hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エロージョンコロージョン／ＦＡＣの発生条件マッピングと皮膜生長その場観察

ボイラー水環境における炭素鋼のエロージョンコロージョン/FAC機構を解明するために,流動および環境条件に及ぼす腐食量の影響を求めること,および流動環境において炭素鋼の表面に形成される酸化皮膜の生長挙動を可視化することを行った.その結果,エロージョンコロージョンの発生はpH,酸素濃度および流動条件の影響を強く受けることが分かった.また,皮膜の生長の可視化試験では,時間経過とともに皮膜が徐々に生長し,炭素鋼表面が全面に皮膜で覆われる流動条件と,試験開始から皮膜が生長しにくく,金属素地が現れやすい流動条件が存在することが分かった.エロージョンコロージョンの発生は皮膜の性質に依存することが示唆された.本研究では,炭素鋼製の熱交換器,ボイラー等で生じる腐食が一般に流速12 m/sの比較的低い流速域に生じたり,あるいは乱れが生じている部位に生じることが言われているが,実験的に再現が難しい.そこで,独自な現場再現試験法により,現場と同じ環境における等速試験を行うこと,流動条件だけでなく,減肉速度を決定づける炭素鋼表面に形成される保護性皮膜の耐食性,生成過程を把握することを目的とし,最終的にエロージョンコロージョン/FAC発生条件のマッピングを作成し,皮膜の成長過程のその場観察を行うことで,浸食発生条件のマッピングの妥当性を証明する.研究の初年度にロータを用いた流動装置,試験容器内への試験片の装着装置の組み立てを完了した.次年度には,実験を開始し,炭素鋼・低合金鋼の腐食量に及ぼす流速の影響,試験環境の影響を調べた.これにより,エロージョンコロージョン/FACの発生条件のマッピングの概要が分かった.また,炭素鋼および低合金鋼の表面に形成される酸化皮膜のSEM観察,EDXによる成分分析を行い,流動および試験環境が酸化皮膜の生成に大きな影響を及ぼすことを確認した.皮膜の性質は必ずしも緻密ではなく,流動および試験環境により変化することが分かり,皮膜の性質を具体的に表す手法を模索中である.これらの結果の一部を腐食防食協会や化学工学会の学会で発表した.一方,矩形流路を用いた流動環境の腐食挙動および皮膜の成長過程をその場観察を行うために,試験温度140°C,pH 9環境に耐えられる試験部の設計,製作や,窓枠の取付や,実体顕微鏡を用いた観察装置を設置した.矩形流路による流動の乱れは大きく,腐食が大きく加速されることが分かった.また,流速が低い場合(平均流速0.6 m/s)でも流路内の縮流部で流体が大きく乱されるために,生成した酸化皮膜が炭素鋼表面からはく離することを観察によって確認した.本研究の目的は炭素鋼製の熱交換器,ボイラー等で生じるエロージョン・コロージョン/FACに関して,現場と同じ環境における等速試験を行い,流動条件だけでなく,環境中のpHや溶存酸素濃度の僅かな違いによって異なるエロージョンコロージョン/FAC発生条件のマッピングを行うこと,炭素鋼表面に形成される保護性皮膜の生長過程のその場観察を行うことで,浸食発生条件のマッピングの妥当性を証明することである.炭素鋼の腐食模擬試験環境として,アンモニア水で調整されたpH 9.0,溶存酸素濃度50 ppb未満,温度140°Cとして撹拌型回転翼を用いた流動環境とした.回転子の周速0の静止状態から約3 m/sの範囲において炭素鋼および比較材のSCM435(低合金鋼)の腐食試験を行った結果,いずれの材料においても周速とともに腐食は指数関数的に増加した.その指数が材料によって異なることが分かった.ただし,同腐食環境のSCM435の腐食量は炭素鋼よりも少なく,SCM435の耐食性が確認された.また,温度140°Cを固定した場合のpH 79,溶存酸素濃度50 ppb以下および以上の2種類の溶存酸素濃度で腐食試験を行った結果,pHが低く,溶存酸素濃度が50 ppb以下の方の腐食量が多いことが分かった.本試験環境では明確なエロージョンコロージョン発生条件はないことが分かった.縮小/拡大型の矩形流路を用いた同試験環境における皮膜生長過程のその場観察では,光学顕微鏡の焦点深度では,明確な画像を得ることはできなかったが,粒状の皮膜の生長が観察された.縮小/拡大がおこる下流側の乱れが発生する領域では,試験直後から定常的な皮膜の生長は見られず,皮膜が形成される場所,形成されない場所が存在することが分かった.それに比べ,さらに下流側の乱れがあまり生じない箇所では比較的安定した皮膜が形成・生長することが分かった.ボイラー水環境における炭素鋼のエロージョンコロージョン/FAC機構を解明するために,流動および環境条件に及ぼす腐食量の影響を求めること,および流動環境において炭素鋼の表面に形成される酸化皮膜の生長挙動を可視化することを行った.その結果,エロージョンコロージョンの発生はpH,酸素濃度および流動条件の影響を強く受けることが分かった.また,皮膜の生長の可視化試験では,時間経過とともに皮膜が徐々に生長し,炭素鋼表面が全面に皮膜で覆われる流動条件と,試験開始から皮膜が生長しにくく,金属素地が現れやすい流動条件が存在することが分かった.エロージョンコロージョンの発生は皮膜の性質に依存することが示唆された.本研究では,炭素鋼製の熱交換器,ボイラー等で生じるエロージョンコロージョン/FACが一般に流速12 m/sの比較的低い流速域に生じるなど,実験的には再現が難しい.

