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キチナーゼを用いた植物防除のための化学的アプローチ

植物体中に複数存在するキチナーゼ分子の活性発現機構を明らかにする目的で種々のキチナーゼの分子構造を決定し,その構造をもとに反応機構,活性中心の構造を検索することを目的としてオオムギ,ダイズ及びヤマノイモのキチナーゼについて構造,酵素学的性質及び反応機構について調べた.オオムギでは2条オオムギからクラスIIキチナーゼ,6条オオムギのハダカムギからクラスIキチナーゼを精製した.ダイズからはクラスIIIキチナーゼを精製した.これらのキチナーゼについて構造及び諸性質について調べた.その結果,2条オオムギキチナーゼの全構造,6条オオムギ及びダイズキチナーゼの部分構造を決定し,2条オオムギ(クラスIIキチナーゼ)の諸性質を明らかにした.さらにすでに構造解析を行った,ヤマノイモクラスIIIキチナーゼ及びクラスIVキチナーゼについて酵素学的性質を調べた.その結果,クラスIIIキチナーゼとクラスIVキチナーゼは至適pHや至適温度などに差が見られ,酵素学的に異なる性質を有することが明らかとなった.また,クラスIIIキチナーゼは6個の基質結合部位を有し,非還元末端から4個目と5個目の間に触媒部位があることを明らかにした.また,クラスIVキチナーゼは4個の基質結合部位を有し,中央に触媒部位があることを明らかにした.これらの結果から植物キチナーゼは少なくとも構造が異なるクラスIIIキチナーゼとクラスIVキチナーゼはその反応機構が異なると推定され,生理的役割も異なると思われた.植物体中に複数存在するキチナーゼ分子の活性発現機構を明らかにする目的で種々のキチナーゼの分子構造を決定し,その構造をもとに反応機構,活性中心の構造を検索することを目的としてオオムギ,ダイズ及びヤマノイモのキチナーゼについて構造,酵素学的性質及び反応機構について調べた.オオムギでは2条オオムギからクラスIIキチナーゼ,6条オオムギのハダカムギからクラスIキチナーゼを精製した.ダイズからはクラスIIIキチナーゼを精製した.これらのキチナーゼについて構造及び諸性質について調べた.その結果,2条オオムギキチナーゼの全構造,6条オオムギ及びダイズキチナーゼの部分構造を決定し,2条オオムギ(クラスIIキチナーゼ)の諸性質を明らかにした.さらにすでに構造解析を行った,ヤマノイモクラスIIIキチナーゼ及びクラスIVキチナーゼについて酵素学的性質を調べた.その結果,クラスIIIキチナーゼとクラスIVキチナーゼは至適pHや至適温度などに差が見られ,酵素学的に異なる性質を有することが明らかとなった.また,クラスIIIキチナーゼは6個の基質結合部位を有し,非還元末端から4個目と5個目の間に触媒部位があることを明らかにした.また,クラスIVキチナーゼは4個の基質結合部位を有し,中央に触媒部位があることを明らかにした.これらの結果から植物キチナーゼは少なくとも構造が異なるクラスIIIキチナーゼとクラスIVキチナーゼはその反応機構が異なると推定され,生理的役割も異なると思われた.植物キチナーゼの構造と機能との相関を明らかにする目的で,二条オオムギからのクラスIIキチナーゼの精製を試みた.精製は申請者が確立した4級アンモニウムイオン系界面活性剤法を用いて行った.すなわち,植物抽出液を界面活性剤処理し,多糖成分を除去した後イオン交換法,ゲル濾過法,アフィニティークロマトグラフィー等を組み合わせて精製を行った.その結果,100gの試料より7.2mgの塩基性キチナーゼを精製した.精製したキチナーゼは電気泳動的に均一で,その分子量は25kDaと計算された.したがってクラスIIキチナーゼを推定された.また,主要作物でありながら高蛋白含量のためキチナーゼの分離が難しいダイズについても分離,精製を試みた.ダイズは多量の貯蔵タンパク質,グリシニンを含むため,精製はタンパク質分解酵素阻害剤存在下で塩化カルシウム処理,CPC処理,イオン交換法,アフィニティークロマトグラフィーおよびHPLCを組み合わせて行った.その結果300gの試料より1.7mgの酸性キチナーゼを精製した.得られたキチナーゼは分子量測定の結果27kDaと計算された.さらに得られた両キチナーゼは還元カルボキシメチル化した後,アミノ酸組成分析を行いそのアミノ酸組成を他のキチナーゼと比較した。その結果,オオムギキチナーゼはクラスIIと,ダイズキチナーゼはクラスIIIと類似した組成を示した.植物キチナーゼの構造と機能との相関を明らかにする目的で,昨年度ダイズおよび二条オオムギからキチナーゼを分離精製した.これらのキチナーゼはアミノ酸組成分析の結果それぞれクラスIIIおよぴクラスIIキチナーゼであると推定された.そこで,両キチナーゼの構造を明らかにする目的でタンパク質側からの構造解析を試みた.ダイズキチナーゼは還元カルボキシメチル化後,トリプシン,V8プロテアーゼおよびキモトリプシンで断片化し,逆相高速液体クロマトグラフィーによりペプチドの分離を行った.得られたペプチドはアミノ酸組成および配列分析を行い,クラスIIIキチナーゼであるへバミンと比較した.その結果,ヘバミンの総残基数の96%にあたる263残基のアミノ酸を決定した.

配列の比較から本キチナーゼはへバミンと類似の立体構造を有していると推定され,触媒残基も保存されていた.一方,二条オオムギキチナーゼは同様にトリプシンで分解し,同様にペプチドのアミノ酸配列を決定した.その結果,Leahらが報告したオオムギクラスIIキチナーゼの150番目のGlyがAlaに置換していることが明らかとなった.さらに,本年度は六条ハダカムギからキチナーゼの精製を試みた.その結果,35kDaのキチナーゼを精製することができた.本キチナーゼは分子量からクラスIキチナーゼと推定された.また,すでに構造解析を行ったヤマノイモクラスIII及びクラスIVキチナーゼについて,酵素学的性質を調べた.その結果,両者の至適pHは基質によって異なり,高分子基質(グライコールキチン)に対してはpH3.5および8.5の二カ所,低分子基質(Nアセチルグルコサミンオリゴマー)に対してはクラスIIIがpH3,クラスIVがpH5に至適pHを有することが分かった.至適温度はいずれも60°C付近,温度安定性はクラスIIIが80°C以下,クラスIVが60°C以下であった.今後各クラスのキチナーゼの諸性質を比較検討する予定である.植物体中に複数存在するキチナーゼ分子の活性発現機構を明らかにする目的で種々のキチナーゼの分子構造を決定し,その構造をもとに反応機構,活性中心の構造を検索することを目的としてオオムギ,ダイズ及びヤマノイモのキチナーゼについて構造,酵素学的性質及び反応機構について調べた.オオムギでは2条オオムギからクラスIIキチナーゼ,6条オオムギのハダカムギからクラスIキチナーゼを精製した.ダイズからはクラスIIIキチナーゼを精製した.これらのキチナーゼについて構造及び諸性質について調べた.その結果,2条オオムギキチナーゼの全構造,6条オオムギ及びダイズキチナーゼの部分構造を決定し,2条オオムギ(クラスIIキチナーゼ)の諸性質を明らかにした.さらにすでに構造解析を行った,ヤラノイモクラスIIIキチナーゼ及びクラスIVキチナーゼについて酵素学的性質を調べた.その結果,クラスIIIキチナーゼとクラスIVキチナーゼは至適pHや至適温度などに差が見られ,酵素学的に異なる性質を有することが明らかとなった.また,クラスIIIキチナーゼは6個の基質結合部位を有し,非還元末端から4個目と5個目の間に触媒部位があることを明らかにした.また,クラスIVキチナーゼは4個の基質結合部位を有し,中央に触媒部位があることを明らかにした.これらの結果から植物キチナーゼは少なくとも構造が異なるクラスIIIキチナーゼとクラスIVキチナーゼはその反応機構が異なると推定され,生理的役割も異なると思われた.
キャスティング作業システムを用いた器用な遠隔物体操作に関する研究

