hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微生物機能を利用した廃食用油からの機能性ポリマー生産系の構築

モノオキシゲナーゼがCOMO活性を有することを見出した。(2)においては、Corynebacterium cyclohexanicum MU株由来の推定シクロヘキサンカルボン分解系遺伝子群の一部の機能を明らかにした。本研究は、廃食用油を原料としたポリマー生産系構築に資する遺伝子資源を獲得することを目的としている。具体的な標的は,(1)オレイン酸からシクロオクタノン,8-オクタノリドを経由し,ポリ(8-オクタノリド)を合成する系に資するシクロオクタノンモノオキシゲナーゼ(COMO)遺伝子,(2)オレイン酸からシクロヘキサンカルボン酸(CHCA)を経て4-ヒドロキシCHCA,4-ヒドロキシ安息香酸,プロトカテキュ酸,2-ピロン-4,6-ジカルボン酸を合成する系に資するCHCA芳香族化経路遺伝子である。2018年度は、(1)新規に分離した4株のシクロオクタノン資化性菌から計5つのBaeyer-Villigerモノオキシゲナーゼ(BVMO)遺伝子配列を決定した。これらBVMOの大腸菌異種発現系を構築し、COMO活性の強いBVMOを選択した。その結果、Cupriavidus属細菌由来のBVMOが強いCOMO活性を有することを見出した。さらに、親株のラクトナーゼ遺伝子欠損株を構築するためラクトナーゼ遺伝子配列を決定した。また、安定なBVMOの取得を目的にシクロアルカノンに生育可能な好熱菌をスクリーニングし、50°Cでシクロヘキサノンに生育可能な菌株を単離した。(2)Corynebacterium cyclohexanicum MU株のCHCA芳香族化経路において、芳香族化の最終段階を除く全遺伝子の同定に成功した。また、Paraburkholderia属細菌由来のCHCA芳香族化経路遺伝子を解析するため、2株のParaburkholderia属細菌のゲノム配列を決定した。両菌株とも3つの環状染色体と2つないし3つのプラスミドから構成される約10Mbpのゲノムを有していた。これらのゲノム配列からCHCAの芳香族化に関与すると考えられる候補遺伝子を見い出した。(1)シクロオクタノンモノオキシゲナーゼ活性の強いBaeyer-Villigerモノオキシゲナーゼ(BVMO)の選択、親株のラクトナーゼ遺伝子欠損株によるラクトン生産菌の構築を目的としたラクトナーゼ遺伝子配列の決定、安定なBVMOの取得を目標に進めてきたが、研究実績の概要とおり、概ね達成できた。(1)a.平成29年度に新たに配列を決定したBaeyer-Villigerモノオキシゲナーゼ遺伝子の大腸菌異種発現系を構築し、シクロオクタノンモノオキシゲナーゼ活性の強いBaeyer-Villigerモノオキシゲナーゼの選択を続ける。b.親株のラクトナーゼ遺伝子欠損による生産菌を構築するため、シクロオクタノン分解系遺伝子の全体像を解明し、ラクトナーゼ遺伝子を同定する。c.生体触媒を工業的に利用するためには、その安定性が重要となる。
スピン偏極一価Ｈｅビーム散乱における異常な非対称性散乱の起源の解明

スピン偏極He+ビームを常磁性の物質に照射すると10%程度の非対称度が生じる。この値はポテンシャル散乱のスピン軌道結合による予測値の1万倍程度である。非対称度の散乱角度(θ)依存性は、AuやPt等の90°付近のθで符号変化を示すタイプ、PbやBi等の符号変化を示さぬタイプに大別される。本課題で「Heと標的原子の間に生じる仮想電子移動励起状態において、標的上で電子に働く原子的スピン軌道相互作用がHe核の運動の異常なピン軌道結合の起源となる」ことを示した。占有5d電子の励起により実験に対応する非対称度を生じる。共鳴励起に近いPb等では符号変化が生じないが、弱共鳴のAu等では符号変化が生じる。当該研究課題の目的はスピン偏極He+イオンビームと常磁性原子標的との衝突実験において観測された異常なスピン非対称性散乱「ポテンシャル散乱に基づく理論的予測と比べ、非対称成分強度が1万倍程度であり、また、標的物質がAu等の場合、非対称成分の相対強度の散乱角度(θ)依存性が単純なsinθから外れ、cosθsinθとなる」の起源を解明することである。平成27年度において、Heイオンと標的原子の間の電子移動中間励起状態で発現する原子内電子スピン軌道相互作用がHe核の運動に影響を及ぼし、これが異常なスピン軌道結合効果を生じることを明らかにした。理論形式上留意した点は、散乱の非対称性という微妙な問題を対象とするため、不用意な誤りを避けるよう、量子力学の摂動理論に忠実な計算を行った。一方、対象とするエネルギー領域は半古典力学領域であるため、数値計算は複雑となった。第一段階として波数ベクトル表示による定式化を展開した。この方式は定性的パラメータを含む形ではあるが、簡明な表式に纏められる。これにより、上記の機構は非対称成分の大きさを再現可能であること、d-対称性軌道電子が中間状態で励起されるAu等のケースには散乱角度依存性がcosθsinθとなることを示した。第二段階として、角運動量表示による定式化を進めた。この方式は複雑であるが一般性が高く、かつ定量的な計算が容易である。得られた表式では励起電子の軌道対称性と散乱角依存性の関係が明示的ではなく、波数表示の結果の位置付が不明であった。このため、波数表示の結果の公刊を一時的に猶予した。最近の進展により、角運動量表示による表式において波数表示と同等な結果となり得るのは「電子移動が核子・核子散乱の漸近領域で生じる状況にある」場合などであることが明らかとなり、これらの結果を公刊すべく作業を進めている。当初の予定では平成27年度中に、波数表示により得られた結果「偏極He+ビームと常磁性原子標的の衝突散乱における異常なスピン軌道結合の起源が電子移動中間状態での電子の原子内スピン相互作用にあり、Au等に見られた散乱角度依存性もd電子励起として再現可能である」を公刊する予定であった。然しながら一般性の高い角運動量表示の形式の枠内で、波数表示で得られた励起電子軌道対称性と散乱角度依存性の単純な関係を再現する数学的条件を明らかにすることに手間取り、公刊を猶予することとなった。現在では、両表示の相互関係を数学的にも示し得る段階に到達し、理論形式は整備されたものとなった。従って、より信頼性の高い基盤のもとに結果の公刊の準備を進めることができるようになった。当該研究課題の目的はスピン偏極He+イオンビームと常磁性原子標的との衝突実験において観測された異常なスピン非対称性散乱「ポテンシャル散乱に基づく理論的予測と比べ、非対称成分強度が1万倍程度であり、また、Au等が標的物質の場合、非対称成分の相対強度の散乱角(θ)依存性が単純なsinθから外れ、cosθsinθとなる」の起源を解明することである。平成28年度において、前年度に得られた結果「Heイオンと標的原子の間の電子移動中間励起状態で発現する原子内電子スピン軌道相互作用がHe核の運動に影響を及ぼし、これが異常なスピン軌道結合効果を生じる」の一部の公刊を進めた。第一段階として波数ベクトル表示による定式化の部分を纏めた。定性的パラメータを含む形ではあるが、上記の機構は非対称成分の大きさを再現可能であること、d-対称性軌道電子が中間状態で励起されるAu等のケースには散乱角依存性がcosθsinθとなることを示した。この方式は複雑であるが一般性が高く、定量的な計算も容易である。課題であった波数表示による結果との関係については、「電子移動が核子・核子散乱の漸近領域で生じる状況にある」場合に角運動量表示と波数表示は同等な結果となることが明らかになった。論文原稿の作成を進めている。Pbでは、非対称成分の散乱角依存性がsinθ的である。Pbでは散乱強度の実験から、5d軌道はHe1s軌道と共鳴状態にあることが知られている。移動積分について最低次の摂動論に基礎を置く現在の定式化ではcosθsinθが期待され、実験と不一致がある。円運動模型での分極の非対称性の計算では、移動積分効果が小さいとcosθsinθで、大きくなるとsinθ的に変化することが示された。散乱の非対称性においても同様のことが生じ得るか、現在数値計算を進めている。

