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東アジアの持続可能な未来に向けたエネルギー、資源、土地利用の大転換と制度改革

本年度は、日本・中国・韓国・台湾における持続可能なエネルギーシステムの構築、低炭素技術革新の経済・環境効果、そして水・資源の持続可能な利用について2050年までE3ME-ASIAマクロ計量経済モデルにより予測するために、本研究の精度を高める決め手となる、以下4つのFTTサブモデルの構築を本年度に完了した。そして、これらのモデルを用いて、別途の業績欄のように多数の論文を作成し、これらの論文を、単行本としてまとめ、Routledge出版社より、Energy, and Environmental and Economic Sustainability in East Asiaという題名で出版作業を進めた。まず、(1)FTT:Powerは、6つの従来エネルギー電源と10つの再生可能エネルギー電源(太陽光、風力等)がモデル内で内生的に選択される。(2)FTT:Transportionは、既存ガソリンやディーゼル自動車と、ハイブリッドや電気自動車などの普及速度が内生的に選択される。(3)FTT:Industryは、エネルギー・資源大量消費業種(鉄鋼、非鉄金属、セメント)の低炭素・省資源技術の進展速度がモデルの中でデザインされている新しいロジックによって内生的に選択される。(4)FTT:Heatは、建物の空調設備である、石炭、石油、ガス、バイオマス、太陽熱などのボイラーがモデルの中でデザインされている新しいロジックによって内生的に選択される。以上のモデルを用いて、平成30年度は、3つの公表論文、3つのディスカッションペーパーを作成し、平成2829年度に公表された論文、そして書下ろしを含めて、総13つの章で構成される本の出版作業を進めており、令和元年10月末に本科研研究の集大成として単行本が出版される予定である。平成30年度は、国内外研究会メンバー30人と共同研究により、これまでに作成した論文、ディスカッションペーパー、書下ろしを中心に、下記の目次のように、合計、3つのパートの13つの章となる、単行本の出版を進め、すべての原稿をロンドン所在のROUTLEDGE出版社へ送付した。この本(本の題名:Energy, and Environmental and Economic Sustainability in East Asia)は、令和元年10月末に出版される予定である。昨年度までROUTLEGE出版の単行本の原稿作成を終了したことで、本科研の学術的側面からの研究目的は達成されたといえる。今後は、これまでの研究成果について国内外学会などを通じて積極的に発信する予定である。現段階では、2019年6月27日28日に韓国のハルラ大学で開催予定の韓国環境経済学会、2019年8月2日4日に北京大学で開催予定の東アジア環境経済資源学会、2019年9月27日28日に福島大学で開催予定の(日本)環境経済政策学会、そして2019年11月16日17日に中央大学で開催予定のInternational Conference of theJEPA(Japan Economic Policy Association )で、企画セッションや個別報告を行う計画である。そして、これまでの4回にわたる科研採用(2006年から基盤研究(B)2回、基盤研究(A)2回)の集大成として、新しい科研研究の申請のための準備作業も進める予定である。新しい科研研究のテーマは、「東アジアの環境エネルギー安全確保問題を巡る統合的ガバナンス構築に関する学際的研究」(仮題)とし、東アジアの環境・エネルギー側面から安全保障を脅かす、原子力リスク問題、PM2.5に代表される越境大気汚染問題、そして気候変動問題に効果的に対応するための、政策協力の在り方と法的ガバナンス(例えば、環境・エネルギー安全保障関連条約、首脳級の環境・エネルギー安全保障関連協議体結成など)構築のための課題を明らかにすることである。本研究は、東アジアの持続可能なエネルギー・環境・資源利用のための制度改革の方向性を明らかにすることを目的とする。この地域の経済発展がエネルギー、水及び鉱物資源、土地利用が環境に与える2050までの影響、及び環境・資源政策の各国経済への波及効果等を、理論的・実証的モデルにより定量的に評価し、持続可能な未来に向けたエネルギーシステム、産業技術、資源及び土地利用のための関連制度改革の方向性を明らかにすることである。本研究は、大きく3つのテーマ(エネルギー・産業転換、資源・土地利用、制度設計)と関連する5つの研究課題(1.モデル構築、2.エネルギーシステム、3.産業技術転換、4.資源利用、5.制度設計・政策協力)で構成されている。これをベースに、平成28年度には、E3MEモデルにFTT電源サブモデルとFTT交通モデルを繋げ、上記の2.の2050年までに東アジア諸国がパリ協定のINDCとWEOの2度目標を達成するために必要な電源ミックスの予測、そしてその際の経済への影響について定量的な評価を行った。平成28年度は、2050年までに東アジア諸国が、パリ協定のINDCとWEOの2°C目標を達成するために必要な電源ミックスの予測、そしてその際の経済への影響について定量的な評価するために下記のような研究を進めており、ドラフトの作成を完了した。本研究は、大きく3つのテーマ(エネルギー・産業転換、資源・土地利用、制度設計)と関連する5つの研究課題

(1.モデル構築、2.エネルギーシステム、3.産業技術転換、4.資源利用、5.制度設計・政策協力)で構成されている。これをベースに、平成29年度には、E3MEモデルにFTT電源サブモデルとFTT交通モデルを繋げ、上記の2.の2050年までに東アジア諸国がパリ協定のINDCとWEOの2度目標を達成するために必要な電源ミックスの予測、そしてカーボンプライシング(炭素税)実施の経済への影響について定量的な評価を行った。平成29年度は、2050年までに東アジア諸国が、パリ協定のINDCとWEOの2°C目標を達成するために必要な電源ミックスの予測、そしてその際の経済への影響について定量的な評価するために下記のような研究を進めており、ドラフトの作成を完了した。すなわち、本年度は、日本・中国・韓国・台湾における持続可能なエネルギーシステムの構築、低炭素技術革新の経済・環境効果、そして水・資源の持続可能な利用について2050年までE3ME-ASIAマクロ計量経済モデルにより予測するために、本研究の精度を高める決め手となる、以下4つのFTTサブモデルの構築を本年度に完了した。そして、これらのモデルを用いて、別途の業績欄のように多数の論文を作成し、これらの論文を、単行本としてまとめ、Routledge出版社より、Energy, and Environmental and Economic Sustainability in East Asiaという題名で出版作業を進めた。まず、(1)FTT:Powerは、6つの従来エネルギー電源と10つの再生可能エネルギー電源(太陽光、風力等)がモデル内で内生的に選択される。(2)FTT:Transportionは、既存ガソリンやディーゼル自動車と、ハイブリッドや電気自動車などの普及速度が内生的に選択される。(3)FTT:Industryは、エネルギー・資源大量消費業種(鉄鋼、非鉄金属、セメント)の低炭素・省資源技術の進展速度がモデルの中でデザインされている新しいロジックによって内生的に選択される。(4)FTT:Heatは、建物の空調設備である、石炭、石油、ガス、バイオマス、太陽熱などのボイラーがモデルの中でデザインされている新しいロジックによって内生的に選択される。以上のモデルを用いて、平成30年度は、3つの公表論文、3つのディスカッションペーパーを作成し、平成2829年度に公表された論文、そして書下ろしを含めて、総13つの章で構成される本の出版作業を進めており、令和元年10月末に本科研研究の集大成として単行本が出版される予定である。平成30年度は、国内外研究会メンバー30人と共同研究により、これまでに作成した論文、ディスカッションペーパー、書下ろしを中心に、下記の目次のように、合計、3つのパートの13つの章となる、単行本の出版を進め、すべての原稿をロンドン所在のROUTLEDGE出版社へ送付した。この本(本の題名:Energy, and Environmental and Economic Sustainability in East Asia)は、令和元年10月末に出版される予定である。
身装関連データベースの構築とその展開

