hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アレルギー治療薬開発を目的としたサイトカインシグナル阻害剤探索システムの構築

社会環境がより複雑化した高度経済成長後の日本では、遺伝的素因が強く影響する小児性アレルギーに加え、成人後にアレルギーを発症するケースが多発しており花粉症はその代表例と言える。これまで、ステロイドや免疫抑制剤等が治療に用いられていたが、その副作用のためよりアレルギー特異的に働く治療薬の開発が望まれている。アレルギー患者血清中には、アレルゲンと反応するIgE抗体が大量に存在する。B細胞がこの抗体を産生する為には免疫グロブリン遺伝子のクラススイッチが必要であり、Th2と呼ばれるヘルパーT細胞より産生されるIL-4がこの過程を制御している。IL-4は対応する受容体からのシグナル伝達系を介して、Th2の分化やB細胞のクラススイッチを制御する事から、このシグナル伝達系を抑制的に制御することは、アレルギーの治療において非常に重要な意味を持つ。我々は、チロシンリン酸化したSTAT6とIL-4受容体との結合、チロシンリン酸化したSTAT6同士の会合をTwo hybrid systemにて構築し、このシステムを用いてこの結合を阻害する化合物の検索を行った。更に我々はこれら化合物の効果を、CD23プロモーターを用いたSTAT6の活性化の測定系およびB細胞におけるIgEのクラススイッチに対する効果として評価した。その結果1万化合物より2つの候補は見つかってきた。最近我々は、サイトカイン抑制シグナル分子Suppressor of Cytokine Signaling(SOCS)ファミリー分子、SOCS3がTh2分化を促進して、アレルギー症状を悪化させる働きがあることを見いだした。この時SOCS3はIL-12に対する受容体に会合して、そのシグナル伝達系を抑制することにより、Th2分化を促進していることから、本年度はSOCS3がIL-12受容体に会合する過程を解析できるシステムを構築してきた。現在までのところ、試験管内にてSOCS3と大腸菌内でリン酸化させたIL-12受容体の細胞内ドメインとの間で会合が観察できるシステムは完成したが、ハイスロープットに応用するには感度の点からも問題点を残している。社会環境がより複雑化してきた高度経済成長後の日本では、遺伝的素因が強く影響する小児性アレルギーに加え、成人後にアレルギーを発症するケースが多発しており、都会では3人に1人がアレルギーに悩まされている。これまで、ステロイドや免疫抑制剤等が治療に用いられていたが、その副作用のためよりアレルギー特異的に働く治療薬の開発が試みられている。花粉症を代表とするアレルギー性疾患の患者血清中には、アレルゲンと反応する免疫グロブリンE(IgE)抗体が大量に存在する。IgEは特殊な免疫グロブリンであり、B細胞がこの抗体を産生するためにはTh2と呼ばれるヘルパーT細胞より産生されるIL-4の存在が必要である。このサイトカインの存在はアレルギー発症をつかさどるTh2の分化やB細胞のクラススイッチに必須であることが、IL-4やレセプターのノックアウトマウスから立証されている。この事からIL-4を介して誘導されるシグナル伝達系はアレルギー発症において非常に重要な働きを持つ。このL-4を介して誘導されるシグナル伝達系には、レセプターへのリガンドの会合、レセプターのリン酸化、キナーゼのリン酸化、レセプターのリン酸化によるSTAT6の活性化、STAT6の認識配列への結合など幾つかのチェックポイントが存在する。そこで、次世代型アレルギー治療薬の開発を目的として、IL-4がアレルギーを特異的に誘発する作用機序を利用する事により、アレルギー特異的に作用する薬剤のスクリーニングシステムの構築を目指す。特に、短時間で他種類の薬剤をスクリーニングするため、ハイスロープット探索システムを導入し得るシステムの構築を目指している。本年度はSTAT6認識

配列からなるレポーター遺伝子を用いたスクリーニング、レセプターとSTAT6の会合を標的としたスクリーニング、STAT6活性化過程を標的としたスクリーニング、STAT6の認識配列への結合過程を標的としたスクリーニング等のシステムの構築に重点的に取り組み、これらシステムを構築し、現在はハイスロープット探索システムへの導入について検討を行っている。レセプターとSTAT6の会合を標的としたスクリーニングとSTAT6活性化過程を標的としたスクリーニングについては、実際に協同研究者によりスクリーニングが進められており、幾つかIL-4シグナル阻害剤の候補が見つかってきている。社会環境がより複雑化した高度経済成長後の日本では、遺伝的素因が強く影響する小児性アレルギーに加え、成人後にアレルギーを発症するケースが多発しており花粉症はその代表例と言える。これまで、ステロイドや免疫抑制剤等が治療に用いられていたが、その副作用のためよりアレルギー特異的に働く治療薬の開発が望まれている。アレルギー患者血清中には、アレルゲンと反応する免疫グロブリンE(IgE)抗体が大量に存在する。IgEは特殊な免疫グロブリンであり、B細胞がこの抗体を産生するためにはTh2と呼ばれるヘルパーT細胞より産生されるIL-4の存在が必要である。このサイトカインの存在はアレルギー発症をつかさどるTh2の分化やB細胞のクラススイッチに必須である事からIL-4を介して誘導されるシグナル伝達系はアレルギー発症において非常に重要な働きを持つ。このIL-4がその受容体を介してシグナルを伝達するためには、レセプターとIL-4の会合、レセプターのリン酸化、キナーゼのリン酸化、レセプターのリン酸化によるSTAT6の活性化、STAT6の認識配列への結合など幾つかのチェックポイントが存在する。本年度我々は,リン酸化レセプターの細胞質内ドメインのチロシンリン酸化部位に相当する領域に対してリン酸化ペブチドを合成し、STAT6のSH2領域との会合をビアコア・ELISAにより解析できるシステムを構築した。リン酸化したSTAT6は2量体を形成することにより核へと移行し標的遺伝子を活性化する。我々はこの2量体形成を阻害する化合物検索の目的で、リン酸化したSTAT6に相当するペプチドとSTAT6のSH2領域との会合を標的にハイスロープット探索システムを構築した、これら両システムを用いて化合物の検索を行ったところ、幾つかの候補は見つかってきたが、これら化合物およびその誘導体の多くは、疎水性が高い反面、特異性が低いことからIL-4シグナルの特異的阻害剤としては期待する物ではなかった。
自己免疫疾患の遺伝要因に関連する新しいリンパ球分化抗原の解明

