hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工翻訳後修飾

本研究の目的は、「人工翻訳後修飾」を小分子化合物で実現化することである。mRNAから翻訳されたタンパク質は、細胞内で様々な翻訳後修飾を受けて機能調節されている。例えば、タンパク質機能に重要なチロシンのリン酸化やリシンのアセチル化がよく知られている。このような翻訳後修飾は、細胞内では酵素によってなされている。本研究では、同じ効果を小分子化合物で生み出すことに挑戦する。これまでの試薬は、いずれも「デザイン」された試薬であり、現時点での知識を活用したものである。本研究では、細胞内の特定のタンパク質に特異的に共有結合して機能を改変する化合物を網羅的に「発見」する。さらに、発見された化合物がどのようにしてタンパク質の機能を改変するのか、そのメカニズムを解明する。これによって、新たな知識が生産できると期待できる。生命の根幹をなす翻訳後修飾を小分子化合物で人工的に行う「人工翻訳後修飾」を開拓する。平成29年度は、主にスクリーニングを行った。まず、マイルドな親電子反応性基を備えた1061個の化合物を行った。活性判別蛍光プローブを加えて反応させ、SDS-PAGEで分離し、蛍光バンドを検出したところ、多くの化合物・タンパク質のペアを発見した。その標的タンパク質を解析し、五つの化合物・タンパク質のペアを同定した。また、同様にして、反応性天然物の83個をスクリーニングした。その結果、1つの化合物・タンパク質のペアを同定した。予定されたスクリーニングは終了し、予定通り化合物・タンパク質ペアの同定に成功した。反応性天然物については、当初の予定より少ない数のペアしか発見できなかった。標的タンパク質同定の作業に手間取った。平成30年度は、平成29年度のスクリーニング結果を受けて、同定した化合物・タンパク質ペアヒット化合物の解析を行う。解析には、リコンビナントタンパク質や変異型タンパク質を駆使し、有機化学、分析化学、生化学、分子生物学、細胞生物学の手法を組み合わせる。以下の研究を進める。(1)特異性の評価をおこなう。特異性の高い化合物のみ以下の解析を行う。(2)質量分析により反応しているアミノ酸を特定する。(3)酵素活性への影響(反応速度、基質特異性、補酵素への影響)を詳細に調べる。(4)複合体の結晶構造解析と酵素活性変調の分子メカニズムを解析する。以下の研究を進める。標的タンパク質の同定に時間がかかり、未執行額が生じた。該当未執行額については、次年度において実験試薬や研究成果発表旅費に使用予定である。
血中酸素飽和度測定のための超薄型センサーヘッドシステムの開発

日常生活において近赤外分光法を用いたヘモグロビン測定法を意思伝達やリハビリテーションのモニタリングとして使用するため、フィッティング性の優れたセンサ開発を検討した。センサの大きさ・硬度・柔軟性、耐久性を調査した。結果、センサフィッティング性向上に必須である土台の基板には、耐熱性と耐薬品性から樹脂ネオプリムが有用であることが判明した。めっきゲルマニウムをもちいたセンサ構成要素にはチタンと銅の2層基板構造が有用であった。長時間のモニタリングへの環境調整として、インターネットを経由し遠隔地でも画面を介助者が共有できる基礎的なシステムを一部構築した。自作のヘモグロビン測定装置の試作結果をもとにして市販のNIRS法を用いた脳血流測定装置に自作の聴覚フィードバック装置を組み込んだシステムを構築して脳血流量の測定を行った。このシステムを用いて、被験者29人の安静時およびタスク時における酸化ヘモグロビン量の変化を測定及び解析してYES/NO判定の方法について検討した。測定結果のうちヘモグロビン量の時間スペクトルのフーリエ解析とタスクによる脈拍の変化や低周波部分の変動振幅の変化を中心にした解析が夕刻であることが分かった。さらに、タスク時間を変化させた実験により、聴覚フィードバックの有効性が観測された。また、聴覚フィードバックは5秒とという短い時間でも生体に変化を与えることがわかり、YES/NO判定装置の判定時間短縮・精度向上に貢献できることが分かった。周波数スペクトルの成分や最小二乗法による酸化ヘモグロビンの変化も含めた多変量解析を行うことにより、今後さらなるYES/NO判定装置の精度向上が期待できることが分かった。これらの成果を研究会で報告した。めっきゲルマニウム膜中に存在する酸素の低減のため、本研究では空気よりも重いアルゴンをテフロンチューブにより流量制御してメッキ液中に導入して、バブリングすることによりメッキ液上部にアルゴンでふたをすることでこの問題の解決を図った。光電子分光法を用いたゲルマニウム膜中の酸素測定の結果、膜中の酸素濃度を装置の分解能程度の1%以下まで低減できることが分かった。フレキシブル基板として三菱化成製のネオプリムを用いてめっき法によりゲルマニウム薄膜が堆積できることも確認した。これらの成果を学会で発表した。電気特性ではp型になることが判明しており、新たなドーピング法を試みている。また、めっき時に必要不可欠な銅薄膜層を用いた低温で結晶化が起こることも確認しており結晶性のX線回折法やRAMAM測定により結晶性の評価を行った。フィッティング性に優れる密着型センサーヘッド作製のためにGe薄膜をめっき法により堆積する条件を求めた。まず光透過性を重視して透明導電膜着きガラス基板を使用したが、導電膜がめっき時になくなり成膜ができなかった。文献調査の結果をもとに、本研究では真空蒸着法により光が透過できる膜厚の銅(50nm)/チタン(25nm)/基板構造を形成してめっき時の電極とすることでGe薄膜のめっき形成が可能となった。まためっきではめっき浴に電流を導入する外部電極と金属電極との密着性も堆積速度に大きく影響することがわかり銅スペーサーの導入により300nm/時の堆積速度を実現した。堆積した膜の物性的評価では、FTIR測定から膜中にGe-H、Ge-H2と考えられる結合を確認した。X線回折測定では39°付近に弱い(221)等の回折ピークは見られるのでアモルファス中にごくわずかに結晶化した部分が存在する膜であると考えられる。X線光電子分光装置で深さ方向元素分析を行い、アズデポでは電極として用いた銅とチタン金属のGe膜中への拡散は見られなかった。50nmのアルミニウムを蒸着で形成しショットキーダイオードの電流電圧特性では2桁程度の整流比が得られた。基板として最適なプラスチックについてまず温度面から検討して、数種類の候補が見つかったが、今までの応用例を考慮すると現状ではポリイミド系の樹脂が最も有効であることが分かった。皮膚へのセンサ装着による不具合については、既存の近赤外分光法を用いたセンサにて20名の健常人を対象とした調査を実施した。ポリイミド系の樹脂については現在検討中である。通信機能についてはスマートフォンに表示することがシステム構成と携帯性の面から有効であると結論して、アンドロイド端末への表示プログラムを開発中である。YES/NO判定のための測定時間の短縮の可能性を探ることを目的に、システムで測定した脳血流量の時間的変化をフーリエ解析により求めたヘモグロビン量の時間変化のスペクトルを独自に脈波、呼吸、Q波の3つの領域に分け、それぞれの成分について17項目の計算をした。特に測定時間短縮の可能性を探るため。30秒データを10秒及び5秒に分解し、元の30秒データとの相関を求め、検討した。いくつかの項目については相関が認められた。

