hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イノシトールリン脂質代謝を介する細胞膜受容伝達機構

リパーゼCは従来よく解析されている可溶型の酵素とその酵素学的性状や物理的性状がきわめて類似していた.受容体と共役しているホスホリパーゼCは可溶型よりも膜結合型の酵素である可能性が強く,現在,膜結合型酵素の精製をさらに進めている.また,本研究で私共は,ある種の受容体とホスホリパーゼCとの共役に百日咳毒素感受性のGTP結合蛋白質(G蛋白質)が関与していること,またCキナーゼは受容体とG蛋白質およびG蛋白質とホスホリパーゼCとの共役を阻害し,これがこの種の受容体の脱感作機構になっていることを解明した.さらに,本研究過程で,ウシ大脳膜画分に分子量2.0ー2.5万の新しい種類のG蛋白質が10種類以上存在していることを見出し,そのうちの5種類をすでに均一蛋白質にまで精製した.これらの低分子量G蛋白質はある種の受容体とホスホリパーゼCとの共役に関与している可能性があり,現在検討中である.種々の細胞外シグナルがホスホリパーゼC(PLC)を活性化して細胞膜のイノシトールリン脂質代謝を促進し、CキナーゼとCa^<2+>の2つの細胞内伝達系を作動させることはすでに確立している。しかし、この受容体によるPLCの制御機構の物質的基盤は確立していない。最近、ある種のGTP結合蛋白質(G蛋白質)が受容体とPLCとの共役に関与することが示唆されているが、その実体は不明である。また、CキナーゼやcyclicAMP.ras蛋白質(rasp21)がこの共役を修飾することが報告されているが、その作用機構もまた判然としていない。本年度の本研究で、私共はまず、rasP21およびその類似G蛋白質の精製を昨年度に引続いて試み、その結果、種々の組織より分子量2万余りのG蛋白質(低分子量G蛋白質)を多数分離し、そのうち既知のCーKiーrasP21とrho蛋白質の2種類と今回smgP21、smgP25Aと命名した新しい2種類のG蛋白質を均一にまで精製することに成功している。私共はまた、smgP21がcyclicAMP依存性プロテインキナーゼによってリン酸化されることも明らかにしている。これらの低分子量G蛋白質はある種の受容体とPLCとの共役に関与している可能性があり、私共は現在検討を進めている。一方、NIH/3T3細胞と血管平滑筋細胞を用いた解析から、ボンベシンやアンギオテンシンIIの受容体とPLCとの共役にはG蛋白質が関与しており、CキナーゼはG蛋白質とPLCとの共役を阻害してこれらの細胞増殖因子の作用を脱感作すること、および血小板由来増殖因子受容体とPLCとの共役にはG蛋白質は関与せず、Cキナーゼはこの共役を阻害しないことを明らかにしている。このように受容体とPLCとの共役機構にはG蛋白質が関与するものとしないものがあり、その脱共役機構には違いがあることが示唆された。以上の成績を得たことにより本年度の研究計画はほぼ達成することができたと考えている。
統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用

本年度は、前年度までの5年間(平成22年度から平成26年度)に実施された新学術領域研究「統合的多階層生体機能学領域の確立とその応用」(以下、領域)の成果の取りまとめをおこなった。本領域を構成した全ての計画研究、公募研究の研究成果を総括し、研究項目毎、そして領域としての学術的成果を纏めた。また、関連学会や社会への影響を整理した。さらに、成果取りまとめ状況、学際的共同研究の実施状況、研究費の使用状況、若手研究者の育成状況を調査し、総括班で自己評価を行った。その結果、当該領域は申請時に計画した到達目標を完全に達成したという結論に達した。また、外部評価委員による書面審査、ヒアリング審査に対応する準備のため、総括班メンバーで会議を行った。研究代表者を中心にそれらの審査に臨んだ結果、「A(研究領域の設定目標に照らして、期待通りの成果があった)」との最終評価を頂いた。本年度も、領域研究期間に上がった成果を報告するため、班員のシンポジウム開催などの支援を行った。冊子体の研究成果報告書を作成し、日本学術振興会への提出、関係・関連研究者、研究機関への配布のための準備を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。新学術領域「多階層生体機能学」総括班は、計画研究班、公募研究班の研究サポートを第一とし、研究スキル向上のためのセミナーやチュートリアルの開催、研究者マッチングによる共同研究推進など、領域形成の利点を最大限に活かす領域運営をおこなった。また、当該領域の持続的な発展に貢献できる若手研究者の育成にも貢献した。さらに、研究成果を発信する機会として、シンポジウムや国際会議を主催し、ホームページの運営やニューズレターの発行により最新の情報を国内外に提供した。国外研究者と連携をとり、「多階層生体機能学」研究の国際的な発展にも貢献した。初年度である本年度は研究体勢の確立を目指した。研究開始後直ちに総括班会議をおこない、領域計画の再確認と共同研究体制を具体化した。さらに本領域の参画研究者が一同に会する領域全体会議(第一回)を開いた。この会議では、本新学術領域研究の方向性を明確にし、5年間の到達目標と研究方法、計画班の役割の確認をおこなった。さらに公開シンポジウムを開催した。このシンポジウムでは新たにスタートする本研究プロジェクトの計画概要や具体的到達目標、期待される波及効果等を広く説明し、関連分野研究者に領域の情報を提供して便宜を図るとともに、統合的生命科学の現状や課題、医療や産業の分野で何が求められているのか議論を深めることができた。年度の後半には、研究項目毎の研究会議を開催し具体的研究課題に関して意見交換をおこなった。いくつかの領域内共同研究がスタートしている。年度末には再度、領域全体会議(第二回)を開催し、研究状況の把握や問題意識の共有、次年度以降の領域推進に関するロードマップの決定をおこなった。さらに公募研究班を迎え入れる準備をおこなった。また、本領域の発足や、参画研究者情報、各研究分野から上がった成果、及びそれを統合した理論を速やかに提供できる環境の構築をおこなった。具体的には、領域のホームページをウェブ上に公開し、またニュースレターの作成を始めた。このような方法により、領域内の研究成果に領域外の研究者や一般市民がアクセスできる状態を構築し、評価や批判的議論を得られるように、そして関心を持つ研究者の利便性を図る取組みをおこなった。二年目である本年度は領域の研究体勢の本格化を目指した。総括班会議は計4回開催し、領域運営や共同研究の推進の方策を合議した。重要なプロジェクトには領域班員から選抜したタスクフォースを結成し、総括班の統括の下、プロジェクトの準備にあたらせた。前期と後期に領域全体会議を開催し、領域全体の研究状況の把握、短期・中期的な問題意識の発掘と共有、そして公募班員も積極的に参画できる研究活動の「場」の提供を行った。