hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
行動・イメージング解析による長期記憶プロセスの分子・細胞基盤の解明

神経系の発達した動物は学習を通じて記憶を脳神経系に獲得し、その記憶を保持して必要に応じて想起することができる。動物の記憶は主に短期記憶と長期記憶に大別される。ショウジョウバエではキノコ体と呼ばれる脳領域が短期記憶中枢であると考えられているが、長期記憶中枢に関しては厳密に特定されていない。本研究では,ショウジョウバエの記憶測定法である「求愛条件付け」により同定された3つの長期記憶遺伝子[period (per), painless (pain), apterous (ap)]に注目し,長期記憶にかかわる脳領域の同定を行った。RNA干渉法による特定細胞における遺伝子発現抑制実験を行ったところ,perは中心体と呼ばれる脳構造の一部のニューロンで、painは脳内のインスリン分泌細胞とキノコ体で、apはキノコ体で、それぞれ重要な役割を果たすことが明らかとなった。また,遺伝子発現抑制のタイミングを制御する手法を用いた研究から,中心体ニューロンで発現するper,キノコ体およびインスリン分泌細胞で発現するpain,キノコ体ニューロンで発現するapはいずれも長期記憶の獲得段階に必要であることを見出した。次に,抗PER抗体および抗Ap抗体を用いた免疫染色により,中心体を構成する一部のニューロンでPERタンパク質が,また一部のキノコ体ニューロンにおいてApタンパク質が発現していることを明らかにした。painはCa2+を選択的に透過するTRPチャネルをコードしており,キノコ体ニューロンにおけるCa2+流入が低下している可能性が考えられた。そこで,キノコ体ニューロンの神経活動を蛍光Ca2+プローブにより可視化し野生型とpain変異体の比較を行ったところ,pain変異体のキノコ体ニューロンのCa2+流入が野生型よりも低下していることが明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はこの記憶プロセス(獲得・保持・想起)の脳制御機構に注目する。動物の記憶は主に短期記憶と長期記憶に大別され、それぞれ脳内の保存場所が異なることが知られている。申請者はショウジョウバエの新たな長期記憶測定法である「求愛条件付け」を確立し、長期記憶に必須な遺伝子を同定してきた(period(per),EcR,painless(pain),apterous(ap))。さらに、perは中心体と呼ばれる脳構造で、painは脳内のインスリン分泌細胞もしくはキノコ体で、apはキノコ体で、それぞれ重要な役割を果たすことが示唆されている。これらの遺伝子がいずれの長期記憶プロセスに関与するのかを検証する実験を行い,これまでのところ,中心体で発現するperとキノコ体で発現するpainはいずれも長期記憶の獲得段階に必要であることが示唆されている。ap遺伝子に関してはレポーター遺伝子を利用して脳内発現細胞の詳細な同定を行い,キノコ体の一部のニューロン(αおよびβlobe)で発現していることが強く示唆された。また,抗Ap抗体が完成し,ap遺伝子のノックダウン系統のApタンパク質の発現量が低下していること,そして,これらのハエの長期記憶が確認されないことを明らかにした。さらに,pain変異体において,KC1刺激によるキノコ体ニューロンのCa2+応答が野生型よりも低下していることを摘出脳イメージングにより明らかにした。抗Ap抗体が完成し,ウェスタンブロッティング法によりap遺伝子のノックダウン系統のApタンパク質の発現量が低下していることまで確認できたが,脳の抗体染色では今のところシグナルが検出されていない。今後,詳細な実験条件の検討が必要である。

抗Ap抗体による脳の抗体染色では,1次抗体・2次抗体の濃度や反応時間の詳細な検討が必要である。万一,シグナルが検出できない場合は,別の方法として,in situハイブリダイゼーション法によってap遺伝子を発現している脳神経細胞の同定を行う必要がある。
神経活動によるCREB経路活性化の機構と意義

CREBリン酸化は、シナプス活動と長期記憶を結びつける重要な機構であることが知られている。我々は、いままで、シナプスから核に至る情報伝達系の解析により、CREBのリン酸化・脱リン酸化が、カルシウム・カルモデュリン依存性のリン酸化酵素・脱リン酸化酵素カスケードによって制御されていることを初代培養海馬神経細胞にて見出してきた。そこで、本研究においては、シナプス活動直後のいかなるカルシウム動員がCREB活性化に必要か解析を行った。海馬神経細胞に認められる様々なカルシウム流入・動員機構の中でも、とりわけL型カルシウムチャンネルとNMDA受容体チャンネルによって選択的にCREBリン酸化が促進されることを見出した。活性化・不活性化キネティックスが早いN,P/Q型カルシウムチャンネルの活性化がCREBリン酸化に直接結びつかないことから、刺激応答性カルシウム電流の波形が大事であることが示唆された。これらチャンネルに共役するカルシウム標的分子の候補として、Ca2+/CaM依存性酵素に絞って、その存在をしらべた。この過程で、CaMKK/CaMKカスケードの関与の可能性に注目したところ、新規Ca2+/CaMキナーゼファミリー遺伝子の存在を同定した。現在そのクローニングを進め、詳細を解析中である。
癌細胞浸潤における浸潤仮足退縮の意義と制御メカニズムの解明

