hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形波動方程式における幾何学的対称性と解の特異性の解析

平成30年度の研究では、次の3つの成果を得た。1つ目は、5階修正コルトヴェーグ・ドフリース型方程式における漸近挙動の解明である。平成29年度に行った短パルス方程式の研究で用いた波束テスト法を5階修正コルトヴェーグ・ドフリース型方程式に適用できるように発展させた。修正コルトヴェーグ・ドフリース方程式では、解の漸近挙動は自己相似解、特に、パンルヴェ方程式の解で与えられることが知られていた。本研究により、5階のモデルでも対応する常微分方程式の解で与えられる自己相似解が漸近形の主要部であることを示した。2つ目は、消散型波動方程式のL^p-L^q評価式を証明し、その評価式を用いて、臨界な非線形項を持つ非線形方程式の初期値問題の時間大域的可解性が得られることを示した(池田正弘氏、戍亥隆恭氏、若杉勇太氏との共同研究)。本研究では、初期値の遠方での減衰を弱め、対応する線形解の時間減衰が遅い場合について考察した。また、解の存在時間の評価も行った。3つ目は、非線形項が多項式でないような非線形項を持つ非線形シュレディンガー方程式において、初期値を確率化した初期値問題を考察した。特に、5,6次元においてエネルギー臨界の場合に、エネルギークラスよりも広い初期値でほとんど確実に時間大域的な可解性が得られることを示した(Tadahiro Oh氏、Oana Pocovnicu氏との共同研究)。なお、エネルギー臨界な非線形項では、6次元に比べて5次元での非線形項の次数が高いため、エネルギー評価式において困難が生じ、時間大域的可解性が得られる指数の範囲は5次元のほうが若干狭い。5階修正コルトヴェーグ・ドフリース型方程式における漸近挙動の解明、消散型波動方程式のL^p-L^q評価式やその応用、非線形項が多項式でないような非線形項を持つエネルギー臨界非線形シュレディンガー方程式において、初期値を確率化した初期値問題について結果が得られ、おおむね順調に進展している。初期値を確率化した初期値問題で発生する解の特異性は、ノイズの入った方程式とも関連するため、確率微分方程式についても取り組みたい。本年度の研究では、次の3つの成果を得た。1つ目は、空間1次元ディラック・クライン・ゴルドン方程式系の初期値問題の非適切性に関する結果である。解写像が2階連続微分可能でないことが示されていた初期値のソボレフ指数の範囲において、解写像が不連続になることを示した。強い非線形相互作用がディラック方程式の非線形項において表れることに着目し、クライン・ゴルドン方程式の非線形項が消えるような対称性を持つ初期値を用いて考察を行った。ディラック・クライン・ゴルドン方程式系でも2階連続微分可能性の破綻が解写像の不連続性を導くことを明らかにした(町原秀二氏(埼玉大学)との共同研究)。2つ目は、次元縮約したチャーン・サイモンズ・ディラック方程式系の適切性・非適切性の分類を行った。数学的モデルについては、既に得られていたが、物理的な意味づけが可能なモデルであっても、適切となる領域が非凸となることを示した(町原秀二氏(埼玉大学)との共同研究)。3つ目は、ブジネスク方程式やカワハラ方程式などを含む、非線形分散型方程式の非適切性に関する結果を得た。非適切性では、解写像が原点において不連続であることを示していることが多いが、初期値のノルムが小さくても、対応する解のノルムが大きくなるノルムインフレーションと呼ばれる現象が発生する場合には、すべての初期値において、解写像が不連続となることを証明した。また、この手法を若干修正することにより、非線形項に微分を含むカワハラ方程式においても、小さな指数を持つソボレフ空間に属するすべての初期値に対して、解写像が不連続、特に、ノルムインフレーションが発生することを示した。ディラック・クライン・ゴルドン方程式やカワハラ方程式などの非適切性が得られ、やや一般的な形で非適切性の結果をまとめることができたため。なお、ディラック・クライン・ゴルドン方程式では、クライン・ゴルドン方程式の非線形項に起因する相互作用の制御に課題が残っている。本年度の研究では、次の2つの成果を得た。1つ目は、短パルス方程式における小さな初期値に対する初期値問題の解の修正散乱に関する結果である。短パルス方程式は、オストロフスキー方程式よりも分散性が弱いモデルであり、完全可積分系であることが知られている。また、時空間の変数変換を施すことにより、クライン・ゴルドン方程式に帰着される。波束テスト法を用いることで、短パルス方程式の初期値問題の解の減衰が悪くなる部分を抜き出すことに成功し、解の漸近挙動が線形解の挙動とは異なるといういわゆる修正散乱を既存の結果よりも広い初期値のクラスに対して証明した。2つ目は、ポテンシャルを持つディラック方程式に対するストリッカーツ評価式に関する結果である。零固有値を持たず、磁場ポテンシャルが小さく、角度方向の正則性を持つという仮定のもと、ディラック方程式のストリッカーツ評価式が成立することを示した。特に、擬スカラーポテンシャルには小ささを要求しておらず、ポテンシャル自体としては大きなものも許される。また、ストリッカーツ評価式を用いて、3次の非線形項を持つ非線形ディラック方程式の小さな初期値に対する初期値問題の時間大域的適切性及び解の散乱を示した。

さらに、ポテンシャルに付加条件を課すことにより、初期値のカイラル成分のみが小さければ、初期値が大きくても解の散乱が得られることを証明した(D'Ancona氏(ローマ大学)との共同研究)。短パルス方程式に対して、小さな初期値に対してではあるが、時間大域的可解性に加え、解の修正散乱を得ることができた。加えて、ディラック方程式に対して、線形問題だけではなく、非線形問題に対しても重要な役割を果たすストリッカーツ評価式が得られ、順調に進展している。平成30年度の研究では、次の3つの成果を得た。1つ目は、5階修正コルトヴェーグ・ドフリース型方程式における漸近挙動の解明である。平成29年度に行った短パルス方程式の研究で用いた波束テスト法を5階修正コルトヴェーグ・ドフリース型方程式に適用できるように発展させた。修正コルトヴェーグ・ドフリース方程式では、解の漸近挙動は自己相似解、特に、パンルヴェ方程式の解で与えられることが知られていた。本研究により、5階のモデルでも対応する常微分方程式の解で与えられる自己相似解が漸近形の主要部であることを示した。2つ目は、消散型波動方程式のL^p-L^q評価式を証明し、その評価式を用いて、臨界な非線形項を持つ非線形方程式の初期値問題の時間大域的可解性が得られることを示した(池田正弘氏、戍亥隆恭氏、若杉勇太氏との共同研究)。本研究では、初期値の遠方での減衰を弱め、対応する線形解の時間減衰が遅い場合について考察した。また、解の存在時間の評価も行った。3つ目は、非線形項が多項式でないような非線形項を持つ非線形シュレディンガー方程式において、初期値を確率化した初期値問題を考察した。特に、5,6次元においてエネルギー臨界の場合に、エネルギークラスよりも広い初期値でほとんど確実に時間大域的な可解性が得られることを示した(Tadahiro Oh氏、Oana Pocovnicu氏との共同研究)。なお、エネルギー臨界な非線形項では、6次元に比べて5次元での非線形項の次数が高いため、エネルギー評価式において困難が生じ、時間大域的可解性が得られる指数の範囲は5次元のほうが若干狭い。5階修正コルトヴェーグ・ドフリース型方程式における漸近挙動の解明、消散型波動方程式のL^p-L^q評価式やその応用、非線形項が多項式でないような非線形項を持つエネルギー臨界非線形シュレディンガー方程式において、初期値を確率化した初期値問題について結果が得られ、おおむね順調に進展している。おおむね順調に進展しているため、引き続き非線形波動方程式の適切性の研究に取り組む。平成28年度の研究で課題として残ったディラック・クライン・ゴルドン方程式におけるクライン・ゴルドン方程式の非線形項に起因する相互作用を制御できるよう研究を進める。昨年度課題としていた空間1次元ディラック・クライン・ゴルドン方程式の初期値問題の非適切性について結論を得ることができなかったので、今後も引き続き取り組む。初期値を確率化した初期値問題で発生する解の特異性は、ノイズの入った方程式とも関連するため、確率微分方程式についても取り組みたい。
マイクロ波透過法による高速電子群を含むプラズマの温度計測