そこで,独自な現場再現試験法により,現場と同じ環境における等速試験を行うこと,流動条件だけでなく,減肉速度を決定づける炭素鋼表面に形成される保護性皮膜の耐食性,生長過程を把握することを目的とし,最終的にエロージョンコロージョン/FAC発生条件のマッピングを作成し,再現実験における皮膜の成長過程のその場観察を行うことで,浸食発生条件のマッピングの妥当性を証明する.研究の初年度にオリジナルマグネットポンプの試作,独自な現場再現試験装置の組み立て,試験部への顕微鏡の装着を試みた.オリジナルマグネットポンプの試作では,ステンレス鋼高圧容器の内外に取り付けたマグネットの磁力が容器の厚さによりそれほど強くなかったので,ポンプではなく,高圧容器内にロータを挿入し,ロータを回転することで流動場を与えることにした.最大回転数は1000 rpm,このロータの外周速度は約3 m/sである.試験片はエンジニアリングプラスチックの治具に固定し,容器から絶縁する.容器内の4箇所に4つの試験片を取り付けることを可能とした.高温・高圧に適用する装置試作の前に,常温大気圧下の流動状態の可視化を実施するための試験装置を組み立てた.縮小・拡大型の矩形流路を形成し,窓枠を設けて試験部とした.流動状態を設備備品の顕微鏡を用いて観察した.流路に奥行きがあるために,焦点を合わせにくいことが分かり,顕微鏡の架台に取り付け,上下移動や微細調整,焦点深度方向に微動ができるように工夫するが必要ある.一方,矩形流路を用いて140°C,pH 9環境の炭素鋼の腐食に及ぼす流速の影響を求めた.この結果は腐食防食協会の材料と環境2012(東京)にて発表する予定である.研究の目的に対して,皮膜成長のその場観察以外はほぼ達成されたと思われる.ボイラー水模擬環境において皮膜量,腐食量に及ぼす試験環境の影響,流動環境の影響,試験後の皮膜成長観察を行うことができた.酸化皮膜のその場観察については,次年度行うことによって,結果的に全般に渡って達成されるものと思われる.顕微鏡による高温,高圧環境下の炭素鋼皮膜のその場観察(可視化)を行うために,予備的な装置を組み立てた.それにより,観察を遂行するための問題点を見つけることができたが,その分本装置への顕微鏡の装着が遅れている.皮膜成長のその場観察をそれぞれの試験環境,流動環境で実施する.皮膜の性質を多角的に評価する.常温大気圧下で炭素鋼表面を観察するための試験装置に必要な条件が分かったので,その結果を参考にして,高温・高圧下で観察できる試験装置を組み立てることにする.表面の酸化皮膜の成長を観察するために光源を用意する.また,長時間任意の時間における表面の観察画像を収録できるシステムを確認する.試験の再現性を得るために,繰り返しの試験を行うこと,炭素鋼の皮膜形成に及ぼす流動条件の影響,環境条件の影響を調べ,エロージョンコロージョン/FACが発生する条件のマッピングを試みる.試験の再現性を確認するための別方法として,試験片の減肉の経時変化,浸食深さの試験片分布などを見ることにする.得られた試験結果の妥当性を確認するために,現場における浸食結果を調査する.そのために企業の関連部署に問い合わせることにする.試験遂行のための消耗品,出張費用,報告書作成などに充てる.炭素鋼表面観察を行うための試験装置の一部分を製作する.主として,消耗品の購入に使用する.また,成果報告,調査のための旅費として使いたい.
バクテリアの多様な光応答を支える光スイッチ群に関する研究

非光合成細菌の光センサー群に関する遺伝生化学的な解析を実施した。クラスILitRはビタミンB12をクロモフォアとして利用する新規な光センサーである。本研究では、まずPseudomonas属細菌のクラスII LitRはその機能にB12を要求せず、青色光センサーLOVのエフェクタータンパク質として機能し、新規な光応答機構に関与することを証明した。Burkholderia属細菌に分布するクラスIIILitRは、既知のクロモフォアを要求せず、340nm付近に極大吸収を示すクロモフォアがアンテナ分子として機能することが強く示唆されたが、その化学的な同定には至っていない。また、本菌におけるlitR破壊は細胞内における葉酸合成を20倍近く上昇させ、それはlitRの制御下にあるfolE2遺伝子の転写上昇とよく一致していた。また、20種の非光合成細菌を対象としたRNAseq解析を実施し、新規性の高い多くの光誘導性遺伝子群を見出すことに成功したとともに、そのローカルスイッチとして働く光センサー遺伝子の候補を見出すことにも成功した。一方、細菌の表現型に着目した探索においては、納豆菌Bacillus subtilis nattoのムコイド型コロニーが光照射によって非ムコイド型に変化することを見出し、それは粘性物質γ-PGA生産の光抑制によることを明らかにした。また、γ-PGA合成酵素の活性が光によって阻害されることが強く示唆された。本知見は納豆糸引きの光による厳密制御の技術基盤となることが見込まれる。LitRファミリーの光受容体としての機能解明を主な目的として遺伝生化学的な解析を実施した。変異蛋白質を用いた解析により、Class II LitR蛋白質の多量体化および光受容体との相互作用に関わる領域を同定した。Class III LitRについては、大腸菌から得られた組換え蛋白質が光受容体に特有な光サイクルを示し、光依存的なDNA結合能を有することを明らかにした。また、Class III LitRがビタミンの一種である葉酸合成の光依存な転写制御に関与することを見出した。一方、Class IV LitR、TetR型レギュレーターおよびMarR型レギュレーターの光応答性蛋白質については、ゲルシフトアッセイやOne-Hybrid法などを用いて標的プロモーター領域との相互作用に関する詳細な情報を得ることに成功したが、アンテナ分子の同定には至っていない。これらの研究過程において、Bacillus属細菌の菌体外粘性物質ポリグルタミン酸の生産が光照射によって著しく抑制される現象を見出し、その分子メカニズムの解明を進め、ポリグルタミン酸合成遺伝子の発現およびその合成酵素活性が光によって強く抑制されることを示唆された。加えて、細菌の光受容体遺伝子を対象とした比較ゲノム解析を進め、ビタミンB12をアンテナ分子として利用するClass ILitRの近傍には、カロテノイド合成遺伝子の他に、光駆動性ポンプであるプロテオロドプシン、光受容体Photoactiveyellow proteinなどがコードされていることを見出した。また、光応答性細菌を土壌などの自然環境より探索したところ、カロテノイドと予想される黄色色素を生産する細菌を複数見出した。系統分類学的な解析結果および類縁菌ゲノム情報より、既知の光センサーを有していない細菌が含まれていたことから、新しい光感知機構を備えていることが示唆された。LitRファミリーの遺伝生化学的な解析は上記の通り着実に進展している。Class II LitR蛋白質とLOV複合体の立体構造は現時点で決定に至っていないが、本制御系が新規な光感知機構であることから、機能ドメインの同定は大きな意義を有する。また、Class III LitRの光サイクルなどの生化学的な情報は、本蛋白質が新規な光受容体であることを強く示唆している。さらにビタミン合成の光依存制御というユニークな役割を果たし、細菌の光環境応答にとって新たな知見である。現時点における課題は、Class II LitR蛋白質については光受容体と複合体の立体構造を決定することである。他の光受容蛋白質についてはアンテナ分子を同定し、光受容体としての生化学的な証明をすることである。また、比較ゲノム解析により見出したClass I LitRと光受容体などの光関連遺伝子がセットで保存されていることは、LitRが環境適応スイッチとして働き、無駄なエネルギー消費を防ぐためのエコシステムとして多様な細菌に採用されていることを示唆している。LitRファミリーはバクテリアにユニークな分布を示し、ビタミンB12をクロモフォアとして利用することで光シグナルを転写レベルに変換する光受容体型転写調節タンパク質として働く。LitRは抗酸化作用を有するカロテノイド色素の光依存的な生産制御に関与し、光ストレスに対する防御応答において主要な役割を果たす。多様なバクテリアゲノムにコードされるLitRファミリーは系統樹解析より少なくとも5クラスに分類され、それらの大半はビタミンB12とは異なる光感知機構を有することが予想されている。各LitRの光センサーとしての機能解明を主要な目的として遺伝生化学的な解析を実施した。Class III LitR組換えタンパク質はUV-A領域に吸収を示すクロモフォアが相互作用していることを明らかにしてきた。詳細な生化学解析を実施した結果、本蛋白質はUV-A照射依存的にホモオリゴマーがテトラマーに解離することを見出した。また、UV-A吸収を示すドメインはC末端領域に存在し、本領域に保存されているシステイン残基がその機能に必須であることを見出した。同様の結果は他のClass III LitRにおいても確認されたことから、本特性は本クラスに共通であることが予想された。他の光センサー候補群についても遺伝生化学的な個別解析を実施した。

