hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
空間統計学と特許情報分析を統合した技術集積測度推定と地域イノベーション政策評価法

モランに基づくグローバル,ローカルな空間的自己相関による特許出願・登録の空間的偏在性を用いた技術集積の定量的評価を行った.特にバイオ分野に絞り分析した.その結果,『特許出願ベース』では,三大都市圏以外の地方都市レベルでも市町村をまたぐ横断型クラスター形成,大学医学部等の学術機関が中核である可能性,既にクラスターが形成される地域は固定化しつつあり深化傾向にあることなどが分析できた.また,“特許登録ベース"では三大都市圏以外の地方都市レベルで地域横断型クラスターや局所型クラスターが形成がより明確に示された.基礎として特許分析や,空間的構造のモデルとしてのネットワークシステム解析の研究も行った.産業クラスターとは,「特定分野における関連企業,専門性の高い供給業者,サービス提供者,関連業界に属する企業,関連機関(大学,規格団体,業界団体など)が地理的に集中し,相互の連携・競争を通じて新たな付加価値(イノベーション)を創出する状態」のことをいう.産業クラスター政策をはじめとしたイノベーション施策において,地域におけるイノベーション活動を定量的に評価することは重要である.現在では,経済統計やアンケート調査に基づいて,いくつかの評価手法が提案されている.しかしながら,アンケート調査をはじめとする定性的な手法においては客観性の欠如と実施する際の多大な労力・コストが問題となっており,より簡便に,かつ,客観的に評価できる手法の開発が求められている.一方,定量的な手法は経済規模の評価に偏っており,施策の途中段階において重要となる技術開発動向を加味したものではなかった.そこで,本研究では,特許出願の空間的自己相関と出願分布のエントロピーに着目し,我が国における,技術的な集積がなされているクラスターの範囲の特定と集積の程度を評価した.また,それらの分野間の関係(分野間が連携しているのか,特定分野が突出しているのかなど)を分析し,イノベーションメカニズムの把握を試みた.本研究は,重要な技術が特許出願されやすいことに着目し,特許出願の空間的自己相関とエントロピーによる分析を用いて地域における技術集積状況とその集積範囲,そして,分野間の関係を定量的に評価することを最終目的とする.本研究では,その中で手法の基礎的な検討に絞って行い,実際に,地域イノベーション力評価のための分析指標に用いる事が可能であるか否かを検討した.そのための基礎技術確立のため,因果関係に関する情報抽出手法も考案した.本研究で必要となる企業の出願特許の技術内容を調査するため,特許コーパスから技術用語を正しく抽出する必要がある.技術用語は複合語で構成されるものが多いことに着目し,まず,技術用語の前後に存在する「上記板上フラクタル構造体」の「上記」,また,「ポリエチレン層等」の「等」のような削除すべき接頭辞,接尾辞の調査を行った.また,「つなぎ目の部分」における「の」のような名詞間に挿入される表現のうち削除可能な表現の調査を行った.ソフトウェア使用許諾契約書の条項解析を行った.本文書は,ソフトウェアの使用権を他者に許諾するための,権利範囲,禁止事項,提供者の免責等の同意を取り交わすための契約書である.人手により個別に作成されているため,同様の条項であっても,異なる表現が使用されていることも多く,使用者に誤解を招く恐れがある.そこで,ソフトウェア使用許諾契約書に対するオントロジーを構築することを目的とする.その足がかりとして,ソフトウェア使用許諾契約書の条項の調査を行い,オントロジーを構築するにあたっての問題点の整理と解決策の考察を行った.ソフトウェア使用許諾書はある程度定型的な文書であり.得られた知見は特許文書の解析に有用である.ニコニコ動画のコメントでは特有の語が使用されており,通常の形態素解析用辞書では適切に形態素解析できない.ニコニコ用語辞書にそのような独特の語,ないし,表現が集められているが,それらは日々新たに作られているため,形態素解析辞書として十分でない.そこで、その拡張を行った.分野固有の辞書作成の知見は本研究の技術用語抽出のための辞書の作成にも活用できる.また,大量のデータを扱うための基礎となるモデリングとアルゴリズムにおいて区間グラフ上における非端末点集合V_{NT}を伴う全域木を求める,および,置換グラフ上で迂回路要節点を求める多項式時間解法を得た.本研究ではモランに基づくグローバル,および,ローカルな空間的自己相関による特許出願・登録の空間的偏在性を用いた技術集積の定量的評価を行った.特に科学技術政策における重要な対象分野であり,他の技術分野と比較して地域分散傾向を示したバイオ分野に焦点をあてて分析を行った.その結果,『特許出願ベース』では,三大都市圏以外の地方都市レベルでも市町村をまたぐ横断型クラスターが形成されていること,大学医学部などの学術機関が中核となっている可能性があること,すでにクラスターが形成される地域は固定化しつつあり深化傾向にあることなどが分析できた.『特許登録ベース』では,『特許出願ベース』より地域が絞り込まれたものの三大都市圏以外でも抽出される地域が存在した.具体的には,山口,長崎,徳島などで地域横断型クラスターや局所型クラスターが形成されていることがわかった.一方で,出願ベースではクラスター形成が示唆されたものの登録ベースでは示唆されなかった地域が多数あり,特許登録までには至らずに技術開発のみで終了した可能性が高い地域が多いことが分かった.なお,本研究を進める上での基礎として,特許出願において権利を主張する中心となる技術を表す用語として中心技術用語を定義し,特許文書における言語表現の特徴に基づき抽出する手法を考案した.

