hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
満洲語数学・医学・思想文献の研究

問題点の現れ方を、康煕帝が編纂させた満洲語西欧科学書で検討することで、旗人の貢献度が数学書では低く医学書では高いことも、確認した。震災や金融危機の影響で成果の印刷が遅れている。また、資料の新規収集を延期し、本年度は既収集資料の整理と分析を優先した。(A)『満文日講書経解義』全巻、『満文性理真詮提綱』全巻、『満文王叔和脈訣』全篇、『西洋薬書』全篇などの電子テキストを作成し、満文儒教文献については既入力分と合わせて約380万字(翻字後のASCIIファイル、以下同じ)のデータを、満文天主教文献については既入力の『満文天主実義』と合わせて約50万字のデータを、満文医学文献については既入力分と合わせて約80万字のデータを、構築した。(B1)以上の電子テキスト群の語彙と文法を分析し、満文天主教文献の成立順序を推定した。満洲語文末に現れる単語inuの統語論的挙動が、母語話者と欧州人とで異なることを発見した。前者ではモダリティのみを担う終助詞として、後者ではコピュラとして、振る舞う。後者の挙動は、『満文算法原本』と『満文算法纂要総綱』では大量に、『格体全録』では僅少ながら観察される。『格体全録』の用語にはスコラ哲学用語が残ることも、わかった。各イエズス会士の満洲語運用能力や満文科学文献への康煕帝の関与の程度に関して、以後、精密に検討すべき課題が現れた。(B2)やはり電子テキスト群の分析を通じて、満文儒教文献の一般語彙は、他の分野の満文文献と同様に、ゆるやかな時代変化を見せることがわかった。儒教語彙に見られる断続的な変化と対照的である。(C)『西洋薬書』の全文を和訳した。キナ樹皮の投与法が詳細に解説され、『格体全録』でマラリアの病理と経過が詳細に解説されるのとは相補的である。宝石の魔術的治癒力に基づく高貴薬も見られ、当時の西欧の中世的な臨床医療が窺われるが、瀉血にはほとんど言及されない。副産物として、満洲語医学用語複数を解明し、また、康煕帝の諭旨にみえる医薬品なども同定した。『満文古文淵鑑』巻22、巻4344を電子入力して、全巻のほぼ1/3の電子テキストを作成し終えた。また、フランス国立図書館所蔵『満文太上感応篇』全巻の電子テキストを作成し終えた。研究代表者が作成した満洲語官修儒教書の電子テキストと、既存の満洲語白話小説の電子テキストとを合わせて、本研究で分析したことで、満洲語の語彙や文法の通時的変化やジャンル依存性が定量的に検出された。たとえば指示副詞ereniは、康煕初年に発生し、康煕20年代後半に定着し、その後は文語的な文体に特徴的な語彙として用いられている。これは、慣用句ere serenggeが口語的であることとは対照的である。動詞否定形が仮定されるときの形態も、官修儒教書では康煕1020年代に明瞭に変化している。満洲語カトリック書6種について、校訂テキストを科研費報告書として印刷し配布した。それらを含む満洲語カトリック書について定量的に分析したところ、西欧人の満洲語には官修儒教書で稀な用法が少なからず現れ、文体の相違にも無頓着であって、満洲人の満洲語とは明瞭に区別された。このことは、満洲人知識層にカトリック信者がいなかったことを強く示唆する。カトリック書に特徴的なこれらの誤用や破格は、満洲語西欧数学書には残存しているが、『格体全録』ではみられない。満洲語西欧科学書における旗人の関与程度は、一様ではなかった。西欧人宣教師の清朝宮廷での活動は、翻訳業務と科学業務とが融合した状態から分離した状態へと移ってゆくが、それを可能にした西欧人への満洲語教育の実態も、満洲語西欧科学書に如実に現れていることが判明した。
ポリコーム遺伝子を手がかりとした生活史、特に世代交代進化多様性創出機構の解明

ポリコームグループ遺伝子は3種類の遺伝子(C3H2型ジンクフィンガー遺伝子、SETドメイン遺伝子、WD40遺伝子)の総称であり、これらがヒストン脱アセチル化酵素と複合体を作って染色体に結合し、染色体の状態を変化させる。シロイヌナズナでは、3種類の遺伝子のうち前2者は複数個がゲノム内に存在し、組み合わせが変わることで異なった発生プログラムを制御している。昨年度のヒメツリガネゴケゲノム解析によって明らかになったシロイヌナズナのVRN2/FIS2/EMF2/EMF2-like遺伝子オーソログであるPpEMF1,2,3、FIE遺伝子オーソログであるPpFIE、MSI遺伝子オーソログであるPpMSI、CLF/EZA1オーソログであるPpCLF遺伝子の遺伝子破壊体を作出した。1倍体組織である原糸体由来のプロトプラストを用いてPpCLFとPpFIEの各々の遺伝子破壊を行ったところ、両者ともに胞子体様の組織を形成した。形質転換後の原糸体はしばらく成長を続けるが、分岐時に胞子体頂端細胞に酷似した細胞が形成され、その後、胞子体初期発生過程と良く類似した細胞分裂様式を行う。胞子体は頂端分裂細胞が分裂活性を持つ時期と柄分裂組織が形成され胞子嚢形成が起こる時期の2段階に分けることができるが、各遺伝子破壊体では、前者の発生段階のみ観察され、後者の発生段階へは移行しなかった。3つのPpFIS遺伝子それぞれの遺伝子破壊体を作製したどれも野生型と区別できなかった。これは、各遺伝子に機能冗長性があるためではないかと考えられ、機能解析には3重遺伝子破壊体の作出が必要であろう。また、各遺伝子のGUS融合ラインを作製し、1倍体で発現していることがわかった。以上より、本研究によりPcG遺伝子がヒメツリガネゴケにおいて世代交代を制御しており、今後の生活史進化研究の鍵となることがわかった。シロイヌナズナでは花発生をEMF2/FIE/CLF/MSI1、配偶体・胚形成をFIS2/FIE/MEA/MSI1、花成をVRN2/FIE/CLF/MSI1、EMF2/FIE/CLF/MSI1が制御していることがわかってきた。これらの遺伝子の進化過程を解明するために、真核生物全体におけるこれらの遺伝子の系統関係を解析した。これまで陸上植物におけるゲノム解析はシロイヌナズナ、イネのみが完了し、陸上植物進化過程における遺伝子進化を推定することが困難であった。本年度、米国Joint Genome Insituteにおいてイヌカタヒバ、ヒメツリガネゴケの8倍ゲノムのショットガン解析が終了し、配列データが公開された。これらのデータとともに、既にゲノム解析が終わっている紅藻Cyanidioschyzon meloraeおよび他の真核生物の配列情報を解析した。その結果、シロイヌナズナMSI1、MSI4のオーソログはヒメツリガネゴケにあるが、MSI2,3のオーソログは存在せず、ヒメツリガネゴケの系統で失われた。シロイヌナズナVRN2、FIS2、EMF2、EMF2-like遺伝子のオーソログは単系統群をなす3遺伝子あることがわかった。シロイヌナズナCLFのオーソログはヒメツリガネゴケ、イヌカタヒバに存在するが、MEA、EZA1のオーソログはこれらの系統で欠失したことがわかった。これらの解析の結果は、発生過程を制御するPolycomb遺伝子の数の変化が複雑な生活史を進化させたとする仮説に合致している。現在、ヒメツリガネゴケPolycomb遺伝子機能解析のために全ての遺伝子の遺伝子破壊体を作出中である。
神経伝達物質のトランスポーター・レセプターに関する法医病理学的研究

