hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バニリン生合成系酵素群の解明と国産バニラビーンの開発

抽出残渣(アセトンパウダー)中のバニリンの生成(経路:フェルラ酸→バニリン→バニリン配糖体→バニリン)に関わる3種類の酵素活性(フェニルプロパノイドジオキシゲナーゼ、UDPG-トランスフェラーゼ、グルコシダーゼ)も測定した。小笠原産のグリーンビーンについては、授粉後2ヶ月目から7ヶ月目までの期間に1ヶ月毎に成分分析および酵素活性測定を行った。7ヶ月目のグリーンビーンを用いてキュアリングを開始し、現在も継続中である。小笠原産のバニラグリーンビーンでも授粉後7ヶ月目にはバニリン配糖体の量が最大になり、キュアリングによりバニリンが生成し、さらに、3種類の酵素活性も測定できた。アセトンパウダーを用いた活性測定法は、弱い酵素活性の測定に適していることが分かった。バニラグリーンビーン(6ヶ月目)にラジオアイソトープで標識したバニリンを吸収させ、バニリン配糖体への変換の様子も調べた。その結果、約80%の変換率であり、UDPG-トランスフェラーゼの存在を示唆することができた。小笠原父島のバニラ栽培農家では、基礎研究の成果をもとに、収穫したバニラグリーンビーンのキュアリングを実施している。3ヶ月間キュアリングしたバニラビーンズは、香料会社の専門家の官能評価により、概ね良いという評価を得たが、全体的には熟成度が不足していることも指摘されたため、さらなるキュアリングを継続している。次の研究目的及び実施内容から平成30年度では概ね順調に進展していると考えている。(1)本研究では、これまでのバニリン生合成に関する研究の成果をもとに、小笠原父島のバニラ植物栽培農家を支援して小笠原産バニラビーンズを生産販売すること及びバニリンの生成に関わる酵素について詳しく調べることを目的にして研究開発を実施している。(2)バニラグリーンビーンのキュアリングでは、予備実験として、過去に輸入したインドネシア産のビーンを使用してキュアリングを6ヶ月実施し成分分析及び酵素活性の測定を実施した。その結果、実用可能なキュアリング方法が確立できたと考えている。(3)平成30年7月及び31年2月に小笠原父島へ出張し栽培農家と打合せをしてバニラグリーンビーンの発送を依頼するとともに、キュアリング方法を指導した。さらに、小笠原亜熱帯農業センターへも栽培農家の支援を要請した。バニラ植物の栽培面積を増やすと共に大きなグリーンビーンを作ることが、バニラ産業を発展させるには最も重要であることが分かって来たので、繰り返し要請している。(4)小笠原産のバニラグリーンビーンを用いて生長段階及びキュアリング時の成分分析と酵素活性の測定を経時的に実施し、インドネシア産のビーンを用いた実験と同様の結果を得ている。同時に、小笠原においては、栽培農家もキュアリングを実施し比較的良好な結果を得て近々販売が可能な段階にまで到達している。農家は、他の果樹栽培で多忙なためにバニラ栽培及びバニラビーンズ製造に時間をかけることが難しいが、人工受粉を効率よく実施し約7ヶ月後にグリーンビーンを収穫して繁忙期を避けていつでもキュアリングを始められることも示すことができた。平成31年度では、30年度と同様の実験を繰り返し実施して信頼性のある結果を得る予定である。すなわち、次のような計画に沿って研究を進める。
モジュライ空間上の保型関数と解析的トーション

(1)反シンプレクティック対合を持つK3曲面の普遍族に対して、その解析的トーション(を対合の固定曲線の解析的トーションで補正した量)がIV型Hermite領域上の(一般化された)保型形式で与えられる事を示した。特に、Enriques曲面の解析的トーションがBorcherdsΦ関数に一致する事を示し、種々の2-elementary格子に対してこの結果が一般化できる事を示した。その結果Del Pezzo曲面に関連するある種のK3曲面の解析的トーションは、一般Kac-Moody代数の分母関数である事が結論された。この代数はWeylベクトルを持つ奇ユニモジュラー双曲型格子の系列に対応し、Weylベクトルを持つ偶ユニモジュラー双曲型格子に対する系列と併せて、分母関数が判別式軌跡を特徴付ける保型形式で与えれれる興味深い一般Kac-Moody代数の系列を成すものと思われる。これらの代数の幾何学的意味は良くわかっていない。(2) K3格子内の2-elementary双曲型格子の集合に、包含関係から定まる半順序を精密化した半順序を導入し、その半順序に関する極大格子を偏極とするK3曲面を考察した。極大格子偏極K3曲面の族に対応する保型形式の(正規化された)制限としてすべての対合付きK3曲面の族が得られるという点で、極大格子を偏極に持つK3曲面の族は、対合付きK3曲面の族全体の中で最も基本的な族である。その結果、極大格子に対しては、解析的トーションが無限積展開を持つ保型形式(Borcherds積と呼ばれる)のPeterssonノルムとして表示される事がわかった。この事実は極大格子意外の2-elementary格子に対しても多くの例で検証されており、一般的に成立するとの予想を得た。より一般のシンプレクティックではない群作用を持つK3曲面のモジュライ空間は複素双曲空間の算術商として実現されるが、この場合にも解析的トーションを判別式軌跡を特徴付ける保型形式が構成されると期待される。反シンプレクティク対合を持つ代数的K3曲面の解析的トーションをモジュライ空間上の関数として考察し、その結果、R.Borcherdsが表現論的手法で構成した特別な保型関数を微分幾何学的に構成することに成功した。具体的には,以下の通りである.エンリケス曲面のモジュライ空間上にBorcherdsはある種のfake Monster超代数の分母関数を考察することにより、判別式軌跡を特徴付ける保型関数(Borcherds Φ-関数)を構成したが、Harvey-MooreはΦ-関数がエンリケス曲面の解析的トーションで与えられることを物理的観察により主張した。エンリケス曲面を反シンプレクティク対合を持つ代数的K3曲面と同一視することにより、より一般の格子(2-elementary格子)偏極K3曲面に対して同様の問題を考察することができる。2-elementary K3曲面の解析的トーションの一般的な研究により(エンリケス曲面は2-elementay K3曲面の特別な場合と同一視される)、Harvey-Mooreの主張に数学的証明を与え、その応用として多くの2-elementary双曲型格子に対して、無限積展開を持つ保型関数を構成した。このようにして構成された保型関数は現在の所、すべてGeneralized Kac-Moody超代数の分母関数として書けている。

