hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
作物体内における遠距離ガス輸送システムの解析

ハス(Nelumbo nucifera)葉身における中央隆起部(central plate)を走査型電子顕微鏡で観察した.中央隆起部の表面には,気孔様の形態を有する開口構造が多数認められ,この構造の長軸方向の長さは30μm前後で,密度は1mm^2あたり5560個であり,葉身の気孔と比較して約2倍大きく,その分布密度は4分の1程度であることを明らかにした.開口部は気孔と良く似た形態をもち,気孔の孔辺細胞と相似の形態が認められる.この開口構造は昼間は開口しているが,夜は閉じていた.開口構造は内部の通気組織と直接接続しており,葉柄内の通気組織を上昇したガスの外気への排出機能を担っていると推定された.さらにこの構造は開閉機能を有するが,気孔とは反対に光の当たる昼間閉じており夜間開くと考えられた.開口部の開度を調整することにより,通気組織内の圧力を能動的に調節している可能性が存在する.従来の研究結果から熱浸透作用は外気と葉の通気組織内部の温度差や湿度差に依存する物理的な加圧現象であることが知られている.通気組織内のガス圧が高い方が,拡散によって酸素が供給される根などの組織にとって有利であるが,反対に換気速度が低下する.したがってガスをリークさせることによりガス圧と換気速度が最適になるように植物が自律的に圧力を調節していると推定される.すでに報告したように,日射条件下であっても,ある成熟葉から吸収された標識ガスは隣接した一方の葉の中央隆起部から排出されるが,隣接したもう一方の葉では排出が認められなかった.これは個体を構成するすべての葉の中央隆起部の開口部が同じように開閉するのではなく,その開口度が葉によって異なっており,そのことにより植物体全体としての通気作用を調節していると想像される.この点は今後さらに検討する必要がある.ハス(Nelumbo nucifera)葉身における中央隆起部(central plate)を走査型電子顕微鏡で観察した.中央隆起部の表面には,気孔様の形態を有する開口構造が多数認められ,この構造の長軸方向の長さは30μm前後で,密度は1mm^2あたり5560個であり,葉身の気孔と比較して約2倍大きく,その分布密度は4分の1程度であることを明らかにした.開口部は気孔と良く似た形態をもち,気孔の孔辺細胞と相似の形態が認められる.この開口構造は昼間は開口しているが,夜は閉じていた.開口構造は内部の通気組織と直接接続しており,葉柄内の通気組織を上昇したガスの外気への排出機能を担っていると推定された.さらにこの構造は開閉機能を有するが,気孔とは反対に光の当たる昼間閉じており夜間開くと考えられた.開口部の開度を調整することにより,通気組織内の圧力を能動的に調節している可能性が存在する.従来の研究結果から熱浸透作用は外気と葉の通気組織内部の温度差や湿度差に依存する物理的な加圧現象であることが知られている.通気組織内のガス圧が高い方が,拡散によって酸素が供給される根などの組織にとって有利であるが,反対に換気速度が低下する.したがってガスをリークさせることによりガス圧と換気速度が最適になるように植物が自律的に圧力を調節していると推定される.すでに報告したように,日射条件下であっても,ある成熟葉から吸収された標識ガスは隣接した一方の葉の中央隆起部から排出されるが,隣接したもう一方の葉では排出が認められなかった.これは個体を構成するすべての葉の中央隆起部の開口部が同じように開閉するのではなく,その開口度が葉によって異なっており,そのことにより植物体全体としての通気作用を調節していると想像される.この点は今後さらに検討する必要がある.ハス(Nerumbo nucifera)における体内の通気組織の構造と機能を調べた。ハスの通気組織内のガスの圧力は日中では通常大気圧よりも100Pa程度高いガス圧が存在しており,夜間にはガス圧が低下して大気圧と変わらなくなる。特定の葉位の葉身から吸収されたトレーサーガス(エタン)は地下茎の通気組織を通じてその葉と連絡する他の葉位の葉に移動し,葉身中央部に存在する隆起部「ヘソ」から大気中に放出される。しかし葉身部からは放出されない。葉身および葉柄の連続切片を作成して,そこに存在する通気組織の走行と連絡状態を調べた。その結果,葉柄部には向軸側と背軸側のそれぞれ2つの大きな空洞(Lacuna)が認められ,それらは葉身と地下茎の通気組織を接続している。葉柄を上昇する空洞は葉身内において放射状に分散し,最終的に葉身内を放射方向に走行する空洞群と接続する。空洞の葉身中への分枝は背軸側の2つの空洞では相対的に下部で始まるのに対して,他の2つの空洞ではやや上部で開始することが示された。背軸側の空洞は分枝を派生した後も縮小せずに「ヘソ」部表面直下に達し,そこから「ヘソ」部表面に開口していた。「へソ」部表面には,気孔の形態をした大きさ数十μmの開口構造が密に分布するのが観察され,ここから空洞内を上昇してきたガスが大気に放出されると考えられる。いっぽう向軸側の空洞ペアは「ヘソ」部直下において縮小し,表面に開口していないことが明らかとなった。「ヘソ」

部表面に観察される気孔様の開口部が,能動的に開閉し体内のガス交換を制御している可能性が示唆された。ハス(Nelumbo nudfera)葉身における中央隆起部(central plate)を走査型電子顕微鏡で観察した.中央隆起部の表面には,気孔様の形態を有する開口構造が多数認められ,この構造の長軸方向の長さは30μm前後で,密度は1mm^2あたり5560個であり,葉身の気孔と比較して約2倍大きく,その分布密度は4分の1程度であることを明らかにした.開口部は気孔と良く似た形態をもち,気孔の孔辺細胞と相似の形態が認められる.この開口構造は昼間は開口しているが,夜は閉じていた.開口構造は内部の通気組織と直接接続しており,葉柄内の通気組織を上昇したガスの外気への排出機能を担っていると推定された.さらにこの構造は開閉機能を有するが,気孔とは反対に光の当たる昼間閉じており夜間開くと考えられた.開口部の開度を調整することにより,通気組織内の圧力を能動的に調節している可能性が存在する.従来の研究結果から熱浸透作用は外気と葉の通気組織内部の温度差や湿度差に依存する物理的な加圧現象であることが知られている.通気組織内のガス圧が高い方が,拡散によって酸素が供給される根などの組織にとって有利であるが,反対に換気速度が低下する.したがってガスをリークさせることによりガス圧と換気速度が最適になるように植物が自律的に圧力を調節していると推定される.すでに報告したように,日射条件下であっても,ある成熟葉から吸収された標識ガスは隣接した一方の葉の中央隆起部から排出されるが,隣接したもう一方の葉では排出が認められなかった.これは個体を構成するすべての葉の中央隆起部の開口部が同じように開閉するのではなく,その開口度が葉によって異なっており,そのことにより植物体全体としての通気作用を調節していると想像される.この点は今後さらに検討する必要がある.
M蛋白ユビキチン化に着目した多発性骨髄腫新規バイオマーカーの探索と臨床的有用性

