hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規結核菌認識受容体MCLによる獲得免疫活性化機構の解明

MCLは、結核菌認識受容体であるMincleと相互作用することにより、Mincleを安定化させることで、Mincleを介した結核菌応答を増強することが分かった。MincleとMCLは、リガンド認識部位と膜貫通部位の間にあるストーク領域に存在する疎水性アミノ酸を介して、相互作用する。MCLは、直接のリガンド認識ではなく、Mincleの安定化を介して結核菌に対する免疫応答に寄与していることが明らかとなった。結核に対するワクチン開発には古くよりモルモットが頻用されてきた。その理由としては、結核菌感染に高感受性であること、病態がヒトの結核感染に似ていること、既存の結核ワクチンであるBCGが有効であることなどが挙げられる。しかしながら、モルモットにおける結核菌の認識機構に関してはほとんど解明されていない。我々はこれまでに、2つのC型レクチン受容体MincleとMCLが結核菌の糖脂質TDMを認識して、抗結核菌応答と惹起することを報告してきた。そこでモルモットにおけるMincleおよびMCLの相同分子をクローニングして、その機能を解析した。モルモットMincleはマウス、ヒトMincleと同様にTDMに結合し、FcRg依存的に活性化シグナルを伝達した。一方で、モルモットのMCLはTDM認識に必要な領域を含むC末側を欠損しており、TDMには結合しなかった。これらの結果から、モルモットにおいてはMincleのみがTDM受容体として機能していることが明らかとなった。さらにモルモットMincleに対する特異的な阻害抗体を作製し、結核菌感染におけるTNF産生にはMincleが重要な役割を担っていることを明らかにした。共同研究により、ヒトMCLおよびヒトMincleの結晶構造解析を明らかにし、TDM認識に必要な部位を同定した。MincleおよびMCLのC末部分には疎水性残基に富む特徴的な領域が存在し、この領域を介してTDMの疎水性側鎖と相互作用している可能性を明らかにした。TDMに対する両分子の結合力の違いが、この領域に存在する疎水性残基の数と相関することを見出した。C型レクチン受容体MincleとMCLは結核菌の細胞壁に存在する糖脂質TDMを認識して、宿主免疫応答を惹起する。両分子はどちらもTDM応答および結核菌排除に必須であることから、非冗長性の役割を果たしていると考えられた。MCLはMincleと比較してTDMに対する結合力が極めて弱いことから、直接的なTDM認識受容体以外の機能を果たしているのではないかと推測して検討を行い、MCLがMincleの発現を制御していることを見出した。MCLはstalk領域の疎水性アミノ酸残基を介してMincleと相互作用することで、Mincleの細胞表面発現を安定化していた。当該疎水性残基を親水性アミノ酸に置換すると、両分子の相互作用が破綻して、Mincleの発現量が減少し、TDMに対する適切な免疫応答ができなくなった。一方で、MCLのTDM認識に重要な領域を変異させても、TDM応答には影響がなかった。以上の結果より、MCLは直接的なTDM認識受容体として機能しているのではなく、Mincleの安定化を介してTDM応答に寄与していることが明らかとなった。結核菌感染の実験動物モデルであるモルモットのMCLは突然変異により、TDM認識領域の一部を欠如しておりTDMを認識できないが、モルモットMincleとの相互作用能力は保持していた。このことは、MCLの主たる機能がTDM認識ではなく、Mincleとの相互作用による安定化である可能性を強く支持している。共同研究により、MincleおよびMCLの相同分子であるDectin-2が結核菌のリポアラビノマンナンを認識して、宿主免疫応答を惹起することを見出した。これまではSIGNR1がリポアラビノマンナンの受容体と考えられてきたが、SIGNR1欠損マウスを作製して当該分子の寄与は低いことを明らかにした。2つの結核菌認識受容体MincleとMCLの機能解明を行った。両分子はどちらも結核菌の細胞壁成分である糖脂質TDMを認識し、どちらもTDMに対する免疫応答に必須であった。しかしながら、MCLのTDMに対する結合力は、Mincleと比較して極端に弱いものであった。そこで、MCLはTDM認識以外の重要な役割を果たしていると考え検討を行い、MCLがMincleの安定化因子であることを突き止めた。MCLとMincleは、リガンド認識部位と膜貫通領域の間にあるストーク領域に存在する疎水性アミノ酸残基を介して結合した。当該疎水性アミノ酸残基を親水性アミノ酸に置換すると、両分子は結合しなくなり、Mincleは安定的に発現できず、TDMに対する免疫応答が消失した。MCLの結晶構造解析から得られた情報を元に、MCLのTDM認識部位の変異体を作成したが、TDM応答には変化は認められなかった。以上の結果から、MCLの機能は、TDM認識ではなく、Mincleと結合して安定化することであることが判明した。モルモットは古くより結核菌の感染実験のモデル動物として頻用されてきた。そこで、モルモットにおけるMincleとMCLの機能を調べたところ、MincleはTDM認識受容体として機能するが、MCLは遺伝子変異によりリガンド認識に重要な部分が欠落していることが分かった。しかしながら、Mincleとの結合部位は保存されており、モルモットのMincleは安定的に発現することができた。この知見は、MCLの機能がTDM認識ではなく、Mincleの安定化であるという考え方を支持する結果であると考えられた。

MCLは、結核菌認識受容体であるMincleと相互作用することにより、Mincleを安定化させることで、Mincleを介した結核菌応答を増強することが分かった。MincleとMCLは、リガンド認識部位と膜貫通部位の間にあるストーク領域に存在する疎水性アミノ酸を介して、相互作用する。MCLは、直接のリガンド認識ではなく、Mincleの安定化を介して結核菌に対する免疫応答に寄与していることが明らかとなった。本研究課題により得られた成果を海外の学術誌Journal of ImmunologyおよびImmunityに投稿し、受理された。免疫学MCLとMincleの相互作用における安定化機構を分子レベルで明らかにし、新規ワクチンアジュバントの分子標的としての可能性を模索する。本研究課題により得られた成果を海外の学術雑誌PLoS OneおよびProc. Natl. Acad. Sci. USAに投稿し、受理、掲載された。実験方法を改善して使用試薬を倹約したことにより、消耗品購入費が予定よりも少なくて済んだため。2つのTDM認識受容体MincleとMCLが結合して複合体を形成することを見出している。そこで、この相互作用の分子メカニズムおよび、意義を解明することを主眼において研究を継続する。試薬購入等の物品費として使用する。
石炭液化油及びその精製油中の含酸素及び含窒素官能基構造に関する研究