1.研究の目的:WT-3トカマクの低域混成波電流駆動(LHCD)プラズマと電子サイクロトロン電流駆動(ECCD)プラズマのバルク電子の温度の空間分布とその時間発展を知りたい。2.計測手段の検討:高周波電流駆動プラズマの電子速度分布関数はマクスウェル分布に近いバルク電子と密度がその1%程度で数10100keVの高エネルギ-テイル電子とから成っている。従って、バルク電子の温度を知るには低密度の高エネルギ-テイル電子の存在に鈍感な計測法が望ましい。標準的な計測法である(1)トムソン散乱法は低密度のテイル電子の存在に鈍感であり、空間分布測定は多チャンネル化により可能であるが時間発展を連続的に追跡することは出来ない。(2)電子サイクロトロン放射は、低密度高エネルギ-テイル電子の存在に極めて敏感であり高周波電流駆動プラズマのバルク電子温度の計測には適さない。3.レイトレ-シングコ-ドによるマイクロ波透過法の検討:トカマクプラズマ用レイトレ-シングコ-ドを用いてバルク電子、テイル電子共にマクスウェル分布を仮定し、両者の密度、温度を変えてバルク電子による吸収量はテイル電子による吸収量を算出し、マイクロ波透過法によって高周波電流駆動プラズマのバルク電子温度測定が可能なパラメタ-領域を明らかにし、WT-3のLHCDおよびECCDプラズマのバルク電子温度計測に十分適用できることを示した。(日本物理学会1989年秋の分科下位6aJ9)4.計測装置の製作:市販のWバンド立体回路部品を購入し、WT-3ト-ラスの赤道面高磁場側からマイクロ波を入射し低磁場側への透過量を計測するWバンドマイクロ波トランスミッション測定装置を製作した。5.WT-3LHCDプラズマの計測:鋸歯状振動を伴う場合についてマイクロ波透過法の有効性を示した。
抗菌環状ペプチドhypeptinの三次元構造および標的分子認識機構の解明

本研究では、抗生物質hypeptinの特殊な環状構造およびアミノ酸残基が、三次元構造形成および標的分子認識においてどのような役割を果たしているかを、原子レベルで解明することを目的としている。具体的には、hypeptinの全合成を行い、その三次元構造を核磁気共鳴(NMR)により解析するとともに、菌体から単離したlipid IIとhypetinの結合様式をNMRにより解析する。さらに、類縁体を合成して三次元構造と活性の関係を調べることにより、環状デプシペプチド構造およびβヒドロキシアミノ酸の機能を明らかにする。
渦流れの機構に関する協力研究

「渦流れの機構」を、実験及び理論の両面から総合的に追究することを意図して、研究者各自の研究と共同研究とを適度にミックスさせた協力研究として立案し、3年間にわたり実施した。本年度の研究実績の主なものは以下の通りである。1.共同研究プロジェクトとした、壁からの低速ジェットにより誘起された縦渦の挙動を解明する実験的研究に関しては、円管内および円すいディフューザ内で3次元熱線流速計を用いて実施した。後者の場合には渦の減衰が一様ではないことが確認された。この縦渦の剥離制御への応用についても14度円すいディフューザを用いて実験的に調べ、その有用性とともにジェット吹き込み条件についてもある程度明らかにできた。2.ジェットにより管壁近傍に誘起される縦渦の数値シミュレーションについても両大学で取り組み、粗い計算格子でも縦渦の発生をとらえることができた。ただし、今後さらなる改良を進める必要がある。3.管内旋回流中の渦心の挙動についても共同研究を進め、ら旋渦心の準3次元数学モデルを導入して、周方向速度のみならず軸方向速度についても計算できることを示し、実験との比較からその有用性を明らかにした。4.壁近傍の渦流等から生ずる壁面変動圧力場を調べるために感圧導電ゴムによる計測法を開発した。今後の応用が期待されるものである。5.ターボポンプ内非定常流れの解析についても、渦法等が応用され一定の進展があった。「渦流れの機構」を、実験及び理論の両面から総合的に追究することを意図して、研究者各自の研究と共同研究とを適度にミックスさせた協力研究として立案し、実施に移した。1.各研究者が進めている調査研究は、ほぼ予定に従い進行中である。文献調査結果の一部は機械学会論文集・平成7年11月号の研究展望に掲載した。2.相手大学への訪問及びそこからの研究者招へいを通して進めた調査研究並びに研究打合せは、電子メールやファックスでは不可能な、直に接しての共同作業を実現でき、新たな問題も見出されて、意義深いものであった。3.壁近傍の渦流と壁面圧力との関係を調べる実験的研究はターボポンプで実施中である。今後、液晶を利用した壁面近傍圧力場の可視化法を取上げたい。4.動静翼列干渉を渦法で解析するモデルの有用性を明らかにし得た。これに関連する実験的研究の成果も発表してきたが、今後、低流量域における圧力変動特性を十分識別するために、詳細な相関解析を試みる予定である。また、非定常連度場の計測も検討中である。5.壁からのジェットにより誘起された縦渦の挙動を解明する実験的研究に関しては、平均流場を計測する装置及び方法を準備して、ある程度明らかにすることができたが、乱流計測については残されたので、継続して追究する。6.渦流の数値シミュレーションに関しては、壁面の影響を究明した。この方法を応用して、管璧近傍の縦渦の発生と挙動を今後調べる予定である。現在は境界条件等について検討するため、数値計算の準備テストを進めている。7.管内旋回流中の渦心の挙動を扱う数学モデルをいくつか取り上げて流れ解析し、その有用性を実験結果との比較から検討している。今後、管内ら旋渦心の安定性を調べる予定をたてている。「渦流れの機構」を実験及び理論の両面から総合的に追究する計画のもとに、研究者各自の研究と共同研究とをミックスさせた協力研究として立案し、実施している。1.調査研究については、各々の研究者が公表している論文の中にその一部が提示されている。2.壁面からの傾斜ジェットによる縦渦の誘起とその挙動を解明する実験的研究についてはほぼ予定通りに進んでいる。幾何学的パラメータの影響についての知見は7月の国際会議で公表する予定である。なお、流れ場の乱流特性については、計測機器に準備が遅れ今後の測定対象にしている。それ故に、このような渦の剥離流制御への応用を先行させることで研究を進めている。