大阪樟蔭女子大学衣料情報室と、国立民族学博物館大丸研究室(96年度より久保研究室)では、身装関連分野のデータベース-民博コスチュームデータベース(MCD)の研究とシステムの構築を行っている。MCDは、データ件数約15万件を基礎に、文字、画像、文書画像による9つのデータ群からなっているデータベースである。これらのうち、レファレンス型データベースである4つのデータ群は、国立民族学博物館の公開データベースとして、すでにオンライン検索が可能である。以下、96年度の進捗状況および改良点等について報告する。1.公開されているデータベース公開されているデータ群については,データの更新、および著者名、掲載誌名等のデータクリーニングをおこなった。2.国立民族博物刊所蔵衣服標本画像データベース91年度までに受け入れた衣服標本資料約1,100点を対象に作成された9,000枚の画像が収納された画像データベースで、検索システムはMacintoshのHyperCardで作成している。今年度は、属性項目のひとつとして、95年度に定めた標準衣服名称をこの1,100点に付与し、データの分析を完成させた。現在、このデータベースをCD-ROMに焼き付け普及をはかりつつある。さらに、96年度には、92年度以降受け入れた標本資料もくわえて、合計約7,500点についての分析および写真撮影を完了しカタログを作成、97年度には刊行の予定である。3.マルチメディアデータベースの作成MCDの9つのデータ群のうち、公開されている3つのデータ群と画像データ群の計5つのデータ群を用いて作成している。システムはワークステーション(SUN SparcStation10)上に導入した商用DBMS Myriadと、独自に開発したGUIにより実現している。ユーザインタフェースは、ワークステーションのOpenWindows上でXviewを用いて構築したGUIにより実現し、4つのウインドウと6つのワークスペースからなりたっている。。今年度は、シソ-ラスコードとそれぞれのコードに該当する自然語とを対応づけ、検索者は、あたかも自然語で検索しているようにおもえる検索システムのユーザーインターフェースを実現した。また、文書画像をとりこむ試みもはじめ、現在作業が進行中である。。
自由曲面上へのナノ構造創成の実現とそれを用いた機能性パターンの最適化

超磁歪素子を駆動要素とした回転工具対応の工具サーボを用いた三次元加工システムを実現するため,空気静圧主軸を工具主軸に用いた加工システムを構築した.具体的には,横形マシニングセンタの構造をベースとして,Z軸およびX軸にリニアモータ駆動の直動システム,重力方向であるY軸にボールねじ駆動の直動システムをそれぞれ採用することで,汎用性の高い三次元加工システムを実際に構築した.また構築した工具サーボの駆動特性を評価し,ストローク40マイクロメートル以上,およびバンド幅370Hzの高速応答を実現していることを確認した.このような特性によって,多彩な微細構造を高能率に創成することが可能になると考えられる.また前年度シミュレーションで有用性を確認した,波長の異なる2つのレーザ光を用いた光学的な工具ー工作物接触検知方法について,原理確認のための実験を行った.レーザ光源,ピエゾステージ,光学プリズム,フォトダイオード,ロックインアンプにより構成した実験装置を用いることで,相対距離変化に応じた信号出力を評価した.その結果,接触する直前より相対距離に応じてフォトダイオード出力が変化すること,レーザ波長によってその変化が異なることを実際に確認した.さらに,それぞれのレーザに対応する出力信号の減少量の比をパラメータとすることで,接触する金属材料が変化しても100nm以下の精度で接触位置が推定可能であることを確認した.超磁歪素子による工具サーボを組み込んだ三次元加工システムを実際に構築し基本特性をすでに評価している.また並行して進める研究項目である,エバネッセント光を用いた材料に依存しない接触検知についても,シミュレーションおよび原理確認実験の両方から有用性を確認しており,順調に研究が進展していると考えられる.申請した研究計画に基づき,2019年度(最終年度)に機能パターンの創成およびその評価を行う.まず創成する微細構造パターンの概要を決定し,パターンの特徴パラメータを制御する加工プログラムを作成する.その後,実際にパラメータを変化させた種々の機能表面の創成を行い,その機能性の評価を行う.超磁歪素子を駆動要素とした回転工具対応の工具サーボを用いた三次元加工システムを実現するため,空気静圧主軸を工具主軸に用いた加工システムを構築した.具体的には,横形マシニングセンタの構造をベースとして,Z軸およびX軸にリニアモータ駆動の直動システム,重力方向であるY軸にボールねじ駆動の直動システムをそれぞれ採用することで,汎用性の高い三次元加工システムを実際に構築した.また構築した工具サーボの駆動特性を評価し,ストローク40マイクロメートル以上,およびバンド幅370Hzの高速応答を実現していることを確認した.このような特性によって,多彩な微細構造を高能率に創成することが可能になると考えられる.また前年度シミュレーションで有用性を確認した,波長の異なる2つのレーザ光を用いた光学的な工具ー工作物接触検知方法について,原理確認のための実験を行った.レーザ光源,ピエゾステージ,光学プリズム,フォトダイオード,ロックインアンプにより構成した実験装置を用いることで,相対距離変化に応じた信号出力を評価した.その結果,接触する直前より相対距離に応じてフォトダイオード出力が変化すること,レーザ波長によってその変化が異なることを実際に確認した.さらに,それぞれのレーザに対応する出力信号の減少量の比をパラメータとすることで,接触する金属材料が変化しても100nm以下の精度で接触位置が推定可能であることを確認した.超磁歪素子による工具サーボを組み込んだ三次元加工システムを実際に構築し基本特性をすでに評価している.また並行して進める研究項目である,エバネッセント光を用いた材料に依存しない接触検知についても,シミュレーションおよび原理確認実験の両方から有用性を確認しており,順調に研究が進展していると考えられる.超磁歪素子による回転工具の微動駆動特性の評価を行い,サブマイクロメートルの位置決め分解能を有することを確認した.具体的には,主軸回転中に微小ステップ指令値を与えて,超磁歪素子の変位制御を行うことで0.1マイクロメートルの位置決めを確認した.さらに,1軸位置決めテーブルを用いて基礎的な加工システムを構築し,微細フライス加工を行った結果,表面粗さが40nmRa程度の滑らかな加工面が得られることを確認した.また,超磁歪素子に正弦波状の位置指令値を与えることで切削加工を行った結果,実際に信号に応じた断面形状の加工面が得られることを確認した.接触検知に関する手法としてダイヤモンド工具の刃先にエバネッセント光を発生させ,接近に応じた出力信号から工具と工作物との接触前に接近状態を監視する方法について検討し,1つのレーザ光では工作物材料の表面屈折率の影響を受けてしまうのに対し,波長の異なる2種類のレーザ光を用いてその反射強度比に着目することで工作物材料の影響を受けにくい方法を提案した.さらに光学的なシミュレーションを行うことで,提案する手法が材料に依存せず距離100nm付近で極小値を取ることを確認した.一方,超磁歪素子と同軸に配置した検知用コイルの逆起電力に着目することで,工具刃先と工作物表面との接触時の素子のインダクタンス変化に応じた信号を取得することができ,微細加工時の工具接触検知に応用できる可能性を確認した.申請書に記載した,超磁歪素子による工具サーボの高度化について実際に実験により位置決め分解能向上を確認している.また並行して進める研究項目である,エバネッセント光を用いた材料に依存しない接触検知についても,シミュレーションを通じて新たな手法を提案しており,順調に研究が進展していると考えられる.申請した研究計画に基づき,2019年度(最終年度)に機能パターンの創成およびその評価を行う.

