hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非代償性肝硬変患者におけるシスタチン-Cを用いた抗菌薬投与設計の確立

【目的】非代償性肝硬変では腎機能の低下が認められる場合(肝腎症候群)があり、腎排泄型薬剤であっても投与には厳重な注意を払わなければならない。特にアミノグリコシド系やグリコペプチド系抗菌薬は腎毒性を有する薬剤として知られており、肝硬変患者がこれらの薬剤を用いて感染症の治療を行う場合には注意を要する。今回、申請者はシスタチン-C(Cys-C)を用いた薬物投与設計法の確立を主な目的として研究を行った。【成果】〈対象〉当初、非代償性肝硬変と診断され当該薬品を投与する患者を対象としていたが、研究期間中に該当患者は認められず、当該薬品とCys-Cとの関係性についての知見は得られなかった。そのため、非代償性肝硬変患者での腎機能を評価する目的で岐阜大学病院に入院したDLC患者22名を対象としてCys-Cと血清クレアチニン(Scr)との腎機能の評価の乖離について検討を行った。〈方法〉腎機能の評価は、Scrからは改訂MDRD簡易式により、Cys-CからはRule式によりeGFRを算出し行った。eGFRの乖離を引き起こす要因について、乖離率が30%未満及び30%以上の2群で比較した。eGFRの乖離を引き起こす要因については、ロジスティック回帰分析により評価した〈結果〉乖離率30%未満と30%以上の2群間で有意差があったChild-Pugh分類、[eGFR]Scr>60mL/min、T-Bilについてロジッスティック回帰分析を行った結果、オッズ比はそれぞれ17.5、13、11が有意な要因であった。【本研究により期待される成果】本研究結果では非代償性肝硬変患者での腎排泄型抗菌剤の投与方法の確立することはできなかった。しかしながらCys-CとScrによる腎機能評価指標の間の変動要因を見出すことができ、今後の薬物投与設計を行ううえで重要な知見を得られたものと考えられる。
ハノイ近郊農地における土壌および作物の重金属汚染とその排出源に関する研究

ヌエ川堆積物中の重金属濃度はサンプリングの位置や金属の種類によって大きく変化した。ヌエ川の堆積物はCd,Cr,Cu,Pbにより著しく汚染されていた。重金属濃度は、以下のようであった。Cu=71-420mg/kg,Pb=77-433mg/kg,Zn=150-350mg/kg,Cd=0.7-8.7mg/kg,Cr=80-583mg/kg,Ni=32-70mg/kg.重金属濃度はほとんど、作物生育に関する最大許容レベルを上回った。ヌエ川堆積物中の重金属濃度は、トーリック川からの流入水により著しく増加し、下流においても作物生育の許容レベル以下にまで低下することはなかった。堆積物中の総重金属濃度は、粘土分含量、有機物量の両者と相関関係にあった。トーリック川からの汚染水の影響を受けたサンプリング地点における農地土壌中のCr,Cd,Cu,Pbの濃度は、農地土壌に関するベトナムの基準の許容レベルを超えていた。土壌中の重金属濃度は、CrとPbを除いて、ヌエ川堆積物中の重金属濃度の増加とともに増大した。これらの結果は、河川堆積物の著しい汚染が、農地土壌中の高い重金属濃度の原因であることを示している。ハノイ市を流れるTo Lich RiverとKim Nguu Riverの小河川の水と底泥は重金属に著しく汚染されている。この二つの河川水は灌漑用水として使われている。この二つの河川は合流してNhue Riverとなる。延長40kmに及ぶこの河川は農地の中を流れており,灌漑用水として使われている。Nhue Riverの水と底泥は,上述のTo Lich RiverとKim Nguu Riverの汚染の影響を受けて重金属で汚染されていると予想される。さらに,この河川水を導入している農地も重金属により汚染されている可能性も高い。重金属汚染を調査するためにまず底泥と農地土壌のサンプリングを行った。底泥と土壌試料の採取は,2009年1月22日と23日に行った。二つの河川がNhue Riverに流入する地点を境に,それより上流と下流の間で汚染の程度に差かおるという仮定のもとに試料の採取地点を決定した。採取地点は,灌漑用ポンプ場がある4箇所とした。これらの地点の河川底泥とポンプ場に隣接する農地から調査用の試料を採取した。農地土壌の採取は,ポンプ場に近い地点とそこから数百メートル離れた地点で行った。これは,灌漑水汚染の農地土壌への影響が,ポンプ場からの距離によりどのように変化するかを把握する目的で行った。測定した底泥のpHは6.6から7.8土壌のpHは4.8から7.0の範囲にあった。ハノイ市を流れるTo Lich川とKim Nguu川の小河川の水と底泥は著しく汚染されている。この二つの河川は合流してヌエ川となる。この河川の底泥は,上の二つの河川の影響を受けて汚染されている可能性が高い。本研究の目的は,ハノイのヌエ川底泥の重金属汚染を調べ,汚染されている灌漑水の農地への影響を評価することである。ヌエ川の6箇所から40個の底泥試料を,また80個の農地土壌試料を2009年1月に採取し,含まれる重金属濃度を測定した。ヌエ川の底泥の汚染は著しく,重金属濃度は以下のようになった。Cu:71-420mg/kg,Pb:77-433mg/kg,Zn:150-350mg/kg,Cd:0.7-8.7mg/kg,Cr:8-583mg/kg,Ni:32-70mg/kg。底泥中の重金属濃度と2μm以下の粘土分との間には有意な正の相関が認められた。農地土壌中の重金属濃度は以下のような値となった。Cu:44-206mg/kg,Pb:35-182mg/kg,Zn:109-194mg/kg,Cd:0.1-4.6mg/kg,Cr:50-204mg/kg,Ni:20-60mg/kg。これらの濃度はすべて近辺の汚染されていない土壌のバックグラウンド値より高かった。

土壌中の重金属濃度は、CrとPbを除いて、ヌエ川堆積物中の重金属濃度の増加とともに増大した。これらの結果は、河川堆積物の著しい汚染が、農地土壌中の高い重金属濃度の原因であることを示している。
海水飛沫帯における砂岩の侵蝕速度に及ぼす地形場の影響