領域の発展には、各班の個別研究の推進とともに、班員の有機的な連携による共同研究が不可欠である。総括班は常に領域内での共同研究の可能性を探り、研究者に働きかけた。実際いくつもの共同研究がスタートしている。また、領域内のソフトウェア開発チームが開発した生体機能シミュレーションプラットフォームの試用を促すために、班員に対してチュートリアルを実施した。チュートリアル実施後には参加者から操作面、機能面に対する忌憚ない意見が集まり、ソフトウェア開発チームにそれらをフィードバックすることで、開発の効率化を図った。年度の後半には、第一回多階層生体機能学国際シンポジウムを主催した。このシンポジウムでは本領域の計画概要や具体的到達目標、期待される波及効果等を広く説明し関連分野研究者に領域の情報を提供して便宜を図るとともに、統合的生命科学の現状や課題、医療や産業の分野で何が求められているのか議論した。またさらに班員が中心となるシンポジウムを関連学会で計4回実施し、研究成果の発信に努めた。研究の社会への貢献、アウトリーチ活動は総括班が取り組む重要課題の一つである。本年度は領域のホームページで領域の成果の解説を行った。また、本プロジェクトを平易な言葉で説明する総説や図書を来年度以降の早い時期に出版すべく、準備を開始した。四年目を迎えた本年度も領域代表者を中心とする総括班で領域を運営し、本領域で開発している研究プラットフォームの国際標準化に向けた普及活動と、多階層生体システムにおけるシステム理論の研究が領域をあげて実施された。

総括班会議は計4回開催し、領域運営や共同研究の推進の方策を議論した。重要なプロジェクトには、各班から選抜された班員によりタスクフォースを結成し、総括班統括の下、プロジェクトが進められた。心臓の電気現象を再現する多階層モデルと薬物の体内動態モデルを統合した領域のフラッグシップモデルの構築、薬物の心臓に対する作用のコンピュータシミュレーション、結果の可視化までの全過程を領域プラットフォーム上で実現できることを本年度に確認した。消化管における薬物の吸収および代謝過程や心臓の電気現象など、生体の多階層性により創発される機能が研究できる基盤技術がほぼ完成されたといえる成果である。本年度の開始直後には、公募研究、特に後期から加わった第二期メンバーと研究計画に関する議論を行い、さらにメンバー間のネットワークを構築した。来年度最終年度を迎える本領域が、発足当初からのコミットメントを確実に達成するため、年度の前期と後期に領域全体会議を開催した。領域の研究進捗状況を把握し課題に対する議論を実施した。領域全体会議とは別に、次世代研究者の育成を目的とした若手ワークショップを開催した。本ワークショップでは、ポスドクや大学院生等による研究発表に加え、背景の異なる複数の研究者からなるグループで、共同研究テーマとその研究計画を立案するという課題発見型ワークショップを実施した。またさらに班員が中心となるシンポジウムを関連学会で計8回実施し、研究成果の発信に努めた。領域ホームページにおいて領域メンバーによる最新の研究成果や関連学会の近状を報告した。三年目である本年度も領域代表者を中心とする総括班で、領域全体の統括と運営を実施した。本領域の研究インフラであるオープンプラットフォーム開発の順調な進展を受け、全身薬物動態と心臓の電気活動の統合モデルの構築を推進し、多階層生体システムの本格的な解析が領域をあげて実施された。総括班会議は計8回開催し、領域運営や共同研究の推進の方策を議論した。喫緊の課題に対し、領域内から選抜した班員によるタスクフォースを結成し、総括班統括の下、プロジェクトを進めた。例えば、モデルの多階層化に伴う計算量の増加を見越して、研究プラットフォームの「京」を含むハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)システム対応に着手した。年度の前期と後期に領域全体会議を開催し、領域全体の研究状況把握、短期・中期的な問題意識の発掘と共有、そして本年度実施された中間外部審査に向けた成果の取りまとめを行った。領域全体会議に連携させて、若手中心の研究成果発表会も実施し、若手研究者のスキルアップと人脈作りのサポートを行った。領域主催の第二回の多階層生体機能学国際シンポジウムを開催した。この国際シンポジウムでは、統合的生命科学の国際的リーダーを招聘し、当該研究分野の現状や課題、方法論の統一化やコラボレーションの可能性について議論した。また、心臓の電気的興奮活動の制御と破綻(不整脈)、および小分子体内動態の最新の研究成果を報告し、生命の多階層性の統合的理解に向けた議論をおこなった。海外からゲスト講演者を招聘し、計8題の特別講演を実施した。
活動銀河の多波長モニター観測による距離決定法

本研究の目的は、『中心核活動を示す銀河の紫外線と赤外線光度のモニター観測から、赤外線最大光度の紫外線最大光度にたいする時間の遅れΔtを測定することで、これらの銀河までの距離決定の新手法を試みる』ことである。これは本研究で提案されたはじめての方法であるため、まず、既存の多波長時系列データを解析し、この方法がそもそも距離決定に有効であるか否かを検証した。紫外線絶対光度L_<UV>と紫外光に対する赤外線最大光度の時間の遅れΔtがこれまで測定されている活動銀河核(AGN)はわずか7例しかない。活動銀河核を囲むダストの蒸発温度が一定であるとの合理的な仮定のもとで成立するL_<UV>∝(Δt)^2なる関係が、これら文献にあるAGNの観測例から裏づけられるか否かについて詳細に検討した。この結果、銀河核からの赤外光にダストの熱放射以外の成分が混入していると思われる3C446を除くと、活動銀河核はL_<UV>∝(Δt)^2におおよそ従っていることがわかった。この観測例だけから距離決定誤差は60%程度に相当する。単に文献から調べただけなので誤差は大きいが、今後、精度を上げていくためにはまず、赤外線と紫外線光度の時間相関の観測精度の向上をはかる必要がある。これにより、Δtの観測精度があがるだけでなく、ダスト層の傾き等の幾何学的情報も得ることができ活動銀河核モデルの向上にもつながっていく。観測例に基づいて得られたL_<UV>とΔtとの関係によると、およそM_<UV>【approximately equal】-25等級でΔt【approximately equal】3年になる。このことから赤方偏移の大きい遠方のAGNを観測して距離決定を試みる場合、現実的なモニター期間中にΔtを決めるためには、あまり明るくないAGNを選ばなければならないことがわかった。これらの考察から、Z>1の活動銀河までの距離を決定するに必要な手順や装置の具体的検討が進み、本研究は、活動銀河の多波長モニター観測専用望遠鏡計画へと発展本研究の目的は、『中心核活動を示す銀河の紫外線と赤外線光度のモニター観測から、赤外線最大光度の紫外線最大光度にたいする時間の遅れΔtを測定することで、これらの銀河までの距離決定の新手法を試みる』ことである。これらの考察から、Z>1の活動銀河までの距離を決定するに必要な手順や装置の具体的検討が進み、本研究は、活動銀河の多波長モニター観測専用望遠鏡計画へと発展
