hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
BKBO超伝導体の粒界トンネル接合を用いた超高周波電磁波検出素子の開発

また,バッファ層として最初に高基板温度で短時間BKBOを成長させた後,通常の成長温度で製膜することにより(100)MgO基板上に(100)配向の結晶性の良いBKBO薄膜が得られた。2.接合特性の検討: STO基板上の接合の特性を検討した。接合の障壁中の電磁波速度は他の材料による接合の値よりも1桁程度小さいことから,基板の誘電率の影響が示唆され,低誘電率基板の必要性が確認された。3.高周波回路の検討:超高周波検出器応用の基礎実験を行うための電磁波回路について接合のほかアンテナ等の構成要素の設計も含めて検討を行った。バイクリスタル基板上に作製されたBa_<1-x>K_xBiO_3(以下BKBOと略す)粒界接合はSIS(超伝導体-絶縁体-超伝導体)構造を持つジョセフソントンネル接合となる。この接合の応用として重要と考えられるのは,金属超伝導体より超伝導ギャップエネルギーΔの大きいことを利用した,従来より高い周波数にも対応可能な超高周波電磁波用の高感度検出器である。本研究は,BKBO粒界トンネル接合を用いてTHz領域までの超高周波電磁波検出用SISミキサ-を開発することを目的とし,(1)基板の低誘電率化,(2)接合特性の改善,(3)接合の集積技術の開発を研究開発課題として研究を行った。本年度得られた知見を以下に述べる1.低誘電率基板上への薄膜成長技術の確立:高周波応用には低誘電率基板の使用が必要であり,低誘電率基板上への薄膜成長技術の確立を目指してMgO(比誘電率=10)基板上への製膜技術の研究を行った。高誘電率基板であるSrTiO_3基板に比べてMgO基板上に良質のBKBO薄膜を成長させるのは難しく,このため,今年度はバッファ層の使用などを検討した。その結果、バッファ層として最初に高基板温度で短時間BKBOを成長させた後、通常の成長温度でBKBOを製膜することにより(100)MgO基板上に(100)配向の結晶性の良いBKBO薄膜が得られることがわかった。2.接合特性の検討: SrTiO_3基板上に作製した接合の特性について検討した。接合の障壁中の電磁波速度は他の材料による接合における値よりも1桁程度小さく,基板の誘電率の影響を受けていると考えられた。3.高周波回路の検討:超高周波検出器応用の基礎実験を行うための電磁波回路について接合のほかアンテナ等の構成要素の設計を含めて検討を行った。
細胞増殖から分化への転換に連関するミトコンドリア活性制御機構の解明

細胞の増殖から分化への転換に、ミトコンドリア活性の亢進が関与していることが明らかにされつつある。増殖から分化への転換時特異的なミトコンドリア活性制御機構の存在が考えられているが、その詳細は明らかにされていない。本研究では高増殖能と多分化能を持つヒト脱落乳歯由来幹細胞を用いて「細胞増殖時ならびに分化時におけるそれぞれのミトコンドリア活性制御因子の探索」を行い、これらを比較することで「増殖から分化への転換時特異的なミトコンドリア活性制御機構の解明」を目指す。
環境疫学からみた胆道癌の成因研究

(1)胆汁のレック・アッセイ結果胆汁は新潟で107人(男53人、女54人)、高知で35人(男18人、女17人)、計142人(男71人、女71人)分を採取した。患者の平均年齢は新潟で男性58.8±11.69歳(平均値±標準偏差)、女性で58.6±10.10歳、全体では58.7±10.87歳であった。高知はそれぞれ、48.5±27.00歳、61.1±16.15歳、59.7±15.57歳であり、各群間には差を認めなかった。良性疾患では、新潟県で4.6%(3/65)、高知県では0%(0/26)がDNA傷害性を示したが、有意の差は認めなかった。次に、標本数の多い新潟のみについて疾患の型別DNA傷害性をみると、良性疾患で4.6%(3/65)、悪性疾患で21.6%(11/51)で、この間に有意の差を認めた(p<0.05)。しかし悪性疾患を胆汁曝露の有無別に臓器分類を行って分折した場合、肝臓、胆嚢、胆管、大腸等の胆汁曝露のある臓器の癌では、DNA傷害性胆汁が24.0%(6/25)、膵臓、胃、子宮、肺、食道などの癌では19.2%(5/26)で、この間に差を認めなかった。(2)胆汁中のセレン濃度の測定ECOーガスクロマトグラフを用いて胆汁中のセレン分析を実施した。胆汁標本数は新潟で22例、高知で15例、合計37例であった。いずれも胆石症など良性疾患で胆摘を行ったものである。新潟の胆汁では269±39.00(平均値±標準偏差)ng/ml、高知では285±84.4ng/mlで地域差を認めなかった。しかし、胆汁中のセレン濃度の分析は世界で初めての分析である。本研究の目的は胆道癌(胆嚢癌及び肝外胆管癌)の多発地域と非多発地域に居住するヒトから得た胆汁の突然変位原性の有無を比較検討し、本症の成因の解明に寄与しようとするものである。本症の多発地域として新潟県、非多発地域を高知県として両県の主要病院を胆石症その他腹部手術で受診した患者から得た切除後胆嚢から胆汁を採取した。なお患者の同意は主治医より得ている。現在までに新潟県から80例、高知県から30例の胆汁標本を集めている。今年度は新潟県で得られた胆汁についてレック・アッセイ法の技術的確立及び突然変異原性の評価方法について検討を行った。その結果の概略は以下のとおりである。レック・アッセイはBacillus cubtils(枯草菌)のsporeでDNA傷害修復作用のあるrec^+菌とないrec^-菌を用いた。突然変異原性の有無の評価には、rec^+菌とrec^-菌での最小生育阻害胆汁量を調べ、その比(rec^+/rec^-)が2倍以上のものを突然変異原性ありと判定した。26例検索したうち、7例(26.9%)に突然変異原性が認められた。