また,本研究で特許情報の構造的特徴を捉え,効率よく分析するための手法の一つとしてグラフ理論を用いた.構造的特徴を捉え効率よく解く参考として,枝に重みが与えられている連結無向グラフに対して全ての節点間に路が出来るような,枝の重みの総和が最小の全域木を求める問題である最小木問題の拡張として,葉にすることが可能な節点集合を指定した問題を考え研究した.その結果,枝の重みを全て1とした場合でもNP困難になる.そこで,効率よく解けるグラフの部分クラスを構造的特徴に注意しつつ明らかにした.モランに基づくグローバル,ローカルな空間的自己相関による特許出願・登録の空間的偏在性を用いた技術集積の定量的評価を行った.特にバイオ分野に絞り分析した.その結果,『特許出願ベース』では,三大都市圏以外の地方都市レベルでも市町村をまたぐ横断型クラスター形成,大学医学部等の学術機関が中核である可能性,既にクラスターが形成される地域は固定化しつつあり深化傾向にあることなどが分析できた.また,“特許登録ベース"では三大都市圏以外の地方都市レベルで地域横断型クラスターや局所型クラスターが形成がより明確に示された.基礎として特許分析や,空間的構造のモデルとしてのネットワークシステム解析の研究も行った.当初の研究目的に対し,以下のことが示せ、地域イノベーション力評価のための技術集積の評価手法の基礎を固めることができた.・グローバル,および,ローカルな空間的自己相関による特許出願の空間的偏在性の定量的評価法の提案と評価・2次,3次メッシュの異なる区域分けを用いたクラスター分類手法の提案・エントロピーを利用した技術分野の分布の定量的評価法の提案と空間的偏在性との関連性分析以上より,地域イノベーション力評価のための技術集積の評価手法の基礎となることを示せた。実際の産業クラスタ政策を対象に開発した手法を適用し、その評価と分析を行うための基礎として,これまで開発した特許からの技術情報抽出手法により得られた地域毎のデータに基づき,空間内で偏って分布している度合い、すなわち,遍在性を統計的に分析するために空間統計学の空間的自己相関を用いた手法を用いて分析する.このことにより我が国における技術的な集積がなされているクラスターの地理的範囲の特定と集積の程度を評価する.このようにして解析した地域遍在性と技術内容の集積に関する結果とを比較し、産業クラスタ政策の結果、技術開発が促進されたか否かの評価・分析を行う。特に産業クラスタ政策での重点技術分野とその集積に着目した形で分析を行い、本手法の有効性を検証する。政策科学、特許分析平成26年度の研究では特許出願件数を使用した.しかしながら,場合によっては技術毎の重要性や詳細な技術の種別を加味したより精密な分析を行う必要がある.
完備化に基づくプログラム自動変換の研究

完備化に基づくプログラム融合変換が失敗した場合には,どのような条件を追加すれば変換が成功するかを調べた.さらに,より広いクラスのプログラムに対して変換が成功するように,完備化手続きの改良を行った.具体的には、項書き換えシステムに基づいた融合変換手続きの形式化を行い、融合変換手続きの停止条件に焦点を絞った解析を行った.その結果,変換途中で生成される項のパターンが高々有限となるための条件と,融合変換手続きの停止条件は密接に関係していることが明らかになった.この成果に基づき,項の反復パターンを発見すると新しい関数として自動的に定義するメカニズムを,完備化手続きに組み込んだ.この拡張された完備化手続き上でプログラム融合変換の実験を計算機上で行ない,従来は完備化が発散して失敗して例に対しても,融合変換が可能となることを示した.さらに,本研究で目指している完備化に基づくプログラム変換の適用範囲を広げることを目的として,帰納的定理の判定問題が決定可能となるための十分条件を解析し,融合変換に帰納的定理を自動適用する可能性を検討した.帰納的定理の判定問題を一般化し,抽象的なリダクションシステムの等価性判定問題としてとらえることにより,書き換え帰納法に基づく簡明で見通しの良い判定条件を与えることに成功した.この条件は,従来知られていた結果の拡張になっている.ここで与えられた決定可能条件は,Kapurら(2000,2001)の条件の一般化となっており,より広いクラスの決定問題に対して適用可能である.完備化に基づくプログラム融合変換が失敗した場合には,どのような条件を追加すれば変換が成功するかを調べた.さらに,より広いクラスのプログラムに対して変換が成功するように,完備化手続きの改良を行った.具体的には、項書き換えシステムに基づいた融合変換手続きの形式化を行い、融合変換手続きの停止条件に焦点を絞った解析を行った.その結果,変換途中で生成される項のパターンが高々有限となるための条件と,融合変換手続きの停止条件は密接に関係していることが明らかになった.この成果に基づき,項の反復パターンを発見すると新しい関数として自動的に定義するメカニズムを,完備化手続きに組み込んだ.この拡張された完備化手続き上でプログラム融合変換の実験を計算機上で行ない,従来は完備化が発散して失敗して例に対しても,融合変換が可能となることを示した.さらに,本研究で目指している完備化に基づくプログラム変換の適用範囲を広げることを目的として,帰納的定理の判定問題が決定可能となるための十分条件を解析し,融合変換に帰納的定理を自動適用する可能性を検討した.帰納的定理の判定問題を一般化し,抽象的なリダクションシステムの等価性判定問題としてとらえることにより,書き換え帰納法に基づく簡明で見通しの良い判定条件を与えることに成功した.この条件は,従来知られていた結果の拡張になっている.ここで与えられた決定可能条件は,Kapurら(2000,2001)の条件の一般化となっており,より広いクラスの決定問題に対して適用可能である.
ノードローカルな不揮発性メモリを考慮した大規模動的グラフ向けグラフストア基盤

今年度は不揮発性メモリの活用方法について取り組んだ。具体的には、ユーザーアプリケーションレベルのページキャッシュ機構の設計を行った。本課題では、メインメモリの容量を拡張するために不揮発性メモリをDRAMの延長として活用することで、スーパーコンピュータなどの大規模システムの消費電力やコストを抑えることを狙っている。これまで不揮発性メモリ上にあるデータをメインメモリ(DRAM)上で操作するために既存のカーネルに実装されているメモリマップドファイル機構を使用してきた。この手法はストレージ上にあるファイルデータを操作する方法として広く一般的に使用されているが、グラフ処理などの大量のランダムなメモリアクセスが発生するイレギュラーアプリケーションでは既存のページキャッシュ機構を使用した場合、I/O性能に対して大幅なオーバヘッドが課される問題がある。そこで、この課題に対して、ユーザーアプリケーションレベルでのページキャッシュ機構の設計に取り組んだ。具体的には、ユーザーレベルにて確保したメモリスペース内でページキャッシュの管理とストレージデバイスとのI/O処理を行うことで、アプリケーションのメモリアクセスパターンに根付いたページの入れ替え処理を可能にし、ページの入れ替え処理にかかるオーバーヘッドを最小限に留めることを狙っている。今年度は年度内での辞退のため、現状ではこのライブラリの設計は初期段階であるが、今後もこの課題の研究を行うことで、大規模グラフ処理以外にも様々な大規模イレギュラーアプリケーションへの適応が可能なライブラリとなることが期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。実世界のグラフでは頂点や辺の追加・削除によって頻繁にグラフ構造が変化する動的グラフが多数存在し、さらに、オープンデータ化やIoT(Internet of Things)の発展等でデータ量は爆発的に増加し、膨大な量のデータに対するリアルタイム性を持った処理へのサポートが求められる。そのため、本課題では、1)超大規模な動的グラフに対して、高速な頂点や辺の追加や削除が可能、且つ探索・解析時において静的なデータ構造に匹敵するメモリアクセス効率の高いコンパクトな動的グラフ向けのデータ構造の設計・実装を行う。次に、1)を分散メモリへ拡張し、2)ノードローカルな不揮発性メモリ(NVRAM)を備えた分散メモリ環境における動的なグラフ保持の定量・定性的な指標を明らかにする。そして、上記1)、2)から得られた成果を用いて、3)動的な負荷分散に対応した超大規模動的グラフ向けのグラフデータストア基盤を構築する。当該年度は計画通り米国のローレンスリバモア国立研究所と共同にて、大規模動的グラフ解析向けのグラフデータストアについて下記の通り研究を行った。提案グラフストア(DegAwareRHH)の概要1)ノードローカルな動的グラフ向けデータ構造として、空間的局所性と逐次的局所性の高いハッシュテーブルを用いることで、動的に要素(辺や頂点)をインデックス付きで追加することを可能としながらキャッシュミスやページフォルトの回数を最小限に留めることができ、高速な頂点や辺の追加や削除が可能、且つグラフ解析時において密なデータ構造に匹敵する高いメモリアクセス効率性を持った動的グラフ向けのデータ構造を提案した。2)分散メモリ環境への拡張のために、非同期型のコミュニケーションフレームワークを用いることで、分散メモリ環境にてグローバルな同期を省き局所的な更新処理を可能にすることで、高いスケーラビリティを実現した。本年度は動的グラフ向けのデータ構造の設計・実装を行い、分散メモリ環境への拡張まで行うことができた。さらに、具体的な分散メモリ環境における大規模動的グラフアルゴリズムを対象として評価を行うことで、動的なグラフの構築だけでなくリアルタイムなグラフの解析においても高い性能を示すことが確認でき、また、次世代不揮発性メモリを想定したエミュレーターを用いた性能評価ではDRAMのみを用いた場合に対してその性能低下を最小限に留めることができ、綿密な性能評価実験を通して提案グラフストアの高い有用性の確認している。よって、進捗状況としておおむね順調に進展していると判断する。本年度は当初の計画より、分散メモリへの対応や他のプロジェクトとの共同研究を優先したため、比較的DRAMのみを用いた場合に注力した。よって、来年度は以下の点について注力する予定である。

