hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ステムの比較によるRNA配列の構造アライメントアルゴリズム

今年度の、主な研究成果は、自らが設計したRNAのペアワイズアライメントアルゴリズムをローカルマルチプルアライメントへと拡張し、論文として出版したことである。これは、複数本の近縁種の配列が与えられたら、効率よく局所的に保存されたRNA部位を発見することを行う。これまでに、このタスクを行う手法は存在したが、精度が悪いか実行速度が遅いという点で問題があった。この問題に対して、田部井さんは精度と実行時間において実用性のある手法を開発した。これにより、ゲノム配列中から効率よくRNAを発見することが可能となった。実装したソフトウェアーをウェブにて公開し、世界中の研究者からアクセス可能とした。その他、線形グラフからの効率的なマイニングアルゴリズムの設計及び実装を行った。線形グラフとは、ノードに全順序けられたグラフである。タンパク質のコンタクトマップや、自然言語の文章の係り受け関係などを表現したグラフが線形グラフのインスタンスとなる。ノードの順序を利用することにより、エッジも全順序を与えることができる。このグラフ上で、逆探索法を用いることにより、部分グラフの列挙アルゴリズムを設計を行った。逆探索法とは、列挙アルゴリズムの設計技法の1つであり、同型計画法などと同様に重要なアルゴリズム設計技法のひとつである。設計したアルゴリズムを実装し、コンタクトマップやセンテンスデーターで計算機実験を行うことにより、提案手法が、従来の部分グラフ列挙アルゴリズムよりも高速であることを示した。DNAからタンパク質への中間媒体として知られていたNon-coding RNAは,実は生体内における翻訳制御などの重要な役割を担うことが明らかになってきた。これらの機能はRNAの一次配列における相同性よりも立体構造の相同性に強く依存する、一方で、RNAの二次構造の相同性も機能と関係していることが知られている。よって、マルチプルアライメントから二次構造の保存されたnon-coding RNAを発見することは効率的かつ効果的な方法の一つである。RNAは、そのとりうる二次構造を保存するように、配列上離れた塩基のペアーを保つように進化する。よって、RNAのマルチプルアライメントは、一次配列の相同性とともに、二次構造を考慮に入れる必要がある。Non-coding RNAを発見するために、現在までに数多くのマルチプルアライメント手法が開発されてきた。しかし、これらはRNA配列を大域的にアライメントする方法であり、ゲノム配列中に局所的に保存されたRNAを発見する目的には適していない。そこで、われわれはゲノム配列中に局所的に保存されたRNA配列を発見するために、新しいローカルマルチプルアライメント手法を開発した。提案手法は、新しいRNAのペアワイズローカルアライメントモデルに基づいている。そのモデル化のために、条件付確率場という最新の機械学習分野の結果を用いた。これにより、RNAの効率的なペアワイズアライメントのためのさまざまな特徴を組み入れたモデル化が可能となった。ベンチマークデーターセットを用いた実験により、提案手法は、現在までに提案されているRNA配列のためのアライメント手法とモチーフ抽出手法の中で、最も精度が良いことが示された。研究成果は、バイオインフォマティクスのジャーナルであるBioinformatics誌に現在、投稿中である。
合成微小環境を用いた軟骨組織のｉｎ　ｖｉｔｒｏ構築

27年度が最終年度であるため、記入しない。
ツインマイクロプローブの非接触高速走査と実時空間校正による長尺微小溝幅の絶対計測

本研究は,微小開口部を有するマイクロスリットやマイクロピンホールの超精密な三次元寸法測定の達成を目的とした非接触型マイクロプローブを開発し,2本のマイクロプローブを用いて同時に操作することで微小寸法の高速かつ高精度な測定方法の提案を行う.ナノ領域まで接近させた物体間に生じるファンデルワールス力や水膜層吸着力などの局所的な相互作用力を用いて非接触で物体表面位置を高感度に検出するマイクロプローブを開発し,精密寸法測定システムを構築し,精密マイクロ構造寸法の測定を実施する.プローブ位置決めステージの運動誤差評価やプロービング検出の繰り返し性などによって生じる誤差は測定の不確かさとして評価する.当該年度は,本研究課題の課題であった検出軸が1方向に限定されるという課題を克服するために,新たに発案した原理と構成に基づく全方位検出マイクロプローブを試作し,実験的に原理検証と性能評価試験を行った.その結果,試作した全方位検出型マイクロプローブはプローブ軸回りの全方向に対してナノメートルオーダーの表面検出分解能を達成できることが確認された.また測定物表面位置を全方位に対してサブミクロンの精度で検出可能であることが確認され,本課題で開発されたマイクロプローブがマイクロ構造物の精密寸法測定の有力なツールになりうることが確認された.またマイクロプローブの校正に関して,校正用参照基準の精度に依存しない自律的な校正法を発案し,その効果をシミュレーションに基づき評価した.これらの結果,本研究課題のマイクロプローブおよび実時空間校正法はサブミクロンからナノメートル精度の測定精度を達成できる見込みを得た.本研究は,2組の非接触型マイクロプローブを用いてマイクロスリットの内部両面を同時に走査し,微小溝幅の高速かつ高精度な測定方法の提案を目的としている.測定対象物の表面に存在するナノメートルオーダーの水膜層や表面間相互作用力に起因する局所的な引力を検出し,プローブにはたらく相互作用力強度を一定に保つようにプローブ-測定点間距離をクローズドループ制御により保持することで高速計測に利用可能な走査マイクロプローブを構成する.また2本のマイクロプローブを用いてスリット内を同時に走査することによって,位置決めステージの運動誤差による不確かさの影響を受けない精密微小溝幅測定を実施する.また測定システム上でプローブの校正を実施する実時空間校正法により,周囲環境変化に起因する測定誤差を除去し,ナノメートル級測定精度の保証を試みる.当該年度は,プローブ先端級寸法の実時空間校正法についての取り組みを行い,ブロックゲージを用いた測定システム上での実時空間校正による効果を測定不確かさによって評価した.マイクロプローブの測定子に使用したマイクロ球の直径の校正方法を提案し,その結果,数十nm級の不確かさでプローブ測定子の直径を校正可能であることが確認された.また,非接触型走査マイクロプローブの開発にでは,マイクロプローブにはたらく外力の数値解析と実験的な検証を行い,計測理論の確立に取り組んだ.その結果,本課題で開発したマイクロプローブは非接触で測定可能であり,サブマイクロからナノニュートン級の微小力を高感度に検出可能であることが確認され,非接触型マイクロプローブの高精度化および高感度化を実現するための新たな知見を得ることができた.本研究課題では,ブロックゲージを用いたマイクロプローブの実時空間校正法を提案し,マイクロメートルオーダーの先端球測定子の有効直径をナノメートルオーダーで校正可能であることを確認した.実時空間校正法は測定対象物の表面に存在する水膜層の厚さ変化や温度・湿度,表面材質などの測定環境変化の影響を除去でき,ナノメートルオーダーの測定不確かさを達成できることが明らかになった.一方で,走査プローブとして応用するためには安定性や高感度化の向上が必要であることが判明した.そこでマイクロプローブにはたらく外力や相互作用力の数値解析および実験的な検証を実施した.今後はプローブに作用する外力の数値解析により,マイクロプローブの設計及び構成の最適化に取り組むことで,走査マイクロプローブとしての高安定・高感度の達成を試みる.以上の得られた成果より,本年度の達成度はおおむね順調に進展しており,当初の研究計画を達成していると考えられる.本研究は,2組の非接触型マイクロプローブを用いてマイクロスリット内部両面を同時に走査し,微小溝幅の高速かつ高精度な測定方法の提案を目的としている.非接触型マイクロプローブは測定対象物の表面に存在するナノメートルオーダーの厚さの水膜層に起因する吸着力やファンデルワールス力等の表面相互作用力によって生じる引力を検出し,プローブに作用する相互作用力強度を一定に保持するように測定点との距離を制御することで高速計測に利用可能な操作マイクロプローブの開発を試みる.さらに2本の走査マイクロプローブを用いてスリット内を同時に走査することで,位置決めステージの運動誤差による不確かさの影響を受けない微小溝幅の精密測定を実施する.また測定システム上でマイクロプローブの校正を行う実時空間校正により,測定環境の変化により生じる測定誤差を除去したナノメートル級測定精度の保証を試みる.当該年度は,マイクロプローブの構成および作製方法を見直すことによって,本研究課題において開発したこれまでのマイクロプローブの検出軸が1軸方向に限定されるという問題点を克服し,多軸方向にプロービング検出軸を有するマイクロプローブの開発に関する取り組みを行い,本研究で開発したマイクロプローブは水平面上の2軸方位に対してナノメートルオーダーの分解能を有していることが実験的に確認された.

