hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
戦後アジアの経済発展の環境史的研究－資源・エネルギー貿易の構造分析を中心に

本研究では、第二次大戦後のアジアにおける高度経済成長の資源・エネルギー的基盤を検討し、その地球環境への影響について考察した。成長アジアが近年の世界経済の「化石資源」化を主導したこと、自由貿易と開発主義がそれに大きく貢献したこと、同時に、アジアがエネルギー節約型技術をリードし、化石資源や食糧の自由な貿易によって高度成長と都市化を実現したことが、水やバイオマス・エネルギーのような非貿易財に近い資源の枯渇を招いたことも明らかになった。これらの因果関係を歴史的に実証することは簡単ではないが、問題の所在と研究課題が明らかになり、一部のテーマについて実証研究を進めることができた。本年度は、やや予定を変更し、他のプロジェクトとの連携によって計6回の研究会や国際ワークショップを開催した。(1)2012年7月27日には、研究代表者[杉原]が総括責任者であった『講座生存基盤論』(全6巻)中4巻の講評会を、京都大学東南アジア研究所と共催で行い、数十名の参加を得て、杉原と佐藤(連携研究者)が報告した。(2)同7月28日に、本科研の第1回研究会を行い、『講座生存基盤論5生存基盤指数』(2012年)の講評と、そこで開発された方法の本研究への適用可能性を議論した。佐藤の報告や、矢口克也氏の講評を中心に、生存基盤指数の作成の過程で明らかになった多くの問題点を共有した。(3)2013年1月11-12日には、京都大学東南アジア研究所とコーネル大学の合同ワークショップを共催し、第1セッションを杉原がコーディネートし、東南アジア地域の歴史的径路依存性について議論した。(4)1月13日に、石川(研究分担者)のプロジェクト(基盤S)との共催で合同研究会を開催し、杉原が東南アジアの第一次産品輸出経済の発展過程におけるバイオマス起源の第一次産品と、石油などの化石資源の相対的比重とその相互関係を論じた。(5)2月2日には、本科研の第2回研究会を行い、生存基盤指数への批判への対応を中心に、本研究の方向性を議論した。(6)同日、『講座生存基盤論』の残りの2巻の講評会を、京都大学東南アジア研究所との共催で行い、同じく数十名の参加を得て、杉原が報告した。以上のように、初年度は、生存基盤論の構築に関わってきた杉原、石川、佐藤が主導し、その成果をいかに吸収し、東アジアを含めた資源・エネルギー利用史に拡大していくかを議論した。杉原研究室では戦後アジア太平洋に関する貿易統計の入力を行い、それを一部利用して、2012年11月にハーバード大学で環太平洋経済圏の興隆について報告した。その他の個別研究もほぼ順調に進んでいる。平成26年度は、25年度に行った生存基盤論のレビューから、経済史研究および地球環境の持続性に関する研究に重点を移し、他のプロジェクトとの連携によって計9回の研究会や国際ワークショップを開催した。主なものは次のとおり。18月にRoy bin Wong (UCLA)を招いてセミナーを行うとともに、勤勉革命についての論文“Industrious Revolutions in Early Modern World History"を共同執筆した(Cambridge World Historyに収録の予定)。22013年初めに刊行されたAustin and Sugihara eds, Labour-intensiveIndustrialziation in Global History (Routledge)の書評会を、多くの執筆者の参加を得て2回にわたって開催し、有益なコメントを得た。311月にTirthankar Roy (LSE)氏を招いてセミナーを行い、植民地期インドで20世紀初頭以降、しだいに遠隔地貿易利害が衰退し、国内市場を仕切る商人利害が台頭したこと、それが独立後のインド経済に与えた影響を議論した。42014年1月には、日本学術会議主催の学術フォーラム「アジアの経済発展と地球環境の将来」を組織し、本研究の構想と成果の一部を中間報告した。53月に「長期の19世紀」における東南アジア、中国、世界経済に関するワークショップを開催し、アジアにおける地域交易比率の推計から、アジアの長期経済発展径路の存在と、植民地期をくぐりぬける径路の連続性を検証しようとした。4以外はいずれも、アジアの長期経済発展径路の存在を、環境史的基盤を意識しながら検証する経済史的研究である。杉原研究室では、引き続き貿易統計の入力を行った。平成27年度は、戦後アジアの資源基盤の分析をまとめたい。本年度は、経済史研究および地球環境の持続性に関する研究を並行して行い、内外で最初の本格的な成果を発表した。具体的には、他のプロジェクトとの連携によって計9回の研究会(久保の報告を含む)を開催した。以上の成果発表では十分にカバーできていない、戦後アジアの資源基盤の分析の成果も、できるだけ早くまとめたい。26年度が最終年度であるため、記入しない。経済史26年度が最終年度であるため、記入しない。

これまで生存基盤研究に関わってこなかった東アジア経済史の研究者を播きこんで、問題意識を共有することに重点を置いたので、現在のところ、本研究の直接の成果の出方はやや偏っているが、当初から予想されたことであり、全体としては順調に進んでいると判断する。(1)研究会などをつうじて研究分担者との問題意識の共有が進んだ(ただし、結果的に戦後研究に集中できなかった)。とくに労働集約型工業化論と、資源・エネルギー節約への動機との関係が従来よりも明確になった。また、この問題への接近にとって貿易・交易統計がどのように使えるかについても、ある程度の展望が得られた。(2)研究代表者の研究室でのデータ入力が進んだ。現在のところ、依然として貿易統計の入力が基本であるが、他の経済統計との照合も進めている。(3)日本学術会議におけるフューチャー・アース(地球環境の持続性をめぐる国際的な取り組み)への取り組みに、研究代表者が関与を深めることになり、多くの国際会議や理系研究者との対話の場を得た。それにより、地球環境の持続性にとってのアジアの経済発展の意義という問題設定がクリアになった。以上から、当初の計画とはいささか異なる活動にはなったが、全体としては、戦後アジア環境経済史の枠組みを作るという研究の最終目的に向かって、おおむね順調に進んでいると判断する。26年度が最終年度であるため、記入しない。これまで基礎的な認識を得るために、統計などのデータ・ベースに集中してきたが、今年度は資源・エネルギー政策関係の二次文献や資料にも視野を拡大して、東アジアの環境経済史研究を進めたい。一方で、フューチャー・アースでの議論から分析枠組みについての認識が深まり、他方でデータ入力が進んだが、肝心の戦後アジアの環境経済史研究そのものの枠組みがなお明確でない。平成26年度は、引き続き、国内研究会をできるだけ定期的に行うとともに、日本学術会議や,国際イニシアティブであるFuture Earthの活動との関連で、本研究の成果の一部を発表する。と同時に、資料の収集、加工を継続する。資料調査については、少なくとも2名が海外で調査、資料収集を行う。また、9月には杉原、小堀がジュネーヴでの国際会議に出席し、本テーマについての報告を行う。杉原は、Cambridge History of the World (Cambridge University Press)に収録される予定の、「工業化の世界史的普及とその地球環境の持続性にとっての意義」について執筆を進める。メンバー全員が、何らかのかたちで中間的成果を発表する。海外出張の清算が送金の事情から遅れた結果為替レートが変化し、若干の経費が繰越になったが、研究上重要な変更の結果ではない。今年度の海外出張でも、こうした可能性を考慮に入れて計画を立てたい。杉原研究室で作業していただいているアシスタントの経費が抑えられたため、資金に余裕が出来たので繰越可能な本研究費の一部を繰越した。ただし本研究そのものが滞ったわけではない。
教授者に依存しない小学校プログラミング教育教材の研究開発

