hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
走査電子顕微鏡とX線元素分析装置を用いたヒト角化細胞における角化メカニズムの研究

走査電子顕微鏡で正常ヒト爪甲の表裏を観察したところ、表面は角化細胞が平坦に重なり合っていたが、裏面は縦に凹凸を示し波状を形成するように重なり合っていた。尋常性乾癬では爪甲の表裏とも角化細胞間に深い溝が認められ、角化細胞が浮き上がっている部分もあった。爪甲の表裏を同じ条件で元素分析を行ったところ、イオウのX線の強度は裏面に比べて表面の方が約2倍強かった。しかし、尋常性乾癬の爪甲では表裏でイオウのX線の強度に差が認められなかった。正常ヒト表皮と尋常性乾癬、扁平苔癬、尋常性魚鱗癬、掌蹠角化症(Unna-Thost型)のそれぞれの表皮を凍結切片にして、イオウの元素分析を行った。定量化が困難であったため、イオウのカウントを点状密度の変化として観察した。正常ヒト表皮では基底層、有棘層よりも顆粒層、角質層の方が密度が濃かった。しかし、尋常性乾癬の表皮では基底層から角質層まで密度に変化がなく、一定であった。扁平苔癬、尋常性魚鱗癬の表皮では正常ヒト表皮と同様の密度の変化が認められた。しかし、掌蹠角化症の場合には基底層よりも有棘層、顆粒層、透明層、角質層の方が密度が濃く、有棘層、顆粒層、透明層、角質層の間には、はっきりした差は認められなかった。正常ヒト表皮のカルシウムを検索している時に、カルシウムと関係がある蛋白質の1つであるジストロフィンが角化細胞に存在していることに気付いた。そこで、ジストロフィンに対する抗体を用いて蛍光抗体法と免疫電子顕微鏡法を用いて、ジストロフィンが角化細胞のデスモゾームに局在していることを明らかにした。尋常性乾癬の表皮でも正常ヒト表皮と同様にジストロフィンは角化細間に染色され、基底細胞の基底膜側には染色されなかった。一方、基底細胞癌では辺縁の細胞よりも中央部の細胞の方がより強く染色された。また、有棘細胞癌では角化傾向の強い部分がより強く染色された。すなわち、両者とも角化が進んだ細胞にジストロフィンの強い染色が認められた。また、爪甲の表裏を同じ条件で元素分析を行い、X線の強度を200秒間測定した。その結果、表面では炭素が153655±17598カウント、イオウが8943±1665カウントで、炭素に対するイオウの比は0.0596±0.0166であった。一方、裏面では炭素が182295±45361カウント、イオウが4034±1022カウントで、炭素に対するイオウの比は0.0222+0.00024であった。このことから、炭素の含有量は爪甲の表裏でほとんど差が認められなかったが、イオウ含有量は裏面に比べて表面の方が約2倍多く、炭素に対するイオウの比で比べると、その違いがより明かであった。正常ヒト表皮を元素分析すると角化細胞は角化に伴って、イオウの含有量が増加することが推測された。

しかし、カルシウムの含有量は少量のためか、十分に測定することができなかった。正常ヒト表皮のカルシウムの検索している時に、カルシウムと関係がある蛋白質の1つであるジストロフィンが角化細胞に存在していることに気付いた。そこで、ジストロフィンに対する抗体を用いて蛍光抗体法と、免疫電子顕微鏡法を用いて、ジストロフィンが角化細胞のデスモゾームに局在していることを明かにすることができた。走査電子顕微鏡で尋常性乾癬の爪甲の表裏を観察したところ、表裏とも角化細胞間に深い溝が認められ、角化細胞が浮き上がっている部分もあった。したがって角化細胞間の結合が低下しているものと思われた。尋常性乾癬の爪甲の表裏を正常ヒト爪甲を測定した時と同じ条件でイオウの元素分析を行った。正常ヒト爪甲の表面では約9000カウント、裏面では約4000カウントであったが、尋常性乾癬の爪甲では表裏とも約3000カウントを示した。したがって尋常性乾癬の爪甲では表裏でイオウ含有量に差がなかったばかりか、正常ヒト爪甲よりも尋常性乾癬の爪甲の方がイオウ含有量が低いことがわかった。正常ヒト表皮、尋常性乾癬の表皮、扁平苔癬の表皮を凍結切片にして、イオウの元素分析を行った。定量化が困難であったため、イオウのカウントを点状密度の変化として観察した。正常ヒト表皮では基底層、有棘層よりも顆粒層、角質層の方が密度か濃かった。しかし、尋常性乾癬の表皮では基底層から角質層まで密度に変化がなく、一定であった。扁平苔癬の表皮では正常ヒト表皮と同様の密度の変化が認められた。したがって尋常性乾癬では、角化に伴ってイオウ含有量がそれ程変化しないものと思われた。尋常性乾癬の表皮を凍結切片にして、ジストロフィンの局在を観察した。正常ヒト表皮と同様に基底細胞の基底膜側には染色されなかったが、角化細胞間には十分に染色された。尋常性乾癬でもデスモゾームにジストロフィンが十分発現されていることがわかった。正常ヒト表皮、尋常性魚鱗癬、掌蹠角化症(Unna-Thost型)の表皮を凍結切片にして、走査型電子顕微鏡に設置してあるX線元素分析装置を用いて、イオウの元素分析を行った。正常ヒト表皮では基底層よりも有棘層の方が密度が濃く、さらに、有棘層よりも顆粒層の方がわずかに密度が濃かった。尋常性魚鱗癬の表皮では正常ヒト表皮と同様の変化を示した。しかし、掌蹠角化症の場合は基底層よりも有棘層、顆粒層、透明層、角質層の方が密度が濃く、有棘層、顆粒層、透明層、角質層の間には、はっきりした差は認められなかった。正常ヒト表皮、尋常性魚鱗癬の角質層に比べ、掌蹠角化症の角質層の方が密度が濃かつた。免疫蛍光抗体法を用いて、基底細胞癌、有棘細胞癌におけるジストロフィンの局在を観察した。基底細胞癌では辺縁の細胞よりも中央部の細胞の方がより強く染色された。また、有棘細胞癌では角化傾向の強い部分がより強く染色された。正常ヒト表皮においてジストロフィンはデスモゾームに局在し、分化するほど角化細胞は多くのデスモゾームを有する。したがって、基底細胞癌では辺縁の細胞よりも中央部の細胞の方が分化しているものと思われた。また、有棘細胞癌の角化もデスモゾームの局在という点では、角化細胞の分化を示しているものと考えられた。
体表先天異常に関与する遺伝子多型の解析:多因子疾患発生予防の基礎的アプローチ

