hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セルオートマトンによる知的大局処理LSIの研究

セルオートマトンにトポロジー制御処理を適合させ、局所処理のみでは困難な、2点間の最短距離線形状の生成に成功した。次に、生体である粘菌・細胞体のトポロジー制御を、活性/死滅変形の観点から、細胞分裂・増殖の模擬をモデル化した。セルオートマトン処理では、局所的に様々な拡散サイズを必要とする並列処理も多い。そこで局所サイズに依存しない高速局所処理を開発した(700万画素/秒、640×480解像度で実時間処理)。1.トポロジー制御アルゴリズムの研究(アルゴリズム設計)トポロジーを保存しながら物体の形状制御するアルゴリズムを考案し、それらを結びつける事で大局的な処理アルゴリズムを実現した。例として、2点間の最短経路を局所アルゴリズムのみで離散空間上で再現する問題を目的とした。2点間を結ぶ最短距離線図形の生成において、局所領域は、0度、45度、90度の線図形しか判別できない。そこで、局所処理おける目的とする線分要素について考察した。線分要素を探す問題は、2点間の中点を繰り返し求める問題に帰着させた。具体的には、2点から平行四辺形を生成した後、骨格図形を形成する。その中点は、2点からの膨張図形の当り判定で、見つけて、これを繰り返す事で、局所角度に依存しない最短距離線図形を生成するアルゴリズムを考案した。セルオートマトンシミュレータにより、動作の実証を行った。2.センサ・セルオートマトン複合LSIの研究(システムLSI設計)トポロジー制御は、高速画像処理システムとの相性が良い。そこで、上記アルゴリズムをHW化し、イメージセンサのデータ処理を行う回路構成を検討した。上記LSIでは、セルオートマトン用の相互作用ルールが複数必要となるため制御が複雑になる。そこで、複数の状態変数を持ちながら、周囲の状態をテンプレートとしてその一致度を並列実行できるアーキテクチャを考案し、FPGA実装の前段階として、設計記述言語シミュレーション・デバイスレベルシミュレーションで回路動作を実証した。1.セルオートマトンによる生体模擬アルゴリズムの研究(アルゴリズム設計)トポロジーを保存しながら物体の形状制御するアルゴリズムを考案し、それらを結びつける事で大局的な処理アルゴリズムを実現した。例として、細胞体が適切な大きさまで成長した後に分裂を行う状態制御を目的とした。模擬細胞分裂の状態生成において、成長過程を、通常の膨張で定義してしまうと、複数物体のトポロジーを保存できない。そこで、局所処理おけるトポロジー保護について考察した。トポロジー保護の問題は、細線化処理の逆視点から新規局所処理に帰着させた。具体的には、回転する局所マスクを用いて、物体形状を保持しながら膨張させていく。分裂時間の設定は、セル内部に時間の概念を持たせ、任意の制御時間後に、模擬染色体セルを生成する。前年度の最短距離線図形を生成するアルゴリズムを染色体生成に適用することで、物体の形状に合わせた分裂を局所処理のみで実現できた。2.局所サイズに存しない高速局所処理の研究(システム設計)セルオートマトンを専用プロセッサではなく、ソフトウェア実装する場合、局所サイズに比例して動作速度が落ちてしまう。しかし、局所的に様々な拡散サイズを必要とする並列処理も多い。そこで、ラインバッファを活用した。局所サイズに全く依存しない0(1)局所処理を開発した。高ダイナミックレンジ圧縮技術に活用したところ、700万画素/秒、640×480解像度で実時間処理を実現した。従来困難であった中央に重みを持つ局所演算に対しをサイズに依存しない手法を開発した。
沖縄産緑黄色野菜の血圧、脈波、腎機能、酸化ストレスへの効果に関する無作為割付研究

沖縄野菜を積極的に食することが健康指標を改善するかを、通常それらを食することの少ない沖縄在住米国人(チャンプル3研究)と首都圏在住日本人(チャンプル4研究)を対象として、無作為割付介入試験を行った。介入では、伝統的沖縄食を現代風レシピに改良したチルド食8食分/1週などを配送した。対照群では従来の食事を摂取するように指導した。沖縄食は、米国人、日本人のいずれにおいても、血圧、体重を有意に減少させた。いずれも、尿中食塩排泄量の約3gの減少を伴っていた。また、チャンプル3研究において、潜在的腎障害のマーカーである尿中微量アルブミンや血管機能のマーカーである末梢血中の内皮前駆細胞数が改善した。以上から、野菜を多用する食事は生活習慣の修正の有用な戦略となる可能性がある。沖縄に在住する健康な40-60歳代の米国人男女138名を無作為に2群に分け、クロスオーバーデザインで4週間の介入期間と対照期間を割り付けた。伝統的沖縄食を現代風レシピに改良したチルド食8食分/1週、ゴーヤジュース約1L/1週を配送した。対照群は従来のアメリカ型食事を摂取するように指導した。介入前後に食事調査と空腹時血清と24時間蓄尿を採取,家庭血圧及び脈波伝播速度値を測定した。前半介入の結果によると、尿中ナトリウム排泄は介入群0.94g/日の減少、対照群0.04g/日の増加、体重変動は介入群において0.9kg、対照群において0.1kgの減少,血圧変動は介入群において収縮期2.6mmHg、拡張期2.1mmHg、対照群において0.2mmHg、0.3mmHgの減少がそれぞれ見られた。沖縄野菜を豊富に取り入れた伝統的沖縄型食事が、高血圧予防や改善に有効である可能性が示唆された。現在、脈波の変化、尿中微量アルブミン値の変化について測定中である。沖縄に在住する健康な40-60歳代の米国人男女138名に対して、無作為割付クロスオーバーデザインで4週間の介入を行った。介入では、伝統的沖縄食を現代風レシピに改良したチルド食8食分/1週、ゴーヤジュース約1L/1週を配送した。介入前後に食事調査と臨床マーカーを測定した。また、介入群において、尿中微量アルブミンの低下、流血中の内皮前駆細胞数の増加が認められた。いずれも論文作成中である。また、同様なプロトコールにより、東京都市圏在住の日本人男女282名に対して、介入を行った。現在、臨床データーの測定中である。チャンプルースタディ4を首都圏在住の中年男女を対象として行った。前半介入群(介入前127/78mmHg)で、収縮期血圧が4.4mmHg減少し、拡張期血圧も2.5mmHg減少した。一方、対照群では、収縮期血圧は2.5mmHg減少、拡張期血圧では1.1mmHg減少であり、血圧に有意な減少効果が見られたが、介入群と比較して減少幅は少なかった。介入群で、尿中ナトリウム排泄(-0.9g/日)、体重(-0.3kg)は減少、対照群では、尿中ナトリウム排泄(0.03g/日)、体重(-0.1kg)は変化しなかった。収縮期および拡張期血圧の減少幅は、同一の介入食を摂取した米国人の結果とほぼ同程度であった。介入群で血中ビタミンCおよび葉酸の増加が、有意に見いだされた。前期介入における脱落率は13%であった。チャンプルースタディー3の結果のうち、尿中微量アルブミンの変化について解析した。24時間蓄尿により尿中微量アルブミンを介入群と非介入群で比較した。微量アルブミンは介入群で12.7mg/日から8.Omg/日に減少したが、非介入群では有意な変化がなかった。介入群では、血圧低下(-3mmHg)、空腹時インスリン、HOMA-Rの低下が認められ、それらが複合的に尿中微量アルブミンを減少させていると考えられた
優占的に有用な微生物を集積培養するエコバイオテクノロジーによる新規環境技術の創成