生体内での蛋白質品質管理機構の1つにユビキチン-プロテアソーム系(UPS)がある。ユビキチンは、3種類の酵素E1、E2、E3を介して標的蛋白質に付加され、これを目印に蛋白質はプロテアソームで分解される。これら3酵素は蛋白質固有であり、疾患により疾患特有のE2、E3が変化する。現在、多発性骨髄腫の治療にプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブが第一選択薬として汎用されているが、その作用機序は明らかではなく、病勢を反映するバイオマーカーもない。我々はこれまで、急性前骨髄性白血病において、ボルテゾミブ投与によりPML/RARAキメラ蛋白に特異的なE2が血清中に増加することを見出し、そのE2が治療効果予測、病勢を反映するバイオマーカーとして有用であることを報告した。本研究は、先行研究を基に多発性骨髄腫におけるバイオマーカーを異常骨髄腫細胞が産生するM(モノクローナル)蛋白に着目して探索し、臨床検査に応用することを目的とした。MM患者検体を用いてマイクロアレイ法にてM蛋白特異的E3を検索したが、M蛋白に数種の型が存在するためE3を特定することができなかった。そこで、多発性骨髄腫細胞株中のユビキチン化蛋白質をユビキチンのC末端の2つのグリシン(GlyGly)がトリプシン処理により切断されないことを利用して質量分析にて解析した。ボルテゾミブ感受性株と耐性株について比較解析を行い、有意差を認めた31のユビキチン化蛋白質の中からHistone H4に着目し、ボルテゾミブ投与実験を行ったところ、感受性株にのみユビキチン化Histone H4の蓄積が認められた。Histone H4のE3が既に同定されていることから、今後E3に対するE2を検索した後Histone H4またはそのユビキチン化酵素(E2、E3)についてバイオマーカーとしての可能性を検討する。多発性骨髄腫(Multiple Myeloma :MM)の治療にプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブ(BTZ)が用いられるが、その作用機序は明らかではなく、病勢を反映するバイオマーカーもない。本研究の目的は、BTZを用いたMMの治療において、特異的に変化するユビキチン化酵素を同定し、それが患者の病勢を反映するバイオマーカーとして有用であるかを検討し、臨床検査への応用を目指すことである。腫瘍化した形質細胞が産生するM蛋白(monoclonal immunoglobulin)に着目し、M蛋白のE2、E3を同定することを目指した。MM細胞株KMS-11とKMS-11/BTZを入手し、BTZを投与した際の細胞増殖能、生存率検査などからKMS-11がBTZ感受性、KMS-11/BTZがBTZ耐性であることを確認した。現在、ユビキチン化タンパク質濃縮キット(Ubiquitinated Protein Enrichment Kit、calbiochem社. CA, USA)を用いて、ポリユビキチン化タンパク質を濃縮し、腫瘍化した形質細胞中のE2、E3が検出できるかどうかを検討している。多発性骨髄腫細胞株KMS-11/BTZの培養とポリユビキチン化タンパク質の濃縮操作に時間を要したため、遅れが生じている。現在、多発性骨髄腫(Multiple Myeloma :MM)の治療にプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブ(BTZ)が汎用されているが、その作用機序は明らかではなく、病勢を反映するバイオマーカーもない。我々はこれまで、急性前骨髄性白血病において、BTZ投与によりPML/RARAキメラ蛋白のE2が血清中に増加することを見出し、治療前、治療効果を反映するバイオマーカーとして有用であることを報告した(H25-27基盤C)。本研究は、先行研究を基にMMにおけるバイオマーカーをM蛋白に着目して探索することを目的とした。BTZ感受性MM細胞株と耐性株を用いて、BTZ投与により細胞死が誘導され、蛋白電気泳動法によりM蛋白量が減少することを確認した。しかし、M蛋白がユビキチン化され、プロテアソームで分解されることを確認することができなかった。そこで、M蛋白だけでなくBTZ感受性細胞株と耐性株中の蛋白において、ユビキチン化蛋白の比較を行うことにした。一般社団法人化学物質評価研究機構に、ショットガン解析によるユビキチン化蛋白の比較解析を依頼した結果、感受性株と耐性株でユビキチン化に変化がみられる蛋白が31検出された。その中でNCBI、論文等からヒストンH4とTRIADを選択した。現在、この2種の蛋白について、ユビキチン化の変化及び特異的ユビキチン化酵素の検出に向けて実験を進めている。

M蛋白がユビキチン化されプロテアソームで分解されることを想定して実験を進めてきたため、実験方法の模索、変更に時間を費やした。これらにより、遅れが生じている。生体内での蛋白質品質管理機構の1つにユビキチン-プロテアソーム系(UPS)がある。ユビキチンは、3種類の酵素E1、E2、E3を介して標的蛋白質に付加され、これを目印に蛋白質はプロテアソームで分解される。これら3酵素は蛋白質固有であり、疾患により疾患特有のE2、E3が変化する。現在、多発性骨髄腫の治療にプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブが第一選択薬として汎用されているが、その作用機序は明らかではなく、病勢を反映するバイオマーカーもない。我々はこれまで、急性前骨髄性白血病において、ボルテゾミブ投与によりPML/RARAキメラ蛋白に特異的なE2が血清中に増加することを見出し、そのE2が治療効果予測、病勢を反映するバイオマーカーとして有用であることを報告した。本研究は、先行研究を基に多発性骨髄腫におけるバイオマーカーを異常骨髄腫細胞が産生するM(モノクローナル)蛋白に着目して探索し、臨床検査に応用することを目的とした。MM患者検体を用いてマイクロアレイ法にてM蛋白特異的E3を検索したが、M蛋白に数種の型が存在するためE3を特定することができなかった。そこで、多発性骨髄腫細胞株中のユビキチン化蛋白質をユビキチンのC末端の2つのグリシン(GlyGly)がトリプシン処理により切断されないことを利用して質量分析にて解析した。ボルテゾミブ感受性株と耐性株について比較解析を行い、有意差を認めた31のユビキチン化蛋白質の中からHistone H4に着目し、ボルテゾミブ投与実験を行ったところ、感受性株にのみユビキチン化Histone H4の蓄積が認められた。Histone H4のE3が既に同定されていることから、今後E3に対するE2を検索した後Histone H4またはそのユビキチン化酵素(E2、E3)についてバイオマーカーとしての可能性を検討する。現在、腫瘍化した形質細胞中のE2、E3の検出実験を行っている。今後、検出されたE2、E3について、ボルテゾミブ(BTZ)を投与した際の変化をBTZ感受性KMS-11およびBTZ耐性KMS-11/BTZの両者について定量比較解析を行うことで、多発性骨髄腫の疾患特異的E2、E3の候補を選択する。さらに、選択されたE2、E3については、その挙動とM蛋白の挙動との相関関係を検討することで最終的に疾患特異的E2、E3を同定することを目指す。ユビキチン化蛋白の解析から、ヒストンH4とTRIAD蛋白が多発性骨髄腫(MM)の病態に関係する可能性があることが示唆された。これまで、HDAC阻害剤がMMに対するBTZの作用に影響を与えることや、triad遺伝子とヒストンH4のアセチル化との関連についての報告がある。今後は、ヒストンH4とTRIAD蛋白について、ユビキチン化、プロテアソームでの分解、血清中での検出方法等を検討することにより、バイオマーカーとしての可能性を追求する。実験がやや遅れているため(理由)実験が遅れているため(使用計画)多発性骨髄腫に特異的なユビキチン化蛋白の解析、検出方法を検討するための試薬及び物品の購入、学会での研究発表に使用する予定である。研究費の大部分はE2、E3およびその標的タンパク質の同定のための解析用試および物品の購入に使用する予定である。
「生活科」における合科的教材の開発とその指導力量形成に関する研究

