hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有限群におけるカルタン行列の固有値とブロックの森田同値性

奥山・和田の共同研究[ Okuyama-Wada, Contemp. Math., 524, 2010]で,有限群Gとその指数が素数pと素な正規部分群Hにおいて, Gのp-ブロックBと, BによってcoverされるHの任意のp-ブロックbについて, Bとbのそれぞれのカルタン行列の最大固有値は一致することを証明した[ Okuyama-Wada, Theorem 1. 1].さらにProposition 3. 5で, Bに属する既約Brauer指標たちの次数に関するある条件(#)が成り立つならば, Bのカルタン行列の固有値の中にちょうどその(π)-partが不足群Dの位数に一致するようなものが存在することを証明した.条件(#)はp-可解群の任意のp-ブロックは常に満たしているが,一般の群では成り立たない. p> 3の時には(#)を満たさない群とブロックが存在する.しかしp=2, 3のときには,このような反例を見つけることはできなかった.そこでp=2のときに,対称群の2-ブロックについて既約Brauer指標の次数を計算するうち,対称群の任意の2-ブロックは常に条件(#)を満たしているようにみえた.さらに強く,清田・奥山・和田の共同研究[ Kiyota-Okuyama-Wada, accepted]により,任意の対称群において,任意の2-ブロックには高さ0の既約Brauer指標はただ一つしかないことを証明した.これはFong, Jamesにより知られていた,対称群において奇数次数の既約2-Brauer指標は自明な指標しかないという定理の一般化である.この結果は今まで全く知られていなかった事実である.カルタン行列の固有値を考えていなければ,この衝撃的な事実を発見できなかったであろう.奥山・和田の共同研究[ Okuyama-Wada, Contemp. Math., 524, 2010]で,有限群Gとその指数が素数pと素な正規部分群Hにおいて, Gのp-ブロックBと, BによってcoverされるHの任意のp-ブロックbについて, Bとbのそれぞれのカルタン行列の最大固有値は一致することを証明した[ Okuyama-Wada, Theorem 1. 1].さらにProposition 3. 5で, Bに属する既約Brauer指標たちの次数に関するある条件(#)が成り立つならば, Bのカルタン行列の固有値の中にちょうどその(π)-partが不足群Dの位数に一致するようなものが存在することを証明した.条件(#)はp-可解群の任意のp-ブロックは常に満たしているが,一般の群では成り立たない. p> 3の時には(#)を満たさない群とブロックが存在する.しかしp=2, 3のときには,このような反例を見つけることはできなかった.そこでp=2のときに,対称群の2-ブロックについて既約Brauer指標の次数を計算するうち,対称群の任意の2-ブロックは常に条件(#)を満たしているようにみえた.さらに強く,清田・奥山・和田の共同研究[ Kiyota-Okuyama-Wada, accepted]により,任意の対称群において,任意の2-ブロックには高さ0の既約Brauer指標はただ一つしかないことを証明した.これはFong, Jamesにより知られていた,対称群において奇数次数の既約2-Brauer指標は自明な指標しかないという定理の一般化である.この結果は今まで全く知られていなかった事実である.カルタン行列の固有値を考えていなければ,この衝撃的な事実を発見できなかったであろう.有限群をGとし、標数p>0の代数的閉体をFとする。群環FGのブロックをBとし、その不足群をDとする。Bのカルタン行列をCとし、その最大固有値をρ=ρ(B)とする。ρが整数になるのはどのような場合だろうか。いろいろな群で確かめた結果、ρが整数ならば、ρ=|D|で、さらに強くすべての固有値はCの単因子に一致してしまう。そこでこのことがすべての有限群について成り立つのではないだろうかと予想した。この予想は、もし正しいならば、とても強い結果で、有限群のブロック以外の多元環のカルタン行列では一般には成り立だない。これまでに誰も知らなかった有限群の特徴を表す性質である。すでにいろいろな群では、この予想が成り立つことを証明したが、p-可解群の場合でも難しく、証明が見つからなかった。北海道教育大学旭川校の奥山哲郎との共同研究により、次の二つのことが証明できた。(1)HをGの指数がpと素な正規部分群とし、bをHのブロック、BをbをカバーするGの任意のブロックとすると、ρ(B)=ρ(b)が成り立つ。(2)Gがp-可解群で、Bのカルタン行列Cのすべての固有値が整数ならば、ρ=|D|が成り立つ。(1)から、シローp-部分群がアーベル群のとき、主ブロックBについて、ρが整数ならBとそのBrauer対応子bが森田同値になるのではないか、という問題を解決するための重要な手がかりとなる。この問題はP=2の場合すでに証明し、発表しているが、そこではFeit-Thompsonの有名な奇数位数定理を使っている。(1)の結果から奇数位数定理を使う必要が無くなった。また(2)から、Gがp-可解群のときに、上の予想を証明するための重要なステップが証明できたことになる。

有限群をGとし,標数p>0の代数的閉体をFとする.群環FGのブロックをBとし,その不足群をDとする.Bのカルタン行列をCとし,その最大固有値をρとする.北海道教育大学旭川校の奥山哲郎との共同研究で,Bに属する既約Brauer指標の次数に関係した整数値a(B)がpと素ならば,Cのある固有値λで,そのp-部分がちょうどDの位数に一致するものが存在することが証明された.これはContemporary Math.Vol.524(2010)に発表された.その後,東京医科歯科大学の清田正夫との共同研究で,pが5以上の素数の場合,a(B)がpで割れてしまう例が見つかった.例えば,G=SL(2,p)でBを二つあるfull defectのp-ブロックとすれば,a(B)はいつもpで割れる.さらにこのときCのどの固有値もそのp-部分がDの位数よりも真に小さくなる.それではp=2,3の場合はどうだろうか.和田が対称群の2-ブロックで計算した結果,思いもよらないことが起きているように思われた,a(B)はいつも奇数であるように思われ,さらに強く,対称群の2-ブロックには,高さ0の既約Brauer指標がただ一つしかないように思われる.もしこれが正しければ,今までに知られていない,新しい発見である,どうやら正しい証明を得たと確信している.奥山哲郎,清田正夫との共著論文として,現在アメリカ数学会のTransactionに投稿を考えている.有限群をGとし,標数p>0の代数的閉体をFとする.群環FGのブロックをBとし,その不足群をDとする.Bのカルタン行列をCとし,その最大固有値をρ=ρ(B)とする.北海道教育大学旭川校の奥山哲郎との共同研究により,既約Brauer指標の次数の2乗和に関するある条件(*)を満たすブロックは,Cのある固有値λがDの位数|D|と同じ(π)-部分をもつことが証明できた.条件(*)はp-可解群のp-ブロックでは成立するが,一般の群では成立しない.その反例を,東京医科歯科大学教養部の清田正夫と見つけることができた.その例は,p>3の場合で,p=2,3の場合には見つからなかった.そこで,p=2のとき,n次対称群S_nの2-ブロックBでは,(*)は成り立つだろうか?この問題が出発点となった.n=17まで計算した結果,Bには高さ0の既約Brauer指標が,一つしかなく,その結果(*)が自動的に成り立っている.当初このようなことは知られているのではないかと思った.しかし文献を探しても分からず,対称群の既約Brauer指標の次数を決めることは,きわめて困難であり,そのこと自体が未解決問題であると知った.約一年をかけ,奥山哲郎の証明の方針に基づいて,和田と清田が検証した結果,次の定理を得るに至った.定理.任意の次数nの対称群S_nの任意の2-ブロックBにおいて,高さ0の既約Brauer指標はただ一つしかない.どの有限群のp-ブロックも高さ0の既約Brauer指標を少なくとも一つは持っているが,一般には一つだけとは限らない.この定理は,対称群において,奇数次数の既約2-Brauer指標は自明なものしかない,というFongとJamesの定理を一般化したものになる.現在この論文をJournal of Algebraに投稿中であるが,証明が難解とみえ,約一年がたつがまだ査読中である.
医師分布の空間統計学的動態モデルの研究

