hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工栄養飼育羊の腸管における繊維の役割

3)α-グルコシドの小腸内消化率は8995%、大腸内消化率は49%の範囲内にあり、小腸内消化率が低いと大腸内消化率が高く、全腸管消化率は9899%の高い値を示し、セルロース量の影響がみられなかった。4)血中の尿素態窒素、グルコースおよび主要ミネラル濃度はセルロース量の影響を受けなかった。尿中ミネラル排泄量もセルロース量の影響を受けなかったが、糞中ミネラル排泄量は、セルロース量が増えるに従って多くなり、その結果、セルロース量が増加するとミネラル蓄積量は低下する傾向が認められた。5)血中の遊離アミノ酸濃については現在分析中である。6)以上の結果は注入エネルギーレベルが維持要求量の1.2倍相当量でのものであり、今後、エネルギーレベルを高めた場合での同様な試験を実施する必要がある。前年度に引き続き、人工栄養飼育羊の小腸、大腸における蛋白質、デンプンの消化・吸収・利用に及ぼす繊維の影響を明らかにするため試験を実施した。当初は蛋白質とデンプン、ミネラル注入レベルを高めた場合について調べる予定であったが、デンプン注入量を増加させると、供試羊はいずれも下痢症状を呈し、試験は困難になった。そこで、計画を変更し、第一胃注入揮発性脂肪酸(VFA)組成とVFA注入レベルの違いによる影響を調べた。これは、通常の飼料条件下では腸管内に移行する繊維量は当然第一胃内発酵を受けた残りであり、第一胃内繊維量は第一胃内発酵に伴うVFA組成とその量に影響するからである。試験はVFA中の酢酸:プロピオン酸:酪酸のモル比を70:20:10(AL区)、45:45:10(PL区)とする区と、PL区と同一組成で注入レベルを1.5倍(PH区)とする3処理区を設けた。他の飼育方法は前年度と同様とした。結果:(1)窒素の各腸管別消化率は、小腸内86.790.7%、大腸内-1.63.4%であり、小腸、大腸および全腸管のいずれにおいてもVFA組成ならびにその注入量の影響はなかった。(2)窒素蓄積率は、AL区よりもPL区で、PL区よりもPH区で高くなった。(3)デンプンの各腸管別消化率は、小腸内で79.293.3%、大腸内4.318.4%、全腸管で97.097.6%であり、小腸内デンプン消化率はAL区よりもPL区、PH区で低下した。(4)得られた数値を解析した結果、デンプンの小腸内消化率は、第一胃内への酢酸注入量との間に正の有為な相関関係(r=0.65、n=12、P>0.05)にあった。以上の結果から、反芻動物の小腸内栄養素の消化・吸収・利用性に反芻胃内発酵産物であるVFAが関与し、摂取繊維の第一胃内発酵に対する影響も無視できないことが明らかになった。
カルシウムチャネル細胞内サブユニットの機能制御による新規心不全治療開発基盤の確立

L型カルシウムチャネルb2aサブユニットの病態的意義をリン酸化と細胞内局在から検討した。b2aサブユニットは心筋細胞においてカルモデュリン依存性キナーゼのリン酸化をうけ、横行小管とカベオラのマイクロドメインに存在する。b2aサブユニットのリン酸化はカベオラマイクロドメインにて特異的に生じ、肥大反応を増強させた。また心筋特異的非リン酸化変異b2aサブユニット過剰発現マウスを作製し心肥大反応を検討した結果、リン酸化の抑制によりa1AR刺激によるb2aサブユニット発現時の過剰な肥大反応が消失した。以上の結果より、b2aサブユニットがカベオラおいてリン酸化され心肥大を誘導する事が明らかとなった。慢性心不全は5年生存率約50%の予後不良な疾患であり予後改善のため新規治療薬が望まれるが、治療標的分子が不明なためその開発は停滞している。慢性心不全患者において血中カテコラミンの上昇と、L型カルシウムチャネル(LTCC)の細胞内サブユニットであるbeta2a subunit(LTCC beta2a)の発現上昇が認められる。申請者はLTCC beta2aの心筋過剰発現マウスにおいて持続カテコラミン受容体刺激によりマウスの個体死が起こり、LTCC beta2aが心不全の予後改善のための治療標的として極めて重要である事を見出した。しかしながらカテコラミン刺激によるLTCC beta2aの機能修飾と病態との関連は尚不明である。LTCC beta2aは、カテコラミン受容体刺激により活性化するプロテインキナーゼA(PKA)やカルモデュリン依存性キナーゼ(CaMKII)のリン酸化により、LTCCのCa2+流入を増大させる。本研究においてLTCC beta2aのリン酸化の意義を解明するために、CaMKII過剰発現マウス、非リン酸化変異体LTCC beta2a過剰発現マウス及びLTCC beta2aの非リン酸化変異ノックインマウスの作製により検討した。CaMKII過剰発現マウスは3ライン確立し蛋白質発現を確認し、最も発現量の多いラインを使用する事とした。非リン酸化変異体LTCC beta2a過剰発現マウスは2ライン確立し、ウェスタンブロットにより蛋白質発現を確認した。LTCC beta2aの非リン酸化変異ノックインマウスはターゲッティングベクターに不備があり再度ベクターを作製した。一方、LTCC beta2aのリン酸化の同定のためのPKAリン酸化部位(S478,抗pS478抗体)及びCaMKリン酸化部位(T498,抗pT498抗体)の各々に対するリン酸化抗体を作成し有用性を確認した。本研究においてL型カルシウムチャネル細胞内サブユニット(以下LTCCb2a)のリン酸化の病態的意義を明らかにする事によりカルシウムチャネル細胞内サブユニット機能制御による新規心不全治療開発基盤の確立を目的に研究を遂行した。平成25年度は非リン酸化変異体LTCCb2aの心筋特異的過剰発現マウスの機能解析を野生型LTCCb2a過剰発現マウスとの比較により明らかにすることを中心に研究を進めた。野生型過剰発現マウスは、以前に作製されたFVBN系統のものをC57Bl6系統に交配により変更し、変異型過剰発現マウスとほぼ同一となるようした。生理条件下において、いずれの過剰発現マウスにおいて有意な心肥大の形成を認めなかった。尚、両LTCCb2a過剰発現マウスにおいて導入遺伝子の過剰発現の程度は同程度であった。両者において浸透圧ポンプを用いてフェニレフリンの2週間の持続投与を施行したところ、野生型の過剰発現において有意に心肥大反応の増強が観察された。この表現型の詳細な機序の解析をラット新生仔心筋細胞の系を用いて解析した。その結果、LTCCb2aが細胞膜カベオラマイクロドメインにおいてリン酸化される事と、そのリン酸化により増大したカルシウム流入がCaMKIIの活性化を誘導し悪循環を形成する事が明らかとなった。またそのリン酸化がαアドレナリン受容体刺激により誘導される事が明らかとなった。またその過程において筋小胞体Ca2+ATPaseとP2X7受容体の重要性が明らかとなった。これらの結果は、慢性心不全におけるLTCCb2aの発現が上昇した状態において、CaMKIIのマイクロドメインにおける活性化が種々の下流の標的の機能修飾を介して病態を形成する事を示唆し、今後、細胞内局在における制御が治療標的となる事を明らかにし、新規治療の確立に向け重要な意義があると考えられる。慢性心不全患者において血中カテコラミンの上昇と、L型カルシウムチャネル(LTCC)の細胞内サブユニットであるbeta2a subunit(以下LTCC beta2a)の発現上昇が認められる。

