hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい選択的有機化学プロセスの開発と生理活性分子の高効率合成への応用に関する研究

ルやイプスジエノ-ルを合成した。6・その他、ニトロソオキシ基の光反応を利用した合成法等を開発した。交付申請書記載の各項目順に成果を記す。1・〔3+2〕光付加によるアネレーション新たに、2-ヒドロキシ-ノ,4-フェナントレンキノンとフェニルアセチンの位置選択的光付加によりフェナントロ〔2,3-6〕フラン-4,11-ジオン滂導体の生成、2-メルカプトナフトキノンとアルケンの光付加によるヒドロナフト〔2,3-6)チオフエン-4,9-ジオン類の生成を見出した。2・アルコキシルラジカルのベータ開製の有機合成への応用新たにフルコキシルラジカルのβ-開製をキーステップとして、非対称天然リグナンである(±)-メチルピペリトール、セスキテルペンである(±)カリオフィレン、(±)イソカリオフィレンを全合成した。また、同様の手法を用いてセスキテルペンであるα-ヒマチヤレンの骨格を合成した。アルコキシルラジカルの開製反応を用いて2-ヒドロキシテトラヒドロピランからアルキル置換ピロリジンを合成する新手法を開発した。3・ステロイド系不飽和オキシムの光による分子内転位反応β,γ体への光異性化、メタノールの二重結合への立体特異的光付加の機構を重水素標識化実験により解明した。4・電極反応を用いる新規有機化学プロセスの開発反応性電極を用いる置換ハロゲン化プロパルギルと炭酸ガスの反応による電解カルボキシル化反応、電解調製活性亜鉛を用いるカルボニル化合物のイソプレニル反応等を開発した。5・その他〔2+2〕光付加-ベータ開製による複業環の合成、不飽和アミンのアニオン的環化によるシス-2置換ピロリジンの合成法を開発した。交付申請書類記載の各項目順に成果を記す。1キノンの光付加反応-光で生成した2-メルカプトナフトキノンとオレフィンの[3+2]光付加、[3+2]光付加反応をキーステップとする天然物イソタンシノンの骨格合成、2-アリールアミノ-、2-アルキルアミノナフトキノンの光アルキルならびに光アシル化反応、2-ヒドロキシナフトキノンとナフトール類の光付加など有機合成化学に有用な新プロセスを開発し、さらに天然物合成に応用した。2[2+2]光シクロ付加-β-開裂反応をキーステップとする有機合成法の開発-新たにこの2段階プロセスによる官能基を有するビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格合成法を開発し、該法により、セスキテルペンであるヒマチャレンの全合成を達成した。3ステロイドエノンオキシムの光転位-新たに多数のコレスタン系α,β-不飽和オキシムを合成し、第1,2年度に見い出した光異性化、立体特異的光付加の一般性を吟味し、新知見を得た。4アルコキシルラジカルの選択的フラグメンテーションを利用するリグナンの全合成一新たに天然リグナンである(±)-ヤンガンビンの全合成を達成した。5反応性電極を用いる新規有機合成-電解調整亜鉛が有機合成に極めて有用であることを見い出し、この活性亜鉛を用いてアルデヒド、ケトン類の有効なイソプレニル化法を開発し、(±)-イプセノールを合成してその有効性を示した。6その他-第1,2年度の研究成果を含め全般につき、とりまとめを行なった。
小野随心院所蔵の文献・図像調査を基盤とする相関的・総合的研究とその展開

本研究は研究の目的と計画に従って下記の事業を行った。I随心院・笠置寺を中心に、寺院調査(文献・美術品)等を3年間定期的に継続して行った。II随心院の文献・聖教については作業用の奥書識語データベースを作成して識語集成第一次版とし、その学術論文としての増補展開版として「随心院聖教識語集成稿」(一)(二)を刊行した。III随心院の美術品調査については、絵画・彫刻それぞれについて、調査報告を刊行した。IV笠置寺についても聖教目録及び美術品についての調査報告を作成した。V随心院の文献、美術品について、それぞれ研究論文を刊行した。VI笠置寺の文献、美術品について、それぞれ研究論文を刊行した。VII本課題研究の大きな柱である、国際研究集会での成果発表と、関連書領域との研究交流をかね、アメリカ・ハーバード大学において、国際研究集会を開催した。VIII以上、本課題研究の総体は、研究成果報告書『小野随心院所蔵の文献・図像調査を基盤とする相関的・総合的研究とその展開』と題する年次報告書(I、177頁、II、188頁、III、350頁)に収録・報告した。IX上記の活動は大学院生の参加をも得て行われ、本科研の計画目標の一つである、先端的研究を大学院生の研究・教育にフィードバックするという課題を果たした。本年度は、研究目標として掲げた項目の内、下記の概ね下記のカテゴリを中心に行われた。I随心院を中心に、いくつかの寺院聖教調査等を行った。1)月1回以上のペースで小野随心院の聖教調査を行い(研究代表者、研究分担者及び研究協力者他)、奥書識語集成の作業を開始した。来年度も継続して行う。その調査研究の成果の一端を論文及び調査報告として活字化し、研究報告書(III参照)に掲載した。2)関連研究の研究として、笠置寺聖教・美術品・古文書等に関する総合調査を行い、聖教については目録を作成し、(研究支援者で大阪大学特任研究員の中山一麿・中川真弓を中心とする)、美術品(藤岡穣他)及び文書(研究協力者・片山早紀)の調査については研究調査報告を発表し、研究報告書(III参照)に掲載した。なおこの調査は来年度にも一部継続する。II関連研究者を招いて講演会・勉強会を開き、調査研究の資とした。その成果のうち、落合俊典氏、梶浦晋氏の発表については、論文化し、研究報告書(III参照)に掲載した。III I・IIの研究成果などを公表して、多くの研究分野や研究者と学術上の交流をなし、より高次の相関的研究を達成するために、またそれを次年度以降の展開に資するために、年次研究報告書『小野随心院所蔵の文献・図像調査を基盤とする相関的・総合的研究とその展開Vol.1-講演録・随心院聖教調査報告・笠置寺調査報告』を刊行した(荒木浩、藤岡穣、海野圭介、中山一麿、中川真弓、柴崎照和他執筆)。内容はすべて初出の研究成果をあつめ、十数本の研究成果を発表した。IV上記活動は大学院生や学部生の参加を得て行われ、一部の大学院生は論文等を執筆し、また編集に参加し、研究上の成果を挙げた。本科研の一つの意義である、大学院生教育への先端的研究のフィードバックを一部果たしたと考える。VIなお上記活動の詳細は、上記研究報告書に「活動記録」としてまとめている。本年度は、研究目標として掲げた項目をもとに、概ね下記のカテゴリを中心に行った。1)月1回2日以上のペースで小野随心院の聖教調査を行い(研究代表者、研究分担者及び研究協力者他)、識語集成の作業及び関連調査を行った。2)関連研究として、笠置寺聖教調査を継続して行い、その成果の一部を研究報告書(III参照)に掲載した。3)IIの研究会とも関連して、善通寺調査を行った。

