hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シロアリ腸内原生生物に核内共生する細菌のゲノム解析および宿主への遺伝子水平伝播

シロアリ腸内には、原生生物、原核生物が共生しており、さらにその原生生物の細胞外、細胞質、核内にまで原核生物が共生するといった多重共生系が存在する。本研究では、Trichonympha agilisの核内に共生する2種のVerrucomicrobia門細菌のゲノム解析を行った。ゲノム解析の結果、T. agilis核内共生細菌は、多くの代謝産物を自ら合成することが出来ず、宿主にそれらを依存しているのではないかと考えられた。またIII型分泌装置の一部を持ち、宿主との共生に関与しているのではないかと考えられた。核内共生細菌のゲノム解析により宿主との共生関係の一端を明らかとした。T. agilisの核内共生Verrucomicrobia門細菌のゲノム解析にあたり、2種類が共存した状態では、ゲノムシーケンスした配列が、どちらのものか識別するのが困難である。そこで、FISH解析により、1種類のVerrucomicrobia門細菌が、T. agilis核内に共生する割合の高いシロアリコロニーを探索した。そのコロニーを用い、T. agilis1核をDNase I中でメスで切開し、宿主の核DNAを分解後、PCRチューブに回収し、DNaseを失活させることで核内共生Verrucomicrobia門細菌を取得した。このままでは、ゲノムDNA量が微量なため全ゲノム増幅を行った後、目的の共生細菌由来のゲノムDNAが取得できているかを調べるため、真正細菌用のプライマーを用い、16S rRNA遺伝子のクローン解析を行った。その結果、2種類それぞれの核内共生細菌を主に含むサンプルを取得出来ていたことが明らかとなった。これらのゲノムDNAサンプルを用い、Illumina Miseqのペアエンドおよびメイトペアライブラリーを調製し、ゲノムシーケンスを行った。その後、シーケンスリードのクオリティー処理を行い、アッセンブルを行った結果、約1 Mbの核内共生Verrucomicrobia門細菌のドラフトゲノムを取得した。また現在、細胞質共生Verrucomicrobia門細菌のスクリーニングを行っている。本年度で核内共生細菌2種のゲノム取得に成功し、ゲノムシーケンスおよびアッセンブルまで行っており、おおむね順調に進展していると考えられる。ヤマトシロアリ腸内に共生する原生生物Trichonympha agilisの2種の核内共生Verrucomicrobia門細菌についてMiSeqおよびPacBioを用いたゲノムシーケンスを行った。またFISH解析により、T. agilisの核が肥大し核内に1種の共生細菌が充満している個体を発見した。その核のみをマイクロマニピュレーターを用いて回収し、DNase処理後、ゲノム増幅、次世代シーケンサーライブラリー調製、ゲノムシーケンスを行った。ゲノム増幅は、鋳型となるDNAが1細胞由来のような微量であると、増幅バイアスの影響が大きくなりゲノムの再構築が難しくなる場合がある。先ほどの核内に充満している細菌を用いることで、ゲノム増幅のバイアスの影響を抑えることができ、質の高いゲノムを得られることが期待できる。また1種類のT. agilis核内共生細菌の完全長ゲノムを取得することができれば、もう1種の核内共生細菌ゲノムの再構築の助けになる。さらに他の種のシロアリに共生する原生生物Devescovina sp.の核内共生細菌についても、同様にゲノムシーケンスを行った。現在それらシーケンスをアッセンブルし、核内共生細菌ゲノムの再構築を行っている。これら未培養微生物のゲノム解析により、核内共生細菌の機能、および宿主との共生関係の一端を解明することを目指す。さらに異なる種の核内共生細菌のゲノムを比較することにより、核内共生機構の詳細を明らかにする。本年度までにTrichonympha agilisの2種の核内共生Verrucomicrobia門細菌、およびDevescovina sp.の核内共生Verrucomicrobia門細菌のゲノムを取得しており、おおむね順調に進展していると考えられる。T. agilisの1種の核内共生Verrucomicrobia門細菌のゲノムについては、完全長ゲノム配列を得られる可能性があり、それにより、もう1種のゲノム解析が促進されることが期待できる。ヤマトシロアリ腸内に共生する原生生物Trichonympha agilisの核が肥大し核内に1種の共生細菌が充満している個体を発見し、その核のみをマイクロマニピュレーターを用いて回収し、DNase処理により宿主DNAを分解し、ゲノム増幅、次世代シーケンサーライブラリー調製、MiSeqとPacBioによるゲノムシーケンスを行った。それらシーケンスをアッセンブルし、核内共生細菌ゲノムの再構築を行った。その結果、約940 kbからなるドラフトゲノムを取得し遺伝子アノテーションを行った。またT. agilis核内に同時共生細菌のゲノムDNAも取得することが出来た。さらに他の種のシロアリに共生する原生生物の核内共生細菌についても、同様にゲノムシーケンスを行っている。さらに異なる種の核内共生細菌のゲノムを比較することにより、核内共生機構の詳細を明らかにできると考えられる。

シロアリ腸内には、原生生物、原核生物が共生しており、さらにその原生生物の細胞外、細胞質、核内にまで原核生物が共生するといった多重共生系が存在する。本研究では、Trichonympha agilisの核内に共生する2種のVerrucomicrobia門細菌のゲノム解析を行った。ゲノム解析の結果、T. agilis核内共生細菌は、多くの代謝産物を自ら合成することが出来ず、宿主にそれらを依存しているのではないかと考えられた。またIII型分泌装置の一部を持ち、宿主との共生に関与しているのではないかと考えられた。核内共生細菌のゲノム解析により宿主との共生関係の一端を明らかとした。次年度は、核内共生細菌についてはMiseqを用いたシーケンスに加え、PacBioを用いた5kb程のロングリードシーケンスを行い完全長のゲノム配列を再構築する。また細胞質共生Verrucomicrobia門細菌のゲノムDNAを取得し、Misseqによりシーケンスを行う。核内共生細菌のゲノム解析から、その機能および宿主との共生関係を明らかにする。また同Verrucomicrobia門細菌で細胞質に共生する種のゲノムも解析し、核内共生細菌のゲノムと比較することで、核内/細胞質共生機構の詳細を解明する。さらに核内共生細菌から宿主核への遺伝子水平伝播が起こっており、水平伝播した遺伝子をプローブに染色体FISHを行い、実際に核にコードされていることを証明し、宿主ゲノム内で水平伝播した遺伝子が、どのように進化してきたのかを明らかとする。共生ゲノム
地理情報システムにおける視覚的表現法の有効性評価に関する研究

