hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
工学的側面から心の豊かさを扱う学問体系の確立

豊心工学の定義、学問体系の研究を行い、工学としての心の豊かさを定義した。即ち、心の豊かさは人の命存在の価値観、そして外部からの様々な刺激に対する受ける能力を測る尺度である。ブログを収集し、タグ付けを行い、感情コーパスを構築した。この感情コーパスをもとに、感情の変化を時系列的に解析し、うつ病との関連性はある程度見つけて、自殺傾向をブログデータから推定できるアルゴリズムを開発した。1.豊心工学の理論的な定義、学問とする方法論の研究心理学や医学の分野でいわれている心の豊かさについて調査し、それらをもとに工学としての心の豊かさを定義してみた。また、心の豊かさに影響する内的要因と外的要因を整理し、心の豊かさの計測方法について検討した。豊心工学の体系を完成していないが、これから豊心工学の学問体系を研究する方針を得た。2.「心的状態遷移ネットワーク」の構築いろいろな状況での感情の変化について実際にアンケート等を用いて計測し、それらの情報を統計的に処理することでモデル化を行った。アンケートのサンプルの量が十分ではないが、この手法の有効さを確かめた。3.ブログ情報の収集、解析Web上で公開されているブログを収集し、HTMLタグの除去などの整形を行った。特に中国語1500ブログに各文章に表れている作者の感情を人手によりタグ付けを行った。作成したブログをWEBで公開し、高く評価を得た。さらに、IEEE国際会議でその成果の一部を発表し、ベスト論文賞を得た。4.感情の時系列的な変化と心の豊かさの解析ブログ上でタグ付けされた感情の変化を時系列的に解析し、それが心の豊かさにどう反映されていくのかについて解析を試みた。サンプルは十分ではなかったので、時系列の解析と心の豊かさの解析は完成していないが、来年度、引き続きサンプルを増やし、解析を行う。5.ブログ情報から感情状態の推定。言葉遣いに基づくアルゴリズムを開発し、ブログ情報を活かし、作者の感情状態を推定する実験を行った。実により、開発されたアルゴリズムは感情状態の推定に有効であることを確認した。1.前年度に引き続き、ブログを収集し、タグ付けを行った。前年度、各文章に表れている作者の感情を人手によりタグ付けを行ったが、研究結果から見ると、文章単位だけでの感情付けは不十分であり、段落と文単位での感情付けが必要となる。構築した感情コーパスは国際会議で発表され、高い評価を貰った。特に、複数階層の感情付け手法は、ブログ作者の感情推定に極めて重要なので、評価された。2.感情の時系列的な変化解析を行った。上記の感情コーパスをもとに、感情の変化を時系列的に解析し、うつ病との関連性はある程度見つけて、今後、この成果を活かし、心の豊かさに反映する手法を開発することができると考える。例えば、うつ病の患者の時系列では、喜びなどのプラス感情が減少する一方、悲しみなどのマイナス感情が増加していることが分かった。3.自殺傾向やうつ病と、テキスト情報に表われる感情変化との関係の解析を行った。上記の解析結果をもとに心的状態遷移ネットワークを修正し、ブログ等のテキスト情報から自殺傾向等を推定できる方法を確立した。4.テキスト情報による心の豊かさの計測方法を確立した。ブログから得られた感情の時系列データを用い、感情遷移ネットワークを計算した。また、心理学や医学の分野でいわれている心の豊かさについて調査検討を行い、それらをもとに工学としての心の豊かさを定義した。この成果の一部は、電子情報通信学会研究会の招待講演を行い、発表したところ、よい評価を得た。本年度では、前年度得られた知見を更に発展させ、以下の研究を実施した。1.豊心工学の定義、学問体系の研究を行い、前年度の心理学や医学の分野でいわれている心の豊かさについて調査結果を基づいて、それらをもとに工学としての心の豊かさを定義した。2.前年度得られた解析結果をもどに心的状態遷移ネットワークを修正し、ブログ等のテキスト情報から自殺傾向等を正しく推定できる方法の確立を行ったが、自殺者のブログデータの収集が予想より困難なので、大規模なデータの収集が完成されていない。ただし、心理学の成果と看護などの経験を参考にしてある程度、自殺傾向をブログデータから推定できるアルゴリズムを開発した。3.声色や表情、動作、生理的指標などテキスト以外の情報から心の豊かさを測る方法を研究し、テキスト情報とあわせて、マルチモーダルな計測方法を確立した。4.自殺傾向やうつ病が疑われるブログについて、その言語表現や感情表出の特徴について解析を行うと同時に、ブログ以外にも既存の精神保健の知見とあわせて特徴を探ることにより、心を豊かにする方法を研究した。5.以上の成果をもとに、電子情報通信学会研究会で「豊心工学」の招待講演を行った。なお、以下の事実を分かった。

豊心工学の学問体系の確立には多くの課題が上げられるが、大きく分ければ、、(1)心の豊かさの尺度を計測する技術の研究、(2)心の豊かさの尺度を向上する工学的手法の開発、という二つが考えられる。
タングステンブロンズの単結晶育成とその低次元物性

本研究では、フォスフェイト・タングステンブロンズの単結晶を合成し、その物性を調べることを目的とした。フォスフェイト・タングステンブロンズは八面体WO_6の角共有形式を1個のPO_4四面体で置き換えたものA_x(PO_2)_4(WO_3)_<2m>や2個の四面体P_2O_7で置き換えたものA_x(P_2O_4)_2(WO_3)_<2m>など様々な物質があり、これまでのところ主としてその特異な構造に興味を持たれ物質探索や電顕観察などを中心に研究が行われてきているが、構造から低次元性物性の出現が期待される。電顕観察などではm=10程度のものまで確認されているが、単相のバルク試料としてはまだm=7、8程度までしか合成されていない。本年度では、購入したプログラマブル・デジタル温度調節器を用いて、酸素高圧下で合成のできる反応装置を作製し、様々なA,mについて化学輸送法による単結晶の合成を試みた。現在のところ、A=Na,Kについてm=28の範囲で合成に成功している。m=2,3についてはPO_4の空隙が大きいため(通常は六角形だがこの場合には八角形)AがCs,Baで合成することができた。電気伝導性に関しては、Aはドープしていない場合は絶縁体で、ドープすると金属伝導を示すようになり、ドープ量に応じて、低次元物質特有の金属・絶縁体を示す試料が存在することが明らかになってきた。また、スクイッド磁束計による磁化率測定の結果、局在スピンを発生した場合に観測されるキュリーワイス則を示すものがあり、現在、電気的滴定分析による酸素量の同定、核磁気共鳴によるナイトシフトや緩和時間の測定を行っているところで、構造・ドープ量・物性の関係を検討して発表していく予定である。現在のところ、成果の発表は準備中であるが、本研究で作製した合成装置を用いて試験的に合成に成功した高温超伝導体の系(La_<1+x>Ba_<2-x>Cu_3O_y)およびその関連物質(PrBa_2Cu_3O_y)についての成果報告を行っているので、次ページに記す。
破骨細胞分化因子(ODF)のシグナル伝達系を抑制する骨粗鬆症治療薬の開発

