hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非典型Aux/IAAタンパク質を介した種子成熟プログラムの解明

非典型Aux/IAAタンパク質はオーキシン応答性転写抑制因子Aux/IAAファミリーのうちオーキシン依存的分解に関わるドメインIIを欠失したグループであり、オーキシン応答性転写を構成的に抑制する因子と予想される。しかしながら、これらタンパク質の生理的機能の多くは不明である。本研究では、非典型Aux/IAAタンパク質の種子成熟過程での機能解析を行った。その結果、IAA30が種子成熟後期での胚の成長停止応答に関わり、IAA32が一次休眠の獲得に関わることを明らかにした。種子は成熟過程で、貯蔵物質の蓄積、乾燥耐性、成長停止・休眠といった特徴が胚に付加され種子発生が完結する。このような種子成熟プログラムに関わるABI3、FUS3のマスター転写因子や植物ホルモンのアブシジン酸(ABA)の関与が知られているものの、その時空間的な作用発現の制御メカニズはほとんど解っていない。本年度の研究では、オーキシン依存的分解シグナル配列を欠質した非典型のオーキシン応答性転写抑制因子Aux/IAAタンパク質の種子成熟過程の作用のうち、特に種子休眠の獲得制御に関して焦点をあてて解析した。その結果、IAA30が種子成熟過程での胚の頂端および根端分裂組織の休止にかかわること、ならびに、IAA32が成熟胚の休眠性の維持に関わることを明らかにした。これまでに、ABA非感受性変異体abi3とfus3の二重変異体では、それぞれの単独変異では観察されない穂発芽が生じることが知られている。遺伝学的解析より、iaa30 abi3二重変異体、iaa32 fus3二重変異体は顕著な穂発芽性を示すことを確認した。これらの解析結果と、ABI3およびFUS3の標的遺伝子の解析結果より、IAA30がFUS3の下流で種子成熟過程での胚の成長停止および休眠性の獲得を制御し、一方、IAA32はABI3の下流で成熟胚の休眠性の維持を制御するという、それぞれ独立した経路を解して種子休眠の獲得に寄与することが示唆された。本年度の研究では、非典型Aux/IAAタンパク質の種子成熟過程の作用のうち、特に種子休眠の獲得制御に焦点を当てて解析した。その結果、IAA30がFUS3の制御下で種子成熟過程での胚の茎頂分裂組織および根端分裂組織の停止応答を介して種子成熟過程後期での休眠獲得を制御すること、そして、完熟した種子の一次休眠獲得には関わらないことを明らかにした。これらの結果は、母体上での休眠獲得と、完熟種子での一次休眠の獲得はそれぞれ異なる生理現象であることを強く示唆する。さらに、IAA30の種子成熟過程での発現は、FUS3によるABAとオーキシンレベルの上昇制御により制御されていることを見出した。これまでに、オーキシンはABAによる種子休眠作用を増強させる作用があることが示唆されてきたが、そのメカニズムは不明のままであった。本研究結果より、オーキシンによるABAによる発芽阻害作用の増強は、IAA30の発現レベルの上昇に起因することが示唆された。また、一次休眠の低下するiaa32-1変異体に突然変異を誘起させて著しい低休眠性に成り穂発芽を示す変異体16系統を分離して原因遺伝子を同定したところ、いずれもfus3変異体のアレルであることを明らかにした。したがって、シロイヌナズナでの穂発芽は、IAA32による一次休眠獲得とFUS3、IAA30による母体上での種子休眠獲得の2つの作用の機能不全により生じると示唆された。このような種子成熟プログラムに関わるFUS3およびABI3などのマスター転写因子や植物ホルモンのアブシジン酸(ABA)の関与が知られているものの、その下流で種々の形質獲得に関わる最終調節因子の実態はよく分かっていない。本研究課題では、非典型Aux/IAAタンパク質の種子成熟過程の作用のうち、特に種子休眠の獲得制御に焦点を当てて解析した。実施期間を通じ、IAA30がFUS3の制御下で種子成熟過程での胚成長停止応答を介して種子成熟過程後期での休眠獲得を制御すること、IAA30の種子成熟過程での発現は、FUS3によるABAとオーキシンレベルの上昇制御により制御されていることを見出した。IAA30プロモーターの解析より、両植物ホルモンの制御情報を媒介するために必要とされるシスエレメント複合体を同定した。このシスエレメントは種子成熟におけるABAとオーキシン情報のノードである可能性が高く、結合因子の同定は今後の重要な研究課題と考えられる。さらに、IAA32の発現はABI3の制御下にあり、iaa32変異体の解析よりIAA32が完熟種子の一次休眠の獲得に必要であることを見出した。さらに、IAA32の過剰発現による一次休眠が増強されることを明らかにした。しかしながら、その増強作用は後熟や湿低温処理などの一次休眠打破処理で打ち消されることが見出された。したがって、IAA32のタンパク質の安定化や修飾などの転写後制御が種子休眠の維持と覚醒に重要であることが示唆された。

その結果、IAA30が種子成熟後期での胚の成長停止応答に関わり、IAA32が一次休眠の獲得に関わることを明らかにした。本申請課題の研究目標として、以下の点を明らかにすることを掲げた。iに関しては、母体上での休眠獲得に関わるIAA30の種子成熟過程での発現は、FUS3によるABAとオーキシンレベルの上昇制御により制御されていることを見出した。さらに、一次休眠獲得に関わるIAA32の発現がABI3を介してABAにより制御されること、ならびにジベレリンにより負に制御されることを見出している。そして、iiに関しては、IAA30およびIAA32ともにABAシグナル伝達経路に組み込まれ休眠獲得に関わることを見出している。iiiに関しては、共役因子を遺伝学的手法で同定を試みたが、現時点では達成されていない。しかしながら、種子成熟マスター制御因子のFUS3とABI3と非典型Aux/IAA間での作用関係についての理解は大きく進展した。生物学1IAA30のFUS3によるABAとオーキシンレベルの上昇制御による発現制御メカニズムに関して解析を進める。2IAA32のジベレリンによる抑制メカニズムを解析して、休眠獲得と覚醒の分子カスケードを解析する。3当初計画の非典型Aux/IAAの共役因子の同定を目的としたiaa32-1エンハンサー突然変異体の分離を起点としたアプローチは、これまで得られた変異体がすべてfus3のアレルであることが判明した。したがって、目的としている遺伝子の変異体は表現型が弱く分離できないと考えられ、本申請課題の研究期間中に成し遂げることは困難と予想される。そこで、IAA30およびIAA32の共役因子と予想されるARF転写因子の変異体を入手し、その表現型解析とカスケード分析により非典型Aux/IAAおよびその共役因子と既知の種子成熟マスター制御因群との間での種子成熟作用メカニズムを明らかにする。i,非典型Aux/IAAの発現制御メカニズムを明らかにする。ii,非典型Aux/IAAによるオーキシンシグナル伝達抑制がABA情報制御とどのように関わるかを明らかにする。iii,非典型Aux/IAAおよびその共役因子と、既知の種子成熟マスター転写因子群との間での種子成熟作用メカニズムを明らかにする。これらのうち、iについて、IAA30に関しては、FUS3によるホルモン情報制御が関わり、その詳細を明らかにしている。iiについて、非典型Aux/IAAファミリーのいくつかは種子発芽時のABA感受性の獲得に関わることを見出している。これらの結果は、非典型Aux/IAAによるオーキシンシグナル伝達抑制がABAによる成長抑制制御に組み込まれていることを示唆する。また、iiiに関しては、iaa32-1変異体をEMSで突然変異を誘起した約60,000集団より休眠性の低下が著しく低下したエンハンサー変異株候補を16系統分離した。IAA32と相互作用する共役因子の相互作用ドメインに点変異が生じてIAA32との相互作用が低下した変異体は低休眠性で優性の変異体であることが期待される。このような遺伝様式を示す変異体を現在1系統見出している。以上より、本申請研究の当初計画にみあった研究進展していると判断される。
マラルメにおける詩的創造の考察－－舞踊評論から詩的散文への制作過程の分析を通して