【はじめに】興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸をシナプス間隙から除去するグルタミン酸トランスポーターのサブタイプのEAAT2について検討した。動物実験ではEAAT2の発現量が病態によって増減することが報告されている。そこで我々は、法医剖検脳におけるEAAT2の発現を検討しこの蛋白質の法医病理学的意義を明らかにする目的で本研究を行った。【材料及び方法】用いた症例の死因はCO中毒:2例、青酸中毒:2例、トルエン中毒:1例、凍死:5例、窒息:15例(絞頸、溺水、鼻口閉塞、非定型縊頚、圧死、扼頚、誤嚥)、感電:2例、神経原性ショック:1例、局麻ショック:2例、出血性ショック:2例の外因死32例と心臓突然死:6例である。大脳皮質、基底核(線状体)、海馬回より組織片を採取し、パラフィン包埋後、連続切片を作製した。染色法はH.E.染色、及び免疫染色として抗EAAT2抗体、抗GFAP抗体を用いた。【結果と考察】GFAPとEAAT2の発現様態:大脳皮質では、連続性かつ高密度なタイプ(4+)、連続性かつ密なタイプ(3+)、連続性かつ疎なタイプ(2+)、皮質の中央層に発現を認めないタイプ(+)、全層に殆ど発現を認めないタイプ(-)の5群に大別でき、また、トルエン中毒例では斑状の発現(P)が認められた。線状体、海馬では、発現が密なタイプ(3+)、中等度のタイプ(2+)、まばらなタイプ(+)、斑状のタイプ(P)の4群に大別できた。死因別発現様態とその法医病理学的意義:失血死と心臓突然死でのEAAT2の発現はヒトやラットの報告と近似し、正常な発現(3+)と考えられた。凍死例は高密度(4+)に発現していた。凍死では、興奮状態の時期が存在するとされており、この過程においてグルタミン酸が過量に放出され、EAAT2がup-regulateされているものと考える。絞死、溺死、鼻口閉塞、非定型縊死例等の窒息症例ではEAAT2の発現は減弱(2+、+)していた。脳が低酸素状態になるとEAAT2は逆向き輸送を行い、細胞外グルタミン酸濃度を上昇させ、神経細胞死を招くことが知られている。従って、これらの症例での発現の減弱は、神経細胞死防御の為のEAAT2のdown-regulateを反映しているものと考える。しかし、窒息死症例の中でも扼死や誤嚥例では減少傾向は認められず、窒息時の発現に関して更なる検討が必要であろう。感電例ではどの部位でも殆どEAAT2の発現を認めなかった(-)。一般的に通電作用により細胞膜は破壊されるという、この観察結果は感電によって細胞膜に存在するEAAT2が消失したものと推定する。トルエン中毒例は、斑状にEAAT2が染色されない部が混在していた。トルエン乱用者は、脳に機能的障害や形態学的変化が起こるが、この結果はトルエン乱用時にグルタミン酸の代謝機構に変化が起こり、中枢神経系の機能的・形態学変化を示唆しているものと考える。

絞死、溺死、鼻口閉塞、非定型縊死例等の窒息症例ではEAAT2の発現は減弱(2+、+)していた。脳が低酸素状態になるとEAAT2は逆向き輸送を行い、細胞外グルタミン酸濃度を上昇させ、神経細胞死を招くことが知られている。従って、これらの症例での発現の減弱は、神経細胞死防御の為のEAAT2のdown-regulateを反映しているものと考える。しかし、窒息死症例の中でも扼死や誤嚥例では減少傾向は認められず、窒息時の発現に関して更なる検討が必要であろう。感電例ではどの部位でも殆どEAAT2の発現を認めなかった(-)。一般的に通電作用により細胞膜は破壊されるという、この観察結果は感電によって細胞膜に存在するEAAT2が消失したものと推定する。トルエン中毒例は、斑状にEAAT2が染色されない部が混在していた。トルエン乱用者は、脳に機能的障害や形態学的変化が起こるが、この結果はトルエン乱用時にグルタミン酸の代謝機構に変化が起こり、中枢神経系の機能的・形態学変化を示唆しているものと考える。グルタミン酸トランスポーター(EAAT2)はアストロサイトに発現し、ヒトの神経変性疾患や動物での一過性虚血モデル、薬物中毒モデルにおいて発現量が変化していることが報告されている。今年度は法医剖検例について死因別によるEAAT2の発現様態の相違を検討した。【材料及び方法】対象は死因が窒息死15例(絞死:3例、非定型的縊死:2例、誤嚥:3例、鼻口閉塞:1例、溺死:6例)、凍死:6例、CO中毒死:2例、青酸中毒死:2例、局麻薬ショック:2例、失血死:2例、トルエン中毒死:1例,感電死:2例の合計32例である。これらの症例より大脳皮質並びに海馬回より組織片を採取し、パラフィン包埋後連続切片を作成した後、一般染色としてHE染色を行い、免疫組織化学的染色として抗EAAT2抗体、抗GEAP抗体を用い、それぞれ、ABC法、ENVISION法を行った。【結果及び考察】GFAPの染色像は全症例で観察され、このことから、全症例においてアストロサイトは形態を維持しており、各症例の組織片は免疫組織化学に使用できるものと考える。失血死例やCO中毒例で観察されたEAAT2の発現様態は既にヒトやラットにおいて報告されている発現様態と近似し、正常な発現様態を呈しているものと推定された。これに対して、感電死2例においてEAAT2はほとんど染色されなかった。生体に通電すると細胞膜が特異的に損傷されることが報告されており、感電により細胞膜に存在するEAAT2の障害が起こり、消失したために殆ど染色されなかなかったものと考えられる。溺死例やトルエン中毒死例においてEAAT2の淡い染色像が観察されたが、この意義は不明であり、今後更なる検討が必要と考える。今年度は外因死例を中心に検討したが、今後さらに内因死を含め症例数を増やし詳細に検討し、法医剖検例におけるEAAT2の発現様態の法医病理学的意義をより明らかにしたいと考えている。【はじめに】興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸をシナプス間隙から除去するグルタミン酸トランスポーターのサブタイプのEAAT2について検討した。動物実験ではEAAT2の発現量が病態によって増減することが報告されている。そこで我々は、法医剖検脳におけるEAAT2の発現を検討しこの蛋白質の法医病理学的意義を明らかにする目的で本研究を行った。【材料及び方法】用いた症例の死因はCO中毒:2例、青酸中毒:2例、トルエン中毒:1例、凍死:5例、窒息:15例(絞頚、溺水、鼻口閉塞、非定型縊頚、圧死、扼頚、誤嚥)、感電:2例、神経原性ショック:1例、局麻ショック:2例、出血性ショック:2例の外因死32例と心臓突然死:6例である。大脳皮質、基底核(線状体)、海馬回より組織片を採取し、パラフィン包埋後、連続切片を作製した。染色法はH.E.染色、及び免疫染色として抗EAAT2抗体、抗GFAP抗体を用いた。【結果と考察】
大脳におけるコラム構造の形成機構

