hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クラスター効果に基づくシクロファン多量体の合成および標的ゲストの捕捉と検出

鎖状のシクロファン25量体をシクロファンの活性エステル体とリジンやリジンペプチドとのアミノリシスにより高収率で得ることに成功した。合成したシクロファン多量体のゲスト捕捉能を蛍光滴定実験と表面プラズモン共鳴法から検討したところ、シクロファンの個数が増すにつれてゲスト捕捉力が飛躍的に向上するクラスター効果を発現した。シクロファンの個数とゲスト捕捉力の相関関係を明らかにすることに成功した。本研究では、標的ゲスト分子に特異的に極めて強く結合できる機能性人工ホストの開発を目的としている。研究戦略として、生体系でしばしば認められるクラスター効果の概念を取り入れた人工ホストの分子設計を行った。すなわち、ゲスト結合部位となるシクロファンを発散型および鎖状型に連結したシクロファン多量体を分子設計し、その高効率な合成を確立することを目指した。従来の合成法に加えてペプチド合成法を適用した新たな合成スキームを確立することに成功した。また、反応条件の最適化を行うことで保護アミノ酸を導入したシクロファン誘導体の大量合成が可能となり、機能性人工ホストの合成スケールを格段に向上させることができた。今後は、シクロファンを連結する合成において反応条件を更に検討することで、さらなる機能性人工ホストの収率の向上が期待できる。一方、従来の合成法において追加合成した発散型のシクロファン5量体および17量体を用いてゲストに対する捕捉挙動を表面プラズモン共鳴法(SPR)により評価した。具体的にはゲストとしてのピレン誘導体などをセンサーチップ表面に共有結合で固定化し、ホストとの結合ならびに解離に伴うSPRシグナルの応答を追跡した。その結果、シクロファン5量体および17量体のこれらゲストに対する結合の速度定数はシクロファン単量体に比べて数百倍増大することが明らかとなった。一方、解離の速度定数は1/3に減少することもわかった。これらの速度論的解析結果はクラスター効果の機能を解明する上で意義深い。親水性側鎖を導入した水溶性シクロファンは、その疎水性空洞の大きさや形状に適した疎水性のゲストを選択的に取り込むことができる。しかし、単環性の水溶性シクロファンがゲストに示す結合力は一般に弱く不十分であるため、飛躍的な結合力の向上が望まれる。一方、天然の細胞膜レセプターにおいては、レセプター単独のリガンドに対する結合力は弱いものの、数多く寄り集まることで結合力が飛躍的に増大する"クラスター効果"が知られている。本研究では、標的ゲスト分子に極めて強く結合できる人工ホストの構築を目的とした。研究戦略として、生体系でのクラスター効果の概念を取り入れた人工ホストの分子設計を行った。すなわち、ゲスト結合部位となるシクロファンを鎖状型に連結したシクロファン多量体を分子設計し、その高効率な合成を確立することを目指した。今年度は、Fmoc-ペプチド合成法による新規合成スキームを確立することに成功した。具体的には、シクロファン部位を側鎖に導入したFmoc-リジン誘導体を開発し、これをアミノ酸単位としてFmoc-ペプチド合成法によりシクロファン2量体を合成した。シクロファン2量体の蛍光性ゲストに対する結合能を蛍光滴定実験から評価したところ、シクロファン単量体に比べて約15倍の結合定数の増大が認められた。同様なゲストに対する捕捉能の増大は表面プラズモン共鳴法(SPR)からも確認した。すなわち、ゲストとしてのピレン誘導体などをセンサーチップ表面に共有結合で固定化し、ホストとの結合ならびに解離に伴うSPRシグナルの応答を追跡した結果、シクロファン2量体のこれらゲストに対する結合定数はシクロファン単量体に比べて約14倍増大することが明らかとなった。Fmoc-ペプチド合成法を用いた新規合成スキームを用いると、さらにシクロファンの個数を増やしたシクロファン多量体の合成も可能であると期待される。標的ゲスト分子に極めて強く結合できる機能性人工ホストとして、発散型および鎖状型シクロファン多量体の開発に取り組んだ。生体系でしばしば認められるクラスター効果の概念を考慮してシクロファン多量体の分子設計を行なった。発散型のシクロファン5量体の合成においては従来の合成法に替えて、高効率なクリックケミストリーを採用することで格段に合成効率を高めることができた。一方、鎖状型シクロファン多量体の合成においてはシクロファンの活性エステル体を鍵化合物として用いることで高効率な合成を達成した。すなわち、リジンやオリゴリジンペプチドのαおよびεアミノ基に対する鍵化合物のアミノリシスにより目的とするシクロファン2量体、3量体、4量体、5量体を高い収率で得ることに成功した。これら新規化合物の同定はNMR,IR,MSおよび元素分析などで行なった。また、これら発散型および鎖状型シクロファン多量体のゲスト捕捉能に関しては、蛍光性プローブを用いた蛍光滴定実験から検討した。発散型と鎖状型のシクロファン多量体において、個数の異なるシクロファン多量体のゲストに示すホスト:ゲスト(1:1)結合定数(κ)を定量的に評価することに成功した。一例をあげると、鎖状型シクロファン5多量体のゲストTNSに対するκはシクロファン単量体のそれと比べて92倍に増大することがわかった。

シクロファンの個数とゲスト捕捉力の間の相関関係を求めることにも成功した。さらに、同様の蛍光実験から補捉されたゲストの分子運動性の評価も行い、これらシクロファン多量体はゲストと強く結合することがわかった。
EUにおける言語文化政策と多文化国家ベルギーにおける異文化接触の実態調査

