hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
量子強相関系の電子・格子自由度に関する自己無撞着構造計算法の開発

さらに、MR-DFTによるUの決定法を検討し、c-RPA計算により、水銀1層系とタリウム1層系の超伝導転移温度の差異が、遮蔽効果の物質差に起因することを論じた。よって、正孔密度と相関強度Uの自己無撞着決定は可能であり、弱結合理論結果と実験との整合性からはフェルミ準位近傍での相関効果が電子密度分布の変化を主として与えており、得られる原子構造は実験に整合すると結論した。強電場下におけるGaAsやGaNによる量子井戸構造でのエキシトン光学スペクトル計算を行い、量子閉じ込め効果と波動関数の特徴的な量子運動を決定した。また、半導体中の素励起間有効相互作用の決定をc-RPA計算を元にして評価し、エキシトンダイナミクスの量子計算プログラムを構築した。強相関系用の多配置参照密度汎関数法において力定理の一般化は可能である。そこで、PBE+U計算を元にして励起TNT分子の断熱ポテンシャル面評価を行った。相関効果はあまり強く見いだされなかったが、1電子触媒効果として電子移動励起が水素脱離反応を誘発する結果を得た。一方、グラファイトの断熱ポテンシャル面に対する相関項(U項)の効果を見出すことに成功した。同時に、強相関性を多様に発現する原子層物質におけるダイナミカルな電子・格子自由度相関を検討した。コヒーレントフォノン導入により動的にエッジ状態の発生を制御する方法、Ni/BN/Ni接合における格子振動駆動によるスピン流反転効果を予言した。平成30年度の最大の目標は、MR-DFTによるU決定法を応用したときに、電子相関効果が電子密度分布に影響する例を確定することであるが、多層系銅酸化物が典型的な例であることを示して、この目的を達成した。正孔密度と相関強度Uの自己無撞着決定法として、TPSCが有効である。強相関系の電子状態計算法が与える原子構造が実験に整合する例も提示した。さらに、物質構造の特徴を与える各種力学特性や、断熱ポテンシャル面に、電子相関効果の有無による差異を見出すことを進めた。TNT分子での化学反応過程は、若干の効果は見いだされたが、基本的には荷電移動が反応を支配していると結論した。一方、最近実験グループと共同で進めているグラファイトの弾性定数決定の研究から、RPAレベルの評価結果が実験を説明仕切れない一方で、電子相関効果を導入した場合に実験値を定量的に説明し得る可能性が見いだされた。これらの点からは、本研究の進捗は順調であり、何点かの新規な発見を伴ったことからは、当初の計画を超えた展開があったとも考えている。原子間力の直接評価については、コーディングの基礎となる電子局在軌道への射影演算子に対する原子座標微分の計算法の検討を進めている。また、量子ダイナミクス計算に関しては、複数のコードを開発してきたが、Uの決定計算と連動させるなど、さらに発展させる余地がある。そこで、本研究の進捗状況は、予定した課題の解決と同時に、新たな課題を見出してきているという段階にある。本研究は、電子系の強相関性を精密評価しながら、その効果が物質構造やその弾性特性、電子格子相互作用などに、広く影響を及ぼすことを示すことが目的である。電子格子相互作用と有効電子間相互作用評価を同じ物質系で同時に行うことを計画している。その結果の精度は、実測データとの直接比較から検討する必要がある。
社会的規則に対する子どもの価値判断の発達

本研究は、社会道徳的認知の質的に異なる3つの知識領域、つまり道徳、慣習、個人の領域に関する概念の発達を検討した。まず、2歳から6歳までの83名の幼児の保育園内での社会的葛藤が観察された。他者の反応のタイプは、葛藤内容の領域によって異なることが示された。また、幼児は道徳と慣習と自己管理の逸脱行動を概念的に区別することも示された。次に、158名の児童は道徳、慣習、個人領域での逸脱行動を呈示され、基準判断(重大性、規則随伴性、状況依存性、自己決定性)が求められた。児童は、学年と性に関係なく、各領域に典型的な逸脱行動を区別して判断することが示された。また、児童の性役割概念が領域理論から検討された。児童は、男子が伝統的な女子の役割行動をとる場面を慣習と個人領域の概念を用いて解釈することが示唆された。一方、女子が伝統的な男子の役割行動をとる場面は、個人領域から判断されていた。最後に、親と教師の領域概念が検討された。192名の幼児の母親は、18種類の幼児の逸脱行動対する教師のかかわり方を評価するように求められた。母親は、幼児の道徳的逸脱と慣習の違反と自己管理の違反に対して、教師の異なったかかわり方を期待していた。70名の教師は、子どもの4種類の逸脱行動を重大性と規則随伴性の基準から判断し、それを理由づけることが求められた。教師は、児童の道徳的逸脱と慣習の逸脱と自由意志による行為を区別して判断し、それらの判断を各領域の特徴から理由づけた。これらの結果から、領域と対応した社会的文脈の存在、それと対応する領域概念の早期発達、質的に異なる2つ以上の領域概念を用いた多元的な判断が確認された。しかし、児童期以降の子どもにおける領域と社会的文脈との関係、家庭における親子間の葛藤における社会的文脈、自己管理以外の個人領域の行為に関する判断など、今後に残された課題も多い。本研究は、社会的認知の領域理論(Social Domain Theory)に基づき、質的に異なる社会的規則概念(道徳、慣習、個人)の認知的構成のメカニズムを明らかにすること、および規則間の概念的区別と個々の規則概念の発達的変化を検討することを目的とした。平成7年度は「社会的行動と社会的情報の関係」を検討した。浦和市内の幼稚園年少児と年長児各25名、同市内の小学2年生30名の社会的な逸脱行動と他者の反応を行動見本法により観察した。また、被観察者を含めて合計280名を対象とした、道徳、慣習と自己管理に関する規則の価値判断が面接法(幼児)と質問紙法(小学生)により検討された。一人当たり計60分の行動が観察され、のべ420の逸脱行為が観察された。これらの行為は、大カテゴリーとして、道徳的逸脱、慣習の逸脱、自己管理の逸脱に分類された。他者の反応は情緒的反応、報復、制止、命令、嘲笑、規則の言及、集団秩序の言及などのカテゴリーに分類された。逸脱行為と反応との関係は、小学生において合衆国と同様な明確な対応関係が認められた。しかし、幼児の逸脱行為は、道徳的な逸脱行為さえも、他者からの反応を伴うことが少なく、反応が随伴したとしてもその拘束力は弱いものであった。