なお、変異原性の有無別胆汁組成の差異については、ガスクロマトグラフィ-、原子吸光法などにより現在検討中である。次に、胆汁の共変異原性(既知の突然変異原物質の作用を増強せしめる作用、co-mutagenicity)の有無を検索した。本研究では、既知変異原物質としてマトマイシンC(MMC)を用いた。まずrec^+菌でMMCが生育阻害を起こさせない量を求めた(0.004Mg/disc)。判定はrec^-菌において胆汁+MMC群の生育阻止帯(ww)/MMCのみの生育阻止帯(ww)の比を求めた。有意性の検定は帰無仮説HO:両群に差がない、即ち比=1として対応のあるt検定を行った。その結果、胆汁全体としてみた場合共変異原性が存在した。今後、新潟県と高知県の比較を行う予定である。胆道癌死亡率の高い新潟県と低い高知県で、環境疫学的特性を探る研究の一環として、両県で採取したヒト胆汁中のセレン濃度について分析を行った。新潟県では22例(すべて胆石症)と高知県では15例(13例の胆石症、2例の胆襄ポリ-プ)の合計37例である。新潟県の患者の性別と人数は、男性15例、女性7例である。高知県では男性9例、女性6例である。新潟県の男女を併せた平均年齢は56.8±10.95歳(平均値±標準偏差)、高知県で61.8±16.93歳であり、この間に差を認めなかった。胆襄内胆汁は、採取後ー20°Cで保存した。胆汁中のセレンの分析は、ECDーガスクロマトグラフを用いて行った。なお使用したガラスカラムは2.6mmφ×2m、10%(Shimadzu GCー9A)OVー17(w/v)、6080メッシュのChromosorb Wである。カラム及び検出器の温度はそれぞれ230、270°Cである。セレン標準液はSeO_2、1000ppm(Wako)を用いた。なおSeの検出限界は10ngである。新潟県男性のセレン濃度は260±37.9ng/ml(平均値±標準偏差)、女性は288±36.6ng/ml、全体で269±39.0ng/mlであった。高知県ではそれぞれ314±99.9ng/ml、243±17.2ng/ml、285±84.4ng/mlであった。新潟と高知をあわせた場合、それぞれ280±71.2ng/ml、267±36.8ng/ml、276±61.0ng/mlであった。統計的有意差検定の結果、女性においてのみ、両県の差を認めた(p<0.05)。各県における男女間のセレン濃度の差は、いずれの県でも有意でなかった。今までに、癌死亡率とセレン濃度(土壌または血液中)との間音に負の相関があると報告されている。そこで胆道癌についても、死亡率の高い新潟県の胆汁中のセレン濃度は低いと予想される。しかしこの度の研究ではこの作業仮説を立証できなかった。女性では新潟県の方がむしろ高かった。しかし胆汁中セレン濃度を報告した研究はないので、今後この方面の研究の先駆けになるものと考えられる。
運動系における受容体作用の分子機構

1.ブタ線状体よりリコール酸で可溶化したドパミンD2受容体をゲルろ過クロマトグラフィー(Ul+orgel AcA 34)でG蛋白質と分離した後,別に精製したG蛋白質(Gi, Go)とリン脂質中に再構成させた.再構成標品は〔^3H〕スピロペリドール(〔^3H〕SP)に高い親和性(Kd 65 pM)を示した.ドパミンによる〔^3H〕SP結合の阻害曲線の非線形最小二乗法による解析結果は,ドパミンに対して異なる親和性を持つ2つの部位があるという仮定を支持した.高親和性および低親和性部位の結合解離定数は納1および100μMと算出された.高親和線部位の割合は, G蛋白質を加えないときの約10%から,加えるG蛋白質の量と共に約60%にまで増加し, GTPの添加でG蛋白質の量に関係なく約10%に減少した.アンタゴニストである〔^3H〕SPやスルピリッドの結合はGTPの影響を受けなかった.GiとGoを較べると, Goのほうがより低い濃度で高親和性ドパミン結合を増加させる傾向があった. GiあるいはGoを百日咳毒素で処理した後受容体と再構成すると, GTP依存性高親和性ドパミン結合はみられなかった.以上の結果は,部分精製ドパミンD2受容体の少なくとも50%がGi, Goいずれとも相互作用することを示し,生体内でD2受容体が両者を活性化することを示唆する.2.ブタ大脳よりGi, Goと異なる新しいG蛋白質Gnを調整した.再構成実験で,ブタ大脳より精製したムスカリン性アセテルコリン受容体がGi, Go, Gnいずれともほぼ等しい親和性で相互作用することがわかった. 3.ムスカリン受容体のアミノ酸配列中の部分ペプチドを合成し,ヘモシアニンと結合させたものを抗原として,サブタイプ特異的な抗体の調整を試みた.現在の所,脳ムスカリン受容体と反応するが心臓ムスカリン受容体とは反応しない抗体1種を得ている.1.ブタ線状体よりリコール酸で可溶化したドパミンD2受容体をゲルろ過クロマトグラフィー(Ul+orgel AcA 34)でG蛋白質と分離した後,別に精製したG蛋白質(Gi, Go)とリン脂質中に再構成させた.再構成標品は〔^3H〕スピロペリドール(〔^3H〕SP)に高い親和性(Kd 65 pM)を示した.ドパミンによる〔^3H〕SP結合の阻害曲線の非線形最小二乗法による解析結果は,ドパミンに対して異なる親和性を持つ2つの部位があるという仮定を支持した.高親和性および低親和性部位の結合解離定数は納1および100μMと算出された.高親和線部位の割合は, G蛋白質を加えないときの約10%から,加えるG蛋白質の量と共に約60%にまで増加し, GTPの添加でG蛋白質の量に関係なく約10%に減少した.アンタゴニストである〔^3H〕SPやスルピリッドの結合はGTPの影響を受けなかった.GiとGoを較べると, Goのほうがより低い濃度で高親和性ドパミン結合を増加させる傾向があった. GiあるいはGoを百日咳毒素で処理した後受容体と再構成すると, GTP依存性高親和性ドパミン結合はみられなかった.以上の結果は,部分精製ドパミンD2受容体の少なくとも50%がGi, Goいずれとも相互作用することを示し,生体内でD2受容体が両者を活性化することを示唆する.2.ブタ大脳よりGi, Goと異なる新しいG蛋白質Gnを調整した.再構成実験で,ブタ大脳より精製したムスカリン性アセテルコリン受容体がGi, Go, Gnいずれともほぼ等しい親和性で相互作用することがわかった. 3.ムスカリン受容体のアミノ酸配列中の部分ペプチドを合成し,ヘモシアニンと結合させたものを抗原として,サブタイプ特異的な抗体の調整を試みた.現在の所,脳ムスカリン受容体と反応するが心臓ムスカリン受容体とは反応しない抗体1種を得ている.
軽度認知障害が疑われる高齢ドライバーのための集学的リハビリテーションに関する研究

