めているがその正体は分かっていない。本研究ではイタリアで行われる予定の液体キセノンを使った実験で暗黒物質の世界最高感度探索を行うものである。ハードウェアの面では、申請者は液体キセノンの純度測定を行う装置を開発し運用する。また、実験が始まったらそのデータの解析を他の共同研究者と共に行いデータを最大限生かす努力をする。
アビダルマ仏教における世親思想の再検討-特に唯識諸論書との関連を通して-

本年度中は、4回の口頭発表をし、4本の論文が公表された。1、「『大乗大義章』におけるアビダルマ思想-有為の四相を中心に-」(東アジア仏教研究会定例研究会)を口頭で発表し、中国語への翻訳事情を考慮しつつ、『阿毘曇心論』の「刹那滅」を明らかにした。2、「仏教経済と術語-アビダルマとの関連を通して-」(駒澤大学仏教経済研究所例会)を口頭で発表し、仏教語のアビダルマ的解釈を提示し、アビダルマ思想や唯識思想の現代社会における意義を論じた。3、「初期アビダルマ仏教における因果論-四縁を中心に-」(駒澤大学仏教学会定例研究会)を口頭で発表し、アビダルマ思想と唯識思想の共通の術語である「縁」の起源とその展開を明らかにした。なお、本発表については、「初期アビダルマ仏教における因果論-四縁を中心に-」(『駒澤大学仏教学部論集』37号)として公表された。4、「インド仏教における菩薩論の展開」(日本宗教学会第65回学術大会)を口頭で発表し、大乗仏教とアビダルマ仏教における菩薩思想の相違が「摩詞薩」にあることを明示し、「摩詞薩」の起源と展開が仏教文学の中に存在することを明らかにした。さらに、アビダルマ仏教と唯識仏教の存在論について学会での発表を計画している。なお、昨年度に投稿した論文、「アビダルマ思想の展開と法数-部派仏教における十八界と六十二界-」(『東海仏教』51輯)、「アビダルマ仏教における霊魂の存在について」(『日本仏教学会年報』第71号)、'On the Concept of the Faculties (indriya) in the Theragatha : Some Remarks of the Origin of the Faculties (indriya) in Buddhism' (Nyaya-vasistha : Dr.V.N.Jha Felicitation Volume, Kolkata : Sanskrit Pustak Bhandar)が公表された。本年は当研究の初年度である。年次計画にもとづき本年は世親以前のアビダルマ仏教における認識論、および、存在論について考察をした。具体的には、主に、説一切有部の初期のテキストである『法薀足論』と南方上座部に伝持されている『ヴィバンガ』、また、所属部派ははっきりしていない『舎利弗阿毘曇論』、これら三テキストの「眼」に関する記述を比較検討し以下のことを明らかにした。(1)いずれのテキストでも「眼」の同義語・類義語が列挙されており、それらの術語が類似しているため、「眼」をめぐる議論は部派分裂以前にまで遡ることができる。(2)部派に分裂した当初は同義語・類義語という術語研究がアビダルマ仏教の一つ課題であった。(3)いずれのテキストでも認識作用のない「眼」というものを設定しているが、その中で『法薀足論』等の説一切有部のテキストに説かれる「彼同分」という語は、他のテキストに比べ、人為的なものであり、この語は説一切有部の存在論の影響を強く受けて作られた術語ある。ということである。この成果については、第55回日本印度学仏教学会学術大会にて口頭発表するとともに、『印度学仏教学研究』第53号第1巻に公表をした。また、本研究で用いるテキストの多くは漢訳されたテキストに負っているため、必ずしも、十分な資料ではない。そこで、本年度は、カローシティー文字やブラーフミー文字等の写本・仏教美術・印度哲学・中国仏教等の関連分野にも視野を広げ、本研究に関係する情報を多面的に収集した。さらに学会・研究会等に参加し、国内外の研究者との学術交流を積極的に行った。本年度は当研究の2年目である。はじめに、「我」および「界」というキーワードに基づき、初期アビダルマ仏教から世親に至るまでのアビダルマ仏教思想の発展を考察した。「我」については、「アビダルマ仏教における「我」の同義語について-部派仏教と大乗仏教-」(日本印度学仏教学会学術大会)・「アビダルマ仏教の霊魂観-言語論を中心として」(日本仏教学会学術大会)という発表を行い、アビダルマ仏教における霊魂観の変遷を明らかにした。