hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新奇Gサイクルの起動制御と新たな存在様式・作動原理の解析

本基盤研究(A)の初年度においては、既知タイプとは異なるG蛋白質群、すなわち、1)従来の刺激依存性GDP-GTP交換によるコンホメーション転換型とは異なるGTP結合待機型G蛋白質(申請者らが先に同定したArfファミリーに属するArl8、RasファミリーのDi-Rasなど)、2)低分子量Gドメインに加えて別の機能領域も有するユニークな構造のマルチ・ドメイン型G蛋白質(ArfファミリーのArl13b、RabファミリーのEFCAB4Bなど)について検討を加え、以下の知見を得た。1.線虫Arl8欠失変異体を用いた解析から、Arl8は、後期エンドソームに加えてファゴソームとリソソームの融合に必須の役割を果たすこと、さらにArl8b欠失マウスの解析から、Arl8bを欠くマウスは膵外分泌細胞の分泌小胞の局在が異常となる表現型を見出した。2.Di-Rasは、出生後の神経組織に特異的に発現するが、smg-GDSとヘテロ二量体を形成して細胞質画分にも存在することを見出した。また、GTP結合型において、Di-RasはRapのGEFとして先に同定されたEpac2aのRAドメインに結合し、細胞膜にEpac2aを局在化させることを見出した。3.N末端側のArfドメインに加えて、Coiled-coil及びPro-rich配列を有するユニークなG蛋白質Arl13bは、繊毛に限局して繊毛内物質輸送系に介在する。このArl13の繊毛局在性は、ゴルジ体でのN末端側パルミトイル化修飾とC末端側に存在するRVEP配列に依存した繊毛標的化によることを見出した。4.C末端側のRabドメインに加えて、EF-hand及びCoiled-coil配列を有するユニークなG蛋白質EFCAB4B(a型)は、細胞内Ca^<2+>上昇に応答して核近傍のリサインクリングエンドソームへ集積し、炎症性サイトカイン産生に関与することを見出した。
日本対外学術文化交流における戦前と戦後の連続性に関する歴史的研究

近代に入ってからの国際交流の進展は、その事業に中心的に関わった人物の国際認識、国家観、自己認識にどのような影響を与えたのか。また、このような交流事業は戦前から戦後へと継続して取り組まれたものも多いが、これまでの研究では戦前と戦後の連続性には着目されてこなかった。こうした世界的な親善事業や国際学術文化交流の意義、特に戦後連合国側との関係修復における学術文化交流の果たした役割は何か、YMCAなど具体的な取り組みの実態と成果について明らかにする。この研究の成果が、国際理解教育の促進の一翼を担えることを期待する。
他者共生の技法と倫理：フィリピン農村における憐れみのポリティカル・エコノミー

フィリピンにおける先住民社会と農村社会に関する先行研究は数多く存在するもののそれらを鑑みた際、両者の地理的隣接性にもかかわらず、互いを架橋する試みが十分に行われ来なかった。また、同国のエスニシティをめぐる研究は、社会運動などの主に公共空間において展開されるそれをを中心に論じてきており、個人の生やエスニック境界における親密な関係項におけるエスニシティの立ち現れと交渉のされ方への着目が圧倒的に不足していた。本研究は、以上のような先行研究が抱えてきた問題点を、それぞれに描かれてきた二つの社会(【先住民社会】と【農村社会】)にまたがったフィールドワークを行い、両者の関係や、そこで生じる出来事を双方の視点や供述から描くという手法によって補うことを目指した。具体的には、フィリピン、東ミンドロ州の、低地民タガログ(Tagalog)/山地民マンヤン(Mangyan)と呼ばれる人々が生きる社会を対象に、日々の生活、特に経済活動の場面において、エスニックな現実がどう生きられ、交渉されているかを明らかにすることを課題とした。研究には、参与観察と経済悉皆調査によって収集されたデータを中心に用いた。研究の結果、本研究の農村社会共同性原理とエスニシティを接合させた試みは、共同体倫理をめぐる研究への貢献を与えうることが見出された。J.スコットに代表されるモラル・エコノミー論をはじめとした共同体倫理言説は、そこに参与する人々の間で道徳性や行動規範をめぐる合意が成立していることを前提とした上で、社会的弱者による戦略的交渉が可能となっていることを論じた。だが、本研究の議論は、ふたつのエスニック集団間で、道徳が依拠する根拠に差異やずれがある中で、時にネガティブに働くそうした差異が、関係を作る文脈に重層的に作用し、「縦の抑圧か、横の平等・連帯か」を超えた形での関係の力学が見出し得ることを示したのである。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、フィリピンの農村社会を舞台に展開される他者へ向けた包摂と排除を紡ぎあげる日常の実践を検討し、そこから憐み(awa)などの概念をベースとしたフィリピン的関係性の倫理を明らかにすることを目的とする。本年は、前年度から継続して行っていた現地調査を、5月末をもっていったん完了させた。この調査では、本研究の重要なキー概念である「憐み」について、教会関係者を中心としたインタビューを行った。また、これ以前に行っていた調査で見聞きしたことから、フィリピンの現金給付制度と人々の生活世界に関する論考をアジア・アフリカ地域研究に投稿した。対外的な報告の機会としては、4回(うち3回は国際大会)の報告を行った。それぞれ、参加者の関心と研究を構成する部分との兼ね合いから、1憐みの概念を支える恐れの語りの民族誌報告、2機能としてのエスニシティ発現とそこにみられる多重性の分析、3憐みや恐れといった概念をベースとし、人々が日常的に立ちあらわれる様々な「不確実なもの」に対応している実践の検討、4現地の人々が形成する雇用関係が、従来一般的に語られてきた「パトロンークライアント関係」とどのような意味において異なっているか、また、そうした関係を成り立たせる背景にあるものは、具体的にどのような社会環境であるか、という切り口で報告、議論を行った。各大会では、参加者からの質問を受け、自由時間も含めて積極的な議論を交わした。特に、4のテーマに関して、フィリピン文化の中での親密性をめぐる議論の重要性が特に明らかになったため、論文として整理し、現在、同研究所発行のジャーナルに投稿中である。また、以上のような、多方面からの整理の結果判明したデータの不足を補うため、2月から3月にかけて、約一か月の追加調査を行った。本年度は、口頭報告を中心に、研究成果をソフトな形で整理した。その結果、全体としての研究テーマを練っていく上での問題点や改善点が明らかになったという意味で、本年度を通してあげられた研究成果は大きい。また、基本的に国際学会における報告に特化したため、その報告を通して海外の研究者とも多く情報交換をできた点も、今後の研究成果を上げるために大きな進展であった。しかし、一方で論文などのハードにおける成果が少なく終わったことは、反省すべき点である。本年度の報告によって整理された研究成果は、既に複数の論文としてまとめる構想ができているため、次年度では、順次それらを対外的に発信しつつ、最終的に博士論文としてまとめる予定である。

