hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己免疫疾患患者のQOL向上をめざした看護支援プログラムの開発

療養上の困難合計得点と難病用主観的QOL尺度には、r=-0.619との関連があったが、MHAQと難病用主観的QOL尺度はr=-0.343となっていた。考察:RA患者の「療養上の困難」は、「病気が進行することの不安」「将来の不安」「関節痛」「倦怠感」「医療費の負担」と、心理的・身体・経済的状況に対する認知が高くいなっていた。「療養上の困難」と「難病用主観的QOL尺度」には、強い関連があることから、RA患者のアセスメントには、「MHAQ」に代表される身体障害の程度を把握するだけでなく、心理的・身体・経済的状況を合わせて、療養生活全般をアセスメントすることが必要であり、「療養上の困難」の低減に向けた継続的な支援が課題であるといえた。II平成23年3月23日22日タイのバンコクにおける国際慢性看護学会で下記の2題を発表・我が国におけるSLE患者のセルフケア行動と療養状の困難の経年的変化・我が国におけるSLE患者の自己効力感と療養状の困難との関連III日本慢性看護学会学術集会(6月)に参加し、自己免疫疾患患者のQOLの向上をめざした看護支援プログラムの開発に必要な情報収集なった。1.これまでの研究において、SLE患者の療養上の困難認知には年齢、性別、症状の有無、QOLがあげられ、患者の療養上の困難認知は特にQOLと強い相関があり、療養上の困難認知の低減をはかることがQOLの維持・向上に必要でることを明らかにした。今年度は、慢性リウマチ(RA)患者に特有な療養上の困難とその関連要員を把握した。療養上の困難のとしては、「病気進行の不安」「将来の不安」「関節痛」「疲労感」「医療費の負担」が高くなり、療養上の困難合計得点に関連が認められたものは、年齢、性別、症状の有無、入院回数、NSAID・生物学的製剤の使用、医療福祉サービスの利用であった。RA患者の「療養上の困難」は、「MHAQ」と高度な相関を認め、重回帰分析においてセルフケア行動、社会資源の利用の有無が関与し、QOLに影響を及ぼしていることが分かった。また、生物製剤の使用の有無は、患者のQOLしないことが分かった。このことから、RA患者のアセスメントには、「MHAQ」に代表される身体障害の程度を把握するだけでなく、心理的・身体・経済的状況を合わせて、療養生活全般をアセスメントすることが必要であり、「療養上の困難」の低減には、セルフケア行動の支援と、積極的な社会資源の利用に向けた継続的な支援が必要であるといえた。これまでの研究から、SLE患者およびRA患者のQOL向上には、「療養上の困難」に低減に向け疾患特有なセルフケア指導とソーシャルサポート支援が共に必要とされていることが明らかとなった。3.関節リウマチ患者のQOLの向上をめざした看護支援プログラムの開発に必要な情報収集なった。
バイオマス系材料の高度利用にむけた新規結晶構造解析法の開発

昨年度は微結晶懸濁液に磁場を印加し,それをin-situでX線回折測定を行うことにより得られた回折図から結晶構造解析を行う方法を考案した。具体的には微結晶懸濁液に静磁場、回転磁場をそれぞれ印加することで二種類の配向を反映したX線回折図を得ることができたので、この二種類の回折図から結晶構造解析を行う手法の開発であった。一般的に結晶構造解析は回折図中の回折ピークを指数付けする第一段階と回折ピークの強度から結晶構造を導く第二段階にわかれる。本手法では実験にL-アラニンを用いて結晶構造解析の第一段階であるインデキシングが可能なことを証明した。結晶構造解析の第二段階であるピーク強度から実際の結晶構造を求めるところも改善の余地はあるものの十分な結果が得られた。特に第一段階は通常の粉末結晶構造解析から行うことは難しいことが多いので微結晶粉末試料の構造解析を簡便にできる可能性が高い。つまり、微結晶から結晶構造を求める手法の開発が前進したと言える。これは大きな結晶が得られず構造解析ができなかった物質の結晶構造解析を行う一助になる。特にバイオマス関係でもよく用いられる酵素などのタンパク質には大きな結晶が得られない物質が多いため、この研究はバイオマス材料の発展のために非常に重要と言える。ただし、当初の計画では結晶構造が未知のタンパク質の結晶構造解析を本手法で行う予定であったが、そこまでには至らなかった。構造が既知のL-アラニンの実験で本手法の有効性を示すところまでは可能であったので、未知の物質を探すことがこれからの課題である。おおむね、本手法での構造解析の方法を決定することはできたが、未知物質に適用する最終段階に到達しなかったため。結晶構造が未知の物質を探し、本手法を適用してみる。最終目標は磁場配向した微結晶懸濁液のin-situ X線回折測定による結晶構造解析である。この研究が成功すれば結晶構造解析の効率を飛躍的に上昇させることが可能となり、バイオマスの応用や創薬の開発に大きな効果を生むことができる。あこれまでの研究で実際に微結晶懸濁液からの結晶構造解析を達成するためには、微結晶の磁場配向をより精密にする必要があることが言われていた。まず私は磁場配向の精密化に結晶の磁化率(x_1>x_2>x_3)の異方性比r_x(=(x_2-x_3)/(x_1-x_2)が必要であることを突き止めた。しかし従来、反磁性の物質では微結晶試料からr_xを求める方法がなかったため、その手法も開発した。具体的には磁場を印加した微結晶懸濁液のin-situ X線回折測定からr_xを求める方法を理論的に求めて実験により証明した。印加する磁場の種類は原理上は何でも良いが、今回は扱いが比較的単純で汎用性の高い等速回転磁場を用いた。まず微結晶懸濁液に等速回転磁場を印加した場合、その懸濁液から得られるX線回折図の(hkl)面における回折スポットの半価幅Hwと(hkl)面の位置について成り立つ式を求めた。この式に実際に実験から得られた回折スポットの半価幅を代入することでrcを求めることができる。実際にL-アラニンとD・マンニトールにおいて、この手法の有効性を確認した。この手法から求めたL-アラニンのr_xは1.0で文献値[1]と等しい。一方、D-マンニトールでも実験値1.2は文献値1.4[2]とほぼ等しかった。このように実験により、この手法の有効性を証明できた。これにより微結晶のより精密な磁場配向が可能となり、微結晶懸濁液のin-situ X線回折測定による結晶構造解析法の開発に大きく近づいた。あまた、これまでの回転装置は印加できる磁場強度および観察できる回折範囲が厳しく制限されており、微結晶懸濁液のin-situ X線回折測定による結晶構造解析は非常に困難であった。そのため、私は回転装置の改良に取り組んだ。新しく作製した回転装置は磁場強度が倍になり、回折範囲も通常のタンパク質の結晶構造解析に必要な2Åとなっている。実際、この装置を用いてL-アラニン微結晶懸濁液のin-situX線回折測定を行ったところ、1.9Åまでの回折スポットを観察することに成功した。現在はこの回折図から結晶構造解析が可能かを検討している。

