hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
味覚の認知能力と体組成：地域小児集団の研究

本研究の目的は、味覚と二重エネルギーX線吸収法によって測定した体組成との関係を検討することである。4歳(年中)から5歳(年長)の1年間で、味覚の検知能力の発達はみられなかったが、識別能力は発達がみられた。味覚の検知スコアを総合的にみると、体脂肪指数が高いグループほど優れていた。しかしながら、味覚識別能力と体脂肪との関係はみられなかった。申請者の目的は、わが国の小児一般集団を対象として、二重エネルギーX線吸収法によって測定した体組成(骨量・脂肪量・除脂肪軟部組織量)と発育期に発達する味覚との関連を明らかにし、味覚を正しく発展させることによって小児期に適切な体組成を獲得、維持することができるかどうかを検討するし、その結果から味覚教育を幼児期から行うエビデンスを提供することである。平成27年度は、三島市の二つの保育園の年中と年長の園児81名を対象として調査を行った。その内、調査への参加に関する同意が得られた園児は、75人(78%)であった。同意が得られた園児の内、4人が測定日に休園したため、味覚・体組成の測定ができた園児は、年中38名(男28名、女10名)、年長33名(男19名、女14名)、合計71名であった。今回、二重エネルギーX線吸収法による体組成測定を実施できたことにより、正確な体組成のデータを得ることができた。さらに、公立の保育園を対象としたことにより、今回得られたデータは、一般化できるものであるかもしれない。また、味覚検査も同時に行い体組成と同様に71名の園児からデータが得られた。平成28年度にも、保育園の年中と年長の園児の味覚・体組成測定調査を予定しており、参加者を増やす予定である。さらに、平成27年度に年中であったものを、1年後に追跡調査を行う予定である。これにより、研究目的である体組成と味覚との関係を明らかにする。平成27年度は、園児81名を対象として、年中38名(男28名、女10名)、年長33名(男19名、女14名)の合計71名の味覚・体組成の測定ができ、高い受診率を得られた。さらに、平成28年度も昨年と同様の対象者数を予定しており、平成27年度の受診率からほとんどの対象者が参加することが見込まれる。そのため、本研究課題の目的を達成するためのデータを得ることができていると考えられる。本研究の目的は、わが国の小児一般集団を対象として、二重エネルギーX線吸収法によって測定した体組成(骨量・脂肪量・除脂肪軟部組織量)と発育期に発達する味覚との関連を明らかにし、味覚を正しく発展させることによって小児期に適切な体組成を獲得、維持することができるかどうかを検討する。その結果から味覚教育を幼児期から行うエビデンスを提供する。最終年度である平成28年度は、三島市の二つの保育園の年中・年長81人の園児を対象として行い、承諾書が得られた園児は80人であった。体組成が測定できた園児は、年中37人(男16人、女21人)、年長39人(男28人、女11人)、合計76人であった。また、平成27年度に体組成測定を受診した年中38名(男28名、女10名)の内、平成28年にも受診した園児は37名(男27名、女10名)であり、これらの園児について1年間の追跡調査を行うことができた。平成28年度の結果では、男において骨量指数、筋肉指数、体脂肪率は年中に比べ年長で高い値であった。女において骨量指数、筋肉指数は年中に比べ年長で高い値であった。味を感じるかどうかの指標である味覚検知能力において年齢や性別による差はみられなかった。年中年長の男女ともに、塩味の検知スコアが高く、塩味に対する感受性が他の味(酸味、甘味、苦味)に比べ高かった。味を見分ける指標である味覚識別能力において、性別による差はみられなかったが、年中よりも年長でより優れていた。年中の女を除いては、塩味と苦味を識別する能力が高かった。平成27年度から平成28年度の1年間の体組成、味覚の変化について、男女ともに、骨量、脂肪量が増加していた。男女ともに、味覚検知能力は1年間で変化はなかった。しかしながら、味覚識別能力は1年間で高まっていた。このことから、年中から年長の時期が味覚を識別する能力の発達に重要である可能性が示唆された。今後も当初の研究計画通りに行う。平成28年度は、昨年同様に保育園の年中と年長の園児の味覚・体組成測定調査を行い、参加者を増やす。さらに、平成27年度に年中であったものを、1年後に追跡調査を行う。これら2年間のデータベースを作成し、データクリーニングを行い、解析用データベースを完成させる。これを用い、幼児期における味覚と体組成の関連を検討する。公衆衛生学

今回の調査対象者数が予想した人数よりもわずかに少なかったために、次年度使用額が生じた。翌年度分に今回生じた当該助成金を合わせ、当初の計画を予定通りに進めると共に、より研究を充実させるために、対象者の追加等の対策を行う。
An innovative latent thermal energy storage system encapsulated by ceramic PCM capsules for concentrated solar thermal energy plants

球状カプセル内のPCMの相変化プロセスを研究するために、加熱炉、球状PCMカプセルおよびデータ収集システムからなる実験装置を構築した。球状PCMカプセルを電気加熱炉で加熱し、熱電対およびデータ収集システムを用いて、カプセルの中心温度を観察した。このようにして、PCMカプセルの完全溶融挙動を実験的に調べ、球形カプセルの溶融プロセスをシミュレートする数値モデルを開発した。29年度が最終年度であるため、記入しない。
溶液内金属錯体の構造平衡・スピン平衡に関する研究

二価遷移金属イオンは非プロトン性溶媒中で、一連のモノ,ジ,トリおよびテトラハロゲノ錯体を生成し、その過程で金属イオンの配位構造が溶媒和錯体の八面体6配位構造からハロゲノ錯体の四面体4配位構造へ変化する。したがって,ある種の錯体では八面体と四面体構造が平衡で共存することが示唆された。構造異性体があれば、その平衡は温度依存性を示す。本研究では、二価遷移金属イオンのハロゲノ錯体の生成反応を,独自に開発した精密な反応熱測定システムおよび分光光度滴定システムを用いて研究し金属錯体の生成の熱力学的パラメ-タや電子スペクトルの温度依存性を詳しく検討した。ジメチルアセトアミド中でニッケル(II)のクロロ錯体の生成のエンタルピ-及びエントロピ-は著しい温度依存性を示した。電子スペクトルからモノクロロ錯体に5配位と6配位構造が、またジクロロ錯体は5配位と4配位構造が平衡で存在していることが判明した。また、ジメチルアセトアミド中の亜鉛(II)ハロゲノ錯体においても特異な反応性が見いだされた。熱力学的パラメ-タから、亜鉛(II)イオンは他の金属イオンとちがって配位数が6から減少していることが示唆された。実際EXAFSによる構造解析の結果、配位数は4.6であることが確認され、亜鉛(II)のDMA溶媒和錯体は八面体と四面体が平衡で共存していることが結論できた。一方、ニッケル(II)のdtp錯体は4つのS原子が配位した底スピン錯体であり、Nドナ-と反応し、5および6配位のアダクトを生成する。6配位ニッケル(II)イオンは高スピンであるが、5配位錯体のスピン状態はNドナ-の性質に依存する。スピン変化と反応性の係りについて、研究をおこなった。現在スピン変化がない銅(II)、亜鉛(II)錯体について研究を進めており、今後、これらとの比較検討を行っていく予定である。我々は既に独自に開発した精密な反応熱測定システムや分光光度滴定システムを用い、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)などの溶媒中、25度において2価遷移金属イオンがハロゲン化物イオンと反応し、一連のモノ,ジ,トリ,テトラ錯体を生成すること,また錯形成の過程で金属イオンの配位構造が溶媒和錯体の8面体6配位構造からハロゲノ錯体の4面体4配位構造へ変化することを明らかにした。さらに構造変化を引き起こす錯体種の中には構造異性平衡にある系も存在することが示唆された。構造異性平衡は温度に依存する。そこで本研究では錯形成反応の熱力学的パラメ-タ温度依存性を検討した。DMF及びDMA中でNi(II)のクロロ錯体生成反応を,分光光度法では5,25,45度において,カロリメトリ-では25,45度(5度では恒温装置の能力不足の為測定不能)で調べた。その結果,各錯体の生成のエンタルピ-及びエントロピ-の温度依存性に著しい相違があることを見い出した。第一は、エンタルピ-,エントロピ-の温度依存性が事実上無い(即ちvan't Hoffプロットは成立する)もので,これは反応及び生成錯体種ともに構造異性体が無い場合であった。第二に生成エンタルピ-,エントロピ-が