現在までにクロモフォアの同定には至っていないが、DNA結合能などに関する基礎的知見の取得に成功した。また、光応答を示すバクテリアのスクリーニングを実施した。取得した光応答性菌群の細菌種情報および公的データベースゲノム情報を基に、新たな光センサー候補を探索したところ、グラム陽性の放線菌にコードされる転写調節タンパク質が光依存的な色素生産に関与することが示唆された。また、RNA-seqによるトランスクリプトーム解析に供するRNA精製法を検討し、細菌種を問わないRNA精製法を確立した。5クラスに分類されるLitRファミリーの個別遺伝生化学的な解析は上記の通り着実に進展している。特に、Class III LitRについてはクロモフォアの同定には至っていないが、多くの基礎知見が得られていることから、現在進めているタンパク質の立体構造解析によって、クロモフォアの実体およびその分子メカニズムの全容が明らかになると考える。他の光センサー候補タンパク質群についても同様に基礎的な知見が得られているため、今後クロモフォアの同定につながると考えられる。一方、新規な光センサーの同定を目的とした研究では、微生物スクリーニングとゲノムマイニングを組み合わせたことによって新規な光センサー候補を見出すことに成功した。また、本研究では様々なバクテリアを対象としていることから、バクテリア種を問わないRNA精製法の確立は今後実施予定のトランスクリプトーム解析による新規な光誘導性遺伝子や光センサーの発見に繋がる成果であると考えられる。非光合成細菌の光センサー群に関する遺伝生化学的な解析を実施した。クラスILitRはビタミンB12をクロモフォアとして利用する新規な光センサーである。本研究では、まずPseudomonas属細菌のクラスII LitRはその機能にB12を要求せず、青色光センサーLOVのエフェクタータンパク質として機能し、新規な光応答機構に関与することを証明した。Burkholderia属細菌に分布するクラスIIILitRは、既知のクロモフォアを要求せず、340nm付近に極大吸収を示すクロモフォアがアンテナ分子として機能することが強く示唆されたが、その化学的な同定には至っていない。また、本菌におけるlitR破壊は細胞内における葉酸合成を20倍近く上昇させ、それはlitRの制御下にあるfolE2遺伝子の転写上昇とよく一致していた。また、20種の非光合成細菌を対象としたRNAseq解析を実施し、新規性の高い多くの光誘導性遺伝子群を見出すことに成功したとともに、そのローカルスイッチとして働く光センサー遺伝子の候補を見出すことにも成功した。
ラジカルイオンの近赤外発光

ラジカルイオンの近赤外領域における蛍光から溶液中のラジカルイオンの励起状態ダイナミクスについて明らかにすることを目的とし、1,3,5-位あるいはすべてに位置にメトキシ、ヒドロキシなどの酸素置換基をもつD_<3h>あるいはD_<6h>対称性のベンゼン誘導体のラジカルカチオンについてその蛍光性に及ぼす因子を検討した。これらのラジカルカチオンでは、蛍光量子収率は、酸素上の置換基としてアルキル基、アセチル基を導入することにより無輻射失活や電子移動消光により蛍光性が低下することを見出した。また、1-位にアミノ基、ジメチルアミノ基をもつ3,5-ジメトキシベンゼンのラジカルカチオンについても蛍光が観測されることを見出し、電子構造がD_<3h>あるいはD_<6h>対称性に近いことが蛍光性に重要であることが示唆された。また、1,3,5-トリメトキシベンゼンラジカルカチオンの吸収、蛍光スペクトルにおけるStokes Shiftの溶媒効果や1-メチル-2,4,6-トリメトキシベンゼン、1,3,5-トリメトキシベンゼン、ヘキサメトキシベンゼンの1,2-ジクロロエタン中におけるラジカルカチオンの吸収、発光スペクトルから基底状態ラジカルカチオンのJahn-Teller効果による分子変形の蛍光性への関与を見出した。1,3,5-トリメトキシベンゼンラジカルカチオンの蛍光をプローブとして電子移動反応や放射線化学反応におけるラジカルイオン対の解離・形成のダイナミクスを観測することに成功した。近赤外領域の観測システムとして吸収システムを構築し、さらにフェムト秒レーザーを用いたアップコンバージョン法により励起状態の寿命と時間分解蛍光スペクトルを観測する方法を現在開発している。また、励起状態ラジカルイオンのダイナミクスの観測についてナノ秒レーザー/フェムト秒レーザー逐次励起法による過渡吸収測定によって測定するシステムを現在開発している。電子線パルスによるパルスラジオリシス法によりメトキシベンゼン類のラジカルカチオンを比較的極性の低い塩素系溶媒中において発生させ、電子線に同期させたレーザーパルスによりラジカルカチオンを励起し蛍光を測定することに成功した。塩素系溶媒中においては放射線化学反応により溶媒から塩素アニオンが生成し、1,3,5-トリメトキシベンゼンラジカルカチオンとイオン対を形成する。このイオン対形成において、フリーなラジカルカチオンの蛍光量子収率とイオン対における蛍光量子収率をそれぞれ決定した。これらの蛍光量子収率から電子線パルス照射後の各時刻における蛍光量子収率を測定することにより各時刻におけるフリーなラジカルカチオンとイオン対状態にあるラジカルカチオンの比を決定することに成功した。この測定から極性の低い塩素化溶媒中ではフリーなラジカルカチオンは時間とともに塩素イオンとイオン対を形成し、電子線照射直後においても約40%のラジカルカチオンがイオン対状態にあり、約1マイクロ秒においては70%程度のラジカルカチオンがイオン対状態となることを明らかにした。一方、極性の高いアセトニトリル中の1,3,5-トリメトキシベンゼンと1,4-ジシアノナフタレンの間の光誘起一電子移動により生成する1,3,5-トリメトキシベンゼンラジカルカチオンの蛍光スペクトルと1,4-ジシアノナフタレンラジカルアニオンの吸収スペクトルは互いに重なりがある。このために、励起状態の1,3,5-トリメトキシベンゼンラジカルカチオンから1,4-ジシアノナフタレンラジカルアニオンへの励起エネルギー移動が起こることを見出した。この現象を光誘起一電子移動後の拡散的なラジカルイオン間距離の測定に適用し、光誘起一電子移動直後においてラジカルイオン間の距離が6-8Åであったのが200ナノ秒後には20Å程度にまで増大することを見出した。また、3,5-ジメトキシフェノールラジカルカチオンについても蛍光観測に成功した。

