hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大学講義で物理的概念の理解を促進させる系統的演示実験とリアルタイム評価の開発

そのため、適切なヒントを順次与えて学生の推論を論理的に導くため、段階的に進める系統的な実験を開発した。学生自ら「手」を動かし、実感を持って考えさせた。また、実験では可能な限り電子測定器は避け、「測定器は自分の目」とすることにより、実感を持たせるよう工夫した。そのため、単純で明瞭に結果が得られる実験を開発した。講義中に行うため、学生自らが机上で行うことができる小型で簡便な一連の実験教材を開発した。安全にも充分に配慮して設計した。また、教育効果を調査する際には、学生の個人情報と人権の保護にも充分に配慮した。実験開発の参考にするため、他の大学の物理教育の現状を視察した。また近隣の大学から物理学担当の講師を招いてワークショップを開催し、互いの工夫を演示した上で、それぞれの教育効果について意見交換を行った。得られた結果は、物理学会の講演やワークショップで発表し、一部を論文として発表した。系統的実験の開発と改善は順調に進んでいる。24年度の実験開発の主な成果を挙げると、「剛体振り子の周期」を単振り子と比較して「慣性モーメント」の理解を深める実験がある。調査により、学生は「単振り子」と「剛体振り子」の論理的関係がつかめず、「別の現象」として記憶している傾向が分かった。その原因として、教科書の別の章で扱うためと思われる。もちろん講義では論理関係を説明しているが、定着していなかった。受験勉強の影響で、論理的関係を考えるよりも、個別の問題としてパターン化して記憶する傾向が感じられる。これでは未知の問題に挑戦できない。そこで、振り子の駆動力は「単振り子」と等しいが、「慣性モーメント」が4倍の「剛体振り子」を作り、同時に振って見せた。周期が2倍になることが容易に見て分かる。これは、演習問題の可視化とも言える。学生はその場で計算して実験結果を説明できることになり、物理法則を現実的に理解できる。また、珍しい高圧送電線のサンプルを4種類入手し、講義中に回覧して理解を深めた。サンプルは電力会社に依頼して提供を受けた。実際に使用された電線であり、ふだん見えているが触れることができない点で印象的であった。電流はアルミ部分を流れ、張力を鋼線で受ける構造である。電気抵抗による送電損失だけでなく、力学の問題としても授業で議論することができた。これらの開発した系統的演示実験、及びそれに対する学生の反応について物理学会で発表するとともに、近隣大学から物理教育担当者を講師として招いてワークショップを開催し、実験の実演も含め、物理教育の改善について意見交換を行った。対象とする学生集団の違いや、教育方針の違いを比較して議論でき、互いに参考になり有意義な企画であった。「角運動量、慣性モーメント、アンペールの法則」など、学生が把握し難い物理的概念や法則を理解させるため、力学と電磁気学の分野を中心に、講義中に行う系統的な実験を複数開発し試行した。限られた時間の中で、合理的に物理法則や物理的概念の発見を追体験できるよう、シリーズで行う実験を開発した。シリーズで行う実験において、その時点までに得られた実験結果を元に、次の段階の結果を学生に論理的に推論させ、物理的概念や物理法則の発見を「追体験」できるよう工夫した。具体的な実験例としては、異なる形状の回転体を斜面で転がし、その転がり速度から慣性モーメントの概念を定性的に理解させた。
生体内遊離ヘムの計測と細胞内イメージング

I.A蛍光蛋白質融合型HO-1(第2世代ヘムセンサー)の改良2細胞内ヘムのイメージングに向けた第2.5世代の作製:従来の消光型センサーはヘム量を蛍光強度変化で評価しているため、センサーの発現量とヘムの増減を同一に評価してしまい、正確な定量を困難にすることが考えられる。そこで、蛍光強度変化ではなく,FRETによる色調変化を検出に応用したセンサー(YFPーD140HーCFP)の作製を行った。3ヘムオキシゲナーゼ1(HO-1)以外を母体としたさらに高いヘム親和性をもつセンサーの作製:細胞内酵素であるHO-1よりも血中の余剰ヘムのスカベンジングを行う血漿糖タンパク質であるヘモペキシン(Hx)がセンサーのヘム結合タンパク質として有望であると考え、従来のD140Hの代わりに1) Hxを用いたin vitroヘム検出法の開発を試みた。II.A生体由来サンプル中ヘム測定方法の確立:血清サンプル中の遊離ヘムの精密な定量に向け、非特異的に結合したヘムの遊離処理について検討を行うとともに、生体物質に非特異的に結合して存在するヘムの量を評価するために、消光したヘムセンサーの蛍光を回復させる新たな利用法の検討も行った。II.B細胞内ヘムのバイオイメージング解析:1蛍光顕微鏡を用いた細胞内遊離ヘムのイメージング:一過的にこのプローブを細胞内に発現させると、発現量のばらつきによって定量が困難になることが懸念される。そこでまず、発現量の変動が生細胞におけるヘムの定量に及ぼす影響を考慮するため、EGFP-D140Hの一過性発現細胞株を作製し、発現量変動が緩やかな時間域を探索した。そしてヘム生合成を亢進する5-アミノレブリン酸(5-ALA)で処理し、生細胞内においてヘム濃度変化に基づいた蛍光消光が起こるのかを検討した。I.A蛍光蛋白質融合型HO-1(第2世代ヘムセンサー)の改良:2YFPーD140HーCFPを用いたin vitroでの機能評価において、異なる濃度のセンサーがヘミン依存的な蛍光強度比(YFP/CFP比)の変化を示したことから、ヘム検出が可能であることが示唆された。哺乳細胞での機能評価において、ヘミン添加によりYFP/CFP比が減少したことから、YFPーD140HーCFPは色調変化型ヘムセンサーとして哺乳細胞で利用可能であると考えられる。3哺乳細胞で発現させた粗精製EGFPーhHxでは、ヘミン添加に伴いEGFP由来の蛍光強度の減少が観察された。血液サンプルなどの夾雑物を多く含む試料中からヘムを検出できることが示唆された。II.A生体由来サンプル中ヘム測定方法の確立:ヘミンとウシ血清アルブミンを共存させた非特異結合ヘムのモデルを用いたところ、非イオン性界面活性剤(Tween20、Triton X-100)によってヘムを遊離できる可能性が示唆された。また、生体サンプルに吸着されるヘム量を評価する方法として、ヘムで飽和したセンサーからのヘムの遊離に起因する蛍光回復が指標として利用可能であることが示された。II.B細胞内ヘムのバイオイメージング解析1哺乳細胞へのトランスフェクション後72時間までEGFP-D140Hの発現量は増大し、その後はほぼ一定であった。2 mM 5-ALAで処理した細胞の蛍光強度と未処理の細胞の蛍光強度の間に有意な差は生じなかったが,50mM処理では、蛍光強度が約60%減少し、未処理の細胞の蛍光強度との間に有意な蛍光強度差が生じた。細胞ライセート中のヘム量は、50 mM 5-ALA処理によって約2倍上昇していたことから、この蛍光強度減少は生細胞内ヘム濃度上昇によって生じたことが示唆された。しかし、このとき培地のpH変化が生じて細胞死が起きた可能性がある。I.A蛍光蛋白質融合型HO-1(第2世代ヘムセンサー)の改良:広い濃度域のヘムに対応するため,ヘム親和性の異なるプローブを作製する:これまでのHO-1の酵素活性に関する我々の研究から,ヘムとの結合に関わるHO-1のアミノ酸残基(Lys18, His25, Asp140, Lys179, Arg183)をAlaに置換するとヘム親和性が10分の1から1000分の1に低下する知見が得られており,この置換を本年度開発した色調変化型ヘムセンサーに適用する。I.B蛋白質-蛋白質間相互作用を利用した発光型ヘムセンサー(第3世代)の構築:細胞内イメージングには,発光型センサーの方が有利である。そこで,HO-1とシトクロムP450還元酵素(CPR)との特異的蛋白質間相互作用を利用して,FRETによりヘムを検出するセンサーを作製する。HO-1とdeltaTGEEの順番とリンカー長,ドナーとアクセプター蛍光蛋白質の導入位置をシミュレーションで検討した上で,数種の大腸菌発現用ベクターを作製する。II.B細胞内ヘムのバイオイメージング解析:一般的哺乳細胞でヘム量の変動を確認できたら,免疫細胞を用いた実験に移行するが,B細胞への遺伝子導入は,レンチウイルスベクターなどが必要となるため,この検討は設備及び技術が確立された連携研究者先で行う。

