hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝的な色覚の多様性が感性の個人差に与える影響

また、色覚の違いは色彩的印象の個人差に大きく影響し、長期間の色覚経験も印象に反映されていることが示唆された。本研究は、先天的な要因が、後天的な要因とも相互作用しながら、多様な行動様式や感性を作り出していることを実験的に示すことに成功した。得られた成果は、多様性に配慮したデザインの制作につながるなど社会への還元が期待できる。初年度に確立した実験設備、プログラムを用いて、一般3色型色覚者、その他の色覚保有者を対象として実験を進め、色覚型と行動・感性評価との関連を解析していく予定である。色覚型判定の精度を高めるために、遺伝子解析方法を変更することにした。錐体視物質遺伝子によって既定される色覚型は、一塩基多型を調べることで判定することができる。しかし、ヒトのM錐体視物質遺伝子はコピー数に大きな多型(個人差)があることが知られている。多コピー存在する場合、機能遺伝子として発現しているコピーの多型部位を調べる必要がある。当初は、口内細胞からのゲノムDNA抽出後、コピー数を考慮せず、色覚型判定を行う予定であった。しかし上記の理由より、今後はコピー数の多型も考慮した解析方法に変更する。そのため、近年急速に普及している、次世代シークエンサーを保有する研究協力者の支援の下、遺伝子解析を行う予定である。視覚学
民国期の武術におけるチャイニーズネスの構築と衝突―官/民の「国術運動」を事例に―

本研究では戦前の中国における武術雑誌の内容分析を通じて、武術とチャイニーズネス(中国/中国人らしさ)の関係を考察した。具体的には、前期(192130)において武術が芸術と同等の「高級文化」、さらには近代的身体を育成する「中国発祥の近代体育」として再構築されていったこと、後期(193141)において武術が固有の文化的価値と社会的役割を持つ「中国の民族体育」として、さらには悠久の歴史と深遠な中国哲学を持つ、もっとも「中国らしい」国民文化として再構築されていった過程を明らかにした。本研究は、民国期における国術(武術の正式名称)の全国普及と近代化政策である「国術運動」の展開の過程を実証するために、戦前中国における武術雑誌・武術図書の内容分析を行うものである。初年度はそのための基礎資料の購入とテキストデータ入力を行った。具体的には、武術古籍および近現代の武術出版物を収録した釈永信主編『中国武術大典』(全101巻)と、民国期の主要な武術雑誌を収録した釈永信主編『民国国術期刊文献集成』(全31巻)を中国の古書店から購入した。この購入では全132巻という大量の図書を購入した。なお支払いや郵送の方法について現地古書店と何度も交渉を重ねたために時間がかかり、すべての資料が届いたのは夏季休暇中となった。その後、資料の下読みをはじめ、最終的な分析計画を決定したのち、年明けからテキストデータ入力を行った。現在、『民国国術期刊文献集成』(全31巻)収録のすべての雑誌の目次および見出しの入力が終了し、基礎的な内容分析を行っている段階である。本研究では武術文化を通じたチャイニーズネスの構築過程を明らかにするために、当時の武術団体や出版社が発行した「国術雑誌」を基礎資料に、データマイニングを用いた研究を計画している。本年度は最終年度へ向けて、以下の成果を得た。1民国期の武術雑誌全集『民国国術期刊文献集成』未収録の巻号のデータを許義雄主編『我国近代体育報刊目録索引』から補った。加えて、入力済みデータを分析に用いるために修正しつつ、上記資料における誤植や入力ミスなども全面的にチェックしなおすことで、テキストデータを完備した。2当初、データマイニング専用ソフトをもちいた分析を計画していたが、中国語に未対応であったり、高額であったために使用を断念。検討の結果、中国語に対応しているExcelの関数・検索機能を応用したデータマイニングを行うことにした。32015年6月5日8日の第27回日中社会学会大会・北海道大会のシンポジウム『中国の身体とチャイニーズネス』(研究代表者が大会担当理事及びシンポジウムのコーディネイトを担当)に研究協力者の荘嘉仁副教授(台湾、中国文化大学)を招聘。戦後台湾における国術運動に関する報告を行っていただき、戦前・戦後にかけて展開した国術運動の総体としての矛盾や問題点に関する知見を得た。さらに荘副教授からは戦前の国術運動研究に関する情報及び一次資料も提供していただいた。加えて本シンポジウムをきっかけに、国内若手の中国近代史研究者らとともに、「身体」をキーワードとする研究会を発足することとなった。42016年2月23日2月26日に台湾の国立図書館、武術専門出版社である逸文出版社において国術関係の資料を収集。また現地にて荘副教授と研究交流を実施。昨年度に資料購入が遅れたことに加え、『民国国術期刊文献集成』欠号分のデータの追加及び中国語によるテキストマイニング手法の確立、そして本年度の後半から他大学への転出のために多忙となったこと等の理由により、当初予定していた学会発表を行うことができなかった。しかし一方では、シンポジウムを通じた民国史及び身体論に関する知見の摂取、研究協力者である荘嘉仁副教授との研究交流を通じて、最終年度における研究成果の総括の準備は十分に整えることができた点で、来年度には十分に後れを取り戻せるものと考えている。本研究の目的は戦前中国における武術雑誌の内容分析を通じて、武術とチャイニーズネスの関係を考察することである。最終年度は前年度までの成果を以下の研究活動を通じて学際的・国際的に検討することで、その充実に努めた。1前年度までに、本研究の基本概念である「チャイニーズネス」(中国/中国人らしさ)の理解には、近代中国史や文化人類学、民俗学など、広く身体と文化をテーマにした諸領域における知見との比較研究が不可欠であることが痛感された。そこで本年度からは、中華圏の歴史・民俗を専門とする若手研究者3名とともに「チャイニーズネスと身体研究会」を立ち上げ、2回の定例研究会を実施することで、学際的なチャイニーズネス研究に着手した。22016年度日中社会学会(長崎大学)にて口頭発表を実施。3台湾身体文化学会主催「2016運動與節慶文化國際学術研討會」にて中国語で口頭発表を実施。42017年2月22日、23日に台北市・中国文化大学と高雄市・高雄第一科技大学にて上記「チャイニーズネスと身体研究会」メンバーらを中心に『第一回日台「チャイニーズネスと身体」学術交流会2017in台北・高雄』を実施し、中国語での口頭発表を実施。