大きな温度依存性を示したもので,その変化の方向は構造異性平衡の温度依存性から合理的に理解できるものであった。実際同時に電子スペクトルの温度依存性も見られ,構造異性平衝にある錯体種を含む反応であることは疑う余地は無い。この事から反応の熱力学的パラメ-タの温度依存性を調べることで,溶存錯体の構造平衡に対する知見を得ることが出来ると考える。二価遷移金属イオンは非プロトン性溶媒中で、一連のモノ,ジ,トリおよびテトラハロゲノ錯体を生成し、その過程で金属イオンの配位構造が溶媒和錯体の八面体6配位構造からハロゲノ錯体の四面体4配位構造へ変化する。したがって,ある種の錯体では八面体と四面体構造が平衡で共存することが示唆された。構造異性体があれば、その平衡は温度依存性を示す。本研究では、二価遷移金属イオンのハロゲン錯体の生成反応を、独自に開発した精密な反応熱測定システムおよび分光光度滴定システムを用いて研究し、金属錯体の生成の熱力学的パラメ-タや電子スペクトルの温度依存性を詳しく検討した。ジメチルアセトアシド中でニッケル(II)のクロロ錯体の生成のエンタルピ-及びエントロピ-は著しい温度依存性を示した。電子スペクトルからモノクロロ錯体に5配位と6配位構造が,またジクロロ錯体は5配位と4配位構造が平衡で存在していることが判明した。また,ジメチルアセトアミド中の亜鉛(II)ハロゲノ錯体においても特異な反応性が見いだされた。熱力学的パラメ-タから、亜鉛(II)イオンは他の金属イオンとちがって配位数が6から減少していることが示唆された。実際EXAFSによる構造解析の結果,配位数は4.6であることが確認され,亜鉛(II)のDMA溶媒和錯体は八面体と四面体が平衡で共存していることが結論できた。一方、ニッケル(II)のdtp錯体は4つのS原子が配位した底スピン錯体であり、Nドナ-と反応し、5および6配位のアダクトを生成する。6配位ニッケル(II)イオンは高スピンであるが、5配位錯体のスピン状態はNドナ-の性質に依存する.スピン変化と反応性の係りについて、研究をおこなった。現在スピン変化がない銅(II)、亜鉛(II)錯体について研究を進めており、今後、これらとの比較検討を行っていく予定である。
環境応答因子の相互作用を介した重症喘息形成の病態機構の解明

肥満が関与している喘息では、ILC3を介したTh17型の気道炎症生じているが、ILC3の分化に芳香族炭化水素受容体(AhR)が必要である。また肥満の疾患関連遺伝子として低酸素応答の転写因子HIF3Aが知られている。AhRとHIF3Aは、核内受容体のARNTを伴に利用することから、HIF3Aの発現レベルとAhRを介した経路には関連性がある可能性があり、遺伝子改変マウスを用いてマウス遺伝学的に肥満に伴う重症喘息の病態に関与していることを証明する。本研究では研究者がこれまで行ってきた低酸素応答転写因子HIF3Aの研究成果を利用できることから、研究の迅速性、ならびに発展性が期待できる。
細胞増殖・分化の制御におけるMAPキナーゼ・カスケードの役割

1.ERKMAPキナーゼの活性化は、PDGFなどで増殖刺激した繊維芽細胞だけでなく、NGFで神経様細胞へと分化誘導したPC12細胞、HGFで細胞分散運動を誘導したMDCK細胞等においても共通に認められ、それは各生理応答の発現に際して必須の役割を果たしていることを明らかにした。一方、各因子刺激した上記細胞におけるMAPキナーゼの局在性には有意な差異があることを見いだした。すなわち増殖刺激した細胞ではMAPキナーゼが急速に細胞質から核内へ移行したが、NGF刺激したPC12細胞、HGF刺激したMDCK細胞では多くのMAPキナーゼが細胞質に留まることを明らかにし、これより様々な細胞外刺激により活性化されたMAPキナーゼは、それぞれ異なった細胞蛋白質のリン酸化を介して上述のような多様な生理応答を発現する可能性を提示した。2.NGF刺激したPC12細胞、HGF刺激したMDCK細胞において、それぞれ特異的にERK MAPキナーゼによってリン酸化される細胞蛋白質を、MAPキナーゼ・キナーゼに対する特異的阻害剤を利用してMAPキナーゼ系を特異的に遮断するなどして検索した。その結果、NGF/PC12細胞系においては約20kDaの分子量をもつStathmin一方、HGF/MDCK細胞系では200kDa前後の分子量を持つMyosin Light Chain Kinaseをその有力候補として同定した。すなわち、各細胞系においてMAPキナーゼがそれぞれ特異な蛋白質のリン酸化を介した機能制御を通して最終域に多様な生理応答を発現する可能性を、分子レベルで証明する上で大きな契機をつかむことが出来た。3.TGF-βスーパーファミリー因子(TGF-β、骨形成因子[BMP]、アクチビンなど)は、ERK MAPキナーゼ系に全く依存することなく様々な細胞の増殖、分化を誘導すること、一方、ここではTAK1→MKK3/6→p38MAPキナーゼ系が重要な役割を果たしていることを明らかにした。1. PDGFなどで増殖刺激したSwiss3T3細胞において、活性化されたMAPキナーゼ(ERKs)の大部分は細胞質から核へと急速に移行した。一方、NGFで神経様細胞へと分化誘導したPC12細胞においては、活性化されたMAPキナーゼの一部は核に移行するが、かなりの部分は細胞質に留まることを明らかにした。これより、細胞増殖促進におけるMAPキナーゼの基質蛋白質としては核内の存在するもの(具体的には転写因子など)が重要であるが、一方、細胞分化の誘導に際しては核内だけでなく細胞質に存在する蛋白質をMAPキナーゼがリン酸化することが何らかの重要な役割を果たしている可能性が示唆された。2.MAPキナーゼ(ERKs)の活性化は、肝細胞増殖因子(HGF)、EGF、フォルボールエステル(PMA)に応答して細胞分散運動が誘導されるMDCK細胞、TMK1細胞などにおいても共通に認められた。また、各細胞をMAPキナーゼ・キナーゼ(MEK1/2)に対する特異的阻害剤(AMPC)で前処理すると、HGF刺激などによるMAPキナーゼの活性化がAMPCの濃度に依存して抑制され、同時に各刺激に応答した細胞分散運動が抑制されることを見いだした。これらの結果は、HGFなどによる細胞分散運動の誘導においてもMAPキナーゼ系の活性化が重要な役割を果たしている可能性を強く示唆するものである。なお、HGF刺激したMDCK細胞においては活性化されたMAPキナーゼの核への移行が全く認められず、ここではMAPキナーゼが細胞質に存在する蛋白質(例えば細胞接着の制御に関与するものなど)をリン酸化することが重要である可能性が示唆された。

