hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
第一世代の星の典型的質量と宇宙初期天体の特異な元素組成の起源

宇宙の進化における第一世代の星、すなわち、重元素を含まない種族IIIの星がどのような質量関数を持っていたかという問題は、宇宙の再電離の源、あるいは、巨大質量および中質量ブラックホールの起源の問題と密接に関連して、観測的にも理論的にも論争が続いており、現在の天文学の焦点の一つである。本研究では、第一世代の星の進化と超新星爆発のモデルを構築し、観測との詳細な比較を行ない、それにより、第一世代の星が典型的にはどのような質量の星で、どのような規模の爆発をしたのかを解明することを目標とした。特に着目したことは、最近の観測により、宇宙初期の天体の化学組成が太陽組成から大きくずれた特異なパターンを示すことが分かってきたことである。本年度は、第一世代星の候補の一つとして、種族III(Pop III)星が質量降着によって約1M〓から質量を増やしながら進化していく過程を、重力崩壊の段階まで計算した。その結果、下記のような新たな知見が得られた。1.3次元宇宙論的シミュレーションから推定される質量降着率を適用すると、Pop III.1星はほぼ1000〓まで成長し、中間質量ブラックホールを形成する。これは、巨大質量ブラックホールの種として興味深い。2.質量降着が他の種族III星のfeedbackによって阻害されるPop III.2星の場合は、50-100〓程度の通常の重力崩壊に至り、超金属欠乏星に観測されるような、元素合成を行なう。宇宙の進化にわける第一世代の星、すなわち、重元素を含まない種族IIIの星がどのような質量関数を持っていたかという問題は、現在の天文学の焦点の一つである。本研究は、この第一世代の星の質量関数あるいは典型的な質量を、銀河のハロー星などの宇宙の進化の初期に形成された天体の化学組成を説明する試みによって、精度よく推定することを目的とした。この研究期間において、SN2006ajとよばれることになった極超新星が新たに観測され、その結果が本研究課題に関連して重要なデータを提供すると考えられた。そこで本研究を平成19年度にまで延長して、この極超新星の解析を重点的に進めた結果、次のような新たな知見が得られた。1.SN2006ajの解析によって、この極超新星は、ガンマ線バーストの中でも、X線フラッシュという種類のバーストであり、その爆発エネルギーは、それまで知られていたガンマ線バーストに付随した極超新星より、やや小さいことがわかった。また、爆発物中に酸素が少なく、爆発した星の質量は太陽の20倍程度であること、従って、爆発のエネルギーはブラックホールではなく、中性子星の中でも特に磁場の強いマグネターと呼ばれるものであることも推測できた。極超新星はの典型的な質量が太陽の20倍程度にまで小さくなるという結論が得られた。これは、研究期間の延長によって得られた重要な結果である。2.上記結果も含めて、宇宙初期の超新星における元素合成計算を太陽質量の13-50倍の質量を持つ星について行い、観測されている極端な金属欠乏星の元素組成の特徴と比較した。私たちのモデルでその元素組成の特徴がうまく再現できることを示し、その元素生成量テーブルを提出した。第一世代の星が典型的には、太陽質量の10-100倍程度の質量を持つということを示唆することができた。本研究の目的は、宇宙の進化における第一世代の星、すなわち、重元素を含まない種族IIIの星がどのような質量関数を持っていたかという問題を解明することである。この問題は、宇宙の再電離の源、あるいは、巨大質量ブラックホールの起源の問題と密接に関連して、現在の天文学の焦点の一つとなっている。この問題の解明にあたって、本研究で着目したのは、最近の観測により、宇宙初期の天体の化学組成が太陽組成から大きくずれた特異なパターンを示すことが分かってきたことである。そこで、本研究では、これまで、研究があまり進んでいない非球対称な星の進化と超新星爆発のモデルを構築し、観測との詳細な比較を行なった。幸い、本研究の遂行中に、この比較に最適な超新星が出現した。

その観測データの解析に時間を要したため、20年度にまで繰り越して、データ解析を行い、理論モデルとの比較を行った。理論モデルの構築においては、第一世代の超新星爆発を、非球対称モデルに基づいて計算し、その元素合成の特徴を明らかにした。これを太陽の10-1000倍という広い範囲の星の質量、金属量、爆発エネルギーに対して実行した。それにより、第一世代の星が典型的には太陽質量の30-60倍の質量の星で、ジェット状上の爆発をして、mixing-fallbackの効果をもたらしたことを解明した。特にケイ素の量が特異な星は、ジェット状の放出物のある特定の方向の部分を取りこんで形成されたとすると、観測をよく説明できることを示した。
乱流輸送現象のモデリングと数値解析法

複雑乱流場の数値解析においてはエネルギー散逸を保証する形の乱流モデルの構成が不可欠であるとの認識の下に,(1)k-εモデル,応力方程式モデルあるいはLarge Eddy Simulationなどの流れのモデルの見直し,(2)現象を複雑化させる循環流,旋回流,分散相の存在,相変化現象や化学反応と乱流との相互干渉などの因子のモデルの提案,(3)大規模数値計算を実行するための高速アルゴリズムの開発や計算境界条件の設定という数値解析上の問題の打破,(4)精度の高い実験結果との比較によるモデルの診断をテーマに総合的に研究を進めた.各分担者の今年度の主な成果の次のとおりである.課題1の乱流の統計理論とモデリング(吉澤徴担当)では核融合プラズマ閉じ込め方式の代表例である逆転磁場ピンチにおいて現れるプラズマ乱流のモデル化を取り上げ,2スケール統計理論を用いて乱流ダイナモモデルを構成し逆転磁場ピンチの構造を定性的に説明し得ることを明らかにした.課題2の複雑乱流のモデリングと数値解析(小林敏雄担当)では管路内の強い旋回を伴なう複雑乱流場に対して乱れの非等方性を考慮したk-εモデルの構築が可能であることを明らかにし,続いてLarge Eddy Simulationに基づく旋回流解析コードを提案した.課題3の複雑乱流における乱流輸送現象のモデリングと数値解析(鈴木健二郎担当)では逆流や再付着を伴なう管内噴流と強制対流膜状凝縮を取り上げ,各種乱流モデルの数値解析を試みた.特に強制対流膜状凝縮については界面波の影響を考慮して凝縮液膜流と蒸気乱流の両方の支配方程式を同時に解く手法を提案した.課題4の乱流燃焼のモデリングと数値予測(水谷幸夫担当)では流速の異なる2つの予混合気流の境界に置かれたパイロット火災により安定化される乱流予混合火炎を対象に小スケール・強乱流の場で観察される分散反応塊火炎について数学モデルを作成しその有効性を実験結果との対比によって検証した.複雑乱流場の数値解析においてはエネルギー散逸を保証する形の乱流モデルの構成が不可欠であるとの認識の下に,(1)k-εモデル,応力方程式モデルあるいはLarge Eddy Simulationなどの流れのモデルの見直し,(2)現象を複雑化させる循環流,旋回流,分散相の存在,相変化現象や化学反応と乱流との相互干渉などの因子のモデルの提案,(3)大規模数値計算を実行するための高速アルゴリズムの開発や計算境界条件の設定という数値解析上の問題の打破,(4)精度の高い実験結果との比較によるモデルの診断をテーマに総合的に研究を進めた.各分担者の今年度の主な成果の次のとおりである.課題1の乱流の統計理論とモデリング(吉澤徴担当)では核融合プラズマ閉じ込め方式の代表例である逆転磁場ピンチにおいて現れるプラズマ乱流のモデル化を取り上げ,2スケール統計理論を用いて乱流ダイナモモデルを構成し逆転磁場ピンチの構造を定性的に説明し得ることを明らかにした.課題2の複雑乱流のモデリングと数値解析(小林敏雄担当)では管路内の強い旋回を伴なう複雑乱流場に対して乱れの非等方性を考慮したk-εモデルの構築が可能であることを明らかにし,続いてLarge Eddy Simulationに基づく旋回流解析コードを提案した.課題3の複雑乱流における乱流輸送現象のモデリングと数値解析(鈴木健二郎担当)では逆流や再付着を伴なう管内噴流と強制対流膜状凝縮を取り上げ,各種乱流モデルの数値解析を試みた.特に強制対流膜状凝縮については界面波の影響を考慮して凝縮液膜流と蒸気乱流の両方の支配方程式を同時に解く手法を提案した.課題4の乱流燃焼のモデリングと数値予測(水谷幸夫担当)では流速の異なる2つの予混合気流の境界に置かれたパイロット火災により安定化される乱流予混合火炎を対象に小スケール・強乱流の場で観察される分散反応塊火炎について数学モデルを作成しその有効性を実験結果との対比によって検証した.
離散的視点に基づくネバリンナ理論の研究