52017年2月24日に台湾・台南市の奇美博物館(世界と中国の武器を展示)にて、翌日25日には台北市の道生中国兵器博物館(伝統武器の私設博物館)にて、中国の伝統武器に関するフィールドワークを実施。62017年2月26日に台湾・台北市の国家図書館や武術専門書店等にて武術関係資料を入手。これらの研究から、武術雑誌では1930年頃までは武術を西洋体育に代わりうる中国発祥の「体育」と見なしていたが、以降は武術の社会的・文化的価値を論じ、中国発祥の武器術、中国哲学をベースとした太極拳などに着目することで、武術をチャイニーズネスを体現する「国民文化」としていった過程が明らかとなった。本研究では戦前の中国における武術雑誌の内容分析を通じて、武術とチャイニーズネス(中国/中国人らしさ)の関係を考察した。具体的には、前期(192130)において武術が芸術と同等の「高級文化」、さらには近代的身体を育成する「中国発祥の近代体育」として再構築されていったこと、後期(193141)において武術が固有の文化的価値と社会的役割を持つ「中国の民族体育」として、さらには悠久の歴史と深遠な中国哲学を持つ、もっとも「中国らしい」国民文化として再構築されていった過程を明らかにした。当初予想していた以上に、中国からの高額書籍の輸入・購入の手続きに時間がかかり、結果的に購入に半年以上かかってしまった。また円安や郵送保険料などにより、当初想定していた以上に費用がかかってしまった。これらの時間的・金銭的理由のために、当初予定していた年度末の台湾での資料購入のためのフィールドワークを実施できなかった点で、計画通りとはならなかった。しかしテキスト入力のための研究補助者として、中国武術の歴史研究を専門とする学内者を得、かなりの正確さとスピードでテキストデータ入力を進めることができた点で、研究自体はおおむね順調に進展しているといえる。16月に開催される第28回日中社会学会大会において、本研究成果を用いた学会発表を実施。29月に開催予定の台湾における「台湾身体文化学会」において発表を実施。3主に中国史を専門とする研究者と、「身体」をキーワードとした研究会を立ち上げ、歴史学の視点からも「チャイニーズネスと身体」についての知見を深める。4これら学会発表・研究会の成果をもとに研究成果を総括し、研究実績報告書を作成する。5研究実績報告書を元に、投稿論文の執筆準備を進める。武術史、歴史社会学現在、これらの購入資料による内容分析を補うために、申請者が所有している武術雑誌の見出し・目次のテキストデータ入力を行っている。今後はこれら追加のデータ収集・入力を進めると同時に、内容分析をすすめることで、国術運動の変遷を実証的に明らかにしていく。また6月に申請者がコーディネイトしたシンポジウム(日中社会学会大会『チャイニーズネスと身体』)が開催されるが、そこに中国武術史を専門とする研究協力者の荘嘉仁副教授(台湾・中国文化大学)をパネリストとしてお招きし、本研究に関する知見を得る計画である。今後はこれらの成果を国内学会、国際学会、あるいは中国または台湾の国内学会で発表し、分析のブラッシュアップを行っていく。台湾での図書購入・資料の複写代として、ある程度の予算を用意していたが、未使用分が残ってしまった。また台湾への研究出張が年度末であったため、そのまま次年度に繰り越すこととした。ほぼ予算内で研究を進めることができたが、年度末までに使い切ることができずに389円の未使用が出た。
海山上の潮流の〓巾機構の解明

今年度の係留流速観測は犬吠崎沖の2点と伊豆小笠原海溝の中心軸で行なった.後者は北偉33度55分,東経141度55分,水深9205m地点の底上20m,820m,1620mの3層で行なったが,スペクトル解析の上で半日潮,慣性振動,1日潮の3つの周波数帯に顕著なエネルギーピークを有し,調和分解により3者を分離し,主要な潮汐成分を分離することができた.顕著なことは一日潮の潮流は南北成分が東西成分に比して大きく,潮汐波が南から北へ伝播することを示した.これに対して半日潮は流速の東西成分,南北成分ともほぼ同じ大きさで,潮汐波は北東から南西へ伝播していることになる.調和分解による分潮の振巾は海面の上下変動から予想される1cm/S以下である.一方,犬吠崎沖の記録から評価した潮流は多くの観測のそれと同じく潮流は不規であった.伊豆海嶺上の八丈島西方6080kmの測点で得られた流速,インバーテッドエコーサウンダ,海底圧力計の記録の解析を行なった.海底圧力には八丈島の潮位と同じ大きさの圧力変動が記録された.ところが,流速・IES記録は共に潮汐成分の振巾と位相に時間変動があること,特に潮位から推定される2.6cm/secに比べて3倍の大きさの潮流が観測されていて,内部潮汐が重要であることを示した.そして,卓越する潮流成分の振巾の鉛直成分は海洋の密度構造によって決まるので黒潮の流軸との相関がみられ,IES記録とも矛盾がない.本研究の目的である海山域の振巾増巾は内部潮汐によることが,海溝を含む広域の観測によって解明することができた.モデルによる研究は数値計算によって内部潮汐の励起機構の解明を行なった.海溝域まで含むモデル計算は現在進行中である.鹿島海山の山頂ならびに東西のふもと点で行なった1984年5月から1985年5月までの測流結果は、ふもとでは2cm/sの潮流の振巾が山頂3800m水深点では10cm/sと増巾されていることを示した。水深5000mの山麓の潮流振巾は東北沿岸の検潮記録から推算されるものとほぼ等しい。水晶圧力計を海底に設置した測定により、外洋でも潮位変動の振巾は推定値にほぼ等しいことが確かめられた。海山上における潮流の振巾増巾機溝の解明のために、本年度は次の3つのことを行なった。5月の淡青丸航海において、海山山頂と南側麓の2点に2台ずつの流速計を取り付けた係留系を設置した。増巾度の方向特性を調べるためである。これらの係留系の回収は1987年5月の淡青丸航海で行うことにしている。次に上記の観測データを利用して潮流の各分潮の振巾を評価した。応答法に基づく解析プログラムを使用した。その結果、半日潮の増巾度が大きいことがわかった。一方海山卜の増巾機構のモデル研究を行なった。主として大学院学生浜谷雅信が担当したが、潮流は順圧成分よりも傾圧モード成分が卓越し、海山山頂との相対位置によって大きく振巾が変化することが示された。モデルの密度分布が鹿島海山の実測値ではないので、詳細な比較は来年度に持ち越した。今年度の係留流速観測は犬吠崎沖の2点と伊豆小笠原海溝の中心軸で行なった.後者は北偉33度55分,東経141度55分,水深9205m地点の底上20m,820m,1620mの3層で行なったが,スペクトル解析の上で半日潮,慣性振動,1日潮の3つの周波数帯に顕著なエネルギーピークを有し,調和分解により3者を分離し,主要な潮汐成分を分離することができた.顕著なことは一日潮の潮流は南北成分が東西成分に比して大きく,潮汐波が南から北へ伝播することを示した.これに対して半日潮は流速の東西成分,南北成分ともほぼ同じ大きさで,潮汐波は北東から南西へ伝播していることになる.調和分解による分潮の振巾は海面の上下変動から予想される1cm/S以下である.一方,犬吠崎沖の記録から評価した潮流は多くの観測のそれと同じく潮流は不規であった.伊豆海嶺上の八丈島西方6080kmの測点で得られた流速,インバーテッドエコーサウンダ,海底圧力計の記録の解析を行なった.海底圧力には八丈島の潮位と同じ大きさの圧力変動が記録された.ところが,流速・IES記録は共に潮汐成分の振巾と位相に時間変動があること,特に潮位から推定される2.6cm/secに比べて3倍の大きさの潮流が観測されていて,内部潮汐が重要であることを示した.そして,卓越する潮流成分の振巾の鉛直成分は海洋の密度構造によって決まるので黒潮の流軸との相関がみられ,IES記録とも矛盾がない.本研究の目的である海山域の振巾増巾は内部潮汐によることが,海溝を含む広域の観測によって解明することができた.モデルによる研究は数値計算によって内部潮汐の励起機構の解明を行なった.海溝域まで含むモデル計算は現在進行中である.
植物の光合成遺伝子システムに特有なコアプロモーター構成の起源と役割