一方、「界」については、「アビダルマ仏教の範疇論」(東海印度学仏教学会学術大会)という発表をした。これらについては、「初期アビダルマ仏教における「我」の同義語について」・「アビダルマ仏教における霊魂の存在について」・「アビダルマ仏教思想の展開と法数-部派仏教における十八界と六十二界-」という題目でいずれも学会誌に投稿し、公表されつつある。また、「パーリ仏教における注釈の口頭伝承について-パーラーパリヤとパーラーサリヤ-」を『仏教研究』に公表し、パーリ上座部と説一切有部の伝承の相違にも言及した。さらに、駒澤大学仏教経済研究所例会にて、アビダルマ仏教の「少欲喜足」について発表を行った。加えて、アビダルマ仏教に於ける重要な概念の一つである「根」の起源について、`On the Concept of the Faculties (Indriya) in the Theragatha-Some Remarks of the Origin of the Faculties (Indriya) in Buddhism'(『V.N.Jha教授記念論集』)を投稿した。

最後に、11月上旬にはワシントン大学アジア言語・文学学科(アメリカ・シアトル市)を訪問し、諸先生から研究の助言を得るとともに、カローシュティー写本の研究会に参加した。本年度中は、4回の口頭発表をし、4本の論文が公表された。1、「『大乗大義章』におけるアビダルマ思想-有為の四相を中心に-」(東アジア仏教研究会定例研究会)を口頭で発表し、中国語への翻訳事情を考慮しつつ、『阿毘曇心論』の「刹那滅」を明らかにした。2、「仏教経済と術語-アビダルマとの関連を通して-」(駒澤大学仏教経済研究所例会)を口頭で発表し、仏教語のアビダルマ的解釈を提示し、アビダルマ思想や唯識思想の現代社会における意義を論じた。3、「初期アビダルマ仏教における因果論-四縁を中心に-」(駒澤大学仏教学会定例研究会)を口頭で発表し、アビダルマ思想と唯識思想の共通の術語である「縁」の起源とその展開を明らかにした。なお、本発表については、「初期アビダルマ仏教における因果論-四縁を中心に-」(『駒澤大学仏教学部論集』37号)として公表された。4、「インド仏教における菩薩論の展開」(日本宗教学会第65回学術大会)を口頭で発表し、大乗仏教とアビダルマ仏教における菩薩思想の相違が「摩詞薩」にあることを明示し、「摩詞薩」の起源と展開が仏教文学の中に存在することを明らかにした。さらに、アビダルマ仏教と唯識仏教の存在論について学会での発表を計画している。なお、昨年度に投稿した論文、「アビダルマ思想の展開と法数-部派仏教における十八界と六十二界-」(『東海仏教』51輯)、「アビダルマ仏教における霊魂の存在について」(『日本仏教学会年報』第71号)、'On the Concept of the Faculties (indriya) in the Theragatha : Some Remarks of the Origin of the Faculties (indriya) in Buddhism' (Nyaya-vasistha : Dr.V.N.Jha Felicitation Volume, Kolkata : Sanskrit Pustak Bhandar)が公表された。
アレルギー性鼻炎を含む鼻過敏症の病態解明

培養ヒト鼻粘膜微少血管内皮細胞の系を確立した。培養した細胞は位相差顕微鏡にて敷石状配列を呈し、第VIII因子関連抗原、、UEA-Iビオチン染色にても特異的に染色され血管内皮細胞であることを同定した。この細胞を、細胞内カルシウム測定用チャンバーに継代培養しARGUS-100(浜松ホトニクス)を用いて測定を行った。ATP,ヒスタミン、RAFの各種ケミカルメディエーター負荷に際し、培養ヒト鼻粘膜血管内皮細胞の細胞内カルシウム濃度は一過性に上昇することが観察された。ATP、ヒスタミン刺激による細胞内カルシウムの変化は外部動員によるものと内部動員によるものがあり、刺激後のsustain levelは内部動員が関与していることが示唆された。またヒスタミン、PAF負荷に関しては、濃度依存的な細胞内カルシウム濃度の変化を観察した。さらにヒスタミン刺激の系にH1、H2、H3の各レセプターのアンタゴニストを前負荷したところ、H1レセプターアンタゴニスト負荷時には細胞内カルシウムの変化は認められなかった。これによりヒスタミンは、培養ヒト鼻粘膜血管内皮細胞のH1レセプターを介して細胞内カルシウム濃度を変化されることが示唆された。今後PAFやLTといった他のケミカルメディエーターについて検討するとともに、これらの負荷によって産生される物質の測定を試みる予定である。
