hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境保全型イネのゲノム育種に役立つ、 酸性土壌ストレス耐性の遺伝子単離と機能解析

酸性土壌は世界の作物生産の限定要因になっており、元素の欠乏や過剰で引き起こされる。ストレス耐性品種の開発は、この問題土壌に対する低投入で環境保全型の解決となる。耐性品種のゲノム育種を目指し、プロトン過剰毒耐性やリン欠乏ストレス耐性など3種類の関連形質について染色体領域の探索および遺伝子単離を進めた。単離できた(候補)遺伝子については、耐性対立遺伝子のコシヒカリへの集積と効果を確かめることができた。以下の(1)(3)のリン酸欠乏ストレスおよび酸性耐性関連形質について、遺伝子単離に向けた研究をそれぞれの準備状況に応じて進めた。(1)「リン欠乏ストレスによって誘導される根の伸長(REP)」については、インディカ品種Kasalathの持つREP形質を制御する染色体6長腕の遺伝子座の絞り込みを進めた。F_4分離集団を用いた領域の絞り込みにより、REP形質の座乗推定領域をヘテロに持ち他の根バイオマス関連の遺伝子座領域をホモに持つ系統で、有意な分離が観察された。また、絞り込んだ領域中に存在する候補遺伝子の一つに、リン欠乏ストレスによって発現が誘導される転写因子がみつかり、その日本晴のコード領域の過剰発現および機能抑制した遺伝子組換えイネでREP形質との相補性が確認できた。(2)「リン欠乏ストレスよって誘導される酸性ホスファターゼ(APase)活性の誘導」については、コシヒカリ染色体部分置換系統を用いた形質マッピングを行った。染色体8のゲノム領域がKasalathに置換した系統は、有意に高いリン欠乏ストレス誘導性のAPase活性を示し、これは以前のQTL解析の結果と対応していた。この遺伝子の詳細マッピングに向けて、置換系統とコシヒカリの交雑種子を得ることもできた。(3)「pH3.03.6の酸性水溶液培下での根の伸長阻害に対する耐性」については日本晴(耐性)とKasalath(感受性)のF_3集団で検出した染色体2のQTLを確認するため、日本晴/Kasalath//KasalathのBC_1F_2のうち耐性形質が分離する集団を選び、QTL解析を実施中である。また染色体2がKasalathに置換した感受性系統と日本晴との交配種子を得ることできたので次年度にマッピングする。(1)「リン欠乏ストレスによって誘導される根の伸長(REP)」については、マップベースクローニングにより見出した候補遺伝子を、過剰発現および機能抑制した遺伝子組換えイネを用いた発現解析を行うことにより、この遺伝子がリン欠乏ストレス応答遺伝子の発現制御に関わる可能性を示すことができた。(2)「リン欠乏ストレスよって誘導される酸性ホスファターゼ(APase)活性」については、マイクロアレイ法による発現解析および染色体断片置換系統による形質マッピングにより、染色体8のAPaseの関与が示唆されていた。RAP-DB(http://rapdb.dna.affrc.gojp/)のFlanking Sequence Tag情報より、染色体8のAPaseに影響を及ぼしうるT-DNA挿入変異系統を入手した。そのうち1つの変異系統で、APaseの上流域へのアクチベーションベクター挿入が確認でき、リン欠乏ストレス誘導性の下位葉葉身APase活性上昇も確認できた。(3)「pH3.6の酸性水溶による根の伸長阻害に対する耐性」については、日本晴(耐性)およびKasalath(感受性)の品種間差を説明する遺伝子座を明らかにするため、遺伝的背景の異なる集団によるQTL解析を行った。日本晴/Kasalath//KasalathのBC_1F_2集団および日本晴を遺伝的背景にもつKasalath染色体断片置換系統群で低pH感受性の程度が繰返し大きかったSL9系統と日本晴のF_2集団によるQTL解析により、染色体7に有意な遺伝子座領域が検出された。以下の(1)(3)のリン酸欠乏ストレスおよび酸性耐性関連形質について、単離した遺伝子の効果の確認や、ゲノム領域の検出を行った。(1)リン欠乏ストレスによって誘導される根の伸長(REP)という形質については、マップベースクローニングにより染色体6長腕に候補の転写因子PiTF-6を見出した。また、(2)「リン欠乏ストレスよって誘導される酸性ホスファターゼ(APase)活性」はT-DNAタギング系統により染色体8に候補の酸性ホスファターゼPiACP-8を見出した。この両遺伝子についてインディカ品種Kasalath対立遺伝子を置換領域内に含みコシヒカリを遺伝的背景として持つ染色体断片置換系統間の交配F2集団を用いたQTL解析を行った。それぞれの形質に関するQTLは、PiTF-6またはPiACP-8の位置に検出され、また最上位展開葉のリン含量については、両遺伝子座の有意な相互作用が検出された。

(3)「pH3.6の酸性水溶による根の伸長阻害に対する耐性」については、日本晴/Kasalath//KasalathのBC1F2集団を用いたQTL解析の結果から、染色体11に有意な遺伝子座領域が検出された。以上の研究成果について、現在、投稿論文を準備中である。研究の目的としていた酸性土壌ストレス耐性関連形質を制御する遺伝子について、1つの形質は遺伝子単離を行ないその機能解析まで進めていること、更にもう一つの形質についてもT-DNAタギング変異体を利用した遺伝子単離ができているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。単離できた低リン誘導性遺伝子については、発現ベクターを用いた機能解析を進め、論文にまとめる。また染色体8のAPaseについては、染色体断片置換系統を利用した詳細マッピングも行い、T-DNAタギングによる遺伝子単離の補間を試みる。低pH耐性形質については、複数の集団で検出された染色体7のQTLの効果を確認するとともに詳細マッピングに向けた交雑後代づくりを試みる。
統合失調症での情動刺激への注意・認知と社会生活機能との関連