ネコの大脳皮質一次視覚野は眼優位性や方位選択性などの反応を示すコラム構造を呈することが知られており、この構造は発達期に神経細胞間の結合変化によって形成されることが明らかになりつつある。また、脳由来神経栄養因子(BDNF)をはじめとするニューロトロフィンは神経線維の伸長を促するシグナル物質の候補として挙げられている。そこで本研究では、発達期仔ネコの一次視覚野にBDNFを投与しながら、投与部位近傍の神経細胞の視覚反応性を計測するという実験を行った。麻酔下の仔ネコ視覚野の大脳半球両側にマルチ電極アレイを埋め込み、まず薬物投与前の視覚反応性を計測した。その後、予め電極近傍に挿入したカニューレより、片半球にはBDNFをもう片方にはコントロール溶液を投与し、その反応性の変化を時間的に測定した。その結果、反応性は時間と共にかなりの変動を示すものの、コントロール群と比較して、反応の強さ、眼優位性、方位選択性にBDNFによる影響はみられなかった。そのため、次にBDNFの受容体であるチロシンキナーゼ受容体(TrkB)の機能を慢性的に阻害するという実験を行った。片半球にはTrkBの機能阻害剤であるK-252aまたはTrkB中和抗体をもう片半球にはコントロール溶液を2-6日間、浸透圧ポンプにより投与し、記録の前日に片眼遮蔽を行い、眼優位性の変化を測定した。当初はコントロール側に対し薬物投与側の方が片眼遮蔽による眼優位性の変化が抑えられるという結果が得られた。しかしより詳細に実験を進めていくと、この結果は薬物の効果ではなく、むしろ記録期間中に片眼遮蔽の影響が回復することによるものだということが明らかになった。少なくとも本研究の実験範囲内ではBDNFのコラム形成に与える影響はみられなかったが、このことは今後さらにコラム形成におけるニューロトロフィンの役割を突き詰めていく上での一助になるものと思われる。
宇宙背景重力波で探る宇宙の進化の探求

本研究課題では、将来的に観測可能となる宇宙背景重力波を用いて、宇宙の成り立ちと進化を探求する新しい研究手段の確立を目指し、基礎的方法論の構築を進めてきた。背景重力波は位相がランダムで、一見すると検出器雑音と見分けがつかない。そのため、複数台の検出器間で相関をとってシグナルを検出する。こうした相関解析を基に、本研究では、背景重力波の全天強度マップの構築、非ガウス雑音にロバストな検出手法、さらに重力波の偏極・偏波特性を調べる手法を開発した。一連の研究成果より、背景重力波そのものの起源の特定や、宇宙初期に生じた様々な現象を解明する上できわめて本質的な方法論が確立できた。背景重力波を用いた宇宙論研究において、波源の特定と起源の同定は特に重要な問題である。初年度の研究では、銀河系近傍の天体から放射された重力波の非等方性について着目、背景重力波の非等方分布をレーザー干渉計のデータから直接求める方法について考察し、背景重力波の起源が近傍由来か遠方由来か(宇宙論的起源)を区別する方法論について研究した。重力波に対するレーザー干渉計の応答は、シグナルの取得方法、および重力波の偏極に由来して、一般に指向性を持つ。そのため、強度分布が非等方な場合、干渉計の固有運動(地上なら地球の自転に伴う回転、スペースなら干渉計自体の軌道運動)によって、シグナルに長周期的な時間変動が生じる。こうした長周期変動の解析から、背景重力波の2次元強度マップを再構築することができる。このような原理に基づき、本年度の研究では、背景重力波の2次元非等方マップを数値的に再構築するアルゴリズムを開発、NASA・ESAの共同プロジェクトとして打上予定のLISA(Laser Interferometer Space Antenna)を念頭においたデモンストレーションを行い、アルゴリズムのチェックと方法論の有効性について検討した。また、背景重力波を検出するという観点から、実用上考慮すべき問題についても考察した。背景重力波のシグナルは統計的にランダムで、一見すると検出器の雑音と見分けがつかない。そのため、2台の独立な干渉計から得られるシグナルを用いて相関解析を行うことで、背景重力波の検出が可能となる。このような統計解析では、検出器雑音と重力波シグナルがガウス分布に従う場合、最適な統計指標が知られており("standard cross-correlation statistic(SCC)"と呼ばれる)、現在、データ解析でも標準的に使われている。しかしながら、現実問題として検出器雑音の非ガウス性などを考慮する必要があり、効率のよい検出方法の開発と工夫が望まれている。そこで本年度は、非ガウス雑音にも比較的強いといわれる統計指標("generalized cross-correlation statistic(GCC)"と呼ばれる)について着目し、その有効性について考察した。特に、あるクラスの非ガウス雑音の場合にGCCの検出能力を解析的に求め、SCCとの違いを定量化した。その結果、GCCは、分布の裾が広がった非ガウス雑音に対して特に有効で、その検出能力は分布の裾に依らず一定になることがわかった。GCCはデータ解析への実装が比較的容易な統計指標であり、本研究成果を基に、実データでの具体的応用を今後考えていきたい。本年度は、背景重力波のもつ多様な統計的性質を考慮し、その特徴を引き出すための統計解析手法に関する研究を進めた。具体的には、データ解析において通常仮定されている背景重力波の無偏極性を検証するため、複数台のレーザー干渉計を組み合わせて背景重力波の偏極成分(無偏極・円偏極)を分離・検出する解析手法を考案した。この手法をもとに、将来的に背景重力波の円偏極成分がどれだけ制限できるか、次世代干渉計5台からなるネットワークを想定して、定量的な見積もりを行った。その結果、無偏極性を仮定した従来の解析手法に匹敵する観測的制限が、円偏極成分に対しても得られることが明らかになった。背景重力波の円偏極成分は、宇宙論的なパリティ対称性の破れに起因してその存在が期待されており、今回開発したデータ解析手法を用いることで、宇宙初期に起こったパリティ対称性の破れをプローブすることができる。この解析手法は既存の干渉計にも適用できるため、現在、現存するデータを用いて円偏極成分に対する観測的制限を得るための模索も進めている円偏極成分の検出は干渉計を用いた直接的な検出だけでなく、電磁波観測による宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の非等方性観測からでも検出が可能である。本年度の研究ではさらに、CMBの非等方性観測から将来的にどれだけ円偏極成分を制限できるか、定量的な見積もりを進めた。CMB観測を用いると、現在の宇宙の地平線サイズに匹敵する超長波長の背景重力波を検出することが可能である。

