hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固定化脂質二分子膜を用いた光合成膜タンパク質集合体形成の直接観察

本研究課題では、光合成膜中で光反応の初期過程を担っている膜タンパク質複合体(アンテナ複合体(LH2)およびアンテナ-反応中心複合体(LH1-RC))の膜中での集合形態と機能との相関を明らかにするために、固定化脂質二分子膜を実験系のプラットフォームとして確立し、LH2およびLH1-RCの直接観察およびその動的側面に関する知見を得ることを目的として行った。得られた結果は以下の通りである。(1)LH2を固定化脂質二分子膜中へ膜融合法により導入する手法を開発し、脂質二分子膜の相構造(ゲル相/液晶相)により制御された組織化に成功した(Langmuir,2006)。(2)この膜融合法を用い、LH2のみならず、LH1-RC複合体の脂質二分子膜への組織化にも成功し、これら2成分を脂質二分子膜の領域選択的に配列させることが可能となった。(3)RC、LH1複合体、およびLH1-RC複合体をそれぞれ透明電極(ITO電極上)に組織化し、その光電変換能を調べたところ、RCとLH1が共存することにより、効果的に機能(光電変換)することを明らかにした(Colloids and Surfaces B 2007,Photosyn.Res.2006)。(4)基板表面から膜を約5nm浮き上がらせるピラー構造を有する「繋ぎ止め」型脂質二分子膜を調製し、LH2およびLH1-RCをそこに導入することに成功した。これらの膜タンパク質は膜中で側方拡散性を示すことから、LH2およびLH1-RCからなる自発的な分子集合系を構築できることが可能となった。本研究課題では、光合成膜中での初期過程を担っている膜タンパク質複合体(アンテナ複合体(LH2)および反応中心-アンテナ複合体(RC-LH1)を固定化脂質二分子膜中に組織化し、それらの集合形態と機能との相関を明らかにする。平成18年度の成果は以下の通りである。(1)LH2を固定化脂質二分子膜中へ膜融合法により導入する手法を開発し、脂質二分子膜の相構造(ゲル相/液晶相)により制御された組織化に成功した(Langmuir, 2006)。(2)この膜融合法を用い、LH2のみならず、RC-LH1複合体の脂質二分子膜への組織化にも成功し、これら2成分を脂質二分子膜の領域特異的に配列させることが可能となった。(3)RC-LH1の自己集合に関連するとされるPufXポリペプチドの効果を調べるために、このポリペプチドの大量発現を試み、高い発現効率で目的のポリペプチドを得ることに成功した。(4)RC、LH1複合体、およびRC-LH1複合体をそれぞれITO電極上に組織化し、その光電変換能を調べたところ、RCとLH1が共存することにより、効果的に機能(光電変換)することを明らかにした(Colloids and Surfaces B(2007), Photosyn.Res.(2006))。RC-LH1は細胞質側に約4nm突出した親水性ドメインを持つ。上述の固定化脂質二分子膜では、この親水性ドメインと固定化基板との間の物理的接触により活性に影響すると予測された。そこで、(5)約5nm基板表面から膜を浮き上がらせるピラー構造を有する固定化脂質二分子膜を調製し、RC-LH1をそこに導入することに成功した(投稿準備中)。これら得られた成果に基づき、平成19年度は、PuxXポリペプチドがRC-LH1複合体の集合体形成に及ぼす影響を全反射型蛍光顕微鏡及び原子間力顕微鏡により明らかにし、その機能との相関を明らかにする。本研究課題では,光合成膜中での初期過程を担っている膜タンパク質複合体(アンテナ複合体(LH2)および反応中心-アンテナ複合体(RC-LH1))の集合形態と機能との相関を明らかにするために,直接観察可能なプラットフォーム(固定化平面脂質二分子膜)を作成し,そこに膜タンパク質を組織化する。

平成19年度の成果は以下の通りである。(1)約5nm基板表面から膜を浮き上がらせるピラー構造を有する固定化脂質二分子膜を調製し,LH2およびRC-LH1をそこに導入することに成功した(投稿準備中)。これらの膜タンパク質は膜中で側方拡散性を示すことから,LH2およびRC-LH1からなる自発的な分子集合系を構築できることが可能となった。(2)原子間力顕微鏡により,分子レベルでの膜タンパク質観察に成功し,膜タンパク質分子集合系の直接観察が可能となった。(3)RC-LH1と相互作用するPuxXポリペプチドを遺伝子工学的に大量発現させ,高純度で単離することに成功した。このポリペプチドはLH1複合体と強く相互作用することが再構成法による自己集合体形成能から明らかにされた。(4)電極基板上にRC-LH1の自己組織化単分子膜を形成させることに成功し,集光+電荷分離ユニットを統合した系の構築に成功した。これら得られた成果から,多成分系光合成膜タンパク質の分子集合形態とその機能との相関を調べることが可能となった。このことは,光合成系膜タンパク質集合体に限らず,他の膜タンパク質集合系への適用も可能であることから,これまで不明であった膜タンパク質の集合形態とその機能相関の解明に大きく寄与できると期待できる。
難治性中耳炎の病態、治療および予防に関する免疫学的、分子生物学的研究

小児遷延性中耳炎の起炎菌における薬剤耐性化および薬剤耐性遺伝子について検討およびワクチン予防に関する研究を行い以下の成績を得た。1)ペニシリン耐性肺炎球菌およびマクロライド耐性肺炎球菌:小児急性中耳炎患児の鼻咽腔から採取した肺炎球菌866株についてペニシリン結合蛋白遺伝子(pbp)の変異を検討した結果、245株(28.3%)において遺伝子変異は認められなかったが、333株(38.5%)でpbp1a, pbp2b, pbp2xの3遺伝子の変異が認められ、78株(9%)に2遺伝子変異が、245株(28.3%)において1遺伝子変異が認められた。一方、マクロライド耐性肺炎球菌に関しては、mefEおよびermB遺伝子の発現を検討したところ、30%がいずれの耐性遺伝子も発現していなかったが、32.5%がmefEを、34%がermBを発現しており、さらに3.4%(28株)において両方の遺伝子発現が認められた。2)インフルエンザ菌における遺伝子変異:b1a遺伝子の発現は4.7%に、fts1遺伝子(gBLNAR)は23.3%に発現していた。以上の結果から小児急性中耳炎の起炎菌である肺炎球菌およびインフルエンザ菌において高率に薬剤耐性化が進行していることが判明した。3)経鼻的母胎免疫の新生児インフルエンザ菌感染予防の検討P6蛋白を用いた経鼻的母胎免疫により、母マウス血清中および母乳中にP6特異的IgG、IgA、IgM抗体が誘導された。また、P6蛋白を経鼻免疫した母由来の仔マウスでは、出生時より血清中P6特異的IgG抗体が認められ、母より経胎盤的に特異抗体が移行したと考えられた。一方、非免疫母由来の仔マウスでは、出産直後には、血清中P6特異的IgG抗体は認められないが、P6蛋白により免疫された母マウスの母乳栄養を受けた場合には、血清中P6特異的抗体が経時的に上昇する。しかし、P6免疫母マウス由来の仔マウスが非免疫母の母乳栄養を受けた場合には、経時的にその抗体価は減少した。これらのことから、P6特異的抗体は、母乳一腸管経路により移行し、新生児期において血清中P6特異的IgG抗体価を維持するうえで重要な役割をしていると考える。小児急性中耳炎、遷延性中耳炎の起炎菌における薬剤耐性化および薬剤耐性遺伝子について検討を行った。方法:肺炎球菌において、ペニシリン結合蛋白遺伝子(pbpla、pbp2x、pbp2b)における遺伝子の変異およびマクロライド耐性遺伝子(emAM、mefE)の発現をPCR法により検討し、また、インフルエンザ菌における薬剤耐性化についてはβ一ラクタマーゼ産生およびペニシリン結合蛋白遺伝子(pbp3)の変異についてPCR法により検討した。さらに、これらの薬剤耐性遺伝子の検索と従来から用いられている微量液体希釈法およびDisk法による薬剤感受性検査との比較検討を行った。研究結果:

1)ペニシリン耐性肺炎球菌およびマクロライド耐性肺炎球菌小児急性中耳炎患児の鼻咽腔から採取した肺炎球菌866株についてペニシリン結合蛋白遺伝子(pbp)の変異を検討した結果、245株(28.3%)において遺伝子変異は認められなかったが、333株(38.5%)でpbp1a,pbp2b,pbp2xの3遺伝子の変異が認められ、78株(9%)に2遺伝子変異が、245株(28.3%)において1遺伝子変異が認められた。さらに注目すべき成績は全体の94.5%に当たる656株において、セフェム系抗菌薬に対する低感受性を示すpbp2x変異株が検出されたことである。一方、マクロライド耐性肺炎球菌に関しては、mefEおよびermB遺伝子の発現を検討したところ、30%がいずれの耐性遺伝子も発現していなかったが、32.5%がmefEを、34%がermBを発現しており、さらに3.4%(28株)において両方の遺伝子発現が認められた。2)インフルエンザ菌における遺伝子変異小児急性中耳炎患児の鼻咽腔から検出されたインフルエンザ菌について薬剤感受性に関係する遺伝子の検討を行ったところ、bla遺伝子の発現は4.7%に、ftsI遺伝子(gBLNAR)は23.3%に発現していた。以上の結果から小児急性中耳炎の起炎菌である肺炎球菌およびインフルエンザ菌において高率に薬剤耐性化が進行していることが判明した。1)治療ガイドラインにもとついた治療による耐性遺伝子変異に及ぼす影響の検討治療ガイドラインにもとついた治療選択を行った和歌山地区の急性中耳炎症例と治療ガイドラインを採用していない全国各施設より分離された肺炎球菌およびインフルエンザ菌について、pbp遺伝子変異の頻度を検索し比較検討した。(1)肺炎球菌:3遺伝子変異の頻度は両サーベイランスにおいても42%と同一であったが、1a+X変異株は和歌山地区サーベイランスにおいて極めて少ないことが判明した。その結果、遺伝子変異が認められない株は全国:7%、和歌山:21%と和歌山において著明に多い成績が得られた。(2)インフルエンザ菌:lowBLNAR株は両サーベイランスで約35%と相違なかったが、全国サーベイランスではhighBLNAR株が35%、和歌山にて5.6%と著明に少ない成績が得られた。その結果、遺伝子変異を認めない株は全国:31%、和歌山:57%と和歌山において有意に多い成績が得られた。以上より、治療ガイドラインに基づいた治療により起炎菌の薬剤耐性遺伝子変異を抑制することが可能であると考えられた。2)経鼻的母胎免疫の新生児インフルエンザ菌感染予防の検討急性中耳炎の重要な起炎菌であるインフルエンザ菌の菌株共通外膜蛋白抗原の一つであるP6蛋白に注目し、マウスモデルを用い母胎免疫による新生児へのインフルエンザ菌特異的免疫応答の誘導について検討し、以下の成績が得られた。P6蛋白を用いた経鼻的母胎免疫により、母マウス血清中および母乳中にP6特異的IgG、IgA、IgM抗体が誘導された。また、P6蛋白を経鼻免疫した母由来の仔マウスでは、出生時より血清中P6特異的IgG抗体が認められ、母より経胎盤的に特異抗体が移行したと考えられた。一方、非免疫母由来の仔マウスでは、出産直後には、血清中P6特異的IgG抗体は認められないが、P6蛋白により免疫された母マウスの母乳栄養を受けた場合には、血清中P6特異的抗体が経時的に上昇する。しかし、P6免疫母マウス由来の仔マウスが非免疫母の母乳栄養を受けた場合には、経時的にその抗体価は減少した。これらのことから、P6特異的抗体は、母乳-腸管経路により移行し、新生児期において血清中P6特異的IgG抗体価を維持するうえで重要な役割をしていると考える。
難治性心不全を克服するバイオニック自律神経制御システムの基盤研究

自律神経系は心不全の病態の進展に深く関わっている。心不全は高齢者に多発するが高齢者では動脈硬化などで自律神経を制御する圧反射機能が低下している。本研究では圧反射機能の低下が心不全の発症に重要な役割を果たすことを証明するとともに、電子的に自律神経に介入し圧反射機能を再構成するバイオニック自律神経制御システムの開発を目指した。その結果、圧反射機能の低下は交感神経の緊張をもたらし有効循環血液量を増加させること、また腎臓の圧利尿特性を右方に移動させ利尿が減ることが示された。バイオニック自律神経制御システムは容量耐性を正常化させることが明らかになった。【背景・目的】慢性心不全の5年生存率は50%に満たず、その克服は人類喫緊の課題である。心不全では神経体液性の循環調節の破綻が病態の本質に深く係わる。循環調節の首座は自律神経系にある。本研究は自律神経系に電子的に介入し、自律神経の緊張を最適制御することで、心不全の予後を改善させるバイオニック自律神経制御システムの基盤を確立する。収縮機能低下型心不全に対しては、交感神経系の抑制および迷走神経系の活性化を同時に実現する自律神経制御を行い、その心機能・予後に及ぼす効果を検証し最適化する。収縮機能保持型心不全においては、その本態である極度の容量不耐性(僅かの循環血液量の増加で肺水腫を起こす)の人工圧反射システム(バイオニック循環制御システム)による治療効果を検証し最適化する。【進捗状況】収縮機能低下型心不全:ラットの冠動脈を結紮して急性心筋梗塞を作成し、減圧神経求心路の電気刺激による急性効果を検証した。減圧心系刺激は急性期の死亡率を劇的に改善した。減圧神経を2値の白色雑音で刺激し、交感神経活動抑制の動的な特性を評価した。全体としては僅かな微分的な特性を示した。関連度関数もr2:0.9と高く、交感神経活動の瞬時値を任意に制御するために必要な逆関数も正確に計算できた。収縮機能保持型心不全:高齢、高血圧、糖尿病などが危険因子として知られており、高度の動脈硬化を併発する。動脈硬化は圧受容器反射機能を低下させる。そこで圧反射機能が完全に喪失することで、当該心不全に特徴的な容量不耐性が再現できるかどうか検証した。ラットの圧受容器圧を単離し、圧受容器内圧を動脈圧とは独立して制御した。圧受容器圧を一定に保つと(圧反射の開ループ化)、極端な容量不耐性が再現できることが示された。この病態の治療には圧受容器機能の再構成が必要であり、そのために必要な人工圧受容器システムの論理設計を行った。2年次までの研究成果を受け、H26年度はバイオニック自律神経制御システムの要素技術開発を継続するとともに、圧反射機能の低下がどの程度の容量耐性の低下をもたらすのか、慢性実験で確認した。●バイオニック自律神経制御システム開発:動物でバイオニックシステムの長期にわたる治療効果を評価するためには、小型の植え込み型デバイス開発が不可欠になる。実験動物の体重の1/10以下の重量(30g以下)にすることを目標にデバイスを設計し要素技術を確立した。制御部は複雑かつ柔軟な負帰還制御ができるように、畳み込み積分が可能な仕様にした。電源は電池とし当初の目標を超える6週間以上の寿命を実現した。●圧反射が喪失することによる容量耐性低下の慢性動物での検証:圧反射機能の低下が容量耐性に及ぼす影響を慢性動物で評価する。ラットの両側の圧反射救心路(頸動脈洞神経、大動脈弓神経)を除神経した。手術の侵襲から回復した後、覚醒状態で動脈圧、左心房圧をテレメトリで記録した。通常塩分食および高塩分食のもとで、容量耐性がどの様に変化するか対象群と比較した。その結果、除神経では血圧の平均値は変化しないが、その変動が極端に大きくなること、また左房圧の変動も大きくなることが示された。髙塩分負荷では左房圧は20mmHgを超えるようになり、圧反射不全だけで肺水腫の危険にさらされることが明らかになった。これらの実験をもとに、バイオニック自律神経制御システムに必要な制御レンジを確定し、刺激部ならびに制御部の設計に供した。【進捗状況】初年次にバイオニック自律神経刺激システムが生理的な圧受容器に代替して、血圧情報を圧受容器神経に書き込むアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムを用いることで、圧受容器が存在しなくても生理的な圧反射を再構成することができた。