価値判断においては、幼児は質の異なる社会的規則をほとんど区別していないのに対し、小学生ではそれらを明確に区別していた、このように、社会的文脈と社会的規則との対応関係が見出された。また、発達初期の社会的規則の構成メカニズムを明らかにするために、家庭内での幼児と母親の葛藤場面を観察と面接により収集した(平成8年度継続)。本研究は、社会道徳的認知の質的に異なる3つの知識領域、つまり道徳、慣習、個人の領域に関する概念の発達を検討した。まず、2歳から6歳までの83名の幼児の保育園内での社会的葛藤が観察された。他者の反応のタイプは、葛藤内容の領域によって異なることが示された。また、幼児は道徳と慣習と自己管理の逸脱行動を概念的に区別することも示された。次に、158名の児童は道徳、慣習、個人領域での逸脱行動を呈示され、基準判断(重大性、規則随伴性、状況依存性、自己決定性)が求められた。児童は、学年と性に関係なく、各領域に典型的な逸脱行動を区別して判断することが示された。また、児童の性役割概念が領域理論から検討された。児童は、男子が伝統的な女子の役割行動をとる場面を慣習と個人領域の概念を用いて解釈することが示唆された。一方、女子が伝統的な男子の役割行動をとる場面は、個人領域から判断されていた。最後に、親と教師の領域概念が検討された。192名の幼児の母親は、18種類の幼児の逸脱行動対する教師のかかわり方を評価するように求められた。母親は、幼児の道徳的逸脱と慣習の違反と自己管理の違反に対して、教師の異なったかかわり方を期待していた。70名の教師は、子どもの4種類の逸脱行動を重大性と規則随伴性の基準から判断し、それを理由づけることが求められた。教師は、児童の道徳的逸脱と慣習の逸脱と自由意志による行為を区別して判断し、それらの判断を各領域の特徴から理由づけた。これらの結果から、領域と対応した社会的文脈の存在、それと対応する領域概念の早期発達、質的に異なる2つ以上の領域概念を用いた多元的な判断が確認された。しかし、児童期以降の子どもにおける領域と社会的文脈との関係、家庭における親子間の葛藤における社会的文脈、自己管理以外の個人領域の行為に関する判断など、今後に残された課題も多い。
生涯個別学習を可能にするデータ蓄積型CAIシステム-長期学習実験と記憶理論に基づく学習効果予測モジュールの開発-

本研究は,長期的で日常的な学習事態において,膨大な学習コンテンツに対する学習者の膨大な反応データを収集・蓄積し,そこから有益な学習者情報をフィードバックすることを可能にするデータ蓄積型CAIの開発を見据え,特に,蓄積されたデータから学習効果を予測するモジュールの開発を主要な研究目的とした.そのために,ノートパソコンを高校生に貸与し,英単語学習を自宅で長期間継続してもらう長期学習実験を実施した.実験を通じて得られた膨大なデータを解析した結果,従来にない全く新しい発見が数多く見出された.例えば,学習の効果は,学習者には自覚できないレベルで,確実に積み重なっていくこと,到達度は,学習期間に対して直線的に上昇していくこと等である.さらに,個別データの解析により,予想を上回る高い精度で個人の学習段階が描き出されること,および到達度の上昇率には,非常に大きな個人差が存在することが明らかになった.個人の到達度も直線的に上昇していくことが明らかとなり,到達度データを基に単純に回帰直線を引くことにより,学習到達度の変化を予測することが可能であることが明らかになった.これにより本研究の目的は達成されたが,予想外に大きな個人差が見出されたことから,でき得る範囲でその原因を検討した.その結果,到達度の実質的な上昇率と学習に費やした時間の間に相関が見出されることが明らかになった.広く一般的に行われている英単語学習の到達度に,大きな個人差が存在することは全く新しい発見であり,その原因の解明は急務な課題といえる.本研究では,長期学習実験を実施する上で必要な,参加者にとって意味のある英単語データベースの作成もあわせて行った.研究の方法論の観点からは,本研究が基礎とする,マイクロステップ計測法という時間次元の要因を考慮できる新しい実験計画法の有効性が明確に示されたといえる.本研究は,長期的で日常的な学習事態において,膨大な学習コンテンツに対する学習者の膨大な反応データを収集・蓄積し,そこから有益な学習者情報をフィードバックすることを可能にするデータ蓄積型CAIの開発を見据え,特に,蓄積されたデータから学習効果を予測するモジュールの開発を主要な研究目的とした.そのために,ノートパソコンを高校生に貸与し,英単語学習を自宅で長期間継続してもらう長期学習実験を実施した.実験を通じて得られた膨大なデータを解析した結果,従来にない全く新しい発見が数多く見出された.例えば,学習の効果は,学習者には自覚できないレベルで,確実に積み重なっていくこと,到達度は,学習期間に対して直線的に上昇していくこと等である.さらに,個別データの解析により,予想を上回る高い精度で個人の学習段階が描き出されること,および到達度の上昇率には,非常に大きな個人差が存在することが明らかになった.個人の到達度も直線的に上昇していくことが明らかとなり,到達度データを基に単純に回帰直線を引くことにより,学習到達度の変化を予測することが可能であることが明らかになった.これにより本研究の目的は達成されたが,予想外に大きな個人差が見出されたことから,でき得る範囲でその原因を検討した.その結果,到達度の実質的な上昇率と学習に費やした時間の間に相関が見出されることが明らかになった.広く一般的に行われている英単語学習の到達度に,大きな個人差が存在することは全く新しい発見であり,その原因の解明は急務な課題といえる.本研究では,長期学習実験を実施する上で必要な,参加者にとって意味のある英単語データベースの作成もあわせて行った.研究の方法論の観点からは,本研究が基礎とする,マイクロステップ計測法という時間次元の要因を考慮できる新しい実験計画法の有効性が明確に示されたといえる.平成12年度に実施する大規模な英単語の学習実験のための予備実験をつくば市の並木高等学校で開始した.予備実験の開始に先立ち,1ヵ月に行う学習回数の要因とインターバルの要因に加えて,学習する項目(今回は英単語)に様々な条件を設定できるよう,新しい実験計画法を考案し,予備実験では,それを実験プログラムに組み込んだ.これまで,学習項目の内容(例えば,品詞情報や難易度情報など)ごとに,学習の効果の現れ方を検討する方法はなかったが,今回考案した方法はそれを可能にすると考えられる.今回の予備実験で,この実験計画法の有効性が確認できれば,品詞や難易度ごとに学習のプロセスを記述することが可能になるはずである.今回の予備実験で具体的に設定した学習項目の条件には,共同研究を行っている当該企業が有する単語の区分情報(3区分)を採用した.これにより,それぞれの区分ごとに,各月の学習回数と学習月の経過に伴う学習の効果を別途検討できるようになると考えられる.また,学習者の学習経験の量と,それが記憶成績に現れる効果の関係を検討するため,小学生と中学生を対象にした記憶実験を実施しした.その結果,学習経験の量が記憶成績に現れてくることを明確に示すデータが得られた.特に,学習経験の量と記憶成績の関係は,学習関数を特定する上で有効なデータとなると考えられる.技術的には,実験プログラムを,一般のコンピュータでも利用できるよう汎用性を持たせる改良を始めた他,実験プログラムを一般的なソフトとして改良してもらえる技術者とコンタクトをとった.また,著作権の問題がある一般の英単語のリストに代えて,フリーの英単語のデータベースを作る方向で検討を始めた.1.数100の英単語をマスターするのに要する時間の予測英単語を数ヶ月間継続して学習した場合に,その学習到達度の自己評定値が,学習量に対して上昇していくこと,更に,その上昇率に大きな個人差が認められることが明らかになっている.