ターミナル海盆の堆積記録を用いた南海トラフの地震履歴の高精度化

東海沖から日向沖の地震履歴の情報を得るため,南海トラフ前弧域の浅部地下構造探査と柱状試料採取を行なった.海溝の陸側斜面から前弧海盆における高解像度の浅部地下構造を無人探査機に搭載した音波探査装置で捉えることができ,室戸岬沖や日向沖において活断層や現在進行中の傾動運動を確認した.堆積層の分析では,地震による海底表層の物質の移動・再堆積を明らかにするとともに,再堆積した地層の厚さは供給源となった地層の崩壊の深さと相関する可能性を示した.本研究は,1)調査航海における研究,と2)データ解析による研究,3)試料分析による研究,に大きく分けられる.「調査航海」は8月19日9月15日の期間に学術研究船「白鳳丸」を用いて行った.海域は東海沖から日向沖の前弧海盆から付加プリズム中部斜面で,主に無人探査機を用いた海底下浅部構造探査と精密照準採泥を行った.海底下浅部構造探査は深海曳航式の装置を用いたもので船舶を用いた通常の装置に比べて高解像度の断面を得ることができた.調査は斜面堆積盆を中心に付加プリズム斜面において実施し,堆積盆に記録された変形構造の解明を目的とした.また,堆積層の変形と地震動にともなうタービダイトの堆積時期の特定のため柱状試料を採取した.試料はピストンコアが11地点より,マルチプルコアが20地点より得た.「データ解析」では,海底下浅部構造探査データの処理を行った.取得データに地形補正と揺動補正を行い,縦軸を水深・深度とする断面を作成し堆積構造と変形構造を調べた.特に日向沖から足摺沖海域では,地形図において線状構造の見られる地点を横断する探査を行い,逆断層にともなう堆積層の明瞭な変形を観察することができた.変形は表層の堆積層の厚さに影響しており,変形運動が最近も継続していることを示している.また,日向沖では横ずれに特徴的な変形構造の発達と小規模なダイアピルの存在が明らかとなった.「試料分析」については,ピストンコアおよびマルチプルコアのX線CTスキャン画像撮影を行った.日向沖から得られた試料では,比較的等間隔に挟在されたタービダイトが認められ,今後の微化石を用いた年代決定により乱泥流の発生時期の特定が期待される.なお,同海域の浅部の試料ではタービダイト層の境界が不明瞭で,底生生物による擾乱が示唆される.8月19日9月15日の調査航海では,台風の多数の発生と観測史上最長の勢力維持のため調査の行なえない日数が多い結果となった.特に当初予定した沖側の探査・試料採取を断念することとなったが,前弧海盆域での優先順位の高い調査はすべて行うことができた.採取試料数は当初予定した数に比べてやや少ないものの,探査機器の良好な運用状況により予定の研究に大きな支障は生じていない.また,平成28年度に予定されている航海において,不足分の探査・試料採取が可能と判断した.分析はX線CTスキャン画像撮影を完了し,年代測定用試料の採取,岩石磁気・古地磁気測定,物性測定を進めており当初予定どおりに計画は進行している.本研究は,1)調査航海における研究,と2)データ解析による研究,3)試料分析による研究,に大きく分けられる.「調査航海」は学術研究船「白鳳丸」を用いて2016年10月20日から11月8日に行った.海域は前年度に引き続いて南海トラフの東海沖から日向沖の前弧海盆と斜面堆積盆を中心とした付加プリズム斜面である.調査は主に無人探査機を用いた海底下浅部構造探査と精密照準採泥を行った.潮岬沖の付加プリズム中部斜面の凹地,日向沖の海盆斜面など合計5本のピストンコア試料と,複数の深度トランセクトを含む合計18地点のマルチプルコア試料を採取できた.特に日向沖では平成27年度の調査航海時に採取した試料を合わせ,大陸棚から海溝底に至る小海盆の試料を揃えることができた.「データ解析」は上記航海で取得した海底下浅部構造探査データの地形補正と揺動補正を行った.高度データの未取得を原因としたノイズ除去処理,位置情報の高精度化作業を継続している.特に室戸沖では外縁隆起帯を横断する断面の解析により,陸側への地層の傾動と多数の小規模な断層の発達を確認することができた.また,地すべりの表層部の堆積構造を高い解像度で得ることができた.「試料分析」は,柱状試料のX線CTスキャン画像撮影を完了し,試料中にタービダイトとみられる薄層が多数含まれていることを確認した.