hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
組織の好循環につながる統合思考に基づく統合報告書の作成と活用の手法について

その結果、統合報告書の内容が次第に進化していることが分かった。特に、「統合思考」に基づき、自社のビジネスモデル等の企業価値の創造のプロセスについて、整理・開示する企業が増えてきた。第三に、統合報告書を発行している企業1社、発行を検討している企業2社に対し、インタビュー調査を実施した。その結果、発行企業では、統合報告書による効果を認識しており、特に従業員への効果を挙げていた。検討中の企業では、「統合思考」を含む社内での課題が解決した段階で発行する予定としていた。これらのインタビュー調査の結果は、アンケート調査項目に反映させている。第四に、前年度、回答者数の確保の困難さ・回答の妥当性に関する懸念により見送った、統合報告書に関するアンケート調査を実施した。研究計画では、研究期間中に調査対象である従業員と個人株主を分けて実施する予定であったが、対象の抽出法や質問票の工夫により、一度の調査で同時に実施することができた。その結果、インタビュー調査で確認したように、統合報告書は、従業員における自社の経営全般に対する理解の促進に役立っていることが分かった。また、発行回数が多い企業ほど、「統合報告」の本質的な課題と、「統合思考」に基づく経営改善の難しさを認識していた。個人株主は、統合報告書において、配当性向や経営ビジョンに関する説明を求めていることが分かった。統合報告書や関連する報告書・ガイダンス等に関する研究会やセミナーに積極的に参加し、最新動向の確認、ヒアリング調査・アンケート調査に関する情報の収集を行い、研究に反映することができた。また、アンケート調査の仮説の導出につながるインタビュー調査を、統合報告書を発行している企業と未発行の企業の両方に実施することができた。更に、研究期間中において、対象を分けて実施予定のアンケート調査(前年度未実施であったアンケート調査を含む)を、工夫することで同時に実施することができた。そのため、種類の異なる回答者の比較も実施することができた。本年度は、研究の主要な目的である統合報告書の作成による企業内(組織や従業員)の経年変化とその要因、また作成側のスタンスの変化の確認に重点を置いて、統合報告書を継続して発行している企業に対し、インタビュー調査を実施した。本年度インタビュー調査を実施した企業は、以前も実施していることから、詳しく経年の変化を確認することができた。その結果、企業内における統合報告書の重要性に対する理解が以前よりも向上していた。中でも、経営層の意識の変化が見られた企業があった。その要因は、統合報告書の社会的認知度の向上や企業評価・株価への影響等があることから、形式を整えるだけではなく自社の価値を示す重要なコミュニケーションツールとして認識されるようになったことが挙げられる。特に、機関投資家等からの統合報告書に関する質問や指摘が、経営層の意識の変化に影響を与えている。以上の経年変化を踏まえて、統合報告書を発行している企業の従業員と個人株主に対し、2018年2月に実施したアンケート調査データを詳細に分析した。
オルトキノン構造を組み込んだ多環芳香族化合物の創製と機能性材料への展開

本研究では、これまでに開拓されていなかったオルトキノン化合物を利用し、スイッチング特性や光学特性、新規金属錯体を見出し、新たな技術、材料としてオルトキノン化合物の有用性を見出すことを目的としている。そのアプローチの1つとしてオルトキノン含有多環芳香族化合物の配位能を利用し、錯体合成を行う計画を立てている。その際に、オルトキノン含有多環芳香族化合物から新規カチオン種・ラジカル種の創製に成功した。まず、オルトキノン部位のカルボニル基を足掛かりとして通常取り扱うことの難しいα-ケトカルベニウムイオンを生成させた。オルトキノン含有多環芳香族化合物に硫酸を添加したところ、溶液が黄色から青色へと劇的に変化した。UV-Visスペクトルを測定した結果、200 nmの大幅な長波長シフトが観測された。本UV-Visスペクトルは、Gaussian09を用いて見積もった結果とよい一致を示したことから、α-ケトカルベニウムイオンの生成が支持された。さらに、基質検討の結果、定量的にカチオン種を生成するためには5つのベンゼン環の縮環に相当する共役系が必要であり、直線型の縮環形式よりもフェナセン型(ジグザグ型)の縮環形式を有している方がカチオン種を安定化することが示唆された。一方で、オルトキノン含有多環芳香族化合物に光照射下でルイス酸である三フッ化ホウ素・ジエチルエーテルを添加した結果、深緑色の針状結晶を取り出すことができた。本化合物のX線結晶構造解析とESRスペクトル測定の結果、環状ホウ素ラジカルの生成が確認された。本化合物は、室温、空気下で1年以上安定に保存可能であり、半導体特性を有してした。本ラジカル種は今後、半導体材料としての利用に期待がもてる。以上より、オルトキノン含有多環芳香族化合物を用いて新たな材料として期待される新規カチオン種・ラジカル種の合成に成功した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
日本産クワガタムシ科甲虫の地理的変異と系統分類に関する研究

1)日本産のクワガタムシ科甲虫の起源と系統を考える上で中国大陸産の種について検討することは大変重要である。今回、中国四川省から得られたマダラクワガタ属の1種が新種であることが判明し、これを記載した。さらに、最節約法コンピュータープログラム(PAUP)を用いて、この新種と近隣の日本、および台湾、欧州産の各種について交尾器、および外部形態に基づく系統解析を行った結果、中国四川省の新種は台湾産の種に最も近縁であり、日本産の種はこれらの近隣の2種よりもむしろ欧州産の2種とおなじグループに属するものであることが判明した。この結果は日本産のクワガタムシ科甲虫の起源は中国大陸にあるとする従来の見方を覆すものとして大変興味深い。2)雄交尾器の形態、とくに第9腹板の形態をクワガタムシ科を含むコガネムシ上科の主要な属間で比較検討した。その結果、従来コガネムシ科としてひとまとまりにされることの多かったグループが、第9腹板起源の明確な交尾節を有する群とこれを持たない群に大別されることが判明した。また、日本にも生息しているルリクワガタ、ツヤハダクワガタ、マダラクワガタ各属の雄交尾器の多様性に触れ、これらが少なくとも亜科のレベルで認識され得ること、さらにクワガタムシ科全体の単形統性への疑問を提起した。3)Measによって1982年に日本から記載されたEurytrachellelus damoiseauiは基準産地すら明らかでなく、これまでその存在自体が疑問視されてきたいわば謎のクワガタムシであった。今回、ベルギーの王立博物館から本種のタイプ標本を借り、日本産の既知種と外部形態の形測値について判別分析を行ったところ、本種が八重山諸島産のサキシマヒラタクワガタのジュニアシノニムであることが確認された。
有棘赤血球舞踏病とマイトファジー　分子レベルの病態機序解明と神経変性予防法の開発

