hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈硬化症治療薬創製への基盤:酸化LDL生成酵素阻害に基づくアプロ-チ

現在、動脈硬化は国民病となっている。動脈硬化は幾つかの因子が複雑に関わり合い引き起されるが、最近、低密度リポタンパク質(LDL)が酸化されて生成する酸化LDLが注目されている。LDLの酸化に関与するのが15-リポキシゲナーゼという酵素である。本研究では、独自に繊維型大麻草成分から見出したカンナビジオール-2',6'-ジメチルエーテル(CBDD)が15-LOXを強力かつ選択的に阻害することを突き止めた。さらに、その結果、酸化LDLレベルが低下することを見出した。本研究の目的は、申請者らが独自に見出した化合物であるカンナビジオール-2',6'-ジメチルエーテル(CBDD)を応用した新たな動脈硬化症治療薬創製への分子基盤を確立することにある。近年、我が国においても食生活の欧米化に伴い、動脈硬化症患者は急増している。また、巷では、メタボリックシンドロームなる言葉がよく聞かれるが、本生活習慣病も脂質異常症(以前は、高脂血症と呼ばれた)を基礎疾患とした病気である。動脈硬化症は、幾つものリスクファクターが複雑に絡み合い発症する疾患である。これまで、血中の低密度リポプロテイン(LDL)が発症に関与しているものと考えられてきたが、最近になり、LDLではなく、その酸化体である酸化LDLが真の悪玉コレステロールとして注目されるようになった。この酸化LDL生成に深く関与している酵素が15-リポキシゲナーゼ(15-LOX)であり、その阻害剤は動脈硬化症治療薬として有望である。しかし、これまでに15-LOXの阻害剤は存在しなかった。我々は幸運にも15-LOXの強力かつ特異的な阻害剤であるCBDDを見出していた。これまでは、15-LOXの基質としてリノール酸やアラキドン酸などの不飽和脂肪酸を用いて行っていた。本研究では、これら脂肪酸が実際に含まれているLDLを酵素源として、15-LOXによる酸化LDL生成に与えるCBDDの影響を検証することを目的とした。その結果、CBDDは15-LOXによる酸化LDL生成をその濃度依存的に抑制することが明らかになった。また、予備的検討ではあるが、CBDDと15-LOXのドッキングシュミレーション解析を実施したところ、CBDDによる15-LOX阻害にはCBDDと15-LOXの疎水性アミノ酸残基との相互作用が関与していることが示された。したがって、CBDDは15-LOXとの疎水的相互作用により、酵素的な酸化LDL生成を阻害することが示唆された。なお、本研究で見出した内容の一部は、学術雑誌にその掲載が受理された。今後は、動脈硬化モデル動物を用いた検討を行う予定である。本研究の目的は、独自に見出した化合物であるカンナビジオール-2',6'-ジメチルエーテル(CBDD)を応用した新たな動脈硬化症治療薬創製への分子基盤を確立することにある。また、巷では、メタボリックシンドロームなる言葉がよく聞かれるが、本生活習慣病も動脈硬化症と密接に関係している。酸化LDL生成メカニズムには諸説あるが、15-リポキシゲナーゼ(15-LOX)という酵素が注目されている。我々は世界ではじめて15-LOXの強力な阻害剤であるCBDDを見出すことに成功していた。しかし、これまでの検討は、15-LOXの基質として脂肪酸を用いてきた。本研究では、実際に脂肪酸が含まれるLDLを15-LOXの基質として、CBDDが15-LOXによる酸化LDL生成を抑制しうるか否かを調査した。その結果、CBDDは15-LOXによる酸化LDL生成をその濃度依存的に抑制した。予備的検討ではあるが、CBDDと15-LOXのドッキングシュミレーション解析を実施したところ、CBDDによる15-LOX阻害にはCBDDと15-LOXの疎水性アミノ酸残基との相互作用が関与していることが示された。したがって、本研究で、CBDDは15-LOXによる酸化LDL生成を阻害することが示された。本研究で見出した内容は、学術雑誌に掲載された。本研究は、独自に見出した化合物であるカンナビジオール-2',6'-ジメチルエーテル(CBDD)を応用し、未だ謎である真の悪玉コレステロール(酸化LDL)生成と動脈硬化との関連性を検証し、動脈硬化症治療薬創製への分子基盤を確立するものである。

これまでの研究で、CBDDが酸化LDL生成酵素である15-リポキシゲナーゼ(15-LOX)を選択的かつ強力に阻害することを見出している。しかし検討はin vitro(試験管内)で行なわれたものであったので、本研究(最終年度)では、CBDDがin vivo(生体内)にて酸化LDL生成を抑制し、動脈硬化症の進展を抑えるか否かを検証することを目的とした。本研究では、戦略としてapoE欠損マウス(動脈硬化モデルマウス)にCBDDを投与し、その効力を確認することとした。ApoE欠損マウスは、血中のLDLレベルが上昇し易く、これが15-LOXにより代謝されて酸化LDLを生じ、これが動脈硬化を進展させることが考えられる。ApoEに対する特異抗体を用いたELISAの結果、病態マウスは正常飼育下で血中酸化LDLが経時的に上昇していった。一方、CBDD投与群では、酸化LDLの生成が抑制される傾向にあった。併せて、CBDD投与したものとそうでないマウスの動脈硬化の程度を組織化学的に精査した結果、CBDD投与群では病態の進展が抑制される傾向にあった。これまでに15-LOXを分子標的とした動脈硬化症治療薬は存在しない。LDLレベル低下を目的とした医薬品は多いが、過度の低下による問題も指摘されている。本研究成果は、独自に見出したCBDDが酸化LDL生成酵素を阻害することで、動脈硬化を防ぐという新たな治療アプローチを提案することにも繋がり、今後の創薬への応用も含め得られた成果の波及効果は大きいと考えられる。当初の研究計画に従いおおむね順調に成果が挙りつつある。研究論文も発刊できている。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度(平成24年)で研究の最終年度を迎える。これまで得られたin vitro(試験管レベル)での実績をin vivo(動物レベル)で証明することを目指す。このため、動物の維持・飼育など研究室員と連携して研究を推進していく予定である。
放課後児童クラブにおける生活の場としての空間構成と音環境の改善手法の検討

