hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイナミックな相互作用を通じた身体的表象から分離表象への発達原理と発達障害の理解

他者の行動特性に関する知識の有無によって他者意図推定に違いが生じるかを行動実験で検討した。実験では迷路内をエージェントが動く動画を用い、エージェントの行動特性未知条件および既知条件で、エージェントがとる経路を観察して、その目指すゴールについて評価させた。その結果,行動特性未知の条件では,ゴールの推定において自己視点の情報が用いられていることが示唆された。一方、行動特性既知の条件では、自己視点の情報を抑制して他者視点を考慮した推定が行われていることが示唆された。この意図推定特性を動的ベイジアンネットワーク(DBN)による確率推論として定式化し、心理実験の結果を解析した。このDBNではエージェントの迷路内での位置、経路選択のための行動、および各位置におけるゴールの観測可能性が表現されており、エージェントの位置遷移系列の情報からゴールの事後確率を計算し、それに基づいて目指すゴールを推定する。その結果、エージェントの行動特性の知識が無い場合、それをランダムウォークで近似し、自己視点からの情報を取り入れて意図推定を行うのに対し、エージェントの行動特性を学習した後では、その行動特性を反映した心的モデルが構成されるとともに、自己視点からの情報を抑制して意図推定を行うという方略がとられていることが示唆された。さらに心の理論の理論説のモデルにシミュレーション説を導入した心の理論のペイジアンネットワークモデルを提案し、様々な心的状態の理解の発達過程と相互関連を検討した。その結果,他者の信念や知識を理解する心的機能の同時発達が誤信念という高次の心的機能の獲得に必要であることが示唆された。さらに、自閉症の発達モデルに関して、昨年度までの成果をふまえて、神経系の可塑的変化に関する神経伝達物質の特性およびその発達変化や小脳に及ぼす効果などを考慮し、脳幹不全モデルの精密化を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまず,自己中心的表現から分離表象を創発する上で極めて重要な役割を果たす座標変換の脳内メカニズムについて検討を行った.物体イメージの変換に関して,他者の視点を取得する場合と物体を心的回転させる場合での脳活動をfMRIで計測し,他者の視点取得においては左内側前頭前野(mPFC),心的回転においては左側頭頭頂接合部(TPJ)で有意な活動がみられることを明らかにした.これは左TPJにおける自己中心的表現をmPFCが抑制することで他者の視点取得が実現されていることを強く示唆するものである.また,物体の心的回転を実現する脳内メカニズムについての神経回路モデルを構築した.このモデルでは,物体の回転に伴う景観の変化を次々と予測することができるようにモデル内部のパラメータを学習する.学習の結果,特定の物体に依らない回転変換そのものが学習されることが示された.これは予測誤差に基づいた対象の順モデルの学習方略が脳内で実装されていることを示唆している.そしてこのモデルの入出力間にフィードバックループを設けることで自律的な心的回転の機能が実現されることを明らかにした.さらに,発達障害の神経基盤についても理論的検討を行い,辺縁系異常から自閉症の多くの機能不全が説明できることを明らかにした.特に,脳幹形成期の異常から,発達初期の辺縁系ネットワークにおける抑制性ニューロンの正常な発達が阻害され,結合先の高次中枢のニューロンの可塑性に異常が生じて健常な細胞構築が阻害されることで様々な領野の構造・機能異常が生じることを示した.他者の行動特性に関する知識の有無によって他者意図推定に違いが生じるかを行動実験で検討した。本研究は自己中心的表現から分離表象への創発過程に関わる脳内メカニズムについて6つの仮説を提案し,これらを実験と理論の両面から検証することを目的としている.現在に至るまでに,コミュニケーションにおけるlike-meシステムとdifferent-

from-meシステムの役割と両者の切り替え機構,両システムの形成に関わる順逆モデルの学習,自己中心座標と環境・他者中心座標の間の座標変換,および発達障害の脳内機序に関する仮説についてそれぞれの脳内メカニズムを検証してきた.さらに,残りのlike-meシステムとdifferent-from-meシステムの切り替えに寄与する前頭葉の抑制機構,および前頭葉で実現される推論機能に関する仮説に関しても,すでに計算理論の構築と検討すべき行動実験を終えており,fMRIによる脳イメージング実験も進行中である.今後は他者の意図推定に関わる脳内メカニズムについて,精緻な神経回路モデルの構築と行動実験のデータに基づいて,fMRIによる脳活動計測データを解析し検討する.さらに,模倣・被模倣経験による社会性・共感性の向上の基盤となる脳内メカニズムの解明と,コミュニケーションにおける模倣・被模倣の役割を脳神経レベルで理解できるような神経回路モデルの構築を行う.そして,自閉症を含むコミュニケーション障害の発現メカニズムを含めた初期認知発達の神経回路モデルの構築を目指す.
タスク支援によるコミュニケーション能力の育成に関する調査研究