1.〔Blast-1(BL-1)抗原の多型性に関する基礎的検討〕血縁関係の無い正常日本人170名、正常白人26名および正常7家系の両親および子供の末梢血白血球よりDNAを抽出精製した。DNAを制限酵素で切断し、サザントランスファ-を行い、Blast-1 cDNAとハイブリダイゼイションを行い、Blast-1抗原の遺伝子型を決定した。遺伝子型は2種類認められ、2.4kilobase(kb)のDNA切断片をL、1.9kbのDNA切断片をSと命名した。日本人および白人の正常人の表現型はL-L、L-S、S-Sの3型に分類された。家族の調査よりBlast-1遺伝子はメンデルの法則に従って遺伝すると推定された。日本人における3型の頻度は各々0.47、0.42、0.11で、白人における頻度は各々0.69、0.27、0.04で、日本人と白人では頻度に有意差を認めた。よって、Blast-1抗原型と疾患との関連をみる場合、人種別に抗原型の頻度を観察する必要がある。2.〔Blast-1(BL-1)抗原の多型性に関する臨床的検討〕(1)全身性エリテマト-デス(SLE)、慢性間接リウマチ(RA)などの日本人の自己免疫疾患患者270名の末梢血白血球よりDNAを抽出精製し、上記の方法でBlast-1抗原の遺伝子型を決定した。遺伝子型は、正常人同様に2種類、2.4kb、1.9kbが認められ、上記疾患では、Blast-1遺伝子の異常は認められなかった。(2)SLEにはL-S型が有意に多く認められた。更に、L-S型の頻度は家族性SLEでは、非家族性SLEより高値であった。SLEの漿膜炎はL-S型に多く認められた。(3)RAの肺線維症はL-L型には認められなかった。以上より、Blast-1抗原遺伝子は、自己免疫疾患の病因、遺伝、症状発現に関与している可能性が考えられた。3.〔今後の計画〕Blast-1は、他の自己免疫疾患と悪性腫瘍において遺伝要因となり得るか研究する。
異方性を有する希土類系複合磁石の合成と高性能化

本年度では、Sm_2Fe_<17>Nxをハード磁性相、α-Feをソフト磁性相とした希土類系複合磁性材料の作製の可能性について検討した。試料作製には種々の作製方法を試み、交換相互作用の発現ならびに残留磁化や最大エネルギー積、減滋曲線の角形性、スプリングバック率などに及ぼす影響について検討・考察した。Sm_2Fe_<17>Nx粉末とα-Fe粉末のボールミルによる混合では、ハード相の結晶性を保ちながら微細化を進行させるのは困難であった。そこで新たに真空蒸発法を用い、ボールミル後のSm_2Fe_<17>相からSm_2Fe_<17>+α-Feの混合相を作製し、これを窒化処理することにより複合磁石の作製を試みた。ヘキサン中での湿式ボールミルでは結晶性の保持には効果的であるが粉末の凝集により異方性が劣化する。また表面活性剤を使用することで凝集を抑制できるが試料の酸化が激しく、良好な磁気特性を得ることは困難であった。以上の結果から、まず原料粉末に真空蒸発法を施し、Sm_2Fe_<17>+α-Feの混合相となった粉末に、異方性Sm_2Fe_<17>Nx単相磁石の作製に用いられるNH_3雰囲気中メカニカルグラインディング(MG)処理+直接窒化法を適用し、異方性複合磁石の作製を試みた。真空蒸発法の熱処理温度は1073KではFeの析出量が少なく、少なくとも1173K以上の温度が必要であった。1173-1273Kでの熱処理後MG法および窒化処理により得られた粉末は十分な磁気的異方性を有しており、また試料の酸化も十分低く抑えられることが確かめられた。磁気特性に関しては、α-Fe量とともに飽和磁化が増大するものの残留磁化は減少した。しかしながら減滋曲線には2段カーブなどは現れず、またα-Fe相が増加するに従いスプリングバック率が向上し、交換相互作用が働いていることが確認された。本年度では,複合磁石の構成材料にまずハード相として希土類系SmCo_5磁石を,ソフト相としてα-Feを用いて希土類系複合磁石の合成を試みた.SmCo5磁石とα-Feソフト相は異種系であり,溶解法などによってこれらを微細な混合状態にするのは困難であると思われるため,固相状態で合金化を行えるメカニカルアロイング法を用いて試料の作製を行った.メカニカルアロイングされたSmCo_5磁石とα-Feソフト相はアモルファス相となり,これを熱処理することにより微細なSmCo_5相+α-Feソフト相複合磁石の作製が可能であることが明らかとなった.TEM観察により,これらの微細結晶粒の大きさは数十nmと交換相互作用を得るのに十分微細であり,ナノコンポジットとなっていることが確認された.また,減磁曲線におけるマイナーループの測定の結果,交換相互作用によるスプリングバックが発生することを確認し,メカニカルアロイング法により異種系の混合によるナノコンポジット複合磁石の作製が可能であることを明らかにした.しかしながらメカニカルアロイング法により得られるアモルファス相を熱処理し,微細結晶粒を析出させる本作製方法では,磁気的に等方性となってしまうため,次に蒸気圧の高い希土類元素を蒸発させることによる異方性粉末の作製を試みた.SmCo_5では状態図的に複合磁石の作製が困難であるので,希土類ハード磁石としてSm_2Fe_<17>N_xを用いた.まず真空蒸発法によりSm_2Fe_<17>合金相をSm_2Fe_<17>+α-Feの状態にした後,NH_3中メカニカルグラインディングを施し,N_2中で窒化処理した.熱処理後,α-Feは粗大に析出するものの,その後のメカニカルグラインディングにより微細分散し,試料は比較的良好なスプリングバックを示し,また磁気的な異方性を有していることを確認した.本年度では、Sm_2Fe_<17>Nxをハード磁性相、α-Feをソフト磁性相とした希土類系複合磁性材料の作製の可能性について検討した。

真空蒸発法の熱処理温度は1073KではFeの析出量が少なく、少なくとも1173K以上の温度が必要であった。1173-1273Kでの熱処理後MG法および窒化処理により得られた粉末は十分な磁気的異方性を有しており、また試料の酸化も十分低く抑えられることが確かめられた。磁気特性に関しては、α-Fe量とともに飽和磁化が増大するものの残留磁化は減少した。しかしながら減滋曲線には2段カーブなどは現れず、またα-Fe相が増加するに従いスプリングバック率が向上し、交換相互作用が働いていることが確認された。
歯根の発達、形成及び第三象牙質産生に関する因子の解明に関する研究

ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)は種々の細胞増殖因子や基底膜細胞外マトリックス成分などの広範な蛋白質と結合してこれらの蛋白質の活性や機能を制御したり、細胞内に特異的なシグナル応答を導くことが報告されている。象牙芽細胞様細胞が多く含まれるラット歯髄細胞のライブラリーにGlypican-1が多く含まれていたためGlypican-1が象牙芽細胞様細胞の分化や硬組織産生に関与していることが考えられた。そこでGlypican-1の発現部位をgoat anti-Glypican-1抗体を用いて免疫組織染色によって調べた。Glypican-1タンパクの発現は、象牙芽細胞様細胞で認められた。さらに象牙芽細胞様細胞への分化や硬組織産生への関与を経時的に調べるためにラット歯髄細胞を培養し、培地にアスコルビン酸やβ-グリセロ燐酸を入れ歯髄細胞による硬組織産生を促し経時的にGlypican-1の発現量を約1ヶ月間計測した。発現量の計測にはReal time PCRを用いた。培養歯髄細胞が象牙芽細胞様細胞に分化し硬組織産生を行っている過程をTGF-β1,Dspp,オステオカルシンの遺伝子発現を調べて確認した。TGF-βとGlypican-1は増加した後減少したが、オステオカルシンとDsppは約20日から増加した。TGF-β1の発現のピークよりやや遅れてGlypican-1の発現のピークが現れた。Dsppの発現は象牙芽細胞が分泌を始める頃に認められ、オステオカルシンの発現は充分に成熟した象牙芽細胞に認められる。Glypican-1mRNAの発現は、象牙芽細胞様細胞の分化が進むにつれ増加し象牙芽細胞様細胞が成熟期となるにつれ減少した。これらの結果よりGlypican-1geneの発現は象牙芽細胞様細胞の分化や硬組織産生に関与している可能性が示唆された。ヘパラン硫酸プロテオグリカン(HSPG)は種々の細胞増殖因子や基底膜細胞外マトリックス成分などの広範な蛋白質と結合してこれらの蛋白質の活性や機能を制御したり、細胞内に特異的なシグナル応答を導く。我々が作成した象牙芽細胞様細胞が多く含まれるcDNA libraryにGlypican-1が多く含まれていた。レーザーによる損傷を与えた歯髄の治癒過程におけるGlypican-1の発現を酵素抗体法によって調べたところ象牙芽細胞様細胞で発現していた。Glypican-1の発現と象牙芽細胞様細胞の分化や第三象牙質産生との関係をラット培養歯髄細胞を用いて検討した。(材料及び方法)5週齢の雄性wisterラット(同腹)7匹の下顎切歯より歯髄組織を摘出し、Collagenase、trypsin、EDTAを含む酵素液にて細胞を分離し、5%FBS、300μg/ml、βGlycerophosphate、50μg/ml Ascorbic acidを含むα-MEMにて29日間培養した。培養液は2日ごとに交換した。培養3日、7日、10日、14日、17日にてそれぞれTotal RNAを抽出しc-DNAを合成し、Glypican-1の発現をTGF-beta 1と比較した。さらに培養期間を長くし29日について同様にGlypican-1の発現を調べた。(結果)培養20日前後より石灰化結節がみられた。3日、7日、10日、14日、17日の培養においてTGF-beta 1の発現が認められ時間の経過とともに発現量がわずかに増加していた。Glypican-1の発現はTGF-beta 1より弱く、17日で最も強く発現していた。29日では、TGF-beta 1は培養期間中最も強かったが、Glypican-1の発現は減少していた。(考察)培養歯髄細胞におけるGlypican-1の発現は17日までは、培養時間とともに増加していたが、29日では減少していた。TGF-beta 1は時間の経過とともに増加していた。

TGF-β1の発現のピークよりやや遅れてGlypican-1の発現のピークが現れた。Dsppの発現は象牙芽細胞が分泌を始める頃に認められ、オステオカルシンの発現は充分に成熟した象牙芽細胞に認められる。Glypican-1mRNAの発現は、象牙芽細胞様細胞の分化が進むにつれ増加し象牙芽細胞様細胞が成熟期となるにつれ減少した。これらの結果よりGlypican-1geneの発現は象牙芽細胞様細胞の分化や硬組織産生に関与している可能性が示唆された。
虚血性脳神経細胞障害の分子生物学的研究

海馬錐体神経細胞は一過性前脳虚血負荷後に遅発性神経細胞死を起こす。この機序の解明は,虚血性神経細胞障害の機序解明に役立ち,更に臨床での虚血性脳血管障害の治療への応用が期待される。本研究では,海馬領域において脳虚血で発現に変化をきたすmRNAをAtlas cDNA Expression Arrayを用いて検索した。また、人類に近い日本猿を用いて一過性脳虚血を負荷し、神経所見と組織学的所見を検索した。砂ネズミの前脳虚血はフローセン麻酔下で両側総頚動脈を5分間遮断して作成した。砂ネズミはコントロール、再潅流6時間後と2日後の3群に分けた。海馬組織からPoly A+ RNAを抽出した。Atlas cDNA Expression Arrayを用いてmRNAの変動を観察した。脳虚血によって一過性に増加するmRNAは32個観察され、新たに誘導されるもの38個も観察された。新たに誘導されたmRNAはCell-cell communication,Proteinturnoverに関連するものが多かった。日本猿はフローセン麻酔下で右前頭側頭開頭を行い、右中大脳動脈を30分間遮断し、虚血負荷を与えた。麻酔から覚醒後左不全片麻痺の神経症状が観察されたが、虚血負荷後6時間の大脳皮質、海馬の組織学的検索では正常所見を呈した。日本猿においても一過性脳虚血で発現に変化をきたすmRNAをAtlas cDNA Expression Arrayを用いて検索を予定している。種々の視点から数多くのmRNAを一度に観察するには大変重要な研究方法であった。今後、一過性脳虚血による神経細胞傷害の治療法を検討したい。我々は砂ネズミに前脳虚血負荷を与え、海馬遅発性神経細胞死とCa/calmodulin-dependent protein kinaseII(CaMKII)活性との関係を検討した。また、Differential display法により、前脳虚血による海馬組織から抽出したRNA中のmRNA分子種の変動を検索した。フローセン麻酔下で両側総頚動脈を5分間遮断して前脳虚血を作成した。結果1)虚血時体温を32°Cに保った低体温群、予め2分間虚血負荷を与えた2回虚血群、NMDA型グルタミン酸受容体拮抗剤(MK-801)投与群では海馬遅発性神経細胞死が抑制された。海馬CaMKII活性は虚血2時間後に低下し、その後回復したが、低体温群、2回虚血群、MK-801投与群では虚血2時間後のCaMkII活性低下が抑制された。砂ネズミ海馬で、虚血後早期にみられるCaMKII活性低下の抑制が、虚血に対する脳保護作用に関与しているものと考えられた。結果2)5分間の前脳虚血の砂ネズミのコントロール、再灌流6時間後と2日後の3群から脳を素早く摘出し、脳を液体窒素で凍結した。海馬組織から抽出したRNA中のmRNA分子種の変動をDifferential display法により検出した。PCR産物は(a)虚血によって減少し消失するもの、(b)虚血によって減少しその後回復するもの、(c)虚血によって新たに発現するものに分けられた。(a)群の代表的な一つのバンドからcDNAを回収し、サブクローニング後neuronal pentraxinを同定した。(b)群の代表的な一つのバンドからcDNAを回収し、サブクローニング後14-3-3proteinを同定した。(c)群の代表的な一つのバンドからcDNAを回収し、サブクローニング後塩基配列を決定した。Homology検索の結果、虚血によって発現する新しいmRNAの可能性を推定した。今後、この物質に注目して研究を続行する予定である。【目的】

