hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
物理刺激で制御される膜蛋白質の分子機構の解明

光感受性チャネル:チャネルロドプシンのイオン流入の分子機構を明らかにするため、SACLA自由電子レーザーを用いた時分割構造解析を行い、励起光照射した後1, 50, 250, 1000, 4000マイクロ秒後における構造変化を明らかにした。その結果、発色団レチナールにおけるall-trans型から13-cis型への異性化に伴ってレチナールが横方向への転移に伴い、膜貫通へリックスが玉突き様に構造変化し、イオン透過経路における狭窄部位が広げられるように変化することがわかった。また最長波長で活性化されるChRであるChrimsonの結晶構造解析に成功し、構造に基づいてさらに20nm長波長シフトする改変体の創出に成功し、Nat. Commun.に論文を発表した。音感膜タンパク質:聴覚や平衡感覚の受容に関わる機械刺激受容チャネルTransmembrane channel-like protein1/2 (TMC1/2)について、大量かつ均一に精製し、リポソームパッチクランプを行うことで、膜張力に応じたチャネル活性を検出することに成功し、現在Cryo-EMによる構造決定を進めている.これと並行して,ヒト由来Prestinは。コンストラクションを工夫することで、世界で初めてCryo-EMにより立体構造を解明し、電位依存的に膜を振動させる機構を解明した.温度感受性チャネル:TRPV3に関して、ナノディスクを用いて脂質中の構造をCryo-EMを用いて3.2Aで決定した結果、脂質に依存して温度依存的にチャネルが開閉する機構を明らかにした。機械刺激チャネル:細胞体積の調節に働く浸透圧感受陰イオンチャネル、LRRC8の構造を様々な状態でCryo-EMを用いて決定した結果、細胞内のイオン強度によってチャネルが開閉する機構を示唆することに成功し、Nat. Struct. Mol. Biol.に発表した。光感受:最も長波長に吸収ピークをもつChRであるChrimsonの構造を2.8Aにて決定し、立体構造に基づいて理論的な設計を行うことで、さらに20nm長波長シフトし、世界最長の吸収波長を持つChrimson-SAを創出することに成功し、神経科学の発展大きく寄与している(Nat. Commun.に発表)。さらに、ChRのX線自由電子レーザーを用いた分子動画解析を行い、光受容に伴ってチャネルが開く機構を解明することに成功し、論文を作成中である。音感覚:さらにTMC-2に関して、コンストラクションを工夫することで、Cryo-EMを用いた単粒子解析に適した試料調製に成功し、構造解析を進めている。また、音感を増幅する電位依存性モータータンパク質Prestinの構造解析に世界で初めて成功し、音感増幅の機構を解明した。温度感受:TRPV3に関して、ナノディスクを用いて脂質中の構造をCryo-EMを用いて3.2Aで決定した結果、脂質に依存して温度依存的にチャネルが開閉する機構を明らかにした。浸透圧感受:LRRC8は近年同定されたCl-イオンチャネルで、細胞膨張を感知してCl-イオンを細胞外へと放出することで、細胞体積の維持に寄与する。これまでの解析からLRRC8は五量体を形成して機能することが知られているものの、その詳細な立体構造が報告された例は無かった。本研究では、Cryo-EMを用いてLRRC8A(6)の立体構造を4.25A(膜貫通領域は3.8A)分解能で明らかにし、イオン透過孔形成機構やチャネル活性化機構を明らかにすることに成功し、Nat. Struct. Mol. Biol.に発表した。またLRRC8D(6)の構造決定に成功し、N末端のへリックスがふたのように働いて、イオン透過を調節している機構を発見した。ChRのXFELを用いた時分割構造解析に関しては、現在論文を執筆中であり、数ヶ月以内に投稿する予定である。Chrimsonに関しては、神経科学者と共同研究を行い、本研究で開発したChrimson-SAを用いて自分たちの手で脳の深部の現象を光遺伝学で解明する。浸透圧感受により細胞体積を変化させるLRRC8チャネルに関しては、LRRC8D(6)の構造が解けており、N端へリックスによるゲーティング機構を変異体解析により解明し、論文を数ヶ月以内に投稿する。また、音感チャネルTMCに関しては、liposome patchによりシングルチャネル電流が観測されており、様々な生物種のTMCチャネルをスクリーニングしてクライオ電顕単粒子解析を目指す。プレスチンに関しても、Cryo-EMで驚くべき構造が解けたので、電気生理解析を用いた変異体解析を行い、一刻も早い論文化を目指す。さらに温度センサーであるTRPV3に関しても、脂質依存的なチャネルの開閉機構を明らかにしており、1か月位以内に論文を投稿する。さらに、阻害剤や温度変化による構造変化をCryo-EMを用いて解明し、温度依存的なチャネルの開閉機構の全容を解明する。さらに電位依存性Cl-チャネルVCCN1や電位依存性ATPチャネルCALHM1,2のCryo-EMを用いた構造解析に高分解能で成功しており、現在電気生理解析を用いた変異体解析を行っており、数カ月以内に論文を投稿する。光感受性チャネル:光駆動性カチオンチャネルであるチャネルロドプシンは励起光(480nm青色光)の照射によってイオンを流入させることができるため、「光遺伝学」と呼ばれる手法のツールとして神経生物学の分野で広く用いられている。平成28年度にはこのチャネルロドプシンのイオン流入の分子機構を明らかにするため、SACLA自由電子レーザーを用いた時分割構造解析を行い、励起光照射した後1, 50, 250, 1000, 4000

