hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複雑系現象の異常検出とモデル導出の時系列解析と導出したモデルの確率過程論的研究

離散時間の確率過程に対するKM2O-ランジュヴァン方程式論を用いて,二つの離散時間の確率過程に対する非線形推定を求める公式を求めた.それを具体的な信号過程と観測過程からなる非線形なシステムに応用して,Kalman-Bucyの研究以後未解決であった非線形推定問題を非線形推定子を計算するアルゴリズムを求める形で一つの解を与えた.時系列データの異常性を定常性の破れと定義し,KM2O-ランジュヴァン方程式論に基づく時系列データの定常性の検証Test(S)と離散時間の確率過程の非線形情報空間に付随する多項式型の生成系を用いて,時系列データの異常性の兆候を捉える異常性の検出Tst(ABN)を提唱した.時系列の異常性の兆候を捉えるTest(ABN)と時系列の決定性を検出するTest(D)を地震波,オーロラ,磁気嵐と脳波の時系列に適用したとき,深部低周波地震波のS波が到着してからの定常な時間域,オーロラ・磁気嵐が発生した後の定常な時間域と大脳皮質からとった脳波の時系列(ECoG)のいたるところに「分離性」という全く新しい性質が現れることを発見した.この性質は通常の地震の時系列と頭皮からとった脳波の時系列(EEG)ではどこにも現れない.さらに,この性質は日本語の母音にも現れることも分かった.大域的な時間発展が[α,β,γ]-ランジュヴァン方程式によって記述される連続時間の弱定常過程Xに対し,イノベーション法を用いることによって,確率過程Xの局所的時間発展を記述するKM2O-ランジュヴァン方程式を導き,その方程式に現れる特性量である係数を相関関数によって特徴付ける方程式系を導いた.離散時間の確率過程に対するKM2O-ランジュヴァン方程式論を用いて,二つの離散時間の確率過程に対する非線形推定を求める公式を求めた.それを具体的な信号過程と観測過程からなる非線形なシステムに応用して,Kalman-Bucyの研究以後未解決であった非線形推定問題を非線形推定子を計算するアルゴリズムを求める形で一つの解を与えた.時系列データの異常性を定常性の破れと定義し,KM2O-ランジュヴァン方程式論に基づく時系列データの定常性の検証Test(S)と離散時間の確率過程の非線形情報空間に付随する多項式型の生成系を用いて,時系列データの異常性の兆候を捉える異常性の検出Tst(ABN)を提唱した.時系列の異常性の兆候を捉えるTest(ABN)と時系列の決定性を検出するTest(D)を地震波,オーロラ,磁気嵐と脳波の時系列に適用したとき,深部低周波地震波のS波が到着してからの定常な時間域,オーロラ・磁気嵐が発生した後の定常な時間域と大脳皮質からとった脳波の時系列(ECoG)のいたるところに「分離性」という全く新しい性質が現れることを発見した.この性質は通常の地震の時系列と頭皮からとった脳波の時系列(EEG)ではどこにも現れない.さらに,この性質は日本語の母音にも現れることも分かった.大域的な時間発展が[α,β,γ]-ランジュヴァン方程式によって記述される連続時間の弱定常過程Xに対し,イノベーション法を用いることによって,確率過程Xの局所的時間発展を記述するKM2O-ランジュヴァン方程式を導き,その方程式に現れる特性量である係数を相関関数によって特徴付ける方程式系を導いた.退化した確率過程に対するKM_2O-ランジュヴァン方程式論と離散時間の確率過程の非線形情報空間に付随する任意の生成系を用いて、二つの離散時間の確率過程に対する非線形推定を求める公式を求めた。それを具体的な信号過程と観測過程からなる非線形なシステムに応用して、Kalman-Bucyの研究以後未解決であった非線形推定問題を非線形推定子を計算するアルゴリズムを求める形で解決した。そこで得られたアルゴリズムを実際に数値計算する方法を開発する問題が次の課題である。時系列データの異常性を定常性の破れと定義して、KM_2O-ランジュヴァン方程式論に基づく時系列データの定常性の検証Test(S)と離散時間の確率過程の非線形情報空間に付随する多項式型の生成系を用いて、時系列データの異常性の兆候を検出する異常性の検出Test(ABN)を提唱した。特に、経済現象における株価の異常性を示す恐慌(ブラックマンディ・アジア危機・ITバブル)に適用して、Test(ABN)が有効であることを実証した論文を昨年発表した。Test(ABN)を地震波の時系列データに対して適用して、P-波とS-波が到達する前の前兆を検出できるかについての実験を行い、可能性がある結果がでている。今後、さまざまな地震波の時系列に対しても実験を行い、Test(ABN)の基準を統計学的観点より強化にして、信頼性の検証方法を確立するのが今後の課題である。最近日本では、深部低周波地震のS-波がきてからの低周波の構造が通常の地震波の構造とは異なる点から、多くの地震研究者・火山研究者が興味を持ち、精力的な研究が行われている.KM_2O-ランジュヴァン方程式論における多項式型の生成系を用いた定常解析と決定解析を通常の地震波の時系列データと深部低周波地震の時系列データに適用することによって、「低周波」の特徴の一端を捉えることに成功した.離散時間の確率過程に対するKM_2O-ランジュヴァン方程式論と非線形情報空間に付随する任意の生成系を用いて,二つの離散時間の確率過程に対する非線形推定を求める公式を求めた.

それを具体的な信号過程と観測過程からなる非線形なシステムに応用して,Kalman-Bucyの研究以後未解決であった非線形推定問題を非線形推定子を求めるアルゴリズムを求める形で解決した.時系列データの異常性を定常性の破れと定義し,KM_2O-ランジュヴァン方程式論に基づく時系列データの定常性の検証Test(S)と離散時間の確率過程の非線形情報空間に付随する多項式型の生成系を用いて,時系列データの異常性の兆候を検出する異常性の検出Test(ABN)を提唱した.特に,株価の異常性を示す恐慌(ブラックマンディ・アジア危機・ITバブル)に適用し,Test(ABN)が有効であることを実証した論文を発表した.さらに,Test(ABN)を地震波の時系列データに対して適用し,P波とS波が到達する前兆を検出できる論文を投稿中である.最近話題となっている深部低周波地震のS波がきてからの定常域の構造が通常の地震とは異なる「分離性」という性質を発見した.この性質はオーロラ,磁気嵐,サブストームが発生した直後にも見られることがわかった.さらに,EEG, MEGで測定される脳波の時系列にはこの性質は見られないが,ECoGという皮質脳波の時系列には現れることが発見された.この「分離性」を電磁気学的観点より調べるとともに,「分離性」の数学的特徴づけを行うことが今後の課題である.離散時間の確率過程に対するKM_2O-ランジュヴァン方程式論と非線形情報空間に付随する任意の生成系を用いて,二つの離散時間の確率過程に対する非線形推定を求める公式を求めた.それを具体的な信号過程と観測過程からなる非線形なシステムに応用し,Kalman-Bucyの研究以後未解決であった非線形推定問題を非線形推定子を求めるアルゴリズムを求める形で解決した.離散時間の確率過程の非線形情報空間に対する生成系として,ハールウエーブレットを用いた生成系を構成し,黒点・株価等の時系列に対する定常解析・異常解析・予測解析を行った.特に,黒点の時系列に対しては,多項式型の生成系とは異なり,定常性を通過し,将来の谷と山の動きを長期にわたって良く予測できる事が分かった.時系列データの異常性を定常性の破れと定義し,KM_2O-ランジュヴァン方程式論に基づく時系列データの定常性の検証Test(S)と離散時間の確率過程の非線形情報空間に付随する多項式型の生成系を用いて,時系列データの異常性の兆候を検出する異常性の検出Tst(ABN)を提唱した.特に,株価の異常性を示す恐慌(ブラックマンディ・アジア危機・ITバブル)に適用し,Test(ABN)が有効であることを実証した論文を発表した.さらに,Test(ABN)を地震波の時系列データに対して適用し,P波とS波が到達する前兆を検出できる論文を投稿中である.Test(ABN)とTest(D)を地震波,オーロラ,磁気嵐と脳波の時系列に適用したとき,深部低周波地震波のS波が到着してからの定常な時間域,オーロラ・磁気嵐が発生した後の定常な時間域と大脳皮質からとった脳波の時系列(ECoG)の到る所に「分離性」という全く新しい性質を発見した.この性質は通常の地震の時系列と頭皮からとった脳波の時系列(EEG)ではどこにも現れない.
ヒューマン・ホールボディ電子常磁性共鳴イメージング

