hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
データマイニング等の手法を用いた急性心筋梗塞患者のリスク評価と 予後予測

1)データマイニングの手法や統計手法を用いて、治療法の選択を含めた判断の影響、その効果を評価する。さらに、2)予後予測モデルの作成を試みた上で、得られた結果について妥当性の検証を行った。急性心筋梗塞患者に対して、30日後での死亡に関する侵襲的な再還流療法の効果についての評価を行ったところ、中程度のリスクと考えられた群に対して、もっとも効果は高かったと考えられた1)データマイニングの手法や統計手法を用いて、治療法の選択を含めた判断の影響、その効果を評価する。急性心筋梗塞患者に対して、30日後での死亡に関する侵襲的な再還流療法の効果についての評価を行ったところ、中程度のリスクと考えられた群に対して、もっとも効果は高かったと考えられた本年度は、研究プロトコル作成、手順の決定の後、データマイニングの手法についての検討を行った。患者を無作為にほぼ同数の二群に分け、一群で予測を立て、もう片方の群でその妥当性を検証した。Recursive partitioning analysis methodを用いて、心筋梗塞発症後30日における死亡率を予測するモデルを、最初の一群より作った。これは数学的な式を含まずに、予測因子とアウトカムの関連を示していくものである。アウトカムに対してより均一な群となるように、非対称的な2群に繰り返し分けていく。予測因子として分類に使われた因子について、最初の分類に使われた因子は、選択された予測因子の中で最も似通った2群に分類するものである。この予測モデルを作るために、本研究ではCART software (version 6.0, Salford Systems, CA)を用いて、入院時に収集される臨床上重要と考えられる15個の因子を使って、最初の群で予測モデルを作った。これらは、患者の背景因子、発症から入院までの時間、既往歴、身体および心電図所見、最初の検査結果等である。10-fold cross validationを行い、モデルの予測能力の評価を行った。誤分類した場合のコストは14.4と設定した。これは、全対象の30日死亡率のオッズをもとに算出した。最後に、最初に群から作られた予測モデルの結果を、もう一方の群にあてはめて、妥当性の検証を行った。さらに、それぞれの点における、30日後死亡率の比較を行った。次に、それぞれの患者において、経皮冠動脈形成術やステント留置術などの侵襲的な治療が行われる可能性の評価を、傾向スコア(Propensity score)を算出によりおこなった。傾向スコアは、ロジスティック回帰分析を用いて、基準となる入院中にこれらの治療が行われる可能性を、上記の予測モデルと同じ因子によって算出した。さらに、予測モデルのそれぞれの最終節(それ以上分類されない点)を30日後の死亡率について、高、中、および低の3つに分類した。その上で、これらの群それぞれで、経皮冠動脈形成術などの侵襲的な治療についての傾向スコアについて、補正を行い、侵襲的な治療の効果が行われた群と行われなかった群での死亡率を比較した。本年度は、実際にデータマイニングの手法を使い、予後予測モデルの作成を試みた。Recursive partitioning analysis methodを用いて、心筋梗塞発症後30日における死亡率を予測するモデルを、最初の一群より作り、もう一群にその結果をあてはめて検討した。この予測モデルを作るために、本研究ではCART software (version 5.0, Salford Systems, CA)を用いて、入院時に収集される臨床上重要と考えられる15個の因子を使って、最初の群で予測モデルを作った。これらは、患者の背景因子(年齢、性別、喫煙の有無)、発症から入院までの時間、既往歴(狭心症、心筋梗塞、高血圧、糖尿病、高脂血症)、身体および心電図所見(BMI,Killip分類、心電図ST上昇)、最初の検査結果(血糖値、クレアチニン、白血球数)である。それぞれの点における、30日後死亡率の比較を行った。結果患者背景:対象は5,320名、うち2,643名の患者で予測モデルを作り、2,677名の患者で妥当性を検証した。Recursive partitioningによる、予測モデル: Recursive partitioning解析によって、予測モデルを作成し、このモデルをもう一方のグループに当てはめ、それぞれの最終節における30日死亡率の比較を行ったところ、いずれも似た値が得られた。再還流療法の効果をもとに3群に分けて比較した結果:最終節での30日死亡率により3群に分け(低リスク:<10%、中リスク: 10-25%、および高リスク>25%)、比較を行った。高リスクのグループは高齢で、より既往症を多く持っていた。また緊急再還流療法を受けている可能性が、低リスクの患者に比べて低かった。傾向スコアで補正を行ったところ、再還流療法の効果は、中リスク群で30日後死亡と1年後死亡のいずれについても著しかった。

昨年度までに行った研究の結果、本研究の対象となった急性心筋梗塞患者に対し、30日後での死亡に関して再還流療法の効果を評価したところ、中程度のリスクと考えられた群に対し、最も治療効果は高いという結果となった。しかしながら、昨年度行ったデータマイニングの手法であるRecursive partitioning analysis methodを用いて解析を行った結果は、誤分類した場合のコストが変化することで、得られた結果(モデル)も大きく変わってしまうことが明らかとなった。本年度は、これまで得られたモデルの妥当性について検討を進め、昨年度の研究で得られた結果より、分別能に優れたモデルの作成、および妥当性の検証を行い、モデルのブラッシュアップを試みた。また、昨年度用いたデータマイニングソフト(CART: Classification and Regression Trees)とは同じ理論に基づくものの、作成者の異なるソフト、あるいは、異なるデータマイニング理論に基づく解析ソフトなどを用いて、最適な予測モデルの作成を試みた。誤分類コストの設定のみならず、解析ソフト上のさまざまな設定が異なると、得られる結果が異なり、ソフトの性能にも結果が依存する可能性が明らかになった。さらに、本研究で用いたJACCSのコホートは、2000年1月1日より2003年12月31日までに発症した急性心筋梗塞患者が対象となっている。当時と比べ、近年さまざまな新しい治療法が導入されており、薬物治療に加え新しい侵襲的な治療法の普及により、本研究の結果が、すでに現状とそぐわない可能性も否定できない。その一方で、新しい治療法の導入が、どの程度、患者予後の改善に役立っているか、明らかではない。今後、本研究の成果を発展させ、前向きに集められた最近の新しい患者群を対象に、研究を続ける予定である。上記研究実績の概要に示した通り、ある程度の結果を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画では、患者教育、説明ツールの作成も検討する予定であったが、予後予測モデルの不確実性が本年度の研究で明らかになったため(誤分類コストの設定で大きく結果が変わるため)、より妥当性の高い予後予測モデルの検討を、次年度も引き続き行う。
オリオンOBアソシエーションに於ける巨大分子雲レムナントの探査的研究