2020年4月から小学校でプログラミング教育が必修化されることに伴い,各地で小学生向けプログラミング教室が開催されている。しかし,これら取組みの多くでは,その学習効果が定量的に示されておらず,また農村部での実施可能性について検討されていない。そこで本研究では,教授者の専門性と経験および教育スタッフ数に対する児童数の割合が学習効果に与える影響が少ない小学校プログラミング教育教材の研究開発を行う。さらに本教材の学習効果を測定する指標としてアルゴリズム学習の評価基準を開発する。
アミノ酸による細胞内カルシウム上昇を介した情報伝達経路の解析

本研究は、細胞のアミノ酸感知機構へのCa2+の役割およびその細胞応答を明らかにすることを目的としている。アミノ酸飢餓した細胞に、アミノ酸を投与することで細胞外からCa2+が流入し、細胞内のCa2+濃度が上昇する。この機構に関して、種々の阻害剤を用いた解析により、Amiloride感受性の因子を介してCa2+濃度が上昇することが分かった。また、流入したCa2+により細胞内アミノ酸応答経路の主要因子mTORC1がどのように調節をうけるかを解析した結果、mTORC1活性化因子として知られるRheb GTPaseの働きにCa2+が関わることが判明し、Ca2+による新規mTORC1制御機構が示唆された。本研究は、細胞のアミノ酸感知機構へのCa2+の役割とその細胞応答を明らかにすることを目指している。本年度は以下の点について実施した。1)アミノ酸依存的Ca2+流入に関わる因子の探索細胞にアミノ酸混合液を投与すると細胞外からのCa2+流入が促進される現象を見出している。種々のCa2+チャネル阻害剤を用いて、Ca2+流入が阻害されるかを検討した結果、amilorideによりCa2+流入及びmTORC1活性化の阻害がみられた。2) Ca2+のmTORC1経路作用点の解析mTORC1活性化機構としてアミノ酸依存的なリソソーム局在化が初期ステップとして重要であるが、Ca2+の作用点がmTORC1のリソソーム局在化以降のステップであると考えられる結果が得られた。またmTORC1活性化因子Rhebを過剰発現系した場合では、Ca2+キレート剤によるmTORC1活性抑制効果はみられなくなった。これらのことから、Ca2+がmTORC1-Rhebの相互作用を制御している可能性が示唆された。3)アミノ酸によるCa2+上昇の生理的意義の解析アミノ酸によるCa2+上昇による細胞内応答の1つとして、細胞内Ca2+結合タンパク質ALG-2とその相互作用候補因子の結合の意義について解析した。当初予定していた相互作用候補因子hVps15はALG-2との結合能が非常に弱く解析が困難であると判断した。別の因子としてALG-2との結合が示されたMISSLに着目した。アミノ酸混合液の投与によるCa2+上昇の結果、MISSLはALG-2依存的に小胞体出芽部位へ集積することが判明し、MISSLはALG-2と共同して細胞内の分泌過程を制御することが示唆された。このことはアミノ酸による細胞内Ca2+上昇が細胞内の分泌過程を制御して細胞外分泌に影響を及ぼす新たな可能性を示唆する。本年度に計画していたCa2+流入に関わる因子の同定に向けて複数のCa2+チャネル阻害剤を使用した結果、amiloride感受性のCa2+チャネルが当該の因子である可能性が得られた。さらにamirolideによってアミノ酸依存的なmTORC1活性化も阻害されることや、この阻害効果が細胞外のCa2+を除去した条件では起こらなくなることからも、amiloride感受性のCa2+チャネルが深く関わることが判明したことは大きな親展であった。Ca2+のmTORC1経路への作用点についてCa2+キレート剤によりアミノ酸依存的なCa2+上昇を抑制した条件でも、mTORC1のリソソーム局在化に影響はないことが分かった。さらに1.恒常的活性化型Rag GTPase, 2.恒常的活性化型Rheb GTPaseにより、それぞれ人工的にmTORC1活性化状態を作った場合、1の場合にはBAPTA-AMによるmTORC1活性の低下がみられたが、2の場合にはみられなかった。これらのことはCa2+がmTORC1活性化ステップの内、mTORC1-Rhebの結合を制御する可能性を示唆しており、今後解析を進める上で重要な知見が得られた。アミノ酸によるCa2+上昇がCa2+結合タンパク質ALG-2を介した制御に関わる可能性を調べるために、当初hVps15との結合に着目したが、細胞内でのこれらの結合は非常に弱く、詳細な解析を断念した。代わりにALG-2との結合がみられた新規相互作用因子MISSLに着目して解析を進めた。RNA干渉法によってMISSLを発現抑制した結果、MISSLがERESやゴルジ体の局在に影響を及ぼすことが示唆された。さらに、分泌型アルカリフォスファターゼをモデルタンパク質として分泌過程への影響を評価したところ、MISSLとALG-2とが共同して分泌経路を正に制御していることが判明した。本研究は、細胞のアミノ酸感知機構へのCa2+の役割とその細胞応答を明らかにすることを目的としている。本年度は以下の点について解析を進めた。1)アミノ酸依存的Ca2+流入に関わる因子の探索前年度の解析結果から、Amiloride感受性のCa2+チャネルがアミノ酸依存的なCa2+流入に関わると推察された。そこでさらに目的のAmiloride感受性のCa2+チャネルについての情報を得るために、Amilorideが阻害する既知Ca2+チャネルの特異的阻害剤を用いて同様の解析を行ったところ、TRPチャネルが関与することが示唆された。これらの候補について、CRISPR/Cas9によるゲノム編集を用いてノックアウトした細胞株を複数作出してmTORC1の活性化への影響を調べた。そのうち幾つかについてはアミノ酸依存的なmTORC1活性化の低下が観察されており、これらがアミノ酸依存的なCa2+流入に関わる因子である可能性が高い。2)Ca2+によるmTORC1