地理情報システム(GIS)における視覚的な表現法は、従来の地図による表現の延長線上にあり、コンピュータを使うことによる利点が充分には生かされていない。1つには人間の認識能力を越える情報量により、かえって本質的な情報が見落とされるという問題がある。この点については情報密度という視点から考察を行った。具体的には表示装置の解像度、画面の大きさ、色数、パターンの識別性などの点から基礎的な検討を行った。次に地下鉄の路線図のように無駄な情報を捨てて抽象化することによる効果について考察を行った。また画面の複雑度という概念を考え、地域の数や分類のカテゴリーの数など、どの程度までストレスなく識別できるかなどの点を検討した。一方、実用的な側面では、地理的情報の表現方法を系統的に分類整理することからはじめ、基礎的な視覚表現についてはその有効性を検証した。たとえばある量を地図上に表現するにはどのような方法が直感とよく一致しているか、また錯覚を起こしやすいのはどのような方法かといった視点である。錯覚を計量的にはかる方法についても検討を行った。この研究では、システム自体の機能を追求するのではなく、システムと人間との相互作用を通して、GISにおける視覚的表現法の有効性を評価することが目的であった。このインタラクティブ・システムやシステムの操作性など、ヒューマン・インターフェースの分野については、まだ十分な検討が行えていない。この点を次の研究段階として位置づけ、さらにその応用として、地図を使ったプレゼンテ-シヨン法の開発、グループウェアやCSCWなどのコンピュータ・ネットワークを利用したグループ・ワークへの応用などの分野に成果を生かして行きたい。
凸最適化によるモデリングと計算推論の新展開

凸最適化におけるモデリング・数理・アルゴリズムについて研究した.近年盛んに研究されている凸最適化である半正定値計画や2次錐計画の悪条件性を克服するために,双対ギャップが0でない問題や最適値が存在するが最適解が存在しない問題,弱実行不能問題の構造を解析した.また,von Neumannエントロピー関数に関する自己整合障壁関数を開発した.さらに応用として,古代メソポタミア村落のNuziの粘土板データを解析した.登場する各人物の生誕年,死亡年,文書生成年を推定する問題を凸2次計画問題として定式化し,富が次第に少数の家系に集中していく様子を捉えた.海洋データ同化のための最適化手法の研究も行った.部分課題ごとに成果を述べる。1.年金ポートフォリオ最適運用:年金ポートフォリオ最適運用に用いられる平均・分散モデルに対し、2次錐計画問題に基づくVAR最大化という観点からの定式化に基づき、平均や分散がデータから推定される場合についての、VAR値の過大評価について解析を行い、理論的な評価値を得て、数値実験によりその性能を検討した結果、過大評価の理論値が実際値の1.2倍程度となることが分かった。2.制御理論/悪条件半正定値計画問題の正則化と内点法:悪条件な凸最適化問題として、弱非許容な凸錐計画問題、すなわち、凸錐と制約条件のアフィン集合の距離が0とはならないが、いくらでも0に近づくような問題、をとりあげ、その幾何学的特徴づけについて解析、検討を進めた。また、線形計画問題について、実行可能領域が有界である場合、スケーリング不変な2層探索方向を用いたMizuno-Todd-Yeアルゴリズムの改良版について、目的関数に依存しない計算複雑度を得ていたが、その解析を簡単化した。3.古代メソポタミア粘土板からの人口と社会構造の推定:古代メソポタミアの人口推定については、社会動向についてさらに詳細な解析を行い、推定された粘土板の作成年代の分布より、粘土板文書の作成が終息したのは、外敵の侵略により滅亡したためではなく、社会的な契約が完成したためと解釈できるという仮説を立てており、現在さらに検討を進めている。その他、準最適解集合からのサンプリング、海洋データ同化/超大規模半正定値計画問題と-logdet関数最小化問題のためのアルゴリズムについても検討を進めた。本年度は、悪条件の半正定値計画問題の構造について調べた。特に、弱実行不能問題に着目して研究を行った.半正定値対称行列錐と線形空間の交わりに関してある種の階層構造を定義することができ、この階層構造を通じ、弱実行不能問題が共通の構造を有することを初めて明らかにした。この構造を見出したことで、内点実行可能解が無い悪条件半正定値計画問題の適切な正則化を行い、悪条件問題に対する頑健なアルゴリズムを構築できる可能性がある。具体的な問題に即してアルゴリズムを検討するために、実験用の主双対内点法のソフトウェアの開発を進めた。この新しい構造と面縮小法、RamanaのExtended Lagrangian Dual Problemとの関係についても考察した。また、大規模グラフィカルガウシアンモデルを推定するために、内点法とは異なる接近法として対数行列式最小化問題に対する非単調スペクトル射影勾配法の変形アルゴリズムを提案し,その収束性も証明した。従来取り組んできた海面高度よりも困難な、海水温についての大規模ガウシアングラフィカルモデルを内点法で推定するための検討と数値実験を行った。さらに、平均・分散モデルのVaR最大化モデルとしての定式化とその汎化誤差についてさらに引き続き解析を行い論文にまとめた。古代メソポタミアの人口動態推定については、専門の考古学者から、史料として用いていた粘土板以外の粘土板等に関する知見を得ることができたので、この情報それにもとづいて、モデルの改良に努めた。本年度は、まず、2次錐計画問題の弱実行可能性についての解析を行った。これは、半正定値計画問題の弱実行可能性の解析の拡張である。問題を定義する線形空間に無限方向(線形空間と2次錐との交わり)が存在する場合には、2次錐制約をその無限方向で決まる半平面制約で緩和した問題が考えられる。得られた緩和問題の強実行可能性/強実行不能性が、各々元の問題の強実行可能性/強実行不能性と同値であることを示し、この結果を用いて、弱実行不能な2次錐計画の構造を明らかにした。特に、n個の錐を有する2次錐計画問題について、もし、それが弱実行不能であれば、元のアフィン空間に含まれる、nー1次元以下のアフィン部分空間で、錐との距離が0となるものが存在することを示した。さらに、この緩和が双対問題に対する面縮小法と関係があることを指摘した。また、ユークリッド的ジョルダン代数の枠組みで、行列単調関数を用いたあるクラスの関数について、関連する凸最適化問題のための自己整合障壁関数を具体的に求めた。このクラスはvon Neumann行列エントロピーを含んでおり、量子情報科学への応用が考えられる。さらに、ヌジ資料からの古代メソポタミア社会の構造を推定するために、凸2次最適化モデルを作成し、出現人物の生誕年、死亡年と文書が作成された年代を推定した結果、文書が作成された過程がロジスティック分布で良く説明できることを見出し、論文として出版した。このことは、古代社会において、少数者への富の集約の過程が起こったことを示唆している。悪条件半正定値計画問題に対する構造解析を2次錐計画問題へ拡張することができた。

