hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄還元細菌のマルチヘムc型シトクロムの生産・分泌機構の解明

Geobacter sulfurreducensゲノムにおいてII型分泌系関連遺伝子(群)は2か所に存在している。それぞれのII型分泌系が機能しなくなる遺伝子破壊株を作製し、生産されるシトクロムを調べたところ、一方の破壊株では野生株と同様であったが、もう一方の破壊株では、微生物燃料電池で発電に必須なシトクロムOmcZが正常に生産されていなかった。また、微生物燃料電池での発電能力を検証したところ、両者とも発電能力が欠損していることが明らかになった。本研究により、いずれのII型分泌系も発電に、一方の破壊株ではOmcZの正常な生産(機能する状態までの成熟)に関与することが明らかになった。鉄還元菌・発電菌として代表的なGeobacter sulfurreducensの標準株であるPCA株の全ゲノムデータの解析により、ヘムcとペプチド鎖の結合反応を触媒するヘムリアーゼ遺伝子(ccmF/ccyK/ccsA)ホモログが6個GSU0614、GSU0705、GSU2880、GSU2890、GSU3283、GSU3316存在することが明らかとなっており、これらの6つの遺伝子のうちGSU0614とGSU3283は電極を電子受容体とした場合に発現が低下することが報告されている。6つの遺伝子それぞれについて遺伝子破壊を行うために必要な遺伝子カセット(それぞれの遺伝子の両末端の配列と周辺配列を含む500700 bpの遺伝子断片がカナマイシン耐性遺伝子カセットを挟むよう配置されている)を作成しており、それらを用いてPCA株を形質転換することで破壊株を作成する。また、細胞外へ分泌あるいは、細胞外膜に局在するc型シトクロムにおいてはペリプラズムでヘム修飾を受けた後、II型分泌システムなどの分泌システムを介して細胞外へ分泌されることが知られている。特にc型シトクロムの分泌を担うと考えられたII型分泌関連遺伝子oxpGの破壊株は、電極への電子伝達能力を欠損していた。生産される全ヘムタンパク質についての網羅的解析から(SDS-PAGE後のヘム染色)、oxpG破壊株において、一部のc型シトクロムは正常に生産されていないことが明らかになった。oxpG破壊株の相補株を作成し、相補株が生産するヘムタンパク質を網羅的に調べたところ、破壊株同様にc型シトクロムの正常な生産能力を欠いていた。理由として、相補したoxpGが正常に機能する形で生産されていないことが考えられた。さらに、現在、oxpGの上流に位置する他のII型分泌関連遺伝子についても破壊株を作成するため、上記ヘムリアーゼ遺伝子破壊株の作成方法と同様の方法で破壊株作成の準備を進めている。鉄還元菌・発電菌として代表的なGeobacter sulfurreducensの標準株であるPCA株は鉄還元菌による細胞外電子伝達のモデル生物として研究が行われてきた。細胞外電子伝達に必要であるc型シトクロムはぺリプラズムでc型ヘムが付与され、特定のc型シトクロムは細胞外へ分泌されることが知られている。シトクロムの細胞外分泌に関わることが明らかになっているII型分泌系について、pul遺伝子群を構成する遺伝子破壊株について、生産されるシトクロムタンパク質を調べたところ、微生物燃料電池で必須なOmcZが正常に生産されていなかった。すなわち、ぺリプラズムでその多数が水溶性の高い50 kDaのシトクロムOmcZLとして存在するが、その後、プロテアーゼによる切断を受けて30 kDaの水溶性の低いOmcZSになる。本研究により、II型分泌系の破壊によって、OmcZSの生産が阻害されたことから、OmcZLの切断は分泌後の細胞外で行われる可能性が示唆された。シトクロムタンパク質のヘム修飾は、大腸菌などではぺリプラズムで行われることが知られている。PCA株の全ゲノムデータの解析により、ヘムcとペプチド鎖の結合反応を触媒するヘムリアーゼ遺伝子(ccmF/ccyK/ccsA)ホモログが6個存在することが明らかとなっている。過去に行われた最終電子受容体をフマル酸、あるいは電極とした場合のトランスクリプトーム解析の結果からこれらヘムリアーゼ遺伝子のうち2つは、電極を電子受容体とした場合に発現が低下することが報告されていた。そのため、それ以外のGSU0705、GSU2880、GSU2890、GSU3316の遺伝子について、破壊株の作製を試み、遺伝子破壊を行うために必要なDNA断片(それぞれの遺伝子の両末端の配列と周辺配列を含む遺伝子断片がカナマイシン耐性遺伝子カセットを挟むよう配置されている)を作成した。遺伝子破壊を試みているヘム修飾系遺伝子、及び、II型分泌システム関連遺伝子とc型シトクロムの生産・分泌について直接関連性を示す例を示すことはできていないものの、実質的な検証を行うに足る準備が整っている。

次年度以降の研究で大きく発展することが期待できる。応用微生物学作成が完了したそれぞれの破壊株については、発現タンパク質の網羅的解析を行い、それぞれc型シトクロムの生産にどのような影響を与えているかを明らかにする。特に、不溶性の酸化鉄、及び、電極への電子伝達を担うc型シトクロムについては、MALDI-TOF-MSによる高精度な分子量測定によって正常にヘムが結合しているかどうか、細胞分画法によって細胞外電子伝達に関わるc型シトクロムが細胞外へ分泌されているかどうかについて検証する。
線維解析に基づく横隔神経群の形態形成学的研究と臨床的応用の検討