3. TGF-βスーパーファミリーに属する因子(TGF-β、骨形成因子[BMP]、アクチビンなど)は、ERK MAPキナーゼ系に全く依存することなく様々な細胞の増殖、分化を誘導することを見い出した。一方、これら各因子で刺激した細胞においてはp38 MAPキナーゼが共通に活性化されることより、TGF-βスーパーファミリー因子の多様な生理機能の発現においては、多くの細胞増殖・分化因子の場合とは異なり、p38 MAPキナーゼを含む新たなシグナル系の関与が示唆された。1.神経成長因子(NGF)刺激したPC12細胞、肝細胞増殖因子(HGF)刺激したMDCK細胞において、それぞれ特異的にMAPキナーゼ(ERKs)によってリン酸化される細胞蛋白質を、MAPキナーゼ・キナーゼに対する特異的阻害剤(AMPC)を利用してMAPキナーゼ系を特異的に遮断するなどして検索した。その結果、NGF/PC12細胞系においては約20kDaの分子量をもつ蛋白質を見いだし、これは従来より神経系細胞の機能制御において重要な役割を果たす可能性が示唆されていたStathminであること、一方、HGF/MDCK細胞系では200kDa前後の分子量を持つ蛋白質を検出し、これは細胞骨格系(アクチン系)の機能制御において重要な役割を果たす可能性が高いMyosin Light Chain Kinaseであること、を明らかにした。すなわち、MAPキナーゼはそれぞれ特異な蛋白質のリン酸化を介した機能制御を通して、最終的に各細胞系において多様な生理応答を発現する機構を、分子レベルで明らかにすることができた。2.「核移行シグナル」を持たないMAPキナーゼの核移行に関しては、細胞外刺激に応答して活性化された何らかの「輸送蛋白質」によってそれが核内に輸送される可能性を検討する目的で、ERK2-MAPキナーゼ遺伝子に様々な欠失、変異を導入した後、それをGFPとの融合蛋白質としてSwiss 3T3細胞に発現させ、血清刺激後の各変異MAPキナーゼの挙動をGFPの蛍光を指標として解析した。その結果、ERK2-MAPキナーゼ(359アミノ酸)の325334番目付近にそれを積極的に核に移行させる、あるいはそれを核に留めるために必要な配列が存在する可能性が示唆された。次にERK2-MAPキナーゼのC末端30アミノ酸残基(上記配列を含む)と特異的に結合する蛋白質を、上記ペプチド配列をGSTと融合させたものを利用して検索し、110kDa前後の分子量を持つ2種類の蛋白質を検出している。
アムール川下流域で生産された装飾品及び外来交易品の周辺諸民族への波及に関する研究

本研究では、ハバロフスク、ニコラエフスク・ナ・アムーレ、ボゴロツコエ、ブラワーの博物館等の資料所蔵施設において、金属製の飾り物や中国製絹織物等交易活動に係る物質文化資料の所在状況、種類、大きさ、数量等の基本的情報の集積を行った。アムール川下流域やサハリンに住む人びとの交易活動は、20世紀になっても継続され、交易のあり方も変容した。文字で書かれた記録からはわからない交易の実像を、残された物質文化資料からさぐることができた。アムール川下流域に広く分布する金属製の飾り物と中国製絹織物の物質文化資料の調査により、これまで文献記録により形づくられてきた諸民族間の交易像をとらえ直すことを目的に、平成25年度は以下の(1)(2)について具体的に調査を行った。(1)申請者が平成24年度(研究実施前)に調査した金属製飾りと中国製絹織物を用いた衣服の写真データを整理し、サハリンや日本国内に残存する資料との比較検討を行った。検討対象とした写真は、ハバロフスク郷土博物館、及びコムソモリスク・ナ・アムーレ芸術博物館の収蔵品である。金属製飾りについて、サハリン北部ネクラソフカに残存しているものと比較したところ、形状や大きさが非常に類似していることがわかった。また中国製絹の布地を用いた衣服を綿密に分析したところ、さまざまな切れを継ぎはぎしているものがあり、そのなかに日本国内に残存する「蝦夷錦」の切れと共通しているものが含まれていることがわかった。(2)前近代における諸民族の装飾品のあり方を把握するため、民族衣装が記された絵画資料の調査を函館市中央図書館、及び東京大学史料編纂所にて行い、《蝦夷島奇観》や《北夷分界余話》の挿し絵などとの比較を行った。函館市中央図書館では、19世紀初頭の会津藩のカラフト警備に関する《文化五年会津藩唐太出陣絵巻》及び《唐太嶋奇覧》の調査を行い、画像データを収集した。また東京大学史料編纂所では、幕末期の箱館奉行・村垣範正の蝦夷地巡視に関する《北蝦夷地図》《甲寅蝦夷巡撫図》《西蝦夷地図抄》の調査を行い、画像データを収集した。このなかで、《北蝦夷地図》に「白主会所山丹貿易之図」が所載されていることが新たに判明した。本研究の目的は、これまでの先行研究において、主に文献記録により形作られてきたアムール川下流域・サハリン地域の諸民族間の交易活動のあり様を、金属製の飾り物や中国製絹織物等の物質文化資料の調査・分析・解釈によりとらえ直すことである。2014(平成26)年度は以下のとおり、ロシアの極東地域に赴き実地調査を行った。(1)調査の概要:2014年9月2日14日、ロシアのハバロフスク、ニコラエフスク・ナ・アムーレ、ボゴロツコエ、ブラワーで調査を行った。調査は、榎森進氏(研究協力者、東北学院大学名誉教授)とともに2名で行った。ハバロフスク州郷土博物館、ニコラエフスク市立郷土開拓博物館、ボゴロツコエ村ウリチ地区郷土博物館では、中国製の絹織物、金属製飾り等の交易に関する物質文化資料を収蔵庫から出納してもらい、資料の計測と写真撮影を行った。一部、資料カードの閲覧が可能なものについては、写真撮影を行った。ブラワー村ウリチ民族芸術学校では、村在住のウリチ民族の方数名に、ご自宅に保存されている資料を持参していただき、計測、写真撮影とともに、聴き取り調査を行った。(2)調査の整理・分析:(1)の調査終了後、データの分析を行った。資料1点ごとの計測値を入力し、形状・大きさにより分類を行った。また、ロシアや中国の研究機関・博物館が発行する図録等に掲載されている写真と調査資料写真を比較しながら、資料の同定を行った。(3)調査の成果:整理・分析の終わったボゴロツコエ、ブラワーの資料について、勤務先の研究紀要(『北海道開拓記念館研究紀要』第43号、2015年3月刊)に「アムール川下流域住民の交易活動に係る物質文化資料についてー2014年度ボゴロツコエ、ブラワー調査報告ー」と題し成果報告を行った。平成27年度は、過去の国内・海外調査の成果を踏まえ、基本文献や先行研究の読み込み、及び分析を行い、年度末に研究代表者の勤務する職場(博物館)の展示会(特別展、及びクローズアップ展示)において、研究成果の一部を展示するという形式で、成果の公表を行った。本研究の分析対象の一つである(衣装等に吊り下げる)金属製の下げ飾りについては、平成26年度の調査において、アムール川下流域のボゴロツコエ村、ブラワー村、ニコラエフスク・ナ・アムーレ市においても、サハリンやハバロフスク市に所在するものと同系統のものが確認され、アムール川下流域からサハリンにかけての広範な範囲における物の移動、交易の実態が示唆された。平成27年度に翻訳を行ったロシア語文献(Н.А.Мамчева「Нивхскиеподвески」)においても、中国人や満洲人を媒介とした交易の様子、アムール川下流域の諸民族自身による再鋳造による下げ飾りの製造の事実が指摘されており、調査の成果を裏付けるものとなった。もう一つの分析対象である中国製絹織物については、平成26年度の調査において、赤地・紺地牡丹文の切れを発見した。