本研究は、ステファヌ・マラルメの舞踊評論がもつ特異性および革新性に着目し、マラルメにおいて舞踊とは何かという問題を解明することが目的である。詩的散文で書かれたこの評論をどのように解釈するのかという問いをめぐり、1880年代と1890年代の初出評論記事を中心にテクスト分析を進めた。まず、年代ごとに舞踊評論にみられる思想を分析してゆくと、80年代におけるマラルメの舞踊思想が90年代に変化していることがわかり、80年代から90年代にかけて、マラルメの舞踊思想において、大きな美学的転換があるということを発見することができた。その成果を以下に発表した。日本フランス語フランス文学会春季大会において、「マラルメにおける薄布の役割」という題名で発表した研究は、マラルメの舞踊評論を薄布/ヴェールの語に着目して、その美学的な思想の進化と変化を分析したものであり、これにより、マラルメの詩編「エロディアード」読解への道を切り開くこととなった。第二に、前年度から引きつづき、マラルメに影響をうけるかたちで舞踊評論を書いたベルギーの象徴派詩人、ジョルジュ・ローデンバックによる舞踊思想を分析し、マラルメの思想との比較を行った。この二人の思想の共通点と相違点、ならびに相互影響を「薄布/ヴェール」に着目して分析することで、マラルメがローデンバックと舞踊についての議論を深めるなかで、薄布の問題を掘り下げていたことを指摘することができた。第三に、第一の研究で得られた「エロディアード」読解への可能性を引き継ぎ、舞踊評論におけるヴェールと裸体の関係を「エロディアード」をとおして明らかにすべく、日本フランス語フランス文学会関東支部会において研究発表を行った。上記の研究遂行上、今年度もフランスに短期滞在し、フランス国立図書館、パリ大学付属図書館等で、資料調査、閲覧、複写を行い、この研究を実証面で補強することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、19世紀フランスの詩人ステファヌ・マラルメ(1842-1898)の舞踊評論「芝居鉛筆書き」を対象に、この評論がもつ特異性および革新性に着目しながら、マラルメにおいて舞踊とは何かという問題を解明することである。本年度前半はフランスをはじめとする海外での文献調査を中心に据え、主にパリ第四大学のベルトラン・マルシャル教授のもとで研究活動を行った。フランスの研究機関主催の文学研究セミナーへの参加を通して研究手法を学び、海外の研究者と交流する機会を得た。また、国立図書館などで、資料調査を行うことができた。本年度後半は、得られた研究成果をまとめることに努めた。第一に、『早稲田大学大学院文学研究科紀要』における「マラルメとバレエの台本ー『インド説話集』における舞踊場面についてー」(査読付き)では、マラルメが理想とする舞踊の形態を明確にするため、「インド説話集」において、マラルメが想像力を駆使してバレエを描いている箇所に着目し、この舞踊の場面を分析することで、マラルメがいかなる舞踊を理想としていたのかを考察した。これにより、マラルメがきわめて古典的なバレエを希求し、バレエ作品を成立させるための諸条件に忠実であることが明らかとなった。第二に、日本フランス語フランス文学会秋季全国大会において行った口頭発表、「マラルメとローデンバックにおける舞踊思想についてーマラルメの書きかえにみられる二人の舞踊観の相違からー」では、マラルメから影響をうけて舞踊評論を書いたジョルジュ・ローデンバックによる舞踊思想を分析し、マラルメの思想との比較を行った。この二人が舞踊観をめぐり共鳴しあっているようでありながら深い相違がある点が重要であり、ローデンバックと議論を重ねながら、マラルメが自身の思想を発展させ変化させている点が確認できたことは現時点において意義深い発見であった。

上記の研究遂行上、今年度もフランスに短期滞在し、フランス国立図書館、パリ大学付属図書館等で、資料調査、閲覧、複写を行い、この研究を実証面で補強することができた。マラルメの舞踊評論の解読作業はおおむね順調に進んできた。本年度得られた研究成果を二つに分割し、学会と論文で発表する機会に恵まれた。これら二つの研究をとおして、マラルメにおける舞踊思想のもつ保守性と革新性の一側面を明らかにすることができ、マラルメにおける舞踊の問題を徹底的に解明する道が開かれたと思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、1880年代の評論記事から1890年代の詩的散文に至る生成過程において、マラルメの舞踊思想が進化=深化している点に着目し、思想が変化した要因に迫る。マラルメにおける舞踊論に頻出するいくつかの鍵概念を精査し、そのうえで、そうした舞踊の概念が詩作品にどのようなかたちで関係しているのかを明らかにする。
周辺視における視覚依存的バインディング

3次元位置測定装置を中心とするパソコンベースの評価システムを導入し、感覚・行動バインディングの実験研究に必要なシステムを構築した。本研究ではバインディング問題を解く1つの鍵として視覚系と運動系の統合を考えた。具体的には、視覚に誘導された運動(リーチング運動)が最適化され、視覚-運動バインディングが適切に実行されるために必要な周辺有効視野の範囲を推定した。視野制限を行なう仮想的実験環境を構築し、自己身体のうち手と腕が下半周辺視野に含まれる(あるいは部分的に含まれる)環境をを生成し、対象のリーチングに必要な周辺有効視野範囲を求めた.対象のリーチングの3次元的運動軌跡(移動のズレなどの移動軌跡を含む)と移動速度を視野の広さの関数として計測した結果、手や腕が周辺視野に見えない環境ではバインディングが最適化されないことを見出した。周辺視野が中心視野とその近傍視野に制限される条件では手や腕が周辺視野に見えた瞬間に移動速度の加速が見られ、視野制限のもとではターゲットのみかけの位置が身体に近い位置に変位してみえることが推定された。これらの結果は周辺視野に観察される自分の腕や手の運動像が視野的にフィードバックされ、対象へのなめらかなリーチングに寄与していることを示唆するものであり、そのような方法でバインディングが達成されていることを示すものである。
HIF-1による免疫担当細胞における微小環境感知機構と炎症制御

