hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グルコース飢餓時におけるｍＲＮＡ型長鎖非翻訳ＲＮＡ発現のゲノムワイド解析

真核生物で観察される長いノンコーディングRNA(lncRNA)が転写されている。このlncRNAは高等動物ほど多種多様で;あるため生物の複雑さを生み出すのに重要な役割を果たしていると考えられており、lncRNAは、発生や分化、ストレス応答などに関わると考えられている。しかし、lncRNAの詳細な機能や作用機構などは未だ明らかにされていない。本研究では単細胞真核生物で高等動物と近いゲノム構造を持つ分裂酵母を用いてグルコース飢餓ストレス応答性のlncRNAのゲノムワイド解析を行っている。これまでの研究で、分裂酵母ではlncRNAの一種であるmlonRNAが飢餓ストレスに応答してfbp1遺伝子周辺で転写され、このmlonRNAの転写に従い、段階的にクロマチン構造の弛緩がおこることが明らかにされてきた。本研究では分裂酵母におけるmlonRNAの普遍性を探ってきた。平成26年度は25年度に得られたグルコース飢餓ストレス応答におけるゲノムワイドなmlonRNAの機能の解析を論文として発表した。また、25年度には、fbp1におけるセンスのRNA及びアンチセンスRNAが負の相互作用をするという知見を得ていたことから、mlonRNAだけでなくアンチセンスlncRNAの転写がmRNA転写の制御に関与するという仮説を得たが、このアンチセンスlncRNAはmRNAを抑制するような効果があることを明らかにした。さらに、この過程に関して、センス・アンチセンスRNAが急激に交替するダイナミクスを数理モデル化しシミュレーションを行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。真核生物で観察される長いノンコーディングRNA (lncRNA)が転写されている。このlncRNAは高等動物ほど多種多様であるため生物の複雑さを生み出すのに重要な役割を果たしていると考えられており、lncRNAは、発生や分化、ストレス応答などに関わると考えられている。平成24年度はグルコース飢餓ストレス応答におけるRNA-seq解析及びChIP-seq解析を行い、ゲノムワイドなlncRNAの発現パターン及びその機能を探った。Matlabを用いて、飢餓ストレス応答するプロモータlncRNAを探索するツールを作成した。その結果、これまで知られていたfbp1の他にmlonRNAが転写される領域が複数見つかった。それらの領域に対しノザンブロットを行い、転写の活性化に関わるか否かを検証した。その上、見つかった領域の多くで、センスmlonRNAのみでなく、アンチセンスRNAの転写も明らかにした。このことからmlonRNA及びアンチセンスRNAの転写がクロマチン構造の弛緩を通じてmRNA転写活性化を引き起こすという仮説の普遍性を裏付けた。このlncRNAは高等動物ほど多種多様であるため生物の複雑さを生み出すのに重要な役割を果たしていると考えられており、IncRNAは、発生や分化、ストレス応答などに関わると考えられている。平成25年度は24年度に行ったグルコース飢餓ストレス応答におけるRNA-seq解析及びChIP-seq解析で得られたlncRNAが転写される複数の領域における詳細な分子生物学的な検証を行った。それらの領域に対しノザンプロットを行い、lncRNAの機能を改名することを試み、転写の活性化に関わるか否かを検証した。また、平成24年度に、見つかった領域の多くで、センスmlonRNAのみでなく、アンチセンスRNAの転写もみられたことから、mlonRNA及びアンチセンスRNAの転写がクロマチン構造の弛緩を通じてmRNA転写活性化を引き起こすという仮説を得たので、fbp1領域におけるアンチセンスRNAの機能の検証を行った。

本研究では分裂酵母におけるmlonRNAの普遍性を探ってきた。平成26年度は25年度に得られたグルコース飢餓ストレス応答におけるゲノムワイドなmlonRNAの機能の解析を論文として発表した。また、25年度には、fbp1におけるセンスのRNA及びアンチセンスRNAが負の相互作用をするという知見を得ていたことから、mlonRNAだけでなくアンチセンスlncRNAの転写がmRNA転写の制御に関与するという仮説を得たが、このアンチセンスlncRNAはmRNAを抑制するような効果があることを明らかにした。さらに、この過程に関して、センス・アンチセンスRNAが急激に交替するダイナミクスを数理モデル化しシミュレーションを行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。lncRNA抽出のツールをより汎用性の高い、実用的なものとするために、さまざまなコンディション調整を行ったため、当初の計画よりは少し遅れたが、結果として、より良いアルゴリズムとなった。当初の計画に置けるセンスのノンコーディングRNAのスクリーニングの課程で偶然に存在が明らかになったアンチセンスRNAが、ストレスに応答して厳密に制御をうける興味深い挙動を示すことが、追加的な実験により証明されつつあるため。当初の研究計画通り、今後は、本年度同定したlncRNA候補遺伝子を個別に詳細に解析する。また、アンチセンスRNAの機能を調べる為に変異体解析を行う。本年度の研究においてmlonRNAの分解系において重要であると予想される因子の遺伝子の変異体が得られたので、今後は、これまでの研究計画に加え、新たに変異体のRNA-seq解析を行うことでmlonRNAの普遍的な代謝経路の解明も目指したい。今回作成したツールで、酵母以外のlncRNA探索も行う。平成26年度中に24-25年度に得られたデータを投稿論文としてまとめる。また、分裂酵母以外の種におけるストレス応答性のlncRNAの保存性についても解析を行う。本研究においてあきらかになりつつある可逆的な生物現象におけるlncRNA制御を定量的に解析し、モデル化することを目指している。
自然災害と武力紛争：武力紛争下における自然災害の発生とその実証分析

