hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特定外来種ヌートリアに見る外来種の定着成功要因の解明

日本産ヌートリアの定着成功要因を明らかにするため,行動生理,比較解剖,分子特性の3点からアプローチを行った.1)行動生理:日本集団の特徴の一つである二枚貝の摂餌について飼育実験による確認を行った所,嗜好性は認められず,餌不足や腸内バクテリアの発酵不全によるタンパク質不足が摂餌の原因である可能性が高い事が判った.次に鳴声による個体間認識を明らかにするため,発声パターンを解析したところ,4つに大別された.行動解析の結果からこれらは異なる行動において用いられ,本種は多様な鳴声による複雑な個体間コミュニケーションを有する可能性が高いことが判った.2)比較解剖:ヌートリアの近縁種であるデグーとチンチラをについて網膜組織解析を行った。いずれのも視細胞の局在は認められなかったことから視軸は存在しない事が推察された。視細胞密度はデグーの方が高いのに対し、視力はチンチラの方が高いことから、前者は近くの物体の細部分解力に優れ、後者は遠くの物体発見に有利であると推定された。ヌートリアの視力がデグーやチンチラよりも低い理由として,水棲適応による外敵からの捕食回避が考えられた。3)分子特性:味覚受容における主要遺伝子群であるTas2rについて探索を行い、計9遺伝子を特定した.Tas2rのDNA配列においてヌートリアは近縁種であるデグー,チンチラとの間に殆ど差が見られず,ヌートリア固有の味覚受容の可能性は低い事が示唆された.これに対し,嗅覚受容のOR遺伝子ではヌートリアとデグーのみからなる固有のFamilyが認められ,ヌートリアの嗅覚はデグー上科の成立に伴うことが判った.中立遺伝子と機能的遺伝子の比較として,usatとMHCについて集団間で比較を行ったところ,前者に於いては集団間で差が見られたものの後者に於いては差が見られず,機能的遺伝子に於いては各集団における安定化淘汰の存在が覗われた.ヌートリアの定着成功における種の特性を適応的観点から明らかにするため、行動生理、比較解剖、分子特性の3点からアプローチを行い、定着成功の要因を探った。1)行動生理(小林):聴覚特性を調べるため、設置した二つのスピーカーの内,音の鳴っている方を選ばせる事により、可聴域の測定を行った.その結果,ヌートリアの聴覚は,他の齧歯類とは大きく異なり,比較的低音域に偏る傾向が認められた.次に視覚特性を調べるため、等間隔に設置した10個の電球のうち,光の消えた電球を選ばせる事により、視野の測定を行った.その結果,ヌートリアは体の側方に関しては広い視界を持つものの,正面は全く見えていない可能性が高いことが判った.2)比較解剖(宮崎):眼球の光感度の指標を得る目的で眼球径、レンズ径、及び瞳孔径を幼獣と成獣で計測したところ、眼球径とレンズ径は大きくなるのに瞳孔径に差異が認められなかったことから、成長により暗所適応能が向上すると考えられた。成獣の網膜厚さは約95μmとラット、ニワトリ、魚類等脊椎動物の1/21/3であり、発達程度は低いと判断された。明所視を担う錐体細胞数はごく少数の存在であったことから、物体の形状や色を識別する能力は低く、また視細胞核数とレンズ径から求めた視力は0.030.04であり、昼行生活に不適応な視覚であると考えられた。3)分子特性(河村):嗅覚受容体遺伝子の中で最も機能的に重要とされるOR遺伝子についてクローニング解析を行った所、ヌートリアのORに占める偽遺伝子の割合は低く、他の齧歯類に匹敵する嗅覚の発達が伺われた。ヌートリアのORは主にFamily 5と7から構成され、Family 5においてはヌートリア固有のcladeが見られただけでなく、サイトレベルで正の自然選択の存在が明らかとなったことから、ヌートリアの進化に伴う固有の嗅覚の発達の存在が考えられた。(河村)嗅覚遺伝子を用いた解析により遺伝子レベルでヌートリアの嗅覚適応の実態を高い精度で明らかにする事に成功した。しかしながら、中立遺伝子と機能的遺伝子における集団内の遺伝的多様性の比較まで行う事は出来なかったことから、これについては平成29年度に行う必要がある。(宮崎)視覚器の形質計測ならびに網膜組織解析によりヌートリアの視覚機能は他の脊椎動物に比べて極めて低いことを示すことができた。平成29年度は視物質遺伝子の単離、ならびに色覚オプシンとロドプシンの発現比を解析し、網膜組織解析結果を併せ、本種の波長感度特性を総合的に判断する。(小林)オペラント条件付けおよび馴化脱馴化法による弁別学習を行わせることで,ヌートリアの可聴域や視覚野が実際にどのようなものであるのかが,一定程度明らかになった.しかしながら,ヌートリアは学習能力が高いだけでなく,周囲の環境変化に対してきわめて鋭敏であり,実験者のちょっとした操作の変化にも反応するので,実験を安定したプロセスとして進行することが難しく,十分なデータ量が得られたとはいい難い.さらに実験を進めるとするならば,実験プロセスそのものを再考する必要がある.ヌートリアの定着成功における種の特性を適応的観点から明らかにするため、行動生理、比較解剖、分子特性の3点からアプローチを行い、定着成功の要因を探った。1)行動生理:味覚による行動特性を調べるため,餌の違いによる嗜好性を調べた.

