hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
階層型人口神経回路網を用いた動画像からの階層的動作モデルの獲得

バーチャルリアリティやマルチメディアの要素技術として画像解析技術への要求が高まっている。特に、特別なスタジオや機材を必要とすることなしに、一般のビデオ映像から人間や動物の「動作」を認識しモデル化することが求められている。ここで、動作とは、単なる物体の動きの方向や速度ではなく、「走る」や「止まる」といった、対象物の意図や意志によって意味付けされた、抽象度の高い記号表現をいう。動作による記号表現と映像との双方向の交換が可能になると、高度な情報の圧縮や、シナリオからの映像の自動生成、キーワードによる映像検索が可能になる。本研究では、申請者が提案中の多層人工神経回路網(ハイパーコラムモデル)とその選択的注意機構(記号から信号へのトップダウン処理)を用い、以下の3つの点におけるモデル獲得システムの技術向上を目指す。1.複雑な背景かでも対象物を安定して認識し、カメラで確実に追跡する技術2.追跡した物体の形状や動きを適切にパラメータ化する技術3.選られたパラメータを基に、記号的な意味付けを行う技術本年度は、提案モデルの性能評価を行った。研究項目は、以下の通りである。1.対象物追跡システム:首振り制御付きカメラと高速パーソナルコンピュータを用いた対象物追跡システムの性能評価を行った。2.ハイパーコラムモデルを動画像に適用するための改良:柔軟な対象物追跡を可能にするための、注意レベルの制御方法、制御レベルを切り替えるタイミングを検出するための予測法式を評価した。3.ハイパーコラムモデルの最上位層で形成される特徴マップの解析:動作の分かっているサンプル画像を基に形成した特徴地図を解析し、異なる動作の識別能力と、未学習動作に対する汎化能力を評価した。特に、特別なスタジオや機材を必要とすることなしに、一般のビデオ映像から人間や動物の「動作」を認識し、モデル化することが求められている。ここで、動作とは、単なる物体の動きの方向や速度ではなく、「走る」や「止まる」といった対象物の意図や意思によって意味付けされた、抽象度の高い記号表現を言う。動作による記号表現と映像との双方向の変換が可能になると、高度な情報の圧縮や、シナリオからの映像の自動生成、キーワードによる映像検索が可能になる。本研究では、代表者が提案中の多層人工神経回路網(ハイパーコラムモデル)とその選択的注意機構(記号から信号へのトップダウン処理)を用い、以下の3つの点におけるモデル獲得システムの技術向上を目指している。(1)複雑な背景下でも対象物を安定して認識し、カメラで確実に追跡する技術。(2)追跡した物体の形状や動きを適切にパラメータ化する技術。(3)得られたパラメータを基に、記号的な意味付けを行う技術。本年度は,実験のための環境作りと、提案モデルの性能を評価するための基礎実験を以下の点について行った。・対象物追跡システムの構築:首振り制御付きカメラとパーソナルコンピュータを用いた対象物追跡システムを構築した。・ハイパーコラムモデルを動画像に適用するための改良:柔軟な対象物追跡を可能にするための、注意レベルの制御方法、制御レベルを切り替えるタイミングを検出するための予測方式を明らかにした。・ハイパーコラムモデルの最上位層で形成される特徴マップの解析:動作の分かっているサンプル画像を基に形成した特徴地図を解析し、異なる動作の識別能力と、未学習動作に対する汎化能力を評価した。
エピジェネティック異常により制御される遺伝子群の癌細胞浸潤能への関与

食道癌由来培養細胞に脱メチル化剤を投与することによって、発現増加を認めた遺伝子をマイクロアレイ解析によって絞り込み、その中で、chromosome 15 open reading frame 48(C15orf48)に注目した。この遺伝子のプロモーター領域の異常メチル化を確認し、細胞運動能との関連を明らかにした。以上より、機能不明の異常メチル化により発現が制御されるC15orf48遺伝子の機能解析を行い、細胞運動能との関連性が深いことを明らかにした。脱メチル化剤投与によって発現が変化した遺伝子群に、細胞浸潤に関与する遺伝子が多く含まれるというこれまでの我々の結果を基に、エピジェネティックに制御されている機能不明な遺伝子について、その機能解明、特に細胞浸潤能について重点的に解析することを目標とした。食道癌、肝細胞癌、胃癌、大腸癌由来の培養細胞(少なくとも2種類)を解析対象とした。脱メチル化剤(5-aza-2'-deoxycytidine)1μMを96時間投与することによって、2倍以上の発現増加を認めた遺伝子をマイクロアレイ解析によって絞り込み、エピジェネティックな因子によって制御される遺伝子候補群とした。発現変化をリアルタイムPCR法にて確認した。一部の遺伝子は、そのプロモーター領域(転写開始部位より上流500塩基程度まで)のCpGアイランドのメチル化の状態をBisulfiteシークエンス法にて解析した。その中で、食道癌由来培養細胞を用いた検討で、異常メチル化との関連が深いと考えられるchromosome 15 open reading frame 48(C15orf48)に注目した。この機能不明のC15orf48の完全長cDNAが搭載された発現プラスミドを用いて、食道癌由来培養細胞であるTE-1,TE-2においてC15orf48が安定的に高発現するクローンを複数個採取した。Boyden Chamber法を用いて細胞浸潤能の変化を検討した。C15orf48が高発現するクローンでは、有意に細胞運動能が低下していた。同様に、肝細胞癌由来の培養細胞を用いた検討によって、選び出された機能不明のcysteine and glycine-rich protein 1(CSRP1)の細胞運動能、浸潤能をBoyden Chamber法やマトリゲルを用いた改変法にて検討を行っている。食道癌、肝細胞癌、胃癌、大腸癌由来の培養細胞を解析対象とした。その中で、食道癌由来培養細胞を用いた検討で、異常メチル化との関連が深いと考えられるchromosome 15 Open reading frame 48(C15orf48)に注目した。この遺伝子のプロモーター領域(転写開始部位より上流500塩基程度まで)のCpGアイランドのメチル化の状態をBisulfiteシークエンス法にて異常メチル化を確認した。この機能不明のC15orf48の完全長cDNAが搭載された発現プラスミドを用いて、食道癌由来培養細胞であるTE-1, TE-2においてC15orf48が安定的に高発現するクローンを作成し、Boyden Chamber法、wound heal assayを用いて細胞浸潤能の変化を検討したところ、C15orf48が高発現するクローンでは、有意に細胞運動能が低下していた。
含ビスマスインターエレメント化合物の研究