医師職歴データベース作成後に解析を実施し都市部分布が強いこと、診療科目および勤務先変更の一定方向性、男性医師は3割女性医師6割が出身地を含む隣接都道府県へ戻ること。5年以上継続勤務した地域への継続勤務傾向、勤務先変更距離は次第に小さくなることなど予測係数となるデータを得た。また3師調査から医師過剰の指標を検討した。過剰医師は住所を移さず通勤等で他地域への就業をはかる。東京都では平成14年3101人は東京都外へ従事、平成24年は5610人が東京都外の流出過剰である。関東他県は流入拡大し、平成24年の流入従事の最大は2122名の埼玉県であり従事する医師の19%を超えることを確認した。目的:医師分布動態および動態影響因子を踏まえた空間統計学的動態予測モデルの構築背景:医師数把握は厚生労働省実施の医師・歯科医師・薬剤師調査(3師調査)があり、今村らがコホートデータベース化した。しかし、2年毎調査であり、賃金構造基本統計で明らかになっている2529歳医師の平均勤続年数1.4年と欠損が大きく、また本格的な地理情報解析や要因分析は行われていない。このため平成25年度は、医師の連続した職歴記録を有す大学の職歴データベースを基に、空間統計学的手法で動態解析を実施した。都市部への分布傾向が強いことの他、全国レベルでは、講座(診療科目)および主たる業務・勤務機関の移動傾向に一定方向性のあること。男性医師は3割程度しか出身地を含む出身隣接都道府県に戻らないのに対して、女性医師の3割は出身都道府県、6割は出身地を含む隣接都道府県へ戻ること。5年以上継続勤務した地域にはその後も継続して勤務するものが多いこと、勤務先選択の移動距離の平均は次第に小さくなることなど動態予測係数となりうる基礎データを得た。これとは別に年度予定に先行し、3師調査の公表データを精査した。現状では医師の不足と過剰は、県単位や医療圏毎の平均値との乖離が指標として議論されることが多い。しかしながら平均値との乖離は労働時間や労働需給の実態とは乖離している可能性があり、実態把握に有効な過剰の指標を検討した。この内容は平成26年日本衛生学会等で発表予定である。意義:医師分布を集計値から政策担当者や医学学術団体毎でのさらなる詳細解析や予測、対策等立案に利用できる医師の空間動態予測モデルを構築し、経験的予測から統計予測の分野とする。目的:医師分布動態および動態影響因子を踏まえた空間統計学的動態予測モデルの構築結果:平成25年度は、医師の連続した職歴記録を有す大学の職歴データベースを基に、空間統計学的手法で動態解析を実施した。平成26年度は3師調査の公表データを精査した。しかしながら平均値との乖離は労働時間や労働需給の実態とは乖離している可能性がある。ここでは過剰の指標を検討した。過剰地域の医師は住所を移すことなく、他の診療科への転科あるいは住所を移さず通勤等で他地域への就業をはかる。そこで3師調査の住所都道府県と勤務先住所都道府県の不一致数の増加を検出した。その結果、東京都では平成14年3101人は東京都外へ従事、平成24年は5610人が東京都外の流出過剰従事である。関東の他県では流入拡大し、平成24年の流入従事の最大は2122名の埼玉県であり、埼玉県で従事する医師の19%を超えることえを確認し、これを日本衛生学会、日本公衆衛生学会にて報告した。意義:医師分布を集計値から詳細解析や予測、対策等立案に利用するための量的質的な数値を得ることができた。現在これらをもとにした現況にフィットした動態モデルを構築中である。衛生学平成25年度目標分の分析を実施し、一部先行し3師調査の公表詳細資料を用いた分析に着手できたことから、達成度はおおむね順調と判断した。

平成26年度は、25年度に得られた成果の学術誌等への発表、現在得られている医師空間動態の係数を3師調査の公表データに外挿した空間動態予測モデルを構築、推算の妥当性検討を実施し、政策担当者や医学学術団体毎でのさらなる詳細解析や予測、対策等立案に利用できる医師の空間動態予測モデルを構築する。本研究における制約及び限界であるが、分析対象としている医師の職歴記録、3師調査などは主たる職務の職歴記録であるため労働時間の資料とはなっていない。このため勤務時間変動や短時間勤務者数による労働時間および労働供給量変化を把握できない点と、人口高齢化等にともなう患者数の変化で生じる医療需要の変動による労働需要量の変化を捉えていない点が、本モデルの弱点である。これらを明記した幅のある解析結果や解釈をどの程度許容するかが平成26年年度の大きな課題であり、本研究を推進・発展させてゆきたい。
シグナル伝達画像による大脳連合機能メカニズムの研究

我々は細胞内シグナル伝達系に属するG-蛋白と結合したPI turnoverを生体で知るためにPositron Emission Tomography(PET)を用いて体外測定できる方法を開発してきた。最近、この方法を用いた一連の研究において、脳に起こった損傷が、非損傷部位の大脳皮質連合野に極めて限局した強いPIturnoverの増強現象を誘発することを認めた。そこでメタボトロピック増強現象を検証し、大脳連合機能メカニズムとの関連を検討した。結果は、(1)脳損傷を受けたヒト大脳のPET imageでは受傷部位とは離れた正常皮質のきわめて限られた領域に^<11>C標識放射能活性の集積(radioactive spot)を認めた。その放射能活性は、大脳皮質全体の3SDを越えた極めて強い値を示した。(2)脳損傷により誘発されたradioactive spotは損傷部位の対側皮質連合野に出現する傾向がみられた。PETではradioactive spotの形は局所的であり、円形に見える。これは非常に小さな領域での取り込みを反映した所見であると考えられた。実際、これは以下に述べるラットの追試実験からも支持された。ラットを用いたdenervation modelでも同様な現象を認めることが出来た。さらにラットを用い電気生理学的なlong-term potentiation(LTP)所見との関連を調べた。この結果、LTPを誘発すると極めて強度な^<11>C標識DAGの取り込み現象を認め、それは、denervation modelで得られた所見と類似していた。本報告ではPI turnoverを直接ヒトで画像化した結果として、chemical potentiationという現象が明らかになった。すなわち脳損傷後の機能回復に非損傷部位の大脳皮質がおおきく関与し、特に連合野におけるシナプス伝達機能の修飾に関与していると考えられる。またLTPはグルタミン酸受容体のイオンチャンネル型(ionotropic)とメタボトロピック型(metabotropic)に依存しており、Ca^<2+>の流入とそれに続く一連のセカンドメッセンジャーの反応で成りたつ。この考えからchemical potentiationとLTPの関係をさらに明らかにすることは今後の重要な課題である。そしてPI turnoverの画像化は連合機能を解明する有力な手段となりえる。今後は実験動物でchemical potentiationの出現を調べ、その場所の遺伝子レベルの解析により、神経の回路形成に深い関わりをもつ液性因子を見つけることを期待している。
日本数学史料の所在調査と総合目録作成