頭蓋顎顔面領域の先天異常症候群のひとつであるCraniofrontonasal症候群はX連鎖優性遺伝形式を示すものの,表現型の重症度においてはその遺伝形式に反する傾向がある。つまり,X染色体を2つ有する女性患者においては,典型的な臨床像(前頭鼻部異形成,足趾の爪甲分離,頭蓋骨縫合早期癒合症)を示す一方,性染色体がXYである男性患者においては通常,軽度の眼間解離が認められるだけである。それにもかかわらず,同症候群家系において,実際の男性キャリアーは,女性患者に比較し稀である。同症候群のこのような異常な遺伝学的特徴を検討するために,われわれは59家系において,同症候群の原因遺伝子であるephrin-B1(EFNB1)遺伝子を解析した(39家系は新しく解析した家系で,20家系は既に他誌で報告している家系である)。われわれは,新しく27種類のEFNB1遺伝子変異を同定した。また,検討した53家系のうち6家系で体細胞性モザイクが示された。17人の同症候群女性患者において,EFNB1遺伝子付近のDNA多型(SNPやマイクロサテライト多型)を利用し,どちらの親由来のアレル上に遺伝子変異が生じているかを確認したところ,15人の患者では父親由来のアレル上に変異があることを確認することができた。われわれは,男性のキャリアーが比較的少ないのは,男性患者においては生産性が低下していることや,父親のgermlineに変異が起きやすいことが,大きな要因となっていると考えることができると結論づけた。頭蓋顎顔面領域の先天異常症候群のひとつであるCraniofrontonasal症候群はX連鎖優性遺伝形式を示すものの、表現型の重症度においてはその遺伝形式に反する傾向がある。つまり、X染色体を2つ有する女性患者においては、典型的な臨床像(前頭鼻部異形成、足趾の爪甲分離、頭蓋骨縫合早期癒合症)を示す一方、性染色体がXYである男性患者においては通常、軽度の眼間解離が認められるだけである。それにもかかわらず、同症候群家系において、実際の男性キャリアーは、女性患者に比較し稀である。同症候群のこのような異常な遺伝学的特徴を検討するために、われわれは59家系において、同症候群の原因遺伝子であるephrin-B1(EFNB1)遺伝子を解析した(39家系は新しく解析した家系で、20家系は既に他誌で報告している家系である)。われわれは、新しく27種類のEFNB1遺伝子変異を同定した。また、検討した53家系のうち6家系で体細胞性モザイクが示された。

17人の同症候群女性患者において、EFNB1遺伝子付近のDNA多型(SNPやマイクロサテライト多型)を利用し、どちらの親由来のアレル上に遺伝子変異が生じているかを確認したところ、15人の患者では父親由来のアレル上に変異があることを確認することができた。われわれは、男性のキャリアーが比較的少ないのは、男性患者においては生産性が低下していることや、父親のgermlineに変異が起きやすいことが、大きな要因となっていると考えることができると結論づけた。
新しい財務諸表の表示モデルにおける所有者持分会計論の研究

さまざまな議論はなされているものの、当面は、純利益と包括利益が共に表示され、その他の包括利益は原則としてリサイクルされるという財務諸表の表示モデルに落ち着いた状態にある。本研究では、そのような純利益と包括利益の関係を、測定基準の違いではなく、認識基準の違いとして捉える考え方について明らかにしている。また、持分時価変動情報に関連して、狭義持分説に基づく損益計算の価値関連性に関する実証研究の必要性を明らかにしている。平成22年度は、現行制度の国際比較研究を中心に研究を進めた。資本会計に関する先行研究、イギリス会社法、ドイツ商法に関する文献や、国際財務報告基準及びアメリカの会計基準を巡る動向に関する資料を収集し、国内外の研究者との意見交換を行った。まず、払込資本の認識基準に関連して、イギリスでは、払込時点ではなく払込催告時点が制度上採用されていたことから、先行研究に関する調査の補充を行った。さらに、イギリスの研究者との意見交換の結果、払込催告時点と払込時点に実質的な差はないものとして、解釈すべきことが明らかになった。アメリカ企業の年次報告書を調査した結果、United States Rubber Co.第20期(1912年5月21日)年次報告書6-8頁に、新たな株式報酬制度の採用に関する記述が見られ、その中で、同社が1904年にストック・オプションを用いた何らかの報酬制度を採用していたことを示す記述を確認できた。この点については、さらに研究が必要とされている。株式報酬型ストック・オプションの会計処理を材料として、払込資本の意義・認識基準・測定基準の関係を考察した結果、払込資本の意義に着目して会計処理を整理するのではなく、払込資本を狭義で定義した上で、認識基準の前倒しと、測定基準の厳格化を組み合わせて整理するという発想が得られたので、2011年3月の研究会で発表し、国内における資本会計の研究者と意見交換を行っている。この発想については、継続的に検討を進め、精緻化を図る予定である新しい財務諸表の表示モデルに対応した所有者持分会計論の構築に向けて、平成23年度は、以下の成果が得られた。(1)報酬型ストック・オプションや自己新株予約権の会計処理で明らかなように、株式か新株予約権かという法的形式に基づき会計処理を行うことの限界は既に指摘されていた。株式と新株予約権という法的形式の違いに左右されない会計処理については、所有者持分を狭義で定義しながら、認識基準の前倒しと測定基準の厳格化を組み合わせることによって、議論できることが明らかになった。(2)国際基準採用国の増加に伴い国際的な利害調整に時間がかかるようになったため、国際的な会計基準統一の速度も低下している。持分プロジェクトは一時停止しており、当面、大きな基準変更は行われない情勢にある。なお、公正価値評価指向の資本計算と原価評価指向の資本計算を組み合わせた二元的な資本計算について、資本会計に関する会計基準の過去の経緯を踏まえて、ACCOUNTING FOR EQUITY AND THE STATEMENT OF CAPITALIZATION AT FAIR VALUEと題する論文にまとめ、2011年11月のハノイ貿易大学主催の国際研究集会と2012年3月の経営・経済・情報技術国際研究集会で発表した。(3)アジアにおけるイスラム金融の発展が、少なくとも法的形式上は債務証券でない新たな範疇の金融商品を生み出している。アジア会計学会では、そのような金融商品を取り上げた研究報告が行われており、債務証券と持分証券の議論における新たな論点となることが明らかになった。国際基準、米国基準、日本基準、いずれにおいても、純利益と包括利益の両方が示されるようになっており、二元的な利益表示が行われるようになった。1970年代から1980年代にかけて、1970年代のインフレーションを背景として、多元的評価が行われ、異なる資本維持概念に基づく、多元的な利益測定が行われた時代があったが、現代における二元的な利益表示は、リサイクルが徹底されることを前提とすれば、測定基準の多元性ではなく、認識基準の二元性によって、説明することができる。その他有価証券評価差額金などの時価評価差額も包括利益の計算要素となっていることから、純利益のみならず、包括利益についても、名目資本維持計算が行われていることがわかる。国際基準・米国基準の持分プロジェクトにおいて提案されていた持分時価変動明細表については、新株予約権の時価変動に関する情報の価値関連性という観点から、実証研究が必要とされている。わが国における新株予約権戻入益については、価値関連性が確認できなかったことから、狭義資本説を採用した場合の効果を検討する上で有用なデータが得られるものと考えられる。ただし、株式と新株予約権を法的形式に基づいて区別することには限界があり、株式報酬型ストック・オプションのように経済的実質は株式でありながら、法的形式は新株予約権という金融商品が、既に普及してしまっている。財務諸表の表示に関する国際基準は、純利益と包括利益が共存し、かつ、リサイクルも相当程度行われるものとなっていることから、認識基準の異なる二元的な利益計算が行われていると解釈することができる。