最終年度に当たる本年度は、前年度の本アンケート結果をデータベース化し、データの分析と考察が行われた。データは、まずクロス分析が行われ、三つの被験者グループ(フランデレン地区被験者、ワロン地区被験者、ブリュッセル地区被験者)ごとの集団特性が抽出された。また、異文化接触に起因したステレオタイプを抽出するため、各集団間のオート・ステレオタイプ(自已集団のイメージ)、ヘテロ・ステレオタイプ(他集団のイメージ)が品質形容詞により抽出され、各集団間の特性が記述された。EUが推進する言語文化政策に対応する形で進められているベルギー連邦化の言語文化政策のモデル化を進め、EUの目指す政治レベル、文化レベルでの統合プロセスの原型が、ベルギーの連邦化モデルと対応関係にあることが検証された。よって、将来、EUレベルで展開する異文化接触に起因する集団間のステレオタイプの形成に、ベルギーの異文化ステレオタイプモデルの応用が可能となり、異文化接触に起因した軋轢、紛争問題解決のモデルケースとなり得る可能性が大きいという結論が導き出された。本年度は、予備アンケートの作成と実施が行われた。予備アンケート調査は、本アンケート調査と同じ地域割合で行うことを前提とし、ベルギーの三言語地域(オランダ語地域、フランス語地域、二言語併用地域)、それぞれに対して、50部、40部、10部、総計100部行った。100部というのは、本アンケート調査の10分の1の部数である。また、同時に、本アンケート調査を行う場合の、アンケート配布協力者を確定することも今回の調査旅行の目的であった。幸いに、予備アンケートの回収と協力者の確定は無事に終わり、調査旅行の二つの目的を果たすことができた。帰国後、早々にアンケート調査の結果分析を始めた。その結果、予備アンケートに関して、以下のような問題点が浮き彫りになった。1.被調査者の言語能力の判別が自己申告制であったため、客観的な言語能力を抽出できなかった。2.被調査者のステレオタイプ抽出のために意味微分法を導入したが、設定した品質形容詞が細かすぎ、有効な弁別データが得られなかった。3.被調査者の言語的背景に関し、引越や学校の選択による言語環境の経緯を問う項目が必要となった。以上の項目が、本アンケートへ向けた反省点である。本アンケートでは以上の点を考慮し、再びアンケート用紙を作成し直し、万全を期したデータの収集に当たりたい。本年度は、前年度の予備アンケート結果を参考に、本アンケートの作成と実施が行われた。本アンケート調査は、計画に従い、ベルギーの三言語地域(オランダ語地域、フランス語地域、二言語併用地域)それぞれに対して、500部、400部、100部、総計1000部行った。本アンケートの配布に関しては、予備調査の時点において接触をしていた協力者を中心に行ったが、予備アンケートに比べて配布数が10倍となったため、現時点において回収が問題となっている。協力者を通じて回収に全力をあげている最中であるが、当初目標の回収率60%を達成するのは難しい状況となりつつある。予備アンケートの問題点を改良し、本アンケートでは以下の点を変更した。1被調査者の言語能力の客観的な基準を設定するため、日常生活に密着した具体的選択肢を用意した。2予備アンケートの反省に基づき、被調査者のステレオタイプ抽出のために設定した品質形容詞の選択肢を制限した。3被調査者の言語的背景に関し、引越や学校の選択による言語環境の経緯を問う項目を導入した。アンケートの回収が行われるに従い、順次データをデータベース化しているが、最終回収は来年度にずれ込む可能性があり、本格的データ分析は来年の夏ごろを予定している。また、異文化接触に起因したステレオタイプを抽出するため、各集団間のオート・ステレオタイプ(自己集団のイメージ)、ヘテロ・ステレオタイプ(他集団のイメージ)が品質形容詞により抽出され、各集団間の特性が記述された。EUが推進する言語文化政策に対応する形で進められているベルギー連邦化の言語文化政策のモデル化を進め、EUの目指す政治レベル、文化レベルでの総合プロセスの原型が、ベルギーの連邦化モデルと対応関係にあることが検証された。

よって、将来、EUレベルで展開する異文化接触に起因する集団間のステレオタイプの形成に、ベルギーの異文化ステレオタイプモデルの応用が可能となり、異文化接触に起因した軌轢、紛争問題解決のモデルケースとなり得る可能性が大きいという結論が導き出された。
双対ギンツブルグ・ランダウ理論によるクォーク核物

双対ギンツブルグ・ランダウ(DGL)理論はQCDの低エネルギー理論として注目されている。このプロジェクトではその意味するところを明らかにするための広範囲の研究を行った。1.DGL理論ではカラーモノポールの存在とその凝縮が重要な役割を荷う。その源としてインスタントンに注目し、インスタントンが多数集まるとモノポールが凝縮することを示した。さらにクォーク間のポテンシャルは実験の約半分の大きさが出ることを見出した。その上で、インスタントン場でのクォークの振る舞いを調べカイラル対称性の破れと共に閉じ込めの性質も出現することを見出した。2.格子QCD計算を行い3体力の計算を行った。QCD計算では3つのクォークを最短に繋ぐ閉じ込め力が有力であることを得る事が出来た。これは、DGL理論の結果とも一致するもので、以前のグルオンの非対角成分がアーベリアンゲージでは質量を獲得するとの結果とあいまってDGL理論の大きなサポートとなる。3.バリオンの励起スペクトルの変形調和振動子(DOQ)モデルでの計算を行った。バリオンの全ての実験結果を調べると23の例外を除いて、DOQも出るの予言と非常に良く一致する事を見出した。これはバリオンの励起状態が閉じ込め力によりすべて説明出来る事を意味している。更に、電磁転移の計算をも行った。その結果、今までの非相対論的取り扱いの結果を大きく変えない事を見出した。その上で、パイオンの効果や相対論の効果の検討を始めた。QCDから獲られた体力を使ってバリオンの励起状態の計算を行う検討をも始めた。今年度はその意味するところを明らかにするための広範囲の研究を行なった。2.格子QCD計算を行ない3体力の計算を行なった。QCD計算では3つのクォークを最短に繋ぐ閉じ込め力が有力であることを得ることが出来た。3.バリオンの励起スペクトルの変形調和振動子DOQ)モデルでの計算を行なった。バリオンのすべての実験結果を調べると23の例外を除いて、DOQも出るの予言と非常に良く一致することを見出した。これはバリオンの励起状態が閉じ込め力によりすべて説明できることを意味している。更に、電磁転移の計算をも行なった。その結果、今までの非相対論的取り扱いの結果を大きく変えないことを見出した。QCDから獲られた体力を使ってバリオンの励起状態の計算を行なう検討をも始めた。クォーク核物理はハドロン・原子核をクォーク・グルオンの自由度で記述する研究分野である。その中で、いくつかの方法が考えられるがその最も有力な候補として双対ギンツブルグランダウ理論が挙げられる。以下に今年度の研究成果を箇条書きする。1.双対ギンツブルグランダウ(DGL)理論でのカラー電荷の閉じ込めの大きさがカシミアスケーリングに従う場合があることを示した。2.DGL理論と格子QCD計算との比較を行い量子レベルでのDGLのパラメータ決定を行った。3.DGL理論をワイル対称性があらわに見えるように書き直すことに成功した。

4.スプリング8でのレーザー電子光の実験で得られるであろう物理量の理論計算を行った。特に、Λ(1405)の構造についての詳細な計算と、実験の予言を行った。5.Λ(1405)の核内での変化についての議論を行った。そこからK中間子の核内での相互作用を計算し、オプティカルポテンシャルの決定をし、K中間子原子の記述を行った。
能動的臨場感の研究

