hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞分化におけるエピジェネティックパターン成立機構の解明

発現の不活性化後の赤血球系細胞でGATA-1を欠損させてもGM-CSFRα発現は不活性化されたままであった.以上の結果から,多能性造血前駆細胞から赤血球系細胞への分化系列決定において,GATA-1はミエロイド系遺伝子の発現を不可逆的に不活性化していることが明らかとなった.
臨床現場の活用事例にもとづいた体温・循環調節の看護技術教材の開発

臨床現場ではバイタルサイン測定用具は電子化された用具の使用頻度が高い一方で測定値の正確性の課題があり、患者への適性の判断が求められていた。罨法用具選択の際は身体への固定のしやすさや安全性の確保に着目されていることが分かった。寝床環境用具では主に身体の下に敷く寝具により環境の調節がされていた。利便性の高い看護用具は一方で誤作動や事故のリスクを伴う。各用具のもつ機能と原理、患者への適性を判断できる基礎的なアセスメント力の育成にむけた教材作成が必要であることが示唆された。本研究は、人間の基本的ニーズである体温・循環調節の援助に焦点を当て、臨床における看護用具の使用状況を明らかにし、臨床現場の活用事例に基づいた技術教育のありかたを検討することを目的としている。平成27年度は体温・循環の調節を目的とした看護用具(バイタルサイン測定、寝床環境、罨法)に関する文献・書籍の内容の検討を行い、臨床での現状と看護基礎教育の現場における課題の把握に努めた。さらに研究者の所属する研究会に参加している看護師の協力を得て、実際に病棟で使用している看護用具の活用状況についてインタビュー調査を行った。各看護領域や診療科の特徴を踏まえ、異なる病院に勤務する臨床経験3年以上の看護師10名を対象とし、勤務する病棟の診療科と入院患者の特徴、体温・循環の調節に用いる看護用具とその使用目的、方法、看護基礎教育に対する意見等を調査した。臨床現場では電子血圧計や電気毛布など、電子化された看護用具が増えており、その使用方法や使用上の留意点に関する教育の強化が必要であることがわかった。一方で、水銀血圧計や熱湯を使った温罨法など伝統的な看護用具は廃止傾向であることが分かった。また、氷枕・氷嚢などの罨法用具を局所の炎症や疼痛緩和に活用している事例もあり、基礎教育と応用教育の整理の必要性が示唆された。現在、インタビュー調査の結果をもとに、調査票を作成している。平成28年度は全国1000施設を対象とした調査研究を行う予定である。インタビュー調査は平成27年7月9月に10名実施し、結果の分析は平成28年2月までに概ね終了した。現在、全国調査のための調査票案を作成している。平成28年6月までにプレテストを行い、調査票を完成させる予定で進めている。H27年度に実施したインタビュー調査の結果をもとに、全国調査のための調査票を作成した。バイタルサイン測定用具、寝床環境用具、冷罨法用具、温罨法用具の計28個の看護用具の活用状況の実態と他職種との連携等に関する内容で構成した。全国調査は自記式質問紙郵送調査法とし、調査の対象は病床数200床以上を有し、病院機能評価の認定を受けている全国1000の施設に勤務する看護師で、日常的に看護用具を使用している臨床経験3年以上の病棟看護師とした。診療科による特徴を把握するため1施設につき3名、計3000名を対象とした。調査票は平成28年8月に各施設に郵送し、約790の返信があった。調査結果は統計ソフトSPSSver.23を用いて分析作業を行っている。各診療科や看護領域において看護用具の使用状況に違いがあるのか、また使用上の工夫点や課題などを明らかにし、今後は臨床現場の活用事例にもとづいた看護技術教材を作製したいと考えている。H28年度内に調査票の回収・調査結果の入力が終了した。現在、結果の分析作業に取りかかっており、概ね順調に進んでいる。H28年に全国1000施設、計3000名の看護師を対象に患者の体温・循環の調節の目的で使用される看護用具の臨床における使用状況を調査し、790名の看護師から回答が得られた。H29年度は主に得られた回答の分析作業と報告書の作成を行った。1.バイタルサイン測定用具は取り扱いの簡便さと測定の早さから電子化された用具が主流となったが、正確性の課題から患者への適性の判断が求められていた。2.罨法用具は伝統的な看護用具に加え取り扱いが簡便かつ消毒・洗浄しやすいものが普及した。患者へ触れる際の危険に最も注意しながら、体温調節以外の目的で様々な局所へ適応されていた。3.罨法用具は固定のしやすさと安全面から主に整形・脊髄系病棟、小児系病棟、精神・心療系病棟で使用状況に有意差が見られた。4.寝床環境用具ではマトレス、下シーツ、包布がほぼ標準化され、主に身体の下に敷くものを調節しながら患者に合わせた寝床環境の整備がされていた。5.使用頻度の高い看護用具は利便性がある一方で誤作動や事故のリスクを伴う。各用具のもつ機能と原理について教育を強化し、患者への適性や使用上のリスクを判断できる基礎的なアセスメント力を育成することが重要であることが示唆された。以上の結果を生かした教育教材の作成を進めるとともに学会発表、論文投稿の準備を進めている。

寝床環境用具では主に身体の下に敷く寝具により環境の調節がされていた。利便性の高い看護用具は一方で誤作動や事故のリスクを伴う。各用具のもつ機能と原理、患者への適性を判断できる基礎的なアセスメント力の育成にむけた教材作成が必要であることが示唆された。研究者の所属する研究会に参加している看護師の協力を得て平成28年6月までに調査票の完成を目指す予定である。調査項目の妥当性及び回答しやすさに対する意見を得て、調査内容、選択肢や自由記述欄の構成等について再検討・修正し、精度を高めていきたい。調査票配布の対象となる1000施設のリストアップと封筒類の作成は完成している。平成28年7月には全国1000施設に調査票を配布・回収し、速やかに分析作業に入れるよう、調整を進めていく予定である。臨床現場で活用性の高い看護用具や特定の領域で用いられる看護用具について明らかにすることで、実際の活用事例を具体的に示した教育教材の作製に取り組みたい。また、各看護用具の使用状況と他職種との連携についても考察することで、看護技術の発展のために必要な環境や取り組みについて示唆を得たい。看護教育概ね予定通りに使用できた。業務と重なり、予定していた学術集会への参加が出来ないことがあったが、必要な物品費の執行すべてはできた。概ね予定通りに使用できた。業務と重なり、予定していた学術集会への参加が出来ないことがあったが必要な物品費の執行は全てできた。平成27年度は概ね予定通りに使用できたと考えている。次年度使用額は1万円未満であり、平成28年度も予定通りの研究を進めていくことで使用可能かと考える。H28年度は概ね予定通りに使用できたと考えている。次年度使用額は千円未満であり、H29年度も予定通りの研究を進めていくことで使用可能かと考える。
プロテアソームリング構造をベースとしたタンパク質集積法の開発