ヒト全身電子常磁性共鳴イメージングに用いる円筒TE_<011>キャビティ共振器の電磁界解析を行った。周波数200MHzにおいて、内半径1.5m、軸長94.8cmのフルサイズ円筒TE_<011>キャビティ共振器について数値解析および実験を行うのは極めて困難なので、共振周波数を6倍の1,200MHzに上げた縮小モデル数値解析および実験を行った。共振器は内半径250mm、軸長158mmの円筒導体から成り、中心軸を取り囲む様に外半径150mm、内半径81.5mmの空芯直流電磁石(ヘルムホルツコイル)のシールドケースが装着されている。共振器に関するTLM(伝送線路法)電磁界解析ソフトウェアによる数値解析および実験により次のことがらが明らかになった。(1)ヘルムホルツコイルを装着することにより共振周波数は1,200MHzから僅かに低下し1,197MHzになる。この他に複数個の共振周波数を持っている。(2)ヘルムホルツコイルを装着した共振器の中心軸に半径40mm、長さ156mmの脳に模したファントムを挿入することにより、共振周波数は僅かに上昇し1,208MHzとなった。試料の共振周波数に及ぼす影響も極めて小さい。さらに複数の不要共振点のうち直近の上下の共振が消失する。ただし、本来の共振点から十分離れた周波数の共振は残っている。(3)ファントム挿入時の無負荷Qは144と極めて低い値となったが、ブリッジループ・ギャップ共振器のQの約3倍の値であった。以上から、共振器内にヘルムホルツコイルを装着した円筒TE_<011>キャビティ共振器はヒト全身in vivo(生きたままでの)EPRI共振器として使用可能であることが判明した。電子常磁性共鳴(Electron Paramagnetic Resonance,EPR)法は癌や老化の原因の一つとされているフリーラジカルを直接検出できる唯一の方法である。しかし、今なおヒト全身用EPRイメージング(EPRI)装置は開発されていない。本研究では、測定部位の磁界強度が大きくその分布が均一に近く、Q値も他の共振器に比較して高いTE_<011>円筒キャビティ共振器を、ヒト全身EPRI用共振器として開発するための実験を行なった。なお、実験では1/6縮小モデルにより共振器内部の磁界測定を行なった。1/6縮小モデル共振器の寸法は、直径50cm、高さ15.8cm、試料挿入孔直径8.2cmである。磁界均一度を磁界の最小値/同最大値とすると、TE_<011>円筒キャビティ共振器の磁界均一度は0.36である。また従来のin vivo(生きたままでの)EPRで用いられているラット全身用ブリッジ・ループ・ギャップ共振器(BLGR)の磁界均一度は0.72、ヒト全身を想定したBLGRは0.16である。本研究によるTE_<011>円筒キャビティ共振器の磁界均一度は、現在用いられているラット全身用BLGRに比べて低いが、ヒト全身EPRI用を想定したBLGRに比べると、約2倍の均一度であった。この結果よりTE_<011>円筒キャビティ共振器のヒト全身EPRI用共振器としての可能性を示すことができた。今回TE_<011>円筒キャビティ共振器の磁界測定は、中心で励振を行なうこととなったため試料挿入孔から20mmのところでの測定となったが、共振器の中心では磁界の均一度は十分高くなると考えられる。今後は中心部の磁界測定が可能な励振方法を考案し、また、TE_<011>円筒キャビティ共振器内に直流磁界コイル、変調コイル、勾配磁界コイルを挿入した時の磁界の検討を行なう予定である。

(3)ファントム挿入時の無負荷Qは144と極めて低い値となったが、ブリッジループ・ギャップ共振器のQの約3倍の値であった。以上から、共振器内にヘルムホルツコイルを装着した円筒TE_<011>キャビティ共振器はヒト全身in vivo(生きたままでの)EPRI共振器として使用可能であることが判明した。
老齢サル中枢神経系における神経栄養因子とその遺伝子発現

哺乳類中枢神経系には種々の神経栄養因子が存在し、神経系の発生発達および成熟期における細胞の生存維持に関与している。本研究は、これら栄養因子のなかで脳由来神経栄養因子(BDNF)に注目し、その遺伝子発現が脳老化に伴ってどのように変遷するかを明らかにすることを目的としている。2歳、10歳、30歳以上のニホンザルの中枢神経系より総RNAを抽出した。BDNFmRNAの検出には、マウスBDNFcDNAよりRNAプローブを合成しノザンブロット法を用いて行った。その結果以下のことが明らかとなった。1.海馬、大脳皮質各領野、小脳、尾状核や視床において1.6kbと4.0kbの二つのmRNAが発現していた。時に海馬、大脳皮質連合野(前頭前野、側頭連合野)や小脳のように可塑性の高い脳領域に遺伝子発現量が多く、BDNFが記憶や学習といった高次脳機能へ関与していることが予想された。2.大脳皮質各領野におけるBDNFmRNAは、2歳、10歳、30歳以上と加齢が進むにつれて4060%減少した。特に1.6kbのmRNA量の減少が顕著であった。一方海馬においては、30歳以上になってもmRNAはかなり安定に発現していた。以上のように、BDNFの遺伝子発現は脳老化と関連がある事が予想されたが、今後さらに他の脳領域におけるBDNFmRNA量の加齢変化を調べ比較する必要がある。なお多量の脳試料からRNAを抽出するために、本年度購入した微量高速遠心機が有効に使用されている。
日本語教育の授業場面における協同学習

