hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非選択性陽イオンチャンネルの腎臓における生理学的役割

本研究は尿細管細胞における非選択性陽イオンチャンネルの存在とその生理学的役割を検討することを目的としたものである。特に尿細管におけるカルシウムの輸送機序は未解決の部分が多く管腔側膜からのCa^<++>の流入路として、非選択性陽イオンチャンネルの役割が我々の研究でクローズアップされてきた。腎尿細管の中で、Ca^<++>を積極的に輸送して血中Ca^<++>濃度の調節を行なっているセグメントはヘンレの太い上行脚(CAL)遠位曲尿細管(DCT)接合尿細管(CNT)の3つである。その中で、副甲状腺ホルモン(PTH)が作用するCALとCNTでCa^<++>流入経路の性質を検討した。CAL細胞のCa^<++>濃度を測定すると約50nMと他のセグメントよりも低かった。血液側にPTH又はcAMPを投与すると10-20分の時間経過で細胞内Ca^<++>が上昇した。またPTHが存在しないときには管腔内Ca^<++>を除いても細胞内Ca^<++>は低下しないが、PTHが存在すると管腔内Ca^<++>濃度に応じて細胞内Ca^<++>は変動した。またこれらの細胞内Ca^<++>の変動は管腔内にジヒドロピリジン等のCa^<++>チャンネル阻害薬を投与しておくと消失した。従って通常は膜上にないCa^<++>チャンネルがPTHにより膜に埋め込まれることを示す。CNT細胞の細胞内Ca^<++>濃度は140nM程度であり、PTH又はcAMPを投与すると急速に増加した。これはPTHの作用により管腔側膜のCa^<++>流入路が開くことを示す。この場合、CAL細胞と異なって、時間経過が早いことから、すでに膜上に存在するチャンネルがPTHの作用により開口したものと考えられる。現在パッチクランプ法によりこのチャンネルの性質を解明しているが、Na^+,K^+,Ca^<++>に対して選択性を持たず、25-30PSのコンダクタンスを持つことがわかった。Na輸送はNa/C1共輸送担体とNaチャンネルによって行なわれるため、この非選択性陽イオンチャンネルの生理学的役割はCa^<++>を再吸収することにあると考えられる。一方、CNT細胞内に入ったCa^<++>は血液側膜に存在するNa^+/Ca^<++>交換輸送体によって汲み出される。またCAL細胞と異なってこのCa^<++>流入路はCa^<++>チャンネルブロッカーにより抑制されない。初年度の研究成果として以下のことが判明した。1)接合尿細管細胞のカルシウム輸送は、管腔側膜においてナトリウム輸送との密接な相互作用が存在する。即ち、管腔側膜のナトリウム流入を阻害する操作ーナトリウムチャンネルブロッカ-やサイアサイド利尿薬などをくわえるとカルシウム輸送が増加する。これは細胞内カルシウムがサイアザイドにより減少する事実と輸送量が増加する事実を考えあわせると、カルシウムの基底側膜での汲み出しへの駆動力をナトリウムの濃度勾配が提供していることを示す。サイアザイド利尿薬の副作用である高カルシウム血症が接合尿細管でのこのようなカルシウム輸送による事を初めて明らかにした。2)接合尿細管の管腔側膜には少なくとも数種類のチャンネル活動が観察された。この中には、本研究の目的とする非選択性陽イオンチャンネルも含まれているが、これまで腎臓の遠位尿細管系では検出困難であったナトリウムチャンネルなども見つかっている。3)非選択性陽イオンチャンネルは比較的高濃度のカルシウムチャンネル阻害剤で抑制できることが判明した。ただし、これを確認するには、現在進行中のシングルチャンネルでの抑制が確認される必要がある。4)ヘンレの上行脚では、PTHやcyclic AMPにより、これまで活動していないか、膜の上には存在しないカルシウム流入路が活動を開始する。時間経過をみても長時間要するので、細胞内に存在するチャンネル蛋白が受容体刺激により、管腔側膜に埋め込まれるのではないかと推論される。5)ヘンレの上行脚の管腔側膜に受容体刺激により埋め込まれたカルシウムの流入路はイオンの選択性についての評価はまだ行なっていないが、比較的低濃度のカルシウムチャンネルブロッカ-により抑制される。電位依存性のカルシウムチャンネルとの鑑別を行なう必要がある。

またPTHが存在しないときには管腔内Ca^<++>を除いても細胞内Ca^<++>は低下しないが、PTHが存在すると管腔内Ca^<++>濃度に応じて細胞内Ca^<++>は変動した。またこれらの細胞内Ca^<++>の変動は管腔内にジヒドロピリジン等のCa^<++>チャンネル阻害薬を投与しておくと消失した。従って通常は膜上にないCa^<++>チャンネルがPTHにより膜に埋め込まれることを示す。CNT細胞の細胞内Ca^<++>濃度は140nM程度であり、PTH又はcAMPを投与すると急速に増加した。これはPTHの作用により管腔側膜のCa^<++>流入路が開くことを示す。この場合、CAL細胞と異なって、時間経過が早いことから、すでに膜上に存在するチャンネルがPTHの作用により開口したものと考えられる。現在パッチクランプ法によりこのチャンネルの性質を解明しているが、Na^+,K^+,Ca^<++>に対して選択性を持たず、25-30PSのコンダクタンスを持つことがわかった。Na輸送はNa/C1共輸送担体とNaチャンネルによって行なわれるため、この非選択性陽イオンチャンネルの生理学的役割はCa^<++>を再吸収することにあると考えられる。一方、CNT細胞内に入ったCa^<++>は血液側膜に存在するNa^+/Ca^<++>交換輸送体によって汲み出される。またCAL細胞と異なってこのCa^<++>流入路はCa^<++>チャンネルブロッカーにより抑制されない。
セバスティアーノ・セルリオの建築書における古代建築の解釈に関する研究

