hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハプテン、殊に低分子ペプチドの新しい超高感度測定法の開発と応用

(2)は、そのままでは高感度とならなかったが、βーDーガラクトシダ-ゼ標識アビジン、ビオチン化peptide、抗peptide IgGーDNP、抗DNP抗体不溶化固相の組合わせを用いて免疫複合体転移法を応用し、種々の条件を検討した結果、10amolのアンギオテンシンIが測定できるようになった。(3)さらに高感度化するためには、こうした結合物の転移を少なくとも2回以上繰り返す必要がある。免疫複合体の転移を2回以上繰り返して行うために種々のハプテンー抗ハプテン抗体の組合わせを検討し、現在フルオレセインー抗フルオレセイン抗体の組合わせを用いて実験を進めている。最近、生体内の新しいペプチドが次々と発見されてきたが、それらの生体内濃度は低いので、高感度な測定法の開発が求められている。従来から、ペプチドなどのハプテンは主としてcompetitive radioimmunoassayにより測定されてきたが、感度はfemtomoleレベルであった。このため、ペプチドなどのハプテンをattomoleレベルで測定するための新しいnoncompetitive immunoassay法(2点結合免疫測定法)の開発を試みた。〈方法〉ペプチドをビオチン化して、ビオチン化ペプチドを抗ペプチド抗体不溶化固相上にトラップする。固相を洗浄することにより他のビオチン化物質を除いた後、ビオチン化ペプチドを固相より酸性条件下で溶出する。溶出したビオチン化ペプチドとDNP標識フルオレセインジスルフィド結合ウシ血清アルブミン抗ペプチド抗体を反応させ、生成した複合体を抗DNP抗体不溶化固相上にラップして、固相を洗浄する。ついで、固相上にトラップされているビオチン化ペプチドとβーDーガラクトシダ-ゼ標識アビンを反応させた後、固相を洗浄する。DNPーリジンにより、複合体を固相から溶出して抗フルオレセイン抗体不溶化固相上にトラップして固相を洗浄する。最後にメルカプトエチルアミンにより複合体を固相から溶出して抗IgG抗体不溶化固相上にトラップして、固相に結合したβーDーガラクトシダ-ゼ活性を測定する。〈結果〉種々の条件を検討した結果、1amolのアルギニン・バゾプレッシン、αー心房性ナトリウム利尿ホルモン、アンギオテイシンIなどが測定できるようになった。また、血漿中のたんぱくを分子篩により除去して血漿中のペプチドを濃縮することなく高感度で測定しうるようにした。今後、免疫複合体の転移を効率良く行うために種々のハプテンー抗ハプテン抗体などの組合わせを検討し、さらに高感度化を進める予定である。
発生工学的手法を用いたけいれんモデル動物の開発とその解析

けいれんモデル動物作出のために、申請者らによっってクローニングされたけいれん関連遺伝子SEZ-6のトランスジェニックマウスを作製した。トランスジェニックマウス作出に用いた導入ベクターはSEZ-6cDNAをネスティンのプロモーター/エンハンサーの神経特異的な発現を制御する領域に結合して構築した。このベクターはレポーター遺伝しとして大腸菌βガラクトシダーゼ遺伝子を用いて導入遺伝子の発現をモニターできるようにした。通常の方法により、このベクターを用いてトランスジェニックマウスを作製した。レポーター遺伝子の発現は、予想された通りに中枢神経系で強い発現を示した。このことから、導入したSEZ-6cDNAも中枢神経系で発現していることが予想された。このトランスジェニックマウスは雄雌とも正常な妊性を示した。さらに、組織レベルでは目立った異常は認められなかった。今後はこれらのトランスジェニックマウスのけいれん誘発剤に対する感受性を調べなくてはならないと考えている。けいれんモデル動物作出のために、申請者らによってクローニングされたけいれん関連遺伝子SEZ-6の遺伝子欠損マウスを作製した。遺伝子欠損マウス作出に用いたターゲティングベクターは、第二エクソン中にPGKプロモーター+ネオマイシン耐性遺伝子を挿入し、5'側に7.6kb、3'側に1.3kbの相同領域を持ち、レポーター遺伝子としてlacZ遺伝子を含むものと含まないものの2種類である。ES細胞に上記のターゲティングベクターをエレクトロポレーションによって導入し、相同組み換えの起こった細胞を選んでキメラマウス作製に用いた。相同組み換えの起こったES細胞は生殖系列に伝わり、ヘテロマウスを得ることができた。さらに、ヘテロマウスの掛け合わせによって、遺伝子欠損ホモマウスを得ることができた。ヘテロマウス、ホモマウスとも稔性や保育行動に異常はなく子孫を残すことができた。そこで、遺伝子欠損ホモマウスにおいて正常な転写産物が作られていないことを確認するためにノーザンブロットを行なった。その結果、遺伝子欠損ホモマウスでは正常な転写産物は存在せず、挿入された遺伝子の分だけ長くなった転写産物のみ存在した。ターゲティングベクターの構造から、ホモマウスでは短いタンパク質が作られることが予想されるが、機能ドメインを含まないのでおそらく、SEZ-6タンパク質としての活性はないと考えられる。したがって、SEZ-6遺伝子は生命の存続には必須でないことが示唆された。または、類似のファミリー遺伝子が存在しSEZ-6の機能を代償しているのかもしれない。SEZ-6遺伝子はけいれん誘発剤により発現量の変化する遺伝子としてクローニングされた遺伝子なので、遺伝子欠損ホモマスウのけいれん誘発剤に対する感受性を調べた。予備的な結果ではあるが、ホモマウスはヘテロマウスや野生型マウスよりけいれん誘発剤に対して感受性が高いことが示された。
高密度Tn-Seq法を用いたⅨ型分泌機構に関わる遺伝子群のゲノムワイド解析