ノードローカルなNVRAMを備えた分散メモリ環境において、どのように動的グラフを分散して保持をするのか、実アプリケーションやアルゴリズムのメモリアクセスパターン、NVRAMやネットワークの性能(レイテンシやバンド幅)を考慮し性能モデルを構築する。2)分散メモリ環境における動的な負荷分散1)から得られた成果、さらには、DRAM-NVRAM間のI/O処理やネットワーク上でのデータ転送の最適化、動的グラフ向けのグラフの分割手法等を用いて、ノードローカルなNVRAMを持った分散メモリ環境における動的な負荷分散を可能とする。なお、引き続き米国のローレンスリバモア国立研究所と共同にて研究を行い、次世代不揮発性メモリを考慮したシステムソフトウェアとの連携も行っていく予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
MALTリンパ腫の発生進展分子機序による亜型分類

MALTリンパ腫には異なる核型異常が認められ、API2-MALT1、BCL10が病因遺伝子として見つかっている。いずれもapoptosis機構に抑制的に作用して、本腫瘍の発生進展に関与するものと考えられるが、これらの遺伝子異常は、発生臓器により大きく異なることから、発生進展分子機序の異なる亜型の存在が推測されていた。Multiple RT-PCR法によるAPI2-MALT1キメラ遺伝子検出及び免疫組織染色法によるBCL10蛋白発現検索から、MALTリンパ腫症例をAPI2-MALT1(+)と非API2-MALT1(+)の2群に分類し、発生臓器、組織像、多臓器進展、H.Pylori除菌治療効果、臨床病理学的因子との相関を検索し、発生進展の分子機序に基づいた疾患単位としてのMALTリンパ腫亜型について総合的に検討した。API2-MALT1(+)群は、全MALTリンパ腫の13%で、臓器別には肺病変の33%、胃病変の15%、大腸病変の11%に認められた。典型的なCCL cellからなるmonotonous typeの組織像(91%)を呈し、多臓器進展症例が多く(27%)、HP除菌例では治療抵抗性であった。API2-MALT1(+)群は、固有の発生進展分子機序を有し、組織像、病態にも特性が認められることから、独立した有用な疾患単位と考えられた。一方、非API2-MALT1(+)群は、t(1;14)(p22;q32)、t(14;18)(q32;q21)及びtrisomy等の核型異常に由来する異なった発生進展分子機序を有する病変で、組織像、病態にも明らかな特性は認められなかった。今後さらに細分化した詳細な検索が必要と考えられる。悪性リンパ腫では、発生進展の分子基盤に基づいた疾患分類再構築が進められている。新たな治療法と結びつく可能性があり、この様な観点に立つ研究は重要である。MALTリンパ腫の発生機序については、近年、病因遺伝子API2-MLTやBCL10が報告され、apoptosisに関連した腫瘍発生進展の分子機序研究が進展しつつある。しかし、これらの遺伝子異常は、発生臓器によって大きく異なることから、本腫瘍には発生進展分子機序の異なる亜型の存在が推測される。そこで、本年度研究では、各種臓器に発生したMALTリンパ腫症例の発生臓器による特性を比較検索し、また、腫瘍発生におけるapoptosis異常の関与について検討した。病理組織学的に腫瘍組織像を詳細に比較検討すると共に、in situ DNA nick end-labelling法によりapoptotic index (AI)、Ki-67 labelling法によりproliferative index(PI)を計測し、また、各種apoptosis関連蛋白の発現について免疫組織化学的に検索した。対照群としてMALTのmarginalzone及びB細胞性リンパ腫も比較検索した。検索結果をまとめると、(1)腫瘍細胞の構成は、消化管で最も多彩な像を示し、また、上皮増生を伴う著明なlymphoepithelial lesionの形成は、唾液腺・肺・咽頭・胸腺のみに見られ、臓器による組織像の違いが認められた。(2)AI、PIは発生臓器による差異があり、胃、大腸は高く、肺は低い。

