hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
文化財をやさしい日本語・英語・多言語で紹介するための作文法と執筆支援ツールの開発

また当初の計画に含めたとおり複数の講師を招いての公開講演会を実施したことで、本研究の意義や状況を各方面に認知してもらい、さらにやさしい日本語普及の現状と今後の見通しを共有することができた。さらにやさしい英語が広く使用されているWikipedia関連の勉強会への参加、やさしいフランス語を研究・導入するカナダの研究者および実践者との会合や情報交換も行っており、3年目に予定しているやさしい多言語化研究の基盤も徐々に作っている。本研究の主たる目的は、1)日本の文化財を紹介するための文章を読みやすくかつ英語に翻訳しやすいような日本語で執筆するための作文法(基本語彙リストと平易な構文のセット)を設計すること、2)その日本語から英語への容易な翻訳方法を考案すること、3)執筆・英訳支援ツールを開発することである。この目的達成のため、前年度は、(1)文化財紹介文の収集・分析、(2)文化財説明文の読み手へのアンケート調査、(3)講演会の開催による関連研究者と企業経営者との情報共有・意見交換などを行なった。これらの研究結果を踏まえ、今年度は以下のことを実行した。(1)文化財紹介文の人手による平易化ステップの定義:難解語句や長文の多い文化財紹介文の平易化実践を通じ、言語の専門家でなくてもなるべく簡単に平易化できるような2つのステップを定義した。(2)文化財関連の重要語・難解語の言い換え支援ツール開発のための研究:執筆ツールの開発に向け、語句の言い換え案を自動的に提示するための文化財関連語句の洗い出しと言い換え手法の研究に着手した。(3)本研究の目的に即したやさしい日本語レベルの構文の類型化:基本的な構文のみを使って文化財説明文をやさしく言い換えるための構文の類型化を行なった。(4)やさしい日本語からの英訳とその評価:自動翻訳システムを用いてやさしい日本語から英語に翻訳し、その結果を評価した。(5)多言語化とその評価:英語以外の言語への自動翻訳とその評価に着手した。(6)日本通訳翻訳学会での発表:研究の手法や方向性について、日本通訳翻訳学会第19回年次大会において発表を行なった。(7)ウェブサイトの作成と公開:研究プロジェクトの概要説明と成果公開、および文化財紹介(やさしい日本語とやさしい英語による日本の民家の各部の説明)のためのウェブサイトを作成・公開した。当初の予定どおり、語レベル、文レベルでの難解語句・表現の類型化と言い換え手法の検討が進んでいる。また同時に、それら手法を取り入れた執筆を支援するためのツール開発の基礎となるデータやシステムを構築している。また、プロジェクトのウェブサイトを公開し、研究の紹介だけでなく、文化財保護にかかわる建築家や文化財の所有者との協働により、やさしい日本語と英語による文化財紹介ページも作成し、これまでの成果を実践に移した。また、日本通訳翻訳学会での発表により、やさしい日本語と翻訳研究を結びつける試みを行った。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。30年度にはデータの分析から作文法の設計へと進める。
多機能性プロテアーゼ、オキシトシナーゼサブファミリーの作用メカニズム研究

本研究において私たちは妊娠の維持、記憶の維持、血圧調節、ガン細胞の増殖制御、抗原ペプチドのプロセシングなどその生理的/病理的重要性が明らかとなってきたオキシトシナーゼサブファミリーを含むM1アミノペプチダーゼ酵素の反応を点変異体を用いて解析し、M1酵素の基質特異性を決定している残基を同定することに成功した。これらの成果はM1酵素の反応機構および基質結合部位の構造を解明し、M1酵素を標的する医薬品を開発するうえで重要な知見を与えると考えられる。近年、胎盤性ロイシンアミノペプチダーゼ(P-LAP)が、記憶や学習能を改善する新しいペプチドホルモンであるアンギオテンシンIV (AngIV)の受容体として機能することが明らかとなってきた。しかしながら、本酵素は通常、細胞内小胞に存在するためAngIV受容体として機能するには細胞膜へと移行することが必要であるが、その機構は全く明らかとなっていない。そこで本年度の解析では、P-LAPの細胞膜移行に着目し、それを誘起するペプチドホルモンの探索を行った。その結果、脳内ホルモンであるサブスタンスPによって細胞膜表面のP-LAP量が約2倍上昇することが明らかとなった。また、オキシトシナーゼサブファミリーの立体構造解析を行うため、バキュロウイルス発現系にて大量発現させた脂肪細胞由来ロイシンアミノペプチダーゼ(A-LAP)の遺伝子組み換え型酵素を用いて、A-LAPの結晶化条件の検討を行った。その結果、いくつかの結晶化条件が得られたものの、X線回折像が得られるには至らなかった。その原因が、A-LAPに付加するアスパラギン結合型糖鎖にあると考え、付加糖を1本あるいは完全に除去したA-LAPを作製し、結晶化条件の検討を進めている。これまで得られていなかったP-LAPおよび白血球由来アルギニンアミノペプチダーゼ(L-RAP)の大量発現系の構築も行った。その結果、ヒト培養細胞293細胞を用いた浮遊培養系で両酵素の遺伝子組み換え型タンパク質が十分量得られることを見出した。得られた組み換え型タンパク質を利用して、各酵素に対する阻害剤の開発やモノクローナル抗体の作製を次年度以降行う予定である。オキシトシナーゼサブファミリーに属する3種の酵素の病態との関わりおよび特異的阻害剤の開発を目指した研究を展開した。特に脂肪細胞由来ロイシンアミノペプチダーゼが妊娠高血圧症の患者血清において正常人と比較して高値を示すことが認められた。この結果は本酵素と病態との関わりを示唆する初めての例である。天然物ライブラリーから阻害剤のスクリーニングを継続しており今後特許申請等行なっていく予定である。オキシトシナーゼサブファミリー酵素の反応機構解明に向け、すでに多くの情報があるアミノペプチダーゼAを用いてそのカルシウム感受性を規定している残基の探索を行った。その結果ヒトアミノペプチダーゼAのAsp-221がそれを決定していることが明らかになった。分子モデルを作製したところ本残基が酵素の反応ポケット中、亜鉛結合モチーフの近傍に存在することが想定され、基質のアミノ末端残基の認識に関与するものと考えられた。脂肪細胞由来ロイシンアミノペプチダーゼにおいてアミノペプチダーゼAのAsp-221に相当する残基である、Gln-181を各種アミノ酸に置換した変異体を作製したところ、Aspに変異させた酵素において著しい基質特異性の変化が観察された。すなわちこの変異体は塩基性アミノ酸を特異的に水解するようになったが、この性質は相当する残基がAspである白血球由来アルギニンアミノペップチダーゼと同様であることから両酵素の進化上での親近性がさらに確かなものになったと推察された。以上の成果は今回見出した残基がオキシトシナーゼサブファミリーを含むM1ファミリー酵素全般の基質特異性を規定していることを示唆しており、興味深い結果である。オキシトシナーゼサブファミリーに属するヒト脂肪細胞由来ロイシンアミノペプチダーゼ(A-LAP/ERAP-1)の基質認識に関与する残基を探索し、Gln-181を同定した。本残基をAspに変換したところ、人工基質に対する基質特異性が中性アミノ酸から塩基性アミノ酸へと劇的に変化した。また天然ペプチド基質に対してもその基質特異性が大きく変化することを見出した。これらの変化は対応する残基がAspである白血球由来アルギニンアミノペプチダーゼ(L-RAP/ERAP-2)の(人工基質、天然基質双方への)基質特異性とよく一致することから、両酵素の進化上の親近性がさらに確認されるとともに、両酵素の進化過程における分岐が小胞体での抗原ペプチドの生成の多様性を生み出していったものと考えられた。本研究によりオキシトシナーゼサブファミリー酵素が基質となるペプチドのN-末端アミノ酸残基を認識するメカニズムの一端が明らかになるとともに、進化過程において両酵素が分岐したことによりプロセシング可能な抗原ペプチドのレパートリーが著しく増加したことで、生体防御能が高まっていったことを示唆できたと考えている。

