hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顔面部難治性疼痛の発現の修復機転における神経-免疫系機構の役割

ラット神経因性疼痛の病態におけるアポトーシスとストレス蛋白の関与に関する検討を行った。雄Sprauge-Dawleyラット(300-350g)を用い、ラットをハロタン(23%)/酸素麻酔下に三叉神経結紮、三叉神経圧迫モデル作成を行い、手術後1、3、7、14日まで熱刺激による低域値刺激に対する反応を観察し、神経因性疼痛モデルの作成を確認した。このモデルの神経圧迫手術3日後、マイクロダイアリシスプローベを三叉神経脊髄路核に挿入し、留置した。三叉神経核中glutamate濃度(TNS-Glu)変化の検討のためハロタン(1%)/酸素吸入下でダイアリシスプローベから人工脳脊髄液を10μl/minで潅流し、結紮手術後7、14日に採取を行った。透析液中のTNS-Glu濃度は-80°C下で分析まで保存した透析液をOPA誘導体化して、HPLC-ECD法で定量的に測定した。分子生物学的(病理学的)検討としては偽手術群,非治療群のモデル作成し、7、14日目に延髄部組織を摘出、凍結し、クライオスタットで厚さ10μmの凍結切片を作成し、アポトーシスに関係すると考えられるTUNEL染色およびHE染色を行い観察した。その結果、1)神経因性疼痛モデルの熱刺激による低域値刺激に対する反応は3日目より出現し、漸次増加した。2)透析液中のTNS-Glu濃度は三叉神経結紮群の術後7日目で他群に比して有意な増加が認められた。また、組織変化の観察では結紮手術後7日目では外辺部でのTUNEL染色の濃染が認められ、14日目ではより内層にHE染色での細胞破壊像が多く認められた。これらのことより、Neuropatic painへのglutamateの関与が明らかになるとともに、三叉神経核中の細胞変化としては、初期のアポトーシスとそれに続く細胞死が起きることが明かとなった。ラット神経因性疼痛の病態におけるアポトーシスとストレス蛋白の関与に関する検討を行ている。すなわち、雄Sprauge-Dawleyラット(300-350g)を用い、実験まで飼料および水は自由に与える。ラットをハロタン(23%)/酸素をマスクで吸入させ、三叉神経結紮、三叉神経圧迫モデル作成を行い、手術後1、3、7、14日まで熱刺激による低域値刺激に対する反応を観察し、神経因性疼痛モデルの作成を確認した。このモデルの神経圧迫手術3日後、大槽よりITにループ型マイクロダイアリシスプローベを挿入し、先端が頚髄1-2レベルに位置するよう留置した。脳脊髄液中glutamate濃度変化の検討のためハロタシ(1%)/酸素吸入下でダイアリシスプローベから人工脳脊髄液を10μl/minで潅流し、結紮手術後7、14日に採取する。現在は偽手術群(開創術のみ)と非治療群(生理食塩水を持続静注)のラットで行っている。透析液は分析まで-80°C下で保存し、透析液中のglutamate濃度はOPA誘導体化して、HPLC-ECD法で定量的に測定する。分子生物学的(病理学的)検討としては偽手術群,非治療群のモデル作成し、7、14日目に延髄部組織を摘出、凍結し、クライオスタットで厚さ10μmの凍結切片を作成する。これらの組織切片に対して、l)アポトーシスに関係すると考えられるc-fos遺伝子発現をin situ hybridization法にて検討している。また、異なる組織切片でDNA断片化に対するTUNEL染色とFas、Fas-ligandに対する免疫染色を現在行っている。

これらのことより、Neuropatic painへのglutamateの関与が明らかになるとともに、三叉神経核中の細胞変化としては、初期のアポトーシスとそれに続く細胞死が起きることが明かとなった。
新しいセリンキナーゼ活性化機構とインスリン抵抗性発症に関する研究

平成17年度、18年度科学研究費の補助を受け、セリンキナーゼ活性化機構とインスリン抵抗性発症に関する研究を行ってきた。まず新たなセリンキナーゼの機能解析として、TNFαによるIRS-1のセリンリン酸化にp70 S6 kinaseが関与していることを明らかにした。またMdm2がPI3 kinaseの活性化依存的にIRS-1をユビキチン化するユビキチンリガーゼであることを見出し、H17年の日本糖尿病学会総会で報告した。次に、IRS-1のセリンリン酸化を促進するインスリン抵抗性惹起刺激の同定として、まずIL-1α刺激を用いた検討を行った。IL-1αによって活性化される複数のセリンキナーゼのうちJNKやmTORが特にIRS-1のセリンリン酸化に重要である点を見出し、Molecular Endocrinology誌に報告した。また、アニソマイシンとインスリンによるIRS-1のセリンリン酸化の機序の違いを検討し、前者にはJNKが後者にはmTORが重要であることをBBRC誌に報告した。次に、インスリン抵抗性を示す動物モデルにおけるIRS-1セリンリン酸化とIRS-1のdegradationに重要な働きをするSOCSの発現について高脂肪食負荷マウスとdb/dbマウスを用いて評価した。いずれの動物モデルにおいてもSOCSの発現が亢進しており、ピオグリタゾンの投与により、IRS-1レベルでのインスリンシグナルが改善することを見出し、Diabetes誌に報告した。最後に、IRS-1のセリンリン酸化とSOCS発現の関連について、片方のみではIRS-1レベルでのインスリンシグナルの抑制は見られず、両者が同時に認められるときに初めてインスリンシグナルが抑制されることを、3T3-L1脂肪細胞の系で証明し、Endocrinology誌に報告した。平成17年度科学研究費の補助を受け、新しいセリンキナーゼ活性化機構とインスリン抵抗性発症に関する研究を行ってきた。また新しいユビキチンリガーゼとして、Mdm2がIRS-1をユビキチン化するユビキチンリガーゼであること、またこれがインスリン刺激によりPI3 kinaseの活性化依存的に生じることを見出し、H17年の日本糖尿病学会に報告した。現在論文を作成中である。種々のセリンキナーゼの活性化とIRS-1のセリンリン酸化の関連について調べたところ、活性化される複数のセリンキナーゼのうちJNKやmTORが特にIRS-1のセリンリン酸化に重要である点を見出し、Molecular Endocrinologyに報告した。また、アニソマイシンとインスリンによるIRS-1のセリンリン酸化の機序の違いを検討し、そのシグナル伝達の違いについてBBRCに報告した。次に、インスリン抵抗性を示す動物モデルにおけるIRS-1セリンリン酸化の評価として、高脂肪食負荷マウスとdb/dbマウスのインスリン標的臓器におけるIRS-1のセリンリン酸化を調べた。いずれの動物モデルにおいてもIRS-1のセリンリン酸化が亢進しており、これらはインスリン抵抗性改善薬であるピオグリタゾンやPPARγの活性化作用を有するARBであるテルミサルタンによって抑制されることを見出した。これらの結果は平成18年度日本糖尿病学会にて報告する予定である。平成18年度は科学研究費の補助を受け、平成17年度に得た結果をもとに、新しいセリンキナーゼ活性化機構とインスリン抵抗性発症に関して、更に検討を進めた。すなわち平成17年度は、IRS-1のセリンリン酸化を促進するインスリン抵抗性惹起刺激の同定として、IL-1α刺激を用いた検討を行った。