古代メソポタミアに関する研究も順調に進展し、最適化手法を用いることで、古代メソポタミア社会の変化を明らかにすることができた。von Neumannエントロピー最適化のためのバリア関数を構築する手法も提案した。半正定値計画問題を完全に解くことについて解析を行った。主双対内点法を理想化したオラクルとして、半正定値計画問題の主問題と双対問題が内点を有すれば、主問題と双対問題の最適解が得られる、という内点法オラクルを想定し、内点法オラクルによって、半正定値計画問題が下記の意味で完全に解けることを示した:「主問題(最小化問題)が実行可能か否かを判定し、実行可能であれば、最適値が存在するか、あるいは目的関数値が下に非有界かどうかを判定する。最適値が存在する場合には、最適解が存在するか否かを判定し、存在する場合には、最適解集合の相対的内点であるような最適解を求める。存在しない場合には、近似最適解の生成子を求める。この生成子を用いると、いくらでも最適値に近い近似解を有限回の四則演算のみによって求められる。問題が弱実行不能である場合には、(実行不能であるが)任意の精度の近似的実行可能解を有限回の四則演算のみによって求められるような、近似最適解の生成子を求めることができる。」このような手続きを構築するために、まず、内点法オラクルを問題の次元の高々多項式回呼ぶことで、面縮小法が必ず実行できることを示した。そして、まず、主問題に対して面縮小法を行って元の問題と同値で内点が存在する半正定値計画問題を導き、この問題の双対問題に対して面縮小法を行うと、得られた問題については、内点法オラクルで最適値が求められる性質の良い問題となっていることを示した。このようにして、最適値が有限であるような問題については、内点法オラクルがあれば、それを、問題の次元の高々多項式回呼び出すことで、どのような問題であっても最適値が求められる。これが手続きの主要な部分の一つとなる。凸最適化におけるモデリング・数理・アルゴリズムについて研究した.近年盛んに研究されている凸最適化である半正定値計画や2次錐計画の悪条件性を克服するために,双対ギャップが0でない問題や最適値が存在するが最適解が存在しない問題,弱実行不能問題の構造を解析した.また,von Neumannエントロピー関数に関する自己整合障壁関数を開発した.さらに応用として,古代メソポタミア村落のNuziの粘土板データを解析した.登場する各人物の生誕年,死亡年,文書生成年を推定する問題を凸2次計画問題として定式化し,富が次第に少数の家系に集中していく様子を捉えた.海洋データ同化のための最適化手法の研究も行った.悪条件半正定値計画問題や2次錐計画問題の構造解析結果をより実用的なアルゴリズムや誤差評価などに繋げていく。27年度が最終年度であるため、記入しない。統計数理,数理工学部分課題の内、年金ポートフォリオ最適運用、制御理論/悪条件半正定値計画問題の正則化と内点法、古代メソポタミア粘土板からの人口と社会構造の推定については、論文を執筆できる段階に入りつつある。悪条件半正定値計画問題の構造を新しい視点から明らかにすることができたことは一定の収穫である。その他の課題についても新しい知見を積み重ねることができ、最終年度に向けて着実に前進している。
地域活性化と地域企業のネットワーク戦略

本研究は、地域企業(regional company)の組織間ネットワーク戦略、とりわけ住宅産業に焦点を当て、地域環境に適合した住宅を建築するために、地場の林業と製材所、建築家、地域工務店および住まい手が連携し、協力する地域型住宅運動の発展プロセスを研究した。ここでの研究課題は、こうした運動が全国各地でどのように展開されているのかという実態把握とともに、立場の異なる多様な主体がどのように協力関係、信頼を構築し、ネットワークを形成していくのか、その際に何がポイントとなるのか、今後どのような点が課題となるのかに関して考察することであった。実態調査として、「木陽倶楽部」(吹田市)、「土佐派の家」(高知)、「モクネット」(秋田)、「TSウッド」(徳島)、「トライウッド」(北九州)、「東京の木で家をつくる会」(東京)などを調査した。その結果得られた知見は以下の通りであった。並材を利用した産直型の地域住宅の場合、システム構築上、(1)製材所には材を乾燥させるという意識がない、(2)製材の精度が低い、(3)規格材ではないと山側は対応が困難である、(4)作り手側に並材に対する抵抗感がある、(5)都市側に林場が不足している、(6)杉は弱く、檜のほうがよいという信仰がある、といった様々な問題を解決する必要があることが明らかとなり、今後の政策提言に有用な視点が得られた。また、理論的には、(1)産地側と都市側の交流の「場」をつくり、期待形成のプロセスを創出すること、(2)ネットワーク内での個々の参加者の役割認識と拡大をはかること、(3)運動の意味を共有すること、(4)成果の可視化をはかること、(5)正当性の確保を行うこと、などの視点が得られ、組織化プロセスの自然体系モデルに対して有益な論点を提供することができた。さらなる理論構築を行うことが今度の課題である。本研究は、地域活性化のプロセスについて、地域企業と地域社会との相互進化という視点から理論的・実証的に分析することを目指している。この目的を達成するために、平成11年度においては、まず科学技術庁科学技術政策研究所、東京都庁、岐阜県庁、浜松などを予備調査として訪れ、、自然環境保全の側面から地域振興に取り組む地方自治体ならびに地域企業の事例を得ることができた。このため、平成12年度の研究計画としては、地域企業を地域の住宅産業に焦点を絞り、林業・地域工務店、建築家・地方自治体および地域の生活者との相互進化プロセスを分析することにしている。各地域での調査から、現在、その地域の木材を使って、その土地の気候に適した住宅を建設するという運動が創発的に起こってきている。こうした地域型住宅運動は、地場の林業家と製材所、有志の建築家、地域工務店および住まい手がネットワークを組んで推進しているものであり、国産材を使うことで山の活性化につながるとともに、地域産業の活性化にも貢献する。平成11年度においては、地域型住宅運動のひとつの代表例として、吉野杉を利用した地域工務店のネットワーク(木陽倶楽部)を取り上げ、その動向と設立プロセスを解明した。平成12年度は、この視点をさらに発展させ、木陽倶楽部の追跡調査を行うとともに、北九州の日田地域、山口、秋田、土佐、東京都などを対象として、各地域における地域型住宅運動と地域振興策について検討を加えることにしている。そして最終的には、地域活性化におけるエコロジカル・ネットワークの形成について、提言することを目的とする。
機能性食品に関する解析的研究