本研究では、統合失調症および統合失調症パーソナリティ傾向において、自動的注意過程、能動的注意過程における情動の効果を検討した。さらに、社会生活機能とこれらの処理過程との関連についても検討を行った。その結果、統合失調症患者群において能動的処理過程での陰性情動処理が困難であることが示された。また、自動的注意および能動的注意過程での情動の影響は、患者群においても健常群においても、社会生活機能や社会適応性と関連する可能性が示唆された。平成24年度は、統合失調症型パーソナリティ傾向と情動価を持つ刺激情報の処理との関連について明らかにするための検討を行った。検討においては、情動価を持つ視覚刺激(怒り顔、幸福顔)による自動的な注意補足(自動的注意)と、情動価を持つ刺激へ意図的に向けられる注意(能動的注意)へ統合失調症型パーソナリティ傾向の程度がおよぼす影響について検討を行った。その結果、自動的注意については、統合失調症型パーソナリティ傾向得点が高い群において、得点が低い群と比較して反応時間が短くなる傾向が示され、統合失調症型パーソナリティ傾向による全体的な反応促進が示された。さらに、高得点群および低得点群で、幸福顔が提示された場合と比較して、怒り顔が提示された際に反応時間は短くなり、怒り顔による反応時間の促進についても示された。また、これらの反応時間から、情動刺激への自動的な注意バイアスを算出し、表情間で比較を行ったところ、高得点群において、いずれの表情についても自動的な注意補足が促進されることが示された。能動的注意については、自動的注意と同様に、幸福顔が出現した場合と比較して怒り顔が提示された場合に反応時間が短くなることが示された。以上の結果より、統合失調症型パーソナリティ傾向が表情刺激処理の各過程に対してそれぞれ異なる効果を及ぼしている可能性が示された。自動的注意過程については、統合失調症型パーソナリティ傾向が表情への反応時間、および注意バイアスを促進させることが示された。一方で、能動的注意過程については、表情そのものによる反応時間の促進効果は示されたが、統合失調症型パーソナリティ傾向による注意への効果は示されなかった。本研究では、統合失調症および統合失調症型パーソナリティ傾向が、情動(表情)知覚をはじめとする社会認知機能および社会生活機能に及ぼす影響について検討を行った。その結果、表情への自動的な注意過程については統合失調症および統合失調症型パーソナリティとの関連は確認されなかった。能動的な注意過程については、恐怖顔や嫌悪顔といったネガティブな情動価を持つ表情について統合失調症患者群では識別が困難であることが示された。一方で、統合失調型パーソナリティ傾向については、表情識別成績への影響は確認されなかった。さらに、これらの情動処理過程と社会生活機能との関連について検討した結果、統合失調症患者群における社会生活機能が表情への自動的な注意過程と関連する可能性が示された。特に、ネガティブな表情が提示された条件では、注意課題における負荷が小さい条件で、社会生活機能と情動による干渉との関連が確認され、ポジティブおよび中立表情が提示された条件では、注意課題における負荷が低い条件で、社会生活機能と情動による干渉効果との関連が確認された。社会生活機能と表情への能動的な注意過程については、社会生活機能のなかの社会参加や引きこもりに関する側面とネガティブな表情知覚との関連が示され、娯楽に関わる行動の頻度とポジティブな表情の知覚との関連が示唆された。一般健常群を対象にした検討では、統合失調症型パーソナリティ傾向と社会生活機能と関わる尺度との関連が示され、さらに嫌悪や悲しみ顔といったネガティブな表情知覚とこの尺度得点との関連が確認できた。平成23年度は、表情認知に関する統合失調症群の基礎的傾向を明らかにするため、患者群と健常群について表情分類課題の成績を比較した。その結果、ポジティブ表情(幸福顔)の知覚については、患者群においても機能が維持されることが明らかになった。一方、ネガティブ表情(恐怖、嫌悪、そして怒り顔)では患者群で知覚成績の低下が示された。また、表情の提示方向(倒立vs.正立)の影響についても検討した結果、統合失調症患者群は健常群と同様、ポジティブ表情については提示方向の影響は認められず、ネガティブ表情については倒立提示により知覚成績が低下した。以上の結果からは、これまで主に健常群で報告されてきた知覚における幸福顔の優位性が、統合失調症患者群においても示されることが明らかになった。今回の知見から、統合失調症の情報処理過程(特に情動を含めた社会認知に関わる情報処理過程)の基礎的な特徴を明らかにすることができた。次に、注意過程も含めた基礎的認知機能と表情認知との関連を検討するため、統合失調症患者を対象に、表情分類課題の成績と、複数領域(処理速度、注意/覚醒、ワーキングメモリ、言語学習、視覚学習、推論と問題解決、社会認知)における認知機能との関連を検討した。その結果、各認知領域のうち特に社会認知領域が表情知覚成績との間で強い関連を示した。

さらに、認知領域得点(特に、処理速度と社会認知)が、患者群の社会生活機能とも強い関連を示した。しかし一方で、表情分類成績と社会生活機能については、明らかな関連が示されなかった。以上の結果より、基礎的認知機能(特に社会認知領域)は、統合失調症患者における表情知覚・分類および社会生活機能の背景にあることが明らかになった。今回の知見は、今後の統合失調症における社会生活機能の改善に向けた取り組みに貢献できると考えられる。本年度は、研究の目的として設定した統合失調症傾向における視覚情報処理の特徴を確認し、さらに視覚情報処理における自動的・能動的過程と、視覚刺激(表情刺激)の持つ情動価との関連を検討することができた。具体的には、平成24年度の研究では、統合失調症型パーソナリティ尺度(SPQーB:Schizotypal Personality Questionnaire Brief)の高得点群と低得点群とを対象に、表情刺激の情動価による自動的注意捕捉、および表情刺激に対する能動的注意について検討を行った。その結果、自動的注意捕捉について、統合失調症傾向得点の高い群での注意処理の促進が示され、能動的注意過程については統合失調症傾向との関連が認められなかった。また、統合失調症傾向得点の高い群・低い群の両群において、自動的注意捕捉、能動的注意の両方で陰性表情(怒り顔)による反応促進が示された。以上の結果から、統合失調症傾向は各視覚情報処理過程(自動的・能動的注意過程)に対して異なる影響を及ぼすこと、一方で、その影響は刺激(表情)の情動価に依存しないことが明らかになった。本年度は、研究の目的として設定した統合失調症患者群における注意機能を含めた認知能障害の特徴を確認し、それらと情動認知(表情認知)との関連を確認することができた。また、これらの要因と社会生活機能との関連も検討することができた。具体的には、平成23年度の研究では、統合失調症患者群および一般健常群について、情動知覚(表情知覚)の基礎データの収集を行い、それらの資料をもとに、一般健常群と比較した場合の統合失調症患者の表情知覚における特徴について明らかにすることができた。特に、これまでの先行研究においては、静止画を用いて表情知覚を検討した研究が大半であったが、本研究では、より日常場面に近いと予想される動画表情を用いて統合失調症患者の表情知覚の特徴について検討し、情動知覚(表情知覚)における一般健常群との相違点および共通点について明らかにすることができた。さらに、今年度は、統合失調症患者群を対象にして、複数の認知機能領域を評価可能な包括的認知機能評価バッテリー(MCCB-J)を施行し、それにより評価された統合失調症の認知機能障害と、情動(表情)認知の特性との関連について検討することができた。その結果、情動(表情)認知と基礎的な認知機能領域とが関連しており、表情認知課題の成績低下と基礎的な認知機能領域(特に処理速度と社会認知)の機能低下とが関連することを確認できた。加えて、統合失調症患者群を対象に、これらの領域における認知機能障害および表情認知成績と社会生活機能との関連を検討し、認知機能障害は表情認知成績との関連に加えて、社会生活機能の低下とも関連することを明らかにした。
アンチモンに中心性キラリティーを有する新規二座型不斉配位子の合成とその応用

