hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
基質の柔軟な構造を生かした二量化反応を鍵反応とするロマイビチシンＡの合成研究

二量体構造を有する抗腫瘍活性抗生物質ロマイビチシンAの全合成研究に際し,二量化反応の基質として,溶解性もよく,構造的に柔軟性をもつ5員環形成前の2-アリールシクロヘキサン誘導体を選択し,その合成と二量化を検討した.ブロモシクロヘキセノンの鈴木カップリングと永田試薬を用いて得た基質について二量化を検討したが,所望の位置での二量化が見られなかった.一方,桂皮酸エステルとフラノンからのD環構築は,Michael-Dieckmann連続反応により達成した.昨年度に引き続き,D環部位に相応するモデル化合物として,酸素官能基の欠如した化合物の合成を行った.前年度までにシクロヘキセノンの永田試薬(Et2AlCN)によるシアノシリル化,続く酸化により3-シアノシクロヘキセノンを合成したが,収率が最高で57%で,再現性も得られなかったことから,ルートを変更した.シクロヘキセノンの2位をブロモ化後,フェニルボロン酸との鈴木カップリングに付し,対応する2-フェニルシクロヘキセノンを得た.このものに永田試薬を作用させたのち,TMSClで処理し,3位にシアノ基を導入したシリルエノールエーテルを得た.このもののIBX酸化によるエノン合成は低収率であったため,触媒として酢酸パラジウム,共酸化剤として酸素を用いる酸化を検討したところ,高収率で対応するエノンを得ることができた.また,前年度に引き続き,桂皮酸誘導体のDA反応を検討した.前年度,熱的条件で対応するDA付加体が得られることを確認したが,低収率であった.そこで,用いる桂皮酸誘導体を(E)体から(Z)体へと変更し検討したところ,比較的良好な収率で対応するDA付加体をジアステレオマー混合物として得ることができた.昨年度に合成したBD環部位に相当するモデル化合物に対し,塩基と各種酸化剤との組み合わせによる二量化反応を検討した.モデル化合物にLDAを作用させてリチウムエノラートとしたのち,酸化剤としてFeCl3を作用させたが,目的の二量体を得ることができなかった.別途,ZnCl2存在下の条件を検討したところ,C環構築の足がかかりとして導入しておいたシアノ基が脱離基として作用し,結果として目的とは別の個所で二量化が進行した化合物を得るにとどまった.一方,BD環部位構築の別ルートとして,桂皮酸エステルとDanishefsky型ジエンとのDiels-Alder反応を検討してきたが,低収率であったため,基質をブテノライド由来のエノラートに変更し,Michael付加ーDieckmann縮合連続反応によるD環構築を試みた.その結果,(Z)-桂皮酸エステルを用いた際,Michael付加体(71%)と目的の連続反応生成物(22%)をそれぞれ単一の立体異性体として得ることができた.一方,(E)-桂皮酸エステルを用いた場合,先のMichael付加体(27%)と連続反応生成物(33%)の他,それぞれの立体異性体を5%,12%で得た.二量体構造を有する抗腫瘍活性抗生物質ロマイビチシンAの全合成研究に際し,二量化反応の基質として,溶解性もよく,構造的に柔軟性をもつ5員環形成前の2-アリールシクロヘキサン誘導体を選択し,その合成と二量化を検討した.ブロモシクロヘキセノンの鈴木カップリングと永田試薬を用いて得た基質について二量化を検討したが,所望の位置での二量化が見られなかった.一方,桂皮酸エステルとフラノンからのD環構築は,Michael-Dieckmann連続反応により達成した.初年度は,一部の環や酸素官能基の欠如したモデル化合物を含めた,C環が未環化の状態の(A)BーD環部位に対応する単量体2-シクロヘキセニルナフタレン誘導体の合成を検討した.すなわち,(A)B環に対応する1,4,5,8位に酸素官能基を持つナフタレンボロン酸とD環部位に相当するブロモエノンをそれぞれ合成し,鈴木カップリングで連結するルート,(A)B環部位を有する桂皮酸誘導体とシロキシジエンとのDiels-Alder反応を経由するルートをそれぞれ検討した.市販の1,5-ジヒドロキシナフタレンから酸化的臭素化,超原子価ヨウ素による酸化などを経て,ロマイビチシンAB環部位の相当する1,4,5,8-位に酸素官能基を有するブロモナフタレンを合成した.その際,酸素官能基の保護基として,キナマイシン類の合成研究においてメチル基を用いた場合に脱保護に問題があったため,5,8-位についてはMOM基を導入したものを合成した.一方,D環部位に相応するモデル化合物として,D環上の酸素官能基の欠如した化合物の合成を行った.市販のシクロヘキサンシアンヒドリン由来のa,b-不飽和ニトリルのアリル位酸化が低収率であったこと,また実際の中間体よりアクセスが難しいなどの理由から,シクロヘキセノンを用いるルートを開拓した.永田試薬(Et2AlCN)との反応に続くシリル化,IBX酸化を経て対応するb-シアノエノンを得た.このものをBーD環部位に対応する化合物へと変換中である.また,酸素官能基を有する光学活性なD環部位の合成については,3-エチルフェノールより5工程でシクロヘキセノン誘導体へと変換した.また,桂皮酸誘導体のDA反応については,熱的条件で対応するDA付加体が得られることを確認した.ロマイビチシン二量体のモデル基質による構築をめざし,検討を行った.