本年度,数100の英単語をマスターするのに要する期間の予測を試みた結果,1ヶ月に18回の学習を1ヶ月ごとに続けていった場合,平均約14ヶ月勉強することにより,完璧なレベルに到達できること,およびこの予測は個人ごとに可能であることが明らかになった.2.成績上昇率の個人差と学習時間の関係両者の関係を検討した結果,1つの英単語の学習に要した正味の時間数と個人の到達度評定の上昇率が相関することが明らかになった.つまり,個人差の一つの要因として,学習時間があげられることが明確になった.これより,学習時間を指標にすることで英単語を完璧にマスターするために要する期間を更に厳密に予測できる可能性が出てきた.3.英単語データベースの作成と協力体制の確立来年度開始予定の本実験では,市販の英単語データベースを用いて単語を抽出し,実験を実施する予定であったが,得られる実験データの分析により単語ごとに成績の上昇を描き出せることが新たに明らかとなり,そのデータを一般に公開する必要性が予想された.その場合,市販の英単語データベースを用いると著作権の問題が生じ公開が難しくなる問題が新たに出てきた.そこで,「公開を前提とした」独自の英単語データベースを作成することを決定し,そのために,市販の単語データベースのうち複数で採り上げられている英単語約2000語と意味について,国立大学の1,2年生に評定してもらい,国立大学の1,2年生がよく知っている単語,および重要と考えられる意味を特定し,それを新たなデータベースとして実験に用いることにし,その調査を開始した.なお,評定項目の増加と評定者の増加から,本実験の開始時期が当初より2,3ヶ月ほど遅れることになった.なお,長野県飯田高等学校と岡山県立芳泉高等学校に協力の内諾を得て,協力体制を整えている.1.客観テストと自己評定成績の高い相関の発見これまで,学習者の各英単語に対する学習到達度の自己評定を最も基本的なデータとして各種分析を行い,自己評定成績の上昇率が学習時間と相関すること,自己評定成績の上昇の程度に大きな個人差があることなど,様々な事実が明らかになってきた.本年度は,この自己評定値データが,別途収集された客観テストの成績と相関するか否かを中心に検討した.その結果,両者にかなり高い相関が認められることが明らかとなった.客観テストのデータが少ないこともあり,今後データの蓄積を急いでいる.2.インターネットを経由した学習データ収集と到達度情報のフィードバックシステムの開発本年度最も時間を費やしたのがこのシステムの開発である.4月より利用できる状況になった.当初の予定を越えて開発に時間がかかった理由は,インターネットにより個人情報の漏洩の危険性が明らかになったためである.一切の個人情報をインターネットに流さないデータベースシステムを構築した(現在運用実験中).データの流れは,学習者の各種反応データが任意の端末からサーバ(大学)へ送信される.サーバはその個人の学習データを継続的に記録・分析し,学習到達度と予測を個人ごとに描き出す.同様に複数の学習者のデータから一般的な予測関数も描き出し、両データを別途Webサーバのホームページにアップし,そのURLをメールとして学習者へ送信する.
科学研究費補助金の改善等に係る調査研究

学術研究の高度化、多様化、国際化に伴なって、科学研究費補助金の果す役割は益々増大し、その運用についての研究者の要望も多様化し変化してゆくことは避けられない。したがって科学研究費の運用については、学術の流れや研究所の要望を勘案しながらその改善をはかり、有効適切に利用されるよう配慮しなければならない。そのためには、まず基礎資料として、各研究者の科学研究費に対する意見を適切にくみあげると共に利用の実態を調査し、現状の問題点を適確に把握することが重要である。そのため、昨年度に引き続き6つの班に別れて各班毎に2つないし3つの大学を訪問し、調査研究を行なった。具体的には、総合研究、一般研究、試験研究、奨励研究(A)の中から各大学毎に34課題を抽出し、各課題の代表者に面接して、研究の進捗状況、研究実施上の問題点、研究成果、科学研究費補助金に対する要望その他について聴取すると共に、主な購入装置については研究室における実際の使用状況を調査した。また各大学毎に30名程度の研究者と懇談会を開き、科学研究費補助金の運用等について研究者から意見や要望をきくと共に率直な意見交換を行なった。このような調査を通して、科学研究費補助金に対する研究者の意見や要望を広くかつ適確に把握できたと考える。また科学研究費補助金の現状に関して研究者の理解を深める上で役立ったと考える。次に各班から提出された報告と、調査対象課題の代表者から提出された資料を整理して問題点の一覧表を作成した。また昭和61年2月7日に全体会議を開き、主な問題点について内容の検討を行ない改善策について意見交換を行なった。
不斉オルトリチ不活性種の新規創製法の開拓と天然物合成への応用研究