複素解析の理論であるネバリンナ理論と数論の理論であるディオファントス幾何学の間には強い類似性があることがVojtaらによって指摘されてきた。本研究では本来連続的な世界に立脚しているはずのネバリンナ理論の中には離散的な原理が存在しているはずである、という視点からネバリンナ理論の研究を行った。特にネバリンナ理論に現れる接近関数をこの視点から考察して、第二主要定理の等式評価を証明し、それを有理型関数に対する古典的な問題であるGol'dberg予想とMues予想の解決に応用した。Nevanlinna理論と数論の間に類似関係があることがこれまでに指摘されてきており、現在も国内外で活発な研究がなされている。本研究では連続的な世界に立脚するNevanlinna理論の背後に離散的な原理が存在する、という視点からNevanlinna理論の研究を行う。全複素平面上で定義された定数でない有理型関数の高階微分は極より沢山の零点を持つというGoldberg予想を研究した。またそれと関連した、有理型関数の導関数に対するネバリンナの欠如指数関係式に対いする最良評価を与えるMues予想を研究した。この目的のために、ネバリンナの第二主要定理の逆向きの評価式、及び有理関数をターゲットとする一様な分岐項つきの第二主要定理を研究した。Mues予想などへの応用上重要なのは、一様な第二主要定理の誤差項をターゲットの数の多項式オーダーで評価することである。そのために、アールフォルスによる被覆面に対する第二主要定理を精密化して、ターゲットとなる点の個数の多項式オーダーでの評価を示した。さらに、タイヒミュラー空間論、モジュライのコンパクト化に現れる退化曲線の樹構造、双曲リーマン面に対する細・太分解などを援用して現在、論文を執筆中である。この仕事は21年度にも継続して行なうことになる。また、別の研究として、像がザリスキー位相に関して稠密な整正則曲線を許容するような射影多様体を研究した。得られた成果は、そのような多様体の基本群はいかなる線形表現に関しても像が有限の違いを除けば可換になる、というものである。応用として、スタイン空間の線形群による商として作られる射影多様体がザリスキー位相に関して稠密な整正則曲線を許容すれば、そのような多様体は実質的にはアーベル多様体となることを示した。これは、すでに知られた幾つかの結果の拡張になっている。この結果は、フランスの雑誌Ann. Inst. Fourierに出版予定である。昨年度に引き続き、全複素平面上で定義された定数でない有理型関数の導関数の値分布を研究した。すなわち、高階微分は極より沢山の零点を持つというGoldberg予想と有理型関数の導関数に対するネバリンナの欠如指数関係式に対いする最良評価を与えるMues予想を研究した。この目的のために、ネバリンナの第二主要定理の逆向きの評価式、及び有理関数をターゲットとする一様な分岐項つきの第二主要定理を証明した。さらに、タイヒミュラー空間論、普遍正則運動、モジュライのコンパクト化に現れる退化曲線の樹構造、双曲リーマン面に対する細・太分解、点つきリーマン球のモジュライ空間の境界の近傍における単射半径の評価、ベルトラミ方程式の解の実解析性などを援用して現在、論文を執筆中であるが、大まかな形はすでに完成しているので、近日中には論文を発表できることを目指している。この研究に関しては、今年度に京都で行なわれた国際的な研究集会であるNevanlinnaコロキウムでも招待講演として発表した。また、スタイン空間の線形群による商として作られる射影多様体がザリスギー位相に関して稠密な整正則曲線を許容すれば、そのような多様体は実質的にはアーベル多様体となることを示した論文は、現在フラシスの雑誌Ann.Inst.Fourierより出版予定である。平成22年度の研究実績は以下の通り。複素平面上の有理型関数の高階導関数は極より沢山の零点をもつ、というGol'dberg予想と複素平面上の有理型関数の導関数に対する欠如指数関係式を与えるMues予想の証明に関する論文を完成させた。この論文はかなり長編のものであるので、22年度はもっぱらこれをいかに読みやすく書くか、ということに時間をさいた。具体的には、双曲幾何学をなるべくシンプルに適用する方法を工夫したり、正則運動に関する主張などそれ自身としても興味を持たれそうな部分は一か所にまとめる工夫をしたりした。