目的:骨吸収を抑制することを目的に骨粗鬆症治療薬の開発が行われている。我々は、骨芽細胞は破骨細胞分化因子(ODF/RANKL)をその細胞膜に発現し、破骨細胞前駆細胞の分化を促進することを明らかにした。骨吸収を抑制するためには、RANKLのシグナル系を抑制すること、RANKLとそのレセプターRANKの結合を阻害すること、更にRANKのシグナル系を抑制すること等が挙げられる。2年間の研究で、以下の結果を得た。結果:(1)TNFαはM-CSFの存在下で造血系細胞の破骨細胞への分化を促進した。一方、IL-1は破骨細胞の骨吸収機能を誘導した。これらの炎症性サイトカインの効果はOPGによって抑制されなかった。(2)PTH/PTHrP受容体遺伝子を導入したSaOS-4/3細胞と骨髄細胞の共存培養系にPTHを添加すると多数の破骨細胞が形成された。PTHはSaOS4/3細胞のRANKLmRNAとM-CSFmRNAの発現をともに誘導した。RANKLとM-CSFはともに膜結合型として破骨細胞前駆細胞に作用した。(3)マウスの共存培養系において、A23187とIonomy cinは破骨細胞の形成を誘導した。また、高濃度のカルシウムも、破骨細胞形成を促進した。PKCの賦活剤PMAも破骨細胞形成を促進した。これらの刺激は骨芽細胞のRANKLmRNAの発現を誘導した。(4)BMPはRANKLとM-CSFが誘導する破骨細胞の分化を促進した。また、BMPはRANKLが誘導する破骨細胞の延命も促進した。これらBMP効果は可溶性BMP-1型受容体の同時添加により抑制された。また、破骨細胞前駆細胞と破骨細胞はともにBMPとBMP受容体mRNAを発現していた。これらの知見は、骨吸収を抑制することを目的とした薬物の開発に重要な知見を提供するものである。(1)細胞内Caを上昇させる薬物(ionomycin,A23187)は、骨芽細胞に作用しODFmRNAの発現を上昇させた。実際に共存培養系において、ionomycinとA23187は、破骨細胞形成を促進した。(2)PTHは、骨芽細胞のODFの発現を誘導し、ODFのデコイレセプターであるOPGの発現を抑制した。一方、PKAを活性化するForskolinは、ODFの発現をほとんど上げないがOPGの発現を抑制した。また、PKCの賦活剤であるPMAは、OPGの発現にほとんど影響することなくODFの発現を誘導した。(3)ODFは破骨細胞の発現するRANKに結合し、破骨細胞の骨吸収活性を誘導することが明かとなった。(4)IL-1は、破骨細胞に直接作用し、その骨吸収活性を誘導した。このIL-1による破骨細胞の活性化はOPGによっては抑制されなかったが、IL-1レセプターアンタゴニストにより特異的に抑制された。(5)破骨細胞に分化する前駆細胞を簡便に集める方法を確立し、ODFのみならず、TNFαも破骨細胞への分化を誘導することを見いだした。TNFαによる破骨細胞誘導は、OPGによって抑制されなかった。このように、2つの炎症性サイトカインは、ODF/RANK系を介さずに破骨細胞の分化と活性化を誘導した。

以上の結果より、ODF/RANK系以外に、炎症性サイトカインのシグナル系をブロックする薬剤の開発も目指すこととした。現在、OPGが骨吸収抑制薬となり得るかを解析中である。
我が国における反抗挑戦症の実態と実証に基づく介入

本研究では、日本でほとんど実態が明らかになっていない反抗挑戦症について調査するとともに、反抗挑戦症に対するPCITの効果を検討するための調査研究、臨床研究を行う。研究期間内には以下のことを明らかにする。平成31年度は、<研究1>日本における反抗挑戦症の実態(出現率、性差、発症年齢など)、<研究2>反抗挑戦症と親のストレス状態との関連、<研究3>親の養育スタイルと反抗挑戦症との関連について調査を行う。令和2年および3年度は<研究4>反抗挑戦症が疑われる幼児に対するPCITの効果検証、令和4年度はデータの解析を論文の執筆を行う。
ヌクレオシド系抗生物質の合成とDNA認識能をもつペプチド核酸の分子設計

側鎖に核酸塩基をもつ非天然アミノ酸を特定の順序で結合したペプチド(ペプチド核酸)が、DNAやRNAと特異的に分子認識するすることが報告されている。この分野の進展はめざましく、新しいペプチド核酸の分子設計が盛んに試みられている。本研究では、β-アミノ酸骨格をもつヌクレオシド系抗生物質であるブラストサイジンSの構造に着目して、新しいタイプのペプチド核酸分子の創製を目的とする。そこで最初に新しい効率的なブラストサイジンSの合成法確立を目指した。ブラスチジン酸がアミド結合によってシトシニンと連結されている構造をブラストサイジンSはもつ。まず最初にブラスチジン酸の合成を検討した。鏡面対称をもつジエステルを出発原料として、リパーゼによる不斉加水分解反応を活用して光学活性なカルボン酸に変換した。さらに福山が報告しているスルホンアミドを用いた光延反応によってメチルアミノ基導入に成功した。スルホンアミドを脱保護してグアニジン基に誘導後、ベンジルアミドの加水分解によってシトシンとカップリングする前駆体であるBo基によって保護されたブラスチジン酸の合成に成功した。ここで確立した合成法は、種々のβ-アミノ酸合成に応用可能な汎用性のある方法である。次にシトシニンの合成を検討した。アリルシアナートのシグマトロピー反応を活用して、ピラノース糖の4位に窒素官能基を効率的に導入してシトシンのアミノ糖骨格構築に成功した。さらに不飽和アミノ糖をアセチル化反応によって活性化した。そしてルイス酸触媒によってシリル化したシトシンを導入し、シトシニンの合成を完結することができた。以上、ブラストサイジンSの合成とペプチド核酸の新合成確立の目処をうち立てることができた。スルホンアミドを脱保護してグアニジン基に誘導後、ベンジルアミドの加水分解によってシトシンとカップリングする前駆体であるBoc基によって保護されたブラスチジン酸の合成に成功した。現在、シトシン導入反応の立体選択性向上を検討しており、この問題を克服してブラスチジシ酸とシトシニンの縮合反応によりブラストサイジンSの全合成を達成する予定である。

