hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖尿病網膜症における筋繊維芽細胞増殖の分子機作

糖尿病性血管病変を代表する疾患である糖尿病網膜症において、新生血管が重要な因子であることは周知の事実であるが、その詳細な病態は今もって不明な点が多い。また、進行した糖尿病網膜症においてなぜ牽引性網膜剥離が生じるのか、その分子機作は明らかになっていない。増殖性網膜症における索引性網膜剥離は、従来線維芽細胞が産生する細胞外マトリクスの蓄積に基づくと考えられてきたが、申請者は筋線維芽細胞などの平滑筋様細胞が積極的に張力を発生した結果であると考えている。事実、同様の現象は動脈硬化・肺線維症・肝線維症・糸球体腎炎でも観察されている。それぞれの病態では平滑筋様細胞の遊走・増殖が主要原因と考えられているが、進行病変では組織の過収縮を伴う。申請者と祖父江らはこれらの病態を包括してMyofibrobl astosis(筋線維芽細胞症)として捉えることを提唱してきた。本研究は.、新たに糖尿病網膜症を筋線維芽細胞症の一疾患として捉え、その発症機序を明らかにすることを目的として立案した。我々は平滑筋細胞初代培養系を用いて、不飽和リゾフォスファチジン酸(LPA)が強力な脱分化・増殖作用を有していることを確認し、動物実験モデルにおいても、in vivoで不飽和LPAが筋繊維芽細胞の増殖を引き起こすことを確認した(Circulation 108:1746,2003)。また、conditioned medium中に含まれる脱分化誘導因子の検索をおこなったところ、EGFファミリーのひとつであるEpiregullnがERKおよびp38MAPKの活性化を介して、平滑筋様細胞の形質転換を惹起することを明らかにした(Circulation 108:2524,2003)。糖尿病網膜症患者の増殖膜中においても、EGFファミリーの発現と筋繊維芽細胞の増殖を認め、動脈硬化病変と糖尿病網膜症は、極めて類似した病態に基づいていることが明らかになった。
滞留を考慮した不飽和浸透層内の汚染物質の移動に関する基礎的研究

本研究は、不飽和層内の汚染物質の移動を解明するために、様々な土を使ってトレーサー試験を行ったものである。特に、土中の溶質移動が一様ではなく、滞留があるという概念を導入し、滞留がどのように溶質移動に関与するかを検討したものである。結果として、不飽和土壌中の溶質の移動に関し、滞留域が存在することを明らかにしたうえで、可動部と滞留部の比を飽和状態と不飽和状態について推定し、飽和状態では可動部の割合はほぼ10^*のオーダーであるが、不飽和状態では10^*から10^*のオーダーに広く分布していたことを示した。また、不飽和土壌中の溶質移動が、解析解による数値シミュレーションで評価され、おおむね高い適合度であったことから、滞留域の存在という物理的背景をもった4パラメターモデルにより、不飽和土壌中の溶質移動をシミュレーションできることがわかった。さらに、非均一性の考慮が必要であることが示された。本件研究では数cm数十cmのスケールの室内実験が行われたものであるが、このスケールでも非均一性が存在することが示されていた。攪乱状態よりは不攪乱状態で、飽和よりは不飽和状態で、非均一性が卓越することが示されている。結論は以下の通り。1.不飽和浸透層内の汚染物質移動の評価のためには滞留が存在することを考慮すべきである。2.本研究で用いられた、滞留を考慮した移流分散方程式は不飽和浸透層内の汚染物質の移動の定量的評価に効果的である。3.室内実験スケールでも非均一性が認められたことから、将来、滞留効果に加え、非均一性を考慮したモデルが必要である。結論は以下の通り。本年度は、室内実験を中心に行った。実験で土壌水分、塩分濃度の測定を行った。塩化ビニール製カラムに土を充填し、水分・塩分の移動をリアルタイムで測定を行った。飽和清水浸透実験塩化ビニール製の実験装置に土を充填し、水を湛水の境界条件で表層に与え、水分がどのように移動してゆくかを測定した。測定にはリアルタイムの非破壊測定が可能なようにADR土壌水分計を用い、コンピュータにリアルタイムでデータを送信した。今回の実験では、土を均一に詰めた攪乱状態であったため、水分移動は比較的均一的であったが、水平方向・鉛直方向でのisotoropicな流れの傾向が見られた。また、境界条件上、重要である上方移動の要素としての蒸発は、実験装置全体の重量を適当な時間間隔で測定した。実験装置では下方からの領域外への浸透はないので、減少をもって蒸発とした。今年度の実験は予算執行上の問題もあり、秋以降になったため、蒸発の大きな影響はなかった。また、塩分測定については、4極センサーでADRセンサーと同様にリアルタイムの測定を開始している。一方で、蒸発が卓越する場合の滞留に対応する高濃度(数%以上)での測定の出力の線形性・安定性に問題があった。来年度には非線形回帰を用いたキャリブレーションを試みるべきである。結果として、不飽和土壌中の溶質の移動に関し、滞留域が存在することを明らかにしたうえで、可動部と滞留部の比を飽和状態と不飽和状態について推定し、飽和状態では可動部の割合はほぼ10^<-1>のオーダーであるが、不飽和状態では10^<-3>から10^<-2>のオーダーに広く分布していたことを示した。

また、不飽和土壌中の溶質移動が、解析解による数値シミュレーションで評価され、おおむね高い適合度であったことから、滞留域の存在という物理的背景をもった4パラメターモデルにより、不飽和土壌中の溶質移動をシミュレーションできることがわかった。さらに、非均一性の考慮が必要であることが示された。本件研究では数cm数十cmのスケールの室内実験が行われたものであるが、このスケールでも非均一性が存在することが示されていた。攪乱状態よりは不攪乱状態で、飽和よりは不飽和状態で、非均一性が卓越することが示されている。結論は以下の通り。1.不飽和浸透層内の汚染物質移動の評価のためには滞留が存在することを考慮すべきである。2.本研究で用いられた、滞留を考慮した移流分散方程式は不飽和浸透層内の汚染物質の移動の定量的評価に効果的である。3.室内実験スケールでも非均一性が認められたことから、将来、滞留効果に加え、非均一性を考慮したモデルが必要である。
脳梗塞後の血管・アストロサイトによる新生ニューロンの足場形成メカニズムの解析

近年、ヒトを含む成体哺乳類の脳内でも神経再生機構が存在することが明らかになったが、その再生能力は極めて低く、脳梗塞などの脳傷害後には機能障害が半永久的に残存する。脳内では血管はアストロサイトに被覆されているが、脳梗塞後の脳傷害部及びその周辺では、血管・アストロサイトの両者が活発に新生する。これらが血管を足場とした新生ニューロンの移動に与える影響は不明である。そこで本研究では、新生ニューロンの移動を促進する足場となる血管とそれを被覆するアストロサイトの性質を明らかにする。本研究で得られる成果は、新生ニューロンの移動を促進する治療薬および人工足場の開発に繋がることが期待される。
アメリカ合衆国における「憲法上のプライバシーの権利」(自己決定権)の新展開