低分子双連続キュービック液晶の分子デザイン

本研究では、「どのような形・骨格の分子が双連続キュービック液晶相(Cub_bi相)を与えるか」という問いに対し、系統的なライブラリー構築を推し進め、分子デザイン指針の確立を目指した。以下に主な成果をまとめる。(1)まず、分子コアの拡大では、中心対称性を保持しつつ、二つの芳香環部位をベンゼン環からフェニルエチニルベンゼンへと拡張した5つの同族体系列と、分子の中心対称性を崩し、片側の芳香環のみを拡大した4つの同族体系列の開発を行い、最終的に9つの化合物系列において、発現相を決定する第一の因子は、分子コアの分子全体に占める重量分率f_coreであることを実証した。分子コアの非対称拡張では、片側の芳香環の大きさのみを2倍程度に拡大しても、両側を2倍程度拡大したときと同じ程度のCub_bi相の発現温度領域をより低温側で実現できるという重要知見を得た。(2)次に、シロキサン鎖の鎖末端への付与は、分子コアサイズの拡大とは対称的に、透明点Tcの上昇を抑え、液晶形成温度Tmを下げるのに有効であった。系統的に合成し調査した結果、シロキサン鎖付与においても、シロキサン鎖、アルキルスペーサー、そして分子コアの3つの部分のバランスが重要であること、さらには、シロキサン鎖付与と分子コアの非対称化を組み合わせることで、ほとんど永久的といえる程までに永続する準安定Cub_bi液晶相が形成されることなどの知見を得た。(3)機能化の観点では、紫外光に対する応答性に優れ、かつ安定性にも極めて優れた系の構築に成功したが、分子コア部分のさらなる骨格変換による強誘電性などの他の有用物性の探索、およびキラルなCub相発現の制御は道半ばである。以上、「低分子Cub_bi相工学」へは課題を残したが、分子デザイン指針を得たという意味では、その技術基盤を与える「低分子Cub_bi相化学」の構築にはある程度成功したといえる。分子設計指針確立のためのライブラリー構築を進めた。(1)まず、水素結合性の中央連結基の両側の共役コアをベンゼン(B)環から中心対称性を保持しつつ拡大し、あらたに4化合物群を開発し(コアの対称拡張)、その相転移挙動を検討したところ、コアの拡大は化合物の熱安定性を向上させ、Cub_bi相の発現温度領域を(中央連結基の両側にスチルべン(S)環を両側に持つ化合物においてB環を持つ持つ化合物の3倍程度まで)拡大させることができた。(2)このとき、理由は定かではないが、環の拡大とともにIa3d相よりもキラルなCub_bi相が安定化される傾向にあった。(3)さらには、分子の中心対称性を崩し、片側の芳香環はB環のままもう片側の共役コアのみを拡大した4つの化合物群の開発を行い(コアの非対称拡張)、この場合は、興味深いことに、結晶から液晶相への融点であるTmはB化合物とほとんど同じまま、液晶相から液体への温度である透明点TcはB環と拡大環をそれぞれ両側に持つ対称化合物のほぼ中間の温度とすることができ、この場合もCub_bi相の発現温度領域を(たとえば、両側にB環とS環を持つBS化合物においては両側Bの化合物の2.5倍程度まで)拡大させることができた。(4)さらにまた、末端にシロキサン鎖を導入した化合物の合成も行い(末端シロキサン鎖付与)、その結果、その付与は、Tcの上昇を抑え、アルキル鎖のみの両側B環の化合物よりTmを下げるために有効であることがわかった。(5)最終的に対称および非対称の開発された9つの化合物群において発現相を決定する第一の因子は、分子コアの全体に対する分子量分率f_coreであることがわかった。以上のように、サーモトロピック液晶系としては初めてといってよい、コアの化学構造に対する系統的な検討を行うことに成功し、結果として、分子デザイン指針を得ることができた。平成28年度の研究実施計画に挙げた、4つの計画のうち、コアの対称拡張、非対称拡張、末端シロキサン付与についての3つの検討については、その効果を有益な知見としてまとめるところまで完了した。4つ目のコアの非対称化効果の定量的検討としての対称コア二種の1:1混合系の構築とその相転移挙動の評価については、残念ながら、二成分の十分な混合が達成できておらず、定量的な知見を導き出せるところまで至っていない。しかし代わりに、運動性と分子間相互作用の検討としてのIR測定を、前倒しで進めており、パイ共役拡張におけるパイーパイ積層の強化の定量的な評価がまとまりつつある。引き続き分子設計指針確立のためのライブラリー構築を推し進めた。(1)スチルベンの二重結合をアゾ基-N=N-に置き換えた化合物の相挙動の系統的な検討を行った。スチルベンに比べてその二重結合をアゾ基に置き換えた場合には、透明点Tcが約20K低下し、層状構造のスメクチック(Sm)相の温度域が拡大した。アルキル鎖炭素数nが18以下では双連続キュービック(Cub_bi)相は発現せず液晶相Sm相のみとなった。(2)一方、アゾ基に対してオルト位に1個メチル基を導入すると、n=7から22までの全領域でCub_bi相(n=22を除くとIa3dジャイロイド相のみ)の形成が見られた。この結果はコアの骨格に関して効果的にCub_bi相形成をもたらす知見として極めて有益である。

(3)さらには、(片側がベンゼン環の非対称化合物の)n=7の化合物について、アゾ基に対してオルト位に1個メチル基、メタ位に1個メチル基、オルト位に2個メチル基を導入した場合を比較すると、結晶相とCub_bi相(Ia3d相)の境の転移温度はほぼ同程度ながら、メタ位に1個メチル基を導入した場合が最も効果的にCub_bi相を形成することがわかった。(4)機能開拓のための部位置換では、アゾ基含有化合物の光応答性において、異なる液晶系ではあるが、シアノ基を側方置換基に持つビフェニルカルボン酸系の二成分系において、UV光に対する耐性に極めて優れた系の構築に成功した。(5)一方、芳香環をつなぐジカルボニルヒドラジン基を尿素基、あるいはアミド基1個に置換した化合物の合成も進めているが、Cub_bi相発現化合物の開発には成功していない。前者においては、その化合物単独もしくは両側の芳香環がベンゼン環のCub_bi相発現化合物との二成分系において、電場応答挙動の検討も行っているが、強誘電性などの発現には至っていない。二つの研究目的の内、(1)の「Cub_bi相を与える棒状分子のデザイン指針」については、芳香環のさまざまな部位にメチル基を導入することで、Cub_bi相形成の際に重要な分子配列のねじれにさまざまな効果を持つという新しい知見が得られ、IR測定による内部の運動性や分子間相互作用の実験的な知見の蓄積も進んでいるが、一方で量子化学計算などによる理論的な側面からの説明はできておらず、それが課題となっている。(2)の機能開拓については、もとより挑戦的な課題ゆえに、全ての部位改変から対応して有用な機能が出てくることは期待しがたいとはいえ、いまのところ、新たな機能開拓には至っておらず、さらに集中して探索が必要である。