hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ドライアイス高速飛翔体によるファインセラミックスの切削加工技術の開発

さらに加工部断面の変質層より高速切削の有利性、高効率性が知られた。(1)ドライアイスの機械的性質の研究の結果、四点曲げ試験、圧縮試験および円柱の圧裂試験と有限要素解析から、その応力ーひずみ関係、引張強度(約0.5MPa)とポアソン比(0.27)、柱状試験片による縦衝撃試験および超音波速度測定から、その縦弾性係数(3.53.9GPa)が求められた。(2)ガスガンから発射されたドライアイス円柱の剛体壁への衝突の研究の結果、圧力測定フィルムにより、ガスガンの飛翔体の衝突制御の精度を調べた。(3)衝突の際の波動計測および高速度カメラを用いた写真撮影により、ドライアイス円柱の、衝突端面の外周から周方向への引張破壊と衝突直後の霧散化による破壊、衝撃力の時間的変化の火薬爆発で発生する波形(鋸歯状)との類似などが判明した。(4)弾性円柱や弾塑性板への高速衝撃実験と数値解析により、衝撃時の応力波の伝播と変形過程を調べた。(5)高圧窒素ガスのエネルギを利用し、ドライアイス円柱飛翔体による衝撃力をセラミックス板に接した円柱工具に加えて、貫通せん断孔明けを実施した。そこでの円柱工具の隙間寸法との関連により、孔明け作用の可能性および材料の孔内面のプロファイルのついて検討し、さらに孔明後の試料板の破壊靭性を求めて板の健全性を評価した。その結果により、その隙間寸法に依存した、孔明け可能面圧力の特性、そのプロフィイル面の傾斜との顕著な対応特性および孔明後の破断応力値の分布特性が得られた。(6)せん断孔明けを行った試料の断面を、顕微鏡で観察し、破停機構を考察した。セラミックスは、構造材料として実用化が期待されているが、その機械加工法が未だ十分発達していないのが現状である。本研究は、セラミックスの機械加工技術、特にせん断作用による切削加工技術の開発を目標としており、ドライアイス飛翔体を加速し、その衝撃力を板材料の加工部に集中し、衝撃せん断を作用させることによる円形孔を削り出す加工技術および直線切削する加工技術の開発に関して行われたものである。本年度は、第二年度に得られた、孔明加工可能性を支配する因子、すなわち、セラミックス試料板面を孔明治具内部で保持する圧力(面圧力)、工具と孔治具との寸法差(クリアランス)、試料板のせん断による破断面のプロファイル、特にその破断円孔の半径差の最大値(高度差)および孔周辺の試料板の強度等に対する諸因子相互の関連条件について、試料板の厚さ寸法、素材材質および飛翔体速度の変更などの関連において研究が行われた。さらに高速直線切削加工技術に関して、その治具内部の工具の形態、その保持方法、被削材の運動法および前年度に得られた最適な治工具により切削された材料について切削性の研究が行われた。本研究によって得られた成果は次の様である。(1)飛翔体の衝撃力を利用したセラミックスのせん断作用によって、せん断孔明け加工の可能因子である試料表面への面圧力は、治・工具のクリアランスにより一定となる領域からクリアランスの減少により急増する領域があり、その急増点は、飛翔体速度の増加により急減し、又試料厚さの増加によっても急増することが知られた。(2)高速切削加工を行う上での、工具の形状、工具と被削材の保持方法、被削材の運動治具形状についての最適な条件および加工部断面の変質層より高速切削の有利性、高効率性が知られた。
ＳＩＲＳ治療のためのＰＴＸ３吸着カラムの開発

PTX3カラムのヒストンの非特異的吸着は、PTX3塩基配列の調節、ビーズの種類、ブロッキングバッファーの調整等々試みたが、ついには解決に至らなかった。PTX3とヒストンの結合のメカニズムについて検討した。リコンビナントPTX3とヒストン4 (H4)を結合反応させたのち、電子顕微鏡で観察するとタンパク質構造が失われているほどの強い凝集反応観察された。このあまりに強い凝固凝集反応が、カラム作成における非特異的結合の原因になると考えられた。しかしこの強い凝固反応が、ヒト内皮細胞に対するヒストンの細胞毒性をPTX3添加で抑制されるメカニズムであることがわかった。本年度の目標はカラム作成から動物実験へ移行することを目的としておりました。【カラム作成】評価項目として以下の2点をあげました。1.PTX3固相磁性粒子の作成およびヒストンと反応性の評価。まずPTX3とH3.1/H4構造のヒトヒストンリコンビナントを反応させると血清を希釈していっても結合率は落ちず、ヒストンとの反応阻害が発生することがわかりました。そこヒストンの量を0-1,000 ng/mLにまで4ポイント設定し同様の実験を行いましたが、血清(10倍希釈)中においてもヒストンとの反応阻害が発生することがわかりました。非特異的結合を減らすためにビーズの特異性をあげることで対応を試みました。JSRライフサイエンス社の磁性粒子を用いヒストンリコンビナントおよびウシ胸腺由来ヒストンを用いて同様の実験を行いましたがやはりヒストンとの反応阻害が発生しました。そこで今度はPTX3固相プレートを用いたヒストン検出系を構築しました。種々のブロッキングバッファーを変えてできるだけ非特的なヒストンの吸着を抑えるよう工夫を施しましたがやはり反応阻害が発生しました。【動物実験系】ラットの体外循環において最も難しいところは全身麻酔下にラットの大腿静脈、頸静脈にルートを確保してポンプを用いて安定的に体外循環を継続させることにありました。そこで同システムをすでに構築され論文発表されている順天堂大学医学部救急科射場利明教授に協力を依頼、すでにラットの体外循環モデルの構築を完了しております。1)炎症性疾患のひとつであります急性冠症候群患者のPTX3値とSOFAスコアの関連を検討し昨夏の欧州心臓病学会で報告してまいりました。エンドポイントを1)死亡、2)大動脈バルーンパンピング補助を必要とするショック、3)人工呼吸器を必要とする心不全とし入院時のPTX3値を含む5種類のバイオマーカーを比較したところPTX3値がオッズ比3.6 (95%信頼区間2.2-5.8, P2)全身炎症反応性症候群(SIRS)症例での血漿PTX3値の経時的推移の検討を目的とします。特に現行治療において血漿PTX3値の変化と予後が実際どの程度の強さをもって相関するかどうかを検討しております。多臓器障害スコアであるSOFAscore、急性腎障害合併率、ショック離脱率、血中乳酸値を測定します。患者エントリー基準としては心肺停止患者、敗血症ショック(SOFA score 5点以上;算定はICU入室時とします)とし現在症例登録中です。来年度いっぱい継続したうえで、炎症性サイトカイン(IL-1β、Il-6、TNF-α)も測定し、これらを変数とし、血漿PTX3値が多変量解析など統計学的検討の結果上記パラメーターやバイオマーカーとどのような位置づけにあるかを明らかにします。昨年度の研究進展の問題点として、PTX3とヒストン(H3.1/H4構造)との反応阻害があげられました。そこで連携研究機関である東京大学先端科学技術研究センターシステム生物医学と合同でPTX3とヒストンの結合のメカニズムについて検討しました。リコンビナントPTX3とヒストン4 (H4)を結合反応させたのち、電子顕微鏡で観察するとタンパク質構造が失われているほどの強い凝集反応観察されました。このあまりに強い凝固凝集反応が、カラム作成における非特異的結合の原因になると考えられました。しかしこの強い凝固反応が、ヒト内皮細胞に対するヒストンの細胞毒性をPTX3添加で抑制されるメカニズムであることもわかりました。さらに興味深いことにアミノ基側のリコンビナントPTX3でも同様の結果が得られることから同部位が敗血症の際、内皮細胞障害をもたらすヒストンに対するPTX3の保護的役割をきたすでことがわかりました。次にアミノ基側のリコンビナントPTX3の投与が敗血症に有効かどうか敗血症マウスモデルを用いて検討しました。マウスにヒストンを投与すると血管内皮細胞障害を起こし肺出血を起こし死亡することがすでに報告されておりますが、PTX3を投与すると血管内皮細胞の障害は抑制され、肺出血もきたさず有意に生存率が改善されました。本結果は昨年、Science誌の姉妹紙、Science Signalingに報告いたしました(Sci. Signal. 16 September 2014; Vol. 7, Issue 343, p. ra88)。ヒストンによる内皮障害のPTX3の効果を順天堂大学医学部救急科射場敏明教授のご協力をいただき検討いたしました。