放課後児童クラブでは、同一空間で多様な生活行為が行われることによる喧噪感が問題となっており、高学年児童や障害児の受け入れも考慮した、音環境整備や落ち着ける空間の確保が必要である。本研究は、留守家庭児童の第二の「生活の場」である放課後児童クラブ(学童保育所)を、落ち着いて生活できるような場所とするために、1ハード面の対策として、生活行為と音環境整備の双方を考慮した小空間形成による改善策の現地実施とその効果の検証を行い、さらに2ソフト面のアプローチとして、児童に対する「生活と音」活動プログラムの開発・実施・検証を行うことを目的としている。平成30年度は、以下の研究を実施した。(1)小空間形成による改善効果を検証するために、平成28年度現地調査の分析・考察を進め、一室型の施設に小空間を設置した場合の低・高学年児童の過ごし方の特徴と課題を明らかにした。(2)児童や支援員が手作り可能な、吸音ファブリックパネル及び吸音パーテーションを考案し、放課後児童クラブの室を想定した教室にパネルやパーテーションを用いた小空間を設置して残響時間を測定し、音環境改善の効果を確認した。また、補助事業期間全体を通して、以下の研究成果が得られた。(1)ハード面の対策として提案した小空間設置については、多様な生活行為の混在や過密化を回避し落ち着ける空間の確保につながること、また、吸音パーテーションは、生活行為の混在を回避する役割とともに、吸音ファブリックパネルとの併用により、残響時間の低減等の音環境改善効果が確認された。本提案は、既存施設の環境整備および新築時の設計指針に活かすことができると言える。(2)ソフト面からのアプローチとして、児童向けの「生活と音」活動プログラムを3点開発した。児童の自然な声や音の発生を過剰に制限することなく、日常生活で発生する音と上手につきあう方法を学ぶ教育的効果が期待できる。平成28年度は、以下の研究を実施した。(1)児童が嫌がる音の周波数分析を行うため、普通騒音計(リオンNL-42)、オクターブ・1/3オクターブ実時間分析プログラム(リオンNX-42RT)等を購入し、学内で予備調査を行った。(2)小空間形成による改善策の現地調査として、室内音環境や空間構成の改善が必要と思われるプレハブ造のワンルームタイプの放課後児童クラブを、福岡県内のクラブより1施設選定し、棚や敷物等で区切られた小空間を配置し、約3ヶ月毎に児童と指導員の生活行動と空間の使い方の観察調査、および指導員対象ヒアリング調査を行った。ワンルームのクラブ舎に小空間を配置した場合の生活行動および空間の使い方に関するデータを収集することができた。(3)平成29年度に実施する児童向け活動プログラムの開発に向けて、活動プログラムの実践事例の視察を行った。(4)平成29年度に実施予定の「生活と音」活動プログラムの開発に着手した。吸音ファブリックパネルを制作する内容を含む、音のひびきを考える活動プログラムを企画し、検討を行った。平成28年度実施予定の、小空間形成による改善策の現地調査、および児童向け活動プログラムの実践事例の視察は実施済である。平成28年度に実施できなかった調査項目(児童が嫌がる音の周波数分析)もあるが、平成29年度に実施予定の「生活と音」の活動プログラムの開発に着手したことから、全体としてはおおむね順調であると言える。平成29年度は、以下の研究を実施した。(1)音環境改善の基礎的資料を得るために、放課後施設として使用されている大野城市立O小学校の建物内や周辺で、音の周波数分析を行った。(2)小空間形成による改善策を検討するために、平成28年度に実施した現地調査をもとに、児童と指導員の生活行動と空間の使い方を分析し、小空間内で過ごす児童の人数と行為の種類、クラブ舎内の全児童数の変動と各小空間内への分散状況等について知見を得た。(3)児童向け活動プログラムの開発に向けて、活動プログラムの実践事例の視察を行った。(4)児童向け活動プログラムとして、以下の「生活と音」活動プログラムの開発と実践を行った。1タブレット端末のビデオアプリケーションや騒音計を用いた小学生向け「生活と音」の活動プログラムを提案した。2吸音ファブリックパネルを制作する内容を含む、音のひびきを考える活動プログラム等を開発し、教材パッケージとして提案した。

3タブレット端末の録音、撮影機能を活用して、暮らしの中の身近な音に対する関心を高めるための音当てクイズを開発し、大野城市立O小学校のランドセルクラブで実践し、活動中の観察調査および活動後のアンケート調査により活動プログラムの効果を検証した。小空間を設置した放課後児童クラブにおける児童と指導員の生活行動と空間の使い方の観察調査は平成28年度に実施済であり、平成29年度は分析・考察を進めた。児童が嫌がる音の周波数分析は、児童の身のまわりの音を調査対象とし、実施年度を平成28年度から平成29年度に変更して実施した。児童向けの「生活と音」の活動プログラムの開発は、複数の活動プログラムを開発済であり、また一部は小学生を対象に実践し、高評価を得ている。以上より、おおむね順調であると言える。放課後児童クラブでは、同一空間で多様な生活行為が行われることによる喧噪感が問題となっており、高学年児童や障害児の受け入れも考慮した、音環境整備や落ち着ける空間の確保が必要である。本研究は、留守家庭児童の第二の「生活の場」である放課後児童クラブ(学童保育所)を、落ち着いて生活できるような場所とするために、1ハード面の対策として、生活行為と音環境整備の双方を考慮した小空間形成による改善策の現地実施とその効果の検証を行い、さらに2ソフト面のアプローチとして、児童に対する「生活と音」活動プログラムの開発・実施・検証を行うことを目的としている。平成30年度は、以下の研究を実施した。(1)小空間形成による改善効果を検証するために、平成28年度現地調査の分析・考察を進め、一室型の施設に小空間を設置した場合の低・高学年児童の過ごし方の特徴と課題を明らかにした。(2)児童や支援員が手作り可能な、吸音ファブリックパネル及び吸音パーテーションを考案し、放課後児童クラブの室を想定した教室にパネルやパーテーションを用いた小空間を設置して残響時間を測定し、音環境改善の効果を確認した。また、補助事業期間全体を通して、以下の研究成果が得られた。(1)ハード面の対策として提案した小空間設置については、多様な生活行為の混在や過密化を回避し落ち着ける空間の確保につながること、また、吸音パーテーションは、生活行為の混在を回避する役割とともに、吸音ファブリックパネルとの併用により、残響時間の低減等の音環境改善効果が確認された。本提案は、既存施設の環境整備および新築時の設計指針に活かすことができると言える。(2)ソフト面からのアプローチとして、児童向けの「生活と音」活動プログラムを3点開発した。児童の自然な声や音の発生を過剰に制限することなく、日常生活で発生する音と上手につきあう方法を学ぶ教育的効果が期待できる。平成29年度は、以下の調査研究を行う。(1)小空間形成による改善策の検討については、平成28年度に実施した現地調査から得られたデータの分析を行い、小空間を配置したことによる児童の生活行動や保育との関連性を考察する。(2)児童が嫌がる音の周波数分析については、既往研究で明らかとなった、児童(健常児、発達障害児)が嫌がる音の周波数分析を行い、音環境改善のための基礎的資料を得る。
植物病原細菌の感染部位におけるラジカルの役割とこれを利用した防除法の検討