本研究では、「どのような形・骨格の分子が双連続キュービック液晶相(Cub_bi相)を与えるか」という問いに対し、系統的なライブラリー構築を推し進め、分子デザイン指針の確立を目指した。以下に主な成果をまとめる。(1)まず、分子コアの拡大では、中心対称性を保持しつつ、二つの芳香環部位をベンゼン環からフェニルエチニルベンゼンへと拡張した5つの同族体系列と、分子の中心対称性を崩し、片側の芳香環のみを拡大した4つの同族体系列の開発を行い、最終的に9つの化合物系列において、発現相を決定する第一の因子は、分子コアの分子全体に占める重量分率f_coreであることを実証した。分子コアの非対称拡張では、片側の芳香環の大きさのみを2倍程度に拡大しても、両側を2倍程度拡大したときと同じ程度のCub_bi相の発現温度領域をより低温側で実現できるという重要知見を得た。(2)次に、シロキサン鎖の鎖末端への付与は、分子コアサイズの拡大とは対称的に、透明点Tcの上昇を抑え、液晶形成温度Tmを下げるのに有効であった。系統的に合成し調査した結果、シロキサン鎖付与においても、シロキサン鎖、アルキルスペーサー、そして分子コアの3つの部分のバランスが重要であること、さらには、シロキサン鎖付与と分子コアの非対称化を組み合わせることで、ほとんど永久的といえる程までに永続する準安定Cub_bi液晶相が形成されることなどの知見を得た。(3)機能化の観点では、紫外光に対する応答性に優れ、かつ安定性にも極めて優れた系の構築に成功したが、分子コア部分のさらなる骨格変換による強誘電性などの他の有用物性の探索、およびキラルなCub相発現の制御は道半ばである。以上、「低分子Cub_bi相工学」へは課題を残したが、分子デザイン指針を得たという意味では、その技術基盤を与える「低分子Cub_bi相化学」の構築にはある程度成功したといえる。
ペプチドセンサーを用いたマルチスペクトラムな病害ストレス耐性植物の遺伝資源構築

本研究ではこれまでの我々の研究を発展させ、単一のポリペプチドにウイルスの脱外被阻止・複製阻止・細胞間移行・全身移行の阻止・ウイルスタンパク質成熟化阻止などの多機能を持たせる技術を確立し、これによって従来に無いウイルスの属を越えた抵抗性を発現する植物を作出し、マルチスペクトラムなウイルス病防除を可能にする抵抗性遺伝資源の構築を試みることを目的として行った。まず、Potyvirus科のウイルス(potato virus Y、azuki bean mosaic virus、tobacco etch virus)、Capillovirus属のcitrus tatter leaf virus、およびTrichovirus属のpotato virus TのMP(movement protein)およびCP(coat protein)のそれぞれを発現する植物を作出し、それぞれのタンパク質の機能を解析した。続いて、citrus tatter leaf virusゲノムの全長cDNAクローンを作出し、感染性転写RNAを合成して植物に接種感染する系を確立した。これをもとに、このcDNAに突然変異を導入し、その部位のタンパク質の機能に与える影響を調べ、多くの知見を得ることが出来た。これにより、今後様々なタンパクを植物に発現させマルチスペクトラムな抵抗性を発現する植物を作出する上で重要な知見が得られるものと考えられる。本研究ではこれまでの我々の研究を発展させ、単一のポリペプドにウイルスの脱外被阻止・複製阻止・細胞間移行・全身移行の阻止・ウイルスタンパク質成熟化阻止などの多機能を持たせる技術を確立し、これによって従来に無いウイルスの属を越えた抵抗性を発現する植物を作出し、マルチスペクトラムなウイルス病防除を可能にする抵抗性遺伝資源の構築を試みることを目的として行った。本研究ではこれまでの我々の研究を発展させ、単一のポリペプチドにウイルスの脱外被阻止、・複製阻止・細胞間移行・全身移行の阻止・ウイルスタンパク質成熟化阻止などの多機能を持たせる技術を確立し、これによって従来に無いウイルスの属を越えた抵抗性を発現する植物を作出し、マルチスペクトラムなウイルス病防除を可能にする抵抗性遺伝資源の構築を試みることを目的として行った。
安全・快適を実現するスマートテキスタイルの創製

本研究は、着用者が安全で快適な衣環境を得ることができる『スマートテキスタイル』の実用化を目指し、災害時や夜間歩行の安全性に役立つ衣服設計を試みるため、自ら発光する『蓄光素材』に衣環境を快適にコントロールできる新しい機能性を付与した『光るスマートテキスタイル』の創製が目的である。これまでの研究成果に基づいて環境に配慮可能な低温プラズマ処理を応用し、新たな試みとしてAirガス及びNH3ガスを併用した熱・水分移動特性のコントロールを試みる。当該年度は、繊維材料の種類、構造などの違いによって、熱・水分移動特性のコントロールが難しいものもあることがわかり、繊維材料と処理条件(流量、電力量、処理時間など)の関係性をより詳しく科学的に分析した。その一方で、本研究では蓄光素材の衣服への応用を最終的な目標としているため、作成した蓄光布の視認性についても確認した。被験者実験によって、蓄光糸の種類や織編構造の異なる蓄光布で、どの程度明るく見えるのか、心理的な効果についても検証した。プラズマ処理の効果については、処理条件を調整することで、熱・水分移動特性のコントロールの可能性に関して知見を得れた。被験者実験による蓄光布の視認性については、表面積が多くなる織編構造がより明るいと認識されるが、温かみや落ち着きなどの評価が下がる傾向もみられることから、継続的に蓄光素材を使用する場合には、明るさに加えて心理的な効果についても重要になることがわかった。当該年度は、プラズマ装置の部品でありプラズマ加工部となるベルジャー本体を交換し、本実験に挑んだが、交換の不具合が生じて、プラズマ処理の開始に時間を要した。また、プラズマ処理条件を変更する必要があり、条件設定の再検討も必要になったことから進歩状況としてはやや遅れた状態となった。現在は、不具合もなく実験は開始できている。また、分担者が実施するはずであった実験が今年度不可能になったため、実験内容を一部見直し、次年度に実施予定であった蓄光布の視認性を確認する被験者実験を他の研究分担者と共に準備し実施した。当該年度で実施できていない、プラズマ処理条件の検討と繊維材料への影響について科学的に分析をおこない、熱・水分移動特性のコントロールの可能性について、各種機器を用いて効果を確認しながら、最適なプラズマ処理条件を見極め、本実験である蓄光布へのプラズマ処理に取り掛かる。織密度、組成、織構造の異なる各種蓄光布にプラズマ処理をおこない、各種機器を用いて形態観察、濡れ性、吸放湿性、接触冷感、風合いなどを測定し、熱・水分移動特性の変化を検討する。また、蓄光布を実際に衣服として人が着用した場合にどのように感じるのかを想定し、主観的な評価をおこなう。評価用試料として、最適なプラズマ処理条件により処理をおこなった織密度、組成、織構造の異なる各種蓄光布を用いて、官能評価によって『蒸れ感』と視認性を明らかにするため、被験者による実験を計画している。