有棘赤血球舞踏病(ChAc)は稀な常染色体劣性遺伝性神経変性疾患であり患者数は世界で1000症例程と推定されている。日本人ChAcについては100症例以上の報告があり日本人に比較的多い疾患と考えられるが、原因遺伝子(VPS13A)変異の分布などは明らかにされていない。今回、日本人ChAcの臨床データベース構築の一環として、ChAcと臨床診断された17名の日本人ChAc症例について赤血球膜分画を用いたVPS13A遺伝子産物であるchoreinのウェスタンブロット解析による分子的診断を行い、コピー数変異(Copy Number Variation; CNV)解析を含めた包括的遺伝子変異解析を行なった。また、これまでに我々がChAcの分子的診断を下した既報22症例を加えた39名の日本人ChAc症例における臨床症状の解析を行った。choreinの免疫反応が欠損もしくは著しく減損していた17名日本人ChAc患者全例にVPS13A病的変異を同定した。その中で、1種類の新規CNVを含め、11種類のVPS13A遺伝子の新規疾患変異を同定した。ChAc患者において、ナンセンス変異依存mRNA分解と推定される機構によって通常chorein蛋白質の免疫反応は消失するが、ターミネーションコドンを伴わない変異を有した症例においてはchorein蛋白質の免疫反応がわずかに残存した。既報の22例を含めた日本人ChAc39例の臨床症状の解析を行ったところ、遺伝子型ー表現型の明らかな相関は認めなかったが、ChAc患者の多くは認知機能の低下を含め多彩な精神症状を呈すことが明らかとなった。日本人ChAc患者においてexon 60-61の欠失変異とexon 37上のc.4411C>T (R1471X)の遺伝子変異が55.1%を占め東京と西日本に多く存在し、一部の創始者効果が示唆された今回は日本人有棘赤血球舞踏病患者のデータベース構築に向けた解析を行なった。choreinタンパク質解析、VPS13A遺伝子解析を合わせた分子診断を行い、分子的に診断が確定した39例のChAc患者の臨床症状を解析することができており、概ね順調に進展しているものと判断した。1) Choreinおよびchorein結合蛋白質の相互作用choreinを強制発現させたHEK293細胞は、CCCPによってミトコンドリア膜電位消失刺激を与えるときに細胞死が抑制される。今回、choreinノックダウンさせた際の細胞死の変化を経時的に確認する。また、昨年度に引き続き、CCCP処理後のHEK293細胞でのchoreinの存在様式を免疫蛍光染色法により明らかにして、分子として直接的にミトコンドリアの安定化に関与する様子を形態学的に明らかにするための研究を行う。また、CCCP刺激によりchorein相互作用を強めたタンパク質の発現や局在をchoreinノックダウン細胞と比較し、分子病態との子関連を解析する。ChoreinはVPSAP (vacuolar protein sorting assciated protein)という機能ドメインを有すことがわかっている。昨年度に引き続き、CCCP刺激を与えたHEK293細胞にchoreinの機能ドメインを含んだVPS13A-cDNAやその他の領域に対するVPS13A-cDNAをテトラサイクリン誘導発現系で強制発現させて細胞死に対するレスキュー実験を行い、遺伝子治療の基礎となるデータを作っていきたい。2) Choreinーミトコンドリア細胞死関連遺伝子群の分子遺伝学的検討Choreinが機能的に関与することが明らかとなったchoreinーミトコンドリア細胞死関連遺伝子群についてシークエンシングを行い、その多型、変異、発現などをデータベース化した表現型との相関を検討する。私たちは同一病因変異をホモ接合性に持つ一卵性双生児ChAc症例を経験した。遺伝子発現などの差異を網羅的に解析し一卵性双生児でさえ表現型が大きく異なるというChAcの臨床表現型と遺伝子型の乖離についての分子遺伝学的理解を進める。Choreinを強制発現させたHEK293細胞では、CCCPによってミトコンドリア膜電位消失刺激を与えると、対照の細胞と比較して細胞死が抑制された。一方でsiRNAを用いてchoreinをノックダウンしたHEK293細胞では対照の細胞と比較して細胞死が促進されていた。CCCP刺激後の細胞株と未刺激の細胞株を材料として、0.5%NP-40, PBSにより可溶化した上清に対してtag蛋白質の抗体を固定化したカラムで全長choreinを含む画分を回収し、SDS-PAGEで展開したところ、CCCP刺激後細胞において蛋白染色で検出される特異的バンドを見出した。このバンドをゲルから回収し、トリプシン処理後に質量分析解析を行ったところ、ある細胞骨格タンパク質を同定することに成功した。ウエスタンブロット法を用いて免疫学的に同定した蛋白質を確認し、同タンパク質の抗体を用いて逆方向性にもchoreinが免疫沈降されることを確認した。また、CCCP刺激によってchoreinは障害されたミトコンドリアに共在し、同定したchorein相互作用蛋白質とも共在率が上昇することを確認した。これらのことから、choreinは細胞骨格系のタンパク質と相互作用し、ミトコンドリアの品質保持、すなわち、マイトファジーに関与することが示唆された。また、choreinの機能喪失によって、本機構が破綻することにより細胞死を来すことが示唆された。