しかしながら、このアルゴリズムでは、瞬時血圧とインパルス応答の畳み込み演算が必要になり、大量の実時間演算が必要になる。高速大量演算は消費電力の増加に直結し、デバイスの大型化を招く。最終的には植え込み型デバイスを目指していることから、大型化の回避は至上命題である。そこで、2年次は演算時間を劇的に短縮するアルゴリズムの開発を行った。その結果、演算量を1/100以下に減すことのできるアルゴリズムの開発に成功した。このアルゴリズムを用いて、圧反射を喪失したラットを用いて、容量耐性が回復するかどうかを急性実験で確認した。その結果、簡易アルゴリズムでも初年次の大量演算アルゴリズムと有意差のない、容量耐性の回復、圧反射機能の回復が示された。平成25年度までの研究成果を受け、平成26年度はバイオニック自律神経制御システムの小型化を継続するとともに、圧反射不全動物モデルを新たに作成し、容量耐性の低下を慢性実験で確認した。●バイオニック自律神経制御システム開発:小動物でバイオニック自律神経制御システムの長期にわたる治療効果を評価するためには、小型化が不可欠になる。そのため、回路の単純化および消費電力の低減を進めた。その結果、従来の試作器の1/2の重量まで小型化が成功した。制御部は柔軟な負帰還制御ができるように、畳み込み積分が可能な仕様にした。●求心路を保存した圧反射不全動物モデルの作成:圧反射の求心路の切断で圧反射不全動物は容易に作成することができる。しかしながら、このモデルではバイオニック自律神経制御システムが求心路に介入することが出来ない。そこで、一部の求心路を温存し、他の求心路は切断するモデルを作成した。この残存した求心路を駆動する圧受容器は頸動脈の結紮により減圧することにより、圧反射不全モデルを構築することができた。●バイオニック自律神経制御システムによる圧反射不全の克服:圧反射不全モデル動物に対して、バイオニック自律神経制御システムを動作させることにより、生理的な圧反射を再構築することができた。同時に、血圧の安定化、容量耐性の改善等がもたらされ、心不全の治療に有効であることが示された。今後このモデルを用いることで、短期的、中長期的なバイオニック自律神経制御システムの治療効果を評価する。平成26年度までの研究成果を受け、最終年度である平成27年度はこれまでの要素技術を統合し、試作器を開発しその性能を動物実験で検証した。●制御論理の開発:圧反射が定常に達するには60秒程度かかる。このことは制御に際して60秒程度のインパルス応答(測定した血圧を圧反射求心路神経刺激に変換する)を実時間で畳み込み積分する必要がある。畳み込み積分は演算量が多く、植え込み型装置の消費電力が増え小型化に馴染まない。そこで、インパルス応答をパラメトリックにモデル化し、演算量の低減を試みた。その結果、演算量は1/100以下になることが示された。さらに近似モデルを利用することで、最終的には2つのパラメタ(参照信号とスケーラー)で代替できることが示された。●求心路が温存された部分圧反射不全動物モデルの作成:バイオニック圧反射を動作させるためには圧反射の求心路が残存している必要がある。求心路の神経を部分的に切断することで、求心路が温存された圧反射不全モデルの作成に成功した。部分圧反射不全動物の24時間
胎仔神経細胞の非分裂化におけるfos/junの役割とその発現細胞の分離・培養

胎仔神経細胞におけるfos/jun発現細胞を分離・培養するために、まず株化細胞(PC-12)を用いて目的であるfos/jun発現細胞の同定法を開発した.[1]蛍光ラベルしたAP-1 DNA断片の細胞導入ラットc-jun遺伝子のプロモーター領域からAP-1 site(5'-TGACTCA)を含むDNA断片を調整し、臭化エチジウムで蛍光標識した。これをFos/Jun検出のプローブとしてカチオン性リポソームを用いてPC-12に導入した。(交付申請書「研究実施計画」の[2]に相当)[2]蛍光顕微鏡下でのFos/Jun蛋白質発現細胞の同定発ガンプロモーターの一つであるphorbol-ester(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)を[1]の処理をした培養液に添加し、Fos/Jun蛋白質を強制発現させた。Fos/Jun蛋白質を発現している細胞と発現していない細胞を区別するために、蛍光の核内への集積の有無を指標として励起波長488nmにて核内で蛍光を発している細胞の同定を試みた。その結果、無処理の細胞では蛍光DNAプローブの核への集積は認められなかったが、PMAを添加しFos/Jun蛋白質を強制発現させた細胞は核内に強い蛍光が観察された。このことは蛍光DNAプローブを用いた本法がFos/Jun蛋白質発現細胞の同定に有用であることを意味する。(交付申請書「研究実施計画」の[3]に相当)胎仔神経細胞におけるfos/jun発現細胞を分離・培養するために、まず株化細胞(PC-12)を用いて目的であるfos/jun発現細胞の同定法を開発した.[1]蛍光ラベルしたAP-1 DNA断片の細胞導入ラットc-jun遺伝子のプロモーター領域からAP-1 site(5'-TGACTCA)を含むDNA断片を調整し、臭化エチジウムで蛍光標識した。(交付申請書「研究実施計画」の[3]に相当)
清代〓案の研究

