hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ShhシグナルとBMP・Wntシグナルのクロストークが導くエナメル質再生の新展開

Sonic hedgehog(Shh)は、エナメル芽細胞の分化に重要な働きを担っているが、エナメル芽細胞の分化においては、ShhシグナルとWntシグナルおよびBMPシグナルのクロストークがエナメル芽細胞の分化を制御している可能性が推察される。本プロジェクトにおいて、エナメル芽細胞分化においてこれらシグナルのクロストークを検討したところ、Shh下流の転写調節因子Gli1の強制発現はWntおよびBMPシグナルを増強し、Wntシグナルの抑制はエナメル芽細胞の石灰化を抑制した。エナメル芽細胞分化におけるそれらのシグナルのクロストークが重要である可能性が示唆された。Shh (Sonic hedgehog)は、歯の発生過程において、シグナルセンターであるエナメルノットに強く発現しており、エナメル芽細胞分化において重要な働きを担っていると考えられているが、その機能の詳細はいまだ不明である。これまで申請者は、未分化エナメル芽細胞株(ALC)を用いて、Shhによりエナメル芽細胞の分化を直接誘導できる可能性を示唆した。Shhがエナメル芽細胞分化において中心的役割を果たしていると考えられるが、Shhシグナル以外に、Bmpシグナル、さらに歯の発生過程において重要な因子の一つであるWntシグナルの関与も推測される。本研究の目的は、エナメル芽細胞分化におけるこれらのシグナルのクロストークについて、その詳細を明らかにすることである。まず、エナメル芽細胞におけるShhおよびBMP2添加によるWntシグナルの変動を明らかにする。未分化エナメル芽細胞株(ALC)にShhおよびBMP2を種々の濃度で単独あるいは同時に添加し、Wntファミリーの発現をRT-PCRにて検討する。また、Wntシグナルの発現を解析するため、Wntシグナル下流の転写調節因子TCF/Lef1のプロモーター下流でルシフェラーゼが発現するベクターのステーブルラインを作成する。その後、ShhおよびBMP2を種々の濃度で単独あるいは同時に添加した後、ルシフェラーゼ活性をルミノメーターにて確認する。さらに、Wntシグナルの阻害剤(canonical Wnt pathwayおよびnon-canonical Wnt pathwayそれぞれに対する阻害剤)を添加し、ShhおよびBMP2により誘導されるエナメル芽細胞分化への影響について検討する。歯の発生において、上皮系組織である内エナメル上皮と間葉系組織である歯乳頭の相互作用は重要であり、両組織間におけるシグナルのクロストークがそれぞれの組織の分化の方向性を決定する。特に歯胚形成の帽状期において形成されるエナメルノットはシグナルセンターとして歯の形態形成に重要な働きを担っているが、エナメルノットより放出されるメディエーターにおいて特に重要なのはソニックヘッジホッグ(Shh)であり、Shhはエナメル芽細胞の分化に関与するのみならず、間葉系の細胞にも作用すると報告されている。これまで我々は、エナメル芽細胞におけるShhの役割について検討し、Shhにより転写調節因子Gli1発現が誘導され、Gli1はエナメル芽細胞特異的タンパク質であるアメロブラスチン、アメロジェニンのプロモーターに結合し、それらの発現を誘導することを明らかにした。また、株化エナメル芽細胞におけるこれらのタンパクの発現にBmp4が関与していることを明らかにした。さらに、Shhシグナルにより、株化エナメル芽細胞におけるBmp4、Wnt発現が増加することから、ShhシグナルはBmpおよびWntシグナルをも誘導し、これらのシグナルのクロストークがエナメル芽細胞の分化に重要であることが明らかになった。しかし、Bmpシグナルを担うSmadタンパクおよびWntシグナルを担うbCateninとShhシグナルを担うGliとのクロストークについての解明が十分ではない。今後、クロストークの実態を明らかにするとともに、エナメル芽細胞分化のメカニズムの一端を解明していきたい。Shh(Sonic hedgehog)は、歯の発生過程においてシグナルセンターであるエナメルノットに強く発現しており、エナメル質を形成するエナメル芽細胞分化において重要な働きを担っている。申請者は、未分化エナメル芽細胞株(ALC)を用いて、Shhがエナメル芽細胞の分化をShhの転写調節因子であるGli1を介して直接誘導できることを示した。また、Gli1を強制発現させた未分化エナメル芽細胞において、成長因子であり、歯胚の形成過程において重要なシグナルの一つであるBMP(Bone morphogenetic protein)およびWntの発現が増加することを確認している。さらに、Bmpシグナルの転写調節因子であるSmadの発現が増加することも確認している。すなわち、Shhシグナルを中心として、BMPシグナル、Wntシグナルが協調してエナメル芽細胞の分化を誘導している可能性が示唆される。ShhシグナルおよびBMPシグナル、Wntシグナルの相互作用におけるエナメル芽細胞の分化誘導およびそのメカニズムの解明を検討するとともに、歯髄細胞あるいは象牙芽細胞との関連についても探る。さらに、歯髄細胞におけるShhシグナルの動態およびBmpシグナル、Wntシグナルとのクロストークについても検討し、臨床におけるエナメル質再生あるいは硬組織誘導の可能性を探る。またマウスiPS細胞からのエナメル芽細胞、象牙芽細胞誘導の可能性についても検討していく。エナメル芽細胞株であるALC(Ameloblast-like cell)を用いて実験をしているが、未分化な株細胞であったようで、エナメル芽細胞としての特性が失われてしまい、in vitroの実験ができないのが現状である。早急にマウス歯胚からエナメル芽細胞を分離して実験に供することを検討中である。また、歯髄・象牙芽細胞の株細胞は現在のところ問題なく機能しているため、歯髄・象牙芽細胞の分化について優先的に実験を行う予定である。代表的なシグナル因子であるソニックヘッジホッグ(Shh)は歯の発生において中心的な役割を担っている。