人口現実感における臨場感は、生成された映像の精緻さなど、表現された情報の現実との静的な類似だけでなく、対象に対する操作やその際の対象の運動など、対話的で動的な要因に関しても議論されなければならない。このような動的な要因は能動的臨場感と呼ばれる。本研究では、とくに粘土による造形作業のような連続体モデルに対する操作に関して能動的臨場感の実現とその評価をおこなった。対象の操作は、現実世界においては力が関与しており、仮想世界においても操作力の入力とこれを条件とした仮想物体の運動モデルの駆動により実現される。このような現実との相似性の実現のために、人口現実感システムを構成した。モデルの計算を含む仮想空間の生成にグラフィクスワークステーションを使用した。また、操作力の入力と操作者へのフィードバックの実現のために、フォースディスプレイを使用した。連続体モデルに対する操作に先立ち、単純形状の剛体の表現と、運動方程式に基づくシミュレーションとが正しく行なわれることを確認するための予備的な実験をおこなった。この中では、剛な平面による運動の拘束の検証のために文字を描く作業が、また、運動シミュレーションの検証のために一次元のバネのモデルの伸縮作業がとり上げられ、いずれも精度良く機能することが確認された。以上の予備実験を踏まえて、粘土をこねる作業をシミュレートする仮想環境を試作した。これは、曲面として表現される連続体を指により押す直接的操作により変形させることができるものである。変形は操作力に基づいてシミュレートされる。この環境を利用した操作性の評価の結果、触覚情報の存在により変形の認識がより効率的に行なわれ、操作性が向上することが示された。これは、試作された仮想環境により能動的臨場感が得られていることを示すものである。
前頭連合野によるマウス痛み情動伝染制御の神経機構の解明

当該年度は、細胞種非特異的なファイバーフォトメトリー実験の条件検討、実施、逆行性マーカーとcFosの二重染色実験の条件検討、実施、薬理遺伝学による経路選択的機能遮断実験の条件検討を行った。まず、ファイバーフォトメトリー実験については、細胞種・経路非特異的にマウス前部帯状皮質(ACC)ニューロンにGCaMP6sを発現させ、観察恐怖中のマウスより神経活動記録実験を実施し(N=7個体)、他個体マウスがフットショックを受け、痛み情動を表出した時にACCニューロンが活性化していることを見出した。一方、すくみ行動に関連したACCニューロンの活性は認められなかった。また、動きによるアーチファクトを統制するため、GCaMP6sの代わりにEGFPを発現させ(N=2個体)、同様の実験をしたところ、他個体マウスへのフットショックに伴う活動上昇は見られなかったため、この活動上昇は動きによるものではないと結論づけた。次に逆行性マーカーとcFosの二重染色実験については、使用予定の抗体の発売中止にともなう代替抗体の検索、最適な逆行性マーカーの選定など実験の最適化を行った。当該年度中に条件確定させ、実験を実施中である。最後に薬理遺伝学による経路選択的機能遮断実験については、神経解剖学の先行文献にもとづいて、ACCからの投射を受けるいくつかの候補脳部位を決めた。それらの脳部位に対して、実際に逆行性人工受容体を発現させるウイルスを注入して、その後行動変化を見る予備実験を実施中である。その結果、いくつかの候補脳部位にウイルスを注入し、ACCからその脳部位への機能遮断した時に、観察恐怖中のすくみ行動の減少という行動変化が見られることが分かってきた。大きく分けて、3つの実験を進めているが、全体としては順調に進展している。使用予定抗体が発売中止になるという問題があったが、代替抗体を選定することができ、進捗の遅れは最小限に留められている。本研究課題はおおむね順調に進捗しているため、このまま、研究実施計画にしたがって、研究を実施していく。研究遂行上、必要に応じて研究費を執行したため、当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
撮影位置・姿勢・条件が異なる複数の画像から目的の作物詳細画像を再構築する処理手法

本研究では移動型の圃場計測システムを対象とし、これが取得する圃場内での大量の画像データを解析・変換・融合することで、対象圃場や作物などの詳細情報を抽出できる処理手法を構築する。具体的には、実際に取得される画像データは常に撮影条件や環境条件などが変化するため、時空間的に近い画像の情報を参照して補正しつつ関連する画像に対して特徴点を結びつけながら、圃場内の様子をGoogle StreetViewのように表示する「Crop-Field-View」や対象果実を3次元再構築表示するアプリケーションなどを実現した。本研究では、移動型センサネットワークなどにおいて取得された大量の生画像データから目的とする作物の詳細情報を取得するための画像処理手法について検討する。本年度は、データ収集のためのハードウェアの改良、画像処理などを行うためのシステムの構築、解析処理のためのアルゴリズムの検討やデータフォーマットの作成、野外実験にて取得したデータを用いたシステムの評価実験などを行った。まずデータ収集のためのハードウェアでは、昨年度作成した移動計測装置に対し、フィールドサーバ経由で安定して制御を行えるようメインコンピュータモジュールの改良を行った。またフィールドサーバと移動計測装置とを連携して効率的に運用できるよう改良し、移動計測装置の操作を支援する機能も追加した。同時にこれらのシステムを管理するエージェントおよび解析処理を行うWebサービスモジュールを動かすためのサーバを構築した。サーバ内ではOpenCVをベースに、取得した各画像の重なりを検出してそれぞれの画像の関連付け情報を取得するとともに、時系列画像の不動部分を検出して各対象の位置情報を推定する画像解析アルゴリズムを実装した。作成したシステムおよび移動計測装置を用いて野外実験を開始し、作物群と一定距離に移動しながら取得した1自由度の画像群を短期的に取得した。得られた野外実画像データに対し提案したアルゴリズムを適用し、システムの評価を行いながら幾つかの改善点を明らかにした。また次年度に予定している長期運用実験の準備や、目的とする作物に対して様々な視点からの画像に対しても利用できるようシステムを拡張する準備を行った。本年度は、まずシステム全体の基本仕様設計を行うとともに、画像処理を行うアルゴリズムについて幾つか検討した。またデータを取得するための移動計測装置を作成し、基礎実験データの取得や次年度以降の野外実験の準備を行った。システム構成としては、画像計測を行うハードウェア・データの収集や画像処理を管理するエージェント・目的の情報・画像を取得するための解析処理プログラム・各種画像データや関連数値データを管理するデータベースシステム、を独立して構築し、それぞれの入出力インターフェースについて使用設計・開発を行った。画像処理アルゴリズムに関しては、まず前処理段階としての一般的補正手法とともに、野外画像による外乱除去・特徴点抽出を容易にするための手法として同じ地点で短時間に複数画像を取得しこれを利用する方法を提案した。提案手法を用いることで、重なり合う画像の合成が容易に行うことができ、各画像の関連付けが可能となった。移動型計測装置に関しては、市販の比較的安価な機器を組み合わせたものを複数作成し、実際に試作機を圃場で動かしてデータが取得できることを確認した。また取得したデータを表示する手法として、Googleストリートビューのような閲覧ソフトウェアを試作し、撮影位置・方向・時間の4次元情報を簡単に取得できるようにした。本研究では、移動型センサネットワークなどにおいて取得された大量の生画像データから目的とする作物の詳細情報を取得するための画像処理手法などについて検討する。屋外環境で移動型センサネットワークが取得した生画像から有用な情報を適切に引き出すためには、画像の位置・撮影条件情報、位置が異なる画像間の関連情報、屋外撮影による環境・対象変化の情報、同じ対象を異なる時期に撮影した画像間の補正情報といった、様々な情報を抽出する必要がある。本研究ではこれまでにデータ収集を行うためのハードウェアや、画像処理などを行うためのアルゴリズム、実験を行うための管理ソフトウェアなどを準備してきた。本年度はこれまでに開発した実験システムを利用し、実際に屋外圃場にて移動型センサネットワークを稼働させながらデータを取得することで提案システムの有効性や今後の課題点などの検討を行った。実験では移動型センサネットワーク単体だけでなく、周囲に設置されたフィールドサーバと連携した場合についても行い、フィールドサーバからの情報も利用することで先に示した取得画像の位置情報などをより精度良く求められることが確認された。またこれまでに構築した画像処理システムを利用し、取得したデータを手動ではあるが処理させることでGoogle StreetViewのように圃場内の様子を3次元表示したうえに、さらに時間軸も追加して提示するアプリケーション「Crop-Field-View」の試作も行った。21世紀型農業では、圃場の状態や作物の詳細な情報をいかに効率よく取得するかが重要となっている。その方法の一つとして、これまでに開発してきた定点型の圃場観測装置を拡張し、広域かつ精細な情報が求められる移動型の圃場観測装置を検討してきた。ドローンに代表されるように移動型システムのニーズは高まっているが、上記の目的を満たすには様々な課題が山積している。本研究では、特に地面を走行する移動型圃場観測装置を対象とし、搭載したカメラが取得した大量の生画像データを利用して、対象となる作物などの詳細情報やシステムを運用するうえで必要となる情報を抽出するための手法を検討した。まず、テストベッドとなるハードウェア、運用システム、データ処理プログラムを開発し、移動型圃場観測システムを実現するうえで課題となる点を明らかにした。