本研究では、アメリカ合衆国において連邦憲法上に基礎づけられ、いわゆる自己決定権を意味するところの、「憲法上のプライバシーの権利」について、その根拠、内容及び限界を明らかにすることにより、当該権利の今日的意義と課題を総合的に探究する、という研究課題の一環として、とりわけ当該権利の現代的展開につき検討を行ってきた。その際、本研究では、当該権利が連邦最高裁判所の法創造にかかるものであって、連邦憲法上明文で保障された権利ではないという事情により、判例の背後にある個々の裁判官の動向に焦点を合わせた研究が不可避であること、当該権利の内容が、もっぱら避妊具の入手や使用、妊娠中絶の決定、猥褻物の私的所持、さらには性的自由等にかかわる点で、広くアメリカ社会のありようを考慮に入れる必要があること、等に留意してきたところである。ところで、従来より憲法上のプライバシーの権利の中心をなすものと考えられてきた「女性の、妊娠を終了させるか否かの決定」権の保障は、連邦最高裁判所の一連の諸判決により、次第に骨抜きにされ、今日では、その「基本的権利」性が否定されるまでに至っている。こうした、妊娠中絶決定権としてのプライバシーの権利の「危機的状況」に鑑みると、判例において、憲法上のプライバシーの権利の発展を期待することはきわめて困難な状況にあり、また、それに対応して、学説上も、当該権利の限定的な把握が支配的となりつつある。そこで、本研究では、妊娠中絶権を広く個人の生殖の自由の一環として把握し、従来の憲法上のプライバシーの権利の議論を包摂しつつも、それに代わる新たな枠組を提示する学説に着目し、その今日的意義と課題を検討してきた。こうした考え方には、なお多くの解明すべき点があるように思われるが、現状では、一定の評価が与えられて然るべきであろう。今後とも、引き続き、その理論的課題を検討してゆくこととしたい。
舌癌患者に対する間葉系幹細胞を用いた新たな舌再建法の確立

われわれは患者本人より採取した間葉系幹細胞より筋肉組織を再生し、舌癌で舌筋を欠損した患者へ使用する再生医療を目標に研究を行った。骨髄や歯髄より採取した幹細胞を用い、ある特殊な環境下で筋芽細胞へ分化を誘導することが可能であることが動物実験によって判明した。将来的に臨床応用できる可能性が示唆された。しかし分化する細胞の効率が良くなく、実際に臨床応用するには改善が必要である。また欠損部に用いる細胞シートの作製も試み動物実験に用いたが、舌という可動性の高い部位にため、実際に生着するには至らなかった。培養ならびに、移植可能な細胞シートの開発が必要である。われわれは患者本人より採取した間葉系幹細胞より筋肉組織を再生し、舌癌などで舌筋を欠損した患者へ使用する再生医療を目標としている。まず使用する幹細胞について検討した。これは採取ルート、採取できる細胞数が今後の臨床応用に大きく問題となるからである。また採取した幹細胞がある一定期間の保存が可能であるかに関しても検討した。一般的な幹細胞としては骨髄幹細胞があげられるが、現在、われわれは歯髄幹細胞に注目している。幹細胞の増殖能や分化能を骨髄幹細胞と比較すると、明らかに歯髄幹細胞が高い。ただ骨髄に対して、歯髄では十分な細胞数が得られないこと、また採取の際、コンタミネーションを起こしやすいことがあり今後の課題点である。保存に関しては、約1年の凍結後であっても、ほぼ採取直後と変わりなく増殖能、分化能が維持できることを確認した。研究目標であるGrowth factorの解析であるが、in vitro、ならびに動物への移植実験において、hIGF-1(Human Insulin-like Growth Factor-1)が有望であり研究を続けている。さらなる効率を上げるためのカクテルの材料となるfactorの解析を継続している。Scaffordの開発に関しては、現在のところ、まだほとんど進んでいない。現在は、われわれが考案したマウス舌を特別な処理をしたものをScaffoldとして使用しており、マウスへの移植実験でヒト間葉系幹細胞がMyoD陽性の筋芽細胞類似の細胞へ分化することを確認している。また別の研究目標として温度感受性細胞シートの3次元培養であるが、まだ十分な実験が行えていない。これは使用する細胞が十分な数に増やすのに時間がかかることが問題となっている。現在、シート上に播種する適切な細胞密度、どれくらい積層が可能なのか、またシート間の細胞間結合ができているのかを組織学的に検索することを検討している。・動物実験において人工的な舌筋の欠損を作製し、そこへラベルした間葉系幹細胞を直接注入すると移植した細胞は局所(注入部位)に停滞するものもあるが、拡散して移動している細胞も確認された。末梢にまで遊走しているかに関しては、今後、さらに確認を取る必要がある。しかし舌筋内において幹細胞が遊走する可能性が判明した。ただ注入した細胞が局所にて生着することは確認できたが、舌筋内にてどのように変化(分化)しているかに関してはまだ判明していない。時間的要素も含め、さらなる検討が必要である。・また一方で、成長因子といった外来刺激の関与が予想される。今回、この幹細胞の注入に際してIGF-1分子を作用することで、筋細胞への分化促進を期待したが現時点では、この液性因子の直接的な効果は明らかとなっていない。ただ投与量、もしくは投与時期に関して再検討が必要である。・ヒト骨髄幹細胞の確保に関しては、まず予備実験として口腔外科手術時に下顎骨、もしくは腸骨から骨採取する際に、骨髄成分を確保し、これを培養し幹細胞様細胞を得た。歯髄幹細胞と比較し効率よく確保できることが確認された。現在、症例はすくないが凍結保存までできた。・確保した歯髄幹細胞ならびに骨髄幹細胞を同様に舌欠損マウスに直接注入すると、先同様に生着するが、一部、周囲への遊走も確認された。組織検査の結果のみでは両者に明らかな違いは確認されていない。ここへ先ほどのIGF-1投与を加え、その変化を検討する。・免疫不全マウスの舌に直接、間葉系幹細胞を注入する実験において、注入されたヒト幹細胞が舌筋全体へ遊走、拡散することは確認された。その拡散が他臓器、あるいは末梢にまで遊走しているのかを検討した。まず尻静脈血にて検討したが明らかなヒト細胞の混入は確認されなかった。・舌欠損マウスへの幹細胞注入実験に関しては、歯髄幹細胞と骨髄由来幹細胞との両群で周囲組織(筋組織内)への遊走形態に大きな違いは認められなかった。さらにIGFー1投与による違いを検討したところ、頻度は少ないもののMyoD陽性のヒト由来細胞の存在を確認した。一般的に歯髄幹細胞のほうが分化能が高いと報告されているが、今回のIGF-1投与実験においても両群に違いは認められなかった。両群ともに観察視野領域で分化した細胞の比率は約13%程度と低い値であるが、筋組織の再構築の可能性は示唆された。・温度感受性細胞シートを用い幹細胞を3次元培養する試みは、培養自体は可能であった。肉眼的には大きな変化はなかったため組織学的に検討したが、培養のみではやはり変化はなかった。ここにIGF-1を様々な濃度にて投与し培養を行った。筋芽細胞への分化が効率よく起こることを期待したが、単純な投与のみでの変化は認められなかった。