1.熱分解タール成分中の含酸素・含窒素官能基構造に関する研究:4種の石炭を310-500°Cで熱分解し、生成したタール成分中の極性官能基構造に及ぼす石炭化度と熱分解温度の影響について検討した。低石炭化度炭では熱分解タール成分中に広い温度領域にわたって種々の含酸素極性官能基構造が分布しており、Wandoan炭では365-415°Cを境界としてタール中の含酸素構造が著しく異った。これに対して夕張炭以降の高石炭化度炭では365°C以上の熱分解で生じるタール成分中の含酸素構造はフェノール性酸素を主成分とする極めて均一な構造となっており、また熱分解温度の上昇につれて生成タール中のフェノール性酸素含有量が急激に増加する(0.57 1.55wt%)温度領域から熱分解タール収量の急激なたちあがりが始まることとしてタール中のフェノール性酸素含有量の漸減に伴って単位温度あたりのタール収量が極大値を経て急速に低下することが認められた。熱分解タール及び石炭一次液化油中の含酸素構造を比較して、液化反応条件下における石炭中の種々のエーテル結合の切断等含酸素化合物の生成機構について検討した。次に石炭液化油中に高い濃度で存在し、液化油の酸化劣化安定性等に負の効果を有する酸性NH基の生成機構について同様な手法で検討した。2.石炭液化油及びその水素化精製油中の極性官能基分布に関する研究:Wandoan炭から得られた一次液化油を異なるプロセス条件で二次水素化した精製油中の各沸点留分への極性官能基構造の分布を明らかにした。また、溶剤水添塔のプロセス条件の設定及び溶剤水添塔への供給油の沸点範囲の選定は、液化油の4沸点留分の得率を大きく移動させるという点においても、燃料油としての酸化劣化安定性・色安定性等に大きな影響を及ぼす極性官能基構造に著しい変化を与えるという点においても極めて重要であることを示した。
免疫不全マウスを用いた大腸癌転移モデル作成と進行大腸癌に対する新しい治療法の確立

本研究でヒト大腸癌に対する特異的免疫治療の動物実験モデルの開発を行った。ヒト大腸癌切除材料の部を、T細胞、B細胞、NK細胞、NKT細胞が滅失しているダブルノックアウト(DKO)マウスの皮下に移植した場合、腫瘍組織が高率に生着し、マウスの筋層・血管内へ浸潤することが示された。これは従来の免疫不全マウス(ヌードマウス、スキッドマウス)には認められない所見である。また、マウス脾臓にヒト大腸癌細胞株HT-29を注入する肝転移モデルにおいてもDKOマウスは肝転移巣形成能が有意に高く、ヒト大腸癌転移モデルとしての有用性が示された。これらの結果は、BALB/c由来、C57BL/6由来の双方のDKOマウスで確かめられたが、特にBALB/c由来のDKOマウスにおいて皮下移植片の生着・浸潤能、肝転移能が高い傾向がみられた。ヒト大腸癌切除材料の一部をDKOマウス皮下に移植し、腫瘍塊が大きくなってから抗癌剤感受性試験(HDRA法)を施行したところ、移植前とほぼ同様の結果が得られた。このことからDKOマウス体内でヒト大腸癌が従来の形質を変化させずに生着することが確認された。大腸癌細胞株に対して抗癌剤(5-FU, CDDP, CPT-11(SN-38))を投与してCEAおよびMHC class Iの発現の変化を検討した。In vitroではIC_<50>の濃度でヒト大腸癌細胞株COLO201はすべての抗癌剤でMHC class Iの発現が増加し、CEAについては5-FUのIC_<50>投与時にFACS, CEA.652のprimerを用いた定量的RT-PCRで発現が増えているのが認められた。Colon26を用いたin vivo実験ではすべての抗癌剤の少量持続投与によりMHC class Iの発現が増加し、CDDP投与群では腫瘍増殖抑制効果を認めた。この実験の結果、大腸癌に対する化学療法と癌ワクチン療法の併用効果の可能性が示唆された。(1)T細胞,B細胞,NK細胞,NKT細胞が滅失しているγ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスにおいて,ヒト大腸癌切除材料の一部を,同マウスの皮下に移植した場合,腫瘍細胞が生着し,マウスの筋層・血管内へ浸潤することが示された(Biotherapy誌で論文発表済み).(2)マウス脾臓にヒト大腸癌細胞株HT-29を注入し,肝転移を形成させるモデルにおいて,従来からヒト大腸癌転移モデルに用いられているヌードマウス・スキッドマウスと,γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスにおける肝転移巣形成能の比較検討をおこなったところ,γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスの方が肝転移巣形成能が有意に高く,転移モデル動物としての有用性が示された.この結果は,BALB/c由来,C57Black/6由来の双方のγ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスで確かめられた.とくに,BALB/c由来のγ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスは,通常用いられるBALB/c由来のヌードマウスと遺伝的背景がほとんど同じことから,これまでヌードマウスで行われていた研究法を今後そのまま応用できる(論文投稿中).(3)γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスを用いたscid/hu mice作成は,現在進行中である.

(4)γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスの皮下に移植した大腸癌組織に対する,human endostatinの効果は,われわれの方法では,得られなかった(結果未発表).1)T細胞、B細胞、NK細胞、NKT細胞が滅失しているγ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスにおいて、ヒト大腸癌切除材料の一部を同マウスの皮下に移植した場合、腫瘍細胞が生着し、マウスの筋層、血管内へ浸潤することが示された、これは従来の免疫不全マウス(ヌードマウス、スキッドマウス)には認められない所見である。2)マウス脾臓にヒト大腸癌細胞株HT-29を注入し、肝転移を形成させるモデルにおいて、従来からヒト大腸癌転移モデルに用いられているヌードマウス、スキッドマウスと、γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスにおける肝転移巣形成能の比較検討を行ったところ、γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスの方が肝転移巣形成能が有意に高く、転移モデル動物としての有用性が示された。3)1)2)の結果は、BALB/c由来、C57 Black/6由来の双方のγ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスで確かめられたが、特にBALB/c由来のγ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスにおいて皮下移植片の生着、浸潤能、肝転移能が高い傾向にあり、今後のヒト大腸癌転移モデルの作成に有用と考えられる。4)ヒト大腸癌切除材料の部を同マウスの皮下に移植し、腫瘍塊が十分に大きくなってから再び当科で従来から行っている抗癌剤感受性試験(HDRA法)を施行したところ、移植前とほぼ同様の結果が得られた。このことからもγ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスの体内においてヒト大腸癌が従来の形質を変化させずに生着することが確認された。4)γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスを用いたscid/hu mice作成を行い、ヒトリンパ球がマウスの体内に一定期間は生着することを確認している。今後は、凍結保存した患者血清からCD4+, CD8+, CD34+リンパ球を抽出し、ex vivoで賦活化し、皮下移植した大腸癌組織に対する癌ワクチン療法の実験モデル作成を行う予定である。5)γ鎖/RAG2ダブルノックアウトマウスの皮下に移植した大腸癌組織に対するhuman endostatinと抗癌剤の併用効果については現在検討中である。また、当科で従来から行っている抗癌剤感受性試験(HDRA法)を用いて5-FU, CDDP, MMC, SN38などの抗癌剤とendostatinの併用効果についても合わせて検討を行っている。我々の開発したT細胞、B細胞、NK細胞、NKT細胞が滅失しているコモンγ鎖とRAG2のダブルノックアウト(DKO)マウスに、ヒト大腸癌を移植すると、腫瘍細胞の生着、マウスの筋層・血管内へ浸潤が認められ、従来の免疫不全マウス(ヌードマウス、スキッドマウス)とは異なる所見であることをすでに報告した。ヒト大腸癌株HT-29をマウス脾臓に接種する実験でDKOマウスは肝転移巣形成能が有意に高く、ヒト大腸癌転移モデルに有用と考えられる。同マウスにヒト大腸癌切除材料の一部を皮下に移植し、腫瘍塊が十分な大きさになったところで、抗癌剤感受性試験(HDRA法)を施行したところ、移植前とほぼ同様の感受性を示す結果が得られた。このことからDKOマウスにおいてヒト大腸癌が従来の形質を変化させずに生着することが確認された。大腸癌細胞株に対して抗癌剤(5-FU, CDDP, CPT-11(SN-38))を投与して、CEAおよびMHC class Iの発現の変化を検討した。
農地の実態と保全対策に関する日・中比較研究