種々のセリンキナーゼの活性化とIRS-1のセリンリン酸化の関連について調べたところ、活性化される複数のセリンキナーゼのうちJNKやmTORが特にIRS-1のセリンリン酸化に重要である点を見出し報告した(Molecular Endocrinology20,114-124,2006)。本年度はこの結果を基に、長時間IL-1α処置がインスリンシグナルに与える影響について検討を進めた。その結果、短時間IL-1α処置はIRS-1のセリンリン酸化を促進するものの、下流のインスリンシグナルを抑制する効果は弱いこと、長時間処置後、SOCS3が発現誘導され、それにともなってIRS-1のdegradationが促進されること、また下流のインスリンシグナルもより強力に抑制されること、などを見出した。現在論文を投稿中である。更に、IRS-1のセリンリン酸化とSOCSの発現の関連について検討をすすめ、TNFα刺激によるインスリン抵抗性の発現にも、IRS-1のセリンリン酸化だけでなく、SOCS3の発現誘導が重要であることを見出した。現在論文を投稿(revise)中である。また、チアゾリジン誘導体であるピオグリタゾンが、IRS-1のセリンリン酸化ばかりでなく、SOCS3の発現抑制を介してインスリン抵抗性を改善するとの結果をDiabetes誌に報告した。
経角膜網膜電気刺激の臨床応用

経角膜網膜電気刺激(TES)の安全性と短期効果を評価するための臨床での電気生理学的検査法であるmfERGとVEPについて、その刺激モニターであるCRTが入手困難となったと言う社会的背景がある。そこで代わりとなる液晶ディスプレイ(LCD)や有機ELの有用性を検討しモニターの種類による特性を理解して使用すれば対応可能であるという見解を得た。次に、TESを行う際の電極の種類と位置の検討では、皮膚電極での刺激効率はBrian-Allen型コンタクトレンズ電極(BA)に比して同等かそれ以上であり、位置は上下が好ましいと考えられた。記録電極においては、双極誘導のほうが望ましいことが分かった。正常人に対する経角膜網膜電気刺激の安全性と短期効果を電気生理学的に評価するための方法を検討した。臨床でも用いられる電気生理学的検査法としてERG、多局所ERG(mfERG)、黄斑局所ERG、パターンERG、そして視覚誘発電位(VEP)などがあるが、このうち、mfERGとVEPについては、その刺激モニターについて、近年CRTが入手困難となったと言う社会的背景がある。そこで代わりとなる液晶ディスプレイ(LCD)の有用性を検討し、VEPについては、モニターの種類による特性を理解して使用すれば対応可能であるという見解を得た。すなわち、パターンVEPの刺激装置としてLCDを用いた場合の問題点を検討した。チェッカーボードの反転、特に黒から白に反転する際に液晶ディスプレイでは一時的に輝度低下が生じるため反転の遅れが認められた。これをフラッシング効果と呼称しその影響を調べたうえで影響を最小限にする工夫を模索した。その結果、フラッシング効果はERGを惹起しそのVEPへの混入が生じることが分かった。そして、このフラッシング効果を減じるための工夫として、標準的な60HzLCDモニター(反応時間5msec)ではなく、120HzLCDモニター(反応時間)2msecを用いる、チェッカーボードのコントラストを低下させる、などが有効であることが分かった。実際の誘発反応は、LCDを用いた刺激でもN75, P100成分を有する反応が得られたが、CRTと比較して振幅の増加と潜時延長を認めた。そして、前述のような工夫によりERG成分の混入をほぼ除去することが出来、これらに留意した上でなら、LCRモニターはパターンVEPの記録装置としての使用が可能と結論した。さらにはLCDに代わる有機ELモニターなどの有用性や、mfERGやパターンERG記録の際のこれらモニターの有用性も検討した上で、これらを経角膜網膜電気刺激の効果の客観的評価に用いたい。昨年に引き続き経角膜電気刺激の安全性と短期効果を電気生理学的手法を用いて他覚的に評価するための方法を検討した。昨年はパターンVEPと多局所ERGにおけるパターン刺激システムについて、CRTモニターに変わるdisplayとして主に種々の液晶モニターを用いた場合の問題点と実用化について検討し一定の成果を得られたが、今年は有機ELモニターを刺激装置として用いた場合の問題点とその有用性を検討した。健常人に対しCRTモニターと有機ELモニターで刺激したパターンVEPを記録したところ、N70成分の潜時は後者の方がやや早い傾向であったものの両者ほぼ同等の応答が得られた。パターン反転時の輝度変化の解析では、有機ELdisplayでは反転開始から最大輝度到達まで0.5msec早いが、輝度変化に要する時間は極めて短く、高いコントラスト比が得られ今後パターンVEPの刺激装置としての有用性が示唆された。次に、パターンERGについてS/N比を高めるためにロックインアンプを用いた方法を検討した。生体アンプからの電気信号をロックインアンプ(LI5640, NF Co Tokyo)を用いて処理し記録システムに出力する系を作製し、虚血性視神経症、正常眼圧緑内障などの片眼性視神経疾患症例に対してこの系を用いたパターンERGを行ったところ、健眼と比較して患眼刺激では低振幅信号が記録できた。ロックインアンプを用いない従来の方法でも健眼と比較して患眼刺激では低振幅信号が記録できたが、今回の方法を用いるとノイズの影響を減らす事により、より振幅の小さい生体信号についても評価が可能になる可能性が考えられた。同様に今後は症例数を増やして検討する予定である。また現在、健常人での正常データの記録解析、パターンERGと黄斑局所ERGにおけるPhNR成分との比較なども計画中である。昨年は有機ELモニターを刺激装置として用いた場合の問題点とその有用性を検討した。また、パターンERGと黄斑局所ERGにおけるPhNR成分を比較したところ、いずれも片眼性の網膜神経節細胞障害およびその軸索線維障害において他覚的機能評価方法として有用であると考えられた。他方、経角膜網膜電気刺激を行う際の電極について、Brian-Allen型コンタクトレンズ電極(BA)と皮膚電極を用いた際のelectrically evoked response (EER)およびphospheneの閾値を検討した。皮膚電極の位置は上眼瞼ー下眼瞼(上下)、上眼瞼ー外眼角(上外)、下眼瞼ー外眼角(下外)の3通りとした。電気刺激は、cathodicの陽性陰性が等しい20Hzのパルスとし、0,1,10,20,30,...150μAまで連続的に記録した。30ms付近の陰性成分N30と40ms付近の陽性成分P40の振幅と潜時を測定解析した。潜時は特に大きな差はなかったが、振幅は下外<BA<上外<上下、の順であった。