以下に示すような研究課題に関して、研究代表者および研究分担者か、各自の責任において論文とを執筆し、これらを身成して最終報告書を作成した.1.68歳児の発達特性に対応する教育課程編成原理に関する覚え書き(三重大学・佐藤年明)2.小学校の教育課程再編の動き(福島大学:三石初雄)3.体験と認識のはざまに-認識の方法を教える生活科(三重大学森脇健夫)4.生活科で実践される活動・体験の種類とその背景にある「生活者」像(三重大学・山根栄次)5.<読み物を契機に活動する>生活科の授業の提案(宮城教育大学永田栄治)6.生活科における教材開発の事例研究-「カイコ」学習の実戦-(滋賀大学木全清博)7.低学年総合学習における単元展開の構想-和光小、奈良女子大附属小、伊那小における「学校探検」単元の比較(近畿大学江間史明)8.雑誌『カリキュラム』にみられる遊び指導の教材開発と発達論(滋賀県立大学八木英二)9.中学年からみた生活科-“もともとのこと"(自然と人間および社会)の教材論的連鎖性(宮城教育大学田中武雄)以下に示すような研究課題に関して、研究代表者および研究分担者か、各自の責任において論文とを執筆し、これらを身成して最終報告書を作成した.1.68歳児の発達特性に対応する教育課程編成原理に関する覚え書き(三重大学・佐藤年明)2.小学校の教育課程再編の動き(福島大学:三石初雄)3.体験と認識のはざまに-認識の方法を教える生活科(三重大学森脇健夫)4.生活科で実践される活動・体験の種類とその背景にある「生活者」像(三重大学・山根栄次)5.<読み物を契機に活動する>生活科の授業の提案(宮城教育大学永田栄治)6.生活科における教材開発の事例研究-「カイコ」学習の実戦-(滋賀大学木全清博)7.低学年総合学習における単元展開の構想-和光小、奈良女子大附属小、伊那小における「学校探検」単元の比較(近畿大学江間史明)8.雑誌『カリキュラム』にみられる遊び指導の教材開発と発達論(滋賀県立大学八木英二)9.中学年からみた生活科-“もともとのこと"(自然と人間および社会)の教材論的連鎖性(宮城教育大学田中武雄)新学習指導要領実施第2年度における各地の学校での「生活科」の実践について資料を収集し、授業実践のビデオテープによる記録と分析を行なった。授業を参観した学校は、川越南小・小川郷小(三重県)、長法寺小(京都府)、滝川小(大阪府)、その他である。1993年11月25日には合同で京都府長岡京市長法寺小学校の生活科公開授業を参観し、その後翌26日にかけて京都市内において、研究代表者、研究分担者8名中7名、研究協力者2名が参加して合宿研究会を行なった。研究会では、科研費交付以前から継続的に行なってきた低学年社会科教育実践史に関する共同研究の経過報告、生活科実践の実施状況や新しい教育課程の開発動向の報告、合科的教材の開発に関する提案、合科・総合的単元の分析枠組の提案、等の研究報告が行なわれた。また、それらの研究報告をふまえて研究代表者が今後の共同研究の計画について提案し、「教材開発チーム」「指導論研究チーム」の2グループが並行して共同研究を進めることにした。この報告書提出直後の3月1214日には福島市において第2回の合宿研究会を行ない、その後の研究成果を交流する予定である。なお前述した低学年社会科教育実践史に関する共同研究の今年度における成果は、1993年10月910日に広島大学で開催された全国社会科教育学会第42回研究大会において、「初志の会の低学年社会科実践の検討(I)」(八木・木全・佐藤)「同(II)」(森脇、及び研究協力者の長谷川豊・江間史明)と題して共同発表を行なった。3年中2年目の本年度は、1994年6月,10月,1995年2月の3回にわたり合宿研究会を行ない、研究交流を深めた.その際の検討課題は以下の通りである.[第3回合宿研究会]1994年6月25日(土)、26日(日)静岡県舞阪町、浜名荘・新教育過程研究開発校の実践(三石)・『ぼくがあるくと月もあるく』の読み聞かせを契機とした授業(永田)・食(文化)教育としての学校給食-社会科から生活科へ(田中)・神戸大学発達科学部附属住吉小学校の公開研究会(長谷川)[第4回合宿研究会]1994年10月29日(土)、30日(日)静岡県熱海市、ホテル西山・伊那小学校の総合学習について-生活科とのかかわりで-(江間)・生活科-その現状と課題-(森脇)・今日の生活科実践の到達点と課題-子どもにとって価値ある体験とは何か-(講演者:佐々木勝男氏)[第5回合宿研究会]1995年2月5日(日)、6日(月)長野県伊那市、岡谷市ヘルシーパル岡谷・伊那小学校公開研究会参加・「生活科」の指導と評価についての調査報告書(講演者:藤岡秀樹氏)・生活科の求める人間像は何か-「生活者」の具体像-(山根)・小学校低学年教育過程の構成原理(佐藤)

なお第5回合宿研で最終年度における報告書作成にむけて執筆分担を決定した.成果はほとんどは次年度公表予定である.第6回(最終)の合宿研究会(1995 9.15-17宮城県松島)を経て、各メンバーがテーマに関係する以下のような研究論文を執筆し、これらを集成して最終報告書を作成した.・68歳児の発達特性に対応する教育課程編成原理に関する覚え書き(三重大学佐藤年明)・小学校の教育課程再編の動き(福島大学三石初雄)・体験と認識のはざまに-認識の方法を教える生活科(三重大学森脇健夫)・生活科で実践される活動・体験の種類とその背景にある「生活者」像(三重大学山根栄次)<読み物を契機に活動する>生活科の授業の提案(宮城教育大学永田英治)・生活科における教材開発の事例研究-「カイコ」学習の実践-(滋賀大学木全清博)・低学年総合学習における単元展開の構想-和光小、奈良女子大附属小、伊奈小における「学校探検」単元の比較(近畿大学江間史明)・雑誌『カリキュラム』にみられる遊び指導の教材開発と発達論(滋賀県立大学八木英二)・中学年からみた生活科-“もともとのこと"(自然と人間および社会)の教材論的連鎖性(宮城教育大学田中武雄)
シロイヌナズナ切断組織の癒合過程における植物ホルモンの機能解明