申請者はLTCC beta2aの心筋過剰発現マウスにおいて持続カテコラミン受容体刺激によりマウスの個体死が起こる事を報告し、LTCC beta2aが心不全の予後改善のための治療標的として極めて重要である事を見出した。しかしながらカテコラミン刺激によるLTCC beta2aの機能修飾と病態との関連は尚不明である。LTCC beta2aは、カテコラミン受容体刺激により活性化するプロテインキナーゼA(PKA)やカルモデュリン依存性キナーゼ(CaMKII)のリン酸化により、LTCCのCa2+流入を増大させる。本研究においてLTCC beta2aのリン酸化の意義を解明するために、前年度に作製したCaMKII過剰発現マウス、非リン酸化変異体LTCC beta2a過剰発現マウスの表現型解析を施行した。1CaMKIIの過剰発現マウスは、従来の報告と異なり生理条件下において病的な表現型を示さなかった。野生型マウスの圧負荷モデルにおいてCaMKIIの活性の上昇が認められたため、CaMKII過剰発現マウスにおいて圧負荷モデルを用いて病態を解析したところ、心不全を呈した。2LTCC beta2aのリン酸化の意義を検討するために野生型及び非リン酸化変異体LTCC beta2a過剰発現マウスの比較をおこなった。過剰発現した蛋白の発現レベルが同程度であることを確認した後に、持続カテコラミン受容体刺激を施行したところ、死亡率に有意な差を認めなかった。3LTCC beta2aの非リン酸化変異ノックインマウス作製のためのキメラマウス6ラインを得たのち、ヘテロ変異マウスのラインを現在確立中である。作製した3種類の遺伝子改変マウスモデルのうち2種類に関しては順調に進展していると考えられる。非リン酸化変異ノックインマウスはターゲッティングベクターに不備があり再構築したため一部繰り越し申請をしたが、総合的おおむね順調に進展していると自己評価した。25年度が最終年度であるため、記入しない。作製した3種類の遺伝子改変マウスモデルのうちCaMKII過剰発現マウス及び非リン酸化変異体LTCC beta2a過剰発現マウスは予定通り順調に表現型解析が進展していると考えられる。非リン酸化変異ノックインマウスは前年度にターゲッティングベクターに不備があり再構築したため、予定より約6か月の遅れを認める。以上を鑑み、総合的にみてやや遅れていると自己評価した。作成した非リン酸化変異体LTCC beta2a過剰発現マウスと以前に報告した野生型LTCC beta2a過剰発現マウスを用いてその表現型を心臓超音波、テレメトリーを用いた生理学的解析、電気生理学的解析、病理組織学的解析及び生化学的解析により同定し、野生型LTCC beta2a過剰発現マウスと比較する事により生理条件下におけるLTCC beta2a役割を同定する。また、Cre-loxPシステムを用いて成体期において特異的にCaMKIIを過剰発現するモデルを作製し、その表現型を解析するとともに両LTCCbeta2a過剰発現マウスとの交配を進める。前年度に開始した野生型及び非リン酸化変異体LTCC beta2a過剰発現マウスの病的
能動索状体のアクチュエーションに関する研究

ケーブルやビデオスコープなどの細径の索状体に対し,分布的に繊毛振動駆動を行うことによって索状体全体が能動的に運動を発生できる技術を開発した.拘束下を含む力学的モデリングにより計算機シミュレーションを行い,設計の最適化を行い,分布的形状センシングに基づいて分布的形状制御を行った.本研究成果を活用して開発した能動スコープカメラを災害現場に適用し,その有効性を実証したケーブルやビデオスコープなどの細径の索状体に対し,分布的に繊毛振動駆動を行うことによって索状体全体が能動的に運動を発生できる技術を開発した.拘束下を含む力学的モデリングにより計算機シミュレーションを行い,設計の最適化を行い,分布的形状センシングに基づいて分布的形状制御を行った.本研究成果を活用して開発した能動スコープカメラを災害現場に適用し,その有効性を実証した本研究は,移動カメラや有線ロボットのケーブル,狭窄地を探索するファイバースコープに代表される細径の可動索状体を対象とし,新しいアクチュエーションの原理(分布駆動,振動駆動)を適用することにより,能動的あるいは半能動的に運動する機能を構成論的および理論的に実現することを目的とする.それにより,大きな課題であるファイバースコープやケーブルのハンドリングや絡まりの問題に対する解を与えることを目指している.本年度は研究実施計画に基づき研究を遂行し,下記の実績を挙げた.1.分布的振動駆動デバイスの方式の検討,デバイス単体の部分設計,部分試作,性能試験,改良.部分的な試作に基づく評価に基づいて,基本方式に関する検討を行うことを目的として,研究を遂行した.具体的には,繊毛振動駆動を採用することとし,能動索状体の部分試作(長さ40cm,直径6cm)を行い,がれきを模擬したフィールドで実験を行った結果,駆動が可能であることを確認した.また,第2試作として索状体を屈曲させる機構を追加し,それによって乗り越え運動が可能であることを確認した.さらに,それをファイバースコープのボディに部分的に実現する試作を行い,本方式が適用可能であることを確認した.2.実験のためのセンサ系の環境整備実験,モデリングを今後効率的に進めていくため,高速度カメラ,および,3次元運動計測装置によるセンサ系の環境整備を行った.3.分布振動駆動と索状体のハンドリングに関する調査国内・国際学会(電気学会,機械学会,精密工学会,ロボット学会,ICRA, IROSなど)での調査を行った.本研究は,移動カメラや有線ロボットのケーブル,狭窄地を探索するファイバースコープに代表される細径の可動索状体を対象とし,新しいアクチュエーションの原理(分布駆動,振動駆動)を適用することにより,能動的あるいは半能動的に運動する機能を構成論的および理論的に実現することを目的とする.それにより,大きな課題であるファイバースコープやケーブルのハンドリングや絡まりの問題に対する解を与えることを目指している.本年度は研究実施計画に基づき研究を遂行し,下記の実績を挙げた.1.繊毛振動駆動の工業用ファイバースコープへの適用.第2試作のデータに基づき,工業用ファイバースコープに最適化した繊毛テープを巻き付け,一定間隔毎に振動子を取り付ける方法により,ファイバースコープを能動的に動かすことに成功した.実験により,ファイバースコープの摩擦抵抗の減少,駆動力の発生を計測した.2.繊毛振動駆動のモデル化とシミュレーション.高速度カメラにより繊毛の運動と索状体の運動との関係を計測し,その知見に基づいて五百井らのモデルに基づき駆動力に関するシミュレータを作成した.3.振動方向をダイナミックに変化させるための振動子の開発.安川電機(株)の協力の下に,振動方向をダイナミックに変化させることを目的とした新しいリニア振動子,および,その駆動装置を開発し,駆動性能を向上させるための準備を行った.4.分布振動駆動と索状体のハンドリングに関する調査国内・国際学会(機械学会,ロボット学会,ICRA, IROSなど)での調査を行った.本研究は,移動カメラや有線ロボットのケーブル,狭窄地を探索するビデオスコープに代表される細径の可動索状体を対象とし,新しいアクチュエーションの原理(分布駆動,振動駆動)を適用することにより,能動的あるいは半能動的に運動する機能を構成論的および理論的に実現することを目的とする.それにより,大きな課題であるビデオスコープやケーブルのハンドリングや絡まりの問題に対する解を与えることを目指している.本年度は研究実施計画に基づき研究を遂行し,下記の実績を挙げた.1.繊毛振動駆動の改良.工業用ビデオスコープに取り付けた振動子の最適化を行うことによって,ビデオスコープを瓦礫等の限定された条件下で,実用に近いスピード(秒速5cm/s程度)で動かし;勾配(20deg程度)を登坂し,段差(10cm程度)を乗り越える事に成功し,摩擦分布を制御することができることを示した.瓦礫環境等のいくつかの実用現場における試験を行った.2.繊毛振動駆動,索状体のモデル化とシミュレーション.疑似線形バネモデル,固着滑りモデルの2つのモデルにもとづく繊毛振動駆動のシミュレーションを行い,駆動力,周波数特性等の定性的な性質の再現および特性改善の指針を得た.索状体全体をリンク機構に近似したモデリングを行い,分布的な駆動力により索状体の運動が受ける影響を解析できること,進行方向を制御できる可能性を示した.3.索状体の形状・分布圧計測内界センサによる形状・分布圧計測法の調査と基礎実験を行い,形状に関してはFST方式が優れており,分布圧計測は実用的でない,という結論に至った.FSTの適用実験を行うための索状体の設計を行った.