ロボット本体から繰り出されるワイヤの先に装着されたグリッパをアームの回転運動により目標物体へ投擲し、グリッパによる物体把握、アームとリール機構による回収を行うシステムを提案し、各動作の生成法・機構を解明した。また、開発した実機を用いて、グリッパの到達位置誤差を抑制した投擲、ワイヤ張力制御による物体把握、アームの揺動とワイヤ巻き取りの協調により物体を空中移動させる回収の各動作を実現した。まず,グリッパを精度よく投擲する方法を検討した.具体的には,滑らかな加減速軌道で剛体アームを揺動させてワイヤ先のグリッパを周期的に回転運動させ,ワイヤを拘束するブレーキの応答性を考慮して所望の位置でワイヤを解放し,目標点へ投擲する手法を提案した.開発した3次元空間用動力学シミュレータを用いて提案手法の有効性を検証し,目標位置ヘグリッパが到達可能であることを確認した.なお,実際にはグリッパの投擲中に繰り出されるワイヤが,そのガイド部における摺動により摩擦力を受けるので,この補正方法の解明が今後の課題として残った.次に,ワイヤ張力を微小な大きさから瞬間的で非常に大きな大きさまで制御可能なワイヤ繰り出し機構を提案し,そのワイヤ張力制御特性の把握を解析的・実験的に行った.まず,釣りのスピニングリールの構造を基本とし,そのロータの回転を制動するトルクとロータとワイヤの接触位置(ロータの有効半径)の2つのパラメータによりワイヤ張力を制御する機構を提案した.そして,静力学モデルを構築してロータトルク・有効半径とワイヤ張力との関係を導出した.さらに,その結果に基づき実験機を製作し,この関係を実験的に把握した.その結果,2つの制御パラメータにより広範囲に張力が制御できること,および実験結果と静力学モデルから計算した結果とがほぼ同様の傾向であることが確認できた.同時に,解析精度向上のために解析モデルの改良が今後の課題として残った.続いて,地面を引きずることなく空中で目標物体を高速に移動させて回収する動作方法について検討した.ここでは,ワイヤに弾性効果を付加することによりワイヤの引っ張り時のエネルギー散逸を抑制し,剛体アームの振りによる慣性を利用して把持物体を動的に引き上げる方法を提案した.開発した基礎実験用の装置により,地面に置かれた把持物体を瞬時に引き上げ,ロボット本体付近に設定した目標点へ到達させる動作を実現した.最後に,高速移動物体の実時間位置測定技術に関する研究動向調査を行い,許容画素(512×512)画像に対して2000fpsでの実時間画像処理と映像記録を同時実現する高速ビジョンシステム(広島大開発)が,本研究における移動物体の高精度な測定に利用可能であることが分かった.まず,グリッパの微小な位置・姿勢の制御を行う高精度微小張力制御とグリッパの速度・姿勢を急激に変化させる衝撃的大張力制御を実現する方法を検討した.具体的には,トルクを制御可能なヒステリシスブレーキに取り付けたバーにワイヤを引っ掛け,回転中のバーとワイヤの接触位置を制御可能とする,2入力の張力制御機構を試作し,理論および実験を通して各入力だけでは実現できない広いレンジの張力制御ができることを確認した.一方,高精度微小張力制御に関しては,ブレーキのコギングにより安定な最小張力制御域が制限されることが問題となり,これを改善するために,ワイヤの繰り出し経路上にブレーキを設置し,その先に設置した,伸びがアクチュエータにより制御されるばねで支持されたプーリにワイヤを通し,ブレーキの固定・解放の2状態とばねの伸びを制御量とする,新たな張力制御機構を考案し,設計・試作を行った.次に,物体を目標位置,姿勢,速度で把握するために,グリッパが物体へ接近するときの最終的な運動状態と目標状態との距離を表す評価関数を最小とする投擲角度・角速度ならびにワイヤ張力に関する制御変数を最適化手法により導出するアルゴリズムを開発した.また,投擲したグリッパで把持した物体を回収するための動作を実現するために,アームのスイング時の反動ならびにワイヤの引っ張り剛性を利用して物体を効率よく引っ張り上げる空中移動法を提案し,動的シミュレータにより,その有効性を確認した.さらに,ワイヤの引っ張り剛性を仮想的に変化させる機構を開発し,実機に組み込み,実験により精度良く物体を回収する動作を実現した.最後にグリッパの3次元空間運動を測定するために,2台の高速度カメラにより物体上に設置したマーカの位置をトラッキングすることによって,最大3mの距離を移動する物体の位置と姿勢を1msec毎に計測するシステムを構築した大ダイナミックレンジの張力制御を行うにあたり昨年度までの大きな課題であった小張力の安定発生を実現するために,ブレーキ等による力制御を行うのではなく,固定・解放の2状態を切り換えるクラッチ,ばね,ばねの伸びを制御する直動駆動系からなる新たな張力制御機構を考案し,その設計,試作を行った.そして,グリッパの運動を模擬するモータと本張力制御機構を組み合わせた実験装置を用い,張力制御機構の動力学モデルを構築し,パラメータ同定を行った上で目標張力を得るための制御入力決定を行った.これにより,力センサを用いることなく変位センサの情報のみで滑らかな張力制御を可能とした.