本研究では、武力紛争継続地域と自然災害発生地域が重複しているという観察のもと、自然災害が武力紛争の帰趨に如何なる影響を与えるのかを分析することを目的としている。特に、災害に直面する武装組織への影響が組織によって異なる点に着目し、自然災害という外生的なショックに頑強な組織、脆弱な組織を分ける要因、そのメカニズムを明らかにしようと試みる。2018年度は、研究計画通り、武装組織の資源構造に焦点を当てた議論の構築、また、仮説の検証に必要なデータの構築・分析を行った。まず、議論の点では、武装組織継続のために天然資源の「採取の方法」に着目し、特定の資源に継続的な関与を行うタイプの資源採取と、よりアドホックな資源採取の方法に分類した。その上で、前者は継続的な資源収入を得ることができる点で強固な組織を構築可能な一方で、災害による資源そのものの破壊には脆弱であり、むしろ脆弱性が高いと議論している。一方で、資源の密輸など、よりアドホックな資源採取に依存する組織の場合、安定した収入は得難い一方で、不安定な状況に対する慣れがむしろ災害などの外生的なショックには頑強な性質を持つと考えている。2018年度は、国際災害データベースを購読し、国レベルの災害情報、そして既存の紛争データベース(Non-state Actor Dataset)を利用し、国-武装勢力のダイアッドデータを構築し、上記の議論の統計的分析を行った。検証の結果、現段階では本研究の仮説を支持する分析結果を得ており、本結果については、2019年3月に開催されたワークショップ、国際学会でも発表を行った。本研究の主課題に対して既に議論・仮説の構築を終えており、また予備的なデータ分析も行っており、論文の形で一本を書き終えている点で研究計画に対して非常に順調に進んでいると言える。一方で、当初の研究計画では、データ構築の方法としてGDELTを用いたサブナショナルなレベルの分析を検討しており、またその補助のためにリサーチ・アシスタントを採用する予定であった。しかし、本課題の申請時と採択時で申請者の所属先が代わり、立地面、そして新しい環境に変わったことで人員を募集・採用することが難しい状況に陥っている。その点で更なる研究課題の分析のためのデータ構築が遅れており、「おおむね」順調という評価をした。学会等における発表に際し、自然災害に対する武装勢力とそれと戦う国家の影響の違いを考慮する必要があるとのコメントを頂いている。特に、国家は武装勢力がコントロールする地域よりも広大な地域を統括しており、その意味で災害に直面する確率が高い。したがって、面積の違い・災害の発生のパターンなどを考慮してマッチング法を援用し、より正確に武装勢力に対する災害の影響を分析するよう試みる。そのために、2019年度には因果効果分析の最先端を学ぶためのワークショップの参加に加え、データの構築についても引き続き人員の確保ならびにデータ収集の自動化を行い、対応したいと考えている。

そのために、2019年度には因果効果分析の最先端を学ぶためのワークショップの参加に加え、データの構築についても引き続き人員の確保ならびにデータ収集の自動化を行い、対応したいと考えている。研究計画の進捗度でも説明した通り、本研究課題の申請時と採択時で申請者の所属先が代わり、新所属先の立地面から申請時に利用可能であったネットワークを利用することが困難となり、リサーチアシスタントなどの人員を採用することができなかった。その点で人件費の支出がゼロとなり、またそれに付随して発生する予定であった物品費なども大きく減少し、次年度使用額が発生した。
ゲノムデータベースからの網羅的データマイニングに関する研究

指数関数的に増大し続けるゲノムデータベースから自動的に有用な知識を発見することの重要性が近年指摘されている。これに対し筆者らはデータベース研究の分野で注目されているデータマイニング手法を用いた知識発見について研究を行なっている。しかし、大量かつ多種多様なゲノムデータベースか網羅的に知識発見を行なうためには、知識発見のエンジンと各種のデノム解析ソフトウェアをどのように相関ルール発見システムに統合していくかが大きな問題である。本年度は、前年度に開発したプロトタイプの改良を行なった。まず、可視化モジュール(PDB high-light)を改良することにより、類似構造検索モジュール(PACADE)およびデータマイニングモジュールからの呼出機構を強化し、さらに外部のゲノム解析プログラム(例えばFASTAなどのホモロジー検索)からも容易に呼び出せるような汎用的なパラメータ受渡しを行なうモジュールとしてPDB hige-lightを再実装した。また、可視化結果をもとに外部の解析/検索システムを容易に呼び出せる機能を付加した。これにより、ゲノムネット(http://www.genome.ad.jp/)が保有する各種ゲノムデータベースとの連係が容易になり、日々更新されるデータに対して検索/可視可/マイニングの3つを有機的に結びつけたサービスを構築できた。現在この統合サービス(WebPACADE)は、ゲノムネット上でWWWを通して公開され、利用されている。WebPACADEのデータマイニングモジュールは主に蛋白質関連の知識発見を行なうが、このモジュールを元に、ゲノムネット上の20種におよぶ各種ゲノムデータを組み合せて網羅的に知識発見を行なうモジュールを開発した。一般にこのような大規模異種データベースからの相関ルール発見は計算量爆発に陥り実行不可能であるが、探索空間となるデータベースを限定し、さらに相関ルール発見の核となる微小なデータ集合を、利用者の興味に応じて指定させることで回避できることが示された。指数関数的に増大し続けるゲムノデータベースから自動的に有用な知識を発見することの重要性が近年指摘されている。しかし、大量かつ多種多様なゲムノデータベースから網羅的に知識発見を行なうためには、相関ルール自身の表現能力や処理効率などの点で解決しなければならない問題がある。また、知識発見のエンジンと各種のゲノム解析ソフトウェアをどのように相関ルール発見システムに統合していくかも大きな問題である。本研究ではまず、データベース研究の分野で注目されているデータマイニング手法のうち、Agrawalらが1993年に開発した相関ルール発見手法を用いて、各種ゲノムデータベースから網羅的にデータマイニングを行なう手法について検討を行なった。異種データを統合するための参照情報としてLinkDBを用い、タンパク質の配列/構造/機能相関について知識発見を行なった。その結果、前年度までの限られた範囲のデータを2倍に拡大することができ、カルシウム結合タンパクの機能部位などに関する新しい相関ルールを発見することが出来た。また、述語論理形式の相関ルール発見を行なうために、基本アルゴリズムを設計し、述語論理を基礎とする演繹データベースシステムPACADEと相関ルール発見エンジンの統合を試み、プロトタイプを作成した。現在はアルゴリズムの評価とプロトタイプの洗練を行なっている段階である。さらに、解析ソフトウェア統合の一環として、PACADEが持つタンパク質立体構造の類似検索機能にWWWインタフェースを追加し、類似検索や相関ルールの結果をネットワーク経由でビジュアルに閲覧・解析する機能を持たせた。
レーザ用金銀パラジウム合金 -JISへの適応-