一過性の脳虚血で海馬錐体細胞が遅発性の細胞死に至ることはよく知られている。この海馬領域において脳虚血で発現に変化をきたすmRNAをAtlas cDNA Expression Arrayを用いて検索した。【方法】砂ネズミの前脳虚血はフローセン麻酔下で両側総頚動脈を5分間遮断して作成した。砂ネズミはコントロール、再潅流6時間後と2日後の3群に分けた。海馬組織から抽出したTotal RNAからOligo(dT) cellulose columnを用いてPoly A^+ RNAを抽出した。このmRNA,α-^<32>P dATP,CDS primer mixを用いて逆転写反応を行い、ラベルされたcDNAを作成した。このラベルされたcDNAとAtlas cDNA Expression Arrayとにハイブリダイゼーションを行い、オートラジオグラフィーを行って、588個のmRNAの変動を観察した。【結果】コントロール群の海馬からは72個のmRNAが確認された。このmRNAは(1)脳虚血によって減少または消失するもの29個、(2)脳虚血によって減少し、その後回復または増加するもの11個、(3)脳虚血によって一過性に増加するもの32個に分けられた。また、脳虚血によって新たに誘導されるもの38個も観察された。新たに誘導されたmRNAはCell-cell communication, Proteinturnoverに関連するものが多かった。脳虚血耐性に関与すると報告されているストレス蛋白や成長因子のmRNAも誘導された。【結論】一過性脳虚血で発現に変化をきたすmRNAをAtlas cDNA Expression Arrayを用いて検索した。種々の視点から数多くのmRNAを一度に観察するには大変重要な研究方法であった。各々の発現に変化をきたしたmRNAについては更なる検索を予定している。海馬錐体神経細胞は一過性前脳虚血負荷後に遅発性神経細胞死を起こす。この機序の解明は,虚血性神経細胞障害の機序解明に役立ち,更に臨床での虚血性脳血管障害の治療への応用が期待される。本研究では,海馬領域において脳虚血で発現に変化をきたすmRNAをAtlas cDNA Expression Arrayを用いて検索した。また、人類に近い日本猿を用いて一過性脳虚血を負荷し、神経所見と組織学的所見を検索した。砂ネズミの前脳虚血はフローセン麻酔下で両側総頚動脈を5分間遮断して作成した。海馬組織からPoly A+ RNAを抽出した。Atlas cDNA Expression Arrayを用いてmRNAの変動を観察した。脳虚血によって一過性に増加するmRNAは32個観察され、新たに誘導されるもの38個も観察された。新たに誘導されたmRNAはCell-cell communication,Proteinturnoverに関連するものが多かった。日本猿はフローセン麻酔下で右前頭側頭開頭を行い、右中大脳動脈を30分間遮断し、虚血負荷を与えた。麻酔から覚醒後左不全片麻痺の神経症状が観察されたが、虚血負荷後6時間の大脳皮質、海馬の組織学的検索では正常所見を呈した。
猫免疫不全ウイルス感染症における後天性免疫不全症候群発症補助因子の検討

ネコ免疫不全ウイルス(FIV)感染猫では急性期後無症状の時期が存在し,その後後天性免疫不全症候群(AIDS)に至る発症経過をたどるが,発症の頻度とその際の引金になる各種刺激については不明な点が多い。これまでに世界で実験感染が行われているが発症に成功した報告はなく,実験的環境における発症補助因子の欠如も示唆されているため,FIV感染無症状キャリアー猫に実験的処置を加え発症補助因子の検討を行うと同時に,実験感染発症系の作出を目標とした実験を行った。FIVペタルマ株実験感染無症状猫に長期持続型ステロイド,リンパ球刺激物質(血清胸腺因子)を投与しても,あるいは二次感染として非病原性ワクチニアウイルスを接種しても病期の進行はみられなかった。また低下したCD4数に対する回復効果は血清胸腺因子ではみられなかった。ワクチニアウイルスの場合には,病期進行はみられなかったが、CD4数を増加させる効果がみられた。これら3種の物質は補助因子としての性格が認められなかったため,次にウイルス側の要因を検討した。わが国の自然感染発症猫から分離されFIV-GA3株を用い実験感染を行ったところ,5例中3例が発症して死亡した。病理学的にはそのうち1例はAIDS,2例はAIDS関連症候群で死亡したものと考えられた。このことから,実験的にも病期が進行して発症する系が作出可能であり,発症には少なくともウイルス側の病原性が強く関係していることがわかった。猫免疫不全ウイルス(FIV)自然感染無症状キャリア-猫の一定期間中における発症率を求め,さらに病期進行の順序を確認するため,長期飼育観察を行い以下の結果を得た.以前より導入し飼育していたキャリア-猫11例について2年間の観察を行い,11例中4例で病期進行を認めた.そのうち2例は後天性免疫不全症候群(AIDS)を発症して死亡した.病期の進行に際して,3例ではまず最初に持続性全身性リンパ節腫大(PGL)が認められ,次に歯肉炎,慢性上部気道疾患などのAIDS関連症候群(ARC)を発症した.残る1例ではPGLとARCの発症がほぼ同時に見られた.ARC期は現在生存している2例を含めて10ヶ月以上持続し,2例はAIDSに進行した.これらAIDSを発症した猫はPGL発症から約1年で死亡した.死亡例は病理学的にAIDSと診断され,激しい全身性の細菌感染や,重度の消化管寄生虫感染など,免疫不全を疑わせる所見が十分に得られた.発症猫の各病期におけるリンパ球幼若化反応は,病期の進行に一致して低下を続け,以前に報告したのと同等の低値が記録された.これらの観察結果から,自然感染無症状猫は2年間で約3割が発症し,死亡率は約18%であることがわかった.さらに,臨床例における観察から推測され,以前に報告した病期分類が確認された.ネコ免疫不全ウイルス(FIV)感染猫では急性期後無症状の時期が存在し,その後後天性免疫不全症候群(AIDS)に至る発症経過をたどるが,発症の頻度とその際の引金になる各種刺激については不明な点が多い.まずFIV自然感染無症状キャリアー猫11例の2年間の飼育観察を行い,11例中4例で病期進行を認めた.病期の進行に際して3例ではまず最初に持続性全身性リンパ節腫大(PGL)が認められ,つぎにAIDS関連症候群(ARC)を発症した.別の1例ではPGLとARCの発症がほぼ同時に見られた.ARC期は10ヶ月以上持続し,2例はAIDSに進行した.発症猫の各病期におけるリンパ球幼若化反応は,病期の進行に一致して低下を続けた.これらの観察結果から,自然感染無症状猫は2年間で約3割が発症し,死亡率は約18%であることがわかった.次に実験感染系における発症の可能性について検討した.