2017年3月の道路交通法の改正により75歳以上の高齢運転者には認知機能検査が義務づけられた。その時に、認知症のおそれがある第1分類や認知機能の低下がある第2分類の運転者は認知症と診断されない限り運転を継続する。この認知機能の低下は脳機能の異常であり、医学的対応ができる可能性がある。特に軽度認知障害(MCI)は個人により症状が異なり、記憶が中心としたタイプや言語機能、遂行機能、視空間機能の障害の有無や複合障害など様々で(朝田, 2009)、症状を詳細に評価する必要がある。また、MCIはリバート率が1444%と地域により差があるが改善することが知られている。さらに、認知機能が低下した高齢者でもリハビリテーションにより認知機能が向上する(認知症の人に対する作業療法ガイドライン, 2016)。つまり、認知機能が低下している高齢者には医学的介入の余地がある。そこで当院ではMCI高齢運転者のための自動車運転外来(MCI運転外来)を開設した。この外来の目的は対象者の方に自分の能力を認識して向上してもらい、安全運転寿命を延伸することである。当院のMCI運転外来を開設して1年経過した時の運転外来受診者は18名(平均年齢81.06±5.70歳、女性3名)であった。症例の帰結からの分類は、初回の診察で運転継続となった7例(継続群)免許を返納した4例(返納群)免許が停止処分となった2症例(停止群)運転リハビリを実施し運転継続となった5症例(リハ群)であった。運転継続者は自らの認知機能を自覚して運転行動を振り返ることが重要であった。一方、返納には家族や地域の支えが重要であった。MCI運転外来の役割は受信者に自分の認知能力と運転能力を自覚してもらうことであった。特に、運転者継続者では自分の認知能力に適切な運転行動を促すことであった。さらに、返納者には地域へ連携する役割があった。公的機関の体制改変により平成30年度の対象者が減少した。そのため、公的機関への協力強化とともに民間機関への協力体制を構築した。これまでの対象者の帰結により、地域包括ケアシステムの一部としての役割やリハビリテーションによる医学的改善ができることなどMCI運転外来の意義が明確化した。令和1年度は、提案したリハビリテーションプログラムが有効か否かを検証する。被験者を指導のみ群とリハ課題実施群に無作為に割り付け検証する。この2群の差異からリハビリテーションの有効性を検討する予定である。現在の状況から、返納の高齢者が増えている中、被検者の確保に難渋すると予想されるが、協力機関や地域の方から募集を行う。

予定していた協調性評価機器を購入した。また、以前から使用していた動態認知測定装置が違う用途に必要となったため、急遽購入の必要となった動態認知測定装置を購入した。使用計画として、被験者の募集と検査のために予算を使用する予定としている。
「国統区」に於ける演劇運動に関する基礎的研究-国立戯劇学校及び曹禺・余上沃を中心に-

研究計画に従って資料の収集、新資料の発掘、集中、その分析を行うと同時に、研究のとりまとめを中心に作業をすすめた。(1)〈国立戯劇学校に関する基本資料の複写、整理〉国立戯劇学校の「国統区」に於ける演劇活動を掘り起こしていく上で重要な「国立戯劇学校一覧」,「国立戯劇学校公演手冊」等の関係図書の複写、整理を行った。(2)〈「国統区」で活躍した演劇人余上沃、曹禺等に関する図書,関係文献の購入〉「国統区」の演劇活動を把握していく上で重要な演劇人に関する書籍、『余上沃研究専集』等を購入した。(3)〈「国統区」の演劇の諸状況を伝える関係資料の複写、購入。〉さらに京都大学、天理大学等の研究機関に赴き、抗戦期の演劇情況を伝える『戯劇時代』戯劇叢刊』等諸雑誌、〈中央日報〉等新聞の調査,収集を行った。以上により、国統区に於ける演劇運動の全体像とまではいかないが、国立戯劇学校の重慶等「国統区」に於ける演劇上演の情況、及び「国統区」に於いて国立戯劇学校の果たした役割りの一端が明らかとなった。しかしそれでもまだ「一点」を明らかにしたという段階にすぎず、全体的にはまだまで不十分である。抗戦時期に関わる研究ということもあって、関係資料の少ない現状の中、資料の発掘、整理は本研究の重要な柱の一つとなるものであり、それだけに今後も継続して、積極的に資料の収集、発掘、整理をすすめていくことが必要である。すでに発表した論文は別の項にまとめたが、以上の資料の分析については何らかの形で公表を計っていきたい。
枯草菌のアスパラギン生合成の逆遺伝学的研究

枯草菌等グラム陽性菌のアスパラギン合成は研究の例がなく、その機構と生理的意義の解明が待たれる。本研究課題は、枯草菌ゲノムに見出された3種のアスパラギン合成酵素様遺伝子asnB, asnH, asnOの発現調節と生理的意義の解明を目指す。本年度はasnHの発現調節機構の解析とasnOの機能解析をさらに推進した。asnHを含むオペロンは、細胞内の栄養状態を感知するCodYと遷移期の(胞子形成開始期を含む)遺伝子発現を司るArbBによって転写調節される。このオペロンの転写産物の5'-UTRに存在する3回リピート配列(各約120bp)が、上記の調節に関与しているかどうか検討した。その結果、3回リピート配列はCodY, AbrBどちらの調節にも関係しておらず、むしろ転写産物を安定化させる機能を担うことが示唆されたので、この点の詳細を検討した。昨年度、放射ラベルされたアスパラギン酸を基質として大腸菌や枯草菌の細胞抽出物を作用させ、生産されるアスパラギンを定量するアッセイ系を確立した。本年度はこのアッセイ系を利用して、asnOの担う胞子形成期のアスパラギン合成活性を評価した結果、asnOが実際にアスパラギン合成活性を担うことが強く示唆された。また、大腸菌のasnBをasnOに代えて発現させた場合にはアスパラギン合成の増強が見られたが、この発現によってasnO欠損による胞子形成不全は補れなかった。即ち、asnOの胞子形成への寄与はアスパラギン合成以外の何らかの機能によるものであると示唆された。詳細な顕微鏡観察の結果、asnO変異株の胞子は一旦脱水したのちに速やかに吸水し、そのことが耐熱性の消失につながる可能性が考えられた。そこで胞子の吸水を阻止することが知られるpdaA変異を追加導入したところ、asnO変異株の胞子の吸水が見られなくなった。しかし、この2重変異株の胞子はpdaAの単一変異のそれよりも耐熱性が低く、即ち胞子の吸水だけではasnO変異の影響を説明できないことがわかった。枯草菌等グラム陽性菌のアスパラギン合成は研究の例が無く、その機構と生理的意義の解明が待たれる。本研究課題は、枯草菌ゲノムに見出された3種のアスパラギン合成酵素様遺伝子asnB, asnH, asnOの発現調節とその生理的意義の解明を目指す。本年度はasnHの発現調節とasnOの機能の解析に重点を置いた。asnHはyxbB-yxbA-yxnB-asnH-yxaMというオペロンに含まれ、遷移時期に爆発的な発現を示す。本年度の研究によってプロモーターが同定され、さらにこの転写はCodY(細胞内の栄養状態を感知する転写因子)とAbrB(胞子形成の開始を制御する転写因子)によって抑制されており、その抑制が遷移時期に解除されることがわかった。しかし、asnHの欠失は胞子形成に影響しないので、今後は胞子形成以外の定常期特異的な細胞機能との関連の解明を目指す。asnOはSigE依存的に胞子形成期の母細胞側で発現し、耐熱性胞子の生産に不可欠である。asnOの代わりに枯草菌のasnB(対数増殖期のアスパラギン合成酵素)または大腸菌のasnB(酵素学的に最も詳しく研究されたアスパラギン合成酵素)を発現させたところ、耐熱性胞子の生産は極僅かしか回復しなかった。しかし、CE-MS分析によって測定した細胞内のアスパラギン濃度は明らかに増加していた。すなわち、耐熱性胞子生産に必要なasnOの機能はアスパラギン合成そのものではないことが強く示唆された。一方、AsnO-GFP融合タンパクの胞子形成期細胞内での局在を調べたところ、融合タンパクは母細胞で作られた後、胞子側へ移動局在することが観察された。恐らく、AsnOは胞子表面構造の構築に必要なアスパラギン以外の何らかの物質供給に必要とされていると考えられる。本研究課題は、枯草菌ゲノムに見出された3種のアスパラギン合成酵素様遺伝子asnB,asnH,asnOの発現調節と生理的意義の解明を目指す。本年度はasnHの発現調節機構の解析、asnOの機能解析、ならびに試験管内での各遺伝子産物のアスパラギン合成酵素活性評価系の構築を行った。asnHを含むオペロンは、細胞内の栄養状態を感知するCodYと遷移期の(胞子形成開始期を含む)遺伝子発現を司るArbBによって転写調節されることが、昨年度までに判明していた。今年度は、このオペロンの転写産物の5'-UTRに存在する3回リピート配列(各約120bp)が、上記の調節に関与しているかどうか検討した。その結果、3回リピート配列はCodY,AbrBどちらの調節にも関係しておらず、むしろ転写産物を安定化させる機能を担うことが示唆された。放射ラベルされたアスパラギン酸を基質として大腸菌や枯草菌の細胞抽出物を作用させ、生産されるアスパラギンを定量するアッセイ系を確立した。その結果、asnBは対数増殖期に実際にアスパラギンを合成していることを強く示唆する結果を得た。上記のアッセイ系を利用して、asnOの担う胞子形成期のアスパラギン合成活性を評価した結果、asnOが担うアスパラギン合成活性は非常に弱いことが判明した。