日南海岸・青島・弥生橋の4基の四角錘台形橋脚の側面は積み石で覆われ、積み石された砂岩塊の表面にはタフォニ様窪みが形成されている。窪み深さの計測結果によると、各側面毎の最大侵蝕深さならびにその出現高度が、第1橋脚から第4橋脚に(青島側から九州側に)むかって徐々に大きくかつ高くなっている。これは、橋脚の位置によって風化・侵蝕営力の様式や強度が微妙に変化していることによると推定されるが、その差異の実態と機構を解明することが本研究の研究目的である。(1)日照条件の橋脚毎の微妙な差異の解析:橋脚毎に日照条件は異なるが、窪み深さの橋脚による変異は日照条件に起因するものではない。窪み深さの橋脚側面の方位による変異は日照条件に比例するが、その比例式は橋脚相互で異なる。(2)含水比観測の新技術:砂岩塊表面の風化の実態を解明するためには砂岩塊の含水比の観測が不可欠である。そこで、赤外線水分計を用いて非破壊でかつ野外で観測できる新技法を開発・確立した。(3)砂岩塊の風化過程の解析:赤外線水分計を用いて、砂岩塊の含水比およびその変化の特徴と窪み深さとが調和的であることを発見した。(4)熱赤外線映像の観測:含水比観測の情報を面的情報に拡張することを主目的として橋脚の熱赤外線映像を撮影し解析した。観測は夏季と冬季に実施し、風化過程の研究に有用であることが判明した。これが主な研究成果である。今後は、砂岩塊に対する海水の供給様式・供給量、ならびに波浪や風による侵蝕過程の実態を追及する必要があろう。1.野外調査結果:(1)満潮後の乾燥過程にある橋脚側面の熱赤外線映像は、橋脚側面における窪み深さの分布と調和的なパターンを示す場合が多い。加えて、砂岩塊表層部含水比の分布やその変化も推定でき、塩類風化の強度の分布を考察する手掛かりにもなる。今後は,熱赤外線映像から数量的な資料を抽出して議論を進めたい。(2)熱赤外線映像の観測に並行して、赤外線水分計による砂岩塊表層部の水分測定をおこなった。表面温度の分布や経時変化に応じた赤外線吸光度の変化も見られ、岩石表面の温度含水比関係の測定手法の確立に見通しがついたといえる。室内解析:橋脚形状の測量成果、橋桁の影の計算に基づき、全砂岩塊の日照条件を橋脚毎に解析した。橋桁の影が生じる東西両面の砂岩塊では、砂岩塊が受ける日射量と窪み深さが比例関係にある。橋脚各側面の平均窪み深さと平均日射量との比例関係をみると、第1第3橋脚では北面の窪み深さは日射量から期待される値よりも著しく小さい。第4橋脚では北面は逆に大きな値を示し、東面が小さい。いずれの場合も、同じ日射量で比較すると、窪み深さは第1橋脚から第4橋脚にむかって徐々に大きくなっている。すなわち日射量と窪み深さの比例関係において、各橋脚とも比例係数は略一定であるが、定数項の値が第1橋脚から第4橋脚にむかって大きくなっている。これは地形場の影響によるもので、次年度以降の課題である。室内実験:赤外線水分計の吸光度と含水比との関係は、岩質ごとに異なるし、岩石の温度の影響も受けることが判明した。

その詳細については目下実験中であるが、今回採用したこの赤外線水分計は、野外での岩石表層部の水分測定器として十分な性能を有することが判明した。1.野外調査結果:(1)満潮後の乾燥過程にある橋脚側面の熱赤外線映像は、今年も観測を継続した。特に、全天日射量の観測を加えて実施した。しかし、第2橋脚の熱赤外線映像を観測した直後から、橋脚の欄干取替工事用の足場が組み立てられ、6月11月間は観測不能となった。しかし、いままでの結果を総合すると、直達日射を受ける部分の高温域が日没後も長時間にわたり残存すること、潮間帯では冬期の北面をのぞき常に低温であること、日影部の温度分布が砂岩塊に対する海水供給量の分布と調和的であること、など、タフォニ様窪みの成因を示唆する知見がえられた。(2)橋脚の位置・高度にかんする測量成果の一部に不備な点が発見されたので、筑波大学の院生諸君の助力を得て再測量を実施し、完璧を期した。2.室内解析:橋脚形状の再測量成果、橋桁の影の計算に基づき、全砂岩塊の日照条件を橋脚毎に再解析した。砂岩塊が受ける日射量と窪み深さとの関係は前年度報告した内容と変わらないが、日射量の指数を、従前のような直達日射量だけではなく、全天日射量との関係に置き換えることができたので、今後は全天日射量にもとづいた議論が可能となった。3.室内実験:赤外線水分計の示す吸光度と岩石表層部の含水比との関係は、岩質毎に異なる。そのため、岩質毎に吸光度と含水比とのキャリブレーションカーブを知る必要がある。橋脚の砂岩塊と同種の、青島互層の砂岩塊について、詳細な実験を重ねた結果、赤外線水分計の示す吸光度と岩石表層部の含水比との関係は、簡単な一次式で表わされることが判明した。これについては、目下実験継続中である。1.野外調査結果(1)全砂岩塊の窪み計測:第3、第4橋脚の基部を覆っている砂州が消失せず基部の砂岩塊の窪みを計測出来ないこと、および昨年度の欄干取替工事のための足場組立ての際に、窪み計測の基準になるモルタル目地が人為的に掻き落とされ計測が困難になった橋脚側面が広いこと、などの悪条件が重なり今年度も実施できなかった。(2)砂岩塊の表面温度/含水比観測:平成9年8月1日8月5日に橋脚砂岩塊表面の温度/含水比測定、橋脚の熱映像観測を主目的とする現地調査を実施した。これは、平成7年度の夏季に実施した橋脚の熱映像観測が、初めての観測で測定法の確立を重要な目標とするものであったために、観測手法そのものが十分に確立していなかったこと、さらに観測と並行して日射量の観測や橋脚砂岩塊表面の含水比の測定が行われなかったこと、などの課題が残されていたことによる。この観測によって、年間のうち、太陽高度の高い夏季と太陽高度の最も低い冬季のデータとが得られた。(3)砂岩塊の冠水状況:当初考えていたタイム・カウンターを用いた観測はデータの収集・保存に関する問題点が生じたため、新しいタイプの測定器を開発・製作したに留まった。2.室内解析結果(1)全砂岩塊の日照条件解析:全砂岩塊の日照条件の解析では、橋脚形状、橋桁の影の影響を考慮し、砂岩塊相互に比較しうる指標をパソコンを用いて算出したが、橋桁以外の事物による影を現地で確認する必要が生じた。今後の課題ではあるが、フィッシュアイレンズを使用して実施する予定である。(2)空中写真判読:橋脚の位置による風化・侵蝕の様式や強度の差異の実態が十分に判明した後に実施することにした。3.室内実験・理論研究結果(1)赤外線水分計:昨年度から継続していた吸光度と含水比のキャリブレーションカーブに関する実験の結果、昨年度報告の通り簡単な一次式で表されることが確認された。(2)理論研究:海岸環境下におけるタフォニ成長速度と岩石物性との関係式を確立した松倉の研究によって、弥生橋の砂岩塊表面の窪み形成過程における侵蝕作用の役割を分離・評価できる見通しがついた。
Neutrophil extracellular trapsの脳血管障害への影響