東日本大震災により研究室が被災したため、本研究では当初予定していたセルリオの建築書の『第四書』、『第三書』、『第五書』、『第七書』の四つのうち、『第四書』と『第五書』に限定して何篇かの論稿を投稿または発表するにとどまった。しかし、聖堂ファサードや戸口については、部材の構造と装飾との関係を明らかにすることができた。平成21年度の科研費の成果としては、まず〔学会発表〕からみていくと、8月に仙台の東北学院大学で行われた日本建築学会の大会における下記の発表が挙げられる。この発表では、セルリオの建築書に描かれた聖堂ファサードの第二層両脇に設けられた「翼」と呼ばれる部材に着目し、その構造的役割と装飾的役割とを明らかにした。この「翼」と類似した渦巻き形の部材は、同建築書の戸口両脇にも設けられているので、現在は「セルリオのイオニア式戸口の解釈:開口部周辺の渦巻き装飾に着目して」と題する原稿を執筆中である。この原稿は、今年9月に富山大学で行われる日本建築学会大会で発表するために投稿する予定である。次に〔図書〕については、鈴木博之先生献呈論文集刊行会編『建築史攷』に収められた下記の論文が挙げられる。この論文は退職記念論文として編集委員会から依頼されたものではあるけれども、二人の審査員による査読付論文である。この論文ではセルリオの建築書のドームに着目し、古代建築のドームとの比較検討を試みた。なお〔雑誌論文〕について昨年度の業績はないが、建築史学会編集委員会から依頼された「学会展望:イタリア・ルネサンス建築史建築書やオーダーに関する研究を中心に」を執筆中である。現在イタリア・ルネサンス建築史の研究がどこまで進んでいるのかという研究史の説明であり、建築書やオーダーを中心に論じたので、セルリオについても多くのページが割かれている。平成22年度の科研費の成果としては、まず〔学会発表〕からみていくと、9月に富山大学で行われた日本建築学会の大会における下記の発表が挙げられる。この発表では、セルリオの建築書に描かれたイオニア式戸口の渦巻き装飾が従来とは異なる配置であることに着目し、その構造的役割と装飾的役割とを明らかにした。この原稿を執筆していたときには気づいていなかったが、実はこの装飾部材は15世紀後半のナポリにも見られるものであり、セルリオが最初に採用したのではなかった。それゆえ、この原稿を補足するものとして、後に「ナポリのパラッツォ・カラーファにおけるイオニア式戸口について」と題する原稿を執筆した。この原稿は、今年8月に早稲田大学で行われる日本建築学会大会で発表するためのもので、先日採用が決定された。次に〔雑誌論文〕については、建築史学会編集委員会から依頼された「学会展望」がある。また、同学会から依頼された「書評」については、セルリオが影響を及ぼしたパラーディオについての研究書であり、本研究においても重要な参考文献のひとつとして挙げられるものである。最後に〔図書〕について、平成22年度の成果ではないので下には記さなかったが、飛ヶ谷潤一郎「ローマの盛期ルネサンス建築」『イタリア文化事典』(丸善2011年出版予定、共著)を挙げておく。セルリオの建築書には、ブラマンテやラファエッロの建築が古代建築と同格と見なされて掲載されており、セルリオに大きな影響を与えたものである。平成23年度の科研費の成果としては、まず〔学会発表〕からみていくと、8月に早稲田大学で行われた日本建築学会大会における「ナポリのパラッツォ・カラーファにおけるイオニア式戸口について」と題する発表が挙げられる。この発表では、セルリオの建築書に描かれたイオニア式戸口の渦巻き装飾は、15世紀後半のナポリにも見られるものであることを示した。なお、渦巻き装飾に類似する波形装飾が聖堂ファサードの三角破風上に用いられた珍しい例として、プーリア地方のアックアヴィーヴァ・デッレ・フォンティ大聖堂があり、「アックアヴィーヴァ・デッレ・フォンティ聖堂ファサードについて」と題する原稿を現在執筆中である。この原稿は、今年9月に名古屋大学で行われる日本建築学会大会で発表する予定である。次にもうひとつの〔学会発表〕について、日本建築学会西洋建築史小委員会から「建築としての教会堂」と題するシンポジウムでパネリストを依頼されたときの発表「15世紀イタリアの聖堂ファサードと集中式平面との関係について」がある。この発表では、セルリオが影響を受けたブラマンテの聖堂ファサードについて論じたものである。最後に〔図書〕について、『イタリア文化事典』(共著)の「ローマの盛期ルネサンス建築」を執筆した。この原稿においても前述の学会発表と同様に、セルリオの建築書にはブラマンテやラファエッロの建築が古代建築と同格と見なされて掲載されており、セルリオに大きな影響を与えたことが示されている。

平成2124年度の科研費の成果としては、まず〔学会発表〕からみていくと、毎年行われる日本建築学会の大会における下記の5つの発表が挙げられる。第一の「セルリオの建築書『第四書』の聖堂ファサード(c. 54r)についてという発表では、セルリオの建築書に描かれた聖堂ファサードの第二層両脇に設けられた「翼」と呼ばれる部材に着目し、その構造的役割と装飾的役割とを明らかにした。この「翼」と類似した渦巻き形の部材は、同建築書の戸口両脇にも設けられており、これについて第二の「セルリオのイオニア式戸口の解釈:開口部周辺の渦巻き装飾に着目して」および第三の「ナポリのパラッツォ・カラーファにおけるイオニア式戸口について」という発表を行った。第四の「アックアヴィーヴァ・デッレ・フォンティ聖堂ファサードについて」も第一の発表と関連する聖堂ファサードについての考察である。そして第五の「トマールのクリスト修道院大回廊立面とその性格について」という発表では、セルリオのファサードの影響がみられる修道院回廊の立面についての考察である。次に〔図書〕については、鈴木博之先生献呈論文集刊行会編『建築史攷』に収められた下記の論文が挙げられる。この論文は退職記念論文として編集委員会から依頼されたものではあるけれども、二人の審査員による査読付論文である。この論文ではセルリオの建築書のドームに着目し、古代建築のドームとの比較検討を試みた。なお〔雑誌論文〕については、建築史学会編集委員会から依頼された「学会展望:イタリア・ルネサンス建築史建築書やオーダーに関する研究を中心に」があげられる。現在イタリア・ルネサンス建築史の研究がどこまで進んでいるのかという研究史の説明であり、建築書やオーダーを中心に論じたので、セルリオについても多くのページが割かれている。東日本大震災により研究室が被災し、何度も引っ越しをくりかえしたため、図書が整理されていない環境の整っていない状態が長く続き、かつ震災関係の仕事をせざるをえなかったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度が本研究課題の最後の年となるので、セルリオの建築書『第四書』の翻訳は今年度内に完成させるつもりである。次年度も『第四書』以外の残された建築書の研究に取り組む予定で、再び若手研究Bに応募したいと考えている。
抗菌ペプチドによる歯髄・象牙質複合体の再生