英語学習者のコミュニケーション能力の発達の状況を調査した研究である。英語の文構造(語順)の把握力を測る文法テストとスピーキングテストを開発し,2学校,約250330人の学習者に中学2年生から高校1年生の3年間,1年に12回テストを実施し分析した。調査した9つの文法構造のうち,名詞を後ろから修飾する英語の文構造の定着が不十分であることがわかった。特にスピーキングテストでは,発話に時間がかかったり,何も言えない学習者も多く見られた。研究初年度である平成21年度は,研究計画にある次の5点に関して研究を進めた。(a)中学生および高校生の英語力に関する実態の把握(1)「学習指導要領実施状况調査」(2)「特定の課題(スピーキング)の調査」(3)「中学生の英語学力調査:英語の文構造把握の観点から(平成15年度18年度科研研究)」について分析し,基本的な文構造の把握が不十分であり,スピーキングかも全体的に満足のいく状況ではないことから,本研究では,英語の文構造把握力を筆記テストとスピーキングテストの両面から調査することを決定した。(b)調査項目に関する教科書での扱いに関する分析および文法問題作問平成15年度18年度科研研究では,文法問題として並べ替え問題と多肢選択問題の2種類を用いた。本調査では文法問題は1種類に絞ることとし、テスト項目の項目困難度・項目弁別力指数を検討し,「並べ替え問題」を使用する事に決定した。また,12項目に加え,受動態等,数項目を増やしてパイロット調査を行い,すでに習得していると考えられる,be動詞,一般動詞,助動詞canの3項目については割愛することとした。各調査項目に関しては,教科書によって出現頻度に差があることを考慮して,パイロット調査文法テストの結果分析を行った。(c)スピーキングテストの作成文法テストで扱うものと同じ文法構造を引き出すスピーキングテストの手法を検討し,研究顧問てあるピーネマン教授(パデルボーン大学)およびエリス教授(オークランド大学)の助言を得で,(1)日本語を英語に直す形式のもの,(2)オーラルイミテーション(聞いた英語を内容確認の後に繰り返す)形式のものの2種類を作成した。(d)パイロット調査の実施と分析文法テストに関しては,7月に中学校2校,および高校1校,11月にさらに中学3校でパイロット調査を行い,2月のパイロット調査に向けて問題項目の絞込みを行った。2月のパイロット調査ては,本調査と同じ形式で,文法テスト(8項目16問題)スピーキングテスト(1)(2)(各12分)を中学校2校,および高校1校で行った。スピーキングテストについては,2種類ともパワーポイントで絵を見せながらICレコーダーに発話を録音した。現在,分析中である。(e)本調査の実施学校の選定本研究は,中学2年生から高校1年生まで,同一の学習者について,英語の語順に関する文構造把握力の発達状況を1年間に2回,3年間にわたって調査する縦断的研究である。そのため,中・高一貫校での実施が必要であることから選択の幅が限られる。また,スピーキングテストの実施に当たっては,本研究の委員が実施する必要があることから,実施に関わる費用の観点からも2,3学校での実施が限度である。現在,2校決定している。平成22年度は、次の3項目に関して研究を推進した。(a)パイロット調査(H.22年2月)分析平成22年2月のパイロット調査では、本調査と同じ形式で、文法テスト(8項目16問題)スピーキングテストI・II(各12分)を中学校2校および高校1校で行った。文法問題について顕著な結果は、後置修飾(過去分詞、現在分詞)の問題で、それぞれ2問のうち主語に修飾が来ているものの方の正答率が、極端に低く(20%以下)となっており、この傾向は高校1年生でも同様である。また前置詞句による後置修飾も、いずれの学校でも中2で10%以下、中3で20%、高1で30%以下と他の文法項目に比して著しく正答率が低い。前置詞句による名詞の後置修飾は、教科書で主な文法項目として扱われることが少ないため、明示的な指導と練習が十分に行われてない可能性が示唆された。スピーキングテストでは、ICレコーダーに発話を録音したものをすべて書き出し、1元配置分散分析および多重比較を行った。テストIは難易度が高く、中学2年生は全滅状態であった。テストIIは、Oral Imitation Test(音声だけでなく、英文を音声を出しながら提示)したためコツがつかめるとできるようになったが、人の発話を聞いて言っている生徒が多く、妥当性に疑問がある。無言が多いことも妥当性を下げている一因である。(b)スピーキングテストの評価規準の策定文法テストに併せて誤答類型を作成したが、両スピーキングテストとも類型に当てはまるものはほとんどなかった。

文法問題とスピーキング問題とでは生徒のアウトプットが異なるため、スピーキングテストの誤答類型は、別に作成する必要があることが確認された。また、スピーキングデータの特徴から、どこまでを「正答」として許容するかが文法問題のように明確ではないことから、検討の上、本調査における「正答」の規準を作成した。(c)本調査(9月)の実施と分析文法問題に関しては、本年度は3年継続研究の1年目であり、中学2年生が対象であったので、信頼係数αが0.798と0.706であるが、未習項目も含まれていることを考えれば、未習項目を抜いて行ったH.21年度の7月、11月のパイロットテストの信頼係数より低いのは当然であり、妥当な問題であると結論した。また、スピーキングテストに関しては、(c)で作成したスピーキングテストの「正答」の規準に基づき、分析を継続中である。平成23年度は、次の3項目に関して研究を推進した。(a)本調査第1回、第2回の分析調査協力校2学校において、中学校第2学年の生徒を対象として、平成22年度に9月と2・3月の2回調査を実施し、その結果分析を行った。K中学校とM中学校のいずれも、既習である前置詞句による名詞の後置修飾の正答率が極端に低く、【文法テスト】の2問の正答率は、K学校:9月19%、2月3238%、M中学校:9月59%、2月35%である。状況を説明するイラストとともに提示された日本語を英語にして言う【スピーキングテストI】では、K中学校は9月:35%、2月:711%、M中学校は9月、2月共に0%、聞いた英文を再現する【スピーキングテストII】でも、K中学校は9月:4851%、2月:6072%、M中学校は9月:210%、2月:15%に止まっている。日本語の語順とは逆の「後置修飾」が他の文法項目に比べて、十分に学習ができていない現状がうかがえる。(b)本調査第1回、第2回の報告研究代表と研究分担者が調査協力2学校を訪問し、上記(a)の結果を報告した。K中学校ではM中学校と比べ、スピーキングテストにおける無答の割合が著しく低い理由等について、当該学年の指導者から普段の授業や生徒の学習状況などを聞いた。教科書で扱われる文法項目については必ずコミュニケーションを図る活動を行っているなどの実態を把握した。また、本年度第3回調査の依頼・日程調整を行った。(C)本調査第3回の実施と分析KM中学校は1月、KD中学校は2月に本年度の調査を行った。第1回、第2回と同じ方法で、文法問題の採点、およびスピーキングテストの書き起こし作業を行っている。本研究は,同一の生徒の英語学習状況を3年間追跡する横断的・縦断的研究である。中学2年生が高校1年生になるまでの文法構造・語順の把握力とスピーキング能力の向上度の関係を明らかにし,英語力を立体的に把握し,指導の一助とする。筆記とスピーキングテストによる調査方法で,1文構造把握力とスピーキングの際の文法力(正確さ・適切さ)との関係を明らかにし,21の結果を踏まえた指導法を提案する。紙面の都合で1の要約を記する(詳細は別冊の『研究報告書』参照)。(a)第3回調査の分析:今年度に中学3年生となった生徒を対象に第3回調査の結果・分析を行った。文法テストでは,調査を実施したK校とM校とも,前回の調査と比べ正答率は一様に上がった。
パラジウム触媒を用いた新規重水素標識化法に関する研究