これを今年度、関連する文献や国内所蔵資料と比較検討したところ、非常によく似た切れが「蝦夷錦」として日本国内の軸物の軸装や衣装の一部に縫い合わされていることがわかった。こうした研究の成果は、研究代表者の勤務先である北海道博物館の特別展「夷酋列像ー蝦夷地イメージをめぐる人・物・世界」の展示図録の解説文に反映させたり、クローズアップ展示「北のシルクロードーサンタン交易をさぐる」において成果の公表を行った。本研究では、ハバロフスク、ニコラエフスク・ナ・アムーレ、ボゴロツコエ、ブラワーの博物館等の資料所蔵施設において、金属製の飾り物や中国製絹織物等交易活動に係る物質文化資料の所在状況、種類、大きさ、数量等の基本的情報の集積を行った。アムール川下流域やサハリンに住む人びとの交易活動は、20世紀になっても継続され、交易のあり方も変容した。文字で書かれた記録からはわからない交易の実像を、残された物質文化資料からさぐることができた。平成25年度は、予定していたロシア・ハバロフスク調査を実施することができなく、自己点検により「(4)遅れている」の評価となったが、平成26年度の調査は、平成25年度分調査と合わせて2年分の調査を実施することができ、遅れを取り戻すことができた。また、成果報告についても、年度末に平成26年度調査の概要を報告することができた。最終年度にあたる平成27年度に調査結果をまとめ、分析するにあたって、前年度までの段階で必要な材料を集めることができ、分析環境は概ね整っていることから、自己点検の結果「(2)おおむね順調に進展している」と評価した。日本史平成27年度は、これまでの調査で収集した資料・材料をさらに分析し、調査成果をまとめ公表する。また、日本では先行研究の少ない北東アジア諸民族の物質文化資料研究について、ロシア、中国等の外国文献の翻訳をすすめる。研究代表者が前回の科研で扱ったサハリンのニヴフ民族への聴き取り調査など、これまでの自身の研究、日本の先行研究、及び文献記録、新たに調査収集した資料の解析、外国の研究などを総合的に見渡し、多角的な分析をすすめる。職場の業務過多により、平成25年度に予定していたロシア・ハバロフスク調査を実施することができなかった。ハバロフスク郷土博物館には、金属製飾りの現物と資料カードが保存されており、それらを調査して現物を確認するとともに、カードの記載内容を翻訳し、詳細な目録データを作成することが本研究には必要な作業となるため、その調査を昨年度に実施できなかったことは、本研究の達成度としては、予定より1年ほど遅れていると言わざるを得ない。そのため標記のような評価となった。ロシア国内移動の航空券やビザ取得代金、資料閲覧・撮影料など、知り合いの大学教授やロシア博物館職員の伝を頼りに手配したため、当初の予定より支出経費を安く抑えることができたため。平成26年度は、職場の業務過多の合間を縫って、無理をしてでもロシア・ハバロフスク調査を強行し、ハバロフスク郷土博物館所蔵の金属製飾りの現物、及び資料カードの調査を行い、詳細な目録データを作成する。できれば、当初の計画にあった平成26年度アムール川下流域の現地調査も、ハバロフスク調査と同時に行い、平成25年度の遅れを取り戻すことを計画している。前年度未使用分は、今年度支出予定の翻訳料や文献購入費に充当し、当初計画よりも充実した研究分析の環境を整え、年度末の成果に反映させる。職場の業務過多により、平成25年度に予定していたロシア・ハバロフスク調査を実施することができず、そのための海外出張旅費を消化することができなかったため。
膜障害活性を有する新規なレクチンの構造と機能に関する研究

