hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サブミリ波帯からテラヘルツ帯に至る宇宙観測の開拓

本領域では、サブミリ波帯からテラヘルツ帯という新しい観測波長帯における観測装置の開発と、それによる銀河系、局所銀河群、そして近傍銀河の観測から、銀河の構成要素である星および星間物質の性質や進化過程についてさまざまな新しい知見を得、本プロジェクトが国内外の同分野で中核となり、アタカマ大型ミリ波干渉計プロジェクトのような国際将来計画の基礎を組み立ててきた。今年度は、本領域のまとめとして、成果報告のための公開講演会を実施し、成果の発信につとめた。1) 12月23日に、東京(昭和女子大)においてクリスマスレクチャーズを開催し、水野範和准教授(国立天文台ALMA推進室)と福井康雄(名古屋大学)が講師をつとめ、本特定領域によって得られたサブミリ波観測の成果を紹介し、観測装置の開発の現状を報告した。100名近い出席者を得て、盛況のうちに終了した。2) 2月11日名古屋(名古屋大学)と3月14日金沢(三谷産業株式会社)の両日、サブミリ波天文学の研究成果を報告する公開講演会を開催し、福井康雄(名古屋大学)と大西利和(同)の2名が講師をつとめ、宇宙研究の現状を紹介しつつ、日本のサブミリ波観測の現状と展望を紹介した。計150名余の参加を得て、ともに盛況のうちに終了した。3) 12月、1月、3月にプレスリリースを行い、星団形成機構の解明、銀河系中心部の磁気浮上ループの発見、分子雲ジェットの発見についてそれぞれ発表した。中日新聞、読売新聞の他、共同通信、時事通信の配信によって全国の多数地方紙に報道された。本領域発足初年度にあたり、組織的整備を推進しつつ、計画全体を俯瞰して5年間にわたる計画立案を行った。主な項目は、以下の3点である。1)大研究会「サブミリ波の宇宙」を開催した(2003年12月於国立天文台・三鷹市)。本特定領域研究の主旨、各計画研究の概要について報告し、サブミリ波天文学に関する話題を広く議論した。約120名の参加者を得て盛況な会となった。2)総括班会議を2回開催し、各計画研究の進捗状況を把握し、問題点等について検討した。これまでのところ、予算面でやや逼迫している点をのぞくと、おおむね順調に推進されていると判断した。また、本領域の主催による研究集会、講演会、国際学会の開催について検討した。次年度は、大研究会の開催に加えて、2004年12月の市民向け講演会を東京にて開催すること、国際学会を2005年に開催の方向で準備を開始することを決めた。3)サブミリ波天文学の開拓を天文学のみならず、地球科学、分子科学等も含めた広い視点から検討し、アルマ計画の推進も視野に入れた研究者の組織化、連携強化のための端緒を開いた。本領域全体を俯瞰しつつ、各計画研究の相互作用を促進し、あわせて広く社会への認知を促進する具体策を進めた。詳しくは、下記のとおりである。1)2004年12月にALMA計画における日本側観測提案の検討を主題とする研究会を開催した。約80名の参加を得て活発な論議が行われ、星形成等の5項目についてワーキングチーム編成、詳細検討を行うこととした。次回は、2005年7月開催の予定である。2)本総括班のメンバーが全て含まれるALMA計画推進小委員会を12回開催し、同計画の進捗状況を検討しつつ、国内の研究体制の確認、方針立案を進めた。3)ASTE望遠鏡、NANTEN2望遠鏡、富士山望遠鏡による観測成果の検討をワーキンググループを組織して行った。4)3月中旬にサンチアゴにおいて第4回NANTEN2会合を開催し、ドイツ、韓国、チリ、オーストラリアから約35名の参加を得てNANTEN2観測計画の検討を行った。5)南天の天体が主要な対象であることから、他の波長帯で観測が充実している中性水素(オーストラリア)、および、ガンマ線(アフリカのHESS)の研究グループとの共同研究を開始した。6)これらの活動のなかで、ALMA書籍の編集、出版を進め、12月上梓の運びとなった(福井編、日本評論社)。引き続き、同書の普及をはかりつつ、社会への発信を講演会等の開催によって進める予定である。また、12月5日東京有楽町において公開講演会を開催し、約400名の参加を得て、サブミリ波での惑星系の研究を主題とする2講演を行った。本領域が、わが国のサブミリ波天文学推進の中核であることを十分に配慮し、この分野の全国的展開と国際的な波及作用を俯瞰しつつ、以下の会合を組織した。各計画研究進捗状況報告会、公募研究成果報告会、さらに、サブミリ波の宇宙観測全般を推進するために、アルマ計画の推進を実質的に担う科学的検討を促進してワーキンググループ会合を開催した。さらに、本領域全体について評価委員による評価会議を開催した。会合開催の記録は以下の通りである。特定領域公募研究懇談会(総括班会議を兼ねる)2005年4月16日午後1時-5時(東京大学本郷)特定領域総括班中間評価会議(総括班会議を兼ねる)2005年8月1日午後1時-4時(名古屋大学)特定領域総括班会議2006年2月17日午後3時-5時(名古屋大学)第2回ALMAサイエンスワーキンググループ(他の組織との共催)