本研究は、最も太陽系に近い代表的OBアソシエーションあるオリオンOBアソシエーションに於てシュミットプレートを用いて光学的に巨大分子雲のレムナントである小分子雲の系統的探査を行なうものである。OBアソシエーションの周囲では巨大分子雲の密度の低い部分が電離され易いため、元々密度が高くて電離されにくいクランプがレムナント分子雲(bright-rimmed cloud)として残る。ここでは、OBアソシエーションの出現がレムナト分子雲での星生成に与える影響に注目して、OB型星,輝線星(TT auri型星),IRAS点源(YSO,原始星),およびレムナト分子雲の空間的分布の比較/相違から、OBアソシエーションが周囲の分子雲を破壊する過程で多くの星をレムナト分子雲で形成したことをシュミットプレートを用いて観測的に立証することを主な目的としている。レムナト分子雲の探査は、UKシュミットのEquatorial AtlasのJプレート(国立天文台)およびRプレートのフィルム・コピー(UKシュミットにリクエスト)の2種類を用いて探査/準備を開始した。現在、一部の領域を除いてサーベイするオリオンOBアソシエーションを中心とする9シュミット領域のプレートの準備およびスキャナー等の機器の準備ができ、本格的な探査のためのコンピュータを用いた画像データの取り込みおよび処理のテストが完了した段階である。UKシュミットにリクエストしてある未到着分がつき次第、系統的なレムナント分子雲の探査を開始する予定である。なお、本研究の予備的研究と位置づけられるUK/ESOシュミットプレートを用いたレムナント分子雲の探査は、Sugitani & Ogura(1994,ApJS 72,in press)として発表予定である。
がん遺伝子を欠くマウス白血病ウィルスによる発がん機構の研究

発癌に関与するウイルス側遺伝子の検索として、マウス白血病ウイルスのLTRが標的細胞決定に大切な役割を持つことをこれまでに明らかにしてきた。今年度はさらにLTR内のenhancerの役割について検討を加え、以下の結果を得た。【i】)75bpからなるMoloneyMuLVのenhancerとその下流を含む195bpの塩基配列がMoloneyウイルスのリンパ性白血病発生に強く関与しているが、【ii】)75bpのenhancer領域のみをFriend-MCFウイルスに挿入してもその病原性をFriendウイルス型の赤芽球性白血病から、Moloneyウイルス型のリンパ性白血病に変えることはなかった。【iii】)LTRのenhancer配列とその近傍を、Friend-MCFウイルスとMoloneyウイルス間で交換すると、赤芽球性白血病とリンパ性白血病の両型の白血病を発生させるウイルスになり、癌化の標的細胞決定機構の複雑さを示唆している。つぎに、モロニー白血病ウイルスLTRの75bpからなるenhancer sequenceの下流に、HTLV-【I】の21bpからなるenhancersequenceを含む57bpのfragmentを挿入したモロニーウイルスを作った。このウイルスをHTLV-【II】のpx蛋白質の発現しているNIH3T3-px(【II】)の細胞に感染させたところ、対照として作ったPUC由来の67bpからなるfragmentをLTR内に含むウイルスと比べ、その増殖が良いことが明らかになった。
グリッド環境における並列計算実行基盤の最適化に関する研究

本年度は、昨年度の成果であるクラウド上での動的な性能の揺らぎに対して自律的かつ協調的に全ノードのマルチキャストスループットを最適化する手法と、一昨年度のグリッド上の高帯域なWANをマルチレーンで転送することで有効に活用可能な高性能マルチキャスト手法で得られた知見をもとに、複数クラウド間での高速なデータ転送手法に関する研究を行った。テラバイト級の大規模データをクラウド型の並列計算環境で処理を行う場合、実験施設や既存のストレージからクラウド上へのデータ転送に要するコストが非常に大きく、効率的かつ高速にデータを転送する手法を開発することは、クラウドの本格的利用に向けて解決すべき重要な課題となっている。Windows AzureとAmazon S3間において、単純に転送を行う場合、高々4,5MB/sec程度でしか転送出来なかったが、提案する手法では、転送データを複数のチャンクに分割して複数のノードが協調的にマルチレーンで転送を行うことで高速な転送を行うことが可能となり、最大で100MB/secでデータを転送することが出来た。これらの成果を博士論文としてまとめ、また、クラウドストレージ間の高速なデータ転送に関する研究成果は、The 1st Data Intensive Science Workshopにて発表、ならびに情報処理学会研究報告:HPC vol.2011-HPC-129に掲載された。本年度は、アプリケーションの性能モデルや通信アルゴリズムに関する基礎的な研究・調査を行い、複数のクラスタを広帯域なWANで結合した並列計算実行環境に最適化された集団通信アルゴリズムの開発を行った。特にScatter/Gather通信のアルゴリズムの性能に関する議論・考察を行った。従来、十分なバンド幅が得られず通信を行う際にボトルネックとなっていたWAN間の通信において、複数の通信コネクションを用いてWAN間通信のスループットを向上させることで、集団通信全体の実行時間を高速化可能とする集団通信アルゴリズムについての提案を行った。WAN上を複数コネクションで同時に通信を行う際、単純に多数のコネクションを張ることでは性能向上には繋がらず、他のコネクション同士の通信コンテンションと、WAN上での利用可能な合計バンド幅を十分に考慮してコネクション数を最適化する必要がある。そのため、本提案アルゴリズムでは、性能モデルを構築して集団通信実行時間を予測し、最適なWAN間通信コネクション数を導出するための手法を提案した。本提案アルゴリズムと従来手法での集団通信アルゴリズムとの性能比較・検討を行い、本提案アルゴリズムを用いることで高い集団通信性能の向上が達成可能であることを確認した。しかし、通信コンテンションの再現性やそれを表現するパラメータの精度が低く、性能モデルで求められた性能と実際の実行性能の間に開きがあることも確認されたため、これらを改良するために必要な手法について、今後検討を重ねていく。本年度は、近年並列計算実行環境として注目されているクラウドコンピューティング環境における通信性能や実行性能を最適化するための研究を行った。クラウドでは、アプリケーションを実行するユーザが、必要に応じて必要な分だけの計算資源を瞬時に確保し利用することが可能である一方で、ユーザが利用する計算機は仮想計算機の形で提供され、確保した計算機がどのようにクラウド上に配置されるかは完全にシステムに委ねられており、ユーザにとってその情報を簡単に知りうることはできず、並列アプリケーション実行の最適化を行うことが非常に難しい。また、クラウドストレージに対するI/O性能は、システムの状態など様々な条件によりバラツキが発生することが確認されており、今後も利用が増え続けるクラウドにおいて、このように自動的に決定されたユーザ計算資源や、動的に変化するリソースパフォーマンスを効率的に利用する手法を開発する必要がある。我々は、Amazon S3/EC2に代表されるクラウドストレージとクラウド計算ノードとの間で、効率的に大規模データをマルチキャストする手法を提案した。事前にバンド幅やトポロジ情報を必要とせず、クラウドストレージからのデータ取得時のダウンロードスループットの揺らぎに対して、複数ノードが協調的にロードバランスを行うことで、動的に全ノードのスループットを最大化することが可能となる。主にCPUでの処理負荷分散に用いられるワークスティーリングのアイディアをマルチキャストに応用し、ボトルネックリンクを各ノードが自律的に迂回し、常に最適なスループットを達成する。このマルチキャストアルゴリズムの性能に関する議論・考察を情報処理学会,HPC研究会主催の"ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS 2010)"において口頭発表した。
インターネット上の仮想空間における創作成果物の法的保護のあり方に関する基礎的研究