前年度に、植物の褐変の進行にともないg=2,004付近に幅約8Gのシングレット吸収が増大すること等を明らかにしたが、最終年度は特に植物病原菌接種による褐変過程におけるラジカル生成を詳細に分析することにより、耕種的防除法について検討を行った。具体的には、カンキツかいよう病菌Xanthomonas campestris pv.citriより、自殺ベクタ-pSUP1021をもちいたランダムトランスポジションによる病原性欠損株を10株を分離し、これらについてタバコ培養細胞を用いた植物病原菌に対する過敏感反応による褐変機構について野性型との比較を行った。野性型菌は顕著なタバコ培養細胞に対する増殖阻害及び褐変誘導を行うのに対して、1変異株がこの能力を完全に失っていた。そこでこの変異株と野性型について、フリ-ラジカル生成と密接な関連を示すことが知られている化学発光量を経時的に調べてみたところ、前者が接種後3時間頃より急激な上昇を示すのに対し、変異株では接種後1時間で若干の上昇が見られたものの、その後の急激な上昇は見られなかった。これは典型的な過敏感反応欠損株の示すパタ-ンであり、感染極初期におけるラジカル生成が過敏感反応誘導に重大な意味を持つことが判明した。尚、過敏感反応誘導能と植物病原性との間には密接な関係があることが多くの植物病原細菌で明らかにされており、植物体内のラジカル生成及びその抑制のバランスを混乱させるような条件が耕種的防除法として有効であることが示唆された。今後、スパ-オキシドデスムタ-ゼ等のラジカル除去遺伝子の植物体内への導入及び発現による細胞レベルでの抵抗性付与育種法及び感染時期の紫外線照射等による耕種的防除法の有効性を示すことが出来た。電子スピン共鳴法はラジカル生成を直接測定出来るが、測定条件の設定が難しい。そこで種々条件下における植物体内のラジカル生成の変動をどのような条件で測定すれば良いのかについてまず検討した。試料を液体窒素で凍結させ、超低温下で測定すると、確かにラジカル生成を測定出来るが、ノイズが入り易い等の欠点があった。次に試料を凍結乾燥し常温で測定すると、同じラジカルが検出出来るばかりでなく、ノイズも少なかった。また、植物体から検出されるメジャーなラジカルは安定であり植物体内における変動を追跡する上で有効な手段であることが確認された。この方法を用いて植物組織の切断後のラジカル生成の変動をみてみると、褐変の進行とともにg=2,004付近に幅約8Gのシングレット吸収が増大した。興味あることに褐変を抑えることが知られている食塩水浸漬処理をすると、この吸収と褐変が抑えられるが、新たに幅450Gにわたる六つの等間隔、等吸収量からなる特徴的なラジカルが検出されるようになった。その後の試験からこの特徴的なラジカルはマンガン錯体によると考えられ、この結果をAqric.Biol Chem.52:2977-2979(1988)に発表した。この発見は植物の褐変機構を解明する鍵を握っているものと期待される。また、製茶やホウレン草では上記シングレットラジカルの他マンガン様ラジカルの生成も検出された。そこで製茶工程の各段階におけるラジカルの変動を調べてみると、マンガン様ラジカルの生成量は一定であったが、シングレットラジカルは増大していった。さらに殆どの植物体内にシングレットラジカルの生成が確認されたが、病原細菌の接種やエリシター処理によりこのラジカルの生成が増大することが判明した。一方、病原菌の種類によっては、このラジカル生成を利用して発病因子である植物組織崩壊酵素を生成する場合もあった。最終年度はこれらの結果を基に植物病害の耕種的防除法を検討する。

初年度、植物体を凍結乾燥し、室温で電子スピン共鳴法で測定することにより、1)褐変の進行とともにg=2,004付近に、幅8Gのシングレット吸収が増大すること、2)食塩を添加することにより、褐変が抑えられると同時にマンガンの錯体と考える規則正しい特徴あるスペクトルが出現すること、3)このマンガンの錯体によると考えられるスペクトルはお茶の製茶工程においても見られたが、上記シングレットタイプのラジカルは工程の進行とともに増大した。また、病原菌の種類によっては、このラジカル生成を利用して発病因子である植物組織崩壊酸素であるベクチンリア-ゼの生産を誘導することも判かった。これらの知見を基に最終年度は、特に植物病原菌接種による褐変過程をラジカル生成及び化学発光との同調性について詳細な研究を行うことにより、耕種的防除法の検討を行った。即ち、カンキツかいよう病菌Xanthomonas campestris pv.citriより、自殺ベクタ-pSUPl021を用いたランダムトランスポジションによる病原性欠損株を10株得て、植物の過敏感反応による褐変機構について、タバコ培養細胞を用いた野性型との比較試験を行った。野性型は顕著な増殖阻害及び褐変誘導を行うのに対して、1変異株がこの能力を完全に失っていた。そこで、この変異株と野性型について、フリ-ラジカル生成と密接な関連を示すことが知られている化学発光を経時的に調べたところ、明確な差が認められ、感染初期におけるラジカル生成が過敏感反応誘導に重大な意味をもつことが判明した。これより、植物体内のラジカル生成及びその抑制のバランスを混乱させる耕種的防除法及び細胞育種の有効性を示唆出来た。
食物線維と大腸機能に関する研究