特に、Gritsenko-NikulinのMirror予想がこれらの格子について証明された。代数的にはこれらの保型関数は判別式軌跡を特徴付けており、系としてモジュライ空間の準アファイン性を多くの2-elementary格子に対して得た。位数3の巡回群がシンプレクティク形式に忠実に作用するK3曲面(3-elementary K3曲面)のモジュライ空間を調べ、それが複素双曲型空間の算術商で記述できることを示した。(1)反シンプレクティック対合を持つK3曲面の普遍族に対して、その解析的トーション(を対合の固定曲線の解析的トーションで補正した量)がIV型Hermite領域上の(一般化された)保型形式で与えられる事を示した。特に、Enriques曲面の解析的トーションがBorcherds Φ-関数に一致する事を示し、種々の2-elementary格子に対してこの結果が一般化できる事を示した。その結果、Del Pezzo曲面に関連するある種のK3曲面の解析的トーションは、一般Kac-Moody代数の分母関数である事が結論された。この代数はWeylベクトルを持つ奇ユニモジュラー双曲型格子の系列に対応し、Weylベクトルを持つ偶ユニモジュラー双曲型格子に対する系列と併せて、分母関数が判別式軌跡を特徴付ける保型形式で与えられる興味深い一般Kac-Moody代数の系列を成すものと思われる。これらの代数の幾何学的意味は良くわかっていない。(2)K3格子内の2-elementary双曲型格子の集合に、包含関係から定まる半順序を精密化した半順序を導入し、その半順序に関する極大格子を偏極とするK3曲面を考察した。極大格子偏極K3曲面の族に対応する保型形式の(正規化された)制限としてすべての対合付きK3曲面の族が得られるという点で、極大格子を偏極に持つK3曲面の族は、対合付きK3曲面の族全体の中で最も基本的な族である。その結果、極大格子に対しては、解析的トーションが無限積展開を持つ保型形式(Borcherds積と呼ばれる)のPeterssonノルムとして表示される事がわかった。この事実は極大格子以外の2-elementary格子に対しても多くの例で検証されており、一般的に成立するとの予想を得た。より一般のシンプレクティックではない群作用を持つK3曲面のモジュライ空間は複素双曲空間の算術商として実現されるが、この場合にも解析的トーションを用いて判別式軌跡を特徴付ける保型形式が構成されると期待される。
鉄とアルミニウム原子間の異常相互作用の制御による新ステンレス鋼開発に向けた挑戦

28年度が最終年度であるため、記入しない。
ベトナム少数民族の伝統野菜と伝統果実の遺伝的特性と食品機能性の探索研究

本研究はベトナムで栽培される野菜・果実について普及種と少数民族がもつ伝統品種の中から,がん患者のQOL向上機能の高い品種を探索して遺伝学的な差異を明らかにするとともに,植物生理学(日長感応と耐寒性)・植物病理学(耐病性)・農業経営学(採算的な生産可能性)の観点から,日本で栽培と普及が可能な品種を特定することを目的としている.2018年度は信憑性の高い解析結果を得るために,1省または1民族10系統以上のミントの系統の収集を完成させるため,ベトナム北西部のSon La省とDien Bien省とLai Chau省で,主としてKho Mu族とDao族とH'Mong族の少数民族居住地で収集をおこなった.また新たに,Lu族,Ha Nhi族,Lao族,Xinh Mun族の4民族が保持するミントも収集した.10系統以上のミントを収集できた6省(Dien Bien省,Ha Giang省,Lai Chau省,Lao Cai省,Nghe An省,Son La省)でPO型ミントの標準占有率の25%からの乖離の大きさに注目すると,Nghe An省で73%とLai Chau省で0%と大きく乖離していた.一方,10系統以上のミントを収集できた5民族(Dao族,H'Mong族,Kho Mu族,Kinh族,Thai族)ではKho Mu族で47%とDao族で17%と大きく乖離していた.POを高含有するミントの探索においては,PO型84系統の中から,POの定量に至った47系統のPO含有量は,47-1,121 mg/100 gの範囲にあり,これまでの暫定最高値687 mg/100 gを超える6系統を同定することができた.PO型ミントの日本での生産性については,葉茎部の収穫であれば日長感応性には影響を受けず,冬期の低温下を除いて年間7か月間収穫可能であったことから,日本における生産性は高いと考えられた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はベトナムで栽培される野菜・果実について普及種と少数民族がもつ伝統品種の中から,がん患者のQOL向上機能の高い品種を探索して遺伝学的な差異を明らかにするとともに,植物生理学(日長感応と耐寒性)・植物病理学(耐病性)・農業経営学(採算的な生産可能性)の観点から,日本で栽培と普及が可能な品種を特定することを目的としている.ハノイ市内と郊外の農産市場で販売されるミントとズーボアを調査・収集した.ベトナム北西部の少数民族居住地の農産市場および農家からはミントを調査・収集した.販売員から農産物の情報をガイドの通訳協力により得た.今回の調査で収集したミント4普及種と少数民族が保有する32伝統品種を入手できたためがん患者のQOLを高める効果の順位付けをおこなった.また無甘味メロンは3品種入手できたため,日本で栽培し得られる果実の糖と香気成分分析により糖尿病患者のQOLを高める効果の高い品種を決定した.ハノイ市内,ハノイ市郊外の農産市場,ベトナム北西部の少数民族居住地の農産市場および農家からミントを4普及種と32伝統品種を入手できたため.無甘味メロンのズーボアは3品種入手できた.いずれも含有成分の化学分析による順位付けをおこない,目的とする高機能性系統が見いだされている.本研究はベトナムで栽培される野菜・果実について普及種と少数民族がもつ伝統品種の中から,がん患者のQOL向上機能の高い品種を探索して遺伝学的な差異を明らかにするとともに,植物生理学(日長感応と耐寒性)・植物病理学(耐病性)・農業経営学(採算的な生産可能性)の観点から,日本で栽培と普及が可能な品種を特定することを目的として4つの主項目で構成している.<主項目1>ベトナム少数民族の伝統果実から糖尿病患者用食材を見いだすフィールド調査,<主項目2>ベトナム少数民族の伝統野菜からがん患者用食材を見いだすフィールド調査,<主項目3>ベトナム伝統野菜・果実の遺伝的特性に基づく日本の風土での栽培可能性の調査,<主項目4>ベトナム伝統野菜・果実の日本への普及を想定した採算的な生産可能性の調査2016年度はハノイ市内と郊外の農産市場を調査地として,市場販売されるミントとズーボアを普及種として収集した.またベトナム北西部の少数民族居住地の農産市場および農家を調査地として,ミントを伝統品種として収集した.販売員または居住者からは農産物の情報を現地ガイドの通訳協力により得た.今回の調査で収集したミント10普及種と少数民族が保有する96伝統品種を入手できたため,がん患者のQOLを高める効果の順位付けをおこなった.また無甘味メロンは5品種入手できたため,日本で栽培し得られる果実の糖と香気成分分析により糖尿病患者のQOLを高める効果の高い品種を決定した.ハノイ市内とハノイ市郊外の農産市場,ホーチミン市内とホーチミン市郊外の農産市場,ベトナム北部と北西部の少数民族居住地の農産市場および農家からスペアミントを10普及種と96伝統品種を入手でき,無甘味メロンのズーボアは5品種入手できた.いずれも2016年度中に採取する目標数は達成でき,スペアミントの発がん抑制成分の化学分析による含有量の順位付けをおこない,目的とする高機能性系統が見いだされつつある.