3.剥離流中の逆流計測についてはX形熱線プローブを用いた計測法を新たに発展させる計画をたてている。4.壁近傍渦流の数値シミュレーションについても年度内に結果が出るように進行中である。5.ターボ機械要素としての翼がピッチング運動をする際に発生する渦に関し、その可視化に基づく基礎研究がある程度まとまったので、その成果を米国機械学会の会議で発表した。6.昨年度に課題となった、壁面近傍圧力場を可視化する方法としてマイクロカプセル液晶を利用する試みは、現在進行中である。訪問の際に得られたNASAの資料をもとに、新しい方法を取入れることも計画している。7.管内旋回流中の渦心の挙動を取り扱う数学モデルとしてつる巻渦モデルを導入し、その有用性を検討した。そのまとめを進め、公表する予定である。「渦流れの機構」を、実験及び理論の両面から総合的に追究することを意図して、研究者各自の研究と共同研究とを適度にミックスさせた協力研究として立案し、3年間にわたり実施した。本年度の研究実績の主なものは以下の通りである。1.共同研究プロジェクトとした、壁からの低速ジェットにより誘起された縦渦の挙動を解明する実験的研究に関しては、円管内および円すいディフューザ内で3次元熱線流速計を用いて実施した。後者の場合には渦の減衰が一様ではないことが確認された。この縦渦の剥離制御への応用についても14度円すいディフューザを用いて実験的に調べ、その有用性とともにジェット吹き込み条件についてもある程度明らかにできた。2.ジェットにより管壁近傍に誘起される縦渦の数値シミュレーションについても両大学で取り組み、粗い計算格子でも縦渦の発生をとらえることができた。ただし、今後さらなる改良を進める必要がある。3.管内旋回流中の渦心の挙動についても共同研究を進め、ら旋渦心の準3次元数学モデルを導入して、周方向速度のみならず軸方向速度についても計算できることを示し、実験との比較からその有用性を明らかにした。4.壁近傍の渦流等から生ずる壁面変動圧力場を調べるために感圧導電ゴムによる計測法を開発した。今後の応用が期待されるものである。4.ターボポンプ内非定常流れの解析についても、渦法等が応用され一定の進展があった。
銀行による富の収奪問題と新規株式公開の目的に関する実証研究

分析1:研究当初の目的:新規株式公開(IPO)は成長企業に対する資金調達の場とよくいわれている。一方で、IPOで調達した資金を使い、負債返済に回すIPO企業の割合が少なくない(我々のサンプルでは約3割)。なぜ多くの企業がIPOで調達した資金で借金返済を行ったか?これまで研究によると、一つの考え方としては、借金返済目的IPO企業は、投資家のセンチメントが強い時(株式市場が好調な時)に上場し、大型資金調達できる一方で、使い道が決まらないため、借金返済に回すというものがある。これに対して、この研究は別のストーリーを検証しようとするものである。具体的には、高負債比率は企業の投資、そして、成長を抑制することが考えられる。一方で、上場で調達した資金で借金返済することにより、Debt-overhang問題が改善され、過少投資問題も改善される結果、企業が持続的な成長を実現できると予想される。しかしながら、我々の知る限り、IPO時における借金返済が企業の成長を促進できるかを直接検証する研究が少ない。したがって、本研究は負債比率、上場時の借金返済、そして、上場後企業の成長を検証する。実証分析の結果、借金返済目的IPO企業が上場後、銀行からの融資条件が大きく改善され、資本投資、会社の規模、雇用数、売上を増やし、より持続的な成長を実現できたことも明らかになっている。分析2:株式市場の上昇期において、多くの企業が集中してIPO(新規株式公開)をする傾向があるとよく指摘されてきた。一方、緊急的な資金需要により、一部の企業は株式市場が下落しているときにも関わらず、上場を検討せざる得ない状況に直面しうる。検証した結果、短期負債の規模が大きいほど、株式市場が大きく下落しているときに上場する傾向にあることがわかった。ただし、この現象は、銀行貸出市場が縮小している時だけに観察された。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
熱的マランゴニ対流と単結晶育成[表面張力の温度係数の符号の影響]

半導体や酸化物などの高品位単結晶の製造のために,単結晶育成炉内の融液の流れを正確に理解し,合目的的に制御する技術を開発することが要求されている。このなかで,自然対流に関する理解はかなり深まっているが,表面張力対流(マランゴニ対流)およびマランゴニ対流と自然対流の共存対流についての基礎的理解が不足している。マランゴニ対流は,微小重力環境における流体運動の基礎科学としても重要である。本研究では,マランゴニ対流の基礎的理解を深めるため,通常の流体と異なる表面張力の温度係数σT (σT≡∂σ/∂T)を持つ溶融苛性ソーダ(NaOH)の微小液柱内に生じるマランゴニ対流,および溶融NaNO_3の液柱内に生じるマランゴニ対流と自然対流の共存流について,実験および数値解析による検討を行い,下記の結果を得た。1)溶融NaOHの表面張力を,最大泡圧法を用いて測定し,融点(600K)T^*=725Kの温度域ではσT>0,T^*以上の温度域ではσT<0となることを明らかにした。2)T^*以下の低温域では,表面液が定温度点から高温度点へと向かう方向に流れるマランゴニ対流が観察された。実測した流速分布等は,数値解析結果と良く一致した。3)T^*以上の温度域では,通常の流体におけるマランゴニ対流と同様に,高温度点から定温度点へ向かって流れる表面流が観察され,数値解析結果と良く一致した。4)加熱板温度がT^*の近傍に設定される場合,温度および温度差に依存して,液柱内には24個のロールセルが発生する。このマルチロールセル流れの発生機構は数値解析の結果,定量的に説明できた。5)液中を水平に置いた場合に生じるマランゴニ対流と自然対流との共存流の解析用の3次元数値解析コードを開発し,NaNO_3融液に対して解析を行い,実験結果を説明した。本年度行った事柄とその結果は下記の通りである。1.液中内軸対象マランゴニ対流の数値解析プログラムの改良:前年まで使用していた数値解析プログラムによる計算誤差を除去するため、SIMPLE法に基づく計算スキームに変更した結果、これらの計算誤差は消失した。2.溶融NaOHの表面張力測定:溶融炭酸塩の表面張力を、最大泡圧法によって測定した。その結果、これまでの数値計算に用いていた表面張力の温度係数の値(九工大の中村教授らによる測定結果)が過大であったことを見いだした。新しい測定結果を用いた数値解析が予測する、液柱内の流速の値は、実験結果とほぼ一致し、昨年までの数値解析結果が実験で得られる流速の十倍もの高速流動を予測した矛盾を解決できた。3.自然対流の効果を含めた、3次元流動の数値解析プログラムの作製:例えば水平に置いた微小重力液柱内に生じるレーリー・マランゴニ対流の数値解析をするためには、3次元解析プログラムの開発が必要不可欠である。本年度、この解析プログラムを完成し、いくつかの計算例を得た。