海底下浅部構造との対比では薄層の分布との良い対応がみられた.平成27年度に採取した試料の記載,年代用試料の採取・年代測定,岩石磁気測定を行い,タービダイトの堆積時期,堆積様式の考察を行っている.平成28年度の調査航海では秋から冬にかけての時期であったため,無人探査機を用いた海底下浅部構造探査は実施できたものの,海況の関係で採泥を行えていない地点が複数あった.平成28年度に航海を申請し今年度の前半実施の航海が採択されたため,不足分の試料採取を行う予定であり,全体計画の進捗に大きな影響はないと考える.南海トラフのプレート沈み込み帯における地震・地すべりの発生履歴を解明することを目的に,1)調査航海における研究,2)データ解析による研究,3)試料分析による研究,を行なった.

「調査航海」は,平成29年4月29日5月6日に学術研究船「白鳳丸」を用いて主に熊野沖海域および室戸沖海域においてピストンコア試料(12地点)とマルチプルコア試料(21地点)を採取した.試料採取点の選定は,海底地形や前年度の航海で実施した深海曳航式サブボトムプロファイラー記録をもとに行い,ターミナル海盆の地震性イベント堆積物や地すべり域の下流側の堆積物を対象とした.さらに,採泥点周辺の海底下浅部構造を母船によるサブボトムプロファイラーを用いて探査した.「データ解析」は前年度に取得した深海曳航式サブボトムプロファイラー記録の構造解釈を行い,志摩半島沖および室戸岬沖の地すべりの発生過程に関する情報を得た.いずれの地点も層理面に沿った並進型地すべりによることを確認した.被覆堆積層が厚くないことから比較的最近に発生した地すべりであると解釈した.また,室戸岬沖の外縁隆起帯付近の浅部の堆積構造と採取試料の年代から陸側への傾動運動の開始が12万年前頃からであることを明らかにした.「試料分析」は柱状試料のX線CT画像撮影,各種非破壊物性計測,半裁面の観察,および年代測定用試料の分取を行った.上記の地すべりの下流側での採泥試料は,崩落堆積物や土石流堆積物が含まれず,薄いタービダイト層を挟む泥質の整然層を示した.また,前年度までの試料を用いた解析により,海底表層泥の移動によるイベント層の認定,温度構造異常から推定した堆積作用に関する考察を行ない成果発表を行なった.東海沖から日向沖の地震履歴の情報を得るため,南海トラフ前弧域の浅部地下構造探査と柱状試料採取を行なった.海溝の陸側斜面から前弧海盆における高解像度の浅部地下構造を無人探査機に搭載した音波探査装置で捉えることができ,室戸岬沖や日向沖において活断層や現在進行中の傾動運動を確認した.堆積層の分析では,地震による海底表層の物質の移動・再堆積を明らかにするとともに,再堆積した地層の厚さは供給源となった地層の崩壊の深さと相関する可能性を示した.平成28年度の調査計画は,1)調査航海, 2)データ解析,3)試料分析,に分けられる.調査航海は,学術研究船「白鳳丸」を用いて10月20日から11月8日に実施する予定である.前年度に引き続いて南海トラフの東海沖から日向沖の前弧海盆と斜面堆積盆を中心とした付加プリズム斜面の探査を行う.実施項目は深海曳航式の海底下浅部構造探査と精密照準採泥である.表層堆積層の変形構造と堆積物の年代から,最近の構造運動と地震に関する情報の取得を目的とする.「データ解析」は,前年度に取得済みの地下構造探査データの再処理を行う.具体的には曳航体の姿勢データを用いてノイズの除去と正確なスケールの復元を試みる.また,平成28年度に取得予定の地下構造データの処理を行う.「試料分析」については,前年度に取得済みのコア試料の有孔虫の拾い出し・年代測定,記載,岩石磁気・古地磁気測定を継続して行う.平成28年度に取得予定の試料は,まずX線CTスキャン画像撮影を行い,記載,物性測定,年代用試料の採取,岩石磁気・古地磁気測定を実施する.海底下浅部構造と堆積物試料の分析結果から,変形および地震履歴に関する情報を所得する.得られた成果を学会・研究会等で適宜公表するとともに学術雑誌に投稿する.平成29年度の調査計画は,1)調査航海, 2)データ解析,3)試料分析,に分けられる.「調査航海」は4月29日5月6日に学術研究船「白鳳丸」を用いて実施する.東海沖から室戸岬沖の海域において,前年度までの調査で不十分な地点の採泥を行う.「データ解析」は正確な位置情報によって海底下浅部構造の補正を行うとともに堆積盆の形成と断層の関係について考察する.