また、励起状態ラジカルイオンのダイナミクスの観測についてナノ秒レーザー/フェムト秒レーザー逐次励起法による過渡吸収測定によって測定するシステムを現在開発している。D_<3h>あるいはD_<6h>対称性を持つラジカルイオンの蛍光性に及ぼす因子として置換基の効果とJahn-Teller効果の関与について検討した。電子腺パルスラジオリシスにより1,2-ジクロロエタン中で発生させた3,5-ジメトキシフェノールから誘導される一連の化合物のラジカルカチオンをNd : YAGレーザーの第二高調波(532nm)により励起を行い、蛍光量子収率を測定した。この結果、酸素上の置換基としてアルキル基、アセチル基を導入することにより無輻射失活や電子移動消光により蛍光性が低下することを見出した。また、1-位の酸素原子をアミノ基、ジメチルアミノ基としても蛍光が観測されることを見出した。1-メチル-2,4,6-トリメトキシベンゼン、1,3,5-トリメトキシベンゼン、ヘキサメトキシベンゼンの1,2-ジクロロエタン中におけるラジカルカチオンの吸収、発光スペクトルを検討するとラジカルカチオンの対称性の順にStokes Shiftが大きくなり、基底状態におけるJahn-Teller効果による分子変形で説明されることを見出した。また、1,3,5-トリメトキシベンゼンラジカルカチオンの吸収、蛍光スペクトルにおけるStokes Shiftの溶媒効果もJahn-Teller効果による分子変形と溶媒和による分子の対称性の崩れで説明できることを見出した。近赤外領域の発光観測システムについては、フェムト秒レーザーを用いたアップコンバージョン法により近赤外発光を可視光として励起状態の寿命と時間分解蛍光スペクトルを観測する方法を現在開発している。ラジカルイオンの励起状態における構造変化などの化学過程、励起状態における緩和、脱励起後の緩和過程の観測については、フェムト秒過渡吸収およびナノ秒レーザー/フェムト秒レーザー逐次励起法による過渡吸収測定によって測定するシステムを現在開発している。
膵ホルモン分泌におよぼすイミダゾリン化合物およびGi蛋白の影響

近年,alpha2受容体遮断薬であるDG-5128,SL84.0418やMK-912は,経口血糖降下薬として糖尿病患者で検討が進められている.alpha2遮断薬はイミダゾリン骨格を持つものが多く,alpha2受容体遮断作用とは別に直接インスリン分泌を刺激することも報告されている.また,ラットのisletsやhamster insulinoma cell lineであるHIT細胞の実験において,epinephrineやsomatostatinによるインスリン分泌抑制は,百日咳毒素(PTX)で阻害されるGi蛋白を介することが示されている.我々は,HIT-T15細胞を用いてalpha2受容体刺激薬かつイミダゾリン化合物であるclonidine,oxymetazolineおよびalpha2受容体遮断薬かつイミダゾリン化合物であるDG-5128のインスリン分泌におよぼす影響を検討した.またその際,Gi蛋白の阻害薬であるPTXのおよぼす効果についても検討を加えた.成績としては,1.HIT細胞からのインスリン分泌は,alpha2受容体刺激薬であるclonidineおよびoxymetazolineによって抑制されたが(P<0.01),これらの効果はPTXの前処置により解除された.2.PTX前処置したHIT細胞では,10^<-4>Mのclonidineおよびoxymetazolineはむしろインスリン分泌を促進した(P<0.05).3.DG-5128は10^<-4>Mにて,HIT細胞からのインスリン分泌を有意に促進したが(P<0.001),その効果におよぼすPTX前処置の影響は少なかった.以上まとめると,HIT-T15細胞において,alpha2受容体刺激によるインスリン分泌抑制は,PTX感受性Gi蛋白を介することが示された.また、高濃度のイミダゾリン化合物は直接インスリン分泌を促進することが示唆された.近年,alpha2受容体遮断薬であるDG-5128,SL84.0418やMK-912は,経口血糖降下薬として糖尿病患者で検討が進められている.alpha2遮断薬はイミダゾリン骨格を持つものが多く,alpha2受容体遮断作用とは別に直接インスリン分泌を刺激することも報告されている.また,ラットのisletsやhamster insulinoma cell lineであるHIT細胞の実験において,epinephrineやsomatostatinによるインスリン分泌抑制は,百日咳毒素(PTX)で阻害されるGi蛋白を介することが示されている.我々は,HIT-T15細胞を用いてalpha2受容体刺激薬かつイミダゾリン化合物であるclonidine,oxymetazolineおよびalpha2受容体遮断薬かつイミダゾリン化合物であるDG-5128のインスリン分泌におよぼす影響を検討した.またその際,Gi蛋白の阻害薬であるPTXのおよぼす効果についても検討を加えた.成績としては,1.HIT細胞からのインスリン分泌は,alpha2受容体刺激薬であるclonidineおよびoxymetazolineによって抑制されたが(P<0.01),これらの効果はPTXの前処置により解除された.2.PTX前処置したHIT細胞では,10^<-4>Mのclonidineおよびoxymetazolineはむしろインスリン分泌を促進した(P<0.05).3.DG-5128は10^<-4>Mにて,HIT細胞からのインスリン分泌を有意に促進したが(P<0.001),その効果におよぼすPTX前処置の影響は少なかった.以上まとめると,HIT-T15細胞において,alpha2受容体刺激によるインスリン分泌抑制は,PTX感受性Gi蛋白を介することが示された.また、高濃度のイミダゾリン化合物は直接インスリン分泌を促進することが示唆された.
X'意味論