本研究は、海産無脊推動物グミ(Cucumaria echinata)から単離した膜傷害活性レクチンの構造と機能の解明を目的としたものである。膜傷害活性レクチンCEL-IIIは分子量47,500のカルシウム依存性レクチンであり、ガラクトースもしくはN-アセチルガラクトサミンを含む糖鎖を認識するとともに、ヒトやウサギの赤血球膜に傷害を与え、溶血を引き起こすという点で特徴がある。本研究期間においては、まず、CEL-IIIの一次構造の解析に着手し、その結果、本レクチンのN-末端アミノ酸残基は翻訳後に修飾されていることを明らかにするとともに、CEL-IIIの90%に相当する部分構造を決定した。また、この構造解析の結果から、CEL-IIIは多くの繰り返し配列を有することを明らかにした。ついで、新規に開発したレクチン活性測定法を用いて、CEL-IIIの糖鎖認識機構に関して検討し、その結果、CEL-IIIは分子当り2個の糖鎖認識部位を有すること、およびそれぞれの部位には糖鎖認識に深く関わるトリプトファン残基が存在することを示した。また、化学修飾とパパインによる限定分解法により各糖鎖認識部位の一次構造における位置付けを明確にした。一方、赤血球膜モデルとしての人工糖脂質膜を構築して、CEL-IIIとの相互作用を解析し、その結果、CEL-IIIの膜傷害は膜表面にある糖鎖レセプターへの結合後に膜上で形成されるCEL-IIIオリゴマーと脂質二重層との強い相互作用に起因するものであり、これにより形成されるイオン透過性の小孔が膜破壊を引き起こすことを明らかにした。また、CEL-IIIのオリゴマー形成には、分子中の特定のアミノ基が関与することを明らかにするとともに、CEL-IIIがHela細胞などの培養細胞に対して細胞毒性を有するという興味ある知見を得た。海産無脊椎動物グミ(Cucumaria echinata)のレクチンCEL-IIIは分子量47,500のカルシウム依存性レクチンであるが,ヒトやウサギの赤血球を溶血するという点で他のレクチンには見られない特徴を有している。本研究は,膜傷害活性を有するレクチンCEL-IIIの構造と機能の解明を目的としたものである。平成9年度においては,まず,CEL-IIIの一次構造について検討し,その結果,CEL-IIIのN-末端アミノ酸残基は翻訳後の修飾によりブロックされていることを明らかにするとともに,N-末端領域の約150アミノ酸残基の配列を除く約300アミノ酸残基の配列を決定した。さらに,CEL-IIIは繰り返し構造からなるいくつかのドメインを有することを明らかにした。ついで,新規なレクチン活性測定法を開発して,CEL-IIIの糖鎖認識機構を解析し,CEL-IIIはガラクトースおよびN-アセチルガラクトサミン含有糖鎖を認識するレクチンで,これらの糖鎖構造はCEL-IIIが有する2カ所の糖鎖認識部位によって認識されることを明らかにした。さらに,CEL-IIIと糖鎖との相互作用を分光学的に解祈して,各糖鎖認識部位におけるトリプトファン残基の重要性を示すとともに,化学修飾により,これらの残基を特定した。また,CEL-IIIで溶血した赤血球膜を分析して,CEL-lIIは赤血球膜上の糖鎖を認識した後,会合して6量体を形成することを明らかにした。これらの知見をもとに,赤血球膜モデルとしての人工脂質膜を構築して,CEL-IIIとの相互作用を解析し,CEL-IIIが脂質膜に対してイオン透過性の小孔形成能を有すること,および膜傷害の程度は脂質膜表面の糖鎖構造に依存することを明らかにした。また,脂質膜との相互作用により形成されるCEL-IIIの会合体の高次構造を分光学的に解析した。

これらの研究途上で,さらに,CEL-IIIはある種の培養動物細胞に対して細胞毒性を有することを見出した。本研究は、海産無脊椎動物グミから単離した溶血活性を有するレクチンCEL-IIIを対象にして、構造と活性発現機構を解明しようとしたものである。平成10年度においては、まず、CEL-IIIのプロテアーゼによる限定分解について検討し、その結果、CEL-IIIのパパイン消化物から、分子量16,000の活性フラグメントP16を得ることに成功した。活性フラグメントPl6は、CEL-III分子のN-末端領域に由来する154アミノ酸残基よりなるペプチド断片であり、糖結合能を有していることが判明した。さらに、活性フラグメントPl6は、CEL-IIIの構造を解析するうえでも有効であり、これにより、これまでに構造未決定であったN-末端領域の80%以上のアミノ酸配列を明らかにすることができた。一方、CEL-IIIによる溶血機構を究明するために最適な人工脂質膜を構築し、これらを用いてCEL-IIIによる膜傷害の機構を解析した。螢光色素を包含した人工リポソームを調製して、CEL-IIIとの相互作用により螢光色素の漏出活性について検討し、その結果、脂質膜の傷害は、CEL-IIIに特異的な糖鎖を有する脂質膜で顕著なことが明らかとなった。また、脂質二重膜にとり込まれると、CEL-IIIは会合して7量体を形成し、これに伴ってCEL-III分子の高次構造は大きく変化してβ-シート構造領域が増加することを認めた。さらに、パッチ・クランプ法による解析結果から、CEL-IIIは脂質膜に対してイオン透過性のイオンチャンネルを形成することも明らかにした。これらのモデル実験とこれまでに得た研究成果から、CEL-IIIによる膜傷害は、まず赤血球のような動物細胞膜の表面にある糖鎖レセプターに結合した後に形成されるCEL-IIIの7量体か、脂質膜と強い相互作用をして小孔を形成することによるものと結論した。
地域ケアのための協働活動の形成と介入方法の検討

本研究の目的は、地域ケア活動を推進していくために、地域住民との協働がどのように形成されているかを明らかにし、協働を発展させるための効果的な看護介入を開発することである。平成12年度は、先駆的に住民との協働活動を実施している地域の事例について、文献や報告書から検索し、住民との協働関係、協働活動の内容などに焦点を当てて情報を収集し整理した。また、住民及び保健師と協働的に研究活動を実施している地域を対象にして、高齢者を対象としたコミュニティミーティングを開催し、住民とともに話し合いながら地域の健康問題を明らかにし、いくつかの課題について対策や活動を探り提案した。コミュニティミーティングで得られたデータは質的に分析し、分析結果を住民と共有してミーティングを推進した。これらの活動は、研究者と町担当者や保健師との協働で行い、また地域住民とのふれあいを大切にし、研究成果は地域の行政や保健活動に生かしていくと同時に他の中山間地域の健康問題を考えていく一助となるよう進めた。平成13年度は、継続してコミュニティミーティングを実施し、残されている健康問題について、取り組みの方向性を探り、対策や活動を提案することを目的としてコミュニティミーティングを実施した。浮き彫りにされたいくつかの健康問題について、住民が個人で取り組めること、グループで取り組むこと、行政に要望することの3点に意見を整理し、限界や課題についても明らかにした。コミュニティミーティングで得られたデータは質的に分析し、コミュニティミーティングにおける看護者の役割について検討した。平成14年度は、対象地域の保健師と協働して、これまでの活動の成果をもとに「池川町いきいき健康づくり6箇条」として、対象地域の住民が生き生きと暮らし続けるための提言を行い、地域のサービスの紹介も含め「池川町いきいき健康づくり応援帳」として、小冊子にまとめた。本研究の平成12年度の目標及びその研究実績報告は、以下の通りである。1.地域ケア活動において、地域看護者と住民は、どのような協働関係・協働活動を形成しているのかを明らかにする。平成12年度は、上記の目標を達成するための第一段階として、住民との協働活動を実施している地域の事例について、情報を収集した。つまり、先駆的に住民との協働活動を実施している地域に関して、文献や報告書から検索し、住民との協働関係、協働活動の内容、協働関係や協働活動の形成に影響している要因などに焦点を当てて情報を収集した。また、協働の概念について検討するために、住民主体、住民参加活動、パートナーシップ、involvement、community development、などについての文献を収集し、整理した。住民との協働活動に関する概念を検討した結果、パートナーシッププロセスにおいて、(1)潜在的なパートナーを捜す:<個人・家族あるいは地域に親しむ><対話を促進する>、(2)パートナーを誘い入れる:<リスクテイキング><役割変化へのコミットメント>、(3)パートナーシップアクション:<パートナーシップアクションを始める><パートナーシップアクションの作業><遂行を評価する>、という段階や専門職としての関わりが抽出された。また、住民が協働活動を形成するプロセスとしては、(1)知識などを得ようとする受動的段階、(2)期待や要望等の発言をする段階、(3)話し合いの主旨を理解した上で発言する段階、(4)地域での各自の立場や役割を認識した上で行動、実践する段階、が抽出された。現在、(1)上記の事例を地域ケア活動における住民との協働活動事例として整理する。(2)文献を検討した内容をふまえて、事例を分析する。(3)地域ケア活動における「住民との協働」の枠組みを作成する。という段階に取り組んでいる。本研究の平成13年度の研究実績報告は、以下の通りである。