モデルタンパク質としてGFPをα7のそれぞれN、C末端に融合したGFP-α7、α7-GFPとも、単独ではリングが形成されないことが判明した。そこで、α6にGFPを融合してヘテロリング形成を試みた。その結果、GFP-α6は単量体状態のα7と効率的にヘテロリングを形成するが、リング状態のα7とはリング形成しなかった。一方、α6-GFPはα7の状態に関わらず効率的にヘテロリングが形成されることが判明した。また、GFP-α6-GFPと単量体型α7とのヘテロリング形成から、集積度向上の可能性が示唆された。以上、α7、α6によるヘテロリングの活用によりリング上へのタンパク質集積化手法を確立することできた。α7ホモダブルリングの立体構造に関する情報を得るために結晶化を試みた結果、0.1M硫酸アンモニウム、20% PEGを含む条件において、結晶が生成することを見出した。現在、X線結晶構造解析に適した結晶生成条件の最適化を進めている。一方、20Sプロテアソームαリングの結晶構造を鋳型として、α7リングのモデル構造を統合計算化学システムMOEを用いて作成した。得られた構造をもとに、ダブルリング形成に関与すると予想されるアミノ酸残基として、疎水性クラスターを形成するグループとαへリックス間の相互作用に関与する2つのグループを抽出した。これらの領域に部位特異的変異を施したところ、疎水性クラスターにおけるsingle mutantではダブルリング形成が保持されていたが、double mutantではシングルリングと考えられる複合体が生成した。しかし、その効率は低く、また得られた複合体が不安定であったため、もう一方の領域に対しても2つの変異を導入した。その結果得られた4重変異体は、比較的効率よくシングルリングを形成し、また安定性も高いことが明らかとなった。以上、本年度の研究において、α7が形成するダブルリングに対しての各種タンパク質の融合箇所の候補選定およびダブルリングのシングルリング化等、タンパク質集積化への応用に向けた準備を整えることができた。α7が形成するホモダブルリングをベースとしたタンパク質の集積化を図るため、モデルタンパク質として緑色蛍光タンパク質(GFP)を用い、α7サブユニットのN末端およびC末端にGFPを融合した変異タンパク質(GFP-α7、α7-GFP)を作成した。GFP-α7はゲルろ過の溶出位置から一定の構造の複合体を形成することが認められたが、ダブルリングの形成は認められなかった。また、α7-GFPは大腸菌体内で沈殿し、封入体を形成した。そこで、α7のリングとヘテロリングを形成する性質を持つα6にGFPを融合した変異タンパク質GFP-α6を作成し、GFP-α7とのヘテロリング形成を解析した。その結果、両者の混合によりヘテロダブルリングが形成されることが認められた。しかし、その形成速度は遅く、また形成率も低かった。そこで、大腸菌体内での共発現を試みた結果、蛍光タンパク質が融合したヘテロダブルリングが効率よく形成されることが明らかとなった。in vitroにおける低形成率の原因は、GFP-α7が凝集体を形成していることにあると考えられる。そこで、N末端を削除してヒスチジンタグを付加することにより単量体化したα7を用い、GFP-α6とのリング形成を解析した。その結果、両者はin vitroにおいても効率よくヘテロダブルリングを形成することが判明した。このように、N末端にタンパク質を融合したα7によるダブルリング形成が困難な場合、α6を用いる方法が有効であり、この際、α7が単独で凝集体を形成しないようにする工夫も必要であることが明らかとなった。α7サブユニットのN末端、C末端にGFPを融合した変異タンパク質は、ダブルリング構造を形成しなかったが、α6サブユニットのヘテロリング形成能を利用して、蛍光タンパク質が融合したリングを形成させることができた。このように、リング上にタンパク質を集積化する方法について有益な結果を得ることができており、研究はおおむね順調に進展している。前年度までの研究において、α6のN末端に緑色蛍光タンパク質(GFP)を融合したGFP-α6は、α7のホモダブルリングに加えてもヘテロダブルリングは形成しないが、ホモリング形成せず単量体となるN末端欠損体(ΔN-α7)と組み合わせることにより、効率よくヘテロダブルリングを形成することが明らかとなった。野生型α7のリングを塩酸グアニジンで一旦変性させリフォールディングすると、直ちにリングは形成されず単量体の状態となる。そこで、このrefolded α7とGFP-α6との相互作用を解析した結果、ΔN-α7の場合と同様にヘテロダブルリングが形成され、GFP-α6による効率的なリング形成にはα7の単量体化が有効であることが確認された。これに対して、C末端にGFPを融合したα6-GFPでは、GFP-α6と異なりダブルリングを形成しているα7への添加においても高効率でヘテロダブルリングを形成することが明らかとなった。以上より、α7のホモダブルリングからα7/α6ヘテロダブルリングへの変換の際に、α6サブユニットのN末端領域が重要な役割を果たすことが示唆された。この他、α6およびα7のヘテロリング上へのタンパク質集積度を高めるために、α6のN末端、C末端の両方に蛍光タンパク質を融合したコンストラクトを作成し、単量体型α7との相互作用を解析した結果、両者はゆっくりとヘテロダブルリングを形成することが判明した。本研究により、α6およびα7によるヘテロダブルリング形成のメカニズムについて有用な知見を得ることができた。

また、サブユニット両末端へのタンパク質融合により、集積度をより高めることが可能であることが示された。これらの結果は、今後、様々なタンパク質のヘテロリング上への高度な集積化に繋がることが期待される。モデルタンパク質としてGFPをα7のそれぞれN、C末端に融合したGFP-α7、α7-GFPとも、単独ではリングが形成されないことが判明した。そこで、α6にGFPを融合してヘテロリング形成を試みた。その結果、GFP-α6は単量体状態のα7と効率的にヘテロリングを形成するが、リング状態のα7とはリング形成しなかった。一方、α6-GFPはα7の状態に関わらず効率的にヘテロリングが形成されることが判明した。また、GFP-α6-GFPと単量体型α7とのヘテロリング形成から、集積度向上の可能性が示唆された。以上、α7、α6によるヘテロリングの活用によりリング上へのタンパク質集積化手法を確立することできた。α7ホモダブルリングの結晶化条件を見出したことおよびモデル構造作成等、リング構造情報についての研究はおおむね順調に進展している。α7サブユニットへのタンパク質融合は今後の課題となったが、ダブルリングのシングルリング化については、4つの部位特異的変異導入が効果的であることを見出している。α7とα6サブユニットが形成するヘテロリングを利用して、GFPの集積化に成功した。今後は、同様の手法により他のタンパク質の集積化を試みるとともに、タンパク質融合型α7のホモダブルリングやシングルリング形成にも取り組み、プロテアソームリング構造を基盤とした多様なタンパク質集積化手法の開発を進める。生物物理α7ホモダブルリングのモデル構造よりタンパク質融合可能部位と予測された箇所に対して種々のタンパク質を融合し、リング形成能を解析する。また、リングの結晶構造解析を引き続き進める他、申請書に記載した研究実施計画に従って研究を推進する。27年度は、集積化するタンパク質としてGFPをモデルとして用い、それがリング構造上に集積される様々な条件の検討を行った。実験において取り扱うタンパク質が限定的であったため、次年度使用額が生じた。26年度は、α7が形成するリングのモデル構造作成、タンパク質融合可能部位の探索および部位特異的変異導入によるシングルリング化など、次年度以降のタンパク質集積化に向けての準備的実験を行ったため、次年度使用額が生じた。28年度は、集積化を図るタンパク質として、GFP以外のタンパク質も対象とする。そのために必要な、遺伝子工学用試薬およびタンパク質調製用カラムなどの購入に充てる。高分子量の複合体の調製および解析用のゲルろ過クロマトグラフィー用カラムの購入等に充てる。
日英高等教育機関における学生支援に資する大学機関研究(IR)の基礎的研究