(3)AIはMALTリンパ腫0.1-2.8(平均0.8)%で、対照群MALT、marginal zone 0.8-2.8(1.9)%、FCL.0.3-2.8(1.2)%、DLBL.1.8-6.2(4.2)%、Burkitt L.6.8-13.2(11.2)%に比較して明らかに少なく、AI/PIの比も同様であった。(4)検索したapoptosis関連蛋白には特異的発現異常は認められなかった。以上の結果より、形態学的にもMALTリンパ腫亜型の存在が示唆され、また腫瘍組織においてapoptosisが抑制されていることが明らかとなった。MALTリンパ腫の発生機序については、近年、病因遺伝子AP12-MALT1やBCL10が報告され、apoptosisに関連した腫瘍発生進展の分子機序研究が進展しつつある。しかし、これらの遺伝子異常の頻度は、発生臓器によって大きく異なることから、本腫瘍には発生進展分子機序の異なる亜型の存在が推測される。昨年度までの検索から、MALTリンパ腫には発生臓器による組織像の特性が見られ、形態学的にやや異なったMALTリンパ腫亜型の存在が示唆された。そこで、本年度研究では、各種臓器に発生したMALTリンパ腫症例において、遺伝子異常と発生臓器及び組織像との相関を検討した。新鮮凍結検体からRNAを抽出し得た一部症例において、multiple RT-PCR法によりAP12-MALT1キメラ遺伝子を検出すると共に、免疫組織染色法により組織標本上でのBCL10蛋白発現を検索した。63例の検索結果をまとめると、(1)AP12-MALT1(+)症例は8例で、胃(5)、結腸(1)、結腸+胃(1)、肺+胃(1)であった。組織像は、典型的なcentrocyte-like cellから構成されlarge cell混在の乏しいmonotonous typeが多く、胃病変においてこの傾向は明らかである。細胞質のclearないわゆるmonocytoid B-cellの出現が認められ、また、20%に多臓器進展が見られた。(2)BCL10核(+)症例は15例で、(1)症例は全て含まれた。発生臓器は胃、結腸、肺、唾液腺、結膜であった。(3)BCL10核・細胞質(+)症例は41例で、胃、結腸、肺、唾液腺、甲状腺、皮膚、子宮、乳腺、胸腺であった。組織像は、発生臓器により腫瘍細胞の形態はやや異なるが、比較的large cell混在が目立つpolymorphic typeの像であった。来年度は、さらに多数症例の遺伝子検索をすると共に、発生機序、組織像、臨床病態を含めた疾患概念としてのMALTリンパ腫亜型について検討したい。MALTリンパ腫には、異なる核型異常が認められ、API2-MALT1、BCL10が病因遺伝子として見つかっているが、いずれもapoptosis機構に抑制的に作用して、本腫瘍の発生進展に関与するものと考えられている。しかし、これらの遺伝子異常は、発生臓器によって大きく異なることから、発生進展分子機序の異なる亜型の存在が推測される。本年度はMultiple RT-PCR法によるAPI2-MALT1キメラ遺伝子検出及び免疫組織染色法によるBCL10蛋白発現検索から、MALTリンパ腫86症例をAPI2-MALT1(+)と非API2-MALT1(+)の2群に分類し、発生臓器、組織像、多臓器進展、H.Pylori除菌治療効果、臨床病理学的因子との相関を検索し、疾患単位としてのMALTリンパ腫亜型について総合的に検討した。
転位動力学法に基づく疲労き裂の発生・進展シミュレーション

疲労き裂発生に関するシミュレーション:疲労き裂の発生に関する基礎的な知見を得るため,表面近傍におけるすべり面上での刃状転位群の挙動を転位動力学法を用いて調べた.具体的には,表面近傍の刃状転位に作用する応力を厳密に記述する基礎式を鏡像転位の概念を用いて導出した後,この基礎式に基づいてすべり面における転位群の挙動を模擬し,繰返し応力下で表面にすべり段あるいはき裂が形成される様子を調べた.ランダムに配置した不動転位の存在下では,すべり面上を移動する刃状転位の挙動が乱され,その結果としてすべり段は一方向に成長することが明らかとなった.さらに,ランダムに配置した不動転位の存在下で平行なすべり面を10個考慮したモデルを用いてシミュレーションを行った結果,各すべり面におけるすべり段の成長にともない疲労き裂が発生していく様子が確認された.異種表面層を有する材料におけるき裂発生:弾性率比と表面層および母材中の転位に作用する力の関係を調べるとともに,表面層内の転位挙動について転位動力学的に検討を加えた.その結果,表面層の弾性率が母材部よりも低い場合,表面近傍で転位に作用する鏡像力が低減されるとともに,表面層では作用応力が低下することから,表面からの転位放出数を減ずる意味で有利であることが明らかとなった.このことは,低弾性率を有する表面層の形成が疲労強度の向上という点で潜在的に有効であることを示唆した.疲労き裂進展に関するシミュレーション:き裂から放出された転位の一部が除荷時に再度き裂へ吸収されて消滅する点を考慮できるようモデルを修正し,これを用いて疲労き裂進展挙動に関する転位動力学シミュレーションを行った.その結果,初期応力拡大係数範囲と下限界応力拡大係数範囲の間に累乗で表される関係が認められた.また,シミュレーションを通じて得られた応力比と下限界応力拡大係数範囲の関係はWalkerの関係式を用いて整理された.これら2つの関係は,従来報告されている実験結果と定性的に一致したことから,シミュレーション方法は妥当であると考えられた.また有効応力拡大係数範囲を用いてシミュレーション結果を整理した結果,有効応力拡大係数範囲とき裂進展速度は明瞭な1本の直線で関係付けられた.以上の事柄は,初期応力拡大係数範囲および応力比が残留転位数やその配列に影響を及ぼす結果として転位放出の下限界であるき裂開口応力拡大係数を支配するという観点から説明された.疲労き裂発生に関するシミュレーション:疲労き裂の発生に関する基礎的な知見を得るため,表面近傍におけるすべり面上での刃状転位群の挙動を転位動力学法を用いて調べた.具体的には,表面近傍の刃状転位に作用する応力を厳密に記述する基礎式を鏡像転位の概念を用いて導出した後,この基礎式に基づいてすべり面における転位群の挙動を模擬し,繰返し応力下で表面にすべり段あるいはき裂が形成される様子を調べた.ランダムに配置した不動転位の存在下では,すべり面上を移動する刃状転位の挙動が乱され,その結果としてすべり段は一方向に成長することが明らかとなった.さらに,ランダムに配置した不動転位の存在下で平行なすべり面を10個考慮したモデルを用いてシミュレーションを行った結果,各すべり面におけるすべり段の成長にともない疲労き裂が発生していく様子が確認された.異種表面層を有する材料におけるき裂発生:弾性率比と表面層および母材中の転位に作用する力の関係を調べるとともに,表面層内の転位挙動について転位動力学的に検討を加えた.その結果,表面層の弾性率が母材部よりも低い場合,表面近傍で転位に作用する鏡像力が低減されるとともに,表面層では作用応力が低下することから,表面からの転位放出数を減ずる意味で有利であることが明らかとなった.このことは,低弾性率を有する表面層の形成が疲労強度の向上という点で潜在的に有効であることを示唆した.疲労き裂進展に関するシミュレーション:き裂から放出された転位の一部が除荷時に再度き裂へ吸収されて消滅する点を考慮できるようモデルを修正し,これを用いて疲労き裂進展挙動に関する転位動力学シミュレーションを行った.その結果,初期応力拡大係数範囲と下限界応力拡大係数範囲の間に累乗で表される関係が認められた.また,シミュレーションを通じて得られた応力比と下限界応力拡大係数範囲の関係はWalkerの関係式を用いて整理された.これら2つの関係は,従来報告されている実験結果と定性的に一致したことから,シミュレーション方法は妥当であると考えられた.また有効応力拡大係数範囲を用いてシミュレーション結果を整理した結果,有効応力拡大係数範囲とき裂進展速度は明瞭な1本の直線で関係付けられた.以上の事柄は,初期応力拡大係数範囲および応力比が残留転位数やその配列に影響を及ぼす結果として転位放出の下限界であるき裂開口応力拡大係数を支配するという観点から説明された.1.自由表面での複数のすべりの活動に基づく疲労き裂の発生本年度は,まず自由表面近傍に位置する複数の刃状転位間の弾性相互作用を記述する厳密な基礎式を,鏡像転位の概念に基づいて導出した.次に,自由表面と接する結晶粒内に一すべり面を仮定し,そのすべり面上に転位源を置いて交番応力下での転位群の動的挙動を調べた.さらに,多数の固着転位の存在下で多数のすべり面上での転位群の挙動を調べ,転位が自由表面へ抜けた際にバーガスベクトルに相当する大きさだけすべり段が形成されるとして,第一段階の疲労き裂形成に関するシミュレーションを行った.