昨年までの二量化反応の検討において,永田試薬より導入したシアノ基が脱離基として作用したために目的の二量化反応が進行しないことが判明したため,シアノ基の官能基変換を行った.DIBAL還元によりアルデヒドとし,Pinnick酸化とジアゾメタン処理により,エステルへと変換した.現在,これを用いた二量化反応を検討している.また,C環構築に向けたB環部位に酸素官能基を導入した基質についても合成を行った.一方,BD環部位合成の別ルートとして,桂皮酸エステルとブテノライド由来のエノラートに変更し,Michael付加ーDieckmann縮合連続反応によるD環構築を試みた.昨年度まで別の天然物合成に用いたブテノライドによるモデル反応を検討していたが,ロマイビチシン合成に必要な官能基を持つブテノライドを今回合成し,Michael-Dieckman連続反応に付すこととした.当該ブテノライドは単純なgamma-ブチロラクトンのエノラートをヨウ化エチルによりエチル化後,フェニルゼレニル化ー酸化により得た.先のモデル基質と同様の条件でMichael-Dieckman連続反応を検討したところ,先の条件では(Z)-桂皮酸エステルを用いた際に比較的良好な結果を与えていたのに対し,今回のブテノライドでは(E)-桂皮酸エステルを用いたほうが目的のD環形成体を多く与えた.しかしながら,Micahel付加で停止した生成物も多く観察されたため,さらなる収率の改善をめざし,塩基として用いたLDAの当量を増やして検討したが,予想に反し目的物の収率は改善されず,(E)-桂皮酸エステルが消失するがブテノライドが多く残留する結果を得た.そこで,当量のLDAを用いて一旦Michael反応を行った後,さらにLDAを加えるバッチ法を検討したところ,目的のDieckman環化体の収率が改善された.有機合成化学いくつかの点で多少の遅れが見られる.平成24年度に行ったナフタレン誘導体の合成は,人員の不足から研究が遂行できなかった.また,2量化反応の基質を合成するところまでは達成したが,その2量化の検討はこれからとなっている.DA反応を利用した単量体の合成も端緒が見えた時点であり,より一層研究を進めていく必要がある.平成25年度に行った二量化反応の基質合成に続き,実際の二量化反応を検討したが,予測されなかった副反応などにより目的の二量体は現在までに得られておらず,より詳細な検討が必要となっている.また,別ルートでのD環構築の検討が進んでいるもの,端緒を見出した段階であり,いまだ十分な検討は完了していない.本研究はおおむね順調に進行していると思われるものの,いくつかの点で多少の遅れが見られる.ナフタレン誘導体の合成について,その合成ルートを開拓したが,より大量の化合物を合成することが必要となる.また,二量化基質の合成については,ルートを変更したこともあり,b-シアノエノンの合成までに留まっており,基質の合成の達成にはあと2工程が必要となっている.光学活性な二量化基質についても文献既知の方法に準じて合成を進めているが,こちらにおいても大量合成がネックとなっている.次年度は,2量化反応のモデル反応の達成と,基質合成を完結することを目標とする.鈴木-宮浦カップリングを経由するルートとして,ロマイビチシンAB環部位の相当する酸素官能基を有するブロモナフタレンの大量合成を達成する.また,昨年度合成を達成したD環部位の酸素官能基の欠如した化合物の2量化反応を検討する.また,酸素官能基を有する光学活性なD環部位に対応する光学活性シクロヘキセノン誘導体からも同様に(A)BーD環部位誘導体へと変換する予定である.
摂食障害の子どもをもつ親に対する簡易版心理教育の効果検証

本研究では、摂食障害の子どもをもつ親を対象に簡易版の心理教育を実施する。それによって、親の心理的負担が改善するかを長期にわたって検証する。特に、親の心理的負担の評価に関しては、主観的な心理評価に加えて、ストレス応答や養育態度に関与するとされているオキシトシンを用いた定量的評価を試みる。
ヒトG-CSFレセプタートランスジェニックマウスを用いた白血病発症機構の研究

Kostmann症候群の一部の患者ではG-CSFR受容体(G-CSFR)遺伝子の変異が見られ、G-CSFの長期使用により骨髄異形成症候群(MDS)や急性白血病が高頻度に合併することが知られている。G-CSFRの変異と急性白血病発症との関係を明らかにするため、ヒト、マウスwild typeおよびKostmann症候群で見られる変異G-CSFR遺伝子を発現する4種類のトランスジェニックマウス(Tgマウス)の作成を試みている。既にwild typeのヒト及びマウスG-CSFR cDNAに発現調節ユニットを連結したプラスミドを構築し、マウス線維芽細胞へのトランスフェクションによりG-CSFR遺伝子の発現をFACSにて確認した。マイクロインジェクション用にまずヒトG-CSFR DNAを調整し、C3H/HeN系マウス受精卵に注入後、偽妊娠マウスの輸卵管に計150個移植し、12匹のマウスにhG-CSFR遺伝子が確認された。hG-CSFRの発現が見られたマウスを交配し得られたF1マウス骨髄細胞を用いて、hG-CSFR蛋白の発現をFACSを用いて確認したところ、2系統のwild type hG-CSFRTgマウスがえられた。hG-CSFR-Tgマウスおよびそのリッターメイトより骨髄、脾細胞を採取し、メチールセルロース培養法を用いて造血幹細胞・造血前駆細胞の増殖・分化に対するG-CSFの作用を検討した。Tgマウス骨髄細胞をヒトG-CSF存在下で培養すると、顆粒球・マクロファージばかりではなく巨核球、肥満細胞、芽球コロニーの形成が見られた。G-CSF存在下で形成された芽球コロニーを取り出し再培養すると、再び種々の血球系コロニーが形成された。以上の結果よりG-CSFが造血幹細胞から顆粒球への分化の方向づけを決定する因子として作用するのではなく、G-CSF受容体を発現している細胞に単なる増殖因子として働くことを示唆された。TgマウスにヒトG-CSFを投与すると、好中球のみならず血小板など他の血球も増加した。G-CSFを連続投与後3ヵ月経過した現在、wild type hG-CSFRTgマウスからはMDSや急性白血病は見られていない。
ナラ類集団枯損の防除物質の探索とその利用可能性について

