hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
空間構造の幾何学特性と力学挙動に関する研究

博士課程3年間の研究内容を博士論文にまとめ、「三項法と双対推定による構造物の釣り合い形状の探索」と題し、工学系研究科建築学専攻へ提出を行った。実数値関数の停留値問題、仮想仕事の原理、勾配記号∇を用いた停留条件の3つの一般表現を中心に、構造物の釣り合い形状の探索に利用可能な問題の表現を整理した。また、張力構造の形状決定問題及び連続体の大変形問題を、勾配ベクトルの一般化という観点から統一的に扱える枠組みを整備した。定式化の特徴としては、歪の代わりにリーマン計量を用い、変位場を用いない、次元に非依存などの特徴がある。また、材料則としては弾性体のみを扱う。さらに、標準的な関数の直接最小化及び束縛条件つき最小化として、三項法と双対推定が構造物の釣り合い形状の探索という目的に適していると論じた。ここではユークリッド空間上のみならず、リーマン多様体上での最小化の定式化を行った。逐次二次計画法や直線探索を用いた方法との比較も行った。さらに、構造デザインの視点にたち、減衰定数γ=0.98の提案及び、実際の構造物の設計にどのように利用可能か詳細にスタディを行った。例えば、テンセグリティ、張力膜構造、ケーブルネット構造、特に、リアルタイムな入力デバイスと高精度な可視化デバイスの利用を前提に、繰り返し計算の途中で各種パラメータを変更可能なフローチャートの提案と、多様な問題の釣り合い形状の探索の様子の図示を行った。また、付録に曲面論やリーマン幾何、連続体の力学、膜理論などをまとめた。修士論文の内容を拡張型応力密度法の提案としてまとめIASS2010(上海)において発表及びJournal of IASSへの論文の投稿を行った。IASS2010では8th Hangai-Prizeを受賞した。本手法は圧縮材と張力材の両方を含んだ張力構造の自由な形態デザインに道を開くものである。数値解放として逆行列を用いる手法を採用せず、一般性と拡張性に優れた関数の最小化手法を用いた点が大きな特徴となっている。一方で拡張型応力密度法は変分原理や仮想仕事の原理といった古典力学で共通して用いられる形式をふんだんに用いた点にも特徴がある。これらの共通の形式を用いることで、異なる流儀で記述されたさまざまな形状決定手法の横断比較が可能となる。そのような観点からCJK-OSM6(京都)において既存の形状決定手法の横断比較の発表を行った。これらの活動の結果、わかりやすい問題の表現として変分原理や仮想仕事の原理を、汎用性に優れる数値解法として関数の最小化を採用するというアプローチが構造力学の多様な問題において強固な二本の柱になりうると確信し、さらに一般化するために微分幾何学の知見を導入することとした。数値解法に対しては探索空間にリーマン計量を導入した場合の定式化についてコロキウム構造形態の創生と解析で発表を行った。またN次元リーマン多様体の仮想仕事の原理を定式化した。N=1,2,3のときそれぞれケーブル、膜、3次元連続体の大変形解析に応用できる。また一般化された応力テンソルが単位行列のスカラー倍である特別な場合が拡張型応力密度法であることが見出された。また、サン・ブナン体などの一般の構成則を用いた場合有限要素法と解くべき方程式は一致し、これが関数の直接最小化により解くことが可能であった。来年度はこれらの知見をまとめ各種国際会議で発表するとともに、博士論文としてまとめる予定である。
イネの花器官サイズの制御機構の解明

イネの花器官サイズ制御の分子機構を明らかにするため、花器官の【数】は変化せずに【サイズ】のみが野生型の半分以下に縮小するminiature floral organs(mif)変異体および、雄蕊の中でも葯が特異的に短縮するshort anther変異体(san)の解析を行った。花メリステム(FM)が巨大化するfon1変異体とmifの二重変異体では花器官は小型化したままであったため、FMサイズと花器官サイズの制御は独立したものであることが明らかとなった。また、MIFはクロマチンリモデラー様タンパク質、SANはアダプター様タンパク質をコードしていることを明らかにした。作物の花器官のサイズは収量に結びつく重要な要素だが、その制御機構については未解明な点が多い。花メリステム(FM)が大型化するfon1変異体、FMが小型化するlog変異体では、それぞれ花器官の【数】が増加・減少するが、【サイズ】は顕著には変わらない。こうしたことから、花器官サイズはFMのサイズとは独立の制御を受けていることが示唆される。本研究では、花器官の【数】は変化せずに【サイズ】のみが野生型の半分以下に縮小するmif変異体や、花器官を含む小穂全体が小型化するtig変異体などを用い、原因遺伝子を単離し、機能を明らかにするとともに、遺伝子間相互作用を解析することによって、イネの花器官サイズ制御の分子機構を明らかにする。平成26年度は以下の研究を行った。1)mif変異体では、外穎・内穎のサイズは正常であるが、鱗被より内側の花器官が極端に小型化していた。また、雄蕊様の鱗被、細胞塊を伴う半透明の葯、雌蕊の増加など、アイデンティティやFMの有限性の異常を示した。次年度にファインマッピングを集中的に行うため、インド型イネとの交配集団を拡充するとともに、FMサイズの大型化するfon1との二重変異体解析に用いるF2種子を増殖した。2)tig変異体では、小穂を構成する各器官のサイズが野生型の約半分に縮小するにもかかわらず、草丈はやや減少するにとどまり、生殖器官特異的なサイズ制御機構の変異体と考えられた。また、雄蕊数がやや減少する一方、雌蕊数の増加が見られた。しかし、tigの親および兄弟個体に由来する200以上の分離個体の中から同変異は再現されず、tigが遺伝的キメラであったなどの可能性が示唆された。以上の結果から、tigの解析を中止する。3)tigに替わる研究対象として、葯が短くなるsan変異体を同定した。sanの解析により、器官特異的かつ基部・先端軸特異的なサイズ制御機構の解明を目指す。1)mifは日本型イネを遺伝的背景とし、鱗被より内側の花器官が極端に小型化する不稔変異体であるため、+/mifのヘテロ個体とインド型イネKasalathとの交配による複数のF2集団を用い、MIF遺伝子のマップベースクローニングを進めた。KasalathとのF2ではmifの表現型が観察されなかったが、半数のF2集団において花器官の外観は正常ながら不稔となる個体が約1/4の割合で分離した。mifの表現型の発現がKasalathのゲノムに存在する因子に抑制されたものと考えられた。定法のマップベースクローニングが困難である可能性を想定し、日本型イネ背景のmif分離集団を用いた次世代シーケンサー解析を行い、候補領域を見出した。また、花器官数の増加するfon1、fon2、および減少するlog変異体とmifとの相互作用を解析するため、F1の作出、F2種子の増殖を行った。2)器官特異的かつ基部・先端軸特異的なサイズ制御機構の解明に資するため、葯の長さが野生型の半分に縮小するsan変異体の解析を進めた。当初、sanの遺伝的背景は日本型イネであると想定し、KasalathとのF2集団を用いたマッピングを進めたが、解析の結果、sanのゲノムはインド型に近い特徴を示したため、解析はやや難航した。しかし、多数のマーカーを用い、原因遺伝子を第5染色体短腕にマップした。また、変異個体の詳細な解析により、sanでは開穎が起きないことが明らかになったので、葯だけでなく、鱗被のサイズや形態の変異について、さらに解析する。mif、sanともに、マッピングにおける障害があったものの、候補領域を同定することができた。次年度は、次世代シーケンサー解析の結果なども併せ、両遺伝子の同定を目指す。本研究では、花器官の【数】は変化せずに【サイズ】のみが野生型の半分以下に縮小するmif変異体および、雄蕊の中でも葯が特異的に短縮するsan変異体を用い、原因遺伝子を単離し、機能を明らかにするとともに、遺伝子間相互作用を解析することによって、イネの花器官サイズ制御の分子機構を明らかにする。平成28年度は以下の研究を行った。

