hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強磁場を利用した水和イオン集団の水素結合ネットワーク形成に関する研究

強磁場下,液相で磁性水和イオンは磁気力によって移動する。このとき,水和イオンは単独でなく,多数の水和イオンから成る大きな集団を形成して運動する。本研究の目的は,この水和イオン集団の移動を強磁場下で観測することによって,水和イオン集団のサイズと構造を解明することである。問題を,水和イオン集団の磁気移動と,水和イオン個別の熱拡散に分けて考察する。まず,水和イオン集団の磁気移動に対しては,水和イオン集団を球体に近似して,周囲のバルク水分子の中で磁気力と摩擦力が釣り合って,水和イオン集団が終末速度で一方向(1次元的)に移動すると仮定した。次に,水和イオン個別の熱拡散に対しては,熱攪乱によって個別磁性イオンが平面内(2次元的)に拡散して,水和イオン集団内部で個別磁性イオン間の間隔(距離)が拡大する点を考慮した。こうして,水和イオン集団の強磁場下における移動距離の時間変化と,熱攪乱による拡散距離の時間変化を測定して,これらの実測値をシミュレーション計算で再現することを試みた。現在までに,水和イオン集団のサイズとして,直径4.6μmの見積もりを得ている。水和イオン集団は,そのサイズが極めて大きいことに驚かされる。一方,水和イオン集団を流体と考えて,水和イオン流体がバルク水分子の中を流れると仮定すると,移動速度の計算値は実験値を20倍も上回る結果になる。まず,磁性水和イオンとして二価銅イオンに対して,強磁場下において,水和イオン集団が移動する速度について検討した。水和イオン集団の形状を球形に近似することによって,周囲のバルクの水分子の環境から,水和イオン集団が受ける摩擦力の評価を単純化した。更に,水和イオン集団に作用する磁気力と,水和イオン集団がバルクの水分子から受ける摩擦力が釣り合って,水和イオン集団は終末速度で移動すると仮定した。次に,水和イオン集団に作用する磁気力は,輸送される磁化の量,即ち,水和イオン集団に含まれる磁性イオンの数に支配されることを考慮した。そのために,熱拡散によって,水和イオン集団から磁性イオンの濃度が減少する速度について検討した。こうして,強磁場下における水和イオン集団の移動距離の時間変化と,熱拡散による拡散距離の時間変化を測定して,これらの実測値をシミュレーション計算で再現することを試みた。結果として,現在までに,移動距離の実験結果を,球形モデル近似による計算結果と比較して,水和イオン集団のサイズを直径4.6μmと見積もった。本研究の目的は,この水和イオン集団について,サイズと構造を解明することである。問題を,磁性水和イオン集団の磁気移動と,磁性水和イオン個別の熱拡散に分けて考察する。磁性水和イオン集団の磁気移動に対しては,水和イオン集団を球体に近似して,周囲のバルク水分子の中で磁気力と摩擦力が釣り合って,水和イオン集団が終末速度で-方向(1次元的)に移動すると仮定した。磁性水和イオン個別の熱拡散に対しては,熱攪乱によって個別磁性イオンが平面内(2次元的)に拡散して,水和イオン集団内部で個別磁性イオン間の間隔(距離)が拡大する点を考慮した。磁性水和イオン集団のサイズとして,直径4.6μmの見積もりを得ているが,これは非常に大きい。一方,水和イオン集団を流体と考えて,水和イオン流体がバルク水分子の中を流れると仮定すると,移動速度の計算値は実験値を20倍も上回ってしまう。

直径4.6μmの磁性水和イオン集団には,初期状態(時刻ゼロ)で30,000,000,000個の磁性イオンが含まれ,どうしてこれだけ多くの磁性イオンが集団を形成するのかは,今後の検討課題である。
マイクロ波を用いた非平衡触媒化学プロセスの研究

マイクロ波によって生じる、1)非平衡局所加熱現象、および2)電場・磁場による電子エネルギー摂動現象の存在の検証と機構解明に取り組みつつ、固体触媒反応や薄膜表面処理への応用に向けた工学的基盤体系を整備した。[主な成果]1)マイクロ波により粒子接触点に生じる非平衡加熱、異種材料接合界面に生じる非平衡局所加熱を見出した。分子温度計を用いた非平衡局所温度の実測に成功した。コアシェル型ゼオライトを開発し、非平衡局所加熱による触媒反応促進を実証した。2)マイクロ波振動電場によるCdSナノ粒子上での電子移動加速現象、マイクロ波振動電場によるα-Fe2O3電極上での水の酸化反応の促進現象を見出した。マイクロ波照射下における酸化鉄固体触媒層内の温度分布を電磁波分布シミュレーションならびに熱流シミュレーションにより解析を行い、実験測定結果と合わせて考察した。温度分布は、触媒層内部で触媒の有する誘電特性に応じて変化することがわかった。触媒層中心部の選択加熱条件が判明した。銀粒子と有機バインダーから構成された銀ペースト薄膜のマイクロ波による局所加熱挙動の解析を行った。有機バインダーの有する誘電損失を利用した振動電場による加熱を行い、ある程度電導性が得られた薄膜を振動磁場で加熱することで、通常の電気炉を用いた加熱法に比べ、短時間で高い電導性を有する膜が製造できることを示した。マイクロ波照射下で促進される電子移動反応を実証する実験データを系統的に蓄積した。ビオロゲン誘導体を溶解した水中にニッケル金属粒子を分散した系に対して、マイクロ波照射下では、同じ温度の通常加熱に比較し、ビオロゲン誘導体の還元反応が数倍加速されることを明らかとした。この加速効果は、電子受容体であるビオロゲン誘導体の還元電位が負側にあるほど、大きく観測されることがわかった。ラングミュア-ヒンシェルウッド型の速度式により還元挙動を解析し、表面における電子移動速度定数を得、マーカス理論を適用した結果、マイクロ波促進効果が、電子軌道関数の重なり積分項の変化に起因しているとの仮説に至った。硫化カドミウムからビオロゲン誘導体への光誘起電子移動速度定数に対するマイクロ波照射効果を調べた。マイクロ波照射下で、光誘起電子移動速度が加速される結果を得た。マイクロ波発振半導体増幅器を用いて、下記の化学反応系の基礎的研究を行い、それぞれの系におけるマイクロ波照射の特徴を検討し、以下の成果を得ることができた。〇エチルベンゼン脱水素反応触媒としてマグネタイトに対して600°Cという比較的高温における固体触媒層内の温度分布を実測し、計算シミュレーションによる理論解析と比較検討した。シミュレーションにより温度分布が再現できることが確認でき、ここで得られた温度分布を用いて、マイクロ波照射下での反応速度を見積もると、通常加熱に較べて反応速度が加速されていることを示唆する値となった。〇コア-シェルゼオライトのコア部分に埋め込んだ炭素をマイクロ波による非平衡局所加熱の状態とし、シェル部分で起こる固体酸触媒作用による液相アルコール脱水反応を制御することが可能であることを示した。チタン酸バリウム粒子表面にシリカ層を被覆し、このシリカ層内にローダミン6G分子を吸着導入した粒子の分散液にマイクロ波を照射した系に対して、ローダミン6G分子の蛍光寿命の変化を用いてチタン酸バリウム表面の“非平衡局所加熱"を検証した。〇ニッケル粒子分散系におけるビピリジニウム誘導体への電子移動速度がマイクロ波によって加速される効果を速度論的に解析した。〇光吸収により硫化カドミウムナノドット内に発生した励起電子の電子受容体としてのビピリジニウム誘導体への移動速度が、マイクロ波照射下では促進されることを実験的に検証した。〇ガラス基板上に形成した銀粒子含有インク膜のマイクロ波焼成による導電性賦与に成功した。〇液中に含浸したプラスティック基板のマイクロ波による非平衡局所加熱を利用した銀ナノ粒子発生制御に成功した。〇フッ素ドープ酸化スズならびに酸化チタンペーストの2種の異なる物質間界面のマイクロ波による非平衡局所加熱現象を発見し、電場の侵入角度が重要であることを明らかとした。接触界面における界面分極発熱現象の解明:フッ素ドープ酸化スズ透明電極上に塗布した酸化チタンペーストの特異的なマイクロ波照射下における発熱現象の機構解明を行った。接触界面における高次非線形現象の観測により、界面に生じた電気双極子がマイクロ波界面分極発熱現象の原因であることを解明した。この界面分極による発熱現象が、接触する2種の物質の仕事関数の関係から理解できることがわかり、シリカ上の白金等でもこの発熱現象が起こることを見出した。金属酸化物に担持した触媒の局所加熱への応用研究へ展開した。粉体充填触媒層のマイクロ波加熱現象の解析:固体触媒粉体の稠密充填層に対するマイクロ波照射による加熱現象を実験的に調べ、その温度分布を電磁波分布シミュレーションと熱流シミュレーションによる連成解析により体系的に検討した。特に、触媒粒子間の接触点における電場集中と高効率発熱の解析に大きな進展があった。電場・磁場による電子エネルギー摂動現象ー分散金属表面における電子授受反応に対するマイクロ波効果の検証:マイクロ波による電子移動への効果を単純な反応系で見るために一電子移動反応に注目し、Ni金属粒子によるビオロゲン誘導体またはコバルト錯体の一電子還元反応でその検証を行った。還元電位の高い分子への電子移動に対して、マイクロ波促進効果が大きい傾向が確認でき、また、振動磁場ではなく振動電場による促進効果が確認できた。電子移動反応の活性化エネルギーとマイクロ波効果の相関を考慮して、マーカス理論により解析を行った。電極表面電子移動反応に対するマイクロ波効果の検証