当初の予定では平成27年度中に、波数表示により得られた結果「偏極He+ビームと常磁性原子標的の衝突散乱における異常なスピン軌道結合の起源が電子移動中間状態での電子の原子内スピン軌道相互作用にあり、Au等に見られた散乱角度依存性もd電子励起として再現可能である」を公刊する予定であった。然しながら一般性の高い角運動量表示の定式化の枠内で、波数表示で得られた励起電子軌道対称性と散乱角度依存性の単純な関係を再現する数学的条件を明らかにすることに手間取り、公刊を猶予することとなった。この問題は解決され、第一論文として、波数表示の部分の公刊を進めた。角運動量表示の部分を第二論文として原稿を作成中であるが、現段階で実験との不一致点として残る、Pbについて共鳴効果として解決できる可能性が出てきた。共鳴効果の取り扱いは現在の角運動量表示の定式化を基礎に若干の拡張をすることにより可能となった。本課題の研究目的はスピン偏極He+ビームを様々な常磁性物質に照射する際に観測される異常なスピン軌道相互作用の微視的起源を解明することである。研究の結果により、異常なスピン軌道結合の起源が仮想電子移動にあるという提唱の正しさが明らかになったと考えられる。スピン偏極したHe+ビームを常磁性の物質に照射して散乱強度の非対称性が測られ、スピン偏極方向にたいして5-30%の非対称度のあることが実験的に示されている。通常のスピン軌道結合の式により非対称度の大きさ見積もるとその大きさは実験値の1万分の1程度である。非対称度の散乱角度(θ)依存性が調べられ、その振る舞いの特徴により、標的物質は大きく二つのグループに分類できることも見出されている。AuやPt等のθ90°に符号変化のあるグループとPbやBiなど符号変化を示さぬグループである。He核の運動にたいするスピン軌道結合のこれらの異常性の起源は、Heが標的原子に近づいた際に生じる仮想電子移動励起状態で、標的上の電子に働く原子的スピン軌道相互作用にある可能性を、我々は指摘していた。本課題において、この立場からの理論的定式化の整理と数値計算が段階的に実行され、指摘の正しさが示された。さらに、謎であった二つのタイプのθ依存性の生じる原因を解明することも出来た。占有5d電子の電子移動の場合、共鳴の弱いAu等では、移動積分についての単純な2次摂動近似の結果と同様にθ依存性はsinθcosθが主要項となり符号変化が現れる、一方、Pb等の共鳴に近い場合には符号変化が生じなくなる。これらの結果は実験で見出されているθ依存性の標的物質依存性の特徴によい対応を示す。共鳴の場合にθ依存性の符号変化が消失することには様々な要因が絡んでおり、研究初頭の予想の外のものであった。理論の主要な結果は日本物理学会欧文誌に発表された。スピン偏極He+ビームを常磁性の物質に照射すると10%程度の非対称度が生じる。この値はポテンシャル散乱のスピン軌道結合による予測値の1万倍程度である。非対称度の散乱角度(θ)依存性は、AuやPt等の90°付近のθで符号変化を示すタイプ、PbやBi等の符号変化を示さぬタイプに大別される。本課題で「Heと標的原子の間に生じる仮想電子移動励起状態において、標的上で電子に働く原子的スピン軌道相互作用がHe核の運動の異常なピン軌道結合の起源となる」ことを示した。占有5d電子の励起により実験に対応する非対称度を生じる。共鳴励起に近いPb等では符号変化が生じないが、弱共鳴のAu等では符号変化が生じる。
CdZnTeSe四元合金における励起子のダイナミクス

1.InをドープしたCd_<1-X>Zn_XTe(x>0.7)を育成し、アドミッタンススペクトロスコピーとPL測定を行った。その結果2つのタイプのアクセプターがあり、一つはA-center、いま一つはE_V+0・27eVにある。2.超薄膜ZnSe-ZnTe超格子における電子格子相互作用強度(Huang-Rhys paramerer S)を見積もった。S1帯に対して3.5、S2帯では7.4であった。この値を用いて光吸収とPLを説明する配位座標表示を提案した。3.Clドープの高抵抗Cd_<0.8>Zn_<0.2>Teに対してTOF法によりドリフト移動度を求めた。電子、正孔の移動度はいわゆるtrap-controlledで制限され、それぞれのトラップエネルギーはEc-0.03eVとEv+0.14eVであった。4.ZnSe/GaAs界面準位が、基板の前処理によって1桁減少することが、I-V、C-V、DLTSの測定から分かった。最適処理によりGaAsのmidgap以下のN_<35,min>が1x10^<11>cm^<-2>eV^<-1>以下になる。5.MEE法あるいはALE法で育成したZn(Se,Te)では1サイクルで成長する膜厚が研究者によって異なる。一つのエレメントの供給で1/4ML成長が最も高品位な結晶膜を与えることがわかった。6.デバイス作製には必ず成長中断と再成長のプロセスが含まれる。ZnSeのMBE成長を中断し、再成長した試料のホモ界面の電気的特性を調べた。界面では約0.7eVのポテンシャル障壁が形成されることがわかった。7.ZnSeと超薄膜ZnTeの超格子におけるS1とS2発光帯の発光スペクトルの時間分解測定を行った。両方の発光帯ともに浅い成分を含み、さらに早い成分と遅い成分に分離できた。(1)早い成分は障壁層の長距離ポテンシャル揺乱によるものである。(2)遅い成分は無秩序系で見られるいわゆるstretched-expnentialのように振る舞う。表記研究課題の題意に沿って、現在までに得た研究結果は次のとおりである。1.CdZnTe系で、Znが70%以上で急激にnからpに変化するメカニズムを解明するため、InをドープしたCd_<1-x>Zn_xTe(x>0.7)を育成し、アドミッタンススペクトロスコピーとPL測定を行った。Inのドープによって2つのタイプのアクセプターが誘起され、一つはよく知られたE_v+0.15eVのA-centerであり、いまひとつはE_v+0.27eVにある。後者が急激な変化の原因となる欠陥であることが分かった。3.Clドープの高低坑Cd_<0.8>Zn