2005年7月5目午後1時-6時(国立天文台)以上の会合において、本領域の研究推進がおおむね期待どおりに進ちょくしており、ASTE望遠鏡の成果、「なんてん」の成果が十分にあがり、かつ、NANTEN2他の装置開発の前進を確認した。これらの進捗は評価委員によって高く評価されており、理工系委員会における中間評価においても「A」とランクされた。また、ALAMサイエンスワーキンググループは、2年目を迎え、軌道に載ってきた。本領域とも強く連携させて効果をあげたい。本領域が、我が国のサブミリ波天文学推進の中核であることを十分に配慮し、この分野の全国的展開と国際的な波及作用を俯瞰しつつ、以下の会合を組織した。各計画研究進歩状況報告会、さらに、サブミリ波の宇宙観測全般を推進するために、アルマ計画の推進を実質的に担う科学的検討を促進してワーキンググループ会合を開催した。この会合の前後に、(星形成、系外銀河、星間物質、惑星系形成)サブワーキンググループの会合も開催し、詳細な議論を行なった。さらに、4回の小研究会を開催した(共催)。会合開催の記録は以下の通りである。・第4回ALMAサイエンスワーキンググループ全体会合(他の組織との共催)2006年7月27-28日国立天文台三鷹・特定領域総括班会議2006年12月11日名古屋大学・小研究会:銀河系中心部研究会(7月6日:国立天文台三鷹)、サブミリ波を用いた分子雲の形成・進化(2月26日:名古屋大学)、銀河系中心部磁気浮上ループミニ研究会(3月15日:東京大学)、銀河系のISM分布と拡散ガンマ線放射・X線放射の起源(3月19日:名古屋大学)以上の会合において、本領域の研究推進が概ね期待通りに進捗していること、特にASTE望遠鏡による345GHz帯での広範囲な観測、NANTEN2望遠鏡による本格的なサブミリ波観測の開始等の観測研究の成果が順調に上がっていること、同時に観測装置開発の前進が順調であること、等を確認した。また、来年度6月に開催される大研究会、1月に開催予定の国際研究会のテーマの詳細の検討、招待講師のリストアップ等の作業を進めた。本特定領域がわが国のサブミリ波天文学推進の中核であることを配慮し、同分野の全国的展開と国際的な波及作用を俯瞰しつつ領域のとりまとめを行うべく、検討会や成果報告を行った。計画研究(課題番号15071203)では、継続して「なんてん2」サブミリ波望遠鏡サブミリ波多ビーム受信機「SMART」の試験観測を行い、多くの興味深い観測結果が得られた。平成19年度から20年度の切り替わり時期に研究会を開催し、本特定領域の計画研究、および公募研究による、装置開発とそれを用いた研究結果や、シミュレーションやモデル構築による理論的な研究成果の報告会とした。さらに、本特定領域の成果をまとめるうえでの課題について議論を行い、本年度は、これらの課題を検討し、観測、理論的研究等を進め、研究打ち合わせを行った。また、国内外で開催された各種国際会議、ALMA星形成・惑星系形成ワークショップ(茨城大学)、ミリ波サーベイワークショップ(オーストラリア)、国際天文連合シンポジウム256:マゼラニックシステム(イギリス)、高エネルギーガンマ線天文学研究会(ドイツ)等に参加し、最新の研究成果を報告した。以上は、本特定領域において十分な成果があったことを示し、ASTE、なんてん2といった現行の国際プロジェクトや、アタカマサブミリ波大型干渉計などの将来プロジェクトにおいて、日本のサブミリ波天文学グループが貢献度高くプロジェクトを推進していること表している。
都市化がもたらすデング熱媒介蚊の生態遺伝的変化

野外のネッタイシマカ集団が有する斑紋変異の現状をベトナム、インドネシア、ラオス、シンガポール、フィリピン、タイを調査地として調べた。その結果大陸に位置する調査地(ベトナム、タイ、ラオス)では、体色の黒い個体が集団の95%以上を占めていることがわかった。これに対して島嶼に位置する調査地(フィリピン、インドネシア)では白色化した個体の割合が高く変異の幅も広いことがわかった。インドネシア、ベトナム、タイで採集された個体を親世代として、それぞれの集団に対して体色のより黒い個体あるいはより白い個体の人為淘汰を行った結果、どの地域の集団からも黒色個体と白色個体を選抜することができた。スラバヤの集団より選抜された黒色系統と白色系統を用いて、個体群形質の比較を行った。その結果、(1)白色系統は黒色系統に比べて発育が遅い、(2)砂糖水だけで飼育したときの寿命はほぼ同じ、(3)繰り返し吸血させ産卵させた場合は白色系統の寿命の方が短い、(4)成虫の令別生残率と令別産卵数とから求めた繁殖能力は黒色系統の方が大きいことがわかった。白色系統と黒色系統の産卵場所選択について調べるために、インドネシア・アイルランガー大学の動物舎でmark-release-recapture実験を行った。黒色個体は放逐場所に最も近い屋内に設置したオビトラップに集中的に産卵したが、約40m離れた屋外のオビトラップにも産卵していた。一方白色個体は動物舎内の比較的明るい場所に設置したオビトラップにより多く産卵し、屋外のトラップへの産卵はごくわずかであった。野外集団のデング熱ウイルス媒介能力を成虫のトラップ調査によって実施するためには二酸化炭素源が必要であり、簡便に二酸化炭素を発生できる装置を考案し定期調査を実施した。インドネシア・スラバや市で採集されたネッタイシマカのサンプルを基に腹部が白っぽい個体と黒っぽい個体の人為選抜を継続している。現在までに11世代が経過しそれぞれ白色、黒色の形質がほぼ固定された。体色がほぼ固定してきた選抜7世代目に、幼虫及び成虫の基本的形質(発育速度、寿命、産卵数)および成虫の形態的特徴を詳細に調査した。その結果、これらの形質に関しては両系統間に大きな差はほとんど見られないことがわかってきた。選抜7世代目の成虫を用いて、デング熱ウイルス2型に対する感受性実験を行った。得られたサンプルを現在分析中である。ベトナムの南北8カ所からネツタイシマカ幼虫を採集し、実験室で成虫まで飼育してその腹部斑紋の変異を調べた。その結果・インドネシア・スラバヤやフィリピン・マニラでこれまで我々が実施した調査結果に比べて、著しく黒い集団であることが確認された。ハノイで採集されたサンプルを用いて、体色に関する人為選抜を実施中である。タイ・チェンマイ周辺の3地域でネツタイシマカの幼虫を採集し、各地域の腹部斑紋の変異を調査中である.インドネシア・スラバヤで採集したネッタイシマカを体色によって人為選抜し、Surabaya白系統とSurabaya黒系統を確立した。Surabaya白・黒系統成虫を用いて、デング熱ウイルス2型に対する感受性実験を行った。これまでのところ両系統の感受性には大きな違いは見られていない。実験結果をより明確にするため、今後さらに感染実験を繰り返す必要がある。ベトナムから得られたネッタイシマカ集団からも人為選抜によってVetnam白、Vetnam黒系統が得られた。両系統の生理的性質に関して室内実験を行った。その結果、羽化したばかりの雌が体内に保持している糖の量に違いがあり、黒系統の保持量が白系統よりも多いことがわかった。この生理的な違いが行動習性にどのように関連しているのかを調査中である。