これは大きな結晶が得られず構造解析ができなかった物質の結晶構造解析を行う一助になる。特にバイオマス関係でもよく用いられる酵素などのタンパク質には大きな結晶が得られない物質が多いため、この研究はバイオマス材料の発展のために非常に重要と言える。ただし、当初の計画では結晶構造が未知のタンパク質の結晶構造解析を本手法で行う予定であったが、そこまでには至らなかった。構造が既知のL-アラニンの実験で本手法の有効性を示すところまでは可能であったので、未知の物質を探すことがこれからの課題である。当初の計画では前年度は回転装置の改良により、結晶構造が既知の物質で微結晶懸濁液のin-situX線回折測定から結晶構造解析を行う予定であった。実際は私は微結晶の磁場配向のメカニズムを解明し、それを活かして回転装置を改良した。さらにこの装置を用いて既知物質であるL-アラニン微結晶懸濁液のin-situX線回折図が得られており、この回折図からの結晶構造解析が進行中である。このようにおおむね当初の計画通りに研究は進展していると言える。おおむね、本手法での構造解析の方法を決定することはできたが、未知物質に適用する最終段階に到達しなかったため。現在得られている、磁場を印加したレアラニン微結晶懸濁液のin-situX線回折図からレアラニンの結晶構造解析を行う。それが終わり次第、結晶構造が既知のタンパク質であるリゾチウムを用いて同様の実験を行う。これと同時並行で結晶構造が未知のタンパク質を探す。最終的にはこの結晶構造が未知のタンパク質の結晶構造解析を、磁場印加した微結晶懸濁液のin-situX線回折図から行い、この手法の有効性を証明する。結晶構造が未知の物質を探し、本手法を適用してみる。
分子複合体の乾燥によるメソスコピック構造の形成

ゲルはネットワークと溶媒からなる2成分系であり,両者の相互作用の変化によりユニークな性質を不す事が知られている.これまでハイドロゲルを研究対象とし,ゲルを構成する2成分のうちの1つである溶媒が散逸していく乾燥過程における物性変化を種々の手法を用いて観測を行ってきている.その結果,これまでの研究によりゲル中の自由水が消失する時点(含水率)において,体積,温度,弾性等が急峻な異常を示す等の興味深い現象を観測し,乾燥過程をガラス化過程,乾燥物を1種のガラスとして捉え得る事を報告してきている.この事は引き続き行った乾燥物の昇温時における熱的・弾性的変化の観測からも支持されたが,乾燥ゲルの低周波ラマン散乱スペクトルの温度依存性の観測から,通常のガラスとは異なる側面を持っている事も明らかとなった.この複雑な様相は,ゲル内部の網目架橋や残存する溶媒に関連した不均一から来ていると考えられ,ゲル乾燥物は1種の不均一構造を含んだガラスと見なせると考えている.また,この不均一構造が低周波ラマン散乱プロファイルに生じる事を考慮するとその特徴的な大きさはいわゆるメソスコピックスケールに事が予想されるので,これ以降,報告者らはゲル乾燥物におけるメソスコピック構造形成に注目し,そのキャラクタリゼーションと制御の試みを行って来ている.中でも,以下に示す様にイオン基と疎水基を有するN-イソプロピルアクリルアミド/アクリル酸ナトリウム(NIPA/SA)共重合ゲルでは,乾燥によりメソスコピック領域において極めてはっきりとした構造を作る事が小角X線散乱により明らかとなった.更に,NIPA/SAの比率,含水率,また吸着金属イオンの種類が異なる試料においてこの構造が大きく変化する事も見出し,乾燥ゲルにおけるメソスコピック構造が外部条件により制御可能である事を明らかにした.高分子ゲルは3次元高分子網目と溶媒から構成される膨潤体で.通常メソスコピックスケールの網目相関長を有する.これまで高分子ゲルを構成する高分子間に働く分子間相互作用と,ゲルの示す巨視的な相挙動(体積相転移)について研究を行い,様々な相互作用を有するモノマーから構成される「ヘテロ高分子ゲルの相転移」についての研究を行ってきた.その結果,高分子を構成するモノマーがある条件を満たすヘテロな組成を持つといくつかの安定した相,「多重相」を取り,更に,ゲルのたどった熱力学的経路により,取りうる状態を決定する「状態記憶効果」が存在することを見いだした.これらは,ゲルを構成する分子間の「相互作用」が本質的に重要であり,実験・解析的考察からゲル内に「構造」が形成される事が明らかにされた.本研究課題において,今年度申請者は,この湿潤状態とは対極にある乾燥下,あるいは乾燥過程において,ゲル内にメソスコピックレベルの自己構造形成が起こり,更に金属イオン等の第3成分の存在下で,その構造の特徴的な大きさが変化することを初めて見出した.更に,乾燥状態のゲルがガラスに類似の状態になる状態変化(Gel-to-Glass like transition)が起こることを見出した.この現象は,ある種の「相転移」と捉えることができる.更に,中性子及びX線小角散乱を用いて,乾燥ゲルないにメソスコピックレベルの構造が形成されることが明らかになった.次年度はこの現象を利用して「乾燥」という極めて単純な操作による,メソスコピックレベルの構造を有する機能性材料創製へと展開する.ゲルはネットワークと溶媒からなる2成分系であり,両者の相互作用の変化によりユニークな性質を不す事が知られている.これまでハイドロゲルを研究対象とし,ゲルを構成する2成分のうちの1つである溶媒が散逸していく乾燥過程における物性変化を種々の手法を用いて観測を行ってきている.その結果,これまでの研究によりゲル中の自由水が消失する時点(含水率)において,体積,温度,弾性等が急峻な異常を示す等の興味深い現象を観測し,乾燥過程をガラス化過程,乾燥物を1種のガラスとして捉え得る事を報告してきている.この事は引き続き行った乾燥物の昇温時における熱的・弾性的変化の観測からも支持されたが,乾燥ゲルの低周波ラマン散乱スペクトルの温度依存性の観測から,通常のガラスとは異なる側面を持っている事も明らかとなった.この複雑な様相は,ゲル内部の網目架橋や残存する溶媒に関連した不均一から来ていると考えられ,ゲル乾燥物は1種の不均一構造を含んだガラスと見なせると考えている.また,この不均一構造が低周波ラマン散乱プロファイルに生じる事を考慮するとその特徴的な大きさはいわゆるメソスコピックスケールに事が予想されるので,これ以降,報告者らはゲル乾燥物におけるメソスコピック構造形成に注目し,そのキャラクタリゼーションと制御の試みを行って来ている.中でも,以下に示す様にイオン基と疎水基を有するN-イソプロピルアクリルアミド/アクリル酸ナトリウム(NIPA/SA)共重合ゲルでは,乾燥によりメソスコピック領域において極めてはっきりとした構造を作る事が小角X線散乱により明らかとなった.更に,NIPA/SAの比率,含水率,また吸着金属イオンの種類が異なる試料においてこの構造が大きく変化する事も見出し,乾燥ゲルにおけるメソスコピック構造が外部条件により制御可能である事を明らかにした.ゲルはネットワークと溶媒からなる2成分系であり,両者の相互作用の変化によりユニークな性質を示す事が知られている.これまでハイドロゲルを研究対象とし,ゲルを構成する2成分のうちの1つである溶媒が散逸していく乾燥過程における物性変化を種々の手法を用いて観測を行ってきている.

