hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
曖昧不規則データを用いたパラメータ固定に関する研究

本研究では不規則現象を人が曖昧に認識することによって得られる一種のファジィ確率ベクトルとその期待値の合理的な定義法を提案しそれらの性質について考察を加えた.さらにいわゆる多値論理の立場より提案したファジィ確率ベクトルの2次までの統計学的モーメントの合理的な定義を与え、提案した統計学的モーメントおよびその推定量の若干の性質についも考察を加えた.ここで、提案したファジィ確率ベクトルの特徴としては次のような点を挙げることができると思われる:1.ファジィベクトル間等の算術演算が見通しよく行えるようにするために、全面的にファジィ集合の集合表現を採用した.2.ファジィ確率ベクトルの期待値を、基本的にはKwakernaakが提案した多値論理に基づく方法論に従って導出しているが、対応の理論を応用することによって多次元のファジィ確率変数、すなわちファジィ確率ベクトルに対しても自然なかたちでその期待値を定義できるようになった.3.ファジィ確率ベクトルの集合表現を対応の集まりで定義したことにより、従来から提案されている他の定義法によるファジィ確率変数との関連を考察する基礎が確立できた.また今後の研究方針・課題としては次のような項目をあげることができる:1.提案したファジィ確率ベクトルの条件付き期待値や高次統計学的モーメントおよびそれらの推定法を導出する.2.ファジィ確率ベクトルの統計学的モーメントの推定量の性質を、より緩やかな条件下で検討する.3.ファジィ確率ベクトルの2次までの統計学的モーメントの推定法を導出したが.提案した手法をARモデル、MAモデルやARMAモデル等の時系列モデルの出力過程を曖昧に識別して得られる曖昧不規則データ列や、モデル内に曖昧パラメータを含むことに起因して得られる出力過程である曖昧不規則データ列の統計学的モーメントの推定に拡張する.4.上述の時系列モデルの出力過程の統計学的モーメントの推定値を用いて,時系列モデル内の未知パラメータを推定する手法を確立する.本研究では不規則現象を人が曖昧に認識することによって得られる一種のファジィ確率ベクトルとその期待値の合理的な定義法を提案しそれらの性質について考察を加えた.さらにいわゆる多値論理の立場より提案したファジィ確率ベクトルの2次までの統計学的モーメントの合理的な定義を与え、提案した統計学的モーメントおよびその推定量の若干の性質についも考察を加えた.ここで、提案したファジィ確率ベクトルの特徴としては次のような点を挙げることができると思われる:1.ファジィベクトル間等の算術演算が見通しよく行えるようにするために、全面的にファジィ集合の集合表現を採用した.2.ファジィ確率ベクトルの期待値を、基本的にはKwakernaakが提案した多値論理に基づく方法論に従って導出しているが、対応の理論を応用することによって多次元のファジィ確率変数、すなわちファジィ確率ベクトルに対しても自然なかたちでその期待値を定義できるようになった.3.ファジィ確率ベクトルの集合表現を対応の集まりで定義したことにより、従来から提案されている他の定義法によるファジィ確率変数との関連を考察する基礎が確立できた.また今後の研究方針・課題としては次のような項目をあげることができる:1.提案したファジィ確率ベクトルの条件付き期待値や高次統計学的モーメントおよびそれらの推定法を導出する.2.ファジィ確率ベクトルの統計学的モーメントの推定量の性質を、より緩やかな条件下で検討する.3.ファジィ確率ベクトルの2次までの統計学的モーメントの推定法を導出したが.提案した手法をARモデル、MAモデルやARMAモデル等の時系列モデルの出力過程を曖昧に識別して得られる曖昧不規則データ列や、モデル内に曖昧パラメータを含むことに起因して得られる出力過程である曖昧不規則データ列の統計学的モーメントの推定に拡張する.4.上述の時系列モデルの出力過程の統計学的モーメントの推定値を用いて,時系列モデル内の未知パラメータを推定する手法を確立する.不規則性と曖昧性を共に有するデータとして、確率ベクトルの実現値として得られる不規則データを曖昧に認識する場合について、本年度はその数学的なモデルとしての一種のファジィ確率ベクトルを提案した。さらにその若干の性質についても考案した。提案したファジィ確率ベクトルの特徴としては、次のような点を挙げることができる:1.ファジィベクトル間等の算術演算が見通しよく行えるようにするために、全面的にファジィ集合の集合表現を採用した。2.ファジィ確率ベクトルの期待値を、基本的には多値理論に基づく方法論に従って導出しているが、「対応の理論」(theory of correspondence)を応用することによって、多次元のファジィ確率変数、すなわちファジィ確率ベクトルに対しても、自然なかたちでその期待値を定義できるようにした。さらに、分散等の2次の統計学的モーメントをも合理的に定義することが可能となった。3.ファジィ確率ベクトルの集合表現を「対応」の集まりで定義したことにより、対応の積分に関する豊富な数学理論を応用することが可能となった。また、それらを用いてファジィ確率ベクトルの期待値や分散等の若干の性質を理論的に検証することができた。さらに従来から提案されている他の定義法によるファジィ確率変数との関連を考察する基礎が確率できた。曖昧性と不規則性を共に有するデータ、すなわち「曖昧不規則データ」を用いて、これらのデータの背後に存在するシステムの合理的な数学モデルの導出法、ならびにその数学モデル内の未知パラメータを同定する手法の確立に関して、本年度は以下のような項目を重点的に検討した。1.前年度提案したある種の「ファジィ確率ベクトル」をさらに検討し、より合理的な定義法を提案した。