さらに,グリッパの落下運動を本張力制御機構により制御する実験を行い,本機構によりグリッパの運動が滑らかに変化させ得ることを確認した.次に,高所にアクセスしたグリッパを落下させてロボット本体側で回収する動作を取り上げ,グリッパの運動エネルギーの損失を抑えながら連続的に速度方向を変えることにより,落下時の放物運動を動的に安定な回転運動に変換する方法を検討した.具体的には,リールの巻き取りによる目標放物軌道の生成アルゴリズム,ならびにバネ・ダンパを含むスライダーをワイヤとともに移動させてワイヤ方向の振動を抑制する機構を開発し,放物運動から円運動への変換時における運動誤差の影響を抑制する技術を確立した.また,物体を目標位置で放して配置するために,所望の点での目標運動状態と実際の運動状態との差を最小にする最適化による運動計画法を構築した.さらに,受動的に物体を把持し,能動的に4本の指が開いて把持物体を解放できるグリッパ機構を開発し,物体をリリースする動作を実現した.最後に,グリッパに組み込んだ加速度計・ジャイロの信号を無線で制御システムに通信するユニットを製作し,飛行物体の姿勢等の運動状態を検出可能であることを確認した.
グラファイト状窒化炭素とπ電子共役系有機分子触媒による可視光水素発生光触媒の開発

グラファイト状窒化炭素(g-C3N4)は金属フリーの機能性物質として、次世代の光触媒や電極等への応用が期待されている。白金担持で光触媒的に水素を発生することが知られているが、本研究では、有機分子触媒(主にπ電子共役系を含む)の担持で、金属フリーの新規な水素発生光触媒を開発する。これまでに安息香酸を触媒とする犠牲剤存在下・可視光照射下での水素発生を確認したが、水素発生機構は明らかでない。π電子共役系を有する各種有機分子を担持し、結晶構造、電子構造、光触媒特性への影響を解析することで、光触媒水素発生機構を明らかにするとともに、新規な金属フリー光触媒の設計指針を見出す。
Y染色体のゲノム解析

Y染色体は日本人の間でも,個体ごとに構造が異なり,その機能も違っていると考えられる。Y染色体の3つのDNA多型を利用して,日本人男性のY染色体を4つのハプロタイプに分けた。正常男性における精子数を検索するために,神奈川県の3つの病院において少なくとも1名の子どものいる198名の健康なボランティア男性より,精子及び血液検体を得た。血液よりゲノムDNAを抽出後,上記3種類の多型マーカーの組合せからY染色体のタイプを決定し,精子数との関連について統計学的な考察を行った。また,無精子症患者の検体を神奈川県及び大阪府の病院で採取し,ハプロタイプを決めた。私たちがタイプIIとしたグループでは精子数が有意に少なかった。また,このグループは無精子症に集積していた。これらの事実から,直ちに発せられる質問の代表的なものは,「なぜ精子数が少なく無精子になりやすい男性の系統が生き残ってきたのか」ということである。それも含めて以下に示すような事項に興味が持たれる。1.ヒトとヒトで,どの程度Y染色体の構造が違うのか。2.Y染色体の構造の違いがどのようにして,精子数の違いにつながるのか。3.男性のグループ間で精子形成能以外の他の表現型も違うのか。すなわち,精子数が少ないことを補う表現型があるのか。4.現在,内分泌かく乱物質の問題で精子数モニターが行われているが,各男性の遺伝的背景を考慮する必要があるのではないか。環境ホルモンに対する反応に個人差があるか。5.実際の歴史の上で,それぞれのタイプの男性の割合(シェア)がどのように変化したか。今後このような課題の検討に向けて,研究を進めていく予定である。
IgG4関連疾患の抗原同定

1ラミニン511抗体陰性AIP例における自己抗原の同定申請者は、ラミニン511結合タンパクであるインテグリンα6β1に、一部のAIP患者(ラミニン511自己抗体陰性例25例中4例)が自己抗体を有していることを発見した。また、興味深いことに、すべてのインテグリンα6β1自己抗体陽性例は、膵尾部の中央に病変を認め、画像所見が全例で酷似していた。更に、インテグリンα6β1自己抗体陽性4例中、2例で悪性腫瘍(胃癌と肺癌)の合併を認めた。更に、同腫瘍の免疫染色では、インテグリンα6β1の発現を認め悪性腫瘍がAIPを起こしているparaneoplastic syndromeの可能性が考えられた。2AIP以外のIgG4関連疾患における自己抗原の同定一部のIgG4関連腎疾患患者では、ラミニン521に対する自己抗体を認め、IgG4関連腎疾患の自己抗原の可能性が考えられた。症例数を増やして検討予定である。3同定自己抗原のマウスへの免疫による病変誘導の確認インテグリンα6β1をマウスに免疫すると、明らかに膵臓の腺房の萎縮を認めた。しかし、AIPに合致する細胞浸潤、線維化は認めなかった。条件を検討している。4自己抗体測定によるIgG4関連疾患の診断・病型分類・治療効果判定における有用性を検討、および新たな診療体系の確立インテグリンα6β1自己抗体は、paraneoplastic syndromeのマーカーとして、期待が持てる。更なる症例数を増やした解析を予定している。また、ラミニン521自己抗体も、IgG4関連腎疾患のマーカーとして可能性を持つが、こちらも症例数を増やして解析する必要がある。しかし、唾液腺病変である、ミクリッツ病、AIPの残りの4割の自己抗原もまだ不明である。更なる自己抗原の同定を進めることによって、臨床で使用できる診療体系の構築を目指す。1ラミニン511抗体陰性AIP例における自己抗原の同定新たに、インテグリンα6β1自己抗体を発見したのは、大きな成果である。しかし、AIPの残り4割の自己抗原が不明である。更に、自己抗原の同定をしていく。2AIP以外のIgG4関連疾患における自己抗原の同定IgG4関連腎疾の自己抗原候補として、ラミニン521自己抗体を発見したことは大きな成果である。しかし、IgG4関連疾患のなかで、AIPと同じぐらい発症頻度の高い、ミクリッツ病の自己抗原の同定には至っていない。4自己抗体測定によるIgG4関連疾患の診断・病型分類・治療効果判定における有用性を検討、および新たな診療体系の確立インテグリンα6β1自己抗体、ラミニン521自己抗体を発見したことは、大きな進歩である。しかし、IgG4関連疾患全体で見た場合、いまだ半数の患者さんの自己抗原は不明である。これらの患者さんの自己抗原を同定できれば、より洗練され、臨床に応用できる診療体系となる。1ラミニン511抗体陰性AIP例における自己抗原の同定更に、ラミニン関連の蛋白を中心に、自己抗原の同定をしていく。ラミニンは、細胞外の酵素によって、様々な形をとる。それによって抗原性が変化するのではないかと考えており、膵臓の酵素によってラミニンを切断し、抗原性を有するものを同定していく。また、ラミニン511とインテグリンα6β1の結合タンパクに対し、抗原性を有していないかも検討していく。また、ラミニン511に結合するタンパクはインテグリンα6β1にも存在するため、それらに対しても検討していく。2AIP以外のIgG4関連疾患における自己抗原の同定1と同様に、唾液腺、腎臓の酵素によってラミニンを切断し、抗原性を有しないか、ミクリッツ病、IgG4関連疾患の自己抗原を同定していく。同様にラミニン結合タンパクに対しても、抗原がないか、検討していく。3同定自己抗原のマウスへの免疫による病変誘導の確認マウスの種類、抗原量、アジュバントの種類を変え、インテグリンα6β1を免疫し、AIPに合致する病変を誘導できるか検証する。4自己抗体測定によるIgG4関連疾患の診断・病型分類・治療効果判定における有用性を検討、および新たな診療体系の確立12によって、更に自己抗原の同定を行い、実用化可能な診療体系を構築していく。2AIP以外のIgG4関連疾患における自己抗原の同定

