hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音楽演奏表現における人間ー機械系として最適な演奏デザイン方法論の構築

本研究は、「音楽の演奏表現」に焦点を当て、人間&#8212;機械系として最適な演奏デザインの方法論の構築を目指したものである。既存の演奏デザイン支援システムを用いたユーザ分析を通じて、音楽経験者の思考に配慮したインタフェースデザイン全般の再検討を要することとなり、演奏表情付与におけるユーザの自然な動作に関する広範囲の調査を進めつつ、研究領域全体に対し改めて、音楽の認知・演奏動作・生成演奏の聴取評価等に巻する問題意識を共有するためのワークショップやコンテスト、ディスカッションセッション、デモンストレーションを国内外で行った。本研究では、「音楽の演奏表現」を題材に、自動処理を利用しつつもデザイナ自身が生成物の結果に関与でき、デザイン試行と評価を繰り返せるシステムや方法論の構築に取り組む。具体的には、音の並びに対して音楽的な構造を把握・構成する「音楽演奏解釈」「演奏意図の伝達・明確化」におけるインタラクションプロセスに着目している。本年度は以下の項目について実施した。[1]音楽経験者の思考に配慮したインタフェースデザインの再検討前年度に引き続き、演奏表情付与におけるユーザの自然な動作に関する調査のために、音楽情報科学研究会、計算論的生成音楽学の勉強会、エンターテインメントコンピューティング研究会に参加し、生成系インタラクティブシステムや学習支援研究、音楽演奏時の奏者の動作に関する情報収集と意見交換を実施した。また、ある程度の音楽経験を持つ楽器奏者を対象に、指揮演奏システムを用いて、手振りによる楽曲全体の演奏を通じたフレーズ表現に関する意識や行動、楽譜との取り組み方についての調査を開始した。[2]演奏生成システムの生成物評価に関する検討学会参加を通じたディスカッションを通じて、デジタルデバイスを用いた演奏表情付与の入力手法の検討と並行して、システムの生成した音楽(出力)に対する評価手法についても議論された。生成音楽の評価は、入力手法の設計においても密接な関係にあり、演奏デザインの理論化、開発、成果のスパイラル展開のために欠かせない検討項目である。この点に関して、SMAC/SMC2013において、演奏表情付けコンテストRenconを実施し、自律型システムおよびインタラクティブ演奏型システムそれぞれの生成演奏に対する聴き比べ評価を行い、併せて音楽情報科学研究会において、演奏生成システムにおける生成音楽の評価についてのディスカッション企画を実施した。(1)マルチタッチ操作による表情付与機能実装済みのプロトタイプシステム(Mixtract)は、マウスとキーボードによる操作を前提としているため、近年急速に普及しているマルチタッチデバイスへの拡張を目的に、演奏表情カーブの入力機能部分の実装を行った。(1)開始ー頂点ー終点の3点をタップし、各間を二次曲線で補間する、(2)手描きカーブを直接描く、の2つの入力方法を用意し、(1)から(2)へはモード切り替えで移行できるようにした。(2)音楽経験者の思考に配慮したインタフェースデザインの再検討Mixtractをベースシステムとして、多数の一般ユーザからの入力データの取得を踏まえた機能拡張を行うにあたり、音楽学部に在籍する大学生を対象に予備調査を行ったところ、Mixtractはその基本操作・画面理解の段階でまず敷居が高いことが示唆された。MixtractはPC上で動作するシステムとして実装されているため、あらためて、ユーザへより自然に音楽的思考を促すためのインタフェースデザインを再検討する必要性が浮上した。そこで、演奏表情付与におけるユーザの自然な動作に関する調査のために、音楽情報科学研究会、インターカレッジ・コンピュータ音楽フェスティバル、インタラクション2013、計算論的生成音楽学勉強会の各学会・研究会に参加し、生成系インタラクティブシステムや学習支援研究、音楽演奏時の奏者の動作に関する情報収集と意見交換を実施した。本研究は「音楽の演奏表現」を題材に、自動処理を利用しつつもデザイン自身が生成物の結果に関与でき、デザイン思考と評価を繰り返するシステムや方法論の構築に取り組む。具体的には音の並びに対して音楽的な構造を把握・構成する「音楽演奏解釈」「演奏意図の伝達・明確化」におけるインタラクションプロセスに着目している。[2]認知的音楽理論に基づくフレーズ聴取分析。認知的音楽理論による楽曲分析ならびにその聴取の個人差について、楽器演奏経験のある・ない2040代の大人およびピアノの修士号をもつ専門家を対象に、聴取を通じて認知したフレーズや聴き方などについて精細な聞き取り調査を実施した。[3]「魅せる」ことに着目したシステムデザインの企画セッションの実施。を設定目標とした際のシステムデザインやノウハウについて、音楽情報化学研究会(SIGMUS)において企画セッションを実施した。演者視点と観衆視点とにわけて、先行関連研究との関係を含めて実演しつつ発表をおこなった。最終年度となる本年度は、人間が、様々な立場においてどれだけその音楽的経験やスキルに依存しているかの考察を行い、以下の2点についての口頭発表を行った。[1]「聴取を通じた演奏表現の把握と楽譜アノテーション」として、デモ発表を行った。

楽器演奏において、用意された楽譜発音における強弱・緩急表現については、フレーズに対する表現内容を、奏者が練習過程を通じて明確に定め、必要に応じて楽譜に書き込み(アノテーション)を行う。ところがそのアノテーション手法は個人差がありて確立されていない。強弱・テンポ表現に焦点を当てた表情付け支援システムを構築する上では、フレーズ範囲の指定とその表現内容を指示するインタフェースデザインが不可欠である。そこで、楽器演奏経験の有無によって(1)聴取した演奏からどのような強弱・テンポ表現を想起するか、(2)それをどのような形で楽譜に書き表そうとするかについて、参加者を対象とした公開実験を行い、演奏表現の聴取分析について問題意識の共有を図った。[2]ポピュラー音楽の頂点音における母音の出現頻度に関する分析。これまで、音楽演奏解釈の文脈において、フレーズ上の音楽的な頂点への認知的分析を行ってきたが、歌唱メロディを対象にした考察は行っていなかった。そこで歌唱フレーズの頂点音については、先行研究の頂点推定モデルから抽出される頂点音と,楽曲に対して知覚的に判定される頂点音の二種類のものを対象に分析を行った。本研究は、「音楽の演奏表現」に焦点を当て、人間&#8212;機械系として最適な演奏デザインの方法論の構築を目指したものである。既存の演奏デザイン支援システムを用いたユーザ分析を通じて、音楽経験者の思考に配慮したインタフェースデザイン全般の再検討を要することとなり、演奏表情付与におけるユーザの自然な動作に関する広範囲の調査を進めつつ、研究領域全体に対し改めて、音楽の認知・演奏動作・生成演奏の聴取評価等に巻する問題意識を共有するためのワークショップやコンテスト、ディスカッションセッション、デモンストレーションを国内外で行った。昨年度に引き続き,演奏生成システムならびに生成音楽の評価に関する一連の知見や問題点の整理にあたった。各種学会・研究会において研究協力者や関連分野の研究者らとのクローズドな議論を中心に行ったため,情報公開としての研究発表件数は例年より少なくなったが,それらの議論はより発展的に深めることができた。その成果の一環として,2月に開催された音楽情報科学研究会/エンタテインメントコンピューティング研究会において「`魅せる'の工学」と銘打った企画セッションを実施した。昨年度に続いて,演奏生成系分野の今後の方向性を企画セッションという形で提示できたことは,今後の演奏生成系研究分野においても大きな意義があると考える。音楽情報科学当初計画から述べている通り,計算機は,音響メディアと紙メディア(楽譜)をつなぎ,さらに,楽器演奏の手段としての機能を併せ持つ統合的な音デザイン環境として位置付けられる。この環境は主としてユーザの思考実験のサポートを可能とする。
フゾバクテリウム特異的な唾液sIgA抗体が舌苔の成熟に及ぼす影響