芳香環を含む医薬品及び天然物の合成研究において、高次に置換した芳香族化合物の位置選択的な合成法と立体選択的に置換基を環上に導入する方法の開発はともに重要な課題である。本研究は従来のリチエーション反応を基盤としながら上記の研究に取り組み、以下の成果を得た。1.芳香族第3級アミド類の(-)-sparteine-s-BuLi複合塩基を用いた不斉オルトリチオ化ついで脂肪族アルデヒド類との反応によるフタリド類の合成を詳細に検討した。様々な実験にもかかわらず、この直接的なオルトリチエーション反応はリチオ化収率が10%以下と向上せず実用的な不斉合成手法と認められなかった。2.オルトホルミルジエチルベンズアミドと(-)-sparteine-s-BuLi複合塩基との反応ではセロリ等の精油成分のR体の3-ブチルフタリドが収率良く合成できたが、光学純度は3.5%eeであった。3.(S)-2-Methoxymethylpyrrolidineとo-phthalaldehydicacid chlorideから合成したアミド体へのBuLiの攻撃を検討した結果、光学純度5.3%eeでS体の3_-ブチルフタリドが得られることが判った。4.ベンジルアルコール誘導体、エーテルおよびカ-バメイト類、のベンジル位の不斉リチオ化を含む各種のリチオ化を検討し、良好な収率で親電子試薬を反応させることに成功した。しかし、例えばヒドロベンゾインの合成では光学純度は10.5%eeであった。5.ベンジルアルコール誘導体の立体特異的な酸化的二量化反応を試み、種々の光学活性塩基を検討し光学純度21%eeのヒドロベンゾインの合成に成功した。6.フェニル酢酸誘導体の酸化二量化反応を詳細に検討し、TiCl_4/amine法およびEGB法等の新しい手法を用いながら、高収率かつ高立体選択的カップリング法の開発に成功した。本研究は芳香環のリチエーション反応を基盤として、新規キラールダイレクターの探索と不斉リチエーション反応を開発しようとするものである。キラールダイレクターとして種々のプロリン誘導体を検討し、α-アミノアルコキシド類の芳香環オルト位へのダイレクテイング効果を調査したが、現在までには満足のいく結果は残念ながら出ていない。しかしながら、本研究の一環である種々の芳香族化合物のベンジル位上での不斉反応の基礎的開発は進展がはかれた。すなわち、ベンジルアルコール誘導体のOーカーボネートやエーテル類等を用いたアルドール型反応とカルバニオンを生成させた後のハロゲンによる酸化的二量化反応を検討した。不斉誘導剤としてのスパルテインやプロリンから誘導し種々の塩基等を存在させて実験を精査したが、まだ光学活性純度が20%程度と低く、さらなる検討が必要である。また、フェニル酢酸エステルやアミド等の誘導体の酸化的不斉二量化反応を精査し、高いジアステレオ選択性並びに高い光学純度で1,2-ジフェニルコハク酸誘導体の合成に成功している。これら以上2つの知見は次年度の天然物合成へと応用できると考えている。以上の成果の一部は、すでに第18回エレクトロオ-ガニックケミストリー討論会(6月27日、28日)名古屋大学で発表した。また、研究の一部は平成7年度第12回日本薬学会九州支部大会(12月2日、3日)福岡大学で2課題として発表した。さらに、日本薬学会第116回年会(平成8年3月27日29日)金沢大学でも発表予定である。

芳香環を有する化合物の新規リチエーション反応の開発として、不斉ダイレクターを利用した直接芳香環への置換基の不斉導入と、いわゆるベンジル位への不斉条件下での置換基の導入の2つの方法の開発を目標として研究を行った。前者の反応では、セロリなどの精油に含まれる成分の一つである3-ブチルフタリドの合成を行った。不斉源として(-)-スパルテンとプロリンから誘導した(+)-2-(メトキシメチル)ピロリジンを用いて検討した。スパルテンを不斉アミンとするリチエーション反応は収率の点で難点があることが判明したが、不斉ピロリジン基を有するオルトホルミルベンズアミド類のリチエーション反応は高い収率で進行することが明らかにできた。目的の3-ブチルアルデヒドは光学純度は7%eeであり、さらなる改良が必要である。後者のベンジル位での種々の不斉反応の開拓では、進展がはかられた。すなわち、ベンジルアルコール誘導体のOーカーボネイト、ホスホネート及びエーテル類のアルドール型反応と酸化的二量化反応を検討し、不斉源としてスパルテンやプロリンから誘導した種々のアミン類を用いることにより光学純度が約20%ee程度であるが有機合成で利用価値の高い化合物である1,2-ジフェニル1,2-エチレンジオールが合成できた。さらに、フェニル酢酸エステルやバリノールから誘導したオキサゾリドンなどのアミド類の酸化二量化反応では、電気化学的に発生させた塩基を使うなどの新しい手法を駆使しながら、高いジアステレオ選択性並びに光学純度で1,2-ジフェニルコハク酸誘導体が合成できることを明らかにした。これらの成果の一部は、すでに日本薬学会第116年会(平成8年3月、金沢)、日本化学会第70春季年会(平成8年3月、東京)、International Symposium on Organic Reactions(平成8年4月、仙台)で発表している。
変形性関節症における関節軟骨細胞に対する成長因子の影響 -関節軟骨修復の可能性について-

ヒト関節症関節軟骨より得られた軟骨細胞を用いてin vitroで成長因子を投与して、その軟骨基質蛋白産生、あるいは軟骨破壊に関連するサイトカインの増減を遺伝子レベルにて検討した。細胞培養ヒト関節軟骨より採取した関節軟骨細胞は培養において、ラット軟骨より培養が困難であったが、播種において細胞密度を3x10^4個/cm^2とすると可能であることが解り以下この条件で培養を行った。関節症軟骨細胞におけるII型コラーゲン産生に対する成長因子の影響正常関節軟骨及び関節症関節軟骨を手術時に採取し、コラゲナーゼ処理により細胞を遊離し上記の濃度にて播種することにより細胞培養を行った。これらの細胞に成長因子の一つである塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)を作用させ、軟骨特異的基質であるII型コラーゲンメッセンジャーRNA(mRNA)の発現をノーザンブロット法を用いて検討した。この培養条件下ではbFGF100ng/mlの濃度において正常軟骨細胞はII型コラーゲンメッセンジャーRNA(mRNA)を20%減少させたが、一方関節症軟骨細胞においては70%の減少を示した。関節症軟骨細胞におけるIL-1の発現正常関節軟骨及び関節症関節軟骨を手術時に採取し、コラゲナーゼ処理により細胞を遊離し上記の濃度にて播種することにより細胞培養を行った。これらの細胞にbFGFを作用させ、培養細胞よりRNAを抽出した。このRNAより逆転写によりcDNAを作製し、PCR(polymcrasc chain reaction)法を用いてサイトカインIL-Iの発現を検索した。bFGFを作用させない状況において関節症軟骨細胞は正常軟骨細胞より多くのIL-ImRNAを発現していた。さらにbFGFを作用させることでIL-ImRNAの発現は、関節症軟骨細胞において、より増強した。これらのことは、関節症関節軟骨細胞が正常関節軟骨細胞と異なる動態を示すことを示唆している。また、関節症関節軟骨においてその変形のメカニズムにIL-Iが関与していることを示している。
ハナヤサイサンゴ共棲生物群集の構造と成立過程の解析