ただし、今年度の進歩状況によっては、持ち越しとなる可能性もある。これら最終的な研究成果は、論文にまとめて関連学会誌へ投稿する。まず初年度は、織密度、組成、織構造の異なる蓄光布の試料の準備をおこなった。その一方で、予備実験として各種繊維材料へのプラズマ処理効果を検証するため、濡れ性の向上が期待できるAirガスとNH3ガスの併用による親水性付与を試み、確実な処理条件を見出すため、処理後の試料の形態観察、濡れ性、吸放湿性、接触冷感、風合いなどの測定をおこなうことで、熱・水分移動特性の変化を確認した。現段階では、繊維材料の種類、構造などの違いによって、熱・水分移動特性のコントロールが難しいものもあることがわかり、繊維材料と処理条件(流量、電力量、処理時間など)の関係性をより詳しく科学的に分析することは、今後のプラズマ加工の発展にも重要になるため、次年度に実施を計画している。また、本研究は蓄光素材の衣服への応用を最終的な目標としている。そのため、本研究で作成した蓄光布の消費性能を確認した。織密度や織編の違いによって、摩擦や洗濯による繊維への損傷の有無や、りん光輝度への影響、濡れ性にも影響を及ぼすことが確認できた。研究の遂行にあたり、研究分担者と研究方針やスケジュール、研究内容について具体的に検討する機会を設けて、意見交換しながら研究をおこなうことができている。試料提供先への訪問ができていないが、各種試料に関する情報交換は迅速にできており、研究の遂行に支障はない。織密度、組成、織構造の異なる蓄光布の試料の準備は、研究分担者が機具を購入して滞りなく作成できている。予備実験として各種繊維材料へのプラズマ処理効果の検証は、プラズマ機器の部品の交換等に時間を要したこともあり、当該年度予定していた予備実験では、処理順序や流量、電力量などを様々に変えて、確実な処理条件を見極めるに至たらなかった。現在も、科学的分析をおこないないながら研究を進めているところである。一方、本研究は蓄光素材の熱・水分移動特性のコントロールを目的としているため、処理前の素材特性についても明らかにしておく必要がある。

そのため、準備ができた織密度、組成、織構造の異なる蓄光布の形態観察、濡れ性、吸放湿性、接触冷感、風合いなどの測定を分担しておこない、蓄光布の性能について確認した。本研究は、着用者が安全で快適な衣環境を得ることができる『スマートテキスタイル』の実用化を目指し、災害時や夜間歩行の安全性に役立つ衣服設計を試みるため、自ら発光する『蓄光素材』に衣環境を快適にコントロールできる新しい機能性を付与した『光るスマートテキスタイル』の創製が目的である。これまでの研究成果に基づいて環境に配慮可能な低温プラズマ処理を応用し、新たな試みとしてAirガス及びNH3ガスを併用した熱・水分移動特性のコントロールを試みる。当該年度は、繊維材料の種類、構造などの違いによって、熱・水分移動特性のコントロールが難しいものもあることがわかり、繊維材料と処理条件(流量、電力量、処理時間など)の関係性をより詳しく科学的に分析した。その一方で、本研究では蓄光素材の衣服への応用を最終的な目標としているため、作成した蓄光布の視認性についても確認した。被験者実験によって、蓄光糸の種類や織編構造の異なる蓄光布で、どの程度明るく見えるのか、心理的な効果についても検証した。プラズマ処理の効果については、処理条件を調整することで、熱・水分移動特性のコントロールの可能性に関して知見を得れた。被験者実験による蓄光布の視認性については、表面積が多くなる織編構造がより明るいと認識されるが、温かみや落ち着きなどの評価が下がる傾向もみられることから、継続的に蓄光素材を使用する場合には、明るさに加えて心理的な効果についても重要になることがわかった。当該年度は、プラズマ装置の部品でありプラズマ加工部となるベルジャー本体を交換し、本実験に挑んだが、交換の不具合が生じて、プラズマ処理の開始に時間を要した。また、プラズマ処理条件を変更する必要があり、条件設定の再検討も必要になったことから進歩状況としてはやや遅れた状態となった。現在は、不具合もなく実験は開始できている。また、分担者が実施するはずであった実験が今年度不可能になったため、実験内容を一部見直し、次年度に実施予定であった蓄光布の視認性を確認する被験者実験を他の研究分担者と共に準備し実施した。前年度に続き、プラズマ処理条件の検討と繊維材料への影響について科学的に分析をおこない(研究分担者(澤渡)が担当)、熱・水分移動特性のコントロールの可能性について、各種機器を用いて効果を確認しながら、最適なプラズマ処理条件を見極め、本実験である蓄光布へのプラズマ処理に取り掛かる。織密度、組成、織構造の異なる各種蓄光布にプラズマ処理をおこない、各種機器を用いて形態観察、濡れ性、吸放湿性、接触冷感、風合いなどを測定し、熱・水分移動特性の変化を検討する。(これらは研究分担者(谷)が実施予定であったが、産休のため研究代表者が遂行する。)また、プラズマ処理後の各種蓄光布について、りん光輝度の測定及び分析を研究分担者(小野寺)が担当し実施する。りん光輝度が低下した場合には、試料提供先の協力のもと蓄光糸の種類や蓄光布の織密度、組成、織構造などを再検討する予定である。これらの結果から、プラズマ処理によって熱・水分移動特性を快適にコントロールでき、さらにりん光輝度の低下が見られない最適な蓄光布の条件を検討する。
グラフェンの湾曲を用いるフラーレン分子ベアリングの超潤滑制御

グラフェンの湾曲が超潤滑に与える影響を調べるため、グラファイト基板に吸着させた単層グラフェンシートの剥離過程の分子力学シミュレーションを行った。吸着の初期配向角度を、AB積層配向(0 deg.と仮定する。)から少しずつ変化させていくと、面接触部の格子不整合性の効果が現れ、面接触時の平均水平力は著しく減少して、9 deg.の配向角度では、ほぼ0 pN近傍まで落ち込み、それ以上の配向角度では平均水平力は0 pN付近で微小変化をするにとどまった。テーマ:C60@多層グラフェンのメカニクス・ダイナミクスH26年度はグラフェンの湾曲に注目した研究を進めた。グラファイト基板に吸着させた単層グラフェンシートの端を持って鉛直方向に引き上げる剥離現象のシミュレーションを行った。この系に関しては、これまでの我々の実験的・数値的研究によって、グラフェンシートと基板グラフェン接触部は最初面接触配置を保っているが、引き剥がし過程の進展に伴い面接触部が減少して最後は線的接触に移行し、その後完全に剥離することが分かっている。特にグラフェンの面接触部が減少していく過程で、グラフェンシート面と垂直方向に生じる特徴的なたわみ(湾曲)が生じるため、この湾曲グラフェンの剥離の力学を調べた。グラフェンシートをグラファイト基板の六員環とAB積層で配置する整合性のよい配向から5°10°程度回転させてずらしてからグラファイト基板に吸着させて剥離を行ったところ、グラフェンシートにねじれが生じる場合が現れた。