その結果,ヌートリアには,嗜好性の高い餌,低い餌,どちらともいえない餌の3つが存在するが,嗜好度は,餌料の糖度や酸度といった化学指標では評価できず,また嗜好度の違いに個体差が見られ,同一個体であっても馴化により嗜好度が変化することが判った.この事から,ヌートリアは,餌に対し鋭い化学的感受性を持つだけでなく,感受性が個体毎に異なる可能性が覗われた。2)比較解剖:ヌートリアの視覚機能を近縁種と比較するため、チンチラ、モルモット、デグーの眼球形質について解析を行った。チンチラとデグーはヌートリアと同じ茂みの間における物体視認に適したスリット型の瞳孔であるのに対し、高地の穴の中に生息するモルモットは円型であることから、げっ歯類の瞳孔の形状は野外における生息環境に対応することが覗われた。頭胴長に対する眼球径の比はヌートリアが1%であるのに対し、他の3種は4-5%と大きく、また、眼球径に対する眼球厚の比もヌートリア(77%)が最も小さかった。このことからヌートリアは体の大きさに対して眼の焦点距離が極めて短い極端な近眼であると推定された。3)分子特性: OR遺伝子について近縁種であるデグー、チンチラと比較を行った。その結果、ヌートリアの嗅覚受容に置いて重要とされるFamily 5は種レベルで単系統性が見られ、本種の進化に伴う嗅覚能力の獲得が考えられた。MS解析において濃尾集団の遺伝的多様性は岡山集団の2/3であったが、OR遺伝子について見た場合、両集団間で対立遺伝子の数に有意差は見られず、嗅覚適応は遺伝的浮動の影響を殆ど受けないことが覗われた。(河村)近縁種との比較によりヌートリアの進化に伴う嗅覚適応の獲得を明らかにすることに成功した。また、中立遺伝子であるマイクロサテライトとの比較により、嗅覚適応に関連した遺伝子は創始者効果等の遺伝的浮動の影響を殆ど受けないことを明らかにした。しかしながら、本年度予定していた味覚受容に関連した遺伝子については、十分な解析を行うことが出来なかった。(宮崎)ヌートリアの眼球形質並びに網膜組織の特徴から、本種の視力は低く中心窩も存在しないものの、視覚器に対して大きなレンズを持つことにより集光力をあげて暗所に適応していることが示された。近縁げっ歯類との瞳孔形状の比較により、スリット型と円型の違いは野生での生息環境を知る有効な指標であることが見出された。ヌートリアは他のげっ歯類に比べて体の大きさに対して眼球が小さく、また角膜から網膜までの焦点距離も短いことから、げっ歯類の中でもとくに近眼であると推定された。(小林)一昨年度に行ったオペラント条件付けおよび馴化脱馴化法による弁別学習による可聴域や視覚野の試験や,昨年度におこなった餌料に対する選好性試験によって,ヌートリアの行動特性が一定程度明らかになった.これら実験の結果は,ヌートリアが高い学習能力を持つことや,周囲の環境変化に対して高い洞察力を持つことを示している.さらには,個性とも呼ぶべき行動特性が個体ごとに違いが見られことや,この行動特性が,実験の過程で馴化を起こして変化することも観察された.すなわち,外来種としてのヌートリアは,単に,新規の環境に適応しやすい行動特性を持つと言うだけでなく,繁殖集団としても幅広い行動特性を有し,多様な環境に対して集団のうちの誰かが生き残るという生活戦略を採用している可能性を示唆するものである.日本産ヌートリアの定着成功要因を明らかにするため,行動生理,比較解剖,分子特性の3点からアプローチを行った.
可変構造計算機による細胞シミュレーションの研究

本研究は、細胞シミュレーションに必要なアルゴリズムの部を部分的にハードウェアすることにより、汎用マイクロプロセッサの1000倍以上の性能でシミュレーションする方式を確立することを目的とする。細胞内のタンパク間相互作用は非常に複雑であり、生化学反応による濃度の時間的変化だけでなく,拡散による空問的な局所性についても考慮する必要がある。このような観点から、タンパク質の空間的な拡散過程をシミュレーションするための方法として、セルラーオートマトンに着目し、FPGA用ハードウエアライブラリの構築とセルラーオートマトン専門言語ならびにコンパイラの開発を行なうこととした。FPGA用ハードウェアライブラリに関しては、FPGA内に格納できるメモリサイズよりも大きな格子サイズを扱かうための仮想メモリ機構を実現した。また、セルラーオートマトン専用言語としてC言語の仕様に従った記述言語を開発し、ハードウェア記述言語への自動変換を行うコンパイラの開発を行った。これにより、FPGA等のハードウェアに関する知識のない利用者でも容易にFPGAシステムを利用し、セルラオートマトンシステムを構築することが可能となった。ランダムウォークをする分子が反応しあうモデル(128×128の大きさの格子)において、1秒当たり180000世代をいう非常に高速な計算が実現可能であることが確認できた。
新規大環状ポリアミン希土類錯体の合成と性質および構造

最も環サイズの小さい9員環トリアミン配位子に配位性酸素ドナー原子を有するペンダント基を導入した新規配位子(1,4,7-tris(2-o-hydroxyphenyl)propyl)-1,4,7-triazacyclononane)tpptの合成を行った。配位子は1,4,7-triazacyclononaneと3,4-dihydrocoumarinを80°Cでクロロホルム溶液中3時間攪持させることで沈殿として得られた。生成した沈殿を70°Cのテトラヒドロフランに溶かしジボランを用いてカルボニル還元を行った。その後、水から再結晶し配位子tpptを得た。この配位子と銅(II)イオンおよびいくつかの希土類(III)イオンとの錯体を合成した。(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetracarboxylic acid)DOTAとセリウム(III)イオンについて安定度定数の決定や反応速度の測定がI.Tothらにより行われている。その結果、DOTAとセリウム(III)イオンの錯形成反応は非常に遅く数時間単位で進行しており、また反応中間体が存在していることが明らかにされた。そこでDOTA-セリウム(III)錯体の時間変化XANESスペクトルを測定し反応中間体の構造を解析した。測定したXANESスペクトルからこの時間内において大きなスペクトルの形状変化は見られなかった。つまり、DOTAとセリウム(III)イオンとの反応過程において反応中間体からセリウム(III)-DOTA錯体へ反応が進行してもセリウム(III)イオン周りの配位構造は各測定時間において同様の構造を有していると推定できる。また、セリウム(III)-DOTA錯体のXENESスペクトルと比較すると、大きな変化は見られず、反応中間体の配位構造はセリウム(III)-DOTA錯体と同様の構造を有していることが示唆される。
タイマータンパク質EA4の計時機構解明を目指した研究