本研究では、LL37が歯髄の炎症の抑制および歯髄細胞機能の活性化に関わるかを明らかにするために、培養ヒト歯髄細胞(HP cells)の炎症性サイトカイン発現およびmigrationに及ぼすLL37の影響を調べた。(1)炎症性サイトカイン発現:1.HP cellsはP2X_7レセプターを発現していた。2.LL37とBz-ATP(P2X_7レセプターアゴニズト)はペプチドグリカンによるIL-6とIL-8のmRNA発現促進を抑制した。3.LL37はALPaseとオステオネクチンの遺伝子発現に影響を及ぼさなかった。このようにLL37によるサイトカイン発現抑制作用はP2X_7レセプターを介していることが示唆された。(2)migration:LL37によるHP cellsのmigrationにはP2X_7レセプターではなく、EGFレセプターのtransactivationとMAPキナーゼであるJNKの活性化が関与している可能性を示唆した。可逆性歯髄炎に対して修復象牙質形成を促進するためには、炎症の抑制、細菌感染のコントロールおよび宿主細胞の活性化が必要である。本研究の結果は、LL37が炎症抑制効果と歯髄細胞の活性化能を有することを示唆した。LL37はう蝕関連細菌に対して抗菌活性を有する(Ouhara, et. al.,2005)。このように、LL37は炎症の抑制、歯髄細胞の活性化および細菌感染のコントロールを担える可能性があることから、歯髄炎に有効な新しい治療薬に成り得ることが示唆された。本年度は培養ヒト歯髄細胞の炎症性サイトカイン発現,石灰化関連タンパク質発現およびマイグレーションに及ぼす抗菌ペプチドLL37の影響を調べるため,以下のとおり実施した。(1)方法:6代継代歯髄細胞は10%FBSを含むDMEMを用いて培養した。P2X7レセプターの遺伝子発現レベルをRT-PCRによって,タンパク発現レベルを免疫染色によって調べた。IL-6とIL-8(炎症性サイトカイン)およびALPaseとDSPP(石灰化関連タンパク質,分化の指標)のmRNA発現をリアルタイムPCR法で解析するため,合成したLL37(10μg/ml)およびP2X7レセプターのアゴニストあるBenzoylbenzoyl-ATP(Bz-ATP:100μM)で歯髄細胞を30分間前処理した後,S.aureus由来のペプチドグリカン(PGN:10μg/ml)で歯髄細胞を刺激し,さらに6時間培養した。マイグレーション(走化能):wound healingassayおよびTranswell insert法を用いて評価した。(2)結果:1.培養ヒト歯髄細胞はP2X7レセプターを発現していた。2.LL37とBz-ATPはPGNによるIL-6とIL-8のmRNA発現促進を抑制した。3.LL37はマイグレーションを促進したが,Bz-ATPは影響を及ぼさなかった。4.LL37はALPaseとDSPPの遺伝子発現に影響を及ぼさなかった。LL37によるサイトカイン発現抑制作用はP2X7レセプターを介していると推察される。一方,P2X7レセプターはマイグレーションの促進に関与しないことが考えられた。このようなデータの結果を踏まえ最終年度となる来年度は抗菌ペプチドの歯髄・象牙質複合体の再生における有用性について明らかにするために,抗菌ペプチドの作用メカニズムの詳細な解析およびin vivoでの検討を進めたい。LL37によるヒト歯髄細胞(HP cells)のmigration促進メカニズムを解析し、以下の1.から3.の結果を得た。[1.LL37によって誘導されるMigrationに及ぼす各種阻害剤の影響]JNK阻害薬であるSP600125(10μM)は、LL37によって誘導されるHP cellsのmigrationを抑制した。

一方、p44/42阻害薬であるPD98059(50μM)、p38阻害薬であるSB203580(10μM)、NF-κB阻害薬であるPDTC(10μM)はLL37によって誘導されるHP cellsのmigrationに影響を及ぼさなかった。[2.Migrationに及ぼすheparin-bindingepidermal growthfactor (HB-EGF)の影響]10ng/mlのHB-EGFはHP cellsのmigrationを促進した。SP600125(10μM)は、HB-EGFによって誘導されるHP cellsのmigrationを抑制した。[3.LL37およびHB-EGFによって誘導されるMigrationに及ぼすEGFRの関与]EGF receptor(EGFR)中和抗体(10μg/ml)およびAGl478(EGFRリン酸化阻害剤)(30nM)は、LL37によって誘導されるHP cellsのmigrationを抑制した。また、EGFR中和抗体(10μg/ml)およびAGl478(30nM)はHB-EGFによるmigrationも抑制した。以上、LL37によるHP cellsのmigrationにEGFレセプターのtransactivationとJNKの活性化が関与している可能性が示唆された。
調和解析学における近似直交性とその応用