また、このように論文を校正する作業の中でGol'dberg予想の主張は従来予想されていたよりも強い形で成り立つことをつきとめた。実際、整関数に対してGol'dberg予想は自明な主張になるが、この強い形では整関数に対しても自明ではない、新しい評価式を与える。すなわち、整関数の高階導関数の零点は、整関数の有限個の点の上での分岐点の個数の総和より沢山ある、ということが分かる。この結果から、次のような予想をたてるのが自然である。位数有限な整関数がある点の上で無限回分岐をしたとすると、その整関数の高階微分は零点を無限個もつ。22年度の後半には、楕円曲線から一点を抜いた双曲リーマン面のボアンカレ計量について考察した。残念ながら、まだ新しい成果を得る段階には達していないが、今年度以降も継続して研究していきたい。本研究課題において、ネヴァンリンナ理論を離散的視点から考察するために、最も重要であると位置づけていた第二主要定理の等式評価に関する論文を投稿し、査読報告に基づき論文を修正した。この第二主要定理の等式評価に関しては査読者からも極めて高い評価が得られた。また、高次元第二主要定理に関する研究を継続して行い、論文を現在準備中である。具体的には、アーベル多様体を含むより広いクラスであるアルバネーゼ次元が最大の複素射影多様体をターゲットとする第二主要定理を研究した。その応用として、一般型多様体の中の一般型でない部分多様体をすべて含むような薄い部分多様体が存在する、というLang予想を、アルバネーゼ次元が最大の射影多様体に関して確認した。これは2次元の場合に最近部分的な結果が得られているものの、一般には未解決であった。この結果をさらに精密化して、アルバネーゼ次元が最大の射影多様体の中の曲線の標準因子に関する次数の評価式を超越的な曲線を含めて評価することができた。これをアルバネーゼ次元が最大の射影多様体の族の切断に関して証明することが出来たらとても興味深く、今後の課題である。また、極小曲面論において重要ないわゆるOssermanの補題の一般化に関する梅原、山田の問題を、京都工芸繊維大学の奥山裕介氏と共同で研究した。これは曲面論から生じた問題であるが、結論は複素解析としても十分興味深く、孤立真性特異点のまわりの正則関数に関する、ある種の長さが有限であるような道が存在する、というものである。論文は現在準備中である。
脱分化脂肪細胞を基盤とした新医療開発研究

これまでの骨再生医療では間葉系幹細胞を用いた研究が主体であった。近年、脱分化脂肪細胞には間葉系幹細胞と類似した多分化能があるとされ、各再生医療への応用が期待されている。本研究は脱分化脂肪細胞を用いた新医療開発を想定した基礎研究である。その概要は脱分化脂肪細胞を基盤とした培養骨芽細胞株を樹立させ、3D-Printerを応用しcustom化した人工骨で喪失骨を再現し、両者を融合させるものである。精密に再現した人工骨に培養細胞を含有させ、自己生体への適合を向上させる事が可能な新規バイオマテリアルの開発が本研究の主目的である。本研究結果は骨再生分野において新たな革新的技術となり得る可能性を有している。
幼児の会話におけるトピックの継続

本研究は日常の社会的相互交渉において、幼児がどのように日常会話でトピックを継続していくのかを明らかにすることを目的としている。子ども間の会話には、クラスの同年齢児の子どもや、統合クラスに在籍する発達障害児との相互交渉、保育者との相互交渉も含んだ。平成14年度に引き続き、保育所での日常観察データを収集および家庭での乳幼児親子の会話もあわせて収集し、分析を進めた。平成15年度は、第1に、親子間の会話分析において食事場面の継続データと絵本遊びの継続データを比較検討することにより、場面の違いにおけるトピックの継続の特徴を分析した。その結果、子どもの月齢が高くなるにつれてみられる会話の構造的変化と、トピックが、場面に規定されているものとの両面があることがわかった。また、トピックの維持と、他者及び自己の内的状態の言及との関連も分析した。第2に、45歳児クラスの同年齢児の子ども同士の会話において、どのようにトピックが維持されるのかの質的分析を行った。その結果、トピックの維持における語用知識や、会話の相互調整や、トピックの逸脱や発展における笑いの役割などの知見が得られた。幼児期のナラティヴにおいてトピックの維持に影響する発話と身振りやしぐさとを分析した。あわせて関連性理論の観点から子どもの会話構造の発達における相互性の意味性について研究成果報告書にまとめた。本研究は日常の社会的相互交渉において、幼児がどのように日常会話でトピックを継続していくのかを明らかにすることを目的とし、本年度はその分析の枠組みを作る第一段階としての予備的分析をおこなった。第1に、幼児は日常会話でどのように会話を構造化しようとし、どのような対話者であろうとするのか。また会話における相手の発話意図をどのように推測するのかを関連性理諭から検討した。第2に、多様な語用論的な知識のうち(1)年齢により使用可能な語用論知識とは何か、(2)それらが実際の会話場面でどのような重みづけで活用されているのかを検討した。平成13年度は会話に関する幼児の語用論知識の発達を明らかにするために、どのように幼児が日常会話の中でトピックの継続をしているかをUSAでの英語児、日本での日本語児のデータを収集している。データは、統合保育児も含む2歳児、3歳児、4歳児、5歳児クラスの子どもたちを対象とし幅広いが、本年度は少数事例め会話や相互交渉の詳細な予備的分析を行い、分析指標の全体的枠組みをつくることを中心とした。会話の基本構造として1.話者交代のルール、2.隣接対、3.先行連鎖、4.会話の開始と終了という分析軸が取りだされた。また子どもが会話でのトピック継続に当たり、1.共同体共通の基盤(百科辞典的知識)、2.個人的共通体験に基づく知識、3.現前の環境や「場」の状況、4.非言語情報(体の動きや身振り)、5.先行する発話内容、などコンテキストのどれを利用しやすいのかという分析軸を取り出した。さらに意図の明示化が行なわれるコミュニケーションについてのエピソードを取り出し、会話相手の違いによる差異を比較した。平成13年度に引き続き、保育所での日常観察データを収集することと並行して、分析を進めた。平成14年度は語用否定のみられる会話での日常会話の中でトピックの継続をしているかを分析した。また日常会話との比較検討のためドラマの中の子どもの日本語についての質問紙調査および実際に放映されているドラマのテクスト分析を行い、その特徴を明らかにした。幼児間の語用否定の会話として、1.言語による語用否定の出現数の年齢差はみられないが,年長児ほど行為としての語用否定が減少するので、否定総量は減少た。