マイクロ秒後における構造変化を明らかにした。その結果、発色団レチナールにおけるall-trans型から13-cis型への異性化に伴ってチャネルロドプシン内部に構造変化が生じ、イオン透過経路におけるinner gateと呼ばれる狭窄部位が広げられるように変化することがわかった。音感膜タンパク質:Transmembrane channel-like protein1/2 (TMC1/2)は,聴覚や平衡感覚の受容に関わる機械刺激受容チャネルの有力候補である.鳥類や爬虫類に由来するTMCホモログの発現・精製に成功し,熱安定性が向上して均一性高く発現するコンストラクトの同定に成功した.現在ネガティブ染色による電子顕微鏡観察を試みている.ニワトリ由来Prestinに関しては,さらにコンストラクトの改変および発現・精製系の検討を行った結果,細胞質ドメイン欠損変異体について大量かつ均一に精製することに成功した.これと並行して,ヒト由来Prestinのクローニングも新たに行い,さまざまな細胞を用いての発現条件の検討を行った結果、HEK293S細胞にて良好な発現が確認された.この発現系を用いて界面活性剤や緩衝液などの可溶化条件の検討および120種以上のコンストラクトの比較検討を行った結果,熱安定性が向上して均一性高く発現するコンストラクトの同定に成功した.光感受:最も長波長に吸収ピークをもつChRであるChrimsonの構造を2.8Aにて決定した。Chrimsonの構造を当研究室より報告されている短波長に吸収波長のピークをもつ、ChRのキメラ構造C1C2と比較した所、イオン透過経路などの全体構造はおおよそ一致していたものの、レチナール周辺の環境は大きく異なっていた。Chrimsonのレチナール周辺には嵩高い残基が多く、レチナール周辺の空間を埋めていた。この残基を嵩の小さい残基に変異させたところ、吸収波長ピークが短波長側にシフトした。このことから、ChRの吸収波長のピークはレチナール周辺のスペースの大きさが関与している事が示唆された。浸透圧感受:LRRC8は近年同定されたCl-イオンチャネルで、細胞膨張を感知してCl-イオンを細胞外へと放出することで、細胞体積の維持に寄与する。これまでの解析からLRRC8は五量体を形成して機能することが知られているものの、その詳細な立体構造が報告された例は無かった。そこで本研究では、近年膜タンパク質の構造決定手法として目覚ましい進展をみる低温電子顕微鏡を用いてLRRC8の立体構造を明らかにするとともに、イオン透過孔形成機構やチャネル活性化機構をはじめとするLRRC8の作動機構の解明を目的とした。そして、ヒトを含む各種生物由来のLRRC8について哺乳類細胞を用いて発現、精製したところ、内一種についてクライオ電子顕微鏡を用いて4.25A(膜貫通領域は3.8A)分解能で構造決定することに成功した。光感受性チャネル:チャネルロドプシンのイオン流入の分子機構を明らかにするため、SACLA自由電子レーザーを用いた時分割構造解析を行い、励起光照射した後1, 50, 250, 1000, 4000マイクロ秒後における構造変化を明らかにした。
ケゼニゴケ自然集団における,複数の倍数体系列の進化についての研究

染色体数のカウントによる倍数性の確認,酵素多経による集団間,集団内の遺伝的組成の解明,そして葉緑体DNAのatpB-rbcL遺伝子間領域のシーケンスによるタイプ分けによって,日本の40集団および東アジア,東南アジアの24集団について,ケゼニゴケの生物学的実体の解明と倍数性の由来について検討した.その結果,いくつかの結論と得ることができた.それらをまとめると,1.従来1倍体広域分布種として認識されていたものに,地域ごとに遺伝的な分化が生じており,形態的には識別が困難ではあるが,別種として認識されるほどのちがいが生じていることが判明した.酵素多型のデータからは,すくなくとも7種(同胞種)を識別することができた.2,酵素多型の調査から,ほとんどのケゼニゴケ2培体,3倍体は複数の遺伝子座においてheterozygosityを示した.このことから,ケゼニゴケ倍数体は異質倍数性であり,異なる1培体種間の交雑を契機として,非減数製胞子をつくるなどの経緯を通じて生じたことが示された.3.日本・中国南西部,マレー半島,ボルネオ島北部の3箇所で新たに3倍体を確認したが,これらはそれぞれが独立に生じたことが判明した.4.1倍体と倍数体が混在する集団においても,葉緑体DNAの結果からは,両者が異なるタイプに属することが判明した.また,1倍体と倍数体の間には,酵素多型の結果から,異なる対立遺伝子を有していることが分かった.このことから1,2,3倍体が混在する場合においても,2倍体は1倍体と3倍体の雑種ではないことが示唆される.これらの結果は,日本植物学会,国際植物学会議において発表を行い,現在論文としてまとめる作業を行っている.染色体数のカウントによる倍数性の確認,酵素多経による集団間,集団内の遺伝的組成の解明,そして葉緑体DNAのatpB-rbcL遺伝子間領域のシーケンスによるタイプ分けによって,日本の40集団および東アジア,東南アジアの24集団について,ケゼニゴケの生物学的実体の解明と倍数性の由来について検討した.その結果,いくつかの結論と得ることができた.それらをまとめると,1.従来1倍体広域分布種として認識されていたものに,地域ごとに遺伝的な分化が生じており,形態的には識別が困難ではあるが,別種として認識されるほどのちがいが生じていることが判明した.酵素多型のデータからは,すくなくとも7種(同胞種)を識別することができた.2,酵素多型の調査から,ほとんどのケゼニゴケ2培体,3倍体は複数の遺伝子座においてheterozygosityを示した.このことから,ケゼニゴケ倍数体は異質倍数性であり,異なる1培体種間の交雑を契機として,非減数製胞子をつくるなどの経緯を通じて生じたことが示された.3.日本・中国南西部,マレー半島,ボルネオ島北部の3箇所で新たに3倍体を確認したが,これらはそれぞれが独立に生じたことが判明した.4.1倍体と倍数体が混在する集団においても,葉緑体DNAの結果からは,両者が異なるタイプに属することが判明した.また,1倍体と倍数体の間には,酵素多型の結果から,異なる対立遺伝子を有していることが分かった.このことから1,2,3倍体が混在する場合においても,2倍体は1倍体と3倍体の雑種ではないことが示唆される.これらの結果は,日本植物学会,国際植物学会議において発表を行い,現在論文としてまとめる作業を行っている.日本および周辺域に分布するケゼニゴケDumortiera hirsuta complexには、先人の研究から1倍体、2倍体、3倍体の3つのサイトタイプが知られている。日本ではとりわけ3倍体が最も普通であり、1倍体は石灰岩地域に主として分布し、2倍体は太平洋沿岸地域に分布している。今年度は、1倍体を中心に解析をおこなった。これはアロザイム多型におけるザイモグラムパタンの解析が容易であり、1倍体の解析をはじめにすませることで遺伝子座の比定、対立遺伝子の確定をおこない、次年度以降に2、3倍体の解析に進めるものである。サンプリングは、1、2、3倍体のすべてにおこなっている。外部形態の観察から、日本の1倍体は葉状体上面のバピラが顕著であり、欧米に広く分布する1倍体種Dumortiera hirsuta sense st.とは形状が異なることが明かとなった。一方マレーシア、インドネシア、中国の1倍体との比較では、同様な形状を示した。結論として、アジアの1倍体はDumorotiera hirsutaとは別の系列の種であることが想定される。アイソザイムからの結果では、アジアの1倍体は同一の範疇には入るものであり、外部形態からの結論を指示するものであった。今後は欧米の1倍体との比較が必要である。3倍体の予備的な調査では、中国雲南省から得られたサンプルを調べたところ、日本の3倍体と全く同じザイモグラムパタンを示した。外部形態についても違いを見いだすことができなかった。マレーシアの3倍体では、日本・中国の3倍体と較べて、Tpi、Mdhにおいて遺伝子座の増幅が観察され、また他の遺伝子座に置いても異なる対立遺伝子を有していた。このことから、すくなくとも2カ所に置いて平行的に3倍体が生じたものと想定される。ケゼニゴケDumortiera hirsutaは、ゼニゴケ目ゼニゴケ科に分類される苔類である。