しかるに、CMBの非等方性には重力波以外に、密度ゆらぎに由来する成分が本来混じっており、そのせいで地上の干渉計ほど重力波の円偏極成分に対して強い制限が得られないことがわかった。それでも、背景重力波の振幅が密度ゆらぎと比べて10パーセント程度の大きさなら、ある程度小さい円偏極でも検出が可能であることがわかった。計画最終年に相当する平成20年度は、これまで行ってきた研究をさらに発展させる目的で、背景重力波の多様な性質を引き出す様々な手法の開発を行った。具体的には、(1)円偏極した背景車力波の検出、(2)テンソル成分以外の偏極自由度を持つ背景重力波の検出について、地上のレーザー干渉計を中心に、将来的な検出可能性について定量的な検出可能性を議論した。このうち、(1)のテーマは前年度から研究を行っていたものだが、本年度は、複数台の干渉計を用いた場合に円偏極検出の最適な分離・検出法を発見し、次世代干渉計を5台使うと検出感度が2倍程度改善することを明らかにした。一方(2)では、重力波が一般相対論で予言されている以外偏極成分(スカラー、ベクトル成分)を持つ可能性について、干渉計を用いて実験的に検証する手段を考案、次世代干渉計を用いた場合、どの程度の感度が出るか、定量的な見積をもり行った。その結果、3台以上の干渉計を組み合わせることで、テンソル成分以外の偏極を分離・検出できることを示し、検出感度もテンソル成分と匹敵するものが得られることがわかった。背景重力波の円偏極成分は、宇宙論的なパリティ対称性の破れに起因して現れるもので、今回開発したデータ解析手法を用いることで、宇宙初期に起こったパリティ対称性の破れをプローブすることができる。また、テンソル成分以外の偏極成分は、一般相対論が何らかの変更を受ける場合に一般に現れるものである。重力理論の検証という観点からみても、今回行った研究はきわめて意義深く、将来的に、重力波を観測手段とする宇宙論研究を推進する上で、重要な基盤になると思われる。
卵巣チョコレート嚢腫上皮の不死化、癌化による多段階発癌モデルの構築と分子標的探索

近年、卵巣チョコレート嚢胞の癌化が問題となっているが、その発生メカニズムは明らかになっていない。本研究では、卵巣チョコレート嚢胞上皮細胞を手術検体から純化し、我々がこれまでに開発してきた上皮細胞不死化プログラムを用いて延命、不死化細胞を樹立することをまず第一の目的とした。その結果レンチウイルスベクターシステムによるcyclinD1/cdk4/TERTの遺伝子導入にて安定的に継代可能な不死化細胞を樹立し得た。従来のHPVE6/E7とTERTの組み合わせにても同様に不死化に成功したが、本研究ではウイルス癌遺伝子を用いない系を目指しており、以後の実験はcyclinD1/cdk4/TERTにて不死化した内膜症上皮不死化細胞を用いることとする。なお本細胞は微量であるがER,PRを発現しており、プロゲステロン反応性を保持していることを確認した。またマウス造腫瘍能などの癌化形質は獲得していないことも確認済みである。本研究ではウイルス癌遺伝子を用いない系を目指しており、以後の実験はcyclinD1/cdk4/TERTにて不死化した内膜症上皮不死化細胞を用いることとする。なお本細胞は微量であるがER, PRを発現しており、プロゲステロン反応性を保持していることを確認した。次いでこの不死化細胞に活性化型のK-ras変異アレル、p53のdominant negative formを導入した(ベース細胞)がマウス造腫瘍能などの癌化形質の獲得には至らなかった。そこで内膜症合併の卵巣癌の臨床材料による遺伝子解析の結果判明した遺伝子異常をin vitroにて細胞に導入すべく遺伝子操作を加えたところ、上述したベース細胞にc-Mycの過剰発現を誘導すると癌化性質を有する細胞を樹立し得た。さらに、PIK3CAの遺伝子変異あるいはAktの過剰発現でも同様の癌化形質を有する細胞を樹立し得た。PIK3CAの遺伝子変異あるいはAktの過剰発現はそのシグナル伝達系の末路で最終的にmycのリン酸化に帰結し得ることから、Mycの過剰発現と質的に同等の効果をもたらすものと考えられた。以上、内膜症からのin vitro癌化モデルを作製し得た。内膜症細胞の癌化にはK-ras遺伝子変異、p53機能の失活、Mycの過剰発現の3 stepが重要であることが明らかとなった。このモデルを用いてさらに癌化に必須の各ステップを解析することで、分子標的治療のターゲットを絞り込める可能性がある。従来のHPV E6/E7とTERTの組み合わせにても同様に不死化に成功したが、本研究ではウイルス癌遺伝子を用いない系を目指しており、以後の実験はcyclinD1/cdk4/TERTにて不死化した内膜症上皮不死化細胞を用いることとした。その後これらの不死化細胞に様々な遺伝子操作を加え、癌化形質を持つ細胞の作成に取り組んだ。c-mycにさらにBcl-2を過剰発現させることでコロニー形成高率は増加した。内膜症上皮細胞の不死化に成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。卵巣チョコレート嚢腫上皮細胞由来の不死化細胞から、得意の遺伝子導入によりin vitroでの造腫瘍能獲得実験に成功した。今後はこれらの不死化細胞に様々な遺伝子操作を加え、癌化形質を持つ細胞の作成に取り組む。最終的には以上の解析により内膜症性卵巣膿腫の癌化の分子機構の解明と分子標的役の開発を目指す。K-ras, p53不活化、mycの導入にて卵巣チョコレート嚢腫上皮がin vitroでの造腫瘍能を獲得する分子機構をさらに詳細に検討する。また臨床材料にて、mycの活性化K-ras変異やp53不活化がどの程度起こっているのかも明らかにし、in vitroでの結果との照合を行う。
転写因子HIF-1αの抗炎症作用・軟骨保護作用の分子メカニズム解析