これまでに世界で実験感染が行われているが発症に成功した報告はなく,実験的環境における発症補助因子の欠如も示唆されているため,FIV感染無症状キャリアー猫に実験的処置を加え発症補助因子の検討を行うと同時に,実験感染発症系の作出を目標とした実験を行った.FIVペタルマ株実験感染無症状猫に長期持続型ステロイド,リンパ球刺激物質(血清胸腺因子)を投与しても,あるいは二次感染として非病原性ワクチニアウイルスを接種しても病期の進行はみられなかった.また低下したCD4数に対する回復効果は血清胸腺因子ではみられなかったがワクチニアウイルスではCD4数を増加させる効果がみられた.これらでは補助因子としての性格が認められなかったため,次にウイルス側の要因を検討した.わが国の自然感染発症猫から分離されたウイルスを用い実験感染を行ったところ,5例中3例が発症して死亡した.病理学的にはそのうち1例はAIDS,2例はAIDS関連症候群で死亡したものと考えられた.このことから,実験的にも病期が進行して発症する系が作出可能であり,発症には少なくともウイルス側の病原性が強く関係していることがわかった.
建築の省エネ化投資の不確実性を反映した経済性評価

本研究の最終目標は、建築の省エネルギー化投資の価値を一般金融商品と比較可能な形で表現することで、不動産の環境性能に関する投資規模を社会全体で最適化し、良質な環境不動産のストックを拡大させることである。このために、建築のエネルギー消費に影響を与える各種の要素を確率モデルとして表現し、モンテカルロ法を適用することで、省エネルギー化設備の導入の効果を確率的に表現した。本研究の目的は、この確率的特性を基礎に金融工学に基づく分析を行い、一般金融商品と同様の尺度で省エネルギー化に関する投資価値の定量評価を可能とすることである。本年度は、開発済の確率的建物エネルギー計算モデルの深化と拡張を行い、特に長期間を分析対象とするモンテカルロ法に耐えられるだけの計算速度の向上を実現した。各種省エネ投資の内部収益率を頻度分布として確率的に捉えることで平均分散分析による評価を行い、結果を報告した(国内査読付論文2編、国外査読付論文1編)。また、負荷の偏在が捉えられるというモデルの特性を生かすことで、ポンプの省エネ制御の新たな評価方法を提案して報告した(国内査読付論文1編)。これは従来のように二次側配管の簡易抵抗特性を前提とせず、負荷の偏在が存在する時に極限まで必要静圧を下げる制御の省エネ効果も評価可能にするモデルである。また、建物使用の不確実性を表現可能であることを生かして、建物管理の運用技能を評価可能なエミュレータシステムも構築した(国外査読付論文1編)。各種の検討に必要な計算速度の向上に関しては予定通り実現し、さらに実際に計算モデルの活用に関していくつかの実践を完了した。本研究で開発した確率的な熱負荷・エネルギー計算モデルの活用法の1つとして、エミュレータシステムを開発している。これを用いて運用段階における不確実性も評価すべく、空気調和・衛生工学会の小委員会において、エミュレータシステムを用いた運用技能選手権を開催予定である。本選手権の成果を取り入れながら本モデルの有用性を確認する。少額であり、無理に使い切る必要性が無かったため。
養殖魚のテクスチャ-が天然魚に劣る原因

近年、日本型食生活が見直されているが、その一つとして動物性タンパク質の1/2を水産物から摂取していることが挙げられている。水産資源の中で栽培漁業の重要性は今後もますます高まり、養殖魚の生産の増大が見込まれている。しかし、一般に養殖魚は天然魚にくらべ、脂っぽい、テクスチャ-が劣る索といわれている。養殖魚のテクスチャ-を改善するためには、天然魚にくらべ、本当にテクスチャ-が劣るのか、もしそうであれは、どの程度で、その差は魚種によってちがいはないのか等、正しく把握する必要がある。そこで、マダイ、ヒラメ、ハマチの養殖魚と天然魚を年間を通じて入手、テクスチャ-に関する官能検査および客観的測定を行った。官能検査によれば、いずれの漁種も養殖魚は好まれず、テクスチャ-が好まれないことと一致した。生間について6項目の、一定条件で加熱した間について7項目の物性測定を行い、その結果から、魚種ごとに判別分析を行った。魚種ごとに得られた判別比は養殖魚と天然魚の類似性のめやすと考えることができる。それによれば、生間の場合、最も類似している魚種はヒラメでマダイが次ぎ、ハマチは最も差が大きかった。ところが加熱するとヒラメは最も差の大きい魚種となり、マダイ、ハマチは生の場合より差が小さくなった。このことは養殖のヒラメは生で、マダイとハマチは加熱して食べれば差が小さいといえる。テクスチャ-の差に脂質量はやはり大きな影響を与え、特にハマチ養殖魚は脂質が多かった。生間の硬さとコラ-ゲン量には相関があり、養殖魚の方がコラ-ゲン量つまり結合組織量が少ない傾向にあった。コラ-ゲンの熱的性質を測定したところ、55ー65°Cに吸熱ピ-クが見られたがこのとき養殖魚の法が吸熱量が少なく、変性時には小さいエネルギ-しか必要としなかった。このようなコラ-ゲンの性質については、今後さらに検討する必要がある。栽培漁業の重要性は今後ますます高まると考えられる。しかし養殖魚に関しては一般に、天然魚に比べ脂っぽく身にしまりがない、テクスチャーが劣る等といわれている。これまで養殖魚の品質に関する研究は化学的成分を天然魚と比較した、呈味に関する研究にかたよっている。嗜好性の重要な要因であるテクスチャーに関しては殆ど研究されていない。テクスチャーが好まれない原因を知るためには先ず、養殖魚と天然魚の違いを主観的および客観的測定によって正確に把握し表現する必要がある。そこで本年は違いを表現する方法を検討し、それに基いて養殖魚と天然魚はどの程度差があるのか、その差の程度はいずれの魚種でも同程度であるのかを知ることを目的として実験を行った。試料としてマダイ、ヒラメ、ハマチの養殖魚と天然魚の生及び一定条件で加熱した肉を用いて実験を行い、以下の結果を得た。マダイとハマチの養殖魚は天然魚に比べ背肉の脂質量が多かった。色はいずれの魚種も差があり、特にマダイ表皮は天然魚は赤色が強く養殖魚との差が著しかった。官能検査の結果、いずれの魚種も養殖魚と天然魚にはテクスチャーに差があり、天然魚の方が好まれた。背肉の物性は、硬さ、凝集性針入度、遠沈残渣、貯蔵弾性率および損失弾性率で評価し、加熱肉ではさらにドリップも測定した。得られた測定結果に多変料解析の判別分析を応用することで、魚肉の物性は物性判別値という1つの数値とすることができた。物性判別値の分布および判別比によって魚種ごとに養殖魚と天然魚との物性の差の程度を示すことができた。結論として、養殖魚と天然魚の物性の差は魚種によって異なり、生ではハマチが最も大でマダイが次ぎ、ヒラメは差が小さくさしみとして遜色がないこと、加熱するとヒラメは最も差が大きくなり、マダイとハマチは生の場合より差が小さくなることが認められた。

