hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
確実な筋肉注射のための筋膜までの簡便な距離推定指標の作成

統合失調症患者の殿部筋肉注射部位の「超音波診断装置で測定した表皮から筋膜下までの距離(DEUF)」を皮下脂肪の厚みと想定して、「体組成計により計測した体脂肪率」と「ノギスで測定した注射部位の皮下脂肪厚」から予測できると仮定した。分析の成果として、DEUFは「体脂肪率」と「皮下脂肪厚」を用いた回帰式で推定できた(論文投稿予定)。DEUFと「回帰式により算出した値」を比較した。4分3分法の点(左右)、ダブルクロス法の点(左右)とも統計的な有意差を認めなかったため、予測精度の高い回帰式が得られた。本研究では「中殿筋における確実な持効性注射剤の筋肉注射のための筋膜までの簡便な距離推定指標を作成する」ことが目的である。平成23年度に引き続き、熊本県の明生病院において統合失調症患者32名の超音波診断装置による測定を行った。超音波診断装置を使用しながら、筋肉注射を投与することで、確実に筋肉内に薬液が注入できることが確認できた。また、統合失調症治療薬のキット製剤に2インチの注射針が同梱されているリスペリドン持効果性注射剤がある。2インチ(5cm)注射針であり、通常使用されている注射針より長く医師や看護師が刺入することをためらっている場合もあった。この場合、超音波診断装置を用いることで、5cm刺入しても腸骨まで到達しないことが明らかとなった。また23G(32mm)注射針を使用していた症例に対して20G(38mm)の注射針に変更し、投与を行うことで、硬結が消失し、精神症状が緩和した症例も見られた。この症例のように、確実に中殿筋内へ薬液を注入することで副作用の消失、精神症状の緩和に繋がる可能性が示唆された。超音波診断装置を用いて、筋肉注射部位を確認することで表皮から筋膜までの距離および腸骨までの距離を確実に確認できる。しかし、超音波診断装置は高価であり、どこの病院でも使用できない。そのため、これまで調査した結果から筋肉注射部位の表皮から筋膜までの簡易推定指標を作成することは重要である。また、日本の精神科病院で多く用いられている殿部の注射部位の特定方法である四文三分法よりも海外でベストプラクティスとされているダブルクロス法を使用することも検討すべきであることが明らかとなった。平成25年度は引き続きデータ収集を行い、安全な中殿筋への筋肉注射を推奨する根拠になる推定指標の作成を行う。精神科においては再発予防の観点から筋肉注射による持効性注射剤抗精神病薬が注目されており、安定した治療効果を得るために、筋肉内に確実に投与できる簡便なアセスメント方法を確立することが緊要の課題である。筋肉注射部位の皮下脂肪厚については、健常者や他の疾患患者を対象にした研究はある。しかし、統合失調症患者は肥満有病率が高く、彼らを対象として調査を行う必要がある。一般的に簡便に皮下脂肪厚をアセスメントする方法としてノギスでの測定がある。つまみ上げた注射部位をノギスで測定し、その1/2を皮下脂肪厚とするが、測定者のつまみ方や被験者の皮下脂肪の硬さ等によって測定値に誤差が生じる。体組成計は、生体インピーダンス法を用いた測定法であり、健常者においてはインピーダンス法で測定した脂肪率と超音波診断装置で測定した脂肪厚に相関がある。そこで、統合失調症患者の殿部筋肉注射部位の「超音波診断装置で測定した表皮から筋膜下までの距離(DEUF)」を実際の皮下脂肪の厚みとして、体組成計により脂肪率とノギスで測定した注射部位の皮下脂肪厚(皮下脂肪厚)の値から予測できると仮定した。本研究の成果として、統合失調症患者の殿部筋肉注射部位のDEUFは、4分3分法の点、ダブルクロスの点とも「脂肪率と皮下脂肪厚」で予測精度の高い回帰式が得られた(論文投稿予定)。さらに、DEUFと回帰式により算出した値を比較したところ、4分3分法の点(左右)、ダブルクロス法の点(左右)とも統計的な有意差を認めなかった。本研究は、統合失調症患者の殿部筋肉注射部位におけるDEUFを、脂肪率と皮下脂肪厚で予測可能なことを初めて明らかにした。以上の回帰式により、表皮から筋膜下までの距離を簡便にアセスメントできる考えられた。近年、筋肉注射による薬剤投与は減少傾向にある。しかし、精神科においては中断しやすい経口薬よりも筋肉注射による持効性注射剤による再発予防効果が期待されている。筋肉注射は一般的に看護者によって実施される手技である。これまで筋肉注射の部位は、日本では簡便性から三角筋で実施されている現状がある。

しかし、投与量や、薬剤の性状、血管や神経の走行からの安全面、穿刺時及び注入時の疼痛等を考慮した場合は中殿筋が適切と考えられる。精神科領域で用いられている持効性注射剤は日本では中殿筋に注射されている。その際、適切な注射針を選択する判断は看護者に委ねられている。臨床で働く看護師の多くは,一般的に言われている23G(長さ32mm)注射針の2/31/2を挿入する、という基準を用いている。しかし、体格や注射針の刺入角度によっては皮下注射になっていたり、中殿筋に注入できていなかったりすることが考えられる。また、精神科の領域において統合失調症の治療薬のキット製品に2インチの注射針が同梱されているrisperidone long acting injectable injectionがある。通常使用されている注射針よりはるかに長く、特に痩せ型の患者に対して必要な深さまで注射針を刺入するのをためらってしまう傾向がある。先行研究では中殿筋における筋膜までの距離に関する情報にバラツキがあり、適切な注射針の選択指標や中殿筋までの距離を推定する指標は現在までほとんど報告されていない。また、持効性注射剤以外の筋肉注射は三角筋に注射されている場合があるが、筋膜までの簡便な距離推定指標があれば、安全な中殿筋への筋肉注射を推奨する根拠を得ることができると考える。平成23年度は、持効性注射剤の筋肉注射を必要とする統合失調症の患者37名と本人の同意を得た20歳以上、60歳未満の健常者39名を対象に調査を行った。平成24年度は、統合失調症患者32名の超音波診断装置による測定を行った。超音波診断装置を使用しながら、筋肉注射を投与することで、確実に筋肉内に薬液が注入できることが確認できた。また、統合失調症治療薬のキット製剤に同梱されている2インチの注射針は通常使用されている注射針より長い。そのため、医師や看護師が刺入することをためらっている場合もあった。この場合、超音波診断装置を用いることで、5cm刺入しても腸骨まで到達しないことが明らかとなった。加えて23G(32mm)注射針を使用していた症例に対して20G(38mm)の注射針に変更し、投与を行うことで、硬結が消失し、精神症状が緩和した症例も見られた。この症例のように、確実に中殿筋内へ薬液を注入することで副作用としての皮膚反応の消失、精神症状の緩和に繋がる可能性が示唆された。以上の明らかになった点を踏まえ、筋肉注射部位の表皮から筋膜までの簡易推定指標に関連している新たな検査項目も追加し、さらに精度の高い推定式について検討していく。研究対象者は、統合失調症の患者80名、健常者80名である。現在は、持効性注射剤の筋肉注射を必要とする統合失調症の患者37名と本人の同意を得た20歳以上、60歳未満の健常者39名のデータを取得した。両群とも身長、体重、BMI、腹囲、コレステロール、中性脂肪、肝機能などの生化学データの調査を行った。患者群では両群で通常医療で行っている筋肉注射を実施し注射針刺入の角度、深さ、刺入及び注入部位、殿部の皮脂厚、筋肉組織の厚さを調査した。一方健常者群では、エコー検査により殿部の4分3分法の部位の皮脂厚、筋肉組織の厚さの調査を行った。平成24年度は、前年度に調査出来なかった健常者41名、患者3名と本年度の計画である患者40名の調査を引き続き行う予定である。現在まで調査済みのデータをもとに、筋肉注射部位の表皮から筋膜までの簡易推定指標の作成を行う。本年度、熊本市の協力を得られたA病院で統合失調症の患者50名を対象に調査予定である。また、現在調査済みのデータをマッチングし、さらに被験者の調査を行う。表皮から筋膜までの推定式の作成を行う。
19世紀アメリカ農業労仂者の研究