ナラ枯れはミズナラやコナラに対して、カシノナガキクイムシとナラ菌により引き起こされる樹木萎凋病であり、一部の地域では、現在もなお、被害の拡大が続いている。そこで、環境負荷の少ない防除方法開発の基盤研究として、ナラ枯れ病原菌に対する抗菌作用を有する微生物をナラの樹木内生菌類より探索した。その結果、分離糸状菌Crytospora sp. TTN-10とMicrodiplodia sp. TT-12株の培養抽出物とブナシメジの培養菌糸体から、インテグラシンA、サイトスポロンN、13-ヒドロキシマクロフォリンA, 2(E)-デセンー4,6,8-トリイン-1-オールを明らかにした。【目的】ナラ枯れは、カシノナガキクイムシがナラ枯れ病原菌を媒介することによって発生する。本研究では、微生物の物質生産能力に着目し、ナラ枯れ病菌抑制物質をナラの木に内生する菌類の培養物より探索を行った。すなわち、野外でナラ枯れ罹病木を採取し、表面殺菌後、植物体に内生する菌類を分離し、その菌類の代謝産物から、ナラ枯れ病菌に対する生育抑制物質として、新しいサイトスポロンEの類縁物質を明らかした。【方法と結果】ナラ枯れ罹病木より糸状菌29株を分離し、それぞれの培養物について、ナラ菌に対する生育阻害活性試験を行った。その結果、糸状菌TT-10株に阻害活性が見られたため、本菌の生産する活性物質を明らかにすることとした。そこで、TT-10株の大量培養物について、その培養物のメタノール抽出物について、活性試験とTLC上での挙動を指標に各種カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物15を単離した。次に、それぞれの化合物のNMRやMSデータを用いた構造解析の結果、1,3, 4, 5は既知のインテグラシンA、サイトスポロンA、N、サイトカラシン類であった。一方、化合物2は、分子内にガンマ-ラクトンを有するサイトスポロンEの新しい誘導体であった。また、活性試験の結果、化合物2やサイトカラシン類がナラ枯れ病菌に対する生育阻害抗菌活性を示した。本研究では、ナラの木に内生する菌類より、ナラ枯れ病原菌に対する生育阻害活性物質を探索・単離することを目的としている。本年度の計画に従い、ナラ枯れを罹病しているもしくは健全なナラ類の樹木表面や枝より、菌類を分離し、それらの菌類に対して、ナラ枯れ病菌への抗菌活性を指標にスクリーニングを行った。【方法と結果】:野外で採取したナラ枯れ罹病枝もしくは健全なナラの木の樹皮や枝を無菌環境下で、小さくカットし、表面をエタノール、次亜塩素酸ナトリム、滅菌水により殺菌した。次に表皮をはがし、1 cm程の植物片を寒天プレートに静置した。数日間、植物片の周辺より、出現した微生物を分離した。この微生物について、次の数種の培地(蒸した玄米やモルト、ファーマメディア含有液体培地、大豆粉含有の放線菌用培地)に、それぞれ植菌し、1週間から1ヶ月間、生育具合を見ながら培養した。その後、それぞれの培養物について、有機溶媒抽出後、ナラ枯れ病菌に対する抗菌活性を調べた。その結果、数種のカビ類と放線菌類、キノコの培養菌糸体において、ナラ枯れ病菌に対する生育抑制作用がある事が明らかになった。現在、数種のカビ類と放線菌類については、大量培養条件を検討中である。一方、キノコの培養菌糸体において、単離物質の最終的な立体構造を確認している。さらに、ナラ枯れ病菌と混合培養することにより、ナラ枯れ病菌への抗菌活性物質を生産する菌類についてスクリーニングを行ったが、現在までに、顕著な物質を生産する菌類を見つけ出すには至っていないが、来年度も継続する予定である。ナラ枯れは、カシノナガキクイムシとナラ菌(Raffaelea quercivora)により誘導される樹木萎凋病である。ナラ枯れの被害が拡大すると、森林の水源かん養機能が失われ、土砂災害などの公益機能の低下を引き起こす。そのため、ナラ枯れの被害を最小限にとどめる方策が検討されている。本研究では、主に新たなナラ枯れ病原菌の生育抑制物質を得るために、1ナラ枯れ罹病木や2樹木に生息する微生物を原料に、ナラ菌に対する抗菌活性作用を有する微生物をスクリーニングし、それらの菌類が生産するなら枯れ病菌に対する生育阻害物質を単離した。1ナラ枯れ罹病木より糸状菌約50株を分離し、それぞれの培養物について、ナラ菌に対する生育阻害活性試験を行った。

その結果、糸状菌TT-10 (Cytospora sp)とTT-12 (Microdiplodia sp.)株に阻害活性が見られたため、それぞれの菌株の生産する活性物質を明らかにすることとした。その結果、TT-10株TT-12株から、それぞれ、活性物質として、ラクトンを有するサイトスポロンEの新しい誘導体や新しいマクロフォリンAの誘導体を単離した。25種の食用キノコの培養菌糸体について調べた結果、ブナシメジ(Hypsizygus marmoreus)の培養抽出物において、ナラ枯れ病原菌に対する生育阻害活性が認められ、活性物質として、既知の2(E)-decen-4,6,8-triyn-1-olを明らかにした。また、1の単離物質の希釈溶液をナラ幼苗に噴霧した場合において、生育阻害活性は示さなかったことから、ナラ枯れ病に対する抑制効果を示すと考えられる。天然物有機化学平成25年度の計画にあるように菌類からの物質の単離精製が主目的であり、菌類の分離が順調に進んでおり、活性物質も数種類明らかにすることが出来たことから、おおむね順調に進展していると考えている。ナラ枯れは、カシノナガキクイムシがナラ枯れ病原菌を媒介することによって発生する。本研究では、ナラの木に内生する菌類より、ナラ枯れ病原菌に対する生育阻害活性物質を探索・単離することを目的としている。平成24年度の研究においては、一年目の目的であるナラ枯れ病原菌に対する活性菌類をスクリーニングすることが、一番の目標であった。昨年度の研究実績にあるように、数種の菌類が、ナラ枯れ病原菌類に生育阻害活性を示すことが分かった。さらに、キノコ類の培養菌糸体に含まれる物質にも、ナラ枯れ病原菌に対して、活性を示すことが分かり、数種の物質を明らかにした。このことから、おおむね順調に進展している。今後は、平成25年度の実験において、分離した菌類が生産するナラ枯れ病原菌に対する抗菌活性物質を引き続き分離する。また、活性物質に付いては、培養条件を検討しながら、活性物質の生産性の向上を検討する。さらに、活性物質を用いた野外でのナラ枯れ病原菌の生育抑制実験についても検討する。ナラ枯れを罹病しているもしくは健全なナラ類の樹木表面や枝より、菌類を分離し、それらの菌類に対して、ナラ枯れ病菌への抗菌活性を指標にスクリーニングを行っており、これまでに、野外で採取したナラ枯れ罹病枝もしくは健全なナラの木の樹皮や枝より、ナラ枯れ病原菌に対する生育阻害活性を示す菌類を発見している。今後は、これらの菌類が生産する物質について、単離し、構造を明らかにする計画である。また、昨年度に導入したHPLCを用い、菌類が生産する物質を確認しながら、新規な生理活性物質の発見を目指す。該当なし
景気循環と労働市場:ミクロ的ショックとマクロ的ショックの重要性