生間の硬さとコラ-ゲン量には相関があり、養殖魚の方がコラ-ゲン量つまり結合組織量が少ない傾向にあった。コラ-ゲンの熱的性質を測定したところ、55ー65°Cに吸熱ピ-クが見られたがこのとき養殖魚の法が吸熱量が少なく、変性時には小さいエネルギ-しか必要としなかった。このようなコラ-ゲンの性質については、今後さらに検討する必要がある。養殖魚と天然魚のテクスチャ-が異なる原因としてしばしば脂質含量の異なることが指摘されている。また、筆者らは先に魚肉の生肉の硬さと結合組織量との間に相関があることを報告している。養殖魚と天然魚のテクスチャ-の差に対しても結合組織の影響が考えられる。そこで、脂質の定量および結合組織の定量を行い、テクスチャ-の差に対する影響を検討した。試料は昨年度にテクスチャ-を測定した3魚種、マダイ,ヒラメ、ハマチの養殖魚と天然魚を用いた。脂質量は、マダイ,ハマチにおいて天然魚より養殖魚の方に多く、ハマチで著しかった。ヒラメは養殖魚と天然魚にほとんど差がなかった。この理由としては、ヒラメは縁側とよばれる背ビレの部分に脂質を多く貯蔵するため、本研究の対象となった背肉にはそれぼど差がなかったと考えられた。前報でさしみとして食べた場合に養殖魚と天然魚のテクスチャ-に差が少ない魚種はヒラメであり、テクスチャ-に最も差が大きかった魚種がハマチであったことの原因の一部にこのような脂質量が関与しているといってよい。結合組織については、主な成分であるコラ-ゲンを定量した。コラ-ゲン量は養殖魚より天然魚の方に多かった。ここでも、テクスチュロメ-タ-で測定した硬さの値とコラ-ゲン量との間に相関が見られた。さらにコラ-ゲンの熱的性質を示差走査熱量計を用いて測定し、昇温時の吸熱ピ-ク温度および吸熱量を求めた。その結果、一部の魚種において養殖魚と天然魚との間に吸熱ピ-ク温度および吸熱量に差のあることが認められた。このような熱的性質の差については、今後さらに検討する予定である。
電磁波伝達関数を用いた非接触金属探傷法

本研究テーマは、大型プラントなどで多く利用されている配管設備を容易に保守管理するための新たな試験方法を開発することである。本研究テーマでは、金属配管を円形導波管にみたて、内部に電磁波を伝搬させることで電磁波伝達関数を計測し、その変化から金属配管の異常(き裂の有無・変形・異物混入)を容易に検出する新たな計測法である。この結果、金属管中に存在する直径5mm×厚さ2mmの金属片を検出できることが実験により実証された。さらに、屈曲部を多く持つ金属管の異常検出も容易におこなえることが明らかとなった。これにより、新たな金属配管の異常検出試験方法の基礎を確立することができた。今年度の研究目的は、変形を生じている金属管内に電磁波を伝搬させ、入力と出力における電磁波の振幅・位相変化を計測することで、金属管変形および内部に存在する異物を検出することである。このため、今年度の研究実施計画は、金属管の両端にネットワークアナライザを接続し、一端から入力した電磁波を他端まで伝搬させることで得られる電磁波伝達関数を計測し、その変化を評価することで金属管の変形および内部異物を検出することである。そこで今年度は研究実施計画の通りに、ネットワークアナライザ及び同軸導波管変換器、矩形円形導波管変換器によって構成される計測環境を構築した。そして、この計測環境に被測定対象である変形した金属管を接続し、この金属管内に電磁波を伝搬させて伝達関数を計測したところ、金属管断面積の約10%程度の変形に関しては容易に検出が可能であることが判明した。また、10mm程度の大きさを持つ金属異物が金属管内に存在する場合も検出可能であった。さらに、金属管の一端に同軸導波管変換器経由で終端抵抗を接続して反射波を抑えた状態を作り、もう一方の端から入射させた電磁波の反射を計測することで、より高感度な変形および異物検出がおこなえる新たな計測方法を開発することができた。今年度の研究成果によって、工場プラントなどで多用されている金属配管に生じた変形及び金属管内に存在する異物を、両端もしくは一端に計測器を接続することで容易に検出することが可能となり、プラントの保守管理・安全性向上に寄与することが可能となる。前年度は、ネットワークアナライザから送出された高周波電気信号を、金属配管の一端から電磁波として金属管内に放射し、金属管内を伝搬させた後に他端で受信して伝達関数を計測することで、金属管の変形・異物の混入などを検出する試験方法を開発した。そこで平成25年度は、前年度の検出精度向上を可能とする計測方法の開発を実施した。今年度新たに発案・実施した計測方法は、金属配管の一端(入射側)から電磁波を放射し、一方の他端を電気的に終端しておき、入射端における電磁波伝達関数の反射波特性(SパラメータのS11特性)を計測する方法である。この計測方法は前年度に考案して一部実施していたものであるが、今年度の計測方法では正常な金属配管・同軸導波管変換器・矩形円形導波管変換器などの計測環境を全て一括して校正し、金属管に生じた異常を反射波伝達関数特性(SパラメータのS11特性)として計測することで、より高感度な異常検出を可能とする計測方法である。この新たな計測方法の導入により、金属管中に置かれた直径5mm×厚さ2mmのナットを検出することが可能となった。これは、前年度と比べ約5倍の検出感度である。また、内部が滑らかな金属管だけでなく、途中で内径が異なって段差がある金属配管の異常検出についてもシミュレータを用いて検証した。その結果、この場合も金属管全体を一括して校正する方法が有効に働き、内径が単一で滑らかな金属管の場合よりは異常検出感度が低下するが、前年度よりも高感度な計測が可能であることが判明した。以上の研究結果により、工場プラントなどで使用される金属配管の異常検出試験方法の基礎原理および計測可能性の実証をおこなうことができた。平成23年度には、向上などの大型プラントで使われている金属製配管の保守管理を容易にするために、金属配管に生じた亀裂を電磁波を用いて非接触で検出する探傷試験方法について実施した。この新たな探傷試験方法は、断熱材などで被覆された金属製配管の近傍に置かれたアンテナから電磁波を照射し、そのアンテナの入力インピーダンス変化を計測することで、直接目視することのできない配管上の亀裂を検出する試験方法である。センサであるアンテナと、スロットアンテナとして振る舞うき裂が電気的に共鳴する電磁波現象を利用した計測方法である。そのため、き裂長と計測周波数には強い依存性があり、き裂が電磁波共鳴しない計測周波数では、き裂を見つけ出すことができなかった。