1、不活性なアルキル炭素上でのH-D交換反応最近当研究では、水素雰囲気下、Pd/C触媒による重水を重水素源とした室温下でのベンジル位選択的H-D交換反応を確立している。この反応を加熱還流条件下実施したところ、ベンジル位以外の不活性炭素上でもH-D交換反応が効率よく進行することを見いだした。また、本反応はカルボン酸やエステル、アミド、第一級アルコール、エーテルなど様々な官能基を有する基質に適用可能であることを示した。さらに、重水素化率は反応温度の上昇や同一反応を繰り返すことで向上することを明らかとした。2、複素環化合物の重水素標識化本重水素標識化法の適用拡大を目的として、インドールやピリジン、ピリミジン骨格等を有する複素環化合物を対象として検討したところ、いずれも複素環炭素上で効率よく重水素化が進行した。また、スルファメタジン(合成抗菌剤)やアロプリノール(痛風治療薬)などの生物活性物質の多重重水素化にも成功した。これらの標識体は、残留濃度定量用内部標準物質として実際の適用が検討されている。3、第2級アルコールとケトンの重水素標識化法第二級アルコールや脂肪族ケトンを基質に用いた場合には、いずれも重水素化された第二級アルコールとケトンの混合物が得られることを見いだした。通常、Pd触媒による第二級アルコールのケトンへの酸化反応は酸化剤を必要とする。また、Pd/Cは脂肪族ケトンのアルコールへの還元反応を触媒しないことが知られている。しかし、本研究結果は、第二級アルコールの酸化反応と脂肪族ケトンの還元反応がPd/Cによる接触還元条件下で進行していることを示しており興味深い知見である。また、重水素化メカニズムについて詳細に検討した結果、この第二級アルコール-ケトン間での新規酸化還元反応に伴う重水素化は、ケトン体を介して進行することを明らかとした。Pd/C-H_2-D_2Oの組み合わせを利用して行う本重水素標識化法の一般性の確立、ならびに適用範囲の拡大を目的として、以下に示す3つの項目について検討した。1、核酸塩基部の選択的重水素標識化法:医薬品としても汎用される核酸誘導体を対象として、本標識化法の適用検討を実施した結果、本法を直接適用することが可能であることが示された。また、糖部では全く重水素化が進行せず、核酸塩基部のみをほぼ定量的に重水素化できることが示された。2、アミノ酸のH-D交換反応:Pd/C触媒を用い、重水中、室温で撹拌することでベンジル位選択的に重水素が導入されることはすでに報告している。しかし、アミノ酸であるフェニルアラニンを基質として用いた場合、室温で撹拌してもベンジル位に重水素は導入されなかった。そこで、加熱条件下反応を行ったところ、フェニルアラニン誘導体のベンジル位で効率よく重水素化が進行することが明らかになった。また、さらに反応温度を上昇させることで、α位でも効率よくH-D交換反応が進行した。3、ベンゼン環の効率的な重水素標識化法:Pd/Cを用いる本標識化法では、ベンゼン環上でのH-D交換反応はアルキル側鎖と比較して進行しにくいことが明らかになっている。そこで、ベンゼン環上での重水素化を効率よく進行させるため種々検討したところ、ベンゼン環に対して親和性の高いPt/C触媒を用いることで、ベンゼン核の効率的な重水素化が可能であることを明らかにした。また、イブプロフェンナトリウムのように、ベンゼン環とアルキル側鎖からなる化合物の場合、Pd/CとPt/Cを組み合わせて用いることで、効率的に重水素化された標式化合物を調製することができた。

また、重水素化メカニズムについて詳細に検討した結果、この第二級アルコール-ケトン間での新規酸化還元反応に伴う重水素化は、ケトン体を介して進行することを明らかとした。
キチンの新規受容体の同定とシグナル伝達機構の解明

ダニの外殻を構成する多糖類の一つであるキチンが、同時吸入のタンパク質抗原に対するアレルギー応答を誘導することを見出している。しかしながら、キチンによる免疫応答誘導に関わる受容体は良く分かっていない。今回、その解明を目的としてキチン結合タンパク質の同定を試みた。その結果、4種の結合タンパク質が同定された。今後、これら分子によるダニアレルギーなどの発症との関わるについて検討を行っていく予定である。ダニはアレルギーの主要な抗原であるが、アレルギー性疾患の発症に関わるダニの成分には不明な点が多い。申請者は、マウスにおいて、タンパク質抗原単独ではアレルギーは誘導されないが、ダニの外殻構成成分「キチン」の存在下では、IL-33の発現誘導を介して、IL-4/13ーSTAT6経路依存的なアレルギー応答が惹起されことを見いだした。しかしながら、TLR2やDectin-1といった既知のキチン受容体が、本誘導機構に関与しない結果が得られている。そこで、本研究では、キチンによるアレルギー応答誘導に関わる新規キチン受容体の同定を目的とする。キチンビーズを用いたアフィニティクロマトグラフィにより、マウスの肺タンパク質抽出液より、複数の特異的なキチン結合タンパク質(CBP)を得た。これらをLC-MS解析により同定した結果、一つはChitinase-like protein 1(Chil1, CHI3L1, BRP-39)であった。そこで、このChil1がキチン依存的な自然免疫細胞の活性化に関与するかをin vitroで検討した。マウスに生理食塩水、キチン、Chil1もしくはChil1+キチンを経鼻的に1回だけ投与すると、Chil1+キチン投与マウスでのみ、気道への強い顆粒球浸潤が誘導された。さらにin vitroにおいて、マウス骨髄由来樹状細胞(BMDC)をメディウム、キチン、Chil1もしくはChil1+キチンで刺激すると、Chil1+キチン刺激でのみ、BMDCによる炎症性サイトカイン産生が誘導された。これらの結果から、Chil1がセンサー分子としてキチンのシグナル伝達機構に関与し、キチンによる自然免疫応答の活性化とそれに続くアレルギー応答誘導に関与すると考えられた。今後は、このChil1が実際にOVA・キチンによるアレルギー誘導に関与するかを検討するため、Chil1欠損マウスの作製に着手する。さらに、キチン-Chil1複合体が結合する何らかの新規受容体が存在し、キチンによるアレルギー誘導に関与すると考えられた。医歯薬学
微分方程式の解の構造と漸近挙動

本研究は微分方程式の解の構造と漸近挙動の研究、及び、それに関連した分野の研究を行なうもので、申請書に記入したように、〔1〕常微分方程式・関数微分方程式に関する研究、〔2〕偏微分方程式に関する研究、〔3〕微分方程式代数的研究、〔4〕これらに関連した関数解析的研究に分けられる。以下、項目毎に得られた成果を報告する。〔1〕関数微分方程式の解の有界性に関する様々な概念の間の関係を明らかにし、常微分方程式に関する結果との関連を明らかにした(加藤)、それに関連して相空間の局所コンパクト性に拘わる時質が明らかにされた(加藤)、有限自由度の積分可能系の解の特異点の近傍における挙動をバ-コフ標準形の観点から明らかにできることを示した(伊藤)、ハミルトン・ベクトル場の平衡点のまわりでの標準化について、非共鳴条件のもとではベクトル場の積分可能性とバ-コフ標準形の収束性が同値であることを示した(伊藤)。〔2〕発生生物学の形態形成モデルに関係した、半線形楕円型方程式に対するノイマン問題の最小エネルギ-解が、拡散系数が十分小さいとき、境界上の1点のみで最大値をとることを示した(高木)、熱伝導性圧縮性流体の一次元自由境界問題について大域解の存在定理と幾つかの漸近挙動に関する結果を得た(長沢)、ヤング・ミル汎関数に付随するグラディエント流が、平担接続の囲では存在して漸近安定であることを示した(長沢)。〔3〕青本・ゲルファント方程式の主要部が確定特異点型であることを示した(堀田)、ヤング・バクスタ-方程式の解を体系的に導出することに成功した(長谷川)。〔4〕編解によらないマルチプライヤ-と特異積分作用素を研究し最大関数に関する結果を示した(猪狩)、作用素環の順序構造と表現論の両立性を研究し適切なC^※、環の構造を完全に決定した(斉藤)。以上の成果の他に、国内外の研究者との交流によって得たものも非常に大きい。
一万倍以上のナトリウム中でリチウム選択性を示すポルフィリンの分析化学的新展開