一部のIgG4関連腎疾患患者では、ラミニン521に対する自己抗体を認め、IgG4関連腎疾患の自己抗原の可能性が考えられた。症例数を増やして検討予定である。3同定自己抗原のマウスへの免疫による病変誘導の確認インテグリンα6β1をマウスに免疫すると、明らかに膵臓の腺房の萎縮を認めた。しかし、AIPに合致する細胞浸潤、線維化は認めなかった。条件を検討している。4自己抗体測定によるIgG4関連疾患の診断・病型分類・治療効果判定における有用性を検討、および新たな診療体系の確立インテグリンα6β1自己抗体は、paraneoplastic syndromeのマーカーとして、期待が持てる。更なる症例数を増やした解析を予定している。また、ラミニン521自己抗体も、IgG4関連腎疾患のマーカーとして可能性を持つが、こちらも症例数を増やして解析する必要がある。しかし、唾液腺病変である、ミクリッツ病、AIPの残りの4割の自己抗原もまだ不明である。更なる自己抗原の同定を進めることによって、臨床で使用できる診療体系の構築を目指す。1ラミニン511抗体陰性AIP例における自己抗原の同定新たに、インテグリンα6β1自己抗体を発見したのは、大きな成果である。しかし、AIPの残り4割の自己抗原が不明である。更に、自己抗原の同定をしていく。2AIP以外のIgG4関連疾患における自己抗原の同定IgG4関連腎疾の自己抗原候補として、ラミニン521自己抗体を発見したことは大きな成果である。しかし、IgG4関連疾患のなかで、AIPと同じぐらい発症頻度の高い、ミクリッツ病の自己抗原の同定には至っていない。4自己抗体測定によるIgG4関連疾患の診断・病型分類・治療効果判定における有用性を検討、および新たな診療体系の確立インテグリンα6β1自己抗体、ラミニン521自己抗体を発見したことは、大きな進歩である。しかし、IgG4関連疾患全体で見た場合、いまだ半数の患者さんの自己抗原は不明である。これらの患者さんの自己抗原を同定できれば、より洗練され、臨床に応用できる診療体系となる。1ラミニン511抗体陰性AIP例における自己抗原の同定更に、ラミニン関連の蛋白を中心に、自己抗原の同定をしていく。ラミニンは、細胞外の酵素によって、様々な形をとる。それによって抗原性が変化するのではないかと考えており、膵臓の酵素によってラミニンを切断し、抗原性を有するものを同定していく。また、ラミニン511とインテグリンα6β1の結合タンパクに対し、抗原性を有していないかも検討していく。また、ラミニン511に結合するタンパクはインテグリンα6β1にも存在するため、それらに対しても検討していく。2AIP以外のIgG4関連疾患における自己抗原の同定1と同様に、唾液腺、腎臓の酵素によってラミニンを切断し、抗原性を有しないか、ミクリッツ病、IgG4関連疾患の自己抗原を同定していく。
地震時山地崩壊分布の予測と二次災害の防御に関する研究

地震による山腹崩壊の予測と、それが土石流化して二次的な災害をもたらす可能性を評価する手法を与えることを目標として以下のような研究を行った。1)兵庫県南部地震による山腹崩壊の実態を分析し、従来の事例や同地域の豪雨による崩壊との対比から、崩壊に対する地下水の寄与を明らかにした。2)震源断層の破壊過程を、時間遅れを考慮した小地震の重ね合わせによってモデル化し、地表面における地震動の分布を推定する簡便な手法を示した。3)大型の三次元振動台上に地下水があり、表土層厚が不均等な斜面模型を設置し、地層内の加速度分布、間隙水圧分布、すべり面特性を把握した。また、崩壊過程を説明し得る有限要素法による解析法を示した。4)広い地域を対象として、崩壊するであろう表土層厚の分布を求める方法として、地下レーダーに着目し、その実用性を実際の堆積土層を対象として検証した。5)崩壊によって生産された土砂が谷底に堆積した場合、豪雨の発生によって、それが土石流として流出することが懸念されるが、六甲の住吉川を例として、その解析手法を与え、具体的な評価を行った。6)地震に伴う崩壊土塊が水を十分に含んでいる場合、滑動中に土石流に転化することがあるが、その過程を解析しうる手法を与え、実験によって検証した。本研究は地震による比較的広域の斜面災害を予測する手法を樹立することを目標に、大規模の震動実験による崩壊機構の解明と予測法の開発、地形地質に応じた地震外力の見積もり、崩壊土砂の流動化及び崩壊残土の二次的な流出による災害予測の問題について研究を進めている。とくに地震時の山腹崩壊に関して、大型の3次元振動台上に長さ400cm、幅50cm、勾配20°の土槽を設置し、その中に平均粒径0.82mmの砂を厚さ30cmに敷き詰めて斜面模型とし、これに兵庫県南部地震を想定した卓越周期の震動を加えて、崩壊実験を実施した。この結果、斜面崩壊に効果的に寄与するのは、水平方向加速度であり、鉛直加速度はほとんど寄与しないこと、土層内の震動外力は上方に向かって増大する傾向にあり、これが斜面表層の流動に関係することが確かめられた。さらに、斜面内に地下水流が存在する場合、すべり面が、底面付近、地下水面よりも少し上の部分、表層の3ヶ所にほぼ同時に発生することが分かった。今後、材料特性の影響、卓越周期の影響、斜面形状の影響についてさらに詳細な実験を行う予定である。二次的災害の予測に関しては、六甲山地での崩壊土砂の分布状況、その後の崩壊地の拡大状況の調査を行うと共に、渓流床にまで到達した崖錐堆積物の流水による洗掘過程の解析を可能にするモデル構築を行った。崩壊土砂が粘土分と水を多量に含んで流動性に富む場合には、崩壊が土石流となって流出する可能性が生じること、およびその場合の流量評価法についてモデル構築を行っている。本研究は地震による比較的広域の斜面災害を予測する手法を樹立することを目標に、大規模の震動実験による崩壊機構の解明と予測法の開発、地形地質に応じた地震外力の見積もり、崩壊土砂の流動化及び崩壊残土の二次敵な流出による災害予測の問題について研究を進めている。地震時の山腹崩壊の予測に関して、大型の3次元振動台を用いた実験を前年度から継続しているが、前年度には平均粒径0.82mmの砂を用いたのに対して、本年度は平均粒径0.476mmの砂を用いた実験も行い、材質の効果についての検討を行った。その結果、細かい材料の場合には、特定の周期と振幅に対して、飽和浸透流の層の上に存在する飽和層とさらにその上の乾燥層との境界面が大きく上下に振動し、間隙水圧の変動幅も非常に大きくなっていることが判明した。このことは土層内部で液状化のような現象が生じていることを示している。そして、崩壊を起こす振幅はほぼ周波数の2乗に反比例する。崩壊現象の数値シミュレーションのための有限要素解析法を開発した。これは要素間にジョイント要素を想定するもので、要素の振動・変形のみならず、すべりを生ずる不安定な部分の発生を見いだせるものである。