1.北海道と新彊ウイグル自治区の比較(畑作=穀物生産地域の場合)(1)農業の動向と問題:近年の耕地面積は北海道では減少、新彊では増加傾向にある。しかし北海道・新彊共に穀物の作付面積は穀物需給の緩和(価格の低下)の影響で減少傾向にあり、農民の関心は集約作物の導入と畜産振興等に向きつつある。農業をめぐる状況は、北海道の場合労働力不足、高齢化問題、耕作放棄等が主であるが、新彊では過剰就業、機械化・農地基盤整備の遅れ、耕地の拡大等が課題となっており、相違点が大きい。(2)保全対策:北海道では農地の集団化、価格政策から所得政策への関心、後継者対策と関連した諸対策が求められている。一方、新彊では生態林(=樹園地)の育成のための灌漑施設の整備、山地における過放牧(草地の土壌侵食と退化)対策等が緊急の課題になっている。2.西南日本と中国雲南省の比較(棚田地域の場合)(1)農業の動向と聞題:日本では米の過剰、後継者問題等を背景に棚田の荒廃化現象が一般的に進んでいるが、中国(雲南省)では基本的に保持されている。日本の場合、棚田社会は何らかの形で都市経済との結びつきに依存しているが、中国では自給を基調とした棚田社会が存在している。だが、後継者が遠方への出稼ぎの形で現金収入を求める動きが顕在化しつつある。棚田の稲作は日本の場合良質米生産の傾向が浸透、一方雲南ではハイブリッドライスの導入による量産化の傾向が進んでいる。(2)保全対策:日本では行政支援による棚田保全のための直接支払制度(棚田の土地改良)、都市-農村交流(オーナー制度の試み)、水土保余や景観などに注目した地域起こし(観光化)等、情報化社会を背景とした多様な活動が特徴となっている。しかし、中国では、水土流失防止の観点から棚田の一部に対して「退耕還林」が求められ、稲作可能な棚田は減少基調にある。農家は、稲作以上に収益性のある商品作目(養魚も含む)の導入、さらには観光化への取り組みに関心を寄せ始めている。本年度は、中国においては新疆ウイグル自治区伊寧県、日本においては福岡県浮羽町、および長崎県千千石町、川棚町、波佐見町、福島町を対象として、農地の実態と保全に関する現地調査を実施し、以下のような知見を得た。(1)伊寧県は、中国経済の核心部からおおきく離れた国土の周辺部に位置する。従来、農耕と牧畜が山地と平地に分化して成立してきた地域であるが、ここでは中国経済が基本食糧の確保という段階を過ぎて商品経済が指向されるに至ってから、農地の利用と保全に関して大きな変化が発生している。遠隔地であるため、農家は都市近郊のような商品経済への取組みは困難なため、従来の食糧生産地を飼料生産地として利用することに加えて、山間の遊牧民の草地をも飼料基盤として組み込む形の畜産業が急速に発展したことが大きな特色となった。しかし、その結果としての山地での道路の拡張や家畜の過放牧などによる土壌浸食や草地の退化という深刻な問題が発生しており、今後の大きな課題となっている。(2)日本では、地形的に限界地で、かつ経済的には都市から離れた山間の棚田地帯のうち、いずれも石積みの棚田が発達する地域を対象とした。米の過剰下で農地の放棄が各地に見られる中で、米生産地としては脆弱な生産基盤のもとにあるにもかかわらず、農地が利用され、温存されている。このことに関する多様な事例の収集と新たな資料を得ることが出来た。また、農地保全の方向として、石積み棚田地帯は水田のみではなく、住宅も石積であり、それに加えて家屋や植木の景観に見事なものが多く、それらを総合的に生かす形での保全策が効果的であることが推察された。さらにより積極的な保全を図るには、棚田が立地する地域の地形環境、および周囲を取り囲む山林(樹種構成、景観)との関係にも配慮していくことが必要であると判断された。

日本の場合、棚田社会は何らかの形で都市経済との結びつきに依存しているが、中国では自給を基調とした棚田社会が存在している。だが、後継者が遠方への出稼ぎの形で現金収入を求める動きが顕在化しつつある。棚田の稲作は日本の場合良質米生産の傾向が浸透、一方雲南ではハイブリッドライスの導入による量産化の傾向が進んでいる。(2)保全対策:日本では行政支援による棚田保全のための直接支払制度(棚田の土地改良)、都市-農村交流(オーナー制度の試み)、水土保余や景観などに注目した地域起こし(観光化)等、情報化社会を背景とした多様な活動が特徴となっている。しかし、中国では、水土流失防止の観点から棚田の一部に対して「退耕還林」が求められ、稲作可能な棚田は減少基調にある。農家は、稲作以上に収益性のある商品作目(養魚も含む)の導入、さらには観光化への取り組みに関心を寄せ始めている。
気体力学におけるCAVの応用