本研究はベトナムで栽培される野菜・果実について普及種と少数民族がもつ伝統品種の中から,がん患者のQOL向上機能の高い品種を探索して遺伝学的な差異を明らかにするとともに,植物生理学(日長感応と耐寒性)・植物病理学(耐病性)・農業経営学(採算的な生産可能性)の観点から,日本で栽培と普及が可能な品種を特定することを目的としている.2017年度はベトナム北西部の少数民族居住地の農産市場および農家を調査地として,スペアミントを伝統品種として収集した.収集地はThanh Hoa省のQuan Hoa, Muong Lat, Quan Son, Ngoc Lac, Nhu Xuan,Nghe An省のNghia Dan, Tan Ky, Tuong Duong, Ky Sonの9か所を拠点として,少数民族はThai族の支族を含めた8民族を対象として,居住者からは農産物の情報を現地ガイドの通訳協力によりミント24種類の伝統品種を入手した.入手したスペアミントの香気成分分析によりがん患者のQOLを高める効果の高い品種の順位付けをおこなった.植物病理学的検定は最終結果を得る目標に到達し,「圃場での栽培実験では,スペアミントの顕著な病害の発生は認められなかった.一部でうどんこ病の初期発生は認められたが,その後の病害の拡大は認められなかった.このことからスペアミントは日本の植物病原菌に対する抵抗力が高く,スペアミントの病原菌感染対策については重要視しなくてもよいと考えられる.」という結論に至った.2017年度はベトナム北西部の少数民族居住地9か所で8少数民族からミント24種類の伝統品種を入手できた.いずれも2017年度中に採取する目標数は達成でき,スペアミントの発がん抑制成分の化学分析による含有量の順位付けをおこない,目的とする高機能性系統が見いだされつつある.植物病理学的検定は「スペアミントは日本の植物病原菌に対する抵抗力が高く,日本ではスペアミントの病原菌感染対策については重要視しなくてもよいと考えられる.」という最終結果を最終年度までの目標を待たずに2017年度末までに目標に到達したため.本研究はベトナムで栽培される野菜・果実について普及種と少数民族がもつ伝統品種の中から,がん患者のQOL向上機能の高い品種を探索して遺伝学的な差異を明らかにするとともに,植物生理学(日長感応と耐寒性)・植物病理学(耐病性)・農業経営学(採算的な生産可能性)の観点から,日本で栽培と普及が可能な品種を特定することを目的としている.2018年度は信憑性の高い解析結果を得るために,1省または1民族10系統以上のミントの系統の収集を完成させるため,ベトナム北西部のSon La省とDien Bien省とLai Chau省で,主としてKho Mu族とDao族とH'Mong族の少数民族居住地で収集をおこなった.また新たに,Lu族,Ha Nhi族,Lao族,Xinh Mun族の4民族が保持するミントも収集した.10系統以上のミントを収集できた6省(Dien Bien省,Ha Giang省,Lai Chau省,Lao Cai省,Nghe An省,Son La省)でPO型ミントの標準占有率の25%からの乖離の大きさに注目すると,Nghe An省で73%とLai Chau省で0%と大きく乖離していた.一方,10系統以上のミントを収集できた5民族(Dao族,H'Mong族,Kho Mu族,Kinh族,Thai族)ではKho Mu族で47%とDao族で17%と大きく乖離していた.POを高含有するミントの探索においては,PO型84系統の中から,POの定量に至った47系統のPO含有量は,47-1,121 mg/100 gの範囲にあり,これまでの暫定最高値687 mg/100 gを超える6系統を同定することができた.
組合せ最適化問題に対する分散計算の手法の開発