ハナヤサイサンゴの枝間に棲息している甲殻類を中心とした小動物群集の成立過程を、サンゴサイズの種組成に及ぼす影響と小動物間の種間関係を中心に調べた。種数、個体数、種の多様性はサンゴサイズの増加と共に増加し、体積当たりの種数、個体数は逆に減少した。これは大型群体には大型の甲殻類が棲息しており、1個体当たりの資源要求量がより大きいためであろうと予測した。種組成は種内・種間関係によって決定されるようで、激しい排他行動が頻繁に観察されたが、一方では全く逆に侵入者を容易に受け入れる場合も多く、関係は複雑であった。一般的にはサンゴガニの抱卵雌は他個体を排斥する傾向が強かったが、他の種間では、サイズが重要(大型個体が強い)と考えられた。従って、種組成の決定には大型個体が何らかの原因でその群体から消滅した場合、次にどの種が定着、成長に成功するかという点が重要であり、生活史のパタ-ン解明の必要に迫られた。サンゴガニ類は年間を通じて定着している種と定着が一時期に限定されている種に大別できる。種間競争が起こり易い時期と種内競争が起こり易い時期があるようである。また小型個体は群体基部の狭い隙間に棲息しているので成長に伴った他個体との関わりも重要である。ハナヤサイサンゴに棲息しているサンゴガニ類は他科に属するサンゴからは見いだせない。ホストサンゴの選択実験を行った結果、ミドリイシ類(これには近縁のサンゴガニ類が棲息している)を選択する事は殆どないが、ハナヤサイサンゴの群体間は移動する事がある。結論として共生生物群集の成立過程において、群体内の環境構造、特に環境の異質性や空間サイズ、及び種内・種間関係が重要である事が指摘できたが、その成立過程の予測は困難なもののようである。ハナヤサイサンゴの枝間に生息している小動物群集の種類組成とサンゴ群体のサイズの関係を調べた。様々なサイズのサンゴ群体を調査した結果、小動物の種類数及び個体数は群体サイズが大きいほど多く、逆に単位体積(枝間の空間の体積で表示)あたりの種類数、個体数は減少した。種の多様度(H')も大きな群体に生息している群集ほど高かったが、均衡度(J')は群体サイズに関わらず一定であった。小動物はサンゴとの共生種と非共生種に分けることができる。最初に共生種の種組成について解析を進めた。空間サイズが1.5cm^3の小型群体には共生種は認められなかった。空間サイズが増加するにつれて種組成も変化した。即ち、1.5-12cm^3:1個体のサンゴガニ類かキモガニ、14.5-22.5cm^3:2種類の共生種が採集されたが1種類1個体、23.7-71cm^3:サンゴガニ類かダルマハゼ類の雌雄のペアを含む2種類採集される、74-263cm^3:2あるいは3種類採集され、それぞれ雌雄のペアで出現することが多い、>331cm^3:4種以上(最高は1980cm^3の群体における10種)が出現し複雑な群集が構成されていた。これらの種類組成は共生種間の種内・種間関係によって決定されていることが予想されたので、その関係を明らかにするための実験観察を開始した。共生種のサイズを測定した。サンゴガニ類とサンゴテポウエビの抱卵雌のサイズは大きなサンゴ

群体に生息しているものほど大きく、抱卵数も大であった。卵サイズはサンゴ群体のサイズに関わらず一定であった。サンゴの群体サイズが様々な形で共生種の生活と関わっていることが明らかになったので、今後、その関わりについて解析し、小動物群集が成立する過程について解明したい。共棲種の種間・種内関係をサンゴガニ類、サンゴテッポウエビ、ダルマハゼ類を用いて室内及び野外において観察・解析した。共棲種が棲んでいる群体に人工的に別個体を侵入させたところ、両者の間にさまざまな行動が観察され、それらは闘争行動となだめ行動に大別できた。闘争行動には、はさみを広げて威嚇する行動や、はさみ脚をはさみ合ったり、相手の足を引き抜く直接的な過激な行動が認められた。サンゴガニの雌は種間・種内闘争に強く、大部分の侵入者を排斥したが、その他のサンゴガニ類4種の間には明瞭な優劣関係は認められず、ある群体にまずどの種が定着するか、及びその群体のサイズが、その後の群集構造を既定する可能性が示唆された。サンゴテッポウエビやダルマハゼ類によるサンゴガニ類に対するなだめ行動が頻繁に観察された。ハナヤサイサンゴの定期的な採集により、サンゴガニ類は年間を通じて抱卵しているグル-プと特定の期間のみ抱卵するグル-プが存在することが明らかになった。したがって新規の定着個体の存在も季節によって変化しており、種間・種内関係のパタ-ンも季節性があると予想される。潮間帯下部に棲息しているイボハダハナヤサイサンゴについても調査した。共棲生物群集の出現パタ-ンはハナヤサイサンゴのそれとおおむね類似していたが、この種にのみ棲息しているサンゴガニの1種が得られたことは特徴的である。ハナヤサイサンゴの枝間の棲息している小動物のうち、サンゴガニ類、サンゴテッポウエビ、ダルマハゼ類などはサンゴが生産する粘液やそこにトラップされる有機物を餌として利用し、またサンゴの捕食者のオニヒトデを撃退してサンゴと共生している。同様の現象はミドリイシ類を棲み家としている動物にも見られるが、別属の種類である。この小動物群集の成立過程を解明する場合、ホストのサンゴ種を選択する過程、理由も調べる必要がある。本研究ではこれら近縁の動物たちがそれぞれのホストとなるサンゴを選択する過程を実験的に解析した。プラスチック製の容器の両端に異なった種類のサンゴ(ハナヤサイサンゴとミドリイシ類)を置き、中央部にサンゴガニ類やテッポウエビ類を放してサンゴを選択させた。中央部に置く実験動物の数や種の組合せを変えて実験を繰り返した結果、1週間後の観察では多くの場合それぞれのホストであるサンゴ種を選択していたが、実験開始後3時間以内には異なった選択をする動物も多かった。小動物はまず身を隠す必要があるので最寄りのサンゴに入り込み、その後本来のホストへ移動するのであろう。この移動は夜間行われるらしい。実験に用いるサンゴのサイズも重要である。小型のサンゴ枝を用いた場合には枝の間に侵入できない個体もあるが、大型の枝を用いた場合はほとんどの場合本来のホストを選択した。資源の種類、量が群集の構造を決定している。サンゴが生産している物質が小動物を誘引している可能性があるがその実態は解明できなかった。この3年間の結果を総合的にまとめ、この群集が成立する過程において資源量、種間関係、生活史の重要性が明確になった。
太陽アクシオン探索