免疫担当細胞は、炎症時において酸素濃度の高い血管内から低い炎症巣に遊走し、酸素利用が限られた環境下において多様な生物作用を発揮することで免疫応答を適切に調節する。炎症巣に見られる低酸素環境下で免疫担当細胞が正常に機能するには、細胞が自身を取り巻く微小酸素環境を感知し細胞自身の存在部位を認識することが重要だと考えられる。この局所酸素応答システムの中心的な分子として、転写制御因子であるHypoxia inducible factor-1(HIF-1)がある。本研究課題では、2つの異なる炎症モデルを用いることでHIF-1が免疫応答を負に制御することで過剰な応答を抑制する制御因子として機能することを見出すことができた。CD4^+CD45Rb^<high> T細胞(naive T細胞)を移植することで惹起される腸炎モデルにおいて、HIF-1α遺伝子を欠損したT細胞を免疫不全マウスRag2KOマウスに移植することより、粘膜固有層への炎症細胞のより著明な浸潤を伴った炎症の増悪が認められた。この炎症増悪反応には、少なくともT細胞が分泌する炎症性サイトカインの増強は関与せず、HIF-1依存性の他のメカニズムの介在することが考えられた。次に、アセトアミノフェン(APAP)誘導性肝炎モデルを用いてT細胞機能制御に対するHIF-1αの機能解析を進めた。その結果、APAP投与による炎症増悪により致死率がHIF-1α遺伝子欠失マウスで有意に高くなることを見出した。抗CD4中和抗体を用いT細胞をあらかじめ除去すると、この致死性炎症が完全に抑制されることを明らかにした。これらの結果より、HIF-1はTリンパ球の機能を制御することで炎症応答を負に制御し過剰な反応を抑制する分子として機能していることが明らかになった。さらに今後HIF-1による制御機構を分子レベルで明らかにすることで、全く新しい細胞内酸素感受・応答システムを標的とした炎症制御療法の開発に繋がるものと期待している。本研究課題は、低酸素応答性転写制御因子であるhypoxia inducible factor-1 (HIF-1)が細胞を取り巻く微小環境を感知し細胞自身の存在部位を認識することで免疫担当細胞特有の機能発現を誘導するシグナル分子として生体内で働いている可能性を検証することを目的としている。本年度は研究計画にあるように、まず免疫担当細胞特異的にHIF-1αの発現を欠失させることが出来るマウスの確立を行った。これらのマウスは外表面上特に異常は認められず、数ヶ月間の飼育環境下で感染症の自然発症は認められなかった。HIF-1α遺伝子欠損効率をサザンブロットおよびgenomic PCRにて解析し、Bリンパ球および単球系では約50-70%の、一方Tリンパ球ではほぼ全ての細胞でその発現が欠失していることが明らかになった。一方、Bリンパ球の分化についてはこれまで報告にあるようにHIF-1α遺伝子欠損マウスではB-1リンパ球様の細胞集団が末梢で増加していることが確認できた。一方、Tリンパ球の分化については胸腺および脾臓における細胞数およびその分化の程度にはHIF-1α遺伝子の欠損による変化は認められなかった。また、CD4陽性T細胞を、in vitroで抗CD3/28抗体で刺激を加えた結果、通常酸素環境(20%)下においてHIF-1α欠損T細胞はコントロール細胞と比較してIFN-γ産生能の低下が認められた。また、低酸素培養条件下では、HIF-1遺伝子欠損に関係なく両者の細胞においてIFN-γ産生低下が認められたが、その産生量はHIF-1α欠損T細胞の方が更に少なかった。

次に、コントロールおよびHIF-1α欠損マウスの脾臓より、CD4^+CD45Rb^<high>T細胞(naive T細胞)を分離し免疫不全マウスに移入することで腸炎を発症させ、その後の体重変化を指標に腸炎の程度を評価した。HIF-1α欠損T細胞を移入した群では、コントロールT細胞を移入した群と較べて体重減少が有意に強く腸炎が増悪することが明らかになった。以上の結果は、Tリンパ球におけるHIF-1が局所炎症制御において重要な機能を有していることを示唆していると考えられた。本研究課題は、低酸素応答性転写制御因子であるhypoxia inducible factor-1(HIF-1)が細胞を取り巻く微小環境を感知し細胞自身の存在部位を認識することで免疫担当細胞特有の機能発現を誘導するシグナル分子として生体内で働いている可能性を検証することを目的としている。本年度は研究計画に挙げた内容に沿って研究を遂行し、CD4^+CD45Rb^<high>T細胞(naive T細胞)を移植することで惹起されるtransfer colitis(TC)モデルにおいて、HIF-1α遺伝子を欠損したT細胞移植により粘膜固有層へのT細胞のより著明な浸潤が認めら、炎症の増悪が免疫組織学的検討でも裏付けることが出来た。次に、この炎症増悪反応が局所に浸潤してきたT細胞が分泌する炎症性サイトカインの増強により惹起されたのではないかと考え、粘膜固有層に浸潤してきたCD4^+T細胞を分離し、その細胞におけるIFN_γ,IL-4などの炎症性サイトカインの遺伝子発現を定量的RT-PCR法により解析を行った。その結果、IFN_γ,IL-4,TNFα,IL-10の発現レベルはHIF-1α遺伝子欠失の有無に関わらず有意な差は認められなかった。一方、申請者は別の炎症モデルとしてアセトアミノフェン(APAP)誘導性肝炎モデルにおいても、T細胞機能制御に対するHIF-1αの機能解析を進め、APAP投与による炎症増悪により致死率がHIF-1α遺伝子欠失マウス(KO)で有意に高くなることを見出した。さらに、この致死性炎症が肝実質細胞障害には依存せず、炎症局所に集積するT細胞由来TNFαの産生増加に起因していることを中和抗体を用いた実験により明らかにした。以上の結果は、Tリンパ球におけるHIF-1が局所炎症制御において重要な機能を有していることを示唆している。現在、本研究データをまとめ論文投稿準備を行っている。
西夏語仏教文献の言語学的研究