リチウムイオンは海水中や血液中のように多量のナトリウムイオンと共存する。従って、微量のリチウムイオンの検出・分離には、ナトリウムの妨害ない分析法が望まれる。我々は、既にオクタブロモポルフィリンが多量のナトリウムイオン中でリチウムイオンとだけ選択的の反応することを明らかにした。本研究では、その反応機構を明らかにするとともに、更に、フッ素やニトロ基のような電子吸引基の導入し、塩基性が減少したポルフィリンを合成する。そして、多量のナトリウム中でのリチウムイオンの選択的検出・分離法を確立することを目的とした。次のことが明らかになった。(1)水溶性オクタブロモポルフィリンとリチウムイオンの反応速度を^7Li NMR法により決定した。予想以上に反応は速く、半減期は数秒であった。(2)リチウムイオンは脱プロトン化したポルフィリンと反応する。(3)オクタブロモポルフィリンをセルロース高分子膜に固定し、リチウム検出高分子膜センサーを作成した。高分子膜中のオクタブロモポルフィリンは、選択的にリチウムイオンと反応した。応答時間は膜の可塑剤の組成に依存した。更には、高分子膜中のオクタブロモポルフィリンとリチウムイオンとの結合定数を求めた。(4)ピロールの窒素に結合しているプロトン以外は全部フツ素化した2,3,7,8,12,13,17,18-オクタフルオロテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ポルフィリンを合成した。化合物は予想通り、オクタブロモポルフィリンよりも、塩基性が減少し、中性付近でリチウムイオンと反応した。更には、リチウムイオンはフルオロポルフィリンを含む1,2ジクロロエタン相に定量的に抽出された。以上のようにして、電子吸引性の導入したポルフィリンは低い塩基性を示し、リチュウムイオンを中性領域で、多量のナトリウム中で選択的に反応することが明らかになった。1.ポルフィリンの合成とリチウムイオンとの反応水溶液中でポルフィリンがリチウムイオンと反応するには、ポルフィリンの塩基性を減少させる必要がある。そのために、ピロールのβ位にある8個の水素原子を全部臭素原子で置換したオクタブロモポルフィリンを合成した。予想どおり、塩基性が減少し通常では見られないピロールのプロトン解離がpH10で起こった。リチウムイオンとはpH10以上で反応した。ナトリウムオンは反応しなかった。2.リチウムイオンとポルフィリンとの反応機構水溶液中でリチウムポルフィリン錯体の生成と解離速度をNMR法で求めた。水和リチウムイオンとリチウムポルフィリン錯体は10ppm程離れた二つのピークとしてそれぞれ明確に現れた。273K-304Kの温度におけるピーク幅の変化から、リチウムポルフィリンの生成速度と解離速度と速度定数を求めた。リチウムポルフィリンの生成速度は[OH^-]の濃度に一次に依存し、錯体の解離速度は[OH^-]の濃度([H^+]の濃度に依存しなかった。従って、ピロールの水素イオンが解離したポルフィリンがリチウムイオンと反応する。一方、リチウムポルフィリン錯体は溶媒和によって解離することが明らかになった。反応機構はリチウムイオンの強い水和力のため、従来の錯形成反応とは大きく異なっていた。3.ポルフィリン担持によるリチウムイオンのセンシング膜の開発酢酸セルロース膜中に合成したポルフィリンと高分子対イオンをドウプさせたリチウムイオンセンサー膜を作った。種々の対イオンの濃度依存性と生成速度を求めた。その結果、リチウムイオンの応答は高分子対イオンに大きく左右されることが分かった。高分子対イオンとしてテトラブチルアンモニュウムが最適であった。膜中のポルフィリンの脱プロトン化反応はpHと高分子対オンの濃度に依存し、リチウムポルフィリンの生成はpHのみに依存することが明らかとなった。更には、リチウムイオンはフルオロポルフィリンを含む

1,2ジクロロエタン相に定量的に抽出された。以上のようにして、電子吸引性の導入したポルフィリンは低い塩基性を示し、リチュウムイオンを中性領域で、多量のナトリウム中で選択的に反応することが明らかになった。
組織特異的UCPs過剰発現マウスの作成と肥満を予防する新規食事成分の探索

肥満は糖尿病、高脂血症、高血圧等の生活習慣病を引き起こすことが知られており、その原因として内臓組織(筋肉、脂肪組織、肝臓)への脂肪の蓄積増加が推測されている。しかし、どの組織の脂肪蓄積が引き金となって生活習慣病を惹起するのかは不明である。本研究では、脂肪組織と筋肉特異的に熱産生を増加させ脂肪の蓄積量を減少させたトランスジェニックマウスを作成し、生活習慣病の発症機序を検討した。エネルギー消費/熱産生を高めるミトコンドリア脱共役蛋白質(UCP2)を脂肪組織特異的に過剰発現させたトランスジェニックマウスを作成したところ、白色脂肪組織と褐色脂肪組織で外来性UCP2mRNAとUCP2蛋白質が軽度に発現していた(約1.5-2倍)。このマウスに高脂肪食を6ヵ月間摂取させたところ、トランスジェニックマウスでは全身のエネルギー消費が亢進し、高脂肪食によって発症する肥満、インスリン抵抗性、高脂血症が有意に改善した。また、脂肪組織でUCP2を増加させる食事成分を検索した結果、共役リノール酸(CLA)を見い出し、CLAの摂取がエネルギー消費を亢進し、体脂肪を減少させ肥満を予防する新規食事成分として有用であることが明らかとなった。以上の結果から、脂肪組織での脂肪蓄積量の減少は肥満/糖尿病/高脂血症を改善することが明らかとなった。脂肪組織でUCP2を軽度過剰発現させる因子は肥満の予防/治療に有用であることが示唆された。エネルギー消費/熱産生に関与するUCPファミリーの中で、UCP2は広範な組織に発現し、ヒトでも発現が認められていることから最も注目されている。しかし、未だにin vivoにおける機能は解明されていない。そこで本研究では、肥満/糖尿病予防の観点からin vivoにおけるUCP2の機能を解明するため、UCP2を過剰発現するトランスジェニックマウスや後天的にUCP2を過剰発現するマウスを作成し、肥満および糖尿病の発症を防止できるか否か解析した。本年度は、UCP2のcDNAを脂肪組織特異的なaP2エンハンサーに組み入れたコンストラクトを作成し、マウスの受精卵にマイクロインジェクションしてトランスジェニックマウスを作成した。作成したトランスジェニックマウスでは、子宮周囲脂肪、後腹膜脂肪、皮下脂肪および肩甲間褐色脂肪組織で外因性UCP2 mRNAが発現していた(約1.5倍2倍)。さらに、高脂肪食(脂肪エネルギー比60%)を負荷したところ、UCP2過剰発現トランスジェニックマウスでは体重増加の抑制、脂肪組織重量の減少、インスリン抵抗性の改善傾向が認められた。次に、後天的にUCP2を過剰発現するマウスを作成した。共役リノール酸(Conjugated linolein acid,CLA)をC57BL/6マウスに経口摂取させたところ、顕著な体脂肪の減少が認められ、UCP2発現量が脂肪組織で劇的に増加していた。しかし、高度にUCP2を過剰発現させることは脂肪細胞のアポトーシスを生じ、lipodystrophyの症状を呈する可能性が示唆された。以上の結果から、UCP2はin vivoにおいてもエネルギー消費亢進に寄与している可能性が強く示唆された。UCP2はヒトでの発現が認められていることから、UCP2を軽度増加させることはヒトの肥満・糖尿病の予防に有効であると考えられる。
伝統発酵食品中の微生物による酵素分解ペプチドの機能性