T9SSに関わる遺伝子を網羅的に探索し、その機能を解析するために以下の実験を行った。昨年までの研究で効率的にP. gingivalisのMariner transposonを用いた高密度の5.5万個のTn挿入変異体ライブラリーを作製、T9SSの機能不全(血液寒天培地上での黒色色素産生性が喪失)株を分離、702株のTn挿入位置決定していた。本年度は決定した挿入位置に相当する56個遺伝子の解析を行った。(1)同定した遺伝子のうち21個はこれまでにT9SSとの関連が報告されていないものであった。個々の遺伝子変異株を作製、T9SSとの関連を確認する。(2)56個の遺伝子のうち(1)を除いたものを精査した。そこでT9SSの分泌装置タンパク質との結合は報告されているが、T9SS機能への関与が不明な遺伝子を1つ(PGN_0297)検出した。この遺伝子の変異株、相補株を作製、T9SS機能への関与を検討する。(3)T9SSが輸送するタンパク質(T9SS輸送タンパク質)に特徴的なドメイン構造の役割を検討する。(1)の21個の遺伝子はT9SSとは関連性がないことを確認した。また(2)の結果からPGN_0297遺伝子変異株では、血液寒天培地上での黒色色素産生性、赤血球凝集活性、ジンジパイン産生の全てが喪失すること、さらに遺伝子の相補株で回復することを明らかにした。この結果からPGN_0297がT9SSの必須遺伝子であることを初めて明らかにでき、この遺伝子をporGと命名した。また(3)の実験からT9SS輸送タンパク質の内部のIg-likeドメインがT9SS輸送における輸送タンパクの安定性に重要であることを明らかにした。これまでの結果を論文にまとめ学術雑誌に受理された。効率的に作成できたP. gingivalisの高密度のTn挿入変異体ライブラリーの解析結果から得られたT9SS関連遺伝子候補、56個遺伝子の解析を行うことができた。これらの候補遺伝子の中の21個がT9SSに関連しないことが確認できた。さらに新たなT9SSの必須遺伝子を1つ、porG遺伝子を同定することができた。またT9SS輸送タンパク質の解析から内部のIg-likeドメインがこのタンパク質の安定性に欠かせないことを明らかにできた。昨年までの研究で33個の遺伝子がT9SSに必須であることを確認した。これらの局在は多くが同定されているが、個々の構成分子間の相互作用についてはわかってないものが多い。そこで今後は下記の実験でT9SSの分泌装置の構成タンパク質間の相互作用を明らかにすることを目指す。33個のT9SS必須遺伝子のうち15個が内膜、ペリプラズム、外膜に存在する分泌装置の構成タンパク質と推測されている。これらの中でP. gingivalisにおいてタンパク質の相互作用が不明な遺伝子のうち3個についての解析を行う。(1)標的遺伝子の変異株作成を行う。染色体上の目的遺伝子をcepA遺伝子に置換する。(2)標的遺伝子内にtag配列を挿入、N末端にはP. gingivalsi内で安定的に発現するカタラーゼ遺伝子のプロモーター配列を連結する。作成した遺伝子断片を大腸菌-Bacteroides属用のshuttle plasmidに挿入、電気穿孔法で(1)で作成した変異株に導入する。P. gingivalsiにて標的遺伝子の相補が成功、かつtag付きの発現蛋白質がtag抗体で検出できる株を得る。TagとしてはHisタグ、Streptタグを用いる。また挿入位置はN末端とC末端それぞれで作成する。(3)(2)で得られた株から菌体破砕液を調整、膜画分を超遠心にて分画する。さらに界面活性剤で可溶化したあと発現させたtagを用いてaffinity精製を行う。精製した画分を電気泳動にて展開、検出したすべてのタンパク質バンドを質量分析にて同定する。これにより目的タンパク質と相互作用するタンパク質を同定する。affinity精製により高次構造体が得られた場合は電子顕微鏡による観察にてT9SSの高次構造解析を試みる。(1)効率的にP. gingivalisの高密度のTn挿入変異体ライブラリーを作製した。Tnとして標的配列がATという配列によるバイアスが低いMariner transposonと、P. gingivlisへのTn導入は従来用いられていた接合伝達より簡便な電気穿孔法を選択した。さらに菌の培養条件を検討することで、安定的に効率的にTn挿入変異体ライブラリーを作成する事が出来た。結果、5.5万個のTn挿入変異体ライブラリーを得た。(2) T9SSの機能不全は本菌の特長である血液寒天培地上での黒色色素産生性が失われることで検出した。(1)で作成したライブラリーの1.6%に黒色色素産生性の欠如が認められた。これらの黒色色素非産生株を分離、ゲノムDNAからNested semi Random PCRによりTn挿入位置のゲノム断片を増幅、塩基配列を決定することで702株の黒色色素非産生株のTn挿入位置決定した。これによりT9SSに関わる遺伝子を56個同定した。(3)同定した遺伝子のうち21個はこれまでにT9SSとの関連が報告されていないものであった。またこれとは別にT9SSの分泌装置を構成するタンパク質との結合が報告されているタンパク質の遺伝子が1個同定された。

これらの遺伝子について、各遺伝子に特異的な遺伝子欠損株を作製し、これらのT9SS機能への関与を検討した。結果、後者の遺伝子1種の変異株のみ黒色色素非産生を示し、T9SSの機能に関与することを明らかにすることができた。また既知のT9SS関連遺伝子におけるTnの挿入位置から、それぞれのタンパク質の機能に重要な領域を推測できた。実験に用いた菌の培養条件を検討することにより、効率的にP. gingivalisの高密度のTn挿入変異体ライブラリーを作製することができ、さらにライブラリーから得られたT9SS機能変異株におけるTn挿入位置をゲノムDNAからのNested semi Random PCRにより決定できた。得られた結果から、これまでにT9SSの機能との関連が示されてない遺伝子22個についてそれぞれの遺伝子特異的変異株を作製、T9SS機能への関与を新たに一つの遺伝子で明らかにすることができた。T9SSに関わる遺伝子を網羅的に探索し、その機能を解析するために以下の実験を行った。昨年までの研究で効率的にP. gingivalisのMariner transposonを用いた高密度の5.5万個のTn挿入変異体ライブラリーを作製、T9SSの機能不全(血液寒天培地上での黒色色素産生性が喪失)株を分離、702株のTn挿入位置決定していた。本年度は決定した挿入位置に相当する56個遺伝子の解析を行った。(1)同定した遺伝子のうち21個はこれまでにT9SSとの関連が報告されていないものであった。個々の遺伝子変異株を作製、T9SSとの関連を確認する。(2)56個の遺伝子のうち(1)を除いたものを精査した。そこでT9SSの分泌装置タンパク質との結合は報告されているが、T9SS機能への関与が不明な遺伝子を1つ(PGN_0297)検出した。この遺伝子の変異株、相補株を作製、T9SS機能への関与を検討する。(3)T9SSが輸送するタンパク質(T9SS輸送タンパク質)に特徴的なドメイン構造の役割を検討する。(1)の21個の遺伝子はT9SSとは関連性がないことを確認した。また(2)の結果からPGN_0297遺伝子変異株では、血液寒天培地上での黒色色素産生性、赤血球凝集活性、ジンジパイン産生の全てが喪失すること、さらに遺伝子の相補株で回復することを明らかにした。この結果からPGN_0297がT9SSの必須遺伝子であることを初めて明らかにでき、この遺伝子をporGと命名した。また(3)の実験からT9SS輸送タンパク質の内部のIg-likeドメインがT9SS輸送における輸送タンパクの安定性に重要であることを明らかにした。これまでの結果を論文にまとめ学術雑誌に受理された。効率的に作成できたP. gingivalisの高密度のTn挿入変異体ライブラリーの解析結果から得られたT9SS関連遺伝子候補、56個遺伝子の解析を行うことができた。これらの候補遺伝子の中の21個がT9SSに関連しないことが確認できた。さらに新たなT9SSの必須遺伝子を1つ、porG遺伝子を同定することができた。
核ゲノム及び葉緑体ゲノムにコードされたタンパク質の協調したチラコイド移行の解析