特に画像処理に関しては、OpenCVをベースに各画像の重なりを検出してそれぞれの画像の関連付け情報を取得するとともに位置情報を推定する画像解析アルゴリズムを開発した。また周囲の環境情報を利用することで画像処理をより効率的に行えるアルゴリズムに関しても開発した。これらをもとに、圃場内で取得した時空間的に大量な画像をGoogle StreetViewのように圃場内の様子を3次元表示したうえに、さらに時間変化も提示するアプリケーション「Crop-Field-View」の開発を行った。本年度は複数の実験圃場でこれらを運用してシステム全体の改良を行うとともに、さまざまな視点から撮影された大量の画像から詳細な3次元再構築を行うアプリケーションも開発するとともに、再構築データを精度良く実現するための様々な条件・手法についても検討を行った。本研究では移動型の圃場計測システムを対象とし、これが取得する圃場内での大量の画像データを解析・変換・融合することで、対象圃場や作物などの詳細情報を抽出できる処理手法を構築する。具体的には、実際に取得される画像データは常に撮影条件や環境条件などが変化するため、時空間的に近い画像の情報を参照して補正しつつ関連する画像に対して特徴点を結びつけながら、圃場内の様子をGoogle StreetViewのように表示する「Crop-Field-View」や対象果実を3次元再構築表示するアプリケーションなどを実現した。本年度はこれまでに開発したハードウェアやソフトウェアを用いてシステムを構築し、実際に圃場で実証実験を行って提案手法の評価を行うとともに、インターフェースや全体のアプリケーションなどを作成することを目標としており、およそ目標通りの進捗状況である。圃場モニタリング当初の予定では圃場実証実験を複数の条件で行う予定であったが、まずは一つの実験結果をもとに原著論文を作成し、成果を報告することとした。そのため次年度では野外実験にて明らかになった点を改善しながら様々な条件下で長期運用実験を行っていく。また本システムのためのインターフェースやアプリケーションの改良をすすめるとともに、一連の研究成果を学会発表などで示しながら研究成果をまとめる予定である。本年度は初年度に作成したハードウェアの改良やシステムの構築を行い、野外実験で得られたデータを基にアルゴリズムなどの検討を行うことを目標としており、目標通りの進捗状況である。本年度はデータベース・アルゴリズム・システムなどの基本設計と、次年度以降で使用するハードウェアの作成、野外基礎実験データの取得を目標としており、目標通りの進捗状況であるため。本年度に研究成果を9/1-2にフランスで行われる国際学会で発表する予定であったが、所属する研究機関よりその費用の全額助成が受けられたため、本年度積算した海外旅費分に未使用額が生じた。
高次環状構造を有する天然由来の生体機能分子の実用的合成

本課題研究では、(1)抗酸菌に対する抗菌活性を示すツベラクトマイシン類の全合成、(2)グラム陽性菌に対する抗菌活性を示すピロシジン類および抗腫瘍性を示す類縁化合物GKK1032類の全合成、および(3)ヒト乳癌細胞に対し細胞障害作用を示すスピキュロ酸Aの全合成について検討した。(1)ツベラクトマイシン類に関してはツベラクトマイシンAの高立体選択的な全合成が完成している。すなわち、上部および下部セグメントに2分割し、それぞれをmethyl(R)-lactateと(R)-diethyl malateより立体選択性にて合成した。この際下部セグメント合成の鍵となった分子内Diels-Alderは、完全にendo-およびπ-面選択的に進行し、ツベラクトマイシンAが有する立体化学と同一の縮環立体化学を備えた付加体を、唯一の生成物として与えた。両セグメントはStille反応に引き続く向山マクロラクトン化にて連結され、その後の脱保護にてツベラクトマイシンA全合成が完了した。この全合成経路に基に、類似のセグメント合成を経てツベラクトマイシンB,DおよびEの全合成も完了した。(2)ピロシジン類とGKK1032類の全合成に関しては、2-methyl-1-3-pentadieneとmaleic anhydrideとのDiels-Alder反応にて得られる置換シクロヘキセン誘導体(C環部前駆体)より出発し、A/B環構築のための分子内Diels-Alder反応基質を光学活性体として合成し、ついで立体選択的環化反応を経て、GKK1032類と同一の立体化学を有するA/B/C環部を合成した。(3)スピキュロ酸Aの合成も、基本骨格形成のために分子内Diels-Alder反応を鍵行程としているので、そのための基質合成を既知の(R)-2-ethyl-3-hydroxybutanal誘導体より検討している。
清代乾隆時代史の再構成―「清朝政治の長い18世紀」構想を射程として―