次の三点について研究し、その成果を報告書として提出した。1語の意味構造はX'の式型によって生成され、意味構造は意味元素、定項、変項からなり、さらに、深い構造と浅い構造の二つの構造から成り立っているとするX'意味論の概要を提示した。X'意味論では、深い構造はX'意味論によって直接生成され、浅い構造は深い構造に述語繰り上げや定項の編入などの操作が適用された結果得られる構造で、統語構造に直接結び付く構造である。2このようにして得られる意味構造は語の基本意味構造である。語の用法には、基本的な用法ばかりでなく、派生的な用法もあるが、派生的用法の多くの基本意味構造に意味拡張などの意味操作が適用された結果であるとみなすことができる。したがって、意味拡張規則の実態を明らかにしなければならない。意味拡張の具体例として結果構文を考え、この構文は、基本意味構造が一定の意味合成を受けることによって意味拡張が起こった結果であると仮定することによって、その諸特徴を説明する。3さらに、X'意味論では、従来の説と異なり、意味構造を静的な対象物と考えるのではなく、動的で様々の意味規則の適用を受けると考える。このような観点から中間構文を分析し、意味原素CAUSEとDOをもつ動詞のみが中間構文に生ずることが正しく予測できること、中間構文の諸特徴がその分析の帰結として説明できることを明らかにした。X'の式型に基づくX'意味論の概要を提示し、それに基づいて基本的な動詞の意味構造を分析した。X'意味論では、語の意味構造は意味元素、定項、変項からなり、さらに、深い構造と浅い構造の二つの構造から成り立っていると仮定する。深い構造はX'意味論によって直接生成される構造であり、浅い構造は深い構造に述語繰り上げや定項の編入などの操作が適用された結果得られる構造で、統語構造に直接結び付く構造である。このようにして得られる意味構造は基本意味構造である。動詞の用法には、このような基本的な用法ばかりでなく、派生的な用法もある。派生的用法の多くは述語に意味拡張が見られた結果であるとみなすことができる。意味拡張の具体例として結果構文を考えることができる。結果構文は、基本意味構造が意味合成を受けることによって意味拡張が起こったもの、と仮定することによって、その諸特徴が説明できる。さらに、X'意味論では、意味構造は静的な対象ではなく、動的で様々の規則の適用を受けると考える。このような観点から中間構文を分析すると、どのような特徴をもつ動詞が中間構文として用いられるか予測可能となる。すなわち、意味受動規則をうける意味元素(CAUSEとDO)をもつ動詞のみが中間構文に生ずることが正しく予測できる。X'意味論では、深い構造はX'意味論によって直接生成さ、浅い構造は深い構造に述語繰り上げや定項の編入などの操作が適用された結果得られる構造で、統語構造に直接結び付く構造である。語の用法には、基本的な用法ばかりでなく、派生的な用法もあるが、派生的用法の多くは基本意味構造に意味拡張などの意味操作が適用された結果であるとみなすことができる。
現代チベット語諸方言の記述的研究-とくに基礎的データの収集と分析-

今年度の研究においては、現代チベット語の方言のうち中央方言より西に分布する方言についてデータを収集した。今回現地調査を行った方言は、インドヒマ-チャル・プラデシュ州の東部、チベット自治区との国境近くで話されているものであり、チベット語の西部方言に属する。西部方言においては、中央方言と異なり、摩擦音・破裂音などに有声性が保持されており、古い形態を残していると考えられる。たとえば、「食べる」という動詞はラサ方言では[sa](低声調)であるが、西部方言では[za]と発音される。ラサ方言では、有声音が無声化する過程において低声調が生じた。西部方言においても声調を生じている方言があると報告されているが、今回の現地調査においては声調の存在を確認できるほどの十分な資料は得られていない。今回の現地におけるデータ収集は、当該方言地域への入城許可を得られず、また異なる言語の調査と並行して行われたため結果的にきわめて不十分であり、今後調査を継続して行うことによってより多くのデータを集め、詳細な分析が必要である。
循環器疾患におけるアルドステロンの病態生理学的研究

アルドステロンは心不全の病態に深くかかわっているが,副腎における古典的アルドステロン産生経路に加え,近年我々は心臓でもアルドステロンが産生されていることを報告した.今回の研究では,これまで神経終末にのみ存在が知られていたN型カルシウムチャネルが実は副腎におけるアルドステロン産生について深く関与していることを初めて報告した。また,心臓での組織アルドステロンの産生についても食塩や糖濃度,時間の関与が強く示唆された。これらの知見は将来的に糖と食塩と心疾患の関連の解明と心血管病の新たな治療戦略の開発に重要な意味をもたらすものと考えられる.アルドステロンは心不全の病態に深くかかわっているが,副腎における古典的アルドステロン産生経路に加え,近年我々は心臓でもアルドステロンが産生されていることを報告した.今回の研究では,これまで神経終末にのみ存在が知られていたN型カルシウムチャネルが実は副腎におけるアルドステロン産生について深く関与していることを初めて報告した。これらの知見は将来的に糖と食塩と心疾患の関連の解明と心血管病の新たな治療戦略の開発に重要な意味をもたらすものと考えられる.心血管系細胞に対するアルドステロンのゲノム作用を介した、肥大や線維化、アポプトーシス誘導、炎症反応惹起作用といった悪影響についてはこれまで広く検討されてきている。一方、非ゲノム作用を介した直接的生理作用に関しては全く未知の状態である。アルドステロンは高食塩摂取下において、細胞毒性があるものの、元々の生理作用は高い浸透圧下における細胞保護であると我々は想定している。この仮説のもとに、我々は高感度酸化ストレス反応系の実験システムを用いたアルドステロンの酸化力の検討を行った。仔ラット培養心筋細胞を用い、無血清培養を行い、2',7'-dichloro dihydro-fluorescein diacetate fluorescence(H_2DC-FDA)を用いてsuperoxide levelを測定することで酸化ストレスの評価を行った。結果、48時間の無血清培養によりreactive oxygen species(ROS)産生は有意に増加した。アルドステロンを48時間無血清培養の各々前後1時間のみ、短時間刺激したところ有意ではないもののROS産生が抑制される傾向が示された。この結果はこれまで多数報告されている、アルドステロンのゲノム作用を介した炎症惹起作用に伴う、ROS産生増加作用と相反する作用であり、大変興味深い。つまり、アルドステロンは短時間刺激により、非ゲノム作用を介し、一過性に細胞保護作用を示す可能性があることを示唆する所見である。今後は、各種受容体あるいは蛋白活性などの阻害薬を併用し、この細胞保護作用のメカニズムにつき検討していく予定である。心臓における組織アルドステロン合成の制御機構につき検討を行った。これまで我々は仔ラット培養心筋において、ANP及びBNPシグナルの抑制下にてアンギオテンシンII刺激により、心筋組織アルドステロンが合成されることをin vitroで証明した。本年度は大動脈縮窄モデルにて検討を行った。4週間の下行大動脈縮窄により後負荷が増大し、心筋重量の増加を認めた。これに伴い、組織中のアルドステロン合成酵素である、CYP11B2のmRNA量の増加を認めた。以上から副腎外臓器である心臓における局所アルドステロン産生の可能性がin vivoにおいても確認された。さらに我々は、心臓のみでなく、副腎におけるアルドステロン合成機構に関しても検討を重ねた。副腎においてアルドステロンは様々な刺激因子により合成されている。ACE阻害薬やARBに加え、近年、Ca拮抗薬がアルドステロン合成を抑制する可能性が報告されている。Caチャンネルとして、L型、T型そしてN型が複雑に関与していると考えられるが詳細は不明である。これまで、T型とアルドステロン合成の研究成果が散見されるが、本研究においては特にN型に注目した。我々は副腎癌細胞であるH295R細胞にN型Caチャンネルが存在することをreal-time PCRにて確認した。次にN型Caチャンネル拮抗薬であるωコノトキシンあるいはsiRNAによりN型Caチャンネルをノックダウンしたところ、アンギオテンシンII刺激によるアルドステロン合成が有意に抑制された。これまでN型Caチャンネルは神経細胞終末にのみ存在すると考えられていたが、今回我々は副腎細胞での存在を確認した。さらに、このN型CaチャンネルがT型と同様、副腎におけるアルドステロン合成に寄与している可能性を見出した。昨年度に引き続き、仔ラット初代培養心筋細胞でのアルドステロン合成酵素CYP11B2の発現を検討した。増幅される因子の検討を主体に同酵素遺伝子のRT-PCRを行った。その結果、高糖濃度環境がアルドステロンの産生促進に大きく関与することを発見した。現在、ナトリウム利尿ペプチドや酸化ストレスの関与を中心に高糖濃度刺激のメカニズムを解析している。加えて、同様のモデルでアルドステロンは高糖濃度下でインスリンシグナルを活性化することも分かった。共に心不全において活性化されるレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(RAAS)と糖代謝は、危機的な状態にある心臓に対するいわば生体の防御反応的機構とも言える。本研究結果はその架け橋としてのアルドステロン産生亢進のメカニズムと役割を解明するものであり、これらを通じて不全心におけるRAAS活性化の病態生理学的意義を細胞内エネルギー代謝の観点から捉えることができると考える。