これは、既に剥離されたシート部がねじれの自由度に対して十分柔らかければねじれて、不整合な面接触部がAB積層に近付くよう面内で微小回転を行うためであると考えられる。このように、剥離過程で形成された3次元的な湾曲グラフェンのナノ力学において引きはがし、ねじれ、回転が連動して起きることが分かった。H27年度は、H26年度に引き続きグラフェンの湾曲に注目し、先ずグラファイト基板に吸着させた単層グラフェンシートの剥離現象が示す異方性のシミュレーションとその解析を行った。単層グラフェンシートの格子が基板グラファイト格子上にAB積層で初期吸着した状態(配向角度0 deg.)からの剥離過程を考えると、面接触部の格子整合性が最も高いため、剥離時の水平力の平均値は最大になった。しかし初期吸着配向をAB積層から少しずつずらしていくと、面接触部の格子不整合性の効果が表れて、それに伴い剥離時の平均水平力は急激に減少して、10 deg.前後の初期配向ではほぼ0 pN近傍まで落ち込んだ。10 deg. 30 deg.の初期配向に対する剥離過程では不整合性を反映して0 pN近傍で微小変化をするにとどまった。次にグラフェン/グラフェン系にC60を導入したグラフェン/C60/グラフェン系の引き剥がし計算を行った。グラフェンシートを剛体にした時の剥離過程はベアリング系の破壊現象とみなす事が出来、界面のC60がクッションの役割を果たした。さらに(グラフェン)2/C60/(グラフェン)2系の圧縮過程の計算を行い、グラフェンシートの湾曲を伴う押し込み過程の予備計算を行い、垂直抗力を求める事に成功した。グラフェン/グラフェン系の剥離過程に関しては、単層グラフェンシートの湾曲効果を計算する事に成功している。一方グラフェン/C60/グラフェン系の剥離過程に関しては、グラフェンの湾曲効果を考慮した計算に着手出来ていないが、圧縮過程に関しては、多層グラフェンの内部層の湾曲効果の予備計算に成功した。H28年度は、H27年度に引き続きグラフェンの湾曲に注目し、グラファイト基板に吸着させた単層グラフェンシートの剥離現象のシミュレーションを行い、その結果を系統的にまとめた。グラフェンシートをグラファイト基板の六員環とAB積層で配置する整合性のよい配向から微小角度θinだけ回転させてずらしてからグラファイト基板に吸着させて剥離を行ったところ、グラフェンシートは基板と整合性を示す擬周期的波形を示す水平力を受けながら剥離された。この際、初期配向の微小回転により生じた不整合性を打ち消してAB積層に近付くために、グラフェンシートはその面接触部では局所的にスティックスリップ運動を行いながら、シート全体としては首振り的なたわみ運動を行うことが分かった。このように、剥離過程で形成される3次元的な湾曲グラフェンのナノ力学には、さまざまな運動自由度が局所的(原子スケール)、全体的(分子・ナノスケールで)に連動して発生することが分かった。さらに、初期配向角度が0 deg.≦θin≦1 deg.の積層の整合性が良い範囲に注目して解析を進めたところ、0 deg.≦θin≦0.1 deg.という非常に狭い範囲では、グラフェンシートとグラフェン基板間の見かけの接触面積が真実接触面積と等しくなり、平均水平力と平均真実接触面積との間には線形性が見られた。次に0 .1deg.≦θin≦1 deg.の領域では見かけの接触面積が真実接触面積とほぼ等しいものの、平均水平力はほぼ一定となった。一方、初期配向角度がθin≧1 deg.の領域では、配向角度の増加にともなって真実接触面積が見かけの接触面積からから大きくずれていった。平均真実接触面積の減少は平均水平力の減少として反映されることは確認できたが、不整合性の顕在化によりスティック・スリップ運動の複雑化あるいは消失や、モアレパターンの出現などが生じており、これらが平均水平力に影響を与えていると予想される。

グラフェンの湾曲が超潤滑に与える影響を調べるため、グラファイト基板に吸着させた単層グラフェンシートの剥離過程の分子力学シミュレーションを行った。吸着の初期配向角度を、AB積層配向(0 deg.と仮定する。)から少しずつ変化させていくと、面接触部の格子不整合性の効果が現れ、面接触時の平均水平力は著しく減少して、9 deg.の配向角度では、ほぼ0 pN近傍まで落ち込み、それ以上の配向角度では平均水平力は0 pN付近で微小変化をするにとどまった。テーマ:C60@多層グラフェンのメカニクス・ダイナミクス平成26年度は剥離過程で形成された3次元的な湾曲グラフェンが引きはがし動作によって、ねじれ、回転を連動して起こすことが分かった。これらの湾曲構造を初期座標データとして用いれば、フラーレンと組み合わせてベアリングの初期構造データを作成することが出来るため、本プロジェクトの最終目的(湾曲構造が分子ベアリングの超潤滑に与える効果の解明)に向けた計画はおおむね適度に進展していると判断される。平成28年度は下記の研究を進める。(1)グラフェン/グラフェン系の剥離過程の計算を行い、グラフェンシートの縦横比を変えた時、あるいはグラフェンシートのサイズを変えた場合の計算を行う。(2) (グラフェン)n/C60/(グラフェン)n系(n>1)の剥離・圧縮過程の計算を行い、内部グラフェン層の湾曲や微小変形と、内包C60分子の変形、形状との関係を議論する。ナノトライボロジー、表面物性理論、計算物質科学テーマ:C60@多層グラフェンのメカニクス・ダイナミクス平成27年度以降は、グラフェン/グラフェンにC60を導入する。グラフェン/C60/グラフェン界面においてグラフェンシートの引き剥がしを行い、グラフェンの湾曲構造がC60/グラフェン界面の超潤滑特性を促進するのかあるいは阻害するのか議論する。また、湾曲グラフェンの構造を系統的に変化させるため、グラフェンの基板上のグラフェンシートの初期配向を積層の対称性に着目して系統的に変化させる。すなわちグラフェン/グラフェン界面の格子整合性を系統的に変化させて整合性の良い積層から不整合な積層まで扱い、引きはがし過程において生じる凝着力、摩擦力をどのように制御できるのか、そのシナリオを引き出す。平成26年度に引き続き、平成27年度も異動に伴う研究室のハードウェア面での環境整備が必要となり、備品の購入計画に変更が生じたため。平成25年度末に、研究代表者(佐々木)が成蹊大学から電気通信大学に異動したため、平成26年度は当該研究プロジェクトを進めるために新しい研究室において最低限の研究環境の整備をする必要が生じた。その結果、備品(ワークステーション)の購入計画に大幅な変更が生じ、当初予定していたWSにさきがけて、データ準備・取得・解析用のパソコンを購入する必要が生じたため。平成28年度は、小規模なハードウェア面での整備、およびその他ソフトウェア面での整備のために研究費を使用する。平成26年度は主に異動に伴うハードウェア面の研究環境整備に注力した。そこで平成27年度は、次年度使用額を用いて、平成26年度に全く進まなかったソフトウェア面での研究環境整備を行い、計算結果を効率的にアウトプットするための環境を整える予定である。受賞3件・東京理科大-電通大合同若手研究会優秀ポスター講演賞(2016年3月14日)