本課題ではアンチモン上に不斉中心を持つ新規光学活性体の一般合成法の開発と不斉配位子としての応用を目的とし,平成15年度には以下のことを明らかとした.標的化合物には14年度に既に合成したN官能基からなる化合物に加えて0,P-Sb^*系と成る酸素およびリン官能基を含むSb^*化合物を選び,いずれもジエチニルスチバン類のSb上での求核置換反応を行い合成した.得られたラセミ体は光学活性なPb試薬との反応によるジアステレオマー誘導法を用いることでその光学分割を達成した.さらに本研究により得られた各種Sbキラル化合物を不斉配位子に用いてPd触媒下でのアセテート類の不斉アリル化反応を行い,その配位子能を比較した.その結果,オキサゾリン(N)-Sb^*化合物が極めて良好な化学および光学収率で炭素-炭素形成反応が進行することを見出した.そこで,オキサゾリン-Sb^*化合物とPd(COD)Cl_2より得られるSb-Pd錯体の構造解析をNMRおよびX線解析を用いて行ったところ,Pdに対して,NとSbが二座型で配位子していることが新たに判明した.これらの反応性とPd錯体の構造から新規Sb^*化合物も二座型配位子として機能していることが初めて明らかとなった.一方,構成するヘテロ原子の種類の違いは不斉誘導能に大きな影響を与える.そこで,Sb^*化合物との比較を目的に,PとSbを構成元素に持つ光学活性ビナフチル誘導体(BINAPSb)の簡便な合成法を新たに見出した.このBINAPSbを用いて不斉アルキル化反応を行ったところ,オキサゾリン-Sb^*化合物の方が良好な結果を示した.これに対して,Pd触媒下でのスチレン類の不斉ヒドロシリル化反応ではBINAPSbが極めて良好な結果を与え,Sb化合物も構成元素や不斉環境の違いにより,その配位子能が大きく変化することも明らかとなった.本研究により得られた成果を活用して,今後Sb配位子特有の不斉配位子能の検索を計画している.近年,研究代表者は光学活性な有機Sb化合物の合成と不斉配位子としての応用に取り組み,これまでにBINAPのSb類縁体となるBINASbの合成とその触媒配位子能について報告した.これに対してアンチモン上にキラリティーを持つ化合物は未だ光学活性体を得る方法が確立されていないために,不斉反応への応用例は全く知られていなかった.本課題ではアンチモン上に不斉中心を持つ新規光学活性体の一般合成法の開発と二座型不斉配位子としての応用を目的とし,平成14年度には以下のことを明らかとした.標的化合物にN-Sb系と成るオキサゾリン骨格を含むSb^*化合物を3系統選び,いずれもジエチニルスチバン類のSb上での求核置換反応を行い合成した.得られたラセミ体は光学活性なPd試薬との反応によるジアステレオマー誘導法を用いることでその光学分割を達成した.得られた化合物群のX線結晶構造解析を行ったところ,分子内のNとSb間に非結合性相互作用の存在することが判明した.一般にこの作用は重元素上での異性化を促進すると考えられている.また,Sb上のキラリティーの異性化に関する知見は数少なく,不斉反応に用いるにあたり,容易にラセミ化が進行しては好ましくない.そこで,トルエンおよびピリジン溶液中110°C,3日間の加熱を試みたが異性化は認められず,安定に存在する化合物であることを明らかとした.さらに得られた光学活性体を不斉配位子に用いてPd触媒下でのアセテート類の不斉アリル化反応を検討したところ,良好な化学および光学収率で炭素-炭素形成反応が進行することを見出した.現在,Sb化合物が二座あるいは単座型配位子として機能しているか否かを知る目的で,各種Sb-遷移金属錯体への誘導を試みMMRやESI-MSを用いた溶液中での挙動ならびにX線構造解析を用いて反応活性種の解明も計画している.平成15年度は本年度の成果を応用ならびに活用して,P-Sb^*およびS-Sb^*系光学活性体の合成と不斉配位子能の評価を検討するとともにSb配位子特有の不斉配位子能の検索を試みる.本課題ではアンチモン上に不斉中心を持つ新規光学活性体の一般合成法の開発と不斉配位子としての応用を目的とし,平成15年度には以下のことを明らかとした.標的化合物には14年度に既に合成したN官能基からなる化合物に加えて0,P-Sb^*系と成る酸素およびリン官能基を含むSb^*化合物を選び,いずれもジエチニルスチバン類のSb上での求核置換反応を行い合成した.得られたラセミ体は光学活性なPb試薬との反応によるジアステレオマー誘導法を用いることでその光学分割を達成した.さらに本研究により得られた各種Sbキラル化合物を不斉配位子に用いてPd触媒下でのアセテート類の不斉アリル化反応を行い,その配位子能を比較した.その結果,オキサゾリン(N)-Sb^*化合物が極めて良好な化学および光学収率で炭素-炭素形成反応が進行することを見出した.そこで,オキサゾリン-Sb^*

化合物とPd(COD)Cl_2より得られるSb-Pd錯体の構造解析をNMRおよびX線解析を用いて行ったところ,Pdに対して,NとSbが二座型で配位子していることが新たに判明した.これらの反応性とPd錯体の構造から新規Sb^*化合物も二座型配位子として機能していることが初めて明らかとなった.一方,構成するヘテロ原子の種類の違いは不斉誘導能に大きな影響を与える.そこで,Sb^*化合物との比較を目的に,PとSbを構成元素に持つ光学活性ビナフチル誘導体(BINAPSb)の簡便な合成法を新たに見出した.このBINAPSbを用いて不斉アルキル化反応を行ったところ,オキサゾリン-Sb^*化合物の方が良好な結果を示した.これに対して,Pd触媒下でのスチレン類の不斉ヒドロシリル化反応ではBINAPSbが極めて良好な結果を与え,Sb化合物も構成元素や不斉環境の違いにより,その配位子能が大きく変化することも明らかとなった.本研究により得られた成果を活用して,今後Sb配位子特有の不斉配位子能の検索を計画している.
Ｖ型ＡＴＰａｓｅのＡＴＰ加水分解メカニズムの解明