本研究課題では,分散計算手法による組合せ最適化問題の解法の開発を目的としている.対象とした問題として,高画質モノクロ画像を出力するディザ行列の高速並列探索,ヘドニック・ゲームにおける安定集団構造の探索,ジャストインタイム・ジョブ荷重和最大化のための分枝限定法の開発などである.さらに,探索実験で得られたデータに基づき,ディザ行列の新たな尺度の提案,安定集団構造をもつ新たなゲームドメイン,並列機械ジャストインタイムスケジューリングのための近似アルゴリズムの開発などの研究成果が得られた.本研究課題では,分散計算手法による組合せ最適化問題の解法の開発を目的としている.対象とした問題として,高画質モノクロ画像を出力するディザ行列の高速並列探索,ヘドニック・ゲームにおける安定集団構造の探索,ジャストインタイム・ジョブ荷重和最大化のための分枝限定法の開発などである.さらに,探索実験で得られたデータに基づき,ディザ行列の新たな尺度の提案,安定集団構造をもつ新たなゲームドメイン,並列機械ジャストインタイムスケジューリングのための近似アルゴリズムの開発などの研究成果が得られた.本研究課題では,アルゴリズム理論の観点から組合せ最適化問題を解くのに適した分散計算手法の開発を目的としている.2008年度では,高性能な計算機を3台購入し,その他研究室にある既存の計算機を用いて実験環境を構築した.また,構築した実験環境において,いくつかの組合せ最適化問題に対する実験を行った.主に行った実験は以下の通りである.1.カラー画像をモノクロに変換するディザ法で用いる最適なディザ行列の探索数万年かかると予想された探索に対して,目標とする評価値をもつディザ行列が満たす性質を示し,それを利用した探索を実装し,十数台の計算機で1日で終了する探索を実現した.現在,この成果に関する論文を執筆中である.2.ヘドニック・ゲームにおける安定集団構造の探索さらに,高速な分散計算を実現するため,それぞれのプロセスとなるプログラムを自動生成した実験を行った.本研究課題では,アルゴリズム理論の観点から組合せ最適化問題を解くのに適した分散計算手法の開発を目的としりている.2009年度では,以下のテーマについて計算機実験を行った.最長で約二か月の計算機実験を行った.1.カラー画像のモノクロ変換で用いるディザ行列の評価尺度の見直し本研究課題では,当初,ディザ行列の評価尺度として食違い度を用いたが,我々の計算機実験を通じて,質の高い画像を出力するためには,食違い度の最小化のみでは不十分であることを発見した.そこで,食違い度に加え,新たな制約として一様性を導入し,それを満たすディザ行列を探索するため改めて計算機実験を行い,さらにその理論的解析を行った.この成果は2010年度中に発表する予定です.2.ヘドニック・ゲームにおける集団構造の安定判定問題ヘドニック・ゲームにおける集団構造の安定判定問題は理論的に困難であることが既存結果として示されている.我々はまずこの既存結果に導くより簡素な証明を与えたうえ,拡張を行った.この成果については国際会議EURO Conference in Bonn 2009において発表した.現在,ジャーナルへの投稿のため論文執筆中である.なお,この成果は,安定判定問題に対する分散計算の手法を開発する根拠を与える.3.ジャストインタイム・ジョブ加重和最大化のための分枝限定法の開発無関連並列機械モデルにおいてジャストインタイム・ジョブ加重和を最大化するスケジューリング問題は理論的困難であると知られている.そこで,我々はこの問題に対して分枝限定法に基づく解法を開発し,その実装および計算機実験を行った.今後はその解法における計算タスクの分割手法について検討する予定である.平成22年度において得られた研究成果は以下の通りである.・スケジューリング関連の研究成果として,並列機械モデルにおけるジャストインタイム・ジョブ荷重和最大化問題に対する近似解法を開発した.これは平成21年度において行った並列探索実験で得られたデータを分析によって得られたものであり,実験データの裏付けとなる理論的な研究成果の導出に成功している.なお,本研究で開発した近似解法によって得られる近似解は,r/mである.ただし,mは並列機械モデルの機械数であり,rは近似解法の実装環境(特にメモリ容量および使用する計算機の台数)に応じて調整するパラメータである.・ゲーム理論関連の研究成果として,ヘドニック・ゲームにおける存在判定問題について新たな充分条件を導出した.この研究成果についても安定集団構造の並列探索で得られたデータの分析により,安定集団構造をもつヘドニック・ゲームの分布から導出したモデルに対して,理論的な解析を行って導出したものである.その他,従来のハウスメイト問題を拡張し,一般化ハウスメイト問題をモデル化し,そのモデルにおける公平性の概念を提案し,公平解の探索実験に基づき解法の開発を行った.・画像処理関連の研究成果として,デジタル・ハーフトーニングによる出力画像の質を向上させるため,ディザ行列の新たな尺度として一様度を導入した,食違い度を最小のディザ行列のうち一様度が最適となるディザ行列を探索して,より高画質の出力画像が得られることを検証した.また,探索で得られた一様度が高いディザ行列間の関係に着目し,一様度が高いディザ行列の効率的な構成法を提案した.なお,スケジューリング関連の研究成果は2011年7月に国際会議で発表する予定である.その他の研究成果はすでに国際会議で発表し,現在,学術雑誌へ投稿するために論文の出筆中である.
生理活性脂質によるトランスポータ・チャネルの制御機構解明