ハード面ではさらに測定システムを拡張し、リモートデスクトップを用いてインターネットを経由し遠隔地でも画面を介助者が共有できるようにした。携帯端末への表示に関しては、ケーブルで接続と無線であるブルートウースを用いる方法を検討した。ケーブル接続ではAndroid Design Previewをもちる方法を検討し、自作の脳血流量処理画面であってもアンドロイド端末でモニタできることを確かめた。無線接続ではArduinoとブルートウースを用いることで携帯端末に表示が可能であることを確認した。センサシステム用の素子の開発が遅れているので以前に試作したLabVIEWを用いた脳血流量測定システムをもとにLEDから発光され脳内で反射された光を複数のセンサにより受光するシステムへの変更を試みた。LEDの左右にセンサが位置するようにセンサヘッド部分を変更させるのみでヘモグロビン及び酸化ヘモグロビンの増減の波形を得られるようにした。めっき時に電極として用いるCu膜を利用して低温結晶化を行い150°Cの低温で結晶化ができることを確認した。結晶化時に膜中に移動してくるCuはGeとは反応しておらず、Cuのエッチング液により除去できることも確かめた。電気的特性に関してはGe膜中に固溶限程度のCuが残留する可能性が考えられ、NiGeを用いたドーピングを試みている。データ解析に関して健常者への測定及び解析は予定通り進んでいるが、ALS患者への応用は、研究に協力可能な対象者を見つけるのが難しい。さらに、本研究で用いるシステムの有効性を確認するためには、ALS患者の進行状況依存性が高いので、病状がどのレベルまで進行したかを見極め、残存機能のとの関連を予想して被験者を選び、実験協力への同意を得ることが最重要である。また、被験者への負担を十分考慮する必要があり総合的な判断が必要となっている。このため本研究に協力していただいている病院関係者のアドバイスをもとに実験の準備を進めざるを得ないことが検証部分での若干の遅れの原因である。センサーの開発では導電性制御の問題があり、不純物ドーピング時に使用予定のエキシマレーザが故障中であることが大きな問題となった。また、ゲルマニウムめっき時に基板上に形成している銅薄膜の存在がゲルマニウム薄膜の基本的な物性データの測定に関して通常の構造で測定を行うことが難しく、膜質向上のための最適化に多くの時間を必要としていることが大きな原因であると考えられる。センサ用薄膜形成については初期的な目標はほぼ達成できたと考えられる。当初、センサ構造を実現しやすいと考えられた透明電極はメッキ液を成膜温度の60°Cにして2時間以上保持しても抵抗率が全く変化しなかったが、めっき時に溶けてなくなってしまうという重要な問題を生じた。これに対して光を透過できる50nm程度の銅薄膜を蒸着やスパッタリング法で形成して問題可決を試みたが電極が溶けるという問題点は可決できなかった。そこで本研究では銅及びチタン膜厚を可視光が透過する50nmと25nmとした2層薄膜構造を用いることによりこの問題を解決することができ、本研究の目的の一つであるGe膜の低温堆積を、めっき法により60°Cの低温で達成した。
美術教育実践における教師の「規範」の変遷と展望

昨年度の研究によって、幕末・明治以降約150年の<美術教育実践史>を教師の「規範」という視点から問題を抽出し、基礎資料の整理を行った。そして、「規範」意識の構造化を試み、美術科教育学会誌22号に発表した。本年度は、これをふまえ、現代に生きる教師の意識にある規範を考察した。当初設定した「研究課題1、2明治期から現在までの教師の実践「規範」の変遷」については、昨年度作成した基礎資料を補充するとともに、次の課題研究3の考察に生かした。「研究課題3本学大学院の現職教員、付属学校教員、公立学校教員に対する実践<「規範」意識と授業>調査」についてはアンケート調査や面接調査を行うとともに、ビデオカメラを用いて、その教師の授業撮りを行い、授業記録を作成した。その調査研究で、教師の意識の中心にあった、鑑賞教育、図画工作科・美術科と「総合的な学習の時間」との関連について、奈良教育大学教育実践総合センター紀要11号(通巻25号)、美術科教育学会誌23号で、それぞれ誌上発表した。また、小学校領域「造形的な遊び」に関する意識については、第24回美術科教育学会(2002年3月)で、口頭発表する予定である。鑑賞教育の沈滞は、第2次大戦直後の教育思潮の影響が大きく、ここ10年でようやく見直しがはかられていること、美術教育と「総合的な学習の時間」との関連において、子どもの思考からの考察が足りないこと「造形的な遊び」拡大に関する懸念の所在などについて指摘、考察した。「規範意識は、学習指導要領、教育改革理論、実践環境や内面化された意識などとの関係の中で重層的に形成されている。ある美術教育実践を進めていくときの教師の「規範を提示・考察し、授業改善の根拠とするべく、今後も継続研究していきたいと考えている。以下の研究課題1から3までの基礎的資料の調査・整理を行い考察を加えた。その一部を著書、美術科教育学会誌、学内学長裁量費(教育改革・改善プロジェクト経費)研究報告書などに発表した。1,研究課題1明治期から第2次世界大戦までにおける教師の実践「規範」の変遷2,研究課題2第2次世界大戦後50年における教師の実践「規範」の変遷(1)課題1,2ともに、山形寛氏、上野浩道氏、金子一夫氏らの先行研究を参照した上で、・近代日本美術教育史関係の図書(教科書、教科書作成者の著書)の収集・調査・国立国会図書館、各地の教育研究所での教育実践資料の収集・調査を行い、基礎資料を作成した。そして、その概略を著書で発表した。(2)本学大学院現職教員入学者や研究サークルに所属する現役教育実践者などへの面接調査を行い、1980年以降の意識をさぐり、基礎資料を作成した。(3)上記の(1),(2)をふまえ、美術教育実践における「規範」意識の構造化をはかり、学会誌に発表した。3,研究課題3本学大学院の現職教員、公立学校教員に対して、実践「規範」の意識と授業調査研究課題2の(2)の面接調査と関連させ、ビデオカメラを用いてその教師の授業記録撮りを行った。次年度、本格的に取り組む現役教師の<意識と行動>考察の基盤をつくった。
Rydberg原子を用いた暗黒物質axionこの探索実験