食物繊維は腸内細菌により嫌気的発酵を受け、その結果短鎖の脂肪酸が大量に産生される。我々のこれまでの切り出したラット遠位部大腸におけるin vitroの実験で、管腔側内に投与した短鎖脂肪酸が大腸上皮からの電解質液分泌(Cl分泌による)と大腸運動機能の亢進を起こすことを明らかにしてきた。今回は、これらの反応がより生理的状態に近いときにどの様に起こるのか、また両者の関連性はでの様なものであるか、につき手でかりを得るため、ラットを用いin vivoの実験条件下で測定を行い、また大腸運動とCl分泌の両者を同時に平行して測定することを試みた。またヒト大腸に対する短鎖脂肪酸の効果も検討した。(1)ラットを用いた実験:生理的食塩水で透析膜で作った疑似糞内を灌流したコントロールの条件下では、約20回/時の頻度で蠕動運動と思われる収縮がみられ、これに同期して1ー2分続く管腔内負方向への管腔内電位変化がみられた。Cl分泌阻害のBumetanideを血中に投与すると、運動機能には変化を来さなかったが、管腔内電位の変動は抑制された。従って管腔内負電位の増大は、Cl分泌が一過性に亢進したせいであると考えられる。疑似糞内を灌流する液を100mM Na propionate+50mMNaClに切り替える、大腸の収縮の頻度は増し、同時に大きな一過性の管腔内負電位の増大がみられた。(2)ヒトでの測定:3重管チューブを大腸内に挿入し運動と管腔内電位を測定した。ヒト直腸内に短鎖脂肪酸の混合液を注入したが、運動に関しても管腔内電位に関しても、短期的に見られる目だった効果はなかった。下行結腸に関してもはっきりした効果はみられなかった。ヒトとラットで管腔内に投与した短鎖脂肪酸の効果が異なるのは、種差があるのか、或はヒトにおける測定方法に何か問題があるのか更ら検討を要すると考えられる。
高温・温熱ストレスによる細胞の損傷・死滅様式の特性およびその現象論的数学モデル

生体熱工学の医療応用では、各種ストレスにより損傷を受け死滅する。当該プロセスや機器の設計・最適化のためには、細胞の死滅率や生存率を予測するための数学モデルが必要である。本研究では、ストレスによる細胞損傷・死滅の数学モデルの構築を目指す体系的研究の一環として、温熱ストレス(約4245°C)と高温ストレス(45°C以上)を取り上げ、細胞損傷・死滅の特性を実験的に解明すると共に、その現象論的な検討に基づいて数学モデルを構築する。生体熱工学の医療応用(温熱療法、熱凝固療法、凍結手術、凍結形成術、凍結保存、乾燥保存)では、細胞や組織は、ストレス(高温、低温、凍結、化学物質、乾燥など)により損傷を受け死滅する。本研究課題では、各種ストレスによる細胞損傷・死滅の数学モデルの構築を目指す体系的研究の一環として、温熱ストレス(約4245°C)と高温ストレス(45°C以上)を取り上げ、損傷・死滅様式の特性の実験的解明とその現象論的な数学的モデル化を行う。本年度は、研究代表者が高張電解質水溶液ストレスによる細胞損傷に対して提案・構築してきた反応速度論的定式化による数学モデルをベースに、死滅様式を考慮した細胞の損傷・死滅特性を記述できる数学的モデル化を行った。1.一定温度(定常温度ストレス)に曝された細胞の損傷・死滅に対して、生存率の実験結果(引用データ)の現象論的検討に基づいて、反応速度論的定式化によるモデル化(4つのモデル)、および、モデル定数である細胞損傷・死滅の速度定数の決定を行うと共に、その温度依存性を求め、モデルの特性を解明した。2.温度ストレスの利用の立場から、1.の結果を非定常温度変化(非定常温度ストレス)に対して、適用・展開し、細胞の損傷・死滅特性を解明した。3.生体組織を外表面から非定常熱伝導により加熱した場合、2.の数学モデルを用い、組織内の非定常温度分布に起因する非定常温度ストレスによる組織細胞の損傷・死滅の時間進行を予測し、その特性を解明した。4.ストレスによる2つの異なる死滅モード(ネクローシスとアポトーシス)が共存する、比較的温度が低い温熱ストレスの場合の細胞の損傷・死滅に関して、反応速度論的定式化に基づいた数学モデルの提案を行い、その解析解を求めた。さらに、各状態の細胞数分率の時間依存性や損傷・死滅の速度定数依存性などのモデル特性を解明した。本年度は、平成21年度に、研究代表者が提案・発展させた、高温・温熱条件のストレスによる細胞の損傷・死滅特性(チャイニーズハムスターの卵巣の培養細胞の実験結果(引用データ))を記述できる反応速度論的定式化による数学モデル(1モードモデル)に対して、1-3.の検討を行った。また、4.の実験準備を行った。1.2つの異なる死滅モード(ネクローシスとアポトーシス)が共存する場合の細胞の損傷・死滅に対して、新たに数学モデル(2モードモデル)を提案・発展させ、そのモデル特性を明らかにした。さらに、二つの死滅モードが有意に共存すると考えられる、比較的温度が低い温熱ストレスの実験結果(引用データ)に対して、2モードモデルによる予測が、1モードモデルのそれに比べ、大幅に向上することを示した。2.ストレス感受性が異なる2種類の細胞が共存する場合の細胞損傷・死滅に関して、1モードモデルをベースにした数学モデルを提案・発展させ、そのモデル特性を明らかにした。さらに、1.の場合の実験結果に対して、当該モデルによる予測が、2モードモデルと同程度に向上することを示した。3.1モードモデルによる細胞の死滅率と、皮膚の熱傷で用いられてきた損傷関数の関連性(暴露温度に対する暴露時間依存性、損傷関数の暴露時間依存性、損傷関数と死滅率の相関性)を調べ、両者の連結を行った。4.細胞の死滅率の計測実験に関して、ネクローシスとアポトーシスを区別する生死判別法の準備を行った。

本年度は、前年度までに、研究代表者が提案・発展させた、高温・温熱条件のストレスによる細胞の損傷・死滅特性を記述できる反応速度論的定式化による数学モデル(モデル1,2,3)に基づいて、以下のように、反応速度論的モデルによる細胞の死滅率と、皮膚の熱傷を数学的に記述した損傷関数の関連性の検討を行った。モデル2と3は、二段の反応形態(一段の中間状態を考慮)で、二つの反応速度が前者では等しく、後者では異なる。モデル1は、中間状態を考慮しない一段の反応形態である。細胞の生存率(死滅率)に対する実験結果との一致の程度に関して、モデル2と3は同程度で、モデル1に優る。・損傷発生の閾値としての暴露温度に対する暴露時間依存性を調べ、火傷にける損傷関数と細胞の死滅率の定性的傾向が一致することを示した。・各モデルに対して、3通りの連結法を検討した。すなわち、細胞の死滅率と損傷関数の連結のための反応速度定数として、方法1)反応形態に対する代表的な反応速度定数(2つの反応速度定数の算術平均値、調和平均値、死滅率が0.5となる反応時間の逆数),方法2)2つの反応速度定数,方法3)総括反応速度定数を用いた(モデル1では方法13は等しく、モデル2では方法1と2が等しい)。・各モデルと連結方法において、連結特性(損傷関数の暴露時間依存性、損傷関数と死滅率の相関性)を詳細に解明した。・現在、温熱条件での細胞死滅に関して、暴露温度と時間を変化させ、死滅様式(ネクローシスとアポトーシス)の内訳を考慮した死滅率の実験を継続中であり、最終的に、その結果に基づいたモデルの検討を行う予定である。
高感度動的粘弾性測定システムを用いた高分子超薄膜中の分子鎖熱運動性の解析