また、asnBをasnOに代えて発現させた場合にはアスパラギン合成の増強が見られたが、asnBの発現はasnO欠損による胞子形成不全は極僅かしか補うことができなかった。即ち、asnOの胞子形成への寄与はアスパラギン合成以外の何らかの機能によるものであると示唆された。枯草菌等グラム陽性菌のアスパラギン合成は研究の例がなく、その機構と生理的意義の解明が待たれる。本研究課題は、枯草菌ゲノムに見出された3種のアスパラギン合成酵素様遺伝子asnB, asnH, asnOの発現調節と生理的意義の解明を目指す。本年度はasnHの発現調節機構の解析とasnOの機能解析をさらに推進した。asnHを含むオペロンは、細胞内の栄養状態を感知するCodYと遷移期の(胞子形成開始期を含む)遺伝子発現を司るArbBによって転写調節される。このオペロンの転写産物の5'-UTRに存在する3回リピート配列(各約120bp)が、上記の調節に関与しているかどうか検討した。その結果、3回リピート配列はCodY, AbrBどちらの調節にも関係しておらず、むしろ転写産物を安定化させる機能を担うことが示唆されたので、この点の詳細を検討した。昨年度、放射ラベルされたアスパラギン酸を基質として大腸菌や枯草菌の細胞抽出物を作用させ、生産されるアスパラギンを定量するアッセイ系を確立した。本年度はこのアッセイ系を利用して、asnOの担う胞子形成期のアスパラギン合成活性を評価した結果、asnOが実際にアスパラギン合成活性を担うことが強く示唆された。また、大腸菌のasnBをasnOに代えて発現させた場合にはアスパラギン合成の増強が見られたが、この発現によってasnO欠損による胞子形成不全は補れなかった。詳細な顕微鏡観察の結果、asnO変異株の胞子は一旦脱水したのちに速やかに吸水し、そのことが耐熱性の消失につながる可能性が考えられた。そこで胞子の吸水を阻止することが知られるpdaA変異を追加導入したところ、asnO変異株の胞子の吸水が見られなくなった。しかし、この2重変異株の胞子はpdaAの単一変異のそれよりも耐熱性が低く、即ち胞子の吸水だけではasnO変異の影響を説明できないことがわかった。
クロレラ原形質膜輸送担体の青色光による合成誘導の解析

植物の膜透過は光合成以外にも光制御されることが知られている。そこでクロレラ細胞の原形質膜とその機能(膜透過)に焦点をおき、膜透過に関与する輸送系の制御及び光受容体を検討し、以下の結果を得た。1.アミノ酸(プロリン系・アルギニン系)の取り込みが青色光により促進され、これらは輸送担体の合成誘導を伴う結果をクロレラで見いだした。またアミノ酸はH^+共輸送により取り込まれ、青色光下では取り込み誘導が2-4時間後に認められた。(Kamiya & Kowallik 1991)。2.ヘキソース取り込みに対する青色光効果:ヘキソースは原形質膜に存在する輸送担体を介して、H^+共輸送により取り込まれるため、ヘキソース添加により膜電位の脱分極が起こり、脱分極により活性化されるK^+チャネル(K^+放出)の存在が知られている。そこでヘキソース添加により誘導されるH^+共輸送、K^+放出を青色光下で検討した結果、それぞれの活性は顕著に阻害され、青色光によるグルコース取り込み阻害を反映した(Kamiya 1991)。3.ヘキソース取り込みとカルシウムの影響:ヘキソースの取り込みがカルシウム添加により顕著に促進されることを見いだした。カルシウムは細胞内外の情報伝達に関与することが知られているので、青色光によるヘキソース取り込み阻害にカルシウムが関与してるかどうか検討した結果、カルシウムは青色光による阻害効果を保護する(起こりにくくする)作用を持つことが判明した(Kamiya 1991)。4.光によるK^+放出・取り込みの検討:青色光はK^+の取り込みを促進するのに対して、赤色光は顕著なK^+efflux(放出)が認められた。また赤色光域では735nmの近赤外光が最も有効であり、光受容体はフィトクロム類似の色素の関与が示唆された。K^+の膜透過は膜電位に支配されることが知られているのでシアニン色素をプローブに用い蛍光分析した結果、近赤外光は膜を過分極させることが認められた(Kamiya投稿中)。5.細胞内カルシウムの挙動:カルシウム蛍光色素Indo-1を細胞内に導入する条件を検討した結果、酸性pH4.0、60-120分のloadingにより、顕著に細胞内蓄積が認られた。CaCl_2添加により蛍光ピークが短波長にシフトし、同時にK^+イオンの放出が起こった。今後は近赤外光下でIndo-1の蛍光変化を検討する必要がある(Kamiya投稿準備中)。6.クロレラ原形質膜の単離:細胞を破砕し、電気泳動法でタンパクを分画した結果、野生株と比較して、変異体ではチラコイド膜片の混入が多く、膜の単離は今後の課題である。1ークロレラ変異体原形質膜中のヘキソ-ス輸送体の単離:変異体細胞を破砕し、細胞壁分画を集めSDSー電気永動法により細胞壁分画に存在する原形質膜中の蛋白を分画した結果、野生株と比較して変異体ではチラコイド膜片の混入が多いこと、また変異体はグルコ-スで培養するためにヘキソ-ス輸送体の同定が因難であることが判明した。従って今後、培地にグルコ-スを加えることと、除くことによりヘキソ-ス輸送体の誘導・消失を検討する必要がある。2ーヘキソ-ス輸送体の出現・消失に対する青色光効果:ヘキソ-スは原形質膜に存在する輸送担体を介して、H^+ー共輸送により取る込まれるため、ヘキソ-ス添加により膜電位の脱分極が起こることがすでに報告されている。原形質膜には脱分極により活性化されるK^+チャンネル(K^+放出)の存在が知られている。本年度は、ヘキソ-ス添加により誘導されるH^+ー共輸送、K^+放出を検討した結果、6ーデオキシグルコ-ス(ヘキソ-スの一種で代謝されない)添加による培地のアルカリ化(H^+一共輸送)、及びK^+放出能はmM濃度のカルシウム存在下で顕著に促進された。次に、ヘキソ-ス輸送体の誘導について、15mMグルコ-ス添加によりヘキソ-ス取り込み能は、急速に増大し60分後にピ-クを作った(輸送体の誘導)。その後、培地中のグルコ-スの消失と共に取り込み能は減少し、5時間後にはグルコ-ス添加前の活性に戻った。グルコ-スと同濃度の6ーデオキシグルコ-スは40%程度の誘導能を示した。次に、ヘキソ-ス添加により誘導されるH^+ー共輸送、K^+を青色光下で検討した結果、それぞれの活性は顕著に阻害され、青色光によるグルコ-ス取り込み阻害を反映した。3ーアミノ酸輸送体誘導に対する青色光効果:アミノ酸もH^+ー共輸送により取り込まれる。青色光下では、ヘキソ-スと逆に、誘導が2ー4時間後に認められた。