[総論]現在、近世目本数学史(和算史)の「通説」と言われるものは、明治以来各地で収集されてきた膨大な数の和算史料に基づいて組み立てられている。本研究では、それらの史料の総合的な所在調査と目録作成を平成14年度以来、実施してきた。本年度は研究の最終年度として、これまで収集してきた情報を『国書総目録』その他の目録の情報と照合する作業を重点的に進めてきた。この照合作業によって幾つかの新知見も得られた。例えば、現在成立年代の判明している和算史料はその大半が19世紀になってから成立していることが明らかになった。また、既存の目録の書誌情報と、現地調査によって確認した情報の間にかなりの食い違いも認められた。東京大学総合図書館所蔵和算史料の内、約50点近くが『国書総目録』の記載から漏れていたのはその一例である。平成18年3月現在、目録の上で確認のできた和算史料の総件数は約20,000件であるが、本研究によってさらに数千件規模の新出史料・再発見史料の情報を追加することができる見込みである。それらをまとめた「総合目録」は、本研究終了後、研究成果として平成18年度内に公開をする予定である。[個別調査成果]本年度調査を実施した機関・地域を列記する。・東京大学総合図書館所蔵南葵文庫の調査(数点ほど新資料を再発見した。)・長野県木祖村内での個人宅調査(近世期の計算帳、帳簿類を調査。)・宮城県図書館所蔵伊達文庫、養賢堂文庫の和算史料調査(『数度術』を再発見した。)[総論]現在、近世目本数学史(和算史)の「通説」と言われるものは、明治以来各地で収集されてきた膨大な数の和算史料に基づいて組み立てられている。)本年度の研究実績の概要は以下の通りである。1.東京大学総合図書館所蔵の和算資料約2000点について、書誌情報の調査と整理を実施した。その概要については、平成15年度内に論文としてまとめ、発表を予定している。2.日本学士院所蔵の和算資料約9700点について、岩波書店より『日本学士院所蔵和算資料目録』が日本学士院編として刊行された。(平成14年秋)本書の編集作業に本研究の研究代表者・佐藤賢一が参与した。なお、これらの情報はすべてコンピューターの端末に入力を完了しており、最終年度(平成17年度)に完成を予定している和算資料の総合目録の基礎データとして利用する予定である。3.宮城県図書館所蔵『関算四伝書』の書誌情報調査、ならびに影印作成のための撮影作業を実施した。初期関流和算書の全体像を示す指標的なコレクションであるため、来年度もその撮影作業を継続して行う予定である。4.平成14年5月、日本科学史学会年会総会において、シンポジウム「加賀と近江地域と人脈から見る近世科学史」を本研究主催のもと開催した。金沢藩、富山藩領の和算の再検討ならびに、地域史としてみた日本科学史の今後の展望を議論した。概要については、『科学史研究』223号(2002年)に公表した。5.海外に所蔵されている和算資料の調査を2回実施した。(オランダならびに、フランスを調査。)来年度も継続して行う予定である。6.上記の他、国内の和算資料所蔵機関を約20カ所ほど調査し、総合目録作成のための基礎データを収集した。[総論]現在、近世日本数学史(和算史)の「通説」といわれるものは、明治以来各地で蒐集されてきた膨大な数の和算史料に基づいて組み立てられている。本研究では、それらの史料の総合的な所在調査と目録作成を平成14年度来、実施してきた。現在、日本学士院所蔵史料の目録作成を終了し(平成14年度)、次いで、東京大学、東北大学所蔵史料の目録作成に着手しつつある(平成15年度)。[個別調査成果]

他にも、全国各地の和算史料を調査した結果、幾つかの新出史料も見出された。以下、その幾つかを列挙する。・三重県松阪市の個人宅より、和算家・奥村喜三郎関連文書が見出された。幕末の江戸の和算家、奥村の数学的知識が松阪にも伝播していたことが確認された。(平成14年度/平成15年度に研究代表者・佐藤が口頭発表を行った)・武雄市立博物館所蔵「北條流軍学」関連文書:近世前半期の軍学者、北條氏長の自筆本が武雄市博物館で再発見された。軍学に関連した測量術・算術に関する史料である。(平成15年度/論文準備中)・東京大学総合図書館所蔵「渋川氏記録」:幕府天文方の記録であったことが判明した。和算家の山路家についての言及が多数確認される。(論文準備中)・国立科学博物館蔵「船山氏文書」:仙台藩士の和算家、船山氏に関する一括文書。関流に関する書類、幕府天文方の実態などを知らせる文書群が発見された。(平成15年度、総括班との共同調査/研究代表者・佐藤が口頭発表を行った)・佐賀県立図書館所蔵旧鍋島家文書内の暦学関連書:佐賀藩において、独自に天文学が研究されていたことを示す史料が確認された。和算の知識が用いられていたことも確認された。(平成15年度、総括班との合同調査による/論文準備中)[総論]現在、近世日本数学史(和算史)の「通説」といわれるものは、明治以来各地で蒐集されてきた膨大な数の和算史料に基づいて組み立てられている。本研究では、それらの史料の総合的な所在調査と目録作成を平成14年度来、実施してきた。現在、宮城県図書館、水沢市立図書館、東京大学総合図書館その他の和算史料目録作成を終了し、次いで、天理大学、東北大学所蔵史料の目録作成に着手しつつある。[個別調査成果]上記の他にも、全国各地の和算史料を調査した結果、幾つかの新出史料も見出され、その一部については著書としてまとめて公刊した。・宮内庁書陵部に所蔵される「暦算書類」一括の中に、百数十点ほどの和算史料が含まれていることを確認した。明治時代以来所在の不明であった資料も含まれており、再発見されたことになる。・和算史料論についての概説を、本研究で見いだした新出史料の報告も兼ねて著書として刊行した。(『近世日本数学史』、東京大学出版会、2005年。特にその第2部と第3部)[総論]現在、近世日本数学史(和算史)の「通説」と言われるものは、明治以来各地で収集されてきた膨大な数の和算史料に基づいて組み立てられている。本研究では、それらの史料の総合的な所在調査と目録作成を平成14年度以来、実施してきた。本年度は研究の最終年度として、これまで収集してきた情報を『国書総目録』その他の目録の情報と照合する作業を重点的に進めてきた。この照合作業によって幾つかの新知見も得られた。例えば、現在成立年代の判明している和算史料はその大半が19世紀になってから成立していることが明らかになった。また、既存の目録の書誌情報と、現地調査によって確認した情報の間にかなりの食い違いも認められた。東京大学総合図書館所蔵和算史料の内、約50点近くが『国書総目録』の記載から漏れていたのはその一例である。平成18年3月現在、目録の上で確認のできた和算史料の総件数は約20,000件であるが、本研究によってさらに数千件規模の新出史料・再発見史料の情報を追加することができる見込みである。
液体論を基盤としたタンパク質立体構造予測法の構築