さらに動物実験として作製した細胞シートを人工的に舌を一部切除したマウスに移植することを試みたが、縫合あるいは固定が困難であり、手技的な改善や工夫が必要と考える。われわれは患者本人より採取した間葉系幹細胞より筋肉組織を再生し、舌癌で舌筋を欠損した患者へ使用する再生医療を目標に研究を行った。骨髄や歯髄より採取した幹細胞を用い、ある特殊な環境下で筋芽細胞へ分化を誘導することが可能であることが動物実験によって判明した。将来的に臨床応用できる可能性が示唆された。しかし分化する細胞の効率が良くなく、実際に臨床応用するには改善が必要である。また欠損部に用いる細胞シートの作製も試み動物実験に用いたが、舌という可動性の高い部位にため、実際に生着するには至らなかった。培養ならびに、移植可能な細胞シートの開発が必要である。・達成度は目標としたところには達成していない。遅れている純粋な理由としては、本年度の大半を実験に費やす時間が得られなかったためである。2014年10月に(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会の準備委員長を務めたこともあり、継続した研究ができなかったことが大きな原因である。さらに他研究にも時間を必要とした。前年度、問題視していたコンタミの問題はある程度、解決できた。そのため昨年度より回収してきた実験に使用するヒト歯髄細胞のサンプルがある程度、蓄積でき凍結保存できた。さらに骨髄由来の間葉系幹細胞としてヒト下顎骨や腸骨からの採取もでき、歯髄細胞との比較実験も可能となった。平行してマイコプラズマ感染のチェックを行わなくてはならない。・細胞シートを用いた積層実験は、思いのほか培養に時間がかかること、また費用も掛かることも進行が遅れている原因の一つである。できるだけヒトより採取したサンプルでの実験にこだわっていきたい。再生医学遅れている実験項目を進めていく。1)試みた血清フリーの培養液では、歯髄幹細胞の増殖能が低下する。さらに培養条件を変えて実験を行う。また今回、採取し確保できた骨髄幹細胞においても同様の実験を進める。2)温度感受性細胞シートに関しては積層に関しては、順調に結果が得られている。しかしシート間での細胞接着に関する検証ができていない。組織標本を作製し免疫染色にて細胞接着分子の発現を確認する。3)さらに積層した細胞シートをもちいた実験に関しては、実験動物を用いた移植実験を行っている。ヌードマウスの背側に皮膚欠損を生じさせ、そこに固定させる実験であるが、シートの強度がないことなどから改善が必要である。積層の度合いを増す、あるいは補強用に生体膜様のメンブレンを併用し、同実験を繰り返す。皮膚での結果がある程度、確認されたところで、実際の口腔内で舌欠損部への移植実験に取り掛かる。4)筋細胞への分化に関して、IGF-1に精力的に実験を行ったがIn vivoの実験において予想を反する結果であった。投与量、投与タイミングの再検討を行う。前回も方策に掲げたが、DDSの効率アップのため徐放性ジェルの使用も再検討する。臨床応用が最終的な目標のため、サンプルはできるだけ当科の患者より調達している。しかしそのため実際に実験に使用可能なサンプル数には限りがある。
融体からの急冷シリコンの結晶欠陥

シリコンの高温における欠陥挙動を明らかにするために、二通りの方法で実験を行った。(1)赤外線加熱装置を組み込んだ急速加熱急冷装置を作製し、真空中で急速加熱融解後、急冷処理を施した試料について透過電顕法による観察、解析。(2)冷陰極電子銃を備えた電子顕微鏡内で超高温用試料ホルダーを用いた融解挙動の高分解能電顕観察及び、高温域における欠陥形成の直接観察と急冷組織観察。試料は不純物の影響を避けるため、主として含有酸素濃度の低いFZ-Siを用いたが、一般の半導体デバイス用CZ-Siについても観察を行った。結果は以下のようにまとめられる。急冷試料中には微細{111}双晶帯、extrinsic型{111}積層欠陥、積層欠陥四面体、60゚転位、格子間型転位ループ及び本性の未確認の多数の微小欠陥クラスターの形成が認められた。高分解能観察の結果では空孔の集合体の可能性を示唆する微小欠陥の存在も確認した。一方、融解のその場観察において、多くの固-液界面は{111}であり、温度変化に伴う固-液界面の前進-後退は13原子層の高さを有する一対のステップの界面に沿う運動によってなされることを確認した。さらに固-液界面付近で複数の{111}面のせん断運動による{111}微細双晶の形成を初めて確認した。また中温域での電子線照射等において通常形成される{113}欠陥と同様の微小欠陥が融点近傍の固相中に形成されることを見いだした。この欠陥は格子間原子のクラスタリングによるものと考えられる。総合的に考察するとシリコンの高温域では固-液界面より格子間原子と原子空孔が形成され、さらに含有不純物も関係したそれらの離散集合過程によって複雑な欠陥形成が生ずると結論出来る。本研究はシリコン融体の構造と凝固相に導入される欠陥との関係を明らかにすることにより、次世代シリコン結晶に要求される高品質化のための基礎的知見を得ることを目的として実験を行った。本年度はまず超高圧電顕の超高温ステージを使用して試料の融解現象のその場観察を行うとともに、部分的に融解後、急冷、回収した試料について内部に形成された種々の欠陥を通常型電顕観察により調べた。その結果、原子空孔のクラスタリングの証拠である100nm程度の大きさの積層欠陥四面体の形成を見出し、その形成過程をシリコンの表面エネルギーと関係した局所的な試料内部の圧力差に起因する原子空孔の生成エンタルピーの差によって説明した。さらにその他の形態の積層欠陥、60度転位、格子間型と思われる多数の微小転位ループの形成を見出した。一方、高分解能観察法によりシリコンの液相-固相界面の観察に成功し、界面では{111}原子面での1段から3段のステップの運動により界面が進行または後退することを確認した。また、界面より固相側には3原子層程度の乱れた領域、液相側にも3原子層程度の厚さの遷移領域の存在を示唆する電顕像が得られた。さらに、赤外線加熱装置を用いたシリコンの急速加熱、急冷装置を試作し、シリコンの融解、急冷処理の予備実験を行った。回収した試料から電顕観察試料を切り出し、内部組織の予備的観察から転位などの格子欠陥の形成を確認した。本装置の陽電子消滅測定装置に組み込むべき設計もほぼ終了しており、次年度には高温での陽電子消滅測定が開始出来る予定である。