本年度は低酸素条件下に培養したHIF-1αを強制発現する軟骨細胞株を用いて軟骨保護作用の実験を行った。また初年度の実験を継続し、エピゲノム解析を行ったが、解析に耐えうる質の結果が得られず、条件検討しながら現在も継続中である。これまで我々が行ってきたHIF-1α強制発現系のCHIPシークエンスの結果から、NF-κBシグナルを抑制する受容体や分泌タンパクを候補遺伝子としてピックアップし、軟骨に対する保護的作用をみた。3つの候補遺伝子まで絞り込み、ATDC5細胞株を用いてそれぞれの作用を検証している。そのうち一つの分泌タンパクを制御することで保護的な作用を有することが分かった。その最も有力な候補遺伝子を、コンディショナルノックアウトマウスを用いて検証するための準備をしているが、現在、免疫染色などで局在を確認している。リコンビナントタンパクの購入、構造的活性型変異体、ドミナントネガティブ変異体を準備し、in vitroでの解析も進めている。特にIL1βを用いた実験で抗炎症作用を見ると、HIF-1αが過剰に発現することがわかり、同時に候補遺伝子の発現も増加していることが分かった。どちらが直接炎症によって惹起されるかも含めて、現在実験を進めている。また、来年度に行う実験の準備として、マウスでの2型コラーゲン抗体注射によって関節炎を惹起させるCollagen Antibody-Induced Arthritis (CAIA)モデルを検証している。これまでも当研究室で同様の実験行ってきたが、マウスの系統により炎症が惹起されないことがあり、現在所有しているHIF-1αのコンディショナルノックアウトマウスでの予備実験を開始した。ChIPシークエンスの結果がまだ出ていないことから遅れているが、その他のデータを用いて候補遺伝子は絞り込まれており、それらの解析は順調に進んでいる。最終年の動物実験は繁殖能力が律速段階になりうるため、これまで以上に努力する必要がある。これまでに得られた結果からは、当初予想していたより、多岐にわたる検証実験が行える遺伝子が同定できたため、今年度の実験はすで数多く走り始めている。当初の計画通り、最終年はin vitroではHIF-1αがNF-κBシグナルを制御して軟骨に保護的に作用するメカニズムの解明に努める。具体的には、NF-κBシグナルを仲介するRelaなどの代表的な因子と候補遺伝子やHIF-1 α自体がどのように関わっているかをアゴニストやアンタゴニストを用いながら順番に調べていく。またこれまで結果が得られなかったエピジェネティックな制御のATACシークエンスや実験を同時に進めながら、in vivoの実験を行う。前年度に準備を始めたコンディショナルノックアウトマウスを用いたCAIA関節炎モデルでの候補遺伝子発現を解析するとともに、HIF-1α自体が、関節炎モデルでどのように発現するかを解析する。また、候補遺伝子が分泌タンパクであるため、リコンビナントタンパクが十分量入手できれば直接関節内に注射し、関節炎の制御を検証する予定である。本年度の実験はミュータントHIF-1αベクターの作製から行った。ATDC5細胞とマウス関節軟骨細胞にミュータントHIF-1αベクターをLipofectionし、mRNA発現およびタンパク発現を確認した。続いて、これらの細胞にTNFαを1,10,50,100ng/mlの濃度で添加し、Col2a1、Aggrecan、Mmp13、Adamts5などの発現をリアルタイムPCRで検討した。するとHIF-1 αを強制発現していない細胞では濃度依存的にMmp13の発現は上昇するのに対し、HIF-1 α強制発現細胞ではMmp13の上昇は抑制されていた。同実験を低酸素下(1%O2)で行い、同様の結果が得られた。つづいて同様の系でIκBのリン酸化を評価すると、HIF-1 αがIκBのリン酸化を抑制していることが分かった。一方、Col2a1とAggrecanの発現はHIF-1αの過剰発現で増加し、HIF-1 αの軟骨保護作用を示唆する結果が得られた。続いてエピゲノム解析を行ったが、Lipofectionで大量のHIF-1 α過剰発現細胞を得ることが困難だったため、アデノウィルスの作製を行った。しかし、HIF-1 αの発現量に乏しかったため、現在再作成中である。そこで、低酸素下に培養した細胞を用いて、ChIPシークエンスを行った。現在、HIF-1α抗体を用いたChIPシークエンスの結果は得られているが、ヒストン修飾を見るために行ったH3K4me3, H3K27me3抗体を用いたChIPシーケンスは結果を待っている段階である。実験系の確立は順調に進んでいるが、ChIPシークエンスの結果がすべて得られていないため、当初の予定よりは遅れている。しかしHIF-1 α抗体を用いたChIPシークエンスの結果からNFκBシグナルに関連する遺伝子がいくつか候補にあがってきている。これらの遺伝子の機能解析を進めている最中である。ATACシークエンスは現在、実験の準備を進めている。3つの候補遺伝子まで絞り込み、ATDC

5細胞株を用いてそれぞれの作用を検証している。そのうち一つの分泌タンパクを制御することで保護的な作用を有することが分かった。その最も有力な候補遺伝子を、コンディショナルノックアウトマウスを用いて検証するための準備をしているが、現在、免疫染色などで局在を確認している。リコンビナントタンパクの購入、構造的活性型変異体、ドミナントネガティブ変異体を準備し、in vitroでの解析も進めている。特にIL1βを用いた実験で抗炎症作用を見ると、HIF-1αが過剰に発現することがわかり、同時に候補遺伝子の発現も増加していることが分かった。どちらが直接炎症によって惹起されるかも含めて、現在実験を進めている。また、来年度に行う実験の準備として、マウスでの2型コラーゲン抗体注射によって関節炎を惹起させるCollagen Antibody-Induced Arthritis (CAIA)モデルを検証している。これまでも当研究室で同様の実験行ってきたが、マウスの系統により炎症が惹起されないことがあり、現在所有しているHIF-1αのコンディショナルノックアウトマウスでの予備実験を開始した。ChIPシークエンスの結果がまだ出ていないことから遅れているが、その他のデータを用いて候補遺伝子は絞り込まれており、それらの解析は順調に進んでいる。最終年の動物実験は繁殖能力が律速段階になりうるため、これまで以上に努力する必要がある。これまでに得られた結果からは、当初予想していたより、多岐にわたる検証実験が行える遺伝子が同定できたため、今年度の実験はすで数多く走り始めている。今年度はChIPシークエンスの結果を解析し、候補遺伝子の選別をおこなう。候補遺伝子の中で受容体や酵素など、抗体や阻害剤などを利用しターゲットにしやすい分子を絞り込み、in vitroおよびin vivoで実験を進める。まず軟骨細胞株や関節軟骨細胞を低酸素環境で培養し、これらのsiRNA、抗体や阻害剤を用いて予備実験を行い、CatabolicfactorおよびAnabolic factorの発現を検討する。軟骨保護作用のありそうな薬剤や抗体が見つかれば、次にin vitroで皮下注射やマウス膝関節に直接注射するなどして、変形性関節症モデルを用いて関節軟骨の保護的作用を検討する。また今回は炎症に注目しているため、CAIAモデルを用いて関節炎を発症させ、in vitroで効果のあった抗体や薬剤が関節炎を抑制し得るかを評価する。今後の課題として、ChIPシークエンスの結果がうまく出なかった場合、現在手元にあるHIF-1 αのChIPシークエンスの結果を用いてNFκB関連遺伝子をPick upし、機能解析をすすめていく。また使用しているマウスの系統が関節炎を惹起しにくいとされているため、実験動物の選定も必要と考えている。当初の計画通り、最終年はin vitroではHIF-1αがNF-κBシグナルを制御して軟骨に保護的に作用するメカニズムの解明に努める。
ゲル薄膜/セラミック薄膜変換過程における応力発生機構の解明