本研究では,舌苔中および唾液中のF.nucleatum(Fn)菌数,唾液中の総sIgA濃度と抗Fn sIgA抗体価の測定を行い,舌苔の形成におけるFnの関与と抗Fn sIgA抗体の役割を検討した。また,唾液中のストレスマーカーであるコルチゾール濃度,およびT細胞サイトカインの唾液中濃度も測定することで,口臭による精神的ストレスが,sIgA産生や口腔内のFnの存在に対しておよぼす影響について検討した。その結果,舌苔スコアが高い者ほど,唾液sIgA濃度が高く,舌苔中Fn菌数が多い者では抗Fn sIgA抗体価が高くなる傾向が示された。また,口臭に対する不安はコルチゾールの分泌を促進し,Th2サイトカイン優位な状態にする可能性が示唆されたが,唾液sIgAの産生や,抗Fn sIgA抗体価に影響を与えているとは言えなかった。本研究は歯周病原性細菌の一つであるFusobacterium nucleatum(F.nucleatum)特異的な唾液sIgA抗体に注目し、舌苔成熟に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。唾液は口腔の局所免疫を担う重要な物質であり、特に唾液中のsIgAは口臭の主要な発生源である舌苔に生息する細菌に対して強い影響を与えていると考えられる。また、F.nucleatumは舌苔成熟の中心的存在と考えられ、これを特異的に排除することができれば、舌苔成熟を抑制し、口臭の発生を阻害する可能性が考えられる。本年度は本研究に同意が得られた者から安静時唾液および舌背部より舌苔を採取するとともに、呼気中の揮発性硫黄化合物濃度をガスクロマトグラフィーやガスセンサーによる測定、官能試験を行い、口臭レベルの判定を行った。舌苔および唾液中のF.nucleatum菌数をリアルタイムPCRを用いて測定するためもに、16SrRNAを標的とレた検量線の設定を行った。嘩液中sIgA濃度をサンドイッチELISA法により、濃度既知のヒトsIgAを用いた測定の手法を確立した。純粋培養したF.nucleatum菌体を超音波破砕、抗原としたELISA法にてF.nucleatum特異的sIgA抗体価の測定を行うための条件設定のための予備実験を行った。また、Bio-Plexサスペンションアレイによる唾液中のマルチサイトカイン測定の手法を確立した。また、唾液コルチゾール、分泌型IgA、クロモグラニンAを測定することで、口臭患者における唾液ストレスマーカーの評価を行った。本年度に得られたこれら結果および手法を用いてζ次年度にサンプルの測定、解析を行う。本研究では,舌苔中および唾液中の総菌数とF. nucleatum数,唾液中の総sIgA濃度と抗F.nucleatum sIgA抗体価の測定を行い,舌苔の形成におけるF. nucleatumの関与と抗F. nucleatum sIgA抗体の役割を検討した。また, sIgA産生は精神的ストレスによって影響を受けると考えられているので,唾液中のストレスマーカーとして知られているコルチゾール濃度,およびコルチゾールによる制御塗受けsIgA産生に関与しているT細胞サイトカインの唾液中濃度も測定することで,口臭による精神的ストレスは, sIgA産生や口腔内のF. nucleatumの存在に対して,どのような影響をおよぼす可能性があるのかを検討した。(1)舌苔の形成におけるF. nucleatumの関与と抗F. nucleatum sIgA抗体の役割(2)口臭に対するストレス刺激の唾液sIgA産生およびF. nucleatumに対する影響口臭に対する不安はコルチゾールの分泌を促進し, Th1/Th2サイトカインバランスに影響を与え,Th2サイトカイン優位な状態にする可能性が示唆されたが,そのことが唾液sIgAの産生や,抗F. nucleatum sIgA抗体価に影響を与えているとは言えなかった。今後は,日常生活における口臭以外の慢性的な精神的ストレスを考慮に入れた,さらなる検討が必要であると考えられる。
付加-引抜きラジカル重合の開発と新規ポリマーの合成