ケゼニゴケには、1倍体、2倍体、3倍体が知られており、それぞれがvar.hirsuta,var.nepalensis,そしてvar.hiroshima(=var.tatunoi)として分類学的に識別されている。核倍数体の分布と生育基物との関連性については、辰野による一連の研究でその詳細が明らかにされている。また彼は、日本には2種類の2倍体が存在すること、そして1,3倍体と同所的に存在する2倍体は、1倍体と3倍体の間の交雑によって生じたF1雑種であろうことを示唆している。われわれの研究では、ケゼニゴケ2,3倍体がどのようにして1倍体植物から起源したかについて明らかにすることを主要な目的としている。今年度のわれわれの研究では、外部形態ならびにでんぷんゲル電気泳動法によるアロザイム多型の検出を主要な研究手段として解析を行っている。その結果、以下のことが明らかとなった。1.ケゼニゴケ倍数体は強いfixed heterozygosityを示し、異なるゲノム構成をもつ1倍体間の交雑によって生じた異質倍数体であることが示唆される。2.アジア広域でサンプリングを行った結果(42集団、約1200サンプル)、1倍体で3つ、2倍体で3つ、3倍体で2つの、遺伝的距離から判断する限り種レベルで異なり、かつ地域的なまとまりを示す実体を見出した。3. 3倍体が中国(雲南省)、日本(屋久島以北)、ボルネオ島(キナバル山)、マレー半島(Gentinghighland)で新たに見つかった(このうち、中国と日本の3倍体は遺伝的距離が平均で0.07と低く、同一の実体である)。これらについて2倍体をいっしょにした解析を行ったところ、(日本2倍体+日本・中国3倍体)、(ボルネオ2倍体+ボルネオ3倍体)、(マレー半島3倍体+不明)という3つのペアーを見出した。このことから、少なくとも独立に3回、2倍体から3倍体への倍数化現象が過去に生じていることが示唆された。染色体数のカウント,酵素多型,そして葉緑体DNAのシークエンスを手法として,日本およびその周辺地域におけるケゼニゴケの生物学的実体の解明と倍数体の由来についての興味深い結論,ならびにいくつかの問題点の確認が行えた.それらをまとめると,1従来単一種と考えられていたケゼニゴケは,地域ごとに遺伝的な分化が進行しており,1倍体において少なくとも7つの,形態では識別が困難な同胞種が存在している.2酵素多型の調査から,ほとんどのケゼニゴケ2倍体,3倍体は複数の遺伝子座においてfixed heterozygosityを示した.このことから,ケゼニゴケ倍数体は異質倍数体であり,過去における異なる1倍体種間の交雑を契機として,非減数胞子をつくるなどの経緯を通じて生じた.3日本および中国南部,マレー半島,ボルネオ島の3地域から得られた3倍体は,それぞれ異なる過程を通じ,独立に生じた.4福岡県香春岳の集団では,1,2,3倍体が混在するが,葉緑体DNAのRAPDを用いた解析により,2倍体は1・3倍体間の一代雑種である可能性が明らかになった.一方,西南日本から琉球にかけての太平洋側には,これとは別に旺盛に有性生殖を行う,種として確立した2倍体が存在している.これらの成果は,1998年10月日本植物学会(広島大会)ならいびに1999年8月のアメリカ・ミズーリ州における国際植物学会議において発表を行ったともに,現在論文にまとめつつある.
超高解像度2次元電気泳動法を用いた神経極性形成タンパク質のネットワーク解析

神経細胞は、1本の軸索と複数の樹状突起を有し極性を形成する。神経極性は、神経細胞の基本的な機能であるシグナルの入出力や統合に重要な役割を果たすにも関わらず、その形成および維持の分子機構は未だよくわかっていない。本研究は、我々が独自に開発した高感度2次元電気泳動法を用いて神経極性および神経軸索形成に関わる分子群を網羅的に同定し、神経極性や神経軸索形成の分子機構をシステマティックに明らかとすることを目的としている。昨年度までの研究から、高感度2次元電気泳動法と質量分析装置を用いて82個の神経軸索に濃縮するタンパク質を同定した。興味深いことに、タンパク質の合成や分解に関連する分子がその内訳として20.8%と最も高い割合を占めていた。神経軸索内のタンパク質はこれまで主に細胞体で翻訳合成されて軸索に輸送されると考えられてきたが、最近、神経軸索内でのタンパク質の翻訳合成が軸索の伸長やガイダンスに重要な役割を果たす可能性が示唆されてきている。我々のデーターはこの考えをサポートするが、神経軸索内で翻訳合成されるタンパク質は現時点ではほとんどわかっていない。そこでさらに本年度は、高感度2次元電気泳動法とタンパク質のメタボリックラベルを組み合わせることにより、神経軸索内で翻訳合成されるタンパク質の網羅的検出を試みた。その結果、驚くべきことに細胞体で翻訳合成されるタンパク質の大部分が軸索でも合成されることがわかった。またこれらの中から、軸索でより多く翻訳合成されるタンパク質15個を検出し、質量分析によりそのうちの12個の同定に成功した。これらの中にはニューロフィラメントやアクチン結合タンパク質など、神経軸索形成に重要な役割を担う可能性のある興味深い分子が含まれていた。本研究の目的は、我々が独自に開発した高解像度2次元電気泳動法を利用したプロテオミクスの手法を用いて神経細胞の極性形成に関わる分子群を網羅的に同定し、それらの機能解析を行うことにより、神経極性形成・維持の細胞内分子ネットワークを明らかとすることである。神経極性形成分子群の網羅的検出のために、本研究ではまず、二次元電気泳動法のさらなる高感度化をおこなった。確立した二次元電気泳動法はタンパク質分離の解像度を上げるために93cmx103cmの巨大ゲルを用い、タンパク質の検出感度と定量性を上げるために[^<35>S]によるオートラジオグラフィーを使用した。このシステムは知る限り世界最高の検出感度とダイナミックレンジを持っており(1-10^5)、1万個以上の蛋白質スポットを検出することが可能となった(Curr.Proteomics 2004)。また、質量分析法による高感度タンパク質同定のための界面活性剤ALSを用いた消化法を確立した(J.Mass Spectrometry 2004)。以上により、本研究での高感度のプロテオミクスを用いた神経極性形成分子群の解析が可能となった。そこで次に、これらの高感度2次元電気泳動法と質量全析法を用いてラット培養海馬神経細胞より、82個の神経軸索に濃縮するタンパク質群と92個の神経極性形成に伴って発現上昇するタンパク質群を同定した。同定された分子にはタンパク質合成・分解関連分子、細胞骨格・細胞接着関連分子、シグナル関連分子、タンパク質・膜輸送関連分子、脂質結合タンパク質等の興味深い分子が含まれていた。そこで次年度はこれらの発現機能解析と相互作用する分子の探索を行う予定である。
有機-無機ポリマーハイブリッドの分子系超構造設計