報告者の研究課題は太陽アクシオン探索である。この課題を遂行するにあたって実験装置として太陽アクシオン望遠鏡を用いる。太陽アクシオン望遠鏡は主にアクシオンを光子に転換するための超伝導磁石、転換された光子を検出するためのX線検出器、有質量アクシオンに感度を持たせるために磁場領域に挿入するガス管及びガス制御系、太陽を追尾するための稼働機構から構成される。これら実験装置のうち、超伝導磁石、太陽追尾機構、X線検出器は完成済みである。昨年度は実験を開始すべく実験装置の冷却、超伝導磁石の励磁及びHeガス管へのHeガス充填を行っていたところガス管の両端に温度差が生じてしまった。ガス管の両端に温度差ができてしまうと、質量を持ったアクシオンへの感度は保てず、実験が開始できない。今年度はまず、これを解消すべくガス管周辺の配管の設計変更を行った。新しい配管の設計を終えた後はその組み立てを行い、装置全体を組み上げた。そして実験装置の真空性能検査を行っていたところ、Heガス管に取り付けていたX線窓が破損してしまった。そこで、予備のX線窓を取り付け直して再び真空性能検査を行い、実験装置の冷却を開始した。しかし冷却を行っている途中で予備のX線窓も破損してしまい、実験の中断を余儀なくされた。このためX線窓の修理を依頼し、また同じ頃に冷凍機の性能も低下したので、冷凍機の修理も依頼した。これらの修理が終わった後再び真空性能検査を行い、実験装置の冷却を開始した。現在は冷却を完了し、励磁を行って本実験を開始する間際である。報告者の研究課題では太陽アクシオン望遠鏡という実験装置を用いる。この望遠鏡は主に超伝導磁石、X線検出器、ガスバッファー及びガス制御系、太陽追尾機構から構成される。これら実験装置のうち超伝導磁石、太陽追尾機構は完成済みであり、今年度にまず行ったのはX線検出器の改修と性能検査、及びガス制御系の組み立てと真空性能検査である。作業中の7月にはイギリスのダラム大学で開催されたアクシオン及びその他未発見素粒子に関する国際会議5thPatras workshopに参加し、研究の現状報告を行った。X線検出器とガス制御系の組み立てを終えた後は、測定準備として実験装置の冷却を開始した。冷却完了ののち磁石の励磁を行い、検出器の調整を行いつつガスバッファーにHeガスを充填していたものの、実験装置の一部である冷却水循環装置が故障したため、この装置の修理を実施した。冷却を再開した後は、ガス充填時に生じた気柱振動問題に取り組んだ。この問題は、ガスの充填とともに実験装置内部への膨大な熱流入が発生するというものである。熱流入が起こると励磁が不可能になるとともに磁場領域中のガスに温度差が生じ、ガスの密度一様性が損なわれるため有質量アクシオンに対する感度が保持できない。これらの理由によって気柱振動問題は解決しなければならず、試行錯誤の後にガス供給系配管に修正を加えることで解決に成功した。その後GM冷凍機に不具合が生じてしまいその修理を実施した。冷凍機を修理したあとは本実験を開始すべく磁石の励磁を行い、ガスバッファーへのHeガス充填を行ったが、ガスの充填とともにガスバッファーの両端で温度差が生じてしまうことが判明したため、ガスバッファー周辺の設計を変更することを余儀なくされた。現在はその修正のための再設計を行っている。
直下型地震に対する免震設計の有効性に関する研究

本研究においては、まず、実験的に得られている復元力特性のデータに基づき、免震支承の動的挙動のモデル化の検討を行った。特に摩擦を利用して振動エネルギーの消散を行うことを狙いとしている滑り型の免震支承においては、初期剛性の極めて高いバイリニアモデルとしてほぼその復元力特性を近似的に記述できるが、ハイブリッド載荷試験による復元力特性は準静的な載荷状態での挙動を反映していることと、摩擦係数に速度依存性が存在することが知られていることから、履歴ループの形状はバイリニア型とは若干の相違が発生する。そのため速度依存効果を考慮して橋梁全体系の地震応答シミュレーションにより、若干最大加速度が増加する傾向が見られるなどの影響が見出された。また、免震橋梁の信頼性解析手法としての適用のため、応答状態を記述する確率密度の時間発展を直接求めるため、免震支承の非線型復元力特性を取り入れたFPK方程式(Fokker-Planck方程式)を数値的に積分するための手法の検討を行った。数値的安定性や計算時間の問題を解決する手法として、Pseudospectral法によるFPK方程式の数値積分が目的に適していることが見出された。その理由として、本研究課題で考慮している直下型地震によるパルス的入力の特徴を算出するのに適した性質、高次微分項が安定に算出できること、また比較的少数のメッシュ点で所要の精度を確保でき、大規模計算に適している、免震支承の速度依存性の問題も取り扱うことができるため、速度効果の影響を考慮できる、等である。さらにこの方法に基づいた計算機コードを開発し、滑り型免震支承の特性を考慮した構造系についての数値計算を行った。等価線形系の応答と比較すると、特に入力立ち上がり部分における応答性状に特徴的な相違が見られ、免震設計を直下型地震に適用する際の要検討点であることを示した。
進化発生アプローチに基づく遺伝的プログラミングを用いた動的適応システムの研究