また、電磁波は偏波特性を持つために、き裂の向きによっては探傷感度が大きく異なってくる。そこで、これらの問題点を解決するために、き裂の方向による探傷感度変化を生じさせない円偏波電磁波を、広帯域周波数で発生させることができるヘリカルコーンアンテナを開発した。この新開発のヘリカルコーンアンテナは、周波数2GHz7GHzの広帯域電磁波に対して良好な送受信特性を有し、アンテナエレメントが螺旋状をしてるために円偏波電磁波を発生させることができる。このアンテナを用いてき裂探傷実験を行った結果、金属き裂から約30mm程度離れた位置に置かれたヘリカルコーンアンテナから広帯域電磁波(周波数:2GHz7GHz)を照射し、金属板に生じた十数mmのき裂が検出できることを確認した。また、き裂の向きによる探傷感度の依存性がなく、多様なき裂に対して良好な探傷感度を得た。今年度のき裂探傷試験におけるアンテナの入力インピーダンス測定には、一般の高周波用測定器であるベクトルネットワークアナライサ(VNA)を用いて、実数・虚数の両面からインピーダンス変化を計測した。研究計画で今年度の研究内容として予定していた、金属管の変形及び金属管内異物検出について、予定していた計測方法を実証することができたため。また、計測感度もほぼ予定していた計測性能を得ることが出来たため。さらに、当初予定していなかった電磁波の反射現象を用いた計測方法を新たに開発したことで、高感度な計測を達成することができたため。設計・開発が難しいと予想されていたヘリカルコーンアンテナを試作した結果、2GHz7GHzの広帯域周波数でほぼ所望の円偏波電磁波を発生させることができたため。また、この新開発のヘリカルコーンアンテナを用いた金属き裂探傷試験で、当初の予想通りの探傷試験が実施できることが実証できたため。今年度までの研究成果により、ある程度の感度で金属管の変形および管内異物の検出が可能であることが明らかであるが、次年度はさらに高感度な検出を可能とすることを目指す。具体的には、今年度までの研究成果では検出できなかった金属管内壁の数mm程度の変形や、金属管内の数mmの小型異物でも、それらを検出可能とする高感度計測を目標とする。また、金属管に穴やき裂が生じている場合には、金属管から漏れ出す電磁波を、金属管外部で探知する方法も有効である。そこで、高感度電磁波受信機を用いることで、金属管の破裂部およびき裂を外部から高感度かつ容易に探索可能とすることを試みる予定である。平成23年度の実施成果をベースに、平成24年度は金属配管に生じたき裂・変形を試験する計測方法に発展させる予定である。この内容は、本研究テーマの申請書通りの内容である。次年度には、今後の研究の推進方策に記述したとおり、金属管外部に漏れ出す電磁波を金属管外部で検出するための手段が必要である。そこで、高感度の周波数解析装置を購入し、これを高感度電磁波受信機として使用することで次年度の研究目標を達成する予定である。また、研究最終年度であり、これまでの研究成果を学会や論文で発表するため、学会参加費や論文投稿費として使用する予定である。平成24年度に予定した研究内容を実施するための準備段階(予備実験用)として、平成23年度中にベクトルネットワークアナライザ用の高精度校正器の購入を予定していた。しかし、予想より機器の価格が高く、平成23年度中の配分予算では購入できなかった。
運用実態にもとづいた山陰方言におけるノダ文の記述的研究

平成30年度は、年度当初の計画を踏まえて、以下のことを行った。(1)過去の調査データの整理・文字化研究代表者がこれまでに山陰地域にて行った方言調査の録音データを文字化する作業を行った。この文字化資料は、本研究の主対象であるノダ文(山陰方言では主に「述語+ダ」の形で現れる)を分析するための基礎データとなるものである。本研究においてフィールドとしているのは、島根県出雲市、川本町、隠岐の島町および鳥取県倉吉市であり、そのうち川本町と倉吉市のデータの文字化を優先的に行った。この作業は現在も継続中であり、本研究の主な対象である「ダ」の用例を拾う作業も並行して行っている。(2)ノダ文に関する面接調査本研究で用いる主なデータは、調査協力者が調査中や会話の中で自然に発した発話であり、質問票にもとづく面接調査のデータは補助的なものと位置づけている。しかし、本研究の目的を果たすうえで、面接調査がまだ不十分であることが判明したため、特に疑問表現と命令表現における「ダ」のふるまいを明らかにすることを目的に、面接調査を行った。特に出雲方言では、他の山陰方言に比べて、疑問や命令といった表現における「ダ」のふるまいに特徴があるのではないかという見立てのもと、現在も面接調査を行っている。また、疑問や命令といった表現は自然談話には現れにくいので、それを補うために行っているという理由もある。この面接調査の成果は、2019年度に口頭発表などの形で公表することを予定している。談話調査を中心に行うのが当初の予定だったが、それを一部変更して面接調査を行った。しかし、この面接調査は談話調査を補うものと位置づけており、全体の進捗状況としてはおおむね計画どおりと考えている。現在行っている談話資料の文字化と面接調査を並行して行う。文字化はテープ起こし業者への依頼も利用しつつ、4地点の談話文字化資料をできるだけ2019年度内に揃えることを目標とする。また、面接調査では、疑問表現におけるノダ文の性質を記述し、その成果を発表する。その際、出雲方言の研究を行う他の研究者をはじめとした研究者との議論を踏まえて、記述を精密にしていく。これまでの調査で得られた談話データの文字化作業にかかる経費(テープ起こし業者への委託)として確保していたが、研究の計画を変更して面接調査を優先して行ったため、その分を次年度に回すこととした。面接調査を行うことによって談話データが増えるため、それも含めて文字化を業者に依頼することを想定しての措置である。次年度では、本来次年度で使うことを予定していた額とあわせて、この次年度使用額を談話データ文字化にあてる。
IT技術の融合による翼竜・鳥類・昆虫の飛翔メカニズムの解明