フリーラジカルの特有反応の一つである原子引抜き反応を成長過程に組み込んだ付加-引抜きラジカル重合を開発し、新規構造ポリマーを合成することを目的として研究を進め、以下の成果を得た。1.この新規ラジカル重合に適したモノマーとして、新たに3,3-ジシアノプロピルビニルエーテル(DCPVE)を合成した。ビニルエーテルであるにも拘わらずDCPVEは容易にラジカル重合する。重合はほぼ定量的に付加-引抜き機構で進行し、主鎖にエーテル結合を含むポリマーが生成した。ポリマーの分子量は30004000で、2030量体であった。このポリマーはカチオン重合で合成したDCPVEのビニルポリマーに比べて熱的に安定であることがわかった。また、DCPVEと他のビニルモノマーとのラジカル共重合も検討した。DCPVEの共重合反応性は、一般のビニルエーテルに比べて極めて高く、共重合においても付加-引抜き機構が関与していることが明らかとなった。2.ラジカル反応におけるホルミル水素の高反応性に着目し,付加-引抜き重合に適応するモノマーとして、フマル酸エチルo-ホルミルフェニル(EFPF)を合成し、ラジカル単独重合および共重合を試みた。容易に単独ポリマーが得られ、その分子量は16002900である。成長ポリマーラジカルの観測に成功し、成長速度定数を決定した。その値は他のフマル酸エステルよりずっと大きい。ポリマーの構造解析から、成長反応の6割程度が付加-引抜き機構で進行していることが判明した。一方、ビニルモノマーとの共重合においては、付加-引抜き機構は殆ど寄与しない。3.EFPFを利用し、フマル酸o-(4-フェニル-1,3-ジオキソラン-2-イル)フェニルエチルを合成し、ラジカル重合挙動を検討した。付加-引抜き反応に、更に開環反応を伴うことが認められた。通常のラジカル重合ではポリマーが生成しないビニルエーテルおよびフマル酸エステルを骨格として付加-引抜きラジカル重合に適した新規モノマーを合成、その重合挙動、機構について検討を行った。1.まずビニルエーテルを骨格とした3,3-ジシアノプロピルビニルエーテルを合成し、単独重合について検討を行った。高温ラジカル開始剤を用いて重合をおこなったところ、分子量30004000のポリマーが高収率で得られた。この重合挙動について速度論的に検討を行った。生成したポリマーの構造解析から、重合過程の約95%が付加-引抜き機構により進行しており、ポリマー主鎖にエーテル結合を含むポリマーが得られた。2.次に、フマル酸エステルを骨格とし、成長過程で付加-引抜きに続いて側鎖ジオキソラン環の開環反応を伴う重合が期待できるフマル酸o-(1,3-ジオキソラン-2-イル)フェニルエチルを合成し重合を行った。生成ポリマーの構造から重合条件により5080%の割合で成長過程に付加-引抜き機構が関与しており、さらに高温の重合では付加-引抜き反応に続いて開環反応を伴い、ポリマー主鎖にエステル結合を含むポリマーが生成した。通常のビニル重合では主鎖に導入することが困難な官能基を主鎖に組み込むことによって新たな物性を有するポリマーとしての応用が期待されるが、これを利用するためには共重合等の手段を用いて生成ポリマーの分子量を高めてやる必要がある。これまでに、3,3-ジシアノプロピルビニルエーテル(DCPVE)、フマル酸o-

ホルミルフェニル(EFPF)などのモノマーが付加-引抜き機構でラジカル単独重合し、容易にポリマーを与えることを明らかにした。本年度は、これらのモノマーのラジカル共重合挙動について検討した。DCPVE(M_1)と非共役系モノマーである酢酸ビニル(M_2)の共重合では、DCPVE単位はほぼ定量的に(94%)付加-引抜き構造で共重合休中に導入される。DCPVEの反応性は他のビニルエーテルに比べて極めて大きくなり、モノマー反応性比は、r_1=1.14、r_2=0.40(130°C)となった。電子吸引性の強い共役系モノマーであるアクリロニトリル(M_2)との共重合ではr_1=0.84、r_2=0.19(60°C)である。やはり、他のビニルエーテルに比較してDCPVEの反応性は高い。共重合体中のDCPVE単位の付加-引抜き構造の割合はやや低くなり、62%であった。電子吸引性共役モノマーであるメタクリル酸メチル(M_2)との共重合には顕著な温度効果が認められた。モノマー反応性比は、60°Cでr_1=0.09、r_2=16.7、130°Cでr_1=0.22、r_2=0.13であった。共重合体中のDCPVE単位の付加-引抜き構造は温度の上昇によって60°Cの44%から130°Cの80%に増加した。一方、EFPF(M_1)とスチレン(M_2)との共重合では、付加-引抜き機構の関与はほとんど認められなかった。r_1=0.02、r_2=0.13であった。さらに、付加-引抜きラジカル重合に適したモノマーとして新たにフマル酸o-(4-フェニル-1,3-ジオキソラン-2-イル)フェニルエチルを合成し、重合挙動について検討した。
朝鮮における植民地政策の展開と構造ー旧朝鮮総督府文書の研究ー

本研究は韓国政府記録保存所所蔵の旧朝鮮総督府文書の分析を通じて、1930年から1945年に至る間の朝鮮植民地に対する経済政策およびそれに対応する経済構造の歴史的分析をこころみたものである。対象期の政策は「農工併進政策」→「大陸前進兵站基地政策」期と通称されている。1930年世界恐怖の影響により遊休化した中小資本や満州事変で大陸進出を動機づけられた大資本による近代的工場の設立が朝鮮においても進行し、さらに日中戦争開始後は国策会社による軍需関連工業の建設が本格化した。他方、農業政策としては、恐怖回復後は農業開発と食糧徴発政策がとられ、日本帝国主義の食糧基地として収奪機能が強化された。以上の過程は植民地における資本主義化政策であり、世界史的にも稀な例であるが、工業化と統制経済化は伝統社会としての前資本主義的社会構成の破壊をもたらす。われわれは植民地期朝鮮を「植民地・半封建社会」とし、解放後を「周辺部資本主義社会」と規定する所説を基本的に承認した上で、193045年の朝鮮社会を前者から後者への過渡期(期民地資本主義社会)ととらえたい。資本主義的工業移植過程については多くを先行研究にゆずり、権丙卓が韓国慶尚北道慶山郡に本社を置いた報国重石鉱業株式会社によるタングステン鉱業の経営実態の分析にとどめ、工業化が影響を与えた社会経済的変化の分析を中心に研究を進めた。その主な分析結果は以下のとおりである。(1)工業政策および労働者の性格を雇用構造の面から分析した安乗直は、工業化に伴って急増した工場労働者が朝鮮全賃金労働者階級中の核心的部分に成長していったことを論証した。それは労働者の量者発展のみではなく、技術および熟練の向上という質本側面での成長を意味し、その到達水準について194143年『朝鮮労働技術統計調査結果報告』に依拠して実態を明らかにし、植民地的歪曲性から免れえないとしながらも、朝鮮人労働者の近代的プロレタリア-トとしての民族主体的・自生的発展を跡づけた。(2)海野福寿は1937年以降の労働力創出・再配置政策について分析した。日中戦争開始に伴う国家総動員体制下の労働力政策はいわゆる強制連行・強制労働として広く知られているが、旧朝鮮総督府文書によって、日本政府・朝鮮総督府の立法および動員計画策定過程を明らかにし、労働力政策が農村再編成計画と運動して行われたことを実証した。また、韓国政府が1957年に行った韓国人強制連行者名簿により、慶尚北道出身者約42.000人の実態分析を行った。(3)農業政策の調査を分担した金敬泰は、労働力政策を契機とする原蓄の進行を生産力拡大、農地・農産物価格および流通統制政策などとの関連で考察した。とくに戦時統制政策の強力な施行は、地主・商人による旧来の収奪方式の改変を迫り、自作中堅農民を基軸とした農業開発と農村再編成計画が進行したことを指摘している。(4)戦時期朝鮮の軍需物連産業育成に必要な資金がどこから、いかにして供給されたかを考察した石井寛治は、朝鮮総督府が必要な資金をできるだけ朝鮮内部で調達する方針を打ち出したことに着目し、資金循環構造の変容を追跡した。その結果、1943年度には全産業資金のほぼ半分が朝鮮内部で調達され、日本内地からの投資が軍需関連産業に集中しているのに対し朝鮮の投資が非計画産業に向けて傾いていく事実を明らかにした。(5)朝鮮における生産力拡充計画、物資動員計画の財政的措置とその産業再編成への影響について分析した村上勝彦の研究は、地方財政資料が中心の旧朝鮮総督府文書からは朝鮮財政の全貌を展望することができないため、中央財政資料の収集調査を継続中である。以上、198890年度に行った研究の概要であるが、戦時期という特殊事情による資料的限界(作成資料の不足、資料の散逸、資料閲覧上の制約等)のため、なお広い範囲で補充調査を行う必要がある。しかし基本的作業を終了することができたので研究成果を刊行すべく準備している。