1)+/mifのヘテロ個体とインド型イネKasalathとのF2集団を用いたマップベースクローニングを進めたが、F2ではmifの表現型が観察されず、マッピングできなかった。そこで、日本型イネ背景のmif分離集団を用いた次世代シーケンサー解析を行った結果、クロマチンリモデラー類似遺伝子中の変異が原因と推測された。さらに、CRISPR-Cas9による同候補遺伝子の破壊系統では、mifと同様に内部花器官が小型化したため、同遺伝子が原因遺伝子であると結論づけた。また、FMサイズが大型化するfon1とmifとの二重変異体では、雄蕊のサイズが小型化したままであったため、MIFによる内部花器官のサイズ制御はFMサイズ制御とは独立であると考えられた。2)san変異体の遺伝的背景がインド型に近い未知配列であったため、マップベースクローニングは難航したものの、最終的に第5染色体短腕上の機能未知遺伝子中に表現型と完全連鎖する変異を見出した。今後、CRISPR-Cas9によって同候補遺伝子の破壊系統を作出し、確認を行う。イネの花器官サイズ制御の分子機構を明らかにするため、花器官の【数】は変化せずに【サイズ】のみが野生型の半分以下に縮小するminiature floral organs(mif)変異体および、雄蕊の中でも葯が特異的に短縮するshort anther変異体(san)の解析を行った。花メリステム(FM)が巨大化するfon1変異体とmifの二重変異体では花器官は小型化したままであったため、FMサイズと花器官サイズの制御は独立したものであることが明らかとなった。また、MIFはクロマチンリモデラー様タンパク質、SANはアダプター様タンパク質をコードしていることを明らかにした。mifについては予定通り、形態学的解析やマッピングを進めているが、tig変異体については表現型が再現されなかったことから、以降の遺伝解析および詳細な形態解析を中止することとした。しかし、新たに雄蕊の部位・方向特異的に小型化を示すsan変異体を得ることができたので、今後はmifおよびsan変異体の解析を行うよう、計画を変更する。1)花器官サイズを制御する因子の解析引き続き、各種生殖メリステム花器官の形成過程の詳細な観察、マーカー遺伝子を用いたin situハイブリダイゼーションなどにより、変異の発現メカニズムを明らかにする。2)mif変異体とfon1, fon2, log変異体の二重変異体解析fon1よりも花器官数増加の顕著なfon2とmifの二重変異体を作成し、花器官の形成過程をより明確に観察する。また、花器官数の減少するlog変異体についても二重変異体の表現型を解析する。3)新規変異体の原因遺伝子同定26年度に得られたF2集団をさらに栽培・解析し、MIF遺伝子を同定する。また、sanについてもマップベースクローニングを進め、原因遺伝子を同定する。同定した遺伝子の発現解析および推定されるタンパク構造をもとに機能を解析する。28年度が最終年度であるため、記入しない。農学1)花器官サイズを制御する因子の解析mifを中心に、変異形質の分布、各種生殖メリステム花器官の形成過程を詳細に観察し、花器官形成のどのステップに異常を生じたものかを明らかにする。また、メリステムの未分化細胞や花器官原基のマーカー遺伝子の発現パターンをin situハイブリダイゼーションによって解析する。これらの解析を通じて、各変異体におけるFMサイズおよび花器官原基のサイズおよび形成時期などの変化を明らかにする。
肝転移形成におけるがん細胞生着の分子機構

我々は大腸がんが肝臓に転移しそこで定着・増殖する機構を特に宿主の応答に着目して解明したいと考えている。以下の2点に絞って解析を行った。(1)転移初期における癌細胞と肝臓構成細胞との接着・認識機構:FH6モノクローナル抗体に認識される糖鎖の発現レベルは、大腸癌の悪性度と相関し、患者の予後と逆相関する。大腸癌細胞株KM12上のFH6反応性糖鎖はシアリル化・フコシル化を受けているものの抗シアリルルイス抗体の一部に認識されず、エンドβガラクトシダーゼ感受性を示す糖鎖であることが示唆される。糖鎖の性質の解明を目的にFH6反応性糖鎖を持たないKM12-LX細胞にβ-1,3-フコース転移酵素VI遺伝子(FUT6)を形質導入し、KM12と同様の抗体反応性を示す糖鎖の人工的構築に成功した。またこの糖鎖を認識する肝臓側の細胞が肝実質細胞であることを見出した。肝臓側の糖鎖認識分子として49kD蛋白質の構造を解析中である。(2)微小転移周囲の宿主組織が再構築され転移腫瘍が確立する過程:微小転移周囲の宿主組織の再構築や転移腫瘍の確立過程を解析するためのマウス実験モデル構築に成功した。組織学的観察からマウス大腸癌細胞株colon38による肝転移巣の形成は微小転移巣、過渡的な微小転移巣、確立した転移巣の3段階に分類された。微小転移巣では特定の宿主細胞が転移巣内に浸潤していたが、過渡的な微小転移巣では多種の宿主細胞が浸潤し、さらに隣り合う微小転移巣間を連結する繊維芽細胞の進展構造が形成されていた。この構造は細胞外マトリクスや新生血管の形成を伴っており、繊維化の初期段階として重要であると考える。さらに確立した転移巣では繊維芽細胞の形成する間質が豊富に観察され、またcolon38細胞は間質領域の宿主細胞と分離して存在していた。転移腫瘍の確立過程で癌と間質が分離する機構が想定された。癌細胞が遠隔部位に生着しそこで転移巣を形成する際、その生着や増殖は癌細胞自身の性質のみならず、癌細胞と転移先の臓器環境との相互作用に大きく影響されるものと考えられている。しかしながらこの相互作用を解析するための実験動物モデルが十分確立されていないため、相互作用の実体を分子レベルで検討することは困難であった。今回、我々はヒトの臨床病理標本に見られるような繊維化を伴う転移モデルをマウスの系で作製し、癌細胞と転移先臓器との相互作用を組織学的手法を用いて経時的に観察した。また大腸癌細胞の肝転移において生着に関与する肝臓側の分子の同定を試みた。マウス大腸癌細胞を同系マウスに脾臓内投与する肝転移モデルを作製した。投与4週後の肝転移巣では繊維化に伴い腫瘍魂が宿主側の結合組織によて分断されている様子が観察された。宿主由来の血管内皮細胞、繊維芽細胞と大部分のマクロファージはいずれも結合組織中に分布していた。以上の点はヒトの臨床病理標本に見られる転移巣と類似していた。一方、投与1週間後の初期微小転移巣では繊維芽細胞とマクロファージは癌細胞と混在していた。血管内皮細胞は一部の転移巣のみで観察された。結合組織の形成と血管新生、さらに腫瘍魂と宿主由来細胞との住み分けがどのようになされるかについて、経時的な検討を継続して行う。