本研究は、清代乾隆期(1736-1795)の政治史を、政治過程分析を中心に再構成し、さらにその成果を「清朝政治史の長い18世紀」研究の中核とすることを構想するものである。「清朝政治の長い18世紀」とは、康熙帝による奏摺政治の採用(1680年前後)から、中国がグローバル化の波に巻き込まれる道光帝までの時期(1850年前後)を示す。この時期は清朝の皇帝独裁システムが効果的に機能した時期である。一方でこのシステムには人格的な要素が作用する面もあるため、皇帝の個性を強調した断代的な分析も同時に必要である。長期的・短期的な視点を複合することにより、より構造的な政治史像を浮かび上がらせることができる。従来より用いられている清代政治史の主要な基本史料は、「档案史料」と呼ばれる政治過程において作成され蓄積される史料群であり、政治史研究に不可欠であるが、その偏重は、視点を固定させてしまう危惧があるため、新しい史料群として詩集に着目した。ほとんどの清朝の漢人科挙官僚は、詩人としての側面を有し、上奏文などの档案史料に見せない心情の部分を詩に残している、とされる。また、乾隆帝は4万首以上といわれる詩を作り、その内容は政治史の格好の材料となる。しかし、詩を叙述の一部に用いることはあっても全面的に活用した研究はない。档案史料と詩を史料の両輪としていくことにより、従来の研究に比してより立体的に政治史を再構成することを目途とし、方観承という乾隆期の官僚の詩集の分析を進め論文(「方観承撰『燕香二集』下について(上)」)、また、18世紀の公共事業・社会資本と直隸省の地域経済の関連を論じたInfrastructure Maintenance in the Jifu Region, Beijing Metropolitan Region during the Eighteenth Centuryを発表した。本研究の課題の中核の時期である乾隆期は60年の長期にわたるため、第1期乾隆元年乾隆10年張廷玉・鄂爾泰の輔政時期、第2期乾隆11年乾隆19年乾隆帝の実質的親政開始期、第3期乾隆20年乾隆40年文字の獄の開始、股肱の臣下の相次ぐ死去、第4期乾隆41年乾隆60年四庫全書編纂、ホシェンの実権掌握、といった時期区分をおこない、現在までに第3期のはじめから中盤にかけての研究を進捗させた。昨年度は一昨年度にひきつづき、従来史料としての活用が遅れている「詩」を利用して政治過程研究を進めていき、具体的には、乾隆初中期に直隷総督を20年近く務めた方観承の『述本堂詩集』を読み進める作業を継続した。この作業で分析したのは、特に、乾隆帝とのパーソナルな関係、および官僚間の交流関係であり、これにより、政治史において重要な人間関係の詳細が判明し、また、直隷省の地域行政の重点課題、ジューンガル遠征などの対外関係に関わる大きな政治の情勢、貧民救済などの社会の変動に関わる行政の動きなども同時に明らかにした。また、翰林官を「禮の聖職者」とする新しい観点も提示し、当時の政治史を重層的にとらえることを可能にした。今後は、当初の予定通り、平成30年度の研究において進展させた乾隆前期の研究を継続しつつ、さらに乾隆帝の政治の迷走が始まる第3期である乾隆20年40年の政治過程分析に着手する。研究の手順としては、現在着手している方觀承の詩集分析の完成を期し、一昨年度以前に発見した『春行疉韻詩』や『養局案記』などの分析を通じ、特に後者の史料の分析をこの時期の貧民救済政策との関連の中で行い研究を深化させる。また分析対象を広げていく試みも継続する。例として尹繼善の『尹文端公詩集』、梁詩正の『矢音集』、汪由敦の『松泉詩文集』などの読解と訳注を作る作業がその候補となる。特に満洲人の有力政治家であり、長年各地の総督を務めた尹繼善の詩集の分析からは期待できる成果は大きいと予想される。作業にあたっては詩の序文や割註の部分に政治史に必要な諸情報が記されているので、その部分に特に注意する。また、彼らのような高官は乾隆帝とのパーソナルなつながりが強いため、乾隆帝の詩集である御製詩文集とも照合し、具体的政策との関わりなどを分析していく。また、幕友(尹のケースであれば張鳳孫)の詩文集も分析の対象とし、より多面的なアプローチを行う。さらに、乾隆期に続く時代である嘉慶期(1796-1820)研究をも視野に収めつつ、第4期の乾隆後期研究に重点を移行させる準備を進めていく。分析対象とする官僚は、阮元、王念孫などの督撫、あるいは著名な考証学者である。また、嘉慶期の洪亮吉など詩文集を素材として、乾隆期と同様やはり研究の蓄積の乏しい嘉慶初期の政治過程分析にの準備に着手し、乾隆期との比較研究に備える。同時に「清朝政治史の長い18世紀」構想自体の考察を進め、最終的には乾隆期政治分析の成果を中心とした全体像を提示する成果を示したい。

「清朝政治の長い18世紀」とは、康熙帝による奏摺政治の採用(およそ1680年前後)から、中国がグローバル化の波に巻き込まれる道光帝までの時期(およそ1850年前後)を示す。この時期は清朝の皇帝独裁システムが非常に効果的に機能した時期である。一方でこのシステムには人格的な要素が作用する面もあるため、皇帝の個性を強調したによる断代的な分析も同時に必要である。長期的・短期的な視点を複合することにより、より構造的な政治史像を浮かび上がらせることができる。従来より用いられている清代政治史研究の主要な基本史料は、「档案史料」と呼ばれる、政治過程において作成され蓄積される史料群であり、政治史研究に不可欠であるが、その偏重は、視点を固定させてしまう危惧があるため、新しい史料群として詩集に着目した。ほとんどの清朝の漢人科挙官僚は、詩人としての側面を有し、上奏文などの档案史料に見せない心情の部分を詩に残している、とされる。また、乾隆帝は4万首以上といわれる詩を作り、その内容は政治史の格好の材料となる。しかし、詩を叙述の一部に用いることはあっても全面的に活用した研究はない。档案史料と詩を史料の両輪としていくこと、さらに政治学の理論により歴史解釈を多面化することにより、従来の研究に比してより立体的に政治史を再構成することを目途とし、方観承という乾隆期の官僚の詩集の分析を進め論文(「方観承撰『燕香二集』上について(上)」)を発表した。また、海外資料調査(上海図書館)によって、新史料(『春行疉韻詩』)を発見した。本研究の課題の中核の時期である乾隆期は60年の長期にわたるため、第1期乾隆元年乾隆10年張廷玉・鄂爾泰の輔政時期、第2期乾隆11年乾隆19年乾隆帝の実質的親政開始期、第3期乾隆20年乾隆40年文字の獄の開始、股肱の臣下の相次ぐ死去、第4期乾隆41年乾隆60年四庫全書編纂、ホシェンの実権掌握、といった時期区分をおこない、現在までに第3期のはじめぐらいまでの研究を進捗させた。昨年度は、従来史料としての活用が遅れている「詩」を利用して政治過程研究を進めていき、具体的には、乾隆初中期に直隷総督を20年近く務めた方観承の『述本堂詩集』を読み進める作業を継続した。この作業で分析したのは、特に、乾隆帝とのパーソナルな関係、および官僚間の交流関係であり、これにより、政治史において重要な人間関係の詳細が判明し、また、直隷省の地域行政の重点課題、ジューンガル遠征などの対外関係に関わる大きな政治の情勢、貧民救済などの社会の変動に関わる行政の動きなども同時に明らかにし、当時の政治史を重層的にとらえることを可能にした。現状では方観承という1人の官僚に分析を集中しているので、次第にその範囲を拡げていくことが課題となる。さしあたり方観承の幕友(張鳳孫)や同時代の督撫(例えば尹繼善)などがその対象となるであろう。また、海外資料調査(上海図書館)の成果として、新史料(方觀承等撰『春行疉韻詩』)を発見した。これは従来知られていなかった史料であると推定される。この史料の分析は、方觀承と彼の幕友との関係性をより詳細に明らかにすることを可能にし、研究の進捗に大いに寄与することが期待できる。本研究は、清代乾隆期(1736-1795)の政治史を、政治過程分析を中心に再構成し、さらにその成果を「清朝政治史の長い18世紀」研究の中核とすることを構想するものである。
プログラムの大域的構造を利用したメニーコア・シミュレーションの高速化に関する研究