3.否定発話は相手の否定的感情を増幅させ、否定ルーティン(Garvey、1987)という交換系列の基本型がみいだされた。これは発話意図と関連性理諭から検討された。4.年長児では,方略を用いた相互的発話や行動が,否定的感情を増幅させないことから、会話におけるトピックの継続がおこなわれた。年齢にともなう語用論知識の差が語用論否定の使用に影響した。ドラマの中の子どもの日本語は日常会話に比べ、トピックの継続という点から次の特徴がみられた。1.非対称な発話量や発話機能、2.会話の展開を一定方向に意味づける発話の存在が、過剰な解説や、会話のナラティヴ(語り)傾向を高める、3.会話の省略が少なく発話における構文完成度が高い槌、二者以上の発話の重なり、トピックの逸脱や発展が極端に少ないなどがみいだされた。本研究は日常の社会的相互交渉において、幼児がどのように日常会話でトピックを継続していくのかを明らかにすることを目的としている。子ども間の会話には、クラスの同年齢児の子どもや、統合クラスに在籍する発達障害児との相互交渉、保育者との相互交渉も含んだ。平成14年度に引き続き、保育所での日常観察データを収集および家庭での乳幼児親子の会話もあわせて収集し、分析を進めた。平成15年度は、第一に、親子間の会話分析において食事場面の継続データと絵本遊びの継続データを比較検討することにより、場面の違いにおけるトピックの継続の特徴を分析した。その結果、子どもの月齢が高くなるにつれてみられる会話の構造的変化と、トピックが、場面に規定されているものとの両面があることがわかった。また、トピックの維持と、自己の内的状態の言及との関連も分析した。第二に、4-5歳児クラスの同年齢児の子ども同士の会話において、どのようにトピックが維持されるのかの質的分析を行った。トピックの維持における語用知識や、会話の相互調整や、トピックの逸脱や発展における笑いの役割などの知見が得られた。幼児期のナラティヴにおいてトピックの維持に影響する発話と身振りやしぐさとを分析した。あわせて関連性理論の観点から子どもの会話構造の発達における相互性と意味性について研究成果報告書にまとめた。
難治性固形腫瘍に対する分子標的療法開発へのアプローチ

神経芽腫においてp53は通常核内に存在し、抗がん剤でありDNA損傷をもたらすDoxorubicinによってp53は誘導され、核内に蓄積した。このDoxorubicin刺激によってp53はそのセリンがリン酸化された(Serine15,20,46を抗リン酸化ペプチド抗体で検索した)。しかしながらDoxorubicinに対して耐性の神経芽腫株では、Doxorubicin投与によってp53がリン酸化を受け核内に蓄積しても、p53依存性に転写が促進することが知られているp21Cip1/Waf1,MDM2,Bax, Puma, Noxaは増加しなかった。Doxorubicin感受性株ではpro-apoptotic Bcl-2 familyのうちNoxaのみがtotalcell lysateで蛋白量が増加していた。しかしながら無刺激の時点で相当量のNoxaが非感受性株でも認められることから、ミトコンドリアにおけるNoxa発現量を解析する必要があると判断し、細胞分画法でミトコンドリアにおけるBcl-2 family蛋白の発現解析を行った。その結果Doxorubicin感受性株ではミトコンドリアにおいてDoxo刺激によるNoxaの蓄積が明確に認められ、Bcl-2の発現量との比率も増加していた。Doxorubicin感受性株での細胞死に伴い、ミトコンドリアからのチトクロームCの放出、ミトコンドリア膜電位の変動、カスペース9/3/7の活性化が認められることから細胞死の原因はミトコンドリア依存性アポトーシスであることが明らかにされた。これはDoxorubicin感受性株でNoxaがミトコンドリアで増加することが原因と考えられる。進行期神経芽腫は化学療法に対して治療初期の反応は良好であるが、再発率が高く、再発後にはp53の変異率が増加して化学療法に対して不応になっていく。今回の研究からP53が野生型を維持している期間に、p53の転写活性を正常に維持すれば治療成績の改善が見込める可能性が示唆された。今後の研究課題として神経芽腫のDoxorubicin耐性株におけるp53の転写活性抑制機構を検討することが必要と思われた。はじめに:神経芽腫細胞においてはp53の遺伝子変異がほとんど同定されず、p53経路の不活化機構はp53の細胞質から核への移行の障害によると考えられてきた。しかしながらp53経路は細胞死誘導にとって最も重要な経路のひとつであり、この経路の神経芽腫細胞の細胞死における役割を明らかにすることが新たな治療法の開発に重要と思われる。この細胞死におけるp53の役割を検討したところ、SK-N-SH,SH-SY5YにおいてWestern blottingでのp53の増加が見られた。IFによる検討では全ての細胞でp53の核への移行・増強が認められたが、特にLMR32,NB-1で顕著であった。しかしながら、p21Cip1/Waf1のDoxo投与による増加が見られたのはSK-N-SH,SH-SY5Yのみであった。また、p53のユビキチンリガーゼであるMDM2を強制発現させたSK-N-SH亜株では、Doxo投与に対して耐性を示した。この株ではDoxo投与によるp53の集積が格段に低下していた。考察:DOXO処理した神経芽腫細胞ではp53の核移行は程度の差はあるが保たれていた。

細胞死が顕著に誘導された株ではp53下流因子が発現増強し、Mitochondria依存性Caspaseが活性化されていたことから、p53下流の因子によるMitochondriaの障害がこの細胞死誘導機構にとって重要と思われた。p53が神経芽腫の発がん・悪性化に密接に関連していることがMDM2を強制発現させたSK-N-SH亜株を用いた実験によってさらに確認された。以上の研究によって、神経芽腫においてこれまで発がん起序・悪性化への関与が諸説あったMDM2/p53経路の重要性が示され、神経芽腫治療開発の分子標的として再考されるべきことが示された。神経芽腫においてp53は通常核内に存在し、抗がん剤でありDNA損傷をもたらすDoxorubicinによってp53は誘導され、核内に蓄積した。このDoxorubicin刺激によってp53はそのセリンがリン酸化された(Serine 15,20,46を抗リン酸化ペプチド抗体で検索した)。しかしながらDoxorubicinに対して耐性の神経芽腫株では、Doxorubicin投与によってp53がリン酸化を受け核内に蓄積しても、p53依存性に転写が促進することが知られているp21Cip1/Waf1,MDM2,Bax, Puma, Noxaは増加しなかった。Doxorubicin感受性株ではpro-apoptotic Bcl-2 familyのうちNoxaのみがtotal cell lysateで蛋白量が増加していた。しかしながら無刺激の時点で相当量のNoxaが非感受性株でも認められることから、ミトコンドリアにおけるNoxa発現量を解析する必要があると判断し、細胞分画法でミトコンドリアにおけるBcl-2 family蛋白の発現解析を行った。その結果Doxorubicin感受性株ではミトコンドリアにおいてDoxo刺激によるNoxaの蓄積が明確に認められ、Bcl-2の発現量との比率も増加していた。Doxorubicin感受性株での細胞死に伴い、ミトコンドリアからのチトクロームCの放出、ミトコンドリア膜電位の変動、カスペース9/3/7の活性化が認められることから細胞死の原因はミトコンドリア依存性アポトーシスであることが明らかにされた。これはDoxorubicin感受性株でNoxaがミトコンドリアで増加することが原因と考えられる。進行期神経芽腫は化学療法に対して治療初期の反応は良好であるが、再発率が高く、再発後にはp53の変異率が増加して化学療法に対して不応になっていく。今回の研究からp53が野生型を維持している期間に、p53の転写活性を正常に維持すれば治療成績の改善が見込める可能性が示唆された。今後の研究課題として神経芽腫のDoxorubicin耐性株におけるp53の転写活性抑制機構を検討することが必要と思われた。
新生代後期の対馬・朝鮮海峡の開閉に伴う貝形虫の分散・消滅・進化に関する研究