(1)5価ビスマスポルフィリンの研究アンチモンまでの第15族の軽い元素のポルフィリンは一般に5価の状態が安定で、3価の化合物は空気酸化されて5価になる。ところが、唯一ビスマスポルフィリンだけは3価の化合物しか知られておらず、5価の化合物は合成不可能と思われていた。3価のビスマスポルフィリンを電気化学的に酸化すると新しい化合物が得られ、その種々のスペクトルデータからこの化合物が5価のビスマスポルフィリンではないかと考えている。この化合物の、安定性を支配する要因を研究したところ、以下のことが判った。・酸素が存在しないと、プロトン性溶媒中でもこの化合物は非常に安定である。・電子供与性基をポルフィリンに導入しても安定化には寄与しない。・コア半径の大きなポルフィリンを用いても安定化には寄与しない。(2)第15族元素N-混乱ポルフィリンの合成第15族元素N-混乱ポルフィリンは以下の性質から、分子スケールエレクトロニクスに置ける分子ワイヤーとして有望な化合物である。・アキシャル位に結合を延ばすことができる。・ポルフィリンと異なり、中心元素が中性となリアニオンが存在しないためHOMO-LUMOギャップが小さくなる。・芳香族性が弱まる可能性が有り、HOMO-LUMOギャップが小さくなる。アンチモンN-混乱ポルフィリンを合成し、そのX線構造解析や電気・光特性を調べた結果、期待通りに中心元素が中性であること、小さなHOMO-LUMOギャップを持つことが確認できた。また、軸配位子が容易に交換可能であるため、この性質を利用して分子ワイヤーを作ることが可能である。また、リンN-混乱ポルフィリンも合成し、軸配位子は(=O)で有ることが判った。
超原子価典型金属化合物を利用した低原子価型反応性分子の反応制御

有機合成化学において炭素・炭素結合を高選択的かつ高効率で形成する新たな反応手法の開発は重要な研究課題である。これまでに知られた数多くの様式の研究のなかで、有機金属化合物は実に多様な反応特性を示すことが明らかにされ、重要な役割を果たしてきた。本研究では、そのなかで超原子価型の典型金属化合物の一つである安定な金属ア-ト型化合物と、これとは対照的に原子価欠損型炭素活性種のカルベンと等価な性質を有するカルベノイドとに注目し、これら二つの特性を組み合わせた新たな合成反応開発すべく研究を進めた。前年度までの研究から、1,1ージブロモアルケンとトリアルキル亜鉛ア-ト錯体の反応により対応する亜鉛ア-ト型カルベノイドが発生できること、さらにこのカルベイノイドが効率的に分子内アルキル化反応を起こして、対応する有機亜鉛化合物を与えることを見いだしている。今回、ア-ト型カルベノイドの立体制御に重点をおき、その発生法をさらに検討したところ、アルキルリチウムとの反応で発生させたリチウムカルベノイドをジアルキル亜鉛と処理する段階的方法でもア-ト型カルベノイドが発生でき、この場合、分子内に酸素官能基が存在する1,1ージブロモアルカンを用いると、高い立体選択性が発現することが明かとなった。1、1ージブロモシクロプロパンからのシクロプロピリデンカルベノイドの立体選択的発生、ならびにアルキル化反応を検討した。この場合にも、カルベノイドの立体選択的発生には対応するリチウムカルベノイドを経由する方法が有効であり、反応手法を工夫することにより、トランス、シス両異性体をそれぞれ高選択的に発生できた。シクロプロピリデンア-ト型カルベノイドは温度上昇にともなって立体反転で進行する分子内アルキル化反応を起こし対応するアルキル化生成物を高立体選択的に与えることも明かとなった。
破骨細胞分化因子シグナル伝達経路におけるTAK1・MAPKKKの機能同定

破骨細胞分化因子(RANKL)は、破骨細胞の分化と活性化に必須の因子である。RANKLは細胞表面のレセプター(RANK)に結合し、転写因子NF-κBの活性化、c-Fosの発現誘導・活性化を介して破骨細胞分化に働く。しかし、レセプターからこれらの活性化に至るまでのシグナル伝達の機構は十分解明されていない。これまでの研究の結果、TAK1がRANKL刺激によって活性化されること、優勢変異型TAK1がRANKLシグナルによるNF-κBの活性化を阻害することが明らかになっていた。このことは、TAKIがRANKLシグナルにおいて中心的働きをしている可能性を強く示唆する。そこで、本研究では、TAK1が破骨細胞分化で果たす役割を明らかにすることを目的とした。TAK1およびそのアダプタータンパク質であるTAB2が破骨細胞分化に必須であるか検討するため、野生型およびTAK1ノックアウト、TAB2ノックアウト破骨細胞前駆細胞を単離し、TAK1およびTAB2が破骨細胞分化において果たす役割の同定を試みた。前年度までに、TAK1、TAB2がともにRANKL刺激依存的なERKの活性化に必須の働きをすること枝、RANKL刺激依存的なc-Fosの発現誘導および破骨細胞分化に必須の働きをすることが明らかになった。本年度の研究では、アダプター分子TAB2がRANKL刺激依存的なERK活性化に必須の働きをする仕組みについて検討した。その結果、RANKL刺激依存的にTAK1-MEK-ERKが複合体を形成すること、さらにTAB2がこの複合体形成に必須の働きをすることを見出した。以上の結果は、TAK1およびTAB2が破骨細胞分化および骨の恒常性維持に極めて重要な役割を果たしていることを示している。RANKLは細胞表面のレセプター(RANK)に結合し、転写因子NF-κBとc-fosの活性化、MAPキナーゼJNKとp38の活性化およびc-srcの活性化を介して破骨細胞分化に働く。これまでの研究の結果、TAK1がRANKLによるNF-κB、JNKの活性化に必須の働きをしていることが明らかになっていた。このことは、TAK1がRANKLシグナルにおいて中心的働きをしている可能性を強く示唆する。TAK1が破骨細胞分化に必須であるか検討するため、野生型およびTAK1ノックアウトの破骨細胞前駆細胞を単離し、RANKLによる破骨細胞への分化誘導アッセイを行った。その結果、TAK1ノックアウト細胞ではRANKLによる破骨細胞への分化が起こらなかった。さらに、TAK1ノックアウト細胞ではRANKLによるc-src、c-fosの発現誘導が見られなかった。以上の結果は、TAK1がRANKLによる破骨細胞分化に必須の働きをしていることを示している。さらに、TAK1のアダプター分子TAB2が破骨細胞分化において果たす役割を解析するため、TAB2ノックアウト破骨細胞前駆細胞を単離し、同様のアッセイを行った。その結果、TAB2ノックアウト細胞においてRANKLによる破骨細胞への分化、およびc-src、c-fosの発現誘導が見られなかった。以上の結果は、TAB2がTAK1と同様RANKLによる破骨細胞分化に必須の働きをしていることを示している。今後は、TAK1およびTAB2が骨の恒常性について果たす役割を、個体レベルで解明することを目的とする。RANKLは細胞表面のレセプター(RANK)に結合し、転写因子NF-k Bの活性化、c-fosの発現誘導・活性化を介して破骨細胞分化に働く。これまでの研究の結果、TAK1がRANKL刺激によつて活性化されること、優勢変異型TAK1がRANKLシグナルによるNF-k Bの活性化を阻害することが明らかになっていた。TAK1およびそのアダプタータンパク質であるTAB2が破骨細胞分化に必須であるか検討するため、野生型およびTAK1ノツクアウト、TAB2ノツクアウト破骨細胞前駆細胞を単離し、TAK1およびTAB2が破骨細胞分化において果たす役割の同定を試みた。前年度までに、TAK1、TAB2がともにRANKL刺激依存的な破骨細胞分化に必須の働きをすること、さらにRANKL刺激依存的なc-fosの発現誘導に必須であることが明らかになった。本年度の研究では、TAK1およびTAB2がRANKL刺激によるc-fos発現誘導を制御する機構の解明を試みた。その結果、RANKL刺激依存的なc-fos発現誘導にはERK MAPキナーゼの活性が必須であること、さらにTAK1およびTAB2がRANKL刺激依存的なERK活性化に必須の働きをすることを見いだした。次年度では、TAK1およびTAB2が破骨細胞分化制御・骨の恒常性維持において役割を解明することを目的とする。