19世紀アメリカの農業について、南部は奴隷制プランテーション、北部は家族労働力に依存する家族農場が支配的であったとする見方が通説であり、農業労働者の存在は無視されてきた。本研究の目的は、いわば忘れられてきた農業労働者に焦点をあて、彼らに関する史料を収集し、その実態を探るとともに、彼らが19世紀アメリカ農業において、いかなる位置をしめ、いかなる役割を果たしたかを明らかにすることである。地域としては北部を中心とし、ニューイングランド、ニューヨーク州、そして中西部に焦点をあわせて史料を収集した。全体の状況を知るためには国勢調査資料、個別的には雇用者たる農民の日記、勘定帖などに重点をおいた。国勢調査資料から明らかになったことは、農村において職業を労働者とするものが、かなり多く存在することであった。その中には、農民の息子も多く、彼等は後に独立した農民になってゆくが、中年の労働者や、移民も存在したことが注目される.外国移民は必ずしも工場労働者ではなかった。雇用者の側から見ると、中規模以上の農場では、通常は家族労働力に頼りつつも、農繁期、とくに収穫期には、ほとんどすべてが労働者を雇用していた。家族農業といわれる北部においても、労働者なしには、農場経営が成り立たなかったことが分かる。しかし労働者は農場のみで働いていたわけではなく、農閑期には、都市や運送業で働いていた.また給料は、現物のこともあるが、労働者が町の商店で買い物をし、それが雇用者たる農民の勘定に加えられる場合も多く、商人、農民、労働者という結びつきも存在した。こうしたことから農業労働者が、19世紀のアメリカにおいて無視せざる存在であることが伺われる。本年度は研究の初年度であるので、アメリカおよびヨーロッパにおける史料収集をおこなった。一般的に、アメリカの労仂者の多くは外国(ヨーロッパ)移民であるといわれているが、農業労仂者の場合にも移民が多く存在するので、その背景を調べるため、ヨーロッパの史料も必要となる。とくに農業においては、各国、各地域の農業慣行、農作業の手順、土地制度などが、アメリカへ移住してからも影響するのでイギリスおよび大陸の史料は有益である。なお、準備的作業としてニューヨーク農業についての論文を発表した。19世紀アメリカの農業について、南部は奴隷制プランテーション、北部は家族労勧力に依存する家族農場が支配的であったとする見方が通説であり、農業労働者の存在は無視されてきた.本研究の目的は、いわば忘れられてきた農業労働者に焦点を当て、彼らに関する史料を収集し、その実態を探るとともに、彼らが19世紀アメリカ農業において、いかなる位置をしめ、いかなる役割を果たしたかを明らかにすることであった.とりあえず地域としては北部を中心とし、ニューイングランド、ニューヨーク、そして中西部に焦点を合わせて史料を収集した.全体の状況を知るためには国勢調査のマニュスクリプト資料、個別的には雇用者たる農民の日記、勘定帖などに重点を置いた.国勢調査資料から明らかになったことは、自らの職業を農業労働者とする農村住民が、かなり多く存在することであった.しかし、その中には農民の息子も多く、後の史料を見ると、農民として独立したものも多い.労働者から農民へという、農業はしご説を支えているのはこうした人々であった.注目されるのは、中年のアイルランド移民など、外国移民であり、彼等は必ずしも工業労働力になったわけではなかった.雇用者の方から見ると、中規模以上の農場では、通常は家族労働力に頼りつつも、農繁期、とくに収穫期には、ほとんどすべてが労働者を雇用していた.家族農業といわれる北部においても、労働者なしには、農業経営が成り立たなかったことが分かる.農業労働者は然し農場でのみ働いていたわけではない.農閑期には彼等は都市や運送業で働いていた.また賃金は現物支給とはいえ、労働者は町の商店で買い物をし、それが雇用者たる農民の勘定に加えられた.
ハブ毒に含まれる新規出血因子の作用機構等解析

ハブは、沖縄本島や奄美大島などに棲息する毒蛇である。新規に見出したセリンプロテアーゼインヒビターは、2つのKunitzドメインと膜貫通ドメインを有しており、ビクニン、外因系凝固インヒビター(TFPI)などと4080%程の相同性を有していた。切断された細胞外ドメインが抗凝固に関わる可能性が高いことから、酵母及びバキュロウイルス発現系で組換えタンパク質を作製し、その生理活性を解析した。その結果、新規インヒビター分子は、トリプシン阻害能を有しており、内因系血液凝固を遅延することを明らかにした。ハブ毒は血液凝固阻害、血管内皮細胞の破壊、血小板凝集阻害などが主な作用の出血毒である。本研究では、セリンプロテアーゼやメタロプロテアーゼなどの酵素群や、C型レクチン様タンパク質やプロテアーゼインヒビターなど血小板凝集阻害、血液凝固阻害に関わると推察される新規分子をコードする遺伝子を多数同定している。その一つである新規セリンプロテアーゼインヒビターは、外因系血液凝固インヒビター(TFPI)や吸血性ダニIxodes scapularis唾液に含まれる抗血液凝固分子Ixolaris等と相同性を有しており、TFPIやIxolarisと同様に、外因系血液凝固阻害に関わる可能性が考えられることから、現在組み換え型タンパク質の発現・精製を行うとともに、生理活性(血液凝固阻害、外因系開始阻害)の同定を試みる予定である。また、新規なスロンビン様セリンプロテアーゼは、血漿中のフィブリノーゲン分解やキニノーゲンからのブラジキニン(血管拡張、血圧低下や疼痛惹起作用を有するペプチド)遊離により、出血・血管透過性亢進に関わると考えられる。現在組み換え型タンパク質発現と精製を行うとともに、合成基質及びフィブリノーゲン分解活性の確認を行っている。これら分子の解析は、ハブ毒の作用・動態の理解や多様性獲得機構という生物学的知見としてのみならず、血液生化学用研究試薬や臨床検査薬、抗血栓剤開発への生物資源探査においても、興味深い研究である。ハブ毒は血液凝固阻害血管内皮細胞の破壊、血小板凝集阻害などが主な作用の出血毒である。これまでにハブ毒腺細胞のトランスクリプトーム解析を行った結果、従来のタンパク質化学的手法では分離不可能であった新規のメタロプロテアーゼなどの酵素群や、血小板凝集阻害、血液凝固因子結合など血液凝固阻害・血管障害に関わる分子(出血因子)をコードする遺伝子を多数同定しているが、その多くが機能未同定のままである。本研究では、新規に見出した出血因子群による血液凝固阻害・血管障害の分子病態解析により、新規咬症治療薬、抗血液凝固剤、抗血小板凝集阻害剤開発への足がかりとすることを目標とした。その中でも現在解析虫の分子の一つである新規セリンプロテアーゼインヒビターは、2つのKunitzドメインと膜貫通ドメインを有するユニークな構造であり、ヒトトリプシンインヒビター(ビクニン)、外因系凝固インヒビター(TFPI)や吸血性ダニIxodes scapularis唾液に含まれる抗凝固分子Ixolarlsなどと4080%程の相同性を有していた。特異抗体を用いだウエスタンブロッテイングにより、新規インヒビターの毒中への分泌を確認した。
ハイブリッド玉軸受の振動に関する研究