本研究では,「進化発生アプローチ」という考えに基づいて,新奇なプログラム進化の手法(発生型遺伝的プログラミング)を構築する.従来の遺伝的プログラミング(Genetic Programming, GP)では,(1)探索が必ずしも効率的でない,(2)探索過程で表現型が複雑化して空間計算量が莫大になる,(3)進化の結果として得られた表現の頑強性が必ずしも高くない,などの点が指摘されていた.そこで本研究では,遺伝子ネットワークの枠組みを利用して遺伝的プログラムを生成し,頑強な動的適応システムを実現した.本研究では,「進化発生アプローチ」という考えに基づいて,新奇なプログラム進化の手法(発生型遺伝的プログラミング)を構築する.本研究の目的は,自然の発生の過程を緊密にモデル化することではなく,単純な理想化により生体の有利さを示すようなシステムを構築することである.すなわち,自己修復する人工物を構成する新しい方法を構築し,トップダウンの設計では達成できない複雑で知的な行動を実現する.本年度の研究では,これまでの進化的計算と遺伝子ネットワーク推定に関する成果を基盤にして,以下の開発研究を遂行した.プログラム生成のための「遺伝子ネットワーク」を構築するメカニズムの基本的な設計を行った.特に,ネットワークの部分構造に関する因果関係モデルの開発,及び効率的な構造パラメータ推定の効率的実装を重視して設計した.遺伝子ネットワークでは情報が動的にシステムの時間発展の中にコード化されることが重要である.そのためこれを利用してプログラム進化を実現し,ある種の拘束条件での準最適プログラムの探索能力を検証した.従来の遺伝子制御ネットワークの研究では,必ずしもその本質的な性質が実現されている訳ではなかった.たとえば人工的なEvo-Devoアプローチが自然のシステムと違う点の1つは,結合部位が1つに定まっていることである.一方,実際の生物での遺伝子結合部位はなめらかな結合(soft-biding)である.これは,多くのタンパク質が上流・下流遺伝子配列に結合するため,化学物質の結合が確率的に左右されるからである.そこで本研究では,確率的なモデル(ノンパラメトリックなベイズモデル)を用いてネットワークの構造とパラメータをより効率的に推定する手法を試みた.さらに,このシステムをさまざなベンチマーク問題に適用して有用性を検証した.本年度の研究では,コード化のモジュラー性を検証した.一般にプログラムには数多くの変数と部分的な依存関係が存在するが,効率的なプログラム進化の実現のためにはそれらの間の因果関係を適切に推定する必要がある.そこで、ネットワーク推定の比較を行い,複数の変数と部分構造の因果関係を的確に導出する発生型遺伝的プログラミングの実現を試みた.検証法としては,ベンチマーク問題に適用した進化の結果に関して階層的な繰り返し構造が得られるかを解析した.さらに,実際的な応用として,ヒューマノイド・ロボットに対しては,動作設計や協調行動計画に応用し,提案手法の有効性を検証した.具体的には,実機ロボット(二足歩行ロボット,近藤科学製KHR-3HV)とロボットシミュレータ(OpenHRP)の使用して、投擲行動、逆立ち、ローラースケーティング、ブランコ動作などを実現した。これらの実機実験により、提案手法の(1)スケーラビリティ(多様な構造を少ない情報から表現できること)(2)モジュラー性(発達過程で情報が再利用でき,新しい構造を展開できること)についての有効性を確認した。前年度の成果に加えて、プログラム生成のための「遺伝子ネットワーク」を構築するメカニズムの基本的な設計が順調に行われている.特に,ネットワークの部分構造に関する因果関係モデルの開発,及び効率的な構造パラメータ推定の効率的実装が重点的に検証されている。今年度には主に,提案した手法を用いてさまざまな実領域への応用可能性を確認した.そこでの実証的実験をもとにして,発生型遺伝的プログラミングの有効性を確認した.具体的には,前年度に行ったロボティックスへの応用の研究を引き続き行うとともに,ウェブ情報検索や金融工学の問題,およびその他のデザイン問題(自動音楽作曲や音符への表情付けなど)や工学的順最適化問題に適用した.とくに,(1)学習後の遺伝的プログラムの再利用、(2)遺伝的プログラムからの知識抽出、(3)確率モデルを用いたプログラムの依存関係推定、について実証的に検証し,提案手法の頑強性,汎用性,効率性について評価した.具体的には、Webインテリジェンスの代表であるWWW情報検索の課題に対して検証を行った.進化発生アプローチに基づく進化計算を用いた検索エンジンを構築し,ランキング関数の評価に用いられているLETOR (Learning To Rank)データセットなどを用いたベンチマーク比較を行った.その結果、ウェッブ上の情報構造をより的確に抽出できるような動的適応システムの実現に成功し、汎化能力,リアルタイム性,頑強性などにおいて従来の手法よりも優れていることが確認できた。また前年度に続いて、ヒューマノイド・ロボットに対する動作設計や協調行動計画に応用し,提案手法の有効性を検証した.例えば、ヒューマノイドロボットによるブランコ漕ぎや投擲動作、ボールの蹴り動作などの基本的な動作設計において、より頑強で汎用性のある手法を構築した.提案した手法を用いてさまざまな実領域への応用可能性を確認中である.そこでの実証的実験をもとにして,発生型遺伝的プログラミングの有効性を確認できている。具体的には、ヒューマノイドの動作生成、協調行動学習などにおいて、有用性が十分に検証できた。また金融工学やWWW検索への応用についても有用な成果が得られている。本研究では,「進化発生アプローチ」という考えに基づいて,新奇なプログラム進化の手法(発生型遺伝的プログラミング)を構築する.従来の遺伝的プログラミング(Genetic Programming, GP)では,(1)探索が必ずしも効率的でない,

(2)探索過程で表現型が複雑化して空間計算量が莫大になる,(3)進化の結果として得られた表現の頑強性が必ずしも高くない,などの点が指摘されていた.そこで本研究では,遺伝子ネットワークの枠組みを利用して遺伝的プログラムを生成し,頑強な動的適応システムを実現する.ここで動的であるとは,システムの時間発展(発達過程)の中に情報がコード化されていることを意味する.この特徴を利用して,動的な実際的応用問題(創造支援,ロボット工学,金融工学,WWW上の情報検索など)に対しての適応システムを実現する.平成29年度には主に,提案した手法を用いてさまざまな実領域への応用可能性を確認した.そこでの実証的実験をもとにして,発生型遺伝的プログラミングの有効性を確認する.具体的には,前年度に行ったロボティックスへの応用の研究を引き続き行うとともに,ウェブ情報検索や金融工学の問題,およびその他のデザイン問題(自動音楽作曲や音符への表情付けなど)や工学的順最適化問題に適用した.例えば、ヒューマノイドロボットの動作の学習に発生型遺伝的プログラミングの発現型である遺伝子制御ネットワークを用いる手法の優位性を示すとともに、よりよい進化手法として共進化を提案しその有効性をシミュレータと実機上で実証的に検証した。共進化実験を行うことによって一度に扱う遺伝子数を減らすことの妥当性を示し、またロボットの動作にある程度のヒューリスティックな方向付けを行うことが効果的であることを示した。本研究では,「進化発生アプローチ」という考えに基づいて,新奇なプログラム進化の手法(発生型遺伝的プログラミング)を構築する.従来の遺伝的プログラミング(Genetic Programming, GP)では,(1)探索が必ずしも効率的でない,(2)探索過程で表現型が複雑化して空間計算量が莫大になる,(3)進化の結果として得られた表現の頑強性が必ずしも高くない,などの点が指摘されていた.そこで本研究では,遺伝子ネットワークの枠組みを利用して遺伝的プログラムを生成し,頑強な動的適応システムを実現した.遺伝子ネットワークの推定手法の有効性を実験的に検証した.さらにベンチマーク問題での性能ではおおむね良好な結果が得られている.また実際的な応用であるヒューマノイド・ロボットの適用のための準備状況も順調である.またバイオ関係のデータへの応用も行っていて,有望な成果が得られている.たとえば,人工解糖系オペロン構築の最適化を試み,人工解糖系オペロンを持つ大腸菌の増殖速度をある程度の精度を持って予測することができた.遺伝子ネットワークでは情報が動的にシステムの時間発展の中にコード化されることが重要である.これを利用してプログラム進化を実現し,ある種の拘束条件での準最適プログラムの探索能力を検証する.
タンパク質複合体によるリン酸化制御機構の解明