高い弾性を有し、かつ疲労に強いキャストクラスプとなるように、レーザ照射した表層のみ硬化するレーザ用金銀パラジウム合金の実験を行ってきた。今回は、レーザ用金銀パラジウム合金についてJISに基づく機械的性質を調べた。(1)18wt%Au-40Ag-20Pd-22Cu合金の照射痕の硬さが最も大きくなった照射条件は、パルス幅4ms、レーザエネルギー14J/Pであった。この照射痕の硬さは252.7HVで、従来の電気炉により硬化処理したものより24%硬化した。(3)18wt%Au-40Ag-20Pd-22Cu合金に軟化処理を施した後レーザを照射した合金の伸びは、軟化処理したものより僅かの減少に止まった。(4)18wt%Au-40Ag-20Pd-22Cu合金において、37°C0.1%NaS_2溶液中に3日間浸漬後の照射痕(照射条件:パルス幅4ms,レーザエネルギー14J/P)の明度L^*は、73.07となりJIS(T6105)に適合した。レーザの表面改質により耐変色性が向上した。18wt%Au-40Ag-20Pd-22Cu合金にレーザを照射して、表面のみ硬い二相構造の合金を作製した。このレーザ用金銀パラジウム合金について、機械的性質(引張強さ,曲げ強さ,耐変色性,液相点)を測定し、以下の結論を得た。(1)18wt%Au-40Ag-20Pd-22Cu合金にレーザ(パルス幅4ms,レーザエネルギ14J/P)を照射することにより、照射痕の硬さが252.7HVとなった。この照射痕は従来の硬化処理よりも24%硬化した。(2)レーザを照射した二相構造合金の曲げ強さと耐力は、硬化処理より増大した。また、破断エネルギは硬化処理より増大した。すなわち、レーザ用金銀パラジウム合金にレーザを照射することにより、クラスプに適する物性に向上した。(3)18wt%Au-40Ag-20Pd-22Cu合金にレーザを照射すると、37°C0.1%Na_2S溶液中に3日間浸漬後の明度L*は、73.07となりJIS(T 6105)に適合した。また照射面の浸漬後の明度はas castより大きな値を示し、耐変色性が向上したことになる。(4)18wt%Au-40Ag-20Pd-22Cu合金の液相点は945.1°Cであった。今年度(平成10年)は、12wt%Au-40Ag-20Pd-24Cu-4Zn合金について、JISに基づく機械的性質を調べた。(2) 12wt%Au-40Ag-20Pd-24Cu-4Zn合金に軟化処理を施した後レーザを照射すると、硬化処理したものより曲げ強さと破断エネルギーは僅かに減少した。レーザで表面改質したことにより、伸びは軟化処理より僅かに減少した。また、12wt%Au-40Ag-20Pd-24Cu-4Zn合金のas castにレーザを照射すると、硬化処理より弾性係数と傾きは増大し、破断エネルギーはほぼ同等の値を示した。
生活資源水再利用を目的とした排水処理プロセスの高速・高機能化に関する基盤的研究

生活排水の処理は通常、活性汚泥による生物的処理が行われているが、厳しくなるばかりの環境規制をクリアするためには多くの問題点を解決する必要がある。本研究では、人工ニューラルネットワークなどの高度情報処理手法とバイオテクノロジー技術を有機的に結合させて、1)排水処理プロセスの処理能力の的確な推定モデルの構築、2)バルキングなどの菌相動態変化の予測とソフトウェア制御、3)特定の微生物識別分子を組み合わせて凝集分離を利用した硝化脱窒過程の高速化、4)閉鎖系水域あるいは閉鎖的な海域での微生物相あるいは赤潮の動態・発生を予測するモデルの導出、5)閉鎖系水域の水が都市部の水源として利用できるように水処理プロセスからの放流水の質的向上、などについて研究し、排水処理プロセスの高度化と高速化および都市部の生活水の確保に関する基礎研究を行った。具体的には、実際の排水処理プラントでの操作条件と処理能力に関するデータを用いて、人工ニューラルネットワークなどの高度情報処理手法を用いて処理能力の正確な推定モデルの構築を行った。実際の処理場にこの推定モデルを適用し、予測した精度内で出口の有機物濃度が推定できることを確認した。つぎに、キトサン包括マグネタイトが硝化菌を選択的に凝集することを見出し、さらにバルキング原因微生物を特異的に認識するような選択的凝集剤を開発し、高速の磁気分離装置を組み合わせることによって、硝化菌を選択的に濃縮するシステムやバルキング微生物を積極的に排除するシステムを構築した。また、かなり閉鎖的な水域における赤潮発生をファジィニューラルネットワークの利用により正確に予測できるモデルを構築した。これによって、深刻な漁業被害が回避できるばかりでなく、生活資源水再生利用のための水処理プロセスの最適化がしやすくなった。本年度の研究計画に基づいて以下のような研究実績をあげました。(1)活性汚泥処理プロセスの処理能力の推定実際のプラントでの管理測定値(操作条件および処理能力に関するデータ)から、現時点での放流水中のCODの推定を行った。処理場の流入水は時々刻々と変化するために、学習用データを逐次更新する逐次更新型FNN(R-FNN)を用いた。9週間分のデータを使ってR-FNNと従来法FNNの推定結果を比較したところ、平均誤差は0.36[mg/l]で、従来法より4倍以上推定精度が向上した。さらに、1年間を通したCODの推定を行ったところ、年平均誤差0.40[mg/l]で、非常に高い推定精度が達成できた。(2)硝化・脱窒細菌の集積化に適した凝集剤の開発と高速分離装置の開発硝化菌Nitrosomonas europaeaの集積化を目的に、キトサン結合磁性微粒子(キトサンマグネタイト)を用いて菌体の磁気分離を行った。200mg/lのキトサンマグネタイトを用いて、90%以上の菌体が回収でき、得られた菌体吸着マグネタイト凝集体を種菌として使って反復回分培養を行ったところ、凝集体上に硝化菌がさらに集積し、硝化速度は向上した。脱窒菌を組み合わせてアンモニア除去を試みたところ、同一槽でも硝化脱窒反応が高速度で進行することがわかった。(3)湖水等の閉鎖水域の汚染微生物の発生データの収集閉鎖水域での汚染微生物の発生機構を調べるため、英虞湾で発生し、被害を与えているHeterocapsa赤潮の発生予測モデルの構築を行った。湾内観測定点の立神浦での当該微生物の過去6年間の発生状況、水温、DO、塩分濃度などの海水データや風速風向データを用いた。その結果、MRAモデルは赤潮の発生をまったく推定できなかったが、FNNモデルでは発生を予測することができ、認識率は70%となった。構築したFNNモデルを解析することで赤潮発生に関するIF-THENルールも抽出でき、モデルの有用性が示された。