シロイヌナズナの花茎を部分的に切断すると、主として髄組織の細胞が切断3日後から細胞分裂を開始し、約7日間で癒合すること、切断1日後から3日後にかけて転写因子・細胞分裂及び植物ホルモンの合成・情報伝達に関連する遺伝子が誘導され、その後、細胞壁の分解・合成に関連する遺伝子の発現が上昇することを明らかにしている。本研究課題では、切断花茎の組織癒合過程における植物ホルモンと、組織癒合に関連する遺伝子発現の時空間的変化を明らかにした。また機能欠損体の解析を行い、ジャスモン酸関連変異体やオーキシン応答転写調節因子であるarf6/8二重変異体では、組織癒合が阻害されることなどを明らかにした。これまでに我々は、シロイヌナズナの花茎を部分的に切断すると、主として髄組織の細胞が切断3日後から細胞分裂を開始し、約7日間で癒合することを報告している。また、切断花茎の癒合部における遺伝子発現を網羅的に解析し、切断1日後から3日後にかけて転写因子・細胞分裂及び植物ホルモンの合成・情報伝達に関連する遺伝子が誘導され、その後、細胞壁の分解・合成に関連する遺伝子が発現上昇していることを示した。また、傷の上部ではオーキシンが蓄積することによってANAC071が誘導され、傷の下部ではオーキシンが枯渇することによってRAP2.6Lが誘導されること、これら遺伝子の発現が、エチレンとジャスモン酸によっても促進的に制御されることを示した。今回の研究結果から、ANAC071とRAP2.6Lは、切断処理3時間以内に切断部位において発現が誘導されること、ジャスモン酸・エチレンの生合成や情報伝達に関わる遺伝子は、切断処理30分後以降に発現の誘導がみられることが明らかとなった。花茎の切断部位におけるジャスモン酸内生量は、切断後30分以内に上昇し、3時間以降は減少することも明らかとなった。現在、花茎の切断処理で生じたJAが組織癒合時に誘導する遺伝子に与える影響を明らかにするために、関連変異体を用いた解析を進めている。また、レーザーマイクロダイセクションを用いて癒合部の組織をより詳細に区分・採取する手法を用いて、これら遺伝子の時空間的発現解析を進めている。本研究は、切断された茎の組織が再生し、組織癒合に至るプロセスの分子機構を明らかにすることが目的である。植物の茎が切断されると、傷害を受けた組織の細胞は細胞分裂を再開し、失われた組織を分化させて機能が回復する。申請者はこれまでに、植物ホルモンによって制御される2種類の転写因子ANAC071・RAP2.6Lが、組織癒合に深く関与していることを明らかにしている。しかし、植物ホルモンの詳細な局在変化やシグナル伝達系、下流遺伝子の機能については未解明である。そこで本研究課題では、植物ホルモンの時空間的変化を解明すること、また癒合過程における遺伝子発現ネットワークを明らかにすることを目的として研究を遂行した。LMD法などを用いた遺伝子発現解析の結果、切断1日後の花茎切断部では、ANAC071、RAP2.6L遺伝子はそれぞれ、切断部上側、下側の皮層組織において強く発現していることが分かった。また、リアルタイムPCRによる発現解析の結果、切断部位におけるANAC071及びRAP2.6L遺伝子の発現は、切断処理後3時間以内に誘導されることが分かった。植物ホルモンの内生量の変化を測定した結果、切断処理を行ったシロイヌナズナ花茎のJA及びJA-Ile内生量は切断後30分以内に上昇し、1時間後をピークに以降は減少することが分かった。このJA及びJA-Ile内生量の増加は、切断部位から離れた非切断部の花茎においても見られた。一方、IAAの傷の上部への蓄積は、切断1分後から30分以内に開始することが分かった。JA・エチレン関連遺伝子は、切断処理30分後以降に発現の誘導がみられたが、JA関連遺伝子の多くが同じ個体の非切断部の花茎においても発現が誘導されていたのに対し、エチレン生合成遺伝子ACS2は発現誘導が切断部のみで見られるなど、シロイヌナズナ花茎の傷害治癒過程における植物ホルモンの局在・経時変化を明らかとした。おおむね計画どおりに進捗している。組織癒合部における植物ホルモン内生量の変化と遺伝子発現誘導に関して、新たな知見を得られた。またレーザーマイクロダイセクションを用いた遺伝子発現解析法を確立し、より限定された部位での遺伝子発現解析を可能とするなど、一定の成果が得られている。微細構造観察、植物ホルモンのイメージング解析に関しては、試料作成法や検出法などにおいてさらなる検討が必要である。植物生理学当初の計画どおりに進める。前年度までに作成した形質転換体の機能解析を進めるとともに、電子顕微鏡を用いた微細構造変化の解析、イメージング質量分析計を用いたホルモンの分布・局在性変化の可視化にも取り組んでいく。

次年度使用額が生じた理由として、キャンペーン等による消耗品支出の削減、招待講演などによる旅費の負担減によるものであり、研究は計画通り順調に進行している。遺伝子発現解析のための消耗品購入に使用する。
中東欧諸国の福祉レジームの比較分析.比較政治経済論の視点から

