hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多様体に関する数理科学的諸問題

本研究の目的および実施計画に沿って,研究代表者,研究分担者および研究協力者は,多様体に関する数理科学的諸問題を次のように研究した.1.トーリック多様体を代数幾何・代数解析・微分幾何の見地から研究し,交差コホモロジー,トーリック多様体への正則写像,トーリック・ファノ多様体の分類および複素微分幾何学的計量に関して新知見を得た.2.多様体を数論・数論的幾何の見地から研究し,アーベル曲面等の有理点の分布,2次元エタール・コホモロジーに関するテート予想,クリスタル基本群・p進ホッジ理論に関して新知見を得た.3.非アルキメデス的多様体の代数幾何学的研究を行い,剛性に関する新知見を得た.4.可微分多様体,リーマン多様体,共形平坦多様体の大域解析的性質,双曲幾何学的性質,基本群の離散群論的性質を研究して数々の新知見を得た.5.多様体上のラプラシアンやシュレーディンガー作用素のスペクトルの,量子論・準古典解析的研究および数理物理的研究を行うとともに,グラフに関する類似として離散スペクトル幾何に関しても興味深い数々の結果を得た.6.生物等の形態形成を支配すると考えられる反応拡散方程式等の非線形偏微分方程式系を多様体上で大域的に研究し,安定性に関する新知見を得た.7.ケーラー多様体上のベクトル束の代数的安定性とアインシュタイン・エルミート計量に関する複素幾何学的研究を行い,いくつかの新知見を得た.8.擬微分作用素・極大作用素・有界線形作用素・作用素環等を実解析・複素解析・フーリエ解析的側面から研究し,数々の新知見を得た.本研究の目的および実施計画に沿って,研究代表者,研究分担者および研究協力者は,多様体に関する数理科学的諸問題を次のように研究した.1.トーリック多様体を代数幾何・代数解析・微分幾何の見地から研究し,交差コホモロジー,トーリック多様体への正則写像,トーリック・ファノ多様体の分類および複素微分幾何学的計量に関して新知見を得た.2.多様体を数論・数論的幾何の見地から研究し,アーベル曲面等の有理点の分布,2次元エタール・コホモロジーに関するテート予想,クリスタル基本群・p進ホッジ理論に関して新知見を得た.3.非アルキメデス的多様体の代数幾何学的研究を行い,剛性に関する新知見を得た.4.可微分多様体,リーマン多様体,共形平坦多様体の大域解析的性質,双曲幾何学的性質,基本群の離散群論的性質を研究して数々の新知見を得た.5.多様体上のラプラシアンやシュレーディンガー作用素のスペクトルの,量子論・準古典解析的研究および数理物理的研究を行うとともに,グラフに関する類似として離散スペクトル幾何に関しても興味深い数々の結果を得た.6.生物等の形態形成を支配すると考えられる反応拡散方程式等の非線形偏微分方程式系を多様体上で大域的に研究し,安定性に関する新知見を得た.7.ケーラー多様体上のベクトル束の代数的安定性とアインシュタイン・エルミート計量に関する複素幾何学的研究を行い,いくつかの新知見を得た.8.擬微分作用素・極大作用素・有界線形作用素・作用素環等を実解析・複素解析・フーリエ解析的側面から研究し,数々の新知見を得た.本研究の目的および実施計画に沿って,多様体に関する諸問題に関する総合的見地からの研究を次のように行った.1.トーリック幾何の研究,特に,組合わせ幾何において中心的役割を演ずる超平面配置のトーリック幾何的観点からの研究を行った.2.実簡約群の指標の特異性と原始イデアルの特性多様体の関係,同変D群加群と超幾何関数についての研究を行った.3.アーベル曲面やクンマー曲面の数論的幾何学研究,特に2次エタノール・コホモロジーに関するテイト予想を研究した.4.負曲率等質空間上の調和写像の無限遠境界値問題について研究した.特に,対称空間でない等質空間の場合について調べた.5.量子エルゴード性の理論を拡張整理し,古典エルゴード性と類似の判別条件を見いだすのに成功した.また,磁場のある場合のシュレディンガー作用素のスペクトル理論を幾何学的見地から研究した.6.贋射影曲面のおよびp進単位球体の自己同型群を研究した.7.活性因子-抑制因子型の反応拡散方程式系を研究した.特に,活性因子がいくつかの点の近傍に集中するような定常解の構成の問題,そのような定常解の安定性の判定,力学系としての解の大域的挙動を考察した.8.安定正則ベクトル束のアインシュタイン・エルミート計量の退化およびモジュライ空間のコンパクト化を研究した.本研究の目的および実施計画に沿って,多様体に関する諸問題を総合的見地から次のように研究した.1.トーリック幾何の研究,特に整凸多面体の格子点の代数幾何学的観点からの研究を行い,いくつかの新知見を得た.2.アーベル曲面,クンマー曲面,K3曲面の数論的幾何学の観点からの研究を行い,エタール・コホモロジーに関するいくつかの新知見を得た.3.グラフのスペクトル幾何を大域解析学的観点から研究し,特にラプラシアンの類似作用素のスペクトル解析に関する新知見を得た.4.複素双曲空間形の接触写像,CR写像,調和写像に関する微分幾何学的研究を行い,それらの間の関係についての新知見を得た.5.反応拡散方程式系を研究し,定常解の構造と安定性について新知見を得た.6.多様体やベクトル束のアインシュタイン計量の大域解析学的研究を行い,安定性との関連につき新知見を得た.