核ゲノムにコードされたタンパク質は二枚の包膜を通過してストロマに達し,その後チラコイドに移行する。外包膜と内包膜にはTocとTic,チラコイドにはSecシステムとTATシステムという膜透過装置が存在する。安定な高次構造をとったタンパク質は,Secチャネルを介してチラコイド膜を通過できないが,葉緑体の包膜および,TATシステムを介してチラコイド膜を通過することができる。このことは(1)包膜のToc/Ticシステムやチラコイド膜のTATシステムには強力なunfolding活性があり,安定な高次構造であってもこれをほどくことができる,(2)チャネルが自在に広がることにより,タンパク質が安定な高次構造をとったまま膜透過できる,という二つの可能性を意味する。そこで二つの可能性を区別するために,包膜やチラコイド膜の膜透過チャネルの大きさを推定することを試みた。チラコイド内腔タンパク質である33Kタンパク質前駆体をin vitroで合成し,C末端に様々な大きさのケイ光発色団や金クラスターを付加した。そして修飾前駆体のin vitroでの葉緑体への取り込み実験において,付加したケイ光発色団や金クラスターが膜を通過できるかどうかを調べた。13×10Åのfluoresceinを付加した前駆体及び16×13ÅのTexas Redを付加した前駆体は包膜を通過,さらにチラコイド膜を通過して内腔に達した。一方20Åの金クラスターを付加した前駆体は包膜透過効率が4060%に低下し,チラコイド膜は通過できなかった。したがって包膜のToc/Ticチャネルは直径が20Å前後,チラコイド膜のSecチャネルは直径が15A前後と考えられる。このことは,Toc/Ticシステムには強力なunfolding活性があり,安定な高次構造をとった前駆体は高次構造がほどかれることによってToc/Ticチャネルを通過することを意味している。
近現代フランスにおけるレイシズムの思想史的研究

二年間の「近現代フランスにおけるレイシズムの思想史的研究」を通じて、以下のことが明らかになった。旧来型の「同化志向」のレイシズム(植民地主義を帰結する)に代わって、今日の新しいレイシズムは「差異志向」であり、「差異への配慮」を偽装しつつ、実際には排外主義(具体的には移民排斥)を帰結している。その思考様式の原型はすでに19世紀フランスのレイシズムに見られ、ある意味で20世紀フランスはそのロジックを再現していると言うことができる。平成20年度は、19世紀フランスにおけるレイシズムについて、その現代的意味をつねに問い直しながら研究を進めた。二度にわたりフランス(国立図書館)にて資料収集を行い、アルチュール・ド・ゴビノーとエルネスト・ルナンのレイシズムについて関連資料を閲覧・収集した。とくにゴビノーについては、従来からナチスの人種政策への影響が指摘されてきたため、ドイツ(フンボルト大学)においても関連資料を収集した。その成果として、論文「レヴィ=ストロースとゴビノー--レイシズムをめぐって」(『思想』岩波書店、1016号)を公表することができた。この論文は、ゴビノー的思考様式の中心を「差異主義」として抽出したうえで、その今日的展開の一例として、人類学者レヴィニストロースの言説を検討したものである。一般に「文化相対主義」の提唱者として知られるこの人類学者が、なにゆえにゴビノーの思想を高く評価しているのか、また「文化相対主義」が必ずしも「他者への寛容」を帰結しないのはなぜなのかを、両者の言説を比較検討することによって明らかにした。さらに、共著『歴史・思想からみた現代政治』(法律文化社)において、近年台頭した新自由主義のロジックが、経済領域のみならず日常生活のすみずみにも浸透した結果、新しい形のレイシズムが登場していることを示唆した。すなわち、異質な他者を同化するのではなく、むしろ徹底的に他者を監視し、異質なものは排除するという権力への転換である。このように平成20年度の研究を通して、レイシズムの持続/変容について理解を深めることができた。平成21年度は、19世紀フランスにおけるレイシズムについて思想史的研究を継続しつつ、現代における「人種差別」の発現形態に注目しながら研究を進めた。その成果のひとつとして、日本国際文化学会(2009年7月5日・佐賀大学)において「新自由主義時代における国家/権力の変容」と題した口頭発表を行った。1980年代以降の福祉国家の行き詰まりを受けて、いわゆる「新自由主義」の発想・政策が世界を席巻した。それとともに権力のモードは、ミシェル・フーコーの定式化した「規律=訓練(ディシプリン)」から、ジル・ドゥルーズの示唆した「管理(コントロール)」へと移行したと言われる。その過程において、人口の流動性あるいは生そのものの流動性を前提としたうえで、かつての生物学的なレイシズムに代わる新しいレイシズムが台頭している。もはや権力は、人々に規範の内面化を強制するのではなく、その行動の外面的形式にのみ関心を集中させ、「リスク」の類型化を図る。その結果、たとえば「20歳代、男性、無職」は要注意人物としてプロファイルされるというわけである。こうした新たな境界線は、狭義の人種のみならず宗教・文化・出身地による差異化をとおして、特定の人々を内側に囲い込み、あるいは外側に排除することになるだろう。そのような発想のある種の原型として、19世紀フランスのレイシズムは捉えることができるし、また批判されなければならない。以上のように平成21年度の研究を通して、レイシズムの持続・変容について理解を深めることができた。
リボザイムRNA構造