本研究は,数値流体力学(CFD)に代表される数値解析技術や情報抽出・分類に用いられるデータマイニング手法等のIT技術を融合させることで,生物の飛翔メカニズムの解明を目的としている.平成22年度は,前年度に行った研究を発展させると共に明らかになった課題を解決するための研究を行った.非定常流れの現象解明を目的としたデータマイニング手法として,離散ウェーブレット変換を利用した詳細成分と平均成分への分離法を様々な流れ場へ適用し,その有効性について検証を行った.これにより,流れ場中における変動成分の大きい領域(特徴的な領域)を特定することが可能となった一方,流れのレイノルズ数に応じてその精度が大きく変わってしまう事が明らかとなった.そのため,生物の飛行レイノルズ数である流れ場において,更なる検証が必要である.また,低レイノルズ数における流れ場を正しく評価しないと,現象の解明を行うことが出来ないため,トンボに代表される流れ場を直交格子法により効率よく解析する手法の開発を進めた.現在の計算機環境では,直交格子法と非構造格子法をカップリングした手法が有効である一方,より信頼性の高いグリッドレス法とのカップリング計算法の開発も進め,その有効性について検証を進めた.また,トンボに代表される翼は,流体だけではなく,弾性変形も加味した連成解析が必須であり,効率的な連成解析法に関しても研究を進めた.実際の生物の飛翔メカニズム解析のためには,飛行レイノルズ数に適した計算法の検証を進めると共に,その解析結果に対してデータマイニング手法を実施することが必要であり,今後研究を発展させることでその解明が可能になるであろう.本研究は,数値流体力学(CFD)に代表される数値解析技術や情報抽出・分類に用いられるデータマイニング手法等のIT技術を融合させることで,生物の飛翔メカニズムの解明を目的としている.平成21年度は,飛翔メカニズムの解明を行うシステム構築の基礎的な研究として,羽ばたき等の移動物体問題の解析ツールの開発と,非定常流れの現象解明を目的としたデータマイニング手法の開発を進めた.前者に関しては,トンボのはばたきから生じる流れ場を直交格子法により効率よく解析する手法の開発と検証を進めた.直交格子法によりトンボの羽ばたきを再現することで,非常に簡便な方法で計算が可能となることが示せた.ただし,現在の直交格子法のみによる計算手法では解析時間の大規模化や振動といった問題が生じてしまうため,グリッドレス法や非構造格子法とのカップリングも合わせて進めている.また,非定常流れ場の現象理解のため離散ウェーブレット変換を利用した詳細成分と平均成分への分離法を開発した.これにより,流れ場中における変動成分の大きい領域を特定することが可能となった,今後,実際の流れ場に本手法を適用して特徴的な領域を特定し,パラメータの違いによる流れ場の相違点の解明につなげていく予定である.本研究は,数値流体力学(CFD)に代表される数値解析技術や情報抽出・分類に用いられるデータマイニング手法等のIT技術を融合させることで,生物の飛翔メカニズムの解明を目的としている.平成22年度は,前年度に行った研究を発展させると共に明らかになった課題を解決するための研究を行った.非定常流れの現象解明を目的としたデータマイニング手法として,離散ウェーブレット変換を利用した詳細成分と平均成分への分離法を様々な流れ場へ適用し,その有効性について検証を行った.これにより,流れ場中における変動成分の大きい領域(特徴的な領域)を特定することが可能となった一方,流れのレイノルズ数に応じてその精度が大きく変わってしまう事が明らかとなった.そのため,生物の飛行レイノルズ数である流れ場において,更なる検証が必要である.また,低レイノルズ数における流れ場を正しく評価しないと,現象の解明を行うことが出来ないため,トンボに代表される流れ場を直交格子法により効率よく解析する手法の開発を進めた.現在の計算機環境では,直交格子法と非構造格子法をカップリングした手法が有効である一方,より信頼性の高いグリッドレス法とのカップリング計算法の開発も進め,その有効性について検証を進めた.また,トンボに代表される翼は,流体だけではなく,弾性変形も加味した連成解析が必須であり,効率的な連成解析法に関しても研究を進めた.実際の生物の飛翔メカニズム解析のためには,飛行レイノルズ数に適した計算法の検証を進めると共に,その解析結果に対してデータマイニング手法を実施することが必要であり,今後研究を発展させることでその解明が可能になるであろう.
原核生物による生命の起源に関する研究

35億年前、地球にまだ酸素が存在しなかった頃に地上に現れた最も古い細菌の一つである硫酸還元菌は、嫌気下で硫酸を還元して硫化水素を発生する過程でATPを生成して生き続けている。この細菌のエネルギー代謝は緑色の硫酸還元酵素フェレドキシンとチトクロームc_3を介して電子伝達系を形成している。1993年に阿久津らによってチトクロームc_3のヘムの2,7位のメチル基が、従来の好気性の細菌や哺乳動物と違って、メチオニンのメチル基に由来することが発見され、新しい研究が開発された。硫酸還元菌Desulfovibrio vulgarisにδ-アミノレブリン酸、メチオニンを加えた生成したポルフィリン誘導体を分離、精製してその構造を調べたところ、従来のポルフィリン生合成の中間体以外にprecorrin-2, (12, 18-didecarboxy)precorrin-2が発見され、それらの構造が確立された。これらの中間体の化学構造を考えると硫酸還元菌におけるポルフィリン生合成経路はウロポルフィリノーゲンIIIがメチル化され、precorrin-2が生成し、次いで12, 18位の酢酸基が脱炭酸した。(12, 18-didecarboxy)precorrin-2になり、更に2, 7位の酢酸基が脱離してコプロポルフィリノーゲンIIIに転換すると予測される。最近我々は培養細菌から可溶化した3つの酵素1) Uroporphyrinogen-SAM-methyl transferase (SUMT),2) Precorrin-2 decarboxylase, 3) acetate eliminaseを分離し、上記の反応がstepwiseに進行することを証明した。今後この3つの酵素反応の詳しい反応機構を研究する予定である。この細菌のエネルギー代謝は緑色の硫酸還元酵素フェレドキシンとチトクロームC3を介して電子伝達系を形成している。1993年に阿久津らによってチトクロームC3のヘムの2,7位のメチル基が、従来の好気性の細菌や哺乳動物と違って、メチオニンのメチル基に由来することが発見され、新しい研究が開始された。硫酸還元菌Desulfovibrio vulgarisにδ-アミノレブリン酸、メチオニンを加え生成したポルフィリン誘導体を分離、精製してその構造を調べたところ、従来のポルフィリン生合成の中間体以外にprecorrin-2,(12,18-didecarboxy)precorrin-2が発見され、それらの構造が確立された。これらの中間体の化学構造を考えると硫酸還元菌におけるポルフィリン生合成経路はウロポルフィリノーゲンIIIがメチル化され、precorrin-2が生成し、次いで12,18位の酢酸基が脱炭酸した。(12,18-didecarboxy)precorrin-2になり、更に2,7位の酢酸基が脱離してコプロポルフィリノーゲンIIIに転換すると予測される。最近我々は培養細菌から可溶化した3つの酵素1)Uroporphyrinogen-SAM-methyl transferase(SUMT),2)Precorrin-2 decarboxylase,3)acetate eliminaseを分離し、上記の反応がStepwiseに進行することを証明した。