hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多発性硬化症疼痛の発症機構の解明ならびにその特異的治療法の開発

モルヒネ抵抗性の難治性疼痛である多発性硬化症疼痛に対して、麻薬性鎮痛薬であるオキシコドンおよびκ受容体作動薬であるナルフラフィンは極めて有効であることを発見し、その鎮痛作用には一部κ受容体刺激が関与していることを明らかとした。また、多発性硬化症疼痛のモルヒネ抵抗性には、NMDA受容体の活性化によるμ受容体の脱感作が関与している可能性を見いだし、この多発性硬化症疼痛のモルヒネ抵抗性は、多発性硬化症疼痛の形成前、形成過程、あるいは形成直後のいずれかの時点でNMDA受容体拮抗薬を単回処置することにより解除され、モルヒネの鎮痛効果が回復することを発見した。昨年度の研究結果より、多発性硬化症疼痛のアロディニアに対しては、麻薬性鎮痛薬であるmorphineおよびmethadoneの鎮痛作用は、著しく減弱することが明らかとなった。そこで本年度は、多発性硬化症疼痛発症時における、腰髄部脊髄後根神経節での各μ受容体スプライスバリアントmRNAの発現量ならびにexon-1含有μ受容体スプライスバリアントのタンパク量の変化を測定した。その結果、各μ受容体スプライスバリアントmRNAの発現量ならびにexon-1含有μ受容体スプライスバリアントのタンパク量は、多発性硬化症疼痛発症時に変化は認められなかった。μ受容体は、protein kinase C等によりリン酸化されることによって不活性化し、細胞膜上に留まることが報告されている。それ故、多発性硬化症疼痛発症時には、脊髄μ受容体がリン酸化により脱感作している可能性が考えられる。現在、多発性硬化症疼痛発症時における脊髄神経細胞膜上のリン酸化μ受容体タンパク量を測定中である。一方、難治性疼痛の一種である神経障害性疼痛の形成には、NMDA受容体の活性化が一部関与していることが報告されており、またμ受容体の脱感作にもNMDA受容体が関与していることが報告されている。そこで、多発性硬化症疼痛に対するNMDA受容体の関与を検討した。その結果、多発性硬化症疼痛のアロディニアは、NMDA受容体拮抗薬であるMK-801により一過性に改善された。また、同様の改善効果が、麻薬性鎮痛薬でありながらNMDA受容体拮抗作用を併せ持つmethadoneにおいても認められた。現在、多発性硬化症疼痛発症時におけるNMDA受容体の機能変化を測定中である。以上本年度の研究結果から、多発性硬化症疼痛の形成には、NMDA受容体の活性化が一部関与しており、このNMDA受容体の活性化により誘導されたμ受容体の脱感作が、morphineの鎮痛効果減弱に関与している可能性が示された。多発性硬化症疼痛モデルマウスにおけるmorphine皮下投与による鎮痛作用は、対照モデルマウスに比べ著しく減弱したことから、本モデルマウスにおける多発性硬化症疼痛は、臨床における多発性硬化症疼痛と同様に、morphine抵抗性であることが明らかとなった。また、methadone皮下投与による鎮痛作用は、morphineと同様に、多発性硬化症疼痛モデルマウスにおいて著しく減弱した。一方oxycodoneは、多発性硬化症疼痛モデルマウスにおいても、その皮下投与による鎮痛作用は全く減弱しなかった。興味深いことに、oxycodoneは選択的μ受容体作動薬であるにも関わらず、多発性硬化症疼痛に対するoxycodoneの鎮痛作用は、κ受容体拮抗薬であるnor-binaltorphimineの前処置により顕著に抑制された。またoxycodoneの鎮痛作用は、内因性dynorphin類の欠損しているprodynorphin欠損マウスにおいて抑制されたが、その抑制は対照モデルマウスに比較して、多発性硬化症疼痛モデルマウスにおいて著しく顕著であった。さらに、選択的κ受容体作動薬であるnalfurafineの皮下投与による鎮痛作用は、多発性硬化症疼痛モデルマウスにおいて全く減弱しなかった。以上本年度の研究結果から、morphineやmethadoneとは異なり、oxycodoneは多発性硬化症疼痛の特効薬となりうる可能性が示唆された。また、多発性硬化症疼痛に対するoxycodoneの鎮痛作用には、一部κ受容体刺激が関与していることも明らかとなった。多発性硬化症疼痛時には、内因性のκオピオイドシステムが亢進している可能性が示唆されたことから、多発性硬化症疼痛の緩和には、κ受容体作動薬あるいは内因性κオピオイドシステムを刺激する薬物が有効である可能性が示された。多発性硬化症の実験動物モデルを用い、誘発される疼痛に対し種々の研究を行い、以下の実験結果を得た。

平成24年度:Oxycodoneは、morphineやmethadoneとは異なり、難治性疼痛である多発性硬化症疼痛の特効薬となりうる可能性が示唆された。また、多発性硬化症疼痛に対するoxycodoneの鎮痛作用には、一部κ受容体刺激が関与していることも明らかとなった。さらに多発性硬化症疼痛時には、内因性のκオピオイドシステムが亢進している可能性が示唆されたことから、多発性硬化症疼痛の緩和には、κ受容体作動薬あるいは内因性κオピオイドシステムを刺激する薬物が有効である可能性が示された。平成25年度:多発性硬化症疼痛の形成時には、麻薬性鎮痛薬の鎮痛作用は減弱しているにもかかわらず、μ受容体の発現量ならびにタンパク量は変化しないことから、リン酸化によるμ受容体の脱感作が生じている可能性が示された。また、多発性硬化症疼痛の形成には、NMDA受容体の活性化が一部関与しており、このNMDA受容体の活性化により誘導されたμ受容体の脱感作が、morphineの鎮痛効果減弱に関与している可能性が示された。平成26年度:多発性硬化症疼痛の形成前、形成過程、あるいは形成直後のいずれかの時点でNMDA受容体の拮抗薬を単回処置することにより、多発性硬化症疼痛のmorphine抵抗性が解除され、morphineの鎮痛効果が回復することを発見した。この現象は、数種のNMDA受容体拮抗薬で同様に確認されたことから、多発性硬化症疼痛の新たな治療方法になると考えられる。各種難治性疼痛のmorphine抵抗性は、臨床上大きな問題となっていることから、本現象が他の難治性疼痛においても認められた場合、難治性疼痛治療における画期的発見になると思われる。神経科学本年度は順調に研究が進展したが、初年度に実施を延期した実験が遅れとして残っている。測定機器の故障により、実験項目の実施順番を変更し、本年度は行動薬理学的実験を中心に行った。現在は測定機器も修理され、生化学的実験および分子生物学的実験も実施可能となっている。現在、多発性硬化症疼痛発症時におけるμ受容体ならびにNMDA受容体の機能変化を測定中である。次年度はそれに加え、初年度に実施を延期した実験を完遂し、多発性硬化症疼痛のジーンセラピーのためのターゲットを絞り込み、実際にジーンセラピーを試みる予定である。測定機器の故障により実験項目の実施順番を変更し、本年度は行動薬理学的実験を中心に行った。現在は測定機器も修理され、生化学的実験および分子生物学的実験も実施可能となっていることから、次年度は先送りした生化学的実験および分子生物学的実験を中心に実施する。初年度に実施を延期した実験が遅れとして残っており、それに伴い研究費の使用計画に変更が生じた。次年度の当初研究計画に加え、繰り越した研究費を使用して、初年度に実施を延期した実験を完遂する予定である。測定機器の故障により実験項目の実施順番を変更し、本年度は行動薬理学的実験を中心に行ったたため、それに伴い研究費の使用計画に変更が生じた。現在は測定機器も修理され、生化学的実験および分子生物学的実験も実施可能となっていることから、次年度は繰り越した研究費を合わせて使用し、先送りした生化学的実験および分子生物学的実験を実施する。
前期白亜紀アジアにおける真獣類の初期多様化とそれに伴う哺乳類相の変化