マウス肝臓の表面に存在する蛋白質をビオチンで標識した後ライセートを大量に作製し、大腸癌細胞自身をアフィニティ担体として吸着分画を回収、これをSDS-PAGEに供することにより、分子量約49kdのほぼ単一な蛋白質を回収することに成功した。酵素消化物のTOF-MSによるフラグメント解析から、この分子はgalectin様の分子である可能性が示唆された。この分子の部分アミノ酸配列の決定、cDNAクローニングを継続して検討する。我々は大腸がんが肝臓に転移しそこで定着・増殖する機構を特に宿主の応答に着目して解明したいと考えている。以下の2点に焦点を絞って解析を行った。(1)転移初期における癌細胞と肝臓構成細胞との接着・認識機構:FH6モノクローナル抗体に認識される糖鎖の発現レベルは、大腸癌の悪性度と相関し、患者の予後と逆相関する。大腸癌細胞株KM12上のFH6反応性糖鎖はシアリル化・フコシル化を受けているものの抗シアリルルイス抗体の一部に認識されず、エンドβガラクトシダーゼ感受性を示すユニークな糖鎖であることが示唆されている。糖鎖の性質の解明を目的にFH6反応性糖鎖を持たないKM12-LX細胞にβ-1,3-フコース転移酵素VI遺伝子(FUT6)を形質導入し、KM12と同様の抗体反応性を示す糖鎖の人工的構築に成功した。またこの糖鎖を認識する肝臓側の細胞が肝実質細胞であることを肝凍結切片、分離肝細胞に対する接着実験によって見出した。(2)微小転移周囲の宿主組織が再構築され転移腫瘍が確立する過程:微小転移周囲の宿主組織が再構築され転移腫瘍が確立する過程を組織学的手法を用いて経時的に観察した。マウス大腸癌細胞株colon38による肝転移巣の形成は微小転移巣、過渡的な微小転移巣、確立した転移巣の3段階に分類された。微小転移巣では特定の宿主細胞が転移巣内に浸潤していたが、過渡的な微小転移巣では多種の宿主細胞が浸潤し、さらに隣り合う微小転移巣間を連結する繊維芽細胞の進展構造が形成されていた。この伸展構造は細胞外マトリクスや新生血管の形成を伴っており、繊維化の初期段階として重要であると考える。さらに確立した転移巣では繊維芽細胞の形成する間質が豊富に観察され、またcolon38細胞はこの間質領域に存在する宿主細胞と離れて存在していた。転移腫瘍の確立過程で癌と間質が分離する何らかの機構が想定された。
台湾の経済発展における技術の継承と移転―機械産業の事例研究