末梢神経は一般的に妨げる障害物がない限り一束の神経束に集束する性質がある。さらにその末梢神経の特徴は3つの要素;起始分節(根)、局所解剖学的関係(経路)と分布、によっている。横隔神経が1本、2本、あるいは副横隔神経、鎖骨下筋神経、頚神経ワナなど類似関係の深い神経と共通幹を作ったりすることはこれらのいくつかの要因に基づくものといえる。また頚神経ワナに外側型、内側型が区別されるのも末梢神経の束形成の性質と内頚静脈による障害などによるものと説明することができる。内側型の頚神経ワナでは間を内頚静脈によって妨げられないために上根、下根が一束に集束する。同様の特徴は腕神経叢でも外側/内側神経束が一束を形成する時に認められる。このように末梢神経の束構成の原則に部位特異性と同時に全体共通性の原則を発見できたことに意義を認める。頚神経ワナについて上根、下根の構成から末梢の舌骨下筋への分布までの線維解析をした。その結果、舌下神経(XII)と脊髄神経(C1,2,3)は常にXよりも外側に位置する。またXII-Xの吻合は一時的に沿って走るだけの仮性の吻合であり、Xからとみえるものも多くはXII由来成分であると判明した。舌骨下筋群の支配神経は頚神経だけではなく、少量といえどもXII成分も含まれていることが明らかになった。XII-C成分の真の混ざり合いは肋間神経から腕神経叢、頚神経叢など末梢神経の束形成上の分散型、集束型という変化の最も頭寄りの部分の変化ととらえることができる。XIIを一番頭側部分に配した体節、脊髄紳経の部分に属すると考えることは極めて妥当である。以上述べたようなことから、従来記述されてきた頚神経ワナ"Ansa cervicalis"に代わって、舌下頚神経ワナ"Ansa hypoglosso-cervicalis"という学名が適当であると提案したい。2002年度実習解剖体の調査で1)主横隔神経(C3,4,5)の構成は多様で、特に鎖骨下静脈の浅層を走るものを副横隔神経として注目すると、すべてC5またはC5,6に由来する分束と判明した。副横隔神経はその約1/2で鎖骨下筋神経と共通幹を形成する。なお鎖骨下筋神経は通常鎖骨下静脈の浅層を走るが、1例のみは逆にこの静脈の深層を走る貴重な例を認めた(副鎖骨下筋神経)。主横隔神経がC3,4あるいはC4由来の34例中、副横隔神経の存在するものは20例に及び、特にその中の2例では副横隔神経のみという特殊例であった。一方主横隔神経がC4,5由来の16例中、副横隔神経の存在は1例のみにすぎない。このような主横隔神経の構成分節の変化と副横隔神経、副鎖骨下筋神経などの出現との特徴的な関係は、末梢神経の束構成の原則のひとつを示している。起始根と分布の要素が定まり、途中経路が鎖骨下静脈などの多様な要因の影響を受けた「あや取り変化」の結果であると考えたい。さらに線維解析で1分節以下の小変化をもとらえて解明したい。

2)頚神経ワナの変化は内頸静脈と関連して内側型33例、外側型22例で内側型の頻度が高いことが判明した。上根と下根で構成されるワナは腹直筋とそこに至る肋間神経とに対比できることが、多数例の分析と特殊例の検討、内側型・外側型の比較解剖によって明らかにできた。頚神経ワナと横隔神経との間の共通連続変化の特徴は起始根がいずれも最腹側層の成分で構成されていることで証明される。なお、上根に関連してXIIとC1,2との束形成は一様ではなく、強弱、疎密の変動が認められる。線維解析を進め、両神経の束(叢)形成の状況を分析し、XII神経の帰属、(舌下)頚神経ワナの定義に関しての検討を前進させたい。この研究実績に関連する発表と討論の記録は次のとおりである。1)特別講義:頭頸部を考える(胴体・体節として、頭・内臓としての特徴と意義)金沢医科大学、2002.9.192)第18回形態科学シンポジウム:生体の構造と形態形成の解明-肉眼から分子のレベルまで日本学術会議第18期解剖学兼連2002.10.53)第3回顎顔面領域における臨床解剖コース:頸も胴体である日本歯科大学新潟歯学部2002.10.5-62003年度解剖学実習体27体について調査1:1)頚神経ワナ外側型(下根が内頚静脈の外側を走る)と副横隔神経(鎖骨下静脈の前を走る)は静脈との局所解剖学的特徴に重要な共通点を認める.頚神経ワナ外側型19(5)例、内側型29(8)例の中,副横隔神経の併存した例は( )に示した例数である.両タイプの出現率には相関関係は認めない.2)頚神経ワナの内側型と外側型,横隔神経と副横隔神経についての左右での出現頻度にも相関関係は認めない.2:頚神経ワナの構成根分節、筋枝の分岐状態その由来分節などを総合的解析を試みた.頚神経ワナの構成をみると,内側型ではC2のみ由来(1例),C2,3由来(22例),C3のみ由来(8例)に認められた.外側型ではC2,3由来(7例),C2,3,4由来(1例),C3のみ由来(10例),C3,4由来(1例)に認められた,外側型の方が内側型に比較して構成根分節が低いことが明らかである.特に筋枝の中でも肩甲舌骨筋,胸骨舌骨筋の上部に分布する筋枝に注目して分析する.内側型ではC3成分の合流点より下部からこの筋枝が分岐する例が多く(9例)認められた.しかし外側型では頚神経ワナのループの頭側から尾側まで多様の部位から分岐していることが判明した.この両者の相違点は内側型では一束に集束してから再び分散する形式を取るのに対して,外側型では分散する形式を取ると対比できる.上肢への神経,血管の局所解剖学的構成の特徴を比較すると,腕神経叢の構成についても集束型と分散型を区別できる.末梢神経の束構成の特徴は集束型、分散型を形成するという,基本的形態形成の原則に基づく特徴と理解し、説明できることを明らかにしたことの意義は大きい.3:頚神経ワナの上根の構成,舌下神経XIIとC成分の合流と分布について,肉眼とルーペによる観察を併用して解析した結果,全例でXIIとC1,2成分はいったん合流して一束を形成している.しかし,その束形成の形や程度は多様である.相互の束形成が緩やかで浅い溝で区別できるもの大きい島を形成しているもの、近位で小さい窓を形成しているものなど,両者がどのように混ざり,どのように再配分され分布していくかは,実体顕微鏡による神経繊維解析を進めて明らかにしたい.この研究実績に関連する発表と討論の記録は次のとおりである.1)特別講義:腋窩の動脈と神経の形態形成学金沢医科大学2003.5.62)特別講義:頭頸部を考える横隔神経群と鎖骨下静脈の解析岐阜大学医学部2003.9.163)第11回マクロ解剖夏期セミナー(新潟)腋窩の局所解剖学上肢の神経,血管などの形態形成の特徴とその意義
日本語コーパスを応用した文章の難易測定の研究