本研究では日本と英国における大学機関研究(IR, Institutional Research)の展開状況や捉え方を調査し、学生支援との関係でどのように機能しているかを検討した。その結果、(1)日本国内におけるIRの理念をめぐる混乱は、教育改善志向のIR、経営改善志向のIR、および学生調査を基盤としたIRが存在していること、(2)英国においても学生満足度調査に基づいた学生支援改革を志向するIRが一部の大学で実践されているが、日本との違いではIR研究・実践の基礎にあるのがリテンション率改善と呼ばれる大学中退者研究に依拠していることを明らかにした。本研究の目的と本年度の活動概要は、(1)日本国内で大学管理・運営部局で急速に関心が高まっている高等教育機関研究(Institutional Research,IR)の本来的な理念と実態とを再検証すること、(2)英国における高等教育機関研究の進展状況と制度化の実態、課題析出のために訪問調査を実施すること、(3)日本の高等教育機関における説明責任(アカウンタビリティ)遂行という観点から、日本国内におけるIR概念の「濫用」に関する問題点を検証すること、(4)今後の高等教育改革のために必要とされる「学生支援」という観点からIRの理念と実践を再構成し、次年度のアンケートのための調査票案を作成することであった。成果としては、第一にIRの本来的な理念と現状分析、および今後の導入課題については編著書の各章および論文(4)で検討を行い、教育機能改善、経営機能改善、および認証評価対応という三つの側面からIRを捉えることの重要性、および各機関のミッションの確認が重要であることが明らかとなった。第二に、英国における高等教育機関研究の進展状況と制度化の実態については、論文(1)および(3)で現在までの状況を確認するとともに、平成23年3月の訪問調査を通じて、特にオクスフォード・ブルックス大学の事例から学生満足度の全国調査(NSS)と機関独自に実施している学生満足度調査のクロス集計による活用の可能性を明らかにした。また英国においても、依然としてIRという語彙自体が教職員の中で十分周知されているわけではないことが明らかとなった。第三に、学生支援という観点からのIRの再構成について、編著著および論文(2)で言及し、学習支援概念の拡張による学生支援の領域の拡大からみたIRの重要性に言及した。なお、学生満足度調査の内容分析とその活用事例に特化した形で調査票を作成することが重要であることを確認した。本研究全体の目的を踏まえた2011年度の活動と目的は、(1)日本国内で大学管理・運営部局で急速に関心が高まっている高等教育機関研究(Institutional Research,IR)の本来的な理念と実態とを再検証すること、(2)英国における高等教育改革と機関研究の進展状況と制度化の実態、課題析出のために訪問調査を実施すること、(3)説明責任(アカウンタビリティ)遂行という観点から、日本国内におけるIR概念の「濫用」に関する状況を整理すること、(4)今後の高等教育改革のために必要とされる「学生支援」という観点からIRの理念と実践を再構成し、英国アンケートのための調査票案を作成することであった。(1)および(3)については、特に私立大学におけるIRの現状について検討し、特に立命館大学の「教学iR」や同志社大学を中心として進行している大学間でのデータ比較の方策を通じて、特に教学面でのIRの実践の蓄積が急速に進んでいることを確認した(雑誌論文1)。一方で経営面でのIRの実践蓄積もあり、概念把握の困難さが続いている点にも言及している。(2)については英国内のIR先進大学の訪問を通じて、特に本科研申請時には想定できなかった連立政権の樹立後、英国における学生調査や支援の動向が転換しつつあることを明らかにし(雑誌論文2)、さらに日本と同様に教学面でのアカデミック・インフラという質保証システムの再構築が進められており、その中で情報公開が強く求められ、結果的にIRが必要とされている点を明らかにした(雑誌論文3)。(4)については、山形大学や広島大学の学生支援、とりわけ障がい学生支援の取組を通じて日本における課題を確認し、また英国大学に対する実態に対する質問紙調査のための質問項日を検討した。なお調査は英国の2011/12年度中に郵送調査で実施するための準備を進めている。本研究は、イギリスにおける学生支援やIRの実態を訪問調査など各種のアプローチを採用することを通じて、学生支援の現状とそこに大学当局がどのように関与し、IRなど機関内のデータ収集と分析、政策立案を実施しているのかを明らかにすることによって、最終的には日本国内で大学管理・運営部局で急速に関心が高まっている高等教育機関研究(Institutional Research,IR)の本来的な理念と実態とを再検証し、日本国内におけるIR概念の「濫用」に関する問題点を検証することを目指した。最終年度は日英高等教育における学生支援の大きな違いとなっている学生ユニオンに注目して訪問およびメールを活用した小規模なアンケート調査を実施し、その実態と特質を踏まえて学生支援の全体像を検証した。

その結果、大学当局が機関として提供している学生支援システムが存在しつつ、大学が運営資金等の一部を負担しつつ、基本的には自立した組織である学生ユニオンが学生の生活や学習環境支援において重要な役割を果たしていること、中央行政レベルでも個別大学レベルでも学生ユニオンの代表者が大学の運営の一端に関与する場合があることを確認した。総合的にみると、特にイギリスの新(1992年以降)大学では学習・学修支援の軸となる学習支援(開発)センターなどが設置され学生支援改善を実施する傾向がある一方、大学全体としては規模の大小があるものの、学生ユニオンやユニオンが選出するクラス代表が学生のニーズを取りまとめて大学側に提起していくという循環的なシステムが構築されていることが確認された。なお日本の状況をみると、当該研究期間内で中教審における議論やいくつもの大学における実践の蓄積を通じて、教学マネジメントないし教学IRという概念が一定の広がりをもつものとなってきており、当初課題とした「濫用」状況は一定の収束を見ているものと判断される。当初目的のうち(1)IRの歴史的・実証的再検証については昨年度、成果を公表済み。(2)英国におけるIRおよび高等教育改革の状況については、本年度の成果を含めて実態を明らかにしており、アンケート調査を踏まえた課題の析出を最終年度に実施予定。(3)日本国内における問題点の検証については、本年度に一定の成果を公表済み。(4)学生支援という観点からのIRの再構成と理論研究が最終年度の主たる課題である。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)前年度までの成果を踏まえて文献調査および訪問・聞き取り調査を重ね、英国内の学生支援改革の動因を分析し、連立政権成立後(2010年以後)の方向転換の背景を明らかにする。特に、アカデミック・インフラストラクチャーの再構成について、政策レベルと個別機関レベルで検証する。また、前年度から準備中の質問紙調査を実施し、教育機能をめぐる個別大学の企画機能、IR機能の実際を明らかにする。(2)これまでの調査結果をあわせて、英国内の動向から日本への示唆を(これまで明らかにした中退率対策や学生満足度調査以外の点から)検討し、米豪などから遅れて発展しつつある日英両国のIRの動向と課題を明らかにし、成果報告書としてまとめるとともに、その成果の一部を秋の学会(2012年11月の教育制度学会を予定)で報告する。
対称マルコフ過程の経路解析とディリクレ形式