Surabaya白系統とSurabaya黒系統の成虫を用いて、実験個体群の生命表を作成し実験室条件における適応度の違いを調べた。羽化直後の幼虫の発育日数を調べたところ、黒系統の方がやや早かった。羽化した成虫に砂糖水だけを与えて飼育し生存期間を調べたところ、どちらも35日ほどで大きな違いはみられなかった。しかし、週2回の吸血機会を与えた場合、黒系統成虫の平均寿命は51日で、白系統の39.3日よりも長いことがわかった。黒系統の一雌が一生の間に残す雌卵の数は179.8卵で、白系統の1.45倍であった。これらの結果から実験室条件下における適応度は、白系統の方が黒系統よりも大きいと結論した。インドネシア・スラバヤより採集されたコロニーから人為的に選抜された白色および黒色系統を用いて、体色発現に関与すると思われる生態的要因、特に幼虫発育時の生息密度と餌条件について室内実験を行った。幼虫を4っの異なる密度(10、20、40、80頭/容器)で飼育し、週1回30mgの餌を与えて、その生存率と発育速度を調べると共に、羽化した成虫の体色変異を調べた。その結果、幼虫の生息密度が体色に影響することはないことが明らかになった。また、黒色系統の方が白色系統よりも発育速度が速く、両系統の個体が混生する場合には系統間の発育速度の違いが大きくなり、黒色系統の発育が促進されることがわかった。黒色系統と白色系統の行動習性、特に産卵習性に関する野外実験をインドネシア・スラバヤ市のアイルランガー大学構内の動物舎で実施した。実験室で飼育・吸血させた235頭および276頭の白色系統と黒色系統の成虫に蛍光色素でマークし、動物舎屋内に放逐した。動物舎内部と周辺にそれぞれ10個、また、動物舎に最も近い獣医学部の建物周辺に5個(合計25個)の産卵トラップを設置して、産卵数を毎日調べた。産卵された卵はそのまま孵化させ、成虫まで飼育して体色を調べた。約3500卵が確認され、このうち2235頭の幼虫が孵化して、2012頭の成虫が羽化した。産卵トラップごとに羽化した白色個体と黒色個体の割合を分析したところ、黒色系統と白色系統の産卵場所選択性に違いがあることが示唆された。黒色系統は屋内の暗い場所に比較的多く産卵するが、放逐場所からかなり離れた屋外のトラップにも産卵が確認された。白色系統の産卵は、動物舎周辺に設置されたトラップに限られていた。デング熱の流行地でデングウイルスに感染しデング熱の伝播に関与している蚊がどのような特徴を持っているかを調べるために,インドネシア・スラバヤ市のPetemon地区で成虫調査を実施した.しかしながら成虫密度が低く多数の成虫を短期間に捕獲することは非常に困難であることがわかった.そこで,デング熱媒介蚊の個体群動態の調査も兼ねて定期的に成虫を捕獲するためのトラップを考案した.成虫捕獲を目的とするトラップでは吸血のために飛来する成虫の誘引源として二酸化炭素が利用される.二酸化炭素の供給源としてはガスボンベに保管された液体二酸化炭素か固体の二酸化炭素(ドライアイス)が使われているが,これらの二酸化炭素源はデング熱が問題となっている熱帯地では入手が非常に困難である.
ランダムライブラリより見出した活性ペプチドを分子プローブとした植物免疫機構の解明

植物は病原体から身を守る免疫システムを有している。本研究では、ランダムライブラリより見出した、植物免疫活性化ペプチド(PIP-1)の詳細な免疫誘導機構の解明、ならびに受容体の同定に向けた標識体の合成を行った。まず、PIP-1の植物細胞による分解と防御応答の関係を調べたところ、植物は短時間と長時間の刺激を区別して応答していることが示唆された。また、放射性標識体を得るために、C末端残基をCysに置換し、側鎖チオール基とマレイミド基との反応を利用した間接的ヨウ素化を試みた結果、本類縁体は活性を保持したことから、標識体として使用できることが分かった。植物は病原体から身を守る独自の免疫システムを有している。この免疫システムは病原体由来の物質(エリシター)を認識することにより誘導されるが、人為的にエリシター様活性物質を処理することによって、植物に病害抵抗性を付与することが可能である。本研究では、ランダムペプチドライブラリのスクリーニングにより見出した、6残基からなる植物免疫活性化ペプチド(PIP-1)の詳細な免疫誘導機構の解明、ならびに受容体の同定に向けた標識体の設計・合成を行った。まず、PIP-1の作用が細胞膜上の受容体を介して引き起こされているかどうかについて検討した。PIP-1のすべての残基をD体アミノ酸で置換した鏡像類縁体を合成し、その活性を測定したところ、得られた類縁体には活性が認められなかった。この結果からPIP-1の活性は、抗菌性ペプチドで見られるような細胞膜への物理的作用によるものではなく、キラリティーを認識するタンパク質受容体を介したものであることが示唆された。次に、受容体を検出・同定するための放射性ラベル体の合成を想定し、このペプチドへのヨウ素導入を検討した。N末端のTyr残基にヨウ素を導入したところ、活性が著しく低下したため、この位置への導入は難しいことが明らかとなった、そこで、活性に影響のないC末端のHis残基をCysに置換し、側鎖チオール基とマレイミド基との反応を利用して、間接的なヨウ素化を試みた。その結果、Cys置換体は高活性を保持し、ヨウ素化フェニルマレイミドの導入後も活性は変化しなかったことから、本類縁体は放射性ラベル体として使用できることが分かった。植物は病原体由来の物質(エリシター)を認識することにより、過敏感細胞死、過酸化水素の発生、ファイトアレキシンの生成など様々な防御応答を開始する。我々は、これまでにタバコに対してエリシター活性を示す6残基ペプチドPIP-1を見出した。このペプチドは、過酸化水素の発生ならびにファイトアレキシンであるカプシジオールの生成を誘導するが、それぞれに必要なPIP-1の濃度には違いがあり、後者はより高濃度の処理を必要とした。本研究では、その要因を明らかにすることを目的として、PIP-1の植物による分解と防御応答との関係について調べた。PIP-1(100μM)をタバコ懸濁細胞に処理し、経時的に培地中のPIP-1関連成分の変動を調べた。その結果、PIP-1は植物細胞による分解反応を受けて、1時間後には半分程度に減少し、3時間後にはほぼ消失していることが明らかとなった。このことから、分解によってPIP-1の作用が長時間持続できないことが、ファイトアレキシン生成の誘導に高濃度のPIP-1処理が必要である要因と考えられた。そこで、PIP-1を10μMの濃度で1回処理した場合と、1μMの濃度で3時間にわたって一定間隔で10回処理した場合のカプシジオール生成誘導活性を比較した。その結果、1回のみ処理した場合は、カプシジオールの生成が確認されなかったが、10回与え続けた場合は効果が認められた。このことから、PIP-1のファイトアレキシン生成の誘導には、少なくとも3時間程度継続して作用し続ける必要があり、植物は防御応答において、短時間の刺激と長時間の刺激を区別していることが明らかとなった。また、分解を受けにくい類縁体を合成することによって、低濃度でもファイトアレキシン生成を誘導することが可能であることが示唆された。
脳腫瘍の高LET放射線治療における放射線壊死と再発メカニズムの研究