経路作用点の解析昨年度の解析から、Ca2+の作用点がmTORC1のリソソーム局在以降のステップであること、またRheb過剰発現によりCa2+キレートの効果が失われることから、RhebによるmTORC1活性化ステップがCa2+の調節を受ける可能性が考えられた。そこで、Rhebの野生型と恒常的活性化型を発現する細胞を作出して、アミノ酸による刺激時のCa2+の影響について解析したところ、mTORC1とRhebとの共局在にCa2+が関わる可能性が示唆された。また、恒常的活性化型Rheb発現細胞においてはCa2+キレートによるmTORC1活性の低下がみられなくなった。これらのことは、RhebによるmTORC1活性化のステップにCa2+が関わることを強く示唆する。本研究は、細胞のアミノ酸感知機構へのCa2+の役割およびその細胞応答を明らかにすることを目的としている。アミノ酸飢餓した細胞に、アミノ酸を投与することで細胞外からCa2+が流入し、細胞内のCa2+濃度が上昇する。この機構に関して、種々の阻害剤を用いた解析により、Amiloride感受性の因子を介してCa2+濃度が上昇することが分かった。また、流入したCa2+により細胞内アミノ酸応答経路の主要因子mTORC1がどのように調節をうけるかを解析した結果、mTORC1活性化因子として知られるRheb GTPaseの働きにCa2+が関わることが判明し、Ca2+による新規mTORC1制御機構が示唆された。Ca2+チャネルの分子的実体の特定には至っていないため、今後RNA干渉法や遺伝子破壊を利用した方法により具体的な分子の特定を急ぐ。amilorideはT型Ca2+チャネルやTRPチャネル、上皮性Na+チャネルなど複数のチャネルを阻害することが知られている。このうちT型Ca2+チャネルや上皮性Na2+チャネルの特異的阻害剤ではCa2+の上昇は阻害されなかったため、TRPチャネルの関与が考えられるが、このTRPチャネルに対する特異的阻害剤はないため、RNA干渉法による発現抑制やCRISPR/Cas9による遺伝子破壊を行うことで、このTRPチャネルの関与の検証をすすめる。Ca2+のmTORC1経路への作用点については、前年度に行った解析結果を踏まえて、mTORC1-Rhebの結合に焦点を当て解析をすすめる。具体的にはRheb-mTORC1の共局在への影響を調べる。また、生化学的な解析としてmTORC1-Rhebの共免疫沈降実験により、結合の違いについても解析をすすめる。さらに、Ca2+キレート剤の処理の有無によりmTORC1の触媒活性に影響を与える可能性について、in vitroキナーゼ活性評価系によっても検証を進める予定である。以上の解析結果を併せて、mTORC1活性化機構におけるCa2+流入の意義についての分子レベルでの詳細な理解につなげる予定である。MISSLとALG-2とが共同して輸送過程を制御する可能性を明らかにするために、今後具体的な分子機構を明らかにする必要がある。質量分析計を用いた解析をから、MISSLの結合候補因子として得られた分子に焦点を当て、MISSLの機能解析とその作用機序について解析を進める。
コンテンツ配信管理システムに関する統合的セキュリティ技術の研究

構造をもつコンテンツの配信管理システムにおけるセキュリティの問題に関して研究を行い以下のような成果を得た.【コンテンツの構造のモデル化】抽象的なモデルとしてラベルつき有向グラフ(特に,有向木)を,具体的なモデルとしてXMLで記述できるクラスを考えた.【コンテンツ取得権限の管理法の提案と実装】コンテンツがもつ木構造が表す意味として,根から葉までの経路が一つのストーリーを表しており,内部頂点がストーリーの分岐を表している場合などがある.そのようなコンテンツの各頂点にアクセス権を付与するとき,例えばストーリーの整合性を保証できるよう,頂点間のアクセス権の共起性を考慮できることが望ましい.本研究では,コンテンツの木構造が表す意味と,あらかじめ指定された共起性とに矛盾しないように,各頂点にアクセス権を付与する手順を与えた.さらに,XMLで記述されたコンテンツに対し,提案した手順を実装した.【コンテンツ配信法の提案と検証】取得権限をもつ加入者が配信者によって不当に排除されることは望ましくない.本研究では,配信者が加入者を排除する正当な理由として,その加入者が海賊版復号器の作成に携わった不正者である等,放送型有料配信に適した理由を対象とし,不当排除を防止した加入者排除機能とブラックボックス型不正者追跡機能をもつ配信法を提案した.提案法では,信用できる第三の機関が,鍵管理と,(不正)排除への対応,不正者追跡を行う.また,提案法の安全性を,エルガマル暗号の安全性と離散対数問題の困難性の仮定の下で検証した.提案法の配信に関する効率は,従来の配信法のうち最も効率のよいものと同程度である.【提案したコンテンツ配信管理法の評価実験】従来提案されている放送型コンテンツ配信法のうち安全性の高い配信法に対して,配信に必要な放送量を削減する改良法を提案した.また,改良後の性能を計算機を用いて評価し,その向上を確認した.構造をもつコンテンツの配信管理システムにおけるセキュリティの問題に関して研究を行い以下のような成果を得た.【コンテンツの構造のモデル化】抽象的なモデルとしてラベルつき有向グラフ(特に,有向木)を,具体的なモデルとしてXMLで記述できるクラスを考えた.【コンテンツ取得権限の管理法の提案と実装】コンテンツがもつ木構造が表す意味として,根から葉までの経路が一つのストーリーを表しており,内部頂点がストーリーの分岐を表している場合などがある.そのようなコンテンツの各頂点にアクセス権を付与するとき,例えばストーリーの整合性を保証できるよう,頂点間のアクセス権の共起性を考慮できることが望ましい.本研究では,コンテンツの木構造が表す意味と,あらかじめ指定された共起性とに矛盾しないように,各頂点にアクセス権を付与する手順を与えた.さらに,XMLで記述されたコンテンツに対し,提案した手順を実装した.【コンテンツ配信法の提案と検証】取得権限をもつ加入者が配信者によって不当に排除されることは望ましくない.本研究では,配信者が加入者を排除する正当な理由として,その加入者が海賊版復号器の作成に携わった不正者である等,放送型有料配信に適した理由を対象とし,不当排除を防止した加入者排除機能とブラックボックス型不正者追跡機能をもつ配信法を提案した.提案法では,信用できる第三の機関が,鍵管理と,(不正)排除への対応,不正者追跡を行う.また,提案法の安全性を,エルガマル暗号の安全性と離散対数問題の困難性の仮定の下で検証した.提案法の配信に関する効率は,従来の配信法のうち最も効率のよいものと同程度である.【提案したコンテンツ配信管理法の評価実験】従来提案されている放送型コンテンツ配信法のうち安全性の高い配信法に対して,配信に必要な放送量を削減する改良法を提案した.また,改良後の性能を計算機を用いて評価し,その向上を確認した.
膜小管を使った細胞内輸送の分子機構