副腎におけるアルドステロン合成機構に関しても、昨年に引き続き副腎癌細胞であるH295Rを用いて検討した。N型Caチャネル拮抗薬としてωコノトキシンを使用し、アンジオテンシンII刺激によるアルドステロン合成を検討した。その結果、副腎に存在するN型Caチャンネルがアルドステロン及びコルチゾール合成のみならず、分泌にも関わっていることがわかった。興味深いことにωコノトキシンはCYP11B1及びB2の発現には影響を及ぼさなかった。以上より、L型だけでなくN型Caチャネルの阻害作用も併せ持つシルニジピンが単純な降圧薬としてだけでなく、RAASが亢進するような病態や、RAAS阻害薬投与中にアルドステロン・ブレークスルーを呈するような症例でより他のCa拮抗薬と比較し、より有効性があることが示唆された。
微動測定に基づく市街地での地震被害率推定法に関する研究

近年のM7クラスの中規模地震において,木造建物の被害集中域が見られる場合が多い.被害分析に必要な地盤調査結果は,多くの被害地域で経済的活動度が低いためきわめて限られている.そこで,微動測定を用いて表層地盤構造を簡易に推定し,地震観測記録より地盤非線形特性を推定し,基盤で推定した入射波を用いた計算により地震動の集中を評価する手法を条件の大きく異なる2地点に適用し,手法の一般性を明らかにした.近年のM7クラスの中規模地震において,木造建物の被害集中域が見られる場合が多い.被害分析に必要な地盤調査結果は,多くの被害地域で経済的活動度が低いためきわめて限られている.そこで,微動測定を用いて表層地盤構造を簡易に推定し,地震観測記録より地盤非線形特性を推定し,基盤で推定した入射波を用いた計算により地震動の集中を評価する手法を条件の大きく異なる2地点に適用し,手法の一般性を明らかにした.本研究においては,高密度の微動測定を用いて表層地盤の不整形性を,地震観測記録を用いて地盤のひずみ依存性をモデル化し,市街地各地点での大地震の地表地震動ならびに地震被害率を推定する方法の開発を目的としている.具体的には石川県穴水町をテストサイトとし,2007年能登半島地震を対象とした検討を行っている.穴水町では市街地および岩盤上での本震および余震記録が得られており,これらを用いて市街地直下の入力地震動を推定した.また,既実施の60点ほどでの微動測定結果よりH/Vスペクトルを求め,代表的な地盤調査結果を援用して工学的基盤深度を推定するとともに,市街地観測点での時間区間ごとの卓越振動数と有効ひずみから評価された弾性定数のひずみ依存性を反映して,上記入力に対する被害集中域での地震動を推定した.地震動推定においては2次元地盤モデルに有限要素法を適用しており,推定される地中段差構造付近でのH/Vスペクトルの変化のシミュレーションがおおよそ可能であるとともに,明瞭な段差構造により2次元的効果だけでも10%程度の地震動の増大があり,局部的な被害の集中につながった可能性を明らかにした.穴水町全域での被害分布の説明のために多点での微動測定を行う必要があり,2009年度は科研費補助金および学内研究費により微動測定機器を7セットまで充実し,2009年9月に大学院生等の研究協力者を含む7人での5日間の測定により170点余りの微動測定結果を得た.それらのH/Vスペクトルの卓越振動数から工学的基盤を推定したところ,既往の測定結果より推定した市街地被害集中域直下の段差構造の形状がより明瞭になったのみならず,飛び地的被害を示した穴水中学校近くでの同様な形状の段差構造の存在が推定され,これらを含む穴水町のおおよその表層地盤構造モデルが構築された.本研究では,高密度の微動測定を用いた表層地盤不整形性のモデル化,ならびに地震観測記録を用いた地盤のひずみ依存性のモデル化により,山際を含む市街地各地点での地表地震動ならびに地震被害率を推定する方法の開発を目的としている.2007年度能登半島地震を対象として,2009年度までに石川県穴水町の170点余りで微動測定を行い,被害集中域直下の詳細な不整形地盤構造の把握を行った.また,観測記録を用いて地盤の動的変形特性および入射波を評価し,本震地表地震動を2次元有限要素法で推定した結果を2010年度前半の国際会議において2編発表し,関連する研究者との意見交換を行った.小規模の盆地構造では実体波と表面波の干渉により地表地震動の増大が生じることを説明することができたが,2次元不整形性による地震動の増大は10%程度にとどまっており,実際の地震被害の集中を十分に説明できていない.そこで盆地の3次元性の影響を検討すべく防災科学技術研究所の3次元差分解析プログラムGMSを用いることとした.同プログラムは震源を含む大規模構造の地震動伝播シミュレーションを対象とし,地表付近の小構造に対する平面波入射解析をそのままでは扱うことができないため,2010年度後半においてGMSにより平面波入射を模擬する複数震源配置法の検討を行った.全無限体の理論解を用いてVertical dipslip型点震源の複数配置による地表応答を検討したところ,600m四方程度の平面においてFar field項が卓越し,ほぼ一様な水平動分布が得られる条件に対して,Vs100m/sの地盤の深度200mに121個の震源を一様分布させることが有効であることがわかった.今後,3次元差分解析での上述の震源分布の有効性を確認し,既往被害分布のより合理的な説明と,小さな盆地構造を有する地域での地震被害集中による地震被害率推定を実施する.近年のマグニチュード7クラスの被害地震で見られた被害集中について,本研究では高密度の微動測定を用いて表層地盤の不整形性を,地震観測記録を用いて地盤のひずみ依存性をモデル化し,市街地各地点での地表地震動を推定する方法の開発を行ってきた.2011年3月12日に発生したマグニチュード6.7の長野県北部の地震により震源直上の長野県栄村では甚大な被害が生じ,2011年度の検討対象である地震像に対応するものとして長野県北部の地震を選定し,多くの地震被害の見られた長野県栄村森地区,青倉地区,横倉地区において高密度に測定点を配した微動測定を実施した.