中東欧諸国の福祉枠組みは、以前は社会主義型の福祉枠組みが存在していた点で共通していたが、「体制転換」後の現在では、普遍的福祉のエストニア、ラトヴィア、スロヴェニア、基礎保障を重視するチェコとスロヴァキア、残余型のリトアニアとポーランド、家族重視のハンガリーという相違が現れている。ポスト社会主義の諸国でこのような相違が生じたのには、各国ごとの産業構造の相違とそれに伴う労組・社会民主主義政党の影響力の相違、および社会内の階層化の相違とそれに伴う政党間関係の相違、の2要因が作用している。2009年度は研究計画の初年度として、中東欧諸国の福祉レジームの基本的な特質を明らかにするため、中東欧諸国の福祉枠組みの現状に関する調査と、その成果を元にした中東欧諸国の間での比較分析を実施した(ただし実施計画では対象に含めるとしたブルガリア、ルーマニア、およびクロアチアの3ヵ国については、まだ福祉関連の資料が十分に整備されていないことで調査を2010年度に延期し、今回は2004年にEUに加盟した8ヵ国を主たる分析対象とした)。今回は主として年金制度、医療制度、育児支援制度を主たる対象とした分析を行い、そこから中東欧8ヵ国の福祉枠組みについては、全ての市民に対してある程度包括的な福祉を提供するエストニア・ラトヴィア・スロヴェニア、古典的な男性稼ぎ手モデルに依拠した男性の労働と女性の在宅育児を基本とするチェコ・スロヴァキア、福祉の対象が低所得者層を中心とする残余的なリトアニア・ポーランド、そして中間層への支援は厚いが低所得者層の保護が不十分なハンガリーという、おおまかな類型化を行うことが可能なこと(そのため中東欧諸国の福祉枠組みを「ポスト社会主義福祉レジーム」としてひとくくりに扱うことはできないこと)、および同じ社会主義型の福祉枠組みからこのような多様な形の福祉枠組みが形成された理由として、体制転換期の各国の政党政治、特に主要な政党と、これと結びついた労働組合の福祉に関する意向の相違が影響を与えている可能性が高いことを明らかにした。このような形で中東欧諸国の福祉枠組みめ多様化を明確に整理した文献はまだ世界的にも例が少なく、特に今回英語で公表したペーパーは今後この領域の研究における先行研究となるものである。2010年度は研究計画の2年目として、初年度に明らかにした中東欧諸国の福祉枠組みの相違(全ての市民に対してある程度包括的な福祉を提供するエストニア・ラトヴィア・スロヴェニア、古典的な男性稼ぎ手モデルに依拠した男性の労働と女性の在宅育児を基本とするチェコ・スロヴァキア、福祉の対象が低所得者層を中心とする残余的なリトアニア・ポーランド、そして中間層への支援は厚いが低所得者層の保護が不十分なハンガリーというパターンの相違)が生じた理由について検討するとともに、またこの相違が福祉のあり方にどのような違いをもたらしているかについても研究を進めた。各国間で福祉のあり方に相違が生じた理由については、今年度の研究を通して体制転換後の各国における主要な産業の相違、特に社会主義期の製造業中心の産業構造が維持されているか、あるいは体制転換の中で軽工業やIT、あるいはサービス産業主体の産業構造へと転換したかが、各国の労働組合や左派政党の影響力に相違をもたらし、それが福祉のあり方とも結びついていること、ただし各国固有の要因と結びついた政党政治の作用もあり、産業構造の違いが福祉枠組みのあり方と直線的に結びついているわけではないことを明らかにした。他方で枠組みの違いがもたらす効果については、福祉枠組みの違いは各国における格差や貧困の問題、あるいは女性のありかた(労働力としての女性が重視されているか、あるいは家庭内ケア担当としての女性が求められているか)という点などでの相違と密接な連関があることを明らかにした。今年度の成果を踏まえて、最終年度では包括的な中東欧諸国の福祉政治に関する分析枠組みの構築を行う予定である。2011年度は研究計画の最終年として、前年度までに明らかにされた中東欧諸国の福祉枠組みの相違の形、およびそのような相違が生じた理由についてさらなる分析を行い、以下の知見をえることができた。1)中東欧諸国の福祉枠組みは、かつては社会主義型の普遍的だが給付水準が低い福祉枠組みが存在していたという点では共通していたが、現在では普遍的・包括的なな福祉が提供されているエストニア、ラトヴィア、スロヴェニア、労働者を主たる対象とする基礎保証が中心となっているチェコとスロヴァキア、福祉は必要とされる層に残余的に提供されるリトアニアとポーランド、そして子供のいる家族を重点的に支援するハンガリーという形の相違が生じている。2)このような相違が生じた理由としては、(a)体制転換後に生じた産業構造の相違、およびそれに伴う労働組合と社会民主主義政党の影響力の相違、および(b)各国に存在する社会内の差異(階層、ジェンダー、および民族)の違い、およびそれに伴う福祉をめぐる政治対立(政党間関係)のあり方の相違、の2つの要因が存在している。

3)8カ国の中でバルト3国とポーランドは製造業主体の産業構造からサービス産業中心へと転換し、その結果として労組や社民政党の影響力は衰退したが、この中で民族問題を抱えるエストニアとラトヴィアでは自民族を優先する福祉が構築されたのに対して、リトアニアとポーランドでは福祉はネオベラル的な残余型のものとなった。4)他の4カ国は社会主義期以来の製造業主体の産業構造を一応維持し、労組や社民政党の影響力も維持されたが、その中でスロヴェニアは女性をも含めた普遍的福祉枠組みが構築されたのに対し、チェコとスロヴァキアは政党間対立からりベラルと基礎保障の混合的な制度が構築され、またハンガリーでは保守政党が福祉を追求する中で、家族重視の独自な枠組みが構築されることとなった。
HIVがサルから種間障壁を乗り越えた機序のヒト/サル組換えウイルスを用いた解明

プロテアーゼ遺伝子をHIV-1由来にした新規SHIV-prをサルへ順化した。逆転写酵素とインテグラーゼの各遺伝子をHIV-1由来に置換した新規SHIV-rti接種サル1頭でエイズ様症状を呈して死亡したことから発症モデル開発の可能性が示唆された。プロテアーゼ、逆転写酵素、インテグラーゼの各遺伝子をHIV-1由来にした新規SHIV-prtiのサルへの順化を試み、サル個体において弱いながらも感染可能であることを確認した。本研究では、霊長類レンチウイルスの種特異性の決定機序を解明するために、サル/ヒトの種特異性を決定するSIV/HIV-1遺伝子の同定を目的とし、SHIVのHIV-1遺伝子領域を順次拡大したSHIVを作製する。本年度は、ウイルスのプロテアーゼ(PR)遺伝子をHIV-1由来にした新規サル/ヒト免疫不全組換えウイルス(SHIV-pr)を作製した。SHIV-prはin vitroにおいてGagタンパク質を親株のSIVと同じように切断・プロセシングすることが示され、サル由来のリンパ球系細胞株で増殖することが明らかとなった。また、サル末梢血より得られた単核球細胞でもSIVに比べやや弱いものの増殖することが示された。そこで、SHIV-prをアカゲザル2頭に静脈内接種したところ、1頭では血中ウイルスRNAが持続的に検出され、抗体価も上昇したが、他の1頭では一過的な感染の証拠しか検出できなかった。ウイルス増殖能の増強を目指し、持続感染したサルの血漿やリンパ節細胞を新規のサルに植え継いで4代目まで個体による継代を行った。その結果、SHIV-prは継代を重ねるごとに血中ウイルスRNA量を上昇させ、4代目では高い値で血中ウイルスRNA量を維持するようになった。継代の2代目から4代目の各1頭計3頭のサルの感染後13週目の血漿から得られたウイルスRNAのPR領域(99アミノ酸残基)について配列を決定したところ、A71VとV771の2ヶ所のアミノ酸変異が見つかった。これらは2代目から4代目で共通に見られた変異であり、2代目への継代以前に生じ、in vivo継代によって固定されたものと考えられた.また、Gag領域中のPRによって認識される切断部位近傍でも2代目から4代目に共通する変異が見つかり、これらの変異がSHIV-prのサル個体レベルでの増殖能向上に関わっている可能性が示唆された。本年度は、SIVmacのゲノムにプロテアーゼ、逆転写酵素、インテグラーゼの各遺伝子をHIV-1由来に置換した新規SHIV(SHIV-prtiと命名)を作製し、サル培養細胞への順化及びサル感染実験を行った。SHIV-prtiを先ずカニクイサル由来のHSC-F細胞においてin vitro培養による継代を続け、サル細胞への馴化を計った。この馴化したウイルスを2頭のアカゲザルに静脈内接種した。またこの内の1頭から分離されたウイルスを、さらに増殖能を高めるために新たな2頭のサルにin vivo継代した。作製した分子クローンのSHIV-prtiは、10代程度のin vitro継代によってサル細胞中での増殖速度が顕著に早まった。サル感染実験では、2頭とも接種後1週目の血中viral RNA量が10^3copies/ml前後を示し、内1頭からはウイルス分離もされた。しかし、その後はウイルス増殖を示す明確な指標は得られず、PA抗体価もほとんど上がらなかった。2代目へのin vivo継代では、接種後1週目に2頭共からウイルスが分離され、特にその内の1頭からはウイルス分離が継続し、PA抗体価も上昇した。これまでのところ、接種したいずれのサルにおいてもCD4/8比に大きな変動は観察されていない。上記の成績より、SHIV-prtiは、基本的にサル個体において弱いながらも感染可能であると考えられた。現在接種後分離されたウイルスのさらに3代目へのin vivo継代を検討している。本年度は、SIVmacのゲノムに逆転写酵素とインテグラーゼの各遺伝子をHIV-1由来に置換した新規SHIV (SHIV-rtiと命名)のサル感染実験を行った。感染性分子クローンから調製したSHIV-rtiを2頭のアカゲザル(MM402とMM403)に静脈内接種した。SHIV-rti接種後、各各のサルから210週目に採取されたPBMCよりウイルスが再分離され、それ以降はウイルス分離ができなくなった。しかしMM402については、21週目から再びウイルスが分離できるようになり、それに合わせてPA抗体価も上昇を示し、以後≧16384の力価を下回ることはなかった。