研究には、参与観察と経済悉皆調査によって収集されたデータを中心に用いた。研究の結果、本研究の農村社会共同性原理とエスニシティを接合させた試みは、共同体倫理をめぐる研究への貢献を与えうることが見出された。J.スコットに代表されるモラル・エコノミー論をはじめとした共同体倫理言説は、そこに参与する人々の間で道徳性や行動規範をめぐる合意が成立していることを前提とした上で、社会的弱者による戦略的交渉が可能となっていることを論じた。だが、本研究の議論は、ふたつのエスニック集団間で、道徳が依拠する根拠に差異やずれがある中で、時にネガティブに働くそうした差異が、関係を作る文脈に重層的に作用し、「縦の抑圧か、横の平等・連帯か」を超えた形での関係の力学が見出し得ることを示したのである。平成29年度においては、昨年までに学会口頭報告等で内容を整除した3つの論文を整理し、それぞれ異なる学会誌への投稿を行う。3つの論文の具体的中身とはすなわち、1労使関係における親密性と反目の語られ方に関する研究、2調査対象である農村社会経済の基盤としてのコメ流通制度と農家経営に関する研究、3落穂ひろいをめぐる憐みの感情の発露をめぐる人類学的研究である。これらのテーマに関して、投稿前に今一度学会や研究会などの公的な場での議論にさらし、内容のブラッシュアップを図る。具体的には、フィリピン研究会全国大会、東南アジア学会(例会および本大会)、地域農業経済学会、文化人類学会次世代育成セミナーでの報告を予定している。前期中にこれらの論文原稿を柱として博士論文の草稿を完成させる。その草稿完成段階で明らかになる個別具体的な不足データに関し、9月をめどに2週間から3週間ほどの追加調査を行う。補足データをもとに12月までに博士論文を完成させる。博士論文完成後は、投稿論文の査読対応を中心に行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ポスト育児期の女性のワーク・ライフ・バランスに対する就業キャリアのインパクト

第1子出産1年後の就業率は、2530%程度であり、その後多くの女性が再就職する。女性の再就職には、親との同居や近居といった家族的要因のほかに、初職の職種が関連していた。事務職に就いていた人は、専門的職業や自営業だった人に比べて、再就職しにくい。また販売・サービス職の非正規雇用者として再就職した女性は、事務職の非正規雇用者として再就職した女性よりも、その後正規雇用者や自営業者になりにくい。以上より、出産・育児期からの継続的なキャリア形成のルートが限定的であることが、ポスト育児期の女性のワークライフバランスを困難にしているといえる。女性のワーク・ライフ・バランスに関する分析枠組みを検討するとともに、ポスト育児期に先立つ、育児期における就業の趨勢について、データ分析をおこなった。ワーク・ライフ・バランスを検討する理論的枠組みは、マクロ・メゾ・ミクロのレベルにわけることができる。マクロ・レベルでは、福祉国家類型論、グローバリゼーション論、メゾ・レベルでは、労働市場構造論やマルクス主義フェミニズムの理論、ミクロ・レベルではストレス論、人的資本論などを挙げることができる。先行研究を検討した結果、日本の女性のワーク・ライフ・バランスを検討するにあたっては、マクロ・メゾ・ミクロの重層的な視点からの分析が必要であること、そのために、個人のライフコースの軌跡や異なる社会との比較の視点を分析に取り込むことが必要であることが明らかになった。また、ポスト育児期に先立つ育児期における就業の趨勢について検討したところ、第1子出産1年後の就業率は、1940年代生まれから1970年代生まれにかけて2530%程度で推移し、正規雇用就業率は1015%であることが明らかになった。また、女性の就業率が趨勢的に上昇するなかで、幼い子どもをもつ女性の就業率が増加しないのは、国際的に見ても特異であることも明らかになった。以上のような研究成果を研究論文として発表するほか、国際学会等で発表し、国内外の多様な研究者らからコメントを得、さらなる研究の展開についての示唆を得た。ポスト育児期、またそれに先立つ育児期に関する女性のワーク・ライフ・バランスを検討するにあたり、女性の就業行動に関するデータ分析をおこなった。もちいたデータは、公益財団法人家計経済研究所が実施している「消費生活に関するパネル調査」である。1960年代、70年代生まれの比較的「最近」の女性においても、第1子出産1年後の就業率は30%程度であるという前年度の研究成果をふまえ、第1子出産後の女性の就業行動について分析をおこなった。第1子出産2年前に就業していた人が、出産年にも就業を継続しているかどうかに対して、関連する要因を検討したところ、第1子出産2年前に正規雇用就業していた人、出産2年前の勤務先が官公庁であった人に、就業を継続している確率が高いことが明らかになった。また同様に、第1子出産1年後に就業しているかどうかについては、初職(学卒後初めてついた仕事)が専門・技術職や教員であった人、出産年に親と同居していた人、夫が官公庁に勤務していた人は、出産1年後に就業している確率が高く、夫の収入が高い人は就業しない確率が高いという結果が得られた。さらに、ポスト育児期の女性の就業行動を検討するため、第1子出産後の就業行動について分析をおこなったところ、第1子出産年には70%程度が非就業であったのが、第1子出産7年後には、非就業者は50%程度にまで低下し、非正規雇用者が1960年代生まれでは20%程度、1970年代生まれでは30%程度にまで増加していることが明らかになった。平成26年度においては、以上のような研究成果を研究論文・書籍として発表するほか、国際学会等で発表し、さらなる研究の展開について示唆を得た。ポスト育児期の女性のワーク・ライフ・バランスを検討するにあたり、女性の就業行動に関するデータ分析をおこなった。第1子出産年には70%程度が非就業であったのが、第1子出産7年後には、非就業者は50%程度にまで低下し、非正規雇用者が1960年代生まれでは20%程度、1970年代生まれでは30%程度にまで増加しているという前年度までの実績をふまえ、女性の再就職行動について検討した。第1子出産年に就業していなかった人の再就職には、親との居住距離や子ども数といった家族的要因のほかに、初職の職種が関連していた。初職が事務職であった人に比べて、専門・技術職や自営業であった人は再就職する確率が高かった。その背景には、日本の内部労働市場において子育てのために退職した女性が再びキャリア形成していけるようなポジションが用意されていないことがあると推察された。さらにポスト育児期の女性の働き方について、国際比較によって検討した。The International Social Survey Programmne (ISSP) 2012年調査Family and Changing Gender Role IVをもちいて、異なる福祉レジームの社会(自由主義的、社会民主主義的、保守主義、および東アジア・南ヨーロッパ)におけるポスト育児期の女性の就業行動を分析した。その結果、日本を含む東アジア・南ヨーロッパ社会では、母親の就業率は、末子が乳幼児期の段階だけではなく末子が小学生段階においても、他の福祉レジームの社会に比べて低く、さらに母親が高学歴か否かにかかわらず就業率が低いところに特徴があることが明らかになった。