またphospheneの閾値はこの順に100,20,50,50μA、上下の皮膚電極配置の場合に80μA以上で軽度の痛みを伴った。以上からはBAに比して皮膚電極での刺激効率は同等かそれ以上であり、位置は上下が好ましいと考えられた。また、BAでは軽度の角膜上皮障害が生じうるが皮膚電極では特に臨床上問題となる障害は認められなかった。引き続き、安全で効率のよい刺激を行える電極について検討を行っていく予定である。昨年までの液晶モニター、有機ELモニターの入手、視覚誘発電位、パターンERG、やさらにロックインアンプを用いた記録システムを立ち上げ、安定した記録が可能になるのに時間を要した。さらに、Brian-Allen電極や皮膚電極を用いて経角膜電気刺激を行い、Electrically evoked responseを得る回路設定と安定した記録可能になるのに時間を要した。刺激電極においては、皮膚電極と双曲型角膜コンタクトレンズ電極の比較を行い、皮膚電極を記録電極を双極誘導としで上下眼瞼皮膚に皮膚電極を設置した場合、痛みの刺激閾値も低くはなくて角膜コンタクトレンズ電極に劣らない刺激効率が得られることが分かりました。記録電極においては、Oz一つの単極誘導の場合、EER記録は可能であったがこの場合にはOz及びinionの外側などとした双極誘導に比べて、電気刺激によるartifactが大きく誘発反応が判別しにくいことがありました。以上から、刺激は電極の位置を工夫することで皮膚電極を用いた刺激も可能であること、EERを記録する場合は双極誘導のほうが望ましいことが分かりました。また、長期的な刺激効果すなわち治療効果の評価として古典的なERG, VEP, pattern ERGなどは有用であるが、近年の刺激モニターの変遷を踏まえ、データの比較の際はモニターの特性を勘案する必要があると考えられました。経角膜網膜電気刺激(TES)の安全性と短期効果を評価するための臨床での電気生理学的検査法であるmfERGとVEPについて、その刺激モニターであるCRTが入手困難となったと言う社会的背景がある。そこで代わりとなる液晶ディスプレイ(LCD)や有機ELの有用性を検討しモニターの種類による特性を理解して使用すれば対応可能であるという見解を得た。次に、TESを行う際の電極の種類と位置の検討では、皮膚電極での刺激効率はBrian-Allen型コンタクトレンズ電極(BA)に比して同等かそれ以上であり、位置は上下が好ましいと考えられた。記録電極においては、双極誘導のほうが望ましいことが分かった。正常人に対する経角膜電気刺激の安全性と短期効果を電気生理学的手法を用いて他覚的に評価するための方法の開発においてCRTモニターに変わる視覚刺激装置の模索と、その有用性の検討は重要であり、着実に成果が得られていると考えます。健常人に対して経角膜電気刺激をさまざまな電極を用いて行い、それらの効率と安全性を確認する。B-A電極のほか、DTL電極や皮膚電極をもちい、その設置ポイントをさまざまな部位に設定し、phospheneとEERの成分を指標として評価する。
児童における魚介類の環境調和型食教育プログラムの開発とその評価

平成12年度の国民栄養調査結果では、学童期の児童を含む年齢階級別栄養素等摂取量の714歳で、炭水化物が不足し、脂質が摂りすぎの状態になっている。この解決策は、主食である米や穀類摂取の勧めであり、米食の主菜となる魚介類、大豆製品、野菜類などを取り入れた低脂肪の和食を食べることの習慣化だと考えられる。本研究は、魚離れをなくし健康的な食習慣形成の基礎づくりを目指して、米国のGreen, L.Wらが開発した行動変容モデルのプリシード・プロシードモデルを用いて「日本型薬膳を食べて、正しい排便習慣を身につける」食教育プログラムを開発し、その効果について評価した。方法は、F県の小学校の5・6年生の児童を対象に、市街部の1082名と農村部の1183名に魚介類に関する意識・実態調査を行った。その結果、地域差は認められず、児童の66%は魚がおいしいというイメージを持ち、魚は好きな食品であることが示唆された。次に、食教育プログラムは小学校栄養職員、教員の協力によるT. T.を導入し、小学校の総合的な学習の時間や学校給食を活用して、F市のH小学校の5年生の児童84名を対集に2群に分けて、その前後で効果を評価した。その結果、準備因子の実態調査で児童の30%は、きのこ類、大豆製品、海藻類など日本の伝統食を嫌っていることが伺えた。排便習慣では、児童の45.2%が不規則であり、遅寝や朝食欠食など生活リズムの乱れが伺えた。促進因子として、媒体や調理示範を取り入れた食育で、句の食材の選択、食材の栄養、魚の鮮度の見分け方や環境を考慮した日本料理の基本、食事と排便の関係等の知識の向上が示唆された。また、朝の健康観察に用いた排便シールより、排便を毎日見る児童が20.7%から89.7%へと1%レベルで有意に高い数値を示し、プログラムの効果が認められた。今後、プログラムの効果を高めるために保護者や地域の協力を得て、食の体験を考慮したフォローアップ事業を取り入れることが望ましいと考えられる。平成12年度の国民栄養調査では、炭水化物よりも脂質が摂りすぎの状態になっており、児童の肥満や生活習慣病の若年化が問題となっている。この解決策の一つは、主食である米や穀類摂取の勧めであり、低脂肪の和食を食べることの習慣化だと考えられる。特に魚介類は"日本型食生活"の不可欠な食材であるが、渡部らの研究では魚料理は学校給食で食べることができず残す料理の代表であると報告され、また児童の魚離れ・魚嫌いに関する情報も多くいわれている。そこで、児童の魚介類に関する意識・実態調査を実施し、児童における魚介類の環境調和型食教育プログラムの開発とその評価を行い、効果が認められれば小学校の総合学習でこのプログラムを実施したいと考えている。今年度は、平成14年10月30日から11月15日の期間で、福岡市内の小学校(10校)における5、6年生の児童1082名を対象に、児童における魚介類に関する意識・実態調査票を行い、単純集計、クロス集計を行い、グループ間の比較はX^2検定により解析した。