そこで、蛍光強度変化ではなく,FRETによる色調変化を検出に応用したセンサー(YFPーD140HーCFP)の作製を行った。3ヘムオキシゲナーゼ1(HO-1)以外を母体としたさらに高いヘム親和性をもつセンサーの作製:細胞内酵素であるHO-1よりも血中の余剰ヘムのスカベンジングを行う血漿糖タンパク質であるヘモペキシン(Hx)がセンサーのヘム結合タンパク質として有望であると考え、従来のD140Hの代わりに1) Hxを用いたin vitroヘム検出法の開発を試みた。II.A生体由来サンプル中ヘム測定方法の確立:血清サンプル中の遊離ヘムの精密な定量に向け、非特異的に結合したヘムの遊離処理について検討を行うとともに、生体物質に非特異的に結合して存在するヘムの量を評価するために、消光したヘムセンサーの蛍光を回復させる新たな利用法の検討も行った。II.B細胞内ヘムのバイオイメージング解析:1蛍光顕微鏡を用いた細胞内遊離ヘムのイメージング:一過的にこのプローブを細胞内に発現させると、発現量のばらつきによって定量が困難になることが懸念される。そこでまず、発現量の変動が生細胞におけるヘムの定量に及ぼす影響を考慮するため、EGFP-D140Hの一過性発現細胞株を作製し、発現量変動が緩やかな時間域を探索した。そしてヘム生合成を亢進する5-アミノレブリン酸(5-ALA)で処理し、生細胞内においてヘム濃度変化に基づいた蛍光消光が起こるのかを検討した。I.A蛍光蛋白質融合型HO-1(第2世代ヘムセンサー)の改良:2YFPーD140HーCFPを用いたin vitroでの機能評価において、異なる濃度のセンサーがヘミン依存的な蛍光強度比(YFP/CFP比)の変化を示したことから、ヘム検出が可能であることが示唆された。哺乳細胞での機能評価において、ヘミン添加によりYFP/CFP比が減少したことから、YFPーD140HーCFPは色調変化型ヘムセンサーとして哺乳細胞で利用可能であると考えられる。3哺乳細胞で発現させた粗精製EGFPーhHxでは、ヘミン添加に伴いEGFP由来の蛍光強度の減少が観察された。血液サンプルなどの夾雑物を多く含む試料中からヘムを検出できることが示唆された。II.A生体由来サンプル中ヘム測定方法の確立:ヘミンとウシ血清アルブミンを共存させた非特異結合ヘムのモデルを用いたところ、非イオン性界面活性剤(Tween20、Triton X-100)によってヘムを遊離できる可能性が示唆された。また、生体サンプルに吸着されるヘム量を評価する方法として、ヘムで飽和したセンサーからのヘムの遊離に起因する蛍光回復が指標として利用可能であることが示された。II.B細胞内ヘムのバイオイメージング解析1哺乳細胞へのトランスフェクション後72時間までEGFP-D140Hの発現量は増大し、その後はほぼ一定であった。2 mM 5-ALAで処理した細胞の蛍光強度と未処理の細胞の蛍光強度の間に有意な差は生じなかったが,50mM処理では、蛍光強度が約60%減少し、未処理の細胞の蛍光強度との間に有意な蛍光強度差が生じた。細胞ライセート中のヘム量は、50 mM 5-ALA処理によって約2倍上昇していたことから、この蛍光強度減少は生細胞内ヘム濃度上昇によって生じたことが示唆された。しかし、このとき培地のpH変化が生じて細胞死が起きた可能性がある。I.A蛍光蛋白質融合型HO-1(第2世代ヘムセンサー)の改良:
末端に官能基を持つアキラルペプチドの設計とキラル分子によるらせん構造の誘起