II外部研究者招聘研究会を行い(西山美香氏、落合博志氏、萩原哉氏)、論文化し、研究報告書(III参照)に掲載した。III I・IIの研究成果などを公表して、多くの研究分野や研究者と学術上の交流をなし、より高次の相関的研究を達成し、さらにそれを次年度以降の展開に資するために、年次研究報告書『小野随心院所蔵の文献・図像調査を基盤とする相関的・総合的研究とその展開VOL.II-講演録・随心院聖教調査報告・笠置寺調査報告』を刊行した(荒木浩、中山一麿、中川真弓、柴崎照和他執筆)。内容はすべて初出の研究成果をあつめ、10編の研究成果を発表した。それを関係機関に送付し、研究情報の交流に資する。IV上記の活動は大学院生や学部生の参加を得て行われた。本科研の一つの意義である、大学院生教育への先端的研究のフィードバックを一部果たしたと考える。V2007年11月ハーバード大学・ライシャワー研究所で行う、海外での成果発表会議の準備と関連発表を行った(米ハーバード大学ほか)。VI上記活動の詳細は、上記研究報告書に「活動記録」としてまとめている。本年度は、研究の統括と成果報告を軸に、研究の目的と計画に従って下記の事業を行った。I随心院・笠置寺を中心に、寺院調査(文献・美術品)等を行った。1)月例・定期的に小野随心院の聖教調査を行い、識語集成・研究の作業及び関連調査を行った。その成果を識語集成、論文及び調査報告として活字化し、研究成果報告書(III参照)に掲載した。2)上記と平行して、美術品調査を行い、その成果を目録および関連論文として活字化し、研究報告書(III参照)に掲載した。3)関連研究として、笠置寺(文献および美術品)調査を継続して行い、その成果を研究成果報告書(III参照)に掲載した。II本課題研究の大きな柱である、国際研究集会での成果発表と、関連書領域との研究交流をかね、アメリカ・ハーバード大学において、国際研究集会を開催した。その成果の一部を論文化し、また研究集会の詳細は、活動記録にとどめ、ともに研究成果報告書(III参照)に掲載した。III I・IIの研究成果の公表による学術上の研究交流の実現と、より高次の相関的研究への寄与、また研究の締めくくりとして、研究成果報告書『小野随心院所蔵の文献・図像調査を基盤とする相関的・総合的研究とその展開VOL.III』を刊行した。内容は初出の研究成果をあつめ、15編の研究・報告、3編の美術品目録・調査報告、および1編の識語集成として公刊した。それを関係機関や研究者に送付し、研究情報の交流に資する。IV上記の活動は大学院生の参加をも得て行われ、本科研の計画目標の一つである、先端的研究を大学院生の研究・教育にフィードバックするという課題を果たした。V上記活動の詳細は、上記研究成果報告書に「活動記録」としてまとめている。
ナノ構造化グラファイト-水素系の材料特性

本研究は、黒鉛(グラファイト)を水素雰囲気中で機械的ミリング法によって練り上げ、高濃度の欠陥構造を人工的に導入し、水素を高容量かつ高効率で貯蔵・輸送できる新規な軽量非金属材料の設計指針を得ることを目的に取り組まれた。1.欠陥構造の導入過程:最近、水素中でミリングすることによって形成される欠陥構造は、金属触媒によって大きく変化することが見出されてきた。本研究では、ミリングポットからの鉄の混入のないナノ構造化グラファイトを作製する目的で、様々なミリング容器を作製し、実験を重ねた。その結果、ジルコニウム酸化物(ZrO2)で作製した容器を用いることによって鉄の混入が抑えられ、水素中(10気圧)での80時間のミリング処理によって水素を23wt%吸蔵し、その水素の放出は、300°C当たりから900°C以上まで、連続的に起こることを見出した。この結果は、鋼鉄のミリング容器で作製したナノ構造化グラファイトの水素放出が330°Cと700°Cの2つの温度で起こるのとはまったく異なっていることを見出した。つまり、2ピーク構造は鉄の触媒効果によって生成されたものであると結論される。その他、鉄に変わってNiを触媒として用いることによって、低温側の水素放出ピークが成長し、水素放出温度の低温化が実現した。2.欠陥構造に依存した水素の動き前回、わずかに鉄が混入したナノ構造化グラファイトについて、プロトンのNMR実験を行い、2種類の異なる緩和時間の成分が存在するを報告した。今回は鉄の混入のないナノ構造化グラファイトの中のプロトンのNMRの測定を行った。その結果は、1種類の緩和時間を示し、そのときの水素の動きを表す活性化エネルギーは0.10.2eVと極めて小さいことが判った。この起源は定かではないが、ナノ構造化グラファイト中に導入された水素が極めて早く動き回っていることを示唆しているらしい。今後、ドイツのマックスプランク研究所で本NMR測定は継続され、その起源の追求が行われる。
アメーバ捕食性不完全菌類の生態学的研究