4.分布振動駆動と索状体のハンドリングに関する調査,および,研究成果発表国内・国際学会(ICRA, IROS, ACTUATORなど)での調査および研究成果発表を行った.本研究は,移動カメラや有線ロボットのケーブル,狭窄地を探索するビデオスコープに代表される細径の可動索状体を対象とし,新しいアクチュエーションの原理(分布駆動,振動駆動)を適用することにより,能動的あるいは半能動的に運動する機能を構成論的および理論的に実現することを目的とする.それにより,大きな課題であるビデオスコープやケーブルのハンドリングや絡まりの問題に対する解を与えることを目指している.本年度は研究実施計画に基づき研究を遂行し,下記の実績を挙げた.1.索状体の分布的形状のセンシングFST方式により能動索状体を試作し,各ユニット間の相対角度によって形状計測が可能であることを確認した.2.索状体の分布的形状制御各ユニットに繊毛振動駆動機構を適用し,ユニット毎独立に駆動力の制御を可能にした.ユニットに発生させる軸方向および横方向の力の組み合わせによって,緩慢な移動動作において,形状の制御,移動方向の制御が可能であることを実験的に示した.3.拘束下を含む索状体のモデリングとシミュレーション各ユニットでの発生力特性の同定を行い,床から受けるカを含めた直列リンクモデルを試作し,実験結果を定性的にシミュレーション可能であることを示した.4.研究成果の発表,及び,分布振動駆動と索状体のハンドリングに関する関連研究の調査国内・国際学会(ICRA,IROS,ACTUATORなど)での調査および研究成果発表を行った.5.開発した索状体の応用試験能動スコープカメラを,米国DisasterCityの模擬災害現場,米国BerkmanPlazaIIの倒壊現場へ適用し,がれき環境における検索作業に対する有効性を確認した.本研究は,移動カメラや有線ロボットのケーブル,狭窄地を探索するビデオスコープに代表される細径の可動索状体を対象とし,新しいアクチュエーションの原理(分布駆動,振動駆動)を適用することにより,能動的あるいは半能動的に運動する機能を構成論的および理論的に実現することを目的とする.それにより,大きな課題であるビデオスコープやケーブルのハンドリングや絡まりの問題に対する解を与えることを目指している.本年度は研究実施計画に基づき研究を遂行し,下記の実績を挙げた.1.拘束下を含む索状体のモデリングとシミュレーションシリアルリンク機構として横滑りを含むモデリングを行い, ODEによるシミュレーションを可能にした.2.索状体の分布的形状制御部分的な角度情報に基づき,引張りと押しに関する単純なルールを定めることによって,平面上で索状体の形状を変更するとともに,任意の方向に動作させることができた(フルペーパー査読国際会議ICRA2009で発表採択)3.研究成果の発表,及び,分布振動駆動と索状体のハンドリングに関する関連研究の調査国内・国際学会(ICRA, IROS, ACTUATORなど)での調査および研究成果発表を行った4.開発した索状体の応用試験能動スコープカメラを, FEMATF隊員とともに,米国Disaster Cityの模擬災害現場へ適用し,がれき環境における検索作業に対する有効性を確認した.
サリチリデンアミン類包接化合物の合成とクロモトロピズム特性の解明