らせんペプチド鎖における新しいキラル相互作用として、「非共有結合型キラルドミノ効果(Noncovalent Chiral Domino Effect : NCDE)」を提唱した。NCDEによれば、まず光学不活性なペプチド系らせん鎖がそのN末端で外部分子のキラリティを認識する。次に、獲得したキラル信号が鎖全体にドミノ倒しのように伝播し、片方のらせんを誘起させる。本研究の成果は次のように纏めることが出来る。(1)ペプチド骨格の設計:非天然アミノ酸を含む光学不活性なペプチド系らせん構造を合成し、その固体構造を明らかにした。一連のペプチドは典型的な3_<10->ヘリックスを形成していた。(2)NCDEによるらせん誘起:(1)で設計したN末端フリーペプチドにキラル酸を添加すると、片方のらせんが誘起された。(3)キラルペプチドのらせん構造の制御:NCDEはキラルペプチドのらせん構造に対して、元の構造安定性を制御(安定化、不安定化・反転)できることが分かった。(4)ドミノ効果の発現のための立体化学:NCDEの発現機構を明らかにした。3_<10->ヘリックス構造のN末端部分は水素結合に関与しない2つのフリーなアミドNH基があり、これが外部分子を多点相互作用により捕まえ、そのキラリティを認識することが分かった。(5)共有結合型キラル相互作用によるらせん誘起:アキラルペプチドの特定の位置にLアミノ酸を導入した時、位置と巻き方向の関係から、各Lアミノ酸の巻き方向の指向性を明らかにした。(6)官能基化されたデヒドロペプチドのコンホメーション解析:光学不活性なペプチドらせんへの様々な化学修飾が可能となり、キラル素子のためのペプチド設計への展開を可能にした。(7)多次元ドミノ効果による水中での不斉誘導:ペプチドがミセル状態にあるとき、水中で不斉誘導が観測できた。不斉誘導したペプチド鎖間には高い不斉環境が備わっており、様々なキラル応答性素子への展開が期待できる。以上、本研究の成果は広い学問分野において重要であり、将来的に様々なペプチドを基にしたキラル素子へ展開できる。天然高分子の代表的な規則構造であるらせん構造は、片方の巻き方向を示しているが、この巻き方向の優先はヘリックス鎖中にキラルな残基が共有結合で組み込まれることに基づく。本研究では、アキラルなペプチド系らせん構造においてその巻き方向が外部からのキラルな小分子との非共有結合型相互作用によって片方に誘起させることを試みた。このために、N末端にアミノ基を有するアキラルな9量体ペプチドを設計・合成し、キラル小分子としてカルボン酸化合物を用いた。即ち、酸-塩基相互作用によって、キラルな小分子がペプチドの末端に配位し、ペプチド末端でのキラルな相互作用がドミノ的に片方のらせん構造を誘起するかを調べた。^1H-NMRおよびIR測定ならびにエネルギー計算より、ホストペプチドはCHCl_3中で3_<10->ヘリックス構造を形成していた。ホストペプチドは不斉単位を含まないため、単独では全くCDを示さず、右巻きと左巻きヘリックスが等量存在している。しかし、キラルカルボン酸を添加したところ、ホストペプチドに基づく強い分裂型CDスペクトルが現れた。Lカルボン酸からは右巻きヘリックスが誘起された。N末端を保護したペプチドでは全く誘起CDを観測することが出来なかった。

誘起CD強度はキラルカルボン酸の濃度とともに増大し、酸塩基会合定数に応じた変化を示した。結論として、N末端でのキラルな分子間相互作用がホストペプチドの片方のヘリックスセンスを誘起することが示した。以上の結果はアキラルなペプチド系ヘリックスの巻き方向を分子間ドミノ効果により制御できる重要な現象を見出しただけでなく、ペプチド・蛋白質科学において新しいキラル相互作用を提示した。なお、ここまでの結果は速報誌としてまとめ、国際的に高い評価を得ている。次年度以降は、ホストペプチドの末端の化学構造やキラルゲスト分子を様々に変化させ、ドミノ効果に基づくヘリックスセンス誘起の機構を明らかにする予定である。天然高分子の代表的な規則構造であるらせん構造は、片方の巻き方向を示しているが、この巻き方向の優先はらせん鎖中にキラルな単位が共有結合で組み込まれることに基づく。昨年度、N末端にアミノ基を有するアキラルなペプチド系らせん構造がキラルなカルボン酸分子との非共有結合型相互作用によって片方のらせんを誘起させることに成功した。ここでは末端で形成したキラルな情報がペプチドの鎖全体に伝搬し、一方のらせんを誘起することから、「非共有結合型ドミノ効果」と言え、世界で最初に観測された現象である。本年度では、この新しい相互作用が実際の生体系でどの程度効果的に働いているかを明らかにするために、キラルペプチドのらせん構造に及ぼすドミノ効果に着目した。N末端が保護されていないアキラルな8量体ペプチドのC末端にL-Leu(1)およびL-Leu_2(2)を有するペプチドを用いた。ペプチド1は左巻きらせんへの弱い偏りを示し、ペプチド2は右巻きらせん構造を強く優先した。これらのらせんの巻き方向はC末端でのキラルな残基による「共有結合型ドミノ効果」を介して発現している。ペプチド1の溶液にキラルカルボン酸を添加したところ、そのキラリティの違いに応答して、左巻きらせん構造の安定化または不安定化(らせんの反転)を引き起こした。一方、ペプチド2の強い右巻きらせん構造はキラルカルボン酸の添加によって保持されたが、キラリティの違いに応じてらせん構造の安定性に差が生じた。以上の結果は「非共有結合型ドミノ効果」がキラルペプチドの元のらせん構造の安定性に顕著な影響を与え、生体系の相互作用において新しい概念を提示した。これらの内容は既に論文としてまとめ、国際的に高い評価を得ている。さらに、平行して共有結合で組み込まれたキラリティの違いにより発現するらせん構造の安定性や超二次構造に及ぼすキラリティの影響(インドとの共同研究)についても新たに取り組んでいる。これらのデータはらせん構造に及ぼすキラリティの作用形態の効果、即ち分子間型と共有結合型との間の本質的な違いを明確にする上で重要である。次年度は、「非共有結合型ドミノ効果」に対する詳細な発現機構について取り組み、研究を総括する予定である。平成12,13年度において、らせんペプチド鎖のN末端における新しいキラル相互作用として、「非共有結合型キラルドミノ効果(Noncovalent Chiral Domino Effect : NCDE)」を提唱した。
高精度遺伝子座同定法の開発

