hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鞭毛の振動運動発現に至るダイニンの自律的複雑性の時空間的展開

本研究では、真核生物鞭毛の振動運動に着目し、原生生物から哺乳類に至るまで保存されている「9+2構造」の軸糸において複雑な運動活性を生み出すモータータンパク質ダイニンの高度に組織化された制御機構の解明を目指した。具体的には、独自の手法で、ダイニン分子の昨日の自律性を保ったまま複雑性を捉え、さらに、このダイニン分子の自律的複雑が統合され、秩序系としての鞭毛の振動運動に至る時空間展開機構の理解を目指した。前年度及びその繰越の計画の実績によると、自律性を保ったまま複雑性を捉えるには、ダイニンと相互作用している微小管の挙動の解析がまず有用である。この系では、振動誘導は非常に難しいが、外部から当てた力学的変化に対するダイニンの応答を着実に捉えることができた。抽出精製したダイニンにより誘導される微小管の滑り運動に外部からの力学的変形が安定したシグナルとして作用しうることは驚きであった。もう一つの手法は、滑り運動が秩序だった振動運動として時空間制御される過程を詳しく解析することを目指したもので、膜除去後の精子を2.5 microM以下のATP条件下に置き力学的変形を与えて振動誘導条件を探索した。最終年度の最大の成果は、自律的運動が起こる域値濃度以下のATP下では、ATPによらず、力学的効果により振動が安定して起こるらしいことを見出した点にある。観察を行うチャンバーの底面からの距離を変えて鞭毛運動の変化を誘導できるかに挑戦した結果、表面張力の影響を受ける境界条件において、この現象が見られるらしいことがわかった。このことは、この条件以外の時には、振動の制御は、ATPに依存した、つまり微小管のすべり速度に依存した制御を受けていると考えられるが、この境界条件では力学的効果(物理的特性)が優位性を持つことを意味する。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、真核生物鞭毛の振動運動に着目し、鞭毛の柔軟な運動特性を生み出している軸糸内の微小管上に規則的に配置されているモータータンパク質ダイニンの高度に組織化された活性制御機構の解明を目指した。具体的には、ダイニン分子の自律的応答能の理解と誘導条件の解析、及び自律的秩序形成の解析という2点から目的を達成することを計画した。28年度には、主にガラス面に付着させたビーズと相互作用させたダイニンによる微小管の滑りの挙動が外部からの変形により変化する過程を解析する計画であったが、ビーズとダイニンとの相互作用の定量的制御が狙い通りには実現できなかった。そこで、計画を変更し、低濃度ATP下における不動鞭毛の屈曲誘導の予備実験とその解析を行なった。この実験は、うに精子の膜を取り除いた除膜精子を用いる。除膜精子は、通常、1-5 mM程度のATPを与えると、生きている精子と同じような波形と周波数で振動運動を示す。振動を示す閾値濃度は3microM付近と言われている。本実験では、ATP1.5-2.5microMという閾値以下の条件でも、鞭毛にある一定の変形を与えると鞭毛の基部に作られた屈曲が成長し、伝播すること、さらに屈曲が成長を伴う条件では、最初の屈曲の伝播に伴って、最初の方向とは逆方向にも誘導されること(つまり振動の単位となる屈曲の切り替えが起こること)を見いだした。先行研究では、屈曲の伝播が初期段階の反応であり、それが切り替え型に変化すると解釈されていたtが、伝播と成長とは独立の現象であるらしいことが示された。屈曲が伝播を開始する場合も成長に変化する場合も、最初についになる互いに逆向きの一対の屈曲形成が重要である。屈曲が切り替えを伴って振動の芽生えを示すには、この一対の屈曲が伝播しながら減衰することが重要であることもしめされた。当初計画を変更したことにより遅れが生ずるかと思っていたが、不動鞭毛の屈曲誘導の実験系が、ダイニン分子の自律性、及び自律的秩序形成の解析を推進するのに適していることがより明確となり、さらに安定した結果が得られたことにより、ほぼ順調に進んでいる。

観察を行うチャンバーの底面からの距離を変えて鞭毛運動の変化を誘導できるかに挑戦した結果、表面張力の影響を受ける境界条件において、この現象が見られるらしいことがわかった。このことは、この条件以外の時には、振動の制御は、ATPに依存した、つまり微小管のすべり速度に依存した制御を受けていると考えられるが、この境界条件では力学的効果(物理的特性)が優位性を持つことを意味する。当初計画を変更したが、不動鞭毛の屈曲誘導の実験系が、ダイニン分子の自律性、及び自律的秩序形成の解析を推進するのに適していることが明確となったので、この方針で解析をさらに発展させる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
タキサン型ジテルペン類の新規製造法の開発

(1)日本各地のイチイ針薬の中性部からの新規抗癌剤タキソールならびにその他のタキソイドの酸および塩基による振分けと順相、逆相クロマトグラフィーを組合せた効率的分離法を開発した。また、この手法を適用し、各地のイチイの成分検索を行いその含量の比較検討を行ったところ、最大25Kgの生葉当たり1gのタキソールを単離できることが分かった。一方、これまでにイチイ針葉から単離した非タキソール型のタキソイド98種類の内、42種類を(財)癌研究会に於いて多剤耐性癌克服の一次スクリーニングに供したところ、11種類の化合物に強い活性が認められたので、本年度はさらに成分検索を進めると共に高次の制癌活性の検定を進めたところ、これまでの抗癌剤とは異なる作用機作が期待される制癌活性タキソイドを見いだした。(2)仙台産のイチイからイチイカルスを誘導し、種々の条件で培養、増殖させその生産物を検討したところ、最高で乾燥カルス1Kg当たりタキソール263mgを生産した.この条件で同時に得られるタキサン型ジテルペンは14種類、総生産量は乾燥カルス1Kg当たり16.6gであり、このカルスの生産性は大変高いことが分かった.この内、針葉からは得られない5種類の化合物に強い多剤耐性癌克服剤としての活性が認められたので、これらの活性タキソイドのさらなる生産性の向上を目指し、カルスの培養条件、添加物等を検討し、それらの生産を23倍にまで向上させる事に成功した。(3)上記の(1)および(2)で得られた制癌活性タキソイドのイチイ針葉中の含有量の多いタキソイドを中間体とする部分合成に依る合成研究を進め、幾つかのターゲット制癌活性タキソイドの部分合成ルートを確立し、より高次の制癌活性の検定に供するためのサンプル量を確保する事ができた。さらに本研究の総括、取り纏めを行い、制癌活性の検定結果から構造相関を行い、再生可能資源であるイチイ針葉からのタキソイドを用いた効果的な制癌剤、多剤耐性癌克服剤開発の可能性を検討した。(1)タキソールおよびタキサン型ジテルベン類の分離:i)葉の生産するタキソールを粗抽出物の酸、塩基による振り分けで中性部を分離後、フラッシュクロマト、逆層および順層HPLCの順に使う事により生針葉1Kg当たり50mgの収量で効率的に分離した。これはタキソールの高価な薬価(2000円/lmg)を考えに入れると十分に採算に合う収量であった。ii)中性部よりバッカチン、セファロマニン、7-エピタキソール等タキソールの部分合成の原料として有望な化合物をタキソールとほぼ同じ収率で得た。iii)中性部より主成分タキシニンを、また塩基性部より主成分2'-OHタキシンIIタキシンIIを大スケールで分取する方法を開拓した。iv)新規塩基性タキソイド15種類、新規中性タキソイド10種類を単離、構造決定し、それらの中に耐性癌克服剤として有望と考えられるものを見い出した。(2)カルスを利用する方法:イチイのカルス誘導、培養条件に関する条件検討をB5固体培地上で行った。i)イチイカルスの継代を続けた場合オーキシンとしてNAA0.5mg/L濃度でカルスの増殖性が長期間保たれることii)