生活排水の処理は通常、活性汚泥による生物的処理が行われているが、厳しくなるばかりの環境規制をクリアするためには多くの問題点を解決する必要がある。本研究では、人工ニューラルネットワークなどの高度情報処理手法とバイオテクノロジー技術を有機的に結合させて、1)排水処理プロセスの処理能力の的確な推定モデルの構築、2)バルキングなどの菌相動態変化の予測とソフトウエア制御、3)特定の微生物識別分子を組み合わせて凝集分離を利用した硝化脱窒過程の高速化、4)閉鎖系水域あるいは閉鎖的な海域での微生物相あるいは赤潮の動態・発生を予測するモデルの導出、5)閉鎖系水域の水が都市部の水源として利用できるように水処理プロセスからの放流水の質的向上、などについて研究し、排水処理プロセスの高度化と高速化および都市部の生活水の確保に関する基礎研究を行った。具体的には、実際の排水処理プラントでの操作条件と処理能力に関するデータを用いて、人工ニューラルネットワークなどの高度情報処理手法を用いて処理能力の正確な推定モデルの構築を行った。キトサン包括マグネタイトが硝化菌を選択的に凝集することを見出し、さらにバルキング原因微生物を特異的に認識するような選択的凝集剤を開発し、磁気分離を組み合わせ、バルキング微生物を積極的に排除するシステムを構築した。また、かなり閉鎖的な水域における赤潮発生を正確に予測できるモデルを構築した。これによって、漁業被害が回避できるばかりでなく、生活資源水再生利用のための水処理プロセスの最適化がしやすくなった。
都心部における中小老朽オフィスストックの形成とその利活用方策に関する研究

東京区部の零細オフィスビル集積地域を抽出し、街区単位で周辺環境特性を分析することで、零細オフィスビル集積地域の5類型を得た。また、零細オフィスビルが持続的に利用され続ける条件として、都心からの距離やビル内部の機能性などの「物理条件」、個人ビルオーナーによる管理の質・テナントの属性・権利関係などの「事業者条件」、コストパフォーマンスを中心とした「市場条件」の3要件が重要であることを明らかにした。またいずれの地域においても、手頃な価格のオフィス供給の存在が新たな都市型サービス業流入の要因となっており、零細オフィスビルが新産業育成の苗床として機能していることを明らかにした。現代都市における主な「就業の場」「付加価値創造の場」であるオフィスに着目し、大都市中心部およびその周辺における、中小老朽オフィス群の発生実態と新興企業の流入要因を把握することで、老朽化オフィスストックの利活用政策の方向性を提示することを目標として研究を進めた。平成27年度は研究の端緒として、三大都市圏について、オフィス雇用と地域の経済環境に関する各種データ(建物データ、建物表札情報、産業比率、職業比率等)を収集して、共通フォーマットに整形し、オフィスストックの俯瞰的把握の為の「オフィス地域基礎データベース(基礎DB)」を構築した。またそれをもとに、大都市における規模別のオフィス分布とその時系列変化を定量的に把握し、その分布を地理空間的に記述・分析して、中小老朽オフィス群発生の経緯を分析するとともに、集積が顕著な箇所を、主な研究対象地域として抽出した。加えて、中小老朽オフィス群集中地域における事業所立地傾向の変化を概観するために、研究対象地域における産業構造およびその時系列変遷を、統計データを分析することによって把握した。それに加えて、現地における表札調査および、ビルオーナー・開発業者らへのヒアリング調査を通して、新たに流入している事業所の特性について、詳細な把握を試みた。「対事業所アンケート調査」を平成27年度に行う事としていたが、統計データの解析に時間を要したため着手に至らず、同調査実施を翌年度に持ち越すことにした。昨年度に引き続き、大都市部における中小老朽オフィス群の発生実態と新興企業の流入要因の把握を進めた。特に、東京都区部の零細オフィスビル集積地域に着目し、そこにおける既存建築ストックの特徴を、建物単体と近隣環境の両側面から詳細に捉えるとともに、事業者に対するヒアリング調査を併せて実施して、立地業種の変化とテナントの入居条件の解明を試みた。その結果、主に以下二点に関する成果を得た:(1)オフィス利用状況に影響を及ぼしうる各種環境条件に基づいて、零細オフィスビル集積地域を街区単位で類型化し、「都心遠隔・低層築古型街区」、「駅遠低商業・小規模型街区」、「駅遠低商業・路地接道型街区」、「高層築浅・大事業所型街区」、「都心近接・駅近高商業型街区」の5つの街区類型を得た。また、類型ごとの建築更新の動向から、都心に近接したエリアではオフィス建設が多いこと、都心から比較的距離のあるエリアではマンション建設が多く見られることなどを明らかにした。(2)街区類型別に立地業種の変化を分析し、製造業・卸売業・不動業・物品賃貸業が流出すると同時に、対個人・対事業所サービス業が流入する傾向を明らかにした。一方で、街区類型ごとの特徴を詳細にみると、都心に近接したエリアでは、対事業所サービス業が増加するとともに対個人サービス業も増加している一方で、都心から距離のあるエリアでは対事業所サービス業が増加しつつ対個人サービス業が減少するなどの地域差があることを明らかにした。今年度は、テナントの入居条件の解明のために、「街区類型」ごとの典型街区に立地する地場の不動産事業者に対するヒアリング調査を進めたが、いくつかの街区に関しては対象事業者の数が僅少で、得られたサンプル数が当初想定したよりも少なかった。そのため、収集した「語り」に基づく定性的データの分析を試みたものの、結果として細部にわたって安定した傾向を把握することが困難で、そこから得られた知見も表層的なものに止まらざるを得なかった。このようにサンプル数が当初想定よりも少なくなった原因の一端は、「街区類型」ごとの典型街区の抽出にあたって基準とした同質地域の「連担性」に関する、判定の閾値を厳しく設定しすぎたためであると考えられる。閾値を再設定するなどして分析対象とする典型街区を増やしたのち、引き続き事業者に対するヒアリング調査を進めて「語り」のサンプル数を確保したうえで、再度分析を行う必要がある。昨年度に引き続き、不動産仲介事業者に対するヒアリング調査を実施して、中小老朽オフィスストックが建替を伴わずに持続的に利活用される条件を分析した。その結果、中小老朽オフィスストックの利活用には、「市場条件」「物理条件」「事業者条件」の3要素が重要な役割を果たすことを明らかにした。そのうち「市場条件」については、調査対象とした全地域に共通してコストパフォーマンスが重視されており、手頃な価格のオフィス供給が、対事業所サービス業の流入の要因となっていることがわかった。また、「物理条件」は主に都心からの距離とオフィスビル内部の機能性によって、「事業者条件」は主に事業者(ビルオーナー)の属性や事業意欲によって、それぞれ利活用の傾向が大きな影響を受けることがわかった。本研究では、期間全体を通して、大都市部における中小老朽オフィス群の発生実態と新興企業の流入要因の把握を行った。その結果、主に以下の三点を明らかにした。1手頃な価格の零細オフィスビルは、対事業所サービス業のような都市型産業の苗床として機能している。