特にエナメル芽細胞の分化においてShhシグナルは必須と言われており、実際にShh下流の転写調節因子であるGli1がアメロジェニン、アメロブラスチンのプロモーターに結合し、これらのエナメルマトリックスタンパク発現を誘導することを明らかにした。さらに、Shhシグナルはbone morphogenetic protein (Bmp)シグナルおよびWntシグナルとクロストークしてきしている可能性が推察される。これまでに、BmpシグナルはShhシグナルを増強することが明らかになった。またWntシグナルもShhシグナルの増強に加担している。実際のエナメル芽細胞の分化において、これらのシグナルが協調して分化を誘導していると推察される。Shhシグナルはエナメル芽細胞のみならず歯髄細胞に対しても作用する可能性がある。歯髄細胞においてもShhのリセプターであるPtcの発現が認められる。マウス株化歯髄細胞にShhを添加、あるいはGli1を強制発現させ、骨芽・象牙芽細胞マーカーである、Alkaline Phosphatase、Dentin matrix protein 1 (DMP1)等の発現動態を検討し、Shhの歯髄細胞分化への影響について詳細に調べることを予定している。また、歯髄細胞におけるShhとBmpあるいWntシグナルとのクロストークについては、十分に検討ができておらず、今後さらに検討を進める必要がある。Shh単独あるいはShhにBmp、Wntを添加し、歯髄幹細胞を硬組織形成細胞へ分化誘導する手法の開発を進め、臨床への応用を検討していきたい。Sonic hedgehog(Shh)は、エナメル芽細胞の分化に重要な働きを担っているが、エナメル芽細胞の分化においては、ShhシグナルとWntシグナルおよびBMPシグナルのクロストークがエナメル芽細胞の分化を制御している可能性が推察される。本プロジェクトにおいて、エナメル芽細胞分化においてこれらシグナルのクロストークを検討したところ、Shh下流の転写調節因子Gli1の強制発現はWntおよびBMPシグナルを増強し、Wntシグナルの抑制はエナメル芽細胞の石灰化を抑制した。エナメル芽細胞分化におけるそれらのシグナルのクロストークが重要である可能性が示唆された。しかし、Bmpシグナルを担うSmadタンパクおよびWntシグナルを担うbCateninとShhシグナルを担うGliとのシグナルネットワークにおけるクロストークについての解明が十分ではない。マウスの歯髄細胞を用いて、ShhシグナルとBMPシグナル、およびWntシグナルとの相互作用について検討する予定である。歯内療法学シグナルネットワークの解明を進めるうえで、阻害薬を用いて検討を進める。
マウス生殖腺分化・性決定における分子カスケード-クロマチンと転写因子の役割-

性決定過程に関わる因子として、多くの転写因子、細胞間シグナル因子、クロマチンタンパクなどが必須であることが明らかにされてきた。しかし、それらのカスケードの解明は明らかではない。本研究では、これらの因子のなかで、クロマチンタンパクと転写因子の関連について焦点をあてた。クロマチンタンパクの一つであるマウスポリコームM33のノックアウト(KO)マウスでは、生殖腺の形成不全および雄から雌への性転換が観察されることから、M33は生殖腺形成および性決定に必須な因子であることが明らかである。生殖腺の形成に必須な転写因子として、Ad4BP/SF-1,WT-1,Emx2などが報告されていることから、M33KOマウス生殖腺におけるこれらの因子の発現を免疫組織化学的解析により解析した。そのなかで、生殖腺形成初期過程においてAd4BP/SF-1の発現低下を定量的解析によって明らかにした。さらに、これらの因子のKOマウスとM33KOマウスのコンパウンドマウスの解析により、M33とAd4BP/SF-1の間に遺伝的相互作用を認めた。また、副腎および脾臓においても、M33KOとAd4BP/SF-1KOに共通した表現型が認められ、定量的解析によりM33KOにおいてAd4BP/SF-1の発現低下を認めたことから、両因子間の関係をこれらの組織由来の培養細胞を用い解析した。そのなかで、副腎皮質由来の培養細胞Y-1において、我々が独自に作製した抗M33抗体を用いたクロマチン免疫沈降法により、M33がAd4BP/SF-1遺伝子座に集積していることを明らかにした。さらに、Y-1細胞を用いたRNAiによるM33ノックダウウン実験により、Ad4BP/SF-1の発現が低下した。これらの結果は、Ad4BP/SF-1の転写がM33により細胞自立的かつ直接制御されていることを強く示唆するものである。これらの研究結果の一部は論文として報告した。一方、M33KOマウスにおいて、性決定、分化に必須な転写因子Gata4,Dax1,Sox9,ArxのうちSox9発現が消失していることが明らかになり、Sox9の強制発現マウスにより、M33KOの性転換がレスキューされたことから、M33によるSox9の発現制御が雄の性決定に必要不可欠であることが明らかになった。免疫組織学的解析より、Emx2 KOマウス胎児生殖腺体細胞においてAd4BP/SF-1の発現が消失していていることが明らかになった。一方、M33およびWtlの発現は野生型と同様に認められた。さらに、M33KOマウス胎児生殖腺体細胞においては、Ad4BP/SF-1の発現低下が観察されたが、Emx2、Wtlの発現は明らかに認められることから、Emx2およびM33によるAd4BP/SF-1の発現制御カスケードは独立であることが示唆された。また、Emx2KOマウスではArxの発現も消失していることから、Arx発現制御にもEmx2が関わることが示唆されている。現在定量的解析のために、これらKOマウスの胎児生殖腺を採取している。

5世代以上C57BL/6に戻し交配された遺伝的背景において、Ad4BP/SF-1,Wtl,Emx2,M33相互のダブルヘテロKOマウスを作成し、性腺を解析した。Ad4BP/SF-1とWtl,Emx2,M33各々のダブルヘテロKOマウス性腺において雌雄ともに矮小化が認められた。これらの結果は、Ad4BP/SF-1とWtl,Emx2,M33各々が遺伝子量依存的に性腺形成過程で遺伝的に関連することを示し、上記の組織化学的遺伝子発現解析を裏付けるものである。・平成16年度に予定していたCHIP法におるM33標的遺伝子座の解析に用いる抗M33抗体を作成し、上記免疫組織学的解析に利用できることを明らかにした。個体の性決定過程の分子メカニズムを包括的に解析する目的で、マウス未分化生殖腺体細胞において機能する因子の遺伝子カスケードの研究が急速に進められている。そのなかで、研究代表者は、エピジェネティックな遺伝子発現制御に関わるクロマチンタンパクに焦点をあて、他の因子間との関係を、分子生物学的・発生遺伝学的手法で解析を行なってきた。本研究課題では、既知転写因子とクロマチンタンパクの関連に注目し、初年度にはAd4BP/SF-1,Emx2,Sox9,Arx,新規フォークヘッドFkh3とマウスポリコームM33の関連を解析した。その結果、Ad4BP/SF-1とM33は、生殖腺ばかりでなく副腎、脾臓形成過程においても同一カスケードにあり、遺伝的相互作用があること、さらに発現制御において上下関係にあることが明らかになった。そこで、本年度は、Ad4BP/SF-1とM33の関連を中心に解析を進めた。副腎皮質由来のY-1細胞を用いて、M33の制御が直接Ad4BP/SF-1遺伝子座を標的としている可能性を検討するため、我々独自に作成したM33抗を用いたクロマチン免疫沈降法(ChIP)による解析を行なった。その結果、Ad4BP/SF-1遺伝子座の隣接遺伝子座とのバウンダリー領域にM33の集積を認め、M33が直接Ad4BP/SF-1遺伝子座を標的としていることが明らかになった。特に、Ad4BP/SF-1遺伝子座の5`側のGCNFとの境界領域においてはインスレーターに特異的に結合する因子CTCFおよび核マトリックスとの結合領域に隣接したゲノム領域にM33が集積していることが我々独自の研究により明らかになった。哺乳類において、ポリコーム遺伝子群の標的遺伝子座の同定は遅れている。さらに、Ad4BP/SF-1は、オス性決定因子Sry,Sox9の発現にも関わる可能性が示唆されている。本研究課題において、性決定に関わるM33の標的がAd4BP/SF-1遺伝子座であることを明らかにしたことは、個体の性決定過程の分子メカニズムの解明において意義深い。
千里ニュータウン公社分譲マンション居住者の生活と管理組合活動の計画史的研究