ヒストンH3 (25μg/mL;敗血症においてみられる程度の濃度として設定)による血管内皮細胞(ラット大動脈由来内皮細胞)障害は、1)血清フリーでは強く見られたが、100%血清でほぼ完全に緩和された。2) 0%アルブミン培養液では、強い内皮細胞障害が見られたが、5%アルブミン(生理的濃度)により高度に緩和された。また2.5%アルブミンでも相当程度緩和され、1%アルブミンによる緩和効果は少なかった。3)生理的濃度の活性化プロテインC (APC, 4.0μg/mL)でも緩和効果がみられたが、治療的濃度(40μg/mL)でより強い緩和効果がみられた。4)炎症時の反応としてみられる程度のPTX3濃度(0.1μg/mL)でも緩和効果がみられたが、治療的濃度(1.0μg/mL)でより強い緩和効果がみられた。以上より、比較的少量のヒストンによる傷害は、血中に存在する生理的阻害物質であるアルブミンやプロテインC, PTX3によって相当程度阻害される。しかし、ヒストン濃度が高くなると、生理的阻害物質では不十分であり、治療的介入の必要があると考えられました。カラムの作成が滞っております。PTX3はN末端に特異的なドメインをもつ炎症反応性タンパクです。同部位のリコンビナントをできるだけ短く特異性を保つように作成しておりますが、非特異的吸着を抑制することができません。全身性炎症反応症候群(Systemic Inflammatory response syndrome :SIRS)による細胞障害、臓器不全は、内因性のダメージ関連分子パターン(Damage associated molecule patterns :DAMPs)の一つである細胞外ヒストンが大きく関与しています。内皮細胞に対するヒストンによる傷害は血中に存在する生理的阻害物質であるアルブミンやプロテインC, PTX3によって相当程度阻害されますがヒストン濃度が高くなると、生理的阻害物質では不十分です。マウスの実験では腹腔内にリコンビナントPTX3を注入することで虫垂炎モデル、LPS注入モデルでいずれも生存期間の延長を確認できました。一方でPTX3カラムの生成ですが非特異的吸着の抑制がこんなんです。PTX3の特異性を保つN末端ドメインをできるだけ短くしたリコンビナントを作成いたしましたが、いずれも非特異的吸着を抑制できるに至っておりません。PTX3リコンビナントカラムの作成において非特異的結合が多いため。PTX3を敗血症マウスに腹腔内注入することによってコントロールと比較し明らかに生存期間を延ばすことができた。メカニズムは比較的少量のヒストンによる傷害は、血中に存在する生理的阻害物質であるアルブミンやプロテインC, PTX3によって相当程度阻害される。しかし、ヒストン濃度が高くなると、生理的阻害物質では不十分であり、治療的介入の必要があると考えられた。ヒストンH3 (25μg/mL;敗血症においてみられる程度の濃度として設定)による血管内皮細胞(ラット大動脈由来内皮細胞)障害は、1)血清フリー(Opti-MEM)では強く見られたが、100%血清でほぼ完全に緩和された。2) 0%
正則化された理論とその対称性