その結果,これまでの研究によりゲル中の自由水が消失する時点(含水率)において,体積,温度,弾性等が急峻な異常を示す等の興味深い現象を観測し,乾燥過程をガラス化過程,乾燥物を1種のガラスとして捉え得る事を報告してきている.この事は引き続き行った乾燥物の昇温時における熱的・弾性的変化の観測からも支持されたが,乾燥ゲルの低周波ラマン散乱スペクトルの温度依存性の観測から,通常のガラスとは異なる側面を持っている事も明らかとなった.この複雑な様相は,ゲル内部の網目架橋や残存する溶媒に関連した不均一から来ていると考えられ,ゲル乾燥物は1種の不均一構造を含んだガラスと見なせると考えている.また,この不均一構造が低周波ラマン散乱プロファイルに生じる事を考慮するとその特徴的な大きさはいわゆるメソスコピックスケールに事が予想されるので,これ以降,報告者らはゲル乾燥物におけるメソスコピック構造形成に注目し,そのキャラクタリゼーションと制御の試みを行って来ている.中でも,以下に示す様にイオン基と疎水基を有するN-イソプロピルアクリルアミド/アクリル酸ナトリウム(NIPA/SA)共重合ゲルでは,乾燥によりメソスコピック領域において極めてはっきりとした構造を作る事が小角X線散乱により明らかとなった.更に,NIPA/SAの比率,含水率,また吸着金属イオンの種類が異なる試料においてこの構造が大きく変化する事も見出し,乾燥ゲルにおけるメソスコピック構造が外部条件により制御可能である事を明らかにした.
細胞膜脂質構造に着目したEGF受容体内在化を標的とする頭頸部がん治療戦略の確立

上皮細胞増殖因子(EGF)受容体(EGFR)は、様々な癌腫でその進展に関連しており、実臨床においても重要な標的分子となっている。本研究では、EGFR経路を阻害する戦略として、EGFRの内在化を標的とする戦略に関する基礎研究を行った。緑茶カテキンの一種であるEGCGはEGFRの内在化を誘導するが、内在化に関わると考えられるc-srcのリン酸化が観察された。このEGCGによるc-srcのリン酸化はc-srcのパルミトイル化を阻害することで抑制されることから細胞膜へのアンカリングや、細胞膜上での局在が重要である可能性が示唆された。上皮細胞増殖因子(EGF)受容体EGFRは、種々の癌腫で発現がみられ、その活性化が、発がん、増殖、浸潤、転移といった癌の進展に深く関わっている。これまでの研究により、天然に存在する化合物が上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)の内在化を誘導し、細胞外からの増殖因子に対する反応を阻害する可能性が示された。このメカニズムを誘導することは、EGFRとその下流シグナルの活性化を回避することにつながる可能性を示唆する。その機序としてsrcの活性化が重要であり、この活性化にはN末端のアシル化が関係している可能性があることが代表研究者らの研究により示された。本年度の研究では、細胞膜の脂質構造の変化がEGFRの内在化や下流のシグナル伝達を制御するとの仮説に基づき、EGFRが高発現している頭頸部癌について、細胞膜脂質構造とEGFRの内在化のメカニズムの関係、及びこの現象が治療戦略上ターゲットとなるか否かを検討した。EGCGのようなポリフェノール類、コレステロールを用いて検討した。DiC16染色、及びその可溶性アッセイ系を用いた。結果、ポリフェノール類に含まれる化合物(EGCG, curcumin)では、細胞膜のDiC16染色パターンを変化させていた。これはSrc、及びSrcファミリー蛋白の局在を変化させる可能性を示唆している。さらに候補となる物質が細胞増殖、遊走能に及ぼす影響の評価を行った。細胞株として、頭頸部がん細胞であるYCU-H891細胞を用いた。ポリフェノール類に含まれる化合物はMTTアッセイで細胞増殖を抑制する効果を認めた。woundhealingアッセイで遊走能の変化を評価したが、EGCGやcurcuminは有意な遊走の変化は認めなかった。申請者のこれまでの研究により、天然に存在する化合物が上皮細胞増殖因子受容体(EGFR)の内在化を誘導し、細胞外からの増殖因子に対する反応を阻害する可能性が示された。その機序としてsrcの活性化が重要であり、この活性化にはN末端のアシル化が関係している可能性があることが分かった。本研究では、これらを更に進め、細胞膜の脂質構造の変化がEGFRの内在化や下流のシグナル伝達を制御するとの仮説に基づき、特にEGFRが高発現しているとされる頭頸部癌について、細胞膜脂質構造とEGFRの内在化のメカニズムの関係、及びこの現象が治療戦略上ターゲットとなるか否かを検討する。前年までの研究でがん細胞株ではポリフェノール類に細胞増殖抑制効果を認めた。遊走能に与える影響は細胞、ポリフェノールの種類により一定しないことが分かった。細胞膜脂質構造への影響として、細胞膜の微小ドメインに着目し、DiC16染色などでの評価を試みているが、これまでのところ、ポリフェノール類による変化は認めるが、一定の傾向は明らかでない。Srcファミリー蛋白のN末端のアシル化の違いが、その細胞内の局在やEGFR内在化への関与の差異に関連するとの仮説に基づき、アシル化の阻害実験を行っている。その機序としてsrcの活性化が重要であり、この活性化にはN末端のアシル化が関係している可能性があることがされた。本研究では、細胞膜の脂質構造の変化がEGFRの内在化や下流のシグナル伝達を制御するとの仮説に基づき、EGFRが高発現している頭頸部癌について、細胞膜脂質構造とEGFRの内在化のメカニズムの関係、及びこの現象が治療戦略上ターゲットとなるか否かを検討した。ポリフェノール類に含まれる化合物は細胞増殖を抑制する効果を認めたものの、遊走能の変化は証明できなかった。総合的には緑茶カテキンなどのポリフェノールは細胞膜の脂質構造に影響を与え、脂質にアンカリングすSrcファミリー蛋白の局在を変化させるが、EGFRの内在化を介した細胞増殖・遊走能の抑制は本研究では証明できなかった。