世界中の伝統的な発酵食品から食品に関与しているたんぱく質分解能微生物の探索・保存をペプチドの機能性を検討した。目的は、伝統発酵食品由来微生物の探索・保存とデータベース化を続けることと、その微生物が産生する酵素の機能性への関与を検討することである。特に、プロテアーゼ活性の強いコラゲナーゼ様酵素を産生する微生物(Bacillus属)の産生する酵素の有効性を探ることである。食由来微生物の保存とデータベース化は、生物多様性下において、タイ、ベトナム、中国、カンボジアとMOUを締結でき、公開可能な状況になった。たんぱく質分解能があり、普遍的に存在しているBacillus属を同定し、Bacillus subtilisの16S rDNA結果より、系統樹を作成した。B.subtilis M2-4株の産生する精製酵素の特徴を検討した結果、分子量は、33kDaと推定し、N-末端アミノ酸配列はAQSVPYGISQIKAPAであり、サブチリシンと同じであったが、小麦粉発酵食品からは初めて分離された微生物であった。酸性カゼインに対する分解フラッグメントのC末端は、特に親水性アミノ酸Arg,Gln,疎水性アミノ酸Val,Ile等のアミノ酸であり、ペプチダーゼの可能性がある。牛乳たんぱく質β-ラクトグロブリンに対する酵素作用には、B.subtilis DBの濃縮粗酵素を用い分解能を検討した。β-ラクトグロブリンは、短時間でペプチドに分解され、ペプチドファラグメントのN-terminalアミノ酸配列は、β-ラクトグロブリンアミノ酸配列の23、36と一致し、β-ラクトグロブリンのアレルギーエピトープ部分の分解能があった。この酵素はアレルギー患者にとって低アレルギーなど機能性食品になる可能性をもっているものである。人々の知恵の結晶である「発酵食品」中の微生物が利用される可能性のあるものとなった。タイの伝統発酵食品から分離したタンパク質分解能のあるの生化学的方法および16SrDNAにより同定した結果、大部分はBacillus subtilisであったがBacillus licheniformisやBacillus circulansも存在していた。伝統食品により微生物の種類やタイプが異なっていたが、たんぱく質分解能があり、特に疎水性たんぱく質であるグリアジンやβ-ラクトグロブリンを低アレルゲン化することができた。具体的に牛乳たんぱく質β-ラクトグロブリンに対する酵素作用には、B. subtilis DBの濃縮粗酵素を用い分解能を検討した。その結果、37°C、1時間で、β-ラクトグロブリンが細かくペプチドに分解された。β-ラクトグロブリンペプチドファラグメントのN-terminalアミノ酸配列は、β-ラクトグロブリンアミノ酸配列の23、36と一致し、β-ラクトグロブリンのアレルギーエピトープ部分の分解能があった。酵素はアレルギー患者にとって低アレルギーなど機能性食品になる可能性をもっているものである。(日本家政学会第59回大会にて発表予定、2007.05.13)伝統的な発酵米麺のカノンチーンは、原料米から浸漬米になると遊離アミノ酸が急激に増加しており、製造工程の早い段階で微生物が作用し、たんぱく質が分解され、低分子化したことが考えられる。製品カノンチーンには押し出し工程があり栄養成分が減少するものであるため、製造工程を改良した麺を製造した。改良麺をアミノ酸分析機で分析した結果、うま味成分であるグルタミン酸は、原料米に対して約2倍、従来の麺カノンチーンに対して約8倍の量であり、血圧降下作用のあるγ-アミノ酪酸は、原料米やカノンチーンに対して約8倍の量であり、また疲労回復作用のある分岐鎖アミノ酸のバリン、ロイシン、イソロイシンも多いことが明らかとなった。(日本家政学会誌に投稿中)

世界中の伝統的な発酵食品から食品に関与しているたんぱく質分解能微生物の探索・保存をペプチドの機能性を検討した。たんぱく質分解能があり、発酵食品の種類や地域を超えて普遍的に存在しているBacillus属を生化学的方法および16S rDNAにより同定した。Bacillus subtilisの16S rDNA結果をDDBJによりアクセッションNo.を取得し、系統樹を作成した。これらの中のB. subtilis M2-4株の産生する精製酵素の分子量は、33kDaと推定し、至適温度55°Cで、至適pHは11.0であり、また、その酵素は50°Cまで安定でありpH5.0-11.0の範囲で安定であった。N-末端アミノ酸配列はAQSVPYGISQIKAPAであり、サブチリシンと同じであったが、小麦粉発酵食品からは初めて分離された微生物であった。酸性カゼインに対する分解フラッグメントのC末端は、特に親水性アミノ酸アルギニン、グルタミン、疎水性アミノ酸バリン、イソロイシン等のアミノ酸であり、ペプチダーゼの可能性がある。(日本家政学会掲載決定2008.04.05)牛乳たんぱく質β-ラクトグロブリンに対する酵素作用には、B. subtilis DB濃縮粗酵素を用い分解能を検討した。β-ラクトグロブリンは、37°C、1時間で細かくペプチドに分解され、ペプチドファラグメントのN-terminalアミノ酸配列は、β-ラクトグロブリンアミノ酸配列の23、36と一致し、β-ラクトグロブリンのアレルギーエピトープ部分の分解能があった。酵素はアレルギー患者にとって低アレルギーなど機能性食品になる可能性をもっているものである。(J. food Science印刷中)食由来微生物の保存とデータベース化については、生物多様性下において、タイ、ベトナム、中国、カンボジアとMOUを締結でき、公開可能な状況になった。
強制オシレーション法を用いた肺移植後急性肺拒絶評価法の基礎的研究