4.可視化実験装置の作製:本年度は、微小液柱の内部の流れの可視化のために、アルゴンイオンレーザーを光源とするスリッ光を得る光学系を作製し、マランゴニ対流の可視化を行った。また、CCDカメラによる画像をワークステーションおよびパソコンに取り込み画像解析するプログラムを完成した。これにより、流速測定が容易に行えるようになった。次年度は、液柱による実験と、更にプール型実験装置の製作実験に向けて実験的研究を継続し、同時に対応する数値解析プログラムの開発と計算を行う予定である。半導体や酸化物などの高品位単結晶の製造のために,単結晶育成炉内の融液の流れを正確に理解し,合目的的に制御する技術を開発することが要求されている。このなで、自然対流に関する理解はかなり深まっているが,表面張力対流(マランゴニ対流)およびマランゴニ対流と自然対流の共存対流についての基礎的理解が不足している。マランゴニ対流は,微小重力環境における流体運動の基礎科学としても重要である。本研究では,マランゴニ対流の基礎的理解を深めるため,通常の流体と異なる表面張力の温度係数σ_T(σ_T≡∂_σ/∂T)を持つ溶融苛性ソーダ(NaOH)の微小液柱内に生じるマランゴニ対流,および溶融NaNO_3の液柱内に生じるマランゴニ対流と自然対流の共存流について,実験および数値解析による検討を行い,下記の結果を得た。1)溶融NaOHの表面張力を,最大泡圧法を用いて測定し,融点(600K)T^*=725Kの温度域ではσ_T>0,T^*以上の温度域ではσ_T<0となることを明らかにした。2)T^*以下の低温域では,表面液が定温度点から高温度点へと向かう方向に流れるマランゴニ対流が観測された。実測した流速分布等は,数値解析結果と良く一致した。3)T^*以上の温度域では,通常の流体におけるマランゴニ対流と同様に,高温度点から定温度点へ向かって流れる表面流が観察され,数値解析結果と良く一致した。4)加熱板温度がT^*の近傍に設定される場合,温度および温度差に依存して,液柱内には24個のロールセルが発生する。このマルチロールセル流れの発生機構は数値解析の結果,定量的に説明できた。5)液中を水平に置いた場合に生じるマランゴニ対流と自然対流との共存流の解析用の3次元数値解析コードを開発し,NaNO_3融液に対して解析を行い,実験結果を説明した。
周術期患者を対象とした器具を用いた呼気筋訓練の呼気筋力への効果

看護師は術後合併症予防のための周術期看護を行っているが、術後合併症の中でも術後無気肺は減少することなく発症している。研究者は、周術期患者を対象とした研究の前段階として、健康女性を対象に14日間の呼気筋訓練を行い、訓練前後を比較し、呼気筋訓練の効果を確認した。本研究は、術後無気肺予防として呼気筋訓練を導入するために、周術期患者を対象に呼気筋訓練を行い、術前と術後の呼気筋力の変化を比較し、呼気筋訓練の術後無気肺予防の看護としての有用性を検証することを目的として申請した。初めに、研究対象となりうる病院を選定し研究依頼をするために、対象病院と研究者が所属する大学の両施設での倫理審査申請に向けて研究倫理審査申請書を作成した。また、看護学系における実験研究の動向と、臨床における呼吸器援助の実態を知るため、日本看護研究学会第43回学術集会と第36回看護科学学会学術集会に参加した。学術集会での発表に呼吸器ケアの研究した内容はほとんどなかった。術後無気肺は術後合併症の中でも減少することなくみられ、その予防は術後の早期回復のためにも重要な看護援助であると考えるが、現在新たな知見はほとんどないことを実感した。本研究で呼気筋訓練の術後無気肺予防への効果が明確となれば、今後の術後無気肺予防の新たな看護援助となりうる研究であり、意味のあるものとなる考えた。しかし、大学業務と研究との両立が困難となり、倫理審査申請書を作成したが、申請を行うことができず、研究継続が困難となったため、本研究は平成28年度で辞退した。
介護支援専門員の多職種連携における「協働的能力」に関する調査研究