板厚内部を含めた高精度三次元残留応力場評価手法の提案と評価技術の確立

本研究では,脆性破壊特性等に大きな影響を及ぼす残留応力の高精度評価が可能な残留応力評価手法の提案を目指した検討を行なった.具体的には,これまでの残留応力評価法と比べて様々な有利な点を有する残留応力評価法であるDHD (Depp hole drilling)法を従来手法と位置付け,そのDHD法が有する問題点を解決することで,試料内部における残留応力場を高精度に評価することが可能な手法を構築した.ここで, DHD法とは測定位置に円孔の作製を行い(Step1),その周囲を削り落として残留応力を解放し(Step3),解放前後の孔径変化を測定する(Step2, Step4)という4つのステップにより試料内部の残留応力場を評価する手法である.また, DHD法が有する問題点とは, DHD法における残留応力評価の際に用いられる,孔径変化と残留応力場の関係を二次元弾性理論から導いていることから応力評価精度に疑問が残る点と,実際には6成分存在する残留応力場の内4成分のみしか評価が出来ないという点である.そこで,本研究においては, (1)三次元弾性論に基づいた残留応力場評価基礎式の提案, (2)塑性変形の発生を許容する高精度三次元残留応力評価手法の提案(3)提案手法の実溶接残留応力場評価への適用という三項目に示す検討を行うことで,従来手法であるDHD法の利点を残したまま,高精度に三次元残留応力評価手法の提案し,さらに,実際の対象の残留応力を評価するための評価技術を確立した.(抄録なし)本研究では,脆性破壊特性等に大きな影響を及ぼす残留応力の高精度評価が可能な残留応力評価手法の提案を目指した検討を行なった.具体的には,これまでの残留応力評価法と比べて様々な有利な点を有する残留応力評価法であるDHD (Depp hole drilling)法を従来手法と位置付け,そのDHD法が有する問題点を解決することで,試料内部における残留応力場を高精度に評価することが可能な手法を構築した.ここで, DHD法とは測定位置に円孔の作製を行い(Step1),その周囲を削り落として残留応力を解放し(Step3),解放前後の孔径変化を測定する(Step2, Step4)という4つのステップにより試料内部の残留応力場を評価する手法である.また, DHD法が有する問題点とは, DHD法における残留応力評価の際に用いられる,孔径変化と残留応力場の関係を二次元弾性理論から導いていることから応力評価精度に疑問が残る点と,実際には6成分存在する残留応力場の内4成分のみしか評価が出来ないという点である.そこで,本研究においては, (1)三次元弾性論に基づいた残留応力場評価基礎式の提案, (2)塑性変形の発生を許容する高精度三次元残留応力評価手法の提案(3)提案手法の実溶接残留応力場評価への適用という三項目に示す検討を行うことで,従来手法であるDHD法の利点を残したまま,高精度に三次元残留応力評価手法の提案し,さらに,実際の対象の残留応力を評価するための評価技術を確立した.(抄録なし)
自治体におけるオンブズマンシステムの機能とオンブズマンの技術に関する研究

本研究は、特に福祉オンブズマン制度を導入している自治体を対象として、当該システムの機能及び運営状況を把握し、福祉サービス利用者の権利擁護システムとして機能するための運用要件や制度改善への課題を明らかにすることを目的とした。1990年、「福祉サービス苦情調整委員」の設置(東京都・中野区)が、自治体における、いわゆる福祉オンブズマン制度の先駆けとなった。その後の自治体ごとに福祉オンブズマン制度の導入時期をみていくと、社会福祉法の制定及び介護保険制度の導入後に増加していることが明らかとなった。しかし、その運用根拠は、条例のほか要綱の場合もあり、またその名称において、必ずしも「オンブズマン」を用いているとは限らない。そのことは、自治体によって、当該制度の運用や、いわゆる「オンブズマン」の活動範囲の違いとなって表れた。