また、これらの研究と並行して現在までに日本国内をはじめ国際的に集積した数十の有棘赤血球舞踏病家系例の患者において、VPS13A遺伝子変異、発症年齢、発症時の症状、経過における運動障害に加えてうつ病、幻覚妄想、認知症、強迫性障害や人格変化などの精神症状を網羅した精神・神経症状としての表現型のデータベースを構築している。現在までに、ミトコンドリア膜電位消失刺激におけるchoreinの細胞死抑制を明らかにし、刺激時に相互作用するタンパク質を同定し、choreinとの共局在を明らかにしている。また、有棘赤血球舞踏病の患者データベースも順調に構築している。有棘赤血球舞踏病(ChAc)は稀な常染色体劣性遺伝性神経変性疾患であり患者数は世界で1000症例程と推定されている。日本人ChAcについては100症例以上の報告があり日本人に比較的多い疾患と考えられるが、原因遺伝子(VPS13A)変異の分布などは明らかにされていない。今回、日本人ChAcの臨床データベース構築の一環として、ChAcと臨床診断された17名の日本人ChAc症例について赤血球膜分画を用いたVPS13A遺伝子産物であるchoreinのウェスタンブロット解析による分子的診断を行い、コピー数変異(Copy Number Variation; CNV)解析を含めた包括的遺伝子変異解析を行なった。また、これまでに我々がChAcの分子的診断を下した既報22症例を加えた39名の日本人ChAc症例における臨床症状の解析を行った。choreinの免疫反応が欠損もしくは著しく減損していた17名日本人ChAc患者全例にVPS13A病的変異を同定した。その中で、1種類の新規CNVを含め、11種類のVPS13A遺伝子の新規疾患変異を同定した。ChAc患者において、ナンセンス変異依存mRNA分解と推定される機構によって通常chorein蛋白質の免疫反応は消失するが、ターミネーションコドンを伴わない変異を有した症例においてはchorein蛋白質の免疫反応がわずかに残存した。既報の22例を含めた日本人ChAc39例の臨床症状の解析を行ったところ、遺伝子型ー表現型の明らかな相関は認めなかったが、ChAc患者の多くは認知機能の低下を含め多彩な精神症状を呈すことが明らかとなった。日本人ChAc患者においてexon 60-61の欠失変異とexon 37上のc.4411C>T (R1471X)の遺伝子変異が55.1%を占め東京と西日本に多く存在し、一部の創始者効果が示唆された今回は日本人有棘赤血球舞踏病患者のデータベース構築に向けた解析を行なった。choreinタンパク質解析、VPS13A遺伝子解析を合わせた分子診断を行い、分子的に診断が確定した39例のChAc患者の臨床症状を解析することができており、概ね順調に進展しているものと判断した。本研究において、choreinはマイトファジーと関連していることが示唆された。今後、マイトファジー性細胞死を阻止する方法論を開発することを目的とした細胞レベルおよびin vivoレベルでの実験を行う。ミトコンドリア障害を与えた細胞死モデルに対してchoreinの機能ドメインに対応するVPS13A-cDNAを強制発現させたレスキュー実験を行い、遺伝子治療の基礎となるデータを作成し、我々が作成した遺伝子改変ChAcモデルマウスに対する遺伝子治療へとつなぎたい。
接木修復系における細胞壁修飾制御を介した個体/組織の構造構築の研究

これまでの研究で、様々な植物資源を接木し一つにつなげる「異科接木法」を確立し、さらにその分子機構の解明を進めた結果、植物の組織修復には細胞壁の修飾が個体/組織を接合するために重要であり、細胞壁の修飾酵素の一つであるグルカナーゼ遺伝子が鍵分子であることを見出した。本研究では、この鍵分子の働きを分子生物学的・化学的アプローチにより正に負に制御することで、個体/組織の修復・再構築過程がどのように影響を受けるのかを調べる。メカニカルな構造特性とバイオロジカルな組織の機能特性を評価し、植物の組織修復の際の構造構築の様式を明らかにすることで、建築への技術転換へ向けた基盤情報を提供する。
シリカガラスにおけるエキシマレーザー支援構造緩和

本研究では、申請者が見出したシリカガラスにおけるレーザー支援構造緩和の緩和機構を解明し、エキシマレーザーによる構造緩和の制御法を確立することを目的とする。エキシマレーザー支援構造緩和過程の微視的機構を解明することは、ガラス転移におけるスローダイナミクスの研究に新しい光を当てるものであり、また、広範な分野で使用されるガラス材料の機能性向上にも重要である。本研究の具体的なアウトプットとしては、耐紫外線ガラス&ファイバと超低損失ガラス開発を目標としている。本年度の研究実績を以下に示す。1.エキシマレーザー支援構造緩和効果の定量化をシリカファイバを用いて行った。2.エキシマレーザー支援構造緩和効果を利用して、ArFエキシマレーザーに対する初期透過率90%、1万ショット後の透過率40%以上の耐紫外線ファイバ(長さ:40cm)を達成した。3.エキシマレーザー支援構造緩和機構の解明のために、光誘起ESRスペクトルを解析し、アンダーソン局在状態と光誘起欠陥生成の相関を明らかにした。また、仮想温度の違いによる光誘起欠陥生成量の変化についても明らかにした。(1)エキシマレーザー支援構造緩和効果を利用して、市販のUVファイバのUV耐性を約2倍に向上させることに成功した。(2)エキシマレーザー支援構造緩和効果の定量化をシリカガラスのパルクを用いて行った。(3)エキシマレーザー支援構造緩和機構の解明のために、FTIRによる局所構造緩和の測定法の開発を行った。
奴隷制廃止の世界史的研究―ペルシア湾側アラビア半島を事例にして―

本研究では、従来、それそのものを十分に扱った研究が存在しないペルシア湾側アラビア半島の奴隷制廃止について、そのプロセスと世界史的な位置づけを明らかにする作業を行った。英国図書館をはじめとする複数の文書館での調査を基礎にして、以下の点を解明した。1当該地域の奴隷制廃止に関するクロノロジー、2当該地域に大きな影響を及ぼしたイギリスをはじめとする国際関係の文脈。その成果は、アジア世界史学会(AAWH)など複数の国際学会での報告、及び、現在、刊行準備の進んでいる論文集への寄稿で社会的還元を行った。本年度は、奴隷制廃止のプロセスについて、研究の目的で示した4つの層のうち、「インド洋西海域」、「イギリス帝国」、「世界全体」についての把握を一定程度、進めることができた。逆に、「ペルシア湾」についての進展はそれほど見ることができなかった。当初は、「ペルシア湾」をこなしてから、そのほかの3つの層に進む予定であったが、結果的には、逆のプロセスを歩んでいることになる。しかしながら、現在においては、このようなプロセスを踏むようになったことは、むしろ、プラスに作用していると考えている。すなわち、ペルシア湾における経験を取り出し、それを検討した後で、それをより大きな枠組みに落とし込んで改めて考察するよりも、より大きな枠組みをある程度、固めたうえで、ペルシア湾の経験を吟味するほうが時間的制約にかなっているからである。当初の予測では、「ペルシア湾」以外の3つの層は、かなり連動性が強いと考えていたが、現在までのところ、むしろ、それらのあいだには見過ごすことのできない隔たりも存在することが明らかとなった。したがって、ペルシア湾の経験を考える際には、それらをまとめるのではなく、むしろ、一定の連続性を踏まえたうえで、別個に考察する必要がある。これが次年度の研究指針となる。本年度は、現地調査が不十分であった代わりに、日本国内から可能な文献収集を積極的に行い、また、次年度に予定していた資料の整理についても、手元にあるものから進めた。その結果、マイクロフィルムについては、25本をデジタル化し、整理したうえで、利用の準備を完了させた。そのうえで、現在、次年度に予定している3本の国際会議報告に向けた準備に着手している。従来、奴隷制廃止はそれぞれの国民国家史や地域史の枠組みにおいて検討されてきた。これに対して、本研究は、奴隷制廃止を世界の全域を覆った同時代的な共通体験として捉え、そのうえで、ペルシア湾側アラビア半島(現在のUAE以北)における奴隷制廃止を世界史の文脈において位置づけることを目的とする。奴隷制廃止の問題について、とりわけペルシア湾側アラビア半島に着目するのは、以下のような事情が存在する。すなわち、従来、世界各地の奴隷制廃止は、イギリスを中心とする西欧社会の強い影響力の下に展開していったと理解されることが多い。確かにこの見解を完全に退けることはできない。しかし、その一方で、例えば、アジアにおける「自由」の概念を問い直すなかで、アジア内の内的発展としての解放を論じる研究も存在する。ペルシア湾側アラビア半島の事例が奴隷制廃止という世界史的共通体験において重要なのは、そこがイギリスのいわゆる「非公式帝国」に組み込まれながら、他の地域で生じたようなイギリスの強い主導の下での奴隷制廃止が実行されず、奴隷制自体は20世紀に入っても存在し続けたという特異な状況があるからである。当該地域の奴隷制廃止については、それそのものを十分に扱う研究もなく、ゆえに、基本的なクロノロジーも十分に整理されていない。そのような状況に鑑み、本研究では、英国図書館をはじめとする複数の文書館での調査を基礎にして、以下の点を解明した。その成果は、アジア世界史学会(AAWH)などの国際学会での報告、及び、現在、刊行準備の進んでいる論文集への寄稿で社会的還元を行った。研究実績の概要に記したように、当初の計画で練っていた進め方とは逆になっているが、それに関しては、研究の進行上、大きな問題はなく、むしろ、それによって、より効率的な研究体制と明確な研究指針を得ることができた。本研究は、計画時より、初年度については、大きな成果を見込まず、むしろ、2年目に成果を出すことを想定していた。したがって、本年度は、そうした発表機会への応募にも時間を費やしたが、結果的には、次年度に3つの国際会議において、研究成果を報告する機会に恵まれた。それらを踏まえて、活字化をするのが最終的な目標となる。このように、全体の研究の流れのデザインとしては、ゴールまでの道筋を現段階で視野に収めることができているので、一定程度の評価をして良いと思う。本年度、海外調査の時間を十分に取れないというのは、想定外であった。ただし、海外の知人を頼るなど、日本にいるなかで可能な資料収集を行った。これに加えて、次年度に行うはずのデータの整理を今年度に前倒しをした。