その結果、魚の摂取頻度は3日に1回以上食べる児童は54.6%であり、魚の嗜好調査においても魚を好きな児童は58.2%を占め、嫌いな児童は15.3%であり、児童では魚嫌いという現状は伺えなかった。また、児童の魚が嫌いな理由の上位では、骨がある、美味しくない、臭いがあげられた。これらの調査結果より、児童が魚をよりおいしく、健康に食べるためには、魚の鮮度の見分け方、臭みの取り方、和食料理、魚の骨を上手にとる食べ方、魚の正しい栄養・働きを含めた教育、それに環境の負荷低減に向けた食教育が必要不可欠である事が明らかとなった。これらの問題点を分析し、児童の食教育プログラムの開発を行ったので、今後、そのプログラムの効果について検討する。【目的】小学校の総合的な学習の時間や学校給食を活用して、児童の健康的な食習慣・排便習慣の形成の基礎づくりと、食事を通して児童の自己の健康管理能力を高めることを目的に、米国のGreen, L.Wらが開発した行動変容モデルであるプリシード・プロシードモデルを参考にして、食教育プログラムを作成した。開発した「日本型薬膳を食べて、正しい排便習慣を身につける」食教育プログラムの効果について評価する。【方法】「日本型薬膳を食べて正しい排便習慣を身につける」食教育プログラムの開発を行った。児童の行動目標は1.日本型薬膳や郷土料理の美味しさと栄養価値の重要性を知る2.旬の食材、食品の選択ができる3.日本型薬膳の調理方法を知る4.家庭で食事の手伝いをする5.日本型薬膳と排便の関係を知る6.規則正しい排便習慣を身につける(毎回自分の排便を見る)である。実施方法は、平成15年10月12月にF市のH小学挾の5年生の児童84名を対象に2群に分けて、プログラム実施前後でその効果について評価した。朝の健康観察、総合的な学習時間、学校給食を利用して学校栄養職員、教員の協力により、ティーム・ティーチング(T.T.)を導入して実施した。【結果および考察】準備因子として食と排便習慣についての実態調査を行った結果、日本の伝統食のきのこ類、大豆類、海藻などやその料理が好まれていないことが示唆された。排便習慣では、排便時間が不規則な児童が多く、遅寝や朝食欠食など生活リズムの乱れが原因ではないかと推察される。促進因子として日本型薬膳の調理示範や試食などを行った結果、ごはんの炊き方、だしのとり方、魚の鮮度の見分け方や調理法、郷土料理の知識の向上が示唆された。また、自分の排便を見る児童が多くなり行動変容が認められたことは、排便シールとティーム・ティーチングの効果によるものではないかと考えられる。強化因子として、保護者に食と排便に関する資料を配布したり、調理示範と試食を実施したが、家庭において食や排便について話すようになったり、料理を手伝うようになった等の行動変容も若干見られ、プログラムの効果が認められた。今後、保護者や地域の協力を得て、食の体験を考慮したフォローアップ事業を推進していくことが重要であると考えられる。今後、この食教育プログラムは再検討し、現場の栄養士や教師に活用していただく予定である。
カーボンナノチューブ吸蔵水素の量子ダイナミクス物性の経路積分計算による解明

一様な円筒内に閉じ込められたパラ水素分子集合系の経路積分セントロイド分子動力学(CMDシミュレーションを行った。この体系はカーボンナノチューブ内の水素に対するモデルであり、その内部にある水素分子の量子ダイナミクスを調べるため平成18年度に開発したプログラムをさらに修正変更してシミュレーションを行った。炭素壁と水素分子間の相互作用モデルには、原子間相互作用点同士に働くCrowell-Brownポテンシャルを用いる18年度のやり方をやめて、水素分子と壁の間に働くポテンシャルは、Lennard-Jones相互作用にもとづく均一な壁からの一様なポテンシャルに変更した。カーボンナノチューブ円筒は均一なシリンダー状に固定し、z軸方向にAndersen型の定圧法を導入、また系に対してNose-Hoover chain型の定温法を導入した。なノーチューブ円筒の変形は導入しないこととした。水素分子間相互作用には、Silvera-Goldmanポテンシャルをそのまま継続して用いた。統計アンサンブルは定温・定圧アンサンブルとした。チューブ内に充填した分子数312個、温度8K-15Kのパラ水素系に対してCMDシミュレーションを実行した。虚時間経路のTrotter分割数は100にとった。円筒に対して垂直(z軸方向)および動径方向に分割した、セントロイドの平均自乗変位、速度相関関数の解析により、系内の水素分子の運動論的な異方性が明らかになった。また充填したパラ水素はバルクに比べて同温度では融解しにくいこともわかった。円筒内に閉じ込められたパラ水素分子集合系の経路積分セントロイド分子動力学(CMD)シミュレーションを行った。この体系はカーボンナノチューブ内の水素に対するモデルであり、その内部にある水素分子の量子ダイナミクスを調べるためのプログラムを開発した。炭素原子-水素分子間の分子間相互作用には既に物性評価に用いられ性能が信頼できることがわかっているCrowell-Brownポテンシャルを用い、カーボンナノチューブ炭素骨格はシリンダー状に固定し炭素原子間の変形は導入しないこととした。また、シミュレーションは単一のチューブ炭素骨格についてセルを設定し、軸方向に周期境界条件を課した。水素分子間相互作用には、また本申請者らが継続して用いて静的・輸送的諸量に正確な結果を与えてきた、Silvera-Goldmanポテンシャルを用いた。統計アンサンブルはカノニカルアンサンブルとし、Nose-Hoover chain型の熱浴を分子系に接続した。この系に対してCMDシミュレーションを実行し、水素分子のファインマン虚時間経路の分布(観測量)やファインマン・セントロイド(半古典的自由度)のトラジェクトリーを計算した。虚時間経路のTrotter分割数は100にとり、CMDトラジェクトリーは各ランあたり計約100ピコナノ秒以上のオーダーまで計算した。時間可逆性が保証されたRESPAアルゴリズムによるnormal-mode CMD法を用いて計算した。トラジェクトリーから時間平均としての熱力学的物性および空間分布関数を求め、基本量の解析をスタートさせた。一様な円筒内に閉じ込められたパラ水素分子集合系の経路積分セントロイド分子動力学(CMD)シミュレーションを行った。円筒に対して垂直(z軸方向)

および動径方向に分割した、セントロイドの平均自乗変位、速度相関関数の解析により、系内の水素分子の運動論的な異方性が明らかになった。また充填したパラ水素はバルクに比べて同温度では融解しにくいこともわかった。
地域ソフトウェア会社のグローカル経営の展望