また、当該制度の周知状況や活動実績(相談対応や申し立て件数等の少なさ)においては、多くの自治体で課題として認識されていることが明確となった。本研究では、2カ年にわたり、福祉領域に分野を限定したオンブズマン制度を導入している自治体と自治体行政全体の課題を取り扱う、総合(行政一般)オンブズマン制度を導入している自治体を対象にアンケート調査とヒアリング調査を実施した。しかし、当該制度を導入している自治体で本研究の調査対象となった自治体数は、両者で約50自治体にとどまっている。この数字からも、福祉オンブズマン制度が、サービス利用者の立場からは利用者支援システムとして誰もが活用でき、かつ普遍化された制度として定着しているわけではないことが明らかである。しかし、ヒアリングによるオンブズマン及び事務局担当者からの見解や、2力年の研究期間に2回開催した導入自治体による連絡会(東京都内の導入自治体)において、交換・共有した情報や意見の内容を踏まえるならば、現状と課題をふまえた上での活動のさらなる可能性も示唆された。特に、運用方法が異なることを踏まえながらも、活動内容と対応プロセス等の共有化は、各自治体の活動の活性化につながり、かつ当該システムの未導入自治体へのモデル提示にもなるであろうことが予測された。平成17年度は、標記研究テーマに基づいて、1文献研究、2インタビュー及びアンケート調査、3自治体福祉オンブズマン連絡会(仮称)を実施した。1については、2を実施するにあたって福祉オンブズマンを設置している自治体から条例・運営要綱等及び活動実績についての統計資料等を含む年次報告書を収集し、各自治体のシステム及び活動状況を文献資料から把握した。さらに、オンブズマンシステム及びオンブズマン活動に関する文献を収集し、福祉オンブズマンシステムをめぐる研究の現況及び課題等を把握した。2については、1を参考に、システムの運用や活動内容・状況の異なる3自治体を選択し、インタビュー調査を実施した。あわせて、福祉オンブズマンを設置している21自治体を対象に、アンケート調査を実施した(回収自治体:18自治体)。これらの調査をとおして、オンブズマンシステムの市民への周知、相談・申し立ての少なさ、申し立て内容に対するフォローアップの不十分さ等の課題が明らかとなった。3については、東京都内における福祉オンブズマン導入自治体に呼びかけ、5自治体の出席によって開催した。ここでは、アンケート調査結果の概況報告を行い、さらに各自治体の課題の明確化と自治体における福祉オンブズマンシステムにおける課題の共有化を図ることができた。

平成18年度においては、平成17年度に実施したインタビュー及びアンケート調査の具体的分析を行い、自治体における福祉オンブズマンシステムの課題をより具体化し、利用者支援として機能する福祉オンブズマンシステムのモデル設定に取り組むこととする。本研究は、特に福祉オンブズマン制度を導入している自治体を対象として、当該システムの機能及び運営状況を把握し、福祉サービス利用者の権利擁護システムとして機能するための運用要件や制度改善への課題を明らかにすることを目的とした。1990年、「福祉サービス苦情調整委員」の設置(東京都・中野区)が、自治体における、いわゆる福祉オンブズマン制度の先駆けとなった。その後の自治体ごとに福祉オンブズマン制度の導入時期をみていくと、社会福祉法の制定及び介護保険制度の導入後に増加していることが明らかとなった。しかし、その運用根拠は、条例のほか要綱の場合もあり、またその名称において、必ずしも「オンブズマン」を用いているとは限らない。そのことは、自治体によって、当該制度の運用や、いわゆる「オンブズマン」の活動範囲の違いとなって表れた。また、当該制度の周知状況や活動実績(相談対応や申し立て件数等の少なさ)においては、多くの自治体で課題として認識されていることが明確となった。本研究では、2カ年にわたり、福祉領域に分野を限定したオンブズマン制度を導入している自治体と自治体行政全体の課題を取り扱う、総合(行政一般)オンブズマン制度を導入している自治体を対象にアンケート調査とヒアリング調査を実施した。