とはいえ、本年度実施できなかった分については、やはり重要かつ未収集のデータが存在するので、次年度の早いうちに実施し、挽回する。以上の点については、すでに述べたように、ある程度の柔軟性をもって、予定を前倒しにするなどして対応・調整したので、研究完成にはさしたる問題はなく、それゆえに、悲観視はしていない。以上を踏まえれば、現在までの達成度については、「おおむね順調に進展している」と評価してよいと考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。歴史学上に書いてきたように、本年度は多少の研究予定の変更を行った。そこで、次年度は、本年度に行った「インド洋西海域」、「イギリス帝国」、「世界全体」の3つの枠組みを念頭にして、「ペルシア湾」における奴隷制廃止の解明に注力する。まず、4月末から5月上旬にイギリスと湾岸で文献調査を行う。とりわけイギリスではBritish Library, The National Archives、湾岸では、Qatar National Libraryでそれぞれ調査を行う。帰国後にはすぐに読解と分析に移り、それを踏まえて、5月末にシンガポールで行われるtheAsian Association of World Historians(南洋工科大学)にて報告を行う。6月上旬には、パリ・EHESSにおいて開かれる強制労働に関するシンポジウムに参加することになっており、ここでも同様の報告を行う。この場合、特に参加者は歴史学者だけでなく、現代の奴隷制にかかわる研究者やNGO関係者なども参加する予定なので、これまでとは異なる示唆を得られる可能性が高い。それを踏まえて、ブラッシュアップしたものを7月末に関西大学でひらかれる国際会議のディアスポラを主題とするセッションで報告する。上記の諸報告を積み上げるなかで、議論を鍛錬する。また、これと並行して、文献・実地調査を実施する。8月から9月にかけて、湾岸、イギリス、スイスにおいて文献調査を行う。双方を並行して行い、議論を補強しながら、年度末までには論文を書き上げ、投稿する段階まで到達するのが、今後のプランである。
hTERTプロモーターに基づく癌検出・分離技術の最適化とその応用基盤の確立

昨年度に引き続き、hTERT-SGEシステム及び、改良型TSTAシステムを利用して蛍光活性化セルソーターで分取した癌細胞株の中で、テロメラーゼ活性の強さの異なる細胞群同士の特性を比較解析することとした。アポトーシス、細胞増殖、癌転移などに関連する遺伝子の発現量を調査したところ、GFP陽性とGFP陰性の群で有意な差がある遺伝子が、今回調査した中では、ないことが確認された。同一の癌細胞株の中では、差が見られなかったので、異なる癌細胞株の間で、テロメラーゼ活性の強さの違いによる細胞ごとの特性を調べることとした。まず、癌憎悪因子の遺伝子発現との相関関係を調べた。ヒトの膀胱癌数種類を対象にして、癌増悪因子の遺伝子の発現をウエスタンブロット法で解析し、当該システムによるルシフェラーゼ発現でテロメラーゼ活性を測定した。その相関関係を調べたところ、テロメラーゼ活性と癌憎悪因子の一つであるCD147遺伝子の発現量とに正の相関があることが明らかとなった。これらの結果から、当該システムにより、悪性度の高い細胞を検出できる可能性が示唆された。研究期間全体を通じて実施した研究の成果としては、GFP遺伝子をレポーターとして用いた実験によって、当該システムがごくわずかな遊離癌細胞を強力にラベルし検出する技術に利用できることが、感度、再現性の点においても確かめられ、体外診断法の実用化に向けた知見が得られた。また、検出した遊離癌細胞を採取してセルラインとして樹立する技術としても、その有用性が確認できた。hTERT-SGEシステムを利用した癌検出技術の適応癌種を検討するとともに、細胞ごとのトランスフェクションの最適な条件を調査した。ヒトの尿路性器癌細胞(前立腺癌,腎癌,精巣腫瘍)を含む癌細胞セルラインを様々な割合でプレートに播種し、作製したhTERT-SGE-GFPプラスミドをトランスフェクションして、癌細胞におけるGFPの発現を蛍光顕微鏡で経時的に観察した。この結果、調査したすべての癌種において、遺伝子発現の上昇が観察された。また、最適なトンラスフェクション条件を決定することができた。さらに、細胞をはがして、フローサイトメーターを用いて蛍光強度の測定・定量化を行った。感度、再現性について蛍光顕微鏡との比較を行い、検出至適時間についても解析を行った。これらの実験により、hTERT-SGEシステムによる体外診断法の実用化に向けた知見が得られた。細胞のhTERT活性の違いが、hTERT-SGEシステムによる遺伝子発現の高効率化とどのような関係があるか調査することとした。このために、作製したhTERT-SGEシステムでルシフェラーゼ遺伝子が発現するプラスミドをhTERT活性の異なるさまざまな細胞に導入して、その発光強度をマイクロプレートリーダーで測定した。次に、定量的リアルタイムPCRにより測定したhTERT活性とルシフェラーゼ遺伝子の発現量の相関を調査した。この結果、hTERT活性とルシフェラーゼ遺伝子の発現量には正の相関があることが明らかとなった。これらの実験により、hTERT-SGEシステムによる癌細胞検出に関する有用性がさらに確認できた。研究実施計画に従っておおむね順調に進んでいる。当該システムがテロメラーゼ活性依存的に転写することを利用して、癌細胞株の中で、テロメラーゼ活性の強さの異なる細胞を分取し、その特徴を比較解析することとした。まず、どのような遺伝子に発現の差が見られるかを調査し、テロメラーゼ活性との相関を解析した。前立腺癌細胞(LNCap, PC3)にAd-TSTA-GFPプラスミドを導入し、蛍光活性化セルソーター(FACS)で、GFP発現の強いものと弱いものをそれぞれ回収した。アポトーシス、細胞増殖、癌転移などに関連する遺伝子であるPhospo-Akt, Phospho-PDK1, c-mycの抗体を用い、ウエスタンブロットを行った。それぞれの細胞でGFP陽性(テロメラーゼ活性が高い)とGFP陰性(テロメラーゼ活性が低い)の群を比較したが、調査した中には、有意な差がある遺伝子はないことが確認された。次に、得られた細胞群において、核内受容体(エストロゲン受容体、糖質コルチコイド受容体)がホルモンと結合し、転写を調節するしくみを観察して、それぞれの細胞群間の特性を比較することとした。ルシフェラーゼレポーターアッセイを利用した核内移行を検出する方法で、核内受容体が、一定のホルモン濃度の時にどれだけ核内に移行するかを細胞群間で比較したが、細胞群間で差は見られなかった。同じ細胞株の中では、テロメラーゼ活性の強さが異なっていても、発現に差がある遺伝子は見られなかったので、来年度は、Ad-TSTA-LuciferaseおよびhTERT-SGE-Luciferaseを使って、様々な癌種の細胞株のテロメラーゼ活性の強さを調べ、CD147等の癌増悪因子の発現の強さと比較し、これらの関係を調査することにする。