本研究は私と共同研究者によるDactylella tylopagaの菌糸隔壁が、ほとんど平らで無孔のかっこ体をもつドリポア型であったという発見から出発した(Saikawa et al.,1994,in Mycologia)。なぜならこのタイプの隔壁構造はそれまでラン科植物の菌根菌として知られるTulasnellaとSebacinaの構造と一致したからである。よって本研究ではラン科植物の菌根や、その根圏から出現した菌類にアメーバを与える実験を行った。もし、それらがアメーバを捕食すれば、なぜランが根にカビをもつのかがわかるからである。成長した後のラン科植物の菌根菌の役割はいままでのところ不明である。しかし、残念なことに出現した菌はどれも、D.tylopagaのものよりかなり太い菌糸をもち、菌糸のどの部分においてもアメーバを捕食しなかった。このようにアメーバ捕食については見込みがはずれてしまったのである。しかし、私は本研究のラン科植物の採集旅行において採集した種々の基質から注目すべき多数の菌類を得、その生態学的形態学的観察結果をMycologiaやCanad.J.Bot.などの雑誌に載せることができた。本研究の目的は、ラン科植物から菌根菌を分離し、アメーバを与え、菌のアメーバ捕食能を調査することである。しかし、残念ながら初年度は、捕食能を有する菌の発見に失敗した。本年度の前半は、当初からの予定どおり私自身が野外や温室から菌根を採取して、得た菌根菌のアメーバ捕食能を調査した。ところが実際は根の中にある菌の塊(pelton)を探すことすら困難で、方法はもっぱら根全体を洗浄し、寒天培地に接種する西川・宇井(1976)の方法を採用した。結果は一例だけ、アメーバ内に菌糸を伸ばす菌が確認されたのみであった。そこでラン科植物の菌根に詳しい増原学氏(石垣島にある農水省国際農林水産業研究センター沖縄支所勤務)から由来の知れたTulasnella属数種の菌株を提供してもらうこととなった。しかし、不幸なことに氏はその直後に病気となって欠勤し、ついに2月6日に32歳でこの世を去ってしまったのである。現在私は増原氏に代わって英国DevonのPeter Roberts氏にTulasnella各種の分譲を依頼中である。彼は1992年以来この属の各種をMycological Researchに毎年記載している人物である。本研究は、アメーバ捕食菌Dactylella tylopagaが、実はDactylella属ではなく、担子菌類のTulasnella属かSebacina属の一種であることがわかったときにスタートした。すなわち、この菌の隔壁微細構造が両属のものと一致した。両属の各種はラン科植の共生菌として知られているので、私は、ラン科植物の共生菌の多くがアメーバを捕食しているのではないかと考えた。しかし、いままで行ってきた研究では、根から分離した菌がアメーバを捕食することはなかった。ただ、同士に行った、根のまわりの根圏から分離した菌では、数種がアメーバを捕食したが、それらは不完全菌類ではなく、接合菌類であった。本研究で唯一得た捕食性の不完全菌は、残念ながらアメーバではなく、センチュウを捕らえるものであった。その菌は2細胞からなる分生子を、分生子柄の隔壁のところに叢生し、一見Arthrobotrysoligospora似ていた。しかし、その隔壁は担子菌特有のドリポア型であり、子嚢菌タイプの隔壁をもつArthrobotrys属のものではなかった。私の調べた限りでは同様の分生子をつくる不完全菌は知られてない。本研究は私と共同研究者によるDactylella tylopagaの菌糸隔壁が、ほとんど平らで無孔のかっこ体をもつドリポア菌であったという発見から出発した(Saikawa et al.,1994,in Mycologia)。

成長した後のラン科植物の菌根菌の役割はいままでのところ不明である。しかし、残念なことに出現した菌はどれも、D.tylopagaのものよりかなり太い菌糸をもち、菌糸のどの部分においてもアメーバを捕食しなかった。このようにアメーバ捕食については見込みがはずれてしまったのである。しかし、私は本研究のラン科植物の採集旅行において採集した種々の基質から注目すべき多数の菌類を得、その生態学的形態学的観察結果をMycologiaやCanad.J.Bot.などの雑誌に載せることができた。
混合ノルム最適制御のための双線形最適化法の研究

本研究で考える,混合ノルム最適制御問題とは,多様化・複雑化する制御仕様をより的確に表現する多目的制御問題であり,一般にあるノルム制約の条件下で別の異なるノルム評価関数を最適化する問題として表される.一般的に,この混合ノルム最適制御問題は凸最適化問題とはならず,双線形最適化問題として定式化されることが知られており,その最適化手法を開発することが本研究の目的である.しかし,双線形最適化問題の大域的な最適値を求める手法は確立しておらず,一般的には局所最適値を求めることが限界である.そこで,ある種の混合H2/H∞ノルム最適制御問題が凸最適化問題として定式化できるように,問題の構造をうまく利用する形で混合ノルム最適制御問題から派生する双線形最適化問題の最適化手法を開発することを目指した.結論的には,本研究期間中ではこのような方法を開発するに至らなかったが,問題へのアプローチ法のヒントを得ることができた.そのヒントとは,いままで特に意識はされていなかったようであるが,これまでもある特殊な双線形最適化問題は大域的最適解を求める方法があるということである.それらは,線形行列不等式最適化問題における一般化固有値問題の解法や,線形計画法あるいは半正定値計画法における主双対内点法である.前者は,双線形部に含まれる変数がスカラーであるという特殊な形をしており,そのスカラー変数に関する二分法を行う各ステップで一つの凸最適化問題を解けば,大域的な最適解が求まるという特殊な構造をしている.また,後者では,双対定理から導かれる最適性条件が双線形最適化問題となっており,その問題の最適解がニュートン法を用いて求まることが知られている.これらを考えると,双線形最適化問題にもある種のクラス分けが可能なはずであり,そのなかで,双対定理から導かれる双線形最適化問題のクラスを明らかにすることが最も有望であると思われる.現在はこの点も含め,混合ノルム最適制御問題から派生する双線形最適化問題と双対定理とをうまく結び付ける可能性はないかなどを課題として研究を継続している.本研究で考える,混合ノルム最適制御問題とは,多様化・複雑化する制御仕様をより的確に表現する多目的制御問題であり,一般にあるノルム制約の条件下で別の異なるノルム評価関数を最適化する問題として表される.一般的に,この混合ノルム最適制御問題は凸最適化問題とはならず,双線形最適化問題として定式化されることが知られており,その最適化手法を開発することが本研究の目的である.しかし,双線形最適化問題の大域的な最適値を求める手法は確立しておらず,一般的には局所最適値を求めることが限界である.そこで,ある種の混合H2/H∞ノルム最適制御問題が凸最適化問題として定式化できるように,問題の構造をうまく利用する形で混合ノルム最適制御問題から派生する双線形最適化問題の最適化手法を開発することを目指した.結論的には,本研究期間中ではこのような方法を開発するに至らなかったが,問題へのアプローチ法のヒントを得ることができた.そのヒントとは,いままで特に意識はされていなかったようであるが,これまでもある特殊な双線形最適化問題は大域的最適解を求める方法があるということである.それらは,線形行列不等式最適化問題における一般化固有値問題の解法や,線形計画法あるいは半正定値計画法における主双対内点法である.前者は,双線形部に含まれる変数がスカラーであるという特殊な形をしており,そのスカラー変数に関する二分法を行う各ステップで一つの凸最適化問題を解けば,大域的な最適解が求まるという特殊な構造をしている.また,後者では,双対定理から導かれる最適性条件が双線形最適化問題となっており,その問題の最適解がニュートン法を用いて求まることが知られている.これらを考えると,双線形最適化問題にもある種のクラス分けが可能なはずであり,そのなかで,双対定理から導かれる双線形最適化問題のクラスを明らかにすることが最も有望であると思われる.現在はこの点も含め,混合ノルム最適制御問題から派生する双線形最適化問題と双対定理とをうまく結び付ける可能性はないかなどを課題として研究を継続している.
GUIのWindows95で視覚障害者が操作するデータベースシステムの開発