本研究の目的は、介護支援専門員(以下、CM)のケアマネジメント能力における多職種連携に必要な「協働的能力」を検証し、その具体的な内容と構造について明らかにすることである。先行研究では、CMと多職種との連携協働における困難さや問題点の抽出にとどまり、連携協働の成功例とその原因、そこに至るまでのプロセス、あるいは問題の解決策に言及した研究成果は示されていない。従って本研究は、CMと多職種との連携協働における困難さや問題点を解決できる能力(行動特性)=「協働的能力」に焦点を当てた。「協働的能力」とは、春田ら(2016)が開発した「協働的能力としての多職種連携コンピテンシーモデル」を意味する。本年度は、3段階調査の第1段階:調査1を実施した。地域包括支援センターに勤務するCM13名を対象に、多職種との連携における充実感や困難感を感じたケースにおける具体的な対処行動について、半構造化面接法による約60分程度のインタビュー調査を実施した。インタビューデータは、質的帰納的手法を用いて分析し、既存の「協働的能力」と比較検討した。その結果、CMのケアマネジメント能力における多職種連携に必要な「協働的能力」に焦点を当て分析した結果、1)コミュニケーション力、2)職種間での情報共有、3)関係性に働きかける、4)連携を高めるための自己研鑽、5)目標や方向性を共通認識する、6)ケアマネジャー間連携・能力向上、7)自職種を省みる、8)他の職種を理解する、9)積極的な言動、10)多職種のやる気を引き出し役割を与える、11)専門性の尊重、12)受容・調整する、の12の焦点的コーディング(=協働的能力)が抽出された。本研究は、トライアンギュレーションの研究デザインを用い、3段階の調査によって構成した。当初の計画では、調査1の介護支援専門員(以下、CM)を対象とした質的研究(半構造化面接法によるインタビュー調査)で、多職種連携に必要なケアマネジメント能力の中の「協働的能力の具体的要素」を抽出し、調査2として、在宅でサービスを利用しながら療養生活を営んでいる利用者またはその家族を対象とした質的研究(半構造化面接法によるインタビュー調査)から「利用者・家族が認識する有効なサービスに関連する協働的能力」を抽出し、調査1の結果および先行研究とすり合わせ、CMの「協働的能力」を測定するオリジナルの調査項目を整理する。その後、調査3で、全国の居宅介護支援事業所及び地域包括支援センターを無作為抽出し、そこで勤務するCM(約20,000名)を対象として、調査1・2から得られた「協働的能力の具体的要素」及び「利用者が認識する有効なサービスに関連する協働的能力」と、先行研究結果とのすり合わせにより、CMの認識を測定する「協働的能力」調査項目を作成し自記式質問紙調査を実施する予定であった。しかし、途中経過の中で調査2と調査3を入れ替えることに変更した。調査3は、全国データによって見えるCMの協働的能力の様相であり、その結果を踏まえて、調査2の利用者及び家族へのインタビューを実施することで、各データを生かしやすくなる(サービス提供者側とサービス受給者側の対比など)と考え計画を変更した。また、調査1のデータ収集が予定よりも時間を要したため、これらの要因が重なり、今年度は第1段階の調査1までしか実施できなかった。現在は、調査1の結果から得られた12の焦点的コーディング(=協働的能力)を概念枠組みを構成する因子として仮の構造図と各因子の下位尺度を抽出して調査2を開始できる準備を整えている段階である。平成31年度は、昨年度実施した調査1から得られた「協働的能力の具体的要素」と先行研究結果とをすり合わせ、調査2の全国の居宅介護支援事業所及び地域包括支援センターで勤務しているケアマネジャーを対象にした「協働的能力」に対するケアマネジャーの認識を測定するオリジナルの調査項目を用いた自記式質問紙調査票を作成し、5月6月にはプレテスト、本調査実施へと進める予定である。調査2で得たデータは、因子分析を行い因子構造と内容の信頼性を検証する。その後、8月9月を目途に、調査2から得られた分析結果をベースに、調査3のインタビュー内容を構築し、医療保険または介護保険による複数のサービスを利用しながら在宅で療養生活を営んでいる利用者またはその家族を対象としたインタビュー調査を進める予定である。

その結果、CMのケアマネジメント能力における多職種連携に必要な「協働的能力」に焦点を当て分析した結果、1)コミュニケーション力、2)職種間での情報共有、3)関係性に働きかける、4)連携を高めるための自己研鑽、5)目標や方向性を共通認識する、6)ケアマネジャー間連携・能力向上、7)自職種を省みる、8)他の職種を理解する、9)積極的な言動、10)多職種のやる気を引き出し役割を与える、11)専門性の尊重、12)受容・調整する、の12の焦点的コーディング(=協働的能力)が抽出された。本研究は、トライアンギュレーションの研究デザインを用い、3段階の調査によって構成した。当初の計画では、調査1の介護支援専門員(以下、CM)を対象とした質的研究(半構造化面接法によるインタビュー調査)で、多職種連携に必要なケアマネジメント能力の中の「協働的能力の具体的要素」を抽出し、調査2として、在宅でサービスを利用しながら療養生活を営んでいる利用者またはその家族を対象とした質的研究(半構造化面接法によるインタビュー調査)から「利用者・家族が認識する有効なサービスに関連する協働的能力」を抽出し、調査1の結果および先行研究とすり合わせ、CMの「協働的能力」を測定するオリジナルの調査項目を整理する。その後、調査3で、全国の居宅介護支援事業所及び地域包括支援センターを無作為抽出し、そこで勤務するCM(約20,000名)を対象として、調査1・2から得られた「協働的能力の具体的要素」及び「利用者が認識する有効なサービスに関連する協働的能力」と、先行研究結果とのすり合わせにより、CMの認識を測定する「協働的能力」調査項目を作成し自記式質問紙調査を実施する予定であった。しかし、途中経過の中で調査2と調査3を入れ替えることに変更した。調査3は、全国データによって見えるCMの協働的能力の様相であり、その結果を踏まえて、調査2の利用者及び家族へのインタビューを実施することで、各データを生かしやすくなる(サービス提供者側とサービス受給者側の対比など)と考え計画を変更した。また、調査1のデータ収集が予定よりも時間を要したため、これらの要因が重なり、今年度は第1段階の調査1までしか実施できなかった。現在は、調査1の結果から得られた12の焦点的コーディング(=協働的能力)を概念枠組みを構成する因子として仮の構造図と各因子の下位尺度を抽出して調査2を開始できる準備を整えている段階である。平成31年度は、昨年度実施した調査1から得られた「協働的能力の具体的要素」と先行研究結果とをすり合わせ、調査2の全国の居宅介護支援事業所及び地域包括支援センターで勤務しているケアマネジャーを対象にした「協働的能力」に対するケアマネジャーの認識を測定するオリジナルの調査項目を用いた自記式質問紙調査票を作成し、5月6月にはプレテスト、本調査実施へと進める予定である。調査2で得たデータは、因子分析を行い因子構造と内容の信頼性を検証する。その後、8月9月を目途に、調査2から得られた分析結果をベースに、調査3のインタビュー内容を構築し、医療保険または介護保険による複数のサービスを利用しながら在宅で療養生活を営んでいる利用者またはその家族を対象としたインタビュー調査を進める予定である。平成30年度内に実施予定だった調査
子宮頸癌の血管新生に関与する因子の解明