Siを一部または完全融解状態から3通りの不法で急冷処理を行い、導入される結晶欠陥の電子顕微鏡観察、解析を行った。(1)超高圧電子顕微鏡内において2000°Cまで昇温可能な高温試料ホルダーを使用してFZ-Si試料を部分的に融解させた後、急冷処理、(2)冷陰極電子銃を備えた電子顕微鏡内にて超高温試料ホルダーを用いて融解挙動の高分解能観察を行った後、急冷処理、(3)赤外線加熱装置を組み込んだ急速加熱、急冷装置を構築し、急速融解、急速冷却処理。超高圧電子顕微鏡内での急冷処理後、回収した試料中には原子空孔のクラスタリングを示す積層欠陥四面体、ヘリカル転位、60°転位などの特徴的な欠陥の形成を確認した。特に積層欠陥四面体は{111}上に集合した空孔クラスターからのステアロッド転位の作用で形成されることを結論し、高温において原子空孔の移動、集合が起こることを明らかにした。さらに{111}にのる60°転位は融解-凝固反応に伴う体拡散に寄与することを提案した。融解の高分解能観察においては、{111}固-液界面の原子ステップの運動による界面移動機構を直接観察すると共に不純物の混入によって形成される珪化物の表面拡散に伴う原子ステップ移動の抑制機構の作用を明らかにした。今回の実験で確認された化合物はタングステン珪化物であった。急速加熱、急速冷却装置による実験で回収した数mm径の小球から薄片を切り出し、化学研磨で調製した電子顕微鏡試料では{111}双晶帯、extrinnsic型{111}積層欠陥及び数nm以下の大きさの微小欠陥集合体が観察された。微小欠陥集合体の性質は不明であった。シリコンを一部または完全融解状態から以下のような2通りの方法で急冷処理を行い、導入された結晶欠陥の電子顕微鏡観察、解析を行った。(1)赤外線加熱装置を組み込んだ急速、急冷装置を作製し、真空中で急速融解後、急冷処理、(2)冷陰極電子銃を備えた電子顕微鏡内で超高温用試料ホルダーを用いた融解挙動の高分解能電顕観察を行い、さらに高温域における欠陥形成の直接観察と急冷後の組織観察。試料に関しては、これまでの観察は主として含有酸素濃度の低いFZ-Siについて行ってきたが、今回は一般の半導体デバイスに用いられているCZ-Siについての観察も行った。急冷装置によって得られた急冷試料中には前回までの観察と同様の微細{111}双晶帯、extrinsic型{111}積層欠陥の形成が観察された。さらに転位ループ及びまだ本性が確認できていない多数の微小欠陥クラスターの形成が認められる。一方、融解のその場観察においては融点近傍の温度域の固-液界面付近で複数の{111}面のせん断変形による{111}微細双晶の形成を初めて確認した。さらに中温域での電子線照射等の際に形成される{113}欠陥と同様の微小欠陥が融点近傍の固相中に形成されることを見いだした。この欠陥は格子間原子のクラスタリングによるものと考えられる。一方では急冷試料中には空孔の集合体の可能性を示唆する微小欠陥の形成も確認できた。総合的に考察するとシリコンの高温域では格子間原子と原子空孔が形成され、両者の離散集合によって複雑な欠陥形成が生じていると結論出来る。これらの結果はバルク観察結果とよく対応している。
機器組込み型ソフトウェア開発のための設計・検証システムの構築

情報機器のみではなく,家電製品や各種知的機械製品において,マイクロプロセッサを中心とした計算機システムによる制御が必須となっている.このような組込みシステムは,実行時に現実の物理現象と干渉をもつリアルタイムシステムであるため,システムの設計・検証は技術的に難しい.また,開発・製造コスト低減のためのメモリ容量制約,CPU能力制約などが厳しいため,システムの設計・検証における技術革新が望まれている.本研究では組込み用制御システムの中でも,プログラムの応答時間が被制御系の時間的応答と同程度のシステムであるリーンリアルタイムシステム(lean reral-time system)の設計を対象とした設計・検証支援に関して研究を行った.我々はリーンリアルタイムシステムのプログラム構造やその特性を明らかにし,プログラムモデルとして形式化し,それに基づいて『支援システム:組込み工房』を開発した.組込み工房は,組込み型制御システムプロトタイプ用設計言語とその処理系.および.ソフトウェア文書管理システムから構成される.本システムを自動車制御用ソフトウェアのプログラムプログラムのプロトタイプ工程に適用したところ,製品と同等性能のハードウェアで動作する実行形式のプログラムを得ることができることが確認できた.一方.検証についてはシステム化の前提として実時間処理を時間オートマトンを使った形式的検証の有効性を調べた.その結果,時間オートマトン記述を作成する上ではデータの扱いや入力アルファベットの時系列集合の定義方法などに課題があることや.プログラム各部の実行遅延によって.システム全体が受ける動作上の影響に関するプロパティが検証対象として有効であることを示した.平成8年度における目標は,システムの基礎に位置付けられる設計言語とシミュレーション環境の設計・開発にある.1.設計言語の言語仕様を策定する設計言語の高い記述力によってターゲットシステムの信頼性をどの程度向上することができるか,システム工学的手法を用いて評価する2.連続系シミュレータとのインターフェースの作成被制御系をシミュレートする連続系シミュレータとのインターフェースを作成し,設計言語プログラムで実現する制御系と連続系である被制御系を仮想リアルタイムシミュレーション環境で同時にシミュレートできるようにする.設計言語に関する予備的研究として,リアルタイム制御ドメインに関する実際の開発現場の種々の要求を明確にするために,「ECUソフトの設計支援データベース」および「ECU組込みソフトウェア開発のための技術文書と設計ツールとの統合」に関する研究を行った.シミュレーション環境に関する研究として,「ECU組込み機器向けソフトウェア自動合成手法の開発」行った.また,最近新しい組み込み用言語として注目を集めているJava言語を対象とした,CASEツールプラットフォームに関する研究として「Java言語のための細粒度リポジトリ」を行うとともに,我々の研究の全体像を情報処理学会のワークショップにおいて「柔らかなソフトウェア部品と新工法」として示した.これらの成果に関して学会で発表済みである.情報機器のみではなく,家電製品や各種知的機械製品において,マイクロプロセッサを中心とした計算機システムによる制御が必須となっている.このような組込みシステムは,実行時に現実の物理現象と干渉をもつリアルタイムシステムであるため,システムの設計・検証は技術的に難しい.また,開発・製造コスト低減のためのメモリ容量制約,CPU能力制約などが厳しいため,システムの設計・検証における技術革新が望まれている.本研究では組込み用制御システムの中でも,プログラムの応答時間が被制御系の時間的応答と同程度のシステムであるリーンリアルタイムシステム(lean reral-time system)の設計を対象とした設計・検証支援に関して研究を行った.我々はリーンリアルタイムシステムのプログラム構造やその特性を明らかにし,プログラムモデルとして形式化し,それに基づいて『支援システム:組込み工房』を開発した.組込み工房は,組込み型制御システムプロトタイプ用設計言語とその処理系.および.ソフトウェア文書管理システムから構成される.本システムを自動車制御用ソフトウェアのプログラムプログラムのプロトタイプ工程に適用したところ,製品と同等性能のハードウェアで動作する実行形式のプログラムを得ることができることが確認できた.一方.検証についてはシステム化の前提として実時間処理を時間オートマトンを使った形式的検証の有効性を調べた.その結果,時間オートマトン記述を作成する上ではデータの扱いや入力アルファベットの時系列集合の定義方法などに課題があることや.プログラム各部の実行遅延によって.システム全体が受ける動作上の影響に関するプロパティが検証対象として有効であることを示した.今年度は,昨年度の予備的な研究に引続き,以下の研究を行った。1.設計言語とシミュレーション環境に関する研究イベント駆動順序機械の相互接続によって,プログラムの操作的意味を与えることによって,設計言語を定義した。我々の設計言語では,時間成分を含むデータのためのデータ型,と設計パターンライブラリの導入によって,設計者にプログラムの実行遅延を意識することなく,実時間軸上のシステムの動作を記述することを可能にした。自動車を対称にいくつかの制御ソフトウェアが我々の設計言語で簡潔に記述可能であることを確認した。Mathworks社のMatlab/Simulinkをプラットホームとして,開発/シミュレーション環境を構築した。シミュレーションに関しては,被制御系からの帰還のない開ループの系を対象として,設計段階での機能確認に十分な精度でシミュレーション可能である。2.ソフトウェア文書のオブジェクト構造の検討関数仕様書とソースコードを対象に,構造化文書としての構造を明かにし,ソフトウェア文書データベースを試作した。ソフトウェア文書データベースでは,ソフトウェア文書を構造化文書の形で保存する。ソフトウェアオブジェクトと構造化文書の文書要素が対応しており,ソフトウェアオブジェクトへの参照要求に対しては,構造化文書の中から対応する要素を返す。この機能を利用することによって,仕様書やソースコードでのオブジェクト単位での比較やバ-ジョン管理を可能にした。情報機器のみではなく,家電製品や各種知的機械製品において,マイクロプロセッサを中心とした計算機システムによる制御が必須となっている.