植物の光合成遺伝子システムがなぜ特有なコアプロモーター構成を持つのかを、それらのプロモーターの起源と機能の二つの側面から解析した。その結果、以下に箇条書きにした諸知見を得ることが出来、上記の疑問の解明に大きく近づいた。1)葉緑体から核にむかうDNAフラックスの発見:植物細胞の中では(i)葉緑体ゲノムから核ゲノムにむかう定常的なDNAの流れがあり、(ii)葉緑体から核へ転入したDNA配列は断片化やシャフリングをうけた後、次第に核から排出される、という一連の動態を示す証拠が得られた。2)DNA転移の大部分は遺伝子転移には結びつかない:葉緑体から核へ向かうDNAフラックスの流速を推定し、実際に葉緑体ゲノムから核ゲノムへ移動した遺伝子群の割合と比較した。その結果、葉緑体から核へ構造遺伝子の配列が転移しても、そのほとんどは「機能を伴った遺伝子の転移」には結びつかないことが明らかになった。3)プロモーターの新生を実験的に再現する:シロイヌナズナの遺伝子トラップ系統を用いて、「新規プロモーターの発生過程」を実験的に再現し、解析した。その結果、「プロモーターの新生」は予想を遙かに超える高い頻度で生じることが強く示唆された。4)新生プロモーターのモジュール構成:これまで解析した限りでは、実験的に新生させたコアプロモーターでは、プロモーターモジュールの構成比率がゲノム全体におけるモジュール相同配列の出現比率と大差なかった。5)コアプロモーターのモジュール構成と転写調節:実際の光合成遺伝子システムのコアプロモーターは非常に偏ったモジュール構成をしている。そこで、実験的に個々の遺伝子のコアプロモーターのモジュール構成を変化させてみたところ、多くの場合、遺伝子調節が失調した。従って、光合成遺伝子群が特徴的なコアプロモーター構成をもつのはこれら遺伝子群の発現調節機構と関係している可能性が高い。6)光合成遺伝子プロモーターの成立メカニズム:以上の知見を総合的に考慮した結果、光合成遺伝子プロモーターの成立過程に関する新しいモデルを提案した(詳細は省略)。
複数の遺伝子を用いる系統樹推定の統計的手法開発

複数の遺伝子の塩基配列を結合せずに、個別に解析する新しい分子系統樹推定法を開発した。また遺伝子と配列サイトを再抽出する2段階サンプリング方式を提案し、この方法の妥当性を哺乳類の核遺伝子の解析で検証した。新しい方法の適用により、遺伝子ごとに違う進化的特徴を保ちながら系統樹の不確実性を測ることができるようになった。分子進化モデルと分岐年代推定法の開発も並行して行い、哺乳類の分岐年代とミトコンドリアタンパク質コード遺伝子の同義置換・非同義置換の変動パタンを推定した。複数の塩基配列を繋げ合わせて系統樹を推定する「Sequence Concatenation」アプローチの問題点は、最節約法・最尤法の枠組みでいろいろ知られているが、距離行列法の枠組みでは十分報告されていない。初年度の研究として、私は「Sequence Concatenation」アプローチの推定精度を距離行列法の枠組みで、シミュレーションを利用し、定量的に調べてみた。その結果、特に遺伝子の数が小さい場合と、遺伝子間のヴァリエーションが大きい場合、間違った系統樹が高いブートストラップ確率で支持されるケースがあることが明らかになった。極端に、同じ系統樹をかなり高いブートストラップ確率で支持する二つの遺伝子をつなげ合わせても、間違った系統樹が高いブートストラップ確率で支持されるケースも観察した。その原因は遺伝子の進化距離と配列相違頻度の間に線形関係が成り立たないことにあるのを、理論的な研究で分かった。「Sequence Concatenation」の問題を克服する方法として、各々の遺伝子から個別に進化距離を推定し、その距離を平均して系統樹を推定するアプローチが考えられる。ブートストラップ確率を計算する時、遺伝子を固定して、遺伝子の中の配列データだけ再抽出する方法がよく使われている。しかし、遺伝子間のヴァリエーションがうまく反映されないので、間違った系統樹が高いブートストラップ確率で支持されるケースがあるのが分かった。以上のシミュレーションの結果と理論的な研究で、分子系統樹のブートストラップ確率を計算するとき、遺伝子の再抽出が距離行列法の枠組みで大事であることが明らかになった。進化研究において、DNAやアミノ酸配列などの分子データを用いて生物種の系統関係を正しく推定するのは非常に大事である。ゲノム情報が限定されていた過去には単一遺伝子を用いた系統樹推定が主に行われたが、今はゲノム情報の量的増加により複数の遺伝子を用いた推定が可能になった。しかし、最尤法・ベーズ法の枠組みでの複数遺伝子の解析方法は報告されているものの、距離行列法の枠組みでの多重遺伝子の解析手法はまだ知られていない。配列データを単純につなぎ合わせて単一遺伝子のように扱う「Sequence Concatenation」アプローチがよく使われているが、この方法が様々な問題点を抱えているのも指摘されている。本研究の目的は「Sequence Concatenation」に依存しない、系統樹推定の距離行列法の開発にある。前年度の研究では、「Sequence Concatenation」アプローチを使わない、系統樹推定の距離行列法を開発するに成功した。今年度では、この方法を哺乳類のデータ解析に適用し、解析手法の妥当性を検証した。先行研究で発表された、10種の哺乳類から由来する2789個の遺伝子を用いて、Boreotheria、Afrotheria、Xenarthraの系統関係を調べたのだ。距離行列法を使うと、rodentグループが外群につながるという問題が先行研究で指摘されてきたが、この問題は遺伝子サイト間の進化速度の異質性を無視することに起因することが今年度の研究で明らかになった。「Sequence Concatenation」アプローチを使うと、遺伝子の数が多い場合Afrotheria、Xenarthraが一緒にグループ化される系統樹が100%のブートストラップ確率で支持される。ところが、新しい解析手法を適用すると、BoreotheriaとAfrotheriaがグループ化される系統樹が42.4-80.0%の範囲で、またAfrotheria、Xenarthraが一緒にグループ化される系統樹は15.9-57.0%の範囲で支持されるのが分かった。この結果は2種類の系統樹がどちらも強く否定できないということを意味するし、最尤法を採用した先行研究と合致する。前年度と本年度の研究の成果はまとめて、2008年5月に分子進化の専門誌に発表した。(Molecular Biology and Evolution,25:960-971)。ゲノム情報の増加と塩基配列決定技術の進歩により複数の遺伝子を用いた塩基配列解析が可能になっており、その重要性に対する認識も高まっている。しかし、適切な解析手法の開発は遅れており実際には複数の遺伝子を単純に繋ぎ合わせる「Sequence Concatenation」アプローチが主に使われている。同方法には、遺伝子ごとに異なる進化パタンを十分反映できないなど、数多い問題点がある。こういうことから本研究は「Sequence Concatenation」に依存しない、系統樹解析手法の開発をその目的としている。平成20年度には、複数の遺伝子を用いた、哺乳類の分岐年代推定研究を行った(徐ら、統計数理56:37-54)。