正則ディリクレ形式から生成される対称マルコフ過程の経路解析を行った。まず,粒子が無限遠点に逃げる速さ(脱出レートの下限)について,体積増大度および熱核に関する条件の下で評価を与えた。さらに,この評価に現れる積分式が,脱出レートの下限に関する末尾確率の退化率を表すことを示した。次に,双曲空間上のブラウン運動の脱出レートを決定した。最後に,ユークリッド空間上の分枝ブラウン運動について,適切な仮定の下で,あるシュレディンガー型作用素の最小固有値から拡散度が定まることを示した。1.対称マルコフ過程のlower rate functionを調べた。この関数は,粒子が無限遠方に逃げる速さを表すので,非再帰性(粒子が遠方に逃げる性質)を定量化したものと見なせる。本研究では,与えられた関数がlower rate functionになるための十分条件を,マルコフ過程の対称化測度の体積増大度と,推移密度関数の対角成分の長時間挙動を用いて与えた。さらに,粒子の動く速さをランダムに変更した確率過程(時間変更過程)について,upper/lower rate functionを元々の確率過程の対応物を用いて精密に評価した。本成果をまとめた論文は雑誌への掲載が決まっている。2.Jian Wang氏(福建師範大学/京都大学)と,対称マルコフ過程の保存性およびupper/lower rate functionに関する研究打合せを行った。また,正宗淳氏(東北大学),Xueping Huang氏(東北大学)と,対称マルコフ過程の保存性に関する本の執筆に関する研究打ち合わせを行った。次年度も研究打ち合わせを継続する予定である。3.国内外のセミナーおよび研究集会に参加し,研究成果を発表するとともに,研究情報を収集した。本研究課題では,正則ディリクレ形式から生成される対称マルコフ過程の経路解析を行い,次の成果を得た。対称マルコフ過程に対して,熱核に関する適当な条件の下で,保存性・非再帰性・(非点)再帰性の定量的な特徴づけ(レート関数)を積分判定法の形で得た。これまでの申請者の研究とは異なり,与えられた関数がレート関数になるか否かについての0ー1法則が成立している。特に状態空間がフラクタルなどの特異な空間構造を持つ場合に対しても,本研究成果を適用することが可能である。2.対称マルコフ過程の熱核に関する適当な条件の下で,非再帰的もしくは(非点)再帰的である場合,粒子が出発点の(相対的に)近い集合に戻る確率の長時間挙動を解析した。特に,この確率が退化するオーダーを特定し,1で得たレート関数の判定法に現れる積分との関連を明らかにした。この結果は,体積増大度が空間一様とは限らない場合にも適用可能である。3.今年度は,マルコフ過程をテーマとした研究集会「マルコフ過程とその周辺」,ドイツの確率論グループとの交流を図るための国際研究集会「Stochastic Analysis and Applications」を共同で開催し,研究交流や情報交換を行った。さらに,国内の研究集会やセミナーにおいて研究成果の報告や議論を行った。なお,本研究費の一部を旅費にあてた。対称マルコフ過程のレート関数に対する0ー1法則の成立は,研究開始当初には想定しておらず,大きな進展であるため。1)双曲空間上のブラウン運動について,レート関数に対する積分判定法を得た。ここでレート関数とは,保存性・非再帰性の定量的表現にあたる関数のことである。本結果は,動径過程の確率微分方程式による表示と,1次元ブラウン運動に対するKolmogorov判定法から従う。体積増大度が優多項式的な空間上のブラウン運動,より一般に正則ディリクレ形式に対応する対称拡散過程に対して,Grigor'yanやHsu等により,レート関数の上限に対する評価が得られている。本結果は,状態空間の体積増大度が指数的な場合において,レート関数が決定される例になっている。2)優臨界的(多次元)分枝ブラウン運動に対して,粒子の空間内での広がり具合((線形)拡散度)を調べた。その結果,分枝率が無限遠点で十分に小さければ,あるシュレディンガー型作用素の最小固有値から拡散度が定まることが分かった。Erickson (1984), Bocharov-Harris (2014)は,無限遠方で小さい分枝率を持つ分枝ブラウン運動の拡散度を求めた。前者では,多次元の場合には分枝構造に球対称性を仮定している。後者では,分枝率がディラック測度から定まる(1次元の)場合について,ブラウン運動と局所時間の同時分布を用いて拡散度を求めている。本結果の証明はBocharov-Harris (2014)に沿っているが,ブラウン運動と,分枝率に対応する正値加法的汎関数との同時分布を用いる必要はなく,分枝率の球対称性も不要である。3)今年度は,マルコフ過程をテーマとした研究集会「マルコフ過程とその周辺」を共同で開催し,研究交流や情報交換を行った。さらに,国内外の研究集会やセミナーにおいて研究成果の報告や議論を行った。

最後に,ユークリッド空間上の分枝ブラウン運動について,適切な仮定の下で,あるシュレディンガー型作用素の最小固有値から拡散度が定まることを示した。国内外の研究集会に参加して,当該年度に得られた研究成果を発表するとともに,研究交流や情報交換を行い,研究者との議論を重ねる。対称化測度の体積が多項式増大度を持つ場合は,熱核の自然な条件下で,lower rate functionの精密な判定条件を得ることができた。しかし,体積が指数増大度を持つ場合については手掛かりのない状況なので,検討を重ねていきたい。確率過程論当該年度の研究を通じて,対称マルコフ過程の経路解析について一定の知見を得ることができた。ただし,lower rate functionの判定条件を得るために,体積倍増条件など強い仮定が課されている。次年度は,これらの仮定を緩めることができないか,また判定条件の精密性について検討する。さらに,当該年度に得た結果を国内外の研究集会で発表するとともに,研究者と議論を重ねる。次年度は,日本とドイツとの確率論に関する研究交流を発展させるための研究集会を仙台で開催予定である。この機会を活かして,ドイツ側からの参加者と議論を行い,研究課題を広げていきたい。旅費支出額の事前見積もりと実際の支出状況との間にずれが生じたため。出張経費に充てる予定である。
VHL腫瘍抑制遺伝子の神経分化・再生における機能の解明