1.初期状態EA4のX線結晶構造解析EA4はカイコ休眠卵の休眠打破に必要な冬期低温持続時間(5°Cで約2週間)を計る機能を持つタイマータンパク質であり、室温の休眠卵中では時間読み停止機能を持つ38残基ペプチド(PIN)との複合体を形成することで時間読み開始前の初期状態に凍結されると報告されている。このような情報をもとに、カイコサナギ個体を宿主としたEA4とPINの共発現系を構築し結晶化スクリーニングを集中的に行った。しかし、複合体の構造解析にはまだ成功していない。これには理由がある。先ず、カイコ個体中ではPINが酵素分解を受け雑多な部分配列ペプチド集合体となり試料を複雑にしていること。また、試料中にPIN以外の未知のEA4結合性ペプチドが混在し、EA4・PIN複合体の形成効率を低下させていることである。本年度は、粗精製した共発現試料に対して大腸菌発現で作製したPINを大過剰に加え、25°Cでの限外濾過(分画分子量1万)を繰り返すことにより雑ペプチドを除去する方法を新たに取り入れた。ごく最近、この方法で精製した試料の微小結晶を得ることに成功した。現在、X線回折実験に適した大型単結晶の作製条件を検討している。また本年度は、上述の未知のEA4結合性ペプチドの全48アミノ酸配列を決定した。2.計時現象の計算機シミュレーションEA4の時間読みは、低温刺激によりPINが解離することで始まり、10日以上の遅延相の後に一過性の鋭いATPase活性を発現することで終了する。この計時現象を説明する最も有力なモデルは、EA4分子内の銅イオンが配位子交換反応を経ながら活性中心までゆっくり移動し活性型に転移する「多段階逐次モデル」である。本年度は、このモデルの妥当性を計算機シミュレーションで検討した。その結果、実際のデータを再現するためには60以上の異なる段階を仮定する必要があることが分かった。これはかなり無理のある状態数であり、モデルの修正を検討中である。1.EA4の機能測定法の改良従来のEA4機能測定は、時間読み開始後一定時間間隔内のATP水解反応で生じる無機リン酸をマラカイトグリーン法で呈色、定量する操作を繰り返す方法を基礎としていた。この方法の最大の欠点は、1点の測定に比較的大量の試料(30-40ng)と長い呈色待ち時間(1時間)を要することである。本研究では、以下の二つの改良を施した。(1)ATP水解反応で生じるADP(およびAMP)を、酸化チタンカラムを用いた高速液体クロマトグラフィーで分離定量する新しい方法を取り入れた。この方法を使うことにより、1点当たりの測定時間を約30分の1、必要試料量を約40分の1に抑えることができた。(2)最近我々は、EA4がATPの水解反応のみならずp-ニトロフェノールリン酸(無色)の脱リン酸化反応を触媒することを見つけた。本研究では、この脱リン酸化反応で生成するp-ニトロフェノール(黄色)の量を分光光度計で連続的に計測する系を立ち上げ、EA4の機能測定に利用した。本年度の研究では、バキュロウイルス発現EA4と38残基のペプチドPINの複合体の結晶化スクリーニングを集中的に行い、空間群の異なる2種類の結晶を得ることに成功した。しかし、肝心のPINの電子密度はいずれの結晶構造でも確認できなかった。EA4に対するPINの親和性がそれほど高くないことと、PIN単体の沈殿傾向が強いことが、複合体の結晶化を難しくしているようである。現在、38残基PINに代わる新規ペプチドの探索を行っている。これには理由がある。
構造変化の計量理論と日本経済の分析

研究成果を便宜上、理論的分析、実証分析、に大きく分類しよう。計量理論についての研究としては程島氏の一連の論文をまず挙げることができよう。同氏は構造変化が存在する場合における計量経済モデルの推測理論を研究し構造変化が存在する場合、制限情報にもとづく新しい最尤推定法を提案している。計量経済モデルの推定・検定・予測問題については森棟・佃両氏が漸近理論の立場から考察を加えている。森棟・佃・和合の各氏は構造変化が存在する場合の計量経済モデルの推測理論を現在研究を継続中である。さて構造変化の定式化としてはさまざまん考え方がありうる。例えば経済主体の期待形成について考えると、いわば連続的に構造変化が起こっていると捉えることが可能である。こうした立場から計量経済分析における予想形成と経済構造との問題については国友氏の一連の論文が考察を加えている。実証分析の中では特に斯波氏は日本の貨幣需要関数について詳細な検討を加えている。林氏は主として日本における消費関数・投資関数を中心として、その安定性を考慮している。また日本経済の外国との関係の分析に目を転ずれば、竹内・山本論文は日本における外国為替市場の効率性について詳しく検討を行っている。この論文では多変量時系列モデルを用いているために比較的、構造変化の存在に対して頑健(Robust)な検定方法と結論している。以上、極めて簡単であるが、本プロジェクトの研究成果は理論面及び実証面の多岐にわたっているがいずれも本プロジェクトにおける連絡・討論やコンファレンスから発展し、深化したものが少なくない。加えて、内外の専門家とのコンファレンスと通じた交流は意義深いと云うことができよう。こうした意味で、本プロジェクトが当初意図していた計画は相当部分において達成されたと云ってもあながち過言ではないであろう研究成果を便宜上、理論的分析、実証分析、に大きく分類しよう。こうした意味で、本プロジェクトが当初意図していた計画は相当部分において達成されたと云ってもあながち過言ではないであろう本研究の申請が承認されたので,研究プロジェクト・メンバーの多くが所属している学会(日本統計学会および理論・計量経済学会)の大会開催地で打ち合わせ会議を2度行った.プロジェクトの進め方と研究に関する意見交換が議題である.またすでにいくつかの論文は公表あるいは公表予定である.字数の制限のため,本プロジェクト・メンバーの研究成果についての詳細は次年度の報告書で述べることにしたい.プロジェクトへの参加者については当初、山本拓をプロジェクト責任者として、国友直人・森棟公夫・林文夫・佃良彦・和合肇・斯波恒正各氏の計7名であった。63年度にはメンバーの一員である林文夫氏が大阪大学経済学部より米国のペンシルベニア大学経済学部に教授として転出されたので規定にもとづき科学研究プロジェクト・メンバーから、外れた。その代わりに新たに程島次郎氏がプロジェクト・メンバーに加わった。これは同氏の研究領域が本プロジェクトの研究テーマ「構造変化の計量理論」に密接に関連していることが明らかになったこと、また同氏がベルギーの研究機関(CORE)より帰国され南山大学経済学部助教授として赴任されたために研究プロジェクトに参加できるようになったためである。昭和63年度に一度研究テーマのもとに研究分担者以外の関連した計量経済学研究者を多数招き、コンファレンスを開催した。コンファレンスの内容については報告に示したプログラムを参照されたい。コンファレンスでは研究テーマに関連した論文が多数報告され、活発に意見交換がなされた。コンファレンスの報告・討論を通じて研究テーマのより掘り下げた研究に結びついたようである。この研究プロジェクトの当初の主な目的の一つは計量経済の理論分析と日本を中心とする実証分析に携わり、多くの成果を挙げている専門家が共通テーマの下に意見を交換し合い、これまで必ずしも十分でなかった研究テーマに関する計量理論と実証分析の研究をより豊かにすることにあった。その意味では以下に挙げた著書・論文リストによってもわかるように多くの研究成果があったといえよう。
加熱分解による違法ドラッグの網羅的かつ迅速・簡便なGC-MS分析法の確立