現在,工作機械の高速回転主軸用軸受には内・外輪が軸受鋼製で玉が窒化ケイ素製のハイブリッド玉軸受が広く用いられている.このハイブリッド玉軸受の性能については,すでに様々な研究が行われ,従来の軸受鋼製玉軸受よりも優れた特性を持つことが判明している.しかし,振動については現在まで全く解明されていない.そこで,ハイブリッド玉軸受と軸受鋼製玉軸受単体について振動の実験を行い,両軸受の振動特性を対比することにより,ハイブリッド玉軸受の振動の基本的な特性を解明した.本研究で得られた結論は以下の通りである.(1)ハイブリッド玉軸受の振動速度のオーバーオール値は,軸受鋼製玉軸受のオーバーオール値よりも大きく,回転速度の影響を受けるがアキシアル荷重の影響はほとんど受けない.(2)ハイブリッド玉軸受の20KHz帯域に発生する半径方向および軸方向振動のピークは,軸受鋼製玉軸受のピークよりも高周波数側に現れる.また,ハイブリッドセラミック玉軸受のピークの振動速度レベルは,高周波数によるほど軸受鋼製玉軸受のピークよりも高くなる.(3)ハイブリッド玉軸受の20KHz帯域に発生するおもなピークは,ア-バの半径方向固有振動,外輪の面内固有振動および外輪の面外固有振動により発生する.なお,軸受鋼製玉軸受のピークもこれらの固有振動によるものである.(4)ハイブリッド玉軸受のピークが軸受鋼製玉軸受のピークよりも高周波数側に生ずる原因は,窒化ケイ素球と軌道面間の接触によるばねのばね定数が鋼球と軌道面間のばね定数よりも大きいためである.(5)ハイブリッド玉軸受のピークの振動速度レベルが高周波数になるほど軸受鋼製玉軸受のピークのレベルよりも高くなる原因は,窒化ケイ素球のうねりの振幅が,うねりの山数が大きい範囲で,鋼球のうねりの振幅よりも大きくなるためと推定される.現在,工作機械の高速回転主軸用軸受には内・外輪が軸受鋼製で玉が窒化ケイ素製のハイブリッド玉軸受が広く用いられている.このハイブリッド玉軸受の性能については,すでに様々な研究が行われ,従来の軸受鋼製玉軸受よりも優れた特性を持つことが判明している.しかし,振動については現在まで全く解明されていない.そこで,ハイブリッド玉軸受と軸受鋼製玉軸受単体について振動の実験を行い,両軸受の振動特性を対比することにより,ハイブリッド玉軸受の振動の基本的な特性を解明した.本研究で得られた結論は以下の通りである.(1)ハイブリッド玉軸受の振動速度のオーバーオール値は,軸受鋼製玉軸受のオーバーオール値よりも大きく,回転速度の影響を受けるがアキシアル荷重の影響はほとんど受けない.(2)ハイブリッド玉軸受の20KHz帯域に発生する半径方向および軸方向振動のピークは,軸受鋼製玉軸受のピークよりも高周波数側に現れる.また,ハイブリッドセラミック玉軸受のピークの振動速度レベルは,高周波数によるほど軸受鋼製玉軸受のピークよりも高くなる.(3)ハイブリッド玉軸受の20KHz帯域に発生するおもなピークは,ア-バの半径方向固有振動,外輪の面内固有振動および外輪の面外固有振動により発生する.なお,軸受鋼製玉軸受のピークもこれらの固有振動によるものである.(4)ハイブリッド玉軸受のピークが軸受鋼製玉軸受のピークよりも高周波数側に生ずる原因は,窒化ケイ素球と軌道面間の接触によるばねのばね定数が鋼球と軌道面間のばね定数よりも大きいためである.(5)ハイブリッド玉軸受のピークの振動速度レベルが高周波数になるほど軸受鋼製玉軸受のピークのレベルよりも高くなる原因は,窒化ケイ素球のうねりの振幅が,うねりの山数が大きい範囲で,鋼球のうねりの振幅よりも大きくなるためと推定される.
塩基によるエーテルの炭素-酸素結合開裂の電子機構

ジアルキルエーテルは、塩基性条件下で一般的に不活性であるため、反応溶媒として広く用いられている。しかし、我々は溶媒として用いたジエチルエーテルが、ブチルリチウム・t・ブトキシカリウム存在下、インドール誘導体を効率よくエチル化することを、最近見い出した。本研究では、種々のメチル、エチル、プロピルエーテルを用いて、反応の一般性を検証し、重水素でラベルしたエーテルを用いて、エチル基がエーテルに由来するものであることを確認し、さらに、分子軌道計算によってエーテルのC-O結合開裂機構の一部を解明した。実験(1-4)および計算(5-8)から得られた成果を以下に箇条書きする。1.エチル-エーテルのみならず、メチルエーテルを用いてもエチル化が効率よく起こる。2.ジイソプロピルエーテルでは、アルキル化は起こらない。3.ジエチルエーテルの場合、エチル基はエーテルに由来する。4.メチルエーテルの場合も、エチル基はエーテルに由来する。5.メチル基がリチオ化された場合、メチル基のC-O結合が長くなり、カルベン発生を示唆している。6.エチル基のα-位がリチオ化された場合、エチル基のC-O結合が長く、エチリデンもしくはエチルの発生が示唆される。7.エチル基のβ-位がリチオ化された場合、エチル基のC-O結合が伸びると同時に、エチル基のC-C結合が短かくなり、エチレンの発生を示唆した。8.β-リチオ体が最も安定で、2種のα-リチオ体の安定性は同程度であった。
マルチクラストラヒック制御機構を有するインターネット