清代史の研究に於いては、従来、用いられてきた『清実録』のほかに、『宮中〓』など大量の原史料が利用できるようになった。また北京の第一歴史〓案館からは、特定のテ-マを中心とした史料集が刊行されつつある。例えば『清末籌備立憲〓案史料』(故宮博物院明清〓案部編)などがそうである。これらの〓案関係の史料を利用する為には、これら各種〓案の、史料としての性格を明らかにすることによって、その史料的価値を十分把握しておくことが必要になってくる。本研究に於いては、新しく中国から刊行された『清実録』(『宣統政紀』をふくむ)を購入すると共に『乾隆朝宮中〓』を購入し、〓案関係各史料の性格と、その相互の関連を明らかにすることに努めた。〓案関係の各種の史料については、本来、北京の第一歴史〓案館で各史料を蒐集する予定であったが、北京の戒厳令の為これが実現しなかった。しかしたまたま来日中の同館鞠徳源氏が各史料の代表的なもののコピ-を持参されたので、これによって「題本」「奏摺」のみならず、「絲綸簿」「史書」などの各種史料についても実際に見聞し、その史料的価値を確認することができた。また『諭摺彙存』、『清実録』、その他編纂された史料集との関係については、別掲著書に於いて、清末の刑法典論争を扱うなかで、具体的に検討することができた。題本等作成に用いられた手引書については目下研究を進めている。雍正〓批諭旨の索引については、重要語彙のみをとることをせず、見出し項目につちえ全語彙を、大型計算機に入力し、別添のような形で、プリントアウトして冊子とした。この見出し項目の索引があれば、国内外の五ケ所に置かれた『雍正〓批諭旨索引稿』に容易にあたることが可能になり、〓案史料を読む上で十分に参考になると考えられる。1988年度は、清代〓案の各種の性質を研究する為に、台湾の政宮博物院から刊行された「宮中〓乾隆朝奏摺」44冊、及び中国北京の中華書局から刊行された「清実録」60冊を購入し、奏摺や題奏に関する記述を蒐集し始めた。「清実録」の中華書局本は、所謂滿州国で1936年に刊行されたテキストが、内容にわたる改作や誤りがあったのに対し、第一歴史〓案館の大紅綾本を用いたという点で重要な意味をもつものである。この他、これら題奏や摺奏の為に手引書として用いた「摺譜」「繕摺款式」「冊結款式」などの複製をもつくり、内容を検討している。また「雍正〓批諭旨」については、過去に作成した12万枚のカードのなかから、重複する項目をはずした、項目索引をつくる為に、データを大型計算機に入力した。文字数は約八万。予算の関係上、内容索引にまでは至らなかったが、これら項目のみでも、「雍正〓批諭旨」にこれらの社会経済史に関する語彙の存在することがわかり、検索を容易にするであろう。来年度には、若干の整理をした上で、印刷に付し、公共の用に資するようにしたいと考えている。

また北京の第一歴史〓案館からは、特定のテ-マを中心とした史料集が刊行されつつある。例えば、『清末籌備立憲〓案史料』(故宮博物院明清〓案部編)などがそうである。これらの〓案関係の史料を利用する為には、これら各種〓案の、史料としての性格を明らかにすることによって、その史料的価値を十分把握しておくことが必要になってくる。本研究に於いては、新しく中国から刊行された『清実録』(『宣統政紀』をふくむ)を購入すると共に『乾隆朝宮中〓』を購入し、〓案関係各史料の性格と、その相互の関連を明らかにすることに努めた。〓案関係の各種の史料については、本来、北京の第一歴史〓案館で各史料を蒐集する予定であったが、北京の戒厳令の為これが実現しなかった。しかしたまたま来日中の同館、鞠徳源氏が各史料の代表的なもののコピ-を持参されたので、これによって「題本」「奏摺」のみならず、「絲論簿」「史書」などの各種史料についても実際に見聞し、その史料的価値を確認することができた。また『諭摺彙存」、『清実録』、その他編纂された史料集との関係については、別掲著書に於いて、清末の刑法典論争を扱うなかで、具体的に検討することができた。標題等作成に用いられた手引書については目下研究を進めている。雍正〓批諭旨の索引については、重要語彙のみをとることをせず、見出し項目について全語彙を、大型計算機に入力し、別添のような形で、プリントアウトして冊子とした。この見出し項目の索引があれば、国内外の五ケ所に置かれた『雍正〓批諭旨索引稿』に容易に当たることが可能になり、〓案史料を読む上で十分に参考になると考えられる。
生体肝移植のレシピエント，ドナー，家族のニーズにあった情報提供システムの構築