7.非アルキメデス的多様体の代数幾何学的研究を行い,剛性に関する新知見を得た.8.代数的対称空間の表現論的研究を行い,良いコンパクト化に関する新知見を得た.本研究の目的および実施計画に沿って,多様体に関する諸問題を総合的見地から次のように研究した.1.トーリック多様体の研究,特に整凸多面体の格子点,ミンコフスキー和,交差コホモロジー等の研究を行い,いくつかの新知見を得た.2.久賀・佐武のアーベル多様体,有限体上の形式群等の数論的研究を行った.3.負曲率等質リーマン多様体の間の調和写像の無限遠境界値問題,共形平坦多様体の変形を研究した.4.ケーラー多様体のアインシュタイン・ケーラー計量の存在および安定性の研究を行った.5.複素多様体の調和解析的研究を行った.6.擬微分作用素,極大作用素,有界線形作用素,作用素環等の調和解析的・関数解析的研究を行った.7.可換差分方程式系とラックス作用素との関係,ファインマン経路積分,電気伝導度の数理物理学的研究を行った.8.多様体上における反応拡散方程式系,熱方程式,ナヴィア・ストークス方程式,スカラーフィールド方程式等の非線型微分方程式の研究を行った.9.正標数およびp進体上の代数多様体の基本群を研究した.本研究の目的および実施計画に沿って,研究代表者,研究分担者および研究協力者は,多様体に関する数理科学的諸問題を次のように研究した.1.トーリック多様体を代数幾何・代数解析・微分幾何の見地から研究し,交差コホモロジー,トーリック多様体への正則写像,トーリック・ファノ多様体の分類および複素微分幾何学的性質に関して新知見を得た.2.多様体を数論・数論的幾何の見地から研究し,2次元エタール・コホモロジー,有理点の分布,クリスタル基本群・p進ホッジ理論に関して新知見を得た.3.可微分多様体,リーマン多様体,共形平坦多様体の大城解析的性質,双曲幾何学的性質,基本群の離散群論的性質を研究して数々の新知見を得た.4.多様体上のラプラシアンやシュレーディンガー作用素のスペクトルの,量子論・準古典解析的研究および数理物理的研究を行うとともに,グラフに関する類似として離散スペクトル幾何に関しても興味深い数々の結果を得た.5,生物等の形態形成を支配すると考えられる拡散反応方程式等の非線形偏微分方程式系を多様体上で大域的に研究し,安定性に関する新知見を得た.2.ケーラー多様体上のベクトル束の代数的安定性とアインシュタイン・エルミート計量に関する複素幾何学的研究を行い,いくつかの新知見を得た.7.実解析・複素解析・フーリエ解析的側面から多様体を研究し,数々の新知見を得た.8.多様体関係のこれまでの膨大な研究成果を引き続きデータベースにより検索・整理し,活用した.9.研究成果報告書およびプレプリントを作成し,印刷・配布した.
血小板凝集阻害活性を持つ単クローン抗体が認識する新規細胞接着分子の研究

血栓症発症の初期段階に血小板が重要な役割を果たし、血栓症の予防・治療面からも血小板凝集反応と細胞接着分子の細胞膜表面への発現機構の解明が待ち望まれている。脂質メディエーターであるPAFにより惹起され、凝集した血小板はトロンビンなどの刺激により凝集惹起された血小板とは異なり、PAFアンタゴニスト(WEB2086)により脱凝集され、PAFにより惹起され、凝集反応に関わる細胞接着分子の膜表面の発現が可逆的な機構に基づくことを初めて明らかにした。ウサギ血小板で免疫したマウス脾臓細胞を用い、常法に従い抗体産生細胞株(MY2-73)を確立し、PAFはじめ様々な刺激による血小板凝集反応阻止作用を持つ単クローン抗体(,κ鎖、IgG2_aタイプ)を得ることが出来た。またCr^<51>を取り込ませた血小板のフィブリノーゲン、コラーゲン分子への接着反応を、MY2-73抗体は容量依存的に阻止し、これまでに得られている抗血小板抗体は血小板が活性化されるとより反応性が上昇し、血小板細胞膜上のGMP140,GPII/GPIIIをエピトープとしているが、得られた抗体は血小板の活性化により反応性が低下し、新規な細胞接着因子を認識する抗体である可能性が考えられた。HITrap NHS活性化カラムに腹水より精製した単クローン抗体を結合させたアフィニティークロマトグラフィーにより、CHAPSで可溶化したウサギ血小板膜蛋白質を分画し、細胞接着因子を濃縮ご、ラクトペルオキシダーゼを用いてヨード化標識した。MY2-73抗体、Biotin-F(ab')_2ウサギ抗マウスIGG(H+L)、アビジンアガロースを用いた免疫沈降反応でI^<125>標識細胞接着因子をSDS-PAGEで分離した結果、120kDa,110kDaに放射活性を認めた。本抗体が認識する血小板膜蛋白質の蛋白化学的な解析は大変微量であった為に計画年度中に明らかにすることが出来なかったが、抗体を多量に得て、アフィニティ担体を作製して一次構造を解明する予定である。血小板凝集反応に血小板膜上の細胞接着因子(GMP140,GPII/GPIII)の関与が、また血管内皮細胞への粘着反応に内皮細胞膜上のセレクチンの関与が明らかにされている。本研究担当者はトロンビン等の刺激による血小板凝集反応と異なり、PAF刺激により惹起された血小板凝集魂は血小板のレセプターに結合したPAFを特異的PAFアンタゴニストにより解離させると脱凝集する現象を初めて見出た。この結果はPAF刺激で惹起された凝集反応に関わる細胞接着因子の細胞膜上での発現が可逆的な機構に基づくことを示唆するものであった。これまで明らかにされている血小板細胞接着因子(GMP140,GPII/GPIII)のみでこの現象は説明出来なかったことから、ウサギ血小板で免役したマウス脾臓細胞から常法に従い抗体産生細胞をクローニングし、血小板凝集阻止活性を有する抗体産生株(YMY2-73)を樹立し、腹水より精製したモノクローナル抗体はk鎖を持つIgG2aタイプであった。

