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魯迅を核とした中日比較文学研究

魯迅を主軸に据えながら、中日比較文学の視点から研究を進めた。今年度も昨年度に引き続いて、近代中国の周縁に位置する「台湾」における魯迅、また大陸新文学の台湾へ与えた影響関係に注目した。北京で魯迅に直接、台湾文学の窮状を訴えた張我軍を中心とした台湾の新文学運動が、魯迅を始めとする大陸の近代文学運動から大きな影響を受けたことは周知だが、それを具体的に跡付ける作業はいまだ緒に就いたばかりである。昨年度から、「台湾の魯迅」と称される作家、頼和に注目して研究を進めており、拙稿「植民地台湾を描く視点-佐藤春夫『霧社』と頼和「南国哀歌」」(『佐賀大学文化教育学部研究論文集』第8集第2号平成16年3月)では、やはり魯迅と関わりの深い佐藤春夫と頼和との接点について考察したが、その過程で頼和と魯迅、さらに大陸新文学との影響関係に関する新しい発見があり、そのことについて、拙稿「"台湾の魯迅"頼和における大陸新文学の影響」(『中国文学評論』第29号平成17年3月)にまとめることができた。中国大陸と台湾の複雑な政治的環境は、文学評価に対しても深刻な影響を及ぼしてきた。近年徐々に解決されつつあるとは言え、根は深いものがある。両者とも深い関係を有する日本から、これからも第三者の視点で偏頗のない研究を目指したい。まず、関係資料の発掘調査を軸に研究を進めた。日本との関係について看過することの出来ない中国近代における非主流派、また魯迅等と対立陣営に位置付けられていた作家、雑誌等出版物の復刻などを積極的に渉猟し、魯迅研究及び「中日比較文学」の視点から、整理分析作業を進めている。今年度の具体的な研究内容としては、まず魯迅と芥川龍之介に注目した。実作の面から見れば「詩人」とは到底呼べない二人が終生執拗に「詩」を意識したことは、中国と日本の文人のあり方について考察する上でも興味深いものである。日本では文学と言えばむしろ「小説」が主体であるが、中国では古代より一貫して「詩」の方が重視されてきた。社会、人生に稗益してこそ文学であるとする「載道」を尊重する中国文人のあり方は、文化的に常に中国に範を求めた日本の文人にも多大な影響を与えたが、発達過程で大きな相違が生じたことは、それぞれの社会を考察する上でのヒントを与えてくれよう。中国における、こうした「詩」崇拝の現れとしての「詩人」魯迅形成について、拙稿にて考察した。魯迅が「詩人」であることは多くの先達によって語られ、それは魯迅文学のシンボルでもある。だが実際には、彼の著述の大部分は「雑文」と呼ばれるエッセイと翻訳で占められ、詩作は極めて少数である。「詩人魯迅」評価の成立と変遷を概観した上で、魯迅自身の思いに立ち返ってその評価に対する疑問を提起した。以上の研究により、魯迅、中日比較文学の領域に一定の新しい知見が提示出来たと考える。なお現在、引き続いて魯迅、佐藤春夫、それに台湾をキーワードとした研究を進めている。来年度以降も、その成果を鋭意公表していきたい。平成14年度に引き続いて、魯迅研究及び中日比較文学の視点から研究を進めた。また今年度は特に、視野を広げて台湾、香港といった中国と日本の周辺における近代文学の動向の分析にも取り組んだ。魯迅は7年間の日本留学を経て、日本人にも劣らない日本語運用能力を身に付け、そのことは彼の紡ぎ出す中国語の上にも濃厚な痕跡を留めている。だが、彼は日本人への手紙などやむを得ない場合を除いてほとんど日本語の筆を執らなかった。そこには、中国と日本が戦争に突入していった時代が暗く影を落としている。「台湾の魯迅」と称される作家、頼和は1894年に日本統治下の台湾彰化市に生まれた。彼は台湾総督府医学校出身で、日本語を強制された殖民地教育下のエリートであったが、自己の内面を披瀝する文学の上に決して日本語を用いることはしなかった。そうした彼の文学活動を支えたのが魯迅を始めとする中国大陸の新文学運動であり、彼の作品の上にも魯迅の影響が認められる。拙稿「植民地台湾を描く視点-佐藤春夫『霧社』と頼和「南国哀歌」」は、1935年、岩波文庫『魯迅選集』を出版して日本への魯迅紹介に多大な貢献をするなど、やはり魯迅との関わりの深い佐藤春夫を頼和と比較したものである。頼和については研究の過程で、魯迅との文学上の関係についての新しい発見があったので、研究を深化させ発表したいと考えている。今後は、これまでの研究成果を活かし、『野草』等魯迅の代表作を中心に据えながら比較文学研究を更に進めていきたい。

昨年度から、「台湾の魯迅」と称される作家、頼和に注目して研究を進めており、拙稿「植民地台湾を描く視点-佐藤春夫『霧社』と頼和「南国哀歌」」(『佐賀大学文化教育学部研究論文集』第8集第2号平成16年3月)では、やはり魯迅と関わりの深い佐藤春夫と頼和との接点について考察したが、その過程で頼和と魯迅、さらに大陸新文学との影響関係に関する新しい発見があり、そのことについて、拙稿「"台湾の魯迅"頼和における大陸新文学の影響」(『中国文学評論』第29号平成17年3月)にまとめることができた。中国大陸と台湾の複雑な政治的環境は、文学評価に対しても深刻な影響を及ぼしてきた。近年徐々に解決されつつあるとは言え、根は深いものがある。両者とも深い関係を有する日本から、これからも第三者の視点で偏頗のない研究を目指したい。
江戸町触による都市行政の研究