Na^+/H^+交換輸送体(NHE1)のホルモンによる活性化は、脂質結合ドメインのlipid-switch機構で起こることが判明した。すなわち、このドメインはATP、酸性リン脂質、DAG(あるいは強力なアナログであるphorbol ester)などが結合し、結果として起こるLIDの構造変化によってNHE1活性が制御されることがわかった。また、NHE1の活性化は、NHE1に直接結合するカルシニュリンおよびその下流のNEAT経路を促進することも判明した。形質膜Na^+/H^+交換輸送体(NHE1)は種々のホルモン、増殖因子、高浸透圧などの機械的刺激によって活性化されるが、その機構の全貌は不明である。NHE1はホルボールエステル(PE)によっても強力に活性化されるために、ホルモンによる活性化に関しては、PKCこそが最も重要なNHE1制御のキー分子であると長らく信じられてきた。しかし、NHE1とその必須サブユニットCHPはPKCでリン酸化されず、NHE1の活性化機構の全貌は明らかでなかった。今回私達は、NHE1の活性化はPKCではなく、PEあるいは内在性の生理活性脂質ジアシルグリセロール(DAG)がNHE1脂質結合ドメイン(LID)に直接結合し、その結果LIDの細胞膜(特に酸性リン脂質)との相互作用が強化されることによって起こることを明らかにした。まずFRETを用いた解析から、LIDがPEおよびOAG(DAGアナログ)に直接結合することを見出した。興味深いことに、PKCのPEIDAG結合ドメインであるC1と同様に、PE、OAG、リセプターアゴニストを加えるとGFP蛍光ラベルしたLIDが細胞膜に集積することが明らかになった。すなわち、PEはLIDの脂質親和性を増強させるような構造変化を引き起こすことを示唆する。さらに変異導入や脂容性薬剤を用いた詳しい解析を行い、PEおよびリセプターアゴニストによるNHE1のリン酸化を介さない新しい活性化機構を提案することができた。LIDは多様な脂質、脂容性因子が結合し、その種類によって活性化・阻害の両方向への制御が起こると考えられる。今後さらに、NHE1制御の多様性がどのようにして生みだされるのかを明らかにする必要がある。Na^+/H^+交換輸送体(NHE1アイソフォーム)の活性制御にはフォスファチジルイノシトールー2リン酸(PIP_2)結合ドメインを含む膜直下領域が重要である。昨年は、本研究課題の年目の研究により、NHE1はこの領域がdiacylglycerolやphorbol esterと直接結合することよって活性調節を受けることが示唆された。2年目からは、(1)NHE1の活性化を阻害する薬物の同定、(2)NHE1がATPによって制御される機構について、研究を進めた。(1)NHE1の活性化を阻害する薬物の同定。これまでの研究から脂質結合ドメインにはstaurosporineやphorbol esterが結合することわかっている。これらの化学構造に基づいてインシリコバーチャルスクリーニングを行い、市販の化合物から可能性のあるものをピックアップしたのち、実際にNHE1活性化をブロックするかどうかを検証した結果、staurosporineに代表されるようなインドロカルバゾール環骨格を有する化合物のみがNHE1の活性化を阻害することが判明した。また、プロテインキナーゼC(PKC)を阻害する薬物のうちのいくつかが、NHE1の活性化を阻害しないことが判明し、活性化がPKCを介するものではないという私達のこれまでの仮説を支持した。(2)NHE1がATPによって制御される機構。NHE1は二次性能動輸送体であり、ATP加水分解のエネルギーを必要としないが、不思議なことに細胞内ATPが無いと生理的なNHE1活性は失われる。このATP要求性はLIDが関与する可能性がある。平成23年度は、SF9細胞よりNHE1を精製し、精製NHE1がazido-[^<32>P]ATPによってATPによって阻害されるような光架橋を受けることが判明した。変異導入などの手法によってATP結合の詳細な検討と生理的意義に関する実験を行う。Na+/H+交換輸送体(NHE1)の活性制御にはフォスファチジルイノシトール-2リン酸(PIP2)結合ドメインを含む膜直下領域が重要である。本研究課題前までの研究によって、NHE1はこの脂質結合ドメイン(LID)がdiacylglycerolやphorbol esterと直接結合することよって活性調節を受けることが示唆された。そこで、本研究では、1NHE1の活性化を阻害する薬物の同定、2NHE1がATPによって制御される機構について、研究を進めた。1NHE1の活性化を阻害する薬物の同定。staurosporineやphorbol esterの化学構造に基づいてインシリコバーチャルスクリーニングを行い、市販の化合物から可能性のあるものをピックアップしたのち、実際にNHE1活性化をブロックするかどうかを検証した。その結果、staurosporineに代表されるようなインドロカルバゾール環骨格を有する化合物のみがNHE1の活性化を阻害することが判明した。

また、プロテインキナーゼC(PKC)を阻害する薬物の多くが、NHE1の活性化を阻害しないことが判明し、活性化がPKCを介するものではないという私達の仮説を支持した。NHE1を阻害する化合物はLIDに直接結合することが判明した(論文投稿中)。2NHE1がATPによって制御される機構。NHE1は二次性能動輸送体であり、ATP加水分解のエネルギーを必要としないが、不思議なことに細胞内ATPが無いと生理的なNHE1活性は失われる。このATP要求性はLIDが関与する可能性がある。SF9細胞よりNHE1を精製したNHE1がazido-[32P]ATPによってATPによって阻害されるような光架橋を受けること、その結合ドメインがLIDであることが判明した。ATPがNHE1の直接的な制御因子であることが示唆された(FEBS J, 2013)。申請書に記載したいくつかの研究計画のいくつかにおいて、最終年度につながる結果を得ている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は挑戦的萌芽研究の最終年度であるため、研究をまとめるとともに、それ以降につながるような新たな発見をしていきたい。
咀嚼運動と唾液分泌を制御する神経回路網の研究,特に免疫組織化学と分子組織化学を用いた方法

三叉神経運動神経細胞に結合するGABA性の神経終末とシナプス,またシナプス後膜に観察されるGABA_A, GABA_Bレセプター,グリシンレセプターを光顕的,電顕的に解析し,生後発達について考察することを目的とした,実験にはWistar系ラット(生後1-35日齢)を灌流固定の後,横断連続切片を作製,免疫組織化学的に三叉神経運動核内のGABA免疫陽性神経終末,上記のレセプターを標識し,共焦点レーザー顕微鏡または電子分光形分析電子顕微鏡にて観察した.その結果,生後7日齢の実験動物では三叉神経運動核の領域内でグリシンレセプターが背外側部に限局して観察されたが,28-35日齢の実験動物では免疫活性が消失し,GABA_A,GABA_Bレセプター免疫陽性構造が三叉神経運動核全域の運動ニューロンの細胞質に認められた.電顕的には細胞質が電子密度の高く標識された軸索一樹状突起性および軸索一細胞体性GABA陽性神経終末が多数観察された.これらは球形のシナプス小胞を含み,非対称性の膜肥厚を形成していた.以上の結果より,三叉神経運動ニューロンには,GABA,グリシンおよびそれらのレセプターの分布があり,実験動物の顎運動が吸啜運動から咀嚼運動に移行する際に,制御する神経回路において大規模なリモデリングの生ずることが示唆された.三叉神経運動神経細胞に結合するGABA性の神経終末とシナプス,またシナプス後膜に観察されるGABA_A, GABA_Bレセプター,グリシンレセプターを光顕的,電顕的に解析し,生後発達について考察することを目的とした,実験にはWistar系ラット(生後1-35日齢)を灌流固定の後,横断連続切片を作製,免疫組織化学的に三叉神経運動核内のGABA免疫陽性神経終末,上記のレセプターを標識し,共焦点レーザー顕微鏡または電子分光形分析電子顕微鏡にて観察した.その結果,生後7日齢の実験動物では三叉神経運動核の領域内でグリシンレセプターが背外側部に限局して観察されたが,28-35日齢の実験動物では免疫活性が消失し,GABA_A,GABA_Bレセプター免疫陽性構造が三叉神経運動核全域の運動ニューロンの細胞質に認められた.電顕的には細胞質が電子密度の高く標識された軸索一樹状突起性および軸索一細胞体性GABA陽性神経終末が多数観察された.これらは球形のシナプス小胞を含み,非対称性の膜肥厚を形成していた.以上の結果より,三叉神経運動ニューロンには,GABA,グリシンおよびそれらのレセプターの分布があり,実験動物の顎運動が吸啜運動から咀嚼運動に移行する際に,制御する神経回路において大規模なリモデリングの生ずることが示唆された.本研究は三叉神経運動核ニューロンに入力するGABA性の神経終末,GABA_A, GABA_Bレセプター,グリシンレセプターを,生後発達のにおいて光顕的,電顕的に解析することを目的とした.実験にはラット(生後1-35日齢)を灌流固定の後に厚さ40μmの横断連続切片を作製,免疫組織化学法により三叉神経運動核内のGABA免疫陽性神経終末,上記のレセプターを標識し,共焦点レーザー顕微鏡または電子分光形分析電子顕微鏡にて観察した.その結果,生後7日齢の実験動物では三叉神経運動核の領域内でグリシンレセプターが背外側部に限局して観察されたが,28-35日齢の実験動物では同免疫活性が消失し,GABA_A, GABA_Bレセプター免疫陽性構造が同核全域の運動ニューロンの細胞質に認められた.電顕的には細胞質がelectron densに標識されたaxo-dendriticおよびaxo-somaticなGABA性神経終末が多数観察された.これら終末は球形のシナプス小胞を含み,非対称性の膜肥厚を形成していた.これより三叉神経運動核における抑制性神経伝達物質の分布と生後発達については,実験動物の顎運動が吸啜運動から咀嚼運動に移行する際に,顎運動を制御する神経回路に大規模なリモデリングの生ずることが示唆された.生後1-5週齢Wistar系ラットを用いて光顕的,電顕的に検索した.特に電子分光形分析電子顕微鏡(LEO 912AB)を用いて,非散乱電子線による神経網の超微構造,シナプス構造についてポストエンベッディング法を用いた免疫電顕法により観察を行った.その結果,実験動物の離乳期前に相当する1-3週齢では同ニューロンに対してGABA,グリシン,あるいはその両方に対して免疫陽性神経終末が多数観察された.これに対して,離乳期後に相当する4週齢以降の実験動物の三叉神経運動核においてはGABAおよびグリシンに対して免疫陽性を示す神経終末は著しく減少する結果となった.これらの結果は,実験動物の顎運動が,離乳気前の吸啜運動からその後の咀嚼運動に変化する際に,三叉神経運動ニューロンを制御する神経回路網の形成に大きな変更が起こることを示す.