今年度は,調査可能時期に炭鉱が稼働していなかったため,発掘調査はおこなえなかった.炭鉱が稼働していないのは近年中国政府が石炭使用を抑えていることが原因で,ある程度予期していた通りである.その代わり,8月から9月にかけて1か月半ほど中国科学院古脊椎動物與古人類研究所を訪問し,これまでに採集していた標本の整理・観察をおこなった.これまでの観察結果と総合し,採集した哺乳類化石の中に,多丘歯類と真三錐歯類の新種や,既知の種のものと思われるがこれまでに見つかっていなかった部位の標本が含まれていることがわかったため,それらに関する2篇の論文を執筆し,投稿した.これらの論文に関しては現在一回目の査読後の修正中であるが,2篇とも受理される可能性が高い.また真獣類化石についても論文の作成を開始した.真獣類は標本点数が多く,また種数も少なくなさそうなので,段階的な投稿を予定しており,まずは次年度中に一部の標本に関する記載論文を投稿することを目標としている.さらに整理してクリーニングにまわした標本の中に,ほぼ完全なスパラコテリウム類の下顎が含まれていることがわかったので,その標本に関する研究も開始した.本研究はで重点をおいている(1)標本の収集,(2)標本の観察と分類学的検討,(3)他産地・地域の既存の標本との比較のうち,(2)については今年度も順調におこなうことができた.(1)については,化石産地の状況が悪化したためにおこなえなかったが,これは想定内であり,これまでに採集した標本が多数あるため,研究遂行上,何ら問題はない.(3)については,今年度も時間がとれなかったが,これについても研究上問題なく,論文を投稿することができている.最終年度も,特に標本の観察と分類学的検討に重点をおいて研究を進める予定である.標本収集のための発掘調査については,炭鉱の状況の確認が必要し,可能であれば行う予定だが,ここ数年の状況から考えると,状況が改善される可能性はあまり期待できない.しかしながら研究に十分な標本数はすでに採集できているので,これまでに採集した標本を中心に研究を進め,早期の論文投稿を目指したい.本研究は前期白亜紀の後半に真獣類が多様化したことに伴い,哺乳類相がどのように変化したのかを探ることを目的とする.研究は,1)標本の収集,2)標本の観察と分類学的検討,3)他産地・地域の既存の標本との比較の3点に重点をおいて進める.本年度はこれまでに引き続き,中国科学院古脊椎動物與古人類研究所(IVPP)の協力のもと,中国遼寧省阜新の炭鉱で10日間程度の発掘調査をおこなった.中国における石炭生産のコントロールの影響で,稼働炭鉱が少ない中,それでも10点程度の前期白亜紀哺乳類化石標本を採集した.これまでの同地域での成果と比べると,得られた標本は数・質ともに劣るものの,世界的に見ればこの時代の哺乳類化石がこれだけ見つかれば,調査は大成功と言って良い.新たに発見した標本も含めて,IVPPで観察をおこない,主に分類学的検討を進めた.現在3篇の論文を執筆中.うち1篇は共著者によるチェック中で間もなく投稿できると思われる.予察的な内容は8月にロシアでおこなわれたIGCP 608の国際シンポジウムで発表した.また,そのためにロシアへ行った際に,サンクトペテルブルグの動物学研究所で,白亜紀哺乳類化石標本の観察をおこなった.本研究はで重点をおいている1)標本の収集,2)標本の観察と分類学的検討,3)他産地・地域の既存の標本との比較については,いずれも順調におこなうことができたと考えている.発掘調査で得られた標本はこれまでの実績と比べると劣るものの,これまでの調査で得られた標本も多くあるため,研究自体への影響は小さい.むしろ今後二度と発掘できなくなる前に,少しでも化石が得られたことは貴重だと考えている.未だ投稿には至っていないものの,論文執筆を開始できる程度には分類学的検討が進められている.また,予察的な内容を国際シンポジウムで発表できた.今年度は,5月に中国遼寧省の炭鉱における化石発掘調査を1週間程度おこなった.中国政府によるコントロールの影響で,通年で採掘をおこなっている小炭鉱がほとんどなくなり,冬季のみの採掘になっているため,採掘終了からできるだけ早い時期に調査をおこなうのが目的であったが,炭鉱の状況は必ずしも思わしくはなかった.それでも哺乳類化石を4点採集できた.またその他に小型爬虫類等も数点採集した.前期白亜紀の哺乳類化石発掘としては,上出来であると言って良い.その他,5月の発掘調査後と10月に中国科学院古脊椎動物與古人類研究所において,標本観察をおこなった.また,これまでクリーニングされていなかった標本を確認し,比較的保存の良い標本を中心にクリーニングを依頼した.近年の調査で採集できる標本は多くないが,上記以外にもクリーニングされていない標本が多くあり,研究には全く支障はない.クリーニングを依頼中の標本については,クリーニングが終われば研究を進めることができる.真獣類については,私が調査をおこなっている層より1947年に記載された種について再検討する論文を国際誌に投稿し受理された(現在印刷中;第一著者が中国人研究者となっているのは,事前に打ち合わせで真獣類に関する論文の第一著者は中国人研究者とすることを決めているため).この論文が受理されたことで,私たちが採集した真獣類標本についての研究を進める準備が完了した.現在すでに分類学的検討を進めている.また真獣類以外の複数の分類群についても,現在論文を執筆中で,来年度中には投稿ができると思われる.