また本サブファミリー酵素群の類縁酵素であるリーベリンが変異したアミノ末端アミノ認識モチーフを有していることを利用して、本モチーフ(GXMEN)の酵素反応への寄与について検討した。その結果本モチーフが基質ペプチドの長さおよび隣接する残基の認識に関わることで、その基質特異性の決定に関与することが明らかとなった。以上、本研究の成果はオキシトシナーゼサブファミリーを含むM1アミノペプチダーゼの基質認識機構の解明に資する新たな知見を提供するものであり、これら酵素を標的とした創薬研究に有用であると考える。
レポート・小論文に対するWWWページからの剽窃の自動検出に関する研究

電子的に作成されたレポートや小論文において,他者のレポートやWWW上のページの記述からの剽窃が大きな問題となっている.特に, WWWからの剽窃に対しては,レポート間の模倣度合いの同定に加えて,剽窃の元となったWWWページをいかに見つけ出すかも課題である.本研究では,剽窃のチェック対象であるレポートや小論文からWWWページを検索するためのクエリを生成し,全文検索サービスにより検索されたページから剽窃元である可能性の高いページを選択し,文書間剽窃度合を計算する手法を考案し, eラーニング向け剽窃検出システムの実現を試みた.電子的に作成されたレポートや小論文において,他者のレポートやWWW上のページの記述からの剽窃が大きな問題となっている.特に, WWWからの剽窃に対しては,レポート間の模倣度合いの同定に加えて,剽窃の元となったWWWページをいかに見つけ出すかも課題である.本研究では,剽窃のチェック対象であるレポートや小論文からWWWページを検索するためのクエリを生成し,全文検索サービスにより検索されたページから剽窃元である可能性の高いページを選択し,文書間剽窃度合を計算する手法を考案し, eラーニング向け剽窃検出システムの実現を試みた.ワードプロセッサの普及により,授業や実験において課されたレポートや小論文が電子的に作成されることが多くなって来ており,他者のレポートの記述の剽窃が大きな問題となっていた.特にレポートがWorld Wide Web(WWW)上のページから剽窃されている場合には,レポート間の模倣度合いの同定に加えて,剽窃の元となったWWWページを如何に見つけ出すかも課題であった.本研究においては,1)剽窃をチェックする対象であるレポートや小論文からWWWページを検索するためのクエリを生成する手法2)全文検索サービスにより検索されたページから,剽窃元である可能性の高いページを選択する手法3)WWWページの特性を考慮した文書間剽窃度合い計算手法4)代表研究者が既に開発済みのレポート間剽窃検出システムに上記技術を統合した,総合的剽窃検出システムの構成手法をそれぞれ確立することを目指し,今年度は13に対し手法を考案し,その検出性能を評価した.クエリ生成には,剽窃チェック対象のレポートの主題に関連するキーワードを,語の出現頻度と出現パターンの両面から抽出する手法と,これらキーワードを含む論理式を生成する手法を考案した.生成された全文検索システムの問合せとして入力し,検索結果の上位100位までの文書群を剽窃元文書候補とした.これら文書群と検査対象文書との剽窃度合を計算するために,TF×IDFによる文間類似度とsmith-watermannアルゴリズムによる類似連鎖検出を複合した手法を考案した.実際に文を剽窃した文書を作成し評価したところ,約50%の精度が得られた.精度の向上が今後の課題である.電子的に作成されたレポートや小論文において,他者のレポートの記述からの剽窃が大きな問題となっている.特にレポートがWorld Wide Web(WWW)上のページから剽窃されている場合には,レポート間の模倣度合いの同定に加えて,剽窃の元となったWWWページを如何に見つけ出すかも課題である.本研究においては,(1)剽窃をチェックする対象であるレポートや小論文からWWWページを検索するためのクエリを生成する手法,(2)全文検索サービスにより検索されたページから,剽窃元である可能性の高いページを選択する手法,(3)WWWページの特性を考慮した文書間剽窃度合の計算手法,(4)代表研究者が既に開発済みのレポート提出システムに統合した総合的剽窃検出システムの実現手法,の確立を目指した.前年度に実施した(1)(3)の研究成果に基づき,今年度は(3)の改良手法を考案するとともに,(4)としてUNIX上に(1)(3)の手法を実装してその動作を検証した.クエリ生成手法では,語の出現頻度と出現パターンの特徴量に基づいてクエリ語を選択するが,特徴量パラメータを調整することにより若干の性能向上を得た.次に,(1)(3)において考案した手法を,UNIX上で動作するプログラムとして実装し,既開発のレポート提出システムと連動して動作するシステムとして構築し,動作することを確認した.ただし,WWWを検索することにより1通のレポートに対する処理時間が長く,一般公開して利用可能とするのは現システムでは困難を伴う.処理時間の削減が今後の課題として残った.
人間の音声生成機構を分かりやすく説明する声道模型の改良とその音響教育応用