しかし、当該制度を導入している自治体で本研究の調査対象となった自治体数は、両者で約50自治体にとどまっている。この数字からも、福祉オンブズマン制度が、サービス利用者の立場からは利用者支援システムとして誰もが活用でき、かつ普遍化された制度として定着しているわけではないことが明らかである。しかし、ヒアリングによるオンブズマン及び事務局担当者からの見解や、2カ年の研究期間に2回開催した導入自治体による連絡会(東京都内の導入自治体)において、交換・共有した情報や意見の内容を踏まえるならば、現状と課題をふまえた上での活動のさらなる可能性も示唆された。特に、運用方法が異なることを踏まえながらも、活動内容と対応プロセス等の共有化は、各自治体の活動の活性化につながり、かつ当該システムの未導入自治体へのモデル提示にもなるであろうことが予測された。
AFMを用いた機械的伸張法によるタンパク質の揺らぎの検出と生物学的機能との関連

蛋白質やその複合体は力学的刺激に対して構造を保持、または構造を変化(アンフォールディング過程を含む)させるが、これは細胞にとって外的刺激を信号として伝達する非常に重要な機能である。近年の研究により、タンパク質の力学的安定性はトポロジーだけでなく、側鎖のパッキング、特に疎水性コアの形成に関係していることが指摘されてきている。本年度の研究では1分子力学測定を、より多くの生物学的に重要なタンパク質へ応用できるよう、タンパク質の1分子固定化方法を開発した。具体的には、従来基板表面へのタンパク質の部位固定化には、タンパク質内のシステイン残基のチオール基を利用した共有結合を利用していたが、この方法ではシステインを多く含むタンパク質では多くの個所で基板へ固定化され、部位特異的な固定が出来ない。そこでチオール基に頼らない方法として、全く別の共有結合であるHalotagタンパク質を目的分子のN末端部へ導入し、基板へ固定したHalotag分子との共有結合により、目的分子を含むHalotagキメラ分子を固定化することに成功した。Halotagタンパク質の力学的特性も明らかにし、目的分子との信号の区別化を行った。さらに22年度内には、ミオグロビンを対象とし、1分子力学実験が可能となるよう、タンパク質の調整を行った。力学的特性が良く調べられたTitinをハンドル分子とし、ミオグロビンを挟む形でタンパク質を発現調整したところ、基板への部位固定化、そしてAFMによる1分子伸長実験データが取得できた。これによりミオグロビンの力学特性、ダイナミクス研究を行う可能性を明らかにした。本研究では小さく丈夫な構造を持ったprotein LのB1ドメインに着目し、このタンパク質の疎水性コア形成部分に対し、コアを不安定化させるさまざまな1残基変異体を作成し、1分子伸長実験を行った。野生型、変異体protein Lそれぞれをtitinとのタンデム型ポリマーとして発現し、AFMによってポリマー1分子を引っ張り、得られるのこぎり刃状のフォースカーブ曲線から、タンパク質のアンフォールディングに必要な力を測定した。さらに引っ張る速度と力の関係性を調べ、これをヘテロタンパク質ポリマーを想定したモンテカルロシミュレーションの結果と照らし合わせ、タンパク質のダイナミクスに対するアミノ酸残基の変異の影響をしらべた。その結果、2つの安定ドメイン間の境界部に位置する60番目の残基の変異体(I60V)が著しく不安定性化されていることが分かった。さらにこの部位に対して、逆に疎水性残基間のコンタクトを増やすようにした変異体について力学的安定性を調べると、疎水性残基間だけでなく、2つの安定ドメイン間のコンタクト数を増加させる変異(I60F)に対し、著しい安定性の上昇が見られた。これらの結果から、タンパク質の力学的安定性の決定には、トポロジー、疎水性コア、安定ドメイン間相互作用が複合して働いてることが分かった。これらを考慮することが、タンパク質の安定性改善に向けた理論的なアプローチにつながると期待される。