大阪府千里ニュータウンで分譲されたAマンション(1967年入居開始、53戸、RC造メゾネット型式6階建て)を対象に住まい方と管理組合活動を明らかにした。(1)1階は食事とだんらんに、2階は就寝と子どもの勉強に使われ、公私室分離されていて、住まい方はメゾネット型式住宅の設計理念に合致していた。夫婦と子どもからなる家族の就寝室は子どもの成長と共に変化した。高齢者の寝室は、階段の昇降が不便なために、2階から1階に移動している。(2)保存されていた45年間の管理組合の記録によると、入居当初から管理のための団体を組織して、管理費用を徴収し、話し合いを重視して活動していた。2013年に建替えた。千里ニュータウンに、1967年に大阪府住宅供給公社によって建築された同NT初のメゾネット型式集合住宅Aマンション(54戸うち管理人室1戸、6階建て)を対象に、本年度の研究課題3点に取り組んだ。(1)管理組合活動の歴史・建替え合意形成過程実態調査ー管理組合記録の整理と解析: 11967年分譲時から2011年退去時までの45年分の記録の整理は電子ファイル化を完了した。2所有権・管理の変化解明のために、区分所有権の移動、賃貸化率の変動、管理形態の変化の読み取り作業と、建替え合意形成過程の考察のための総会議事録等資料の探索を開始した。3管理組合役員に対する管理の概要のヒアリング調査は次年度に持ち越した。(2)メゾネット型式住宅の住まい方調査:7月と9月に、現地の訪問調査を実施して、居住者7例を対象に、家族構成の変化と住まい方、リフォームの有無と内容をヒアリングした。一つのマンションで同じ平面構成の居住する世帯の居住歴と家族構成の変化と就寝室分解の時経変化を前年度の10世帯に7世帯を加え計17世帯を明快に図示できた。9月の日本建築学会大会、2014年3月の九州支部研究発表会で発表した。(3)メゾネット型式住宅の計画史的検証:1建築学会の発表と作品掲載誌を基に、メゾネット型式集合住宅の既往研究をレビューして計画史を辿る作業は、文献と旧日本住宅公団の図面を収集して、住棟内のメゾネット型式住戸の配置の特徴を供給期・住戸規模別に考察した。1967(昭和42)年、千里ニュータウンに大阪府住宅供給公社によって建築された同NT初のメゾネット型式集合住宅Aマンション(54戸うち管理人室1戸、RC造6階建て)を対象として、本年度の研究課題3点に取り組んだ。(1)管理組合活動の歴史・建替え合意形成過程実態調査ー管理組合記録の整理と解析: 11967(昭和42)年分譲時から2011(平成23)年退去時までの45年分の記録の整理は副本の作成を終え、電子ファイル化の作業を進行中である。2所有権・管理の変化解明のために、区分所有権の移動、賃貸化率の変動、管理形態の変化の読み取り作業と、建替え合意形成過程の考察のための、総会議事録等資料の探索を開始した。3管理組合役員に対する管理の概要のヒアリング調査は次年度に持ち越しとした。(2)メゾネット型式住宅の住まい方調査:17月に、現地の訪問調査を実施して、居住者3例を対象に、家族構成の変化と住まい方、リフォームの有無と内容をヒアリングした。収集済みと合わせて計10例となった。一つのマンションで同じ平面構成の住戸に居住する10世帯の居住歴と家族構成の変化と就寝室分解の時系変化を明快に図示できた。2013(平成25)年9月開催の日本建築学会大会で発表するため2編を投稿した。(3)メゾネット型式住宅の計画史的検証:1建築学会の発表と作品掲載誌を基にメゾネット型式集合住宅の既往研究をレビューして、計画史を辿る作業は、初期に建築の平面図を含む文献は収集を終え、旧日本住宅公団の図面を収集中である。27月に、Aマンションの設計者にヒアリング調査を実施した。メゾネット型式を採用した経緯と、千里NTで大阪府住宅供給公社によって分譲されたメゾネット型式集合住宅は3件とも同じ設計者であったことが明らかになった。千里ニュータウンに、大阪府住宅供給公社によって分譲され、1967年から入居開始した同NT初のメゾネット型式集合住宅Aマンション(53戸、RC造6階建て)を対象に、本年度の研究課題に取り組んだ。(1)管理組合活動の歴史:前年度に引き続き管理組合記録を整理して、管理組合の歩みと管理業務内容を考察した。