具体的には、「ファジィ確率ベクトル」の可測性の定義を変更した。またこれに伴い、前年度得られた「ファジィ確率ベクトル」の性質に関する結果を若干修正した。2.若干厳しい仮定の下ではあるが、提案した「ファジィ確率ベクトル」の系列について、通常の確率変数列に対する大数の法則に対応する結果を得ることができた。すなわち、Hausdorff距離を拡張して得られる「ファジィ確率ベクトル」に対する距離に関して、同じ期待値を持つ互いに独立な「ファジィ確率ベクトル」の系列の算術平均がその期待値に収束することを一定の条件下で理論的に確認できた。次年度は、提案した「ファジィ確率ベクトル」の統計学的な性質をさらに数学的並びに数値的に検証するとともに、「曖昧不規則データ」から未知パラメータを推定する手法について考察を進める予定である。曖昧性と不規則性を共に有するデータ,すなわち「曖昧不規則データ」を用いて,これらのデータの背後に存在するシステムの合理的な数学モデルの導出法,ならびにその数学モデル内の未知パラメータを同定する手法を確立することが本研究の目的である.そのため●確率ベクトルの実現値として得られる不規則データを曖昧に認識する場合について初年度の平成8年度はその数学的なモデルとしての一種のファジィ確率ベクトルを提案した.●昨年度はそれをさらに検討し,より合理的な定義法を提案した.具体的には、「ファジィ確率ベクトル」の可測性の定義を変更した.またこれに伴い初年度得られた「ファジィ確率ベクトル」の性質に関する結果を若干修正した.●また,昨年度は若干厳しい仮定の下ではあるが提案した「ファジィ確率ベクトル」の系列について、通常の確率変数列に対する大数の法則に対応する結果を得ることができた.すなわちHausdorff距離を拡張して得られる「ファジィ確率ベクトル」に対する距離に関して、同じ期待値を持つ互いに独立な「ファジィ確率ベクトル」の系列の算術平均がその期待値に収束することを一定の条件下で理論的に確認できた.●本年度は提案した「ファジィ確率ベクトル」の高次統計学的モーメントのうち特に重要であると思われる2次のモーメントについて数学的に考察し,「曖昧不規則データ」から未知パラメータを推定する手法について考察するための基礎の確立にをめざした.
地方自治体における新公会計システムの導入と運用に関する理論的・実証研究

地方自治体の公会計改革が進展するなかで、以下の6点に焦点を当てて本研究を進め、それぞれの課題について成果を得た。(1)地方公会計の基礎理論の研究(新しい地方公会計制度(新公会計制度)が行政府の説明責任、行財政の効率化・有効化・健全化にどのように寄与するのかを国・地方財政制度との関連も踏まえて理論及び制度の面から研究すること)。(2)新公会計制度と予算編成ならびに予算管理との関係に関する理論と実務の研究(新公会計制度が基本とする発生主義ベースの会計データを現金収支主義の予算編成と管理にどのように関連づけるのかを研究すること)。(3)新公会計基準と国際的な公会計基準との比較研究(新公会計基準と、国際的な公会計基準との比較研究を行い、わが国の新公会計基準の特徴や特質を研究すること)。(4)新公会計制度の導入状況の実態調査研究(全国の地方自治体における新公会計制度導入の現状、導入した新公会計システムは常時複式記帳方式か、期末一括仕訳方式か、固定資産台帳の作成等にあたっての困難な面は存在したか、新公会計システム導入後の運営上、どのような課題が存在するのか等の諸問題を、アンケート調査と事例等の聞き取り調査から明らかにすること)。(5)新公会計制度の活用状況に関する事例研究(新公会計制度を導入することにより、企業と同じように四半期決算によって自治体経営の適時の状況把握が可能になるとか、早期の決算による次年度予算編成へのフィードバックが可能になるとか、自治体の事業経営における管理会計的な手法の取り込みなどが考えられ、研究の知見を自治体に還元すること)。(6)新公会計制度のもとでの地方公監査のあり方に関する研究(新公会計制度が導入された後の地方公監査のあり方に関する諸問題を研究すること)。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。地方自治体(以下、自治体)の財政状況が厳しさを増す中で、行財政運営の効率化・適正化を高め、また住民や議会等のステークホルダーへの説明責任を果たすために財政の一層の透明性を図ることが喫緊の課題として認識されている。かかる認識のもと、総務省は数次にわたって自治体の公会計制度の改革を進めてきたが、その改革は、地方公会計の標準化を図る一方で、現行の予算・決算制度を補完し、あわせて地方行財政運営の合理化に資するシステムとして、複式簿記化と発生主義化を進める形で行なわれてきた。