[概要](2)膠芽腫症例および中性子捕捉療法後の放射線障害(physical dose;12-19Gy)を示唆する症例とのシグナル伝達活性度を比較したところ、中性子捕捉療法後の膠芽腫症例ではMRI検査でGdエンハンスメントを呈し再発のように思われたが、シグナル伝達画像(^<11>C-DAG)、グルコース代謝画像(^<18>F-FDG)ともに明らかな取り込みは示さなかった。すなわちシグナル伝達活性が低く、グルコース代謝画像での活性も低い。この様な場合には放射線壊死と診断することが可能である。(3)アミノ酸のトレーサである^<18>F-FBPAではradiation injuryの診断にはfalse positiveの可能性を含み、一方、グルコース代謝を示す^<18>F-FDGではrecurrenceにfalse negativeの可能性を含む。これらはPETに分解能の限界があるため、病変の大きさが鑑別時に考慮すべき重要な点となる。これらのトレーサに比し^<11>C-DAGを使用した場合にはspecificityが高く、混在例ではradiation injury、recurrenceの領域でそれぞれ(-)、(+)となるため^<11>C-DAGの陽性所見が部分的にも出現すればrecurrenceの領域が存在すると考えることができる。[結論]腫瘍再発と放射線反応性組織との鑑別にはシグナル伝達画像が有用である事が明らかになった。近年、高LET(linerar energy transfer)放射線治療によるradiosurgeryの発展にはめざましいものがある。しかし高LET放射線による強力な腫瘍殺傷効果が期待される一方で、症例が増すごとに放射線壊死か再発かということが治療後の評価における深刻な問題になりつつある。そこで増殖シグナル活性度からみた腫瘍再発(recurrence)と放射線反応性組織(radiation necrosis)との鑑別法の確立を目的とし、申請者らが開発した増殖シグナル測定法を用い鑑別法を検討した。中性子捕捉療法(BNCT)を行った悪性脳腫瘍患者約6名を対象とし、^<11>C標識ジアシルグリセロール(^<11>C-DAG)を用い、現有設備であるポジトロンCT検査を行った。また対象として^<18>FDGを用いたポジトロン検査を同時期に行った。膠芽腫症例および中性子捕捉療法後の放射線障害(physical dose;19 Gy)を示唆する症例とのシグナル伝達活性度を比較したところ、中性子捕捉療法後の膠芽腫症例ではMRI検査でGdエンハンスメントを呈し再発のように思われたが、シグナル伝達画像(^<11>C-DAG)、グルコース代謝画像(^<18>F-FDG)ともに明らかな取り込みは示さなかった。一方、初発の膠芽腫症例ではシグナル伝達活性はきわめて高かった。平成9年度の結果から腫瘍再発と放射線反応性組織との鑑別にはグルコース代謝画像とともにシグナル伝達画像が有用である事が明らかになった。これらのトレーサに比し^<11>C-DAGを使用した場合にはspecificityが高く、混在例ではradiation injury、recurrenceの領域でそれぞれ(-)、(+)となるため^<11>

C-DAGの陽性所見が部分的にも出現すればrecurrenceの領域が存在すると考えることができる。[結論]腫瘍再発と放射線反応性組織との鑑別にはシグナル伝達画像が有用である事が明らかになった。
脂質性シグナル分子、Edg受容体ファミリーリガンドの動態制御と生体機能

スフィンゴシン1-リン酸(S1P)、リゾホスファチジン酸(LPA)などの脂質性メディエーターの動態と機能について解析した。(1)リポ蛋白質作用のメディエー夕ーとしてのS1Pと血管細胞機能:ビト血漿HDL-S1PとHDL-コレステロールには極めてよい相関があることを証明した。S1P受容体サブタイプのアンチセンスオリゴヌクレオチドを用い、血管内皮細胞の生存保護作用は主にS1P1受容体、遊走促進作用はS1P1、S1P3受容体、腫瘍壊死因子(TNF-α)による細胞接着分子発現作用のS1Pによる抑制作用は主にS1P1受容体を介していることを明らかにした。また、血管平滑筋細胞においては、S1Pの細胞遊走抑制作用、cAMP産生促進作用がS1P2受容体を介していることを明らかにした。これらの知見はS1P受容体を標的とした薬剤の治療戦略に重要と考える。(2)LPA受容体アンタゴニストの開発とその応用を目指した研究:麒麟ビールの開発したKi16425のLPAアンタゴニスト作用を明らかにした。膵臓がん細胞、グリオーマの運動制御を中心に調べ、LPA1受容体の関与と細胞内シグナル伝達系を解析した。Ki16425、LPA1受容体特異的siRNAは今後、癌細胞の運動制御に有効であることが示された。(3)神経系細胞機能と脂質性シグナル分子:脳脊髄液によるPC12細胞の神経突起退縮反応を解析し、脳脊髄液中にLPA産生能を有するオートタキシン(リゾホスホリパーゼD)を同定した。また、ラット脳の各種細胞の中では髄膜細胞が著明に本酵素を分泌することを明らかにした。(4)リゾ脂質受容体の新しい機能プロトンセンサー機能:サイコシンという脂質性分子の受容体として同定されていたTDAG8が細胞外pHの低下、即ち、プロトンも感知して、細胞内にcAMPを蓄積することをはじめて明らかにした。また、血管平滑筋細胞において、細胞外pH低下によるプロスタグランジン産生、cAMP産生作用がOGR1受容体を介していることを受容体siRNAなどを用い証明した。このように、プロトン感知性受容体が生理的な細胞でも機能していることが示された。脂質性シグナル分子であるスフィンゴシン1-リン酸(S1P)、リゾホスファチジン酸(LPA)はG蛋白連関型のEdg受容体ファミリーリガンドとして機能する。本研究ではこれら脂質性シグナル分子の動態と機能に関して解析し、以下の結果を得た。(1)脂質性シグナル分子の機能-----これらの脂質性シグナル分子はリポ蛋白と強く結合していることを見いだしている。そこで、リポ蛋白作用のメディエーターとしての脂質性シグナル分子の役割を血管細胞機能、神経系細胞機能との関連で解析した。(a)我々はすでに、血管内皮細胞において、HDLの細胞保護作用(アポトーシスの抑制、細胞増殖)がその構成成分であるS1Pに基づくことを既に明らかにした。