研究目的を,生体肝移植を受けた人々が,生体肝移植に関わる情報への向き合い方を理解することとした。結果,10名の生体肝移植を受けた人々全員には情報と向き合う行動に同様の特徴が明らかになった。その行動の中には、移植の前には,「移植の情報を取りたいと思っていても手に入らない」ことで困惑し,退院前に「病院で教えられたことは分かるが,生活の中での細かい疑問が解決できない」ことに直面していた。また,退院後の生活では,「今後の不安を解消するような情報の不足」という内容が含まれていた。生体肝移植に関する情報は,医療者が発信する情報と,レシピエントの持つ情報リテラシーにはギャップがあることが明らかになった。国内外の文献検討することで,生体肝移植を受けるレシピエント・ドナー,そして家族の情報収集の傾向,そして,その情報収集による成果が明らかになった。生体肝移植レシピエントは,移植を受けるに至るまでの疾患によって大きくことなり,がんなどによる計画的な生体肝移植の場合は,非常に多様な手段,Web,書籍などによって情報収集を行っているという傾向が明らかになった。一方,生体肝移植のドナーは,研究者の先行研究と同様に,積極的な情報収集が行えておらず,またレシピエントの情報と比較して,生体肝移植ドナーに関する情報の少なさもあり十分な情報収集ができていないことが明らかになった。家族に関しては,これらを対象にした研究がなく,文献検討では明らかにすることができなかった。昨年度の研究に於いては,生体肝移植レシピエント経験者にインタビューを行い,情報収集についての傾向について調査を行った。今回のインタビューの対象となった研究参加者は,C型肝炎からの肝不全であり肝性脳症のために,手術に至までは意識がなく情報収集は行っていなかった。しかし,移植後は,免疫抑制剤の内服に伴う注意点や,移植をした後の生活の悩みを解決するために情報収集を行っていたことが明らかになった。しかし,生体肝移植という特殊な医療を説明する記事等はあるが,移植後の生活,特に移植を受けて5年以上の長期的な経過を踏まえた情報が圧倒的に少なく,困難を抱えているという姿が明らかになった。生体肝移植レシピエント5名より,移植が必要と医師から説明を受けてから,移植後の現在までに必要と思われた情報の内容,実際に行った情報収集内容,その情報を得てからの行動についての面接調査を行った。面接調査は,1名毎に約1時間程度の半構成的な面接を実施し,その際に録音したインタビュー内容で逐語録を作成して,以下の手順で質的記述的に分析を行った。1研究参加者の語った内容が理解できるまで繰り返し読む。2研究参加者の語りから「情報への向き合い方」を示す文節を取り出した。3取り出した文節を共通点と相違点を考慮してカテゴリーをつくった。4カテゴリーに含まれる生体肝移植ドナーの語りの文節を「情報へ向き合う行動」の特徴を考慮してテーマを付けた。倫理的な配慮は,天理医療大学研究倫理委員会の承認を得て行った。面接の際に,口頭と文書によって研究の目的・方法、面接に要する時間等の説明を行い、同意文書に署名を得て行った。参加者となったレシピエントは,平均62歳,男性3名,女性2名である。移植となった原疾患は,肝がん,B型肝炎,C型肝炎であった。情報への向き合い方への特徴として,男性と女性では大きな違いが発見された。男性は,ホームページや書籍等から生体肝移植に関する情報を得ようとしていた。女性は,生体肝移植レシピエントの経験者から実体験を聴くことを情報源として重視しているという特徴が分かった。しかし,情報収集を行うにしても,彼らの情報リテラシーでは,彼らが満足するような情報を得ることができずに居ることが明らかになった。生体肝移植レシピエントの情報への向き合い方を明らかにするために、生体移植レシピエントとの深い対話をもとに、その人々の体験を明らかにするという目的で、調査を行った。生体肝移植レシピエント10名にインタビューを行い、質的記述的方法で分析を行った。研究参加者となった生体肝移植レシピエントは移植後3ー15年が経過していた。分析の結果から、3つの主なテーマで示される生体肝移植レシピエントの情報への向き合い方が明らかになった。「1.移植の情報を取りたいと思っても手に入らない」という体験では、移植の必要性を石から説召され,自ら情報を集めようとしたが書店,インターネット上では有益な情報が得られずにいた。そのため,肝臓がんなどの類似した疾患に関する情報を取ることを行っていた。「2.病院で教えられたことはわかるが,細かい生活の中での疑問が解決できない」という体験では、退院前に医師や看護師,移植コーディネーターより,生活指導を受け,指導内容の概要は理解できていたが,日常生活の中で遭遇する細かい場面に対応できずにいた。それらの疑問は,インターネットや書籍からは情報を得ることができずにいた。しかし,コーディネーターへの遠慮もあり,なかなか勇気がいるということも述べていた。「3.今後の不安を解決するような情報の不足」という体験では,研究参加者の中には,移植後10年以上が経過したものもおり,生体肝移植を受けたレシピエントの長期予後に関する情報は圧倒的に少なく,自らの将来に対して不確かさを抱いており不安を感じるものが多かった。

以上のような結果から,これまでの生体肝移植に関する情報は,医療者が必要であると考える情報を一方的に発信していたことが多く,その情報の内容は日常生活の世界の中で生きているレシピエントのニーズとは一致しないものもあることが明らかになった。昨年度,研究代表者,研究分担者共に,所属施設を異動したため,新しい所属施設での業務により研究の遂行が困難であった。また,研究参加者のリクルートの際に協力をお願いしていた,患者会の会長の体調回復を待ったために,インタビューの実施時期が遅れた。この2年の要因で大幅に研究計画の実行が遅延した。研究目的を,生体肝移植を受けた人々が,生体肝移植に関わる情報への向き合い方を理解することとして研究を行った。研究デザインは,質的記述的研究とし,研究参加者:国内の生体肝移植経験者で、コミュニケーション可能で自らの体験を語ることができる者に対して,半構成的面接をおこなった。研究参加者が移植に関わり、現在に至るまでの体験を、研究参加者が話しやすいところから聞き取り、具体的な内容に深めていくことができるようにインタビューを行った。分析は,得られたデータから逐語録を作成し,質的記述的研究の特徴である“日常の言葉でまとめること"を重視するため,研究参加者が実際に使った単語や短い語句をコードにするイン・ビボコード化(In Vivo Coding)で分析を行い分析した。分析の結果,10名の生体肝移植を受けた人々全員には情報と向き合う行動に同様の特徴が明らかになった。その行動の中には、移植の前には,「移植の情報を取りたいと思っていても手に入らない」ことで困惑し,退院前に「病院で教えられたことは分かるが,生活の中での細かい疑問が解決できない」ことに直面していた。また,退院後の生活では,「今後の不安を解消するような情報の不足」という内容が含まれていた。生体肝移植に関する情報は,医療者が発信する情報と,レシピエントの持つ情報リテラシーにはギャップがあることが明らかになった。生体移植を受ける人々が,移植の意思決定の際や,移植後の生活の中で生じる様々な疑問が,その人々の持つ視点や,その人々が持つ情報リテラシーに沿った形で情報提供がなされることが必要であると考える。研究目的を,生体肝移植を受けた人々が,生体肝移植に関わる情報への向き合い方を理解することとした。結果,10名の生体肝移植を受けた人々全員には情報と向き合う行動に同様の特徴が明らかになった。研究の進捗状況としては,遅れている。遅れの理由としては,研究参加者の調整を依頼していた患者会の会長が昨年の夏より体調不良となり,2015年3月まで静養されていたことも起因する。しかし,それ以降は,当初の予定のように研究参加者の確保ができており,半年から1年の遅れにとどまっている。【研究実績の概要】で報告した内容を,今年度の第36回日本看護科学学会学術集会において発表し,直ちに論文として投稿する予定である。
柔軟構造体と気液界面を含む固気液三相の熱流体数値解析