日本語教育の協働的学習の授業実践について、授業録画、参与観察、質問紙調査、授業後インタビュー、クイズなどを用いて、認知・情意の両面から検討を行った。その結果、認知的側面では、読み手である学習者が他者の発話をヒントに自らの理解を再吟味し、当初の仮説を変更したり、より精緻化させたりしていることが明らかになった。一方、情意的側面からは、課題が難しくなると不安が高まり、動機づけや自尊感情は低下する傾向が見られること、協働的学習活動の成否にはグループ内の明るさ、活発さ、連帯感、責任感などが関与していることなどが明らかになった。また、認知面と情意面と協働的学習活動は互いに連関しており、協働的学習活動が成功しているグループはこれらがよい循環をなしていることがわかった。そして、このような好循環を形成するには、学習活動への参加を促す動機づけが重要であることが示唆された。この「参加の動機づけ」には「わかったことを話したい」「皆の話を聞いてもっとわかりたい」といった認知的な動機づけと、「楽しいから話したい」「話すことによってもっと楽しくなりたい」といった情意的な動機づけがあるのではないかと考えた。本プロジェクトの初期段階では、認知面と情意面を独立して扱い、両者の関係について探ろうとしていたが、観察を重ねるうちに、両者は単独に存在するものではなく実際は関連しあっているものであるということが明らかになった。従来の研究がどちらかというと、認知面あるいは情意面だけを焦点化して扱っていたことが多かったのに対し、本研究ではそれを統合しようとしたところに意義があるといえよう。また、「動機づけ」というと、情意的なものと考えられてきたが、協働的学習活動への参加を動機づける「参加の動機づけ」には、認知的要素と情意的要素が深く結びついているという観点を提示したことも本研究の成果だといえよう。本研究の第1段階として、認知面と情意面に分けて、それぞれ実際の授業場面における協同学習の観察と分析を行った。認知面では、「外化と内省」の仕組みを分析するための調査を行った。中・上級の日本語学習者に対して、さまざまな展開が予測される推理小説を用い、テキスト読解の途中で各自の予測をさせた。さらにグループで「話し合い」を行い、話し合いが各自のテキスト理解の見直しにつながるか、話し合いの後、当初の自分の読みを変化させているか、などを観察した。また、特にその変容をとらえるためのフォローアップ・インタビューも行った。その結果、適切な予測へと変更していく気づきの多い学習者は、ひとりで読んでいるテキスト理解の段階でテキストベースの生成が適切なものであり、また予測のためのいくつかの選択肢を持っている。しかし、この選択肢は必ずしも学習者本人が明示的に気づいているものではなく、むしろ他者との話し合いの過程で触発されて気づいていくようである。他者からのヒントは直接的なものである必要はなく、むしろそれをきっかけにさまざまな可能性を検討することになるようだ。本年度はパイロット的な調査であるが、来年度以降はミクロな観察だけにとどまらず、「話し合い」に参加した各学習者のそれぞれの内省データを収集し、相互作用の中での変容を観察していきたい。情意面では、読解に関するグループ活動を行い、協同学習の成功と情意要因(自尊感情、グループの雰囲気、モラール)との関係について調査した。結果、協同学習の成功と有意に関わっていたのは、グループ活動の活発さや明るさ、グループの連帯性、責任感であった。一方、当初協同学習の成功と関わりがあると予想していた自尊感情や仲間関係、優しさ、温かさは有意な相関関係になかった。

協同学習の失敗要因としては、成績に対する考えや授業に対する意欲、役割の重要度などがグループ成員間で異なっていたことがあげられた。来年度以降は、相互作用場面のデータ、質問紙、フォローアップ・インタビューを用いて、1)協同学習に対する学習者の意識や意欲の形成過程、2)認知面での達成感・満足度と情意要因、協同学習の成功との関わりについて詳細に解明していく予定である。昨年度は認知面と情意面の調査を独立して行ったが、2年目となる本年度は同一調査により認知、情意両面からの検討を試みた。調査は、2005年7月に全8回にわたる日本語短期集中授業において、対話による協働的な読解の授業実践を行い、ビデオ撮影、参与観察、質問紙の記入によりデータを収集した。本実践の読解授業は大きく2つのタイプに分けられる。ひとつは参加者各自が異なったテキストを読み、その情報を持ち寄って統合し、課題(設問に答える、推理小説の最終部分を予測するなど)を行うものである。もうひとつは同一テキストを読んで、参加者同士が対話によって互いの意見の同じ部分と異なった部分を確認し、理解深化をめざすものである。認知面では、(1)まず、ひとりで読んだときの理解が重要であり、自分の理解を持たずに他者と対話をしても理解深化はえられない。(2)他者との対話をつうじて自分の理解を見直す(内省する)ことが重要であるが、現実にはグループでの話し合い時に自分の理解を見直さずに、派手な意見に迎合する傾向が多く見られた。そこでこれらをふまえ、理解深化につなげるためには、(1)ひとりでの読解をも重視した協働が重要であり、(2)たえずテキストに戻って自分の意見と他者の意見を吟味する必要がある。実際の授業ではそのような活動が必然となるようなデザインを工夫すべきであろう。情意面では、理解が容易なテキストの場合に動機づけや自尊感情が高まり、不安が低くなることが明らかになった。逆に、理解が困難なテキストでは不安が高まり、動機づけや自尊感情が低くなる傾向が見られた。そのため、活発な対話を促すためにはテキストの難易度に配慮する必要があるといえる。しかしながら、単に活動が楽しく盛り上がったからといって、必ずしもそれが理解の深化につながったわけではないことも観察された。このことから、協働的な学習活動における動機づけには、好奇心やわかる喜びなどに関わる(1)認知的な動機づけと、楽しさや連帯感などに関わる(2)情意的な動機づけの2つに分けて考える必要性がうかがえた。次年度は、理解深化と認知的動機づけとの関係、認知的動機づけと情意的動機づけとの関係に着目し、協同学習における理解と情意の統合をはかる予定である。本年度は、同一クラスを調査対象として全8回の授業のデータを採取し、質問紙調査、ビデオ録画、参与観察、クイズなどにより、協働的学習において認知的な要因と情意的な要因がどのように関連しているかを探った。具体的には、(1)全8回の質問紙による全体調査、(2)協働的学習の成否に関わる要因の検討、(3)話し合いをめぐる理解と情意の検討という3つの分析を行った。その結果、(1)では、全体的に簡単でおもしろいタスクのときは理解面、情意面が高く、難しいタスクのときは、理解面、情意面が低くなる傾向が見られた。そして、テキストの難易度が大きく関与している可能性がうかがえた。
初期胚発生における脱アセチル化酵素Ｓｉｒｔ３の役割の解明と新規代謝経路の探索

