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スピン・電荷・軌道系の基礎理論

モット絶縁体に見出された、新しいタイプの非磁性絶縁相の本質を解明した。強相関電子系におけるスピン・軌道・電荷の自由度が織り成す多彩な現象を、量子モンテカルロ法、大規模行列厳密対角化等の数値的手法と、場の理論等の解析的手法の双方から調べた。具体的な成果は以下のとおりである。(1)スピン液体に関して、(i)3角格子上のハバード模型において磁気秩序が存在しない新奇なスピン液体状態を理論的に見出した。(ii)3角格子上のハバード模型やt-J模型に関して、その超伝導状態の対称性に関する研究を行い、時間反転対称性の破れたペアー形成やスピン3重項状態の可能性を見出し、コバルト酸化物超伝導体の物性を議論した。(2)軌道とスピンに関連した現象として、(i)ルテニウム酸化物、バナジウム酸化物を対象に、ヤーンテラー効果の大きさを定量的に評価し、軌道自由度の量子揺らぎの大きさを検討した。その結果、t2g電子でも軌道はほとんど古典的に振舞うことが見出された。(ii)異常量子ホール効果の第一原理計算を実行し、運動量空間におけるモノポールを見出すとともに、実験をほぼ完全に再現することに成功した。(iii)ESRの量子ダイナミックスを取り扱う理論を発展させた。(iv)チタン酸化物の軌道状態を理論的に調べ、最近の実験とよく符合する結果を得た。(3)高温超伝導体と関連物質に関して、t-Jモデルにおける、電子格子相互作用を1/N展開で電子相関の効果を含めて調べ、光電子分光スペクトルの実験を検討した。
Eta-1によるTリンパ球反応の修飾と自己免疫疾患発症機序

Eta-1は活性化したT細胞より分泌されるサイトカインであり、しかも分子内にいわゆるRGD配列を有し細胞外マトリックスとしての性格も有する興味深い分子である。我々はEta-1分子内に存在する細胞結合部位を明らかにする目的でGSTとのキメラ分子として、大腸菌を用いて各種リコンビナントEta-1を作製した。これらリコンビナントEta-1とB16-BL6、B16-F10、及びL929細胞との接着実験及びRGDSペプチドや抗α_v抗体による接着抑制実験を行った。その結果、以下の新知見を得た。(1)Eta-1分子内にはRGD以外にN末端側及びC末端側の少くとも2ケ所に新たな細胞結合部位が存在する。(2)この部位に対する受容体は、これまでEta-1の受容体と報告されていたα_vインテグリン分子とは異なる。(3)このインテグリン以外の受容体を発現し、RGD以外の部位でEta-1と接着できる細胞は、ごく限られた細胞でL929、B16-F10にはなく、B16-BL6のみで認められた。(4)この受容体は補助的な機能を担うものでなく、α_vインテグリンが関与しない条件下でも、強い細胞接着と細胞伸展を媒介できる機能的受容体である。Eta-1は活性化したT細胞により分泌されるサイトカインであり、しかも分子中にいわゆるRGD配列を有し細胞外マトリックスとしての性格も有する興味深い分子である。本年度は、(1)RT-PCR法にてマウスEta-1遺伝子をクローニングした。(2)次にEta-1の機能部位を明らかにするために、各種ミュータントを作製した。すなわちN末端半分とGSTとの融合蛋白とRGDを含まないC末端半分とGSTとの融合蛋白である。この融合蛋白は大腸菌で作製し糖鎖を有しない。(3)糖鎖がEta-1の機能に影響する事を考え、ヒト初乳よりEta-1を精製した。(4)マウスEta-1の塩基配列を参考にして約20個のアミノ酸を合成し、これをBSAとカップリングしてウサギを免疫し、Eta-1に対するポリクローナル抗体を作製した。(5)マウス線維芽細胞L929および高転移悪性黒色腫細胞B16-BL6を用いて、上記Eta-1との結合実験を行った。その結果次の様な新知見を得た。1)Eta-1分子内にはRGD配列以外に新たな細胞接着部位が存在する。2)この細胞接着部位は糖鎖を有しないEta-1でも存在しており、アミノ酸の一次構造によって決定されている。3)この細胞接着部位は従来よりEta-1の受容体として知られているαvβ3インテグリン分子とは異なる未知の受容体と結合する。4)この未知の受容体はL929細胞には存在しないが、B16-BL6細胞には存在する。5)この受容体は決して補助的な機能を担うのではなく、αvβ3が関与しない条件下でも、強い細胞接着と細胞伸展を媒介できる機能的受容体である。Eta-1分子内に存在する細胞結合部位を検討した。GSTとのキメラ分子として大腸菌を用いて各種リコンビナントEta-1を作製した。昨年度作製した分子とあわせると、(a)RGD欠損型Eta-1、(b)RGD→RGE変異型Eta-1、(c)RGD欠損N末端Eta-1、(d)RGD欠損C末端Eta-1を準備した。B16-BL6細胞を用いた細胞接着実験より以下のことを明らかにした。(1)Eta-1分子内にはRGD以外に、N末端側およびC末端側の少なくとも2ヶ所に新たな細胞結合部位が存在する。(2)この新たな細胞結合部位に対する細胞上の受容体は、結合がRGD非依存性、かつα_u非依存性におこることより、非インテグリン分子である可能性が強い。

以上よりEta-1分子が細胞と結合する際、分子内のRGD配列と細胞上のα_uβ_3インテグリンを介する結合とRGD以外の配列と細胞上の非インテグリン分子を介する結合の複数の組み合せが存在し、これにより細胞の機能を複雑に制御している可能性がある。
数理モデルに基づく音楽信号と音楽情報の解析・認識・加工・生成の研究