この年度に研究分担者は自らの台湾・政治大学大学院経済研究所における博士論文を基礎に日本学術振興会科学研究費研究成果公開促進費の助成を受け、帰国前の2011年8月に『台湾造船公司の研究植民地工業化と技術移転(1919-1977)』(洪紹洋著、御茶の水書房)を日本で上梓している(課題番号235186、交付金150万円)。この過程で論文校閲を目的に謝金を活用した。また戦時、戦後期の台湾機械産業の接収と変容をテーマに、2011年8月に中国河南省開封市の河南大学で開催された国際ワークショップ「中国経済史研究:産業与金融」において、研究分担者は「戦後台湾民営機電産業的発展-以大同公司為例(1945-1965)」と題する報告を行い、さらに東京大学社会科学研究所における共同研究の成果の一部として、洪紹洋「台湾機械公司の接収と発展」(加島潤・木越義則・洪紹洋・湊照宏著『中華民国経済と台湾:1945-1949』東京大学社会科学研究所現代中国研究拠点研究シリーズNo.8)を2012年3月)に刊行した。これらを準備する過程において、研究代表者および研究分担者などにより、東京および京都において準備のための研究会が組織され、適宜旅費が支出された。これらの研究成果を通じ、東アジアNIESの経済発展を支えた機械産業の形成過程について、研究史の空白を埋める手堅い実証研究が行われたと評価できる。この2年間に研究分担者は単著を中国語・日本語でそれぞれ刊行するとともに、アメリカ、中国において学会・シンポジウムで研究成果を発表するなど、着々と成果を挙げたと評価できる。研究分担者は帰国したが、この2年間に培った研究代表者および関係する若手研究者とのネットワークを生かし、引き続き国際的な視野のもとに共同研究を進めていきたい。2009年度の資料収集、および台湾と同様に日本の植民地であった韓国調査などを通じ、戦前台湾における機械産業の全体像とその性格について捕えることができた。すなわち台湾の機械産業は砂糖産業の発展と軌を一にする。1930年代には中型の機械企業および鋼鉄企業が相次いで設立されたが、戦前における台湾の機械産業の生産額は、1942年の段階で工業生産額の5%を占めるにすぎなかった。戦前の台湾機械産業において最大の規模を有した台湾鉄工所は1919年に創設され、本社は高雄に設けられた。当初は砂糖生産設備の製造を手がけ、1930年以降、同鉄工所は工場の拡充と多角経営に努め、精密機械の生産能力を有するに至っている。台湾経済が農業から工業へと転換していく過程において、各工場は機械設備の提供を通じて関鍵的役割を担った。ただし同鉄工所で必要な原材料は、多くは日本内地よりの移入に依存した。したがって一定の原材料在庫が不可欠であり、当初の段階で総資産の10%程度を占める状況にあった。しかし日本が戦時経済に移行するに伴い、原材料在庫の規模は次第に増大し、1943年には総資産の25%にまで達した。これは戦前台湾における工業発展の植民地的性格を如実に示すものである。なぜなら植民地であった台湾では機械産業の発展に不可欠な鉄鋼や非鉄金属などの川上産業が未発達で、内地への依存を前提としていたのである。かかる研究成果は2009年12月に台北および台南で開催されたシンポジウムで報告されるとともに、提出論文は予稿集に収録された。2009年度の研究成果は2010年度に展開される戦後台湾機械産業の研究の基礎となるものである。2010年度の研究を通じ、戦前と戦後期の台湾における機械産業の全体像とその性格について捕えることができた。1930年代には中型の機械企業および鋼鉄企業が相次いで設立された。第二次世界大戦終了後、国民政府は台湾省行政長官公署を設け、台湾の接収任務を負わせた。その中で資源委員会は、1946年に台湾で比較的規模の大きかった日系企業の接収を始め、それを改組して、国営と国省合営の企業とした。一方で、戦前の台湾造船産業において最大の規模を有した台湾船渠は同じく1919年に創設され、本社は基隆に設けられた。1946年5月1目、植民地期の台湾船渠・台湾鉄工所・東光興業株式会社が合併して、資源委員会・台湾省政府が経営する公営企業として台湾機械造船公司が設立された1948年4月、資源委員会は、機械製造と造船への特化を目的に、台湾機械造船公司の高雄廠区と基隆廠区を切り離し、それぞれを台湾機械公司と台湾造船公司という別会社とした。1950年代以降の台湾機械公司の発展を見ると、朝鮮戦争が勃発するという背景の下、同公司はアメリカの援助により戦前の旧設備を更新し、1950年代から様々な機具を開発できるようになった。同時に、台湾機械公司は漁船、糖業機を生産し、政府の支持の下、順調な発展を遂げた。本年度の研究成果は大きく二つ分けられ、機械産業については戦時、戦後期台湾機械産業の接収と変容に即し、一部は2010年8月に台湾南投で開催されたシンポジウムにおいて研究分担者によって報告された。

造船産業については2011年3月に台湾において学術書の形式で、研究分担者による単著の形で出版された。この年度に研究分担者は自らの台湾・政治大学大学院経済研究所における博士論文を基礎に日本学術振興会科学研究費研究成果公開促進費の助成を受け、帰国前の2011年8月に『台湾造船公司の研究植民地工業化と技術移転(1919-1977)』(洪紹洋著、御茶の水書房)を日本で上梓している(課題番号235186、交付金150万円)。この過程で論文校閲を目的に謝金を活用した。また戦時、戦後期の台湾機械産業の接収と変容をテーマに、2011年8月に中国河南省開封市の河南大学で開催された国際ワークショップ「中国経済史研究:産業与金融」において、研究分担者は「戦後台湾民営機電産業的発展-以大同公司為例(1945-1965)」と題する報告を行い、さらに東京大学社会科学研究所における共同研究の成果の一部として、洪紹洋「台湾機械公司の接収と発展」(加島潤・木越義則・洪紹洋・湊照宏著『中華民国経済と台湾:1945-1949』東京大学社会科学研究所現代中国研究拠点研究シリーズNo.8)を2012年3月)に刊行した。これらを準備する過程において、研究代表者および研究分担者などにより、東京および京都において準備のための研究会が組織され、適宜旅費が支出された。これらの研究成果を通じ、東アジアNIESの経済発展を支えた機械産業の形成過程について、研究史の空白を埋める手堅い実証研究が行われたと評価できる。この2年間に研究分担者は単著を中国語・日本語でそれぞれ刊行するとともに、アメリカ、中国において学会・シンポジウムで研究成果を発表するなど、着々と成果を挙げたと評価できる。研究分担者は帰国したが、この2年間に培った研究代表者および関係する若手研究者とのネットワークを生かし、引き続き国際的な視野のもとに共同研究を進めていきたい。
牛乳ラクトフォリンの強力なヒトロタウィルス感染阻害作用の分子基盤

ヒトロタウイルスは5歳以下の乳幼児下痢症の主因である。ワクチン接種の対象が限られており(6-12週齢の乳児)、代替予防法の開発が望まれる。本研究は、牛乳タンパク質ラクトフォリン(LP)の強力な感染阻害活性を明確に示し、高い加熱耐性から、その活性が修飾糖鎖に起因することを示唆した。質量測定によってユニークなN型糖鎖構造を明らかにし、その部分構造が40%程度の感染阻害を示すことも明らかにした。また、LP含有牛乳画分の下痢症予防効果を乳飲みマウス感染モデルにおいて実証した。ヒトロタウィルスは乳幼児に重篤な下痢症を引き起こす病原体であり、途上国では年間およそ60万の死者、先進国でも毎年多数の入院患者をもたらす原因となっていることから、有効な感染防御法の確立がグローバルな検討課題となっている。本研究では、ヒトロタウィルス感染を強力に阻害する作用を示す牛乳ラクトフォリン(LP)の構造とウィルス感染阻害機能の相関を分子レベルで明らかにすることを目的としている。本年度はLPの結合糖鎖のウィルス感染阻害活性への関与について検討した。定法にしたがって牛乳からプロテオースペプトン画分を調製した後、ConAアフィニティークロマトグラフィーを用いてカラム結合画分(BO)としてN型糖鎖含有成分を分離した。LPに対するモノクローナル抗体である1C10を用いたイムノブロットによりウィルス感染阻害活性成分である18kDaのLP成分がBO中に存在することを確認した。また、サル腎臓由来細胞MA104とヒトロタウィルスMO株を用いたウィルス中和活性測定により、このBOのウィルス感染阻害活性が最小阻害濃度(MIC)10μg/mLであることを明らかにした。次に、N-Glycosidase FによるN型糖鎖除去がウィルス感染阻害活性に与える影響を調べた。その結果、この処理により阻害活性がほぼ失われたことから、LPのウィルス感染阻害活性にはN結合糖鎖が不可欠であることが明らかとなった。さらに、シアリダーゼを用いてシアル酸除去の影響を調べたところ、この処理後のBOの活性はMIC1μg/mLとなり、N型糖鎖の末端シアル酸の存在はLPの示すウィルス感染阻害活性をむしろ妨げる可能性のあることが示唆された。以上、18kDaのLPの示すヒトロタウィルス感染阻害活性には、(1)N型糖鎖が必須であること、(2)末端シアル酸は無用であることを見出した。本年度はHeparinアフィニティークロマトグラフィー及び尿素含有バッファーを用いたゲルろ過によるLP28K/LP18Kの個別分取方法を確立し、LPが示す阻害活性に修飾糖鎖が関与するかどうかについて検討し、以下の結果を得た。■LP18KとLP28Kの分取: 6M尿素含有バッファーを用いたSuperdex75ゲルろ過クロマトグラフィーを用いたラクトフォリンめ精製を行い、二つの溶出画分(F1とF2)を得た。F1にはLP28K、F2にはLP18Kが主として含まれることを二次元電気泳動で確認した。両者の抗ウィルス活性については現在詳細に検討中である。■阻害活性への糖鎖の関与: N-Glycosidase Fを用いてN型糖鎖の除去を行った。Con Aレクチン反応性よりN型糖鎖除去を確認したheparin-BOについて中和活性を調べた結果、阻害活性を失うことを確認し、ウィルス感染阻害作用の発揮にはN型糖鎖が不可欠であると結論した。
グライココンジュゲートデンドリマーの合成と応用