1-フェニルエチルアミンおよびそのフェニル基の4-位に臭素またはメチル基を導入したキラルなアミン類を用い、サリチルアルデヒドまたは3,5-ジ-tert-ブチルサリチルアルデヒドとの縮合反応により、多数のキラルなシッフ塩基類を合成した。使用するアミンを変えることによって、(R)-および(S)-エナンチオマーとラセミ化合物を得ることができ、試料の混合等によってラセミ混合物を得ることができた。対照化合物として、アキラルなベンジルアミン、4-ブロモベンジルアミン、4-メチルベンジルアミンのシッフ塩基類も合成した。これらシッフ塩基のうち、tert-ブチル置換基を持たないサリチリデンアミン類を過剰量のデオキシコール酸(DCA)存在下に結晶化させると、そのシッフ塩基類のDCA包接結晶が得られることが分かった。以上の合成イミン類およびその包接化合物の結晶粉末へ365nm光を照射し、その前後の電子スペクトルの変化と、光着色化学種の熱退色速度定数を、反射スペクトルの経時変化測定法により測定した。以上の結果、サリチデンアミン類のフォトクロミズム現象の発現には、光異性化に必要な空間的隙間がそれぞれの結晶中に確保されていることが非常に重要であることが証明された。また、キラルなシッフ塩基類の光着色化学種の熱安定性は、デオキシコール酸の結晶格子空洞のような光学活性な隣接分子環境の影響を強く受けるという、新しいクロモトロピズム特性が発見された。これは、キラルな分子の一分子運動の速度がキラルな結晶環境条件に作用されるということを実験的に示したことになる。シッフ塩基の包接結晶を形成するDCAと類似のステロイド骨格を持つコレステロールおよびコレスタノールを、ピリジンの2,6-位に結合させて配位子とし、そのPd(II)錯体を合成したが、DCAのようにシッフ塩基を取り込む能力はないことが分かった。サリチルアルデデヒドおよび3,5-ジ-tert-ブチルサリチルアルデデヒドと、ベンジルアミン、(R)-(+)-、(S)-(-)-、および(±)-α-メチルベンジルアミン及びその誘電体との縮合によりシッフ塩基類を黄色結晶として合成単離した。(±)-α-メチルベンジルアミン類からは、ラセミ化合物結晶とラセミ混合物結晶の両方を得た。ピリジンの2,6-位にステロイド類を結合させた新規ホスト分子を合成した。その新規ホスト分子及びデオキシコール酸を用いて、サリチリデンアミン類包接化合物の合成を試みた結果、ホストとして過剰量のデオキシコール酸が存在する場合及びゲストとしてtert-ブチル置換基をもたないシッフ塩基類を用いた場合のみにおいて、包接結晶が得られることが分かった。合成イミン類及びその包接化合物の結晶を365nm光照射により光異性化させた後、吸収光波長の変化と光着色種の熱退色速度を、幾つかの試料結晶について反射スペクトルの経時変化測定法により測定した。これまで測定した何れの包接化合物結晶粉末もフォトクロミズム現象を示したが、光学活性な(R)-体のDCA包接結晶から得られる光着色化学種の熱退色速度定数は、(S)-体が包接された場合の値と明らかに異なるという注目すべき結果が得られた。

以上、包接結晶形成の効果に見られるように、サリチリデンアミン類のフォトクロミズム現象の発現には、光異性化に必要な空間的間隙がそれぞれの結晶中に確保されていることが非常に重要であることが確認されたが、キラルなシッフ塩基類の光着色化学種の熱安定性は、デオキシコール酸の結晶格子空洞のような光学活性な隣接分子環境の影響を強く受けるという、新しいクロモトピズム特性が発見された。4-ブロモベンジルアミンと4-メチルベンジルアミンおよびキラルな1-(4-プロモフェニル)-エチルアミンと1-(4-メチルフェニル)一エチルアミンを用い、サリチルアルデヒドまたは3,5-ジ-tert-ブチルサリチルアルデヒドとの縮合反応により、シッフ塩基類を合成した。キラルなアミンからは、(R)-および(S)-エナンチオマーとラセミ化合物を得ることができ、試料の混合によってラセミ混合物を得た。サリチルアルデヒドから得られるシッフ塩基類を過剰量のデオキシコール酸(DCA)と共に結晶化させることにより、そのシッフ塩基類のDCA包接結晶を得た。以上の合成イミン類およびその包接化合物の結晶粉末へ365nm光を照射し、その前後の電子スペクトルの変化と、光着色化学種の熱退色速度定数を、反射スペクトルの経時変化測定法により測定した。先ず、tert-ブチル置換基の導入が、フォトクロミズム現象発現に有効であることが確認された。(R)-型シッフ塩基のDCA包接結晶から得られる光着色化学種の熱退色速度定数は、(S)-体が包接された場合の値と明らかに異なること、が定量的に測定されたことから、キラルなシッフ塩基類の光着色化学種の熱安定性は、デオキシコール酸の結晶格子空洞のような光学活性な隣接分子環境の影響を強く受けるということが証明された。前年度に、コレステロールおよびコレスタノールを、ピリジンの2,6-位に結合させて合成していた配位子を用いて、そのPd(II)錯体を合成し、その有機分子包接能を調べたが、DCAのようにシッフ塩基を取り込む能力はないことが分かった。その理由として、ステロイド置換基同士が近接しすぎており、ゲストルームが確保されていないためと思われる。
監査保証論の研究

本研究の目的は、これまでの監査論における保証概念を再考し、隣接諸概念、特に監査証拠論との関連を研究したうえで、監査保証論の対象領域を確定することを主たる目的とするものであった。そのため、平成10年度においては、論理学的アプローチによる監査保証論への接近を試み、その結果、監査における論理進行を、命題-証拠-論証-結論という思考と、命題-証拠-推論-信念という思考が同時並行的に行われ、監査の最終局面において監査人の心証という形に集約されることを確認した。このことは、従来の監査論において未定義であった保証概念を、監査人の思考と心証形成の論理から説明し、監査人の言明として発行される監査意見の確信度としてとらえることを可能としたところに意義がある。また、平成11年度においては、監査実施論および監査報告論における保証機能についての研究を行った。監査実施論においては、リスク・アプローチの中心的課題である内部統制の有効性評価と、実証性テストによる証拠の収集・評価過程において保証生成の論理を探求し、監査保証論の視点から監査実施論の再体系化を試みた。また、監査報告論においては、既存の監査報告書論を批判的に考察し、監査保証が監査報告書においていかに機能すべきかについて研究を行った。さらに、本研究中に日米において急速に進展した会計士保証業務の展開に関して、監査保証論あるいは監査証拠論の観点から考察することができたことも大きな成果といえる。監査保証論の研究成果は、会計士が行う業務の一環としての保証業務について、一定の論理的基礎を提供しうるものであり、ここに監査の実務的側面と理論的側面の接点を見出すことは今後の監査論の新機軸となるであろう。本年度は、監査保証論の研究視座を明確にするため、監査論の論理体系の中で監査保証論がどのような位置づけにあるか、隣接する領域との相互関係はいかなるものであるかを認識することを主たる目的とするものであった。その結果、監査保証論は、監査人が自己の結論としての監査意見を形成し、これを保証するに至る過程を適正性命題の立証過程として認識する先行研究を基礎とすること、また、この過程において監査人は、命題-証拠-結論という思考を繰り返しながら自己の意見を形成する中で、これに対する確信を獲得していくこと、すなわち保証を内形化していくことが根底にあることを確認した。したがって、監査保証論は、監査命題論、内部統制論および試査理論、監査証拠論、心証形成論、監査報告論という領域と接しており、さらにこれらを包括する形で論理学のロジックを援用することが可能となることを得た。特に、監査保証生成の中核である証拠論については、論理学による「妥当な論証」概念を監査理論における「合理的論証」概念に導入することにより、証拠に対する新たな視角をもってアプローチすることが可能であること、すなわち合理的論証を証拠として監査意見およびこれに対する保証が生成されることが監査保証論の基盤であることを得た。本年度の研究では、監査理論の中で未確立である監査保証論の構図をこのように描くことにより、今後の研究の方向性を明確にすることができたことが最大の収穫である。
ダブルパルス単一粒子ＬＩＢＳによる石炭ガス化ガス中微量成分分析