1)子宮頚癌においては,組織型により血管新生数が有意に異なること(腺癌>扁平上皮癌),また,血管新生数が独立した予後因子となることを明らかとした.3) VEGFのmRNAlevelでの発現は,初期浸潤癌症例で最も高く,進行と共に低丁するが,血行性転移を伴う症例では高値を示すこと,VEGF mRNA levelは,新生血管数と相関すること,およびPD-ECGFのmRNA levelでの発現と新生血管数は相関しないことを明らかとした.以上より,血管新生数の評価は,子宮頚癌の予後因子として有益であること,および子宮頚癌の血管新生にVEGF,PD-ECGF,PIGFが重要な役割を果たしていることが証明された.2)子宮頸癌症例の生検組織よりTotal RNAを抽出後,Reverse Transcriptionを行いcDNAに変換,前もって設定を行ったサイクル数にて,VEGFと内部コントロールとしたβ-actinをそれぞれPCRにより増幅した.RT-PCR産物を2%アガロースゲルで電気泳動後,エチジウムブロマイドで染色し,紫外線トランスイルミネーター上で写真撮影後,DensitometryによりVEGF/β-actin(V/A)比を算出した.その結果,VEGFのmRNA levelでの発現は,初期浸潤症例で最も高く,また,新生血管数とも相関することを明らかとした.3)placenta growthfactorのmRNA levelでの発現を,薬半数の扁平上皮癌症例において認めたが,腺癌症例においては認められなかった.1)子宮頚癌においては,組織型により血管新生数が有意に異なること(腺癌>扁平上皮癌),また,血管新生数が独立した予後因子となることを明らかとした.3) VEGFのmRNAlevelでの発現は,初期浸潤癌症例で最も高く,進行と共に低丁するが,血行性転移を伴う症例では高値を示すこと,VEGF mRNA levelは,新生血管数と相関すること,およびPD-ECGFのmRNA levelでの発現と新生血管数は相関しないことを明らかとした.以上より,血管新生数の評価は,子宮頚癌の予後因子として有益であること,および子宮頚癌の血管新生にVEGF,PD-ECGF,PIGFが重要な役割を果たしていることが証明された.
アフリカ乾燥地域における洪水灌漑の性能評価と効率改善に関する水文学的研究

平成30年度の研究実績は,以下のようにまとめられる.(a)圃場面の微地形が水供給に及ぼす影響についての検討:既往の検討では,空間分解能30mのDEM(ASTER GDEM)に基づいて,ガッシュデルタの耕作圃場における圃場面の起伏度を評価してきたが,同DEMにはかなり大きなノイズが含まれるとの指摘がある.そこで,空間分解能5mのDEM(AW3D)に基づいてカッサラブロックの等高線図を作成するとともに,起伏度,傾斜の分布状況を把握した.これを蒸発散量の空間分布図,複数年のNDVIの空間分布図と対比した結果,圃場面の微地形に従って水が供給されている箇所がある一方,必ずしもそうではない箇所も少なくなく,微地形だけが水供給の多寡を決める訳ではなく,営農方法などの要因も関与していることが示唆された.(b)衛星リモートセンシングに基づく土地利用分類:これまでの検討において,最近4年間に取得された衛星画像データに基づいてガッシュデルタの土地利用を判別する決定木分類を実施し,耕作面積が約3万haから8万haの範囲で年ごとに変動すること,3年ローテーションが主体の灌漑ブロックと2年ローテーションが主体の灌漑ブロックの両者が存在することを示しているが,それらの結果を取りまとめて国際誌に投稿した(現在審査中).(c)ワークショップの実施:平成31年1月10日(木)に神戸大学瀧川記念学術交流会館において「アフリカ乾燥地域における洪水灌漑の評価と改善に関するワークショップ」を開催し,本研究の中間報告を実施した.このワークショップには,海外研究協力者であるスーダン農業研究機構(ARC)のBashir博士,Khalid博士を招聘し,両名は衛星リモートセンシングのガッシュデルタへの適用に関する研究報告を行った,さらに,同機構のAdil副所長,Kamal教授も招聘し,両名は基調講演を行った.圃場面の微地形が水供給に及ぼす影響についての検討,及び,衛星リモートセンシングに基づく土地利用分類については,それぞれ予定通りに進捗している.ただし,成果の公表については,研究発表3件,著書1件で,平成30年度内に採択に至った論文がないが,土地利用分類に関する研究については国際誌に投稿済みで現在審査中であり,圃場面の微地形が水供給に及ぼす影響については,平成31年度に投稿する論文にその成果を反映させる予定である.当初計画では,平成30年度に神戸大学で第1回のワークショップを開催して中間報告を行い,平成31年度にスーダン・ワドメダニの農業研究機構(ARC)で第2回のワークショップを開催して最終報告を行うこととしていた.研究実績の概要において述べた通り,神戸大学で第1回のワークショップを開催していること,さらに同ワークショップ後の打ち合わせで,令和元年12月中旬に農業研究機構(ARC)で第2回のワークショップを開催することについてスーダン側の了解を得ていることから,中間報告,最終報告に関しては当初予定通りに進捗している.以上,現在までの進捗状況を総合的に見れば,研究成果の論文による公表については,令和元年度での進捗が期待できることを踏まえて,概ね順調に進展していると評価できる.最終年度に当たる令和元年度は,ガッシュデルタにおける2回目の現地調査を実施し,圃場内の微地形と水供給の関係,土地利用分類の結果について,現地検証を実施する.具体的な研究実施計画は,以下の通りである.(a)圃場面の微地形が水供給に及ぼす影響についての検討:空間分解能5mのDEMに基づく検討から,圃場面の起伏度,傾斜の分布状況を把握し,これらを蒸発散量の空間分布図,NDVIの空間分布図と対比した結果,圃場面の微地形だけが水供給の多寡を決める訳ではなく,営農方法など微地形以外の要因も関与していることが示唆されている.そこで,カッサラブロック内で特に水が集中している場所,水がほとんど供給されていない場所をターゲットとして現地圃場での踏査を実施して,平成30年度の解析結果を検証するとともに,営農方法についての聞き取り調査を実施する.その上で,圃場内に灌漑水を均等に配分するための方策を検討する(多田,田中丸).(b)衛星リモートセンシングに基づく土地利用分類:これまで,衛星リモートセンシングで観測された植生指標等を利用した決定木分類による土地利用分類を試みてきた.その結果からブロックによる耕作ローテーション(圃場で2年毎ないし3年毎に耕作するローテーション)の違いが推察されている.そこで,現地での聞き取り調査を実施して,耕作ローテーションの推定結果の妥当性を検証するとともに,ローテーション方法の決定要因を調べる(藤原).(c)農業研究機構(ARC)におけるワークショップの開催:神戸大学において実施した1回目のワークショップに引き続いて,スーダン・ワドメダニのARCにおいて2回目のワークショップを開催し,これまでの研究成果の取りまとめを行うとともに,残された課題を整理し,今後の研究方針についてのディスカッションを実施する(田中丸,多田,藤原,Bashir,Khalid).洪水灌漑(spate irrigation)は,季節河川における雨季の洪水を堰と水路によって圃場に導水する技術である.本研究は,スーダン東部カッサラ州に位置するガッシュデルタを対象として,洪水灌漑の運用実態,圃場内での灌漑水の供給状況を現地調査とデータ解析によって明らかにした後,灌漑効率を改善する方策を検討するものである.初年度の平成28年度は,まず衛星リモートセンシングに基づくエネルギー収支法をガッシュデルタに適用して推定された蒸発散量の空間変動の大きさと,DEMによって把握された圃場面の凹凸の大きさの相関関係を検討した.