細胞機能は厳密にコントロールされたmRNA量のバランスによって成立している。mRNAを転写するRNA polymerase II(RNAPII)は、触媒サブユニットRPB1のリン酸化により分類される。ゲノムワイドなRNAPIIのリン酸化レベルとmRNA発現量の関係は未だに不明である。我々はリン酸化RNAPIIの分布とmRNAの発現量の関係について解析した。mRNAの発現量がSer2とSer5の段階的なリン酸化と強く相関していることを明らかにした。結果、複雑なmRNA発現制御機構はRNAPIIのリン酸化の状態によって3つのカテゴリーに分類可能であることが示された。本プロジェクトでは、RNAポリメラーゼIIのS2およびS5リン酸化抗体を用いたChIP-Seqによる高精度遺伝子座同定法(ADT法)を、Helaを用いて行った。S5リン酸化抗体を用いたChIP-Seqの結果は、従来の予期された通り主に転写開始点直近の上流に分布していた。また、S2リン酸化抗体を用いたChIP-Seqの結果は、転写開始点から転写終了点までを効率よくマーキングしており転写産物を反映していることが示唆された。これらの知見は従来のRNAポリメラーゼIIの報告と合致しており、本法がRNAポリメラーゼIIのゲノム上での挙動を精密に捉えていることが明らかとなった。更にマウスES細胞(mES)でも同様の解析を行いほぼ同様の現象が起こることを確認した。更に、Hela及びmES産物との細胞の両社でmRNA発現との相関性を解析するため、我々はmRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行い、同定された転写産物との分布を解析した。その結果、ゲノムへのマッピングの際の重複を排除した最も厳しい形でのトランスクリプトームの場合ではHelaの場合、3169遺伝子の発現を検出したが、ADT法によりS 2およびS5リン酸化RNAポリメラーゼIIが重複する領域を同定したところ少なくとも9804遺伝子の発現を認めた。mES細胞では予期を大幅に上回り12000遺伝子以上の発現を確認した。これは、実際に発現した遺伝子のうち、30%程度しかmRNAとして認識されないことを意味している。定量的RT-PCRで検証したところ98%でその発現が確認できたことから、ADTによる探索が有効であることを裏付けた。これらの知見のうちHela細胞を用いたS2P、S5PによるADT法については報告を行った(Odawara et al BMC Genomics 2011)。また、mESについては現在投稿準備中である。更に、当初予定していた抗体に加えて、S5リン酸化抗体抗体、T4Glc化抗体の作出に成功し追加解析を行った。S5リン酸化抗体抗体を用いたChIP-Seqの結果は、従来の予期された通り主に転写開始点直近の上流に分布していた。更に、Hela及びmES産物との細胞の両社でmRNA発言との相関性を解析するため、我々はmRNA-seqによるトランスクリプトーム解析を行い、同定された転写産物との分布を解析した。その結果、ゲノムへのマッピングの際の重複を排除した最も厳しい形でのトランスクリプトームの場合ではHelaの場合、3169遺伝子の発現を検出したが、ADT法により2およびS5リン酸化RNAポリメラーゼIIが重複する領域を同定したところ少なくとも9804遺伝子の発現を認めた。当初予定に基づき引き続き解析を進める。転写産物の解析で、もっとも需要が見込まれているのは組織内での遺伝子発現解析である。幹細胞研究、発生学分野、疾患解析等多くの分野で、特定の細胞群を取り出して、その発現プロファイルを行うことは既にルーチンに行われている。しかし、純化可能な細胞の数は一般に微量であり、大規模なプロファイリングには向かず、定性、定量面の両方でいまだ解析に限界がある。我々の提唱するADT法は、微量サンプルの高精度な解析が可能であるため、この分野で強力なツールとなりうると考えている。

微量サンプルの系として、まず我々は成熟骨格筋分化をモデル系として解析し評価を行う。その検体として核ソーティング法により、103106の広いレンジで核を組織より得て用いる。ADT法の感度検証に最も適している。また、血液細胞等の外の微量サンプルでの解析も同様に進める。おもに次世代シークエンサーによる解析のための消耗品およびライブラリー構築のための分子生物学用試薬に用いる。
量子ドットアレイの電気伝導

本研究の目的は、半導体2次元電子を微細加工して作った“2次元配列した量子ドットアレイが、低温においてどのような集団的振る舞いを示すのか"を電気伝導の点から研究することである。本年度、電子線描画を用いた化学エッチングと蒸着ショットキー電極(ゲート電極)の付加による、量子ドットアレイの作成法を確立した。現在のところ、量子ドットの直径250nm、格子間隔700nmの5行5列の量子ドットアレイが安定して作成できるようになっている。この試料の低温(0.45K)での電気伝導度の測定から、量子ドットの形成が確認された。また形成された量子ドットの電気容量が小さいことからくる、一電子帯電効果から生じると考えられる、特徴ある電流-電圧特性が観測された。現在、ゲート電極への印可電圧を変化させ、ドット間の相互作用の大きさを変えながら、電気伝導にどの程度集団的な振る舞いが反映されているのかの研究を行っている。
インド・オディシャーにおける親密圏の変容：恋愛・婚姻・家族をめぐる情動と経験

本研究では、インド・オディシャーの女性たちが、過去70年間に、自己をめぐる親密圏の関係性をいかに再編し意味づけてきたのかを明らかにする。それをつうじて、女性たちの恋愛・婚姻・家族をめぐる情動と価値はどのように変化してきたのか、そして、彼女たちは変化する時代のなかで行為主体性をいかに発揮し、社会経済的動態に対応しながら、どのような親密的なるケア関係を模索してきたのか、という問いに接近する。
地球マントル中でのCOH流体の相平衡と地球深部の揮発性元素サイクル

本研究の主要な結果として(1)3-16GPaの圧力条件下における流体と共存しているペリドタイトとエクロジャイトの研究(2)3-21GPaの圧力条件下におけるアルカリ炭酸塩のソリダスの研究の2つが挙げられる。(1)3-16GPa、1200-1600°Cにおける流体と共存しているペリドタイトとエクロジャイト相平衡酸素分圧を制御すらためにMo-MoO2もしくはFe-FeOカプセルを使用し、マルチアンビルプレスで高温高圧実験を行った。試料の融解は回収試料の急冷組織から判断し、流体+ペリドタイトのソリダスを3GPaで1200°C、6GPaで1700°Cと決定した。また、流体+エクロジャイトのソリダスを3GPaで1100°C、6GPaで1600°Cと決定した。これらはより酸化的な条件下におけるソリダスより300-500°C高い温度である。従って、酸化還元状態の違いによって、流体の組成に影響を及ぼし、ペリドタイトやエクロジャイトのソリダスを変化させることが明らかになった。地球深部において様々な境界が存在しているが、それらにおいて酸化還元状態の違いに起因する溶融が起こることを示唆している。(2)炭酸塩ペリドタイトとエクロジャイトの相平衡カリウムまたはナトリウムを含む炭酸塩系のソリダスと相平衡を決定し、アルカリ炭酸塩の安定性とマントル融解に対する影響、炭素輸送に関して議論した。高温高圧実験はマルチアンビルプレスを用いて3-21GPa、750-1400°Cの条件下で行われた。ソリダスは3GPaで750°C、6GPaで850°Cであったが、10GPaでは1150°Cまで上昇した。沈み込み帯の温度分布と比較すると、アルカリ炭酸塩の安定領域が増加したことが明らかになった。また、沈み込んだアルカリ炭酸塩が溶融するのは、マントル遷移層に対応する深さであった、そこで炭酸塩マグマが生成され、上部マントル中を通って地表まで上昇すると考えられる。2010年には、6-20GPaの条件で使用可能なマルチアンビル高圧装置用の二重カプセルを開発した。これを用いて、我々は3-16GPaまでの条件において、還元性のC-H-O流体とカンラン岩、エクロジャイト系の高温高圧実験を行った。Mo-・MoO2バッファ、Fe-FeOバッファの酸素分圧を制御するために、MoとFeの外部カプセルを使用した。その結果、還元的な流体C-H-O流体と共存するカンラン石やエクロジャイトのソリダス温度がかなり上昇することが明らかになった。ソリダス温度は、H2O+CO2からなる酸化的な流体の存在する系に比べてソリダス温度が300-400°Cも増加することが明らかになった。現在、ダイヤモンドアンビルを用いた流体のラマン分光測定を進めている。放射光を用いたX線粉末解析によって、30GPaまでの金属-金属酸化物の状態方程式を決定するための実験を行った。この実験では、高圧実験中に酸素分圧の制御を行う必要があり、これに成功すれば、高圧研究法を大きく進めることができる。2010年には、Mo-MoO2、Re-ReO2、そしてW-WO_2-WCバッファについて研究をすすめた。2-31GPaの条件で、アルカリ炭酸塩の相関係の研究を行った。Na2OおよびK2Oに富んだCa-Mg炭酸塩溶液(Na202%およびK207%およびその逆の組成)について実験を行った。3GPaおよび6GPaのソリダス温度はそれぞれ750°Cおよび850°C近くであった。6GPaから10GPaまでの間では、ソリダス温度は1150°Cまで大きな増加が認められた。さらに高圧の10GPaから21GPaの間でソリダスは平坦になった。