我々が以前構築した自由エネルギー関数(FEF)を用いて、僅か10残基にも拘らず水中で安定なβ-ヘアピン構造を形成するCLNO25の立体構造安定性を解析した。この蛋白質はβ-ヘアピン構造形成により分子内水素結合を最大限に確保し、水-タンパク質問の水素結合の切断を補償しつつも、側鎖の非常に密に充填により、大きな水のエントロピー増加をもたらすことが出来るアミノ酸配列をもつ。この水のエントロピー増加により、折り畳みに伴う構造エントロピー低下を凌駕し、天然構造が安定となる。α-ヘリックス構造形成でも分子内水素結合を確保できるが、側鎖の密な充填が出来ず、安定にはならない。他の適当なアミノ酸配列では、上記のような分子内水素結合と側鎖の充填の両方を同時に満足することは非常に困難である。よって、多くの短いポリペプチドは固有の立体構造に折り畳まない。大きなタンパク質の中には、折り畳みの初期段階で特定の形に折り畳む短いアミノ酸の配列(piece)がいくつか存在し、これが核となり蛋白質全体の折り畳みがおこると考えられている。そのpieceの1つに相当すると考えられるCLNO25の折り畳みメカニズムを解明できたことは、蛋白質折り畳み過程の最も本質的な部分の理解に繋がる為、蛋白質の立体構造予測法の構築に大きな進展をもたらすと期待される。加えて、FEFを用いた膜タンパク質立体構造安定性を向上させるアミノ酸置換の予測に取り組んだ。多くの薬剤の標的となる重要な膜タンパク質であるG protein coupled recepter (GPCR)の中からアデノシン受容体を題材とした。このタンパク質に対してはアラニンスキャニング実験による安定性の変化が報告されている。研究の結果、安定化すると報告された8箇所の置換の内、7箇所をFEFを用いて予測できた。今後、アラニン以外への置換による安定性向上を試みる予定である。(抄録なし)タンパク質立体構造予測法の構築に向けた研究に取り組んだ。その為には,(1)構造予測の正解となる天然構造を的確に表現した構造モデル,(2)タンパク質の立体構造形成メカニズムの解明が必要不可欠である。(1)に関して,我々の自由エネルギー関数とそのエンタルピー及びエントロピー成分を用いて,タンパク質の天然構造モデルのキャラクタリゼーションを行う方法を提案した。タンパク質の立体構造は,X線結晶解析やNMR実験を通して決定される。得られた天然構造モデルは,実験条件や構造計算の方法の影響を大きく受けるため,それらが適切なものかを評価する必要がある。木下らの自由エネルギー関数は天然構造の特徴をよく捉えているため,各々の天然構造モデルの特徴や弱点を明らかにすることができる。提案された方法を用いることにより,より良い天然構造モデルを作成するための有用な指針が得られる。(2)に関しては,疎水環境にも適用できるように拡張した我々の自由エネルギー関数を用いて,水及び疎水環境中でのタンパク質立体構造安定性を調べた。二次構造はエンタルピーと水のエントロピーの両方の観点で有利な構造である。水環境中では,水のエントロピーが立体構造を安定化させる効果が強い為,側鎖を出来るだけ密に充填することが優先され,二次構造の含有率はタンパク質により大きく異る。一方で疎水環境中では、溶媒のエントロピーの効果が著しく弱くなる。その為、分子内水素結合形成が重要となる。α-ヘリックス構造はβ-シート構造よりも,より効率良く分子内水素結合を形成できるため,α-ヘリックスが好んで選定されることが分かった。この結果、脂質二重膜中の膜タンパク質はα-ヘリックスを主に形成するが,ヘリックス同士の会合のパターンは,疎水鎖を構成する炭化水素基(CH2,CH3,CH)の並進移動に起因するエントロピー利得により駆動されることが示された。

今後、アラニン以外への置換による安定性向上を試みる予定である。本年度に計画していた,天然構造モデルのキャラクタリゼーション法の提案は達成することが出来た。加えて,水及び疎水性環境での立体構造安定性を調べたことから,タンパク質折り畳みの基本原理を明らかにすることが出来た。これらの成果は,立体構造予測法の構築に大きな寄与をもたらすと期待される。立体構造予測法の構築に取り組む。いきなり実験情報を用いずに構造を作成するのは非常に困難な問題である為,まずは,出来る限り少ないNMR実験情報(願わくばケミカルシフトのみ)から優れた天然構造モデルを作成できる方法の開発について検討を行う。天然構造の立体構造予測は実験情報がゼロとなった場合に対応する。(抄録なし)
自己免疫性肝疾患自然発症マウスモデルの確立

(NZW×BXSB)F1(W/BF1)マウスの肝組織について検討した。20週令において50%のマウスに自然発症する肝炎像が認められた。同肝炎は3型に分類出来た(慢性活動性肝炎型、慢性非活動性肝炎型、胆管炎型)。門脈域或いは中心静脈周囲に浸潤する炎症細胞が大半が単核球であり、B220に染色性を示すものが約3分の2、Thy1.2に染色性を示すものが約3分の1であった。一方、加令と共に類洞内に細胞増多が見られ、コラゲナーゼを門脈から灌流して得た肝内浸潤単核球をフローサイトメーターを用い検討したところ、CD4とMac-1の両方の蛋白を発現している単核球の増加が認められた(p<0.005)。20週令では約40%の肝内浸潤単核球に同蛋白の共発現が観察されたが、これは肝炎組織像の程度と相関を示していた。CD4とMac-1を共に発現している細胞のみをFACStarを用いて集め電顕を用いて観察すると幼若な単球系の細胞であることが示唆された。更に、免疫学的検討やコロニーアッセイを併用し、同様の結論を得た。(W/B)F1マウスは加令と共に肝炎(自己免疫性肝炎が疑われる)を自然発症するマウスモデルと考えられた。特に肝内に存在し加令と共に増加するCD4とMac-1を共発現する幼若な単球系細胞が確認されたが、肝病変の成因と同細胞との関係について興味が持たれる。現在、研究結果を論文にまとめ投稿中である。
人工細胞を用いる細胞間情報伝達機構の解明とその医療への応用