このような組込みシステムは,実行時に現実の物理現象と干渉をもつリアルタイムシステムであるため,システムの設計・検証は技術的に難しい.また,開発・製造コスト低減のためのメモリ容量制約,CPU能力制約などが厳しいため,システムの設計・検証における技術革新が望まれている.本研究では組込み用制御システムの中でも,プログラムの応答時間が被制御系の時間的応答と同程度のシステムであるリーンリアルタイムシステム(lean real-time sysem)の設計を対象とした設計・検証支援に関して研究を行った.我々はリーンリアルタイムシステムのプログラム構造やその特性を明らかにし,プログラムモデルとして形式化し,それに基づいて『支援システム:組込み工房』を開発した.組込み工房は,組込み型制御システムプロトタイプ用設計言語とその処理系.および.ソフトウェア文書管理システムから構成される.本システムを自動車制御用ソフトウェアのプログラムプログラムのプロトタイブ工程に適用したところ,製品と同等性能のハードウェアで動作する実行形式のプログラムを得ることができることが確認できた.一方.検証についてはシステム化の前提として実時間処理を時間オートマトンを使った形式的検証の有効性を調べた.その結果,時間オートマトン記述を作成する上ではデータの扱いや入力アルファベットの時系列集合の定義方法などに課題があることや,プログラム各部の実行遅延によって.システム全体が受ける動作上の影響に関するプロパティが検証対象として有効であることを示した.
花芽誘導活性を有する脂肪酸KO DAの光学活性類縁体の化学合成

花芽誘導活性を有する脂肪酸KODAのシクロプロパン環導入型光学活性類縁体(4種類)を新規にデザインし、その化学合成を実現した。確立した合成経路は二つの合成セグメントを別途合成した後、両者を縮合および官能基変換するものであり、関連類縁体の合成が共通の方法論で可能なものである。これらの合成類縁体を用いることによって、KODAの花芽誘導活性の発現機構の解明、KODAとその類縁体をリード化合物とする花芽誘導調節剤の開発研究が進展することが期待される。花芽誘導活性やいくつかの植物生理活性を有する脂肪酸(12Z,15Z)-9-hydroxy-10-oxo-12,15-octadienoic acid(KODA)のシクロプロパン環導入型光学活性類縁体4種類のうち2種類(9R,12S,13R,15Z)-CPKODAおよび(9S,12S,13R,15Z)-CPKODAを合成した。4種類の標的分子を2分割した光学活性体スルホンセグメント(C_<11>C_<18>)および光学活性体アルデヒドセグメント(C_1C_<10>)として、それぞれを両鏡像体として作り分けた。それらの光学純度はキラルカラムを用いたHPLC分析で99%e.e.以上であることを確認した。スルホンセグメントはメソ体のシクロプロパンジエステルをリパーゼで加水分解することでキラルモノエステルを合成し、必要な増炭とカップリングに必要な活性化官能基であるスルホンを導入して合成した。アルデヒドセグメントは9-デセン-1-オールの水酸基保護体に対してSharpless不斉ジヒドロキシル化で必要な9位不斉炭素の立体配置を導入し、2級水酸基保護や酸化を経て合成した。上記2種類のCPKODAの立体配置をもつセグメント間でカップリングし、10位ケトンの導入、スルホンの還元的除去、1位カルボキシルへの酸化等の官能基変換を経て合成を達成した。2種類のCPKODAジアステレオマ-は^1H-NMRで部分的に明確に異なるシグナルが存在し、さらに両者間でエピメリ化によるシグナルは見られなかった。よってカップリングとその後の官能基変換によりセグメントにおける光学純度が損なわれていないことが判明した。花芽誘導活性やいくつかの植物生埋活性を有する脂肪酸(12Z,15)-9-hydroxy-10-oxo-12,15-octadienoic acid(KODA)のシクロプロパン環導入型光学活性類縁体4種類を設計し、活性試験に向けたサンプル供給を目的としてスケールアップした合成を行った。4種類の標的分子を2分割した光学活性体スルホンセグメント(C 11C 18)および光学活性体アルデヒドセグメント(C_1C_10)として、それぞれの両鏡像体を従来の数倍10倍スケールの合成により一定量得た。また、スルホンセグメント合成にあたり収率の低かった2つの段階(アルキニル増炭、スルホニル基導入)における収率改善を図ることができ、スルホンセグメントのより効率的な供給が可能となった。さらに追加の合成を進めているそれらセグメントの合成中間体も含めると、最終的にはそれぞれ300mg程度ずつのCPKODAの光学活性体を供給することが可能となった。これらの供給により活性試験を十分に行うことができる見通しがたった。全体としてスケールアップ合成が順調に進んだ。一方、抵β一酸化型KODA類縁体の合成経路を設計し、その確立の目処が立ったためサンプル供給が可能となった。CPKODA合成における同様のスルホンセグメント、および3炭素分の短鎖アルデヒドセグメントを用いたカップリング反応の後、エーテル化を行うことで目的の骨格を合成することができた。アルデヒドセグメントに必要な立体配置はSharpless不斉ジヒドロキシル化により導入し、その光学純度を向上させるための再結晶化が可能な中間体を見出したため、光学活性な抵β-酸化型KODA類縁体の供給が可能となった。花芽誘導活性やその他いくつかの植物ホルモン様生理活性を有する脂肪酸(12Z,15Z)-9-hydroxy-10-oxo-12,15- octadienoic acid(KODA)のシクロプロパン環導入型光学活性類縁体4種類を活性試験に向けたサンプル供給を目的としてスケールアップした合成を引き続き行った。光学活性体スルホンセグメント(C11-C18)および光学活性体アルデヒドセグメント(C1-C10)それぞれの両鏡像体を4通りの組合せでカップリングし1.52.0gスケールで4種類の異性体を得た。その後6段階の官能基変換でそれぞれ300 mg程度ずつの4種類のCPKODAの光学活性体を供給することが可能となった。(9R,12S,13R,15Z)-CPKODA、(9S,12S,13R,15Z)-CPKODA、(9R,12R,13S,15Z)-CPKODA、3種については最終目的物まで合成ができた。残る1種(9S,12R,13S,15Z)-CPKODAも同様に進めている。