前年度に引き続き,本研究は計画に従って着実に進展した.ハンマーヘッドリボザイムについては,U1A-RNAを付加したリボザイムでも活性があることを,さらにこれにU1A-RNA結合タンパク質との複合邸でも活性があることを電気泳動実験によって確認した.また,2価イオンを加えても活性構造を維持することもわかったので,その条件を用いて結晶化を行った(RNA-2004で発表).核酸の修飾残基のうちtRNAに存在するシュードウリジン(Ψ)とチミジン(T)に着目して,これらを含む核酸のX線解析から,それぞれの構造的役割を明らかにした(CrSJ-2004で発表).アミノアシルtRNA合成酵素については,好熱好酸性古細菌Sulfolobustokodaii由来AspRSの構造精密化を行った.この酵素はアミノ酸のAspを厳密に認識するが,tRNA^<Asp>とtRNA^<Asn>を区別しない.その構造的理由が明らかになった.区別型においてアンチコドンの3文字目(CとU)を認識しているアミノ酸残基が,非区別型ではプロリンに置換され,CとUの両方を受け入れることができるように変化していることが解った(CrSJ-2004とRNA-2004で発表).レトロウィルスHIVのゲノムRNA鎖キッシング部位の結晶化と低分解能構造解析にも成功した(RNA-2004で発表).筋ジストロフィー症の原因となるCUGの反復配列についても,その立体構造が見えてきたのでNACS-2004で発表した.ゲノムに含まれる50%以上の反復配列の機能と構造の関係に着目して,ウナギのtransposonやretroposonに関わるLINE-RNAとSINE-RNAそれぞれの逆転写酵素認識部位配列はMgイオン存在かでは,duplexになるが,Caイオン存在下ではmonomerの状態を維持できることが解った.この結果は結晶化を進める上で貴重な知見となった.反復配列のGCGX[Y]_nAGCは,XとYを他の塩基に変異しても,塩基積層型二重らせん構造を造り,それがさらに3コあるいは4コ会合して,それぞれ,六重らせん構造と八重らせん構造を造ることを見出した(Nucleic Acids Res.,2004で発表).また,nの値を大きくすると溶液状態でも八重鎖構造が安定化することもつきとめることができた.配列CGAAは平行二重鎖構造を造ることはすでに明らかにしたが,この並列を直列型に連結したCGAACGAAでも平行二重鎖構造を造ることを,さらにこの配列を反転型に連結したCGAAAAGCとAAGCCGAAでも,それぞれ,自己会合して平行二重鎖構造を造ることを見出した.WatsonとCrickが予想もしなかったこれらの新しい特異な構造は,non-coding DNAやnon-coding RNAの立体構造を構築するする貴重な基盤構造となり,ゲノムの情報発現を理解する上で極めて重要な発見である.RNA分子の結晶化と構造決定の両方を迅速化にする目的で、核酸の構造的特徴と物理化学的性質を考慮した新しいスクリーニングキットを開発し、位相決定のMAD法が適用できる陽イオンとしてコバルトヘキサミンが適していることを実証し、それぞれを日本結晶学会年会で報告した。ハンマーヘッド形リボザイムを二量体化したマキシザイムについてホモ型とヘテロ型の2種類を合成し,溶液状態の構造組成を調べて活性型を安定に保つために必要なMgイオン濃度を見出し,第4回日本RNA学会年会(つくば)で発表した.ハンマーヘッド形リボザイムとマキシザイムについては,結晶化後のX線解析で位相問題を解決する方策として,U1A-RNA部分を含む配列を設計し,転写によるRNA合成にも着手した.一方,これらに結合させるU1A-proteinの精製も着実に進んでいる.tRNAは転写後にいくつかのウリジン残基をなぜシュードウリジン(Ψ)やチミジン(Τ)に変換するのか,という疑問を解くために,これらを含む核酸分子のX線解析を行った.その結果,ΨはそのO^4とN^3原子を使ってA(アデニン残基)とWatson-Crick型の対を形成するが,そのN^1原子は水分子を介した水素結合でリン酸基のコンフォネーションを固定していることを見いだした.さらに構造化学的考察から,Ψの水分子との水素結合が実際のtRNAでは構造の安定化に寄与していることを,Τへの変換はその疎水性の効果が構造の安定化に寄与していることを明らかにし,第4回日本RNA学会年会で発表した.Thermococcus kodakaraensisKOD1由来ロイシルtRNA合成酵素については発現系が完成し,蛋白質の精製段階に入った.多量発現系の構築に成功したインフルエンザ・ウィルスのNS1を精製した.Retrovirus HIVウィルスのゲノムRNA鎖の2本鎖/1本鎖変換が予想されるDIS部分について種々のオリゴヌクレオチドを合成し,結晶化条件の検討を進めている.筋ジストロフィー症の原因となるRNAの繰り返し配列を合成し結晶化を行っている.バクテリオファージが自己のDNAを注出・取り込みを行う際に,蛋白質でできた分子モータが作動する.そのモータの座金にRNAが使われている.このpRNAのX線解析に向けて転写によるRNA合成に着手した.前年度に引き続き,本研究は計画に従って着実に進展した。ハンマーヘッドリボザイムの酵素部分にU1A結合ヘアピンRNAを付加したリボザイムを調製し、U1A-proteinとの複合体の形成を電気泳動によって確かめた。

tRNAに存在する修飾残基の役割を解明するために,シュードウリジン(Y)やホルミルシチジン(fC)を含む種々のRNAを結晶化し、X線解析を進めた。筋ジストロフィー症の原因となるRNAの繰り返し配列(CUG)nのnが奇数と偶数のRNAを合成し、結晶化に成功した。これについてもX線解析を進めている。バクテリオファージのDNA注出取込モータの座金に使われているpRNA(129150残基)のうち80残基を合成し結晶化を行った。アミノアシルtRNA合成酵素については、Sulfolobus tokodaii strain7由来のアスパラギン酸tRNA合成酵素およびアルギニンtRNA合成酵素の結晶化に成功した。特異な性質をもつ配列(gcGXYZgc)の(XYZ)に変異を入れることによる構造変化と陽イオンの影響を調べた結果、XとYは4種類のどの塩基に置換しても塩基積層型二重らせん構造を採ることを、ZをA以外の塩基に置換すると塩基積層型二重らせん構造が採れなくなることを見出した。この事実は、50年前にWatsonとCrickが提案した塩基対型逆平行二重らせん構造とは全く異なる新しいタイプの構造である。また、この二重らせん構造は陽イオンの種類によって、DNA鎖6本が会合したduplex-trimer(六重らせん構造)や塩基対型逆平行二重らせん構造を基盤にして八重らせん構造を造ることを発見した。さらに、この八重らせん構造はイオン濃度が少し高くなると四重らせん構造に開裂することも明らかにした。このような巨大な会合体は、最近のゲノム解析によって見出された特定配列の多リピートが造る構造である可能性も高い。たとえば、ヒトVNTRでは類似の配列が8回繰り返されている。このリピートが塩基積層型二重らせん構造を単位としてダブル・ギリシャ・キー・モチーフによって折れたたまれる可能性を提案した.アジア結晶学連合国際会議(豪ブルーム)と核酸化学シンポジウムおよび日本結晶学会年会で発表した結果,国際結晶学連合よりIUCr賞を受賞した。この発見をさらに発展させるための構造研究を現在進めている。前年度に引き続き,本研究は計画に従って着実に進展した.ハンマーヘッドリボザイムについては,U1A-RNAを付加したリボザイムでも活性があることを,さらにこれにU1A-RNA結合タンパク質との複合邸でも活性があることを電気泳動実験によって確認した.また,2価イオンを加えても活性構造を維持することもわかったので,その条件を用いて結晶化を行った(RNA-2004で発表).核酸の修飾残基のうちtRNAに存在するシュードウリジン(Ψ)とチミジン(T)に着目して,これらを含む核酸のX線解析から,それぞれの構造的役割を明らかにした(CrSJ-2004で発表).アミノアシルtRNA合成酵素については,好熱好酸性古細菌Sulfolobustokodaii由来AspRSの構造精密化を行った.この酵素はアミノ酸のAspを厳密に認識するが,tRNA^<Asp>とtRNA^<Asn>を区別しない.その構造的理由が明らかになった.区別型においてアンチコドンの3文字目(CとU)を認識しているアミノ酸残基が,非区別型ではプロリンに置換され,CとUの両方を受け入れることができるように変化していることが解った(CrSJ-2004とRNA-2004で発表)
太陽地球系エネルギ-問題に関するプラズマ物理的基礎研究