V1-ATPaseのX線結晶構造解析によるヌクレオチドの結合親和性測定のため、昨年度は高濃度のPi存在下でのV1-ATPase構造を明らかにした。本年度では低濃度のADP存在下、高濃度のADP存在下、低濃度のPi存在下でのV1-ATPase構造を明らかにした。低濃度のADP存在下のV1-ATPaseの2つのヌクレオチド結合部位には2分子のADPが結合し、全体構造がすでに明らかになっていたヌクレオチド非結合型V1-ATPaseと異なっていた。更に高濃度のADP存在下のV1-ATPaseの3つのヌクレオチド結合部位には3分子のADPが結合し、全体構造は2分子のADPが結合したV1-ATPaseよりも更に変化していた。これらの構造を比較することで、2分子のADPが結合した構造はATP結合待ちの反応中間体構造であり、3分子のADPが結合した構造はADP解離待ちの反応中間体構造であると示唆された。また低濃度のPi存在下のV1-ATPaseにはPiが結合していなかった。このことからPiの結合親和性はADPよりも低いことが示唆された。これらの構造情報からV1-ATPaseの更なる回転メカニズムを提示することができた。また昨年に引き続きATP加水分解遷移状態構造を示すV1-ATPase構造を明らかにするために、AlFX-とADPが結合したV1-ATPaseのX線結晶構造解析を行った。共結晶化の他にAlFX-とADPが含まれた溶液にヌクレオチドが結合していないV1-ATPaseの結晶を漬け込み、X線回折実験を行い、最高分解能4Åの回折点が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では3つの異なるヌクレオチド結合部位構造をもつV型ATPaseの詳細な加水分解メカニズムを明らかにするために、様々な濃度のヌクレオチドをV型ATPaseのATP駆動モーター部V_1-ATPase (A_3B_3DF複合体)の結晶にソーキングさせてX線結晶構造解析を行い、それらの構造から加水分解メカニズムを議論することが目的である。本年度では、2mMリン酸条件下でのV_1-ATPaseの結晶構造を得ることに成功した。リン酸はATP加水分解後に生じる物質であり、3つのヌクレオチド結合部位の1つに結合していた。この結合部位構造は加水分解が行われると考えられている部位(tightform)であった。一方V_1-ATPaseの中心軸DF複合体が抜けた状態であるA_3B_3複合体は10mMリン酸条件下でもヌクレオチド結合部位にリン酸が結合しなかった。これはA_3B_3複合体構造にtightformが存在しないためであり、このtight formは加水分解に重要とされているアルギニンフィンガーが他の結合部位構造よりもヌクレオチド結合部位に近づいている。この距離の違いがリン酸の結合親和性に影響しているのではないかと示唆される。この構造からATPが加水分解して生じたリン酸はすぐに解離せずにとどまっているのではないかと示唆される。この成果は学会で発表した。また、ATPアナログが結合した新規構造を得ることにも成功しており、現在論文準備中である。本年度は様々なヌクレオチド濃度の溶液にV_1-ATPaseの結晶を浸けてX線結晶構造解析を行った。その結果、複数の新規構造を得ることに成功した。本成果の新規構造から加水分解メカニズムの理解が進んだことから、おおむね研究は順調に進んでいる。今後は得られた新規構造からV_1-ATPaseの加水分解メカニズムを議論するために構造解析を進める。

また、加水分解メカニズムの更なる理解のために、他のヌクレオチドを用いた結晶化を続けることで更なる新規構造の獲得を目指す予定である。また、得られた新規構造情報から重要な残基を調べ、その残基に変異導入を行いATPase活性への影響やサブユニット同士の結合親和性を調べる予定である。
クォーク・パートン模型とハドロンの構造

1.Q^2発展方程式Altarelli-ParisiのQ^2発展方程式を速くかつ正確に解くことができるコンピュータープログラムを検討した。Laguerre多項式を用いた方法を研究し、α_3高次項の補正を入れたAltarelli-Parisi方程式の数値解を求めるプログラムを作製し、約20項のLaguerre展開で十分な精度の結果を得ることに成功した。またbrute-forceの方法によるプログラムも開発した。brute-force法はxとQ^2を小さく分割して積分と微分を行う方法であるが、xを2000分割しQ^2を200分割すれば2%以上の精度で数値解が求まることが判明した。種々の実験結果と比較することにより、小さいQ^2領域でパートン再結合あるいは高次ツイストの効果が顕著となることを示した。スピンに依存するQ^2発展方程式を検討した結果F_1とg_1構造関数のQ^2発展が小さいQ^2でかなり異なることが示され、実験解析をする際にg_1/F_1の比がQ^2に依存せず一定と仮定できないことが判明した。この発展プログラムを使用して最適偏極パートン分布を求める研究を進めた。2.原子核内のパートン分布[(u-d)_A,F^<A(>_3(x)]原子核内で異なる核子に属するパートンの相互作用を考慮することにより原子核内でのu(x)-d(x)を計算した結果、核子内でu=dであっても原子核媒質の効果により原子核内で有限なu-d分布が得られることが判明した。従って、原子核を標的としたDrell-Yan実験をしu(x)-d(x)を求めGottfried総和則との対応を研究する場合慎重な検討が必要である。次に構造関数F_3における原子核の効果を解析した。この研究では2つの異なった理論による模型(parton-recombination型模型とaligned-jet模型)を検討した。その結果、2つの模型は小さいx領域で非常に異なった振る舞いをすることが判明した。従って、小さいx領域でのF_3を研究することによりどちらの模型の方がより的確に影散乱のメカニズムを記述しているのか判定できる。3.核子内のフレーバー分布u-dNMCによってGottfried総和則の破れが指摘され、この現象に関連してuとdの分布が異なることが最近かなり研究されてきた。これらの理論および実験の研究を総括した論文を書きPhysics Reportsに提出した。Laguerre多項式を用いた方法を研究し、特に荷クォーク分布と構造関数F_3に関するα_S高次項の補正を入れたAltarelli-Parisi方程式の数値解を求めるプログラムを作製し、約20項のLaguerre展開で十分な精度の結果を得ることに成功した。この時SUN-IPXまたはVAX-4000/500を用いて計算したところCPU時間は数秒であり数値解法と比べても非常に短い時間で求められることがわかった。