カルスの生産性の向上はエリシーターとしてジャスミンサンメチルを加えることにより著しく増加し、乾操カルス当たりタキソール0.263%を含むタキソイド類18種類を単離収率の合計として1.57%と言う高い収率で得た。iii)カルスの生産するタキサン型ジテルペン類の生合成をタキソールに見られる最も酸化度の進んだ最終地点へいかに誘導するかについて検討する過程でタキソール生合成ルートに沿った各種中間体を得る事に成功し生合成ルート解明の手掛かりを得た。(1)日本各地のイチイ針葉の中性部からタキソールの分離精製を行い、その含量の比較検討を行った。その結果、北海道稚内産のイチイの針葉のタキソールの含量が最も多く、25Kgの生葉当たり1gのタキソールを単離できることが分かった。現在、タキソールの薬価は1mg当たり2,000円程度であり、この含量は十分採算ラインに乗るものと考えられる。また、北海道ではイチイ針葉は毎年数百トンが植木や街路樹の剪定に伴い、産業廃棄物として処分されているため、原材料として低コストで必要量を確保できると考えられる。一方、これまでにイチイ針葉から単離した非タキソール型のタキサン型ジテルペン98種類の内、42種類を(財)癌研究会に於いて多剤耐性癌克服の一次スクリーニングに供したところ、11種類の化合物に強い活性が認められた。また、これらの化合物の中にヒト癌細胞パネルの検定の結果、新規作用機作に基ずくと考えられる新しい型の制癌剤のリード化合物となりうる化合物が見い出された。(2)仙台産のイチイの若茎を外植体として用い改変ガンボーグB5培地に置床し、オーキシンとしてNAA(ナフチル酢酸)0.5mg/Lを添加しイチイカルスを誘導した。さらに同一条件で60日毎に9回継代し、安定化カルスを得た。このカルスにジャスモン酸メチル100mM/Lを加え60日間培養すると、乾燥カルス1Kg当たりタキソール263mgを生産した。この条件で同時に得られるタキサン型ジテルペンは14種類、総生産量は乾燥カルス1Kg当たり16.6gであり、このカルスの生産性は大変高いことが分かった。この内、針葉からは得られない5種類の化合物に強い多剤耐性癌克服剤としての活性が認められた。(1)日本各地のイチイ針葉の中性部からの新規抗癌剤タキソールならびにその他のタキソイドの酸および塩基による振分けと順相、逆相クロマトグラフィーを組合せた効率的分離法を開発した。また、この手法を適用し、各地のイチイの成分検索を行いその含量の比較検討を行ったところ、最大25Kgの生葉当たり1gのタキソールを単離できることが分かった。一方、これまでにイチイ針葉から単離した非タキソール型のタキソイド98種類の内、42種類を(財)癌研究会に於いて多剤耐性癌克服の一次スクリーニングに供したところ、11種類の化合物に強い活性が認められたので、本年度はさらに成分検索を進めると共に高次の制癌活性の検定を進めたところ、これまでの抗癌剤とは異なる作用機作が期待される制癌活性タキソイドを見いだした。(2)仙台産のイチイからイチイカルスを誘導し、種々の条件で培養、増殖させその生産物を検討したところ、最高で乾燥カルス1Kg当たりタキソール263mgを生産した。この内、針葉からは得られない5種類の化合物に強い多剤耐性癌克服剤としての活性が認められたので、これらの活性タキソイドのさらなる生産性の向上を目指し、カルスの培養条件、添加物等を検討し、それらの生産を23倍にまで向上させる事に成功した。
哺乳類精子の先体反応における膜融合分子機構の解析