1アルコキシドを加水分解して作製したゾルをコーティング液とし、シリコンウェハー上に種々の厚さのシリカおよびチタニアゲル膜を作製した。これらのゲル膜を赤外集光加熱炉中一定速度で800°Cまで加熱し、この間光学顕微鏡によって膜のその場観察を行った。その結果、チタニア薄膜、シリカ薄膜のいずれにおいても亀裂は昇温過程で生じ、チタニア薄膜においては、亀裂の発生は結晶化よりも低い温度でおこることがわかった。また、膜厚の増加、昇温速度の減少とともに亀裂発生温度が低下することがわかった。2ポリビニルピロリドン(PVP)を含有するアルコキシド溶液をコーティング液とし、ディップコーティングによってシリカガラスならびにMgO単結晶基板上にBaTiO_3膜を作製した。SEM観察を行った結果、シリカガラス基板上に作製した焼成膜には粒界にそった亀裂が観察され、MgO単結晶基板上に作製した焼成膜には亀裂が見られなかった。これら微視的亀裂は、基板と膜の熱膨張係数差によって降温過程で発生する引っ張り応力により発生するものと考えた。3キレート剤としてジエタノールアミン、アセチルアセトンまたは酢酸を含むチタンアルコキシド溶液をコーティング液として作製したチタニア焼成膜中の残留応力は引っ張り応力であり、酢酸<アセチルアセトン<ジエタノールアミンの順に増大した。キレート剤の種類による残留応力増大傾向の違いは、緻密化の程度の差によって解釈できた。ポリビニルピロリドン(PVP)を含有する金属アルコキシド溶液あるいは金属硝酸塩溶液をコーティング液とし,スピンコーティングあるいはディップコーティングによってシリカガラス基板上に種々のセラミック薄膜を作製した。ゲル膜のデポジットと焼成(700°C,10min)は1回だけとした。その結果,1回のコーティング操作によって亀裂の発生を伴うことなく達成しうる最大の膜厚(限界厚さ)は,溶液へのPVPの導入によって著しく増大し,BaTiO_3膜においてはモル比PVP/Ti(OC_3H_7^i)_4=0.5,Fe_2O_3膜においてはモル比PVP/Fe(NO_3)_3=0.5,また,PZT膜においてはモル比PVP/(Ti(OC_3H_7^i)_4+Zr(OC_3H_7^n)_4)=1付近で限界厚さが最大となり,それぞれ最大膜厚2μm,0.8μm,2μmが達成された。得られた膜には透光性が見られたが,電子顕微鏡観察の結果,多孔質であることがわかった。BaTiO_3膜に関しては,熱処理を低温から300°C,500°C,700°Cというように段階的に行うことによって緻密化を図ることができ,段階的熱処理によって膜厚が減少するとともに透光性が著しく増大した。一方,PZT膜に関しては,段階的熱処理を行うことによって透光性はむしろ減少し,電子顕微鏡観察の結果,段階的熱処理が微細な亀裂の発生を誘起することがわかった。PZT膜に関しては,ゲル膜を700°Cで焼成して作製した厚さ1.7μmのPZT膜にはP-Eヒステリシスが認められ,残留分極と抗電場はそれぞれ6μCcm^<-2> and 90kVcm^<-1>であった。アルコキシド溶液をコーティング液とし、スピンコーティングによってシリコン基板上にゲル膜を作製し、近赤外集光加熱炉中で一定速度で昇温し、光学顕微鏡を用いて膜のその場観察を行った。その結果、亀裂は昇温過程で発生し、亀裂発生温度は400°C以下であることがわかった。X線回折測定により、結晶化は500°C付近の温度で生じることを確認した。これらの結果より、膜中での亀裂発生は結晶化がおこるよりも低い温度で生じることがわかった。すなわち、亀裂発生は膜の緻密化によって発生する引っ張り応力によって生じることがわかった。

ポリビニルピロリドン(PVP)を含有する金属アルコキシド溶液をコーティング液とし,ディップコーティングによってシリカガラス基板上にBaTiO_3膜を作製した。ただし、コーティング回数は1回とし、ゲル膜の焼成は700°Cで10minとした。得られたBaTiO_3膜は厚さ1.4μmであり、光学顕微鏡では亀裂が観察されなかった。しかしながら、FIBエッチングによって平滑な膜断面をつくり、FE-SEMにより観察したところ、膜は多孔質であり、とくに基板界面付近での気孔率が大きいことがわかった。一方、ゲル膜を300,500,700°Cで段階的に熱処理すると焼成膜は緻密になり、膜厚は0.7μmに減少した。段階的熱処理によってシリカガラス基板上に作製した焼成膜の表面をFE-SEMにより観察したところ、粒界にそった亀裂が観察された。一方、MgO単結晶基板上に同じ条件でBaTiO_3膜を作製したところ、亀裂は見られなかった。このことから、段階的に熱処理してシリカガラス基板上に作製した焼成膜に見られた亀裂は、基板と膜の熱膨張係数差によって降温過程で発生したものであることがわかった。
「マイクロ孔イオニクス」の創成