1管理組織は自治会から管理組合に移行、2管理形態は自主管理から一部委託管理、一括委託管理へと移行、3管理に要する費用の徴収方法と呼称・金額も変化、4これらの変更に関しては、理事会や委員会で検討し、居住者アンケートを実施して、総会で決議する等、話し合いを重視して活動していた。5平成27年3月に日本建築学会九州支部研究発表会(熊本県立大学)で発表した。(2)建替えの合意形成過程の解明:管理組合の記録から10年余にわたる建替えの経緯を考察した。1建替え推進決議は、発意から3年後に1回、活動停滞の2年間を経た後に3回、計4回行った。4回目は発意から8年目でその半年後に建替え決議を行ったこと、2早期から賛成者が4/5以上の多数を占めたが建替え決議を強行することなく、非賛成者への対応に多くの時間を充てていること、3非賛成者は減少したが、建替え決議時にも存在したこと、3隣接する斜面の土砂災害警戒区域指定や、隣接団地の建替え等がAマンション建替えの外的な要因として作用したことが明らかになった。(3)メゾネット型式住宅の住まい方調査と計画史的検証:1作成した図面と生活史を基に住戸計画を計画史の視点から検証・総括し、住まい方からみた生活史の編集を行った。29月に日本建築学会大会(神戸大学)で発表した。(4) (1)(3)を基に、報告書を作成した。建築計画平成25年度の研究課題3点のうち、(1)管理組合活動の歴史・建替え合意形成過程実態調査ー管理組合記録の整理と解析:11967年分譲時から2011年退去時までの45年分の記録の整理は電子ファイル化作業を完了し、2所有権・管理の変化解明のために、区分所有権の移動、賃貸化率の変動、管理形態の変化の読み取り作業を行った。3管理組合役員に対する管理の概要のヒアリング調査を次年度に持ち越すことにした。(2)メゾネット型式住宅の住まい方調査:順調に展開し、一つのマンションで同じ平面構成に居住する世帯の居住歴と家族構成の変化と就寝室分解の時経変化を前年度の10世帯に7世帯を加え計17世帯を明快に図示できた。9月の日本建築学会大会、3月の九州支部研究発表会で発表した。(3)メゾネット型式住宅の計画史的検証:順調に展開した。1建築学会の発表と作品掲載誌を基にメゾネット型式集合住宅の既往研究をレビューして、計画史を辿る作業は、メゾネット供給初期の文献も収集でき、設計事務所から原図に基づくコピーを入手することができた。2旧日本住宅公団・現都市再生機構西日本支社所管の近畿地方の図面を収集・分析して、戸数規模と住戸配置の傾向を明らかにした。平成24年度の研究課題3点のうち、(1)は資料が多量のため、想定以上に時間を要し遅れ気味であるが、資料は入手済みであり平成25年度に時間をかければ解決できる。(2)と(3)は順調に展開し、さらに深化できる可能性が高いので、全体としてはおおむね順調と評価する。(1)管理組合活動の歴史・建替え合意形成過程実態調査ー管理組合記録の整理と解析: 11967(昭和42)年分譲時から2011(平成23年)年退去時までの45年分の記録の整理は、副本の作成に想定以上の時間を要したため、電子ファイル化作業が遅れ漸く着手したところである。2所有権・管理の変化解明のために、区分所有権の移動、賃貸化率の変動、管理形態の変化の読み取り作業も遅れた。このため、3管理組合役員に対する管理の概要のヒアリング調査を次年度に持ち越すことにした。(2)メゾネット型式
ペプチド光学鏡像体の生理活性および標的タンパク質との相互作用

スズメバチ毒ペプチド・マストパランは,血管や腹腔の内皮マスト細胞に作用してそのヒスタミン顆粒を脱顆粒させる毒性を持っているが,その標的分子は細胞膜中に存在するGTP結合性制御タンパク質(いわゆるGタンパク質)であることが知られている.しかし,我々はDアミノ酸から成るマストパランの光学鏡像体であってもマスト細胞を脱顆粒させる作用を有することを見出している.そこで,タンパク質によるマストパランおよびその鏡像体の認識機構について構造化学的に検討することにした.膜タンパク質であるGタンパク質を直接取り扱うことは難しいので,本研究では,まず,マストパランと細胞質酵素であるカルモデュリンとの相互作用を検討した.1.光学鏡像体は、マストパラン自身と同じくカルモデュリンに強く結合してカルモデュリンの制御活性を競合的に阻害することが明らかになった.2.しかし,トリプシンによる消化過程や芳香族領域の^1H-NMRスペクトルの変化などから,光学鏡像体はもとのマストパランとはカルモデュリン上の異なる位置に結合していると考えられた.そこで,NMRによる詳しい解析を行ったところ,マストパラン自身がカルモデュリン中央の長いヘリックス上にN,C両ドメインを橋架けするように結合しているのに対し,光学鏡像体はC端側のドメインのみに結合していることが判明した.3.この結合様式の違いにより,マストパランが結合した状態では見られたN,C両ドメイン間のCa^<2+>結合の共同性は見られなくなった.これらの結果は,結果的に同じような阻害活性を示すアナログであっても,またカルモデュリンのような汎用性のある酵素であっても,かなり細かな認識機構が存在し,それをカルモデュリン自身がCa^<2+>依存的な制御活性に反映させていることを示してる.スズメバチ毒ペプチド・マストパランは,血管や腹腔の内皮マスト細胞に作用してそのヒスタミン顆粒を脱顆粒させる毒性を持っているが,その標的分子は細胞膜中に存在するGTP結合性制御タンパク質(いわゆるGタンパク質)であることが知られている.しかし,我々はDアミノ酸から成るマストパランの光学鏡像体であってもマスト細胞を脱顆粒させる作用を有することを見出している.そこで,タンパク質によるマストパランおよびその鏡像体の認識機構について構造化学的に検討することにした.膜タンパク質であるGタンパク質を直接取り扱うことは難しいので,本研究では,まず,マストパランと細胞質酵素であるカルモデュリンとの相互作用を検討した.1.光学鏡像体は、マストパラン自身と同じくカルモデュリンに強く結合してカルモデュリンの制御活性を競合的に阻害することが明らかになった.2.しかし,トリプシンによる消化過程や芳香族領域の^1H-NMRスペクトルの変化などから,光学鏡像体はもとのマストパランとはカルモデュリン上の異なる位置に結合していると考えられた.そこで,NMRによる詳しい解析を行ったところ,マストパラン自身がカルモデュリン中央の長いヘリックス上にN,C両ドメインを橋架けするように結合しているのに対し,光学鏡像体はC端側のドメインのみに結合していることが判明した.3.この結合様式の違いにより,マストパランが結合した状態では見られたN,C両ドメイン間のCa^<2+>結合の共同性は見られなくなった.これらの結果は,結果的に同じような阻害活性を示すアナログであっても,またカルモデュリンのような汎用性のある酵素であっても,かなり細かな認識機構が存在し,それをカルモデュリン自身がCa^<2+>依存的な制御活性に反映させていることを示してる.
グローバル化と市場経済化に伴う中国労働法の展開-現代中国労働法の体系的分析-