本研究では,パーソナルコンーピュータと高感度ビジコンカメラを一体化し,ヨウ素(I_2)のレーザ誘起けい光を用いて可視化した流れ場を対象として,その3次元的な構造を解析するCAV(Computer Aided Visualization)システムを開発した.すなわちこのシステムは,流れ場中に入射したレーザシートの切断面によって可視化した2次元画像を高感度ビジコンカメラを用いて撮影し,パーソナルコンピュータを用いた多くの切断面画像の蓄積から流れ場の3次元データを構築するものである.さらに,これらのデータからコンビュータにより任意断面における画像(CT;Computer tomography)の再生を可能にした.また,任意断面における画像を再生するソフトウェアに関して,レーザシートとビジコンカメラの位置,画像データの入力,画像の重ね合わせによる雑音の除去,画像データの蓄積までの一連の操作をパーソナルコンピュータを用いて自動化するとともに,その高速化を行った.さらに,けい光強度分布の等高線および擬似カラー表示のソフトウェアも開発した.本研究では, CAVシステムを気体がオリフィスを通して真空中へ膨張する際に形成される自由噴流および分子線装置の初段として重要な自由噴流とスキマーの干渉した流れ場に適用した.自由噴流の流れ場に関して,再生画像と直接撮影した画像の比較からシステムの有効性が検証された.さらに,自由噴流とスキマーの干渉した流れ場に関しては,通常では可視化が不可能な方向からの再生画像が得られ,流れ場中に物体が存在する場合に本システムが非常に有用であることを示した.また,ヨウ素のけい光強度が密度に対応することを利用して,流れ場の密度を定量的に画素単位で計測することが可能であり,けい光強度分布の等高線と擬似カラー表示が密度場の把握に非常に有効であることを示した.本研究では,パーソナルコンーピュータと高感度ビジコンカメラを一体化し,ヨウ素(I_2)のレーザ誘起けい光を用いて可視化した流れ場を対象として,その3次元的な構造を解析するCAV(Computer Aided Visualization)システムを開発した.すなわちこのシステムは,流れ場中に入射したレーザシートの切断面によって可視化した2次元画像を高感度ビジコンカメラを用いて撮影し,パーソナルコンピュータを用いた多くの切断面画像の蓄積から流れ場の3次元データを構築するものである.さらに,これらのデータからコンビュータにより任意断面における画像(CT;Computer tomography)の再生を可能にした.また,任意断面における画像を再生するソフトウェアに関して,レーザシートとビジコンカメラの位置,画像データの入力,画像の重ね合わせによる雑音の除去,画像データの蓄積までの一連の操作をパーソナルコンピュータを用いて自動化するとともに,その高速化を行った.さらに,けい光強度分布の等高線および擬似カラー表示のソフトウェアも開発した.本研究では, CAVシステムを気体がオリフィスを通して真空中へ膨張する際に形成される自由噴流および分子線装置の初段として重要な自由噴流とスキマーの干渉した流れ場に適用した.自由噴流の流れ場に関して,再生画像と直接撮影した画像の比較からシステムの有効性が検証された.さらに,自由噴流とスキマーの干渉した流れ場に関しては,通常では可視化が不可能な方向からの再生画像が得られ,流れ場中に物体が存在する場合に本システムが非常に有用であることを示した.また,ヨウ素のけい光強度が密度に対応することを利用して,流れ場の密度を定量的に画素単位で計測することが可能であり,けい光強度分布の等高線と擬似カラー表示が密度場の把握に非常に有効であることを示した.本研究は、高感度テレビカメラと電子計算機を一体化し、流れ場を可視化した二次元画像から三次元的な流動現象の空間情報を得るシステム(CAV;Computer Aided Visualization)の開発を目的としている。本研究では、気体を真空中に噴出した際に形成される自由噴流の流れ場に本システムを適用し、その有効性を調査する。なお、流れ場の可視化には、レーザ光の照射により誘起されるけい光を用いる。現在までに、レーザ光を正確に任意の位置へ移動させるための精密なトラバース装置および上記の流れ場を形成させるための真空槽の製作が完了している。また、テレビカメラからの信号をフレームメモリを用いて積算平均し、雑音を除去するためのアルゴリズム、およびテレビカメラ信号をレーザ光の位置と対応させ、三次元情報として処理するアルゴリズムの開発も完了している。昨年度中までに、予備実験としてアルゴンの自由噴流を干渉させた場合の流れ場を、これに混入したよう素(【I_2】)のけい光を利用して可視化し、カメラによる撮影を行った。この撮影フィルムを用いて流れ場の三次元構造を解析し、複雑な衝撃波系を明らかにした。さらに、けい光の強度分布から流れ場中の任意の点の密度を定量的に計測し、理論値ともよく一致することを確認している。本年度は可視化フィルムとテレビカメラによる流れ場の構造解析に関する両結果の比較、および流れ場の任意の点におけるけい光強度の密度への依存性に関する理論値との比較を行ない、本システムの有効性を調査する。さらに、本システムが特に有効な流れ場中に物体が存在する場合について検討を行なう。これには、混合気体を真空中に噴出させ、スキマーまたは曲がり壁を用いて気体を質量分離する問題を取に扱うことを計画している。
有効な地域看護実践に向けた地域環境評価－近隣環境は健康にどう影響するか－

本研究の目的は、居住地域レベルの近隣環境要因が、高齢者個人の健康指標に及ぼす影響を検討することであった。東京都健康長寿医療センター研究所では、平成22年度に埼玉県鳩山町に居住する6584歳の地域住民から無作為に抽出した約750名を対象にコホート研究を立ち上げており、平成24年度は、そのうちの約680名にデータ収集を行った。平成26年度には、フォーローアップ調査を行い、630名より協力が得られた。結果として、結束型ソーシャルキャピタルは主観的健康感と抑うつに予防的に働くこと、居住地域の凝集性の高さはストレスが抑うつに及ぼす影響を緩和する(ストレス緩衝効果がある)ことが明らかになった。地域をアセスメントし、地域に対して働きかけを行うことは、地域看護実践のプロセスとして重要である。本研究課題の目的は、居住地域レベルの近隣環境要因が、高齢者個人の健康指標に及ぼす影響を検討し、地域住民の健康を増進するために地域のどの部分に働きかけていくことが有効であるか、地域看護実践の方策を探ることである。平成25年度は、ベースラインデータによる論文推敲を目指すとともに、コホートデータの整備と対象者への結果の還元を行った。申請者が所属する部署では、平成22年度に埼玉県鳩山町に居住する6584歳の地域住民から無作為に抽出した約750名を対象にコホート研究を立ち上げている。平成24年度には、そのうちの約680名に協力いただき、データ収集を行っている。調査では、主観的健康感、うつ、日常生活自立度などの他に、認知機能検査、体力機能(握力、歩行速度等)、血液データも収集している。このような詳細なデータを収集しているコホートは日本では多くは存在せず、貴重なデータとなりうる。近隣環境要因が、これらの健康指標に及ぼす影響について、次年度以降にも継続して検討していくこととする。平成24年度は、文献検討を行うとともに、縦断調査におけるベースラインデータの収集を行った。平成24年度は、そのうちの約680名に協力いただき、データ収集を行った。調査では、健康アウトカムとして、主観的健康感、うつ(GDS)、日常生活自立度(老研式活動能力指標)、認知機能(MMSE)、健康行動(飲酒、喫煙、運動習慣など)を測定した。近隣環境要因として、道路状況、緑地や公園、商業施設や公共施設へのaccessibility、近隣住民のつながりの強さや共助意識など幅広く尋ねた。また、収集したデータについてのエラーチェックやロジックチェックを行った。このように健康アウトカムと近隣環境についての多岐に亘る概念を測定することで、「どのような近隣環境要因が、どのような健康アウトカムに影響するのか」というリサーチ・クエスチョンに答えることが可能となる。本研究課題は、地域看護実践者が近隣環境のどの部分に働きかけを優先的に行うことが有効か、そして本当にその働きかけは地域住民の健康増進につながるか、についてのエビデンスを築くことに寄与するものと考えられる。本研究課題の目的は、居住地域レベルの近隣環境要因が、高齢者個人の健康指標に及ぼす影響を検討し、地域住民の健康を増進するために地域のどの部分に働きかけていくことが有効であるか、地域看護実勢の方策を探ることである。平成26年度は、フォローアップ調査を行った。630名より協力が得られ、そのうち健診会場まで来場した者が503名、自宅に訪問して健診した者が3名、その他は会場への来場はなく、アンケートのみに回答した者であった。健診会場では、主観的健康感、うち、日常生活自立度などの他に、認知機能検査、体力機能、血液データなどを収集している。収集したデータは、ベースラインデータと突合し、分析可能な状態にした。申請者が行った分析では、居住地域の凝集性(neighborhood cohesion)が高いほど、ストレスが抑うつ状態に及ぼす影響を緩和する、すなわちストレス緩衝効果があることが示された。本研究の目的は、居住地域レベルの近隣環境要因が、高齢者個人の健康指標に及ぼす影響を検討することである。それに基づき、地域住民の健康を増進するために地域のどの部分に働きかけていくことが有効であるか、地域看護実践の方策を探るものであった。平成27年度は、これまで蓄積したデータのクリーニング等を行い、データの解析を行った。申請が行った分析では、居住地域の凝集性や多様な人々とのネットワークは、抑うつや認知機能的かを抑制する働きをもつことが示された。