先体は精子頭部に存在する小胞状構造物で、その中に種々の酵素を含む。精子は卵に達すると、卵を包む透明帯に接触することによって先体反応を起こす。先体反応は、精子形質膜と生体外膜の膜融合によって起きる。本研究では、まず神経終末のシナプス小胞のエキソサイトーシスに関与する分子であるシンタキシンに注目した。シンタキシン分子群の内、シンタキシン2がラット精巣に高発現していることをRT-PCR解析によって見い出した。シンタキシン2に対する抗体を作製し、イムノブロット法、密度勾配分画法、免疫組織化学的方法を用いて検討した結果、シンタキシン2が哺乳類精子の先体領域に局在することが判明した。これらの結果から、シンタキシン2が精子先体反応に係わることが推足された。また、低分子量GTP結合蛋白質Rab6の精子細胞における局在を検討した結果、このGTP_<ase>は形成途中の先体に存在しているが、成熟した精子の先体には見い出せなかった。このことは、Rab6は先体の形成に関与しており、先体反応自体には係わりがないことが明らかとなった。先体(アクロゾーム)は精子頭部に存在する小胞状構造物で、その内分に種々の酵素を含んでいる。精子は卵に到達すると、卵を包む透明体に接触することによって先体反応を起こす。先体反応は、精子形質膜と先体外膜の膜融合によって起きる一種のエキソサイトーシス現象である。本研究は、先体反応における膜融合プロセスの分子機構の解明をめざすことを目的とした。本研究ではまず、神経終末のシナプスにおけるエキソサイトーシスに関わる分子群の内、シンタキシン分子が精子に発現しているかどうかを検討した。多種のシンタキシン分子種の内、シンタキシン2および4がラット精巣に高発現していることをRT-PCR解析によって見い出した。シンタキシン2には三種のアイソフォームがあるが、これらの共通部分のペプチドに対する抗体を作製した。密度勾配分画、イムノブロット、免疫組織化学的方法を用いた研究の結果、シンタキシン2が哺乳類精子の先体領域に局在することが判明した。さらに、先体反応を起こし先体を消失した精子では、シンタキシン2も消失することがわかった。先体反応は、精子形質膜と先体外膜の膜融合によって起きる。本研究では、まず神経終末のシナプス小胞のエキソサイトーシスに関わる分子であるシンタキシンに注目した。シンタキシン分子群の内、シンタキシン2がラット精巣に高発現していることをRT-PCR解析によって見出した。さらに、先体反応を起こした精子では、シンタキシン2が消失することも明らかとなった。また、低分子量G蛋白質Rab6の先体における局在を、分離した精子細胞において分析した所、Rab6は成熟精子の先体には存在しないが、形成途中の先体には結合していることが判明した。ゆえに、Rab6は先体反応には関与しないが、先体形成に何らかの役割を果たしている可能性があると思われる。
小脳のプルキンエ細胞に内在するシナプス形成因子の分子生物学的研究

【P_(400)】は、小脳に特異的な分子量250Kの膜蛋白質であり、プルキンエ細胞に局在している。プルキンエ細胞が欠損しているnervousマウスやpcdマウスにおいては、【P_(400)】は、ほとんど見出されない。プルキンエ細胞は存在するが、その樹状突起形成及び棘突形成が悪く、顆粒細胞,プルキンエ細胞間のシナプスが形成されないスタゲラーマウスにおいても、【P_(400)】が見出されないことが知られている。正常動物の発生過程においては、プルキンエ細胞と顆粒細胞間のシナプス形成期に一致して【P_(400)】の発現量が増大することが知られている。これらの結果より、【P_(400)】はプルキンエ細胞の細胞膜成分として、プルキンエ細胞の形態形成やシナプス形成に重要な役割を果していると考えられている。小脳より、細胞下分画法によってP31画分を調整後、この分画を可溶化し、各種クロマトグラフィーにより【P_(400)】の精製を進めた。セファロースCL-4Bによるゲル濾過で、純度約70%にまで【P_(400)】を精製した。この分画をConAセファロースにかけ、【P_(400)】の約10%が結合型として回収された(ConA結合性【P_(400)】)。ConAに結合しなっかた画分は、TSK DEAE-5PWにより精製した(ConA非結合性【P_(400)】)。ConA結合性【P_(400)】と非結合性【P_(400)】は共に分子量250Kの蛋白質であるが、2次元電気泳動上で異なった位置にスポットを示し、また、V8プロテアーゼによるペプチドマップで、異なるパターンを示した。従って両者は異なる分子種であると考えられる。ConA結合性【P_(400)】について、エンド-β-Ν-アセチルグルコサミニダーゼF消化を行ったところ、ConA結合性は消失したが分子量はほとんど変化せず、ごく小数のアスパラギン結合型糖鎖が結合していることが明らかとなった。
運動系の分子生物学的機構運動系の発達とその異常-運動制御の物質的過程-

1.高度の脳発達奇形であるAlobar holoprosencephalyで従来記載のなかった異常なglomermlarな構造を見出し、その中にsynapseの存在を証明し、免疫組織化学的に未熟な樹状突起が主体であると推論した。2.ラットおよびマウスの大脳損傷部位での脳組織の移植実験を試み、hostとdohorの年令による生着率の差や繊維結合の程度を検討した。4.ジストニアを主症状とするIII型(成人型)Gm_1ガングリオシドーシスの小児例について臨床的生化学的特徴を明らかにした。5.Krabbe病の脳髄の機序に直接関っていると考えられるサイコシンの作用を、神経培養細胞と動物モデルであるwitcherマウスを用いて検討し、その蓄積を証明すると共に動態を明らかにした。6.Gm_2ガングリオシドーシス、B亜型(Tay-Sachs病)とB1亜型(人工基質のみ分解する『の遺伝子解析を行い、B亜型のヘキソ-サミエターゼAの突然変異に少なくとも2つの変異があることを明らかにし、一つはRNAスプライシングの異常によることを証明した。B1亜型については、地理的人種的差によらず共通の変異であることが分った。7.パーキンソン病惹起物質MTPTの胎仔マウスに対する影響を組織化学的、生化学的に検討し、母体に投与されたMTPTが仔マウス脳に出現することを証明し、大量では流産をおこし、少量では線条体ドーパミンシン活性の低下をみることを明らかにした。8.グリア成長因子(GMI)の発育と再生の過程における作用機序を検討し、6MIの障害物質を与えると神経再生が促進することが明らかにされた。9.ヒト脳β-galactosidaseを精製し、肝のそれと性状を比較検討した。
軟骨細胞分化過程におけるII型コラーゲン遺伝子 転写調節領域の解析