本研究はで重点をおいている(1)標本の収集,(2)標本の観察と分類学的検討,(3)他産地・地域の既存の標本との比較のうち,(1)と(2)については今年度も順調におこなうことができた.(3)については,今年度は時間がとれずおこなえなかったが,研究を進める上では全く支障はない.また,論文を1篇国際誌に投稿し受理された.現在準備中の論文も近いうちに投稿できる予定である.今年度は,調査可能時期に炭鉱が稼働していなかったため,発掘調査はおこなえなかった.炭鉱が稼働していないのは近年中国政府が石炭使用を抑えていることが原因で,ある程度予期していた通りである.その代わり,8月から9月にかけて1か月半ほど中国科学院古脊椎動物與古人類研究所を訪問し,これまでに採集していた標本の整理・観察をおこなった.これまでの観察結果と総合し,採集した哺乳類化石の中に,多丘歯類と真三錐歯類の新種や,既知の種のものと思われるがこれまでに見つかっていなかった部位の標本が含まれていることがわかったため,それらに関する2篇の論文を執筆し,投稿した.これらの論文に関しては現在一回目の査読後の修正中であるが,2篇とも受理される可能性が高い.また真獣類化石についても論文の作成を開始した.真獣類は標本点数が多く,また種数も少なくなさそうなので,段階的な投稿を予定しており,まずは次年度中に一部の標本に関する記載論文を投稿することを目標としている.さらに整理してクリーニングにまわした標本の中に,ほぼ完全なスパラコテリウム類の下顎が含まれていることがわかったので,その標本に関する研究も開始した.本研究はで重点をおいている(1)標本の収集,(2)標本の観察と分類学的検討,(3)他産地・地域の既存の標本との比較のうち,(2)については今年度も順調におこなうことができた.(1)については,化石産地の状況が悪化したためにおこなえなかったが,これは想定内であり,これまでに採集した標本が多数あるため,研究遂行上,何ら問題はない.(3)については,今年度も時間がとれなかったが,これについても研究上問題なく,論文を投稿することができている.今後も上述3点に重点をおいた研究を進める.標本収集のための発掘調査については,平成29年度は5月下旬を予定しており,現在中国側協力者に炭鉱の状況を確認してもらっている.ここ2年ほど冬季のみしか稼働していない炭鉱が多く,そのため9月・10月の調査では化石を探すためのズリがほとんどないか著しく風化しているケースが多かったため,平成29年度は調査時期を5月にして状況を見たいと考えている.その後の調査予定については,その時々の状況を確認して判断する.炭鉱の状況その他により仮に発掘調査がおこなえなくても,これまでの調査で得られた標本は多いため,研究への影響は小さい.ただし少しでも標本は多い方が研究の精度は上がるので,万一に備えて別の産地開拓も検討中である.3年目以降は上述の3点のうち,特に(2)標本の観察と分類学的検討に最も重点をおいて研究を進める予定である.標本収集のための発掘調査については,炭鉱の状況を確認してからおこなうかどうかを決定する.別の産地開拓も引き続き中国側と検討中である.
イギリス人サーベイヤー・建築家の東アジアにおける活動全調査研究

東アジア地域(日本、朝鮮、中国、台湾等)における建築活動は、19世紀の初頭まで完全とはゆるやかな関係で繋がっていた。それは職人達の移動(中国国内、台湾)、実際の見聞や職人の派遣(朝鮮→中国、ベトナム→中国、琉球→中国)、書籍による伝聞(日本→中国)という手段によるものであった。しかしながら、イギリス人がシンガポールを植民地化した1819年以降、とりわけイギリス人の建築家によって、建築家による移植、強要的活動の局面へと移行していく。軍人技術者(Military Engineer)が中心であったインド植民地の建築活動は、1818年の民用技術者(Civil Engineer)協会の設立によって徐々に変わっていく。中国をじめてとする租界には軍隊は駐屯していなかったから民間のシビル・エンジニアのでる幕があった。1834年の設立の英国建築家協会(RIBA)によって、建築家のアイデンティティが確立したが、その年鑑、名簿によって、その動向が把握できる。東アジアでは上海を中心に、東南アジアではシンガポール、インドではカルカッタ、ボンベイがその活動の中心となる。19世紀末から東アジア在留のRIBA建築家が増加し、1930年代にそのピークを迎える。今回の研究では、RIBAの建築家の動静を調査、分析するものであったが、今後、在外会員からの報告、その作品をRIBAジャーナルによって分析する必要がある。同時に1886年に創設された日本建築学会の建築家が東アジアでは進捗の度合いを増す。RIBA会員建築家と日本建築学会会員建築家との交差的な建築活動の解明が今後の課題となる。19世紀に開始される東アジア、東南アジアの近代建築は、現在の国民国家によってそれぞれ研究、分析されている。しかしながら、建築家の移動、メディアを介した情報の移動によって、国境を越えたあるまとまり-建築文化圏が存在し、そして、それは、むしろ面よりも、線的なネットワークの形状をしているのではないかというのが、本研究の仮説である。2年にわたる本研究の具体目標は、イギリスの王立建築家協会の会員RIBA会員の世界的な分布を、動的に把握することにある。19世紀半ばに創立されたこのRIBAは、イギリス帝国の拡大と共に世界中に会員を送っていた。東アジアでいえば、上海、シンガボールがそのセンターとなる。第1年度の本年は、第二次世界大戦までのRIBA会員名簿と加入甲請票をすべて収集した。また、RIBA会員の具体的な行動を知るために、シンガポール、香港での資料調査を実施した。また、束アジアには当時、フランス人建築家も存在し、その動静を把握するため、パリのフランス建築家協会を調査した。第2年度は、収集した資料の分析と補足調査を実施する。しかしながら、イギリス人がシンガポールを植民地化した1819年以降とりわけイギリス人の建築家によって、建築家による移植、強要的活動の局面へと移行していく。軍人技術者(Military Engineer)が中心であったインド植民地の建築活動は、1818年の民用技術者(Civil Engineer)協会の設立によって徐々に代わっていく。中国をはじめてとする租界には軍隊は駐屯していなかったから民間のシビル・エンジニアのでる幕があったのである。

今回の研究では、RIBAの建築家の動静を調査、分析するものであったが、今後、在外会員からの報告、その作品をRIBAジャーナルによって分析する必要がある。同時に1886年に創設された日本建築学会の建築家が東アジアでは進捗の度合いを増す。RIBA会員建築家と日本建築学会会員建築家との交差的な建築活動の解明が今後の課題となる。
食性分析における毛髪中炭素・窒素安定同位体比の指標として妥当性の検討