申請者は本年度までに、ARAP3が高浸潤性乳癌細胞に高発現しているArf6 GAPであり、癌細胞浸潤転移に必須の分子であることを明らかにした。ARAP3は上皮増殖因子(EGF)刺激依存的な浸潤仮足形成に必要であり、浸潤仮足形成初期に重要な細胞膜表面への上皮増殖因子受容体(EGFR)のリサイクリングを正に制御することを明らかにした。さらに、ARAP3ノックダウン細胞ではEGFR陽性エンドソーム膜にイノシトールリン脂質であるPI(4,5)P2が蓄積していることを明らかにした。これらの結果を踏まえて今年度は、ARAP3がどのようにEGFR陽性エンドソームのPI(4,5)P2量を調節し、EGFRの細胞膜へのリサイクリングを正に制御するのか、その詳細な分子メカニズムの解明を目指し、次の三つの結果を得た。(1)ARAP3はリサイクリングを促進する分子EHD1をEGFR陽性エンドソームにリクルートするのに必要である。(2)ARAP3はそのArf GAP活性依存的にEGFR陽性エンドソームのPI(4,5)P2量を負に制御する。(3)ARAP3は活性型Arf6のエフェクター分子として知られるPI(4,5)P2産生酵素PIP5K1A活性を負に制御することで浸潤仮足形成を促進する。以上の結果から、ARAP3はEGFR陽性エンドソームにおいてPIP5K1Aの活性を負に制御することでPI(4,5)P2の過剰産生を防ぎ、その結果EHD1がEGFR陽性エンドソームにリクルートされて、EGFRが浸潤仮足形成予定部位にリサイクリングされることが示唆された。これらのことからARAP3は、Arf6活性サイクル制御を介してPIP5K1A活性を時空間的に調節し、細胞膜表面へのEGFRのリサイクリングを正に制御することで、浸潤仮足形成を促進することが明らかとなった。本研究結果は現在論文投稿中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、Arf6 GAPであるARAP3に着目し、その機能解析を行うことにより、浸潤仮足退縮の意義、制御メカニズムを明らかにすることを目的とする。採用1年目の昨年度は、ARAP3が浸潤仮足の退縮に関与するかどうか検討した。siRNAを用いてMDA-MB-231細胞のARAP3をノックダウンし、EGF依存的に形成される浸潤仮足の数をカウントしたところ、ARAP3のノックダウンは浸潤仮足の数を減少させた。また、ARAP3をノックダウンしたMDA-MB-231細胞に野生型ARAP3を発現させたところ、EGF依存的な浸潤仮足の形成がレスキューされた。これらから、これまでの予想に反してARAP3は、EGF依存的な浸潤仮足形成を制御することが明らかとなった。一方、ARAP3をノックダウンした細胞にArf6 GAP活性欠損型ARAP3を発現させてもEGF依存的な浸潤仮足の形成はレスキューされなかったことからARAP3のArf6 GAP活性が浸潤仮足形成に関与していることが示唆された。また、PIP3結合能欠損型ARAP3変異体をARAP3ノックダウン細胞に発現させても浸潤仮足の形成がレスキューされなかったことから、ARAP3のPIP3への結合能が浸潤仮足形成に重要であることが示唆された。これらの解析から、当初の予想に反して、ARAP3はArf6 GAP活性により、浸潤仮足の形成を制御することが明らかとなった。採用二年目は、ARAP3によるArf6の不活性化がどのように浸潤仮足の形成を制御するのか、その分子メカニズムを解明する。また、癌細胞浸潤におけるArf6の活性サイクルの重要性を検討する。さらに、ARAP3安定発現抑制型MDA-MB-231細胞を用いたマウス癌細胞移植転移実験を行い、ARAP3の癌細胞浸潤における重要性、癌治療薬ターゲット分子としての可能性を明確化する。これまでに私は、複数報告されているArf6 GTPase活性化因子のうち、唯一ARAP3が高浸潤性乳癌細胞株に高発現していることを明らかにした。またARAP3は癌細胞浸潤を制御し、浸潤仮足形成に重要な役割を果たすことを明らかにした。採用二年度には、ARAP3が癌細胞in vivoにおいても癌細胞浸潤を制御するか、さらにはARAP3の浸潤仮足形成分子メカニズムの詳細を明らかにすべく研究を遂行した。その結果、ARAP3はin vivoにおける癌細胞の浸潤・転移を正に制御すること、ARAP3は上皮増殖因子受容体(EGFR)の細胞膜へのリサイクリングを制御し浸潤仮足形成を促進すること、ARAP3はEGFRを含むエンドソーム膜のイノシトールリン脂質であるPI(4,5)P2の量を調節することの三点を明らかにした。当初来年度(採用三年度)に予定していたin vivoにおけるARAP3の機能解析まで、本年度中に終了することができた。さらには、ARAP3によるArf6の不活性化がEGFRのリサイクリングを制御し、浸潤仮足形成を促進するという新規分子メカニズムを示すことができ、本研究は大きく発展した。今後はEGFRを含むエンドソームにおけるPI(4,5)P2の量がどのように調節されてEGFRの細胞膜へのリサイクリングを制御するのか、その分子メカニズムをさらに突き詰めていく。

また、国際的に知名度の高い細胞生物学の雑誌に投稿し、掲載されるよう、十分な補助データを取る予定である。当初採用三年度に予定していたin vivoにおけるARAP3の機能解析まで、本年度中に終了することができたため。また、ARAP3が浸潤仮足形成を制御する分子メカニズムの詳細を明らかにできたため。申請者は本年度までに、ARAP3が高浸潤性乳癌細胞に高発現しているArf6 GAPであり、癌細胞浸潤転移に必須の分子であることを明らかにした。ARAP3は上皮増殖因子(EGF)刺激依存的な浸潤仮足形成に必要であり、浸潤仮足形成初期に重要な細胞膜表面への上皮増殖因子受容体(EGFR)のリサイクリングを正に制御することを明らかにした。さらに、ARAP3ノックダウン細胞ではEGFR陽性エンドソーム膜にイノシトールリン脂質であるPI(4,5)P2が蓄積していることを明らかにした。これらの結果を踏まえて今年度は、ARAP3がどのようにEGFR陽性エンドソームのPI(4,5)P2量を調節し、EGFRの細胞膜へのリサイクリングを正に制御するのか、その詳細な分子メカニズムの解明を目指し、次の三つの結果を得た。(1)ARAP3はリサイクリングを促進する分子EHD1をEGFR陽性エンドソームにリクルートするのに必要である。(2)ARAP3はそのArf GAP活性依存的にEGFR陽性エンドソームのPI(4,5)P2量を負に制御する。(3)ARAP3は活性型Arf6のエフェクター分子として知られるPI(4,5)P2産生酵素PIP5K1A活性を負に制御することで浸潤仮足形成を促進する。以上の結果から、ARAP3はEGFR陽性エンドソームにおいてPIP5K1Aの活性を負に制御することでPI(4,5)P2の過剰産生を防ぎ、その結果EHD1がEGFR陽性エンドソームにリクルートされて、EGFRが浸潤仮足形成予定部位にリサイクリングされることが示唆された。これらのことからARAP3は、Arf6活性サイクル制御を介してPIP5K1A活性を時空間的に調節し、細胞膜表面へのEGFRのリサイクリングを正に制御することで、浸潤仮足形成を促進することが明らかとなった。本研究結果は現在論文投稿中である。採用1年目は浸潤仮足退縮におけるARAP3の関与、および浸潤仮足退縮の生理的意義の解析を予定していた。しかしながら、実験結果から、ARAP3が浸潤仮足の形成を制御するという、当初の予想と反する結果が得られた。そこで、計画を浸潤仮足形成におけるARAP3の機能解析を行うことに変更し、研究を行った。その結果、ARAP3のArfGAP活性やPIP3への結合能が浸潤仮足形成に関与するという新たな知見が得られた。また、ARAP3局在解析のためのARAP3発現ベクター作りや局在解析の条件検討などもすでに終了した。これらのことから、研究は順調に進展していると判断できる。これまでに論文投稿に必要なメインデータは取り終えた。今後は補助的なデータを適宜とり、論文投稿する。今年中の論文アクセプトを目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はARAP3が浸潤仮足の形成に関与するという、当初の予想と反するデータを得た。そこで今後は浸潤仮足形成におけるARAP3の機能解析に焦点をあてて研究を進める。特に次の三点について解析を行う。(1)ARAP3が癌細胞においてArf6の活性を制御するかどうかの検討
β３インテグリン機能発現におけるＩＬＫの役割解明と関連分子の探索・同定