分泌型タンパク質は、合成されたのち細胞内輸送システムによって細胞の外へと運搬される。輸送システムにおいて積み荷は主に小胞体から形成される輸送小胞に詰め込まれた形で運ばれることがよく知られているが、そのほかに小管状の構造物が小胞体近傍にしばしば観察されており、小管を介した輸送も示唆されていた。本研究では小管の形成を細胞内で観察し、YIF1A, YIPF5などの膜タンパク質が小管に局在していることを示した。小胞体からシスゴルジにかけての初期の分泌経路においては、輸送小胞だけでなく小管状の膜構造物がしばしば観察される。この小管の物質輸送への関連を調べるため、まず膜小管に局在している膜蛋白質に着目し、その性質を調べることとした。まず始めに、人工的に細胞内で膜小管の形成を観察できる条件を検討した。Arf GTPaseの阻害という観点からbrefeldin A、フッ化アルミニウム等の薬剤処理を行なった。処理後の細胞を観察した結果、適当な時間これらの試薬に曝露することでゴルジ体を中心とした激しい小管の形成が見られた。従って、この条件において小管上に集積する分子について探索し機能を検討することで、本申請研究の目的が果たされるのではないかと考えて以下の実験を行なった。小胞輸送においては、小胞の融合にrab GTPaseが重要な役割を果たす。特に、rab1, 2は、哺乳動物細胞において小胞体からゴルジ体への輸送に機能するとされ、rab1については小管膜上に局在するとの報告がある。膜貫通蛋白質であり、酵母においてrab1との相互作用の報告されているYPF5に着目し、20年度は動物細胞における機能解析を行なった。YIPF5と、哺乳動物においてもう一種類の相同蛋白質であるYIFIAに関して抗体を作成し、局在の解析を行なったところ、上記の条件において膜小管への局在が観察された。また、YIPF5, YIFIAに対するsiRNAによりゴルジ体の形態が崩壊するという結果を得た。これらの結果は、YIP5F, YIFIAがゴルジ体周辺の膜成分の輸送に関わることを示唆しており、具体的にどのような物質の輸送に機能するのか21年度引き続き検討を進める予定である。細胞内の物流経路として、小胞による物質輸送だけでなく膜小管による直接の物質輸送を想定し、解析した。前年度までに、モデルとして膜小管の形成過程がフッ化アルミニウムやbrefeldin Aなどの薬剤処理にて再現できており、小胞体からゴルジ体にかけてリサイクリングする膜タンパク質であるYIPF5, YIF1Aが互いに相互作用しつつ小管膜上に局在していることが示されていた。YIPF5,YIF1Aはrab結合タンパク質として酵母で見いだされたタンパク質であり、申請者らの作成した抗体により小胞体・ゴルジ体・中間区画に分布することが細胞分画および免疫染色にて示された。YIPF5,YIF1Aのノックダウンによりゴルジ体の分散が見られたが、生細胞を用いた実験系において細胞内輸送に目立った変化は認められなかった。ただし、COP1小胞の構成分子であるbeta-COPが細胞質に分布するようになっており、COP1小胞を介した輸送との関わりが示唆された。一方で、細胞を界面活性剤処理することでセミインタクト細胞とし、細胞質成分などの添加により細胞内輸送を再現する実験により、YIP1Aが特にゴルジ体から小胞体への逆行輸送に関わっていることが示唆された。従って、本研究によりYIPF5,YIF1Aが小胞体・ゴルジ体間を小管に載ってリサイクリングしつつ細胞内輸送の調節因子として働いていることが示された。
孔形成タンパク質の多量体化機構の解明

孔形成タンパク質は細胞表面で多量体化することによって膜孔を形成し、細胞を破壊する。本研究では、X線小角散乱、X線結晶構造解析法によって、膜孔形成多量体の多量体化における構造変化及び多量体の構造を明らかとした。X線小角散乱測定より海産無脊椎動物グミ由来溶血性レクチンは、まず初めに最小単位である7量体を形成し、その後、さらに7量体が3分子会合することによって21量体を形成すること、また、界面活性剤によって7量体に解離することを見出した。これらのことから界面活性剤存在下での結晶化を試み、良好な回折点を生じる結晶を得ることに成功した。細胞表面で膜孔を形成して細胞を破壊する孔形成タンパク質が、疾病の原因となるなど注目されている。本研究では、孔形成タンパク質の多量体化機構の解明を目的とした。試料としては、海産無脊椎動物グミ由来レクチンCEL-III、黄色ブドウ球菌由来ロイコシジン、及びCEL-IIIに高い相同性を示すサンゴ由来タンパク質(AML)を用いた。CEL-IIIは、前年度までに多量体化における構造変化の測定をX線小角散乱法(SAXS)によって行った。本年度はSAXS測定によって得られた散乱曲線から、孔形成多量体のモデル構造の構築を行ったところ、最小の膜孔形成単位である七量体がさらに三分子会合したモデル構造を構築することに成功した。このことから、界面活性剤非存在下ではCEL-IIIは21量体を形成し、最小単位の膜孔形成多量体が会合していると考えられた。ロイコシジンは、前年度までにin vitroでの多量体化条件として、有機溶媒であるMPD存在下での多量体化を確認している。そこで、よりin vivoの環境に近い構造解析のためウサギ赤血球を溶血させ、その膜画分からの膜孔形成多量体の回収を試みた。赤血球にロイコシジンを加えたところ溶血活性を確認し、界面活性剤を用いた可溶化を行ったが、ウサギ血由来の他のタンパク質を除くことが困難で単一に精製するまでには至っていない。今後、精製法を確立する予定である。AMLは、高いアミノ酸配列相同性を示す2つの遺伝子が発見されている。そこで、両方のリコンビナントタンパク質としての生産を試みた。当初、タンパク質全長の生産を試みたが、多量体を強く形成することから、それらタンパク質のうち、多量体化に寄与すると考えられる部分を切除し、糖認識ドメインのみの生産を行った。その結果、両タンパク質の部分的な発現・精製に成功し、糖特異性を明らかとした。本研究では病気の原因ともなる孔形成タンパク質の構造解明と孔形成機構の解明を目的としている。孔形成タンパク質とは黄色ブドウ球菌や海産無脊椎動物(ナマコやサンゴ)が生産するタンパク質で、赤血球や白血球の表面を認識・結合し、複数の分子がくっつく多量体化を経て膜に孔を形成する。孔の形成によって、赤血球や白血球の溶解が起こることから溶血性タンパク質とも呼ばれている。それらが単一の分子で存在している時の立体構造は幾例か報告されているが、多量体化状態での構造報告はほとんどない。研究代表者は試料にナマコ由来溶血性レクチンCEL-III,黄色ブドウ球菌由来ロイコシジン、サンゴ由来CEL-III相同タンパク質を用いて実験を行った。単一に精製することに成功しているCEL-IIIを用いて時分割X線小角散乱測定を行った。その結果、CEL-IIIは界面活性剤存在下でも解離しない最小単位の多量体構造の形成を経て、さらに大きな多量体を形成していることが明らかとなった。黄色ブドウ球菌由来ロイコシジンは遺伝子組換えタンパク質として大腸菌を宿主に用いて生産し、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で単一のバンドを示すまでに精製することに成功し、in vitroでの多量体化条件として、有機溶媒3-メチル-1,5-ペンタンジオール(MPD)存在下での多量体形成をX線小角散乱測定及び動的光散乱測定によって見出した。CEL-IIIにアミノ酸配列相同性を示すタンパク質としてサンゴ由来レクチン(AML)を見出し、遺伝子組換えタンパク質として生産することに成功し、その糖特異性を明らかとした。ストップドフローX線小角散乱測定を行い、多量体化における分子量及びギニエ半径(Rg)を求めることに成功し、また中間体の存在を明らかとしている。しかしながら現在までにモデル構造の構築には至っていないがおおむね順調に進んでいる。X線結晶構造解析を目指した多量体の結晶化はいくつかの結晶を得ることに成功しており、初期の回折測定データが得られている。今後、分解能の向上のために、さらなる結晶化条件の検討を行う。黄色ブドウ