我々は今まで、音声の生成機構を直感的に理解できるような「声道模型」や「肺の模型」などを製作し、子ども向けの科学教室から大学での講義や講演に至るまで幅広く活用し、その有効性を実証してきた。模型にはそれぞれ一長一短があり、どの型が最善であるかは一概には言えない。そこで本研究では、目的や対象ごとに現状を調査してそれに基づいた改良を行うと共に、それまで実現できていなかった目的や対象に適した模型の設計・使用法の開発を行い、それらを評価した。人間の音声生成機構を分かりやすく説明するため、「声道模型を用いた音響教育」において、目的や対象ごとに声道模型やその活用方法に関する現状を調査した。現在の模型をA「より単純な機構」、B「スタンダード」、C「より複雑な機構」の3つに分けて検討し、現状調査の結果を踏まえ、それぞれのカテゴリーにおいて模型の改良を行うと同時に、まだ実現できていない目的や対象に適した模型の設計に取り組んだ。Aでは、「音質」に深く関係する「音源」のさらなる改良を図り、リード式音源の形状や寸法等について最適値を追究。また、スライド式声道模型で生成できる母音の範囲を調査、発表した。筒型模型をよりシンプルな形状にした「円筒管接続式声道模型」も開発。Bでは、模型の肉厚を一定にして外形を重視することで、触って形状がわかり(バリアフリーを意識)、透明素材を使う必要性がないように工夫。さらに、明瞭性に少し問題があった母音「ウ」についても改良。軽く適度な強度を保つケミカルウッド素材を用いることで扱いやすくなり(軽く、落としても割れにくい)、以前よりも製作費を安価に抑えることに成功。また、日立シビックセンター科学館において「声道模型」展示を監修。「音源フィルタ理論」に倣い、子ども達が自ら操作しながら「音源の原音」と、「声道模型に接続した際に生成される音」の変化を体験できるように工夫した。筒型模型と音源に関して、科学館展示に適するようにハードウェアの開発・改良と調整を行った(維持、管理の容易さ、再現性、適度な音量、高い圧力でも適度に励振するリードの設計、子どもの操作性を考慮した調整など)。Cでは、頭部形状模型については、スライド式声道模型の良さと頭部形状模型の良さを両方兼ね備えた、「舌スライド式」を新たに設計。肺の模型はアウトリーチ活動等で幅広く活躍するため、運搬しやすいように組立式、小型化のものを設計・製作した。人間の音声生成機構を分かりやすく説明するための声道模型に関し、以下の3つの柱に沿って教材や教育プログラムを開発、改良、評価し、音響教育応用を進めた。A.より単純な機構:「スライド式声道模型のリード式音源」について、形状を変えて試作し検討した。特に、加工のしやすい角柱形状で音質を追求。「管接続式声道模型」に関しては、5母音が一体化された模型を試作し、国際会議等でデモンストレーションを行った。その結果、5本の模型を1つ1つ持ち替えることなく横にスライドさせるだけで5母音を短時間で切り替えられることができ、効果的に実演できることが実証された。B.スタンダード:日立シビックセンター科学館に、2010年3月よりAraiのモデルが設置された。音源に関しては、リード式音源を採用し、ふいごの気流で適度な音量かつ高音質で鳴るように調整を進めていた。2010年4月に科学館を訪問し、小学生や親子連れを中心とする方々の利用状況を査察。ほぼ目的通りに利用されていることを確認した。また、将来、別の展示にて自分で発した声から音源情報を抽出し、その音源信号を使ってAraiのモデルを駆動するようなシステムを想定して、マイクロホンから入力された音声信号を実時間で音源信号に変換するシステムを開発した。C.より複雑な機構:音声学での教育を念頭に置き、舌の動きをより直感的に分かりやすく上下と前後に動くようにした「舌スライド式頭部形状模型」を開発した。また、「梅田・寺西モデル」のPC制御型について、人間が連続母音を発話する際の声道形状のダイナミックな時間変化を実現した。「声道模型を用いた音響教育」において人間の音声生成機構を分かりやすく説明するため、模型をA「より単純な機構」、B「スタンダード」、C「より複雑な機構」の3つに分け、それぞれのカテゴリーにおいて模型の改良ならびに新たな設計に取り組むと同時に、その活用方法、ティーチング・プランの検討、評価を行った。「リード式音源」について、形状を半円筒型や角型にするのに加え、様々にサイズ(長さや太さ)を変えながら試作するとともに、比較検討を行った。その結果、角型ものが、今までの中で最も音質が良いものと同程度である上、様々な声の高さを容易に実現できることが分かった。それを受けて、手動でピッチを変えることができるリード式音源を実現することに成功した。

一方、「スライド式模型」においてサイズの異なるものを製作し、異なる周波数の音源と組み合わせることによって、子どもの声から大人の女性、男性の声までを模型で生成できることを実証した。さらに、生成された母音に対して聴取実験を行うことによって、声道のサイズと音源の周波数の間にはあらゆる組み合わせが許される訳ではなく、両者にはある一定の制約が存在することを確認した。「円筒管接続式模型」と「スライド式模型」については、実際に米国の大学にて音声学の講義に使用していただき、その教育的効果を調べた。その結果、まずスライド式模型を用いて口腔内に狭めのない「あいまい母音」から出発し、狭めとなるスライド部を挿入することによりその位置の違いによって/a/や/i/になることを説明。そして、円筒管接続式模型を用いて、舌の位置や口唇の丸めの有無など話をその他の母音へと展開していくなど、導入から本題の説明に渡って効果的であることが示された。「舌スライド式」の模型について、ブロック式の模型を新たに設計し、1つの模型によって5母音が再現性をもって生成されることを確認した。
技術倫理とその継続教育の効果を高めるための伝統文化との整合性に関する研究