(Kamiya & Kowallik 1991)。2.ヘキソース取り込みに対する青色光効果:ヘキソースは原形質膜に存在する輸送担体を介して、H^+共輸送により取り込まれるため、ヘキソース添加により膜電位の脱分極が起こり、脱分極により活性化されるK^+チャネル(K^+放出)の存在が知られている。そこでヘキソース添加により誘導されるH^+共輸送、K^+放出を青色光下で検討した結果、それぞれの活性は顕著に阻害され、青色光によるグルコース取り込み阻害を反映した(Kamiya 1991)。3.ヘキソース取り込みとカルシウムの影響:ヘキソースの取り込みがカルシウム添加により顕著に促進されることを見いだした。カルシウムは細胞内外の情報伝達に関与することが知られているので、青色光によるヘキソース取り込み阻害にカルシウムが関与してるかどうか検討した結果、カルシウムは青色光による阻害効果を保護する(起こりにくくする)作用を持つことが判明した(Kamiya 1991)。4.光によるK^+放出・取り込みの検討:青色光はK^+の取り込みを促進するのに対して、赤色光は顕著なK^+efflux(放出)が認められた。また赤色光域では735nmの近赤外光が最も有効であり、光受容体はフィトクロム類似の色素の関与が示唆された。K^+の膜透過は膜電位に支配されることが知られているのでシアニン色素をプローブに用い蛍光分析した結果、近赤外光は膜を過分極させることが認められた(Kamiya投稿中)。5.細胞内カルシウムの挙動:カルシウム蛍光色素Indo-1を細胞内に導入する条件を検討した結果、酸性pH4.0、60-120分のloadingにより、顕著に細胞内蓄積が認られた。CaCl_2添加により蛍光ピークが短波長にシフトし、同時にK^+イオンの放出が起こった。今後は近赤外光下でIndo-1の蛍光変化を検討する必要がある(Kamiya投稿準備中)。6.クロレラ原形質膜の単離:細胞を破砕し、電気泳動法でタンパクを分画した結果、野生株と比較して、変異体ではチラコイド膜片の混入が多く、膜の単離は今後の課題である。クロレラのヘキソ-ス取り込みは青色光・赤色光により阻害される。ヘキソ-スの取り込みは、原形質膜に存在する輸送担体を介して、H^+symportされ、同時に膜の脱分極によりK^+effluxが起こる。昨年度までに、クロレラ白色変異体細胞を用いてヘキソ-ス(6ーdeoxyglucose)の取り込み(および同時に起こるH^+symport・K^+efflux)がカルシウム添加により顕著に促進されることを見いだしている。カルシウムは細胞内及び細胞内外の情報伝達に深く関与することが知られている。今年度は、ー1,青色光照射によるヘキソ-ス取り込み阻害にカルシウムが関与しているかどうか検討した。その結果、カルシウム添加により、青色光によるヘキソ-ス取り込み阻害が起こりにくくなった。5mM CaCl_2で、青色光による阻害効果は50%保護された(半分程度阻害解果が認められなかった。)この保護効果はへキソ-ス添加により起こるH^+symport及びK^+effluxにも認められた。また、外部から加えたCaCl_2は10分程度で数mM細胞に入るが、カルシウム・チャンネルブロッカ-として知られている、Nifedipineが存在すると、カルシウムの取り込みは阻害された。ただ、高濃度のカルシウムは細胞にとって害であるので、細胞は取り込んだカルシウムを再び排出する。
国際関係理論の日本的特徴に関する再検討―「輸入」と「独創」の観点から―