ソリダスは3GPaで750°C、6GPaで850°Cであったが、10GPaでは1150°Cまで上昇した。沈み込み帯の温度分布と比較すると、アルカリ炭酸塩の安定領域が増加したことが明らかになった。また、沈み込んだアルカリ炭酸塩が溶融するのは、マントル遷移層に対応する深さであった、そこで炭酸塩マグマが生成され、上部マントル中を通って地表まで上昇すると考えられる。
女性と灌漑～紛争後の東ティモールにおける水利組織とジェンダー

東ティモール政府は独立後すべての政策分野におけるジェンダー平等の推進を掲げたが、国際社会が支援した灌漑システムの復旧において女性の参加を推進する措置は何も講じられなかった。女性は生産者として農業経営に多くの役割を担っていたが、灌漑復旧の事業をめぐる意思決定や灌漑の運用及び維持管理を行う水利組織への参加は限定的であり、システムの上流部で発生する技術選択、財政運営、維持管理に関する失敗に翻弄されていた。本研究は、女性は農業に不可欠な「水」という生産要素を供給する灌漑システムに大きな関心を抱いていることを確認し、女性の参画を通じて、女性のケイパビリティのみならず水利組織の経営能力をも強化されうることを示唆する。また、スキームが抱える問題の多くが行政サイドで発生していることに鑑み、システムが総体として機能するには、ドナーの援助国政府に対する、あるいは官僚の農民に対する、そして本省の地方事務所に対する「家父長的」態度が改められ、説明責任と情報の流通が改善されることが肝要であると主張する。今年度は、ティモール島中部南岸のカラウルン川灌漑スキームに焦点をあて、技術(施設)と維持管理(組織形成/女性の参加)の両面からスキームが直面する問題点を解明するため現地調査を、2009年9月と2010年1月に実施した。あわせて同県他地域の小規模スキーム(2009年9月)も訪問した。本研究の目的は、ステークホルダーたちと協働し、灌漑開発におけるジェンダーインパクトを解明し、ジェンダー平等推進の意義とその政策を探ることであるため、ステークホルダーたち(世銀/ECのARP/RDP関係者、農漁業省灌漑局及び同局ジェンダー問題担当者、県農政事務所及び同所ジェンダー問題担当者、農業普及員、水利組合、農民・農業グループ)との関係構築に努めた。とくに、地元の女性農民との交流を重視し、プロジェクトの過程や水利組織から女性が排除されている状況とスキーム全体に関する彼女たち意見を聞き取った。新たな知見としては、排砂システム(堆砂池、砂止め門、排砂路)の問題[県技術者と実地検分]、水利組合の運営実態(総会/役員選挙不開催、補助金使途不公表、男性世帯主主義)、施設設計をめぐるドナーと地元との意見の違い等が判明した。また、近年県内で女性の農業グループが設立が相次いだこと、しかし各女性グループの活動(米・大豆の共同耕作、養魚池)に必要な「水」を供給する灌漑施設がそれぞれの地で深刻な問題を抱えていることを知り、女性が施設の設計運用に関わる意志決定や行政との連携に関与することの必要性が認識された。今年度は、マヌファヒ県のカラウルン灌漑スキームに関する現地調査(2010年8-9月、12月末、2011年3月下旬)を続行するとともに、新たにマナトゥト県のラクロ灌漑スキームに関する現地調査(2010年9月、2011年1月初旬:PRAの実施、3月下旬)を行った。また、東ティモール農漁業省「ジェンダー政策文書」に関する灌漑局GFP(ジェンダー平等推進担当者)及び女性職員と同省GFPの会合に参加して灌漑開発におけるジェンダー課題を検討した。以上による知見と本研究による貢献を述べる。(1)カラウルンスキーム及び周辺地域:(1)水利組合における男女共同参画の進展(3月末の男女共同参画ワークショップの成功を受け、4月の組合総会で初の女性理事が選出。その後、維持管理に関する訓練に女性会員も参加。ボボナロ県マリアナI灌漑スキームへの視察に女性農業グループメンバーが参加。一方で大型トラクターによる耕耘の提供をめぐる女性グループ指導者と県農業事務所の関係悪化や女性農業グループの分裂も発生。)(2)土砂堆積問題はさらに深刻化。乾季の大雨による被害と農漁業省によるブルドーザーと運転手の派遣の遅滞に関する問題が発生。(3)アラス郡ウェレテ:女性グループが養魚地と水田に導水する灌漑水路の修復に対する支援の獲得に成功。(2)ラクロスキーム:(1)2011年1月にマナトゥト県農業事務所とIRCP/JICAの協力を得て、20名の女性農民とPRAを実施。参加者の水利施設や組織に関する問題関心、生産・再生産・コミュニティー活動における役割、土地所有関係等を把握。(2)2011年3月、PRA参加者の自宅や水田を訪問。乾期における家畜の放牧が米の二期作を妨げている事、その中で女性たちが土地の一部を柵で囲い、灌漑の水を利用して野菜づくりに励んでいる事を知る。