マクロ経済変動における「マクロ的ショック(aggregate shocks)」と「ミクロ的ショック(idiosyncratic shocks)」の重要性を検討するための計量経済学手法の開発および実証的検証を目的とする研究を行った。このため、ミクロ的なショックとして、労働力の再配分を引き起こすショックに着目し、その影響の大きさを推定するための手段を多方面から検討した。まず、第1の方法として、マクロデータを利用した「構造VAR」モデルによって、マクロ的ショックと(ミクロ的ショックに基づく)「再配分ショック(reallocation shocks)」を識別し、そのマクロ経済変数への影響を推定する方法を考察した。具体的には、マクロ産出量、総労働時間(総労働投入量)、労働力人口から成る構造VARモデルにより、マクロ的ショック(総需要ショック及び技術ショック)、労働供給ショック、再配分ショックを識別するため方法を考案し、その識別条件に関する経済理論的及び計量経済学的諸問題を検討した。同時に、マクロ産出量と総労働時間から成る2変量構造VARモデルを用いて、内生的経済成長モデルの妥当性を検証する手法も考案・検討した。現在は、これらの手法を日米経済に適用し推定と検定を行う研究を継続している。第2の方法として、直接に実際のミクロデータを用いて、ミクロ経済主体間の異質性を調べることで、ミクロ的ショックの重要性を検証することを試みた。これには、労働省「雇用動向調査」の特別集計結果を利用することで、「雇用機会の創出と喪失(job creation and destruction)」を推計し、その循環的変動特性を実証的に検討する方法を採用した。とくに、雇用機会の創出・喪失をもたらす要因を事業所が開設または廃止されるためによるものと、継続して活動している事業所内でのものに分解する方法を考案し、各々の相違を検討した。さらに、通常問題とされる事業所単位でみた雇用機会の創出・喪失のみでなく、よりミクロの視点から、同一事業所内(特に拡大事業所内)で大きな雇用機会の創出・喪失が起こっていることが重要であり、それが大きな労働再配分をもたらしている可能性を実証的に示した。1.日米の「実質GDP」,「雇用者数」,「労働力人口」の3変数を用いたVAR(多変量自己回帰)モデルを推計し,ショックに関する同時点相関に制約条件を課すことで,「マクロ的ショック(aggregate shocks)」,「(労働)再配分ショック(reallocation shocks)」,「労働供給ショック(labor supply shocks)」の経済変動にとって基本的な3つのショックに分解する方法を考案した.制約は,技術進歩がある場合のマクロ生産関数のパラメータおよび再配分ショックは同時点内で労働供給に影響しないというものである.ショックの分解の準備として,上記3変数間に共和分関係が存在することを検定し,それら長期関係が「確立的成長モデル」の含意と,日本においては整合的であるが,アメリカにおいてはそうではないことを確かめた.現在,その理由を「内生的経済成長の理論」を用いて解釈できるかを検討している.2.労働省「雇用動向調査」の再集計により,1986年以降の日本の雇用機会の創出・喪失に関する分析を行った.まず,同調査における「推計乗率」の変化の情報から,雇用機会の創出・喪失を事業所の開設・廃止による部分と,存続事業所内で生じる部分に区別する方法を考案して推計をおこなった.その結果,前者の変動が後者に比べて大きいこと,雇用機会の創出にとっては事業所開設が重要であることを見出した.また,雇用機会の創出・喪失の動向の相違を,企業規模別,産業別,フルタイム・パートタイム労働者別に詳しく行った.さらに,その動向は,企業規模・産業部門間において異なるだけではなく,「産業中分類」に従い細分化された産業部門内についてみても,事業所間の異質性が高く,全産業計の雇用純増率のクロス・セクション分散の90%以上が,事業所に特有の「個別ショック(idiosyncratic shocks)」によることを確認した.マクロ経済変動における「マクロ的ショック(aggregate shocks)」と「ミクロ的ショック(idiosyncratic shocks)」の重要性を検討するための計量経済学手法の開発および実証的検証を目的とする研究を行った。

さらに、通常問題とされる事業所単位でみた雇用機会の創出・喪失のみでなく、よりミクロの視点から、同一事業所内(特に拡大事業所内)で大きな雇用機会の創出・喪失が起こっていることが重要であり、それが大きな労働再配分をもたらしている可能性を実証的に示した。
先行投機的処理機能を持つマルチエージェントシステムの構築

インターネットの普及にともない,ネットワークを用いた新規・既存ソフトウェアの統合や異種データベースの同時使用などによる新しい分散協調問題解決手法が多く研究されているが,そのような手法の研究において,通信遅延や計算機故障などによる情報の不完全性に関する処理は,ほとんど考慮されていない.本研究の目的は,上記問題点を解決する先行投機的処理を行うマルチエージェントシステムの構築およびプロトタイプシステムを使った有効性の検証である。本研究の成果は以下である。1.マスター・スレーブ型のマルチエージェントシステムの投機計算手法から、すべてのエージェントが投機的計算を行うマルチエージェントシステムへの拡張を行った。2.エージェント間の通信がyes/no質問のみだった従来の方式を制約の通信を可能にすることで、より柔軟なエージェント間通信上での投機的計算を行う手法を提案した。3.論理プログラミングで定式化されたマルチエージェントシステムを一般の論理式まで拡張し、論理帰結発見問題に変換することで、再計算を除去した計算モデルを提案した。4.上記論理帰結発見問題の計算量的な解析を行った。5.論理帰結発見問題の定理証明器を実装した。6.デフォルト協調問題解決、デフォルト理論の順序化、知識ベース更新のためのアブダクションなど投機的計算に関連の深い理論の定式化を行った。7.投機的計算の効果を含めた計算モデルを実験シミュレーションによって解析した。8.企業における投機的計算の応用を検討した。インターネットの普及にともない,ネットワークを用いた新規・既存ソフトウェアの統合や異種データベースの同時使用などによる新しい分散協調問題解決手法が多く研究されているが,そのような手法の研究において,通信遅延や計算機故障などによる情報の不完全性に関する処理は,ほとんど考慮されていない.また,たとえ通信が完全に保証されていたとしても,現在では,計算機処理速度に比べて通信速度が格段に遅いため,他エージェントからの情報を受信してから次の処理を行うのでは,計算機の処理能力を十分に引き出せない.本研究の目的は,以下の3点である.・平成11年度および12年度に研究を行った不完全通信に対処するエージェントモデルの機能を拡張し,すべてのエージェントが,効果VS費用のトレードオフを見積もりつつ先行投機的処理を行うようにできる手法を開発する.・企業で実際に使われているエージェントシステムを参考にして,上記の拡張エージェントモデルを実装し,高度で大規模な分散協調問題解決が可能なシステムを構築する.・企業側の研究者から供給される実在する大規模問題を解くことにより,本システムの有効性を検証する.今年度は,上記のうち,すべてのエージェントが先行投機的処理を行いつつ分散協調問題解決ができる手法の検討を行った.具体的には,各エージェントは,あらかじめ他エージェントへの質問に対するデフォルトの信念を蓄えておき,現在の信念に矛盾しない仮定を使うプロセスに関してのみ処理を行い,信念に矛盾する仮定を使おうとしたときには,そのプロセスを中断させる.そして,他エージェントからの回答が来た場合には,信念を更新し,新しい信念に矛盾しない仮定を使っているプロセスに関して新たに処理を行うという繰り返しで実行を行う.このような実行方式に対して,論理プログラミングの完全モデルを用いた意味論を与え,提案手法の健全性を証明した.インターネットの普及にともない,ネットワークを用いた新規・既存ソフトウェアの統合や異種データベースの同時使用などによる新しい分散協調問題解決手法が多く研究されているが,そのような手法の研究において,通信遅延や計算機故障などによる情報の不完全性に関する処理は,ほとんど考慮されていない.本研究の目的は,上記問題点を解決する先行投機的処理を行うマルチエージェントシステムの構築およびプロトタイプシステムを使った有効性の検証である。今年度の成果は以下である。1.エージェントがプラニングをする際に必要なアブダクションと上記先行投機的処理を行うアブダクションの2種類のアブダクションを考え、それらに対して、格調安定モデルに基づいた意味論および手続きを与え、健全性を証明した。2.マルチエージェントシステムにおけるデフォルト推論の意味論とその計算手続きについて検討した。3.投機的計算についてゲーム論的評価を行った。4.複数のエージェントが自由にメッセージ通信を行い,すべてのエージェントが投機的計算を行うためのシステムを開発した.5.SOL導出を拡張し,より動的な環境に適したSOL-S(Γ)導出を実現した.