数理モデルに基づいて音楽信号および音楽情報の解析・認識・加工・生成の多角的な研究を行い、多大な成果を生み出した。この中には、多重音の解析のために多重音モデルのパラメータ推定(HTC)に基づく方法、同じくスペクトログラムの非負値行列分解(NMF)に基づく方法、調波音と打楽器音の信号分離(HPSS)、スペクトログラムからの位相成分の復元に基づく楽曲の速度変換やピッチ変換などの高品質な信号加工、ステレオ音楽信号からのパート分離、人声に含まれる揺らぎ成分に基づく歌声の抽出と消去、音楽信号からの和声自動推定、楽曲を構成するリズムの自動学習と小節分割(RhythmMap)、それに基づく楽曲ジャンルやムードの自動分類、多声部音楽信号からのリズム構造推定と自動採譜、上位の音楽理論から下位の信号観測までを統合したDynamic Bayesian Netに基づく音楽モデルと自動採譜、楽譜データからの作曲家自動推定、確率場学習に基づく楽譜からの音楽的な自動演奏、テーマ模倣を含む自動対位法による自動作曲、歌詞の日本語韻律を利用した自動歌唱作曲、以上の研究を支える機能和声データベースの構築など、極めて広い範囲の研究成果を含む。これらは、ジャーナル論文、国際会議論文、解説論文、国内学会発表、自動作曲のwebサービス、メディアによる報道などにより社会に公表している。本年度は特に以下の課題に取り組んだ。(1)音楽信号の特性に基づく解析、分離、加工スペクトログラムの二次元フーリエ領域における調波音と打楽器音の分離・強調を行い、実時間で処理できる方式を開発し、GUIを備えたソフトウェフを実現し、音楽イコライザや音楽解析や加工に応用した。(2)楽音モデル(音符の音響モデル)に基づく多重音の検出、分離音色を統合した調波・時間・音色構造化クラスタリング(「HTTC」)として、心理学の聴覚情景分析理論を動機とした音響エネルギーの調波時間構造化クラスタリング(HTC)に、音色も対象に加えて、音楽を聴き同一音色を追跡する人間の計算論的な聴覚情景分析の新しいモデル化を可能とする手法を検討した。また、非負行列分解(NMF)理論による多重音の解析、分解、可視化として、音楽のスペクトル時系列行列を、音色の基底ベクトル集合と活動時刻ベクトル集合の2つの正成分行列の積に展開することにより、多重音を含む音楽を解析した。(3)音楽演奏信号とその楽譜との整合に基づく解析、分離、加工モデルに基づく楽譜と音楽信号との詳細な整合アルゴリズムを開発し、実際の音楽演奏の楽譜からのdeviation dataを自動作成する技術開発に着手した。指定音符あるいは指定パートの信号消去、楽器カラオケ自動作成の検討を行った。(4)「音楽モデル」に基づく音楽信号解析、演奏MIDI解析、自動採譜作曲家(連携研究者の金子)とともに音声認識における言語モデルに相当する「音楽モデル」を目指して、和声進行のHMM化から信号からの和音認識、調性認識を行った。音楽理論のモデル化として、CFGおよび統計文法に基づく「音楽モデル」を構築するための検討を進めた。5)音楽情報検索リズムパターンの自動抽出、リズムに基づく楽曲自動分類、ジャンル認識、異なる編曲であっても曲の同一性を認識する手法(cover songidentification)などを研究した。(6)自動作曲、自動運指決定その他の音楽情報処理日本語歌詞の韻律を用いた自動作曲の数理定式化とアルゴリズム研究を行った。韻律、和声、リズムなどの制約条件下での最適化問題として自動作曲の数理アルゴリズムを研究した。また、ピアノ等のための自動運指決定も検討した。[連携研究者]桐朋学園大学・音楽学部・講師金子仁美音楽理論、コンピュータ和声学の構築、実験評価本年度は世界最高水準の研究成果を多く生んだ。特にICASSP2010に論文6編採択は特筆すべきである。主な成果は以下の通りである。(1)調波音と打楽器音の分離・強調アルゴリズム(HPSS)と実時間で逐次処理できる算法を開発し、音楽イコライザや音楽解析への応用や、和声解析やリズム解析の前処理として有用性を示すとともに、音声(ボーカルパート)の抽出と消去を行う技術を開発した。(2)非負行列因数分解に基づいて、音楽のスペクトロダラムから音色の基底ベクトル集合と活動パターンの積に展開することにより、多重音の解析、分解、可視化を行った。

さらに、Dynamic Bayesian Networkにより音楽の和声やリズムなどの上位の構造を確率的に組み込み、音楽モデルの精緻化と自動学習のアプローチを確立した。(3)音楽信号のパワースペクトログラムから矛盾のない位相を復元して波形領域に高速変換する技術を開拓し、音楽信号の速度変換、実時間ピッチ変換、フォルマントを保存したピッチシフトなどの機能を実現した。(4)音楽理論家とともに和声記述言語を新たに設計し、大量の既存の楽曲の和声解析して機能和声解析データベースを作成し、音楽理論に定量的な知見を多数発見した。自動学習結果を用いて、和声進行のHMMにより信号からの和音と調性の高精度の同時認識を行った。(5)リズムに着目して楽曲の音響信号を解析して自動的に小節線分割を行い、単位リズム抽出し、自動ジャンル分類を行った。(6)歌詞からの旋律の自動作曲の数理アルゴリズムを開発した。自動作曲システムOrpheusのwebサービスは広く使われるようになった。本年度は世界最高水準の研究成果を多く生んだ。特にICASSP2010に論文6編採択は特質すべきである。主な成果は以下の通りである。(1)調波音と打楽器音の分離・強調アルゴリズム(HPSS)と実時間で遂次処理できる算法を開発し、音楽イコライザや音楽解解析への応用や、和声解析やリズム解析の前処理として有用性を示すとともに、音声(ポーカルバート)の抽出と消去を行う技術を開発した。(2)非負行列因数分解に基づいて、音楽のスペクトルグラムからに音色の基底ベクトル集合と活動のパターンの積に展開することにより、多重音の解析、分解、可視化を行った。さらに、Dynamic Bayesian Networkにより音楽の和声やリズムなどの上位の構造を確立的に組み込み、音楽モデルの精緻化と自動学習のアプローチを確立した。(3)音楽信号のパワースペクトルグラムから矛盾のない位相を復元して波形領域に高速変換する技術を開拓し、音楽信号の速度変換、実時間ピッチ変換、フォルマントを保存したピッチシフトなどの機能を実現した。(4)音楽理論家とともに和声記述言語を新たに設計し、大量の既存の楽曲の和声解析をして機能和声解析データーベースを作成し、音楽理論に定量的な知見を多数発見した。(6)歌詞からの旋律の自動作曲の数理アレゴリズムを開発した。自動作曲システムOrpheusのWebサービスは広く使われるようになった。
データベースと人工知能を用いたRNAスプライス部位選択に関する研究