資本主義的工業移植過程については多くを先行研究にゆずり、権丙卓が韓国慶尚北道慶山郡に本社を置いた報国重石鉱業株式会社によるタングステン鉱業の経営実態の分析にとどめ、工業化が影響を与えた社会経済的変化の分析を中心に研究を進めた。その主な分析結果は以下のとおりである。(1)工業政策および労働者の性格を雇用構造の面から分析した安乗直は、工業化に伴って急増した工場労働者が朝鮮全賃金労働者階級中の核心的部分に成長していったことを論証した。それは労働者の量者発展のみではなく、技術および熟練の向上という質本側面での成長を意味し、その到達水準について194143年『朝鮮労働技術統計調査結果報告』に依拠して実態を明らかにし、植民地的歪曲性から免れえないとしながらも、朝鮮人労働者の近代的プロレタリア-トとしての民族主体的・自生的発展を跡づけた。(2)海野福寿は1937年以降の労働力創出・再配置政策について分析した。日中戦争開始に伴う国家総動員体制下の労働力政策はいわゆる強制連行・強制労働として広く知られているが、旧朝鮮総督府文書によって、日本政府・朝鮮総督府の立法および動員計画策定過程を明らかにし、労働力政策が農村再編成計画と運動して行われたことを実証した。また、韓国政府が1957年に行った韓国人強制連行者名簿により、慶尚北道出身者約42.000人の実態分析を行った。(3)農業政策の調査を分担した金敬泰は、労働力政策を契機とする原蓄の進行を生産力拡大、農地・農産物価格および流通統制政策などとの関連で考察した。とくに戦時統制政策の強力な施行は、地主・商人による旧来の収奪方式の改変を迫り、自作中堅農民を基軸とした農業開発と農村再編成計画が進行したことを指摘している。(4)戦時期朝鮮の軍需物連産業育成に必要な資金がどこから、いかにして供給されたかを考察した石井寛治は、朝鮮総督府が必要な資金をできるだけ朝鮮内部で調達する方針を打ち出したことに着目し、資金循環構造の変容を追跡した。その結果、1943年度には全産業資金のほぼ半分が朝鮮内部で調達され、日本内地からの投資が軍需関連産業に集中しているのに対し朝鮮の投資が非計画産業に向けて傾いていく事実を明らかにした。(5)朝鮮における生産力拡充計画、物資動員計画の財政的措置とその産業再編成への影響について分析した村上勝彦の研究は、地方財政資料が中心の旧朝鮮総督府文書からは朝鮮財政の全貌を展望することができないため、中央財政資料の収集調査を継続中である。以上、198890年度に行った研究の概要であるが、戦時期という特殊事情による資料的限界(作成資料の不足、資料の散逸、資料閲覧上の制約等)のため、なお広い範囲で補充調査を行う必要がある。しかし基本的作業を終了することができたので研究成果を刊行すべく準備している。
イネ登熟種子のプロラミンＲＮＡ輸送経路におけるＲＮＡ結合タンパク質の解析

免疫沈降法の結果より、ヘテロ核リボタンパク質である5種類のRNA結合タンパク質(RBP)が、プロラミンRNA選択輸送配列に特異的に結合し、3種類の異なるRBP複合体を形成することを明らかにした。このうちの一つは、核で形成されている可能性が高く、プロラミンRNAの輸送は、核内でRNA選択輸送配列を含むRNA-RBP複合体が形成され、その後、細胞質内で複合体の構成成分を再編成して、最終的な局在場所である小胞体へ輸送されると推測される。RBP複合体を分画後に行ったRNA-seqの結果は、現在取りまとめ中であるが、RBP複合体の種類によって、どのような種類のRNAを含むかが明らかになると期待される。平成24年度に、申請者が行った研究により、細胞内で既に形成されたRNA結合タンパク質(RBP)複合体は比較的安定であることが明らかになった。細胞内で形成されたRBP複合体を解析することで、プロラミンのシス配列を用いたin vitro実験系で再構築された複合体を解析するよりも、RBP複合体の形成機構や機能について、より詳しく明らかにすることができる。この成果をもとにして今後の実験計画を改善することで、プロラミンのRNAが特定の局在場所(小胞体プロテインボディ)にどのように標的輸送されるのかといった研究が格段に進むと予想される。可・不可逆の化学的架橋剤(DMPやDTSSP)をイネの抽出液を用いて、適切な架橋条件(時間、温度、濃度)を確立した。これらの架橋剤を用いることによって、安定的なタンパク質-タンパク質相互作用を保持した状態で、詳細な複合体の構成要素の解析が可能になる。短時間で、再現性よく、効率的にRBP複合体を分画するために、ショ糖密度勾配遠心分離法を確立した。この方法により、高分子量複合体内で、どのRBPsが他のRBPsと結合する可能性が高いかという貴重な知見を得ることができた。最適化され、しかも調節可能であるこの方法は、現在行っているRBP複合体のタンパク質及びRNAレベルでの分析の基礎となっている。どのRBP複合体がプロラミンmRNAの標的輸送に影響するのかを明らかにすることを目標とした。高分子量のタンパク質ーRNA複合体を精製・安定化・分画するために、効率的で確実な手法を開発することが重要である。現在までに、この目標に向けた以下の進捗があった。1)イネの登熟胚乳から抽出したRBP複合体は安定で、今後の生化学的解析に最適である。2)長時間にわたる実験操作中にタンパク質-タンパク質相互作用の損失を避けるために、数種の化学的架橋剤を様々な条件下で検討し、最適化した。3) RBP複合体を早く、そして効率的に分画するために、ショ糖密度勾配超遠心分離方法を確立した。この方法は、別個のRBP複合体の詳細なタンパク質やRNA構成の分析の基盤となる。プロラミンmRNAの標的輸送において、RBP複合体がどのような役割を果たしているのかを明らかにすることを目的とした、本研究を継続するために、以下の目標をたてた。イネ登熟種子に存在する高分子量のRBP複合体を分画する為に、ゲル濾過法の条件検討を行う。この方法はすでに構築したショ糖密度勾配遠心分離法の結果を相補するものであり、複合体の分子量についての重要な情報が得られる。RBP複合体を界面活性剤、高塩濃度およびRNase処理後に、ゲル濾過法やショ糖密度勾配遠心分離法で分画することで、複合体の生化学的特性を明らかにすることができる。RBP複合体に含まれるRNA種を明らかにするRT-PCR分析は実行予定である。また、次世代シーケンス法を用いて、信頼性が高く生物学的に重要なデータが得られるかどうかを検討する。今プロジェクトにおける二年目の歳出に関しては、RBP複合体の精製と分画という当初予測されていたものからほぼ変更はないが、以下の二点について修正する。初年度に計画されていた海外出張は二年目に持ち越し、行き先はワシントン州立大学のトーマス・オキタ教授の研究室訪問となる。RBP複合体に存在するRNA種のゲノム全体における解析は、当初計画していたマイクロアレイ法ではなく、次世代シーケンス法で行うことを予定している。
生理活性ペプチド、エンドセリンの合成酵素(エンドセリン変換酵素)の精製と構造決定