中枢神経系血管芽腫、網膜血管腫、腎癌を発生する遺伝性の母斑症であるvonHippel-Lindau(VHL)病の原因遺伝子で、腫瘍抑制遣伝子でもあるVHL遣伝子は、弧発性の腎癌、血管芽腫の腫瘍発生に関わっているばかりでなく、中枢神経系の神経細胞に発現を認め、中枢神経の発生に関わっている可能性が示唆されていた。これに対して、研究代表者らは、ラットの神経幹細胞を受精12日目の胎児脳から得て、VHL遺伝子および蛋白の発現を、他の神経幹細胞、ニューロン、グリアのマーカー遺伝子の発現と共に経時的に解析し、VHL蛋白の発現が、神経分化に伴ってみられることを発見した。更に、VHL遺伝子を神経幹細胞へウイルスベクターにより導入すると急速に神経分化がおこることを突き止めただけでなく、その神経分化がVHL遺伝子のアンチセンスによって阻止されることを明らかにし、VHL遺伝子が神経分化誘導能を有することを明らかにした。この結果を基に、今年度は、VHL遺伝子をプラスミドベクターあるいはウイルスベクターにて神経幹細胞へ導入し、電気生理学的にパッチクランプ法においてカリウムチャネルとナトリウムチャネルでニューロンと同様の高い電位の電流を認めた。また、移植したVHL遺伝子導入神経幹細胞が、生体内で機能し、パーキンソン病などの神経難病の治療に有用かをパーキンソンモデルラットで検討したところ、未処理の神経幹細胞の脳内への移植ではパーキンソンモデルラットの症状を改善させなかったが、VHL遺伝子導入神経幹細胞の移植ではモデルラットの症状を劇的に改善させただけでなく、ラツト脳内で約3割がドーパミン産生細胞へ分化していることが確認された。中枢神経系血管芽腫、網膜血管腫、腎癌を発生する遺伝性の母斑症であるvon Hippel-Lindau(VHL)病の原因遺伝子で、腫瘍抑制遺伝子でもあるVHL遺伝子は、弧発性の腎癌、血管芽腫の原因遺伝子でもあることをこれまでわれわれのグループは明かにしてきた。更に、本邦の100以上のVHL病家系のリンパ球のVHL遺伝子の遺伝子変異を解析し、VHL病の遺伝子診断の有用性を確立してきた。VHL遺伝子は、これらの腫瘍発生に関わっているばかりでなく、中枢神経系の神経細胞に発現を認め、中枢神経の発生に関わっている可能性が示唆されていた。更に、VHL遺伝子を神経幹細胞へウイルスベクターにより導入すると急速に神経分化がおこることを突き止めただけでなく、その神経分化がVHL遺伝子のアンチセンスによって阻止されることを明らかにした(Canser Res 60:2820-2824,2000)。この結果を基に、VHL遺伝子をプラスミドベクターにて神経芽腫細胞へ導入し、VHL遺伝子が常時発現するstable cloneを作成すると、蛋白レベルでニューロンのマーカーの発現を認めただけでなく、神経分泌としての開口現象、電気生理学的にはパッチクランプ法にてカリウムチャネルとナトリウムチャネルがニューロンと同様に変化した。神経幹細胞移植は、パーキンソン病などの神経難病の治療に注目されているが、神経幹細胞をそのまま移植しても大部分はグリア細胞になってしまうが、VHL遺伝子を導入してから移植すると大部分は脳内でニューロンへ変化することが確認でき、多くのtyrosine hydroxylasc(TH)陽性細胞が認められた。これらの結果から、あらかじめ神経幹細胞にVHL、遺伝子を導入したのちに脳内へ移植することがパーキンソン病の治療などに有用である可能性が示唆された。

中枢神経系血管芽腫、網膜血管腫、腎癌を発生する遺伝性の母斑症であるvon Hippel-Lindau(VHL)病の原因遺伝子で、腫瘍抑制遺伝子でもあるVHL遺伝子は、弧発性の腎癌、血管芽腫の腫瘍発生に関わっているばかりでなく、中枢神経系の神経細胞に発現を認め、中枢神経の発生に関わっている可能性が示唆されていた。これに対して、研究代表者らは、ラットの神経幹細胞を受精12日目の胎児脳から得て、VHL遺伝子および蛋白の発現を、他の神経幹細胞、ニューロン、グリアのマーカー遺伝子の発現と共に経時的に解析し、VHL蛋白の発現が、神経分化に伴ってみられることを発見した。更に、VHL遺伝子を神経幹細胞へウイルスベクターにより導入すると急速に神経分化がおこることを突き止めただけでなく、その神経分化がVHL遺伝子のアンチセンスによって阻止されることを明らかにし、VHL遺伝子が神経分化誘導能を有することを明らかにした。この結果を基に、今年度は、VHL遺伝子をプラスミドベクターあるいはウイルスベクターにて神経幹細胞へ導入し、電気生理学的にパッチクランプ法においてカリウムチャネルとナトリウムチャネルでニューロンと同様の高い電位の電流を認めた。また、移植したVHL遺伝子導入神経幹細胞が、生体内で機能し、パーキンソン病などの神経難病の治療に有用かをパーキンソンモデルラットで検討したところ、未処理の神経幹細胞の脳内への移植ではパーキンソンモデルラットの症状を改善させなかったが、VHL遺伝子導入神経幹細胞の移植ではモデルラットの症状を劇的に改善させただけでなく、ラット脳内で約3割がドーパミン産生細胞へ分化していることが確認された。
環太平洋地域の自然災害と地体特性との関連に関する基礎的研究