RNAスプライシングでは、多くのスプライス候補部位の中から真の部位だけが正確に選ばれているように見える。この現象は、スプライス候補部位のコンセンサススコアだけからでは説明できず、他にも正しいスプライス部位選択を行うためのルールが存在すると考えるのが妥当である。そこで我々はここ数年来、このルールをコンピュータ解析の立場から発見し、得られた知見を配列解析に応用する目的で研究を続けてきた。特に、遺伝病などを指標にして発見される異常スプライシングの現象に着目し、これを組織的に収集してデータベース化してきた。今年度はGenBankデータベースのアクセッション番号などの情報も加え、全体を関係データベースとして再編成した。さらに異常スプライシングとの分子機構の関連が予想される選択的スプライシングのデータ収集も開始した。これらのデータをエキソン定義仮説の立場から再検討すると、イントロンの切り残しは短いイントロンや両端で特に起こりやすいとは言えないなど、単純なエキソン定義仮説からの予想とは一致しない観察結果が得られた。また、エキソンの読み飛ばしと代替部位の活性化についても、適当な代替部位がないとエキソンの読み飛ばしが起こるという簡単なモデルでは、多くの例の説明がつかないことがわかった。一方、当然変異によって誘発される異常スプライシングパターンは、基本的には正常スプライス部位が破壊されさえすれば、変異の種類にはよらないというモデル化は許されることがわかった。これにより、異常スプライシングパターンの予測を原理的に考えることができる。現在、ヒトのhprt遺伝子を中心にいくつかの観点から検討を行っている。異常スプライシングパターンの予測は、従来のスプライス部位の予測に比べると、ある程度は組織的な解の探索が可能であり、スプライス部位予測法構築への新しい手掛かりを与えてくれることが期待される。
エジプト映画における「イスラーム」表象の変遷とその分析

2018年度には、前年度に開始した1995年から2010年までのエジプト映画725本のデータベース作成とあらすじ確認を終え、エジプトで1970年代以降に顕在化した「イスラーム復興」潮流の映画上の表象変遷を分析し、その結果を、日本中東学会第34回年次大会にて報告した。(2018年5月13日、於上智大学。報告タイトルは「エジプト映画における『イスラーム主義』の表象1995年から2010年までの作品分析から」)続いて、2011年から2017年までのエジプト映画507本のデータベース作成とあらすじ確認を行い、2011年1月25日革命以後のエジプト映画において「イスラーム主義者」がどのように描かれているかを分析した。エジプトでは、革命後に、これまで見られなかったような形で、穏健派の「イスラーム主義」組織の代表とされるムスリム同胞団や、急進派・過激派組織の「イスラーム国」を「悪魔化」する映画が登場したが、映画において両者の扱いが異なっていること、政府・映画制作者・一般大衆の三者が密接に関連しながらこのような表現を生みだしていることを考察し、成果を、論文「1月25日革命後のエジプト大衆映画における「イスラーム主義者」の表象「悪魔化(demonization)」の生まれる地平」にまとめた。(2019年5月に投稿済)また、2018年12月にはカイロを訪問し、現地で映画関連書籍を収集するとともに、2016年に東京に招聘したアフマド・アブダッラー監督をはじめ、エジプトの映画関係者と面談した。特にアブダッラー監督からは新作映画(2018年12月エジプト公開)の制作状況や、若手監督たちの活動状況や彼らの作品について貴重な情報を得ることができた。本研究課題では、エジプト映画において、イスラームがどのように表象されていったかを、11952年革命以前、21950・60年代(映画産業国有化時代)、31970年代以降(民間部門への移管以降)、41990年代以降の4期に分け、分析している。2016年度に、3と4から分析を開始し、現時点で3と4の時代(2017年まで)について、2883本の作品のデータベース化と、確認がとれた2454本のあらすじ分析が全て終了した。3と4の時代は予想よりも全体の作品数および重要作品数が多く、当初の想定よりも分析に時間がかかった。このため、1と2の時代についてはまだ着手できていない。また、エジプト現地のDVD小売店が減少しており、欧米よりDVDを購入するなどの方法を取っているため、作品収集にも時間がかかっている。以上の理由により、評価を「やや遅れている」とした。しかしながら、カイロで映画関係者、特に新作を公開したばかりの映画監督と面談し、現在のエジプトにおける映画制作や上映をめぐる最新情報を得ることができたことは有益であった。これらの情報は、エジプト映画の現在の全体像を把握し、今後の研究を進める上で大いに意義あるものと考えている。これまでの成果をふまえ、2019年度は以下のように研究を進めていきたい。11971年から2017年までのエジプト映画作品分析が終了しているが、このうち既に論考としてまとめたのは、主に2011年以降の作品における「イスラーム主義者」の表象に関してである。そこで、1980年代から1990年代にかけての作品について、また、「女性とイスラーム主義の関係」がどのように表現されているかについて、論考をまとめたい。2可能であれば、1970年以前の作品についても、同様に作品の収集・分析を開始する。本課題の当初の計画では、1970年代以前から分析を開始する予定であったが、研究の過程で1970年代以降の作品に重要な作品が多く見つかったことから、まずは1970年代以降の分析について論考をまとめてから、1970年代以前に移りたい。なお、収集・分析した作品のうち、秀作については、上映権を正式に得た上で日本語字幕を付し、2019年度に研究会・上映会を行い、市民・学生にエジプト映画について知る機会を提供する。平成28年度には、1970年から1994年までのエジプト映画約1550本のあらすじを確認した上で、その中で「イスラーム主義」がどのように表現されていったかを分析し、日本中東学会第32回年次大会(於慶應義塾大学、5/15)において報告した。(「エジプト映画における『イスラーム主義』の表象『テロリスト(1994)』以前の作品分析から」)報告では、1イスラーム主義が映画のメインテーマとして扱われるようになるのは1990年代以降であること、21980年代以降、「信心深さ」を戯画化する作品や、テロ組織を扱う作品が登場するようになり、これらが組み合わさってイスラーム主義の表現方法が作られていったこと、3当該時期のエジプト映画においては、イスラーム主義者をひとくくりにして受容/拒絶する姿勢がみられないこと、などを結論としてあげた。また、今日のエジプトのインディペンデント映画潮流を代表する監督アフマド・アブダッラー氏を招聘し、エジプト映画界の現状について聞き取り調査を行い、早稲田大学においてシンポジウム「エジプト映画の新潮流『マイクロフォン』(2010)上映とともに(11/27)」を、東京外国語大学においてワークショップ「エジプト映画の最先端アフマド・アブダッラー監督を迎えて(11/29)」を開催した。