太陽から中間圏にわたる全領域を1つのシステムとして捉え、相互関係を明らかにする観測研究(太陽地球系エネルギ-プログラム:STEP研究)を実施するにあたり、本研究は、5つにわたる研究対象領域にある問題点を整理し、その解決の手段を明かにする事を目的として進められた。本研究の最終年度である本年度は、設定された課題、すなわちi)太陽フレア-の発生機構にかかわる観測結果と理論の整理検討,ii)惑星間空間の巨大振幅電磁流体波動にかかわる観測結果の整理検討,iii)磁気圏境界域とTail領域のプラズマの流れ及び不安定現象の観測結果と理論の整理検討iv)オ-ロラ現象を含む電離圏、磁気圏の結合過程にかかわる観測結果と理論の整理検討,v)比較惑星磁気圏的にとらえた木星磁気圏プラズマ観測と理論の整理検討,の5つの領域にわたる課題研究を、各課題とも最終年度として課題間の相互関係に配慮しつつ研究の当初目的を完成させ結果をとりまとめた。(1)各研究課題:5つの領域における観測結果のとりまとめと理論の整理の最終検討を行うとともに、更にこれらの領域の境界域における、STEP研究が果たすべき問題点を明かにし、研究を取りまとめた。(2)研究集会:第2回STEPシンポジウム(平成3年5月、於学士会館別館及び国立極地研究所)をSTEP研究総括班と共催し、上記研究成果をもとにわが国の研究課題の検討、確認を行った。(3)成果のとりまとめ:3年間にわたる本研究の成果のとりまとめの整理、編集を行い報告書を作成した。以上本研究は、STEP研究の実施の基礎を築いたと共に、一部は平成3年度からはじまったSTEPに合流して継続され、研究の推進に対する意義を明かにし、目的の設定と方法論を確立して貢献した。太陽から中間圏にわたる全領域を1つのシステムとして捉え、相互関係を明らかにする観測研究(STEP研究)を実施するにあたり、本研究は、現在進行中の研究で緊急性を要するものを完成させ、各々の領域にある問題点を整理し、その解決の手法を明らかにする事を目的として進められた。この研究は5つの課題[(i)太陽フレア-の発生機構にかかわる観測結果と理論の整理、(ii)惑星間空間の巨大振幅電磁流体波動にかかわる観測結果と理論の整理検討、(iii)磁気圏境界域とTail領域のプラズマの流の不安定現象の観測と理論の整理検討、(iv)オ-ロラ現象を含む電離圏、磁気圏の結合過程に関わる観測結果と理論の整理検討及び、(v)比較惑星磁気圏的に捉える木星磁気圏の観測と理論の整理検討]を設定し、本年度は(1)各課題での研究作業に重点がおかれ、更に(2)各研究領域及び、複数にわたる領域による研究集会、及び(3)研究体制準備打ち合せが行われた。(1)各課題の研究:5つの領域で各々初年度の課題として、これはで太陽地球系科学で進められてきた観測結果のとりまとめと、理論の整理検討が進められた。課題(iii)及び(v)では、観測に関し基礎的設備を装置し、付属部分の開発と観測を開始した。(2)研究集会:(a)惑星間空間における太陽風の問題を検討する太陽風研究会を開催し、観測及び理論の整理を行った。(b)太陽地球系エネルギ-問題にかかわる領域が有機的に結合するために必要なデ-タベ-ス、ネットワ-クについての研究会を開催し具体的方策を検討した。(3)研究体制準備打ち合せ:各研究領域の研究結果をふまえ、その基礎の上に立って来るべきSTEP計画の具体的実施計画が練られた。これらは、次年度にひきつがれ最終的な実施計画を完成していく。太陽から中間圏にわたる全領域を1つのシステムとして捉え、相互関係を明らかにする観測研究(太陽地球系エネルギ-プログラム:STEP研究)を実施するにあたり、本研究は、現在進行中の研究で緊急性を要するものを完成させ、各々の領域にある問題点を整理し、その解決の手法を明らかにする事を目的として進められている。この研究は5つの課題に分けられ(i)太陽フレア-の発生機構にかかわる問題,(ii)惑星間空間の巨大振幅電磁流体波動にかかわる問題、(iii)磁気圏境界域とTail領域のプラズマの流れの不安定現象にか変わる問題、(iv)オ-ロラ現象を含む電離圏、磁気圏の結合過程に関わる問題及び、(v)比較惑星磁気圏的に捉える木星磁気圏の問題、についてこれまでの観測と理論の整理検討行い、問題の解決方策を明らかにしていく。本年度は前年度にひきつづいて、(1)各課題での研究作業を重点的に進めるとともに、(2)来るべき太陽地球系エネルギ-国際協同研究(STEP)にわが国が行う研究の具体的検討を行う研究集会の開催、及び(3)研究体制準備打ち合せが行われた。(1)各課題の研究:5つの領域で、前年度の研究の上にたってこれまで太陽地球系科学で進められてきた観測結果のとりまとめと理論の整理検討を行い、STEP研究において解決すべき問題とその方法を明らかにした。(2)研究集会:(a)第1回STEPシンポジュウムを開催し(平成2年4月、極地研究所)、太陽地球系エネルギ-プログラムにおけるわが国の研究課題の検討とその実施方法を具体的に策定した。このシンポジウムの内容は第1回STEPシンポジウム報告書として印刷され広くSTEP研究参加者に配布された。(b)太陽地球系エネルギ-問題にかかわる観測・理論デ-タが有機的に結合するために必要なデ-タベ-ス、ネットワ-クについての研究会を開催し具体的方策を検討した。(3)研究体制準備

打ち合せ:各研究領域の研究結果をふまえ、その基礎の上に立って来るべきSTEP計画の総括及び具体的実施計画が練られた。これらは、次年度にひきつがれ、最終的な総括的実施計画を完成していく。太陽から中間圏にわたる全領域を1つのシステムとして捉え、相互関係を明らかにする観測研究(太陽地球系エネルギ-プログラム:STEP研究)を実施するにあたり、本研究は、5つにわたる研究対象領域にある問題点を整理し、その解決の手段を明かにする事を目的として進められた。本研究の最終年度である本年度は、設定された課題、すなわちi)太陽フレア-の発生機構にかかわる観測結果と理論の整理検討,ii)惑星間空間の巨大振幅電磁流体波動にかかわる観測結果の整理検討,iii)磁気圏境界域とTail領域のプラズマの流れ及び不安定現象の観測結果と理論の整理検討iv)オ-ロラ現象を含む電離圏、磁気圏の結合過程にかかわる観測結果と理論の整理検討,v)比較惑星磁気圏的にとらえた木星磁気圏プラズマ観測と理論の整理検討,の5つの領域にわたる課題研究を、各課題とも最終年度として課題間の相互関係に配慮しつつ研究の当初目的を完成させ結果をとりまとめた。(1)各研究課題:5つの領域における観測結果のとりまとめと理論の整理の最終検討を行うとともに、更にこれらの領域の境界域における、STEP研究が果たすべき問題点を明かにし、研究を取りまとめた。(2)研究集会:第2回STEPシンポジウム(平成3年5月、於学士会館別館及び国立極地研究所)をSTEP研究総括班と共催し、上記研究成果をもとにわが国の研究課題の検討、確認を行った。(3)成果のとりまとめ:3年間にわたる本研究の成果のとりまとめの整理、編集を行い報告書を作成した。以上本研究は、STEP研究の実施の基礎を築いたと共に、一部は平成3年度からはじまったSTEPに合流して継続され、研究の推進に対する意義を明かにし、目的の設定と方法論を確立して貢献した。
2,6ーナフタレンジカルボン酸の新規合成法