日本の国際関係理論は海外の諸理論の輸入に依存し、独自性に乏しいとされる。本研究は、過去の主要な理論に関して、その輸入の態様を洗い直し、そこに「執拗低音」(丸山真男)のようにみられる独自の問題関心や分析上の傾向を検出した。日本では、先行する歴史・地域研究を背景に、理論研究に必然的に伴う単純化や体系化よりも、現象の両義性・複合性を捉えようとする傾向が強く、また新たな現象と分析方法の中に、平和的変更の手がかりを摸索する場合が顕著にみられた。海外の理論を刺激として、従来からの理念や運動、政策決定に関する関心が、新たな次元と方法を備えたケースも多い。「研究の目的」は、日本における国際関係論の理論的研究の特質と意義を問い直す点にある。日本における理論的研究は、主な理論を海外とりわけアメリカから導入したことを特徴としているため、「輸入」状況を実態的に検証し、その受容や援用の仕方に内在する日本の「独創」性に着目する。平成24年度の「研究実施計画」では、研究の打ち合わせ会合の後、(1)文献の収集、(2)統計的調査、(3)研究の先達に対する聞き取り調査を実施し、(4)海外調査を進めることにしていた。この計画に基づいて、打ち合わせ会合を6月30日に開催し、その際に研究上の問題提起として、研究分担者の石田淳が報告(「国際秩序論」)を行い、議論した。(1)の文献収集は、分担者が個別的に進めた。(2)の統計的調査は、日本国際政治学会の『国際政治』誌の掲載論文と同学会での報告について網羅的に実施し、論文と報告のタイトルをキーワードに基づいて分類・集計した。(3)研究上の先達に対する聞き取り調査については、(a)先人自身とその教えを受けた研究者と、(b)(a)を分析対象としている研究者に報告していただき、討論した。報告は以下の通り(サブタイトルは省略)。「高坂正尭の国際政治学」(中西寛)、「日本の国際政治学」(山本吉宣)、「カーと19世紀自由主義の問題」(山中仁美)、「モーゲンソーの国際政治思想と日本における受容」(宮下豊)。(4)海外調査については、アメリカ政治学会が中止になったこともあって本年度は実施せず、2013年4月のアメリカでの調査から実施し、続いて数人が調査を進める。以上は、研究の目的を達成するのに不可欠であり、(1)と(2)は研究上の基本的な素材となる。特に(2)は、網羅的な情報がなかったため、客観的な分析を行うために重要な手がかりになる。(3)(a)は、理論の導入に関して、知りえなかった研究上の実情を把握するのに極めて貴重な機会になった。(3)(b)は、近年、国際関係の理論史や理論家に関する研究が進んでいるため、それを視野に入れて本研究を進める上で重要な意義を持っている。昨年度の延長線上で、本年度も国際関係理論の輸入とその応用研究について、外部講師と研究メンバーによる報告に基づいて研究会を実施し、議論を行い、知見を蓄積した。報告は次の通り。「理論<輸入>研究の方法と射程ー戦後初期の事例を踏まえてー」(西村邦行:7月21日)、「国際関係理論におけるリベラルとは何かー日本の文脈からー」(遠藤誠治:10月5日)、「馬場伸也教授のアイデンティティ国際政治論を語る」(吉川元、コメンテーター・初瀬龍平:12月15日)(西村は研究メンバー、遠藤・吉川・初瀬の各氏は外部講師)。また海外調査として、研究メンバーの山田がアメリカ、多湖がスペインで開催された国際学会に参加した際にインタビュー調査を実施し、大矢根がアメリカの連邦議会図書館においてモーゲンソー文書を収集した。7月21日と10月6日の会合では、分析方法について検討を行い、学会報告もしくはシンポジウムにおいて研究成果を開陳する方針を議論した。一部の研究メンバーは、研究成果を次のような論文として公刊した。石田淳「動く標的ー慎慮するリアリズムの歴史的文脈ー」『国際政治』175号(2014年3月)、西村邦行「日本の国際政治学形成における理論の<輸入>ーE・H・カーの所期の受容からー」『国際政治』175号(2014年3月)。

日本では、先行する歴史・地域研究を背景に、理論化や理論的把握に必然的に伴う単純化や体系化よりも、現象の両義性・複合性の包括的な捕捉が顕著であり、また新たな現象と分析方法の中に、平和的変更の手がかりを摸索する傾向が散見された。海外の理論を刺激として、従来からの理念や運動、政策決定に関する関心が、新たな次元と方法を備えたケースも多い。26年度が最終年度であるため、記入しない。国際関係論26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画のうち、(1)文献の収集、(2)統計的調査、(3)理論研究の先達に対する聞き取り調査は予定通りに進んでいる。それらを通じて、研究の基本をなす理論導入の実態を把握するとともに、それを解釈し、分析するための視点についてもメンバー間で検討が進んでいる。海外調査はなされなかったが、来年度に予定されており、研究に支障は生じていない。研究計画に従って研究会を開催し、昨年度の包括的な概観とリアリズムに関する検討から歩を進めて、リベラリズムやとトランスナショナル・リレーションズをめぐる海外の理論の影響と日本における研究状況を検討した。また、昨年度に十分実施できなかった海外調査を実施し、貴重な資料や情報を多数入手することができた。それらに基づいて、一部の研究メンバーが先行的に論文を執筆し研究成果を公表しているが、他のメンバーを含めた全員が来年度に研究成果を公表すべく、シンポジウムの開催を検討している。今後は来年度以降の「研究実施計画」に基づいて、(1)文献収集を継続し、(2)統計的調査については、研究分担者が利用できるように調査と分析を進める。(3)聞き取り調査も継続し、(4)海外調査は今後本格化する予定である。以上を踏まえ、各理論に関する事例分析の実施に向けて、事例の内容とその分析方法の検討に着手する。今後は、外部講師の報告に基づく研究会を続け、国際レジーム論や行動科学などに関して知見を蓄積するとともに、研究メンバーが研究成果を研究会で報告し、議論しあう。その成果は、12月に開催する予定のシンポジウムにおいて提示する。その際、外部の司会者と討論者、参加者を招いて議論を行い、報告に対するフィードバックを得て、研究メンバーが論文を執筆する。論文は、著書として出版する予定である。また、当初の研究計画において意図していた教育的効果は、上記のシンポジウムに大学院生の参加を呼びかけ、討論を行うことによって実現しようと考えている。上記の11.に記したように、海外調査が実施できなかったために基金分に残額があるが、次年度に海外調査を計画しており、4月初旬から実施し始め、6月以降にも予定があるなど、順次実施してゆくことになっている。予算を慎重に使用したものの、最終的な書籍発注により若干の金額(783円)の次年度使用が発生した。次年度使用の額は若干であるが、研究代表の書籍費を調整して対処する。
エンドサイトーシスによるWntシグナル伝達経路の制御機構の解析