本研究は(1)染色排水・廃棄物処分地浸出水などの難分解性排水処理,(2)排水等からの資源(リン,生分解性プラスチックの原料となるポリヒドロキシアルカノエート(PHA))回収,(3)温室効果ガスの分解による放散防止に関する6つの新規環境技術を対象としており,2年目は4つの開発技術に対して次の研究成果を得た。(i)難分解性排水処理:マンガン酸化細菌は難分解性の固形性有機物を利用して増殖できることを発見し,染料などの脱色・分解の可能性を明らかにしている。そこで,嫌気性環境下でのDHSバイオリアクターによる染色排水の連続処理実験を実施し,染料は分解され,処理性能を評価した。(ii)海水・汽水からのリン回収:DHSリアクターを用い,嫌気と好気を繰り返すことでポリリン酸蓄積細菌(PAO)を集積して下水からリン酸を濃縮回収する方法を考案している。また,干潟底質から好塩性(耐塩性)のPAOの存在を発見し,集積培養に成功している。そこで,分子生物学的手法により優占化するポリリン酸蓄積細菌を同定した。(iii)極低濃度メタンガスの分解:メタンを酸化する多様なメタン酸化細菌の中には大気中のメタン(1.9ppm)を利用できるものがいるのではと考えられており,世界の研究者が探索を行っている。最近,我々はpH3という強酸性下の条件で,メタン濃度5ppmでも増殖するメタン酸化細菌の生存を確認した。そこで,分離・培養を試みたが,まだ分離までには至っていない。(iv)亜酸化窒素ガスの分解:我々は亜酸化窒素ガスを硝酸性窒素に酸化する細菌の培養を試みていた。その結果,亜酸化窒素が分解できることを明らかにしている。しかし,分解生成物は硝酸性窒素でなく,驚いたことに無害の窒素ガスになっていた。処理としては非常に好都合であるが,分解の機構は不明である。そこで,仮説を立て実証のための分解実験を行った。(i)難分解性排水処理:染料としてアゾ染料を選択し,この人工排水の連続処理実験を行った。嫌気性環境下では,高速に処理できることが分かった。マンガン酸化物が処理リアクターに導入されている系では,マンガン酸化物が還元されMn(II)イオンが生成される現象が観察された。アゾ染料の分解には有機物の供給が必要であるが,マンガン酸化物が導入されているリアクターでは,導入されていない系よりも,低濃度の有機物でもアゾ染料の分解が可能であることが明らかになった。また,嫌気性であるためメタンが生成されるが,マンガン酸化物はメタン生成に影響を与えなかった。(ii)海水・汽水からのリン回収:DHSリアクターを用い,海水・汽水・淡水で条件下でポリリン酸蓄積細菌(PAO)を集積培養した。集積された微生物はそれぞれ塩濃度に対する特徴があり,淡水や海水にしか生息できないPAOもいるが,両方の環境でも増殖できるPAOも存在しており,海水および汽水からリンを資源として回収できることが明らかになった。(iii)極低濃度メタンガスの分解:DHSリアクターを用いて,pH3の強酸性下の条件で,メタン濃度10ppmが5ppmまで消費されるため,メタン酸化細菌の生存が再確認されたが,分子生物学的手法ではメタン酸化細菌の機能遺伝子を増幅することができず,新種のメタン酸化細菌である可能性が示唆された。メタン酸化細菌の分離・培養を試みたが,まだ分離までには至っていない。(iv)亜酸化窒素ガスの分解:活性汚泥を植種したDHSリアクターに亜酸化窒素ガスを連続供給して,分解性を調べた。亜酸化窒素は消費され,窒素ガスが生成されることを確認した。微生物解析により,古細菌が亜酸化窒素を分解している可能性が示唆された。今後,その代謝経路を明らかにする必要がある。2019年度は4つの開発技術に対して次のことを実施する。(i)難分解性排水処理:2018度はDHSバイオリアクターによる嫌気性条件下で染色排水の連続処理実験を実施し,高速の脱色性能があることが明らかになったが,アゾ基の開裂によるものであった。そこで2019度は嫌気と好気性条件下を繰り返すことで完全分解が可能であるかを調べる。(ii)生分解性プラスチック原料PHAの生成・回収:下水処理場から生分解性プラスチック原料PHAを生産することができる。模擬下水を用いた実験ではPHA含有量約25%の生成データを得ている。これまで下水を用いてのPHA回収実験を実施したが,PHA含有量は低い結果に終わった。そこで,より至適な嫌気・好気時間を探る検討を行う。また,PHAはメタン酸化細菌のあるグループでも生成することが知られており,そのグループの培養とPHAを蓄積する条件を調べる。(iii)極低濃度メタンガスの分解:pH3という強酸性下の条件で,メタン濃度5ppmでも増殖するメタン酸化細菌の生存を確認したが,まだ分離までには至っていない。そこで,2019年度も継続して分離・培養を行うと共にメタゲノム解析により菌の同定を行う。(iv)海水・汽水からのリン回収:干潟底質から塩性(耐塩性)のPAOの存在を発見し,集積培養に成功している。このことは,海水および汽水からもリンを資源として回収できることを示唆している。