脳梗塞における血管透過性亢進の影響と線溶因子の役割の新規モデルを用いた定量的検討

虚血に伴う脳血管透過性の亢進が脳梗塞の進行に及ぼす影響は明らかではない。本研究では新規マウス脳梗塞モデルを用いて、血管透過性が亢進した領域に虚血を付加すると脳神経細胞死が増加することを認め、血管透過性の亢進が脳梗塞を増悪することを実験的に示した。一方、血栓の溶解や皮膚等の組織の修復に寄与する線溶系の因子のうち、プラスミノゲンの遺伝子欠損マウスにおいて同一の脳傷害を誘導した後の運動感覚機能の回復と脳梗塞後の梗塞サイズの縮小が対照野生型マウスに比べて遅延していることを認めた。これらの結果よりプラスミノゲンが脳梗塞後の神経機能の修復および壊死組織の除去に促進的に寄与することを明らかにした。昨年度の研究より、脳梗塞に伴い血管透過性が梗塞周囲で亢進するものの、その部位では神経細胞死が進行しないことが明らかとなっていた。本年度は脳梗塞に加えて短期間の全脳虚血を誘導し、血管透過性亢進がその後の虚血に及ぼす影響を検討した。その結果、脳梗塞単独に対して、脳梗塞に全脳虚血の処理を加えることにより、脳梗塞は有意に増大すること、特にその増大領域は血管透過性亢進部位に一致することを認めた。この結果より、血管透過性亢進自体は神経細胞死を誘導しないが、虚血による神経細胞の傷害を促進することが示された。定量傷害モデルを用いて運動野-統合野の領域に虚血性脳傷害を誘導したPlgWTマウスおよびPlgKOマウスの感覚機能および運動機能の評価を傷害後21日まで行った。その結果、WTマウスに比べてKOマウスでは、運動機能の指標となるtail liftテストおよび感覚機能の指標となるvonFreyテストで傷害後7日目に有意な低下を認めた。また、傷害21日後の傷害サイズを比較したところ、WTマウスに比べてKOマウスは大きい傾向を示した。以上の結果はプラスミン遺伝子の欠損に伴い、神経機能の修復および組織学的修復が遅延すること示し、プラスミンがこれらの修復に促進的に寄与することを示唆する。脳傷害後に蛍光プラスミン基質であるProsenseを静注し、24時間後に生体イメージング装置により解析することによるプラスミン活性の局在の可視化を検討した。その結果、傷害周囲部の血管透過性が亢進する領域に一致してProsenseの活性が認められた。このことから、脳梗塞に伴う血管透過性亢進にプラスミンの活性が寄与することが示唆された。これまでに、定量脳傷害モデルを用いて大脳皮質視覚野に傷害を誘導したマウスにおける傷害後1日目の傷害部位とサイズおよび血管透過性亢進領域、傷害後4,7日目の傷害部位とサイズを定量的に評価した。血管透過性はウサギIgGを屠殺1時間前に静注しその漏出を免疫組織化学的に評価した。その結果、傷害サイズは大脳皮質全幅に対して1日目で43+/-7%であったのに対し、4日目で41+/-2%、7日目で32+/-3%と減少していた。また、血管透過性ガ亢進している領域を含む傷害部位と大脳縦列との距離は大脳皮質全幅に対して1日目では26+/-5%であったのに対し、4日目では26+/-2%、7日目では31+/-4%と増加していた。この結果は傷害領域が縮小し正常領域が増加していた事を意味し、血管透過性亢進部位を含む領域で神経細胞死が起こっていない事を認めた。定量傷害モデルを用いて運動野-統合野の領域に虚血性脳傷害を誘導したPlgWTマウスおよびPlgKOマウスの感覚機能および運動機能(歩行機能、バランス機能)の評価を行う予定であったが、得られたマウスの数が少なく(PlgWT n=2,PlgKO n=2)、結果を得るに至っていない。これに関連して、線溶因子の1つでplasminの阻害因子であるα2antiplasmin(a2AP)の遺伝子欠損マウス(a2APKO)とその野生型対照マウス(a2APWT)に同様の傷害を誘導し、感覚機能・運動機能、組織学的修復の評価を行った。その結果、a2APWTマウスに対してa2APKOマウスでvonFray試験で評価された感覚機能の回復が傷害後3日目と7日目で促進している傾向、および貪食性ミクログリアの増加の傾向を認め、a2APが脳傷害に伴う感覚機能障害の回復および傷害組織除去に抑制的に寄与している可能性を示唆した。マウス脳定量傷害モデルと両総頸動脈閉塞モデルを組み合わせた方法により血管透過性が脳梗塞に及ぼす影響を検討した。

その結果、1)マウス脳定量傷害モデルにより誘導した脳梗塞に伴い血管透過性が梗塞周囲で経時的に亢進すること、2)血管透過性が亢進した部位では神経細胞死が進行しないこと、3)梗塞誘導2.5時間後に全脳虚血を30分加えることにより血管透過性亢進部位に傷害部位が拡大すること、4)本年度の検討により脳梗塞誘導前に全脳虚血を30分加えても、傷害部位は拡大しないことを示し、血管透過性亢進後に虚血が加わると神経細胞死を亢進することを示した。一方、本年度の検討により、梗塞部位内でのアポトーシス細胞数は全脳虚血の不可により増加しないことを認め、血管透過性亢進はアポトーシスの促進ではなく、ネクローシスの促進に起因することを明らかにした。これらの結果より、血管透過性の亢進は神経細胞のネクローシスの促進により脳梗塞を増悪することを示した。一方、プラスミノゲン(Plg)KOマウスでは1)WTマウスに比べて運動野-統合野領域の虚血性障害後の運動機能および感覚機能の修復が遅延していること、および2)傷害誘導後の傷害部位の縮小がPlgKOマウスで遅延していることを認めた。さらに本年度の検討により、3)傷害組織の除去に寄与するミクログリアの傷害周囲への集積が傷害誘導後7日目のPlgKOマウスで減少していることを認めた。これらの結果より、Plgが脳梗塞後の神経機能修復および組織学的修復において促進的に寄与していること、特に組織学的修復のうち傷害部位の除去においてミクログリアの集積の制御に寄与することを明らかにした。また、プラスミンの蛍光基質であるProsenseを用いた検討により、脳傷害後のPlgの活性の可視化に成功し、傷害周囲にプラスミンの活性が分布することを明らかにした。生理学昨年度の知見より血管透過性亢進自体は神経細胞死を促進しないことが明らかとなっていたが、本年度は虚血神経細胞死を増悪することが示された。一方、プラスミン遺伝子欠損により神経機能および組織学的修復が遅延することが示され、脳傷害後の神経機能修復におけるプラスミンの寄与が示唆された。この結果は予定している研究内容に沿ったものである。さらにProsenseによりプラスミンの活性の局在を可視化することに成功した。この可視化の手法の確立により、傷害の修復に寄与しているプラスミン活性の局在を明らかにすることができると期待される。また、今回の実験より、脳梗塞に伴う血管透過性の亢進にプラスミンが寄与する可能性が明らかとなった事は脳梗塞におけるプラスミンの役割を明らかにする上で重要な知見と考える。脳傷害後の血管透過性亢進が脳梗塞に及ぼす影響の検討はおおむね順調に進んでおり、血管透過性そのものは虚血後1日目以降の虚血性脳傷害を悪化しない可能性が明らかとなっている。