その結果,疲労繰り返し数の増加にしたがって,入込み・突き出しが形成する様子を再現することができた.来年度は,本年度得られた結果を論文として投稿するとともに,各種パラメータの影響についてさらに検討する予定である.2.疲労き裂の進展本年度は,応力が減少する際に転位がき裂へ吸収されるという点について考慮できるようにプログラムに修正を加え,交番応力下での転位群の挙動を正確に模擬した.上記のより現実的モデルを用いることで,疲労挙動を支配する重要なパラメータである前履歴および応力比Rがき裂先端の開口挙動に及ぼす影響について詳細に検討した.得られた結果は,実験結果と定性的に一致し,シミュレーション方法の妥当性を示すことができた.本年度得られた結果については,(社)日本材料学会第26回疲労シンポジウムにおいて報告済みであり,さらに(社)日本材料学会「材料」に投稿中である.疲労き裂発生に関するシミュレーション疲労き裂の発生に関する基礎的な知見を得るため,表面近傍におけるすべり面上での刃状転位群の挙動を転位動力学法を用いて調べた.具体的には,まず表面近傍の刃状転位に作用する応力を厳密に記述する基礎式を鏡像転位の概念を用いて導出した後,この基礎式に基づいてすべり面における転位群の挙動を模擬し,繰返し応力下で表面にすべり段あるいはき裂が形成される様子を調べた.繰返し応力の作用下における1すべり面上の刃状転位群の挙動を調べたところ,すべり段の形成方向は疲労繰返し0.5サイクルごとに反転するため,すべり段は成長しなかった.しかしながら,ランダムに配置した不動転位の存在下では,すべり面上を移動する刃状転位の挙動が乱され,その結果としてすべり段は一方向に成長することが明らかとなった.さらに,ランダムに配置した不動転位の存在下で平行なすべり面を10個考慮したモデルを用いてシミュレーションを行った結果,各すべり面におけるすべり段の成長にともない疲労き裂が発生していく様子が確認された.疲労き裂進展に関するシミュレーション作用応力拡大係数の変動を正弦関数で記述するとともに,き裂から放出された転位の一部が除荷時に再度き裂へ吸収されて消滅する点を考慮できるようモデルを修正し,これを用いて疲労き裂進展挙動に関する転位動力学シミュレーションを行った.その結果,初期応力拡大係数範囲と下限界応力拡大係数範囲の間に累乗で表される関係が認められた.また,シミュレーションを通じて得られた応力比と下限界応力拡大係数範囲の関係はWalkerの関係式を用いて整理された.これら2つの関係は,従来報告されている実験結果と定性的に一致したことから,シミュレーション方法は妥当であると考えられた.また有効応力拡大係数範囲を用いてシミュレーション結果を整理した結果,有効応力拡大係数範囲とき裂進展速度は明瞭な1本の直線で関係付けられた.以上の事柄は,初期応力拡大係数範囲および応力比が残留転位数やその配列に影響を及ぼす結果として転位放出の下限界であるき裂開口応力拡大係数を支配するという観点から説明された.以上より,疲労き裂の進展挙動は,従来知られている種々の要因以外に,残留転位群の遮蔽効果に起因するき裂閉口という力学的要因にも支配されることが推察された.
微細加工技術を応用した、血液ポンプ用セラミック動圧軸受けの開発

軸流ポンプを血液ポンプとして用いる際、重要な技術要素は溶血の軽減と軸のsealingである。今年度の研究を通じて我々は軸流ポンプのsealing機構として動圧軸受けを開発した。本軸受けはセラミック材から成り、rotorとstatorは10mumのギャップを隔てて摺動し、対向する面の一方に、深さ10mumの溝が回転に応じて動圧を発生するようデザインされている。動圧とは狭い間隙にてrotorとstatorを摺動させる際、生ずるずり応力を、周方向に形成した溝により中心部へ集中させて得られる圧力をさす。この動圧によりrotorが高速回転する際、rotorとstatorは非接触的となる。この動圧軸受けは構造がsimpleで、軸受けそのものが耐圧防水シール機構をかねている。またrotorとstatorはセラミック材から成り、しかも非接触的に回転するため耐磨耗性は極めて高く、長期にわたって安定した高速回転が可能で、騒音や熱発生も低レベルに抑えることができる。このsealの耐圧能は軸の回転数に応じて上昇し、生理食塩水を用いた実験では7000rpm-300mmHg,10000rpm-400mmHgの耐圧能を得た。さらに、動圧発生溝のデザインを左右アンバランスにすることで軸受けそのものにポンプ機能を持たせることが可能となった。試作した一方向性動圧軸受けでは40ml/hの流量と、3000mmHgの吐出圧を達成した。これにより植え込み型補助装置実現のための重要な技術要素の一つである長期使用可能な軸受け開発にめどがついた。
絨毛癌の形質発現におけるRAS遺伝子の役割