球菌由来ロイコシジンのin vitroでの多量多化条件の探索に成功しており、順調に進展している。サンゴ由来レクチンの生産にも成功しており、糖特異性を明らかとしている。以上のことから、おおむね順調に進展している。CEL-IIIに関しては引き続きモデル構造の構築を行う。ロイコシジンは多量体化条件が明らかとなっていることから放射光施設(SPring-8)でのX線小角散乱測定を行う。より生体と近い条件での多量体試料を得るために、赤血球を溶血し、その赤血球膜からロイコシジン多量体を回収して、構造解析を行う。サンゴ由来レクチンは凝集体の形成が顕著で多量体化の測定が困難であると考えられている。そこで、多量体化に関与する部分のアミノ酸を削除した変異体を作成し、X線結晶構造解析により糖結合ドメインの構造を明らかにする。試料を調製するための培養試薬・精製用試薬・カラム等の消耗品を購入する。研究成果の発表のために外国旅費・国内旅費を申請する。放射光施設を利用して測定するため、その使用料にあてる。
湖水環境と住民生活に関する環境社会学的研究

本研究は、(1)伝統的な地域社会(共同体)が、湖水環境を保全するために住民の行動や価値規範をいかに規制してきたか、(2)都市化や産業化などの地域社会の変化が地域社会のまとまりを解体し、その結果、湖水環境を守ろうとする住民の生活体系、価値体系をどのように押し流してしまったか、を明らかにしたものである。とくに、本研究では、米国の人間生態学的アプローチ(POETSモデル)を用いて、湖水環境(E)が、人口(P)、技術(T)、経済社会政治組織(O)、シンボルとしての価値文化(S)とどのように有機的に結合し、それぞれの要因の変化が他の要因にどのような影響を与えるかを実証的に明らかにした。そして、従来の自然科学的アプローチによる「湖水環境の質(quality of water)」ではなく、人間認識による「文化としての湖水環境の質」、すなわち、湖水環境の社会的次元についての分析を行なった。具体的には、まず、米国における環境社会学の研究動向についての文献検索を行ない、その理論的枠組と調査の日本での妥協性を検証した。その後、比較研究の対象(地域)を、(1)急激に都市化する伝統的漁村社会の例として、大津市堅田柳田地区の全世帯主(209名)と小番城地区漁民(111名)、(2)都市サラリーマンのためのベットタウンの例として、大津市堅田衣川台地区の全世帯主(235名)、(3)都市部から比較的遠隔にある伝統的漁村の例として、滋賀県湖北町尾上地区の全世帯主(93名)とし、それぞれ、面接調査を実施した。その結果、湖水環境の悪化は、単に工場廃水、農薬汚染、生活用水などの物理的要因によるだけでなく、伝統的な価値規範の喪失や新規住民の流入による地域共同体意識の低下が、湖水環境の悪化と強く関連することが明らかになった。本研究は,人間生体学的アプローチ(満田久義, 1987,『村落社会体系論』,ミネルヴァ書房)を用いて,湖水環境と入口,産業技術,経済社会政治組織,シンボルとしての文化が,いかにして,自然-人間システムを構成し,機能しあっているのかを明らかにするもので,琵琶湖流域系を対照に調査研究を行った.とくに,比較研究を行うために,(1)汚染の進行している南湖の堅田漁協(小番域地区),(2)比較的汚染が少ない北湖の尾上漁協(尾上地区)さらに, (3)サラリーマンのベッドタウンとして開かれた衣川台団地(衣川地区)の三地域を対照に,同一の理論枠組,調査票を用いて実地調査を実施した.その結果,湖水環境の悪化は単に向上汚水,農薬汚染,生活用水など自然科学的理由によるだけではなく,伝統的な価値規範の喪失や新規住民の流入による地域共同体意識の低下が,湖水環境の悪化を強く関連があることが実証された.さらに,今後の制作課題として,新しい地域社会の変動に対応した環境倫理の想像が試みられた.このように,本研究は湖水環境と住民生活に関する環境社会学的研究のひとつの試みとして評価できる.昭和63年度の調査研究としては、志賀県湖北町尾上地区全世帯93名を対象に、伝統的漁村集落における住民の湖水環境との関わりや評価について面接調査した。その結果、尾上地区には「おこない」にみられるように伝統的な文化が根強く残っており、そして、住民の高い定着性とともに、湖水環境を守る村落社会の共同的な規範も存続してきた。漁民と非漁民との環境意識を比較したところ、一般論としては全く差がないのに、個別論で直接、利害関心が関連するような項目については両者に大きな差がみられた。