血中ウイルス量は、当初こそ10の3乗4乗copies/ml程度に留まり、その後暫く測定限界以下が続いたが、70週目を過ぎてから再び急激な増加を示し、10の6乗copies/ml以上の高い数値を維持するようになった。CD4細胞数は初め接種前のレベルを維持していたが、血中ウイルス量の増加とほぼ時期を同じくして下がり始め、やがて接種前と比べ10%以下にまで減少した。同様に体重も徐々に減少傾向を示し、166週目に衰弱死亡した。一方、MM403はPA抗体価が3264に留まったままで持続感染状態に至らなかったが、接種後60週目で死亡した。上記の成績から、我我が作成したSHIV-rtiはサル個体において感染増殖することが明らかとなった。とりわけ、1頭のみではあるが持続感染状態を経て最終的にエイズ様症状を呈して死亡した個体があったことは、この新規SHIVとアカゲザルのモデル系が将来的にエイズ治療薬や投与法の開発に利用できることを示唆するものと考えられる。
心身に障害を有する学生の「社会福祉士実習教育支援システム」の研究

1.研究の経過日本福祉大学に在籍する約9000名の学生のうち、150名余が何らかの身体機能の障害を有している(以下、「障害学生」と記載)。このような学生の社会福祉実習教育ニーズの現状分析や教育支援システムを検討するため、本研究会は設置された。平成15年度、16年度の2年間にわたって実施した調査は以下の通りである。(1)障害学生本人からのヒアリング(2)障害学生の実習受け入れ先からのヒアリング(3)障害学生OBからのヒアリング(4)障害学生OBの雇用主からのヒアリングまた、本研究の成果を共有するため、本学の大学祭企画(2004年11月12日)として「障害学生実習シンポジウム「実習を通して社会福祉専門教育を受ける機会」の保障のために」をテーマとし、障害学生・実習受け入先・養成校教員の三者によるシンポジウムを開催した。2.研究の成果ヒアリングの分析結果から、障害がある故にある特定の実習内容を避けるというよりも、どうすれば本人の設定した実習課題に取り組むことができるか、を検討ことが重要だと認識できた。それに付随して、障害学生本人・実習担当者・実習先の利用者・大学関係者という「4者関係」においては、障害をもつ学生が社会福祉士を目指して実習を行なうという意味の「問い直し」、障害者観の再構築を図るプロセスが共有できることがわかった。1.研究会の経過(1)2003年3月25日2003年度研究計画作成ヒアリング対象学生の選定、依頼<4月9月まで、障害学生を対象としたヒアリングを実施>(2)2003年5月8日本学学生相談室臨床心理士の事例報告(特に、精神障害、発達障害の学生における実習教育支援について)(3)2003年6月22日日本福祉大学学内学会分科会報告「障害をもつ学生の社会福祉実習教育支援に向けて障害学生を対象としたヒアリング調査から」(4)2003年7月15日ヒアリング結果の分析(5)2003年9月16日全国障害学生支援センター長、事務局長へヒアリング(全国の大学における障害学生の高等教育の課題を明確化)(6)2003年9月27日障害学生実習懇談会を実施(社会福祉援助技術現場実習を終了した障害学生の実習経験発表会と、これから実習へ行く障害学生から質疑を受ける)(7)2003年10月11日13日日本社会福祉学会全国大会分科会にて、研究成果を発表。「障害を有する学生の社会福祉実習教育支援方法(その1)障害学生を対象としたヒアリング調査から」「障害を有する学生の社会福祉実習教育支援方法(その1)障害学生の実習記録の分析から」1.研究の経過日本福祉大学に在籍する約9000名の学生のうち、150名余が何らかの身体機能の障害を有している(以下、「障害学生」と記載)。(1)障害学生本人からのヒアリング(2)障害学生の実習受け入れ先からのヒアリング(3)障害学生OBからのヒアリング(4)障害学生OBの雇用主からのヒアリングまた、本研究の成果を共有するため、本学の大学祭企画(2004年11月12日)として「障害学生実習シンポジウム「実習を通して社会福祉専門教育を受ける機会」の保障のために」をテーマとし、障害学生・実習受け入れ先・養成校教員の三者によるシンポジウムを開催した。
中性子散乱による重い電子系のSDW状態の研究

良質・大型の単結晶を作製するために、トリアーク単結晶炉の大幅な改良を行った。その結果Ce(Ru0.85Rh0.15)およびCeRu2Si2の1ccを越える単結晶を作製することに成功した。これらの単結晶を用いて、次のような中性子散乱の実験を行い成果を得た。1。SEW構造の精密測定SDWの一次基本波、2次及び3次高調波を0.5Kまで測定した。二次高調波はたとえばbccCrに比べて小さく実験精度内で観測されなかったが、三次高調波はCrと同程度の大きさを持つことが分かった。三次高調波の振幅は基本波の振幅の3乗に比例している。また、基本波の振幅の温度変化は、BCS型の変化をすることも分かった。2。格子定数の精密測定。冷中性子を用いて近藤温度前後の格子定数の温度変化の精密測定をおこなった。その結果、近藤温度の近傍で、温度低下に伴い、格子定数の顕著な収縮が起こることが分かった。この収縮は磁気転移の発生によって停止する。これらの現象は、近藤温度の上下でf電子が局在状態から遍歴状態に変わることを強く示唆している。非弾性散乱実験SDWの変調波数の近傍で低エネルギー励起の観測を行っている(進行形)。準弾性散乱及び短距離秩序の揺らぎのエネルギーは、SDW相では、CeRu2Si2に比べて、そのスケールが1桁小さくなっていることが分かった。4。磁気形状因子の測定。測定を終了しデータ解析中。1。2。格子定数の精密測定。4。磁気形状因子の測定。
脳由来神経栄養因子のグルタミン酸受容体に対する作用