【研究目的】違法ドラッグ(薬事法の指定薬物やその類縁化合物)による事件、事故が跡を絶たない。このような場合、乱用者が所持していたドラッグを迅速に特定できることは、救急医療現場での救命処置や捜査における証拠保全に極めて重要である。使用される違法ドラッグの形態は常温で気化しやすい液体、水溶性液体、粉末、植物片(いわゆる脱法ハーブ)等で、分析には試料の状態に合わせた特定の調製方法で行われている。本研究では、未調製試料を用い、どの形態にも対応した迅速且つ簡便な系統的試験法を開発することが目的である。【研究方法】試料をそのままの状態で密閉バイアルに入れ、常温、又はホットプレートで高温加熱したアルミナボール(直径0.5mm)充填容器内にバイアルを入れ、加熱と同時にバイアル内の気化物を固相マイクロ抽出(SPME)ファイバーに吸着させる。ガスクロマトグラフィー・質量分析(GC-MS)装置の注入口でSPMEファイバーから違法ドラッグを脱離させ分析を行う。各種形態による違法ドラッグのSPMEファイバーへの吸着条件及びGC-MS条件の検討を行った。【研究成果】常温で気化しやすい薬物は、常温でSPMEファイバーに5秒間の吸着で、次に揮発しやすい薬物については、加熱アルミナボール充填容器内に差し込んだ密閉バイアル底温度320°C(最終到達温度)で30秒間の吸着で、難揮発性薬物については密閉バイアル底温度320°Cで7分間吸着させ、それぞれGC-MS分析[分析時間: 2.6分(5秒吸着の場合)、12.4分(30秒又は7分吸着の場合)することで網羅的に違法ドラッグを分析することが出来た。試料の状態にかかわらず、3つの分析が順次可能であった。本研究は、未知検体からいち早く違法ドラッグを特定する一次スクリーニングとして有用である。
魚臭症候群の原因となるフラビン含有モノオキシゲナーゼ遺伝子の解析

1.ヒト肝ミクロゾーム用いた速度論的解析の結果、トリメチルアミン(TMA)のN-酸化酵素活性は一相性を示し、Km値は46μMであった。熱処理(FMOは熱に不安定)あるいはFMOの阻害薬の添加によりTMAのN-酸化酵素活性は大きく低下した。これらの結果より、ヒト肝臓におけるTMAのN-酸化はFMOによって触媒されていることが示唆された。2.ヒト肝よりRNAを調製し、RT-PCRにより、ヒトFMO3およびFMO5のcDNAを単離した。同様にして、ヒト腎臓RNAからFMO1cDNAを単離した。得られたcDNAを大腸菌発現ベクターpTrc99Aに組み込み、大腸菌JM105に導入して発現系を構築した。大腸菌で発現させたヒトFMO各分子種は、FMOの典型的な基質であるメチマゾールのS-酸化酵素活性を有していた。したがって、ヒトFMO各分子種の大腸菌での発現に成功したことが示された。3.大腸菌に発現させたヒトFMOを用いてTMAのN-酸化酵素活性を測定した結果、FMO1およびFMO3がTMAのN-酸化に対する触媒活性を有することを見いだした。さらに、FMO1とFMO3について、速度論的パラメータを算出した結果、Vmax/Km値で比較すると、FMO3の値がFMO1の値の約110倍であった。したがって、ヒトFMO分子種の中でTMAのN-酸化への寄与が最も大きいのはFMO3であることが明らかとなった。成人の肝臓ではFMO3の発現量が最も多くFMO1はほとんど発現していないので、実際のヒトの肝臓ではFMO3のみがTMAの代謝を担っていると考えられる。マウス肝の最も主要なフラビン含有モノオキシゲナーゼ(FMO)分子種であるFMO1を酵母で発現させ、トリメチルアミン酸化酵素活性について検討した。マウスFMO1を発現させた酵母のミクロゾームは触媒活性を示し、トリメチルアミンを代謝することが明らかとなった。続いて、FMO各分子種間の機能やトリメチルアミン代謝への関わりの違いを調べるために、FMO各分子種のノックアウトマウスを作出することにした。ノックアウトマウス作出の第一段階として、マウスのFMO遺伝子を単離した。マウスゲノムDNAライブラリーをラットFMO5cDNAをプローブとしてスクリーニングし、クローン5-36と5-61を得た。得られたクローンの塩基配列を決定した結果、クローン5-61および5-36はマウスFMO4およびFMO5遺伝子の5′-上流領域、第1エクソンおよび第2エクソンをそれぞれ含んでいた。両遺伝子とも第1エクソンは非アミノ酸コード領域であり、第2エクソンに開始コドンATGが存在した。マウスFMO4遺伝子はアミノ酸コード領域の塩基配列において、ヒトおよびウサギFMO4cDNAと約85%の相同性を示した。また、マウスFMO5遺伝子はラットFMO5cDNAと約95%の相同性を示した。次に、マウスFMO1およびFMO3遺伝子をLA-PCR法により単離した。マウスFMO1およびFMO3遺伝子の第1エクソンと第2エクソン、また、第2エクソンと第3エクソンをそれぞれ増幅するようにプライマーを設定し、LA-PCRを行った。得られたDNA断片をサブクローニングし、塩基配列を決定した。決定した塩基配列をそれぞれのcDNAと比較したところ、完全に一致していた。今後、得られた遺伝子を用いてターゲティングベクターを作製し、各FMOノックアウトマウスを作出する。
食事性高コレステロール血症の遺伝的背景に関する研究