そして、近年の漁業の衰退と都市化の進展は、この伝統的な漁村社会に存続してきた環境倫理を押し流し始めている。とくに、この文化的な変化は、物理的原因以外の湖水汚染のもうひとつの原因となっている。ここに、DuncanのPOETSモデルの典型を実証することができる。今後の町づくりと環境保全との関係を問うたところ、観光開発への強い要望が示された。この観光開発に対する態度は、漁民と非漁民、さらに、漁民の内部でも遊漁民と定置網関係者で意見が異なっている。今後、町づくりをすすめていく上で大きな障害となる。
遷移金属酸化物結晶の電子・欠陥構造に基づくエネルギー変換デバイスの材料設計

固体酸化物形燃料電池(SOFC)の正極材料として(La,Sr)(Co,Fe)O3系材料(LSCF)や(La,Sr)MnO3(LSM)が広く用いられている。同材料の電極反応については種々の実験手法により評価がなされているが,実際のデバイス作動条件下における化学状態を直接観測した例はほとんどない。我々はこれまでに,高温で雰囲気・印加電圧を制御しながらX線吸収分光測定を行うことができる高温電気化学in situ XAFS測定装置を作製し,その測定および解析方法の確立に成功している。本研究ではこれを適応しLSCFおよびLSM緻密薄膜をモデル電極とし、XAFS測定を用いた電子構造解析からデバイス作動条件下の酸素ポテンシャル分布の評価を行い,同材料における電極反応機構の解明を目指した。開回路状態では電極内部には酸素ポテンシャル勾配は生じないため、空気/電極/電解質の酸素ポテンシャルは酸素分圧p(O2)gasに依存する。電極に過電圧がかかっているときは、電極内に酸素ポテンシャル勾配が発生する。この酸素ポテンシャル勾配は反応の律速過程に応じて空気/電極または電極/電解質界面および電極内部で変化すると考えられる。電極内部における化学ポテンシャル勾配はXANES吸収端位置のシフト量に対応している。シフト量と酸素分圧、電極過電圧の関係を求めた結果LSCFにおいて開回路状態で酸素分圧を変化させたときの吸収端位置のシフト量と、その変化に対応する過電圧を印加させたときの吸収端シフトは良い一致を示した。これは電極過電圧による酸素ポテンシャル変化が空気/電極の界面で急激に生じていることを示している。一方、LSMにおいては吸収端シフト量に差がみられ、ポテンシャル勾配が電極内部にあることが示された。本結果より、LSCFでは電極表面反応、LSMでは酸化物イオン拡散が律速過程であることを直接的に示した。希土類遷移金属酸化物系材料は高い酸化物イオン/電子混合導電性を有することから、高温電気デバイスの電極材料として注目されている。しかしながら、その反応場である電極における反応機構については未だ解明されていないのが現状である。本年度の研究ではモデルケースとして、La-Sr-Co-Fe-O(LSCF)を取り上げ、バルク体における基礎的な情報を得ることと、デバイスを模擬したセルを作製し、電極反応機構の解明を行うことを目的とした。まず種々の酸素不定比量をもつLSCFを合成し、平均価数をヨードメトリー法、結晶構造をX線回折法、電子・局所構造を放射光X線吸収法(XAS)によって解析した。各酸素分圧で熱処理したLSCFのX線吸収微細構造(XANES)スペクトルの結果から酸素空孔生成に伴う電荷の補償がCoの価数変化によって行われていることを示すことに成功した。さらに、広域X線吸収微細構造領域の解析の結果、酸素空孔がFe周りで優先的に導入されるモデルが示された。また、LSCFの酸素空孔量変化をXANESで検出可能であることもあわせて示された。バルク体の測定を基に、デバイス作動状態での電子構造を観測するためにその場電気化学XASを用いた。その場測定で用いたモデル電極はレーザーアブレーション法で製膜し、三極式セルを作製した。スペクトルの解析結果から電極過電圧による酸素ポテンシャル変化が空気/電極の界面で急激に生じていることが示され、LSCFにおける電極反応の律速過程が表面反応であることを直接的に示した。本研究は高温電気化学デバイスにおける作動条件下での化学状態を直接的に観察したはじめての事例であり、本研究のスキルを発展させることは非常に有意義であると考えられる。
内陸活断層の詳細判読に基づく断層パラメータデータベースの構築

1995年兵庫県南部地震(阪神-淡路大震災)以降,全国で急速に活断層調査がすすめられてきた.本研究では,大縮尺空中写真(縮尺2万分の1,1万分の1)の詳細判読によって,全国の活断層詳細図(縮尺2.5万分の1)を作成し,活断層の位置の情報を向上させる.確実度の低い活断層についても再評価を行い,起震断層としての重要な活断層との織別を行う.既存の資料も含めこれらの活断層パラメータ(活動時期・変位量・変位速度・断層長・活動様式など)のデータベース化を図り,地震予知研究や災害軽減のための具体的方策のための基盤整備を行うことをすすめてきた.「確かな活断層」については,その活動度を評価するための属性データ(断層変位変位基準の年代,変位の向き等)を追加した.これらの属性資料作成に当たっては新たに縮尺2万分の1空中写真の判読を行った.こうしてクロスチェックされた断層図は全て線分のベクトル化を行い,shpファイルとして保存した.また,これらの活断層は,断層間の距離・変位様式などの基準に従って,いくつかの活断層帯にグループ化した.個々の断層線についても,従来の断層名に加え新たな活断層を認定した.このようにして得られた活断層属性資料をテキスト化し,データベースへの準備作業を行った.活断層線分データに加えて,トレンチ調査の情報や各種文献データも追加した.一方,GIS化のために,これらの線分データとテキストデータを表示するブラウザーの開発を行った.このための背景図(基図)として,ラスター型の数値地図とベクトル型の数値図を相互に比較し,ブラウザーとのマッチングを試みた.また,既存のGISソフト(Arcview)を用いて,活断層の活動度別や活動様式別に,既存の200万活断層図などと比較検討した.1995年兵庫県南部地震(阪神-淡路大震災)以降,全国で急速に活断層調査がすすめられてきた.本研究では,大縮尺空中写真(縮尺2万分の1,1万分の1)の詳細判読によって,全国の活断層詳細図(縮尺2.5万分の1)を作成し,活断層の位置の情報を向上させる.確実度の低い活断層についても再評価を行い,起震断層としての重要な活断層との織別を行う.既存の資料も含めこれらの活断層パラメータ(活動時期・変位量・変位速度・断層長・活動様式など)のデータベース化を図り,地震予知研究や災害軽減のための具体的方策のための基盤整備を行うことをすすめてきた.「確かな活断層」については,その活動度を評価するための属性データ(断層変位変位基準の年代,変位の向き等)を追加した.これらの属性資料作成に当たっては新たに縮尺2万分の1空中写真の判読を行った.こうしてクロスチェックされた断層図は全て線分のベクトル化を行い,shpファイルとして保存した.また,これらの活断層は,断層間の距離・変位様式などの基準に従って,いくつかの活断層帯にグループ化した.個々の断層線についても,従来の断層名に加え新たな活断層を認定した.このようにして得られた活断層属性資料をテキスト化し,データベースへの準備作業を行った.活断層線分データに加えて,トレンチ調査の情報や各種文献データも追加した.一方,GIS化のために,これらの線分データとテキストデータを表示するブラウザーの開発を行った.このための背景図(基図)として,ラスター型の数値地図とベクトル型の数値図を相互に比較し,ブラウザーとのマッチングを試みた.また,既存のGISソフト(Arcview)を用いて,活断層の活動度別や活動様式別に,既存の200万活断層図などと比較検討した.本年度の研究では,まず活断層のデータベースの基となる全国の活断層図を縮尺2.5万分の1地形図約4,000枚にとりまとめた.活断層図の作成のために,分担者で全国を地域割りして空中写真の再判読をおこった.当初,空中写真は1/2万分を使用する予定であったが,全国を同一精度でカバーすること,地形の人工改変などの影響が少ない19601970年代の撮影写真が望ましいこと,判読枚数と日程の調整から効率的に行えることなどから縮尺1/4万空中写真を使用した.断層図の凡例は,その活断層が主として第四紀後期に繰り返し活動しているかどうかに注目し,確実な活断層(確実度I)とやや不確かな活断層(確実度II)に2分し,さらに確実度Iに対しては,その位置の精度・性状に応じて出来るだけ詳細に表示出来るように工夫した.その結果,これまでの見落とされていた重要な活断層を発見したり,過大評価されていた活断層を削除するなど,活断層分布のデータの刷新が行われた.そして,どこにどのような活断層が分布するか,またある地域で特に重要な活断層はどれかといった活断層の分布に関する評価を可能にすることができた.さらにこれらの分布図を基に,それぞれの活断層の諸元をデータベース化するために,その基礎となる断層図の数値化・画像化を行った.