本研究では脳幹の三叉神経運動ニューロンにシナプス結合するGABA性の神経終末,運動ニューロンに観察されるGABA_A, GABA_Bレセプター,グリシンレセプターを生後発達において光顕的,電顕的に解析することを目的とした.実験には雌ラット(生後1-35日齢)を灌流固定の後に厚さ40μmの横断連続切片を作製,免疫組織化学法により三叉神経運動核内のGABA免疫陽性神経終末,上記のレセプターを標識し,共焦点レーザー顕微鏡または電子分光形分析電子顕微鏡にて観察した.その結果,生後7日齢の実験動物では三叉神経運動核の領域内でグリシンレセプターが背外側部に限局して観察されたが,28-35日齢の実験動物では免疫活性が消失し,GABA_A, GABA_Bレセプター免疫陽性構造が三叉神経運動核全域の運動ニューロンの細胞質に認められた.電顕的には細胞質が電子密度の高く標識された軸索-樹状突起性および軸索-細胞体性GABA陽性神経終末が多数観察された.これらは球形のシナプス小胞を含み,非対称性の膜肥厚を形成していた.これより三叉神経運動核における抑制性神経伝達物質およびレセプターの分布と生後発達については,実験動物の顎運動が吸啜運動から咀嚼運動に移行する際に,制御する神経回路において大規模なリモデリングの生ずることが示唆された.
中国コンテンツ産業における産業クラスター形成と産業振興政策に関する比較事例研究

本研究においては、中国各地に存在する「デジタルコンテンツ産業」の産業集積地の状況を踏まえつつ、その中でも特出して市場規模並びに産業規模の拡大が進む、中国デジタルゲーム産業並びに中国アニメ産業の発展とこれらを支援する産業振興政策について研究を進めた。この比較研究を通じ、中国のゲーム産業は市場先導型で発展が進んできているのに対し、アニメ産業は政策主導で推進されている様が浮き彫りとなった。本研究は中国におけるコンテンツ産業振興政策、とりわけ産業集積などを進めている地域のフィールドワークを中心として研究した。繰り越された予算は、中国内陸部におけるコンテンツ産業の動向を探るという目的で活用した。具体的には吉林省における吉林動漫集団に所属する漫画雑誌編集企業、CGスタジオ並びにゲーム開発スタジオへの視察ならびに担当者に対する半構造化面接の実施である。吉林省という中国内陸地でありながら、吉美動画は小学館から正規ライセンスを得て同社のコミック雑誌を中国全土で販売、CGスタジオである、紫晶動漫は、CM用VFXの制作からフルCGアニメまで幅広いCG作品を制作、遊戯遊芸は、上海でゲーム開発に携わってきた吉林省出身のベテランゲーム開発者を社長に据え、様々な大手企業のゲーム関連コンテンツに関わっている。これら合わせて17社がグループ企業として位置づけられているのだ。それぞれが結束を固めていく予定であることから、今後中国においても数少ない産業クラスター化が期待されている。従来は集積はしてはいるものの、シナジー効果を発揮する事が極めて少ないごとから、より長期的な視野で調査を継続することの重要性が確認出来た。更に特定の地域に集積されている企業間連携によるマルチコンテンツ展開の可能性について更に吟味してく必要があるという結論に至った。この点については何らかの形で更なる研究を進めていきたい。23年度及び24年度についてはその点も半構造化面接を実施していくうえでの課題となるだろう。今年度においては中国コンテンツ産業のクラスター化に対する理解を深めるために、更なる調査を進めていった。具体的には、大都市部の中から、上海のアニメスタジオを、沿海部からは、江蘇州の蘇州アニメ産業基地を、内陸部の状況を把握するという視点から、吉林省の長春市の動漫産業基地と複数のアニメ、ゲームスタジオに対し視察及び半構造化面接を実施している。更に、中国最大と言われ、動漫産業振興政策において「杭州モデル」を作り上げたとも言われている、国際動漫節において会場及びシンポジウムの模様、中国関連アニメ作品の状況などに関する資料収集をおこなった。これら動漫産業の状況に加え、オンラインゲームや、スマートフォン向けコンテンツを開発するスタジオなどに対する支援の状況を確認するために、産業クラスターが成立されていると複数の研究者により言われる北京市海淀区中関村のゲーム及びウェブ関連スタジオも訪問し、前述のようなアニメスタジオと同様に、半構造化面接を実施している。これらの研究を進めてきた中から、いわゆる動漫といわれるアニメ産業においては全般的に政府主導の産業支援型政策がとられ、スタジオもこれらの支援に依存している様子が見受けられたのに対し、ゲームスタジオにおいては市場依存である傾向に強い事が確認出来た。最終年度である今年は、中国コンテンツ産業クラスターにおいて、いまだ調査を進めてこなった生産性の低い、中国コンテンツ企業と国際分業を進めている拠点における企業の状況やコンテンツ産業振興政策について調査を実施した。具体的には南京、シンガポールや、韓国である。このような中で、コンテンツ産業クラスターを形成しながら、生産性がいまだ上がっていなかった南京で調査したアニメスタジオの状況を確認する限り、事業の中心が、市場中心というよりは、行政中心となっており且つ行政側の支援も中々届いていないという事実を確認出来た。これは、同じコンテンツ産業クラスターに属するとはいっても、オンラインを中心とした、ゲーム産業など、市場を中心として事業戦略を練っていく組織とは明らかな違いがある。一方、中国行政の方針によりおこなわれたコンテンツ産業関連を意識した人材育成は周辺諸国との連携、つまり中国をアウトソーシング拠点として成長させるうえで一定の役割を果たしてきている。シンガポールにおいては、メディア開発局が中心となりコンテンツ産業の振興をおこなっているが、これら支援をうけるシンガポールベンチャーのアニメーションスタジオも主要な開発は、蘇州のアニメーションスタジオとの連携で実施している。これらの拠点もシンガポールや中国で実施される国際展示会でマッチングした結果であるとのことだ。一方、韓国最大手の企業は上海へコンテンツを展開時から、中国オンラインゲームパブリッシャーの展開力に頼ってきた。以上のことから、同じコンテンツ産業の集積地域においてもコンテンツ展開を進める分野に応じ行政主体となるのか、市場主体となるのかといった点において発展のプロセスに大きな違いが生まれるというのが明らかとなった。中国におけるコンテンツ産業クラスターの状況を、初年度の最大規模の集積地への調査を皮切りに、大都市部、沿岸地域並びに内陸部において調査を進める事が出来たうえに、ゲーム産業の状況についても調査を深める事が実現したことから、研究対象について一定の理解を深める事が出来たと感じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は昨年度の引き続き、以下の活動をおこなっていく。第一段階:平成24年4月-平成24年7月