本研究の目的は新生代後期を通じて,対馬・朝鮮海峡の開閉が貝形虫の移動や消滅,進化とどのような関連性があるのかを解明することである.そこで,平成17年19年度,長崎県対馬の閉鎖的内湾(舟志湾,浅茅湾,三浦湾)および大村湾で現世堆積物の採取を行い,現生貝形虫群集の解析を行った.化石に関しては,新潟県鮮新統鍬江層,宮崎県宮崎層群,中国山地の中新統などから試料採取を行った.また,既存の研究やこれまでに採取してきた日本の下部中新統から完新統までの堆積物試料についても検討した.結論としては以下の4点である.1.少なくとも中期更新世(海洋酸素同位体ステージ12)よりあと現在まで,朝鮮海峡が閉鎖的内湾泥底種の分布を規制する地理的障壁になっている.すなわち,日本産の内湾貝形虫群集と,朝鮮・中国産とは優占種に関して,違いが見られた.2.中部鮮新統鍬江層の間氷期の堆積物中には水深50m以浅に生息する暖流系種が認められ,特に,約2.9Maには確実に暖流が流入した可能性が高い.しかしながら,当時黒潮影響下に生息した主要な貝形虫種(例えば,宮崎層群の貝形虫化石群集)は少ない.このように流入した暖流は厚さも規模も今よりの弱かったと推定される.3.鮮新世中期の間氷期の日本海には,水温が6°C以上の温暖な中層水が発達し,現在のような水温5°C以下の日本海中層水は無かったと推定される.ただし,このような温暖中層水の流入経路については明確にならなかった.4.中期中新世前期の温暖期(約16Ma)Mid-Neogene climatic optimum)には南方海峡が大きく開き,継続的に暖流が流入していたため,中国山地から東北地方まで類似した熱帯-亜熱帯系浅海貝形虫群集が繁栄していた.この群集は前期中新世後期(17-18Ma)の群集とは異なる点が多い.本研究の目的は新生代後期を通じて,対馬・朝鮮海峡の開閉が貝形虫の移動や消滅,進化とどのような関連性があるのかを解明することである.そこで,平成17年19年度,長崎県対馬の閉鎖的内湾(舟志湾,浅茅湾,三浦湾)および大村湾で現世堆積物の採取を行い,現生貝形虫群集の解析を行った.化石に関しては,新潟県鮮新統鍬江層,宮崎県宮崎層群,中国山地の中新統などから試料採取を行った.また,既存の研究やこれまでに採取してきた日本の下部中新統から完新統までの堆積物試料についても検討した.結論としては以下の4点である.1.少なくとも中期更新世(海洋酸素同位体ステージ12)よりあと現在まで,朝鮮海峡が閉鎖的内湾泥底種の分布を規制する地理的障壁になっている.すなわち,日本産の内湾貝形虫群集と,朝鮮・中国産とは優占種に関して,違いが見られた.2.中部鮮新統鍬江層の間氷期の堆積物中には水深50m以浅に生息する暖流系種が認められ,特に,約2.9Maには確実に暖流が流入した可能性が高い.しかしながら,当時黒潮影響下に生息した主要な貝形虫種(例えば,宮崎層群の貝形虫化石群集)は少ない.このように流入した暖流は厚さも規模も今よりの弱かったと推定される.3.鮮新世中期の間氷期の日本海には,水温が6°C以上の温暖な中層水が発達し,現在のような水温5°C以下の日本海中層水は無かったと推定される.ただし,このような温暖中層水の流入経路については明確にならなかった.4.中期中新世前期の温暖期(約16Ma)Mid-Neogene climatic optimum)には南方海峡が大きく開き,継続的に暖流が流入していたため,中国山地から東北地方まで類似した熱帯-亜熱帯系浅海貝形虫群集が繁栄していた.この群集は前期中新世後期(17-18Ma)の群集とは異なる点が多い.本年度は,まず,北九州の海域における現世貝形虫群集の生物地理を明確にするため,10月5日10日まで長崎県大村湾・佐世保湾にて,海洋調査を行った.大村湾内については測線を設定し,漁協を通じて借り上げた小型漁船にて,エクマンバージ式グラブ採泥器とソリネットを主に使用して,研究協力者(1名)と60地点から表層堆積物を採取し,主要な水質の測定も行った.試料は群集解析・分類学的研究を行うためのホルマリン固定用試料,DNA分析用のエタノール液浸試料,さらに全有機炭素,全窒素,全イオウ濃度分析のための試料に現地で分別した.研究室にて抽出された種については,走査型電子顕微鏡(JEOL T220A)を主に用いて,分類学的検討を現在行っているが,基本的には日本全国の閉鎖的内湾泥底に生息するBicornucythere bisanensisが圧倒的多数を占める群衆からなっていることが明らかになった.佐世保湾に関しては,十分な試料は今回採取できなかった.化石に関しては,10月27日30日に,九州に分布する上部第三系と第四系のうち,内湾性貝形虫化石が産生する宮崎県鮮新統宮崎層群高鍋層と更新