まず、癌憎悪因子の遺伝子発現との相関関係を調べた。ヒトの膀胱癌数種類を対象にして、癌増悪因子の遺伝子の発現をウエスタンブロット法で解析し、当該システムによるルシフェラーゼ発現でテロメラーゼ活性を測定した。その相関関係を調べたところ、テロメラーゼ活性と癌憎悪因子の一つであるCD147遺伝子の発現量とに正の相関があることが明らかとなった。これらの結果から、当該システムにより、悪性度の高い細胞を検出できる可能性が示唆された。研究期間全体を通じて実施した研究の成果としては、GFP遺伝子をレポーターとして用いた実験によって、当該システムがごくわずかな遊離癌細胞を強力にラベルし検出する技術に利用できることが、感度、再現性の点においても確かめられ、体外診断法の実用化に向けた知見が得られた。また、検出した遊離癌細胞を採取してセルラインとして樹立する技術としても、その有用性が確認できた。当該システムがテロメラーゼ活性依存的に転写することを利用して、癌細胞株の中で、テロメラーゼ活性の強さの異なる細胞を分取し、その特徴を比較解析する。引き続き、テロメラーゼ活性の強さと癌関連遺伝子の発現の強さの関係を調査する。また、様々な癌種の細胞株で癌増悪因子の発現の強さをウエスタンブロットなどを用いて解析し、テロメラーゼ活性の強さとの相関をみる。論文投稿に関わる費用として考えていたが、当年度中の支払いには間に合わなかったため。前年度に準備した細胞やプラスミドを使用する実験を多く行ったことにより、本年度新たに作成や購入する物品が少なくなったため。また、H29年度に予定していた実験が遅れたため。H29、H30年度に予定していた実験に加えて、追加の実験で新たに必要となる試薬の購入に充てる。論文投稿を行ったので、次年度において支払う。
P-糖タンパク質の小腸特異的な誘導機構の解明

リファンピシンによる小腸P-糖タンパク(MDR1)の誘導には、核内受容体であるpregnane X receptor (PXR)が重要な役割を果たしており、小腸には他の臓器と比較してPXRが多く発現していることが知られている。しかし、小腸よりもPXRが高発現している肝臓ではMDR1の誘導は認められない。それに対し、MDR1と同様にPXRを介してリファンピシンにより誘導されるCYP3A4の場合、肝臓と小腸の両方で誘導が認められる。このようなMDR1のPXRを介した小腸特異的な誘導がどのようなメカニズムで起こっているのかは不明である。本研究では、リファンピシンによるMDR1の誘導がヒト大腸がん由来細胞のLS180で認められるのに対し、ヒト肝ガン由来細胞のHepG2細胞では認められないことを明らかにした。この二つの細胞株にはともにPXRが発現しておりリファンピシンによるCYP3A4の誘導は認められる。そこで、この二つの細胞株を比較することによりMDR1のPXRを介した小腸特異的な誘導メカニズムの解明について検討を行った。まず、MDR1遺伝子のレポータージーンアッセイを行うことにより、転写開始点より上流-7970/-7011の領域がLS180細胞におけるMDR1遺伝子のリファンピシンによる転写活性化に重要であることを明らかにした。さらに、cDNAサブトラクションによりLS180細胞には腸管に発現していて肝臓に発現していない転写因子epithelial-specific ets factor (ESE-3)が多く発現していることを明らかにした。また、HepG2細胞にESE-3を導入することにより、リファンピシンによるMDR1遺伝子の転写活性化が認められることが明らかとなった。ESE-3に対するsiRNAを用いてLS180細胞のESE-3をノックダウンしたところ、リファンピシンによるMDR1 mRNA誘導の低下が認められた。これらの結果より、LS180細胞において認められたリファンピシンによるMDR1の誘導には、PXRに加え、ESE-3が重要な役割を果たしていることが示唆された。さらに、ESE-3を発現しているLS180細胞を用いて、21種の化合物によるMDR1 mRNAの誘導とMDR1レポーター活性の上昇との関係を調べたところ、有意な正の相関が得られた。これらの結果より、LS180細胞はPXRとESE-3を共に発現しており、この細胞を用いたMDR1 mRNAの誘導とMDR1レポーター活性の上昇は、小腸特異的なP-糖タンパクの誘導を予測し得る可能性が強く示唆された。本研究では、抗結核薬リファンピシン(RIF)によるP-糖タンパク質(MDRl)の小腸特異的な誘導機構を明らかにすることを目的とした。