2都心部ではオフィスの更新が一定程度進み、業務市街地としての特性が維持される傾向にある。3都心からやや離れた場所では住宅の都心回帰とともに、マンション化が進み、業務床ストックは徐々に減少しつつある。4中小老朽オフィスストックの利活用には、「市場条件」「物理条件」「事業者条件」の3要素が重要な役割を果たす。東京区部の零細オフィスビル集積地域を抽出し、街区単位で周辺環境特性を分析することで、零細オフィスビル集積地域の5類型を得た。また、零細オフィスビルが持続的に利用され続ける条件として、都心からの距離やビル内部の機能性などの「物理条件」、個人ビルオーナーによる管理の質・テナントの属性・権利関係などの「事業者条件」、コストパフォーマンスを中心とした「市場条件」の3要件が重要であることを明らかにした。またいずれの地域においても、手頃な価格のオフィス供給の存在が新たな都市型サービス業流入の要因となっており、零細オフィスビルが新産業育成の苗床として機能していることを明らかにした。まず、当初平成27年度に予定していた「対事業所アンケート調査」を実施し、中小老朽オフィス群集中地域に新たに流入している事業所の移転流入要因を明らかにする。次に、企業立地データをもとに、三大都市圏における新興企業の本社移転事例を抽出し、成長プロセスと本社立地の関連を分析するための「新興企業オフィス移転データベース」を構築する。そのうえで、「新興企業オフィス移転データベース」に基づくデータ解析によって、企業属性の変化とオフィス移転の大まかな関係性を推定する。次に、その推定に従って「オフィス移転要因」を調査・分析するための仮説的枠組みを設定し、事業所に対するアンケート調査を実施する。そしてその調査結果をもとに、成長ステージによる立地ニーズの変化とその結果としてオフィス移転が生じる一連のメカニズムを解明し、新興企業の「オフィスすごろく」モデルを構築する。さらに、わが国の大都市におけるオフィス需給の現況とその変遷を定量的に把握したうえで、それを新興企業の成長プロセスに伴う立地ニーズの変化に対応させ、新興企業の成長をオフィス関連政策によって促進するための支援理論を構築して、成長段階に応じた具体的な「サポートチェーン」モデルを提示する。同質地域の「連担性」に関する判定の閾値を再設定することで、「街区類型」ごとの典型街区を改めて選定したうえで、それぞれの典型街区に立地する地場の不動産事業者を再度抽出する。そうして抽出された不動産事業者に対して、零細オフィスビルにおける立地業種の変化実態に関する今年度までの知見を踏まえた「調査枠組み」にもとづくヒアリング調査を実施し、零細オフィスビルへのテナントの継続的入居の条件を分析する。また、立地業種の変化とその要因についても、ヒアリング調査の中で確認を行う。その結果をもとに、更新期を迎えつつある零細オフィスビルが、時には建て替えられ、時には継続的に利用されていることの実態を詳細に把握するとともに、良質な建築ストックとして継続的に利用されるための条件を整理する。
HIVプロウイルス活性化機構の分子生物学的研究

細胞内に潜むHIVプロウイルスの活性化の機構の研究のひとつの目標は、HIVプロウイルスの不活性化によるAIDS発病の阻止、すなわちウイルスとの共存co-habitationである、本研究課題では、HIVプロウイルス活性化の最初のステップと考えられるNFKBを標的とし、その活性化機構を生化学的および分子遺伝子学的方法論を用いて追及することを目的としてきた。NFKBは、休止期の細胞ではIKBとの複合体として細胞質に存在する。細胞質のNFKB:IKB複合体に対してCキナーゼが作用し、IKBをリン酸化することによりNFKBを活性化する可能性が提唱されていたが、NFKBの活性化はCキナーゼを阻害する条件下でも起こることが明らかにされた。申請者は別種の経路によるNFKBの活性化機構のひとつとしてNFKBがredox制御を受けることを見い出した。すなわち、NFKBのDNA結合能に酸化還元環境が重要であり、SH基特異的還元酵素thioredoxinによりDNA結合能が著しく高まることから、SH基を対象とした酸化還元反応が新たなシグナルとなりうる可能性を指摘した。また、細胞質NFKB:IKB複合体の中に新たなセリンキナーゼ(NFKBキナーゼ、と命名)の存在を証明した。NFKBキナーゼは、NFKBを特異的にリン酸化することでIKBをはずし、DNA結合能を活性化すること、等を明らかにした(論文投稿中)。NFKBキナーゼは細胞質内でNFKBと強く結合していることから、NFKBを標的とするシグナル伝達系との密接な関連が推定される。このキナーゼはH7およびH8などのCキナーゼ等阻害剤に抵抗性であるため、T細胞受容体を介するシグナル伝達系の最終過程を担うCキナーゼ非依存性の経路に関わるものであると考えられる。(767字)細胞内に潜むHIVプロウイルスの活性化の機構の研究のひとつの目標は、HIVプロウイルスの不活性化によるAIDS発病の阻止、すなわちウイルスとの共存co-habitationである、本研究課題では、HIVプロウイルス活性化の最初のステップと考えられるNFKBを標的とし、その活性化機構を生化学的および分子遺伝子学的方法論を用いて追及することを目的としてきた。(767字)
ポリケチド合成酵素機能改変と難化学合成反応解明による新規天然化合物創出基盤の構築