研究成果の一部を、論文にまとめて国際研究集会に投稿しただけではなく、それが受理され、国際研究集会での発表まで既に行われている。24年度が最終年度であるため、記入しない。国内外の研究集会で研究成果を発表することを通じて論文の完成度を上げ、国際的な学術雑誌における研究成果の発表を目指す。資本会計としては取り上げられていないイスラム金融商品の会計処理について、債務証券と持分証券の区別という観点から、新たな研究対象として取り組む。
2次元・3次元刺激の学習における記憶表象の活性レベル変容過程

本研究の目的は、2次元・3次元刺激の学習における記憶表象の活性レベル変容過程を理論的・実験的に検討することである。目的達成のため、以下の3つの実験を計画・実行した。1.2次元視覚刺激の印象が異同判断に及ぼす効果振幅、振動数、波形からなる線描刺激に対する印象判断をSD法によって測定した。これとは別に、刺激間の類似性を測定した。異同判断実験では、第1刺激が短時間提示され、直後に第2刺激が提示され、第1刺激と第2刺激が同じか否かの判断が求められた。異同判断の所要時間は、第1刺激と第2刺激間の類似性の単調減少関数であった。しかし、第1刺激と第2刺激の特徴による類似性が一定の場合、印象が似ている場合のほうが似ていない場合よりも反応時間が短い傾向があった。2.大きさの記憶におよぼす背景の効果写真を提示し、後に、同じ写真の大きさを変えた写真を提示して再認判断を求めると、縮小した写真が選択される現象をBoundary Extensionと呼ぶ。この現象は写真に背景がある場合に生ずるといわれている。この研究では、身近な物体の写真を用いて、背景の効果を検討し、さらに、物体が属するカテゴリーの効果を検討した。その結果、(1)背景のある写真を観察した場合に、縮小写真を選択する傾向があること、(2)物体をカテゴリー化して記憶する傾向にあり、その場合は、縮小傾向は、同一カテゴリー内での物体の大きさに依存することが明らかにされた。3.経路の学習における視点と視野の効果地理的な状況についての知識(認知地図)の学習過程を検討した。この実験では、仮想的な街路をコンピュータ上で構成し、それぞれについて、経路を歩くように提示する場合と俯瞰的に提示する場合の2通りを設けた。また、一度に観察できる範囲を30%程度削減した条件を設けた。実験の結果、地図の学習は、(1)学習回数とともに進む、(2)学習時とテスト時間の視点が一致するほうが効果的、(3)経路視点では、視野が狭いほうが高効率、であることが明らかにされた。本年度は,記憶表象拡張事態における活性レベル変容の問題と,変換の顕著性の問題をとりあげた.記憶表象の拡張事態は,複数の刺激を学習することにより,記憶系にそれらに対応する複数の記憶表象が形成され,さらに,学習とは無関係の記憶表象が生成されて,記憶表象のネットワークが構成される事態を指す.この考えによれば,2刺激が提示されると,それらを統合する働きが生ずると考えられる.そのことを確認するため,大きさと色と形の3属性からなり,各属性が多数(約20種)の値をとることのできる視覚刺激を用意した.これらの属性のいずれかに着目するよう指定し,継続的に提示される2刺激間で指定属性の同異判断を求める実験を行った.その結果,指定属性の同異判断は,各刺激に対応する独立した記憶表象間の比較によってなされるのではないことが示唆された.むしろ,2刺激が属性を単位として相互に結合され,同異判断は各属性の活性のレベルに依存する可能性があることが考えられた.次に,変換の顕著性であるが,上の実験から,色と大きさにくらべ,形の変化を検出するための所要時間が有意に長いことが明らかにされた.