: FTO電極上に酸化鉄半導体粒子を堆積させ、固定化することで電極を作成し、印加した状態で起こる水の酸化電流がマイクロ波照射下で増大する現象を発見した。化学反応系に対するマイクロ波の特殊効果を理解するために掲げた2つの目標とも、予定していた成果以上の明確な結果を得ることができた。第1は、マイクロ波特有の物質選択的、かつ局所的な発熱現象の解明である。特に、界面加熱ならびに粒子接触点の選択加熱現象は、いままで経験的には一部で知られていた現象であるが、これらを振動電磁波の挙動として理解する基盤実験ができたのは大きな成果と考えている。これらの現象は、材料科学、触媒化学、機能化学において、マイクロ波で初めて可能となる応用技術へ展開できる。第2の成果は、電子移動反応に対するマイクロ波効果が顕著に観測できる系を拡大することに成功したことである。硫化カドミウムナノ粒子中に発生した励起電子の移動が、マイクロ波によって促進されること、アノード上における水酸化反応がマイクロ波によって促進される現象を発見したことは、今後の展開に大きな展望を与えるものである。個々の事例の数が増えてゆくことで、マイクロ波特殊効果の一般的理解への道が拓けてゆく。1)固体触媒充填層内におけるマイクロ波電磁場分布解析と温度分布解析と触媒作用に関する検討:マグネタイト固体触媒充填層内の電磁場分布をCOMSOL Physicsを用いて、解析し、さらに熱流束シミュレーションによる連成解析により、層内の温度分布が中心の高音部から周辺に温度が低下する状況を予測した。この温度分布が、実際のマイクロ波照射下における温度測定と一致することを確認し、これを用いて再現した触媒反応速度が、マイクロ波照射下で得られる実測値より小さいことを確認した。この結果は、マイクロ波の非熱的な反応速度加速現象の存在を示唆している。2)異種物質界面加熱現象の詳細な検討:酸化チタン、アルミナ担体にPtを担持した触媒では、それぞれの成分単独では起こらないマイクロ波発熱現象が進行することを見出した。他の物質の組み合わせでもこの現象は起こる。モデル系における第2次高調波発生現象ならびにKFP顕微鏡による観測から、界面での電荷移動により生じた界面に直交する双極子がマイクロ波損失を引き起こしている機構を仮説として提案した。担持固体触媒のマイクロ波加熱手法への展開も検討した。3)メタン転換反応に対するマイクロ波効果の検討:種々の金属酸化物触媒について、マイクロ波加熱特性を系統的に検討した。特にペロブスカイト酸化物が良好な加熱特性を示し、メタン酸化反応を行うとマイクロ波照射下では、一酸化炭素への部分酸化反応の選択性が向上する結果を得た。4)ヘマタイト電極を用いた水分子電解反応におけるアノード電流応答がマイクロ波の照射に応答する形で増加する現象を見出し、その検討を進めた。現時点では、本現象の実験的確実性は担保したところである。
羊膜と足場材料を用いた収縮と弛緩の可能な膀胱の再生：ウサギを用いた研究