本研究では、糖鎖認識機構に基づく細胞間伝達システムを、多糖類、膜糖タンパク質および糖脂質をアッセンブリーした人工細胞リポソームを用いて分子レベルで解明し、種々の医用材料への応用を図る事を目的としている。本年度は、昨年度にひき続き癌抗原としての膜糖タンパク質および糖脂質を再構成したリポソームワクチンの成果を報告する。1.ガングリオシド再構成リポソームによる人工ワクチン本研究者らは、すでにトリ(GT)およびテトラシアロガングリオシド(GQ)を組み込んだ多重層リポソームで免疫したマウスにおいて、皮下移植メラノーマ細胞に対する高い腫瘍拒絶効果がみられることを報告した。今回は、人工ワクチンで免疫したマウス血清中の抗ガングリオシド抗体の力価を測定し、細胞レベルでの抗腫瘍活性発現の機構を検討した。免疫マウス血清の抗体価は、GT、GQで免疫した場合でも抗GM、GO、GTおよびGQ抗体の全てが産生し、産生量は免疫を重ねるごとに上昇した。GT、GQ含有リポソームが免疫系全体を非常に活性化し得ることが明らかとなった。2.抗原提示糖タンパク質再構成リポソームワクチン我々は、独自に開発した人工境界脂質を用いることで、赤血球等の実細胞からリポソームに直接、膜タンパク質を効率よく移行し得る事を報告した。この手法を利用して、癌細胞(RVD)から抗原提示タンパク質を直接リポソームに移行、再構成させることにより、リポソームワクチンを作成した。これを用いて免疫誘導実験を行ったところ、きわめて高い腫瘍拒絶効果がみられた。我々の開発した方法は、従来法と比較して抗原性タンパク質の化学的変性も起こらず、より高い免疫能が認められ、新しいワクチン調整法として今後もおおいに展開が期待される。
倒産手続における債権の優先弁済に関する研究

本年度は、第1に、担保権の実行がなされるのは債務者の倒産時であることが多いことに鑑み、特に質権の実行方法とりわけ流質の可否に関する民法典成立過程における議論についての研究、第2に、倒産手続において取戻権・別除権が認められる制度として譲渡担保と信託との比較・検討を行った。第1に関しては、次の点が明らかとなった。明治初期の習慣調査においては流質慣行が不動産・動産を問わず広く認められており、おそらくこれが江戸期の慣行でもあったと考えられる)。しかしながら、ボアソナードは、流質は有害な規定・悪しき慣行と考えており、著書においても流質がなくならないことに対する苛立ちを隠さなかった。これに対して民法典の起草者は粒子慣行を存置するような慰安を行ったものの、法典調査会では反対論も見られた。ここでは、慣行として想定しているのが江戸期の流質慣行なのか、明治期になって導入された流質禁止なのかが明確になっておらず、また、流質が禁止される質権の目的物についても動産なのか不動産なのか議論は必ずしもかみ合っていない。その後、衆議院において再度流質が禁止されることとなったが、民法典の起草者は金融の円滑化等を理由に流質を肯定していた。第2に関しては、以下のとおりである。従来わが国では譲渡担保の法理を形成するにあたって法定担保物権の法理を参照することが行われてきた。しかし、担保目的での信託が認容されることとなったことから、信託法理を譲渡担保法理に反映させることも考えられてよい。フランスでは担保フィデュシーがまさに譲渡担保法制として用いられているところである。具体的な問題としては、物上代位性や遺言による設定について信託法理が参照されるべきである。従来の担保法学説の中には、譲渡担保における物上代位法理の必要性を所有権移転という形式に即して再考すべきとの見解があったが、信託法理の参照も試みられてよい。平成30年度は、フランスのフィデュシーやわが国の信託法理と担保物権の法理との対比を通じて、債務者倒産時における債権者の共催の範囲を明確にすることを課題としており、上記の第2点においてこの課題に取り組んだ。ここでさらなる課題として浮かび上がったのは、担保目的信託と譲渡担保の区別である。これは、当事者間の明治の合意がない場合における信託の認定の問題でもあり、すでに検討素材とすべき最高裁判決も出されている。また、英米法圏での擬制信託も当事者間での明示的合意を要しないで信託を成立させるものであり、平成31年度の課題に連動している。また、明治期における流質の可否をめぐる議論は、流質後の受戻の問題とも連動している。明治期には土地の集積が進行したという歴史研究が存するが、流質後の受戻が認められるのであれば、土地の集積と流質とは直結するものではないこととなる。江戸期においては田畑永代売買の禁があるために簡単に断定するわけにはいかないが、債務者の債務不履行状態において、担保権者として一旦は他の債権者に先駆けて債権回収が図られたとしても、その後の受戻が認められるのであれば、担保権者が取得したものは何なのか、特に流質によって担保目的物そのものを取得した場合、そこで得られたものは何なのかがさらなる検討課題として見えてくることとなった。第1に、契約の性質決定という観点から、譲渡担保と担保目的信託とを区別するためのメルクマールを明らかにすること、それと同時に、もしこれらの制度間に効果の差異があるというのであれば、それを正当化するための論拠を明確にすることが次の課題となる。その際、明示の合意に基づかない信託の成立を認めた最高裁判例ならびにそれを否定した最高裁判例を参照しながら、担保目的信託はどのような要件の下で認定されうるのかを明らかにする。英米法における擬制信託の成立要件も参照に値すると考えられる。この問題は、フランスにおいては担保フィデュシーの成立要件が厳格に定められているために生じない問題である。今後、わが国において譲渡担保立法がなされる可能性があるが、譲渡担保の成立要件を厳格に定めた場合に譲渡担保として認定できない契約は信託と認定されることとなるのか、そうだとした場合に信託の効果の定め方によっては譲渡担保の制約を逃れるために信託を利用するような事態も生じる危険があるため、それを防止するための立法論も検討することが必要となる。第2に、フランスにおいて流質が認められ、わが国においても民法典の起草過程で流質慣行の存在が指摘された流質禁止に対する疑念も見られたことから、流質とは本当に質権設定者にとって不利益なものなのか、清算金の支払さえ確保されるのであれば不利益ではないのかを検討することが課題となる。その際、明治初期の裁判資料を使いながら、質権をめぐる紛争類型を明らかにして、流質による試陳設定者の窮乏というテーゼを描くことが正当なのか否かを明らかにする。これは、さらに時代をさかのぼって江戸期における流質慣行が持った意義を明らかにする作業の前提ともなると考えられる。フランスの集合物質権における物的代位論の利用状況について検討を加えた。担保目的物の変動にも拘らず担保が継続すると考えることの重要性は倒産法との関係で理解されている。こうした担保の継続性の正当化根拠として物的代位が持ち出されるようになってきている。