RANKLは細胞表面のレセプター(RANK)に結合し、転写因子NF-κBの活性化、c-Fosの発現誘導・活性化を介して破骨細胞分化に働く。しかし、レセプターからこれらの活性化に至るまでのシグナル伝達の機構は十分解明されていない。これまでの研究の結果、TAK1がRANKL刺激によって活性化されること、優勢変異型TAK1がRANKLシグナルによるNF-κBの活性化を阻害することが明らかになっていた。このことは、TAKIがRANKLシグナルにおいて中心的働きをしている可能性を強く示唆する。そこで、本研究では、TAK1が破骨細胞分化で果たす役割を明らかにすることを目的とした。TAK1およびそのアダプタータンパク質であるTAB2が破骨細胞分化に必須であるか検討するため、野生型およびTAK1ノックアウト、TAB2ノックアウト破骨細胞前駆細胞を単離し、TAK1およびTAB2が破骨細胞分化において果たす役割の同定を試みた。前年度までに、TAK1、TAB2がともにRANKL刺激依存的なERKの活性化に必須の働きをすること枝、RANKL刺激依存的なc-Fosの発現誘導および破骨細胞分化に必須の働きをすることが明らかになった。本年度の研究では、アダプター分子TAB2がRANKL刺激依存的なERK活性化に必須の働きをする仕組みについて検討した。その結果、RANKL刺激依存的にTAK1-MEK-ERKが複合体を形成すること、さらにTAB2がこの複合体形成に必須の働きをすることを見出した。以上の結果は、TAK1およびTAB2が破骨細胞分化および骨の恒常性維持に極めて重要な役割を果たしていることを示している。
p53誘導性タンパク質Mieapによる消化管腫瘍抑制のメカニズムに関する研究

我々はp53誘導性タンパク質Mieapが不良なミトコンドリアを修復あるいは排除することでミトコンドリアの品質を管理する機能を見出した。Mieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスを解析したところ、Mieap遺伝子の欠損がApcMin/+マウスの小腸及び大腸のポリープ数及びサイズを増加させ、腫瘍悪性化・がん化を促進することを見出した。この原因はMieap遺伝子欠損による不良ミトコンドリアの蓄積と、そこから過剰産生された活性酸素種(ROS)による酸化ストレスであることが示唆された。Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の腫瘍発生・進展における役割を明らかとする目的でMieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスの腫瘍組織のマイクロアレイ解析及びメタボローム代謝解析を行った。マイクロアレイ解析ではMieapによるミトコンドリア修復機構MALMの誘導に関与する因子の探索を行い、メタボローム解析の結果から得られるマウス生体内で実際のミトコンドリア代謝経路を参照して、その役割について詳細に解析することにした。一方、ApcMin/+マウスと同様にMieap遺伝子欠損に伴い、腫瘍悪性化・がん化促進が認められる胃がんモデルマウス(Ganマウス)でも同様にマイクロアレイ解析及びメタボローム代謝解析を行う予定であったが、昨年実施された国立がん研究センター研究所の新棟への移転(動物実験施設含む)のため、すべての実験動物は保存胚より復元して再構築を行っている。ApcMin/+マウス及びMieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスの腫瘍組織を用いたマイクロアレイ解析およびメタボローム解析では、平成28年度に得られた解析のデータをもとにしたMieap機能解析を引き続き進めている。一方、胃がんモデルGanマウス(K19-Wnt1/C2mEマウス)とMieap遺伝子欠損マウスとの交配により得られたK19-Wnt1/C2mE(Gan)マウス、K19-Wnt1マウス、K19-C2mEマウスに対するMieap遺伝子の野生型、ヘテロ及びホモ欠損型マウスの胃に発症する腫瘍に対して同様にマイクロアレイ解析及びメタボローム解析を行う予定だったが、昨年実施された国立がん研究センター研究所の新棟への移転(動物実験施設含む)に伴い動物実験を一旦終了させたため、これらの解析は行えなかった。平成29年度は、Mieap遺伝子欠損マウス、ApcMin/+マウス及びK19-Wnt1/C2mE(Gan)マウスを新たに保存胚から個体復元して、ApcMin/+マウス及びK19-Wnt1/C2mE(Gan)マウス、K19-Wnt1マウス、K19-C2mEマウスに対するMieap遺伝子欠損マウスの再構築を行った。ApcMin/+マウス及びMieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスの腫瘍組織を用いたマイクロアレイ解析及びメタボローム解析の比較データをもとにしたMieap機能解析を引き続き行う。移転した新研究棟動物実験施設において保存胚から個体復元したMieap遺伝子欠損マウス、ApcMin/+マウス及びK19-Wnt1/C2mE(Gan)マウスを用い、Mieap遺伝子欠損ApcMin/+マウス及びK19-Wnt1/C2mE(Gan)マウス、K19-Wnt1マウス、K19-C2mEマウスを再構築する。再構築したMieap遺伝子欠損K19-Wnt1/C2mE(Gan)マウスの腫瘍組織を用いて昨年度延期したマイクロアレイ解析及びメタボローム解析を行う。さらに、これらのMieap遺伝子欠損がんモデルマウスの腫瘍組織を用いてMieapによるミトコンドリア修復過程の電子顕微鏡解析(ミトコンドリア形態)及び免疫電子顕微鏡解析(Mieap及びマイクロアレイ解析、メタボローム解析で見出された関連因子のミトコンドリアにおける局在)を行い、Mieapによるミトコンドリア品質管理機構の形態学的可視化によるメカニズムの解明を目指す。平成24年度基盤研究(C)「新規p53標的遺伝子Mieapのミトコンドリアを標的とした腫瘍抑制機序の解明」において、Mieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスを解析し、Mieap遺伝子の欠損がApcMin/+マウスの小腸及び大腸のポリープ数及びサイズを増加させ、腫瘍悪性化・がん化を促進することを見出した。この原因はMieap遺伝子欠損による不良ミトコンドリアの蓄積と、そこから過剰産生された活性酸素種(ROS)による酸化ストレスであることを示した。さらに、ApcMin/+マウスと同様の結果を胃癌モデルマウス(Ganマウス)でも確認していることから、本研究課題では、Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の腫瘍発生・進展における役割を明らかとする目的で、Mieap欠損ApcMin/+マウス及びGanマウスの腫瘍組織のマイクロアレイ解析及びメタボローム代謝解析を行う。マイクロアレイ解析ではMieapによるミトコンドリア修復機構MALMの誘導に関与する因子の探索を行い、メタボローム解析の結果から得られるマウス生体内で実際のミトコンドリア代謝経路を参照して、その役割について詳細に解析する。さらにマウス個体において腫瘍組織からミトコンドリア画分を分取し、腫瘍内ミトコンドリアタンパク質に対して、2DICAL(two-dimensional image-converted analysis of liquid chromatography and mass spectrometry)を行う。Mieap遺伝子欠損ApcMin/+