脳血管障害のある血管壁では炎症性変化による細胞障害がみられる。NETs活性化の指標となるPAD4の発現と炎症性サイトカインや細胞外マトリックスメタロプロテアーゼの発現を調べるために、2018年度は頚動脈閉塞予防のために行われる頚動脈剥離術(CEA)から摘出したサンプルの病理組織標本を作製し、好中球浸潤が多く認められる部位でのNETs活性化に関係するPAD4の発現と炎症性サイトカインや細胞外マトリックスメタロプロテアーゼ発現を解析した。現在、PAD4の発現を検出するための抗体を用いて染色性を調べ、NETsの存在を確認している。また細胞外マトリックスメタロプロテアーゼ発現に関係するマクロファージの発現も確認している。頚動脈サンプルの解析を進め、不安定性プラークとの関連性を明らかにするための解析を継続している。PAD4の発現を検出する抗体を用いて染色性を調べ、好中球の浸潤が多く認められるプラークにおいてNETsの存在を確認している。脳動脈瘤破裂モデルにおいて炎症性サイトカインや細胞外マトリックスメタロプロテアーゼ発現の上昇も確認しており、今後、NETs活性化に関与するPAD4の発現との関係性を遺伝子および蛋白レベルにより解析する。ヒトCEAサンプルでの解析を進め、NETsの発現と不安定性、および安定性プラークとの関連性を明らかにする。一方、ヒト脳動脈瘤壁の血管壁は採取しにくいことから、CEA摘出標本での検討と平行して脳動脈瘤モデル血管壁での、炎症性サイトカインや細胞外マトリックスメタロプロテアーゼの発現を確認できている。脳動脈瘤破裂モデルについて検討を進め,NETS発現と炎症性サイトカインや細胞外マトリックスメタロプロテアーゼの発現との関連性を破裂部位と未破裂部位での差異を含めて検討する。NETs形成抑制が破裂抑制につながることを明らかにする。研究の進展、継続に伴い、抗体などの試薬および動物購入経費が必要であり、動物維持費などの経費も必要である。また成果の発表に学会参加や論文投稿に向けて校正や掲載料などの経費も継続して必要であるため次年度の研究にて使用する予定である。
髄液中オレキシン低値の疾患特異性ならびに状態特異性に関する研究

(1)オレキシン低値がナルコレプシーの疾患特異性であるのか、過眠や脱力発作の状態特異性であるのかはまだ明らかになっていない。そのために一次性の過眠症(Narcolepsy-Cataplexy (N/C) 25例、Narcolepsy without Cataplexy (N/noC) 10例、真性過眠症(EHS)6例、特発性過眠症(IHS)8例)と二次性の過眠症(睡眠時無呼吸症(OSA)16例、Niemann-Pick Type C(NPC)2例)、約200例の神経疾患でのオレキシン値を検討した。N/Cでは25人中20人でオレキシンは著明な低値であった。これらの20人ではHLA-DR2(+)であったが、DR2(-)の5症例ではオレキシンは正常値であった(Kanbayashi(a)2002)。N/noCの10名中では4例で低値であり、4例は全員DR2(+)であった(Oka2003)。EHSの6例、IHSの8例では中程度の低値を示す例もあったが、ほぼ正常値であった。OSAの16例のオレキシン値は正常範囲内であった(Kanbayashi(b)2003)。NPCではCataplexyのある例では低下、無い例では正常値であった(Kanbayashi(a)2003)。神経疾患の中では下記に述べるギランバレー症候群(GBS)以外には特に複数例で低値となる疾患は認められなかった(Nishino2003,Arii2003)。これらの結果からオレキシン低値は過眠の症状よりもナルコレプシーかつDR2(+)にみられる特異的な所見と考えられた。一方、視床下部の腫瘍や脱髄性疾患で過眠とオレキシンが低値の症例が認められた(Kato2003,Oka2004)。同様の症例の蓄積と解析が今後の課題である。(2)ナルコレプシーの病態機序には自己免疫仮説が想定されている。その仮説を明らかにするために、52人の自己免疫性神経疾患の脳脊髄液を検討した(Nishino2003)。GBSが28人、フィッシャー症候群が12名、慢性炎症性脱髄性多発神経炎(CIDP)が12名である。対照患者群としては計48名の自己免疫性以外の神経疾患とした。脳脊髄液中のオレキシン値は対照患者とこれまでに報告されている健常人(280pg/m)では差がなかった。一方GBSの患者では28人中7名が低値であり、5名が中間値であった。フィッシャー症候群では5名が中間値で、CIDPでは1名が中間値であった。GBSの低値の7例では臨床的にも、四肢麻痺や呼吸障害を来して重症であった。低値の患者のうち、回復後に反復入眠潜時検査での検討が可能であった2名は入眠潜時が1分以下と過眠症状を示した。重症例に特異的な抗ガングリオシド抗体は見いだされなかったが、GBSではオレキシン神経に対する抗体が出来て、その為にCSF中のオレキシンが低値の可能性を検討している。NPCやGBSにおけるオレキシン低値の原因検索がナルコレプシーでみられる永続的なオレキシン脱落の原因解明の一部分になると考えている。