配位高分子は、直径1ナノメートル前後の小さな細孔を有する。その内部で流れるイオンの性質を利用して、新しい蓄電材料を構築した。具体的にはリチウム電池の正極材料に配位高分子を用いることで、サイクル特性が良く、安全性の高い電池を構築できることを示した。さらに充放電が困難なマグネシウムイオンを用いた、マグネシウム電池の正極材料として、配位高分子が極めて有望であることを見出した。またガリウム電池という新しい電池の提案も行った。これまで我々は、水分子を含む水素結合ネットワークを配位高分子のナノ細孔内に形成することで高いプロトン伝導性が発現することを見いだしてきた。その中で、水分子がディスオーダーすることで高プロトン伝導性を発現していることが示唆されていた。そこで、ベンゼンとほとんど同じ構造でプロトン供与能があるピリジニウム(C5H5N-H+)を水素結合ネットワークに導入することで、水素結合のディスオーダーを意図的に導入した。アニオン性骨格を有する配位高分子[Zn2(ox)3]にピリジニウムイオンを導入した(HPy)2[Zn2(ox)3](H2O)nを合成し、構造解析およびイオン伝導性を評価した。(HPy)2[Zn2(ox)3]は、低湿度で水を1.3分子吸着し、吸着した水分子が細孔内でディスオーダーしていることがわかった。まだ水吸着に伴い、プロトン伝導度は2.2 ×10-3 Scm-1程度の値を示した。興味深いことに、無水物の結晶構造においては細孔に取り込まれたピリジニウムイオンのN-H結合は骨格のシュウ酸イオンと水素結合しており、ディスオーダーは全く見られなかったのに対し、水を吸着した(HPy)2[Zn2(ox)3](H2O)1.3においては、水分子が2サイト間でディスオーダーしている上、2つのピリジニウムイオン間を架橋したAサイトと、片側のピリジニウムイオンとだけ結合しているBサイトとの2つのサイトがあることがわかった。さらにピリジニウムイオンもディスオーダーしており、水分子がAサイトにいるときとBサイトにいるときとで約30度回転した2つの安定位置があることがわかった。これらのことは、水分子が運動しており、それに伴ってピリジニウム環が回転していることを示唆している。この水分子と連動したピリジニウムイオンの回転運動により、プロトンが送達されることで高いプロトン伝導性が発現したことが示唆された。これまではリチウムイオン電池の代替としてマグネシウム金属電池に着目し、研究を行ってきた。その結果マグネシウムの充放電が可能な配位高分子を見出してきた。しかしマグネシウムは負極の酸化皮膜により大きな過電圧が発生するという問題があった。そこで本年度は多価金属としてガリウムに着目し研究を行った。ガリウムは3価の金属イオンであり、3電子を充放電できることから大きな充放電密度を達成できると期待される。さらに金属がリウムは30 °C程度で液体となるため、表面の酸化皮膜の問題も解決できると期待できる。しかし3価の金属イオンを取り込み、放出することの出来る材料は皆無であるため、未開・未踏の領域であった。今回我々は、ガリウム金属電池向け正極材料として、MIL-100(Fe)およびMIL-101(Fe)に着目した。これらはマグネシウムイオンを可逆に吸脱着できることがわかっていることから、ガリウムイオンの取り込みも可能と考えた。ガリウム金属電池用の電解液として種々検討したところ、三価のガリウムイオンが極めて強いルイス酸性を有しており、TF2Nを含む多くのアニオンを分解してしまうことがわかった。そこで最も安定性の高い塩としてトリフルオロメタンスルホン酸塩を用い、アセトニトリル溶液中で評価を行った。また負極として金属ガリウムを用い、酸化溶解・還元析出挙動の評価をサイクリックボルタンメトリーにより行ったところ、30°C付近を境に溶解の過電圧が0.5V程度減少することがわかり、液体負極を用いることで過電圧を大幅に抑制できることが実証された。さらに正極としてMIL-100(Fe)およびMIL-101(Fe)を用いて充放電試験を行ったところ、DOD 30%程度、7サイクル程度ではあるが、可逆な充放電挙動が見出された。これらの結果より、世界初のガリウム金属二次電池の発明に成功した。マグネシウム金属電池の正極材料として配位高分子を初めて使用し、マグネシウムの充放電に成功した。これまでいくつかのマグネシウム金属電池向け正極材料が報告されているが、中でも安定性、レート特性などが優れた材料であることがわかった。さらに本年度には、誰も報告していないガリウム金属電池を世界で初めて作成し、可逆な充放電に成功した。その結果、配位高分子のようなナノ多孔性電極材料を用いることで、2価の金属イオンだけで無く、3価の金属イオンを用いても金属イオンの可逆な吸脱着が可能であることが示された。さらに金属ガリウムを用いることで、固液相転移を利用した液体負極という新しいコンセプトを提案することも出来た。これらの結果は、当初の計画を超え、マイクロ孔のイオニクスが実用上極めて重要であることを示す成果になっていると考える。

さらに充放電が困難なマグネシウムイオンを用いた、マグネシウム電池の正極材料として、配位高分子が極めて有望であることを見出した。またガリウム電池という新しい電池の提案も行った。細孔中でのイオンの運動について、新たなコンセプトを創り出すことに成功した。今後は電極材料の調整方法などを検討してサイクル・DOD・レート特性などを向上させ、ガリウム金属電池の特性を評価する。さらに負極の固液相転移に伴う充放電特性の評価も行う。また細孔内に取り込まれたガリウムやマグネシウムイオンがどのような伝導挙動を示すか、交流インピーダンス法などにより評価を行う。イオニクスH26年度の成果により、水分子のディスオーダーを積極的に導入することで高プロトン伝導性が発現できるという、新しいプロトン伝導体作成のコンセプトを示すことに成功した。今後はプロトンでは無く、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属イオンや、マグネシウム、カルシウムと言った多価金属イオンを導入し、そのイオン伝導性を評価することで、プロトン以外の金属イオンの伝導挙動について評価を行う。これら金属イオン伝導体を構築することで、リチウムイオン電池やナトリウムイオン電池、マグネシウムイオン電池といった二次電池向けの固体電解質の構築を目指す。研究計画上必要な装置の納入に時間がかかったため。現在購入手続き中である。予定していた装置の購入に時間がかかり、事務手続きが間に合わないと判断したため。残高は備品購入に充てる予定である。インピーダンス測定装置システムの購入に充てる予定である。
高感度実験室分光による新しい星間分子の同定

1.高感度サブミリ波分光器の開発分光法の実効的な感度を向上させる一つの方法として,分子の遷移強度が大きくなるサブミリ波帯での感度の向上が考えられる。しかし,従来,この領域には高分解能分光に適した良い光源がなかった。1000GH_Z(波長0.33mm)までの分光を確立させるために,後進行波管(カルシノトロン)の出力の23倍波(波長0.3mm)を光源とする分光器の開発をおこなう。本年度は,カルシノトロン電源のダミ-ロ-ドを製作し,これを用いて,別途準備した電源のテストをもおこなった。また,カルシノトロン冷却用水冷システムの整備もおこなった。さらに,別途準備した,遠赤外用非線形素子を用いる倍周波器の設計,工作をおこなった。2.フ-リエ変換型マイクロ波分光器の開発周波数の低いセンチ波領域においては,分子の遷移強度も小さく,今まで,この領域が分光法の実効的な感度は低かった。しかし,観測する周波数帯を高出力のパルスでカバ-するフ-リエ変換型分光器は,吸収セルに,Q値の高い共振器を用いることもあり、ミリ波帯マイクロ波分光器の感度に匹敵する感度が得られている。本研究では,炭素鎖分子など比較的重い分子の遷移強度がセンチ波帯で最大になり、ミリ波、サブミリ波では検出、分光が困難になることに留意し、この領域での高感度分光法の開発をおこなう。本年度は、分光器の基本的な設計を終え、共振器、真空系、検出回路、パルス発生制御回路に必要な部品の購入をおこなった。次年度初には組立が可能になる。3.星間分子に関連する短寿命分子のミリ波サブミリ波分光既設のミリ波サブミリ波実験室分光器を用い、星間分子として存在する可能性の大きい短寿命分子の分光をおこなった。特に、新しい含シリコン分子として、C_2H_2SC,CH_2Si,HSiOのスペクトルを初めて検出した。
グラフの数え上げの研究