2,6ーナフタレンジカルボン酸の合成については、まずトルアルデヒドとプロピオン酸メチルから容易に合成できるp-Tol-CH=CMeCH_2OAcをPdCl_2(PPh_3)_2触媒でシクロカルボニル化して1ーアセトキシ-3,7-ジメチルナフタレンを得た。これをベンゼンスルホン酸エステルに導いた後Pd(OAc)_2ーdppb触媒を用いてギ酸、あるいはH_2で加水素分解したところ、2,6ージメチルナフタレンが収率よく得られた。2,6ージメチルナフタレンの酸化による2,6ーナフタレンジカルボン酸の合成はよく研究されていることから、シクロカルボニル化を経て2,6ーナフタレンジカルボン酸を合成するプロセスができあがることになる。一方、oーTolーCH=CHCH_2OAcをシクロカルボニル化した後CoーMn触媒で酸素酸化することにより5ーアセトキシー1ーナフトエ酸を得た。これと4ーアセトキシ安息香酸のポリエステルは物性測定の結果、6/4、7/3の混合比の時それぞれ254ー268°C、268ー310°Cで液晶となることが判明した。液晶性は良好とはいえないが、新しい材料合成に本反応が利用できる可能性が示されたと考える。次に触媒的な縮合ヘテロ環系の合成に関し、種々のヘテロ芳香族置換アリル化合物をシクロカルボニル化したところ、対応するベンゾフラン、インド-ル等が収率よく得られた。また、この反応を利用してカンナビフランの合成を行うことができた。さらに3位に異なったアリ-ル基を持つ酢酸3,3-ジアリ-ルアリルのシクロカルボニル化では環化は基質の立体化学によらず電子豊富な環で選択的に起こることを明らかにし、このことからシクロカルボニル化はアシルパラジム錯体のアシル基が芳香環を求電子的に攻撃して進むものと結論した。一方、各種の酢酸2,4-ペンタジエニルをPdCl_2(PPh_3)_2でカルボニル化するとC=C二重結合への環化により酢酸フェニル類が合成できた。これにより多置換フェノ-ル誘導体合法としてきわめて有効な方法が開発できたと考える。まずナフタレンカルボン酸骨格合成の戦略として、シクロカルボニル化を用いたメチルおよびジメチルナフタレン誘導体の合成とそのメチル基の酸化を検討した。すなわち、(o-Tol)CH=CHCH_2OAcをPdCl_2(PPh_3)_2触媒でシクロカルボニル化して1ーアセトキシー5ーメチルナフタレン1__ーを49%で得た。同様に(p-Tol)CH=CMeCH_2OAcより1ーアセトキシー3,7ージメチルナフタレンが得られた。ついでこれらの化合物のCo-Mn触媒による酸素酸化を検討したところ、O_218atm、160°Cの条件で1__ーの酸化が進行して約90%で5ーアセトキシー1ーナフトエ酸2__ーを得た。

2__ーと4ーアセトキシ安息香酸3__ーのポリエステルは、物性測定の結果、2__ー/3__ーが6/4、7/3のときそれぞれ254ー268°C、268ー310°Cで液晶となることが判明した。液晶温度範囲が限られている、重合が難しいなどの欠点があり液晶性は劣るが、新しい材料合成に本法が利用できる可能性が示されたと考える。また、本法を効率よく行うには鍵となるシクロカルボニル化の機構解明も重要である。この目的でPd、Ptのアシル錯体の合成と反応を検討したところ、CO下ではPt(PPh_3)_4とPh_2CHCOCl4__ーの反応によりPtHCl(PPh_3)_2とPh_2C=C=Oが生成するという、従来知られていない反応性を見出した。反応速度の解析からまず4__ーのPPh_3によるエノ-ル化が起こり(律速段階)、次いでPt(CO)_n(PPh_3)_<4ーn>がHClを引き抜くという機構で反応が進むことが判明した。シクロカルボニル化との直接の関与は明らかでないが、各種の触媒反応の機構を検討する上で重要な知見が得られたと考える。一方、ナフタレン以外の縮合環系、特に縮合ヘテロ環系には多くの有用物質、天然物が知られており、それらの合成は合成化学的、工業的に興味ある課題と言える。そこで種々のヘテロ芳香族置換アリル化合物をシクロカルボニル化したところ、対応するベンゾフラン、インド-ル等が収率よく得られた。本反応はさらに生理活性物質などの合成に利用でき、この点も今後検討の予定である。2.6ージオチルナフタレンを酸化して2,6ーナフタレンジカルボン酸とする方法は工業的にもよく研究されている。そこでシクロカルボニル化を利用した2,6ージメチルナフタレンの合成についてまず検討を加えた。すなわち、pーTolーCH=CMeCH_2OAcをPdCl_2(PPh_3)_2触媒でシクロカルボニル化して得た1ーアセトキシー3,7ージメチルナフタレンを加水分解して2,6ージメチルー1ーナフト-ルとし(94%)、さらにベンゼンスルホン酸エステルに導いた(73%)。これをPd(OAc)_2(5.2mol%)ーdppb(5.8mol%)触媒を用いてギ酸、あるいはH_2(50atm)で加水素分解したところ、2,6ージメチルナフタレンがそれぞれ86%、93%で得られた。これによりシクロカルボニル化を経て2,6ーナフタレンジカルボン酸を合成するプロセスができあがることになる。一方、シクロカルボニル化を用いた有機合成の展開とその反応機構についてもさらに検討を加えた。まず3位に異なったアリ-ル基を持つ酢酸3,3ージアリ-ルアリルをPdCl_2(PPh_3)_2でシクロカルボニル化すると環化の方向により2種の生成物が生成しうる。pーTol基とpーCF_3C_6H_4基、C_4H_3O基とC_6H_5基などの数種のアリ-ル基の組合せについて検討を行ったところ、環化はいずれの場合も電子豊富な環で選択的に起こり、基質の立体化学によらないことがわかった。このことからシクロカルボニル化はアシルパラジウム錯体のアシル基が芳香環を求電子的に攻撃して進むものと結論できる。一方酢酸5ーフェニルー2,4ーペンタジエニルをPdCl_2(PPh_3)_2でカルボニル化するとC=C二重結合への環化により酢酸2ーアセトキシビフェニルが69%で得られた。同様に各種の酢酸2,4ーペンタジエニルから酢酸フェニル類が合成できた。従来2,4ーペンタジエニル化合物のカルボニル化では5員環生成が起こるとされており、本反応は対照的な結果を与えているとともに、多置換フェノ-ル誘導体合成法としてきわめて有効な方法が開発できたと考える。
新規PET薬剤4DSTによるDNA合成イメージングを用いた胸部放射線治療の最適化