同様の症例の蓄積と解析が今後の課題である。(2)ナルコレプシーの病態機序には自己免疫仮説が想定されている。その仮説を明らかにするために、52人の自己免疫性神経疾患の脳脊髄液を検討した(Nishino2003)。GBSが28人、フィッシャー症候群が12名、慢性炎症性脱髄性多発神経炎(CIDP)が12名である。対照患者群としては計48名の自己免疫性以外の神経疾患とした。脳脊髄液中のオレキシン値は対照患者とこれまでに報告されている健常人(280pg/m)では差がなかった。一方GBSの患者では28人中7名が低値であり、5名が中間値であった。フィッシャー症候群では5名が中間値で、CIDPでは1名が中間値であった。GBSの低値の7例では臨床的にも、四肢麻痺や呼吸障害を来して重症であった。低値の患者のうち、回復後に反復入眠潜時検査での検討が可能であった2名は入眠潜時が1分以下と過眠症状を示した。重症例に特異的な抗ガングリオシド抗体は見いだされなかったが、GBSではオレキシン神経に対する抗体が出来て、その為にCSF中のオレキシンが低値の可能性を検討している。NPCやGBSにおけるオレキシン低値の原因検索がナルコレプシーでみられる永続的なオレキシン脱落の原因解明の一部分になると考えている。(1)オレキシン低値ナルコレプシーの疾患特異性であるのか、過眠や脱力発作の状態特異性であるのかを明らかにするために、これまでに一次性の過眠症(Narcolepsy-Cataplexy(N/C)25例、Narcolepsy without Cataplexy(N/noC)10例、真性過眠症(EHS)6例、特発性過眠症(IHS)8例)と二次性の過眠症(睡眠時無呼吸症(OSA)16例、Niemann-Pick Type C(NPC)2例)、約200例の神経疾患でのオレキシン値を検討した。N/Cでは25人中20人でオレキシンは著明な低値であった。これらの20人ではHLA-DR2(+)であったが、DR2(-)の5症例ではオレキシンは正常値であった。N/noCの10名中では4例で低値であり、4例は全員DR2(+)であった(Oka2003)。EHSの6例、IHSの8例では中程度の低値を示す例もあったが、ほぼ正常値であった(Knbayashi(a)2002)。OSAの16例のオレキシン値は正常範囲内であった(Knbayashi(b)2003)。NPCではCataplexyのある例では低下、無い例では正常値であった(kanbayashi(a)2003)。神経疾患の中では下記に述べるGBS以外には特に複数例で低値となる疾患は認めらなかった(Knbayashi(c)2002, Arii2003)。これらの結果を総合するとオレキシンの低値は過眠の症状よりもナルコレプシーかつDR2(+)にみられる特異的な所見と考えられた。NPCにおけるオレキシン値低下の原因究明と視床下部の腫瘍や脱髄性疾患で過眠とオレキシン低値の症例を認めたので(Oka2003)、これらの症例の蓄積と解析が今後の課題である。(2)ナルコレプシーの病態機序に想定されている自己免疫仮説を検証するために、17人の自己免疫性神経疾患の患者から脳脊髄液の提供を受けた。GBSが10人、多発性硬化症が7名である。対照患者群として、計30名の患者を選んだ。脳脊髄液中のオレキシン値は対照患者とこれまでに報告されている健常人(280pg/m)では差が無く、多発性硬化症の患者も対照患者と差がなかった。一方GBSの患者では対照患者と比べて有意にオレキシン値が低下していた(p<0.01)。しかしながら測定値の分布は大きく、正常値の患者もみられた。200pg/mlで区分するとGBSの患者では10名中4人が200pg/ml以下であり、一方、対象患者と多発性硬化症の患者では37名中の1名のみが200pg/ml以下であった(Kanbayashi(b)2002)。
緑色植物の葉緑体内構造を探索する比較生物学的研究

本研究では完全にピレノイドを欠くChloromonasに近縁であるChlamydomonas等の6株を取りよせて詳細な微細形態学的観察と生理学的特性に着目した比較生物学的研究を実施した。その結果、これら6株はすべて葉緑体内にRuBisCOの集中したピレノイド構造をもつが、RuBisCOの集中度が低く典型的なピレノイドスターチに囲まれていないものと、RuBisCOの集中度が高く典型的なピレノイドスターチをもつものに分類された。前者のピレノイドをもつものはピレノイドを欠くChloromonasと同様に低い細胞内の無機炭素の濃度を示し、後者はChlamydomonas reinhardtiiと同程度に高い値を示した。更に、rbcL遺伝子1128塩基対を用いた詳細な系統解析を実施した。その結果、「高濃度のRuBisCOをもつピレノイドスターチで囲まれたピレノイド」が「細胞内の高い無機炭素の濃度」に関係している事が強く示唆された。これはピレノイド構造とCO2濃縮機構に関する今まで示唆されたことのない具体的な関係である。更にクロロモナス系統群におけるrbcL遺伝子を比較分子進化学的手法で調査した。即ち、クロロモナス系統群11株を含む計56株の緑藻綱のrbcL遺伝子、atpB遺伝子およびpsaB遺伝子を分子系統学的に解析し、これらの結果を相互に比較した。その結果、外群からのクロロモナス系統群のrbcLのアミノ酸置換数は他の"CW group"の約2倍であった。また、クロロモナス系統群内部のrbcL遺伝子に基づく50%以上の信頼度で支持される系統関係はatpBおよびpsaB遺伝子に基づくものと基本的に矛盾する点が認められ、矛盾点は本系統群内部のピレノイドの有無に関連した特定のrbcLアミノ酸置換と相関する事が示唆された。この事はクロロモナス系統群におけるピレノイド形態の著しい多様性がその共通の祖先におけるrbcLの高アミノ酸置換を背景としており、ピレノイドの有無がピレノイドを構成する主要蛋白質RubiscoのRbcLの分子レベルの性質に直接的に起因する可能性をはじめて示唆した。ピレノイドがなくCO_2濃縮機構を保持しているChloromonas2株の細胞内に蓄積された無機炭素の濃度はピレノイドをもつChlamydomonas reinhardtiiと比較すると1/10程度の値であり(Morita et al.1998,Planta 204:269-276)、これらの差がピレノイドの有無に関係するのか、両者の系統的差異によるものかを確かめる必要があった。そこでBuchheim et al.(1997、J.Phycol.33:286)が18SrRNA遺伝子系統樹でChloromonasに近縁であると示唆したChlamydomonas等6株を取り寄せて詳細なRuBisCOの免疫電子顕微鏡観察を含む微細形態学的観察とCO_2固定に関する生理学的特性に着目した比較生物学的研究およびrbcL遺伝子1128塩基対を用いた系統解析の結果を実施した。

その結果、葉緑体内にRuBisCOの集中したピレノイド構造をもつがRuBisCOの集中度が低く典型的なピレノイドスターチに囲まれていないものを有する株は典型的なピレノイドをもつものから2個の独立した系統群で派生的に平行進化していることが判明し、「高濃度のRuBisCOをもつピレノイドスターチで囲まれた典型的なピレノイド」が「細胞内の高い無機炭素の濃度」に関係している事が強く示唆された。これはピレノイド構造とCO_2濃縮機構に関する今まで示唆されたことのない具体的な関係である。rbcL遺伝子はピレノイドの主成分であるタンパク質をコードする遺伝子であることから、ピレノイドに関わる形質に変異をもつ生物群の系統解析結果において不自然な系統関係を導き出す場合がある。また、上述ののrbcL遺伝子系統樹ではその一部の枝にブートストラップ値が低く系統関係が不明瞭な部分がある。従って、rbcL遺伝子とは異なる系統解析のマーカーで分子系統樹を構築するために上記のChloromonasとそれに近縁なChlamydomonas株のatpB遺伝子1128塩基対の塩基配列を決定した。その結果、これらの系統群の中ではrbcLタンパク質のアミノ酸がatpBと比較すると明らかに置換が高いことが示された。ピレノイドはCO_2固定酵素Rubiscoを主成分とする藻類が一般的にもつ葉緑体内構造で、その有無や数等が緑藻類では属や種の形態分類学的識別基準となっている。しかしながら、ピレノイド構造の多様性をもたらしている分子レベルの基盤は現在のところ全く不明な状態である。昨年度、我々はピレノイドを欠く単細胞性緑藻Chloromonasとそれに近縁なChlamydo-monas計11株(クロロモナス系統群)の中でピレノイド消失等の形態的進化がCO_2濃縮機構の生理的進化と相関して起きている事を推測した(Morita et al.1999,Planta 208:365)。本年度は、クロロモナス系統群11株を含む計54株の緑藻綱の"CW group"(主にボルボックス目から構成される)および外群となる"DO group"2株(Scenedesmus、Pediastrum)のrbcL遺伝子(1128bp)、atpB遺伝子(1128bp)およびpsaB遺伝子(1392bp)を分子系統学的に解析し、これらの結果を相互に比較した。その結果、外群からのクロロモナス系統群のrbcLのアミノ酸置換数は他の"CW group"の約2倍であった。また、クロロモナス系統群内部のrbcL遺伝子に基づく50%以上の信頼度で支持される系統関係はatpBおよびpsaB遺伝子に基づくものと基本的に矛盾する点が認められ、矛盾点は本系統群内部のピレノイドの有無に関連したrbcLのアミノ酸置換と相関する事が示唆された。また、ピレノイドの進化過程を陸上植物と群体性ボルボックス目で分子系統的に解析した。葉緑体蛋白質遺伝子4,563塩基対と18SrRNA遺伝子1,680塩基対を用いた最尤法の解析の結果、ピレノイドを持つツコゴケ類(Anthoceros)が陸上植物の最基部に位置する事が解析された。また、群体性ボルボックス目の葉緑体蛋白質遺伝子6,021塩基対を用いた系統解析では、Eudorinaの系統でピレノイドの数の減少する進化が考察された。
ＳＵＭＯ化及びＯ－ＧｌｃＮＡｃ化によるＭＡＰキナーゼ経路の活性制御機構と疾患