このシステムでは、2つのことを中心に行っている。まず、点字図書館システムをDOS版からWindows版に変更することである。計画ではDbaseを用いてデータベースの作成を行う予定であったが、ACCESSを用いてWindows版に変更した。ACCESSは音声のデータベース化が可能となっているため、変更時に、今までなかった音声説明の部分を追加した。このデータベースから音声出力装置、点字プリンタ、点字ディスプレイ等の出力装置に接続可能とした。その後、キーボードによるデータベースの操作をできるように改良した。Windows操作システムは、システムを起動させてから視覚障害者用にキーボードで操作できるように各キ-に操作を割り振っている。キ-を押すことによって、音声出力が可能となった。また、HELPキ-を付けることにより、その画面の操作がよりわかりやすくなった。しかし、コンピュータのスイッチを入れてからシステムの起動までは視覚障害者用にうまく動かすことができなかった。今後の課題である。システムとしては、Windows版に変更できた。追加機能として音声説明やHELPなどのキ-も使いやすくなったと思われる。しかし、Windowsの変化が激しく、システムの変更が多かったことも事実である。今後先を見越してのシステム作りが必要である。今後の課題である。
定スカラー曲率Kahler計量と幾何学的不変式論における偏極代数多様体の安定性

これまでの研究に引続き,偏極代数多様体の幾何学的不変式論の意昧における安定性と定スカラー曲率Kahler計量の存在とが同値になるという予想,いわゆる「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」を中心に研究した.特に前年度までの研究では,「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」において,重要な役割を演じているKエネルギーの観点から, Einstein・Kahler計量の一般化である, Kahler・Ricciソリトンを考察し(このとき,考えているKahler類は反標準類となる), Kahler・Ricciソリトンを反標準類とは限らない一般のKahler類の場合に一般化することに成功した.今年度の研究では,この一般化されたKahler・Ricciソリトンの非自明な例の構成について研究した.その結果,複素射影直線上の正則直線束のコンパクト化には0-切断の体積に比べファイバーの体積が十分小さくなるようなKahler類には一般化されたKahler・Ricciソリトンが存在することがわかった.これらの結果については,昨年度までの研究成果を纒めた「K-ellergies and critial Kahler metrics」という論文に書き加え,「Generalized Kahler-Riccisolitons」という題名に変えて,改めて投稿しなおす予定である.これまでの研究に引続き,偏極代数多様体の幾何学的不変式論の意昧における安定性と定スカラー曲率Kahler計量の存在とが同値になるという予想,いわゆる「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」を中心に研究した.特に前年度までの研究では,「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」において,重要な役割を演じているKエネルギーの観点から, Einstein・Kahler計量の一般化である, Kahler・Ricciソリトンを考察し(このとき,考えているKahler類は反標準類となる), Kahler・Ricciソリトンを反標準類とは限らない一般のKahler類の場合に一般化することに成功した.今年度の研究では,この一般化されたKahler・Ricciソリトンの非自明な例の構成について研究した.その結果,複素射影直線上の正則直線束のコンパクト化には0-切断の体積に比べファイバーの体積が十分小さくなるようなKahler類には一般化されたKahler・Ricciソリトンが存在することがわかった.これらの結果については,昨年度までの研究成果を纒めた「K-ellergies and critial Kahler metrics」という論文に書き加え,「Generalized Kahler-Riccisolitons」という題名に変えて,改めて投稿しなおす予定である.これまでの研究に引続き,偏極代数多様体の幾何学的不変式論の意味における安定性と定スカラー曲率Kahler計量の存在とが同値になるという予想,いわゆる「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」を中心に研究した.この予想をFano多様体と呼ばれる,反標準直線束が豊富な射影的代数多様体の場合に考えると,安定性とEinstein・Kahler計量の存在の同値性の問題となる.特に今年度は,「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」において,重要な役割を演じるであろうと予想されているKエネルギーの観点から,Einstein・Kahler計量の一般化である,Kahler・Ricciソリトンを考察した.Einstein・Kahler計量の存在に対しては,二木指標と呼ばれる障害が存在することが知られているが,Kahler・Ricciソリトンの存在に対しても,二木指標は一般化されることが解っている.今年度の研究により,Kahler・Ricciソリトンの存在に対する障害は,反標準類の同変Chern指標として解釈されることがわかった.この結果は,「二木指標が反標準類の同変第一Chern類の累乗として解釈できる」という二木・森田の結果の一般化と見ることもできる.また,Kahler・RicciソリトンはKahler類が反標準類の場合に相当するが,一般のKahler類の場合にKahler・Ricciソリトンを一般化しようという試みについても考察した.現在のところ,定義する方程式は一般化することができたという段階である.存在に対する障害やKエネルギーの一般化は今後の課題である.これまでの研究に引続き,偏極代数多様体の幾何学的不変式論の意味における安定性と定スカラー曲率:Kahler計量の存在とが同値になるという予想,いわゆる「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」を中心に研究した.特に今年度は,「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」において,重要な役割を演じるであろうと予想されているKエネルギーの観点から,Einstein・Kahler計量の一般化である,Kahler・Ricciソリトンを考察した.Einstein・Kahler計量の存在に対しては,二木指標と呼ばれる障害が存在することが知られているが,Kahler・Ricciソリトンの存在に対しても,二木指標は一般化されることが解っている.今年度までの研究により,Kahler・Ricciソリトンの存在に対する障害は,反標準類の同変Chern指標として解釈されることがわかった.また,Kahler・RicciソリトンはKahler類が反標準類の場合に相当するが,一般のKahler類の場合にKahler・Ricciソリトンを一般化しようという試みについても考察した.この試みに関しては,既にTianによる定式化が知られているが,このTianの定式化には少し問題があることがわかった.