1.生殖系列細胞のSirt3機能が卵子形成および受精、初期発生に及ぼす影響に関しての研究ZP3-Creと掛け合わせることにより生殖細胞特異的もしくは全身でSirt3を過剰に発現するコンディショナルノックインマウスを作成した。初期胚におけるSirt3過剰発現の効果の検討するため、排卵、受精、受胎能力の低下するタイムポイントで解析し、原始卵胞以降のステージの卵細胞でSirt3を過剰に発現させることにより生殖加齢にどのような表現型が出るかに関して、排卵数および受精卵の胚発生率等を調べ、コントロール群に比較して有意な差を認めた。当該マウス卵子においてどのようなトランスクリプトーム変化がみられるのかをRNA-sequencing法による解析を進めている。2. Sirt3遺伝子欠損マウスを用いた腫瘍細胞との比較解析初期胚と性質及び酸素濃度環境などの類似点が多い腫瘍細胞と比較することで初期胚の理解を試みた。本年度はこれまでに作成したSirt3と腫瘍形成抑制遺伝子の両遺伝子欠損マウスの腫瘍形成などの表現型の解析さらに進めるとともに、癌治療の標的としてのSirt3の可能性を各種抗がん剤処理に対する反応性に注目し実験を行った。マウス個体に形成された腫瘍から樹立した腫瘍細胞株や各種遺伝子改変マウス胚性線維芽細胞(MEF)、ヒト腫瘍細胞株おけるSirt3の発現量の違いが、抗がん剤(抗がん剤としての効果が知られるミトコンドリア呼吸鎖阻害剤を含む)への反応性にどのような違いを生じさせるのかをノックアウト細胞やノックダウン法、薬剤的介入法を用いて検討し、Sirt3の変動に連動した細胞応答を認めた。さらに、全身性Sirt3過剰発現マウスを、両遺伝子欠損マウスと掛け合わせ、個体の生理機能、特に、腫瘍形成や寿命、生殖能力等へのSirt3過剰発現の影響を解析した。現在、論文としての投稿準備中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、i)Sirt3の関与する酸化ストレス防御機構とその生理的意義、ii)初期胚のエネルギー代謝調節機構とSirt3との関連、iii)初期胚におけるSirt3機能低下が生後の癌や生活習慣病に関連する疾患発症の基盤に及ぼす影響とその機序について検討し、ほ乳類の卵子形成-受精-着床前胚発生の過程におけるエネルギー代謝調節機構とそれに連動した分子機構、その生後に及ぼしうる影響について解明することを目的としている。i)Sirt3は初期胚における酸化ストレス防御因子として機能しうる、というこれまでに得た知見をもとに、加齢マウス卵由来の胚発生をSirt3が補助する可能性について過剰発現法を用いて検討し、一定の効果を観察した。ii)Sirt3は周囲の環境に応答して発現量や活性を変化させることから、調節機序の解明を培養細胞を用いて進めると共に、発生段階に応じて代謝状態が変化する初期胚におけるSirt3の発現調節変化についても検討を進めた。iii)腫瘍形成の機序と酸化ストレスとの関連は多く報告されている。そこで、初期胚におけるSirt3の欠損や過剰発現がどのような影響を生後の個体に及ぼすのかを検討するため、ガン抑制因子とSirt3の両遺伝子欠損マウスやCre誘導性Sirt3過剰発現マウスを作成した。両遺伝子欠損マウスに関しては腫瘍の形成率などからSirt3の機能的意義を評価した。作成したマウスは、母体の加齢に伴う卵子の質的変化におけるSirt3の関与およびその分子機序を示す為にも使用する計画である。本研究結果をもとに、実際にヒト胚を用いた応用研究への準備を進めている段階であるが、このように本研究は、初期胚についての理解を深めるという生物学的な意義があるとともに、不妊との関連が指摘される母体の加齢などの要因を克服しつつ、効率よく安全な生殖補助医療への応用が期待される点で臨床的にも社会的にも重要な意味を持つであろうと考えられる。(1)初期胚においてSirt3はどのようなエネルギー代謝調節機構に関与するか。(2)母体要因が初期胚のS血3機能にどのような影響を及ぼすのか。(3)生殖細胞におけるSirt3の機能変化が卵子形成および受精、初期発生にどのような影響を及ぼすかの三点の解明を目標に研究を行ってきた。その結果について項目ごとに報告する。(1) Sirt3のプロモーターアッセイを実施し、Sirt3の発現を変化させる配列を2カ所特定し、さらにそこに結合しうる因子の探索をおこない、p53を含む複数の因子を候補として抽出した。(2) Sirt3mRNAインジェクション法により老化卵子の受精後発生能の改善を達成した。また、卵子の質的低下の原因としてミトコンドリアDNA (mtDNA)の異常が考えられるため、卵子一つからmtDNAの欠失を検出する系を確立した。(3) Creリコンビナーゼ依存性にSirt3を過剰に発現するマウスを作成し、ノックインアリル由来のSirt3が高いタンパク質発現量と脱アセチル化活性を有していることをSirt3-/-バックグラウンドでSirt3ノックインアリルを持つMEFを作成して確認した。Sirt3過剰発現の効果を検討するため、ZP3-Creとの掛け合わせにより生殖細胞特異的もしくは全身でSirt3を過剰に発現するマウスを作出すると共に、p53欠損マウスやSirt3欠損マウスとの掛け合わせを行った。現在、本マウスが生殖細胞の加齢変化に抵抗性を示すのか、腫瘍形成などにどのように働くのか経過観察中である。

当初の年次計画以外に、Sirt3の腫瘍形成における役割に関して大幅に研究が進展をした。p53やSirt3を欠損するMEFゲノムの不安定性には酸化ストレスによる傷害を介した、細胞周期、細胞分裂の異常が一因となっていることを、免疫染色法を用いて検出した。また、酸化ストレスに対するp53欠損と両遺伝欠損マウス細胞の反応性に違いが見られたことから、癌治療の対象としてのSirt3の可能性を各種抗がん剤処理に対する反応性を検討している。1.生殖系列細胞のSirt3機能が卵子形成および受精、初期発生に及ぼす影響に関しての研究ZP3-Creと掛け合わせることにより生殖細胞特異的もしくは全身でSirt3を過剰に発現するコンディショナルノックインマウスを作成した。初期胚におけるSirt3過剰発現の効果の検討するため、排卵、受精、受胎能力の低下するタイムポイントで解析し、原始卵胞以降のステージの卵細胞でSirt3を過剰に発現させることにより生殖加齢にどのような表現型が出るかに関して、排卵数および受精卵の胚発生率等を調べ、コントロール群に比較して有意な差を認めた。当該マウス卵子においてどのようなトランスクリプトーム変化がみられるのかをRNA-sequencing法による解析を進めている。2. Sirt3遺伝子欠損マウスを用いた腫瘍細胞との比較解析初期胚と性質及び酸素濃度環境などの類似点が多い腫瘍細胞と比較することで初期胚の理解を試みた。本年度はこれまでに作成したSirt3と腫瘍形成抑制遺伝子の両遺伝子欠損マウスの腫瘍形成などの表現型の解析さらに進めるとともに、癌治療の標的としてのSirt3の可能性を各種抗がん剤処理に対する反応性に注目し実験を行った。マウス個体に形成された腫瘍から樹立した腫瘍細胞株や各種遺伝子改変マウス胚性線維芽細胞(MEF)、ヒト腫瘍細胞株おけるSirt3の発現量の違いが、抗がん剤(抗がん剤としての効果が知られるミトコンドリア呼吸鎖阻害剤を含む)への反応性にどのような違いを生じさせるのかをノックアウト細胞やノックダウン法、薬剤的介入法を用いて検討し、Sirt3の変動に連動した細胞応答を認めた。さらに、全身性Sirt3過剰発現マウスを、両遺伝子欠損マウスと掛け合わせ、個体の生理機能、特に、腫瘍形成や寿命、生殖能力等へのSirt3過剰発現の影響を解析した。現在、論文としての投稿準備中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。Sirt3により脱アセチル化される因子の特定が難航している点以外はおおむね順調に進んでいる。一方で、代謝経路の探索に関しては計画時には想定していなかった別の方策での検討が進んでおり、大いに進展が期待できると考えている。生殖細胞でSirt3を過剰に発現するノックインマウスが順調に作出でき、当該マウスの加齢変化を待たねばならない状況ではあるが、26年度中には決着が付けられる見込みがたった。また、新規代謝経路の探索はまだ進展していないが、代わりに腫瘍細胞におけるSirt3の機能に関して新規性の高い知見を得られつつあり、その結果は代謝経路の探索にも発展しうると考えられるため。基本的には当初の計画に沿って
無水純有機の超プロトン伝導体の探索