地域ケア活動において、地域看護者と住民は、どのような協働関係・協働活動を形成しているのかを明らかにする。という目標を達成するために、住民との協働活動の場面として、コミュニティミーティングを実施した。住民はミーティングの中で、(1)自分の生活体験や様々な資料を基にして地域の健康問題について話し合う。(2)自分たちの住んでいる地域に関心を持ち、地域に共通する健康課題を明らかにする。(3)自分たちにできる対策を探求し提案する、という成果を得ることができた。つまり、地域看護者や住民相互の協働活動は、住民にとっては、自らの健康づぐりに関する力量を形成するものであった。また、コミュニティミーティングの場面での看護専門職の重要な活動として、グループを対象としたミーティングの運営に関する内容がミーティング終了後の話し合いの中から抽出された。それらは、<グループダイナミクスを調整する><話し合いの参加を促進する><ミーティングの進行を調整する><ミーティング時間を調整する><事前に地域の情報を把握する><地域の保健婦も当事者として巻き込まれる>などであった。これらのことから、住民との協働活動の一側面として、〔住民自身の健康づくりに関する力量を形成する〕という側面がみられ、住民との協働活動の場面であるコミュニティミーティングにおける看護者の重要な活動が提案された。今年度は、コミュニティミーティングという場面から協働活動の一側面を検討したが、今後は、さらに、住民の対象者を拡大してインタビューを勧めて協働活動の全体像を検討していくと共に、協働活動を実践しているエキスパート看護者へのインタビューを実施して介入方法を検討していく予定である。本研究の目的は、地域ケア活動を推進していくために、地域住民との協働がどのように形成されているかを明らかにし、協働を発展させるための効果的な看護介入を開発することである。平成12年度は、先駆的に住民との協働活動を実施している地域の事例について、文献や報告書から検索し、住民との協働関係、協働活動の内容、協働関係や協働活動に関係している要因などに焦点を当てて情報を収集し、整理した。また、協働の概念を検討し、事例を分析すると共に「住民との協働」の枠組みを検討した。平成13年度は、住民との協働活動の場面として、コミュニティミーティングを実施し、その中で住民とともに地域の健康問題を明らかにし、対策を検討した。そして、コミュニティミーティングにおける看護者の役割について検討した。平成14年度は、平成13年度に収集したデータと分析をもとにして、住民及び保健婦へのインタビューによるデータ収集を実施した。また、データ分析を継続し、住民との協働を推進する要因、阻害する要因、さらに協働関係・協働活動が個々の住民、看護者、関連職種、コミュニティにどのような影響を及ぼすのかについて、などの視点で分析を行った。
脳梗塞発症後に生じるフレイル促進因子の探索的研究

脳梗塞発症後の生体機能をより詳細に評価し,脳梗塞に伴うADL低下やフレイル(虚弱)の促進因子・阻害因子,体重との関連を明らかにするため,急性期に入院を必要とした脳梗塞と一過性脳虚血発作を対象として,本研究に同意が得られ,本研究の臨床検査が可能な症例を登録することとした.ADL低下に関する生理検査所見の一つとして,モーションレコーダーによる運動機能評価を行うこととした.脳梗塞発症後に急性期病院入院中におけるADL低下の程度は個人差がきわめて大きいことより,汎用性と客観性,再現性の高い,かつ,簡便な指標が必要と考え,望ましい行動課題を試案し検討を進めた.しかし,急性期入院期間中も脳梗塞自体の症状変動や併存症,合併症に伴いADLの日差変動が大きく,指標とすべき行動課題を固定することがきわめて困難であった.並行して,本院から平成27年度に登録されている240症例に関して,身長・体重,バイタルサイン,急性期臨床症状,危険因子の有無と関連検査値,各危険因子のコントロール状況,生理検査所見,画像検査所見,詳細な治療薬,入院当初の絶食期間や補液内容を集計し,後方視的な解析を合わせて進めた.既に集計を済ませた72症例(男性45例,女性27例;平均年齢76.4歳;平均BMI 22.3)においてステップ・ワイズ法による多変量解析を行った.脳梗塞重症度に関する検討では,入院時,退院時NIHSSは年齢と正の相関を示したが,BMIとの相関は認めなかった.日本肥満学会の判定基準に基づいて,低体重(BMI<18.5),普通体重(18.5≦BMI<25.0),肥満(25.0≦BMI)の3群に分けた検討において,入院時,退院時NIHSSは有意差を認めなかった.関連検査値や絶食期間との間にも一定の傾向は認められなかった.一部の症例による解析であり,さらなる集計,解析を継続していく.運動機能評価を行う上で必要となる簡便な指標が必要と考え,望ましい行動課題を試案し検討を進めたが,指標とすべき行動課題を固定することがきわめて困難である.当初より並行して行うことを予定していたデータベース登録症例の解析を進めている.今後,データベース登録症例の集計,統計学的解析を行い,さらにバイオマーカーによる予測因子の検討を進め,健康寿命の延長に必要な社会資源の利用法に関する考察を行っていく.脳梗塞発症後の生体機能をより詳細に評価し,脳梗塞に伴うADL低下やフレイル(虚弱)の促進因子・阻害因子,体重との関連を明らかにするため,急性期に入院を必要とした脳梗塞と一過性脳虚血発作を対象として,本研究に同意が得られ,本研究の臨床検査が可能な症例を登録することとした.ADL低下に関する生理検査所見の一つとして,モーションレコーダーによる運動機能評価を行うこととした.脳梗塞発症後に急性期病院入院中におけるADL低下の程度は個人差がきわめて大きいことより,汎用性と客観性,再現性の高い,かつ,簡便な指標が必要と考え,望ましい行動課題を試案し,従来から報告されているものも含めて検討を進めた.並行して,以前より本院を事務局として地域の基幹3病院とともにhospital-basedで登録しているデータベースの中から,本院から平成27年度に登録されている240症例に関して,身長・体重,バイタルサイン(体温,血圧,脈拍),急性期臨床症状(発症形式,臨床経過,神経症状,mRS),危険因子の有無と関連検査値(高血圧,脂質異常症,糖尿病,心房細動,心不全,高尿酸血症,クレアチニン値,尿蛋白,ホモシステイン値,喫煙,飲酒,骨粗鬆症,ビタミン値),各危険因子のコントロール状況,生理検査所見(心電図CVrr,モーションレコーダーによる運動機能評価),画像検査所見(頭部CT・MR,頸部超音波,頭頸部MRA),詳細な治療薬(抗血栓薬の薬剤名および投与量,降圧薬・脂質異常症治療薬・糖尿病治療薬の種類),入院当初の絶食期間や補液内容を集計し,後方視的な解析を合わせて進めた.本研究に関して,本学附属病院倫理審査委員会の承認を得て,おおむね順調に進展している.脳梗塞発症後の生体機能をより詳細に評価し,脳梗塞に伴うADL低下やフレイル(虚弱)の促進因子・阻害因子,体重との関連を明らかにするため,急性期に入院を必要とした脳梗塞と一過性脳虚血発作を対象として,本研究に同意が得られ,本研究の臨床検査が可能な症例を登録することとした.ADL低下に関する生理検査所見の一つとして,モーションレコーダーによる運動機能評価を行うこととした.脳梗塞発症後に急性期病院入院中におけるADL低下の程度は個人差がきわめて大きいことより,汎用性と客観性,再現性の高い,かつ,簡便な指標が必要と考え,望ましい行動課題を試案し検討を進めた.しかし,急性期入院期間中も脳梗塞自体の症状変動や併存症,合併症に伴いADLの日差変動が大きく,指標とすべき行動課題を固定することがきわめて困難であった.並行して,本院から平成27年度に登録されている240症例に関して,身長・体重,バイタルサイン,急性期臨床症状,危険因子の有無と関連検査値,各危険因子のコントロール状況,生理検査所見,画像検査所見,詳細な治療薬,入院当初の絶食期間や補液内容を集計し,後方視的な解析を合わせて進めた.既に集計を済ませた72症例(男性45例,女性27例;平均年齢76.4歳;平均BMI 22.3)においてステップ・ワイズ法による多変量解析を行った.