_<0.2>Teに対してTOF法によりドリフト移動度を求めた。電子、正孔の移動度はいわゆるtrap-controlledで制限され、それぞれのキャリアトラップのエネルギーはEc-0.03eVとEv+0.14eVと見積もった。熱処理後、電子のtrap-controlledはなくなるが、正孔には変化がなかった。これらはV_<cd>とClドナーの複合欠陥で説明できた。4.ZnSe/GaAs界面準位が、基板の前処理によって1桁減少することが、I-V、C-V、DLTSの測定から分かった。GaAsを通常の硫酸系処理の後HFに浸し、熱エッチの後直ちにSeを照射してからZnSeを育成すると、GaAsのmidgap以下のN_<ss,min>が1x10^<11>cm^<-2>eV^<-1>以下になる。界面準位のI-V特性に及ぼす影響を計算し、過剰電圧の低下をもたらす方策として提案した。表記研究課題の題意に沿って昨年に引き続き研究を進め、今年度中に得た成果は次のとおりでおる。1.高品質かつ正確に膜厚が制御された薄膜結晶を得るために、しばしばMEE法あるいはALE法がその成長手段として用いられる。MBE-Zn(Se,Te)の場合これらの1サイクルで成長する膜厚が研究者によって、1 monolayer(ML)であったりまた1/2あるいは1/3MLであるとの報告がある。本研究の題意に基づき、これらの成長速度を得るための条件を決定し安定な成長条件を見いだした。その結果、成長面でのチャージバランスに基づき、一つのエレメントの供給で1/4ML成長が成長機構自身に則り最も高品位な結晶膜を与えることがわかった。2.本研究の工学的目的は縦型電子素子の実現である。そのようなデバイス作製には必ず成長中断と再成長のプロセスが含まれる。そこでZnSeのMBE成長を中断し、大気暴露後表面処理を施して再成長した試料の、ZnSeホモ界面の電気的特性を調べた。その結果ホモ界面では約0.7eVのポテンシャル障壁が形成されることがわかった。3.昨年度配位座標表示により説明したZnSeと超薄膜ZnTeの超格子におけるS1とS2発光帯の発光スペクトルの時間分解測定を行った。(1)これにより両方の発光帯ともに浅い成分を含み、さらに早い成分と遅い成分に分離できた。この早い成分は障壁層の長距離ポテンシャル揺乱によるものであることがわかった。(2)遅い成分は無秩序系で見られるいわゆるstretched-exponentialのように振る舞う。発光の有効寿命は、高エネルギー側では広く分布し、低エネルギー側では狭い。同時に最大分布が小さなdecay rate側へシフトする。これは緩和と再結合プロセスの競合であると解釈される。
治療的介入法を用いた統合失調症の関連遺伝子群のパスウエイ解析

統合失調症の発症には多くの遺伝子が関与しており、それらの遺伝子を同定するのに有用なゲノムワイド関連解析を実施し、検出された関連遺伝子の中からとくに治療面において重要な遺伝子を同定することを目的として、ヒトの脳、遺伝子改変マウス、細胞実験、パスウエイ解析を行った。その結果、SMARCA2遺伝子が統合失調症に関与し、かつ、多くの遺伝子に影響を与え、統合失調症の発症に関わっていることが証明された。そのなかでもHOMER1遺伝子は部分的なSMARCA2遺伝子の発現低下でも選択的スプライシングが変化してグルタミン酸神経伝達体の機能不全に関わることが示され、SMARCA2遺伝子型が個別化医療に有用な情報であることが示唆された。ゲノムワイド関連解析により、統合失調症に関わる遺伝子として同定した6遺伝子のうち、SMARCA2遺伝子とPDLIM5遺伝子について、精神病惹起薬物や抗精神病薬の投与により詳しく検討した。マウスを用いた実験によりSmarca2遺伝子は精神病症状を惹起する薬物では遺伝子発現が有意に低下し、ゲノムワイド関連解析により、統合失調症に関わる遺伝子として同定した6遺伝子のうち、SMARCA2遺伝子とPDLIM5遺伝子について、精神病惹起薬物や抗精神病薬の投与により詳しく検討した。マウスを用いた実験によりSmarca2遺伝子は精神病症状を惹起する薬物では遺伝子発現が有意に低下し、抗精神病薬では遺伝子発現が有意に上昇した。以上よりSMARCA2がコードしているBRMタンパク質が統合失調症の鍵分子の1つであると推測された。BRMは多くの遺伝子発現の調節に関わっている。そこで、BRMが直接結合する遺伝子をChiPアッセイで探索した。その結果、HOMBRI遺伝子とKMO遺伝子のプロモーター領域と直接結合していることが判明した。HOMER1遺伝子はShank-GKAP-PSD95-NMDA受容体複合体を形成し、シナプス伝達機能に影響を与えること、そのノックアウトマウスは統合失調症のモデルとして適合することが知られている。またKMO遺伝子は統合失調症に関係するキヌレン酸パスウェイに関わっている。これらの結果から、本研究よりBRMの鍵分子はすでに統合失調症の病態と関わっている推測されている複数の統合失調症に関わる鍵分子であることが判明しつつある。PDLIM5遺伝子についてはヘテロノックアウトマウスとワイルドタイプの比較を行い、精神病惹起物質により、ヘテロノックアウトマウスはドーパミン代謝が更新しているにもかかわらず、その反応性は低く、シナプス後の反応性に変化をきたしていると推測された。ゲノムワイド関連解析により、統合失調症に関わる遺伝子として同定した6遺伝子のうち、PDLIM5遺伝子について、精神病惹起薬物や抗精神病薬の投与により詳しく検討した。関連解析によりPDLIM5の高発現のアレルが統合失調症のリスクアレルと推測できたが、それが病因と関連しており、しかも発現量を下げることが治療効果を発揮するかを検討することを目的にPdlim5ノックアウトマウスを作製した。ノックアウトホモマウスは胎生致死であるため、ヒトに応用する場合に近いヘテロノックアウトマウスを使用した。その結果、ヘテロノックアウトマウスは薬理学的統合失調症のモデルであるメタンフェタミン急性投与および慢性投与による逆耐性状態で障害されるプレパルス抑制がほとんど障害されなかった。また、メタンフェタミン投与による活動量増加も少なかった。このことは遺伝的にPdlim5の発現量が低いと統合失調症のドパミン過剰に関わる症状が発現しにくいことを示しており、ヒトにおける関連解析から推測する病態と一致していた。さらに、一時的にでもPdlim5の機能を落とすことが統合失調症の治療に役立つかをPdlim5の機能を阻害するペプチドを脳室内に投与してメタンフェタミンの効果を測定したところ、ヘテロノックアウトマウスの所見と類似の結果を得た。このことは、一時的にでもPDLIM5の機能を落とすことでも統合失調症の治療に役立つことを支持する所見であり、新しい統合失調症の治療の可能性を示している。以上から、PDLIM5の発現量上昇は統合失調症の病因として働き、また、逆にPDLIM5の機能を落とすことが治療に役立つことを支持している。本研究では、統合失調症のゲノムワイド関連解析に基づいて統合失調症に関連する遺伝子を同定し、発表してきているが、今年度はdymeclin遺伝子と統合失調症との関連を明らかにした。この遺伝子の機能から小胞体-ゴルジ体の小胞輸送の機能異常が統合失調症の病態として関与していることが示唆された。この研究とともに当初の研究の予定であった、これまで発見した統合失調症に関連する遺伝子のうち、多くの遺伝子発現に影響を与えるパスウエイの鍵分子であるSMARCA2についてさらに解析をすすめた。この遺伝子のノックアウトマウスではヘテロであってもノックアウトホモマウスであっても行動異常があり、とくにNMDA受容体の拮抗薬に対してはヘテロであっても、ホモであっても反応の異常は類似していた。