そこでは、69種の哺乳類から得られた12種類のミトコンドリアタンパク質コード領域を解析し分岐年代と同義置換・非同義置換速度の変動を調べた。12種類のタンパク質コード領域をつなぎ合わせず、別々に扱うことによって、同義置換・非同義置換速度の変動パタンを個別に調べることが可能になった。そのデータを解析した結果、霊長類、Afrotheria、Carnivoraグループの共通祖先がそれぞれ68.2+-2.7、91.3+-2.0、53.3+-2.6百万年前と推定されるなど数多い分類群の年代推定値が先行研究と合致し、我々の解析手法の妥当性が確認された。同義置換・非同義置換速度の変動については、哺乳類の進化の過程で強い相関を持っているのが分かり、またその原因としては集団の大きさの変動、突然変異率の変化などが考えられる。複数の遺伝子を用いる解析の場合、数値計算の負担が大きくなるなどの問題点も予想される。そういうことから、私は計算量が軽減できる配列進化モデル開発研究にも取り込んだ。(Seo and Kishino, Systematic Biology 57:367-377)。新しいモデルは、アミノ酸置換モデルとコドン置換モデルの長所を融合したモデルであり、今後大量のタンパク質コード領域の解析において有効な手段になると期待している。
鳥マラリアの媒介蚊特定法の確立と国内の鳥類における外来性病原体の流行リスク評価

本研究は、日本国内の鳥類および蚊から検出される鳥マラリア原虫のうち、国内で流行している原虫系統を明らかにすることを主な目的としている。日本では50系統以上の鳥マラリア原虫(Plasmodium spp.)が報告されているが、どの原虫系統が日本の蚊によって伝播されているかは不明であり、在来系統と外来系統の区別ができていない。これまでの研究により、渡り鳥を吸血した蚊から日本の留鳥では報告の無い原虫系統が複数見つかっており、海外で流行している原虫系統が、渡り鳥によって日本に運ばれ、蚊に吸血され取り込まれた可能性が考えられる。日本産の蚊が外来性の原虫系統を取り込んだ後、国内で流行が起こるかどうかは、その蚊がベクターとして機能するかどうかに大きく左右される。したがって、鳥マラリア原虫の各系統について、媒介蚊を特定することは、在来系統と外来系統を把握する上で不可欠であり、新たな病原体の侵入および流行の拡大防止につながる。平成30年度は、蚊10種866個体、野鳥血液14種110検体を採材した。捕集蚊のうち、アカイエカ群2個体でオーシスト、およびスポロゾイトが確認され、これらの遺伝子型については現在解析を進めている。2016-2017に採材した野鳥血液約300検体について、鳥マラリア原虫の感染有無を調べた結果、約16%が感染していた。これらの鳥マラリア原虫の遺伝子型の一部は、これまでに報告のない新しい遺伝子型であった。残りの鳥類の血液検体については、血液塗抹の顕微鏡検査、およびPCR法によるDNA検査による解析を進めている。本研究では、野外で採集された大量の蚊からDNAを抽出する際に、大学の共通機器である細胞破砕機(シェイクマスターオート)を使用するが、機器の故障のため利用ができなかった。そのため解析が遅れ、当初計画した期間内に研究目的を達成することが困難な状況であるため、補助事業期間の延長を申請し、承認された。機器の故障が理由で解析が遅れているサンプルの処理を進め、4年間の研究成果をまとめる。本研究の主目的は、日本産蚊によって媒介される鳥類マラリア原虫(Plasmodium spp.)の遺伝子系統(在来系統)を明らかにすることである。国内における蚊と鳥類からは、50系統以上の鳥類マラリア原虫が報告されているが、国内で流行が起きている在来系統と外来系統との区別ができていない。これまでの研究により、渡り鳥を吸血した蚊から、日本の留鳥からは報告の無い原虫系統が見つかっている。日本産の蚊が、外来性の鳥マラリア原虫を取り込んだ場合、国内で流行が起こるかどうかは、その蚊がベクターとして機能するか否かに大きく左右される。鳥マラリア原虫の媒介蚊を特定し、在来系統と外来系統を把握しておくことは、外来の病原体の侵入および流行の拡大防止につながる。これまでは、蚊から鳥マラリア原虫を検出する方法として、原虫のDNAを検出するPCR法が用いられてきた。しかし、DNAの検出だけでは媒介蚊を特定することはできず、蚊の体内でスポロゾイト(感染期仔虫)が発育していることを確かめる必要がある。本研究では、PCR法と顕微鏡検査法を組み合わせることで、鳥マラリア原虫の各遺伝子系統について媒介蚊を明らかにする。平成27年度は、東京都、新潟県、鳥取県、岡山県で蚊を採集し、鳥類マラリア原虫のスポロゾイト保有状況について調べた。アカイエカ、イナトミシオカなど約1800個体を解剖し、顕微鏡検査およびPCR解析を行った結果、3つの鳥類マラリア原虫遺伝子系統についてスポロゾイト発育が確認され、これらは国内流行系統であることが明らかになった。また、鶏に対し高い病原性を示すとされるPlasmodium gallinaceumの国内における流行の有無を調べるため、鳥取県内で飼育されている鶏より採取した血液検体(約100検体)について、顕微鏡検査法およびPCR法によるDNA検査を進めている。平成27年度は野外調査および検体の分析ともに当初の計画どおりに進んでいる。本研究の主目的は、日本産蚊によって媒介される鳥マラリア原虫(Plasmodium spp.)の遺伝子系統(在来系統)を明らかにすることである。国内における蚊と鳥からは、50系統以上の鳥マラリア原虫が報告されているが、国内で流行が起きている在来系統と外来系統との区別ができていない。日本産の蚊が、外来性の鳥マラリア原虫を取り込んだ場合、その後、国内で流行するかどうかは、日本産の蚊がベクターとして機能するか否かに左右される。国内における鳥マラリア原虫の媒介蚊を特定し、在来系統とが外来系統を把握しておくことは、外来性病原体の侵入および流行の拡大防止につながる。蚊から鳥マラリア原虫を検出する方法として、これまでは原虫由来DNAを検出するPCR法が用いられてきたが、DNAの検出だけで媒介蚊を特定することは不可能であり、蚊の体内でスポロゾイト(感染期仔虫)が発育していることを確かめる必要がある。本研究では、従来のPCR法と顕微鏡検査法を組み合わせることで、鳥マラリア原虫の異なる遺伝子系統について、媒介蚊を明らかにする。平成28年度は、鳥取県、新潟県、岡山県で蚊を採集し、鳥類マラリア原虫のスポロゾイトの保有状況について調べた。