食品には栄養上の価値にかかわる一次機能と嗜好上の価値にかかわる二次機能とがある。しかし、これらとは別に、食品には生体の諸々の生理系統(免疫系,分泌系,神経系,循環系,消化系等々)を調整し、それらの変調が原因で発症する病気を未然に防ぐ機能、すなわち三次機能の存在することが明らかになり、多大の学問的な関心が向けられ始めた。同時に、この機能の原因となる食物因子(三次機能因子)が次々と解明されてきた。機能性食品は、特定の三次機能因子がその機能を効率よく発現するように設計され、特定の病気の発症を特異的に防ぐ目的で作製されるべき食品である。社会的にみると人口の高齢化を反映して、成人病・老人病と食品の関係には一段と高い関心が寄せられている今日,機能性食品への期待は甚だ大きい。こうした学術的,社会的状況の中で,いま最も重要性が高く、最も緊急性が高い研究課題を討議し、平成4年度発足予定の重点領域研究(320)「機能性食品の解析と分子設計」でそれを具現化するための会議を、平成3年1月14日、東京において公開シンポジウム「機能性食品ーその研究の多様な視点」と題して開催した。ここにおいては、(1)機能性蛋白質の微生物による生産、(2)バイオセンサ-による食品機能の計測、(3)生体の情報伝達と食品機能ー情報物質としての脂溶性ビタミンを例にして、(4)食品機能と病態一糖代謝異常を中心に一の4つの解析的視点が提示され、本研究班員全員の他、約200人の一般参加者を含め、活発な討論が行われ、研究の所期の目的を達成することができた。
不斉四置換炭素構築を可能とする新たな方法論の開拓とその応用

本研究により、反応機構解析に基づく高活性な新規触媒の創製、および従来困難であった不斉四置換炭素を立体選択的に構築可能とする新規触媒的環境調和型反応の開発に成功し、不斉四置換炭素含有アミノ酸誘導体のライブラリー構築に成功した。また、従来困難と考えられていた無保護のイミンを用いた環境調和型新規触媒的不斉四置換炭素構築反応の開発に成功し、様々な無保護アミン類の供給法に新たな道を開いた。本研究では、医薬品や天然物などの生物活性物質合成において重要でありながら、依然として適用可能な方法論が限られている不斉四置換炭素構築を、高い原子効率・環境調和性にて実現する新たな手法の開拓を目的とする。平成27年度は、まず四置換炭素構築が可能なモデル基質を用いて触媒反応条件の探索を行い、反応系の確立を目指すこと、および、キラル酸・塩基触媒共存下での反応加速効果を確認し、適切な触媒の選択およびエナンチオ選択性の向上を目標とした。しかし、当初の研究実施計画で行う予定であった反応形式については、現在までのところ反応系の確立において十分な結果が得られていない。一方、本研究の検討過程において、これまでの同様の反応において必須であった保護基を用いずともプロトン移動型の反応が進行し、不斉四置換炭素が構築可能となる新たな反応が見いだされた。本反応を活用することで、保護基の脱着を必要とせず、従来よりもさらに高い原子効率および反応効率にて無保護の不斉四置換炭素含有有機化合物の合成が可能となった。本反応は比較的安価な金属触媒で進行し、高い基質一般性・官能基許容性を示した。また、従来の触媒と比べて特異な化学選択性を示すことがわかり、従来の触媒では実現不可能な反応も実現することができた。さらに、初期的な検討の結果、不斉反応への適用も可能であることが判明し、医薬化学上重要な光学活性不斉四置換炭素含有有機化合物への展開も十分に期待できる結果が得られた。本研究課題においては、当初研究計画にて予定していた反応形式については、まだ十分な結果が得られておらず、改善の余地を残している。一方、本研究課題を検討する中で、当初の計画では予期していなかった新たな反応が見いだされ、これまでに例のほとんどない新たな環境調和型不斉四置換炭素構築反応となりうることが判明した。以上の結果を踏まえ、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断した。本研究では、医薬品や天然物等の生物活性物質合成において重要でありながら、依然として適用可能な方法論が限られている不斉四置換炭素構築を、高い原子効率・環境調和性にて実現する新たな手法の開拓を目的とし、研究を行った。平成28年度は、前年度に新たに見いだした環境調和型不斉四置換炭素構築反応について、さらなる検討を行った。その結果、前年度に見いだした反応とは別の反応においても、幅広い基質に対して不斉四置換炭素含有有機化合物が高い立体選択性にて得られることが判明した。特に、従来は困難と思われていた既存の触媒をそのまま用いることができることを明らかにした点は、今後の本手法の幅広い適用へとつながる重要な結果であり、特筆に値する。さらに、従来の手法では構築が困難な複数の不斉四置換炭素を含有する有機化合物の合成も可能であることを示すことができ、本手法が他の手法では合成困難な化合物の合成にも有用であることを示すことができた。上記反応に加えて、生物活性物質を直接合成可能な新規反応についても検討を行ったところ、従来の触媒とは一部構造が異なる触媒が高い立体選択性にて目的の化合物を与えることが判明した。本反応については、その立体選択性の起源を含め、解明を進めていきたい。一方、当初研究計画にて予定していた反応形式については、現在までのところ反応系の確立に向けた検討を行っているものの、十分な結果が得られていない。こちらについては、今後も検討を続けることで、反応系の確立を目指したい。本研究課題においては、当初研究計画で予定していた反応形式については、まだ十分な結果が得られておらず、改善の余地を残している。現在はこの新規環境調和型不斉四置換炭素構築反応が様々な反応へと適用可能であることを見いだしており、今後のさらなる発展が期待される。以上の結果を踏まえ、本研究課題は順調に進展していると判断した。最終年度である平成29年度においては、前年度までで検討を進めた新規触媒的不斉四置換炭素構築法について、計5報の論文として報告を行った。また、これらの結果は国際学会や招待講演などの各種学会にて発表を行った。