具体的には、マルチエージェントシステムの情報の不完全性を、部分的デフォルトと暫定的回答でモデル化し、その合理的な計算を目的として、投機的計算を実現する条件付き解計算メカニズムを開発した。また極小解の性質とその計算メカニズムを明らかにした。6.先行投機計算におけるリスク計算とその管理法を会合交渉問題を対象に議論した.またリスク軽減の手段として,先行投機計算と通常計算を切り替えるハイブリッド法,状況の不確実さに対応する段階的契約法を提案した.7.SATソルバの投機的実行によるSATプランニングの高速化に関する研究を行った.また,効率の良い先行投機的計算のために,最新の枝刈り手法を実装した結論発見システムSOLARを開発した.8.プラン作成、アクション実行、知識更新、プラン修正を組み合わせたエージェント用動的証明手続き(動的プラナー)を開発した。インターネットの普及にともない,ネットワークを用いた新規・既存ソフトウェアの統合や異種データベースの同時使用などによる新しい分散協調問題解決手法が多く研究されているが,そのような手法の研究において通信遅延や計算機故障などによる情報の不完全性に関する処理は,ほとんど考慮されていない.本研究の目的は,上記問題点を解決する先行投機的処理を行うマルチエージェントシステムの構築およびプロトタイプシステムを使った有効性の検証である。今年度の成果は以下である。1.エージェント間の従来のyes/no質問応答を拡張し、制約に関する追加制約という形で質問応答を行うようなマルチエージェントシステムでの先行投機的処理手法を提案した。2.副作用を含む先行投機的処理においては、その投機的処理が失敗してほかの選択肢を実行する際には、副作用を考慮にいれながら選択肢を実効しなければならない。そのような選択肢にまたがった情報のやり取りを大域アブダクションとして定式化し、証明手法を開発し、3値論理プログラミングにおいて健全性を証明した。3.不完全通信環境下において,複数のエージェントが互いの行動を推論し合うことによって,先行的かつ協調的に問題解決を行うマルチエージェントシステムを開発した。4.マルチエージェントシステムで複数のエージェントによる異なる情報源が存在する場合に、個々のエージェントの持つ知識を比較・評価する枠組として、デフォルト理論で記述された知識ベースをその情報量によって順序化する方式を導入じた。5.先行投機計算におけるリスク計算とその管理法を議論した。またリスク軽減の手段として,先行投機計算と通常計算を切り替える混合型手法,エージェント間での仮契約を行う段階型手法を提案し,その評価をおこなった。
遺伝子欠損マウスを用いた加齢による感音難聴に対するNOの関与の解明と治療への応用

加齢による難聴は高齢者の生活の質を大いに低下させる。従って、加齢による感音難聴の予防は急務の重要な課題である。加齢難聴マウスのモデルであるC57BL/6マウスを用いて、加齢による聴覚障害の評価を聴性脳幹反応(ABR)にて行い、また光学顕微鏡下で免疫組織学的手法による内耳でのNOやフリーラジカル関連物質の変化を観察した。7週齢、7-8ケ月齢、12ケ月齢の動物を用いた。ABRでは7-8ケ月齢および12ケ月齢では7週齢と比べ、聴力レベルの低下を認めた。12ケ月齢では7-8ケ月齢と比べ、さらに聴力レベルの低下を認めた。免疫組織染色の結果では誘導型NO合成酵素(NOS)やNOとスーパーオキシドより産生される強力なラジカルであるペロキシニトレートのマーカーであるニトロチロシンは7週齢と比べ7-8ケ月齢および12ケ月齢では、内耳蝸牛の中でラセン神経節や蝸牛外側壁、コルチ器で発現増強を認めた。これらの結果は、加齢マウスの蝸牛のNOや酸化ストレスの細胞障害、細胞死への関与が疑われるものである。遺伝子欠損マウス(誘導型NOS遺伝子欠損マウス)では、加齢により聴力が野生型と比べさらに増悪する傾向があり、誘導型NOSは加齢による難聴に対し保護的に作用している可能性がある。活性型Akt(phospho-Akt)は、endothelial NOS(eNOS)酸化による活性化によりNO産生に影響を与える。phospho-Aktは蝸牛、前庭に発現を認め、内耳における生存シグナルに関わりがある可能性が示唆された。C57BL/6マウスは、生後34ヶ月以後、聴力が低下しはじめ加齢による難聴のマウスモデルとして用いられてきた。また、心臓、脳など他の臓器での加齢変化には酸化ストレスやNOの関与が指摘されている。本研究の平成17年度は、遺伝子欠損マウスに対する野生型マウスとして汎用されまた加齢難聴マウスのモデルであるC57BL/6マウスを用いて、加齢による聴覚障害の評価を聴性脳幹反応(ABR)にて行い、また光学顕微鏡下で兔疫組織学的手法による内耳でのNOやフリーラジカル関連物質の変化を観察した。7週齢、7-8ヶ月齢、12ヶ月齢の動物を用いた。ABRでは7-8ヶ月齢および12ヶ月齢では7週齢と比べ、click,4k,6k,8k,12kHzで有意(p<0.01)に聴力レベルの低下を認めた。12ヶ月齢では7-8ヶ月齢と比べ、click,4k,6k,8kHzで有意(p<0.05)に聴力レベルの低下を認めた。兔疫組織染色の結果では誘導型NO合成酵素(NOS)やNOとスーパーオキシドより産生される強力なラジカルであるペロキシニトレートのマーカーであるニトロチロシンは7週齢と比べ7-8ヶ月齢および12ヶ月齢では、内耳蝸牛の中でラセン神経節や蝸牛外側壁、コルチ器で発現増強を認めた。これらの結果は、加齢マウスの蝸牛において、NOや酸化ストレスの細胞障害、細胞死への関与が疑われるものである。また血管内皮型NOSはカベオリンにより細胞内で不活化され、またNOはcGMPを介しcGMP-dependent protein kinase-I(cGK-I)により細胞内カルシウムの調節などおこなっているが、カベオリンおよびcGK-Iの内耳での発現を認め、国内外の学会で発表した。