現在、フレーバー一重項の数値解と原子核内のQ^2発展方程式を研究中である。2.原子核内のバ-トン分布[(u-d)_A,F^A_3(x)]原子核内で異なる核子に属するパートンの相互作用を考慮することにより原子核内でのu(x)-d(x)を計算した結果、核子内でu=dであっても原子核媒質の効果により原子核内で有限なu-d分布が得られることが判明した。従って、原子核を標的としたDrell-Yan実験をしu(x)-d(x)を求めGottfried総和則との対応を研究する場合慎重な検討が必要である。次に構造関数F_3における原子核の効果を解析した。この研究では2つの異なった理論による模型(parton-recombination型模型とaligned-jet模型)を検討した。その結果、2つの模型は小さいx領域で非常に異なった振る舞いをすることが判明した。この2つの模型はF_2では同じように影散乱を説明しているが小さいx領域でのF_3を研究することによりどちらの模型の方がより的確に影散乱のメカニズムを記述しているのか判定できる。また、F_2の実験データとバリオン数保存則を用いて小さいx領域で原子核の構造関数F_3のとり得る範囲を評価し、上記の模型による予測との比較を行った。1.Q^2発展方程式Altarelli-ParisiのQ^2発展方程式を速くかつ正確に解くことができるコンピュータープログラムを検討した。今年は特にbrute-forceの方法によるプログラム開発に重点をおいた。α_3高次項の補正を入れたAltarelli-Parisi方程式とパートン再結合の効果が含まれているMueller-Qiu方程式の数値解を求めるプログラムを作製した。brute-force法はxとQ^2を小さく分割して積分と微分を行う方法であるが、xを2000分割しQ^2を200分割すれば2%以上の精度で数値解が求まることが判明した。種々の実験結果と比較することにより、小さいQ^2領域でパートン再結合あるいは高次ツイストの効果が顕著となることを示した。現在、スピンに依存するQ^2発展方程式を検討中である。2.原子核内の価クォーク分布原子核内の価クォーク分布における影散乱現象を研究した。2つの異なった理論による模型(parton-recombination型模型とaligned-jet模型)を検討した結果、これらの模型は小さいx領域で非常に異なった振る舞いをすることが判明した。つまりparton-recombination型模型では小さいx領域で価クォーク分布は増大し、aligned-jet模型では逆に減少した。従って、原子核内の価クォーク分布を実験で測定することにより影散乱現象を記述する2つの代表的模型の優劣を判定することができる。価クォーク分布はニュートリノの実験で測定することができるが、現在のところその実験予定は無い。そこで、HERAにおいてπ中間子π^±生成を測定し、その断面積の差を求めることにより研究することを提案した。
肝臓の再生および発癌に寄与する肝幹／前駆細胞の実体の解明

重篤な肝障害時に出現するオーバル細胞は旺盛な増殖能と未分化性を有し,肝細胞と胆管上皮細胞へ二方向性に分化することで肝再生に寄与する幹/前駆細胞(LPC)と考えられてきた.しかし,実際にオーバル細胞がどの程度,肝再生に寄与しているのかは不明であった.そこで,オーバル細胞特異的マーカー分子であるTROP2に遺伝子改変を加えたマウスを作製し,肝障害後に出現するオーバル細胞の標識を行なった.その結果,DDC薬剤による肝障害後の再生過程では,オーバル細胞はほとんど肝細胞を供給していないことが明らかとなった.重篤な肝障害時に出現するオーバル細胞は旺盛な増殖能と未分化性を有し,肝細胞と胆管上皮細胞へ二方向性に分化することで肝再生に寄与する幹/前駆細胞(LPC)と考えられてきた.しかし,実際にオーバル細胞がどの程度,肝再生に寄与しているのかは不明であった.そこで,オーバル細胞特異的マーカー分子であるTROP2に遺伝子改変を加えたマウスを作製し,肝障害後に出現するオーバル細胞の標識を行なった.その結果,DDC薬剤による肝障害後の再生過程では,オーバル細胞はほとんど肝細胞を供給していないことが明らかとなった.重篤な肝障害時に出現するオーバル細胞は旺盛な増殖能と未分化性から肝再生に寄与する幹/前駆細胞(Liver progenitor cell: LPC)と考えられてきた。また、ヒト肝硬変や肝癌においても同様の細胞が出現することから、LPCと肝発癌や癌幹細胞との関連が指摘されてきた。しかし、その肝再生や肝発癌における実際の役割については不明な点が多く残る。本研究では、LPC特異的マーカー分子の1つであるTROP2の遺伝子座にCreリコンビナーゼをKnock-in (KI)したマウスを作製し、細胞系譜解析を行なうことで、肝再生および肝発癌の局面において、LPCが担う役割を明らかにすることを目指している。平成25年度の実績としては実験計画通りTROP2-Cre-KIマウスの作製を試み、その作製に成功した。現在、R26Rレポーターマウスとの交配を行なっており、in vivoでのTROP2発現細胞について解析を進めている。また、in vitroでの肝癌幹細胞の性状解析についても解析を進めている。我々が同定したLPCマーカー分子Xを指標として、LPC細胞株にHeterogeneityが存在することが明らかとなり、X陽性LPCとX陰性LPCでは形態や運動性に大きな違いがあること、X陽性LPCからX陰性LPCが出現することなどが明らかとなった。現在、各分画の造腫瘍能について検討を行っている。重篤な肝障害時に出現するオーバル細胞は旺盛な増殖能と未分化性から幹/前駆細胞(Liver stem/progenitor cell: LPC)と考えられてきたが、その再生や癌化における役割については不明な点が多く残る。本研究では、LPC特異的マーカー分子の1つとして同定したTROP2の遺伝子座にCreリコンビナーゼをKnock-in (KI)したマウスを作製し、それを用いた細胞系譜追跡解析を行なうことで、肝再生におけるLPCの役割を解析した。まず、作製したTROP2 Cre KIマウスがTROP2の発現をモニターするのに有効か確かめるために、R26Rレポーターマウスとの交配を行ない、X-gal染色による確認を行なった。その結果、本来発現のTROP2発現の高い皮膚においてシグナルが確認でき、発現のない肝臓ではシグナルは認められなかった。そこで、LPCを誘導できるDDC食餌による肝障害を与えたところ、肝臓においてシグナルが認められた。さらに、その後の細胞運命を追跡した結果、わずかに肝細胞で陽性細胞が認められたが、その寄与率は低いものであった。以上の結果から、DDC肝障害後の肝再生におけるTROP2陽性LPCの肝細胞への寄与は高くないことが明らかとなった。幹細胞生物学平成25年度は本研究課題を遂行する上で必須のツールとなるTROP2-Cre-KIマウスの作製が予定通り完了したことから概ね順調に進んでいると考えている。今後は、昨年度に作製したTROP2-Cre-KIマウスを用いて、様々な肝障害モデルにおけるTROP2発現細胞の細胞系譜実験を行ない、LPCと肝再生との関連について明らかにする。さらに、肝癌幹細胞の性状解析では、担癌マウスによるin vivoでの解析を進めることで、再生と癌化におけるLPCの役割を明らかにしていきたいと考えている。
街路樹標本木の30年成長解析による風の道計画への展開