暗黒物質アクシオン探索の手法は、共振空洞内に強磁場を印可しプリマコフ効果によりアクシオンをマイクロ波に転換させ、その微弱なマイクロ波を検出するというのが一般的である。本研究ではこの微弱マイクロ波検出にRydberg原子を用いることにより、高感度な単一光子検出を行うということが特徴である。具体的には空洞の共振周波数に等しい準位間エネルギーを持ったRydberg原子を空洞内に導入してマイクロ波を吸収させる、ということを行っている。このことから測定装置のアクシオンに対する感度は、共振空洞中のマイクロ波とRydberg原子との相互作用の振る舞いによって大きく左右される。2準位系としてのRydberg原子と共振空洞との相互作用は空洞量子電磁気学を用いて計算される。実際の実験装置においてはRydberg原子のエネルギー準位は空洞中の浮遊電場(Stark shift)、磁場と速度(Motional Stark effect)等によって変化し、結果としてマイクロ波の吸収効率も変化するため、空洞中を通過したRydberg原子の励起効率を様々なパラメータを変化させて計算し、実験装置のアクシオンに対する感度を得るために必要な値を得た。また、アクシオンを光子に転換するには強力な磁場をかけることが必要である。本研究の実験装置ではこの磁場の強さは最大7テスラにも達する。一方で共振空洞中のマイクロ波を検出するために導入するRydberg原子は強磁場下ではMotional Starkeffectやゼーマン効果によるエネルギー準位のシフトを起こし、マイクロ波との共鳴状態が崩れてしまう。このためRydberg原子ビームパス上をNbとNbTiを用いて覆い、これらを超伝導状態にすることにより外部からの磁場を遮蔽できることを確認した。
「日本植生誌」作成のための植生学的研究

昭和61年度は東北地方、62年度は北海道地方、63年度は南西諸島と小笠原諸島の植生を調査の対象として行われた。東北の植生は夏緑広葉樹林と亜高山針葉樹林の植生で代表されるが、常緑広葉樹林域も存在する。ブナ群落は太平洋側と日本海側の積雪量の違いにより種組成が異なっている。広域に存在していたブナ群落も開発により減少している。亜高山帯のオオシラビソ群落は、日本海側では多量の積雪のため、偽高山帯の植生におき変えられている。北海道の植生は夏緑広葉樹林と北方針葉樹林の植生で代表される。道南地方にブナ群落、その他の低山地にミズナラ群落、高海抜地にエゾマツートドマツ群落が生育している。いずれの植生域も過去百数十年に及ぶ開発により、二次林や耕地などに変貌し、厳密な意味の自然植生は少ない。しかし、高山海岸、塩沼地などの特殊立地の植生はよく発達している。南西諸島と小笠原諸島の植生は亜熱帯性の常緑広葉樹林で代表される。八重山地方の西表島、石垣島などの発達した森林植生は遺伝子資源の保護区として重要である。奄美諸島や沖縄北部では固有の植生が保存されながらも、森林伐採の面積も拡大している。都市化の著しい那覇市周辺では立地固有の植生復元による環境の創造が緊急の課題である。小笠原諸島では母島、南北硫黄島に固有の植生が温存されているのに対し、父島は人為的影響と野生ヤギによる植生破壊が現在でも続いている。第2次大戦で極端に破壊を受けた硫黄島の自然回復は殆ど進行していない。これらの成果をもとに、保護・保全すべき植生域の決定や、開発地域における自然環境の回復と創造のための郷土林や環境保全林形成についての具体的な提案が地域単位で行われた。以上の研究成果は、文部省研究成果公開促進費により、それぞれ「日本植生法第8巻東北(605頁)、第9巻北海道(563頁)、第10巻沖縄・小笠原(676頁)、いずれも着色植生図数葉、群落表つき」として完成された。「日本植生誌」(全10巻のうち既刊は屋久島,九州,四国,中国,近幾,中部,関東の7巻。刊行予定は東北,北海道,沖縄,小笠原の3巻)は、1980年に第1巻の屋久島が刊行され、年1巻の刊行計画で今日に至っている。植生誌は現地植生調査を基礎に植生の種組成,構造,遷移,分布などの研究を通して植生生態学的特性を明らかにし、さらに現存および潜在の植生図化の成果を加えて、自然環境,植生,人間活動のかかわり合いを広い視野に立って各地域の立地的特性をふまえながら総合的な考察が行なわれている。昭和61年度は東北地方を対象に現地調査が行なわれた。現地植生調査資料は約1,200点が収集された。これらの資料を室内作業により224の植生単位が確認され、地球的視野に立って約30のクラスのもとにシステム化が行なわれた。また現存植生図(凡例52)と潜在自然植生図(同40)がそれぞれ50万分の1で着色印刷された。さらに東北6県の重要群落のリストが地図上に記録され、自然の保護と同時に郷土の森形成に対し提案がなされている。

東北地方の植生は美しい自然と豊かな植物的資源に恵まれている。植生帯は夏緑広葉樹林域(ブナクラス域)がもっとも広い面積をしめている。夏緑広葉樹林はブナ、ミズナラを主とし、気候條件、とくに積雪量の差に対応した数多くの植物群落が分化している。また針葉樹林の優占する亜高山帯は八甲田。八幡平地域、早池峰、蔵王山、奥只見地区など局地的に存在している。高山植生の生育域は狭いが、早池峰の蛇紋岩上の固有の風衝草原、秋田駒ケ岳、鳥海山の崩壊地植生、月山・朝日・飯豊山などに雪田植生などそれぞれ特徴的な植物群落がみられる。関東地方以西に広く分布する常緑広葉樹林域は岩手、秋田両県の海岸部までに達し、北限となっている。植生学的なこれらの成果をもとに地域固有の郷土林、環境保全林形成についての具体的な提案が行なわれている。昭和62年度は前年度に引き続き,北海道全域の植生を調査の対象として行なわれた.野外調査によって収集された植生調査資料は約2500点に達した.また現存植生図および潜在自然植生図作成のための調査も平行して行なわれた.植物群落は自然植生149代境植生37合計186の単位にまとめられ, 35のクラスのもとにシステム化が行なわれた.北海道の植生はおもにブナクラスとコケモモ・トウヒクラスの植生で代表される.ブナクラス域では道南地方にブナ群落(チシマザサーブナ群集),その他の地域は海抜500600mまでの低山地がミズナラ群落(サワシバ・ミズナラ群集他)で占められている.いずれの植生域も過去百数十年に及ぶ開発によって,二次林,植林,人工草地,耕作地等に変貌しており,代境植生化がいちじるしく,厳密な意味の自然植生は一般に報告されている程広くはない.とくにトドマツの植林はいちじるしく,かつて針広混交林とされていた森林は,ミズナラ林にトドマツの植林が混在した状態であることが各地で判明した.コケモモートウヒクラス域はエゾマツとトドマツの混生する針葉樹林であり,大雪山を中心になお大規模に存在している.しかし,他の地域では伐採によってダケカンバの疎林となっているところも少なくはない.高山植生域は大雪山彙,日高山脈をはじめ,知床,利尻・礼文など特徴的な植生が良好な状態で温存されている.これらの成果をもとに,保護保全すべき植生域の決定および都市や産業立地などの開発地域における,緑豊かな環境の回復と創造のための地域固有の郷土林や環境保全林形成についての具体的な提案がなされた.以上の成果は,文部省研究成果公開促進費601号により「日本植生誌ー北海道(566頁,別刷植生図6枚,群落組成表至文堂発行)」として完成している.昭和63年度は前年度に引き続き、南西諸島と小笠原諸島全域の植生を調査の対象として現地調査が行われた。野外調査資料は約2500点に達している。また現存植生図及び潜在自然植生図作成作業も並行して行われた。植物群落は自然植生118、代償植生93、合計211の植生単位にまとめられ、東南アジアなどの植生とも比較のうえ、23のクラスにシステム化が行われた。南西諸島の北部に位置する奄美大島では、地域固有の植生が保存されている一方で、森林伐採の面積も拡大している。沖縄島の北部の国頭地域でも部分的な森林伐採が行われている。都市化の著しい那覇市周辺では立地固有の植生回復による環境創造が緊急の課題である。八重山地方にはマングローブやヤエヤマヤシなどをはじめとする亜熱帯森林植生が生育し、とくに西表島全域、石垣島中央部などで森林植生はよく発達しており、遺伝子資源の保護区としても重要な地域である。一方、小笠原諸島では、父島が人為的な影響と野生ヤギによる植生破壊が現在でも続いているのに対し、母島では大洋島のフロラで構成される固有の植生が温存されている。
二次性原発性メラノーマのダーモスコピー所見と遺伝子解析