これとは別の,やはり2刺激の同異判断を求める実験では,サイン波形と鋸歯波形を配置して刺激を作成した.この実験では,波形,水平方向の周期,垂直方向の周期,振幅の4属性の各々が2値をとることができた.属性ごとの値の相違(変換)は,同異判断に相互に独立に寄与するが,その程度には大きな差異は認められなかった.むしろ,同異判断ではなく,類似性やSD評定のように各刺激を単独で評価する場合に,属性の影響が認められた.このことは,刺激を構成する属性の顕著性は存在するが,それは同異判断に影響を及ぼさないことを意味する.このことは,意外にも,刺激間の変換の顕著性は無視し得ることを示唆する.今年度は、視覚的に提示される刺激のセットとして、前年度に引き続き、顔写真を用いた学習実験と、3次元物体が配置された仮想的な空間を移動することによる地図の学習実験を実施した。1.合成顔写真の再認実験まず、刺激として用いる顔写真を合成した。元になる24枚(男性12枚、女性12枚)の顔写真を目、鼻、口、髪の4属性に分け、それらの属性を組み合わせ、合成顔写真を作成した。合成顔写真が相互にどの程度類似しているかを被験者に評定させ、多次元尺度構成法により、各合成顔写真を3次元の尺度で表現した。この3次元の尺度空間において顔写真間の距離を求め、クラスター分析を施し、相互に類似した合成顔写真のクラスターを作成した。ほぼ同一のクラスターに属する合成顔写真を用いて、記銘、再認実験を行った。その結果、顔の再認においては、各属性は比較的独立に手がかりとして用いられる傾向にあること、および属性の中では髪が最も大きく寄与していることが明らかにされた。2.地図の学習実験地理的な状況についての知識は認知地図と呼ばれるが、本研究では、未経験の地理的知識が認知地図として形成される過程を検討した。この実験では、仮想的な街路と公園をコンピュータ上で構成し、それぞれについて、ディスプレイで提示・文章で提示、出発点から目的地まで歩く視点・上空から眺める視点、の2要因を設け、それらの要因によって認知地図の学習に差が認められるか否かを検討した。その結果、ディスプレイと文章とでは、ディスプレイ提示のほうが早く学習されること、歩行と俯瞰とでは、俯瞰視点のほうが早く学習されることが明らかにされた。また、街路と公園とでは、公園の学習のほうが容易であったが、両者間の構成要素の数、想定された面積規模に差があるため、直接の比較は困難であった。今年度は,前年度に引き続き,3次元物体が配置された仮想的な空間の地図の学習実験を行うとともに,写真の大きさに関する再認実験を実施した.1.地図の学習実験構造的に類似性の高い仮想的な街路を2種類用意し,それらを1.2m×0.9mのスクリーンに投影して,被験者に6回くり返し観察・学習させた.街路の提示視点として,歩く状態に近い経路提示,上空からの観察に近い俯瞰提示の2種類,提示する視野として広,狭の2種類,テストの手がかりとして経路手がかりと俯瞰手がかりの2種類を設けた.3回のテストを行った結果,(1)6回の学習によって正答率は約25%向上すること,(2)正答率は学習とテストの間で提示の視点が一致する場合のほうが不一致の場合より高いこと,(3)経路提示では視野が狭い方が,俯瞰提示では視野が広いほうが正答率が高いこと,が明らかになった.
都市供給施設における震害の防止・軽減並びに復旧対策に関する研究

都市供給施設の地震対策としては、個々の施設の耐震化を計ることの他に、被災後に諸機能を早急に復旧させる方法を検討しておくことが重要である。本研究は、このような観点から、都市供給施設の最適な耐震対策を提起することを目的とし、これに関する総合的な研究を行ってきた。本年度行った震害の解析に関する研究として、まず、都市供給施設の耐震解析に必要となる地震波入力の設定のための研究を行い、アレー観測データに基づき波動伝播を推定する方法の提案を行った。また、震害予測や地震被害の推定に必要となる都市地盤のマイクロゾーニングを地盤の増幅特性を考慮して行うための手法の提案を行った。さらに、埋設管の地震被害の形態を明らかにするために、FEMによる2相系3次元地盤の液状化特性の解析、模型実験による液状化地盤中の埋設管の力学特性の解析、および粒状体シミュレーション解析手法による埋設管の地震時挙動の解析を行い、地震時における地盤と埋設管の相互作用に関して検討を行った。つぎに、被災した都市供給網のネットワーク特性を評価するために、本研究において提案したフラクタル理論による手法を応用した事例研究に基づく考察や固有値解析に基づく管網図形の定量化手法の提案を行った。震害予測と復旧に関する研究としては、まず、都市供給施設における地震防災体系のシステム論的考察を行い、各供給システムの共通点や相違点を明らかにするとともに、これらの相互関連を考慮した復旧方法を検討した。また、震害復旧のエキスパートシステムの運用を小型計算機を連携させて行うための手法を開発した。さらに、上水道、ガス、電気通信のネットワークシステムに関して震後の機能復旧のための復旧シミュレーションモデルを作成し、事例研究を通して、各供給システムの耐震補強対策や震後の復旧戦略に関して基礎的な情報を提供し得ることを確認した。
パーキンソン病における新規ミトコンドリア蛋白の関与:新たな治療ターゲットの確立

ミトコンドリアとパーキンソン病(PD)の関連は、いくつかの家族性PDを生じる遺伝子に関する遺伝子産物の機能の解析からも、これを示唆する成績が得られている。パーキン(PARK2)は、ユビキチン・リガーゼ(E3)と同様にミトコンドリア関連の機能を含む多目的の神経保護タンパク質として機能する。我々はパーキンに結合し、ミトコンドリアへ運ぶ新しいタンパク質Klokin 1と命名した。Klokin 1とChPFΔ996は人間のコンドロイチン重合因子(ChPF)のスプライシング変異体であるが、Klokin 1の機能はChPF/ChPFΔ996と異なっていた。Parkinは正確にミトコンドリアに局在するが、ChPF/ChPFΔ996は主にミトコンドリアの外側で限局される。我々は、Klokin 1と同様にChPF/ChPFΔ996が酸化ストレスの状況下においても培養細胞で抗アポトーシスの機能を示すことを見出した。さらにパーキンのスプライシングが酸化ストレス時には変化することを見出した。パーキンは常染色体劣性若年性パーキンソニズムの原因遺伝子として発見された。我々はこの転写産物はミトコンドリアに存在し、ミトコンドリア遺伝子の転写・複製を促進すること、細胞のアポトーシスを抑制することを見出した。パーキン蛋白自体にはミトコンドリアへの移行シグナルは存在しないことから、パーキンに結合する未知の蛋白がパーキンをミトコンドリアへ運搬する可能性が強く示唆された。我々はこの未知の蛋白を探索し、新規な遺伝子Kl-42(Klokin 1)と命名した。我々はKlokin 1はchondroitin polemerizing factor(CHPF)のsplicing variantであり、CHPFはもう一つのsplicing variantであるCHPF^Δ996とともにパーキンを糖化する作用があることを見出した。本研究では、さらに我々の見出した遺伝子の転写産物がミトコンドリア障害とどのような関連を有するのかを検討した。培養細胞系へのKl-42(Klokin 1)の導入:種々の培養細胞系にKl-42を過剰発現させ、ミトコンドリア膜電位、細胞内局在の変化を解析する。さらに培養細胞にミトコンドリアトキシンであるMPTPあるいはロテノンを添加し、これらのパラメータがどのように変化するかを検討した。Annexin V/PIを用いたフローサイトメトリー(FACS)法によりアポトーシスに対する影響を検討した結果、Klokin 1およびChPFの導入ではアポトーシスは抑制され、この効果はMPTPあるいはロテノンを添加した細胞で著明であった。以上の結果から、Klokin 1ファミリーが抗アポトーシス作用を有することが示唆された。パーキンはPARK2の原因遺伝子でいる。我々はこの未知の蛋白を探索し、新規な遺伝子をKlokin1と命名した。我々はKlokin1はchondroitin polemerizing fator (ChPF)のsplicing variantであり、ChPFはもう一つのslicing variantであるChPF△996が存在すること見出した本研究では、さらに我々の見出した遺伝子の転写産物がミトコンドリア障害とどのような関連を有するかを検討した。種々の培養細胞にKlokin1ファミリーを過剰発現させ、内因性パーキン蛋白をウエスタンブロット解析した。さらに、パーキンとKlokin1が同一の経路をたどっているかを調べるため、パーキンとKlokin1のsiRNAを用いてCell Viabilityを測定した。その結果、Klokin1ファミリーの過剰発現で、内因性パーキン蛋白の上昇が認められた。さらにパーキンをノックダウンしてKlokin1を過剰発現した場合は、生細胞数の増加が認めらけたが、逆にKlokin1をノックダウンして、パーキンを過剰発現させた場合には、生細胞数の増加は認められなかった。以上の結果より、Klokin1はパーキンをミトコンドリアに運搬するのみならず、ミトコンドリア内で抗アポトーシス作用を発揮した。さらに、Klokin1/ChPFファミリーのミトコンドリアにおける作用は、パーキンと共通した経路を介しており、パーキン欠損に伴うアポトーシスを抑制し得ることが示された。
構造柔軟性ナノ細孔体による選択的気体分離