2011年8月から9月にかけて森地区72点,青倉地区68点,横倉地区40点の移動測定を各10分間行い,森地区の栄中学校および横倉地区の栄小学校において中央および円周上3点計4点のアレー測定を,アレー半径3m,5m,10m,20mに対して各15分間実施した.これらの地区は数m30m程度の表土および崩壊堆積土の下に洪積地盤が安定的に出現する土石流等による崩壊地盤であり,本研究で行ってきた基盤上の表層1層のモデル化が有効であった.栄村役場の観測記録を用いて地盤の動的変形特性および入射波を評価し,本震地表地震動を2次元有限要素法で推定し,震源直上においても震央からやや離れた小規模の盆地構造同様に,山際を含む地上および地中の微地形により発生する表面波によって,地表地震動が増大し被害の特徴的な分布に対応することが最大の被害を生じた青倉地区に対して説明された.平面波入射模擬の囲難のため当初計画した3次元の検討には至らなかったが,簡便な2次元解析による地震動の増大の可能性に従って,少額の予算で地震災害に対して脆弱な地域をあらかじめ特定し,大地震発生時の迅速な救援活動に役立てることができるものと考えられる.
口腔乾燥症の新しい免疫学的診断法の確立

高齢化社会に伴い口腔乾燥症患者は、年々増加傾向を示しているが、その診断は「口が乾く」「口の中がべたつく」といった患者の自覚症状によるところが大きく、口腔乾燥症の程度を客観的に診断し、病因に即した治療を行うことは困難な現況にある。我々は、これまで口腔乾燥感を主訴として来院し、なんら原疾患を有せず、唾液腺の加齢に伴う反応性変化を疑う患者の中に、軽度の高γ-gl血症を呈し、小唾液腺生検においても彌慢性に軽度から中等度の円形細胞浸潤を認める多くの症例を経験している。しかし、現在のところ、口腔乾燥症についての免疫学的研究はほとんどなされておらず、その病因や発症機序は未だ不明である。そこで本研究では、口腔乾燥症の免疫学的特性を明かにするために、まず口腔乾燥症患者と健常者およびシェーグレン症侯群患者の血清よりプロテインA法を用いてIgG精製を行い、ビオチン標識することによりポリクローナル抗体を作製し、これを唾液腺の免疫染色に応用し、自己抗体の有無とその局在パターンを調べた。その結果、シェーグレン症侯群患者血清中には、唾液腺上皮細胞と腺房細胞に対する自己抗体が存在したが、口腔乾燥症患者および健常者には明確な自己抗体の存在は確認できなかった。次に、健常者唾液腺中に含まれる蛋白をWestanブロッティング法を用いて分離し、これに口腔乾燥症と健常者およびシェーグレン症侯群患者血清より精製分離したビオチン化IgGを反応させて特定の抗原バンドを検出し、その蛋白分子量を検討した。その結果、健常者と加齢に伴う口腔乾燥症患者にはみられないバンドがシェーグレン症侯群にみられ、その分子量は33000と23000であることが示唆された。したがって、口腔乾燥症の唾液腺炎や血清IgGの上昇は、シェーグレン症侯群とは免疫学上、性質を異にし、本手法は口腔乾燥症とシェーグレン症侯群の鑑別診断に有用であることが明かとなった。
学術画像情報データベースシステム構成法の研究

近年の情報処理技術の進歩、特に画像解析技術の進歩によって、従来のテキストにとどまらず、画像データを大量に蓄積し配布することが可能になってきている。本研究は、今後大きな需要が予想される画像を中心とした学術情報データベースの構築法の研究を目的としている。この研究では、画像データベースの構築、管理、利用の各課題についての個別的な研究を進めるとともに、これらの要素技術を統合しシステムにまとめ上げる統合化技術についての研究を進めた。まず、学術画像データベースの構築支援手法として、文書画像の解析と構造抽出を自動的に行うための手法についての研究をすすめた。ここでは、2次元平面上にレイアウトされた文書の構成要素を解析するための文法と解析手法を提案した。また、画像データの蓄積技術として、文書画像データの獲得過程で生じる認識誤りを扱うための近似的マッチング手法について研究を行い、N gramベースのインデキシング手法を提案した。蓄積された情報の活用方法として、書誌情報に着目し、その照合・同定方法について研究し、文書中に現れる各種の書誌情報と書誌データベースの情報を統合するシステムを試作し、提案手法の有効性を確認した。この研究では、画像データベースの構築、管理、利用の各課題についての個別的な研究とこれらの要素技術を統合しシステムにまとめ上げる統合化技術についての研究を進めている。本研究は3年間の研究であり、初年度である今年度は各要素技術の研究を進めた。まず画像データベースの構築に関連して、文書画像からの自動的なデータベース構築に用いられるルールの学習に関して研究を行なった。この研究は、形式文法の学習問題の応用と位置付けられるが、画像データの解析では2次元上に配置された要素の解析が必要であり、2次元的な広がりを持つデータの解析用文法の学習という点に特徴がある。数種類の学術雑誌に対して本研究で考案した手法を適用したところ、非常に少ないトレイニングデータに対しても精度の高い文法を生成できることが判明した。また。レイアウトの変更に対して柔軟に対応できる手法になっていることも確認できた。画像の利用の観点からは、画像処理によって引き起こされる誤りを利用の段階でいかに吸収するかが大きな課題になる。本研究では、学術雑誌の参考文献を例にとり近似マッチングをベースとしたマッチング手法を考案した。基本的な考え方は、参考文献中に表れるデータのなかからランダムに数個の文字を選びだし、この部分文字列を用いた完全マッチングによって検索を行なうというものである。特徴は、OCRの後処理などで用いらるようなルールを必要としないことと、最終的に完全マッチングになるためインデックスを作成することによって効率良く処理できることである。本手法を日本の情報処理に関する代表的的な論文誌に表れる参考文献に適用したところ、最大94%の精度を得ることができた。今年度は、3年間の研究期間の2年目にあたり、各要素技術の研究を進めるとともに、昨年度の研究成果の電子図書館システムへの応用を試みた。学術画像データベースを検索の観点から見た場合、テキスト情報が中心的な役割を果たす。特に本研究で対象としている学術文書に関しては、その画像データからテキスト情報を精度よく獲得するとともに、抽出されたテキスト情報を活用する技術が重要になる。テキストの獲得については、OCRの研究が勧められてきた。しかし、OCRで獲得された情報には必ず誤りが含まれるため、誤りを含んだテキストの検索技術が必要になる。本年度は、誤りを含んだテキストの検索手法として、確率モデルに基づいた近似検索手法の検討および、誤りを含んだ大量のテキストデータから効率良く情報を検索するための索引化技術について研究を行なった。基本的な考え方は、検索文字列のNグラムを用い、データベース中の文字列との近似マッチングを図るものである。テキスト情報の索引化も同様の考え方に基づいて行なった。一方、昨年度行なった書誌情報の近似マッチング手法に関しては、学術雑誌の目次画像データの解析技術と合わせて、電子図書館における書誌情報のハイパーテキストの自動構築システムへの応用を図り、手法の実用化に関する研究を進めた。