本研究では、羊膜上に口腔粘膜上皮細胞を播種することで尿路上皮の代替として用い、また生体吸収性足場材料P(LA/CL)上に胃平滑筋を播種することで膀胱筋層として用い、粘膜および筋層を持ち蓄尿および排尿が可能な膀胱組織を作製することを目的として研究を行った。まず、細胞を播種した羊膜と足場材料P(LA/CL)を血流の豊富な腹腔内大網に巻き付け共培養を行なった。その結果、3週間後には、上皮と筋層に分かれた瘢痕形成の起こらない組織形成を確認することができた。そこで、次に、ウサギの膀胱上部から三角部にかけて切り開き、この腹腔内で熟成した再生組織を上から覆い被せ、縫合し、予後の組織形成と膀胱機能について検討を行った。その結果、6ヶ月後のX線膀胱造影で、羊膜と足場材料P(LA/CL)を膀胱に貼付縫合した群は、蠕動運動が確認でき、膀胱内圧測定においても膀胱の容量変化が認められた。また、膀胱容量も少し増加が認められた。さらに、羊膜と足場材料P(LA/CL)部分の膀胱筋収縮測定にて、正常な筋収縮が見られるかどうかを検討したところ、control(未材料)とほとんど変わらない程度の収縮が認められた。組織学的にも材料群は尿路上皮と筋層の形成が認められた。これらの結果より、羊膜と足場材料P(LA/CL)で膀胱拡大を行ったものは、尿路上皮と筋層を有した、膀胱機能的にも収縮や弛緩が可能な膀胱の拡大をすることが可能であることが分かった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。消化管利用に代わる新たな医療材料を用いる方法として、本研究では口腔粘膜上皮細胞を尿路上皮の代替として用い、また膀胱筋層に胃平滑筋を用いて粘膜および筋層を持ち蓄尿および排尿が可能な膀胱組織を作製することを目的とした。我々はこれまでに、1)免疫学的に寛容で無細胞化をする必要がなく、抗瘢痕効果のある羊膜上に、柔軟性に富む口腔粘膜上皮細胞を播種し、シート状にしたものと2)生分解性ポリ乳酸とカプロラクタムの共重合体の足場材料に、胃平滑筋細胞を播種しシート状にしたもののそれぞれを作成し、1)と2)を重ね合わせ、血流の豊富な大網に巻き付け腹腔内共培養を行なった。その結果、瘢痕形成の起こらない組織形成を予備的に確認することができた。今回、我々は上皮に口腔粘膜細胞を播種した羊膜と筋層に胃平滑筋を播種したP(LA/CL)を腹腔内の大網にロールし3週間共培養を行った後に、膀胱欠損部位を形成し、そこに切り開いた大網ロール材料を貼付し縫合する方法で膀胱再建を行った。初めに、大網に3週間ロールした材料を免疫染色にて組織学的に評価したところ、上皮の形成と十分な筋層の形成が認められ、良好に再生が起こっていた。そこで、ウサギの膀胱頂部から三角部上部まで切り開き、欠損部位を形成し、そこに覆うようにしてその作成した材料で被せ、8点の単結紮と周囲を連続縫合した。その予後を現在は確認しているが、4ヶ月以上の生存が認められ、合併症の併発等は認められていない。口腔粘膜細胞と胃平滑筋細胞の培養を行い、各細胞を羊膜とP(LA/CL)材料に播種し、免疫組織学的評価を行ったところ、各材料上に細胞が乗っていることを確認することが出来た。II.動物実験(ウサギの膀胱再生実験)ウサギの大網に作製した材料をロールし、3週間後の組織は良好に形成されていた。免疫組織学的にも上皮と筋層の形成が認められた。その組織を膀胱に貼付・縫合し予後を確認したところ、4ヶ月以上の生存が認められた。III.再生結果の評価術後6ヶ月経過した時点でレントゲン造影とウロダイナミクス検査、膀胱筋収縮力測定を行い評価する予定を今後しており、順調に実験は進行している。

これらの結果より、羊膜と足場材料P(LA/CL)で膀胱拡大を行ったものは、尿路上皮と筋層を有した、膀胱機能的にも収縮や弛緩が可能な膀胱の拡大をすることが可能であることが分かった。現在、大網にロールした材料を膀胱欠損部位に貼付し、術後4ヶ月以上経過したが、合併症の併発等は認められていない。今後、術後6ヶ月時の膀胱造影とウロダイナミクス検査、さらに膀胱筋収縮力測定を行うことを予定しており、さらに、それが成功したら、次の段階として、n数を増加させ、実験期間を延長することを計画している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
非可換確率論と非可換エントロピーの研究

近年の作用素環の発展においては,V.F.R.Jonesが創始した部分因子環の指数理論とD.Voiculescuが開拓した自由確率論の2つの大きな流れがある.本研究では,これらと関連して作用素環上の非可換確率論と非可換エントロピー論を研究した.他に,作用素・行列のノルム不平等式の研究も行った.以下に,いくつかの項目に分けて,研究成果の概要を述べる。1.指数有限の因子環の包含関係N⊂Mに郡Gが作用しているとき,接合積N〓G⊂M〓Gの標準不変量を元のN⊂Mのそれと比較した.さらに,泉正巳(京大)との共同研究で,部分因子環の場合をモデルとして,一般のフュージョン環についてアメナビリティおよび強アメナビリティを研究した.2.ランダム行列に対する大偏差原理と自由エントロピーについて,D.Petz(ハンガリー)と共同研究を行った.1変量自由エントロピーのいろいろな制限条件の下での最大化問題を考察し,ランダム行列の標本固有値分布に対する大偏差原理を体系的に研究した.また,Voiculescuが導入した多変量自由エントロピーは,非可換確率変数として,自己共役,ユニタリの3種類のものが定義できるが,これらの3種類の自由エントロピーの間の関数を確立し、自由エントロピーの加法性や最大化問題に応用した.3.Hilbert空間上の作用素(特に有限次元の行列)のノルム不等式やトレース不等式についても一連の研究を行った.安藤毅(北星学園大)との共同研究で,行列(またはトレース)Holder不等式がどのような形で成立できるかを研究した.安藤,大久保(北海道教育大)との共同研究では,2つの行列の正数ベキの多重積に対するトレース不等式を対数マジョリゼーションの方法を用いて考察した.幸崎秀樹(九大)との共同研究で,作用素のユニタリ不変ノルムに関して,算術-幾何平均不等式を精密化したノルム不等式を与えた.近年の作用素環の発展においては,V.F.R.Jonesが創始した部分因子環の指数理論とD.Voiculescuが開拓した自由確率論の2つの大きな流れがある.本研究では,これらと関連して作用素環上の非可換確率論と非可換エントロピー論を研究した.他に,作用素・行列のノルム不平等式の研究も行った.以下に,いくつかの項目に分けて,研究成果の概要を述べる。1.指数有限の因子環の包含関係N⊂Mに郡Gが作用しているとき,接合積N〓G⊂M〓Gの標準不変量を元のN⊂Mのそれと比較した.さらに,泉正巳(京大)との共同研究で,部分因子環の場合をモデルとして,一般のフュージョン環についてアメナビリティおよび強アメナビリティを研究した.2.ランダム行列に対する大偏差原理と自由エントロピーについて,D.Petz(ハンガリー)と共同研究を行った.1変量自由エントロピーのいろいろな制限条件の下での最大化問題を考察し,ランダム行列の標本固有値分布に対する大偏差原理を体系的に研究した.また,Voiculescuが導入した多変量自由エントロピーは,非可換確率変数として,自己共役,ユニタリの3種類のものが定義できるが,これらの3種類の自由エントロピーの間の関数を確立し、自由エントロピーの加法性や最大化問題に応用した.3.Hilbert空間上の作用素(特に有限次元の行列)のノルム不等式やトレース不等式についても一連の研究を行った.安藤毅(北星学園大)との共同研究で,行列(またはトレース)Holder不等式がどのような形で成立できるかを研究した.安藤,大久保(北海道教育大)との共同研究では,2つの行列の正数ベキの多重積に対するトレース不等式を対数マジョリゼーションの方法を用いて考察した.幸崎秀樹(九大)との共同研究で,作用素のユニタリ不変ノルムに関して,算術-幾何平均不等式を精密化したノルム不等式を与えた.近年の作用素環論(特にvon Neumann環論)の発展において、V.F.R.Jonesが創始した部分因子環論とD.Voiculescuが開拓した自由確率論の2つの大きな流れがある。これらと関連して作用素環上の非可換確率論とエントロピー論を研究している。他に、行列(また作用素)の不等式、トレース不等式、行列の固有値に対する優劣関係の研究も行っている。最近の成果として、(1)泉正己氏との共同研究で、部分因子環の場合をモデルとして、一般のフュージョン環についてアメナビリティおよび強アメナビリティを研究した。これらの概念に対するいくつかの同値条件を与え、PopaによるII_1型部分因子環の(強)アメチビリティに関する結果の証明を簡易化することに成功した。(2)D.Petz氏との共同研究で、ランダム行列の標本固有値分布に対する大偏差原理を体系的に研究した。かなり一般的な形の自己共役、非自己共役、ユニタリのランダム行列を扱った。すべての場合でレイト関数はある自由エントロピー型汎関数のマイナス符号をとったものであり、極限分布はその自由エントロピー型汎関数の最大化によって決定される。(3)安藤毅氏との共同研究で、行列(またトレース)Holder不等式がどのような形で成立できるかを研究した。関連して、p>1のとき(A^p+B^p)^<1/p>のトレースの同時凸性について考察した。この同時凸性はp>2のとき成立しないことが判った。