二次性原発性メラノーマのダーモスコピー所見と遺伝子解析を行うために、切除不能なBRAFV600変異を伴うメラノーマの症例に対して、BRAF阻害剤投与開始に際して、治療前後の色素性母斑を臨床写真の撮影および高解像度のデジタルダーモスコピー撮影を12か月毎に行なった。ダーモスコピーの所見の評価としては、10所見(大きさ、色素沈着の強さ、限局した色調の変化、dotsの出現・消退、ネットワーク構造の変化、濃い色調の無構造領域の新生、表面の角化傾向、パターンの変化、病変の対称性、血管所見の変化)につき評価を行ない、増大傾向や明らかな所見の変化があれば、新たに原発性として生じた二次性原発性メラノーマ(second primary melanoma)を疑う病変として、変化のない色素性母斑をともに切除した。各組織をホルマリン固定を行い、HE染色と免疫染色(HMB45染色、Melan-A染色、S100染色、Mib-1染色など)を行い、メラノーマか否かの判定を行った。二次性原発性メラノーマを疑い、診断に至った症例は見られなかった。ただし、今後も該当症例があればV600E遺伝子の発現の有無の確認を行う。その後切除した両者および一次性原発性メラノーマはHE標本を参考に、未染色のパラフィン切片からレーザーマイクロダイジェクションを用いて、メラノーマの部位の遺伝子解析を行い、各々にみられる遺伝子異常を同定し、これらの遺伝子異常を比較し、二次性原発性メラノーマにおける新たなドライバー遺伝子発現の有無および、同遺伝子の機能解析を行ない新たな治療のターゲットとなりうるかを調べる予定である。またメラノーマの早期の検出技術を向上させるため、メラノーマのダーモスコピー診断に関する種々の所見についての解析結果を国内外で学会報告を行い、また関係する論文報告を行った。まず、BRAF阻害剤の対象となる切除不能のメラノーマ患者の抗がん剤投与前1か月以内に、全身皮膚を診察し、すべてのメラノサイト病変が疑われる病変に対し、臨床写真の撮影および高解像度のデジタルダーモスコピーの撮影を行い、早期のメラノーマの新生を疑う病変がないかスクリーニングすることが研究の手始めとなるが、初年度はその対象となる患者はいなかった。それと並行して、メラノーマが二次的に発がんする場合には、色素性病変からの発がんの他に、前駆病変がない部位からの二次的な発がんも予想されるため、従来のメラノーマとは異なる、早期のメラノーマの新生を疑う病変がないかスクリーニングする方法につき模索していくことにした。メラノーマにおけるBRAF変異陽性、かつ投与可能な患者数は予想より非常に少ないため。各組織をホルマリン固定を行い、HE染色と免疫染色(HMB45染色、Melan-A染色、S100染色、Mib-1染色など)を行い、メラノーマか否かの判定を行っている。メラノーマの診断に至る症例はまだないが、対象症例に関しては両者のV600E遺伝子の発現の有無の確認を確認する予定である。その後切除した両者および一次性原発性メラノーマはHE標本を参考に、未染色のパラフィン切片からレーザーマイクロダイジェクションを用いて、メラノーマの部位の遺伝子解析を行い、各々にみられる遺伝子異常を同定し、これらの遺伝子異常を比較し、二次性原発性メラノーマにおける新たなドライバー遺伝子発現の有無および、同遺伝子の機能解析を行ない新たな治療のターゲットとなりうるかを調べる予定ある。

その後切除した両者および一次性原発性メラノーマはHE標本を参考に、未染色のパラフィン切片からレーザーマイクロダイジェクションを用いて、メラノーマの部位の遺伝子解析を行い、各々にみられる遺伝子異常を同定し、これらの遺伝子異常を比較し、二次性原発性メラノーマにおける新たなドライバー遺伝子発現の有無および、同遺伝子の機能解析を行ない新たな治療のターゲットとなりうるかを調べる予定である。またメラノーマの早期の検出技術を向上させるため、メラノーマのダーモスコピー診断に関する種々の所見についての解析結果を国内外で学会報告を行い、また関係する論文報告を行った。本研究に対し院内の倫理委員会の承認を得て、対象患者が受診した場合に色素斑のダーモスコピーによるスクリーニングをすすめていきたい。BRAF阻害剤による二次性原発性メラノーマの発生をスクリーニングするために、ダーモスコピー診断における感度や特異度の改善を求めて、今後も新たな診断アプローチおよびその構築をしていきたい。そのためには従来あるメラノーマを主にターゲットとする二段階診断法およびパターン分析の見直すのみならず、経時的に写真を比較できるような管理法やシステム開発も念頭において研究を進めたい。また経過観察中に変化のある病変については積極的に生検を行い、組織学的な診断を行っていきたい。当初見込んでいた旅費(直接経費)が直前に変更となり、端数なく消費できなかったため。計画ではH29年度にメラノーマの新規ドライバー遺伝子を含めた遺伝子解析を行う予定であったが、必要症例数が集まらなかったため、検査に必要な試薬を含めた物品購入が計画よりも少なくなった。H30年度に、H29年度に行う予定であった検査を行うため、その検査に必要な物品購入のために使用する。生じた次年度使用額は16,100円の割合少額であるため、研究に使用する消耗品の購入に充てたい。
マーモセットモデルを用いたデング出血熱の病態形成機序の解明と新規治療法の基盤確立