β3インテグリンはαIIbβ3およびαVβ3から構成されるインテグリンファミリーである。αIIbβ3は血小板上の主要なインテグリンであり、血小板凝集に必須である。αVβ3は血管構成細胞および腫瘍細胞などに発現しており血管病や腫瘍の増殖転移に重要である。ILKは細胞内タンパク質と複合体形成するシグナル調節因子として機能している。我々はILKがインテグリンの活性化に関わることを報告した。本課題においてILK依存性のインテグリン活性化機構を研究した。ILKは単独ではなく細胞内タンパク質のPINCHおよびparvinと複合体形成してαIIbβ3の活性化をサポートすることを明らかにした。β3インテグリン(αIIbβ3とαVβ3)は血小板、血管構成細胞、腫瘍細胞などに発現しており、血栓症や血管病の発症・進展および腫瘍の浸潤・転移において重要な役割を担っている。しかし、その機能発現制御機構の詳細は明らかではない。私達は発現クローニングの手法を用いてintegrin-linked kinase (ILK)がαIIbβ3の活性化に関わる分子の1つとして同定できた。本研究では、ILKのインテグリン機能発現に関わるメカニズムを明らかにするとともに、ILKが関連する細胞内シグナル分子および新たなβ3インテグリン機能発現分子の探索・同定を目指している。これまで、恒常的に活性化したキメラインテグリンαIIbα6Bβ3を発現するCHO細胞においてILKがPINCHとparvinと複合体を形成していること、PINCHあるいはparvinの何れかをノックダウンするとILK、PINCHとparvin(IPP)の発現低下とともにαIIbα6Bβ3の活性化も低下することを確認できた。今回、PINCHと結合障害のあるミュータントILKを作製し、ILK欠損ミュータント細胞に発現させた。野生型ILKはαIIbα6Bβ3の活性化を誘導したがミュータントILKは誘導しなかった。インテグリン活性化に必須のタリンとIPP複合体の相互作用についてILK欠損ミュータント細胞を用いて検討した。タリンの頭部ドメイン(THD)を過剰発現するとαIIbα6Bβ3の活性化を誘導した。THDにILKの発現を加えるとより強い活性化を認めたが、THDとIPPの4つの因子を過剰発現するとさらに強い活性化を誘導した。αIIbβ3はCHO細胞上では非活性化状態にある。αIIbβ3発現CHO細胞にTHDを過剰発現するとその活性化を誘導する。この条件下でILKのノックダウンを行なったところαIIbβ3の活性化が低下した。しかし、その機能発現と制御機構の全容は明らかではない。私達は発現クローニングの手法を用いてintegrin-linked kinase (ILK)をαIIbβ3の活性化に関わる分子の1つとして同定した。本研究では、ILKのインテグリン機能発現に関わるメカニズムを明らかにするとともに、ILKが関連する細胞内シグナル分子および新たなβ3インテグリン機能発現因子の探索・同定を目指している。今回はインテグリン活性化に必須のタリンとILK-PINCH-parvin (IPP)複合体の相互作用についてαIIbβ3を発現するCHO細胞を用いて検討を行なった。αIIbβ3はCHO細胞上では非活性の状態を示す。この細胞にタリンのヘッドドメイン(THD)を過剰発現するとαIIbβ3の活性化を誘導できる。この条件でIPPを過剰発現させたところTHD単独よりさらに強い活性化を誘導した。一方、THD非存在下ではIPPを過剰発現しても活性化を誘導しなかった。また、IPP複合体とインテグリン活性化の関連について、PINCH結合障害あるいはparvin結合障害のあるミュータントILKを作製し発現実験を行った。非活性化型αIIbα6Bβ3を発現するILK欠損ミュータント細胞を用いて検討した。野生型ILKおよびミュータントILKを発現させたところ、野生型ILKは活性化を誘導したが何れのミュータントILKも活性化を誘導しなかった。β3インテグリンは血小板、血管構成細胞、腫瘍細胞などに発現する接着受容体であり、血栓症や血管病の発症・進展および腫瘍の浸潤・転移において重要な役割を果たしている。しかしながら、その機能発現制御機構の詳細は依然として明らかではない。私達は発現クローニングの手法を用いてintegrin-linked kinase(ILK)がβ3インテグリンの活性化に関わる分子の1つとして同定できた。

本研究では、ILKのインテグリン機能発現に関わるメカニズムを明らかにするとともに、ILKが関連する細胞内シグナル分子および新たなβ3インテグリン機能発現分子の探索・同定を目指している。これまで、恒常的に活性化したインテグリンを発現するCHO細胞(親株)においてILKはPINCHおよびparvinと複合体を形成している事を確認できた。そこで、ILK複合体形成蛋白(PINCH、parvin)およびインテグリン活性化に必須の蛋白(talin、kindlin-2)のノックダウンを行なった。PINCHとparvinのノックダウンはtalinおよびkindlin-2のノックダウンと同様にインテグリンの活性化を抑制した。また、PINCHあるいはparvinノックダウン細胞ではいずれもILKノックダウン細胞と同様にPINCH、parvinおよびILKの発現が低下していた。ILK-PINCH-parvinの複合体形成がそれぞれの蛋白の安定化に関わっていることが示唆された。また、その他のILK結合蛋白に関してもノックダウン実験を進めている。β3インテグリン(αIIbβ3とαVβ3)は血小板、血管構成細胞、腫瘍細胞などに発現する接着受容体であり、血栓症や血管病の発症・進展および腫瘍の浸潤・転移において重要な役割を担っている。しかし、その機能発現と制御メカニズムの全容は明らかではない。私達は発現クローニングの手法を用いてintegrin-linked kinase (ILK)をαIIbβ3の活性化に関わる分子の1つとして同定した。本研究では、ILKのインテグリン機能発現に関わるメカニズムを明らかし、ILKが関連する細胞内シグナル分子および新たなβ3インテグリン機能発現因子の探索・同定を目指している。今年度はILK-PINCH-parvin (IPP)複合体とインテグリン活性化に必須のタリンおよびその共活性化因子のキンドリン-2との相互作用について検討した。細胞システムはαIIbβ3を恒常的に発現するCHO細胞株を用いた。αIIbβ3はCHO細胞上では非活性の状態を示す。この細胞にタリンのヘッドドメイン(THD)を過剰発現するとαIIbβ3の活性化を誘導できる。この条件でキンドリン-2を過剰発現させるとTHD単独よりさらに強い活性化を誘導する。そこで、THD +キンドリン-2の条件にIPPの過剰発現を追加したところTHD +キンドリン-2に比してより強い活性化が誘導された。一方、THD +キンドリン-2にILK、PINCHあるいはparvinを単独で導入してもその活性化をさらには増強しなかった。ILKは単独ではなくPINCHおよびparvinと複合体形成してTHDとキンドリン-2の共活性化作用をサポートし、αIIbβ3の機能発現に関与すると考えられた。血栓止血学ミュータントILKの作製と機能解析はおおむね実施できた。ノックダウン実験はインテグリン機能と蛋白発現への影響により評価をしている。一部の標的蛋白で良好に反応する抗体の入手が困難であった。ミュータントなどのcDNAの作製と機能解析は順調に進めることができた。
シナプス小胞の膜融合とそのクロストリジウム神経毒素による阻害機構の解析