シンポジウムでは、アフマド・アブダッラー監督の長編作品「マイクロフォン」の日本語字幕上映を行い、大稔哲也氏(早稲田大学)からの解説・監督との質疑をいただいた。ワークショップでは、山本薫氏(東京外国語大学)の司会のもと、監督と学生・市民の活発な交流がはかられた。両日で約240名の市民・学生の参加があった。監督日本滞在時には、このほか、笹川平和財団の協力のもと、日本におけるエジプト映画、中東映画の受容について、監督と有識者・映画関係者との意見交換会を開催した(11/24)。映画分析に関して、当初の計画では、平成28年度にエジプトに現地に赴き、映画収集や映画館の状況調査等を行う予定であったが、研究代表者の急な入院・手術があったため、これを断念した。当初の計画では、エジプト映画を、11952年以前、21950、60年代、31970年代、41990年代以降に分け、平成28年度は1と2から分析を開始する予定であったが、以上の理由でエジプト現地での素材収集ができなかっこともあり、日本での素材・情報収集の利便性、また、今日のエジプト社会を考える上での重要性から、3、4から始めることとし、4の前半までの分析結果を、日本中東学会第32回年次大会で報告した。以上のように、エジプト現地調査ができなかったことや、映画分析の順序が計画と異なったことなど、当初の計画とは異なる点が見られたため、全体としては「やや遅れている」と判断した。しかしながら、分量的に最も映画制作数が多い時期の分析が終了したこと、また、平成28年度に、当初の計画通り、エジプトから映画監督アフマド・アブダッラー氏を招聘できたことは、研究が順調に進んだ部分として評価できる。監督への聞き取り調査、また監督を招いて開催した早稲田大学でのシンポジウム・東京外国語大学のワークショップにおいて、監督自身の作品やエジプト映画界の現状についての意見を聞くことができ、様々な情報を得た。さらに、監督を通じて複数のエジプト人映画監督から最新作の素材提供を受けることができた。これらの情報・素材は今後研究を進める上で大いに意義あるものと考えている。平成29年度には、1995年から2010年までのエジプト映画725本のデータベースを作成し、内容の確認がとれた586本のあらすじを整理した上で、その中でイスラーム、中でも、1970年代以降に顕在化した「イスラーム主義」の潮流がどのように表現されていったのかを分析した。成果は日本中東学会第34回年次大会にて報告する予定である。(2018年5月13日、於上智大学。報告タイトルは「エジプト映画における『イスラーム主義』の表象1995年から2010年までの作品分析から」」)分析の結果、11990年代後半にかけて、映画においてイスラーム主義者の社会的背景や組織としての活動が詳細に描かれるようになった、2国際情勢に関連づけ、反米・反グローバリゼーションの立場に言及する作品が登場するようになった、3大学生や女性の状況が描かれるようになった、4いずれの作品でも、暴力は批判しつつも、イスラーム主義のみを絶対悪として描いたり、イスラーム主義そのものを戯画化することは注意深く避けられている、などの点が明らかになった。また、平成29年8月にはカイロを訪問し、現地で映画関連書籍を収集するとともに、昨年度東京に招聘したアフマド・アブダッラー監督をはじめ、エジプトの映画関係者と面談し、若手監督の活動状況、および、エジプトでの映画産業の現況について情報を収集した。
放物型方程式の解の空間臨界点と零点の挙動

(1)拡散方程式の解の不変な等位面ユークリッド空間内の有界リプシッツ領域上で熱方程式の初期斉次ノイマン問題を考えて、等温面たちが時刻について不変な解の精密な分類が、等温面たちの不変性をフルに使って、Levi-Civita(1937)とSegre(1938)によるユークリッド空間内のisoparametrlc hypersurfacesの分類定理を利用することにより得られた。またこの方法は今まで扱えなかった非線形の拡散方程式のporous medium方程式の初期境界値問題にも使えて等位面たちが時刻について不変な解の同様な分類定理を与える。空間1次元のp-Laplacian(p>1)の発展方程式のコーシー問題および初期斉次デリクレ問題において、非負有界で台がコンパクトな初期値に対して、解の各時刻tごとの空間方向の臨界点の集合は有限時間後一点x(t)からなることが、以前の研究によって示されているが、ここでは、x(t)が有限時間後tについてC^1級になることが得られた。さらに、般化された空間1次元のporous medium方程式の解の符号変化を伴うinterface x=x(t)が高々一時刻を除いて、C^1級であることが示された。また、先の初期斉次デリクレ問題において、ある正定数β=β(p)についての極限値lim_t→∞x(t)t_<-β>の存在を示した。(3)熱方程式の解の不変な空間臨界点と領域の対称性空間2次元の有界単連結領域上の熱方程式の初期斉次デリクレ問題を考えて、リーマンの写像定理を用いた複素解析学による新しい方法によって、120度の回転対称性を持つ領域の不変な空間臨界点による特徴付けを与えた。(以前は、球と点対称領域のみ特徴付けがあった。)また、一般次元の球面および双曲空間上の熱方程式に対して、測地球や点対称な領域の不変な空間臨界点による特徴付けを得た。熱方程式の解の動かぬ空間臨界点と関連して、解の不変な等温面を調べることが研究目的の1つであったが、これに関して得られた成果を以下に報告する。ユークリッド空間内の有界Lipschitz領域上で熱方程式の初期境界値問題を斉次Neumann境界条件下で考えて、等温面の族が図形全体として時刻について不変な解の精密な分類を与えた。斉次Dirichlet境界条件下での分類はAlessandrini(Applicable Anal.40(1991),251-261)により、そのような解は、変数分離型の解であるか、領域が球であって解は空間変数について回転対称であるかのどちらかであることが知られている。しかし、Alessandriniの証明の方法は、斉次Neumann境界条件下では使えない。本研究では、上記の等温面の族の不変性をフルに使ってLevi-Civita(Atti Accad.naz.Lincei.Rend.Cl.Sci.Fis.Mat.Natur.26(1937),355-362)とSegre(Atti Accad.naz.Lincei.Rend.Cl.Sci.Fis.Mat.Natur.27(1938),203-207)によるユークリツド空間内のisoparametric hypersurfacesの分類定理を利用することにより分類定理が得られた。