本研究の18年度は、遺伝子欠損マウスに対する野生型マウスとして汎用されまた加齢難聴マウスのモデルであるC57BL/6マウスを用いて、加齢による聴覚障害の評価を聴性脳幹反応(ABR)にて行い、また光学顕微鏡下で免疫組織学的手法による内耳でのNOやフリーラジカル関連物質の変化を観察した。7週齢、7-8ヶ月齢、12ヶ月齢の動物を用いた。ABRでは7-8ヶ月齢および12ヶ月齢では7週齢と比べ聴力レベルの低下を認めた。12ヶ月齢では7-8ヶ月齢と比べ、聴力レベルの低下を認めた。増殖因子により細胞の生存が維持されるが、ホスファチジルイノシトール(PI)キナーゼによる活性化されるAkt/PKB(protein kinase B)経路は生存シグナルに重要である。活性型Akt(phospho-Akt)は、BADやプロカスパーゼ9のリン酸化や転写因子(Forkheadファミリー、NF-kB、CREB)の活性化を介して抗アポトーシス作用を示すとともにendothelialNOS(eNOS)酸化による活性化によりNO産生に影響を与える。血管内皮型NO合成酵素(eNOS)はAktによりserine1177のリン酸化を受け、活性を高める。免疫組織染色の結果ではphospho-Aktは前庭神経節細胞および耳石器、半規管神経上皮に認められた。蝸牛でコルチ器の主に支持細胞、ラセン神経節細胞、ラセン靭帯に発現が認められており、Akt/PKBがC57BL/6マウスの内耳における生存シグナルになんらかの関わりがある可能性が示唆された。外側壁での発現は7週齢と比べ、7ヶ月齢では増強し、12ヶ月では減弱していた。マウスの蝸牛での加齢変化が外側壁に早期に現れるとの報告もあり、加齢変化での内耳のストレス反応と考えられる。本研究の19年度は、C57BL/6マウスを用いて、加齢による聴覚障害の評価を聴性脳幹反応(ABR)にて行い、また光学顕微鏡下で免疫組織学的手法による内耳でのNOやフリーラジカル関連物質の変化を観察した。ABRでは7-8ヶ月齢および12ヶ月齢では7週齢と比べ、click,4k,6k,8k,12kHzで有意(p<0.01)に聴力レベルの低下を認めた。12ケ月齢では7-8ヶ月齢と比べ、click,4k,6k,8kHzで有意(p<0.05)に聴力レベルの低下を認めた。免疫組織染色の結果では誘導型NO合成酵素(NOS)やNOと強力なラジカルであるペロキシニトレートのマーカーであるニトロチロシンは7週齢と比べ7-8ヶ月齢および12ヶ月齢では、内耳蝸牛の中でラセン神経節や蝸牛外側壁、コルチ器で発現増強を認めた。これらの結果は、加齢マウスの蝸牛において、NOや酸化ストレスの細胞障害、細胞死への関与が疑われるものである。また、血管内皮型NO合成酵素(eNOS)はAktにより、活性を高める。phospho-Aktは前庭神経節細胞および耳石器、半規管神経上皮に認められた。蝸牛ではコルチ器の主に支持細胞、ラセン神経節細胞、ラセン靭帯に発現が認められており、Akt/PKBがC57BL/6マウスの内耳における生存シグナルになんらかの関わりがある可能性が示唆された。外側壁での発現は7週齢と比べ、7ケ月齢では増強し、12ケ月では減弱していた。eNOSはカベオリンにより細胞内で不活化されるが、カベオリンの内耳での発現を認め、内耳においてNOSの活性化および不活性化に関わるタンパクの発現が明らかとなった。
挟帯域CWテラヘルツ波による高速イメージングシステムの開発