以上のような研究成果を研究論文・書籍として発表し、研究成果の最終的なとりまとめをおこなった。第1子出産1年後の就業率は、2530%程度であり、その後多くの女性が再就職する。女性の再就職には、親との同居や近居といった家族的要因のほかに、初職の職種が関連していた。事務職に就いていた人は、専門的職業や自営業だった人に比べて、再就職しにくい。また販売・サービス職の非正規雇用者として再就職した女性は、事務職の非正規雇用者として再就職した女性よりも、その後正規雇用者や自営業者になりにくい。以上より、出産・育児期からの継続的なキャリア形成のルートが限定的であることが、ポスト育児期の女性のワークライフバランスを困難にしているといえる。ポスト育児期および、それに先立つ育児期の女性のワーク・ライフ・バランスを検討するにあたり、女性の就業行動の分析をすすめることができているため。社会学ポスト育児期、および育児期の女性のワーク・ライフ・バランスに関して、国際比較を視野に入れてデータ分析をすすめ、研究の総括をおこなう。当該年度の中心的な課題であった、女性のワーク・ライフ・バランスに関する分析枠組みの検討については、その成果を研究論文としてまとめることができ、おおむね達成することができたため。当初、海外で開催される国際学会での発表を予定していたが、日本国内で開催された国際学会で研究発表をおこなったため。マクロ・ミクロ・メゾレベルの要因の重層的な相互連関を考慮しながら、また、育児期の女性の就業の趨勢をふまえたうえで、ポスト育児期における女性のワーク・ライフ・バランスに関して、就業キャリアのインパクトを検討していく。研究論文を学術雑誌に投稿するにあたっての、英文校閲にあてる。当初北開催される学会にて予定していた研究発表を、アジア地域に変更したため。また、統計分析用のソフトの更新を、今回は前回の更新からの期間が短かったために、無償でおこなうことができたため。北米で開催される学会で研究発表および資料収集をおこなうとともに、データ分析をおこなうにあたっての文献収集、英語での成果発表のための英文校閲にあてる。
アークプラズマ蒸着法を用いたサブナノ磁石の創出と二次元配列制御

ナノ粒子を構成する「原子数」や「構造」に応じて化学的、磁気的性質が顕著に変化すると予想され、粒径1 nm付近のサブナノ粒子の磁気特性を対象とした研究は未開拓領域である。本研究は、アークプラズマ蒸着法を用いたサブナノ粒子(サブナノ磁石)の創製法の確立と、サブナノ粒子固有の磁気特性を明らかにすることを目的とする。アークプラズマ蒸着法では放電回数によって粒径制御が可能であるため、最小構造の磁性サブナノ粒子を作製することができる。このサブナノ粒子の磁気特性に着眼し、新しい物質系となるサブナノ磁性粒子(サブナノ磁石)を開発する。本年度は、アークプラズマ蒸着法を用いたサブナノ粒子(サブナノ磁石)の創製法の確立するために、適切な担体を探索した。グラフェン類縁体を含む数種類のカーボン担体(ケッチェンブラック、酸化グラフェン、グラフェンナノプレートレット)を用いて、酸化鉄ナノ粒子を作製した。STEM観察より、粒径1 nm付近の酸化鉄サブナノ粒子の作製に適した担体は酸化グラフェンであり、次にグラフェンナノプレートレットであることを明らかにした。また、酸化鉄サブナノ粒子固有の磁気特性について、磁気ヒステリシスの有無を調査した。酸化グラフェンに担持した酸化鉄では磁気ヒステリシスは観測されず、グラフェンナノプレートレットに担持した酸化鉄では、磁気ヒステリシスを観測した。このような磁気挙動の違いは、担体による影響が大きく、担持した酸化鉄粒子の形状の違いによって、磁石性能が左右すると推測される。磁石性能を決定づける酸化鉄粒子の構造を推定するために、XPS、メスバウアー、XAFS等の測定及び解析を進めており、γ-Fe2O3に類似した構造をもつことを明らかにしている。アークプラズマ蒸着法を用いた酸化鉄サブナノ粒子の創製法について、適切な担体は酸化グラフェンであるということを明らかにした。酸化グラフェンに担持した酸化鉄では磁石性能が劣ることが分かり、グラフェンの類縁体であるグラフェンナノプレートレットに担持した酸化鉄粒子では、磁石性能を示す磁気ヒステリシスを示した。サブナノ磁石には、平面構造を有するグラフェンナノプレートレットが相応しいことが見出された。さらに、サブナノ粒子サイズでは構造決定は困難とされているが、グラフェンナノプレートレットに担持した酸化鉄ナノ粒子を用いて、XPSやメスバウアー、XAFS測定から構造推定できたことは大きな進展である。酸化鉄サブナノ粒子は、担体によって磁気挙動が異なることが明らかになった。平面構造をもつグラフェンナノプレートレットに担持した酸化鉄の形状は、磁石性能を決定づける磁気異方性が強いと推測される。磁気異方性の強い酸化鉄の形状を形成させるには、密着性が高い粒子の作製ができるアークプラズマ蒸着法と平面性をもつ担体の組み合わせが重要であるという知見が得られた。この知見をもとに、鉄をベースとした合金粒子の作製を行う。まずは、鉄と組み合わせる金属の選定を行い、組成比を変化させて試料を作製する。組成比によって、磁石性能がどのように変化するのかを明白にする。

平面構造をもつグラフェンナノプレートレットに担持した酸化鉄の形状は、磁石性能を決定づける磁気異方性が強いと推測される。磁気異方性の強い酸化鉄の形状を形成させるには、密着性が高い粒子の作製ができるアークプラズマ蒸着法と平面性をもつ担体の組み合わせが重要であるという知見が得られた。この知見をもとに、鉄をベースとした合金粒子の作製を行う。まずは、鉄と組み合わせる金属の選定を行い、組成比を変化させて試料を作製する。組成比によって、磁石性能がどのように変化するのかを明白にする。次年度使用額が生じた理由は、検討に用いた担持体が安価なもので代用可能であったり、実験に必要な備品が既存のもので代用できたためである。また、装置に必要なヘリウムガスの消費を抑えられたためである。使用計画として、当初の計画以上に進展しているため、合金粒子の試料作製に必要な金属ターゲットを購入する。それと並行して担体の開拓に割り当てる。また、学会発表、論文投稿に費用を当てる。
タンパク質構造揺らぎに基づく構造変化予測法の構築