まず創成する微細構造パターンの概要を決定し,パターンの特徴パラメータを制御する加工プログラムを作成する.その後,実際にパラメータを変化させた種々の機能表面の創成を行い,その機能性の評価を行う.申請した研究計画に基づき,平成30年度に三次元微細加工システムの構築を行い,平成31年度(最終年度)に機能パターンの創成およびその評価を行う.特に,平成30年度に関しては,パターン創成に必要な加工システムの仕様を明確にし,それに基づき各構成要素の選定および設計を行う必要があるため,対象とする加工物のサイズ,必要な分解能など具体的に検討を進める.
局所風況特性の推定に関する研究

強風災害の一形態として、ミクロスケールの風況に注目して、風洞実験と現地観測を中心に、前年度に引き続いて研究を進めた。その結果、数百メートル四方程度の地域の風況は、小規模な地形因子や植生等によって大きく影響を受けており、風況を予測する一般的な法則性を見出すためには、今後なお多くの情報を収集する必要のあることが判った。本研究の成果を要約すると以下の通りである。1.地形模型実験の有効性について;縮尺千分の一程度の地形模型によって、十分な精度で風況の推定を行い得る。模型化の際には地表粗度にかかわる立木、生け垣等の再現についても十分の配慮が必要である、また、接近流の特性を相似させるために、模型化した地域に隣接する地物の影響を考慮することも重要である。2.現地観測;地形模型の有効性を現地観測によって検証した。模形がひずみ模型であったために、現地観測データとの対応は、定量的には若干問題があったが、ひずみの効果を考慮することで風況の予測は可能であることが判った。3.地形因子の風況への影響度;特定地点の風況を周辺の地形の情報に基づいて予測する方法を検討するために、簡易な地形モデルを作成し、地形因子と風速の関係を実験結果の重回帰分析によって求めた。その結果、開口部を有する尾根の下流地点の風況予測においては、尾根高さ、開口幅が重要な因子であり尾根の断面方向勾配も流れの剥離を支配する要因であることが判った。一定の条件の下では予測式を重回帰分析的な手法で設定しうることも確認した。4.その他;全国気象官署の風観測データは収集したが、地形に関する情報の収集が未了であるため、他の多くの地点における風況と地形因子分析については、未完成に終った。
センサー細胞を用いた単一細胞の分泌評価システムの開発

本研究課題は膵島細胞の分泌するホルモンなどの血糖値制御因子を、細胞が生きたまま単一細胞レベルで、かつ同時にリアルタイムモニタリングを実現する、単一細胞分泌評価システムを開発することを目的としている。これを実現するためにインスリン、グルカゴン等を標的モデルとした独自のタンパク質プローブを作製し、それらを発現する各種センサー細胞を開発する。平成29年度はグルカゴンを標的とし、グルカゴン受容体の立体構造、標的認識メカニズムを考慮し、タンパク質プローブに使用する部位を選定した。続いて細胞から受容体の構造遺伝子を抽出し、グルカゴン認識に関わると考えられる部位のクローニング並びに遺伝子合成を行った。最後に取得したグルカゴン認識部位とシグナル産生部位である発光タンパク質、蛍光タンパク質を遺伝子工学的に融合し、タンパク質プローブである新規の融合タンパク質を作製した。作製した融合タンパク質のプローブとしての機能を検討するため、標的への結合能の解析を行った。作製した複数の融合タンパク質のグルカゴンに対する結合能を解析したところ、受容体の特定の配列のペアを用いることでBRETシグナルがわずかに上昇することが明らかとなった。このことは、融合タンパク質がグルカゴンと結合し、その結果発光タンパク質と蛍光タンパク質が近接したことに起因するBRETが発生している可能性が高いと考えられる。しかしそのBRET効率はわずかであったことから、今後BRET効率の上昇、検出感度の向上を目指してさらなる改良を行っていく計画である。さらに開発したタンパク質プローブを発現するセンサー細胞の開発と細胞チップの開発を行い、単一細胞分泌評価システムの構築を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。
iPS細胞由来樹状細胞を用いた新規癌免疫療法の開発