本研究では、昨今、急速に生成かつ普及しつつあるインターネット上の(三次元)仮想空間(メタバース)内において創作され、使用される多様な創作物についての法的保護のあり方について、その現状を調査研究すると共に、知的財産法理論の観点から法的保護の基礎を明確にした上で、今後の課題や方向性を明らかにすることを目的とした。とりわけ、1)仮想空間内で活動する個人を表象する存在である創作物を巡る法的取扱い、2)仮想空間内で創作されたデザインや商標等の創作物の法的位置付け、3)創作物の法的保護を巡って生じうる仮想空間運営者の法的責任、という3つの事項について重点的に研究・解明することを行った。本研究は、インターネット上の(三次元)仮想空間(メタバース)内において創作され、使用される多様な創作物の法的保護のあり方について、その現状を調査研究及び知的財産法理論の観点から法的保護の今後の方向性を明らかにすることを目的とする。とりわけ、1)仮想空間内で活動する個人を表象する存在である創作物、仮想空間内で創作されたデザインや商標等の創作物についての法的位置付け、2)創作物の法的保護を巡って生じうる仮想空間運営者の法的責任、に大別して重点的に研究・解明することを主たる研究目的とする。本研究の実施計画の流れは、(1)研究資料の収集とその充実、(2)資料分析、詳細検討項目の明確化と整理、(3)各詳細検討項目の研究、(4)各詳細検討項目を統合させた総合的検討と追加的研究項目の抽出、(5)最終的な取りまとめ、の各段階に分類できる。平成21年度は、(1)及び(2)の段階を中心に実施する計画としていた。(1)については、法的検討を進める基礎となる知的財産法諸法、民事法一般を中心として法律文献の収集と共に、メタバースの技術的構造及び特性、利用態様に関する文献収集の充実に努めた。また、情報経済学、経済心理学の文献、インターネットビジネスに関する経営学関係文献、ネット社会に関する情報社会学関係文献、といった関連学問領域における研究状況に関する幅広い文献収集にも留意した。(2)について、平成21年度における中間的な成果としては、1)仮想空間における個人を表象する存在であるアバターを巡る法的取扱いにおけるパブリシティ権を参照することの重要性、2)仮想空間におけるデザインや標識と現行意匠法及び商標法との適合の限界の明確化、3)仮想空間運営者の法的責任と著作権法における間接侵害理論の対応関係の分析、といった事項を明らかにした。平成22年度においては、(2)の成果を基にさらに(3)以下の段階の研究を進める計画である。国内及び欧米における文献を中心とした調査研究の結果、1)については、仮想空間内であっても特定の顧客吸引力を有する他人の特徴ある外見等を流用する行為については、いわゆるパブリシティ権の侵害を構成しうる余地が存することが明らかとなった、2)については、仮想空間内において他人のデザインや商標を利用する行為については、商標法及び不正競争防止法による法的保護の余地はあるものの、現行法の下で対応しうる範囲については限界が存すること、またデザイン保護については現行の意匠法では対応し得ないことが明らかとなり、今後の課題がある程度明らかとなった、3)については、現在の判例法理・学説の下では、必ずしも明確な結論が導出される状況にはないものの、至近の最高裁判決を下に考えると、仮想空間運営者の法的責任が生じる余地は少なくない(とりわけ利用者による著作権侵害が生じることを前提とした場合)ものと考えられる。以上の結論を踏まえ、さらなる理論的課題への対応及び検討を進める必要性が存するものと考えられ、欧米をはじめとした諸外国における議論状況についても注目する必要がある。
オオヒキガエルのヒト可聴域内外での音声コミュニケーション解明と外来種対策への適用

本研究では、これまで国内では行われていない外来種オオヒキガエルの鳴き声を用いた詳細な音声コミュニケーションの解明と、音声を誘引剤とするトラップ方法の確立を目的としている。本研究では、これまで国内では行われていない外来種オオヒキガエルの鳴き声を用いた詳細な音声コミュニケーションの解明と、それに基づくより効率的かつ効果的な外来種駆除方法を提案することを目的としている。そのため、初年度では、国内すべての分布個体群からヒトの可聴域内での鳴き声を録音、解析したのち野外での鳴き声選択実験を行い、トラップに有用な鳴き声の選択を行い実施することを目標とした。そこで、国内の分布個体群からの音声データ取得を試みたものの、小笠原諸島と南西諸島への度重なる台風接近の影響により、小笠原諸島父島でのサンプリングのみを実行することができた。父島においては、個体の音声データ取得ではなく合唱での音声データ取得のみとなったが、オーストラリアと父島の環境の違いや、父島個体群における大まかな繁殖場所と生態を把握したことで、次のサンプリングへと十分に活かすことが出来ると考えられる。また、オーストラリアにおける学会への参加に際し、本研究で使用する予定であるトラップの開発状況の確認や改善点を話し合い、また共同研究者との会議やワークショップを重ね、博士過程在籍中の学生に対するサンプリング方法の実習などを行ったことで、次年度からの研究協力体制をさらに強固に、また研究状況を具体的に調整することが出来た。さらに、もうひとつの共同研究として、アメリカ合衆国フロリダ州における同じく外来種となるオオヒキガエルの鳴き声との比較という今後の研究ともつなげることとなった。本研究では、オーストラリアにおいて大学と企業が連携して開発している外来種オオヒキガエル用のトラップを購入し使用する予定としていたが、開発時の試作品は良好であったにも関わらず、企業側が商業化にあたっての製造ライン上にて大幅なコストダウンを図ったことにより、トラップの扉の開閉が途中で止まるなどの不良品同然のものとなってしまった。これについては、本研究の共同研究者が対処に当たっており、改善され次第、購入し本研究で使用する予定である。また今年度は、本種が生息する小笠原諸島と南西諸島への度重なる台風に見舞われ、予定通りのサンプリングを行うことが出来なかった。まずはオオヒキガエルの音声サンプリングを十分に行うことを目標とする。そのためには、1)小笠原諸島父島および母島では、台風が頻発する時期より前(6月頃)に行き、音声データの録音および各個体の測定を行う。繁殖場所への毎晩のアクセスを格段に容易にするため、宿泊地を小港周辺とする。また、雨量の増加により河川が大幅に増水した場合に備え、対岸の川辺で合唱するオオヒキガエルの音声を確実に録音するため、カヤック等で接近するための準備をしておく。2)石垣島、南大東島へは、同様に台風が頻発する前(78月頃)に行き、サンプリングを行う。3)同サンプリングには可聴域外を録音できる機器を備え、同時に可聴域内外の音声の録音を行う。そうすることで、初年度の遅れを取り戻すことが出来ると考えられる。さらに、4)オーストラリアにて改善中のトラップが間に合わない場合を考慮して、他のワイヤートラップの用意をしておく。これには、共同研究者との連絡を頻繁に行うことで状況把握をしながら、従来オーストラリアにて行ってきた研究で使用したワイヤートラップを再現することを試みる。5)外来種ウシガエルでも同様の野外実験を行うことで、オオヒキガエル以外の音声コミュニケーションを使用する外来種においても適用可能であるかを確かめる。