上記に加えて、本手法のさらなる適用範囲の拡大を目指し、検討を行った。その結果、前年度までの検討からは実現が困難であることが予想された反応についても、反応基質を変更することで反応が進行しうることが判明した。そこで、本反応についてさらなる検討を進めた結果、高い収率および立体選択性にて目的の不斉四置換炭素含有化合物が得られる条件を見出すことができた。さらに、本手法を用いて生物活性物質の短工程合成を行い、これまでで最も短い工程数にて合成を実現することができた。また、前年度の検討から、従来の触媒とは一部構造が異なる触媒が高い立体選択性にて不斉四置換炭素含有化合物を与えることが判明していたが、本年度はその立体選択性の起源について、実験的な反応機構解析および計算化学の手法を用いることで、詳細な反応機構を明らかにすることができた。さらに、上記の不斉四置換炭素合成に必要な反応基質の触媒的合成手法についても検討を行った結果、従来よりも簡便な手法で基質を合成可能なことが判明した。これにより、本研究で確立した新規不斉四置換炭素構築法の実用性をより一層高める可能性を見出した。本研究課題の今後の推進方策については、まず本研究課題を検討する中で見いだされた新たな環境調和型不斉四置換炭素構築反応について、その検討を継続する。特に、見いだされた反応のエナンチオ選択的反応への展開や、連続不斉四置換炭素構築について、さまざまな触媒を検討し、不斉四置換炭素含有アミノ酸など種々の有用な化合物を高い立体選択性にて合成可能とすることを目標とする。また、当初の実験計画についても検討を続け、反応系の確立およびその立体選択的反応への展開を可能とできるよう努力したい。本研究課題の今後の推進方策については、新たに見いだされた環境調和型不斉四置換炭素構築反応について、その適用範囲の拡大を中心に検討を継続する。また、現在の手法では合成が困難な化合物への適用や、基質合成の効率化、多成分反応への展開などを重点的に検討し、本手法が様々な有用物質合成において有用であることを実証する。有機合成化学当初想定していたよりも安価な金属を触媒として用いることができ、試薬等の購入に必要な物品費の使用が抑えられたため。当初想定していたよりも安価な試薬や触媒を用いることができ、試薬等の購入に必要な物品費の使用が抑えられたため。現在不斉反応への展開を検討しており、さまざまな光学活性配位子の合成に必要な試薬の購入に主に利用することを計画している。現在新たな基質合成法の開発や、新規反応への展開を検討しており、光学活性配位子の合成に必要な試薬や、触媒に必要な金属試薬の購入等に主に利用することを計画している。
滑走運動経路と咀嚼運動経路の差がCAD/CAM冠の長期予後に及ぼす影響の検討

CAD/CAM冠脱離の原因として,接着力を上回る咬合力がクラウンに加わることが考えられる.すなわち,咬合調整時の下顎の滑走運動経路と咀嚼時の下顎運動経路に差があることから,その差によって生じる早期接触が冠に対して離脱力として働くと推察される.しかし,その差に関しての詳細な報告は見られない.本研究の目的は,CAD/CAM冠の良好な長期予後および適応拡大のために,1前方・側方滑走運動時と,2咀嚼運動時の対合歯咬合面の運動経路の差から,干渉しやすい部位,運動を明らかにし,科学的根拠のある咬合調整方法を確立することである.CAD/CAM冠脱離の原因として,接着力を上回る咬合力がクラウンに加わることが考えられる.すなわち,咬合調整時の下顎の滑走運動経路と咀嚼時の下顎運動経路に差があることから,その差によって生じる早期接触が冠に対して離脱力として働くと推察される.しかし,その差に関しての詳細な報告は見られない.本研究の目的は,CAD/CAM冠の良好な長期予後および適応拡大のために,1前方・側方滑走運動時と,2咀嚼運動時の対合歯咬合面の運動経路の差から,干渉しやすい部位,運動を明らかにし,科学的根拠のある咬合調整方法を確立することである.
核膜を介した双方向輸送に関わる蛋白質の多様な相互作用の構造生物学的研究

熊本大学谷らによって酵母のmRNAの核外輸送ができない温度感受性株の一つの原因蛋白質として見出されたPtr7はATP/GTP結合モチーフをもつ酵母の生育に必須の新規蛋白質で、核膜を介した核と細胞質間の双方向の輸送に必須であることが示されている。こ本研究の目的は、この新たに見出されたPtr7のX線結晶構造解析を行い、核膜孔複合体因子の一部に見られ、輸送に関わる蛋白質と相互作用するFGリピート領域と同様の配列をもつ意味やヒトPtr7と相互作用すると考えられている幾つかの蛋白質との核膜を介したソフトな相互作用を解明することである。本年度の成果は以下の通りである。1.現在、Ptr7蛋白質の最も有望な大量産生系は封入体として生じる蛋白質を6M尿素で可溶化後、透析法でゆっくり尿素の濃度を薄くして行くことによって、蛋白質のリフォールディングを行い、大腸菌1リットルの培養で数100μgの蛋白質が得られる条件である。大腸菌の培養量を増やしてより大量に精製するという方向で精製を行った。Prt7蛋白質を精製する都度、結晶が得られた沈殿剤にPEG6000を用いた条件を中心にしつつ、広範な条件の結晶化のスクリーニングを行い、X線解析に適した結晶の調製に取り組んだ。2.合わせてより効率のよいリフォールデリング条件の検索を、主に添加物を加えて検討したが、現在のところ今以上に効率よく精製できる条件は見つかっていない。1の方法でPtr7の精製を行う一方、平行して、可溶性でより大量に得られる発現系の構築のため、種々の発現ベクターや大腸菌宿主を用いて、培養条件(温度、誘導方法、時間など)を検討した。現在のところpBluescrpt系とp ET系ベクターをもとに独自に作成した発現ベクターを用いたものが有望と思われる。
動脈系化学受容器におけるペプチド性神経支配の三次元的解析ならびにその分子機構