平成20年度は、RIFによりMDRlの発現が誘導される細胞株を明らかにするため、ヒト大腸ガン由来細胞(Cac0-2,LS174T,LS180)およびヒト肝ガン由来細胞(HepG2,FLC,HuH-7)にRIFを曝露し、RT-PCRによりMDRl mRNA発現量の変化を調べた。検討した6種の細胞株のうち、LS180細胞およびLS174T細胞においてのみRIFによるMDRl mRNA発現量の増加が認められた。一方、RIFによるCYP3A4mRNA発現量の増加は、内在性pregnane X receptor(PXR)の発現量が著しく低いCac0-2細胞を除いたすべての細胞株で認められた。つぎに、MDRl遺伝子5'上流域のPXR結合嶺域を含むdistal regulatorycluster(-7970/-7011)をルシフェラーゼレポーターベクターに組み込み、HepG2細胞およびLS180細胞にPXR発現ベクターとともに発現させたところ、RIFによるレポーター活性の上昇はすべての細胞において認められた。このレポーターベクターからPXR結合嶺域より下流側の配列を欠失させたところ、LS180細胞においてのみRIFによるレポーター活性の上昇が消失した。これらの結果より、MDRlの小腸特異的な誘導の解析には、LS180細胞あるいはLS174T細胞が適していること、およびMDRl遺伝子の小腸特異的なRIFによる転写活性化には、PXR結合領域だけでなくその下流に存在するdistal regulatory cluster内の配列が重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究では、抗結核薬リファンピシン(RIF)によるP-糖タンパク質(MDR1)の小腸特異的な誘導機構を明らかにすることを目的とした。平成20年度の検討では、MDR1遺伝子の小腸特異的なRIFによる転写活性化には、pregnane X receptor(PXR)結合領域だけでなくその下流に存在するdistal regulatory cluster内の配列が重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで平成21年度は、レポータージーンアッセイによりMDR1遺伝子のdistal regulatoryclusterをさらに詳細に解析し、PXR結合領域を含む3つのdirect repeat 4(DR4)配列がRIFによる転写活性化に関与することを明らかにした。さらに、リファンピシンによるMDR1 mRNAの誘導が認められるLS180細胞と認められないHepG2細胞を用いてcDNAサブトラクションを行い、43個の遺伝子を単離した。この中には、肝に発現せずに腸管に発現する転写因子epithelial specific ets factor 3(ESE-3)が含まれていた。HepG2細胞にESB-3を導入したところ、RIFによるMDR1遺伝子レポーターの転写活性化が認められた。この活性化はESE-3のDNA結合ドメインを欠失させることにより消失した。さらに、MDR1遺伝子レポーターのDR4配列に変異を導入したところ、ESE-3によるMDR1遺伝子レポーターの転写活性化が消失した。このことより、ESE-3によるMDR1遺伝子レポーターの転写活性化は3つのDR4配列を介していることが示唆された。以上より、RIFによるMDR1遺伝子の小腸特異的な転写活性化には、PXRだけでなくESE-3によるDR4配列を介したメカニズムが関与することが示唆された。
リーフ洗浄によるサンゴ着床促進の試験的研究

研究成果報告1.当初の研究計画とその結果与論島においてサンゴが再生・繁茂しない要因についての考察が本研究の出発点であった。サンゴ卵は毎年供給され続けていることから、サンゴが繁茂しないのはサンゴ卵の岩礁等への定着が阻害されているためではないかという推測に基づき、産卵期にサンゴ礁の表面を覆っている藻類を高圧洗浄で除去し、サンゴの定着の機会を増やす実験を行った。洗浄の方法は手探りの状況であったが、丁寧に洗浄した箇所は藻の繁茂が少ない印象を受けた。洗浄した一箇所においてはサンゴの着床が確認できた。藻を剥がしその根部をしっかり除去することによりサンゴの着床の機会を増やす事ができたのではないかと考える。2.今後の実験観察続行洗浄した箇所で藻の繁茂が薄い箇所においては今後サンゴの定着が予想され観察を続ける必要があり、観察記録を続行する予定である。
高CO2順化に必須の遺伝子探索とその機能解析:植物は、なぜ糖尿病を患わないのか?

我々は、植物糖代謝(光合成および呼吸)過程において、副産物として生成する毒性アルドケト化合物(糖アルデヒド)による細胞障害(植物糖尿病)の発症メカニズムおよび解毒メカニズムの全容解明を目的に研究を行っている。本年度は、以下2つのことを中心に研究を行った。(1)糖アルデヒドによる酸化障害のメカニズム解析、(2)糖アルデヒド無毒化酵素欠損RNAiシロイヌナズナを用いて、解毒機構の解析である。(1)糖アルデヒドによる酸化障害のメカニズム解析糖アルデヒドの毒性解析のために、反応液中での糖アルデヒドによる活性酸素生成を検証したところ、自動酸化によるスーパーオキシドラジカル生成を認めることができた。また、この自動酸化により、葉緑体チラコイド膜タンパク質の分解が促進されることが明らかとなった。今後は、分解を受けるタンパク質の同定とその機能解析を行う予定である。(2)糖アルデヒド無毒化酵素欠損RNAiシロイヌナズナ細胞内糖アルデヒドの解毒機構を明らかにするために、アルデヒド無毒化酵素を欠損させたシロイヌナズナを用いてその生育・光合成解析を行った。欠損株は、野生型と比べてその生育が大きく抑制された。さらに、光合成速度の低下も認められた。細胞内での糖アルデヒドによるタンパク質の酸化修飾を調べたところ、欠損株にて多くの修飾タンパク質の存在が認められ毒性アルデヒドによる細胞障害(糖尿病)が発症していることが観測された。これらの結果は、植物の生育において糖アルデヒド化合物の無毒化は必須であることを示すものである。我々は、葉緑体でのmetylglyoxal(MG)代謝の解明を試みた。ホウレンソウ葉緑体で、MG依存のNADPH酸化活性(aldo-keto reductase(AKR)活性)を見出した。AKR反応のMGに対するKm値は1mM、最大速度(Vmax)は約200μmol NADPH(mg Chl)^<-1>h^<-1>であった。シロイヌナズナ遺伝子産物はAKR活性を示した。この遺伝子産物に対する抗体はホウレンソウストロマ画分タンパク質と反応した。この結果は、ホウレンソウにおいて遺伝子産物と相同性をもつタンパク質がAKRとして機能していることを示唆する。光照射下で、MG依存のphotochemical quenching of Chl fluorescence (Qp)がホウレンソウ葉緑体で観測され、MGが光合成電子伝達反応を促進させることが明らかとなった。さらに、MGは、葉緑体での光依存のO2吸収を促進した。O2光吸収反応のMGに対するKm値は、0.1mMでありVmaxは、約200μmol O2(mg Chl)^<-1>h^<-1>であった。光照射後、H2O2の蓄積が認められた。このO2吸収は、DCMUおよびDBMIBにより阻害された。さらに、嫌気条件下、MG依存のQpが抑制された。これらの結果は、MGがチラコイド膜光化学系Iで、Hill oxidantとして還元され、O2へ電子を与えることによりO2-を生成していることを示す。つまり、葉緑体で内在的に生成したMGは、AKRによる還元と比べて、PSI of thyalkoid membranesによる還元を優先的にこうむる。これは、植物葉緑体光合成および呼吸での糖代謝がもたらす酸化障害発生、植物糖尿病の発病トリガーとなりえる。
四置換オレフィンの立体補完的パラレル合成と鎖状カテナンのボトムアップ合成法の開拓