本研究では、β-アミノ酸骨格をもつヌクレオシド系抗生物質であるブラストサイジンSの構造に着目して、新しいタイプのペプチド核酸分子の創製を目的とする。そこで最初に新しい効率的なブラストサイジンSの合成法確立を目指した。ブラスチジン酸がアミド結合によってシトシニンと連結されている構造をブラストサイジンSはもつ。まず最初にブラスチジン酸の合成を検討した。鏡面対称をもつジエステルを出発原料として、リパーゼによる不斉加水分解反応を活用して光学活性なカルボン酸に変換した。さらに福山が報告しているスルホンアミドを用いた光延反応によってメチルアミノ基導入に成功した。スルホンアミドを脱保護してグアニジン基に誘導後、ベンジルアミドの加水分解によってシトシンとカップリングする前駆体であるBoc基によって保護されたブラスチジン酸の合成に成功した。ここで確立した合成法は、種々のβ-アミノ酸合成に応用可能な汎用性のある方法である。次にシトシニンの合成を検討した。アリルシアナートのシグマトロピー反応を活用して、ピラノース糖の4位に窒素官能基を効率的に導入してシトシンのアミノ糖骨格構築に成功した。さらに不飽和アミノ糖をアセチル化反応によって活性化した。そしてルイス酸触媒によってシリル化したシトシンを導入し、シトシニンの合成を完結することができた。以上、ブラストサイジンSの合成とペプチド核酸の新合成確立の目処をうち立てることができた。
精神疾患関連遺伝子群の担うシナプス形成の分子機構の解明

X染色体連鎖型知的障害・自閉症の原因遺伝子産物であるInterleukin-1 receptor accessory protein-like 1(IL1RAPLR1)を培養神経細胞に発現させるとシナプス密度が増加し、一方、ノックダウンするとシナプス密度が減少した。シナプス後終末に存在するIL1RAPL1はシナプス前終末の受容体型チロシン脱リン酸化酵素PTPδとトランスシナプティックに結合し、興奮性シナプスを誘導することを明らかにした。精神疾患関連タンパク質のうちInterleukin-1 receptor accessory protein-like 1 (IL1RAPL1)を培養神経細胞に発現させるとスパイン密度、シナプス密度(Bassoonシグナル)ともに増加することがわかった。更に、培養神経細胞において2本鎖RNAを用いてIL1RAPL1をノックダウンするとスパイン密度、シナプス密度が減少した。種々のスワップ変異型IL1RAPL1を用いた実験からスパイン密度の調節にはIL1RAPL1の細胞内領域が必要であり、シナプス数の増加には細胞外ドメインが重要であることが明らかとなった。IL1RAPL1を繊維芽細胞に発現させ、海馬及び大脳皮質培養神経細胞と共培養すると、繊維芽細胞の周りにシナプス前終末マーカータンパク質であるBassoonが集積することが観察された。すなわち、IL1RAPL1はシナプス前終末を誘導するシナプス形成因子であることが明らかとなった。IL1RAPL1によって誘導されるシナプス前終末は小胞性グルタミン酸トランスポーターを含むが、小胞性GABAトランスポーターを含まないことから、IL1RAPL1は興奮性シナプス前終末を特異的に誘導することが示唆された。このシナプス前終末の誘導活性にはIL1RAPL1の細胞外領域のみで十分であることが明らかとなった。精神疾患関連タンパク質のうちInterleukin-1 receptor accessory protein-like 1(IL1RAPL1)を培養神経細胞に発現させるとスパイン密度、シナプス密度(Bassoonシグナル)ともに増加することがわかった。IL1RAPL1の細胞外領域をベイトとしたアフィニティークロマトグラフィーによって受容体型チロシンキナーゼ(PTP)δを同定した。PTP8の細胞外領域のイムノグロブリンドメインには3,6,9及び4アミノ酸より構成されるミニエクソンペプチドの挿入の有無によるスプライスバリアントが存在することを明らかにした。IL1RAPL1はミニエクソンペプチドの挿入されたPTPδバリアントにのみ特異的に結合した。さらにIL1RAPL1を発現する繊維芽細胞とPTPδ欠損マウス由来の培養神経細胞を共培養するとIL1RAPL1のシナプス前終末の誘導能は完全に消失した。一方、IL1RAPL1によるスパイン形成とシナプス後終末の誘導もPTPδ依存的であることが明らかになった。即ちIL1RAPL1はPTPδとトランスシナプティック複合体を形成し、シナプス形成を誘導することが示された。
骨再生のための時間差マルチ徐放システムの開発