固気液媒質が分散的に存在して流れる分散性混相流において、界面の変形およびそこでの熱の授受は系全体の熱・物質輸送に本質的な役割を果たすが、それらの解析方法は未確立である。本課題では、固体内部の温度分布を考慮した混相流中の熱輸送解析法を開発・検証し、個々の分散相近傍の流れから分散相の群挙動までの流れのマルチスケール性について研究を行った。特に固体粒子と流体の熱伝導率の比および粒子添加量によっては、粒子群に新奇な振動モードが発生する場合があることを見出しモデル化を通して機序を解明した。工業分野や生体内でみられる異媒質界面を有する流れ場では、異媒質面の変形および熱の授受は系全体の流動に本質的な役割を果たすが、それらを含めた三相熱流動の解析手法は未確立である。本研究課題では、固体の内部応力・温度分布、混相界面現象を統合した三相流の直接解析手法を開発し、界面現象から(分散相)群挙動までの流れのマルチスケール性について研究する。また生体を模擬した柔軟な壁を持つ管路における熱流体問題へ適用し、構造物の接触や組織表面の濡れ性など含め、力学を総合した生体問題解析へ発展させる。平成23年度は、分散性二相流(固液混相流)中の固体表面熱流束が分散相の挙動に与える影響に着目して研究を進めてきた。界面熱流束を効率よく取り扱う手法を提案し、独自の検証問題を設定して高精度解析手法であることを確認した。その手法を用いて粒子混合や系の熱伝達に着目した相転移現象の解析を進め、そこから粒子懸濁流とスラリー流れの流動遷移における粒子レベルの現象と系全体にわたる現象について調査し、熱伝導率や粒子添加量がマルチスケール性及ぼす影響について考察した。また、可変形物体と流体の相互作用を解析する手法を応用し、生体を模擬した弾性流路における振動・脈動流解析を行なった。弾性流路において、流れが誘起する弾性物体の自励振動および弾性流路(形状)へのフィードバックに着目し、系の非線形性が固有振動に与える影響について考察を行った。平成24年度は、流体中における複数の粒子の相互作用問題において潤滑を考慮した問題を取扱った。いくつかの検証問題を通して提案したアルゴリズムの精度確認を行った。その後細胞を模擬した膜構造物や中実粒子が接近して流れる問題において効率の良い計算手法であること、特に流体を介してトポロジーの異なる物体どうしが相互作用する問題において計算効率の優位性を有することを確認した。また、熱流束を考慮した流体構造物相互作用問題において物体内外を通る熱流束に着目した解析法を提案し特徴的な挙動について研究をおこなった。とくに分散性二相流(固液混相流)中において分散相の集団的挙動について解析を進め、固体と流体の熱伝導率の比および粒子添加量が粒子振動運動あるいは振動と対流モードの遷移に与える影響について考察を行った。これらの運動において個々の粒子にとっては、粒子内部を通る熱流束が存在するだけであるが、粒子を取り巻く流体との熱輸送の時間差によって周囲の粒子と集団的な挙動をしうる可能性を示唆する結果を得ている。さらにこの問題については、高精度な界面追跡手法とカップリングした数値解析手法を提案し(曲面上の応力を考慮した)膜構造物の内外における熱物質輸送問題の検証を行ったところである。固気液媒質が分散的に存在して流れる分散性混相流は化学工業分野の流れや雲の形成また生体内流れなど自然・工業から生命科学にまでわたって見られる。相界面の変形およびそこでの熱の授受は系全体の熱・物質輸送に本質的な役割を果たすが、それらの解析方法は未確立である。本研究課題で提案した界面熱流束分解によって固体内部の温度分布を考慮した混相流中の熱輸送解析を実施し、個々の分散相近傍の流れから分散相の群挙動までの流れのマルチスケール性について研究を行った。H26年度は、粒子接触時の接触熱伝達モデルを構築した。すなわち、温度差のある二つの粒子の接触熱抵抗を特殊関数によって構成した。このモデルは上記の界面熱流束分解と整合するように一般化され、混相界面熱流束モデルとして整備した。こうして得た熱輸送モデルは,流体および粒子内温度分布の時間発展解法とも相性がよく、また半径の異なる粒子どうしおよび粒子と壁面などの衝突熱輸送にも用いることができる。大規模問題への実装として開発手法を粒子乱流における熱輸送解析を実施した。

閉じた容器に一定温度差を与えた系において粒子混相流の熱輸送の影響を解析したところ、粒子と流体の熱伝導率比を適切に選んだ場合において、平均温度勾配とは逆の温度勾配をもつ流れ構造が顕れることを見出した。その分布は有限サイズ粒子の内部温度分布および熱容量によって説明され、運動量拡散と温度拡散のスケールの違いに起因する特徴的な輸送現象であるといえる。26年度が最終年度であるため、記入しない。数値流体力学26年度が最終年度であるため、記入しない。初年度に実施予定であった(1)変形固体を含む流れ、(2)温度場を考慮した混相流、(3)可能変形物体の流体潤滑、(4)変形固体界面の濡れ性、の四点のうち、(1)(2)は順調である。(3)は新規手法を複数提案してその検証および実装段階にあり、各手法の限界および最適な適用範囲を模索している。(4)に限っては移動固体境界での条件について引き続き検討を要する。また、本来は2年目以降に実施予定であった生体力学への応用も順次進めており、安定した結果を得つつある。当初の研究計画では、平成23年度中に開発する要素技術として変形固体を含む混相流、温度場を考慮した混相流、弾性物体の流体潤滑、固体界面の濡れ性を挙げ、平成24年度以降にそれらの応用として分散性混相流のマルチスケール解析および生体力学への応用を行う予定であった。要素技術については概ね予定どおり進められたが、流体潤滑の問題において困難な問題があり予定よりやや遅れて平成24年度中期に必要なものを準備することができた。応用に挙げた2つの対象のうち、分散性混相流のマルチスケール性を考慮した集団現象については概ね予定どおり解析フェイズへ進んだ。また生体力学への応用は、膜構造物と熱流体の連成解法により一部は予定通り進めているが、上述の流体潤滑を考慮することで本質的な課題への適用可能性を探る段階に入った。要素技術として、弾性構造物(粒子)と気柑液相の相互作用解析手法の開発の後、温度場を考慮した手法へ発展させる。また界面での応力マッチングにより構造物の熱流体潤滑モデルを提案する。本研究では、大多数の粒子群が存在する流れ場において、温度場のカップリングを実装し、内部温度勾配を考慮した粒子群による群挙動の大規模数値解析を実施する。とくに熱伝導率・粒子体積率、粒子表面性状や変形能を変化させた際に起きる流れの相転移について、流れ場のマルチスケール性に着目してモデル化を行なう。生体組織あるいは人工組織を模擬した弾性流路において、生体流れと流路の固有状態の遷移問題に取り組むと同時に、流れと流路の相互作用に着目した制御則の適用を試みる。温度場をカップリングした分散粒子混相流において、粒子内部温度勾配が粒子群挙動に与える影響について広いパラメーター範囲で大規模数値解析を実施し粒子流れの安定性を探る。また粒子と同程度のスケールと流れ場全体スケールとの間のエネルギーのやりとりに着目して、混相流中の粒子集団挙動用の解析を行う。特に粒子接触による熱伝導が分散性混相流中の分散相集団現象に及ぼす影響を考察する。またこれまで開発してきた要素技術や混相流解析手法をもちい生体力学への応用をすすめる。
動脈血栓症の発症前予測法の開発