昨年度に引き続き・ロシア科学アカデミー東方学研究所(サンクトペテルブルグ支局)所蔵の西夏語仏教文献を利用して、西夏語の語学的な見地から研究を行った。西夏語仏教文献は漢語からの翻訳によるもの、チベット語からの翻訳によるもの、西夏独自のものの三つに大別できるが・本年度はチベット語からの翻訳文献、具体的には『聖勝慧彼岸到功徳宝集頒』などのテキストを分析材料とした。上記研究所で閲覧・筆写をおこなった上、マイクロフィッシュの形でも入手し、これを焼き付けしたものを研究のための資料とした。チベット語からの翻訳による西夏語仏典は、極めて逐語的に西夏語チベット語が対応する。そのため、この二つを並行させたテキストが言語分析の上で有用であるため作成した。テキストはワープロソフト、語彙集はデータベースソフトを利用して作成した。データはフロッピーディスク・MOディスクなどの記憶媒体により整理・保管している。このテキスト・訳注に基づき、西夏語文法に関する言語学的分析を行い、チベット語の特定の語彙を翻訳する西夏語語彙などを明らかにした。研究の成果は「チベット語から訳された仏典西夏語の諸特徴-西夏文『聖勝慧彼岸到功徳宝集頒』を資料として-」として、日本言語学会第125回大会において口頭発表した。また、同資料の断片は国内にも存在する。その言語学的価値について、「国立民族学博物館所蔵中西コレクションの西夏文-『聖勝慧彼岸到功徳宝集頒』断片について-」『内陸アジア言語の研究』(2003年,18号,forthcoming)にて論じた。
分子軌道計算を用いたホウ素吸着剤の設計と機能評価

ホウ素は動植物にとって必須微量元素であるが、多量摂取は有害である。主要な海水淡水化法の一つである逆浸透膜法において、処理水へのホウ素の漏出が問題となっており、ホウ素選択性吸着剤の開発が求められている。ホウ酸と錯形成する水酸基の配置として隣接する水酸基が有利であることがこれまでに知られているが、水酸基の配向については詳細に研究された報告が少なく、系統的にこれを調べることでホウ酸を含むオキソ酸の除去・回収剤開発の指導原理を構築することができると考え研究を行った。昨年度は^<11>B NMR法および分子軌道計算により、D-リボフラノース誘導体についてホウ素吸着剤の可能性を検討した。この誘導体は水酸基が互いにcisに配向しており、ホウ酸との錯形成定数は10^5と大きな値となった。今年度は水酸基がtrans配向の五員環糖(D-フルクトフラノース)誘導体について研究を行い、cis配向の五員環糖と比較を行った。^<11>B NMRの測定では錯体構造に由来するピークは観測されず、trans配向の糖がホウ酸との錯形成に不利であることが示された。分子軌道計算で検討を行った結果、遊離の安定構造と比べて錯体は70 kJ morl^<-1>不安定になることが示された。構造を詳細に確認したところ、錯体構造では五員環に対する水酸基の結合角が大きく歪んでいた。一方、cis配向の五員環糖においては環構造の変化はあるものの、結合角等は四面体構造の配置と同等であった。つまり、cis配向の五員環糖ではフラノース環構造が変化することで水酸基が錯形成に有利な配置をとりうるのに対して、trans配向の糖では水酸基が結合角を大きく歪める必要があり、その結果大きな不安定化が起こり、錯形成が起こりにくくなることが示された。以上のことから、実験と分子軌道計算の両面から、五員環糖のホウ酸錯形成に対してcis体の有利性を定量的に示すことができた。主要な海水淡水化法の一つである逆浸透膜法において、処理水へのホウ素の漏出が重要な問題となっている。したがって、ホウ素選択性吸着剤の開発が求められている。そこで、ホウ素と錯形成できるポリオールの中で、隣接する水酸基が互いにcisに配置した五員環糖を用いて吸着剤開発のための基礎研究を行った。また、1位の炭素に異なる置換基をもつ誘導体を用いて、置換基効果についても検討を行った。平成21年度は、生物の構成成分であるD-リボース誘導体の4種のnucleoside(adenosine、cytidine、uridine、5-methyluridine)とmethyl-β-D-ribofuranoside(MRF)について、^11B NMR法および分子軌道計算によりホウ素吸着剤としての可能性を検討した。^11B NMRスペクトルより得られた1:2錯体の生成定数は10^5を超え、現在ホウ素吸着剤として用いられているN-methylglucamine樹脂の官能基であるN-methyl-D-glucamineと同等の安定な錯体を生成した。また、各1位の炭素に結合した置換基の効果は錯生成定数として数倍の差を与えた。これは嵩高い置換基による立体障害が原因と考えられる。これについては^<13>C、^1H NMRを測定するなどして溶液内構造を調べるなど、今後より詳細な研究を行う必要がある。五員環ポリオールとホウ酸の錯体としてホウ酸-MRF系を用いて1:1、1:2錯体の安定構造を分子軌道計算により予測し、化学シフト値を見積もった。理論値は実測値をよく再現するものであった。分子軌道計算により、リボフラノースの2、3位の酸素原子間距離が錯生成に重要であることがわかった。

つまり、cis配向の五員環糖ではフラノース環構造が変化することで水酸基が錯形成に有利な配置をとりうるのに対して、trans配向の糖では水酸基が結合角を大きく歪める必要があり、その結果大きな不安定化が起こり、錯形成が起こりにくくなることが示された。以上のことから、実験と分子軌道計算の両面から、五員環糖のホウ酸錯形成に対してcis体の有利性を定量的に示すことができた。
類体論とその関連分野についての総合的研究