ヒト細胞には、増殖に作用するERK経路とストレス応答に関与するp38/JNK経路という、複数のMAPK経路が存在する。これらMAPK経路の制御異常が、癌や自己免疫疾患等の病因・病態に深く関与することが知られている。しかし、その活性制御機構や疾患における異常に関しては未だ不明な点が多い。本研究において我々は、1)ERK経路の活性制御にSUMO化やO-GlcNAc化等の翻訳後修飾が関与することを見出した。2)新規ERK基質分子MCRIP1を同定し、この分子が上皮間葉転換の制御に寄与することを示した。3)p38/JNK活性の周期的な振動現象が免疫応答の制御に関与することを見出した。ヒト細胞には、主に細胞増殖に作用するERK経路とストレス応答に関与するp38/JNK経路という、複数のMAPキナーゼ経路が存在する。これらMAPK経路の制御異常が、癌や自己免疫疾患などの発症に深く関与する事が知られている。しかしながら、MAPK経路の活性制御機構や、疾患における制御異常の詳細には不明な点が数多く残されており、その解明は疾患克服の観点からも重要である。私達は、ERK経路の活性制御機構の解析を行い、この経路のMAPKKであるMEKが、細胞内でユビキチン様分子SUMOによって翻訳後修飾されること、さらにその結果、MEKとその基質であるERKとの分子間結合が阻害されて、ERKの活性化が抑制されることを明らかにした。また、SUMO化されないMEK点変異体を発現する細胞では、増殖因子刺激後のERK活性が増強・延長して増殖能が亢進すると共に、ErbB2などの癌遺伝子による悪性形質転換効率が有意に増強することを示した。従って、SUMO化によるMEK活性の阻害は、ERK経路の過剰な活性化を防ぎ、増殖シグナル強度の適切な制御に重要な役割を果たしていると考えられる。さらに私達は、癌遺伝子である活性型Rasが、MEKのSUMO化修飾反応を阻害することを発見し、実際にRasに変異を有する様々なヒト癌細胞内においてMEKのSUMO化が消失していることを示した。また反対に、MEKのSUMO化を強制的に亢進させると、活性型Rasによる細胞の悪性形質転換が有意に抑制される事を確認した。以上の結果から、癌遺伝子Rasは、Rafを活性化すると同時に、MEKのSUMO化修飾による不活性化を阻止する、という二重の機構によってERK経路を強く、そして効率良く活性化し、発癌を招くことが明らかとなった。昨年度までの研究において我々は、ERK経路のMAPKKであるMEKが、細胞内でユビキチン様分子SUMOによって翻訳後修飾されること、さらにその結果、MEKとその基質であるERKとの分子間結合が阻害されて、ERKの活性化が抑制されることを明らかにした。また、ヒト癌で高率に遺伝子変異が認められる癌遺伝子Rasが、MEKのSUMO化を阻害してERK経路を強く活性化し、発癌を招くことを明らかにした。即ち、癌遺伝子Rasは、Rafを活性化すると同時に、MEKのSUMO化修飾による不活性化を阻止する、という二重の機構によってERK経路を強く、そして効率良く活性化し、発癌を導くことを示した。今年度は、この研究をさらに推し進め、易発癌性を示す先天性Ras-MAPK症候群や孤発性癌で見出されるMEK遺伝子のミスセンス変異が翻訳後修飾の異常を惹起して、発癌や癌細胞の抗癌剤抵抗性獲得に寄与することを見出した。またMAPKの新たな基質分子として、ERKによってリン酸化される新規分子MSP1を同定することに成功し、MSP1が特定遺伝子の発現を制御する事で細胞分化に寄与する事を明らかにした。さらにMAPK経路の活性制御に関わる複数の分子が、細胞内でグリコシル化されていることを見出した。1.MEKの翻訳後修飾異常と発がん:様々ながん遺伝子によって、MEKの翻訳後修飾(リン酸化やSUMO化など)の異常が惹起されることを見出し、さらにこれらがん遺伝子が翻訳後修飾の制御異常を惹起する分子メカニズムを明らかにした。また、MEKの異常な活性化によって発現量が大きく変化する複数の遺伝子を同定した。