この精製抗体をHITrap NHS活性化カラムに結合させ、CHAPSで可溶化したウサギ血小板膜蛋白質画分を吸着させるアフィニティークロマトグラフィーで、血小板細胞細胞接着因子を濃縮した。この濃縮細胞接着因子画分をラクトペルオキシダーゼを用いてヨード化反応を進め、前記ノモクローナル抗体、Biotin-F(ab')_2ウサギ抗マウスIgG(H+L)と反応後にアビジンアガロース懸濁液を加え、免疫沈降反応でヨード標識細胞接着因子を濃縮した。この標識接着因子画分がSDS-PAGEで分離後、バイオイメージングアナライザー(BAS 2000)で検出し、放射活性が120kDa,110kDa,30kDaに認めた。現在これら蛋白質の蛋白化学的性状について検討している。血栓症発症の初期段階に血小板が重要な役割を果たし、血栓症の予防・治療面からも血小板凝集反応と細胞接着分子の細胞膜表面への発現機構の解明が待ち望まれている。脂質メディエーターであるPAFにより惹起され、凝集した血小板はトロンビンなどの刺激により凝集惹起された血小板とは異なり、PAFアンタゴニスト(WEB2086)により脱凝集され、PAFにより惹起され、凝集反応に関わる細胞接着分子の膜表面の発現が可逆的な機構に基づくことを初めて明らかにした。ウサギ血小板で免疫したマウス脾臓細胞を用い、常法に従い抗体産生細胞株(MY2-73)を確立し、PAFはじめ様々な刺激による血小板凝集反応阻止作用を持つ単クローン抗体(,κ鎖,IgG2_aタイプ)を得ることが出来た。またCr^<51>を取り込ませた血小板のフィブリノーゲン、コラーゲン分子への接着反応を、MY2-73抗体は容量依存的に阻止し、これまでに得られている抗血小板抗体は血小板が活性化されるとより反応性が上昇し、血小板細胞膜上のGMP140, GPII/GPIIIをエピトープとしているが、得られた抗体は血小板の活性化により反応性が低下し、新規な細胞接着因子を認識する抗体である可能性が考えられた。HITrap NHS活性化カラムに腹水より精製した単クローン抗体を結合させたアフィニティークロマトグラフィーにより、CHAPSで可溶化したウサギ血小板膜蛋白質を分画し、細胞接着因子を濃縮ご、ラクトペルオキシダーゼを用いてヨード化標識した。MY2-73抗体、Biotin-F (ab′)_2ウサギ抗マウスIGG (H+L)、アビジンアガロースを用いた免疫沈降反応でI^<125>標識細胞接着因子をSDS-PAGEで分離した結果、120kDa, 110kDaに放射活性を認めた。本抗体が認識する血小板膜蛋白質の蛋白化学的な解析は大変微量であった為に計画年度中に明らかにすることが出来なかったが、抗体を多量に得て、アフィニティ担体を作製して一次構造を解明する予定である。
沖縄語の生成文法研究：格と形態をめぐって

今年度の目標である沖縄語の格現象に関する生成文法研究のために、現行の生成文法における格理論の最新の動向について、まず文献研究(Baker 2015、岸本2016、Malchukov and Spencer 2009など)を行なった。現行の生成文法理論では、格はChomsky (2000, 2001)の提唱する「一致」(Agree)が成立する時に、機能範疇Fにより名詞句に与えられるとする考え方が広く行き渡っているが、Baker (2015)は、「一致に基づく格付与」理論の必要性は認めつつもMarantz (1991)が提唱した「依存格付与」理論も必要であるとし、格に関する通言語的な分析を展開している。BakerはMarantzの理論をさらに洗練されたものにしており、その枠組みで沖縄語の格体系の研究を行なった。理論的研究のもとになるデータは、沖縄語の記述的研究の文献及びフィールドワークから得た。文献として参照したのはMiyara (2015)、Shimoji (2012)、内間(2011)、船津(2010)、野原(1986)などである。フィールドワークでは沖縄市在住のコンサルタントから聞き取り調査を行なった。Dixon (1994)やKonig(2009)の類型論的分類に従って沖縄語を見た場合、標準日本語と異なり沖縄語では目的語に形態格が標示されないため、少なくとも表面的には沖縄語は「有標主格言語」(marked nominative language)であると考えられる。これまでのところ、Baker流の依存格付与理論で沖縄語の基本的な格体系の説明は可能であることが示唆されている。ただし、一致による格付与理論が全く必要ないという結論を出すまでには至ってないため、更なる分析が必要である。沖縄語の文献に見られる格に関する例文には、文法性判断が異なるものも見られ、分析するデータの信頼性の確保に時間を要した。また、一致による格付与理論と依存格付与理論との比較のためには更なる調査と分析が必要であることも判明したため、計画よりやや遅れている。分析データの信頼性に関しては、先行研究を参照しつつも最終的には信頼できるコンサルタントの個人語に限定してデータを集めることで、一貫性のある分析を行うという方策を今後も踏襲する予定である。また、理論的分析を推進するために、これまで以上の時間を分析のために確実にあてがう方策をとる。今年度は昨年度の研究成果を発表する年であり、また、パラメータの観点から見た日本語と沖縄語の格比較についての研究を推進する年でもある。この2点を予定どおり進めていきたい。物品費の支出が予定より少なかった。次年度使用額分は沖縄語の記述研究の文献、あるいは理論的分析に必要となる生成文法関係の文献の購入に充てることを計画している。
アルゴンクラスターイオンの光解離動力学

クラスターの電子基底状態における動力学を調べるため、まずAr^+_4のポテンシャル面の構造を詳しく調べた。Ar^+_4は、3量体イオンコアに溶媒原子が1つ配位した構造をとる。イオンコアと溶媒原子の相互作用には大きな異方性があるため、アルゴンクラスターイオンでは4量体ですでに複数の構造異性体が存在する。(中性クラスターでは7量体から。)これら異性体の間での構造異性化反応のほかに、イオンコアを構成する原子が溶媒原子と置き換わる反応(コア置換反応)も考えられる。コア置換反応は化学結合の組換えを含む点で、化学反応の単純なモデルとみなすことができる。特にこれらの反応の反応経路に着目して研究を行なった。ポテンシャルエネルギーはDiatomics in Molecules法を用いて計算し、ポテンシャル関数の勾配とヘッシアンを解析的に求めて、停留点(安定構造と遷移状態)の構造を定めた。これらの停留点を結ぶ反応経路はgradientextremal pathを用いて計算した。Ar^+_3+Arへの解離限界より低エネルギー側に、2つの安定構造と3つの遷移状態を見いだした。最安定構造では、3量体イオンコアのサイドに溶媒原子が配位しており、C_Sの対称をもつ。溶媒原子の配位位置によって二つの同等な構造があり、両者の間には3.2meVのポテンシャル障壁がある。もうひとつの安定構造は、イオンコアの分子軸上に溶媒原子が配位した直線構造をとり、最安定構造よりも3.2meVだけ、不安定である。直線の異性体と最安定構造は22meVのポテンシャル障壁で隔てられている。直線構造からはコア置換反応が可能であり、3.5meVのポテンシャル障壁を越えて別の直線構造に移る。最安定構造から直接、コア置換反応を起こす反応経路はみつからなかった。
マイクロメカニックスモデルによる炭素繊維強化複合材料の破壊過程の理論解析