マウスの腫瘍組織を用いたマイクロアレイ解析及びメタボローム解析すべての動物実験に関しては国立がん研究センター遺伝子組み換え実験安全委員会及び実験動物安全管理委員会に対して研究申請を行い十分な審議の後、承認を得て行った。ApcMin/+マウス及びMieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスの小腸腫瘍組織を17週齢時に採取したサンプルを用いて、マイクロアレイ解析およびメタボローム解析を行った。マイクロアレイ解析ではMieapによるミトコンドリア修復機構MALMの誘導に関与する因子の探索を行い、メタボローム解析の結果から得られるマウス生体内で実際のミトコンドリア代謝経路を参照して、その役割について詳細に解析している。一方、ApcMin/+マウス及びMieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスの腫瘍組織からミトコンドリア画分を分取し、腫瘍内ミトコンドリアタンパク質に対して、2DICAL(two-dimensional image-converted analysis of liquid chromatography and mass spectrometry)を行う実験を次年度に延期した。次に、胃がんモデルマウスであるGanマウスのMieap遺伝子欠損マウスの腫瘍組織を用いたマイクロアレイ解析及びメタボローム解析を行うため、Ganマウス(K19-Wnt1/C2mEマウス)とMieap遺伝子欠損マウスとの交配により、K19-Wnt1/C2mE(Gan)マウス、K19-Wnt1マウス、K19-C2mEマウスに対するMieap遺伝子野生型、ヘテロ及びホモ欠損型のマウスを得た。これらのマウスの胃に発症する腫瘍を最適に比較できる時期を病理組織科学的に解析した。次年度では、各遺伝型のマウスより最適時に胃を摘出してマイクロアレイ解析及びメタボローム解析を行う。我々はp53誘導性タンパク質Mieapが不良なミトコンドリアを修復あるいは排除することでミトコンドリアの品質を管理する機能を見出した。Mieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスを解析したところ、Mieap遺伝子の欠損がApcMin/+マウスの小腸及び大腸のポリープ数及びサイズを増加させ、腫瘍悪性化・がん化を促進することを見出した。この原因はMieap遺伝子欠損による不良ミトコンドリアの蓄積と、そこから過剰産生された活性酸素種(ROS)による酸化ストレスであることが示唆された。Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の腫瘍発生・進展における役割を明らかとする目的でMieap遺伝子欠損ApcMin/+マウスの腫瘍組織のマイクロアレイ解析及びメタボローム代謝解析を行った。マイクロアレイ解析ではMieapによるミトコンドリア修復機構MALMの誘導に関与する因子の探索を行い、メタボローム解析の結果から得られるマウス生体内で実際のミトコンドリア代謝経路を参照して、その役割について詳細に解析することにした。
インドネシア辺地における沿海資源の利用管理制度に関する研究