(3)ラクルバル郡でラクロ川上流域の森林保全のために女性による生計向上活動が実施されている。(3)農漁業省「ジェンダー政策文書」の灌漑分野に関する検討会議に本調査の知見を提供。カラウルン灌概スキーム及びラクロ灌慨スキームに関するこれまでの調査のフォローアップを行うとともに、新たにボボナロ県マリアナ灌慨スキームの調査を実施した。知見の一部は、東ティモール国営ラジオ局によるインタビューやマリアナのコミュニティーラジオでの調査報告を通じて現地語で公開された。また、農漁業省ジェンダー政策関係者との会合では、水という資源へのアクセスとコントロールがPGN:Practical Gender NeedsとSGN:Strategic Gender Needsをつなぐ架け橋であると認識された。(1)カラウルンスキーム:スキームの機能不全に対し、農民及び女性グループは代替水路の掘削や水田の畑地化などで対応、一方、水利組合や農漁業省県事務所は施設復旧と施設改変に向けて動いていた。水利組合の女性理事は土砂の除去と水田の畑地利用を両睨みして調整を続けていたが、双方とも農漁業省が提供する機材の不足、故障、破損が障害となっていた。(2)ラクロスキーム:2011年9月にPRAの参加者を再訪。水利組合の会員資格に関する女性たちの理解が不正確であったことが判明し、組織との疎遠さが浮き彫りになった。同地で多くの女性が土地を所有していることと女性の社会参画は断絶していた。2012年1月の訪問とあわせ、家畜の放牧問題により乾季の作付が監視のきく自宅付近に限定され、灌既施設からの水利用がゼロに等しいこと(※知見の訂正)、組合の財政が逼迫していることが確認された。(3)マリアナIスキーム(2011年9月、2012年1月及び3月):同スキームでは乾季の家畜放牧問題を解決し、灌概施設の水を最大限利用している。女性は乾季のトウモロコシや野菜栽培を担っており、また用水路の水は生活用水としても利用されているため、男女ともに灌概への関心は高く、女性も水路の清掃や役員選挙に参加していた。水利組合には女性の地区リーダーも登場している。ただし女性の参加促進は政策化されていない。また、農民は維持管理費への補助をめぐって政府に異議申し立てをしており、2010年から水利費の徴収が滞っている。
マルコフモデルによる病態推移予測の精度評価と費用効果分析への応用

近年、検診や治療導入等疾病政策の策定において、医療経済的な評価が行われている。費用効果分析では、実際の臨床データから算出した病態推移確率に基づいてマルコフモデルに基づく将来の病態別患者数(状態分布)の推定が行われているが、症例数が少ない場合、推移確率や費用効果分析の結果の精度も劣るが、精度の評価はされていない。本研究は、本研究ではマルコフモデルの確率推移行列の精度およびマルコフモデルにより推定した状態分布の精度評価のために、予測状態分布の95%信頼区間の構築法を検討することである。本年度の当初の予定は、マルコフモデルの状態数が3以上の場合の信頼区間の公式の導出と推定精度の評価を行うことであった。しかし年度中に、透析患者集団の長期観察コホートデータを入手できたため、当初の予定を入れ替えて、マルコフモデルとカプランマイヤー法の推定制度の比較を行った。カプランマイヤー法による生存率とグリーンウッドの公式による信頼区間、2状態(生存・死亡)の非可逆マルコフモデルによる累積死亡率と本研究で提案した95%信頼区間をそれぞれ比較した。その結果、カプランマイヤー法による累積死亡率(1ー生存率)とマルコフモデルによる累積死亡率はほぼ一致していた。一方、95%信頼区間については、本提案手法による信頼区間は、グリーンウッドの公式による信頼区間よりも非常に狭くなった。これは1)マルコフ過程が非可逆であること、2)マルコフ性の仮定が強いことから、分散が小さくなることが理由として考えられた。本年度は、透析患者集団の長期観察コホートデータを入手できたため、平成31年度に予定していた予定を先行して行った。来年度は、平成30年度に予定していた状態数が3以上の場合の信頼区間の公式の導出と推定精度の評価を行う。以上のことから、計画の入れ替えがあったが、進捗状況はおおむね順調であると判断した。平成31年度は、当初の予定では、平成30年度に予定していた状態数が3以上の場合の信頼区間の公式(Wald法による)の導出と推定精度の評価を行う。もし、Wald法による信頼区間の精度が著しく悪い場合は、信頼区間の構築法としてWald法の代わりスコア法あるいは漸近展開による補正式の導出を行う。
大脳皮質神経細胞の運命決定機構の解明