一方でカップリング後の官能基変換の段階数を減らすことが合成全体の効率改善になるため、活性体アルデヒドセグメント(C11-C10)にエステルを導入してからカップリングする改良経路も検討しカップリングに成功した。また、抗βー酸化型KODA類縁体の合成経路においても、従来はカップリング反応の後にエーテル化を行うことで目的の骨格を合成することができていたが、カップリング反応後の脱保護1段階で最終目的物まで合成可能なアルデヒドセグメントを合成した。本合成経路は、共通の光学活性体スルホンセグメントに対して、適切な光学活性体アルデヒドセグメントを選びカップリングすることで光学活性CPKODA(4立体異性体)および抵βー酸化型CPKODA類縁体の供給を可能にした。本研究課題で設計したKODA類縁体の重要な構造修飾部分であるシクロプロパン環骨格の原料となる試薬が購入難(メーカーの製造待ち)となったため、合成全体の進展度に後れをきたした。したがって、予定した達成度にやや遅れている結果となった。24年度が最終年度であるため、記入しない。合成経路自体は確立できたので、スケールアップによるトラブルを最小限にとどめて、CPKODAの光学活性体4種類および抵β-酸化型KODA類縁体の合成を進める。シクロプロパン環骨格の原料となる試薬の確保が問題となるが、すでに次年度にむけてメーカーに製造の確認を行った。もし、供給が滞る場合には別経路によるシクロプロパン環骨格の形成も予備実験では成功しているので対応は可能である。ベンゼン環導入型類縁体の合成はスルホンセグメントの合成改良を中心に検討する。
条件不利地域での経済循環構造と社会基盤整備による経済発展条件の解明

本研究は、(1)地理的に孤立した条件不利地域の財と金融の循環構造を、フィールド調査から作成される集落投入産出表に基づいて比較分析し、その連関構造から測定される社会基盤への投資の波及効果と貧困脱却の可能性を探ること、(2)集落独自の社会関係と社会基盤の状況から貧困発生の構造を明らかにすることという、大きな二つの目的を持った研究である。その過程で、財の取引構造を取り巻く社会基盤状況(エネルギー自給等の環境要因、交通及び教育インフラ、意思決定組織、経済政策等の効果)が経済成長等に与える影響を、因果推論的方法を含めながら分析し、包括的な貧困削減研究を行なおうとするところに意義と重要性がある。昨年度は、アジアの条件不利地域の追加的な海外調査、分析、そしてこれまでの成果の取りまとめを中心に行なった。追加の海外調査は、中国の麗水市周辺の集落における人々の依存関係に関するものである。分析としては、(1)ラオスの地方集落(ルアンパバーン県にあるフォンサイ村)から作成された集落投入産出表のデータを用いて、国内外からの送金が村内物流に与える影響の分析、(2)ラオス全土における灌漑用投資が農業生産に与える影響、(3)ベトナムのハノイ近郊の地方集落(ホアビン県)でのローンが所属組織によって受ける影響の有無、(4)スリランカにおける開発援助が国内投資及び国内生産に与える影響、などである。これらの分析結果は、それぞれ査読付き学術誌への論文としてまとめられ投稿中である。現時点での査読付き国際誌発表論文は9本となっている。加えて、昨年は国際学会で3回、国内学会で2回の成果発表を行なった。今後他の途上国地域だけではなく、いわゆる先進地域における条件不利地域の成功事例との比較研究として進めていく準備を行なった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度は、以下の通りアジアの発展途上国を中心に条件不利地域の幾つかの海外調査及び聞き取り調査を行なった。(1)ラオスの地方集落(ルアンパバーン県にあるフォンサイ村)での物流に関する家計調査、(2)ベトナムのハノイ近郊の地方集落(ホアビン県エンスイ地区)でのローンの借り入れに関する家計調査、(3)ラオスにおける投入産出表作成状況に関する聞き取り調査(ヴィエンチャン)、(4)ベトナムの集落(タイグエン県ヴォンハイ地区)でのの追加調査(ローンの借り入れ状況調査)である。これらの調査を元に、昨年度は次のような結果を得ている。(1)ラオス、フォンサイ村での集落投入産出表の作成、(2)ベトナム、地方集落におけるローン借り入れ状況に関する所属組合の影響についての分析。このうち、集落投入産出表の作成とその結果に関しては、国際学会で1回、国内学会での英語セッションで1回、それぞれ発表を行なった。また、国内との比較も行なうために、上記の方法とは違った方法により高知県大川村での集落投入産出表の作成の他、沖縄県北大東村、北海道夕張市の投入産出表の作成を行なった。更に、途上国調査を円滑に進めるために、インドネシアのウダヤナ大学、ベトナムのタイグエン農林大学などとの連携を図る体制を整えた。具体的には、ウダヤナ大学に訪問し条件不利地域の調査に関しての協力を要請したことに加え、先方の副学長をはじめとする教授陣を招聘し今後の計画に関しての意見交換を行なったこと。また、タイグエン農林大学には訪問してベトナムでの集落調査に関する協力要請を行なった。実際の調査とデータの収集、及びその分析は概ね予定された通りに進捗している。平成29年度は、平成28年度に作成した集落投入産出表の結果を元に成果発表を行いつつ、追加の聞き取り調査を行なった。(1)ラオスの地方集落(ルアンパバーン県にあるフォンサイ村)での家計調査に基づいた集落投入産出表の作成とその成果発表、(2)ベトナムのハノイ近郊の地方集落(ホアビン県エンスイ地区)でのローンの借り入れに関する家計調査に基づいたデータ分析(主に、農民組合が借入額に与える影響を分析)とその成果発表、(3)ラオスにおける集落の相互依存関係を測定するための追加家計調査(ルアンナムター地区)、(4)ラオス全域における灌漑と農業収穫及び所得に与える影響に関するデータ整理、(5)ベトナムの集落(タイグエン県)での追加調査(集落における相互依存関係の調査)である。これらの調査を元に、平成29年度は次のような結果を得た。(1)作成したラオス、フォンサイ村での集落投入産出表の結果と分析の成果発表、(2)ベトナムの地方集落におけるローン借り入れ状況に関する所属組合の影響分析の成果発表。集落投入産出表の作成とその結果に関しては、国際学会で1回、国内学会での英語セッションで1回、それぞれ発表を行なった。ベトナムのローン借入分性については、国際学会で1回の成果報告を行った。また、日本国内の集落投入産出表の作成(上記の方法とは違った方法にる高知県大川村、沖縄県北大東村、北海道夕張市の投入産出表)の成果発表も国内学会において行った。当初予定していた地域調査を行い、初期目標の集落投入産出表を作成し、貧困地域の相互依存関係の度合いを測定できている。