首都圏以外に立地する地域ソフトウェア会社は、経済動向や技術動向など高い不確実性に直面しており、生産とマーケティングの両面で、グローカルで柔軟な経営が求められている。本研究では、企業・地域産業界・技術者の関係の在り方について、事業モデルの不確実性評価、地域主導のビジネス・エコシステム並びに自律的な人的資本蓄積過程という3つの視座から理論的考察を行った。さらにこれ踏まえ持ち帰り開発(沖縄県)、「日中協業型人材」(大連市)、ソフトウェア・テスト(沖縄県)などの事例研究を実施した。本研究は地域ソフトウェア会社のグローカル経営について2つの課題に分けて取り組んできた。第1に「中国やベトナムなどオフショア開発先との競合・補完・連携」についての研究実績は次の通りである。(1)文献調査・海外現地調査:インドでの研究発表にあわせた研究情報の収集に努める一方、研究協力者吉田勝彦氏に委託し、共同研究の追加調査のためベトナム現地調査を行った。(財)商工総合研究所より研究助成を受け、中国大連市にて現地調査を行った。(2)事例研究並びにリアルオプション定式化と定量評価:先行研究を踏まえ定式化に努めている。(3)研究成果の公表:インドでの国際会議CUBE2012において先進国における国内オフショアの成立要件並びに沖縄県の先進事例について口頭発表を行った。吉田勝彦氏と共同でベトナムにおける対日オフショア人材の蓄積過程等について日本工業経営学会にて口頭発表を行った。さらに日中間オフショアをめぐる環境変化並びに橋頭保としての大連市「日系ITコミュニティ」の重要性について日本学術振興会産業構造・中小企業第1118委員会にて口頭発表を行った。第2に研究課題「クラウドなど新たな基盤技術下での地域ニーズ対応と新市場進出」については、文献収集、先行研究調査を進める一方、2つのプロジェクトに参画し、これまでの研究成果にもとづき、ソフトウェア会社の新たな役割について、専門家と情報交換を進め、実践的な問題提起に努めた。まず沖縄県の新事業・雇用創出プロジェクトを推進する(社)IIOTの技術委員として、クラウド、IOT(Internet of Things)、相互運用性などのキーワードにもとづきテスト事業の可能性を検討した。さらに松島桂樹武蔵大教授を中心とした「IT投資マネジメント」出版チームの一員として、クラウドなど新たな基盤技術の在り方をBCP(事業継続計画)という文脈で考察した。本研究では地域ソフトウェアのグローカル経営について2つの課題に取り組んできた。第1に中国やベトナムなどオフショア開発先との競合・補完・連携について、研究期間を通じて海外現地調査並びに国内調査を踏まえ理論的研究、事例研究、シミュレーションに努めた。平成25年度は国内オフショア開発の可能性と課題について、前年度の国際会議CUBE2012の口頭発表にもとづきComputer SystemScience and Engineering誌(CUBE2012特集号)に論文を掲載した。また中国ソフトウェア産業の高度化の下での日中協業の在り方について『商工金融』に論文を掲載した。第2にクラウドなど新たな基盤技術下での地域ニーズ対応と新市場進出について、研究期間を通じて文献調査、国内有識者との意見交換、事例研究などに努めた。研究の柱となったのは沖縄県の新事業・雇用創出プロジェクトへの参画である。すなわち(社)IIOT技術委員としてクラウド、IOT(Internet of Things)、タブレット化などの技術環境変化の下、テスティングの事業性と地域への波及性を検討した。平成25年度は、地域主導型のエコシステムに関する理論的考察、テスティング事業の経営面・技術面からの考察を、それぞれ国内外の学会で口頭発表した。2つの研究課題を通じ、地域の多様性を踏まえ地域全体としてIT技術者の人的資本蓄積をどう進めるか、が肝要であることが確認された。そこで平成25年度に大都市圏・地方圏のIT技術者を対象としたインターネット調査を実施し分析した。さらに都道府県のソフトウェア産業の類型化、それぞれに見合った産業政策の在り方について取り組んでいる。その成果の一部は平成26年6月のInternational Council for Small Business(ICSB)年次大会において口頭発表する。(1)文献調査・海外現地調査:中国・インドの文献調査を進める一方、(財)組込みシステム振興機構ミッションの一員としてベトナム現地調査を行った。ベトナムでは日本製造業の開発拠点、現地有力ソフトウェア会社、ハノイ工科大学、ベトナム国家大学、FPT大学などを訪問し情報収集並びに意見交換に努めた。(2)事例研究並びにリアルオプション定式化と定量評価:オフショア開発との競合・補完という観点から「国内オフショア開発」の経済性を定量評価した。また先進事例として沖縄ソフトウェア産業の事例研究を行った。沖縄県はIT産業振興をめざし、顧客オンサイトにおいて上流工程へ参画し、下流工程を「持ち帰り開発」するモデルに取り組んでいるが、当該モデルの将来的な採算性並びに推進の条件について考察した。研究にあたっては沖縄県に出張し、中核ソフトウェア会社経営者など関係者インタビューを行った。

(3)研究成果の公表:同志社女子大学出版助成制度を活用し単著『ソフトウェア・ビジネス:利用側と提供側の双方に立った複眼的研究』(晃洋書房)を刊行した。本書は基礎編と研究編から成る。基礎編では文献調査にもとづき、ソフトウェア産業並びにソフトウェア利活用について、国際的視点から我が国の現状と課題を明らかにした。研究編では2000年以降に発表したソフトウェア産業についての研究成果をとりまとめた。先述の「国内オフショア開発」を第12章に掲載するなど、地域ソフトウェア会社のグローカル経営について現時点での成果を体系化し公表することができた。第2に研究課題「クラウドなど新たな基盤技術下での地域ニーズ対応と新市場進出」については文献調査を進めた。第1に研究課題「中国やベトナムなどオフショア開発先との競合・補完・連携」について文献調査、海外現地調査、事例研究については概ね予定通りである。まず中国及びベトナムとの連携に関して理論的に検討する一方、中国大連市への現地調査、研究協力者によるベトナム現地追加調査を実施した。この中で為替変動並びに日中関係変化の下、橋頭保としての大連市「日系ITコミュニティ」の重要性が増していること、ベトナムにおける対日オフショア人材の蓄積過程などを明らかにした。またインド・プネ市で開催されたCUBE2012において口頭発表を行うとともに、現地IT企業へのインタビュー、専門家との意見交換を行った。一方で、日本国内の地域ソフトウェア会社の調査は沖縄県、鳥取県を除いて進んでいない。従って当該課題の計画に対する進捗率は90%と評価する。第2に研究課題「クラウドなど新たな基盤技術下での地域ニーズ対応と新市場進出」については研究計画に沿って、調査研究を進めた。また沖縄県の新事業・雇用創出プロジェクトを推進する(社)IIOTへの技術委員として参画し、さらに『IT投資マネジメントの変革』出版チームへ加えてもらう等、新技術基盤下でのソフトウェア会社の機会と脅威に関して、文献調査を補完し専門家と定期的に情報交流を進める機会を得た。こうした活動を通じ、理論的な枠組みの明確化に努めたことから、今までの研究成果の公表とあわせ、当該課題の進捗率は110%と評価する。なお当初計画した専門委員会は設けなかったが、上述活動並びに所属するITコーディネータ研究会の場を通じ、研究進捗の都度、専門家との定期的な意見交換の場を持つことができたためである。以上から、全体として進捗率は概ね100%と評価する。第1に研究課題
CD48抗原活性化機序の研究