キトサン溶液を無水酢酸でアセチル化することで、キチンゲルを作製した。塩基性の細胞増殖因子は、キチンゲルに残存するアミノ基を残した場合、結合せず、ヨード酢酸でカルボキシメチル化すると、強く結合した。また、キチン結合ドメイン融合FGF2は特異的に結合し、緩衝液にはほとんど溶出しなかった。キチンを分解するリゾチームによって、キチン結合ドメイン融合FGF2は徐放された。キチンの分解に伴ってゲル外に放出されたのであるが、ゲルの成分の徐放と異なるパターンで徐放されていることから、放出された後に、再結合が起こっていると考察された。結果的に、初期バーストのない理想的な徐放システムが得られた。キトサンを無水酢酸によってアセチル化することによって得られたキチンゲルに対して、大腸菌で発現させたchitin binding domain-FGF2を結合させることが出来た。キチンゲルはアミノ基が多数残存していることがわかっており、部分的にキチン化した部分があることが想像される。その部分が不溶化することによって、ゲルの形態が維持されていると考えられる。chitin bindingdomain-FGF2はキチンゲルのリゾチームによる分解に伴って、非常に緩やかに徐放されることが抗体染色によってあきらかとなった。それは少なくとも10日間に及び、十分な徐放期間であった。上記実験は直径5ー7ミリ高さ2ー3ミリのタブレット状キチンゲルを用いていたが、溶液中に分散したビーズ状のキチンゲルの作製も行った。キトサン溶液に無水酢酸を混合するが、このときに比重を適当な濃度/量の食塩水によって合わせ、激しく撹拌することによって、水溶液に分散した非常に細かいキチンビーズを作製することができた。直径1ー10マイクロメートルほどであり、今後条件検討によってさらに細かいものができると思われる。これらビーズは先のタブレット状のゲルと同様にTNBSによって着色することからアミノ基を残存させ、かつchitin binding domain-FGF2の結合も見られた。さらに、水溶液に長期保存しても沈殿することなく懸濁状態を維持することがわかった。新しい徐放システムの構築を検討した。生体内の環境に応じて、細胞増殖因子を徐放するシステムである。また、十分な細胞増殖を促す必要から比較的長期の徐放が求められる。そこで生体内、特に血漿中に存在する酵素キチナーゼあるいはリゾチームに応答するシステムを構築した。キトサン溶液を無水酢酸で処理するとゲルが得られる。これは部分的にキチンであり、これにキチン結合ドメインタンパク(CBD)が結合できる。よって、CBD-FGF2融合タンパク質を結合させ、リゾチームによってキチンゲルが分解され、それに伴ってCBD-FGF2が徐放されるというシステムを構築できた。キチンゲルをTNBSで染色した場合のリゾチームによる黄色物質の徐放は初期バーストを伴ったものであったが、CBD-FGF2の徐放はほぼ直線的な徐放であり、初期バーストが全くなかった。これはCBDの性質によるものだと推定された。すなわちリゾチームによってCBDが結合したままキチン部分が放出されるが、CBDは固体キチンにしか結合できないので、可溶キチンから離れ、一部が残存するキチンゲルに再結合することによってこのような直線的徐放がなされると結論した。また、キチンゲルに残存するアミノ基をさらに無水酢酸で化学修飾した場合、さらに結合量が増加したが、ゲルが収縮した。すなわち、最適な修飾率が存在することがわかった。モノヨード酢酸で化学修飾した場合、FGF2の塩基性と相補することによって、放出されにくくなっていることがわかった。FGF2に代えて、BMP2で行っても同様の徐放結果が得られた。これにより、FGF2とBMP2のマルチ徐放が出来ることがわかった。しかし、BMP2はタンパク質量あたりの生物活性がFGF2に比べ約10倍低く、生物活性という点ではさらに検討が必要であった。キトサン溶液を無水酢酸を混合することによって、キチンゲルを作製することが出来た。キトサンのアミノ基が部分的にアセチル化されることによって、その部分が不溶化し、自己集合し、ゲルを形成すると考えられる。そのとき、残存するアミノ基によって、水を抱合する。得られたゲルをさらに無水酢酸で処理すると、残存するアミノ基が減少し、それに伴って、ゲルが縮小した。また、無水酢酸ではなく、モノヨード酢酸で処理すると、残存するアミノ基が減少したが、ゲルの大きさは変化なかった。これらにより、ゲルの正電荷を変化させること、逆にカルボキシメチル化によって、負電荷を与えることが出来た。キチン結合ドメインーFGF2とキチンゲルの結合性について検討した。

キチン結合ドメインを持たないFGF2と比較して、キチン結合ドメインーFGF2はキチンゲル(まだ、アミノ基を十分持っているゲル)に結合した。結合したものは緩衝液による洗浄では全く放出されず、リゾチームによるゲルの分解に伴って、放出されることを見いだした。ちなみに、キチン結合ドメインは固形キチンに結合するが、遊離のキチンオリゴマーには結合しないことが知られている。キチンゲルは少なくとも結合するに十分な構造を持っていると推定された。キチンゲル上では細胞が増殖しなかった。予定にはなかったが、BMP^2/7ヘテロダイマーにpH感受性セルロース結合ドメインの融合タンパク質を昆虫細胞において、発現させることができた。pH感受性とはpHが5以下に低下するとセルロースから遊離するものである。また、ヘテロダイマーはホモダイマーに比べ、骨芽細胞の分化誘導能が高く、実際、低濃度で分化を誘導することが出来た。これによって、徐放のタイプをイオン結合によるもの、ゲルの分解によるもの、に加えて、pHの低下によるものが加えられた。cellulose binding domain-BMP7などの昆虫細胞(恒常発現株)による発現が培養中に低下した。様々な方法によって、回復を図ったが成功せず、結局、再度恒常発現株を取得するべく、現在行っている。さらに別の方法での発現を再度構築中であり、この件に関して、進捗が遅れている。それ以外はおおむね順調である。研究項目によって、多少の進捗状況の前後があるが、おおむね順調に進展している。キチンゲル上での細胞培養について、ゲルの厚さによって、細胞が増殖しないということがあるので、より詳しく検討する必要がある。また、細胞とは異なるチェンバーにゲルを入れ、そこから徐放されるという実験系を検討する。ビーズ状のキチンゲルの作製において、100ナノメートル程度の大きさのものを作製する。これまでも得られていたが、均一でなかったので、それも目標とする。ビーズ状のキチンゲル中に微小なセルロースを含ませて、作製することを検討する。これらは培養液に浮遊するように加えることができ、固体としてばかりでなく、溶液(懸濁液)として利用できる。ビーズ状のキチンゲルにFGF2およびBMP7/2を結合させる。これらからのリゾチームおよびpHの低下によってFGF2およびBMP2/7の徐放を検討する。おおむね、計画通りに推進する。細胞培養においては、ゲルの厚さをコントロールすることによって、細胞増殖しやすい環境を形成する。また、細胞とは異なるチェンバーにゲルを入れることによって、増殖因子の徐放実験を行うことも考慮する。【次年度に使用する予定の研究費がある場合】予定ではCO2インキュベーターを導入することになっていたが、細胞培養実験が順調でないため、現在のところ保留し、翌年度に繰り越しをすることにした。(地震のため、研究費の削減が行われる可能性がアナウンスされたこともあり、この費用を予備費的に扱ったため、翌年度繰り越しになったという側面もある。)該当なし主に、細胞培養関連費に使用する当初計画通りに行う。CO2インキュベーターの導入を考慮する。
多核金属クラスター触媒を基盤とする化学選択性の新規制御法の開発