次世代のクリーンなエネルギー社会へ向けて、水素から電気エネルギーを取り出す燃料電池に注目が集まっている。現在、この燃料電池のプロトン伝導の電解質として、液漏れがなく、環境調和型で、中温域に用いられる無水の有機固体プロトン電解質の研究が必要とされている。本課題では、無水酸ー塩基型純有機プロトン伝導体として、イミダゾール・ジカルボン酸の共結晶に注目した。そのグレイン領域を含まないバルクの本質的なプロトン伝導性と、結晶構造との対応の結果より、プロトン伝導性には、多次元水素結合ネットワークが大きく寄与していること、また、両者のpKa差が小さいほど伝導度が良いことを明らかにし、物質開発指針を提案した。次世代のクリーンなエネルギー社会の実現に向けて、水素から電気エネルギーを取り出す燃料電池が注目を集めている。燃料電池は、アノード電極で、水素を取り込んでプロトンと電子に分解し、プロトンは電解質膜を、電子は外部回路を伝導して電気エネルギーとなり、カソード電極で、このプロトン、電子、酸素が反応して水を作る。現在プロトン伝導の電解質として、液漏れがなく、環境調和型の無水有機プロトン固体電解質の研究が必要とされている。本研究課題では、無水の酸ー塩基型純有機超プロトン伝導体を開拓することを目的としている。具体的には以下の手法で進める提案を行った。(1)一連の弱酸ジカルボン酸ー弱塩基イミダゾールのプロトン伝導体を合成し、結晶成長を行い、(2)X線構造解析やプロトン伝導の温度・周波数依存性により伝導機構の解明を行い、(3)明らかにされた設計指針により、超プロトン伝導体を開発することを目的とした。平成26年度は、(1)に示すように、弱酸として一連のジカルボン酸[HOOC-(CH2)n-COOH; n=1-10]、また弱塩基として様々なイミダゾール誘導体から、条件を最適化することによって共晶塩を作成し、X線結晶解析から構造を決定し、熱測定で融点あるいは分解点を求めた。また、(2)のプロトン伝導測定を行うために、2ー450Kまでの温度範囲で、また10Hzー10MHzまでの周波数応答が観測できるようなインピーダンス装置を整え、減圧下でサンプルペレットを作る手法を確立し、コールコールプロットでデータを解析する方法を整えた。その結果、イミダゾール・コハク酸の無水純有機有機プロトン伝導体で、2x10*(-4)S/cmの伝導度を得ることができた。燃料電池は、アノード電極で水素を取り込んでプロトンと電子に分解し、プロトンは電解質膜を、電子は外部回路を伝導して電気エネルギーとなり、カソード電極で、このプロトン、電子、取り込んだ酸素が反応して水を作る。現在プロトン伝導の電解質として、液漏れがなく、環境調和型の無水の有機固体プロトン電解質の研究が必要とされている。水を含む系については、100°C以下での利用となるが、本研究では、無水で200-300°Cまで安定な中温域で動作する無水プロトン電解質を対象とする。本課題では、(1)室温で10-2 Scm-1以上の無水の純有機プロトン伝導体を設計、合成し、(2)その結晶構造、プロトン伝導性より伝導機構を明らかにし、これまでに見出されていない分子性物質の良さを生かした(3)純有機無水の超プロトン伝導の開拓に挑戦する。本研究では、純プロトン伝導体として、無水酸ー塩基型のイミダゾールージカルボン酸の塩を対象とする。(CH2)n(COOH)2 (n=1-4)とアルキル鎖が長くなると直流伝導度は降下するのに対し、驚くべきことにn=6,8では上昇しており、n=8の室温付近では10-1 Sm (=10-3 Scm)と高いことが、パウダーペレットの系であるが報告されている。この系について、単結晶を作製し、交流伝導度の異方性の測定に成功したので、構造物性との相関を考察しながら、このプロトン伝導について機構解明を行う。また、周辺物質で超プロトン伝導体の開拓に挑む予定である。弱酸ー弱塩基の共結晶として、イミダゾールーコハク酸、イミダゾールーグルタール酸の単結晶を作製し、3方向の交流伝導度を測定して、水素結合ネットワークとその垂直方向での異方性を観測した。結晶構造との対応で、プロトン伝導はその分子運動と水素結合ネットワークが重要であることを明らかとした。現在プロトン伝導の電解質として、液漏れがなく、環境調和型である無水の有機固体プロトン電解質の研究が必要とされている。本課題では、(1)室温で10-2 Scm-1以上の無水の純有機プロトン伝導体を設計、合成し、(2)その結晶構造、プロトン伝導性より伝導機構を明らかにし、(3)分子性物質の良さを生かした純有機無水の超プロトン伝導の開拓に挑戦することを目的としている。本研究では、無水の純有機プロトン伝導体として、無水酸ー塩基型のイミダゾールージカルボン酸[Im-(CH2)n(COOH)2 (n=0-8)]を対象とする。