また多軸検出可能なマイクロプローブの実現の見通しが得られたことにより,プローブ先端微小球直径を外部参照基準の精度に依存することなく自律的に校正可能な方法を発案し,実時空間校正における不確かさの低減について検討を行った.研究代表者の所属機関変更により,前年度まで研究に使用していた工作機械や精密位置決め装置を継続して使用することが困難となったため,代替の設備や装置の確保に時間を要し,研究計画全体としてはやや遅れている.一方で,これまでの取り組みにおいて,検出可能軸が1方向に限定されるという課題に対しては,マイクロプローブの構成および作製方法の改良という解決方法を発案し,今後は順調に進展する見込みである.また実時空間校正法に関しては,現有の機器および測定装置で実現可能な手法についてシミュレーションを行い,計画通りに進展できる見込みを得た.以上の得られた成果より,本年度の達成度はやや遅れているが,次年度以降は概ね計画通りに進展する見込みである.本研究は,微小開口部を有するマイクロスリットやマイクロピンホールの超精密な三次元寸法測定の達成を目的とした非接触型マイクロプローブを開発し,2本のマイクロプローブを用いて同時に操作することで微小寸法の高速かつ高精度な測定方法の提案を行う.ナノ領域まで接近させた物体間に生じるファンデルワールス力や水膜層吸着力などの局所的な相互作用力を用いて非接触で物体表面位置を高感度に検出するマイクロプローブを開発し,精密寸法測定システムを構築し,精密マイクロ構造寸法の測定を実施する.プローブ位置決めステージの運動誤差評価やプロービング検出の繰り返し性などによって生じる誤差は測定の不確かさとして評価する.当該年度は,本研究課題の課題であった検出軸が1方向に限定されるという課題を克服するために,新たに発案した原理と構成に基づく全方位検出マイクロプローブを試作し,実験的に原理検証と性能評価試験を行った.その結果,試作した全方位検出型マイクロプローブはプローブ軸回りの全方向に対してナノメートルオーダーの表面検出分解能を達成できることが確認された.また測定物表面位置を全方位に対してサブミクロンの精度で検出可能であることが確認され,本課題で開発されたマイクロプローブがマイクロ構造物の精密寸法測定の有力なツールになりうることが確認された.またマイクロプローブの校正に関して,校正用参照基準の精度に依存しない自律的な校正法を発案し,その効果をシミュレーションに基づき評価した.これらの結果,本研究課題のマイクロプローブおよび実時空間校正法はサブミクロンからナノメートル精度の測定精度を達成できる見込みを得た.平成28年度における本研究課題の取り組みでは,平成29年度に実施を計画していた実時空間校正法に関する取り組みを一部前倒しで実施した.実時空間校正法に関しては,計画当初の目標である100 nm未満の校正不確かさを達成することができた.そのため,本課題の取り組みの1つである実時空間校正法は十分な成果が得られたものと考えられる.一方で,走査マイクロプローブの開発に関する取り組みに関しては,安定性やプローブの感度に課題があり,数値解析や実験的な検証による計測理論の検証を行った.
腎線維化の進展における間質浸潤マクロファージの腎保護的作用に関する検討

C56BL/6マウスを用い、片側尿管結紮(UUO)により腎線維化を誘導した。これらのマウスに対し顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)をUUO作成後7日目から14日目にかけて連日皮下投与することにより、骨髄細胞を末梢血中に動員した。UUO作成後14日目に末梢血中の白血球数、白血球分画を測定し、腎線維化の程度をマッソン染色、コラーゲンに対する免疫染色により、また腎間質のマクロファージ浸潤をF4/80染色により検討した。G-CSF投与によりUUO14日目の末梢血中の好中球、単球、マクロファージの有意な増加と、腎間質浸潤マクロファージの有意な増加を認め、腎線維化の程度の軽減傾向を認めた。また我々の検討では、angiotensin II type 1 receptor(Agtr1)geneのknockout mouseより得た骨髄をwild type mouseに移植し、UUOにより腎線維化を誘導した場合、UUO後早期(day5)ではAgtr1-deficient bonemarrowを持つ群(Agtr1-/-)とコントロール群(Agtr1+/+)との間で、間質浸潤マクロファージ数と腎間質線維化の程度の両者とも有意差を認めなかったが、UUO後期(day14)ではAgtr1-/-群ではAgtr1+/+群に比べ、間質浸潤マクロファージ数は有意に減少し、Masson point-count法及び腎組織のHPLCによるコラーゲンの定量で腎線維化の増加を認めた。同時にUUO-day14ではAgtr1-/-群で腎組織におけるTGF-β1mRNAやα1(I)collagen mRNA、α1(III)collagen mRNAの発現の増強を認めた。以上の結果より、UUOの後期においては浸潤マクロファージが腎線維化の進展に対し、腎保護的に働いている可能性が示唆された。今後、腎に対するマクロファージの直接注入などにより、さらに腎線維化に対するマクロファージの作用を検討する予定である。
自律的な同一化的動機づけを形成させる手段的な高校受験観に関する研究