近世の幕藩制下における都市行政の実態を解明することを目的に、史料として江戸の町に触れ出された町触を使用して、その内容を分析した。その結果、第一には行政の基本となる法令の伝達方式の具体的な形態について数種の形態があることが確認された。これと関連して、第二には各町における役人の名主と月行事との機能分担について不明確な点があり、町奉行-町年寄-町名主の行政ラインについても今後さらに検討を加える必要があることが判明した。第三には、町方組織の整備があり、これは従来から指摘されてきたことがあるが、江戸の町が、人口的機能的に変化していくのにともなって、例えば火消し組や名主の組分けが実施された事情を考慮する必要が明白となった。行政施策の内容については、幕府の強権的な体制を基本とするかにあって、町人の抵抗に合い、または町人の意向を聴取する姿勢を示す部分があることは、具体的な事項との関連を念頭におきながら、さらに検討していきたい。それは、他の町触の内容を理解するためにも重要な意味を持っていると考える。また、町触の追加資料として「明和正宝録」「布告留」(国会図書館所蔵)、「町方日記」(神宮文庫所蔵)「天保御改革録」(東京都中央図書館所蔵)などを写真複製またはコピーによって収集し、今後の分析史料に加えることができた。本研究は、江戸の市民に通達された幕府の法令(町触)を通じて、近世における都市行政の実態を明らかにしようと試みるものである。そのために、今年度は、既刊の『正宝事録』と『上野東照宮旧蔵町触畄』(東京都公文書館所蔵)とを主要史料として、元禄以前を中心に内容の分析を進めた。そのなかで、やや明らかになった事象としては、市民生活を維持するための施策が、かなり綿密に実施されていたことが指摘できる。従来は、強力な規制や倹約の励行などによつて、幕府が抑圧的な政策を続けていたと一般的に理解されていた。確に、抑制的な側面が存在したことを認めざるをえないが、一方では、市民生活の維持に必要な措置を決して忘れてはいなかった。例えば、市民生活にとって欠くことのできない上水の供給については、水路の補修やそれに伴う断水の通知が周到に行われているのである。このほかには、町触の伝達形式についても新事実が浮び、町々の月行事の役割を再検討する必要を感じている。史料の充実を計るために、新たに「布告留」「町触」「正宝録続...(15)」(以上国会図書館所蔵)、「市中御触留」(東北大学図書館所蔵)「拱要永久録」(都立公文書館所蔵)、「天保政要記」(東京都立中央図書館所蔵)などの写真複製本を作成入手した。このうちの一部は外部の筆写人に依頼して筆写原稿を作成した。また、原稿の整理と分析に関して筆写などに若干の協力を求めた。一方で、『正宝事録』を増訂した『江戸町触集成』を刊行する作業を平行的に進め、今6年2月に第一巻を刊行した。第三には、町方組織の整備があり、これは従来から指摘されてきたことであるが、江戸の町が、人工的機能的に変化していくのにともなって、例えば火消し組や名主の組分けが実施された事情を考慮する必要が明白となった。

行政施策の内容については、幕府の強権的な体制を基本とするなかにあって、町人の抵抗に合い、または町人の意向を聴取する姿勢をしめす部分があることは、具体的な事項との関連を念頭におきながら、さらに検討していきたい。それは、他の町触の内容を理解するためにも重要な意味をもっていると考える。また、町触の追加史料として神宮文庫所蔵の「町方日記」および「類集撰要」について、当初の計画にはなかったが出張調査して、閲覧するとともにその一部を写真複製した。ほかにも、東京都中央図書館所蔵の「天保御改革録」などを写真複製によって収集し、今後の分析史料に加えることができた。
浮体式海上空港の変位及び姿勢の制御方法に関する研究

浮体式海上空港を想定した超大型浮体の波浪による変位、姿勢変化を是正又は能動的に制御する方法を開発する事を目的に、本研究で浮体挙動の基本特性の推定からスタートし、超大型浮体構造物の変位・姿勢の制御方法に関するフィージビィティ・スタディを次のように行った。1.流力弾性理論に基づいた数値計算法により、波浪中浮体の挙動を解析し流体力や撓み振動の空間的分布を明らかにした。これにより制御方法の検討のための基礎データを得ることができるようになった。2.受動型減衰器や吸振バネが付加された浮体の波浪中挙動の数値シミュレーションを行い、これらを超大型浮体への適用の可能性について、検討した。その結果広範囲の波周期に対応するため能動的な制御装置を備えた法が良いとの結論を得た。3.交換可能な複数ユニットで構成された大型模型(長さ7m)を用いて水槽実験を実施し、波浪中浮体応答の理論計算の結果を検証した。また同模型に多数の空気圧利用した浮力調整型動的制御装置を取り付け、コンピュータ制御プログラムも含めシステムの開発を行った。4.前記装置により浮体の各種状態(完全、ユニット欠損、静的荷重による傾斜など)での姿勢回復及び、空気圧調整による浮体の波浪中上下動などの能動制御、さらに浮体の各種モードの強制動揺等の実験及び数値シミュレーションなどの理論的検討を行い、開発したシステムの有効性及び適用範囲を検討した。
薬物代謝酵素の誘導と神経変性疾患の発症との相関に関する研究

C57BLマウスに1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン(MPTP)40mg/kgを3-メチルコランスレン(3MC)30mg/kgと同時に投与した場合、パーキンソン病様症状の一つである無動を測定するポールテストにおいて、MPTP単独投与より有意な測定値の増大が認められた。脳内でMPTPの活性化を行なうとされているモノアミン酸化酵素B型(MAOB)および神経細胞へのMPTPの取り込みに関与するドーパミントランスポーターの発現に与える3MCの影響を検討したが、mRNA発現量の差は認められなかった。同時に3MCにより発現が誘導されるCYP1A1の検討も行なったところ、発現量は増加しており、3MCの影響は脳内にも及んでいることが確認された。また、別の実験動物供給所から購入したマウスを用いて同様の検討を行ったところ、上に認められたような3MCによるMPTPの毒性作用発現の増強が認められなかった。以上のことより、3MCの毒性増強作用は、単純に3MCによるある1つの蛋白質の発現量の増減を介しての作用ではなく、遺伝的背景の微小な差も反映されている可能性があり、今後の検討を要すると思われる。また、MPTPに対するマウスの反応性は季節によっても異なるという実験結果もあることより、あるいは3MCがリガンドの一つとなっているアリルハイドロカーボン受容体(AhR)とホルモン受容体との相互作用により、増強作用が発現している可能性も考えられる。エストロゲンには神経保護作用があるとの報告もあり、この点での検討も必要である。C57Blマウスに1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン(MPTP)40mg/kgを3-メチルコランスレン(3MC)30mg/kgと同時に投与した場合、パーキンソン病様症状の一つである無動を測定するポールテストにおいて、MPTP単独投与より有意な測定値の増大が認められた。
熱加工時におけるプロセス物理現象を考慮した船舶メガ構造体の高精度工作