本研究では、マルチコア・メニーコアのアーキテクチャシミュレーションにおいて、並列化されたアプリケーションをマルチコア上で実行するという前提の基、シミュレーションの精度を適宜切り替えながら、高速かつ高精度にシミュレーションを行う手法を提案する。本手法を4つの異なる特性を持つアプリケーションを用い、16コアのマルチコアアーキテクチャを想定して評価した結果、最大443倍の速度向上を誤差0.52%で得ることができ、平均では218倍の速度向上を2.76%の誤差で得られることが確認できた。本研究の目的は、メニーコアプロセッサのソフトウェアシミュレーションに要する膨大な時間を大幅に削減することである。この目的のために、並列化前のプログラムの実機での実行情報とループなどのプログラムの大域情報を利用し、プログラムの実行状況が均質な区間を必要最小限の分量だけ高精度のシミュレーションを行うことにより、シミュレーションの精度を保ったままシミュレーションの時間を短縮する。また、高精度のシミュレーションを行う区間をコンパイラの解析情報を利用して自動抽出し、シミュレーション環境の利便性を高めることも本研究の目標とする。平成24年度は当初計画に沿って、並列コンパイラとアーキテクチャシミュレータを連係させるインタフェースの開発、並びに平成23年度までの研究で実施した実プログラムによる実験を通して開発した手法の拡張を行った。より具体的には、並列化コンパイラが並列化したプログラムの中に埋め込み、シミュレータに高速実行部分及び詳細シミュレーション部分を切り替える指示を行うインタフェースを定義し、そしてその指示に従ってシミュレーション精度を実行時に低オーバーヘッドで変化させるアーキテクチャシミュレータを開発した。さらに、手法の拡張に関しては、同一ループであってもプログラムの入力や実行状況に応じてその挙動が大幅に変わるようなプログラムに対して、その挙動をx-measn方を用いて似通った性質を持つクラスタに分割することにより、各クラスタに対してサンプリング数を決定することにより全体のシミュレーション時間を短縮するための基礎技術を開発した。コンピュータシステムの開発初期段階において、ソフトウェアで構築されたアーキテクチャシミュレータにより評価実験を行うことは、実際のチップを作ること無しに様々なパラメータを用いた評価を行うことができ、ハードウェア及びソフトウェアの開発上、非常に重要な位置を占める。しかしながら、ソフトウェアによるシミュレーションは非常に低速であり、これはシミュレーションの精度が高くなるほど、及びシミュレーションのターゲットとなるアーキテクチャのコア数が増加するほどシミュレーション時間は増加し、このことが将来のマルチコア・メニーコア開発の大きな足かせとなっている。本研究は、マルチコア・メニーコアのアーキテクチャシミュレーションにおいて、並列化されたアプリケーションをマルチコア上で実行するという前提の基、シミュレーションの精度を適宜切り替えながら、高速かつ高精度にシミュレーションを行う手法に関するものである。前年度までで実機による逐次実行で得られたプロファイル結果をクラスタリング処理することにより高精度(低速)シミュレーションを行う箇所の特定方法の提案を行った。さらに、プログラムからの精度切り替えを可能とするシミュレータの開発を行った。本年度では、これらの前年度までで提案した手法と開発したシミュレータの改良並びに評価を行った。より具体的には、動画像圧縮処理並びに数値計算を行う4つの異なる特性を持つアプリケーションに対して提案手法を適用して1, 4, 8, 16コアのマルチコアアーキテクチャのシミュレーション評価実験を行った。評価の結果、最大443倍の速度向上かつ誤差0.52%、平均218倍の速度向上かつ2.76%の誤差で16コアのマルチコアアーキテクチャシミュレーションが行えることが確認できた。本年度の主な成果としては、まず並列化された科学技術計算プログラムをメニーコアアーキテクチャシミュレータで実行する際に、このプログラムにおける高精度シミュレーションを行うコード部分、ならびにそのシミュレーション分量の決定手法を確立した。また、高精度シミュレーションにより測定したシミュレーションサイクル数からプログラム全体のシミュレーションサイクル数を推定するためのモデルを確立した。精度切り替えを可能とするメニーコアアーキテクチャシミュレータを開発し、本年度確立した手法を本シミュレータ上で実験し、その有効性を確認した。さらに、研究開始当初では、その挙動の変動の大きさから本手法の適用が困難と考えられていた動画像圧縮などの並列化メディアアプリケーションに対しても、事前プロファイルに対してクラスタリング処理を施すことにより、少ない詳細実行部分で精度の高い推定を行うモデルを考案し、実機上での逐次実行プロファイル結果を用いて予備実験を行った。これらの成果を2件の情報処理学会研究会報告として発表した。本研究では研究期間内で以下の項目を明らかにすることを目標としていた:(1)シミュレータ上で実行する並列化された対象プログラムの、高精度シミュレーションが必要なコード部分とそのシミュレーション分量の決定手法。実機による並列化前プログラムの事前実行情報の利用方法も合わせて明らかにする。(2)高精度シミュレーションにより測定したシミュレーションサイクル数からプログラム全体のシミュレーションサイクル数を推定するためのモデル。