本研究は、受験観を「受験勉強によって生じる学習態度や意識の変化に対する認知」と定義し、これを受験勉強の機能として捉えた。そして、生徒にとって望ましいとされる自律的な同一化的動機づけの促進という観点から、受験観(受験勉強の機能)に着目することを通して、受験期の適切な学習指導のあり方を検討することを目的とした。平成28年度は、まず平成27年度に実施した調査データの再分析を行い,高校受験観(機能)を測定する尺度項目の精選を行った。そしてこの過程を経て作成された尺度を公立中学校の生徒を対象に実施した。その結果、高校受験観(受験勉強の機能)は、「学習態度の改善機能」、「競争意識の向上機能」、「理解状態の診断機能」、「将来目標の思考機能」、「時間的な制約機能」の5つによって整理されることが確認され、中でも「学習態度の改善機能」と「理解状態の診断機能」が生徒の学習活動に対して有益な成果(自律的な同一化的動機づけの促進およびそれを介して学業成績の向上に寄与するなど)をもたらすことが明らかにされた。一方で、「時間的な制約機能」にはネガティブな結果(統制的な同一化的動機づけを促進させ抑うつ気分を高めるなど)が示された。以上は、受験勉強による学習態度や意識の変化について、肯定的な側面に注目することで、受験勉強をより有意義なものすることができる可能性を示唆していると考えられる。これまで「受験は良いものか、もしくは悪いものか」と言った議論も存在していたが、受験勉強とどのように関われば良いのかといった教育的視座を提供したことは本研究の意義の一つといえる。この点は、これまで受験の機能を詳細に検討した研究がなかったため、議論そのものができなかったのであり、この意味において本研究は学術的な貢献をしたものと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は、以下の二つの研究群が実施された。研究Iでは、自律的・統制的同一化的動機づけの概念化及び測定尺度の開発が行われた。中学1年生から3年生を対象に質問紙調査が実施された。分析の結果、両同一化的動機づけは、西村・河村・櫻井(2011)の自律的学習動機尺度で測定される“同一化的動機づけ"と中程度以上の正の相関関係を示し、さらには家庭学習の時間(平日、休日、テスト期間)と正の関連を示した。さらに自律的同一化的動機づけは、自尊心と正の相関、抑うつと負の相関を示し、統制的同一化的動機づけは自尊心と負の相関、抑うつと正の相関を示した。以上から、作成された尺度の妥当性が確認された。また、短期縦断調査も実施され、自律的・統制的同一化的動機づけの縦断的変化が検討された。現在のところ、両同一化的動機づけともに学年があがるにつれて、もしくは高校受験が近づくにつれて、高くなる傾向が確認されている。この調査については継続中であり、データの追跡を行っている。研究IIでは、中学生の高校受験観、おもに高校受験の機能に着目した尺度作成が行われた。想定された因子は“学力の向上"、“学習習慣の確立"、“精神的な成長"、“将来展望の獲得"、“学習意欲の喚起"、“学習方略の獲得"、“仲間との学習"、“時間的制約"、“精神的ストレス"、“無気力化"、“家族関係の問題"などであり、これらに相当する項目が用意された。この予備項目を中学3年生を対象に実施した。現在、データの打ち込みは完了しており、解析中である。平成27年度は、高校受験勉強の多様な機能を測定する尺度を用いて(1)高校受験勉強の機能と学業成績や精神的健康との関連を調べること、(2)高校受験勉強の機能と自律的な同一化的動機づけとの関連を調べること、の2点を目的とした調査研究を行った。まず(1)について述べる。前年度に作成された高校受験勉強の多様な機能を測定する尺度を、受験を控えた中学3年生に実施し、学業成績と精神的健康との関連を調べた。その結果、受験勉強を自分の学習状態の診断の場として活用することによって学業成績が高まり、学習習慣の改善の場と捉えることによって,抑うつは低下することが明らかにされた。一方で、受験勉強によって自分の生活に制約が掛かっていると認識することによって,抑うつは高まることが明らかにされた。これらの結果は、高校受験勉強をどのように有効活用するかによって、学業成績や精神的健康に個人差が生じることを示唆している。さらに、この傾向は、中学2年生に対して定期テストを想定させた調査においても確認された。一方、(2)については、仮説通り、受験勉強を自分の学習状態の診断の場として活用することや学習習慣の改善の場として捉えることが、自律的な同一化的動機づけと強い関連がみられることが示された。この結果は、高校受験勉強の捉え方(子どもはどのように向き合えばいいのか)を指導することによって、その後の動機づけに影響を及ぼすことができることを示唆している。平成27年度の研究成果およびその意義は、高校受験勉強は「良いものだ、悪いものだ」といった二分論的な議論からの脱却の必要性を示唆したことである。すなわち、“高校受験勉強をどのように捉え活用するかが、受験を迎える中学3年生にとって重要である"というメッセージを実証的データから示したことである。上記の評価にした理由は以下の3点である。