主な活断層図約1300枚の地形図をGIS化するためにスキャナーでコンピュータに取り込む作業を行った.次年度は,分担者相互で空中写真判読のクロスチェック作業に基づいて,活断層図の表現の修正を行う.その上で各活断層の諸要素の抽出を行い,これらのテキスト化作業によって表示システムと検索システムからなるデータベースのための骨格を組み立てる.本年度の研究では,昨年度に引き続き活断層のデータベースの基礎となる全国の活断層図を縮尺2.5万分の1地形図約4,000枚にとりまとめた.この中で,特に主要な活断層については,昨年度の結果を判読担当者を交代してクロスチェック作業を行った.また,判読基準として活断層の確からしさに基づいて,「確かな活断層」と「推定活断層」の2つに分類することを決め,「確かな活断層」については,園か銅製の評価の基礎資料を整備した.基礎資料としては,断層変位量,変異基準の年代,変異の向き等を,各断層線ごとに記入する作業を行った.これらの属性資料作成に当たっては,新たに縮尺2万分の空中写真の判読を行った.こうして得られた活断層属性資料をひとまずテキスト化し,データベースへの準備作業を行った.一方,活断層図のデジタル化作業は,活断層が記入された地形図1/2.5万約1300枚について,線分のベクトル化作業をすすめた.この作業では,地形図をスキャナーでスキャンし,断層線をできるだけ稠密に座標化した.またこうしてベクトル化された個々の活断層の線分情報から,主要な活断層帯の認定作業を行った.その結果,全国活断層を約140の活断層帯に区分することを試作した.新たな空中写真の判読に基づいて一新された活断層の線分情報とその諸元に関する情報を,GISソフト(Arcview)を用いて,市販の数値地図上で再現することを試みた.この作業では,数値地図を線分情報と同じ座標系で表示するために,正規化を行った.以上の諸作業に基づいて試作された活断層GIS情報の成果を,地球惑星関連合同学会(1999年6月),北淡活断層国際シンポジウム(2000年1月),日本地理学会(2000年3月)の各学会において発表した.本年度の研究では,昨年度までに得られた活断層の線分データをクロスチェックすることによって,判読者の個人差をできるだけ避けるようにした.また,「確かな活断層」については,その活動度を評価するための属性データ(断層変位量,変位基準の年代,変位の向き等)を追加した.これらのデータ作成に当たっては,新たに縮尺2万分の1空中写真の判読を行った.こうしてクロスチェックされた断層図は,全て線分のベクトル化を行い,shpファイルとして保存した.また,判読された活断層図を基に,個々の断層間の距離と変位様式などを基準に,活断層帯としてグループ化した.これはいくつかの活断層のセグメンテーションのための基礎資料になる.さらに個々の断層線についても,従来の断層名に加え新たな活断層を認定した.このようにして得られた活断層の線分データと,それらの属性資料をテキスト化し,データベースのための準備作業を行った.テキストデータには,さらにトレンチ調査の情報やその文献を追加した.一方,GIS化のために,これらの線分データとテキストデータを表示するブラウザーの開発を行った.このための背景図(基図)として,ラスター型の数値地図とベクトル型の数値図を相互に比較し,ブラウザーとのマッチングを試みた.その結果,パソコン上でのユーザーの操作性を考慮して,ベクトル形式の数値地図を基図とした.また,既存のGISソフト(Arcview)を用いて,活断層の活動度別や活動様式別に比較検討した.以上の諸作業に基づいて試作された活断層GIS情報の成果を,日本地理学会春季学術大会(2000年3月),北淡活断層シンポジウム(2001年1月),の各学会において発表した.なお,本研究の成果は,ソフトの開発を待って出版する予定である.
手話言語における空間と語順のインターアクション：言語学的特徴とその発達

本研究の目的は、手話言語の継時性(線的な順序にしたがう性質)と複数の体の部分と空間を用いることで実現される同時性の相互作用の特性を明らかにすることである。ろう者と聴者が、4つの共通テーマに「分析」「発達・学習」の両面からアプローチすることで、音韻・統語・意味にまたがる手話言語の性質の探求を進める。国際的に不足しているとされる日本手話に関する学術的成果の発表のみならず、手話言語に関する正確な情報を日本社会に発信することで、ろう文化コミュニティへの理解を深め、ろう教育の改善にも貢献したい。
最適信号近似理論に基づく変係数線型偏微分方程式の離散近似解の新しい数値解法の研究