まだ、実験結果を完全に説明できる段階には達していないが、的確な土質定数の導入、地下水の影響の導入によって実用化できる見通しが得られた。崩壊土砂の液状化に関連して、発生原因は豪雨であるが、鹿児島県の針原川で発生した大規模な斜面崩壊に伴う土石流の流動、氾濫のシミュレーションを実行した。崩壊土塊の飽和度と流動化との関係は、崩壊原因が地震であるが、降雨であるかを問わず重要である。本研究は、地震による比較的広域の斜面災害を予測することを目標に、大規模の震動実験による崩壊機構の解明と、崩壊予測法の開発、地形地質に応じた地震外力の見積もり、崩壊土砂の流動化および崩壊残土の二次的な流出による災害予測の問題について研究を行ったものである。地震時の山腹崩壊に関して、前年度と同様に、大型の3次元振動台上に設置した土槽内に、基盤面が縦断的に凸型および凹型を呈している場合を想定した斜面模型を作成して実験を行った。その結果、地下水面はほぼ基盤形状に平行した形となり、また、基盤の凸部では入力加速度が増幅することが判明した。また、基盤面が平滑な場合と相違して、すべり面は最初に表層近くで発生し、ついで水で飽和している層と不飽和層の境界に発生するが、基盤面上では発生しにくいことが分かった。このような特性を記述できる有限要素法を用いた解析を行った。地震外力の見積もりに関しては、地盤特性と地震断層からの距離を反映した形で予測できる方法を開発し、神戸地域に適用して妥当性の検証を行った。地震時に崩壊するであろう表層地盤の深さ、それが移動後の堆積層の構造を調査するのに、簡便な地下レーダーが利用できることを実地に検証した。崩壊士が多量の水を含んでいた場合、それが土石流化することがあるが、そのような土塊の運動から土石流への変質過程を定量的に予測するための基礎理論を構築した。
特異圏解析を用いた可換環論の研究

可換環論における研究手法は大きく分けて可換環の内在的構造について考察するイデアル論的手法と可換環の作用する対象について調べる加群論、圏論的手法がある。本研究はこの内後者の手法を用いる。特に、特異圏と呼ばれる圏と可換環の特異点の性質の関係を明らかにすることを目指す。可換環の持つ特異点の性質として、ゴレンシュタイン、完全交差、正則など様々なものがあるが、この内特異圏の構造を用いて完全に特徴づけられているといえるものは正則性のみである。本研究において他の特異点の特異圏を用いた特徴づけを与え、特異圏の構造は元の可換環の特異点の性質をよく反映しているであろうという考察を実現することを目指す。
エンドフィリン複合体によるホスファチジン酸代謝のシナプス伝達における役割

1.エンドフィリン複合体の生化学的・細胞生物学解析先に酵母ツーハイブリッドスクリーニングによって得たcDNA断片をプローブとして、エンドフィリン1-EBP-rho GAP複合体を形成すると思われる新規rho GAPcDNAの全長をラット脳cDNAライブラリーから単離した。ノーザン解析の結果、多くの組織でこのrho GAPの発現が観察された。得られた推定アミノ酸配列を基にしてフュージョンタンパク質および合成ペプチドを作製し、ウサギに免疫してこのrhoGAPタンパク質に対する特異的抗体の作製を行なった。大腸菌発現タンパク質を用いた生化学実験を行った結果、rho GAPドメインはRac1およびCdc42に対してそのGTPase活性を促進する作用があることが示された。また、このrhoGAPタンパク質の全長および各ドメインを培養細胞に発現し、トランスフェリン受容体のクラスリンを介するエンドサイトーシスに及ぼす影響を調べた結果、部分タンパク質の過剰発現がトランスフェリン受容体のクラスリンを介するエンドサイトーシスに対する阻害効果を示すことが観察された。2.エンドフィリン1、2遺伝子欠損マウスの作製マウスゲノムDNAライブラリーをスクリーニングして、エンドライリン1、2遺伝子の翻訳開始コドン部分を持つ第1エキソンを含むゲノムDNA断片を得た。これを基にして、マウスES細胞で相同的組み換えによりエンドフィリン遺伝子の同エキソンをネオマイシン耐性遺伝子で置換するためのターゲッテイングベクターを作製した。エンドフィリン1、2遺伝子欠損マウスの作製のため、ターゲッテイングベクターのES細胞への導入と組み換え体のネオマイシン耐性コロニーの選別を行なった。
高齢者に対する仮想環境による運動療法が身体・認知機能に及ぼすシナジー効果の研究