スポロゾイト陽性検体については、原虫の遺伝子系統を分析中である。また、宿主鳥類における血液原虫の感染状況を調べる目的で、鳥取県と新潟県において家禽および野鳥の血液を採取した。これまでにPlasmodium spp., Haemoproteus spp., Leucocytozoon sp.が検出されており、残りの検体についても分析を進めている。平成28年度は鳥類マラリア原虫の媒介蚊に加え、新たに宿主鳥類の検体採取を開始した。鳥類マラリア原虫の国内流行状況の解明に向け、当初の計画どうりに進んでいる。本研究は、日本国内の鳥類および蚊から検出される鳥マラリア原虫のうち、国内で流行している原虫系統を明らかにすることを主な目的としている。日本では50系統以上の鳥マラリア原虫が報告されているが、どの原虫系統が日本の蚊によって伝播されているかは不明であり、在来系統と外来系統の区別ができていない。これまでの研究により、渡り鳥を吸血した蚊から日本の留鳥では報告の無い原虫系統が複数見つかっており、海外で流行している原虫系統が、渡り鳥によって日本に運ばれ、蚊に吸血され取り込まれた可能性が考えられる。日本産の蚊が外来性の原虫系統を取り込んだ後、国内で流行が起こるかどうかは、その蚊がベクターとして機能するかどうかに大きく左右される。したがって、鳥マラリア原虫の各系統について、媒介蚊を特定することは、在来系統と外来系統を把握する上で不可欠であり、新たな病原体の侵入および流行の拡大防止につながる。平成29年度は、鳥取県と新潟県において、蚊(12種、約19,000個体)および鳥血液検体(22種、約250検体)のサンプリングを実施した。捕集蚊のうち、約5,000個体を解剖した結果、3系統の鳥マラリア原虫が少なくともオーシストの段階に発育していることが確認された。鳥類の血液検体については、血液塗抹の顕微鏡検査、およびPCR法によるDNA検査により、これまでに複数の遺伝子系統の鳥マラリア原虫が検出されている。現在、残りの検体についても分析を進めている。野外調査および検体の分析ともに、おおむね計画どうりに進んでいる。日本では50系統以上の鳥マラリア原虫(Plasmodium spp.)が報告されているが、どの原虫系統が日本の蚊によって伝播されているかは不明であり、在来系統と外来系統の区別ができていない。平成30年度は、蚊10種866個体、野鳥血液14種110検体を採材した。捕集蚊のうち、アカイエカ群2個体でオーシスト、およびスポロゾイトが確認され、これらの遺伝子型については現在解析を進めている。2016-2017に採材した野鳥血液約300検体について、鳥マラリア原虫の感染有無を調べた結果、約16%が感染していた。
ケラチノサイトから感覚神経に温度情報を伝達する機構の解明

新生仔マウスの表皮ケラチノサイトと後根神経節細胞の共培養系を確立し、その共培養の細胞に温度刺激を加えて、細胞内Ca^<2+>濃度の変化を観察した。40度までの温度刺激によって両細胞で細胞内Ca^<2+>濃度増加が観察された。しかし、ケラチノサイトに比べて神経細胞で細胞内Ca^<2+>濃度増加の遅れがみられた。ての遅れは、ケラチノサイトから感覚神経細胞に情報が伝達されるという仮説を支持する結果である。ケラチノサイトからは種々の刺激に応じてATPを放出することが知られている。そこで、ATP受容体阻害剤であるPPADSもしくはsuraminで前処理したところ、感覚神経細胞での細胞内Ca^<2+>濃度増加のみが特異的に阻害された。ての結果から、温度刺激によってケラチノサイトからATPが放出されて感覚神経に発現するATP受容体に作用することが強く示唆された。温度刺激によるケラチノサイトからのATP放出をより直接的に検出する目的で、HEK293細胞にイオンチャネル型ATP受容体P2X2をバイオセンサーとして強制発現させて、ケラチノサイトと共培養した。ケラチノサイトに温度刺激を加えるとP2X2活性化によると考えられる特徴的な内向き整流性を有する膜電流の活性化が観察された。野生型マウス、TRPV3欠損マウス、TRPV4欠損マウスのケラチノナイトを調整して実験を行ったところ、TRPV3欠損マウスのケラチノサイトを用いたときに、温度刺激後のバイオセンサーでの検出ATPが有意に少ないことが判明した。イオンチャネル型ATP受容体P2X2での検討からケラチノサイトからは温度刺激によって局所的に約10μMのATPが放出されているものと推定された。皮膚-神経標本での観察から、温度刺激によって感覚神経の発火頻度が増加し、その増加がTRPV4欠損マウスで有意に小さいてとがわかった。これらの結果は、温度刺激によって表皮ケラチノサイトに発現しているTRPV4が活性化して、ケラチノサイトからATPが放出されて温渡情報を皮膚から感覚神経に伝達しているものと考えられた。新生仔マウスの表皮ケラチノサイトと後根神経節細胞の共培養系を確立した。その共培養の細胞に温度刺激を加えて、細胞内Ca2+濃度の変化を観察した。40度までの温度刺激によって両細胞で細胞内Ca2+濃度増加が観察された。しかし、ケラチノサイトに比べて神経細胞で細胞内Ca2+濃度増加の遅れがみられ、平均して1.2秒の遅れであった。この遅れは、ケラチノサイトから感覚神経細胞に情報が伝達されるという仮説を支持する結果である。そこで、ATP受容体阻害剤であるPPADSもしくはsuraminで前処理したところ、感覚神経細胞での細胞内Ca2+濃度増加のみが特異的に阻害された。この結果から、温度刺激によってケラチノサイトからATPが放出されて感覚神経に発現するATP受容体に作用することが強く示唆された。野生型マウス、TRPV3欠損マウス、TRPV4欠損マウスのケラチノサイトを調整して実験を行ったところ、TRPV3欠損マウスのケラチノサイトを用いたときに、温度刺激後のバイオセンサーでの検出ATPが有意に少ないことが判明した。