研究実績は以下の3点に渡る。1.厳密くりこみ群における対称性の扱い場の理論の取り扱いにおいて導入する正則化は、多くの重要な応用において理論の持つ対称性と相容れない。しかし、一連の我々の仕事で明らかな通り、反場形式を用いて書かれたWilson作用がマスター方程式を満たすことと対称性の保持は等価である。この様な論理で対称性を維持しながら、くりこみ群の流れの式を追うことが具体的な処方箋として可能なのかを検討してきた。我々は、カイラル対称性を持つ系において、流れの式は(量子)マスター方程式のもとで不変でありformalにはBRS対称性が維持されることを理解した。また、QEDについて同じ枠組みで議論しQMEと流れの式を得た。この結果は、Exact Renormalization Group 2006で五十嵐が報告、論文にまとめ、投稿中である。2.格子上の超対称性(グラスマン対称性を持つ)市松格子上の理論では、staggered fermionを利用している。このことと関連して、doublingに起因した余分な自由度をどう考えるか・扱うか、ということが明らかにされなくてはいけない。そのためにstaggered fermionに自然に内在するSO(2D)群の構造を尊重する様にfermionの再構成を行った。現在、この群を用いて、複数の自由度を区別する論理を宗が中心となり検討、結果を論文にした。3.その他(1)弦の場の理論の対称性と古典解弦の場の理論の非自明な応用としてタキオン凝縮を考えた際、理論の持つ対称性があまりに大きいために同じ物理現象に対して一見異なる古典解が存在するだろうと期待される。実際、その様な解と看做される一連の解が知られているので、それらの間をつなぐ理論の対称性を一部明らかにした。(2)宗は、格子ゲージ論に関連して、Wittenの大局的ゲージ・アノマリーに対応するもの、外場として重力場のある場合についてoverlapタイブのDirac演算子の性質を研究し、論文にまとめた。1)連続理論の繰り込み方程式は、これまで2通りの方法で研究されてきた:Legendre有効作用に対するものとWilson有効作用に対するものである。これらは形式的には全く同等な情報を持ったものだが、実際に取り扱う場合には全く異なったものに見える。五十嵐は、共同研究者とともに、これら二つの取り扱いの間の関係を明らかにした。Wilson有効作用は、理論の持つ対称性を理解するのに好都合なものであり、これまで良く研究されてきたLegendre有効作用との関係が明らかになって、新たな進展が望めるかも知れない。2)次の段階として、Wilson有効作用を用いた繰り込み群の方程式の近似的な取り扱いの検討を始めたところである。カイラル対称性の持つ系を考え、理解を深めようとしている。具体的な正則化を決めると有効カイラル対称性を維持する作用を書くことができる。これを繰り込み群で追ってみることを課題にしている。3)宗と伊藤は、主に格子上に超対称性を実現する方法について検討してきた。リンク変数とstaggered fermionを乗せた格子理論に、ある擬似的な超対称性のあることは以前に明らかにした。このことだけでも非自明なことではあるが、物理として重要な問題は、この理論の連続極限である。どの様な連続理論に至るのか、そのときに擬似超対称性は、良く知られた超対称性に帰着するのかどうか。

当初から明らかだったことは連続極限でのfermionの自由度が多い、すなわちstaggered fermionのフレーバー自由度の取り扱いである。我々は、これをhigher N超対称性と関連付けることを試みている。当然存在すべきスカラーの自由度が見えつつある、という段階に至ったのが、今年度の成果である。1)格子理論における超対称性の研究においては、いわゆる「市松格子」上での自由度の同定が重要となる。本年度、我々はこれまで認識されていなかったSO(2D)クリフォード代数の構造が格子上にあることを理解し、これに依拠して、staggered fermion、特に作用の運動項をすっきりした形式で理解するができた。これについての研究結果は、シカゴで開催された「LATTICE2004」(2004年6月)や基礎物理学研究所研究会「格子ゲージ理論の新しい発展と芽」(2004年12月)などで発表した。2)Wilson有効作用に対するくりこみ群の発展方程式の理解を目指して以下の様な研究を行った。(2a)以下にリストした論文では、Polchinski方程式とLegendre有効作用の発展方程式との対応関係を明らかにした。繰り込み群の発展方程式の研究はほぼ常に後者に依拠して行われている。一方、前者は理論の対称性が見易い。これら二つの取り扱い方法は本来等価なものであるはずである。理論の対称性を維持しながら繰り込み群の発展方程式を扱うという我々の目的にとって、二つの方法の関係を明らかにすることは重要である。論文では、有効作用のtree展開の枠組みに基づき、発展方程式のなかで、一粒子可約な寄与のなかから既約部分を生成するものを分離して、実質的にLegendre有効作用の発展方程式に現れる部分を取り出す処方を見いだした。(2b)次の課題は、カイラル対称性などの大局的対称性について、通常の意味では対称性を保持しない正則化の下で新たな有効対称性を定式化し、この有効対称性を持つWilson有効作用を構成し、相互作用項を有限項に切断した作用に対するPolchinski方程式を解析することであった。この課題に関する結果は、基礎物理学研究所研究会「場の量子論の基礎的諸問題と応用」(2004年12月)でポスターによる発表を行い、現在、論文としてまとめている。本年度の研究実績は以下の3点に渡る。(1)くりこみ群を用いた場の理論の取り扱いにおいて、導入する正則化は多くの重要な応用において理論の持つ対称性と相容れない。しかし、これまでの我々の仕事で明らかになった通り、反場形式を用いて書かれたWilson作用がマスター方程式を満たすと理論に対称性が保証される。本年度は、カイラル対称性を持つ系を材料として、流れの式が対称性をどの様に尊重するのかを検討し、対称性を維持しながらくりこみ群の流れを追う可能性を探ってきた。流れの式は(量子)マスター方程式のもとで不変であり、formalには対称性は維持されることを理解した。この結果はRenormalization Group 2005で報告した。(2)格子上の超対称ゲージ論に向けた試みについて、論文1を発表。我々の構成した市松格子上の理論はstaggered fermionを利用している。
生理人類学デザインの研究-特に機能的潜在性の視点から

1、研究の目的:グローバリゼーションと同時にローカリゼーションが進行している現代において、生理人類学の方法論には、どの程度国際的スタンダードが存在するのであろうか。本研究は、生理人類学デザインの評価の国際比較をとおして、標準化の現状を考察するものである。2、研究の手法:(1)資料:日本とドイツにおけるPAデザインの評価の比較を行う。日本側資料として、PAデザイン賞の過去の受賞作品の申請書類・研究論文を分析した。ドイツ側資料には、過去の国際生理人類学会議におけるドイツの研究発表資料を用いた。(2)比較の観点:快適性、使いやすさ、感覚、美、の4視点を分担して比較考察した。3、研究の成果:両国とも、快適性、使いやすさ、感覚を重要な指標としていた。しかし日本では高次神経系や自律神経系の活動状況による評価が一般的なのに対して、ドイツでは主観的評価や動的人体計測が主流であるという評価方法の相違点がある。日本ではまた、生理的多型性や機能的潜在性の視点が導入されていた。美的評価については、両国とも指標としてほとんど取り上げられていない。美しい製品や道具を使う喜びは人類の典型的な反応であろう。美的感覚が肉体と精神の生理になんらかの影響を及ぼすのであれば、美的感覚を評価するシステムを開発することが生理人類学の今後の課題であろう。2004年9月1日-5日に開催された国際生理人類学会会議(アメリカ合衆国、オハイオ、コロンバス)で以上の論旨の論文発表をおこなった。論文は、J Physiol Anthropol Appl HumanSciに投稿中である。1、研究の目的:グローバル化に伴い、建築家やデザイナーが国際的に活躍する時代が到来した。開発者が想定もしなかった文化圏で製品が使用されている事態が生じているかもしれない。もののデザインには、ヒトとしての生理的なデータのほか、伝統的な暮らし方や価値観など、文化的な要素がかかわる。そこで、本研究は、生理人類学的な基礎データをもとに製品開発された、生理人類学デザイン(生理人類学的に優れたデザイン、以下「PAデザイン」と略す)のあり方を国際的に比較する。そのとき、機能的潜在性に着目して製品開発がなされているかを確認する。2、研究の手法(1)資料:東洋と西洋を比較するために、日本とドイツにおけるPAデザインの比較を行うことにした。日本側資料として、PAデザイン賞の過去の受賞作品の申請書類・研究論文を当てる。ドイツ側資料は、キール大学に請求したが日本のPAデザイン賞に相当する資料が収集できなかったため、過去の国際生理人類学会議におけるドイツの研究発表資料を用いることに変更した。(2)比較の観点:快適性、使いやすさ、感覚、美、の4つの視点を分担して比較考察する。3、成果:現在、比較検討中である。研究結果は、2004年9月1日-5日に開催される国際生理人類学会会議(アメリカ合衆国、オハイオ、コロンバス)で発表予定である。この会議では、第一回国際PAデザイン賞が選考される。国によりPAデザインの評価に違いがある場合、国際的評価をどうするのかを問題提起したい。
肺におけるbasigin/EMMPRINの役割