1.研究代表者は本研究最終年度の1998年6月に,研究の一環として国際研究集会「類体論-その100年と展望」を主催し,類体論に関する貴重な情報を網羅的に集積した.現在それらを「報告集」として編纂しており,出版の準備を整えている.この研究集会では,研究分担者からは栗原と山本が,また研究協力者としては中村博昭(都立大),尾崎学(早稲田大;現在は島根大),及び,鈴木浩志(名古屋大)が研究成果を発表して注目を浴びた.2.L.Washington教授(Maryland大),G,Frei教授(Laval大),j.H.Coates教授(Cambridge大),W.Casselman教授(British Columbia大),Th.Zink教授(Bielefeid大)及びR.Greenberg教授(Washington大)を招聘し,岩澤理論,相互法則の展開,楕円曲線の岩澤理論,「ラングランズ・プログラム」,p-可分群に関するデュドネ理論,「グリンバーグ予想」等に関する背景と最新の情報を得るとともに,本研究にかかる諸結果についてのレフェリーを行わせた.3.研究代表者は昨年度の成果に引き続いて「生成多項式」に関する研究を進め,2次体上の高々3のみが分岐する3次の類体のS_3-多項式による構成法を開発して「鏡映現象」に新たな光を当てた.また韓国浦項大学校での研究集会,日仏会館でのFermatコロキウムにて研究発表を行った.4.さらに数論と群論のより密接な関連を見るために研究集会「代数学シンポジウム」を共催した.5.研究分担者の山本は有理数体上定義される楕円曲線のcanonical seriesに対する考察深め,実験的なデータを集積し,谷山-志村予想の簡明で明快な意味付けを与えた. 5.また代数体の単数群に関する研究が進展し,研究分担者の北岡による解析的な手法による分布の考察,並びに,コンピュータを積極的に利用すべく中村によって開発された研究手法が成果を上げている.本年は三年にわたるこの研究の初年度であり,計画の大枠のもとで目的を具体化し,資料・情報を整えるとともに,単純な場合を取り上げて実験的な考察を行い,必要とされる手法を開発することを主眼とした.1.数学史的手法:類体論の成立過程におけるゼータ関数を用いた解析的手法が果たした役割を,H.Weberの仕事に見るとともに,その役割を代数化する試みがイデ-ル化を産んだ過程を資料に基づいて分析した.2.各種拡大の構成:一次分数変換に注目して奇数次の巡回拡大の構成に取り組み,特に,3,5,7次に関しては生成的な多項式を決定した.この手法は一般に2n次,nは奇数,のダイヘドラルな場合に自然に拡張される見通しを得ている.これらの成果は,コムピュータを用いた実験を含むまったく新しいアプローチを可能とするものと思われる.3.保型形式の理論と関連した研究:有限体上の超幾何多項式を超特異楕円曲線の不変量を根に持つ多項式という観点から考察し,j不変量を計算することで変数の変換式を得,これを用いて超幾何多項式の間に成り立つ変換公式を証明した.さらにこの変換公式の応用として算術的な三角群に関する保型関数で超幾何関数と極めて密接な関係を満たすものを取り出すことに成功した.またj関数の定義に超幾何微分方程式を利用することの意味を開拓すべきであるという知見を得ており,この方向をさらに追求する.また,一般線型群の算術的有限部分群についてのまったく新しい現象が取りだされた.4.3月17日から4日間にわたる研究集会を開催して,内外における最新の研究成果とそれに伴う資料等の収集を行い,今後の研究に生かしうる有益な情報等を得た.1.研究代表者は本研究最終年度の1998年6月に,研究の一環として国際研究集会「類体論-その100年と展望」を主催し,類体論に関する貴重な情報を網羅的に集積した.現在それらを「報告集」として編纂しており,出版の準備を整えている.この研究集会では,研究分担者からは栗原と山本が,また研究協力者としては中村博昭(都立大),尾崎学(早稲田大;現在は島根大),及び,鈴木浩志(名古屋大)が研究成果を発表して注目を浴びた.2.L.Washington教授(Maryland大),G,Frei教授(Laval大),j.H.Coates教授(Cambridge大),W.Casselman教授(British Columbia大),Th.Zink教授(Bielefeid大)及びR.Greenberg教授(Washington大)を招聘し,岩澤理論,相互法則の展開,楕円曲線の岩澤理論,「ラングランズ・プログラム」,p-可分群に関するデュドネ理論,「グリンバーグ予想」等に関する背景と最新の情報を得るとともに,本研究にかかる諸結果についてのレフェリーを行わせた.3.研究代表者は昨年度の成果に引き続いて「生成多項式」に関する研究を進め,2次体上の高々3のみが分岐する3次の類体のS_3-多項式による構成法を開発して「鏡映現象」に新たな光を当てた.また韓国浦項大学校での研究集会,日仏会館でのFermatコロキウムにて研究発表を行った.4.さらに数論と群論のより密接な関連を見るために研究集会「代数学シンポジウム」を共催した.

5.研究分担者の山本は有理数体上定義される楕円曲線のcanonical seriesに対する考察深め,実験的なデータを集積し,谷山-志村予想の簡明で明快な意味付けを与えた. 5.また代数体の単数群に関する研究が進展し,研究分担者の北岡による解析的な手法による分布の考察,並びに,コンピュータを積極的に利用すべく中村によって開発された研究手法が成果を上げている.1.最終年度の1998年6月の国際研究集会「類体論-その100年と展望」の開催を準備し,基調となるべき項目を確定し,基調講演者20名(日本人6名,外国人14名)を決定した.このため,G.Frei,J.H.Coates両教授を招請し,要点の整理と,講演内容の検討を行った.2.類体論の論理構成の分析および数学史的検討:研究代表者三宅と分担者足立は類体論の論理構成を分析し,その簡明な再構築を行うと共に,その数学上のアイデアの連鎖を数学史的な展開の中で分析した.これらの成果は共著の本として最終年度に出版される.3.各種拡大の構成:昨年度の成果に引き続き,一般の奇数次の巡回拡大および,一般の2n次,nは奇数,のダイヘドラルな場合の生成的な多項式を決定した.この研究に関しては,研究代表者は新たに早稲田大学理工学部橋本喜一朗教授の協力を得た.4.保型形式の理論と関連した研究:ここでも新たな進展が得られた.有理数体上定義される楕円曲線のminimal modelが与えられたとき,その方程式を満たす有理整数係数のpower seriesの解で,対応する第1種微分がその曲線のzeta関数を与えるものが自然に定まることを示した.さらに,谷山-志村予想のもとで,その解が保型関数となっていることを注意した.5.またコンピュータを積極的に利用した研究手法を開発しており,単数群の計算という代数的整数論の方法,代数的数の対数の一次形式の下からの評価という解析的整数論の方法,および,それらにコンピュータを利用した数値計算の方法を結合した手法の応用として,一般Lucas数列に出現する平方数を全て決定した.1.研究代表者は本研究最終年度の1998年6月に,研究の一環として国際研究集会「類体論-その100年と展望」を主催した.これにより類体論に関する貴重な情報を網羅的に集積し,それらを「報告集」として編纂しており,出阪の準備を整えている.この研究集会においては,研究分担者からは栗原と山本が,また研究協力者としては中村博昭(都立大),尾崎学(早稲田大;現在は島根大),及び,鈴木浩志(名古屋大)が研究成果を発表して注目を浴びた.2.W.Casslman教授(British Columbia大),Th.Zink故教授(Bielfeld大)及びR.Greenberg教授(Washington大)を招聘し,「ラングランズ・プログラム」,p-可分群に関するデュドネ理論,岩澤理論と「グリンバーグ予想」に関する背景と最新の情報を得るとともに,本研究にかかる諸結果についてのレフェリーを行わせた.3.研究代表者は昨年度の成果に引き続いて「生成多項式」に関する研究を進め,その指導のもとで大学院博士課程の岸康弘は2次体上の高々3のみが分岐する3次の類体のS_3-多項式による構成法を開発して「鏡像現象」に新たな光を当て,学位を得た.4.さらに数論と群論のより密接な関連を見るために研究集会として「代数学シンポジウム」の開催に協力し, (形式的な)役割分担として研究報告集の頒布を行った.5.研究分担者の山本は有理数体上定義される楕円曲線のcanonical seriesに対する考察深め,実験的なデータを集積し,谷山ー志村予想の簡明で明快な意味付けを与えた.5.また代数体の単数群に関する研究が進展し,研究分担者の北岡による解析的な手法による分布の考察,並びに,コンピュータを積極的に利用すべく中村によって開発された研究手法が成果を上げている。
コミュニケーション機構の解明に関する研究