気道に負荷した振動波から生ずる圧や気流速度から呼吸抵抗が測定でき非侵襲であるのが強制オッシレーション法(FOT)の特徴である。ラット左片肺移植モデルを作成しFOTを用いて肺のインピーダンスを測定。拒絶早期から病理学的な重症度に伴い末梢肺組織抵抗が上昇する傾向を認めた。我々はTissue fraction:TF(肺胞内の障害領域/全視野)を用いた病理学的指標を提示し、急性肺拒絶反応の重症度を評価、拒絶肺の換気特性とTFの間に強い正の相関を示し、換気特性からも病理学的な肺重症度が推定が可能であることを示唆した。FOTを用いた換気特性モニタリングが、急性拒絶反応の進行の監視に有用であること示唆した。気道開口部から与えた様々な周波数の振動波に対して生ずる圧や気流速度から呼吸抵抗を測定でき、低侵襲でありFOTの特徴である。しかも、気道成分と末梢肺組織成分とに分別可能であるのがユニークである。一昨年は同所性ラット左片肺移植モデルを用いたSham-BN群(no operation, n=6),Isograft群(BN→BN, operation control, n=6),Allograft群(BN→LEW, AR group, n=17)の3群を用いた実験を施行、脱血死後開胸、左片肺換気を各群において異なる4つの異なるPEEPレベル(0, 2, 4, 6 cmH20)でFOTを用い肺インピーダンス(ZL)を測定した。病理学的所見では,Isograft群は全てGrade 0であり,Allograft群はGrade 1(n=4), Grade 2(n=7),そしてGrade 3(n=6)の3群であった.ZLの解析結果では,気道成分よりも末梢肺組織成分において,拒絶早期から病理学的なGradeに伴い末梢肺組織抵抗が上昇する傾向を認めた。急性拒絶反応は一般的に気道病変よりも先に末梢組織病変が出現する.病理学的なgradeは病理医や検査医の判断に左右される。そこで我々は作成した組織片をデジタル画像として利用し(J software :National Institutes of Health, Bethesda, MD)客観的な評価を施行するためにTissue fraction:TF (肺胞内の障害領域/全視野)の指標を開発した。末梢障害の程度の指標を作成したこの指標は、病理学的なGradeと共に変化し、肺移植急性拒絶反応の評価が正確かつ客観的に施行でき、FOTとともに有用である可能性が考えられた。引き続き病理学的Gradeと肺末梢組織の弾性抵抗との相関を検討する予定である。気道開口部から与えた様々な周波数の振動波に対して生ずる圧や気流速度から呼吸抵抗を測定できしかも侵襲であるのがFOTの特徴である。経年度は同所性ラット左片肺移植モデルを作成しFOTを用い肺インピーダンス(ZL)を測定、ZLの解析結果では、気道成分よりも末梢肺組織成分において,拒絶早期から病理学的なGradeに伴い末梢肺組織抵抗が上昇する傾向を認めた。我々は作成した組織片の病理組織画像をデジタル化して利用し客観的な評価を施行するためにTissue fraction: TF (肺胞内の障害領域/全視野)の指標を提示し急性肺拒絶反応の重症度を病理組織をTFを使用し評価した。Elow:EL(動的エラスタンス)の最低周波集での値とEhet:ElowとELの最大値の間の絶対値差とTFの平均値と標準偏差の相関を検討し、各々(r2 = 0.709、p < 0.0001)(r2 = 0.930、p < 0.0001)と強い正の相関を示した。逆に換気特性の結果から急性肺障害の重症度を推定することが可能か否かをを評価するためにEhetまたはElowを与えられる急性肺拒絶の重症度の条件付き確率を算出し、急性肺拒絶の組織学的な重症度を良く反映することが示唆された。これらの指標は、FOTを使用した換気特性のモニタリングが。急性拒絶反応の進行度合いを監視するために有用なシステムとなりうることを示唆した。肺移植急性拒絶反応の評価が正確かつ客観的にと施行でき、FOTとともに有用である可能性が考えられた。FOTとは,気道開口部から与えた様々な周波数の振動波に対して生ずる圧や気流速度から呼吸抵抗を測定する低侵襲で呼吸器系の合成抵抗を肺の中枢成分と末梢成分,更には気道成分と末梢肺組織成分とに分別可能である。我々はこの手法を用い,ラット移植肺におけるacute allograft rejection (AR)の病理学的進展と肺の機械的特性との関与を検討している。

本年度は同所性ラット左片肺移植モデルを用いた.Sham-BN群(no operation, n=6),Isograft群(BN→BN, operation control, n=6),Allograft群(BN→LEW, AR group, n=17)の3群を用いた実験を施行、脱血死後開胸し,左片肺換気としてから各群において異なる4つのPEEPレベル(0, 2, 4, 6 cmH20)でFOTを用い肺インピーダンス(ZL)を測定した。病理学的所見では,Isograft群は全てGrade 0であり,Allograft群はGrade 1(n=4), Grade 2(n=7),そしてGrade 3(n=6)の3群であった.ZLの解析結果では,気道成分よりも末梢肺組織成分において,拒絶早期から病理学的なGradeに伴い末梢肺組織抵抗が上昇する傾向を認めた.急性拒絶反応は一般的に気道病変よりも先に末梢組織病変が出現する.我々の結果も末梢肺組織成分の変化が先行し,更に病理学的なGradeと共に変化することが考えられ,肺移植急性拒絶反応の検出や評価にFOTが有用である可能性が考えられた.引き続き病理学的Gradeと肺末梢組織の弾性抵抗との相関を検討する予定である。予定通りラット肺の急性肺移植拒絶モデルが問題なく作成でき、肺の機械的特性と組織のgrade評価に相関があることを認めた。まだ少し、組織評価プログラムに不具合があり逐次症例ごとに再検討中であるが、現時点では予定通りの進捗状況と考える。予定通りラット肺の急性肺移植拒絶モデルが問題なく作成でき、肺の機械的特性と組織のgrade評価に相関がある傾向が認められ始めていることから。予定通りの進捗状況と考える。急性拒絶反応は一般的に気道病変よりも先に末梢組織病変が出現することから.末梢肺組織成分の変化が先行し,病理学的なGradeと共に変化することを捉えるために,acute allograft rejection (AR)の組織学的なGradeであるTissue Fraction(TR)と肺末梢組織の弾性抵抗の不均一性を示す指標とを組み合わせを比較検討し、肺移植急性拒絶反応の検出や評価にFOTが有用でることをまとめたい。急性拒絶反応は一般的に気道病変よりも先に末梢組織病変が出現することから.末梢肺組織成分の変化が先行し,病理学的なGradeと共に変化することを捉えるために,acute allograft rejection (AR)の組織学的なGradeと肺末梢組織の弾性抵抗の不均一性を示す指標とを組み合わせ、より肺移植急性拒絶反応の検出や評価にFOTが有用であることを検証していく予定である。該当なしラット肺の完成したモデルを使い評価数を大きくするために動物費の計上を多目に挙げることとする。
腸肝循環を担う新規ヒト有機アニオントランスポーター遺伝子の構造と機能の解明