(1)His6-融合蛋白質としてF型ボツリヌス毒素を除くすべてのクロストリヂウム神経毒軽鎖を調整する必要があったが、C型とG型毒素については大腸菌での産生量に問題があるためNiカラムのみでは十分な純度が得られなかった。そこで種々の精製法を試みた結果、MonoSカラムを用いることにより90%以上の純度を持つ標品が得られた。この標品を用いてC型毒素のSNAP-25切断部位の同定に成功した(投稿準備中)。(2)SNARE複合体の形成と解離を解析する過程で、α-あるいはβ-SNAPとは対照的に、これまでまったく検討されてこなかったγ-SNAPの複合体への結合をリコンビナントのSNARE蛋白質とα、βおよびγ-SNAPを用いたin vitroの結合実験で解析した結果、γ-SNAPはα-あるいはβ-SNAPがSNARE複合体に結合して初めて複合体に結合ができること、さらにその結合によりNSFによるSNARE複合体の解離が促進されることが明らかとなった。γ-SNAPのみが存在する条件下ではこの解離が起きないことから、γ-SNAP自身にはNSFによるSNARE複合体の解離を引き起こす能力はなく、むしろα-あるいはβ-SNAPの作用を促進する機能を持つことが示された。またこのγ-SNAPの複合体への結合においてはSNAP-25の存在が重要であること、その際、SNAP-25のN末端半分とC末端半分の各領域は独立したドメインとして機能することが明らかとなった(投稿準備中)。(3)SNARE蛋白質あるいはSNARE複合体のリポゾーム上えの再構築を試みたが、現在のところ膜融合実験に十分なだけの性状をもつリポゾームの作成には成功していない。今後脂質の組成とリポゾームの作成条件をさらに検討する必要がある。
学習者のスピーキング中における文法形式への注意と文法知識との有機的関連性の解明

最終年度となる本年度は,主に「どのような言語項目は意識的注意が当たりやすく,どのようなものは当たりにくいか」,そして「意識されやすい言語項目はより良く習得されるか」という点に関して,認知心理学において近年注目を浴びている半人工言語学習パラダイムをもちいた実証的調査を行った。こ本年度に実施した実験においては,主として言語項目の形式-意味の結びつきの卓立性が言語項目の意識されやすさと,その結果得られる意識的・無意識的知識にどのように介在するかを調査した。実験には43人が参加し,半人工言語の限定詞を学習した。学習者は,[+/-単数],[+/-有生],および[+/-行為者]が設定された。[+/-単数]は明示的に教授される項目であり,[+/-有生]は付随的学習条件かつ卓立性の高い項目,および[+/-行為者]は付随的学習条件かつ卓立性の低い項目として設定した。そのような調査の結果として,学習時の意識と,その結果得られる知識のタイプ(意識的・無意識的知識)には,当初から予想していたものより複雑な関係が見られることが明らかになった。具体的には,卓立性の高い項目は意識的知識としても無意識的知識としても学習されやすく,無意識的に学んだ場合は無意識的学習のみが促進されていた。卓立性が低い言語項目は意識されたとしても無意識的知識として習得されにくく,意識された場合においてのみ意識的知識が得られる可能性が示された。そして,無意識的学習を行った学習者は,直後テストにおいてはいかなる知識も得ていない見えたものの,時間が経つにつれて徐々に文法規則に対する知識表象が発現する可能性が示された。この結果は,無意識的知識の習得をも促進するといったプロセスを示唆し,さらに卓立性の低い項目はそのようなプロセスが促進されにくく,意識のされやすさと習得は卓立性を介して複雑な関連を持つことを示している。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,明示的,暗示的文法知識がどのように学習者の文法への注意と関連しており,その関連性は各文法項目によってどのような差異を持つかを明らかにすることである。その課題遂行にあたって,学習者が注意を向けやすいのはどういった部分で,逆に学習者が注意を向けにくいのはどういった部分であるかを検討する必要があり,初年度はその実証的研究を行った。まず,学習者の言語運用中における注意の焦点を特定するため,スピーキング課題に従事した学習者から得たプロトコルデータのコーディング方法を提案し,コーディングスキーマを作成した。これにより,従来の注意測定手法から更に客観的データを得,それを分析することが可能になった。本年度は本手法を用いて以下の実証的実験研究を遂行した。さまざまなタイプのタスク遂行中の負荷が学習者の課題遂行中における注意の焦点に与える影響を記述した一連の研究では,パフォーマンスのみを分析すると「注意が当たりやすい」と結論付けられる現象に対して,学習者の発話プロセスに焦点を当てた際には同様の結果が得られないことを示唆し,従来より用いられてきた手法の再考を要請する結果となった。学習者が言語産出中に言語形式へ向けう注意について学習者のパフォーマンスデータとインタビューデータを用いて質的に記述した研究では,学習者が発話中に注意を意味処理から言語形式に移す「引き金」となる二種類の異なった要因を特定し,「学習者が注意を向けやすいのはどういった部分で,逆に学習者が注意を向けにくいのはどういった部分であるか」を解明する大きな手がかりとなるものであった。前年度は,学習者が言語処理中に注意を向けやすい,もしくは逆に向けにくいのはどういった部分であるかを,語彙・統語・音韻的側面から検討し,今年度はまずその前年度の研究結果の公開をおこなった。前年度の研究の続きとして,学習者が口頭産出タスクを繰り返す中でどのように言語形式への注意をシフトさせるかという研究と,さまざまな認知的負荷が加えられた条件下でどのように注意の方向性が変わるかについて調査した結果を公開した。前者は国際誌に掲載され,後者は国際学会発表をした後に論文として執筆し,現在査読中である。また,注意の方向性に関する研究に加え,次の研究課題である,個々の文法項目の習得状況を調査した。具体的には,与格交替(dative alternation)と付加的曖昧性(attachment ambiguity)を対象にし,学習者がそれらを含む文章を読解する際に暗示的知識を用いた統語的な処理を行っているか否かを調査した。理論的枠組みとしてFerreiraの"Good enoughapproach"を援用し,統語的プライミングによる心理実験を行った。その結果,学習者はこれらの文法項目に関しては,暗示的知識を用いた統語的な処理を,ある条件下においては英語ネイティブスピーカーより用いていることが示唆された。与格交替に関する研究結果は国内の学術誌に掲載が決定しており,付加的曖昧性は現在論文として執筆中である。