デング熱は世界的に重要な蚊媒介性ウイルス感染症であり、重症化により致死的なデング出血熱となる。デング熱・デング出血熱にはこれまで動物モデルがなく、病態形成機序の解明や新規予防治療法の開発の遅れの原因の一つであった。マーモセットはデングウイルス接種により高いウイルス血症を示し、また抗体応答、T細胞応答もヒトと同様であった。一つの血清型の弱毒生ワクチン候補株の免疫によって中和抗体が誘導され、同種血清型ウイルスの接種によるウイルス血症は防御された。以上、マーモセットが、病態形成機序の解明や新規予防治療法の開発のモデルとなることが示された。デング熱とデング出血熱は、世界で最も重要な蚊媒介性ウイルス感染症といえる。流行地域拡大と感染者の増大が深刻な問題となっている。特異的治療法は存在せず、ワクチンも未だ実用化には至っていない。病態形成機序の解明、及び治療法確立に動物モデルの確立が急務である。我々はこれまでデングウイルスが、マーモセットに感染し、初感染においてヒトにおけるウイルス学的、免疫学的反応を示し、デング熱症状の一部をしめすことを報告した。本研究は、デング出血熱モデルを確立し、病態形成の基盤となるウイルス免疫学的機序、および免疫遺伝的機序を明らかにし、さらに、病態形成機序に基づく新規治療法開発の基盤を確立することにある。ヒトにおいては、再感染時にデング出血熱の発症率が高いことから、デングウイルス再感染時における病態、ウイルス学的、免疫学的応答を解析した。IgM抗体反応は初感染に比べ遅くまた低レベルであった。また、IgG抗体反応は初感染に比べ感染後早期から認められ初感染に比べ高レベルであった。これらの免疫応答はヒトにおける再感染時の反応と同様であった。さらに、中和抗体のレベルをFcレセプター陽性細胞及び、陰性細胞によって測定した。陰性細胞による測定では、中和抗体は血清型交叉性であり、いずれの血清型にも高いレベルの中和抗体価が観察された。一方、Fcレセプター陽性細胞による測定によっては、抗体の交叉性は低く、特に再感染初期においては初感染のウイルス血清型に対して認められた。血清型交叉性中和抗体はレベルも低く感染後14日に認められた。この抗体反応もヒトとほぼ同様であった。デング出血熱の症状はいずれのサルにおいても出現しなかった。一方、感染後のウイルス動態、抗体反応はヒトにおける再感染時と同様であった。本結果より、マーモセットはデングウイルス再感染モデルとなりうることが示された。本研究は、マーモセットデング出血熱モデルを確立し、病態形成の基盤となるウイルス免疫学的機序、および免疫遺伝的機序を明らかにし、さらに、病態形成機序に基づく新規治療法開発の基盤を確立することにある。マーモセットに抗デングウイルス単クローン抗体を投与し、その後、デングウイルスを感染させた。生体内でデングウイルス抗体複合体が形成され血中に認められた。これらの複合体はFcレセプター陽性細胞には感染性を有していたが、陰性細胞には感染性を有していなかった。以上よりマーモセットはデングウイルス再感染モデルとなりうることが示された。デングウイルス感染における防御と病態形成の解明のため、免疫マーモセットに対して同血清型デングウイルスのチャレンジを行った。デングウイルス1型、あるいはデングウイルス2型の親株あるいはワクチン株ウイルスによって免疫されたマーモセットに、各々同血清型のウイルスをチャレンジした。ウイルス血症は認められず同血清型ウイルスに対する防御が確認された。IgG抗体はチャレンジ後早期に上昇し、抗体反応が防御に大きな役割を果たしていることが示唆された。さらに、T細胞免疫応答を解析すると、親株あるいはワクチン株による免疫時に比べ、CD3陽性細胞、CD4陽性細胞、CD8陽性細胞の増加が早期に認められた。また、細胞におけるIFNgamma及びIL2発現レベルもチャレンジ群において上昇した。以上の結果は、初感染時により記憶T細胞、記憶B細胞が誘導され、これら記憶細胞のチャレンジ後早期の活性化が起こっていること、またこのことが防御に貢献していることが示唆された。また、異なる血清型のウイルスをチャレンジした場合の病態についても解析した。再感染により高いウイルス血症とともに、出血斑や肝腫大が認められた。

さらに、肝臓や出血斑が認められた皮膚においてデングウイルス抗原陽性細胞が認められた。これらの結果は、異なる血清型のデングウイルス感染においては防御が認められず感染が成立し、デング出血熱に類似する病態像が認められることを示唆している。以上より、マーモセットはデングウイルス感染時の防御においても、病態形成においてもヒトにおける状態を反映し、良いモデルとなりうることを示している。デング熱は世界的に重要な蚊媒介性ウイルス感染症であり、重症化により致死的なデング出血熱となる。デング熱・デング出血熱にはこれまで動物モデルがなく、病態形成機序の解明や新規予防治療法の開発の遅れの原因の一つであった。マーモセットはデングウイルス接種により高いウイルス血症を示し、また抗体応答、T細胞応答もヒトと同様であった。一つの血清型の弱毒生ワクチン候補株の免疫によって中和抗体が誘導され、同種血清型ウイルスの接種によるウイルス血症は防御された。以上、マーモセットが、病態形成機序の解明や新規予防治療法の開発のモデルとなることが示された。これまで、マーモセットのデングウイルス初感染においてウイルス血症や抗体応答はヒトにおける反応と同様であることを示した。しかし、デング出血熱に特徴的な症状は認められなかった。初感染と再感染の期間は59週あるいは83週とした。再感染後2,4,7日にどの型によってもコンスタントに高いレベルのウイルス血症が認められた。再感染後はFcレセプター陽性BHK細胞による測定によって、Fcレセプター陰性BHK細胞に比べ高いレベルのウイルス価が認められ、感染性を有するウイルスー免疫複合体の存在が示唆された。これらの免疫応答はヒトにおける再感染時の反応と同様であった。さらに、中和抗体のレベルをFcレセプター陽性細胞及び、陰性細胞によって測定した。陰性細胞による測定では、中和抗体は血清型交叉性であり、いずれの血清型にも高いレベルの中和抗体価が観察された。一方、Fcレセプター陽性細胞による測定によっては、抗体の交叉性は低く、特に再感染初期においては初感染のウイルス血清型に対して認められた。血清型交叉性中和抗体はレベルも低く感染後14日に認められた。この抗体反応もヒトとほぼ同様であった。デング出血熱の症状はいずれのサルにおいても出現しなかった。さらにデングウイルス再感染症時の抗体の役割を調べる目的で、デングウイルス抗体陽性サルを単クローン抗体により作製し、ウイルス感染症の感染性ウイルス動態の変化を調べた。マーモセットに抗デングウイルス単クローン抗体を投与し、その後、デングウイルスを感染させた。生体内でデングウイルス抗体複合体が形成され血中に認められた。これらの複合体はFcレセプター陽性細胞には感染性を有していたが、陰性細胞には感染性を有していなかった。以上より、マーモセットはデングウイルス再感染モデルとなりうることが示された。27年度が最終年度であるため、記入しない。
知的障害者に対する生活支援としての成年後見制度に関する研究