技術倫理の理念を真に有効にするには、我が国の伝統文化に適合した技術倫理や技術者教育のあり方を究明する必要がある.また、技術倫理教育は継続教育の対象であり,かつ教育コンテンツを広く共有することが求められるが、現在これに必要な技術やプラットフォームが未整備である。これを解決するには、e-Learningの活用が不可欠である.主な研究の成果は以下のようなものである:1)我が国の工学は学問として定着しているので、欧米の技術倫理の枠を超えて「科学技術倫理」を議論することが必要である。2)欧米型の技術倫理は技術者が個人として責任を負うという概念であるが、我が国の文化に適合させて、組織が責任を負うという考え方に基づくのが適切である。3)科学技術倫理の教育コンテンツを共有するには著作権の問題をクリアしなければならないが、特に「引用」の範囲をガイドラインとして整備することが必要である。4)汎用e-LearningプラットフォームWebELSが科学技術倫理の生涯教育に有用であることを実証した。本研究は,技術倫理とその継続教育の効果を高めるための伝統文化との整合性に関する研究である。技術倫理とその教育は米国で発達し、我が国ではこれまでそれらを参考にして研究され教育されてきたが、文化や社会制度の違い等があり必ずしも期待通りの成果は得られていない。今後は我が国の伝統文化を考慮に入れた技術倫理の概念構築、倫理綱領作成、工学教育が必要であるという指摘を行ったが、この理解が深まりつつある。また本研究では、欧米の技術倫理綱領を比較分析し,伝統文化や社会制度との関連を明らかにし,倫理綱領や倫理教育と伝統文化との関連を究明することを試みている.その中で、我が国の工学教育や人格形成教育の歴史を分析し,社会における技術者の役割を再評価し,適切な倫理綱領及び倫理教育のあり方を考察し、国際的に通用する高度な倫理観を持つ技術者育成の指針を示すことを試みつつある.更に、文化を共有するアジア諸国との連携により、より広い視点から伝統文化に根ざした技術倫理のあり方を究明し、アジア諸国の技術倫理の発展に貢献することを目指している.これは東アジア工学アカデミー円卓会議(EA-RTM)で推進している。また、継続教育のインフラとしてのe-LearningプラットフォームWebELSの開発および教材の試作・評価を行い、実践への指針を示したい.これまでの研究によって、我が国の工学教育の特徴および技術倫理と伝統文化の関係をある程度明らかにすることが出来、技術者の自律と個人責任のあり方に関する日米の違いを考察した。更に、アジア共通の文化に関しても、このようなものが存在することを指摘した。E-LearningシステムWebELSの活用についても一部実験を行い、有効性を示した。本研究の目的は、真に有効な技術倫理のあり方を究明し提案することであり、19年度は次の5点がポイントであった。1)日本と欧米の工学教育の歴史的比較分析と技術倫理あり方の研究、2)我が国の組織的責任という伝統に基づく技術倫理のあり方の研究、3)文化を共有するアジア諸国との連携に基づく技術倫理教育の調査研究、4)東アジア工学アカデミーの連携を活用した技術倫理教育の交流、5)e-LearningプラットフォームWebELSの技術倫理教育への応用の研究。1に関しては、明治初期に英国から招いた工学教育者によって構築された我が国の工学教育が、基礎研究から実践を含む体系的かつ総合的な技術者育成プログラムとして極めて優れたものであり、我が国の工業の驚異的発展を招いたことと、"技術は人なり"という教育思想を生んだことを明らかとした。2に関しては、我が国は伝統的に組織が責任を持つという思想があり、企業や組織が社会に対して責任を約束するという枠組みの「コンプライアンス」の概念が適し、構成員は当該組織が決めた「行動規範」に従うという枠組みが適することを明らかとした。3に関しては、我が国の文化は欧米とは差異が大きいが、アジア内でも様々な宗教に基づく文化の違いがあり、儒教文化圏は極東に限られることが明らかとなり、更に研究の必要なことが判明した。4に関しては、アジアの発展途上国では技術倫理を云々する前のモラル教育の必要性が明らかとなり、更に交流を進めることとしたい。5に関しては、我々が開発した汎用e-LearningプラットフォームWebELSが技術倫理教育のコンテンツ共有に有用であることが実証できたので、次年度はコンテンツのあり方、作成法や教育への活用について研究することとしたい。本研究の目的は、真に有効な技術倫理とその教育のあり方を伝統文化との関連から究明し提案することであり、主な研究成果として以下のような5点を得た。

1)日本と欧米の工学教育の歴史的比較分析と技術倫理あり方の研究に関して、明治初期に英国から招いた工学教育者によって構築された我が国の工学教育が、基礎研究から実践を含む体系的かつ総合的な技術者育成プログラムとして極めて優れたものであり、我が国の工業の驚異的発展を招いたことと、“技術は人なり"という教育思想を生んだことを明らかとした。2)我が国の組織的責任という伝統に基づく技術倫理のあり方の研究に関して、我が国は伝統的に組織が責任を持つという思想があり、企業や組織が社会に対して責任を約束するという枠組みの「コンプライアンス」の概念が適し、構成員は当該組織が決めた「行動規範」に従うという枠組みが適することを明らかとした。3)文化を共有するアジア諸国との連携に基づく技術倫理教育の調査研究に関して、我が国の文化は欧米とは差異が大きいが、アジア内でも様々な宗教に基づく文化の違いがあり、儒教文化圏は極東に限られることが明らかとなり、更に研究の必要なことが判明した。4)東アジア工学アカデミーの連携を活用した技術倫理教育の交流に関して、アジアの発展途上国では技術倫理を云々する前のモラル教育の必要性が明らかとなり、更に交流を進めることとしたい。5)e-LearningプラットフォームWebELSの技術倫理教育への応用の研究に関して、我々が開発した汎用e-LearningプラットフォームWebELSが技術倫理教育のコンテンツ共有に有用であることが実証できた。今後、これらの成果をベースとして、特にe-learningプラットフォームWebELSを活用した技術倫理を含んだ科学技術高等教育の生涯教育への展開を行うこととしたい。
写本校訂に基づくクマーリラのアートマン論研究