第1に、計画通り進んでおり、かつ得られた知見の頑健さを確かめるための追試調査も行うことができたため、第2に、仮説とは一部異なる結果が得られ、今後の研究の発展的示唆を得ることができたため、第3に、平成28年度の実施を予定していたWeb調査を実施することができたため、である。本研究は、受験観を「受験勉強によって生じる学習態度や意識の変化に対する認知」と定義し、これを受験勉強の機能として捉えた。そして、生徒にとって望ましいとされる自律的な同一化的動機づけの促進という観点から、受験観(受験勉強の機能)に着目することを通して、受験期の適切な学習指導のあり方を検討することを目的とした。平成28年度は、まず平成27年度に実施した調査データの再分析を行い,高校受験観(機能)を測定する尺度項目の精選を行った。そしてこの過程を経て作成された尺度を公立中学校の生徒を対象に実施した。その結果、高校受験観(受験勉強の機能)は、「学習態度の改善機能」、「競争意識の向上機能」、「理解状態の診断機能」、「将来目標の思考機能」、「時間的な制約機能」の5つによって整理されることが確認され、中でも「学習態度の改善機能」と「理解状態の診断機能」が生徒の学習活動に対して有益な成果(自律的な同一化的動機づけの促進およびそれを介して学業成績の向上に寄与するなど)をもたらすことが明らかにされた。一方で、「時間的な制約機能」にはネガティブな結果(統制的な同一化的動機づけを促進させ抑うつ気分を高めるなど)が示された。以上は、受験勉強による学習態度や意識の変化について、肯定的な側面に注目することで、受験勉強をより有意義なものすることができる可能性を示唆していると考えられる。これまで「受験は良いものか、もしくは悪いものか」と言った議論も存在していたが、受験勉強とどのように関われば良いのかといった教育的視座を提供したことは本研究の意義の一つといえる。この点は、これまで受験の機能を詳細に検討した研究がなかったため、議論そのものができなかったのであり、この意味において本研究は学術的な貢献をしたものと考えている。平成26年度に予定していた研究Iと研究IIが概ね完了しており、計画通りである。ただし、解析が途中であり今後の学会発表に向けて、早急に成果をまとめていく必要がある。まず、Web調査のデータ解析を行い結果をまとめる。また、仮説と異なる結果については、この原因を特定するための調査を行い対応する。28年度が最終年度であるため、記入しない。高校受験観の尺度については構造が確定されていないが、現在、解析中であり、次回の調査に間に合うよう7月までには尺度の構造を確定させる。今後は、自律的・統制的同一化的動機づけと高校受験観との関連を検討する。さらにはWeb調査を実施し、幅広いサンプルでの調査を予定している。また、調査と並行して、得られた成果をまとめて論文化する作業を行う。
マイクロアレイを用いた乳癌腋窩リンパ節転移予測法の開発

本研究は、新たに乳癌腋窩リンパ節転移に関係する遺伝子群を同定し、癌リンパ節転移の分子機構及び病態を解明し、腋窩リンパ節転移予測法を開発することで臨床における治療戦略に応用するというテーマのもとで開始された。外部の独立したvalidation setにおいても、「GNI」は良好な再発予後予測法であることが示された。1.マイクロアレイを用いることで数万個のヒト遺伝子の中から、様々な生命事象に関係する遺伝子群を同定することが可能になってきた。そこで本研究では、乳癌原発巣を対象にしたマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析により、「乳癌の腋窩リンパ節転移に関係する遺伝子群を同定する」ことと、「その遺伝子群を用いた正確で再現性の高い乳癌腋窩リンパ節転移予測法(多重遺伝子診断Multi-gene classifier)を開発することを目的にしている。2.本年の実績としては、まずPublic database: GEOより、乳癌原発巣の欧米人マイクロアレイデータを選択しダウンロードを行った。選択基準は以下の通りである。「・U133 2.0 arrayを使用している。・リンパ節転移の有無の情報が含まれる症例。・術前抗癌剤(NAC)施行症例を除く・stageIV症例を除く。・Histologyが特殊型のものを除く。・micrometastasis症例はtraining setとしては省き、validation setとして、追加検討する。・CEL fileの破損により読み込み不可のdataは削除。」3.その結果、11施設(cohorts)計1241人の乳癌原発巣の欧米人マイクロアレイデータとそれらに関係するリンパ節転移の有無の情報を得ることができた。11 cohortsの内容は以下の通りである(GSE2***, GSE5***, GSE6***, GSE9***, GSE1****, GSE1****, GSE1****, GSE2****, GSE2****, GSE3****, GSE3****)(*:伏字)。これらを対象に乳癌リンパ節転移に関係する網羅的遺伝子検索を施行中である。また大阪大学医学部附属病院における乳癌手術施行例の原発巣のマイクロアレイデータもvalidation setとして順次作成中である。一般的に乳癌において腋窩リンパ節転移の有無は予後に大きく関係することが知られているが、リンパ節転移のメカニズムは未だ明らかになっておらず、現状ではあらゆる手段を用いても乳癌原発巣の検査により腋窩リンパ節転移を予測するのは困難である。腋窩リンパ節転移予測法を用いて術前に腋窩リンパ節転移の有無を高精度に予測することができれば、実臨床では術前ホルモン療法や術前化学療法の必要性を判断する際にたいへん有用な情報になるものと思われる。また本研究によりリンパ節転移の分子機構が解明されれば、それらを対象にした分子標的治療薬等の開発によりリンパ節転移が未然に防げる可能性があると考えられたからである。その後、外部LuminalB乳癌の原発巣マイクロアレイデータ230例をThe training setとして解析し、腋窩リンパ節転移に関係する遺伝子群の同定を試みた。また、多変量解析において「GNI」は他の臨床病理学的因子よりも最も有意水準の高い独立した予後予測法であることが示された。このような結果から、高精度な腋窩リンパ節転移予測法である「GNI」を用いて腋窩リンパ節転移予測法を用いて術前に腋窩リンパ節転移の有無を高精度に予測することで、実臨床では術前ホルモン療法や術前化学療法の必要性を判断する際に有用な情報になる可能性があると思われる。マイクロアレイを用いた多遺伝子診断法の開発また、乳癌はsubtypeごとに生物学的特性が異なるため今回はLuminal A乳癌専用の予測モデルを開発したが、Luminal BやBasal, HER2-enriched typeにおける腋窩リンパ節転移予測法も続けて開発する必要があると考えている。Public data