目的:本研究は大量の日本語コーパスを使って,日本語の文章の読み易さ・読み難さ(リーダビリティー)を数値で表す尺度(スケール)を構築することを目的とする。実施状況:日本語の様々な読み物を電子ファイル化し,様々な分析に使えるコーパスを作った。そのために10数名の研究補助者を雇い入れ,(1)小学1年から高校3年までの国語教科書51冊,(2)日本語能力試験1&2級読解問題(2002年から2006年の5年分), (3)ベストセラーのケータイ小説2作品,(4)出版部数の多い雑誌(文芸春秋, ESSE, MORE,WITHを各3か月分)をページごとにスキャンし, OCRを使い,コンピュータで使えるよう電子ファイルにした。(1)から(4)までのテキストのほか,すでにCD-Romとなっている「新潮文庫の100冊」「毎日新聞データ集2006年度版」を使い,形態素解析を行なった。当初,解析にはChaSenを使っていたが,より精度を高めるため, MeCabとIPA辞書に切り替え,ツールの整備を行なった。国語教科書をデータベースとして構築された学年判定式(小学1年から中学3年まで)を用いて,様々な読み物を測定したところ,最近人気のあるケータイ小説は小学6年から中学1年レベル,「星の王子さま」は翻訳者によって,小学2年から5年レベルにあることがわかった。本研究の意義:文章の難易を示す尺度が出来たことにより,様々な文書のレベルを測定できる。例えば,製品マニュアル,薬の能書き,災害マニュアルなどはわかりやすい文章で書かれるべきであるが,そのような文書を作成するための指標ができた。本研究は大量の日本語コーパスを使って,日本語の文章の読み易さ・読み難さ(リーダビリティー)を数値で表す尺度(スケール)を構築することを目的とする。初年度である平成19年度は,日本語の様々な読み物を電子ファイル化し,様々な分析に使えるコーパスを作ることを目的とし,近い将来,国立国語研究所が日本語の均衡コーパスを完成した後には,そのコーパスも利用する予定である。平成19年度は10数名の研究補助者を雇い入れ,(1)小学1年から高校3年までの国語教科書51冊,(2)日本語能力試験1&2級読解問題(2002年から2006年の5年分),(3)ベストセラーのケータイ小説2作品,(4)出版部数の多い雑誌(文芸春秋,ESSE,MORE,WエTHを各3か月分)をページごとにスキャンし,コンピュータ画面で使えるよう電子ファイルにした。(1)から(4)までのテキストのほか,すでにCD-Romとなっている「新潮文庫の100冊」「毎日新聞データ集2006年度版」を使い,それぞれのテキストにおける(1)1文の平均文字数,(2)1文の平均単語数,(3)文章の文字種の割合(漢字,平仮名,カタカナ,ローマ字),(4)文章の語種の割合(漢語,和語,外来語,混種語)を形態素解析ツールChaSenと電子辞書Katarigusaで分析し,さらに(5)文の係り受けの数と関係を係り受け解析ツールCaboChaによる解析を終了した。これらの分析結果を元に,URLとして,学年配当漢字分類ツール,漢字-平仮名変換ツール,係り受け修正ツールを作成できた。さらに日本語の読み易さを学年で示す公式として,現段階で以下の公式が濃く地区された。この式は将来改良の余地があるが,平成19年度の成果が結実したものである。以上の結果を5件の学会・研究会等で口頭発表し,公式をと特許として出願した。学年=-0.07*総平仮名数/総文字数+0.004*総IU数/総文数+0.047*総漢語数/内容語の総数+7.341目的:本研究は大量の日本語コーパスを使って,日本語の文章の読み易さ・読み難さ(リーダビリティー)を数値で表す尺度(スケール)を構築することを目的とする。
アジア古籍電子図書館の構築の研究

本研究では、具体的成果として二つの部門からなる「アジア古籍電子図書館」が実現された。1)「漢籍電子図書館」の構築に関しては、本研究所が所蔵する漢籍約8万点の中から、資料自体の価値と希少性、他機関の所蔵状況、見込まれる需要などを多面的に考慮し、貴重漢籍約500点が選定され、約15万コマからなる画像データが作成され、全文画像データベースとして、国内外に先駆けて大量の画像が公開された。これは、既に完成している漢籍目録データベース(これも国内外に先駆けて構築されたもの)と連動するものであり、両データベースの価値を相互に高め合うことになった。この成果は、漢籍に関する総合データベースのパイロット・スタディとなるものであり、その意義は国際的なものである。なお、作成に際しては、国際的な汎用性と将来性を考慮し、古籍電子図書館の標準フォーマットを提示し、台湾国家図書館と中国国家図書館の実務担当者と、国際共同研究の可能性について討議した。2)「西・南アジア古籍電子図書館」の構築に関しては、西アジア研究の資料である「ダイバー・コレクション」目録の全文テキスト入力(アラビア文字・ローマ字転写表記)を行うとともに、画像データ入力も完成した。この他にも「エジプト議会議事録」「エジプト新編地誌」「トルコ語官報」(いずれもアラビア文字資料)について、テキスト情報と画像情報を連係したデータベースの作成を進めた。南アジア古籍資料としては、東京大学総合図書館所蔵の「サンスクリット写本コレクション」の画像データベース化を実現した。上記の諸資料は、当該地域を含めて世界的に希少な資料であり、電子図書館によって世界の各地から利用することが可能となり、世界の学界に貢献するところ大である。本プロジェクトは、東京大学東洋文化研究所が所蔵するアジア全域の貴重古籍のデジタル化を行い、書誌情報データベースと連係する画像データベースを作成する。これによって、古籍を対象とする電子図書館のパイロットプランを提示するとともに、同様の試みを進めている台湾、中国の図書館と共同し、国際的な視点で、古籍研究の分野にどのような学術コミュニケーションの変貌が起こるかを検証・分析する。本年度は、主として研究・国際連携の基礎となる、本研究所のデータベースの整備と新たなデータベースの構築を行った。東アジア研究に関しては、東洋文化研究所所蔵の貴重漢籍の全文画像データベースを構築し、平成17年4月より公開予定となっている。本研究所には、約8万点に及ぶ漢籍が収蔵されているが、16年度にすでに、その中から貴重な漢籍約550点を選定した。本年度は、そのうち、約250点を処理した。西アジア研究に関しては、エジプト社会史の基本資料である貴重書アリー・ムバーラク『エジプト新編地誌』の索引検索データベースの立ち上げを行った。今年度は第一段階としてカイロに関するそのために検索システムなどのプログラム開発を行い、その内容を検討した。西アジア各国の議会・法制史資料については、エジプト議会議事録について日程表および下院の付録資料索引を作成し、議事録利用のための手引きの基礎資料を作成する準備を行なった。南アジア研究に関しては、英領植民地期ビルマ借金文書5000部ほどを、データベース化するための準備として、売買、買い戻し権つき売買、抵当、質入、相続等項目ごとに分類した。スキャニングやデータベース化は来年度からとなる。本研究は、東京大学・東洋文化研究所が所蔵するアジア全域の貴重古籍のデジタル化を行い、書誌情報データベースと連係する画像データベースを作成し、アジア古籍電子図書館を構築することを目指している。本年度も、昨年度に引き続き、研究・国際連携の基礎となる、本研究所のデータベースの整備と新たなデータベースの構築を行った。東アジア研究に関しては、東洋文化研究所所蔵の貴重漢籍の全文画像データベースを構築し、平成17年4月より公開した。