作用素環(特にvon Neumann環)を基礎とした非可換確率論と非可換エントロピー論を研究している.近年D.Voiculescuが開拓した自由確率論は,非可換確率論の一つとして大きな発展を遂げている.これに関連して,ランダム行列に対する大偏差原理や自由エントロピーについて研究した.他に,作用素(特に行列)のノルムやトレースに関する不等式についても研究した.最近の成果として,(1) D.Petz氏との共同研究で,ランダム行列の標本固有値分布に対する大偏差原理を体系的に研究した.よく知られた標準的なガウス・ランダム行列ばかりでなく,楕円型ランダム行列やWishartランダム行列について大偏差原理を示した.レイト関数は自由エントロピー型汎関数のマイナス符号をとったものになる.(2)多変量自由エントロピーは,非可換確率変数として,自己共役,非自己共役,ユニタリの3種類のものが定義できる.D.Petz氏との共同研究で,これらの3種類の自由エントロピーの間の関係を確立し,自由エントロピーの加法性や最大化問題に応用した.(3)幸崎秀樹氏との共同研究で,作用素のユニタリ不変ノルムに関して,算術-幾何平均不等式を精密化したノルム不等式を与えた.さらに,算術平均,対数平均,幾何平均,調和平均およびそれらを自然に補間する各種の平均を比較する多くのノルム不等式を求めた.作用素環論を基礎とした非可換確率論と非可換エントロピー論の研究を行った.D.Voiculescuを中心に,作用素環の自由積と密接に関連した自由確率論という新しい非可換確率論が発展している.この理論では,古典確率論の独立性の代わりに自由性の概念が基本的であり,ランダム行列やエントロピー論と関連した話題が面白い.本研究では,ランダム行列に対する大偏差原理や自由エントロピーについて研究した.他に,作用素や行列のノルム不等式についても研究した.最近の成果として,(1)D.Petz氏との共同研究で,ランダム行列の標本固有値分布に対する大偏差原理を体系的に研究し,いくつかの標準的なランダム行列について大偏差原理を証明した.また,非自己共役な非可換確率変数の極分解の観点から,多変量自由エントロピーの研究を行った.(3)幸崎秀樹氏との共同研究で,行列の各種の平均とそれらのノルムの比較について研究した.算術平均・対数平均・幾何平均・調和平均およびそれらを補間する各種平均のノルムを大小比較して,多くのノルム不等式を得た.さらに,無限次元の作用素に対しても,同様な研究を継続する予定である.
加齢に伴って増加する血清タンパク質Yの同定ならびに加齢の抑制因子の検索

申請者らは、これまでに老化促進モデルマウス(SAM)を用いて、細胞内の抗酸化性酸素活性が低下し、酸化タンパク質レベルが上昇することが老化のパラメータになることを明らかにしてきた。本研究では、これらのパラメータが変動する様子から加齢に促進あるいは抑制効果を示す食餌性因子の検索を行った。また、血清タンパク質の様相を精査し個体レベルでの老化の指標となるような未知タンパク質を検索し、同定も試みた。二次元電気泳動法によってSAMの血清タンパク質像を調べたところ、「未知タンパク質Y(24.8kDa,pI6.5)」が加齢に伴って顕著に増加することを突き止めた。極微量のタンパク質Yを精製し、アミノ酸組成を調べたところ、顕著な特徴は見られなかった。また、アミノ酸配列の決定を試みたところ、N末端アミノ酸が何らかの修飾を受けており、酵素による限定加水分解して得たペプチドのアミノ酸配列から、タンパク質Yは即知タンパク質の一部である可能性が示唆された。今後は、タンパク質Yを老化パラメータとして利用する方法の確立などの研究を進めていく予定である。生体内で活性酸素を発生させるパラコートの摂取により、血球および肝臓のグルタチオンペルオキシダーゼなどの抗酸化性酵素活性が低下し、血漿および肝臓のTBARS値、血漿・血球、肝臓の酸化タンパク質レベル、肝臓のDNA鎖の損傷率が高くなった。さらに、パラコートと同時に酸化防止剤であるブチルヒドロキシトルエンを投与すると肝臓DNAのの酸化傷害は抑制された。これらの結果は、老化のフリーラジカル説を支持するものであり、老化が細胞や組織に持続的に起こっているフリーラジカル、即ち酸化的障害の蓄積に起因することを示すことができた。申請者らは、これまでに老化促進モデルマウス(SAM)の赤血球細胞について、加齢に伴う変化を調べて、細胞内の抗酸化性酵素活性が低下し、酸化タンパク質レベルが上昇することが老化のパラメータになることを明らかにした。また、二次元電気泳動法によってSAMの血清タンパ質像を調べたところ、「未知タンパク質Y(24.8kDa,pI6)」が加齢に伴って顕著に増加することを突き止めた。本年度は、申請者らがSAMについて確立した老化のパラメータを用いて、これに影響を及ぼす食餌性因子を検索するとともに、加齢に伴って増加する「未知タンパク質Y」を精製、同定を試みた。まず、生体内で活性酸素を発生させるパラコート(200ppm)を摂取したときの赤血球および肝臓の抗酸化性酵素活性(グルタチオンペルオキシダーゼ、カタラーゼ、グルタチオン-S-トランスフェラーゼ等)への影響を正常老化型マウスと老化促進型マウスについて調べたところ、これらの活性は両系ともにパラコート摂取により低くなった。血漿および肝臓のTBARS値、血漿・血球および肝臓の酸化タンパク質レベル、肝臓のDNA鎖の損傷率はパラコート食群で高値を示した。このような変化は正常老化型マウスより老化促進型マウスの方で著しかった。また肝臓DNA鎖の損傷率の上昇は同量のパラコートにBHT(300ppm)を同時投与すると、対照群のレベルまで抑えられることを示した。老化促進型マウスの血清からタンパク質Yをイオン交換クロマト法、二次元電気泳動法により精製した。アミノ酸組成を調べたところ、顕著な特徴は見られなかった。また、N末端のアミノ酸配列および種々の酵素により限定加水分解して得られたフラグメントのアミノ酸配列の決定を試みた結果、タンパク質Yは既知のタンパク質の一部分である可能性が示唆された。現在のところ公表するに至っていないが、当初の予定どおり研究を進めている。