インドネシアの漁業が急速に発展したのは1980年代である。とくに発展の著しいのは漁船の動力化であるが、インドネシアの場合にそれはおもに船外機の普及によるものである。この時期に動力船は約2.2倍の11万隻に、漁獲量は約1.5倍の217万トンから1990年代に入って一層増大し、362万トンまでに及んだ。漁業種類別にみると、地曵網、まき網、敷網などの中規模漁業や、釣りや刺網などの小規模漁業が中心で、依然として沿岸漁業が全漁獲量の約90%を占める。しかしわが国の沿岸漁村にみられるような漁業権は設定されていない。漁獲高が著しく増大したのはこのような漁船の動力化による以外に、輸出の増大や国内の動物性蛋白質の供給源としての需要が増大したことにもよる。辺地漁村としてここでは北スラウェシのメナド周辺でケマティガとモロンパーの2つの漁村を調査の対象にした。ケマティガは州都メナドからやく30km東に位置し、約500世帯でそのうちの約80%が漁業をおもな生業としている。総労働力人口は980人でそのうち85.5%にあたる838人が漁業で働き、4.6%にあたる45人が仲買人であるから、実に90%が漁業で生計を立てている純漁村である。おもな漁はまき網、地曳網、敷網、船曳網、刺網、釣りなどであるが、これらのうち刺網や釣りには依然として無動力船によるものが多い。まき網はギヨップと呼ばれる伝統的なものと、パジェコという近代的なものに分けられる。近代化、動力化とともに漁民層の分解も進み、漁業経営者と単なる乗組員すなわち賃金労働者に分かれつつある。モロンパー村はメナドから南東約120kmにあり、334世帯から成り、そのうち78%にあたる260が漁業世帯である。ここでは釣りが142統と最も多く、船曳網、地曳網、刺網、敷網、まき網は統数のうえではそれぞれ10統内外に過ぎないが、種類の漁業が行われ、ここでも階層分化が急速に進み、網漁業はやはり雇用労働に依存している。わが国の漁業センサスのような画一的な悉皆調査が行われていないので統計的には極めて不備なので調査対象とした漁村を同じ尺度で表現することができない。どちらの漁村にも商業的漁業の発展が急速で、伝統的な漁業からより収益性の高い近代的への漁民の移動も激しく行われている。メナド周辺では海に面していても海に背をむけた農業集落が多く、むしろこれらのような純漁村は少ない。これらの農業集落は椰子のプランテーションや香料の栽培で経済的に裕福である。水産物流通はおもに漁村に住む仲買人によって担われメナドの魚市場へ運ばれるが、それ以外の漁家の婦人の行商によって周辺の裕福な農家へ販売される。メナドから東南へ約700km、アンボン周辺部の漁村には、サシと称する古くからの伝統的漁場利用に関する共同体規制が残っている。これは禁漁に関する取決めであるが、農・林産資源の利用にも適用されている。セラム島北西部のコタニア漁村ではナマコ養殖に関するサシが行われている。この村は近隣の島から35戸が20年前に移住してできた新しい村であるが母村のサシをそのまま引き継いでいる。かつてはサシの期間(禁漁期間)は5年であった。この期間が明ける時期には宗教的なセレモニ-が行われ村人総出でナマコ漁に従事した。解禁期間は1か月程度、参加漁民は村落に対する経済的負担を求められる。しかし最近この制度も急速に変化しつつある。禁漁期間も2年に短縮され、また村への負担割合が著しく増大し、漁獲量の10%になっている。こうした変化は最近ナマコに対する市場での需要が増大し、また漁民の現金収入に対する欲望が強くなったものと考えられる。最近インドネシア政府はこうした伝統的な漁場利用制度を基に、漁業管理制度や漁民組織の育成を図ろうとしている。しかし漁村について共通していえることは、漁港などのインフラ整備が極めて立ち遅れていることである。すなわちメナド周辺の漁村では漁船は砂浜に押し上げられ、コタニアではマングローブの浅瀬に放置されている。陸揚げされた漁獲物の冷凍加工設備もなく、その都度不安定な価格で出荷しなければならない。また村単位での行政もほとんど中央の水産局に依存している。

辺地漁村としてここでは北スラウェシのメナド周辺でケマティガとモロンパーの2つの漁村を調査の対象にした。ケマティガは州都メナドからやく30km東に位置し、約500世帯でそのうちの約80%が漁業をおもな生業としている。総労働力人口は980人でそのうち85.5%にあたる838人が漁業で働き、4.6%にあたる45人が仲買人であるから、実に90%が漁業で生計を立てている純漁村である。おもな漁はまき網、地曳網、敷網、船曳網、刺網、釣りなどであるが、これらのうち刺網や釣りには依然として無動力船によるものが多い。まき網はギヨップと呼ばれる伝統的なものと、パジェコという近代的なものに分けられる。近代化、動力化とともに漁民層の分解も進み、漁業経営者と単なる乗組員すなわち賃金労働者に分かれつつある。モロンパー村はメナドから南東約120kmにあり、334世帯から成り、そのうち78%にあたる260が漁業世帯である。ここでは釣りが142統と最も多く、船曳網、地曳網、刺網、敷網、まき網は統数のうえではそれぞれ10統内外に過ぎないが、種類の漁業が行われ、ここでも階層分化が急速に進み、網漁業はやはり雇用労働に依存している。わが国の漁業センサスのような画一的な悉皆調査が行われていないので統計的には極めて不備なので調査対象とした漁村を同じ尺度で表現することができない。どちらの漁村にも商業的漁業の発展が急速で、伝統的な漁業からより収益性の高い近代的への漁民の移動も激しく行われている。メナド周辺では海に面していても海に背をむけた農業集落が多く、むしろこれらのような純漁村は少ない。これらの農業集落は椰子のプランテーションや香料の栽培で経済的に裕福である。水産物流通はおもに漁村に住む仲買人によって担われメナドの魚市場へ運ばれるが、それ以外の漁家の婦人の行商によって周辺の裕福な農家へ販売される。メナドから東南へ約700km、アンボン周辺部の漁村には、サシと称する古くからの伝統的漁場利用に関する共同体規制が残っている。これは禁漁に関する取決めであるが、農・林産資源の利用にも適用されている。セラム島北西部のコタニア漁村ではナマコ養殖に関するサシが行われている。この村は近隣の島から35戸が20年前に移住してできた新しい村であるが母村のサシをそのまま引き継いでいる。かつてはサシの期間(禁漁期間)は5年であった。この期間が明ける時期には宗教的なセレモニ-が行われ村人総出でナマコ漁に従事した。解禁期間は1か月程度、参加漁民は村落に対する経済的負担を求められる。しかし最近この制度も急速に変化しつつある。禁漁期間も2年に短縮され、また村への負担割合が著しく増大し、漁獲量の10%になっている。こうした変化は最近ナマコに対する市場での需要が増大し、また漁民の現金収入に対する欲望が強くなったものと考えられる。最近インドネシア政府はこうした伝統的な漁場利用制度を基に、漁業管理制度や漁民組織の育成を図ろうとしている。しかし漁村について共通していえることは、漁港などのインフラ整備が極めて立ち遅れていることである。すなわちメナド周辺の漁村では漁船は砂浜に押し上げられ、コタニアではマングローブの浅瀬に放置されている。陸揚げされた漁獲物の冷凍加工設備もなく、その都度不安定な価格で出荷しなければならない。また村単位での行政もほとんど中央の水産局に依存している。表記課題についてインドネシア全体の概要を把握するとともに北スラウェシを中心に実態調査を行った。以下、その特徴点を述べる。1)北スラウェシでもメナドを中心に観光開発が進み、ビ-トンではカツオ・マグロ産業が拡張している。観光開発によって就業機会の拡大、商品経済化が進展している一方、沿海域の汚染も進行している。
親／疎水性ナノ空間を併せ持つ有機－無機ハイブリッド型多孔体の開発と触媒への応用