胎児の発生過程において、受精卵の着床から胎盤形成期にかけての絨毛細胞は活発な細胞分裂と子宮内膜への侵入という癌細胞に類似した性質を示す。この時期の絨毛細胞の機能にはras遺伝子などのいわゆる癌原遺伝子が重要な役割を果たしていると考えられる。胎盤絨毛由来の癌細胞株は正常な絨毛細胞と同様の性質がかなりの程度保持されているため、絨毛細胞の生物学的研究に広く用いられている。本研究では絨毛癌細胞株CC1に活性化H-rasないしK-rasを導入、発現させて、ras遺伝子が絨毛細胞の機能に与える影響を解析した。この結果、H-rasを発現させた細胞は発生初期の絨毛細胞に類似した形態を示し、一層の細胞層からなるドーム状の構造を形成することがわかった。物質の能動輸送に関係する酵素であるNa^+-K^+-ATPaseの活性を測定したところ、H-ras発現細胞ではK-ras発現細胞や対照CC1細胞よりもNa^+-K^+-ATPaseの活性が明らかに上昇していた。これらのことから、細胞層表面から培養皿との接着面に向かう一方向性の物質輸送の亢進がドーム形成の原因であることが示唆された。次に、rasを絨毛細胞の重要な機能であるヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)分泌との関係についても解析したところ、K-ras発現細胞でhCG遺伝子の転写上昇とhCG分泌の有意な増加が認められた。H-ras発現細胞ではhCG分泌能に大きな変化は見られず、hCG分泌にはK-rasが促進的に関与していることがわかった。本研究から、ras遺伝子が絨毛細胞の一方向性の物質輸送やhCG物質などに重要な役割を果たしており、しかも絨毛細胞の中でH-rasとK-rasが使い分けられていることが明らかになった。胎盤の絨毛細胞由来の癌細胞CC1に活性化H-rasとK-rasをそれぞれ導入し、発現させたところ、H-ras発現細胞のみが一層の細胞層からなるドーム状の構造を著明に形成した。このドーム形成細胞を走査電顕で観察したところ、発生初期の絨毛細胞に類似した形態をしていることがわかった。また、ドームの底面には細胞が存在せず、細胞層と培養皿の間に液体が貯留した結果ドームが形成されていると考えられた。コラーゲンゲル内で培養するとH-ras発現細胞は壁が一層細胞からなるcystを形成した。ドーム形成の原因として細胞が極性を示し、ドーム内に向かう液体の流れが生じたことが考えられた。そこで、細胞内物質輸送に関与する酵素であるNa^+.-K^+-ATPaseの活性を測定したところ、H-ras発現細胞ではK-ras発現細胞よりも活性が有意に上昇していた。この結果、H-rasはNa^+-K^+-ATPaseなどを介して細胞層表面から培養皿との接着面に向かう一方向性の物質輸送を促進すること、更には、母体と胎児の間の物質の移動にH-rasの機能が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。RasがhCG分泌能に与える影響については現在解析中であるが、これについてはドーム形成とは反対にK-rasが促進的に関与していることをうかがわせる結果が得られている。これまでの研究で、絨毛細胞ではH-rasとK-rasが機能上使い分けられているらしいことが明らかになった。しかし、どのような機序で使い分けられているのかは解明されておらず、今後の重要な課題である。昨年までの研究で、胎盤絨毛由来の癌細胞株CC1に活性化H-rasないしK-rasを導入、発現させると、H-ras発現細胞のみが発生初期の絨毛細胞に類似した形態を示し、一層の細胞層からなるドーム状の構造を形成することがわかった。

物質の能動輸送に関係する酵素であるNa^+-K^+-ATPaseの活性を測定したところ、H-ras発現細胞ではK-ras発現細胞よりもNa^+-K^+-ATPaseの活性が明らかに上昇していた。これらのことから、細胞層表面から培養皿との接着面に向かう一方向性の物質輸送の亢進がドーム形成の原因であり、H-rasの活性上昇で母体と胎児の間の物質輸送が再現された可能性が考えられた。更に、rasと絨毛細胞の重要な機能であるヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)分泌との関係についても解析した。この結果、K-ras発現細胞でhCG遺伝子の転写上昇とhCG分泌の有意な増加が認められた。H-ras発現細胞ともとの絨毛癌細胞の間にはhCG分泌能に明らかな差は見られず、ドーム形成とは反対にK-rasの方がhCG分泌に促進的に関与していることがわかった。絨毛癌細胞の増殖速度に関してはH-ras、K-rasとも影響を与えず、物質輸送やhCG分泌が増殖シグナルとは別の機序で制御されていることが示唆された。本研究から、ras遺伝子が絨毛細胞固有の機能である一方向性の物質輸送やhCG物質などに重要な役割を果たしており、しかも絨毛細胞の中でH-rasとK-rasが使い分けられていることが明らかになった。今後、受精卵の着床から胎盤の形成に至る機構が遺伝子レベルで解明されるものと期待される。
腸管出血性大腸菌のTTSS依存的分泌タンパク質の網羅的検索

本研究では、EHECがそれぞれのTTSSを介して分泌する新規エフェクターを網羅的に検索、同定することを目的とした。EHEC遺伝子変異体および既知のエフェクター欠損株を作成し、これらの変異株のタンパク質分泌パターンを比較することで、2つの新規遺伝子(ECs1812,ECs3858)をアミノ酸シークエンスすることで同定した。ECs1812は感染細胞内でゴルジ体に局在すること、さらに何らかの修飾を受けているというデータが得られた。構造解析の結果、この感染細胞内修飾はECs1812のセリン/スレオニンリッチな領域で起こっていることが明らかとなり、感染細胞内での局在と照らし合わせて考えると糖鎖の修飾を受けていることが考えられた。ECs3858は宿主細胞内で既知の核移行シグナルが無いにも関わらず、核に局在することが明らかとなった。さらに宿主細胞内で発現するとアポトーシスを誘導することが明らかとなった。このことより、ECs3858は腸管出血性大腸菌感染症でみられる腸上皮障害に寄与している可能性が示唆された。ECs1812および3858の機構解析する過程で腸管出血性大腸菌がTTSS依存的に炎症制裁とカインの産生を抑制することを見いだした。そこで、この現象に寄与するエフェクターの同定を試みるために既知のエフェクター12種の遺伝子欠損株を作製し検討したところ、現在報告されている全てのエフェクターではこの表現形は説明できなかった。すなわち、腸管出血性大腸菌はサイトカイン誘導抑制能を持つ未知のエフェクターを保有することが考えられた。腸管出血性大腸菌(enterohemorrhagic Escherichia coli ; EHEC)のlocus of enterocyte effacement(LEE)領域にコードされる既知のエフェクター遺伝子欠損株(ΔespA、ΔespB、ΔespD、Δtir)と3型分泌装置遺伝子欠損株(ΔescN)の培養上清の分泌タンパク質をプロテオミクス解析結果、2つの遺伝子(Ecs1812、Ecs3858)を同定した。まず、腸管出血性大腸菌、腸管病原性大腸菌および腸管侵入性大腸菌における3型分泌装置遺伝子(escN、invE)とEcs1812およびEcs3858遺伝子の保有状況をPCRで解析した。その結果、腸管出血性大腸菌ではescN遺伝子陽性23株すべて(100%)、腸管病原性大腸菌8株中6株(75%)が両遺伝子を保有していた。さらに、Ecs3858遺伝子はinvE遺伝子陽性腸管侵入性大腸菌では10株中すべてでが陽性(100%)であり、両遺伝子は3型分泌装置陽性病原大腸菌によく保存されていた。両遺伝子欠損株を作製し、attaching and effacing lesion形成能を検討したところ、attaching and effacing lesion形成に影響を及ぼさなかった。次に、それぞれの蛋白に対するウサギ抗体を作製し、3型分泌装置依存的な分泌を免疫学的手法で確認した。Ecs1812についてはさらに3型分泌装置依存的な感染細胞への移行も確認した。その結果、Ecs1812は感染細胞の菌定着部位の細胞膜分画に局在した。さらに細胞膜画分に移行したEcs1812はEHECが分泌したものと比較してSDS-PAGE上の移動度が高分子側にシフトしており、宿主細胞内で何らかの修飾を受けていることを見いだした。Ecs3858の機能を解析するためにEcs3858を細胞内で発現させたところ、Ecs3858は既知の核移行シグナルがないにも関わらず核に局在するのが見いだされ、発現細胞にアポトーシスを誘導した。第2のTTSSによって分泌される新規エフェクターの検索第2のTTSS遺伝子とLEE領域のTTSS遺伝子の二重欠損株作製した。現在、この株を用いて分泌タンパク質のプロテオミクス解析を行っているが、新規エフェクターの同定には至っていない。
ガンダ-ラ美術の資料集成とその統合的研究