本研究では,高齢者を対象として仮想環境内で行う運動療法装置(VRスポーツ)を使用し,身体機能と認知面に及ぼす相乗効果について検討した.健常大学生を対象に安全性と効果的な映像コンテンツの検証を行ったのち,介護老人保健施設利用者を対象にレクリエーションとして3ヶ月間VRスポーツを行った.その結果,VRスポーツ群は下肢筋量(体重比)が平均1.1%と僅かに増加し,HDS-Rにおいては開始時18.3点から終了時20.7点と改善傾向を示したが,対照群と有意差は認めなかった.今後の課題として,高齢者では明瞭な視覚目標の設定と簡単なルール作りが重要と考え,新たな視覚映像を開発していくことが必要である.本研究では,高齢者を対象として仮想環境内で行う運動療法装置(VRスポーツ)を使用し,身体機能と認知面に及ぼす相乗効果について検討した.健常大学生を対象に安全性と効果的な映像コンテンツの検証を行ったのち,介護老人保健施設利用者を対象にレクリエーションとして3ヶ月間VRスポーツを行った.その結果,VRスポーツ群は下肢筋量(体重比)が平均1.1%と僅かに増加し,HDS-Rにおいては開始時18.3点から終了時20.7点と改善傾向を示したが,対照群と有意差は認めなかった.今後の課題として,高齢者では明瞭な視覚目標の設定と簡単なルール作りが重要と考え,新たな視覚映像を開発していくことが必要である.仮想環境内での運動が集中力並びに注意力に及ぼす影響を検証した。健常大学生33名(男性19名,女性14名)を対象とし,ランダムに3群(各11名)に分け検討をした。実験に使用した仮想環境運動プログラムは,仮想空間に飛来する瓦を凝視し,その瓦に切れ目が入る瞬間に切れ目の方向に上肢を振り下ろし瓦を割るという課題(VR空手)である。A群はVR空手を行わず,壁に向かって立位姿勢をとる課題(対照群),B・C群にはVR空手課題を与えた。B,C群は瓦に切れ目が入るタイミングによって分け,注意力をより必要とする条件を設けた。B群は瓦の切れ目が入るタイミングを早く,C群は遅く設定した。本研究では,課題遂行前後において集中力,注意力の検査として全身反応時間,棒落下反応検査,Continuous Performance Test,抹消・検出検査の視覚性抹消課題を行った。その結果,いずれの評価項目においても群間に有意差は認められなかった。結果より,仮想環境下での運動課題は健常者の集中力,注意力に悪影響を及ぼさないことが示され運動療法装置として使用できると判断した。次に身体機能評価装置として整備した高精度筋量計の測定精度について検証した。本装置は生体電気インピーダンス方式の組成計であり,測定条件の影響を受けることが予想されるため,測定肢位や筋の弛緩状況によるデータへの影響を検証した。その結果,立位から仰臥位(測定肢位)になり5分以上安静にすればデータのばらつきは見られなかったが,上肢の筋緊張や関節角度はデータに影響を及ぼすことが示された。測定時のリラクセーションの必要性と片麻痺者に対し適用する際には,測定肢位に注意が必要であることが明らかになった。今年度は,17名(平均年齢70.6歳,男性7名,女性10名)の高齢者を対象に臨床応用に向けて身体機能評価項目について検討を行った。評価項目として,筋力測定は握力と膝関節伸展筋力,バランス評価は開眼片足立ち時間,ファンクショナルリーチテスト,身体柔軟性評価は長座体前屈を測定し,さらに高精度筋量計を用いその妥当性,信頼性について検討した。その結果,抽出した評価項目は,平均年齢70.6歳の高齢者においても過負荷とならず測定可能であり安全性も確認できた。高精度筋量計の測定結果からは測定肢位を一定にすることで高い信頼性が得られ,また貴重な身体組成データとなる得ることが確認できた。以上の結果より臨床評価では上記の評価項目を使用し身体機能検査を行うこととした。次に,大学生を対象に仮想環境内で運動療法を行う装置の安全性,有効性について実験を行った。使用した装置はVRスポーツ社製バーチャル瓦割りとした。このアイテムは,飛来してくる長方形の瓦の一辺に切れ目が入っており,その切れ目の方向にセンサを装着した上肢を動かし瓦を割るという課題である。センサが運動方向と一致したと判断すると瓦が音とともに割れ加点される。与えられた視覚映像課題に対し,どの様な身体的運動を行うか重心動揺軌跡から検討を行った。大学生を対象とした実験では,課題映像を任意に設定することで目的とする重心動揺を行わせることが可能であった。重心動揺を最少とするには飛来する瓦を中心部に集め,一方,重心を左右に動揺させるのであれば,瓦を左右に飛来させることで実現可能であったが,前後方向への動揺は視覚課題からは誘導ができなかった。,瓦を割るという上肢の動作は個人差が生じ,今後動作を制約するか検討が必要である。今後は,本装置を高齢者の運動療法装置として実際に使用し身体機能と認知機能に及ぼす相乗効果について臨床評価を行う。本研究過程で提案した仮想環境内で行う運動(VRスポーツ)は,スポーツ映像を用いた視覚課題に対し身体活動を行うものであり,得点が表示されるなど娯楽性を有する.今年度は高齢者を対象としたVRスポーツによるレクリエーションが身体機能のみならず認知心理面に及ぼす相乗効果について検討を行った.

施設利用者を対象に十分な説明ののち参加者(VRスポーツ群)を募り,種目としてテニス,卓球,ゴールキーパー,空手(瓦割り)を用意し自由に選択し実践した.身体機能評価は,握力,片脚起立時間,timed up & go test, 10m歩行時間を計測し,僅かな筋量変化を非侵襲的に計測可能な高精度筋量計(Physion MD)を使用し上下肢筋量を測定した.認知心理面については,改訂長谷川式簡易知能評価スケール(HDS-R)とHospital Anxiety and Depression Scale (HADS)を使用し初回と3ヶ月後に再評価し比較した.3ヶ月間継続可能であった者は10名(平均79.2歳)で,通常の施設内レクリエレーションを行う群(10名:平均78.6歳)を対照群とし比較した.VRスポーツ群は下肢筋量体重比が平均1.1%と僅かに増加し,HDS-Rにおいては開始時18.3点から終了時20.7点と改善傾向を示したが有意差は認めなかった.他の評価項目では大きな変化は示さず,各評価項目の3ヶ月間の変化を対照群と比較した場合でも有意差は認めなかった.本研究で用いた仮想環境を利用した運動はレクリエレーションの一つとして利用可能であるが,身体機能及び認知心理面の改善に及ぼす相乗効果については明言できず今後の検討が必要である.VRスポーツはスポーツ種目としてのリアリティを有する映像を提示したものであるが,高齢者では明瞭な視覚目標の設定や簡単なルール作りが重要と考え,今後新たな視覚映像を開発していくことが課題である.
精子活性化ペプチドの作用機構