本研究では、新しい有機ー無機ハイブリッド型多孔体の創製とその応用について検討してきた。架橋フェニレン基を持つ結晶性12員環アルミノシリケートKCS-2を利用した触媒開発をこれまでに引き続き行い、Cu, Znなどの遷移金属種をイオン交換的に細孔内に固定できることを確認した。しかし結晶構造の劣化が見られたこともあり、これらの金属を触媒活性種として利用できる触媒反応系を見つけだすことはできなかった。今後は末端フェニル基を持つKCS-5のような高い構造安定性を持つハイブリッド型多孔体の創製と利用を目指す必要がある。KCS-2と同じ架橋型有機シランを原料に有機四級アンモニウム存在下で未知物質KCS-7が合成できることをすでに報告しているが、そのX線結晶構造解析により、KCS-7が内容積の大きな新規POSS(かご状構造を持つシルセスキオキサン)である可能性が示唆された。並行して行った合成研究では共存させるアルカリ金属種の変化により生成相が変化することも見いだしており、ここで得られた新規物質とあわせ、高分子材料へのブレンド材などとしての応用が期待される。末端型有機シランを原料とした材料創製も継続して行い、ジメチルジエトキシシランのような二置換有機シランからも結晶性生成物が得られることを明らかにした。また、ゼオライトからの連想で合成原料を末端有機シランから末端有機リン酸へと展開させ、複数の結晶性多孔質アルミノリン酸化合物を得ることにも成功している。得られたアルミノリン酸化合物のひとつは12員環細孔を持つ層状アルミノリン酸シートが積層した構造を持つとみられ、層間拡張や触媒活性種の層間導入が期待できることから、均一系触媒の不均一化などの応用研究へ発展させたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、研究代表者らが開発・報告した、有機ー無機ハイブリッド型ゼオライト様多孔体KCS-2の合成手法を応用し、新しい有機ー無機ハイブリッド型層状シリケートを創製し、その材料としての応用について検討する。研究初年度である平成28年度は、研究計画どおりに新規材料の開発とその物性評価を中心に研究を行った。研究計画書に記載した2つのアプローチのそれぞれで新規物質を得ることに成功した。まず、KCS-2で用いたbis(triethoxysilyl)benzene(BTEB)以外のケイ素源を用いた合成では、bis(triethoxysilyl)biphenylから未知構造物質が得られた。BTEBと類似したケイ素源であるが、結晶性生成物が得られた合成条件はKCS-2のそれとは大きく異なる。また、KCS-2と同様に層状シリケートが積層した構造をとるとみられるが、シリケート層の結晶構造は異なることが示唆されている。直鎖型の架橋有機基を持つbis(triethoxysilyl)hexaneからも新規結晶性物質が得られており、今後はこれらの合成条件の最適化を進める。また、有機structure-directing agent(SDA)を用いたアプローチでは、ゼオライト合成によく用いられるtetramethylammonium(TMA+)をSDAとして用いた場合に新たな未知構造物質が得られた。TMA+が生成物に含まれていることが元素分析から確かめられ、ゼオライトの場合と同様に未知構造物質の結晶化に寄与していると考えられる。共同研究者による構造解析により、この物質は立方晶系の結晶構造を持つことが示唆された。これまでに得られた物質が持っていた層状構造とは異なる晶系であり、結晶形成過程も異なる可能性があるため、今後の合成条件最適化と構造解析の進捗が待たれる。平成28年度は研究計画書に従い新規材料の開発とその物性評価を中心に研究を行った。研究は順調に進められ、研究計画書に記載した2つのアプローチにより新規物質を得ることに成功した。様々な有機基で架橋された有機シランを用いたアプローチ、有機SDAを用いたアプローチともに今後の合成条件最適化が必要ではあるが、合成条件の変数は多く、平成29年度以降の研究でさらなる新規構造物質の開発が十分に期待できる。研究計画書に記載した2つのアプローチで未知構造物質が得られたことは、本研究が順調に進められていることを裏付けるだけでなく、研究のコンセプトが妥当なものであったことを示すものであり、今後の順調な進捗が予想される。注目すべきは、SDAを用いて得られた生成物が立方晶系の結晶構造を持つと思われることである。架橋型有機シランを用いたこれまでの合成では層状構造を持つ物質が得られていたが、立方晶系の生成物は、架橋型有機シランが三次元的に結合している可能性を示唆しており、オープンで大きな疎水性細孔空間を提供できる材料として期待できる。なお、この研究での合成手法は架橋型有機シランだけでなく、末端型有機シランを使った合成にも広く適用できることがわかっており、今後原料有機シランの多様化への展開を予定している。本研究は、新しい有機ー無機ハイブリッド型層状シリケートを創製し、その材料応用について検討する。平成28年度の研究が順調に進行したことから、平成29年度も計画通りに新規多孔質材料の開発・解析を継続するとともに、得られた多孔性物質の触媒応用の可能性を調べた。架橋型有機シランを原料とした合成ではいくつかの未知生成物が得られたが、結晶性の高いものは多くなく今後の合成条件の最適化が必要である。

一方、末端有機基を持つ有機シランを原料に用いたところ、比較的結晶性の良い未知生成物を数多く得ることができた。多孔性を示すものも存在し、今後のさらなる成果が期待できる。得られた物質のX線結晶構造解析も順調に進んでおり、KCS-3をはじめとしたいくつかの未知物質の結晶構造決定に成功した。本研究の合成手法でこれまでに得られた物質は二次元層状シリケートを基本とした構造を持っていたが、平成28年度の研究で得られたKCS-7はこれらとは異なる三次元構造ユニットを持つ可能性が本年度の構造解析研究で提案された。新しい結晶化ルートを示唆する結果であり、本研究での物質合成の新たな展開を期待させる。KCS-2には結晶骨格内の4配位Alとそれに応じた骨格外Na+が存在することから、イオン交換による固体酸点の形成が期待できた。そこでNH4Cl水溶液中で処理したところNa+はほぼ完全にNH4+へと交換できた。Na+はH+ともイオン交換可能であり、酢酸処理によりほぼ完全にH+へのイオン交換が進行した。結晶構造の熱安定性は若干低下したが、NH3-TPDで強い固体酸性が確認され、液相酸触媒反応などへの適用が可能と考えられる。KCS-2のシラノール基をアンカーとしたTiの固定も試みたが、得られた物質は1-ヘキセンの過酸化水素酸化に触媒活性を示さなかった。Tiが6配位状態で導入されたため酸化触媒活性を示さなかったと考えられる。新規多孔質材料の合成・解析は順調に進行している。架橋型有機シランを原料に用いた合成だけでなく、末端型有機シランを原料に用いた合成にも展開しており、すでに多くの未知構造物質を得ることに成功している。また、非常に大きなユニットセルサイズを持つKCS-3をはじめ、いくつかの未知構造物質の結晶構造解明に成功している。KCS-3の結晶構造解析が、吸着測定から予見されていた親油的なスリット型細孔の存在を裏付けたように、物質合成と結晶構造解析は相補的に本研究の進展に寄与している。触媒への応用の検討では、研究計画通りイオン交換により固体酸性を発現させることに成功した。結晶構造の熱安定性はゼオライトに劣るが、固体酸強度はゼオライトのそれと同様に強いことを明らかにした。一方でTiを導入したKCS-2が酸化触媒活性を示すことはなかったが、シラノール基をアンカーとするTiの固定までは達成しており、研究計画での想定通り、KCS-2の親水空間への金属種の固定は可能であることが示された。今後に予定されている貴金属種の固定も十分に期待できる。以上から、本研究は現在まで概ね順調に進展していると考えられる。本研究では、新しい有機ー無機ハイブリッド型多孔体の創製とその応用について検討してきた。架橋フェニレン基を持つ結晶性12員環アルミノシリケートKCS-2を利用した触媒開発をこれまでに引き続き行い、Cu, Znなどの遷移金属種をイオン交換的に細孔内に固定できることを確認した。しかし結晶構造の劣化が見られたこともあり、これらの金属を触媒活性種として利用できる触媒反応系を見つけだすことはできなかった。今後は末端フェニル基を持つKCS-5のような高い構造安定性を持つハイブリッド型多孔体の創製と利用を目指す必要がある。
膜型ADAM結合分子のクローニングと機能解析