皮膚-神経標本での観察から、温度刺激によって感覚神経の発火頻度が増加し、その増加がTRPV4欠損マウスで有意に小さいてとがわかった。これらの結果は、温度刺激によって表皮ケラチノサイトに発現しているTRPV4が活性化して、ケラチノサイトからATPが放出されて温渡情報を皮膚から感覚神経に伝達しているものと考えられた。
「工作」理念の再検討とその教育内容についての研究

本研究は、スロイド教育学のカテゴリー分析を利用することで、スウェーデンのスロイド教育理念と、日本の工作・工芸教育理念の比較検討を行なうことから始めた。その結果、スウェーデンにおける「スロイド」という概念が、一つの行為(プロセス)を体系化したものであるのに対して、日本の「工芸」の場合は、より静的な状態、つまり作品等の「結果」を中心としていることが多いことに着目できた。スウェーデンのプロセス、日本の結果(作品)という大きな差異は、そのまま、教育の方向性に影響を与えていると考えられる。日本の場合、工芸は、美術教育あるいは芸術的領域の一つとして理解され、そこでは工芸作品という形でその存在を認められてきた。その一方で、美術教育のなかでは、創造性の育成という観点から、制作のプロセスの重視が叫ばれてきたが、そのプロセスが最も明現する工作・工芸の領域との結びつきは検討されてこなかった。その理由は、創造性という観点が目に見えないことから、感性的な問題と同列に扱われたためである。近年の創造性研究者によって、その形成プロセスが明かにされつつあるなかで、工作教育の持つ実際的なプロセスは、今後の教育のなかでより重要な役割を果たすと考えられる。感覚教育を重視する一方で、実践・実際的能力の育成という問題を比較的軽視している美術教育は、創造性の育成において、基礎的なよりどころを失なうこととなり、現実には子どもの表現という問題にまで、その弊害が生じていると考えられる。そのような状況のなかで、工作教育は、子どもが生活技術を修得する(生活する)ということと同時に、美的育成や実践的能力の育成を総合的かつ円滑に進める教科内容を構築できるのではないかと思われる。本研究の示唆することは、図画工作・美術科の構造を再構築する必要性が存在するということである。これまでのアカデミズム型、あるいは作品至上主義型の教科構成から、基礎・経験からつみあげる、より発達重視型の教科構成を検討する必要性が理解される。そのためには、特に、生活技術と生産技術との関連をはっきりとさせ、「工作」という概念を、これまでの美術教育の範疇を越えて児童・生徒から社会人の生活と密着したたところに据えることを検討する必要がある。本研究は、日本の工作・工芸教育が果たすべき役割から、「工作」という概念そのものを再定義することを試みた結果、「工作教育学会」の設立準備へと進めることができた。
機器の特性を考慮した次世代シーケンサー解析技術の高度化

次世代シーケンサーリードマッピングプログラムmapsの開発をすすめることで、以下の成果をあげることが出来た。(1) ChIP-seqを高精度化したGef-seqデータ解析の開発に寄与することが出来た。(2)イルミナ社シーケンサーのエラープロファイルの解析を進めることができた。(3)植物オルガネラゲノムの一部に起きる相同、あるいは非相同組換変異の解析をすすめることが出来た。(4)酵母のゲノム比較研究を行った。(1)については論文発表とプログラムの公開をおこない、プロトコルの投稿を準備している。(2)については学会発表を行った。(3,4)については、論文の作成を進めている。奈良先端科学技術大学院大学との共同研究により、ChIP-seqを高精度化した実験手法Gef-seqの計算機解析のプログラム開発を進めている。この成果については、2015年3月の第9回ゲノム微生物学会で「Gef-seqに対応したマッピングプログラムおよびGUIの開発」として発表した他、羊土社より刊行された「実験医学別冊・次世代シークエンス解析スタンダード・NGSのポテンシャルを活かしきるWET&DRY」の一節「高精度で結合領域を決定する」の一部を執筆した。公開しているシーケンサーデータ解析プログラムmapsについて、使いやすさを向上させるためのコードの整理とGUIの開発をすすめている。また、454、PacBio、nanoporeなどイルミナ以外のプラットフォームについての解析を進めるためのプログラム開発を行っている。イルミナ社の次世代シーケンサーデータについて、マッピングソフトウェアmapsの開発・改良と、それに伴うイルミナシーケンサーの特性の解析を進めてきた。また、新しいアプリケーションの可能性を拓く方向での研究を進めている。これまで、イルミナシーケンサーによるバクテリアゲノムに特化したマッピングを行ってきたが、真核生物への対応を視野に入れた複数の染色体へのマッピング、異なるプラットフォームへの対応を考慮した可変長リードマッピング、ペアエンド及びメイトペアシーケンシングへの対応を進め、プログラムの公開へ向けて整備を準備している。mapsのアルゴリズム上の特性として、リード上の前半部あるいは後半部に参照配列とのミスマッチが多く存在する場合でも最も類似した箇所を検出できる、という長所がある。これによりリード後半部でのイルミナ社シーケンサー特有のエラーの解析を効果的に行ってきた。現在、この特性を利用することでリードの前半部と後半部でマップ位置が異なる場合のデータを利用する試みを進めている。転座や組み替えによる不連続点の検出は、ペアエンドリードなどを利用することで行われているが、ジャンクションリード、あるいはキメラリードと呼ぶ組み替え点を含むリードデータを直接解析することで、1塩基単位の精度で現象を解析することが可能である。現在、データ解析のプログラムを作成し、実際のアプリケーションへの適用を進めている。また、ペアエンド情報の利用も含めて、繰り返し領域を含む変異解析の検討も進めている。プログラムの整備は順調に進んでおり公開のための準備を進めている。また、2つの実験グループとの共同研究による変異及び組み替えの解析も順調に進めている。イルミナを含む各種プラットフォームのエラープロファイル解析についてはたらしい大きな発見はないが、着実に進めている。これについては昨年一件の学会発表を行っている。ドライの研究室であるため実験を行う研究室との共同研究が不可欠であるが、予定していた論文が共同研究先の都合により先送りになっており、成果が発表できていない。また、平成27年度より学科長に任じられ、会議等アドミニストレーションに関する仕事量が増えてしまったため自分自身の作業量が想定より大幅に減少してしまったことから成果の公表が想定より遅れている。イルミナ社の次世代シーケンサーデータについて、マッピングソフトウェアmapsの開発と、次世代シーケンサーを活用したseqメソッドと呼ばれる様々な解析手法についての検討を進めてきた。(1)Gef-seq(ゲノムフットプリンティング)はいわゆるChIP-seqと呼ばれる手法に、DNAseを用いたdigestionを行うことにより、DNA結合タンパク質の認識配列を1塩基単位で特定することのできる精度をもたらすものである。mapsを用いた枯草菌ゲノムのDNA結合タンパク質に関する解析結果をまとめた論文が受理された。(2)mapsによるマッピングではリードあたりのエラーの数を多く許容できる特徴を活かして、リード内に組換点を含む為に、リードの両端でマップされる場所が異なるキメラ断片(ジャンクションリード)の検出により相同組換えなどの変異を検出する解析手法の開発を進めている。Preliminaryな結果からサンプル中に微量に存在する離れた場所同士の組換変異の検出が可能であり、共同研究者のデータの解析と論文の作成準備を進めている。(3)ジャンクションリードを検出するプログラムの開発と並行して機器特異的エラーの解析を進めている。サンプル中一部の配列に起きている組換変異と、配列特異的エラーを区別することは(2)の解析でも重要である。(4)mapsプログラム自身の改良として、複数染色体へのマッピング、可変長リードおよびペアエンドマッピングへの対応sam等の汎用出力フォーマットへの対応等、を進め公開の準備を進めている。(5)学内の実験研究者と共同して、真核生物のゲノムアセンブルを進めている。Platanusなど公開されているソフトウェアの出力を元に、詳細な解析を行うためのツールを開発している。(3)植物