本研究では心筋梗塞を代表とする動脈血栓症の事前予測を目標とし、家兎モデルにおいて、プラークびらんと数値計算上での血行力学的諸因子の関連性について検討した。家兎の動脈硬化性病変に対して外的に狭窄し、プラークびらんを誘発し、その分布と力学的因子を解析したところ、びらんの広がりは、ずり応力、乱流エネルギー、圧勾配と相関していた。ずり応力、乱流エネルギーの値は、びらん発生部位で有意に高値であったが、閾値は認めなかった。免疫染色では、びらん周囲でcaspase3が陽性であり、アポトーシスの関与が示唆された。以上より、プラークびらんは単なる力学的現象ではなく、細胞応答を伴っていると想定された。心筋梗塞や脳梗塞などの動脈血栓症は、動脈硬化性プラークが破綻し、そこに形成された血栓が血管内腔を塞ぐことで発症する。プラークの破綻には、脂質に富んだプラークの被膜の破裂(プラーク破裂)と、平滑筋や細胞外基質に富んだプラークの表在性傷害(プラークびらん)が知られている。プラーク破裂の機序については、炎症による被膜の脆弱化が重要視されている。一方、プラークびらんの発生では、血行力学的因子がその一因として想定されているが、詳細は不明である。本研究はプラーク破綻を予測するシステムの構築を最終目標としており、初年度においては、家兎動脈硬化モデルにおいて、プラークびらん部位とコンピューターシミュレーション上での血行力学的因子の関連性を検討した。1)動物モデルでのプラーク破綻と血流の物理的要因の検討家兎大腿動脈の動脈硬化性病変に狭窄によるプラークびらんを誘発し、びらんの分布とコンピューターシミュレーション上の、血行力学的因子(ずり応力、乱流エネルギー、血圧、圧勾配)を解析した。プラークびらんの広がりは、ずり応力、乱流エネルギー、圧勾配と正の相関が見られた。また、びらん発生部位と非発生部位で、ずり応力・乱流エネルギーを比較したところ、びらん発生部位で有意に高値であった。以上の結果より、プラークびらんの発生において、血行力学的因子が深く関与していることが示唆された。これらの結果を基礎データとして、ヒトの動脈血栓症の予測モデルにむけて更なる動物実験データの収集、剖検症例を用いた人体におけるデータの収集・解析を進めている。プラークの破綻には、脂質に富んだブラーク被膜の破裂(プラーク破裂)と、平滑筋や細胞外基質に富んだプラークの表在性傷害(プラークびらん)が知られている。一方、プラークびらんの発生では、血行力学的因子がその一因として想定きれているが、詳細は不明である。本研究はプラーク破綻を予測するシステムの構築を最終目標としており、家鬼動脈硬化モデルにおいて、プラークびらん部位とコンピューターシミュレーション上での血行力学的因子の関連性を検討した。・動物モデルでのプラーク破綻と血流の物理的要因の検討家兎大腿動脈の動脈硬化性病変の狭窄によるプラークびらんを誘発し、びらんの分布とコンピューターシミュレーション上の、血行力学的因子(ずり応力、乱流エネルギー、血圧、圧勾配)を解析した。プラークの破綻には脂質に富んだプラーク被膜の破裂(プラーク破裂)と、平滑筋や細胞外基質に富んだプラークの表在性傷害(プラークびらん)が知られている。本研究はプラーク破綻を予測するシステムの構築を最終目標としており、家兎動脈硬化モデルにおいて、プラークびらん部位とコンピューターシミュレーション上での血行力学的因子の関連性を検討した。・動物モデルでのプラーク破綻と血流の物理的要因の検討家兎大腿動脈の動脈硬化性病変の狭窄によるプラークびらんを誘発し、びらんの分布とコンビューターシミュレーション上の、血行力学的因子(ずり応力、乱流エネルギー、血圧、圧勾配)を解析した。以上の結果より、ブラークびらんの発生において、血行力学的因子が深く関与していることが示唆された。一方、プラークびらんにおける力学的因子に明瞭な閾値は見られず、細胞死関連の免疫染色での検討では、びらん周囲の残存内皮でアポトーシス関連タンパクの陽性所見がみられた。

これらの所見から、プラークびらんが、単純な力学的負荷による構造破壊ではなく、力学的因子に対する生体応答としての側面を合わせ持つことが想定された。本研究では心筋梗塞を代表とする動脈血栓症の事前予測を目標とし、家兎モデルにおいて、プラークびらんと数値計算上での血行力学的諸因子の関連性について検討した。家兎の動脈硬化性病変に対して外的に狭窄し、プラークびらんを誘発し、その分布と力学的因子を解析したところ、びらんの広がりは、ずり応力、乱流エネルギー、圧勾配と相関していた。ずり応力、乱流エネルギーの値は、びらん発生部位で有意に高値であったが、閾値は認めなかった。免疫染色では、びらん周囲でcaspase3が陽性であり、アポトーシスの関与が示唆された。以上より、プラークびらんは単なる力学的現象ではなく、細胞応答を伴っていると想定された。初年度からの動物実験はおおむね予定通りに実施でき、成果を原著論文として報告できたが、次年度からの主に剖検症例を用いた人体のデータの収集・解析が、急性期の動脈血栓症の症例(通常、主として急性心筋梗塞による死亡例)が想定通りに得られなかったため、過去の症例の予備的検討にとどまった。過去の症例の解析においては、血流との関連を評価する目的で標本が作成されていないため、人体における動脈血栓症予測モデルを検討しえる血管の詳細な3次元構造が得られず、プラーク破綻部位と血行力学的因子の定量的な関連について動物実験と同等の精度での検討ができていない。人体病理、数値計算、動物実験人体におけるプラーク破綻予測モデルの検討症例数は、当該年度の剖検症例の内容に左右されるため、研究期間最終まで症例の蓄積を期するが、並行して動物実験での予測精度の向上と、動脈血栓症以外の剖検症例において動脈硬化巣の材料工学的検討を行う。研究初年度の計画として、実験動物においてプラーク破綻モデルの作成、コンピューターシミュレーションによる血流データの解析を計画していたが、プラークびらんにおける血流因子の影響を定性的に示す成果が得られ、成果を原著論文として報告できた。初年度の動物実験データに加え、さらなる動物実験データを収集し、動物モデルにて定量的にプラーク破綻の予測可能なシステムの基盤を構築する。また、剖検症例におけるヒトのデータの解析を進めて、ヒトへの応用に向けた解析を行う。
動物の社会構造の種間社会への拡張

冬期形成されるカラ類混群では、比較的安定した構成員からなるエナガ群を中心にこれが主導性を持ちシジュウカラ・ヤマガラ等が離合集散するものが主体であったが、時折り2羽単位のエナガがこれから離脱し、シジュウカラ等の他の混群に合流し、この場合先導性を失い追従的になり、混群構成過程と主構成種のちがいによる行動の変化がみられた。またエビ食性カワスズメ科魚類の混群では、核集団となる2種群が、他の3種の行動域に進行した場合、各3種ともこれに合流し、行動域から出ると群れを離脱し、いずれの種も群れ参加時の方が単独時より採餌頻度が高まっており、異種による摂食の社会的促進が認められた。また底質着生卵を隣接して共同防衛する2種では、一方の親魚の除去実験の結果他方の捕食者撃退頻度が高まるのがみられ、異種による共同防衛と一方の他方への部分的依存性が認められた。林床性7種のアリ間では、体の大きさ・行動範囲・他種に対する排他性・容認性が複合した同一生活形社会内の階層構造とでもいうものが認められた。岩礁性潮間帯に生息する藻類食性2種のカサガイは、幼貝定着域を同じくし競争的関係にあるが、一方の親貝に定住型と社会的劣位にある移住型があり、しかもこの移住型個体による食害域の拡大があることにより、2種の幼貝が摂食する他種の藻類を繁茂させることにより定着域を増大されていた。すなわち一方の劣位個体の存在が、2種幼貝の競争を軽減させていることが明らかとなった。以上のように、種内にみられる排他性と共同共調性がいくつかの種群の個体と個体という具体的な関係で確認された。研究計画に沿って、下記の各項目の研究を行い、以下の知見・成果を得た。○林床活動性の7種のアリの巣口と採餌場所を調べた。いずれの種も同種のコロニー間には、排他的関係が成立しているが、小型3種間、大型2種間では、採餌場所の重複がみられた。同属近縁の中型2種では、種間も排他的であり、この2種の活動範囲の季節的推移にともい大型種・小型種の採餌域、小型種の巣口位置が若干変更されているようであった。○潮間帯岩礁に棲息する藻類食のヨメガカサとキクノハナガイの間には、冬期両種の幼貝ともイソガワラを専食する点で、競争関係にあるが、これはキクノハナガイ成貝がアオノリを専食し、イソガワラの繁茂をもたらすことに起因することが明らかとなった。○淀川河川敷の約1haのヨシ原に棲息する、アカネズミとハタネズミの分布を経月的に調べた。両種は、基本的にhabitat選好牲が異なり、どちらか一方の密度が増大した時、増大した方の分布域が拡大し、他方の種の分布域に入る。そのような場合、坑道の入口を供用することがある、などが判かった。○京都周辺で冬期にみられるカラ類混群は、構成員が一定したエナガ群が、広い地域を移動するのに伴い、これにシジュウガラ・ヤマガラ・ヒガラ・メジロ・コゲラなどが、随時参加して毎日成立していた。従って、混群の構成は、エナガを除き、種、個体ともに一定せず、離合集散のはげしいものであった。このカラ類混群が、各種の繁殖期入りにともない、いかに分散・定着するか、その過程を追跡中である。