Bisigin、別名extracellular matrix metalloproteinase inducer(EMMPRIN)は27kDaの糖蛋白で、近年、癌細胞で高発現し、周囲の間葉系細胞にマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-1,-2,-3などを誘導し浸潤、転移に関与していることが報告されている。本研究は、慢性喫煙による肺障害とbasigin/EMMPRINの関係を明らかにすることを目的とした。我々は、ヒトbasiginの定量を可能にする高感度ELISAsystemを作成した。R&DSystems社製rabbit polyclonal anti-extracellular domain of EMMPRINを用いたサントイッチ法で、standard直線の作成には、recombinant human basiginの細胞外ドメインを用いた。気管枝肺胞洗浄(BAL)液をサンプルとした場合、濃縮なしの原液で測定可能であった。ELISA法を開発することにより気管支肺胞洗浄(bronchoalveolar lavage ; BAL)液中での定量的解析を行い、各種病態におけるbasigin/EMMPRINの存在とMMPsとの関係について検討することが可能になった。喫煙と加齢は、肺気腫をはじめとする多くの疾患のリスクファクターである。本研究では、中高年喫煙者ボランティアを対象に、肺高分解能CTで検出された早期あるいは軽度の肺気腫患者と、同程度に喫煙歴がありながら肺気腫病変がない同年齢対象者、および喫煙歴がない対象者、全81名のBAL液を用いた。BAL液中のbasigin/EMMPRIN濃度は、現在喫煙中の者では肺気腫病変の有無に関わらず、非喫煙者、および禁煙者に比べ高値を示した。免疫組織染色法により、basigin/EMMPRINの局在を健常非喫煙者肺、健常喫煙者肺、肺気腫肺を対象検体として検討した。健常非喫煙者肺では、少数の肺胞マクロファージに陽性に染色されるが、肺の構成細胞にはbasjgin/EMMPRINの発現はほとんど認められない。一方、喫煙者肺、肺気腫病変においては、集積した肺胞マクロファージ、細気管支上皮、気管支腺に、強陽性に染色された。これらの結果は、喫煙をリスクファクターとする肺の炎症性疾患において、直接あるいはMMPsの誘導を介して関与している可能性を示唆する。Bisiginは27kDaの糖蛋白で、近年、癌細胞で高発現し、周囲の間葉系細胞にMMP-1,-2,-3などを誘導し浸潤、転移に関与しているすることが報告され、別名extracellular matrix metalloproteinase inducer(EMMPRIN)と呼ばれる。これらの発見から肺上皮細胞の障害、再生、増殖を伴う非癌疾患においても、関与しているのではないかという着想に至った。本年は、慢性喫煙による肺障害とbasiginの関係を明らかにするために、以下の二つの実験を行った。1)免疫組織染色によるbasiginの局在:健常非喫煙者肺、健常喫煙者肺、肺気腫肺を対象検体として、その局在を検討した。健常非喫煙者肺では、少数の肺胞マクロファージに陽性に染色されるが、肺の構成細胞にはbasiginの発現はほとんど認められない。一方、喫煙者肺、肺気腫病変においては、集積した肺胞マクロファージ、細気管支上皮、気管枝腺に、強陽性に染色された。

マトリックスメタロプロテアーゼのひとつであるMMP-9(gelatinaseB)に対する免疫染色を行い、比較したところ、肺胞マクロファージについては、同一細胞に陽性が認められ共発現が示唆されたが、細気管支上皮、気管枝腺については、MMP-9の明らかな陽性は認められなかった。2)ヒトbasigin(EMMPRIN)定量法の確立:R&DSystems社製rabbit polyclonal anti-extracellular domain ofEMMPRINを用いたサントイッチ法ELISAを確立した。standard直線の作成には、recombinant human basiginの細胞外ドメインを用い、7.81000pg/mlの範囲で、直線性が得られた。気管枝肺胞洗浄(BAL)液をサンプルとした場合、濃縮なしの原液で測定可能であった。Bisigin、別名extracellular matrix metalloproteinase inducer(EMMPRIN)は27kDaの糖蛋白で、近年、癌細胞で高発現し、周囲の間葉系細胞にマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-1,-2,-3などを誘導し浸潤、転移に関与していることが報告されている。本研究は、慢性喫煙による肺障害とbasigin/EMMPRINの関係を明らかにすることを目的とする。昨年度、ヒトbasiginの定量を可能にする高感度ELISAsystemを作成した。R&DSystems社製rabbit polyclonal anti-extracellular domain of EMMPRINを用いたサントイッチ法で、standard直線の作成には、recombinant human basiginの細胞外ドメインを用いた。気管支肺胞洗浄(BAL)液をサンプルとした場合、濃縮なしの原液で測定可能であった。ELISA法を開発することにより気管支肺胞洗浄(bronchoalveolar lavage ; BAL)液中での定量的解析を行い、各種病態におけるbasigin/EMMPRINの存在とMMPsとの関係について検討することが可能になった。喫煙と加齢は、肺気腫をはじめとする多くの疾患のリスクファクターである。本研究では、中高年喫煙者ボランテイアを対象に、肺高分解能CTで検出された早期あるいは軽度の肺気腫患者と、同程度に喫煙歴がありながら肺気腫病変がない同年齢対象者、および喫煙歴がない対象者、全81名のBAL液を用いた。BAL液中のbasigin/EMMPRIN濃度は、現在喫煙中の者では肺気腫病変の有無に関わらず、非喫煙者、および禁煙者に比べ高値を示した。免疫組織染色法により、basigin/EMMPRINの局在を健常非喫煙者肺、健常喫煙者肺、肺気腫肺を対象検体として検討した。健常非喫煙者肺では、少数の肺胞マクロファージに陽性に染色されるが、肺の構成細胞にはbasigin/EMMPRINの発現はほとんど認められない。
Tobファミリー蛋白質による細胞増殖制御機構