東京都健康長寿医療センター研究所では、平成22年度に埼玉県鳩山町に居住する6584歳の地域住民から無作為に抽出した約750名を対象にコホート研究を立ち上げており、平成24年度は、そのうちの約680名にデータ収集を行った。平成26年度には、フォーローアップ調査を行い、630名より協力が得られた。結果として、結束型ソーシャルキャピタルは主観的健康感と抑うつに予防的に働くこと、居住地域の凝集性の高さはストレスが抑うつに及ぼす影響を緩和する(ストレス緩衝効果がある)ことが明らかになった。3年目のフォローアップ調査を行い、データ収集は完了した。今後、対象者への成果の還元などを実施していく必要がある。公衆衛生学、地域看護学フォローアップ調査では、多くの参加者から協力が得られた。本研究の研究期間終了後も、本コホートは継続していくため、丁寧に結果の還元を実施し、今後もより多くの対象者に協力をいただけるように尽力していく必要がある。平成24年度に収集したベースラインのデータの整備は完了しており、おおむね順調に進展していると考えられる。平成24年度に計画していたベースラインのデータ収集を完了しており、おおむね順調に進展していると考えられる。3年目に実施する予定であったデータ収集は完了したものの、銃弾データ解析および対象者への結果還元まで十分に実施できなかった。本研究課題において重要な点は、研究期間内で行うフォローアップ調査でいかに多くの研究対象者の協力を得るかということである。平成24年度に協力いただいた研究対象者には、結果の還元(個人結果表の返却)を丁寧に行い、研究対象者からの意見や要望には、次回の調査に反映させていく必要がある。また、縦断データとして分析可能なように、収集データの整備も非常に重要である。次年度にはフォーローアップのデータ収集を行うため、より多くの対象者に協力いただけるよう、尽力していく必要がある。次年度において、結果還元を行うための解析と資料作成を実施する予定である。成果の海外での発表にかかる費用が必要なかったため。26年度はより精力的に成果発表を行う予定である。平成24年度に協力いただいた研究対象者への結果の還元等を実施する。また、対象者からの結果に関する質問や、必要時には健康状態等の質問や相談を受け付け、適切な機関(町の保健センターや地域包括支援センター)につなげていく。また、平成26年度に収集予定のフォローアップ調査データとの結合を目指し、データの整備を進めていく。
神経変性促進分子「バイセクト糖鎖」の選択的発現機構と作動原理の解明

本研究は、神経系の糖鎖の発現とメカニズムを明らかにする研究である。特に、アルツハイマー病発症を促進させることが見出された「バイセクト糖鎖」に着目し、いまだ不明であるバイセクト糖鎖の生理的・病的発現メカニズムと作用原理を明らかにする。具体的には、本糖鎖がどのように限られたタンパク質に発現するのか、そしてその発現が疾患でどのように破綻するのか、さらに本糖鎖が物理的にどう働いているのか、という未解決の基本的な問に対する答えを探す。これにより、アルツハイマー病の病態形成メカニズムの解明や新規治療薬の開発への寄与を目指す。また現在、糖転移酵素の欠損マウスの糖鎖構造解析から、バイセクト糖鎖の持つ生理機能の一つが明らかになりつつあり、その成果は論文としてまとめ、投稿中である。さらに、バイセクト糖鎖のもう一つの生理機能について、生合成酵素の遺伝子欠損マウスの脳以外の組織の解析結果から興味深いデータが得られつつあり、今後その解析を進める予定である。平成30年度は、GnT-Vと呼ばれる注目度の高い糖転移酵素の立体構造を明らかにし、共筆頭著者としてNat. Commun.誌に論文を発表した。本成果は、がんなどの疾患に関わる糖鎖の合成阻害剤の開発を加速するものであり、タンパク質上のN型糖鎖の生合成機構を知る上で重要な発見である。また、近年細胞外小胞の機能やバイオマーカーとしての役割が注目されている。本研究により、細胞外小胞の糖鎖がどのように生合成されているかの一端が明らかにされつつある。本成果は共著論文としてBBA誌とFEBS Lett誌に発表された。またこれまでの成果を2報の総説論文としても発表し、さらにバイセクト糖鎖の生理機能の一旦について論文を投稿中である。このように本研究はこれまで十分な成果が得られている。現在投稿中のバイセクト糖鎖の生理機能に関する論文を発表する。さらに、バイセクト糖鎖の疾患との役割について、GnT-IIIの欠損マウスの解析から脳以外の組織での役割を示唆するデータが得られており、今後の解析を進める。また、阻害剤の開発や触媒メカニズムの解明を目指して、GnT-IIIの立体構造の解明を試みる。さらに、細胞外小胞の生成や機能とN型糖鎖の分岐との関係性を明らかにするため、N型糖鎖の合成に関わる糖転移酵素を欠損あるいは過剰発現した細胞から放出される細胞外小胞の糖鎖の構造や機能を解析する。平成29年度は、糖鎖の発現や機能の解析に資する新しい化合物として、6-アルキニルフコースと呼ばれる糖のアナログが、フコシル化糖鎖の合成阻害剤として働き、細胞の機能を調節できることを明らかにした(Kizuka et al., Cell Chem. Biol.)。また、EC-SODと呼ばれる様々な疾患に関わる糖タンパク質の機能が、糖鎖構造によって厳密に制御されていることを見出し(Ota et al., Glycobiology)、疾患と糖鎖に関する新たな知見が得られた。さらに、炎症などに深く関わるLangerinと呼ばれるC型レクチン分子と強く結合する糖鎖リガンドを新たに合成した(Ota et al., Biochim. Biophys. Acta.)。それにより、COPDを初めとする炎症性疾患に糖鎖の観点から治療効果が期待できることがわかった。さらに、現在バイセクト糖鎖とアルツハイマー病に関する総説論文を執筆している。またバイセクト糖鎖が他の糖鎖の発現を調節する新しいメカニズムを解明しつつある。平成29年度は、6-アルキニルフコースと呼ばれる糖のアナログが、フコシル化糖鎖の合成阻害剤として働き、細胞の機能を調節できることを明らかにし、Cell Chem. Biol.誌に筆頭著者として論文を発表した。また、EC-SODと呼ばれる様々な疾患に関わる糖タンパク質の機能が、糖鎖構造によって厳密に制御されていることについては、Glycobiology誌に責任著者として論文を発表した。さらに、炎症などに深く関わるLangerinと呼ばれるC型レクチン分子と強く結合する糖鎖リガンドを新たに合成したことに関して、Biochim. Biophys. Acta.誌に責任著者として論文を発表した。さらに現在、バイセクト糖鎖の機能に関して新しい知見が得られ、総説論文も執筆しており、十分な成果が得られている。