石炭ガス化ガス中の有害微量成分分析を目的として,ガス中に浮遊する微粒子中に含まれる微量元素に関する簡便かつ迅速な分析手法の確立を目指した.まず,二本のレーザーを用いる一枚レンズ光軸微小角傾斜型のダブルパルスLIBSを組み上げ,これをガス中微量元素の分析に適用したが,期待するほどのシグナル増幅効果は得られなかった.一方,赤外線イメージ炉による急速昇温が可能な実験炉を用意して,実際に石炭燃焼およびガス化実験を行い,その高温ガス中のAs等をLIBSによって測定した.その結果,AsとSbについて,そのLIBSシグナルを確認することが出来た. Sbについては検量線法にもとづく濃度測定に成功した.本研究では,元素のオンサイト分析に適した分析方法であるLIBSを用い,ガス中有害微量元素(As,Sb)の検出を行った.石炭ガス化ガス(還元雰囲気)中での微量元素の分析を目標とし,試料は水素化物として供給した.Gate delay等の検出条件のパラメータおよび,雰囲気ガスの種類,レーザーエネルギー,測定場の圧力を変化させることで検出限界の向上を目指した.また,検出限界の大幅な向上を目指して2台のレーザーを組み合わせたダブルパルスLIBSを用いて実験を行った.以下に本研究で得られた知見を示す.(1) Gate delayの値には元素ごとに最適値が存在し,Caでは30μs,Asでは4μs,Sbでは8μsが最適であった.(2) Ar雰囲気ではN2雰囲気と比較して安定で長続きするプラズマが生成されることで, S/Nが約3.9倍向上した.一方で,N2とArの混合雰囲気条件では, S/Nの向上は確認できなかった.(3)レーザーエネルギーは必要以上に増加させても,プラズマの体積を増加させるだけで,プラズマの温度や電子密度は変化させないために,S/Nに影響を与えないことがわかった.必要なレーザーエネルギーは,Asで125mJ/pulse,Sbで150mJ/pulse程度となった.(4)測定場を減圧していくと,ある程度の圧力までは減圧によるプラズマの安定化効果によって測定対象元素の発光が向上し,Background発光が減少するためにS/Nが向上した.(5)検出限界は,As(I) 228.8nmで28.3mg/m3,Sb(I)259.8nmで12.9mg/m3となった.この検出限界は,実際の排ガス中濃度と比較して12桁不足しており,感度向上が今後の課題である.(6)ダブルパルスLIBSを用いた実験では,シングルパルスLIBSと比較して検出感度が向上しなかった.石炭ガス化ガス等に含まれる有害微量成分に関する簡便かつ迅速な分析手法の確立を目的として,発光分光の原理にもとづく直接分析法の一種であるレーザー誘起プラズマ分光法(LIBS: Laser Induced Breakdown Spectroscopy)を取り上げ,二本のレーザーを用いるダブルパルスによるシグナル増大や減圧条件によるS/N比向上の効果を検討した.また,最終年度には実際に石炭試料のガス化実験を行い,そこに含まれる微量元素をオンラインで測定した.まず水素化物発生装置で得られる既知濃度の気相微量元素を測定チャンバーに導入して,各分析条件によるLIBSシグナル強度を比較した.分析対象元素としてはヒ素(As)およびアンチモン(Sb)に注目した.大気圧条件で,測定波長とゲート幅を最適化した結果として,AsおよびSbの検出限界はそれぞれ28mg/m3および13mg/m3という値が得られた.また,減圧条件にでS/N比は2倍まで向上した.一方,シングルパルスLIBSと比較して,ダブルパルスLIBSによるシグナル増大・感度向上の効果はほとんど得られなかった.ラボスケールの電気炉を用いて石炭ガス化実験を行い,そこで発生するガス中のAsおよびSbの分析を行った.一般的な瀝青炭(微粉炭)にAsおよびSbを300ppm程度含浸させた試料を調製し,これをセラミックスボートに充填して石英反応管の中に設置し,100°C/minで急速昇温して生成するガスをLIBSの測定チャンバーに導入した.ガス雰囲気は空気による燃焼条件と窒素による熱分解条件とした.熱分解条件では,様々な炭化水素成分から発生するスペクトルが干渉してLIBSシグナルを確認できなかった.しかし,燃焼条件ではSbの線スペクトルを確認し,温度が上昇するにつれてSbが揮発してガス中濃度が高まる傾向が示された.石炭ガス化ガス中の有害微量成分分析を目的として,ガス中に浮遊する微粒子中に含まれる微量元素に関する簡便かつ迅速な分析手法の確立を目指した.まず,二本のレーザーを用いる一枚レンズ光軸微小角傾斜型のダブルパルスLIBSを組み上げ,これをガス中微量元素の分析に適用したが,期待するほどのシグナル増幅効果は得られなかった.一方,赤外線イメージ炉による急速昇温が可能な実験炉を用意して,実際に石炭燃焼およびガス化実験を行い,その高温ガス中のAs等をLIBSによって測定した.その結果,AsとSbについて,そのLIBSシグナルを確認することが出来た. Sbについては検量線法にもとづく濃度測定に成功した.近年のエネルギー変換プロセスでは,高効率化のための作動ガス温度の高温化や排ガス環境規制の強化などにともなって,ガス中気相微量元素の直接検出・監視の必要性が増している.例えばガス中のヒ素,セレンは,石炭ガス化複合発電における高温発電デバイスとして期待の大きいSOFC (固体酸化物燃料電池)においても,電極劣化による発電効率低下を引き起こす不純物元素として指摘されているため,そのモニタリング手法の開発が急務である.