フランスでは2006年の担保法改正によって代替物・集合物を質権の目的とできることが明らかとなったが、構成要素の変動に関しては代替物については明文があるのに対して集合物については明文がない。しかし、これを否定する見解は見られない。この問題については、1915年破毀院判例がすでに集合物における担保目的物の変動を肯定していた。ただし、そこでは物的代位によって変動が正当化されており、リヨンーカーンを初めとする破毀院判決の評釈者は、こうした理由づけについてはこぞって反対していた。ところが2006年の担保法改正以後は、質権の目的たる代替物の変動を物的代位によって正当化する見解ばかりでなく、集合物の変動についても物的代位によって正当化する見解が一部に見られるようになった。その理由としては、担保目的物である代替物の変動について明文規定が置かれたことと並んで、物的代位の基礎理論に変容が見られたことも影響していると考えられる。すなわち、19世紀に見られた擬制説に基づき、物的代位は明文規定がない場合以外には認められないとの見解がほぼ放棄され、充当などの当事者意思に基づいた物的代位の正当化が定着したことによると考えられるのである。以上の考察は、わが国の集合動産譲渡担保に関する議論と対比したときに、興味深い。わが国の議論では、担保目的物の変動をいかにして説明するかという視点がやや弱い。フランスの議論は、個々の個性要素に担保権の効力を及ぼしつつも担保権の継続性を肯定するものであり、分析論と集合物論とを架橋する可能性を秘めた議論であると評価できる。フランスの集合物を目的とする質権における構成要素の変動を正当化する論理として物的代位を取り上げた。平成29年度の課題は、フランスにおける代替可能物の担保化に関する20世紀初頭以来の判例ならびに2006年担保法改正以降の学説の分析を通じて、担保設定者の一般債権者との関係での優先性保持局面を分析することにあった。こうした課題からして、平成29年度の研究はおおむね順調に進展しているものと評価できる。本年度は、第1に、担保権の実行がなされるのは債務者の倒産時であることが多いことに鑑み、特に質権の実行方法とりわけ流質の可否に関する民法典成立過程における議論についての研究、第2に、倒産手続において取戻権・別除権が認められる制度として譲渡担保と信託との比較・検討を行った。第1に関しては、次の点が明らかとなった。明治初期の習慣調査においては流質慣行が不動産・動産を問わず広く認められており、おそらくこれが江戸期の慣行でもあったと考えられる)。しかしながら、ボアソナードは、流質は有害な規定・悪しき慣行と考えており、著書においても流質がなくならないことに対する苛立ちを隠さなかった。これに対して民法典の起草者は粒子慣行を存置するような慰安を行ったものの、法典調査会では反対論も見られた。ここでは、慣行として想定しているのが江戸期の流質慣行なのか、明治期になって導入された流質禁止なのかが明確になっておらず、また、流質が禁止される質権の目的物についても動産なのか不動産なのか議論は必ずしもかみ合っていない。その後、衆議院において再度流質が禁止されることとなったが、民法典の起草者は金融の円滑化等を理由に流質を肯定していた。第2に関しては、以下のとおりである。従来わが国では譲渡担保の法理を形成するにあたって法定担保物権の法理を参照することが行われてきた。しかし、担保目的での信託が認容されることとなったことから、信託法理を譲渡担保法理に反映させることも考えられてよい。
量子多成分系分子理論の深化と物質デザインへの展開

これまで我々は、従来の第一原理計算だけでは直接取込むことのできない、水素原子核やミューオン、陽電子の量子揺らぎも含めた量子多成分系分子理論を展開してきた。具体的には、分子軌道(MO)法や、量子モンテカルロ(QMC)法、さらには密度汎関数(DFT)法に基づく手法と、経路積分法に基づいた、量子多成分系分子理論手法である。本研究課題では、このような量子多成分系分子理論を深化させ、計算機科学との融合を含めて、物質デザインへの展開を探る。本年度は、以下に示す研究項目を実施した。1量子多成分系分子理論の深化:大規模系への拡張のため、経路積分法におけるポテンシャルの評価に、半経験的分子軌道法やDFTB法を実装することで計算コストを抑えることに成功した。併せて経路積分法における並列技法への実装も行った。それらの開発により、より効率的に計算を実施することを可能とした。2物質デザインへの展開:1で開発した大規模計算可能な手法を駆使することにより、本年度は(1)経路積分分子動力学法を用いた核酸塩基対の水素結合における量子効果および温度効果による影響、および(2)ミューオン化合物の超微細結合定数に関する、予備的な解析を行った。(1)G-C、A-Tpairsに対しては150450Kの温度条件で、分子軌道計算、古典分子動力学計算、経路積分分子動力学計算を実行した。主成分分析を行ったところ、最も低い四つの振動モード(buckle, propeller, opening, stagger)に対応する主成分が得られた。特に、核の量子効果はpropellerの分子振動を促進させることがわかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。申請者らが開発してきた水素原子核の量子揺らぎも含めた量子多成分系分子理論を深化させ、計算機科学との融合を含めて、物質デザインへの展開を探る。(1)量子多成分系分子理論の深化:大規模系への拡張のため、経路積分法におけるポテンシャルの評価に、半経験的分子軌道法やDFTB法を実装することで計算コストを抑えることに成功した。(2)物質デザインへの展開:(1)で開発した大規模計算可能な手法を駆使することにより、本年度は(1)経路積分分子動力学法を用いた核酸塩基対の水素結合における量子効果の影響、および(2)多成分系分子軌道法を用いたアミノ酸分子への陽電子吸着に関する理論的解析を行った。(1)これまでの核酸塩基対に関するab initio計算は分子軌道計算や古典的な分子動力学計算がほとんどであるが、本研究では温度効果・核の量子効果をともに考慮できる経路積分ハイブリッドモンテカルロ法を用いてWatson-Crick型の核酸塩基対の水素結合について詳細に解析した。特に、今回は三つの水素結合を持つGuanine-Cytosine pair(G-C pair)に注目したところ、中央の水素結合と両サイドの水素結合は大きく相関していることがわかった。(2)アミノ酸分子の陽電子吸着能を明らかにすることを目的に、電子・陽電子を量子力学的粒子として取り扱うことのできる多成分分子軌道(MC-MO)法を用いて、20種類のアミノ酸分子の陽電子親和力(陽電子の束縛エネルギー,以下、PA)を系統的に解析した。その結果、陽電子結合サイトを理解するには、長距離相互作用の重要性が示唆された。また、アミノ酸分子の双極子モーメントと陽電子親和力の間には強い相関関係があることもわかった。量子多成分系分子理論の深化として、大規模計算が可能となったのは収穫であった。また、具体的計算結果も得られ、既に論文として報告することもできた。
生物多様性のキーストン:間接的な生物間相互作用