ゲート現象を示す構造柔軟性ナノ細孔体である[Cu(bpy)_2(BF_4)_2](LPC)をもとに、金属イオン、配位子、対イオンの組み合わせを変えて、ゲート現象を示す新たな細孔性配位高分子錯体(PCP)を創製した。これらの結晶構造は2次元格子が単位となる層が積み重なり、気体の圧力に応じて層間を変化させる柔軟な構造を有することを明らかにした。組み合わせの異なるPCPはN_2やCO_2の異なる吸着挙動を示し、系統的にまとめることができた。また、LPCの耐湿性や耐熱性およびカラム実験によるCO_2分離性を調べ、実用的観点から重要なデータを得ることができた。構造や気体吸着性,及び,構造安定性がわかっているナノ細孔性MOF,[Cu(bpy)_2(BF_4)_2](bpy=4,4'-ビピリジン)は,ゲート吸着現象を示すが,これをもとに,金属としてCu^<2+>の錯体系を検討する.配位子として,トランス-4,4'-アゾビスピリジン(azpy)を,対陰イオンとしてトリフルオロメタンスルフォン酸イオン(OTf),p-トルエンスルホン酸イオン(OTs)を用いてそれらを組み合わせた錯体を合成し,構造及び気体吸着性を検討した.また,[Cu(bpy)_2(BF_4)_2]のゲート吸着のゲート圧力の制御を温度変化と溶媒処理により検討した.さらに,水蒸気吸着がゲート吸着現象に及ぼす影響について調べた.Cuとazpyを用いた錯体は,{[Cu(H_2O)_4Cu(azpy)_2(OTs)_2(H_2O)_2]、2(OTs)、2H_2O、2EtOH}_ηとして結晶を得ることができ,単結晶構造解析から2次元錯体結晶ではなく1次元錯体結晶であることが明らかになった.また,気体吸着量は多くなかったが,水蒸気と特定の有機蒸気により構造を変化させることが明らかとなった.このように有機蒸気に対して選択的気体分離機能を示すことがわかった.CuとOtfを用いた錯体は,[Cu(bpy)_2(BF_4)_2]とは異なる2段階吸着性を示し,より低い分圧での気体吸着を有することがわかった.その選択吸着性について,今後検討する必要がある.また,[Cu(bpy)_2(BF4)_2]のCO_2吸着を室温から248Kまで低温にすると吸着ゲート圧が下がることや,エタノールやメタノールで処理することにより,室温でも吸着ゲート圧が下がることを明らかにした.これによりアルコール処理と低温を組み合わせることにより,より低い分圧の二酸化炭素を選択的に吸着分離できる条件の見通しを立てることができた.ナノ細孔性MOFのうち、2D錯体[Cu(bpy)2(BF4)2](bpy=4,4'-ビピリジン)は、ゲート吸着現象を示す。また、対陰イオンとしてトリフルオロメタンスルフォン酸イオン(OTf)を用いて得られる2D錯体[cu(bpy)2(OTf)2]は、2段階ゲート吸着を示す。昨年度は、この2D錯体の金属をCuからCoに換えて、その効果を予備的に検討したが、今年度は、この物質のN2,CO2,及びO2吸着を詳細に検討し、構造が類似である[Cu(bpy)2(OTf)2]と[co(bpy)2(OTf)2]錯体の気体吸着における相違点を明らかにし、その要因を推定した。単結晶構造解析からCu2+の配位構造はヤンテラー歪みが大きく、その配位空間は[Co(bpy)2OTf)2]のものと異なることが明らかになった。これに基づきCO2吸着や02吸着において、2つの錯体系で異なる吸着挙動を示すと結論した。昨年度、[Cu(bpy)2(BF4)2]をエタノールやメタノールで処理することにより、そのCO2吸着の吸着開始圧が下がることを明らかにしたが、今年度さらにプロパノールの効果を調べた。これらの結果から、ゲート吸着開始圧力は溶媒の相互作用パラメータと相関関係があることを明らかにし、ゲート吸着機構を解く手がかりを与えた。適切な相互作用パラメータをもつ溶媒を用いることで、ゲート吸着開始圧の制御が可能であることを示唆した。2D錯体[Cu(bpy)2(BF4)2]粉末を用いるカラム吸着法により、CO2/ヘリウム混合気体からCO2のみを吸着することを確認した。CO2吸着量を定量的に評価できる方法を確立した。本年度はナノ細孔性2D錯体[Cu(bpy)_2(OTf)_2](bpy=4,4'-ビピリジン、OTf=CF_3SO_3^-)に関連する次元構造が異なる{