本研究においては,関数自身及びそのフーリエ変換も共に局在しているような関数列を用いて,様々な作用素の性質の研究を行った.具体的には,まずGaborフレームを用いて擬微分作用素のL^2有界性に関するCalderon-Vaillancourtの定理の一般化を得た.またNazarov-TreilのBellman関数法を用いて,離散型Carleson不等式を証明した.応用として,fractional maximal operator及びfractional integral operatorに関する重み付き不等式の別証明を与えた.またウェーブレット型の関数列であるFrazier-Jawerthのψ-変換を用いて,負のポテンシャルを持つSchrodinger作用素の負の固有値のモーメント和に関するLieb-Thirringの定理を一般化し,退化する係数を含むような高階楕円型偏微分作用素に関する結果を得た.またその応用として,重み付きのSobolev-Lieb-Thirring不等式を証明した.これらはstability of matterの問題や非線形偏微分方程式のアトラクターのHausdorff次元の評価の問題への応用が期待される.またd-次元単位開球B_1(0)から(D+1)-次元ユークリッド空間に埋め込まれたD-次元球面S^Dに値を取る調和写像に付随した,非線型熱方程式の弱解の正則性及び特異集合の構造を調べ,調和写像の最小化関数は,(d-3)-Hausdorff次元で高々有限な閉集合を除いて滑らかであることを示した.本研究においては,関数自身及びそのフーリエ変換も共に局在しているような関数列を用いて,様々な作用素の性質の研究を行った.具体的には,まずGaborフレームを用いて擬微分作用素のL^2有界性に関するCalderon-Vaillancourtの定理の一般化を得た.またNazarov-TreilのBellman関数法を用いて,離散型Carleson不等式を証明した.応用として,fractional maximal operator及びfractional integral operatorに関する重み付き不等式の別証明を与えた.またウェーブレット型の関数列であるFrazier-Jawerthのψ-変換を用いて,負のポテンシャルを持つSchrodinger作用素の負の固有値のモーメント和に関するLieb-Thirringの定理を一般化し,退化する係数を含むような高階楕円型偏微分作用素に関する結果を得た.またその応用として,重み付きのSobolev-Lieb-Thirring不等式を証明した.これらはstability of matterの問題や非線形偏微分方程式のアトラクターのHausdorff次元の評価の問題への応用が期待される.またd-次元単位開球B_1(0)から(D+1)-次元ユークリッド空間に埋め込まれたD-次元球面S^Dに値を取る調和写像に付随した,非線型熱方程式の弱解の正則性及び特異集合の構造を調べ,調和写像の最小化関数は,(d-3)-Hausdorff次元で高々有限な閉集合を除いて滑らかであることを示した.今年度は,まずNazarov-TreilのBellman型関数法とその応用について研究した.すなわちCarlesonの重み付きL^p-L^q不等式の離散版の証明を,Bellman型関数を用いて与えた.また応用として,fractional maximal functionの有界性に関する重み付き不等式の別証明を与えることができ,さらにRiesz potential operatorに関する重み付き不等式の別証明が得られた.Carlesonの重み付きL^p-L^p不等式の離散版の不等式の応用として,Schrodinger作用素の固有値の個数の評価に関するRochbergの結果を,部分的に改良することができた.これは,Feffermanの結果に対する,異なるアプローチを与えるものである.また調和写像及び極小曲面に付随した非線型熱方程式の弱解の正則性及び特異集合の構造を調べた.一般にある変分問題の最小解が,カチオッポリの不等式やエネルギー密度の単調性を満たせばそれらの解の正則性を示したり解の特異集合を解析するのは難しくないと信じられている.しかしながら我々の考えている非線型熱方程式の場合には,楕円型方程式の場合と違って変分法的手法が使えず,前述の不等式を証明するのは非常に困難であるように思われていた.そこで本研究では独自に開発した差分化の方法を使って,上に述べた方程式に対してある弱解が前述のタイプの不等式を満足することを証明し,考えている非線型熱方程式の弱解の特異集合の時間的変化について解析することに成功した.本研究においては,関数自身及びそのフーリエ変換も共に局在しているような関数列を用いて,様々な作用素の性質の研究を行った.具体的には,まずGaborフレームを用いて擬微分作用素のL^2有界性に関するCalderon-Vaillancourtの定理の一般化を得た.またNazarov-TreilのBellman関数法を用いて,離散型Carleson不等式を証明した.応用として,fractional maximal operator及びfractional integral operatorに関する重み付き不等式の別証明を与えた.またウェーブレット型の関数列であるFrazier-Jawerthのψ-変換を用いて,負のポテンシャルを持つSchrodinger作用素の負の固有値のモーメント和に関するLieb-Thirringの定理を一般化し,退化する係数を含むような高階楕円型偏微分作用素に関する結果を得た.またその応用として,重み付きのSobolev-Lieb-Thirring不等式を証明した.

これらはstability of matterの問題や非線形偏微分方程式のアトラクターのHausdorff次元の評価の問題への応用が期待される.またd-次元単位開球B_1(0)から(D+1)-次元ユークリッド空間に埋め込まれたD-次元球面S^Dに値を取る調和写像に付随した,非線型熱方程式の弱解の正則性及び特異集合の構造を調べ,調和写像の最小化関数は,(d-3)-Hausdorff次元で高々有限な閉集合を除いて滑らかであることを示した.
連続体理論による大量アミノ酸配列に対する物理知識情報処理

配列の類似性から構造や機能を推定できない未知のタンパク質を対象として、アミノ酸配列だけからできるだけ多くの構造や機能の情報を得ることを目的とする。もちろんすべてのアミノ酸配列に対して、非常に詳細な情報が得られることが望ましいが、それはなかなか難しい。そこで、現実的な問題として、全てのタンパク質に対して、大ざっぱではあるが、形態の分類情報を与えるソフトウェアシステムを開発する。本年度は最初の段階として、膜タンパク質と水溶性タンパク質の分類と膜タンパク質と判別されたものの膜貫通ヘリックスの本数の予測を行った。次の二つの新しい考え方を導入する。第一に、従来考えられてきた一種類の両親媒性インデックスだけでは不十分であり、形成メカニズムが複数であるということに対応して、複数のインデックスを用意する。第二に、膜貫通ヘリックスの性質には分布があるということをあかさまに予測システムの中に取り込む。ここでは、四種類の膜貫通ヘリックスがあるということを仮定した。これらの二つの考え方で予測システムを構築し、インターネットに公開した。ロケーションはhttp://www.tuat.ac.jp/mitaku/sosui/index.htmlである。膜タンパク質の97本のポリペプチドと502個の水溶性タンパク質が正しく判別されるかどうかを調べたところ、95個の膜タンパク質と500個の水溶性タンパク質が正しく予測された。これはそれぞれ98%と99.6%に対応する。次に、膜貫通ヘリックスの予測結果を見ると、377本の膜貫通ヘリックスのうちの367本が正しく予測され、7本の過剰予測があった。いずれにしてもおよそ2%程度の過小および過剰の予測があるだけであるということを示している。
ホロノミーの原理に基づいた新しい移動ロボット機構の運動制御

A)反復制御を用いたロバストな移動ロボットの制御対象とするシステムの可制御性構造とホロノミーの原理に基づいて周期入カパターンを設計し、さらにそのパラメータをオンラインで反復調整することによって、対象のモデル化誤差やホロノミーの原理を適用する際に生じる近似誤差を漸近的に除去する方法を提案した。これにより、正確な位置決め(Point-to-Pointフィードバック制御)や経路追従制御などが可能になり、また制御実験によってその有効性を検証した。B)周期性を利用した不連続フィードバック制御ホロノミーの原理は基本的にフィードフォワード型の周期パターン入力に基づいているが、これを補うアプローチとして、純粋なフィードバック制御を用いたよりロバストな移動制御方法を研究した。特に三叉ヘビロボットは(3,6)型、ヘビロボットは(2,3,5)型と呼ばれる可制御構造の指標(growth vector)を持つが、これらのクラスに対して、周期入力と同じ効果を実現するような不連続状態フィードバック則を提案した。C)三足歩行ロボットの制御前年度は三足歩行機構の試作および基礎解析を行ったが,リンク構造の複雑さや不連続性などの問題により,ホロノミーの原理を直接に適用することは容易ではないとの見通しを得た。そこで本年度は発想を大きく前進させた。すなわち、すでにホロノミー構造のよくわかっている(2,3,5)型のヘビ型ロボットをまず規範モデルと考え、これと同じ可制御性構造を持つ歩行機構を追求した結果として「コンパス型三足歩行ロボット」という新しいメカニズムを提案し、その基本的な歩行原理を示した。1.生物やロボットの移動の本質とは「周期的な形状変化を自己位置の変化に変換する非線形プロセスである」との観点に立ち、以下の「反復曲率フィードバック法」と呼ぶ制御方式を提案した。まず、移動体の運動原理を可制御性(およびそれと等価な曲率形式)という形で解析する。次に、曲率形式と周期入力パターンを結びつけるホロノミーの原理を応用し、所望の運動を近似的に生成するような区分周期的な制御入力を設計する。この際、わずかではあるが近似誤差が発生し、特に継続的な運動を行わせる場合には無視できない精度低下を招いてしまう。そこで最後に、一周期で発生した近似誤差を用いて次の周期における制御入力の設計に修正を加える。この方法により、広いクラスの移動体の制御問題に対して、自然界の模倣や物理的直感に頼らずに高精度な移動制御を実現することが可能になった。2.前項の応用として、生物界に存在しない人工的移動機構である「三足歩行ロボット」を考案し、その基礎的検討を行った。三足の歩行機構は二足のものよりも静的に安定であり、かつ四足よりも少ないアクチュエータで十分な運動自由度を持たせることが可能であることがわかった。また数値シミュレーションのレベルでは基本的な前進歩行を実現した。
SAM界面の熱物質輸送特性に関わる諸要因の分子論的解析