また今年度は、本種が生息する小笠原諸島と南西諸島への度重なる台風に見舞われ、予定通りのサンプリングを行うことが出来なかった。まずはオオヒキガエルの音声サンプリングを十分に行うことを目標とする。そのためには、1)小笠原諸島父島および母島では、台風が頻発する時期より前(6月頃)に行き、音声データの録音および各個体の測定を行う。繁殖場所への毎晩のアクセスを格段に容易にするため、宿泊地を小港周辺とする。また、雨量の増加により河川が大幅に増水した場合に備え、対岸の川辺で合唱するオオヒキガエルの音声を確実に録音するため、カヤック等で接近するための準備をしておく。2)石垣島、南大東島へは、同様に台風が頻発する前(78月頃)に行き、サンプリングを行う。3)同サンプリングには可聴域外を録音できる機器を備え、同時に可聴域内外の音声の録音を行う。そうすることで、初年度の遅れを取り戻すことが出来ると考えられる。さらに、4)オーストラリアにて改善中のトラップが間に合わない場合を考慮して、他のワイヤートラップの用意をしておく。これには、共同研究者との連絡を頻繁に行うことで状況把握をしながら、従来オーストラリアにて行ってきた研究で使用したワイヤートラップを再現することを試みる。5)外来種ウシガエルでも同様の野外実験を行うことで、オオヒキガエル以外の音声コミュニケーションを使用する外来種においても適用可能であるかを確かめる。本研究で購入する予定であったトラップが、製造上の問題点があり、初年度では購入できなかった。そのため、次年度での購入もしくは他のトラップへ変更した場合に、そのトラップや材料を購入する必要がある。また、度重なる台風により当初予定していた石垣島と南大東島へ行くことが出来なくなってしまった。次年度ではこのことを考慮し、78月頃にサンプリングに行くことを計画している。
食物の評価における嗜好特性と栄養特性の相関

今後の食品成分に関する科学的研究は、栄養素とそのシグナルとしての味・香りなどの嗜好性を統一的にとらえなければならないという視点のもとに、研究を行った。三大栄養素のうち、油脂については、不飽和脂肪酸とビタミンE・タンパク質との関連が動物による栄養試験臓器中の栄養素の分布から五十嵐によって考察された。近年新たな栄養素と考えられる様たなったダイエタリーファイバー(DC)は嗜好性に大きく影響する。島田は小麦粉、大豆タンパク質、コーンオイルなど調理の基礎となる素材に対するDCの効果を物理的判定と官能評価を組み合わせ評価を行った。大豆は優れたタンパク資源であるが、独特の豆臭があり、食品素材としての利用面を制限している。その起源が大豆油脂中の不飽和脂肪酸に起因することから、本間は豆臭成分の代表的化合物であるヘキサナールのタンパクへの移行を検討するとともに、タンパク中に残存する脂質成分、特にリン脂質の残留性に着目し、脂質とオフフレーバーの関係について考察した。ビタミンC要求性のモルモットが、青草臭に誘引されるのは微量栄養素と嗜好性を探る好例と考え、倉田はアルファルファの揮発性成分を数多く同定し、モルモットに対する嗜好性を検討した。同様な香気成分について久保田は、甲殻類の加熱香気がヒトにとって特に嗜好性の高いことに着目し、その成分を固定すると共に栄養素である先駆体との関連についても注目している。貝沼による炊飯による飯の官能的評価,三橋による魚肉の加熱凝固の官能的評価はそれぞれ米デンプン,魚肉タンパクの加熱・加水による化学的変化を物性的な変化と対比しつつ、ヒトの示す嗜好性の原因を解明しようとしたものである。時友の行ったアズキ加熱香では、豆類と砂糖の加熱という従来の調理法を香気成分の形成の面から分析し、嗜好性の原因を明らかにしようとした。
電算機処理による歌枕名所索引の作成