新規癌抑制遺伝子産物Tobが関与する癌抑制機構や細胞増殖抑制機構、及び生理機能を解明することを目的として、tob遺伝子欠損マウスを用いた解析、及びTobの会合分子Caflの欠損マウスを作製、解析し、以下のことが明らかになった。(2)TobはhistoneacetylaseであるCBP/p300と物理的・機能的に相互作用し、P53非依存的な経路において、増殖因子刺激後のP21^<wafl/cip1>の遺伝子発現に関与することを示した。(3)Tob遺伝子欠損マウスの肝臓において、cyclin D1の発現が亢進していることを明らかにした。(4)Cafl欠損マウスの精子において、数の減少、運動能の低下、構造異常が観察され、雄が不妊になることを明らかにした。(5)Cafl欠損マウスの精巣において、核内レセプター・RXRβの機能が低下していることを示した。(6)Caflは、Tobと共に、RXRβと物理的に・機能的相互作用し、遣伝子発現に関与していることを明らかとした。以上、本研究では、細胞増殖抑制能を有するTobが、P21^<wafl/cip1>やcyclin D1といった細胞周期調節因子の転写制御を通して、Tobが細胞内ホメオスタシスに寄与する可能性を新たに見出した。また、cafl欠損マウスの解析を通し、Caflが体細胞側において精子成熟のための環境を整えるのに必須の因子であること示した。更に、RXRβ欠損マウスがcafl欠損マウスに見られるような精子無力症様の表現型(精子構造異常、精子数減少、運動能低下)を示すことから、CaflとRXRβの機能関連を想定し、CaflがTobと共にRXRβの機能に関与することを示した。
確率共鳴のアナロジーによる階層構造材料のエネルギー変化の統一的理解と材料設計

階層のあるミクロ組織をもつニッケル基超合金および耐熱鋼における高温での大きな組織変化を、組織エネルギー論に基づいたフェーズフィールド法により明らかにした。特に複雑なミクロ組織を示すフェライト系耐熱鋼では、その組織自由エネルギーを評価するために、転位密度測定をはじめとする実験的手法を用いた。さらに、代表的な階層組織であるマルテンサイト相組織の形態をフェーズフィールド法により再現することに成功した。本研究では、材料のミクロ組織の特徴を定量的に表す指標である「組織自由エネルギー」論を用いて、それに確率共鳴の考え方を適用することによって、複雑な階層組織をもつ材料における急激な局部的組織変化が組織自由エネルギーに対する外乱により生じることを実証することを目的とする。本年度は、まず確率共鳴に起因する組織変化および組織自由エネルギー変化を評価するための実験としてFe-10Cr-0.1C-0.2V(mass%)を基本系として、タングステン(W)、モリブデン(Mo)を含む鋼について、マルテンサイト相組織からの回復現象を調べた。その結果、ひずみを多く含むマルテンサイト相の回復過程で、ほとんどひずみの無い粒の生成が確認された。この部分は組織自由エネルギーが突発的に低下している部分であることがわかった。次に、組織自由エネルギーに対する外力エネルギーの評価として、9Crフェライト系耐熱鋼(Gr.91)について650°C、90110MPaの条件でクリープ試験を行い、ラスマルテンサイト相高温での回復における高い転位密度の減少過程に対する応力の効果を調べ、その減少過程を緩和時間として表現し、その緩和時間を応力の関数として表現した。これにより組織自由エネルギーを時間の関数として表現した。なお、マルテンサイト相のラス・ブロックおよびパケット界面ならびにM_<23>C_6炭化物等の析出量に対する応力の効果はほとんど認められないことがわかった。この研究では、複雑な階層組織をもつ材料における局所的な組織変化が組織自由エネルギーに対する外乱により生じることを実証することを目的としている。今年度は、まず、ミクロ組織の局所回復に対する確率共鳴の効果の有無を調べるために、「組織自由エネルギー」の時間変化に基づく時間発展方程式に付加項としての確率共鳴項を導入し、それを用いて加工組織の再結晶に相当するミクロ組織のフェーズフィールドシミュレーションを行った。次に、階層構造の回復に関するシミュレーションを行うために、フェライト系耐熱鋼の基本組織であるラスマルテンサイト相の形成にかかわる因子を抽出し、フェーズフィールド変数の決定を行った。その結果、加工組織に相当する回復過程では、(i)再結晶粒の核形成に必要な活性化エネルギーが大きな場合には、外乱項の寄与はほとんど現れず、回復が比較的均一に生じること、(ii)その活性化エネルギーが小さな場合には、回復が大きく遅延するが、回復を生じた場合には大きな不均一性が生じること、(iii)活性化エネルギーの不均一性が生じる場合には外乱項の寄与が現れ、それにより不均一回復が助長されることが明らかとなった。一方、ラスマルテンサイト相形成におけるフェーズフィールド変数の決定では、ラスマルテンサイト変態で重要な役割を果たしているすべり変形量を変数とすることで、ラスマルテンサイト相形成のシミュレーションが可能であることがわかり、今後、この変形量を用いて発展方程式を書き下すことにより、階層組織の形成・回復の組織シミュレーションが実施できることが明らかとなった。典型的な階層構造組織であるフェライト系耐熱鋼における組織の形成から回復までの一連の変化を組織エネルギーにより表現するために、今年度は、すべり変形モデルを用いたフェーズフィールド法をラスマルテンサイト形成に適用し、マルテンサイト相のラス・ブロック形成過程を明らかにした。具体的には、格子変形とそれを緩和するすべり変形でマルテンサイト変態を記述した。ここで、オーステナイト相の<100>軸のうち、どれがマルテンサイト相のc軸になるかを区別する秩序変数を導入し、格子変形に対応した組成を表した。次に、変態ひずみを緩和するすべり系について、すべり量を表す秩序変数を導入した。これら秩序変数の時間発展を系の全自由エネルギーG_<sys>によって表したAllen-Cahn方程式を数値解析することによって、マルテンサイト相の形成をシミュレートした。その対象材料としてFe-0.1mass%Cを用いた。シミュレーションの結果、生成初期から種類の違うバリアントが隣接して形成される様子が観察でき、自己ひずみ緩和によりマルテンサイト相の階層構造が形成される様子が再現できた。さらに、1つのパケット内の全6種類のバリアントで構成されたサブブロック組織の形成も再現され、我々の変形モデルの正当性が確認できた。さらに、シミュレーションの塑性変形量から計算された転位密度は、7.Oxl0^<l4>m^<-2>であり、Fe-0.1mass%Cの焼入れまま材における転位密度の実験結果と定量的によく一致することがわかった。以上より、このシミュレーションで得られた組織形態はエネルギー的に安定である事が実証されるとともに、ラスマルテンサイト相階層構造の形成メカニズムを明らかにすることができた。
ホームレスの健康・医療対策および自立就労支援策に対する実証研究