一方、脳傷害後の機能的および組織学的修復におけるplasminogenの機能の検討は、遺伝子欠損マウスの供給が十分確保できなかったため、予定通り進んでいない。この問題を解決するため遺伝子欠損マウスの交配コロニーを拡張し、2013年度4月現在で研究に必要なマウスの供給が確立されつつある。一方、plasminの阻害因子でその機能の制御に寄与するα2antiplasmin(a2AP)の脳傷害後の機能的および組織学的修復に及ぼす影響を遺伝子欠損マウスを用いて行っているが、本検討は順調に進んでいる。傷害後の機能的および組織学的評価からa2APが脳傷害の修復に抑制的に寄与していることが示されたが、a2APがplasminの阻害因子であることを考えると、plasminが脳傷害の修復に促進的に寄与し、a2APがその阻害を介して抑制的に寄与する可能性が示唆されるまたa2AP遺伝子欠損がPlg遺伝子欠損と逆の表現型を示すことからplasminの傷害回復促進作用にそのプロテアーゼ活性が必要であることが示唆された。
L-類, コボルディズム理論と双変理論およびその周辺に関する位相幾何学的総合研究

研究代表者の研究業績についてのみ概要を記載する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。L-類の双変理論の考察に向けて、Hirzebruch特性類T_y*の双変理論の復習およびHirzebruch特性類T_y*の具体的表示を考察する課程において、偶然にもHirzebruch chi-y種数がファイバーバンドルについてmod 4乗法的であること、さらには、奇数yについてはmod 8乗法的であることを発見した。これは当初の研究計画になかったことであったが、Hambleton-Korzeniewski-RanickiがGeometry & Topology 11(2007), 251-314,に発表した「signatureのmod 4乗法性」の一般的拡張になっているという面白い発見であったので研究を押し進め,当時BonnのMax-Planck研究所にいたCarmen Rovi女史(現在、Indiana大学,米国)との共同研究をするに至った。現在はHirzebruch特性類T_y*の乗法性についても考察している。ホモトピー論の中で双変理論的考察をする中で、写像のホモトピー集合[X,Y]のある種の同値類の集合がposetの構造を持つ事を発見した。これも当初の研究計画にはなかったが、Fields研究所(カナダ、トロント)で開催された研究集会「Focus Program on Topology, Stratified Spaces and Particle Physics」のJon Woolf氏の講演を通して、写像のホモトピー集合[X,Y]がposet-stratifed spaceの構造をもっている、ということに他ならないことが分かった。これは、面白い発見であった。algebraiccobordismの双変理論についてはLevine-Morelのalgebraic cobordismの構成を再検討しているところである。研究代表者(與倉)についてのみ記載することにする.(4)双変理論的発想を切っ掛けに,山口俊博教授(高知大学)との共同研究でホモトピー集合[X,Y]がposet-stratified spaceの構造をもつことなどの成果を得た.これらの成果は、2つの国際雑誌に投稿中である.さらに,単独で、locally small categoryのhom-setがposet-stratified spaceの構造をもつことなどの成果を得た.これも国際雑誌投稿中である.これらの成果は,京大数理解析研究所研究集会(2017年6月)および国際シンポジウム(2017年7月,上海)で招待講演を行った。研究代表者(與倉)についてのみ記載することにする。Hirzebruch chi-y種数がファイバーバンドルについてmod 4乗法的であること,さらには,奇数yについてはmod 8乗法的であること,さらに押し進めてホモロジー的合同式を得た.これは当初の研究計画になかったことであったが, Hambleton-Korzeniewski-Ranickiの結果「signatureのmod 4乗法性」(Geometry & Topology 11(2007), 251-314)の一般的拡張になっている.ホモトピー論の中で双変理論的考察をする中で,写像のホモトピー集合[X,Y]のある種の同値類の集合がposetの構造を持つ事の発見を切っ掛けに,一般のlocally small categoryのhom-setがposet-stratified spaceの構造をもつことを示した.特異多様体の特性類の理論をある種のcorrespondenceからなるenriched categoryの上に展開できることを極最近の研究で示した.この研究では,ベクトル束のcobordism bicycleという概念を導入し,それらによって構成されるenriched category上にBaum-Fulton-MacPhersonのRiemann-Rochを展開できる事等を示した.ベクトル束のcobordism bicycleの双変理論を構成することを現在考察中である.これは, C*-algebraの理論におけるKK-理論に相当するものと思われる.algebraiccobordismの双変理論についてはLevine-MorelおよびLevine-Pandharipandeのalgebraic cobordismの構成を引き続き考察しているところである.研究代表者の研究業績についてのみ概要を記載する。3)fiberwise bordismの理論については、完成に向けて共同研究者J. Schoermann氏(Muenster大学、ドイツ)とM, Banagl(Heidelberg大学、ドイツ)と密に連絡をとり、適当な時期に招聘する予定である。5)L-類の双変理論版の考察、およびHirzebruch特性類T_y*の乗法性についても引き続き考察する。研究代表者(與倉)についてのみ記載することにする.1)algebraiccobordismの双変理論の構築を念頭に、ベクトル束のcobordism bicycleの双変理論を完成させる.2)fiberwise bordismの理論については,完成に向けて共同研究者J. Schoermann氏(独国Muenster大学)とBanagl氏(独国Heidelberg大学)と密に連絡をとり,適当な時期に招聘する予定である.4)rational homotopy論におけるHilali予想は,空間に対する有理ホモトピー群の次元と有理ホモロジー群の次元に関する不等式の予想であるが,双変理論的発想のもと,写像に対するHilali予想,即ち「Hilali予想の写像版」を考察する.5)L-類の双変理論版について引き続き考察する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。