さらに、MEKの新規翻訳後修飾サイトに点変異を導入した遺伝子改変マウスを樹立することに成功し、このマウスが異常な表現型を示すことを証明した。2.MAPKの新規基質の同定と機能解析:ERKによって特異的にリン酸化される新たな基質分子として、機能未知の新規分子を同定した。生化学的な解析から、この新規基質分子が核内で転写制御複合体の形成および機能を調節しており、ヒストンの翻訳後修飾を変化させて、特定の遺伝子の発現調節に重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、マイクロアレイ解析を行って、この新たなシグナル伝達システムによって制御される遺伝子群を網羅的に同定した。さらに複数の癌細胞においてこの基質分子の機能異常が観察されることを明らかにした。また併行して基質分子の遺伝子破壊マウスを作成した。細胞内でO-GlcNAc化され得る蛋白質を網羅的に同定する新たな実験法を開発してスクリーニングを実施し、複数のシグナル伝達分子が細胞内でO-GlcNAc化されることを見出した。また、一部の分子に関しては修飾されるアミノ酸残基を同定した。ヒト細胞には、主に細胞増殖に作用するERK経路とストレス応答に関与するp38/JNK経路という、複数のMAPキナーゼ経路が存在する。これらMAPK経路の制御異常が、癌や自己免疫疾患などの発症に深く関与する事が知られている。しかしながら、MAPK経路の活性制御機構や、疾患における制御異常の詳細には不明な点が数多く残されており、その解明は疾患克服の観点からも重要である。これまでの研究において我々は、ERK経路のMAPKKであるMEKが、細胞内でユビキチン様分子SUMOによって翻訳後修飾されること、さらにその結果、MEKとその基質であるERKとの分子間結合が阻害されて、ERKの活性化が抑制されることを明らかにした。また、ヒト癌で高率に遺伝子変異が認められる癌遺伝子Rasが、MEKのSUMO化を阻害してERK経路を強く活性化し、発癌を招くことを明らかにした。今年度は、MEKに関する研究をさらに推し進め、先天性Ras-MAPK症候群や孤発性癌で見出されるMEK遺伝子のミスセンス変異が翻訳後修飾の異常を惹起して、発癌や癌細胞の抗癌剤抵抗性獲得に寄与することを見出した。またMAPKの新たな基質分子として、ERKによってリン酸化される新規分子MCRIP1を同定することに成功し、MCRIP1がEカドヘリン遺伝子の発現を調節する事で上皮間葉転換の制御や癌の転移に関与する事を明らかにした。さらにMAPK経路の活性制御に関わる複数の分子が、細胞内でグリコシル化されていることを見出した。一方で、ストレス応答MAPK経路の制御に関わる「ストレス顆粒」に関しても研究を展開し、数理生物学研究者と共同して、ストレス顆粒形成の基本原理を数理シミュレーションにより明らかにした。1.蛋白質SUMO化によるERK経路の活性化制御機構と癌におけるその破綻ERK経路の新たな活性調節機構として、MEK(MAPKK)が細胞内でSUMO化される事を見出し、更にMEKのSUMO化がERK経路の過剰な活性化を防いで発癌阻止に作用する事を明らかにした。また癌遺伝子Rasが、MEKのSUMO化を抑制する作用を持つ事を見出し、実際にRasに変異を有する癌細胞ではMEKのSUMO化が消失している事を確認した。
不飽和脂肪酸合成の嫌気・好気経路の温度制御

嫌気・好気の二つの不飽和脂肪酸合成経路が共存している耐冷菌Pseudomonas Eー3株の不飽和脂肪酸要求変異株を分離して、生長特性、菌体のリン脂質脂肪酸組成、不飽和化酵素活性、嫌気経路阻害剤の影響等について解析した。1.変異株の生長速度と生長量は、培地に加えたパルミトレン酸やオレイン酸等の不飽和脂肪酸の濃度に依存して増加し、0.01%の濃度では、野性株の生長速度、生長量と同じになった。2.オレイン酸を加えた培地で生育させた菌体リン脂質の脂肪酸組成は変異株では、オレイン酸含量が著しく増加するのに対し、野性株ではオレイン酸含量は低く、シス-バクセン含量が高かった。この野性株の脂酸組成は、オレイン酸を加えない培地で培養した時とほヾ同じであった。3.嫌気経路の不飽和脂肪酸合成能を、脂肪酸合成酵素とアセチルーCoA、マロニルーCoAを反応させて調べた。この実験系で合成される不飽和脂肪酸の割合は、野性株と変異株とでほヾ同じ値を示した。4.好気経路の鍵となる酵素である脂肪酸不飽和化酵素の活性は、変異株では野性株の半分以下に低下していた。また、野性株ではペプトン培地に飽和脂肪酸を添加すると不飽和化酵素活性が誘導されるが、変異株ではこの現象が全く起らなかった。5.嫌気経路の阻害剤、3ーデシノイルシステアミンに対する感受性は、変異株でより強く現われた。以上の結果、変異株の不飽和脂肪酸要求性という表現型は、好気経路に重大な障害を生じた結果であり、二つの経路が抱胞内で作動しいていることが、Pseudomonas Eー3株の生長に必要であると結論された。1.不飽和脂肪酸合成嫌気経路の阻害剤DNACを高濃度(1×10^<ー4>M)与えると、耐冷菌Pseudomonas Eー3の生長は阻害された。2.DNAC存在下に、培地に飽和脂肪酸を加えると、細菌の生長が再開された。つまり、外部飽和脂肪酸が菌体内で脂肪酸不飽和化酵素の作用を受け、不飽和脂肪酸が生成されていることを意味する。3.Pseudomonas Eー3を突然変異誘発剤(NTG)で処理して、約10,000個のコロニ-から3株の不飽和脂肪酸要求変異株を選抜することができた。4.これらの変異株における脂肪酸不飽和化酵素の活性は、野性株と比較して極めて低いか、全く検出されなかった。5.炭素鎖数15の飽和脂肪酸ペンタデカン酸を唯一の炭素源として培養すると、菌体内リン脂質中に、奇数炭素鎖数の不飽和脂肪酸含量が著しく増加した。それらの中の主要な不飽和脂肪酸である15:1,17:1の二重結合の位置を、化学酸化切断法で調べると、いずれも、カルボキシル末端から9位に位置していた。以上の結果は、Pseudomonas Eー3株での不飽和脂肪酸合成は、脂肪酸不飽和化酵素の活性に依存していることを強く示唆した。前年度分離した耐冷菌Pseudomonas Eー3株の不飽和脂肪酸要求変異株について、以下の事柄を明らかにした。1.変異株リン脂質の脂肪酸の中には、培養時に与えた不飽和脂肪酸が大量に取込まれ、野性株に本来存在しているシス-バクセン酸の量は極端に減少した。これに対して、野性株リン肪質脂肪酸組成は、培養時に与えた不飽和脂肪酸にそれ程大きな影響を受けなかった。

2.In vitro脂肪酸合成酵素によるアセチルCoーAとマロニルCoAから合成された脂肪酸組成は、変異株、野性株で大きな相違はなく、同程度の飽和・不飽和脂肪酸が合成された。この結果は、嫌気経路の活性は両菌株でほヾ同じと結論された。3.好気経路の脂肪酸不飽和化酵素の活性は、変異株で著しく低下していた。野性株の不飽和化酵素の活性は、培養時に飽和脂肪酸を添加すると上昇したが、変異株ではこのような現象は観察されなかった。4.嫌気経路の阻害剤3ーデシノイル-N-アセチルシステアミンによる生長阻害は、変異株に強く現われた。以上の結果、変異株の表現型は、好気経路の脂肪酸不飽和化酵素系の障害に基くものであり、野性株では嫌気・好気両経路が機能していることにより、不飽和脂肪酸が充分に合成されていると結論した。
グラフェン層に挟まれたフラーレン分子のマニピュレーション