今年度は、ホームレス自立支援法成立から5年となる中間評価年であり、来年度にはホームレス自立支援法の改正が予定されている。そのために、今年度の研究の中心は、これまでのホームレス施策、特に、自立支援事業の評価に重きを置いた研究を行なった。自立支援事業は確かに成果を挙げたことは間違いないが、自立支援事業の対象にならないホームレスも多い。そのような支援を選択しないホームレスの行動原理を計量的に分析し、自立支援事業以外の支援策の必要性について論じた(業績(1))。また、そのようなホームレスの就労と健康面に特に着目した行動原理の分析を行い、医療アクセスの改善と、就労支援のあり方についても提言を行なった(業績(2))。また、今年度はホームレス施策とも密接に関わっている生活保護制度の改正についても、変革が多い年であった。そのため、現在、着目されている医療扶助の適正化施策についての考察と提言を行なったり(業績(3))、年金と生活保護の関係について分析し、年金未納・未加入対策の重要性を提言したりした(業績(4))。(1)「ホームレスの側からみた自立支援事業の課題」,共著(阪東美智子との共著、鈴木は第1著者),2006年12月,『季刊・住宅土地経済』((財)日本住宅総合センター)No.63,pp.15-23(2)「ホームレスの労働と健康、自立支援の課題」,単著,『日本労働研究雑誌』((独)労働政策研究・研修機構)2007年6月号近刊(3)「医療扶助の適正化と改革のあり方に関する一試論」,単著,2006年12月,『季刊shelter-less』(新宿ホームレス支援機構)No.30,pp.125-137本年度の業績は、以下の7つの通りである。まず、全国最大規模の大阪城一時仮設避難所及び大阪市健康福祉局の協力を得、仮設一時避難所に入所したホームレスの健康診断データと、一般の健保組合や国保組合の検診・レセプトデータとの比較研究を行なった(業績(1)、(2)、(3))。いずれも、ホームレスの健康状態が非常にリスクが高いことを示す結果となっている。そのほか、ホームレス対策や生活保護対策の効果を評価するための研究として、(4)(5)の論文を執筆している。産業連関表を用いた分析などにより、景気浮揚効果としてもホームレス対策、生活保護対策が優れた側面を持つことを明らかにした。(6)については、GIS(Geographic Information System)を用いて、ホームレスのニード調査を行なったものである。また、研究者が大阪から東京に異動したことに伴い、東京でもホームレスの調査を実施している。それが、(7)の業績である。来年度も引き続き、大阪、東京の両者で調査を続け、深めてゆきたいと思っている。(1)鈴木亘「急がれるホームレスの健康・医療対策」『ESP(内閣府)』,(2005年1月号)pp61-65(2)鈴木亘「仮設一時避難所検診データを利用したホームレスの健康状態の分析の概要」『Monthly IHEP(医療経済研究機構)』,128 pp27-30(3)鈴木亘「仮設一時避難所検診データを利用したホームレスの健康状態の分析」投稿中(4)鈴木亘・坂東美智子「生活保護における生活再建の現況と街づくりへの効果」社会政策学会第109会大会発表(5)鈴木亘「地域経済波及効果に着目した生活保護費の評価について-大阪市を例として-」『社会政策学会誌』第14号近刊(6)鈴木亘「小地域情報を用いたホームレス居住分布に関する実証分析」『季刊・住宅土地経済』54,pp30-37(7)鈴木亘「墨田区路上生活者の就労と健康について」『墨田区路上生活者実態調査事業報告書(近刊)』墨田区委託調査本年度は、大阪城のホームレスを中心とした健康問題の調査及び、墨田区のホームレス実態調査を中心に調査を行ってきた。また、生活保護や自立支援プログラムに対しても積極的な政策提言を実施してきた。それらの結果は、以下の4つの業績にまとめられるとおりである。まず、全国最大規模の大阪城一時仮設避難所及び大阪市健康福祉局の協力を得、仮設一時避難所に入所したホームレスの健康診断データと、一般の健保組合や国保組合の検診・レセプトデータとの比較研究を行なった(業績(1))。その結果、いずれも、ホームレスの健康状態が非常にリスクが高いことを示す結果となっている。そのほか、ホームレス対策や生活保護対策の効果を評価するための研究として、産業連関表を用いた分析などにより、景気浮揚効果としてもホームレス対策、生活保護対策が優れた側面を持つことが明らかとなった((4))。また、昨年度、今年度とNPOふるさとの会と協力して墨田区のホームレスの実態調査を行った。その結果は、(2)としてまとめられている通りである。この調査では従来から指摘されてきた高齢化、安定雇用・安定居住からの落層化という2つの傾向が鮮明となった。さらに、今年度は自立支援プログラムが実行に動き出したことにより、その動向をヒアリング調査した。その結果は、(3)にまとめられている通りである。(1)鈴木亘「仮設一時避難所検診データを利用したホームレスの健康状態の分析」