近年,高い反応性・選択性を有するだけでなく,「環境低負荷」で「トータルでコストを削減」できる優れた特性を備えた有機合成反応の開発が「モノづくり」において高い注目を集めている.研究代表者は,天然物・医農薬品・機能性材料合成で汎用されるアシル化・スルホニル化反応の効率的な手法ならびに方法論とそれらを駆使した生理活性物質の短段階不斉全合成を行ってきた.本研究では,これら独自の手法をさらに発展させ,オールカーボン四置換オレフィンの簡便な立体補完的パラレル合成法の確立と鎖状カテナンの効率的ボトムアップ合成の開発ならびに医薬品・有機材料への応用への展開を目的とする.本研究が達成出来れば,様々な有機合成への寄与が期待できる.萌芽となる実用的な多置換α,β-不飽和エステルの(E)-, (Z)-立体補完的合成法を既に報告している.本年度は,各種(E)-, (Z)-四置換α,β-不飽和エステルの基質一般性の高い方法論を確立し,制癌剤Tamoxifenの初の(E)-, (Z)-立体補完的パラレル合成にも成功した(Synthesis, 2016, ChemistryOpen. 2016).なお,内容は,有機合成化学のハイライト誌(年間約40件)であるSynform誌(2017)に掲載された.さらに本合成法を応用し,これまで報告のない多置換ジエンの立体補完的合成法も確立できた.得られたジエンは,機能性材料への応用が期待できる.一方,カテナン研究に関して,その基礎となる脱水型Ti-Claisen縮合を確立した(Adv. Synth. Cat. 2017).また,本手法を活かし,天然生理活性物質ストロビルリンAの短段階合成にも成功した.近年,高い反応性・選択性を有するだけでなく,「環境低負荷」で「トータルでコストを削減」できる優れた特性を備えた有機合成反応の開発が「モノづくり」において高い注目を集めている.研究代表者は,天然物・医農薬品・機能性材料合成で汎用されるアシル化・スルホニル化反応の効率的な手法ならびに方法論とそれらを駆使した生理活性物質の短段階不斉全合成を行ってきた.本研究では,これら独自の手法をさらに発展させ,オールカーボン四置換オレフィンの簡便な立体補完的パラレル合成法の確立と鎖状カテナンの効率的ボトムアップ合成の開発ならびに医薬品・有機材料への応用への展開を目的とする.本研究が達成出来れば,様々な有機合成への寄与が期待できる.萌芽となる実用的な多置換α,β-不飽和エステルの(E)-, (Z)-立体補完的合成法を既に報告している.本年度は,各種(E)-, (Z)-四置換α,β-不飽和エステルの基質一般性の高い方法論を確立し,制癌剤Tamoxifenの初の(E)-, (Z)-立体補完的パラレル合成にも成功した(Synthesis, 2016, ChemistryOpen. 2016).なお,内容は,有機合成化学のハイライト誌(年間約40件)であるSynform誌(2017)に掲載された.さらに本合成法を応用し,これまで報告のない多置換ジエンの立体補完的合成法も確立できた.得られたジエンは,機能性材料への応用が期待できる.一方,カテナン研究に関して,その基礎となる脱水型Ti-Claisen縮合を確立した(Adv. Synth. Cat. 2017).また,本手法を活かし,天然生理活性物質ストロビルリンAの短段階合成にも成功した.
遺伝子組み換えアデノウィルスを用いた端側吻合神経再生経路の研究

神経端側吻合により、神経再生が得られることが解かり、神経移植なしで修復できる方法として注目されるが、この修復法により極めて興味深い神経再生経路検討モデルが作成可能であり、これを用いて神経再生経路の検討を行った。下肢モデルとしてラット腓骨神経を切断、同側脛骨に端側吻合し、Adenovirus vectorを用いてその再生経路全長を検討した結果、これまでいわれたように端側吻合を受けた脛骨神経線維のRanvier node spaceからcollateral sproutingした神経線維のみではなく、端側吻合部よりはるか近位からも再生し、端側吻合した腓骨神経のもとの神経細胞、もしくはその軸索の近位レベルでsproutingしている可能性が示唆された。上肢腕神経叢モデルではラット筋皮神経を、支配髄節レベルの重なる正中神経、あるいは支配の重ならない尺骨神経に端側吻合し神経再生経路を検討した。まず、コントロールとして筋皮神経、正中神経、尺骨神経の支配髄節レベルの分布を検索し、ついで、筋皮神経を正中神経もしくは尺骨神経に端側吻合し、一定期間後に神経再生経路を検討した結果、神経叢の経路に連絡路があれば筋皮神経支配神経近位から主に神経再生し、経路がなければdonor神経繊維からもcollateral sproutingすることが示唆された。電気生理実験では、例外なく神経端側吻合により上腕二頭筋に強力な筋収縮力回復を認め、術後1年以上経過しても、神経縫合遠位部からの刺激で二頭筋の強い収縮を認め、collateral sproutingした再生線維の存続が推察された。臨床面では腕神経叢上位引き抜き損傷の2例に神経端側吻合法を応用し、再生線維支配神経細胞について興味ある所見が得られた。また、実験対象神経を最も適切に染色するために、Virus導入部位から神経細胞までの距離が3倍以上違う上肢正中神経と下肢脛骨神経モデルで染色至適時期を検討した。正中神経細胞は4日、脛骨神経5日にピークがあり、3週間前後には消退していた。末梢神経繊維の、正中神経は感染12日前後に、脛骨神経では16日付近にピークがあった。筋皮神経を切断し、同側正中、もしくは尺骨神経に端側吻合し、LacZ遺伝子組み換えアデノウイスを用い、神経端側縫合後の再生軸索の再生経路の検討を行った。10週齢Wistar雄ラット84匹の左上腕神経叢を用い以下の二つの実験を行った。I.コントロール実験(N=27):筋皮神経、正中神経及び尺骨神経の末梢からそれぞれウイルス導入し、各神経の支配髄節レベルを検索した。II.神経端側縫合実験:第1回手術:端側縫合モデルの作成(N=57)筋皮神経の分岐部より5mm遠位で切断。近位部の断端を大胸筋内に埋没し,遠位断端をドナーとし、レシピエントの正中神経(N=30)あるいは尺骨神経(N=27)に神経外膜を約1mm開窓して端側縫合を行った。結果:[染色性]全84匹中、軸索陽性染色は55匹で,染色率は61%であった。実験1:各神経の軸索支配髄節は、ヒトの分布と一致していた。