本研究所には、約8万点に及ぶ漢籍が収蔵されているが、16年度に既に、その中から貴重な漢籍約550点を選定した。本年度は、そのうち、約100点を処理した。西アジア研究に関しては、昨年立ち上げたエジプト社会史の基本資料である貴重書アリー・ムバーラク『エジプト新編地誌』の索引検索データベースの内容充実をおこなった。今年度は、さらに本研究所が所蔵するイスラーム関係のダイバーコレクションのデータベース化をすすめ、第一期として約2万コマを目録とともに、本研究所のホームページ上で公開した。南アジア研究に関しては、東京大学・総合図書館が所蔵するサンスクリット仏教写本のスキャニングとデータベース化をすすめ、本年度は約20点の写本データベースを公開した。さらに、現在、これらのアジア古籍に関するデータベースの国際連携のために、中国・台湾と協議を既に開始している。第3年度である本年度は、初年度・第2年度の成果を踏まえ、引き続き「アジア古籍電子図書館」に関する全体構想の検討を進めるとともに、これまでの電子情報化の進展度や資料の内容や性格の相違などを考慮に入れ、東アジア・南アジア・西アジアの各地域別の作業計画を立て、実行に移した。(1)東アジアについては、本研究所が所蔵する漢籍約8万点の中から選ばれた「特別貴重書」約500点のうち、全文画像情報作成を引き続きおこない、本年度末には、このうちの九割のデータを格納した「漢籍電子図書館」を立ちあげた。また、すでに実績のある「東洋文化研究所所蔵漢籍日録データベース」の現行仕様を評価・分析し、貴重漢籍と連関付けを、昨年に引き続きおこなった。あわせて国内外の図書館・研究機関で実施されている古籍電子化の試みを参照しながら、連携の可能性を検討してきた。ただし、本ブロジェクトのように貴重資料を公開している機関は極めて少なく、今後とも他研究機関に公開を要求していく。(2)西アジアについては、東洋文化研究所が所蔵する西アジア・イスラーム研究に貴重な資料であるダイバー・コレクションの書誌および画像情報を整理して、アラビア語文字で検索・表示が可能なプログラムの開発を行い、資料をインターネット上で公開した。(3)南アジアについては、昨年度に引き続き、東京大学附属図書館所蔵「サンスクリット写本コレクション」の電子化をすすめた。当該コレクションについては、昨年度までに基礎的な書誌調査と全文画像情報の作成が終了しているので、今年度も引き続き、インド古典語辞書の電子化の開発に取り組んできた。第4年度(最終年度)である本年度は,これまでの成果を踏まえ,引き続き「アジア古籍電子図書館」に関する全体構想の検討を進めるとともに,これまでの電子情報化の進展度や資料の内容や性格の相違などを考慮に入れ,東アジア・南アジア・西アジアの各地域別の作業をおこなった。
質量および異性体分離されたクラスターイオンの光解離分光の研究

Csとプロピオール酸メチル(MP)からなるクラスターCs(MP)_nは凝縮相におけるアニオン重合反応の微視的モデルと見なすことができる。この光イオン化質量スペクトル中にはn=3の強度異常が観測された。類似した強度異常はNaおよびK系でも観測されており、これは中性クラスターにおける反応に起因していることを見いだしている。そこで反応生成物の同定を行うためn=3クラスターについてイオン化効率曲線を測定した結果、未反応のCs(MP)_3クラスターと反応生成物であるCs-ベンゼン誘導体クラスターに対応する2つのイオン化しきい値が観測された。イオン強度からそれぞれの異性体の相対強度見積もった結果、反応生成物の割合が大きいことがわかった。しかしながら、イオン強度には中性クラスターの絶対量だけでなく、そのイオン化断面積の違いが反映されるため直接相対存在比を求めることは不可能である。これまでに本研究では、イオン移動度の報告のある炭素クラスターを用いて、気相における構造異性体分離実験装置の制作および調整を行い、C_6^+について構造異性体の分離に成功した。また、本手法を上述の金属-分子クラスターに適用し、クラスターの構造決定およびその存在比を決定するために、既存装置の改良を行った。具体的には、移動度測定の高分解能化のためにドリフトセルを再設計し、検出効率を向上させるために減速電極部等を新しく設計した。上述の2つの異性体は、衝突断面積が15%程度異なることがシミュレーションから予測され、十分に本装置で検出可能である。金属や半導体クラスターには同じサイズのクラスターに複数の構造異性体が存在する可能性がある。このそれぞれの性質について解明するためには、構造異性体を分離した分光学データの取得が必要となる。そこで、イオン入射ドリフトチューブ法と飛行時間型質量分析計を組み合わせた、新規なクラスターイオンの構造異性体分離・分光装置の開発・製作を行った。本実験装置はクラスター源およびイオン加速電極・イオンドリフトチューブ・検出器を含む3つの真空槽から構成されている。生成したクラスターをその35mm後方で加速電極によって加速する。イオンドリフトチューブ手前には減速電極が設置してあり、加速されたイオンをチューブ手前で200eV程度に減速する。減速されたイオンは0.005Torr程度のHeで満たされたドリフトチューブに入射され、希ガス原子との衝突を繰り返しながらガイド電場によって加速され通過する。クラスターイオンは衝突断面積に応じて希ガスとの衝突回数が異なるため、出射されたイオンの速度は構造異性体ごとに異なることが予想される。これらのイオンを640mm後方においたイオン検出器で検出し、その飛行時間プロファイルから構造異性体の分離を確認する。以前にBowersらによって構造異性体の存在が確認されている炭素クラスター(C_n^+)の系で、確認のための実験を行った。このクラスターではn=7-10において直鎖と環状の異性体が存在することがわかっている。本手法でもC_7^+について異性体分離実験を行い、ドリフトチューブ内の圧力が0.04Torr程度で直鎖・環状異性体の分離を確認した。したがって本実験装置の機能が確認できた。
高励起・連続状態の関与する反応に関する量子化学的ならびに動力学的研究

本研究では、イオン化連続状態に埋もれている高励起共鳴状態の自動イオン化、具体的には、ペニングイオン化を取り上げ、高励起共鳴状態およびイオン化状態のポテンシャル面、両状態間の遷移確率を理論的に求め、準安定励起原子A^*による気相分子Mのペニングイオン化過程(M+A^*→M+A+e^-)の機構を明らかにすることを目的としてきた。今年度は、現在までに相互作用が引力的であるていわれているH_2O-He^*(2 ^3S)→H_2O^+( ^2B_1, ^2A_1, ^2B_2)+He+e^-の系の計算をさまざまな配向について行い、共鳴状態のポテンシャル、イオン化状態のポテンシャル、両状態間の遷移に対応するエネルギー幅を求めた。以上から、実測のスペクトルの相対バンド強度がσ(B_1)>σ(A_1)>σ(B_2)となること、および、その速度依存性を安性的に説明する結果を得た。また、昨年度のN_2-He^*の系と同様、イオン化に関与する標的分子の分子軌道の広がりの大きい方向、イオン化状態が全対称表現となる状態に対応するエネルギー幅が大きいことがわかった。これは、He^*ペニング反応において、電子が、分子と励起原子を結ぶ軸の方向に放出されやすいこと、および、励起原子と標的分子の軌道の重なりが重要であることを示すものである。一方、イオン化状態が複数ある場合に成り立つ断面積の表式を導き、昨年度得られたN_2-He^*→N_2^+( ^2Σg, ^2Πu, ^2Σu)+He+e^-の系に関して得られていたポテンシャルとエネルギー幅を用いて断面積を求めた。結果は、低衝突エネルギーでΣバンドが強調され、高衝突エネルギーでΠバンドが強調される実験結果を定性的に再現した。今後は、ペニングイオン化の過程をさらに明らかにし、より複雑な系を議論する際に見通しのよいモデルを提唱することを目指す。
悪条件下での震災避難行動を支援するマルチエージェント防災システム