『医療と社会』15巻3号、2006年、5374(2)鈴木亘、麦倉哲、大崎元、阪東美智子、水田恵、成清正信「墨田区ホームレスの特徴実態調査の結果から」『shelter-less』27巻、2005年、125144(3)鈴木亘「自立支援プログラムへの不安と期待」『shelter-less』27巻、2005年、3849(4)鈴木亘「地域経済波及効果に着目した生活保護費の評価について-大阪市を例として-」『社会政策学会誌』14号、2005年、118129今年度は、ホームレス自立支援法成立から5年となる中間評価年であり、来年度にはホームレス自立支援法の改正が予定されている。そのために、今年度の研究の中心は、これまでのホームレス施策、特に、自立支援事業の評価に重きを置いた研究を行なった。自立支援事業は確かに成果を挙げたことは間違いないが、自立支援事業の対象にならないホームレスも多い。そのような支援を選択しないホームレスの行動原理を計量的に分析し、自立支援事業以外の支援策の必要性について論じた(業績(1))。また、そのようなホームレスの就労と健康面に特に着目した行動原理の分析を行い、医療アクセスの改善と、就労支援のあり方についても提言を行なった(業績(2))。また、今年度はホームレス施策とも密接に関わっている生活保護制度の改正についても、変革が多い年であった。そのため、現在、着目されている医療扶助の適正化施策についての考察と提言を行なったり(業績(3))、年金と生活保護の関係について分析し、年金未納・未加入対策の重要性を提言したりした(業績(4))。(1)「ホームレスの側からみた自立支援事業の課題」,共著(阪東美智子との共著、鈴木は第1著者),2006年12月,『季刊・住宅土地経済』((財)日本住宅総合センター)No.63,pp.15-23(2)「ホームレスの労働と健康、自立支援の課題」,単著,『日本労働研究雑誌』((独)労働政策研究・研修機構)2007年6月号近刊(3)「医療扶助の適正化と改革のあり方に関する一試論」,単著,2006年12月,『季刊shelter-less』(新宿ホームレス支援機構)No.30,pp.125-137
15族元素を含む新奇核置換ポルフィリンπ空間の創発と機能化

リンや硫黄などの典型元素とポルフィリンの融合により新奇なπ空間を構築し、基礎物性の解明および光・電子材料としての利用を目指して研究を進めてきたが、平成22年度は以下の課題に取り組んだ。(1)拡張π平面を持つ金属架橋ポルフィリン二量体の光物性と電気化学特性に対する金属架橋効果の解明、(2)湾曲したπ系を持つメソ置換カリックスフィリンの合成、および(3)ホスホールを含む核置換ポルフィリンの参照化合物(鎖状π系)の合成と物性評価。(1)メソ-ホスフィノポルフィリンと2価のパラジウム塩あるいは白金塩との反応により得られる金属架橋ポルフィリン二量体は、高いπ平面性を持ち、金属-π結合に由来する特異な吸収特性を示すが、架橋金属が二量体の光物性や電気化学特性に与える影響については、十分に解釈できていなかった。そこで、金属架橋ポルフィリン二量体および参照化合物の光ダイナミクス、酸化還元挙動、MCDスペクトルの測定を行い、架橋金属が諸物性に与える影響を明らかにした。(2)歪んだポルフィリン系π空間を集積化する新しい方法論を提案する目的で、メソ位にリン原子を組み込んだメソ置換カリックスフィリン(5-ホスファフロリン)を新たに設計し、ジチエニルホスフィンあるいはジフリルホスフィン誘導体とジピロメタンとの脱水縮合反応を利用して合成した。得られた化合物の一部に関してはX線結晶構造解析に成功し、リン架橋により環状π系が湾曲した構造をとり、リン上の非共有電子対は環外へ配向することを明らかにした。(3)ホスホールのα位にπ共役官能基を導入する効率的な合成法を確立し、ポルフィリンの参照系となる種々の鎖状π共役ホスホールを構築し、その構造-物性相関を明らかにした。核置換トリピランと2,5位が官能基化されたピロールあるいはチオフェンとの酸触媒[3+1]脱水縮合環化、引き続く環のπ系の酸化により、リン上にペンタフルオロフェニル(C_6F_5)基を持つ核置換ポルフィリンを合成した。最終段階での副反応が抑制されたため、出発原料から目的物までの総収率はリン上にフェニル基を持つポルフィリンの合成に比べ大幅に向上した。また、P-C_6F_5体の還元電位は、P-Ph体の還元電位に比べてわずかながら正側にシフトしており、電子求引性のC_6F_5基をリン上に導入することで、ポルフィリン環がやや還元されやすくなることが明らかとなった。一方、P-C_6F_5体とP-Ph体のSoret帯の極大波長には大きな差が認められなかった。P-C_6F_5体はPd(dba)_2と室温で反応して暗緑色のパラジウム(II)-PSN_2イソフロリン錯体を定量的に与えるが、この錯体は弱いパラトロピック環電流を示した。NMRスペクトルおよびDFT計算により求めたNICS値から、リン上のPh基とC_6F_5基が環状π系の芳香族性や反芳香族性に与える摂動には大きな差がないことが明らかとなった。さらに、P-C_6F_5トリピランとα位が官能基化されたビチオフェン誘導体との酸触媒環化縮合反応により、PS_2N_2型核置換サッフィリンを合成した。この化合物はホスホール環とチオフェン環を含む初めての環拡張核置換ポルフィリンであり、吸収極大は18π系のPSN_2参照化合物に比べてさらに長波長側にシフトする。また、NMRおよび吸収スペクトルの測定により、PS_2N_2型核置換サッフィリンが22πの芳香族性を示すことを確認している。
タンパク質と薬剤の複合体構造予測法と結合自由エネルギー計算法の開発