ExHCラットと系統的に遠いBrawn Norway(BN)ラット(食事コレステロールに応答しない系統)を交雑し、雑種2世代目であるF2のラットの連鎖解析を行った結果、染色体5番および14番の二カ所にLOD値(血清コレステロール値を上げる遺伝子とマイクロサテライトマーカーが連鎖している確率値)が3以上の有意な箇所が検出された。また、この遺伝子の変異と血清コレステロール値の関係は、両方の変異をホモで持つときに血清コレステロール値がExHCラットより高くなり、片方づつホモで持つときには血清コレステロール値は低下しBNラットより高い値を示したので、それぞれの寄与度は同等と考えられる。本年度はまず染色体14番の分離および限局化したコンジェニック系を作出した。それにより、14番染色体テロメアより7.5Mbpの領域に血清コレステロール濃度上昇させる作用のある領域が存在することがわかった。また、ExHCラットの他の形質(肥満症、低HDL血症)についても発見し、それぞれの染色体の領域を決定した。報告者らは、メンデル遺伝学的に系統分離された外因性高コレステロール血症(ExHC)ラットにおける原因遺伝子を同定するために、連鎖解析を行った。連鎖解析は別系統との掛け合わせを行い、F1系統を作出し、F2系統をF1系統のランダム交配により作出することから始まる。メンデルの法則によりF1系統では仮定される原因遺伝子の変異はヘテロに存在するが、F2になると、ホモに存在する個体が出現する。インターネット上に公開されるラットの染色体の200程度のマクロサテライトマーカーのパターン情報をすべての個体で得る。そのデータと表現型の値(量的形質の場合が多い)、この場合は血清コレステロール値とを照らし合わせて、候補領域を決定する。具体的にはExHCラットとExHCラットの起源系統であるSD系ラットともっとも遠い系統であるBNラット(対照系統)を掛け合わせて、200匹のF2交雑子をつくり、Web上で公開されている70個のマイクロサテライトマーカーを、全染色体を網羅するように選んで、連鎖解析を行った。その結果、第5番および第14番染色体にLOD値が5.4および5.8(3以上が有意)の場所が検出された(Fig.4)。これらの領域はそれぞれ別々にExHcラット由来の領域をもつ個体ではExHcラットとBNラットの中間の値となり、同時にもつ場合ではExHCラットより高い値となる。従って、この2つの領域に遺伝子の変異があり、2つの変異がそろって遺伝することにより、ExHCラットは高コレステロール血症を引き起こすと考えられる。同定された遺伝子座はまだ、7cM(センチモーガン)と高い値であったため、遺伝子同定のためには、コンジェニック系統を作出して、少なくとも1cMまでに詰める必要がある。コンジェニック系統とは、F2系統よりさらに対照系統であるBN系統の掛け合わせを繰り返し、この領域のみがExHCラットの領域であるような系統を作り出すことである。現在は、コンジェニック系統2世代目が完了し、5世代目で、ExHCラットコンジェニックとする。
筋線維芽細胞と血管内皮前駆細胞の創傷治癒作用に着目した難治性顎骨壊死の治療法開発

本研究では、歯肉線維芽細胞をはじめとした間葉系細胞の各機能の発現に重要な受容体あるいはシグナル伝達分子の細胞内局在を制御する分子のうち、ゾレドロン酸(ZA)によりその機能が阻害される細胞内輸送分子としてaddicsinをモデル分子として研究を進めている。このaddicsinの間葉系細胞における細胞内動態を可視化する目的で、抗addicsinポリクローナル抗体を用いて免疫蛍光法による観察を実施した。興味深いことに、これまで神経系細胞におけるaddicsinの発現は小胞体や細胞膜あるいは細胞質基質で認められているが、未分化間葉系細胞では核内に限局した発現が認められた。このように、本抗addicsinポリクローナル抗体を利用して未分化間葉系細胞におけるこの分子の細胞内動態が観察可能であることを確認した。また、addicsinの全長を発現するタグ付きベクターを未分化間葉系細胞に発現し、抗タグ抗体を利用してベクターから発現されたaddicsin分子についてもその細胞内局在について確認中である。現在、addicsinの機能制御分子の同定を目指して、addicsin全長を発現するタグ付きベクターに結合するタンパク質を同定すべく研究を進めているが、ベクターから発現されるaddicsin分子の局在が核に限局されることが確認できれば、今後は核タンパク質に限定した同定作業を進める予定としている。このように、細胞内輸送分子addicsinの機能制御分子の同定作業の効率化を図りつつ、ZAにて阻害作用を受ける細胞内輸送分子の機能制御分子の同定作業を継続して実施している。研究実績の概要で述べたように、ZAに影響を受けるaddicsinの機能制御分子を同定するための計画はほぼ順調に進行している。しかしながら、口腔由来血管内皮細胞前駆細胞(EPC)の血管形成能力に関わるシグナル伝達分子のうちで、ZAがその機能を抑制する分子の同定作業が若干であるが遅延している。これまでに実施している細胞内輸送分子addicsinの機能制御分子や口腔由来EPCの血管形成能力に関わるシグナル伝達分子のうちで、ZAがその機能を抑制する分子の同定作業を早期に完結させる。その後、特定された抜歯窩炎症の遷延化や顎骨壊死の病因となるZAの標的分子の強発現ベクターをBRONJマウス抜歯窩周辺組織に強制発現させ、症状の寛解を組織学的に確認する。また、赤色蛍光tdTomatoを全身で強発現するTGマウス骨髄より強赤色蛍光発現未分化間葉系細胞を採取し、遺伝子導入後のBRONJマウスに尾静脈より注入する。注入後の未分化間葉系細胞を蛍光トレースして抜歯窩周辺へのホーミングを確認すると共に、注入した未分化間葉系細胞による抜歯窩周辺組織の再生の様子を組織学的に確認する。加えて、ZAの標的分子に対するZA作用部位を特定し、作用部分のペプチドを投与した場合にBRONJの症状が抑えられるかどうかを調査したい。歯肉線維芽細胞(HGF)の機能の発現に重要な受容体やシグナル伝達分子の細胞内局在を制御する分子のうち、ゾレドロン酸(ZA)によりその機能が阻害される細胞内輸送分子を捉えるための研究基盤整備を実施した。ZAによりその細胞内局在が影響されるTGF-β受容体輸送体であるRabファミリーを制御するAddicsinとArl6ip1の細胞内動態を観察するための実験基盤の樹立を試みた。ZAが細胞内輸送分子の局在を変化させるのに適した刺激時間や刺激濃度設定のためには、ZAでその細胞内局在の変化させる分子を可視化する実験系が必要である。ZAでその局在変化が確実に変化する分子としてAddicsinとArl6ip1をそのモデルとし、酸化ストレスを未分化間葉系細胞に与えた際のAddicsinとArl6ip1細胞内局在を調査した。未分化間葉系細胞は上述の歯肉線維芽細胞に分化する細胞であり、本実験のための条件設定用の細胞とした。未分化間葉系細胞は酸化ストレスの増加に伴い、その細胞分化の方向性を骨芽細胞から脂肪細胞に変化することが知られているが、その細胞内酸化ストレスに反応してAddicsinとArl6ip1が働くと考えられている。我々は、この細胞の細胞分化の方向性を変化させる酸化ストレスの強度を明らかとした。現在、この酸化ストレス下でAddicsinとArl6ip1の細胞内動態を観察しこれらの分子の細胞内局在の変化捉えるべく調査を進めている。今後、この実験系にZAを与えた際にAddicsinとArl6ip1細胞内局在がどのように変化するのかを捉え、細胞内輸送分子の局在を変化させるために適したZAの刺激時間や刺激濃度を設定する。この刺激条件で、TGF-β刺激時にHGFにおいてその細胞内局在が変化するAddicsinとArl6ip1をはじめとした細胞内輸送分子の動態がどのように変化するのかを捉えたい。口腔組織由来細胞内輸送分子の動態を網羅的に解析し、ZAにより影響されるモデル輸送分子のピックアップ作業を実施するまでには至っていないが、この網羅的解析を可能とするための実験基盤を立ち上げた。今後、当初の研究計画に従い、平成29年度までに、モデル輸送分子のピックアップ作業を終え、その後の輸送分子の同定に繋げたい。歯肉線維芽細胞(HGF)の機能の発現に重要な受容体やシグナル伝達分子の細胞内局在を制御する分子のうち、ゾレドロン酸(ZA)によりその機能が阻害される細胞内輸送分子を捉えることを目的として研究を実施した。