こ本年度に実施した実験においては,主として言語項目の形式-意味の結びつきの卓立性が言語項目の意識されやすさと,その結果得られる意識的・無意識的知識にどのように介在するかを調査した。実験には43人が参加し,半人工言語の限定詞を学習した。学習者は,[+/-単数],[+/-有生],および[+/-行為者]が設定された。[+/-単数]は明示的に教授される項目であり,[+/-有生]は付随的学習条件かつ卓立性の高い項目,および[+/-行為者]は付随的学習条件かつ卓立性の低い項目として設定した。そのような調査の結果として,学習時の意識と,その結果得られる知識のタイプ(意識的・無意識的知識)には,当初から予想していたものより複雑な関係が見られることが明らかになった。具体的には,卓立性の高い項目は意識的知識としても無意識的知識としても学習されやすく,無意識的に学んだ場合は無意識的学習のみが促進されていた。卓立性が低い言語項目は意識されたとしても無意識的知識として習得されにくく,意識された場合においてのみ意識的知識が得られる可能性が示された。そして,無意識的学習を行った学習者は,直後テストにおいてはいかなる知識も得ていない見えたものの,時間が経つにつれて徐々に文法規則に対する知識表象が発現する可能性が示された。この結果は,無意識的知識の習得をも促進するといったプロセスを示唆し,さらに卓立性の低い項目はそのようなプロセスが促進されにくく,意識のされやすさと習得は卓立性を介して複雑な関連を持つことを示している。実験の着想・実施は前年度に計画したとおりに進んだ。その全ての実験結果を年度内に国内外で発表し,さらにいくつかの研究は学会誌掲載まで進んだ。これらのプロセスを一年という短期間で遂行することができたという点で,計画以上の進展があったといえるだろう。27年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は引き続きさまざまな文法項目の習得状況を理論的に予測し,実験により結果を記述する。当初の予定通り,最終年度としてこれまでの実験結果を統合し,言語習得における注意の役割と,その結果習得される知識の関連性について更に精緻な理論化を試みる予定である。前述の通り,研究課題を遂行するに当たり,細分化された一つのテーマを解明する大きな手がかりとなる研究結果が得られた。これは,次年度以降の研究を進める上でも大きな推進力となる研究結果であると考えられる。来年度は,本年度に引き続き「学習者が言語を産出する際に注意を向けやすいのはどういった部分で,逆に学習者が注意を向けにくいのはどういった部分であるか」に関する検討を行う。同時に,その注意を向けにくさ・向けやすさがどのような要因によって規定されているかを,目標言語構造の持つ言語的特徴に触れながら実証的に研究を行う。
ジャガイモYウイルスに対する抗ウイルス剤の開発

1)ジャガイモYウイルス(PVY)のNIaプロテアーゼに対する阻害活性物質のスクリーニング大腸菌の生死を指標とするスクリーニング系を用い、約2000株の土壌分離微生物の培養上清をアッセイした結果、形態的に5種類に分類できる12株のグラム陽性桿菌に阻害活性が認められた。最も強い阻害活性を示した菌(R27株)は、鹿児島湾の水深約150mの海底土壌から分離された菌で、Bacillus属細菌と考えられる菌であった。2)NIaプロテアーゼ阻害物質の単離と構造解析上記12株の生産する阻害物質の各種クロマト担体に対する吸着性は、大きく3種類に分かれた。特にR27の生産する物質は、陽イオン交換樹脂に吸着し、各種有機溶媒にほとんど溶解しないという特徴を示した。そこでさらにセルロースTLC等を組み合わせて本物質を単離し、NMRとMSにより構造を解析し結果、3-amino-3-deoxyglucose(3AG)であった。3)3AGのPVYの増殖に対する抑制効果タバコ(Nicotiana tabacum cv.Samsun NN)にPVYを接種して発病させ、そこに3AGを噴霧したところ、病徴の大幅な軽減が認められた。またそのタバコに蓄積されているPVYの量は、3AG無噴霧の場合のものと比較して60分の1以下に減少していた。このことより、3AGはPVY増殖抑制活性を持つと結論できる。
水を電子源とする電気科学的および光化学的二酸化炭素固定反応系の開発

従来報告されている光化学的二酸化炭素還元反応では、酸化反応側はあまり注目されておらず、アミンなどの高エネルギー物質を酸化している。本研究では、水を酸素源として進行する触媒的酸化反応と、これまでに研究代表者らによって見いだされてきた触媒的二酸化炭素還元反応を組み合わせることによって、水を電子源とする二酸化炭素固定反応系を構築することを目的とした。水を酸素源とする酸化反応として、パラジウムを触媒とするオレフィンの酸化反応(ワッカー法)を選んだ。この酸化反応と二酸化炭素還元反応を組み合わせるために、両者の電気化学的反応を電気化学的駆動力あるいは光触媒を用いた光化学的駆動力により組み合わせることを考案した。具体的には、ルテニウムトリス(ビピリジン)錯体の光励起状態が+0.8Vvs.SCEで還元的消光を受け、生成したルテニウムI価錯体が電気化学的二酸化炭素還元反応を進行させるに足る還元力を有していることから、+0.8Vvs.SCEで水を酸素源とするオレフィンの酸化反応を進行させる触媒の探索を行なった。その結果、酢酸パラジウム錯体に対して6倍モル量のキノンの存在により、キノンがパラジウムに配位することによってシクロヘキセンの酸化反応が低電位で進行し、シクロヘキサノンの生成が確認された。また、この反応はアルカリの存在により加速されることが明らかとなった。現在、ルテニウムトリス(ビピリジン)錯体を光触媒、ルテニウムビス(ビピリジン)錯体を二酸化炭素還元反応の触媒、パラジウム-キノン系をオレフィン酸化反応の触媒とする光化学反応を検討している。また、本研究の過程において、電気化学的に生成した有機ラジカルが二酸化炭素と相互作用する系を数例見い出した。
電気化学的な細胞脱離を用いた再生医療基盤技術