炭素繊維強化複合材料の最も単純なマイクロメカニックスモデルとして炭素繊維の弾性的異方性を考慮した直交異方性半無限板とマトリックスを想定した等方性半無限板の結合無限板モデルを提案し、複合材料の破壊過程を本マイクロメカニックスモデル内部におけるき裂の伝ぱ現象と考えて理論解析を行った。まず、本モデルを用いて1つの刃状転位がこれらの半無限板のいずれか一方に存在する場合および界面上に存在する場合の基本的な応力場を解析し、ついでき裂と転位列の数学的・力学的等価性を利用して、き裂に相当する領域に無限小転位を連続的に分布させるとともに力学的平衡条件を満足させることによって転位密度に関する特異積分方程式を導出した。そして、この特異積分方程式に関数論的手法を適用することによって、き裂先端の応力の特異性を決定する特性方程式を導出し、これを数値的に解いて特異性の次数を求めた結果、特異性の次数は炭素繊維とマトリックスの弾性定数に大きく依存することが示された。一方、この特異性の次数を考慮して特異積分方程式を数値的に解いてき裂先端における応力拡大係数を算出した結果、この応力拡大係数は炭素繊維とマトリックスの弾性定数ばかりでなく、き裂の大きさ、き裂の存在する位置などによって大きく変化することが示され、これらの結果を表ならびに図によって詳細に整理した。さて、これらの解析結果は二次元静弾性理論に基づいており、動的現象である破壊過程を考察するためには必ずしも十分ではない。しかし、慣性力の影響が顕著でない限り静弾性理論に基づく本解析結果は実際の破壊過程を理論的に考察するための十分有益な資料となりうる。今後は、慣性力の影響が顕著になる場合の動的モデルの設定と解析手法が研究課題である。
生体力学的環境下で機能しうる複合型椎間板再生基盤の開発

本研究は,人口の高齢化に伴い急増している退行性変性変化を原因とする複数の不安定脊椎疾患に対する治療法として,現在全世界的に広く行われている脊椎固定術の治療概念に根本的に内在する固定隣接障害を解決すべく,生体力学的に過酷な環境下である脊柱において生体力学的および細胞生理学的に機能しうる複合型細胞移植基盤を開発することを目的としている.本研究により開発されるデバイスは,低活性である髄核細胞の移植基盤としての役割と椎間板の生体力学的環境を制御する生体力学的強度・可動性を持ち合わせていることが求められる.具体的にはデバイスの外層(周辺部)に,主に強度・可動性といった生体力学的特性を求めたパートを配置し,内層(中心部)に,細胞移植基盤としての生物学的特性を求めたパートを配置する複合型の構造を計画した.研究初年度である当該年度は,上述した条件を満たす生体材料を選定することであった.まず,主に強度・可動性といった生体力学的特性を求めた外層部に適した材料の選定を行った.脊椎外科に応用される生体材料はセラミックスや高分子化合物などがあげられるが,本研究では,本研究代表者が所属する研究機関で開発が進められている人工椎間板に使用している超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)の表面を低分子量ポリエチレン(LLDPE)で被覆した微細線維を三次元的に織り上げた三次元織物(three-dimensinalfabric以下3-DF)を応用した.3-DFは繊維の軸方向,配向比や繊維密度を自在に変化させることで,生体椎間板が有する異方性や粘弾性を模擬したBiomimeticな特性を作りだすことができる.この特性を応用することにより本研究により開発されるデバイスの外層(周辺部)に最適なコンポーネントを作成することが可能であった.本研究は,人口の高齢化に伴い急増している退行性変性変化を原因とする複数の不安定脊椎疾患に対する治療法として,現在全世界的に広く行われている脊椎固定術の治療概念に根本的に内在する固定隣接障害を解決すべく,生体力学的に過酷な環境下である脊柱において生体力学的および細胞生理学的に機能しうる複合型細胞移植基盤を開発することを目的としている.本研究により開発されるデバイスは,低活性である髄核細胞の移植基盤としての役割と椎間板の生体力学的環境を制御する生体力学的強度・可動性を持ち合わせていることが求められる.具体的にはデバイスの外層(周辺部)に,主に強度・可動性といった生体力学的特性を求めたパートを配置し,内層(中心部)に,細胞移植基盤としての生物学的特性を求めたパートを配置する複合型の構造を計画した.研究初年度である当該年度は,上述した条件を満たす生体材料を選定することであった.まず,主に強度・可動性といった生体力学的特性を求めた外層部に適した材料の選定を行った.脊椎外科に応用される生体材料はセラミックスや高分子化合物などがあげられるが,本研究では,本研究代表者が所属する研究機関で開発が進められている人工椎間板に使用している超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)の表面を低分子量ポリエチレン(LLDPE)で被覆した微細線維を三次元的に織り上げた三次元織物(three-dimensinalfabric以下3-DF)を応用した.3-DFは繊維の軸方向,配向比や繊維密度を自在に変化させることで,生体椎間板が有する異方性や粘弾性を模擬したBiomimeticな特性を作りだすことができる.この特性を応用することにより本研究により開発されるデバイスの外層(周辺部)に最適なコンポーネントを作成することが可能であった.
保存期CKD患者の冠動脈石灰化における薬剤介入効果予測バイオマーカーの検索

最近CKD stage 3,4の患者を対象としたランダム化比較試験で、マグネシウム(Mg)経口投与が冠動脈石灰化の進展を抑制することを報告したが、冠動脈石灰化進展におけるMgの役割や治療反応性を決定する要因は不明である。本研究の目的は、ランダム化比較試験で採取した保存検体(血清・血漿)を用いて、介入前後のmicro RNAを測定し、Mgによる血管石灰化抑止機序や、治療反応性を判別する新規バイオマーカーを検討することである。
急速加熱時における耐熱CFRPの局所面外変形を伴う内部損傷の発生機構解明