本研究では、分子系素構造として有機高分子と無機マトリックスをとりあげ、これら異種の素構造を分子レベルで組み合わせて、新しいし機能を発現するハイブリッド型の分子系超構造を構築することを目的として研究を進めた。まず、有機成分として、ポリオキサゾリンなどのアミド基を繰り返し単位とするものの他、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタンについても、それぞれテトラアルコキシシランのゾル-ゲル反応に共存させることにより、条件を適当に選べは透明均一なポリマーハイブリッドが得られることがわかった。また、シュークロース、リグニン、キトサンなどの天然有機資源を用いても、その水酸基をイソシアネートでウレタン基に変換することにより、均一なハイブリッドが得られた。さらに、無機成分の出発原料として、天然鉱物資源である水ガラスを利用することも可能であり、ポリオキサゾリンやウレタン化キトサンとの対応するポリマーハイブリッドを合成することができた。また、二種類の有機高分子を有機成分として用いたところ、シリカゲルとのいわゆる三元系のポリマーハイブリッドを得ることができた。二種類の有機成分がシリカゲルマトリックスのシラノール残基との水素結合による相互作用の強さが異なることを利用して、一方の有機成分のみを選択的に抽出することに成功した。例えば、ポリオキサゾリン-ポリビニルピロリドン-シリカゲルの三元ポリマーハイブリッドをメタノールで抽出したところ、ポリオキサゾリンのみが選択的に除かれ、結果として、半径1-2nmの細孔を有する多孔質ハイブリッド(ポリビニルピロリドン-シリカゲル)が得られた。さらに、ハイブリッドの合成の際、第三の成分として塩化リチウムや塩化カルシウムなどの金属塩、塩化銅や塩化ニッケルなどの遷移金属塩を添加したところ、金属塩が均一に分散したハイブリッドが得られた。これらハイブリッド中の金属塩は、抽出を行っても溶離することはなかった。この遷移金属含有ハイブリッドを過熱焼成すると、有機高分子部分のみが除かれ、遷移金属が高分散した多孔質シリカゲルが得られた。
強相関伝導系の物理の総括

局在的磁性電子が低温で伝導電子と混成することによって質量増強して重い電子状態となる強相関伝導系の物性現象がセリウム化合物などに系統的に発見され,本特定領域研究「強相関伝導系の物理」を提案し,4年間の研究期間を設定し研究を行った.本特定領域研究では,3つの研究課題,(1)非磁性の基底状態とメタ磁性転移,(2)異方的超伝導ギャップをもつ超伝導,(3)エネルギーギャップをもつ近藤格子について,結晶育成,物性評価,理論の3研究班を構成して研究し,上述の3課題の外に,微小な磁気モーメントをもつ反強磁性秩序状態,金属-非金属転移,四重極状態などに研究成果を挙げることができた.その結果,重要な諸現象を開発し,既成の固体物性では理解できない新しい物性概念の創生を促した.そのため,本研究では,上述の特定領域研究「強相関伝導系の物理」の研究成果をとりまとて公表するため,研究成果を公開発表・総括討論する「成果報告会」を開催した.その研究成果を基に,研究成果英文.報告書Physics of Strongly Correlated Electron Systems(強相関伝導系の物理)を刊行する準備を行った.「成果報告会」には,計画研究員はもとより過去3年間内に公募研究員として参加した公募研究者,更に一般研究者として優れた研究成果を挙げつつある研究者を招聘し,一同に会して研究成果を整理した.その結果,平成11年2月25日に英文報告書を日本応用物学会欧文刊行会から発刊することができた.主要な経費は,仙台で開催した「成果報告会」の旅費と刊行した報告書の購入費である.重点領域研究「強相関伝導系の物理」は、固体内の遍歴電子と局在磁性電子が強く相関した多体効果に起因して発現する強相関電子状態の発生機構を解明することを目的に、重い電子系が発現するメタ磁性転移、異方的超伝導状態及びエネルギーギャップを形成する近藤格子状態の3つの研究課題に焦点を絞り、結晶育成班、物性評価班、理論班及び公募研究者の研究組織を構成し、4年間の研究期間を設定して研究を遂行してきた。本年度の主要課題は、4年間に亘る上記重点領域研究の終了に伴って、その研究成果の取り纏めと整理及び今後の研究方針の検討である。7月にケアンズで開催した強相関国際会議(SCES)に本研究成果の多くが発表された。若手研究者を養成するため、若手研究者の研究集会を志賀高原、高野山で2回開催した。1月には各グループの研究成果及び今後の課題について報告を受け討論を行った。今年度の研究成果については報告書を発行し公表した。さらに研究成果を迅速に伝達するため、ニュースレターを各年23回発行した。その結果、メタ磁性転移現象については、大貫(大阪大)のドハース・ファンアルフェン効果や榊原(北大)らの極低温磁化測定などの研究などによって大筋が明らかにされた。異方的超伝導については、非BCS超伝導体UPt_3の超伝導対関数の対称性に関して実験・理論の密接な協力研究ももとに、異方的超伝導の微視的発生機構の解明につながる発展があった。ギャップを形成する近藤格子、特に近藤半導体CeNiSnに関しては、高畠(広島大)の実験結果が三宅(大阪大)の理論で説明された。さらに領域全体の活発な物質探索に支えられ、非フェルミ液体的挙動、四重極子状態の研究など当初計画を凌駕する多くの研究成果を挙げることができた。最終研究成果報告書は平成10年度に発行の予定である。本総括研究班は、固体内の電子が強く相関して発現するメタ磁性転移、異方的超伝導、ギャップ近藤状態を3重点課題とし、その発生機構を解明する重点領域研究「強相関伝導系の物理」にあって、実験・理論の密接な協力のもとに構成した結晶育成班、物性評価班、理論班及び公募研究者の研究組織の円滑な運営を図りながら、各研究者間の情報交換、協力体制を緊密にし、領域研究の発展・効率化を図ることを研究目的としている。そのため、1.領域全体が参加する研究会及び3重点課題を推進するため不可欠な結晶育成班主体の研究会をまず開催する。2.情報交換のためのニュースレターの発行。3.総括班会議、班長会議の開催。などを企画した。その結果、1.領域研究全体の基礎となる結晶育成班主導の「世界に太刀打ちできる物質探索」の研究会を11月初旬に広島で、また領域全体の研究課題として、「f電子系か絡む異方的超伝導現象」を中心とした研究会を1月の初旬に東京工業大学理学部で公開で開催し、それぞれ研究成果報告書にまとめて印刷し公表した。2.ニュースレターを2回発行し、研究者間に情報の交流を促した。3.総括班会議(広島、東京)及び班長会議(大阪)を開催し、研究計画の立案と研究の遂行の円滑化を図った。特に今年度はCeRu_2Si_2、UPd_2Al_3やUPt_3など超高純度単結晶の育成化による遍歴・局在性、異方的超伝導の解明に顕著な進展があった。当初留保された研究費の還元配分13、200千円は、緊急に必要となった物性評価のための試料成形用の放電加工機と結晶評価のためのカメラ用X線装置、及びウラン化合物探索・結晶育成のために必要なウラン金属原料の購入費用として支援を行った。年度末まで納入設置され、研究成果を挙げられる体制にある。