大震災などの災害時における避難支援に関する研究では,良条件(通信インフラが正常利用できる,避難経路が視認できる等)を前提としたシステムの提案がほとんどである.しかし,現実には機器故障・視界不良や悪路などの様々な悪条件が発生しうる.本研究では,悪条件を想定した分散人工知能防災システムの設計・開発を行い,通信路の復旧,避難経路の決定と避難誘導,要救助者の位置把握と発見などの避難支援を実現する.この研究により,大学キャンパスにおける防災能力の向上を達成する.平成30年度は下記2つの研究内容に取り組んだ.1.悪路・視界不良を想定したロボット/センサによる避難誘導機能の導入:地上走行ロボットTurtlebots2が屋内廊下を移動し,ロボットに搭載されたカメラを用いて被災による影響の把握と管理者への情報提供を行う枠組みを構築した.これにより,被災による通行不可能エリア発見が可能となった.また,火災発生を想定したマルチエージェント避難誘導シミューレーションにより,ロボットの音声アナウンスによる避難誘導と危険エリアの通行止めが有効であることが示された.2.器物倒壊を想定した要救助者の発見と救出補助機能の検討:BLEビーコンの電波強度分布を活用した屋外及び屋内の避難者位置推定精度向上に関する検討とプロトタイプの試作・評価を実施し,従来手法より高精度な位置推定手法を考案した.研究計画の通り,システムの開発・運用・評価を行った.平成31年度の研究計画・方法に基づき,システムの開発と評価を行い,提案手法の有効性を示す.大震災などの災害時における避難支援に関する研究では,良条件(通信インフラが正常利用できる,避難経路が視認できる等)を前提としたシステムの提案がほとんどである.しかし,現実には機器故障・視界不良や悪路などの様々な悪条件が発生しうる.本研究では,悪条件を想定した分散人工知能防災システムの設計・開発を行い,通信路の復旧,避難経路の決定と避難誘導,要救助者の位置把握と発見等の避難支援を実現する.この研究により,大学キャンパスにおける防災能力の向上を達成する.平成29年度は災害におけるネットワーク機器の被害が発生した状況で,通信路を早急に復旧する機構の設計と導入・評価を行った.・通信断絶を想定したロボットによる無線通信経路確立確立手法の策定被災による無線APの故障により通信不可なエリアが発生した際,通信断絶を早期に検知し,無線中継機により,隣接するAPから新たな無線通信路を確立する手法を導入した.本研究では,ロボットとマルチエージェント技術を組み合わせることにより,ロボットによる無線中継機の運搬と,人の手を介することの無い迅速な無線通信路の確立を実現した.提案システムは,無線中継機を運搬するためのロボット,AP監視処理を受け持つ管理サーバ,ロボットと管理サーバ上で稼動するエージェントシステム(AS)から構成される.飛行ロボットUAV(Unmanned Aerial Vehicle)はGPSを用い,フライトプランに基づく自律飛行を行う.UGV(Unmanned Ground Vehicle)は屋内マップを用い,自己位置推定に基づく自律移動を行う.また外界センサにより壁・障害物を避けて移動する.TurtleBot2をUGVとして用いた評価実験を実施し,迅速な無線通信経路の確立が可能なことを実証した.研究計画の通り,システムの開発・運用・評価を行った.大震災などの災害時における避難支援に関する研究では,良条件(通信インフラが正常利用できる,避難経路が視認できる等)を前提としたシステムの提案がほとんどである.しかし,現実には機器故障・視界不良や悪路などの様々な悪条件が発生しうる.本研究では,悪条件を想定した分散人工知能防災システムの設計・開発を行い,通信路の復旧,避難経路の決定と避難誘導,要救助者の位置把握と発見などの避難支援を実現する.この研究により,大学キャンパスにおける防災能力の向上を達成する.平成30年度は下記2つの研究内容に取り組んだ.1.悪路・視界不良を想定したロボット/センサによる避難誘導機能の導入:地上走行ロボットTurtlebots2が屋内廊下を移動し,ロボットに搭載されたカメラを用いて被災による影響の把握と管理者への情報提供を行う枠組みを構築した.これにより,被災による通行不可能エリア発見が可能となった.また,火災発生を想定したマルチエージェント避難誘導シミューレーションにより,ロボットの音声アナウンスによる避難誘導と危険エリアの通行止めが有効であることが示された.2.器物倒壊を想定した要救助者の発見と救出補助機能の検討:BLEビーコンの電波強度分布を活用した屋外及び屋内の避難者位置推定精度向上に関する検討とプロトタイプの試作・評価を実施し,従来手法より高精度な位置推定手法を考案した.研究計画の通り,システムの開発・運用・評価を行った.平成30年度以降の研究計画・方法に基づき,システムの開発と評価を行い,提案手法の有効性を示す.平成31年度の研究計画・方法に基づき,システムの開発と評価を行い,提案手法の有効性を示す.
慢性腎不全患者に肝代謝型薬物の用量調節は必要か？－CYP3A活性低下の要因探索