パキスタン,インド,日本,欧米に散在する多量のガンダーラ美術(彫刻)を実地調査し,写真資料を収集して(総計1,849件),それら画像に関する文字情報を入力して,データベース化のための基礎資料を作成した。これらの資料をもとに,インド・ヘレニズム・イランの諸文化を吸収しつつ独自の仏教美術を形成した様相を明らかにし,仏教信仰の実態にも迫った。その成果は中間報告書(平成23年5月),全体報告書(2冊)と国際シンポジウム報告書(平成25年3月)として刊行した。アジアとヨーロッパを結ぶシルクロードの中間に位置するガンダーラは、諸文化が衝突と融合とを繰り返した東西文化交流の要衝であった。インドから伝来した仏教もこの地で変容発展し、東アジアにまで多大な影響を与えた。ガンダーラを巡っては膨大な研究の蓄積はあるものの、考古学的発掘は不十分で、多くのガンダーラ彫刻が流出し、ガンダーラの全体像を把握しうる網羅的研究はいまだみない。さらに近年では浮彫彫刻のみならず経典資料や刻文も発掘・発見され、改めて国内外の遺物を再調査する必要がある。こうした状況下で本研究は(1)「ガンダーラ美術の資料集成」と(2)「ガンダーラ美術の統合的研究」という2つの目的を持ち、ガンダーラ美術の総合的なデータベースを構築するとともに、美術史学、考古学、歴史学、仏教学、仏教史学を結ぶ視点からガンダーラを捉え直す新たな研究を目指す。(1)ガンダーラ美術の資料集成パキスタン、インド、アメリカ、ヨーロッパ、日本などの博物館・美術館・寺院・個人などに所蔵され、散在するガンダーラ美術の実地調査を行う。調査後にはすみやかに協力者の協力のもとにデータベースの作成を行う。併せて過去に行われた研究代表者・分担者の調査により集積されたデータの集成も行う。(2)ガンダーラ美術の統合的研究研究分担者によって、以下の5つの側面から研究を進める。(1)考古学と文献を合わせたかたちでの歴史、(2)モティーフ・図像・守護神などの比較研究-ギリシア・ローマ、イラン、インド、中央アジアとの比較-、(3)図像解釈論、(4)ガンダーラの仏教信仰-僧団と在俗信者との関わり-、(5)ガンダーラ仏教美術の影響(インド・東南アジアへ、中央アジア・東アジアへ)である。上記の多角的な学際的研究によって、ガンダーラ美術の諸相のみならず、ガンダーラ地域社会における宗教・文化のあり方をより明確に提示する。また,国内の個人コレクション(2ヵ所,88点)のガンダーラ彫刻の調査,写真撮影を行った。これらのガンダーラ彫刻は,テーマ別に見ると,仏像・菩薩像・守護神像・供養者像・仏伝図・説法図・装飾などで,素材は石彫のほかストゥッコも含まれる。今回の調査によって多くの未刊行のガンダーラ彫刻が明らかとなり,貴重な資料収集を行うことができた。また,これらの写真資料と作品データは現在入力作業を進めており,一部は終了している。本研究の第2の目的である統合的研究に関しては,全体の研究会を5回,小部会の研究会を3回開催し,研究分担者11名,及び協力者4名がそれぞれ美術史・考古学・碑文学・仏教学・仏教史の分野から,各自の研究分野に沿った形で研究発表を行い,活発な意見交換をして本研究に対する理解を深めた。更にガンダーラに焦点を当てつつ.美術史を軸としながら,関連する諸分野の研究を有機的に統合して,研究を深めることが重要で,本年度はその準備のための研究環境を整えることができた。本研究の目的は大きく2つあり,第1はガンダーラ美術の資料集成,第2はその統合的研究である。第1の目的のために,本年度は美術史班(研究代表者・分担者・協力者)が欧州の博物館所蔵のガンダーラ彫刻の調査と資料収集を行った。本研究の第2の目的である統合的研究に関しては,全体の研究会を4回,小部会の研究会を2回開催し,研究分担者7名,ゲストスピーカー5名,及び協力者2名がそれぞれ美術史・考古学・碑文学・仏教学・仏教史の分野から,各自の研究分野に沿った形で研究発表を行った。研究代表者,研究分担者それぞれの研究成果については「研究発表」の項を参照されたい。更にガンダーラに焦点を当てつつ.美術史を軸としながら,関連する諸分野の研究を有機的に統合して,研究を深めることが重要で,来年度は本研究の3年目に当たるので,一定の成果を得るべく,その準備を整えた。本研究の目的は大きく2つあり、第1はガンダーラ美術の資料集成,第2はその統合的研究である。第1の目的のために,調書の計画の通り本年度は美術史班(研究代表者・分担者・協力者)がアメリカ・カナダ所蔵のガンダーラ彫刻の調査と資料収集を行った。