マルチクラスネットワークを広域インターネット上に展開する際に問題となる複数ドメイン間の通信におけるTCPの性能に関する研究を行った。ネットワークの有するマルチクラスサービス機能として、区別化サ-ビス(Differentiated Services)アーキテクチャを用い、ネットワークの入口におけるフローレートに応じたパケットマーキングを行うことで、中継ノードの出力バッファにおいてマークに従った廃棄制御を用いた場合に、TCPへの帯域割当てが複数ドメイン間でどのように保障されるかということについて特に着目した。ルータが提供する転送サービスとしてDiffservのAssured Forwarding PHBを仮定し、フローレートの観測およびパケットへのマーキングにTSWタガーを用いた。ルータにおける出力キューサービス規律としてRIO(RED with In/Out)方式を用いた。複数ドメインを通過してトランスポートフローが伝送される場合において、パケットへのリマーキングが起きる場合には、エンドツーエンドにおけるフロースループットが低下し、通信品質が悪化することを明らかにした。また、それぞれのドメインの入口で契約レートに応じたマーキング手法を適用することで、リマーキング数を削減でき性能向上が得られることを明らかにした。平成13年度においては、マルチクラストラヒック制御機構の方式の提案とコンピュータシミュレーションによる評価を行った。これらの機構の性能評価には、NS version 2シミュレータに対して、マーキング機構とクラス分けキューイング機構を追加する必要があったためにそれを設計し実装した。機能追加をしたNSを用いて、次の2つの件に関する研究を行った。1.RI0キューイングの改良による高スループットと低遅延を実現する新たなキューイング機構に関する研究マルチクラスサービス機能を有するインターネットを用いて実現可能となるTCPフローに対する帯域割当てサービスを用いた場合のTCPの性能を評価した。ネットワークの入り口においてフローのレートに応じたパケットマーキングを行い、中継ノードの出力バッファにおいてマークに従った廃棄制御を行う手法の評価を行った。従来提案されている廃棄制御機構RI0(RED with IN/OUT)に改良を加えることで、高いスループットと低いキューイング遅延を達成する方式を提案、評価し、提案方式の有効性を明らかにした。2.UDPとTCPが混在して伝送される際のUDPの品質改善に関する研究UDPとTCPトラヒックが混在して伝送される場合に関して、ベストエフォート方式のネットワークでは達成できなかったUDPの品質改善をマルチクラス方式のネットワークにおいて達成する手法に関して研究を行った。前項の研究と同様のTCPフローへの帯域割当てサービスとUDPの良好な廃棄特性を達成するための中継ノードにおける出力バッファ管理機構であるMRED(multiple-RED)を評価し、MREDにHead-of-Line方式を加えたMRED with HOL方式を提案、評価し、提案方式を用いることでUDPの廃棄特性を良好に保つだけでなく、TCPフローのスループットを良好に保つことを明らかにした。
メタボリックシンドローム診断基準項目値と筋骨格系能力との相互関係に関する研究

本研究では、メタボリックシンドローム診断基準検討委員会において2005年に作成されたメタボリックシンドロームに関する診断基準値について、下肢の筋骨格系能力との相互関係を明らかにすることを目的とした。平成20年度は、横断的調査研究により、メタボリックシンドローム診断基準項目の測定値と筋骨格系能力との関係を調査した。被験者は高齢者男女計50名であった。筋骨格系能力としては、膝および足関節における最大トルク、下肢(大腿部および下腿部)の骨格筋の筋厚、歩・走行テストを実施した。骨格筋の筋厚は超音波法を用いた。歩・走行テストにおいては、10m歩行テストにおけるタイム、ピッチおよびストライド長を、ビデオカメラを用いて計測するとともに、歩・走行動作のキネマティクス的評価を行った。次に、メタボリックシンドロームに関連する基準値として、Body Mass Index (BMI)、ウエスト、血圧および血圧検査による糖代謝異常・脂質代謝異常に関する指標の測定を行った。上記の測定の結果、横断的研究ではメタボリックシンドローム診断基準項目値と筋骨格系能力との間の相関関係、相互関係は、歩行テストの成績を除いて見られないことが明らかとなった。続いて、平成21年度には、3ヶ月間の歩行プログラムによる介入を行い、筋骨格系能力の変化を縦断的に調査した。その結果、歩行プログラムを実施したものに関しては、体重およびウエストの減少がみられ、歩行テストの成績にも向上が認められた。筋骨格系能力としては、膝および足関節における最大筋力、下肢(大腿部および下腿部)の骨格筋の筋厚、歩・走行テストを実施した。歩・走行テストにおいては、10m歩・走行テストにおけるタイム、ピッチおよびストライド長を、ビデオカメラを用いて計測するとともに、歩・走行動作のキネマティクス的評価を行った。上記の結果から、メタボリックシンドローム診断基準項目値と筋骨格系能力との間の相関関係、相互関係は、横断的研究では見られないことが明らかとなった。その理由としては、メタボリックシンドロームの原因が過食と運動不足によるものである一方で、メタボリックシンドローム患者の中には、体重過多であることにより、日常生活において下肢骨格筋に相当量の負荷が課され、それにより下肢の骨格筋の肥大が起こっている者が多く見られることが考えられる。しかしながら、これらの結果はあくまでも多数を横断的に比較した結果であるため、今後はメタボリックシンドローム患者について運動の介入を行い、筋骨格系能力の変化を縦断的に調査する必要があると考えられる。現在、メタボリックシンドローム(以下、メタボ)の診断基準値として、ウエスト、安静時血圧、空腹時の血中脂肪量および血糖値があげられている。中でもウエストと安静時血圧については、メタボを診断する第一段階の指標であり、自身において非侵襲的に測定が可能な項目である。ところでメタボを予防・改善する方法として、適度な量および頻度で身体運動をすることが推奨されている。たとえば、ウォーキングなどの低強度で長時間の有酸素運動や、スロトレなどの比較的低強度の筋力トレーニングを実施することにより、メタボの原因とされる内臓脂肪の燃焼や消費を促進することができるわけである。一方、これらの運動は骨格筋の量が減少するのを回避する方法としても推奨され、一般的によく実施されている運動である。そこで、われわれは、適切な頻度と時間にわたり有酸素運動や筋力とトレーニングを実施していれば、骨格筋量をある程度維持することができ、かつメタボの予防や改善も行われるはずであり、メタボに該当するヒトは、運動不足により骨格筋量も不足しているはずであるという仮説を立てた。