研究課題を遂行するにあたり、最適な実験系を確立する目的で、マウスやラットの大脳皮質視覚野神経細胞の初代培養標本を作製する条件や使用する試薬、測定方法、解析手法の検討を予備実験として行った。まずは脳由来神経栄養因子(Brain-derived neurotorophic factor, BDNF)が視覚野神経細胞の発達に与える影響を明らかにするため、樹状突起や細胞体の発達を解析することとした。さらにこの解析を抑制性ニューロンと興奮性ニューロンに分けて行うために、それぞれの細胞の孤立培養標本を作成した。その結果、抑制性ニューロンにおいては、BDNFの慢性投与は細胞体の面積や主要な樹状突起と分岐の数、樹状突起の長さの総和、シナプスの数と密度を増加させることが明らかとなった。孤立神経細胞培養標本は単一神経細胞の培養であり、BDNFを抑制性ニューロンに投与した場合、興奮性ニューロンに対する作用は除外できると考えた。しかし培養液を通じて他の神経細胞の分泌した物質の影響を排除できないことが判明したので、これを解決する培養手法を構築した。またGAD67-GFPノック・イン・マウスを用いることによって、培養中に抑制性ニューロンと興奮性ニューロンを蛍光顕微鏡下で同定して解析可能な実験系を構築し、タイムラプスイメージングによって培養4日から14日にかけて観察を行った。その結果、(1)培養6日から7日にかけて神経突起の発達がめざましく、(2)培養初期では抑制性ニューロンの運動性が比較的高く、(3)運動性が下がると同時に神経突起の発達が顕著になることが観察された。さらに、神経活動を抑制する薬物を長期投与して同様のタイムラプスイメージングを行ったところ、(1)Control群に比べて抑制性ニューロンの運動性は高まり、(2)Control群で運動性の下がる培養後期でも、神経活動を抑制された薬物投与群の運動性は比較的維持された。まずは脳由来神経栄養因子(Brain-derived neurotrophic factor, BDNF)が視覚野神経細胞の発達に与える影響を明らかにするため、樹状突起や細胞体の発達を解析することとした。その結果、抑制性ニューロンにおいては、,BDNFの慢性投与は細胞体の面積や主要な樹状突起と分岐の数、樹状突起の長さの総和、シナプスの数と密度を増加させることが明らかとなった。しかし培養液を通じて他の神経細胞の分泌した物質の影響を排除できないことが判明したので、現在、これを解決する培養手法を検討している。またGAD67-GFPノック・イン・マウスを用いることによって、培養中から抑制性ニューロンと興奮性ニューロンを蛍光顕微鏡下で同定して解析可能な実験系を構築しつつある。さらに、BDNFが神経細胞に与える形態学的な影響の検討を通じて得られた知見を基にして測定、解析の手法を確立し、最終的にはBDNFのグルタミン酸受容体に対する作用を検討する予定である。
多様体上の葉層構造と力学系

多様体の葉層構造の葉の法方向に関しては色々な不変量が定義されて多くの研究があるが、葉の接方向に関する研究は余り多くない。接方向にアファイン構造を持つ場合には各葉がアファイン多様体になり、その上のアフィン関数が考えられるが、最も基本的なトーラスの場合、アフィン関数はコンパクト葉の上の値で完全に決定され、関数空間の次元がホロノミーによって決まる状況がほぼ完全に解明された。シンプレクティク多様体のラグランジ部分多様体による葉層構造の各葉は接方向にアフィンであり、任意のアフィン多様体はこのようにして実現される。又、コンタクト多様体のルジャンドル部分多様体による葉層構造の各葉は接方向に射影構造を持ち、任意の射影多様体はこのようにして実現される。これらのことが同次座標を使うことにより平行して見通しよく示された。コンタクト多様体の典型的な例であるリーマン多様体の単位接束はCR構造を持つがこれのある(1,3)型のゲージ不変量が消えるための必要十分条件は、リーマン多様体が定曲率-1であることが示された。葉層構造の不変量として最初に発見されたGodbillon-Vey不変量は位相不変が、又G-Vが0なら葉層構造が0に同境かという2大問題はC^<1+α>、P.L.葉層にまでGVを拡張し、かなり研究が進展した。一次元葉層構造と考えられる力学系に関しては、平面の位相同型写像が力学系(=流れ)にうめ込めるかという問題が、写像の非ハウスドルフ集合と関連して研究された。又3次元多様体上の法方向にアフィンである流れで完備であるものについて古典的なり一群を用いて多くの例を構成し、ほぼ分類が完成された。
大規模ネットワークでの情報フロー損失最小化のためのクリティカルリンク発見