タンパク質の構造揺らぎに基づく構造変化予測法を開発した.計算手順として,下記2過程を繰り返す.1構造変化を引き起こす可能性が高い分子構造選択, 2複数の短時間MDシミュレーションによる選択分子構造の構造探索.遷移確率が高い分子構造から短時間MDシミュレーションを繰り返すことで,タンパク質の構造遷移を促進し,効率的に構造変化を予測する.上記の計算手順に基づき,様々な構造変化予測法を開発し,実際の生体系に適用した.具体的には,ミニタンパク質シニョリンの天然構造予測に適用し,高精度での天然構造予測に成功した.また,加水分解酵素T4リゾチームの開閉運動予測に成功した.本研究では,生体分子の分子動力学シミュレーションに基づき,タンパク質構造揺らぎを利用した効率的構造サンプリング手法を提案する.初年度は,タンパク質の異方的構造揺らぎを効率的に利用した"Fluctuation Flooding Mehtod (FFM)"と呼ばれるタンパク質構造変化サンプリング手法を提案した. (J. Chem. Phys., 140, 125103, (2014), R. Harada, Y. Takano, and Y. Shigeta).タンパク質の異方的構造揺らぎは,機能発現に重要とされている.タンパク質の大規模立体構造変化に伴う異方的構造揺らぎを特徴付ける解析手法として,主成分分析が広く用いられている. FFMでは,主成分分析を利用することにより,タンパク質の異方的構造揺らぎを抽出し,機能発現に関係する異方的構造揺らぎを積極的に促進することで,通常の分子動力学シミュレーションでは抽出することが困難である大規模構造変化を再現する. FFMの計算手順は,下記の3つのプロセスから成る.(1)タンパク質の分子動力学シミュレーションにより得られた原子座標トラジェクトリを主成分分析により解析し,異方的構造揺らぎ(振動モード)を抽出.(2)抽出した異方的振動モードに対して,大きく揺らいでいるタンパク質構造を構造変化を誘起する確率が高い候補構造としてストック.(3)ストックした候補構造を初期構造として,初期速度再分配による短時間MDシミュレーションをリスタートさせることにより構造リサンプリングを実行し,構造遷移を促進.上記のプロセスを繰り返すことにより,タンパク質の異方的構造揺らぎを取り込むことが可能となり,外力などの外部摂動を加えることなく,比較的単純な計算手順により,効率的にタンパク質の大規模立体構造変化を抽出することが出来る.タンパク質の構造揺らぎを効率的に利用した構造変化予測法開発し,実際のタンパク質フォールディングシミュレーションに適用した.具体的には,構造変化に重要なタンパク質の構造揺らぎは,出現確率の小さい状態から引き起こされることに注目した.これら出現確率の小さい状態は,タンパク質構造空間においてスパースな分布に対応しており,情報科学的には「はずれ値(Outlier)」に対応している.本研究において,機能に重要なタンパク質構造変化を計算機上に効率的に再現するためには,これら「はずれ値」から構造リサンプリングすることが重要であることが分かった.上記の考察から,タンパク質状態分布の「はずれ値」検出に基づく構造変化予測法である"Outlier FLOODing (OFLOOD)法"を提案した. (J.Comput.Chem.,30,97-102 (2015))計算効率の検証として,本手法をタンパク質天然構造予測シミュレーションに適用したところ,複数のターゲットに関してナノ秒のオーダーで最安定構造(天然構造)予測に成功した.従来のタンパク質フォールディングシミュレーションでは,天然構造をサンプルするためには少なくともマイクロ秒オーダーの計算時間が必要であったが, OFLOOD法を用いることによりナノ秒オーダーの計算コストに抑えることが出来ることが分かった.特に,ミニタンパク質"Villin"に関しては,主フォールディング経路に加えて,副フォールディング経路の検出に成功した.これらのフォールディング経路は,従来法では検出困難であり, OFLOOD法の有用性を示す計算結果となった. OFLOOD法の他にも,様々なタンパク質構造サンプリング法を開発した.開発した手法のレビューとして, Phys.Chem.Chem.Phys.誌より, "feature article"として招待執筆の依頼を受けた. (Phys.Chem.Chem.Phys.,17,6155-6173 (2015)).タンパク質の構造揺らぎに基づく構造変化予測法を開発した.計算手順として,下記2過程を繰り返す.1構造変化を引き起こす可能性が高い分子構造選択, 2複数の短時間MDシミュレーションによる選択分子構造の構造探索.遷移確率が高い分子構造から短時間MDシミュレーションを繰り返すことで,タンパク質の構造遷移を促進し,効率的に構造変化を予測する.上記の計算手順に基づき,様々な構造変化予測法を開発し,実際の生体系に適用した.具体的には,ミニタンパク質シニョリンの天然構造予測に適用し,高精度での天然構造予測に成功した.また,加水分解酵素T4リゾチームの開閉運動予測に成功した.初年度の早い段階において,タンパク質の構造サンプリング手法(FFM, J. Chem. Phys., 140, 125103, (2014), R. Harada, Y. Takano, and Y. Shigeta)を確立することが出来たので,次年度に余裕を持ってアプリケーションに移行することが可能となった.FFMの計算効率の検証として既に,加水分解酵素であるT4Lリゾチームのopen-closed構造変化に適用し,安定構造間の構造遷移過程を抽出済みである.

更に, FFMとアンブレラサンプリングおよび多重ヒストグラム法の併用により, open-closed構造変化に関わる自由エネルギー地形も計算済みであり,構造転移に伴う自由エネルギー障壁も見積もること出来た. T4Lのopen-closed構造変化は,通常の分子動力学シミュレーションを1マイクロ秒実行しても抽出困難な生物学的レアイベントである.これに対しFFMは,ナノ秒オーダーの計算コストで上記の遷移過程を抽出することが可能であり, FFMのタンパク質構造サンプリングにおける計算効率の高さを示すことが出来た.生物物理学初年度においてFFMの計算効率を検証することができたので,次年度は実際のアプリケーションに移行する.興味のある対象としては,グルタミン酸結合タンパク質の分子認識問題や,ナイロン分解酵素のリガンド結合過程解明などのタンパク質の複合体に適用し,通常の分子動力学シミュレーションでは解明することが困難である研究課題に挑戦し,計算結果をまとめて論文投稿する.初年度未使用額として703,760円が生じたが,これは海外学会発表旅費として消費することができなかったことが理由である.次年度は当該研究費と平成27年度の研究費を合わせて,国内学会,海外学会の参加費および旅費に使用する.また,シミュレーションで得られたデータを保存するためのハードディスクを購入する.
コンテンツ指向型センサネットワークにおけるセキュアキャッシング手法の研究開発

今日、無線センサネットワークは幅広く普及し、センシングデータの取り扱いは効率化だけではなくセキュアに取り扱う必要性にも迫られている。本研究では、コンテンツ指向型ネットワークと呼ばれているアドレスに依存しない新しいネットワークアーキテクチャを無線センサネットワークに導入することに焦点をあてる。とくに、それを実現するために必要不可欠なキャッシング手法に対して、ブロックチェーンに基づく分散台帳による相互認証の考え方を導入する。本研究では、キャッシングデータの取り扱い方、合意形成に貢献したノードに対するインセンティブ、センシングデータに基づきイベント発生時の動作の定義の3点について研究開発する。
三次元磁性量子セルラ・オートマトンによる論理演算