並列処理オーバーヘッドをどのように考慮するかが重要なポイントとなる。(3)並列化コンパイラとの連係により、高精度シミュレーションを行うコード部分とその分量を自動抽出するメニーコアシミュレータの構築。(4)シミュレーション対象プログラムを全て精密に実行した場合に対する速度向上率及び精度。これらの目標のうち平成24年度では、並列化コンパイラと連係動作するメニーコアシミュレータの開発すること、並びにシミュレーション高速化手法の拡張を行うこととなっていた。研究実績の概要で記した通り、本年度では並列化コンパイラとメニーコアアーキテクチャシミュレータを連係させるインタフェースの定義、及びそのインタフェースに従い動作モードを低オーバーヘッドで動的に変化させるシミュレータの開発を行った。さらに、並列実行時の挙動が大きく変化するプログラムに対しても、挙動が似通った動作状況の塊(クラスタ)に自動的に分割してサンプリング数を決定するという手法拡張の検討と予備評価を行った。以上より、当初の計画通りに研究が進んでいると考えられる。本研究では研究期間内で以下の項目を明らかにすることを目標としていた:(1)シミュレータ上で実行する並列化された対象プログラムの、高精度シミュレーションが必要なコード部分とそのシミュレーション分量の決定手法。実機による並列化前プログラムの事前実行情報の利用方法も合わせて明らかにする。(2)高精度シミュレーションにより測定したシミュレーションサイクル数からプログラム全体のシミュレーションサイクル数を推定するためのモデル。これらの目標のうち本年度では、実プログラムを用いたシミュレーション高速化手法の開発を行うとともに、並列化コンパイラと連係動作するメニーコアシミュレータの開発に取りかかることとなっていた。
都市分析のための地理情報データベースシステムの構築

都市の複雑な変化に対応して、現出する諸問題に有効かつ迅速に対応し、また将来の好ましい発展の方向を提示して行くためには、都市の科学的な分析システムの構築が不可欠である。一方、都市を計量、表象する地域情報処理技術は、地理情報システムとして発展をとげ、またそのベースとなるデジタル地理情報も身近に利用できるようになってきた。そこで本研究ではこの地理情報システムを都市分析に応用することを目的とする。都市分析システムの具体的事例として、行政における計画支援システムをとりあげ、その具体的設計とシステム構築を行った。都市計画の立案過程においては充分な分析、より正確な予測、評価を行うことが必須となる。そのためにはこれら一連の作業において、多種多様で大量の情報処理、そこでのより科学的なアプローチと業務の効率化、迅速化が求められる。ところで、計画支援システムは都市計画が対象とする地域のデータを効率的に扱えることが必須である。このようなデータの処理を目的とする地理情報システム(GIS)に関する研究・技術開発は近年急速な進展を見せており、自治体への本格的導入も進みつつある。GIS利用により生成される情報の多くは、これまで都市計画策定上利用し得なかったと地位や建物に関する詳細なデータであり、より化学的な計画を策定するためにも、その有効利用が望まれる。そこで、本研究ではそのような都市計画支援システムの開発を行い、さらにGIS機能を生かしたシステム応用として用途地域計画を支援するシステムとしての検討を行った。また、GISデータの活用例として、都市分析作業、時に土地利用の現況把握において有用な情報の生成についても整理・検討を行った。
軟X線を用いた脳定位手術装置の開発

初年度・次年度に『軟X線脳定位手術装置』の機械部分およびコンピュ-タプログラムの設計・作製を行なった。最終年度(平成元年度)は、実際に装置を稼働し、問題点を洗い出して、その改良を行なった。ハ-ドウェアおよびソフトウェアの基本設計は林班長が行なった。X線発生装置/撮影装置を含む機械部分の作製は本間班員を中心として、また座標設定のためのコンピュ-タプログラムの作製は夜久班員を中心として作業が進められた。装置の本体は軟X線発生装置・X線カメラ・動物固定台・動物固定台移動機構・画像処理機構が巾2000x高1700x奥行1150(mm)のX線防御のための鉄製筐体に収められ、筐体外部から動物・電極・X線カメラ等の位置を電気または油圧の動力を用いて遠隔操作ができるようになっている。X線源とX線カメラを結ぶ光軸を固定し、動物固定台上に保定した実験動物を移動機構によって最適の位置に移動する。さらに、固定台を90°回転させることによって動物の頭部を正面・側面の2方向からX線による透視を行なうことができる。動物頭部のX線画像は実物の約28倍に拡大してモニタ-上で観察する。動物の位置調整は、このX線画像を観察しながら遠撮操作で行なうために、高い精度で行なうことができる。座標設定のためのソフトウェアによって頭部原点と目標点(電極)の位置を設定し、この座標をX線画像と同一の画面上にス-パ-インポ-ズして表示した。原点位置・目標点位置および座標軸の目盛はキ-ボ-ド操作によって自由に設定できるようにした。また、動物頭部の透視方向に合せて正面画像用・側面画像用のそれぞれの座標軸が表示されるようにプログラムを組んだ。これによって、脳内の構造が容易に計測できるようになった。『軟X線脳定位手術装置』について、ハードウェアおよびソフトウェアの作製を行なった。林班長が昭和62年度に作製した基本設計書にしたがって、機械部分の作製とコンピュータプログラムの作製を分離して作業を進行させた。本間班員を中心として、本装置の主要部分ができあがった。一方、夜久班員を中心として、座標設定のためのプログラムが完成した。装置の本体は軟X線発生装置・X線カメラ・動物固定台・動物固定台移動機構・画像処理機構が2000巾x1700高x1150奥(mm)のX線防御のための鋼鉄性筐体に収められた物であり、筐体外部から動物・電極・X線カメラ等の位置を電気または油圧の動力を用いて遠隔操作ができるようになっている。座標設定のためのソフトウェアはX線カメラから画像処理装置を経由した画像情報と畳層して座標を設定するためのプログラムであり、X線を用いて透視中の動物頭部内に電極を挿入するさいの標準座標を設定する。キーボード操作によって、原点位置を移動したり座標目盛を任意に変化することができる。X線発生装置・撮影装置を含む機械部分の作製は本間班員を中心として、また座標設定のためのコンピュ-タプログラムの作製は夜久班員を中心として作業が進められた。装置の本体は軟X線発生装置

・X線カメラ・動物固定台・動物固定台移動機構・画像処理機構が巾2000×高1700×奥行1150(mm)のX線防御のための鉄製筺体に収められ、筺体外部から動物・電極・X線カメラ等の位置を電気または油圧の動力を用いて遠隔操作ができるようになっている。X線源とX線カメラを結ぶ光軸を固定し、動物固定台上に保定した実験動物を移動機構によって最適の位置に移動する。さらに、固定台を90°回転させることによって動物の頭部を正面・側面の2方向からX線による透視を行なうことができる。動物頭部のX線画像は実物の約28倍に拡大してモニタ-上で観察する。動物の位置調整は、このX線画像を観察しながら投隔操作で行なうために、高い精度で行なうことができる。座標設定のためのソフトウェアによって頭部原点と目標点(電極)の位置を設定し、この座標をX線画像と同一の画面上にス-パ-インポ-ズして表示した。原点位置・目標点位置および座標軸の目盛はキ-ボ-ド操作によって自由に設定できるようにした。また、動物頭部の透視方向に合せて正面画像用・側面画像用のそれぞれの座標軸が表示されるようにプログラムを組んだ。これによって、脳内の構造が容易に計測できるようになった。
癌化と細胞周期制御機構の解析