本研究は、遍歴的伝導電子と局在的磁性電子が強く相関した多体効果に起因して発現する強相関状態を理解することを目的に発足した重点領域研究「強相関伝導系の物理」において、領域研究全体の研究組織し、研究の効率的な遂行・運営を計る中心的な役割を果たす総括班として、本領域研究全体の研究成果を挙げることを研究目的としている。本領域の研究課題は、強相関伝導状態にあるf電子系化合物の探索と純良単結晶の研究をベースに、メタ磁性転移、異方的超伝導、及びギャップ近藤状態の発生機構を3大重点課題とし、実験・理論の密接な協力のもとに行う研究の円滑な運営を図ることであった。領域研究内に留まらず海外の研究者との情報交換、協力体制の緊密化を図り、会合、研究会、討論集会を企画・遂行した。そのため、計画研究班として、結晶育成班(7名)、物性評価班(10名)、論理班(8名)、及び総括班(14名、内評価者6名)を構成し、公募研究を29名採用して充足した。本総括班では以下のような研究活動・成果を挙げた。1.総括班会議を3回、班長会議を2回開催し、研究全体の企画・総括を行った。2.情報交換のためのニュースレターを3回発行した。3.ギャップ近藤状態及び少数キャリアー系近藤状態に関する研究会を7月に東北大学で、またメタ磁性転移のシンポジウムを中心に、計画研究及び公募研究者による研究成果の報告会を1月に東京で開催した。これらの研究成果は、ニュースレターと研究成果報告書にまとめて印刷し公表した。若手研究者・後継者を養成するため、8月に志賀高原で夏の学校を開校し、研修の成果を挙げた。本研究は,遍歴的伝導電子と局在的磁性電子が強く相関した多体効果に起因して発現する強相関電子状態の発生機構を解明することを目的に発足した重点領域研究「強相関伝導系の物理」において,領域研究全体の研究組織を管理し,研究課題を企画立案し,研究の効率的遂行を図る総括的役割を果たすことを研究目的としている.本領域研究の研究課題は,強相関伝導状態にあるf電子系化合物の探索と純良単結晶の育成を研究のベースに,メタ磁性転移,異方的超伝導ギャップ近藤格子状態の発生機構を3大重点研究課題とし,実験・理論の密接な協力の下に研究を行うことである.その構成は,計画研究班が結晶育成班(7名),物性評価班(10名),理論班(8名)及び総括班(14名内評価班6名)で,公募研究者30名を採用して充足した.本総括研究班は,本領域研究全体の研究成果を挙げることを目的として研究を行った結果以下のような研究活動と成果を挙げた.1.班長会議、総括班会議を年2回開催し、研究全体の企画と総括を行った.2.研究成果及び情報を迅速に全分担者及び関連分野に伝達できるよう,ニュースレターを3回発行した.3.計画研究及び公募研究者を中心に,異方的超伝導の研究会を7月に有馬温泉で,四重極子秩序に関する研究会を11月に湯ノ谷温泉で開催した.さらに,領域研究全体の研究成果・公開報告会を9年1月に東京工業大学で開催し,その成果を「研究成果報告書」にまとめて印刷発行し公表した.4.8月にチューリッヒ(スイス)で開催された強相関伝導系の国際会議(SCES'96)に参加し,研究成果を発表・討論し,関連分野の動向調査を行った.重点領域研究「強相関伝導系の物理」は、固体内の遍歴電子と局在磁性電子が強く相関した多体効果に起因して発現する強相関電子状態の発生機構を解明することを目的に、重い電子系が発現するメタ磁性転移、異方的超伝導状態及びエネルギーギャップを形成する近藤格子状態の3つの研究課題に焦点を絞り、結晶育成班、物性評価班、理論班及び公募研究者の研究組織を構成し、4年間の研究期間を設定して研究を遂行してきた。
インドネシア海洋大陸における雨滴粒径分布の地上ネットワーク観測

降水メカニズムの解明には、降水量だけでなく、雨滴粒径分布(DSD)の計測による降水物理量の定量的把握が重要である。東西5000kmにわたり多様な地形を持つインドネシア海洋大陸では、インドネシア全体に跨る観測網が不可欠である。本研究では、コトタバン(スマトラ島)・ポンティアナ(カリマンタン島)・マナド(スラウェシ島)・ビアク(ニューギニア島近傍の小島)にディスドロメータを整備し、DSDの連続観測を実施した。経度・降水雲タイプ・MJO・雷活動などとDSD特性との関連について明らかにした。インドネシア周辺の島嶼領域は、海と陸が共存するユニークな地理的特徴から、"インドネシア海洋大陸"と呼ばれる。東西5,000kmに広がるインドネシア海洋大陸は、海水面からの豊富な水蒸気の供給により、地球上で最も積雲対流活動が活発な地域の一つであり、地球規模の大気循環・水循環に大きな影響を与える。この地域の積雲対流活動は、数年スケールのエルニーニョ・南方振動(ENSO)・数10日スケールのマッデン・ジュリアン振動(MJO)、1日スケールの海陸風・山谷風など様々な時間・空間スケールで変動する。しかし、この地域での観測データは乏しく、インドネシア海洋大陸での気象現象の理解は進んでいない。雨滴粒径分布(DSD)の定量的観測は降水過程の理解進展に不可欠である。本研究では、インドネシアの西端から東端に至るDSD地上観測網を構築し、インドネシアにおけるDSDの時間・空間変動をはじめて定量的に解明することを目的とする。地球観測システム構築推進プラン「海大陸レーダーネットワーク構築」により、スマトラ島・カリマンタン島・スラウェシ島・ニューギニア島近傍に赤道上を東西に貫くウィンドプロファイラー(WPR)観測ネットワークが構築された。今年度はこれらの各サイト(コトタバン・ポンティアナ・マナド・ビアク)にディスドロメータを整備し、連続観測を開始した。観測データを収集、整理し、DSD観測データベースを作成しつつある。また、コトタバン近郊に可搬型気象レーダーを設置し、ディスドロメータやWPRとの同時観測を実施した。インドネシア周辺の島嶼領域は、海と陸が共存するユニークな地理的特徴から、“インドネシア海洋大陸"と呼ばれる。東西5,000kmに広がるインドネシア海洋大陸は、海水面からの豊富な水蒸気の供給により、地球上で最も積雲対流活動が活発な地域の一つである。この地域での観測データは乏しく、雨滴粒径分布(DSD)の定量的観測は降水過程の理解進展に不可欠である。本研究費により各サイト(コトタバン・ポンティアナ・マナド・ビアク)に整備されたディスドロメータによる連続観測を継続した。観測データを収集、整理し、DSD観測データベースを作成した。降水と発雷・雲システムとの関係について調べた。ポンティアナにおける発雷率は、他地点に比べて圧倒的に高く、大粒径が卓越するDSD特性と発雷特性とは整合的な結果を示していた。発雷と降水の間には強い相関が見られ、各地点における雲システムの伝搬の日周期特性が、発雷特性を決定していた。各地点のDSD特性は海洋性が卓越していたが、ポンティアナとコトタバンでは大陸的な特性も示していた。客観解析データからスマトラやカリマンタンでは年間を通じて対流圏がマナドやビアクより湿っており、これが大粒径が発達する原因であると考えられる。海陸間の雲システムの伝搬がDSD特性を決めており。降水雲システムが陸上で発達し海上に移動する場合には大陸的な特性を示し、逆に海上で発達して陸上に移動する場合には海洋的な特性を示していた。WPRによるエコー強度の地域特性もDSD特性と整合的であり、地域によってレーダー反射因子(Z)と降水強度(R)の関係が異なることを示している。