2018年度,海水と汽水に生息できるPAOの種は異なっていることを把握しており,塩濃度とPAOの系統的関係を検討する。本研究は(1)染色排水・廃棄物処分地浸出水などの難分解性排水処理,(2)排水等からの資源(リン,生分解性プラスチックの原料となるポリヒドロキシアルカノエート(PHA))回収,(3)温室効果ガスの分解による放散防止に関する6つの新規環境技術開発を目標としており,1年目は3つの開発技術に対して次の研究成果を得た。(i)染色排水,廃棄物処分地浸出水の処理:マンガン酸化細菌は難分解性の固形性有機物を利用して増殖できることを発見し,染料などの脱色・分解の可能性を明らかにしている。そこで,1年目はDHSバイオリアクターによる染色排水の連続処理実験を実施した。この研究において,嫌気性環境下でも染料が分解されることを発見した。(ii)生分解性プラスチック原料PHAの生成・回収:下水処理場から生分解性プラスチック原料PHAを生産することが可能である。これまでの研究から簡単に嫌気・好気環境を作り,PHAを蓄積する細菌を高濃度に集積して容易にPHAを回収できるアイデアを持ち, PHA蓄積細菌群を集積できた実験データを得ている。下水からのPHA回収を実用化するには,汚泥内のPHA含有率を高める課題が残されている。そこで,至適な嫌気・好気時間を求める連続処理実験を実施した。人工下水においてPHA含有量約25%のPHA蓄積細菌群の集積運転条件を明らかにした。(iii)極低濃度メタンガスの分解:メタンを酸化する多様なメタン酸化細菌の中には大気中のメタン(1.9ppm)を利用できるものがいるのではと考えられており,世界の研究者が探索を行っているが,まだ発見されていない。そこで,低濃度メタンで増殖するメタン酸化細菌の探索を行い,酸性下の条件で,メタン濃度5ppmでも増殖するメタン酸化細菌の生存を確認した。(i)染色排水,廃棄物処分地浸出水の処理: DHSバイオリアクターによる人工染色排水の連続処理実験を予定通りに実施し,処理性能を評価した。その結果,あるアゾ染料の脱色が可能であることが分かった。しかし,分子構造の違うアゾ染料は,好気性条件下では分解性能はほとんど見られなかった。一方,このアゾ染料は嫌気性条件下において脱色されることが分かった。今後,連続処理実験を継続し,最大処理性能を評価する予定である。(ii)生分解性プラスチック原料PHAの生成・回収:生分解性プラスチック原料PHA含有量約25%の汚泥を人工下水から生成できることを実証した。ただし,運転条件の嫌気・好気時間を種々変えて行ったが, PHA含有量を飛躍的に向上できる条件は見つかっていない。今後は,実下水を用いて,PHA回収が可能であるかを調査する必要がある。(iii)極低濃度メタンガスの分解:DHSリアクターを用いて,pH3という強酸性下の条件で,メタン濃度10ppmを5ppmまで消費し増殖するメタン酸化細菌の生存を再確認した。その後,リアクター内の汚泥からこの新規のメタン酸化細菌の分離・培養を試みたが,まだ分離までには至っていない。そこで,次年度も継続して分離・培養を試みる。本研究は(1)染色排水・廃棄物処分地浸出水などの難分解性排水処理,(2)排水等からの資源(リン,生分解性プラスチックの原料となるポリヒドロキシアルカノエート(PHA))回収,
炉心プラズマにおける閉じ込め改善の物理機構解明のための粒子注入型電極の開発研究

今年度は、粒子注入型電極の開発において電極電源の高電圧を図ることにより、粒子注入型電極のツールとしてのさらなる高性能化を行い、これまで得られていた高密度プラズマ生成回数を大きく上回る100回以上ものの生成回数を達成することに成功した。また小型のパラジウム(金コーティング)電極と併せて用いることにより、電極位置依存性の検証、それに伴うプラズマパラメータの詳細な分布計測が可能となった。電極位置を効果的に変化させることにより、圧力勾配、径電場、径電場シアの形成位置と電極位置には正の相関があることが判明した。以上の結果から、小型化したパラジウム(金コーティング)電極は、圧力勾配、径電場、径電場シアの形成位置を制御することが可能であり、それらを制御した閉じ込め改善の物理機構解明のための実験用ツールとしても有効であると言える。低磁場中におけるバイアス実験では、磁場配位依存性について検証し、標準配位ではベータ値β1%のプラズマの生成に成功し、磁気井戸配位及び磁気丘配位における高ベータ中での揺動分布の差異を明らかにすることに成功した。併せて、三次元平衡計算コードVMECを用いて、両配位におけるMHD平衡計算を行い、実験結果と定性的な一致を示唆する結果が得られた。また、LHD(核融合科学研究所)、Heliotron-J(京都大学)にて、高磁場中での駆動力制御によるバイアス実験のための予備実験を行い、LHDにおけるバイアス実験では、熱負荷に耐えうる新材料を用いた電極により、バイアス実験可能であることが示された。Heliotron-Jでは電極電源の高電圧化及び長時間化を図ることにより、電極バイアスにより遷移可能であることが実験的に示され、今後の電極バイアス実験のための各装置でのデータベース構築並びに電極バイアスによるプラズマ閉じ込め物理に関して重要な知見を得ることに成功した。今年度は、粒子注入型電極の高性能化のため電極の電極材料や電極表面の処理方法を再検討した。電極材料の水素吸蔵金属にパラジウムを用いることで水素吸蔵能の向上を図り、更に電極表面を金でコーティングして過剰な水素放出を低減することで、これまで得られていた高密度プラズマ生成回数の倍以上の生成回数を達成した。また、放出電流密度が高い利点を生かして電極サイズの小型化も行い、電極電流の制御性の向上にも成功した。これらの結果は、東北大学ヘリアック装置のような小型の実験装置における、駆動力制御による閉じ込め改善の物理機構解明のためのバイアス実験用ツールの一つとしてだけではなく、大型装置におけるバイアス実験のツールとしての可能性を示唆するものである。また、大型及び中型装置であるLHD(核融合科学研究所)、Heliotron-J(京都大学)にて、高磁場中での駆動力制御によるバイアス実験のための予備実験を行った。Heliotron-JではLaB_6を電極材料とした電極を設計・製作し、バイアス実験を行うことで、今後の電極バイアス実験のための各装置でのデータベース構築並びに電極バイアスによるプラズマ閉じ込めへの効果について検証した。東北大学ヘリアック装置(TU-Heliac)においては、粒子注入型電極を用いた際の高密度或いは高ベータ・プラズマをターゲットとして高速トリプルプローブを用いた揺動計測を行い、高密度時、高ベータ時双方において特徴的な周波数の揺動の発生が確認され、プラズマパラメータの径方向分布との関係性を示唆する結果が得られた。また、挿入する電極位置を変化させることによりプラズマパラメータの径方向分布が変化する結果も得られていることから、今後、プラズマパラメータの径方向分布とMHD不安定性に起因する揺動の関係性について、粒子注入型電極を用いることにより詳細に検討しうるものと考えられる。
抗原特異的調節性T細胞による細胞免疫療法の開発

抗原特異的Treg細胞のin vivoでの実験的エビデンスは現在まで存在していない。新生児胸腺におけるランダムな遺伝子再編成のシステムでは自己抗原を認識するT細胞も作り出されるので未熟なT細胞は胸腺内で正の選択および負の選択を経て自己反応性T細胞にはアポトーシスが誘導され、様々な外来抗原を認識する成熟T細胞レパトアが形成される。正常胸腺はFoxp3^+CD25^+CD4^+調節性T細胞(Treg)を機能的に成熟した状態で常時産生しているとされるが、本申請研究においては自己抗原が明らかにされている自己免疫モデル(シェーグレン症候群)を用いて個体内で自己抗原特異的なTregの分化誘導システムを確立し、自己免疫モデルに共通する抗原特異的Treg細胞誘導因子を同定することを目的として実施した。CCR7KOマウスは8週齢頃からシェーグレン症候群様自己免疫病変が観察され、その病変は経時的に増悪する。CCR7KOマウスのリンパ節においてTreg細胞の分画が対照群に比較して有意に増加していることが判明した。CCR7KOマウスのCD25^-CD4^+T細胞をRag2KOマウスに移入する系に対照Treg細胞またはCCR7KO Treg細胞を移入することによる自己免疫病変の病態を検討したところ、対照Treg細胞の移入により自己免疫病変が抑制されるのに対し、CCR7KOマウスTreg細胞の移入により病変は増悪した。抗原特異的Treg細胞移入によって臓器特異的な自己反応性T細胞の抑制が可能であり、抗原特異的Treg細胞による細胞免疫療法の有効性が自己免疫モデルにおいて確認された。
リーマン多様体内の１次元弾性体の数学的モデルとその応用