本研究では,2層の磁性層を有する3つの微小磁性体を用いた三次元磁性量子セルラオートマトン(3D-MQCA)によるNAND/NORゲートを提案した.MQCAは,情報の不揮発性,荷電粒子に対する高い耐性を有する.これまでNAND/NORゲートは2次元平面内でのみ実証されており,情報入出力のための端子数が制限されていた.3D-MQCAでは入出力用の端子数を増加させることができ,高機能ゲートの実現が期待される.さらに,磁気力顕微鏡を用いた,複数の磁性層からなる微小磁性体の各磁性層に対する磁化状態制御・検出手法を開発した.本手法は磁性多層膜を用いた他の研究分野での基礎研究に応用する事か可能である.平成26年度中,三次元磁性量子セルラ・オートマトン(3D-MQCA)を実証する上で必要となる基礎的技術を確立する事を目的に研究を実施した.具体的内容は4つに大別することができる.以下にその詳細を示す.(1)磁気力顕微鏡法(MFM)を応用した,2層の磁性薄膜からなる微小磁性体の各磁性層の磁化状態検出手法を開発した.本手法は3D-MQCAに対する情報入力の可否ならびに3D-MQCAの演算結果の検証には必要不可欠なものである.(2)続いて,2層の磁性薄膜を有する微小磁性体に対する,MFMを用いた情報入力手法を確立した.磁気力探針を情報入力する対象の磁性対近傍で適切に走査することで,任意のバイナリ状態を書き込む事ができた.本成果により,実際に作製した3D-MQCA素子へ情報入力を行うことが可能となり,3D-MQCA実証に必要な準備が整った.(3)上記内容と平行し,マイクロマグネティクスシミュレーションによるNAND/NOR論理演算が可能な3D-MQCA形状を決定した.2つの磁性多層膜からなる磁性ドットを用い,NAND/NOR論理演算を行う際に最適な3D-MQCA形状が明らかとなった.(4)さらに3D-MQCAと同一のチップ上に埋め込んだクロック磁場発生機構ならびに周辺回路の開発を行い,簡単な素子にてその動作確認を行った.以上より,平成26年度の目的である3D-MQCAの実証に必要な基礎的技術の確立が達成できた.特に,(4)に示したクロック磁場発生機構は,申請時には平成27年度に実施予定としていたものであり,研究は概ね順調に進んでいる.具体的には,3つの磁性ドットからなる3D-MQCAならびに,4つの磁性ドットからなる3D-MQCAを構築し,次に述べる磁気力顕微鏡法による任意の情報の書き込みならびに読み込みを実施した.さらに,空間的に一様な演算用外部磁場を印加することで,ゲートの出力となるドットの磁化状態か変化することを確認した.また,磁性多層膜から構成される磁性ドットに対し,外部磁場を印加した状態でMFM探針を接近させることで,上層の磁性層から順に磁性マニピュレーションを行うことができた.この手法を複数回繰り返す事で,各磁性層に対して任意の磁化状態を書き込む事が可能である.情報の読み取りには,磁性ドット近傍に於いて,磁性ドットの側面に沿って垂直方向に磁性探針を走査した.これにより各磁性層の磁化状態を検出することが可能となった.MQCAを3次元に拡張することにより,入出力として使用できるドットの数が増加する.これにより,従来のMQCAと比較し,より高機能なゲートの構築が可能となる.また,本研究により実現された磁性多層膜からなる磁性ドットに対する情報の書き込み・読み込み手法は,今後多層化が期待される他の磁性デバイスの基礎研究に於いても強力な研究ツールとなる.本研究では,2層の磁性層を有する3つの微小磁性体を用いた三次元磁性量子セルラオートマトン(3D-MQCA)によるNAND/NORゲートを提案した.MQCAは,情報の不揮発性,荷電粒子に対する高い耐性を有する.これまでNAND/NORゲートは2次元平面内でのみ実証されており,情報入出力のための端子数が制限されていた.3D-MQCAでは入出力用の端子数を増加させることができ,高機能ゲートの実現が期待される.さらに,磁気力顕微鏡を用いた,複数の磁性層からなる微小磁性体の各磁性層に対する磁化状態制御・検出手法を開発した.本手法は磁性多層膜を用いた他の研究分野での基礎研究に応用する事か可能である.平成26年度に予定した,磁性多層膜を有する磁性ドットの情報入出力手法の開発,マイクロマグネティクスシミュレーションによるNAND/NOR-3D-MQCAの素子設計は予定通り完了している.これに加え,当初は平成27年度に予定していたロック磁場発生機構の開発も完了した.このため,研究は十分に順調である.ただし現在,磁性薄膜を有する磁性ドットに対してのみ情報入出力は,2層の磁性層を有するもののみ実証済である.3D-MQCAの研究には,さらに多層の磁性層を有する磁性ドットへも情報入力できることが好ましいため,おおむね順調に進展しているとした.金属物性・材料本研究は,研究計画に基づき概ね順調に進展している.また,研究の一部は,年度を前倒しして実施することができた.このため,当初の研究計画に加え,素子の演算に必要な外部磁場強度の範囲を増大させる研究を追加で行う予定である.

平成26年度に実施した,磁性多層膜を有する磁性ドットに対する,磁気力顕微鏡法を応用した情報入出力手法の開発において,ノイズ低減のための新たな手法を追加することで当初予定よりも低い金額で実現することができた.一方で,前倒しで実施したクロック磁場発生機構の試作において,実用化に即したものを作成する場合,さななる周辺装置の必要性が明らかとなった.このため,897,733円を平成27年度に繰り越している.交付申請書に記載した研究計画に置いて,平成27年度に予定していた三次元磁性セルラ・オートマトンの実用化を視野に入れたクロック磁場発生機構の開発計画をさらに拡張する.具体的には,生じた次年度使用額により複数の磁場印加方向を有するパルス磁場発生装置を構築する.これは,実用化する上で必要不可欠な,高機能回路へ拡張可能な三次元磁性セルラ・オートマトンの動作検証実験に無くてはならないものである.
食品の冷凍による嚥下容易性への影響について