統通山浜層から試料を採取した.前者については貝型虫群集の周期的な変動を復元するために,試料間隔をできるだけ密にして,電動コアラーを用いて採取を行った.結果として,高鍋層からはAcanthocythereis munechikai, Hirsutocythere hanaii, Loxoconcha sinensis, Neonesidea elegansなどの東シナ海で多産する暖流系種が産出し,現在,群集の垂直変化について,解析中である.また,堆積年代を決定するため,石灰質ナンノ化石についても検討中である.通山浜層に関しては,残念ながら今回採取した試料から貝形虫化石が得られなかった.本年度の研究計画に基づき,18年7月12日から19日にかけて長崎県対馬中央部の浅茅湾と三浦湾にて表層堆積物と柱状試料を,北部の舟志湾にて表層堆積物を採取した.さらに昨年度も調査した長崎県大村湾にて11月9.10日に追加調査を行った.これらの現世試料を分析した結果,現在(過去約100年以降)の対馬の内湾生貝形虫群集は,中国・朝鮮半島沿岸のそれよりはむしろ,浦内湾や大村湾に代表される九州沿岸の群集に類似していることがわかった.このことは現在,朝鮮海峡がいくつかの内湾種にとって障壁となっていることを示す.このような内湾生貝形虫の代表的な種であるBicornucythere bisanensisに関して,これまで日本周辺で少なくとも4つの型(A, P, G, M)が認められてきた.今回,これらのうち,生体が手に入った3つの型(A, P, G),および西南日本に生息するBicornucythere sp.について雄性生殖器を詳しく検討した.結果として,これらは全て別種であり,P, G型は中国,朝鮮,ロシア沿岸など大陸沿岸の内湾にしか生息せず,これらの種の移動に関して,現在朝鮮半島が障壁となっていることが確認された.さらに,鮮新世中後期に主に日本海側に堆積した地層より産出する貝形虫化石群集を対象として,再度群集解析を行った.その結果,対馬海峡は鮮新世中期に断続的に開いており暖流系の浅海生種が侵入していたことがわかった.しかしながら,2.75Maを境に好冷生種が増加し,また,氷期と間氷期の表層水温差が顕著になったと推定した.また,約3.52.6Maの問,間氷期には水温6-20°Cの温帯性中層水が存在し,氷期にはこのような比較的暖かい中層水が存在しなかったことがわかった.しかしながら,貝形虫化石からは温帯性中層水が南方の対馬海峡から流入したのか,それとも北方海峡から流入したのかは明らかにできなかった.本年度は(1)鮮新世中期(300万年前前後)における対馬暖流の流入を把握するため,日本海沿岸に分布する地層中の浅海性貝形虫化石群集の種構成を明らかにすること,および(2)これまで得られた内湾性貝形虫に関して,総括し,対馬・朝鮮海峡の存在がどの種群の分散に影響を与えたのか明確にすることである。(1)については,今年度新潟県新発田市に分布する鮮新統鍬江層の調査を行い,試料を採取した.また,同時代の暖流系群集を明確にするために,宮崎層群佐土原・高鍋層からも貝形虫化石用の試料採取を行った.結果として,鍬江層ではBairdoppilata sp.のような暖流系の上部浅海帯群集に属す種が多産したが,他の暖流系種は少なく,中部浅海帯以深の暖流系種はHirsutocythere hanaiiが産出したにすぎなかった.群集の大多数は冷温帯系種や絶滅好冷性種によって占められていることがわかった.このように暖流流入の可能性は高くなったが,その厚さは薄かったと推定される.(2)に関しては,長崎県大村湾および対馬の現生内湾性貝形虫についてデータをまとめ,中国・韓国の内湾群集との比較を行った.結果として,中国・韓国の内湾の優占種のうち,Neomonoceratina dongtaiensis, Bicornucythere sp.GやBicornucythere sp. P(入月・渕川,2007)は対馬生息していないことがわかり,前年度予察的に結論を示したように,朝鮮海峡が移動の障壁になっていることが明確になった。
AFMを用いた研磨加工素過程とナノ・マイクロ加工の研究

重要度が増している研磨技術の高度化を目指して、研磨技術の素過程の検討を行った。本研究では、研磨におけるナノスケール切れ刃の加工についてAFMの触針を用いて検討を行った。触針を代表的な砥粒材料であるダイヤモンド、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア等で作製し、石英製の光ファイバの端面に対して加工した。光ファイバを用いることによって光学的に加工変質の評価が行える。またAFMの改造によって液中での加工を可能とし、液の化学作用も評価した。また、加工前後の触針磨耗量をFESEMによって評価した。検討の結果この実験は実際の研磨加工をよく反映し、研磨における切れ刃の作用の解析に有用であることがわかった。形状の明確なAFM触針先端を研磨における砥粒のナノ形状切れ刃とし、AFMシステムによりその切れ刃を制御し、研磨と同様に液中でナノスケールのスクラッチ加工することにより、研磨の基礎過程を明らかにすることを目的としている。触針としてシリカを用い、石英製の光ファイバにスクラッチ加工をpH11.5のアルカリ雰囲気で加工すると、加工量が大きく増えたにも関わらず加工ダメージは純水中での加工と同様ほとんど発生しなかった。また、この際の触針摩耗量と加工量も純水中の加工と同様ほぼ同量であることがわかった。これらは、シリカ触針で石英を加工する場合やはり同種の材料がお互いに摩滅しながら加工することの証拠となると考える。アルミナ触針は、今までの検討で純水中ではほとんど加工しないことを確認したが、アルカリ中では、加工することが明らかとなった(通常の研磨においても研磨液はアルカリに調整されている)。この際、加工量に対し摩耗量はモル換算で少ないこと、および反射減衰量から比較的小さな加工ダメージが形成されるなどの新しい知見を得ることができた。一方ダイヤモンド触針でアルカリ雰囲気中で加工をすると加工量は増加したが加工ダメージの変化はあまりなかった。これらのことは研磨における化学効果とその結果としての加工ダメージ形成のモデル・メカニズムを考察するうえで重要な実験結果と考える。また、さらに多くの材料への研磨技術の適用を目指し、SiC単結晶、GaN単結晶の準備をするとともに、SiCについてはAFM触針の作製も行った。試料の準備、触針、雰囲気を変えた個別の実験はおおむね行えたが、この段階でAFMの故障が発生し、現在修理、復旧を急いでいる。これにより、触針、雰囲気を変えた個別実験については、有意義な実験結果が得られつつあるが、予定の検討まで行えていない。復旧を急ぐとともに、スクラッチの高速化、低速研磨等の次の検討に向けて準備も急ぐ。これによりバランスよく、効率的に研究目的に近づくようにする。AFM触針を非常に小さい研磨砥粒の切れ刃と見立て研磨の基礎過程を評価する検討では、純水中では加工しないアルミナ製触針もアルカリ性溶液中では加工する結果の再確認と精度の向上を行った。その結果、pH10においてほぼ3nm加工し、反射減衰量は51dB程度となったこれは、ダイヤモンド触針の同程度加工した場合の47dBと比べると加工ダメージとしては小さく、やはりこの条件の加工ではダイヤモンドとは異なる加工変質層形成行われていると考えられる。これらを"The International Symposium on Advances in Abrasive Technology 2016"で発表した。また、加工荷重の変化の化学的作用への影響を調べた。アルミナ、シリカ触針で加工荷重の影響が大きいのに対し、化学的作用の大きいと思われるセリア触針では、影響が小さかった。これらは、"euspen's international conference 2017"で発表の予定である。薄くても非常に硬くさらに電気伝導性のある機能性膜の触針への堆積を水素ドープECRスパッタリング堆積法で検討した。水素濃度3%、基板バイアス60Vの条件でダイヤモンドに匹敵するほど硬く、導電性のある膜が作製可能であることがわかった。この条件では、グラファイトの六員環の他に五員環も形成されていることも明らかになってきた。実際の研磨技術との比較を目的としてパワーデバイスとして重要であるSiCおよびGaNの研磨の検討も行った。研磨における化学的側面の取り入れとして、新たな酸化剤の導入やpHの変化と紫外線照射効果等の化学作用の援用を試みた。さらに、研磨におけるパッドの影響を小径パッドを用いた高速公転研磨において、研磨パッドの表面形状による研磨液の保持能力の違いについて究明することによって検討した。本課題におけるもう一つの側面である、実際の研磨技術への展開として、SiC基板、GaN基板の加工の検討を行った。SiCに対しては、新しい酸化剤を導入した研磨、GaNにおいては、低圧水銀ランプによる紫外線照射とアルカリ電解水による研摩の高速化の検討を行った。いずれの検討でも加工速度の上昇がみられた。ここでアルカリ電解水を用いれば、液の廃棄が非常に容易になり環境にやさしくなるとともに安全性も高くなる。また、触針への機能性膜堆積のためのECR膜作製においては、ある特定のメタンドープ濃度と基板バイアス値で非常に硬く導電性のある膜を確認しいる。さらにこの条件では膜の密着性がよくなるとことも確認できた。これらの新たな展開が、AFM触針による実験自体への遅れの一因となった。また、平成27年度の終わりに起きたAFMの不調の対処には、予想以上に時間がかかった。本検討におけるスクラッチ加工に有効なAFM装置が古く、メーカーでも修理対応ができないことがその原因であり、AFMセンサー部の電気回路、光学系のリバースエンジニアリングにも対応できる修理業者を見つけ、何とか応急修理を行った。