国営武蔵丘陵森林公園の都市緑化植物園「街路樹見本園」の87種の標本木の樹高、幹周、枝張の30年間にわたる計測を完了させ、これらの樹木データをもとに、無剪定を想定した成長曲線を作成した。樹高、幹周、枝張りの成長曲線から、樹種の違いによる成長量の特性を総合的に解析した。街路樹に多く用いられる緑化樹木の成長量を都市の暑熱環境を改善する効果とどのような関連性があるかを分析した。国営武蔵丘陵森林公園都市緑化植物園内の「街路樹見本園」にて、研究代表者輿水が補助員10名を指示しながら、街路樹標本木87種の成長曲線を描くため、樹高、幹周(目通り周)、枝張(東西南北)を計測した。計測したデータを研究室に持ち帰り、Microsoft Excelに入力した。病気や強剪定が原因の枯死により欠測したデータをはずして、樹種ごとに樹高、幹周、枝張の順で成長曲線を作成した。管理台帳を所有する公園緑地管理財団担当者と連絡を取りながら、剪定の有無を確認した。その結果、ギョリュウ、ツバキ、カイズカイブキ等37種74本からなるグループ1、ギンドロ、カツラ、ハナノキ等18種36本からなるグループ2、サンゴジュ、ネズミモチ、ハナミズキ等20種20本からなるグループ3、データ入力および計測に不備があり、解析対象から外したグループ4の4つに類別した。次に、樹高以外の幹周、枝張のデータとその成長曲線の扱いを検討するため、まず、グループ1を解析対象に、樹木の成長がeを底に持つ自然対数の一次関数で説明できると仮定し、剪定後の成長量をy=aLN+bの式に当てはめ、計算し、それぞれグラフにまとめた。30年間の気象に関するデータは、気象庁ホームページで公開している「気象統計情報」から、調査を実施した「街路樹見本園」に近い観測所を選定し、降水量および気温のデータをダウンロードして、Microsoft Excelに入力した。残りのグループ2、3についても成長曲線を作成し、定数a、bを求めた。国営武蔵丘陵森林公園内の都市緑化植物園「街路樹見本園」において、5月22日(日)に樹木調査を実施し平成22年度の時点で、87種の標本木の樹高、幹周(目通り周)、枝張り(東西南北)の測定が終了していることから、平成23年度は、(1)現在まで病虫害等の被害を受けておらず、(2)7割以上の測定データを用いて成長曲線が想定できている樹種に絞って、調査を実施した。平成22年度まで全30年間の計測データを樹高、幹周(目通り周)、枝張り(東西南北)の項目ごとに、手書きの調査票からの入力ミスなどによるデータの外れ値を確認し、縦軸を年、横軸を各種成長量としたグラフを作成した。グラフ作成後、樹高・幹周(目通り周)・枝張りの順で成長曲線の作成を行うことが、緑化樹の成長シミュレーションに有効であると判断し、成長曲線の算定にとりかかった。樹高では、その最終成長量から、25のグループに分類することができ、このグループを、幹周(目通り周)、枝張りにも適用すること決めた。調査対象地の周辺の気候変動調査は、気象庁HPで公開されている気象統計情報のうち、熊谷・寄居・鳩山・久喜の4つの観測所の降水量、年平均気温、年最高気温、年最低気温について、樹木データと対応を見るため、1981年から2010年の30年間分を収集し、グラフを作成した。また、月平均気温を用いて温かさの指数と寒さの指数を算出し、ハーディネスゾーンから当調査地は8bに該当することを確認した。国営武蔵丘陵森林公園の都市緑化植物園「街路樹見本園」の87種の標本木の樹高、幹周、枝張りの30年間にわたる計測を完了させ、これらの樹木データをもとに、無剪定を想定した成長曲線を作成した。この作業の成果をもとに、街路樹の都市気象改善効果を論考し、都市の景観形成の観点を加えた、街路樹整備および街路樹マネジメント計画への展開を検討した。その結果、樹高、幹周、枝張りの各項目を成長指数と考えた時、樹高が指数として有効になるのは、常緑広葉樹と一部の常緑針葉樹であることが明らかになり、落葉広葉樹のもっとも街路樹として多用される樹種は、樹高は成長指数として適当でないことが判明した。理由は見本園のような限られた面積に短い間隔で植栽された場合、成長の早い落葉広葉樹は隣接木とのあいだで競合が起こり、それが樹高成長に影響することが示唆された。すなわち樹高成長が乱れ、いわゆるシグモイドカーブの成長曲線を呈する期間が短く、15年目以降は多くの落葉広葉樹では乱れ、不連続な傾向を示した。

幹周は、測定方法が巻尺(測量テープ)による直視と単純な方法であることが利点となり、安定した変化を示し、典型的な成長曲線を得ることができた。しかし植栽当初は若木で幹断面が円形であったものが、10年以降にはしだいに歪み、楕円形あるいは褶曲した円形になるものが多く、幹表面の延長線という幹周の概念を把握できないような様相を呈した。この傾向も樹種によって異なり、比較的成長のの中位な落葉広葉樹でこのような傾向を示した。成長の遅い、常緑広葉樹や逆に成長の著しくはやい落葉広葉樹では円形の断面を保ち、幹肥大の経年変化を正確に追跡することができた。測定データから剪定の有無を判読するため、管理主体である都市緑化植物園に対し、ヒアリング及び関係資料の収集を行ったが、文書保存の関係から、対象としている30年間の剪定データを得ることができなった。このため、全87種について、手作業により当時の調査票とデータの突き合わせを行ったため、気象データとの関連成分析への着手が遅れた。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、成長量と気候変動との関連性分析を行っている。街路樹の都市気象改善効果は、グラフを用いて提示することとし、最終年度となる平成24年度は市街地景観の作成を中心に作業を進める。
都市圏域における品質別木質系廃棄物の動態と再利用効率性に関する将来分析