タンパク質-薬剤の複合体構造や結合の強さを効率的かつ高精度に予測する計算方法の開発を行った。本法は分子動力学法による、タンパク質と薬剤のドッキングシミュレーションに基づく。あらかじめ決められた空間内を薬剤がランダムウォークするようにバイアス力を加えることで、ある状態にトラップされることなく結合状態と解離状態を効率的に探索し、複合体構造や結合自由エネルギー、結合経路から結合に重要なアミノ酸残基を高精度で得ることができる。本年度は、下記1から3を実施した。1.アミロイドβペプチドと抗体薬ソラネズマブにおいて、全長40アミノ酸残基から成るアミロイドβペプチドのうち、13残基が複合体構造として解かれている。昨年度から継続して実施している、ペプチド断片とソラネズマブ、水、イオンから成る系のマルチカノニカル分子動力学法(McMD)を完了した。得られたトラジェクトリから自由エネルギー地形を作成したところ、天然構造が自由エネルギー最小領域に分布し、複合体構造を正確に予測することに成功した。2.自由エネルギー最小領域に分布した2構造をそれぞれの初期構造として、McMDトラジェクトリから抽出することで、解離経路を求めた。これらの経路に沿ったUmbrella Sampling法による自由エネルギー計算を実施し、結合自由エネルギーを求めたところ、ピコMオーダーの強い親和性があることが示され、実験値を良く再現することが確かめられた。3.自由エネルギー最小領域に分布した2構造をそれぞれの初期構造として、全長のアミロイドβペプチド(40アミノ酸残基)が結合したモデルを作成した。作成した2種類のモデルから、アミロイドβペプチドC末端側はフレキシブルな状態でN末端側が抗体と強く結合することが明らかになった。タンパク質-薬剤の複合体構造や親和性を効率的かつ高精度に予測する計算方法の開発を行った。本法はAdaptive Umbrella Sampling法(AUS法)によるタンパク質と薬剤のドッキングシミュレーションである。薬剤はあらかじめ決められた空間内や経路上をランダムウォークすることで、ある状態にトラップされることなく結合状態と解離状態を効率的に探索し、複合体構造や結合自由エネルギー、結合に重要なアミノ酸残基を高精度で得ることができる。1.分子動力学計算プログラムGromacsにAUS法を系のポテンシャルエネルギーやリガンドの重心位置を反応座標として実装した。なお、前者はマルチカノニカル分子動力学法(McMD法)として知られている。2.タミフルのノイラミニダーゼからの解離経路をRandom Acceleration Molecular Dynamics法(RAMD法)によって探索した。初期構造としてノイラミニダーゼの野生株とタミフルの複合体を用い、タミフルのパラメータは量子化学計算によって作成した。原子の初期速度が異なる100個のRAMDシミュレーションを実行し、全てにおいて解離状態を得た。得られた解離経路から3で使用する探索領域を決定した。3.McMD法によりノイラミニダーゼとタミフルのドッキングシミュレーションを実施し、結合/非結合状態を探索することで結合自由エネルギー最安定構造が天然構造であることを示すことに成功した。また、タミフルの重心位置を反応座標としたAUSを実施した。現在、反応座標に沿ったヒストグラムの収斂を高めるために、二次元の反応座標を導入したAUSシミュレーションを実施している。プログラムの作成が完了し、天然株のノイラミニダーゼに対して同プログラムを用いた複合体構造予測が成功したから。1.野生株のノイラミニダーゼと薬剤タミフルに対して、前年度に得られた複合体構造を用いて、Umbrella Sampling (US)法による自由エネルギー計算、文献値との比較を実施した。得られた結合自由エネルギーは実験値を1 kcal/mol以内で高精度に再現した。2.H274Y変異体のノイラミニダーゼと薬剤タミフルに対して、計算系の作成や、1と同様な自由エネルギー計算、文献値との比較を実施した。得られた結合自由エネルギーや、野生株との結合自由エネルギー差は実験値を2 kcal/mol以内で良好に再現した。1,2から、本方法がタンパク質と低分子薬剤の親和性予測に有効であることが明らかになった。3.アミロイドβペプチドと抗体薬ソラネズマブにおいて、計算系を作成した。全長40アミノ酸残基から成るアミロイドβペプチドのうち、13残基が複合体構造として解かれている。まず、この13残基のアミロイドβペプチド断片とソラネズマブ、水、イオンから成る系を作成した。次に、マルチカノニカル分子動力学法(McMD)による複合体構造探索を実施した。約30 %のシミュレーションが完了した時点で、天然の複合体のコンタクトの79 %を再現した、天然構造に近い構造が得られている。低分子系のシミュレーションが完了し、良好な結果が得られている。また、中分子系のアミロイドペプチドにおいて、天然構造に近い構造が得られていて良好に進捗している。

あらかじめ決められた空間内を薬剤がランダムウォークするようにバイアス力を加えることで、ある状態にトラップされることなく結合状態と解離状態を効率的に探索し、複合体構造や結合自由エネルギー、結合経路から結合に重要なアミノ酸残基を高精度で得ることができる。本年度は、下記1から3を実施した。1.アミロイドβペプチドと抗体薬ソラネズマブにおいて、全長40アミノ酸残基から成るアミロイドβペプチドのうち、13残基が複合体構造として解かれている。昨年度から継続して実施している、ペプチド断片とソラネズマブ、水、イオンから成る系のマルチカノニカル分子動力学法(McMD)を完了した。得られたトラジェクトリから自由エネルギー地形を作成したところ、天然構造が自由エネルギー最小領域に分布し、複合体構造を正確に予測することに成功した。2.自由エネルギー最小領域に分布した2構造をそれぞれの初期構造として、McMDトラジェクトリから抽出することで、解離経路を求めた。これらの経路に沿ったUmbrella Sampling法による自由エネルギー計算を実施し、結合自由エネルギーを求めたところ、ピコMオーダーの強い親和性があることが示され、実験値を良く再現することが確かめられた。3.自由エネルギー最小領域に分布した2構造をそれぞれの初期構造として、全長のアミロイドβペプチド(40アミノ酸残基)が結合したモデルを作成した。作成した2種類のモデルから、アミロイドβペプチドC末端側はフレキシブルな状態でN末端側が抗体と強く結合することが明らかになった。野生株のノイラミニダーゼとタミフルの二次元の反応座標によるAUSシミュレーションを引き続き実施し、その計算効率や計算精度を検証する。変異体のノイラミニダーゼと薬剤タミフルに対して、計算系の作成や、結合経路探索、AUS法による複合体構造予測と自由エネルギー計算、文献値との比較を実施する。最後に、野生株と変異体の結合自由エネルギー差を求め、突然変異と薬剤親和性の関係を実験では観測困難な結合過程、並びに結合状態の立体構造に基づいて議論する。アミロイドβペプチドと抗体薬ソラネズマブにおいて、計算系の作成を作成する。全長40アミノ酸残基から成るアミロイドβペプチドの内、17残基が複合体構造として解かれている。まず、この17残基のアミロイドβペプチド断片とソラネズマブ、水、イオンから成る系を作成する。次に、結合経路探索、AUS法による複合体構造予測と自由エネルギー計算、文献値との比較を実施し、本申請の方法論を検証する。最後に、全長40アミノ酸残基から成るアミロイドβペプチドと抗体ソラネズマブの計算系の作成、結合経路探索、AUS法による複合体構造予測と自由エネルギー計算を実施する。シミュレーションによって得られた反応座標に沿った立体構造や自由エネルギー値からアミロイドβペプチドの抗体薬への分子認識に重要なアミノ酸残基を同定する。