中国労働法は、市場経済の導入とグローバル化の渦中にあって、めざましいスピードで進化しつつある。本研究は、日本および中国の労働法研究者が、意見交換を通じた研究によって、そうした中国労働法の全体像について、体系的・総合的に解明することを目的としている。また、それらを通じて、日中両国の研究者の共同研究・共同執筆により、中国労働法に関する体系書の執筆および出版を予定している。日中関係は、経済的側面においては強い相互依存関係にあるが、法文化や法政策の面では、相互交流は十分でない。特に後発分野である労働法研究のレベルでは、相互理解に基づく共同研究はほとんどみられなかった。実質的な協力関係を構築し、労働法への共通認識を通じて社会・経済への貢献をなすことは、本研究の重要な意義ということができる。本研究の期間中に、中国労働法はさらに重要な深化がみられた。とりわけ、現在「労働契約法」の制定が進行しており、先般その法案が発表されたところである。この法律は中国労働法の動向をより先鋭に描き出すものであり、本研究において有効な研究の素材となる。なお、日本においても、労働契約法の制定を提言する「今後の労働契約法制の在り方に関する研究会」報告書が発表されたところであり、労働契約法制についての比較法研究としてもタイムリーな研究成果が得られた。本研究では、日中の共同研究・共同執筆を効果的に達成することができた。これまで、ほぼ2ヶ月に1度の研究会を実施するとともに、各年度の2回にわたる中国への出張調査を通じて、共同研究の成果を上げることができた。また、その体系をまとめ、さらに執筆分担を決定して各国レベルおよび両国共同の研究会を開催し、執筆内容を重視した研究討議を実施した。研究書の執筆は、中国の研究協力者の執筆協力を得ることにより、全体系の半分以上を完成している。本研究は、日本及び中国の労働法研究者が、意見交換を通じた研究により、市場経済化とグローバル化のただ中にある中国労働法の全体像について体系的・総合的に解明することを目的とし、それらを通じて、日中両国の研究者の共同研究・共同執筆により、「中国労働法」に関する体系書の執筆および出版を計画するものである。初年度に当たる平成16年度は、本研究の基盤となる中国労働法の整理分析の枠組・体系を確定することが課題であった。具体的には、それぞれの分担に応じて各分担者等が基礎的な調査研究を行い、問題点の洗い出しを行うこととした。このために、研究代表者・野田、研究協力者・山下らが、日本において3回の研究会をもって共同討議を行った。そのうえで、平成16年9月16日より同月23日にかけて中国での調査研究を挙行し、海外共同研究者である、常凱(中国人民大学教授)、彭光華(同助教授)とともに研究会を組織して本格的な分析作業を行った。加えて、関連の専門家とのディスカッションや現地企業の人事担当者へのヒアリング調査を実施した。具体的には、北京市では国有企業である銅牛(繊維産業)、大連市においては外資系非国有企業であるキャノン大連Business Machines、およびデル・インターナショナル・サービスにおける雇用・労働問題の実情を、実地に調査した。さらに、湖南大學・王全興教授など多くの有力研究者と意見交換の機会をもつことができた。これらにより、とくに今年度では、基礎理論の枠組みの確定に複眼的な取り組みを行うことができた。すなわち、「グローバル化のなかの中国労働法」という観点から、中国労働法の展開をグローバルな視点から把握するとともに、「中国労働法のなかのグローバル化」という視点から、今日の中国法の中で労働法がどのような位置を占めるかが主要な検討課題となった。

本研究は、日本および中国の労働法研究者が、意見交換を通じた研究により、市場経済とグローバル化のただ中にある中国労働法の全体像について、体系的・総合的に解明することを目的としており、それらを通じて、日中両国の研究者の共同研究・共同執筆により中国労働法に関する体系書の執筆および出版を目的としている。2年目にして最終年度にあたる平成17年度は、次の3つの方向で研究計画を推進した。第1に、調査対象である中国労働法の動きについて追跡的なリサーチを継続した。特に、この国では「労働契約法」の制定がすでに法案として確定しており、立法間近である。この法律は中国労働法の現代的課題をより先鋭に描き出すものであり、本研究において有効な研究素材であることから、研究討議の上、暫定的な研究成果を発表した(研究発表欄参照)。第2に、中国労働法の研究を、日中比較という視点から行う場合、中国において合弁または独資の形で展開している日系企業における、労働法・労使関係法上の問題に取り組むことが、重要な研究課題となる。それは、日本的といわれる我が国労働法の理念が、中国労働法の枠組みに衝突する場面であり、両国労働法の特異性と普遍性が試されることになるであろう。そこで、現地調査を挙行することとし、平成17年11月から同年12月2日にかけて、北京および天津において合計7社の日系企業において、人事・労働関係についてのヒアリング調査を行った。これについても、その後の研究会に基づき、暫定的な成果を発表している(研究発表欄参照)第3に、共同研究・共同執筆の加速である。本研究では、研究会を通じて、日中の研究者が「中国労働法」を日本語で執筆するために、その体系をまとめ、さらに執筆分担を決定している。最終年度である本年度は、日中において各国レベルおよび両国共同の研究会を、ほぼ2カ月に1度に開催し、執筆活動に向けて、研究討議を重ねた。その結果として、相当の分量の第1草稿を得ており、これらをさらに検討して、平成18年夏には完成原稿を集約し、年内出版を予定している。これらにより、中国労働法の現代的課題を比較法的視点から把握し、体系的な概説書の執筆を行うという、本研究の目的は完成しうるものと考えている。
可視発光のポーラスSiの極微構造制御の研究

ポーラスSiは単結晶Siを弗酸溶液中で陽極化成することによって形成される極微細構造であり,これに光を当てたり電流を流したりすると微細構造自身が可視光を発するようになる。結晶Siは超LSIを作製する母体結晶として極めて重要な結晶であるが,そのバンド構造が間接遷移型であるために発光デバイスには不向きであり,僅かに赤外領域で弱い発光を示すのみである。ところがポーラスSiが可視域で強い発光現象を示すことが知られて以来,Siだけで電子デバイスも光デバイスも作製できる可能性が開けてきたので大きな興味が持たれるようになった。本研究は良好な発光特性を示すポーラスSi膜を作製する条件を検討することである。ポーラスSiの発光のメカニズムについては量子サイズ効果によるものという説明もあるし,微細構造表面に形成される酸化膜によるという説明もあるがどちらも定説とはなっていない。一方,実験的には陽極化成とその後に起こる酸化の過程の制御性が乏しく、例えば陽極化成後に試料を大気に取り出す過程で自然酸化膜が形成され,その構成が不安定であるために発光が長波長化してしまい,かつスペクトルも広がってしまうなど,制御された発光特性を再現性よく実現するためには多くの課題が存在する。そこで、発光強度が強く,スペクトル幅が狭く,かつ長期間安定なポーラスSi膜を作製するために、陽極化成及び酸化の溶液中に光ファイバーを導入して発光をその場観察することによりポーラスSi膜作製過程を解明して高品質膜を得る条件を探索した。その結果、(1)陽極化成終了後,純水やエタノールを用いてリンスを行った後に大気中に試料を取り出すと発光は大幅に長波長化してしまい,スペクトルも広くなることが判った。(2)次にリンスの過程で起こる表面酸化の様子をその場PL測定で調べた。エタノール中の酸化だけは時間とともに徐徐に発光の強度が増大し,ピークは長波長化する。その他の3つの酸化方法(陽極酸化,純水流水中酸化,硝酸中化学酸化)では最初の5ないし10分間は同様に強度が増大し長波長化するが,それ以後では強度が減少し短波長化する。化学酸化は発光強度が相対的に弱いが最も短波長であることも判った。結晶Siは赤外領域で弱い発光を示すのみであることからポ--スSiの可視域での強い発光現象は大きな興味が持たれている。発光のメカニズムについては量子サイズ効果によるものという説明もあるし,微細構造表面に形成される酸化膜によるという説明もある。しかし実験的には陽極化成とその後に起こる酸化の過程の制御性が乏しく、例えば陽極化成後に試料を大気に取り出す過程で自然酸化膜が形成され,その構造が不安定であるために発光が長波長化してしまい,かつスペクトルも広がってしまう。そこで、制御された安定なポーラスSi膜を作製するために、陽極化成及び酸化の溶液中に光ファイバーを導入して発光をその場観測することを試みた。その結果、(1)弗酸溶液中で陽極化成が進行中はλ=590570nm程度の波長で発光するが,時間経過とともに短波長化し強度は低下する。そのスペクトル幅Δλ=100nm程度である。