培養細胞の癌形質の中でも足場非依存的増殖能獲得は、浸潤や転移の必要条件となる重要な性質である。癌細胞は足場が存在しなくともG1期からS期に進行するが、正常細胞の場合には足場が存在しないとG1期に停止する。我々は増殖因子EGF存在下では癌形質、非存在下では正常形質を示すNRK(正常ラット腎線維芽細胞)を用い、この足場非依存的増殖を引き起こす癌化シグナル伝達系を解析してきた。今回この癌化シグナル伝達経路の最終ターゲットを知るべく、NRK細胞を足場存在下で増殖開始させその後浮遊させて引き続き培養し、細胞周期制御因子群を解析した。足場存在下での培養が短いとCdk4,Cdk6,Cdk2,E2Fの活性化も起こるものの、Cdc6はmRNA,蛋白質ともに発現せず、細胞はG1期に停止する。EGF存在下ではCdc6が誘導されS期に進行する。Cdc6を大量発現した株ではEGF非存在下でもS期へ進行する。以上のことから発癌刺激による足場非依存的増殖開始を決定する要因の一つにcdc6発現誘導があることが示された。ところがCdc6のmRNA常時発現株においても足場非依存下ではCdc6タンパク質が消失する。このことは足場非依存下ではCdc6は分解されていることを示唆する。そこで様々なプロテアーゼインヒビターを用いて検討した結果、この分解はカルパインインヒビター特異的に抑制されることを見出した。そこでin vitro翻訳系で合成したCdc6を基質にして、足場非存在下で増殖停止した細胞の抽出液中の分解活性をみたところin vivoと同様カルパインインヒビターで阻害可能な活性を見出すことができた。現在このアッセイ法をもとに酵素の同定を行っている。正常線維芽細胞はG1からS期への移行に足場を必要とするが、癌細胞においては足場非依存的な増殖が可能である。正常細胞を足場存在下で増殖を開始させ、その後浮遊条件にするとCdk4,6,2の活性化に伴いE2Fが活性化するがS期への進行は阻止される。我々は足場非依存的な増殖開始にはE2Fの活性化に加えCdc6蛋白質の発現誘導が必要不可欠とすることを見出した。足場非存在下でのCdc6の発現は転写レベルおよび翻訳後のレベルで抑制されている。癌化シグナルはこのCdc6抑制を解除することによりS期への進行を可能とする。またCyclinD3はD1やD2と異なりCdk6と結合した場合CKIによる抑制が起こらないことを見出した。そのためCyclinD3とCdk6の高発現株ではp27によるG1期停止が起こらなくなり、低血清条件でも増殖しつづける。しかしながらこの高発現株は癌化はしておらず浮遊条件下では増殖できない。浮遊条件下で培養した場合E2Fの活性化は起こっているがcdc6の発現誘導は起こらず増殖できないようである。足場存在下での培養が短いと細胞はEGF無しにはS期へ進行できない。

このときCdk4, Cdk6, Cdk2が活性化し、E2Fの活性化も起こっていたがCdc6はmRNA,蛋白質ともに発現していなかった。EGF存在下ではCdc6が誘導されS期に進行する。逆にCdc6を大量発現した株ではこの条件でEGF非存在下でもS期への進行が有意に増加していた。以上のことから発癌刺激による足場非依存的増殖開始を決定する要因の一つにcdc6発現誘導があることが示された。ところがCdc6高発現株においても足場非依存的増殖停止するとCdc6タンパク質が経時的に消失する。このことは足場非依存的条件下におけるCdc6発現抑制は転写レベルおよび転写後レベルで制御されていることを意味する。この転写後制御はいかなるプロテアーゼによるものかインヒビターを用いた実験を試みた結果、この分解はカルパイン様プロテアーゼによるものであった。以上癌化シグナルはCdk4, 6, 2の活性化とともにCdc6の発現誘導(mRNAレベルでの誘導とともにタンバク分解系の抑制により)をひきおこし、その結果足場非依存的培養条件下での増殖を誘導するものと考えられた。培養細胞の癌形質の中でも足場非依存的増殖能獲得は、浸潤や転移の必要条件となる重要な性質である。癌細胞は足場が存在しなくともG1期からS期に進行するが、正常細胞の場合には足場が存在しないとG1期に停止する。我々は増殖因子EGF存在下では癌形質、非存在下でほ正常形質を示すNRK<正常ラット腎線維芽細胞)を用い、この足場非依存的増殖を引き起こす癌化シグナル伝達系を解析してきた。今回この癌化シグナル伝達経路の最終ターゲットを知るべく、NRK細胞を足場存在下で増殖開始させその後浮遊させて引き続き培養し、細胞周期制御因子群を解析した。足場存在下での培養が短いとCdk4,Cdk6,Cdk2,E2Fの活性化も起こるものの、Cdc6はmRNA,蛋白質ともに発現せず、細胞はG1期に停止する。Cdc6を大量発現した株ではEGF非存在下でもS期へ進行する。ところがCdc6のmRNA常時発現株においても足場非依存下ではCdc6タンパク質が消失する。このことは足場非依存下ではCdc6は分解されていることを示唆する。そこで様々なプロテアーゼインヒビターを用いて検討した結果、この分解はカルパインインヒビター特異的に抑制されることを見出した。そこでin vitro翻訳系で合成したCdc6を基質にして、足場非存在下で増殖停止した細胞の抽出液中の分解活性をみたところin vitroと同様カルパインインヒビターで阻害可能な活性を見出すことができた。現在このアッセイ法をもとに酵素の同定を行っている。
森林観の比較研究

平成5年度には、国内調査として、地域住民の森林観の調査・大学生の森林認識の調査・山村においての森林の利用状況の調査・日本人の自然観に関する予備調査・森林休養についての調査・森林風景についての調査・里山についての調査をおこない、海外調査として、ドイツ・フランス・オーストリー・北欧・イギリスならびにカナダで森林観と森林施業の調査をおこなった。そして、平成3年度と平成4年度の調査結果とを合わせて、「森林観の比較研究」として、次のようにまとめることにした。(1)東西の森林観:東洋と西洋について、とくに宗教との関係をめぐって、森林観を比較した。(2)呼吸する里山:信州においての農民と里山との変遷を、資料(古文書・古絵図など)を用いて探るとともに、山村においての農民と森林との交流についての調査に基づいて、里山をめぐる森林観の推移を明らかにした。(3)森林風景の行方:森林は人間によって創られたものであるから、森林風景は森林観と密接に関係している。技術的視点で森林風景の創造について接近し、現代人の森林観と現代社会においての技術展開の方向から森林風景の行方を探った。(4)大英帝国の森林の盛衰:イギリスで大英帝国時代に森林がどのように取り扱われたかについての考察を通じて、森林観と森林の盛衰との関係を明確にした。(5)変貌する森林観:森林観は社会構造と密接な関係にある。古代社会では神秘のなかに森林をみていたが、農耕社会で有用な存在となり、工業社会では無用となり、情報社会では貴重なものとなってきた森林に対しての森林観の推移を明らかにした。