具体的には、まず、メタボ診断基準値であるウエストおよび血圧と、筋骨格系能力の指標である下肢(大腿部および下腿部)の筋量、歩行速度、柔軟性、筋力(膝関節屈曲および伸展,足関節底屈および背屈)との相関関係について、高齢者男女計60名を対象として調査を実施した。次に、20名を対象として、歩行運動を定期的に実施することに、3ヶ月間にわたり介入し、ウエストおよび血圧の変化およびそれに伴う筋骨格系能力の変化について調査した。その結果、ウエストと血圧はともに、筋骨格系能力との間に有意な相関関係は示さないことが明らかとなった。つまり、メタボなヒトであっても筋骨格系能力が高い者もいれば、低い者もいるということが明らかとなった。さらに、3ヶ月間の歩行運動によりウエストが減少した者が数名見られたが、それらの者の筋骨格系能力にも有意な変化は見られなかった。
高周波スピンダイナミクスのエンジニアリング手法の開発

高周波スピンダイナミクスの制御は磁気記録,スピントロニクス分野において極めて重要な課題であり,本研究は高周波スピンダイナミクスに対するエンジニアリング手法の確立を図ることを目的とし,その具体的な実施例として次世代磁気記録技術における従来の物理限界を超える制御手法の提案を目指すものである.初年度のH29年度では,積層磁性体を用いた磁気共鳴測定ならびにナノドット加工してマイクロ波アシスト磁化反転の原理実証実験を行った.2年目のH30年度は2層の強磁性層を反強磁性結合させた人工積層フェリ磁性体におけるマイクロ波アシスト磁化反転ならびに,粒子間の相互作用と熱揺らぎの強い影響を受けるナノグラニュラー磁性薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転の実験を行った.主な成果は以下の通りである.(1)カイラリティ制御した異常ホール効果を用いた強磁性共鳴測定により,人工積層フェリ磁性体のそれぞれの磁性層からの強磁性共鳴信号を取得することに成功した.さらに人口積層フェリ磁性体におけるマイクロ波アシスト磁化反転を実験的に実証した.(2)ナノグラニュラー磁性薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転実験では,粒子間相互作用と熱揺らぎの影響を評価するため,大振幅マイクロ波印加が可能なように素子構造を見直した.その結果,このような条件下においては磁化反転磁場のマイクロ波周波数依存性にマイクロ波振幅依存性が見られることを発見した.これまでのマクロスピンモデルに基づいた理論計算や磁性ドットを用いた実験では,磁化反転磁場のマイクロ波周波数依存性はジャイロ磁気定数の逆数で与えられることが分かっているが,本結果はナノグラニュラー磁性薄膜の特徴的な挙動であると思われる.初年度の積層磁性体での実験に続いて,積層フェリ磁性体ならびにナノグラニュラー磁性薄膜に対するマイクロ波アシスト磁化反転実験の実施が出来たので,概ね予定通りに進行していると判断します.最終年度であるR1年では,以下の課題について研究を進める予定である.1)ナノグラニュラー磁性薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転挙動の解明2)高周波スピンダイナミクスの工学応用が期待されるスピントルク発振素子の基礎理解と特性制御高周波スピンダイナミクスの制御は磁気記録,スピントロニクス分野において極めて重要な課題であり,本研究は高周波スピンダイナミクスに対するエンジニアリング手法の確立を図ることを目的とし,その具体的な実施例として次世代磁気記録技術における従来の物理限界を超える制御手法の提案を目指すものである.H29年度は初年度であり,積層磁性体を用いた磁気共鳴測定ならびにナノドット加工してマイクロ波アシスト磁化反転の原理実証実験を行った.試料はスパッタ法で作製した2種類のCo/Pt垂直磁化膜を中間層を介して積層した試料を用い,強磁性共鳴測定とマイクロ波アシスト磁化反転実験を試みた.主な成果は以下の通りである.(1)中間層材料ならびに厚みを制御することで層間結合を変化させた積層磁性体を用いて,磁気共鳴測定を行った.その結果,個々の磁性層に対応する共鳴ピークを得ることを確認し,さらにその磁場依存性から各磁性層の異方性磁場ならびに層間結合強度を見積もった.その結果,正ならびに負の交換結合,および双極子結合のみの3種類の状態が形成できていることを確認した.(2)層間結合を制御した積層磁性体において,マイクロ波アシスト磁化反転実験を実施した.その結果,いずれの相関結合状態においても明瞭なマイクロ波アシスト磁化反転が得られることを確認した.特に双極子結合した系では,磁性層間の結合に起因するとみられる励起モード由来の反転挙動を確認することが出来た.また反強磁性結合状態では,反転磁場のマイクロ波周波数依存性が減少することを確認した.これは反強磁性結合による有効ジャイロ磁気定数の変化に起因するものと思われる.研究初年度として,積層磁性体の磁気共鳴測定と,そのマイクロ波アシスト磁化反転実験の実施が出来たので,概ね予定通りに進行していると判断する.高周波スピンダイナミクスの制御は磁気記録,スピントロニクス分野において極めて重要な課題であり,本研究は高周波スピンダイナミクスに対するエンジニアリング手法の確立を図ることを目的とし,その具体的な実施例として次世代磁気記録技術における従来の物理限界を超える制御手法の提案を目指すものである.初年度のH29年度では,積層磁性体を用いた磁気共鳴測定ならびにナノドット加工してマイクロ波アシスト磁化反転の原理実証実験を行った.2年目のH30年度は2層の強磁性層を反強磁性結合させた人工積層フェリ磁性体におけるマイクロ波アシスト磁化反転ならびに,粒子間の相互作用と熱揺らぎの強い影響を受けるナノグラニュラー磁性薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転の実験を行った.主な成果は以下の通りである.(1)カイラリティ制御した異常ホール効果を用いた強磁性共鳴測定により,人工積層フェリ磁性体のそれぞれの磁性層からの強磁性共鳴信号を取得することに成功した.さらに人口積層フェリ磁性体におけるマイクロ波アシスト磁化反転を実験的に実証した.(2)ナノグラニュラー磁性薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転実験では,粒子間相互作用と熱揺らぎの影響を評価するため,大振幅マイクロ波印加が可能なように素子構造を見直した.その結果,このような条件下においては磁化反転磁場のマイクロ波周波数依存性にマイクロ波振幅依存性が見られることを発見した.これまでのマクロスピンモデルに基づいた理論計算や磁性ドットを用いた実験では,磁化反転磁場のマイクロ波周波数依存性はジャイロ

磁気定数の逆数で与えられることが分かっているが,本結果はナノグラニュラー磁性薄膜の特徴的な挙動であると思われる.初年度の積層磁性体での実験に続いて,積層フェリ磁性体ならびにナノグラニュラー磁性薄膜に対するマイクロ波アシスト磁化反転実験の実施が出来たので,概ね予定通りに進行していると判断します.平成29年度で積層磁性体の磁気共鳴測定と,そのマイクロ波アシスト磁化反転実験が実施できた.平成30年,31年で以下の課題について研究を進める予定である.1)フェリ磁性体を用いて,高周波スピンダイナミクス制御ならびにマイクロ波アシスト磁化反転への適用.2)高周波スピンダイナミクスの工学応用が期待されるスピントルク発振素子の基礎理解と特性制御.最終年度であるR1年では,以下の課題について研究を進める予定である.1)ナノグラニュラー磁性薄膜におけるマイクロ波アシスト磁化反転挙動の解明2)高周波スピンダイナミクスの工学応用が期待されるスピントルク発振素子の基礎理解と特性制御
卵巣摘出動物における口腔顔面領域の神経因性疼痛の制御機構の解明