これまで実施した海外調査での整理し、まだ調査を進めていない中国コンテンツ産業クラスター並びに中国と関わりのありそうな中華圏から1地域を選び調査先を決定、海外調査内容の実施と整理、並びアンケートに調査実施に向けての可能性及び分析枠組みの確認並びに本調査における調査結果を事例または比較事例研究とまとめ整理する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
Hyperkahler計量と開代数多様体

1.超Kahler多様体の典型例として,del pezzo曲面からその非特異反標準因子kの正の有理数倍-ak(a≦1)となる非特異曲線をのぞいて得られるaffine曲面を研究し,a=1の場合とa<1の場合とで様子が一変することを見出した.特に,a=1の場合に,twistor空間の強い非代数性を証明した.一方,a<1の場合はtwistor空間は代数的で,特にa=1/2の場合は古典的なEguchi-hanson計量であり,twistor空間の自然なコンパクト化がNagata多様体として実現できることは以前に示した通りである.2.この最後の例の一般化としてエルミート対称空間の余接束上のKronheimer-Biquardによる超kahler計量を考え,対応するtwistor空間の自然な代数的コンパクト化を群論的な手法で構成した.これはaffine対象空間のDe Concini-Procesiによる標準コンパクト化とも自然に関連し今後の研究の余地が大いにある.特に,後者により,境界が正規交叉のみをもつコンパクト化を構成し標準正則2形式の各境界成分における極の位数を超kahler多様体の不変量として決定することは今後に残された課題である.3.twistor空間内の複素twistor lineのなす空間は,もとのtwistor空間および超kahler多様対の重要な不変量である.本研究ではより一般的にLeBruntwistor空間内の複素twistor lineの空間の幾何学を,その上の自然な群作用と絡めて詳しく研究し,この空間の幾何学が予想通り実に豊富な内容を含んでいることを見いだした.huyperhrhler多様体のhくそ構造(γ複素symplectoc構造)をひとつ固定し,そのコンパクト複素ラグランジァン部分多様体を考えると,これはhyperhrhler構造のありのhuhler構造に対しspecialラグランジァン部分多様体となっている.本研究ではまず,この部分多様体と同じCchomology類に属するspecialラグランジァン部分多様体はすべてもとの複素構造に対する複素ラグランジァン部分多様体になっていることを示し,Mcleanの最近の結果と比較することにより,これらの部分多体の決めるDouacby空間の点の非特異性を示した.一方,一般にKahler多様体のコンパクト部分多様体のDouady空間の上に自然なkahlerケ医療が存在することを示し,これがMcleanの構成したspecialラグランジァン多様体のモジュライ空間の体積要素と両立することを示した.さらに後藤の構成した複素ラグランジァン多様体とその上の平坦直線束の対のmoduli空間上のhyperkahler計量が,上のkahler計量と両立することがわかり,その構成を一般化して,kahler多様体のコンパクト部分多様対とその上の平坦直線束の対のmoduli空間に自然なkahler計量を導入した.一方,複素ラグランジァアン多様体は実際はあまり多くないことを示唆するVoisinの研究に触発され,もとのhyperkahler多様体がk3曲面のH:lbert scheomeの場合に,k3曲面の変形論と関連して複素ラングランジァン部分多様体の存在問題について研究した.1.超Kahler多様体の典型例として,del pezzo曲面からその非特異反標準因子kの正の有理数倍-ak(a≦1)となる非特異曲線をのぞいて得られるaffine曲面を研究し,a=1の場合とa<1の場合とで様子が一変することを見出した.特に,a=1の場合に,twistor空間の強い非代数性を証明した.一方,a<1の場合はtwistor空間は代数的で,特にa=1/2の場合は古典的なEguchi-hanson計量であり,twistor空間の自然なコンパクト化がNagata多様体として実現できることは以前に示した通りである.2.この最後の例の一般化としてエルミート対称空間の余接束上のKronheimer-Biquardによる超kahler計量を考え,対応するtwistor空間の自然な代数的コンパクト化を群論的な手法で構成した.これはaffine対象空間のDe Concini-Procesiによる標準コンパクト化とも自然に関連し今後の研究の余地が大いにある.特に,後者により,境界が正規交叉のみをもつコンパクト化を構成し標準正則2形式の各境界成分における極の位数を超kahler多様体の不変量として決定することは今後に残された課題である.3.twistor空間内の複素twistor lineのなす空間は,もとのtwistor空間および超kahler多様対の重要な不変量である.本研究ではより一般的にLeBruntwistor空間内の複素twistor lineの空間の幾何学を,その上の自然な群作用と絡めて詳しく研究し,この空間の幾何学が予想通り実に豊富な内容を含んでいることを見いだした.
英語での授業、リキャスト、自己修正についての先導研究