そこで,その問題を解決するようにTianの定式化を改良することに成功した.現在のところ,定義する方程式は一般化することができたという段階である.存在に対する障害やKエネルギーの一般化は今後の課題である.これらの結果については,「K-energies and critial Kahler metrics」という論文た纒めて,現在投稿中である.これまでの研究に引続き・偏極代数多様体の幾何学的不変式論の意味における安定性と定スカラー曲率Kaher計量の存在とが同値になるという予想,いわゆる「偏極代数多様体に対する小林・Hitchin対応」を中心に研究した.特に前年度までの研究では,「偏極代数多様体に対する小林・Htchin対応」において,重要な役割を演じているKエネルギーの観点から,Einstein・Kahler計量の一般化である,kahler・Ricciソリトンを考察し(このとき,考えているKahler類は反標準類となる),Kahler・Ricciソリトンを反標準類とは限らない一般のKahler類の場合に一般化することに成功した.今年度の研究では,この一般化されたKahler・Ricciソリトンの非自明な例の構成について研究した.その結果,複素射影直線上の正則直線束のコンパクト化には0-切断の体積に比べファイバーの体積が十分小さくなるようなKahler.類には一般化されたKahler・Ricciソリトンが存在することがわかった.これらの結果については,昨年度までの研究成果を纒めた「K-energies and critial Kahler metrics」という論文に書き加え,「Generalized Kahler-Ricci solitons」という題名に変えて,改めて投稿しなおす予定である.
空間系列的に得られる非正規非典型データのモデリングの研究

人工衛星で観測される磁気圏プラズマは,観測性能の向上によって,複数のプラズマ分布が観測されている.日々刻々と系列的に得られるデータを,数多く扱うための統計的なモデリングの必要性がある.究極的な研究目的はこのデータを統合的に分析することであるが,本研究では,統合的分析のなかで必要となる種々の統計的理論構築をした.人工衛星で観測される磁気圏プラズマは,観測性能の向上によって,複数のプラズマ分布が観測されている.日々刻々と系列的に得られるデータを,数多く扱うための統計的なモデリングの必要性がある.究極的な研究目的はこのデータを統合的に分析することであるが,本研究では,統合的分析のなかで必要となる種々の統計的理論構築をした.本研究は,人工衛星で観測される磁気圏プラズマ速度データの統合的な分析を行うための種々の問題解決が目的である.このデータの形式は「離散×不等間隔×方角データ×擬頻度×非対称分布×ノイズ的データの存在×欠損領域×複数成分×大規模×時系列」というこれまでの統計学が個々に扱ってきたデータ形式が混合した,非正則・非典型データである.これらの各要素は正則化等の変換により従来の統計手法で分析することができるが,分析手法を単に組み合わせただけでは十分有意な情報抽出はできない.本研究はこれらの個々の問題解決を順次行い,時空間統合モデルを作り,究極的には人工衛星搭載可能なソフトウェア開発を行うことが目的である.データは離散型の角度データで,<角度情報,速度,頻度>という形式をしている.しかし分析の際に頻度は座標に伴う物理量で変換するために,実数値の「擬頻度」となり,これは方角データを基礎とする多変量データとなる.しかし,これまで提案されている方角データに関する分布理論は,基本的に超球面上(円周上,球面上,...)におけるもので,物理的解釈が可能な形でそれを多変量(たまねぎの皮のような状況)や混合分布モデルに拡張した理論が必要である.とくに,データを表す座標系(極座標系,カルテシアン座標系,円柱座標系等)の選択を行った.しかし,物理解釈とのすり合わせ作業を継続中である.本研究は,人工衛星で観測される磁気圏プラズマ速度データの統合的な分析を行うための種々の問題解決が目的である.このデータの形式は「離散×不等間隔×方角データ×擬頻度×非対称分布×ノイズ的データの存在×欠損領域×複数成分×大規模×時系列」というこれまでの統計学が個々に扱ってきたデータ形式が混合した,非正則・非典型データである.これらの各要素は正則化等の変換により従来の統計手法で分析することができるが,分析手法を単に組み合わせただけでは十分有意な情報抽出はできない.本研究はこれらの個々の問題解決を順次行い,時空間統合モデルを作り,究極的には人工衛星搭載可能なソフトウェア開発を行うことが目的である.データは離散型の角度データで,<角度情報,速度,頻度>という形式をしている,しかし分析の際に頻度は座標に伴う物理量で変換するために,実数値の「擬頻度」となり,これは方角データを基礎とする多変量データとなる.過去の研究では速度が0付近の領域は事実上観測不能であるために,この欠損領域をモデリングしたが,今年度は高速部分でみられる欠損に関してもモデリング進めた.また,擬頻度データに対する混合分布モデルを構築し,物理的な重みと成分分布の重み,さらに座標変換に関する重みのモデリングを行った.本研究は,人工衛星で観測される磁気圏プラズマ速度データの統合的な分析を行うための種々の問題解決が目的である.このデータの形式は「離散×不等間隔×方角データ×擬頻度×非対称分布×ノイズ的データの存在×欠損領域×複数成分×大規模×時系列」というこれまでの統計学が個々に扱ってきたデータ形式が混合した,非正則・非典型データである.これらの各要素は正則化等の変換により従来の統計手法で分析することができるが,分析手法を単に組み合わせただけでは十分有意な情報抽出はできない.本研究はこれらの個々の問題解決を順次行い,時空間統合モデルを作り,究極的には人工衛星搭載可能なソフトウェア開発を行うことが目的である.データは離散型の角度データで,<角度情報,速度,頻度>という形式をしている.しかし分析の際に頻度は座標に伴う物理量で変換するために,実数値の「擬頻度」となり,これは方角データを基礎とする多変量データとなる.過去の研究では速度が0付近の領域は事実上観測不能であるために,この欠損領域をモデリングしたが,今年度は低速部分における欠損に関して時間系列的な情報を用いながらモデリング進めた.同時に各時点で観測されたであろう欠測データ数を推定するモデリングを行った.本研究は,人工衛星で観測される磁気圏プラズマ速度データの統合的な分析を行うための種々の問題解決が目的である.このデータの形式は「離散×不等間隔×方角データ×擬頻度×非対称分布×ノイズ的データの存在×欠損領域×複数成分×大規模×時系列」というこれまでの統計学が個々に扱ってきたデータ形式が混合した,非正則・非典型データである.これらの各要素は正則化等の変換により従来の統計手法で分析することができるが,分析手法を単に組み合わせただけでは十分有意な情報抽出はできない.本研究はこれらの個々の問題解決を順次行い,時空間統合モデルを作り,究極的には人工衛星搭載可能なソフトウェア開発を行うことが目的である.分析対象のデータは一定の速度と方角の区間内で観測されるプラズマ粒子の数=頻度である.しかし,頻度は観測機器の性能や座標に伴う物理量で変換されて,実数値の「擬頻度」となる.