1.卵巣摘出(ovx)ラットの眼窩下神経結紮(pIONL)による三叉神経第2枝領域神経障害性疼痛に対する牛車腎気丸(GJG)の慢性投与の効果を、von Frey testによる痛覚閾値の経時的な変化より解析した。その結果、GJGの神経障害性疼痛に対する鎮痛効果は、慢性投与により緩徐に発現する可能性があると考えられた。また、ovx+GJG群とsham+GJG群での痛覚閾値の違いはovxに起因しており、ovxがGJGの鎮痛効果の減弱因子となる可能性が示唆された。2.当該モデルを用いてエストラジオール(Es)補充療法の効果を同様に調べた結果、Esは急性炎症に対しては増悪因子として、また神経障害性疼痛に対しては寛解因子として作用することが示唆された。【研究骨子】更年期様状態の動物モデルの口腔顔面領域に神経因性疼痛を発症させた場合の痛みの感受性の変化,および痛み受容に関わる分子メカニズムについてターゲット遺伝子のmRNAの発現量を検索する.さらに,神経因性疼痛に対して鎮痛効果が期待される漢方薬の修飾作用を検討する【研究実績】1.更年期様状態モデルラットでの神経因性疼痛モデルの作製/2.モデルラットの行動活性と機械的刺激に対する反応性の検討:均一なモデル作製に向けた予備調査を継続してきた.具体的には.ペントバルビタール麻酔下仁,180200gの雌性WKYラットの卵巣を摘出し,その2または4週間後に眼窩下神経を結紫して三叉神経第二枝領域の神経因性疼痛モデルを作製している.まず更年期様状態モデルラットの作製の指標として,全工程終了後に子宮の重量を測定している.卵巣摘出は比較的簡単であるが,取り残しがあると再生することがわかった.現在,三叉神経第2枝結紮の実施時期は卵巣摘出4週間後がモデルとしてはより良好と考えている.また,三叉神経第2枝結紮モデルについては,本幹1束をゆるく結紮する場合と,1/31/2束をきつく結紫する場合を比較し,歯科臨床を想定して後者に決定した.von Frey Testによる機械的刺激に対し,比較的安定して神経因性疼痛が発症している.ただ,卵巣摘出後の疼痛感覚の変化は三叉神経第2枝結紮後の変化ほどではない印象である.今後,3.のvitro研究結果もふまえて判断しなければならない.以上,均一なモデル作製は研究の信頼性を高める上で本研究の根幹であり,これまでの予備調査は意義があると考える.3.当該モデルでのReal time PCRによるターゲット遺伝子mRNAの定量:三叉神経節摘出術については信頼性のあるデータ採取上,断頭後の速やかな操作が要求されるため,本手技は今年度の早期に確立した.機器,試薬の準備は本年度後半に整い,現在予備データを収集している【研究骨子】更年期様状態の動物モデルの口腔顔面領域に神経障害性疼痛を発症させた場合の痛みの感受性の変化,および痛み受容に関わる分子メカニズムについてターゲット遺伝子のmRNAの発現量を検索する.さらに,神経障害性疼痛に対して鎮痛効果が期待される漢方薬の修飾作用を検討する。【研究実績】1.更年期様状態モデルラットでの神経障害性疼痛モデルの作製/モデルラットの行動活性と機械的刺激に対する反応性の検討;H22年度の予備調査の結果,若干の個体差はあるが,ほぼ均一なモデル作製ができている.具体的には,ペントバルビタール麻酔下に,180200gの雌性WKYラットの卵巣を摘出し,その2または4週間後に眼窩下神経を結紮して三叉神経第2枝領域の神経障害性疼痛モデルを作製している.更年期様状態モデルラットの成否の指標として,全工程終了後に子宮の重量を測定し,良好な結果となっている.また,三叉神経第2枝結紮の実施時期は,予備調査の結果,現在は卵巣摘出2週間後がモデルとしては良好と考えている.2.三叉神経第2枝結紮モデルについては,von Frey Testによる機械的刺激に対し,比較的安定して神経障害性疼痛が発症しているが,卵巣摘出によって疼痛閾値がさらに低下する傾向にあるが,現時点では有意ではない。今後,対照群については,スメアチェックによって性周期を厳密に把握し,女性ホルモンのエストラジオールがピークを迎える前発情期から発情前期の夜間を狙って実験を進める予定である.さらに,3.のvitro研究結果も踏まえて,卵巣摘出の影響を判断していく.以上,均一なモデル作製は研究の信頼性を高める上で本研究の根幹と考え,これまで予備調査を繰り返している.

3.当該モデルでのReal time PCRによるターゲット遺伝子mRNAの定量;三叉神経節(TG)が小さいため測定に耐えうる組織量を速やかに摘出する手技の確立には本年度かなりの労力と時間を要したが,信頼性のあるデータ採取に適した(TG)摘出術を確立できた.目下,取りためたサンプルのmRNAの定量を行っている.4.最終的な目標である漢方投与を牛車腎気丸から開始し,データ収集中である.1.卵巣摘出(ovx)ラットの眼窩下神経結紮(pIONL)による三叉神経第2枝領域神経障害性疼痛に対する牛車腎気丸(GJG)の慢性投与の効果を、von Frey testによる痛覚閾値の経時的な変化より解析した。その結果、ovx+GJG群とovx群との間には投与21日後に有意差を認めたが、両群間に交互作用はなかった。sham+GJG群とsham群との間には交互作用と投与21、28日後に両群間に有意差を認めた。ovx+GJG群とsham+GJG群との間には交互作用と投与14、21、28日後に有意差を認めた。GJGの神経障害性疼痛に対する鎮痛効果は、慢性投与により緩徐に発現する可能性がある。sham+GJG群とovx+GJG群での痛覚閾値の違いはovxに起因しており、ovxがGJGの鎮痛効果の減弱因子となる可能性が示唆された。2.ovxラットのpIONLによる三叉神経第2枝領域神経障害性疼痛に対するエストラジオール(Es)補充療法の効果を、von Frey testによる痛覚閾値の経時的な変化より解析した。その結果、pIONL後の急性炎症期(結紮後37日)ではovx+Es+pIONL群で有意に閾値が低下した。一方、神経障害性疼痛と考えられる結紮後2128日ではovx+pIONL群で最も閾値が低下し、ovx+Es+pIONL群では結紮後2128日で閾値の上昇傾向を認めた。以上より、Esは急性炎症に対しては増悪因子として、また神経障害性疼痛に対しては寛解因子として作用すると考えられた。また、pIONLから28日後に三叉神経節を摘出し、当該部位での疼痛関連遺伝子(Es受容体、TRPV1、CGRP、SP)のmRNAの発現について検討を行った。この結果、OVX+pIONL群でCGRPのmRNAの発現が増加傾向を示した以外は有意な差は認めなかった。予備調査に始まって,研究の進捗状況は概ね順調と考える.しかし,モデルラットの作製,自由行動活性の評価,機械的刺激法とその評価,三叉神経節の摘出とReal time PCRなど,各手技の確立やプロトコールの確定に労力と時間を要し,資金繰りが厳しい状況である.また,当該モデルによる参考文献が少ないため,研究の進め方やデータの解釈などに関して,多施設との情報交換を積極的に行いながら現在にいたっている.本年度は行動学的内容に関する学会発表は行ったが,分子生物学的内容との関連も踏まえた成果を論文にまとめる点では,まだ時間を要すると思われる.24年度が最終年度であるため、記入しない。三叉神経第2枝結紮モデルについては,von Frey Testによる機械的刺激に対し,比較的安定して神経障害性疼痛が発症しているが,卵巣摘出によって疼痛閾値がさらに低下する傾向にあるが現時点では有意ではない.今後,比較する対照群については,スメアチェックによって性周期を厳密に把握し,女性ホルモンのエストラジオールがピークを迎える前発情期から発情前期の夜間を狙って実験を進める予定である.その上で,当初の目標である漢方投与を開始しており,対照群との比較をvivo, vitroで探求していく.
走査トンネル顕微鏡/反射高速電子線回折複合評価装置による結晶成長過程の研究