薄膜自体の物理・化学的性質に塊状(バルク)材料とは異なる現象あるいは機能が存在することが分析・計測技術の発展に伴い明らかにされてきた。さらに薄膜でなければ機能の向上が望めないような電子デバイス、分離機能膜なども増加している。高分子超薄膜中あるいはラングミュアー・ブロジェット(LB)膜中での分子鎖熱運動性を評価することは超薄膜の機能特性の向上あるいは薄膜の成形加工法を開発する上できわめて重要である。しかしながら高分子超薄膜中の分子鎖の熱運動性の解析は従来使われてきた粘弾性測定装置では感度が不十分であるため薄膜を対象とした高感度粘弾性測定装置が必要不可欠である。そこで本研究では薄い金属基板状に高分子超薄膜層あるいはLB膜を形成した二重梁を作成し、真空中で強制振動した場合の共振周波数により薄膜の弾性率を、また真空中での減衰振動より力学的損失正接、tandeltaを測定する高感度動的粘弾性測定装置を試作した。種々の高分子超薄膜の動的粘弾性の温度依存性に基づく高分子薄膜中での分子鎖熱運動性について検討し、薄膜中でのガラス転位温度がバルク中とは異なることを明らかにした。さらにLB膜中での分子運動特性の温度依存性も観測した。
最新の化学強化ガラスを用いたCTA大口径望遠鏡用超軽量型分割鏡の開発

本研究から、我々が開発した現状のCTA大口径望遠鏡用分割鏡の2.7mm厚のソーダガラスを2.0mm厚の化学強化ガラス『Dragontrail X』に置き換えることで更なる軽量化が可能であろうとの結論を得ることができた。また最終形状の分割鏡に対し、-20°Cから40°Cの温度変化反復試験(計65サイクル)を実施して耐候性を確認し、鏡面精度測定として点光源を用いた『2f法』の測定環境を整備した。この2f法は、現在大量生産中のCTA大口径望遠鏡用分割鏡の品質管理測定の標準方法として用いられている。我々はこれまで、Cherenkov Telescope Array(CTA)計画における大口径望遠鏡の主鏡を構成する分割鏡を開発してきたが、本研究では、最新の化学強化ガラスを用いて、この分割鏡をより軽量な鏡に発展させることを目的としている。より軽量な鏡が実現できれば、作業の効率性・安全性の向上に加え、望遠鏡の構造上の動的な歪みの一層の抑制が期待でき、特に短時間で放射強度が激しく変動する天体の観測、例えばガンマ線バーストや活動銀河核(ブレーザー)のフレア等に対してより精度の高い安定した観測が期待できる。本年度は、この化学強化ガラスに「旭硝子」社製の「Dragontrail X」を採用し、50cm×50cmの小型試作鏡を作成した。ガラスの厚さは1.3mmと2.0mmの二種類を用いた。小型試作鏡は、60mm厚のアルミハニカムをガラスで前後から挟む構造、また表面形状は曲率半径56mの球面となっており、これら構造・形状はCTA大口径望遠鏡で実際に使用する分割鏡と同じである。この試作鏡の表面形状を、宇宙線研究所に導入した「Phase Measuring Deflectimetory(PMD)法」により測定し性能評価した。鏡面精度は理想球面からのズレが大部分が20μm以内に収まっており、目標の精度に達している事が確認できた。また、ガラス衝撃耐久性の試験として、CTAの環境試験マニュアルに沿って、金属製の玉の落下テストを3パターン実施し、その後の表面ガラス変形具合を評価した。2.0mm厚のガラスでは大きな問題はなかった一方、1.3mm厚の場合、一番厳しい条件(3cmの100gの玉を50cm上から10回落下)にて、50μm以上の変形が見られた箇所があった。この条件は要求仕様を超えたものではあるが、個性による違いも含め性能を再確認するために、ガラス衝撃耐久性試験を再度実施することとし、1.3mm厚の小型試作鏡をもう一枚作成した。研究計画の通りに、2.0mm厚、1.3mm厚の化学強化ガラスを用いた小型試作鏡を作成し、鏡面精度試験と表面のガラス衝撃耐久性の試験を実施することができた。「Phase Measuring Deflectimetory法」を用いた数μm精度のガラス表面形状測定により、化学強化ガラスを用いた小型試作鏡に対して鏡面精度とガラス衝撃耐久試験を実施し、定量的な性能評価を行うことができた。これらはCTA大口径望遠鏡用の分割鏡を製作するために必要不可欠な性能評価試験であり、予定通りに実施出来た。今後の超軽量分割鏡の最終的な構成・仕様決定のためにおおむね順調に進展している。本年度は、Dragontrail Xを用いた試作小型鏡を、2.0mm厚、1.3mm厚そして0.7mm厚の3種類を作成し評価テストを実施した。ここから0.7mm厚は耐久性が足りないことに加え、十分な精度にて鏡面を作成するのは難しく、採用は厳しいことが判明した。また、1.3mm厚に関しても、3cmの100gの玉を50cm上から10回落下させる一番厳しい条件の耐久性試験では、前年度と同じく50μm以上の変形が見られた。この条件は要求仕様を超えたものではあるが、安全を考慮し2.0mm厚が必要との結論を得るに至った。また、大きさで辺-辺の幅1.5mの六角形の形状を持つfull sizeの分割鏡の鏡面精度測定として、点光源を曲率半径ほど離れた距離に置き、その反射光が結ぶ像を解析して鏡面精度を評価する『2f法』を採用し測定環境を整えた。反射像の大きさは1mm以下の精度(要求値:33.3mm以下)、鏡の曲率半径は0.2m以下の精度(要求値:56.0-58.4m)にて評価可能なシステムを構築した。加えて、full sizeの分割鏡にてステンレス製の周辺枠の主要部分の厚さを3mmから1.5mmに変更し10%程度(4kg)の軽量化も施した。この構造にて屋外での使用に際して性能劣化しないことを確かめるために、恒温槽を使った温度変化加速試験(25日間でー20°Cから40°Cを計65サイクル)と、冬から夏にかけての約半年間の屋外暴露試験を実施し、それぞれの環境試験前後で鏡面精度に有意な劣化が見られないことを2f法により確認した。本研究から確立した2f法による鏡面精度測定は、現在大量生産中のCTA大口径望遠鏡用分割鏡の品質管理測定の標準方法として用いられており、既に300枚以上の鏡の測定を実施し現在も継続中である。