オルガネラゲノムの一部に起きる相同、あるいは非相同組換変異の解析をすすめることが出来た。(4)酵母のゲノム比較研究を行った。(1)については論文発表とプログラムの公開をおこない、プロトコルの投稿を準備している。(2)については学会発表を行った。(3,4)については、論文の作成を進めている。共同研究によるGef-seq解析は順調に進んているが、独自に行っているプログラムmapsの開発・整理が思ったほどには進んでいない。先に述べた組み替え解析を優先して進めるともに、プログラムの整備とアプリケーション、それに伴う新しい問題の探索、を進めて行く。組み替え解析によりリファインした手法で、エラープロファイル解析を再度行うことも考えている。共同研究による論文作成は先方の事情により遅れることもあるので、プログラムの公開とそれに関する単独での論文発表をできるだけ早い段階で進める。成果の公表をできるだけ急ぎたいと考えているが、本申請研究期間内に成果の発表が間に合わないとしても最終的には良い結果に結びつけることを意識して研究を続けたい。生命情報学開発しているシーケンサーデータ解析プログラムmapsについて、使いやすく整理したものをソースコードで公開し、その時点でプログラムに関する論文を上梓したい。ほぼ予定通り、予算の執行を行うことができた。余剰分で消耗品を購入することもできたが、次年度に回すことで、より性能の高い計算機器が新しく発売された場合に備えたいと考えた。初年度に購入を予定していた大容量記憶装置の価格が変動し、購入予定金額が不足したため、2年目に購入することとした。当該年度分と合わせて少しでも性能の高い計算設備を購入することができればと考えている。大容量記憶装置を購入する。
糸球体を標的としたVEGF活性の亢進による内皮細胞傷害の抑制と糸球体硬化の阻止

VEGFによる糸球体修復促進のメカニズムメサンギウム増殖性腎炎のモデルとしてThy1腎炎を用いた。昨年度、VEGFがThy1腎炎の糸球体修復を促進することを明らかにした。今年度はこれに引続いて、その修復のメカニズムを糸球体構成細胞の増殖による修復という観点から解析した。ラット成獣に抗Thy1抗体を投与し腎炎を作製した。リコンビナントVEGFまたはBSAを4日間投与し修復過程を追跡した。糸球体傷害が始まる24時間後、最も強くなる4日後、修復途中の18日後に腎を採取して組織学的な変化を調べた。メサンギウム細胞のマーカーとしてThy1、内皮細胞のマーカーとしてvWFとPECUM、上皮細胞(ポドサイト)のマーカーとしてp250の発現を免疫染色法を用いて追跡した。細胞増殖のマーカーとしてPCNAの発現を調べた。24時間後にはメサンギオリシスが見られたが、VEGF投与群ではBSA投与群に比べて内皮細胞の破綻が少なかった。4日後ではVEGF投与群でBSA投与群に比べて増殖メサンギウム細胞が多く、修復が始まっていた18日後にはVEGF投与群では糸球体の修復は殆ど終了したが、BSA投与群ではメサンギウム細胞の増殖が見られ修復中と考えられた。以上から、VEGFは糸球体内皮細胞を傷害から保護し、これをその後のメサンギウム細胞増殖の足場とし、修復を促進すると考えられたまた直接作用として、内皮細胞の増殖・修復を促進することにより、糸球体傷害を修復すると考えられた。今後腎疾患へのVEGFの臨床応用を念頭においた研究の進展が期待される。腎炎モデルの作製とリコンビナントVEGFによる糸球体傷害の修復糸球体内皮細胞傷害を伴うヒトのメサンギウム増殖性腎炎のモデルとして、ラットThy1腎炎を作製し、糸球体病変を観察した。抗Thy1抗体を投与するとその24時間後にはメサンギウム細胞が融解し、その結果糸球体血管内皮細胞が破綻し毛細血管の融合がおきた。この結果は4日目に極期となり明らかな微小血管瘤と炎症細胞の浸潤を認めた。この後に残された構築を足場としてメサンギウム細胞、内皮細胞の増殖がおき糸球体の修復が進んだ。できる限りヒト腎炎の組織変化に近いものを作製するために、抗Thy1抗体の量を調節した。0.075-0.2mgの抗体を頚静脈から注入し、24時間後、4日後、18日後に腎組織の変化を観察した。0.075-0.1mgではメサンギウム細胞の変化は小なく、内皮細胞には殆ど変化が見られなかった。一方、0.2mgでは多数の係蹄の融合によってヒト腎炎では起こり得ないほどの強い糸球体の破壊が見られた。0.125-0.15mgでは糸球体血管の傷害は適度に見られたので、この条件を用いて実験を進めた。ヒトリコンビナントVEGFを抗Thy1抗体投与時から4日間連日、10μgずつ静脈内に投与した。コントロールとしてBSAを投与した。VEGFの投与によってThy1腎炎による内皮細胞傷害は抑制され、続いておこる糸球体の修復は促進された。これらの実験で採取した腎組織を用いて、糸球体修復時の細胞の動態を解析中である。

糸球体傷害が始まる24時間後、最も強くなる4日後、修復途中の18日後に腎を採取して組織学的な変化を調べた。メサンギウム細胞のマーカーとしてThy1、内皮細胞のマーカーとしてvWFとPECUM、上皮細胞(ポドサイト)のマーカーとしてp250の発現を免疫染色法を用いて追跡した。細胞増殖のマーカーとしてPCNAの発現を調べた。24時間後にはメサンギオリシスが見られたが、VEGF投与群ではBSA投与群に比べて内皮細胞の破綻が少なかった。4日後ではVEGF投与群でBSA投与群に比べて増殖メサンギウム細胞が多く、修復が始まっていた。18日後にはVEGF投与群では糸球体の修復は殆ど終了したが、BSA投与群ではメサンギウム細胞の増殖が見られ修復中と考えられた。以上から、VEGFは糸球体内皮細胞を傷害から保護し、これをその後のメサンギウム細胞増殖の足場とし、修復を促進すると考えられた。また直接作用として、内皮細胞の増殖・修復を促進することにより、糸球体傷害を修復すると考えられた。今後腎疾患へのVEGFの臨床応用を念頭においた研究の進展が期待される。
オノマトペを用いたインタラクション手法の研究