本研究課題の推進により、亜鉛四核クラスター触媒の大量合成法の開発、亜鉛触媒反応の基質一般性の拡張と添加剤による大幅な反応性の向上、白金触媒によるアリルアルコールの直接アミノ化反応の開発、金触媒による電子不足求核剤の直接アミノ化反応の開発、Rh触媒によるケトンの触媒的不斉アルキニル化反応の開発などの研究成果をあげる事ができた。これらの触媒はこれまで報告されていない特異な化学選択性を示す事が分かり、保護・脱保護や、基質の活性化等の無駄な工程をなくした環境調和型の合成プロセスを開発する事にも成功した。有用な機能性分子を、大量にしかも地球環境に負荷をかけることなく実用的に供給することを目的に、環境調和性の高い触媒反応の開発に取り組んでいる。具体的には、エステル基や水酸基など、それぞれ求核性や脱離能が低いために活性化基への変換を要していた不活性な官能基を、多機能性を有する触媒によって選択的に活性化することに取り組んでいる。本年度は、亜鉛クラスター触媒によるエステル基の選択的活性化を鍵とする、触媒的アセチル化反応及びその逆反応である脱アセチル化反応の開発に成功した。続いて、白金触媒による水酸基の選択的活性化を鍵とする、アリルアルコールの直接アミノ化反応の開発に成功した。特に、反応条件の最適化とマイクロ波照射を用いることで、温和な条件で反応を進行させることに成功し、基質一般性を大幅に拡張することができた。π-アリル中間体を経由するこの白金触媒反応は、求核性の高い窒素求核剤に対しては極めて有効であるが、カーバメートなどの求核性の低い窒素求核剤に対しては有効でないことが分かった。そこで、触媒系の再検討を行ったところ、金触媒が求核性の低い窒素求核剤に対して優れた触媒活性を示すことを見出した。この金触媒反応はルイス酸として機能するため、求核性の高い(配位能の高い)窒素求核剤に不向きであることから、上記の白金触媒反応と金触媒反応は、それぞれ相補的な関係であり、基質に対して最適な触媒を選択することで、幅広い基質に対して効率的に反応を促進することが可能となった。さらに、これまで等モル量以上の金属試薬を必要としていたケトンのアルキニル化反応を、触媒量のロジウム触媒によって促進することにも成功し、触媒を電子的にチューニングすることで、様々なアルキンを用いた反応に対して高い不斉収率を与える触媒系を開発することに成功した。本年度は、亜鉛クラスター触媒によるエステル交換反応におけるアミンおよび含窒素複素環の顕著な添加効果を見出し、反応性の低い基質を用いた場合にも高収率で目的物を得ることが可能となった。また、亜鉛四核クラスター触媒の昇華を用いない大量合成法の開発に成功し、本触媒の市販化が可能となった(商品名:ZnTAC24^<TM>)。さらに、これまで等モル量以上の金属試薬を必要としていたケトンのアルキニル化反応を、触媒量のキラルロジウム触媒によって促進することにも成功し、高収率かつ高エナンチオ選択性で目的とする光学活性プロパルギルアルコールを得ることに成功した。本触媒反応は、アセテート配位子が分子内塩基として働くことで、非常に温和な条件化用意に脱プロトン化が進行することが分かり、また、キラル配位子を電子的にチューニングすることで、反応性の低かったアルキル置換アルキンを基質に用いた付加反応の触媒活性およびエナンチオ選択性を大幅に向上させることに成功した。また、アルデヒドにの存在下ケトンが優先して反応するという特異な化学選択性を見出すことができた。これまでの研究によって、先に開発した亜鉛四核クラスター触媒は1級アミンや複素環化合物などの添加によってより反応性の高い亜鉛二核種が生成していることが分かっている。そこで本年度は、まず、真の活性種として想定された亜鉛二核種をより効率的に発生させる配位子のデザインと錯体合成を行い、キラルユニットを有するカルボキシレート型二座配位子と二つの亜鉛からなるキラル亜鉛二核錯体の合成に成功し、また、二つの複素環ユニットからなる二座配位子と亜鉛を反応させることで金属-有機構造体状の亜鉛錯体を得ることに成功した。前者の錯体に関しては不斉反応への応用を、後者に関しては回収・再利用可能な触媒への応用を検討している。

また、新規化学選択的触媒反応の開発を検討し、活性エステルを用いた場合にも、触媒存在下ではアミノ基に優先して水酸基を反応させることに成功した。現在様々な求核剤および求電子剤を用いた化学選択性の触媒制御の検討を行なっている。さらに、先に開発していたロジウムPhebox錯体によるケトンの触媒的不斉アルキニル化反応を、これまで報告例のないケトイミンの反応に応用し、イミンの保護基および配位子の最適化を行うことで反応性およびエナンチオ選択性を大幅に向上させることに成功した。この場合にも、一般的に反応性の高いアルデヒドの存在下でケトイミンのみが選択的に反応するという特異な化学選択性が示された。.
気候変動を考慮した不確実性・不明確性下での集団行動理論・実験分析

前年度迄の研究進捗を踏まえて、ラボ実験とフィールド実験をフォローアップとして追加で実施した。更に、前年度までに収集して来たフィールド実験調査データを下に数編の論文として纏めた。ラボ実験研究においては、当初の実験計画に沿って最終的な結果を得られる様に気候変動を意識した不確実性と不明確性のトリートメント、更に、気候変動に付随する災害時の人々のインターネット上で情報通信を踏まえたコミュニケーションを含むトリートメントを含む公共財・公共悪供給実験を高知工科大学にて実施した。現在、その実験で得られたデータを解析しつつ、論文を執筆している段階である。又、フィールド実験調査においては、一昨年度から引き続き、最終年度のフィールド実験としてネパールとバングラデシュ人において不確実性下、若しくは、不明確性下での気候変動や災害対策への協力行動に関する実験を実施した。一昨年度においてデータ収集が完了したフィールド実験に関しては既に二本論文を執筆・学術誌へ投稿し受理されている。これら二本の論文は何れも不明確な状況で人々の気候変動や災害に対応する持続可能性への認識や協力行動を分析した研究である。最終年度のフィールド実験調査においては、バングラデシュの人々が不確実性と不明確性をどう認識しているのか、海面上昇、及び、気候変動による塩害を事例にして研究を実施した。現在、データ分析中ではあるが、海面上昇や塩害等を不明確なものと認識する人々が多い事、そして、そうした認識を持っているものの育った環境や住んでいる地域によって適応策が全く異なる事が示唆されている。現在、これまで行ってきた実験結果を下に、不確実性・不明確性下での集団行動の理論を発展させており、理論と実験データを踏まえた最終的な研究論文を仕上げる予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。一年目において気候変動に関する不明確性と不確実性に関する文献調査を実施した。更に、これら文献調査の結果を元に実験調査の詳細をデザインした。二年目には、気候変動に関する不確実性や不明確性を一般の人々がどの様に認識しているのか、明らかにする為のアンケートの作成、及び、そうした認識の下でどの様に協力行動を取るのか、質問表調査と実験を日本とバングラデシュにおいて実施した。現在、日本とバングラデシュにおいて調査実験を実施した結果をデータ解析・分析中である。予備的な結果であるものの、バングラデシュでは、不確実性と不明確性に関して人々の認識が比較的に一様でありつつ、気候変動を人為的であると考えている傾向が非常に強い事、そして、気候変動の影響が直接的に大きいであろう農山漁村域において、人々の協力行動のレベルも非常に高い事が示された。一方、日本では、不明確性と不確実性に関する認識は必ずしも一様ではなく、個人差が大きい事、そして、気候変動を人為説と認識している人、自然偏移説と認識している人の割合がほぼ半々であった。これらの結果の幾つかは我々の想定を上回り、如何に気候変動の不明確性と不確実性が人々の認識と協力行動に影響を与えるのか、重要な示唆を与えるものであった。現在、データ分析を進めつつ数篇の学術論文として纏める為執筆中である。又、これまでの実験調査結果から新たなトリートメントを含む実験を追加で実施する予定である。一部の実験調査を除き、計画した様に実験調査は進んでいる。又、得られた結果も想定していた以上の結果を得れており、学術的に十分な成果をあげていると考えている。最終年度において、更なる追加実験をする事で更なる重要な研究として認知される可能性がある。当初実施する予定であった気候変動の不確実性と不明確性を考慮したバングラデシュでのフィールド調査実験が、予定通りに進捗せず、実施できなかったサンプル群の調査実験については翌年度に繰り越す事となった。しかし、これまでのところ、実験デザインやこれまで収集して来たデータの解析は順調に進んでいる。