○底質着生卵をうみ、隣接してこれを保護するカワスズメ科の2種の魚では、両種ともに卵・仔魚捕食者が接近すると、これを功撃撃退するが、一方の種の防衛行動により、他方の種の防衛行動負担が軽減されていた。研究計画にしたがって,下記の諸研究を行い,以下の知見・成果を得た.○林床活動性の7種のアリの営巣場所と採餌場所の変化を春の活動開始時から秋の活動停止時まで継続調査した.巣穴の分布の変動は各種に特徴的であり,特の巣の空間構造とその変化様式の違いが,小スケールでの異種間の空間分割において重要であることが明らかとなった.○潮間帯岩礁に棲息する藻食類のヨメガカサとキクノハナガイの間には,冬期両種の幼貝ともイソガワラを専食する点で,競争関係にあるが,イソガワラの分布上限はヨメガカサの上方からの摂食行動にもとずいて規定されており,さらにこれがキクノハナガイの上方への分布を抑制していることが明らかとなった.○淀川河川敷の約1haのヨシ原に棲息する,アカネズミとハタネズミの分布を経月的に調ベた.両種は,生息場所選好性を多少異にするが,一方の種の密度が増大すると,分布域を拡大し,他方の種の分布域に入り,抗道の入口を供用するようになった.○京都周辺で冬期にみられるカラ類混群は,エナガ群を中心として,これにシジュウガラ・ヤマガラ・コガラ・メジロ・コゲラなどが,随時参加して毎日成立する.従来エナガ群の構成は,安定しているものとされていたが,不安定な時期があることが明らかとなった.さらにエナガの初期造巣ペアーが必ずしも産卵まで継続するとはかぎらず,ペアーの組換があり,これが初期造巣から産卵までの期間の長さに関連しているよいである.カラ類混群の,各種繁殖期入りにともなう分散・定着過程は継続追跡中である.○底質着生卵を隣接して保護するカワスズメ科2種の魚類の,卵・仔魚捕食者接近時の,攻撃・防衛行動の分析を継続し,防衛負担軽減率を求めた.カラ類混群はエナガ群を中心に、シジュウカラ等が随時参加したものであり、エナガの構成員は一応固定であるが、時折り2羽単位のエナガ群を離れることがあった。これらのエナガはシジュウカラ等の群(混群)に合流し先導的でなく追従的に行動していた。林床性7種のアリのうち中型の1種は巣城を排他的に利用し、大型の1種の巣城には小型3種が共存し得た。排他的大型種が巣城を移動させるとその後には中型2種がすみやかに移住して来た。中小型4種は混在し特に排他的な傾向は示さなかった。岩礁性潮間帯に生息する藻類食のヨメガカサガイとキクノハナガイは、幼貝が共にイソガワラを専食する点で競争関係にあり、キクノハナガイ成貝がアオノリを専食し、その後にイソガワラが繁茂しうることでイソガワラ帯の拡大、2種幼貝の共存が可能となっている。しかもキクノハナガイ成貝には帰化性の強い定住型個体と社会的劣位の移動型個体があり、この移動型個体がアオノリ食害域を拡大する大きな力となっていた。カワスズメ科魚魚については5種の混群による摂餌と2種によるナワバリ共同防衛を調べた。5種のうち2種が主体となった混群が他の3種の行動域に進行すると、これら3種はこの混群に加わり行動域から出ると離脱し、いずれの種も群加入時の方が単独時よりも採餌頻度が高まっていた。底質着生卵を隣接して共同防衛する2種については、一方の親魚を除去して他方の親魚の捕食者撃退頻度が高まることを確認した。
急速凍結X線吸の収スペクトル法による錯体、金属タンパク質の反応過程の解析

昨年度までの研究で、ミオグロビンの反応中間体のX線吸収スペクトルを急速凍結法により測定し、その構造上の特徴を明かにすることが出来た。本年度は、亜鉛を含むタンパク質分解酵素であるカルボキシペプチダーゼA(CPA)について、その酵素基質複合体を同様の方法で調べた。基質としては、反応の過程を、可視部の蛍光強度の変化で追跡できるダンシル-アラニル-アラニル-フェニルアラニンを用いた。この基質とCPAの反応過程はストップトフロー法により、Auldらのグループにより詳しく調べられ、(1)CPAと基質の混合直後に一つの複合体ES_1が生成し、(2)その後の速い過程によりもう一つの複合体ES_2が生じ、(3)これに続く遅い過程で、基質が分解されることが分かった。反応を遅くし、途中に現れる中間体を十分に蓄積するために、凍結防止剤NaNO_3の共在下、-15°Cの低温で反応を観測した。その結果、上に述べたような過程を確認することが出来た。つぎの、反応の開始後、(a)7msと(b)0.6sの時点で急速凍結を行い、得られた試料のZn-k吸収端のX線吸収スペクトルを測定した。(a)と(b)の時点でCPAはそれぞれ主としてES_1とES_2の状態にあると思われる。XANES領域におけるスペクトル(a)は、単独の酵素のスペクトルに良く似ていた。このことはES_1がいわゆるミカエリス複合体であって、基質と亜鉛原子は直接の相互作用をしていないことを意味する。一方、これらに比べ、XANES領域におけるスペクトル(b)は、主ピークが鋭く幅が狭い。金属原子の配位数が4配位から5配位または6配位になるとK吸収端の主ピークが鋭くなるとともに高さが増大することがいくつかの化合物で報告されている。このことから、ES_2の状態では、単独の酵素に比べて、金属まわりの対称性が増加している可能性がある。X線結晶解析の結果に基づいて提案されている反応機構と以上の結果の関連は今後の研究課題である。