II型コラーゲン遺伝子の発現は軟骨組織特異的、または発生時期特異的に制御され、これらの発現調節に第1イントロンに存在する100bPのエンハンサーが必要であることが知られている。前年度の研究実績から、軟骨組織の分化過程において、ウサギII型コラーゲン遺伝子の一次転写産物がN-プロペプチド領域で選択的splicingを受けるため、第2エクソンを含むlong formが、軟骨形成能を有する未分化な細胞および非軟骨組織のマーカーになりうることが明らかになった。今回、II型コラーゲンN末端およびC末端プロペプチド領域から構成される蛋白が、本遺伝子の組織特異的発現において、転写因子としてネガティブフィードバック調節をしうるかどうか調べる目的で、第2エクソンをコードするN末端ペプチド(N-PRO)およびC末端プロペプチド(C-PRO)を合成し、その抗体を作製した。これらを用いた免疫染色で、N-PROは胎生期において非軟骨組織にも一過性に広く分布しており、軟骨組織の分化過程に伴い、その局在は細胞質から細胞外マトリックスへと移行していた。一方、C-PROは発生時期との関連はなく、出生後は主に肥大軟骨細胞外マトリックスに局在していた。しかしながら、これらの蛋白はエンハンサー活性を抑制せず、各週齢のウサギ軟骨細胞から抽出した核蛋白とのゲルシフトアッセイでもスーパーシフトはみられなかった。その局在から、おそらくC-PROは内軟骨性骨化に能動的に関与しているが、N-PROの機能は不明で、両ベプチドはともに軟骨組織特異的発現を調節する転写因子として機能していなかった。今後は、one-hybrid法によりウサギ胎児cDNAライブラリからエンハンサ一部分に結合するクローンのスクリーニングを予定している。椎間板細胞は、関節軟骨類似のマトリックス産生能を有する線維輪細胞と胎生期の脊索の遺残とされる髄核細胞から構成され、力学的刺激や種々の液性因子によって代謝調節を受け、自ら恒常性の維持に関わることが明らかになっている。椎間板マトリックスの主要成分であるII型コラーゲン分子は、胎生期には非軟骨組織にも一過性に広く分布しており、軟骨組織の分化過程において、その一次転写産物がN-プロペプチド領域で選択的splicingを受け、short formにスイッチされる。そのため第2エクソンを含むlong formが、軟骨形成能を有する未分化な細胞および非軟骨組織のマーカーになりうることが示唆されている。本研究は、分化および修復過程における椎間板細胞の形質変化を明らかにする目的で、II型コラーゲン遺伝子の発現パターンを解析した。まず、妊娠14日目の家兎胎児から全RNAを抽出し、家兎II型コラーゲンN-プロペプチドおよびC-プロペプチド領域についてRT-PCRを行い、サブクローニング後、cDNA塩基配列を決定した。RNase protection assayによりsplicingパターンを調べると、胎児における発現は妊娠17日目を境にlong formからshort form優位へと変化し、硝子軟骨および線維軟骨では出生後すでにshort formが主体であった。一方、生後12週齢では非軟骨組織である髄核もshort form優位へとスイッチしており、分化した軟骨細胞様の形質を有する細胞が存在する可能性を示唆した。本研究は、家兎椎間板の分化過程をII型コラーゲン合成の観点から明らかにしたもので、今後、ヒト椎間板細胞に特異的なII型コラーゲン遺伝子の転写調節領域を分子レベルで解析することで、マトリックス代謝を調節するシグナル解明の糸口が得られると思われる。
高圧下における水の鉱物への固定機構とダイナミカルな挙動

鉱物物理研究において今後ますますの活用が期待される研究手法である中性子回折法を用いて、いくつかの重要な含水鉱物の水素位置に関する情報を、常圧、常圧高温、常温高圧、高温高圧と幅広い温度圧力条件で得ることに成功した。マントル鉱物中の水素位置、水素結合の圧力誘起対称化、熱膨張の特異な挙動と水素位置の無秩序化との関係、地殻に産する固溶体鉱物中の金属元素置換と水素位置の関係など、多くの新しい知見が得られた。本計画研究では、地球表層の水が鉱物中にどのような形で固定され、地球深部に沈み込んでいく際、水素結合の形態がどのように変化していくのかを、世界的にも先駆的な高温高圧下中性子回折実験を通じ、物質科学的に明らかにすることを目的とする。さらに、水素は鉱物中であっても移動度が非常に高いことから、鉱物中に取り込まれた水素が地球内部の高温高圧下でどのようなダイナミカルな挙動(結合、切断、拡散、組織化)を示すのかを原子レベルで明らかにする。具体的には、地殻と上部マントルにおける主要な含水鉱物中での水素固定形態の結晶化学、温度圧力上昇に伴う含水鉱物中の水素結合の変化の解明、含水鉱物中の水素の熱振動解析による高温高圧下での水素のダイナミクスの解明をテーマとする。また、鉱物結晶中の水素原子の結晶化学的情報を得るという観点から、必要とする中性子ビームの強度や分解能などの検討を行い、総括班を中心とした高温高圧中性子散乱ビームラインPLANETの設計・建設に対して積極的に協力する。PLANET建設中のフェーズにあっては、含水鉱物の重水素置換が与える脱水反応速度への同位体効果に関する研究や、様々な含水鉱物の重水素置換体の合成、MEM解析の活用によるX線を使った含水鉱物の水素位置情報を含む圧力下での構造研究、J-PARCの先行ビームライン「匠」での氷を試料とした予備的な高圧中性子実験、国内あるいは外国の定常原子炉を利用した含水鉱物の高温中性子回折実験、米国SNSでの高圧下中性子回折の予備実験などを精力的に行い、PLANET稼働後は速やかに利用実験を遂行する。含水鉱物班として必要な高温高圧中性子装置の仕様をまとめ、他の計画研究班の必要とする仕様との詳細なすりあわせと検討を行い、総括班に協力し全体の装置仕様を固めた。それを基にJ-PARCのMLFにおけるヒアリングに臨み、BL11(decoupleモデレーター)に高温高圧線用BLを建設することが承認された。日本分光社製の顕微高圧赤外分光装置を北海道大学に導入し、含水鉱物中のOH振動の圧力変化を測定するシステムを立ち上げた。Ca_2Al_3-pMnpSi_3O_12(OD)-紅簾石(p=05, 0.75, 1.0)およびCa_2Al_3FeSi_3O_12(OD)-緑簾石の0.3GPa, 500°Cでの合成を試み、Hの位置を重水素Dで置換した重水素化緑簾石族鉱物の合成に初めて成功した。また、熱水変質岩あるいは低変成岩の含水造岩鉱物であるマックファライトにおける水素結合に関する新知見を得た。バナジウム合金を購入し、中性子散乱特性の測定、強度試験を行い、低いバックグラウンドであるにも関わらず高い強度を有する中性子用セル・ホルダーの実現に見通しをつけた。高圧下その場観察実験のための予察データとして、上部マントル条件で安定とされる含水鉱物であるPhaseAならびにSuper hydrous phasse B相の常温常圧下における単結晶X線回折実験を行い、測定された回折強度データから、これら合成含水鉱物の水素位置を含めた結晶構造の解析を行った。1.Mg(OH)_2,Ca(OH)_2,Ca(OD)_2の熱重量測定による脱水反応の速度論的考察と、高温赤外吸収測定から脱水反応より低温で水素結合が一部切れている可能性を示した。2.Ca_2Al_<1.9>Mn_<1.1>Si_3O_<12.5>+D_2Oの出発物質から、0.3GPaおよび0.4GPa、500°Cの条件でほぼ単相の紅簾石を熱水合成し、生成物の化学分析・X線結晶構造解析を行った。天然鉱物のX線結晶構造解析を行い、水素位置の決定、水素結合の意義の解明を行った。3.惑星内部に存在する水分子凝集系の水素挙動の解明を目的として、中性子回折実験と赤外吸収測定による水素秩序機構の研究を実施した。中性子回折の実験から、水素の秩序化が160K以下で発生することを新たに見いだし、秩序化に起因して赤外吸収スペクトルが大きく変化することを発見した。4.Super hydrous phase Bに対して単結晶X線回折実験を行い、結晶構造の解析ならびにMEM解析から、水素位置を含む電子密度分布が観察された。この情報を元に高圧下において放射光を用いたX線回折強度データの測定を行い、水素位置を含む高圧下における構造解析を試みた。