オリゴペプチドを修飾したメンブレン基板上で培養した線維芽細胞シートを、電気化学的手法に基づき培養基板から回収し、免疫不全マウスの皮下へと移植した。担体としてベスキチンを用いることで、細胞シートを容易に移植部位に運搬することが可能であった。移植後の組織切片から、細胞シートが12ヶ月後においても肉様膜と真皮間に生着している様子が観察され、移植部位に留まっており、本手法により作製・回収した細胞シートの生体への高い生着性が示された。また、免疫不全モデルを用いた実験とはいえ、異種間移植において2ヶ月という経過観察期間で明らかな腫瘍化や極端な細胞浸潤は認められなかった。移植した細胞シートの機能発現を見るために、抗コラーゲン抗体を用いて免疫染色を行った。細胞シートの内部および周辺にコラーゲン産生が認められた。つまり移植2ヶ月後においても細胞シートは移植部位に生着し続け、コラーゲン等の機能発現を有することから、移植による高い治療効果が期待できる。また、メンブレン基板上で線維芽細胞と血管内皮細胞を共培養することによって細胞シート内に血管様構造が付与された。経時的に形態を観察した結果、3日後に内皮細胞の細かな網目構造が細胞シート内に形成され始め、1週間後にはよりはっきりと目視できる網目構造が確認できた。すなわち、細胞シート内に血管様構造を付与し、また培養と共に細胞シート内の血管網が時々刻々と変化していく様子が捉えられた。3次元画像解析ソフトウェア(Imaris)による解析の結果、平均直径と体積は培養35日目にかけて減少し、7日目にかけて増加すること、一方で分岐数は培養するにつれて減少し、35日目にかけて半減していることが分かった。これらから、細胞シート内の血管内皮細胞は、まずシート内全体に血管様網を張り巡らせたのち、徐々に形態を変化させ、適切な立体配置や空間密度を獲得していくことが示唆された。(抄録なし)線維芽細胞と血管内皮細胞の2種類の細胞を用い、メンブレン基板上で共培養を行った。メンブレン表面には、直径400nmの貫通孔が多数形成されており、細胞層の上下に培地成分を置くことが出来るため、酸素や栄養供給の改善、また代謝産物の拡散促進が期待できる。共培養の結果、3日後に内皮細胞の細かな網目構造が細胞シート内に形成され始め、1週間後にはより太い網目構造が確認できた。すなわち、細胞シート内に血管様構造を付与し、また培養と共に細胞シート内の血管様網が時々刻々と変化していく様子を捉えることに成功した。さらに、培養後の細胞シートは、オリゴペプチドを用いた独自の電気化学的細胞脱離法に基づき、10分以内という短時間に回収することが可能であった。回収後、細胞シートの組織切片を作製して厚みを観察することで、メンブレン容器を使用しない従来法に比べ、2倍以上の厚みである50マイクロメートル程度の厚みのある血管様構造付き細胞シートが作製できていたことが確認された。また、これらの細胞シートを積層化することによって、さらに厚みのある細胞組織を作製することに成功した。一方で、ナノ・マイクロ凹凸基板に線維芽細胞を播種し、基板における細胞の接着・伸展の差異を、電子顕微鏡や共焦点レーザー顕微鏡などを用いて定性的に評価した。ここで本実験は、ナノ・マイクロ凹凸基板の作製部分については連携企業との共同研究であり、作製した基板を用いた細胞操作全般は申請者が行なっているものである。今回の実験によって、ナノ・マイクロパターンによる細胞の形状・伸展の差異が顕著に観察することができた。また、メタクリル系・スチレン系樹脂といった基板の材料に依存する細胞の接着性の差異も観察された。このことから、基板の材料の種類や形状を上手く最適化することにより、細胞の伸展の仕方やその度合い、さらには細胞の接着性を制御できることが強く示唆された。

3次元画像解析ソフトウェア(Imaris)による解析の結果、平均直径と体積は培養35日目にかけて減少し、7日目にかけて増加すること、一方で分岐数は培養するにつれて減少し、35日目にかけて半減していることが分かった。これらから、細胞シート内の血管内皮細胞は、まずシート内全体に血管様網を張り巡らせたのち、徐々に形態を変化させ、適切な立体配置や空間密度を獲得していくことが示唆された。静置培養下にて厚みを有する細胞シート内への毛細血管様構造の付与に成功したが、これは研究の目的の一つである細胞シートに血管構造を導入する技術の開発を進める上での有用な第一歩である。また、培養表面の構造や材料に依存した細胞の振る舞いが観察され、これは細胞と基板表面のインターフェイスの解析や本研究のもう一つの目的であるヒト臨床サイズの細胞シートの回収技術の開発に、充分寄与され得るものである。細胞シート内に形成された血管様構造のより詳しい解析を行うと共に、動物実験によって細胞シートの移植による治療効果を評価する。また、培養表面のパターン構造が異なる基板を用いることで、それらのパターンが細胞の接着・進展・形状へ与える影響を、細胞の形態に着目して観察すると共に、その結果として細胞内部の代謝機構に与える影響を、初代細胞を用いて評価していく。(抄録なし)
破骨細胞前駆細胞に着目した咬合性外傷メカニズム解明のための基礎的研究