本研究では、EGFR経路を阻害する戦略として、EGFRの内在化を標的とする戦略に関する基礎研究を行った。緑茶カテキンの一種であるEGCGはEGFRの内在化を誘導するが、内在化に関わると考えられるc-srcのリン酸化が観察された。このEGCGによるc-srcのリン酸化はc-srcのパルミトイル化を阻害することで抑制されることから細胞膜へのアンカリングや、細胞膜上での局在が重要である可能性が示唆された。主に、前年度の研究計画実行に遅延が生じていたことと予定していた研究施設(九州大学内)の改修工事により研究が十分に遂行できなかった時期が生じたことによる耳鼻咽喉科1.研究の中核部分であるsrc蛋白のアシル化に関する実験(EGFRとsrc(とそのファミリータンパク)についての局在変化の評価)を、可能な限り他の実験と並行して進めるが、これが困難な場合には局在変化に関する実験を優先する。2.EGFRの類縁蛋白であるErbBファミリーについても評価を考えていたが、最も重要なEGFR(ErbB1)に集中して研究を遂行し、可能であれば範囲を広げていく方向とする。DiC16染色やボイデンチェンバー法による測定形が当初十分に機能せず、設定に時間を要したことが影響し、スクリーニングが十分に行えなかったが、膜脂質への影響や増殖能、遊走能に関する一定の評価を行った。実験遂行に遅延が生じたため予定していた物品を購入しなかった。加えて、前年度から継続利用している試薬類、及び所属施設での共用物品の利用が可能であったので、これを用いた。EGFRを活性化させる刺激により、多くの細胞株は増殖能と同時に遊走能が更新する。従来から提唱されている上皮間葉転換が生じるものと思われる。YCH-H891細胞株でも、顕微鏡観察下では、比較的短時間の内に細胞接着性が低下し、細胞形態が変化することが観察される。25年度の実験では、遊走能に関して抑制効果がなかったが、実験系そのものに問題がある可能性があるので、26年度は遊走能に関する評価を追加する予定である。残金を次年度へ繰越、計画した実験を遂行する資金とする。実験計画がわずかに遅れたことと、すでに保有していた抗体や試薬が使用できたために物品費がが予定より少額となったことと、学会での発表機会が予定より少なかったため、旅費が少額となったことが原因である25年度に施行できなかった細胞膜脂質構造に変化を与える物質のスクリーニングを進めると共に、遊走能に関する実験を推進する。これらの実験に必要な物品(試薬類、抗体、蛍光観察用の特殊ディッシュ)の購入が必要で、前年度の予算から使用する。また、海外での学会発表も行う予定としており、前年度予算から使用する必要があると予想している。
自己集合したタンパクナノチューブの精密制御

本研究において我々は部位特異的変異解析を用い、タンパク質ナノチューブを形成するTRAPリング同士の接触面間の相互作用についてより詳細に解明することができた。これにより、タンパク質ナノチューブの自己組織化メカニズムとジチオスレイトールの役割をより詳しく理解することができた。また、反復するTRAP結合部位を持ち、自己組織化したチューブの長さをコントロールする際に分子定規として用いることのできるRNA配列の設計、合成、精製にも成功した。この研究では、リング状蛋白のTRAPを構成要素として超分子ナノチューブを自己組織化によって形成することを試みてきた。現段階での目標は、形成されるチューブの長さを制御することである。この目的の達成のために、以下の二つの点で重要な進展があった。1.ナノチューブの自己組織化の詳細な機構を理解すること。チューブの長さを制御するためには、リングがどのように結合するかを解明することが必要である。今年度の研究によって、ナノチューブの中のリング蛋白と隣のリング蛋白を結合しているのはジスルフィド結合ではなく、ジチオスレイトール化学架橋と疎水性結合の混合物であることが見出された。この架橋反応に対する酸化剤の影響も測定された。さらに、ジチオスレイトールをジメルカプトプロパノールに置き換えても反応が進むことも実験によって示された。これらの実験は、ナノチューブの自己組織化についての基本的な仕組みを明らかにしたことで重要である。2.ナノチューブの自己組織化の制御この研究においては、形成されるナノチューブの長さを制御しようとしている。これまでの研究結果から、キャッピングリング(変異なし)によってはチューブの長さを正確に制御できないことが分かっている。今年度の実験によって、ジチオスレイトールの濃度と反応時間を変化させることで、チューブの長さをある程度制御できることを検証した。今後の研究においては、より正確に制御する手法を見出すことが必要である。そのためには、分子定規を用いる方法が有効であると思われるので、現在分子定規とじて用いることのできるDNAを設計しているところである。この研究は、ナノエレクトロニクス技術の発展につながる可能性を持っている。また、この研究に用いられているバイオナノプロセスはナノマシン技術の基礎となることもあり得よう。これまでリング状タンパク質TRAPの研究を系統的に進めてきたが、その一環としてこの科研費を用いて、TRAPが自己組織化によってナノチューブを形成する過程を研究した。この研究で得られた主な成果は以下のとおりである。1.リング状タンパク質が重なって結合しチューブを作るが、その機構はこれまで不明であった。今回の研究では、反応に関与するアミノ酸を変化させることで、タンパク質を結合させるために必要なアミノ酸の同定に成功した。これによって、自己組織化の化学反応機構が理解されただけでなく反応の制御も可能になる。これらの成果は近日中に発表する予定である。2.実用のためにはチューブの長さを一定にすることが重要だが、重合反応の制御が困難なため反応生成物の長さは不揃いになる。そこですでに知られている55塩基の一本鎖RNAがTRAPと結合する性質を利用し、RNAを分子定規として用いてチューブの長さを制御することを考えた。TRAPにRNAを結合した場所ではタンパク質濃度が高くなる。TRAPに重合反応を起こさせるためには高濃度が必要であることを考慮すれば、このやり方でチューブの長さをコントロールできると思われる。チューブの長さはRNAの合成によってきまるので、タンパク質ナノチューブの長さを任意に指定することができる。これは自己組織化複合ナノデバイス作成への重要なステップである。これまでに我々はRNAを合成するためのDNA鋳型を発現し精製することに成功した。これを用いて現在RNAを発現中であり、近い将来にタンパク質ナノチューブの反応に用いてテストする予定である。本研究の目的は、我々が設計したTRAPタンパク質リングから作製された自己集合ナノチューブの長さをコントロールする方法を検討することである。リング状タンパク質の2つの平面にシステイン残基を加えると、長さ2μm以下、直径わずか8nmのチューブに自己集合する。これはリングが積み重なることで生じるものと推察される。今年度は主にこの反応メカニズムのより詳細な解明を試みた。明らかな仮説としては、接し合う平面上のシステイン残基間にジスフィルド結合が形成されることでリングが積み重なるというものである。この仮説を検証するため、リングの片面または両面のシステイン残基を様々な非極性残基・極性残基に変異させ、チューブが形成されるかどうかを観察した。これにより、リングの一方の面(変異残基69を持つ)ではシステインがチューブ形成に必要不可欠だが、反対の面ではシステイン以外の非極性残基でも代替可能である(ただし極性残基では代替不可)という仮説を得た。すなわち、前述の仮説とは異なり、リングの積み重ねはジスフィルド結合によって直接引き起こされるのではないことを確認した。