本研究では自己組織化単分子膜(SAM)と溶媒との界面における熱輸送特性に与える諸要因を,分子動力学(MD)シミュレーションを用いて明らかにした.固体基盤・アルカンチオールSAM・溶媒系の界面モデルを構築し,界面を介して熱流束を発生させる非平衡分子動力学(NEMD)シミュレーションを行った.金基板-SAM-水溶媒の界面熱輸送特性を解析し,アルカンチオールSAMの末端基によって,局所的な界面熱抵抗に大きな差が現れることを明らかにした.また,基盤への吸着密度の変化が界面熱輸送特性への影響を明らかにした.自己組織化単分子膜(self-assembled monolayer, SAM)などの分子薄膜材料は,固体表面の修飾技術として広く研究が進んでいる.これらのデバイス応用を指向し,熱・物質などの輸送特性に関する研究を行うことを目的としている.ここでは,分子シミュレーションを用いて,SAMを介した熱物質輸送特性を明らかにする.特に,SAM,溶媒の分子種や環境条件など輸送特性に影響を与える諸要因について,その分子論的メカニズムを理論的・数値的に明確にすることを目標とする.平成24年度ではSAM分子であるアルカンチオールの機能性末端に親水性を持つヒドロキシル基(-OH)を有する分子モデルを構築し,水溶媒との界面熱輸送特性を解析した.この結果を疎水性の末端を持つSAMと比較することで,溶媒との親和性の高い親水性末端では界面熱抵抗が極めて小さいことを明らかにした.平成25年度ではアルカンチオールSAMを吸着させる基盤材料を変化させ,SAM自身の秩序構造や界面のラフネスを変化させて界面における熱輸送特性の違いを解析した.また吸着密度を変化させることでSAM分子の秩序構造を変え,分子スケール構造と界面熱抵抗の関連性について議論した.結果として,SAMの吸着密度の低下に伴い,基盤-SAM界面およびSAM-溶媒界面ともラフネスが大きくなり,溶媒とSAMとの混合性が向上することがわかった.それに伴い界面における局所界面熱抵抗および固体基盤から溶媒界面にわたる総括的熱抵抗が小さくなることが明らかとなった.以上の結果は,固体表面の物性,特に界面を介した輸送特性を分子修飾によって柔軟に制御できる可能性を示唆しており,今後のミクロスケールの熱流体デバイスの設計において,重要な基礎的知見を与えるものと考えている.本研究では自己組織化単分子膜(SAM)と溶媒との界面における熱輸送特性に与える諸要因を,分子動力学(MD)シミュレーションを用いて明らかにした.固体基盤・アルカンチオールSAM・溶媒系の界面モデルを構築し,界面を介して熱流束を発生させる非平衡分子動力学(NEMD)シミュレーションを行った.金基板-SAM-水溶媒の界面熱輸送特性を解析し,アルカンチオールSAMの末端基によって,局所的な界面熱抵抗に大きな差が現れることを明らかにした.また,基盤への吸着密度の変化が界面熱輸送特性への影響を明らかにした.自己組織化単分子膜(self-assembled monolayer, SAM)などの分子薄膜材料は,固体表面の修飾技術として広く研究が進んでいる.これらのデバイス応用を指向し,熱・物質などの輸送特性に関する研究を行うことを目的としている.ここでは,分子シミュレーションを用いて,SAMを介した熱物質輸送特性を明らかにする.特に,SAM,溶媒の分子種や環境条件など輸送特性に影響を与える諸要因について,その分子論的メカニズムを理論的・数値的に明確にすることを目標とする.本年度ではSAM分子であるアルカンチオールの機能性末端に親水性を持つヒドロキシル基(-OH)を有する分子モデルを構築し,水溶媒との界面熱輸送特性を解析した.この結果を疎水性の末端を持つSAMと比較することで,溶媒との親和性の高い親水性末端では界面熱抵抗が極めて小さいことを明らかにした.このことは,実用的な微視的スケールの熱デバイスを構築する上で非常に有用な知見になると考えられる.また,この要因を明らかにするため,SAM-溶媒界面における熱輸送をミクロな構成要素に分解して解析した.結果として,親水性末端と水溶媒間ではファンデルワールス相互作用がクーロン相互作用による熱エネルギー伝搬を卓越していることが明らかとなった.このことは親和性の要因であるクーロン相互作用がSAMと溶媒間の親和的な分子構造,すなわち水分子がSAM側の親水基部分に侵入し混合することに大きく寄与しているが,熱エネルギーの輸送自体にはそれほど寄与していないことを示している.本年度では,当初予定の通りSAM末端の化学特性を変化させて界面熱輸送特性の計算を行い概ね計画を達成したが,さらに異なる機能性末端(例えばカルボキシル基)の計算を行うことができなかった.またSAM界面での物質輸送の解析に関しても,自由エネルギー測定手法の確立を現在行なっているところである.SAMの分子スケール構造による輸送特性への影響に着目した解析として,SAMの秩序性が輸送特性に与える影響を明らかにする予定である.SAM内部構造の秩序性を変化させるため,アルカンチオール分子鎖中にエーテル結合(分子鎖中に-O-結合を含む)や不飽和結合を導入したり固体表面のSAM分子被覆率を変化させるなどSAMの構造的な特性を変更する.またSAM界面における物質輸送特性については,平衡論的な分子拡散係数の評価とともに,物質輸送係数と密接に関係する分子の自由エネルギー分布の評価を行う予定である.このため,より高効率な自由エネルギー解析手法(adaptive umbrella samplingなど)を導入・確立する予定である.次年度では解析結果の蓄積・保存を行うためのデータメディアやストレージなど計算機用消耗品を購入するために予算を計上している.また,本研究の成果を発表するため,論文校閲・投稿費用,および国内外への成果発表旅費を計上している.
二酸化炭素を冷媒として用いる遷臨界ヒートポンプサイクルの高効率化に関する研究