環太平洋地域には多くの都市があり,そこはまた火山や地震をはじめ自然災害の発生頻度の高い地域である.この地域は環太平洋変動帯と一括して呼ばれているが,ことに地盤災害に関してみると,その地史学的背景と形成過程が複雑である故に,それぞれの地域の地盤特性を把握するためのデ-タベ-スを作ることは難しく,広域地質情報のデ-タベ-ス化はきわめて困難なことと考えられていた.最近,この環太平洋地域,とくにその変動帯はそれぞれ独立した地質単位の地体からなるという考えが出され,それが北米太平洋岸地帯で認められたのを皮切りに,環太平洋全域や環太西洋地域でも認められるにいたっている.そして,一部の地域でその地域地質の特性を柱状の断面図としてまとめて表現することが試みられるようになった.これがいわゆる地体解析である.そのためには先ず各地の地質と地史を把握しなければならない.本研究においては,環太平洋(ことに研究の遅れている南米大陸)の文献を収集すると同時に,地体解析の結果を数・英文字列として表現する手法を検討した.混雑岩層・複変成作用・複数の変成帯の合体などの形成過程については,なお表現方法に問題が残っていて,その手法にはまだ工夫が必要であるが,これらは今後,地体対比に直接役立つばかりでなく,地質特性の把握に地質図と同様に使用される可能性がある.今後もなおデ-タ・文献の収集と平行して表現方法の検討と対比を進める計画である.環太平洋地域には多くの都市があり,そこはまた火山や地震をはじめ自然災害の発生頻度の高い地域である.この地域は環太平洋変動帯と一括して呼ばれているが,ことに地盤災害に関してみると,その地史学的背景と形成過程が複雑である故に,それぞれの地域の地盤特性を把握するためのデ-タベ-スを作ることは難しく,広域地質情報のデ-タベ-ス化はきわめて困難なことと考えられていた.最近,この環太平洋地域,とくにその変動帯はそれぞれ独立した地質単位の地体からなるという考えが出され,それが北米太平洋岸地帯で認められたのを皮切りに,環太平洋全域や環太西洋地域でも認められるにいたっている.そして,一部の地域でその地域地質の特性を柱状の断面図としてまとめて表現することが試みられるようになった.これがいわゆる地体解析である.そのためには先ず各地の地質と地史を把握しなければならない.本研究においては,環太平洋(ことに研究の遅れている南米大陸)の文献を収集すると同時に,地体解析の結果を数・英文字列として表現する手法を検討した.混雑岩層・複変成作用・複数の変成帯の合体などの形成過程については,なお表現方法に問題が残っていて,その手法にはまだ工夫が必要であるが,これらは今後,地体対比に直接役立つばかりでなく,地質特性の把握に地質図と同様に使用される可能性がある.今後もなおデ-タ・文献の収集と平行して表現方法の検討と対比を進める計画である.
偏微分方程式の数値解析と図形入出力

1.移流拡散方程式の数値解析渦無し流れ場での移流拡散問題において、適当な重み関数を用いた弱形式を経由して自然な上流型有限要素近似が導かれる。この近似解の存在は理論的に分るが、実際計算では計算機で取り扱い得る指数の制限のためそのままでは計算できなくなることがある。そこでアルゴリズムを工夫し、いかなるペクレ数であっても計算可能であるようにした。また、この方法を含め国内、国外で開発された主要な上流型有限要素法について交差拡散性と単調性の観点から理論的、数値的検証を行い、いくつかのスキムについて単調性に関する結果の改良を得た。2.図形入出力有限要素計算で必要となる分割データをパーソナル・コンピュータ上で対話的に作成するプログラムを開発した。このプログラムにより入力データ作成の手間が大幅に改善されたばかりでなく、流れの方向を考慮して領域を分割する適応要素分割が可能となり交差拡散の影響の小さい解が得られた。数値計算結果のディスプレイ上への図形表示は成功しているが、そのビデオへの転換は機材の充実を待って今後進めていきたい。設備費で購入したパーソナル・コンピュータは主としてこの項のために用いられた。3.ストークス方程式の数値解析遅い粘性流れを記述するストークス方程式の混合型有限要素近似を考える。境界条件は自然境界条件を含む場合を取り扱う。要素として非適合要素を用いると領域分割の形状によっては、たとえ一様分割であっても有限要素解が収束しないことを確認した。さらに、ある種の分割では有限要素解は一見収束しないように見えるが、適当なフィルタを通した解は収束する結果を得た。
アルデヒド脱水素酵素2欠損マウスを用いた吸入毒性感受性の研究

Paired acuteinhalation test (lsse, et. al. 2005)を用い、アクロレイン、ベンゼン等の毒性がALDH2遺伝子多型により異なるかを検討した。アクロレインで毒性感受性の差があることを予備実験で見出したので本実験を実施した。結果を投稿準備中。塩化ビニルをはじめとした他の化学物質の急性吸入曝露は、高濃度かつ吸着性の高いガスの希釈に不可欠である高吸着性ガス希釈装置の予算が認められなかったため、実施が困難となった。アセトアルデヒド全身曝露における細胞障害の分子標的の候補の1つはメタロチオネインでり、アセトアルデヒドおよびそのほかの科学物質と付加物を形成していることをダイオードアレイ高速液体クロマトグラフィー法で確認した。主たる結合様式がSchiff結合と考えられたため、タンパク質高次構造変化の検討ではなく、機能変化をとらえることとした。当該タンパク質はアセトアルデヒドと付加体を形成する際に亜鉛を放出することを、亜鉛蛍光指示薬を用いて確認した。アルコールやアルデヒドは毒性影響が明らかであるが、細胞障害機序の分子的機序は不明であった。Hao&Maret(2006)はアセトアルデヒドにより肝細胞内亜鉛濃度が上昇すること、Sampy, et. al.(2007)はErk-Est-like protein-l-activating protein-lがアルデヒド付加体形成し細胞内情報伝達機構を障害することを示した。われわれの結果も同様に付加体形成細胞障害の直接要因となっていることを示すものであり、細胞障害機序を解明の解明につながるものと期待される。新たに開発した、安価にかつ迅速に遺伝子多型による毒性感受性の差を見出すことのできるPaired acuteinhalation test(Isse et al.2005)を用い、アクロレイン、ベンゼン等のアセトアルデヒド以外のアルデヒドの毒性がALDH2遺伝子多型により異なるかを検索した。アクロレインで毒性感受性の差があることを予備実験で見出したので本実験の実施、血中アクロレイン代謝物濃度測定の準備中である。また既にマイクロアレイ法で見だした、アセトアルデヒド全身曝露における細胞障害の分子標的の候補の1つが、アセトアルデヒドおよびその他のALDH2酵素の基質と付加物を形成していることをダイオードアレイ高速液体クロマトグラフィー法で確認した。さらに当該タンパク質がアセトアルデヒドと付加体を形成する際に亜鉛を放出することを、亜鉛蛍光指示薬および蛍光分光光度計を用いて確認した。現在In vivoでも同様の反応が生じているかを肝スライス標本を用いて確認するため、細胞内亜鉛濃度イメージング実験の準備中である。アルコールやアルデヒドは毒性影響が明らかであるが、多くの化学物質と同様に細胞障害機序の分子的機序は不明であった。Hao & Maret(2006)はアセトアルデヒドにより肝細胞内亜鉛濃度が上昇すること、Sampy et al.(2007)はErk-Est-like protein-1-activating protein-1がアルデヒド付加体形成により細胞内情報伝達機構が障害されることを示した。われわれの結果も彼らの結果と同様に付加体形成が細胞障害の直接要因となっていることを示すものであり、新しい曝露バイオマーカーの発見、細胞障害機序を解明の解明につながるものと期待される。結果を投稿準備中。
コースの推測の動学的一般均衡分析