この他、Ringling Museum of Art, Sarasota, Florida, the Cleveland Museum of Artでは、あいにく担当者の不在および改修中にあたり,実見調査が不可能となったものの,訪問によって状態のよい写真や収蔵品リストの提供をうけることが出来た(但し,上述8館全て写真の公開に関しては制限がつけられている)。現在,これらの写真資料と作品データの入力作業を進めている。本研究の第2の目的である統合的研究に関しては,全体の研究会を3回,講演会を1回開催し,研究代表者,研究分担者名4名,ゲストスピーカー3名,及び協力者2名がそれぞれ美術史・考古学・碑文学・仏教学・仏教史の分野から,各自の研究分野に沿った研究発表を行った。研究代表者,研究分担者それぞれの研究成果については「研究発表」の項を参照されたい。更にガンダーラに焦点を当てつつ,美術史を軸としながら,関連する諸分野の研究を有機的に統合して,研究を深めることが重要で,来年度は本研究の4年目に当たるので,集大成に向けて,その準備を整えた。本研究の目的は大きく2つあり、第1の目的のために,当初,本年度はパキスタン国内博物館所蔵のガンダーラ彫刻の調査と資料収集を行う予定であったが,本年度交付申請書に記したとおり,パキスタン国内の政情情勢を鑑み,パキスタン国内については,比較的安定しているラホール市のラホール博物館に絞って調査を行った。また、補充調査としてアメリカに所蔵されているガンダーラ彫刻の調査を行った。本研究の第2の目的である統合的研究に関しては,全体の研究会を4回開催し,研究分担者3名,ゲストスピーカー7名,及び協力者2名がそれぞれ美術史・考古学・碑文学・仏教学・仏教史の分野から,各自の研究分野に沿った研究発表を行った。さらにガンダーラに焦点を当てつつ,美術史を軸としながら,関連する諸分野の研究を有機的に統合して,研究を深めることが重要で,平成24年度は本研究の最終年度に当たるので,集大成に向けて,その準備を整えた。本年度は5ヶ年計画の本科研の中間期に当たるので、平成20年度平成22年度の研究会の実績を中心に中間報告書を作成した。全17回の研究会を開催し、代表者、分担者、協力者、招聘者を含む研究者の研究発表32回分の要旨を収本科研の目的は大きく2つあり、第一はガンダーラ美術の資料集成で、第二はその統合的研究である。第一の目的のためのガンダーラ美術の調査と資料収集に関しては、パキスタンのイスラマバード博物館、カラチ国立博物館、タキシラ考古博物館、イスラマバード大学タキシラ研究所、ラホール博物館の所蔵品の調査と写真撮影を行った。パキスタンはなお政情不安もあり、必ずしも十分な調査を行うことができなかったが、計104件ほどの写真撮影、資料収集を行うことができた。国内では数カ所の博物館や個人コレクションのガンダーラ彫刻の調査と写真撮影を行った。今年は5カ年の本科研の最終年度であるので、今迄の写真資料のデータ化、資料集成に力を入れた。本研究の第2の目的である総合的研究に関しては、研究会を4回開催し、計10名(うち、研究分担者9名、ゲストスピーカー1名)の方に発表を頂き、活発な意見交換を行った。また、平成24年7月には「美術と文献から見るガンダーラの仏教」と題する国内シンポジウムを、同年11月3日には「ガンダーラ・クチャの仏教と美術ー
ニトロゲナーゼ機能モデルをめざしたメタロチオネイン多金属錯体の合成と触媒活性評価

一般に金属酵素では、金属イオンがタンパク質あるいは補欠分子と配位結合を形成することにより、様々な触媒機能を発現している。しかし、金属タンパク質を自由自在に操って、新しい生体材料(触媒)を開発する研究はまだ非常に少ない。本申請研究では、タンパク質マトリクス中に斬新かつ適切な配位場を提供することにより、最終的には新しい触媒機能を有する人工酵素創成を目標とする研究を試みる。特に今回は、生体内でCd,Hg,Zn等の重金属の捕捉・無毒化を行うメタロチオネインと呼ばれる比較的小さなタンパク質に着目し、メタロチオネインの1/3を占めるシステイン残基を利用して、タンパク質マトリクス内に鉄硫黄クラスターあるいは鉄・モリブデン硫黄クラスタニを構築することを試みた。具体的には、メタロチオネインは2つの独立したドメインから成り立つタンパク質であるので、今年度は、そのうちシステイン11個を含みCd,Znなどの金属イオン4つを包接するαドメイン(31残基)をペプチド固相合成法で合成した。得られたアポ体に鉄イオン、コバルトイオンまたは鉄及びモリブデンイオンを加え、脱気下で非天然メタロチオネイン金属錯体の調製を試みた。この新規メタロチオネイン金属錯体の構造は、UV-vis,ICP-MSで同定し、ある程度予想通りの構造を形成していることが明らかとなった。しかしながら、窒素ガスの固定化、,ヒドラジンのアンモニアへの還元などに対する活性は、ほとんど示さず、今後、活性金属錯体を形成するタンパク質マトリクス分子構造のさらなる検討が必要である。
非対称地域間による資本課税競争の繰り返しゲームアプローチ

本研究は、地域が非対称なケースにおける資本課税競争を繰り返しゲームの枠組みで分析することを目的とし、資本市場を明示的に組み込むことで金銭的外部性の存在を明確化することにより、繰り返しゲームアプローチを用いた先行研究の結果とは異なる次のような理論的洞察を得た。第1に、ある地域が資本輸出地域となるか資本輸入となるかは各地域の初期保有資本量および生産技術の格差に依存して決定する。第2に、地域間の資本課税率に関する協調はサブゲーム完全均衡として維持可能であるが、資本課税率の絶対値が大きくなるにつれて困難となる。第3に、地域間の資本格差が技術格差より大きい(小さい)とき、資本格差のさらなる拡大は協調を容易(困難乏にする一方、技術格差の拡大は協調を困難(容易)にする。これらの結果をまとめた論文は専門学術雑誌に投稿中であったが、レフェリーの批判やコメントをもとに加筆・修正を繰り返すことで最終的に『Are Regional Asymmetries Detrimental to Tax Coordination in a Repeated Game Setting?』と改訂された形で掲載されることが決定し、一定の成果を収めることが出来た。平成18年度は2年計画の初年度であり、予定した年次計画に従い、これまでの租税競争に関する文献の収集・検討作業を精力的にすすめた。本研究は、地域間が非対称なケースにおける租税競争を繰り返しゲームを用いることで分析し、地域間の非対称性の度合いが地域間の協調行動にどのような影響を与えるかを資本市場を明示的に組み込んだモデルにおいて明らかにすることを目的としている。地域間の人口の非対称性に関しては、従来いくつかの資本課税競争に関する論文で扱われているものの、初期資保有量や生産技術の非対称性を同時に扱ったものは存在しないことから、理論モデルにこれらの追加的な非対称要素を導入し分析を試みた。主な分析結果は以下のとおりである。・ある地域が資本輸出地域となるか資本輸入地域となるかは初期資本保有量の地域間格差と生産技術の地域間格差との差異に依存して決定する。・各地域の将来に対する割引率が十分に大きければ、地域間の資本課税協調は繰り返しゲームのサブゲーム完全均衡として維持可能であり、協調資本税率の絶対値が大きくなるにつれて、協調は困難となる。・地域間の資本格差が技術格差を上回る(下回る)場合、資本格差の拡大は地域間の課税協調を容易(困難)にするものの、技術格差の拡大は課税協調を困難(容易)にする。