本研究では,インターネット上の社会ネットワークを流れる情報,実世界における道路網を移動する人・車など,多様な大規模ネットワーク上を移動する様々な対象を情報,その流れを情報フローと位置付け,欠損した場合にその情報フローを大きく阻害するクリティカルリンクを正確,効率的に発見する手法を実現し,多様な実ネットワークへの適用を通して,発見したクリティカルリンク,リンク評価指標およびネットワークの構造的特徴間の関係性ならびに実問題での有用性を明らかにすることを目的としている.2018年度は,前年度の報告書記載の計画通り,クリティカルリンク発見手法のスケーラビリティ向上のために,近似計算技術ではなく,ネットワーク分析におけるブリッジ同定の技術を利用した厳密計算によるアルゴリズムを実現した.これにより,平均可到達ノード数損失に基づく各リンクの重要性評価値の計算の効率化が可能となった.また,災害時の予期せぬ道路寸断,社会ネットワークにおける情報拡散の不確実性をモデル化する確率的リンク切断モデルを導入するとともに,災害時避難,消防活動,救急搬送などの特定の目的地への緊急時の移動を想定し,その移動に利用できる最大許容時間の制限の下での道路ネットワークにおける各リンクの重要性を効率的に計算するアルゴリズムを実現した.これらにより,より現実的な問題設定の下でのクリティカルリンクを効率的に同定することを可能とした.一方,ブリッジリンクと同様に,削除するとネットワークを複数の部分ネットワークに分割するノードがブリッジ同定アルゴリズにより同定可能であることに着目し,提案アルゴリズを改良することで,ネットワーク中のクリティカルノードを同定することも可能とした.これは,社会ネットワーク上の情報伝搬においては,その情報フローの要となり,道路ネットワークでは効率的な移動の要となるノードに相当する.現在,ブリッジ同定アルゴリズの導入により,平均可到達ノード数損失を指標としたクリティカルリンク同定の厳密計算の効率改善を達成している.また,媒介中心性を指標としたクリティカルリンク同定に関しては,媒介中心性の本質的な計算コストは削減できないものの,高い精度を保った近似計算による効率化を進めている.一方,複数の社会ネットワーク,道路ネットワークへの提案法の適用も進めている.その結果,最終年度は,提案法の洗練を進めるとともに,提案法により得られたクリティカルリンクと他の指標に基づいて得られた重要リンクの比較を通して提案法の有用性を評価し,実問題における新たな知見の発見を試みる段階となっており,全体として予定通り進行している.これまでの研究実施状況を踏まえ,最終年度となる今年度は,予定通り,クリティカルリンク同定アルゴリズの最終的な洗練,および各ネットワークにおいて同定したクリティカルリンクと他の指標の下での重要リンクの比較を通して,提案法の有用性を明らかにするとともに,各ネットワークにおけるクリティカルリンクに関する新たな知見を導出する.本研究では,インターネット上の社会ネットワークを流れる情報,実世界における道路網を移動する人・車など,多様な大規模ネットワーク上を移動する様々な対象を情報,その流れを情報フローと位置付け,欠損した場合にその情報フローを大きく阻害するクリティカルリンクを発見する正確,効率的,かつスケーラブルな手法を実現し,提案手法の多様な実ネットワークへの適用を通して,発見したクリティカルリンク,リンク評価指標およびネットワークの構造的特徴間の関係性を明らかにするとともに,提案手法で発見したクリティカルリンクの実問題での有用性を明らかにすることを目的としている.研究期間初年度は,当初の計画通り,クリティカルリンク発見手法の基本アルゴリズムを構築した.基本アルゴリズムとしては,ネットワーク中の既存リンクの中からネットワーク全体の情報フローを維持するために重要なクリティカルリンクを同定するアルゴリズム,およびネットワークに新たに追加することでネットワーク全体の情報フローを最大化するクリティカルリンクを発見するアルゴリズムの2つを実現した.ネットワーク上の情報フローに対するリンクのもつ性能の評価指標としては,平均可到達ノード数損失とグループ媒介中心性を利用し,効率的な枝刈り技術を導入することで,ナイーブな計算法と比較して高速に指標値を計算することに成功した.また,これらを実際の道路ネットワークにおける災害時避難の問題に適用し,避難時に重要となるリンクを同定した.実データの収集に関しては,Stanford大学のStanford Network Analysis Project(SNAP)のサイトに公開されている共著者ネットワークとP2Pネットワークのデータを収集し,本研究で利用できるようにした.また,クリティカルリンク発見手法の基本アルゴリズム構築は,当初予定通り,平均可到達ノード数損失と媒介中心性をリンク性能指標としたものを構築しており,全体として予定通り進行している.本研究では,インターネット上の社会ネットワークを流れる情報,実世界における道路網を移動する人・車など,多様な大規模ネットワーク上を移動する様々な対象を情報,その流れを情報フローと位置付け,欠損した場合にその情報フローを大きく阻害するクリティカルリンクを正確,効率的に発見する手法を実現し,多様な実ネットワークへの適用を通して,発見したクリティカルリンク,リンク評価指標およびネットワークの構造的特徴間の関係性ならびに実問題での有用性を明らかにすることを目的としている.2018年度は,前年度の報告書記載の計画通り,クリティカルリンク発見手法のスケーラビリティ向上のために,近似計算技術ではなく,ネットワーク分析におけるブリッジ同定の技術を利用した厳密計算によるアルゴリズムを実現した.これにより,平均可到達ノード数損失に基づく各リンクの重要性評価値の計算の効率化が可能となった.また,災害時の予期せぬ道路寸断,社会ネットワークにおける情報拡散の不確実性をモデル化する確率的リンク切断モデルを導入するとともに,災害時避難,消防活動,救急搬送などの特定の目的地への緊急時の移動を想定し,その移動に利用できる最大許容時間の制限の下での道路ネットワークにおける各リンクの重要性を効率的に計算するアルゴリズムを実現した.これらにより,より現実的な問題設定の下でのクリティカルリンクを効率的に同定することを可能とした.

一方,ブリッジリンクと同様に,削除するとネットワークを複数の部分ネットワークに分割するノードがブリッジ同定アルゴリズにより同定可能であることに着目し,提案アルゴリズを改良することで,ネットワーク中のクリティカルノードを同定することも可能とした.これは,社会ネットワーク上の情報伝搬においては,その情報フローの要となり,道路ネットワークでは効率的な移動の要となるノードに相当する.現在,ブリッジ同定アルゴリズの導入により,平均可到達ノード数損失を指標としたクリティカルリンク同定の厳密計算の効率改善を達成している.また,媒介中心性を指標としたクリティカルリンク同定に関しては,媒介中心性の本質的な計算コストは削減できないものの,高い精度を保った近似計算による効率化を進めている.一方,複数の社会ネットワーク,道路ネットワークへの提案法の適用も進めている.その結果,最終年度は,提案法の洗練を進めるとともに,提案法により得られたクリティカルリンクと他の指標に基づいて得られた重要リンクの比較を通して提案法の有用性を評価し,実問題における新たな知見の発見を試みる段階となっており,全体として予定通り進行している.これまでの研究実施状況を踏まえ,2年度目以降も当初計画通りに進める.ただし,平成30年度の実施計画ではクリティカルリンク発見手法のスケーラビリティ向上を目的の1つとし,それに対するアプローチとして当初は近似計算技術の導入を計画していたが,ネットワーク分析におけるブリッジ同定の技術が利用可能であることが判明したため,近似計算の利用ではなくブリッジ同定技術による厳密解計算の高速化を進める.並行して,当初の計画通り,並列分散化も検討する.また,多様な実ネットワークデータの収集も,既存のベンチマークデータ,および新規のデータ収集両方の面から進める.これまでの研究実施状況を踏まえ,最終年度となる今年度は,予定通り,クリティカルリンク同定アルゴリズの最終的な洗練,および各ネットワークにおいて同定したクリティカルリンクと他の指標の下での重要リンクの比較を通して,提案法の有用性を明らかにするとともに,各ネットワークにおけるクリティカルリンクに関する新たな知見を導出する.(理由)研究成果発表を行った国際会議が国内開催のものであったため参加費用を研究代表者の学内研究費で賄うことができたこと,および必要な少額備品が現有のもので代用が可能であったことから,次年度使用額として約38万円残ることとなった.(使用計画)次年度の使用においては,上記次年度使用金額のうち20万円を加えた90万円程度を研究代表者・研究分担者の旅費に充当し,それに伴う学会参加費として20万円(うち次年度使用額10万円)を予定している.