1.本研究は〈A〉歌枕名所の基礎的本文資料の整理を行い,〈B〉その索引(あいうえお別・国別・類別)の電算編集の二段階の工程を要するので,〈A〉の資料整理からはじめた.従前,博捜したカードとフィルムからの原稿への転記が主なる作業となるが,当初3万項目と見込んでいた項目数は作業をすすめると4万項余に及んだ.ともかく,平安朝から近世末までの重要諸本の殆どの歌枕名所を類聚しえた. (この作業のため安価な複写機と穿孔機が能率的な働きをしたが,予定外の出費であるのでお許しいただきたい).2.〈B〉の索引は歌枕項目4万項を入力すると索引項目12万項が編集されるが(のベ1.6万項),科研費配分額の上から,本年度は歌枕項目1万8千項を入力編集し,索引5万8千(のべ7万6千)項を編集することができた.3.業者選定については,当初,大日本印刷CTS事業部に発注する予定でいたが,極めて高額のため,在仙の針生印刷に変更した.プログラミングが確かで良心的であり安心して委託することができた.4.しかしながら,科研費配分額の点から〈A〉の4万項余の全ての索引作成はできず, 45%にとどまる.従って,残余の55%の索引編集をぜひとも完成いたし度く,昭和63年度の科研費を申請するに至った.5.年度内研究発表として本報告書記載の二篇を発表し,また他の発表も予定しているが,これらは本研究の〈A〉の資料篇の一部にすぎない.索引はその性格上,全資料の電算編集の完成の後,書物として刊行し,またフロッピーをコンバートし,データーベースとしての方図を考えている.即ち,後者は国文学研究資料館に寄託し,公開活用を意図している.1.本研究は〈A〉歌枕名所の基礎的本文資料の整理を行い,〈B〉その索引(あいうえお別・国別・類別)の電算編集の二段階の工程を要するので,〈A〉の資料整理からはじめた.従前,博捜したカードとフィルムからの原稿への転記が主なる作業となるが,当初3万項目と見込んでいた項目数は作業をすすめると4万項余に及んだ.ともかく,平安朝から近世末までの重要諸本の殆どの歌枕名所を類聚しえた. (この作業のため安価な複写機と穿孔機が能率的な働きをしたが,予定外の出費であるのでお許しいただきたい).2.〈B〉の索引は歌枕項目4万項を入力すると索引項目12万項が編集されるが(のベ1.6万項),科研費配分額の上から,本年度は歌枕項目1万8千項を入力編集し,索引5万8千(のべ7万6千)項を編集することができた.3.業者選定については,当初,大日本印刷CTS事業部に発注する予定でいたが,極めて高額のため,在仙の針生印刷に変更した.プログラミングが確かで良心的であり安心して委託することができた.4.しかしながら,科研費配分額の点から〈A〉の4万項余の全ての索引作成はできず, 45%にとどまる.従って,残余の55%の索引編集をぜひとも完成いたし度く,昭和63年度の科研費を申請するに至った.5.年度内研究発表として本報告書記載の二篇を発表し,また他の発表も予定しているが,これらは本研究の〈A〉の資料篇の一部にすぎない.索引はその性格上,全資料の電算編集の完成の後,書物として刊行し,またフロッピーをコンバートし,データーベースとしての方図を考えている.即ち,後者は国文学研究資料館に寄託し,公開活用を意図している.
原子光学(レーザー冷却の技術的応用への研究)

清水らは極低温の準安定状態ネオン原子線を使って、(1)静電場による原子レンズの開発、(2)穴をあけた窒化シリコン薄膜の透過型振幅ホログラムを使って原子線で任意のパターンを描くことができることを実証した。さらに、(3)薄膜上に電極を蒸着し、電場をかけて薄膜を通過する原子の位相を変調することで原子線の実時間制御を実現した。また、(4)固体表面で原子が受ける引力のファンデルワールスポテンシャルによって原子がコヒーレントに反射される量子反射の観測に初めて成功し、反射率の定量的な測定を行った。さらに、(5)シリコン表面を格子状に加工することで反射率を格段に高めることができることを実証した。(6)これを利用して、凹面反射鏡、ビームスプリッターさらには反射型の原子ホログラムの開発を行った。中川らは、(7)ルビジウム原子のボーズ凝縮体を完成させた(本邦で3番目)。(8)これを用いた原子チップの研究を行うことを目的として、まず、微少電流線が作る磁気トラップにレーザー冷却されたルビジウム原子をトラップする実験を行った。一方、原子干渉計と精密計測に関する研究では(9)中川らのルビジウム原子干渉計、盛永らのカルシウム原子干渉計とナトリウム原子干渉計の研究を行った。(10)カルシウムに関しては熱源視線を用いてアハラノフ・キャッシャー効果による位相シフトを3%の精度で測定した。また、(11)ナトリウムに関しては、時間軸多重干渉を行い、フィネス100の干渉波形を得ることに成功した。本年度は実質11月にスタートしたばかりなので、以前から継続している研究テーマ以外は研究準備のために費やされている。清水(富)はネオン原子のトラップを使った原子ホログラフィーの研究で、ホログラム上に電極を構成し、2次のシュタルク効果による原子波の位相シフト利用して、原子再生像の実時間コントロールを行う研究を行った。現在までに、簡単な文字の像ではあるが、文字位置のシフト、文字の消去と再現、二つの文字の入れ替え等のコントロールが出来ることを実証した。また、超低速の準安定状態ネオン原子をシリコン及びガラス表面に当て、固体表面に対する量子反射効果を初めて実証した。盛永はナトリウム原子線を使った干渉計で多重反射干渉の実験を行った。また、ナトリウム原子トラップの特性の研究を行った。さらにルビジウムの原子泉を使った原子時計の研究を準備中である。中川はルビジウム原子のボーズ凝縮体を作る研究を行っている。原子を水平方向に移動させるダブルとラップ構成を完成させ、第1トラップに10^9個以上の原子をためて第2トラップに移相することに成功している。清水(和)はリチウム(7)の量子凝縮状態を実現するべく研究を進めている。現在、磁気光学トラップの原子を4住居区磁気トラップに移すことに成功している。今後はこれを磁場が零の点がないTOP型磁気トラップに移行させる準備を進めている。また、フェルミ粒子であるリチウム(6)をトラップし、さらに冷却、高密度化して量子効果の具現に向けた研究を進める予定である。森永は就任早々で、まだ、専用の実験設備はないが、ナトリウム原子のボーズ凝縮研究を行う設備の準備中である。原子光学の新しい展開に向けて(1)より輝度の高い原子線源の開発、(2)原子干渉計に関する研究、(3)電場制御素子、および反射型原子光学素子開発へ向けての研究を行った。(1)では、中川(電通大)らはコヒーレント原子線源を作る目的でルビジウム原子ボーズ凝縮生成に向けて後一歩のところまで到達した。森永(電通大)はナトリウム原子のボーズ凝縮装置の設計製作に着手した。盛永(理科大)は原子干渉計に用いるナトリウム原子線の輝度向上を目指して磁気光学とラップの改良を行い3x10^(11)個のナトリウム原子のトラップに成功した。