本研究では、地球観測システム構築推進プラン「海大陸レーダーネットワーク構築」により整備された、スマトラ島・カリマンタン島・スラウェシ島・ニューギニア島近傍の赤道上を東西に貫くウィンドプロファイラー(WPR)観測ネットワークの各サイト(コトタバン・ポンティアナ・マナド・ビアク)にディスドロメータを設置し、連続観測を行った。最初に連続観測を開始したコトタバンにおける長期間のDSD観測データを用いて、時間変化について調べた。日周期の対流性降水・層状性降水に応じて、降水強度とともにDSDはそれぞれ広く・狭くなる特徴があった。すなわち、10mm/h以下の降水に対しては層状性の方が対流性よりもDSDは広かったが、強い降水では対流性で大粒径が見られた。朝方のDSDは夕方よりも狭い特徴があった。DSD特性の季節変化はほとんど見られなかった。季節内変動に関して、MJO活発期は発達したメソ対流系、高い降雨頂高度、長い降雨持続時間、低い発雷率で特徴付けられた。一方、MJO不活発期には降水雲はあまり組織化されないが、午後の対流は背が高く、発雷も頻繁であった。大粒径はMJO不活発期に多く、活発期におけるDSDはMarshall-Palmerモデルよりも狭い特徴があった。現在までにインドネシアの西端から東端に至る雨滴粒径分布(DSD)地上観測網の構築が完了しており、連続観測を実施している。また、気象レーダー観測も実施し、データ解析を進めているところである。研究は順調に進展していると言える。25年度が最終年度であるため、記入しない。現在までにインドネシアの西端から東端に至る雨滴粒径分布(DSD)地上観測網の構築が完了しており、連続観測を継続している。データ解析を進めているところである。当初計画通り、雨滴粒径分布計(ディスドロメータ)、ウィンドプロファイラ(WPR)、気象レーダー、雷放電ネットワーク観測装置などから、観測データベースを作成し、MJO指数や全球再解析データも利用して、MJO活発・不活溌期、ENSO・ラニーニャに類別し、DSDの特性を明らかにしていく。
造血幹細胞の自己複製を支持する新しい因子の同定と単離

我々は、造血を支持するストローマ細胞株(MS-5)及びストローマ依存性多能性幹細胞株(Myl-D-7)を樹立し、報告した。本年度は、次の2点について研究を進めた。1.上記の細胞株を用いた共培養系にて、以下の事を明らかにした。(1)Myl-D-7細胞は、ストローマ依存性に増殖し、IL-2、IL-3、IL-6、IL-7、Stem cell factor(SCF)、Epoによっては維持し得ない。(2)GM-CSFにより、分化する。(3)一部のポプレーションがリンパ球系、顆粒球系、または、赤血球系分化抗原を表出している。2.上記の共培養系におけるストローマ細胞/造血幹細胞の細胞間機構を構成する因子の同定を目的とした′′因子の検定′′には、長期の培養試験が必要であり、短期間での細胞増殖試験等を指標とした、従来の精製単離による因子の同定が困難であるため、新たに、本因子の検定系の確立が望まれる。そこで、Myl-D-7細胞がストローマ細胞の非存在下ではApoptosisにいたるが、存在下でBcl-2を発現し、自己複製する事を踏まえて、以下の事を行った。すなわち、(1)Bcl-2のプロモーター/エンハンサー領域を得た。(2)ヒトIL-2レセプターα鎖(Tac抗原)をレポーターとしたプロモーター/エンハンサー検定用プラスミドを作製した。(3)得られた領域を上記プラスミドにクローニングし、ストローマ細胞よりのBcl-2発現誘導シグナルに反応し、IL-2レセプターα鎖(Tac抗原)を発現するコンストラクトを得た。(4)現在、このプラスミドをストローマ依存性細胞株にエレクトロポレーション法にて導入し、導入された細胞中より上記の目的に適したクローンを抗Tac抗体を用いて選択中である。(5)クローン選択後、この検定系を用いて上記の細胞間機構を構成する因子の同定を進める予定である。
「先住民族の権利」の実現に関する具体的・比較法的研究

わが国における先住民族の権利保障制度の実現可能性を探るために、この問題の先進国における政治的および法的事情を具体的に考究するのが本研究の当初の目的であった。そのため、第一に、アメリカ合衆国におけるインディアンによる土地返還運動、第二に、カナダの1982年憲法における先住権の明文化と、ヌナヴ-ト土地協定等の成立、第三に、オーストラリア最高裁による1992年のMabo判決の影響等を素材として取り上げ、検討した。しかし、その作業の過程において、本研究の直接の契機であったわが国の先住民の法的地位に関して重要な意味を持つ「アイヌ新法」の立法化が現実的日程に上り、新施策の策定および法案作成作業がはじまるに至った。そのため、当初から実施してきた基礎的研究を継続するとともに、政府において検討されていた施策および法案に具体的に対応した検討を行い、それに基づく具体的提言を試みることにも注力することとした。さらに、平成9年3月の札幌地裁による「二風谷ダム」判決もわが国における先住民族の法的地位を考えるうえで重要な契機となるものであったため、その検討も含めることとした。その結果、第一に、政府により提案された「アイヌ新法」は、先住民族固有の権利としての自決権的権利(先住権)を認めていないなどの点において批判されているが、諸外国において土地権の回復や政治的自治権の承認をめぐって様々な紛争や軋轢が生じていることに照らし、先住民族対策において経験を持たないわが国においては、民族のアイデンティティの核心にあり、国民のマジョリティの理解も得やすい民族文化の復興・発展から着手することは合理的であること、第二に、先住民族としての認定を、少数民族として実定法上有する権利の権利性を高める要素として加味する。「二風谷ダム」判決の手法は、わが国において有効性を持つものであること、などの知見が得られた。本年度の研究において、主としてアメリカ東部の先住民(インディアン)による土地回復運動の経緯について検討するとともに、オーストラリアの先住民の権利に関する基礎資料の収集・整理を行った。アメリカ東部における土地回復運動の代表例としては、Maine Indian Claims Settlement Act of 1980がある。これは既に非先住民による土地所有が進行しているなかでの土地回復の事例として注目されるものであり、連邦政府が5400万ドルの基金を設立して、非先住民から任意買収による土地取得を行うこととされていた。しかし、その前提として、同法は、これにより当該部族の先住的土地権を消滅させることとしていたのである。現在、同法の解釈をめぐっていくつかの問題が生じている。一つは、同法制定以前から稼働していた発電用ダムが原因で、同法により部族地となった土地の一部が水没等の損害を被っている場合に、ダムを所有する電力会社に賠償を請求できるか、もう一つは、部族所有地内でカジノを経営するにあたって、州にしかるべく配慮することを義務づけた連邦法の適用が、Settlement Actによって排除されるかどうか、である。この事例は、先住的権利の主張によって生じる権利関係の錯綜を立法的に解決することは限界があることを示しているともいえるが、本来、永年にわたる権利侵害を一片の法律によって完全に解決することには無理があり、問題解決には持続的交渉のための「意思」と「場」が必要であると考えるべきであろう。本年度の研究においては、他の事例によっても同種の知見を得ることができたが、来年度においては、さらにオーストラリア、カナダについて具体的制度の確立事情と運用の実際についての検討を続ける予定である。