特殊ユニタリーリー環内の局所誘導階層について研究した.局所誘導階層とは,局所誘導方程式(渦糸の運動を表す方程式)に付随した発展方程式の無限系列であり,もともとは3次元ユークリッド空間内で定義されたものである.平成30年度は,局所誘導階層の特殊ユニタリーリー環内への拡張を考え,ソリトン曲線を定義した.そして,ある条件をみたすキリングベクトル場と局所誘導階層の再帰作用素との関係について調べた.平成30年度は,特殊ユニタリーリー環内において,ソリトン曲線を厳密に定式化した.これに関して,低階層のソリトン曲線の非自明な具体例の構成も行う予定であったが,まだ未完である.そのため,研究はやや遅れている,と考えている.まず,特殊ユニタリーリー環内の低階層のソリトン曲線の非自明な具体例を構成するのが第一の目標である.また,ある条件をみたすキリングベクトル場と再帰作用素との関係が分かれば,これを用いて局所誘導階層の合同解が構成できると考えられるが,この関係を明らかにする.平成27年度は,昨年度に引き続き,ソリトン曲線について研究を行った.ソリトン曲線とは,局所誘導階層の各発展方程式に付随する定常方程式の解のことであり,可積分系の観点からのキルヒホッフ弾性棒の自然な一般化であると考えられる.昨年度は,3次元ユークリッド空間内において,周期的な第4ソリトン曲線の族を構成した.これらは,回転トーラスに巻きつくような曲線となり,円柱座標の成分がヤコビの楕円関数で陽に表される.ここで得られた曲線は,全てフレネ捩率が一定のものであった.今年度は,フレネ捩率が一定ではないような第4ソリトン曲線の例を構成した.証明は,通常のフレネ枠ではなく,自然枠(つまり法接続に関して平行な正規直交枠)を用いて行う.平成27年度の目標の一つは,3次元ユークリッド空間内の第4ソリトン曲線の幾何的性質をより詳しく調べることであった.これに関しては,上に述べたように,フレネ捩率が一定ではないような第4ソリトン曲線の例を構成することができた.そのため,研究はおおむね順調に進展していると考えている.平成28年度も昨年度に引き続いて,主に第4ソリトン曲線について研究を行った.渦糸運動を表す局所誘導方程式に付随した発展方程式の無限系列を局所誘導階層とよぶ.第nソリトン曲線とは,第n番目の発展方程式に対する定常問題の解のことである.平成27年度には,3次元ユークリッド空間内において,フレネ捩率が一定ではないような第4ソリトン曲線の例を構成した.この曲線は球面曲線になるが,平成28年度はこれについてさらに詳細な解析を行った.具体的には,この曲線の座標表示をJacobiの楕円関数を用いて陽に表し,曲線が周期的になるための条件について調べた.その結果,まだ証明は完全ではないものの,周期的な曲線が存在することを,大筋の部分については示すことができた.平成28年度の目標の一つは,平成27年度に構成した3次元ユークリッド空間内のフレネ捩率が一定ではない第4ソリトン曲線の例の中に,周期的なものが存在することを示すことであった.これについては,まだ完全な証明はできていないが,大筋の部分については完成させることができた.そのため,研究はおおむね順調に進展していると考えている.平成29年度もこれまでに引き続き,ソリトン曲線の研究を行った.ソリトン曲線は,もともとは3次元ユークリッド空間内で定義されたものであったが,一般の向き付けられた3次元リーマン多様体内の概念に拡張することができる.特に3次元空間形内のソリトン曲線の研究は,曲面論への応用が知られており,興味深い対象である.研究代表者は以前に,3次元空間形内のソリトン曲線の円柱座標表示を,その曲率と捩率を用いて陽に表示した.今年度は,この証明の細部を埋めて完成させ,論文"Solitoncurves in three-dimensional space forms"にまとめて,学術雑誌に投稿した.また,局所誘導階層,及びソリトン曲線をある種のエルミート対称リー代数内に拡張する研究も行った.これに関してはランガーらによって再帰作用素が求められているが,階層の陽な表示にはなっていない.そこで,これを改良して階層を陽に表すことを試みた.平成29年度は局所誘導階層,及びソリトン曲線をある種のエルミート対称リー代数内に拡張する研究を行った.一方,これとは別の課題として,3次元ユークリッド空間内のフレネ捩率が一定ではない第4ソリトン曲線の中に,周期的なものが存在することを証明する,という事があったが,これに関してはまだ完全な証明が完成していない.そのため,研究はやや遅れている,と考えている.特殊ユニタリーリー環内の局所誘導階層について研究した.局所誘導階層とは,局所誘導方程式(渦糸の運動を表す方程式)に付随した発展方程式の無限系列であり,もともとは3次元ユークリッド空間内で定義されたものである.平成30年度は,局所誘導階層の特殊ユニタリーリー環内への拡張を考え,ソリトン曲線を定義した.そして,ある条件をみたすキリングベクトル場と局所誘導階層の再帰作用素との関係について調べた.平成30年度は,特殊ユニタリーリー環内において,ソリトン曲線を厳密に定式化した.これに関して,低階層のソリトン曲線の非自明な具体例の構成も行う予定であったが,まだ未完である.

そのため,研究はやや遅れている,と考えている.上に述べたように,平成27年度は,フレネ捩率が一定ではないような第4ソリトン曲線の例を構成することができたが,今後の課題の一つは,この曲線族の中に周期的なものが存在することを証明することである.また,3次元球面内や3次元双曲空間内の第4ソリトン曲線については,まだほとんど調べられていないが,これについて研究することも課題の一つである.まず第一の課題は,3次元ユークリッド空間内のフレネ捩率が一定ではない第4ソリトン曲線の例の中に,周期的なものが存在することの証明を完成させることである.また,局所誘導階層はある種の対称空間内に拡張できることが知られているが,対称空間内のソリトン曲線を具体的に調べることも課題の一つである.まず,3次元ユークリッド空間内における研究であるが,これに関しては,フレネ捩率が一定ではない第4ソリトン曲線の中に,周期的なものが存在するという事の証明を完成させる.次に,エルミート対称リー代数内の局所誘導階層,ソリトン曲線の研究であるが,これに関しては,ランガーらが求めた再帰作用素による表示を陽な形で表す事が目標の一つである.まず,特殊ユニタリーリー環内の低階層のソリトン曲線の非自明な具体例を構成するのが第一の目標である.また,ある条件をみたすキリングベクトル場と再帰作用素との関係が分かれば,これを用いて局所誘導階層の合同解が構成できると考えられるが,この関係を明らかにする.当初は,平成28年3月にウド・ヘルトリッヒ・イェロミン教授と討論を行うため,ウィーン工科大学(オーストリア)を訪問する計画であったが,研究代表者自身の研究機関の変更などの都合により,渡航を中止した.そのため,未使用額が生じた.当初予定していたパソコンの購入を延期したため,また予定していた海外出張を中止することになったため,未使用額が生じた.(理由)物品の購入を延期したため,また一部の出張を中止したため,未使用額が生じた.(使用計画)購入を延期していた物品を購入する.また,関連の深い研究を行っている研究者と討論を行うため,出張を行う予定である.平成29年度の未使用額はこれらのために使用する予定である.(理由)今年度は,出張予定の変更,及び物品購入予定の変更を行ったため,未使用額が生じた.(使用計画)関連の深い研究を行っている研究者と討論を行うため,何度か出張を行う予定である.また,物品の購入もある程度は行う予定である.ウィーン工科大学(オーストリア)のウド・ヘルトリッヒ・イェロミン教授,又は,研究代表者の研究内容と関連の深い他の研究者と討論を行う予定である.平成27年度の未使用額は,これを行うための旅費として使用する.購入を延期していたパソコンを購入する.また,研究代表者の研究と関連の深い海外の研究者(ウィーン工科大学(オーストリア)のウド・ヘルトリッヒ・イェロミン教授など)との討論を行う予定である.平成28年度の未使用額はこれらのために使用する予定である.
産業廃棄物に薬用資源を求めて