その結果、高圧下において水素位置の精密化を行うことに成功した。また、解析に使用する反射数の減少に伴う解析精度の低下など、高圧下における解析上の問題点に対する検討項目が新たに見いだされた。5.J-PARCに高温高圧中性子ビームラインPLANETについて、本計画研究として必要な分解能、高圧装置仕様などについて総括班とともに議論・決定してきた。現在、H22年度中の完成を目指し建設を進行中である。1.熱重量測定によって、Ca(OH)2、Ca(OD)2の脱水反応の活性化エネルギーを決定した。その結果、両者の活性化エネルギーの差が、0-H、0-Dの結合エネルギーの差から予想されるよりはるかに小さいことが明らかになった。2.Mg(OD)2の脱水温度までの中性子回折実験の結果から、脱水温度直下の温度では、水素原子の平均二乗変位が急激に大きく、異方的になることを明らかにした。3.3価のマンガンと鉄を含む緑簾石グループの固溶体の水熱合成、構造解析に成功し、陽イオン分布と水素結合の結晶化学的関連を明らかにした。4.天王星、海王星、冥王星等と同じ温度圧力条件下での高圧氷の中性子回折実験を可能にし、強誘電体特性を持つ高圧氷の結晶構造の議論が可能になった。5.高密度含水ケイ酸塩鉱物相の一つであるSuperhydrous phase Bに対して、高圧下における単結晶X線回折実験による強度データの測定とME解析を行い、高圧下における結晶構造の精密化(水素位置の精密化を含む)と電子密度分布の可視化に取り組んだ。高圧下における結晶構造の精密化によって、0.7GPaと7.2GPaの条件で水素位置が精密化され、フーリエ合成により電子密度分布が観察された。6.J-PARCの高圧中性子ビームラインPLANETに格子振動測定装置を導入し、中性子回折実験と格子振動測定が同時に行えるシステムを構築した。7.高温高下での中性子回折実験を可能にするための高圧高温発生技術の開発、改良を行い、本研究が目的とする温度圧力条件の発生に最適な高圧セルの材料と構成がほぼ確立した。1.Mg(OD)2の高温下での中性子回折実験を米国オークリッジ国立研究所で行った。その結果、水素結合の存在する層間の負の熱膨張と、水素の熱振動の非常に大きな異方性が示された。これは脱水前駆現象のメカニズムを特定する上で重要である。2.含重水素合成紅簾石の赤外線分光分析により、これまで熱水合成した試料の重水素の一部が水素に置換されていることが判明した。そこで、二重カプセルの材質と組み合わせを変更することにより、ほぼ重水素のみを含む紅簾石の合成に成功した。これにより、酸素分圧を制御した環境で重水素を含む含水ケイ酸塩鉱物の熱水合成法を確立できた。また、本合成試料の中性子回折測定を行い、重水素の一部が水素に置換された合成試料であってもリートベルト解析により重水素の位置が決定できたことから、新たな合成試料においては、より正確に重水素の位置が決定できると考えられる。3.Hydrous wadsleyiteについて、放射光による単結晶X線法により精密な結晶構造の解析を行い、中性子回折実験の結果と組み合わせることで、水素位置の精密化に成功し、学術論文として公表した。また、高圧下その場単結晶X線回折実験を行い、これまで曖昧であった高圧構造相転移を7GPa付近で確認し、ラマン分光の結果と組み合わせることで構造相転移後の水素位置のモデル構築に成功した。
消化管癌の間質浸潤と脈管侵襲との遷移領域における分子病理学的解析