base: GEOより、乳癌原発巣の欧米人マイクロアレイデータを選択しダウンロードを行った総計1241人の乳癌原発巣の欧米人マイクロアレイデータ全体に対して網羅的な解析を試みたものの、全体においてリンパ節転移に関係するような遺伝子群を効率よく選択することは困難であった。開発用のTraining setにおいて有意差が出ても、検証用のValidation setにおいて良好な有意差を示すことは困難であった。その原因として種々の解析を行った結果、以下のような解析困難に関係する理由1,2が考えられた。理由1「リンパ節転移に関しても、Intrinsic subtypeごとに異なる機構を持つらしいことがわかってきた。」総計1241人に対して、Perouらが開発したsubtype分類「PAM50」を適用すると、Luminal A (468), Luminal B (319), HER2-enriched (140), Basal (248), Normal-like (66)等に分かれ、それぞれにおいてリンパ節転移率が大きく異なった。またそれぞれのsubtypeにおいて解析を行ったところ、各々でリンパ節転移に関係するPathway(遺伝子群)の傾向が大きく異なることが判明しつつある。従って全subtypeにおいて共通してリンパ節転移に関係するような遺伝子群を効率よく選択することは困難であると考えられた。理由2「総計1241人の乳癌原発巣のマイクロアレイデータは11病院施設(cohorts)において制作されたが、各々の施設間格差が存在することが判明した。」施設間格差は網羅的解析において大きな障壁になり、関連遺伝子群を効率よく選択することが困難になる。以上2つの理由により、総計1241人に対して、全subtype、全病院施設に共通してリンパ節転移に関係する遺伝子群を選択することは困難であると考えられた。総計1241人、すなわち全subtypeにおいて共通してリンパ節転移に関係するような遺伝子群を効率よく選択して、リンパ節転移予測モデルを構築することは上記の理由1、2から困難であると考えられた。従って、理由1「リンパ節転移に関しても、Intrinsic subtypeごとに異なる機構を持つらしいことがわかってきた。」に対しては、総計1241人を各subtypeに分類した上で、各々のsubtypeにおいて特徴的にリンパ節転移に関係するPathway(遺伝子群)を探索したいと考えている。またそのようにして各subtypeごとに同定されたPathway(遺伝子群)を互いに比較することで、各subtypeの特徴をリンパ節転移の面からも明らかにしたいと考えている。理由2「総計1241人の乳癌原発巣のマイクロアレイデータは11施設(cohorts)において制作されたが、各々の施設間格差が存在することが判明した。」に対しては、数学的補正法を複数通り試すことで、その各々のデータ分布が近似して解析しやすくなる方法を試していく予定である。施設格差を解消する代表的な数学的手法に「RMA+Mean-Centering法」等があるが、そのうちいくつかの手法によって、データ分布において比較的良好に施設格差が解消され得ることを既に確認している。
遷移金属を結合するタンパク質の探索と機能予測

鉄、銅、亜鉛等の遷移金属は生物にとって必須であることが知られており、その殆どがタンパク質と結合することにより機能している。近年こうした遷移金属を配位して機能するタンパク質が注目を集めるなかで、タンパク質の金属イオン結合部位のデータベースとしてMetalMineを構築しWeb上で公開することが出来た。MetalMineはタンパク質の金属結合サイトに関するデータベースとしては世界最大規模のものであり、分子進化解析等によるタンパク質の機能予測をすすめる環境が整備された。(1)タンパク質中の金属結合サイト予測の一つのアプローチとして、構造ゲノミクスのターゲットとなっている構造未知のタンパク質でX線蛍光スペクトル解析により遷移金属の配位していることがわかっているタンパク質について、ゲノム配列データベース中からの進化的情報をてがかりに、遷移金属を配位しているアミノ酸残基の予測を試み、相同で構造の解かれているタンパク質があるいくつかのケースに付いて、新規の金属結合サイトと考えられるものを見いだした。この結果について、ヨーロッパ蛋白質科学会で発表を行った。(学会発表1)また、これ(2)タンパク質の遷移金属結合サイトについての見通しのよい分類、を行っておくことが、今後の生体内での金属の働き(メタローム)を考えてゆく上で重要さを増してゆくと考えられ、そのための共通インフラとしての金属結合サイトデータベースの構想を作成している。PDBに含まれる遷移金属の結合サイトを、構成する金属イオンの数、配位するアミノ酸の種類と数、SCOPなどのフォールド分類などを手がかりに、自動的に分類する手続きの開発を進めている。本プロジェトで開発しているプログラムを含む、原子力機構で開発中のバイオインフォマテ平成二十年度には原子力機購から奈良先端大への所属の変更があったために、当初目標としていた研究計画に若干の遅れが生じたが、計算機環境の整備、ソフトウェアの開発をすすめることが出来た。特に金属イオン結合タンパク質と結合サイトの分類・整理に必要なシステムの構築において一定の成果を得ることが出来た。現在このシステムを利用したデータベースの構築を進めている。申請者はマルチ銅オキシダーゼの進化モデル上のMissing Linkのアイデアに基づく、新しいタイプの銅結合タンパク質のゲノム配列中での同定(1)を行ったが、昨年末から今年にかけて、4カ所の独立したグループから、申請者による予測が正しかったことを実験的に証明する結果が報告された(2-5)。構造および機能が未知で、分光学的手法により遷移金属イオンの結合が確認されているアミノ酸配列について、金属イオンを配位するアミノ酸残基を相同なタンパク質の立体構造および進化的な情報を利用して予測する研究を進めた。金属イオン結合タンパク質はすべてのタンパク質のうちの3分の1から半数程度を占めるとされており、近年その重要性が広く認識され、メタロームあるいはメタボロームという新しい研究分野をも出現しつつある。こうした状況で金属イオンタンパク質に関するバイオインフォマティクスリソースの必要性が指摘されているなか(1)、本研究費によって一昨年度より申請者が構築を進めてきたタンパク質の金属イオン結合部位のデータベースとしてMetalMine(http://metalmine.naist.jp/)を構築しWeb上で公開することができた(2)。MetalMineはPDBデータベースに含まれるタンパク質の金属イオン結合サイトに関する情報を網羅的に含んでいる。また、結晶化のために加えられた塩などによる人工的な金属イオンの配位を、文献データを参照することで可能な限り排除し、生体内で実際に機能に関与していると考えられる結合サイトのみを収集した。検索機能としてPDB-ID,タンパク質名などによるキーワード検索の他、BLASTによる配列探索機能があり、アミノ酸配列からの相同性による簡便な金属結合残基予測として用いることもできる。現時点で主要な8種の遷移金属イオン(Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, V, W)に関する配位部位412種(7917サイト)を含んでおり、公開されている金属イオン結合サイトのデータベースとしては、世界的にみても最大規模のものとなっている。
人文科学とコンピューター数量的分析-