このことは、ヒトにおいて、遺伝子多型による部分的なSMARCA2遺伝子の発現低下であっても、精神機能や向精神薬に対する反応性の違いが起こる遺伝的基盤となりうることを支持するものであった。このような反応性の違いの分子基盤を解明するために、SMACA2遺伝子産物が直接関与する遺伝子をChIPアッセイしたところ、そのひとつにHomer1遺伝子があった。マウスにおいてSmarca2遺伝子産物が選択的スプライスに影響を与えてHomer1aのサブタイプを多く発現させることが示され、これがグルタミン酸受容体シグナル伝達以上の1つの分子メカニズムであることを解明した。Homer1は統合失調症に関連する遺伝子としてすでに知られているものであり、SMARCA2遺伝子の変異がこれまで知られている統合失調症関連遺伝子の発現変化を来して、さらに、統合失調症の病態カスケードを惹起する分子メカニズムの一部が解明された。Smarca2遺伝子の発現変化を与える薬剤は知られているので、これにより統合失調症の治療の分子機構の理解にも役立つ知見が得られた。
IgEに対して高親和性レクチン分泌を惹起する食品因子による新規アレルギー抑制効果

OVA誘導アレルギーモデルにおいて、F-フコイダンの投与により直腸温度の低下が緩和され、またその低下した体温からもとの体温に戻るまでの回復時間も短縮された。さらに、大腸上皮細胞におけるガレクチン9 mRNA発現量が、F-フコイダン投与により増加した。一方、小腸上皮細胞およびその他の器官におけるガレクチン9 mRNA発現量については、F-フコイダン投与による影響は見られなかった。これらの結果から、経口投与されたF-フコイダンは小腸で消化されることなく大腸に達し、大腸上皮細胞に発現している受容体を介してガレクチン9の分泌を促進していることが予測された。また血中総IgE量およびOVA特異的IgE量についても、F-フコイダン投与により変化しなかった。これらの結果から、アレルゲンによって血中IgE含量が上昇した環境下に陥ったとしても、F-フコイダンが抗原感作後、大腸上皮細胞からのガレクチン9産生を促進することで肥満細胞の活性化を抑制し、アレルギー症状を抑制できることが示された。一方、T84細胞とRBL-2H3からなる共培養系においては、T84細胞の分化が予定通りに進まず、培養条件を検討しているところである。さらに、本研究の遂行中にフコイダンが有する抗アレルギー活性が、温度によって影響を受けることを見い出したので、今後熱分解によるフコイダンの立体構造変化を明らかにすることでフコイダン認識受容体の探索に結びつけたいと考えている。T84細胞の場合は、Caco-2とRBL-2H3との共培養系と同じ条件では上手くいかないことが分かったので、RBL-2H3の感作方法やチャレンジ方法を検討しているところである。一方T84に関しては、ガレクチン9遺伝子は持っていることは確認できたので、フコイダン刺激によりガレクチン9 mRNA発現が誘導されるかどうかを確認することで、T84細胞とRBL-2H3細胞との共培養系を構築していく予定である。フコイダン投与によるガレクチン9分泌が炎症性腸疾患にも効果があるかどうかをDSS誘導腸炎モデルマウスを用いて明らかにする。具体的な炎症誘導方法は既に確立しているので、フコイダンの投与量や投与時期を検討することで、効果を明確にできると考えている。一方、アレルギー抑制に関してはフコイダンの投与時期をOVA感作後から開始することで、ガレクチン9分泌促進の意義をさらに検証していく予定である。また、OVA感作系ではなくTNP-IgEマウスを用いても、同様に抑制機作の解明を進める計画である。研究実績の概要でも述べたが、フコイダンを認識する受容体を探索するためにこれまで使用してきたCaco-2細胞にはガレクチン9の遺伝子が存在しないため、この遺伝子を有しているT84細胞を用いて、T84/RBL-2H3からなる共培養系の構築を計画していた。

しかしながら、T84細胞の増殖が予想以上に上手く行っておらず当初の予定通り進んでいないため、今年度使用額の一部を次年度に繰り越すことにした。
ヒト口腔内の甘味感覚の変容が摂食調節に与える効果の検証