特に、バングラデシュの人々の気候変動の不確実性、及び、不明確性に対する認識に関するデータ、及び、気候変動そのものへの集団的協力行動に関するデータで解析を進めており、予備的な結果より興味深い示唆を得ている。職業として自然との接点が多い人々はより確率的に気候変動によりどの様な現象が起きているかより正確に把握しており、且つ、集団的協力も惜しまない傾向が示されている。これらを近日中に論文として纏め学術誌に投稿する予定である。又、最終年度に実施する予定である、不確実性・不明確性下での公共財・公共悪供給のラボ実験のデザインが順調に進捗している。その予備的調査として、日本において都市と田舎の人々が気候変動に付随する不確実性と不明確性をどの様に認識しているのか、気候変動対策にどの程度集団的に協力する意思があるのかオンライン調査を行った。そのデータ解析がほぼ完了しており、バングラデシュのデータとは異なる傾向が見られるようである。日本の人々の場合は、一般的に都市と田舎の人々との間、もしくは、職業等によって認識や協力行動に違いが見られず、主に科学知識リテラシーが高い人ほど、不確実性と不明確性を正しく認識し、気候変動に対する協力行動の意欲も高い事が示唆されている。これらも現在論文執筆中である。昨年度のフィールド実験での出遅れを取り戻し十分に研究を進捗する事ができた。一部予定通り実施することの出来なかった調査実験を最終年度に実施する。又、現在執筆中である数篇の論文を完成させ、学術誌に投稿すると同時に気候変動や環境経済学の学会にてそれら論文を逐次発表して行く。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度の遅れを最終年度で取り戻しほぼ予定通りに研究を進める事ができている。興味深いデータも収集できており、現在論文執筆中である。
磨耗粉により生じるオステオライシスにおけるMIFの関与とDNAワクチンによる制御

人工関節置換術後に問題となる磨耗粉誘発性骨溶解(オステオライシス)における、マクロファージ遊走阻止因子(MIF)の関与をマウス頭頂骨オステオライシスモデルを用いて検討した。チタン粉負荷によりMIF mRNAの発現は亢進し、MIFノックアウトマウスでは野生型マウスに比べ炎症性サイトカイン発現亢進・オステオライシスともに有意に少なかった。MIF中和抗体を惹起するMIF DNAワクチン接種により炎症性サイトカイン発現亢進は若干抑制されたが有意差はなかった。ポリエチレン粉負荷による炎症をNFκB/luciferaseトランスジェニックマウスを用いてin vivoイメージングにより可視化した。発光定量値は炎症性サイトカインmRNA相対量、骨吸収マーカー値と正の相関を示し、このシステムは各種particleの炎症・骨吸収惹起性やオステオライシスの薬物療法のin vivo評価に有用と思われた。1)マクロファージ遊走阻止因子(MIF)を標的とした能動的抗体療法を目指し、MIF-DNAワクチン(MIF-DV)を開発した。コントロールワクチン(CV)としてプラスミド単独を用いた。これらを生後3週令BALB/cマウス♀に遺伝子導入し、DV群にて抗MIF抗体価上昇を確認後、生後8週令にて卵巣摘出(OVX)ないしはsham手術を施行し、CV-sham群、CV-OVX群、MIF DV-sham群、MIF DV-OVX群の4群に分け、手術後4週にて屠殺しμCTによる海綿骨量計測および骨形態計測を施行した。CV導入群では正常マウス同様OVXにより海綿骨量低下および破骨細胞面・数の増加を示し高回転型骨粗鬆症の所見を呈したが、MIF-DV導入群では海面骨量低下および破骨細胞面・数増加を生じず骨粗鬆症化が回避された。MIF-DV導入は閉経後骨粗鬆症の予防法としての可能性があることが示唆された。(Vaccine)2)人工関節置換術後に生じるインプラント周囲骨溶解(オステオライシス)におけるMIFの役割を検討した。12週令野生型マウス(WT、BALB/c♀)ないしはMIFノックアウトマウス(MIF KO)頭頂骨上にチタン粉を埋植して7日後に頭頂骨を摘出し組織学的・骨形態計測的検討を行った。WTでは骨とチタン粉との界面に肉芽腫性瘢痕組織が形成され、多数のTRAP陽性細胞が出現したが、MIF KOではTRAP陽性細胞数が有意に少なかった。また単位面積あたりの骨吸収面・破骨細胞数・および破骨細胞面を比較したところ、いずれもWTに比べMIF-KOでは有意に低値であった。さらに摘出頭頂骨をリアルタイムPCRにて解析したところ、IL-1βおよびRANKL mRNA発現はMIF-KOはWTに比べ有意に低かった。以上よりMIFは異物磨耗粉により誘導される骨吸収において重要な役割を果たすことが示された。(投稿準備中)。1)マクロファージ遊走阻止因子(MIF)を標的とした能動的抗体療法を目指し、MIF-DNAワクチン(MIF-DV)を開発し、磨耗粉誘発オステオライシモデルに対するMIF-DV接種の効果を検討した。これらを生後4週令BALB/cマウスに接種し、生後10週令にて頭頂骨上に5mgのポリエチレン粉(PE)負荷ないしはsham手術を施行し、CV-sham群、CV-PE群、MIF DV-sham群、MIF DV-PE群の4群に分け、手術後1週にて屠殺しリアルタイムPCRにより骨吸収因子(TNF-α、IL-16、IL-6,COX-2)mRNAの定量を行った。CV群ではPE負荷によりmRNAは有意な増加を示した。MIF-DV群ではこのような増加はCV群に比べ抑制傾向を示したがCV群との問に有意差はなかった。磨耗粉誘発性オステオライシスモデルにおける骨吸収因子誘導に対するMIF-DV接種は予防効果はあるが統計的に有意ではなかった。(投稿準備中)2)磨耗粉誘発性オステオライシスにおける骨吸収性因子産生や破骨細胞分化において、転写調節因子NFKBは重要な役割を果たす。摩耗粉刺激により生じるNFkBの活性化を、イメージングにより可視化することを試みた。8週令NFkB/luctferaseトランスジェニックマウスの頭頂骨上にPE5mgを負荷し、イメージングアナライザーにより頭部の発光を検出した。PE負荷によりマウス頭部は発光を呈し、この発光量は頭頂骨のルシフェラーゼ活性、各種骨吸収性因子mRNA発現量、および破骨細胞数・骨吸収面積と有意な正の相関を示した。