研究計画に基づき次のような研究を実施した。(1)文章の計量分析1)『源氏物語』及び『源氏物語』関連文献の『紫式部日記』、『山路の露』、『雲隠六帖』、『手枕』のデータベースを用いて数量的分析を行った。特に助動詞の使用頻度の分析を中心に、『源氏物語』54巻の成立に関して考察した。2)西鶴作品の数量的分析を行うため、『好色一代男』等の井原西鶴の全作品の入力データのチェックを行い、その内『好色一代男』、『好色五人女』等の5作品については単語の分割を終了し、計量分析の準備に入るとともに索引出版の準備も進めた。3)サンスクリット大乗仏典データベースについては、「十地経」の入力が完了し、複合語の構成要素を含むすべての単語を分割、抽出して、計量分析用の辞書の作成へと発展させた。また、「般若経」データベース作成を進めるとともに、単語検索用のソフトも開発した。(2)イメージ情報の計量分析浮世絵の美人画の顔を対象として数量的分析を行い、顔に関するかなりラフな情報を用いても、作者の分類が出来ることを示した。(3)考古学データの計量分析大型前方後円墳の形状データの数量的分析によって、その類似性から系列関係を探った。また、68世紀に建立された寺院の金堂の形状データを分析し、67世紀建立の8世紀建立の寺院では平面形状に差があることを明らかにし、その結果を用いて幾つかの寺院の建立年代を推定した。研究計画に基づき本年度は次のような研究を実施した。(1)文章の計量分析1)池田亀鑑編「源氏物語大成」をテキストとし、文章を単語分割し、品詞情報を付けた「源氏物語54巻」(約38万語)のデータベースを完成し、付属語約17万語に関して、語彙用例総索引(全5巻、5300頁)を刊行、このデータベースを用いて数量的分析を開始した。また「源氏物語」関連文献として「山路の露」、「雲隠六帖」「手枕」の文章を単語分割し、品詞情報を付けたデータベースを作成した。更に「紫式部日記」のデータベース化も進めた。加えて、文章データを処理するための種々のプログラムを開発した。2)サンスクリット大乗仏典データベースについては、「八千頌般若経」のデータベースの作成をすすめるとともに、構築ずみ「法華経」のデータベースの再点検と大乗仏典分析用のプログラムの開発を進めた。(2)イメージ情報の計量分析イメージ情報の絵画の計量分析は全く未知の分野であるため、今年度はパソコンによる図形情報の処理に関する論文収集を中心とした。また、平成8年度には「蕪村」の水墨画の計量分析を開始する計画でありそのための、パソコン及び関連機器を購入し、研究の体制を整えた。(3)考古学データの計量分析1)考古学研究のためのシミュレーション・システムを開発するため、先行研究の情報収集を行うとともに、及川の遺跡分析のシミュレーション・システムの再検討を行った。2)古墳データを用いて、前方後円墳の構築に一定の規格があったかどうかの検討を行った。また、北関東(群馬県、栃木県、茨城県)の前方後円墳の各部墳丘の計測を行い、それらの比を利用しクラスター分析、数量化III類、主成分分析等の手法で分析を行った。(1)文章の計量分析(1)『源氏物語』の数量分析に不可欠な『紫式部日記』の単語分割、品詞情報付きのデータベースを完成し、『紫式部日記語彙・用例総索引』(勉誠社.564ページ)として出版した。また昨年度までに作成した『源氏物語』関連文献の『山路の露』、『雲隠六帖』、『手枕』のデータベースのチェックを行った。さらに、既に作成済の『源氏物語』のデータベースとこれらの文献のデータベースを用いて数量的分析を行った。(2)西鶴作品の数量的分析を行うため、公募研究の「西鶴語彙の統計分析のための基礎的研究」班と共同で、『好色一代男』等の12作品の入力を行い、その内『好色一代男』、『好色五人女』については文章の単語分割を終了した。(3)サンスクリットの大乗仏典のデータベースについては、昨年に引き続き「般若経」のデータベース作成を進めるとともに、単語検索用のソフトを開発した。(2)イメージ情報の計量分析イメージ情報の計量分析に関しては、当初「蕪村」の水墨画の数量的分析を試みる予定であったが、種々検討の結果浮世絵を分析対象とすることになり、その分析方法について研究を進めた。(3)考古学データの計量分析考古学研究のためのシミレーション・システムの開発に関しては、公募研究に「先史時代ワールドモデルの構築」があるので、今年度は計画研究班としては、情報収集のみを行った。また考古学の分野の実証分析として、関東地方の前方後円墳の形状データの数量的分析によって大和中央政権と東国地方政権との構造的関連を明かにした。(1)文章の計量分析(1)『源氏物語』及び『源氏物語』関連文献の『紫式部日記』、『山路の露』、『雲隠六帖』、『手枕』のデータベースを用いて数量的分析を行った。(2)西鶴作品の数量的分析を行うため『好色一代男』等の井原西鶴の全作品の入力を行い、その内『好色一代男』、『好色五人女』等17作品については文章の単語分割を終了した。

(3)サンスクリットの大乗仏典のデータベースについては十地経の入力が完了し、複合語の構成要素を含むすべての単語を分割、抽出して、計量分析用の辞書の作成へと発展させた。また、データベース作成を進めるとともに、単語検索用のソフトも開発した。(2)イメージ情報の計量分析浮世絵を対象として、その分析方法について研究を進めた。(3)考古学データの計量分析近畿地方の大型前方後円墳の形状データの数量的分析によって系列関係を明らかにした。また68世紀に建立された寺院の金堂の形状データを分析し、当時の金堂の建築にいくつかの規格があったことを明らかにした。研究計画に基づき次のような研究を実施した。(1)文章の計量分析1)『源氏物語』及び『源氏物語』関連文献の『紫式部日記』、『山路の露』、『雲隠六帖』、『手枕』のデータベースを用いて数量的分析を行った。特に助動詞の使用頻度の分析を中心に、『源氏物語』54巻の成立に関して考察した。2)西鶴作品の数量的分析を行うため、『好色一代男』等の井原西鶴の全作品の入力データのチェックを行い、その内『好色一代男』、『好色五人女』等の5作品については単語の分割を終了し、計量分析の準備に入るとともに索引出版の準備も進めた。3)サンスクリット大乗仏典データベースについては、「十地経」の入力が完了し、複合語の構成要素を含むすべての単語を分割、抽出して、計量分析用の辞書の作成へと発展させた。また、「般若経」データベース作成を進めるとともに、単語検索用のソフトも開発した。(2)イメージ情報の計量分析浮世絵の美人画の顔を対象として数量的分析を行い、顔に関するかなりラフな情報を用いても、作者の分類が出来ることを示した。(3)考古学データの計量分析大型前方後円墳の形状データの数量的分析によって、その類似性から系列関係を探った。また、68世紀に建立された寺院の金堂の形状データを分析し、67世紀建立の8世紀建立の寺院では平面形状に差があることを明らかにし、その結果を用いて幾つかの寺院の建立年代を推定した。
前例なき三次元構造形態を有するディスコティック液晶の相挙動の徹底解明