今後も実験を継続しながら、少しづつAFMの修理、改善を進め、実験自体の精度を上げていくつもりである。研磨加工における各種砥粒切れ刃に見立てた、形状の良くわかったAFM触針をAFMシステムによって加工荷重と加工運動を制御しながら光ファイバ端面にナノ・マイクロ加工を行うことによって、研磨における非常に小さな切れ刃と披加工材との干渉という素過程を明確に制御された状況で再現し検討した。先端半径0.1μmの微小なダイヤモンド触針による加工では、加工荷重50μNでは3nm、130μNでは4.5nmと上昇し、検討の結果荷重によってほぼ線形に加工量は増加することがわかった。また、加工量が増えると、加工変質層の厚さも増加することもコネクタ端面の光学特性測定から判明した。そこで、今回改めて他の材種の触針についても荷重依存性を検討した。その結果、シリカ、セリア、ジルコニア等の純水中で加工が可能な触針では、やはり加工荷重の上昇ともに、加工量は増加した。しかし、加工変質層は増加しなかった。これは、これらの材種による加工において以前から主張している化学的な効果が大きいことの傍証となる。また、アルミナは、50μNでは加工しなかったが、80μNではわずかに加工し若干の加工変質層も形成された(反射減衰量で55dB以上から53dBへ低下)。しかし加工量は0.4nmとわずかであり、以前のpH10での2.9nmと大きく異なる。pH10の液中の場合、この加工量でも、反射減衰量は51dB程度を維持しており、やはり純水中とアルカリ溶液中では、アルミナ砥粒のシリカへの化学的効果が異なると考えられる。アルカリ雰囲気では触針磨耗モル数に対する加工モル数の比は、8.4となり純水中でのセリア触針の37に次ぐ大きさで、続いて純水中でのジルコニアの4.8となり、アルカリ溶液中のアルミナ触針による加工が化学的な効果が大きいことがわかる。今後は、光ファイバ(石英)以外の材料基板への加工も目指していく。重要度が増している研磨技術の高度化を目指して、研磨技術の素過程の検討を行った。本研究では、研磨におけるナノスケール切れ刃の加工についてAFMの触針を用いて検討を行った。触針を代表的な砥粒材料であるダイヤモンド、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア等で作製し、石英製の光ファイバの端面に対して加工した。光ファイバを用いることによって光学的に加工変質の評価が行える。またAFMの改造によって液中での加工を可能とし、液の化学作用も評価した。また、加工前後の触針磨耗量をFESEMによって評価した。検討の結果この実験は実際の研磨加工をよく反映し、研磨における切れ刃の作用の解析に有用であることがわかった。まだ検討を行っていない材質を含めた各種触針による液雰囲気を変化させた時の加工特性の変化をさらに検討する。さらに光ファイバの石英以外の材質のスクラッチ加工も行う。この場合の加工ダメージの評価について検討を行う。また、これらに先行させて、併せてAFMの修理・整備を行う。
グアニン４重鎖を介して核膜近傍に形成されるクロマチンドメインによる染色体動態制御

進化的に保存された核因子Rif1は、酵母ではテロメア長の制御に関与するが、同時にDNA複製の時空間制御(特定のゲノム領域の複製が核内のどこで、いつ起こるか)の制御に重要な役割を果たす。また、Rif1はDSB修復や転写制御にも関与する。Rif1は代表的な非B型DNA構造であるグアニン4重鎖(G4)を認識しクロマチンに結合し核膜近傍に複製に抑制的なクロマチンドメインを形成することを見出した。本研究では、Rif1がG4結合を介してどのようなメカニズムで核膜近傍に特有なクロマチンドメインを形成し、それにより複製、修復、転写が制御されるかを、その構造的基盤も含めて解明することを目標とする。
腎障害マーカーによるフレイル・サルコぺニア病態評価法の確立

フレイル・サルコぺニアの診断基準には筋肉量、握力、歩行速度が含まれるが、それらを日常診療で測定するのは難しく、より簡便なバイオマーカーの確立が望まれている。近年、慢性腎臓病(CKD)とフレイル・サルコぺニアとの関連が注目されている。腎障害に関連する種々のマーカーとフレイル・サルコぺニアとの関連が報告されているが、多くは透析患者などの末期腎不全や集中治療の現場での急性腎障害(acute kidney injury: AKI)の患者を対象としたものである。本研究は65歳以上の地域住民を対象に、種々の腎障害マーカーのフレイル・サルコぺニア診断に対する有用性を明らかにすることを目的とする。
辺着色されたグラフのラムゼー的性質や構造とその有向グラフへの応用に関する研究