1.フタ大動脈内膜(内皮)からのエンドセリン変換酵素の可溶性と単離エンドセリン(ET)変換酵素の本体は金属プロテアーゼ阻害剤であるホスホラミドンに感受性のプロテアーゼであることが判明しているが、内皮以外の組織ではbigET-1を非特異性に切断する他のプロテアーゼが多量に含まれていることが明らかとなった。出芽材料をブタ大動脈内膜(内皮)とすることで、費用、時間の節減と共に従来でのクロマトグラフィー法での精製法を確立することに成功した。即ち、約2000本の大動脈より剥離した内膜から、SDS・ポリアクリルアミド電気泳動上、120KDaの単一バンドとなる酵素標品を得た。膜分画に比べ約12,000倍の精度であった。2.精製エンドセリン変換酵素の性質精製標品の至適pHは6.8から7.4の間にあり、極めて狭いことが特徴であった。活性はEDTA、1,10-フェナトロリン、ホスホラミドンで強く阻害されたが、チオルファンでは阻害されず、培養内皮細胞で検討されたエンドセリン変換酵素の性質に良く一致していた。bigET-1に対するKmは3.3μM、Vmaxは0.41μmol/min/mg proteinであった。また、bigET-1誘導体を用いた実験より、bigET-1のTrp^<21>とHis^<27>-Gly^<34>が基質認識に重要であることが判明した。3.ヒトエンドセリン変換酵素(ECE)のcDNAクローニング1.フタ大動脈内膜(内皮)からのエンドセリン変換酵素の可溶性と単離エンドセリン(ET)変換酵素の本体は金属プロテアーゼ阻害剤であるホスホラミドンに感受性のプロテアーゼであることが判明しているが、内皮以外の組織ではbigET-1を非特異性に切断する他のプロテアーゼが多量に含まれていることが明らかとなった。3.ヒトエンドセリン変換酵素(ECE)のcDNAクローニング1.ブタ大動脈内膜(内皮)からのエンドセリン変換酵素の可溶化と単離。エンドセリン(ET)変換酵素の本体は金属プロテアーゼ阻害剤であるホスホラミドンに感受性のプロテアーゼであることが判明しているが、内皮以外の組織ではbigET-1を非特異的に切断する他のプロテアーゼが多量に含まれていことが明らかとなった。出発材料をブタ大動脈内膜(内皮)とすることで、費用、時間の節減と共に従来でのクロマトグラフィー法での精製法を確立することに成功した。即ち、約2000本の大動脈より内膜を剥離し、膜分画を調製し、LubrolPXで可溶化後、DEAE、レクチン(Ricinus communis agglutinin(RCA)およびPeanut agglutinin(PNA))、ゲル瀘過(TSK3000SWXL)各カラム上で順次分画し、SDS・ポリアクリルアミド電気泳動上、単一バンドとなる酵素標品約60μgを得た。膜分画に比べ約12,000倍の精製度であった。2.精製エンドセリン変換酵素の性質。精製標品を用いてエンドセリン変換活性の性質を検討した。至適PHは6.8から7.4の間にあり、極めて狭いことが特徴であった。活性はEDTA、1.10-フェナトロリン、ホスホラミドンで強く阻害されたが、チオルファンでは阻害されず、培養内皮細胞で検討されたエンドセリン変換酵素の性質に良く一致していた。また変換活性は比較的低濃度(10μM)の2価金属イオン(Cu^<2+>,Zn^<2+>,Co^<2+>,Fe^<2+>)で阻害されるのも特徴であった。酵素をEDTA処理後、2価金属イオンを添加する実験より、本酵素はZn要求性の金属プロテアーゼであると推定された。bigET-1に対するKmは15.1μM,Vmaxは、0.35μmol/min/mg proteinであった。現在、cDNAクローニングのための抗体作成並びに、部分アミノ酸構造決定のために充分量の酵素の精製を行っている。1.ブタ大動脈内膜(内皮)からのエンドセリン変換酵素の可溶化と単離エンドセリン(ET)変換

酵素の本体は金属プロテアーゼ阻害剤であるホスホラミドンに感受性のプロテアーゼであることが判明しているが、内皮以外の組織ではbigET-1を非特異的に切断する他のプロテアーゼが多量に含まれていることが明らかとなった。出発材料をブタ大動脈内膜(内皮)とすることで、費用、時間の節減と共に従来でのクロマトグラフィー法での精製法を確立することに成功した。即ち、約2000本の大動脈より内膜を剥離し、膜分画を調製し、LubrolPXで可溶化後、DEAE、レクチン(Ricinus communis agglutinin(RCA)およびPeanut agglutinin(PNA))、MonoQ,ゲル濾過(TSK3000SWXL)各カラム上で順次分画し、SDS・ポリアクリルアミド電気泳動上、120KDaの単一バンドとなる酵素標品を得た。膜分画に比べ約12,000倍の精製度であった。2.精製エンドセリン変換酵素の性質。精製標品の至適PHは6.8から7.4の間にあり、極めて狭いことが特徴であった。活性はEDTA、1,10-フェナトロリン、ホスホラミドンで強く阻害されたが、チオルファンでは阻害されず、培養内皮細胞で検討されたエンドセリン変換酵素の性質に良く一致していた。また変換活性は比較的低濃度(10muM)の2価金属イオン(Cu^<2+>、Zn^<2+>、Co^<2+>、Fe^<2+>)で阻害されるのも特徴であった。酵素をEDTA処理後、2価金属イオンを添加する実験より、本酵素はZn要求性の金属プロテアーゼであると推定された。bigET-1に対するKmは3.3muM、Vmaxは0.41mumol/min/mg proteinであった。また、bigET-1誘導体を用いた実験より、bigET-1のTrp^<21>とHis^<27>-Gly^<34>が基質認識に重要であることが判明した。今後、部分アミノ酸構造を決定し、cDNAクローニングを予定している。
ジーントラップ・マイクロアレイを利用した感染宿主応答の分子遺伝学的解析