高次元NMRデータ解析法の開発およびGPCRの機能解明への応用

アレスチンシグナルをより強く活性化することが知られている、二種類目のバイアスリガンドが結合した状態における、重水素化とメチオニン選択標識を両方施したb2アドレナリン受容体のNMRスペクトルを取得した。その結果、M82およびM215のシグナルの化学シフトが、通常のリガンド結合時と比べて変化することが明らかとなった。そこで、これまでに観測した、各リガンドが結合した状態のM82およびM215のNMRシグナルと対応する構造平衡モデルを、昨年度開発したマルコフ連鎖モンテカルロ法に基づく手法を利用して探索した。その結果、バイアスリガンド結合状態を含む各状態のNMRシグナルの化学シフトおよび線幅を良く再現する構造平衡モデルを得ることができた。さらに、開発した手法を原核生物の走温性を制御するCheA-CheY複合体のNMRスペクトルの解析に適用した。その結果、CheAのP1ドメインがCheYと結合した状態と解離した状態の平衡定数の最適値と誤差を算出することができた。この結果から、温度が283 Kから303 Kに上昇すると、複合体の平衡がCheAのP1ドメインがCheYと解離した状態に偏ることが明らかとなった。さらに、温度依存的な平衡の変化の影響を、シグナル伝達反応全体の数理シミュレーションにより検証した結果、このCheA-CheY複合体における平衡のシフトが、低温時において、温度が高い方に細胞が移動する現象を説明できることが示された。以上のCheA-CheY複合体の解析の結果を、投稿論文に発表した(Minato et al., Sci. Rep. 2017)。29年度が最終年度であるため、記入しない。2次元NMRシグナルの化学シフトや線幅の実験値と計算値の差異を指標としながら、マルコフ連鎖モンテカルロ法により、構造平衡モデルの交換速度や各状態の化学シフトの網羅的に探索して、最適値と誤差を算出する手法を開発した。最適値と誤差を算出する手法を開発した。開発した手法を適用して、b2アドレナリンの各リガンド結合状態におけるM82のNMRシグナルに基づく、二つの不活性型構造と一つの活性型構造の間の4種類の速度定数の解析を行った。その結果、従来のグリッドサーチと同様の交換速度および誤差が算出された。さらに、M215のNMRシグナルに基づく、二つの不活性型構造と二つの活性化構造の間の6種類の速度定数の解析を行った。その結果、実測したNMRシグナルの化学シフトを良く再現する速度定数が得られた。さらに、バイアスリガンド結合状態の構造平衡の解析を行った。最初に、新規合成リガンドのシグナル伝達活性化能の測定および新規リガンド結合状態のb2ARのNMRスペクトルの測定を行った。その結果、新規リガンドは、G蛋白質シグナルとアレスチンシグナルを両方活性化する、部分作動薬であることが明らかとなった。次に、アレスチンシグナルをより強く活性化することが報告されている、バイアスリガンドの一種が結合した状態における、メチオニン選択標識b2ARのNMRスペクトルを取得した。その結果、M82およびM215のシグナルが、通常のリガンド結合状態と比べてシフトすることが明らかとなった。当初計画にあった、マルコフ連鎖モンテカルロ法により、NMRシグナルから構造平衡の交換速度や誤差を推定する方法の開発、b2ARのNMRシグナルへの応用、およびバイアスリガンド結合状態のb2ARのNMRシグナルの観測を、予定通り達成することができたため。アレスチンシグナルをより強く活性化することが知られている、もう一種類のバイアスリガンドが結合した状態のb2ARのNMRシグナルを観測する。バイアスリガンド結合状態のNMRシグナルに基づいて、今年度開発した手法を用いて、b2ARの構造平衡を明らかにする。さらに、開発した手法を、走温性を制御する蛋白質-蛋白質複合体CheA-CheYの構造平衡の解析などの、GPCR以外の系に応用する。