精子活性化ペプチド(SAP)は構造と活性の特異性から次ぎの5種類に分けられる。SAP-Iの場合SAP-Iとその誘導体はより大きな前駆体タンパク質として卵巣内の栄養細胞で合成され,processingを受け成熟卵母細胞の周囲のゼリー層付加されるものと考えられる。SAPが精子細胞膜上の特異的受容体に結合すると,細胞膜上のリン酸化型グアニル酸シクラーゼが付活化され,直ちに脱リン酸化され,不活性化される。この脱リン酸化に伴って膜結合性グアニル酸シクラーゼのSDS電気泳動上の見かけの分子量が低下する。バフンウニ精子の膜結合性グアニル酸シクラーゼは構成アミノ酸1125残基のタンパク質として合成されるものと考えられる。この酸素の成熟タンパク質のリン酸化型は131kDaで脱リン酸化型は128kDaである。リン酸化型グアニル酸シクラーゼは約24molのリン酸を含み,脱リン酸化型は約4molのリン酸を含む。これらのリン酸はホスフォセリンとして存在するものと考えられる。バフンウニ精巣からクローニングされたグアニル酸シクラーゼcDNAの塩基配列から予測されるタンパク質の一次構造の解析及び他の膜結合性グアニル酸シクラーゼの一次構造との類似性から,バフンウニ精子の膜結合性グアニル酸シクラーゼは単一の膜貫通領域で分子がほぼ等分の細胞外,細胞内領域に分けられ,細胞内領域にはキナーゼ様領域と触媒領域が存在するものと推定される。キナーゼ様領域には9残基のセリンが,触媒領域には15残基のセリンが存在する。グアニル酸シクラーゼの脱リン酸化,不活性化及びSDS電気泳動上の見かけの低分子化が連動した現象であることを着目し,プロテインホスファターゼの阻害剤存在下で精子ホモジェネートにSAP-Iを加え低分子化を指標として脱リン酸化(不活性化)に関与するプロテインホスファターゼの性質を検討した結果12μMのカリキュリンAが低分子化を約30%抑制し,かつグアニル酸シクラーゼ活性を高いレベルに維持する作用があることを見いだした。オカダ酸,ミクロシスチン-LRはSAP-Iによって誘起されるグアニル酸シクラーゼの低分子化及びそれに伴う不活性化には顕著な効果を示さなかった。酸素活性の測定及びSAP-I架橋実験の結果からグアニル酸シクラーゼ及びSAP-I結合タンパク質は精子尾部に局在していることが明かにされたが,精子尾部に存在するCa^<2+>非依存性プロテインホスファターゼは分子量の違いから3種類(250kDa,43kDa,30kDa),オカダ酸に対する感受性の違いから2種類存在することが本研究で明かにされたが,これだけでは上記のホモジェネートを用いた実験結果を説明することができないことから,グアニル酸シクラーゼの脱リン酸化を特異的に起こすプロテインホスファターゼの検索をするために基質となるグアニル酸シクラーゼ(部分精製の脱リン酸化型酵素)をcAMP依存性プロテインキナーゼの触媒サブユニットと[r-^<32>P]ATPによる再リン酸化を試みたが成功しなかった。膜結合性グアニル酸シクラーゼを特異的にリン酸化する精子細胞内の内在性キナーゼを検索する過程で,バフンウニ精子の1%CHAPS可溶化画分中にセリン残基が特異的にリン酸化される48kDaタンパク質を見いだした。[r-^<32>P]ATPでリン酸化される精子ホモジェネート中の48kDaタンパク質は反応液中に生理的濃度のcAMP,cGMPを加えることによって特異的に脱リン酸化された。精製の結果この48kDaタンパク室は等量の39kDaタンパク質と会合しており,native状態では400kDaの大きさのタンパク質として存在していることが明らかになった。48kDaタンパク質に対する抗体を作成し,これを用いて,λgt11-バフンウニ精巣cDNAライブラリーよりイムノスクリーニングした結果3.3kbのcDNAクローンが得られた。このcDANの塩基配列はマウス脳皮質に局在するDN38mRNAと60%のホモロジーがあった。

キナーゼ様領域には9残基のセリンが,触媒領域には15残基のセリンが存在する。グアニル酸シクラーゼの脱リン酸化,不活性化及びSDS電気泳動上の見かけの低分子化が連動した現象であることを着目し,プロテインホスファターゼの阻害剤存在下で精子ホモジェネートにSAP-Iを加え低分子化を指標として脱リン酸化(不活性化)に関与するプロテインホスファターゼの性質を検討した結果12μMのカリキュリンAが低分子化を約30%抑制し,かつグアニル酸シクラーゼ活性を高いレベルに維持する作用があることを見いだした。オカダ酸,ミクロシスチン-LRはSAP-Iによって誘起されるグアニル酸シクラーゼの低分子化及びそれに伴う不活性化には顕著な効果を示さなかった。酸素活性の測定及びSAP-I架橋実験の結果からグアニル酸シクラーゼ及びSAP-I結合タンパク質は精子尾部に局在していることが明かにされたが,精子尾部に存在するCa^<2+>非依存性プロテインホスファターゼは分子量の違いから3種類(250kDa,43kDa,30kDa),オカダ酸に対する感受性の違いから2種類存在することが本研究で明かにされたが,これだけでは上記のホモジェネートを用いた実験結果を説明することができないことから,グアニル酸シクラーゼの脱リン酸化を特異的に起こすプロテインホスファターゼの検索をするために基質となるグアニル酸シクラーゼ(部分精製の脱リン酸化型酵素)をcAMP依存性プロテインキナーゼの触媒サブユニットと[r-^<32>P]ATPによる再リン酸化を試みたが成功しなかった。膜結合性グアニル酸シクラーゼを特異的にリン酸化する精子細胞内の内在性キナーゼを検索する過程で,バフンウニ精子の1%CHAPS可溶化画分中にセリン残基が特異的にリン酸化される48kDaタンパク質を見いだした。[r-^<32>P]ATPでリン酸化される精子ホモジェネート中の48kDaタンパク質は反応液中に生理的濃度のcAMP,cGMPを加えることによって特異的に脱リン酸化された。精製の結果この48kDaタンパク室は等量の39kDaタンパク質と会合しており,native状態では400kDaの大きさのタンパク質として存在していることが明らかになった。48kDaタンパク質に対する抗体を作成し,これを用いて,λgt11-バフンウニ精巣cDNAライブラリーよりイムノスクリーニングした結果3.3kbのcDNAクローンが得られた。このcDANの塩基配列はマウス脳皮質に局在するDN38mRNAと60%のホモロジーがあった。Arbacia punctulata精子をpH6.6および8.2の人工海水中で放射性無機リン酸( ^<32>P)とインキュベ-ションするとグアニレ-トシクラ-ゼ以外のタンパク質も標識されるが,精子活性化ペプチド(SAPIIA)の添加によって脱リン酸化されるタンパク質はグアニレ-トシクラ-ゼのみであった。0.1MNaF(pH5.6)存在下で精子細胞膜を調製すると,リン酸化型グアニレ-トシクラ-ゼが膜中に保持されているが,この膜標品にSAPIIAを添加するとグアニレ-トシクラ-ゼは作動を始める。しかし,精子にSAPIIAを添加した時のように活性の低下はおこらなかった。
オブジェクトの堆積モデルと連結モデルに基づくウィンドウ・システム