我々の新たな仮説によれば、システインが不可欠である方の面では、ジチオスレイトールが69残基の位置で各リングのシステイン間の架橋剤の役割を果たすことによりリングが積み重なるが、50残基を持つ面ではこうした架橋はあったほうがよいものの必ずしも必要ではなく、疎水性相互作用だけでリングどうしが結合しうる。
生分解性樹脂を母材とする環境調和型の繊維強化複合材料の開発・評価

本研究では,従来のプラスチック基複合材料と比べて環境負荷が小さい生分解性樹脂を母材とする繊維強化複合材料の開発を試み,使用環境下での強度・寿命評価とコンポスト処理による生分解速度評価を通して,高強度かつ数年10年の長寿命,および廃棄段階での高分解速度を併せもつ複合材料成形条件の検討を行った.研究成果の概要は以下の通りであり,論文投稿準備中である.(1)生分解速度のコントロールを目的として,成分を変えた3種類のポリ乳酸(PLA)を母材樹脂として準備した.また,炭素繊維の平織クロスを強化材とし,3種類の繊維表面処理(アクリルシラン剤浸漬,エポキシシラン剤浸漬,および水酸化ナトリウム溶液浸漬)を行った.これらの樹脂と繊維を組合せ,計9種類の複合材料板をホットプレス成形した.また,比較材として,同じ平織クロスと汎用エポキシ樹脂を組合せた複合材料板を成形した.これらの複合材料について,引張強度,疲労S-N曲線ならびに層間疲労き裂伝ぱ特性の測定を行い,これらに及ぼす成形条件の影響を明らかにした.(2)上記の複合材料を高温高湿環境(60°C水中),生理食塩水,硫酸水溶液(pH=1),および紫外線環境に対して長時間暴露を実施した後,引張強度・疲労S-N曲線の測定を行い,各種環境における強度保持率に及ぼす成形条件の影響を明らかにした.(3)上記(1)で成形した複合材料板の一部をコンポスト化装置に投入し,樹脂生分解速度の測定を行っている.これまでの結果として,(1)で測定した引張強度が高くなるにつれて,生分解速度が低くなる傾向が認められた.本研究では,従来のプラスチック基複合材料と比べて環境負荷が小さい生分解性樹脂を母材とする繊維強化複合材料を開発し,使用中は壊れずに廃棄時には容易に壊せる材料の追求を図る.本研究の範囲では,樹脂の成分調整と繊維/樹脂界面の強化を試み,使用環境下での強度・寿命評価とコンポスト処理による生分解速度評価を通して,高強度かつ数年10年の長寿命,および廃棄段階での高分解速度を併せもつ複合材料を開発する.さらに,廃棄複合材料の樹脂が生分解した後に残される繊維の回収・リサイクル試験を実施する.本年度は以下の検討を行った.(1)生分解速度のコントロールを目的として,成分を変えた3種類のポリ乳酸(PLA)を母材樹脂として準備した.また,炭素繊維の平織クロスを強化材とし,3種類の繊維表面処理(アクリルシラン剤浸漬,エポキシシラン剤浸漬,および水酸化ナトリウム溶液浸漬)を行った.これらの樹脂と繊維を組合せ,計9種類の複合材料板をホットプレス成形した.また,比較材として,同じ平織クロスと汎用エポキシ樹脂を組合せた複合材料板を成形した.これらの複合材料について,引張強度の測定を行った.また,長期使用に対する寿命評価のために,平滑材,およびき裂材の疲労試験を行い,S-N曲線ならびにき裂伝ぱ特性のデータを採取中である.(2)上記の複合材料の耐環境性を調べるため,高温高湿環境(60°C水中),生理食塩水,硫酸水溶液(pH=1),および紫外線環境に対する暴露を実施中である.今後,これらの複合材料の引張強度・疲労強度の測定を行い,各種環境における強度保持率を評価する予定である.(3)上記(1)で成形した複合材料板の一部をコンポスト化装置に投入し,樹脂生分解速度の測定を行っている.これまでの結果として,(1)で測定した引張強度が高くなるにつれて,生分解速度が低くなる傾向が認められた.本研究では,従来のプラスチック基複合材料と比べて環境負荷が小さい生分解性樹脂を母材とする繊維強化複合材料の開発を試み,使用環境下での強度・寿命評価とコンポスト処理による生分解速度評価を通して,高強度かつ数年10年の長寿命,および廃棄段階での高分解速度を併せもつ複合材料成形条件の検討を行った.研究成果の概要は以下の通りであり,論文投稿準備中である.(1)生分解速度のコントロールを目的として,成分を変えた3種類のポリ乳酸(PLA)を母材樹脂として準備した.また,炭素繊維の平織クロスを強化材とし,3種類の繊維表面処理(アクリルシラン剤浸漬,エポキシシラン剤浸漬,および水酸化ナトリウム溶液浸漬)を行った.これらの樹脂と繊維を組合せ,計9種類の複合材料板をホットプレス成形した.また,比較材として,同じ平織クロスと汎用エポキシ樹脂を組合せた複合材料板を成形した.これらの複合材料について,引張強度,疲労S-N曲線ならびに層間疲労き裂伝ぱ特性の測定を行い,これらに及ぼす成形条件の影響を明らかにした.(2)上記の複合材料を高温高湿環境(60°C水中),生理食塩水,硫酸水溶液(pH=1),および紫外線環境に対して長時間暴露を実施した後,引張強度・疲労S-N曲線の測定を行い,各種環境における強度保持率に及ぼす成形条件の影響を明らかにした.(3)上記(1)で成形した複合材料板の一部をコンポスト化装置に投入し,樹脂生分解速度の測定を行っている.これまでの結果として,(1)で測定した引張強度が高くなるにつれて,生分解速度が低くなる傾向が認められた.
C型インフルエンザウイルス糖蛋白質に見られる分子擬態