知覚や随意運動などの高次の機能を担う大脳の新皮質は、発生の過程で神経幹細胞が経時的に異なるニューロンを生み出すことで6層の構造を形成する。本研究では大脳皮質の形成原理を理解するために、神経幹細胞からニューロンへの分化の過程で作動する遺伝子プログラムに焦点をあて、層特異的なニューロンの分化機構について解析を行った。まずマウスの大脳皮質において各層の神経前駆細胞に発現する遺伝子群を網羅的に同定し、これら遺伝子のニューロンの分化における機能について検証した。一連の解析により、大脳皮質の神経回路形成における層特異的遺伝子プログラムを介した樹状突起のパターニングおよび配置決定機構について明らかにした。高次機能を担う大脳新皮質は、神経幹細胞が分裂を繰り返しながら多様なニューロンを生み出すことで、最終的に6層の構造を形成する。しかしながら限られた数の幹細胞から多様なニューロンが産生される機構については不明な点が多い。本研究では、神経細胞の分化の過程において作動する遺伝子プログラムに焦点をあて、大脳皮質ニューロンの運命決定と層特異的分化を制御する機構を明らかにすることで、大脳皮質の形成原理を理解することを目的としている。当該年度は、前年度の研究において同定された、転写因子プログラムの下流遺伝子の中で層特異的な発現を示す分子群について機能解析を行った。特にこれらの遺伝子の中で細胞膜表面に局在する受容体分子に着目して、子宮内電気穿孔法を用いて発生期大脳皮質の神経幹細胞に遺伝子導入を行い、大脳皮質ニューロンの分化における機能について検討した。この結果、大脳皮質の層形成異常および神経細胞の樹状突起形態の変化という表現型が見出された。次にこれら分子についてCre/loxp組み換えシステムを用い、発生の異なる時期での遺伝子の発現抑制を試みた。すると、神経細胞分化の早い段階での遺伝子発現抑制では神経細胞の移動遅延が確認された一方で、移動を停止したニューロンでの遺伝子発現抑制においては、主として樹状突起の形態変化が確認された。これらの結果、大脳皮質ニューロンの分化過程が分化初期の細胞移動期、さらに移動停止後の樹状突起形態形成期という、各々のステップにおいて異なる分子との相互作用により制御されている可能性が示された。高次機能を担う大脳皮質は、神経幹細胞が分裂しながら順次異なるサブタイプを産生することで6層の構造を形成するが、限られた数の神経幹細胞から多様なニューロンが産生される機構については不明な点が多い。本研究では、神経細胞分化において作動する遺伝子プログラムに焦点をあて、大脳皮質ニューロンの運命決定と層特異的分化を制御する分子の同定と機能解析により、大脳皮質の形成原理を理解することを目的としている。2012年度は、マウス大脳皮質の時系列の異なるニューロンの標識と操作を行うための手法を確立した。1)まず大脳皮質神経幹細胞に発現する転写因子の下流にtet-トランスアクチベータおよび誘導型Creリコンビナーゼ(CreER)を挿入したノックインマウスを用い、タモキシフェンとドキシサイクリンの投与により時期特異的レポーター遺伝子の活性化と層ニューロンの標識を行った。2)同様の条件でレポーター活性化後1824時間の神経前駆細胞をFACSにて単離、マイクロアレイ解析を行い、各サンプルで有意に発現が高い遺伝子を網羅的に同定した。3)これら遺伝子のうち、大脳皮質2/3層および4層のニューロンに発現が高い遺伝子群について胎生14日目から生後7日齢までのマウスを用い、in situハイブリダイゼーションにより時空間的な発現パターンを検証した結果、神経前駆細胞と分化ニューロンでの層特異的発現を確認することができた。哺乳類特有の脳組織である大脳新皮質は多様なニューロンから構成されるが、これらは発生過程で神経幹細胞が非対称分裂を繰り返しながら経時的に異なるニューロンを生み出すことで、最終的に共通の形態や投射パターンをもつ細胞同士が集まった6層構造を形成する。本研究は神経幹細胞からニューロンへの分化の過程で作動する遺伝子プログラムに焦点をあて、大脳皮質ニューロンの層特異的分化機構を明らかにすることを目的としている。今年度は、これまでに同定した層特異的発現遺伝子を介した大脳皮質上層ニューロンの樹状突起形態決定機構について解析を行った。初めにCre/loxp組み換えシステムを用いた時期特異的な遺伝子発現の抑制により、大脳皮質上層ニューロンの分化過程において、錐体細胞の特徴である尖端樹状突起の形成が、辺縁帯直下到達後のシグナル伝達により制御されることを見出した。さらに、この時期における上層ニューロンの動態について詳細に解析を進めた結果、細胞内の細胞小器官の局在を変化させることで、尖端樹状突起の初期形成を促進していることが示唆された。

一方、大脳皮質上層ニューロンの辺縁帯とのコンタクトが阻害されたマウスにおいては尖端樹状突起の極性異常がみられたことから、大脳皮質の神経回路形成には、層特異的な遺伝子発現プログラムを介した、樹状突起の数と極性を制御する形態決定機構を用いていることが明らかになった。神経発生学当該年度は、前年度に同定した転写因子プログラムの下流で大脳皮質層特異的発現を示す分子について、機能欠失および遺伝子導入実験を行い、これらの研究により大脳皮質ニューロン分化を制御する新たな分子機構が明らかになり、研究は予定通り進んでいると言える。2012年度は遺伝学的アプローチによる時系列の異なるニューロンの標識手法を確立し、これを用いて層特異的神経前駆細胞の単離とその遺伝子プロファイルの網羅的同定を進めた。さらにこれらの遺伝子については定量的PCRとin situハイブリダイゼーションにより層特異的な発現パターンを検証し、また複数の遺伝子については既に機能解析実験のためのコンストラクトを作製済みであり、計画は順調に進んでいるといえる。前年度までの解析により、転写因子ネットワークの下流で層特異的に大脳皮質ニューロンの分化決定を制御する候補分子が同定された。最終年度はこれら分子の機能欠失実験と下流分子の強制発現による機能救済実験により、樹状突起パターン形成とニューロンの配置を決定する分子カスケードを子宮内電気穿孔法および脳スライス培養を用いて評価する。これらの研究により、大脳皮質層ニューロンの分化決定を担う機構を分子レベルで明らかにする。2013年度は、スクリーニングにより得られた候補遺伝子について、層特異的ニューロンの分化決定を制御する遺伝子の絞り込みを行い、in vivoでの遺伝子機能欠失や遺伝子過剰発現実験により、大脳皮質神経細胞の分化に重要な転写因子の機能同定とその作用機構について詳細な解析を進める予定である。具体的には各層ニューロンの分化決定および軸索投射のガイダンス機能を子宮内電気穿孔法やスライス培養を用いて解析し、またニューロンの配置異常および樹状突起形態形成に関わる遺伝子について二光子イメージングにより生体脳での観察および定量化による評価を行う。また重要候補分子については遺伝学的手法により遺伝子欠損マウスやCre発現トランスジェニックマウスの作製を進める。当該年度の研究の進展により、最終年度においてもコンストラクト作製、遺伝子導入実験のための試薬購入が当初の計画以上に見込まれているため。機能欠失および機能救済実験のためのコンストラクト作製、抗体試薬購入費用に使用する予定である。該当なし
ヒト絨毛癌抑制遺伝子の単離・同定