オセアニア地域での狩猟採集・焼畑農耕を生業とする人々(パプアニュ-ギニア、ギデラ族)の毛髪および彼らが食物として摂取している動植物の炭素・窒素安定同位体比から食性分析を行い、その結果とギデラ族について実際に行われた食物摂取調査結果とを比較した。昨年度までに同位体分析を行った試料(毛髪45検体、食物42検体)に、毛髪14検体、食物15検体の分析値をあらたに加えた。1、毛髪の炭素・窒素同位体比(δ13C、δ15N)が村落により異なることを既に昨年度見いだしたが、本年度の結果は昨年度の知見をさらに補強するものであった。2、技術的な問題から分析が困難であった植物性食物のδ15Nを5試料について測定した。その結果、試料により0.28.9%_0と変動の幅が大きかった。3、内陸の村(ウオニエ村)での食物摂取調査結果から推定される村人の毛髪同位体比と成人男子の毛髪同位体比の実測値とを比較すると、推定値よりも実測値が高いことを既に見いだした。これまで毛髪同位体比の推定値算出の際に植物性食物のδ15N値には仮の値(0%_0)を用いていたので、本年度の分析の結果えられた植物性食物のδ15N実測値を用いた計算しなおしたが、それでも毛髪の実測値の方が高い値となった。4、内陸の村の成人について毛髪δ13C、δ15N値の男女差を検討した。その結果、男はδ13C=ー19.2、δ15N=8.9%_0(n=13)、女はδ13C=ー18.6、δ15N=7.8%_0(n=10)であり、δ15N値に有意な差があった。このことはこの村の男女で食物摂取パタ-ンが異なることを反映している可能性が考えられた。
鎌倉時代に於ける明恵上人関係法談聞書類の国語学的研究

明恵上人関係の法談聞書類について、高山寺、東大寺、隋心院を中心とする各所蔵機関の古写本を実地調査して、写真撮影を実施し、従前の研究を進展させることができた。その成果の一部は第70回訓点語学会研究発表会(於東京大学)口頭発表し、その後の調査の成果を大幅に加えて訓点語学会機関誌「訓点語と訓点資料」第95輯(平成7年3月31日発行)に論文として掲載した。明恵上人関係の法談聞書類の特色は、編者の編集意識によって資料の内部構造に大きな相違がある点である。各資料の内部構造と、編者の関係、成立年代を検討した結果、華厳仏光観聞書、光言句義釈聴集記、華厳信種義聞集記、解脱門義聴集記、起信論本疏聴集記、起信論本疏聴集記、五教章類集記(原態本)、五教章類集記(改編本)の順で、編集が周密になっており、解脱門義聴集記までは順性房高信が編集し、起信論本疏聴集記以降は、弟子の十恵房順高の編集にかかるものであって、これは「喜海→高信→順高→弁深・・・」という高山寺内の限られた学統の中で行われた結果であることが判明した。又、上記以外の学僧は、典籍の注釈的な講説活動を行った形跡が認めがたく、主に諸尊法の伝授活動を行っていた。明恵の言説は、講説聞書と伝授聞書との二様の形式で筆録されたわけだが、いわゆる口語的徴証、鎌倉時代の新語、平安時代の和文特有語の受容、メタ言語の言い回しへの声点の付加、卑近な説話の利用等といった諸点は、講説聞書に専ら認められ、伝授聞書には殆ど認められないことが判明した。これは、講説聞書と伝授聞書との目的が大きく異なることが、聴聞僧の筆録意識に反映した結果と推定される。
フラッシュ・シュリーレン３D－CT法による実用乱流火炎の実像獲得

申請研究課題は,日本機械学会RC研究分科会ならびにETMM10(欧州乱流モデリング計測国際会議2014)でも注目された科研費研究「非定常火炎の四次元CT計測法の確立」(平成2326年度基盤研究(C))で得られた成果である多次元燃焼計測手法「フラッシュ・シュリーレン3D-CT法」を各種の複雑な三次元非定常現象に適用し,それらの瞬間三次元的な実像を獲得することを目的とし,これまでの二次元的な研究成果に三次元的側面から新たな情報を加えることを目指す.具体的には,現有の20方向同時撮影フラッシュ・シュリーレン・カメラと三次元CT(コンピュータ断層造影)法とを組み合わせた「フラッシュ・シュリーレン3D-CT法」により,実用バーナー火炎,火花点火火炎,衝撃波などの高速(10 m/s超音速)現象の瞬間三次元密度分布の計測を実施する.前年度(2017年度)は,装置の改良についても,高精細な画像を獲得するため,カメラレンズを長焦点距離レンズに装換する,装置改良を行った.そこで,本年度(2018年度)は,改良された装置を用いて,計測実験を行った.さらに,本手法について,深い考察を行い,2つの新概念,すなわち,複素シュリーレン画像の概念,ならびに,当量比の直接計測の概念について,有用な研究成果を得た.これらは,それぞれ,画像ノイズリダクション,ならびに,燃料種不知の複数燃料種混在場での当量比計測を可能とするものである.いずれも,研究発表および特許出願につながっている.また,超音速噴流の非定常部分などの音速で変動する高速現象の瞬間三次元分布を得るために,光源であるフラッシュライトを,発光時間がサブミリ秒の超高速発光フラッシュランプに換装した.本手法についての深い考察から得られた2つの新概念について,成果が得られた.1つめは,画像変換時におけるノイズ除去に関する概念である.本手法では,三次元CT再構成において使用する「偏差密度厚さ画像情報」を,「定量シュリーレン画像情報」の水平方向への空間積分にのみ頼ってきた.しかし,この方法では,微小な画像ノイズであっても,同一高さの全情報に深刻な影響がもたらされる.そこで,多方向・複数の積分経路の積分により「偏差密度厚さ画像情報」を得る手法を考案し,検討を行い,複素シュリーレン画像の概念を得るに至り,国際学会発表が決定した.この発表論文が,当該学会での最優秀論文賞の内定を得た.2つめは,計測対象に関する新概念である.シュリーレンCT法では,温度変化や濃度変化による気体中の密度変化による「微少な光の屈折角度」から,温度や濃度の三次元分布を計測する.しかし,燃焼現象では,その燃料種に適切な濃度割合(当量比)を知ることが重要である.既知の1種類の燃料が空気中に拡散した状態では,密度から濃度を知り,その燃料に固有の定数を用い当量比分布を知る方法(間接法)がある.間接法では,未知の燃料種,あるいは,既知であっても2種以上の燃料混在場での当量比分布の計測は不可能である.研究代表者らは,エタンより重い炭化水素燃料およびアルコール,DMEならば,「微少な光の屈折角度」から直接的・統一的に当量比を計測できることを発見した.今年度は,国内発表を行い,優秀発表賞を得た.また,特許出願が為された.さらに,計画以上の進歩として,また,超音速噴流の非定常部分などの音速で変動する高速現象の瞬間三次元分布を得るための,発光時間がサブミリ秒の超高速発光フラッシュランプへの光源換装を実施した.2019年度は,上記の2つの新概念と改良光源による研究をさらに発展させると同時に,国内はもちろん,国際的な評価を得ることに努める.申請研究課題は,日本機械学会RC研究分科会ならびにETMM10(欧州乱流モデリング計測国際会議2014)でも注目された科研費研究「非定常火炎の四次元CT計測法の確立」(平成2326年度基盤研究(C))で得られた成果である多次元燃焼計測手法「フラッシュ・シュリーレン3D-CT法」を各種の複雑な三次元非定常現象に適用し,それらの瞬間三次元的な実像を獲得することを目的とし,これまでの二次元的な研究成果に三次元的側面から新たな情報を加えることを目指す.具体的には,現有の20方向同時撮影フラッシュ・シュリーレン・カメラと三次元CT(コンピュータ断層造影)法とを組み合わせた「フラッシュ・シュリーレン3D-CT法」により,実用バーナー火炎,火花点火火炎,衝撃波などの高速(10 m/s超音速)現象の瞬間三次元密度分布の計測を実施する.平成28年度は,主として,(1)火花点火火炎および,(2)衝撃波を計測対象とすした.具体的には,