本研究では、病原微生物や悪性新生物に対する有効な免疫応答を引き起こし、かつ自己成分に対する免疫寛容の維持においても極めて重要な役割を果たしていると考えられるようになった樹状細胞(dendritic cells, DCs)に対し、ゲノム科学の新しい手法を用いた網羅的な解析を行っている。我々は、新たに開発した手法「UPATrap」を利用してnonsense-mediated mRNA decay(NMD)と呼ばれるmRNAサーベイランス機構を抑制すれば、標的細胞(この場合はマウスのES細胞)中で発現していない遺伝子(免疫系遺伝子の多くはこのグループに属する)の機能を、ランダムかつ確実に破壊することができる、という事実を見出した。我々が開発した新手法は、2004年9月に提唱された「The Knockout Mouse Project」(遺伝子トラップと遺伝子ターゲティングの手法を組み合わせ、マウスES細胞中の全遺伝子を今後5年以内に破壊する、という壮大なプロジェクト)の遂行にとり、大きな障害となっているステップを乗り越えるのに役立つと考えられる。平成17年度は、この「UPATrap」法により、マウスES細胞中の内在性遺伝子スペクトラムとベクター挿入部位の両者に「偏り」が存在しない理想的な遺伝子トラップを行い、トラップされた遺伝子断片を用いてマイクロアレイを作製した。このマイクロアレイを用い、パイロット実験としてマウスの免疫担当細胞やリンパ組織で特異的に発現されている新規遺伝子を探索したところ、マウス胸腺のCD4-8-細胞とCD4+8+細胞のみに限局して発現されるmRNA-like non-coding遺伝子がトラップされたES細胞クローン8v3-033を見出すことに成功した。現在、このクローンを用い、ノックアウト・マウスの作製を進めている。現在、ゲノム科学分野の研究者の多くは、標的細胞中で発現されていない遺伝子をランダムなトラップによって確実に不活性化することは困難だと考えている。今回我々は、新たに開発した手法「UPATrap」を利用してnonsense-mediated mRNA decay (NMD)と呼ばれるmRNAサーベイランス機構を抑制すれば、遺伝子トラップのこの問題点を完全に克服することができる、という事実を見出した。この「UPATrap」法により、標的遺伝子のスペクトラムとベクターの挿入部位の両者に「偏り」が存在しない理想的な遺伝子トラップを行い、トラップされた遺伝子断片を用いてマイクロアレイを作製した。このようなマイクロアレイを利用すれば、おびただしい数の遺伝子の機能を効率良く、迅速に解明することが可能になる。現在、この「UPATrap型マイクロアレイ」を用い、マウスの免疫担当細胞やリンパ組織で特異的に発現されている新規遺伝子を探索中である。
マダニ過酸化水素消去酵素に着目した高免疫効率型の新規抗マダニワクチン開発への挑戦

平成28年度の研究成果から、マダニペルオキシレドキシン(HlPrx2)は、マダニの吸血、産卵並びに過酸化水素濃度の制御に重要な分子であった。このため、組換えHlPrx2 (rHlPrx2)で免疫した宿主動物でマダニを吸血させ、マダニの吸血、発育並びに産卵に及ぼす影響を評価し、HlPrx2がワクチン標的候補分子となるか検証した。実験群として、rHlPrx2のみ免疫群、rHlPrx2と同量のフロイント不完全アジュバント(IFA)を混合し免疫した群、陰性対照として、rHlPrx2の代わりにリン酸緩衝液(PBS)を使用した2群の4群を設定した。抗体価は、ELISAを用いて測定した。免疫動物は、日本白色ウサギ並びにBALB/cマウスを用いた。ウサギ並びにマウスにおいて、rHlPrx2のみ免疫でも十分な抗体価を誘導でき、さらに、宿主体内にできた特異的抗体が、マダニ吸血に反応した。特に、免疫マウスにおいて、rHlPrx2のみ免疫群でTh2免疫経路のマーカーであるIgG1を特異的に誘導した。しかし、実際に免疫ウサギで雌成ダニを吸血させたところ、吸血並びに産卵への顕著な影響は認められず、また免疫マウスで若ダニを吸血させても、若ダニの吸血並びにその後の発育への顕著な影響は認められなかった。これらの結果から、宿主へのrHlPrx2免疫はマダニの吸血、発育並びに産卵に大きな影響を及ぼさないことが示唆された。しかし、rHlPrx2のみの免疫でも宿主に十分な抗体価を誘導でき、さらにTh2免疫経路のマーカーであるIgG1抗体を特異的に誘導したことから、rHlPrx2はTh2免疫経路賦活型の生物由来アジュバントとしての応用の可能性が考えられた。29年度が最終年度であるため、記入しない。活性酸素種(ROS)であるヒドロキシラジカルは、特に強い酸化力を有し、生体高分子に酸化障害を引き起こすが、生体内での半減期は短い。このため、ROSの中で半減期が比較的長く、かつその前段階のROSである過酸化水素を制御する方が生物にとって効率的である。マダニは偏性吸血性節足動物で、宿主由来血液には遊離鉄が大量に含まれ、その鉄分子とマダニ体内に存在する酸素分子が反応し、多量のROSの発生が予想される。したがって、マダニ体内における過酸化水素の制御は、マダニの発育に不可欠である。そこで、過酸化水素消去への関与が考えられるペルオキシレドキシン(Prx)に着目した。先行研究で、フタトゲチマダニ由来2-Cys型ペルオキシレドキシン(HlPrx2)は、過酸化水素消去による抗酸化活性を有することが明らかとなっている。これを踏まえ、マダニPrxの吸血・産卵に果たす役割について解析を行った。マダニ体内でのHlPrx2遺伝子および蛋白質の発現動態・局在を明らかとするために、定量的PCR、抗血清を用いたウェスタンブロット法、間接蛍光抗体法を行った。その結果、マダニの吸血に伴いHlPrx2の発現量が増加し、特に中腸と卵巣において顕著であった。また、中腸の基底膜および卵巣の細胞膜に局在が認められた。さらに、RNA干渉法によるHlPrx2遺伝子ノックダウンを行い、HlPrx2のマダニ体内での吸血・産卵に果たす役割並びに過酸化水素濃度への影響を解析した。その結果、HlPrx2遺伝子をノックダウンしたマダニでは、飽血体重、卵重量、産卵数が対照群に比べ有意に減少し、マダニ体内の過酸化水素濃度も増加傾向を示した。以上の結果より、HlPrx2は、中腸並びに卵巣において抗酸化応答への関与が推察され、マダニの吸血・産卵や過酸化水素濃度の制御に重要な分子であることが考えられた。当初の計画通り、吸血期でのマダニ体内におけるHlPrx2の遺伝子並びに蛋白質の発現解析を遂行することができた。また、本研究成果は、平成28年度に投稿論文としてまとめ、発表済みである。