船体工作における切断や溶接,さらには溶接後のガス加熱などの矯正作業に代表される熱加工時の工作精度向上のために,熱加工におけるプロセス物理と熱加工力学の融合により精緻化される熱変形支配因子に基づいた高精度変形予測・制御手法を提案し,これらと組立順序の影響を組み合わせた船舶メガ構造体に代表される大型構造物の高精度形状予測・制御手法ならびにニアネットシェイプ工作法を開発した.すなわち,「ミクロプロセス物理ーマクロ熱加工力学ーメガ構造体力学」のマルチスケールな連結・融合によってもたらされる,大型構造体の革新的な高精度工作,ひいては,より柔軟性のある船体工作の実現を可能とする評価手法を構築した.船体工作における切断や溶接,さらには溶接後のガス加熱などの矯正作業に代表される熱加工時の工作精度向上のために,熱加工におけるプロセス物理と熱加工力学の融合により精緻化される熱変形支配因子に基づいた高精度変形予測・制御手法を提案し,これらと組立順序の影響を組み合わせた船舶メガ構造体に代表される大型構造物の高精度形状予測・制御手法ならびにニアネットシェイプ工作法を開発した.すなわち,「ミクロプロセス物理ーマクロ熱加工力学ーメガ構造体力学」のマルチスケールな連結・融合によってもたらされる,大型構造体の革新的な高精度工作,ひいては,より柔軟性のある船体工作の実現を可能とする評価手法を構築した.溶接科学に基づく熱輸送現象と熱弾塑性力学挙動を連成させた高精度溶接変形解析手法として,従来の熱伝導モデルと,アーク・プラズマ熱源モデル,ビード表面形状モデル,溶融池内対流熱輸送モデルを連成させた溶接温・度場解析手法を開発し,溶接変形への影響が大きい溶融部近傍の温度場特性を高精度に評価できる手法を構築した.また,開発した溶接温度場解析手法と従来の熱弾塑性解析手法との連成解析手法を構築し,溶接中の熱弾塑性挙動の詳細解析によって,固有ひずみの発生機構および溶接後の分布特性を評価した.合わせて,溶接温・度場解析手法と熱弾塑性解析手法の「逐次」連成解析手法も開発した.さらに,熱電対および接触型変位計を用いた溶接中の温度分布および変形挙動を高精度にリアルタイム計測し,開発した溶接変形解析手法の精度検証に用いた.また,X線回折法,圧子押込み法,DHD法,応力弛緩法の各種計測法を用いて残留応力,三次元計測機を用いて溶接変形を計測し,開発した高精度溶接変形解析手法の精度検証に用いた.また,熱源および温度場制御による切断・溶接時における変形低減手法として,上記の高精度切断・溶接変形解析手法を用いて,次年度以降に実施予定の熱源・温度場制御ハイブリッド化へ向けて,熱源制御による変形低減手法の有効性に関する基礎検討を実施した.これらの開発成果を,溶接条件依存型固有ひずみ分布データベースに拡充するため,高精度溶接変形解析手法と高精度実験計測手法を併用することで,次年度以降に実施予定のパラメトリック解析を行う上での解析手法の精度を検証し,従来知見を踏まえて,固有ひずみ発生機構の一般化を検討した.さらに,次年度以降に実施予定の組立順序を考慮した固有ひずみ法による船体工作精度評価手法の開発に向けて,固有ひずみ法を用いた大型構造物の組立時における溶接変形の弾性解析手法に関する基礎検討を実施した.船体工作における切断や溶接,さらには溶接後のガス加熱などの矯正作業に代表される熱加工時の工作精度向上のために,熱加工におけるプロセス物理と熱加工力学の融合により精緻化される熱変形支配因子に基づいた高精度変形予測・制御手法を提案し,これらと組立順序の影響を組み合わせた船舶メガ構造体に代表される大型構造物の高精度形状予測・制御手法ならびにニアネットシェイプ工作法を開発した.すなわち,「ミクロプロセス物理ーマクロ熱加工力学ーメガ構造体力学」のマルチスケールな連結・融合によってもたらされる,大型構造体の革新的な高精度工作,ひいては,より柔軟性のある船体工作の実現を可能とする評価手法を構築した.具体的には,まず,熱源および温度場制御による切断・溶接時における変形低減手法の開発として,初年度および第2年度に開発した高精度溶接変形解析手法と高精度実験計測手法を併用しながら,変形低減に有効な制御指針を導出するとともに,熱源・温度場のハイブリッド制御による変形低減手法を構築した.また,溶接条件依存型固有ひずみ分布データベースの拡充を進め,複雑形状・大型構造体の溶接変形予測を可能とした.さらに,組立順序を考慮した固有ひずみ法による船体工作精度評価手法の開発を行い,この手法を用いて,船体ブロックの工作精度の評価ならびにニアネットシェイプ工作法の有効性を評価するとともに,実機船体ブロックを対象としてその適用性・有効性を確認した.船体工作における切断や溶接,さらには溶接後のガス加熱などの矯正作業に代表される熱加工時の工作精度向上のために,熱加工におけるプロセス物理と熱加工力学の融合により精緻化される熱変形支配因子に基づいた高精度変形予測・制御手法を提案し,これと組立順序の影響を組み合わせた大型構造物の高精度形状予測・制御手法の確立に向けた展開について検討した.すなわち,(ミクロ)プロセス物理・(マクロ)熱加工力学・(メガ)構造体力学のマルチスケールな連結・融合によってもたらされる,船体ブロックに代表される船舶メガ構造体の革新的な高精度工作,ひいては,より柔軟性のある船体工作の実現を目指した研究開発を進めた.研究実施期間3年間での第2年度における具体的な研究実績としては,(1)熱源および温度場制御による切断・溶接時における変形低減手法の開発として,前年度までに明らかにした変形低減に有効な制御指針に基づいて,熱源・温度場のハイブリッド制御による革新的変形低減手法を検討した.

また,切断・ガス加熱矯正時の温度分布と変形挙動のリアルタイム計測を実施するとともに,船体ブロックの変形制御への展開について考察を加えた.(2)溶接条件依存型固有ひずみ分布データベースの拡充として,複雑形状・大型構造体の溶接変形予測が可能なように,溶接入熱条件・継手寸法・構造形状に起因する拘束度などをパラメータとして,固有ひずみ分布データベースの拡充を達成した.(3)組立順序を考慮した固有ひずみ法による船体工作精度評価手法の開発として,まず,組立順序の影響を考慮できる大型溶接構造物の溶接変形解析手法の開発を行い,船体ブロックの工作精度の評価ならびにニアネットシェイプ工作法の有効性を評価するとともに,実機を対象としてその適用性・有効性を確認する準備を進めた.申請時の研究計画調書記載の計画内容に沿って,各項目とも順調に進展していると判断されるため.25年度が最終年度であるため、記入しない。固有ひずみデータベースの拡充に際し,固有ひずみ発生機構について従来知見により分類されていたものとは異なる機構を見い出し,この機構を解明することにより,より効果的にデータベースを拡充することができることから,机上検討による発生機構評価に優先的に取り組んだため,一部の研究内容を翌年度に実施したが,翌年度実施項目と合わせ,予定通りに完了させることができたため.初年度の研究は計画通り順調に進展していることから,本年度以降も研究計画に沿って,鋭意計画以上の成果を出すべく研究を推進したい.25年度が最終年度であるため、記入しない。第2年度の研究は一部の研究内容を翌年度に実施したが,見直し後の計画通り順調に進展していることから,最終年度も当初の研究計画に沿って,最終的には鋭意計画以上の成果を出すべく研究を推進したい.
水素吸蔵合金を用いた反応熱蓄熱充填層装置の開発