その過程で、財の取引構造を取り巻く社会基盤状況(エネルギー自給等の環境要因、交通及び教育インフラ、意思決定組織、経済政策等の効果)が経済成長等に与える影響を、因果推論的方法を含めながら分析し、包括的な貧困削減研究を行なおうとするところに意義と重要性がある。昨年度は、アジアの条件不利地域の追加的な海外調査、分析、そしてこれまでの成果の取りまとめを中心に行なった。追加の海外調査は、中国の麗水市周辺の集落における人々の依存関係に関するものである。分析としては、(1)ラオスの地方集落(ルアンパバーン県にあるフォンサイ村)から作成された集落投入産出表のデータを用いて、国内外からの送金が村内物流に与える影響の分析、(2)ラオス全土における灌漑用投資が農業生産に与える影響、(3)ベトナムのハノイ近郊の地方集落(ホアビン県)でのローンが所属組織によって受ける影響の有無、(4)スリランカにおける開発援助が国内投資及び国内生産に与える影響、などである。これらの分析結果は、それぞれ査読付き学術誌への論文としてまとめられ投稿中である。現時点での査読付き国際誌発表論文は9本となっている。加えて、昨年は国際学会で3回、国内学会で2回の成果発表を行なった。今後他の途上国地域だけではなく、いわゆる先進地域における条件不利地域の成功事例との比較研究として進めていく準備を行なった。昨年度の実績に基づいて今年度は、上記の条件不利地域の分析を更に進め、論文等の形で発表するべく、現在、国際学会で1回、国内学会での英語セッションで1回の報告を予定している。また、昨年の成果は、数本の論文にまとめて投稿しつつある。平成29年度まで積み上げてきた実績に基づいた蓄積を、平成30年度は着実に成果に結びつけていく予定である。さしあたり、査読付国際誌への論文等の形で発表するべく準備をすすめている。また、国際学会、国内学会での英語セッションで報告を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
高速偏光変調顕微鏡によるF1-ATPaseの構造変化と化学反応の同時観測

1個の蛋白質を対象として、その構造変化と触媒反応の対応を明らかにするのが本研究の目的である。蛋白質F1-ATPaseに蛍光分子の目印を結合し、全反射型顕微鏡でその向きの変化を検出することにより構造変化を測定した。これまでの顕微鏡を改良することで、蛍光分子1個の向きの検出を角度分解能2度、時間分解能0.1秒にまで向上した。また、顕微鏡ステージに磁場を発生させる装置を組み合わせ、この酵素反応方向の違いによる構造変化経路の違いを見出した。短い時定数を持つ蛋白質のコンフォメーションを1分子のレベルで検出し、構造変化と化学反応を同時観察することでメカニズムを理解することが本研究の目的である。そのために、偏光変調全反射型顕微鏡を用いた蛍光分子1個の向き検出時間分解能をこれまでの0.5秒から数十ミリ秒までに向上させることを目標とした。この顕微鏡をモーター蛋白Fl-ATPaseに応用し、ATPase反応において時定数の短いリン酸解離待ちとADP解離待ちのコンフォメーションを決定することが具体的な目的である。22年度の研究において、まず、コアレスモーターにλ/4板を組み込み、従来のステッピングモーターの回転速度である1Hzから200Hzにまで速度を上げて1分子の蛍光を検出することができた。ただし、選定したコアレスモーターの性質上、回転速度の立ち上がりに20分程度の時間がかかることが明らかになった。今後モーターのドライバーの変更などにより速度の立ち上がりを高速化、安定化する予定である。次に、λ/4板とプリズムを張り合わせてひとつの素子とし、モーターに組み込むことにした。これは、両素子を安定して高速で回転させる狙いがある。レーザー光をエバネッセント領域に周回させ、その円の接線の方向に常に偏光の向きが向くように2つの素子を調整しながら張り合わせるのが最適であることがわかった。本研究では、測定の時間分解能を向上させるアプローチに加え、構造の時定数をのばす方法も検討した。磁気ビーズを結合したF1-ATPaseの中心軸を外部磁場で回転方向に制御する事により、触媒サブユニットの構造遷移の検出を試みている。本申請課題では、任意の速度で励起光の偏光の向きを回転させることのできる顕微鏡を開発し、回転モーター蛋白質F1-ATPaseの構造変化と化学反応の観察に応用することを目標とした。今年度の成果は、この偏光変調全反射型顕微鏡に用いるステッピングモーターの回転速度を1Hzから10Hzに上げ、撮影にEMCCDカメラを用いることで、蛍光分子1個の向きの変化を角度分解能2°、時間分解能0.1秒で検出することに成功したことである。更に、この顕微鏡に磁気ピンセットを組み合わせる改良も加えた。電磁石を顕微鏡ステージ上に2対配置し、磁場により磁気ビーズの角度を任意に調整する。この磁気ピンセット付全反射型顕微鏡を用いて、1分子のF1-ATPaseの中心軸が回転中に起こる触媒サブユニットの構造変化を検出した。まず、ガラス基板上にF1-ATPaseを固定し、中心軸に磁気ビーズを結合した。次に、F1-ATPaseがATPの加水分解エネルギーを利用して自発回転する時と、磁気ピンセットの磁場に従ってATP合成方向に強制回転する時両方の触媒サブユニットの構造変化を比較した。その結果、ATP合成方向では加水分解方向の回転では見られなかった構造変化が検出された。この原因が基質の組成に由来するものなのか、回転方向の違いによるメカニズムの違いに由来するものなのかを現在検証中である。このように、偏光変調顕微鏡の時間分解能は発展途上であるが、現段階の中速の時間分解能でもF1-ATPaseの回転速度の方を抑えることで化学状態と構造状態を対応付ける道が開けた。また、高速偏光変調顕微鏡に使用する新しいモーターについても候補を増やして検討中であり、顕微鏡に組み込むための開発を進めている。
心筋細胞内Caイオンの動態に関する研究