「コースの推測」とは、ノーベル経済学賞受賞のコース氏が静学モデルを用いて、「耐久消費財の供給を独占する企業は価格操作をせずに、プライステーカー(価格と限界費用とを等値する競争者)として、その財を生産・供給するだろう」と推測したことである。本研究の目的は2つ存在する:1つめは、1財の部分均衡モデルに中古品を含む他財の状態方程式を加えるなど「コースの推測」を一般均衡の枠組みの中で再考察することであり;もう1つは、当該企業がわざわざプライステーカーとして繰り返し行動せずにはおれない状況と独占的な価格操作に必ず成功する状況と(つまり、静学モデルにおいては全く両極端な戦略)を統一的に説明可能なゲーム理論的動学モデルを構築することである。まず、2財以上(の連立状態微分方程式)を取り扱い可能で、異時間の貨幣価値を比較可能な割引率パラメータを有する、汎用的なLQ最適制御モデルを構築した。その際、レイドの手法を用いて、ポントリャーギンの原理より導出された線形常微分方程式体系からベルマンの原理より導出される非線形の行列リカッチ方程式の(初期値に依存しない)解を導くことに成功した。さらに、ハミルトン行列変換を用いて、固有値全体が非負の割引率パラメータの半分だけシフトすることを証明した。リカッチ方程式の解は非対称行列となり、動学モデル体系の特異点の安定性を調べるためには、一般的な行列リャプノフ関数のセカンド法が有用となる。次に、この非対称な動学解は上記した両極端な静学解の加重平均で表現される。例えば、割引率や減価償却率パラメータ等の凸結合となる。しかし、需要者が価格上昇率を期待するならば、この凸結合は微妙に崩れ始めるので、独占企業が「コースの推測」を避けるためには、耐久性を弱める等の処置も時と場合によっては有効となることが判明した。本研究の目的のひとつは、最適制御の手法を用いて、耐久財の供給独占の分野において、コースの推測と呼ばれる戦略(価格操作をせずに、プライステーカーとして行動すること。すなわち、価格と限界費用とが等しくなるように耐久財を生産する戦略)を一般均衡の枠組みの中で再考察することである。目的を達成するために、平成11年度は、1)基本モデルの構築および2)基本モデルの一般均衡論的拡張の研究を計画していた。1)については、すでに藤本が萌芽的研究を学会などで発表していたものの、耐久財の価格状態方程式がスカラーの場合であった。しかし、2)として、純粋な一般均衡モデルに供給独占された耐久財市場を組み込んだり、あるいは、2財モデルとして、耐久財とその中古市場を取り扱うことなどを考えているので、耐久財の価格を含む多変量の状態方程式が制御可能な基本モデルの構築が不可欠であった。そこで、多変量の状態方程式が線形(Linear)であり、評価汎関数が2次形式(Quadratlc)の、いわゆる、LQ最適制御のモデルを数学的に分析した。その結果、ポントリャーギンの最大原理から導かれた正準方程式体系にレイドの方法を応用して、初期値に依存しない多変量の最適制御法(閉ループ解)を求めることができたし、また、評価汎関数の時間視野が無限の場合に限らず、それが有限の場合における閉ループ解を導出することなどにも成功した。したがって、本年度は、当初の目的通りの研究成果が得られたと思われる。なお、クラフチック氏を共同研究員として加えた。なぜならば、本研究のさらなる目的として、独占企業がわざわざプライステーカーとして繰返し行動する状況の実例の探索とその実証分析を計画していたが、彼は東欧における実例を数多く知っており、研究に必要なデータ収集は東欧言語が堪能な彼以外には不可能だからである。

本研究の目的は2つ存在する:1つは耐久財の供給独占の分野において、コースの推測と呼ばれる戦略(価格操作をせずに、プライステーカーとして行動すること、すなわち、価格と限界費用が等しくなるように耐久財を生産する戦略)を一般均衡の枠組みの中で再考察することであり、もう1つは独占企業がわざわざプライステーカーとして繰り返し行動せずにはおられない状況と独占企業が価格操作に必ず成功する状況とを統一的に説明できる動学モデルを構築することである。上記の目的を達成するために、平成12年度は、前年度に藤本氏が大きく進歩させた一般均衡論的な拡張モデルに関する再検討をし(2財モデルで中古市場を組み込む方法および転売の可能性を導入する方法)、最適制御のシミュレーションを多用しながら、シミュレーション可能なモデルの作成を手がけた。また、次年度の実証分析に備えて、必要なデータの収集に努めた。収集したデータは、地価公示データ、土地利用データ、新車と中古車市場データ、東欧の銀行金利データ等であり、これらの入力や整理・分析のために統計処理のソフトウェアMatlabや大容量MOドライブなどを購入・使用し、その際に大学院生をアシスタントとして使った。さらに、これらの資料を活用するために、神戸大学経済経営研究所、甲南大学、大阪大学および一橋大学を訪問し、東欧経済専門家にインタビューを行った。なお、クラフチックは日本金融学会西日本部会および研究会において、処理済みデータの一部を用いて中間報告を行った。本研究の目的は2つ存在する:ひとつめは、耐久消費財について、その「供給を独占する企業は、価格と限界費用とが等しくなるように、その財を競争的に(プライステーカーとして)生産・供給するはずである」という、いわゆる「コースの推測」を一般均衡の枠組み(例えば、状態方程式の行列化)の中で再考察することであり;もう1つは、その企業が、わざわざプライステーカーとして繰り返し行動せずにはおれない状況と独占的な価格操作に必ず成功する状況とを、(つまり、静学モデルにおいては全く両極端な状況や戦略を)統一的に説明可能な動学モデルを構築することである。本年度は、当該動学モデル(すなわち、正の割引率パラメータを有しない物理学のLQ加速度制御問題と違い、同パラメータを導入することによって、異時間の貨幣価値を比較する経済学のLQ利潤最大化問題)を計量化する際に生じるとされてきた2つの問題を解決した。まずは、この経済学問題では、ベルマンの最適原理から導出される非線形の行列リカッチ常微分方程式の解とポントリャーギンの最大化原理から導出される線形常微分方程式体系の解とは別物とされてきたが、レイドの手法を援用することによって、後者からも前者のような初期値に依存しない解を導くことができることを証明した。次に、上記の経済学のLQ問題において、ハミルトン行列変換を用いることにより、固有値全体が非負の割引率パラメータの半分だけ正の方向にシフトすることを証明できた。したがって、そのLQ問題のリカッチ方程式の解は非対称(ちなみに、上述の物理学問題では、割引率パラメータがゼロのため、対称)行列となるので、当該動学モデル体系の特異点の(漸近的)安定性を調べるためには、ブラウアー&ノエルの一般的な行列リャプノフ関数のセカンド法を使用する必要があることが判明した。
シミュレ-ション・システムによる防災緑地網整備計画の作成と総合評価法の研究