本研究においては、コミュニケーションにおける各段階を,階層的なレベルに分けてモデル化し,互いに交流する二つのシステムの各々の持つ知識の間の相互作用として捉えて,高次コミュニケーションのための基本的な機構を解明し,機能を定式化することを目的としている。本年度においては,次の項目について研究を行なった。また,重点領域研究計画班として,公募の4班を加えて2回の研究会を開催し,相互の研究の連絡を図った。1.コミュニケーション機構における相互理解の基本機構(1)対話相手を,階層的なレベルに分けてモデル化し,構造と機能の定式化を試みている。今年度は,表現レベルの機能について考察し,特に,指示,類推,省略,文脈の問題について検討した。(2)対話する二つのプロセスの交信の一つのケースとして,複数のアルゴリズムの計算機内での協調的な並列処理環境を実験した。(3)また,対話の状況意味に応じてコマンドや操作を予測するために,履歴のコンテキストの解析と抽出についても実験した。2.知識ー知識の相互作用自然言語によって機械と人とのコミュニケーションを行うことを目標として,(1)不特定話者を対象とする日本語音声認識,(2)統合的自然言語理解、(3)自然言語テキストからの空間情景の復元,(4)ユーザーの意図を反映したスケジュール管理機構,(5)および統合的な問題解決のための論理について研究した。3.対話におけるパートナモデルトップダウン的に知識型設計方法論の開発,およびボトムアップ的にプロトコルと通信ソフトウェアの開発法の二つの角度から研究を進めている。(1)マンマシンインタフェース設計のための知識モデル,(2)およびプロトコル仕様化環境の構成の研究を行った。
表現型の異なるスギの植林が様々な母岩流域生態系の無脊椎動物群集に与えるインパクト

植物群落の機能形質の違いが河川および土壌中の無脊椎動物群集形成に与える影響を明らかにするため、堆積岩流域と花崗岩流域が隣接して存在する九州大学演習林山地流域をモデル生態系とし、自然生態系である落葉広葉樹林流域と人工的にスギを植林した流域を用いて比較した。またスギ人工品種の機能形質と窒素利用様式との関係を九州大学宮崎演習林で、スギの地域変異の機能形質がカルシウム動態と土壌無脊椎動物に及ぼす影響を北海道大学研究林共通圃場実験によって明らかにすることで、上記の結果を考察した。本研究はスギと広葉樹が森林生態系のカルシウム動態に及ぼす影響を流域スケールで解析し、様々な母岩流域生態系の無脊椎動物群集に与えるインパクトを明らかにしようとするものである。そのため、ポット実験によりスギ、ヒノキ、ブナ、コナラ、ミズナラ、シラカシの日本産主要樹種6種の根からの有機酸浸出量を定量した。スギが他の樹種に比べて数倍の有機酸量を浸出させ、しかもそれは土壌中の利用可能なカルシウム量に依存しないことを明らかにした。また、有機酸浸出量と土壌中のカルシウム及びマグネシウムイオン量は正の相関を示した。これらのことはスギが他の主要樹種に比べて土壌中のカルシウム動態により強い影響を与えていることを意味するものである。また、北大和歌山研究林とその周辺の植生の異なる流域でストロンチウム同位体をトレーサーとしてカルシウム動態を解析した。その結果、スギ林流域が照葉樹林流域と比較して河川水中のカルシウム濃度が数倍高く、スギは主に母岩である堆積岩中のカルシウムを利用していることが明らかとなった。九大宮崎演習林に設置された品種別スギ共通圃場でリターを回収し、落葉中の化学成分分析を一部行った。その結果、品種によって有意に形質が異なることが明らかとなった。また、異なった遺伝的性質を持ち異なった母岩で生育する天然性スギ林分の予備調査を秋田、佐渡、芦生、那智の各地で行った。各地の河川水、土壌、リターについては現在分析中である。各比較観測項目は順調に進行している。実績の概要で示した結果のうち、主要樹種の根からの有機酸浸出量に関する研究内容は国際誌に発表した(Ohta & Hiura in press)。また、植生の異なる流域のカルシウム動態に関する内容は現在国際誌に投稿中である。九州大学宮崎演習林において、堆積岩上のスギ人工林流域、落葉広葉樹天然林流域、花崗岩上のスギ人工林流域、落葉広葉樹天然林流域、各3流域12流域において主要樹種のリター、土壌と河川水の化学性、土壌動物群集組成を明らかにした。当初の仮説では堆積岩上のスギ林流域で土壌や河川水中のカルシウム濃度が最も高く、花崗岩上の落葉広葉樹天然林流域で最も低いと考えたが、この仮説は必ずしも支持されなかった。その理由のひとつとして九州地方のスギ品種がカルシウム動態に及ぼす機能が低いことが考えられた。上記宮崎演習林での結果を受け、北海道大学和歌山研究林のスギ産地・品種別共通圃場において、4産地のスギ林冠木の個体サイズ分布、緑葉と土壌の化学性、根からの有機酸侵出量、葉のストロンチウム同位体比、土壌動物群集組成を明らかにした。その結果ヨシノスギが樹高、胸高直径共に最も高い値を示し、有機酸侵出量も最も高く、土壌中のカルシウムおよびリン濃度も高くて土壌動物も多いことが明らかとなった。またストロンチウム同位体比もヨシノスギで最も高くて母岩の同位体比と近く、母岩由来のカルシウムを多く利用していると推定された。また、スギ人工林における物質循環に及ぼす品種の影響を明らかにするために、九州大学宮崎演習林内に設定されたスギ品種試験地において、5品種のスギの窒素利用様式を比較した。ポット実験によってスギを含む主要樹種6種の根からの有機酸放出量を明らかにした論文を公表した(Ohta & Hiura 2016)。また、林令の変化に伴うスギの細根の形態と機能の変化に関する論文を公表した(Hiura et al 2017)。さらに、和歌山研究林のスギ林、照葉樹天然林流域において河川水中のカルシウム濃度やストロンチウム同位体比の違いを明らかにし、論文として投稿中である。樹種によって根からの有機酸浸出量が大きく異なることや流域によって河川水中のカルシウム含量が異なることが明らかとなったが、海霧由来のカルシウムをどの程度取り込んでいるかを定量するため、スギとヒノキを用いた林冠部のカルシウム取り込み実験も並行して行う。また九大宮崎演習林の母岩の異なる流域で水質や土壌の比較分析および無脊椎動物群集解析も行う。北大和歌山研究林のスギ産地別共通圃場において各産地4個体の林冠木を伐倒し、緑葉と細根を採取して形質の比較を行う。