また最終形状の分割鏡に対し、-20°Cから40°Cの温度変化反復試験(計65サイクル)を実施して耐候性を確認し、鏡面精度測定として点光源を用いた『2f法』の測定環境を整備した。この2f法は、現在大量生産中のCTA大口径望遠鏡用分割鏡の品質管理測定の標準方法として用いられている。ガラス衝撃耐久性を新しく作成した1.3mm厚の化学強化ガラスを用いた小型試作鏡に対して行い、これまでの結果も含めて性能を評価する。その評価に基づいてよりより大きな分割鏡を一枚作成して、PMD法を用いた鏡面精度試験や環境試験により、CTA望遠鏡に使用する分割鏡として要求仕様を満たしているか性能を評価する。また、0.7mm厚の化学強化ガラスを用いた小型試作鏡を作成し、同様に鏡面精度やガラス衝撃耐久性の試験を行う。これらの結果に基づいて、例えば、0.7mm厚では耐久性が不足している等の結論になった場合は、1.3mm厚または2.0mm厚を検討し、CTA大口径望遠鏡用超軽量型分割鏡の最終仕様を決定する。高エネルギー宇宙物理学1.3mm厚の化学強化ガラスの小型試作鏡を用いたガラス衝撃耐久性の性能評価を優先し、大型試作鏡の作成を次年度に持ち越したため。ガラス衝撃耐久性の確認試験実施後、早期に大型の試作鏡を作成する。その後は当初の計画通り、より薄い0.7mm厚を用いた小型鏡の作成また大型鏡の性能評価のための測定装置の整備を行う。また研究発表やCTAコラボレーション会議、研究打ち合わせのための旅費としても使用する予定である。
紐状ミセル界面活性剤水溶液の急縮小急拡大流れにおける流動特性と流動誘起構造の解明

流体内部に構造を形成する流体モデルとして,ミセル構造を有する界面活性剤水溶液が広く知られている.申請者らの先行研究において,そのような界面活性剤水溶液を対象として,微小サイズのオリフィスやスリットを通過する際の圧力損失が水の値よりも高くなるという特異流動特性を初めて明らかにした.一方,界面活性剤水溶液の流動に起因するミセル構造(流動誘起構造)の形成という注目すべき報告がある.しかしながら,流動特性と流動誘起構造の関係はいまだ明らかにされていない.本研究では,紐状のミセル構造を有する界面活性剤水溶液の急縮小急拡大流れにおける流動特性と流動誘起構造の関係を明らかにすることを目的とする.流体内部に構造を形成する流体モデルとして,ミセル構造を有する界面活性剤水溶液が広く知られている.申請者らの先行研究において,そのような界面活性剤水溶液を対象として,微小サイズのオリフィスやスリットを通過する際の圧力損失が水の値よりも高くなるという特異流動特性を初めて明らかにした.一方,界面活性剤水溶液の流動に起因するミセル構造(流動誘起構造)の形成という注目すべき報告がある.しかしながら,流動特性と流動誘起構造の関係はいまだ明らかにされていない.本研究では,紐状のミセル構造を有する界面活性剤水溶液の急縮小急拡大流れにおける流動特性と流動誘起構造の関係を明らかにすることを目的とする.
K安定性と極小モデル理論

射影代数多様体と豊富因子の組(偏極多様体と呼ぶ)がいつ「K安定」かどうかという問題に主として興味がある。もし豊富因子が反標準因子のとき、すなわちファノ多様体のときは、K安定性とケーラー・アインシュタイン計量の存在が同値であることが、近年Chen-Donaldson-Sun及びTianによって独立に示された。一般の偏極の場合に対しても類似の主張が期待され、微分幾何サイドでは近年著しく研究が進展している。しかしながら代数幾何的な方向では未だK安定性の実用に値する簡易化が得られていないのが現状である。具体的には、オリジナルのK安定性の定義は「テスト配位」を用いて定義されるが、このままだと与えられた偏極多様体がいつK安定化を直接知るのは極めて難しく、テスト配位の言葉を用いない新たな言い換えが必要とされている。本研究課題では、偏極多様体のK安定性の、極小モデル理論の枠組みで自然な簡易化を目指すことを主たる目的の一つとしている。ファノ多様体のK安定性については、本研究代表者及びLiにより独立に、「付値判定法」なるK安定性の著しい簡易化が得られていた。本年度はまずこれを用い、「前田型」と呼ばれる対数的デルペッツォ曲面のK安定性を、純代数的かつ組み合わせ論的に証明しなおした。また一般の偏極の場合についても研究を進め、特にトーリック多様体に対してのK半安定性を、重み付きエルハート多項式を用いた手法で不安定化テスト配位を直接構成するという結果を得た。まずトーリック多様体のときに爆発型テスト配位をどのように構成するのかということを、主張それ自身は既知ながら、明瞭且つ純代数的に構成できたことは進展の一つであろう。ここでの考察をもとに一般の偏極でも考察を進めたいが、トーリックでは起こりえない様々な困難が起こることも分かってきた。また、対数的デルペッツォ曲面についてのK安定性を全て調べるというCheltsov-Rubinsteinのプロジェクトを推進する純代数的主張を得たことにより、対数的デルペッツォ曲面でのK安定性が完全に計算可能であることの証左を与えたことも特筆すべき点である。今後は一般の偏極多様体のK安定性の双有理幾何的言い換えを模索する段階にある。しかしながらまだ基礎理論が足りないということも分かってきている。今後はまずフィルター付き次数付き線形系に対しての(極限操作に強い)ドナルドソン・二木不変量の類似を得ることを目標とする。にあたり、まずはフィルター付き次数付き線形系の動的交点数の理論を構築すべきではなかろうかと思っている。大阪大学代数幾何学セミナーの世話人の一員となり、本研究課題関連分野の研究者招聘に充てた額が当初の予定より若干多かった。また当初想定していたより国内出張の必要額が多くなった。今後の使用計画は、必要に応じて参加する研究集会を吟味することで調整する。
ヤング・ミルズ接続の量子化