(1)ヤナギルリハムシの産卵選好性と幼虫の生存率の関係を調べた。両者の関係は寄主植物のヤナギの種間で大きな変異があるとともに、ハムシの遺伝的変異に基づいた地理的な変異があることが明らかになった。(2)ヤナギを利用するポプラシロハモグリの生存要因とその作用について解析した。天敵の作用、種内競争、落葉、卵の落下はいずれも密度依存的に増加した。(3)ヤナギの葉にゴールを作るハバチの密度と生存率は、ヤナギ個体の樹齢に依存して低下した。捕食寄生者の密度は樹齢とともに増加したが、逆に、同居者のゾウムシの密度は低下した。この天敵の密度の変化に対応して、寄生率は樹齢の高いヤナギで低く、同居者による死亡率は高かった。(4)ヤナギを寄主とするマエキアワフキは当年シュートの内部に卵を産み込む。この産卵習性によって、シュートの先端部は枯死するが、翌年のシュート成長は促進するという補償作用が確認された。この作用は先端部に近いシュートで著しく、このため頂芽優勢によって引き起こされることが明らかになった。(5)ヤナギの葉から放出される揮発性物質を解析した。葉に由来する揮発性物質の組成と量はヤナギの種に特異的であることがわかった。また、クラスター分析に結果より、揮発性物質のヤナギ種間のパタンがそれに依存した昆虫の群集パタンと一致していることが示された。(6)石狩川河川敷のオノエヤナギの化学的キャラクターを分析した。その結果、オノエヤナギには2つの化学種(アンペロプシン型とケイ皮酸グルコースエステル型)が存在し、ヤナギルリハムシの成虫の摂食選好性は、各化学種によって大きく異なった。寒天板上にアンペロプシン型のオノエヤナギの粗抽出物を塗布したところ、高い頻度でハムシが定着した。さらに、成虫の摂食促進活性がアンペロプシン相当部分に分布することを確認した。以上の結果から、アンペロプシンがヤナギルリハムシの成虫の摂食促進物質であると考えられた。(1)ヤナギルリハムシを用いて、本種が幼虫の発育と生存に良好な寄主を選んでいるのかどうかを調べた。実験条件下(22°C、l6L-8D)で、3種のヤナギ(オノエヤナギ、イヌコリヤナギ、エゾノカワヤナギ)上での幼虫と成虫のパフォーマンス(生存率、発育期間、成虫サイズ、産卵数、産卵前期間、成虫寿命)について調べた。幼虫はエゾノカワヤナギ上で最も早い成長を示した。イヌコリヤナギでは発育期間は他のヤナギよりも有意に長くなり、成虫になった時のサイズも有意に小さかった。しかし、生存率には3種のヤナギの間で有意な差がなかった。一方、成虫はオノエヤナギ上で最も長く生きたが、産卵数と産卵前期間にはエゾノカワヤナギで飼育した成虫と有意な差がなかった。イヌコリヤナギではほとんどの形質において他の2種のヤナギよりパフォーマンスが劣った。(2)ポプラシロハモグリを用いて、同所的に成育しているヤナギ科の植物

4種に対する産卵パタンを野外での産卵密度の調査と室内での選択実験により明らかにし、そのような産卵パタンはそれぞれの植物における幼虫のパフォーマンスの良さと一致するかを検証した。野外では幼虫の発育ができない植物に対しても多くの卵が産まれていた。しかし、室内での選択実験では雌成虫はそのような植物に対する産卵を避ける傾向が見られた。そのため、ポプラシロハモグリでは選択実験により示されたプレファレンスと幼虫のパフォーマンスの間に一致がみられたが、野外ではその関係が実現されていないことが明らかになった。(3)石狩川河川敷に成育しているオノエヤナギの株ごとの化学的キャラクターを分析した。オノエヤナギの2つの化学種(ampelopsin型とケイ皮酸グルコースエステル型)の葉をそれぞれヤナギルリハムシに摂食させたところ、化学種によって摂食程度が異なる、という現象が見られた。そこで、寒天板上により好まれる化学種のオノエヤナギの粗抽出物を塗布したところ、対照寒天板よりもより高い頻度でヤナギルリハムシがその上に定着した。また、この種の主な二次代謝産物であるampelopsinを塗布した寒天板でも、同様の現象が観察された。(1)成虫の産卵選好性と幼虫の生存率の関係葉に潜るポプラシロハモグリとゴールを形成するハコブハバチの産卵選好性と幼虫の生存率の関係を比較した。ポプラシロハモグリの成虫は野外では幼虫が発育できない2種を含むすべてのヤナギに対して産卵を行っていた。しかし、室内での選択実験では雌成虫は幼虫が発育できないヤナギに対する産卵を避ける傾向が見られた。そのため、選択実験により示された成虫の産卵選好性と幼虫の生存の間に見られた一致が野外では実現されていないことが明らかになった。これに対して、ハコブハバチは6種のヤナギのうち1種だけにしか産卵しないという強い産卵選好性を示した。(2)ヤナギルリハムシの摂食促進物質オノエヤナギにはアンペロプシンを含有するフラボノイド型とケイ皮酸エステル配糖体型の2つの化学種の存在が明らかになった。オノエヤナギの葉の粗抽出物を用いた検定で、ヤナギルリハムシ成虫の摂食促進活性が見られ、その活性が薄層クロマトグラフィーと組み合わせた検定で、アンペロプシン相当部分に分布することを確認した。以上の事実から、オノエヤナギに含まれるアンペロプシンがヤナギルリハムシ成虫の摂食促進物質であると考えられる。(1)札幌と宇都宮のイヌコリヤナギから採取したヤナギルリハムシの幼虫の生存率、発育期間、成虫体重を室内実験により比較した。いずれに関しても、個体群間に有意な差が見られた。また、発育期間については植物の影響が認められた。(2)潜葉性鱗翅目ポプラシロハモグリの生存過程における種内競争と天敵の効果を調べた。競争、落葉、卵の落下による死亡はいずれも密度依存的に生じていた。逆に、高密度では天敵による死亡率が低下した。(3)エゾノカワヤナギの齢がゴール形成ハバチと天敵の密度および死亡率に与える影響を調べた。ハバチの密度と生存率はヤナギの齢に対して負の相関を示した。一方、寄生率は若齢のヤナギで高く、ゴールに侵入するゾウムシによる死亡は齢が進んだヤナギで高かった。(4)マエキアワフキの産卵に対するヤナギのシュート成長の反応を調べた。産卵を受けた場合には、補償反応により翌年のシュートの成長がよくなり、葉の枚数も多くなった。(5)6種類のヤナギについて、植食性昆虫の寄主の認知に影響を与える揮発性物質の組成を調べた。葉から放出される揮発成分と含有量は種に特異的であった。(6)ジャヤナギ上で優占しているタマバエ、アブラムシ、ヤナギルリハムシの間に成立する植物を介した間接的相互作用を調査した。ヤナギのシュートにゴールがつくと、側枝の伸長がよくなり、2次展葉が促進される。
急速に経済発展するベトナム農山村地域において在来習慣が遺存する背景要因の解明