本研究は、慢性腎不全患者におけるCYP3A基質薬の個別化投薬を展開することを目的とし、ヒトにおける腎不全時のCYP3A活性の低下に関与する要因を探索した。腎移植前と比較して、腎移植後90、180日の血漿中4β-ヒドロキシコレステロール濃度は有意に上昇していた。その上昇の程度はCYP3A5*1アレル保有群で大きく、非保有群と比較して移植後90、180日に有意に高値を示した。また、安定期腎移植患者を対象に、CYP3AのPhenoconversionに関与する因子を探索した結果、インドキシル硫酸の蓄積との関連性が認められた。本研究では、腎不全時のCYP3A活性の低下に関与する要因を解明し、慢性腎不全患者の遺伝的・生理的背景から、CYP3A活性の定量的な予測を実現させることを目指している。平成27年度の研究実績は以下のとおりである。1.腎移植後のCYP3A活性の推移とCYP3A5遺伝子多型の関連性の検討:CYP3A活性の指標として4β-hydroxycholesterolを用いることにより、末期腎不全患者における腎移植後のCYP3A活性は、移植前と比較して有意に上昇していることを明らかにした。また、CYP3A5*1アレルを保有する患者は非保有患者と比較して、腎移植後のCYP3A活性が有意に高いことを明らかにし、CYP3A5遺伝子多型が腎移植後のCYP3A活性の推移の予測因子になることを示した。2.腎移植後のCYP3A活性の推移と尿毒性物質3-indoxyl sulfateの関連性の検討:末期腎不全患者における腎移植後の血漿中3-indoxyl sulfate濃度は、移植前と比較して有意に低下するものの、その度合いには大きな個人差が存在することを明らかにした。また、血漿中3-indoxyl sulfate濃度が腎移植後も高い場合、腎移植後のCYP3A活性の上昇の程度が小さいことを明らかにし、3-indoxyl sulfateの蓄積が腎移植後のCYP3A活性に影響を及ぼす可能性を示した。腎移植後のCYP3A活性の推移の予測因子として、CYP3A5遺伝子多型と血漿中3-indoxyl sulfate濃度を見出すことに成功しており、当初の目標をおおむね達成していると考え、上記の区分の評価とした。平成28年度の研究実績は以下のとおりである。2.安定期腎移植患者におけるCYP3AのPhenoconversionの頻度とその要因探索:遺伝的に高い代謝能を有する患者において、遺伝的に低代謝能の患者と同程度まで代謝能が一過性に低下する現象(Phenoconversion)に着目し、安定期腎移植患者におけるCYP3AのPhenoconversionの頻度を調査し、その要因を探索した。その結果、安定期腎移植患者におけるCYP3AのPhenoconversionの頻度は約40%であり、尿毒症物質である3-indoxyl sulfateの蓄積がCYP3AのPhenoconversionに関与している可能性を示した。平成28年度は、上記の項目1、2の継続分に加え、3.慢性腎不全患者におけるCYP3A活性の予測式の構築についても、研究を行っていく。慢性腎不全患者を対象に、血漿中の4β-hydroxycholesterol、3-indoxyl sulfate、副甲状腺ホルモンおよび各種サイトカイン濃度を測定し、CYP3A5遺伝子多型を評価する。重回帰分析を行い、血漿中4β-hydroxycholesterol濃度の予測式を構築し、慢性腎不全患者の遺伝的・生理的背景からのCYP3A活性の定量的な予測を目指す。臨床薬理学副甲状腺ホルモンと各種サイトカインの測定が当初の予定よりやや遅れており、購入した消耗物品が当初の予定より少なくなり、次年度使用額が生じた。ELISAキットなどの消耗物品の購入費として使用する計画である。
発生,再生,癌転移における細胞接着分子ギセリンの機能解析と臨床応用

ギセリンは私達が鶏平滑筋より発見した新規細胞接着分子である。前年度までの研究で、この分子が胚子、再生組織さらに一部の自然発症腫瘍例に過剰発現することを見い出している。本年度の研究では、1)腫瘍形成(特に転移と浸潤)におけるギセリンの機能とその応用性(新規の腫瘍マーカー化)を検討した。まず、腫瘍におけるギセリンの発現パターンを解析した。その結果、人、マウス,ラット、イヌのメラノーマ、肺癌、乳癌、大腸癌などでは過剰発現するが、良性の乳腺腫瘍や間葉系由来の腫瘍では陰性であることが判明し、将来腫瘍の診断マーカーとなることが期待された。次に、腫瘍の転移や浸潤におけるギセリンの機能解明を目的とし、発育鶏卵およびしょう膜尿膜さらにイヌ、マウス、ラットの実験系を用い腫瘍細胞の浸潤および転移能におけるギセリンの機能を検討した。マウスの線維芽細胞由来の細胞株L-929細胞およびラット線維肉腫由来細胞株SSにギセリン遺伝子を導入し、発育鶏卵の漿尿膜及びヌードマウスに接種したところ、腫瘍性増殖が促進し周囲組織への強い浸潤性も示した。長い細胞質内領域を持つギセリンアイソフォームを発現させた細胞では血管内皮細胞への接着と血管壁への浸潤能が促進され肺転移が高率に認められた。これらのことより、ギセリンが腫瘍の浸潤、転移を促進すること、特に細胞質内領域とそれを介した情報伝達が血行性転移を促進することが示唆された。2)皮膚と座骨神経の再生時におけるギセリンの発現を検討したところ再生過程に一過性に発現が増強することが判明し、これらの組織修復にも関与することが示唆された、前記の移植実験の成果の一部はVirchows Archに出版さらにJ Cell Physiolに採択された(現在in press)。これまでの研究で、この分子が胚子、再生組織さらに一部の自然発症腫瘍例に過剰発現することを見い出している。本研究では、発生、再生、腫瘍形成におけるギセリンの機能とその応用性を検討した。まず、イヌ、ラット及びマウスのギセリンを同定したところ、鶏のものと細胞質内領域が非常にホモロジーが高いことが判明し、この領域が種に共通する機能を有することが予想された。次に、腫瘍におけるギセリンの発現パターンを解析した。その結果、悪性腫瘍(メラノーマ、肺癌、乳癌、大腸癌など)では過剰発現するが、良性の乳腺腫瘍や間葉系由来の腫瘍では陰性であることが判明し、将来腫瘍の診断マーカーとなることが期待された。次に、腫瘍の転移や浸潤におけるギセリンの機能解明を目的とし、発育鶏卵及びイヌ、マウス、ラットの実験系を用い腫瘍細胞の浸潤および転移能におけるギセリンの機能を検討した。L-929細胞およびラット線維肉腫由来細胞株SSにギセリン遺伝子を導入し、発育鶏卵の漿尿膜及びヌードマウスに接種したところ、腫瘍性増殖が促進し周囲組織への強い浸潤性も示した。現在、ギセリンの細胞質内領域に結合する分子やリン酸化の機能を検索中である。また、担腫瘍動物の末梢血にもギセリン蛋白が検出されることが判明し、腫瘍マーカーとなる可能性が期待された。現在、症例数を増やし腫瘍の大きさと血中ギセリンレベルの関連性を見い出しつつある。

2)皮膚と座骨神経の再生時におけるギセリンの発現を検討したところ再生過程に一過性に発現が増強することが判明し、これらの組織修復にも関与することが示唆された、前記の移植実験の成果の一部はVirchows Archに出版さらにJ Cell Physiolに採択された(現在in press)。
麻疹ウイルスの細胞侵入・複製・出芽に関わる蛋白質のX線結晶構造解析