本年度は,以下の事項について検討した.1.イヌ心筋小胞体Caポンプの反応機構の研究:GTPを基質とした場合,心筋小胞体CaポンプはCa2+を輸送するが,その際, GTP分解がこれと共存しないこと,又, CaポンプATPaseのGTPによるりん酸化がおこらないことが報告されている.そこで,このことを確かめるため, GTPを基質とするCaポンプ反応の機構を詳しく検討してGTPを基質とする場合と比較した.その結果,反応の部分の速度定数は, ATPの場合と大きく異なっており,とくに,りん酸化酵素生成反応が著しく遅いことがわかった.今回のデータから,反応機構自体は, GTPの場合もATPの場合と変わらないが,実験条例によっては,反応の律速段階が変化するために, GTP分解性及びりん酸化酵素レベルが, ATPの場合と異なってみかけ上著しく低くなることが判った. 2.ウシ心形質膜Caポンプについて:形質膜Caポンプの制御系について調べるため,形質膜標品レベルでのCaポンプ活性に及ぼす各種プロティンキナーゼの作用の検討とCaポンプ活性制御蛋白因子の検索を行いつつある.前者に関しては,これまでCA-MP依存性及びcGMP依存キナーゼの作用を調べたが効果は観察されなかった.後者については,現在, Caポンプに強く反応するモノクローナル抗体が出来たので,抗体カラム等を用いて, CaATPaseの精製とこれと相互作用を行う蛋白因子の同定を行う予定である.3.ラット心筋Naポンプの精製:心筋Naポンプの分子種の検討を蛋白質レベルで行うため1小実験動物心筋に適用出来るNaポンプの精製法を開発した.方法は, Chapsで膜を可溶化した場合, 0.2MNa+が共存する場合としない場合で, Naポンプ蛋白の溶解度が大きく異なることを利用するものである.ラット心筋(1g)に適用した場合比活性4.80±57μmol/mg/hr,純度が約50%の標品が簡単に得られた.本年度は,以下の事項について検討した.1.イヌ心筋小胞体Caポンプの反応機構の研究:GTPを基質とした場合,心筋小胞体CaポンプはCa2+を輸送するが,その際, GTP分解がこれと共存しないこと,又, CaポンプATPaseのGTPによるりん酸化がおこらないことが報告されている.そこで,このことを確かめるため, GTPを基質とするCaポンプ反応の機構を詳しく検討してGTPを基質とする場合と比較した.その結果,反応の部分の速度定数は, ATPの場合と大きく異なっており,とくに,りん酸化酵素生成反応が著しく遅いことがわかった.今回のデータから,反応機構自体は, GTPの場合もATPの場合と変わらないが,実験条例によっては,反応の律速段階が変化するために, GTP分解性及びりん酸化酵素レベルが, ATPの場合と異なってみかけ上著しく低くなることが判った. 2.ウシ心形質膜Caポンプについて:形質膜Caポンプの制御系について調べるため,形質膜標品レベルでのCaポンプ活性に及ぼす各種プロティンキナーゼの作用の検討とCaポンプ活性制御蛋白因子の検索を行いつつある.前者に関しては,これまでCA-MP依存性及びcGMP依存キナーゼの作用を調べたが効果は観察されなかった.後者については,現在, Caポンプに強く反応するモノクローナル抗体が出来たので,抗体カラム等を用いて, CaATPaseの精製とこれと相互作用を行う蛋白因子の同定を行う予定である.3.ラット心筋Naポンプの精製:心筋Naポンプの分子種の検討を蛋白質レベルで行うため1小実験動物心筋に適用出来るNaポンプの精製法を開発した.方法は, Chapsで膜を可溶化した場合, 0.2MNa+が共存する場合としない場合で, Naポンプ蛋白の溶解度が大きく異なることを利用するものである.ラット心筋(1g)に適用した場合比活性4.80±57μmol/mg/hr,純度が約50%の標品が簡単に得られた.
地域経済と保健医療・国保「再編」計画の実証的研究

1.実態調査の実施わが国の医療保障政策において、昭和60年改正医療法に基づく都道府県保健医療計画の策定および昭和63年改正国保法による国保財政安定化計画の実施は、ともに画期的な意義をもっている。本研究はこの二つの政策を相互的関連においてとらえ、その実施状況、この政策が地域社会・地方自治にもたらすプラスとマイナスの効果等を調査しようとするものであった。本年度に実施した調査対象地域は、(1)鹿児島県鹿児島市および加治木町、(2)福島県郡山市および須賀川市、(3)福岡県北九州市、(4)岩手県盛岡市、花巻市および石鳥谷町、(5)兵庫県神戸市および明石市、(6)大阪府大阪市、東大阪市および八尾市である。それぞれ、関係行政官庁、医療機関、医師会・保険医協会等医療関係団体および国保世帯から説明聴取、資料閲覧等を行なった。2.調査結果の分析現地調査で収集した資料やデ-タの整理・集計・作表の作業は年度内にほぼ終了した。また実態調査対象地域以外の北海道、秋田県、千葉県等につき関係機関に依頼して資料提供を受け、その分析も行なった。実態調査から得た知見につき中間的・印象的な問題点を12述べると、地域保健医療計画のベ-スとなる「必要病床」数の算定が概してアバウトであること、医療費の地域格差の主要因は「高額医療費患者」の発生にあり、しかもその発生には国保患者の高齢化と家族解体、極度の低所得などの「社会的」要因が強く作用していることなど、である。3.研究成果の発表予定平成2年度に「社会政策学会年報」および「専修経済学論集」に研究成果の発表を行う。