人知を超えた構造と強い生理活性から天然化合物は創薬シード探索源として重要である。近年、微生物のゲノム解読が進展し、様々な二次代謝産物の生合成遺伝子クラスターが見出されているが、これらに含まれるユニークな酵素遺の機能を最大限に活用し創薬シード化合物を生産することがポストゲノム時代の重要課題である。我々は、骨関連疾患治療薬として注目されているリベロマイシンA (RM-A)生産菌の全ゲノム解読及びRM-A生合成遺伝子群の解析により、ポリケチド骨格形成の鍵となる遺伝子群及び未知生合成反応を触媒する新奇酵素群を見出した。本研究では、化合物の構造形成に重要なポリケチド合成酵素、及び難化学合成反応を触媒する生合成酵素群の機能解明により、新規天然化合物の創出基盤の構築を目指している。RM-A生合成遺伝子クラスター全長をBACベクターに導入後に、放線菌を用いた異種発現およびポリケチド合成酵素(PKS)の改変を検討した。また、RM-A生合成の最終段階は、RM-T1からRM-Aへの3級水酸基のエステル化である。この反応は有機合成では15000気圧が必要な非常に困難な反応である。詳細な反応メカニズムを解明するために、生化学反応により機能同定した3つの酵素を精製し結晶化を検討した。その結果、X線結晶構造解析に成功した。本研究助成によって、ポリケチド骨格形成から修飾反応に至るRM生合成研究を大きく推進し、新規天然化合物創出に向けた知見を得ることが出来た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。近年、微生物のゲノム解読が進展し、様々な二次代謝産物の生合成遺伝子クラスターが見出されているが、これらに含まれるユニークな遺伝子の機能を最大限に活用し創薬シード化合物を生産することがポストゲノム時代の重要課題である。我々は、骨関連疾患治療薬として注目されているリベロマイシンA (RM-A)生産菌の全ゲノム解読及びRM-A生合成遺伝子群の解析により、特異なポリケチド骨格形成の鍵となる遺伝子群及び未知生合成反応を触媒する新奇酵素群を見出した。本研究では、化合物の構造形成に重要なポリケチド合成酵素の機能改変、及び難化学合成反応を触媒する生合成酵素群の機能解明により、新規天然化合物の創出基盤の構築を目指している。そこで、I)RM-A生合成遺伝子クラスター全長をBACベクターに導入後に、放線菌で異種発現を検証するとともに、ポリケチド合成酵素(PKS)のドメイン改変を行い天然化合物の構造多様化を進めている。II)RM-A生合成遺伝子クラスターから取得されたスピロアセタール環構造を水酸化する酵素(P450revI)の結晶構造を基盤として、部位特異変異の導入を進めいている。III)有機合成化学的に困難な3級水酸基エステル化反応の分子レベルでの解明を目指している。各酵素を大腸菌およびStreptomyces lividansTK23を用いて異種発現・精製し結晶化条件の検討を行っている。IV)脂肪酸生合成に関わる新規酵素の解析を進めている。以上の知見を統合してポリケチド構造多様化に向けたコンビナトリアル生合成を展開している。II.結晶構造を基盤としたスピロアセタール水酸化酵素の改変: RM-Aの3級水酸基のエステル化には足場としてスピロアセタール環の水酸化が必須である。さらなる構造展開に向けて、P450revIと基質RM-Tの共結晶構造を基盤として、部位特異的変異を導入した。III. 3級水酸エステル化機構の解明: RM-A生合成の最終段階はRM-T1からRM-Aへの3級水酸基のエステル化である。反応機構解析を目的として、異株発現・精製した酵素を調製し、結晶化条件の検討を行った。そこで、RM-A生合成遺伝子クラスター全長をBACベクターに導入後に、放線菌で異種発現を検証するとともに、ポリケチド合成酵素(PKS)のドメイン改変を行い天然化合物の構造多様化を検討した。また、RM-A生合成遺伝子クラスターから取得されたスピロアセタール環構造を水酸化する酵素の結晶構造を基盤とした部位特異変異の導入、有機合成化学的に困難な3級水酸基エステル化反応の分子レベルでの解析、脂肪酸生合成に関わる新規酵素の解析を進めた。以上の知見を統合することによって、ポリケチド化合物の構造多様化に向けたコンビナトリアル生合成を展開している。結晶構造を基盤としたスピロアセタール水酸化酵素の改変: P450revIと基質RM-Tの共結晶構造を基盤として、導入した部位

特異的変異酵素を複数作成し反応を解析した。3級水酸エステル化機構の解明:異種発現・精製した酵素の結晶化条件の検討、基質を用いた共結晶化等を検討した。また、得られた結晶についてX線構造解析を行った。脂肪酸生合成に関わる新規酵素の反応機構解析:酵素RevRの精製とX線構造解析に適した結晶化条件の検討を行った。人知を超えた構造と強い生理活性から天然化合物は創薬シード探索源として重要である。近年、微生物のゲノム解読が進展し、様々な二次代謝産物の生合成遺伝子クラスターが見出されているが、これらに含まれるユニークな酵素遺の機能を最大限に活用し創薬シード化合物を生産することがポストゲノム時代の重要課題である。我々は、骨関連疾患治療薬として注目されているリベロマイシンA (RM-A)生産菌の全ゲノム解読及びRM-A生合成遺伝子群の解析により、ポリケチド骨格形成の鍵となる遺伝子群及び未知生合成反応を触媒する新奇酵素群を見出した。本研究では、化合物の構造形成に重要なポリケチド合成酵素、及び難化学合成反応を触媒する生合成酵素群の機能解明により、新規天然化合物の創出基盤の構築を目指している。RM-A生合成遺伝子クラスター全長をBACベクターに導入後に、放線菌を用いた異種発現およびポリケチド合成酵素(PKS)の改変を検討した。また、RM-A生合成の最終段階は、RM-T1からRM-Aへの3級水酸基のエステル化である。この反応は有機合成では15000気圧が必要な非常に困難な反応である。詳細な反応メカニズムを解明するために、生化学反応により機能同定した3つの酵素を精製し結晶化を検討した。その結果、X線結晶構造解析に成功した。本研究助成によって、ポリケチド骨格形成から修飾反応に至るRM生合成研究を大きく推進し、新規天然化合物創出に向けた知見を得ることが出来た。II.結晶構造を基盤としたスピロアセタール水酸化酵素の改変: P450revIと基質RM-Tの共結晶構造を基盤として導入した部位特異的変異酵素を解析する。III. 3級水酸エステル化機構の解明:異株発現・精製した酵素の結晶化条件の検討を行い、得られた結晶についてX線構造解析を試みる。IV.脂肪酸生合成に関わる新規酵素の反応機構解析:RM-A生合成において、側鎖の生合成に関わると予想されるRevRの結晶化を試みる。ポリケチド構造の多様化:リベロマイシンA (RM-A)生合成遺伝子クラスター全長を有するBACベクターを構築し、Streptomyces avermitilis (SUKA17株)をホストに用いて異種発現することにより、RM-A生産するシステムを確認出来ている。昨年度はacyltransferaseドメイン改変にλRed法を用いた。本年度は、ゲノム編集技術を採用し多様化を検討する。結晶構造を基盤としたスピロアセタール水酸化酵素の改変:本年度も引き続きP450変異導入による基質特異性の改変を検討する。3級水酸エステル化機構の解明:RM-A生合成の最終段階はRM-T1からRM-Aへの3級水酸基のエステル化である。
マガキのグリコーゲン蓄積性に関与する遺伝子の解明