咬合性外傷の骨破壊をコントロールするには、破骨細胞の分化機構の解明が重要である。TNFa単独刺激では不可能であるが、RANKL前刺激があれば吸収能を持った破骨細胞に分化することができる。まず機能を持った破骨細胞分化に必要なRANKL前刺激条件を決定した。この条件で、破骨細胞前駆細胞はTRAF6を発現した。またRANKL前刺激時にTRAF6を抑制すると、TNFa刺激による破骨細胞形成は抑制された。以上よりTNFaによる吸収能を持った破骨細胞形成には、破骨細胞前駆細胞のTRAF6が活性化されるだけのRANKL前刺激が重要であると考えられた。骨髄マクロファージ(BMM)をM-CSF存在下でRANKL刺激すると破骨細胞に分化する。またRANKLで刺激したBMMをTNFaで刺激すると破骨細胞形成が促進されることが報告されている。しかし、TNFaによる破骨細胞形成促進にどのようなRANKL前刺激が必要なのかは明らかになっていない。酒石酸耐性酸ホスファターゼ(TRAP)は破骨細胞の重要なマーカーの一つである。そこでTRAPの発現に注目して、TRAP陽性単核細胞ならびに破骨細胞であるTRAP陽性多核細胞に分化させ得る、あるいはTRAP陽性にならないRANKLの刺激を受けたBMMにおけるTNFaの影響を調べることで、TNFa刺激により破骨細胞形成が促進される時のRANKL前刺激の条件を検討した。今回の実験よりBMMにおけるTNFaによる破骨細胞形成促進には、BMMをTRAP陽性細胞に分化させ得る濃度のRANKL前刺激が必要であることが示唆された。咬合性外傷による骨吸収にはTNFaの関与が考えられる。TNFaの骨吸収への関与を検討することは咬合性外傷のメカニズム解明において重要と考えられる。しかし、TNFa刺激により、吸収能を持った破骨細胞形成の条件は明確になっていない。そこで骨髄細胞から破骨細胞を形成する実験系を確立し、破骨細胞形成におけるTNFaの関与を検討した。TNFa刺激のみでも多核のTRAP陽性細胞を作ることができたが、吸収能は見られなかった。一定濃度のRANKLを用いて一定時間前刺激した場合、その後RANKLの関与なしにTNFa刺激で吸収能を持った破骨細胞を形成できることを明らかにできた。この時用いたRANKL刺激の濃度は破骨細胞を形成しうる濃度が必要であることが明らかとなった。生体内にはRANKLでプライミングされた破骨細胞前駆細胞が循環していることが報告されてり、今回の結果は吸収局所にRANKLが存在していなくてもTNFaにより骨吸収が起こることを示唆している。またこれまでラットで確立してきた咬合性外傷モデルを応用して、マウスを用いた咬合性外傷モデルの作製中である。咬合性外傷の骨破壊メカニズムは十分に解明されていない。今回の研究では歯周組織におけるRANKL前刺激を受けた破骨細胞前駆細胞の関与に注目した。そこで、in vitroにおいてマウス骨髄マクロファージから破骨細胞を形成させる系を確立した後に、RANKL前刺激が炎症性サイトカインのTNFaによる破骨細胞の分化に与える影響を検討した。RANKL非存在下の状態ではTNFa単独で破骨細胞は形成されるものの、この細胞は吸収能を持たない。しかし、RANKLで24時間の刺激を加えた後ではその後、RANKL非存在下でもTNFaにより、吸収能を持った破骨細胞が形成されることを明らかにした。この研究はArchives of Oral Biologyに掲載された。現在、RANKL 24時間刺激した骨髄マクロファージの状態を検討中である。これまでの研究でRANKL24時間後の細胞をFACScanで解析すると、マクロファージのマーカーであるF4/80やCD11bの発現の低下が確認されている。ただし、破骨細胞前駆細胞は付着細胞であり、浮遊している状態では正確なマーカー発現をしていない可能性がある。そこで今後は培養細胞を蛍光免疫染色して各種マーカーの発現状況を確認する予定である。またこの研究結果は平成28年度歯科医学会総会で発表予定である。RANKL前刺激後の骨髄マクロファージではTNFα刺激で吸収能を持った破骨細胞が形成された。RANKL前刺激を与受けた骨髄マクロファージの状態を解析することが重要と考えた。そこでRANKL刺激を与えた骨髄マクロファージの細胞表面マーカーをFACScanで解析するよう試みたが、十分な結果が得られなかった。咬合性外傷の骨破壊をコントロールするのに、我々は破骨細胞の分化制御が重要と考えた。炎症性サイトカインのTNFaは骨吸収促進に重要なサイトカインであるが、その作用解明はいまだ十分でない。特に破骨細胞の機能発現への関与は不明な点が多い。実際、TNFa単独刺激では吸収能を持った破骨細胞を分化できない。我々はこれまで、破骨細胞分化誘導因子であるRANKL前刺激を受けた破骨細胞前駆細胞はTNFα刺激で吸収能を持った破骨細胞に分化することを報告してきた。破骨細胞分化にはRANKLのレセプターであるRANKのアダプタータンパクであるTRAF6の活性化が重要であることが報告されている。そこで、今回の研究ではRANKL前刺激を受けた破骨細胞前駆細胞のTRAF6発現に注目して、その発現状態を蛍光免疫染色で確認した。さらにRANKL前刺激時にTRAF6のブロッキング抗体を用いてTRAF6の活性化を抑制した時のTNFaによる破骨細胞形成能を検討した。RANKL

前刺激を受けて、TNFaにより吸収能を持った破骨細胞に分化できる前駆細胞はTRAF6を発現していた。またRANKL前刺激と同時に抗TRAF6抗体を用いた場合には、TNFa刺激による破骨細胞形成は抑制された。これらより、TNFaによる吸収能を持った破骨細胞形成のためのRANKL前刺激では、破骨細胞前駆細胞のTRAF6が活性化されることが重要であると考えられた。以上の結果は、平成28年度歯科医学会総会にて発表した。咬合性外傷の骨破壊をコントロールするには、破骨細胞の分化機構の解明が重要である。TNFa単独刺激では不可能であるが、RANKL前刺激があれば吸収能を持った破骨細胞に分化することができる。まず機能を持った破骨細胞分化に必要なRANKL前刺激条件を決定した。この条件で、破骨細胞前駆細胞はTRAF6を発現した。またRANKL前刺激時にTRAF6を抑制すると、TNFa刺激による破骨細胞形成は抑制された。以上よりTNFaによる吸収能を持った破骨細胞形成には、破骨細胞前駆細胞のTRAF6が活性化されるだけのRANKL前刺激が重要であると考えられた。咬合性外傷でみられるRANKLとTNFaの破骨細胞形成への相互作用を明らかにでき、論文の投稿まで進んでいるのでおおむね良好と考える。細胞医表面のマーカーを検討するにあたり、付着細胞では細胞がプレートに付着している状態で評価することが重要ではないかと考えた。そこで培養細胞の蛍光免疫染色によりマーカーの発現変化を検討することとして、現在進行中である。歯周病学まず、現在進行中のマウス咬合性外傷モデルを確立し、in vivoにおけるTNFaの関与を検討する。吸収局所でのTNFaの存在を免疫染色で検出し、抗TNFa抗体を投与することでTNFaの影響を検討する。次に外傷時にみられる骨細胞のアポトーシスが骨吸収に影響するかどうかを検討する。アポトーシスを抑制することで骨吸収が減少するかどうか。また骨細胞がアポトーシスすることにより、RANKLやTNFaの発現にどう影響するかを検討する。骨髄マクロファージからの破骨細胞分化に関して、RANKL前刺激の影響を予定以上に検討できた。一方で、歯根膜細胞の解析が遅れている。全体的には順調に進展していると考えられる。予定した研究が進んでおらず、次年度に研究の継続が必要となったため。前年度確立予定であったマウス咬合性外傷モデルがまだできておらず、確立後に購入予定であった抗体をまだ買っていないため。付着細胞の蛍光免疫染色を行うので、その抗体の購入ならびに、成果発表(10月の歯科医学会総会)のために旅費に充てる。今後さらにRANKL前刺激による破骨細胞形成の研究を進めていく。平成26年度には論文にまとめる予定である。さらに細胞マーカーの研究を昨年度後半より開始できているので、これをさらに進めていく予定である。前年度購入予定であった抗体を予定通り購入する計画にしているので、予定通り予算を使用する予定である。
有理関数を用いたGARCHモデルによる金融時系列解析