本研究では、名古屋都市圏を対象に将来の社会経済シナリオを考慮した建築物の需要とその建替え・解体等のライフサイクルを表すシミュレーションモデルを構築した。また、建築物の資材別等の原単位を把握した。さらに、木質系家具の所有状況とそのライフサイクル、都市の樹木や草地の状況等も把握した。この結果、品質等を考慮した木質系廃棄物が把握できると同時に、これらの有効な利用方法が提示可能となった。特に、コンパクトシティといった都市空間構造の違いや住宅の木質化や長寿命化の程度に応じた木質系財の需要と供給、そして木質系廃棄物との関係を明らかにすることで、都市圏域内における循環利用促進のための方策が検討可能になった。本年度はまず、木質系廃棄物に関する建築物、家庭系・事務系に関わる政策や利用段階における事例等を調査した。次に、名古屋都市圏において、廃棄物の現状及び再利用の実態等を把握することで、その有効利用のあり方について考察した。さらに、名古屋市とその周辺地域における社会経済の状況、建築物の情報、家庭系や事業系の木質系廃棄物の状況等を統計書類や地理情報システム、またリモートセンシング等を用いることによって整備した。さらに、解体される木造建築物の品質別(部位別)解体時の原単位を作成するための基礎的な情報を整備した。我々は、すでに名古屋市の社会経済状況を考慮した将来の建築物需要を時空間において詳細に推計するシミュレーションモデルを開発してきた。このモデルを名古屋都市圏に拡張する方法を吟味した。また、市町村レベルではあるものの、名古屋都市圏全域を対象とした建設系排出物の地域循環圏の検討を行った。これらの研究に加え、都市圏内における山林や都市内の緑地の状況等を衛星画像によって高精度且つ詳細に把握するための手法を検討した。さらに、家庭における木材家具の所有状況等を把握するため、アンケートを作成し試験的に実施した。本年度は昨年度に整備した情報を踏まえ、解体される木造建築物の品質別(部位別)解体時の原単位を作成している。また、建築物からの廃材だけではなく、高解像度の衛星画像を用いて樹木の面積を高精度に取得する手法を検討し、現存する樹木の量を把握するとともに、間伐材や剪定された樹木などの把握を試みている。また家庭の木質系廃棄物を把握するため、家具の所有状況や買い替え頻度などを知るため、アンケート調査を実施し,これをもとに木質系家具を種類別において把握し、その原単位を作成している。他方、本年度検討してきた建築物需要モデルに加え、建築物の耐用年数を考慮した建替え・解体等のライフサイクルを表すモデルを構築することで将来の世帯数やその構成、また社会経済状況に合わせてどの程度の建築物が必要になるのかを考慮しながら需給のバランスをとるシミュレーションモデルを構築した。また、木質系家具においても同様の需給を考慮するシミュレーションモデルを構築した。さらに、将来想定される得る様々な社会経済状況や産業構造等のシナリオを検討した。さらに、都市内に存在する木質資源の把握とともに、緑化等を行うことによってこの資源をどの程度増加していけるのかを検討するため、一般住宅を対象に緑化促進に向けたアンケート調査を行った。これによって、緑化を施工するための支払意思額を把握するとともに、実際の緑化助成金額と比較することで、今後緑化を進めていく上での適正な助成金額がどの程度なのかを検討した。本年度は、昨年度までの実施内容にあげた内容について概ね研究を進めることができた。とりわけ、次年度以降の研究の基盤となる将来の建築物と家具のライフサイクルを時空間において詳細に推計するシミュレーションモデルを開発した。また、木質系家具の原単位をアンケート調査によって作成し、さらに一般住宅における緑化促進のための効果的な緑化補助金の金額を検討するなど、来年度に向けて着実な成果をあげた。本年度は、査読無し論文が1件、学会発表が国内外で13件、学会からの受賞が3件となっており、着実に成果が出ている。また、来年度以降も、さらに研究成果が出るように、研究発表等を積極的に行っていきたい。ただし、例えば解体される木造建築物の品質別(部位別)解体時の原単位の完成や間伐材や事業系の木質系廃棄物等の分析が残っており、これについては今後作業を進める必要がある。本年度は、建築物の需要と供給を考慮したシミュレーションモデルと品質別原単位を統合することで建築物の解体時における木質系廃棄物を把握した。また、木質系家具においても需給を考慮するシミュレーションモデルを構築することで、その廃棄物の詳細を明らかにした。さらに、高解像度の衛星画像を用いて樹木や草地の面積を高精度に取得することで、都市内における潜在的な木材の量とその将来予測される廃棄量を把握した。他方、愛知、岐阜、三重の三県の都市と森林を対象にして非木造住宅の木造化(木質化)と住宅の長寿命化による将来の木材需給量を把握・評価した。また、木材需給バランスを考慮することで、持続的に木材供給が可能となる最適な森林管理区域の検討を行った。上記の研究により、新築される建築物にどの程度の木材が再利用可能になるのかが分かると同時に、サーマルリサイクルや発電利用されるものについては、その需要と輸送距離との関係から最適な設置場所を設定し、その供給可能性を検討できるようになった。

こうした検討を将来の異なるいくつかの社会像のもとで行うと同時に、名古屋市で進められている「集約連携型都市構造」すなわち駅勢圏を中心としたコンパクト・シティといった都市構造の変化が将来の木質系廃棄物の需給にどのような影響を与えるのか、また住宅の木質化と長寿命化の程度による影響等も概ね把握した。これによって、将来を見据えた都市圏域内での循環利用促進のためのあり方が検討できると同時に、これを達成していくための最善の方策がある程度提示できたと考えられる。本研究では、名古屋都市圏を対象に将来の社会経済シナリオを考慮した建築物の需要とその建替え・解体等のライフサイクルを表すシミュレーションモデルを構築した。また、建築物の資材別等の原単位を把握した。さらに、木質系家具の所有状況とそのライフサイクル、都市の樹木や草地の状況等も把握した。この結果、品質等を考慮した木質系廃棄物が把握できると同時に、これらの有効な利用方法が提示可能となった。特に、コンパクトシティといった都市空間構造の違いや住宅の木質化や長寿命化の程度に応じた木質系財の需要と供給、そして木質系廃棄物との関係を明らかにすることで、都市圏域内における循環利用促進のための方策が検討可能になった。本年度は、初年度の実施内容にあげた内容について概ね研究を進めることができた。とりわけ、次年度以降の研究に必要となる基礎的な情報の収集・整備を概ね終えた。また、シミュレーションモデルの検討やアンケート調査も実施可能な段階まで達しており、来年度の実施後には着実な成果が見込まれる。本年度は、査読付き論文が2件、学会発表が7件となっており、着実に成果が出ている。来年度以降も、さらに研究成果が出るように、研究発表等を積極的に行っていきたい。ただし、例えば製材所等からの木くずや公園や街路樹等の剪定状況については関係部署にヒアリングする必要がある。そのため、これについては今後検討する必要がある。また、製造業等の木質パレットの使用状況等を調査するため、ヒアリングやアンケートといった具体的な手法を検討する必要がある。今後は、ここまでで作成してきたシミュレーションモデルと品質別原単位を統合させることによって、まずは建築物の解体時における木質系廃棄物の内訳が詳細に把握することができるようになる。さらに、都市近郊からの間伐材や都市内樹木からの剪定材、また一般廃棄物からの木材の量などを知ることで都市圏域内全体における利用可能な木質系廃棄物が品質別に把握できる。そして、これら品質ごとの利用に応じて、例えば新築される建築物にどの程度再利用できるのかが分かると同時に、サーマルリサイクルや発電利用されるものについては、その需要と輸送距離との関係から最適な設置場所を設定し、その供給可能性を検討することが可能である。こうした検討を、将来の異なるいくつかの社会像のもとで行うのと同時に、名古屋市で進められている「集約連携型都市構造」すなわち駅勢圏を中心としたコンパクト・シティといった都市構造の変化が将来の木質系廃棄物の需給にどのような影響を与えるのか、また住宅の長寿命化による影響などについてもそれぞれ検討していきたい。これによって、将来を見据えた都市圏域内での循環利用促進のためのあり方が検討できると同時に、これを達成していくための最善の方策が提示できる。環境学今後は昨年度に整備した情報を踏まえ、実際に解体される木造建築物の品質別(部位別)解体時の原単位を作成する。
阪神間住宅地に於るローカルネットワークの摘出と「都市性」に関する研究