宇宙輸送機のエンジンノズルや,大気圏再突入時の耐熱材料としてカーボン繊維強化フェノール複合材料が用いられている.以下この材料をアブレータと呼ぶ.アブレータはフェノール樹脂の熱分解に熱エネルギーを消費させ,内側への熱の流入を小さくする働きを有する.アブレータは状況によって1000°C3000°C,ときにはそれ以上の温度でかつ,活性雰囲気にさらされる.このためアブレータのような耐熱材料に対しては,基本的には酸化に関する研究がこれまでに多くなされている.またこれはアブレータ特有の事象であるが,急速加熱にさらされるため,その熱変形挙動が実は正確に追従できていない.ここで言う熱変形挙動とは線形な熱膨張等を示すのではなく,熱分解に伴うアブレータの収縮や,温度差が生む熱応力にともなうアブレータの損傷等の不可逆な変形である.すなわち,フェノール樹脂は熱分解時に気体を放出し,自身は収縮するという複雑な挙動をとり,これに起因するアブレータの損傷を含む変形は正確にシミュレートされていない.挙動を複雑にするもっとも大きな要因は,熱分解ガスによる内部圧力の増加に伴う面外変形を伴う層間はく離の発生である.準静的な加熱環境では熱分解ガスはアブレータ内部を浸透して外に出ることができるため内部圧力は無視できるが,急速加熱時には,そのガスが供試体外部へ出る速さよりもさらなる熱分解によって新たにガスが発生する速度が勝り,供試体の内部圧力の増加が起きる.この挙動を正確に予測できるようになれば,現在使われているアブレータの設計がさらに効率化されると期待できる.将来的には熱分解等を考慮した熱伝導ー化学反応ー変形の連成解析をおこなうことが望ましい.2018年度は様々な急速加熱試験を実施し,得られた数値解析結果の妥当性を示すことで,はく離発生が定量的に予測できる技術を確立できたことを確かめた.アブレーターは10003000°C以上の温度で活性雰囲気において急速加熱される。その為、加熱時の酸化に関する研究や熱伝導、炭化変色層進行の解析に関して多くの研究がなされている。一方、アブレーター特有の現象である、急速加熱環境下の熱変形挙動を追従することは出来ていない。ここでの熱変形挙動とは線形熱膨張ではなく、熱分解に伴う材料の収縮や、熱応力に伴う損傷等の不可逆変形である。予測信頼性の向上には現象の理解及び数値モデル化が不可欠である。本研究では、急速加熱環境下におけるアブレーターの熱変形挙動を対象とする。ステレオDIC法により三次元変形量を測定、さらにガス圧力解析を行い、実験との比較から、変形及び内部損傷の発生機構を解明することを目的とした。急速加熱環境下におけるアブレーター変形挙動のその場観察及び三次元変形量測定を行った。加熱装置には、赤外線加熱が可能なIRランプ加熱試験装置を用いた。試験片には100×100×5mmのクロスCFRP積層板を使用、78kW/m2で60秒間加熱した際の変形量をステレオDIC法により測定した。結果として内部ガス圧の増加による層間剥離発生挙動をその場観察することに成功した.このことをシミュレーションで再現すべく,自作の差分法コードを用いて実験時の内部のガス圧力を計算した。この結果を実験と比較することで、急速加熱時の変形・内部損傷発生機構の解明を目指した。解析には熱伝導やガス質量の発生、Darcy則で表されるガス流動の他に、熱分解に伴う吸熱、物性値の変化、損傷発生に伴うガス圧力低下も考慮した。現段階では未定のパラメータが数多くあり定量的な議論はできない段階にあるが,時間の経過とともに内部ガス圧が増加して層間剥離に至るという現象をシミュレートすることには成功した.今後は各パラメータを正確な値に近づけ,定量的なシミュレーションを目指す.急速加熱環境下での面外変形のその場観察に成功した.加熱面から熱分解を考慮した熱伝導解析を実施し,内部ガス圧の増加をシミュレートする1次元のコードを作成した.これにより定性的にはガス圧により層間剥離がおこるであろうことが確かめられ,次年度は各パラメータの正確な値の探索を通して,定量的な数値解析が達成されると期待できる.人類の宇宙開発において,大気圏再突入の耐熱材料に関する技術は必須である.例えば地球で言えば,地球の引力から脱出するために第2宇宙速度以上のスピードを有する必要があり,単純にそのスピードで地球に帰ってきたとして,秒速11kmを超える物体が静止するまでに極めて大きな熱エネルギーが発生してしまうためである.本研究では,大気圏再突入のような急速加熱環境に耐える耐熱CFRPの熱特性を評価すべく,マルチフィジックス数値シミュレーションを実施している.本年度は軸対称耐熱CFRP数理モデルを確立し,内部ガス圧の上昇を数値シミュレーションにて予測し,実験結果と比較した.表面から入る熱が耐熱CFRPの化学反応によってエネルギーを消費しつつ,固体が気体に変化することにより内部の圧力が高まって,耐熱CFRPに致命的な損傷を発生される数値シミュレーションのモデルを確立した.内部ガス圧は最大で10MPa程度まで上がることが明らかとなり,実験事実であるCFRPの層間はく離が起こるメカニズムを説明することができた.一方で,耐熱CFRPに成形時から気泡を意図的に導入することにより,内部ガス圧の上昇を効果的に抑えることができることが数値シミュレーション上明らかとなり,このことも実験結果と一致した.耐熱CFRP内部にわずか5%の気泡を導入することで,気化反応による内部ガス圧上昇を大幅に抑えることができることを明らかにし,内部損傷が発生しない耐熱CFRPの設計指針に一助を与えた.

現在おおむね計画通りに研究は進展している.気泡を有する耐熱CFRPの急速加熱環境における実験と解析を比較しており,内部損傷発生のメカニズムを明らかにできた.実際の耐熱CFRPの使用時には,この内部損傷を避けるべく,CFRPの積層方向を斜めにしている.次年度は斜め積層のCFRPに対して内部ガス圧を計算するプログラムを作成して,実験と比較することで本研究は完了する.以上のように,本研究は概ね計画通り進捗していると考えて差し支えない.宇宙輸送機のエンジンノズルや,大気圏再突入時の耐熱材料としてカーボン繊維強化フェノール複合材料が用いられている.以下この材料をアブレータと呼ぶ.アブレータはフェノール樹脂の熱分解に熱エネルギーを消費させ,内側への熱の流入を小さくする働きを有する.アブレータは状況によって1000°C3000°C,ときにはそれ以上の温度でかつ,活性雰囲気にさらされる.このためアブレータのような耐熱材料に対しては,基本的には酸化に関する研究がこれまでに多くなされている.またこれはアブレータ特有の事象であるが,急速加熱にさらされるため,その熱変形挙動が実は正確に追従できていない.ここで言う熱変形挙動とは線形な熱膨張等を示すのではなく,熱分解に伴うアブレータの収縮や,温度差が生む熱応力にともなうアブレータの損傷等の不可逆な変形である.すなわち,フェノール樹脂は熱分解時に気体を放出し,自身は収縮するという複雑な挙動をとり,これに起因するアブレータの損傷を含む変形は正確にシミュレートされていない.挙動を複雑にするもっとも大きな要因は,熱分解ガスによる内部圧力の増加に伴う面外変形を伴う層間はく離の発生である.準静的な加熱環境では熱分解ガスはアブレータ内部を浸透して外に出ることができるため内部圧力は無視できるが,急速加熱時には,そのガスが供試体外部へ出る速さよりもさらなる熱分解によって新たにガスが発生する速度が勝り,供試体の内部圧力の増加が起きる.この挙動を正確に予測できるようになれば,現在使われているアブレータの設計がさらに効率化されると期待できる.将来的には熱分解等を考慮した熱伝導ー化学反応ー変形の連成解析をおこなうことが望ましい.2018年度は様々な急速加熱試験を実施し,得られた数値解析結果の妥当性を示すことで,はく離発生が定量的に予測できる技術を確立できたことを確かめた.ガス透過係数,熱伝導率,比熱,層間強度,熱分解速度やその他の各種パラメータを定量的に正確な値を設定し,いつ層間剥離が起こるのかを正確に予測できる計算コードを作成する.一方,29年度は28年度用いたランプ加熱試験の他に,アーク風洞加熱試験を利用し,さらなら急速加熱環境下での層間剥離の挙動予測を行う.30年度はこの層間剥離を回避するための手法について考案する.29年度までに基本的なパターンの数理モデルが構築された.30年度(最終年度)は実際に耐熱CFRPが用いられる状況である,CFRPの積層方向が加熱面と一致しない斜め積層の場合の数値解析を達成する.
認知予備能メカニズムの解明に向けた、コリン作動性神経の新たな観点からの解析