胃癌・結腸癌において、間質浸潤及び脈管侵襲に関与する蛋白の癌細胞発現を検討し、さらに血管とリンパ管の内皮細胞に特異的なマーカー(vWF抗体及びLYVE-1抗体)を用いて、客観的に脈管識別を行った上でリンパ管侵襲とリンパ節転移の関連を組織学的に解析した。胃癌では、癌先進部におけるclaudin-3, claudin-4, β-catenin, MMP-1, MMP-2の発現の内、MMP-1発現程度のみがリンパ節転移と有意な関連を示し、癌細胞の接着因子よりも間質浸潤能が脈管侵襲や転移に強く関与していることが示唆された。また、結腸癌では、癌先進部の腫瘍型の性状が、リンパ節転移に強く関わっていた。1.材料蒐集は終了した。即ち、胃癌・結腸癌それぞれ180例ずつ蒐集し、全組織パラフィンブロックを薄切した。胃癌組織については、HE-Victoria青重染色も終了した。2.早期結腸癌症例については、リンパ節転移に対する組織学的規定因子の解析が終了した。LYVE-1陽性のリンパ管への侵襲及び腫瘍先進部のbudding形成の2因子が、独立したリンパ節転移の危険因子であった。しかし、腫瘍先進部におけるclaudin-3,claudin-4,β-cateninの発現程度は、リンパ節転移との有意な関連がなかった。これら接着因子は、低分化な癌細胞では発現が少なく、間質浸潤部や脈管侵襲部でも発現の低下を認めた。この成果は、Cancer2008;112:924-933に掲載された。3.胃癌症例については、免疫染色も終了し、組織学的解析を行っている。一部は、統計学的解析も終わり、平成20年5月の日本病理学会総会でその成果を発表予定である。腫瘍先進部でのMMP-1発現程度は、リンパ節転移の有無に有意に関連しており、claudin-3、claudin-4、β-cateninは有意に低分化型腺癌での発現低下を認めた。また、脈管侵襲部では、MMP-1及びMMP-2発現が高度であった。多変量解析では、リンパ管侵襲、腫瘍径、MMP-1発現程度がリンパ節転移の組織学的規定因子であった。4.結腸癌症例については、現在、免疫染色中であるが、染色終了したものから順次、観察している。LYVE-1及びvWF抗体を使用した免疫染色はほぼ終了した。1.結腸早期癌(sm癌)の検討は前年度に終了したが、これに引き続き胃癌・結腸癌の全例について、リンパ節転移における組織学的規定因子の解析を行った。2.結腸癌について、LYVE-1抗体を用いた免疫組織化学にて同定されたリンパ管侵襲、vWF抗体による血管侵襲、癌の浸潤度、癌細胞のclaudin発現程度、組織型と、リンパ節転移との関連を統計学的解析を施行。mp癌・ss癌の両者において、リンパ管侵襲及び組織型が独立した危険因子であった。3.胃癌について同様に検討したが、リンパ管侵襲は、sm癌・mp癌・ss癌の3群ともリンパ管侵襲が独立した危険因子であった。リンパ管侵襲はLYVE-1抗体で確認したが、どの群においても主に癌組織周囲に観察され、特にsm層の間質内に分布することが多い。これに対し、血管侵襲は癌組織内にも観察される点で異なっていた。また、癌周囲のリンパ管密度を計測したところ、リンパ節転移の有無による相違はなく、癌細胞のリンパ管侵襲におけるリンパ管増生の客観的証拠は得られなかった。4.さらに、胃癌細胞の接着因子及び膠原線維分解酵素の発現とリンパ節転移との関連を検討したところ、MMP-1のみが独立したリンパ節転移の危険因子であった。接着因子であるclaudin-3, claudir4, β-cateninの発現は、低分化型腺癌で発現低下しており、組織型に有意に関連していたが、リンパ節転移との直接的関連を認めなかった。したがって、胃癌のリンパ節転移には細胞接着機能よりも間質の浸潤能の方が強く関連していると考えられた。以上より、リンパ管の客観的識別を施行したうえでのリンパ管侵襲や血管侵襲のリンパ節転移における役割の再検討は、よりリンパ管侵襲の重要性を再認識した結果となり、今後の消化管癌の組織観察において、癌周囲のリンパ管侵襲の観察に重点を置くべきであると思われた。
小児・障害児(者)歯科領域に最適な光硬化型成形修復材料の検討

小児歯科および障害児(者)歯科領域の歯科治療において,治療時間が短縮できることは非常に重要である.中でも成形修復処置は,歯科材料学的特性から1回の治療時間を短縮させることが困難であった.近年,開発された照射時間を短縮できるとされている高強度光照射器を用いて硬化させた歯科用材料についての報告が少ないため研究を行った.デュアルキュアタイプのレジンセメントにおいて,高強度の光重合をすると,化学重合反応が抑制されるという報告に類似している.以上の結果より,デュアルもしくはトライキュアのRMGIセメントでは,コンポジットレジンと異なり,セメントの機械的性質の向上を期待した高出力照射器を用い高強度の照射を行うと,逆にセメント硬化体の特性低下を生じさせることが認められた.小児歯科および障害児(者)歯科領域の歯科治療において,治療時間が短縮できることは非常に重要である.中でも成形修復処置は,歯科材料学的特性から1回の治療時間を短縮させることが困難であった.近年,開発された照射時間を短縮できるとされている高強度光照射器を用いて硬化させた歯科用材料についての報告が少ないため研究を行った.デュアルキュアタイプのレジンセメントにおいて,高強度の光重合をすると,化学重合反応が抑制されるという報告に類似している.以上の結果より,デュアルもしくはトライキュアのRMGIセメントでは,コンポジットレジンと異なり,セメントの機械的性質の向上を期待した高出力照射器を用い高強度の照射を行うと,逆にセメント硬化体の特性低下を生じさせることが認められた.小児歯科および障害児(者)歯科領域の歯科治療において,治療時間が短縮できることは非常に重要である.中でも成形修復処置は,接着システムや修復材料の硬化反応の影響で, 1回の治療時間を短縮させることが困難であった.近年,開発された高強度光照射器を用いて硬化させたことによる材料の硬化反応や物性への影響は未だ報告が少ない.また,乳歯,幼若永久歯は成熟永久歯よりも材料の物性の影響を受けやすい.このため,本研究は,急速な反応により硬化させた光硬化型成形修復材料の硬化反応への影響およびこれらの材料の物性が修復物や与える影響について検討し,小児歯科,障害児(者)領域の最適な成形修復材料に必要な性質について検討する.小児歯科および障害児(者)歯科領域の歯科治療において,治療時間が短縮できることは非常に重要である.中でも成形修復処置は,接着システムや修復材料の硬化反応の影響で, 1回の治療時間を短縮させることが困難であった.近年,開発された高強度光照射器を用いて硬化させたことによる材料の硬化反応や物性への影響は未だ報告が少ない.また,乳歯,幼若永久歯は成熟永久歯よりも材料の物性の影響を受けやすい.このため,本研究は,前年度の急速な反応により硬化させた光硬化型成形修復材料の硬化反応への影響およびこれらの材料の物性が修復物や与える影響について検討したうえで,照射の光線の出力の違いを熱が発生しないLEDランプを用いることで熱による化学反応を排除した条件を整えることで小児歯科,障害児(者)領域の最適な成形修復材料に必要な性質についてさらに検討する.
出芽酵母を用いたトマト黄化えそウイルス逆遺伝学実験系の開発と増殖機構の解析