炭素六員環の単層シート状のグラフェンと球状構造のフラーレンからなる複合構造を作製し、プローブ顕微鏡を用いて機械的な性質を調べた。独自の化学気相成長装置を用い、銅基板表面構造と成長核密度を制御することで0.5 mmの単結晶グラフェンの合成に成功した。グラファイト上にモノレイヤーフラーレン膜を形成し、フラーレン層での摩擦低減を分子レベルで確認した。現在開発中のグラフェンのクリーン転写技術が進めば、グラフェン/フラーレン/グラフェンのモデルシステムが構築でき、グラフェン層間でのナノマニピュレーション技術が実現できる。グラフェン(G)は炭素六員環の単層シートであり,グラファイトを構成する物質である.一方、同じ炭素構造を持つため,フラーレン(C60)を利用したナノベアリングの受け軸基板としての機械材料としても注目されている.このナノベアリングは,将来の先端医療やバイオナノテクノロジーを担うナノマシンにとって,摺動部分の凝着を防ぐ点で不可欠である.本研究ではG/C60/Gのモデルシステムを作製し、その機械的特性を調べることを目的とする。1. C60が転がるのに適した大面積(サブミリメートル)かつ高品質のグラフェンの合成に成功している。具体的には,銅(Cu)触媒基板上の化学気相成長(CVD)法によるグラフェン合成の最適化を行った.Cu基板を3気圧で熱処理することにより、基板表面の清浄化とともに原子レベルでの表面構造制御(ステップーテラス構造)を行い、核密度を低減させることにより大面積での成長を可能とした。ラマン散乱分光法で評価したところ、高品質で単層のグラフェンであることも確認した。2.C60分子の超高真空蒸着装置を作製し、これを用いてHOPG基板上にモノレイヤーのC60分子を形成することに成功した。この表面を接触型原子間力顕微鏡で評価しスリックスリップに特徴付けられる摩擦力像の観察に成功した。C60/グラファイトでの摩擦挙動を解析すると、C60上ではグラファイト上よりも摩擦力が小さいことが分かった。3.G/ C60/Gの系を実現するために、1で作製したGをPMMAを用いてシリコン基板上に転写し、その後PMMAをアセトンで除去した。その表面を観察したところ、G上に微小のPMMAが残存していることが分かった。以上のように、各要素材料の作製プロセスや測定手法の最適化は終了したが、G上の不純物を綺麗にとり除く必要がある。目下、UV照射やその他の方法などのいくつかの手法を試している。グラフェンは炭素六員環の単層シートであり,グラファイトを構成する物質である.グラフェンの簡易製造法が2004年に発見され,優れた電気伝導性と機械的特性をもつことから,主にエレクトロニクス分野で注目されている.一方、同じ炭素構造を持つため,フラーレン(C60)を利用したナノベアリングの受け軸基板としての新規機械材料としても注目されている.このナノベアリングは,将来の先端医療やバイオナノテクノロジーを担うナノマシンにとって,摺動部分の凝着を防ぐ点で不可欠である.本年度は,C60が転がるのに適した大面積かつ高品質のグラフェンを合成するため,銅(Cu)触媒基板上の化学気相成長(CVD)法によるグラフェン合成を行った.実験として、熱CVD装置により、混合ガス中(Ar/CH4 (500 sccm),H2 (8 sccm))での成長後(一次成長)、グラフェンドメイン間を埋めるためCH4ガス(0.75 sccm)を加えて3分間の成長(二次成長)を行った.合成したグラフェンは走査型電子顕微鏡(SEM)とラマン散乱分光法で,形態観察と結晶性、及び層数評価を行った.まずは成長温度依存性を調べ、1030度で高品質のグラフェンができることが判った。しかしながら、表面に粒子状の不純物が残存し、成長を阻害していた。ドライアイスを用いてガスの純度を高めたところ、密度が減少することを突き止めた。次に、2次成長により、グラフェン間をカーボンで埋めることにより、連続膜を作製できた。但しラマンによる構造評価により、境界部には欠陥が導入されていた。以上のように1年目として、やや欠陥は残存するが、十数ミクロンサイズのグラフェン膜の合成に成功した。グラフェン合成装置を導入し、立ち上げるところから開始し、集中実験を行うことで、数十ミクロンサイズのグラフェン成長に成功した。また、これを基板に転写すべく、連続膜の成長が可能であることも示した。これで舞台となる基板材料ができたことになる。一方、フラーレン蒸着膜の作製にはすでに取りかかっており、原子間力顕微鏡による評価もすすめている。1.転写技術の完成(PMMA、エッチング法によりCu上のグラフェンを剥離する):PMMAが残存しない条件を見つける。2.フラーレンの蒸着(真空蒸着法によりフラーレン単分子膜を作製する)

:単分子膜の制御は基板温度、蒸着スピードを変化させて条件を見つける。原子配列、薄膜構造はプローブ顕微鏡により測定する。3.プローブ顕微鏡による機械特性をはじめとする物性評価:機械特性はフリクションモードを用いる。また電気特性は接触モードで電圧を印加することにより、構造変化とともにイメージングをして評価する。次年度に研究費が生じたのは、既存のCVD装置を使用したため、維持費や消耗品費が少なく抑えられたことによる。熱CVD装置の改良費、フラーレン蒸着装置作製費、高性能カンチレバー(プローブ顕微鏡)購入に充てると共に、国際会議に参加、またはジャーナルに論文発表することで、研究成果を公開していく。
最適伝熱管配置による固気二相流動の安定化と粒子の局所循環増進による伝熱促進

本年度は研究の初年度であり、1列水平管群における脈動流の寄与について明らかにした。1.平均熱伝達率特性浅層形流動層は、粒子層が浅く、圧力損失を考慮した熱的性能は極めてよいが、流動開始速度u_<mf>から最大熱伝達率を示す2u_<mf>まで熱伝達率は単調に増加し、この領域での使用は期待できない。しかし、正弦波の脈動流においては、1Hzを除いて、振幅が大きくなるにつれて熱伝達率は著しく増加し、5Hz近傍では、最大2倍強の増加率を示し、平均熱伝達率は空塔速度に対しほぼ一定の値を示す。ただ流速が2u_<mf>以上に増加し、乱流状態になると脈動流の効果はほとんど期待できない。振幅に対しては、周波数によらず振幅が大きいほど熱伝達率への寄与は大きい。このような周波数および振幅の寄与は、管ピッチによって変化する。一般に管ピッチが狭い程、低周波の寄与が大きい。これは、管間での流路断面積の減少に伴う流速増加によって、高周波数のときは、流動粒子が管下方に落下することなく、管上方に吹き上げられてしまうためである。2.局所瞬間熱伝達率特性上述の脈動流の効果が局所的にどのように反映し、また浮遊粒子密度との関連を明らかにするため、小型の薄膜熱流束センサ-を使用して局所瞬間熱伝達率分布を測定した。脈動流の効果が最も期待できる5Hzの場合、管前方領域では熱伝達率は、定常流より若干低下するが、後方領域で著して増加を示す。さらに後方領域では粗密のエマルジョンによる更新効果を示唆する変化を示す。しかし、高速になると、熱伝達率は付加した脈動周期での変化は示さなくなり、乱流状態の定常流と同じランダムな粗密のエマルジョンによると思われる変化が支配的となる。このように浮遊粒子密度と熱伝達率は密接に関連し、脈動流の振幅と周期によって粒子の浮遊状態、すなわち熱伝達率を制御することが可能であり、管配列などの条件によって異なるが最適条件を決定することができる。
特異偏微分作用素の数論的現象と完全漸近解析の研究