1)ヒト小腸上皮cDNAライブラリーの作製ヒト小腸、特に回盲部腸管上皮を手術標本より採取し、poly A RNAを抽出し、逆転写酵素を用いてcDNAを作製し、lambda ZAPIIベクターに組み込んだ、ヒト小腸上皮DNAライブラリーを作製した。現在ライブラリーを既知のcDNA、ヒトLST-1,LST-2をプローブとしてスクリーニングを行なっている途中である。ヒト腸管上皮の基底膜側にはOATP-Eが発現していることが明らかとなったが(後述)、apical側のナトリウム非依存性トランスポーターはいまだ不明であり、この新規トランスポーターの単離を継続する予定である。2)ヒトOATP-Eの小腸における発現ヒトOATP-Eは我々が単離した、胆汁酸・甲状腺ホルモンを輸送する新規有機アニオントランスポーターである。このOATP-Eは様々な臓器で発現していることが知られていたが、腸管の上皮細胞での発現はこれまで明らかにされていなかった。我々はこのOATP-Eに対する抗体を作製しウエスタンブロット、免疫染色を行なった。ウエスタンブロットでは約55kDaの単一バンドとして腸管上皮での発現が確認された。また免疫組織化学法を施行し消化管上皮での細胞内局在を検討したところ、回腸末端粘膜上皮細胞の基底膜上に強い発現が見られた。極性をもつヒト大腸癌由来細胞株Caco-2を用いて同様に免疫組織学的検討を行うと、細胞膜にOATP-Eの発現が見られ、CD13とは共存しないことよりapical側ではなくbasolateral側に局在すると考えられた。以上の結果よりOATP-Eは腸管上皮細胞の基底膜側に局在し、apical側のトランスポーターにより細胞内に輸送された胆汁酸や甲状腺ホルモンを基底膜側から細胞外へと輸送する機能を有していると考えられ、胆汁酸や甲状腺ホルモンの腸肝循環に関与するトランスポーターであることが明らかとなった。
内部熱流動可視化PEFCの開発と高効率発電システムの構築

固体高分子形燃料電池(PEFC)のさらなる効率向上のために熱工学的なアプローチが貢献できる課題として、セル内の水と温度分布の管理が挙げられる。本研究の目的は、様々な運転条件下でのPEFC内部の熱流動場を可視化し、得られた情報を基にPEFCの高性能化を目指すことにある。セパレータの一部に当該波長域を透過する窓材を利用することにより、(1)マイクロチャンネル内の流動状況を可視化し、(2)膜内の含水量分布は部分的に赤外光を透過するようにした後、赤外吸光により計測し、(3)温度分布はカーボン電極の低熱抵抗・高射出率を積極的に利用し、サーモトレーサによる可視化を行う。さらに、(4)運転時の膜内含水分布に関する知見を得ることも目指す。温度分布の可視化により、運転条件にも依存するものの、流路入り口付近にホットスポットが存在することが明らかになった。これは研究者らの知る限りにおいて、世界初の観察結果である。またこの温度分布は運転条件により大きく変化することが認められ、カウンタフローでは分布の平坦化が実現可能であることも示した。また含水分布と流動状況の可視化により流路出口付近の含水量が多いこと、フラディングが生じることが認められるとともに、時間とともに含水量が変化する様子も明らかになった。これらの可視化結果と既に開発済みの数値計算コードの援用により、高効率運転のための最適運転条件探索の考え方を提示することに成功し、PEFC開発に多大な貢献をもたらす成果につながっている。交付申請書記載の方針に従い、本年度は、マイクロチャネル流路内の流動状況可視化、電極表面の温度分布可視化ならびに、熱流動場の理論的検討を並行して実施した。1.マイクロチャネル流路内の流動状況可視化(伏信・岡崎・多田)セパレータの一部をサファイアの可視化窓材で置き換えた単セル燃料電池を製作し、運転中の流動状況を可視化した。これにより、運転条件によりサファイア面(高分子膜面でない側)の下流側に凝縮水が生成すること、運転条件に応じて凝縮の様子も変化を示すことが確認されている。2.電極表面の温度分布可視化(伏信・岡崎・野崎)上記可視化用燃料電池セル運転時のカーボン電極面温度を検知波長域3-5.5mmのサーモトレーサー購入備品)により、可視化することを実現した。これは代表者・分担者の知る限り世界初の試みであり、可視化した条件では流路入り口で高温になること、電流密度の増加と伴に温度も上昇することなどを確認している。3.熱流動場の理論的検討(伏信・岡崎・増田)既に開発済みのPEFC内熱流動場解析数値計算コードを用い、上記可視化条件で計算を行い、同様の傾向を得られることを確認している。以上の結果により、次年度以降のより詳細な熱流動場解明さらには高効率運転への指針提供の基礎を確立している。交付申請書記載の方針に従い、本年度は、様々な運転条件で温度場の支配因子を検討した。1.電極表面の温度分布可視化(伏信・岡崎・多田・野崎)昨年度完成した温度場可視化型PEFCを用いて、ガス供給、セル温度など主要な運転パラメータを変化させた実験を行い、温度場がこれらパラメータにどのように依存するかを検討した。これにより、条件により流れ方向の膜面温度分布は変化し、入り口付近の高温部を抑制する条件を抽出した。2.熱流動場の理論的検討(伏信・岡崎・増田)昨年度、基礎実験により検証を行った、既に開発済みのPEFC内熱流動場解析数値計算コードを用い、上記の詳細実験との比較を行った。

これにより、例えば加湿条件で温度分布が変化すること、あるいはガス流れ方向を変えることで分布が変化することなどの傾向が理論的に説明可能となり、一般的な運転条件向上指針を与えるツールとなることが期待できる。3.膜内含水分布計測システム構築(伏信・野崎)次年度本格実施予定の、膜内含水分布計測システムの構築を行った。これは、含水した膜の赤外透過特性が含水量の関数で変化することを利用しており、膜厚さ方向に分光した赤外線(2μm付近)を透過するよう、両側のセパレータを透過窓材で作製しており、予備実験で動作確認を行った。以上の結果により、次年度以降のより詳細な熱流動場解明さらには高効率運転への指針提供の基礎を確立している。固体高分子形燃料電池(PEFC)のさらなる効率向上のために熱工学的なアプローチが貢献できる課題として、セル内の水と温度分布の管理が挙げられる。本研究の目的は、様々な運転条件下でのPEFC内部の熱流動場を可視化し、得られた情報を基にPEFCの高性能化を目指すことにある。セパレータの一部に当該波長域を透過する窓材を利用することにより、(1)マイクロチャンネル内の流動状況を可視化し、(2)膜内の含水量分布は部分的に赤外光を透過するようにした後、赤外吸光により計測し、(3)温度分布はカーボン電極の低熱抵抗・高射出率を積極的に利用し、サーモトレーサによる可視化を行う。さらに、(4)運転時の膜内含水分布に関する知見を得ることも目指す。研究最終年度の今年度は以下の取り組みで研究を完了した。(1)膜内含水分布計測(伏信・多田・野崎)昨年度構築を行った膜内含水分布計測システムを用いて、流路流れ方向の含水分布計測を行った。赤外光(1.9μm付近)吸収の含水量依存性を利用し、両側のセパレータを透過窓材で作製したセルにより含水分布を流れ方向3点で時系列計測に成功した。結果から、下流ほど含水量しゃすいこと、またガス入口付近では一度湿潤した後、若干低下した含水量で安定し、下流ほど時間的に含水量が増加することが観察された。(2)研究成果の統合と熱流動シミュレーター援用による高効率発電システムの提案(伏信・岡崎・増田)昨年度までの研究で、原則、別々に検討してきたチャンネル-電極系の流動状態、電極-膜系での温度分布、膜内含水量分布の可視化結果を基に、熱流動状態と運転特性の関係について総合的に検討を加え、システム高効率化のため膜面を比較的高温に保ちなおかつ全体で均一な物理量分布を持つための流動条件設定に関する知見を得ることに成功した。
高所環上のMCM加群とヒルベルト級数