麻疹ウイルスは小児の死亡原因となる重要な急性呼吸器感染症の原因であり、世界中で毎年、約2000万人の感染者と約10万人の死亡者を出している。本研究課題は麻疹ウイルス粒子を構成する蛋白質の内、ウイルスの細胞侵入から複製、出芽に至る全ての局面で重要な役割を担うマトリックス(M)蛋白質をX線結晶構造解析により構造を明らかにすることを目的とした。目的蛋白質の立体構造を解明することでウイルスのライフサイクルや病原性発現の分子基盤に迫ることを目指して研究を行った。蛋白質発現系としてはヒト培養細胞発現系と大腸菌発現系を用いてM蛋白質の発現を試みた。ヒト培養細胞発現系では蛋白質発現は低かった。一方で、大腸菌発現系ではM蛋白質単体の発現は非常に良かったが、発現蛋白質の大部分は可溶性画分ではなく、凝集体画分に存在していた。そこで、蛋白質のリフォールディングによって凝集体画分から精製蛋白質を得ようと試みた。リフォールディング自体は上手くいったが、蛋白質の分解が激しく純度を高めることが難しかった。そこで、タグの条件検討や大腸菌株の検討を行った。グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)やマルトース結合蛋白質(MBP)、トリガーファクターとの融合蛋白質として発現を行ったところ、一定の条件下で純度の高い精製蛋白質を得ることに成功した。この精製蛋白質を用いて結晶化のスクリーニングを行い、高分解能のX線回折データを得るべくコンストラクトと条件の最適化を行った。麻疹ウイルスM蛋白質は非常に不安定性が高い蛋白質であることが示唆されたが、これまでに微結晶を観測することに成功し、大規模放射光施設にてデータ測定を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
プローブ顕微鏡を用いた単分子スペクトロスコピー

走査トンネル顕微鏡は、原子分解能で固体表面の構造を観察する顕微鏡としてだけでなく、その探針から打出されるトンネル電子が、高い空間選択性とエネルギー分解能を有することから物質変換に有用な電子照射源としても利用できる。本研究では、探針から打出されるトンネル電子によって引き起こされる単分子の反応を解析するアクションスペクトロスコピーについて、高度にデザインされた実験と理論解析により、その基礎概念を確立した。STM探針から注入した電子による吸着分子の振動励起とその緩和過程で起こる化学反応の反応確率を電子エネルギーの関数として表したアクションスペクトルを解析するための理論的な枠組みを構築した。反応を引き起こすために必要なエネルギー、電子の個数、現象論的なエネルギー幅をパラメータとする解析的な理論式の導出に成功した。金属表面に吸着したCO分子の拡散、ブテン分子の回転運動、水ダイマーの運動などのいくつかの系に適応した。エネルギー閾値をこれまでに比べて精度よく決定できること、反応次数はトンエル電流値依存性から得られた実験値と非常に良く合うことがわかった。これにより、理論式の正しさを実証するとともに。表面分子振動分光法として、アクションスペクトルの基礎を築くことに成功した。単一分子の電気伝導を測定するために、STMシステムを利用してSTM探針を精度よく吸着分子に接触させ、探針-分子-基板からなる接合を作り、その電流-電圧曲線を測定する接合作製システムを構築した。ニオブ探針を超高真空中で作製する技術を確立した。これらの技術を融合して、超伝導ニオブ探針-単一分子/原子-超伝導基板からなるSTM超伝導接合を作製する基盤技術を構築した。ニオブのナノ接合や単一フラーレン分子について超伝導ギャップ内を流れる多重アンドレーフ反射の計測に成功した。STMジャンクションにある分子に光を照射し、光による分子ダイナミクスを単一分子レベルで観測するするシステムの建設を開始した。STM探針より吸着分子に電子を注入することにより励起された分子振動を経由して起こる分子運動と反応について、定量的に評価する解析式を用いて、注入電子数や温度に対する解離反応次数の振舞いが謎であったCu(111)表面におけるジメチルサルファイドの解離反応について微視的機構を検討した。(1)CH伸縮振動、SS伸縮振動の二つの振動が二つの電子により励起される過程、(2)CHとSS伸縮振動の結合音が1電子で励起される過程、(3)熱励起された低エネルギー振動モードとCH伸縮振動のカップリング、の3つの過程の組み合わせにより反応過程を記述できることがわかった。昨年度見出した、Ag(001)表面に成長させたMgO薄膜に吸着した水のトンネル電子による解離反応について、詳細を第一原理計算による解析を進めた。MgOの膜厚に応じて水の解離反応の障壁が変化することを見出した。膜厚が1層、2層、3層と増えるにつれて反応性は下がり、3層でバルクのMgOと同程度になる。MgOと基盤であるAgとの界面にできる界面準位が解離反応生成物を安定化させることで解離の活性化障壁が下がることが明らかとなった。Ag(111)表面に吸着した鉄フタロシアニン分子について、フェルミレベル近傍の電気伝導特性を詳細に調べた。一層目の分子ではHOMO・LUMO構造を除いて目立った構造は見られなかった。一方、2層目の分子では、分子の電子状態に加えてフェルミレベルに関して対称的なエネルギー位置にスピンと分子振動に由来する大きなコンダクタンスステップが観測された。従来知られていた分子振動によるコンダクタンス変化は数%程度であるが、これに比べて格段に大きな数10%に及ぶコンダクタンス変化が観測された。Nb探針とPb基板でC60分子を挟んだ接合について多重アンドレーフ反射の測定を進めた。STMを用いた分子接合による電気伝導計測を進めた。Nb探針とPb基板を2つの電極とし、吸着したC60分子を挟んだ接合についてIV測定を行った。超伝導ギャップ内に多重アンドレーフ反射によるサブハーモニクス構造が観測された。異なる配向のC60分子について、スペクトル形状の比較をしたところ、伝導チャンネルの数と透過係数に違いがあることがわかった。Ag(100)表面に創成したMgO薄膜における水の解離反応について、MgO薄膜-A、g基板界面のデフェクトや不純物の役割を第一原理計算で検討した。酸素欠陥や酸素不純物、Mg不純物が界面にあると解離反応の障壁が下がることが明らかになった。欠陥や不純物による反応性の制御に道を拓くものである。Au(11)表面において鉄フタロシアニン(FePc)分子を磁性不純物として近藤効果が発現する。第一原理計算と数値繰り込み群およびトンネル顕微分光により、近藤効果の発現メカニズムを調べた。オントップに吸着したFePc分子では、S=1のスピンが、2段階で近藤スクリーニングされること、また、軌道自由度が生き残りスピン自由度とカップルしてSU(4)近藤効果を起こすこと、がわかった。