ヒト口腔内の甘味受容体活性の違いが,甘味を呈する食事摂取時の胃排出,糖・インスリン反応および食欲に果たす役割を明らかにすることを目的とした。15名の被験者は座位で2分間の安静後,甘味受容体の活性化を抑制するギムネマシルベスタ溶液(Gym条件),あるいは水(Con条件)25mlを口に含み口腔内を30秒間リンシングし,その30秒後に水で口腔内に残存した溶液を30秒間で洗い流した。続いて,マフィン50gを60秒かけて摂食した。その後,胃排出を推定するために,13C酢酸ナトリウム12.5mgを含有する水50mlを30秒かけて摂取した。3分間の安静後,被験者は,同手順でマフィン50gを3回,スクロース5g含有のプレーンヨーグルト45gを2回,バナナ50gを2回,を合計46分かけて摂食し,その後100分間の座位安静を保った。各食品の摂取直後に,甘味の強度および欲求度,満足感,満腹感,空腹感および摂取可能感を,視覚的評価スケールを用いて評価した。また,実験開始前,各食品摂取完了30秒後,全ての食品摂取完了後20分,40分,60分,80分,100分に指先から採血して血中グルコース濃度(BG)および血漿インスリン濃度(PI)を測定した。胃排出の評価は,13C呼気試験を用いて推定した。各食品摂取後,甘味強度はGym条件がCon条件に比べて極めて低かった。胃排出,BG,PI,満腹感,空腹感および摂取可能感は,条件間で有意差を認めなかった。満足感はGym条件がCon条件に比べて有意に低かった。甘味の欲求度は,Gym条件がCon条件に比べて有意に高かった。口腔内の甘味受容体活性の抑制は,胃排出,糖・インスリン反応および食欲とは関係なく,満足感や甘味に対する欲求度の低下をもたたらすことが示唆された。当初の計画では,ラクチゾールを用いて甘味感受性を一時的に増強させ,各種生理応答ならびに摂食調節を検討する予定であったが,次年度に予定していた実験を繰り越して実験を行った。計画上の遅れはないものの,今年度は予定していた摂食量の検討ができなかった。次年度は摂食量の検討まで実施し,甘味受容体活性の違いと摂食調節との関連を検討する。甘味受容体活性を抑制するギムネマシルベスタおよび甘味受容体を一時的に活性化させるラクチゾールを用いて,口腔内の甘味受容体の活性を微かに変容し,食物選択および摂取量がどのように変化するのかを検討する。本年度は2つの実験を行った。実験1では,濃度の異なるラクチゾール溶液で口腔内を刺激した後,水で口腔内へ刺激し,その際の甘味強度および嗜好度を測定・評価した。健康な若年成人23名が実験に参加した。被験者は,座位で2分間の安静後,濃度の異なる10種類のラクチゾール溶液(50,100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 750, 1000 ppm)15mLのいずれかを30秒間リンシングした。その後,30秒間隔で水15mLを口に含み10秒間リンシングした。主観的な甘味強度および嗜好度は視覚的評価法を用いてリンシング直後に評価した。主観的な甘味強度は,ラクチゾール溶液の濃度上昇に伴って増加し,300 ppmで定常となった。主観的な嗜好度は,ラクチゾール溶液の濃度上昇に伴って増加し,250 ppmで定常となった。実験2では,300 ppmのラクチゾール溶液を口腔内へ刺激した後,濃度の異なるスクロース溶液で口腔内を刺激し,その際の甘味強度および嗜好度を測定・評価した。被験者は,座位で2分間の安静後,水あるいは300ppmのラクチゾール溶液15mLを30秒間リンシングした。30秒後に再度,水15mLを口に含み口腔内を10秒間リンシングし,濃度の異なるスクロース溶液(5,10,15,20,30%)15mLを口に含み10秒間リンシングした。評価項目は実験1と同様とした。スクロース溶液刺激時の主観的な甘味強度は,いずれの濃度においても,ラクチゾール条件が水条件(対照)に比べて有意に高かった。本年度は,次の3点が明らかとなった。1:ラクチゾール溶液の濃度と甘味強度の量反応関係は存在する。2:甘味強度はラクチゾール溶液の濃度が300 ppmで定常となる。3:ラクチゾール溶液の口腔内刺激後,スクロースの濃度に関係なく甘味強度を高めることができる。平成29年度は,ラクチゾールの溶液濃度が水および砂糖水の甘さと嗜好に与える影響を検討する計画であった。予定通りの実験を遂行し,次年度以降に行う実験の基礎資料を得ることができた。したがって,研究全体としては,おおむね順調に進展していると考えられる。。

15名の被験者は座位で2分間の安静後,甘味受容体の活性化を抑制するギムネマシルベスタ溶液(Gym条件),あるいは水(Con条件)25mlを口に含み口腔内を30秒間リンシングし,その30秒後に水で口腔内に残存した溶液を30秒間で洗い流した。続いて,マフィン50gを60秒かけて摂食した。その後,胃排出を推定するために,13C酢酸ナトリウム12.5mgを含有する水50mlを30秒かけて摂取した。3分間の安静後,被験者は,同手順でマフィン50gを3回,スクロース5g含有のプレーンヨーグルト45gを2回,バナナ50gを2回,を合計46分かけて摂食し,その後100分間の座位安静を保った。各食品の摂取直後に,甘味の強度および欲求度,満足感,満腹感,空腹感および摂取可能感を,視覚的評価スケールを用いて評価した。また,実験開始前,各食品摂取完了30秒後,全ての食品摂取完了後20分,40分,60分,80分,100分に指先から採血して血中グルコース濃度(BG)および血漿インスリン濃度(PI)を測定した。胃排出の評価は,13C呼気試験を用いて推定した。各食品摂取後,甘味強度はGym条件がCon条件に比べて極めて低かった。胃排出,BG,PI,満腹感,空腹感および摂取可能感は,条件間で有意差を認めなかった。満足感はGym条件がCon条件に比べて有意に低かった。甘味の欲求度は,Gym条件がCon条件に比べて有意に高かった。口腔内の甘味受容体活性の抑制は,胃排出,糖・インスリン反応および食欲とは関係なく,満足感や甘味に対する欲求度の低下をもたたらすことが示唆された。当初の計画では,ラクチゾールを用いて甘味感受性を一時的に増強させ,各種生理応答ならびに摂食調節を検討する予定であったが,次年度に予定していた実験を繰り越して実験を行った。計画上の遅れはないものの,今年度は予定していた摂食量の検討ができなかった。次年度は摂食量の検討まで実施し,甘味受容体活性の違いと摂食調節との関連を検討する。我々の研究室では,甘味抑制物質である「ギムネマシルベスタ」溶液を用いて口腔内の甘味受容体を人為的にブロックし,グルコース(糖質)およびアスパルテーム(人工甘味料)摂取後の生理応答を明らかにしてきた(Kashima et al. 2017)。一方,実際の食品を用いた実験は行っていない。そこで,実験1では,食事の前にギムネマシルベスタ溶液で口腔内をリンシングし,ヒトの甘味受容体が糖質を中心とした食事摂取時の胃内容排出,糖・インスリン反応,食欲調節に果たす役割を明らかにする。実験2では,ヒト口腔内の甘味受容体が摂食調節に果たす役割の解明を試みる。具体的には,食事の前にギムネマシルベスタ溶液で口腔内をリンシングし口腔内の甘味受容体を人為的にブロックした後,ビュッフェ式の食事を提供し,食行動パターンを評価する。甘味受容体活性を抑制するギムネマシルベスタおよび甘味受容体を一時的に活性化させるラクチゾールを用いて,口腔内の甘味受容体の活性を微かに変容し,食物選択および摂取量がどのように変化するのかを検討する。研究費はおおむね計画通り使用した。残額は来年度の実験被験者への謝金に使用する。概ね予定通り予算を執行することができた。残額は来年度の実験で使用する消耗品(物品費)ならびに謝金等(人件費)に使用する。Facebookでの公表のため,タイトルはなし。
有機超伝導体における分子ダイマー化効果に関する理論の研究