オブジェクトの堆積は、継承機能を必要としないオブジェクト指向システムを構造化するために研究代表者が考案したモデルである。このモデルの特徴は、複数のオブジェクトの層を作ることで、それらのオブジェクトの持つ機能を統合する点にある。分散型オペレーティング・システムにおける高機能ファイル・システムの構築において、堆積モデルの有効性を確認している。本研究では、オブジェクトの堆積モデルの考え方をウィンドウ・システムに適用するために拡張し、オブジェクトの連結モデルを提案した。オブジェクトの堆積では、上位層のオブジェクトが下位層のオブジェクトを呼び出すことができるが、逆方向はできなかった。本研究では、オブジェクトの堆積モデルを2つ組にすることで、オブジェクト間の相互呼び出しを可能にした。本研究では、既存のウィンドウ・システムであるXウィンドウ・システム上で、プロトタイプの開発を行った。オブジェクトの堆積、および、オブジェクトの連結では、オブジェクトのインタフェースが重要となる。本研究では、単純なXプロトコル・レベルのオブジェクトに加えて、新たにウイジェット・レベルのオブジェクトを導入した。この時、下位層から上位層への要求を処理するために、パートナ・オブジェクトの概念を導入した。パートナ・オブジェクトは、ウイジェット・オブジェクトと1対1に対応する、クライアント・プロセス内にあるオブジェクトである。オブジェクトの連結に基づくウインドウ・システムでは、連結可能オブジェクト、すなわち、ウイジェット・オブジェクトとパートナ・オブジェクトという2つのインタフェースを持つオブジェクトを接続することで、高度な機能を提供する。今後は、ファイル・システムに対する連結モデルの適用について研究を進めたい。
非線形偏微分方程式の解の特異性の解析

本研究は、非線形偏微分方程式系に対する時間大域解の挙動、解の有限時間での爆発および爆発点での解の特異性について解析し、解の構造および爆発点の構造を明らかにすることを目的としてきた。非線形移流拡散方程式(放物-楕円型方程式系、放物型方程式系)に対して、全領域における初期値問題および滑らかな境界を持つ2次元有界領域における斉次ノイマン境界条件のもとでの初期境界値問題について研究を行ない、以下の結果を得た。1.放物-楕円型方程式系の球対称でない解の有限時間爆発について考察し、空間2次元では、初期関数の積分量がある値より大きいとき解の有限時間爆発が起こりえ、空間3次元以上では初期関数の積分量が小さくても解の有限時間爆発が起こりえることをモーメント法を用いて示した。2.爆発時刻における爆発点での解の特異性を解析し、有限時間爆発解は孤立爆発点でデルタ関数的特異性を持つことを示し、放物-楕円型方程式系に対して爆発点は有限個であることを示した。3.放物型方程式系に対して、全領域での時間大域解の挙動を調べる際に重要である自己相似解の構造について考察し、2次元全領域での相似解の解集合の構造を明らかにした。4.2次元有界領域での斉次ノイマン境界条件のもとで定常問題を考察し、定常解の構造を調べた。本研究は,非線形移流拡散方程式系に対する解の有限時間での爆発の可能性および爆発点での解の特異性について考察し,爆発点での解の特異性を詳細に解析することで爆発解および爆発点の構造を明らかにすることを目的としてきた。平成11年度において,滑らかな境界を持つ2次元有界領域において質量保存則を満たす2つのタイプの非線形移流拡散方程式系(放物-楕円型方程式系,放物型方程式系)に対し斉次ノイマン境界条件の下で初期境界値問題について研究を行ない,以下の結果を得た.1.放物型方程式と楕円型方程式からなる2連立系で記述される非線形移流拡散方程式系に対する初期境界値問題の解の有限時間爆発の可能性は,これまで球対称解の場合にのみ結果が得られていた。本研究で,2次元有界領域において必ずしも球対称でない場合について考察し,初期関数の積分量がある値より大きいとき解の有限時間爆発が起こりえることをモーメント法を用いて示した。2.放物型方程式系で記述される非線形移流拡散方程式系に対して、有限時間爆発解の爆発点での特異性について解析を行った。エネルギーを爆発点で局在化し、Trudinger-Moserの不等式を用いることにより、孤立爆発点で解はデルタ関数的な特異性を持つ事を示した。非線形移流拡散方程式系の解の有限時間での爆発の可能性、また爆発点は孤立しているのかどうかについてはこれからの研究課題である。本研究は,非線形偏微分方程式に対する時間大域解の挙動,有限時間爆発解の爆発点での解の特異性について解析し,解の構造および爆発点の構造を明らかにすることを目的としてきた。平成12年度において,2つのタイプの非線形移流拡散方程式(放物-楕円型方程式系,放物型方程式系)に対して,全領域における初期値問題および滑らかな境界を持つ2次元有界領域における斉次ノイマン境界条件のもとでの初期境界値問題について研究を行ない,以下の結果を得た。1.放物型と楕円型方程式からなる2連立系で記述される非線形移流拡散方程式系に対する解の有限時間爆発の可能性について,必ずしも球対称でない場合について考察し,空間2次元では初期関数の積分量がある値より大きいとき解の有限時間爆発が起こりえ,空間3次元以上では初期関数の積分量が小さくても解の有限時間爆発が起こりえることをモーメント法を用いて示した。2.空間2次元での有限時間爆発解の爆発時刻における爆発点での解の特異性は,孤立爆発点でデルタ関数的である.球対称解の爆発点は原点のみである.従って,有限時間で爆発する球対称解は原点でのみ爆発しデルタ関数的特異性を持つ.特に,放物-楕円型方程式系の場合は,爆発点は有限個であることが示せた.有限時間爆発解の爆発時刻での形状については今後の課題である.
新しいクロスミキシングテスト評価法を用いたAPTT試薬の比較検討

研究目的クロスミキシングテストの新しい評価法としてグラフの面積を表すMTscoreとグラフ形状を表すMTrateを用いて, 4種類のAPTT試薬のLA(lupus anticoagulant)感受性を評価することを目的とした。研究成果(1)本法と従来法の比較検討APTT延長を認める13症例について,従来の評価法であるRosner index, Percent correctionとMTscore, MTrateによる評価法を比較検討した。試薬はトロンボチェックAPTT-SLA(シスメックス)を用いて行った。基準となるRosnerindexと各評価法の相関係数はPercent correctionがr=0.989, MT scoreがr=0.918, MT rateがr=0.986といずれも良好であった。MT scoreとMT rateを用いることにより,数値からおおよそのグラフ形状が推測できる点において本法の有用性が高いと思われた。(2)各種APTT試薬のLA感受性の評価4種類のAPTT試薬を用いてクロスミキシングテストを行い, LA感受性の評価を行なった。対象症例はLA陽性が疑われる抗リン脂質抗体症候群12症例で行った。試薬はトロンボチェックAPTT-SLA(シスメックス),コアグピアAPTT-N(積水メディカル),ヒーモスアイエルAPTT-SP(LSIメディエンス), PTTLA試薬「RD」(ロシュ)の4種類を用いた。試薬別に12症例の平均値を求めると, Rosner indexでは前記並び順に(0.293, 0.377, 0.339, 0.317), Percent correctionでは(53.0, 48.2, 53.6, 51.4), MT scoreでは(-82.0, 372.8, 61.6, -201.3), MT rateでは(94.8, 101.4, 94.2, 96.7)といずれもコアグピアAPTT-NのLA感受性が最も高い結果となった。以上のように今回の検討結果では,コアグピアAPTT-Nがクロスミキシングテストに最適な試薬であると考えられた。