1991年と1992年に、我々は単球と好中球の表面でCD48分子検出の研究を行い、感染症の急性期にはその発現の著しい増加を見た。生体の炎症に対する反応として興味深い現象と考えられたので、炎症反応のマーカーとして有用であることを報告した。しかし、CD48は細胞表面分子であるところから、これに刺激を伝えるまたはこれと結合する分子、つまりCD48のリガンドはさらに注目された。1993年にCD2がCD48のリガンドであることが示された。が、その結合親和性は低かったのでより効率のいいリガンドの存在が想定された。そこで我々は1994年予備実験として、モノクロナール抗体6.28を用いてCD48分子を精製し、種々の細胞との結合活性の存在を観察した。今年度はCD48のリガンドを追求する事が目的であったが、まずはじめに結合活性の確認を計画した。確度を増すには分離CD48分子の精製度を高めることが必要であるので、CD48のcDNAをCDM8に組み入れたプラスミド(pCD2A1)をTufts大学のThorley-Lawson教授より分与をうけた。COS-7細胞に感染させた大量の培養上清からCD48分子を精製し、プラスチックウェルに固相化した。各細胞の結合率を検討したところ、上述の結果と相違した。つまり、ER-LCL,JY,Jurkat,SKW-3,HL-60,K562,HeLa,培養血管内皮細胞等のいずれもが有意の結合を示さなかった。現在、細胞を変えて検討中であるが、今年度は当初に計画したER-LCLまたはHeLa細胞からのCD48のリガンド分離実験を達成できなかった。
（プロ）レニン受容体分子構造における慢性腎臓病治療標的部位の同定

(P)RR欠損MEF細胞内における(P)RR遺伝子の全長/部分断片によるレスキュー実験により、(P)RR細胞外ドメインがV-ATPaseによる細胞生命維持機構に必須であった。しかし、V-ATPaseが一旦形成されてしまえば、細胞外ドメインが全長型より切断されなくても影響されなかった。そこで、(P)RR細胞外ドメインのみを高発現する可溶型(P)RR過剰発現マウスを作成したが、異常な表現型を認めなかった。一方、全長型(P)RR過剰発現マウスは、ヒトのサルコペニアに類似した速筋優位な骨格筋萎縮を示した。その機序にAutophagy, Wntシグナル, Sirt1に関連する分子の関与が考えられた。平成25年度においては、(プロ)レニン受容体欠損MEF細胞内における遺伝子の全長/部分断片によるレスキュー実験を施行した。PRR-null MEFに、(プロ)レニン受容体遺伝子の全長と部分断片を過剰発現し、V-ATPaseサブユニット発現と細胞内pHを評価したところ、(プロ)レニン受容体細胞外ドメインが、V-ATPase形成と機能(細胞内pH維持)に必須であることが判明した。一方、(プロ)レニン受容体から可溶性(プロ)レニン受容体を産生するfurinの切断部位に変異を入れ、furinによるプロセッシングを抑制しても、逆にfurinを過剰発現しプロセッシングを促進しても、(プロ)レニン受容体によるV-ATPaseの形成と機能には影響を与えないことが判明した。さらに、(プロ)レニン受容体遺伝子のExson4の変異はヒトの家系で発見されているが、この変異でもV-ATPaseの形成と機能に影響を与えないことが示された。以上より、V-ATPaseの形成と機能において、(プロ)レニン受容体の細胞外ドメインが必須であるが、一旦V-ATPaseが形成された後にfurinによる切断が行われても行われなくても影響を受けないことが明らかになった。平成26年度において、可溶型(プロ)レニン受容体[s(P)RR]過剰発現マウスおよび全長型(P)RR過剰発現マウスを作成した。s(P)RR過剰発現マウスに特に異常な表現型を認めなかったが、全長型(P)RR過剰発現マウスにおいて、速筋有意な骨格筋萎縮を認めた。したがって、プロレニンと結合する部位を含むs(P)RRの高発現のみでは細胞生命維持機構に影響を与えず、(P)RRが完全な形で高発現することによってのみ、細胞生命維持機構に悪影響を与えることが明らかとなった。また、萎縮した骨格筋において、Sirt1が高発現していることがWestern blott解析で明らかになり、従来から指摘されている(P)RRのATP6AP2を介したAutophagy修飾作用やWntシグナルへの作用の他に、(P)RRにはさらに新たな機能を有する可能性が考えられた。また、現時点で、研究に供することのできる加齢性サルコぺニアのモデル動物は存在しないが、今回得られた全長型(P)RR過剰発現マウスは加齢によるサルコぺニアを研究する上で貴重なモデルマウスに成り得る可能性が考えられた。全長型(P)RR過剰発現マウスは、速筋優位な骨格筋萎縮を示し、ヒトのサルコペニアに類似した表現型を示すことを見出した。プロレニンと結合する(P)RR細胞外ドメインのみでは細胞生命維持機構に影響を与えず、(P)RR全長が悪影響を与えることを見出してきたが、平成27年度においては、全長型(P)RR過剰発現マウスにおける速筋優位な骨格筋萎縮の細胞内メカニズムを検討した。同マウスの骨格筋細胞内分子の動態を調査したところ、予想されたAutophagy, Wntシグナル, Sirt1に関連する分子が増加しており、全長型(P)RR高発現によるサルコペニア発症には、これら経路の関与が考えられた。さらに、siRNAあるいはshRNAによるこれら関連分子のノックダウンは、サルコペニア発症に抑制的に働く傾向を示した。今後は、ヒトでのサルコペニアにおける全長型(P)RR分子の関与を示すエビデンスを調査すると共に、病態診断や治療のための(P)RRを用いた探索研究に発展させていきたい。当初予想された結果とは異なり病態発現には(P)RRの部分ではなく全長が必須であったこと、加齢性サルコぺニアのモデルマウスとしての有用性が考えられたことから、当初の計画よりも多くの検討すべき項目が増えたため。27年度が最終年度であるため、記入しない。高血圧、内分泌、腎臓全長型(P)RR過剰発現マウスを用いて、(P)RRの新たな病態発現メカニズムを解明すると共に、本マウスが世界初の加齢性サルコぺニアのモデルマウスとして有用かどうかを検討する。