初年度には備品として導入された高圧熱天秤により、水素圧力が吸収および放出速度に及ぼす影響を明らかにし、反応機構を考察し反応速度式の形態で整理した。ついで次年度には前年度に得られた結果に基づき確立した単一球ペレットの伝熱解析モデルを充填層プロセスに拡張し、流動を考慮した充填層解析モデルを試作した。さらに、数値実験により充填層装置形状、粒子径、ガス流速、壁際空間率などを変化させて最適操作条件を考察した。実験遂行に当たって、水素の吸蔵よび脱蔵操作を繰り返すことにより、合金微粒子の顕著な粉化現象が見られ熱伝導率が大きく低下した。これは反応により結晶構造が変化し内部応力が発生することに起因する。そのために、それを改善するため銅による無電解メッキ処理を粉体状の合金に施した後に、圧粉成形した。これにより強度及び熱伝導率は大幅に改善され充填層プロセスとして使用できる可能性を強く示した。得られた合金は200回の繰り返しにも耐え、熱伝導率は未処理の試料に比べて数倍向上した。引き続き、カプセル化や圧粉条件の最適化が試みられた。さらに、反応速度式は可逆1次式の形態で合理的に整理することができた。充填装置プロセスに関しては壁に半球を千鳥状に張り付けることにより効果的にチャネリングを除去する方法を開発した。水素吸蔵合金は蓄熱時に水素を放出し、水素圧力を高め吸収させると放熱するという興味深い性質を示す。これを利用すると廃棄されていた余剰な熱源を化学エネルギーの形で高密度で長時間貯蔵することが可能になる。300から500°Cの中高温の工業排熱回収の場合、マグネシウムニッケル系の合金が熱分解温度、蓄熱密度の観点から最適であり、本年度はその物理的および化学的特性を明らかにした。購入した熱重量分析測定装置は1200°C、20気圧までの条件下で高感度に重量変化を測定できる能力を有している。水素吸蔵合金は上述した魅力的な特性を備えているものの、水素の吸収放出を繰り返すと粉化して伝熱特性が低下するという問題点を有している。そのため、あらかじめ微粒化した合金に銅のマイクロカプセル化を施し加圧成形体を作成し、繰り返し水素吸収放出の実験を行った。その結果、銅の添加は熱伝導率を数倍大きくするがその含有量は大きく影響しないこと、カプセル化は強度改善に極めて有効であること、加圧成形時には微粒子はゆっくりと変形するため十分な加圧保持時間が必要であること等が明らかになった。ついで、速度論的な検討をおこなった。反応熱の影響が無視できる程度の微量の粉末試料を使用し、水素吸収および放出反応速度を温度、圧力の異なる条件下で測定した。その結果、圧力の影響を考慮した可逆反応を仮定した速度式により、全ての測定データは精度良く整理可能であることを見いだし、アレニウス型の相関式の導出に成功した。さらに、直径10mmほどの単一球ペレットを作成し、反応時の温度、重量および粒子内圧力の経時変化を測定した。条件によっては粒子内の圧力変化が極めて大きくなる場合があることが明らかになり、数学的モデルを作成する際の貴重な知見を得た。次年度はこれらの結果をもとに単一球ペレットの解析を行い、それに基づき充填層プロセスの設計を行う予定である。6年度には備品として導入された高圧熱天秤により、圧力が吸収および放出速度に及ぼす影響を明らかにし、速度式を考察した。7年度にはこれらに基づき確立した単一球ペレットの伝熱解析モデルを充填層プロセスに拡張し水素の流動を考慮した充填層伝熱解析モデルを開発した。数値実験により充填層装置形状,球形,ガス流速などの最適操作条件を決定した。これらの研究の企画,立案,総括は八木が,速度式の検討,伝熱解析,有効熱伝導率モデルの作成等は八木,秋山の両者が,実験及び数値計算は秋山が行なった。さらに,充填層を形成させるために水素吸蔵合金に十分な強度を与える方法を検討した。銅によるマイクロカプセル化処理は満足すべき繰り返し強度を合金に与えることが判明し,引きつづき最適な銅の含有量を実験的に調査した。
再生工学的手法を用いた再生膝前十字靭帯(ACL)によるACL再建術の試み

我々は1996年以降、膝前十字靱帯(ACL)断裂膝に対して、自家屈筋腱とともに生体吸収性のポリ乳酸製の糸で作成した靱帯補強材(PL-LAD)を用いたaugmentation法による靱帯再生術を施行している。これまでのところ、PL-LADによる障害はなく、良好な臨床成績を得ていることを報告しており、再建靱帯の生検組織の組織学的検索とコラーゲン分析の結果から、再建靱帯が経時的に本来のACLに近似した組織に変換されていくことを明らかにしている。本研究は、十分な抗張力を有したPL-LADをACL再生の足場として応用することにより、靱帯組織を再構築し、臨床応用するための方法を確立することにある。1x10^7細胞/mlのヒトACL線維芽細胞懸濁液に予めprewetした幅6mm,長さ100mm引張破断強度1180N,引張破断伸度19%のPL-LADを浸漬し振盪培養を行った後、周期的伸展刺激装置を用いて引張張力(30回/min,50N)を加えながら培養した結果、PL-LADの線維に付着し、線維に沿って伸張した線維芽細胞が観察された。しかし、基質の合成は不十分で生化学的分析を行うことはできなかった。そこで、PL-LADをウサギの皮下に3週間埋め込んだ後に取り出した組織を周期的伸展刺激装置に装着し、引張張力(10回/min,0-0.05kg)を加えながら10日間培養した。その組織を光学顕微鏡による観察とコラーゲン分析を行い、比較検討した。現在のところ、両者間に明らかな差異は認められない。今後、培養条件、引張張力を変えて検討する必要があると考えている。我々は、1996年以降、膝前十字靭帯(ACL)断裂膝に対して、自家屈筋腱とともに生体吸収性のポリ乳酸製の糸で作成した靭帯補強材(PL-LAD)を用いたaugmentation法による靭帯再生術を施行している。これまでのところ、PL-LADによる障害はなく、良好な臨床成績を得ていることを報告しており、再建靭帯の生検組織の組織学的検索とコラーゲン分析の結果から、再建靭帯が経時的に本来のACLに近似した組織に変換されていくことを明らかにしている。本研究の目的は、ヒトACL再建術の靭帯補強材として開発し、十分な抗張力を有したPL-LADをACL再生の足場として応用することにより、十分な機能を有した靭帯組織を再構築し、臨床応用するための方法を確立することにある。1×10^7細胞/mlのヒトACL線維芽細胞懸濁液に予めprewetした幅6mm、長さ100mm、引張破断強度:1180N、引張破断伸度:19%のPL-LADを浸漬し、6時間の振盪培養を行った後、走査電子顕微鏡による観察を行ったところ、PL-LADの表面に細胞接着がみられ、組紐の内部にも細胞が分布している様子が観察された。さらに、ACL線維芽細胞が付着したPL-LADを周期的伸展刺激装置に装着し、引張張力(約50N、30回/min)を加えながら24時間培養したところ、PL-LADの線維に付着し、線維に沿って伸張した線維芽細胞が観察された。我々は、1996年以降、膝前十字靭帯(ACL)断裂膝に対して、自家屈筋腱とともに生体吸収性のポリ乳酸製の糸で作成した靱帯補強材(PL-LAD)を用いたaugmentation法による靱帯再生術を施行している。