陽極化成終了後直ちに大気中に試料を取り出すと発光は大幅に長波長化してしまいスペクトルも広くなる(λ=700720nm,Δλ=200230nm)(2)酸化過程として塩酸メタノール溶液中で通電しながら行う陽極酸化,純水又は硝酸又は硝酸エタノール混液に浸積するだけの化学酸化を試みた結果,純水中酸化が発光強度の経時変化を押さえかつ長波長とスペクトル広がりを少なく押さえることのできる酸化法であることを発見した(λ=640720nm,Δλ=130150nm)。ポーラスSiの可視発光の特性を調べていく中で結晶Siからの発光はどの程度調べられているのかについて調査を行ったところ、驚くべき事が判明した。(1)ポーラスSiの発光に関与する研究者ばかりでなくSi/Ge超格子構造結晶の発光を研究する人々も、結晶Siは間接遷移型バンド構造を有するので発光には不向きであるとの定性的な認識のみであり、発光効率など定量的な認識は皆無である。(2)文献検索の結果は結晶Sip-n接合からの注入発光(LED動作)に関する論文は1955年まで遡らなければならない。そこでも、室温と77Kにおける発光スペクトルが対比されているだけで、効率はきわめて小さいとだけ記述されており数値的表現はない。今日でも発光効率は0.0001%をはるかに下回るとだけ認識されている程度である。(3)レーザダイオードに関しては1962年に検討された例があるが、間接遷移のためにキャリア寿命が長く、その為に自由キャリア吸収が増大してしまいレーザ動作は不可能という理論検討が発表されているのみである。(4)歴史的に見ても、発光ダイオードの研究は初期には可視光を発光させることに主眼が置かれ、赤外光であるSiは対象外であった。その後、光通信の発展とともに赤外発光素子が研究の対象になったが、その時代は既に赤外で高い効率で発光する直接遷移型化合物半導体が数多く知られており、それらが研究の対象となって、Siはここでも興味の対象外となった。このような事情にあるのでここでは結晶Siの発光を調べた。市販のSiフォトダイオードに通常とは逆の順方向バイアスを加えて電流注入しその発光スペクトルを測定するとともに、ド-ピング濃度依存性と温度依存性を調べた。初期的結果であるが、発光効率は0.001%と予想以上に高く、発光波長が温度上昇とともにブルーシフトするなど通常のLEDとは異なる性質を見出した。今後、これらを詳細に調べて、効率の一層の向上を求めていきたい。
核DNAにコ-ドされている光化学系Iサブユニットの分子構築機構の解析

高等植物の光化学系I複合体は10種類以上のサブユニットから成り立っている。植物細胞内での系Iの分子構築機構を解明するためには、まず系Iサブユニットの種類と分子種構成とを明らかにしておくことが必要である。タバコを材料として、系Iサブユニットの分子種構成を検討してきたところ、N-末端アミノ酸のブロックされた15kDaほどの系Iタンパク質群が見いだされた。そこで、このブロックされたタンパク質群の分子的性状を明らかにするために、以下のような解析をおこなった。(1)N-末端のブロックされたタンパク質群の各々をendopeptidaseで切断し、得られたペプチド断片の部分アミノ酸配列を決定したところ、核コ-ドの系IサブユニッであるpsaEサブユニットのアミノ酸配列に高い類似性を示した。しかし、既知のpsaEサブユニットのN-末端はブロックされていない。(2)前記の結果をうけて、psaEサブユニットをコ-ドしているcDNAをクロ-ニングして検討したところ、2種類の分子種が見いだされた。各々のcDNAのコ-ドするタンパク質は、それぞれ既知のpsaEサブユニットとN-末端のブロックされたサブユニットとに対応していた。両者は、アミノ酸配列では81%、塩基配列では77%のホモロジ-を示した。以上の結果は、【○!1】光化学系IのpsaEサブユニットは核ゲノム上の重複遺伝子族によってコ-ドされており、【○!2】psaEサブユニットには成熟型タンパク質のN-末端が修飾される分子種とされない分子種とがある、ことを示している。光化学系サブユニットに関する限り、今回見いだされたような重複遺伝子族に由来する多形性は他では知られていない。psaEサブユニットが持つこのような多形性が系Iの機構調節に係わっているかどうかは、今後に残された重要な研究課題である。
シンクロトロン放射光による単結晶の微小部応力測定