慢性腎臓病においては、全身の老化が促進し骨格筋も委縮傾向を示すことが知られているため、本研究課題のさらなる推進は、(P)RRによる骨格筋萎縮のメカニズム解明を通して、主たる目的である慢性腎臓病治療標的の創出につながると考えられる。計画通りに実験が進行しており、次年度に向けての研究計画の方向性の若干の訂正を示唆できている。27年度が最終年度であるため、記入しない。(プロ)レニン受容体の細胞外ドメインが、機能において重要な役割を担うことが明らかになった。また、この部位を反映する可溶型(プロ)レニン受容体の血液中濃度が、リン用において、腎機能と強く相関し、妊娠糖尿病の発症を予測することが明らかになったため、(プロ)レニン受容体の細胞外ドメインを過剰発現させたことによる病態生理学的メカニズムを遺伝子改変動物と細胞レベルで検討すべきであると考えられた。
高階導分を用いた多項式環の研究

多項式環に関する基本的な問題の多くが未解決のまま残されており,可換環論や代数幾何学における難問として組織的な研究が行われている.多項式環の研究では「次数」や「導分」の概念を基礎とする手法が有効だが,係数環が正標数の場合に適用できないことが多い.本研究では従来の手法に加えて「高階導分」を効果的に用いることで,正標数や任意標数の場合も含めて多項式環の諸問題を幅広く研究し,種々の進展を得た.局所冪零導分はアフィン代数幾何学の諸問題の研究で非常に重要である.本年度は高階導分への拡張を視野に,局所冪零導分に関連する研究を行った.また,関係性が判明した「線形化問題」にも取り組み,重要な進展を得た.有理数体を含む可換環Aにおける局所冪零導分Dに対し,指数自己同型と呼ばれるAのker(D)上の自己同型が定義される.同じDを利用してker(D)上の様々な指数自己同型を構成できるので,Aのker(D)上の自己同型のうち,非指数自己同型がどれくらい存在するかが問題となる.多項式環の自己同型群の研究とも密接な関係があるが,これまで系統的な研究はなされていなかった.今回,この問題に関して色々な成果を得た.例えば,Aが一定の条件を満たすUFD(体上の多項式環も該当する)のとき,Aのker(D)上の非指数自己同型の位数は常に有限であることなどが分かった.ところで,多項式環の有限位数自己同型の線形化問題は,「上林の線形化問題」の非常に難解な場合として知られている.3変数以上ではほとんど進展がなかったが,前述の結果を受けてこの問題にも取り組み,3変数多項式環の自己同型で変数を1つ固定するものの場合について肯定的に解決した(高階導分の手法を応用).さらに,線形化問題の結果を利用し,Aが多項式環の場合のker(D)上の非指数自己同型の存在と,Dの三角化可能性の関係についての結果も得た.これらの成果の一部は多項式環論セミナーや日本数学会,可換環論シンポジウムなどで発表した.多項式環の自己同型写像で変数に写される多項式を,多項式環の「座標」と呼ぶ.座標の概念は多項式環の研究において非常に重要であり,アフィン代数幾何学における様々な未解決問題とも関係がある.座標の概念を一般化した「安定座標」の重要性も認識されつつあるが,安定座標については依然として不明な点が多い.平成24年度は主に高階導分の手法を用いて,安定座標の性質を調べる研究を行った.加法群G_aの多項式環への作用による不変式に関して,ダークセン・ハダス・マカリマノフの定理という有名な定理がある.この定理より,座標のニュートン多面体はある顕著な特徴を持つことが分かる.今回,私はG_a不変式の一般化である「安定G_a不変式」の概念を導入し,高階導分の手法を応用することで,ダークセン・ハダス・マカリマノフの定理を安定G_a不変式の場合に一般化することに成功した.それにより,座標のニュートン多面体が持つ特徴を安定座標も持つことが証明された.安定座標の研究では環論的なアプローチも有効である.そこで,この方面の研究に詳しいIndian Statistical InstituteのA.ダッタ氏とN.グプタ氏を訪問し,安定座標に関する環論的な研究についての議論を行った.また,N.グプタ氏は,クラチオラ・マカリマノフによる局所有限反復高階導分の手法を応用し,正標数の体上の「消去問題」を否定的に解決したばかりであったので,この研究についての議論も行った.イタリアや中国で開催された関連領域の国際会議でShestakov-Umirbaev理論に関する招待講演を行い,この方面の研究に高い関心を持つ欧米や中国の研究者たちと議論を行った.アフィン代数幾何学研究集会(大阪)や多項式環論セミナー(静岡)等の開催にも協力した.(1)昨年度の研究を発展させ,対角化可能群の多項式環への作用に対する線形化問題に取り組んだ.主な成果として,体を含むPID上の2変数多項式環への作用の場合に肯定的な結果を得た.この結果は基礎体が任意の体で成り立つため,広範囲の応用が期待される.(2)局所有限反復高階導分の核に関する「中井の定理」の一般化を与えた.この結果を応用し,2次元UFDに対するある「消去定理」を証明した.この定理の帰結として,2次元ザリスキ消去問題の肯定解が任意の基礎体上で得られる.(3)「標数位数自己同型」(標数p>0の体上の多項式環の位数pの自己同型)に関する研究を行った.2変数多項式環の標数位数自己同型が,変数変換により常に「基本自己同型」になることを示した.3変数以上の多項式環の標数位数自己同型の分類に向けて,特に3変数の場合に「階数」が3の標数位数自己同型が存在するかどうか調べた.そのために,plinthイデアルに注目した独自の階数判定法を作り,特殊な構成法で得られる標数位数自己同型たちの階数が3であることを証明した.さらに,p=2の場合に,これらの階数3の標数位数自己同型の不変式環の生成系も決定した.この研究はモジュラー不変式論とも関係があり,今後の発展が期待できる.得られた研究成果について,関連分野の国際会議(天津・京都)や国内研究集会,セミナー等で発表した.研究期間を通して得られた成果の概要は以下の通りである.