2台の周波数可変の外部共振器型半導体レーザーを用いて、狭帯域CWテラヘルツ光を発生し、ファイバーベースのテラヘルツ波分光システムを構築した。テラヘルツ周波数の安定化のためエタロンを導入し、アクティブにフィードバックをかけることで、光源周波数の安定化に成功した。その結果絶対周波数確度サブGHz、相対周波数確度10MHzの精度で、減圧下における水蒸気やメタノールの等のガスを対象にしたテラヘルツ分光をできることを示した。外部より光ファイバーでレーザー光を導入し、希釈冷凍機中の試料ロッドに光伝導アンテナ等を組込み、4Kおよび1テスラ程度の磁場下にて、GaAs2次元電子系のテラヘルツ照射測定を実施した。本研究においては、2台の周波数可変の外部共振器型半導体レーザーを用いて、高精度精密テラヘルツ波分光システムを構築し、それを分光やイメージング測定に応用していくことである。狭帯域なスペクトル特性をもつ外部共振器型半導体レーザーを用いることで、その2本のビート周波数として発生されるテラヘルツ波も狭帯域な特性が期待できる。また、外部共振器型半導体レーザーのフレキシブルな周波数チューニング特性により、広い周波数可変領域と俊敏なチューニング速度を有するテラヘルツ精密分光システムが構築可能である。2014年度は、波長の周波数ロック機構の改善および低温および磁場下での測定のための冷凍機への組み込みを行った。狭帯域の分光を行うためには、その光源自体が狭帯域であるだけでなく、その周波数安定性を高めることも重要である。そこで、我々は外部共振器を用いてPound-Drever-Hall法を導入し、アクティブにフィードバックを掛けることで光源周波数の安定化を行っており、その機構の改良を加えた。現状その改善によりスペクトル幅1.8MHzが得られており、その周波数安定特性についても、10分間の評価において、10MHzに抑えることに成功している。これまでのところ主に室温下において、狭帯域なスペクトルが得られるガス吸収分光において、その狭帯域特性が発揮できていることを確認している。冷凍機への組込みにおいては、現在においてもつづけて取り組んでいるところである。冷凍機外より光ファイバーを介してレーザー光を取り込み、低温下で光伝導アンテナおよび検出器を組み込むことによりテラヘルツ分光を行う。テラヘルツ発生器の光伝導アンテナの調整機構を冷凍機外からも調整できるような機構を組み込むなど、システムの改良を行っている。これらの成果については応用物理学会での発表を行った。今年度、国際会議にて発表する予定である。本研究においては、2台の周波数可変の外部共振器型半導体レーザーを用いて、狭帯域CWテラヘルツ光を発生し、そのテラヘルツ波分光システムを希釈冷凍機中に構築することにより、極低温強磁場下状態において動作する、高精度精密テラヘルツ分光システムを開発する。励起レーザー光源の安定化のため、外部共振器を用いてPound-Drever-Hall法を導入し、アクティブにフィードバックをかけることで、光源周波数の安定化に成功した。その結果、絶対周波数確度サブGHz、相対周波数確度10MHzの精度で、低圧力下における水蒸気やメタノール等のガスを対象にしたテラヘルツ分光を行った。希釈冷凍機に設置するための試料ロッドを作成し、試料ロッドにテラヘルツ光源である光伝導アンテナや光ファイバーを直接設置する系を開発した。低温状態4Kにおいて、磁場強度によって、光伝導アンテナ中に誘起される光電流が、磁場強度を0から8テスラに変化させるにつれて次第に減少することが分かった。発生したテラヘルツ波を半導体GaAsの2次元ホール素子に照射し、その縦抵抗変化の観測を試みた。印加磁場1テスラ付近でシュブニコフ・ド・ハース振動を観測し、これのテラヘルツ照射による変化を、テラヘルツ照射のあり・なしの状態でその大きさや振動周期がずれることを確認した。今後さらなる改良に向けて、ホール素子の形状の改善や、光伝導アンテナのアンテナ形状の変更など、さらなる改良が望まれる。周波数可変の半導体レーザーを用いて、希釈冷凍機中に光伝導アンテナ素子を設置し、光ファイバーでレーザー光を導入することにより、極低温(4K)強磁場下(8テスラ)で、窓材等のない状態で狭帯域の精密テラヘルツ分光が可能であることを示した。本研究の成果の一部は、2015年8月に開催された国際会議にて発表を行った。当初の計画通り、周波数安定システムの改良および冷凍機への設置を行い、概ね計画通りにすすんでいる。低温下での測定や、冷凍機への組込み状態での改良などは今後さらに詰めていく必要がある。今年度に測定と併せて進めていく予定である。テラヘルツ工学本年度は、引き続きシステムの改良を行うとともにターゲットの測定に入る。ガスをはじめ、2次元半導体や磁性体、人工微細構造(メタマテリアル)等を対象として測定を進める。イメージング測定も試みる。

2次元半導体については、すでに光領域においての光カー測定でのイメージング結果があるので、テラヘルツにおけるデータとの比較を行いたい。周波数可変狭帯域なテラヘルツ光の特徴を活かし、低温・磁場下における精密テラヘルツ分光を進めていく。当初予定しいた購入品の納期が予想以上にかかることがわかり、その物や、その周りに使うことを計画していたものの手配が遅れる結果となり、使用計画にズレが生じた。その該当商品は、2015年4月に納品されている。冷凍機に使用するトランスファーチューブを手配し、上記に記入したようにすでに納入されている。この冷凍機まわりのものの手配関連等もすでに手配しており、当初の計画にほぼ近い形で使用の計画は進めている。
チャネルを中心とした構造生理学的研究

6種類のチャネルに関する研究課題の中で、ギャップ結合チャネル(研究課題i))は、主に単粒子解析法を用いた研究が大きく進んだ。イネキシンの構造をGraDeR法を開発し単粒子解析法で解析した結果を発表していたが、脂質膜内で構造を解析するためにナノディスク法を用いて解析した結果、脂質がギャップ結合チャネル内で2重膜構造を形成することでチャネルを閉じる機能を示唆する結果を得た。イネキシンのN末端側は脂質膜に押し上げられた構造を形成するという予期しなかった構造変化が明らかになった。それで、N末端側を除いた変異体の構造も同様に単粒子解析法で解析することによってそれを確認した(論文投稿)。この脂質が関与したチャネルのgating機構を示す結果は大変興味深い。水チャネル(研究課題iii))は、脳に多くの発現がみられるAQP4とその阻害剤との複合体の構造を電子線結晶学を用いて高分解能で解析した。イオンチャネル(研究課題iv))については、Na+チャネルの構造解析を行うとともに、バクテリア由来のCa2+チャネルを同定した(論文投稿)。胃のプロトンポンプHK-ATPase(研究課題v)については、構造解析結果を昨年Nature誌に発表したが、さらに研究を進めて高分解能の構造解析と機能解析を行った(論文投稿)。タイト結合チャネルのカギとなるクローディン(研究課題vi))については、これまで、クローディン-15,-19の構造を2つのScience誌に発表してきたが、さらにクローディン3の構造を解析し、3番目のへリックス上のプロリンの位置での曲りの有無がタイト結合の性質に影響を与えることを見出し、その位置にはプロリン以外にアラニンかグリシンであるので、クローディン3のこれらの点変異体も解析して、へリックス3の曲りがストランドの性質に影響することを明らかにした(Nature Comms, 10)。6種類のチャネルに関する研究課題を総合的に進めており、計画以上に進捗している。特に、ギャップ結合チャネルは、脂質が関与するチャネルのgating機構を示唆する結果を得ており、大変興味深い重要な結果を得ることができた。新しいgating機構を発見したことは、予想外の大きな成果であると思われる。ギャップ結合チャネルのチャネル径は18Å程度と大きく、可溶性分子を透過するが、完全にイオン透過を止める速いgating機能も有している。今回の解析から脂質分子がギャップ結合チャネル内に入って脂質2重膜構造を形成することでチャネルを閉じる機能を担っていることを示唆する結果を得た。また、イネキシンのN末端側は脂質膜に押し上げられた構造をとっており、このような予期しなかった構造変化をN末端側を除いた変異体の構造を同じくナノディスクに入れた単粒子解析法で解析することによって確認できた。イオンチャネルについては、Na+チャネルの構造解析に成功することに加えて、バクテリア由来の初めてのCa2+チャネルを同定することができたので、計画以上の興味深い成果を得ることができた。これによって、Na+とCa2+イオンの選択性の機構の研究を進展させられる可能性ができた。胃では100万倍のプロトンの濃度勾配を実現できるHK-ATPaseが機能しているが、高い分解能で構造解析を行うことによって、このポンプのポンピング機構を理解できるようになった。クローディン-3の構造解析によって、3番目のへリックスの曲りが他のクローディンとは異なることを見出し解析した。この曲がる部分のプロリンが重要であり、他の27種類のクローディンのこの部分は、P,A,Gの3種類のアミノ酸だけが発現しており、へリックスの曲り方を決めている。この位置での曲りがタイト結合のストランドの性質を決める重要な因子であるという、予想外に興味深い成果を得た。最終年度である2019年度も計画通りに、6種類のチャネルに関する研究課題の研究を総合的に進める。特に、近年発展が目覚ましい、クライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析法による研究をさらに強力に進める。ギャップ結合については、イネキシンのみならず、コネキシンの構造もナノディスク法を用いて解析する。アセチルコリン受容体の解析は試料作製で苦労しているが何とか成果を出したい。水チャネルは、脳に多くの発現がみられるAQP4とその阻害剤との複合体の構造に基づいて、阻害剤開発を行うとともに、このAQP4が関わる自己免疫疾患の研究も行う。バクテリア由来のCa2+チャネルを同定したので、イオン選択性の機構の解明も進めたい。胃のプロトンポンプHK-ATPaseについては、さらに研究を進めて高分解能の構造解析と機能解析を行うことで、ポンピング機構を解明する。タイト結合チャネルのカギとなるクローディンについては、これまでにクローディン-15,-19, -3の構造を解析したが、クローディン-6をはじめ、他のクローディンの構造解析も行う予定である。以上のように、当初掲げた研究課題を超える成果を出すために、最終年度の研究を行う。電子線結晶学を用いて、水チャネルAQP4とその阻害剤AZAとの複合体の構造を解析して、論文として発表した(Microscopy, 65, 177-84 (2016))。この結晶は2枚の膜が接着して形成されており、阻害剤AZAはAQP4の接着能を弱めて結晶性を悪くするために、論文発表した分解能は5Åと低かったが、解析分解能を3Åへ向上させることができた。また、電位感受性Na+チャネルの構造解析や、阻害剤との相互作用機構を解析した。