トマト黄化えそウイルス(TSWV)の増殖機構の解明に向けて、モデル生物である出芽酵母を用いたTSWV S RNA複製系を開発し、前年度までにTSWVの複製に関与する宿主因子を同定するための順遺伝学的スクリーニング系を確立した。30年度は前年度に引き続き、出芽酵母遺伝子破壊変異株ライブラリーを用いてTSWVの複製が低下する変異株のスクリーニングを行い、入手した約5000株全てについて一次スクリーニングを完了した。ハイスループットの一次スクリーニングでは結果が不安定なことがあったため、一次候補株について個別に解析する二次スクリーニングを行い、100系統近くの二次候補株を得た。遺伝子破壊株ライブラリーでは使用できる選択マーカーの数が限られるため、さらに詳細な解析を行うために一部の候補遺伝子については、実験室系統の出芽酵母において相同組換えにより当該遺伝子を欠失させた変異株を作出した。得られた変異株におけるTSWVの複製効率を調べたところ、複製効率の低下が再現できた株とできなかった株があった。以上により同定したTSWVの複製に関与すると考えられる宿主因子の多くは、マイナス鎖RNAウイルスの複製への関与が報告されていないものであり、今後機能解析を進めることにより、マイナス鎖RNAウイルスの複製機構の解明に大きく資するものと期待できる。また、いくつかの候補遺伝子は、プラス鎖RNAウイルスの複製への関与が報告されているものであったため、RNAウイルスの複製機構に何らかの共通性が存在する可能性が示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。植物に感染するマイナス鎖RNAウイルスは遺伝子操作ができないために増殖機構の分子レベルでの理解はほとんどなされていない。そこで、これらのウイルスの研究においてボトルネックとなっている遺伝子操作実験系の開発を進めている。これまでに、トマト黄化えそウイルス(TSWV)ゲノムのうち、一番短い分節であるS RNAを出芽酵母細胞内で複製させることに成功している。残りの分節も複製させることができればTSWVの遺伝子操作が可能となると考え、これを今年度試みたが、残念ながら成功には至っていない。ウイルスゲノム中にRNAポリメラーゼが転写を終結しやすい配列が複数個所あるために、完全長のゲノムが合成されないことが原因と考えている。一方、酵母細胞内TSWV S RNA複製系を用いることにより、S RNAの遺伝子操作と導入変異の複製への影響を調べることが可能となった。そこで、S RNAの様々な領域に欠失をもつ変異体を作製し、複製の可否を調べた。その結果、いずれかの末端の非コード領域を欠失させたときに複製が起こらなくなり、これらの領域に複製に必須なシス配列が存在することが示唆された。当該領域をレポーター遺伝子に付加したレプリコンRNAも高効率で複製したことから、TSWV RNAポリメラーゼによる複製鋳型認識には両末端配列があれば十分であることが示唆された。今年度予定していた,MおよびL分節の酵母における発現実験およびS分節の複製に影響するシス配列を調べる実験は全て行うことができた.残念ながらMおよびL分節の発現についてはうまくいかなかったが,S分節については複製に必要な比較的小さな領域を同定することができた.TSWV S RNAの複製に重要な領域の絞り込みを進め、5'末端および3'末端で異なる長さの領域が複製に必須であることを明らかにした。出芽酵母細胞内でTSWV S RNAを複製させる実験系を用いて、TSWVの複製に関与する宿主因子の探索を開始した。出芽酵母は5916個の遺伝子をもつと推測されているが、このうち各遺伝子が破壊された4956株からなるライブラリーを入手した。このライブラリーにTSWVの複製に必要なタンパク質およびRNAを発現するプラスミドを導入し、複製が起こらない変異体の取得するためのハイスループット実験系を構築した。この系を用いて約350株について一次スクリーニングを行い、このうち27系統を一次候補として選抜した。さらに条件を変えて二次スクリーニングを行い、二次候補として5系統を選抜した。次年度以降はさらに残りの遺伝子破壊株についてスクリーニングを進めるとともに、実際にこれらの候補遺伝子オルソログが植物におけるTSWVの増殖に関与しているかについて順次調べる予定である。TSWV逆遺伝学実験系の構築に関しては困難が残る一方で、計画していたTSWVの複製に関与する宿主因子のスクリーニング実験系を構築することができ、実際に候補遺伝子が得られつつある。研究期間中にスクリーニングを完了させることを現実的な目標として定められるペースで進展しており、概ね順調である。トマト黄化えそウイルス(TSWV)の増殖に関与する宿主因子の同定を目指して、前年度に引き続きTSWVの複製効率が低下する出芽酵母変異株のスクリーニングを進めた。29年度末までに、約3000系統の一次スクリーニングを終え、このうち176系統を一次候補として選抜した。スクリーニングに用いた実験系は結果が振れやすかったため、得られた一次候補について形質転換から再度行うことにより二次スクリーニングを行い、これまでに27系統の二次候補を得た。得られた二次候補の一部について、ウイルス誘導ジーンサイレンシング法により当該遺伝子のオルソログの発現を植物(ベンサミアナタバコ)において抑制し、ウイルス増殖への影響を調べた。今のところ植物体において発現抑制時に顕著にTSWVの増殖が低下する遺伝子は得られていないが、若干の低下がみられる三次候補遺伝子を複数得た。

研究終了年度である30年度末に、TSWVの複製が低下する出芽酵母変異株のスクリーニングが完了する目標から逆算して、若干余裕のあるペースで進めることが出来ているため。トマト黄化えそウイルス(TSWV)の増殖機構の解明に向けて、モデル生物である出芽酵母を用いたTSWV S RNA複製系を開発し、前年度までにTSWVの複製に関与する宿主因子を同定するための順遺伝学的スクリーニング系を確立した。30年度は前年度に引き続き、出芽酵母遺伝子破壊変異株ライブラリーを用いてTSWVの複製が低下する変異株のスクリーニングを行い、入手した約5000株全てについて一次スクリーニングを完了した。ハイスループットの一次スクリーニングでは結果が不安定なことがあったため、一次候補株について個別に解析する二次スクリーニングを行い、100系統近くの二次候補株を得た。遺伝子破壊株ライブラリーでは使用できる選択マーカーの数が限られるため、さらに詳細な解析を行うために一部の候補遺伝子については、実験室系統の出芽酵母において相同組換えにより当該遺伝子を欠失させた変異株を作出した。得られた変異株におけるTSWVの複製効率を調べたところ、複製効率の低下が再現できた株とできなかった株があった。以上により同定したTSWVの複製に関与すると考えられる宿主因子の多くは、マイナス鎖RNAウイルスの複製への関与が報告されていないものであり、今後機能解析を進めることにより、マイナス鎖RNAウイルスの複製機構の解明に大きく資するものと期待できる。また、いくつかの候補遺伝子は、プラス鎖RNAウイルスの複製への関与が報告されているものであったため、RNAウイルスの複製機構に何らかの共通性が存在する可能性が示唆された。MおよびL分節の酵母細胞内における発現は様々なアプローチを試したものの,現在までうまくいっていない.そこで,これは一旦ペンディングとし,酵母細胞内で形成したS分節のRNPを抽出し,ウイルス粒子と共感染させることによる,遺伝的再集合を介したS分節の遺伝子操作を試みる.また,複製に重要なシス配列の絞り込みを進めるとともに,当初の計画通りTSWVの複製を許容しない酵母変異株のスクリーニングを開始する.引き続きTSWVの複製が低下する出芽酵母変異株の一次スクリーニング、二次スクリーニングを行い、得られた候補遺伝子のオルソログについて植物体におけるウイルス増殖に関与しているかを調べる。引き続き出芽酵母変異株のスクリーニングを進め、30年度末までに完了する。また得られた候補遺伝子について順次発現抑制した植物におけるTSWVの増殖を調べる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
3次元地質情報発信のためのWeb-GISによる3次元地質モデリングシステムの開発