一方、ブリッジ種では、吸着サイトの対称性のため軌道自由度は凍結し、その結果、吸着サイトにより近藤効果の対称性に違いをおよぼしていることがわかった。Au(11)電極基板におけるフッ化フラーレン(C60F36)の吸着状態を調球た。分子の電子親和性が高いことから、Au基板から電荷移動により吸着状態が安定化されること、また、分極したCF結合とフラーレンのπ電子系との間に働く分子間相互作用により、超構造が安定化されることを明らかにした。励起状態にある分子からの発光を観測するための光検出STMシステムを立ち上げ、GaAs基板から原子分解能での可視光発光の検出に成功した。単分子スペクトロスコピーに関する総括:STM探針から吸着分子に打ち込まれたトンネル電子により、分子のホッピングや解離反応などのアクションが誘起される。探針ー試料間に加えられたトンネル電圧の関数として測定されたアクションの頻度はアクションスペクトルと呼ばれる。アクションスペクトルの一般的な解析理論を金属表面における水モノマー/ダイマーの表面ホッピング、Cu(110)表面に吸着した一酸化炭素分子のホッピングに適用して、振動の非調和カップリングによる分子ダイナミクスを明らかにした。また、一般化した解析理論をこれまで蓄積した実験結果に適用した結果とあわせて、非弾性トンネル分光(STM-IETS)やアクションスペクトロスコピーなどの単分子スペクトロスコピーと表面分子ダイナミクスに関する総説をまとめた。トンネル電子による基板フォノンの励起:Cu(110)表面のSTM-IETS測定において、試料電圧約±6mVにピークとディップのペアが観測された。基板のフォノンとの比較を行い、これらの構造をトンネル電子による基板フォノンの励起によるものと同定した。これまでSTM-IETSによる単原子レベルの振動スペクトルは数多く報告されている。ほとんどのスペクトルは、吸着した分子の振動励起によるものである。一方、基板フォノンを観測した例は、極僅かしかない。本成果は、トンネル電子と基板フォノンとの電子・フォノン相互作用に関して新たな知見をもたらすものと期待される。トンネル電子による発光:金属表面に原子層レベルでデザインして作製した絶縁薄膜の吸着分子について、トンネル電子により創られた励起状態からの発光スペクトルを計測した。単一分子スペクトロスコピーの高機能化に関して、以下の4項目の研究、(1)アクションスペクトルの実験と解析理論の構築、(2)STM光検出システムの構築と分子発光、(3)表面分子磁性の開拓、(4)多重アンドレーフ反射の計測による分子の伝導機構の解明、を推進した。(1)トンネル電子誘起による吸着分子の運動や反応を観察するアクションスペクトルについて、独自に構築した反応速度の解析的な式をPd(110)表面に吸着した一酸化炭素分子のホッピングについて適用し、STMによる実験結果をバイアス電圧の全域に渡って再現することに成功した。これにより、C-O伸縮振動と束縛並進モードの非調和結合の大きさを初めて評価できた。
野生的な力学系の研究

27年度が最終年度であるため、記入しない。第二の結果としては半群作用の周期点の増大度である.浅岡正幸氏(京都大学),D.Turaev氏(Imperial College London)らとの共同研究で,一次元半群作用における周期点の増大度に関する研究を高い正則性のもとで行った.非双曲型力学系で,歪直積で与えられるようなもののうち,高い次数の微分に一定の条件を課した下で指数増大度を越えるような周期点の増加が観察されることを示した.この結果を現在論文としてまとめている.また,フランスのC.Bonatti氏(Universite de Bourgogne)との共同研究で,新しいタイプの野生的力学系の構成に関して研究を進めた.より具体的には,これまでの野生的力学系の例は優越分解の非存在を用いるものであったが,氏と数年前より準備してきたflexible periodic pointsと呼ばれる摂動手法を用いることにより,部分双曲性があるような力学系でも,位相幾何学的を経由することにより野生性の存在が証明されることが分かった.これらの内容に関し,現在論文を準備中である.最後に,区間力学系の応用研究として,β変換を用いたAD変換器の精度保証に関し研究を行い,論文を出版した.前の項目で述べたとおり,区間上の半群作用の極小性に関する論文が出版された.この結果は中心方向が一次元である部分双曲型力学系の野生性を分析する上で重要な道具である.というのも,極小性の非存在がいえるのであれば,同様の構成を繰り返すことにより,考察されているような状況を中心方向に持つような部分双曲型力学系の野生性に関して,なにがしかの結果を得られることが期待されるからである.このような結果が出版論文という形で出るということはこれまでの研究が順調に進んでいることの証左であろう.次に,非双曲型力学系の周期点の増大度に関する研究に関しては,まだ論文の形にはなってはいないが,結果それ自身としては非双曲型力学系の複雑さを示す内容であり,野生的力学系の構造分析を目指す本研究課題の達成を示す内容であるといえるだろう.また,この結果に関連して,本結果が得られた仮定の必要性を考える,という問題が浮き彫りになり,このような問題の考察を進めて行くことで,必然的に野生的力学系の性質それ自体により深く迫れることになるだろうと期待している.野生的力学系に関する正しい問題意識を見つけさせるという意味で,本研究の進展が本研究課題の達成に貢献するだろうということが期待される.野生的力学系の分岐理論の研究に関しても,現段階では論文の形になってはいないが,証明に関しては概ね完成しており,課題達成に関して前進しているといえる.分岐理論の最終目標は非周期的な鎖回帰集合のさまざまな性質を持ったものの例の構成であるが,現段階で得られた結果で体積双曲的な部分双曲型力学系で野生的なものの例という,これまで知られていなかったような複雑な構造を持つ力学系の例が得られており,野生的力学系の研究という本研究課題の趣旨からすれば,ある程度の進展が得られたと考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。まず,非双曲型力学系の周期点の増大度に関する研究の論文を終了させるのが喫緊の課題である.また,本研究からから派生する問題に関して,まとめた時間を取り共同研究者と議論を重ねることが重要であろう.このため,ある程度長い時間をとり当該研究の共同研究者を訪問し,論文執筆および議論をする予定である.次に,野生的力学系の分岐に関しては,低い正則性のもとでの議論はある程度見通しが立ってきたが,リノーマリゼーションの手法を用いて当該の問題を高い正則性のもとで扱う方法論を模索するという研究を27年度から開始する予定である.計画書類に書いたとおり,このためリノーマリゼーションの研究の第一人者であるD.Turaev氏やB. Krauskopf氏らを訪問し,その技術の整理および習得と,それをこれまでの幾何学的に整理された状況下においてどの程度まで適用できるか,ということの検討を始めたい.また,当初の計画どおり,分岐理論および野生的力学系の構造分析に関して,半群作用の研究などに確率論・エルゴード理論的な手法を用いて取り組む準備も27年度から開始する予定である.昨年度に半群作用の論文が出版されたので,予定通り確率論的手法の研究を開始する準備は十分整っていると考えられる.関連する研究者の予定などを考慮しつつ,議論の計画を立てていく予定である.最後に,初年度において周期点増大度および分岐理論の研究に関していくつかの結果が得られたので,これらの研究を国際学会などで発表し,関連する分野の研究者と研究の展開に関して議論を行うことを計画している.具体的には7月下旬のイタリア・トリエステでの力学系の研究集会および八月下旬のチリでの非双曲型力学系の研究集会での講演を検討している.27年度が最終年度であるため、記入しない。