アルツハイマー病ADのアミロイド病理変化が強くとも認知症状を示さない例が存在し、認知予備能CRと呼ばれるが、その機序は不明である。神経伝達物質の一つであるアセチルコリンACh分解を抑制してコリン作動性神経ChoNを賦活する薬はADの認知機能を改善するが、ChoNはいずれ変性・脱落するため、その効果は一時的である。ACh量の維持やChoNの保護が、CR機序に関与する可能性がある。本研究者の教室が発見したペプチドHCNPは、培養細胞でACh産生を促進し、海馬切片にてアミロイドの持つ神経活動抑制作用に対して保護的に作用する。個体内でもそれらの作用を有するかどうかを、本研究で明らかにすることによりCR機序からのAD創薬が期待される。
大規模女性コホート研究による生活習慣・女性ホルモン利用と乳癌・子宮癌の関連の検討

わが国の女性におけるホルモン補充療法など女性ホルモン剤の利用実態を把握し,乳がんの発生との関連を検討することを目的として,全国30歳以上の女性看護師を対象とした大規模女性コホートJapan Nurses' Health研究の第一次ベースライン調査(39,713人)を分析した。その結果,ホルモン補充療法の利用経験があると答えた女性の割合は,30歳代で0.7%,40歳代で3.2%,50歳代で10.1%,60歳以上で10.4%であり,Gn-RHや薬剤種類不明などを除き,薬剤写真付リストでその使用薬剤が特定できた女性のみをHRT経験者とした場合の割合は,30歳代で0.3%,40歳代で1.8%,50歳代で6.9%,60歳以上で6.7%であった。HRT薬剤の内容は,年齢階級が低くなるほど(近年に治療を受けたものほど)エストロゲン剤にプロゲステロン剤を併用する者の割合が多くなっていた。乳がんの既往を報告した女性は,30歳代で1.4%,40歳代で3.2%,50歳代で5.8%,60歳以上で8.3%と,累積発生からは50歳前後から発生が増えていた。40歳以降に閉経を迎えた閉経後女性4,708人を対象に,閉経後に新たに乳がんと診断された経験をもつ女性をケースとし,乳がん発生のリスク要因をロジスティック回帰分析により,探索的に検討した。その結果,妊娠可能年数(=閉経年齢-初経年齢)が統計学的に有意なリスク要因で,調整後のオッズ比は1.154(95%信頼区間:1.016-1.309)と,妊娠可能期間が長い女性ほど,乳がん発生が増えていた。また,BMI,HRT使用経験,HRT使用期間でのリスク増加は,統計学的に有意なものではなかった。
特異点をもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の研究

本研究課題では,特異点をもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の研究を行った.とくに特異点をもつラグランジュ部分多様体として次の二つの場合を考察した.一つはラグランジュはめ込み.もう一つは特異点の補集合を想定した凹型のエンドをもつ非コンパクトなシンプレクティック多様体におけるルジャンドルエンドをもつ非コンパクトなラグランジュ部分多様体である.前者に関しては,オックスフォード大学のD. Joyce教授との共同研究で,特異点が横断的二重点となる自己交叉をもつラグランジュはめ込みのA∞代数の構成を行った.後者に関しては,バブルが起こらないという仮定のもと,ルジャンドルエンドをもつ二つのラグランジュ部分多様体のフレアーホモロジーの構成を行った.さらにルジャンドルエンドをもつラグランジュ部分多様体のA∞代数の構成方法を探るため,境界付き多様体のモースホモトピーの研究を行い,カップ積の構成に成功した.特異点をもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の構築を目標とする。具体的には主に次の項目について研究する:(1)凹型のエンドをもつシンプレクティック多様体におけるルジャンドル・エンドをもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の研究。(これは特異点の補集合を想定したものとなっている。)(2)ラグランジュはめ込みのフレアー理論の構成。本研究課題では,特異点をもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の研究を行った.とくに特異点をもつラグランジュ部分多様体として次の二つの場合を考察した.一つはラグランジュはめ込み.もう一つは特異点の補集合を想定した凹型のエンドをもつ非コンパクトなシンプレクティック多様体におけるルジャンドルエンドをもつ非コンパクトなラグランジュ部分多様体である.前者に関しては,オックスフォード大学のD. Joyce教授との共同研究で,特異点が横断的二重点となる自己交叉をもつラグランジュはめ込みのA∞代数の構成を行った.後者に関しては,バブルが起こらないという仮定のもと,ルジャンドルエンドをもつ二つのラグランジュ部分多様体のフレアーホモロジーの構成を行った.さらにルジャンドルエンドをもつラグランジュ部分多様体のA∞代数の構成方法を探るため,境界付き多様体のモースホモトピーの研究を行い,カップ積の構成に成功した.特異点をもつラグランジュ部分多様体として,最もシンプルかつ重要な場合である,ラグランジュはめ込みに関するフレアー理論の研究(オックスフォード大学のD.Joyce教授との共同研究)を行った。これは,深谷・oh・太田・小野がラグランジュ部分多様体に対して行ったA無限大代数の構成を,ラグランジュはめ込みにまで拡張したものである。具体的には,まずシンプレクティック多様体Mの中の横断的に交わる自己交点をもつラグランジュはめ込みを考える。その場合,各特異点のはめ込みによる逆像は2点からなるが,この2点に順序をつける。そして集合Rを,この順序つき2点全体とする。次に境界付きリーマン面からMへの安定写像で,境界値がラグランジュはめ込みに含まれるものを考える。そのとき,境界付きリーマン面からの安定写像を用いて,ラグランジュはめ込みの定義域Lと(0次元多様体)R上の鎖複体(のある部分複体)上にA無限大代数の構造を構成する。このように構成されたA無限大代数のホモトピー形はM全体のハミルトン変形で不変であり,そのcanonicalモデルは(ベクトル空間として)LとRの和集合の子ホモロジーに同型であることが証明できる。この結果により,深谷圏などに現れる有限個の横断的に交わるラグランジュ部分多様体の和集合を,一つのラグランジュはめ込みとみなして統一的に扱うことができるようになった。しかし一方,canonicalモデルがRに依存していることから,上で得られたA無限大代数のホモトピー型は局所的なハミルトン変形では保存されないという(ある意味ネガティブな)事実が判明した。しかしながら,このラグランジュはめ込みのフレアー理論の完成により,特異点をもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の理解が少し前進したといえる。平成20年度も前年度に引き続き、ラグランジュはめ込みのフレアー理論の研究を行った。具体的な内容は、深谷-Oh-太田-小野により構成されたラグランジュ部分多様体のA無限大代数をラグランジュはめ込みの場合にも拡張して構成したことである。またオックスフォード大学のジョイス教授と共に、Kuranishiホモロジーを用いたラグランジュ部分多様体のフレアー理論の構成にも取り組んだ。これは深谷-Oh-太田-小野理論に現れる、安定写像のモジュライ空間から基本類を取り出すための非常に複雑なプロセスを、ある意味Kuranishiホモロジーというブラックボックスに押し込むことにより、フレアー理論を取り扱いやすくするという点で非常に重要な意義がある。しかしラグランジュはめ込みのフレアー理論にはまだ手付かずの問題がある。その一つが、bounding cochainを持つ例の構成である。この点については現在いくつかの試みを模索している最中である。その一つが京都大学の深谷賢治教授のアイデアによるラグランジュ対応を用いるもの、もう一つは本研究者によるラグランジュ平均曲率流を用いるものである。前者についてはまだ解析的な困難が多く、今後とも引き続き研究を行う必要がある。また後者に対しては、ラグランジュ平均曲率流とシンプレクティック面積の関係についていくつかの結果が得られ、今後この方面からのアプローチに非常に重要な手がかりになるのではないかと考えられる。平成21年度もこれまでに引き続き、特異点をもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の構成に向けての研究を行った。