今年度は,『シャルカリカー注』全体の解読,紙写本のフラットベッドスキャナによるデジタル化を中心に作業をすすめた.最終的なクリティカルエディションの完成には至らなかったが,写本類やテキスト類のデジタル化を大幅にすすめたことにより,読解作業・校訂作業の効率化が格段に進歩し,写本校訂のための作業環境がほぼ完全に整ったと思われる.今年度のフラットベッドスキャナやソフトウェア(アドビアクロバット,フォトショップ)の導入によって,文献参照が非常に容易となり,これらの機器が校訂作業に寄与すること大であった.『シャルカリカー注』の読解作業においても,これらの機器の導入によって作業効率は上がり,本文中の『シュローカヴァールティカ』テキストに関しての他写本との相互参照が非常に有益であった.また『シャルカリカー注』を読解する上で,『シャルカリカー注』の他章の既出版テキストの入力作業を行い,全テキストのデータ化が完了した.以上の作業により次のような知見が得られた.1.『シャルカリカー注』におけるアートマンの常住性の解釈は,他の二注釈と比較して簡素であるが,よりジャイナ教存在論との親近性を示している.特に,相対的常住論についての記述は,「ある点から見れば」という表現を多用し,ジャイナ教論師とりわけサマンタバドラの積極的多面説との思想的共通基盤をうかがわせる.2.『シャルカリカー注』形相章における存在論を読解することにより,クマーリラの考える相対的常住論が,シャバラスヴァーミン,パタンジャリなどの彼に先行する論師たちの影響を色濃く受けていることが確認できた.特に,パタンジャリの『マハーバーシャ』における記述は,クマーリラのみならずジャイナ教の存在論にも影響を与えており,両者の思想的基盤が直接的には『マハーバーシャ』に求められることが明らかとなった.またパタンジャリの見解が『チャーンドーギャ・ウパニシャット』の記述を元にしていることも確認できた.2の知見に関しては,平成14年9月に発光された『ジャイナ教研究』第8号において「クマーリラとジャイナ教(上)-アートマン論を中心として-」として公表した.今年度は,アートマン論章後半部(第110詩節以降)に対する註釈文献の写本校訂とデータベース化,特に『シャルカリカー注』に関する校訂作業を行った.その結果,『シャルカリカー注』が後代の『カーシカー注』『ニャーヤラトナーカラ注』とは文体を著しく異にしており,時代の相違を充分に反映していることが明らかとなった.したがって校訂作業は,後代の2註釈だけでなく,『シャルカリカー注』の他の章や時代的に近接している『タートパリヤティーカー注』(ウンベーカ著,スポータ章まで現存)を参照することが不可欠となった.他章および他作品のデータベース化は,特に『シャルカリカー注』の他章を中心に行った.既出版本のテキスト入力は完了し,現在写本のテキスト化も随時進行中である.また『タントラヴァールティカ』アプールヴァ論題のジャイナ教批判の箇所を再検討し,クマーリラとジャイナ教の存在論の相違を明らかにした.以上の作業により以下のような知見が得られた.1.『シャルカリカー注』の文体は『タートパリヤティーカー注』に極めて類似しており,両者が時代的かつ思想的に近接していることが窺われる.また『シャルカリカー注』作者が参照していた『シュローカヴァールティカ』テキストは,『カーシカー注』作者の参照するものと一致するものが多く,『ニャーヤラトナーカラ注』作者のそれとはやや逸脱している.以上のことからパールタサーラティミシュラのみが,思想的に独自のアートマン理解を提示していることが明らかである.2.『タントラヴァールティカ』アプールヴァ論題においてクマーリラは,物理的形態を持たないアートマンが運動を為すことを批判し,ジャイナ教の存在論を完全に否定している.またこのジャイナ教存在論批判はシャブダ論題の音声伝達理論を解説する箇所と全くパラレルであり,音声やアートマンを「物理的形態を持つ」と考えるジャイナ教説とは全く相容れないことが明らかとなった.2の知見に関しては,平成13年9月29日に開催された「第14回ジャイナ教研究会」(大谷大学)において口頭発表した.今年度は,『シャルカリカー注』全体の解読,紙写本のフラットベッドスキャナによるデジタル化を中心に作業をすすめた.最終的なクリティカルエディションの完成には至らなかったが,写本類やテキスト類のデジタル化を大幅にすすめたことにより,読解作業・校訂作業の効率化が格段に進歩し,写本校訂のための作業環境がほぼ完全に整ったと思われる.今年度のフラットベッドスキャナやソフトウェア(アドビアクロバット,フォトショップ)の導入によって,文献参照が非常に容易となり,これらの機器が校訂作業に寄与すること大であった.『シャルカリカー注』の読解作業においても,これらの機器の導入によって作業効率は上がり,本文中の『シュローカヴァールティカ』テキストに関しての他写本との相互参照が非常に有益であった.また『シャルカリカー注』を読解する上で,『シャルカリカー注』の他章の既出版テキストの入力作業を行い,全テキストのデータ化が完了した.以上の作業により次のような知見が得られた.1.『シャルカリカー注』におけるアートマンの常住性の解釈は,他の二注釈と比較して簡素であるが,よりジャイナ教存在論との親近性を示している.

特に,相対的常住論についての記述は,「ある点から見れば」という表現を多用し,ジャイナ教論師とりわけサマンタバドラの積極的多面説との思想的共通基盤をうかがわせる.2.『シャルカリカー注』形相章における存在論を読解することにより,クマーリラの考える相対的常住論が,シャバラスヴァーミン,パタンジャリなどの彼に先行する論師たちの影響を色濃く受けていることが確認できた.特に,パタンジャリの『マハーバーシャ』における記述は,クマーリラのみならずジャイナ教の存在論にも影響を与えており,両者の思想的基盤が直接的には『マハーバーシャ』に求められることが明らかとなった.またパタンジャリの見解が『チャーンドーギャ・ウパニシャット』の記述を元にしていることも確認できた.2の知見に関しては,平成14年9月に発光された『ジャイナ教研究』第8号において「クマーリラとジャイナ教(上)-アートマン論を中心として-」として公表した.
経済システムの変化と地方自治体等の地域産業政策・中小企業支援政策に関する研究

第1に、自治体の地域産業政策(工業政策)の現状について、全国の市に対してアンケート調査を実施し、政策の立案に際し独自の調査を行う自治体が少ないこと、誘致政策を重視している自治体が多いことなどが明らかになった。第2に、地域産業調査をいくつかの地域に対して行い、近年の経済システムの変化にどのように対応しているのか、明らかにしてきた。第3に、自治体の地域産業政策立案、実施に関わる問題について検討を行った。これらの研究については、調査報告書や本などの形で刊行してきた。研究計画では、世界同時不況後の経済状況の中で中小企業を中心とした地域産業の再生と活性化を、グローバル化と産業構造の転換のもとで、自治体がどのように進めていくべきなのか、具体的な問題と課題を明らかにすることが掲げられていた。具体的には、各地域の地域産業、中小企業の現状と自治体側の対応の現状把握、従来の自治体の対応の枠にとらわれずに新たな視点で検討すること、地域産業政策を進めていくにあたって生じる具体的な問題を取り上げながらその解決の方向を検討すること、を研究計画として位置付けていた。研究の初年度である2008年度は、交付申請の際の計画に基づき、(1)北海道旭川地域などへの実態調査の実施、(2)海外調査の実施(フランス、中国)、(3)全体研究会の実施、などを行ってきた。特に、家具産地である旭川調査については科研費研究以前から実施しており、今回は総括的な調査として行った。旭川については、2009年度の研究とりまとめに向け、研究会で執筆分担を確認の上、執筆準備に入っており、国際競争が激しい中での家具産地のような日本の産地が抱えている問題と課題について分析がされていく。また、全体研究会では現在これまで研究会として行ってきた実態調査やデータ収集などをもとに「自治体の地域産業政策」に関する共同研究の執筆分担を確認し、2009年度から10年度の間での刊行を目指し、準備を行っている。ここでは、現在の地方自治体が地域産業政策を実施していく上で検討していかなければならない問題点と課題について、具体的な自治体の事例を取り上げながら分析が行われていくことになっている。さらに、研究会では2009年度に実施予定の自治体アンケートについての検討も行われた。海外調査は、フランスのパリ周辺の繊維産業調査(大田)と中国・蘇州の日系企業調査(植田・田中)が行ったが、この調査結果については、研究会で報告され、適宜ワーキングペーパー、論文等にされていくことになっている。昨年度実施計画に挙げた課題の中で、第1に実績として上げられるのが、自治体の工業振興政策に関するアンケートの実施と、アンケート結果に対する取りまとめである。アンケートは全国の市と特別区806自治体に発送され、591件の回答を得た(回収率73.3%)。アンケート結果については、クロス集計を含め分析が行われ、工業集積研究会『地域産業政策に関する自治体アンケート調査報告書』(2010年3月、120頁)として冊子にまとめた。高い回収率のアンケート調査となり、現在の自治体が進めている工業振興の実態と課題が明らかになった。第2に旭川の家具産地に関する実態調査の結果を粂野博行編『産地の変貌と人的ネットワーク』(御茶ノ水書房、2010年3月)として刊行した。苦境に立たされている産地の再生と今後の課題について、旭川をモデルに多面的に示すことができた。第3に、自治体や地域産業についての実態調査を踏まえ、今回の共同研究の中間的な総括として『地域産業政策と自治体(仮題)』の刊行のための準備を進めてきたことである。ここでは、関西地域を中心に実施されてきた地域内製造業企業すべてに対する製造業実態調査のデータや個別に行ってきた産業、企業調査を元に、実態調査によって何が明らかになり、今後の自治体の進めるべき産業政策の方向は何なのかを明らかにすることを目的としてきた。すでに、執筆者による原稿による研究会が何度かもたれ、平成22年度中には刊行される予定である。第4に、国内の地域産業政策の今後のあり方を検討するため、国内のさまざまな地域、海外調査を実施するとともに、その成果を個別論文として発表、または学会で発表してきたことである。昨年度の計画は、(1)植田浩史・本多哲夫他『地域産業政策と自治体(仮題)』の年度内の刊行、(2)世界同時不況以降の地域経済、中小企業の変化とその対応について、国内数か所における実態調査の実施、(3)全体での研究会の実施、(4)海外調査の実施、を計画していた。植田浩史・本多哲夫他『地域産業政策と自治体(仮題)』については、原稿がほぼ集まったが、いくつかの章について再検討を要することになったため、年度内刊行は実現しなかった。しかし、2011年度の早い段階で刊行される予定である。世界同時不況後の国内での地域調査は、メンバーが個別に行った地域調査以外に、研究会では全体で東大阪地域の調査を、8月と3月に実施した。ここでは、中小企業、市役所等の行政関連機関などを訪問し、最近の状況をうかがった。