1,免疫組織化学的検討:3ヶ月間低酸素暴露(10%O_2,3-4%CO_2)され血管拡張を伴い肥大したラット頚動脈小体では、SPとCGRP線維の分布密度は減少、VIPは増加、NPYは不変であった。これらの神経ペプチドは血管作動性であることから、低酸素環境下では、特にVIPの血流調節により間接的に化学受容機構に関与していることが推測された。一方、NOS陽性線維は減少したが、NOは正常環境下では化学受容機構に抑制的に働いていることが知られているので、NO産生の減少によるdisinhibitionが起こっていることが予測された。2.共焦点レーザー顕微鏡による三次元的解析:数十枚の光学的切片を立体構築することにより、上記ペプチド性神経は主として血管周囲に密に分布することがいっそう明らかになった。3.細胞内セカンドメッセンジャー投与による生理学的検討:慢性低酸素状況下における自律神経系の調和の乱れに基づく伝達物質によるリセプターの慢性的刺激により、軸索輸送の持続的促進による伝達物質輸送の増加、軸索輸送の増加に伴う新たな神経突起の伸展、神経細胞体内での伝達物質の合成促進等が推測された。さらに、培養細胞系でも検討を進めている。4.化学受容細胞内のカルシウム測定:低酸素刺激により細胞内カルシウムが増加する細胞としない細胞が見られた。生理学的意義について検討中である。5.比較形態学的検討:酸素要求量の低い下等脊椎動物の頚動脈小体でもペプチド性神経線維は血管周囲に多く見られ、ラット頚動脈小体で得られた結論を指示するものであった。1.免疫組織化学的検討:Isocapnic hypoxia(10%O_2,3.0-4.0%CO_2)に3ヶ月暴露されたラット頸動脈小体は血管の著しい拡張に伴いその容積は増大し、低酸素暴露の影響が十分に確認された。各種神経ペプチド(SP,CGRP,VIP,NPY)に対する抗体で免疫染色し、その分布密度を正常環境群と長期間低酸素暴露群で比較すると、化学受容細胞および血管周囲に分布するSPおよびCGRP陽性線維には大きな変化は認められなかったが、VIPおよびNPY陽性線維は約2-4倍に増加した。2.共焦点レーザー顕微鏡による検討:上記免疫組織化学的検討で使用した切片より数倍厚い切片を共焦点レーザー顕微鏡で観察し、さらに、SP,CGRP,VIPおよびNPY陽性線維の三次元構築像をステレオ観察した。特に、長期間低酸素暴露群のVIPおよびNPY線維は血管周囲に沿って走行する様子が立体的に把握することが出来た。3.細胞内セカンドメッセンジャーおよびリン脂質(PI)代謝経路関連物質投与による生理応答の検討:未固定ビブラトーム切片を作成し、cAMP系に関してはフォルスコリンおよび膜透過性cAMPの投与を行い細胞内小器官の運動の変化を正常環境群と長期間低酸素暴露群で比較した。一方、IP3系に関しては、PLCのアゴニストの投与、また、ジアニルグリセロール系に対してはTPA、OAG、H7等のCキナーゼ関連物質を用い検討した。実験手技の困難さに依るところが大であると思われるが、目下のところ低酸素暴露群では個体差が著しく例数を重ね検討中である。4.化学受容細胞内のカルシウム測定:未固定ビブラトーム切片を作成し、化学受容細胞内のカルシウムをfura2を用いて顕微蛍光測定した。低酸素暴露群ではやや高い傾向を示した。1.比較形態学的検討(平成10年度)著者らはこれまでに、長期間低酸素暴露されたラット頚動脈小体は、酸素要求量の低い下等脊椎動物の頚動脈小体と極めて類似性(拡張した血管系を持つ)を示すことを報告しているが、この点に着目し、両生類の頚動脈小体を対象に各種ペプチド性神経支配を免疫組織化学的に検討し、昨年度(平成9年度)にラット頚動脈小体で得られた結果と比較検討した。

両生類の頚動脈小体においても、ラット頚動脈小体と同様サブスタンスP(SP)、カルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)、vasoactive intestinal polypeptide(VIP)およびneuropeptide Y(NPY)免疫陽性神経線維の存在が認められたが、その分布密度には差が見られた。ラット頚動脈小体ではVIPとNPY線維がSPとCGRP線維より多く認められたが、両生類の頚動脈小体では逆であった。その三次元的解析により、両者共に血管周囲に密に分布していることが明らかになった。種により多数存在するペプチド性神経線維が異なるにせよ、これらのペプチド性神経線維のターゲットは血管系であることが想像される。SPおよびCGRPは本来知覚系ペプチドであるので化学受容機構との関連も報告はされているが、定かではない。一方、これらの神経ペプチドは血管作動性でもあることから、頚動脈小体に存在するペプチド性神経線維は血流を介し間接的に化学受容機構に関与しているものと結論した。昨年度(平成9年度)の研究実績に本年度(平成10年度)の比較形態学的検討を加味して考察すると、慢性低酸素暴露による頚動脈小体の血管拡張はVIP線維の分布密度が有意に増加することから、その一因としてVIPの血管拡張作用が考えられる。
行動空間の感性情報が意味情報の抽出に及ぼす影響についての心理生理学的研究

「←」や「→」のような矢印刺激から方向に関する意味情報が抽出される過程について,事象関連電位(ERP)のN400成分を指標として調べた。刺激としてパソコンの画面上に「右は」「→で」「ある」のように3つの刺激を継時的に呈示した。第1刺激には「右は」または「左は」の2種類,第2刺激である矢印の向きには「→(右0°)」「←(左0°)」とその上下5°,15°の10種類,第3刺激には「ある」または「ない」の2種類があった。被験者は3刺激で構成される文が正しいか否かを速やかに判断し,スイッチを押して答えた。N400は,先行刺激と意味的に関連がない刺激に対して大きく出現する電位であるが,本実験では,第1刺激と第2刺激が意味的に不一致な条件(例えば「右は」「←で」)と一致する条件間にN400成分に関する違いは認められなかった。また,矢印の角度は,N400も含めたERP波形に影響を及ぼさなかった。N400の条件差が認められなかった原因として,同じ刺激を何度も呈示したことによる繰り返し効果も考えられるが,刺激として色パッチを用いたKatayama & Yagi (1992)では,同様の実験パラダイムでN400の条件差を報告しており,本実験の結果を全て繰り返し効果で説明することはできない。方向判断における「右」や「左」は,意味記憶内では「方向」という同じカテゴリー内に属する特性である可能性,あるいは矢印から方向に関する意味を抽出する過程は,通常の言語的意味処理とは異なる可能性が示唆されたといえる。
蛋白質吸着層で血液と材料との界面を安定化させる細小人口血管の開発