具体的には境界付き多様体の位相的A無限大圏の構成方法を考察した。この境界付き多様体の位相的A無限大圏は、凹型のエンドを持つシンプレクティック多様体における、ルジャンドル・エンドをもつラグランジュ部分多様体をオブジェクトとする深谷圏のトイ・モデルであると考えられる。この境界付き多様体の位相的A無限大圏の構成におけるポイントは以下の2点である:(1) gradienttreeのもジュライ空間のコンパクト化、(2)代数的な構造を取り出す方法。まず(1)のモジュライ空間のコンパクト化についてはStasheffによるmetric treeのモジュライ空間のコンパクト化と境界付き多様体におけるgradient treeのモジュライ空間のコンパクト化との関係を見出すことが重要である。そして(2)の代数構造(A無限大構造)を取り出す方法については、モース関数に付加的なデータ(ある種の摂動データ)が必要であることが判明した。そしてこのことにより、境界付き多様体の位相的A無限大圏を余接束に持ち上げて考察することによって、凹型のエンドをもつシンプレクティック多様体における、ルジャンドル・エンドをもつラグランジュ部分多様体をオブジェクトとする深谷圏の構成方法にある程度の見通しと大変重要なヒントが得られた。本研究の目的は特異点をもつラグランジュ部分多様体のフレアー理論の研究であるが,その特異点をもつラグランジュ部分多様体として,ここでは次の二つの場合を考察した.一つはラグランジュはめ込み.もう一つは特異点の補集合を想定した,凹型のエンドをもつシンプレクティック多様体のなかのルジャンドルエンドをもつラグランジュ部分多様体である.特に平成22年度は当初の実施計画に基づき,後者のケースに関するフレアー理論の研究を行った.まず滑らかなラグランジュ部分多様体のフレアーホモロジーは閉多様体のモースホモロジーをトイモデルとしていることに注意する.そしてルジャンドルエンドをもつラグランジュ部分多様体のフレアーホモロジーは境界付き多様体のモースホモロジーをトイモデルにしていることが以前本研究代表者により明らかにされた.次にラグランジュ部分多様体のA∞代数は,閉多様多のモースホモトピーをトイモデルとしていることに注意する.したがってルジャンドルエンドをもつラグランジュ部分多様体のA∞代数を構成するためには,境界付き多様体のモースホモトピーを詳しく調べる必要があることがわかる.平成22年度は,境界付き多様体のモース複体におけるカップ積の構成を行った.これは境界付き多様体上に,ある条件を満たすモース関数を3つ用意し,それらを用いてモース複体上にライプニッツ則を満たす積を書き下すというものである.さらに境界付き多様体のモース複体におけるA∞関係式を満たす高次の積についても,その存在を示すことに成功した.
分子モデルを基盤とした溶血性レクチンの機能改変と抗マラリア機能向上に関する研究