訪問個所はすでに30件を超え、訪問記録が作成され、研究会全体でのデータの共有が図られている。また、これらの訪問先については、最近10数年間に訪問したことがある企業を選んでおり、前回との変化を状況の重視するようにしている。定点観測的な調査は、東大阪地域に長年関係してきた我々の研究会が行える優位性であると考えている。研究会は、23か月に1回、大阪で開催され、共同研究プロジェクトに関する文献検討、調査結果の共有、原稿の検討、などが活発な議論のもと開催されている。『地域産業政策と自治体(仮題)』の原稿についても、そのほとんどが研究会で検討され、必要な場合には改善が施されている。海外調査については、中国と欧州について行われた。海外調査も定点観測的に行われ、日本の産業、中小企業との関係で最新の状況の把握と、研究会での状況報告による認識の共有が図られている。このように、われわれの研究会では、これまでの研究会の蓄積を有効に活用しながら、着実に次のステップの研究に取り組んできた。年度当初に提出した交付申請書では、最終年度の「研究目的」として、(1)地域産業政策・中小企業振興政策の実情と問題点を明らかにする、(2)新産業社会、地域経営、ヒト・モノ・カネ・情報の新たな循環構築の観点の重視、(3)政策に関する具体的な問題点に言及した研究、(4)東日本大震災後の地域産業再生に向けた基礎的課題の追及、を挙げていた。そのために「研究実施計画」には、次の5点が記載した。(1)製造業実態調査についての共同研究として植田・本多編『地域産業政策と自治体(仮題)』刊行。(2)東大阪地域に関する総合的な実態調査と共同研究の実施。(3)東日本大震災後の被災地域の経済・産業復興に関する基礎的調査の実施。(4)全体研究会の実施。(5)関連する海外への実態調査。実施計画の(1)については、すでに原稿が完成し、平成24年6月にはこの研究の成果として刊行される予定である。この本では、自治体が行った製造業実態調査という地域産業政策のための基礎的調査を切り口に、今日の経済システムが変化する中で自治体に求められている地域産業政策、中小企業支援政策の実態とその問題点、課題について様々な視点から分析が行われており、われわれの共同研究の今日的到達点を示すものである。(2)2010年代の経済システムの変化に対応した地域産業のあり方を東大阪地域を具体的な事例に解明する共同研究は、企業訪問調査、関連機関調査、データ分析など、多様な視角から進められている。東大阪地域に関する全体研究会は、2011年度には4回もたれ、実態と問題意識の共有、報告書刊行に向けた役割分担、執筆準備が進んでいる。(3)被災地域については、基礎的データの収集と現地調査を字視し、今後科研費以外の資金を活用した具体的な調査課題、方法の検討に進んでいく。(4)研究会は、上記プロジェクトを進めるために4回開催した。(5)海外調査については、グローバル化への中小企業の対応という観点から中国に進出した中小企業調査を実施した。
加工点で発生する電気的作用の機構解明に関する研究

本研究は,次世代生産システムの中核加工機能を実現する工作機械に必要となる,新たな加工状態のセンシング技術を確立することを目的として,加工状態を知るための情報源である加工点に着目し,そこで発生する電気的作用の機構解明に関して基礎的研究を行った.具体的には,旋削加工の加工点を対象とし,主軸系モデル及び旋盤をもちいて,工具・工作物間の接触電気抵抗等の測定を行った結果,以下のような有用な成果が得られた.(1)主軸,転がり軸受,軸受ハウジング等よりなる主軸系モデルを製作し,工具・工具物・主軸台間の電気回路中に存在する種々の結合部の接触電気抵抗を測定した。その結果,転がり軸受部での抵抗が支配的であり,工具・工作物間の接触電気抵抗は相対的に小さいことが明らかになった.(2)(1)の結果を基に,切削加工時の工具・工作物・旋盤主軸台間の電気回路において同様の検討を行った結果,転がり軸受部での電気抵抗が大きく,その値には回転数や軸受潤滑状態などが大きな影響を与えることが明らかになった.(3)工具・工作物間の接触電気抵抗を詳細に検討した結果,その値は転がり軸受部より相対的に小さいものの,切削加工時に瞬間的にも0になることはなく,また切削条件や工具・工作物材種の組み合わせ,工具刃先形状に起因する種々の切屑排出状態に対して大きく変化することを確認した.(4)工具・工作物・旋盤主軸台間に電気回路を構成して,工具・工作物間の接触電気抵抗変化に基づく切削状態認識方法を提案し,この方法が,得にびびり振動発生及び切屑排出状態のインプロセス認識に有効であることを切削実験により明らかにした.本方法は,センサとしての設置空間はほとんど必要とせず,他のセンサとの構造的な干渉が少ないため,今後センサフュージョンによる加工状態の総合的認識を実現するうえでも有効であると考えられる.本研究は,次世代生産システムの中核加工機能を実現する工作機械に必要となる,新たな加工状態のセンシング技術を確立することを目的として,加工状態を知るための情報源である加工点に着目し,そこで発生する電気的作用の機構解明に関して基礎的研究を行った.具体的には,旋削加工の加工点を対象とし,主軸系モデル及び旋盤をもちいて,工具・工作物間の接触電気抵抗等の測定を行った結果,以下のような有用な成果が得られた.(1)主軸,転がり軸受,軸受ハウジング等よりなる主軸系モデルを製作し,工具・工具物・主軸台間の電気回路中に存在する種々の結合部の接触電気抵抗を測定した。その結果,転がり軸受部での抵抗が支配的であり,工具・工作物間の接触電気抵抗は相対的に小さいことが明らかになった.(2)(1)の結果を基に,切削加工時の工具・工作物・旋盤主軸台間の電気回路において同様の検討を行った結果,転がり軸受部での電気抵抗が大きく,その値には回転数や軸受潤滑状態などが大きな影響を与えることが明らかになった.(3)工具・工作物間の接触電気抵抗を詳細に検討した結果,その値は転がり軸受部より相対的に小さいものの,切削加工時に瞬間的にも0になることはなく,また切削条件や工具・工作物材種の組み合わせ,工具刃先形状に起因する種々の切屑排出状態に対して大きく変化することを確認した.(4)工具・工作物・旋盤主軸台間に電気回路を構成して,工具・工作物間の接触電気抵抗変化に基づく切削状態認識方法を提案し,この方法が,得にびびり振動発生及び切屑排出状態のインプロセス認識に有効であることを切削実験により明らかにした.本方法は,センサとしての設置空間はほとんど必要とせず,他のセンサとの構造的な干渉が少ないため,今後センサフュージョンによる加工状態の総合的認識を実現するうえでも有効であると考えられる.
シナプス後部に局在するグリア因子受容体,ssLRP,の機能の解明