脳梗塞重症度に関する検討では,入院時,退院時NIHSSは年齢と正の相関を示したが,BMIとの相関は認めなかった.日本肥満学会の判定基準に基づいて,低体重(BMI<18.5),普通体重(18.5≦BMI<25.0),肥満(25.0≦BMI)の3群に分けた検討において,入院時,退院時NIHSSは有意差を認めなかった.関連検査値や絶食期間との間にも一定の傾向は認められなかった.一部の症例による解析であり,さらなる集計,解析を継続していく.運動機能評価を行う上で必要となる簡便な指標が必要と考え,望ましい行動課題を試案し検討を進めたが,指標とすべき行動課題を固定することがきわめて困難である.当初より並行して行うことを予定していたデータベース登録症例の解析を進めている.今後,新規の登録を継続するとともに,登録した症例は1年後に追跡調査を行い,集計して統計学的解析を行い,さらにバイオマーカーによる予測因子の検討を進め,健康寿命の延長に必要な社会資源の利用法に関する考察を行っていく.今後,データベース登録症例の集計,統計学的解析を行い,さらにバイオマーカーによる予測因子の検討を進め,健康寿命の延長に必要な社会資源の利用法に関する考察を行っていく.
石炭液化反応機構ーモデル化合物の反応

石炭液化反応における気相水素、溶媒、触媒の作用について、水素化活性の高い触媒の場合は、溶媒の性質には関係なく、気相水素が触媒を介して直接石炭に作用するが、水素化活性の低い触媒では、溶媒の水素供与性も寄与することを報告してきた。しかし如何なる反応に基づくかは明らかにできなかったので、石炭中の芳香族、エ-テル結合、メチレン結合を考慮して、ベンジルフェニルエ-テルおよびジベンジルを試料として、安定化ニッケル触媒と、合成硫化鉄触媒を用い、ナフタレン、テトラリン、デカリンを溶媒とする高圧水素化分解反応を反応温度250500°C、水素圧310MPa、反応時間060minの条件にて検討した。安定化ニッケル触媒によるベンジルフェニルエ-テル、ジベンジルの水素化分解反応において、芳香環の水素化反応は、250350°C程度の低温でも起こり、ベンジルフェニルエ-テルのCー0結合は、ほぼ完全に切断した。高温では脱水酸基が起こり、芳香環の水素化を抑制した。ジベンジルのCーC結合は、330°C以上の温度で切断された。水素分圧を高くすると、縮合や重合反応を妨ぎ、ガスの発生を抑制し、芳香環の水素化と分解生成物から水酸基の脱離を促進した。溶媒としてはデカリン>テトラリン>ナフタレンの順で試料の転化を促進した。しかし溶媒自身の転化率はデリカン<テトラリン<ナフタレンて逆順であった。合成硫化鉄触媒は分解と再縮合、弱い水素化に活性を有するために、安定化ニッケルとは異なり、ベンジルフェニルエ-テルの反応においては、水素化された生成物はほとんど認められなかった。また反応初期に多量の縮合物を生成し、反応の進行とともに縮合物が分解して、低分子の生成物に転化させることが示唆された。ジベンジルはFeS_2触媒系では、450°C以上ではほとんど反応しない。これも安定化ニッケル触媒との大きな違いである。ジベンジル(DB)とベンジルフェニルエ-テル(BPE)を試料とし、安定化ニッケル触媒、二環系溶媒(デカリン、テトラリン、ナフタレン)を用い、50mlのオ-トクレ-ブにより、水素圧と反応温度による効果を検討した。両試料とも300°C程度の低温においては、両端のベンゼン環の水素化が起り、DB、BPEともに、パ-ヒドロ化合物(ベンゼン環二つとも水素化された生成物)、ヘキサヒドロ化合物(片側のベンゼン環の水素化された生成物)が得られた。BPEは250°C以上ではCー0結合がほとんど完全に切断される。300°C以上の高温にすると、脱水酸基反応が起こり、ベンゼン環の水素化反応は抑制された。反応温度を上昇するとDBベンゼン環を連結しているCーC結合も切断される。しかしBPEのCー0結合は250°Cではほゞ完全に切断されフェノ-ル、トルエン、メチルシクロヘキサンが生成するのに対し、DBのCーC結合は350°C以上でなければ切断されない。水素圧を上昇させると、DBは450°C、15分の反応で水素化生成物(パ-ヒドロ生成物とヘキサヒドロ生成物)を多く生成し、分解生成物も若干多くなる。一方BPEは400°C、15分の反応において、分解生成物(トルエン、フェノ-ル)とその水素化生成物(シクロヘキサノ-ル、メチルシクロヘキサン)および脱水酸基、脱メチル化生成物(ベンゼン、シクロヘキサン)も増加する。