本研究では二酸化炭素冷媒を用いた冷凍機のCOPの低さを改善すると期待されている、エジェクタと呼ばれる膨張動力回収機構の研究・開発を行っている。超音速ノズルに対する研究成果に基づき、実際にエジェクタ全体を設計し、それを組み込んだ実際のエジェクタ式ヒートポンプを製作、性能試験を行い、その実験結果に対する解析を行った。研究成果により以下のことを明らかにすることが出来た。まず、エジェクタサイクルにおけるエジェクタの性能は、混合部とディフューザにおいて生じる擬似衝撃波などによる昇圧特性と、エジェクタ出口から気液分離器、絞り弁、蒸発器を通ってエジェクタの吸引部に至る吸引流の流路全体にわたる圧力損失特性とのバランスする点から決定されるということを明らかにした。またこのことから、吸引流の流路に設置された絞り弁によって、吸引流量をどのように制御することがCOPを最適にすることになるかを明らかにした。エジェクタの混合部径を変化させた時の実験結果は上記の理解に基づいて説明でき、混合部径の最適値も予測可能である。ノズル効率やディフューザ効率を適切に仮定することで実験値を精度よく説明できる。混合部長さに関しては、擬似衝撃波を内包する必要最低限の長さが最適との結果を得たが、二酸化炭素の粘性の低さから、長すぎることによるデメリットはそれほど過大ではないことが分かった。二酸化炭素を作動媒体とする熱交換器の効率向上については,内径が1mm6mmの伝熱管を用いて,蒸発熱伝達の性能を中心に熱交換性能の研究を行うと共に,潤滑オイルを含む場合の伝熱性能の解明を行った。ドライアウトが発生する前のプリドライアウト熱伝達,ドライアウトが発生するクオリティ,ドライアウト発生後のポストドライアウト熱伝達について実験結果から相関式を求めることができた。本研究では,自然作動流体の一つである二酸化炭素を用いて,高効率なヒートポンプを開発するための基礎研究を行うことを目的として,エジェクターを用いて膨張時の仕事を回収し,効率をあげることを試みた。ヒートポンプサイクルの膨張過程にエジェクターを用いると,ノズル部は気液二相超臨界流となり,その設計法は確立されていない。エジェクター性能試験装置を設計し,組み上げることができた。気液二相流が流れるエジェクターの理論解析手法を検討し,エジェクターを組み込んだ冷凍サイクルのシミュレーションを行った。エジェクターは,ノズル部,混合部,ディフューザ部に分かれており,ノズル部では熱力学的な非平衡,混合部やディフューザ部ではエネルギー損失の評価法が不明であるので,それらのモデル化とサイクル性能の検討を行った。次に,エジェクターの重要要素であるノズルの設計・試作・性能試験を行い,性能予測モデルとの違い等を明らかにした。熱交換器に関しては,内径が0.56mmの伝熱管について,二酸化炭素を作動媒体としたときの蒸発器の熱伝達と,ガスクーラの熱伝達性能を整理した。その結果,冷凍サイクル中に混入する潤滑油の濃度が伝熱性能に大きく影響することがわかったので,潤滑油が混入している場合とそうでない場合の結果の比較を行った。しかし,潤滑油の濃度を変化させた伝熱性能の計測結果が得られていないので,潤滑油の定量的な影響は不明で,今後の研究課題である。既存の伝熱性能に関する測定結果をまとめて,熱交換器の設計に生かせるようにデータベース化することを行っている。本研究は二酸化炭素冷媒を用いた冷凍機のCOPの低さを改善すると期待されている、エジェクタと呼ばれる膨張動力回収機構の研究・開発に関するものである。初めに、昨年に引き続きエジェクタの第一の構成要素であるノズル単体での解析を行った。本研究のエジェクタではノズル内部の臨界現象が流体の減圧沸騰によって生じるため、ノズル喉部の設計が大きく影響する。

従って実験のパラメータとしてはうバールノズルの先細角度や末広角度、それから喉部近傍の緩急やその他の発泡促進機構といったものを変化させてその影響を見た。ノズルの入口条件としては冷凍機として通常使われる範囲で変化させ、それぞれに対して背圧も変化させた。結果として、臨界流量はIHEモデルで精度良く予測できること、圧力分布は他の冷媒とは大きく異なる挙動を示し明確な過膨張現象が観測できること、喉部近傍の設計に対して縮流などの損失を抑える観点での設計が臨界自体を阻害して大きく効率を下げる場合があること、などを明らかにした。また、エジェクタ全体に対する実験を行うと共に、その解析を行い,二酸化炭素サイクルに試作したエジェクタを組み込み、その性能の解析を行った。試作エジェクタの設計パラメータとしてはノズル内の寸法、混合部の内径、ディフューザの有無などを選び、ノズルのエジェクタ内での位置はスペーサを用いて移動できるようにした。実験に際してはそれぞれの設計パラメータに対し、ノズル入口や吸引流の温度・圧力を変化させた。上記パラメータのエジェクタ性能に対する影響を蓄積しつつ、現象解明に資する知見を得た。本研究では二酸化炭素冷媒を用いた冷凍機のCOPの低さを改善すると期待されている、エジェクタと呼ばれる膨張動力回収機構の研究・開発を行っている。本年度は、昨年度に行った超音速ノズルに対する研究成果に基づき、実際にエジェクタ全体を設計し、それを組み込んだ実際のエジェクタ式ヒートポンプを製作、性能試験を行い、その実験結果に対する解析を行った。本年度の研究成果により以下のことを明らかにすることが出来た。まず、エジェクタサイクルにおけるエジェクタの性能は、混合部とディフューザにおいて生じる擬似衝撃波などによる昇圧特性と、エジェクタ出口から気液分離器、絞り弁、蒸発器を通ってエジェクタの吸引部に至る吸引流の流路全体にわたる圧力損失特性とのバランスする点から決定されるということを明らかにした。またこのことから、吸引流の流路に設置された絞り弁によって、吸引流量をどのように制御することがCOPを最適にすることになるかを明らかにした。エジェクタの混合部径を変化させた時の実験結果は上記の理解に基づいて説明でき、混合部径の最適値も予測可能である。ノズル効率やディフューザ効率を適切に仮定することで実験値を精度よく説明できる。混合部長さに関しては、擬似衝撃波を内包する必要最低限の長さが最適との結果を得たが、二酸化炭素の粘性の低さから、長すぎることによるデメリットはそれほど過大ではないことが分かった。二酸化炭素を作動媒体とする熱交換器の効率向上については,内径が1mm6mmの伝熱管を用いて,蒸発熱伝達の性能を中心に熱交換性能の研究を行うと共に,潤滑オイルを含む場合の伝熱性能の解明を行った。ドライアウトが発生する前のプリドライアウト熱伝達,ドライアウトが発生するクオリティ,ドライアウト発生後のポストドライアウト熱伝達について実験結果から相関式を求めることができた。
潜熱蓄熱の性能向上のための直接接触溶融の研究