可換環の研究は、基本的に、可換環自身の内在的性質の研究(イデアル論など)と、可換環上の加群の研究に分かれ、かつそれら両者の関わり合いを調べることが重要である。特に、コーエン・マコーレー環上のコーエン・マコーレー加群がこのような理論の自然な枠組みを与える。これは可換環論だけでなく、代数幾何学、特異点理論、環の表現論などのような分野にとっても重要であり、各方面から活発な研究がなされている。本研究では、特に、極大にコーエン・マコーレー加群(以下MCM加群と略す)について、それらを双対性の観点から研究した。任意のMCM加群には、その(標準加群に関する)双対MCM加群が対応し、双対定理が成り立つ。ここでは、特に、自己双対的、即ち自分自身の双対と同型であるようなMCM加群について研究した。1.与えられたMCM加群とその双対MCM加群の数値不変量などの基本的な関係について調べた。2.任意のMCM加群が自己双対的であるような特異点は、一般的に超曲面になることを示し、次元が低い場合に、このような特異点の特徴づけを与えた。3.アウスランダー加群と呼ぶ特殊な自己双対的MCM加群の類を導入し、それらと局所環の余次元2のゴレンスタイン・イデアルの偶連関類との間に一対一の関係(ラオ対応)が成り立つことを示した。4.MCM加群の理論を完全交叉の問題に応用した。特に、6次元以上の超曲面の孤立特異点に余次元2のゴレンスタイン・イデアルは完全交叉であることを示した。5.更に、特異点の構造について、可換環論の立場からのより詳しい研究を行うために、ヒルベルト関数を用いたイデアルの種数と言う不変量を導入して研究した。
2つの隣接した遺伝子にまたがるメッセージの発見:その形成の分子機構と生理的意義

申請者らは、褐色脂肪組織のエネルギー代謝に密接に関連したタンパク質の探索研究を進める過程において、この組織には多量に発現しているが白色脂肪組織にはほとんど発現していない新規のタンパク質(後に筋型カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼ、M-CPTIと名付けた)を発見することに成功した。ヒトの筋型CPTIをコードする遺伝子をクローニングし、その構造解析を行ったところ、驚いたことにその遺伝子のすぐ上流(およそ300bps上流)に、全く別の遺伝子(コリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子)が同じstrand上に位置していることが判明した。更に興味深いことに、ヒトの筋組織や心臓では、筋型CPTIの遺伝子とコリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子の両者にまたがるメッセージが発現していることを明らかにすることに成功した。なぜ、このようなメッセージが存在し得るのか、またその生理的意義はどのようなものであるのかを理解することは、高等動物の進化に伴う遺伝子形成機構を理解する上で非常に重要である。そこで本研究ではまず、他の動物種での筋型CPTI遺伝子とコリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子がどのような関係にあるのかという点に焦点をあてた研究を行った。その結果、マウスとラットにおいても、ヒトの場合と同様、筋型CPTI遺伝子のすぐ上流にはコリンエタノールアミンキナーゼ様遺伝子が存在し、両者にまたがるメッセージが存在することを明らかにすることができた。
社会主義市場経済移行期内モンゴルにおける牧畜民の社会経済的動態

1.自然環境と杜会環境の変動:水資源の減少と農地拡大内モンゴルオルドス地域ウーシン旗における過去50年の自然環境の変化とは降雨量の減少である。社会環境の変化とは、人口増加と農地面積の増加である。この干ばつ下における農地拡大政策が土地荒廃を引き起こしたことが統計資料と聞きとり調査から明らかになった。内モンゴ西部、黒河下流域に位置するエチナ旗はゴビ砂漠が広がる中に、黒河の豊富な水源によってオアシスが形成されていた。しかし、黒河中流域の大規模灌漑によって、下流域への供給流水量が激減し、末端湖が枯渇し、それが黄砂の発生源となっている。こうした水資源の減少に加え、人口増加、農地拡大が起き、土地荒廃が引き起こされたことが明らかになった。水資源の減少と土地荒廃への対応として、伝統的土地利用に根ざした水資源節約型の移動放牧と水資源浪費型の地下水を利用した灌漑の二極化が進んでいるが、灌漑には、塩害や地下水低下といった生態環境悪化の危険があることが明らかになった。2.中国政府環境政策の危険性砂漠化問題で重要なことは、市場経済化政策が土地の私有化など農耕民的発想によってすすめられ、そのために、自然資源の保護を考慮しつつ進められてきた牧畜経営が困難になっていることである。黄砂や砂嵐が環境問題として注目される中で、内モンゴル全域で現在環境政策が積極的に推し進められているが、この環境政策も、定着化および灌漑による家畜飼料の栽培で家畜の畜舎飼育をおこなうことを前提とし、農耕民的発想によってすすめられている。これまでの研究成果とフィールド調査をもとに国際シンポジウム・研究会発表や論文発表をおこない、中国政府の環境政策は地下水資源の枯渇の危険性を持つこと、乾燥地における環境保全には、農耕民的な発想を脱し、牧畜民の民族知に立脚した政策モデルが必要であることを指摘した。1.社会主義市場経済下における牧畜民の生活経営戦略社会主義的市場経済が進むなかで、近年は砂漠化に代表されるような環境問題が深刻化している。著しい自然環境および社会環境の変動下において、牧畜民の社会経済的動態を、牧畜経営、政策に焦点をおいて調査研究をおこなっている。2004年11月から12月にかけて中国内モンゴルエチナ旗およびオルドス地域でフィールド調査を実施した。これまでの調査で明らかにされたことは、牧畜民は変化に翻弄されるのではなく、政策や市場経済を積極的に取り込んで、生活を営んでいるということである。2.中国内モンゴルにおける環境保全政策上記の研究を踏まえたうえで、中国政府が実施する環境保全政策について調査研究をおこなっている。エチナ旗では、「生態移民」政策について、オルドスでは、「退耕還草」政策について、政策決定者、および政策対象者に調査をおこなってきた。これまでの調査研究で明らかにされたことは、生態移民に代表される乾燥地に対する環境保全政策が、必ずしも環境保全に有効でないことである。持続可能な環境保全のためには、地域の民俗知にもとづいた政策が重要であることを指摘した。その成果の一部を、2004年7月に北京で開催された国際シンポジウム、「生態移民:実践と経験」で「エチナ旗の畜舎飼育型「生態移民」の事例報告」として報告した。これらの研究成果を論文等で随時発表する予定である。今後の課題は、牧畜民の社会経済的動態をより広いテーマ、宗教や自然観などからとらえることである。また、衛星データー等を使って、牧畜民の移動性と牧地荒廃の関連性を明らかにするとこである。