[Co(bpy)_2(CH_3CN)_2(H_2O)_2]・2(OTf)}(0D錯体)や{[Co(bpy)(OTf)_2(H_2O)_2]・bpy}(1D錯体)の間での固相内結晶変化について、X線回折その場測定により検討した。その結果、0D錯体は大気中のような水蒸気存在下でCH_3CN分子のみを結晶内から放出し、1D錯体になることを明らかにした。さらにその変化を速度論的に解析し、1次速度反応定数を求めた。この変化において最初に0D錯体の崩壊が起こり、その後固相内で1D錯体が生成するが、その際ゲストとして存在したOTfイオンがCoに配位すると同時に、bpy1分子がCoから外れゲスト分子になるというダイナミックな分子の移動が起きていることを明らかにした。さらに1D錯体を真空下加熱することで水分子を放出させると、ゲスト分子であったbpyがCoに配位し、[Cu(bpy)_2(OTf)_2]と同等の2D錯体に変化することがわかった。この2D錯体は[Cu(bpy)_2(OTf)_2]の窒素吸着等温線で見られる2段階吸着挙動を示した。すなわちミクロ孔フィリングとゲート現象に基づく窒素吸着である。このほかに[Cu(bpy)_2(BF_4)_2]のBF_4^-をCF_3BF_3^-にしたものやNi系の2D錯体の構造と気体吸着性を検討し、これら錯体が2次元格子を基本として積層した2次元配位高分子であり、共通して窒素吸着においてゲート現象を示すことや、この現象が錯体の構造柔軟性に起因するものであることを明らかにした。このように一群の構造柔軟性2次元配位高分子錯体の合成とゲート現象について総括した。また、[Cu(bpy)_2(BF_4)_2]粉末を用いてカラム実験を行い、CO_2吸着分離への応用において必要な基礎データを得、空気やメタンからの選択的分離作用について検討した。ヘリウムや窒素との分離はほとんど100%に近い分離機能を示した。メタンとの混合系では、メタンにより二酸化炭素分離作用の低下が見られたが、メタンの吸着はほとんどないと見積もられ、高い選択性が示された。
半導体中の偏極核スピンに関する研究

光ポンピング法により化合物半導体内に生成された超偏極(核スピンの偏極状態)の本質を明らかにするため、「光ポンピング2重共鳴システム」を開発し、超偏極の生成過程や超偏極状態での核スピン-スピン相互作用を調べた。その結果、以下の結論を得た。(1)光ポンピングによる超偏極の生成には複数の機構が存在し、その同定には偏極時間のサイト依存性が有効であることがわかった。(2)光照射により発生する核スピン-スピン相互作用の存在を初めて明らかにした。固体内の原子核スピンは通常の条件下では無偏極状態にあるが、動的核偏極技術を用いると「超偏極」と呼ばれる非平衡偏極状態を人工的に作り出すことができる。この超偏極は次世代ITにおける主要技術である半導体スピントロニクスや固体量子計算機、あるいは次世代先端分析技術である磁気共鳴型走査プローブ顕微鏡や偏極中性子散乱法などに技術革新をもたらすと期待されている。我々は、これまで半導体用の動的核偏極技術を独自開発してきた。本研究の目的は、この技術により実現した「半導体内の超偏極核スピン系」を舞台に出現する物理現象について、その本質を偏光と多重磁気共鳴技術を用いて明らかにすることである。4年計画の初年度である本年度は、下記の研究を行った。1.システムの構築と手法の開発:化合物半導体の一つ、ガリウム砒素(GaAs)を対象に、研究に必要となるシステム(装置および制御系)と手法(シーケンス)の開発を進めた。具体的には、GaAsを想定した光照射系の構築と多重共鳴プローブの開発、パルスシーケンスの最適化を行った。2.化合物半導体の超偏極状態における多重共鳴測定:前項で開発したシステムを用いて、GaAsにおける光照射下での偏極の多段転写機構について研究を開始した。本年度は、光照射下における核スピンの偏極速度の同位体効果について調査し、その結果から、光励起された電子スピンが最初の核スピンを偏極するメカニズム、特にその媒介となる超微細相互作用の特徴を明らかにした。4年計画の2年度である本年度は、下記の研究を行った。1.システムの構築と手法の開発:前年に引き続き、必要となるシステム(装置および制御系)と手法(シーケンス)の開発を行った。2.化合物半導体の超偏極状態における多重共鳴測定:前項で開発したシステムを用いて、光照射下での偏極の多段転写機構について研究を行った。本年度は、光照射下における核スピンの偏極速度のサイト依存性から、光励起された電子スピンが核スピンを偏極するときの超微細相互作用を同定する手法を開発した。また、同手法を、半絶縁性を持つ2種類の化合物半導体「鉄ドープInP」と「ノンドープGaAs」に適用した結果、前者では主に局在電子と近隣核スピンとの間のテンソル(双極子)型相互作用、後者では主に浅いドナー準位にトラップされた電子とその波動関数の中に含まれる核スピンとの間のスカラー(フェルミ接触)型相互作用が、それぞれ偏極機構となっていることが明らかとなった。

本研究の目的は、この技術により実現した「半導体内の超偏極核スピン系」を舞台に出現する物理現象について、その本質を偏光と多重磁気共鳴技術を用いて明らかにすることである。4年計画の第3年度である本年度は、下記の研究を行った。1.システムの構築と手法の開発光ポンピングと多重磁気共鳴を同時に行うことができる新規システム「光ポンピング2重共鳴システム」を新たに開発した。このシステムでは試料を伝導冷却する方式を採用することで、光により発生する熱の速やかな除去を実現した。その結果、より高強度の光の照射が可能となった。また、高周波タンク回路を真空中におくことにより、高周波放電の完全な抑制を実現した。その結果、安定した強い高周波パルスを2つのチャンネルに同時に照射することが可能となった。2.化合物半導体の超偏極状態における多重共鳴測定前項で開発したシステムを用いて、光照射下での偏極過程について研究を進めている。本年度は、GaAsにおける偏極転写プロセスのうち、光照射下で起こる核スピン間の偏極転写過程と、その原因となる核スピン-スピン相互作用について研究し、この過程に関する多くの知見を得た。固体内の原子核スピン系は通常の条件下では無偏極状態にあるが、「動的核偏極」という手法を用いると「超偏極」と呼ばれる偏極状態を人工的に生成できる。超偏極は次世代ITや先端分析技術などに技術革新をもたらすと期待されているが、こうした応用展開を目指す上でその本質の理解は欠かせない。本研究では、固体における超偏極の例として、近赤外光の照射により生成される化合物半導体内の超偏極について、その特性を核磁気共鳴法により調査した。本研究は4年計画で実施された。最終年度である本年度は、光照射下での異種核スピン間の偏極移動過程と、その原因となる核スピン-スピン相互作用について調べるため、化合物半導体GaAsを対象に、近赤外光照射下での多重共鳴測定を行った。その結果、「光により誘起される核スピン-スピン相互作用」の存在を初めて見出した。今回発見された相互作用は、「外部から強度の制御が可能である」という点において既知の相互作用とは異なっている。この特徴は、応用上重要な機能となりうるものと期待される。一方、この相互作用のメカニズムや特性についてはまだよくわかっていない部分が多い。その発現には光励起された電子が関与していると推測されるが、現時点でその詳しい機構はわかっていない。また、核スピン-スピン相互作用は核スピン間の相関を与えることから、「偏極核スピン系における秩序形成」にも影響を与えているものと考えられるが詳細は不明である。今後、これらの問題の解明が重要と思われる。
2次元量子反強磁性体の新しいモデルに対する基底状態の相図