1)ヒト7番染色体の単一移入により、絨毛癌細胞は、細胞増殖特性の抑制及び造腫瘍性の抑制を示す。絨毛癌組織の検討で、7q11.22のD7S520-D7S663領域に高頻度に両側アリルの欠失を認める。同領域に存在する遺伝子の単離を行った。人工細菌染色体(BAC)クローンを10個単離した。これらを絨毛癌細胞へ導入し、造腫瘍性を評価した結果、D7S520を含むリサーチジェネティクス社RS544-12D(B6)、RS741-8D(B7)の2つのBACクローンで絨毛癌細胞株CC1において造腫瘍性の抑制が認められた。この2つのクローンをプローブにして胎盤cDNAライブラリーのスクリーニングを行った。現在7クローンを候補遺伝子として解析を進めている。これらを導入した絨毛癌細胞株では造腫瘍能の低下を導いた。2)初期絨毛組織及び絨毛癌細胞株よりRNAを抽出し、cDNAを合成した。絨毛由来cDNAの断片を、熱処理した大量の絨毛癌由来cDNAとハイブリダイズするのをのぞき、ベクターにつないで絨毛特異的に発現するcDNAライブラリーを作成した。ノーザンブロット法を行い、絨毛癌化に伴い発現が消失するクローンを選択した。未知の遺伝子断片S31については、それをプローブとして、完全長cDNAのスクリーニングを行い、約1.1Kbの遺伝子を単離した。絨毛癌細胞株BeWoへの導入で、造腫瘍性の低下をきたした。S31は歯肉に発現の認められるcDNAと類似し、73アミノ酸をコードしている。7番染色体長腕上の共通欠失領域からの癌抑制遺伝子の単離:絨毛癌で高率な両側アリルの欠失が認められる7q11.22のD7S520からD7S663にかけての領域をカバーするBACクローンの単離を行いねD7S520を含む9クローン、D7S482を含む1クローンの計10個のBACクローンを得た。これらを絨毛癌細胞ヘリン酸カルシウム法を用いて導入した。得られたトランスフェクタントの細胞形態、細胞増殖特性及び造腫瘍性を詳細に評価した結果、D7S520を含むリサーチジェネティクス社RS544-12D、RS741-8Dの2つのBACクローンで絨毛癌細胞株CC1において造腫瘍性の抑制が認められた。この2つのクローンをプローブにして胎盤cDNAライブラリーのスクリーニングを行い、cDNAクローンがそれぞれ得られた。単離されたcDNAクローンの遺伝子配列を決定し、オンラインで遺伝子の相同検索を行い、未知の遺伝子か既知の遺伝子かの解析を行った。これらのうち、RS544-12Dでハイブリした4クローン、RS741-8Dでハイブリした8クローンを候補とし、さらにcDNAライブラリーのスクリーニングを行った。これまでに完全長cDNAが得られたのはこのうち3クローンである。既知の胎盤で高発現している遺伝子を除くと不完全な長さのものも含めて現在7クローンを候補遺伝子として解析を進めている。なかでもC7-114、C7-116の2クローンはBACと同様に絨毛癌細胞株CC1、JEG3、BeWoの3株に導入した結果、細胞増殖の抑制及びヌードマウスでの造腫瘍性の抑制がこれまでに認められている。新鮮な胎盤組織及び絨毛癌細胞株よりRNAを抽出し、逆転写酵素を用いてcDNAを合成した。胎盤由来cDNAの断片の端にPCRプライマーによって増幅可能なアダプターをつけた後、熱処理した大量の絨毛癌由来cDNAとハイブリダイズを行った。絨毛癌由来cDNAにハイブリダイズしたcDNAクローンを磁気ビーズ等を用いて取り除いたあと、アダプター部分のプライマーを用いて増幅した。

これを発現ベクターにつなぐことによって胎盤組織特異的に発現し、絨毛癌細胞株が発現しないcDNAのみを特異的に集め、胎盤特異的に発現するcDNAライブラリーを作成した。この中には絨毛癌化に伴って発現が消失する癌化を抑制する遺伝子が含まれることが推定され、正常胎盤及び絨毛癌からRNAを抽出しノーザンブロット法を行い、絨毛癌化に伴い発現が消失する遺伝子クローンを選択した。選択されたcDNA断片の遺伝子配列の解析をすることにより、未知の遺伝子か否かを調べ、それをプローブとして、完全長cDNAライブラリーのスクリーニングを行った。これを発現ベクターにつなげたものを絨毛癌細胞株に導入したところ、ヌードマウスにおいて造腫瘍性の低下をきたし、癌抑制機能を有する遺伝子の可能性がある。
多様体の同相群の総合研究

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。コペンハーゲン大学のIb Madsenと共同で実代数的K-理論を研究している。この理論は、双対性を持つ完全圏(C,D)に対して、Gal(C/R)-同変なスペクトラムKR(C,D)を対応させる。このスペクトラムの同変ホモトピー群は、我々が実代数的K-群とよぶ双整数次数付きのアーベル群の族となる。我々の予想では、代数的K-群に対して成立する基本定理の実版が実代数的K-群に対して成立する。特に、加法定理、ファイブレーション定理、そしてWaldhausenの近似定理の実版が成立すると予想しそいる。実代数的K-群の計算は困難である。そのため、われわれは、(C,D)の実直和K-理論スペクトラムとよんでいるGal(C/R)-同変なスペクトラムKR'(C,D)を定義した。この理論は、群ホモロジーの手法による計算になじみやすいものである。例えば、双次数(0,0)でのKR'(C,D)の同変ホモトピー群は、(C,D)内の対称空間のGrothendieck-Witt群となっている。同変スペクトラムとしてのカノニカルなKR'(C,D)からKR(C,D)への写像が存在し、当該年度の主結果はCが分裂完全であるとき、この写像が弱同値になるというものである。これらの結果は実代数的K-理論に関するモノグラフとして出版する予定であり、当該年度に100ページほど完成した。平成24年度前期に、Ib Madsen教授との共同研究を継続するためにコペンハーゲン大学にしばらく滞在し、実代数K理論の研究の進展をめざした。この研究における主な達成点は実代数K理論の(実)加法定理の証明であった。この証明は上述理論の発展のための中心をなすものである。例えば、実代数的K理論スペクトルはpositively fibrantであることを意味する。我々は、明示的な実ホモトピーを示すことによりこの定理を証明している。その結果としてこの証明は非常に広く応用可能であり、特に位相的Hochschildホモロジーと位相的巡回ホモロジーに有用である。スタンフォード大学で開催された国際会議"Algebraic Topology: Applications and New Directions, Stanford Symposim 2012"において、主講演としてその結果を発表した。また、ボン大学のトポロジーセミナーにおいても、招待講演として発表した。実代数的K-理論の基礎理論構築に思ったより時間を使っているが、将来的にはより強力な応用を持つ基礎理論となる手応えである。現在までの達成度は非常に満足のいくものである。Ib Madsen教授との共同により進展をみている実代数K理論の研究の新しい理論は、大いに注目を集めている。この理論を無限圏の領域まで一般化しようとする活発な研究グループがすでにいくつも出現している。さらに、Madsen教授の学生Emanuele Dottoは実代数K理論に関する論文により博士号を取得し、権威あるMITのC. L. M. Mooreインストラクターシップを受けている。双対性を持つ完全圏の実代数的K-理論を更に展開するとともに、対称環スペクトラムの上の反構造から生じる双対性を持つ圏に対しても理論を一般化する予定である。またより一般には双対性を持つ無限圏のよい定義があり、そのような圏に対して実代数的K-理論を一般化することは非常に興味ある課題であると考える。次年度には、この実代数K理論をさらに発展させ、これまでの結果を詳述した一連の論文を完成させる予定である。加えて、この理論を、円のWhitehead空間での標準的な対合の決定に応用する研究を開始することにしている。後者は負の断面曲率の閉リーマン多様体の同相写像空間の低次元ホモトピー群を決定するために非常に重要である。この目的を達成するために, Goodwillieの関手微積分の実バーションを発展させることが必要である。今年度着手したJohn Klein教授とのこの方向の共同研究を継続する。