シナプスを取り巻くアストロサイトから分泌される因子によってシナプスの形成と機能が修飾されると報告されている.我々は,シナプス後部タンパク質,LRP4,をコードする完全長遺伝子をクローニングした.LRP4はLDL receptor familyのメンバーであり,シナプス後部にターゲットすると考えられた.LDL receptor familyのメンバーの機能として一般に,コレステロールの代謝,その他のリガンドの受容と取り込み,およびそれに伴う細胞内へのシグナル伝達である.我々は,LRP4がグリアからの放出因子のシナプス後部側の受容体で,グリア-シナプス相関の重要な担い手の一つでははないかと考えて研究を行った.(1)以前作成した抗C末抗体は,主要なPSDタンパク質,synGAP,とクロスリアクトするという重大欠陥が判明した。そこで新たに全く新規に2種の抗LRP4抗体を作成した(1.細胞外ドメインのリガンド結合部位と推定される部位,2.cytosolio C末部分をそれぞれエピトープとした).それにより,内在性LRP4を同定し,細胞内局在(細胞下分画法,培養神経細胞の細胞染色)を明らかにした。(2)上記の抗体を用いて,神経系培養細胞の細胞染色を行ったところ,LRP4は培養初期から発現していること,成熟神経細胞の他,神経系の未分化細胞にも発現していることが明らかになった。(3)初代神経細胞培養系にグリア細胞のconditioned medium (GCM)を添加することにより,神経細胞の分化,シナプス形成が促進された。GCMによりグリア系細胞の増殖が増幅されることが寄与している機構が示唆された.(4)抗LR抗体(リガンド結合領域に対する抗体)を培養神経細胞に投与することにより,神経細胞の形態,特にシナプスの脱落が惹起された。培養神経細胞にコレステロール合成阻害剤を投与すると,同様な減少が引き起こされること,また,その細胞に外部からコレステロールを投与することにより,シナプス脱落が部分的ではあるが,解消されることから,上記抗LR抗体の作用は,抗LR抗体が,グリアからのコレステロール供給をブロックするために起きる可能性が考えられた。(5)LRP4のApoE結合能を調べたが,ポジティブな結果は得られなかった。おそらく,量的な問題および方法論的な問題によるものと考えられた。これらの問題を解決した上で再検討を要する。(6)ノックアウトマウスの作成の為のターゲッティングベクターはほぼ完成まで近づいた.シナプスを取り巻くアストロサイトから分泌される因子(コレステロールなど)によってシナプスの形成と機能が修飾されると報告されている.我々は,シナプス後部タンパク質,ssLRP(現在LRP4として名称が確定した)をコードする完全長遺伝子をクローニングした.LRP4はLDL receptor familyのメンバーであり,シナプス後部にターゲットすると考えられた.LDL receptor familyのメンバーの機能として一般に,コレステロールの代謝,その他のリガンドの受容と取り込み,およびそれに伴う細胞内へのシグナル伝達である.我々は,LRP4がグリアからの放出因子のシナプス後部側の受容体で,グリア-シナプス相関の重要な担い手の一つでははないかと考え,LRP4について研究を行うことにした.今年度はLRP4の基本的な性質について明らかにした.また,LRP4欠損マウスの作出に取りかかった.(1)1種の抗LRP4抗体(cytosolic C末部分をエピトープとした)を作成した.このタンパク質はCos7細胞に発現させた全長LRP4を認識したが,脳ホモジェネートおよび細胞下分画においては,全長サイズのタンパク質はごく微量で,むしろ低分子量のタンパク質を認識した.(2)LRP4C末端部にPDZ domain bindingmotifが存在していて.それにより,PSD scaffold proteinであるPSD-95やSAP97と結合した(pulldownやimmunoprecipitationにて証明>.またその相互作用はCaMKIIによるLRP4のリン酸化により抑制されることを証明した.(3)LRP4の内在性のグリア由来のリガンドを同定する為にLRP4のORF全長配列を組み込んだベクターを作成した、Cos7では全長LRP4タンパク質の発現が見られた、現在LRP1 nullのHEK293 cellへのstableな発現系を確立中である.これを用いてリガンドの同定を行う予定である(ワシントン大学Dr Buとの共同).(4)ノックアウトマウスの作成の為のターゲッティングベクターはほぼ完成まで近づいた.シナプスを取り巻くアストロサイトから分泌される因子によってシナプスの形成と機能が修飾されると報告されている.我々は,シナプス後部タンパク質,LRP4,をコードする完全長遺伝子をクローニングした.LRP4はLDL receptor familyのメンバーであり,シナプス後部にターゲットすると考えられた.LDL receptor familyのメンバーの機能として一般に,コレステロールの代謝,その他のリガンドの受容と取り込み,およびそれに伴う細胞内へのシグナル伝達である.我々は,LRP4がグリアからの放出因子のシナプス後部側の受容体で,グリア-シナプス相関の重要な担い手の一つでははないかと考えて研究を行った.(1)以前作成した抗C末抗体は,主要なPSDタンパク質,synGAP,とクロスリアクトするという重大欠陥が判明した。