1冷凍前寒天ゲルの力学物性10°Cで冷凍前試料の動的粘弾性率の測定および破断特性の測定を行った結果、寒天単独ゲル、グアガム添加寒天ゲル、イオターカラギーナン添加寒天ゲル、ローカストビンガム添加寒天ゲル、スクロース添加寒天ゲル、グリセリン添加寒天ゲル(寒天濃度は全て1%)はいずれも添加物による濃度依存性が認められた。2解凍寒天ゲルの力学物性冷凍解凍寒天ゲルの試料は-25°Cのフリーザーに24時間置き、冷凍した試料を10°Cの恒温器内で6時間放置して調整したゲルを用いた。解凍寒天ゲルの動的粘弾性を測定し、貯蔵弾性率、損失弾性率を求めた。無添加寒天ゲル、グアガム添加寒天ゲル、イオタ-カラギーナン添加寒天ゲル、ローカストビンガム添加寒天ゲルはいずれも損失弾性率は高くなった。スクロース添加寒天ゲル、グリセリン添加寒天ゲルの損失弾性率は低かった。各解凍寒天ゲルについて破断特性の測定を行った結果、無添加寒天ゲル、グアガム添加寒天ゲル、イオタ-カラギーナン添加寒天ゲルでは冷凍前ゲルと比較して破断応力が小さくなった。ローカストビンガム解凍寒天ゲルの破断応力はローカストビンガム濃度が高い試料では破断応力が高くなった。スクロース添加寒天ゲル、グリセリン添加寒天ゲル添加物の濃度が高いゲルで冷凍前ゲルと近い破断特性値を示した。3顕微鏡観察冷凍前寒天ゲル、冷凍解凍寒天ゲルの顕微鏡観察を行った。冷凍前ゲルと比較すると冷凍解凍ゲルはゲルを構成している網目構造に変化が生じていることが観察された。スクロース添加寒天ゲル、グリセリン添加寒天ゲルでは冷凍時に生成する氷晶の跡が小さくなっている様子が観察された。1冷凍前寒天ゲルの力学物性10°Cで冷凍前試料の動的粘弾性を測定した結果、寒天単独ゲル、グアガム添加寒天ゲル、イオタカラギナン添加寒天ゲル、ローカストビンガム添加寒天ゲル(添加物濃度は全て0.5%)はいずれも寒天濃度が高くなると貯蔵弾性率、損失弾性率はともに高くなった。破断試験を行い破断応力を求めた結果、無添加寒天ゲル、添加物添加寒天ゲルいずれも寒天濃度が高くなると破断応力と破断エネルギーは大きくなった。2解凍法の検討冷凍前試料を-20°Cのフリーザーで24時間放置して試料を冷凍した。解凍法としては10°Cの恒温器中に放置する方法と電子レンジにかける方法の2方法を検討した。電子レンジにかけた場合ゲルの解凍状態にむらがあった。10°Cでの自然解凍は一様に解凍された。3解凍寒天ゲルの力学物性解凍法を検討した結果より、冷凍解凍寒天ゲルの試料は10°Cの恒温器内で6時間放置して調整したゲルを用いた。無添加寒天ゲル、添加物添加寒天ゲルいずれも寒天濃度が高くなると貯蔵弾性率、損失弾性率はともに高くなった。冷凍前寒天ゲルの貯蔵弾性率、損失弾性率と比較すると、貯蔵弾性率は解凍ゲルは冷凍前ゲルより、貯蔵弾性率が低くなり、損失弾性率は高くなった。破断試験の結果、解凍寒天ゲルの破断応力は冷凍前と比較して非常に小さくなった。4顕微鏡観察冷凍前寒天ゲル、冷凍解凍寒天ゲルの顕微鏡観察をし、顕微鏡写真を撮影した。5今後の計画添加物の種類と濃度を変化させた寒天ゲルを調製し、同様の測定を繰り返し、添加物が寒天ゲルの冷凍と解凍に与える影響について検討する、官能評価を行う。
がん樹状細胞ワクチン療法における効果予測因子としての血清中sCD40Lの検討

1)PlatinumELISA (eBioscience)にて血清中sCD40Lを測定した。健常人末梢血を長時間放置後に分離した血清ではsCD40L値は平均で5.8倍上昇したことから、採取後速やかに遠心分離した血清で測定する必要があるとわかった。そのため、計画していた過去の患者での検討は、検体採取状況が確認できなかったことから、施行しないこととした。従って以下の検討は速やかに遠心分離した血清を用いて行った。2)樹状細胞療法を受けた患者18名において、ワクチン投与前とワクチン7回目投与後に採血した血清でのsCD40Lを測定した。投与前血清中sCD40Lは平均4.64ng/ml、投与後は平均4.00ng/mlであり、投与前後の血清中sCD40L値には有意差は認められなかった(t=0.297)。3)Tetramer解析による抗原特異的T細胞の割合とsCD40L値について検討した。ワクチン投与前後の患者末梢血単核球を用いて、CD3陽性かつCD8陽性のWT1^*2402抗原に特異的なT細胞(tetramer陽性細胞)をフローサイトメトリーにて検出した。1Tetramer陽性群(n=11)でのDCワクチン投与前後でのsCD40L値は、投与前の平均が4.96ng/ml、投与後が4.12ng/mlであり、投与前後で有意差は認められなかった(t=0.376)。2Tetramer陰性群(n=7)でのDCワクチン投与前後でのsCD40L値は、投与前の平均が4.71ng/ml、投与後が3.91ng/mlであり、投与前後で有意差は認められなかった(t=0.234)。4)sCD40L値と、各種マーカーとの相関はCA125 (Pearsonの相関係数r=-0.04)、CA19-9 (r=-0.28)、CA15-3 (r=0.39)、制御性T細胞の割合(r=-0.12)であり、相関は認められなかった。以上より、血清中sCD40L値と樹状細胞ワクチン投与による抗腫瘍効果との間には関係性は認められず、樹状細胞ワクチンの効果予測因子とはなり得ないことがわかった。
高等植物の器官形成における細胞間シグナル伝達機構の分子解析

本基盤研究は、シロイヌナズナを用いて植物体の細胞間シグナル伝達機構を分子レベルであきらかにし、器官形成における役割を解明することを目的として3年間継続して研究した。(1)根の表皮細胞から根毛が分化する過程を支配するCPC遺伝子を同定して単離した。CPCタンパク質は根毛非形成細胞から形成細胞に移行して、根毛を分化することが強く示唆された。(2)HY5遺伝子は細胞分裂と細胞伸長、葉緑体の分化、などの多面的な機能を持つことを明らかにし、HY5遺伝子をクローニングしてbZIPを持つ転写因子であること、植物体のほぼすべての器官で発現すること、HY5タンパク質が核に局在することをあきらかにした。HY5タンパク質がCOP1およびDET1タンパク質とともに光誘導遺伝子の発現を制御していることを示した。(3)花芽分裂組織の形成と成長に関わるFIL遺伝子をクローニングし、HMGとzinc-fingerを持つタンパク質をコードすることがわかった。FIL遺伝子は葉や花器官の原基外側の組織で発現し、葉の裏表を決定する機能を持つ。(4)花芽分裂組織および根端分裂組織の形成と維持が異常になった二重突然変異体L12からL12a遺伝子をクローニングし、小胞体局在性のHSP90類似タンパク質「エンドプラスミン」と高い相同性を示すタンパク質をコードしていることを示した。(5)葯の開裂を誘導するDAD1遺伝子を単離し、この遺伝子産物は膜脂質から脂肪酸を経てジャスモン酸を合成する経路の最初の段階を触媒すると考えられる。(6)がく片の配置と成長が異常になったrps突然変異体を単離し、解析した。(7)根、茎、葉、花器官などさまざまな器官が太く短くなる突然変異体RH32はを単離して解析した。(8)雌性配偶体(胚嚢)の形成異常突然変異体MAAを単離・解析して、雌性配偶体が花粉管を誘導する機構について解析した。本基盤研究は、シロイヌナズナを用いて植物体の細胞間シグナル伝達機構を分子レベルであきらかにし、器官形成における役割を解明することを目的としている。今年度は、(1)細胞間シグナル伝達機構に関与する遺伝子を同定・単離することを目的として、シロイヌナズナ芽生えの根の器官形成と刺激応答過程に異常を示す突然変異体を単離した。シロイヌナズナは、根の先端部分の物理的な環境変化を感知して根毛の形態を変化させるが、環境の感知ができなくなったと思われる突然変異体を新たに3株(rotl20,rotl24,VW157)分離した。これらの突然変異体では、根端が支持体から遊離して空中に出ても、野生型のような長い根毛を形成しない。遺伝解析の結果から、これらの3株はいずれも異なった遺伝子の変異であり、それぞれ染色体の3、4、5番上にマップされることがわかった。VW157突然変異体は、T-DNA挿入トランスジェニック株の中から選択されたが、突然変異部位とT-DNA挿入とは連関していなかった。これらの突然変異体では、根端で感知した接触シグナルを根毛形成部位まで伝達する機構が異常になったと考えられる。現在、遺伝子単離のために詳細なマッピングをおこなっている。(2)シロイヌナズナの根の表面細胞には、根毛を形成する細胞(トリコブラスト)と形成しない細胞(アトリコブラスト)の2種類がある。表皮細胞がトリコブラストに分化する機構には、内部に位置する皮層細胞と表皮細胞の連絡が重要であると考えられている。