この系では摩耗粉により生じる炎症反応を簡便に検出・定量することが可能であり、摩耗粉の材質や粒径による炎症性の違いや、摩耗粉誘発性オステオライシスの薬剤による予防効果の検討などに有用と思われる。(投稿準備中)
抑制性レセプターLy49QによるTLR4シグナル制御機構の解明

本研究は、樹状細胞、マクロファージに優先して発現する抑制性MHCレセプターLy49QによるTLR4エンドサイトーシスの制御機構を明らかにし、樹状細胞およびマクロファージに特有のTLR4輸送システムとシグナル制御機構の分子基盤を理解することを目的として行った。マクロファージ細胞株RAW264を用いて、Ly49QはLPS刺激に依存してTLR4とエンドソームにおいて共局在すること、TLR4とLy49Qが共局在するエンドソームに活性化MAPキナーゼが共局在することから、Ly49QはエンドソームにおけるTLR4シグナル伝達の場の制御に関わることが示唆された。Ly49Qを欠損するマクロファージ細胞株では、LPS刺激存在下で、TLR4のエンドソームへの局在が認められず、炎症性サイトカインの産生能も著しく減弱していた。Ly49Qは細胞内の抑制性モチーフITIMに、チロシンフォスファターゼであるSHP1およびSHP2を会合することから、TLR4シグナルにおけるSHP1およびSHP2の役割を検討する目的で、これらフォスファターゼのドメイン欠失変異体および点変異体を作成し、TLR4依存的サイトカイン産生を検討した。その結果、いくつかの変異体においてサイトカイン産生の変化が認められ、Ly49QはSHPフォスファターゼを介してTLR4依存的サイトカイン産生を制御する可能性が示唆された。今後より詳細な分子機構を明らかにすることによって、TLR4の新しい制御機構が明らかにできると考えている。
確率的推論過程の脳内神経回路モデルとサル前頭葉の神経活動計測

人間は不確実に状態が変化する環境にあっても,その変化を予測し各時点での感覚入力と総合しながら適切な行動をとることができる.Carpenter等(1995)は,ヒトのサッカードの反応時間が目標刺激の呈示確率という環境変数に依存して変化することを示した.すなわち,被験者の固視点の左右どちらかに提示される輝点にサッカード眼球運動をする課題において輝点の提示確率が高い側への反応時間が短くなる.我々は,被験者は提示確率の大きさに応じて輝点の提示方向を予測し,提示以前にその側にサッカードの準備をしているのではないかと考えた.もしそうであればこの予測が輝点提示後の視覚入力によって強化されるか消去されていく過程が存在するはずである.この過程を解析するために,輝点提示後のサッカード開始時刻を固視点の消去で被験者に指示してサッカード開始時刻を遅らせることで予測と視覚入力の効果の減少と増加を調べた.実験結果は以下の通り.(1)遅延時間の増加にともなって反応時間は減少し輝点位置が既知の場合,すなわち予測によらない場合の時間に近づく.(2)ある遅延時間以上では反応時間は一定になる.(3)一定になっても反応時間は提示確率に依存する,すなわち予測の効果が残る.上記のデータを線形の神経素子モデルで解析し脳内神経機構を推定した.結果は以下の通り.(1)予測された提示確率の値は神経素子の活動度の初期値ではなく活動度の上昇勾配の値として表現されている.これは提示確率の値が神経のシナプス結合度の大きさとして保持されている可能性が高いことを示唆する.(2)反応時間は一定なっても提示確率に依存することからサッカード反応は予測によって反応を促進する神経路と視覚刺激に応じて反応を起動する神経路の2つの系が並列に働いていることが示唆される.人間は不確実に状態が変化する環境にあっても,その変化を予測し各時点での感覚入力と総合しながら適切な行動をとることができる.Carpenter等(1995)は,ヒトのサッカードの反応時間が目標刺激の呈示確率という環境変数に依存して変化することを示した.すなわち,被験者の固視点の左右どちらかに提示される輝点にサッカード眼球運動をする課題において輝点の提示確率が高い側への反応時間が短くなる.我々は,被験者は提示確率の大きさに応じて輝点の提示方向を予測し,提示以前にその側にサッカードの準備をしているのではないかと考えた.もしそうであればこの予測が輝点提示後の視覚入力によって強化されるか消去されていく過程が存在するはずである.この過程を解析するために,輝点提示後のサッカード開始時刻を固視点の消去で被験者に指示してサッカード開始時刻を遅らせることで予測と視覚入力の効果の減少と増加を調べた.実験結果は以下の通り.(1)遅延時間の増加にともなって反応時間は減少し輝点位置が既知の場合,すなわち予測によらない場合の時間に近づく.(2)ある遅延時間以上では反応時間は一定になる.(3)一定になっても反応時間は提示確率に依存する,すなわち予測の効果が残る.上記のデータを線形の神経素子モデルで解析し脳内神経機構を推定した.結果は以下の通り.(1)予測された提示確率の値は神経素子の活動度の初期値ではなく活動度の上昇勾配の値として表現されている.これは提示確率の値が神経のシナプス結合度の大きさとして保持されている可能性が高いことを示唆する.(2)反応時間は一定なっても提示確率に依存することからサッカード反応は予測によって反応を促進する神経路と視覚刺激に応じて反応を起動する神経路の2つの系が並列に働いていることが示唆される.
インド亜大陸における雑穀栽培とそれをめぐる農牧複合の研究