本年度は、2次元水素結合ネットワークを持つイミダゾール・コハク酸(Im-Suc)、イミダゾール・グルタル酸(Im-Glu)、イミダゾール・スベリン酸(Im-Sub)の単結晶を作製し、その2次元面内および面間のプロトン伝導の異方性を測定した。その結果、面間方向においては、最高温度で、面内方向との異方性が各々2ケタ(Im-Suc)、1ケタ半(Im-Glu)、1ケタ(Im-Sub)であり、その順に面間距離が小さくなり、プロトン伝導性と相関していることが明らかとなった。また、面内においては、(Im-Sub)塩プロトン伝導性が等方的であったのに対し、(Im-Glu)塩は、と約2倍の異方性を観測した。このプロトン伝導性と結晶構造と比較すると、伝導性の良い方向では、酸ー塩基ー酸ー塩基と並んでいることが示された。NMRの結果と合わせると、このプロトン伝導体では、酸から供給されるプロトンがキャリアとなり、イミダゾールの分子回転を駆動力として、酸と塩基間でプロトンを受け渡しをしており、キャリア生成とイミダゾールの運動を考慮した伝導パスの形成が重要であることが明らかとなった。2次元水素結合ネットワークを持つイミダゾール・コハク酸(Im-Suc)、イミダゾール・グルタル酸(Im-Glu)、イミダゾール・スベリン酸(Im-Sub)の単結晶を作製し、その2次元面内および面間のプロトン伝導の異方性を測定した。その結果、面間方向においては、プロトン伝導を測定できる最高温度で各々2ケタ(Im-Suc)、1ケタ半(Im-Glu)、1ケタ(Im-Sub)の面内方向との異方性があり、その順に面間距離が小さくなり、プロトン伝導性と相関していることが明らかとなった。また、面内においては、(Im-Sub)塩はプロトン伝導性が等方的であったのに対し、(Im-Glu)塩は、約2倍の異方性があった。結晶構造と比較すると、伝導性の良い方向では、酸ー塩基ー酸ー塩基と並んでいることが示された。また、イミダゾール・コハク酸(Im-Suc)の固体NMRの測定によると、イミダゾール分子は、数百MHzで回転運動をしていることが明らかとなっている。双方を考えると、このプロトン伝導体では、酸から供給されるプロトンがキャリアとなり、イミダゾールの分子回転を駆動力として、酸と塩基間でプロトンを受け渡しをしており、キャリア生成とイミダゾールの運動を考慮した伝導パスの形成が重要であることが明らかとなった。次世代のクリーンなエネルギー社会へ向けて、水素から電気エネルギーを取り出す燃料電池に注目が集まっている。現在、この燃料電池のプロトン伝導の電解質として、液漏れがなく、環境調和型で、中温域に用いられる無水の有機固体プロトン電解質の研究が必要とされている。本課題では、(1)室温で0.01 Scm-1以上の無水の純有機プロトン伝導体を設計、合成し、(2)その結晶構造、プロトン伝導性より伝導機構を明らかにし、これまでに見出されていない分子性物質の良さを生かした(3)純有機無水の超プロトン伝導の開拓に挑戦することを目標としている。そこで、本課題では、無水酸ー塩基型純プロトン伝導体として、イミダゾール・ジカルボン酸の共結晶に注目した。イミダゾールとコハク酸(n=2)、グルタル酸(n=3)、ドデカニ酸(n=10)の共単結晶を作製し、その結晶構造を調べ、異方的なプロトン伝導度を測定した。
年齢別最大舌圧標準値を指標とする新しい舌機能診断

本研究の目的は,20歳代から80歳以上の年代別の最大舌圧標準値を求めること、さらに、歯の欠損、誤嚥との関連も明らかにし、最大舌圧標準値を指標とする舌機能診断を新たに確立することにある。本研究は、大規模臨床疫学調査に適した手法で舌圧に関する治療上の科学的証拠を求めようとするもので、世界初の試みと位置づけられる。様々な場所で簡単に舌圧測定ができるよう,小型軽量の舌圧測定器を開発の後,広島大学歯学部倫理委員会の認可を受けて、各年代層成人男女合計1229名(1839歳:311名、4059歳:99名、6079歳:429名、80歳以上390名)を被験者とし、(1)口腔内診査(2)咀嚼・嚥下障害の問診と反復唾液飲み試験(3)ディスポーザブル・プローブを用いた舌圧測定を行なった。その結果、自覚的・他覚的に嚥下障害を認めない被験者については、ディスポーザブルプローブを用いて測定した最大舌圧は1839歳:42±11kPa,4059歳:39±12kPa、6079歳:32±11kPa、80歳以上23±11kPaと、各年代層の標準値を求めることに成功し、加齢と共に低下する傾向が明らかとなった。さらに、60歳以上では反復唾液飲み試験の結果より嚥下機能の維持されている被験者の最大舌圧が29±12kPaであるのに対し、嚥下機能の低下している被験者では21±12kPaと低い値を示すことが明らかとなり、嚥下の中心的役割を果たす舌の機能診断法の指標として最大舌圧値を利用することの有用性を示すことができた。本研究の目的は,20歳代から80歳以上の年代別の最大舌圧標準値を求めること,さらに,歯の欠損,補綴装置の形態の影響,誤嚥との関連も明らかにし,最大舌圧標準値を指標とする舌機能診断を新たに確立することにある。従来高齢者への咀嚼・嚥下指導では,誤嚥の疑われる患者を対象としたX線造影検査が成果をあげている。しかしこの検査では放射線被曝が避けられず,さらに舌の運動は観察できるものの,舌圧に関する情報は得られない。本研究は,大規模臨床疫学調査に適した手法で舌圧に関する治療上の科学的証拠を求めようとするもので,世界初の試みと位置づけられる。本年度は、広島大学歯学部倫理委員会の認可を受け,各年代層成人男女(2039歳,4059歳,6079歳,80歳以上)合計約300名を被験者とし,(1)口腔内診査(歯式,補綴装置のある場合は,その形態の記録)(2)咀嚼・嚥下障害の問診と反復唾液飲み試験(3)ディスポーザブル・プローブを用いた舌圧測定を行った。その結果、自覚的・他覚的に嚥下障害を認めない被験者については、ディスポーザブルプローブを用いて測定した最大舌圧は約25kPa付近を中心として分布し、加齢と共に低下する傾向が認められた。また,嚥下舌圧は約11kPa付近に分布し、加齢による著明な低下は認められなかった。以上の結果より、本研究で用いた手法とその結果が舌機能の一診断法となりえる可能性が示された。

次年度は、さらに引き続き被験者を増し、年齢、性別、口腔内状態、嚥下機能、食事形態との関連を検討し、年齢別最大舌圧標準値を決定するとともに舌機能や嚥下障害の鑑別診断に役立つ知見を集積していく予定である。本研究の目的は.20歳代から80歳以上の年代別の最大舌圧標準値を求めること、さらに、歯の欠損、補綴装置の形態の影響、誤嚥との関連も明らかにし、最大舌圧標準値を指標とする舌機能診断を新たに確立することにある。本研究は、大規模臨床疫学調査に適した手法で舌圧に関する治療上の科学的証拠を求めようとするもので、世界初の試みと位置づけられる。本年度は、昨年度に引き続き広島大学歯学部倫理委貞会の認可を受けて、各年代層成人男女合計1229名(1839歳:311名、4059歳:99名、6079歳:429名、80歳以上390名)を被験者とし、(1)口腔内診査(2)咀嚼・嚥下障害の問診と反復唾液飲み試験(3)ディスポーザブル・プローブを用いた舌圧測定を行なった。その結果、自覚的・他覚的に嚥下障害を認めない被験者については、ディスポーザブルプローブを用いて測定した最大舌圧はI839歳:42±11kPa,4059歳:39±12kPa、6079歳:32±11kPa、80歳以上23±11kPaと、各年代層の標準値を求めることに成功し、加齢と共に低下する傾向が明らかとなった。さらに、60歳以上では反復唾液飲み試験の結果より嚥下機能の維持されている被験者の最大舌圧が29±12kPaであるのに対し、嚥下機能の低下している被験者では21±12kPaと低い値を示すことが明らかとなり、嚥下の中心的役割を果たす舌の機能診断法の指標として最大舌圧値を利用することの有用性を示すことができた。
財産管理制度と民事訴訟理論