また、二次元電気泳動法によってSAMの血清タンパク質像を調べたところ、「未知タンパク質Y(24.8kDa,pI6)」が加齢に伴って顕著に増加することを明らかにした。本年度も昨年度に引き続き、老化促進型マウスの血清から加齢に伴って増加する「未知タンパク質Y」をイオン交換クロマト法、種々のアフィニティークロマト法により精製し、N末端のアミノ酸配列および種々の酵素により限定加水分解して得られたフラグメントのアミノ酸配列の決定を試みた結果、タンパク質Yは既知のタンパク質の一部分であることを明らかにした。全アミノ酸配列を調べようとしたが、SAMの血清から精製できるタンパク質量では全配列の決定には不十分であった。今後の実験計画の遂行のためには大量のタンパク質Yを遺伝子工学的手法により調製することが必要と考えられたので、現在取り組んでいる。タンパク質Yの遺伝子の決定ならびに大量のタンパク質Yを調製した後には、遺伝子レベルならびに免疫化学的手法を用いてタンパク質Yの検出が可能となる。今後は、本研究の最終目的である老化抑制食餌因子の検索にタンパク質Yをパラメータとして研究を進めていく予定である。
個体発生途上における神経細胞のプログラム死を起こすキラー液性因子

(1)脳神経系のプログラム細胞死を起こすキラー蛋白質の分子的実体として、脳のプログラム死期に産生させる新生期脳由来抗癌因子NBCFを我々は欧米に先行して同定した。NBCFはN末端アミノ酸14残基の配列よりcystatin supergenefamilyの一員と見なせるが、このfamilyのmemberには脳発生過程に特異的に発現するa_2HS glycoproteinやfetuinがあり、NBCFを含めてこのfamilyの脳発生過程への関与が考えられる。(2)ヒト神経芽腫NB1細胞はNBCF投与6時間後に細胞死に先行して核凝縮や細胞質萎縮などapoptosis様な変性像を示すが、この時にDNA抽出しアガロース電気泳動が調べた。この結果、(1)NBCF感受性の未分化NB1細胞から単離した核にNBCFを作用させても単離核に細胞膜標品や細胞破砕液を添加してもDNA断片化は起こらなかった。したがってNBCFは直接に核DNAに作用するのではなく、whole cellにbuilt inされた核外因子を介すると考えられる。(2)NBCF感受性NB1細胞は、もはやNBCF除去しても細胞死を免れ得ない投与6時間後という短時間で、既に核DNAが180-210bp単位で断片化する。したがってNBCFは間接的にendonucleaseの活性化をもたらすのであり、endonuclease遺伝子の発現には関与しないと示唆される。(3)細胞死がまだ進中行であるNBCF投与12時間であるにも関わらずDNA断片化は既に停止していて部分的断片化に止まった。NBCF抵抗性の分化NB1細胞から分泌される蛋白性NBCF拮抗因子(43kDa,塩基性)を添加するとNBCFによる細胞殺傷は阻止されるが、DNA断片化は僅かに起こった。したがって、核DNAのすべてのnucleosome linker siteに作用するのではなく、loosened siteだけでの切断で細胞死を引き起こすのに充分と考えられる。(3)NBCF産生期に先行する胎生中期のマウス脳抽出液から、高性能電気泳動クロマトグラフィ(HPEC)を用いてNBCFとは異なる細胞傷害性蛋白質(約300kDa、塩基性)を見出した。
コーポレートガバナンスと雇用・人事システムの制度的補完関係に関する実証研究

本研究では、コーポレートガバナンスの金融面での変化や企業内の労使関係の変化が雇用システムに与える影響に関する実証分析を行った。失われた10年の間で、メインバンク制や株主所有構造、企業内部の労使関係が日本企業の雇用調整行動の変化や企業業績にどのような影響を与えていたのかを分析し、それらが日本企業の雇用調整行動や企業業績に大きな影響を与えていることを明らかにした。日本においては、一期の大きな赤字、または、二期連続の赤字の場合に、解雇、希望退職を含んだ人員整理(リストラ)が行われるという経験則が確認されているが、黒字の時に人員整理を行う企業も存在していることや、赤字に人員整理を行う企業と黒字に行う企業の違いは何よって規定されるのかについては全く分析がなされていない。「制度的補完性」の議論によれば、日本企業の長期雇用制とメインバンク、株式持合いなどの企業の金融システムは相互に補完関係にあるとされているので、赤字まで雇用を維持するという長期雇用制を象徴する慣行は、メインバンクとの関係が強い企業や金融機関の持株比率が多い企業においてみられる傾向があると予想できる。また、労働組合が雇用保障に対して強い影響を持っていることもよく知られているので、組合のある企業ほど赤字に人員整理を行う傾向が強くなるであろう。本稿の目的は、黒字期に人員整理を行う企業と、赤字期にそれを行う企業との違いが、どのような要因によって規定されているのかをコーポレートガバナンスに焦点を当てて実証的に分析することである。ヘックマンの2段階推定よって分析を行った結果、メインバンクとの関係が強い企業、金融機関の持株比率が多い企業、そして労働組合のある企業において、赤字期に希望・早期退職が実施される確率が高いことが明らかとなった。また、大幅に収益性の低下したリストラの必要性が高い企業や労働組合のある雇用保障が強い企業では外国人株主の持株比率が多いほど黒字期に希望・早期退職が実施される確率が高いことも明らかにされた。プロビット分析によれば、1996年以前には、メインバンクとの関係が強い企業、金融機関の持株比率が多い企業、そして労働組合のある企業において、赤字期に希望・早期退識が実施される確率が高いことが明らかとなった。また、1997年以降、組合やメインバンクの効果が見られなくなった一方で、大幅に収益性の低下したリストラの必要性が高い企業や外国人株主の持株比率が多いほど黒字期に希望・早期退職が実施される確率が高いことも明らかにされた。前年度は、株式所有構造やメインバンク制などの企業の外部的な要因が雇用調整や企業業績に与える影響を分析したが、今年度は、日本企業のコーポレートガバナンスと雇用システムとの関連を、従業員やその代表である労働組合という企業の内部的要因が雇用調整や企業業績に与える影響をという側面から分析して、1冊の図書にまとめた。研究から得られた主な結論は次のようにまとめられる。(1)労働組合を持つ大企業では、雇用調整速度が特に遅く、解雇を避ける傾向が強い。(2)労働組合のある企業ほど、会社が赤字になるまで雇用調整が抑制される傾向がある。(3)雇用用保障の強い企業では、労使間の情報共有が進み、生産性の向上がもたらさせている。(4)労働組合の存在が、正社員の希望退職や賃金カットを抑制する一方、新卒採用の抑制や非正規社員雇用の増加をもたらしている。(5)1997年の不況期を境として、雇用調整速度が速くなっている。これらの研究結果は、従業員や労働組合が企業の雇用政策や生産性向上に深く関与していることを浮き彫りにするものであると同時に、正社員と非正社員との二極化が正社員重視の企業統治から発生するものであることが示しており、日本企業のコーポレートガバナンスに、従来から言われてきたような従業員主権という側面があることを実証的に示している。また、企業のパネルデータを用いて、要魚な観点から企業の雇用調整の数量的な効果を実証している点は、現実の労働市場政策を考える上で、大きな貢献を果たすものといえる。
筋電信号に基づくヒト静止立位モデルの実時間制御系を用いた運動の計算論