ガス中元素の直接・連続分析を可能とする分光分析法の一つにレーザー誘起プラズマ分光法(LIBS: Laser Induced Breakdown Spectroscopy)が挙げられる.LIBSは試料ガスの前処理不要,複数元素の同時分析が可能といった特徴を持つため,その場・直接分析に適した分析方法である.そこで本研究では,ガス中ヒ素のLIBSによる直接測定およびレーザーエネルギーの検出感度に及ぼす影響を調べている.H23年度は,LIBSにおいて大きな因子の一つであるGate delayのSNRに対する影響の評価し,さらに,レーザーエネルギーの及ぼすSNRへの影響の評価,そして検出限界の評価を行った.その結果,Asの場合は最適なGate delayは12マイクロ秒,レーザーエネルギーは150mJであると結論付けることができた.交付申請書の【1】と【2】は平成23年度のうちに完了した.ICCDの故障により当初予定から遅れていた【3】の課題についても平成24年度においてその検討を完了した.ただし,その結果は前述のとおり,「シングルパルスLIBSに対してダブルパルスLIBSによる感度向上は確認できない」という残念なものであった.これについては二つのレーザー焦点位置関係の影響,レーザーパルス間ディレイの影響など,広範囲の条件にわたって模索したが,感度向上に至らなかった.一方,研究が進むにつれて,我々の測定対象とするAs(およびその後追加されたSb)は,石炭ガス化ガス中においてほとんど気相に存在することが分かった.よって当初計画の【4】にある単一粒子LIBSの検討はスキップする.なお,平成24年度中にレーザー故障が発生し,新たにYAGレーザーを購入事態となった.研究費使用計画においては大幅な計画変更を余儀なくされたが,一方で平成24年度購入予定であった赤外線ゴールドイメージ炉については,既に保有している他の電気炉を流用する見通しが立った.交付申請書の平成23年度研究実施計画のうち【1】の発光線スペクトル選定に関しては,まずヒ素(As)に注力することとして,その選定を予定通り完了した.【2】のエアロゾル生成器製作に関しては,HPLC用モノスプレーが予想された性能を発揮することができず,その代替として水素化物発生装置を用いることで気相のAsH3を定常供給することとした.当初予定とは異なる方法であるが,研究計画に対して大きな支障はない.【3】のダブルパルスLIBSによる発光シグナル増幅効果については,まず従来型の二枚レンズ光軸直交型において,ほとんど効果がないことを確認した.次に本研究で提案する一枚レンズ光軸微小角傾斜型の光学系を組み上げたが,LIBSシステム主要構成部品の一つであるICCD検出器の故障(およそ半年間)により,その発光シグナル増幅効果の確認にはいたらなかった.すなわち,ICCD検出器の故障期間がそのまま研究計画の遅延となった.前述のとおり,レーザー故障により平成24年度予算執行に関しては大きな計画変更があったが,他の電気炉の流用に目途がたったため,それを用いて平成25年度中の石炭ガス化ガス中微量成分計測実験装置の構築を行う.前年度に引き続き,当初計画から半年程度の遅延があるが,年度内には研究実施計画の【5】について結果の第一報が得られることを目指す.
界面スピン軌道結合の微視的解明と巨大垂直磁気異方性機能の創出

研究内容を一層充実させた基盤研究(S)に採択されたため、本研究課題は廃止となり、実質研究期間は2ヶ月となった。そのため、予備的な成果を得るにとどまったが、研究は基盤研究(S)に引き継がれている。2ヶ月間の主な成果としては、以下の通りである。(1)磁性金属/非磁性体界面におけるRashbaスピン軌道相互作用による垂直磁気異方性発現の可能性を検討した。現実に作製可能なAu(111)を利用した界面において有意な垂直磁気異方性が期待できることが示唆された。(2) Ta/NiFe/Pt積層膜の界面磁性と垂直磁気異方性について、実験的評価を行った。いわゆるデッドレイヤーモデルを用いることで実験結果が説明されたが、それがユニークな解釈ではないことも示された。なお、本研究課題開始時の目的と実施計画の概略は以下の通りである。目的:磁性体ヘテロ構造界面のスピン軌道結合の基礎的理解は十分でないため、界面原子層制御された試料の創製と巨視的磁性評価、磁気分光による微視的磁性評価、相対論的第一原理計算等により、その解明を狙う。実施計画:Fe基合金やホイスラー合金などの強磁性体、および、MgOやMgAl2O4などの酸化物を用いた高品位界面を創製し、その特性評価を行う。磁気分光については、まずXMCDから着手し、元素分解した軌道モーメントの面内・面直成分を明らかにする。加えて、実験と直接比較可能な第一原理計算を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
炭化珪素粒子分散型アルミニウム合金の穴明け用多結晶ダイヤモンド工具の設計と製作

金属基複合材料の開発が進み、強度にすぐれ、かつ軽量化が要求される自動車のエンジン部分、ブレーキ部分、ミッション部分等への試みが行われている。この複合材料の性能を最も良く改善することができるのは、長繊維である。次に短繊維、粒子の順となる。しかし、長繊維や短繊維は製造費が高く、しかも、複合材料に加工する際の労力が大変である。その点、粒子は作りやすく、母合金との混ぜ合わせも比較的容易であるので、製作のコストが安く、最も多用に供されている。しかしいずれの複合材料も、母材よりも実強度に優れた物質が中に混在しているので、その機械加工は、大変困難である。本研究においては、一部がすでに実用に供されている、SiC粒子強化金属基複合材料を、耐摩耗性に優れたPCD(多結晶ダイヤモンド)工具を使用してドリル加工を行い、その性能を超硬合金工と比較した。また、どのような粒径のPCD工具の耐摩耗性がこのSiCp-MMCの加工に優れているかをフライス加工により調べた。以上の実験により以下のことが明らかになった。穴明け加工において、PCDドリルでは300個の穴を加工して、その工具摩耗幅はわずか0.08mmであったのに対し、K種の超硬合金ドリルでは、50個の穴明け加工に対して0.6mmの工具摩耗を呈した。また、工具摩耗量はドリル外周の運動長さに比例し、主軸回転数の影響はほとんど受けなかった。フライス加工において、PCD工具では3600m削ってその工具摩耗量は0.05mmであったのに対し、K種の超硬合金工具では120m削って0.4mmの工具摩耗を呈した。また、ダイヤモンドの平均粒径が50μmのPCD工具を用いた場合の工具摩耗量が、他の粒径のPCD工具と比べて最も小さかった。補助金により購入したドリル先端の加工用研磨機を用いて、ドリルの先端形状が、円錐形,ツーレーキ形、およびスリーレーキ形の三種類の超硬ドリルを製作し、穴明け特性の比較を行った。その結果、本合金の穴明けにおける工具磨耗は、超硬合金といえども非常に激しく、数十個の穴明けで寿命に達し、摩耗の点からは、優劣は判断することはできなかった。しかし、穴明け開始時のドリルのウォーキングや、穴周辺の塑性変形による盛上がりに関しては、スリーレーキドリルの方が小さかった。また、超硬ドリルの先端角を90度118度まで、ほぼ10度きざみで変化させた場合、穴明け抵抗のスラストは、先端角が小さいほど小さいが、トルクの逆に大きくなり、切削抵抗だけでは、どの先端角が良いかは判断できなかった。ところが、バリの発生状況やバリの高さは、先端角が90度100度の場合が、110度118度の場合よりも良く、ドリルのウォーキングも少なかった。また、工具寿命については、前述したように、摩耗原因が、アルミニウム合金中に存在する炭化珪素粒子の引っかき作用であるので大差はなかった。以上より、トルクがあまり大きくならないことを考慮して、先端角は100度と決定した。半円形,スペード形(鍬形),シェブロン形(袖章形)の三種類の多結晶ダイヤモンド(以下PCDと呼ぶ)ブレードを選び、それぞれのブレードが取付けやすいように、ドリル先端に溝研削または放電加工を行い、その後、ロウ付けを行った。その結果、最も加工しやすかったのは、スペードタイプのブレードの場合であり、耐摩耗性も今のところ他のブレードのドリルと同等である。