胸部悪性腫瘍、特に食道癌の病期診断・治療効果判定・再発診断において新規放射性薬剤11C-チオチミジン(4DST)によるポジトロン放出断層撮影検査(PET)が如何に寄与しうるかを精査した。治療前の病期診断時、放射線治療施行症例については治療の中間評価・治療後効果判定に、治療後経過観察症例については再発有無診断として4DST検査、従来の放射性フルオロデオキシグルコース(FDG)-PETを併施し、さらにコンピューター断層撮影検査を施行してそれらを対比することによって4DST検査の特性を探索した。本研究に際しては事前に施設内倫理委員会の審査・承認を得た。4DST画像はポジトロン放出断層撮影撮影検査及びコンピューター断層撮影検査との融合画像(PET/CT)、最大値投影画像(MIP)として画像再構成され、病態の観察、画像診断に供された。同検査の検査特性に加え、4DSTによるPET/CTにおいては骨髄への集積が比較的強く、病変の観察の際に注意すべき点であることが判明した。今後はさらに対象症例数を増し、その知見から4DST-PET/CTが食道癌の治療計画策定に寄与しうる病態・使用目的を絞り込み、前向きコホート研究を行うことが見込まれる。また同検査によって放射線治療計画時の適切な標的体積設定ができる場合は、本検査結果を反映させた治療計画により放射線治療による晩期有害事象、特に放射線性肺臓炎のリスク低減を目指した研究の展開が期待できる。
米特徴成分γ-オリザノールの吸収代謝解明から導く新ビタミン様成分の可能性創成

食品機能性の研究が国内外で広域に展開されている。食品成分の消化管からの吸収と体内での代謝の理解は極めて重要であり、申請者は様々な食品成分の分析法を開発し、吸収代謝を解明して、生理作用発現との関係評価を進めてきた。その中で、申請者らはごく最近、米の糠に特徴的に含まれるγ-オリザノールをマウスに与えると、従来の学説とは異なり、γ-オリザノールはそのままの形で吸収され、体内に十分量存在することを見出した。さらに、通常の市販固形食で飼育しているだけのマウス血中にもγ-オリザノールが存在することを確認した。したがって、常時γ-オリザノールが体内に存在していると言え、γ-オリザノールには「ビタミン様物質」という概念は全くなかったものの、その確固たる活性・薬理作用を踏まえると、γ-オリザノールのビタミン様活性が新たに想定され得る。そこで本研究課題「米特徴成分γ-オリザノールの吸収代謝解明から導く新ビタミン様成分の可能性創成」では、γ-オリザノールの吸収代謝の解明とともに、γ-オリザノールのビタミン様活性の解明を目指した。そのために、血液に加えて臓器におけるγ-オリザノールの解析を実施するための一連の分析法(抽出法、精製法、LC-MS/MS条件)を構築し、さらに本法を用いてγ-オリザノールを含む食餌を与えたマウスの様々な血液と臓器を解析し、これらにγ-オリザノールが確かにそのままの形で存在することを証明した。さらに吸収代謝の解明に向けて、リンパカニュレーション試験を実施し、γ-オリザノールが腸管吸収を経て体内に移行することを明らかにした。また、これまでに米にのみ含まれていると考えられていたγ-オリザノール分子種が大麦にも含まれていることを見出し、このことは我々が日常的にγ-オリザノールを摂取している可能性を示唆した。そのために本年度は、血液に加えて臓器におけるγ-オリザノールの解析を実施するための一連の分析法(抽出法、精製法、LC-MS/MS条件)を構築し、さらに本法を用いてγ-オリザノールを含む食餌を与えたマウスの様々な血液と臓器を解析し、これらにγ-オリザノールが確かにそのままの形で存在することを証明した。そこでさらなる吸収代謝の解明に向けて、次年度に実施予定であったリンパカニュレーション試験や細胞実験にも一部着手した。本年度はこれまでに構築してきたLC-MS/MSによるγ-オリザノールの分析法をさらに深化させ、血液に加えて臓器の解析を可能とするための抽出法や精製法、分析条件を整備した。具体的には、クロロホルム/メタノール混液を用いた液-液抽出により、血漿や種々の臓器からγ-オリザノールを高回収率で抽出できることを確認し、固相抽出を用いて精製する手法を検討した。本抽出・精製法により調製されたサンプルは、LC-MS/MS分析に供した際に、イオンサプレッション等が生じないことも確認し、高精度に生体サンプル中のγ-オリザノールを解析できる一連の解析手法を構築した。本法を用いてγ-オリザノールを含む食餌を長期間与えたマウスの血液と様々な臓器を解析し、これらにγ-オリザノールが確かにそのままの形で存在することを証明した。そこで本研究課題

「米特徴成分γ-オリザノールの吸収代謝解明から導く新ビタミン様成分の可能性創成」では、γ-オリザノールの吸収代謝の解明とともに、γ-オリザノールのビタミン様活性の解明を目指した。そのために、血液に加えて臓器におけるγ-オリザノールの解析を実施するための一連の分析法(抽出法、精製法、LC-MS/MS条件)を構築し、さらに本法を用いてγ-オリザノールを含む食餌を与えたマウスの様々な血液と臓器を解析し、これらにγ-オリザノールが確かにそのままの形で存在することを証明した。さらに吸収代謝の解明に向けて、リンパカニュレーション試験を実施し、γ-オリザノールが腸管吸収を経て体内に移行することを明らかにした。また、これまでに米にのみ含まれていると考えられていたγ-オリザノール分子種が大麦にも含まれていることを見出し、このことは我々が日常的にγ-オリザノールを摂取している可能性を示唆した。ラットを用いたリンパカニュレーション試験を継続して実施し、いまだ明らかとなっていないγ-オリザノールの吸収率や代謝を評価する。次いで、健常者にγ-オリザノールを含むサプリメントや食事を与え、ヒト吸収代謝試験を行う。これらの試験結果から、γ-オリザノールがそのままの形で吸収され、常時、体内に存在することを確証・明示するとともに、吸収代謝のメカニズムを細胞実験を交えて解明する。加えて、γ-オリザノールのビタミン様活性の解明に向けて、動物実験でγ-オリザノールの欠乏症に関する評価を行う。具体的には、市販食にはγ-オリザノールが含まれるため、γ-オリザノールを含まない特別な餌を調製し、マウスに与える。例えば、毛並みが悪い、繁殖能力が悪いなどの欠乏症状が無いかを、生化学的に詳細に調べ、γ-オリザノールの必須栄養素の可能性、ひいては哺乳類のビタミンあるいはビタミン様成分であることの可能性を探る。さらに、欠乏症が認められた場合、既知のγ-オリザノールの種々の機能性(自律神経を整える効果や血中脂質改善作用)を踏まえつつ、欠乏症のメカニズムを動物試験や細胞実験などで分子生物学的手法を用いて解明を図る。以上の結果を総合的に判断し、γ-オリザノールのビタミン様成分の可能性について結論付ける。研究成果の発表予定を変更したため、学会発表に関わる経費の変動分を翌年度分として請求した。
地球外有機物の3次元分布観察を目指したレーザー赤外分光マイクロトモグラフィー開発