そこで、同じく抗動脈硬化作用と考えられている細胞遊走反応を取り上げ、HDL作用におけるS1Pの関与をS1P受容体アンチセンスオリゴヌクレオチドなどの導入実験などにより解析した。その結果、血管内皮細胞はHDLに応答し、細胞が遊走するが、この作用はEdg-1、Edg-3アンチセンスオリゴヌクレオチド処理で完全に抑制されることが判明した。このように、HDLの少なくも一部の抗動脈硬化作用はS1Pを介していることが証明された。また、アストロサイトでのリポ蛋白作用(細胞増殖、栄養因子産生、ERK活性化、カルシウム動員など)がS1Pを介していることも証明された。(2)新規受容体アンタゴニストの開発----LPA受容体アンタゴニストKi16425を開発した。本薬剤はLPA受容体に高い特異性を示し、LPA受容体の中では特にLPA1,LPA3に親和性が高い。本薬剤は循環器疾患、癌、関節リュウマチなどにおけるLPAとその受容体の関与を調べるツールとして期待されるばかりではなく、これらの疾患の治療薬としての有用性も期待される。実際、この薬剤はインビトロではあるが、LPA、膵臓がん患者腹水による膵臓がん細胞の遊走、浸潤活性を著明に抑制した。スフィンゴシン1-リン酸(S1P)と関連の脂質性シグナル分子はG蛋白連関型の受容体リガンドとして機能する。本研究ではこれら脂質性シグナル分子の動態と機能に関して解析し、以下の結果を得た。(1)血中高密度リポ蛋白HDLと血中S1P濃度の関連-軽い高脂血漿を有する16名のボランチアの血中リポ蛋白(HDL)濃度とHDL中S1P濃度の関連を調べたところ、極めて高い相関関係が観察された。すなわち、抗動脈硬化作用を発揮するHDLが高いヒトはHDL中のS1Pも高いことを示しており、生体でもHDL中S1Pの抗動脈硬化作用が示唆された。(2)脂質性シグナル分子の機能-そこで、リポ蛋白作用のメディエーターとしてのS1P役割を血管細胞機能との関連で解析した。我々はすでに、ラット血管平滑筋細胞において、S1Pが細胞遊走を抑制し、抗動脈硬化性に機能することを明らかにしている。そこで、HDLによる血管平滑筋細胞の遊走作用を観察したところ、S1Pと同様に細胞遊走を抑制することが見いだされた。S1Pによる脱感作実験などにより、この作用はS1P2受容体を介していることが示唆された。また、ラット肝臓細胞での初代培養により、S1P受容体サブタイプのなかで、S1P1受容体が減少する一方S1P2受容体が増加することが観察された。このように、S1P受容体サブタイプは環境変化で異なった発現パターンを示すことが見いだされた。(3)脂質性シグナル分子の機能を解析している過程で、サイコシンという脂質性シグナル分子の受容体として同定されていたTDAG8が細胞外プロトンすなわちpHを感知して、G蛋白、細胞内シグナル伝達系を活性化することを見いだした。現在、この受容体の生理機能の解析をおこなっている。(4)神経細胞PC12の神経突起退縮をひきおこす因子を脳髄液中に見いだした。この因子を解析したところ、リゾホスファチジン酸(LPA)合成酵素であるオートタキシンすなわちリゾホスホリパーゼDであることが判明した。オートタキシンは神経系細胞のなかでは髄膜での産生が高いことが示唆された。このように、中枢神経系のLPA産生機構の一端が明らかにされた。
生物及び生物由来物質の色の変化に関する化学的研究

カバは「血の汗をかく」と言われるように体表面から赤い粘液を分泌する.この粘液は分泌された直後は透明だが,すぐに赤色に変色し,さらに時間が経つと褐色に変化する.この粘液がカバの皮膚を紫外線や菌類から保護していると言われているが,化学的な研究は全く行われていない.我々はこのカバの汗の色素成分に注目し,化学的な研究によってカバの皮膚の防御機構を解明することを目的として研究した.上野動物園の協力により,カバの顔及び背中から汗を拭き取りこれを試料とした.汗は粘性がありpH10程度のアルカリ性である.採取した瞬間は無色の汗が数分で赤色に変色した.この試料を直ちにドライアイスで冷却し大学に持ち帰り,水で抽出した.この色素は大変不安定で濃縮すると容易に重合して褐色物質になってしまう.そこで低濃度に保ったままこの抽出液をゲルろ過し、褐色溶液、赤色溶液、橙色溶液に分離した.さらに赤色画分は,イオン交換による精製を行った.イオン交換を行って単離した赤色溶液は,ゲルろ過後の赤色溶液よりもさらに不安定となり,5°Cで保存しても数時間後には褐色に変色した.そこで,3行程(還元,メチル化,シリル化)で安定な誘導体へと変換した.微量であったが,幸運にもメタノールから再結晶でき,X線結晶構造解析によってフルオレン誘導体であることがわかった.この構造と共に,赤色色素溶液のマススペクトルなどから,赤色色素の真の構造を決定することができた.動物には様々な色のついた汗をかく種がある.カバは赤い色の汗をかくことが知られている.正確には,無色の汗が分泌されたあとに赤い血のような色にすばやく変色し,その後次第に褐色物質に変化してしまうものである.この赤色色素がカバを紫外線や菌の感染から守っていると言われているが,詳細はわかっていない.上野動物園の協力により,カバの顔と背中からガーゼで汗を採取した.無色の汗が数分で赤色に変色した.この極めて不安定な赤色物質をガーゼから熱湯で抽出した.この色素水溶液は完全に濃縮すると重合して褐色物質に変化してしまうため,抽出した水溶液(pH 10)は約4分の1までの濃縮にとどめた.これをゲルろ過し,褐色溶液,オレンジ色溶液,赤色溶液に分離した.赤色溶液は,イオン交換により精製した.この精製により赤色物質はさらに不安定になったが,^1H NMRスペクトル(D_2O)測定の結果,67ppmに水素3個分のピークが観測された.しかし,それ以外に不純物由来とも考えられるピークも存在し,これ以上の解析は困難であると考え,不安定な赤色水溶液を誘導体に変換することにした.すなわち,赤色水溶液にNa_2S_2O_4リン酸バッファー溶液を加え還元した.無色になった溶液を塩酸で酸性にしたのち,酢酸エチルで抽出した.有機相にジアゾメタンを加えその後濃縮した.さらに,シリル化したのち,シリカゲルTLCにより分取した.得られたサンプルについて,MS,^1H NMR(benzene-d_6),^<13>C NMRを測定した.その結果,この誘導体は分子量は602であり,OMe基3個,OTBS基2個,芳香族水素3個,メチレン水素1個(2H),メチン水素1個,フェノール性水酸基1個が存在することがわかった.なお,^<13>C NMRは,微量ゆえ正確には判断できなかった.微量ではあったが得られた化合物の再結晶化を試みた結果,メタノールから結晶化され,その結晶のX線結晶構造解析の結果,fluorene類であることがわかった.カバは「血の汗をかく」と言われるように体表面から赤い粘液を分泌する.この粘液は分泌された直後は透明だが,すぐに赤色に変色し,さらに時間が経つと褐色に変化する.この粘液がカバの皮膚を紫外線や菌類から保護していると言われているが,化学的な研究は全く行われていない.我々はこのカバの汗の色素成分に注目し,化学的な研究によってカバの皮膚の防御機構を解明することを目的として研究した.上野動物園の協力により,カバの顔及び背中から汗を拭き取りこれを試料とした.汗は粘性がありpH10程度のアルカリ性である.採取した瞬間は無色の汗が数分で赤色に変色した.この試料を直ちにドライアイスで冷却し大学に持ち帰り,水で抽出した.この色素は大変不安定で濃縮すると容易に重合して褐色物質になってしまう.そこで低濃度に保ったままこの抽出液をゲルろ過し、褐色溶液、赤色溶液、橙色溶液に分離した.さらに赤色画分は,イオン交換による精製を行った.イオン交換を行って単離した赤色溶液は,ゲルろ過後の赤色溶液よりもさらに不安定となり,5°Cで保存しても数時間後には褐色に変色した.そこで,3行程(還元,メチル化,シリル化)で安定な誘導体へと変換した.微量であったが,幸運にもメタノールから再結晶でき,X線結晶構造解析によってフルオレン誘導体であることがわかった.この構造と共に,赤色色素溶液のマススペクトルなどから,赤色色素の真の構造を決定することができた.
ツイスター理論の部分多様体論における展開