3年間の研究を通じて,1)化学成分研究,2)生合成類似化学反応,3)生物活性探索の3本柱を立て,創薬種を求め,遂行した結果の概要を以下に記す。1)巨峰の栽培農家からゴミとして排出したコルクおよび枝の化学成分研究の結果,1:多量のルパン骨格を基本とするトリテルペン類を単離・同定,2:多種類・多量の既知スチルベンオリゴマーを単離・同定,3:現在構造決定を進行中のものを含めて,多種類の新規スチルベンオリゴマーを単離し,それらの絶対構造を含めて化学構造を決定した。進行中のものについては,スペクトルの解析だけでは不可能と思われるため,化学反応による誘導体を調製し,結晶化させた後,X線結晶解析を行うことを検討している。2)生物活性試験に供する微量成分の供給を考慮して,比較的多量に巨峰コルクから得られたスチルベンダイマーの(+)-ε-viniferinを用いて,スチルベンオリゴマーへの生合成類似化学反応を検討した。(+)-ε-Viniferinを種々の酸で処理すると,酸の強さによって,選択的に(+)-ampelopsin B,に(-)-ampelopsin D,および(+)-ampelopsin Fに変換することに成功した。また,酵素を用いる酸化反応で,スチルベンテトラマーの(-)-vitisin B,(+)-vitisin C,(+)-hopeaphenol等に変換することに成功した。3)単離したスチルベン化合物の生物活性を探索するために,各地の大学・企業に依頼したところ,興味深い生物活性が見つかった。スチルベンダイマーの肝細胞保護作用やスチルベンテトラマーの肝毒性作用は以前から明らかであったが,今回,(-)-vitisin Bおよび(+)-vitisin C等のスチルベンテトラマーは強力な貝付着阻害作用および大動脈平滑筋弛緩作用を有することが明らかとなった。前者は船舶の航行に関わるエネルギー問題および海水汚染・環境ホルモン問題解決に重要なヒントを与えるものと理解している。また,後者はNO合成酵素を活性化する結果と考えられ,循環器病の治療薬および予防薬の創成に重要なヒント(創薬種)を提供するものと理解している。和歌山県のブドウ栽培農家から提供を受けた巨峰Vitis vinifera'Kyohou'の幹のコルクをメタノールおよびアセトンで抽出し,それぞれの抽出物を得た。抽出物を溶媒分画し,比較的極性の高い分画である酢酸エチル可溶部を各種クロマトグラフィーを用いて分離し,数種類の新オリゴスチルベン類を単離・構造決定することに成功した。そのうち,スチルベンテトラマ-のhopeaphenolは今までに数種の植物からの単離と構造が報告されているが,いずれも(+)-体であり,(-)-体の単離は巨峰からの今回が初めての例である。その生合成および生理的意義を考える時,(+)-体と(-)-体がいくつかの異なる高等植物からそれぞれが単離されたことは大変興味あることである。次に,(-)-iso-hopeaphenolもスチルベンテトラマ-で,しかも新化合物である。その構造はhopeaphenolの立体異性体であることが明らかとなった。

さらに,今まで分離な困難混合物として報告されていたスチルベンテトラマ-Vitisin Aおよびcis-Vitisin Aを分離し,それぞれを単離することに成功した。両者の構造決定を分光学的に行い,さらに光化学的変換にも成功し,それらの構造を確認した。また,巨峰にはVitisin Aは含まれるが,cis-Vitisin Aは含まれないことを明らかにした。その他の単離された化合物については,現在,分光学的および化学的方法で構造決定を行っている。以上の結果は,すでに学会発表および学術論文で公表されているか,あるいは,その準備中のものである。昨年度に巨峰のコルク層から単離・構造決定したスチルベンテトラマー,(+)-Vitisin Aおよび(+)-cis-Vitisin Aの絶対配置の決定を行った。すでに,ヤマブドウ(Vitis coignetiae)の成分として報告されているスチルベンダイマー,(+)-Ampelopsin Aの二級アルコールを酸化し,ケトン体とした。このケトン体のCDスペクトルを解析し,オクタント則を適用し,(+)-Ampelopsin Aの絶対配置を決定した。次いで,(+)-Vitisin Aの二重結合をオゾンで切断し,得られたアルデヒド体のCDスペクトルを先のケトン体のそれと比較することにより,(+)-Vitisin Aの絶対配置を決定した。同様にして,(+)-cis-Vitisin Aおよび(+)-Ampelopsin Bの絶対配置も決定した。次に,新しい成分を検索した結果,1種のスチルベンダイマー(Viniferifuran)および2種のスチルベンテトラマー((+)-Vitisifuran A,(-)-Vitisifuran B)を単離した。それらの各種スペクトルの解析および化学反応による生成物の構造を確認することにより,化学構造を決定した。これら3つの新化合物は共通して分子内にフラン環を有するベンゾフラン誘導体である。また,(+)-ε-Viniferin,(+)-Vitisin Aおよび(+)-Vitisin BからDDQ酸化を鍵ステップに用いることにより,それぞれを合成し,構造の確認と同時にそれらの絶対配置を決定した。プロジェクトの最終年度でもある本年度は,1)成分研究,2)生合成類似化学反応,3)生物活性探索と3つのテーマを掲げて行った。1)巨峰の剪定により排出される枝(蔓)を農家から譲り受け,このものの成分研究を主に行った。数種の新規スチルベンテトラマーを単離した。それらの構造は各種のスペクトル解析を行っているが,それらの完全な解明には至っていない。最終的には,化学的な反応による誘導体を調製し,結晶化させた後,X線結晶解析を行うことにより化学構造の決定を行う予定でいる。2)比較的多量に巨峰コルクから得られたスチルベンダイマーの(+)-ε-viniferinを用いて,巨峰やヤマブドウだけでなく他科の植物から単離されたスチルベンダイマーへの生合成類似化学反応を検討した。(+)-ε-Viniferinを種々の酸で処理すると,酸の強さによって,選択的に(+)-ampelopsin B,に(-)-ampelopsin D,および(+)-ampelopsin Fに変換することに成功した。3)単離したスチルベン化合物の生物活性を探索するために,各地の大学・企業に依頼したところ,興味深い生物活性が見つかった。
金属から超流動ヘリウムへの熱伝達におけるカピッツァコンダクタンスの改善の研究