さらにこれは方角データを基礎とする多変量データとなる.過去の研究では速度が0付近の領域は,事実上観測不能であるために,この欠損領域を統計的なモデリングをし,さらに混合分布のデルへと拡張をした.その後,高速部分でみられる欠損に関してもモデリング進めた.今年度は,欠測領域として扱った領域でわずかながら観測される事例に対するモデリングを行った.すなわち観測領域全体に対して,ある特定の領域で部分的にランダムな欠測(partially missing at random)があるとするモデリングを行い,混合分布モデルへの拡張を行った.データの正則化の方法やまたそのモデリングの整合性に手間取っているため.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は基本的に1人で行っているが,専門外の事項に関しては連携研究者に逐次アドバイスをもらいながら研究を行ってきた.今後もこの方針で研究を推進していく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
O-グルコース糖鎖修飾による筋衛星細胞におけるNotchシグナルの制御機構の解明

ヒトの筋肉の再生と恒常性維持の分子制御機構は未だに理解されていない。遺伝性筋疾患である筋ジストロフィーの有病率は、人口10万人あたり20人程度と推定され、有効な治療法は存在しない。研究代表者は、Notch受容体のO-グルコース糖鎖修飾の異常により、筋肉の幹細胞である衛星細胞の数の減少と衛星細胞におけるNotchシグナルの低下が起こり、このことが、成人後に発症する肢帯型筋ジストロフィーの原因となることを見出した[Cell 2008, EMBO Mol Med 2016]。衛星細胞におけるNotchシグナルのO-グルコース糖鎖修飾による調節機構を明らかにすることが本研究の目的である。
フローチャートを用いたロボット制御をとおして論理的思考力を育てる授業に関する研究

近年の生徒は,課題に対して直線的・直感的に思考する傾向があり,多くの状況を考慮し論理的に思考することが苦手である。そこで,技術・家庭科技術分野のロボットの制御の学習において,フローチャートを使った思考力の育成に取り組むことにした。具体的には「教育用レゴマインドストームNXT」を使用し,二足歩行ロボットを制作する。ロボットを動かすという情報処理の手順を考えるときに,一般的なプログラムの作成で使われているフローチャートを使用し,自分の思考の流れを図式化する学習をさせた。初めに順次型プログラムの作成を行い,ロボット制御の基礎を学ばせた後,光センサを組み合わせて分岐型プログラムを作成させた。センサを使用することで,より複雑なプログラムを学習することができ,フローチャートの必要性を認識することができた。この一連の実践的・体験的な学習により,論理的思考力が育成されたかどうかをアンケートにより調査し,科学的に分析し生徒の変容について検討した。その結果,不十分ではあるが課題解決のときに様々な場合を考え,論理的に思考しようとする姿が見られた。また,プログラムの作成のときに,フローチャートで示すことで,自分の思考を自分自身で可視化するだけでなく,そのフローチャートを使ってグループ活動のときに他者に説明することで,より理論的な思考力を育むことができた。今後もこの学習を繰り返すことで,どのような場合でも直線的・直感的ではなく,論理的に思考することができると思われる。
エストロゲン依存性婦人科疾患における性ステロイド結合蛋白の生物学的意義

1.ヒト胎盤組織およびヒト胎盤細胞株においてステロイド結合蛋白であるcorticosteroid-binding globulin(CBG)mRNAの発現が認められ、さらに胎盤細胞株においてCBG蛋白の発現を認めた。胎盤組織におけるCBG mRNAおよび蛋白はsyncitiotrophoblastに局在していた。これらの結果より、ヒト胎盤においてCBGが産生されており、妊娠中のcorticosteroidやprogesteroneなどのホルモン作用を修飾する可能性が考えられた。2.ヒト正常子宮内膜および卵巣子宮内膜症組織においてprogesterone receptor(PR)のisoformであるPR-AおよびPR-B mRNAの発現が認められ、正常子宮内膜に比べ卵巣子宮内膜症組織の50%でPR-B/PR-AB mRNA比が高値を示した。また、両組織においてPR-B/PR-AB mRNA比は月経周期で変動を認められなかった。この結果より、子宮内膜症組織ではPR-AおよびPR-Bの発現が変化しており、それによってプロゲスチン作用の制御機構に異常を来しており、ひいては子宮内膜症における性ステロイド感受性の異常に関連している可能性が推察された。2,ヒト正常卵巣および卵巣癌においてcorticosteroid-binding globulin(CBG)mRNAの発現が認められ、正常卵巣と比較して卵巣癌の38%においてCBG mRNAの高発現が認められた。つまり、正常卵巣のみならず卵巣癌においてもCBGに関連したステロイド作用機構が保持されており、また卵巣癌の中には細胞内CBG発現の制御機構が変化しているものがあると推察された。また、ヒト胎盤においてもCBG mRNAおよびその蛋白が発現しており、妊娠中のコルチコステロイドやプロゲステロンなどのホルモン作用機構に影響を与えていると考えられた。3,ヒト黄体において、エストロゲンレセプターα(ERα)のみならず近年発見されたもう一つのサブタイプであるERβmRNAが発現しており、ERαと協同的に働いて黄体のステロイド作用の制御に関係していると考えられ、その発現レベルは分泌期初期・中期よりも後期に低く、黄体の機能的life-spanとも関連していると考えられた。また、ヒト黄体におけるSHBG,CBG mRNAと血清ステロイドホルモン値(エストロゲン、プロゲステロン)との相関が認められ、黄体におけるSHBG,CBG合成は性ステロイドによって調節されており、さらにSHBG,CBGはこれら性ステロイドとの相互作用により黄体におけるステロイド作用機構に関連していることが推察された。
Kummer-Artin-Schreier-Witt理論とArf理論の変形