今年度は研究期間の最終年度であり、研究全体の総括を行うとともに、今後の課題を展望し、さらに発展的に研究が展開できるよう、企画、構想を行なった。前年度に引き続き筆者自身の後見活動を基に検証、検討を行うとともに、主として社会福祉士会・成年後見センター「ぱあとなあ」活動、および成年後見制度、後見活動に関わる社会福祉士への個別調査を実施した。特にケーススタディについては質的研究方法を用いてデータ収集、分析をおい、今後につながる課題を明確化した。また、成年後見制度の実状を把握し、課題の所在を探るための統計データ等の検討も継続的に実施した。日本成年後見法学会等の学会活動を通して弁護士、司法書士等関連専門職の後見活動に関しても情報を収集し、併せて研究成果については日本社会福祉学会第53回全国大会において発表を行った。成年後見制度の定着度等を臨床的に検討するため、知的障害者施設における成年後見制度に関する説明会、地域での相談会、養護学校保護者会講演等に従事した。1.成年後見制度の利用状況について司法統計によれば成年後見制度利用件数は制度導入1年目より年を追う毎に増加している。徐々に知的障害者、精神障害者の制度利用も進んでおり、社会的支援体制としての成年後見制度の一層の定着が課題である。2.知的障害者に対する後見活動の課題知的障害者の後見活動について、今年度は特に社会構成主義的な視点で検証を行い、身上監護と生活支援、実践課題、後見活動課程の課題、被後見人-後見人関係等について考察を行った。後見活動においては、個別の事情や状況が多岐にわたっており、統計的に全体像を押さえるとともに、その実態はケース毎に検証することが有意義と考えられる。3.今後の課題障害者自立支援法、高齢者虐待防止法など新しい法制度のもとでの権利擁護体制の構築についてさらに研究を深めたい。今年度は、平成17年までの研究の基礎を構築し、全体の方向と枠組みを捉えることを目的とした。あわせて成年後見制度の実状を把握し、課題の所在を探るために、筆者自身の成年後見活動を開始し、知的障害者施設における成年後見制度に関する説明会、地域での相談会に従事した。1.成年後見制度の利用状況について平成15年度は障害者福祉分野に支援費制度が導入され、福祉サービスに関する契約や契約能力に関して民法上の適格性、妥当性を改めて見直す契機となった。成年後見制度は、知的障害者にとって合法的な契約の妥当性を補完する制度として一層広く認識される必要がある。しかし、現状ではその必要性ほどには活用されていない。支援費導入の前年にあたる1年間の実績は、制度開始1年目に比して後見開始審判申し立て件数は71%増、保佐開始審判申し立て件数72%増と高水準の割合で増加の一途をたどっている。しかし、その申し立て動機は財産管理に偏重しており、65歳以上の高齢者に利用が多い。また家族、親族が後見人に選任された件数は全体の約84%を占めており、支援費制度が、知的障害者の成年後見制度利用にドラスティックな影響を与えたとは言い難い現状にある。2.成年後見人としての活動筆者は社会福祉士会成年後見センターに登録し、地域の無料相談会、知的障害者施設保護者会への説明会に従事するとともに、後見人としての選任を受け、後見活動を開始した。これらの活動を通して、成年後見制度におけるソーシャルワークという捉え直しを行い、後見活動とソーシャルワークの相違点と共通性に関する課題整理と考察行った。今年度は、研究期間の中間点にあたり、より実践的、実証的に研究を進めるため、筆者自身の後見活動を基に検証、検討を行うとともに、主として社会福祉士会・成年後見センター「ぱあとなあ」活動、および成年後見制度、後見活動に関わる社会福祉士への個別調査を実施した。あわせて成年後見制度の実状を把握し、課題の所在を探るために、統計データ等の検討を行い、日本成年後見法学会等の学会活動を通して弁護士、司法書士等関連専門職の後見活動に関しても情報を収集した。成年後見制度の定着度等を臨床的に検討するため、知的障害者施設における成年後見制度に関する説明会、地域での相談会に引き続き従事した。しかしながら若年層の利用は未だ低率であり財産管理処分を目的とした高齢者層の利用が主要である。2.知的障害者に対する後見活動の課題多くの福祉サービスが利用・契約に移行し、また支援費制度見直しの中で地域生活支援が一層強調され、知的障害者に対する成年後見制度の適用はさらに拡充されなければならないところであるが、現実的には、申立てに係る費用負担の問題、長期にわたる後見活動に担い手の問題、複雑且つ多様なニーズをはらんだ身上監護のあり方、補助・保佐類型の利用伸び悩み等幾つかの課題が生まれている。3.成年後見人としての活動とソーシャルワーク筆者自身の後見活動および後見活動に関わる社会福祉士への調査を通し、成年後見制度におけるソーシャルワークのあり方を考察するとともに、知的障害者支援という観点から、ソーシャルワーク独自の援助技術成立の可否を検討した。

前年度に引き続き筆者自身の後見活動を基に検証、検討を行うとともに、主として社会福祉士会・成年後見センター「ぱあとなあ」活動、および成年後見制度、後見活動に関わる社会福祉士への個別調査を実施した。特にケーススタディについては質的研究方法を用いてデータ収集、分析をおい、今後につながる課題を明確化した。また、成年後見制度の実状を把握し、課題の所在を探るための統計データ等の検討も継続的に実施した。日本成年後見法学会等の学会活動を通して弁護士、司法書士等関連専門職の後見活動に関しても情報を収集し、併せて研究成果については日本社会福祉学会第53回全国大会において発表を行った。成年後見制度の定着度等を臨床的に検討するため、知的障害者施設における成年後見制度に関する説明会、地域での相談会、養護学校保護者会講演等に従事した。1.成年後見制度の利用状況について司法統計によれば成年後見制度利用件数は制度導入1年目より年を追う毎に増加している。徐々に知的障害者、精神障害者の制度利用も進んでおり、社会的支援体制としての成年後見制度の一層の定着が課題である。2.知的障害者に対する後見活動の課題知的障害者の後見活動について、今年度は特に社会構成主義的な視点で検証を行い、身上監護と生活支援、実践課題、後見活動課程の課題、被後見人-後見人関係等について考察を行った。後見活動においては、個別の事情や状況が多岐にわたっており、統計的に全体像を押さえるとともに、その実態はケース毎に検証することが有意義と考えられる。3.今後の課題障害者自立支援法、高齢者虐待防止法など新しい法制度のもとでの権利擁護体制の構築についてさらに研究を深めたい。
大腸菌を宿主とした抗結核薬・抗癌剤の実用レベル高生産システムの構築