無脊椎動物由来のギャップ結合チャネル、イネキシンの2次元結晶を作製し、構造を解析した結果、脊椎動物のギャップ結合、コネキシンは6量体でヘミチャネルを形成するが、イネキシンは8量体でヘミチャネルを形成することを解明した。さらに、イネキシンもプラグ様密度がある事も明らかになったので、論文として発表した(JMB, 428, 1227-36 (2016))。イネキシンのN末端側を除いた場合にのみ、2次元結晶化に成功したが、インタクトなイネキシンでは結晶を作製することはできていない。しかし、単粒子解析法では、結晶を作製できなかった生理学的に機能しているイネキシンの高分解能の構造解析が進んだ。これまでは、電子線結晶学を用いた構造生理学的研究が中心的研究所法であったが、結晶を作製しないで構造解析ができる単粒子解析法や、膜タンパク質を脂質膜中で構造解析するIBSA法の研究を進めた結果、低温電子顕微鏡用試料作製法が極めて重要であることが明らかになってきた。すなわち、膜タンパク質の単粒子解析を行う場合に、通常の界面活性剤の中では6Åより高い分解能での解析は無理であることが確認された。この問題を解決する単粒子解析用試料作製法として、GraDeRと名付ける方法を開発して論文として発表した(Structure 23, 1769-75 (2015))。水チャネルの水分子は脂質膜の中で膜タンパク質が構造解析された場合のみ、分離して観察できることを明らかにしてきた。それゆえ、AQP4を脂質膜の中で構造解析する必要があるが、阻害剤AZAはAQP4の接着能を弱めて結晶性を悪くする。それでも効率の良い極低温電子顕微鏡システムを活用して、3Åより高い分解能で構造解析することに成功した。電位感受性Na+チャネルやNa+K+-ATPaseなどの構造と機能解析も順調に進捗している。ギャップ結合チャネル、イネキシンの2次元結晶による構造解析結果から、脊椎動物のコネキシンは6量体でヘミチャネルを形成するが、イネキシンは8量体であることを疑問の余地なく証明し、イネキシンもコネキシン同様のプラグによるゲーティングを行っている可能性を示唆した。これまでのところ、結晶学を用いた構造生理学的研究は順調に進捗しているが、さらに、結晶を作製しないでも構造解析ができる単粒子解析法においても世界を凌駕できる見通しができた。例えば、膜タンパク質の単粒子解析を行う場合に、界面活性剤が残っていると6Åより高い分解能での像の撮影は無理であることが確認された。この問題はamphipolsを用いて回避される例が報告されているが、適用できない例が多くみられる。それゆえ、単粒子解析用試料作製法として、GraDeRと名付ける方法を開発して、膜タンパク質の高分解能の構造解析を可能にした。具体的な例としては、イネキシンの単粒子解析法による構造解析結果を上げることができる。このイネキシンはイネキシン-6のN末端側を除いた場合にのみ、2次元結晶化ができたが、インタクトなイネキシンでは結晶を作製することはできなかった。しかし、単粒子解析法では、生理的に機能しているイネキシンの高分解能の構造解析が順調に進んでいる。この様な単粒子解析法による研究成果は、当初の計画を超えて進捗している。
ナノ粒子の常温超塑性

粒径が数ナノメートル程度の超微粒子(ナノ粒子)の性質は、対応するバルク材料に比べて著しく異なる場合がしばしばある。本研究では、ナノ粒子の特異物性の一つである常温超塑性現象について、電顕内その場観察法によって調べた。アモルファスカーボン支持膜上に金属を島状蒸着して所定サイズのナノ粒子を生成し、この支持膜を引っ張り破断させることによって、その破断面上に付着しているナノ粒子自身を破断まで変形させる。この変形挙動を電顕法でその場観察した。試料には、InおよびSbナノ粒子を取り上げた。粒径12nm程度のInナノ粒子は200%以上伸びた後破断し、破断後の形状はほぼ球形にもどる。粒径620nm程度のアモルファスSbナノ粒子も同様の挙動を示す。しかし、粒径約40nm程度の結晶Sbナノ粒子には伸びは認められず、脆性的に破断する。以上の結果から、(1)ナノ粒子においては対応するバルク材料に比べて著しく延性が増大すること、(2)Sbナノ粒子はアモルファスでは結晶に比べて著しく延性が増大すること、が明らかにされた。