いまだ有効な治療法のない進行期悪性黒色腫(メラノーマ)に対する新規細胞ワクチンを開発するために、遺伝子改変iPS細胞由来樹状細胞を用いた抗原特異的免疫療法の基礎実験を行った。マウスiPS細胞の様々な細胞株から樹状細胞が誘導できることが確認した。一方、新規メラノーマ抗原の探索についてはKIF20Aを見出した。また、microRNA-221が新たなメラノーマの腫瘍マーカーとなりうることを見出した。研究の目的は、いまだ有効な治療法のない進行期悪性黒色腫(メラノーマ)に対する新規細胞ワクチンを開発するために、遺伝子改変iPs細胞由来樹状細胞(iPS-DC)を用いた抗原特異的免疫療法の臨床前研究をマウスモデルにて行うことである。RIKENBRCのCELL BANKから、マウスiPS細胞を現在入手可能な4種類をすべて購入し、OP9フィーダー細胞、GM-CSFを用いて、樹状細胞への分化誘導を試みた。最終的な収量に差はあるものの、いずれの細胞においても、樹状細胞に分化誘導することが形態学的またはFACSによる細胞表面マーカーにて確認できた。我々の確立した方法により、ES細胞のみならず、複数のiPS細胞からも樹状細胞の誘導が可能であることが示されたことは、将来のヒトへの応用を考えたとき、きわめて重要な知見である。また抗腫瘍効果を高めるための遺伝子改変として、IL-15をiPS-DCに産生させることを考えた。本年度はIL-15遺伝子発現ベクターの作成を行った。その際、よりIL-15の産生能を高くさせために、IL-15の分泌に重要なシグナルペプチドをヒトIL-2のものに入れ替えたキメラ遺伝子を作成した。これを発現ベクターに組み込み、COS7細胞にlipofectionで導入したところ、IL-15の産生をELISAにて確認できた。今後は、iPS細胞への導入を行っていく。一方、メラノーマの免疫療法において、理想的な癌抗原を同定するために、cDNAマイクロアレイ解析から見出された新規癌抗原について、ヒトメラノーマ組織での発現を確認し、さらに患者の末梢血から抗原特異的細胞傷害性T細胞(CTL)がin vitroで誘導できるかを検討するのが、本研究のもう一つの目的である。本年度は、RAB6KIFLに着目し、ヒトメラノーマ組織での発現確認を免疫染色およびRT-PCRにて行った。多能性幹細胞由来樹状細胞を用いた免疫療法を確立するための基礎実験として、マウスiPS細胞について実験を行った。RIKENのCELL BANKから提供をうけたiPS細胞株、APS0001、APS0002、APS0003、APS0004について、樹状細胞への分化誘導を確認した。具体的にはマウス胎児線維芽細胞上でLIF存在下にメンテナンスし、適切な大きさのコロニーを形成した時点で、フィーダー細胞であるOP9細胞上にパッセージ、GM-CSFを加えて、骨髄系前駆細胞に分化。最終的に浮遊してきた細胞にGM-CSFのみでの培養期間を加えて樹状細胞に誘導した。これらのiPS細胞に遺伝子導入すべく作成したIL-15発現ベクターのシークエンスも終了し、今後は遺伝子導入を行い、導入細胞をクローニングし、マウスでの腫瘍実験へとすすめていく方針である。一方、従来のがん抗原よりもさらに強力に免疫反応を誘導することができる理想的な抗原探索のために、本年度はKIF20Aにターゲットを絞り、悪性黒色腫患者検体で発現チェックを行った。結果として、KIF20Aが悪性黒色腫の原発巣のみならず、転移巣にも高発現していることをRT-PCR、免疫プロット法を用いて証明した。またKIF20Aの発現と予後とが相関することを見出した。また悪性黒色腫については、早期発見に有用な腫瘍マーカーがないことが問題となっている。今回我々は、血清中のmicroRNA-221が悪性黒色腫患者の血清中で、健常人に比べて有意に上昇していることを見出した。
チオレドキシンによる光合成生物のニトロゲナーゼの活性制御機構の解明

Anabaena sp.PCC 7120株(A.7120)は、光合成能と窒素固定能を併せ持つ、極めて有用な光合成微生物である。先行研究により、A.7120の窒素固定酵素ニトロゲナーゼの活性化に関わるNifU蛋白質がチオレドキシンM (TrxM)と相互作用するという結果を得た。本研究では生化学的解析によりその可能性を検討したところ、1.NifUの触媒ドメインがTrxMによって還元され、2.TrxMによりNifUのFe-Sクラスター形成がおよそ4倍に促進されることが明らかとなった。この結果は、NifUによる鉄硫黄クラスター生合成にチオレドキシンが関与することを示唆する初めての成果である。チオレドキシン(Trx)は生物界に広く分布し、様々な代謝系を触媒する酵素(蛋白質)の活性を調節する重要な蛋白質である。最近、私達は、窒素固定性ラン藻、Anabaena sp.PCC7120(A.7120)において、Trxが窒素固定酵素ニトロゲナーゼと相互作用するという興味深い結果を得た。ニトロゲナーゼは分子状窒素をアンモニアに還元する複雑な金属酵素であり、この地球上における全窒素固定量の50%を占めるなど、窒素動態において極めて重要な酵素である。ニトロゲナーゼは還元コンポーネント(NifHホモ二量体)と触媒コンポーネント(NifD-NifKヘテロ四量体)から構成されるが、そのいずれも『金属中心』を保持しているため、分子状酸素に触れると数分で不可逆的に失活する。本研究では、ニトロゲナーゼについて、嫌気条件下での生化学的解析の研究基盤の構築およびTrxによる活性制御機構の解明を試みてきた。申請者はこれまでに、紅色細菌を用いた発現系を構築した。嫌気チャンバーを利用して紅色細菌の細胞抽出液からA.7120に由来するニトロゲナーゼの精製を試みたところ、金属中心の形成されたNifH蛋白質質を得ることに成功した。しかしNifD-NifKタンパク質については発現が認められず、精製蛋白質を得ることは困難であった。そこで、他の窒素固定性ラン藻、Leptolyngbya boryana (L.bory)を用いたA.7120 NifD-NifKタンパク質の発現系の構築を行った。L.boryはA7120とは異なり、全ての細胞でニトロゲナーゼの発現が誘導されることが知られており、生化学的解析に充分な量のニトロゲナーゼ蛋白質を得られることが期待される。現在、L.bory組み換え株の単離を行っている。Trxはほぼ全ての生物に普遍的に存在し様々な代謝系を触媒する酵素(蛋白質)の活性を調節する重要な蛋白質である。Trxは、その活性部位にある2つのシステイン残基のチオール基(-SH)によって標的蛋白質のジスルフィド結合(S-S)を還元する『ジチオール-ジスルフィド交換反応』を触媒する。この反応により標的蛋白質の活性が調節される。ニトロゲナーゼは分子状窒素(N2)をアンモニアに還元する複雑な金属酵素であり、この地球上における全窒素固定量の50%を占めるなど、窒素動態において極めて重要な酵素である。本研究では、ニトロゲナーゼについて嫌気条件下での生化学的解析の研究基盤の構築およびTrxによる活性制御機構の解明を試みている。申請者はこれまで、大腸菌を用いた発現系を構築し、ニトロゲナーゼの活性型発現を試みてきた。分子シャペロンとの共発現系の構築により、可溶化したタンパク質を得ることが出来たが、金属中心の形成が行われなかった。そこで、新たに紅色細菌を用いた発現系の構築を行い、A.7120に由来するニトロゲナーゼの活性型発現を試みた。嫌気チャンバーを利用し紅色細菌の細胞抽出液からニトロゲナーゼの精製を試みたところ、金属中心の形成されたNifHタンパク質を得ることに成功した。現在、NifD-NifKタンパク質についても検討を行っている。チオレドキシン(Trx)はほぼ全ての生物に存在し、様々な代謝系を触媒する酵素(蛋白質)の活性を調節する重要な蛋白質である。