糖鎖は生体内における重要な分子認識素子であり、受精、文化、細胞接着やウイルス感染などの諸現象に糖鎖の認識が密接にかかわっている。しかしながら、それらの糖鎖による認識能は、一分子単独では非常に弱いことが知られている。実際に生体内においても、糖分子は何らかの集合体を形成して初めて、その機能を発揮することが知られている。そのため、糖鎖の機能を利用して有用な材料とするためには、糖鎖をマルチバレントなモデルへ展開しなければならない。平成16年度の研究では、1.3つのマンノースを有した分子を設計し合成した。この分子には、リンカーとしてポリアミドおよびエチレングリコール骨格を持ち、水溶性の向上を狙った。2.合成した分子のレクチン認識能を、赤血球凝集阻害試験によって評価した。レクチンとしては、マンノース認識レクチンであるコンカナバリンA、PSA、そしてLCAを用いた。結果、合成した分子の多価効果の種類を糖鎖の認識能に関連付けて議論することができ、次の応用に向けた考察をすることができた。3.当研究室では、光アフィニティーラベル化試薬を開発している。このラベル化試薬を利用することにより、タンパク質の特定の糖鎖認識部位を光ラベル化することができる。本研究では、このラベル化化合物をマンノース分子の末端に導入した新たな化合物を設計・合成した。このマンノースを有する光アフィニティーラベル化試薬は、(1)分子自体は蛍光を持たないが、ラベル化後の化学修飾により蛍光を発する。(2)ラベル化後の蛍光は光に対して安定である。(3)糖鎖の認識能を多価効果により高めることができる。(3)リンカーの設計により水溶性の増大が見込める。などの特徴を持つ。今後、ラベル化試薬としての評価を行う。などの特徴を持つ。
抗腫瘍活性を有する海洋アルカロイドマダンガミンの全合成研究

マダンガミンA(1)は1994年Andersenらによりパプアニューギニア産海綿Xestspongiaingensより単離され、各種スペクトルにより構造が決定されたユニークな五環性海産アルカロイドである。その後4種の類縁化合物マダンガミンBEが同種海綿より単離され、海洋アルカロイドマダンガミン類として分類されている。1はユニークな化学構造とともにP388白血病細胞、A549ヒト肺ガン細胞等の増殖抑制作用を示すことから多くの研究者により注目されるところとなったが、現在に至るまでマダンガミンAEいずれの合成も達成されておらず、また絶対立体配置も明らかにされていない。私はケトアミノフェノールよりN,0-アセタール化により一挙にAC環構築を行い、引き続きanti-Bredtイミニウムイオンを経由する橋頭位水素化反応を経由して三環性基本骨格(ABC環)の合成を達成した。次に一般的に(Z)-オレフィンを含むマクロ環構築に有利と考えられる閉環メタセシス法では11員環を構築することができず、3位から(Z)-アルケンを含む側鎖伸長したアルカナールを用いる分子内還元的アミノ化反応を適用することによりE環構築が達成できることを見いだした。このように全合成には至らなかったが残る課題はD環部分となり、全合成競争において私が現在一歩先んじている状況である。本年度はこれまで確立してきた標題化合物のABC環構築法を基盤とし、かつE環を構築のために出発原料シクロヘキセノン誘導体6位に相当する部位へのオキソ官能基導入について検討した。シクロヘキセノンより8工程で導いた3-(benzyloxy)-2-[(benzyloxy)methyl]-2-(3-oxocyclohexyl)propanenitrileをシリルエノールエーテルへ導き、N-メチルモルホリンオキシド共存下四酸化オスミウムを用いるRubottom酸化類似条件で処理すると、立体選択的に酸化反応が進行し6S^*配置を有するアルコール体が主成績体として得られた。さらに本アルコールより4工程を経て調製された2-(2-{[3-(benzyloxy)-2-[(benzyloxy)methyl]-2-(10-{[tert-butyl(dimethyl)silyl]oxy}-1,4-dioxaspiro[4.5]dec-7-yl)amino]methyl}phenolを酸触媒存在下脱水すると環化が進行して4環性N, O-アセタールが単一の成績体として生成することが判明した。次いでAlH_3を用いて橋頭位N, O-アセタールを還元して(1S^*,5S^*,8S^*)-4,4-bis-[(benzyloxy)methyl])-2-azabicyclo[3.3.1]nonan-8-olを調製することに成功し、本化合物を用いるE環構築に向けた合成経路が確立された。前年度までの本課題研究において環状N,O-アセタールの橋頭位水素化を経て合成法が確立している4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル)]-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナン-8-オールを用いたE環(11員環)構築の検討を行った。初めに閉環メタセシス(RCM)反応による11員環閉環を検討した。4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル)]-2-アザビシクロ-[3.3.1]ノナン-8-オールより2工程で4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル]-2-(ヘキセ-5-エノイル)-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナン-8-オンとし8位へWittig反応により4炭素増炭を試みたが不成功に終わった。原因として2位ヘキセノイル基による立体障害が考えられたので、2位置換基をホルミルとした4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル]-8-(ブテ-3-ニリデン)-2-アザビシクロ[3.3.1]