しかし、実際に免疫ウサギで雌成ダニを吸血させたところ、吸血並びに産卵への顕著な影響は認められず、また免疫マウスで若ダニを吸血させても、若ダニの吸血並びにその後の発育への顕著な影響は認められなかった。これらの結果から、宿主へのrHlPrx2免疫はマダニの吸血、発育並びに産卵に大きな影響を及ぼさないことが示唆された。しかし、rHlPrx2のみの免疫でも宿主に十分な抗体価を誘導でき、さらにTh2免疫経路のマーカーであるIgG1抗体を特異的に誘導したことから、rHlPrx2はTh2免疫経路賦活型の生物由来アジュバントとしての応用の可能性が考えられた。本年度の成果により、HlPrx2が、マダニの吸血・産卵並びに過酸化水素濃度の制御に重要な分子であることが示唆された。当初の計画通り、最終年度は、組換えHlPrx2で免疫した宿主動物でマダニを吸血させ、ワクチネーションによるマダニの吸血・産卵に及ぼす影響を評価し、HlPrx2がワクチン標的候補分子になるか検証していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ペプチドジッパー法により細胞内運搬したタンパク質や機能性ペプチドの効果的機能改善

我々は所定の位置に負電荷と正電荷を有するロイシンジッパーモチーフ(LzEとLzK)を「分子のり」として用いてタンパク質や機能性ペプチドと細胞膜透過ペプチド(CPP)とを連結させることで新しい細胞内運搬法(ドラッグデリバリーシステム)を開発したいと考えている。CPPを用いた一般的な方法では、タンパク質や機能性ペプチドは、CPPと直接連結しているため、細胞内にこれらが送達された後、CPPによる細胞内物質(例えば、DNAやRNA)との非特異的結合が送達されたタンパク質らに悪影響を与えることが懸念される。しかし、本細胞内運搬法では細胞内でタンパク質らとCPPとが分離し、その悪影響から逃れられることが期待できる。これまでの申請の中で我々はLzEとLzKを用いることで、緑色蛍光タンパク質(GFP)やp53タンパク質、オートファジー誘導ペプチドであるBeclin-1ペプチドをCPPとうまくハイブリッドを形成させることに成功し、さらにそのハイブリッドを細胞内に運搬し、おのおのの機能を発揮させることに成功した。本年度は、「分子のり」としてペプチド核酸(PNA)を用いてオートファジー誘導ペプチドをCPPにより細胞内運搬した。PNAはLzK/LzEと同様の作用を示した。すなわち、直接連結体したオートファジー誘導ペプチド-CPPと比較して、効果的なオートファジーが誘導することが明らかとなった。PNAを本方法の「分子のり」として用いる意義は、LzK/LzEと比較して短い鎖長で同様の効果が得られることにある。我々は所定の位置に負電荷と正電荷を有するロイシンジッパーモチーフ(それぞれLz(E)とLz(K))を「分子のり」として用いてタンパク質や機能性ペプチドと細胞内運搬ペプチドとを連結させることで新しい細胞内運搬法(ドラッグデリバリーシステム)を開発したいと考えている。細胞内運搬ペプチドを用いた一般的な方法では、タンパク質や機能性ペプチドは、細胞内運搬ペプチドと直接連結しているため、細胞内にこれらが送達された後、細胞内運搬ペプチドによる細胞内物質との非特異的結合が送達されたタンパク質らに悪影響を与えることが懸念される。しかし、本細胞内運搬法では細胞内でタンパク質らと細胞内運搬ペプチドとが分離することが期待できる。今年度我々は、負電荷を有するロイシンジッパー、Lz(E)に11個の連続したアルギニンをもつオリゴアルギニン(細胞内運搬ペプチド)、11Rを修飾したペプチド、Lz(E)-11Rを合成した。合成されたペプチドはHPLCおよび質量分析計により同定された。また、正電荷を有するロイシンジッパー、Lz(K)をC末端に持つNanogタンパク質、Nanog-Lz(K)も合成した。このタンパク質はゲル電気泳動法や塩基配列の解析により同定された。これらのペプチドおよびタンパク質を細胞培養液中で混合し、細胞を培養したところ、タンパク質がペプチドとLzを介して連結し、タンパク質が細胞内に運搬されたことを、抗Nanog抗体の染色により確認することができた。また、Nanog-Lz(K)は細胞の核にまで送達されていることも確認できた。我々はさらにNanogタンパク質によって発現が抑制されるRnd3タンパク質を指標として本システム(タンパク質-Lz(K)とLz(E)-細胞内運搬ペプチドによる細胞内送達)の効果を評価した。RT-PCRの結果より、本システムにより核にまで送達されたNanogが有意にその効果を発揮したことが明らかとなった。28年度研究実施計画でNanogタンパク質の核輸送を目標としていたが、今年度予定通りに達成できた。ただし、その効率についてはまだ改善の余地があると考えられる。我々は所定の位置に負電荷と正電荷を有するロイシンジッパーモチーフ(Lz(E)とLz(K))を「分子のり」として用いてタンパク質や機能性ペプチドと細胞内運搬ペプチドとを連結させることで新しい細胞内運搬法(ドラッグデリバリーシステム)を開発したいと考えている。細胞内運搬ペプチドを用いた一般的な方法では、タンパク質や機能性ペプチドは、細胞内運搬ペプチドと直接連結しているため、細胞内にこれらが送達された後、細胞内運搬ペプチドによる細胞内物質との非特異的結合が送達されたタンパク質らに悪影響をあたえることが懸念される。本年度は、前年度に実施した、タンパク質Nanogの本方法による細胞内運搬の再現性を確認した。この運搬法によってNanogがうまく細胞の核内に運搬でき、その機能を発現することを確認した。また、p53タンパク質によっても本方法による細胞内運搬を行ない、運搬されたp53がうまく細胞死を誘導することを確認した。また、本ロイシンジッパーモチーフを新たな活用を探索するため、異種金属ナノ粒子間を連結する「分子のり」として用いる検討を行なった。その結果、本ロイシンジッパーモチーフはナノ粒子を連結することが電子顕微鏡などの観察により明らかとなった。これらの異種ナノ粒子も本法を用いることで細胞内に運搬することが可能と考えられる重要な知見が得られた。タンパク質の実験に少し遅れがあるものの、新しい知見も得られ本方法の多様な活用法の道が開けた。