本調査は昭和60年度(1985年)昭和62年度(1987年)および平成元年度(1989年)の3カ年にわたりインドおよびパキスタンにおいて現地調査がおこなわれた、その主な研究成果の概要はつぎのようである。1.インドのカルナタカ、タミ-ル・ナド、アンドラ・プラディシュ、マハラシュトラ、オリッカ、ビハ-ルおよびマディア・プラディシュの7州において雑穀の遺伝的変異とその分布の調査をおこない、アワ、キビ、インドビエ、シコクビエ、コド、サマイ、コルネ、コラティ、ソルガム、トウジンビエ、という10種の雑穀のきわめて多数の系統を収集し、各地域における各雑穀の呼称、栽培法、収穣法ならびに利用法について現地調査をおこなった。またパキスタンではカラコラム山脈山村においてアワおよびキビ計111系統を収集するとともに、その呼称、栽培法ならびに利用法について調査した。またこれらの収集した系統を圃場に栽培し、その特性などを調べ、保存系統として確立した。この調査はインドではインド農業研究委員会に所属するニュ-デリ-の国立植物遺伝資源局およびバンガロ-ルの全インド雑穀改良計画の研究者と共同調査を行うことによって遂行され、収集品については切半してインド側と日本側において系統保存するとともに栽培して得られたデ-タ-の比較研究を行うことが進められている。またパキスタンにおいては農業研究センタ-植物遺伝資源研究室と共同で現地調査をおこない収集品については切半して詳しい特性調査をイスラマバ-ドと京都で行うことにしている。2.インド亜大陸における雑穀一雑草複合について現地調査し、多くの随伴雑草を収集した。またこれらについても圃場に栽植してその特性を調査し、同時に栽培した雑穀のそれと比較することにより雑草複合の実態を明らかにした。とくにサマイ、コラティ、インドビエおよびコルネの4種の雑穀が、イネおよびコドの随伴雑草から二次的に栽培されたいわゆる二次作物起源であるということを示唆するデ-タを得ることができた。3.インド亜大陸における雑穀栽培の農法(栽培技術と農具など)の詳細な聞き込み調査を、インドのカルナタカ州およびアンドラ・プラディシュ州、ならびにパキスタンのスワット州とシンド州でおこなった。そして耕地の土壌区分、主要栽培雑穀、耕起、〓種、施肥、混作、中耕、収穣・調製法、およびこれらの過程で用いる農具の詳細な調査が行なわれた。また雑穀の調理法については雑穀を含む16種の穀類に多様性に富む調理法があることがわかり、そのおのおのについて、その調理過程を農家において聞き込み調査をおこなった。4.雑穀栽培の西端部に近いパキスタン西南部マクラ-ン州においてその地域の農耕の特質について聞き込み調査をおこなった。またパキスタンーインド国境にまたがる地域に居住する農牧民の雑穀農耕ー牧畜複合の実態についてパキスタンのシンド州、インドのグジャラ-トおよびラジャスタン2州について詳細におこなった。5.インド亜大陸における雑穀栽培と家畜飼育の有機的結合と人間との関わりを調べるために、インド北部のカシミ-ル州とヒマチャル・プラディシュ州において、牧民のヒツジ管理(季節移動、ヒツジの群れ管理、ヒツジ所有者と羊伺いの関係、〓乳法)などを調査するとともに、雑穀栽培地域における食事体系の中での畜産物の役割についても現地調査をおこなった。昭和60年、昭和62年および平成元年度の3回にわたって行なわれた現地調査で得られた資料を整理し、またこれをくわしく検討するためにインドの研究分担者を昭和62年度短期間招へいした。さらにこれらをふまえて昭和60年および昭和62年についての成果についてはおのおの英文の報告書を作成し平成2年度には最終的な和文の報告書を作成した。

とくにサマイ、コラティ、インドビエおよびコルネの4種の雑穀が、イネおよびコドの随伴雑草から二次的に栽培されたいわゆる二次作物起源であるということを示唆するデ-タを得ることができた。3.インド亜大陸における雑穀栽培の農法(栽培技術と農具など)の詳細な聞き込み調査を、インドのカルナタカ州およびアンドラ・プラディシュ州、ならびにパキスタンのスワット州とシンド州でおこなった。そして耕地の土壌区分、主要栽培雑穀、耕起、〓種、施肥、混作、中耕、収穣・調製法、およびこれらの過程で用いる農具の詳細な調査が行なわれた。また雑穀の調理法については雑穀を含む16種の穀類に多様性に富む調理法があることがわかり、そのおのおのについて、その調理過程を農家において聞き込み調査をおこなった。4.雑穀栽培の西端部に近いパキスタン西南部マクラ-ン州においてその地域の農耕の特質について聞き込み調査をおこなった。またパキスタンーインド国境にまたがる地域に居住する農牧民の雑穀農耕ー牧畜複合の実態についてパキスタンのシンド州、インドのグジャラ-トおよびラジャスタン2州について詳細におこなった。5.インド亜大陸における雑穀栽培と家畜飼育の有機的結合と人間との関わりを調べるために、インド北部のカシミ-ル州とヒマチャル・プラディシュ州において、牧民のヒツジ管理(季節移動、ヒツジの群れ管理、ヒツジ所有者と羊伺いの関係、〓乳法)などを調査するとともに、雑穀栽培地域における食事体系の中での畜産物の役割についても現地調査をおこなった。昭和60年、昭和62年および平成元年度の3回にわたって行なわれた現地調査で得られた資料を整理し、またこれをくわしく検討するためにインドの研究分担者を昭和62年度短期間招へいした。さらにこれらをふまえて昭和60年および昭和62年についての成果についてはおのおの英文の報告書を作成し平成2年度には最終的な和文の報告書を作成した。
アミノ酸配列空間上の蛋白質の折れ畳みダイナミックスにおける規則的階層性の探索

効率良く折れ畳む蛋白質(good folder)とそうではない人工蛋白質(bad folder)のThirumalaiらの46ビーズモデルに対する折れ畳みシュミレーションのダイナミックスに対し、主成分解析と埋め込み論を併用し、折れ畳み易さ・頑健性の違いをその規則構造の次元性、階層的なメカニズムの有無、エネルギーLandscapeの観点から解析した。揺らぎの大きい10数主成分の次元が相対的に低く、かつ転移温度では他の温度領域のそれに比べて顕著に小さく、転移温度領域のダイナミックスは非ブラウン運動的な規則性を保有する傾向があることが分かった。数十個の原子クラスターの擬相転移や液体のガラス転移においても、相転移温度付近において、非確率過程的なダイナミックスが知られており、本研究はGarciaらによる酸化チトクロームcの水溶液中の蛋白揺らぎの異常拡散に対する理論的な裏づけを与えたことに相当する。ファネル・非ファネル型ランドスケープによる相違は、ファネル型のエネルギー地形のほうがフオールディングダイナミックスをより幅広い温度領域に渡ってregularizeする傾向があることが具体的に示唆された。