本研究では、オノマトペを用いた新しいヒューマンコンピュータインタラクション手法を提案し、それを実現する複数のシステムを作成、評価、発表した。オノマトペとは「ざわざわ」「ぐるぐる」といった擬音語・擬態語のことで、日常的な会話や文章の中で多く用いられている。オノマトペは、ものの様子や動き、感覚、感情を活き活きと表現できることや、柔らかく親しみやすい表現といったことが特徴となっている。このオノマトペをインタフェースに採り入れることで、コンピュータが苦手としてきた「感覚的」で「親しみやすい」インタフェースを実現することが本研究の目的である。そこで本研究では「オノマトペを声に出しながらポインティングすることで、そのオノマトペに応じた操作を行える」というマルチモーダルインタラクション手法を提案し、具体的な応用として、ペイントシステムとゲーム操作に本提案手法を適用した。また、これらのシステムをユーザテストによって評価した後、国内および国際学会で発表した。本研究はオノマトペを活かした新しいヒューマンコンピュータインタラクション手法を提案するというものである。オノマトペとは「ざわざわ」「キラキラ」といった擬音語・擬態語で、物の様子や動き、感覚などをうまく表現することができる言葉である。オノマトペは日常的な会話や文章の中で多く用いられるが、コンピュータとのインタラクションにはあまり活用されていない。オノマトペをインタラクションに取り入れることでコンピュータの苦手としてきた感覚的なインタラクションを実現できると考えている。2009年度は、声に出したオノマトペを音声認識することで、そのオノマトペに応じたブラシに切り替えるペイントツール「オノマトペン」を試作した。例えば「てんてん」と言いながらストロークをすることで点線を描くことができ、同様に「もこもこ」した線や「キラキラ」した線、「ギザギザ」した線などを描くことができる。また、ブラシの切り替え以外にも「消し消し」と言いながらペンを動かすことで線を消す機能や、「チョキチョキ」と言いながら切り取って「ペタペタ」と言うことで貼り付ける機能、「びよーん」と言いながら画像をなぞることで画像の一部をゴムのように引き延ばす効果をかけるといったことができる。試作したオノマトペンをユーザーテストしたところ、どのユーザーもすぐに使い方を覚えることができ、直感的に使えることが分かった。一方でオノマトペによっては音声の誤認識によって思い通りの線を描けない問題などが明らかになった。また、オノマトペンに関して日本ソフトウェア科学会のジャーナル論文を執筆し採録された。まず、質感を表すオノマトペを音声入力することで、その質感のブラシで描くことのできるペイントシステム「オノマトペン」を作成した。例えば点線を描きたい場合、「てんてん」と言いながらペンやマウスで線を引くと点線を描ける。オノマトペンによって「日常的な言葉で質感や状態を表現する」「ボタンを使わず素早く感覚的にブラシや機能を切り替える」といった操作を実現した。さらに、日本語のオノマトペだけでなく、英語や韓国語のオノマトペにも対応した。次に、動きを表すオノマトペを音声入力することでキャラクターを操作する横スクロール型のアクションゲームを作成した。例えば「シュシュッ」と言うと忍者風のキャラクターが手裏剣を投げ、「ぴょーん」と言うとジャンプするといった操作方法になっている。このような操作によって「動きを表すオノマトペを用いたリアルタイムな操作」「音声によって素早く複数の道具を使い分ける」といったオノマトペや音声の特徴を活かした新しい遊び方を実現した。
骨細胞の分化誘導を制御する転写の分子機構

我々はこれまでに、bHLH型転写因子群(E2A、Twist、Ids等)が骨芽細胞の増殖停止と分化特異的な遺伝子発現に共通して関与していることを見い出した。bHLH型転写因子群はE-boxに結合する。zinc-finger型転写因子のSnailもまたE-boxに結合するため、共通の結合部位でbHLH型転写因子と競合すると考えられている。また、SnailとTwistは機能相補的に中胚葉形成に必須とされ、さらにTwistがSnailの発現に関与するなど、相互に密接な関与が指摘されている。本研究では、Snailがp21(WAF1/Cip1)の発現を介して細胞分化に関与し、また、bHLH型転写因子群と如何なる関連を持ってp21の発現を制御しているかを検討した。その結果、骨芽細胞株MG63においてp21遺伝子プロモーターのE2Aによる転写活性化を、Snailが有意に抑制した。内在性のp21遺伝子の発現もSnailが抑制した。また、SnailはTwistと協調してp21の発現を抑制していることも明らかとなった。以上のことから、Snailはp21の発現調節を介して、細胞増殖停止を調節して分化を抑制していると考えられる。また、頭蓋部形成に不可欠な神経堤細胞形成時には、上皮間葉間細胞移動でのE-cadherinの発現をSnailとE2Aは協調して抑制し、その後の分化局面ではp21の発現を介して互いに反対の働きをすることで、形成する頭蓋部を適当な大きさと骨格に保ち、正確な形態構築に寄与していることが考えられる。我々はこれまでに、bHLH型転写因子群が骨芽細胞の増殖停止と分化特異的な遺伝子発現の2つの段階に共通して関与していることを見い出した。本研究では、これらの知見に基づき、骨芽細胞分化に関与する特異的転写因子を探索した。そのために、bHLH型転写因子E2A分子に相互作用する分子を、MG63細胞のcDNAライブラリーを用い酵母two-hybrid法でスクリーニングした。35種類のクローンが得られ、その内約半数がbHLH型転写因子epicardin/Pod-1/capsulinであった。Epicardin/Pod-1/capsulinは、筋芽細胞、腸、腎臓、脾臓、肺の間葉系細胞に発現することが知られているが、その機能は明らかにされていなかった。Mammalian two-hybrid法でもepicardin/Pod-1/capsulinとE2A分子の結合は確認され、その相互作用はbHLHドメインを介するもので、核に発現していた。また、筋芽細胞では増殖停止を誘導するp21(WAF1/Cip1)遺伝子の発現と筋分化を誘導するMCK(muscle creatine kinase)遺伝子の発現はともにE2AとMyoDに依存している。epicardin/Pod-1/capsulinは、p21遺伝子のプロモーターとMCK遺伝子プロモーターのE2AとMyoDによる転写活性化を負に制御していることを見い出した。さらにepicardin/Pod-1/capsulinは、C2C12筋芽細胞の分化マーカーである内在性Troponin T遺伝子の発現を抑制した。以上のことからepicardin/Pod-1/capsulinは、細胞の増殖停止および分化特異的な遺伝子の発現を負に調節して、分化を抑制していると考えられる。