ヤング・ミルズ接続の量子化の問題に付随する様々な変分問題について、下記のような結果を得た。(i)ヤング・ミルズ接続については、コンパクト強擬凸多様体、特にリーマン面上のS^1束、上のヤング・ミルズ接続のモジュライを決定した。(ii)調和写像については、群同変な調和写像の理論を展開し、その構成・分類を行った。この結果、球面、複素射影空間、及びそれらの非コンパクト型双対空間などから、自分自身への新しい調和写像の興味ある例を構成した。(iii)極小曲面については、それらの安定性を調べ、体積の第2変分から得られるヤコビ作用素の本質的スペクトルを完全に決定した。以上のような様々な変分問題に関する一般論と、関連する幾何の興味ある問題の総合的にまとめて、アメリカ数学会より、1冊の単行本として出版した。
嫌気代謝メタボリックエンジニアリングによる高水素生産大腸菌の開発

本研究は大腸菌嫌気代謝系の分子生物学的知見をもとにメタボリックエンジニアリングにより高効率な水素生産用の代謝系を構築することにある。本研究では、水素生産速度の向上と水素生産収率の向上をめざして研究を進めた。大腸菌水素生産系はピルビン酸より下流の代謝系に特徴がある。特に直接水素生産に関わっている酵素、水素発生型ヒドロゲナーゼ(Hyc)を含む複合酵素系formate hydrogenlyase(FHL)に着目し、水素生産速度の向上を試みた。即ちHycの発現を抑制しているhycAの変異株およびHycの構造遺伝子であるhycEを発現ベクターを用いて高発現鎖せ、水素発生におよぼす影響をみた。その結果、いずれの場合においてもHycの活性は野生型大腸菌の2倍以上であった。しかし、ギ酸からの水素発生速度は低濃度側(1mM)では両Hyc高発現型大腸菌において水素発生速度の向上か見られたが、高濃度側、ならびにグルコースからの水素発生速度は野生株と同様であった。従って、今後の水素発生速度向上にはFHLより上流の代謝系を強化する必要があることが明かとなった。一方、大腸菌におけるグルコースからの水素生産においてさまざまな代謝の分岐点がある。そこで、水素生産と競合する代謝系を分断することで、グルコースからの水素発生収率の向上を試みた。ピルビン酸からの水素発生系への第一段階の酵素であるpyruvate-formate lyase(PFL)との競合系である発酵型乳酸脱水素酵素LDHAに着目し、この酵素の欠失株をP1トランスダクションにより構築した。野生株ではピルビン酸より下流で代謝されるグルコースの約40%がLDHAにより乳酸に変換される。本変異株はLDHAが欠失させたことにより、グルコースからの水素発生収率が約3倍まで向上させることに成功した。今後、生成される水素の取り込み系である取り込み型ヒドロゲナーゼ、HyaおよびHybの両酵素の遺伝子を欠失鎖せることにより、対グルコース水素発生収率はさらに向上できると期待される。
消滅する方言語彙の緊急調査研究

本研究は、消滅の危機に瀕している伝統的方言語彙を記録するために、全国的な分布調査を行なうことめざす。この目的に向けて、本年度は次の作業を行なった。1.調査票の作成:方言差が存在しながらも衰退が著しいと思われる語彙について検討した。その際、国立国語研究所『日本言語地図』が対象にした意味分野で抜け落ちている項目と、そもそも『日本言語地図』が扱っていない意味分野の項目の両方に配慮した。具体的には、気象、時間、天体、地形などの自然関係、および、副詞、慣用句、挨拶表現を中心に方言量の多い113項目を選定した。そして、それらの調査項目を2つに分け、「第5調査票」「第6調査票」を作成した。2.調査の実施:郵送による通信調査法をとるため、各市町村の教育委員会および話者の方々の協力を得た。教育委員会に依頼し、教育委員会から適当な話者に調査票を渡してもらうという方式をとった。昨年度の結果をもとに、各市町村教育委員会のリストを修正し、全国2000地点に配布した。3.調査結果の整理:調査票を回収し、結果の整理を行なった。特に、「第1調査票」「第2調査票」については、フェイスシート情報および回答結果の入力作業を終了し、基礎的データの構築を完成させた。4.成果の報告:本年度は最終年度にあたるため、これまでの研究成果を『消滅の危機に瀕する全国方言語彙資料』としてとりまとめた。1.調査項目の選定:方言差が存在しながらも衰退が著しいと思われる語彙について検討した。その際、国立国語研究所「日本言語地図」が対象にした意味分野の範囲で、抜け落ちている主要な項目を網羅することに配慮した。今年度は、身体部位、疾病、感覚、行動、親族など、人間をめぐる意味分野を中心に、方言量の多い116項目を選定した。2.調査票の作成:上記の調査項目を2つに分け、「第1調査票」「第2調査票」を作成した。質問は過去の通信調査の結果を踏まえ、もっとも回収率が高いと思われるなぞなそ式を原則とし、これに参考語形を添えるという形式をとった。参考語形は、予想される分布の広がりや、中央語史との関わりなどをもとに選定した。3.調査の実施:郵送による通信調査法をとるため、各市町村の教育委員会および話者の方々の協力を得た。各市町村教育委員会のリストを作成し、全国2000地点に配布した。4.調査票の回収:全国からの回答が戻りつつあり、回収された調査票から整理を開始している。回答のあった教育委員会と話者に対しては、折り返し、礼状などを送付している。その際、国立国語研究所『日本言語地図』が対象にした意味分野の範囲で、抜け落ちている主要な項目を網羅することに配慮した。今年度は、動植物、農業、生活、職業、お金、風習、行事、食物、性格、感情という10個の意味分野について、方言量の多い111項目を選定した。2.調査票の作成:上記の調査項目を2つに分け、「第3調査票」「第4調査票」を作成した。質問は過去の通信調査の結果を踏まえ、もっとも回収率が高いと思われるなぞなぞ式を原則とし、これに参考語形を添えるという形式をとった。

特に、「第1調査票」「第2調査票」については、フェイスシート情報および回答結果の入力作業を終了し、基礎的データの構築を完成させた。4.成果の報告:本年度は最終年度にあたるため、これまでの研究成果を『消滅の危機に瀕する全国方言語彙資料』としてとりまとめた。
分散型エネルギーシステムの浸透のための方策とその効果