ノナン-2-カルバルデヒドを合成し、始めに8位への側鎖導入を行って4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル]-8-ブテ-3-ニリデン-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナンへ導いたのちに2位にヘキセノイル基を導入し、4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル]-8-(ブテ-3-ニリデン)-2-(ヘキセ-5-ノイル)-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナンを合成した。4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル]-8-(ブテ-3-ニリデン)-2-(ヘキセ-5-ノイル)-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナンに対し第一世代Grubbs試薬を作用させRCMにより11員環構築を試みたが、この場合原料を回収し、第二世代Grubbs試薬を用いた場合は複雑な混合物を与え閉環体を確認することができなかった。これらの結果から、末端オレフィンをベンジリデン化することにより基質のチューニングを行い第二世代試薬を用いたRCM反応を行う必要性が示唆された。初めに4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル)]-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナン-8-オールよりN-Boc化、酸化、Wittig反応、N-(hex-5-enyl)化により4,4-ビス[{(ベンジルオキシ)メチル}-8-ブト-3-エニリデン-2-[6-フェニルヘキ-5-エノイル]-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナンを調製し、第二世代Grubbs触媒により閉環メタセシス(RCM)反応により11員環化を試みたが複雑な混合物を与えるに止まった。そこで4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル)]-8-オキソ-2-カルボン酸t-ブチルエステルをHorner-Emmons反応Still改良法を適用してZ-選択的メトキシカルボニルメチリデン化し、数工程を経て調製した(8Z)-8-{4,4-ビス(ベンジルオキシ)メチル]-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナ-8-イリデン}-オクト-5-エン-1,7-ジオールを四臭化炭素、トリフェニルフォスフィンにより分子内脱水環化反応を種々濃度条件により行ったが11員環化体は得られず(8Z)-4,4-ビス[(ベンジルオキシ)メチル]-8-[3-テトラヒドロ2H-ピラン-2イルプロピ-2-エニリデン]-2-アザビシクロ[3.3.1]ノナンが優先して生成することが判明した。上記の結果より基質の7位水酸基を予め除去したのちに、11員環化反応を行う基本方針が確立された。本年度はE環に相当する11員環構築を行った。1,1-dimethylethyl 8-oxo,4-bis[(phenylmethoxy)methy1]-2-azabicyclo[3.3.1]nonane-2-carboxylateをStillのcisオレフィン化法により1,1-dimethylethyl 8-[2-[(methoxycarbonyl)oxy]ethylidene]-4,4-bis[(phenylmethoxy)methy1]-2-azabicyclo[3.3.1]nonane-2-carboxylateへ導き、ジソブチルアルミニウムヒドリドを用いて還元して1,1-dimethylethyl 8-(2-hydroxyethylidene)-4,4-bis[(phenylmethoxy)methy1]-2-azabicyclo[3.3.1]nonane-2-()arboxylateを合成した。
機械学習によるタンパク質翻訳後修飾の予測と修飾機構の解明

タンパク質の代表的な翻訳後修飾であるリン酸化を対象に、サポートベクターマシンを用いた機械学習により修飾部位を予測した。対象部位をドメインと天然変性(ID)領域に分けて取り扱った点が新規であり、ドメインではアミノ酸配列情報のみで十分予測可能だが、IDでは部位特異的な進化的保存度情報が有効であった。配列保存性が低いIDにおいては部位ごとの保存度は非一様であり、リン酸化部位、その中でも機能性が明確なリン酸化部位での保存度が髙いことが分かり、翻ってそれらの予測に有効であった。前年度に続きヒトの蛋白質のリン酸化を対象とし、今年度は特に天然変性領域(ID領域)と機能性リン酸化部位に着目して解析を進めた。その理由は、質量分析器を用いた組織的なデータ取得により、多数のリン酸化部位が報告されているが、多くは機能性の有無すら不明である。そこで単にリン酸化の有無やその部位を予測するのではなく、機能性リン酸化部位を予測する方針をとった。同時に、リン酸化がID領域に顕著に多く見られることに着目し、進化的保存性との関係を調べた。具体的には、ヒト蛋白質に対して以下の解析を行った。蛋白質データは、ヒトはUniProtから、それ以外の種はGTOPから取得した。ID領域の判定には、DICHOTを用いた。1.配列情報を用いてリン酸化部位の予測を行った。予測精度はドメイン上でより高くSerで約80%、予測には周辺30残基程度の広範囲の配列情報が有効であった。対象残基別に予測器を構築すると、SerとThrに対して同様の予測器が得られた。2.リン酸化部位の進化的保存性を調べた。Mouse, chicken, zebra fish, fruit flyにホモログを持つ蛋白質に対して、Ser/Thrの保存性を比較した。全ての種で、ドメイン上のリン酸化部位、ドメイン上の非リン酸化部位、ID上のリン酸化部位、ID上の非リン酸化部位の順に保存性が高く、機能性リン酸化部位は、ID上でも更に高い保存性を示した。最終年度として予測法をほぼ確立した.前年度の結果をもとに,天然変性領域(ID領域)における機能性リン酸化部位の予測に焦点を絞った.以下の3項までの成果を発表し,4項の課題解決に向けて検討を続けた.1.UniProtのアノテーションに基づいて機能性を判別し,ID領域上に機能性リン酸化部位をもつヒトタンパク質に限定した上で,mouse,chicken, zebra fish, fruit flyの全てにオーソログを持つものに絞り,さらに一定距離以下の類似タンパク質を除いた124タンパク質を対象とした.2.124タンパク質のID上の全Ser/Thr部位を機能性リン酸化,機能未確認リン酸化,非リ酸化の3グループに分け,前年度に定義したオーソログに基づく部位特異的保存度を求めた.その結果,全種に対して3グループで差が認められた.3.そこで保存度情報を用いて機能性リン酸化部位のSVMによる予測を行った.予測対象部位周辺のアミノ酸配列として,対象とするヒトタンパク質および4種のオーソログを加えた計5配列をアラインメントし,SVMへの入力とした.その結果,ヒト配列のみを入力した場合(精度75%)と比べ,精度77%に向上した.さらに両SVMを併用することで,精度80%,カバー率80%を達成し,ドメイン領域における予測と同程度の性能が得られた.併用による性能向上より,両情報が予測において相補的だと思われる.4.課題も残った.上記の入力情報に対して,背景頻度補正を加えた結果,ヒト単一配列では精度が向上した一方,5配列アラインメントでは変化がなく,補正方法に課題が残る.部位特異的保存度情報として,ドメインにおける修飾部位予測では既に有効性が確認されているPSSM情報とも比較し優位性を確認したが,そこでも補正法が課題として残った.IDに特有の配列の乱れが原因とも考えられ,新たな課題とした.タンパク質の代表的な翻訳後修飾であるリン酸化を対象に、サポートベクターマシンを用いた機械学習により修飾部位を予測した。ヒトのタンパク質のリン酸化を対象として,機械学習による予測精度の定量比較,および,タンパク質データの統計解析を行った.O糖鎖修飾で既に実施した機械学習手法を適用する対象として,初年度にリン酸化をとりあげた理由は,(1).糖鎖修飾と同様に最も研究が進んでいる修飾反応であり,(2).セリン,トレオニン,あるいはチロシン残基のヒドロキシル基にATPのγ-リン酸基が転移するなど,O型糖鎖修飾と共通の性質があること,(3).さらに,タンパク質天然変性領域との関係が指摘されていることから,O型糖鎖修飾で用いた手法を拡張するのに最適な対象であるためである.1.以下の情報を公開されているデータベースから取得し,予測器への入力データとして整備した.(1).GTOP,DICHOTなどから得られる構造ドメイン,および,天然変性領域情報.(2).UniProtデータベースなどから得られる膜貫通タンパク質に対する膜内外領域情報.(3).マルチプル・アラインメントによるタンパク質配列の進化的変異情報,特に後生動物の範囲での変異.(4).