根毛が少なくなるcaprice突然変異体から、CAPRICE遺伝子を単離したところ、この遺伝子産物はMYBドメインを持っているので転写因子として機能すると考えられた。CAPRICE遺伝子は、分化前のアトリコブラストでのみ発現しているが、この遺伝子をすべての表皮細胞で発現するトランスジェニック・シロイヌナズナではすべての表皮細胞から根毛が形成された。この結果は、CAPRICE遺伝子の発現がオートレギユレーションを受けているか、CAPRICE遺伝子の発現量が少ない場合は根毛形成を抑制するGL2遺伝子の転写を促進するが、発現量が多い場合は抑制する可能性を示唆する。現在、GL2遺伝子の上流域でCAPRICEタンパク質の結合部位を捜している。(3)植物細胞の細胞間原形質連絡構造であるプラズモデスマ-タと細胞間シグナル伝達機構との関連について調べるために、シロイヌナズナの根の表皮細胞にマイクロインジェクションをおこなう実験系を構築している。本基板研究は、シロイヌナズナを用いて植物体の細胞間シグナル伝達機構を分子レベルであきらかにし、器官形成における役割を解明することを目的としている。今年度は、(1)シロイヌナズナの根の表皮細胞には、根毛既成細胞(トリコブラスト)と非形成細胞(アトリコブラスト)の2種類がある。我々は、表示細胞のトリコブラストへの分化を誘導するCAPRICE(CPC)遺伝子を単離し、この遺伝子産物がMYBドメインを持つ転写因子であることを見出した。CPC遺伝子は、非形成細胞で発現し、根毛形成細胞では発現していないことがわかった。非形成細胞への分化を誘導するGL2遺伝子は野性型植物の根の非形成細胞で発現しているが、CPC遺伝子の欠損突然変異体(根毛を持たない突然変異体)ではすべての表皮細胞で発現する。この結果は、CPC遺伝子が隣接する根毛形成細胞におけるGL2遺伝子の発現を抑制していることを示唆する。(2)シロイヌナズナは、根の先端部分の物理的な環境変化を感知して根毛の形態を変化させる。我々は、環境の感知ができなくなったと思われる突然変異体3株を分離した。いずれも異なった遺伝子の変異である。これらの突然変異体について解析した結果から、根端で物理的な接触刺激を感知する機構か、または、感知したシグナルを根毛形成部位まで伝達する細胞間シグナル伝達機構が異常になったと考えられる。遺伝子のクローニングをおこなっており、そのうちrot120突然変異体については詳細なマッピングを終了した。(3)植物細胞の細胞間原形質連絡構造であるプラズマデスマ-タと細胞間シグナル伝達機構との関連について調べるために、シロイヌナズナの根の表皮細胞にマイクロインジェクションをおこなう実験系を構築している。本基盤研究は、シロイヌナズナを用いて植物体の細胞間シグナル伝達機構を分子レベルであきらかにし、器官形成における役割を解明することを目的としている。今年度の主な成果は、以下の通りである。(1)我々がクローニングしたCAPRICE(CPC)遺伝子は、GL2遺伝子の発現を抑制することによって根毛の形成を促進する。CPCタンパク質は、mybドメインを持つが転写活性化ドメインを持たない。
ピロリ菌を用いた分子疫学研究

本研究では、沖縄で得られたピロリ菌からDNAを抽出し、病原性遺伝子(cagAおよびvacA)のタイピングおよび7つの遺伝子によるタイピングを行なった。その結果、沖縄において胃癌の発症が少ないのは、病原性の弱い菌(欧米型cagA遺伝子を持つ菌やcagA陰性菌、s2m2タイプのvacA遺伝子)の割合が多いことに起因する可能性が示唆された。これらの菌の起源は、いわゆる欧米菌とは異なり、独自に進化してきたものと推測された。私は、以前Helicobacter pylori(ピロリ菌)の病原遺伝子であるcagAが、東アジア型(East Asian type)と欧米型(Western type)に分類されることを発見した。日本を始めとする東アジアのピロリ菌は、ほとんどが東アジア型に分類されるが、稀に欧米型を持つ菌も見られる。本研究では、東アジアに認められる欧米型cagAを持つピロリ菌についてMultilocus Sequence Typing (MLST)を用いた遺伝子解析を行い、その起源・疾患的特長を明らかにすることを目的とし、特に、沖縄の欧米型cagAを持つピロリ菌の起源を明らかにし、さらにこれらのピロリ菌感染者が、通常の東アジア型菌感染者に比べ、潰瘍、胃癌などの疾患になりやすいか否かも明らかにすることを今年度の目標とした。沖縄由来の255株を用いたところ、胃癌症例では、90%以上が東アジア型cagA菌であるのに、胃炎症例では、60%程度しか東アジア型cagA菌がなく、欧米型cagA菌やcagA陰性菌が多いことが判明した。また十二指腸潰瘍症例でも、60%程度しか東アジア型cagA菌がなく、欧米型cagA菌やcagA陰性菌が多いことが判明し、胃癌と十二指腸潰瘍を分ける因子にcagAのタイプが関与していることが明らかとなった。また欧米型cagAの遺伝子構造は、典型的な欧米型とは少し異なり、MLSTでも、沖縄の欧米型菌は、従来の欧米型菌とは異なるクラスターを形成し、最近(戦中戦後に)欧米人から感染したものではないことが判明した。現在、沖縄の欧米型菌の起源についてさらなる解析を行っている。私は、以前ピロリ菌の病原遺伝子であるcagAが、東アジア型と欧米型に分類されることを発見した。本研究では、東アジアに認められる欧米型cagAを持つピロリ菌についてMultilocus Sequence Typing (MLST)を用いた遺伝子解析を行い、その起源・疾患的特長を明らかにすることを目的とし、特に、沖縄の欧米型cagAを持つピロリ菌の起源を明らかにし、さらにこれらのピロリ菌感染者が、通常の東アジア型菌感染者に比べ、潰瘍、胃癌などの疾患になりやすいか否かも明らかにすることを目標とした。337症例において、cagA遺伝子を持つピロリ菌は86.4%であった。そのうち、欧米型cagA遺伝子を持つものは16.3%であった。年齢と性別を調整し検討を行ったところ、東アジア型cagAを持ち、vacA slm1タイプのピロリ菌を保有することが、胃癌のリスク要因であることが分かった。欧米型cagA遺伝子を持つピロリ菌のMLSTによる遺伝子系統解析において、欧米で分離される欧米型cagA遺伝子を持つピロリ菌と、沖縄にて認められる欧米型cagAを持つピロリ菌は、その系統が大きく異なることが分かった。沖縄県における欧米型cagA遺伝子を持つピロリ菌のうち、72.2%が系統樹解析において一団を形成し、これらが東アジアに多く見られるピロリ菌と同じ系統に属した。同様に、cagA遺伝子を持たないピロリ菌も、系統樹解析にて一団を形成し、これらも東アジアに多く見られるピロリ菌と同じ系統に属した。STRUCTURE解析においても、同じ欧米型cagAを持つピロリ菌であっても、その他の遺伝子の構成が典型的な欧米型のピロリ菌とは異なっており、単純に欧米型のピロリ菌が欧米人から沖縄の人々に水平感染したものではないと考えられた。以上より、沖縄県において胃癌が少ないのは、沖縄県におけるピロリ菌タイプが、日本の他の地域と異なることに由来している可能性がある。また病原性が低いとされる欧米型cagA遺伝子を持つピロリ菌は、欧米諸国で認められるピロリ菌とは起源を異としたものであり、沖縄で固有に進化したものであると考えられる。現在ブータンやミャンマーの菌の解析も進行している。
聴覚障害者のための地上デジタルテレビ放送用情報バリアフリーコンテンツに関する研究