本年度は,すでに構築済みのD-サイクロセリン(D-CS)生産系の生産能を向上させるため, ATP再生系の導入を行った。まず, ATP再生酵素の候補として, Streptomyces lividans由来のsliv37110がコードするタンパク質を選択し,本遺伝子を大腸菌において発現させ,その機能解析を行った。ベクターとしてpET-28a(+),大腸菌宿主としてBL21(DE3)株を用いて発現を試みたところ, Sliv37110は発現したものの,可溶性タンパク質としての発現性は低かった。そこで,シャペロンタンパク質(GroES/GroEL)の共存下, Sliv37110の発現を試みた結果,本タンパク質は可溶性のタンパク質として良好に発現したため,ニッケルアフィニティークロマトグラフィーにより,単一タンパク質として精製した。精製したSliv37110は,マグネシウムイオンと鎖長6のポリリン酸の存在下, ADPからATPを生成する活性を示した。続いて,本タンパク質の特性解析を行った。まず,至適温度と至適pHを調べた結果,それぞれ37°Cおよび9.5であることが明らかになった。次に,ポリリン酸の鎖長の嗜好性を調査した結果,鎖長3, 4, 6の中では,鎖長6のポリリン酸を最も好むことが判明した。以上の結果から, Sliv37110は2型のポリリン酸キナーゼ(PPK)であることが明らかとなり, ATP再生酵素として利用できることが判明した。以上の結果を受け,既存のD-CS生産系にsliv37110を導入し, D-CS生産を試みた。その結果, sliv37110の導入により, D-CS生産性の向上が認められた。本年度の当初の計画は, 1) ATP再生酵素の候補であるSliv37110の機能解析を行い,本タンパク質がATP再生酵素として利用できることを明らかにすること, 2) Sliv37110をコードする遺伝子を,既存の大腸菌を宿主としたD-CS生産系に導入し, D-CS生産性の向上を図ることであった。しかしながら,昨年度に計画していた「大腸菌を宿主とした抗癌剤ヒドロキシウレア(HU)の生産系の構築」の一部が達成できていなかったため,達成できていなかった点についても本年度の計画に追加した。本年度の成果としては,まず, Sliv37110を可溶性のタンパク質として発現させることに成功し,精製タンパク質の機能解析を行った結果, Sliv37110はPPK2であることが分かり,本タンパク質をATP再生酵素として利用できることを明らかにすることができた。また, Sliv37110遺伝子を既存のD-CS生産系に導入した結果, D-CS生産性の向上に成功した。一方,ヒドロキシアルギナーゼをコードするdcsB遺伝子を,昨年度構築したヒドロキシアルギニンの生産系に導入することによるHU生産系の構築については, dcsB遺伝子の導入までは完了したが, HU生産実験を行うまでには至らなかった。以上の成果から,一部達成できなかった点はあったものの,研究計画はほぼ概ね達成できたものと考えられる。ほぼ概ね計画通りに研究が遂行されていることから,推進方策について大きな変更はない。ただし,昨年度の研究計画から本年度にスライドしていた「大腸菌を宿主とした抗癌剤HUの生産系の構築」の一部については,次年度に行うことにする。「大腸菌を宿主とした抗癌剤HUの生産系の構築」は,系の構築自体は完了しており, HU生産について検証するのみでよいことから,比較的容易に完了するものと考えている。したがって,上述した研究を一部追加はするものの,次年度に予定していた計画を変更することなく研究を遂行できるものと考えている。本年度は,抗癌剤であるヒドロキシウレア(HU)の大腸菌を宿主とした生産系の構築を目標とし, HU生産系の構築に先立ち,その前駆体であるNG-ヒドロキシ-L-アルギニン(NHA)の生産系の構築を行った。まず, NHAの生産に必要であるホウレン草由来のフェレドキシン(FDX),および,フェレドキシン還元酵素(FDR)について,それらの大腸菌における発現性を調査した。コドンのバイアスを考慮し, FDXおよびFDRをコードする人工遺伝子を作製し,大腸菌で発現させた結果,両タンパク質は可溶性タンパク質として良好に発現することが明らかになった。また,精製したFDXおよびFDRについて,吸収スペクトルを解析した結果,それぞれが属するタンパク質ファミリーに特有のスペクトルを示したことから,両タンパク質は活性を保持した状態で発現しているものと考えられた。ホウレン草由来のFDXおよびFDRに加え, NHA生産系の構築には, NADPH再生酵素であるZwfが必要である。そこで, Zwfを大腸菌で発現させた結果,本タンパク質は可溶性のタンパク質として良好に発現した。また,精製したZwfについて, NADPHの再生活性を340 nmの吸収を測定することにより調査した結果, NADPH再生活性を保有することが明らかになった。なお, NHAの生産には,アルギニンの水酸化を触媒する放線菌由来のDcsAが必須であるが,本タンパク質の大腸菌での発現性は既に調査済みである。以上の結果を受けて, FDX, FDR, ZwfおよびDcsAをコードする遺伝子を大腸菌に導入することで, NHA生産系の構築が可能になると考え,それらをコードする遺伝子を同時に大腸菌に導入し, NHA生産用大腸菌を構築した。

本年度は,ホウレン草由来のFDXおよびFDRをコードする遺伝子(fdxおよびfdr), NADPH再生酵素Zwfをコードする遺伝子(zwf),アルギニン水酸化酵素DcsAをコードする遺伝子(dcsA),および, NHA加水分解酵素DcsBをコードする遺伝子(dcsB)を大腸菌に同時に導入し,大腸菌を宿主とした抗癌剤HUの生産系の構築を計画した。本年度の成果としては,まず,人工遺伝子として作製したfdxおよびfdrを大腸菌に導入することにより,両タンパク質ともに活性を保有すると考えられる構造で発現させることに成功した。また, Zwfについては,大腸菌において活性を保持する構造で発現させることができた。これらの結果を受け, fdx, fdr, zwfおよびdcsAを大腸菌に同時に導入することにより, NHA生産用大腸菌を作製することができた。本年度の目標は, NHA生産用大腸菌にdcsBを導入し,抗癌剤HUの生産系を構築することであったが,これについては達成することができなかった。しかしながら, NHA生産用大腸菌にdcsB遺伝子を導入するのみで完了することから,ほぼ概ね達成できたものと考えられる。本年度は,すでに構築済みのD-サイクロセリン(D-CS)生産系の生産能を向上させるため, ATP再生系の導入を行った。まず, ATP再生酵素の候補として, Streptomyces lividans由来のsliv37110がコードするタンパク質を選択し,本遺伝子を大腸菌において発現させ,その機能解析を行った。ベクターとしてpET-28a(+),大腸菌宿主としてBL21(DE3)株を用いて発現を試みたところ, Sliv37110は発現したものの,可溶性タンパク質としての発現性は低かった。そこで,シャペロンタンパク質(GroES/GroEL)の共存下, Sliv37110の発現を試みた結果,本タンパク質は可溶性のタンパク質として良好に発現したため,ニッケルアフィニティークロマトグラフィーにより,単一タンパク質として精製した。精製したSliv37110は,マグネシウムイオンと鎖長6のポリリン酸の存在下, ADPからATPを生成する活性を示した。続いて,本タンパク質の特性解析を行った。まず,至適温度と至適pHを調べた結果,それぞれ37°Cおよび9.5であることが明らかになった。次に,ポリリン酸の鎖長の嗜好性を調査した結果,鎖長3, 4, 6の中では,鎖長6のポリリン酸を最も好むことが判明した。以上の結果から, Sliv37110は2型のポリリン酸キナーゼ(PPK)であることが明らかとなり, ATP再生酵素として利用できることが判明した。以上の結果を受け,既存のD-CS生産系にsliv37110を導入し, D-CS生産を試みた。その結果, sliv37110の導入により, D-CS生産性の向上が認められた。本年度の当初の計画は, 1) ATP再生酵素の候補であるSliv37110の機能解析を行い,本タンパク質がATP再生酵素として利用できることを明らかにすること, 2) Sliv37110をコードする遺伝子を,既存の大腸菌を宿主としたD-CS生産系に導入し, D-CS生産性の向上を図ることであった。
制約付きグラフ同型性判定問題に関する研究