(1)火花点火火炎については,1および2の2種の形態を対象とする.1第1の形態は,一様層流予混合気流中で火花点火を実施する装置に乱流格子を加え,乱流予混合気流での火炎核の三次元的成長を計測.2第2の形態は,直噴エンジン筒内での燃料噴流への火花点火を模擬した形態であり,燃料ガスを,空気雰囲気中に噴射し,火花点火させる.(2)の衝撃波については,2種類(直径1 mmの円形断面軸対称,1mm×1mmの正方断面二次元)の超音速ノズル(設計マッハ数1.5)により形成される衝撃波を伴う超音速流れの計測を実施した.装置の改良については,高精細な画像を獲得するため,カメラレンズを長焦点距離レンズに装換する計画を実行中である.平成28年度の計画に挙げた,ほとんどの計測が実施されたため.具体的には,(1)火花点火火炎については,1および2の2種の形態を対象とする.1第1の形態は,一様層流予混合気流中で火花点火を実施する装置に乱流格子を加え,乱流予混合気流での火炎核の三次元的成長を計測.2第2の形態は,直噴エンジン筒内での燃料噴流への火花点火を模擬した形態であり,燃料ガスを,空気雰囲気中に噴射し,火花点火させる.(2)の衝撃波については,2種類(直径1 mmの円形断面軸対称,1mm×1mmの正方断面二次元)の超音速ノズル(設計マッハ数1.5)により形成される衝撃波を伴う超音速流れの計測を実施した.また,装置の改良について,高精細な画像を獲得するため,カメラレンズを長焦点距離レンズに装換する計画を実行中であり,今後,より高精細な画像を獲得できる目処が立ったため.申請研究課題は,日本機械学会RC研究分科会ならびにETMM10(欧州乱流モデリング計測国際会議2014)でも注目された科研費研究「非定常火炎の四次元CT計測法の確立」(平成2326年度基盤研究(C))で得られた成果である多次元燃焼計測手法「フラッシュ・シュリーレン3D-CT法」を各種の複雑な三次元非定常現象に適用し,それらの瞬間三次元的な実像を獲得することを目的とし,これまでの二次元的な研究成果に三次元的側面から新たな情報を加えることを目指す.具体的には,現有の20方向同時撮影フラッシュ・シュリーレン・カメラと三次元CT(コンピュータ断層造影)法とを組み合わせた「フラッシュ・シュリーレン3D-CT法」により,実用バーナー火炎,火花点火火炎,衝撃波などの高速(10 m/s超音速)現象の瞬間三次元密度分布の計測を実施する.前年度(平成28年度)には,各種火炎(層流および乱流火花点火予混合火炎,および,直噴エンジン筒内を模擬した燃料噴流の火花点火火炎)および,円形断面軸対称および正方断面の超音速ノズルにより形成される衝撃波を伴う超音速流れの計測が実施できるように,装置の構築を行った.本年度(平成29年度)は,その装置を用いて,当該,燃焼現象・流動現象の三次元CT計測を実施し,研究発表を精力的に行った.装置の改良についても,高精細な画像を獲得するため,カメラレンズを長焦点距離レンズに装換した.さらに,本手法について,深い考察を行い,2つの新概念,すなわち,複素シュリーレン画像の概念,ならびに,当量比の直接計測の概念について,有用な研究成果を得た.これらは,それぞれ,画像ノイズリダクション,ならびに,燃料種不知の複数燃料種混在場での当量比計測を可能とするものである.いずれも,研究発表あるいは特許出願につながっている.昨年度の実績報告書において,本年度の年度目標を,「各種流動現象について計測を行う課程を通して,シュリーレンCT法の新たな展開について,深い考察を加え,新たな解釈を提言すること」と設定した.本年度(平成29年度)は,前年度に構築された,各種火炎および超音速流れ用の装置を用いて,三次元CT計測を実施し,研究発表を精力的に行った.さらに,本手法について深い考察を行い,つぎの2つの新概念を得た.1つめは,画像変換時におけるノイズ除去に関する概念である.本手法では,三次元CT再構成において使用する「偏差密度厚さ画像情報」を,「定量シュリーレン画像情報」の水平方向への空間積分にのみ頼ってきた.しかし,この方法では,微小な画像ノイズであっても,同一高さの全情報に深刻な影響がもたらされる.そこで,多方向・複数の積分経路の積分により「偏差密度厚さ画像情報」を得る手法を考案し,検討を行い(国際学会発表決定済み),複素シュリーレン画像の概念を得るに至った.
電界結合による非接触スリップリングの研究