本年度は当研究最初の年として、以下のような作業と調査をおこなった。1.まず、阪神間全域に関わることとして、現在の西宮市から明石市周辺までの国土地理院発行旧版地図(明治43年以降)105枚の比較検討により、阪神間の市街地拡張プロセスを追跡した。また過去の研究文献を参照し、主に明治末から昭和初年頃に建てられた大規模な邸宅群の歴史を確認した。2.1.の基礎的作業および現地探索の結果、現在の阪神間住宅地の良好な環境を形成した要因としては、第二次大戦前の民間資本による1.の建物以外に戦後の公共中規模戸建て住宅郡が挙げられることに注目し、さらに以下のような局所的作業をおこなった。1)阪急御影駅北側の「鴨子ケ原」地区という、昭和30年代初めに中流サラリーマンを対象とした典型的郊外住宅地として兵庫県によって開発・分譲されたエリアを取り上げ、そこがなぜ現在のような「高級」住宅地へと熟成したのか、その要因を探ろうとした。2)そのために、県によるR.C建売り・木造建売り・更地という分譲形式の違い毎に住民へのヒアリングをおこない、現在の安易なひな壇開発とは違う自然地形を活かした当時の開発手法や、いわゆる「モダンリビング」を軸にした生活様式への指向、住民の間に発生した町内会的コミュニティ、近くにある病院や美術館等のインフラ、画家等の文化人の存在などが何層かのネットワークを形成し、それがこの地域の魅力を形成していった様子を調査した。また、マンション化が進むこの地の写真も多く撮影した。今後はさらに対象領域を広げ、近代社会特有の「郊外」をどう計画すべきか、という問題の考察へとつないでいきたいと考えている。
機能オントロジーに基づく設計・製造知識コンテンツ管理と活用

本研究では,Webコンテンツの中から設計・製造に役立つ機能的な知識に焦点を絞り,共有可能な設計知識コンテンツの記述(生産)・活用環境を概念設計することを目的とした.コンテンツに意味的基盤を与える概念体系(オントロジー)を構築することで,設計・製造用の概念レベルのWebコンテンツにおける機能的概念の不均一性と観点への依存性を緩和することを目指した.また,Webコンテンツの高度化を目指すセマンティックウェブの標準的規約に準拠させることを実装上の目標とした.まず,従来から開発してきた機能概念オントロジーを,セマンティックウェブにおける標準的なスキーマ定義言語であるDAML+OILによって定義した.これは別研究で開発中のオントロジー構築環境「法造」にDAML+OIL出力機能を付加することで実現した.次に,機能的知識をCADデータなどの従来の設計知識に対するメタデータとして扱うシステムの概念設計と実装の一部を行った.CADデータなどの多くの既存の設計・製造知識は客観的で設計者の意図を表さないが,機能的知識はそれらのドキュメントに現れる装置に対して設計者が意図した役割を表す.その意味で,機能的知識は既存設計ドキュメントに対するアノテーション(メタデータ)と見なすことができる.そこで,機能的側面からみた設計・製造知識のメタデータの種類について考察を行い,(1)装置の全体または部分機能の記述,(2)その機能を達成するためのやり方(方式)の記述,(3)機能と方式の記述からなる機能構造モデル(機能分解木),(4)複数の装置の機能構造を表す汎用機能分解木,の4種類を同定した.さらに,「法造」にRDF(Resource Description Framework)出力機能を実装することで,オントロジーで定義された語彙を用いて,メタデータを記述する環境を開発した.このように,機能オントロジーをXMLメタデータのスキーマとして用いた機能的設計知識コンテンツの記述様式を明らかにし,一部を実装した.本研究では,Webコンテンツの中から設計・製造に役立つ機能的な知識に焦点を絞り,共有可能な設計知識コンテンツの記述(生産)・活用環境を概念設計することを目的とした.コンテンツに意味的基盤を与える概念体系(オントロジー)を構築することで,設計・製造用の概念レベルのWebコンテンツにおける機能的概念の不均一性と観点への依存性を緩和することを目指した.また,Webコンテンツの高度化を目指すセマンティックウェブの標準的規約に準拠させることを実装上の目標とした.まず,従来から開発してきた機能概念オントロジーを,セマンティックウェブにおける標準的なスキーマ定義言語であるDAML+OILによって定義した.これは別研究で開発中のオントロジー構築環境「法造」にDAML+OIL出力機能を付加することで実現した.次に,機能的知識をCADデータなどの従来の設計知識に対するメタデータとして扱うシステムの概念設計と実装の一部を行った.CADデータなどの多くの既存の設計・製造知識は客観的で設計者の意図を表さないが,機能的知識はそれらのドキュメントに現れる装置に対して設計者が意図した役割を表す.その意味で,機能的知識は既存設計ドキュメントに対するアノテーション(メタデータ)と見なすことができる.そこで,機能的側面からみた設計・製造知識のメタデータの種類について考察を行い,(1)装置の全体または部分機能の記述,(2)その機能を達成するためのやり方(方式)の記述,(3)機能と方式の記述からなる機能構造モデル(機能分解木),(4)複数の装置の機能構造を表す汎用機能分解木,の4種類を同定した.さらに,「法造」にRDF(Resource Description Framework)出力機能を実装することで,オントロジーで定義された語彙を用いて,メタデータを記述する環境を開発した.このように,機能オントロジーをXMLメタデータのスキーマとして用いた機能的設計知識コンテンツの記述様式を明らかにし,一部を実装した.