金属から超流動ヘリウムへの、その界面において大きな温度差が生じる。この原因は界面のカピッツァコンダクタンスであるが、それは熱伝達表面の状態によって変化する。そこで表面状態を明らかに変化させた2種類の試料によりカピッツァコンダクタンスの測定を行い、特性の表面状態依存性並びに特性改善の可能性の評価を行った。試料は直径20mm、長さ76mmの円柱で、その片端を超流動ヘリウム中に水平上向きに曝し、もう一端にヒータを取り付け、熱伝達面以外の部分は熱絶縁のための真空容器内に納めた。熱伝達表面は荒さ5μm以下の銅磨き面、銅表面を化学的に処理した黒化処理(酸化銅、膜厚4μm)面の2種類である。測定は1.78±0.01Kに制御された飽和超流動ヘリウム中において行われた。また熱伝達表面温度の評価は銅円柱内の温度勾配より評価した。全ての温度計は誤差5mK以内に較正されている。カピッツァコンダクタンスの測定結果は、熱流束が5000W/m^2の場合を例に挙げると、銅面:1.03x10^<-4>m^2K/W;表面温度2.3K、黒化処理面:1.7x10^<-4>m^2K/W;表面温度4.9Kであった。ところで黒化処理面のカピッツァコンダクタンスは評価手法上、銅-黒化処理界面熱抵抗、黒化処理層の熱抵抗を含んだかたちで評価されている。ここで、その2つの熱抵抗を実験や文献により評価すると、その合計の熱抵抗は最大で1.4x10^<-4>m^2K/W at 4.9Kであると評価される。すなわち実際の黒化処理面のカピッツァコンダクタンスは0.31.7x10^<-4>m^2K/Wの範囲にあると考えることができる。この結果は、黒化処理面のカピッツァコンダクタンスが銅磨き面よりも低い、すなわち改善されている可能性を示唆している。このように表面にコーティングを施すことによりカピッツァコンダクタンスを制御可能であるということが本研究により明らかとなった。熱伝達表面へのコーティングなどにより表面状態を変化させ、超流動ヘリウムの熱伝達におけるカピッツァコンダクタンスの改善を研究するためには、その評価に必要な物性値(熱伝導率、材料間の界面熱抵抗)の評価は必要不可欠である。平成13年度では初めに熱伝導率、界面熱抵抗の評価手法の確立を行い、その後、数種類のコーティング材を選択し、確立した手法を用いて物性値の評価を行った。熱伝達面として銅を採用し、コーティング材料として取り扱いの容易なエポキシ系樹脂などを選択した。熱伝導率は試料に加えた熱量とその結果生じる温度差より評価した。温度差は試料両端に取り付けられた銅ブロックに埋め込まれた温度計により評価した。このとき銅ブロック-試料界面で生じる界面熱抵抗による温度差は、試料厚さを変えた測定を行うことでキャンセルすることができる。すなわちこの測定手法では熱伝導率と同時に界面熱抵抗に関する評価を行うことができる。熱伝導率の測定は、同一の試料に対して、超流動ヘリウム温度から4.2Kまでとそれ以上の温度領域に分けて行い、そのために必要な液体・超流動ヘリウムを用いた冷却装置と冷凍機を用いた冷却装置の2種類の装置を製作した。それらの装置を用いて標準的なサンプル(エポキシ樹脂)の極低温での試験的な熱伝導率の測定を行い、他の研究者の測定結果と比較して矛盾のない結果を得ることができた。エポキシ系樹脂は一般的な材料として既に測定されている例もあるが、作製条件の違いが原因となり特性に個体差を生じる可能性がある。そこでコーティング時と同条件の製法による試料について熱伝導率の評価を行う必要があると考えられる。現段階ではスタイキャスト1266及び2850FTについて室温から4.2K付近までの一回目の測定を終えている。界面熱抵抗の評価には高精度の測定が必要なため、平成14年度も引き続き測定を行い、測定精度を向上させる。

ところで黒化処理面のカピッツァコンダクタンスは評価手法上、銅-黒化処理界面熱抵抗、黒化処理層の熱抵抗を含んだかたちで評価されている。ここで、その2つの熱抵抗を実験や文献により評価すると、その合計の熱抵抗は最大で1.4x10^<-4>m^2K/W at 4.9Kであると評価される。すなわち実際の黒化処理面のカピッツァコンダクタンスは0.31.7x10^<-4>m^2K/Wの範囲にあると考えることができる。この結果は、黒化処理面のカピッツァコンダクタンスが銅磨き面よりも低い、すなわち改善されている可能性を示唆している。このように表面にコーティングを施すことによりカピッツァコンダクタンスを制御可能であるということが本研究により明らかとなった。
2価チタン反応剤を用いる実践的精密有機合成反応

2価チタン反応剤の反応特性を活用した合成手法を開発した。すなわち、1)内部アセチレン、末端アセチレンとプロパルギルブロマイドからベンジルチタン化合物の合成に成功した。得られた化合物のチタン-炭素結合の反応を利用して種々の多置換ベンゼン誘導体の合成を行った。2)内部アセチレン、末端アセチレンそしてスルホニトリルからピリジニルチタンを合成し、その反応性を用いて各種ピリジン誘導体を合成した。3)ヨードエンインの効率的な合成法を開発し、これを合成素子としてエンイン、エンジイン、ヘテロ芳香環-エンインそしてヘテロ芳香環-エンジイン骨格を有すπ-共役オリゴマーの合成に成功し、その光学的特性を明らかにした。4)1,4-ジヨード-1,3-ジエンの簡便な合成に成功し、その選択的反応を見出した。すなわちクプラートの反応が位置選択的にトリメチルシリル基をビニル置換基とする位置で反応すること、またマグネシウムアート錯体によるメタル化反応がビニルヨウ素部位のβ-位の置換基の有無によってコントロールされ、ほぼ100%の選択性で起こること、さらにはパラジウム触媒を用いるグリニャール反応剤の反応も位置選択性高く進むことを見出した。そして、これらの反応を利用し、多置換共役ジエン、フェノール、スチレンそしてフルベンの簡便合成法の道を拓いた。本年度の研究実施計画のうち、次のような成果をあげることができた。1)チタンの周りに内部アセチレン、末端アセチレンそしてプロパルギルブロマイドが規則的に配位し、チタン原子を取り込んでベンジルチタン化合物を与えるというMetalative Reppe反応を見出した。従来の3分子のアセチレン類の環化反応によるベンゼン誘導体の合成法Reppe反応に比べ、本反応は選択性に勝るだけでなく生成物が反応性に富んだ有機チタン化合物であるという特色を有している。それゆえベンゼン誘導体の合成法に新局面を拓いた成果といえる。2)チタンの周りに内部アセチレン、末端アセチレンそしてスルホニルニトリルが規則的に配位し、チタン原子を取り込んでピリジニルチタン化合物を与えることを見出した。それゆえ各種ピリジン誘導体の新しい合成法が拓かれた。3)ヨードエンインの効率的な合成法を開発し、これを合成素子としたエンインそしてエンジイン骨格を有す共役オリゴマーの合成に成功した。共役オリゴマーは新しい電気そして光学材料として注目を集めており、その合成が行われてきたが、従来の合成法は多分散のオリゴマーの合成、そしてそこからの精製分離を必要としてきたが、本合成法は単分散オリゴマーの効率的な合成法である。それゆえ材料科学において今後広く利用されていくものと思われる。4)アルキニルスルホンアミドの新しい合成法を開発すると共にそのチタン錯体を経由する合成反応を展開させ、不斉合成手法となることを明らかにした。内部アセチレンと末端アセチレンを2価チタンに規則的に配位させた後、ヨードリシスすることにより容易に得られる種々の1,4-ジヨードー1,3-ブタジエンの合成的利用展開を行った結果、下述する3つの結果を得た。1)1,4-ジヨード-1,3ブタジエンの位置選択的メタル化反応がマグネシウムアート錯体により達成できることを見出した。この反応を利用すると従来は合成に多行程を要した多置換フェノールやスチレン誘導体が簡便に合成できることを明らかにした。2)1,4-ジヨード-1,3ブタジエンとグリニャール反応剤の選択的カップリング反応がパラジウム触媒存在下で進行することを見出した。この反応を利用して、1.3.6-三置換フルベンの選択的合成を行った。特にこれまで合成が困難であったシス体フルベンの合成が可能となったことは特筆される。特にピリジン基を有す化合物はEL素子として利用可能であると考えられ、EL素子を組み立ててその発光挙動を観察した。3)1,4-ジヨード-1,3ブタジエンとクプラートの反応が選択的にトリメチルシリル基をα-位に有す位置で起こることを見出した。