昨年提出した本年度の研究実施計画では、「本研究の直後の契機であったわが国における先住民の権利実現にとって重要な意味を持つ『アイヌ新法』の立法化が現実的日程に上がりつつある状況を踏まえ、それとの具体的関連を重視しながら研究をまとめる予定でいる」としたが、昨年4月に「ウタリ対策のあり方に関する有識者懇談会」報告書が提出され、それに基づいた新施策の策定および法案作成の作業が始まるなど、わが国初の民族法(たるべきもの)の作成作業が予想をも上回るスピードで進捗し始めた。北海道における「ウタリ問題懇話会」以来この問題にさまざまに関与してきた「研究代表者(常本)」は、わが国において歴史的意味を持つべき今回の事業を前にして、本研究において実施してきた基礎的研究を継続し、その結果をとりまとめることに努力するとともに、政府において検討されている施策および法案の内容に具体的に対応した検討を行い、それに基づく具体的提言を試みることにも注力することとした。前者の関連では、本年度は、予定通り主としてオーストラリアにおける権利回復運動を検討したが、その関連で、前オーストラリア・ポンド大学(現テンプル大学) Vicli Beyer教授のインタビュー等を行い、Mabo判決の経過およびそのオーストラリア社会への影響を聴取するなどした。後者の関連では、有織者懇談会の報告書およびそれに基づく立法作業が、アイヌ民族の先住性を基礎とするアプローチによるものというより、いわゆる多文化主義的アプローチに立つものであると解されるものであるため、民族の権利実現と多文化主義の関連について補充的な検討を行い、両者の異同を明らかにすることを試みた。
情報キュレーションのための能動的かつ対話的な情報抽出・要約技術に関する研究

意思決定等におけるWebの利用が日常となる一方で、情報を取捨選択する負荷は大きい。そこで、あるトピックに対し複数の情報を収集・吟味し、分析結果を付記した文章を作成、他者と共有するキュレーションサービスが注目されている。しかし、その作成は人手により個人技に依存している。一方、二文章間の関係を解説する文章がWeb上に少なからず存在する。そのため、注目トピックによる検索文章群から始めて、文章間の関係を解説する文章を発掘し、文章を繋いでいけば、文章を関係付けて理解するための情報複合体、キュレーションマップが得られる。本研究では、同マップを利用者が構築していく際に必要となる各種技術の開発をおこなった。同マップを利用者が構築していく際に必要となる各種技術の開発が本課題の目的である。本年度は、H25-1)解説文章のマイニングための一般モデルの検討、H25-2)解説文章の要点を表すラベル生成のための一般モデルの検討、H25-3)所与の二文章間の関係を解説する文章のマイニング手法の検討(比較型) (第一期)を検討する計画であった。H25-1, H25-3については、我々が提案した新しい要約の概念である調停要約(対立する二言明について、両者の成立条件等を解説している文章を要約として見つける)を中心に検討を進め、情報信憑性判断支援のための要約生成タスクにおけるアノテーション手法、対話型条件結論マップ生成に向けた条件と結論の抽出手法について提案をし、正査読論文等により公表した。さらにH25-1に関して、Web文書に対する出典抽出手法、文脈に応じた用語解説の抽出手法、電子掲示板における利害に関する書き手の立場の推定手法を提案し、学会大会発表により公表した。一方、H25-2については、一つの解説文章に対して、要点を表すラベルを生成するということを検討する計画であったが、本年度の検討の結果、この機能を含みつつ、単一文章に対してではなく、複数の解説文章群に対して、要点を与えるより汎用な手法を検討し、学会大会発表により公表した。複数の情報を収集・吟味し、分析結果を付記した文章を作成、他者と共有するキュレーションサービスが注目されている。本課題は、利用者が情報キュレーションを行う際の自動支援を目標として、キュレーションマップ構築に係る各種技術開発を行う。本年度は、H26-1)所与の2文章間の関係を解説する文章のマイニング手法の検討(比較型) (第二期)、ならびに、H26-2)所与の2文章間の関係を解説する文章のマイニング手法の検討(一般関係型)を実施する計画であった。研究提案時、H26-2では、H26-1の「比較」を含む各関係で二文書間の解説をする文章を個別に抽出する手法を検討する計画であったが、前年度の研究成果として得られた「複数の解説文章群に対して、まとめ文章を抽出し、要点を与える」手法が、複数文書間の解説をする文章をマイニングする汎用の手法として利用できると期待されたので、本年度はその拡張を更に検討する計画(H26-改)であった。また、引き続き検討すべき基礎的課題として、H25-1)解説文章のマイニングための一般モデルの検討があり、これは、平成27年度の、H27-1)所与の1文章と関係のある文章のマイニング手法の検討に繋がるものである。H26-改については、平成25年度に公表した「質問応答におけるまとめの観点からの回答の順位付け手法」を受けて、質問応答の機能を前提とせず、一般のWeb文書を対象としてまとめ文章を発見し、文書間の構造を可視化する手法を検討した。同成果は今後対外発表の予定である。対立した複数の意見をまとめる要約技術についても検討し、査読付き国際会議に採択された。H25-1,H27-1については、大学入試問題を題材としたより実践的な情報アクセス手法、ならびに、文脈に応じた用語解説の抽出・分類手法について検討し、研究会や学会大会発表により公表した。特に後者については、人工知能学会2013年度研究会優秀賞を受賞し、記念招待講演を行った。本年度は、H27-1)所与の1文章と関係のある文章のマイニング手法の検討、H27-2)キュレーションマップ生成タスクにおける対話的インタフェースの検討を実施する計画であった。研究提案時、H27-1では、より基礎的課題であるH25-