森林科学27年度は主にサンプリングを中心に研究活動をしており、化学分析に要する消耗品や分析料が多量に生じなかったためと、航空運賃などの旅費が早割を最大限に活用することで大幅に削減できたことなどで、次年度使用額が生じた。28年度は残された化学分析に相当量の分析費用がかかる見込みであり、他にも旅費、消耗品や論文投稿料にそれ相応の費用が見込まれるため、予算は順調に消化する見通しである。
四倍体バラ交雑集団を活用した有用形質判別DNAマーカー開発系の確立

バラはゲノムの構造が複雑であるなどの要因により、遺伝解析による重要形質の責任遺伝子の同定が非常に困難です。そこで本研究では、トゲの有無に分離が見られる大規模バラ交雑集団に対してGRAS-Di技術と呼ばれる効率的な両親間多型検出技術を適用することで、有用形質(本研究ではトゲ無し形質)のマッピングと形質判別用DNAマーカーの開発系の確立を目指します。また、トゲ無し形質マッピング領域内に座乗する遺伝子群などを対象とした組織別発現解析や一過的発現抑制体の形質評価を行うことで、トゲ無し形質の責任遺伝子の同定も試みます。
湖水汚濁原因菌Microcystisの毒素の作用機作

Microcystis aeruginosaより分離した毒性無菌株(K-139)の菌体から7-desmethylmicrocystin LR(以下MC)という毒素を分離精製し、cytokine誘導能について検討した。マウス腹腔にMCを投与すると1時間後に血中IL-6が現れ、3-4時間で約80-100U/mlになった。In vitroでマウス腹腔マクロファージにMCを添加した実験でもIL-6誘導が認められた。IL-10を予め投与しておくと、このIL-6の上昇が抑えられるだけではなく、マウスの生存率も上昇した。また抗IL-10抗体投与マウスのMCによるLD_<50>は低下した。マクロファージの培養上清中、並びに肝細胞培養上清中のIL-10濃度をサンドイッチELISA法で測定した。その結果、MC100ng/mlにより刺激されたマクロファージから24時間後に10^4pg/mlのIL-10が確認され、培養肝細胞からも10^3-10^4pg/mlのIL-10の産生が確認された。以上よりMCによる鬱血、出血を主体とする肝障害は、IL-6、IL-10が関与するcytokineネットワークの破綻が寄与する可能性を明らかにした。次にマクロファージを使って毒素による活性酸化窒素(NO)の誘導能を使って調べた。その結果、in vitroで刺激12時間で上清中に10-20nMの活性酸化窒素が検出され、MCはマクロファージからNOも誘導できる事が確認された。またMCに対するモノクロナール抗体の作製を試みた結果、数種類の抗体の精製に成功したが、毒性株と無毒性株との間で交差反応を示した為、両者スクリーニングに用いる事はできなかった。しかし、生物活性としての作用を検討したところ一部にMCの毒性に対して充分中和活性をもつ中和杭体であることが明らかになったので、現在この抗体を使って解毒機能の解明に取り組んでいる。Microcystis aeruginosaより分離した毒性無菌株(K-139)の粗毒素をマウスに投与すると腫瘍壊死因子(TNF)が血中に現れ、急性の肝障害を引き起こすことを既に報告した。その後この菌体から7-desmethyl microcystinLR(以下microcystin)という毒素を分離精製し、cytokine誘導能について検討した。マウスの腹腔にmicrocystinを投与すると1時間後に血中にIL-6が現れ34時間で約80U/mlになった。in vitroでチオグリコレート誘導腹腔マクロファージにmicrocystinを添加した実験でも、IL-6誘導が認められた。次に抑制性cytokineであるIL-10を予め投与しておくとこのIL-6の上昇が抑えられただけではなく、マウスの生存率もコントロールに比べて上昇した。しかも抗IL-10抗体投与マウスのmicrocystinによるLD_<50>はコントロール抗体投与群に比べ低下した。従ってmicrocystinによるうっ血、出血を主体とする肝障害は、IL-6、IL-10が関与するcytokineネットワークの破綻が寄与する可能性が示唆された。次に細胞障害因子の一つとして注目されているアルギニンの代謝産物である活性酸化窒素(NO)の毒素による誘導能をマウス腹腔Mφを使って調べた。その結果、in vitroで刺激12時間で上清中に1020nMの活性酸化窒素が検出され、microcystinはマウス腹腔MφからNOをも誘導できることが確認された。Microcystinに対するモノクローナル抗体も作成を続けている。

しかし、現在までの段階では何れの抗体も毒素産生株だけではなく、毒素非産生株とも交差反応を示しており蛍光抗体法による生体分布などの臓器レベルでの解析までには至っていない。これは毒素非産生株が微量の毒素を出している可能性や毒素と交差する物質を出している可能性等が考えられ、現在検討中である。Microcystis aeruginosaより分離した毒性無菌株(K-139)の菌体から7 desmethyl-microcystin-LR(以下microcystinと略)毒素を分離、精製し、この毒素にマウス血中IL-6誘導能があり、マウス腹腔マクロファージからもIL-6、活性酸化窒素(NO)を放出させる事を明らかにした。更に、マウス肝細胞を培養し、microystinで直接刺激する事によってその形態学的変化を観察すると同時に、培養上清中のIL-6の濃度を測定した。その結果、濃度を変えて刺激すると(10-100ng/ml)、その濃度変化に応じて組織学的な肝細胞の変性が観察され、培養上清中のIL-6濃度も10-60U/mlに上昇した。しかし、肝細胞からの活性酸化窒素の産生は観察されなかった。一方、IL-10にmicrocystinによるIL-6の上昇を抑える作用がある事を昨年度の研究で見い出したが、本年度はマウス腹腔マクロファージの培養上清中並びに肝細胞培養上清中のIL-10の濃度をサンドイッチELISA法で測定した。その結果microcystin 100ng/mlにより刺激された腹腔マクロファージから24時間後に10^4pg/mlのIL-10が確認され、培養肝細胞からも10^3-10^4pg/mlのIL-10の産生が確認された。また、microcystinに対するモノクロナール抗体の作製を試みたが、毒性株と無毒性株の間で交差反応を示した為、両者のスクリーニングに用いる事はできなかった。一方、生物活性としての作用を検討したところ、一部にmicrocystin毒性に対して充分中和活性を持つ中和抗体である事を確認した。今後、これらの中和抵抗を使ってmicrocystinによる肝毒性にどの様な影響を与えるのか実験を続ける予定である。
位相的・計算的方法による複雑な力学系の大域的構造解明