その結果,同じ灌漑ブロックに含まれる10程度の圃場について相関を調べると,どのブロックにおいても,圃場面の凹凸の大きさと蒸発散量の空間変動の大きさには,明確な正の相関が認められ,このことは,圃場面が均平でない場合,灌漑水の供給量に空間的な多寡が生じやすいものと解釈された.この研究成果は,国際会議論文と農業農村工学会誌において発表された.また,衛星画像に基づいて,耕作圃場と休耕圃場を分類するとともに,耕作圃場内で水が供給されて作物(ソルガム)が栽培された箇所を特定する方法を開発し,同法によって推定された栽培面積は,現地踏査に基づいて求められた実績値と概ね合致していることが示された.一方,平成28年12月にスーダンへ渡航し,ガッシュデルタの現地調査を実施した.スーダン農業研究機構(ARC)の協力を得て,ガッシュ川の取水堰,幹線用水路,圃場への灌漑水の取入口,圃場内の状況をそれぞれ視察した.GPSによる標高測定を行いながらの踏査によれば,DEM(空間分解能30m)による圃場面の凹凸の大きさに比べれば,視察した圃場の表面は均平に近いと思われること,また,圃場と圃場の間を区切るための小堤防だけでなく,導水を目的とした圃場内の小堤防も存在することなどが分かった.ガッシュデルタにおける蒸発散量の空間分布の把握,また,蒸発散量の空間変動の大きさと圃場面の凹凸の大きさとの関係把握については,この科学研究費補助金の助成を受ける前から着手していた課題である.しかしながら,いずれも衛星リモートセンシングに基づく机上の議論のみにとどまっており,現地調査を実施し,データ解析による結果と現地調査での結果を対比することは,本科学研究費を申請した最大の目的と言ってよい.本研究の初年度に当たる平成28年度は,既往の研究成果に基づいて,灌漑水の供給量の空間的な不均一性など,ガッシュデルタの洪水灌漑における問題の所在をデータ解析によって明確化するとともに,1回目の現地調査を実施し,ガッシュ川の取水堰,幹線用水路,圃場への灌漑水の取入口,圃場内の状況をそれぞれ視察した.このため,初年度の進捗状況としては,概ね順調と判断している.なお,DEM(ASTER Global DEM,空間分解能30m)によって推定された圃場面の凹凸の大きさに比べれば,視察した圃場の表面は均平に近いと思われた.さらに,文献調査から空間分解能30mのDEMによる地表面形状には誤差が含まれやすいことを把握した.この結果から,圃場面の凹凸の大きさと蒸発散量の空間変動の大きさの相関解析については,より空間分解能の高いDEMを用いた見直しの必要があると考えているが,これについては次年度の検討課題とする.平成29年度は,ガッシュデルタ洪水灌漑地区を対象として,主に耕作・休耕ローテーションの実態把握と最適灌漑面積の設定に関する検討を行った.地区の全農地面積は約10万haで,毎年,全体の1/3(3万3千ha)で耕作し,残り2/3を休耕とする3年ローテーションが適用されてきた.近年,全体の1/2(5万ha)で耕作を行う2年ローテーションの導入を目的とした水利施設の改修が行われたが,必要灌漑水量が多いことから非現実的との見方もある.
肝移植後免疫寛容と慢性拒絶のプロテオーム解析によるバイオマーカー検索

予後予測因子としてのバイオマーカー探索を目的に、正常肝を対照に免疫寛容、慢性拒絶(CR)例のプロテオーム解析を実施した。正常肝に比べCRで発現低下がみられたSTK17Aを選択し、患者組織で検証を行った。STK17Aは毛細胆管に発現し、CRの確定に至る前に、蛋白発現が減少、分布の異常がみられた。CRの早期診断に有用であると考えられた。免疫寛容群を予測する因子の抽出は現在検証中である京都大学附属病院で保存されている肝移植後肝組織のうち、免疫寛容に至った例と慢性拒絶反応例を対象に、グラフト生検あるいは摘出肝から蛋白質を抽出、抗体アレイや質量分析などの網羅的解析を実施する。解析の結果、正常肝臓との比較により慢性拒絶あるいは免疫寛容で増加あるいは減少している候補蛋白質のうち、新たな診断マーカーとなり得る蛋白質を同定することを目的とする。これにより慢性拒絶あるいは免疫寛容を誘導する新たな診断マーカーが確立されることが期待される。まず、慢性拒絶反応によりグラフト不全に陥り、再移植を受けた症例では、摘出肝を用いて、抗体アレイによる網羅的解析を行った。正常肝に比較して、慢性拒絶反応で発現低下がみられた蛋白質STK17A ( serine/threonine kinase 17A)を選択し、組織切片上での発現細胞および分布の検証を行った。免疫寛容群に対しては、摘出肝が入手不可能であるためプロトコール生検組織を用いることになる。現在、タンパク質の抽出、質量分析の手法の確立を行っている段階である。京都大学附属病院で保存されている肝移植後肝組織のうち、免疫寛容に至った例と慢性拒絶反応例を対象に、グラフト生検あるいは摘出肝から蛋白質を抽出、抗体アレイや質量分析などの網羅的解析を実施する。まず、慢性拒絶反応により再移植例を用いて、抗体アレイによる網羅的解析を行った。正常肝に比較して、慢性拒絶反応で発現低下がみられたSTK17A ( serine/threonine kinase 17A)を選択し、組織切片上での発現細胞および分布の検証を行った。経時的に生検された移植患者の生検において、慢性拒絶反応として組織学的診断確定に至る前に、蛋白発現が減少、分布の異常がみられた。慢性拒絶反応の早期診断に有用である可能性を考察した。慢性拒絶反応例においては、早期診断の補助と成り得る候補蛋白質を同定し、実際の生検材料を用いて検証した。免疫寛容群においては、微小な生検組織が解析対象となるため、網羅的解析に必要な蛋白質の量、質の確保が課題で、現在、質量分析に応用するべく検討中である。京都大学附属病院で保存されている肝移植後肝組織のうち、免疫寛容に至った例と慢性拒絶反応例を対象に、グラフト生検あるいは摘出肝から蛋白質を抽出、抗体アレイや質量分析などの網羅的解析を実施した。慢性拒絶反応により再移植例を用いて、抗体アレイによる網羅的解析を行った。正常肝に比較して、慢性拒絶反応で発現低下がみられた蛋白質STK17A (serine/threonine kinase 17A)を選択し、組織切片上での発現細胞および分布の検証を行った。STK17Aはthe death-associated protein kinase (DAPK)familyに属するキナーゼだが、肝臓における分布や機能は不明である。我々は、HepG2細胞やヒト肝検体を用いて検証した結果、STK17Aは毛細胆管に発現する蛋白質で、アクチンと共存するキナーゼであった。毛細胆管に存在するよく知られたBSEPと分布、アミノ酸配列も類似することが分かった。また、肝移植後、経時的に生検された患者の生検において、慢性拒絶反応として組織学的診断確定に至る前に、蛋白発現が減少、分布の異常がみられた。免疫寛容群と正常肝を比較検討した質量分析による解析では、両群で有意な差がある候補タンパク質が得られなかった。引き続き肝移植後の免疫寛容のバイオマーカーとなり得る候補蛋白質を検討していく予定である。免疫寛容群を予測する因子の抽出は現在検証中である慢性拒絶反応例においては、摘出肝から蛋白質の抽出が可能で、網羅的解析に十分な量が得られ、早期診断の補助と成り得る候補蛋白質を同定した。免疫寛容群においては、微小な生検組織が解析対象となるため、網羅的解析に必要な蛋白質の量、質の確保が課題で、現在、抗体アレイ、質量分析に応用するべく検討中である。免疫寛容群の肝生検組織からの蛋白抽出のプロトコールを再検討し、質量分析への応用を試み、免疫寛容へ至る診断マーカーの同定、生検組織上での免疫組織化学法やイムノブロッティングなどによる検証を行う。医歯薬学免疫寛容群の肝生検組織からの蛋白抽出のプロトコールを再検討し、質量分析への応用を試みる。