1.(TMTSF)_2Xには弱いながら、分子のダイマー化がある。この効果がd波・f波超伝導競合と、密度波・超伝導の競合にどのような影響を及ぼすかについて調べた。2バンド系に対するRPA計算を行った結果、ダイマー化はd波・f波競合には影響を与えないこと、また、超伝導に対して密度波を有利にする働きがあることがわかった。さらに、d波・f波が拮抗していることから、磁場によるシングレット・トリプレット転移の可能性について微視的な立場から調べた。ゼーマン効果を考慮してRPAによる計算を行った結果、電荷揺らぎを引き起こすオフ・サイト斥力の効果が、磁場の方向にスピン1を持つトリプレットf波超伝導を強く増強することがわかった。このことは、最近、(TMTSF)_2C10_4のナイト・シフトの実験において低磁場でスピン・シングレット、高磁場でトリプレット(またはFFLO状態)が提唱されていることと関係がある可能性がある。2.θ-(ET)_2CsM'(SCN)_4(M'=Zn,Co)においては、(2/3,k,1/3)のX線強度の成長が低温で止まることが実験的にわかっているが、この起源を以下のように考えた。CsM'のフェルミ面のネスティングがあまりよくないため、温度の低下とともに既約感受率のピークの位置が移動していく。一方、2a-c, 2a+cの方向にX線のdiffuse sheetが高温から観測されている。これはこの方向に沿って電荷揺らぎを強くする効果があると考えられ、アニオンによる効果である可能性が指摘されている。既約感受率のピークが低温で(2/3,k,1/3)の位置からずれ、2a-c,2a+cから離れるにつれて、このアニオンの効果が薄れると考えれば、低温でのX線強度の成長停止が理解できる可能性がある。この効果を現象論的に電荷感受率に取り込んだところ、実験を理解できることがわかった。θ-(BEDT-TTF)_2MM'(SCN)_4(M=Rb, Cs, M'=Co, Zn)においては、高温の金属状態において特徴的な電荷構造が実験的に観測され、このことがこの物質において観測される非線形伝導と関係がある可能性が指摘されている。我々はこの電荷揺らぎの波数がフェルミ面のネスティング・ベクトルと整合することから、フェルミ面の重要性を主張してきた。今年度は、特にRb塩とCs塩の違いに焦点をあてた。Rb塩の場合にはフェルミ面のネスティングがよく、電荷感受率も発達しやすいが、Cs塩の場合にはネスティングがよくないために、電荷感受率の強度が発達しにくいことがわかり、実験結果とよい対応を示していることがわかった。擬一次元有機導体(TMTSF)_2Xにおいてはスピン・トリプレット超伝導の可能性が実験的に指摘されているが、我々はそのペアリング機構として、スピン揺らぎと電荷揺らぎの共存に基づくスピン・トリプレットf波超伝導機構を提唱してきた。今年度は磁場中におけるd波とf波の競合を調べた。その結果、磁場中ではd波が抑制され、f波の出現しやすい状況になることがわかった。また、磁場下での超伝導についてボルテックスの効果を調べ、実験における核磁気緩和率の温度依存性を定性的に説明することに成功した。
非線形偏微分方程式の背後にある確率論的構造と確率論的な摂動による解構造の変化

コルモゴロフとオンサーガーの乱流に対する言明を確率過程論的に見直し,それを基にして非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解をサンプル空間とする新しい乱流の数学モデルを提唱した。さらに,そのモデルから類推される擬似的なギブス測度の妥当性の検証を数値的に行った。また,擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発スピードを解の背後にあるネルソン拡散過程を利用して評価した。その他にも,ランダムな外力を伴った様々な数理モデルに現れる確率偏微分方程式の解の性質についても新しい結果を得た。本研究は,非線形光学や超流動と関係する(A)非線形シュレーディンガー方程式などを解析するグループと(B)古典乱流を解析するグループに分かれている.グループ(A)では,ボース=アインシュタイン凝縮の超流動のモデル方程式と考えられる場合に基底波解が2種類の不安定方向(散乱不安定と爆発不安定)を持つ事を示した.名前とは裏腹に散乱不安定性が物理的にはボーズノバと呼ばれる現象と関係しているようだ.4編の論文の内,2編が投稿中で1編がすでに掲載されている,残り1編も間もなく投稿される.このような状況でランダムなノイズが加わった場合の状況の変化を見るべく,数学的な理論の整備も進めている.グループ(B)では,乱流の新しい数学的な理論の建設を目指して,(B1)マクロな視点と(B2)ミクロな視点からの両方からアプローチしている.(B2)では非ニュートン流体の方程式に(乱流の定常性を維持すると考えられる)確率論的なノイズを加えた場合の解の存在定理を示した.これが乱流のサンプルを実際に与えるものであるかを今後検討して行く.(B1)は,流体の方程式から一旦離れて「乱流」と呼ばれるものの属性から理論を構築しようとするもので,擬似的な「ギブス測度」が定義できそうなことが分かった.この「測度」の台(乱流のサンプル)は散逸的弱解と呼ばれるものと予想されるが,厳密な数学とするためには微妙な問題を含んでいることがわかり,数値的な検証を進めているところでもある.しかしながら雑誌Nonlinearityに招待論文として推薦され執筆中である.これと関係して時空1+2次元のオイラーα方程式の散逸的弱解の一つの性質についての解析も行った.本研究は,非線形光学や超流動と関係する(A)非線形シュレーディンガー方程式などを解析するグループと(B)古典乱流を解析するグループに分かれている.グループ(A)では,非線形光学におけるカー効果のモデルとなる方程式を含むような場合の爆発解の爆発速度の評価に,解の背後にあるネルソン拡散過程を用いる方法の厳密化を行い,発見的な議論から数学的な議論へと移ることができた.また,超流動やボース=アインシュタイン凝縮のモデルを含むような方程式の場合は,基底波解の近傍の解の振る舞いの分類定理の証明をまとめているところである.確率論的摂動を伴う場合は,ゲーム論的確率論を手本とした手法や視点を導入した研究を始めた.グループ(B)では,乱流の新しい数学的な理論の建設を目指して,(B1)マクロな視点と(B2)ミクロな視点からの両方からアプローチしている.(B2)で行っていた流体の方程式に確率論的なノイズを加えたモデルの解析は,乱流とは少し離れてランダム媒質中の高分子模型の局在現象の解明に結びついた.(B1)では,3次元乱流の統計力学的な記述に向けて議論を重ねた結果,形式的なモデルができつつある.乱流のサンプルはオイラー方程式の散逸的弱解であると予想されるが,厳密な数学とするためにはさらなる検証が必要であり議論を継続している(この内容は雑誌Nonlinearityの招待論文として執筆中である).また,2次元乱流の場合の解析も進め,外力が確率論的な場合と決定論的な場合との違いを数値計算を用いた検証も行ったり,二次元自由減衰乱流における粘性ゼロ極限でのエンストロフィーの散逸について考察を行った.本研究は,非線形光学や超流動と関係する(A)非線形シュレーディンガー方程式などを解析するグループと(B)古典乱流を解析するグループに分かれている.グループ(A)ではボース=アインシュタイン凝縮の超流動のモデル方程式を含むような場合,特に確率論的摂動を伴う場合の渦の運動の解析手法が重要になるが,その際には渦度測度の概念を用いずにエネルギー密度測度を取り入れるべきとの知見を見いだし検証を進めている.確率論的な摂動を伴わない場合には,基底波解が2種類の不安定方向を持つ事を見いだしているが,不安定解析やその周辺の現象の探求にネルソン拡散過程を応用する方法論を開発中である.グループ(B)では,乱流の新しい数学的な理論の建設を目指して,(B1)マクロな視点と(B2)ミクロな視点からの両方からアプローチしている.(B2)では,流体の方程式確率論的なノイズを加えた場合の解析を行ったが,得られる解はオンサーガーの言うような乱流の属性は持ち得ないようである.しかしながら,高分子模型のような他の数理モデルとしての有用性が認められることが分かったきた.(B1)では,流体の方程式からは一旦離れ,乱流の期待される属性から理論を構築しようと試みて,コルモゴロフ予想とオンサーガー予想を現代的視点から見直し,擬似的なギブス測度の導入のための考察と検証を重ねた.