分子線エピタキシ結晶成長過程を実時間で観察するために、動的RHEED観察装置を開発し、AlのAlAs(100)表面上へのエピタキシプロセス、ZnSe,ZnteのMBEあるいはALEによるホモエピタキシ過程を詳細に観察し、結晶成長機構が成長層厚とともに変化していく様子、格子歪緩和過程の様子、格子不整転位の発生とその結晶成長過程への影響等を明らかにした。注目すべき製果としては、(1)AlAs(100)面がAs安定化面の場合には、Alの結晶構造は最初の23層までは体心正方格子(bodyーcentered tetragonal)を形成し、格子歪緩和とともに面心立方格子(fcc)に構造相を起こすこと、また、この臨界膜厚はGa安定化面では12層となること、(2)GaAs(100)上にAlAs/Al/AlAsの半導体/金層/半導体の積層構造のエピタキシ成長が可能であること,(3)ZnTe,ZnSe等のIIーVI族化合物半導体のMBE,ALE過程のRHEED強度および強度振動の位相は、表面ストイキオメトリ-と強い相関があり、RHEED強度あるいは強度振動の位相を用いて表面ストイキオメトリ-評価が可能であること、(4)ZnSe,ZnTeのMBE/ALE成長過程について、前駆状態を考慮した現象論的モデルを基に結晶成長における表面過程をシミュレイションし、RHEEDの過渡変化の解析から得られた実験結果とよい一致を示し、IIーVI族化合物のMBE/ALE成長過程の理解をしたこと、である。また、現有のSTMにRHEEDを取り付けたSTMーRHEED族合評価装置を開発し,Arスパッタにより非晶質化したSi(100)表面の固体エピタキシ過程,Si(III)面上でのAl吸着構造(√3×√3-Al)の原子配列の解明を、STMを駆使して行った。
音楽情報科学に関する総合的研究

1993年にわが国で関催される国際計算機音楽会議ICMC1993の企画立案を目的として次の協動を行った。これにより、本組識は当初の目的を十分果たした。1.プレICMC1993シンポジウムの開催支援。例年夏に開催される音楽情報科学研究会のシンポジウムを、プレICMC1993の名を冠し9月1日から3日、早稲田大学井深ホールにおいて、通常の論文セッションのほか音楽セッションを充実させた形で開催支援した。本番のICMC1993のための予行として、特に音楽セッションのための機材準備と設定、ホール使用等に習熟する目的を兼ねた開催であった。当シンポジウムの記録として論文、音楽両セッションの会議録を刊行した(下記資料[1]、[2])。2.調査活動。計算機音楽の技術的、音楽的歴史と潮流を総合的に把握する目的をもって、論文部会と音楽部会を随時開催し、研究協力者の協力を得て、関連資料の収集を行ってその結果を調査報告としてとりまとめた(下記資料[3])。3.ICMC1993プログラムの立案。ICMC1993の組織委員会に協力する形で、プログラムの原案を策定した。概要は次の通り。(日時)1993年9月10日15日;(場所)早稲田大学井深ホール他;(構成)基調構演1、特別講演1、論文セッション7、コンサートセッション8、特別セッション3、チュートリアル3、パネル討論会1。なおICMC1993の開催準備は、組織委員会のもとに論文委員会、音楽委員会を構成してそれぞれ論文および音楽の募集とその査読、審査等の作業を開始しており、その運営はほぼ順調に進んでいる。刊行資料:[1]プレICMC1993論文セッション会議録。[2]同音楽セッション会議録。[3]調査報告「音楽情報処理の技術的基盤」。2.調査活動。概要は次の通り。
遺伝子レベルでの酵素分子配向制御による機能性デバイスの創成