定理の証明において、考える領域の境界を決定する際、境界を表す関数を斉次Neumann境界条件に起因する1階準線形偏微分方程式のLipschitz連続な解とみなすことが重要であった。また、特性曲線の方法によってこの1階準線形偏微分方程式の1回連続微分可能な解を求めることは一般的であるが、Lipschitz連続な解を求めるのは、特殊である。本研究では、特性曲線がある特殊な直線であるという事実を利用して、一意的なLipschitz連続解を特性曲線の方法によって求めることに成功した。さらに本研究の方法は今まで扱えなかった非線形の拡散方程式にも応用できて、たとえば、多孔質媒質中のガスの拡散現象を記述するporous medium方程式の初期境界値問題の等位面たちが時刻について不変な解の同様な分類定理を与える。空間1次元のp-Laplacian(p>1)の発展方程式のコーシー問題および初期斉次デリクレ問題において、非負有界で台がコンパクトな初期値に対して、解の各時刻tごとの空間方向の臨界点の集合は有限時間後一点x(t)からなることが、以前の研究によって示されているが、ここでは、x(t)が有限時間後tについてC^1級になることが得られた。ところで、解の空間変数についての偏導関数v=∂_xuは符号変化を許す空間1次元のporous medium方程式を満たしていて、曲線x=x(t)はvの符号変化を伴うinterfaceとなっている。そこで、一般化された空間次元のporous medium方程式を考えて、その解の符号変化を伴うinterface x=x(t)が高々一時刻を除いて、C^1級であることを示した。また、先の初期斉次デリクレ問題において、解の時刻無限大での挙動が自己相似解によって記述されることを、解を上下から同時に自己相似解で近似する方法によって示した。その副産物として、ある正定数β=β(p)についての極限値lim_<t→∞>x(t)t^<-β>の存在を示した。(2)熱方程式の解の不変な空間臨界点と領域の対称性空間2次元の有界単連結領域上の熱方程式の初期斉次デリクレ問題を考えて、リーマンの写像定理を用いた複素解析学による新しい方法によって、120度の回転対称性を持つ領域の不変な空間臨界点による特徴付けを与えた。(以前は、球と点対称な領域の不変な空間臨界点による特徴付けがあった。)また、一般次元の球面および双曲空間上の熱方程式に対して、測地球や点対称な領域の不変な空間臨界点による特徴付けを得た。
地域工業化と生産組織:近代日本の地方機械工業に関する社会経済史的研究

本研究の課題は,戦前期日本の農業機械工業を事例として,地方機械工業と地域工業化の関連を明らかにすることである。特に東京・大阪などの大都市工業圏と対比する形で,在郷の鉄工所・野鍛冶らによって担われてきた地方機械工業の特徴・意義を検討した。研究最終年度の本年度は,国内・海外の資料調査を精力的に実施し,併せてその成果を取りまとめることに努めた。資料調査では,米国国立公文書館,国立国会図書館,(財)三井文庫,立教大学,大阪大学等での関連資料の閲覧・収集を行った。その資料調査の成果を踏まえて,戦前期の農機具・農業機械工場のデータベース化に取り組み,「工揚名」,「経営形態」,「代表者」,「代表者出身地」,「創業年」,「所在地」,「工場面積」,「従業員」,「営業・所得税」,「取引銀行」の各データを時系列で整理した。本データベースを利用することによって,これまでその零細性ゆえに十分に比較・検討することのできなかった地方の中小零細諸工場を包括的に追跡調査することが可能になった。また資料の保存に関しては,貴重文献・資料・マイクロフィルムの電子化保存を行い,資料利用の利便性を高めた。以上の資料調査・整理の成果が,"The Development of the Agricultural Machinery Industry in Prewar Japan"であり,戦前期の農業機械工業の分析から,日本における地方機械工業のダイナミズムが明らかになった。他方,本研究の成果によって,海外アーカイブの所蔵状況,海外研究者の諸研究の理解が深まり,国際比較・関係史の視点から地方機械工業を位置づけ,相対化する必要性を再認識した。次年度以降,本研究を踏まえた新たな視点で,日本機械工業の歴史的な多様性を検討してきたい。近年,明治以降の日本における工業化の多様な経路・側面に関心が強まっている。本研究の主要な課題は,大都市工業圏(東京・大阪等)にみられない様々な特徴を有する在郷の鉄工所や野鍛冶等によって担われてきた「地方機械工業」の展開過程を実証的に明らかにすることである。そのケーススタディとして,農業という地域性の極めて強い産業の動向に強く規定されながら,逆にその農業のあり方を変貌させる潜在力を有した農業機械・農機具をとりあげ,具体的には,(1)産業史研究,(2)産業集積史研究,(3)地方企業家史研究のアプローチから研究課題の解明を試みた。2カ年計画の初年度である平成17年度は,最終的な研究成果の前提となる基本資料の閲覧・収集に傾注し,具体的には,(1)基本文献・資料の収集,(2)国内資料調査(計13回),(3)海外資料調査(アメリカ合衆国・ワシントンD.C.)の3点を実施した。(1)では,本研究対象時期が明治期から高度経済成長前半までの長期間であり,かつ「地方」の視点から幅広い地域を取り扱うため,経済史・経営史・地方史など広範な分野に及ぶ基本文献・資料の収集を行った。(2)では,福岡・大阪・名古屋・神戸等の大学図書館・資料室・公共図書館などに所蔵されている貴重史資料の調査・閲覧を実施した。資料調査の結果,従来利用されてこなかった原資料・雑誌などの貴重文献・資料を入手することができた。(3)では,アメリカ合衆国・ワシントンD.C.の国立公文書館(NARA)所蔵のRG-131(Records of the Office of Alien Property)資料の予備調査を行った。調査の結果,三菱商事機械部・在米支店による機械取引,19201930年代のアメリカ農業機械輸出の実態などについて明らかにできる資料を確認できた。時間的制約から全ての資料を閲覧できなかったため,次年度に本格的な調査に取り組む予定である。
フラーレンを用いた光機能性分子の合成

C_<60>がポルフィリンのメソ位上のフェニル基のパラ位の位置で連結された化合物に加えてメタ位、オルト位で連結された化合物を合成した。目的のポルフィリン・C_<60>化合物はパラ体と同様に、対応するブロモメチル安息香酸を縮合させたポルフィリンをC_<60>にジルス・アルダー反応させることにより得られた。^1H-NHRスペクトル、紫外可視吸収スペクトルの結果からオルト体のみ顕著な相互作用が観察された。CHARMmにより分子力場計算を行ったところ、メタ体ではポルフィリンはC^<60>に対して直立したような構造をとっているのに対して、オルト体ではポルフィリンとC_<60>はほぼファンデル・ワル-ス接触したような構造をとっていることがわかった。蛍光スペクトルはメタ体、オルト体とも参照化合物に比べて大きく消光されており、その消光の度合いはメタ体、パラ体、オルト体の順に大きくなった。このことからポルフィリンの励起1重項がC_<60>により強く消光されていることがわかった。一方、電子移動に対するC_<60>分子の大きさの効果を評価するために電子受容体部分をC_<60>の代わりにベンゾキノンで置換したポルフィリン・キノン連結化合物を合成した。比較はパラ体の亜鉛ポルフィリン・C_<60>連結化合物で行い、大きさ以外は距離、反応の自由エネルギー変化、結合様式はほぼ同じとなるように設計した。ポルフィリンの光励起による電子受容体への電荷分離及び電荷再結合過程を時間分解過渡吸収スペクトルにより測定したところ、キノン体に対してC_<60>体の方が電荷分離が速く、電荷再結合が遅くなるという結果を得た。この結果は電子受容体が大きくなると再配向エネルギーが小さくなることを実験的に証明した初めての例であり、今後の人口光合成構築における重要な指針となると考えられる。
The Chow norm and the existence problem of extremal metrics