ZAでその局在を変化させるモデル分子としてAddicsinを設定しているが、その細胞内局在をさらに明確に捉えるためにタグ付きのAddicsin発現ベクターを未分化間葉系細胞株(この細胞のベクター導入率が高いことが判明しているため、予備実験として歯肉線維芽細胞に見立てて使用している)に導入して発現させ細胞内動態の観察が容易にできるように研究基盤の整備を行った。現在、このAddicsinを強発現させた未分化間葉系細胞株にZAをCmaxで作用させてAddicsinの細胞内動態を観察中であるが、ZAによりもっともこの分子の細胞内局在が変化する条件(作用時間)について最終調整を実施している。この条件がわかり次第、ZAによりその機能が阻害される細胞内輸送分子を網羅的にLC-MS/MSを用いて明らかとしたい。口腔由来血管内皮前駆細胞endothelial progenitor cell (EPC)の血管形成能力にZAがどのように影響するかを観察するための予備的実験として、我々が歯根膜より分離したEPCであるSCDC2細胞にZAをCmaxで作用させた際にこの細胞の増殖能力が落ちる作用時間を特定した。現在、この作用時間でZA(Cmax)を作用させたSCDC2細胞と作用させていないSCDC2細胞から全タンパク質を抽出してその発現量やリン酸化の程度の異なる分子をピックアップしているところである。ピックアップされた分子の中からZAが口腔由来EPCの血管形成能力を阻害する時に働くキー分子を同定すべく研究を進めている。歯肉線維芽細胞(HGF)の機能の発現に重要な受容体やシグナル伝達分子の細胞内局在を制御する分子のうち、ゾレドロン酸(ZA)によりその機能が阻害される細胞内輸送分子を捉えることを目的とする研究やZAが口腔由来EPCの血管形成能力を阻害する時にそのターゲットとなるキー分子を同定する研究は予備実験を含め概ね順調に進展していると判断される。本研究では、歯肉線維芽細胞をはじめとした間葉系細胞の各機能の発現に重要な受容体あるいはシグナル伝達分子の細胞内局在を制御する分子のうち、ゾレドロン酸(ZA)によりその機能が阻害される細胞内輸送分子としてaddicsinをモデル分子として研究を進めている。このaddicsinの間葉系細胞における細胞内動態を可視化する目的で、抗addicsinポリクローナル抗体を用いて免疫蛍光法による観察を実施した。興味深いことに、これまで神経系細胞におけるaddicsinの発現は小胞体や細胞膜あるいは細胞質基質で認められているが、未分化間葉系細胞では核内に限局した発現が認められた。このように、本抗addicsinポリクローナル抗体を利用して未分化間葉系細胞におけるこの分子の細胞内動態が観察可能であることを確認した。また、addicsinの全長を発現するタグ付きベクターを未分化間葉系細胞に発現し、抗タグ抗体を利用してベクターから発現されたaddicsin分子についてもその細胞内局在について確認中である。現在、addicsinの機能制御分子の同定を目指して、addicsin全長を発現するタグ付きベクターに結合するタンパク質を同定すべく研究を進めているが、ベクターから発現されるaddicsin分子の局在が核に限局されることが確認できれば、今後は核タンパク質に限定した同定作業を進める予定としている。
貨幣経済における政府支出の財源調達と経済成長

本研究では,企業間取引に関して流動性需要が存在する場合を想定し,貨幣供給による財源調達(貨幣調達)を含む各種の課税政策が,社会経済およびその厚生に与える影響について分析を行う.まず,基本となるモデル下での均衡経路の性質を分析した上で,課税政策の影響について解析的な分析を行った.次に,一定の政府支出の財源の一部として,資本課税が既に一定の税率で徴収されている状況を考察する.政府支出の残りを所得税と貨幣調達で徴収する場合,厚生の観点から望ましい所得税と貨幣調達の組み合わせについて分析を行った.本研究では,企業間取引に関して流動性需要が存在する場合を想定し,貨幣供給による財源調達(貨幣調達)を含む各種の課税政策が,社会経済およびその厚生に与える影響について分析を行う.まず,基本となるモデル下での均衡経路の性質を分析した上で,課税政策の影響について解析的な分析を行った.次に,一定の政府支出の財源の一部として,資本課税が既に一定の税率で徴収されている状況を考察する.政府支出の残りを所得税と貨幣調達で徴収する場合,厚生の観点から望ましい所得税と貨幣調達の組み合わせについて分析を行った.本研究の目的は,企業間取引に関して流動性需要が存在する場合を想定し,貨幣供給による財源調達(インフレ税)を代表とした各種の課税政策が社会経済およびその厚生に与える影響を明らかにすることにある.本研究で考える流動性需要とは,企業間取引を円滑に行うために必要となる流動性(貨幣)需要である.企業間取引に用いる貨幣は,家計の保有する貨幣を企業に貸し出すことで供給されることを考えると,一定の政府支出を支える財源を所得税からインフレ税に変更した場合,家計の資本・貨幣保有の代替関係と企業の生産に同時に変化が生じ,経済成長や厚生に影響を与えることが想定される.研究計画初年度の今期においては,まず本研究の基礎となる理論モデルの構築を行った.貨幣の存在が生産に際して正の影響を及ぼすという議論は,古典的にはLevhari and Patinkin(1968)やFisher(1974)などの研究においても存在する.インフレ税と所得税の関係に注目しつつ,企業の生産性の一部に貨幣保有が関与する理論モデルの構築を行った.モデルの安定性に関する点を解析的に証明することがやや困難であったが,これらの問題に関しては解決の目処がたった.そのため,成長モデルの枠組みの中で解析的に課税政策の影響を分析することができそうである.数値解析については,遷移過程のある,より短期の状況を想定した経済モデルの下での経済状況を数値解析することは大きな意義があり,これらの状況下での分析に関しては来期以降の課題としたい.本研究の目的は,企業間取引に関して流動性需要が存在する場合を想定し,貨幣供給による財源調達(インフレ税)を代表とした各種の課税政策が社会経済及びその厚生に与える影響を明らかにすることにある.研究計画初年度においては,まず本研究の基礎となる理論モデルの構築を行った.研究計画二年目となる平成23年度においては,研究の成果として以下の二点について新たな理解を得られた.1.経済成長がある下で,生産関数に実質流動性が導入されるMIPFモデルにおいては,ある公共支出と課税政策の組み合わせのもとでは,均斉成長解となる解経路が非決定となる状況が生じる均衡が出現することがわかった.理論的な側面からの研究としては,非決定性の条件に関して興味深い現象であり,この点についてより深く探る方向性も考えられるが,本研究の目的からややそれるため,以降の分析では,非決定とならない状況に着目し,政策の効果についての分析を進めていく.2.生産関数を一般化した上で,公共支出に関しては単純に総生産量の一定割合となる場合について分析を試みた.この公共支出は,貨幣の増発による貨幣調達(インフラ税)と所得税にて調達されるが,一定の公共支出のもとで所得税の比率を高くした場合,経済成長への影響については,概ね正となることが結果として得られた.なお,課税政策の変更がもたらす厚生への分析は現在進行中であり,平成24年度の研究において,解析的もしくは数値的な結果が出るよう鋭意分析していく.本研究の目的は,企業間取引に関して流動性需要が存在する場合を想定し,貨幣供給による財源調達(貨幣調達)を代表とした各種の課税政策が社会経済およびその厚生に与える影響を分析することにある.昨年度までの分析において,基本モデルの構築とその下での均衡経路の性質などを分析した.最終年度となる平成24年度においては,以下の3点について新たな理解が得られた.1).生産関数の一般化を通じ,複数均衡解の存在や均衡経路の性質について,以下の理解が得られた.まず,均斉成長経路において,公共支出が資本に対して一定であるときには,貨幣調達によって複数均衡解が得られ,そのうちの1つとして高インフレとなる非鞍点安定均衡が生じる.一方,公共支出が生産に対して一定であるときには,複数均衡解は得られないことがわかった.2).均斉成長経路において生産に対し一定の公共支出の財源として,所得税調達と貨幣調達を用いる場合について分析を行った.成長率を最大にするためには,公共支出の財源はすべて所得税で調達すべきであり,さらに厚生を最大化するためには,それより高い所得税率を課すことが望ましいことがわかった.3).