本研究では細胞の最も普遍的機能の1つである開口分泌におけるリン酸化制御とPRIPの役割の解明を目指した。プロテインキナーゼA(PKA)による開口分泌における膜融合過程に必須の分子複合体を構成するSNAP-25の138番のスレオニンのリン酸化がSNARE複合体の形成を抑制し、プロテインキナーゼC(PKC)によるSNAP-25の187番のセリンのリン酸化がSNARE複合体の形成を促進することが分かった。さらに、このリン酸化がPC12細胞からノルアドレナリンの分泌に影響することもわかった。以上の結果からタンパク質リン酸化シグナルによる開口分泌の調節に関与することがわかった。本研究では、細胞の最も普遍的機能の1つである開口分泌におけるリン酸化制御とPRIPの役割の解明を目指している。平成25年度は当初の計画に従い、本研究に必要なPRIP、PP1、PP2、SNARE等の野生体及び種々のドメイン、あるいはそれに点変異を導入してPP1、PP2やSNAREとの結合能を欠失する変異体や、リン酸化されない変異組み換え体の調製・精製、さらにはそれらに蛍光あるいはタグを繋いだ大腸菌や培養細胞への発現コンストラクトなどを調製した。開口分泌実験のモデルとしてのPC12細胞の各種PRIP変異体を安定的に発現する細胞株あるいはSNARE分子を安定的にノックダウンする細胞株のスクリーニングも行った。開口分泌における膜融合過程に必須の分子複合体を構成するSNAP-25に着目し、そのリン酸化を介したSNARE複合体形成や開口分泌への影響を調べた。精製タンパク質を用いた試験管内実験から、SNAP-25がPKAでリン酸化されるとSNARE複合体形成し難くなったことが分かった。さらに免疫沈降実験も行い、細胞をホルスコリン処理するとSNAP-25はリン酸化され、細胞内のSNARE複合体の形成が減少したことも分かった。精製タンパク質を用いてPRIPとSNARE分子及びSNARE関連分子との試験管内結合実験も行い、PRIPがC2-domainに介してt-SNARE分子やSNARE関連分子synaptotagminと結合することが分かった。以上の結果は、SNAP-25のリン酸化状態がSNARE複合体形成に影響し、タンパク質リン酸化シグナルによる開口分泌の調節に関与することを示唆する。初年度のこれらの成果は本研究における仮定を肯定するものであった。本研究では、細胞の最も普遍的機能の1つである開口分泌におけるリン酸化制御とPRIPの役割の解明を目指した。初年度、本研究に必要なPRIP、PP1、PP2、SNARE等発現コンストラクトなどの調製するとともに、開口分泌実験のモデルとしてのPC12細胞の各種PRIP変異体を安定的に発現する細胞株あるいはSNARE分子を安定的にノックダウンする細胞株の作製を行った。組換え体として精製したSNARE分子を用いた試験管内実験とPC12細胞を用いて免疫沈降実験や細胞内SNARE複合体形成実験が行えるような実験系を整えた。開口分泌における膜融合過程に必須の分子複合体を構成するSNAP-25がプロテインキナーゼA(PKA)によってリン酸化されるとSNARE複合体を形成し難くなったことが明らかになった。加えてPKAによりSNAP-25をリン酸化される部位は138番のスレオニン残基であることが分かった。続いてSNAP-25を安定的にノックダウンした細胞株を用いて、インタクトの状態で高K+溶液やリガンド刺激による[3H]ノルアドレナリン(NA)の放出を測定した。SNAP-25をノックダウンすると細胞外に放出された[3H]NA量が明らかに減ったが、forskolin (FSK)の刺激によって増強された[3H]NAの分泌はSNAP-25欠損によってさらに上昇した。野生型SNAP-25がこの表現型をレスキューできたが、リン酸化されない変異型SNAP-25(T138A)では再現できなかった。一方、組換え体として精製したタンパク質を用いてPRIPとSNARE分子及びSNARE関連分子との試験管内結合実験も行い、PRIPがC2-domainを介してt-SNARE分子と結合し、SNARE関連分子synaptotagmin-1ともカルシウム依存的に結合することがわかった。以上の結果から、SNAP-25のリン酸化状態がSNARE複合体の形成とPC12細胞からのノルアドレナリンの分泌に影響し、タンパク質リン酸化シグナルによる開口分泌の調節に関与することがわかった。医歯薬学当初の計画に書いてあるように実験を行っているし、初年度の成果は本研究における仮定を肯定するものであり、順調に進展していると言える。初年度にSNARE分子SNAP-25のリン酸化によってSNARE複合体形成の調節が分かったので、今後はそれの開口分泌への影響も調べなければならない。

すなわち開口分泌実験のモデルとしてのPC12細胞の各種変異体を安定的に発現する細胞株あるいはSNARE分子を安定的にノックダウンする細胞株を樹立し、その細胞株を用いてインタクトの状態で開口分泌実験を行う。次いでSNAP-25以外のSNARE分子のリン酸化をよってどのように開口分泌を調節するのか、PRIPがどのように関わっているのがも調べる。必要な試薬や抗体を購入する際、ちょうど価額の割引期間だったので定価より安い価額で購入でき、予算を下回った。開口分泌やリン酸化を調べる方法は同じなので消耗品のほとんどを占める試薬類は初年度と同程度必要となる。また得られた成果を学会及び論文として発表するための旅費及び出版費(その他)を使用する。