1.今年度の研究経過および得られた成果(1)ビームラインへの試作ゴニオメータの設置と動作確認:昨年度本研究費を使用して試作した単結晶専用の応力測定用ゴニオメータを,高エネルギー加速器研究機構放射光実験施設ビームライン3Aに取り付けて,動作確認を行った.(2)回折線測定条件の決定:ビームの集光条件など光学系の調整と,検出器の位置など測定系の最適化を行った.(3)負荷応力による装置の応力検定:短冊状のSi単結晶試験片に既知の負荷応力を与え,試作したシステムによる応力測定精度を検証した.その結果,実用上十分な精度で応力測定可能であることを確認した.(4)単結晶材料の応力集中部における応力分布測定:短冊状Si単結晶試験片の中央にφ400μm,深さ400μmの小穴を加工し,これに負荷することで,円孔近傍に,既知の応力集中を発生させた.円孔近傍の応力分布を試作システムによって測定し,これをFEM解析結果と比較して,局所的応力分布測定が出来ることを示した.なお,ビームの照射領域は,微小部測定の第一段階として30μmとした.2.今後の予定構築したシステムを,電子デバイス,マイクロマシン等の微小部応力測定に適用し,これらマイクロメカニカルデバイスの強度信頼性評価を行う.1.単結晶X線応力測定システムの構築と検定単結晶におけるX線回折線を一次元検出器で測定するために,二軸回転揺動ステージを有し,さらに,微小部測定のための精密位置決めステージを有する,単結晶応力測定システムを本研究費によって試作した.次に,単結晶の帯板状試験片に曲げ負荷を加え,その負荷応力をひずみゲージ法により測定し,試作システムによって測定したX線応力と比較した.X線照射域はφ0.5mmとした.その結果,試作システムが十分な応力測定精度を有することを確認した.2.シンクロトロン放射光による微小部応力測定放射光実験施設(つくば)に,試作システムを設置し,φ45μm内における応力測定を行った.その結果,実験室X線の場合と比較し,より高い精度で応力測定が可能であることを確認した.また,薄膜を形成したシリコンウエハ表面の応力分布を測定した結果,薄膜エッジ近傍には急激な応力勾配が発生していることを明らかにした.3.課題今後,照射領域をより絞り,ナノメータ領域内の応力測定を可能とするシステムを構築できれば,LSIやマイクロマシンの極微小部の残留応力測定が可能になり,これらのマイクロデバイスの材料力学的問題の解決に資するものと期待できる.1.今年度の研究経過および得られた成果(1)ビームラインへの試作ゴニオメータの設置と動作確認:昨年度本研究費を使用して試作した単結晶専用の応力測定用ゴニオメータを,高エネルギー加速器研究機構放射光実験施設ビームライン3Aに取り付けて,動作確認を行った.(2)回折線測定条件の決定:ビームの集光条件など光学系の調整と,検出器の位置など測定系の最適化を行った.(3)負荷応力による装置の応力検定:短冊状のSi単結晶試験片に既知の負荷応力を与え,試作したシステムによる応力測定精度を検証した.その結果,実用上十分な精度で応力測定可能であることを確認した.(4)単結晶材料の応力集中部における応力分布測定:短冊状Si単結晶試験片の中央にφ400μm,深さ400μmの小穴を加工し,これに負荷することで,円孔近傍に,既知の応力集中を発生させた.円孔近傍の応力分布を試作システムによって測定し,これをFEM解析結果と比較して,局所的応力分布測定が出来ることを示した.なお,ビームの照射領域は,微小部測定の第一段階として30μmとした.2.今後の予定構築したシステムを,電子デバイス,マイクロマシン等の微小部応力測定に適用し,これらマイクロメカニカルデバイスの強度信頼性評価を行う.
近代イギリスにおける政党概念の生成と変容に関する政治思想史的研究

本研究の目的は、近代イギリスにおいて政党の概念が歴史的にどのように生成し、いかなる意味を付与され、どのような変容を遂げながら政党政治の成立に寄与したかを、17、18世紀の政治家、政治思想家、パンフレット作家たちの言説を取り上げて、それぞれの時代の歴史的コンテクストを重視しつつ政治思想史的に解明することである。まずはじめに政党論史を概観した。次いで、17世紀末から18世紀初頭にかけての政党概念を、自ら日和見主義者であることを誇ったハリファクスと諷刺作家であるスウィフトを中心に考察した。彼らは党派に深く関わっていたにもかかわらず、ともに政党に不信感や嫌悪感を抱いていた。彼らにとって政党は、本質的に政治的悪をはらみ、ひたすら私的利益を追い求める原理なき徒党と何ら変わるものではなかった。だが、こうした政党概念はしだいに変容する。私はボリングブルックに着目し、ウォルポールとの政治的抗争のなかで展開された彼の政党論を分析した。ボリングブルックにおいて政党は、徒党と明確に区別されうるものであり、とりわけ反対党は自由な統治に欠き得ぬものであった。しかし彼が理想とした政党は、結局のところ、あらゆる政党を終焉させるための非政党的政党であり、彼の目標とした政治も、政党を不要とする非政党的政治であった。最後に、エドマンド・バークの政党概念を考察した。バークにおいてその概念は大きく変容し、ハリファクスやスウィフトはもとより、ボリングブルックやピットたちとも異なって、政党が政治的効用の観点のみならず、倫理的観点からも不可欠なものとして捉えられた。そして彼の政党論は政党政治や二党制もしくは多党制といった内容を含み、近代政党論の先駆けとなるものであったことが明らかとなった。本研究は、近代イギリスにおいて政党(party)の概念が歴史的にどのように生成し、いかなる意味を付与され、どのような概念変容を遂げながら政党政治の成立に寄与したかを、オーガスメタン時代の文人や政治家たちの言説を取り上げて、時代の言語慣習や歴史的コンテクストを重視しつつ政治思想史的に解明することを目的とする。この目的を遂行するために、本年度は、まず関係図書を購入するとともに、国立国会図書館、早稲田大学・慶慮義塾大学・東京大学・関西学院大学などの各付属図書館へ出張して資料収集を行った。また、研究補助員に依頼して、Eighteenth Century Collections Onlineからの政党および政治史に関する第一次資料の取り込みを行った。以上の準備を経たうえで、最初期の政党概念の生成過程を徒党(faction)概念との比較を通して検討した。まず、17世紀後半のオズボーンやハリファクスたちの政治的パンフレットの中に政党概念の原初形態を探った。次いで、オーガスタン時代の代表的な文人であるジョナサン・スウィフトに政党概念がどのように継承され、いかなる変容を遂げたか、またどのような独自の政党概念が形成されたかを、Gulliver's Travelsを中心とする文学作品、The Conduct of the Allies : The Public Spirit of the Whigsなどの政治的パンフレットを通して考察した。その際、諷刺論にも考察のメスを入れ、諷刺に彩られたスウィフトの政党論が、韻文から散文に変わった当時の文学形式や、勃興しつつあったジャーナリズムを媒介としつつ政治的世論形成にどのように寄与したかを検討した。具体的な研究成果の発表には至らなかったが、本年度の研究計画をほぼ予定通りに進めることができた。本研究の目的は、近代イギリスにおける政党概念の生成と変容を政治思想史的に考察することである。この目的を遂行するために、まず関係図書の購入や大学図書館での文献調査、Eighteenth Century Collections Onlineからの古典資料の収集などを行った。