立位姿勢時の足関節粘弾性は,ヒトの静止立位を維持するには全く不十分である,本研究では,低足関節粘弾性にも関わらずヒトが安定に静止立位を維持・制御できるのは,脳神経系による予測的制御機構が重要な役割を果たしていることを定量的に示した.まず,計算機内に構築した静止立位の筋骨格系モデルを立位時のヒトの筋電信号で実時間制御するタイプの実験システムを構築した.実験系には,計算機内の下肢筋群と立位に対応するヒトの骨格系からなる微分方程式モデルを用いてた.筋モデルの張力はモデルの受動的バネ特性,受動的粘性特性,能動的収縮力で決まる(Hill型モデル).能動的収縮力は,筋電図から実時間で推定したα運動ニューロンの活動度の関数として決定した.この活動度を制御信号として,運動方程式を実時間で積分し,被験者の筋電でモデルの動きを制御した.被験者にはディスプレイ上に表示した計算機内モデルの動揺を視覚的に与え,そのモデルが立位を維持できるように自身の下肢筋電を調節させた.このとき計算機内に構築した筋の粘弾性は,それだけではモデルの立位維持が不可能な値であった.それにも関わらず,被験者は,運動学習の結果,自らの筋電図を予測的に調節することで,視覚によるフィードバックに大きな時間遅れが存在するにも関わらず,下肢筋群の収縮力によって,モデルは立位を維持することが可能となった.学習初期,中期,後期において,被験者自身の姿勢変化および筋電図とモデルの姿勢変化を比較した結果,学習が進行するにつれ被験者自身の姿勢変化,および被験者とモデルの姿勢が長期相関を示すようになることを明らかにした.さらに,姿勢変化の履歴情報に基づいて,被験者はモデルの姿勢変化を予測し,それに基づいてモデルの姿勢を制御していることを示唆する結果を得た.立位姿勢時の足関節粘弾性は,ヒトの静止立位を維持するには全く不十分である,本研究では,低足関節粘弾性にも関わらずヒトが安定に静止立位を維持・制御できるのは,脳神経系による予測的制御機構が重要な役割を果たしていることを定量的に示した.まず,計算機内に構築した静止立位の筋骨格系モデルを立位時のヒトの筋電信号で実時間制御するタイプの実験システムを構築した.実験系には,計算機内の下肢筋群と立位に対応するヒトの骨格系からなる微分方程式モデルを用いてた.筋モデルの張力はモデルの受動的バネ特性,受動的粘性特性,能動的収縮力で決まる(Hill型モデル).能動的収縮力は,筋電図から実時間で推定したα運動ニューロンの活動度の関数として決定した.この活動度を制御信号として,運動方程式を実時間で積分し,被験者の筋電でモデルの動きを制御した.被験者にはディスプレイ上に表示した計算機内モデルの動揺を視覚的に与え,そのモデルが立位を維持できるように自身の下肢筋電を調節させた.このとき計算機内に構築した筋の粘弾性は,それだけではモデルの立位維持が不可能な値であった.それにも関わらず,被験者は,運動学習の結果,自らの筋電図を予測的に調節することで,視覚によるフィードバックに大きな時間遅れが存在するにも関わらず,下肢筋群の収縮力によって,モデルは立位を維持することが可能となった.学習初期,中期,後期において,被験者自身の姿勢変化および筋電図とモデルの姿勢変化を比較した結果,学習が進行するにつれ被験者自身の姿勢変化,および被験者とモデルの姿勢が長期相関を示すようになることを明らかにした.さらに,姿勢変化の履歴情報に基づいて,被験者はモデルの姿勢変化を予測し,それに基づいてモデルの姿勢を制御していることを示唆する結果を得た.
2軸曲げを受ける任意形断面PRC部材の限界状態設計法と長期変形

(1)任意形コンクリート断面の任意の位置にPC鋼・鉄筋を配したPRC部材に関し、7段階に分けて応力解析を行い変形を検討した。第1段階は、プレストレス導入直後で死荷重を考慮した状態における応力ひずみの分布第2段階は、コンクリートのクリープ・乾燥収縮及びPC鋼のレラクセーションを考慮したプレストレスの損失第3段階は、デコンプレッション状態第4段階は、ひびわれ発生前の弾性状態第5段階は、ひびわれ発生時の状態第6段階は、ひびわれ発生後の状態第7段階は、終局状態それぞれの段階が各種限界状態と対応の様相を示し、ひずみ・応力・変位等を明らかにする。(2)(1)の解析の成果に基づいて電子計算プログラムを開発作製した。(3)PRC部材の重要な指標であるひびわれ幅・ひびわれ間隔について解析を行った。(4)中空床版プレストレストコンクリート橋を対象として、初期プレストレスとひびわれ強度及び変形そして終局強度を明らかにし、構造特性を示した。1.任意形コンクリート断面の任意の位置にPC鋼・鉄筋を配したPRC部材に関し, 5つの段階に分けて応力解析を行い変形を検討した.第1段階は,プレストレス導入直後の応力・ひずみ分布第2段階は,コンクリートのクリープ・乾燥収縮及びPC鋼のレラクセーションを考慮したプレストレスの損失第3段階は,デコンプレッション状態第4段階は,ひびわれ状態第5段階は,ひびわれ後のひずみ・応力及び変位2.上記解析を行い,解析理論に従って電子計算プログラムの作製・整備を行った.3.プレストレスの大きさとひびわれ強度及び変形との関係を中空床版プレストレストコンクリート橋を対照とし,その構造特性を明らかにした.4.死荷重・活荷重ともに,断面に対し曲げ荷重として解析を行ったが,さらに,曲げ・圧縮, 2軸曲げ問題に関し解析を進展させている.(1)任意形コンクリート断面の任意の位置にPC綱、鉄筋を配したPRC部材に関し、前年度までの成果であるひびわれ強度解析に加え、終局限界状態における強度解析を明らかにした。(2)初期プレストレスとひびわれ強度及び変形との関係を中空床版橋を対象として、考察を加えた。(3)PRC部材のひびわれ幅に関する解析を行った。得られた成果によりPRC部材に関する構造特性を得た。(4)上記(1)(3)は、いずれも開発した電子計算プログラムによるもので、このプログラムは、汎用性があり、RC、RC、PRC構造に広く応用できる。
メタン生成とアンモニアストリッピングを同一槽内で両立する新規メタン発酵