私共はβ-カテニンの蓄積を誘導するWnt-3aの作用を解析する過程で、Wnt-3aによってLRP6のエンドサイトーシスが誘導され、LRP6を含む小胞はカベオリンと局在が一致することを見出した。そこで、本研究はWntシグナル伝達経路におけるカベオリンを介するLRP6のエンドサイトーシスの制御機構を明らかにし、カベオラにおけるWnt依存性のβ-カテニン安定化の分子機構を明らかにすることを目的としている。今年度に得られた知見は以下のとおりである。(1)RNAiによるカベオリンの発現抑制やNystatinによるカベオラの形成阻害によって、Wnt-3a依存性のLRP6のエンドサイトーシスとβ-カテニンの蓄積が抑制された。したがって、LRP6がカベオリンを介して細胞質に移行することがβ-カテニンの安定化に必要であることが示唆された。(2)GSK-3βやCK1の蛋白質リン酸化酵素がWnt-3a依存性にLRP6の細胞質領域をリン酸化し、Axinがリン酸化されたLRP6と複合体を形成し、その結果、β-カテニンが安定化する可能性が考えられている。そこで、LRP6とAxinを共発現させ、両者の細胞内の局在やAxinとLRP6、β-カテニン、GSK-3βの複合体形成に対するカベオリンの影響を解析した。その結果、Wnt-3a刺激するとLRP6とAxinの両者はカベオリンや初期エンドソームのマーカーであるEEA1と局在が一致した。また、カベオリンはLRP6を介してAxinと複合体を形成し、Axinとβ-カテニンの結合を抑制した。したがって、Wnt-3aによってLRP6はAxinやカベオリンと複合体を形成し、カベオリンはAxinとβ-カテニンの結合を抑制することにより、β-カテニンの安定化を誘導することが示唆された。以上の知見は、Wntシグナル伝達経路におけるβ-カテニンの安定化の分子機構の一端を明らかにしたものである。これまで、WntがFrizzled(Fz)とその共役受容体のLRP5/6に結合した後に、そのシグナルがどのように細胞質内のDvlに伝達されるかは明らかにされていない。そこで、本研究ではWntとFz受容体の特異性やWntとその受容体のエンドサイトーシスの分子機構を明らかにすることを目的としている。1)半定量PCR法により様々な培養細胞のFzの発現プロファイルを作製した。L細胞においてはFz5の発現が多いことが判明し、RNAiによってFz5の発現を抑制すると、Wnt-3a依存性のβ-カテニンの蓄積が抑制された。したがって、Fz5はWnt-3aを受容し、β-カテニンの蓄積を促進することが示唆された。2)293細胞においてLRP6に対するWnt-3aの作用を解析した結果、LRP6はWnt-3a刺激12時間後に細胞膜から細胞質に移行し、カベオリンやRab5、EEA1と局在が一致した。またFz5も同様に、Wnt-3a刺激12時間後に細胞膜から細胞質に移行したが、Fz5はクラスリンと局在が一致した。LRP6とFz5を共発現させ、Wnt-3a刺激すると両者はカベオリンと局在が一致した。RNAiによってカベオリンの発現を抑制したり、Nystatinによってカベオラの形成を抑制するとWnt-3a依存性のLRP6のエンドサイトーシスとβ-カテニンの蓄積が抑制された。したがって、エンドサイトーシスによってLRP6が細胞膜から細胞質に移行することがβカテニンの安定化に必要であることが示唆された。今後は、LRP6がカベオリンを介して細胞質移行した後、いかにしてβ-カテニンの蓄積を誘導するか、その分子機構を解析する予定である。

その結果、Wnt-3a刺激するとLRP6とAxinの両者はカベオリンや初期エンドソームのマーカーであるEEA1と局在が一致した。また、カベオリンはLRP6を介してAxinと複合体を形成し、Axinとβ-カテニンの結合を抑制した。したがって、Wnt-3aによってLRP6はAxinやカベオリンと複合体を形成し、カベオリンはAxinとβ-カテニンの結合を抑制することにより、β-カテニンの安定化を誘導することが示唆された。以上の知見は、Wntシグナル伝達経路におけるβ-カテニンの安定化の分子機構の一端を明らかにしたものである。
ナノ結晶化アルミニウム粉末合金の高速超塑性特性とその粒径依存性に関する研究

高強度2024Al-3Fe-5Ni粉末(RS)合金のミクロ組織微細化法として,メカニカルアロイング法(MA),および熱間押出し-温間圧延法を検討し,その高速超塑性特性について研究した.その実験の方法として,(1)2024Al-3%Fe-5mass%Niアトマイズ粉末に43hのMAを加え,熱間圧粉によって厚板(MA材)を作成.それから切り出した試験片の高温圧縮試験を行った.(2)押出し材に,適切な条件の温度圧延(圧延温度:573K,圧延率:55%)を付加し板材(RS材)を作成し,温度T_1=713793K,ひずみ速度ε=10^<-3>10s^<-1>の条件で引張試験を行った.その際,の組織制御法として,(a)昇温速度(低速昇温:50K/min,高速昇温:155K/min),(b)焼きなまし温度が,超塑性特性に及ぼす影響を調査研究した.得られた研究結果は下記のとおりである1.MA材では,約200nmの,またRS材では約500nmサイズの微細亜結晶粒組織を有する板材を得た.2.MA材では,773Kでm≧0.3となり高速超塑性を示すが,そのしきい応力は大きい.MA材の温間圧延を試みたが割れを発生し易く圧延が困難であった.3.各変形温度への高速昇温によって,RS材は固相線温度(=775K)に近い773の高温度から低温度の713Kの温度範囲で,3s^<-1>以上の高ひずみ速度で300%以上の破断伸びが示し高速超塑性を発現した.4.高速超塑性及びその低温度化に対し,結晶粒組織の微細化が本質的に極めて重要である.5.MA材とRS材の高速超塑性変形に対し粒界すべりの役割が重要であるが,試験温度の低下に伴いその寄与割合が低下し,転位クリープの寄与が増すと考えられた。
剥離網膜における網膜電位図に関する研究

剥離網膜は、一種の網膜虚血状態と考えられ、また、網膜の再復位が得られた状態は、網膜の虚血-再潅流状態と考えられる。そこで、家兎眼球に眼圧上昇法をもちい、網膜虚血状態を作り、カルシウム拮抗剤である塩酸ニカルジピンの網膜虚血および虚血-再潅流に対する効果を網膜電図をもちいて検討した。有色家兎の硝子体内に塩酸ニカルジピンあるいは生理食塩水を注入し、その後前房内に生理食塩水を注入し網膜虚血を作製した。虚血解除、網膜再潅流後、経時的に網膜電図(a,b,及びc波)を記録した。その結果、塩酸ニカルジピン投与群は生理食塩水投与群と比較しa波、b波ともに有意に高い回復率を示した。また、c波は、生理食塩水投与群では陰性波(slow PIII)のままであったが、塩酸ニカルジピン投与群では半数で陽性波(c波)が認められた。この結果は、塩酸ニカルジピンは網膜虚血ならびに虚血-再潅流時の網膜の神経細胞(視細胞、双極細胞)ならびに、網膜色素上皮細胞へのカルシウムイオンチャンネルからの細胞内へのカルシウムイオンの流入を阻害し、虚血ならびに虚血-再潅流による網膜色素上皮の障害を予防する効果があることが確認された。このことは、虚血網膜の一種である剥離網膜においても同様の効果が得られる期待を持たせる効果であり、実験的網膜剥離眼に、同様に塩酸ニカルジピンを投与し網膜復位後のその機能回復過程を網膜電図で記録することにより、その回復過程が良好となりうる可能性を示唆するものである。臨床的に網膜剥離は、90%以上の解剖学的復位率の得られているが、復位しているにもかかわらずその機能が不良である症例が多々あり、そのような症例への塩酸ニカルジピンの投与がさらなる網膜剥離治療の機能予後の改善に有効である可能性が示唆されるものと考えられた。
致死的疾患への取り組み方(コーピング)に関する国際共同研究