これに関し,前回までの研究により,pを素数,AをZ(p)-代数としたとき,Artin-Hasse指数関数の変形及びWittベクトルのなす形式群スキームW^<^>のFrobenius自己準同型写像F:W^<^>→W^<^>の変形F^<(λ)>=F-[λ^<p-1>]を用いることにより,Hom(g^<(λ)>,G_<m,A>)及びExt^l(g^<(λ)>,G_<m,A>)をF^<(λ)>。W^<^>(A)→W^<^>(A)の核及び余核として具体的に表されることを示した.今回は,前回の結果を踏まえ,その高次元化を計り,与えられたW_nのトーラスG^n_mへの変形群スキームW_nに対して,Frobenius自己準同型の変形F^<(λ)>を含む幾つかの自己準同型写像を成分にもつ準同型写像ψ:W^<^>^n→W^<^>^nを定めることが出来,群Hom(W_nas,G^n_<m,A>)及びExt^l(W_n,G^n_<m,A>)がやはり準同型写像ψの核及び余核で表されることを示すことが出来た.このことにより,2次元の場合と同様にして一般次元に於いてKummer-Artin-Schreier-Witt理論を具体的に書く基盤を得ることが出来,今後の課題としては,この具体的に書くことの実行,及びこうした理論のコンパクト化である.これに関し,前回までの研究により,pを素数,AをZ(p)-代数としたとき,Artin-Hasse指数関数の変形及びWittベクトルのなす形式群スキームW^<^>のFrobenius自己準同型写像F:W^<^>→W^<^>の変形F^<(λ)>=F-[λ^<p-1>]を用いることにより,Hom(g^<(λ)>,G_<m,A>)及びExt^l(g^<(λ)>,G_<m,A>)をF^<(λ)>。W^<^>(A)→W^<^>(A)の核及び余核として具体的に表されることを示した.今回は,前回の結果を踏まえ,その高次元化を計り,与えられたW_nのトーラスG^n_mへの変形群スキームW_nに対して,Frobenius自己準同型の変形F^<(λ)>を含む幾つかの自己準同型写像を成分にもつ準同型写像ψ:W^<^>^n→W^<^>^nを定めることが出来,群Hom(W_nas,G^n_<m,A>)及びExt^l(W_n,G^n_<m,A>)がやはり準同型写像ψの核及び余核で表されることを示すことが出来た.このことにより,2次元の場合と同様にして一般次元に於いてKummer-Artin-Schreier-Witt理論を具体的に書く基盤を得ることが出来,今後の課題としては,この具体的に書くことの実行,及びこうした理論のコンパクト化である.環A上の群スキームW_nのトーラスG^n_mへの変形群スキームW_nは,W_1=g^<(λ)>を用いて,帰納的にExt^1(W_<n-1>,g^<(λ)>)の元として与えられ,Ext^1(W_<zn-1>,g^<(λ)>は本質的にHom(W_<n-1,A/λ>,G_<m,A/λ>)と同じであり,こうした変形理論は,準同型群Hom(W_<n-1,A/λ>,G_<m,A/λ>)及びExt^1(W_<n-1,A/λ>,G_<m,A/λ>)の決定が重要な課題となる。これに関し,pを素数,AをZ_<(p)>-代数としたとき,Artin-Hasse指数関数を用いることにより,Hom(W_<n,A>,G_<m,A>)及びExt^1(W_<n,A,>,G_<m,A>)を形式Witt群⌒W(A)のFrobenius自己準同型F^nの核及び余核として具体的に与えることに成功した。この結果を用いることにより,W_<2,A>がZ/p^2を含む場合に,商群W_<2,A>/(Z/p^2)を具体的に書くことが出来,これは標数p上の曲線のp^2次の巡回拡大の標数零への引き上げを記述する上で重要な結果となっている。更に、この理論を拡張するためにはW_<n,A>をW_nのトーラスG^n_mへの変形群スキームW_nに置き換えて議論しなければならない。その場合、その変形に合わせてFrobenius自己準同型及びArtin-Hasse指数関数の変形を構成しなければならない。今回の研究においては、加法群G_aから乗法群G_mへの変形群g^<(λ)>に対して、Frobenius自己準同型の変形F^<(λ)>及びArtin-Hasse指数関数の変形の構成に成功し、これらを用いてHom(g^<(λ)>,G_<m,A>)及びExt^1(g^<(λ)>,G_<m,A>)を形式Witt群(A)のFrobenius自己準同型の変形F^<(λ)>の核及び余核として具体的に与えることに成功した。

今後の課題として、この理論の高次元化、すなわち、群スキームg^<(λ)>を一般の群スキームW_nに置き換えることであるが、これに関しても、この問題解決のための基本となる手法を手に入れることが出来ており、興味ある結果の得られることを期待しているものである。これに関し,前回までの研究により,pを素数,AをZ_<(p)>-代数としたとき,Artin-Hasse指数関数の変形及びWittベクトルのなす形式群スキームW^^⌒のFrobenius自己準同型写像F:W^^⌒→W^^⌒の変形F^<(λ)>=F-[λ^<p-1>]を用いることにより,Hom(g^<(λ)>,G^n_<m,A>)及びExt^1(g^<(λ)>,G^n_<m,A>)をF^<(λ)>:W^^⌒(A)→W^^⌒(A)の核及び余核として具体的に表されることを示した.今回は,前回の結果を踏まえ,その高次元化を計り,与えられたW_n,のトーラスG^n_mへの変形群スキームW_nに対して,Frobenius自己準同型の変形F^<(λ)>を含む幾つかの自己準同型写像を成分にもつ準同型写像ψ:W^^⌒_n→W^^⌒_nを定めることが出来,群Hom(W_n,G^n_<m,A>)及びExt^1(W_n,G^n_<m,A>)がやはり準同型写像ψの核及び余核で表されることを示すことが出来た.このことにより,2次元の場合と同様にして一般次元に於いてKummer-Artin-Schreier-Witt理論を具体的に書く基盤を得ることが出来,今後の課題としては,この具体的に書くことの実行,及びこうした理論のコンパクト化である.
セントロメア再編の分子メカニズム