生成物中に存在するビニルヨウ素基そしてビニルシリル基の反応性を利用することにより各種の多置換共役ジエンの一般性の高い合成法が確立できた。π-共役オリゴマーの合成法を更に発展させ、ヘテロ芳香環とエンインあるいはエンジイン骨格を交互に持つオリゴマーの合成に成功し、これら化合物が強い蛍光を示すことを明らかにした。
低分子量G蛋白質とその標的蛋白質の相互作用の構造解析

低分子量G蛋白質のRasはその標的蛋白質Rafを直接活性化して種々の遺伝子の発現を制御している。Rasの標的蛋白質として現在までにPI-3kinaseとRal GDSが同定されている。私共はRasの新規標的蛋白質としてAF-6を見出した。AF-6は細胞骨格と相互作用すると考えられているPDZドメインをもつ蛋白質である。RasはAF-6のN末端200アミノ酸に結合することを見出した。私共はAF-6が細胞間接着部位のタイトジャンクションに濃縮され、タイトジャンクション構成蛋白質であるOccludinとZO-1に直接結合することも見出した。一方、低分子量G蛋白質Rhoは細胞骨格を制御することが知られていたがその標的蛋白質は不明であった。私共はRhoの標的蛋白質としてプロテインキナーゼN(PKN)、新規プロテインキナーゼ(Rhoキナーゼ)、ミオシンフォスファターゼのミオシン結合サブユニット(MBS)を同定した。RhoはPKNのN末端とMBSのC末端に直接結合することを見出した。これらの部位はともにベーシックなアミノ酸に続くロイシンジッパー様構造である。Rho kinaseのRho結合ドメインはRho kinaseの中央に位置するCoiled coilドメインのC末端部分であることを見出した。私共は、すでにRhoとRho kinaseのRho結合ドメインの大量発現系を開発し、現在それぞれの結晶化に成功しつつある。これにより、多彩な標的蛋白質をもつ低分子量G蛋白質Rhoのインターフェースが解明できるものと期待される。さらに、RhoファミリーのCdc42とRacの標的蛋白質としてIQGAPを同定し、IQGAPがカドヘリン・カテニンとなどの細胞間接着分子を介して細胞間接着を制御していることを見出しつつある。以上本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。
凸射影フィルタによる線形計画法に関する研究

線形計画法の解法について、次のような成果を得た。1.凸射影法を最大勾配法の考え方を使って拡張した方法を提案した。そこで使われる点列が、必ず収束することを証明し、線形計画法の解を与えることを示した。また、この解法の1スッテプの収束が単なる凸射影法を使った線形計画法の解法よりも速いことを証明した。2.凸射影法を共役勾配法の考え方を使って拡張した方法を提案した。この解法の1スッテプの収束が単なる凸射影法を使った解法や最大勾配法を使って拡張した凸射影法による解法よりも速いことを証明した。3.線形計画法の拡張である凸2次形式の最小化問題の解を、凸射影法を拡張した方法によって与える方法を提案した。また、そこで使われる点列が必ず収束することを証明した。4.ここで提案した方法のアルゴリズムは簡単なので、並列計算に適していることを示した.5.1および2で提案した解法が、実際に収束すること、1の解法の収束が単なる凸射影法を使った線形計画法の解法よりも速いこと、2の解法の収束が1の解法や単なる凸射影による解法よりも速いことを、計算機実験で確かめた。
口腔扁平上皮癌患者の腫瘍マーカーシフラの血清中、組織内濃度と免疫組織染色の関係

顎口腔領域扁平上皮癌患者に対して、抹消血を採取し腫瘍マーカー血清シフラ濃度および血清SCC抗原濃度を測定した。1.シフラのカットオフ値は、2.0ng/ml程度に設定すると、シフラの診断効率を最もよくすることが明らかになった。顎口腔領域扁平上皮癌症例で現在最も頻繁に用いられているカットオフ値1.5ng/mlのSCC抗原と同等の診断効率を得、シフラの有用性が示された。また血清シフラ濃度は扁平上皮癌再発症例で高い傾向が見られた。2、シフラとSCC抗原の濃度の相関関係は低く、両者の併用は感受性の向上に有益であることが示唆された。3、扁平上皮癌新鮮症例において、腫瘍径が大きくなるに従って、シフラ血清中濃度が高くなる傾向が見られた。臨床病期分類(Stage)と、シフラ血清中濃度の明らかな関係は見いだせなかった。扁平上皮癌の、組織学的分化度と、シフラ血清中濃度の明らかな関係は見いだせなかった。扁平上皮癌未治療新鮮症例の生検時に得られた試料に対して、ストレプトアビジンビオチン法にて抗サイトケラチン19抗体を用いて、免疫組織染色を行った。6、便宜的に強染色性、弱染色性、染色性無しと分類した場合、抗サイトケラチン19抗体の免疫組織染色性と、シフラの血清中濃度との明らかな関係は見出されなかった。
食肉の熟成中における筋肉内コラーゲン分子間架橋,ピリジノリンの変化