Donaldson-Tian-Yau予想の端的ケーラー版において、端的ケーラー計量が存在するための条件として、偏極射影代数多様体のいかなる安定性が最もふさわしい概念として設定されるのかということが、まず第一に考えられるべき問題である。そのための必要欠くべからざる基礎として,種々のK-安定性概念の間の関係を明確化することが重要な課題として挙がっていた。(1)我々の最新の研究のひとつの成果として、強K-安定性が常に一様安定性を導くという定理が証明された。現在その最終的な報告書を論文としてまとめている所である。さらにこの定理の相対版についても同様のことが成り立つと思われるが、その証明の詳細についての確認作業を現在行っているところである。一方、指数が単調に増加するテスト配位退化族について、指数1のテスト配位から来る部分と零ファイバー上の特異部分の和として書けることに着目して、端的ケーラー計量の存在に絡んだ様々な代数幾何的諸性質の体系的かつ詳細な研究を行った。その結果、Donaldson-Tian-Yau予想の端的ケーラー版の安定性問題については、次の成果を得た。(2)偏極射影代数多様体において、その偏極類に属する端的ケーラー計量が存在するならば、その偏極射影代数多様体は強K-安定であろうという予想について、その主な論点については大枠を肯定的に証明することに成功した。ただし残された課題としては、種々の細かな未整理点を詰めていくことにある。Donaldson-Tian-Yau予想の端的ケーラー版において、上記実績の(1)は、端的ケーラー計量の存在のための条件として偏極射影代数多様体が強K-安定性であることが、非常にふさわしい概念の有力候補であるということを示している。さらに実績の(2)については、最終的な詰めが行われるならば、強K-安定性が端的ケーラー計量の存在のための必要条件であることを示している。こうした結果は我々の研究課題に関し、後々の発展の基礎となり得るもので、初年度としてまずまずの結果だと思われる。研究チームを中心として,Donaldson-Tian-Yau予想の端的ケーラー版やテスト配位退化族に関する勉強会を繰り返し開き、知見を深めるとともに問題を煮詰め、研究目的達成への道筋を確立する計画である。一方で我々の研究を基礎から支える備品や消耗品として、関連の書籍のみならず、計算機ソフトや計算機関連の備品も購入する予定である。また、金沢での複素幾何国際シンポジウム等を組織することによって、情報収集のみならず研究成果の発表も行い国際的なレビューを受けたい.Donaldson-Tian-Yau予想の端的ケーラー版において、端的ケーラー計量が存在するための条件として、偏極射影代数多様体のいかなる安定性が最もふさわしい概念として設定されるのかということが、まず第一に考えられるべき問題である。また、金沢での複素幾何国際シンポジウム等を組織することによって、情報収集のみならず研究成果の発表も行い国際的なレビューを受けたい.平成31年度には,上記研究課題に関する研究打ち合わせを、北京清華大学教授の二木昭人氏と協力して北京においてかなりの回数行う予定である。そのための経費を一部捻出するために、さかのぼって平成30年度の基金助成金使用を控えめにした。

(さらに平成31年度を準備段階として数年内に、我々の成果をSpringer Tokyo社から出版する予定で、そのための予備的経費も計上する必要がある。)(使用計画)次年度使用額の部分の使用計画としては(ルーチンの勉強会や研究集会開催のための経費以外では)平成31年度に北京の清華大学で行う幾度かの研究打ち合わせの費用、およびSpringer Tokyo社から出版する我々の研究成果の出版予備費用等に充てる予定である。
パターン化負イオン注入処理によるバイオインターフェイスの形成

(1)負イオン注入による神経細胞接着のパターン化と神経回路網形成ガラス基板上の薄膜高分子材料(ポリスチレンPS、シリコーンゴムSR,ポリイミドPI)に炭素負イオンを微細なマスクパターン(幅:50μm)を介してラット由来の神経細胞PC-12hの接着特性を調べた結果、ポリスチレンPSとシリコーンゴムSRでは10keV以上,3x10^<15>ions/cm^2以上の注入条件で処理領域への選択細胞接着が得られた。ポリイミドPIでは10keV以上で1x10^<15>ions/cm^2以上で選択的非接着特性が得られ、5keVという低エネルギーでは注入領域への神経細胞の選択接着が観測された。(2)負イオン注入による高分子表面の親疎水性やタンパク吸着性の制御負イオン注入処理した各種高分子材料(PS,シリコーンゴムSR, PI)の接触角を気泡法により測定した結果、注入処理表面の水の接触角は浸水など環境により次第に変化することが判明した。しかし浸水後24時間で飽和傾向を示した。これより、乾環境での水滴法よりも湿潤環境で測定する気泡法が親疎水性評価には適していることが判明した。また、負イオン注入処理でPS, SRは接触角が低下(PSで約10°、SRで約20°)し親水化するが、PIは接触角が増大し(約15°)疎水化することが判明した。負イオン注入処理表面のタンパク質吸着性を光電子分光分析法で評価した結果、SR表面では成長因子FGFやNGFおよびゼラチン選択的吸着が確認された。つまり、炭素負イオン注入処理表面はタンパク吸着が選択的に生じ、細胞接着や神経突起伸展が促進された。(3)パターン化接着神経細胞への電極パッドからの外部電気パルス刺激に対する応答反応:容量性電極パッドを用いた外部電気パルス刺激下で神経突起伸展の分化過程を調べた結果、正パルス印加電極方向への優先的神経突起伸展を示した。これより、人為的神経回路の神経細胞接続形態を人為的に操作できる可能性を得た。また、外部電気パルス刺激による神経細胞の興奮誘起を微小ガラス電極により測定した結果、外部刺激に対して神経細胞は興奮することが判明し、バイオインターフェイスの入力として利用できることが実証された。(1)パターン化負イオン注入処理高分子基材上での神経回路形成に関する研究厚膜やスピンコート法で作製したガラス基板上の薄膜高分子材料(ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエチレン)に炭素、珪素、銀などの負イオンを微細なマスクパターンを介して低い注入エネルギー(1030keV)で種々の注入量(1×10^<14>1×10^<16>ions/cm^2>による負イオン注入処理を行い、パターン化負イオン注入高分子試料を作製する。これらを用いて神経細胞(神経成長因子NGF応答性を有するラット由来副腎髄質褐色種細胞PC-12h)の培養を顕微鏡下で行い、神経細胞は、培養時間が経過すると次第に負イオン注入した領域に移動することが判明した。(2)負イオン注入処理高分子基材表面の物性評価に関する研究ポリスチレン、シリコーンゴムおよびポリ乳酸に各種の条件で負イオン注入を行い、注入直後と注入後に純水に2時間浸積した後に接触角を測定した。