代表的なディスク状液晶メソゲンであるトリフェニレンコアに、イミダゾリウムイオンを末端に有するアルキル側鎖を導入した誘導体が、双連続キュービック相を発現するという新現象の発見に基づき、本研究では、このキュービック相の構造解明に挑戦した。シンプルな構造ながらメソゲンとしてこれまで検討例がなかったトリフェニレンヘキサカルボン酸エステルをデザインし、その類縁体の検討からモノドメイン性が高いキュービック液晶を見出すことに成功した。この液晶のX線構造解析により、従来のキュービック相の想定構造とは異なり、ジャイロイドとリングからなる新しい構造をもつキュービック液晶の存在を明らかにした。本研究は、イミダゾリウムイオンを側鎖末端に有する液晶性トリフェニレン誘導体が発現する、双連続Ia3dキュービック相の詳細な構造解明を目的として実施した。平成25年度は24年度に引き続き、新規トリフェニレン分子の開発および液晶構造解析について詳細な検討を行った。サンプリング法の工夫により、モノドメイン液晶をガラスキャピラリー先端に担持することに成功した。これにより、単結晶X線回折装置を用いた液晶の精密構造解析が可能になった。モノドメイン液晶から得られたX線反射データを解析して得られたIa3dキュービック相の描像は、これまで想定されてきたジャイロイド構造とは大きく異なっていた。具体的には、ジャイロイド構造とともに、リング構造から構成される巨大な格子構造が形成されていることを明らかにした。さらに、イミダゾリウムイオン部位の対アニオンを変えた誘導体を用いて電子密度分布解析を行ったところ、対アニオンのサイズを大きくすることで、高電子密度部位であるジャイロイドとリング構造がともに太くなることを見出した。次に、このディスコティック液晶分子の固体NMR測定およびレオロジー測定によるIa3dキュービック相の動的性質について検討した。この観測結果より、このトリフェニレン誘導体が形成するキュービック相が、結晶のような位置と配向の規則性をもつ一方、液体のような流動性も併せ持つという、極めてユニークな特性を明らかにした。以上、前例なき双連続Ia3dキュービック相の構造解明へ向けて、(1)液晶のモノドメイン化、(2)X線反射データの収集および精密構造解析、(3)液晶の機械的特性評価のいずれにおいても、研究を大幅に進展させることができた。平成24年度は、双連続キュービック相を発現するディスク状液晶分子群の開拓を目指し、申請者が既に見出しているヘキサアルコキシトリフェニレンに代わる新しいコアモチーフを探求した。一連の研究において、コアの電子密度を減少させたエステル置換トリフェニレンをコアとする類縁体を合成したところ、これらの液晶分子はヘキサゴナルカラムナー相を発現せず、25→81および81→146°Cの温度範囲(加熱過程)でカラム構造を有するorthorhombic相を発現し、また146→200°Cの高温領域ではIa3dキュービック相を発現することを見出した。この挙動は、これまで検討してきたヘキサアルコキシトリフェニレン誘導体の相挙動とは大きく異なる。さらに偏光顕微鏡観察の過程で、この新たな液晶分子はモノドメイン化した相を与える傾向が強いことを見出した。そこでSPring-8のビームラインBL26B2において、単結晶構造解析に用いるものと類似の実験系を組み、この液晶物質から得られる回折像の収集を試みたところ、モノドメイン構造に由来する良好な反射データを得ることに成功した。このデータを解析して得られた描像は、これまで想定されてきたIa3dに属するジャイロイド構造とは大きく異なり、さらに最大エントロピー法による電子密度解析からもこの結果は支持された。また、より低温域でキュービック相を発現するヘキサアルコキシトリフェニレン誘導体を用いて、固体NMR測定、密度測定、およびレオロジー測定によるIa3dキュービック相の詳細な構造解析と動的性質について検討した。これらの観測結果より、これらのトリフェニレン誘導体が形成するキュービック相は、固体のように堅い性質もつ一方、その内部では分子運動できるというユニークな特性を有することを明らかにした。本研究は、イミダゾリウムイオンを側鎖末端に有する液晶性トリフェニレン誘導体が、双連続Ia3dキュービック相を発現するという予想外の発見に端を発しており、このほとんど類を見ない構造形態の全貌を解明することが最大の目標であった。しかし、この目的を達成するには、幾つかの大きな山を越えなければならない。すなわち、(1)液晶のモノドメイン化、(2)解析を可能にする良好なX線反射データの収集、(3)得られたデータを用いた構造解析法の開発(通常の単結晶X解析をそのまま適用することはできない)である。特に(1)については、この系に限らず一般の液晶系においてもbig challengeであり、実際には偶然と幸運に頼らざる得ないほど困難な課題である。研究当初大きな不安を抱えていたが、幸運にもアルコキシ基をエステル基に変換した誘導体を設計した結果、この課題を一気にクリアでき、本研究最大の目標を本年度内に達成できたことはこの上ない喜びである。

したがって、自己評価としては「当初の計画と予想を遙かに超えた成果が得られた」と考えている。平成25年度は、24年度の成果について論文発表の準備を進めると同時に、得られた知見の深化と展開研究を目指す。例えば、双連続Ia3d液晶相を示すトリフェニレン誘導体に対し、キラリティを導入することでもたらされる分子集合形態を検討する。一般に、棒状またはディスク状液晶分子にキラリティを導入すると、分子がラセン状に積層した集合体が得られる。一方、キラル液晶による三次元集合構造としては、ラセン状カラムが三次元方向に組み合ったブルー相が知られている。ブルー相は高速電場応答性を示すことから、次世代ディスプレイ材料の候補として盛んに研究されている。今回見出した前例のない構造形態を有するキュービック液晶にキラリティーという摂動を与えた場合、どのような構造が得られるかは極めて興味深い課題である。上記に加え、モノドメイン液晶のIa3dキュービック相におけるX線構造解析技術を適用して、相転移に伴う電子密度変化のその場観察を試みる。液晶相転移を伴う分子の動きに関する情報を得ることは非常に困難であり、未だ謎に包まれている。もう一つの大きなチャレンジとして、結晶相反応における「単結晶ー単結晶相反応」のような相転移による構造変化の前後ないしはその場観察を目指す。双連続キュービック液晶の精密構造解析に加え、本年度は機能開拓へ向けた展開をはかる。例えば、これらの液晶は三次元的に張り巡らされたイオンのチャネルを有しているため、そのイオン伝導性は極めて興味深いターゲットである。Ia3dキュービック相の新しい特異構造形態は、多くの応用を切り開く大きな可能性を秘めており、25年度はこの点にも注力した研究を推進する。研究費を効率的に使用したため未使用分が生じた。当該研究費は、次年度の計画を実施するため、有機合成試薬、溶媒、実験資材等の消耗品の購入費、および成果発表のための学会出張旅費として使用する。
北アフリカの限界乾燥地域における有用生物資源の調査研究