これにより、アルツハイマー病の病態形成メカニズムの解明や新規治療薬の開発への寄与を目指す。また現在、糖転移酵素の欠損マウスの糖鎖構造解析から、バイセクト糖鎖の持つ生理機能の一つが明らかになりつつあり、その成果は論文としてまとめ、投稿中である。さらに、バイセクト糖鎖のもう一つの生理機能について、生合成酵素の遺伝子欠損マウスの脳以外の組織の解析結果から興味深いデータが得られつつあり、今後その解析を進める予定である。平成30年度は、GnT-Vと呼ばれる注目度の高い糖転移酵素の立体構造を明らかにし、共筆頭著者としてNat. Commun.誌に論文を発表した。本成果は、がんなどの疾患に関わる糖鎖の合成阻害剤の開発を加速するものであり、タンパク質上のN型糖鎖の生合成機構を知る上で重要な発見である。また、近年細胞外小胞の機能やバイオマーカーとしての役割が注目されている。本研究により、細胞外小胞の糖鎖がどのように生合成されているかの一端が明らかにされつつある。本成果は共著論文としてBBA誌とFEBS Lett誌に発表された。またこれまでの成果を2報の総説論文としても発表し、さらにバイセクト糖鎖の生理機能の一旦について論文を投稿中である。このように本研究はこれまで十分な成果が得られている。今後は、バイセクト糖鎖が他の糖鎖の発現を制御するメカニズムの詳細を明らかにする。またバイセクト糖鎖の合成阻害剤を開発し、アルツハイマー病の治療薬としての可能性を探る。バイセクト糖鎖の合成阻害の副作用を明らかにするため、バイセクト糖鎖欠損マウスの詳細なphenotype解析も行う。さらに、糖鎖の追跡に有用な新たなプローブ(糖アナログ)を開発する。現在投稿中のバイセクト糖鎖の生理機能に関する論文を発表する。さらに、バイセクト糖鎖の疾患との役割について、GnT-IIIの欠損マウスの解析から脳以外の組織での役割を示唆するデータが得られており、今後の解析を進める。また、阻害剤の開発や触媒メカニズムの解明を目指して、GnT-IIIの立体構造の解明を試みる。さらに、細胞外小胞の生成や機能とN型糖鎖の分岐との関係性を明らかにするため、N型糖鎖の合成に関わる糖転移酵素を欠損あるいは過剰発現した細胞から放出される細胞外小胞の糖鎖の構造や機能を解析する。今年度は、概ね計画通りの予算支出となったが、約6万円弱の次年度使用額が生じた。これは、代表者の異動等に伴い、当初計画していた実験計画に若干の変更の必要性などが生じたためである。当該助成金は来年度の消耗品の購入費用に充当させる。異動後の研究環境はすでに整っており、また研究成果は順調に得られているため、大幅な研究計画や予算計画の変更は必要なと考えられる。平成30年度はほぼ計画通りに予算を執行し、やや残額が生じた。しかし生じた次年度使用額は大きくなく、おおむね計画通りに予算が執行されている。次年度使用額は主に消耗品の購入に充当させる予定である。
グローバル社会・多言語多文化社会に対応する日本の国語教育の再構築の基礎的研究

本研究は、グローバル社会・多言語多文化社会に対応する日本の国語教育の再構築を目指す。外国人子弟や海外からの労働者の増加などによる多言語・多文化状況はますます広がっていく。そこで現在の日本で生じている多言語・多文化に関する国語教育の問題点を明らかにするとともに、多言語・多文化状況下の諸外国からも学び、今後の国語教育のあり方を展望する必要がある。そこでJICAによって日本の国語教育が輸出(国語科教科書・指導書・教員養成プログラムの改革)されているミャンマーでの海外展開事例を分析することで、多言語・多文化状況下において日本の国語教育はどこまでが有効であり、どこに課題があるのかを具体的に考察する。
条虫に対する宿主の感染防御機構に関する研究

小形条虫-マウスの実験系を用い宿主マウスの感染防御機構を検討し次の成果を得た。1.感染後4日目に採取したマウス腸間膜リンパ節細胞を、本来全く感染を阻止し得ないヌード・マウスの尾静脈中に注入したところ、ヌード・マウスは初感染を阻止した。しかし、このような阻止能の移入は感染10日目、21日目採取の細胞では不可能であった。2.Thy-1.2,Lyt-1,Lyt-2,各膜抗原に対するモノクローナル抗体を用い、感染阻止能移入に有効な細胞の性質を検索したところ、Lyt-1保有T細胞が有効であることがわかった。3.阻止能移入に無効であった10日目採取の腸間膜リンパ節内のT細胞を、虫卵抽出液添加RPMI-1640培地中で培養すると阻止能移入可能な細胞に転換し、かつ【^3H】-TdRの取り込みが増加することがわかった。このことから、虫卵抽出物添加によりT細胞の芽球化が促進されることが示唆される。4.感染マウス血清中の抗体検出法としてImmunobinding法が有効であり、また、酵素抗体法で感染後3週以降の虫体表面にIg.Aの陽性反応が認められることを示した。5.一般動物の近交系に相当するselfed strainの創出に着手し、現在、20代を越える小形条虫1個体寄生を繰り返し、その虫体を確保している。腸管における感染防御機構を体液性、細胞性の両免疫の立場から解析しているが、この研究で用いている小形条虫-マウスの組合せは、特にこれまで未知であった腸管の細胞性免疫の機構を明らかにしつつある。今後、寄生虫側の遺伝的back groundに配慮した解析を計画していく必要がある。
18から19世紀日韓思想の比較研究