これまでのところ、PL-LADによる障害はなく、良好な臨床成績を得ていることを報告しており、再建靱帯の生検組織の組織学的検索とコラーゲン分析の結果から、再建靭帯が経時的に本来のACLに近似した組織に変換されていくことを明らかにしている。本研究の目的は、ヒトACL再建術の靱帯補強材として開発し、十分な抗張力を有したPL-LADをACL再生の足場として応用することにより、十分な機能を有した靱帯組織を再構築し、臨床応用するための方法を確立することにある。ヒトACL線維芽細胞をPL-LAD上で培養し、既に作製した伸張刺激の強度、頻度、方向性を変換できる周期的伸展刺激装置を用いて、種々の力学的条件下で形成される基質を組織学的・生化学的に分析し、基質産生に至適なメカニカルストレスを決定した。その結果、1x10^7細胞/mlのヒトACL線維芽細胞懸濁液に予めprewetした幅6mm、長さ100mm、引張破断強度:1180N、引張破断伸度:19%のPL-LADを浸漬し、6時間の振盪培養を行った後、走査電子顕微鏡による観察を行ったところ、PL-LADの表面に細胞接着がみられ、組紐の内部にも細胞が分布している様子が観察された。さらに、ACL線維芽細胞が付着したPL-LADを周期的伸展刺激装置に装着し、引張張力(約50N、30回/min)を加えながら24時間培養したところ、PL-LADの線維に付着し、線維に沿って伸張した線維芽細胞が観察された。我々は1996年以降、膝前十字靱帯(ACL)断裂膝に対して、自家屈筋腱とともに生体吸収性のポリ乳酸製の糸で作成した靱帯補強材(PL-LAD)を用いたaugmentation法による靱帯再生術を施行している。これまでのところ、PL-LADによる障害はなく、良好な臨床成績を得ていることを報告しており、再建靱帯の生検組織の組織学的検索とコラーゲン分析の結果から、再建靱帯が経時的に本来のACLに近似した組織に変換されていくことを明らかにしている。本研究は、十分な抗張力を有したPL-LADをACL再生の足場として応用することにより、靱帯組織を再構築し、臨床応用するための方法を確立することにある。1x10^7細胞/mlのヒトACL線維芽細胞懸濁液に予めprewetした幅6mm,長さ100mm,引張破断強度1180N,引張破断伸度19%のPL-LADを浸漬し振盪培養を行った後、周期的伸展刺激装置を用いて引張張力(30回/min,50N)を加えながら培養した結果、PL-LADの線維に付着し、線維に沿って伸張した線維芽細胞が観察された。しかし、基質の合成は不十分で生化学的分析を行うことはできなかった。そこで、PL-LADをウサギの皮下に3週間埋め込んだ後に取り出した組織を周期的伸展刺激装置に装着し、引張張力(10回/min,0-0.05kg)を加えながら10日間培養した。その組織を光学顕微鏡による観察とコラーゲン分析を行い、比較検討した。現在のところ、両者間に明らかな差異は認められない。今後、培養条件、引張張力を変えて検討する必要があると考えている。
CADASIL型Notch3タンパク質の老化と毒性機序の解明

CADASIL(cerebral autosomaldominant arteriopathy with subcortical infarctsand leukoencephalopathy)は大脳白質の病変を伴う遺伝性脳小血管病であり、30歳代からの片頭痛発作に始まり、50歳以降で進行性の認知症を発症する。1996年、CADASILの原因遺伝子がNotch3遺伝子であることが報告された(Joutel A, et al.Nature. 1996, 383, 707-10)が、現時点で有効な治療法は見つかっていない。CADASIL型Notch3変異による認知症発症メカニズムは、ミスセンス変異による変性タンパク蓄積が発症要因であると考えられているが、詳細な病態発症機序は不明である。我々は、Notchリガンド発現細胞とNotch3受容体発現細胞の共培養系を用い、複数のCADASIL型Notch3変異タンパク質の代謝を解析した。その結果、C185R変異タンパク質は、リガンド結合誘導性Notch3細胞外ドメイン分解自体は起こるが、野生型と比較してリソソーム依存性分解を受けにくいことが分かった。他方、C428S変異はリガンド結合誘導性Notch3細胞外ドメイン分解そのものを受けず、異なった代謝を示すことが明らかになった。従って、Notch3変異の種類により、Notch3タンパク質の蓄積機構には複数存在することがわかった。さらに、CADASILのin vivoモデルとして、Notch3 C680S変異ゼブラフィッシュを解析した結果、野生型と比較して脳容量減少と記憶障害を示すことが明らかとなり、新たなCADASIL病態モデルとなる可能性が示唆された28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。Notch3細胞外ドメインは、リガンドとの結合により、リガンド発現細胞へトランスエンドサイトーシスされ、分解されることが知られている。我々は、Notchリガンド発現細胞とNotch3受容体発現細胞の共培養系を用い、CADASIL型Notch3変異タンパク質の代謝を解析した。その結果、リガンド結合誘導性Notch3細胞外ドメイン分解はリソソーム依存性であり、CADASIL型Notch3変異タンパク質は野生型と比較して、分解を受けにくいことが分かった(図1A)。さらに、新たに作製したCADASIL型Notch3変異をヘテロに持つ16月齢ゼブラフィッシュ個体の脳では、野生型と比較して脳室拡大がみられ、CADASIL症状を示す可能性が示唆された。本計画では、1)リガンド結合によるCADASIL型Notch3変異タンパク量調節機構の解明、2)細胞老化によるCADASIL型Notch3変異タンパク量調節機構の解明、3) CADASIL型Notch3変異ゼブラフィッシュ病態モデルを解析し、個体レベルでの病態と老化の相関解析を行うことを目指している。本年は、1)3)概要に示した通りの結果が得られた。2)についても種々の細胞老化状態の検討を重ねている状況であるCADASIL(cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy)は大脳白質の病変を伴う遺伝性脳小血管病であり、30歳代からの片頭痛発作に始まり、50歳以降で進行性の認知症を発症する。さらに、CADASILのin vivoモデルとして、Notch3 C680S変異ゼブラフィッシュを解析した結果、野生型と比較して脳容量減少と記憶障害を示すことが明らかとなり、新たなCADASIL病態モデルとなる可能性が示唆された1)リガンド結合によるCADASIL型Notch3変異タンパク量調節機構の解明について、変異体の種類を増加させ、それら変異による病態解明を目指す。2)細胞老化によるCADASIL型Notch

3変異タンパク量調節機構の解明では、決定した細胞老化条件を用いてNotch3変異タンパク質の異常を検出する。さらに、3) CADASIL型Notch3変異ゼブラフィッシュ病態モデルの年齢と記憶行動、脳構造変化解析を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
酸化ストレス誘発発がんの抑制に関与する分子機構の解明