申請者等の開発した最適信号近似理論を,非斉次変数係数線型偏微分方程式の離散的な近似解法に応用し,所与の離散点で所与の非斉次変数係数線型偏微分方程式と初期条件および境界条件を同時に満たす事が理論的に保証された数値解法を確立した。さらに,本数値解法の計算が線形連立方程式の求解に帰着する事を理論的に証明して,並列線形演算ライブラリScaLAPACKの利用等により,本数値解法の並列計算プログラムを実現できる事を明らかにした。本研究の目的は,申請者等の開発したフィルタバンクにおける最適信号近似に関する成果を,変数係数の非斉次線型偏微分方程式の離散的な近似解法に応用して,所与の離散点で所与の非斉次線型偏微分方程式と初期条件とを同時に満たすことが保証された数値解法を確立すると共に,本数値解法を並列に計算するプログラムの実現法を明らかにすることである。平成19年度は,次年度以降に行う研究の基礎となる理論を構築するため,1変数の非斉次線型偏微分方程式を対象とする数値解法を研究した。まず,時間制限された信号を対象とする最適信号近似の理論を構築した。加えて,この理論のなかで用いられる拡張された1次元フィルタバンクが,1変数の非斉次線型偏微分方程式をモデル化することを示したと共に,このフィルタバンクの設計理論を構築した。さらに,上記設計理論に基づいて設計されたフィルタバンクの合成フィルタに,所与の非斉次線型偏微分方程式の右辺にあたる既知の入力関数と,初期条件を与える既知関数の標本値を入力することによって,未知の厳密解の近似が,当該フィルタバンクの出力信号として得られること,及び,出力信号として得られた近似解が,所与の標本点の全てにおいて,所与の非斉次線型偏微分方程式と初期条件とを同時に満たすことを理論的に示した。加えて,これらの理論に基づいた1変数の非斉次線型偏微分方程式の数値解法を構築し,この数値解法に基づく数値計算を並列計算機上で実行するプログラムのプロトタイプを試作した。さらに,非斉次線型偏微分方程式の係数が定数である場合の数値解法の高速化に応用可能な,拡張されたフィルタバンクの高速設計法を示したと共に,連立非斉次線型偏微分方程式の数値解法への応用が期待できる,ベクトル信号を対象としたフィルタバンクを用いる最適信号近似の理論を構築した。また,これら研究成果を,国外,及び,国内で開催された学会で発表した。本研究の目的は,申請者等の開発したフィルタバンクにおける最適信号近似の成果を,変数係数の非斉次線型偏微分方程式の離散的な近似解法に応用し,所与の離散点で所与の非斉次線型偏微分方程式と初期条件とを同時に満たす事が保証された数値解法を確立すると共に,本数値解法を並列に計算するプログラムの実現法を明らかにする事である。本年度は,初年度の研究成果に基づいて, 2変数の非斉次線型偏微分方程式を対象とする数値解法を研究した。まず,空間領域で有界な台をもつ2次元信号の集合を対象とする最適信号近似の理論を構築した。加えて,この理論で用いられる拡張された2次元フィルタバンクが, 2変数の非斉次線型偏微分方程式をモデル化する事を示したと共に,このフィルタバンクの設計理論を構築した。さらに,上記設計理論に基づいて設計されたフィルタバンクの合成フィルタに,所与の非斉次線型偏微分方程式の右辺にあたる既知の入力関数と,初期条件を与える既知関数の標本値を入力する事により,未知の厳密解の近似が上記フィルタバンクの出力信号として得られる事,及び,ここで得られた近似解が,所与の標本点の全てにおいて,所与の非斉次線型偏微分方程式と初期条件とを同時に満たす事を理論的に示した。加えて,これらの理論に基づく2変数の非斉次線型偏微分方程式の数値解法を構築した。また,上記の合成フィルタのインパルス応答を与える連立一次方程式の係数行列の算出には無限積分が必要となるが,これを解析的に算出可能とする信号集合の定義と計算式を発見した。さらに,確率微分方程式の数値解法への応用の可能性が期待できる基礎理論として,確率的な係数をもつ直交関数展開で表現される信号に関して係数の高次相関が制約された信号の集合を定義し,この信号の集合を対象としたフィルタバンクを用いる最適信号近似の理論を構築した。また,これらの研究成果を2つの国際会議で発表した。本研究の目的は,申請者等の開発したフィルタバンクにおける最適信号近似の成果を,偏微分方程式の離散的な近似解法に応用し,所与の離散点で所与の非斉次変数係数線型偏微分方程式と初期条件および境界条件を同時に満たす事が保証された数値解法を確立すると共に,本数値解法を並列に計算するプログラムの実現法を明らかにする事である。本年度は,これまでの研究成果に基づいて,任意個の独立変数をもつ非斉次変数係数線型偏微分方程式を対象とする数値解法を確立した。

まず,空間領域で有界な台をもつ任意次元の信号の集合を対象とし,信号と同次元のフィルタバンクを用いる最適信号近似の理論を構築した。次に,上記フィルタバンクを用いて,任意個の独立変数をもつ非斉次変数係数線型偏微分方程式をモデル化する方法を示した。このとき,上記フィルタバンクの合成フィルタに,所与の非斉次変数係数線型偏微分方程式の右辺にあたる既知の入力関数の標本値と,初期条件および境界条件を与える既知関数の標本値を入力する事により,未知の厳密解の近似が上記フィルタバンクの出力信号として得られる事,および,ここで得られた近似解が,所与の標本点の全てにおいて,所与の非斉次変数係数線型偏微分方程式と初期条件および境界条件を同時に満たす事を,上記理論のもつ選点直交性に基づいて理論的に証明した。これらの成果に基づいて,任意個の独立変数をもつ非斉次変数係数線型偏微分方程式の数値解法を構築した。さらに,本数値解法の計算が線形連立方程式の求解に帰着する事を理論的に証明して,並列線形演算ライブラリScaLAPACKの利用等により,本数値解法の並列計算プログラムを実現できる事を明らかにした。加えて,非線型問題への応用を見込んだ基礎理論として,非線型特性をもつフィルタバンクを用いる最適信号近似の理論を構築した。さらに,薬物投与計画シミュレーションへの応用を考察した。
白色腐朽菌の代謝切り替えスイッチとしての水分活性センシング機構の解明

白色腐朽菌Phlebia sp. MG-60株は、固相培養条件下では選択的脱リグニンを行うが、液体培養条件下では糖質の分解と代謝を盛んに行う。この事から腐朽材の水分活性が白色腐朽菌におけるリグニン分解と多糖分解の代謝切り替え因子として働いているという仮説を立て、白色腐朽菌における水分活性センシング機構に注目し、膜タンパク質のアクアポリンおよびMAPキナーゼのHOG1に着目した。本研究では、Phlebia sp. MG-60株のアクアポリン遺伝子およびHOG1遺伝子の発現抑制株を作製し、木材腐朽能を評価し、白色腐朽菌の代謝切り替えスイッチとしての水分活性センシング機構の解明を試みる。