本年度は、研究代表者のこれまでの科学研究費補助金による近世東アジアの思想史研究を総括するために、「近世における日韓思想の比較研究--明清交代後の東アジアにおける自他認識の展開と転回」と題する博士論文を立命館大学に提出し、審査を経て合格し博士学位を獲得した(九月)。その上で、「雨森芳洲と通信使--「誠信外交」論再考」と題する論文をまとめ、桂島宣弘他編『「日本型」社会論の射程--「帝国」化する世界の中で』内の論考として刊行された(二〇〇五年三月)。また、年間を通じて立命館大学における華夷思想研究会に参加し、「朝鮮王朝後期思想史の鳥瞰--基礎的考察」と題する報告を行い、さらに六月に広島修道大学で開催された日本経済思想研究会で「闇斎学派と星湖学派についての一考察」と題する研究報告を行い、東アジア及び近世日本における華夷思想(対外観)に関する研究の現状について理解を深めた。この他、「18世紀東アジアの思想空間-儒学・国学・洋学」「国学への眼差しと伝統の創造」「近世京都の学問と東アジア」と題する華夷研究会に参加し、かつ日本思想史学会幹事として研究活動に従事し、それぞれ日韓の研究者との意見交換を行った。これと並行して、近世思想史関係の史料の収集、及び最近の思想史関係の研究書、及び朝鮮王朝後期、日帝植民地時代、明清交代前後の時代における対外観についての史料・書籍の収集を行った。以上によって、本研究の所定の目的は果たされたと考える。徳川日本の朱子学者山崎闇斎と朝鮮王朝の朱子学者であった安鼎福は、明清王朝交代による中華不在の現実から、新しい天下秩序の解釈を図り、これまで歴史の一部として認定されなかった自王朝の上古の神話から「文明」の要素を発見しようとした。それは中国の「三代」と変わらないような自王朝の「文明」の歴史を記述する作業であったといえよう。しかし、神話的記録として存在していた「神代・檀君」の記録を歴史として語るためには、それを「人」が行った史実として「合理的再解釈」する作業が必要だった。かかる作業を通して山崎闇斎と安鼎福は、一方は天照大御神を聖人、他方は檀君を聖君として再解釈したのである。しかし、朱子学が社会に深く定着していた朝鮮王朝と、一部知識人の専有物であった徳川日本の思想的環境の差は、山崎闇斎を神道の方に、安鼎福を朱子学の方に「密着」させる作用をなしたのである。このような側面が、山崎闇斎の思想を儒教から神道へと傾倒させることになり、そしてその思想が近代以降では「日本的朱子学」として呼ばれるようになったのであるが、朱子学者が「神」について必ずしも「合理的」にのみ認識したのではなかったことを安鼎福の思想を取り上げ、検討し、「神道」への傾倒の背景を明らかにした。しかし、一九世紀の東アジアにおける「ウェスタン・インパクト」によって「近世的天下秩序」および「自他認識」が崩壊すると、朱子学も「近代的ナショナリズム」と結合し、変化することになるが、朝鮮の儒者崔益鉉の思想の変化を追うことでこの問題を明らかにした。
特異機能を発現する複素多環系の分子設計に関する研究

本研究ではピリジンやピロール骨格などを含む複素多環系の独創的な分子設計法を開発し,さらに一般化,簡便化,効率化,機能の評価による構造活性相関の解明に基づく分子設計の精密化などを展開した。1.シリル基の転位を活用する1,3-双極子中間体のシクロ付加や,ジアジリジノンの環拡大付加などによる新規なピロール系縮合複素環合成法を開発した。2.ピリジン環への新規な反応性置換基導入による効率的な多官能化法を見いだし,これを活用する複素多環合成法を多数開発した。3.アザインドールの物理化学的性質を解明するとともに,本骨格への種々の官能基導入法を確立した。さらに,官能化アザインドールの機能の一つとして農薬活性を見いだし,構造との相関関係を解明した。4.複素多環系を含むオリゴマーやポリマーを合成し,機能性色素,高分子殺菌剤,非線形光学材料などの機能物質としての応用を図った。5.新規補酵素PQQやTTQのモデル化合物の合成法を多数確立するとともに,それらを活用して酸化還元機能などに及ぼす構造の役割を系統的に検討し,生体内反応の機構を多数解明した。また,その知見に基づき優れた触媒活性を有する補酵素モデルの分子設計を展開した。6.分子力場計算や分子軌道計算により分子構造や反応経路の精密解析を行ない,その結果を分子設計や反応設計に活用した。7.複素原子の種類,数,位置,環サイズ,環の組合せ,官能基の種類等に起因する機能性の変化を包括的に解明した。それらの相関関係は本研究における分子設計に活かされただけでなく,今後広範な複素環の分子設計や新規機能物質の開発に重要な知見と指針を与えるものである。本年度は本研究の基礎となる新規官能基導入法の開発、縮合環形成反応の開拓、多環化合物の多官能化などを重点的に展開するとともに、今後の分子設計に資するため機能についても検討を加えた。得られた主な成果は次の通りである。1.エチニルピリジンの酸化によりオキサゾロピリジニウム塩が生成すること、およびこの塩を中間体とする効率的なピリジン骨格への位置選択的ヘテロ原子置換基の導入法を明らかにした。2.シリル基の転位を活用する1,3ー双極子中間体のシクロ付加による縮環系複素環合成法を見出した.また、ジアジリジノンとピロ-ルアルデヒドの反応を基礎とするピロ-ル縮環系複素環合成法を開発した。3.アザインド-ルの分子間相互作用などの基礎的物理化学的性質を解明するとともに.アザインド-ル骨格への種々の官能基導入法を確立した。とくに位置選択的ハロゲン化はさらに化学変換に応用可能である。4.官能化アザインド-ルをはじめ、種々の複素多環系化合物の生理活性スクリ-ニングを行ない、農薬活性を示すものを見出した。5.新規補酵素PQQ(ピロロキノリンキノン)の化学的機能や生理活性相関を解明するためベンゾインド-ルキノンおよびベンゾキノリンキノンの誘導体を設計し、それらの簡便な合成ル-トを確立することに成功した。6.上で合成した複素多環系キノン誘導体の物性や化学的性質について詳細に検討し、補酵素PQQの化学的機能(主に酸化還元機能)に及ぼす置換基やピリジン環およびピロ-ル環の役割を解明した。7.複素多環系キノン類の電子伝達機能を利用した有機溶媒中における新規複合酵素反応系を開発し、有機合成化学における新手法としての応用面について検討を加えた。複素環化合物は、医・農薬をはじめとする種々の高機能性物質として重要な位置を占めており、より高度な多官能化法や新規な複素環骨格そのものの開拓が必要である。平成4年度は、前年度に得られた成果に基づき、対象とする複素環の種類を拡張するとともにより効率的な分子設計を展開した。