Trxは、活性部位にある2つのシステイン残基のチオール基(-SH)によって標的蛋白質のジスルフィド結合(S-S)を還元する『ジチオール-ジスルフィド交換反応』を触媒する。この反応により標的蛋白質の活性が調節される。最近、私達は、窒素固定性ラン藻、Anabaena sp.PCC7120(A.7120)において、Trxが窒素固定酵素ニトロゲナーゼおよびスカフォールド蛋白質NifUと相互作用するという興味深い結果を得た。ニトロゲナーゼは分子状窒素をアンモニアに還元する複雑な金属酵素であり、この地球上における全窒素固定量の50%を占めるなど、窒素動態において極めて重要な酵素である。ニトロゲナーゼは2つのコンポーネントから構成され、そのいずれも酸素感受性の『金属中心』を保持している。生体内においてそれら金属中心はNifUによって生合成されることが知られているが、NifUとTrxの関係はこれまで知られていない。申請者はNifUの触媒ドメインNifU1およびTrxMの発現系を構築し、精製蛋白質を用いた生化学的解析を行った。その結果、1.NifU1は酸化型グルタチオンにより酸化され、ジスルフィド結合を介した二量体を形成し、2.二量体界面および触媒部位に形成されたジスルフィド結合はTrxM依存的に還元されることが示された。さらに、嫌気チャンバーを利用した金属中心の生合成アッセイを行ったところ、3.NifU1による金属中心の生合成活性はTrxMによりおよそ4倍に上昇することが明らかとなった。本研究で得られた結果は、NifUによる金属中心の生合成にTrxが関与することを示唆する初めての成果である。レドックス本研究において、生化学実験の基盤として、A.7120に由来するニトロゲナーゼの発現精製系の構築が不可欠である。これまでに、大腸菌、窒素固定細菌を用いた発現を試みたが、活性型のニトロゲナーゼを得ることはできなかった。最近、窒素固定能をもつ紅色細菌を利用した発現系の構築を行い、A.7120に由来するニトロゲナーゼの構成蛋白質NifHおよびNifD-NifK蛋白質の活性型発現を試みたところ、紅色細菌の抽出液から金属中心の形成されたA.7120のNifH蛋白質を得ることに成功した。一方、NifD-NifK蛋白質は、紅色細菌においても発現が非常に困難であった。その原因は、NifHと比較し、NifD-NifKは金属中心の生合成系など活性化システムが複雑であり、さらに生物種によって活性化システムを構成する遺伝子が異なるためであると考えられる。平成24年度の目標は(1)ニトロゲナーゼの大量発現系および活性測定系の構築と(2) Trxとニトロゲナーゼの分子間相互作用の検討である。(1)について、申請者は大腸菌を用いた分子シャペロンとの共発現系により、NifHタンパク質を可溶性画分に発現させ、精製することに成功したが、精製タンパク質は還元活性に不可欠な[4Fe-4S]型鉄硫黄クラスターを保持していなかった(apo型)。そこで、新たに窒素固定能をもつ紅色細菌を用いた発現系の構築を行い、A.7120に由来するニトロゲナーゼのNifHおよびNifD-NifKタンパク質の活性型発現を試みた。紅色細菌の発現株を培養後、嫌気チャンバー内で紅色細菌の細胞抽出液を調整し、アフィニティータグを利用して精製を試みたところ、金属中心の形成されたNifHタンパク質を得ることに成功した。一方、NifD-NifKタンパク質は、紅色細菌を用いた発現系でも大量発現および精製することが出来なかった。
長時間安定な負性電子親和力表面の実現と高輝度エミッターの作成

シリコン上に作成したCVDダイヤモンドとセシウム、バリウムあるいはその酸化物、水素化物の基礎物性を調べ、電子エミッターへの応用を研究している。1)ダイヤモンド上のバリウム水素化物は約350°Cまで熱的に安定で低仕事関数材料の電子エミッターとして有望である。その温度以上では水素が脱離するので、バリウム水素よりは少し仕事関数は増加ずるが約800°Cまでは使用に耐える。2)ダイヤモンド上のセシウム酸化物は約500°Cまで熱的に安定である。500°C以下ではバリウム水素化物よりセシウム酸化物の方が仕事関数が小さいのでエミッターとしてはセシウム酸化物の方がよい。しかし500°Cを越えると急激に仕事関数が増加するので、高温領域ではバリウム水素化物の方が良い。3)セシウムを吸着しその後大気に曝したダイヤモンド表面の電子エミッションを測定した。エミッションのスレシュホールドは0.16V/・m、エミッション電流は2.8V/・mで142・A/mm^2が得られた。この試料のスレシュホールドは今までの報告の中で最も低いものである。もう一つの試料ではスレシュホールドこそ0.4V/・mと少し大きいが、エミッション電流は5V/・mで490・A/mm^2となりカーボンナノチューブと遜色がないものが得られた。これらの試料のエミッション電流の時間的安定性を6時間にわたり調べて問題ないことを確認した。今後更に長時間について研究を進める。本年度の成果は1)ダイヤモンド上のバリウム水素化物は約350°Cまで熱的に安定で低仕事関数材料の電子エミッターとして有望である。シリコン上に作成したCVDダイヤモンド上の(1)セシウム酸化物の安定性と(2)その系の光電子放出の安定性、(3)ナノダイヤモンドの電界電子放出特性を調べた。本年度の成果は1)ダイヤモンド上の3層程度のセシウムは数ラングミーア程度の酸素の曝露で超酸化物となり、その後大気に曝露しても超酸化物そのものは勿論、系としても完全に安定であり、紫外線領域で高感度の安定な光電面となりうることを示した。1層のセシウムの吸着表面でも同様の傾向を示すが、数層程度の場合の方が仕事関数が最低となり、大きな光電流が得られる。2)反応気体の圧力を従来我々のグループで採っていた42Torrから5Torrまで下げていくことで多結晶ダイヤモンド薄膜に含まれる個々の結晶のサイズをμmオーダーから100nm以下にまで減少させることに成功した。