C型インフルエンザウイルスのHE糖蛋白質に対する37個の単クローン抗体のうちlinear epitopeを認識する抗体の一つであるS16がHE分子上の403位のアミノ酸を含むepitopeを認識する、という作業仮説に基づき研究を進めたところ、次の結論が得られた。1.403位にGlu(グルタミン酸)をもつC/Ann Arbor/1/50株のHE遺伝子のcDNAをSV40ベクターに組み込み、CV-1細胞で発現させた。この蛋白は確かにS16と反応することを、蛍光抗体法と免疫沈降法により確認した。2.上記のベクターに、部位特異的変異導入法により403位にGlu→Lys(リジン)の変異を導入した。この変異蛋白をCV-1細胞で発現させたところ、S16との反応性が消失していた。今後は、(1)403位にLysをもつ分離株(C/愛知/1/81株)のHE遺伝子のcDNAをSV40ベクターに組み込み、CV-1細胞で発現させ、この蛋白がS16と反応しないこと、ならびに(2)(1)のベクターに上記とは逆の変異(Lys→Glu)を導入し、この変異蛋白がS16との反応性を回復していることを確認する予定である。
新型ブドウ球菌エンテロトキシンの分子生物学的研究

黄色ブドウ球菌の産生するブドウ球菌エンテロトキシン(SEs)は嘔吐活性を持ち、ヒトおよび霊長類において経口的に摂取されると嘔吐型食中毒を引き起こす。SEAの嘔吐発現機序は長年不明であったが、前年度までの研究により、嘔吐モデル動物であるスンクスを用い、経口投与されたSEAは胃および腸管の粘膜下組織に存在する肥満細胞へと結合し、脱顆粒を引き起こすことを明らかにした。また、脱顆粒阻害剤を投与後、SEAを投与し嘔吐の有無を確認したところ、経口投与および腹腔内投与されたSEAによる嘔吐が脱顆粒阻害剤により抑制されることが明らかになった。このことからSEAの嘔吐活性発現機序において肥満細胞の脱顆粒が重要な役割を果たすことを示された。本年度はスンクス嘔吐モデルにおいて、未だ嘔吐が確認されていない新型SEsの嘔吐活性の確認を行った。新型SEsのうちSEK,SEL,SEM,SEN,SEO,SEQをスンクスに腹腔内投与したところ、全ての新型SEsが嘔吐活性を示した。また、新型SEsの消化管内動態を古典的なSEsであるSEAと比較するため、SEIを胃内投与しその消化管内動態を免疫染色により確認した。その結果、SEAと比較すると少量ではあるがSEIも消化管の粘膜下組織へと移行することが明らかとなった。以上の結果は、新型SEsによる嘔吐発現機序の解明に役立つだけでなく、エンテロトキシンファミリーによる食中毒の包括的な理解につながると考えられる。すでに古典的エンテロトキシンの嘔吐発症機序を解明しており、現在新型SEsの嘔吐活性の評価をin vivoで行っているため。未だ嘔吐発現におけるSEA受容体が明らかになっていないため、肥満細胞におけるSEA受容体の検索をタンパク質間相互作用を利用して同定し、SEA投与により脱穎粒に至るシグナル伝達経路を明らかにする。また、SEAと脂質との相互作用の解析も行う。本研究は新型ブドウ球菌エンテロトキシン(SE)の生物活性を分子レベルで明らにするためまず古典的なSEであるSEAの嘔吐活性発現機序を解明することを目的としている。嘔吐モデル動物であるジャコウネズミを用いた研究によりSEAのin vivoにおける動態を観察した結果、SEAはまず胃および小腸の上皮細胞に付着した後、30-90分という短時間で粘膜下組織へと移行し結合組織型肥満細胞へと集積することを明らかにした。さらに免疫組織化学およびトルイジンブルー染色により、粘膜下組織に存在する肥満細胞がSEA投与により脱顆粒を起こすことが示唆された。以上のことからSEsの嘔吐における標的細胞は肥満細胞であることを明らかにし、また肥満細胞の脱顆粒がSEsの嘔吐に関与している可能性が示された。SEAが消化管の粘膜上皮を通過することが明らかになったため培養細胞を用いた上皮バリアモデルを用いてSEsの上皮透過実験を行ったが、実験に用いた培養細胞系では上記したin vivoにおける短時間でのSEsの移行は再現できずぐ現在より適切なモデルの構築を試みている。SEsの標的タンパク質については現在肥満細胞系培養細胞株を用い、タンパク質間相互作用を利用してクローニングを試みている。以上の実験結果の通り、本研究はSEAによる嘔吐発現の分子機構の解析が進み分子レベルでのブドウ球菌食中毒の防除と制御を進める端緒となり得るため、病原細菌学および食品衛生学的に高い価値を有する。また免疫学および細胞生物学に関して新たな知見が得られる可能性があり、非常に興味深く至急解明する必要がある。本研究は新型ブドウ球菌エンテロトキシン(SE)の生物活性を分子レベルで明らかにするためまず古典的なSEであるSEAの嘔吐活性発現機序を解明することを目的としている。昨年度までの研究では嘔吐モデル動物であるジャコウネズミ(Suncus murinus)を用い、SEAのin vivoにおける動態を明らかにした。SEAは30-90分という短時間で粘膜下組織へと移行し粘膜下組織に存在する肥満細胞に結合し、さらにSEAと5-HTの二重染色およびトルイジンブルー染色により、粘膜下組織に存在する肥満細胞がSEA投与により脱顆粒を起こすことを明らかにした。このため肥満細胞の脱顆粒がSEsの嘔吐に関与している明らかにするために、SEAに近縁であるスーパー抗原TSST-1のジャコウネズミにおける動態を観、察した。ISST-1はS:EAと同様に経口投与により胃十二指腸の粘膜下組織へと移行することが明らかとなった。しかし、その標的細胞は肥満細胞ではなくMHCクラスII陽性細胞であった。このためSEAによる嘔吐は、SEAのスーパー抗原活性ではなく、粘膜下組織肥満細胞への脱顆粒誘導能によることが示唆された。また、SEAの粘膜上皮における侵入のメカニズムについても組織学的手法により検討を行っている。また免疫学および細胞生物学に関して新たな知見が得られる可能性があり、非常に興味深く解明する必要がある。SEAの嘔吐発現機序は長年不明であったが、申請者は前年度までの研究により、嘔吐モデル動物であるスンクスを用い、経口投与されたSEAは胃および腸管の粘膜下組織に存在する肥満細胞へと結合し、脱顆粒を引き起こすことを明らかにした。