ベクトル場の標準形理論にあらわれる形式変換の発散現象をDiophantine条件を用いることなく,解析的に扱う方法をしめした.方法は,漸近解析の考え方に沿い,ボレル総和法を拡張して発散級数を適当な部分領域で意味づけて行った.さらに.解析的非可積分性と滑らかな可積分性が同時におこるようなハミルトン系で,発散する第一積分をボレル総和法の観点から意味づけたベクトル場の標準形理論にあらわれる形式変換の発散現象をDiophantine条件を用いることなく,解析的に扱う方法をしめした.方法は,漸近解析の考え方に沿い,ボレル総和法を拡張して発散級数を適当な部分領域で意味づけて行った.さらに.解析的非可積分性と滑らかな可積分性が同時におこるようなハミルトン系で,発散する第一積分をボレル総和法の観点から意味づけた本年度は、ボレル総和法の多変数化をパラメータを含んだ場合に研究し、完全漸近解析の基礎理論の整備を行った。9月に、Bore1総和法の研究者であるBalser氏を広島大学へ招聘し、共同研究を行った。(8月27日10月1日)。Balser氏の広島大学への招聘にあわせて、広島大学で、関連する若手の研究者を集めた研究集会を開催し、超幾何関数やモノドロミーの研究をしているグループと、研究討論をおこなった。(9月810日)。ボレル総和法の独立変数の多変数化と特異摂動パラメータを含む場合への拡張に関連して、完全漸近解析の研究グループである京都大学の河合氏、竹井氏およびそのグループと9月1719日に京都大学数理研で研究集会を行った。講演者は、京都大、名古屋大、上智大、北大、近畿大、関西学院大の研究者等であった。関連して、10月1日、12月14日19日にも京都大学で共同研究を行った。また、完全漸近解析の研究成果の社会への還元のひとつとして、国立環境研究所の田中氏を中心とするグループと環境リスクモデルの研究を行なった。(講演および論文発表済)。8月1016日にPolandのBanach centerでProf.Grzegorz Lysik,Prof.W.Balserらによって開催された国際会議に参加して、講演と研究討論を行なった。そこで、Todor Gramchev氏(カリアリ大・イタリア)と「ベクトル場の標準形理論に現れる特異性の解析」について、またブラジルのBergamasco氏と「完全漸近解析と大域的可解性」について共同研究を行った。9月には、ウーハン大学のLiu Weian氏を広島大学に招聘し、特異摂動の偏微分方程式への応用の共同研究を行った。研究分担者の滝本と代表者の吉野は、09年3月にウーハン大学に招聘され、そこのグループとこれらの問題で共同研究を行った。同月には、カリタス大の山澤氏とフックス型方程式の完全漸近解析について共同研究をした。本年度は,ボレル総和法を拡張したmoment summability法の偏微分方程式系への応用,およびボレル総和法の超級数に対する拡張と完全積分可能でないハミルトン系の積分の特異性の解析を行った.前者に関しては,ウルム大学(ドイツ)に8, 9月に滞在し,ウルム大学のBalser教授と共同研究を行い、成果は共著論文の形で出版した.Moment summabilityとToeplitz作用素の方法により,non Kowalevskian方程式の発散解を解析する方法が得られた.後者に関しては,特異性を持つ超級数に対して,ボレル総和法の手法を拡張できたことに意義があり,関連する国際会議を6月に数理解析研究所で研究代表者として開催し,講演も行った。2010年3月には,日本数学会において,このテーマで研究報告,San Diego大学(USA)で開催された国際会議で招待講演をおこない,研究論文として出版した.これらの研究の応用として,ベクトル場の標準形への変換の際に小分母の問題がおこるとき,Diophantin条件を仮定することなく,角領域での漸近展開可能性を証明できた.この結果はこの方面での世界で最初の成功になる.(論文準備中).その他の関連研究として,国立環境研究所の田中喜成氏と環境リスク評価モデルの漸近解析の研究を引き続いて実行し,3種系Lotka-Volterraモデルの大域漸近解析を研究した.(論文準備中).また,2010年1月に武漢大学(中国)のLiu Weian教授を招聘し,彼のグループと3種競争系モデルの漸近解析を共同研究した.(来年度に継続予定).さらに,広島大の滝本氏と発散解の構造について共同研究をした.本年度の研究実績は以下のとおりである.(1)一般のnon-Kowalevskian方程式に対する種々の初期境界条件下での形式解に対するモーメント総和法理論の構成とToeplitz作用素理論の適用をUlm大学(ドイツ)のW.Balser教授との共同研究として実行した.(一部出版済み)さらに,2011年3月にウルム大学を訪問し,ハミルトン系の非可積分性を引き起こす第一積分の構造解析を目的としたボレル総和法理論の構成,さらに,超級数に対するボレル総和法理論の構成について共同研究をした.前年度の研究過程で明らかになったToeplitz作用素がボレル総和法に本質的にかかわるという事実についても,さらに研究を進めた.

2010年8月および11月に広島大学において,これらの研究と関連して,カリタス大学の山澤氏(共同研究実施中),岡山理科大学の日比野氏,名古屋大学の三宅氏等と解析的多変数フックス型偏微分方程式のボレル総和法を応用した解の構成,および解の特異性の研究を実行した.(2)超級数のエカール・ボレル総和法および関連したテーマであるハミルトン系の非可積分性等に関する国際短期共同研究を6月末に京都大学数理解析研究所で開催した.これらの研究集会での研究成果を踏まえて,12月にカリアリ大学を訪問し,T.Gramchev教授とハミルトン系のGevrey積分可能性に関する研究およびGevrey漸近解析について共同研究を開始した.(現在も継続中)1月には,ウーハン科技大学のYang Yin教授を招聘し,走化性方程式の漸近解析について研究した.(翌年度に継続)また,国立環境研究所の田中喜成主任研究員と環境リスク評価モデルへの漸近解析理論の応用を行い,進化型3種捕食系を中心に研究し,進化速度を漸近パラメーターとし,新しい現象を発見した.(投稿予定)