また、清水(和、電通大)らは光散乱力とゼーマン効果を組み合わせた原子加速装置で高輝度の低速リチウム原子線を開発した。(2)では中川は重力測定のためのルビジウム原子干渉計の製作に着手した。盛永はマッハツェンダー型カルシウム原子干渉計において励起状態にある2つのアームで磁気量子状態が異なる複合型原子干渉計を成功させた。また、誘導ラマン効果を用いた時間軸多重反射ナトリウム原子干渉計において100を越えるフィネスの干渉縞を得ることに成功した。(3)では清水(和)らは静電場を使った原子凸レンズの製作に成功した。清水(富)らは窒化シリコン薄膜ホログラムに電極を蒸着して実時間で原子パターンの制御をすることに成功した。また、固体表面でのコヒーレントな原子波の反射現象である量子反射の観測、定量的な反射率測定に初めて成功した。これは、一般的な反射型原子光学素子の開発に道を開くものである。まず、精密計測用の原子干渉計開発を担当している中川グループでルビジウムのボーズ凝縮に成功した。コヒーレントな原子源ができたことは、原子干渉計の質が原子線強度で制限されていることを考えれば非常な進歩である。彼らは最初から計画にあった従来型の干渉計だけでなく、原子チップ(基板上に構成したマイクロストラクチャー)上で原子ボーズ凝縮体を操作する研究の準備を開始した。盛永らのナトリウム、およびカルシウム原子干渉計の研究はさらに発展し、スペクトル分解能を格段に改善できる多重干渉計の改良、静電ポテンシャルによる幾何学的位相の観測などを行った。清水らは固体表面での原子の量子反射を初めて観測しただけでなく、固体表面を加工することによって、その反射率を何桁も改良できることを実証した。これによって、今まで全く顧みられなかった量子反射が実用的意味を持つことが証明された。これは光と同様、原子波でも光や電磁場を印可することなく、単に固体表面を研磨するだけで反射鏡を作れることを意味する。彼らはこの巨大量子反射効果を使って、原子波の回折格子や反射型ホログラムを作成した。この報告書を書いている3月上旬現在、研究の一部は目標達成のための最後の努力中であるが、本年度の主な研究は(1)ネオン原子のシリコン表面での量子反射、(2)準安定ヘリウム原子の冷却トラッピングと極低温原子線の開発、(3)ナトリウムおよびカルシウム原子線干渉計の開発と応用、(4)ルビジウム原子BECの改良とアトムチップの開発、である。(1)清水らは今までより高精度で量子反射の反射率測定を行い、反射率の最高値の推定を行った。また、高反射率のシリコン加工表面を使ったダブルスリットの実験、および1次元集光レンズの開発を行った。(2)では、白濱らは超流動液体ヘリウムと平衡状態にある気体セル中で講習は放電を行う独創的な準安定状態ヘリウム原子発生装置を開発し、11Kで10^9cm^<-3>という高濃度の準安定原子生成に成功し、原子線への取り出しに取り組んでいる。この研究はA3計画研究の佐々田らとの共同研究である。また、清水らは準安定状態ヘリウム原子のトラップとそれを用いた極低温準安定状態ヘリウム原子線の開発に取り組んでいる。これを白濱らの原子線源と組み合わせれば極めて輝度の高い極低温原子線ができると期待される。
種子発芽の光調節に関する教材として利用可能な野生植物の探索と実験法の確立

高校「生物」で扱われる種子の光発芽性とその生態的意義について,適切な植物教材を見出すとともに,実験方法の確立を目指した。身近な野生植物の種子を採集したところ,ほとんどが光発芽性を示した。特にオオバコとツボミオオバコの種子は,短時間の赤色光/遠赤色光照射によって可逆的に発芽が制御され,フィトクロムの関与が明らかであった。また,厚紙の箱を加工した照射箱を用いることで,葉を透過した自然光が可逆的にオオバコ種子の発芽を抑制することを示すことができた。このように,野生植物の種子と自然光を用いることで,生徒は自然条件下でのフィトクロムによる制御の意義をより容易に考察できると考えられる。24年度は,身近な環境から光発芽性の野生植物種子を見出し,昨年に引き続き光によって発芽の促進される種子を見出し,その中でもフィトクロム低光量反応の典型である短時間の赤色光-遠赤色光照射による可逆反応を示すものをピックアップすることを目的とした。数種の植物を試行した結果,ニワゼキショウとツボミオオバコの種子が25°Cと15°Cの白色光下ではよく発芽し,暗黒中では発芽しないことが分かった。この中で,発芽率のよいツボミオオバコについてさらに実験を行ったところ,赤色光1分間の短時間照射でも発芽促進効果があった。種子の赤色光に対する感受性は吸水開始後徐々に高まり4日後に最高になったが,36日後の期間は有意であった。さらに,赤色光1分に引き続いて3分の遠赤色光を照射したところ,赤色光効果の可逆的な打消しがみられた。このような可逆反応は25°Cで顕著であったが,15°Cでも有意であった。これらのことから,ツボミオオバコの種子発芽にはフィトクロムの低光量反応が関与しており,教材として使用可能であるといえる。さらに,種子の光感受性は吸水開始3日後から1週間程度維持されるため,異なる曜日に多クラスの授業を行う場合でも,教師が予めまとめて播種することが可能である。また,温度依存性が低いため,室温での実験が可能と考えられる。昨年度は,ツボミオオバコが教材化の可能性のあることを明らかにしたが,平成25年度は,さらに種類を広げ,実験条件を確立することを目的とした。宮崎大学構内で採取可能なオオバコ,スズメノヤリ,スミレ,シマスズメノヒエ,タチスズメノヒエ,キンゴジカについて休眠性を調べ,教材化の適否を判断した。このうち,オオバコとスズメノヤリで光による発芽促進がみられたが,スズメノヤリは発芽に時間がかかり,実験教材としての利用は難しかった。また,他の植物種子は実験条件で発芽しなかった。オオバコについてさらに調べたところ,15°Cでは明条件でも発芽率10%以下であり,25°C付近が実験に適することがわかった。光感受性は吸水時間直後から得られ,24時間後まで高い状態を維持して,その後徐々に低下した。発芽率は,25°C明条件では播種後5日でほぼ100%に達し,1週間の授業サイクルに適していた。フィトクロムの関与を示す赤色光/遠赤色光可逆性は明らかにみられた(赤色光で約80%,赤色光ー遠赤色光で約25%)。赤色光や遠赤色光の単色光を教育現場で得ることは難しいと考えられるため,照射方法についても検討した。照射光として野外の自然光を用い,赤色光が多い直射光と緑葉の透過光(遠赤色光に富む)で赤色光/遠赤色光と同様の可逆反応がみられるか,簡易な照射箱を作製して実験したところ,直射光(約2000Lx)でおよそ70%,直射光ー緑葉透過光でおよそ30%と可逆性が確認できた。緑葉はツワブキのものを用いた。以上より,オオバコ種子を材料とし,自然光を用いた実験が可能であることがわかった。自然光による実験は,他の植物の葉陰では光合成ができないため発芽を避けるという種子光発芽の生態的な意義を説明するのにも特に有効であると考えられる。今年度は,光生理学の教材として可能性のある種子を選別することと,実験条件を整えることを並行して行った。大学周辺で採集可能な野生植物の種子をリストアップし,そのいくつかについて,光要求性,温度依存性,冷湿処理等休眠解除処理の必要性を調べた。光条件は,暗黒対象と白色光または赤色光連続照射,温度条件は15°Cおよび25°Cとした。タチスズメノヒエは,近年増えている外来種で,住宅地や,学校などで手に入りやすい材料であるが,登熟直後は,いずれの条件でも発芽が起こらなかった。