ADAM(A Disintegrin And Metalloproteinase)分子は、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)のメタロプロテアーゼドメインを共有するMMP近縁遺伝子ファミリーである。ADAMは細胞膜貫通ドメインをもつ膜型ADAMとスロンボスポンジン(TS)ドメインをもつ分泌型ADAMTSに大別されている。本研究では、膜型ADAMと相互作用する分子群を酵母two-hybrid systemでスクリーニングすることにより、酵素の基質やインヒビター、細胞機能制御因子を同定し、膜型ADAMの性質を解明することを目的としている。膜型ADAMの代表としてADAM28を標的とし、本分子のディスインテグリンドメインからcysteine-richドメインまでをコーディングするcDNAをbaitとしてDNA-binding vectorを作成した。次いで、市販のヒト肺組織cDNAライブラリーを組み込んだDNA-activation domain vectorを上記のbaitと共に酵母Y190株に発現し、ヒスチジン要求性とβ-ガラクトシダーゼアッセイにてスクリーニングした。その結果、215個の陽性クローンを得、ダイレクトシークエンスした。得られたクローンのうち、connective tissuegrowthfactor、pulmonary-associated protein A2、P-selectin ligandなどに的を絞って結合能や結合ドメインを検討している。また、ADAM28の全長とメタロプロテアーゼドメインをコーディングするcDNAをクローニングし、FLAG-tagを付けたリコンビナントADAM28を精製し、上記で得られた基質候補分子の分解作用を検討中である。マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)のメタロプロテアーゼドメインを共有するADAM(A Disintegrin And Metalloproteinase)分子が注目されている。ADAMは膜型ADAMと分泌型ADAMTSに分類されるが、膜型ADAMの基質特異性、活性化因子、インヒビターなどについてはほとんど不明である。本研究では、膜型ADAMと相互作用する分子群を酵母two-hybrid systemでスクリーニングすることにより、基質や活性制御因子を固定し、膜型ADAMの酵素学的性質を解明することを目的としている。活性中心の構造がヘビ毒に最も近いADAM28を標的にして、ADAM28のディスインテグリンドメインからCysteine-richドメインまでをコーディングするcDNAをbaitとしてDNA-binding vectorを作成した。その結果、215個の陽性クローンが得られたので、このcDNAフラグメントをダイレクトシークエンスした。細胞内で作用するeukaryotic translationelongation factor1 gammaなどの転写因子や未知の分子を除き、ADAM28の基質となる可能性をもつconnectivetissuegrowthfactorやpulmonary-associated protein A2などに的を絞って結合能や結合ドメインを検討している。また、ADAM28のメタロプロテアーゼドメインをコーディングするcDNAをクローニングし、リコンビナント活性型ADAM28の精製を目指している。
Gossamer宇宙構造物を対象とした革新的シミュレーション技術の創出

本年度は,昨年度開発中であった膜面構造解析用IGA計算コードにおける収束性の問題を解消するため,以下の解析手順にしたがって非線形構造解析を実行できるコードを開発した.1.張力未導入の状態における剛性マトリクスの特異性を回避するため,初期状態の膜面に対してDynamic Relaxation法を適用して釣合い解近傍の近似解を求める.2.1で求めた近似解を初期値としてNewton-Raphson法により厳密な釣合い解を求める.上記解析手順にしたがった計算コードにより収束性の問題は根本から解決し,張力場理論に基づいた膜面のIsogeometric解析が可能となった.開発したIGAコードを用いて柔軟膜面の非線形構造解析を行い,当初予測していた通り制御点群の変位によってCrease状の変形が膜面上に発現することを確認した.なお,上記の計算コードでは,Dynamic Relaxation法を導入した結果として,剛性マトリクスの算出に多くの時間が費やされることになる.開発した計算コードには,この問題に対処するためのアイデアも導入されている.さらに当初計画には盛り込まれていなかった項目として下記成果を得た.1.線形弾性体に加え,非圧縮Mooney-Rivlin体に対するIGAコードを開発した.2.研究過程で,柔軟膜面のIsogeometric解析においては対称境界条件の扱いが重要であることが判明した.これに対処するため,仮想制御点を導入して対称境界条件を満足させる手法を新たに考案した.また,同手法をIGA計算コードに組込み,所期の解析性能が達成できることを確認した.当初予定の研究実施計画では本年度,1. IGAシェルモデルの実装とこれを用いた非線形構造解析の実施2. IGA膜モデルを用いた場合のcrease変形解析性能の評価の2項目を実施する予定であった.上記2項目中,本年度に達成できたものは後者の項目のみであり,本年度は当初予定計画を全て実施できていない.ただし当初予定計画には含まれていなかった項目として,1.Newton-Raphson法とDynamic-Ralaxation法を組み合わせた解析法の確立,2.膜材へのMooney-Rivlin則の適用,3.仮想制御点を用いた対称境界条件の処理法の確立,の3項目を達成しており,これを勘案すると研究計画はおおむね順調に進展していると判断できる.本年度の達成項目により,薄膜構造物の非線形構造解析を数値的に安定して実施できる環境が整備されたといえる.今後は,当初計画で予定されていたIGAシェルモデルの実装を行って,極薄柔軟膜面のリンクル解析を実施する.IGAリンクル解析の結果を,従来型手法である有限要素解析の結果と比較して,IGAのリンクル解析性能を評価する予定である.本研究では,従来の有限要素法に代わる新規構造解析技術として注目を集めているIsogeometric解析を柔軟膜面の構造解析に応用し,Gossamer構造物を対象とした高性能・高精度な革新的構造シミュレーション技術を創出することを目的としている.研究初年度にあたる本年度は,当初の計画に沿って柔軟膜面を対象としたIsogeometric解析コード基本部の開発,ならびに同解析コードへの張力場理論の導入を行った.現在は数値解析用スクリプト言語を中心として解析コードの開発を行っており,NURBS基底関数を利用した形状表現のために必要となる基本ライブラリ,ならびに構造解析を実施するために必要となる数値積分ルーチンや非線形方程式の反復解法ルーチン等,解析コードの基礎にあたる部分の開発は一通り完了し,さらに膜面の構成則に張力場理論にもとづく修正を加えるルーチンも導入を終えている.ただし,同コードを用いてしわの発生する膜面の構造解析を行うと,反復計算過程において良好な収束が得られないことが判明し,現在その原因を調査中である.しわの発生する膜面を解析する際に収束性が損なわれることから,現コードにおける収束性の問題は,しわに起因する非線形性と密接な関連をもっているものと推測される.当初計画では,本年度中に理論解による検証作業までを終了させることとなっていたが,同検証作業には着手できておらず,進捗はやや遅れている.当初計画では,理論解との比較を通じて解析コードの検証作業までを終了する予定となっていたが,現在この検証作業に着手できておらず計画はやや遅れている.しわの発生するような膜面の非線形応答を解析する際に,現在の解析コードでは良好な収束が得られないことが判明しており,その原因を考察した後に上記の検証作業に着手する予定である.本年度は,昨年度開発中であった膜面構造解析用IGA計算コードにおける収束性の問題を解消するため,以下の解析手順にしたがって非線形構造解析を実行できるコードを開発した.1.張力未導入の状態における剛性マトリクスの特異性を回避するため,初期状態の膜面に対してDynamic Relaxation法を適用して釣合い解近傍の近似解を求める.2.1で求めた近似解を初期値としてNewton-Raphson法により厳密な釣合い解を求める.上記解析手順にしたがった計算コードにより収束性の問題は根本から解決し,張力場理論に基づいた膜面のIsogeometric解析が可能となった.開発したIGAコードを用いて柔軟膜面の非線形構造解析を行い,当初予測していた通り制御点群の変位によってCrease状の変形が膜面上に発現することを確認した.なお,上記の計算コードでは,Dynamic Relaxation法を導入した結果として,剛性マトリクスの算出に多くの時間が費やされることになる.開発した計算コードには,この問題に対処するためのアイデアも導入されている.さらに当初計画には盛り込まれていなかった項目として下記成果を得た.1.線形弾性体に加え,非圧縮Mooney-Rivlin体に対するIGAコードを開発した.