2次元量子反強磁性体の新しいモデルとして、飾り付き正方格子上の競合する交換相互作用をもつハイゼンベルグモデルを提出し、その基底状態を調べた。この系の古典近似の基底状態はパラメーターの広い範囲で巨視的な縮重度を持ち、量子系では新しい型の基底状態を示す可能性がある。本研究では、S=1/2のモデルに対して厳密対角化の方法に依って基底状態を求め、その知見に基づいて任意のSに対する無限系の基底状態の相図について考察した。1。スピン数24の系について、周期境界条件のもとで厳密対角化の方法を用いて基底状態を求めた。モデルに含まれる1箇のパラメーターを変えていくと、7つの相が現れる。それぞれの相において、基底状態におけるスピン対相関関数を計算した。2。競合する相互作用の比が小さいときに現れる相について、摂動論を展開した。1つの副格子上のスピンはネール秩序を保持し、他の副格子上のスピンはそれらに垂直な面内でヘリカル構造をとる立体的なスピン構造を示す。3。厳密対角化の結果と摂動論の結果を総合して、無限系のこのモデルには7つの相が現れると結論した。そのうち5つは、完全に分極したフェロ相、キャントしたフェロ相、立体的スピン構造、キャントしたフェリ相、及びネール秩序をもつフェリ相である。残りの2つの相は、厳密対角化の方法で確定的な結論を得るのは困難である。以上の成果については、近いうちに雑誌論文で発表する予定である。今後、変分モンテカルロ法を適用することを計画している。1。2。3。
抑制性レセプターによるT細胞機能の抑制メカニズムの解明

慢性感染やがん組織などでは、T細胞が抑制受容体PD-1を高発現し、機能的不全(疲弊)状態に陥っている。この不全状態はPD-1などによる抑制と考えられるが、実際には他の抑制レセプターTIGITおよびLAG3などを介してもT細胞の活性化・機能の抑制が誘導されている。本研究では、これら新規抑制性受容体を介するT細胞活性化と機能の抑制メカニズムを解析することを目的とした。免疫シナプスでのLAG3およびTIGIT抑制レセプターの詳細な動態解析のため、MHC-II/抗原ペプチド、およびICAM-1をGPI型で発現させたplanar膜の上で抗原特異的T細胞を活性化させて、LAG3-GFP, TIGIT-GFPおよびPD-1-GFPの動態をTIRF顕微鏡にて解析した。LAG3およびTIGITは活性化に伴ってミクロクラスターを形成し、活性化の中心であるTCRミクロクラスターと共局在した。相互の動態と局在の関係を調べるために、異なる蛍光でラベルした分子を発現させ、LAG3-Halo/PD-1-GFP, TIGIT-Halo/PD-1-GFP等の組合せで同時蛍光解析を行い、相互関係を解析した。活性化に伴うLAG3クラスター, TIGITクラスター、TCRミクロクラスターは完全に共局存した。また、常に活性化の中心であるTCRミクロクラスターとの動態の関係を明らかにする。抗原濃度を変化させて弱い刺激で活性化させると、TCRミクロクラスターとこれら抑制レセプターのクラスターの乖離が観察され、抑制機能との関連を解析する必要がある。LAG3との共刺激によるTCR活性化シグナル分子のリン酸化状態に大きな差は見られていない。LAG3に会合する分子群をプルダウン、Mass解析を行い、多くの会合分子を得たので、抑制機能の標的候補分子として、以降解析して行く予定である。初年度の主な解析目的としての、LAG3とTIGITの分子動態を明らかにでき、更に活性化中心としてのTCRミクロクイラスターとの関連もはっきりした。次の大きな目標である抑制メカニズムに向かっては、LAG3会合分子の解析を進めており、多くの候補を得ており、これらの解析が可能な状況になっており、全体としておおむね順調にすすんでいると思われる。LAG3, TIGIT共にTCRミクロクラスターに局在することがわかったので、共局在することがT細胞抑制活性に関与するか、構造ー機能の関連を解析して明らかにする。一方、抑制機能に直接関与すると思われる会合分子の候補を数多く得たので、その解析から抑制メカニズムの解明を進めたい。これらを進めるために、LAG3, TIGITに対する抗体を加えて、機能抑制の解除が行われる際の分子動態の変化を解明する。これによって、臨床的にもこれら抑制レセプターによる療法が有効である場合の、メカニズムのエビデンスになると考えられる。
計算困難な問題への混成アプローチ:近似、乱択、並列化