複素射影空間内のHopf超曲面について、複素2-平面のなす複素Grassmann多様体内の半分次元全複素部分多様体からtwistor fibrationを用いて構成できることをすでに示しているが、複素双曲空間のHopf超曲面についても、複素Minkowski空間内の不定値複素2-平面のなす複素Grassmann多様体内の半分次元部分多様体から同様に構成できることがわかり、論文にまとめているところである。この場合、構造ベクトル場の(一定な)主曲率の値に応じて、3種類のtwistor空間が出てくるのが興味深いと思われる。同様に、複素射影空間内の測地線の1-parameter族からなるLagrange部分多様体についても、複素2-平面のなす複素Grassmann多様体内の1/4次元部分多様体から構成できることが分かったので、極小であるものの考察を進めている。さらに、球面の積の中の部分多様体で、直交群の作用で不変であり、かつgradientRicci solitonであるものを調べ、発表した。また、複素射影空間内の実超曲面に関して、外的測地線をもちいて測地的超球面(で半径が大きいもの)の特徴づけを与えた。2次元球面の積空間の実超曲面で、Levi formがumbilicalあるいはLevi-flatとなるものを構成し、発表した。さらに、不定値の複素空間形内のHopf実超曲面について考察を行った。複素双曲空間内の線織超曲面について、指数1の複素空間内の曲線と対応がつけられることを示し、特に前者のスカラー曲率が一定であることと、後者がlightlikeであることが同値であることを示した。また、複素射影空間内の実超曲面で、そのphi-断面曲率が一定であるものは、測地的球面を除くと、曲線や曲面のpolar写像による像であることが示された。2018年には4編の論文が発表され、さらに2編が発表予定である。他にも数編投稿中である。引き続き、複素射影空間内の部分多様体と複素2-平面のなす複素Grassmann多様体内やそのtwistor空間内の部分多様体の関連について調べ、極小部分多様体などの構成を目指す。さらに、部分多様体論の観点からRicci solitonの構成を行っていく。複素射影空間内のホップ超曲面については、focal写像の階数に関する付帯条件の下でその構造定理が知られていたが、本研究では一般の実超曲面から(複素ユークリッド空間内の複素2次元部分空間全体が作る)複素グラスマン多様体へのガウス写像を考察することにより、複素射影空間内のホップ超曲面は、そのガウス写像の像であるケーラー多様体上の円束の全空間となっていることを示した。逆に、その複素グラスマン多様体の(四元数ケーラー構造に関する)ツイスター空間内の、(正則)ルジャンドル部分多様体に対して、その上のある円束を複素射影空間内の(特異点をもつかもしれないが、正則部分において)ホップ超曲面として実現できることがわかった。このとき、複素2平面のなす複素グラスマン多様体のツイスター空間と、複素射影空間内の(向きつけられた)測地線(あるいは測地的同心円)全体の空間が自然に同一視できることが本質的に重要である。複素双曲空間内のホップ超曲面については、外の空間の正則断面曲率の値を-4とするとき、ホップ超曲面の構造ベクトル場の(一定な)主曲率の絶対値が2の場合を境にして3通りに分けられる。2より大きい場合は、複素射影空間の場合と同様な構造定理が得られている一方で、2以下の場合は様相が全く異なっていた。本研究では、複素双曲空間内の実超曲面の各点に対して、位置ベクトルと法ベクトルで張られる不定値2次元部分空間を対応させるにより、複素ミンコフスキー空間内の不定値2平面のなす複素グラスマン多様体へのガウス写像を考察することにより、そのパラ四元数ケーラー構造を用いて、ホップ超曲面の統一的な構造定理を得ることができた。この場合も、複素双曲空間内の全測地的複素双曲直線における「測地線」「ホロサイクル」「測地円」全体の空間と対応する複素グラスマン多様体の「パラ四元数ケーラー構造」に関するツイスター空間が重要である。研究課題について、研究代表者は刊行予定も含めて3編の論文を発表予定であり、研究分担者も2編の論文を発表している。また、研究代表者は研究課題について国際研究集会で3件、外国人も参加した国内研究集会で1件研究発表を行った。ポアンカレ予想の解決にも用いられた、リッチ・フローの解であるリッチ・ソリトンは、アインシュタインの計量の一般化としても盛んに研究されている。研究代表者は、部分多様体論の観点からリッチ・ソリトンの構成を目指してきたが、本研究では、n次元の2つの単位球面の積に対してn+1次元の直交群をdiagonalに作用させた時に、その作用で不変なn次元部分多様体で、極小になるための条件と、gradientリッチ・ソリトンになるための条件を、それぞれ書き下した。この結果は、J.T. Cho氏との共同研究として、韓国数学会の雑誌に発表予定である。極小曲面やアインシュタイン計量、リッチ・ソリトンなど、重要な変分問題の多くは偏微分方程式で記述され、一般に解くのは難しいが、対象とする多様体に対称性を仮定して方程式をより単純な形にして考察することが行われてきた。曲面の場合には、そのような対称性をもつものとして「回転面」と「線織面」がある。