ボラティリティプロセスが収益率に対して非対称になるGARCHモデル(R-GARCHモデル)を有理関数によって構築した。他の非対称GARCHモデルであるEGARCH及びGJRモデルと情報量基準によって比較し、株価データによってはR-GARCHモデルが有効であることが分かった。また、有理関数で表した確率分布をGARCHモデルの誤差項に利用したモデルも構築し、標準正規分布を利用するGARCHモデルよりも有効であることが分かった。GARCHモデルの誤差項に有理関数確率分布を当てはめたモデルを考え、このモデルをベイズ推定するためのマルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC法)を開発した。MCMC法を実行する方法は様々なものが考えられるが、これまでに有効であると知られているスチューデントt分布をMetropolis-Hastings法の確率分布に利用する方法を用いた。この方法では、スチューデントt分布のパラメータを決める必要があるが、その方法として、予めMetropolis法で実行して事後確率分布を見積もり、その分布にあうスチューデントt分布を用いた。そしてMetropolis-Hastings法を実行しながら、更に正確な事後分布を求め、スチューデントt分布のパラメータを事後分布に合うように変更する方法をとった。この方法によって、GARCHモデルの誤差項に有理関数確率分布を当てはめたモデルでも効率よくベイズ推定を実行できることが判明した。また、GARCHモデルに実現ボラティリティを説明変数として加えたモデルの開発のため、実現ボラティリティを測定する方法を開発した。測定にはマイクロストラクチャーノイズやトレーディングのない昼休みと夜間の影響を取り除く工夫を導入した。そして、日本市場の株価に対して実現ボラティリティを測定した。測定によって得られた実現ボラティリティから分布を求め、ガンマ分布、逆ガンマ分布、log-normal分布でフィティングを行うことによって、実現ボラティリティ分布が逆ガンマ分布で良く表されることがわかった。GARCHモデルの誤差項に有理関数を利用したR-GARCHモデルのベイズ推定法の開発を行った。ベイズ推定は多次元スチューデント分布を提案分布に利用したマルコフ連鎖モンテカルロ法によって実行した。この方法の有効性をメトロポリス法と比較するとサンプリングデータの相関がメトロポリス法に比べて非常に小さく、有効性が高いことが分かった。そして、開発したベイズ推定法を利用して実際の金融データ(ドル円レート)に対して実証分析を行い、どの程度R-GARCHモデルがデータにフィットしているかをガウス誤差項を利用した標準的なGARCHモデルと比較した。どの程度フィットしているかをAICとDICの指標によって比較をし、両指標ともR-GARCHモデルがよりデータにフィットしているということを示した。今後は実現ボラティリティをR-GARCHモデルに取り入れてモデルを改良し、株価収益率等の金融データに対しても実証分析を行っていく。また、実現ボラティリティを利用するため、高頻度データから実現ボラティリティを計算する方法を開発した。実現ボラティリティは高頻度収益率の2乗を足し合わせることによって得られるが、テクニカルな問題がいくつか存在する。その1つはデータにはマイクロストラクチャーノイズと呼ばれるノイズが存在することで、高頻度データになるとノイズの影響が大きくなることが知られている。このノイズはある程度大きなサンプリング間隔でサンプルしたデータを利用することでコントロールすることができることを確かめた。一方、予想していなかったこととして、サンプリング間隔が大きな領域で実現ボラティリティが影響を受けて有限サイズ効果が表れることが分かったことである。サンプリング間隔が大きな領域での値は、R-GARCHモデル分析に利用しないので研究には影響しないが、この有限サイズ効果を更に詳しく調べることも面白いと思われる。株価収益率のボラティリティは、正の収益率より負の収益率が生じた翌日により上昇することが経験的に知られている。オリジナルなGARCHモデルはこのボラティリティの非対称性を捉えることができない。そのため、ボラティリティの非対称性をGARCHモデルに取り入れたモデルとしてQGARCH,GJR,EGARCHモデル等が提案されている。これらのモデルはボラティリティプロセスが多項式で表されている。非対称性を取り入れる方法は多項式以外にも考えられるので、本研究では有理関数である分数関数を利用して非対称GARCHモデルを構築した(RーGARCHとする)。RーGARCHモデルのパラメータ推定にはベイズ推定を用い、多次元スチューデント分布を提案分布とするMetropolis-Hastings法によってマルコフ連鎖モンテカルロ法を実行した。このマルコフ連鎖モンテカルロ法の有効性を測るため、サンプリングされたデータの自己相関を測定した。その結果、自己相関は非常に小さく有効性の高い手法となることがわかった。また、本研究で提唱する非対称GARCHモデルの有効性を検証するため、東証株価に対してパラメータ推定を実行し、株価データへの当てはまり具合を情報量基準であるAICとDICによってその他のモデルと比較した。その結果、対称なGARCHモデルとの比較ではRーGARCHモデルの方がいつも良いという結果となった。また、非対称モデルであるQGARCH,GJR,EGARCHモデルとの比較では、利用する株価データによってRーGARCHモデルが一番データにフィットする場合もあれば、その他の非対称GARCHモデルがよりデータにフィットする場合もあるという結果となった。

これは、いつも特定の非対称GARCHモデルが良いという訳ではなく、株価データによって一番フィットするモデルを選ぶべきであることを示している。本研究で提唱、開発したR-GARCHモデルのベイズ推定法が完成し、今後は様々な金融データに対して実証分析を行うことが可能となったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、開発したR-GARCHモデルを利用し、株価収益率や為替収益率などの金融データに対して実証分析を行って行く。また、実現ボラティリティを利用した実証分析や、実現ボラティリティの統計性を調べる研究も行って行く。