直接接触溶融は、自然対流や熱伝導による溶融に比べて、はるかに溶融速度が速いため、潜熱蓄熱カプセルの蓄熱速度を強く支配している。本研究は、接触溶融現象を基礎的に検討し、現象を支配する無次元パラメタの整理、非定常過程を含む数値解析を行うとともに、接触溶融の速度を可能な限り高める方策を示し、潜熱カプセルの蓄熱時における性能向上の方策を究明するものである。伝熱板の物性値、形状を考慮にいれた上で支配方程式を整理することにより、接触溶融の挙動に影響を与える無次元パラメタを抽出し、これらを変化させて非定常過程の数値解析を行った。その結果、幾つかあるパラメタの中で、伝熱板の厚さおよび熱伝導率が、固液界面がみかけ上動かなくなる定常状態に達するまでの時間に大きく影響することが解った。また、定常状態に達してからは、従来の研究で示されているように、押付圧力と伝熱面表面温度が溶融速度を決定することを確認した。また、面に細い溝を加工した伝熱面を用い実験を行った。その結果、溶融した液体が接触溶融界面から外部に流出しやすくなることで、溶融界面と伝熱面との間の液層の厚さが薄くなり、溶融を促進する効果があることを確認した。この時、伝熱板上の溝が多いほど高い熱流束が得られることが解った。しかし、広範囲な条件のもとに実験を行ったところ、従来知られていない不安定な現象が確認されたが、そのメカニズムはよく解っておらず今後の課題である。
高度技術社会のパ-スペクティブ〜新しい文明の構想〜

昨年度に引き続き、重点領域研究「高度技術社会のパ-スペクティブ」申請および研究体制整備のための討議を進めた。幸い平成二年度より同重点領域研究が採択されることになったので、研究の具体的な進め方について検討を行った。重点領域研究における総括班のメンバ-、および予定計画研究班の代表者を中心とした研究検討会を8回にわたり開いた。多くの分野の研究者による研究を有効に推進するため、全分野にわたり共通の問題意識と基本研究課題を持つこととし、1.長期的な地球規模の資源ー環境の保全と、2.世界の国々の経済格差を縮小し、すべての人々に最低限の経済福祉を保証するための持続的な経済成長、の2つを両立させるような技術文明を構想することを目的とした。この2つの目標を両立させることは極めて困難であり、現在の経済社会の趨勢を前提とする限り、それは不可能であって、21世紀のしかも早い時期に、世界は重大な困難に逢着することは明らかである。それを打破するためには、新しい科学技術が開望されるとともに、社会経済システムが適切に再編成され、更に人々の生活スタイルや価値観も変革されなければならない。それによって人々の能力と、自然の資源とがすべて有効適切に生かされるような体制が世界的に作り出されなければ、人類の文明は存続し得ないと思われる。それを可能にする条件と、それを生み出す方策とを、あらゆる方向から、体系的・総合的に研究することが、われわれの基本的な研究課題であることを確認した。
科学衛星データ検索システムの開発とその利用

平成3年度以後、3ヶ年に渡りあけぼの衛星観測データベース(検索用データベース)の作成を行なって来た。平成5年度末迄にあけぼの打上げ後の2年間分のデータベースが完成し、リストとして印さつ・配布した。現在、この作業は宇宙科学研究所「あけぼの研究班・データ処理WG(ワーキンググループ)に引き継がれ、現在迄の残りの3年分のデータベース作成をおこなっている。又、一方このリストをベースにした協同研究もスタートし研究代表者を中心に他の衛星、及び地上の観測所とのデータ交換も始まっている。本研究が中心となって宇宙科学研究所「あけぼの研究班」所有のWS(ワークステーション)上に検索用DB(データベース)が完成したが、これは10分毎に衛星の観測状態を知らせるものである。現在は、あけぼののデータが未だ研究班のコントロールの下にあり、外部に公表されていないが、近い公開の時期に合わせ、残りの作業を進めている。宇宙科学研究所が平成元年2月に打ち上げた科学衛星「あけぼの」の観測デ-タに関し各観測機器が別々に出したデ-タを比較検討して、科学的成果をまず出した。(研究発表の項参照)。これは本研究が最終的に目指している衛星観測デ-タの相互比較による研究の推進に関わる部分である。この過程で申請者は、整理されたデ-タカタログの有用性に関して考察し、現在希まれるデ-タカタログの形式を立案中である。今年度は参考にする事を目的に、デ-タベ-スのソフトを購入し、パ-ソナルコンピュ-タ上で動作させ、その機能について検証した。実際に「あけぼの」衛星のデ-タを取り込み、興味ある現象について研究したのもそれらのツ-ルを使用してである。当初は観測リストの作成を中心課題に置いていたが、作業を進めるに従って、デ-タの様子も同時に見れないかと考え始めている。大型計算機(宇宙科学研究所の汎用計算機)上に、あけぼのの生デ-タがあるが現在その中から小規模のデ-タベ-スを作成している。同時に、大型計算機上に、リストを作成するプログラムを作成中であり、今後はこの両者をいかに有効に結びつけるかが課題になる。平成4年度は、大型上で目的のファイル(リストなど)を作成すると共に、ネットワ-クを介してのアクセスについて実験したい。平成4年度は、当初の計画に従って、科学衛星「あけぼの」のデータが保管されている、宇宙科学研究所大型計算機上に、「あけぼの」の、観測リストを作成した。これは、ネットワークを介して遠隔地から参照可能である。しかし、このリストには「あけぼの」の軌道が示されておらず、不充分である。又、適当な時間間隔で軌道をしめしても、今度は逆にリストが膨大になる。現在は、観測状況を軌道情報と合わせて図にしてプロットする試みを行なっている。試算では「あけぼの」のこれまでの観測期間(約4年)を全て含んでも、全体で200ページ以下に収まり、平成5年度に印刷配布が可能になる。このプロットを参照する事により、地球の特定の場所に於ける観測が何時、行なわれているかが判かる。来年度の出来るだけ早い時期に印刷配布を完了したい。「あけぼの」のデータそのもののデータベース化は、宇宙科学研究所の特別予算で昨年から始まった。本研究はその導入部に位置し、データを比較、検討する上で重要である。申請者はまず今後どの様に比較研究が行なわれるかを自分達で経験する目的もあって、研究論文を公表した。〈次ページリスト参照〉。その結果、リストの存在は研究を進める上で不可欠である事が判明した。本研究の成果として、「あけぼの」を中心としたデータ交換に基づいた研究が今後増々展開される事を期待する。平成5年度は当研究、最終年度であったことから、あけぼの衛星を例に、観測リストを印さつ、配布した。リストには、衛星の低温情報も加え、観測状況が一見して判かる様にグラフ化しプロットした。本研究でスタディーした事柄は、発展的に「あけぼの衛星観測データベース」に引き継がれ、本年度衛星観測検索データベースが、宇宙科学研究所の計算機システム上に作成が開始されている。れは観測モードも含めて、本研究が目ざしたものである。又、一方、このリストをベースに他の衛星あるいは地上観測所との協同研究も開始した。DMSP衛星、フレヤ衛星、あるいはカナダの地上局、そして台湾やブラジルと言った赤道域の観測局のデータとの比較も、研究代表者が具体的な仕事をするといった態勢でスタートした。