酸化ストレスにより誘発される消化管がんの発生を抑制する細胞機能を明らかにするために、DNA修復関連遺伝子欠損マウスを用いて酸化ストレス誘発消化管発がん実験を行った。その結果、Mth1, Ogg1遺伝子の酸化ストレス誘発消化管発がん抑制における働きは限定的であるのに対し、Mutyh遺伝子に加えて新たにMsh2およびTrp53遺伝子が酸化ストレス誘発消化管発がんの抑制に顕著な役割を果たしていることが明らかになった。発がん抑制における酸化的DNA損傷の防止・修復系の役割を解明することを目的に、標的遺伝子組換えで樹立した各種DNA修復能欠損マウスを用いて下記の実験を行った。(1) Msh2遺伝子欠損マウスを用い、KBrO_3の飲水投与による消化管での酸化ストレスによって誘発される突然変異の解析を行った結果、1塩基欠失変異が高頻度で誘発されていた。(2) Msh2遺伝子欠損マウスにおいて顕著に発生が上昇していた酸化ストレス誘発消化管腫瘍の組織でのCtnnb1遺伝子の突然変異解析を行い、これまでに調べた44例のうち15例に塩基置換変異を認めた。(3)酸化的DNA損傷に起因する突然変異の抑制におけるMth1およびミスマッチ修復系の役割を解明するために、Msh2遺伝子欠損、Msh2遺伝子欠損・MTH1トランスジェニックマウスでのrpsLレポーター遺伝子を用いた酸化ストレス誘発突然変異の解析を行い、Msh2遺伝子欠損マウスで高頻度に誘発されていた1塩基欠失変異のうち、特定の配列で生じていた変異の頻度がMsh2遺伝子欠損・MTH1トランスジェニックマウスでは低くなっていたことから、この変異は酸化プリンヌクレオチドの取込みにより生じることが推測された。(4)Mth1, Ogg1, Trp53遺伝子欠損マウスを用いて、酸化ストレス条件下における消化管での発がん解析を行った結果、Trp53遺伝子欠損マウスでは消化管腫瘍の発生頻度が顕著に上昇していた。一方、Mth1, Ogg1遺伝子欠損マウスでの消化管腫瘍の発生頻度は野生型マウスと比較して2倍程度上昇していた。(1) Mth1, Ogg1遺伝子欠損マウスを用いて、KBrO3の飲水投与による消化管での酸化ストレスによって誘発される突然変異の解析を行った結果、Ogg1遺伝子欠損マウスではG→T変異、Mth1遺伝子欠損マウスでは1塩基欠失変異が高頻度で誘発されていた。(2) Msh2遺伝子欠損マウスにおいて顕著に発生が上昇していた酸化ストレス誘発消化管腫瘍92例でCtnnb1遺伝子の突然変異解析を行い、22例に塩基置換変異を認めた。その内訳は、G→A変異:16例,G→T変異:2例,G→C変異:2例,A→G変異:2例であった。(3) Trp53遺伝子欠損マウスを用いて、酸化ストレス誘発消化管発がん解析を行った結果、Trp53遺伝子欠損マウスでは消化管腫瘍の発生頻度が顕著に上昇していた。これらの腫瘍13例でCtnnb1遺伝子の突然変異解析を行い、3例に塩基置換変異を認めた。(4)野生型およびTrp53遺伝子欠損マウス小腸におけるOgg1, Mutyh遺伝子の発現をReal-Time PCR法で解析して比較検討した。ホモ欠損マウスでは野生型に比べて約80%の発現レベルであった。一方、ヘテロ欠損マウスのMutyh遺伝子の発現は野生型に比べて約1.5倍亢進していた。また、野生型の小腸を三等分してそれぞれの部位でのOgg1, Mutyh遺伝子の発現を検討した結果、肛門側1/3部位では口側1/3と中央部1/3部位と比較して、Ogg1およびMutyh遺伝子の発現が3-4倍亢進していた。KBrO3誘発発がんがこの領域でほとんど認められないことと関係しているのかもしれない。
東南アジアにおける脱過激化をめぐる政治と社会変容に関する研究

本研究の目的は、グローバルなジハード主義の地域的展開(なぜ影響がある地域とない地域があるのか)について、すでに調査の蓄積があるタイ南部国境県に加えて、当該地域と民族・宗教・慣習など多くの点を共有するマレーシアの観点から多面的に研究していくことであった。初年度の目的は、タイ、マレーシアにおける過激主義をめぐる政策の歴史的背景や特徴を明らかにすること、ならびに現地調査に向けた準備を実施することにあった。研究から明らかになったのは、イスラームの原点により忠実な形での社会・政治改革を志向するイスラーム主義の公の場における出現の仕方の違いが、タイとマレーシアでの政府の対応の仕方の違いにつながっていることである。イスラーム主義の動きは、タイではマレー・ナショナリズムを、マレーシアでは政府の掲げる公的イスラームを、それぞれ克服する意味合いをもつものとして現れてきた。イスラーム国(IS)の台頭以降、とくにマレーシアにおいて顕著なのは、政府が「正しい」イスラームの言説をもって対抗しようとすればするほど、暴力的な宗教としてのイスラームという側面を問題化することにつながってしまっている点である。現地調査について、マレーシアでは研究者および政府関係者に対するインタビューを実施した。また、タイでは研究者、ジャーナリスト、政府による教育プログラムに呼ばれた人々に対するインタビューを実施した。過激化を疑われた人々に対する政府ータイでは軍、マレーシアでは警察ーによって行われる教育は、市民をスティグマ化している。この点のさらなる検討に加えて、タイ南部と国境を接する北部クランタン州のマレーシア国内における独特の位置づけについてより慎重な考察が必要であることが明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
イデアルのべきに付随する環論的不変量の研究