また、SEAは経口投与だけでなく腹腔内投与によっても嘔吐を引き起こすことが知られているが、その作用機序が二つの投与経路で同等であるかは不明であった。SEAを腹腔内投与した個体においてSEAの体内動態を形態学的解析により観察したところ、SEAを経口投与した個体と同様に、SEAが肥満細胞に結合していることが明らかとなり、腹腔内投与における嘔吐発現においても粘膜下組織肥満細胞が重要な役割を果たしていることが示唆された。さらにスンクス嘔吐モデルにおいて、SEAによる嘔吐が確認された個体を用いて脱顆粒阻害剤を投与後、SEAを投与し嘔吐の有無を確認したところ、経口投与および腹腔内投与されたSEAによる嘔吐が脱顆粒阻害剤により抑制されることが明らかになった。このことからSEAの嘔吐活性発現機序において肥満細胞の脱顆粒が重要な役割を果たすことを示された。以上の結果は、SEAによる嘔吐発現機序の解明に役立つだけでなく、SEAの消化管内腔から粘膜下組織肥満細胞へ移行する経路を明らかにする上で重要な知見である。黄色ブドウ球菌の産生するブドウ球菌エンテロトキシン(SEs)は嘔吐活性を持ち、ヒトおよび霊長類において経口的に摂取されると嘔吐型食中毒を引き起こす。SEAの嘔吐発現機序は長年不明であったが、前年度までの研究により、嘔吐モデル動物であるスンクスを用い、経口投与されたSEAは胃および腸管の粘膜下組織に存在する肥満細胞へと結合し、脱顆粒を引き起こすことを明らかにした。また、脱顆粒阻害剤を投与後、SEAを投与し嘔吐の有無を確認したところ、経口投与および腹腔内投与されたSEAによる嘔吐が脱顆粒阻害剤により抑制されることが明らかになった。本年度はスンクス嘔吐モデルにおいて、未だ嘔吐が確認されていない新型SEsの嘔吐活性の確認を行った。新型SEsのうちSEK,SEL,SEM,SEN,SEO,SEQをスンクスに腹腔内投与したところ、全ての新型SEsが嘔吐活性を示した。また、新型SEsの消化管内動態を古典的なSEsであるSEAと比較するため、SEIを胃内投与しその消化管内動態を免疫染色により確認した。その結果、SEAと比較すると少量ではあるがSEIも消化管の粘膜下組織へと移行することが明らかとなった。以上の結果は、新型SEsによる嘔吐発現機序の解明に役立つだけでなく、エンテロトキシンファミリーによる食中毒の包括的な理解につながると考えられる。SEA受容体の探索は進んでいないものの、SEAによる嘔吐発現における脱顆粒の重要性および腹腔内投与におけるSEAの体内動態をin vivoにおいて明らかにし、スンクス嘔吐モデルの有用性を示すことができたため。すでに古典的エンテロトキシンの嘔吐発症機序を解明しており、現在新型SEsの嘔吐活性の評価をin vivoで行っているため。未だ嘔吐発現におけるSEA受容体が明らかになっていないため、肥満細胞におけるSEA受容体の検索をタンパク質間相互作用を利用して同定し、SEA投与により脱顆粒に至るシグナル伝達経路を明らかにする。また、嘔吐活性の消失が確認されているSEA変異体の生体内
リポソームカラムによる脂質膜と薬物の相互作用の解析法の開発

薬物・化学物質と生体膜ないしは脂質膜(リポソーム)との相互作用を感度よく,精度よく測定する方法の開発を目指すとともに,生体膜と薬物との相互作用の機構を考察することを目的としている.リポソームをカラム材料に固定化して,HPLCの方法を利用して,脂溶性陽イオンであるtetraphenylphosphoniumおよびtriphenyl-n-alkyl (n=1-6)-phosphonium同族体のリポソームへの分配率を求めた.溶離位置は,それらホスフォニウムイオンの脂溶性に従っていた.一方,その溶出パターンを解析すると,単純なHPLCの溶出理論には合致しないことが分かった.すなわち,溶出パターンの広がり(二次モーメント)は,溶媒の流速に反比例するはずであるが,実験ではその流速の2乗に反比例した.その理由を検討して,リポソームカラムに対する理論式を構築した.この理論の骨子は,リポソームという大きな物体がカラム材料に固定化されているので,溶媒の流れは乱れてしまい,通常のHPLCの理論が適用出来ないと考え,ある範囲の薄い板状の部分では,HPLCの理論とは反対に,よく撹拌されている仮定したことである.この理論によれば,リポソームへの吸着や脱着速度が,流速とともに,溶離パターンを決める.そのため,実験からリポソームへの吸着や脱着速度を求められるようになった.その速度は,アルキル鎖のnの値の偶奇に依存した.これらホスフォニウムイオンの膜透過の速度や水和でも,偶奇性が見られており,その原因の分子論的な解明が次の問題である.バクテリアの膜ベジクルの固定化を試みている.これにより,膜タンパクと基質との相互作用が調べることが出来る.様々な薬物と生体膜との相互作用を調べるため,リポソームをカラム担体にアビジン・ビオチン結合を利用して固定化した「固定化リポソームカラム」を作成した.HPLCの技法を用いて,脂溶性カチオンであるフォスフォニウム誘導体のリポソーム膜への巻く分配係数を求めた.脂溶性が高くなる程滞留時間が長くなり,HPLCの溶出パターンが大きく広がることが分かった.この結果は脂溶性が高くなるほど膜との相互作用が大きくなることを示しているが,この溶離パターンの広がりを検討することにより,新たなパラメータの算出が可能であることが示唆された.そこで,平均滞留時間とその偏差である溶出パターンの広がり度から,未だ求められていない薬物の膜への吸着速度定数と脱着速度定数を別々に算出できる理論の構築を試み,それを用いて一般的な薬物の膜への相互作用の解析を行なった.薬物・化学物質と生体膜ないしは脂質膜(リポソーム)との相互作用を感度よく,精度よく測定する方法の開発を目指すとともに,生体膜と薬物との相互作用の機構を考察することを目的としている.リポソームをカラム材料に固定化して,HPLCの方法を利用して,脂溶性陽イオンであるtetraphenylphosphoniumおよびtriphenyl-n-alkyl (n=1-6)-phosphonium同族体のリポソームへの分配率を求めた.溶離位置は,それらホスフォニウムイオンの脂溶性に従っていた.一方,その溶出パターンを解析すると,単純なHPLCの溶出理論には合致しないことが分かった.すなわち,溶出パターンの広がり(二次モーメント)は,溶媒の流速に反比例するはずであるが,実験ではその流速の2乗に反比例した.その理由を検討して,リポソームカラムに対する理論式を構築した.この理論の骨子は,リポソームという大きな物体がカラム材料に固定化されているので,溶媒の流れは乱れてしまい,通常のHPLCの理論が適用出来ないと考え,ある範囲の薄い板状の部分では,HPLCの理論とは反対に,よく撹拌されている仮定したことである.この理論によれば,リポソームへの吸着や脱着速度が,流速とともに,溶離パターンを決める.そのため,実験からリポソームへの吸着や脱着速度を求められるようになった.その速度は,アルキル鎖のnの値の偶奇に依存した.これらホスフォニウムイオンの膜透過の速度や水和でも,偶奇性が見られており,その原因の分子論的な解明が次の問題である.バクテリアの膜ベジクルの固定化を試みている.これにより,膜タンパクと基質との相互作用が調べることが出来る.
ネットワーク・プランニング手法による、肺癌診療構造の分析と改善に関する研究