制約付きグラフ同型性判定問題は,グラフ同型性判定問題を拡張した問題であり,NP-完全であることが知られている.本研究では,入力グラフを部分k-木に制限した場合,この問題が多項式時間で解けることを示した.また,入力として与えられる二項関係をある種の推移的性質を持つ場合に制限することで,より高速に実装できることを示した.更に,Prefix Set of GIと呼ばれる問題に対しては,入力として与えられる部分写像の定義域のサイズが大きいほど高速であるようなアルゴリズムを設計した.制約付きグラフ同型性判定問題は,2つのグラフG, Hとそれらの頂点集合間の関係Rが与えられたとき,GからHへの同型写像fで,V(G)の任意の要素vに対して対(v, f(v))がRに含まれないもの,すなわちRの要素を避ける同型写像が存在するか否かを問う問題である.この問題は,グラフ同型性判定問題を拡張した問題であり,NP-完全となることが知られている.本研究の目的は,入力を制限した場合の制約付きグラフ同型性判定問題の計算複雑さを明らかにすることである.平成26年度は,入力グラフを部分k-木に制限した場合に,この問題が多項式時間で解けることを明らかにした.また,入力として与えられる関係Rを制限した場合,より高速なアルゴリズムが設計できることを示した.この結果を利用することで,部分k-木に対してはPrefix Set of GIがfixed parameter tractableであることを明らかにした.この問題は,一般のグラフに対してはGI-完全であることが知られている.これらの結果は,現在投稿準備中である.2つのグラフG, Hとそれらの頂点集合間の関係Rが与えられたとき,GからHへの同型写像fで,V(G)の任意の要素vに対して対(v, f(v))がRに含まれないもの,すなわちRの要素を避ける同型写像が存在するか否かを問う問題を制約付きグラフ同型性判定問題という.この問題は,グラフ同型性判定問題を拡張した問題であり,NP-完全であることが知られている.本研究の目的は,入力グラフや関係Rを制限した場合のGIRの計算複雑さを明らかにすることである.これまでに,入力グラフを部分k-木に制限した場合に対するこの問題を解くための多項式時間アルゴリズムを設計し,国際会議にて発表した.また,入力として与えられる関係Rを制限した場合,部分k-木に対してはより高速なアルゴリズムが設計できることを証明した.さらにその結果を用いることで,部分k-木に対するPrefix Set of GIがfixed parameter tractableであることを証明した.これらの結果については,現在海外論文誌に投稿中である.当初は次の2点を平成27-28年度の目標としていた.目標1:強弦グラフに対するGIRのGI-完全性あるいはNP-完全性を明らかにする.目標2:グラフ自己同型性判定問題(GA)に関連した問題のGA-完全性,GI-完全性,およびNP-完全性と反射律の制限の関係を明らかにする.また,平成26年度の積み残しである有向道グラフに対する制約付きグラフ同型性判定問題を解くためのアルゴリズムの設計を予定していた.しかしながら,部分k-木に対するPrefix Set of GIがfixed parameter tractableであることの証明の修正等によりこれらの目標を達成できなかった.そのため,当初は予定していなかった結果が得られてはいるものの,進捗は遅れていると判断した.グラフ同型性判定問題(GI)は,与えられた2つのグラフの同型性を判定する問題である.GIの計算複雑さについては不明な点が多く,多項式時間で解けるのか,NP-完全であるか否かもわかっていない.それゆえ,GI及びGIに関連した問題に対する研究が盛んになされている.本研究では,GIを拡張した問題に対する計算量解析を行った.問題の定義と得られた結果を以下に示す.2つのグラフG, Hとそれらの頂点集合間の関係Rが与えられたとき,GからHへの同型写像fで,Gの任意の頂点vに対して対(v, f(v))がRに含まれないもの,すなわちRの要素を避ける同型写像が存在するか否かを問う問題を制約付きグラフ同型性判定問題(GIR)という.この問題は,グラフ同型性判定問題を拡張した問題であり,NP-完全であることが知られている.よって,一般のグラフに対してはこの問題を解く多項式時間アルゴリズムは期待できない.本研究では,入力グラフを部分k-木に制限した場合,GIRが多項式時間で解けることを明らかにした.更に関係Rがある種の推移的な性質を満たす場合,より高速なアルゴリズムが設計できることを示した.2つのグラフG, Hとそれらの頂点集合間の関係Rが与えられたとき,GからHへの同型写像fで,Rを拡張するものが存在するか否かを問う問題をPrefix Set of Graph Isomorphism (PrefixGI)という.この問題は,GI-完全であることが知られている.本研究では,入力グラフを部分k-木に制限した場合のPrefixGIに対する多項式時間アルゴリズムを示した.このアルゴリズムは,Rの定義域が大きいほど効率的であり,PrefixGIをGIRに単純に帰着して得られるアルゴリズムよりも高速である.制約付きグラフ同型性判定問題は,グラフ同型性判定問題を拡張した問題であり,NP-完全であることが知られている.本研究では,入力グラフを部分k-木に制限した場合,この問題が多項式時間で解けることを示した.また,入力として与えられる二項関係をある種の推移的性質を持つ場合に制限することで,より高速に実装できることを示した.更に,Prefix Set of GIと呼ばれる問題に対しては,入力として与えられる部分写像の定義域のサイズが大きいほど高速であるようなアルゴリズムを設計した.当初は次の2点を平成26年度の目標としていた.