2017 Fiscal Year Annual Research Report
Mathematical foundations and applications in dissipative models arising in life science
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26287025
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
森田 善久 龍谷大学, 理工学部, 教授 (10192783)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂元 国望 広島大学, 理学研究科, 教授 (40243547)
村川 秀樹 九州大学, 数理学研究院, 助教 (40432116)
四ツ谷 晶二 龍谷大学, 理工学部, 教授 (60128361)
神保 秀一 北海道大学, 理学研究院, 教授 (80201565)
岩見 真吾 九州大学, 理学研究院, 准教授 (90518119)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 反応拡散系 / 非線形境界条件 / 安定性解析 / パターン形成 / 感染症モデル / 分岐構造 / 細胞極性モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）研究代表者の森田は、細胞質と細胞膜の間で物質のやりとりを想定して、細胞質内に相当する領域で2種の物質が拡散、細胞膜に相当する境界ではこれらの物質間の交換が行なわれるモデル方程式を研究した。研究分担者の坂元と定常解の安定性と具体的な例について分岐が起こる条件を導くことに成功した。
２）四ツ谷は、質量保存の反応拡散方程式の定常問題で、未知関数の定積分を非線形項に含む１次元 Allen-Cahn 方程式で表される場合について研究をおこなった。定数解から１次分岐分岐した点対称解からさらに２次分岐し、２次分岐以降の分岐曲線のつながり具合と、拡散係数が零に近づけたときにどのような収束をするのかという問題に対する数学的な解答を、共同研究者と与えた。
３）村川は、細胞接着モデルの数値計算に関連する非線形拡散問題に対する数値解法の研究をおこなった。実装が容易で、高速で精度の良い数値解を得ることができる線形数値解法を提案し、数値実験によって計算効率は既存の解法と比べて100倍程度良いことが確かめられた。また、線形解法の誤差解析を行い、最適な誤差評価を得た。
４）岩見は、共同研究者と生命現象の実験および臨床データを定量的に解析するための数理モデルを構築した。特に、PDEで記述された数理モデルを用いたデータ解析では、パラメータ推定の際、計算時間が相当なものになる。数学的に同値な変形を行う事で、飛躍的に計算時間を短縮する数理モデルを導出する方法を提案した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(39 results)
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[Journal Article] Human-Specific Adaptations in Vpu Conferring Anti-tetherin Activity Are Critical for Efficient Early HIV-1 Replication In?Vivo2018
Author(s)
E. Yamada, S. Nakaoka, L. Klein, E. Reith, S. Langer, K. Hopfensperger, S. Iwami, G. Schreiber, F. Kirchhoff, Y. Koyanagi, D. Sauter, K. Sato
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Journal Title
Cell Host & Microbe
Volume: 23
Pages: 110～120.e7
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] HIV-1 competition experiments in humanized mice show that APOBEC3H imposes selective pressure and promotes virus adaptation2017
Author(s)
Y. Nakano, N. Misawa, G. Juarez-Fernandez, M. Moriwaki, S. Nakaoka, T. Funo, E. Yamada, A. Soper, R. Yoshikawa, D. Ebrahimi, Y. Tachiki, S. Iwami, R.S. Harris, Y. Koyanagi, K. Sato
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Journal Title
PLOS Pathogens
Volume: 13
Pages: e1006348～348
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A heart-brain-kidney network controls adaptation to cardiac stress through tissue macrophage activation2017
Author(s)
K. Fujiu, M. Shibata, Y. Nakayama, F. Ogata, S. Matsumoto, K. Noshita, S. Iwami, S. Nakae, I. Komuro,R. Nagai, I. Manabe
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Journal Title
Nature Medicine
Volume: 23
Pages: 611～622
DOI
Peer Reviewed
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