実験2:同側神経を用いた神経吻合ではレシピエントとドナー神経間に腕神経叢内で解剖学的に交通枝があり、ドナー神経が端側吻合部まで伸びることが可能な場合はドナー神経を支配する神経細胞より再生線維がsproutingし、しかも、そのレベルは神経細胞か、あるいはその周辺であると考えられる。交通枝のない場合には端側吻合の近辺でレシピエントの線維からcollateral sproutingが起きると考えられ、これらはこれまで知られていなかった新しいレベルでのneurotropismの存在を示唆することが解った。最も、最近の成果としてLacZ adenovirusとCTLA4 adenovirusを同時感染させるとLacZ adenovirusの感染率が飛躍的に増加することが判明した。現在、CTLA4蛋白線染色によるトレーシング、あるいはGFP adenovirusを用いた、double tracer法の検討、およびレザー顕微鏡下に神経細胞、後根神経節におけるsproutingを検索中である。われわれはこれまで、LacZ遺伝子を組み込んだアデノウィルスを末梢神経断端部より導入し、神経細胞とその軸索全長を追跡することが可能であることを示した。しかし、対象とする神経ごとに、染色のタイミングが違う可能性があるので、今回、ウイルス導入部位から神経細胞までの距離が3倍以上違う上肢正中神経モデルと下肢腰神経叢モデルを用いて染色至適時期を検討した。Wister Rat 148匹を用い、正中神経、脛骨神経の二群を作成し、ウイルス導入、10時間から64日の間、22のことなる時点で全身潅流後に、標本を作製した。C5からTh1レベル、もしくはL3からL6レベルの脊髄を切り出し、50μm厚の切片でそれぞれ約3万枚のスライスを作成し、運動神経細胞を染色した。末梢神経と後根神経節は一体に標本を作成し、後根神経節は50μm切片を作成し、細胞数をカウントした。末梢神経線維は実体顕微鏡下に一体標本で染色線維の程度を観察した。脛骨の知覚神経細胞数と運動細胞数は正中神経のそれらに比べ、いずれも数が多かったが、これは脛骨神経の方が正中神経より太く、より多くの神経を含んでいることを反映していると考えられた。またいずれの神経も知覚神経細胞数は運動細胞の数より多い結果となっていた。脛骨神経の知覚神経細胞数と運動神経細胞数のピークは正中神経のそれらに比べ、後であり、ウイルス導入部位から神経細胞までの距離が長いことを反映していると考えられた。いずれの染色細胞も3週間前後には消退していた。末梢神経の結果、正中神経は感染12日前後に、脛骨神経では16日付近にピークがあった。以上の結果をまとめると神経細胞の染色至適時期は4,5日目、末梢神経軸索全体の染色至適時期は正中神経で12日前後、脛骨神経で16日前後と考えられた。
自律分散システムの協調と大域的秩序形成

一般に大規模・非線形システムを制御することは難しいが,そのサブシステムを制御することは比較的容易である.この考え方に基づき,自財分散システム(制御)の協調と大域的秩序形成に関して,非線形(偏)微分方程式モデルを用いてその特徴・性質を把握し,定式化とその具体的な応用に関する研究を行った.昨年度までの本研究課題において,サブシステムの協調に関する成果を得ることができたので,その応用を多岐にわたり試みた.まず,四足動物の移動パターンの変化とエネルギー消費量に関する結果をまとめた(SICE'92).また,自律分散の考え方を,マルチエージェントロボットシステムへと展開した(日本ロボット学会誌,Vol.10,No.4).さらに,カムレス化エンジンに応用し,耐故障性のあるエンジンシステムの構成の可能性を示した(重点領域研究「自律分散システム」第3回全体講演会).一方,空間パターンを大域的秩序と考えた偏微分方程式系への応用では,視覚情報処理システムを構成した.生物の視覚情報処理系は,網膜な視神経など動物な素子の集合体である.そこで行われる画像処理・認識も,各素子の動的な挙動が協調した結果である.ここで展開した方法では,各画素の局所的な相互作用のみで画面全体にわたる秩序を形成することができる.それにより,これまでのようにすべての画素間の相互作用を必要とせず,システムの巨大化を避けることができる.具体的に,自己想起型連想記憶システムを反応・拡散方程式により実現する方法を示した(ロボティクス・メカトロニクス講演会'92,重点領域研究「自律分散システム」第3回全体講演会,計測自動制御学会論文集(投稿中)).シミュレーションにより本システムが記銘パターンを完全想起する非常に優れた性質をもつことを確認した.一般に大規模・非線形システムを制御することは難しいが,そのサブシステムを制御することは比較的容易である.この考え方に基づき,自財分散システム(制御)の協調と大域的秩序形成に関して,非線形(偏)微分方程式モデルを用いてその特徴・性質を把握し,定式化とその具体的な応用に関する研究を行った.昨年度までの本研究課題において,サブシステムの協調に関する成果を得ることができたので,その応用を多岐にわたり試みた.まず,四足動物の移動パターンの変化とエネルギー消費量に関する結果をまとめた(SICE'92).また,自律分散の考え方を,マルチエージェントロボットシステムへと展開した(日本ロボット学会誌,Vol.10,No.4).さらに,カムレス化エンジンに応用し,耐故障性のあるエンジンシステムの構成の可能性を示した(重点領域研究「自律分散システム」第3回全体講演会).一方,空間パターンを大域的秩序と考えた偏微分方程式系への応用では,視覚情報処理システムを構成した.生物の視覚情報処理系は,網膜な視神経など動物な素子の集合体である.そこで行われる画像処理・認識も,各素子の動的な挙動が協調した結果である.ここで展開した方法では,各画素の局所的な相互作用のみで画面全体にわたる秩序を形成することができる.それにより,これまでのようにすべての画素間の相互作用を必要とせず,システムの巨大化を避けることができる.具体的に,自己想起型連想記憶システムを反応・拡散方程式により実現する方法を示した(ロボティクス・メカトロニクス講演会'92,重点領域研究「自律分散システム」第3回全体講演会,計測自動制御学会論文集(投稿中)).シミュレーションにより本システムが記銘パターンを完全想起する非常に優れた性質をもつことを確認した.