北浦,宮島は,地盤被害の発生を契機とする地震災害チャ-トと,各部分での影響力推定式を提案し,消防力低下地域と出火危険予測サブ・システムを作成した.高山は,地震時の消防アクセス道路の通行障害は,まれな事象であり,木俣が開発してきた主観的順位付けシステムで個々の通行障害度を評価し,それらを用いて,各地域への消防車のアクセスのOD信頼性とSAT信頼性の両面より評価した.木俣,二神は,防災緑地の不燃,立消え,炎上延焼判定アルゴリズムを,炎上側の輻射熱量,火炎高さ,火炎傾きと,緑地側の引火限界値,樹木量,樹木高さを基に作成し,既開発のメッシュ型の火災延焼シミュレ-ション・システムに組み入れ,さらに.XーWindowを導入することによって,緑地メッシュの延焼状態(不燃,立消え,炎上)とその状況(輻射受熱量,火炎高さ,火炎傾き),緑地メッシュ側のデ-タ(樹木量,樹木高さ),さらに,炎上メッシュ側のデ-タ(木造建ペイ率,空地率)や近傍メッシュのデ-タがウインドウで参照可能な支援システムとして開発した.計画者は,出火点予測システムを用いて,地域特性に応じた広域火炎延焼シミュレ-ションを繰り返し実施し,火炎延焼危険パタ-ンを把握し,まず,防炎緑地網(不燃メッシュ,河川・空地メッシュ,緑地メッシュよりなるライン)の基本線を設定する.そして,シミュレ-ションを再実施し,延焼がブロックされるように,ウインドウ機能活用して必要デ-タを参照し,基本線とその近傍メッシュの構成を詳細に検討・変更することが可能となる.最後に,金沢市を事例にデ-タを採取し,このシステム支援機能を具体的に検証するとともに,金沢市の場合には,その特徴である市内を貫通する2つの河川と,寺院群とその周辺樹木とを活用した整備計画が,防災的にも有効で,かつ伝統都市美創出的にも望ましいことを示した.北浦,宮島は,地盤被害の発生を契機とする地震災害チャ-トと,各部分での影響力推定式を提案し,消防力低下地域と出火危険予測サブ・システムを作成した.高山は,地震時の消防アクセス道路の通行障害は,まれな事象であり,木俣が開発してきた主観的順位付けシステムで個々の通行障害度を評価し,それらを用いて,各地域への消防車のアクセスのOD信頼性とSAT信頼性の両面より評価した.木俣,二神は,防災緑地の不燃,立消え,炎上延焼判定アルゴリズムを,炎上側の輻射熱量,火炎高さ,火炎傾きと,緑地側の引火限界値,樹木量,樹木高さを基に作成し,既開発のメッシュ型の火災延焼シミュレ-ション・システムに組み入れ,さらに.XーWindowを導入することによって,緑地メッシュの延焼状態(不燃,立消え,炎上)とその状況(輻射受熱量,火炎高さ,火炎傾き),緑地メッシュ側のデ-タ(樹木量,樹木高さ),さらに,炎上メッシュ側のデ-タ(木造建ペイ率,空地率)や近傍メッシュのデ-タがウインドウで参照可能な支援システムとして開発した.計画者は,出火点予測システムを用いて,地域特性に応じた広域火炎延焼シミュレ-ションを繰り返し実施し,火炎延焼危険パタ-ンを把握し,まず,防炎緑地網(不燃メッシュ,河川・空地メッシュ,緑地メッシュよりなるライン)の基本線を設定する.そして,シミュレ-ションを再実施し,延焼がブロックされるように,ウインドウ機能活用して必要デ-タを参照し,基本線とその近傍メッシュの構成を詳細に検討・変更することが可能となる.最後に,金沢市を事例にデ-タを採取し,このシステム支援機能を具体的に検証するとともに,金沢市の場合には,その特徴である市内を貫通する2つの河川と,寺院群とその周辺樹木とを活用した整備計画が,防災的にも有効で,かつ伝統都市美創出的にも望ましいことを示した.
脂肪細胞分化初期に発現が増加するRGS2およびTCL/TC10βLの機能解析

肥満は糖尿病、高脂血症などの生活習慣病の主要な危険因子として深刻な問題である。しかし、脂肪細胞分化初期過程におけるメカニズムはほとんど解明されていない。昨年度、脂肪細胞分化初期に発現が増加する遺伝子として単離したRGS2とTCL/TC10βLについて、両因子の脂肪細胞分化初期過程における機能を明らかにするために、両因子と相互作用する因子群の検出、さらに両因子により発現が制御される因子群の同定を行った。本年度は、RGS2とTCL/TC10βLについて更に詳細な検討を行った。まず、TCL/TC10βLの恒常的活性変異体のFlag融合タンパク質を発現させた3T3-L1細胞を用いた免疫沈降により得られたTCL/TC10βLに特異的に相互作用すると思われる2つのバンドについて、質量分析計およびPMF法により、nonmuscle myosin heavy chainIIAとactinを同定した。また、TCL/TC10βLの恒常的活性変異体を3T3-L1細胞に導入すると、アクチンストレスファイバーが消失し、突起の形成が見られ、細胞骨格を大きく変化させることを明らかとした。また、TCL/TC10βLの活性型は、細胞膜においてnonmuscle myosin heavy chainIIAおよびactinと相互作用することを明らかにした。脂肪細胞分化の初期過程においては、大きな細胞形態の変化が観察されることから、TCL/TC10βLは、脂肪細胞分化の極めて初期において、細胞骨格を変化させることにより、脂肪細胞分化を制御している可能性が示唆された。さらに、RGS2と相互作用する因子として、Akt2、AKAP4、BIN3など7つのタンパク質を同定することができた。いずれの因子もこれまでRGS2との関連性について報告されておらず、脂肪細胞分化過程においてRGS2がこれまでに明らかになっていない新しい機能を有する可能性が示唆された。本年度、申請者らがこれまでに脂肪細胞分化初期に発現が増加する遺伝子として単離したRGS2とTCL/TC10βLについて、両因子の脂肪細胞分化初期過程における機能を明らかにするために、両因子と相互作用する因子群の同定、さらに両因子により発現が制御される因子群の同定を目的として検討を行った。まず、TCし/TC10βLの恒常的活性変異体のFlag融合タンパク質を発現させた3T3-L1細胞を樹立した。樹立した細胞から調製したcell lysateについて免疫沈降を行い、TCL/TC10βLに特異的に相互作用すると思われる2つのバンドを検出した。さらに、RGS2についてもFlag融合タンパク質を大腸菌に発現させ、精製し、3T3-L1細胞から調製した細胞質画分を用いたPull down assayを試みた。その結果、RGS2と相互作用すると思われる7つのバンドを検出することができた。さらに、RGS2およびTCL/TC10βL各過剰発現細胞を用いたDNAチップ法により、両因子に発現が制御される遺伝子の単離を試みた。DNAチップ解析の結果、RGS2およびTCL/TC10βLは、転写因子、シグナル伝達関連因子、膜タンパク質など、様々な遺伝子群の発現を制御していることが見い出された。また、単離された因子の多くがRGS2、TCL/TC10βLと同様、脂肪細胞分化初期過程においてその発現が大きく変動することを明らかにした。さらに、TCL/TC10βLのノックアウトマウス樹立をめざし、ターゲティングベクターの構築を行い、ES細胞への導入を現在試みている。本年度得られた知見について、更に詳細な検討を行い、RGS2およびTCL/TC10βLの脂肪細胞分化初期過程における機能を明らかにしていきたい。