本研究の目的は、優れた抗血栓性を有する2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)とスチレン(St)からなるブロック共重合体を人工血管内面にコートし、材料表面と血液の界面に血栓を作ることなく長期に安定化させる新しいメカニズム基づく分子設計によって細小人工血管を開発することにある。設計論を明確にするために、ミクロドメイン構造表面の抗血栓性の発現メカニズムを解析した。材料表面と接触した血小板の細胞内遊離カルシュウム濃度変化を詳細に検討し、ミクロ相分離構造表面が血小板のカルシウム濃度の上昇をその接触によって抑え、活性化を抑制していることをHEMAとStの同一組成のランダム共重合体とそれぞれのホモポリマーと比較しながら明らかにした。さらに血小板内cAMP濃度がミクロ相分離構造表面と接触することにより上昇することを明きらかにし、血小板の材料表面との接触による活性化の抑制には、ただ単に、材料表面と血小板膜との物理化学的相互作用のみで規定されるのではなく、細胞内のcAMP代謝が関与していることを見いだした。ダクロンチューブの内面にポリウレタンをコートすることにより、縫い易さ、弾力性等の人工血管としての好ましい特性を損なわないようにミクロドメイン表面を最内層にコートした新しい細小人工血管の開発した。犬頚動脈への移植実験から、1年以上、内径3mmの人工血管が血栓形成することなく、開存することを明らかにした。人工血管の内面には単分子層の蛋白質層が形成されることが確認され、偽内膜形成によらず、単分子の蛋白層によって長期に血液-材料間の界面を安定させることが明らかになった。このメカニズムは従来の偽内膜形成型の人工血管と全く異なり、人工血管の血栓層による狭窄、偽内膜の剥離などの問題が起こらず、新しい細小径人工血管の長期使用を可能とするものである。200Å程度のラメラ幅を有するミクロドメイン構造を形成するHEMA-St-HAMAブロック共重合体(組成、HEMA:St=1:1)をダクロングラフト(内径3mm,長さ7cm)にポリウレタンでコートした表面上に再コートして人工血管を作製した。この人工血管を犬の頚動脈に端々で吻合して埋め込んだ。16カ月後における人工血管表面を電子顕微鏡を用いて詳細に検討した結果、ほぼ単分子層のタンパク質でおおわれ、血栓はまったく形成されずブロックコポリマーも剥離、分解することなく長期に安定であることが確認された。すなわち、血液と材料表面との界面を単分子層のタンパク質吸着層が安定化させることを示しており、この新事実は、従来、フィブリンネットが形成された表面上に内皮細胞が増殖して偽内膜を形成する人工血管とまったく異なるメカニズムによってin vivoで人工血管が安定に開存していることを示している。これと同時に、このミクロドメイン表面と血小板が接触した際の細胞内カルシウム変化を蛍光色素Fra2を用いてin vitroで調べた。これにより、ミクロドメイン表面上では血小板の活性化が長期間にわたって極度に阻害されていることが明らかにされin vivoと良好な相関性が示された。この知見をさらに推進させて新しいタイプの細小径の人工血管を開発する。次年度は1年レベルの長期開存性と同時にミクロドメインと血小板との相互作用の本性を追求する。親水性と疎水性のミクロドメインをダクロングラフト(内径3mm、長さ7cm)の内側に安定にコートすることに成功した。このコート層は生食塩水中、および血液中で長期に安定であることを確認した。血小板とこのミクロドメイン構造表面が接触した場合、血小板の活性化が著しく抑制されることはすでに報告してきている。

本研究では血小板の活性化を引き起こす初期反応である細胞内カルシウムイオンの変化を色素を用いたケイ光測定によって追跡し、ミクロドメイン構造表面上での特性を検討した。通常、血小板は異物表面上に粘着後、形態変形を起こしセロトニンなどの放出反応を生起させる。このため粘着後の血小板は放出反応によって凝集能を著しく低下させることを電子顕微鏡で確認した。同時にトロンビンで粘着血小板を刺激(粘着後30分および60分)するとカルシウムイオンの上昇は認められなかった。一方ミクロドメイン表面に粘着した血小板はカルシウムイオンを上昇させ粘着血小板が凝集能を維持させていることが明らかとなった。形態も球形を保ち、偽足の発達は認められず長時間Nativeな状態で粘着し、材料表面が血小板の活性化を抑制していることが明らかにされた。in vivoの実験も同時に進行させており、1年以上にわたって3mmの人工血管が材料の単分子層のタンパク質の吸着層によって血管と材料の界面が安定化させていることが明らかにされた。特に血管と人工血管の接合部は、内皮細胞と単分子タンパク質層が接しているようになっている点が確認された。このような界面が安定する理由についてより詳細な検討を進めて行く必要がある。また、吸着したタンパク質が単分子層で安定しているのは、タンパク質がほとんどコンホメーション変化を生起こさせないためであると考えられるが、なぜミクロドメイン表面上で吸着タンパク質のコンホメーション変化が抑制されているのかについてはさらに検討を進めて行く必要があると考えられる。以上、ミクロドメイン表面の血小板の活性化の抑制により細小人工血管として利用可能であることが次第に明らかにされつつある。in vitroにおける抗血栓性発現メカニズム及びin vivoにおける人工血管の評価をあわせて検討した。in vitroでは、前年度まで得られた知見を元に、さらに新しい手法でHEMA-Stブロック共重合体の形成するミクロ相分離構造表面の抗血栓発現メカニズムに関して検討した。材料表面と接触した血小板の細胞内遊離カルシウム濃度変化を詳細に検討し、ミクロ相分離構造表面が血小板のカルシウム濃度の上昇をその接触によって抑え、活性化を抑制していることをHEMAとStの同一組成のランダム共重合体とそれぞれのホモポリマーと比較しながら明らかにした。さらに血小板内cAMP濃度がミクロ相分離構造表面と接触することにより上昇することを明らかにし、血小板の材料表面との接触による活性化の抑制には、ただ単に、材料表面と血小板膜との物理化学的相互作用のみで規定されるのではなく、細胞内のcAMP代謝が関与していることを見いだした。また、ミクロ相分離構造表面上での初期粘着挙動を観察したところ、高い運動性を有していることを見いだし、血小板自身が粘着(能動的粘着)を抑制していることが示唆され、さらに分子メカニズムを検討を進めている。in vivoにおいてはすでに作製し2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)とスチレン(St)からなるブロック共重合体を用いた細小人工血管を用い、前年度に継続して長期開存試験を推進した。内径3mmの人工血管は1年半以上開存し、そのメカニズムは偽内膜の形成ではなく、タンパク質の単分子吸着層による材料-血液界面の安定化によることを明らかにし、従来得られていない細小人工血管の実現の可能性を示した。
文字認識における確率的モデル化に関する研究