マガキの養殖は、近年、地球環境変動に伴う高水温によりグリコーゲン蓄積開始が遅れている。秋の出荷初期にグリコーゲンの蓄積不十分な低品質なマガキが出現し、産業上大きな問題となっている。本研究では産業上重要なマガキのグリコーゲン蓄積のメカニズムについて分子生化学的手法を用いて解明しようと試みた。秋の出荷初期にグリコーゲンが蓄積されている個体と蓄積不十分な個体における遺伝子発現量を比較したところ、インスリン関連の遺伝子群の発現量に変化があることが分かった。さらにインスリン関連の遺伝子に着目して解析を続けたところ、マガキインスリンの新規遺伝子であることが分かった。マガキは主要な養殖対象種であり、古くから盛んに養殖されてきた。しかしながら、現在でも種苗生産や育成管理において多くの問題が残されている。特に夏場の高水温、性成熟、産卵に伴う生理的活性低下による斃死は大きな問題である。出荷初期は性成熟や産卵の影響で肉質や重量が低下したカキ、放卵・放精により水分の多い水ガキ、未放出の配偶子を大量に保持しグリコーゲンの蓄積が不十分なカキなど低品質な個体が多く出現し、産業上深刻な問題となっている。本課題ではグリコーゲンの蓄積に関与する遺伝子を明らかにするため、次世代シーケンサーを用いて中腸腺および生殖腺を含む周辺組織に発現する遺伝子を網羅的に解析した。マガキを1年間定期的にサンプリングし、各組織を摘出した。中腸腺よりRNAを抽出し、cDNAライブラリーを作製した。次世代シーケンサーを用いて作製したライブラリーの配列を解読し、得られたリードを全ゲノム配列より予測された遺伝子領域にマッピングし、発現量を算出した。季節変動に伴いmRNAの発現量が変化する遺伝子については遺伝子オントロジー解析を行い、mRNAの発現パターン間での相関関係を分析し、さらに組織別発現解析を行った。マガキ中腸腺cDNAライブラリーより各1000万リード以上の配列データを得ることができた。遺伝子発現量比較を行った結果、生殖関連遺伝子の多くは季節変化に伴い発現量も変化していた。一方、一部を除き、代謝関連遺伝子の発現量は年間を通して変動が少なかった。また、発現量の変動が大きい遺伝子について組織別発現解析を行ったところ中腸腺や生殖腺の他、閉殻筋においても多く発現していた。マガキは重要な養殖対象種であり、我が国の海面養殖の10%以上を占めている。古くから養殖が盛んに行われてきたが、種苗生産や育成管理においては多くの問題が残されている。とりわけ夏の高水温や産卵に伴い生理活性が低下し、これらが起因して起こる大量斃死は大きな問題である。マガキは10月より出荷が開始されるが、近年、海水温の上昇により、産卵期間が延び、出荷初期時に未放出の配偶子を大量に保持した個体やグリコーゲン蓄積が間に合わず身入りが不十分な水ガキなど低品質な個体が見受けられる。このような低品質なマガキは産業上深刻な問題である。本研究課題ではマガキの出荷に必要不可欠なグリコーゲン蓄積に関する遺伝子の動態を明らかにするため、次世代シーケンサーを用いて中腸腺および生殖腺を含む周辺組織に発現する遺伝子を網羅的に解析した。グリコーゲン蓄積性には個体差があり、特に出荷初期にグリコーゲン蓄積が良い個体は優良個体とされる。グリコーゲン蓄積性の原因遺伝子を特定するため、グリコーゲン蓄積性が高い群と蓄積性の低い群の遺伝子の発現を比較した。グリコーゲン蓄積性の高い個体と低い個体を組織学的手法および生化学的手法を用いて選別した。これらの群よりRNAを抽出し、逆転写によりcDNAライブラリーを作製した。次世代シーケンサーにより作製したライブラリー配列を解読し、得られたリードを全ゲノム配列より予測された遺伝子領域にマッピングし、各遺伝子の発現量を算出した。グリコーゲン蓄積群に高く発現している遺伝子は全体の1割であった。また、グリコーゲン蓄積群で高く発現している遺伝子に関してパスウェイ解析を行った結果、グリコーゲン蓄積はインスリンシグナル伝達経路との関連性が高いことが示唆された。マガキは我が国の主要な養殖対象種で、海面養殖生産量の10%以上を占めている。養殖の歴史は古く、様々な養殖方法が試された結果、現在は垂下様式が主流となっている。しかしながら、現在でも種苗生産や育成管理には多くの問題が残されており、とりわけ地球の温暖化に伴う海水温上昇による夏場の高水温は深刻な問題である。夏場の高水温は斃死の増加、産卵期間の延長等の影響を及ぼし、その弊害として生理活性の低下やグリコーゲン蓄積開始の遅延が起こる。秋の出荷初期にこのようなグリコーゲンの蓄積不十分な低品質なマガキの出現は産業上深刻な問題である。本研究では産業上重要なグリコーゲン蓄積のメカニズムについて分子生化学的手法を用いて解明しようと試みた。これまでにマガキを一年間飼育し、定期的にサンプリングを行い、各月のグリコーゲン蓄積量および遺伝子の発現動態を次世代シーケンサーを使用して網羅的に分析した。マガキのゲノム解読より予測された遺伝子配列をリファレンスとして、シーケンスで得られた配列をマッピングし、解析した。その結果、秋にグリコーゲンを蓄積している個体と蓄積不十分な個体で比較するとインスリン関連の遺伝子群の発現量に変化があることが分かった。そこでインスリン遺伝子群について詳細な解析を行った。マガキのインスリン遺伝子はこれまで複数報告されているが、本研究で着目すべきインスリン遺伝子については配列のみが登録されているだけでその他の詳細な知見は皆無であった。

そのため、このインスリン遺伝子を完全長配列をクローニングし、詳細に解析したところ、遺伝子配列多様体が検出された。さらに本研究で同定された新規インスリン遺伝子の生理活性を確かめるため、昆虫細胞を使用し産生した組換えタンパク質の投与実験を行った。その結果、グリコーゲン蓄積量に変化が現れる傾向が見られた。しかしながら、この変化は統計的に有意な差ではなかった。マガキの養殖は、近年、地球環境変動に伴う高水温によりグリコーゲン蓄積開始が遅れている。秋の出荷初期にグリコーゲンの蓄積不十分な低品質なマガキが出現し、産業上大きな問題となっている。本研究では産業上重要なマガキのグリコーゲン蓄積のメカニズムについて分子生化学的手法を用いて解明しようと試みた。秋の出荷初期にグリコーゲンが蓄積されている個体と蓄積不十分な個体における遺伝子発現量を比較したところ、インスリン関連の遺伝子群の発現量に変化があることが分かった。さらにインスリン関連の遺伝子に着目して解析を続けたところ、マガキインスリンの新規遺伝子であることが分かった。マガキのグリコーゲン蓄積機構を解明するために、次世代シーケンサーを用いて網羅的に遺伝子の発現解析を行った。本年度はグリコーゲン蓄積性の個体差に着目し、グリコーゲン蓄積の高い個体と低い個体の比較解析を行った。比較解析より得られた結果を用いて、さらにパスウェイ解析を行ったところ、グリコーゲン蓄積には糖代謝の中枢となるインスリンのシグナル伝達経路が関わることが判った。グリコーゲン蓄積に関与する遺伝子の選別ができ、研究は順調に進んでいると考えられる。最終目標に向けて着実に成果が得られていると判断する。水産生理学マガキのグリコーゲン蓄積を制御する上流部の解析により、グリコーゲン蓄積には糖代謝を制御するインスリン経路の関与が示唆された。今後はインスリンシグナル経路のどの遺伝子がグリコーゲン蓄積の鍵となっているのか、定量PCR法などを用いて解析する。さらに遺伝子が特定された後に、グリコーゲン蓄積を直接制御する遺伝子かどうか機能解析を行い、マガキのグリコーゲン蓄積機構の解明を試みる。グリコーゲン蓄積に関わる遺伝子の網羅的解析を行うため、まずマガキを一年間継続して飼育し、継時的に各組織をサンプリングした。採取した組織よりRNAを抽出し、cDNAライブラリーを作製した。これらのライブラリーを次世代シーケンサーを用いて配列解析した。配列解析も順調に進み、網羅的に発現量の変動する遺伝子を解析することができた。さらに、次世代シーケンサーの配列解読の結果より発現量が季節により異なる遺伝子を選別し、これらをリアルタイムPCRを用いて詳細な遺伝子の発現動態を調べた。定量PCRの解析によりグリコーゲン蓄積に関わる遺伝子の候補群を絞り込むことができた。しかし、予想以上に発現量の変動する遺伝子が多く、一部は次年度で解析することとなった。物品購入や旅費について、節約に努めたため、予定購入金額より実支出額が下回った遺伝子発現の違いを検証するため候補遺伝子の上流解析を行う。まず、前年度の発現解析より得られた候補遺伝子の転写調節領域を含む上流部の配列解析を行う。
退化粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の力学的構造