ドリルの送りを大きく設定した場合には、被削材の塑性変形量が大きなくり、炭化珪素粒子が、工具逃げ面を擦過する率が少し減少すると考えられ、寿命が長くなる傾向が認められた。ドリルの先端に取付けるPCDチップは、シェブロンタイプよりも、スペードタイプのチップを用いると超硬ドリルの先端に、溝を1つだけ水平に設ければ良いので溝加工が容易であり、ロウ付けも一様に出来、安定した強度が得られた。但し、中心の位置決めだけは十分慎重に行う必要がある。中心位置がずれると、その後のダイヤモンド研磨で修正しなければならず大変であった。一方、PCDドリルの工具摩耗量は、ダイヤモンド粒子の粒径によって変化すると考えられる。このため、粒径の異なったドリル用PCDチップを探したが入手困難であったので、フライス用PCDチップを用いて粒径の影響を調べた。フライス加工とドリル加工では、その加工様式は大きく異なるが、工具摩耗機構は、いずれもSiC粒子の引っかきによる摩耗もしくは摩擦熱の発生による熱的摩耗と考えられるので、切削速度と送り量を変化させて調べた。その結果、50μm程度の粒径のPCD工具が、10μm,20μmおよび100μm程度のものより工具摩耗が小さかった。粒径の大きいPCD工具では、摩耗はダイヤモンド粒子のチッピングにより生じるので、加工速度を速くしても工具摩耗曲線の傾きは同じであった。しかし、粒径が10μmあるいは20μmと小さい工具では、加工速度が増大するにつれて、工具摩耗曲線の傾きは序々に増大した。また、加工速度が5m/s以下では摩耗曲線の傾きは変化しないことより、この速度以下では、熱的摩耗はほとんど進行しないと考えられた。φ8mmのPCDドリルを用いて機械の最大能力である3000rpmまでの穴明け加工を乾式と湿式の両方で行ったが、工具摩耗量に大差はなく、この速度域においては、まだ熱的要因による摩耗はほとんど進行しないことがわかった。このことより、ダイヤモンドドリルを使用して、この工具の能力を最大限に引き出すためには、もっと主軸回転数を高く設定できる機械が必要であると思われる。TiNコーティング超硬ドリルの性能は単なる超硬ドリルの性能を上まわることはなかった。
多層骨組の最大変位応答に基づく実用的な耐震信頼性設計法・性能評価法の構築

本研究の目的は,性能設計の実現を目指して,構造物の変形性能に基づく実用的な耐震信頼性設計法・評価法を構築することである。地震時には変形量が構造物の損傷限界や安全限界に直接対応することから,近年では,多層骨組の簡便な応答評価手法が提案されている。これらの簡易評価手法は,当然ながら評価誤差を伴うものであり,構造物の性能評価においては,用いる応答評価手法の精度を考慮する必要が有る。平成17年度は,報告者らが提案している多層骨組の最大変位応答の簡易評価法,および限界耐力計算における上部構造の応答評価手法の精度と適用性について,骨組の高さ方向の剛性分布や外力分布の影響を検討し,その評価誤差の統計的性質を把握した。また,提案されているこれらの応答評価手法では,一般に,多層骨組を弾塑性1質点系に置換して時刻歴応答解析を行い,この応答を多層骨組に戻すという手順となっているが,簡易な性能評価では,時刻歴応答解析ではなく,等価線形化手法と応答スペクトルより評価することとなる。これまでに多くの等価線形化手法が提案されているが,これらの評価精度についても統計的検討を行った。さらに,簡易応答評価手法と地震ハザード情報とを統合した簡易な耐震信頼性評価手法に関する基礎的な検討を行った。平成18年度は,構造物の変形性能評価において基本的な尺度である最大層間変形角に着目し,目標性能水準を再現期間r年の値とし,設計した建物の信頼性を評価化する手法として,簡易最大変位応答評価法を用い,応答評価誤差を適宜考慮しながら再現期間r年の応答を評価する手法(詳細法)を提案し,評価例を用いてその適用性を検討した。さらに,より簡便な耐震性能評価法として,再現期間r年の一様ハザードスペクトルを地震動強さとし,地震ハザード,簡易応答評価手法の評価誤差,および目標性能水準に応じた安全率により耐震信頼性を評価する簡便法を提案し,評価例を示しながら手法の適用性について検討した。本年度は,報告者らが提案している多層骨組の最大変位応答の簡易評価法,および限界耐力計算における上部構造の応答評価手法の精度と適用性について,骨組の高さ方向の剛性分布や外力分布の影響を検討し,その評価誤差の統計的性質を把握した。来年度は,地震ハザードにおけるモード応答間の相関の影響を検討し,最終的には,荷重・耐力係数設計式に順ずる簡易な耐震信頼性設計規範式・性能評価式の提案を行う。

根拠の不明確な重要度係数等と異なって,耐震性能水準が定量的に表現されるため,対費用効果がより明確となり,耐震改修や耐震性能の高い構造物を建設することへの動機付けともなる。本研究の目的は,性能設計の実現を目指して,構造物の変形性能に基づく実用的な耐震信頼性設計法・評価法を構築することである。構造物の応答評価については,近年では計算機の発達により,実地震動に対する多層骨組や弾塑性一質点系の最大変位応答は時刻歴応答解析により評価することができるが,ある特定の地震動に対する時刻歴応答解析結果は,一つの特解にすぎず,解に一般性を持たせることは難しい。耐震性能を包括的に評価するには多数の解析が必要となり,耐震性能評価に適用するには現実的ではない。近年では,限界耐力計算における上部構造の応答評価法や,Cornell & Lucoの手法,その他,研究代表者らによるIMPなど多層骨組の簡便な応答評価手法が提案されているが,これらには,当然ながら評価誤差を伴うものであり,構造物の性能評価においては,適用する応答評価手法の精度を考慮する必要が有る。本年度は,構造物の変形性能評価において基本的な尺度である最大層間変形角に着目し,目標性能水準を再現期間r年の値とし,設計した建物の信頼性を評価化する手法として,簡易最大変位応答評価法を用い,応答評価誤差を適宜考慮しながら再現期間r年の応答を評価する手法(詳細法)を提案し,評価例を用いてその適用性を検討した。さらに,より簡便な耐震性能評価法として,再現期間r年の一様ハザードスペクトルを地震動強さとし,地震ハザード,簡易応答評価手法の評価誤差,および目標性能水準に応じた安全率により耐震信頼性を評価する簡便法を提案し,評価例を示しながら手法の適用性について検討した。この安全率は,根拠の不明確な重要度係数等と異なって,耐震性能水準が定量的に表現されるため,対費用効果がより明確となり,耐震改修や耐震性能の高い構造物を建設することへの動機付けともなる。
静電相互作用に基づくタンパク質－タンパク質間相互作用の理解