ホットフィラメントと基板間に電圧を印加することにより更にサイズの小さなナノ結晶の作成にも成功している。3)昨年度はセシウムを吸着しその後大気に曝したダイヤモンド表面の電子エミッションを測定して、エミッションのスレシュホールドは0.16V/μm、エミッション電流は2.8V/μmで14mA/cm^2のものが得られた。本年度はセシウムを吸着させなくて電子エミッションのシュレシュホールドを3.2V/μmまで低下させ、電流密度も約4mA/cm^2のものを作成できた。このことから、このナノダイヤモンドの表面にセシウム膜を付けることで、更にシュレシュホールドが低く、電流密度の大きなエミッターができるものと期待できる。
藩財政と地域社会構造に関する総合的研究-萩藩を素材にして-

近年各地で進んでいる藩領をテーマにした研究に学びつつ、萩藩に即して、藩の支配構造と地域社会構造との関連を具体的に明らかにしようとする研究である。そのことを藩の再生産構造=財政史を切り口に分析したことに独自性がある。まず藩財政史にかんしては、山口県文書館毛利家文庫を中心に、とくに近世前期の関連資料の収集にあたり、これまで空白だった萩藩成立期の藩財政の構造を立体的に明らかにした。これによって過大な家臣団と藩の財政構造の維持という、萩藩財政構造の独特の矛盾が明らかになった。つぎに地域社会構造にかんしては、領内外の流通構造と、その結節点となる城下町との2つに焦点を絞って分析を進めた。具体的には以下の点である。(1)米価史料など基礎的経済指標の収集を行った。(2)あわせて越荷方の機能について検討した。これによって、近世後期における瀬戸内地域の発展と、藩の流通政策との接点を分析できた。(3)城下町に関しては、多数残されている萩城下町絵図をデジタルカメラにて収集し、これまで十分明らかでない史料学的検討を行った。(4)さらに城下町のあり方を考えるうえで不可欠な家臣団の存在形態解明のため、分限帳や仕置帳などの基礎的な史料を収集し、実体解明を進めた。本研究によって、藩の支配の枠組みと領国内外の地域社会との有機的な関係を、一つのフィールドに即して明らかにできたことが成果である。1.萩城下町の社会構造分析領国経済の核となる城下町の分析を進めている。本年度は山口県文書館を中心に、基礎的な史料および絵図史料の収集を行った。また都市社会分析の方法を学ぶため、東京や大阪などで研究交流も行った。2.越荷方の分析近世後期から幕末維新期にかけての萩藩において著名な越荷方に関する研究に取り組んだ。特に天保の改革でクローズアップされた下関の越荷方を中心に分析を行い、その性格を解明した。これを通じて、越荷方が萩藩の倒幕資金の源泉となったという通説には問題の多いこと、必ずしも越荷方が成功していた訳ではないことが明らかになった。現在、「下関越荷方再考」という中間報告を準備中である。3.長府藩の在地支配構造の分析支藩長府藩の在地支配構造について分析をし、本藩の財政基盤との比較を試みた。その成果は山口市で開かれた研究会で報告した。4.「御書付控」頭書の翻刻藩政の動向を概観するうえでの基礎史料である「御書付控」頭書の翻刻作業を進めている。将来は文書館などでの公開をめざしている。(1)近世後期、とりわけ天保期の藩財政の動向を明らかにするため、基礎的な史料の収集をひきつづき行った.。主要には山口県文書館蔵毛利家文庫を対象とした。(2)地域社会構造のうち、流通史にかんしては、萩藩における「越荷方」について研究成果をまとめ、越荷方が萩藩の倒幕資金の源泉となったという通説には問題の多いこと、必ずしも越荷方が成功していた訳ではないことを明らかにした。また、漁業及び海運業と藩権力・藩財政との関係についても分析を進めた。(3)また城下の社会構造の分析も進め、武家屋敷の動向について、主として毛利家文庫蔵の絵図史料を使って、移動の状況を調査した。そして、非常に移動が頻繁であり、借家としての運用も広汎にみられたことを明らかにした。その前提には、とりわけ18世紀半ばから深刻化する藩財政の動向との関連が予想された。(4)藩財政の推移や領国の社会構造の歴史的推移を概観するうえでの基礎史料となる「御書付控」頭書の翻刻作業を進めた。

まず藩財政史にかんしては、山口県文書館毛利家文庫を中心に、とくに近世前期の関連資料の収集にあたり、これまで空白だった萩藩成立期の藩財政の構造を立体的に明らかにした。これによって過大な家臣団と藩の財政構造の維持という、萩藩財政構造の独特の矛盾が明らかになった。つぎに地域社会構造にかんしては、領内外の流通構造と、その結節点となる城下町との2つに焦点を絞って分析を進めた。具体的には以下の点である。(1)米価史料など基礎的経済指標の収集を行った。(2)あわせて越荷方の機能について検討した。これによって、近世後期における瀬戸内地域の発展と、藩の流通政策との接点を分析できた。(3)城下町に関しては、多数残されている萩城下町絵図をデジタルカメラにて収集し、これまで十分明らかでない史料学的検討を行った。(4)さらに城下町のあり方を考えるうえで不可欠な家臣団の存在形態解明のため、分限帳や仕置帳などの基礎的な資料を収集し、実体解明を進めた。本研究によって、藩の支配の枠組みと領国内外の地域社会との有機的な関係を、一つのフィールドに即して明らかにできたことが成果である。
ロボットを用いた膝関節靭帯損傷診断装置の開発ー3次元変位計測装置の応用