生業のモノカルチャー化が進行し,災害や経済状況の変化に対するリスクが増大しているベトナム農村では,高いレジリエンスを備えた生活構造の確立が急務である。本研究は,開発影響下にありながらも在来の作物栽培習慣を継続している世帯に着目し,ホームガーデン構成の人為選択に影響する自然条件や世帯史(世帯の長期にわたる社会的背景)の分析から,習慣が遺存している背景要因を解明する。ベトナム中部ナムドン県の少数民族農村において全戸調査を行うほか,分析結果を現地住民,現地行政関係者および有識者とワークショップを開催して共有し,過去に実施されたホームガーデン作物栽培支援策の修復を試みる。
新規脳保護薬の創製

脳梗塞が起こった虚血脳に血流が再開通すると酸素フリーラジカルが急増し、脂質過酸化が促進される結果、過酸化脂質から細胞毒性アルデヒドHNEが生成する。本研究はHNEを不活化することで脳保護薬を創製することを目的とする。カルノシンの誘導体を各種合成し、HNEの結合消去、HNEによる細胞死の抑制、スナネズミの脳虚血モデルにおける神経細胞死の抑制を起こす化合物CNNを得た。現在のところ脳保護薬はラジカル消去剤のエダラボン一剤のみであり、本研究はエダラボンとは作用機序を異にする新しい脳保護薬の創製につながるものである。現用脳保護薬エダラボンは、脳梗塞急性期に脳内に生ずるフリーラジカルを消去する化合物である。本研究ではHNEを不活化することで脳保護作用を示す化合物の設計、合成、機能解析を行うことを目的とした。HNEはα,β-不飽和アルデヒド構造をもち、蛋白質のアミノ酸残基とMichael付加およびSchiff塩基形成により架橋を形成することによって毒性を示す。本研究でリード化合物として選択したカルノシンはβ-アラニンとヒスチジンからなるジペプチドで、反応性のイミダゾールとアルキルアミノ基を持っており、HNEと付加物を形成する。一方、ヒスチジンヒドラジドが脳虚血に対して神経保護作用をもつとの報告があるが、ヒスチジンヒドラジドのイミダゾール部分とヒドラジド部分がHNEと反応すると推察される。本研究ではカルノシンとヒスチジンヒドラジドを融合させた構造のカルノシンヒドラジドを設計した。カルノシンヒドラジドはHNEと反応して二環性の付加物を形成すると推察される。カルノシンヒドラジドを含め4つの誘導体を合成した。これらの化合物のHNE消去活性を調べたところ、カルノシンヒドラジドが最も優れた活性を示した。PC-12細胞をHNEで処理するとほぼ全ての細胞が死滅したが、L-カルノシンヒドラジドを加えると70%以上の細胞が生存した。カルノシンヒドラジドの誘導体4種類を合成することができ、そのうちカルノシンが最も良好なHNE消去活性を示した。これは細胞を用いた実験で裏付けることができた。これらの成果は、カルノシンヒドラジドの分子設計が正しかったことを示すものであり、当初の計画以上に進展したということができる。今後はスナネズミの一過性脳虚血モデルを用いた実験を行い、in vivoでの効果を確かめる。さらに、カルノシンヒドラジドの改良型化合物の設計と合成を行う。生体機能分子合成学
不釣合い振動の適応抑制機能を有する超電導磁気浮上型弾性フライホイールの研究

本研究では,不釣り合い振動の適応抑制アルゴリズムを完成させ,数学的にもその漸近安定性を証明した.さらに,実験によってその有効性を実証した.また,定常不釣り合い振動のみならず,危険速度通過の非定常振動などにも適用できる可能性を詳細に検討した.このアルゴリズムは複数の調和振動やノイズが混入する信号からでも十分に性能を発揮できる.さて,フライホイールの研究では10MWh級の超電導磁気浮上フライホイールの研究を行い,内外で始めて概念設計結果を提案し,制御法について言及し考察した.また,ジャイロ効果を考慮したフライホイールのモデリングと低次元化法の提案や制御系設計法について提案した.さらに,ゼロパワーゼロロス磁気軸受の提案をし,理論的実験的に有効性を証明した.このゼロパワーゼロロス磁気軸受の実証と成果は省電力型磁気軸受の分野とこれに関する関連分野に大きなインパクトを与えると思われ,当該産業分野に大きな貢献をするものと確信する.その長所を具体的に列記すると,まず,(1)バイアス電流が不要なため,小さなパワーアンプで十分である。(2)パワーアンプの飽和が格段に回避できる。(3)永久磁石が不要であるため,渦電流損失を微小に抑えられ回転効率が上がる。(4)電磁石のみであるため実装と制御が容易である。(5)大域的に線形化を行っているため、あるいは,リアプノフ直接法により大域的に安定であるため,制御特性の信頼性の高上につながる。(6)全体として大幅なコスト削減につながる。などである。このような利点を有する磁気軸受システムは、これまで概念においても研究開発においても、まったく現存しなかった。今後,この新方式磁気軸受システムを実機レベルで実現されるならば、一層のニーズを引きだすことになり、産業界への波及効果も莫大であると確信する。などである。本研究では「不釣り合い振動の適応抑制機能を有する超電導磁気浮上型弾性フライホイールの開発」を実施する.大容量フライホイールの開発は総合的な技術力を必要とする総合的な研究で上述したように広範囲な分野をカバーするが,本研究では磁気軸受安定化制御と回転軸のふれまわり振動制御・弾性フライホイールの運動安定化制御の動的安定性に限定して以下に述べる視点から焦点を絞った研究を行う.すなわち,(1)超電導磁気軸受と常電導磁気軸受の併用による高速回転時および危険速度通過時の振動制御の性能と両者の干渉による諸問題の解明,(2)弾性フライホイールを有する複雑モデルの振動のうち,回転同期の不釣り合い振動を適応抑制制御という独自の制御法によって抑制できることを検証すること,(3)超電導磁気軸受と常電導磁気軸受の併用磁気軸受の最適設計法による実現とその性能の解明.(4)弾性体としてのフライホイールの磁気軸受による振動制御性能と運動安定性の解明,(5)弾性体フライホイールの超高速回転時ヒステリシスホイップの発生の有無と動的安定性の解明を中心に研究を行う.まず,(1)に関して,超電導磁気軸受と常電導磁気軸受の併用磁気軸受自体がまだ未踏技術であって,その性能が検証された形跡が見当たらない.したがって,危険速度通過時の振動制御の性能や磁場干渉などの問題を理論と実験から明らかにする必要がある.(2)は数学モデルを必要としない全く新しい振動制御法で,この方法を適用することにより多数存在する危険速度を低振動で安全に通過することにより弾性フライホイールの超高速回転を実現する.(3)は超電導磁気軸受と常電導磁気軸受の併用磁気軸受の最適設計できわめて重要な課題である.