今年度の研究成果は、次の通りである。1.FIT2007第6回情報科学技術フォーラム論文集に"聴覚障害者のための携帯電話を用いたリアルタイム字幕提示システム"というテーマで、携帯電話を用いた学年別に対応した漢字のみに漢字の読みを付加してかな漢字混じり文を提示するシステムを開発したことと、携帯電話を用いた講義支援の有効性、かっこ付き読みの効果について、報告した。具体的な主な結果は次の通りである。「各自の携帯電話での字幕提示としての利用」という質問に対する回答では、「役に立つ」と回答した学生は、14名中11名(78.6%)、「役に立たない」では3名(21.4%)であった。学年別かっこ付き読みレベル設定機能に関する意識については、「ある方がよい」と回答した学生、14名中9名(64.3%)、「なくてもよい」では5名(35.7%)であった。2.テレビ電話と電話回線であるISDNを介して、遠隔地で速記入力用のキーボード入力による学年別に対応した漢字のみに自動でかっこ付きで漢字の読みを付加して提示するシステムと、ハイビジョン用字幕データのフォーマットに変換する字幕データフォーマット変換するソフトを開発し、それらのシステムと、ハイビジョン信号に適応した信号に字幕データを挿入するANCリアルタイム字幕インサータ装置、リアルタイム字幕制御端末、リアルタイム字幕がスーパーインポーズされた映像としてハイビジョン液晶テレビに提示できるようにするANCデータモニタ装置を連動することで、地上デジタルテレビ放送用の信号に準拠したハイビジョン用リアルタイム字幕挿入システムを開発、構築した。研究実績の概要は、次の通りである。1.国内で開催された展示会等に参加し、本研究に関する様々な最新な情報と有益な資料を収集した。2.開発ソフト"Visual Basic"を用い、音声認識を利用した視聴者の漢字の読み能力に応じた漢字のみに自動的にルビを付加して字幕が提示できる学年別ルビ付きリアルタイム字幕提示システムのソフトを試作した。3.遠隔地で速記用の特殊なキーボードを用いた遠隔地連弾入力リアルタイム字幕提示システムの字幕表示部のパソコンソフトを新規に開発した。その機能は次の通りである。視聴者が漢字の読みのレベルに合わせて、すべての漢字にルビを付加するレベルから小学1年6年、中学生、高校生の9レベルから1つを自申に設定できる。4.上記3の学年別ルビ付きリアルタイム字幕提示システムを本学の聴覚部デザイン学科の講義で使用し、学年別ルビ付加機能の効果と有効性を確認するため、講義終了後、受講生(全員重度、最重度の聴覚障害者)を対象にアンケート調査を実施した。5.上記4のアンケート調査を分析することで、次の2件の研究成果を発表した。(1)"聴覚障害者のための学年別ルビ付きリアルタイム字幕提示システム":FIT2005第4回情報科学技術フォーラム論文集(2)"学年別ルビ付きリアルタイム字幕提示システムを用いた情報支援":電子情報通信学会技術研究報告本年度の,研究実績の概要は,次の通りである.1.国内で開催された展示会等に参加し,本研究に関する様々な最新な情報,調査(ハイビジョン対応のマルチメディア機器等)により,有益な資料を収集した.2.遠隔地で速記用の特殊なキーボードを用いた遠隔地連弾入力リアルタイム字幕提示システムの字幕表示部のパソコンソフトを開発・改良した.その機能は次の通りである.視聴者が漢字の読みのレベルに合わせて、すべての漢字にルビを付加するレベル,小学1年6年、中学生、高校生の9レベルから1つを自由に設定できる.また,すべての漢字の直後にかっこ付きで漢字の"読み"を付加するレベル,小学1年6年、中学生、高校生の9レベルから1つを自由に設定できる.3.上記2のシステムについて,FIT2006第5回情報科学技術フォーラムにおいて,"聴覚障害者のための学年別ルビ付きリアルタイム字幕提示システムを用いた講義支援"に関する,口頭発表を行った.4.上記2のシステムを,筑波技術大学産業技術学部(学生は,全員重度または最重度の聴覚障害者)の1学年を対象とした,非常勤講師が担当する,一般教育等の科目"社会学"の講義の中で,リアルタイム字幕提示による情報保障を行った.講義終了後,リアルタイム字幕提示に関する質問紙調査を実施した.5.中国語,韓国語等の外国語に関する文書作成ソフトを購入した.これらのソフトを購入することで,在日の聴覚障害を持つ外国人のための地上デジタルテレビ放送用情報バリアフリーコンテンツを作成する基礎的な環境を,整備した.今年度の研究成果は、次の通りである。

2.テレビ電話と電話回線であるISDNを介して、遠隔地で速記入力用のキーボード入力による学年別に対応した漢字のみに自動でかっこ付きで漢字の読みを付加して提示するシステムと、ハイビジョン用字幕データのフォーマットに変換する字幕データフォーマット変換するソフトを開発し、それらのシステムと、ハイビジョン信号に適応した信号に字幕データを挿入するANCリアルタイム字幕インサータ装置、リアルタイム字幕制御端末、リアルタイム字幕がスーパーインポーズされた映像としてハイビジョン液晶テレビに提示できるようにするANCデータモニタ装置を連動することで、地上デジタルテレビ放送用の信号に準拠したハイビジョン用リアルタイム字幕挿入システムを開発、構築した。