北アフリカ乾燥地域を対象に生物資源・遺伝子資源関連情報収集・機能解析、生態環境調査を行なった。その結果、百数種類のアロマ植物、7種類のオリーブオイルおよびオリーブ葉抽出物の抗ガン、抗アレルギー、神経保護、美白、育毛活性を発見した。研究成果関連学術論文発表35編、国外・国内特許出願6件、国際・国内学会発表25件、シンポジウム開催1回、現地調査13回、データベース構築・公開などの活動を行った。北アフリカ乾燥地を対象とし、生物資源・遺伝子資源についての情報収集および機能解析を行った。北アフリカ乾燥地に生息する有用生物資源の情報収集を行うため、チュニジア・モロッコ・リビアの伝統医学薬草生理活性物質の抽出および分析状況などについて情報提供及び研究協力などについて打ち合わせを行い、チュニジア科学技術省との協定の下、伝統医学関連薬草をはじめとする食用植物リストおよびその抽出物の入手を行った。また、モロッコ・リビアからは薬用植物文献を入手し、データベース化に着手した。チュニジア原産オリーブ種やアロマ植物について生理活性の探索を行い、抗腫瘍活性・抗アレルギー活性・メラニン産生抑制作用等を見いだし、活性について確認している。また、5ヶ所の土壌サンプルより、Rhizobium属6種を単離した。高塩条件下で培養したところ、このうち2株は4%NaCl存在下でも標準株と比べて同程度の生育を示した。この2株の菌体たんぱく質を2次元電気泳動により展開し、解析したところ、約20個のスポットに発現量の相違が検出された。スポットをゲルより切り出し、本年度購入した遠心濃縮機を使って処理し、質量分析で同定を行った。解析した20個のうち、3個がこの高塩耐性に関与している可能性が示唆され、その確認を行っている。さらに、北アフリカ由来有用生物資源としての植物生育環境および水・土壌環境の調査技術の確立のための詳細な条件検討を行った。北アフリカ乾燥地(本年度はチュニジア・モロッコを対象)にて、延べ19人の研究者が生物資源・遺伝子資源についての情報収集・機能解析・生態環境調査・研究討議・研究発表を実施した。また、モロッコにて開催された"North Africa Development Forum"(国連アフリカ経済委員会主催)にて代表者が講演をした。さらに、チュニジアより研究者を一人招聘し、共同研究を実施した。乾燥地環境特性調査分野では、調査技術の確立のため、地中海性気候から極乾燥地に渡る概況調査と32地点の重点的調査を実施した。オリーブ畑・小麦畑・常緑広葉樹林・針葉樹林・マキー・ガリーグ・ステップ・沙漠の植生とRendzine, Sol brun calcaire, Vertisol等の土壌型の調査が終了。日本に持ち帰ったサンプルとデータを鋭意解析中である。また、バイオインフォマティクス学的分野では、チュニジア乾燥土壌より単離したRhizobiumu属の系統進化について、チュニジアにて発表・研究討議・解析を実施した。次に乾燥地生物資源由来の有用成分探索分野では、以下の発見がなされた。・オリーブ葉の化合物の一つ(特許出願予定)から、平滑筋細胞のアポトーシス誘導と内被細胞の増殖作用を確認・オリーブ葉の化合物の一つ(特許出願予定)から、活性酸素による卵巣顆粒膜細胞のアポトーシス抑制と暑熱ストレスによるラットの排卵数減少の完全回復作用を確認した。・オリーブ葉の白血病細胞分化誘導作用についてPCT出願を行った。また、活性成分の同定に成功し、投稿論文が受理された。・各種オリーブオイルの抗I型アレルギー活性の差異から、活性成分の同定に成功し、論文投稿を行った。・45種のアロマ植物の生理活性として、メラニン合成阻害・育毛促進・抗ストレスの3つの新奇活性を見出し、特許出願を行った。メラニン合成阻害・育毛促進活性については論文投稿を行った。北アフリカ乾燥地域を対象とし、これまでの共同研究を通じて協力体制が整っているチュニジアの生物資源・遺伝子資源について情報収集および機能解析を行った。調査項目は、オリーブ畑、小麦畑、自然植生を対象に北アフリカ由来有用生物資源としての植物生育環境およびその土壌環境の調査を実施した。自然植生は乾湿の傾度によって景観が大きく変化するため、乾湿傾度に沿うようにして森林地帯、マキー地帯、ガリーグ地帯、ステップ地帯のそれぞれで調査を行った。また、土壌とオリーブ実のフェノール性化合物量との関連性を調べるため、Chetoui種オリーブ畑(Chuigui, Slouguia, Testour, eboirsouk, Zahret Medienの5ケ所、6地点のオリーブ葉・オリーブ実を採取し、土壌試料に加えて、その微量金属含量とフェノール性化合物の分析を行った。その結果、土壌分類名と土壌の微量金属量とフェノール性化合物量の間に、関連性が認められる元素が明らかになった。また、チュニジア原産植物資源探索研究としてチュニジア産オリーブオイルの抗アレルギー活性およびその作用メカニズム、オリーブ葉抽出物の抗腫瘍活性および作用メカニズム、アロマ植物抽出成分のメラニン産生抑制活性、作用メカニズム及び活性成分の構造解析などに関する研究を実施し、研究成果の論文発表または学会発表活動を行った。水資源探査技術として、チュニジア灌漑用水、水処理施設などの水資源についてリスク評価を行って、得られた研究結果を論文投稿した。

更に、収集したデータ及び解析結果をデータベース化した。今後作成したデータベーヌをウエブ公開する予定である。前年度に引き続き、北アフリカ乾燥地を対象とし、生物資源・遺伝子資源についての情報収集および機能解析を行った。また、前年度に採取した土壌及び水のサンプルの解析を実施した。さらに、現地の生物資源関連情報を収集し、助成期間中に得られた植物成分の生理活性機能に関する研究結果を含めてデータベース作成を行った。すでに生理活性を見いだしているチュニジア原産オリーブ種やアロマ植物抽出物の研究として、オリーブ葉抽出物の抗乳がん活性および作用メカニズム、アロマ植物抽出成分の神経細胞保護・伸長促進活性及びその作用メカニズム、アロマ植物抽出成分のメラニン産生抑制作用メカニズム、アロマ植物抽出成分の発毛促進活性などに関する研究を実施し、研究成果の論文発表または学会発表活動を行った。それに、オリーブ成分Hydroxytyrosolにも抗アレルギー活性があることを発見した。水資源探査技術として、チュニジア灌漑用水、水処理施設などの水資源についてリスク評価を行って、得られた研究結果を論文投稿、学会発表などで社会に公開した。日本沙漠学会と共催でシンポジウムを開催し助成期間中における研究成果の報告を行った。