15°Cの温湿状態を経験させたのちは,25°C明暗いずれでも発芽するようになり,したがって,光要求性はこの条件では確認できなかった。また,コマツヨイグサでは,光要求性がみられたが,休眠が深く,最高発芽率が十分ではなかった。登熟の時期によっても反応性が異なることがわかった。ナガミヒナゲシも,増加している外来植物で,微細な種子をつくるため,光発芽性である可能性が高いと考えられるが,休眠が深く,冷湿処理では解除されなかった。スミレについても検討したが,発芽に至っていない。いずれも,今後さらに休眠解除などの条件について検討が必要である。実験条件については,LED照射装置を導入し,フィトクロムの関与を明らかにするため,赤色光および遠赤色光の単独照射のみならず,両者を一定の比率で混合して照射するシステムの構築を目指している。LEDランプの指向性から,均一な混合比を得るには,拡散板などの工夫がさらに必要であることが分かった。本研究の目的は,植物の環境応答の1つとして高等学校「生物」で取り上げられている種子の光発芽について,分かりやすく示すことのできる植物教材を見出すとともに実験方法を確立することである。この単元では,光受容体フィトクロムの赤色光(R)/遠赤色光(FR)可逆性を示すことが求められるが,同時に生態学的意義の考察が欠かせないと考えられる。しかし,教科書で一般的に扱われるレタス種子のR/FR短時間繰返し照射に対する反応では,レタスが栽培植物であることや光源が人工的なものであることなどから,自然界におけるフィトクロムの役割を考察しにくい。さらに,材料の入手,温度管理,単色光光源の用意などの問題がある。そこで,本研究では,A身近な野生植物の種子で,フィトクロムによる反応を示すことができるものの探索,B光源,照射方法の検討,C可能な授業展開の検討を行い,以下の成果を得た。A.オオバコとツボミオオバコ種子は,短時間のR/FR照射によって可逆的に発芽が制御された。その他にナガミヒナゲシ等数種に可能性が見られた。これらについては,引き続き実験を行う予定である。オオバコは25°Cが実験に適していたが,ツボミオオバコは1525°Cの広い温度範囲で光発芽性が見られた。B.人工光源としてLED光源システムについて検討した。LEDは,波長特性や発熱量などに優れた面があるが,指向性が高く,光強度にむらができることがわかった。一方,照射箱を工夫することで,自然光が利用でき,光強度によらず直達日光は発芽を促進し,緑葉の透過光はこれを打ち消す効果があることが確認できた。このことはフィトクロムの役割の考察を容易にすると考えられる。C.ツボミオオバコおよびオオバコはいずれも,教師が実験準備として予め播種して暗黒に1数日保存し,授業時に生徒が光に当てたのち,1週間後の同じ時間に観察するという授業サイクルが可能であった。植物生理学24年度は,1種の教材化可能な種(しゅ)を見出すことができた。この種は,都市部に多くみられる外来種であり,フィトクロム関与の光反応を示す温度依存性が小さく,かつ吸水から実験までの期間が数日取れるなど優れた点がみられた。しかし,教材化する種子の入手の点から,季節性も考え,さらに多くの種子を調べる必要がある。種子は,種(しゅ)ごとに休眠性や光感受性をもつ期間が異なり,これらの検討に想定よりやや時間がかかっている。予定していた波長の混合照射については,LEDの特性から場所による波長のむらが完全にはなくならず,混合照射は難しい状況である。当初25年度までの3年間で実験法の確立と公表を予定していたが,以下の理由により1年間研究期間を延長することとした。
ウェアラブル手話学習支援機器の開発

平成30年度の計画で最も重要なものは手話の三次元モデルの制作と指文字の認識である.まず,手話の三次元モデルの制作については,体全身の三次元モデルを購入し,そのモデルにボーンと呼ばれる骨格のようなものを挿入し,ボーンに動きを付けることで,手話の動作をさせる.そのため,モデリング用のソフトウェアを使い,三次元モデルに動作を付ける.動作のデータは,体にセンサを装着するタイプのモーションキャプチャ装置を使って,動作データをパソコン内に取り込む.それを三次元モデルに適応することで,動きのある三次元モデルができあがる.いくつかの問題点も見つかったが大まかな制作の方法が確立できた.ただし,手話の場合,指文字と違い,手だけでなく,指や腕,口や目なども使い体全身で表現するため,モーションキャプチャで取り込めないデータもあり,顔の表情などは,別途開発方法の検討が必要である.次に,指文字の認識については,画像認識用の機能ライブラリを使い,認識したい物体を機械学習により学習させ,実際に認識の実験を行った.得られた成果としては,正解画像と不正解画像の学習枚数の割合が認識率を大きく左右することと,背景画像がご認識の原因であることも確認できた.我々が目標としているのは,指文字の認識である.指文字を認識させる場合の問題は,背景画像であると考えており,色のついた手袋等で背景とは明らかに違う色を認識させるなどの工夫が必要であると考えている.平成30年度は,本研究に関する学会発表として1件の実績がある.他に,使用しているデバイスに関する展示会で指文字学習について展示し,多くの来場者に試用してもらった.平成30年度は研究計画に基づき,手話の三次元モデルの制作を行い,その制作手順等について確認できた.また,指文字の認識については,機械学習の実験を行い,物体認識の手法や問題点などについて確認できた.平成31年度は,手話の三次元モデルの制作を簡便に行う手法について検討し,より多くの手話モデルの制作を行う.指文字の認識については,予備実験で得た成果を元に,実際の指文字認識を行い,その結果から今後の方針などを検討する.平成30年度の計画で最も重要なものは手話の三次元モデルの制作と指文字の認識である.まず,手話の三次元モデルの制作については,体全身の三次元モデルを購入し,そのモデルにボーンと呼ばれる骨格のようなものを挿入し,ボーンに動きを付けることで,手話の動作をさせる.そのため,モデリング用のソフトウェアを使い,三次元モデルに動作を付ける.動作のデータは,体にセンサを装着するタイプのモーションキャプチャ装置を使って,動作データをパソコン内に取り込む.それを三次元モデルに適応することで,動きのある三次元モデルができあがる.いくつかの問題点も見つかったが大まかな制作の方法が確立できた.ただし,手話の場合,指文字と違い,手だけでなく,指や腕,口や目なども使い体全身で表現するため,モーションキャプチャで取り込めないデータもあり,顔の表情などは,別途開発方法の検討が必要である.次に,指文字の認識については,画像認識用の機能ライブラリを使い,認識したい物体を機械学習により学習させ,実際に認識の実験を行った.得られた成果としては,正解画像と不正解画像の学習枚数の割合が認識率を大きく左右することと,背景画像がご認識の原因であることも確認できた.我々が目標としているのは,指文字の認識である.指文字を認識させる場合の問題は,背景画像であると考えており,色のついた手袋等で背景とは明らかに違う色を認識させるなどの工夫が必要であると考えている.平成30年度は,本研究に関する学会発表として1件の実績がある.他に,使用しているデバイスに関する展示会で指文字学習について展示し,多くの来場者に試用してもらった.平成30年度は研究計画に基づき,手話の三次元モデルの制作を行い,その制作手順等について確認できた.また,指文字の認識については,機械学習の実験を行い,物体認識の手法や問題点などについて確認できた.平成31年度は,手話の三次元モデルの制作を簡便に行う手法について検討し,より多くの手話モデルの制作を行う.指文字の認識については,予備実験で得た成果を元に,実際の指文字認識を行い,その結果から今後の方針などを検討する.現在使用しているウェアラブルデバイスの後継機が次年度に発売される予定であり,今年度デバイスを増やすのは得策でないと考えた.また,謝金等については,現状で実際の聴覚障害者や手話通訳者に評価をしてもらう段階ではないため,未執行となった.次年度以降にコンテンツの評価等のタイミングで謝金については執行する予定である.
転写制御タンパク質機能ドメインの大量発現および高次構造解析