この研究では、画像データベースの構築、管理、利用の各課題についての個別的な研究を進めるとともに、これらの要素技術を統合しシステムにまとめ上げる統合化技術についての研究を進めた。最終年度の今年度は、これまで研究を行ってきた画像データの解析、蓄積、ハイパーテキストの自動構成に関する技術をまとめてシステム化するとともに、文書画像解析法として、新たに確率文法に基づいたロバストな解析手法について研究をすすめた。確率文法を用いた解析では、解析過程で用いられる各種の認識器の誤り特性をconfusion probabilityで表すとともに、オブジェクトの構文的構造を解析する過程をtransition probabilityで表すことによって、エラーを考慮しつつ、確率的に最も可能性の高い構造を抽出することができる。本研究では、確率文法による解析と分類アルゴリズムを組合わせることによって汎用性の高い文書画像解析手法を考案した。また、この手法を2つの問題に応用した。第一番目の応用は、雑誌の中から個々の記事を自動的に抽出するもので、電子図書館において、記事データを構築することに利用可能である。第二番目の応用は、参考文献のデータの解析であり、昨年度行った研究と併用することによって、ハイパーテキストの構築精度を高めることに用いることができる。
化膿連鎖球菌のF蛋白とヒト組織型フィブロネクチンにおける相互作用の解析

化膿連鎖球菌(A群連鎖球菌、Streptococcus pyogenes)の宿主細胞へ結合には、フィブロネクチン(FN)結合蛋白であるF蛋白が付着因子の一つとして関与する。F蛋白はFNに対して2つの異なるFN結合領域、URおよびRD2を有する。FNは血漿中では二量体の糖蛋白として存在するが、組織中においては多量体となりFN細線維を形成する。近年、両者は構造的な違いだけでなく機能的にも異なることが明らかにされつつある。今回、化膿連鎖球菌の感染過程における菌-宿主相互作用を分子レベルでより明確にする目的で、F蛋白と血漿FNとともにF蛋白と組織型FNとの関係を明らかにすることを試み、次の知見を得た。化膿連鎖球菌はFNIII_1断片を介したFN重合体(スーパーフィブロネクチン)に対して血漿FNの約8倍高い結合能を示した。また、FNレセプターであるα_5β_1インテグリンを高発現するCHO細胞(CHO-HFR4およびCHO-HFR5)に対して細胞が形成するFN細線維量に比例して菌の細胞への結合量が増加した。さらに、これらの組織型FNへのF蛋白の結合には、URおよびRD2両者が関与することが明らかとなった。すなわち、1)各領域の精製蛋白による菌のCHO-HFR5細胞への結合阻害にはURおよびRD2が必要である。2)UR、RD2、URおよびRD2おのおのとM蛋白とのハイブリッド蛋白を菌体表層に発現する変異株のなかでURおよびRD2の両者を発現する株が最も高いCHO-HFR5細胞への結合能を持つ。これらのことから、化膿連鎖球菌の感染初期段階において組織型FNをレセプターとする宿主への結合にはF蛋白のURおよびRD2領域が重要な役割をはたしていると考えられる。
高齢者の体型と歩行パターンに応じた生活行動範囲回復の為のセルフケアプログラム開発

健康高齢者の中でも、まだ介護予防予備軍ではないが「加齢に伴う体型変化」→「体力(歩行能力)の衰え」→「自信喪失」→「生活範囲の縮小」という循環に陥りかけている高齢者に対する、アセスメントと個人指導の指針を作成すべく研究を行ってきた。研究を進める中で、単に体型変化に伴うバランスの崩れが転倒の誘因になるだけでなく、加齢に伴う脳の萎縮には小脳にも多少の変化が及び、そのことで歩行のバランスを崩している例も含まれることが判明した。高齢者総合的機能評価等ともあわせ、生活歴、元々の生活圏、生活習慣、運動習慣、現在の日常生活状況、行動範囲、歩容状態などをアセスメント項目として検討していたが、神経所見などについては専門医などの助言を得ながらスクリーニング項目を盛り込む必要があることについて、現在最終的なまとめを行っている。作成したアセスメント項目は、健康高齢者や介護予防事業などに関わっているエキスパートに評価を依頼し、妥当性を高めている。初年度は、現在各専門領域で発表されている「転倒予防活動」「動作分析を使ったoutcome評価」「高齢者の歩行解析」などの文献検討を進め、個別プログラムを検討する際の、重要項目の洗い出しを行っている。既存研究の課題として、リハビリ領域や医学領域では、転倒防止に関して理学療法、作業療法がそれぞれ単独に研究を進めていることが多く、まだ双方の必要要素をあわせて検証した研究が行われていない。すなわち、最低限の筋力トレーニングと、平衡感覚を維持するためのトレーニング、あるいは外出時に履く靴の条件など、高齢者が自信を持って生活拡大するために強化すべきポイントに関する研究データを総括している段階である。他方、トレーニング成果を表すデータを簡便に収集できることは、個別のセルフケアプログラムによる介入前後、あるいは途中でその成果を被研者と共有する上で、重要なポイントとなる。現在各地で行われている「転倒予防活動」の実践報告から、それらを模索している。また、単に身体トレーニングだけでなく、食生活、排泄コントロール、過去の生活圏分析といった生活要因を介入時にアセスメントする視点は、看護介入を考える上で重要な要素であり、閉じこもりがちになる高齢者の要因分析などの既存研究を参考にしている。変化の基礎データをビジブルに収集するための機材も整いつつあるので、次年度はいよいよアセスメントツールとセルフケアプログラム、それらの実施に伴う被験者の変化を捉えるためのデータ解析方法といった一連のパッケージを構築する。研究2年目は、初年度購入した「動作解析プログラム」が稼働できるよう、設備を整え、プログラムの動作確認などを行った。初年度は、現在各専門領域で発表されている「転倒予防活動」「動作分析を使ったout come評価」「高齢者の歩行解析」などの文献検討を進め、個別プログラムを検討する際の、重要項目の洗い出しを行っている。健康高齢者の中でも、まだ介護予防予備軍ではないが、「加齢に伴う体型変化」→「体力(歩行能力)の衰え」→「自信喪失」→「生活範囲の縮小」という循環に陥りかけている高齢者に対する、アセスメントと個人指導の指針を作成すべく研究を行ってきた。