二項式で定義された超曲面の対角的F閾値の計算方法を与えた。標準的次数付きアフィントーリック環のF(純)閾値と後藤・渡辺による不変量との間の不等式を証明した。グラフの辺イデアルのべき及び形式的べきのコーエン・マコーレー性を議論し、3次以上のべきがコーエン・マコーレーになるようなグラフを特徴づけた。また、2次のべきについても同様の成果を得た。正標数の理論(スコダの定理)を応用して、後藤数に関するワン型の定理を証明した。研究代表者の業績の一部を報告する。1.二項式で定義された超平面の対角的F閾値の計算研究代表者は、大渓正浩氏、松田一徳氏と協力して、二項式で定義された超平面の対角的F閾値の計算方法を与えた。また、そのような超平面がF純やF正則になるための必要十分条件を与え、F純閾値も計算し、先の結果と比較した。この研究成果は、対角的F閾値の自明でない具体例としては初見に近い。また、計算方法は同じ超平面に関してコンカが与えたヒルベルド・クンツ重複度の計算方法を発展させたものであり、ヒルベルト・クンツ重複度の成果を参考にできる点が、非常に興味深い。F閾値は、正則局所環の場合にはF純閾値と一致し、それをより一般の環に対して定義できるように広げられた概念であるが、一般には両者が等しくなるのは稀のようである。本研究の成果は両者が等しくなるような具体例も与えており、意義深い。本研究をベースにセグレ積を含む日比環やトーリック環に対する研究が進行中である。2.無平方な単項式イデアルの2番目のべきの研究本研究は、研究代表者が寺井直樹氏、リナルド氏の協力の下で、先行するエッジイデアルのべきの研究を無平方な単項式イデアルのべきの研究に発展させたものである。3以上のべきの研究は研究代表者のグループ及びベトナムのグループにより特徴づけがなされていることに注意すると、2番目のべきが主たる研究対象である。本研究では、2番目のべきのコーエン・マコーレー性を中心に、特徴づけを与えた。また、完全交叉にリンクするクラスを用いて、具体例を多く構成した。1.単項式イデアルのべきのCohen-Macaulay性研究代表者はRinaldo氏、寺井直樹氏の協力の下で、グラフの辺イデアルのべきのCohen-Macaulay性を研究した。主結果として、辺イデアルのすべての形式的べきがCohen-Macaulayであるための必要十分条件は、グラフが完全グラフの互いに素な和集合になることであることを証明した。上記の条件は、ある3以上の整数nに対して、形式的nべきがCohen-Macaulayであることと同値であることも示された。系として、3以上のべきがCoheh-Macaulayならば、イデアルは完全交叉であることが示される。この結果は、Cowsik-Noriの定理の精密化である。一方、本結果は、その後より一般の無平方な単項式イデアルの形式的べきのCohen-Macaulay性の判定法のたたき台になった。[1.]の結果において、n=2の場合はVasconcelosの予想と関連があり、未解決であった。研究代表者は[1]と同じ研究者と協力して、辺イデアルの場合にグラフの分類を用いてVasconcelosの予想を本質的に解決した。さらに、イデアルの形式的べきと通常べきがいつ等しくなるかと言う問題に対しても貢献した。関連して、イデアルのリッチ性を研究して、スタック凸多面体の境界複体の単項式イデアルの2乗がCohen-Macaulayであることを証明した。この研究は今後の研究の1つの指針となった。研究期間内の成果をまとめて報告する。[1]二項式で定義された超平面及びトーリック斉次代数の対角的F閾値の計算及びF閾値の評価:二項式で定義された超平面の対角的F閾値の計算方法を与えた。計算方法は同じ超平面に関してConcaが与えたヒルベルト・クンツ重複度の計算方法を発展させたものである。F閾値は、正則局所環の場合にはF純閾値と一致し、それをより一般の環に対して定義できるように広げた概念であるが、一般には両者が等しくなるのは稀のようである。本研究の成果は両者が等しくなるような具体例も与えている。その後、トーリック環のF閾値などをa-不変量と比較する研究を行った。

[2]単項式イデアルのべきのコーエン・マコーレー性:研究代表者はリナルド氏、寺井直樹氏の協力の下で、グラフの辺イデアルのべきのコーエン・マコーレー性を研究し、主結果として、辺イデアルのすべての形式的べきがコーエン・マコーレーであるための必要十分条件は、グラフが完全グラフの互いに素な和集合になることであることを証明した。系として、3以上のべきのコーエン・マコーレー性を特徴付けた。さらに、Vasconcelosの問いに答える形で、2乗のコーエン・マコーレー性の特徴づけを与えた。また、完全交叉にリンクするクラスを用いて、具体例を多く構成した。[3]正標数の手法を用いたWangの定理の一般化:正標数の理論のうち、テストイデアルの理論とSkodaの定理を応用して、Goto数に関するWangの定理の一般化を証明することに成功した。これは当初の研究の主目的の1つである。研究の目的の1つである、Wangの定理については渡辺敬一氏との共同研究の成果として、公表の目途がたっているので,研究計画は順調であると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。代表者が日本大学に異動したため、名古屋大学の松田一徳氏、千葉隆宏氏とのセミナーを行いにくくなった。そのため、代表者が名古屋大学に出張したり、松田氏らを日本大学文理学部に招聘することで、研究連絡を密に取るつもりである。また、分担者に代わって、日本大学の渡辺敬一氏、明治大学の後藤四郎氏らのグループと連絡を取り、研究を推進する予定である。
多層カーボンナノチューブ中での多様で構造制御されたナノp-n接合の構築

多層カーボンナノチューブ中に本研究で提案しているようなナノレベルで精密制御されたp-n接合を構築すれば、1本の多層カーボンナノチューブをダイオードやトランジスタなどの電子素子として利用できる可能性があり、夢のナノ電子デバイスにつながる革新的技術になる。同心円状のナノp-n接合をもつカーボンナノチューブの合成を行った。硫酸浴中にてアルミニウム板の陽極酸化を行う。生成したアルミニウム陽極酸化皮膜には膜面に垂直に直線状のナノ細孔が無数に存在している。BあるいはN元素のドーピングを行うため、それぞれCVD用原料ガスとしてベンゼン/三塩化ホウ素混合ガスとアセトニトリルを使用した。これらの原料ガスを逐次的にCVDすることにより、外側と内側がそれぞれC/B(Bを含む炭素)あるいはC/N(Nを含む炭素)層の二重構造のナノチューブの合成を行った。X線光電子分光法で合成したナノチューブのBとN元素の分布状態を調べたところ,C/BとC/N層の二重構造になっていることが明らかとなった。さらに,BあるいはN元素をドープすることで電気伝導度が向上することがわかった。とくにB元素のドープは電気伝導度の向上に著しい効果があることがわかった。C/BとC/N層の結晶性を透過型電子顕微鏡およびX線回折装置で調べたところ,BあるいはN元素のドープにより炭素構造の結晶性が低下していることが明らかとなった。結晶性の低下にもかかわらずドーピングにより電気伝導度が向上したことから,C/BとC/N層がそれぞれp型とn型の半導体として機能していると考えられる。しかし,同心円状のナノp-n接合によりナノダイオードとして働くかどうかは,本研究で明らかにすることはできなかった。
薬物乱用者における反社会的行動の発現機序の解明

我々は有機溶剤吸引者の反社会的行動に関わる要因を調べるために、2つの児童福祉施設に入所中の有機溶剤吸引少年75名に対する調査を行った。吸引頻度の高い者ほど、暴力行動、暴走、家出が多く認められた。そこで暴力行動に注目し、対象を、暴力行動を生じないNo-violence group、吸引開始以降に暴力行動を生じたLate-onset group、吸引開始以前から暴力行動を生じていたEarly-onset groupの3グループに分類し、そのグループ間で種々の項目を比較した。その結果、Late-onset groupは、1)吸引頻度が高く、吸引による幻覚、気分変化を生じる者が多い、2)葛藤が強い家族環境を持つ、3)心理的葛藤が強く、衝動的で、欲求不満に対して解離的処理を行う、という特徴を示した。このgroupの暴力は、家庭の葛藤を背景に、心理学的葛藤や解離の機制が薬物の薬理的効果と結びついて生じていた。一方、Early-onset groupは、吸引頻度が低く、精神症状も少ないため、その暴力は元来の暴力的傾向の表れと考えられた。このグループでは、心理学的葛藤を自覚することが少なく、欲求不満に対して自己中心的に他者に要求的になる傾向を認め、前者とは大きく異なる心理機制を持っていた。有機溶剤乱用者の暴力については、これら2つのタイプの暴力の分類を見極め、それに応じた対処をとるべきであることを示した。
海洋前線域における不安定力学と中層水形成に及ぼす急峻な海底地形の影響