今後はこれらとの協同研究を進める一方、リストのさらなる印さつ配布あるいは検索データベースのネットワーク対応化など、宇宙科学研究所の特別経費を要求しつつ使い勝手の良いものにしていきたい。
血管平滑筋遊走の分子機構に関する研究

1.構造の異なる3種類のチロシンりん酸化阻害剤、methyl 2,5-dihydroxycinnamate,genistein,herbimycin AはPDGFによる平滑筋の阻害を異なる程度に阻害した。MCが遊走を最も強く阻害し、herbimycin Aはほとんど阻害しなかった。遊走阻害の機序を検討したが、その一つは細胞骨格であるストレスファイバーと微小管の再構成が阻害されることによると考えられた。また細胞辺縁のチロシンりん酸化が阻害されることが明らかとなった。2.上記の3種類のチロシンキナーゼ阻害剤は血管平滑筋細胞のDNA合成を阻害した。各細胞周期にたいする影響を調べたところG1,S,M期で細胞周期の進行を阻害する事が判った。当初の予想に反して、PDGFレセプターキナーゼそのものはいずれの阻害剤によっても阻害されなかった。またM期阻害の機序のひとつはmitotic spindleの形成阻害によると考えられた。3.PDGFで誘導される細胞遊走に必須であると報告されていた、phosphatidyl inositol 3-kinase(PI3K)の特異的阻害剤を用いて、血管平滑筋の細胞遊走にはPI3Kが関与していないことを見いだした。この所見から同じPDGFによる細胞遊走であっても、細胞の種類により異なる細胞内情報伝達機構が働いていることが考えられた。情報伝達機構を標的とした循環器疾患治療を考える上で重要な所見である。4.増殖を抑制するが遊走は抑制しないherbimycin Aを用いて、herbimycin Aにより抑制されるsrc kinaseは細胞遊走に関係しないことを明らかにした。src kinaseの細胞遊走における役割をさらに検討するため、src kinaseを抑制するキナーゼであるCSKを欠損する細胞を用いてPDGFによる細胞増殖、遊走を調べた。その結果、CSK欠損細胞はPDGF刺激にるDNA合成は抑制されていたが、PDGFによる遊走は抑制されていないことが、明らかになった。これらの所見はPDGFによる増殖と遊走が異なる細胞内情報伝達機構を介しているという従来の仮説を指示する結果であった。(1)構造の異なる3種類のチロシンりん酸化阻害剤、methyl 2,5-dihydroxycinnamate,genistein、Herbimycin AはPDGFによる血管平滑筋遊走を阻害した。阻害の程度はmethylcinnamateが最も強くHerbimycin Aが最も弱かった。遊走のアッセイに用いたBoyden chamber法では単離細胞がコラーゲンでコートしたポリカーボネイトフィルターに接着することが、細胞遊走の前提条件であるが、用いた薬剤のうちHerbimycin Aは遊走を阻害すると同等の濃度で細胞接着を阻害したが、他の2種の阻害剤は、ほとんど細胞接着を阻害しなかった。阻害の機序を検討したところ、少なくともその一つは、細胞骨格であるストレスファイバーと微小管の再構成が阻害されことによると考えられた。また細胞辺縁のチロシンりん酸化が阻害されることが明かとなった。(2)3種類のチロシンりん酸化阻害剤はPDGFによる誘導される平滑筋のDNA合成を阻害した。効果はHerbimycin Aで最も強く、遊走阻害とはことなる用量曲線が得られた。細胞周期における作用を調べたところ、G1期、S期、一部M期を阻害することが判明した。当初予想された、PDGF

レセプターの自己りん酸化は阻害されず、またPDGFによるc-fos mRNAの誘導も阻害されなかった。以上のことよりPDGFにより惹起される細胞増殖と遊走には異なるチロシンりん酸化反応が関与していると考えられた。1.PDGFで誘導される細胞遊走に必須であると報告されていた、phosphatidylinositol 3-kinase(PI3K)の特異的阻害剤を用いて、血管平滑筋の細胞遊走にはPI3Kが関与していないことを見いだした。この所見から同じPDGFによる細胞遊走であっても、細胞の種類により異なる細胞内情報伝達機構が働いていることが考えられた。情報伝達機構を標的とした循環器疾患治療を考える上で重要な所見である。2.昨年度までに異なるチロシンキナーゼでは、PDGFによる細胞遊走と増殖にたいして、阻害作用に差があることを明らかにした。増殖を抑制するが遊走は抑制しないherbimycin Aを用いて、herbimycin Aにより抑制されるsrc kinaseは細胞遊走に関係しないことを明らかにした。src kinaseの細胞遊走における役割をさらに検討するため、src kinaseを抑制するCSK kinaseを欠損する細胞を用いてPDGFによる細胞増殖、遊走を調べた。その結果、CSK欠損細胞はPDGF刺激にるDNA合成は抑制されていたが、PDGFによる遊走は抑制されていないことが、明らかになった。これらの所見はPDGFによる増殖と遊走が異なる細胞内情報伝達機構を介しているという従来の仮説を指示する結果であった。