電界結合型非接触スリップリングの実現を目指し,最適な入力電圧,周波数,容量およびインダクタンスなどについて検討を行った.また,検討結果を基にコンデンサおよびコイルを試作し,固定構造において電力伝送実験を実施し伝送効率を測定した.本スリップリングは回転体間の空隙により構成される容量,コイル,負荷抵抗から成るLCR回路の共振周波数を用いて電力を伝送するものであり,構造の小型には入力信号の高周波数化が求められること,また回転に伴う容量値変動を考慮すると低いQの共振特性が求められることから,高電圧伝送が必要であることを確認した.一方,現在入手可能な高周波・大電力電源の1つである,低域遮断周波数200kHz,最大供給電圧/電流42Vrms, 20Armsのバイポーラ電源を用いて,伝送周波数を100kHzとして安定した電力伝送が可能となる各素子定数について設計を進めた.なお今年度は,1対のLCを用いた固定構造(回転運動しない構造)を対象に設計した.共振時のL, C端子電圧を低減するためには大きな容量の使用が必要である.ただし,大容量化に伴う空隙間隔の縮小は絶縁破壊電圧の低下を引き起こす.これらを考慮した結果,極板間隔0.4mm以上の条件で22nF以上の容量を実現できれば,上記電源を用いて100Wレベルの電力伝送が可能になることを導いた.そこで,極板間隔0.5mm,最大直径10cm,長さ16cm程度の多重同軸円筒型コンデンサを設計・試作した結果,容量23nFのコンデンサを得ることができた.また,共振コイルを試作し,30W程度の電力伝送実験を行い,伝送効率95%以上で非接触電力伝送が可能であることも確認できた.以上の結果より,電界結合型非接触電力伝送の有効性を確認した.今年度の目標は,電界結合型非接触電力伝送に最適な電源電圧,周波数,各素子定数などの基本設計,および回転運動をしない構造(1対のLC回路による固定構造)における電界結合型電力伝送装置の設計・試作および電力伝送実験の実施であった.基本設計の結果,小型の伝送構造で安定した電力伝送を実現するには,より高周波・高電圧の入力を用いる必要があること.大容量のコンデンサを使用することによりL, Cの耐電力性能の緩和が可能となり,かつ素子定数の変動に対する許容度も増大することなどを明らかにした.また,本研究費で購入した高周波・高電圧のバイポーラ電源を使用し,周波数100kHzで100W程度の電力伝送を行う際に必要となるL, Cの素子定数について,大気の絶縁耐圧なども考慮して検討を行った.その結果,22nFの容量を極板間隔0.4mm以上の条件で作製できれば,極板間電界は大気の絶縁破壊電界の1/5以下となり,安全に安定した電力供給が可能になることを明らかにした.上記の設計指針に基づき,極板間隔0.5mmの条件で23nFのコンデンサの設計・試作を行った.その結果,多重積層(40層)同軸円筒型コンデンサにより,容量値22.9nF,直列抵抗0.01Ω以下,耐圧1kV以上が得られることを実測により確認した.更に,リッツ線を用いて半径57.5mm, 37.5回巻きのコイルを試作した結果,100kHzにおいて98.4uH,直列抵抗0.3Ωとなることを確認.これらを用いて,負荷抵抗50Ωの条件で電力伝送を実施した結果,電力伝送効率95%以上で30W程度の非接触電力伝送が可能であることを確認した.以上,電界結合型非接触電力伝送の基本設計,固定構造における試作および電力伝送実験を実施した結果,電界結合型非接触電力伝送により高効率な電力伝送が可能であることを明らかにし,当初の目標をほぼ達成した.平成30年度は,1対のLC回路により構成した固定構造を用いて電界結合型非接触電力伝送の基本的検討を行った.ただし,電力伝送効率は各素子の直列抵抗から予測される値よりも小さいことも確認された.今後,効率低下の原因を究明し更なる高効率化を目指す.また,非接触スリップリングを実現するためには2つのコンデンサを用いて固定部と回転部を機械的に絶縁する必要がある.その際,必要となる容量値はこれまで検討したものの2倍の値が必要になる.今後,多層櫛形電極の採用など,コンデンサの構造改善を図ることにより大容量化について検討する.また送信電力の増大に伴い,共振時にL, Cに印加される電圧は増大し,内部抵抗による発熱などが問題になることが予想される.そこで,100W以上の電力伝送実験を行い,各素子で消費される電力について詳細な評価を行い,耐電力性について検討する.これらの検討を基に,電力伝送装置の改良を行い,電源電圧や周波数が電力伝送効率に及ぼす影響など,詳細について検討を行う.更に,回転可能であり,かつ回転に伴う容量変動が抑制可能なコンデンサの構造についても検討を行い,電界結合型非接触スリップリングの試作,電力伝送実験を行う.以上の結果より,電界結合型非接触エネルギー伝送システムとしての最適設計手法を確立する.また,1MW超の大電力伝送を可能とするシステムを設計し,要求される構造体の規模や耐電力性などについて具体的な検討を行う予定である.電界結合型非接触スリップリングの実現を目指し,最適な入力電圧,周波数,容量およびインダクタンスなどについて検討を行った.

また,検討結果を基にコンデンサおよびコイルを試作し,固定構造において電力伝送実験を実施し伝送効率を測定した.本スリップリングは回転体間の空隙により構成される容量,コイル,負荷抵抗から成るLCR回路の共振周波数を用いて電力を伝送するものであり,構造の小型には入力信号の高周波数化が求められること,また回転に伴う容量値変動を考慮すると低いQの共振特性が求められることから,高電圧伝送が必要であることを確認した.一方,現在入手可能な高周波・大電力電源の1つである,低域遮断周波数200kHz,最大供給電圧/電流42Vrms, 20Armsのバイポーラ電源を用いて,伝送周波数を100kHzとして安定した電力伝送が可能となる各素子定数について設計を進めた.なお今年度は,1対のLCを用いた固定構造(回転運動しない構造)を対象に設計した.共振時のL, C端子電圧を低減するためには大きな容量の使用が必要である.ただし,大容量化に伴う空隙間隔の縮小は絶縁破壊電圧の低下を引き起こす.これらを考慮した結果,極板間隔0.4mm以上の条件で22nF以上の容量を実現できれば,上記電源を用いて100Wレベルの電力伝送が可能になることを導いた.そこで,極板間隔0.5mm,最大直径10cm,長さ16cm程度の多重同軸円筒型コンデンサを設計・試作した結果,容量23nFのコンデンサを得ることができた.また,共振コイルを試作し,30W程度の電力伝送実験を行い,伝送効率95%以上で非接触電力伝送が可能であることも確認できた.以上の結果より,電界結合型非接触電力伝送の有効性を確認した.今年度の目標は,電界結合型非接触電力伝送に最適な電源電圧,周波数,各素子定数などの基本設計,および回転運動をしない構造(1対のLC回路による固定構造)における電界結合型電力伝送装置の設計・試作および電力伝送実験の実施であった.基本設計の結果,小型の伝送構造で安定した電力伝送を実現するには,より高周波・高電圧の入力を用いる必要があること.大容量のコンデンサを使用することによりL, Cの耐電力性能の緩和が可能となり,かつ素子定数の変動に対する許容度も増大することなどを明らかにした.また,本研究費で購入した高周波・高電圧のバイポーラ電源を使用し,周波数100kHzで100W程度の電力伝送を行う際に必要となるL, Cの素子定数について,大気の絶縁耐圧なども考慮して検討を行った.その結果,22nFの容量を極板間隔0.4mm以上の条件で作製できれば,極板間電界は大気の絶縁破壊電界の1/5以下となり,安全に安定した電力供給が可能になることを明らかにした.上記の設計指針に基づき,極板間隔0.5mmの条件で23nFのコンデンサの設計・試作を行った.その結果,多重積層(40層)同軸円筒型コンデンサにより,容量値22.9nF,直列抵抗0.01Ω以下,耐圧1kV以上が得られることを実測により確認した.更に,リッツ線を用いて半径57.5mm, 37.5回巻きのコイルを試作した結果,100kHzにおいて98.4uH,直列抵抗0.3Ωとなることを確認.これらを用いて,負荷抵抗50Ωの条件で電力伝送を実施した結果,電力伝送効率95%以上で30W程度の非接触電力伝送が可能であることを確認した.以上,電界結合型非接触電力伝送の基本設計,固定構造における試作および電力伝送実験を実施した結果,電界結合型非接触電力伝送により高効率な電力伝送が可能であることを明らかにし,当初の目標をほぼ達成した.平成30年度は,1対のLC回路により構成した固定構造を用いて電界結合型非接触電力伝送の基本的検討を行った.
翼面に発声する剥離の動的制御による翼列性能の向上に関する研究