乱流のサンプルはオイラー方程式の散逸的弱解であるとの見方が強まったが,厳密な数学とするために検証を進めているところである.以上の結果のいくつか(特に流体に関連した結果)は,京都大学数理解析研究所の共同研究として採択された:RIMS共同研究「偏微分方程式の背後にある確率過程と解の族が示す統計力学的な現象の解析」(平成24年2月13日2月15日実施)を利用して議論された.グループAでは,非線形光学や超流動などのモデルである,非線形シュレーディンガー方程式の解の構造を探求した。超流動モデルにおいては,確率摂動がある場合に初期値を渦点とした解が摂動の大きさと比較してどの程度の時間まで渦の形状を保つかを線形化作用素の解析と保存量を組み合わせて評価し,その評価が最適であることを数値計算を援用して確認した。非線形光学のモデルでは,ビームの自己集束を記述する爆発解の爆発速度を解の背後にあるネルソン拡散過程を用いて評価することに成功した:ブラウン運動の重対数法則として知られる振る舞いが爆発速度には現れている。下からの評価は一般的であるが,上からの評価は爆発解の形状に強く依存するようであるが,方程式に陽に確率論的な項がなくとも,背後に潜む確率過程の性質が解の性質に反映されていることが数学的に証明されたことは重要である。グループBでは,乱流や高分子や人口分布などのモデルにおける動的な分布に関した解析を行った。高分子や人口分布はランダムな外力を伴った非線形偏微分方程式の解析に密接に関係しており,乱流のをこのようなモデルを作って探求する研究も行われている。しかしながら,このモデルで記述される流れ場は,オンサーガー予想で言明された乱流の性質とは異なるようである。一方で我々は,オンサーガー予想とコルモゴロフ予想を確率過程論的な立場から見直すことによって従来の乱流理論を再構築する試みを続けてきた。近年,発展著しい非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解のある族が数学的な乱流のサンプルの有力な候補であり,この方程式には陽に確率論的な項は含まれていないが,集団として特徴的な期待すべき統計的な性質を示すように思える。そこでギブス測度の構成可能性について数値的な検証も行った。この結果を招待論文として投稿したものが査読を終えて現在改訂作業を行っているところである。コルモゴロフとオンサーガーの乱流に対する言明を確率過程論的に見直し,それを基にして非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解をサンプル空間とする新しい乱流の数学モデルを提唱した。さらに,そのモデルから類推される擬似的なギブス測度の妥当性の検証を数値的に行った。また,擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発スピードを解の背後にあるネルソン拡散過程を利用して評価した。その他にも,ランダムな外力を伴った様々な数理モデルに現れる確率偏微分方程式の解の性質についても新しい結果を得た。27年度が最終年度であるため、記入しない。非線形偏微分方程式,応用確率過程論,変分法各研究グループにより多少の差はあるが,1年目の達成目標はクリアできていると思われる.ただし,マクロな視点から乱流を定式化し直そうとする試みは,オイラー方程式の散逸的な弱解に関するDe LellisとSzekelyhidi Jrの一連の新しい論文を検討する必要があり,少し回り道をすることになったが,彼らの結果から触発されるものも多く,我々の理論の数値的な検証の方向性もより明確になった.非線形光学のモデルとなる非線形シュレーディンガー方程式の場合,解の背後にあるネルソン拡散過程の中のブラウン運動が持つ性質が「マクロ」な爆発解の世界に爆発速度として現出していることが発見的な議論を越えて数学的な言説としてはっきりとしてきた.
リカード・モデルにおける中間財等を含む世界経済の生産・貿易体制の理論的研究

中間財貿易・結合生産で共通する、従来の図解が既存研究に整合的な形で使えるための十分条件を求めた。中間財貿易においては結合生産の世界と異なり、閉鎖経済で全財生産可能な条件を満たす必要があることを確認した。結合生産のある世界経済においては、従来のモデルに整合的な副産物の再定義を行い、その条件の下で先の図解が使える条件を満たすことを示した。その上で、2国3財モデルを中心に結合生産や中間財貿易が入る場合の図解の48通りの分類を行った。そもそも国の数と財の数が異なる場合において、従来の研究成果がどう活かせるかまとまっていなかったので纏め直し、結合生産や中間財貿易の場合に応用した。本研究は中間財貿易や結合生産の入った世界経済における効率的な(生産可能性フロンティア上の生産点特に端点を構成する)生産・特化パターンを多数国・多数財の世界で解明することを目的としている。また、結合生産の入った世界では生産・特化パターンと貿易パターンが異なる可能性があり、貿易パターンの解明が別に必要になる。1年目においては貿易パターンの解明を先に取り組んだ。加えて、1年目から2年目で、副産物の定義や図解の使用可能性の解明なども行った。この解明を考える上で、国の数と財の数が異なるなどの一般的な状況においては条件にも多岐に渡る場合分けが必要であることが、中間財貿易や結合生産のない先行研究においても知られている。先行研究では国の数と財の数が一致している場合を解明し、それで本質的に解決がなされたと扱われていた。しかし、具体的な当てはめ方に関してはまだ解明が不十分であったため、1年目は中間財貿易や結合生産のない場合における多数国・多数財での状況を、国の数と財の数が異なる場合に同じ場合の理論がどう適用できるかについて扱った。2年目においては、この分析を結合生産のある場合に拡張した。結合生産のある場合への拡張方法は直ちに中間財のある場合へ拡張される。また、中間財や結合生産のある場合においては、国の数と財の数の他に生産工程の数が各国で異なる可能性なども検討の必要がある。2年目の研究ではこの方向性も取り上げた。今後は、国の数と財の数が同じ場合における条件の解明を行うことが求められる。特に、図解が可能な3国3財において、解の一意性が崩れる可能性は指摘されているが、一意性が成り立つための条件と成り立つ場合の条件との解明を優先し、その上で一般化することが求められる。また、先行研究に整合的な、中間財投入の費用や結合生産での副産物価格に左右されない意味で強い効率性を持つ特化パターンの解明が求められる。従来のリカード・グラハム・モデルや中間財貿易のあるモデルでは一致していた生産パターンと貿易パターンのかい離が結合生産のあるモデルでは存在することが分かった。生産パターンと切り離して貿易パターンを考える場合には、貿易パターンの解明は純粋交換経済に帰着できる。そこでまずは貿易パターンの解明から先に取り掛かり、本来的には副産物と思われていたもの同士を輸出する可能性が存在することを明らかにし、広島修道大学・経済科学部・論集「経済科学研究」に掲載した。次に、本研究を進める鍵となる設定の1つに、国の数と財の数が同じ場合を先に解明するという特徴に着目した。これは先行研究のJones(1961)以来行われてきた設定であるが、国の数と財の数が異なる場合は、中間財貿易や結合生産が入る前の段階での解明が十分ではなかった。そこで国の数と財の数が異なる場合にJones(1961)の結果であるジョーンズの不等式をどのように適用するかを明らかにする、という本研究の前提となる研究を行った。査読を経てEconomics Bulletinに掲載された。本論文を以て、中間財貿易や結合生産を取り入れた研究が基盤とするべき土台ができた。そして、本研究では副産物の正確な定義の設定に取り掛かった。副産物は身近な用語であるが、経済学で副産物を扱う結合生産においては、副産物を正確に扱う方法はあまり知られていない。しかし、先行研究にある小川(2011)のような方法、さらにはもっときつくした優対角行列を利用した方法で副産物を定義すると、従来の研究で中心の生産者割当問題に解の存在しない例が出てくることが分かった。そこで解の存在が知られている中間財貿易の形に落とし込んで解の存在を示すことで、従来研究に整合的な副産物の定義ができた。本研究は学術報告を経て、ワーキングペーパー登録を申請した。