2.研究過程で,柔軟膜面のIsogeometric解析においては対称境界条件の扱いが重要であることが判明した.これに対処するため,仮想制御点を導入して対称境界条件を満足させる手法を新たに考案した.また,同手法をIGA計算コードに組込み,所期の解析性能が達成できることを確認した.当初予定の研究実施計画では本年度,1. IGAシェルモデルの実装とこれを用いた非線形構造解析の実施2. IGA膜モデルを用いた場合のcrease変形解析性能の評価の2項目を実施する予定であった.上記2項目中,本年度に達成できたものは後者の項目のみであり,本年度は当初予定計画を全て実施できていない.ただし当初予定計画には含まれていなかった項目として,1.Newton-Raphson法とDynamic-Ralaxation法を組み合わせた解析法の確立,2.膜材へのMooney-Rivlin則の適用,3.仮想制御点を用いた対称境界条件の処理法の確立,の3項目を達成しており,これを勘案すると研究計画はおおむね順調に進展していると判断できる.有限要素法とは異なり,NURBS基底関数に基づくIGAでは離散化の自由度が高く,この点も高い収束性が得られる条件を確定する際の障害になっていると考える.今後は,単純形状の膜面を対象としたベンチマーク解析に限定して早期に原因を究明し,次年度以降の計画にある極薄肉シェル構造物の解析へと研究を進める予定である.本年度の達成項目により,薄膜構造物の非線形構造解析を数値的に安定して実施できる環境が整備されたといえる.今後は,当初計画で予定されていたIGAシェルモデルの実装を行って,極薄柔軟膜面のリンクル解析を実施する.IGAリンクル解析の結果を,従来型手法である有限要素解析の結果と比較して,IGAのリンクル解析性能を評価する予定である.本研究計画が採択されたのち,学内の研究派遣制度の適用によって平成30年度の1年間,国外にて研究活動に従事することが決定した.研究環境の大幅な変化に伴い,本研究課題遂行に必要な物品を出国前に購入する必要があり,このため本年度に前倒し請求を行った.しかしながら実際は,当初想定した請求額以下で必要物品を調達することができ(前倒し請求後,間接経費の一部が大学から支給されたことが主なる理由である),このため次年度使用額が生じた.研究環境が大幅に変化することを受けて,購入物品の見直しも一時検討していたが,次年度使用額を30年度に使用することで,当初と同等の研究設備を調達することが可能であると考えている.申請者は本年度の1年間,所属大学の「長期研究期間制度」の適用を受け,スウエーデン国にて在外研究を行った.本在外研究は研究課題の申請時には予期されていなかった事項であり,本年度で差額が生じた理由は,在外研究期間中に必要となる研究支出の不確定性が大きかったことが要因である.次年度は所属大学に研究拠点が戻るため,次年度使用額と翌年度分額を合わせて,主に計算機環境の充実を図る予定である.
2価チタン錯体を用いる実践的合成プロセスの開発

2価チタン錯体とアセチレンから形成されるチタン-アセチレン錯体に、アリルアルコール誘導体を反応させると、5員環チタナサイクルが生成した後、β-脱離反応が起こり、メタロエン型生成物である1,4-ジエニルチタン化合物が収率良く得られることを明らかにした。さらに、それと種々の親電子剤との反応が容易に進行することを明らかにした。この知見を基に種々の含窒素複素環が合成できることを明らかにした。すなわち、アミノ酸より導いた、アリル位に脱離基を有する含窒素ビス不飽和化合物の2価チタン錯体による環化反応により、良好な収率および立体選択性で、環状含窒素チタン化合物が得られ、これの加水分解あるいはヨウ素やアルデヒドとの反応により、オレフィン、ハロゲンやヒドロキシル基といった官能基を持ったピペリジン、ピロリジンおよびデカハイドロキノリン骨格を有する化合物を合成した。さらに、環化反応の不斉反応への展開を検討し、従来ほとんど例のない新規な不斉環化反応を見出した。すなわち、C_2対称キラルアセタールを不斉補助基ならびに脱離基として用いることで、エノールエーテルを含む、5あるいは6員環炭素環状化合物やテトラヒドロフラン誘導体を高立体選択的に合成することに成功した。