同時に、免疫寛容群と正常肝を比較する抗体アレイでの検討も行い、免疫寛容へ至る診断マーカーの同定、生検組織上での免疫組織化学法やイムノブロッティングなどによる検証を行う。
歯周疾患病原細菌に対して選択的な殺菌作用を発揮する唾液ポリペプチドに関する研究

成熟Sprague-Dawley系ラット(雄性)に、交感神経β-受容体作動薬のイソプロテレノールを連続投与(1日2度、7日間、20mg/kg体重)し、システィンプロテアーゼ阻害タンパク質であるシスタチンを誘導した。1日間絶食後、ペントバルビタールで麻酔下に顎下腺唾液を採取した。エチレンジアミン四酢酸で処理した後、凍結乾燥した。20mMリン酸緩衝液に平衡化したSephadex G-75を充填したカラムに、同じ緩衝液に溶解した唾液検体を添加し、ゲルクロマトグラフィーを行った。唾液検体は3つのピークに分画される〔G-1(分配係数(Kav);0-0.4)、G-II(Kav;0.4-0.7)およびG-III(Kav;0.7-1.0)〕。シスタチンSはG-II画分に溶出される。画分Iと画分IIは蒸留水に対して透析後、凍結乾燥して保存した。画分G-IIIは未処理のまま凍結乾燥した〔各々の画分の収率;G-I:52.5%,G-II:35.0%,G-III:10.5%〕。歯周病の病原細菌であるPorphyromonas gingivalisに対する抗菌活性をディスク法で評価した。G-II画分は100μg/ディスクで約14mmの阻止円、そしてG-III画分は100μg/ディスクで約16mmの阻止円が形成された。G-IIのシスタチンSの純度は約70%であるのに対して、G-III画分には多数の成分が存在することが、15%SDS-PAGEの分析で明らかとなっている。C-18の逆相カラムを用いるHPLCによってG-III画分の分析を行った(0.1%三フッ化酢酸とアセトニトリルの2液の直線濃度勾配溶出)。G-III画分を0.1%三フッ化酢酸に溶解し、カラムに添加した。測定波長は220nm(ペプチド結合)とした。保持時間2.4分、5.0分、7.5分、9分、11分、12分、13分、14分、15分および17分に10画分に分離された。これらの成分は相対的に親水性なポリペプチドであると推定された。エバポレーターでアセトニトリルを除外後、凍結乾燥した。これらの検体を超純水で溶解し、LC-Massによる正確な分子量測定を行った結果、分子量700以下の成分が多数検検出された。逆相クロマトグラフィーの各々は単一成分ではなく、更なる生成が必要である。抗菌活性ペプチドの同定は、今後の課題である。成熟Sprague-Dawley系ラット(雄性)に、交感神経β-受容体作動薬のイソプロテレノール(IPR)の連続投与では、動物の死亡率が高いため、唐辛子の辛味成分であるカプサイシン含有食餌(0.1%)の長期摂取(1週間以上)によって、システィンプロテアーゼ阻害タンパク質であるシスタチンSを誘導した。各々の画分の収率は、IPR処理と同様な成績であった(G-I:53.5%,G-II:34.0%,G-III:10.5%)。歯周病の病原細菌であるPorphyromonas gingivalisに対する抗菌活性をディスク法で評価した結果、G-II画分は100μg/ディスクで約15mmの阻止円、そしてG-III画分は100μg/ディスクで約17mmの阻止円が形成された。G-III画分を10mM酢酸アンモニウム溶液に平衡化したSephadex G-25を充填したカラムに添加し、ゲルクロマトグラフィーを行った。280nmの測定波長では2個のピーク(V_oとV_t)のみ検出されたが、ポリペプチド結合特有な吸収波長220nmで測定すると5個のピークとなり、芳香族アミノ酸含量の少ない2画分の存在が明らかとなった。これらの画分の抗菌活性の評価を近日中に行う計画である。活性の認められた画分をC-18の逆相カラムを用いるHPLCによる(0.1%三フッ化酢酸とアセトニトリルの2液の直線濃度勾配溶出)精製とLC-Massによる解析を計画している。
ミオシン軽鎖キナーゼに新しく見つけられたアクチン連関の平滑筋収縮制御機能

昨年度の本報告書にはミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)がアクチンと結合することによりアクチン・ミオシン相互作用を阻害することを記した。この作用はMLCKのもつキナーゼ作用とは独立したものであって、Ca^<2+>存在下のカルモジュリン(Ca-CaM)により除去された。本年度はこのアクチン連関の阻害作用が(1)生理的に機能しうるかどうか?(2)MLCK分子のどの部位に存在するか?につき検討を加えることとした。(1)ニワトリ砂のう平滑筋よりミオシン、MLCK及びカルデスモン(CaD)を得た。昨年と同様に予めリン酸化したミオシンを用いてコートしたガラス板を用いるin vitromotility assayを行った。これによりアクチン線維の運動速度を測定するのであるが、運動が停止するのに必要なMLCKとCaDの濃度はそれぞれ1.0nMと60nMであった。一方、砂のう平滑筋ホモジェネートを30mM KClでよく洗い可溶性分画を除去し筋原線維を得た。これをSDS-PAGEにかけMLCKとCaDの比率を比較すると1:4.61:8であった。(2)ニワトリ砂のう平滑筋のMLCKではN末端断片がアクチン結合能をもつことが報告されているが、我々も別な方法:CNBr処理によりこれを得た。この断片はN末の2-213残基より残り、アクチン線維と結合性を示した。この結合はCa-CaMにより阻害された。(1)で述べたin vitro motility assayでも、この断片が運動阻害を起こし、これはCa-CaMにより回復した。