弱Kolmogorov-Arnold-Moser (KAM)理論を偏微分方程式の立場から見直すことで,Hamilton-Jacobi (HJ)方程式のディスカウント近似に関する漸近問題を,退化粘性HJ方程式に対して,ハミルトニアンが凸型の場合に解決した.更に,同問題において,非凸型方程式や,収束率の解析において端緒となる成果を与えた.また,弱KAM理論の文脈で弱結合型の連立方程式系の加法的固有値問題の解公式を与えた.結晶成長を動機として生成伝播型微分方程式を導出し,成長速度に関する研究を始めた.結果として,既存の放物型方程式には現れない漸近的成長速度に関する結果を得ることに成功した.平成27年度は,粘性Hamilton-Jacobi(HJ)方程式の選択問題及び,結晶成長をモデルとした方程式に対して,数学の基礎研究を進めた.その結果,以下の成果を得た.研究1.HJ方程式の選択問題は,近年,偏微分方程式および力学系の研究課題として注目を浴びている重要な問題である.本年度では,確率制御の基本方程式であるベルマン方程式に分類される粘性HJ方程式について,デイスカウント率をゼロにするときの解の漸近挙動に関する決定的な結果を与えることに成功した.研究2.二次元核生成の一つのモデルを,数学の観点から導出して,その成長速度に関する結果を得ることに成功した.このことは,放物型偏微分方程式の研究の観点からも新しい現象であり,今後の発展が期待できる.研究実施計画通り,平成27年6月にイタリアのCortonaで開催された研究集会,平成27年7月にカナダのBanffで開催された研究集会で研究発表をし,その後に参加者と討論することで研究の進展に努めた.また,平成27年8月にJessica Lin氏(ウィスコンシン大学マディソン校),平成27年11年にChristophe Prange氏(ボルドー大学)を招聘し,新たな研究の方向性の模索に努めた.さらに,平成28年2月に,ウィスコンシン大学マディソン校を訪問し研究発表,および共同研究者であるHung V. Tran氏(同大学)と討論することで研究の進展に努めた.また,国内においても,研究実施計画に記述した研究集会に予定通り参加し,研究発表を行った.研究集会の参加者と生産的な討論を行うことができ,且つ,最新の情報を得ることができた.弱KAM理論,結晶成長に関連した非線形偏微分方程式の基本的で応用上重要な問題に関して,本年度の計画に従い,研究実績の概要に述べた研究結果を得た.このことで,本年度の計画を概ね達成できたものと自己評価している.平成28年度は,Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB)方程式のディスカウント近似に関する選択問題,結晶成長をモデルとした方程式,平均曲率流の擬似3Dモデルに対して,数学の基礎研究を進めた.その結果,以下の成果を得た.研究1.HJB方程式の選択問題は,近年,偏微分方程式および力学系の研究課題として注目を浴びている重要な問題である.本年度では,凸性を仮定した完全非線形型のHJB方程式と一階非凸型HJB方程式に対して,デイスカウント率をゼロにするときの解の漸近挙動に関する決定的な結果を与えることに成功した.非凸型な場合に関しては,部分的な解決である.研究2.平成27年度に始めた結晶成長をモデルとした方程式の解の成長速度に関する漸近解析が進展した.研究3.曲面の平均曲率流に対して,多層的界面方程式を導出して,擬似3Dモデルを導入した.この方程式系に対して基礎解析を始めた.研究実施計画通り,平成28年6月に京都の数理解析研究所で開催された研究集会,平成28年7月にアメリカ,フロリダ,平成29年1月にフランス,ボルドーで開催された研究集会で研究発表をし,その後に参加者と討論することで研究の進展に努めた.また,平成28年7月にLawrence C. Evans氏(カリフォルニア大学バークレー校),平成28年10年にNam Q. Le氏(インディア大学)を招聘,新たな研究の方向性の模索に努めた.さらに,定期的に開催をしている広島大学数理解析セミナーに講演者を依頼して,最新の偏微分方程式理論やその周辺に関する最新情報を収集することに努めた.また,国内においても,研究実施計画に記述した研究集会に予定通り参加し,研究発表を行った.研究集会の参加者と生産的な討論を行うことができ,且つ,最新の情報を得ることができた.平成27年度に,弱KAM理論の発展として確率Mather測度を導入して,そのことを退化粘性ハミルトン・ヤコビ方程式のディスカウント近似の選択問題の解決に役立てた.このことを契機として,平成28年度は,凸性を仮定した完全非線形型ハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式に対して,一般化されたMather測度を定義して,このことと双対原理を利用することで,同方程式のディスカウント近似の選択問題を解決することに成功した.この結果は,完成度が高く,当初計画していた以上の結果である.さらに,応用上も重要な結晶成長をモデルとした非線形偏微分方程式の解の成長速度に関して,その漸近解析を進展することができた.これらの結果は,本年度の計画よりも期待以上に得られたと自己評価している.平成29年度は,Hamilton-Jacobi (HJ)方程式のディスカウント近似(テーマ1)と,均質化問題(テーマ2)に現れる解の収束率に関して研究を進めた.また,平成28年度に導入した曲面の平均曲率流の解析を動機とした多層的界面方程式に関する基礎研究(テーマ3)を進めた.その結果,以下の成果を得た.