前年度までに、浅領域を右に見る順圧流が中層水の輸送に重要であること、この順圧流の形成には傾圧不安定と海底地形が重要な役割を果たすこと、の二つが示唆された。そこで今年度は、まず傾圧不安定と海底地形が浅領域を右に見る順圧流をどのように形成するのかを調べた。日本海を模した二層模型を用いて数値実験を行った結果、対馬暖流の傾圧不安定が有限振幅に達し100km程度の水平規模を持つ順圧性渦を形成すること、二次元乱流の特性により順圧性渦の水平規模が増大すること、海底地形がある場合には浅領域を右に見る順圧流が最終的に形成されること、が明らかとなった。渦度の時間発展方程式を調べた結果、水深変化による流体柱の伸縮が相対渦度を強制し、このことが浅領域を右に見る順圧流を形成していることがわかった。また、日本海の中層水が大和堆・隠岐海脚の付近で南下する様子が観測されているが、同様の中層水の南下が浅領域を右に見る順圧流によって生じることが実験からわかり、この順圧流が現実の中層水輸送に重要な役割を果たすことが指摘できた。さらに、実験で生じた深層流の空間構造は、観測される日本海の深層流と定性的に一致しており、上述の順圧流形成機構が、日本海深層流の駆動機構である可能性が強く示唆された。一方、冬季前線域での表層水の沈み込み過程を調べるため、非静水圧模型を用いて実験を行った。特に水深に対する依存性に着目して調べた結果、水深が深い場合には不安定の成長が遅くなるなど定量的な違いは見られたが、沈み込み過程やそれに対する冷却の効果等は、定性的に変化しないことが確認できた。また、実験結果と観測された表層水の沈み込み過程を比較するため、ワシントン大学のLEE教授を訪れ議論を行った。その結果、本研究で得られた結果が、現実の日本海でも生じているとの結論が得られた。流れ方向と直交する方向に伸びる急峻な海山列上での傾圧不安定を、二層模型を用いた数値実験を行い調べた。海山列上では初め上・下層の惑星波の共鳴条件が満たされないため不安定の発達は抑制されるが、実験開始後500日までには、海山遠方で不安定の発達により形成された渦が移流され、海山付近でも渦に伴う流れが形成される。このような渦に伴う流れは、非線型性が強いため順圧成分も大きく、そのため海底地形の影響を大きく受ける。渦位等値線が壁と交わりかつ相対渦度がそれほど大きくない場合、そこでの無流条件によって下層では定常的な流れが形成されない。しかし渦位等値線が壁にぶつからない場合、あるいは渦に伴う流れが強く相対渦度によって渦位の等値線を閉曲線にできる場合(Foffonoff mode)、渦位の等値線に沿った比較的定常な流れが形成されうる。この定常流は多くの場合海山を右に見て流れ、海山下流で選択的に前線の張り出しが生じる。この結果は前線を横切る方向の海水輸送が海山下流で頻繁に行われることを示唆する。そこで中層水を再現しうる三層模型を用いて同様の実験を行ったところ、確かに中層水の前線横断方向輸送が海山下流側で選択的に起こることが確認された。また中層と深層の密度差を変えても定性的な変化は見られず、広いパラメターレンジで起こりうることが示唆された。また所有する海洋非静水圧模型に複雑な海底地形を扱えるように改良を施した。最も計算負荷のかかる圧力方程式の計算を効率良く行うため、交互方向陰解法と巡回縮約法を組み合わせた解法を新たに開発した。その結果、従来から良く用いられている共役勾配法を用いた場合に比べて少なくとも数分の一の計算時間で実行される結果となり、効率の良い計算が可能となった。

特に水深に対する依存性に着目して調べた結果、水深が深い場合には不安定の成長が遅くなるなど定量的な違いは見られたが、沈み込み過程やそれに対する冷却の効果等は、定性的に変化しないことが確認できた。また、実験結果と観測された表層水の沈み込み過程を比較するため、ワシントン大学のLEE教授を訪れ議論を行った。その結果、本研究で得られた結果が、現実の日本海でも生じているとの結論が得られた。
情報場への摂動を緩衝するメカニズムの解明

本研究の主目的は、研究代表者が独自に開発した「遺伝子つなひき法」を用いて、遺伝子のコピー数の上昇という情報場への摂動が細胞システムによってどのように緩衝されるのかを、酵母の細胞周期制御遺伝子ならびに酵母のすべての遺伝子を対象に調査することである。またこの結果を組み込んで酵母の細胞周期の数理モデルの評価や改良を行うことも目的に含まれている。分裂酵母の細胞周期制御遺伝子のコピー数が変動した時にそれがタンパク質のレベルに反映されるのかを調査した。測定できた20の遺伝子・タンパク質のうち、1つ(Cig1)が正のフィードバックにより制御されている可能性が得られた。また2つ(Cdc16、Sid2)はタンパク質の発現上昇により自分自身の分解が加速され、遺伝子コピー数の上昇がタンパク質のレベルの上昇に結びつかないという緩衝機構があることが示唆された。また、遺伝子発現の上昇に対する緩衝機構のみならず、遺伝子発現の減少に対する緩衝機構の発見を可能にするため、遺伝子/タンパク質発現量の下限を測定する実験系を出芽酵母で開発した。具体的には、TEVプロテアーゼによる標的タンパク質の切断により分解を加速するTIPI(TEV protease-mediated induction of protein instability)と遺伝子つなひき法を組み合わせることで、いくつかの遺伝子の発現量の加減を評価する実験系を完成させることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。<研究の目的>遺伝子発現機構に存在するゆらぎや変異などは、遺伝情報が機能(蛋白質)へと正確に結びつくことを邪魔する。一般的にロバストな生命のシステムには、情報場への摂動が機能に直接影響を与えないようにするための緩衝作用が多数存在していると考えられる。しかし、このような緩衝機構は、これまでは個別研究の偶然による発見を待つほかなかった。申請者らが開発した遺伝子綱引き法(gTOW)は、遺伝子コピーを上昇させることにより情報場に摂動を与える。遺伝子コピー数の上昇が、蛋白質の量に反映されない場合、そこにはなんらかの緩衝機構が存在していることが示唆される。そこで本研究では、分裂酵母と出芽酵母の細胞周期制御遺伝子のコピー数が変動したとき、それが生命システムによってどのように緩衝されているのかを、gTOWを中心とする測定実験により明らかにすることを目的とする。<研究実施計画>本研究では、申請者らが開発した遺伝子綱引き法(gTOW)を中心とした測定実験を用いて以下のような実験をすすめる。1.遺伝子のクローニング、2.蛋白質のウエスタンブロティングによる定量、3.蛍光蛋白質もちいたプラスミドコピー数と蛋白質量の相関解析、4.緩衝機構の同定と検証、5.数理モデルとして統合。本年度は、上記測定結果とその結果を組み入れた分裂酵母細胞周期の数理モデリングを行なった論文を発表した。現在、さらに測定を進め緩衝機構の予測を行なっている。研究費に採択されてからいち早く研究体制を構築することができた。特に予想外の事態も発生せず研究は順調に進展している。現在のところ研究は順調に進展していることから、特に特別な推進方策をとる予定はない。