3年間の研究期間において、6編の研究論文を出版することができ、当初の計画以上の研究成果を上げることが出来た。得た知見としては、生徒の誤りに対して与えるさりげなく正しい表現を示すフィードバックであるリキャストの効果については、学習者がすでに関連する語彙や文法の知識がある場合は、誤りに気付き訂正することが出来るが、知識がない場合は学習者に気付かれない場合が多いことが分かった。また、学習者は自分で自らの誤りを訂正しようとするが、文法については項目の難易度に関わらず、修正を試みようとする傾向にあるようである。フィードバックの効果は、教師がゼスチャーを伴い与えた場合に高くなることも判明した。英語での授業において、リキャストの種類により日本人上級レベル学習者の気づきに違いが出るかを想起インタビューを用いて調べた結果、語彙に関するリキャストへの気づきが一番多く、続いて、文法、発音という順になった。変更点の違いによる気づきの差はなかった。また、英語での授業でのリキャストにおいて、学習者の気づきをどのように測るべきかを課題として、想起インタビューを用いて分析した結果、単に「承認」した場合では気づきが起こっておらず、「修正」した場合に気づきが起こっている傾向があることが判明した。また、データの質的分析により、英語での授業での教師からのフィードバックで、新しい語彙や文法を学習していくことの困難さが判明した。具体的には、すでに明示的な知識が獲得されている、あるいは獲得されつつある状況において、教師からのフィードバックに対して気づきがおこり、自らの誤りを修正していくことが判明した。このことから、英語で授業をおこなった場合においても、コミュニケーションやフィードバックの学習への効果に過度に期待せず、基本的には明示的な文法指導を十分に行った後、教師と生徒、あるいは生徒同士でのコミュニケーション活動を行うことの重要性が示唆された。英語発話における自己修正については、文法の難易度による自己修正の成否の違いについて調べ、特に大きな差はないという結果を得たが、研究のデザインや分析等で課題が多々あり、今後の継続が必要である。2つの実証研究を行い結果を得ることが出来た。"TESL-EJ"に発表した論文The Occurrence and the Success Rate of Self-Initiated Self-Repairにおいて、学習者は文法事項の難易度に関わらず、発話中の自らの過ちへの自己修正を試み、成功率も比較的高かったことを示し、示唆として教師はリキャストなどのフィードバックを与える前に、学習者に自己修正の機会を与えるべきということを述べた。また合計3名の中高の英語教師の授業中の発話を記録し、収集したデータを基に分析を行った。その結果、教師の日本語使用率には大きな違いがみられた。その違いをアンケートで集められた教師の日本語・英語使用に対しての信念を基に分析を行った結果、3人の教師は全員授業での教師の英語使用に対して賛成しているが、授業での英語使用に対して不安度に違いがあることが判明した。さらに、英語で授業を行うことに関して、学習者の学年と英語運用能力は関係が見られないことが分かった。『チャートネットワーク』に発表した小論では、英語で授業を行う際には、フィードバックを効果的に与えるのに加え、ゼスチャーなどの非言語コミュニケーションを有効に活用すべきと述べた。Explorationinto the Effects of Recast Types on Advanced-Level Japanese EFL Learners' Noticingという論文では、リキャストの長さや、学習者の誤りからの変更点の数に関わらず、リキャスト後の学習者の修正は高い成功率をしましたことを発表した。複数の論文に結果を発表することが出来た。最終年度において、研究に関しては以下の成果を論文にて、発表することが出来た。英語での授業実践における教師の「英語で会話をしようとする意欲」に関しては、英語の熟達度が高く、基本的に英語で授業を行っている高校英語教師の授業での英語使用の意欲の変動を、発話ごとに調べた結果、授業中に意欲の変動が大きいことが分かった。英語での発話に義務感を感じ、その発話に関して事前に準備をしていた場合などは意欲が高まったが、自身の英語能力の不足を感じた瞬間や、日本語での説明がより適していると感じた場合等は英語での発話の意欲が下がった。これらの結果から、英語での授業を実践するための学校教育現場への具体的提言ができた。英語での授業における教師のリキャストやフィードバックの効果と非言語コミュニケーションの役割については、3人の教師の授業を記録し、英語使用の割合と、ゼスチヤーなどの非言語コミュニケーション方略の使用頻度と内容を分析した結果、英語使用の割合が高い教師ほど、ゼスチャーを効果的に使用していることが、判明した。また、リキャストやフィードバックを与える際に、学習者によりよく理解してもらうためには、ゼスチヤーなどの非言語コミュニケーションを伴うことが効果的であることも分かった。また、最終年度においては、3年間に行ったリキャストの言語習得への効果、「英語による授業」におけるリキャストやフィードバックの学習者への動機づけへの効果・影響についてを教員研修や学会等で発表し、学校教育現場への具体的提言を行うことが出来た。

また、学習者は自分で自らの誤りを訂正しようとするが、文法については項目の難易度に関わらず、修正を試みようとする傾向にあるようである。フィードバックの効果は、教師がゼスチャーを伴い与えた場合に高くなることも判明した。英語での授業に関して、非言語コミュニケーションのリキャストなどのフィードバックや学習者の自己修正への影響を調べる必要性がある。今後検討していきたい。さらなるデータの分析と、それをまとめたうえでの発表。英語教育参加予定の国内学会に参加できなかったため。5円差額であるので、ほぼ予定通り執行できた。学会参加回数を増やす予定である。現行の計画通り行う予定である。