以前の研究で開拓した位相的・計算的方法(位相的方法を精度保証付きの計算的方法と組み合わせて力学系の大域的構造と分岐を調べる厳密な計算機支援解析の方法)に関して以下のような問題に取り組んだ.1.非線形ダイナミクスの大域的構造や分岐を調べる位相的・計算的方法のアルゴリズムの改良とLeslieモデルへの応用。2.大域的分岐現象として典型的であるバウンダリ・クライシスとインテリア・クライシスに関するこの方法で得られる数学的結論と考察。3.式で与えられずデータが与えられたときのこの方法の適用。(1)力学系のデータベース化:・高性能なPCによる計算の準備:現有のMac Proにcmgraphのコードをインストールした.これによって,Leslie model以外の2次元離散力学系に対して,データベース(全構造解析の結果)を得ることができる.現在,2個のGCM(globally coupled system)におけるいくつかの計算を行った。・Rutgers大学のクラスタ(conley)上で動くcmgraphは,研究協力者のP.Pilarczyk, K.Mischaikowを含むさらに拡大したメンバー(申請者はメンバーの一人)により,より一般の力学系を扱えるようにヴァージョンアップのする予定でありその方向性をきめた.・数学的理論の定式化:Leslie modelのデータベースを完成させた.Leslie modelにおいて必要となる分岐理論的枠組みの簡単な場合(サドルーノード分岐,バウンダリ・クライシス等)は論文執筆中である.(2)計算的・位相的方法のネットワークへの応用:連想記憶モデル・遺伝子発現のモデル・GCM等いくつかの具体的な系について調べ,データベース的な計算が可能かどうか検討中である.(3)カオスを含む力学系の大域的振る舞い:2GCMあるいは3GCMにおいて,その内部構造を調べる計算を手がけた。以下の3点について研究をおこなった.1)力学系のデータベース化:・高性能なPCによる計算の準備:2次元,3次元のGCM(globally coupled system)におけるいくつかの計算を行った。その結果,我々の興味のあるchaotic itinerancyの共鳴部分は孤立化できないため,cmgraphの方法(全構造解析)そのままでは適さない.何らかの改良を模索中である.・Rutgers大学のクラスタ(conley)上の新しいアルゴリズムで動くnew cmgraph cmgraphは,研究協力者のP.Pilarczyk,K Mischaikowを含むさらに拡大したメンバー(申請者はメンバーの一人)により,より一般の力学系を扱えるようにバージョンアップし,彼らから報告を聞いた.インストールをして実験中である.・数学的理論の定式化:Lesliemodelにおいて必要となる分岐理論的枠組みの簡単な場合(サドルーノード分岐,バウンダリ・クライシス等)は論文執筆中,投稿中である.(2)計算的・位相的方法のネットワークへの応用:生物ネットワーク,タンパク質のモデル等,トポロジー的計算的な方法の応用の可能性がいくつか具体的なものがあることが分かった.遺伝子発現のモデル・GCM等いくつかの具体的な系について調べ,データベース的な計算が可能かどうか検討中である(3)カオスを含む力学系の大域的振る舞い:2GCMあるいは3GCMにおいて,その内部構造を調べる計算は続行中である。1.力学系のデータベース化:(1)Rutgers大学のクラスタ(conley)上で動くnew cmgraphであるdatabase-explorerは,研究協力者のP. Pilarczyk, K. Mischaikowを含むさらに拡大したメンバー(申請者はメンバーの一人)により,より高速化されたが,本格的な稼働はこれからである.(2)数学的理論の定式化:Leslie modelにおいて必要となる分岐理論的枠組みの簡単な場合(サドルーノード分岐)は論文[1]Graph-based topological approximation of saddle-node bifurcation in mapsにまとめた.位相的・計算的方法でインテリア・クライシスの扱いに関する結果を論文にまとめ投稿中である.更により一般的にバウンダリ・クライシスを含む分岐の扱いについて論文執筆中である.2.計算的・位相的方法のネットワークへの応用:連想記億モデル・遺伝子発現のモデル・GCM等いくつかの具体的な系について調べ,データベース的な計算が可能かどうか最近進展したいくつかの研究を検討しているが,この研究と直接的な関連を見いだしていない.しかし,これらのデータ解析的なアプローチ,すなわち,実際のデータから多価写像を構成し,cmgraphを用いてMorse分解やConley Morse指数の計算をいくつか実行し.これについていくつかの結果を得ている.この方法は最近進展しているpersistent topologyの関連で興味深い.3.カオスを含む力学系の大域的振る舞い:2GCMあるいは3GCMにおいて,その内部構造を調べる計算を試みた.
旋盤作業における汎用性に優れた「システム治具」の開発と実用化に向けた研究

本研究では、治具を必要とする旋盤加工をおこなう場合でも、新たに専用の治具を製作することなく製品加工がおこなえる、汎用性に優れた旋盤用「システム治具」の開発と実用化を目的とした。製作する治具は、ベース(チャッキング)部に工作物を取付けるアタッチメント(軸やプレート)を取付けることで使用が可能となる構造とし、様々な形状の工作物に対応できるようアタッチメントは形状の異なるもの数種類を製作することとした。はじめに、外周加工用治具を、組立て式とすることを検討、本校実習工場で過去に製作した外周加工用治具の詳細を調査すると同時に、治具に関する文献等を参考としながらパーツ構成(部品形状や寸法、材質等)を決定した。その結果、ベース部品3種類(直径がφ30mm/φ40mm/φ50mm)アタッチメント(軸)部品5種類(取付け軸径がφ5mm/φ6mm/φ8mm/φ10mm/φ12mm)と取付け軸径を調整するカラー数種類でシステムを構成することとし、パーツを組み合わせることで、軸径はφ5mmφ12mmの間で1mm毎に8段階、軸長は060mmまで無断階に調整が可能な構造とした。また、ベースとアタッチメントの嵌合部形状については、耐久性や組立て精度などを考慮した最適形状を決めるため、六角形とスプライン形の2種類を製作し検証をおこなった。製作した外周加工用治具は、軸径・軸長の変更や調整ならびに六角形状、スプライン形状の組合せなど「システム治具」としての働きに問題ないことが確認された。また、実際に平板から円盤状の部品を製作し「旋盤による加工に耐えうること」や「従来使用していた治具と同等の働きをすること」など実用性についても確認された。