文字認識をはじめとする比較的単純な2値画像の認識には、しばしば統計的な特徴を用いた手法が用いられる。これらの技術の中には、経験的に取り入れられるものも数多くあり、その全体像を把握するのは困難であるが、およそ1.図形としての分布(通常何らかの特徴量を通して、多次元の分布となる)、2.文書内の文字記号としての分布、3.システムの動きに関する分布に大別して考えることが出来る。これらの視点に立って、対応する基本技術である統計的処理における分布を解析し、より実情にあった処理を考えることで、システムの性能の改善を図るとともに、そこに潜む本質的かつ汎用的な問題の発見と解決を目指すことを目標とした。その結果、複数の認識手法における結果を順位を元にした統計的な評価を元に融合する方法を開発するとともに、文字認識における線種の識別および、線図形としてのグラフの認識に関して、線図形の分布の解析を前提とした手法を開発することが出来た。さらに、線図形の中に潜むノイズの解析を数値データのグラフに適用することにより、コンクリートの乾燥収縮のデータ予測および、欠損データの復元にこれを応用することが出来た。また、これらの手法を前提としたシステムとして、スキャナーで読み取った数式を含む文書を認識し、その認識結果を表示編集するシステムのいくつかの処理の中に、統計的な手法を織り込むことで、その性能を高めることが出来た。さらに、投票を用いた融合手法に関しては、理論的な立場からも更なる解析を進め、意思決定の分野への応用も実現することが出来た。これらの技術、すなわち、データ予測やそれに伴うノイズ除去、集団の意思決定への適応などは、現時点では文字認識と融合されていないものもあるが、そこに内在する理論は十分汎用性を持つものであり、相互に発展することが期待される。本年度の研究は、文字画像を確率的にモデル化する上で必要となる汎用的な手法の考察を中心に行った。一般的に文字画像は何らかの方法でベクトル化したうえで辞書を作り、辞書中のデータとの比較でその認識を行うことが多い。多くの場合、複数の方法でベクトル化した文字画像に対し、それぞれ対応するベクトル空間において近いと判断される辞書中のデータのうち、最適なものを選ぶ方法をとる。このとき、どれを選ぶかを決める際には確率的にモデル化した上で統計的に処理をする手法がいくつかあるが、どのような方法が効果があるのかを探ることにより、そこに内在する確率空間としての特徴が明らかにされると考え、その解析を行った。結果、ベクトル化の方法ごとに空間内で近い順に並べた際に何番目にくるかをポアソン分布で近似したモデルが有効であるという結論に至った。このモデルは従来の「順位による投票」による手法を理論的に解析することにより得られたモデルであり、ここではさらにベクトル空間内の距離による条件付き分布を考えたうえでのパラメータの推定を行いその精度を上げることに成功している。(平成13年3月15日電気通信学会PRMUにおいて発表)その他、数式における空間内の配置の分布を用いた数式の構造解析、方向線素特徴量を用いた文字認識などの具体的な対象に対する解析を行う中で、来年度以降の研究のための準備を行うとともに、オンライン、オフラインの両方を想定した手書きの数式のデータを謝金によるアルバイトで作成するなど今年度の研究を融合するための準備が整った状態である。われわれが解析の対象とする画像は、数式を含む文書画像であるが、そこにはさまざまな意味で不確定的な要素がある。今年度はその中から、線図形としての統計的性質と、線の太さや形状に関する統計的性質、それから文字矩形の配置に関する統計的な性質に関する研究を中心として研究を行った。線図形は、文字を構成するというだけではなくて、教科書などには不可欠な関数のグラフの要素ともなりうるものである。

これらの線図形の中で、基本的な直線、円弧、放物線の各パラメータの推定と相互の交わり接触の情報の取得に関して、画像の縦横の連続する黒画素の集まりであるランを基本単位とした尤度を元に各種パラメータを推定し、その後に各図形相互の交点と接点の座標の取得を行った。文字の形状(フォント情報は)特に数式の中では特定の意味を持つことがあり、この認識なしでは正確に文書を把握することができない重要な問題であるが、特に事前情報や画像情報が少ない場合はその判断が難しいことが多い。特に太字でかかれた文字はその数式上での意味が明確に異なるにも関わらず、太さという相対的な情報であるがゆえに局所的にはその判断がつきかねることになる。このような事態を解決する糸口として、アルファベット大文字の部分パターンのうちのいくつかを抜き出しそのパターンごとにその形状を比較することで、そのパターンが通常のものか太い文字のものかを判断する手法を提案した。最後に、数式における各種文字の配置に関しては、その相互位置関係が数式の意味を決定することになる。その場合相互の大きさの関係も併せて問題になるが、特殊記号類など大きさの特定の難しい文字があるととたんに解析が難しくなる。この問題を解決するために、数式全体からなるネットワークを最適化するという形で数式の解析を行う手法を提案した文字認識をはじめとする比較的単純な2値画像の認識には、しばしば統計的な特徴を用いた手法が用いられる。これらの技術の中には、経験的に取り入れられるものも数多くあり、その全体像を把握するのは困難であるが、およそ1.図形としての分布(通常何らかの特徴量を通して、多次元の分布となる)、2.文書内の文字記号としての分布、3.システムの動きに関する分布に大別して考えることが出来る。これらの視点に立って、対応する基本技術である統計的処理における分布を解析し、より実情にあった処理を考えることで、システムの性能の改善を図るとともに、そこに潜む本質的かつ汎用的な問題の発見と解決を目指すことを目標とした。これに対し、今年度は昨年度までの成果を踏まえてさまざまな形での拡張を試みた。とくに実装レベルでの適用が遅れている1の立場から、線図形の持つ性質をさらに解明すべく、4.風景画像のなかでの線の持つ印象への影響について調べ、また5.基本的小さな単位での線のパターンの想起させる図形の解析、そして、6.線図形の性質を時間に依存して変化するデータの予測の分野に応用する研究を行った。4.については、線の持つ特徴と特定の印象ごとの相関関係関した評価から、それらにより説明可能な印象の解析をし、5.についてはビットパターンが特定のものに対し、数値的に求めた傾きと、想起される傾きの違いについて解析をした。また6については、データの持つノイズを平滑化する手法に、既存のモデルによる修正を加えることで、著しく壊れたデータを修正する手法を開発した。さらに、2の立場からは行列の位置関係に関する解析、3の立場からは、複数の選択肢にたいする投票による評価に関する研究をすすめた。