本研究では、以下の計画で中赤外スーパーコンティニュームレーザーを光源とした赤外分光マイクロトモグラフィー(MIRS-laser-CT)の開発に取り組む。1年目は、3次元赤外分光マイクロトモグラフィー開発要素技術を確立する。具体的には、レーザー光学系・回転装置機構の導入を行う。2年目は、3次元データ再構成法を確立し、試料調整法および試料状態の最適化を行う。5年目は、これまでの成果を総括し、地球惑星科学分野の国際学会で発表、一流国際誌に論文を投稿する。
計量不変量と空間構造

コンパクト・リーマン多様体上の1点pからの距離関数d_pは重要な幾何学的関数であり,多様体の構造とも関連する.しかしd_pは微分可能でない点を許容し,それはpの切断跡(cut locus)に含まれる.さて,距離関数に対しても危点の概念が定義されるが,危点ではd_pは微分可能ではない.危点を含まない場合には,距離関数に対しても通常のモース理論(イソトピー補題)が得られており,多くの幾何学的応用を持つ.他方,危点を許容する場合にモース理論を展開するためには,まずその指数の概念を定義する必要がある.本研究において,代表者の酒井隆はリーマン計量が自然な非退化性条件を満たすとき,分担者の伊藤仁一と共にこれを実行し,幾何学的な立場から直接に距離関数のモース理論を展開した(掲載済み).その際,切断跡が良い構造(stratification)を持つことを示すのが重要で,危点qの指数はp,qを結ぶ最短測地線の個数とqを含むstratumへの距離関数の制限(これは微分可能でqはその危点である)のqでの通常の指数を用いて書ける.この条件がどの程度まで一般的かについてはさらに考察を続けたい.距離関数に関連して,清原一吉は可積分湖地流の立場から一般次元楕円面(やあるクラスのLiouville多様体)の一般点の切断跡,共役跡の構造を伊藤と共に研究し,勝田篤は境界付リーマン多様体の境界からの距離関数から内部のリーマン計量を復元する逆問題を考察した。計量不変量の間の不等式(等縮不等式・等径不等式),曲率非負のコンパクト・リーマン多様体のラプラシアンの第1固有値評価およびその摂動版については本質的な進展がなかったが,清原はアレキサンドロフ空間の幾何学的不等式に関する結果を得た.これらについては研究を継続する.森義之は量子コンピュータのアルゴリズムを研究し,酒井にコンピュータ支援を行った.コンパクト・リーマン多様体上の1点pからの距離関数d_pは重要な幾何学的関数であり,多様体の構造とも関連する.しかしd_pは微分可能でない点を許容し,それはpの切断跡(cut locus)に含まれる.さて,距離関数に対しても危点の概念が定義されるが,危点ではd_pは微分可能ではない.危点を含まない場合には,距離関数に対しても通常のモース理論(イソトピー補題)が得られており,多くの幾何学的応用を持つ.他方,危点を許容する場合にモース理論を展開するためには,まずその指数の概念を定義する必要がある.本研究において,代表者の酒井隆はリーマン計量が自然な非退化性条件を満たすとき,分担者の伊藤仁一と共にこれを実行し,幾何学的な立場から直接に距離関数のモース理論を展開した(掲載済み).その際,切断跡が良い構造(stratification)を持つことを示すのが重要で,危点qの指数はp,qを結ぶ最短測地線の個数とqを含むstratumへの距離関数の制限(これは微分可能でqはその危点である)のqでの通常の指数を用いて書ける.この条件がどの程度まで一般的かについてはさらに考察を続けたい.距離関数に関連して,清原一吉は可積分湖地流の立場から一般次元楕円面(やあるクラスのLiouville多様体)の一般点の切断跡,共役跡の構造を伊藤と共に研究し,勝田篤は境界付リーマン多様体の境界からの距離関数から内部のリーマン計量を復元する逆問題を考察した。計量不変量の間の不等式(等縮不等式・等径不等式),曲率非負のコンパクト・リーマン多様体のラプラシアンの第1固有値評価およびその摂動版については本質的な進展がなかったが,清原はアレキサンドロフ空間の幾何学的不等式に関する結果を得た.これらについては研究を継続する.森義之は量子コンピュータのアルゴリズムを研究し,酒井にコンピュータ支援を行った.リーマン多様体上の1点pからの距離関数は最も基本的な幾何学的関数であり,多様体の構造とも関連する.しかし微分可能でない点を許容し,そのような点はpの切断跡(cut locus)に含まれる.他方,距離関数に対しても危点の概念が定義されるが,危点では距離関数は微分可能ではない.危点を含まない場合には,距離関数に対しても通常のモース理論(イソトピー補題)が得られており,多くの幾何学的応用を持つ.他方,危点を許容する場合,まずその指数を定義する必要がある.代表者はリーマン計量が自然な(共役点を持たない)条件を満たすとき分担者の伊藤仁一と共にこれを実行し,幾何学的な立場から距離関数のモース理論を展開した(現在投稿中).その際,切断跡が良い構造(stratification)を持っていることを示すのが重要であり,危点qの指数はpとqを結ぶ最短測地線の個数とpを含むstratumへの距離関数の制限(これは微分可能な関数で,qはその危点である)のqでの通常の指数を用いて書ける.しかしこの条件がどの程度一般的かまだ明確でない.清原一吉は可積分系の立場から切断跡の構造を研究した.また定期的に開いたセミナーで,清原と勝田篤は酒井の研究に助言を行った.計量不変量の問に成り立つ不等式(等縮不等式・等経不等式),曲率非負のコンパクト・リーマン多様体の第1固有値評価とその摂動版についてはあまり進展がなかったが,清原はアレキサンドロフ空間の幾何学的不等式に関する結果を得た.森義之は量子コンピュータを研究し,コンピュータ活用の点で酒井に助言を行った.