3次元の地質情報を共有・発信するために,野外調査データの収集,モデルの構築,および結果の可視化などをWeb上で行えるWeb-GIS3次元地質モデリングシステムのプロトタイプを開発した.基本システムはマッピングエンジン,Web-GISクライアント,GIS,およびリレーショナルデータベースから構築した.また,地質モデリングのメインシステムは9つの機能モジュールから構成した.ボーリングデータベースを用いた実際の地質モデルの構築により本プロトタイプシステムを検証した.3次元の地質情報を共有・発信するために,野外調査データの収集,モデルの構築,および結果の可視化などをWeb上で行えるWeb-GIS3次元地質モデリングシステムのプロトタイプを開発した.基本システムはマッピングエンジン,Web-GISクライアント,GIS,およびリレーショナルデータベースから構築した.また,地質モデリングのメインシステムは9つの機能モジュールから構成した.ボーリングデータベースを用いた実際の地質モデルの構築により本プロトタイプシステムを検証した.本研究は、環境・防災・地下利用などの地質学に関連する分野の問題解決に地質情報を十分反映するための地質データベースおよび3次元地質モデルをWeb-GIS上で構築し、積極的に地質情報を発信・共有するための基礎となるシステムを開発することを目的とする。本年度(初年度)の研究の主な成果は次の通りである。1、基本システムの設計・構築:高速で大容量のファイル管理が可能なコンピュータを導入し、本システムの基本となるWeb-GIS等のサーバ群を構築、動作実験を実施した。これにより情報発信と共有の基礎部分のシステム構築が完成した。2、モジュール群の開発:システムに必要な各機能をモジュールごとに整理・設計した。これをもとに機能を実現するためのアルゴリズムの検討・開発、および具体的なプログラムの基本部分を開発した。その結果として、地表地質踏査とボーリングデータが同一の論理で扱え、それらの対比結果と既存の地質図や断面図も1つの論理で取り扱えることが明らかになった。これにより多様な地質情報を集約したデータベースが開発可能となった。また、データ入力時に対比を行いつつ層序を組み立て、それらの結果を論理モデルとして構築するアルゴリズムがほぼ確立できた。これらは開発するシステムの論理的流れを定めるための重要な制約条件となる。このためのデータ入力からモデリングまでの各段階での標準化と3次元可視化の重要性も明らかになった。なお、3次元可視化についての多様な手法の検討結果から、現時点ではX3D(VRML)で対応することとした。さらに、地質境界面の推定に関しては、推定結果の新しい解析・表現方法が可能になりつつある。3、数学モデルの構築:システム全体の情報の流れ、および多様な地質構造に対応可能な数学モデルの整理を行った。その結果、システムの全体像の構築と具体化への展望が開けた。本研究の主な目的は,Web-GIS上で3次元地質モデルを構築・発信・共有するためのシステムを開発することである.本年度の研究の主な成果は次の通りである.1.基本システムの改良・再構築:システムのバージョンアップと一部を改良して再構築した.とくに,ユーザインタフェースの機能を拡張するために,Web-GISのクライアントをGMapからOpenLayersに変更した.これにより,岩層対比時の操作性が高くなった.2.モジュール群の開発:システムに必要な機能ごとに分けた8つのモジュール(データ入力,岩相対比,データベース管理,論理処理,地質境界面推定,地質関数,標準化,および可視化の各モジュール)の基本部分が作成できた.これにより,現時点では取り扱える地質構造には制限があるものの,全モジュールが連動したプロトタイプシステムが構築できた.また,大阪平野西北部の地下ボーリングデータを用いてシステムの実証実験を行ない,3次元地質モデルが構築できることを確認した.問題点等の整理から岩相対比モジュールにおけるボーリングデータ対比の際の画面表示が不十分であること,および,地質関数・可視化モジュールを活用して,3次元地質モデルから任意の地点の地質断面図をリアルタイムに作成できる機能を開発する必要があることなどがわかった.なお,地質境界面を推定する際の3次B-スプライン曲面から,詳細な地形特性値が抽出可能であることがわかったことは意義が高い.3.数学モデルの構築:多くの地質構造に対応する論理モデルを構築する準備ができた.論理モデルを2分木で表すことにより,地質構造を視覚的にわかりやすく記述することが可能となったことは重要な成果である.地質モデル構築のための基礎データ入力・表示・モデリング・可視化・発信までの全てをWeb-GIS上で行える3次元地質モデリングシステムのプロトタイプの完成度を高めた.本年度の研究の主な成果は次の通りである.1.基本システムの改良・再構築:システムのバージョンアップと一部を改良して再構築した.なお,試験的に構築した大阪地域のWeb-GISの基本情報に高精度地形情報や土地利用情報なども追加した。2.モジュール群の開発:論理処理モジュールは,整理・分類と論理モデル構築の2つのモジュールに分割した.これは数学モデルの構築結果に基づいて,岩相を対比した結果を整理し,データ相互の論理的な整合性・無矛盾性を確認するための理論が確立できたことによる.地質断面図の入力機能をデータ入力モジュールへ追加する予定であったが,地質断面図には論理的なモデルがすでに表されていることもあり,データとして扱うことは不適切であるという結論を得た.任意の2地点の地質断面図を作成する機能を可視化モジュールに加えるための,基本的なアルゴリズムが構築できた.その他の各モジュール(岩相対比,データベース管理,地質境界面推定,地質関数,および標準化)は実証実験の結果をもとに機能を追加し完成度を高めた.3.数学モデルの構築:2分木による論理モデルの表現法をほぼ完成させた.

また,地層の接触面の性質を論理モデルに反映することが可能になったのは重要な成果である.研究全体の検討の結果,本システムをより実用的なものにするためには,データやモデルを分散して開発でき,かつ,相互に共有・活用し,それらを連結するための基本的な理論や基本要素の確立とそのためのシステムの構築が不可欠であることがわかり,本研究の今後の展開方向が定まった.