生産要素の1つである資本に対し一定の資本課税が課せられる状況を想定し,その歪みの下で,厚生を最大とする所得税率と貨幣拡張率の組み合わせについて数値分析を行った.1)の分析から示唆されるように,複数均衡解が得られるが,鞍点安定となる均衡のみに焦点を当て,Cobb-Douglas型生産関数を考慮し,数値シミュレーションを行う.結果,税率0の近傍では資本課税率が高くなるほど,その下で効用水準を最大化する貨幣拡張率は増加し,所得税率は減少することがわかった.予想以上に進んだ点と,再検討が必要な点が同程度の割合で存在しているようであるため.24年度が最終年度であるため、記入しない。MIPFモデルを用いた経済分析に関し今後の方針としては,2つ以上の生産セクターを考慮した上で,1つの財に関税がかかることを想定し,関税を引き下げた場合に起こる,為替と生産パターンの変化を分析することである.現在の日本において,TPPに代表される関税引き下げの議論が盛んに行われているが,関税引き下げによる自国の生産パターンの変更と,結果として生じる為替の変動からの影響について,MIPFモデルを用いて分析してすることは,意義があると考えられる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ラン藻の硝酸同化系の発現制御および活性調節の分子機構の研究

1.ラン藻では、窒素同化の中間代謝物であるカルバミルリン酸が分解して生じるシアン酸が、硝酸同化系遺伝子から成るnirAオペロンの転写を阻害するとともに、炭酸同化酸素遺伝子RubiscoをコードするrbcLSオペロンを活性化する。本研究では、シアン酸の効果とその代謝について以下のことを明らかにした。(1) nirAオペロンの転写活性化因子NtcAがシアン酸の有無に関わらずプロモーター領域に結合することから、シアン酸によるnirAオペロンの転写阻害は、NtcAのプロモーターへの結合の阻害によるものではないと結論した。(2) rbcLS以外の炭酸同化系遺伝子群の中で、Rubiscoの局在場所であるカルボキシゾームの形成と機能発現に関与するccmKLMNOとicfAが、rbcLSと同様にシアン酸による転写活性化を受けることを示した。(3)シアン酸を分解するシアナーゼの活性は、細胞をアンモニア培地から硝酸培地に移すと3時間で6倍に高まった。この活性上昇は転写阻害剤により阻害された。以上の結果から、シアナーゼ遺伝子の転写は窒素栄養条件に応じて制御されると結論した。2.窒素同化を阻害してnirAオペロンの転写を誘導した場合、硝酸イオンが転写を促進することを明らかにした。さらに硝酸還元酵素変異株を用いた実験により、硝酸イオンが還元されてできる亜硝酸イオンに転写促進効果があることを明らかにした。3.ラン藻の硝酸イオン/亜硝酸イオン輸送体(NRT)は培地へのアンモニアの添加によって阻害されるが、NRTのATP結合サブユニットNrtCのC末端ドメインを欠く変異株では、アンモニアの存在下でも細胞内に12mMの硝酸イオンが蓄積した。この結果と以前の結果を合わせ、NrtCのC末端ドメインが、NRT活性の負の制御に必要であると結論した。
ネットワークの移動を考慮した移動通信制御負荷分散手法に関する研究