研究の目的静翼の位置を周方向に変化させることにより,上流側から発生した後流と翼下流側の干渉の状態を変化させることにより,ターボ機械の効率向上を目指すクロッキングの研究が行われている.このクロッキングによりターボ機械の効率を向上させることができることは知られているが,本来損失の元と考えられる後流が,どの様なメカニズムで,ターボ機械の効率の向上につながっているかは,あまり解明されていない.後流が性能を向上させるメカニズムとしては,対象とする静翼の上流に位置する静翼からの後流が,直前の動翼からの後流の影響を緩和するためであるとされているが,静翼後流がよる剥離(泡)の抑制も可能性としては十分考えられる.本年度は昨年の研究成果を基に,供試翼上流に設置した円柱の位置を供試体に接近させることにより円柱後流の特性を変化させ,それに伴う翼(供試体)への影響を熱線流速計による計測で調べた.さらに,CFDを導入し,剥離抑制に与える円柱後流の効果に関する数値実験を試み,現象のより深い考察を行った.研究の成果境界層計測の結果から,供試体へ後流発生用円柱を近づけた場合に,剥離をより少ない損失で抑制する条件が存在することを確認した.また,数値計算では,完全には流れ場の再現はできなかったものの,主流乱れが大きくなると剥離が抑えられるという傾向や円柱後流による剥離抑制効果など,実験と定性的に近い結果が得られている.計算の安定性,乱流モデルの影響など,解決しなければならない課題はまだ残されているが,今後実験データを基にしたCFDのより高精度化により,クロッキングのメカニズムの解明を図り,これにより効果的な剥離制御技術の確立を目指すための基礎固めができた.研究の目的静翼の位置を周方向に変化させることにより,上流側から発生した後流と翼下流側の干渉の状態を変化させることにより,ターボ機械の効率向上を目指すクロッキングの研究が行われている.このクロッキングによりターボ機械の効率を向上させることができることは知られているが,本来損失の元と考えられる後流が,どの様なメカニズムで,ターボ機械の効率の向上につながっているかは,あまり解明されていない.後流が性能を向上させるメカニズムとしては,対象とする静翼の上流に位置する静翼からの後流が,直前の動翼からの後流の影響を緩和するためであるとされているが,静翼後流がよる剥離(泡)の抑制も可能性としては十分考えられる.本年度は昨年の研究成果を基に,供試翼上流に設置した円柱の位置を供試体に接近させることにより円柱後流の特性を変化させ,それに伴う翼(供試体)への影響を熱線流速計による計測で調べた.さらに,CFDを導入し,剥離抑制に与える円柱後流の効果に関する数値実験を試み,現象のより深い考察を行った.研究の成果境界層計測の結果から,供試体へ後流発生用円柱を近づけた場合に,剥離をより少ない損失で抑制する条件が存在することを確認した.また,数値計算では,完全には流れ場の再現はできなかったものの,主流乱れが大きくなると剥離が抑えられるという傾向や円柱後流による剥離抑制効果など,実験と定性的に近い結果が得られている.計算の安定性,乱流モデルの影響など,解決しなければならない課題はまだ残されているが,今後実験データを基にしたCFDのより高精度化により,クロッキングのメカニズムの解明を図り,これにより効果的な剥離制御技術の確立を目指すための基礎固めができた.翼前縁に発生する剥離泡は,翼の失速現象だけでなく,再付着点近傍での高熱負荷,境界層遷移の促進などに関与するため,その制御方法を見いだすことは,ターボ機械のさらなる高性能化につながる重要な研究課題である.今年度行った研究成果を以下にまとめる.(実験装置の製作)翼前縁に発生する剥離泡の動的挙動を明らかにするため,翼前縁モデルを製作した.このモデルは,前縁半径が100mm,全長が900mm,幅300mmのアクリル製であり,翼表面には,圧力を計測するための静圧孔が設けられている.モデル表面上での流れの二次元性を確保するため,モデルに側壁側に薄いフェンスを取り付けた.このフェンスの有効性は流れの可視化で確信している.また,モデルと流れのなす角度(インシデンス)を変化させることが可能である.今回は静止円柱(直径10mm)を供試体の350mm上流に設置し,円柱後流の強い乱れによる剥離泡の制御を試みた.(計測装置)翼面境界層の詳細な計測を行うため,高精度な熱線流速計及びトラバース装置を導入した.熱線プローブには単線プローブ部を用い,プローブ先端の正確な位置決めを可能にする工夫を施した.(計測結果)剥離泡制御のための円柱を上流側に設置したところ,以下のような知見を得た.1)圧力分布では剥離泡はほとんど消滅していた2)熱線プローブによる詳細な計測の結果では,インシデンス=0の時の剥離はほぼ消滅に近い状態にあったが,インシデンスを増加させた場合,剥離泡のせん断層に起因する高い乱れ度の領域が次第に壁面から逸脱することから,剥離泡の存在が認められた.