UniProtなどから得られる他の修飾反応部位の情報.特に天然変性領域との関連に着目している点は新規であり,共同研究者が開発したDICHOTシステムから最新の情報を取得した.2.予測器としてサポートベクターマシンを用い,上記の情報を複合的に用いて,予測精度を定量的に比較した.その結果から,修飾に関与する要因を検討した.3.各要因の相互関係を明らかにし,予測に有効な特徴を選択するために,タンパク質データに対して主成分分析および独立成分分析を用いて統計的な解析を行い,修飾部位等の分類を検討した.分類する点が新規であり,それぞれに対して予測に有効な成分と特徴の有無を検討した.予測器の構築と評価、予測結果の検討と方針の確認、新規データの取得、データの統計解析、解析結果の検討と予測器の構築、というループを適切に廻すことができ、生物学的にも興味深い明確な結果が得られており、順調に進展した。最新の類似研究報告と比較しても新規性が明確であり、機を逃さず結果を得て、発表につなげたい。初年度に計画していた入力データの獲得と整備,予測器の構築を実施した.リン酸化の予測性能としては,従来成果と同程度の結果が得られており,おおむね計画通りに進んでいる.予測性能や統計解析に基づく,リン酸化の部位や機構に対する分類は検討を進めており,生物学的な解釈は途上である.計画外に進展したこととして,天然変性領域の統計解析から,タンパク質の進化的由来を解明する研究を行った.具体的にはヒトのミトコンドリアに対して,天然変性領域の割合を解析することで,その由来が分類しうることを示し,その成果を論文としてまとめ投稿した.機能性に着目する分類は、線引きの困難さと現在得られている実験データを用いる点で限界があるが、タンパク質、特に天然変性領域やlinear motifなどでの世界的実績を有する共同研究者と議論を重ねて明確な方針に到達した。重要な翻訳後修飾の代表としてのリン酸化部位の予測が対象である点は変わらないが、莫大な数のリン酸化部位の機能性の有無が見極めらないままでリン酸化自体を予測するのではなく、機能性が明確なリン酸化に絞ることで、研究意義が明確になる。機能性の判別は、UniProtを用いることで信頼性と客観性が担保される。この方針のもとで最終年度となる次年度には、機能性リン酸化部位、それ以外のリン酸化部位、リン酸化されない部位の、ID/ドメイン存在比、進化的保存性などを解析する。オーソログを用いるため、部位ごとの保存性の意味が明確である。解析を行った後、保存性情報を予測器への入力とする機械学習を行う。保存情報を用いるSVMの予測は既にいくつも報告があるが、殆どがPSSM配列を入力するなどであり、特にID領域に対してはその意味が明確ではない。本研究では、複数の生物種におけるオーソログを用いて保存度を求める点で定義も意味も明確であり、新規であるとともに、予測における有効性が期待できる。進化的保存性に着目することもあり、生物学実験は実施しない。最終年度となる次年度は、国内外での会議、研究会で積極的に発表し、リン酸化予測という生命情報学分野でも活発な研究分野において、世界に先駆けて明確な結果を出すことを目指す。
外微分式系への応用特異点論