本年度は、研究計画に従い、本研究の基盤をなす総論的な研究として、「いわゆる財産管理人の訴訟上の地位(1ー6・完)」を法学協会雑誌上に連載した(但し、第6回の掲載は2019年度4月である)。また、その前提として、関西民事訴訟法研究会にて、関連する研究報告を行い、参加者から貴重な示唆を得た。具体的には、ドイツの様々な財産管理制度(破産管財、遺言執行、遺産管理、強制管理、組合財産管理、社債管理、保護・世話等)を巡る実体法・訴訟法の議論を整理・分析し、日本法において、他人の財産に関する訴訟追行を可能にする制度である訴訟上の代理・訴訟担当・民訴法29条という基本的な制度の意義・役割分担に関する考察を展開した。財産管理人の権限と財産帰属者の権限の関係、財産帰属者の手続保障、当事者機能の適正化といった具体的な問題との照応において、機能的観点から財産管理人の訴訟上の地位を論じることの重要性を指摘した。それを踏まえ、当初の予定通り、相続財産の管理、とりわけ遺言執行に焦点を当てた各論的な研究もおこなった。日本法・ドイツ法のほか、それらと同様、精緻な民訴法学の蓄積があるイタリア法の研究に特に力を入れた。日本・ドイツについては一定の見通しを得たが、イタリア法は、実体法・訴訟法ともに先行研究の乏しい分野であり、基礎的・前提的な認識の獲得に労力を要することから、現時点では、直ちに公表しうる程度の認識は得られていない。この点に関する研究の精緻化が、次年度以降の課題となる。当初の予定通り、「いわゆる財産管理人の訴訟上の地位(1ー6・完)」の連載を終えることができた。また、その視座を踏まえての遺言執行に関する比較法的な検討も、公表できるレベルには到達していないとはいえ、概ね予定通りに進行している。基本的には計画通りに進展するが、とりわけイタリア法が示唆に富むとの印象を得ている。そこで、イタリア法に力を入れた研究を進めることになろう。もっとも、イタリア法に関しては我が国での先行研究が乏しく、基本的な概念の理解等が容易でない側面がある。したがって、本研究課題と必ずしも直接には結びつかない基礎的な研究を平行して進めることも不可欠であろうとの見通しを得ている。主たる要因は、業務との関係で予定していた海外への渡航が困難となったことであるが、図書についても、本年度使用したものは、比較的国内に所蔵されているものが多かったことが挙げられる。次年度は、国内での蔵書が少ないイタリア法関連の図書を多く購入する予定であるため、使用が見込まれる。
「むらおさめ」アーカイブのための方法と標準化について

現代日本における社会問題のひとつに人口問題がある。特に地方においては「過疎」という言葉を通じて論じられることが多く、1960年代以降、様々な分野において議論され続けてきた。しかしながら、根本的な解決に至らないまま、農林漁業を主要産業とする数多くの地方小集落が消滅の危機にひんしている。この問題に対して、「むらおさめ」という概念が生まれ、消滅を免れ得ない集落においては潔い終焉を認めつつ、その集落の記録を後世に残すという方向性も議論されている。「むらおさめ」の考え方には賛否両論があるが、消滅の危機に貧した集落の記録をデジタル・アーカイブとして残すことは極めて重要である。特に重要な観点としては、費用に関する課題、技術に関わる課題、人的資源の確保に関する課題があり、これらの課題を解決する方法が不可欠である。本年度はこれらの課題を解決するために、低コストで効率的なデジタル・アーカイブ手法の開発に加えて、国際標準ISO 19100に準拠したデジタル・アーカイブ支援システム「Survey Data Collector」および「Survey Project Manager」の開発、調査対象地域の島根県益田市匹見町および鹿児島県三島村において実践的な取り組みを行ってきた。特に、「Survey Data Collector」の完成度は非常に高く、実用的なレベルに達しつつある。一方、「Survey Project Manager」に関しては開発プラットフォームの段階から再検討を行っており、これまでのPHPとJavascriptによる実装からRuby on Railsによる実装に切り替えることになった。現地調査については、鹿児島県三島村での調査が停滞気味であるが、島根県益田市匹見町での調査では多くの成果が出始めている。これまでの研究を通しては、当初の計画に従ってデジタル・アーカイブ技術の体系化が大きく進んだことに加えて、自身が開発した「Survey Data Collector」の基本機能の実装および不具合修正が概ね解決した。これらの研究成果については植物標本のデジタル・アーカイブへの応用が期待されるなど、他分野での応用への発展性も見えてきた。オンラインのデジタル・アーカイブ管理システムの「Survey Project Manager」についてはプラットフォームを含めて全面的な改修を行っており、Ruby on Railsによるシステムへの再実装を試みている。現地調査では、特に、島根県益田市匹見町での調査が大きく進展し、小原集落住民のアルバム写真のデジタル化が概ね完了した。また、デジタル化したアーカイブを用いた聞き取り調査も進展し、同地域における「わさび産業」については非常に重要な情報を得ることができた。この点については最終報告の際に詳細をまとめる予定である。また、本年度は動画による記録方法の実験を行い、ドローンによる集落周辺の空撮も試みた。今後はこれらのデータを体系的に管理する方法を検討する必要がある。同地域の人的な繋がりも広がり、本科研研究を通して行ってきたデジタル・アーカイブ技術を用いて、匹見神楽に関わるデジタル・アーカイブの構築についても調整を進めている段階である。こうした状況に対して、鹿児島県三島村での取り組みについては停滞している部分がある。当初、島民でもあるアマチュア写真家から情報提供を受ける予定であったが、当人が病院で長期的に入院することになったことに加え、三島村役場の担当者が退職したということもあって、昨年度の当初計画には大きな支障が出た。本年度は役場に集約された写真類のデジタル・アーカイブ化を行うとともに、現地での聞き取り調査を行う予定である。本年度はこれまでの研究を継続して行うとともに、得られた情報を地域住民に還元する方法も模索したいと考えている。特に、島根県益田市匹見町での事例に関しては、地域住民の関心も高まっており、本研究助成終了後も地域住民の手によって事業が継続される可能性もある。これを実現するためには、オンライン上でデジタル・アーカイブを体系的に管理するための「Survey Project Manager」開発を進める必要が有る。デジタル・アーカイブの全体的な手法に関しては概ね体系化されてきたが、機材に関しては改良の余地があるため、より効率的かつ安価な機材開発も継続的に進める予定である。特に、当初計画では機材の運搬方法も大きな課題であったため、この点についても検討したい。しかしながら、根本的な解決に至らないまま、農林漁業を主要産業とする数多くの地方小集落が消滅の危機に瀕しているのが現状である。この問題に対して、作野広和は「むらおさめ」という考え方を提唱し、消滅を免れ得ない集落においては潔い終焉を認めつつ、その集落が存在した記録を後世に遺すという方向性を議論した。「むらおさめ」の考え方の是非は置いておいたとしても、消滅の危機に瀕した集落の記録をデジタル・アーカイブとして遺すことは極めて重要な課題であり、その必要性は様々な分野において論じられている。しかしながら、この課題に取り組む上での具体的な方策は議論されていないのが現状である。特に「費用に関わる課題」、「技術に関わる課題」、「人的資源の確保に関わる課題」、「共有化に関わる課題」の4つの課題は避けて通ることはできない問題であり、これらの課題に対する方法は早急に検討する必要がある。本プロジェクトではこれらの課題を解決するために低コストで汎用的なデジタル・アーカイブの方法を確立を目指している。平成29年度には「集落アーカイブ」のための概念的な枠組みを整理するとともに、国際標準ISO19100シリーズに準拠したデータベース・スキーマの設計、デジタル・アーカイブ支援システム「Survey Project Manager」および「Survey Data Collector」の開発を行い、調査対象地域のひとつである島根県益田市匹見町において実践的な取り組みを行った。