異なった文化を有する国で、同じ研究デザインを用いて評価を行うことにより、文化の違いによって進行がんなどの致死的疾患の患者とその配偶者が受ける心理的影響やコーピングスタイルが異なるのかどうかを明らかにするためには国際共同研究が必要である。しかし、どのように対象を均一に選定するか、各国で共通に行なえ、評価も統一できる測定手段として何を用いるか、すべての施設で実施可能となる研究方法をどのように作成するかなど、各国間で調整すべき検討課題が多数あることから、今回、その実施可能性についての企画調査を行った。国内,および海外の共同研究者と直接会い、また電話や電子メールを使って何度か協議を繰り返し、さらにコーピング研究における世界の第一人者であるMDアンダーソンがんセンターのクリーランド教授、ベスイスラエルがんセンターのキャッシュ博士より助言を受けた結果、以下の事項を充分に統一できれば国際共同研究は可能であると考えられた。1)評価項目:主要評価項目を、患者および配偶者のコーピングスタイルとする。2)研究デザイン:まずは横断研究のみとする。3)調査方法:入院患者を対象とし、患者と配偶者の調査を同時に行う。5)対象者数:各国での対象者数をそれぞれ100名以上とする。これらの結果をもとに、研究代表者を中心として、研究分担者や研究協力者の意見を取り入れながら、まずわが国における研究プロトコールを作成することとなった。
飽和非線形要素をもつシステムのロバスト最適制御に関する研究

流体系のバルブの開閉,電気回路における許容電圧の制限など,実際の物理システムのほとんどは飽和非線形要素を含んでいる.このような飽和要素を陽に考慮した制御系の解析・設計は,制御工学の重要な問題のひとつである.本研究は,このような飽和システムに対して,LPVシステム表現に基づく新しい解析・設計の手法を提案することを目的としている.今年度の研究実績は,以下の通りである.(1)制御入力の振幅に飽和を有するシステムに対して,昨年度に導出した非線形行列不等式による局所的安定条件(論文掲載予定,研究業績の欄参照)に基づいた線形時不変(LTI)コントローラの設計法を提案し,従来設計法との比較を行った.その結果,線形解析(飽和回避)による設計法,円板条件に基づく設計法そしてポリトープアプローチによる設計法の3つのいずれよりも,提案の設計法の方が保守性の小さい良好な設計法であることが理論的に証明された.(2)提案の局所安定化LTIコントローラ設計法を,入力信号の振幅の飽和に加えて入力信号の変化率にも飽和が存在するようなシステムにも拡張した.この場合にも,提案設計法は円板条件よりも保守性の小さいことが,理論的に証明できた.この研究成果は,現在,論文投稿中である.(3)上述の結果は飽和システムのLPVシステム表現に基づいているが,LPVシステム表現の一つとして区分的アフィンシステム表現を用いた場合の,区分的2次形式リャプノフ関数による局所安定条件も導出した(研究業績の欄参照).この結果は,単一の2次形式リャプノフ関数に基づく安定解析・安定化よりも,保守性の小さい解析手法・設計法を導くための基礎となるものであり,今後の発展が期待できる.(4)本研究と関連して,Youlaパラメトリゼーションによるanti-windup制御系の解析・設計の枠組みを提案し論文発表した(研究業績の欄参照).流体系のバルブの開閉,電気回路における許容電圧の制限など,実際の物理システムのほとんどは飽和非線形要素を含んでいる.このような飽和要素を陽に考慮した制御系の解析・設計は,制御工学の重要な問題のひとつである.本研究は,このような飽和システムに対して,LPVシステム表現に基づく新しい解析・設計の手法を提案することを目的としている.今年度の研究実績は,以下の通りである.(1)パラメータ依存行列不等式による飽和システムの局所的安定条件を導出し,これに基づいた線形時不変(LTI)コントローラの設計法を提案した.この成果は電子情報通信学会論文誌の英文誌に掲載された(研究発表の欄参照).(2)上記の行列不等式条件は数値的に解くことが困難であり多大な計算量を要した.この難点を克服するために,より簡潔で数値的に取扱い易い安定条件を導いた.この安定条件は,従来広く用いられている円板条件よりも保守性の小さい安定条件であることも理論的に証明した.(3)(2)で得た安定条件は,パラメータ依存でない有限個の非線形行列不等式で与えられる.この非線形行列不等式条件を用いて,局所安定化コントローラの設計法を提案した.ここでは,LTIコントローラと非線形特性を積極的に利用したLFT型ゲインスケジューリングコントローラの2種類のコントローラの設計法を提案した.(4)(3)で提案した設計法の有効性を数値例により確認した.予想に反して,LTIコントローラに対するゲインスケジューリングコントローラの優位性は非常にわずかであり,今後の検討を要することがわかった.なお,(2)(4)の結果は,第30回制御理論シンポジウム(計測自動制御学会)で口頭発表しており,現在,論文投稿の準備中である.流体系のバルブの開閉,電気回路における許容電圧の制限など,実際の物理システムのほとんどは飽和非線形要素を含んでいる.このような飽和要素を陽に考慮した制御系の解析・設計は,制御工学の重要な問題のひとつである.本研究は,このような飽和システムに対して,LPVシステム表現に基づく新しい解析・設計の手法を提案することを目的としている.今年度の研究実績は,以下の通りである.(1)制御入力の振幅に飽和を有するシステムに対して,昨年度に導出した非線形行列不等式による局所的安定条件(論文掲載予定,研究業績の欄参照)に基づいた線形時不変(LTI)コントローラの設計法を提案し,従来設計法との比較を行った.その結果,線形解析(飽和回避)による設計法,円板条件に基づく設計法そしてポリトープアプローチによる設計法の3つのいずれよりも,提案の設計法の方が保守性の小さい良好な設計法であることが理論的に証明された.(2)提案の局所安定化LTIコントローラ設計法を,入力信号の振幅の飽和に加えて入力信号の変化率にも飽和が存在するようなシステムにも拡張した.この場合にも,提案設計法は円板条件よりも保守性の小さいことが,理論的に証明できた.この研究成果は,現在,論文投稿中である.(3)上述の結果は飽和システムのLPVシステム表現に基づいているが,LPVシステム表現の一つとして区分的アフィンシステム表現を用いた場合の,区分的2次形式リャプノフ関数による局所安定条件も導出した(研究業績の欄参照).この結果は,単一の2次形式リャプノフ関数に基づく安定解析・安定化よりも,保守性の小さい解析手法・設計法を導くための基礎となるものであり,今後の発展が期待できる.(4)本研究と関連して,Youlaパラメトリゼーションによるanti-windup制御系の解析・設計の枠組みを提案し論文発表した(研究業績の欄参照).