研究代表者は、以前複素射影空間内の「線織」実超曲面を定義したが、完備にはならず、必ず特異点をもつことが分かっている。一方で、複素双曲空間の場合には、線織実超曲面でも完備で、さらに等質なものの存在が分かっている。本研究において、複素双曲空間内の線織実超曲面Mと、指数が1の不定値複素射影空間内の実1次元の曲線Cが自然に対応することを示した。そして、実超曲面Mの「スカラー曲率が一定」であることと曲線Cが「光的」であることが同値であること、およびMが「極小」であることとCが「測地線」であることが同値であることを示した。この結果は前田定広氏と田邊弘正氏との共同研究で、発表準備中である。さらに、複素射影空間の測地線の1-パラメーター族からなるラグランジュ部分多様体と、複素2-平面グラスマン多様体のツイスター空間内の部分多様体との関係についても準備中である。今年度以降4編の論文が発表予定である。複素射影空間内のHopf超曲面について、複素2-平面のなす複素Grassmann多様体内の半分次元全複素部分多様体からtwistor fibrationを用いて構成できることをすでに示しているが、複素双曲空間のHopf超曲面についても、複素Minkowski空間内の不定値複素2-平面のなす複素Grassmann多様体内の半分次元部分多様体から同様に構成できることがわかり、論文にまとめているところである。この場合、構造ベクトル場の(一定な)主曲率の値に応じて、3種類のtwistor空間が出てくるのが興味深いと思われる。同様に、複素射影空間内の測地線の1-parameter族からなるLagrange部分多様体についても、複素2-平面のなす複素Grassmann多様体内の1/4次元部分多様体から構成できることが分かったので、極小であるものの考察を進めている。さらに、球面の積の中の部分多様体で、直交群の作用で不変であり、かつgradientRicci solitonであるものを調べ、発表した。また、複素射影空間内の実超曲面に関して、外的測地線をもちいて測地的超球面(で半径が大きいもの)の特徴づけを与えた。2次元球面の積空間の実超曲面で、Levi formがumbilicalあるいはLevi-flatとなるものを構成し、発表した。さらに、不定値の複素空間形内のHopf実超曲面について考察を行った。複素双曲空間内の線織超曲面について、指数1の複素空間内の曲線と対応がつけられることを示し、特に前者のスカラー曲率が一定であることと、後者がlightlikeであることが同値であることを示した。また、複素射影空間内の実超曲面で、そのphi-断面曲率が一定であるものは、測地的球面を除くと、曲線や曲面のpolar写像による像であることが示された。2018年には4編の論文が発表され、さらに2編が発表予定である。他にも数編投稿中である。今までの研究成果を踏まえて、複素双曲空間内のホップ超曲面のツイスター空間を用いた構成、及び複素射影空間内の線織的な(極小)ラグランジュ部分多様体の構成を目指す。複素2-平面グラスマン多様体のツイスター空間と、複素射影空間の測地線のなす空間の同一視を用いて、複素射影空間内の興味深い部分多様体の構成と考察をさらに進めるとともに、複素双曲空間においても同様の研究を進めていきたい。
ヘノッホ・シェーンライン紫斑病および紫斑病性腎炎の発症に関与する自然免疫系の解明

ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)の発症には自然免疫系が関与しており、NF-κBの抑制分子であるA20の発現の違いが、腎炎合併やHSP重症化に重要な意味を持つ可能性がある。この研究では、定量PCRおよびフローサイトメトリーにてリンパ球細胞表面のA20発現を測定し、HSPにおけるA20の役割を解析した。その結果、HSP患者全体と正常コントロール群では、A20のmRNA発現と、PBMNCのLPS刺激に対するA20の反応に違いが認められた。しかし腎炎の有無はA20のmRNAの発現に影響しなかった。一方、腎炎発症に関わる既知の危険因子のうち、男児例と腹痛を有したHSP症例では有意にA20の発現が低く、その違いが腎炎発症にも影響している可能性がある。ヘノッホ・シェーンライン紫斑病(HSP)は小児に頻度の高い血管炎であり、感染症や遺伝的要因の関与が示唆されているが、発症や病態に関して不明な点が多い。我々はこれまでの研究で、HSP患者血液のマイクロアレイと定量RT-PCRによる解析結果から、NFκBの活性化阻害分子であるTumor necrosis factor-alpha induced protein3(A20)の発現が、正常コントロールに比しHSP患者で高く、HSP患者の中では腎炎合併例に比し非合併例で高い傾向にあることを明らかにしている。すなわちHSPの発症には自然免疫系が関与しており、その抑制分子であるA20の発現の違いが、腎炎発症つまりHSP重症化に重要な意味を持つ可能性が示唆される。平成24年度は、患者検体数を増やし、腎炎合併群と腎炎非合併群、疾患コントロール群や正常コントロール群との比較を、A20の定量PCRに加え、リンパ球細胞表面マーカーとしてA20の発現をフローサイトメトリーを使って測定することで、HSPにおけるA20の役割を解析した。これまでに、腹痛や遷延する紫斑など、HSP患者のうち腎炎発症の危険因子を有する患者では、A20の発現が抑えられているという結果が得られている。またLPSなどToll-like receptor(TLR)リガンドに対するリンパ球の遺伝子発現の違いについても、腎炎合併例と非合併例で比較検討を行っているが、現時点で両群間には有意差は認められていない。平成23年度は、患者検体数を増やし、腎炎合併群と腎炎非合併群、疾患コントロール群や正常コントロール群との比較を、A20の定量PCRに加え、リンパ球細胞表面マーカーとしてA20の発現をフローサイトメトリーを使って測定することで、HSPにおけるA20の役割を解析した。またLPSなどToll-like receptor(TLR)リガンドに対するリンパ球の遺伝子発現の違いについても、腎炎合併例と非合併例で比較検討を行っている。臨床研究であり、計画した数の患者検体を獲得することがやや困難な状況である。またフローサイトメトリーによる実験結果が安定せず、測定系を確立して解析し終わるまでに予想以上の時間を要している。平成23年度に引き続き、患者検体数を増やし、A20の定量PCR解析やフローサイトメトリー解析を継続して行う。また研究計画に記したとおり、自然免疫系の活性化に関与するSNP解析やTLRリガンドの同定に向けた尿質量分析も計画している。平成23年度と同様、研究に使用する試薬等の物品購入と研究設備の維持に最も多くの研究費を使用する予定である。また研究成果の発表目的で、旅費等としても使用する。
クロマチンの凝縮とヒストンH1,H3のリン酸化

細胞周期においてcdc2/ヒストンH1キナ-ゼがG2/M期で活性化された後、染色体形成に至る過程はまだ不明である。本研究の目的は染色体の凝縮,脱凝縮および核形成の分子機構を明らかにするために,1)染色体の主要な構成蛋白であるヒストンH1の高度なリン酸化およびM期特異的H3のリン酸化の役割を明らかにすること、2)染色体の脱凝縮に欠陥がある温度感受性変異株細胞,tsTM13のヒストンのリン酸化を調べ、tsTM13細胞の異常要因を明らかにすることである。本年度は次のような点が明らかとなった。1)TsTM13細胞では非許容温度(39°C)下で染色体が凝縮状態にある時、H1キナ-ゼ活性は許容温度の場合と比べ,数倍以上高く、H1,H3は著しくリン酸化されていた。H3のリン酸化サイトはM期の場合と同一(Ser10)であり、細胞抽出液内のSer/Thrー脱リン酸化酵素活性には異常はなかった。プロテインキナ-ゼの阻害剤であるスタウロスポリンやTyrー脱リン酸化酵素の阻害剤であるバナジン酸を処理すると、染色体脱凝縮,核形成が促進され、H1,H3が脱リン酸化された。これに対しSer/Thrー脱リン酸化酵素の阻害剤であるオカダ酸を処理すると、クロマチン凝縮が誘導され、H3のセリン10が強くリン酸化された。何れの場合もH3のリン酸化/脱リン酸化とクロマチンの凝縮/脱凝縮とが特異的に対応していた。これらの結果、tsTM13の異常はH1キナ-ゼの活性調節機構にあると考えられた。2)すでに精製されているリン酸化酵素を用いて調べたところ、Aキナ-ゼおよびCa^<2+>/カルモデュリンキナ-ゼII(CaMPK2)がH3をリン酸化させることが分かった。ヒラ細胞の核抽出液からH3キナ-ゼの活性分画を分離した。無細胞系でH3ヲリン酸化させた結果、cdc2キナ-ゼおよびAキナ-ゼ特異的阻害ペプチドでは影響が少なく、CaMPK2阻害剤(Wー7)で最も強く阻害された。1)H1リン酸化がH3のリン酸化を調節する可能性:M期の染色体凝縮の分子機構を詳細に解析するため、H1ーヌクレオソ-ム結合体におけるH1のリン酸化、H3リン酸化の反応系を確立することにした、まずH1結合ヌクレオソ-ムとヌクレオソ-ムを調整し、H1キナ-ゼ(H1pk)によるH1のリン酸化、について調べた。H1は単独では非常によくリン酸化されるが、結合体ではリン酸化され難かった。H3のリン酸化は上記の何れの基質に於いてもリン酸化された。今後、H1ーヌクレオソ-ム結合体におけるH1リン酸化の条件を解明しなければならない。1)H3を特異的にリン酸化する酵素の検出と精製:ヒラ細胞抽出蛋白をセファセルカラムを用いて分画した結果、相当する活性分画が2ー3検出された。現在、H3のNー末端側10位のセリンを含むペプチドを合成したので、これを基質として上記の活性分画を再検討し、その酵素の特性について分析中である。