この観測結果は,境界層の形状係数の流れ方向分布からも明らかであった.即ち,インシデンスが大きくなると,円柱後流の強い乱れの存在にも関わらず,境界層は乱流の状態で剥離している.しかし,その厚みは翼前縁半径と比べて十分に薄く,主流との干渉現象を引き起こすことはほとんどない.研究の目的静翼の位置を周方向に変化させることにより,上流側から発生した後流と翼下流側の干渉の状態を変化させることにより,ターボ機械の効率向上を目指すクロッキングの研究が行われている.このクロッキングによりターボ機械の効率を向上させることができることは知られているが,本来損失の元と考えられる後流が,どの様なメカニズムで,ターボ機械の効率の向上につながっているかは,あまり解明されていない.後流が性能を向上させるメカニズムとしては,対象とする静翼の上流に位置する静翼からの後流が,直前の動翼からの後流の影響を緩和するためであるとされているが,静翼後流がよる剥離(泡)の抑制も可能性としては十分考えられる.しかし,昨年の行った研究によれば,円柱後流により翼前縁に発生する剥離泡を抑制するものの,運動量厚さ(境界層での摩擦損失に対応)が増加するという結果が得られている.即ち,単に後流を翼に当て剥離泡の発生を抑制しただけでは効率向上は望めないことになる.そこで一つの可能性として,円柱後流の位置を変化させることにより,後流が剥離泡や遷移に与える状況が変化することで,クロッキングで見られた性能向上が本実験でも発現するかを確かめるため,下記のような実験を行った.昨年の研究成果を基に,供試翼上流に設置した円柱の位置を変化させ,静翼(円柱)と静翼(供試体)の位置関係の変化,入射角の変化による剥離泡への影響,それに伴う翼(供試体)への影響を表面圧力計測及び熱線流速計による計測で調べた.研究の成果境界層計測並びに表面圧力計測の結果から,供試体へのよどみ流線よりも後流半値幅程度上に後流発生用円柱を設置した場合に,剥離泡の抑制と境界層の運動量厚みの減少が確認できた.このことから、円柱後流と翼との位置関係を適宜制御することにより,ターボ機械の性能向上が可能であることを明らかにした.研究の目的静翼の位置を周方向に変化させることにより,上流側から発生した後流と翼下流側の干渉の状態を変化させることにより,ターボ機械の効率向上を目指すクロッキングの研究が行われている.このクロッキングによりターボ機械の効率を向上させることができることは知られているが,本来損失の元と考えられる後流が,どの様なメカニズムで,ターボ機械の効率の向上につながっているかは,あまり解明されていない.後流が性能を向上させるメカニズムとしては,対象とする静翼の上流に位置する静翼からの後流が,直前の動翼からの後流の影響を緩和するためであるとされているが,静翼後流がよる剥離(泡)の抑制も可能性としては十分考えられる.本年度は昨年の研究成果を基に,供試翼上流に設置した円柱の位置を供試体に接近させることにより円柱後流の特性を変化させ,それに伴う翼(供試体)への影響を熱線流速計による計測で調べた.さらに,CFDを導入し,剥離抑制に与える円柱後流の効果に関する数値実験を試み,現象のより深い考察を行った.研究の成果境界層計測の結果から,供試体へ後流発生用円柱を近づけた場合に,剥離をより少ない損失で抑制する条件が存在することを確認した.また,数値計算では,完全には流れ場の再現はできなかったものの,主流乱れが大きくなると剥離が抑えられるという傾向や円柱後流による剥離抑制効果など,実験と定性的に近い結果が得られている.計算の安定性,乱流モデルの影響など,解決しなければならない課題はまだ残されているが,今後実験データを基にしたCFDのより高精度化により,クロッキングのメカニズムの解明を図り,これにより効果的な剥離制御技術の確立を目指すための基礎固めができた.
幼虫C.エレガンスにおけるキネシン関連遺伝子osm-3の解析

C.エレガンスの行動異常株、osm-3変異は、高浸透圧回避不能変異(osmotic avoidance mutations)として分離され、走化性異常やdauerと呼ばれる耐久型幼虫への変態が行なえないなどの特徴を持っている.形態学的には、頭部感覚受容神経細胞のsensory ciliaの伸長が不完全で外界との連絡が遮断されており、sheath cell内の軸索輸送も阻害されている.我々は前年度までに、形質転換アッセイ法によるosm-3遺伝子のクローニングおよび部分的な塩基配列解析を行ない、osm-3遺伝子キネシンスーパーファミリーに属する新規な微小管-モータータンパク質であることを明らかにした.Lac-Zレポーター遺伝子の融合によるosm-3遺伝子の発現細胞の解析を行なった.発現は頭部16個のamphidニューロンと6個のinner labialニューロン、および尾部4個のphasmidニューロンの計26個のニューロンに限られ、きわめて少数かつ特異的であることが判明した.なお、これら26個のニューロンは、すべてその末端が外界に通じているという共通性を持っており、キネシンosm-3がニューロン先端の外部への開口に直接関わっていることを予想させる.今後、osm-3遺伝子プロモータの解析を行ない、神経系内部における特異的発現のメカニズムを明らかにしたい.また、異なるプロモータを用いてosm-3キネシンを周辺のニューロンに強制発現させ、外部開口が起こるのかを問いたい.なお、osm-3変異は家畜における抗線虫薬として広く用いられているイヴァメクチン(IVM)に耐性を示すことが最近判り、osm-3の機能を理解するうえにおいてもIVM耐性機構の分子レベルでの解析を行なう予定である.キネシン関連遺伝子(スーパーファミリー)は酵母から哺乳動物まで普遍的に存在し、それらの機能の多様性および重要性が注目されている.遺伝学的解析やin vitroにおけるタンパク質力学的な研究も盛んであるが、発生学的役割を明らかにしたものは意外に少ない.C.エレガンスにおいては、unc-104およびunc-116もキネシン関連遺伝子変異であることが報告されており、いずれも運動神経の一部に異常が認められている.解像度が高く、様々な突然変異も利用可能なC.エレガンスは、キネシン関連タンパク質の機能を解析するうえで最も有望な系の一つであろう.多細胞動物の神経系におけるキネシンの発生学的役割について、本研究が理解の一助となることが期待される.C.エレガンスの行動異常株、osm-3変異は、高浸透圧回避不能変異(osmotic avoidance mutations)として分離され、走化性異常やdauerと呼ばれる耐久型幼虫への変態が行なえないなどの特徴を持っている.形態学的には、頭部感覚受容神経細胞のsensory ciliaの伸長が不完全で外界との連絡が遮断されており、sheath cell内の軸索輸送も阻害されている.我々は前年度までに、形質転換アッセイ法によるosm-3遺伝子のクローニングおよび部分的な塩基配列解析を行ない、osm-3遺伝子キネシンスーパーファミリーに属する新規な微小管-モータータンパク質であることを明らかにした.Lac-Zレポーター遺伝子の融合によるosm-3遺伝子の発現細胞の解析を行なった.発現は頭部16個のamphidニューロンと6個のinner labialニューロン、および尾部4個のphasmidニューロンの計26個のニューロンに限られ、きわめて少数かつ特異的であることが判明した.なお、これら26個のニューロンは、すべてその末端が外界に通じているという共通性を持っており、キネシンosm-3がニューロン先端の外部への開口に直接関わっていることを予想させる.今後、osm-3遺伝子プロモータの解析を行ない、神経系内部における特異的発現のメカニズムを明らかにしたい.また、異なるプロモータを用いてosm-3キネシンを周辺のニューロンに強制発現させ、外部開口が起こるのかを問いたい.なお、osm-3変異は家畜における抗線虫薬として広く用いられているイヴァメクチン(IVM)に耐性を示すことが最近判り、osm-3の機能を理解するうえにおいてもIVM耐性機構の分子レベルでの解析を行なう予定である.キネシン関連遺伝子(スーパーファミリー)は酵母から哺乳動物まで普遍的に存在し、それらの機能の多様性および重要性が注目されている.遺伝学的解析やin vitroにおけるタンパク質力学的な研究も盛んであるが、発生学的役割を明らかにしたものは意外に少ない.C.エレガンスにおいては、unc-104およびunc-116もキネシン関連遺伝子変異であることが報告されており、いずれも運動神経の一部に異常が認められている.解像度が高く、様々な突然変異も利用可能なC.エレガンスは、キネシン関連タンパク質の機能を解析するうえで最も有望な系の一つであろう.多細胞動物の神経系におけるキネシンの発生学的役割について、本研究が理解の一助となることが期待される.