本研究の目的は、タンパク質ータンパク質間相互作用(PPIs)を静電相互作用に着目し、分子シミュレーションを用いてその機構を解明することである。平成30年度は昨年度から引き続き、ターゲットPPIsとして静電相互作用が結合に強く関与しているbarnase-barstarのペアを用いて研究を推進した。2つのタンパク質の結合という長いタイムスケールの現象を追跡するために、効率的に構造空間を探索することができるweightedensemble(WE)法を用いて計算を行った。また解離状態と結合状態を定義することで、結合速度定数を計算することもできる。そこで独立したWEを3回行い、barnase-barstarの結合速度定数を計算したところ、実験値の10分の1程度であった。これは計算時間が短く正しい値に収束していないためと考えられる。さらに、結合経路を調べるためにWEの全データを2つの手法で解析した。まずマルコフ状態モデルによる解析を行った。この解析ではマルコフ性を満たすために、遷移行列を計算する際に大きなラグタイムを用いる必要がある。しかし大きなラグタイムを用いた場合、WEにおける重みの移動を処理する方法が存在しないため、正しい解析結果が得られなかった。次に、非マルコフ解析を行った。この解析ではマルコフ性を満たす必要がないため、小さなラグタイムを用いることができる。そこで最小のラグタイムを用いて解析を行い、結合速度定数を計算したところ、実験値とよく一致していた。さらにコミッタを計算したところ、大きなコミッタはbarnaseの結合部位上部に広く分散していた。コミッタが広く分散していることは結合部位上部のエネルギー地形が結合部位のごく近傍だけでなく、広範囲に渡り大きなすり鉢状になっていることを示唆している。静電相互作用がこの大きなすり鉢状のエネルギー地形を作り出していると予想している。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。平成29年度は、ターゲットPPIsとして静電相互作用が結合に強く関与しているbarnase-barstarのペアを用いて研究を推進した。本研究では、2つのタンパク質の結合という長いタイムスケールの現象を追跡するために、複数の原子を一つのグループとして扱い計算量を削減した粗視化シミュレーションによる計算を行った。長距離静電相互作用の役割を明確にするために、タンパク質が作る電場が存在しない場合と存在する場合の両方でシミュレーションを行った。解離状態から1マイクロ秒のシミュレーションをそれぞれ600回行ったところ、結合回数は電場が存在しない場合21回、存在する場合28回であった。初期に接触するアミノ酸残基を調べたところ、電場が存在しない場合、barnaseのあらゆる方向からbarstarが均等に衝突していた。一方、電場が存在する場合、barnaseの結合界面の反対側にbarstarが衝突する頻度が大きく減少した。電場が存在することにより結合回数が増加した原因の一つは、結合界面の反対側への衝突頻度が減少したためと考えられる。しかし、電場が存在することにより正しい結合位置とは異なる位置に多く衝突し、その位置にトラップされてしまうことも分かった。これより、解離状態の2つのタンパク質が拡散により衝突する過程において、長距離静電相互作用により正しい結合位置にガイドされることはない、ということが明らかになった。今年度は基礎技術の習得に重きを置いており、分子動力学法、モンテカルロ法、自由エネルギー計算、粗視化シミュレーション等、一通りの分子シミュレーションを行うことが可能となった。またタンパク質が作る電場を計算するために、ポアソン・ボルツマン方程式を数値的に解くプログラムを自作した。本プログラムは周期境界条件で計算可能である。PPIsに関する研究では、barnase-barstarのペアについて、タンパク質が作る電場が存在しない場合と存在する場合の両方で粗視化シミュレーションを行い、拡散過程における静電相互作用の役割を明らかにした。さらに、PPIs研究における粗視化シミュレーションの限界を確認し、次ステップへの方向性を見出した。

コミッタが広く分散していることは結合部位上部のエネルギー地形が結合部位のごく近傍だけでなく、広範囲に渡り大きなすり鉢状になっていることを示唆している。静電相互作用がこの大きなすり鉢状のエネルギー地形を作り出していると予想している。Barnase-barstarのペアにおいて、計算量を削減した粗視化シミュレーションを用いたとしても、現実的な計算量でタンパク質の結合過程の全てを再現することはできないことが判明した。また粗視化シミュレーションの結果は、静電相互作用は拡散過程ではなく、タンパク質衝突後に正しい結合状態に至る過程で重要な役割を果たすことを示唆していた。そこで今後は、効率よくタンパク質衝突後の過程を再現するために、全原子によるWeighted ensemble法を用いた計算を行う予定である。そして、ここで得られた多くの構造からタンパク質表面付近の自由エネルギー地形を作成し、静電相互作用の役割を考察する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
卵巣移植法による口唇・口蓋裂の発生に関する母性効果の追求

1、遺伝的背景のはっきりした口唇・口蓋裂発生モデルマウスを飼育し、それぞれの口唇口蓋裂の当施設での発生率を再確認した。(A/J系、CL/Fr系、Aw/y系)2、異種移植が可能な系統種を確認するために、皮膚移植を予備実験として行った。第1の系統種としてA/JマウスとC57BLマウスを使用しており、実際の移植に関しては、A/Jマウスと、A/JマウスとC57BLの交配により得られたF1の交配によるマウスとを使用した。3、A/Jマウスの卵巣を移植させたFlマウスをA/Jマウスの雄マウスと交配させ、毛色の判定により、A/J系のマウスが出産したことを確認し、それらにおける口唇・口蓋裂発生率を調べた。4、得られた結果として論文「口唇,口蓋裂における遺伝要因・母体要因に関する研究-卵巣移植による解析-」を愛知学院大学歯学会誌第36巻第4号(1998)に発表した。口唇、口蓋裂発生は遺伝因子と環境因子とがお互いに種々の程度に複合することによる多因子閾説で説明されているが、詳細は不明である。本研究では母胎環境が遺伝的要因にどの程度影響しうるかを確認するため、あるいは母胎環境に口唇、口蓋裂抵抗性を付与することにより遺伝的要因を減弱できるかを確認するために、卵巣移植・受精卵移植を行い検討する。本年度の実験では、口唇、口蓋裂に対して遺伝的傾向を持つマウスの卵巣・卵子を、口唇、口蓋裂発生に対して抵抗系の母胎に移植することにより口唇、口蓋裂の発現を観察した。まとめ1)A/J系マウスにおける口唇口蓋裂発生については遺伝的要因が強く関与していた。また、この遺伝的要因はC57BL/6系マウスの母胎環境によって改善することはできなかった。口蓋裂の発生についてはC57BL/6系マウスの母胎環境はA/J系マウスの口蓋裂発生に関する閾値を低下させる働きがあった。口蓋裂は遺伝的要因の関与が少ないか、あるいは母胎環境に強く支配されると考えられた。2)A/J系マウスの持つ遺伝的要因に対して、C57BL/6系マウスの母胎環境は口唇口蓋裂発生に対して抑制的に働いていた。しかし、その母胎環境は第2世代にまで持ち越されることはなかった。したがって、口唇、口蓋裂発生には遺伝的要因・母胎環境の両者を切り離して考えることはできないと思われた。今後、心血管系異常の発現についても観察し、口唇、口蓋裂の発生を比較検討する。また、更にすすめて人における遺伝様式と比較してみる。