自己補グラフの数え上げに特に興味をもった。1973年に発行されたHarary and Palmerによる書籍(Graphical Enumeration, Academic Press, New York and London)が標識自己補グラフの数え上げ問題は未解決であることをアナウンスした。この研究で標識自己補グラフの数え上げ問題を解決した。この研究を通し"副産物"を得た。(1)点の個数が指定された自己補グラフの自己同型群の位数のリストを求めることができる。(2)非標識な自己補グラフの数え上げに関し、1963年にすでに一つの公式が与えられていたが、本研究ではもう一つの公式を与えた。研究課題「グラフの数え上げの研究」の遂行の一端として、自己補グラフの数え上げを集中的に行ってきているが、標識づけられた自己補グラフの数え上げについて完全な解に至っていない。この研究は1963年R.C.Readの研に始まる。その後、次数列を与えての同型でない自己補グラフの分類、ブロックとしての自己補グラフの分類とか種々研究が行われ、現在に至っている。このような現状のなかで、研究代表者および研究分担者が標識づけられた自己補グラフの個数を求める研究(奇妙なことに、標識づけられていない自己補グラフの研究はかなり進んでいる)を集中的に行っている。ここで、自己補グラフの定義を記しておく:グラフGの補グラフGとは、Gにおいて2点が隣接しているとき、かつそのときに限り、それらの2点が非隣接であるという隣接関係を持つようなグラフのことをいい、GとGが同型であるとき、Gは自己補グラフといわれる。本年度、平成22年度において、標識づけられた自己補グラフの数え上げ方法についてほんの少し様子がわかってきたような感がある。その経過報告を、本研究の研究代表者が主催する研究集会(平成22年10月29日鹿児島大学教育学部において開催した研究集会「数え上げの問題とその周辺」)で行った。講演題目は「標識自己補グラフの数え上げの考察」である。この研究会では自己補2部グラフの問題についての一考察の報告も行った。分担者の一人「大野泰生」氏は自己補2部グラフのある種の拡張を行い、日本数学会、龍谷大学での研究会で成果報告を行った。平成23、24年度には、標識自己補グラフの数え上げについて完全な解決をはかりたい。研究課題「グラフの数え上げの研究」の遂行の一端として、自己補グラフの数え上げを集中的に行ってきているが、標識づけられた自己補グラフの数え上げについて完全な解に至っていないが、見通しとしてはあともう一歩というところに差し掛かっている。この研究は1963年R.C.Readの研究に始まる。ここで、自己補グラフの定義を記しておく:グラフGの補グラフGとは、Gにおいて2点が隣接しているときかつそのときに限り、それらの2点が非隣接であるという隣接関係を持つようなグラフのことをいい、GとGが同型であるとき、Gは自己補グラフといわれる。本年度、平成23年度において、標識づけられた自己補グラフの数え上げ方法について様子がかなりわかってきており、最終年度(24年度)には、本研究課題に対し、満足が出来うる結果がだせるものと確信している。部分的な結果を含めた経過報告を、本研究の研究代表者が主催する研究集会(平成23年11月2日島根大学教育学部において開催した研究集会「数え上げについての種々の問題およびその周辺」)で行った。講演題日は2つあり「Riddell型方程式について」と「グラフのインデックスを利用してのグラフの描き方について」である。分担者の一人「大野泰生」氏は自己補グラフの問題と深い関係のある研究、もっと広くいえば、グラフの数え上げ問題を取扱い、その研究報告として京都大学数理解析研究所、大阪市立大学、日本数学会で講演を行った。最終年度(平成24年度)には、標識自己補グラフの数え上げについて完全な解決をはかりたい。研究課題「グラフの数え上げの研究」の遂行の一端として、自己補グラフの数え上げを、集中的に行ってきた。本年度、最終年度に向かい、標識自己補グラフの数え上げについて完全な解に至った。

次数列を与えての同型でない自己補グラフの分類、ブロックとしての自己補グラフの分類とか研究が行われ、現在に至っている。この現状のなかで、研究代表者および研究分担者が標識自己補グラフの個数を求める研究(奇妙なことに、非標識自己補グラフの研究はかなり進んでいる)を集中的に行ってきた。非標識自己補グラフの数え上げ問題は1963年にReadにより解決されたが、標識自己補グラフの数え上げ問題はオープン問題として世界に発信された。本研究課題はそれに向けての研究であった。この科学研究費のもとで、このオープン問題を解決することができた。この解決には、自己補グラフの自己同型群の構造を深く研究し、またグラフそれぞれに一意的に番号を付与する工夫を案出することができたことが解決の糸口となった。指定された位数をもつ標識自己補グラフの個数は、ある多項式の項の個数で与えられる。この研究の副産物として、(1)各自己補グラフの自己同型群の位数を知ることができ、さらにこの位数をもつ自己補グラフを描画することができる。(2)Readの与えた自己補グラフの個数に関する公式を別方式として求めることができた。(3)ここで行った研究は、グラフの数え上げ問題に大きく貢献することができる。たとえば、自己補有向グラフの問題に適用可能である。1963年にReadが互いに同型でない自己補グラフの数え上げを行った。しかし、標識づけられた自己補グラフの数え上げ問題は、その後多くの研究者により取り組まれてきたが、解決されてこなかった。本研究は、この問題に精力的に取り組み、関係する置換群の構造がつかめてきており、概ね解決に向かっている。本研究の最終年度(24年度)には、必ず解決する。24年度が最終年度であるため、記入しない。グラフの数え上げにグラブのインデックスという概念を持ち込み、これは、グラフの描画にも大きな効果を発揮することがわかった。この考え方を標識自己補グラフの数え上げに持ち込み、位数をパラメータとする標識自己補グラフの個数の公式が引き出せることが、ある程度わかってきた。そこで、最終年度(平成24年度)は、推定した公式が、位数の小さいところでにのあたりでは、標識自己補グラフの個数は既知である)、チェックする必要がある。そこで、数式処理ソフトMathematicaを用い、プログラムを作成して、そのチェックを行う。プログラムの作成には、その分野に得意である分担者の一人「淺井恒信」氏の力を借りる。