また水素圧を上昇させるとガスの発生が抑制される。2環系溶媒では、デカリン>テトラリン>ナフタリンの順で反応が加速されることが判明した。合成硫化鉄触媒によって、温度、水素圧、時間、溶媒の反応条件を変えて検討した。まず合成硫化鉄の触媒活性をベンジルフェニルエ-テル(BPE)を試料に、溶媒にデカリン、水素初圧3MPa、反応温度450°C、15minの反応により調べた。触媒がなくてもBPEの転化率は100%であったが、脱水素された生成物が生成した。触媒が存在すると脱水素生成物は生成しないが、分解生成物(トルエン、フェノ-ル)の他に、転位化合物(oーおよびpーベンジルフェノ-ル)、縮合生成物(ジベンジルフェノ-ル、トリベンジルフェノ-ルが多く生成し、合成硫化鉄は分解と縮合両方に活性があることが判明した。反応温度を変えた場合、縮合物が低温度ほど多く、温度の上昇につれて減少した。溶媒にナフタレンまたはテトラリンを用いると、溶媒と分解物との反応によるベンジルナフタレンまたはベンジルテトラリンが多く生成した。水素圧を高くすると縮合反応物は減少する。10MPaの水素圧の場合、水素化された分解生成物生成物が若干生成した。反応時間を長くするほど、縮合物は減少しており、反応の初期段階に縮合物が生成し、反応の進行とともにそれが分解し、低分子生成物となることが合成硫化鉄を用いた場合の特徴である。合成硫化鉄触媒は安定化ニッケル触媒とは異なり、水素化活性が非常に弱く、ベンジルフェニルエ-テルの反応では、水素化された生成物はほとんど認められなかった。FeS_2触媒でジベンジルを試料とした場合は、450°C以下ではほとんど反応しない。これも安定化ニッケル触媒との大きな違いである。
人工オルガネラを用いた可逆的かつ汎用的な化学遺伝学ツールの創製

生きた細胞内での蛋白質の働きを解析するためには、イメージング技術とともに、細胞内で蛋白質の活性を『人為的に操作する』技術が鍵となる。本研究では、細胞内に人工的な空間を構築し、その内部へ特定のタンパク質を可逆的に取り込み・放出するシステムを実現する。これにより、幅広い蛋白質に応用可能な化学遺伝学(Chemogenetic)ツールを確立することができ、生命科学における大きな技術革新が期待される。
ICU-acquired weakness予防に至適な急性血糖管理の検討

人工呼吸を要し、長期集中治療が必要と考えられる患者を対象とし、ICU入室時のHbA1c値測定とICU入室7日間の持続血糖測定を行い、両者より算出される血糖管理指標(ICU入室時HbA1c、平均・最高・最低血糖値、血糖変動、および急性期血糖降下指数)とICUAW発症の有無、集中治療中の筋肉量低下、電気生理学的検査結果、血中アミノ酸濃度および筋障害マーカーとの関連を検討する。本研究により、ICUAW発症に最も関連する血糖管理の指標が明らかとなり、ICUAWの予防に適した血糖管理の指標が明らかになることで、新しいICUAW発症予防法の確立が可能となることが期待される。
フリーズドライ食品製造プロセス解析を目的とした凍結乾燥装置の連続測定への拡張

乾燥は、食品および医薬品の保存・運搬・貯蔵に欠かせない技術であり、新食品開発の面でも重要なプロセスである。現在の製品製造においては、熱に不安定な物質も加工でき、安定で外観の良い製品製造を可能とする凍結乾燥法が主に行われているが、その機構は十分に解明されていない。また、プロセス解析のための装置は市販されておらず、自作せざるを得ないが、その作製は簡単ではない上、目的データを取得することも容易ではない。食品製造プロセスを解析および学習する(乾燥時の製品の物性の時間変化を連続的に測定する)ことは、現存の装置・実験方法では非常に難しい。現在の製品製造での問題点を解決し、効率的かつ安価で最適な乾燥プロセスを開発することを目的として、食品乾燥実験を行った。乾燥試料として酵素・微生物・食品を用い、乾燥法の改良としては糖添加などの乾燥前処理を行い、その乾燥挙動・水分拡散の点から乾燥を評価した。乾燥方法(熱風乾燥法、凍結乾燥法、真空乾燥法など)による比較も行い、その差(乾燥速度、乾燥機構、外観変化、乾燥前処理の影響など)について検討した。また、熱電対の設置された試料皿を用いることで、試料温度の経時変化をデータロガーにより連続計測した。これを重量変化により算出した含水率変化のデータと比較することにより、酵母や乳酸菌等の試料において一次乾燥期間と二次乾燥期間を区別することが可能となったが、凍結乾燥装置への応用については機密性の問題など、まだ課題を抱えている。さらに、試料として水を用いて乾燥時にビデオ撮影を行い、昇華面の移動速度から乾燥速度を決定することができると考えたが、計測時に一次乾燥期間において試料は多孔質化し、昇華面が平面とならず、その移動を計測することが非常に困難であり、今後は撮影方法および解析パラメーターの更なる検討を行う必要があると考えられる。
空間構造の形態形成に関する基礎的研究

1.不安定構造理論と形態形成過程の追跡への応用剛体としての運動の自由度を持つ、いわゆる、不安定構造に関して、不安定形態から安定形態への形態形成過程の追跡法を、a.静的解析法、b.動的解析法、の2種類の方法で定式化し、数値解析プログラムを開発した。a.静的解析法:形態の適合条件式を作成し、不伸長変位モ-ドを一般逆行列理論を利用して抽出する。次いで、不伸長変位モ-ドの係数をポテンシャルエネルギ-の減少過程より決定する。以上の2段階を増分的に進行され、安定形態への形成過程を定式化し、数値解析を行った。b.動的解析法:静的理論に慣性項及び減衰項を導入し、運動方程式を構成する。次いで、正射影マトリクスを利用して、この方程式を剛体変位モ-ド空間内のパラメ-タで表現する。このパラメ-タを時系列で解析することにより、形成過程の追跡を行い、具体例を示した。2.拘束条件を持つ構造物の形態解析法の定式化と解析変位や応力を拘束条件とする構造物の形態解析法を一般逆行列およびBott・Duffin逆行列を利用して理論構成し、その数値解析法を開発した。本研究では、a.変位モ-ドを拘束条件とする別の表現をすると与えられた形態となる様に制御する制御構造物の解析法の定式化と数値計算法の開発、b.変位モ-ドを満足するように変形する構造形態解析法の定式化とその数値計算法の開発、を主に実施した。a,b項とも、n自由度系に対して、m個の拘束条件が付与されることから、nーm個の自由度に低減される。しかし、本研究では、Bott・Duffin逆行列を採用することにより、基礎方程式を直接解析する方法を考察している。この方法は、今後の研究、開発に有用であると判断できる。