膝関節靭帯損傷の診断は主として徒手検査あるいはそのX線像により動揺性の大きさを感知または計測することにより判断されているが客観性に芝しく,またその故に靭帯損傷の修復術あるいは再建術の問題点の把握や改善に対する指標を欠いているのが現状である。欧米において2,3の靭帯損傷測定装置が開発されているが徒手による負荷であり精密さに未だ問題がある。我々は多関節ロボットに着目し,肢固定装置を介し任意で正確な方向の力を与え,それによる大腿骨,脛骨間の偏位を変位計測装置で測定することによりin vivoで目的とする靭帯のstiffnessを直接とらえることを意図した。まずイヌ膝関節を用いて実験し,このシステムが有用であることを検証しヒトでの実験に移行した。ヒトによる実験でもっとも難行したのは肢固定装置であった。最初は装見式固定装置を作製したが,個体差による肢の大きさの違いにより固定の程度が様々であり再現性に芝しい例があった。この固定装置を改良しほヾ一定の固定とデ-タ-の再現性が得られた。改良装置による健常人膝の前後方向のstiffness測定では6kgfの力では前方向で2.85±0.78(10^4N/m),後方向では3.36±0.86(10^4N/m)で8kgfでは前方向で2.85±0.85(10^4N/m),後方向で4.09±1.25(10^4N/m)であった。一方前,後十字靭帯断裂ではすべての例で1×10^4/m以下を示した。以上の結果よりこの装置は極めて鋭敏に旦つ客観的に靭帯損傷を検出し得るものと考えられる。また鋭敏さの故に健常膝における年代毎の靭帯stiffnessの有無,スポ-ツ前後におけるstiffness変化の有無の検討も可能であると考えられる。膝靱帯損傷診断法の1つに動揺性試験があり、これはきわめて有用な方法と考えられている。しかし、徒手により試験を行なうため、検者の主観が混じりやすく、定量的な試験結果を得ることは難しい。そこで、医師の手をロボットのハンドに置き換え、より定量的な、再現性の良好を膝靱帯損傷診断ロボットを作成することを発案した。動物実験用の、プロトタイプの診断ロボットシステムを作成した。ロボットアクチュエータは三菱電機製RMー501を用いた。ロボットシステムの手動制御プログラム、試験用の遂次制御プログラムを作成した。このシステムを用いてイヌ膝関節の1、前後方動揺性、2、内外反動揺性を試験した。その結果、前後方試験時において、ロボットの位置精度が30%に低下することをつきとめた。これは、前後方試験では、荷重の伝達が直達するため、関節面でのアップヒル効果のあるためと考えられた。そこで、臨床応用用のロボットシステムにおいては、前後方試験時の位置精度を保証するために、最大過般重量を20kg以上にする必要があることが分かった。以上予備実験の結果を踏まえて、臨床用の診断ロボットを作成した。下肢の固定具を作成し、ロボットハンドに固定した。その他、試験のための付属品、試験プログラムを作成し、診断ロボットシステムを完成させた。このシステムを用いて、1、健状人、2、患者(PCL、MCL損傷)の膝動揺性を測定した。健状人の場合、前方動揺性が300N/mm、後方動揺性が240N/mm、外反動揺性が20Nm/rac、内反動揺性が18Nm/racであることが分かった。

それらに対し、PCL、ACL損傷した患者の場合、全体的に剛性値が1020%ほど低下することが分かった。特に、後方動揺時には顕著な剛性の低下がみられた。固定方法の改良を行なう必要があると考えられた。現在獲得されているロボット技術を用いれば、膝靭帯損傷診断がより革新的になると考え、膝動揺性試験にロボットを応用することを発案した。昭和62年度より研究を開始し(科研費交付は昭和64年度より)、現在にいたる。予備実験、および動物実験の結果を踏まえて、臨床応用用の膝靭帯損傷診断装置を構成した。試験装置の駆動部分を三菱電機製多関節ロボット(改良型)、知覚部をユニバ-サルフォ-スセンサ、知能部をパ-ソナルコンピュ-タで構成した。また、これらハ-ドの機能を最大限有効利用するための基本ソフトを多数作成した。診断機能として、動揺性測定機能、回転中心測定機能、摩擦係数測定機能をもたせた。1予備実験について高分子材料をもちいて、ヒト膝と同形の膝モデルを作成した。モデルに4つの靭帯モデルを備え付けた。そして以下の実験、(1)ACLモデルを弛緩させたときの動揺性測定(前後方測定、内外反測定)、(2)回転中心の測定、(3)摩擦試験の測定を行なった。その結果、(1)ACLが断裂すると前方引き出し時の剛性が著しく低下すること、(2)回転中心は膝が屈曲するにつれて、後上方顆に移動すること、(3)膝モデルの摩擦係数が0.3であること、が判った。これらの結果から、本試験装置が膝力学診断にきわめて有効であることが判った。また、くりかえし実験を行なうことにより、試験装置の安全性を確認した。2臨床実験について健常膝および靭帯損傷膝を用いて、動揺性試験を行なった。その結果、ACL損傷が前方動揺時の剛性を著しく低下させることを確認した。現在、下肢固定具を改良中である。できあがり次第、臨床実験、とくに回転中心測定、摩擦系数測定を行なう予定である。膝関節靭帯損傷診断は主として従手検査あるいはその際のX線像によって判断され厳密で客観的指標に乏しいことが本研究に着手する動機であった。しかし既製の診断装置が皆無ではなくニ-ア-スロメ-タ-の名の下に発売されておりかなり広範に使用されている。ところがこの装置も従手である一定と思われる力を加え,その際の変位量を健血と比較して判断するもので信頼性が高いとは言い難い。我々は1988年1989年において多関節ロボットの応用により客観的測定を可能にする方法を追求してきた。しかし従来の装置ではくり返し試験でのデ-タ-のばらつきがみられる難点があった。これは軟部組織を介しての力の伝達であるため,軟部組織の変形を偏位としてとらえることにあった。また偏位の測定をgap rersonで行ってきたが,これは比較的大きな距離間では不正確であるため,レ-ザ-ビ-ムによる測定に変更した。軟部組織変形の問題は固定装置の改良により対処した。改良装置による健常人膝の前後方向のstiffness測定では6kgfの力では前方向で2.85±0.78(10^4μ/m)で後方向では3.36±0.86(10^4μ/m)であり,8kgfの力では前方向で2.85±0.85(10^4μ/m),後方向で4.09±1.25(10^4μ/m)であった。一方前,後十字靭帯断裂例ではすべての例で1×10^4μ/m以下を示した。以上の結果より極めて鋭敏に旦つ客観的に靭帯損傷を検出し得る装置を開発することが出来た。
情報資源の相互利用性向上を指向した多種メタデータの統合的利用支援環境