前年度は、多数のMobile Node(MN)が接続されているネットワークが移動する環境において、制御ドメインが互いに部分的に重なり合う複数のMobility Anchor Point(MAP)を利用することにより、制御メッセージの氾濫による制御効率の低下を抑制する分散型ネットワークモビリティ制御方式を提案した。今年度は、より効率的な分散型モビリティ制御を実現するために、ネットワーク内に多様な制御ドメインの大きさを持つ複数MAPが展開される状況に着目し、それらの複数MAPを移動ネットワーク内のMN群が効率的に利用するためのMAP選択手法に関して研究を進めた。ここで、ネットワーク内に複数のMAPが存在する環境下では、同一移動ネットワーク内のMN群が、それらのMAPを均一的に分散利用することが望ましいが、その一方で、制御能力(制御ドメインの大きさ)が異なる複数MAPが存在する場合には、MN群が自身の要求に合致する制御能力を持つMAPを利用できることも望まれる。そこで、本研究では、これらの要求を満たすため、移動ネットワーク内の全MN群に対する自身の相対的な通信量を基に、そのMNが利用するMAPを決定する手法を提案した。また、C++を用いたコンピュータシミュレーション実験を行い、提案方式を用いることにより、複数MAPの分散利用を維持しつつ、移動ネットワーク全体としてのパケットロス数を低減できることを確認した。ネットワークモビリティ制御技術として提案されているNEMO Basic Supportプロトコルとマイクロモビリティ制御技術として提案されている階層化モバイルIPv6プロトコルを組み合わせて利用することにより、ネットワークの移動を伴う環境下での高品質ブロードバンド通信が実現できると考えられる。しかしながら、多数のMobile Node (MN)が接続されているネットワークの移動を考慮した場合、この方法では、システムスケーラビリティが劣化する問題がある。そこで、本年度は、そのような問題の1つとして、移動ネットワークがMobility Anchor Point (MAP)間ハンドオーバを伴うアクセスルータ間ハンドオーバをする際に、その移動ネットワークに接続しているMNがHome Agent (HA)や通信相手端末(Correspondent Node : CN)との通信を再開するまでに要する平均時間(平均MAP間ハンドオーバ時間)が増加する問題に注目し、研究を進めた。具体的には、問題の原因が、MNが新MAPで利用するIPアドレスをHAやCNに通知する多数の経路最適化メッセージの同時発生にあることに着目し、その同時発生数削減のため、同一移動ネットワーク内のMN群のモビリティを制御ドメインの異なる複数MAPを用いて制御するネットワークモビリティ制御方式を提案した。また、ns2を用いたシミュレーション実験を行い、多数のMNが移動ネットワークに接続される環境において、提案方式を利用することにより、それらMNの平均MAP間ハンドオーバ時間を短縮できることを確認した。最後に、本研究の成果を、2006年電子情報通信学会総合大会で発表した。
快適空間創成のための作用外力および伝達内力の高精度同定に関する研究

本研究では,作用外力および伝達内力の高精度な同定方法を提案した.作用外力の同定法は,外力の作用位置が未知の場合に,質量が既知の重りを付加して応答を測定し,独立した方程式を増やすと共に,係数マトリックスの小さな特異値を打ち切って逆問題を適切化するものである.両端を弾性支持したはりを取り上げ,数値シミュレーションと実験によって,提案手法の有効性を示した.また内力同定に関しては,伝達経路解析において,周波数応答関数の反共振点の挙動を観察することで,経路設定の妥当性を判断できる手法を提案した.階層構造物を取り上げ,数値シミュレーションと実験によって,提案手法の有効性を示した.本研究は,振動・騒音の源である「力の同定」を行うものである.具体的には作用外力の同定と伝達内力の同定を考える.平成27年度は理論構築と,比較単純な数値例による検証を行った.加振試験によって修正された評価対象の機械・構造物の数学モデル(有限要素モデル)に対して伝達関数を作成する際,重りを付加した場合の伝達関数を効率よく求める必要があるので,付加重りを微小変動と見なした感度解析によって伝達関数を構築する手法を確立した.次に,外力の振動数と固有振動数の関係から,大きく励起されていると予想される振動モードを表現しやすいような付加重りの配置を提案した.数値例として両端固定はりを取り上げ,構築した方法によって作用外力の同定を行ったところ,応答の再現精度を調べることによって,精度の良い同定結果が得られる条件を推定することができること,分布外力よりも集中外力の方が同定が難しいことがわかった.また対象物の数学モデルを精度良く構築する必要があり,実際に機械・構造物を組み立てる際に重要になる減衰要素,例えばゴム材料の減衰特性を精度良く同定する手法を確立した.更に動的荷重が継続的に作用した場合は,結合部に微小な隙間が発生する可能性があり,そのような場合の振動特性を正確に把握する手法も確立した.次に内力同定に関しては,伝達経路解析において,経路を見落とした場合,あるいは想定外の経路を有する場合に,同定された内力が受ける影響の解析,及び正しく経路が設定されていないことを検証するための方法を提案し,数値例によって妥当性を確認した.当初の計画に基づいて,おおむね順調に進んでいる.本研究は,振動・騒音の源である「力の同定」を行うものである.具体的には作用外力の同定と伝達内力の同定を考える.平成27年度は,作用外力の同定に関して,理論構築と比較単純な数値例による検証を行った.また減衰特性や,ガタに起因する非線形特性を正確に把握する手法も確立した.内力同定に関しては,伝達経路解析において,内力の伝達経路を見落とした場合に,正しく経路が設定されていないことを検証するための方法を提案し,数値例によって妥当性を確認した.平成28年度は,作用外力の同定に関し,単純な構造物を対象とした実験を行った.理論の検証のための数値例は両端固定はりであったが,実験では両端を弾性支持されたはりとした.初めに導電型加振器による接触加振を行ったが,加振器取り付けの影響が大きいことがわかったので,加振器と対象物の間に柔らかい部材を挟み込んで加振した.比較的精度の良い周波数応答関数が得られたので,外力同定実験を進める.内力同定に関しては,複数の平板の何カ所かを弾性支持して結合した構造物を構築し,基礎加振あるいは一番上の平板を慣性力で加振し,必要な箇所の加速度測定の結果から結合部の内力を同定した.この際,伝達経路の見落としを想定して,受動系の伝達関数のサイズの変更等を行い,平成27年度の数値シミュレーションで見いだした,経路見落としの検証方法が採用できるかどうかを確認した.その結果,提案手法によって検証ができる場合と,検証が困難な場合があることがわかった.当初の計画に基づいて,おおむね順調に進んでいる.本研究は,振動・騒音の源である「力の同定」を行うものである.具体的には作用外力の同定と伝達内力の同定を考える.平成27年度は,作用外力の同定に関して,理論構築と比較単純な数値例による検証を行った.構築した手法は,外力の作用位置が未知の場合に,質量が既知の重りを付加して応答を測定し,独立した方程式を増やすと共に,係数マトリックスの小さな特異値を打ち切って逆問題を適切化するものである.また減衰特性や,ガタに起因する非線形特性を正確に把握する手法も確立した.内力同定に関しては,伝達経路解析において,内力の伝達経路を見落とした場合に,正しく経路が設定されていないことを検証するための方法を提案し,数値例によって妥当性を確認した.平成28年度は,作用外力の同定に関し,単純な構造物を対象とした実験を行った.加振方法として,導電型加振器と対象物の間に柔らかい部材を挟み込む方法を確立し,周波数応答関数の測定を行った.内力同定に関しては,複数の平板の何カ所かを弾性支持して結合した構造物を構築し,平成27年度の数値シミュレーションで見いだした,経路見落としの検証方法が採用できるかどうかを確認した.その結果,提案手法によって検証ができる場合と,検証が困難な場合があることがわかった.平成29年度は,作用外力の同定を中心に行った.加振方法をさらに改良し,電磁石による非接触加振を採用した.そのためロードセルで直接外力を測定して検証することはできないが,分布外力を自然に作用させることができた.その結果,提案手法で分布外力が妥当な精度で同定できることが確認できた.