本研究では多数国・多数財のリカード・モデルでの特化パターン分析を応用して、結合生産や中間財貿易のある多数国・多数財のリカード型世界経済において、特化パターンと生産可能性フロンティア、貿易パターンを分析する研究である。まず、副産物の貿易が行われる可能性について検討・図示し、次に結合生産のある世界で特化パターンと切り離して分析される貿易パターンの分析では純粋交換経済へ落とし込んで分析できることを示した。3国以上・3財以上において国と財の数が異なる中でのリカード・モデルでの分析へどう応用するかは分析が十分でなかった。そこで、国と財の数が同じ場合での特化パターンの分析が、国と財の数が異なる場合での分析へ応用する方法を示した。また、その研究を結合生産のあるモデルや中間財のあるモデルへ適用する方法へ発展させた。結合生産のあるモデルと中間財貿易のあるモデルでは、基本のモデル構造が同じになるが、唯一異なる部分として結合生産では解となる各国異なる生産工程に特化生産するフロンティア上の世界経済の存在は十分示されていなかった。関連して、結合生産のある世界経済において副産物の定義が明確でなかった。そこで、中間財貿易の分析を応用し、結合生産のある世界経済で解としての特化パターンの存在を示し、これを以て副産物の定義をし直した。関連して、3財のリカード・モデルでは価格と特化の図が重要な分析方法となるが、結合生産や副産物がある場合においてその図解が使えるか検証のないまま使われてきた。そこで、この図解が結合生産や中間財貿易で使える十分条件を示し、副産物のある世界経済での解となる特化パターンの存在を示した先の条件の下ではこの図解が使えることを示した。最後に、解としての特化パターンを決める条件の検討を行い、線形相補性問題におけるS行列等の概念を用いて数学的な条件付けを行える方向性について、中間的な報告を行った。更新が滞っている部分がある為、少し昔の状態で止まっている可能性があります。(1)OGAWA, TakeshiのHPが研究者本人作成のHP、他は研究機関や他組織でのHPになります。なお、所属先の変更に伴い、旧所属先である広島修道大学でのHPから私の情報は公開部分より削除されているため、載せていません。国際貿易論(理論研究)メインとなる、国の数と財の数が同じ場合の生産可能性フロンティア上の端点を構成する特化パターンの解明に時間がかかっているので、先に周りから攻めている。結合生産の場合における特化パターンとは異なる貿易パターンの解明や、国の数と財の数が同じ場合の理論が完成した場合に国の数と財の数が異なる場合への適用、さらには副産物の定義等を先に解明した。メインの条件の解明には、(1)当初想定していたフロンティア上の端点を単に形成するための条件の解明の他に、(2)先行研究に整合的な、中間財投入の費用や結合生産での副産物の価格に左右されない意味で強い効率性を持つ特化パターンの解明が必要となる。(1)はさらに(3)フロンティア上の(ある意味で)「一意的な」端点を形成するための条件の解明が重要であることが分かった。(2)、(3)に関しては3国3財の図解での解明方法はおおよそイメージでき始め、(2)については一意性の条件の解明も道筋はついてきて、残された問題である解の存在条件に関しても概形のイメージはできてきた。(1)についても数学的な条件付けは(少し特殊ケースを排除しているが)おおよそ道筋はついてきたので、あとは経済学的な意味づけなどが残っている。そのため、論文化が終了した部分はまだまだ少ないが、解明は比較的順調に進んできているという実感を持っている。
骨代謝の神経性調節機構-感覚神経・交感神経・副交感神経の関わりについて-

骨格系の統合性は、軟骨細胞による成長・骨新生、及び骨芽細胞・破骨細胞が営む骨再構築により維持されている。近年、これらの細胞の機能・分化の調節因子が分子レベルで次々と同定され骨格系の制御に関する理解は飛躍的に進歩した。しかしながら、それらの骨組織に感覚神経や自律神経などの神経が関与しているにもかかわらず、神経系が骨代謝に及ぼす影響に関する報告は殆どない。近年、臨床報告および組織化学的検索により骨代謝の神経性調節機構が示唆され始めている。そこで、本研究では歯槽骨を対象とし、その部位を支配している感覚神経・交感神経・副交感神経に電気刺激を与えた時のそれぞれの影響について各神経ホルモン・ペプチドの量およびレセプターの遺伝子発現について分子生物学的手法により検討した。近年、臨床報告として神経障害の患者においてその支配領域に骨減少症(osteopenia)、骨の脆弱(bone fragility)、あるいは逆に過剰な化骨形成を認めることが示された。さらに、組織化学的検索により、骨を支配する神経が神経ホルモンであるnoradrenarine (NA)とacetylcholine (Ach)及び神経ペプチドであるneuropeptide Y (NPY), vasoactive intestinal peptiode (VIP), calcitonin gene-related peptide (CGRP), substance P (SP)等を含有すること(1986年)が報告された。また骨膜由来骨芽細胞株のRT-PCR解析によってNA,NPY,VIP,CGRPのレセプターも確認された(1997年)ことから,骨代謝の神経性調節機構の存在が示唆されはじめた。