負イオン注入により接触角は低下するが、水に浸しておとく更に510゚の低下が見られた。XPS分析により、負イオン注入表面の官能基(C-0、C=0、O-C=0)が形成された。また、接着因子タンパクであるフィブロネクチンなどの細胞外マトリックスが負イオン注入領域に多く吸着することが判明した。(3)パターン化神経細胞列試料の外部パルス特性評価に関する研究パターン化負イオン注入試料上で神経細胞を培養して形成した神経回路上の特性の神経細胞に外部から電気パルスを印可して、回路における刺激伝達特性を評価する実験を進めているが、実験装置の構成が完了したが、外部刺激の強度や周波数などの条件出しを現在行った。(4)多数電極パッドを有するパターン化負イオン注入薄膜高分子基材形成に関する研究バイオインターフェイスとしては、電位を入出力するための多数の電極を必要とする。このため、高分子材料のパターン化に先立って、金属電極パッドを多数もうける必要がある。これに対して、1x5mmサイズの電極を蒸着して、その上にスピンコート法でポリスチレン薄膜の形成を行った。(1)電極パッド付きパターン化負イオン注入基材での神経回路形成に関する研究ガラス基板上のスピンコートポリスチレン薄膜に炭素負イオンをパターン幅50μmのマスクを介して注入処理を行った基材上でPC-12h神経細胞を培養した。10keV以上の注入エネルギー、1x10^<15>ions/cm^2以上の注入量での負イオン注入処理条件では、神経細胞はパターンに従って細胞接着と神経突起の伸展特性を示した。また、顕微鏡下での培養により、細胞増殖や神経突起伸展など分化過程を記録した。(2)負イオン注入処理高分子基材表面の物性評価と神経再生に及ぼす効果に関する研究負イオン注入処理ポリスチレン表面は、注入に起因する欠陥があり、表面は保存環境や時間変化と共に緩やかに変化したが、水中における気泡を用いた接触角測定では比較的良く表面の親疎水性の変化を評価し得た。XPS分析による吸着窒素原子の評価により負イオン注入処理により表面のタンパク吸着特性が向上することが判明した。他方、炭素負イオン注入シリコーンチューブを用いたラットの神経再生実験の結果、神経再生、特に、神経突起伸展の促進が観測され、神経再生ガイドチューブへの応用が期待される。以上の結果から、負イオン注入処理高分子表面は接着因子タンパクの吸着が促進されており、このタンパク吸着特性の改善が負イオン注入処理部分への神経細胞の選択的接着、神経突起の選択的伸展などの要因となっていることが明らかとなった。(3)外部パルス印加によるパターン化神経細胞からの神経突起伸展特性に関する研究電極パッドを有するパターン化負イオン注入試料上で神経細胞培養を行い、容量性結合を介して外部から3Vの電気パルスを印可した状況で神経突起の突起伸展状況を長時間記録カメラ装置で観察した。その結果、外部刺激部位への神経突起伸展が顕著となり、外部電気刺激が神経突起伸展を促進する要因の一つであることが判明した。(4)パターン化培養神経回路網におけるパルス伝達と活動電位測定に関する研究形成したパターン化
C型肝炎ウイルス感染小児の感染経路及び感染経路とウイルス変異の関連に関する研究

当科で経過観察中のHCV感染小児60例のうち、80%は輸血に関連した感染であったが、その他の20%は母子感染による感染と考えられた。母子感染と考えられた12例のうち6例は出生時から前方視的に母子感染が証明された症例であり、それ以外の6例は乳児期から幼児期に児の感染が見いだされ家族調査と詳細な問診により母子感染と推定された症例である。これらはいずれも母子ともにHCV-RNAが検出され、genotypeも一致していたが、うち前方視的に見いだされた母子感染症例の1例の母と児からPCR法により、HCV-RNAのE2/NS1領域を中心に増幅後クローニングを行いdideoxy法(Sanger法)により塩基配列を決定し、従来報告されている配列とともに近接接合法により分子系統樹を作成した。母と児から検出されたクローンはいずれも近接し、またdiversityを比較したところ母の方が大きいことから母子感染が証明された。またretrospectiveに見いだされた症例も同様に母子の血清中のHCVのクローンを解析したところ母児間で近接し、また同様にdiversityは母の方が大きく母から児への感染が証明された。現在その他の母子のペアの解析を進めているところである。HCVは血清中でビリオンや免疫複合体の形態で存在し、HCVの感染性や肝障害と関連があることが知られている。血清中HCVの浮遊密度を超遠心を用いて調べ、HCVの存在形態を検討した。現在母親の肝機能との関係を調べたところ肝障害が認められた前後で、ビリオンから免疫複合体への変化が認められ、肝障害が認められた後にウイルスの中和現象がおこったと考えられた。今後母子感染の感染成立の要因として、ビリオンや免疫複合体などの存在様式とHCVの感染性の関連を検討する予定である。
神経系による動物の成長速度の制御