また、構築したデジタル・アーカイブを用いた分析方法の検討も行った。当初の計画では、1.国際標準ISO19100シリーズに準拠した応用スキーマの設計、2.応用スキーマに準拠したデジタル・アーカイブシステムの開発、3.調査対象地域の事前調査の実施、の3項目が主たる課題であった。若干の計画変更はあったものの、これらの課題は計画通りに進めることができ、全体として「当初の計画以上に進展している」状況である。まず、応用スキーマの設計に関しては申請者が考案した汎用の応用スキーマ「Simple Object Profile(SOP)」の設計を完了し、デジタル・アーカイブシステムとして「Survey Project Manager」および「Survey Data Collector」の開発を行った。当初はWebベースのシステム開発を進める予定であったが、現場での作業に特化した「Survey Data Collector」も新たに開発した。安価な民生機材を用いたデジタル・アーカイブの方法や低コストなライティングに関しても新たなアプローチによって低コスト化を実現し、H30年度に予定していたデジタル・ワークフローも確立されつつある。調査対象地域の事前調査では島根県益田市匹見町の小原集落にて実験的な取り組みを行い、三名の住民の写真資料のデジタル・アーカイブおよび音声インタビューの録音を行った。一方、もうひとつの調査対象地域の鹿児島県三島村では役場や地域住民との交渉を終え、新年度から本格的にデジタル・アーカイブの構築作業に入る予定である。なお、これらの成果については地理情報システム学会およびじんもんこん2017にて報告を行った。現代日本における社会問題のひとつに人口問題がある。特に地方においては「過疎」という言葉を通じて論じられることが多く、1960年代以降、様々な分野において議論され続けてきた。しかしながら、根本的な解決に至らないまま、農林漁業を主要産業とする数多くの地方小集落が消滅の危機にひんしている。この問題に対して、「むらおさめ」という概念が生まれ、消滅を免れ得ない集落においては潔い終焉を認めつつ、その集落の記録を後世に残すという方向性も議論されている。「むらおさめ」の考え方には賛否両論があるが、消滅の危機に貧した集落の記録をデジタル・アーカイブとして残すことは極めて重要である。特に重要な観点としては、費用に関する課題、技術に関わる課題、人的資源の確保に関する課題があり、これらの課題を解決する方法が不可欠である。
LC-MS及びTOF-MSによる植物成分の解析:糖尿病合併症の予防・治療薬の開発

糖尿病合併症の発症に関与が示唆されているグルコサミン-6-リン酸合成酵素(L-グルタミン:D-フルクトース-6-リン酸アミドトランスフェラーゼ;GFAT)の活性を阻害する植物成分について,昨年度(平成16年度)の研究結果を基に,加水分解性タンニンおよびカテキン誘導体の化学構造とGFAT活性の阻害効果の因果関係を評価・検討して,以下の結果を得た。1.ゲンノショウコ(Geranium thunbergii)から分離・精製した加水分解性タンニン(ゲラニイン)は,昨年度報告した加水分解性タンニン(ペンタガロイルグルコース)と同様に,大腸菌GFAT(原核生物型)の活性にはほとんど影響を与えず,酵母GFAT(真核生物型)を選択的に阻害した。2.カテキン及びガロイル化カテキン誘導体において,3-O-ガロイル化カテキン誘導体は,GFATに対して加水分解性タンニンと同様の選択的な阻害効果を示したが,3-O-ガロイル基を持たないカテキン類は大腸菌及び酵母GFATの両酵素に対して顕著な阻害効果を示さなかった。3.ガロイル基関連化合物として,没食子酸メチルを同様に評価したところ,高濃度(4mM)でさえも両GFATの活性に対して顕著な阻害効果を示さなかった。これらの結果から,真核生物型GFAT(酵母GFAT)に対する顕著な阻害効果には,構造上,グルコースあるいはカテキン骨格に結合したガロイル基の存在が重要であることが明らかとなった。酵母GFATに選択的な阻害効果を示した化合物は,大腸菌のGFAT活性に影響を及ばさないことから,GFATへの非特異的な阻害効果ではなく,活性調節部位に結合することによって酵素活性を阻害している可能性が強く示唆される。真核生物型GFATは一次構造や調節機構において生物種間で類似していることを考慮すると,このような化合物は,哺乳類のGFATに対しても同様な効果を示すものと推定され,糖尿病合併症の予防・改善薬として有用であると考えられる。糖尿病による高血糖状態はヘキソサミン合成経路を異常に亢進させ,これにより様々な合併症が起こるのではないか考えられている。本研究では,ヤマウルシ(Rhus trichocarpa)の樹皮から抽出した物質を対象として,この経路の律速酵素であるグルコサミン-6-リン酸合成酵素(L-グルタミン:D-フルクトース-6-リン酸アミドトランスフェラーゼ;GFAT)の活性を阻害する植物成分の精製と同定を行った。平成16年度には,以下の解析を行った。1.ヤマウルシの樹皮のエタノール抽出液と,この抽出液のクロマトグラフィー分画をTOF-MSで調べたところ,質量939.3[M-H]^-にピークを持つ成分(分子量[M]は,940.3と推定される)が両者で検出された。2.次に,1.のクロマトグラフィー分画をHPLCにより更に精製して,2種類の化合物を単離した。4.3.の加水分解性タンニンのGFAT活性に対する作用を調べたところ,大腸菌GFAT(原核生物型GFAT)活性にはほとんど影響を与えず,酵母GFAT(真核生物型GFAT)だけを選択的に阻害することを確認した。平成17年度は,上記の加水分解性タンニンの構造と阻害活性との因果関係を多面的に評価することで,構造上,より有効な阻害効果を示すのではないかと推定される他の加水分解性タンニン誘導体について検討した後,動物実験による糖尿病合併症の予防・治療効果の探索へと進む予定である。