筋肉中のピリジノリン解析のために、まず、いくつかの筋肉内コラーゲン単離手法の比較検討を試みた。その結果、FujiiとMurota(1982)の生化学的抽出法を用いると精製度の高い筋肉内コラーゲンが高収率で得られたため、この方法に従って熟成4,7,10,14,21,28日目の19ヶ月齢ウシ胸最長筋から筋肉内コラーゲンを調製した。各熟成期間で得られた筋肉内コラーゲンを酸加水分解し、Eyreら(1984)の方法に従ってHPLCで分析した。市販のピリジノリンを内部スタンダードとして用いたところ、13.5分程度でピリジノリンが溶出し、また各々の筋肉内コラーゲンのクロマト展開図でもピリジノリンの明らかなピークが認められた。本研究において、19ヶ月齢ウシ胸最長筋中のピリジノリン含量は0.220.34mg/gコラーゲン,すなわち0.140.22モル/モルコラーゲンであり、以前のいくつかの報告と同様の値となった。一方、食肉の各熟成期間におけるピリジノリン含量は、熟成4日目;0.140.18, 7日目;0.180.22, 10日目;0.160.21, 14日目;0.150.18, 21日目;0.150.21, 28日目;0.180.22モル/モルコラーゲンとなり、食肉の熟成中におけるピリジノリン含量の変動が大きく、また食肉の熟成に伴う筋肉内ピリジノリンの明らかな変化は認められなかった。しかしながら、各熟成期間における筋肉内コラーゲンの収量にも同様の変化が認められていたことから、ピリジノリンによる筋肉内コラーゲン分子間の架橋程度が食肉の熟成に伴う筋肉内コラーゲン収量の変化に影響を及ぼしていることが示唆された。
生体関連分子を対象とした陽電子化学反応理論の創成

電子の反物質である陽電子は、ポジトロン断層法などの医療分野で広く利用されている。しかしながら、陽電子と生体関連分子との微視的レベルでの相互作用はほとんど未解明である。本研究課題では、陽電子と生体関連分子の詳細な相互作用を理論的な方法を用いて明らかにすることを目的とする。そのために、多成分分子軌道法などの量子化学理論と反応動力学理論を融合し、「陽電子化学反応理論の創成」を目指す。
銅-捕捉タンパク貭の物貭輸送モデル系の構築

メタン資化細菌Methylosinustrichosporium OB3bには膜結合型酵素メタンモノオキシゲナーゼ(pMMO)が存在する。この酵素はメタンの酸化によりメタノールを生成する酵素として最近特に注目されている酵素である。細胞膜中でこの酵素が不足するとその情報が増幅伝播され、物質応答を惹起し、銅を捕捉するための特殊なタンパク質(銅-捕捉タンパク質)が生産されることを見いだした。しかしながら、本システムの情報伝播による物質生産機構や銅-捕捉タンパク質の性質など不明な点が多い。本研究では物質輸送反応機構解明のためのモデル系について主に研究を行った。銅-捕捉タンパク質は細胞内へ運搬された後、銅を放出し、この銅がpMMOへ挿入されると考えられる。銅放出のメカニズムの一つとして酸化還元電位による制御が考えられるため、酸化還元電位を変化させた際に生じる吸収の変化を同時に測定するためのシステムを開発した。このシステムによりポテンシオスタットを用いて電気化学的に制御したMn-ポルフィリンの酸化還元挙動を吸収スペクトルにより測定できることがわかった。電極とMn-ポルフィリン間の電子移動速度を測定した結果、7.99s-1であることがわかった。本研究では電極電位をパルス的に変化させた際の酸化還元単分子層の吸光度変化を測定する新規な測定システムを構築きた。今後このシステムを銅-捕捉タンパク質に応用し、銅の放出の測定をおこなう。
ホスピタリティの観点からの遺跡保存・活用に関する研究

本研究は、不時発見された遺跡を保存・活用するために石川・赤壁・辻村(2004)(1.研究開始当初の背景の(1)に文献提示あり)で試みたファイナンス・モデル化の意図が実際に妥当性を有するかを検証するために、遺跡および同関連施設に対して視察と聞き取り調査を行った。その結果、資金調達の必要性の観点で同モデルの意図は妥当であると言うことが明らかとなった。また、調査の結果、それらの施設がその展示内容や目的に応じた立地が重要であることも明らかとなった。すでに2007年3月に島根・鳥取地方において行った遺跡の保存・活用に関するインタビュー・視察調査と2007年6月に発表した同報告書とを踏まえて、2007年度は、さらに遺跡及び関連施設など(具体的には吉野ケ里遺跡公園、兵庫県考古博物館、神戸市埋蔵文化財センター、三内丸山遺跡・縄文時遊館、亀ケ岡遺跡・つがる市縄文館・つがる市縄文展示館、是川遺跡・八戸市博物館・八戸市縄文学習館、酸ケ湯温泉)についてのヒヤリング・視察調査結果に基づく分析により次のような成果が得られた。(1)遺跡やそれに伴う博物館などの施設の運営形態は、指定管理者制度や委託などの形で運営されているものもあるが、いずれにしろ公的に運営されていると言ってよい。(2)このようなサービスを市場に委ねることは現在のところ少なくとも難しいのが現状である。(3)これらの施設などは地域固有の歴史的な環境を反映した価値あるサービスを提供していると判断する人もかなり多い。(4)市場機構にはのらないとしても、そのようなサービスからもたらされるベネフィットを評価する方法やあるいはその効率性を測定する手法が必要でありかつ可能であることが明らかとなった。(5)この手法はこのようなサービスを市場機構にのせ、旅行・観光に関する商品化をする可能性を同時に高めることができる。本年度は、前年度(2007年度)に行った東北・青森地域の遺跡及び関連施設での視察・ヒヤリング調査などの内容を2008年6月に日本観光学会第97回全国大会で発表をした。同年12月に研究発表会を行い、遺跡関連施設の職員などの参加を得て、さらにブラッシュアップした研究成果の内容についてコメントを受けた。その結果を参考にしつつ、東海・横浜・東京・千葉地域での視察・ヒヤリング調査を行った。その結果、つぎのような成果が得られた。1.遺跡や遺構など保存するためには、資金調達が必要である。2.そのためのファイナスのモデル化を試みた。3.これを実現するにはそれらの観光資源となるものにより多く訪問者があるよう魅力あるいはホスピタリティがモデルに組み込まれていなければならない。4.このような観点からも遺跡など関連する施設をどこに立地させるかが重要である。5.しかし、その施設単体では十分に魅力度を発揮し、それを活用して十分な資金達を実現するのはなかなか難しいのが現状である。6.したがって、遺跡など関連する施設に関する資金調達には、関連施設の立地とともに、マーケティングの観点から、地域の歴史・アイデンティーを表す上述の他のヘリテージを、遺跡や遺構及び関連施設に関係付けた商品にすることによって、遺跡など関連する施設の魅力度を高め、その収益性を向上させることが重要である。今後の方向と課題は次のようについては、(1)遺跡や、遺構及び同関連施設におけるより先進的な欧州などの活用事例を調査・整理すること、(2)その結果を踏まえて日本の活用事例を調査・整理し、問題点を把握すること、(3)マーケティングの観点に立つファイナンス・モデルの概念を取り入れた立地モデルを構築するとなる。