動物の体の大きさはその環境に影響されるが、この制御には神経系が重要な働きを担う。しかし、神経系による成長制御の分子機構には不明な点が多い。本研究では、線虫C. elegansを用いて、神経伝達物質のドーパミンがその受容体であるDOP-3を介して体の大きさを負に制御していることを明らかにした。さらに、ドーパミンによる体長の制御には、別の神経伝達物質であるオクトパミンやインシュリン/IGF受容体のDAF-2が必要であることから、ドーパミンの下流ではオクトパミンとインシュリン/IGFが働くことを明らかにした。動物の成長速度は遺伝および環境要因に影響を受けるが、その制御には神経系が関わることが示されている。本研究は、線虫C. elegansを用いて神経伝達物質による成長制御のメカニズムを明らかにすることを目的としている。まず初めに、線虫では神経伝達物質の一つであるドーパミンにより体の大きさが制御されていることを明らかにした。ドーパミン欠損変異体のcat-2は体が小さいことを見出し、この変異体にこの遺伝子を戻すと体長が野生型と同程度になることを明らかにした。ドーパミン受容体の一つDOP-3も体のサイズの制御に関わること、ドーパミンの下流では同じくアミン神経伝達物質であるオクトパミンが働いていることを明らかにした。また、線虫ではTGF-β経路が体のサイズの制御に関わっていることが知られているが、ドーパミンはTGF-β経路とは独立に働くことを明らかにし、ドーパミンの経路が線虫でサイズの制御に働く新たな経路であることを見出した。さらに、cat-2変異体では野生型と比べ発生ステージがより進んでいることを見出したが、これはcat-2変異体が野生型よりも発生ステージの進んだ卵を産むことに起因することを明らかにした。この結果により、線虫においてドーパミンが他のアミン神経伝達物質(セロトニンとオクトパミン)と同じように産卵に関わっているということが初めて明らかになった。また、発生ステージをそろえて野生型とcat-2変異体を比較しても、cat-2の方が体のサイズが大きいことから、ドーパミンは産卵とは別に体の成長も制御しているということを明らかにした。次に、ドーパミンーオクトパミンのシグナル伝達に関与する因子を同定するために、このシグナルに異常のみられる変異体のスクリーニングを行い、これまでに3種類の変異体を単離することに成功した。これまでにドーパミン合成酵素の欠損変異体であるcat-2は体が大きいことを見出しており、この変異体にこの遺伝子を戻すと体長が野生型と同程度になることからドーパミンが体長を制御することが示唆されていた。今回、cat-2変異体をドーパミンを含む培地で飼育することで体長が減少することを見出し、ドーパミンが体長を制御することが確認された。さらに、cat-2変異体では野生型と比べ発生ステージがより進んでいることを見出したが、これはcat-2変異体が野生型よりも発生ステージの進んだ卵を産むことに起因する。産卵に異常のある他の変異体と比較することで、cat-2変異体が大きいのは単純に体の中に多数の卵を抱えているからではないことも確認した。これまでに、ドーパミンの下流でオクトパミンやその受容体、筋肉の機能に必要なミオシンやパーリカンが働くことを明らかにしていたが、産卵に異常があること踏まえて発生段階を揃えて再解析を行い、確かにこれら因子がドーパミンの下流で働くことを明らかにした。既に体長を制御することが知られているTGF-βシグナルとドーパミンとの関係については、これまでに両者が独立に働くことを示唆する結果が得られていたが、それぞれについて複数のアレルを用いて再検証を行った。また、インシュリン受容体DAF-2の変異体についても解析を行い、ドーパミンの下流でDAF-2が働くことを明らかにし、ドーパミンによる体長の制御にはインシュリンシグナルが働くことを明らかにした。研究計画では、平成26年度に(i)ドーパミンがどのように成長制御を行うか明らかにし、(ii)その制御に関わる遺伝子を明らかにするために、遺伝学的スクリーニング行い、変異体を単離することとしていた。さらに、平成27年度には、(iii)それらの変異体についてその変異遺伝子の同定を行うことと、(iv)ドーパミン経路の下流で働く因子の同定を行うこととしていた。26年度に行った研究では、ドーパミンが成長制御を行う機構、ドーパミンの下流で働く因子の解析を行うとともに、ドーパミンーオクトパミンシグナル伝達に関わる因子の遺伝学的スクリーニングを行い、異常の見られる変異体を単離していた。27年度に行った研究では、ドーパミンの成長速度と産卵に対する影響をより詳しく解析し、内在性のドーパミンが産卵を促進することと、産卵への影響とは独立してドーパミンが体の大きさを制御していることを明らかにした。また、ドーパミンの産卵への影響を加味してより詳細な解析を行うことで、ドーパミンの下流でオクトパミンシグナルやインシュリンシグナルが働くことを明らかにした。

また、既に体長を制御することが知られているTGF-βシグナルとドーパミンとの関係については、これまでに両者が独立に働くことを示唆する結果が得られていたが、それぞれについて複数のアレルを用いて再検証を行った。ドーパミンーオクトパミンシグナルに関わる変異体について、変異遺伝子の同定を試みた。しかし、異常が見られる個体の割合が小さいこととマッピングに用いるハワイアン株自体がドーパミンーオクトパミンシグナルに異常を持っていたため、変異遺伝子を特定するには至らなかった。ドーパミンによる発生の制御機構の解析については多くの進展が見られたが、スクリーニングによる新規遺伝子同定には至らなかったため、進捗状況は遅れているとした。動物の体の大きさは、遺伝と環境により決定されており、環境因子によるサイズの調節には神経系が重要な役割を果たすことが知られているが、サイズ調節の分子機構には不明な点も多い。本研究は、動物の成長制御の機構を解明することを目的に、モデル生物である線虫C. elegansを用いて行った。これまでに、神経伝達物質のドーパミンが線虫の体のサイズを抑制することと、ドーパミンの下流では神経伝達物質のオクトパミンとインシュリンのシグナル伝達が体のサイズの調節に働いていることを明らかにしている。さらに、この制御に関わる遺伝子を同定するために、遺伝子に無作為に変異を導入する遺伝学的スクリーニングを行い、ドーパミンシグナルに異常がある変異体を単離した。しかし、これらの変異体で見られた異常の強さが、変異遺伝子の決定を行うために十分でなく遺伝子決定には至らなかった。また本研究では、ある種の化学物質が線虫の成長速度に影響を及ぼすことを明らかにした。実験条件の検討過程で、線虫を飼育するペプトンの種類の違いによって、線虫の大きさと成長の速度が異なることを明らかにした。通常、線虫は獣肉を原料としたバクトペプトンを含むプレートで飼育する。しかし、牛乳を原料とするカゼインペプトンで飼育すると線虫が小さく成長することを明らかにした。バクトペプトンとカゼインペプトンと両方を混ぜた培地で飼育しても、線虫は小さかったことから、カゼインペプトンに成長抑制を起こす何らかの分子が存在していると考えられる。牛乳そのものや牛乳に多く含まれるビタミンの影響を調べたところ、牛乳およびパントテン酸によって線虫の成長が抑制されることを明らかにした。ただし、パントテン酸はバクトペプトンとカゼインペプトンに同程度の量が含まれており、二つのペプトンで見られた違いは別の物質に起因すると考えられる。動物の体の大きさはその環境に影響されるが、この制御には神経系が重要な働きを担う。しかし、神経系による成長制御の分子機構には不明な点が多い。本研究では、線虫C. elegansを用いて、神経伝達物質のドーパミンがその受容体であるDOP-3を介して体の大きさを負に制御していることを明らかにした。さらに、ドーパミンによる体長の制御には、別の神経伝達物質であるオクトパミンやインシュリン/IGF受容体のDAF-2が必要であることから、ドーパミンの下流ではオクトパミンとインシュリン/IGFが働くことを明らかにした。研究計画では、平成26年度に(i)ドーパミンがどのように成長制御を行うか明らかにし、(ii)その制御に関わる遺伝子を明らかにするために、遺伝学的スクリーニング行い、変異体を単離することとしていた。