本研究では酵素分子の配向制御を目指す目的で、まず、酵素分子に遺伝子工学的手法を用いてヒスチジンオリゴマーなどの分子を導入し、これをタグとすることで分子の向きを揃えて電極上に展開することを試みた。ここで用いたL-プロリン脱水素酵素は、色素依存型脱水素酵素であり、4つのサブユニットからなる。酵素反応において基質であるL-プロリンから各サブユニットに含まれるFAD、FMNを通じて電極上に電子伝達の流れの向きがあることが知られており、本酵素を電極上にある一定の向きをそろえて配向固定することで電極及びメディエータを介した電子伝達について電気化学的な応答との相関や、タンパク質のコンフォメーションと電気化学的な応答との相関、安定性について検討を行った。これら4つのサブユニットのそれぞれのN末端アミノ酸にヒスチジン6量体を遺伝子レベルで融合導入し、ニトリロ3酢酸部位を持つ化合物を調製し金属と錯体形成させ、電極上へ酵素を配置した。その結果、L-ProDHのαサブユニットを電極側に配向固定した電極が他のサブユニットを電極側に固定化した場合より高い応答を示した。このことから、αsubunitが電極側に位置していると、基質との触媒部位を有するβsubunitが、バルクに位置するため酵素反応の進行がより効率的であることがわかり、酵素分子内の電子の流れと電極上の酵素の配向についての知見を得ることができた。超好熱アーキアThermococcusprofundus由来の耐熱性L-プロリン脱水素酵素(L-ProDH)は、四種類のα,β,γ,δサブユニットから構成され、100°C付近でも安定で、変性せずに活性を維持できることが報告されておりバイオセンシングのための生体触媒素子として有用である。本酵素は、L-プロリンを基質としてこれを酸化しピロリン-5-カルボキシレートを生成する反応を触媒する。このとき、2,6-dichroloindophenolといった色素などを電子受容体として電極基盤上での電子授受が進行するが、この電子伝達には一定の方向性があることが解っている。本電極基板上での酵素の配向性を制御しながら直接固定化するため、本酵素の各サブユニットのN末端にHis-tagを導入し、これを電極上に金属分子を介して配向的に固定化し、酵素反応に基づく電気化学的測定を行い、酵素の分子配向による電子伝達について検討した。His-tagを発現するpET15bベクターにβサブユニット遺伝子を導入したpET15b/β-Hisプラスミドと、pET15bと相同性のあるpET11aベクターにその他のサブユニット遺伝子を導入したpET11a/α,pET11a/γ,pET11a/δプラスミドとを用いて制限酵素処理、blunting、ligationを行い、βサブユニットのN末端にHis-tagを導入したL-ProDHを発現するプラスミドpET11a/α,γ,δ,β-Hisを構築した。大腸菌Rosetta-gami DE3に形質転換し、組換え体を培養後、集菌、菌体破砕、加熱処理を行い、精製L-ProDHを得た。次に、His-tagタンパクを特異的に固定化させるニトリロ三酢酸(NTA)固定化法を用いて、金電極上にカルボキシル基の導入、活性化を行い、次いでNTA、Niを固定化し、最後にHis-tag L-ProDHをNTA修飾金電極上に固定化した。酵素基質であるL-プロリンの添加によって、酵素反応に基づく電流応答を比較した。その結果、αサブユニットとγサブユニットHis-tagを導入した酵素に対してβサブユニットのN末端にHis-tagを導入した酵素では電流応答が極端に小さかった。これは、触媒部位が電極側に向いていることと酵素分子内の電子伝達の流れがバルク側に向いていることに起因するものと考えられる。酸化還元活性なタンパクは電極と電子授受を行うための部位(酸化還元活性中心)が分子内部に存在する場合が多く、基板上にこれらの酵素分子の向きを制御して固定化していくことが、センシングデバイスとしての機能向上のため重要となる。

本研究では酵素分子の配向制御を目指す目的で、まず、酵素分子に遺伝子工学的手法を用いてヒスチジンオリゴマーなどの分子を導入し、これをタグとすることで分子の向きを揃えて電極上に展開することを試みた。ここで用いたL-プロリン脱水素酵素は、色素依存型脱水素酵素であり、4つのサブユニットからなる。酵素反応において基質であるL-プロリンから各サブユニットに含まれるFAD、FMNを通じて電極上に電子伝達の流れの向きがあることが知られており、本酵素を電極上にある一定の向きをそろえて配向固定することで電極及びメディエータを介した電子伝達について電気化学的な応答との相関や、タンパク質のコンフォメーションと電気化学的な応答との相関、安定性について検討を行った。ここでは、これら4つのサブユニットのそれぞれのN末端アミノ酸にヒスチジン6量体を遺伝子レベルで融合導入し、ニトリロ3酢酸部位を持つ化合物を調製し金属と錯体形成させ、電極上へ酵素を配置した。その結果、L-ProDHのαサブユニットを電極側に配向固定した電極が他のサブユニットを電極側に固定化した場合より高い応答を示した。このことから、αsubunitが電極側に位置していると、基質との触媒部位を有するβsubunitが、バルクに位置するため酵素反応の進行がより効率的であることがわかり、酵素分子内の電子の流れと電極上の酵素の配向についての知見を得ることができた。
T細胞が認識するヒトの内因性ペプチドの分離・精製

1.ヒトマイナー組織適合(mH)抗原の腎培養細胞からの分離昨年、HLA-B35拘束性、ヒトmH抗原特異的CTLクローンを用いて、このCTLクローンが認識するペプチドをB細胞株から分離することができた。このCTLクローンは腎移植患者の末梢血より樹立したので、これらのCTLクローンは腎細胞上のmH抗原を認識していると考えられる。そこでHLA-B35をもっている人から樹立した腎培養細胞を用いて、mH抗原ペプチドの分離を試みた結果、インターフェロンガンマーによってHLAクラスI抗原の発現を高めた腎細胞より、これらのCTLクローンが認識するmHペプチドを分離することができた。2.HLA-B35結合抗原ペプチドの解析CTLクローンが認識するmHペプチドを同定するステップとして、HLA-B35結合自己抗原ペプチドを解析した。抗体によって精製したHLA-B35抗原より酸処理法によってペプチドを分離し、これをさらにHPLCを用いて分離し、特異的なピークをアミノ酸解析した。HLA-B35に結合している自己抗原ペプチドは、9つのアミノ酸からなり、2番目にプロリン、9番目にサイロシンをアンカーとしてもっていることが明らかになった。CTLクローンが認識するmHペプチドも同様にこれらのアミノ酸をアンカーにもっている可能性があると考えられる。
近世盛岡藩の環境における野生鳥獣と民衆との関係―「盛岡藩家老席日記 雑書」から―

本研究では近世の盛岡藩において人々と動物との関係を考証することを目的とした。そのために「盛岡藩家老席日記雑書」および「弘前藩庁国日記」の原典を調査した。あわせて岩手県・青森県・秋田県の自治体史や先行研究の公刊論文を収集した。これらを比較・検討することによって、人々が野生鳥獣を利用するために捕獲する一方で、有害な鳥獣に対しては容赦ない殺戮がなされていたことが明らかとなった。とりわけ、牧で飼育される馬を喰い殺す狼に対する人々の敵愾心は強く、18世紀半ば以降は官民あげて狼の殱滅を企図していたことが窺われる。その結果として、人々に利用価値を認められず、人馬を害する動物は絶滅に至ったと考えられる。これらの近世史料には歴史用語として使われることが稀な表記も散見される。そこで、その意味や定義を分析するために、現行の猟師に対して民俗語彙の調査を行った。猟師への調査は、現在も熊狩りを続ける猟師が多く存在する山形県小国町を選んだ。これによって、盛岡藩や弘前藩の近世史料に使われた表記の一部が現在、山形県小国町の猟師に使用されていることを確認できた。また、現行の猟師は熊を獲り続けていながらも、その棲息数の維持を強く意識していることも垣間見える。猟師は熊に敬意を払い、熊は「山の神」からの授かりものとする信仰も保持している。こうした敬意や信仰が棲息数の維持に寄与していると考えられ、狼に対する人の意識との違いを浮き彫りにできる。本研究によって、人の意識の違いがその動物の棲息数に大きな影響を与えてきたという知見が得られた。この認識を踏まえた上で、高等学校の地理歴史科・公民科の授業実践において、人の意識の影響力を具体的に訴えていきたい。なお、本研究で明らかになった事項をもとに、「近世狩猟の影響力」(仮題)について「地方史研究』などの学会誌で発表するべく準備を進めている。