CPPを用いた一般的な方法では、タンパク質や機能性ペプチドは、CPPと直接連結しているため、細胞内にこれらが送達された後、CPPによる細胞内物質(例えば、DNAやRNA)との非特異的結合が送達されたタンパク質らに悪影響を与えることが懸念される。しかし、本細胞内運搬法では細胞内でタンパク質らとCPPとが分離し、その悪影響から逃れられることが期待できる。これまでの申請の中で我々はLzEとLzKを用いることで、緑色蛍光タンパク質(GFP)やp53タンパク質、オートファジー誘導ペプチドであるBeclin-1ペプチドをCPPとうまくハイブリッドを形成させることに成功し、さらにそのハイブリッドを細胞内に運搬し、おのおのの機能を発揮させることに成功した。本年度は、「分子のり」としてペプチド核酸(PNA)を用いてオートファジー誘導ペプチドをCPPにより細胞内運搬した。PNAはLzK/LzEと同様の作用を示した。すなわち、直接連結体したオートファジー誘導ペプチド-CPPと比較して、効果的なオートファジーが誘導することが明らかとなった。PNAを本方法の「分子のり」として用いる意義は、LzK/LzEと比較して短い鎖長で同様の効果が得られることにある。計画はおおむね順調であるので、来年度は他のタンパク質について検討を行ないたい。また本システムの発展形の一つとしてペプチド核酸による同じシステムの構築を目指したい。他のタンパク質は、現在新たに見つけた機能性ペプチドを本法による運搬することでこの方法の汎用性を示したい。タンパク質の合成においてコントロール実験などが本年度内に完了できなかったため。テスト29年度に上記のタンパク質のコントロール実験を行なう。
オントロジー工学に基づく次世代知識システム構築方法論の開発

オントロジーに基づく次世代知識システムのひな形とその構築支援環境の開発を目指して,人工知能研究における長年の懸案の一つであった,エキスパートシステムとは異なる新しい知識システム構築の理論的枠組みと実践への道筋を包含する系統的研究を行った.オントロジーの構築から始めて,ある種の知識システムを構築する過程において必要となる諸事項を体系的にまとめると共に,それを体現した構築支援環境の一例を構築した.また,そのようなシステムを構築する基礎理論と方法論を書物にまとめて出版した.オントロジーに基づく次世代知識システムのひな形とその構築支援環境の開発を目指して,人工知能研究における長年の懸案の一つであった,エキスパートシステムとは異なる新しい知識システム構築の理論的枠組みと実践への道筋を包含する系統的研究を行った.オントロジーの構築から始めて,ある種の知識システムを構築する過程において必要となる諸事項を体系的にまとめると共に,それを体現した構築支援環境の一例を構築した.また,そのようなシステムを構築する基礎理論と方法論を書物にまとめて出版した.本研究では,オントロジーに基づく次世代知識システムのひな形とその構築支援環境の開発を目指して,人工知能研究における長年の懸案の一つであった,エキスパートシステムとは異なる新しい知識システム構築の理論的枠組みと実践への道筋を包含する系統的研究を行っている.プロジェクト初年度(平成22年度)には,以下の課題を実施した1.オントロジー構築パターンと上位オントロジーの整備オントロジー構築の困難さを軽減するために,構築KnowHowをパターンに凝縮した.ソフトウェア工学におけるパターンを参考にしてパターンの構造設計を行い,属性タイプ,属性値(性質)と特性の峻別,実体が持つ属性とデータとしての属性記述との峻別などに注意を払いつつ,属性記述を類型化し,属性記述パターンを作成した.更に,ロール概念を基本概念の下位に位置するタイプのものと上位に位置するタイプに分けて両者の性質を分析し,理由を明確にして,ロール理論を正しく取り扱うためのガイドラインとパターンを作成した.上位オントロジーについては,対象記述の要である属性記述のためのオントロジーを整備し,全ての行為・現象を状態変化としてモデル化した2.知識システム指向のオントロジー・知識ベース構築方法論領域の中心的な物事を説明するために必要十分な最小の概念体を見いだすことを目標として機能分解から行為分解へ拡張することで,新しい形の知識ベース構築方法論を検討した.基本的には対象ドメインには制限をつけずに,あらゆる行為のモデル化を想定して,機能分解操作を一般化した.また,通常であれば実行(達成)可能な行為を阻む阻害要因(不具合事象)とそれに対処する対処タスクの概念も想定した上で,この一般化によって一般の行為を対象にしてどこまで有効に分解可能であるかを精密に検討した.また,ベースとなる状態変化動詞(行為)を同定するための検討を進めた1.オントロジー構築パターンと上位オントロジー(その2)(1)ロールパターン作成(その2):ロールと深く関連する部分(Part)の記述パターンを豊富にした.電車にとって必須のレールが電車の部分ではないのはなぜか?などのように「部分」の定義と認定などの未解決問題を解く理論を構築すると共に,部分の同定を支援するパターンを開発した.(2)上位オントロジー(その2)(2-1)イベントとプロセスの区別:行為や問題解決行動はイベントやプロセスとしてモデル化され,両者は対象世界モデリングの根幹であるにもかかわらず,良く理解されていない.これらの性質は行為のモデル化では根本的であるため,昨年度に引き続き考察と定式化を進めた.更に,イベントはコンテキスト依存性を持ち得ることを加味してパターン,及び上位オントロジーとしてまとめ,問題解決行為のオントロジー構築の理論的基盤を固めた.(2-2)方式の収集と体系化機能オントロジーにおける機能分解木と方式ベースの役割に習い,一般行為分解木とそれを支える方式を上位オントロジーに位置づけると共に,その獲得支援及び方式ベース構築を支援するツールを整備した.2.知識システム指向のオントロジー・知識ベース構築方法論(その2)、新しい形の知識ベースの強化に関する研究を開始した.不具合事象(阻害要因)と対処タスクに関する検討の開始,行為分解木に加えて,通常であれば実行可能な行為を阻む阻害要因とそれに対処する対処タスクの概念を導入した.本年度の研究ではこの成果を一般化し,強化して方法論の骨格をまとめ上げた.さらにその方法論の適用により,オントロジーに基づいて自動車内の情報空間における情報統合(外部情報,ドライバーのモデル,センサー情報,など)を実現するシステムを設計し,試作した.オントロジーに基づく次世代知識システムのひな形とその構築支援環境の開発を目指して,人工知能研究における長年の懸案の一つであった,エキスパートシステムとは異なる新しい知識システム構築の理論的枠組みと実践への道筋を包含する系統的研究を行ってきた.次世代知識システムの要件として,(1)ad hoc性の排除,(2)高機能性,(3)スケールアップ可能性,(4)透明性などがあげられる.現時点ではこれらの全ての要求を満たすシステムの構築は極めて困難であると認識されているが,本研究では敢えてこの困難な問題に挑戦して,そのようなシステムを構築する理論と方法論を開発することを目指した.今年度は,要素技術として重要な,上位オントロジーの整備と利用法の洗練と具体的な知的システムの開発を進めた.