診療過程における感染症等副次的事象の影響を評価するにあたり、Program Evaluation and Review Technique (PERT)の適用が有効であるかを評価することを目的として、副次的事象が発生する頻度の高い治療過程へのPERT適用を検討した。肺癌診療過程のうち、診断過程においては論理的関係および時間的関係に基づきPERTモデルを作成することが可能であることが示された。治療過程に対する検討では、1)治療が標準化されていない、2)診療記録上、治療として行われた医学的介入の時間的記録が整備されていない、3)診療録上、感染症の治癒等副次的事象の終了の判定が不明瞭であることが明らかとなった。このため、PERTモデル構築に必要な論理的関係および時間的関係を記述することは、現在臨床診療の現場で行われている診療記録からは困難であることが示されると共に、診療記録より臨床診療において行われた医学的介入を時系列に沿って復元することも困難であることが示された。本研究により、PERT手法は肺癌診療の診断過程等標準化された診療行為の資源配分計画および評価に有効である一方、治療過程等標準化が不十分な分野での計画・配分には応用が困難であることが示された。医療の効率性を評価し確保するためには、診療過程の標準化と共に、医学的介入の内容および根拠を明確に示す記録を作成することが不可欠であると考えられた。平成7年度は研究計画に基づき、以下のとおり研究を実施した。1991年度の肺癌患者に関する資料に基づいて、診療過程に対し重要な影響を与えたと考えられる検査・事象・治療の実施された日時を病歴資料により調査した。これらの事象の論理的関係に基づき、相互の時間間隔の統計的分布を明らかにし、実際に診療過程に対し影響を及ぼした事象を抽出した。この実際に診療過程に対し影響を及ぼした事象に基づいたPERTモデルを作成し、診療過程の代替案作成における有用性を検証した。これにより、(1)診療構造を把握し在院日数を短縮するための手法として、ネットワーク・プランニングの手法が有用であること、(2)診療過程で生じる事象相互の時間関係を用いて診療構造を表現し、診療構造を明らかにすることが可能であることの、2点を明らかにした。以上の研究結果を第15回医療情報学連合大会で報告した。報告内容は、「肺癌診療過程のPERT手法による解析」として、第15回医療情報学連合大会論文集の917-920頁に長瀬啓介(研究協力者)、高田彰、佐々木順子、長谷川鎮雄共著の論文として収録された。さらに、肺癌診療過程で発生した感染症・出血などの副次的事象を病歴資料により抽出し、平成8年度に行う予定の発生日時、対応に要した時間の解析に用いるデータとして集積した。また、病院情報システム内に集積されている時間データの項目と精度の調査を開始し、データの解析に適したデータベース構造の検討に備えている。診療過程における感染症等副次的事象の影響を評価するにあたり、Program Evaluation and Review Technique(PERT)の適用が有効であるかを評価することを目的として、副次的事象が発生する頻度の高い治療過程へのPERT適用を検討した。
計算機シミュレーションによるプラズマ対向壁からの2次電子放出に関する研究

本年度は、電子・イオン衝撃による2次電子放出特性の2次電子放出比(積分量)、放出エネルギー分布や放出角度分布(微分量)、放出統計分布等の詳細な情報を計算機シミュレーションにより得るためのプログラムの開発、計算を行った。計算は主に、核融合装置内のプラズマ対向壁材料として利用され始めているベリリウムをターゲット材料に選んだ。電子衝撃の場合、2次電子放出比、後方散乱率、放出エネルギー分布、放出角度分布は実験をほぼ再現でき、定性的に2次電子放出特性を説明可能になった。放出統計分布からは、固体内部の電子増殖過程の重要性を明白にする事ができた。また、ターゲット表面に存在する表面凹凸をモデル化した計算により、2次電子放出比の増加、エネルギー分布の低エネルギー側へのシフト、放出角度分布の顕著な変化等実験の再現も更に向上、新しい情報も得られた(J.Phys.Soc.Jpn.,63,3907(1994);J.Plasma.Res.,70,1298(1994);J.Nucl.Mater.,(1995),in press)。イオン衝撃の場合、主に水素イオン衝撃を行い、電子入射の場合と同様2次電子放出特性が説明可能になると同時に、電子衝撃とイオン衝撃の類似点と相違点を明白にする事ができた。詳細な結果は、共同研究を行っている徳島大学工学部電気電子工学科大宅薫氏のScanning Microscopy Intcrnational 1995meeting(5/6-5/11,Houston,U.S.A.)招待講演で公表予定である。プラズマ中に存在する低エネルギー多価イオン衝撃による2次電子放出のシミュレーションのためのプログラム改良・拡張、計算により2次電子放出比の価数依存性、エネルギー分布の実験の再現等の結果を得た(7th International Conference on the Physics of Highly Charged Ions(9/19-9/23,Vienna,Austria,1994);Nucl.Instrum.& Methods.Phys.Res.B,(1995),in press)。多価イオン衝撃の場合、現在コードで取り扱っているkinetic放出機構に加えてpotential放出機構が重要であるため、プログラムを更に改良・開発注である。