本研究は、コージェネレーションシステム(CGS)等の分散型エネルギーシステムの浸透のために講じるべき方策および技術を提示し、その効果と意義を明らかにすることを目的として行った。具体的成果を、簡単に述べると以下の通りである。1)都市のライフスタイルとインフラに関する資源連関分析(斎藤):新しく資源連関分析の概念を導入し、人口300万人のモデル都市について、住宅、業務施設、交通施設、エネルギー供給設備、公共設備のエネルギー負荷の推計を行った。02)分散型電源導入計画における規制緩和等の影響の評価(伊東、手塚):ガスタービン、燃料電池、スーパーごみ発電などのCGSを対象として、最適化手法に基づく運用計画モデルや設計計画モデルを種々の条件設定の下で多数開発し、規制緩和や財政助成策の影響に関する多種多様な知見を得た。03)都市域におけるエネルギー計画(辻、森、落藤、岡本):エネルギー供給システムの計画に関するシミュレーション型ならびに数理計画型の計画モデルを多数開発し、それらを駆使して都市域におけるCGS導入の影響評価を種々の面から行った。産業からの排熱利用の可能性についても検討した。04)電力市場参入(浅野):電力の託送を認めた場合のCGS導入への影響、太陽光発電の大量導入の負荷周波数制御への影響、独立発電事業者IPPが電力系統の任意地点に連系したときの潮流変化と送電容量コスト分担などの問題を検討した。05)開放型電力ネットワーク(豊田):異品質の識別可能な状態で輸送する開放型電力ネットワークについて、その具体的な機能と構成設備および電力輸送制御方式を明らかにした。異品質の電力を自律的に流通させる機構の制御動作を最適制御理論を応用して決定する方法を開発し、さらにプロトタイプ装置の回路設計も行った。本研究では、分散型エネルギーシステムの浸透のために講じるべき方策および技術を提示し、その効果と意義を明らかにすることを目的としている。4つの課題、すなわち1)ライフスタイルの変化への対処、2)CGS導入計画における規制緩和と財政援助、3)地域エネルギー計画における分散型の積極的導入、4)分散型電源の電力市場参入のための政策と系統構成技術、について各分担者がモデルを作成し、それに基づいて研究を進めている。本年度は以下のような具体的成果を得た。イ)新しい方法である資源連関分析について、理論的問題点の整理を行うとともに、分析の対象とするエネルギー、鉱物、労働、木材などの資源の選出、産業連関表への資源フローの組み込みを行い、資源連関表を作成した。ロ)現在ごみ発電に適用されているような逆送や託送料金の設定では、コージェネレーターから商用電力系統へ逆送する事のメリットは事実上あまりなく、また託送についても経済性や省エネルギー化に寄与し得ないことが判明した。ハ)各種の都市排熱利用システムを明確に分類し、それぞれの効率を求める方法を確立した。実際の新しい団地に適用した結果、未利用エネルギーの形態の相違による効果の差が明らかとなった。ニ)都市におけるエネルギー供給の形態についての考察を進めた。特定供給の面的拡大解釈が地域エネルギーシステムの選択の幅を広げるのに効果的であることを示唆した。ホ)家庭用蓄電池付き太陽光発電システムの最適容量は季時別料金制度に余り影響されないこと、夜間電力料金が低減化すると蓄電池の利用目的が太陽光発電ではなく夜間電力の充電用になることが判明した。4つの課題、すなわち1)ライフスタイルの変化への対処、2)CGS導入計画における規制緩和と財政援助、3)地域エネルギー計画における分散型の積極的導入、4)分散型電源の電力市場参入のための政策と系統構成技術、について各分担者がモデルを作成し、それに基づいた各種の分析を継続して進めている。本年度における具体的成果のいくつかを以下に挙げる。

イ)新しい方法である資源連関分析について、昨年度に作成した資源連関表をもとに、横浜市を具体的な例として、木造・非木造建物、道路、自動車、橋梁などの資源必要量を算定した。ロ)集合住宅を対象として蓄電地付き燃料電池CGSを導入する場合の、最適な運用方策を求めるためのモデルを作成し、最適化の具体的手順を明らかにした。これにより、集合住宅に対する上記CGSの導入可能性を合理的に決定できる。ハ)一つのCGSで複数の需要家に対して供給を行えるようなCGSネットワークを組んだ時の有効性についての評価を行うための計画型モデルを作成した。とくに長期的な需要の成長を考慮し、全体のコストの最小化を目指すとともに個々の需要家の利益も確保するような計画の策定を可能とした。ニ)都市におけるエネルギー供給形態についての検討の具体的例として、茨木市と新大阪を取り上げた。電力依存型と分散電源を導入する都市ガス依存型との特徴の差を明らかにした。ホ)異品質の電力を識別可能な状態で輸送する開放型電力ネットワークについて、その具体的な機能と構成設備および電力輸送制御方式を明らかにした。またこの中で重要な役割を果たす電力貯蔵装置について、その貯蔵容量の決定に待ち行列理論が適用できることを示した。本年度の具体的成果を以下にまとめる。イ)人口300万人のモデル都市を設定し住宅、業務施設、交通施設、エネルギー供給設備、公共設備のエネルギー負荷の推計を行った(斉藤)。ロ)電力品質別の需給の概念を取り入れ、需要側に品質別の需要関数を導入し、社会的厚生が最大となるような均衡需給量、設備容量と品質別均衡価格を導いた(森)。ハ)加圧式リン酸型燃料電池コージェネレーションシステム(CGS)を導入する場合の多目的最適計画モデルを構築。経済性および省エネルギー性の間のトレードオフ関係を分析しながら最適設備容量を決定した(伊東)。ニ)地域エネルギー供給事業の形態として考えた熱融通型と電力融通型システムの評価を行い、前者はエネルギー有効利用の面で優れ、後者は環境へのインパクトの軽減面で優れていることを最適化モデルにより定量的に明らかにした(辻)。ホ)北海道のいくつかの具体的地区についてコンバインサイクルのCGSの有効性を最適化モデルにより定量的に明らかにした(落藤)。ヘ)個々の工場では十分活用し得ない排エネルギーを異業種にわたる企業間や産業・民生間において、相互融通等により活用できるシステムの検討を行った(岡本)。ト)独立発電事業者IPPが電力系統の任意地点に連系したときの潮流変化と送電容量コスト分担を求める手法を開発し、分散型電源ができるだけ需要地に近接して立地するような方策として、現実の電力潮流を反映する送電サービス料金を提案した(浅野)。チ)新たに参入可能な発電事業者の安定なシステム運用には正確かつ敏速な情報提供が必要であることをシミュレーション分析により確認した(手塚)。リ)開放型電力ネットワークにおいて品質の異なる種々の電力を自律的に流通させる機構の制御動作を最適制御理論を応用して決定する方法を開発した。