何らかの利益を最大化する問題や何らかのコストを最小化する問題は実世界に遍在している。このような問題は最適化問題と呼ばれ、そのほとんどが計算困難である。計算困難な最適化問題へのアプローチとして、近似(最適な解に近い解を効率よく求めること)という手法がよく使われている。本研究でこのアプローチに乱択・並列化という2つの手法を融合して、いくつかの計算困難な最適化問題に対して既知のアルゴリズムより性能の良いアルゴリズムを設計した。(1)最大三角形詰め込み問題このNP困難な問題の近似アルゴリズムとして,近似率0.518を達成するものが知られている.本研究で,混成アプローチを用いて,この問題を解くためのよりよいアルゴリズムを設計する.(2)2-ボックスTandem複製歴再構築問題このNP困難な問題の近似アルゴリズムとして,近似率6を達成するものが知られている.本研究で,混成アプローチを用いて,この問題を解くためのよりよいアルゴリズムを設計する.(3)単純グラフにおける最大2-辺彩色問題このNP困難な問題の近似アルゴリズムとして,近似率0.814を達成するものが知られている.本研究で,混成アプローチを用いて,この問題を解くためのよりよいアルゴリズムを設計する.(4)Closest文字列と部分文字列問題この2つのNP困難な問題に対して様々なアルゴリズムが知られている.本研究で,混成アプローチを用いて,この2つの問題を解くためのよりよいアルゴリズムを設計する.(5)放射線ハイブリッドマップ問題このNP困難な問題の近似アルゴリズムとして,近似率2を達成するものが知られている.本研究で,混成アプローチを用いて,この問題を解くためのよりよいアルゴリズムを設計する.何らかの利益を最大化する問題や何らかのコストを最小化する問題は実世界に遍在している。まず,単純グラフにおける最大2-辺彩色可能部分グラフ問題の多項式時間近似アルゴリズムを1つ設計した.このアルゴリズムは時間量0(n^2m^2)を要し,近似率0.821を達成する.以前の研究で多項式時間限定の近似アルゴリズムによって達成される最高の近似率は0.814であった.次に,最大三角形詰め込み問題の確率近似アルゴリズムを設計した.このアルゴリズムは多項式時間を要し,期待近似率0.5257を達成する.以前の研究で多項式時間限定の確率近似アルゴリズムによって達成される最高の期待近似率は0.5181で,HassinとRubinsteinによって証明された.実は彼らが期待近似率0.5266の確率近似アルゴリズムを主張したが,彼らの証明に間違いがあった(本研究者によって指摘した).本研究で得た期待近似率は彼らの主張した期待近似率に近いため,彼らの間違いをある程度訂正したことになった.さらに,安全マルチキャスト鍵管理問題を解くためのアルゴリズムを設計した.このアルゴリズムは動的計画法に基づいており,時間量0(n^2)を要する.動的計画法がこの問題の解決に使えることを証明するには,この問題の深い構造をいくつか明らかにした.本研究で解明したその深い構造はこの問題に関する更なる研究に役立つことになるであろう.まず,Tandem複製歴再構築問題の多項式時間近似アルゴリズムを2つ設計した.1つは時間量O(n^9)を要し,近似率5を達成する.もう1つはより多い時間量を要するが,近似率2.5+εを達成する.以前の研究で多項式時間限定の近似アルゴリズムによって達成される最良の近似率は6であった.次に,Closest文字列問題とClosest部分文字列問題の固定パラメータアルゴリズムを設計した.この2つの問題とも多くの応用を持つが,NP困難である.以前の研究でこの2つの問題のための多項式時間限定近似アルゴリズムがいくつも設計されたが,その時間量が理論的に多項式限定であるにもかかわらず,実用的ではなかった.一方,求めたい中心文字列または中心部分文字列への距離dが小さいとき,時間量がdに関して指数的ではあるがより実用的であるようなアルゴリズム(いわゆる固定パラメータアルゴリズム)の研究も盛んに行われてきた.本研究では,以前の固定パラメータアルゴリズムよりはるかに効率的な新しいアルゴリズムを設計することに成功した.また,Closest部分文字列問題に対する新しいアルゴリズムの実用性を検証するため,それを有名な(l,d)-埋込モティーフ問題に応用して実験を行った.実験結果から,以前のアルゴリズムに比べて,新しいアルゴリズムはより速く,かつ,より正確にモティーフを見つけることができることがわかった.計算生物学において極めて重要なClosest文子列問題を解く新しい固定パラメータアルゴリズムを設計した.このアルゴリズムは以前の2-stringアプローチを拡張することによって得られた3-stringアプローチに基づいている.直感的に,2-stringアプローチで入力文字列から2つを選んで探索を始めていくのに対し,3-stringアプローチでは入力文字列から3つを選んで探索を始めていく.この新しいアルゴリズムは入力文字列のアルファベットのサイズが小さいときに,以前のアルゴリズムより高速である.たとえば,文字列のサイズが2であるとき(すなわち,2進列のとき),以前のアルゴリズムはnL+nd・8^d時間を必要とするのに対し,新しいアルゴリズムはnL+nd^3・6.731^d時間を必要とする.ここで,nは入力文字列の個数,Lは各入力文字列の長さ,dは入力距離パラメータである.

また,文字列のサイズが4であるとき(すなわち,DNAのとき),以前のアルゴリズムはnL+nd・13.922^d時間を要するのに対し,新しいアルゴリズムはnL+nd^3・13.183^d時間を要する.新しいアルゴリズムが非常に複雑であるため,その実装はまだできていない.以前の2-stringアプローチに基づくアルゴリズムがすでに実装されているので,新しいアルゴリズムを実装してからそれと以前のプログラムを同じコンピュータ上で動かせて,両者の実際の性能を比較したい.これは今後の課題の1つである.計算生物学において極めて重要な網状ネットワーク問題を解く新しいアルゴリズムを2つ設計して実装した.その1つはCMPTと呼ばれ,与えられた複数本の生物系統樹から最少網状点を持つ網状ネットワークを構築する.もう1つはMaafBと呼ばれ,与えられた複数本の生物系統樹から網状ネットワークの最小辺数の下界を出力する.CMPTの時間量は0(k^2n3^<d">十kn6^d2^<-d">+(d-1)^<d-d'+2>6^<d'>2^<-d">)である.ここで,kは入力生物系統樹の本数で,nは各入力生物系統樹の頂点数で,dは入力生物系統樹全体の最大無閉路共通森の連結成分数で,d'は入力生物系統樹全体の最大共通森の連結成分数で,d"は入力生物系統樹の中で最大のrSPR距離を持つ2本の入力生物系統樹間のrSPR距離である.CMPTは複数本の生物系統樹から最少網状点を持つ網状ネットワークを構築する初めてのプログラムである.また,実際の応用でdとd'が近いので,CMPTは実用的なプログラムでもある.さらに,CMPTは入力生物系統樹全体の最大無閉路共通森をすべて列挙することができる.MaafBはCMPTを呼び出して入力生物系統樹全体の最大無閉路共通森をすべて列挙してその性質を調べることによって網状ネットワークの最少辺数の自明ではない下界を計算する.網状ネットワークの最少辺数の自明ではない下界としてRH下界というものが既に知られていたが,MaafBがRH下界よりも大きい下界を求めることができる.その上,MaafBは整数線形計画問題を解くソフトウエアを必要としないので,RH下界を求める以前のプログラムよりも高速である.さらに,MaafBを利用すれば,RH下界を以前よりも高速に求めることができる.その結果,いつもRH下界以上の下界を出力する高速なプログラムを得ることができる.