本研究では、(G,c)がrainbowな長さ4のサイクル(以降C_4と書く)を含むことを強制する色次数の下限を求めよというLi教授(パリ大)の問題の解決を目的としている.初年度である本年度は、対象となるグラフを完全グラフK_nや完全2部グラフK_n,mに制限して研究を行なった.特に、PC C_4を含まない辺着色された完全2部グラフK_n,mの研究を行い、その構造を完全に決定した.すなわち、「(K_n,m,c)がPC C_4を含まないならば、適当な点着色写像(以降向き付けと呼ぶ)c^*:V(G)->Nが存在し、任意の辺uvに対して、c(uv)はc(u)またはc(v)である」ことを我々は得た(以下c^*を双対写像と呼ぶ).向きづけられた完全2部グラフを2部トーナメントと呼ぶ.我々が得たPC C_4を含まないK_n,mの構造から、2部トーナメントを構成することができることがわかった.我々が得た構造定理を利用して、Bermond-Thomassen予想の辺着色(K_n,m,c)への一般化を可能にした。本研究の研究目的、方法では、Liの問題を解決するために、以下の制限を与えて研究を進める予定であった。(R1) Gを完全グラフや完全2部グラフに制限する、(R2) rainbow C_4をPC C_4に緩める、(R3) Gの各点に接続する同色な辺の数に上限を与える.本年度は、「研究実績の概要」で述べた通り、PC C_4を持たない完全2部グラフの構造を完全に決定した.さらに、この構造から2部トーナメントBTが一対一で対応することがわかった。従って2部トーナメントの構造を利用することができる。特に、BTの最小で次数がf(k)以上であるための必要十分条件は、K_n,mの各点に接続するすべての色に対して同色の辺の数の上限がn-f(k)であることがわかる.ゆえに、有名な未解決問題Bermond-Thomassen予想、すなわち「有向グラフDの出次数が2k-1以上ならば、k個の互いに点素なサイクルが存在する」の辺着色グラフへの一般化が可能になる。K_n,mに対応する2部トーナメントをDとする.K_n,mのサイクルの存在を有向グラフの言葉に言い換えるためには、Dから辺を取り除いて準2部トーナメントを構成しなければならない。従って、これまでよく研究されている2部トーナメントの主張を準2部トーナメントの主張に一般化しなければならない。本年度の研究により、最小出次数が2k-1以上な準2部グラフが有向C_4を持つことを示した。このことによって、Bermond-Thomassen予想の辺着色完全2部グラフへの一般化した予想を解決することに成功した。辺着色された完全2部グラフの構造の問題は解決したので、次に辺着色された完全グラフ(K_n,c)の構造を解明する.すなわち、PC C_4またはその条件を弱めたPC偶サイクル(長さが偶数のサイクル)を持たない(K_n,c)の構造を決定する.問題点は、完全2部グラフの場合と同様に、その構造は本質的に有向グラフに置き換えることができるのか、できるのならば、どのような有向グラフであるのか。逆にできないのであるなら、有向グラフに置き換えることができない(K_n,c)の構造を決定できるか、を解決する。本年度の研究により、任意の色数に対するPC C_4を持たない(K_n,m,c)のグラフを構成することに成功した。それは当然有向グラフに置き換えることができる。興味深いのは、点数や色数を無限に大きくしても構成できるが、対応する有向グラフは強連結でなくなることである。これは一般的に言える性質なのか、それとも我々が構成したグラフが特殊荷物性質なのかを解明する。特に有向グラフの強連結性は、グラフの連結性と同様に重要な概念である。では強連結性を辺着色されたグラフの性質に一般化することができるだろうか。もし可能ならば、有向グラフの強連結性が持つ構造や性質のうち、どの構造や性質が辺着色されたグラフに一般化できるか、解決する。特に、(K_n,c)が双対写像c^*を持つ場合、多部トーナメントと一対一で対応することが知られている。また多部トーナメントはこれまで非常に多くの研究が行われてきた。それらによって解明した構造や性質のうち、(K_n,c)の構造や性質に一般化できるものを明らかにする。本研究では、(G,c)がrainbowな長さ4のサイクル(以降C_4と書く)を含むことを強制する色次数の下限を求めよというLi教授(パリ大)の問題の解決を目的としている.初年度である本年度は、対象となるグラフを完全グラフK_nや完全2部グラフK_n,mに制限して研究を行なった.特に、PC C_4を含まない辺着色された完全2部グラフK_n,mの研究を行い、その構造を完全に決定した.すなわち、「(K_n,m,c)がPC C_4を含まないならば、適当な点着色写像(以降向き付けと呼ぶ)c^*:V(G)->Nが存在し、任意の辺uvに対して、c(uv)はc(u)またはc(v)である」ことを我々は得た(以下c^*を双対写像と呼ぶ).向きづけられた完全2部グラフを2部トーナメントと呼ぶ.

我々が得たPC C_4を含まないK_n,mの構造から、2部トーナメントを構成することができることがわかった.我々が得た構造定理を利用して、Bermond-Thomassen予想の辺着色(K_n,m,c)への一般化を可能にした。本研究の研究目的、方法では、Liの問題を解決するために、以下の制限を与えて研究を進める予定であった。(R1) Gを完全グラフや完全2部グラフに制限する、(R2) rainbow C_4をPC C_4に緩める、(R3) Gの各点に接続する同色な辺の数に上限を与える.本年度は、「研究実績の概要」で述べた通り、PC C_4を持たない完全2部グラフの構造を完全に決定した.さらに、この構造から2部トーナメントBTが一対一で対応することがわかった。従って2部トーナメントの構造を利用することができる。特に、BTの最小で次数がf(k)以上であるための必要十分条件は、K_n,mの各点に接続するすべての色に対して同色の辺の数の上限がn-f(k)であることがわかる.ゆえに、有名な未解決問題Bermond-Thomassen予想、すなわち「有向グラフDの出次数が2k-1以上ならば、k個の互いに点素なサイクルが存在する」の辺着色グラフへの一般化が可能になる。K_n,mに対応する2部トーナメントをDとする.K_n,mのサイクルの存在を有向グラフの言葉に言い換えるためには、Dから辺を取り除いて準2部トーナメントを構成しなければならない。従って、これまでよく研究されている2部トーナメントの主張を準2部トーナメントの主張に一般化しなければならない。本年度の研究により、最小出次数が2k-1以上な準2部グラフが有向C_4を持つことを示した。このことによって、Bermond-Thomassen予想の辺着色完全2部グラフへの一般化した予想を解決することに成功した。辺着色された完全2部グラフの構造の問題は解決したので、次に辺着色された完全グラフ(K_n,c)の構造を解明する.すなわち、PC C_4またはその条件を弱めたPC偶サイクル(長さが偶数のサイクル)を持たない(K_n,c)の構造を決定する.問題点は、完全2部グラフの場合と同様に、その構造は本質的に有向グラフに置き換えることができるのか、できるのならば、どのような有向グラフであるのか。逆にできないのであるなら、有向グラフに置き換えることができない(K_n,c)の構造を決定できるか、を解決する。本年度の研究により、任意の色数に対するPC C_4を持たない(K_n,m,c)のグラフを構成することに成功した。それは当然有向グラフに置き換えることができる。興味深いのは、点数や色数を無限に大きくしても構成できるが、対応する有向グラフは強連結でなくなることである。これは一般的に言える性質なのか、それとも我々が構成したグラフが特殊荷物性質なのかを解明する。特に有向グラフの強連結性は、グラフの連結性と同様に重要な概念である。では強連結性を辺着色されたグラフの性質に一般化することができるだろうか。もし可能ならば、有向グラフの強連結性が持つ構造や性質のうち、どの構造や性質が辺着色されたグラフに一般化できるか、解決する。特に、(K_n,c)が双対写像c^*を持つ場合、多部トーナメントと一対一で対応することが知られている。また多部トーナメントはこれまで非常に多くの研究が行われてきた。それらによって解明した構造や性質のうち、(K_n,c)の構造や性質に一般化できるものを明らかにする。海外からの招聘者の滞在日程が予定していた1ヶ月から2週間に変更になったため次年度使用額が生じた。