本研究は外界シグナルに応答する転写制御タンパク質の作用をその機能ドメインの高次構造にもとづいて理解することを目的とする。薬物代謝酵素CYP1A1遺伝子の5'-上流には構成的転写調節配列BTEと誘導的転写調節配列XREがあり、それぞれ特異的な転写制御タンパク質が結合してCYP1A1の発現を制御している。(1)BTEB(BTE-binding protein)のDNA結合ドメインであるZn-フィンガーモチーフを13-C、15-N二重ラベルして稲垣冬彦教授(北大)のご協力でNMR解析したがシグナルが約80%しか検出されず高次構造には至らなかった。そこで、2-H、13-C、15-N三重ラベルタンパク質のDNA複合体をTROSY解析する計画をたてた。まず15-Nラベル体を用いてhsqcスペクトルによるDNA複合体調製条件の至適化を行った。(2)XREに結合するのはAhRとArntのヘテロニ量体で、両者ともbHLHとPASドメインを持つ新しい型の転写因子である。PASはサブドメインPAS-AとPAS-Bを含みタンパク質間相互作用の特異性を決定する。マウスArnt2のPAS-Aを大腸菌で大量発現させ精製したが6merに会合していてNMR解析には不向きであった。しかしこれを結晶化することに成功し、X線結晶解析への可能性を開いた。(3)Arnt3とClockはともにbHLH-PASをもつ転写因子で両者のヘテロ二量体は日周リズム形成に重要な役割をはたす。欠失変異体を解析しマウスClockのアミノ酸492-559の領域がヘテロ二量体形成やDNA結合活性には影響せず転写活性化のみに重要であることを明らかにした。さらにArnt3/Clockヘテロ二量体による転写活性化にはCBPやP300がcoactivatorとして作用することを示した。
ジャガイモXウイルスによる病徴発現に関わる宿主植物因子の網羅的解析

植物ウイルスの病徴発現機構には不明な点が多い。Potato virus X(PVX)およびPlantago asiatica mosaic virus (PlAMV)の複数の分離株を用い、病徴発現に関わるウイルス側および植物側の因子を解析した。タバコに同心円状の輪状斑を生ずるPVXのOS系統と、モザイクを生ずるBH系統を用いた解析により、ウイルスゲノムの58番塩基が病徴決定因子であることをすでに明らかにしたが、さらにOS系統感染植物の輪状斑部分で活性酸素種が検出され、細胞の過敏感反応死(HR)により誘導されるPR-la遺伝子の発現が見られた。さらに、OS系統感染植物では輪状斑の外側にもウイルスが検出された。よって輪状斑の形成機構として「植物はOSの感染を感知し感染部位の周囲を輪状に細胞死させて感染の拡大を抑えようとするが、OS系統はそれを越えて拡がり、植物はその外側に新たな輪状斑を次々に形成する」というモデルを提案した。タバコ野生種に対して植物全体の枯死を引き起こすPlAMVのLi1株とモザイクを生じるLi6株を用いた解析により、ウイルスのコードする複製酵素の1154番目のアミノ酸が病徴の決定因子であることをすでに明らかにしたが、Li1株による全身枯死では活性酸素種が検出され、イオンリークが検出されたことから、全身枯死はHR様の細胞死であると示唆された。さらに、ウイルスの全身移行は、Li1株のほうが遅れていた。よって、全身枯死病徴の機構として「植物がLi1株の感染を感知し、それを封じ込めようとHR様の反応を起こすが、移行が遅れるのみで封じ込めはできず、全身の細胞がHR様反応をおこすので植物全体が枯死する」というモデルを提案した。このように植物ウイルスの病徴のいくつかは、「HRによるウイルス封じ込めが成功しなかった状態」として説明できると考えられる。PVXはポテックスウイルス属に属し、約6kbのプラス1本鎖RNAゲノム上に、複製酵素、TGBタンパク質1、2、3、および外被タンパク質(CP)の5遺伝子をコードしている。PVXがタバコに引き起こすモザイク、輪状斑、無病徴の3種類の病徴を決定しているPVXゲノム上の配列を、次の2箇所と同定した。a)ゲノムの5'非翻訳領域にある58番目の塩基がAならば輪状斑を、Gならばモザイクを引き起こす。b)ただしそれは複製酵素の1422番目のアミノ酸がAspの場合であり、このアミノ酸がGluになると、58番目の塩基にかかわらず無病徴となる。そこで、ゲノムの58番目の塩基をG、A以外の他の塩基に、また複製酵素の1422番目のアミノ酸をAsp、Glu以外の他のアミノ酸に、それぞれ変えた変異体を構築してそれらによる病徴を調べた。その結果、輪状斑とモザイクの中間的な病徴である輪状モザイク症状が現れる場合と、復帰変異によりそのような変異が排除される場合があった。病徴の発現機構を理解するためには、ウイルスが病徴発現部位とその周辺にどのように分布しているかを明らかにする必要がある。そこで、(i)抗CP抗体を用いたティシューブロット解析、および(ii)ウイルスRNAプローブを用いたin situハイブリダイゼーション解析、によりウイルスの分布を経時的に解析した。その結果、系統間でウイルスの分布に違いが見られた。病徴発現に関与するウイルス因子と相互作用する宿主因子を単離するため、複製酵素の1422番目のアミノ酸の周辺をコードする複製酵素遺伝子の3'寄り部分をベイトとする酵母two hybrid系を用いて、タバコ葉より作成したcDNA発現ライブラリーをスクリーニングした。