研究が研究期間内に順調に進展し,研究課題に関して次のような著しい成果を得ることができた:モンジュ・アンペール方程式の幾何学的解の特異点(ガウス曲率一定曲面の特異点やアファイン球面の特異点など)の分類,グルサ分布の分類と特異ルジャンドル曲線の分類を明確に結び付ける「グルサ・ルジャンドル対応」の解明,特異ルジャンドル多様体の分類基礎理論(安定性,余次元,有限確定性,ヴァーサリティー)の構築,特異ルジャンドル曲線の分類問題への基礎理論の応用,可展面の特異点の分岐に対する外微分式系の応用,射影双対で双退化する部分多様体に関するアダムス数評価,コイソトロピック写像の特異点理論の導入,シンプレクティック・モデュライ空間の局所化定理の証明,写像商空間の微分構造に関する基礎理論の構築,特異ルジャンドル結び目の分類理論(diffeomorphism-isotopyによる分類とcontactomorphism-isotopyによる分類の合致),3変数モンジュ・アンペール方程式の新しい特異点の発見,ユニモダル平面曲線の分類とそのシンプレクティック・モジュライ空間の決定,ルジャンドル曲線の分類問題との類似性の発見.引き続き,微分式系への応用特異点論として,研究をさらに発展させ展開していく予定である.研究が研究期間内に順調に進展し,研究課題に関して次のような著しい成果を得ることができた:モンジュ・アンペール方程式の幾何学的解の特異点(ガウス曲率一定曲面の特異点やアファイン球面の特異点など)の分類,グルサ分布の分類と特異ルジャンドル曲線の分類を明確に結び付ける「グルサ・ルジャンドル対応」の解明,特異ルジャンドル多様体の分類基礎理論(安定性,余次元,有限確定性,ヴァーサリティー)の構築,特異ルジャンドル曲線の分類問題への基礎理論の応用,可展面の特異点の分岐に対する外微分式系の応用,射影双対で双退化する部分多様体に関するアダムス数評価,コイソトロピック写像の特異点理論の導入,シンプレクティック・モデュライ空間の局所化定理の証明,写像商空間の微分構造に関する基礎理論の構築,特異ルジャンドル結び目の分類理論(diffeomorphism-isotopyによる分類とcontactomorphism-isotopyによる分類の合致),3変数モンジュ・アンペール方程式の新しい特異点の発見,ユニモダル平面曲線の分類とそのシンプレクティック・モジュライ空間の決定,ルジャンドル曲線の分類問題との類似性の発見.引き続き,微分式系への応用特異点論として,研究をさらに発展させ展開していく予定である.1.外微分式系の解空間の微分構造に関する研究を行なった.とくに,シンプレクティック幾何で重要なラグランジュ多様体のシンプレクティック・モデュラィ空間の,微分構造を,世界で初めて特異点のある場合にも決定することに成功した.とくに,シンプレクティック・モデュラィ空間が特異点の局所シンプレクティック・モデュラィ空間たちの直積という局所項と,2次の相対コホモロジーという大域項に直積分解できることを発見し,いくつかの場合に,局所シンプレクティック・モデュライ空間の微分構造を決定し,その可能性を発見した.現在,論文にまとめ,国際的学術雑誌に投稿予定である.2.接触幾何で重要なルジャンドル多様体,特に,ルジヤンドル結び目の分類を,世界で初めて特異点のある場合に拡張することに成功した.とくにサーストン・ベネカン不変量とマスロフ不変量を特異ルジヤンドル結び目に対して世界で初めて定義することに成功し,さらに,その不変量が一致し,イソトープであるにもかかわらず,接触イソトープでないような特異結び目の例を発見した.現在,論文にまとめ,国際的学術雑誌に投稿予定である.3.非正規型の1階常微分方程式の分類問題を,接触幾何と関係づけて考察し,ジェネリックな分類に成功した.これは,平面ベクトル場の特異点の分類という基本的な問題のきわめて自然な拡張ななっている結果である.とくに,ホイットニーの傘型の微分方程式が発見された.すでに論文にまとめ,国際的学術雑誌に投稿中である.4.外微分式系に対する,解空間零点定理の定式化を考察した.関連して,代数幾何におけるモチーフ的積分論と,非ホロノーム幾何に関する電子メール勉強会を立ち上げたところである.この研究テーマについては,引き続き次年度に研究を継続する.今年度は,次の成果を得た.(1)ラグランジュ対を持つモンジュ・アンペール系の一般論を展開し,さらに,その幾何学的解の特異点の研究を行った.特に,ガウス曲率一定曲面とその双対曲面がジェネリックに持つ特異点を完全に分類した.また,非固有アファイン曲面とその双対曲面が持つ特異点を分類した.これらは,古典的な未解決問題を,外微分式系への特異点論の応用により解決した成功例である.現在,研究分担者との共著論文を作成中であり,国際的専門雑誌に投稿予定である.(2)グルサ系の分類問題と,ルジャンドル特異曲線の分類問題を結び付け,グルサ・ルジャンドル双対性を発見し,グルサ系に対する不変量をルジャンドル曲線の同値類の集合として定義した.たとえば,5次元空間における階数2のグルサ系は,丁度2つの局所同型類を持つが,これは,解曲線の接触3空間への射影が特異点を持つか否か,という簡単な事実で区別できる.これも,特異点論の外微分式系の分類問題への画期的な応用例である.現在,共著論文を準備中である.(3)特異ルジャンドル多様体の変形理論と安定性理論を確立した.

すでに論文にまとめ,現在,国際的専門誌へ投稿中である.来年度以降の3階偏微分方程式の幾何学的理論を創るための基礎理論となる.(4)「E-mail勉強会」を立ち上げ,モチーフ的積分論と非ホロノーム幾何に関する勉強を研究分担者を含めた人々と行い,また,本研究課題用のホームページを整備し,本研究課題の広報と情報収集を活発化し,この研究課題のより良い達成のための環境作りを行った.今年度は,次の成果を得た.(1)外微分式系の解空間の特異性の構造を調べるために不可欠な写像商空間の微分構造を与える普遍的な方法を開発し、独自の理論として論文にまとめあげた.国際的専門雑誌に投稿予定である.(2)複素解析的な単純平面曲線のシンプレクティック・モジュライ空間を完全に決定し,モジュライ空間が巡回的商特異点のみをもつ,という新しい事実を発見した.国際的共著論文を執筆中である.(3)シンプレクティック幾何の枠組みで,パラメトリックなアイソトロピック写像の概念を導入し,特異点の分類に関する基礎的な研究を行った.国際的共著論文を執筆中である.(4)3階偏微分方程式の幾何学的理論のための予備的研究を行った.(5)前年度に得られたラグランジュ対を持つモンジュ・アンペール系の一般論の応用として,ガウス曲率一定曲面や放物型アフィン球面のジェネリックな特異点の研究に関する,前年度から執筆を開始していた研究分担者との共著論文を完成させた.国際的専門雑誌に投稿中である.(6)前年度から「E-mail勉強会」を継続し,「モチーフ的積分論」と「非ホロノーム幾何」に関する勉強会に引き続き,「トロピカル幾何」と「M-理論に関する数学」の勉強会を研究分担者を含めた人々と企画運営し,関連する研究会を開催した.また,本研究課題用のホームページを前年度から引き続き整備し,本研究課題の広報と情報収集を継続し,この研究課題のより良い達成のための環境作りを継続した.2005年(平成17年)度は,次の成果を得た.最終年度である17年度に至って,予期せぬさらに新しく興味深い発見がなされた.「3次元ガウス・クロネッカー曲率一定多様体にジェネリックに現れる特異点の決定」3変数モンジュ・アンペール方程式の新しい特異点の発見,(2次元から3次元へ特異点論の適用範囲を進めた)「ルジャンドル曲線の接触モデュライ空間と平面曲線のモデュライ空間の同相性の発見」ユニモダル平面曲線の分類とそのシンプレクティック・モジュライ空間の決定,ルジャンドル曲線の分類問題との類似性の発見.(シンプレクティック幾何の側面から平面曲線の特異点を調べ,一方で接触幾何の側面からルジャンドル曲線の特異点を調べていた過程で偶然発見された)の2つの発見である.この2つの発見は,国際研究集会で発表済である.また,「E-mail勉強会」を継続し,「モチーフ的積分論」「非ホロノーム幾何」「トロピカル幾何」「M-理論に関する数学」の勉強会に引き続き「スタック」と「特別ラグランジュ多様体」の勉強会を研究分担者を含めた人々と企画運営した.また,本研究課題用のホームページを整備し,本研究課題の成果の広報を行った.