(2)上記の抗体を用いて,神経系培養細胞の細胞染色を行ったところ,LRP4は培養初期から発現していること,成熟神経細胞の他,神経系の未分化細胞にも発現していることが明らかになった。(3)初代神経細胞培養系にグリア細胞のconditioned medium (GCM)を添加することにより,神経細胞の分化,シナプス形成が促進された。GCMによりグリア系細胞の増殖が増幅されることが寄与している機構が示唆された.(4)抗LR抗体(リガンド結合領域に対する抗体)を培養神経細胞に投与することにより,神経細胞の形態,特にシナプスの脱落が惹起された。培養神経細胞にコレステロール合成阻害剤を投与すると,同様な減少が引き起こされること,また,その細胞に外部からコレステロールを投与することにより,シナプス脱落が部分的ではあるが,解消されることから,上記抗LR抗体の作用は,抗LR抗体が,グリアからのコレステロール供給をブロックするために起きる可能性が考えられた。(5)LRP4のApoE結合能を調べたが,ポジティブな結果は得られなかった。おそらく,量的な問題および方法論的な問題によるものと考えられた。これらの問題を解決した上で再検討を要する。(6)ノックアウトマウスの作成の為のターゲッティングベクターはほぼ完成まで近づいた.
直交性核酸を使用したクロストーク型増幅回路の設計

直交性とは、互いに干渉(相互作用)しない一連の要素群の関係を示す。我々は、これまでにセリノール誘導体を用いた3種類の非環状骨格型人工核酸D-aTNA, L-aTNA, SNAの開発に成功している。これらは全て、極めて安定なホモ二重鎖を形成する。D-aTNAは天然のDNAやRNAと二重鎖を形成しないのに対し、アキラルな骨格を持つSNAは、D-, L-aTNA、DNA、RNA全てと安定な二重鎖を形成する。そこで本研究では、RNAと直交しているD-aTNAのみで論理回路を設計し、SNAをインターフェースに用いて、RNAが入力するとD-aTNA回路が作動するシステムを設計した。互いにキラルな関係にある分子同士は一般的に互いに干渉しない“直交性"を有している。D-リボースを骨格に持つ天然のD-DNAと、そのエナンチオマーであるL-DNAは、配列が互いに相補的であっても二重鎖形成しない。しかしアキラルな分子にとってD体とL体は完全に等価であり、例えばアキラルな人工核酸PNAは、D体L体どちらとも二重鎖形成する。そこで、D体あるいはL体のDNA(D-aTNA)のみで論理回路をそれぞれ設計し、アキラルなPNAをインターフェースに用いて、D体が入力するとL体の回路が作動する仕組みを設計する。このように本来直交している二つの論理回路を、インターフェースを通じて通信させるシステムを構築する。本年は、まずWinfreeらが開発したSeesaw GateをD-DNAとL-DNAで設計し、PNAをインターフェースに使用した論理回路を設計した。D-DNAとL-DNAそれぞれの論理回路は、D-DNAおよびL-DNA入力で問題なく作動した。そこでPNA/L-DNA二重鎖をインターフェースに用い、D-DNA入力でToehold exchangeによるL-DNAの出力を目論んだが、濃度など条件を最適化しても、Toehold exchange反応はほとんど起きなかった。すなわちPNAはToehold exchange型のインターフェースとして適していないことが示唆された。そこでインターフェースをPNAからSNAに変えたところ、期待通りToehold exchangeが起こり、L-DNAの論理回路が作動した。このようにインターフェースとしてはPNAよりも我々が開発した人工核酸SNAが適していることが判明した。また、我々の開発したD-aTNAとD-DNAが直交していることを利用して、SNAをインターフェースに用いてD-RNA入力でD-aTNA回路が作動することも確認した。当初の計画ではPNAをインターフェースに用いていたが、残念ながらToehold exchange反応が起きにくいため機能しないことが分かった。しかし大変興味深いことに、我々が設計したSNAがインターフェースとして機能することが判明した。結果としてPNAの代わりにSNAを用いることで計画通り進めることが出来た。本申請研究では、D体あるいはL体のDNA(aTNA)のみで論理回路をそれぞれ設計し、アキラルなPNAをインターフェースに用いて、D体(L体)が入力するとL体(D体)の回路が作動する仕組みを設計することを目的とする。前年度、アキラルなペプチド核酸(PNA)をインターフェースに用いたが、実際にはToehold exchangeがほとんど起きず、インターフェースとして機能しなかった。そこで我々が開発した非環状型人工核酸SNAを用いたところ、インターフェースとしてPNAより圧倒的に優れていることが判明した。そこで本年度はSNAをインターフェースに用い、増幅回路を構築する人工核酸として、我々が開発に成功している人工核酸D-aTNAを使用した。D-aTNAはL-DNAと同様、天然のD-DNAおよびD-RNAと直交しており、L-DNAの代わりに用いることができる。論理回路としてWinfreeらのSeesaw gateを若干修飾して、全く同じ配列でD-DNAとD-aTNAの増幅回路を設計した。作動温度は異なったが、D-DNA回路はD-DNA inputに対し、逆にD-aTNA回路はD-aTNA Inputに対して正常に作動した。またD-DNA回路にD-aTNA Inputを入力しても作動せず、逆も同様であったことから、D-aTNAとD-DNA回路が互いに完全に直交していることが確認できた。次に前年度の成果に基づき、用いてD-RNA入力でD-aTNA出力するSNAインターフェースを設計した。SNAおよびD-aTNAの鎖長を最適化したところ、D-RNA入力でD-aTNAが出力し、D-aTNA回路が起動した。このように、当初の目的である互いに直交している回路をインターフェースによりクロストークさせることに成功した。当初はPNAをインターフェースに用いる計画を立てていたが、PNAの代わりにSNAを用いる計画にすべて修正する。それに伴い、D-DNAおよびL-DNAの論理回路の配列設計もSNAに合わせて修正する。

すなわち、D-DNA入力→SNAインタフェース→L-DNA出力→L-DNA回路の活性化というプロセスに修正する。なお、我々が開発した人工核酸D-aTNAもSNAをインターフェースに用いてDNAと通信できることが判明したので、D-DNAとD-aTNAの組み合わせも同様に検討する。生物有機化学当初はPNAをインターフェースに使用するつもりだったが、PNAが機能しなかった。その原因究明を優先し、D-DNAよりも100倍近く高価なL-DNAを用いた論理回路合成を行わなかった。そのため当初の計画より予算の使用が大幅に減った。SNAがインターフェースとして機能することが判明したので、当初の計画に戻ってL-DNAを使用した論理回路を設計するため、高価なL-DNAモノマーの購入に充てる。