窒素成分を豊富に含有する有機性廃棄物のメタン発酵処理では、アンモニアが高濃度に蓄積して微生物の活性を阻害するため、発酵過程におけるアンモニア除去技術の確立がプロセス高効率化の重要な課題である。本研究は、アンモニアを発酵槽内で“メタン発酵微生物を阻害せずに"ストリッピング除去する新規メタン発酵プロセスを研究開発する。高温メタン発酵においてメタン発酵代謝物の生産と消費/除去のタイミングを制御することにより、発酵槽内を短時間だけ高pH環境にして発酵槽内のアンモニア低減と微生物の維持を可能にする。
2型ホスファチジン酸ホスファターゼの細胞内局在性と生理機能

分極したMDCK細胞にLPP(以前にPAP2と呼ばれていた酵素)アイソザイムを安定発現させ、共焦点レーザー顕微鏡にて観察したところ、LPP1はapicalドメインへ、LPP3はbasolateralドメインへそれぞれ局在していた。ビオチン標識による生化学的解析によっても、約90%のLPP1がapicalドメインに、LPP3は約70%がbasolateralへと局在していた。しかしLPAを基質とした細胞表面活性を測定したところ、LPP1発現細胞ではapical面での活性がbasolateral面での約6倍高い値を示した一方で、LPP3発現細胞ではapical面とbasolateral面でのLPA水解活性がほとんど同じという結果を示した。LPP3のbasolateralドメインへの分布がビオチン標識と細胞表面活性という2つのアッセイ法により食い違いを見せる理由は今後の検討課題の一つである。各アイソザイムのターゲティングシグナルを解析したところ、LPP1のapicalシグナルは細胞質内に位置するN末から2番目から7番目までの6残基、FDKTRLという配列であることが明らかになった。一方LPP3のbasolateralシグナルとして、もっともN末寄りの細胞質側ループ中に存在する110番目と111番目の二つのチロシン残基が機能していることが示された。(以上、Jia et al.,2003,FEBS Lett,552,240-246)この知見にはLPP1とLPP3が細胞表面膜上の異なるラフトに結合することが重要な働きをしているかもしれない。両アイソザイムはCHAPSで細胞を可溶化したときにはラフト結合能を示すが、Triton x-100を使うとLPP1だけが完全に可溶化してしまう。(以上、Kai et al.、投稿準備中)卵巣ガンはLPA刺激によって著しい増殖を示すが、LPPを発現させるとガン化の進行が抑制されるので、細胞表面膜に局在する本酵素が細胞外のLPAを加水分解することによって細胞増殖速度を制御している可能性が示唆されて興味深い。(以上、Miyamoto et al.,投稿中)PAPの生理的役割を明らかにするにはその細胞内局在を知ることが一つのアプローチとなる。まずPAPとラフトとの相互作用について調べた。NIH3T3細胞に発現させたPAPアイソザイムでは、TritonX-100がPAP2aを可溶化する一方でPAP2bを可溶化しない。一方CHAPSを用いると両者とも全く可溶化されない。密度勾配遠心法などによる詳細な検討により、PAP2aとPAP2b、どちらもラフトと相互作用することが示された。ともにラフトへの相互作用を示しながらもTritonX-100への可溶性が全く異なるという両者の性質が生理的にも意味のあることなのかどうかを調べるために、PAP2a-YFPとPAP2b-CFPをCOS7細胞に共発現させ、ゴルジ体から表面膜への輸送過程を詳細に観察した。その結果、両アイソザイムは輸送小胞への分布でも異なるパターンを示すことが明らかになった。この結果は表面膜上の異なるミクロドメインへのターゲティングを反映するのではないかと考えて、次にMDCK細胞での局在を観察したところ、PAP2aはapicalドメインに、そしてPAP2bはbasolateralドメインに、互いに分離して局在することが分かった。ビオチン標識による生化学的解析によれば、約90%のPAP2aがapicalドメインに、一方PAP2bは約70%がbasolateralへと局在していた。しかしLPAを基質とした細胞表面活性を測定したところ、PAP2a発現細胞ではapical面での活性がbasolateral面での約6倍高い値を示した一方で、PAP2b発現細胞ではapical面とbasolateral面でのLPA水解活性がほとんど同じという結果を示した。PAP2aのapicalターゲティングシグナルは細胞質内に位置し、N末から2番目から7番目までの6残基(FDKTRL)の配列がapicalシグナルとして働いていることも明らかにした。PAPの生理的役割を明らかにするにはその細胞内局在を知ることが一つのアプローチとなる。

NIH3T3細胞に発現させたPAPアイソザイムでは、Triton X-100がPAP2aを可溶化する一方でPAP2bを可溶化しない。一方CHAPSを用いると両者とも全く可溶化されない。密度勾配遠心法などによる詳細な検討により、PAP2aとPAP2b、どちらもラフトと相互作用することが示された。ともにラフトへの相互作用を示しながらもTriton X-100への可溶性が全く異なるという両者の性質が生理的にも意味のあることなのかどうかを調べるために、PAP2a-YFPとPAP2b-CFPをCOS7細胞に共発現させ、ゴルジ体から表面膜への輸送過程を詳細に観察した。その結果、両アイソザイムは輸送小胞への分布でも異なるパターンを示すことが明らかになった。この結果は表面膜上の異なるミクロドメインへのターゲティングを反映するのではないかと考えて、次にMDCK細胞での局在を観察したところ、PAP2aはapicalドメインに、そしてPAP2bはbasolateralドメインに、互いに分離して局在することが分かった。ビオチン標識による生化学的解析によれば、約90%のPAP2aがapicalドメインに、一方PAP2bは約70%がbasolateralへと局在していた。しかしLPAを基質とした細胞表面活性を測定したところ、PAP2a発現細胞ではapical面での活性がbasolateral面での約6倍高い値を示した一方で、PAP2b発現細胞ではapical面とbasolateral面でのLPA水解活性がほとんど同じという結果を示した。PAP2aのapicalターゲティングシグナルは細胞質内に位置し、N末から2番目から7番目までの6残基(FDKTRL)の配列がapicalシグナルとして働いていることも明らかにした。興味深いことに、NIH3T3細胞でこれらPAP2を安定発現させたとき、PAP2bは表面膜よりはむしろ細胞内顆粒に多く局在することが最近判った。細胞内に取り込まれたトランスフェリンの局在と比較することにより、PAP2bの滞留するオルガネラはrecycling endosomeであることが示唆される。PAP2bはPLD2と共役して機能するという報告があり、表面膜での機能にはこれまで全く疑いが持たれていなかったが、PLDは膜輸送にも重要な働きをすることが知られており、本酵素の新しい機能の発見が期待される。(2003年3月14日現在、投稿準備中)
グラフィカルモデリングを中心とした新しい多変量解析法とそのソフトウェアの開発