以上の準備を経たうえで、平成17年度は、18世紀の初期から中葉にかけての思想家や政治家たちに政党がどのようにとらえられ、それがいかなる概念変容を遂げたかを考察した。まず、ボリングブルック子爵のパンフレットを取り上げ、彼の政党論と政治思想を主としてカントリ思想との関わりにおいて分析した。次いで、エドワード・スペルマンのパンフレットから彼の政党概念を析出して、政治的自由との関連で反対党の存在意義について検討した。研究代表者がとくに重視したのは、これまでまったく研究対象とされてこなかったチャタム伯ウィリアム・ピットの政党論である。The Parliamentary History of EnglandとJournals of the House of Commonsにおける彼の議会演説、および未公刊の書簡や私文書を政治史的文脈の中でコンテクスト主義的方法論を援用しつつ詳細に分析した。とりわけ、ジャコバイトの反乱や7年戦争などとの関わりの中で発せられたピットのさまざまな政治的言説から政党に関する思想と理念を抽出し、その愛国主義的な政党概念をボリングブルックのそれとも比較しながら考察した。以上の考察の結果、この時期に政党の概念変容が起こり、効用、均衡、秩序などの観点からとらえられるに至ったことが明らかとなった。平成18年度は、18世紀中葉から末葉にかけてのイギリスの思想家や政治家たちに政党がどのようにイメージされ、いかなる価値を有するものとして捉えられたか、また先行する時代と比較してそれがどのような概念変容を遂げたかを考察した。まず、昨年度に引き続いてチャタム伯ウィリアム・ピットを取り上げ、ウイッグとトーリのみならず、コートとカントリという党派概念が混在したウォルポール時代におけるピットの愛国主義的な政党観や政治観を、政治史的文脈の中でコンテクスト主義的方法を用いて考察した。その成果は、学術誌に論文として発表した。次いで取り上げたのは、ピットと同じくウイッグ党に属しながらも、しばしば政治的立場を異にしたロッキンガム派ウイッグの思想家ないし政治家、とくにエドマンド・バークである。テクストとしては、彼の政党論を明らかにする上に最も重要なパンフレットであるObservations on a Late Publication, intituled The Present State of the Nation, 1769とThoughts on the Cause of the Present Discontents, 1770である。それらを、アメリカ植民地政策やウィルクス事件などの政治史的諸問題と関わらせながら分析し、彼の政党概念を政治思想史のパースペクティヴの中で考察した。その結果、バークにおいて政党の概念は大きく変容したこと、すなわち、ボリングブルックやピット、またヒュームたちの消極的な捉え方とは異なって、政治的効用という観点のみならず人間本性をめぐる倫理的観点からも不可欠なものとして捉えられたこと、そしてそれは政党政治や二党制もしくは多党制といった主張を含み、近代政党論の先駆けとなるものであったことが明らかとなった。
水中音響データ通信の高速・高信頼化に関する研究

水中音響通信の高速化、高信頼化を実現するため、水中音響通信に使われている変調方式の同期処に着目、シンボル同期のアルゴリズムの提案、シミュレーション、実装実験のよる評価を行うことを目的とした。まず、π/4シフトQPSK変調方式のシンボル同期の高信頼化について内積、外積演算を組み合わせたアルゴリズムの開発を行い、従来方式を越える同期特性を実現した。次に一般的によく使用されている16QAM変調方式のフレーム同期において新しい同期アルゴリズムを案し、評価を行った。実装としては、DSPボードの設計を行い、試作基盤をメーカーに依頼、通信ソフトウェアを作成、搭載し、実験を行った。その結果新しいフレーム同期の優位性確認ができた。水中音における障害物からの反射信号、自筐体からの反射信号によるマルチパスの影響を取り除くために適心等化アルゴリズムの検討を行った。自筐体からの反射は比較的に遅延量が少ないため、RLSアルゴリズムの適用を検討し、シミュレーションを行った。次に、参照信号を必要としないCMAアルゴリズムをマルチレベル化したMCMAアルゴリズムの実装実験を行い、マルチパス信号の低減効果を確認した。MCMAアルゴリズムで等化しきれない現象について、適応立相シフターのアルゴリズムを提案し、適応等化の収束時の信号の改善を実現した。水中音響通信の高速化については変調方式と符号化を同時に行うトレリス変調方式のシミュレーション評価、実装評価を行った。この結果一般的な16QAM伝送(16kbps)と同じ周波数帯域で32kbpsの変調が可能となり、対雑音特性で3dBを上回る性能改善の確認ができた。本研究では、水中音響データ通信の高速、高信頼化を目指し、変調方式、適応等化処理、フレーム同期処理およびタイミング同期処理について、新しいアルゴリズムの提案、検討、検証を行っている。最初に変調方式について検討を行い、現在、水中音響通信で使われている最高速の変調方式である16QAM変調方式のコンピュータシミュレーションを行い、実装するアルゴリズム方式を決定した。シミュレーションはMATLABを使用した。次に伝送路の状態を把握し、他船舶や海底からの反射(マルチパスルート)を抑えるアルゴリズムとして、筆者が以前から研究を進めている無線伝送路における適応等化アルゴリズムMulti Mode CMA(MMCMA)のアルゴリズムを水中音響通信用に最適化し、シミュレーション上で実現させた。伝送路のいくつかの伝送パターンに対して、マルチパス除去ができるかどうかの検証を行い、適応等化フィルタの前に適応等化位相器を付加することで、等化収束速度の向上を図った。このアルゴリズムの採用によって、通常の適応等化器の収束特性より収束性能の高い適応等化が実現できることを検証した。さらにこのアルゴリズムをDigital Signal Processorボードに実装し、動作検証を行った。ここまでの研究で、同じ16QAM変復調であっても水中音響通信に特化した適応等化器を使うことで、データの信頼性の向上を図ることができた。次に実装時の問題となるフレーム同期、タイミング同期に関して、特許申請した同期アルゴリズムのシミュレーション、実装および検証を行った。現時点では一般的なフレーム同期との比較検証で差が出ていないので、さらにアルゴリズムの改善を行う予定である。本年度は、プログラム作成、動作検証などに大量の時間を要したため、対外的な発表、論文投稿に至ることができなかったこともあり、次年度以降に対外的な発表、論文投稿を予定している。水中音響通信の高速化、高信頼化を実現するため、水中音響通信に使われている変調方式の同期処理に着目、シンボル同期のアルゴリズムの提案、シミュレーション、実装実験のよる評価を行うことを目的とした。次に一般的によく使用されている16QAM変調方式のフレーム同期において新しい同期アルゴリズムを提案し、評価を行った。

水中音響における障害物からの反射信号、自筐体からの反射信号によるマルチパスの影響を取り除くために適応等化アルゴリズムの検討を行った。自筐体からの反射は比較的に遅延量が少ないため、RLSアルゴリズムの適用を検討し、シミュレーションを行った。次に、参照信号を必要としないCMAアルゴリズムをマルチレベル化したMCMAアルゴリズムの実装実験を行い、マルチパス信号の低減効果を確認した。MCMAアルゴリズムで等化しきれない現象について、適応位相シフターのアルゴリズムを提案し、適応等化の収束時の信号の改善を実現した。水中音響通信の高速化については変調方式と符号化を同時に行うトレリス変調方式のシミュレーション評価、実装評価を行った。この結果一般的な16QAM伝送(16kbps)と同じ周波数帯域で32kbpsの変調が可能となり、対雑音特性で3dBを上回る性能改善の確認ができた。