溶血活性を持つレクチンCEL-IIIについて、そのCa依存性の改変を目的にCEL-IIIと同じリシン型レクチンであるミミズレクチンとCEL-IIIの小孔形成ドメインとの融合蛋白質を作成した結果、Ca非依存的に赤血球を凝集する蛋白質を得た。一方、CEL-IIIの溶血活性の向上を目的にCEL-IIIに5カ所存在する糖結合部位内の糖とのスタッキングに関与するアミノ酸残基を変異したCEL-III変異体を作製した結果、野生型CEL-IIIより溶血活性が向上した5種のCEL-III変異体(H36F、Y134H、Y181F、Y181W、Y222F)を作成することができた。カルシウム依存性R型レクチンで、溶血活性を有するCEL-IIIについて、その溶血及び抗マラリア活性の向上およびカルシウム依存性を改変した高機能化CEL-III分子の構築を目的に研究を行った。まず、CEL-IIIの糖結合ドメインCRDだけからなる変異体は構造が部分的であるために糖結合能が低下するという可能性と、糖結合能が強いサブドメインの検索を検討するため、CRD1+2αまたは1γ+CRD2というCRD変異体の構造を分子モデルシミュレーションソフトMOEで確認して、各変異体タンパク質を作製し、さらに各サブドメインの糖結合に必要なAsp残基(13個)をAlaに置換した変異体をそれぞれ5種類作製した。そしてそれらのGalNAc固定化カラムへの吸着能を検討した結果、Ala置換のないサブドメインを有している変異体でもカラムへの吸着能が消失し、糖結合能が大幅に低下することが判明した。次に、昨年度の研究結果を参考にしてCEL-III全長を用いた変異体作製による溶血活性の向上を試みた。具体的には、CEL-IIIのサブドメイン2βの糖結合部位のアミノ酸残基のうち糖とのスタッキングに関与するアミノ酸残基(Tyr222)を類似のアミノ酸(Phe、His、Trp)に置換した変異体(Y222F、Y222H、Y222W)を作製し、その溶血活性等について検討した。その結果、Y222Hは溶血活性が大幅に低下しており、またY222WはWild Type CEL-III(WT)と比べて溶血活性にほとんど差がなかったものの、Y222Fに関しては、WTよりも1.6倍溶血活性が向上していること、また溶血速度に関してもWTよりも1.5倍速度が速くなっていることが明らかになった。以上の結果より、他のサブドメインでも糖とのスタッキングに関与するアミノ酸残基への変異導入による溶血活性の向上を確認することができた。カルシウム依存性R型レクチンで、溶血活性を有するCEL-IIIについて、その溶血活性等の向上およびカルシウム依存性を改変した高機能化CEL-III分子の構築を目的に研究を行った。まず、昨年度の研究結果を参考にしてCEL-III全長を用いた変異体作製による溶血活性の向上を試みた。具体的には、CEL-IIIのサブドメイン1γ、2α、2γの糖結合部位のアミノ酸残基のうち糖とのスタッキングに関与するアミノ酸残基Tyr134(1γ)、Tyr181(2α)、Trp269(2γ)を類似のアミノ酸(Phe、His、Trp、Tyr)に置換した変異体を作製し、その溶血活性等について検討した。その結果、Trp269の他アミノ酸への変異は溶血活性の低下がおこったが、Tyr134のHisへの変異(Y134H変異体)、Tyr181のPheまたはTrpへの変異(Y181FおよびY181W変異体)では溶血活性がそれぞれ、1.1倍、2.0倍および1.3倍向上していることが明らかになった。以上の結果より、2γ以外のサブドメインにおいて、糖とのスタッキングに関与するアミノ酸残基への変異導入によりCEL-IIIの溶血活性が向上することを確認することができた。一方、カルシウム依存性を改変したCEL-III分子構築のため、ミミズ由来カルシウム非依存性R型レクチンEWL(259aa)とCEL-IIIの小孔形成ドメイン(148aa)からなるチオレドキシンタグ付きキメラ蛋白質発現系を構築した。発現した蛋白質(TrxーEWLCEL3PFD)はCEL-III変異体と同様に精製を行い、その活性について検討した。その結果、CEL-IIIとは異なり、TrxーEWLCEL3PFDはEDTA存在下で(Ca非依存的に)赤血球を凝集することができたが、検討した濃度範囲では溶血活性をほとんど示さないということが明らかになった。

まず、高機能化の一歩として、溶血の第一段階である糖鎖への結合能を高めるため、新たな糖結合部位の導入を試みた。分子モデルシミュレーションソフトMOEを利用して、糖結合活性を持たないCRD1-D43A/D141Aをベースに、サブドメイン1βのドメイン置換、または、部位特異的置換の変異体候補を選抜した。そのうち代表的な3種の変異体(2つのドメイン置換変異体1αSと1αLおよび1種の部位特異的変異体T64D/P65V/D66E/S76Y/T79D/S87D)について、発現、精製を行い、GalNAc固定化カラムへの吸着能を検討した。しかし、いずれの変異体もカラムへの結合能を示さず、さらに糖結合活性を持つCRD1をベースにした同様の変異体解析で糖結合能が低下していることが判明した。これらの変異体は、発現量が少なく、構造が不安定である可能性も示唆された。カルシウム非依存性を目的とした変異体についてもR型レクチンであるリシンの構造を用いて、同様に解析し、A34Q/D43Nを含めた4種のCRD1変異体を作成したが、いずれも現時点ではEDTA存在下での糖結合活性を示さなかった。CRD1を利用した変異体では構造が部分的であるため糖結合活性が予想以上に低下する可能性もあり、全長構造での変異体解析が必要なことも見越して、CEL-III全長を用いた変異体解析を予備的に行った。その結果、糖結合部位付近のアミノ酸残基(His37など)を変異させると、糖結合活性が若干低下するものの、溶血活性が上昇する変異体を複数得たことから、CRD1だけの解析だけでなくCEL-III全長で同時に解析する必要があることが明らかになった。分子モデルシミュレーションソフトMOEを利用し、各サブドメインの糖結合能の比較、および糖結合能の低下の可能性を検討するため、CRDの変異体候補を選抜し、変異体タンパク質の発現、精製、活性測定をおこなった。しかし、このCRD変異体では予想よりも糖結合能が低下して、個別に糖結合能を比較検討することが難しいと判断した。一方、昨年度の研究から明らかになった全長CEL-IIIを用いた変異体解析についても研究を進め、サブドメイン中の糖結合部位のアミノ酸残基の中でスタッキングに関与するアミノ酸残基について、サブドメインを変えて同様に変異することによって、CEL-IIIの溶血活性を向上させることが可能であることが判明した。最終的にはCEL-IIIの溶血活性向上、抗マラリア活性の向上を目指しており、CEL-III全長を利用した今回の方法の有効性が確認できたことから、達成度としてはおおむね順調に進展していると評価した。分子モデルシミュレーションソフトMOEを利用して、サブドメイン1βに糖結合能を導入して糖結合活性が向上したCRD1変異体候補を選抜し、変異体タンパク質の発現、精製、活性測定をおこなった。しかし、このドメインの置換や部位特異的置換は、CRD1自体がCEL-III全長の1/3の長さしかないことから、構造の不安定化を生じる可能性もあることが示唆された。カルシウム非依存性の変異体も同様の手法で行っているが、CRD1とCEL-III全長では、変異体への構造安定性への寄与が異なること、また糖結合活性の向上と溶血活性の向上がリンクしないことも見越して、CEL-III全長を用いた変異体解析も予備的に行った結果、部位特異的置換により溶血活性が向上する変異体を得ることができることが判明した。