グラフィカルモデリングを中心として、統計的多変量解析について理論的な側面からと応用的な側面から研究を行った。理論的な観点からの研究成果としては、次の点をあげることができる。(1)モデル選択を繰り返し行う際に考慮しなければならない検定の多重性の問題についての整理とその解決(2)逸脱度の尺度となる統計量の性質の研究(3)パス図に基づく変数選択の新しい考え方の研究(4)有向モデルを因果モデルとして利用して原因系の変数へ介入したときの効果の研究(5)条件付き介入効果の理論的研究(6)共分散構造分析における逐次変数選択の研究(7)滑らかな境界値への縮小推定量の研究(8)工程解析の評価値としての工程能力指数についての統計的性質の研究応用的な観点からの研究成果としては、次の点をあげることができる。(1)量的変数に基づくグラフィカルモデリングの解析ソフトの開発と改良(2)質的変数に基づくグラフィカルモデリングの解析ソフトの開発と改良(3)工程解析・顧客満足度調査・リモートセンシングへのグラフィカルモデリングの適用および応用可能性の検証また、本研究組織のメンバーが10人中8人を占める共著として『グラフィカルモデリングの実際』(日科技連出版社)を刊行した。本書は1999年度日経品質管理文献賞に選ばれた。さらに、開発した解析ソフトをホームページ上で公開し、普及をはかった。グラフィカルモデリングを中心として,統計的多変量解析について理論面と応用面から研究した。理論面からの研究成果としては,次の点が挙げられる。(1)モデル選択を繰り返し行う際に考慮しなければならない検定の多重性の問題についての整理とその解決,(2)モデル選択におけるフルモデルからの逸脱性に関する統計量の性能の研究,(3)パス図に基づく介入効果と相関の分解の関係の研究,(4)パス図に基づく新しい変数選択の考え方の研究,などである。次に,応用面からの研究成果としては,次の点が挙げられる。(1)量的変数に基づくグラフィカルモデリングに関する解析ソフトウェアの開発,(2)質的変数に基づくグラフィカルモデリングに関する解析ソフトウェアの開発,(3)応用事例への適用と解釈,などである。この中で,(3)の応用事例としては,「顧客満足度調査への適用事例」,「IC製造工程の要因分析への適用事例」,「工業製品の故障率の分析への適用事例」他があり,グラフィカルモデリングを適用することにより,複数間の変数の関連を分析して,因果仮説を構築・検証することに成功した。理論面において残されている課題は多いが,その中でも,サンプルサイズが大きくなった場合の適合度の指標の妥当性の検討と代替指標の提案の問題,質的変数と量的変数が混在する場合のグラフィカルモデリングの解析方法の研究とモデルの評価指標の開発,などを今後の研究の展開の中で取り組んでいきたい。また,応用面では,よりデータ解析の行いやすい解析ソフトの開発を行う一方で,階層的な構造を持つ因果仮説の構築と検証を中心とした適用事例を検討していきたい。グラフィカルモデリングを中心として,統計的多変量解析について理論的な側面と応用的な側面から研究を行った。理論的な側面からの研究成果としては,次の点をあげることができる。(1)グラフィカルモデリングに基づく有向モデルを因果モデルとして利用し,原因系の変数へ介入したときの効果について明らかにした。(2)条件付き介入効果の理論的枠組みを整備し,条件付き介入を行った場合の目的変数の平均と分散を理論的に導いた。(3)共分散構造分析の枠組みにおいて逐次変数選択の理論を構築した。(4)滑らかな境界値への縮小推定量の性質を明らかにした。(5)工程解析の評価値としての工程能力指数についての統計的性質を研究した。応用的な観点からの研究成果としては,次の点をあげることができる。(1)昨年度開発した量的変数に基づくグラフィカルモデリングの解析ソフトをさらに改良し,Windows上で稼働できるようにした。(2)質的変数に基づくグラフィカルモデリングの解析ソフトについても改良して,Windows上で稼働できるようにした。

(3)リモートセンシングや工程解析のデータにグラフィカルモデリングを適用し,適用事例を充実させるとともに,応用可能性を検証した。また,本研究組織のメンバーが10人中8人を占める共著として『グラフィカルモデリングの実際』(日科技連出版社)を刊行した。本書は1999年度日経品質管理文献賞に選ばれた。さらに,開発した解析ソフトをホームページ上で公開し,普及をはかった。
アフリカツメガエル胚未分化細胞からの試験管内での歯牙及び顎骨を含む顎顔面領域誘導

アクチビンAを用いたアニマルキャップサンドイッチ培養法で作成したexplantに歯牙様構造が誘導されたか否かを検討したところ,培養期間30日では誘導されていなかった.また,同explantを正常胚腹部に移植し,成体まで飼育した後,移植組織を組織学的に検討したところ,移植組織内に歯牙様構造を認め,アメロジェニン抗体による免疫染色でも陽性反応を示した.アクチビンAを用いたアニマルキャップサンドイッチ培養法で作成したexplantに歯牙様構造が誘導されたか否かを検討したところ,培養期間30日では誘導されていなかった.また,同explantを正常胚腹部に移植し,成体まで飼育した後,移植組織を組織学的に検討したところ,移植組織内に歯牙様構造を認め,アメロジェニン抗体による免疫染色でも陽性反応を示した.アニマルキャップサンドイッチ培養アニマルキャップサンドイッチ培養にて作成したexplantを我々が開発したRDX培地を用いて30日間培養したのち、explant内に歯牙誘導がなされたか否かを検討するために、アメロジェニンにて免疫染色を行った。その結果、explant内に軟骨組織の誘導は認めたものの、歯牙様構造の誘導は認めず、また免疫染色陽性組織も認めなかった。一方、explantより抽出したRNAを用いてアメロジェニンの発現をRT-PCRにて確認したところ、培養10日目のRNAからアメロジェニンの発現が確認された。アフリカツメガエル幼生へのexplant移植実験正常胚(St.23)腹部へ移植後、飼育を続けたところ、膓部移植組織も成長に伴い肥大を認めた。移植組織は、変態開始時の両脚の出現を妨げず、変態後期には、尾部の吸収とともに縮小し、飼育50日目には、変態を完了し、成体に成育した。成体に成長したものは、運動障害など異常を認めず、両脚基部に膨隆した移植片を認めた。飼育50日目の成体を固定後、脱灰操作をへて、PAS-Alcian blue染色を行い、組織学的に解析したところ、移植部組織は、成熟した軟骨組織によって構成されていたが、一部分はPAS染色にて赤紫色に染まる骨組織を認めた。アフリカツメカエル幼生へ移植したexplantの分析正常胚(St.23)腹部移植へ後、飼育を続けたところ、腹部移植組織も成長に伴い肥大を認めた。植組織は、変態開始時の両脚の出現を妨げず、変態後期には、尾部の吸収とともに縮小し、飼育50日目には、変態を完了し、成体に成育した。さらに解析を進めたところ、軟骨組織に接し、萌出時の歯胚様構造を有する組織を認めた。そこで、歯胚であるかどうかののため、ameloenin(ブタのameloenin全タンパクをとするウサギポリクローナル抗体)を用いて、免疫染色を行い、AECで発色させて解析した。そめ結果、amelogeninは、誘導された歯胚様構造に薄い赤色の陽性反応を示した。以上の結果より、移植組織で誘導された歯胚様構造は、Xenousの歯胚である可能性が示された。試験管内で長期培養したexplantでは、歯胚様構造が確認されなかったが、移植組織内に歯胚様構造が確認されたことより、移植組織はホスト側より試験内の培養液中には含まれない何らかの因子の影響により、歯胚様構造を誘導したと考えられた。