さらに得られた化合物群の機能評価を進め、構造との相関関係に基づく高率的分子設計の確立を図った。1.新規なピりジンあるいはピロール環形成反応を開発し、これをキーとする多環化反応を確立した。2.ピリジン、ピロールの環窒素の求核性を活用し橋頭位窒素を有する複素多環系の骨格合成法を開発した。3.複類の複素原子を含む多環系の分子設計を行った。4.補酵素PQQやTTQの各種モデルを合成し、それらの物性や化学的機能について詳細に検討を加えるとともに、構造一活性相関を明らかにした。5.上記知見を基にさらに優れた触媒活性を有する補酵素モデルの設計を行った。6.複素多環系を主鎖に含むオリゴマー,ポリマーの合成法を開拓し機能性材料への応用の可能性を検討した。7.機能と構造の相関関係を精密化し、これに基づき効率的な分子設計を行うとともにより高度な機能の発現を図った。8.開発した複素多環系化合物群の錯形成能や導電性に基づく様々な機能についてさらに系統的な検討を行った。9.複素原子の種類、数、位置、環サイズ、環の組み合わせ、官能基の種類等に起因する機能性の変化を包括的に解明し、その相関関係を明らかにした。平成3年度から4年度においては、本研究の基礎となる新規官能基導入法の開発、多官能化誘導体の合成、縮合環形成反応の開拓、多環化合物への官能基導入、複素環オルトキノン系補酵素モデルの合成と化学的性質の解明、さらに得られた化合物群の機能評価と構造活性相関などについて重点的に検討を行なった。そこで平成5年度(最終年度)においては、これまでに得られた成果を基にし、本研究の最終的な目的である「特異機能を発現する複素多環系物質の開発」を達成するため、対象とする複素環化合物の機能開発と応用に重点を置き、以下に示した様な計画で研究を遂行した。【1】これまでに開発した複素多環系化合物群の錯形成能や導電性に基づく様々な機能について系統的な検討を加えるとともに、それらの機能に及ぼす置換基やヘテロ原子の位置および種類などの影響を明らかにした。【2】複素多環系を主鎖あるいは側鎖に含むオリゴマー、ポリマーを合成し、機能性材料への応用を検討した。特に、電気伝導性ポリマーや機能性色素などの開発を重点的に検討を加えた。【3】環骨格や置換基に組み込まれた多くのヘテロ原子の極性を利用したホスト分子を設計し、その分子認識能を調べるとともに、それを利用した選択的分子抽出や生体機能の解明について検討した。【4】複素多環オルトキノン系の新しい補酵素PQQ(ピロロキノリンキノン)やTTQ(トリプトファン・トリプトフィルキノン)のモデルの化学的性質や物性、並びに酸化還元機能などについて系統的に検討を加えた。さらに、得られた知見を基に生体反応のメカニズムを解明するとともに、高効率電子伝達触媒開発のための分子設計を行った。【5】新しい医・農薬の開発を目的とし、これまでに合成してきた多くの多官能複素環化合物の農薬活性などの生理活性について系統的なスクリーニングを行うとともに、そので得られた知見を基にして、さらに高活性を発現させるための分子設計と効率的合成法の開発を行った。【6】分子力場計算や分子軌道計算により分子構造や反応経路の精密解析を行い、分子設計や反応設計に活用した。
離散的システムの等価性判定アルゴリズムとその応用に関する研究

電子計算機のハードウェア・ソフトウェア等の離散的システムの構成・修正や検証を出来る限り自動的に達成できるようにすることは、今日重要な課題となっており、システムの全体あるいは部分が他のものとおなじ働きをするか否かを判定する「等価性判定」を効率良く実行することは非常に重要である。離散的システムは、オートマトン・変換器あるいは形式文法として表現できる。しかし、最も簡単な決定性有限オートマトン以外については、効率的等価性判定法はまだ十分に確立されていない。本研究では、単純(simple)決定性プッシュダウンオートマトン(DPDA)に対し等価性判定を行う直接的分岐アルゴリズムを得た。また1ターン決定性プッシュダウンオートマトンに対する直接的な等価性判定アルゴリズムを確立し、その最大時間計算量が従来得られているアルゴリズムによるものよりも勝っていることを確認した。一方が空スタック受理式のDPDAで他方が実時間空スタック受理式のDPDAに対し、従来より開発してきた直接的分岐アルコリズムによる等価性判定アルゴリズムを改良して一層の効率化を実現した。更に、変換器(DPDT)に対する等価性判定アルゴリズムについて、自由群の性質を利用することにより一層の単純化・効率化に成功した。上記結果の応用に関連して、グラフにおける極大・最大クリーク抽出の効率のよいアルゴリズムを考案し最大時間計算量の評価を与えた。更に、確率プッシュダウンオートマトン(PPDA)の受理する言語のクラスに関する考察を行い、等価性に関連して、PPDAとNPDAによって受理される言語のクラスが等しくないことを示した。最後に、ニューロンライクな素子を用いて、離散的システムを学習により自動構成する効率的な方法を提案した。1.一方が空スタック受理式の決定性プッシュダウンオートマトン(DPDA)で他方が実時間空スタック受理のDPDAに対し,従来より開発してたき直接的分岐アルゴリズムによる等価性判定手法を改良し,一層の効率化をじんげつすることができた.2.最も基礎的なDPDAである単純(simple)DPDAに対し,その特徴を最大限利用することにより,従来よりも格段に単純で効率の良い,等価性判定アルゴリズムを確立した.その基本概念は前記1で確立した分岐アルゴリズムによっており,等価性判定木を"分岐"および"跳び越し"と名付けたステップを逐次的に適用することにより遂行してゆくが,その中で最も鍵であり手数を要した跳び越し操作が,ここでは各節点に対して高々1回だけ適用すればよく,しかもその結果得られる子節点である"後続節点"も唯1個だけで十分であるようにすることができた.更に,与えられた単純DPDA対が等価である場合だけでなく,非等価である場合に対しても同様の最大時間計算量の評価を与えることができた.3.1ターンDPDA対に対し,分岐アルゴリズムの手法による新しい等価性判定アルゴリズムを確立し,その最大時間計算量が従来得られているアルゴリズムによるものよりも優っていることを確認した.更に,一方を一般のDPDAに拡張した場合についても,同様の結果を得ることができた.4.前記1.のDPDA対に出力機構を付与した変換器(DPDT)に対する等価性判定アルゴリズムについて,自由群の性質を利用することにより,一層の単純化・効率化に成功した.これにより, DPDAの等価性判定手法をDPDTに対しても拡張することが,一段と容易となった.5.上記結果の応用に関連して,極大・最大クリーク抽出の新しいアルゴリズムを開発し,評価を与えた.本年度は、等価性判定の応用に重点をおいて以下に述べる研究成果を得た。まず一方が空スタック受理式のDPDAで他方が実時間空スタック受理式のDPDAに対し、従来より開発してきた直接的分岐アルゴリズムによる等価性判定アルゴリズムを改良して一層の効率化を実現した。更に、このDPDA対に出力機構をつけた変換器(DPDT)に対する等価性判定アルゴリズムについて、自由群の性質を利用することにより一層の単純化・効率化に成功した。