(1)高階導分の技法を用いてDerksenーHadasーMakar-Limanovの理論の一般化を行った.この理論は消去問題等に応用を持つ重要な理論であり,我々の結果も将来的に様々な応用を持つことが期待できる.本研究ではこの結果を用いて多項式環の自己同型の重み付き多重次数の性質を証明した.(2)「上林の線形化問題」の特別な場合として,有限アーベル群の作用の線形化問題に対し部分的な肯定解を与えた.基礎体は1の冪根を十分含めば代数閉体でなくてもよく,標数にも制約がないため,この結果の適用範囲は非常に広い.(3)高階導分の利用はもともと「正標数」における現象の解明を大きな動機としており,本研究では正標数の整域上の多項式環の自己同型群の研究にも力を入れた.E. Edoとの共同研究を交えながら,正標数特有の自己同型や部分群に関して種々の結果を得た.(4)高階導分や局所冪零導分の知識を活用し,ザリスキ消去問題やアフィン空間の埋め込み問題に関する研究で進展を得た.また,G. Freudenburgとの共同研究では,Hilbertの第14問題に関連して無限生成な核を持つ局所冪零導分に関して詳細な結果を得た.平成27年度に実施した研究は(3)に属するもので,正標数の体上の多項式環の自己同型群のある種の部分群たちの代数幾何的構造に関してE. Edoと共同研究を行った.与えられた自己同型Fに対して変数の適当な重みをとることで,Fの「退化」F'が定義される.この研究では,Fとアフィン自己同型で生成される部分群の閉包にF'が含まれることを証明し,これを基本的な道具に用いていくつかの結果を得た.多項式環に関する基本的な問題の多くが未解決のまま残されており,可換環論や代数幾何学における難問として組織的な研究が行われている.多項式環の研究では「次数」や「導分」の概念を基礎とする手法が有効だが,係数環が正標数の場合に適用できないことが多い.本研究では従来の手法に加えて「高階導分」を効果的に用いることで,正標数や任意標数の場合も含めて多項式環の諸問題を幅広く研究し,種々の進展を得た.関連する複数のテーマにおいて研究成果を上げている.また,「標数位数自己同型」のように,本研究課題と密接な関係を持つ重要な研究対象も新規に開拓しているため.多項式環論,アフィン代数幾何学研究期間を延長して次年度に研究を実施するのは,多項式環の自己同型群の構造に関する共同研究の目的で,平成26年度に海外の研究協力者を訪問する予定だったが,先方の都合で取り止めになったためである.平成27年度はこの研究を実施し,4年間にわたる研究全体を総括する.非常に難解な未解決問題として知られている「多項式環の有限位数自己同型の線形化問題」において重要な進展が得られた.また,局所冪零導分に関しても様々な新しい成果が得られた.アフィン代数幾何学において重要な「安定座標」に関して新たな結果が得られたため,これを効果的に利用することで,さらに研究が進展することが期待できるため.平成26年度に,多項式環の自己同型群の構造に関する共同研究のため,海外の研究協力者を訪問する予定だったが,先方の都合で取り止めになったため,未使用額が生じた.平成24年度,平成25年度に引き続き,国内外の関連分野の研究者たちと交流しながらアフィン代数幾何学の諸問題に取り組み,高階導分の手法の応用可能性を探っていく.最終年度なので,これまでの研究成果の総括も行う.平成24年度に引き続き,国内外の関連分野の研究者たちと交流しながら,アフィン代数幾何学の諸問題への高階導分の手法の応用の研究を進める.
実験び理論的アプローチから得られる蛋白質ダイナミクス情報の相関マッピング

本研究では、理論モデルと実験的に得られる時間で平均したオブザーバブルによって特徴付けられる動的事象のタイムスケールを明らかにすることを目指してきた。具体的には、同じ蛋白質に関して得られたX線結晶解析による立体構造の温度困子やNMRオーダパラメータ、およびNMRで得られた構造分布に注目して研究を行ってきた。今年度は、X線結晶解析・NMRや分子シミュレーションによって得られた天然構造蛋白質の立体構造アンサンブルを主成分分析等の手法を使って解析するオンラインサーバーPCA_MESTを開発した(Yang et al.,Bioinformatics,25,606-614 2009)。酵素蛋白質の活性部位や保存残基はこのサーバーを用いて解析できる構造ダイナミクスと強く相関しており、活性部位を予測するのに主成分分析に基づいた情報が有用であることが示された。また、我々はタンパク質の配位子によって誘発された応答のスケールに興味を持ち、ミオグロビンがCO解離でどう反応するかを明らかにするため、時間依存の線形応答理論を導出した。MDシミュレーションを用いて、分光データと比較しながら応答のスケールを解析した。今年度は、MD計算によって得られた相関関数を用いる現実的モデルに加えて、多次元調和ポテンシャル上でのLangevin振動子を用いて摩擦の寄与も考慮した理想的モデルについても計算をおこなった。両方の方法論によって得られたスケールはラマンデータと比較をおこなった(現在投稿準備中)。私たちの研究の目的は、理論モデルと実験で得られる観測量の動的事象の時間尺度を明らかにすることである。特に、私たちは同じタンパク質に関するNMR立体構造群、X線構造、NMRオーバーパラメータ、および温度因子などのデータに注目している。過去1年間で、使用すべき理論的手法の調査と準備に取り組んだ。発表した2つのレビュー記事では粗視化(CG)ENM(Elastic Network Model)モデルと粗視化分子動力学(CG MD)手法に関する評価を行った。更に私たちは実験的な観測量の時間尺度を決定するために、Gaussian Network Model(GNM)、全原子およびCG-ENM,MDやCG MDトラジェクトリに関する準調和解析を用いることした。最近の取り組みでは、いくつかの代表的タンパク質のNMR立体配座異性体の時間尺度を研究している。これに用いたオンライン計算ツールに関するデータ、ディスカッションは投稿準備中の論文で報告する予定である。また、遅いGNMモードは、生物学的に機能的関係していて、酵素活性部位位置の決定に重要であることが示された。方法論のこの部分と結果のデータは、準備中の別の論文で報告する予定である。また、私たちはX線温度因子とNMR立体構造分布の相対時間のスケールに関する予備的結果を得た。Ivet Bahar博士とAngela Gronenborn博士との共同研究による取り組みではGNMモードとCG-ENMモードにおいて周波数差があることを示した。温度因子と対応するダイナミクスは結晶環境制約条件のためNMR立体構造の分布より速いダイナミクスと関係していると思われる。この線に沿った更なる試みは、前述の理論的手段によってNMRオーダーパラメータの正確な時間フレームを限定することである。来年度は、実験的な観測量の時間尺度を理論的に特徴付けられたモードにマッピングする予定である。