染色体異常は癌をはじめ様々な遺伝病(染色体病)を引き起こすことが知られている。ゲノムに散在するリピート配列はDNA組換えを介して染色体異常を生じるリスクがある。分裂酵母のセントロメア領域では、逆向きリピートの組換えにより左右の染色体腕が同一配列となった同腕染色体が形成される。興味深いことに、相同組換え因子として知られるRad51は同腕染色体の形成には必要ではなく、むしろ、阻害的に働く。それでは一体、どのような仕組みでリピート間での染色体再編が起きるのか?分裂酵母を用いた解析により、我々はRad51やRad54を遺伝子破壊するとセントロメア・リピート間での非交叉型組換えが起きなくなることを明らかにした。一方、交叉型組換えを起こすMus81 DNA切断酵素はrad51欠失株での同腕染色体の形成に必要であった。これらの結果から、Rad51とRad54は非交叉型組換えを促進することで、交叉型組換えによる染色体再編を抑制すると考えられる(現在投稿中)。rad51欠失株でRad8/Rad5/HLTFヘリケースを変異すると、同腕染色体の発生頻度が減少し、その代わりにセントロメア領域に直接テロメア配列が付加したテロセントリック染色体が増加した。これらの結果から、Rad8は染色体再編の初期過程に働き、その発生頻度を決定する因子であると考えられる(投稿準備中)。27年度が最終年度であるため、記入しない。染色体腕部とは異なり、セントロメアではRad51非依存的組換えが抑制されている。しかし、DNAポリメラーゼや複製フォークのアクセサリー因子の変異によって、セントロメアでもRad51非依存的だがRad52には依存した組換えが起きることを明らかにした。これらの結果から、Rad51非依存的なRad52独自の活性(恐らくsingle-strand annealing活性)の阻害が染色体再編の抑制に重要であると考えられる(論文投稿準備中)。染色体腕部に比べてセントロメアでは交叉型組換えが抑制される。CENP-SX (MHF1,2)ダイマーを複製中間体などのDNA構造に結合してFANCM (Fml1)ヘリケースをリクルートする。分裂酵母の解析から、CENP-SXとFANCMがセントロメアで機能することで、この領域の交叉型組換え、更には、染色体再編が抑制されることが分かった(論文投稿準備中)。DNAダメージチェックポイント制御に重要な9-1-1クランプはセントロメアでの染色体再編を抑制する。そこで、9-1-1クランプがセントロメア・リピート間の組換えに関与する可能性が考えられた。そこで、ade6B/ade6Xヘテロアリルをセントロメアに導入して、それらの間での自然発生的な組換え頻度を測定した。その結果、9-1-1クランプはセントロメア・リピート間での組換えには関与しないことが分かった(論文発表)。Rad51など相同組換えに関わる遺伝子異常を持つ細胞は、染色体再編gross chromosomal rearrangement (GCR)が高頻度で起こる結果、ガン化するリスクが高い。しかし、このときGCRがどのようなメカニズムで起きるのかは明らかとなっていない。そこで、我々は分裂酵母を用いてGCRに必要な遺伝子の同定を目指した。そして、GCR関連遺伝子を複数同定することに成功した。分裂酵母セントロメアは逆向きリピート配列により構成される。rad51破壊株では、セントロメア・リピートを介したGCRが起こり、左右の染色体腕が同一、鏡像関係となった同腕染色体が形成される。Break-induced replication (BIR)と呼ばれる「異常な組換え」により同腕染色体が形成される可能性がある。しかし、驚いたことにBIRに働くDNAポリメラーゼδのサブユニットCdc27/Pol32やCdm1はGCRに必要でなかった。ヘリケースとE3リガーゼドメインを持つRad8(分裂酵母Rad5、ヒトHLTF)はPCNAのユビキチン化を介して複製後修復(post-replication repair)に働く。また、相同組換えの初期反応であるDループ形成能を持つ。

興味深いことに、rad51破壊株で起きるGCRにRad8が必要であった。また、rad8破壊により同腕染色体が減少し、染色体腕の欠失が増加した。亜硝酸処理によりrad51破壊株にランダム変異を導入し、GCR頻度が低下するクローンを選択した。このスクリーニングで得られた新規変異株からゲノムDNAを調製し、その塩基配列を次世代シークエンスにより決定、解析した。次に、同定した遺伝子変異を新たに作成することでGCRの原因遺伝子を決定した。これまでに、GCRに必要な遺伝子を2つ同定することに成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの解析から、GCRに必要な因子Factors of centromererearrangement (FOC)を複数同定することに成功した。そこで、今後はこれら因子がどのように機能することでGCRを起こすのかを明らかにしたい。Rad8のE3リガーゼあるいはヘリケースの活性のどちらが重要であるのかを区別するために、それぞれの触媒活性に必須なアミノ酸を変異してGCR頻度を測定する。同様の解析を新規同定したFOCにも行うことでGCRに必要な機能ドメインを同定する。これらのFOCはセントロメアに局在して直接GCRに関与する可能性がある。このことを検証するために、FlagやGFPタグなどを付加してFOCの染色体結合と核内局在を調べる。その際、どのドメインが局在に重要であるのかを明らかにする。FOCが複製中間体や組換え中間体に作用することで、GCRを促進する可能性がある。そこで、遺伝子破壊株や上述のドメイン変異株を用いて、二次元ゲル電気泳動を行うことでセントロメア領域の複製や組換え中間体を解析する。大腸菌や酵母細胞を用いて、FOC蛋白質を精製し、DNA結合能やDループ形成能などについて解析する。