またこれまで知られているいくつかの精製リン酸化酵素を用いてH3をリン酸化させたが、そのうち、Aキナ-ゼ及びカルモジュリンー2キナ-ゼがヌクレオソ-ムにおけるH3をリン酸化させる傾向にあった。これらの酵素と細胞内におけるH3のM期特異的リン酸化酵素との関連に興味がもたれる。3)H1キナ-ゼとH3キナ-ゼとのヒラ細胞周期における活性の比較:これまでに、ヒト34K蛋白のウサギ抗血清が得られたのでヒラ細胞の抽出液と反応させ、細胞周期特異的34Kーサイクリン結合体を同定する。また、H1キナ-ゼの基質ペプチドを用いてその活性を測定する。同時に上記、2)におけるH3リン酸化活性と比較する。
ベクトルプロセッサを用いた高速論理シミュレータと論理設計検証システムの試作研究

本研究では,大規模論理回路の高信頼化設計のための,論理設計検証手法とその支援システムを確立すべく,ベクトルプロセッサを用いた高速論理シミュレータと論理設計検証システムの研究を行い,以下の成果を得た.1.ベクトルプロセッサを用いた高速論理シミュレータの試作ベクトルプロセッサ向きの論理シミュレータ・アルゴリズムを開発し,実際にシミュレータを試作し性能評価を行った.その結果,零遅延・2値論理シミュレーションに関しては7.7×10^9ゲート評価/秒(組合わせ回路), 1.4×10^9ゲート評価/秒(順序回路)という専用ハードウェアに匹敵する処理速度が達成された.また,標準遅延・4値論理シミュレーションに関しても, 3.4×10^5イベント/秒という非常に高い性能が実現できた.以上の成果により,これまでソフトウェアでは不可能と考えられていた大規模なシミュレーションが可能となり,論理設計検証の新たな方向を示すことができた.2.論理設計検証システム正則集合と等価な表現能力を持つ正則時相論理を提案し,その諸性質を明らかにするとともに,充足可能性判定,真偽判定のアルゴリズムを用いた具体的な検証手法を構築した.また,タイミング検証法を提案した.さらに,ハードウェアの高水準記述法として,代数的仕様記述の研究を行った.3.論理設計用ワークステーション大量の論理図や情報を高速かつ高精度に表示するために,マルチコンピュータ・マルチスクリーン表示方式を提案し,それに基づくワークステーションの開発を行い,表示装置の物理的限界を越えた高解像度図形表示や並列高速描画を可能にした.本研究では,大規模論理回路の高信頼化設計のための,論理設計検証手法とその支援システムを確立すべく,ベクトルプロセッサを用いた高速論理シミュレータと論理設計検証システムの研究を行い,以下の成果を得た.1.ベクトルプロセッサを用いた高速論理シミュレータの試作ベクトルプロセッサ向きの論理シミュレータ・アルゴリズムを開発し,実際にシミュレータを試作し性能評価を行った.その結果,零遅延・2値論理シミュレーションに関しては7.7×10^9ゲート評価/秒(組合わせ回路), 1.4×10^9ゲート評価/秒(順序回路)という専用ハードウェアに匹敵する処理速度が達成された.また,標準遅延・4値論理シミュレーションに関しても, 3.4×10^5イベント/秒という非常に高い性能が実現できた.以上の成果により,これまでソフトウェアでは不可能と考えられていた大規模なシミュレーションが可能となり,論理設計検証の新たな方向を示すことができた.2.論理設計検証システム正則集合と等価な表現能力を持つ正則時相論理を提案し,その諸性質を明らかにするとともに,充足可能性判定,真偽判定のアルゴリズムを用いた具体的な検証手法を構築した.また,タイミング検証法を提案した.さらに,ハードウェアの高水準記述法として,代数的仕様記述の研究を行った.3.論理設計用ワークステーション大量の論理図や情報を高速かつ高精度に表示するために,マルチコンピュータ・マルチスクリーン表示方式を提案し,それに基づくワークステーションの開発を行い,表示装置の物理的限界を越えた高解像度図形表示や並列高速描画を可能にした.大規模論理回路の設計・開発過程の信頼性を高めるためには、論理設計検証手法とその支援システムの確立が重要である。そこで本研究では、大規模論理回路の高信頼化設計の支援を目的として、ベクトルプロセッサを用いた高速論理シミュレータと論理設計検証システムの研究を行い、本年度は以下の成果を得た。1.ベクトルプロセッサに適した高速論理シミューションアルゴリズム既に提案している組合せ回路向きのT-アルゴリズムに基づくベクトル・パラレル法と順序回路向きのS-アルゴリズムに基づくゲート・ブルーピング法の評価改良を行い、各々7.7Gゲート評価1秒,1.4Gゲート評価1秒の性能が実現でき、ベクトルプロセッサにより1525倍の高速化が達成できた。更に、タイミングシミュレーションのために、ベクトル化イベント法を提案し、34Kイベント1秒と約4倍の高速化が実現できた。2.論理設計検証法形式的論理設計検証のための論理体系として、時間の概念が陽に記述でき有限オートマトンと表現能力が等価な正則時論理を提案し、その諸性質を明らかにした。又、入出力系列に基づく検証法として#表現を提案した。3.高水準ハードウェア記述ハードウェアの並列性や機能、動作の因果関係や時間関係を正確に記述するために、イベントの2項関係に基づく並列システムの代数的仕様記述法を提案し、その諸性質を示した。4.論理設計用ワークステーション大量の論理図や設計情報を高速かつ高精度に表示するために、マルチコンピュータ・マルチスクリーン表示方式を提案し、表示装置の物理的限界を越えた高解像度図形表示を可能にした。