ディジタル情報資源の発見や記述のみならず,長期保存やアーカイブなど,さまざまな応用においてメタデータの果たす役割は大きい。また,インターネットでは様々な方法で情報資源が利用されるため,様々なメタデータ規則を組み合わせて利用することが必要である。こうした視点から,本研究では,複数のメタデータ規則を対象として,メタデータ規則間の相互利用性、メタデータ規則の再利用性、そしてメタデータの流通性を高めるためのメタデータの統合的利用モデルを作り,それに基づく環境の構築手法を明らかにすることを目的として研究を進めた。本研究では,目的に応じた典型的なメタデータ規則を収集し,それらを組み合わせて利用する際の基本モデルを提案すること,メタデータ規則の形式的定義に基づくメタデータスキーマのモデル化を目標として研究を進めた。前者に関しては、われわれの開発したメタデータスキーマレジストリを利用して、種々のメタデータスキーマの収集と蓄積を進めた。また、地域コミュニティ指向の小規模な主題語彙の管理のためにメタデータスキーマレジストリと連携して働くメタデータスキーマの維持管理ツールの開発を行った。後者に関して、メタデータスキーマの階層的なモデルを提案し、それに基づくメタデータスキーマの相互運用性や再利用性の向上に関する検討を進めた。また、AccessibilityのためのメタデータスキーマとFRBRモデルを基礎とする柔軟な情報資源選択のためのメタデータモデル、ディジタルアーカイブのためのメタデータモデル等の研究を進めた。以上のような研究に加え、本研究に関連して,Webアーカイビングのための基礎技術となる分散アーカイブによるアーカイブ高信頼化技術や文書の一貫性管理技術等の研究を進めた。ディジタル情報資源の発見や記述のみならず,長期保存やアーカイブなど,さまざまな応用においてメタデータの果たす役割が大きい。加えて,インターネットでは様々な方法で情報資源が利用されるため,様々なメタデータ規則が必要とされる。こうした理由から,多種のメタデータ間の相互利用性と流通性を高める取り組みが必要である。本研究では,複数のメタデータ規則を対象として,メタデータ規則間の相互利用性を高めるため(メタデータの統合的利用モデルを作り,それに基づく環境の構築手法を明らかにする。ここでは,二つの目標を設けて研究を進めている。ひとつは,目的に応じた典型的なメタデータ規則を収集し,これらを組み合わせて利用する際の基本モデルを提案することである。もうひとつは,XMLおよびRDFを利用したメタデータ規則の形式的定義に基づくメタデータ規則間の関連付け機構のモデル化である。前者に関して,公共図書館指向のサブジェクトゲートウェイサービスを事例として研究を進め,メタデータエレメントに関する考察,主題分類のための語彙に関する考察を進めた。特に,主題分類に関して,サービスの特徴に合わせた比較的小規模の主題語彙が有用であるという知見を得た。さらに,この知見に基づきOWL等の記述形式を用いた主題語彙の維持管理に関する研究を進めた。後者に関して,メタデータ記述のための語彙と,応用毎に決まるメタデータ記述の構造的制約を明確に分離することが有用であると考え,メタデータスキーマを階層的にとらえる概念モデルを定義した。この階層モデルによって,異種のメタデータスキーマ間の相互運用のための条件の明示的に示すことができるとの知見を得た。これらのほか,本研究に関連してWebアーカイビングのための基礎技術となる文書の一貫性管理技術,情報統合のための技術等の研究を進めた。これらに関して,国際会議,学術雑誌などで発表した。こうした理由から,多種のメタデータ問の相互利用性と流通性を高める取り組みが必要である。われわれはこれまでにメタデータスキーマレジストリの開発を進めてきており,本研究では,複数のメタデータ規則を対象として,メタデータ規則間の相互利用性を高めるためのメタデータの統合的利用モデルを作り,それに基づく環境の構築手法を明らかにする。

ここでは,目的に応じた典型的なメタデータ規則を収集し,それらを組み合わせて利用する際の基本モデルを提案すること,XMLおよびRDFを利用したメタデータ規則の形式的定義に基づくメタデータ規則間の関連付け機構のモデル化という目標を設けて研究を進めている。前者に関して,昨年度までに得た知見に基づき、OWL記述形式を用いた主題語彙の維持管理に関する研究、小規模な主題語彙間の関係付けの方法について考察を進めた。また、このモデルを基礎にして、情報資源へのアクセシビリティや情報資源の利用環境に関するメタデータスキーマを収集し、それらを統合的に利用するための方法について検討を進めた。後者に関して,前年度に定義したメタデータスキーマの階層的概念モデルを基礎として、メタデータスキーマを基礎にしてメタデータを処理するソフトウェアを自動生成するソフトウェアツールの開発を進めた。さらにこれらのほか,本研究に関連して,Webアーカイビングのための基礎技術となる文書の一貫性管理技術,情報統合のための技術等の研究を進めた。以上の研究成果に関して,国際会議,学術雑誌などで発表した。ディジタル情報資源の発見や記述のみならず,長期保存やアーカイブなど,さまざまな応用においてメタデータの果たす役割は大きい。また,インターネットでは様々な方法で情報資源が利用されるため,様々なメタデータ規則を組合わせて利用することが必要である。こうした視点から,多種のメタデータ間の相互利用性と流通性を高めることを目的として本研究を進めた。本年度は,(1)メタデータ規則の収集と共有メタデータモデル定義,(2)メタデータ規則の形式的定義に基づくメタデータ規則間の関係付けモデルの研究,(3)ネットワーク指向およびコミュニティ指向のメタデータ語彙に関する研究を進めた。また,本研究の最終年度にあたり全体をまとめた。(1)に関して,我々が開発したメタデータスキーマレジストリを基礎にしたメタデータスキーマの収集蓄積を行った。また,異種メタデータを組み合わせるための基本モデルに関する研究として,FRBRとACCLIP/ACCMD(アクセシビリティ記述用メタデータ)の関係付けを行った。(2)に関して,(1)で得たメタデータスキーマの提供のために求められるレジストリの基本機能を明らかにしたほか,レジストリと接続して用いるメタデータスキーマの維持管理ツールの開発を進めた。(3)に関して,地域コミュニティを中心としてネットワーク上で提供される情報資源のためのメタデータ語彙,特に主題による分類のための語彙に関して研究を進め,公共図書館が発信するディジタルコンテンツを収集して得た内容の分布,岡山デジタル大百科を中心とする地域コンテンツ指向の主題分類