1)解説文章のマイニングための一般モデルの検討を行いつつ、所与の1文章を固定した状況において、解説文章の発見を行う手法を検討する予定であったが、これまでの研究成果として得られた「複数の解説文章群に対して、まとめ文章を抽出し、要点を与える」手法が、複数文書間の解説をする文章をマイニングする汎用手法として利用可能という知見に基づき、H27-1とH27-2を統合し、汎用な対話型の可視化インタフェースを検討した。具体的には、平成26年度に検討した「一般のWeb文書を対象とした『まとめ』の観点からの文書の順位付け手法」を受け、これを基本エンジンとすることにより、キーワード列を入力として受け付け、関連文書を検索した後、その中で、包括的な理解に役立つまとめ文書を発見しやすくするとともに、まとめ文書を起点として文書間の対応関係を可視化し、より詳細な情報をマップ状に得られる対話型検索結果可視化インタフェースを開発した。同成果は、査読付き国際会議に採択され、学会大会でも公表した。また、昨年度に引き続き、H25-1,H27-1について、大学入試問題を題材としたより実践的な情報アクセス手法を検討した。特に、自由記述の回答となる大学入試の二次試験を対象とし、教科書や参考書等を知識源としたときの、情報抽出・要約に関する技術を検討し、学会大会等で公表した。意思決定等におけるWebの利用が日常となる一方で、情報を取捨選択する負荷は大きい。そこで、あるトピックに対し複数の情報を収集・吟味し、分析結果を付記した文章を作成、他者と共有するキュレーションサービスが注目されている。しかし、その作成は人手により個人技に依存している。一方、二文章間の関係を解説する文章がWeb上に少なからず存在する。そのため、注目トピックによる検索文章群から始めて、文章間の関係を解説する文章を発掘し、文章を繋いでいけば、文章を関係付けて理解するための情報複合体、キュレーションマップが得られる。本研究では、同マップを利用者が構築していく際に必要となる各種技術の開発をおこなった。(2)おおむね順調に進展している。「研究実績の概要」に記したとおり、平成25年度の実施状況報告書において記し、本年度に予定していた部分課題H26-改、ならびに、H25-1について、いずれも検討した。更に、H25-1に関連して、平成27年度実施予定のH27-1も検討した。H26-改については、ほぼ計画通りに研究を遂行し、対外発表によりその結果の一部を公表予定であるが、一部、発表未定の部分があるので、早い段階で対外発表を行いたい。H25-1,H27-1についても、ほぼ計画通りに研究を遂行し、研究会や学会大会発表により公表した。特に後者については、人工知能学会2013年度研究会優秀賞を受賞し、記念招待講演を行った。自然言語処理平成27年度は、H27-1)所与の1文章と関係のある文章のマイニング手法の検討、ならびに、H27-2)キュレーションマップ生成タスクにおける対話的インタフェースの検討を当初計画通り行う予定である。H27-1については、より基礎的課題であるH25-1)解説文章のマイニングための一般モデルの検討を引き続き行いつつ、幾つかの状況を想定して、所与の1文章を固定した状況において、新文章の導入と解説文章の発見を行う手法を検討する。H27-2に関して、インタフェースのデザインの検討についてはビジネスモデル・使い勝手も含めて検討する必要があるので本課題の範囲外としている。
新規な糖移転酵素阻害剤の開発

ウリジンをトリチル化、アセチル化、脱トリチル化、パラスチレンスルホニル化して重合性のモノマーを合成し、重合後に脱アセチル化してウリジンを有するポリスチレンを得た。このポリマーはガラクトース転移酵素を阻害した。低分子量の競合阻害剤であるUDPやUMPと比較してかなり強い阻害作用であったが、阻害形態については不明である。強い阻害作用の主な要因としては、高分子阻害剤を用いたことによる高分子効果のため、見かけの結合定数が大きくなったためと考えられる。一方、糖残基のみを有するポリスチレン誘導体では酵素阻害作用が全くみられない。すなわち、本研究で用いた酵素は、基質である糖ヌクレオチドのウリジン部分に強く相互作用しているものと考えられる。さらに、ウリジンを有するポリスチレンは、マイコバクテリアから単離したトレハロースリン酸合成酵素をも阻害した。また、ウリジンを有するポリスチレンを疎水性シャーレ表面にコートし、細胞膜表面にガラクトシルトランスフェラーゼを有する線維芽細胞3T3-L1の接着や増殖を検討した。ウリジンを有するポリスチレンでコートした疎水性シャーレへの線維芽細胞3T3-L1の接着では、未処理シャーレ上への接着と比較して、接着細胞数の増大が確認された。しかも、この細胞接着はEDTAによって阻害された。即ち、この細胞接着は金属イオンを必要とする特異的接着であり、細胞表面の糖転移酵素を介したものである可能性が高い。さらに、蛍光抗体法で細胞表面にガラクトース転移酵素を持たないことを確認したHela細胞はポリマーコートシャーレに接着しにくいことを見い出した。細胞膜表面に糖転移酵素GalTaseを有する細胞は、ガラクトースの受容体であるグルコサミン残基にガラクトースを転移しながら移動することが知られている。GalTaseは本研究で用いているウリジンを有するポリスチレンにも強く相互作用するため、同様の細胞移動が起こるかどうかを調べた。酵素反応には、ガラクトシルトランスフェラーゼ(ラクトースシンターゼ)を用い、α-ラクトアルブミン存在下におけるUDP-ガラクトースからp-ニトロフェニルα-D-グルコピラノシドへのガラクトース残基の転移をHPLCを用いて定量した。ウリジンを有するポリスチレンはガラクトシルトランスフェラーゼを阻害した。低分子量の競合阻害剤であるUDPやUMPと比較してかなり強い阻害作用(ドナー基質の1%の濃度で75%の阻害活性)であったが、阻害形態については不明である。多官能の高分子阻害剤であるためにデータにばらつきが生じたことが原因であろうと考えられる。さらに、ウリジンとガラクトース(αおよびβ)を有する共重合体も同様の強い酵素阻害効果を示した。これに対して、ウリジンとα-D-グルコースを有する共重合体では阻害効果が極端に弱まることも発見した。この現象が単独重合体では見られないことから、ウリジンとα-D-グルコースを有する共重合対は特異的な立体構造をとり、ウリジン部分がポリマー鎖の内側に位置しているために起こった現象と推察される。一方、糖残基のみを有するポリスチレン誘導体では酵素阻害作用がまったくみられない。ガラクトシルトランスフェラーゼ以外の酵素についても阻害実験を行った。