そして、これらの改革は最終段階にあるといえる。本研究は、このような新しい地方公会計に焦点を当て、その理論的構造と目的適合性、自治体現場での適用状況と実務的諸問題、自治体経営への新会計モデルの活用実態、さらに新しい地方公会計を導入した後に課題となる地方公監査のあり方等を研究することを目的とする。具体的には、(1)基礎理論、(2)新公会計システムと予算運用との関係に関する理論と実務、(3)国際的公会計との比較、(4)新公会計システム導入の実証研究、(5)新公会計システムの自治体現場での利活用、(6)新しい監査制度、という6つの分野に分けて研究を続けてきている。これまで10回の研究会を開催し、調査研究のための海外と国内への各数次にわたっての出張、各出張に関しての調査報告書、学会報告、著書の発刊、論文等の執筆を行なってきたが、とくに、(1)と(3)につては、それぞれについて大きな成果を上げてきたと考える。また、(2)(4)(5)(6)については、今年度(平成28年度)に実施する自治体アンケート調査と訪問調査によって明らかになる実態を踏まえて、より踏み込んだ研究を目指すことになる。研究目的に則して「研究実績の概要」に記した(1)から(6)までの研究分野のうち、(1)と(3)については、10回にわたる研究会でも特に力点を置いて研究してきた。その中で、自治体の公会計改革、すなわち複式簿記・発生主義化の主眼が、住民・議会を中心とした自治体ステークホルダーへの説明責任の推進と自治体行財政の合理化・効率化を目指したものであることを明確にした。また、この点は、海外国家政府レベルでの公会計改革の先行事例(先進国としてEU、ならびに英国、開発途上国としてのマレーシア・フィリッピン)を現地調査する中でも明らかにされ、成果も出ている。さらに、(2)、(4)、(5)、(6)の各分野については、研究メンバー間で担当を割り振り、いくつかの自治体を現地訪問して調査したり、先行研究者を招いて講演してもらうなどして知見を高めるようにし、また一定の成果も出ている。これらの分野の研究は、今年度(平成28年度)に実施するべく準備している自治体へのアンケート調査によって、さらに実態を踏まえたものとなるはずである。以上、平成27年度の研究は、当初の研究計画に沿ったものであり、おおむね順調に進展してきたと言えよう。なお、今後の研究の鍵となる、自治体を対象とするアンケート調査を今年度とした理由は、総務省の自治体公会計制度改革の工程計画にある。すなわち、平成30年度を改革の完了時期としているからであり、平成27年度の時点で各自治体は、新公会計システムの導入に向けて、制度改正や導入作業にあたっている最中であるために、アンケート調査をしても効率的な回答を得られないと判断したためである。また、アンケート質問事項の編集には、ある程度の現状認識が必要であり、平成27年度の研究には、そのためのパイロット調査も含んでいる。

地方自治体の公会計改革が進展するなかで、以下の6点に焦点を当てて本研究を進め、それぞれの課題について一定の成果をあげてきた。(1)地方公会計の基礎理論の研究(新しい地方公会計制度(新公会計制度)が行政府の説明責任、行財政の効率化・有効化・健全化にどのように寄与するのかを国・地方財政制度との関連も踏まえて理論及び制度の面から研究すること)。(2)新公会計制度と予算編成ならびに予算管理との関係に関する理論と実務の研究(新公会計制度が基本とする発生主義ベースの会計データを現金収支主義の予算編成と管理にどのように関連づけるのかを研究すること)。(3)新公会計基準と国際的な公会計基準との比較研究(新公会計基準と、国際的な公会計基準との比較研究を行い、わが国の新公会計基準の特徴や特質を研究すること)。(4)新公会計制度の導入状況の実態調査研究(全国の地方自治体における新公会計制度導入の現状、導入した新公会計システムは常時複式記帳方式か、期末一括仕訳方式か、固定資産台帳の作成等にあたっての困難な面は存在したか、新公会計システム導入後の運営上、どのような課題が存在するのか等の諸問題を、アンケート調査と事例等の聞き取り調査から明らかにすること)。(5)新公会計制度の活用状況に関する事例研究(新公会計制度を導入することにより、企業と同じように四半期決算によって自治体経営の適時の状況把握が可能になるとか、早期の決算による次年度予算編成へのフィードバックが可能になるとか、自治体の事業経営における管理会計的な手法の取り込みなどが考えられ、研究の知見を自治体に還元すること)。(6)新公会計制度のもとでの地方公監査のあり方に関する研究(新公会計制度が導入された後の地方公監査のあり方に関する諸問題を研究すること)。本研究の発端となった、日本会計研究学会特別委員会「新しい地方公会計の理論、制度、および活用実践」(委員長:山浦久司、平成26年9月設置)は、平成28年9月の同学会全国大会(静岡市)で最終報告を行ったが、その際に学会に提出した最終報告書(全428頁)の構成は以下の通りであり、上記「研究実績の概要」にあげた課題に相当する研究成果となっている。【開題】1.地方公会計制度改革の経緯と現状と課題【第1部:基礎理論】2.公会計制度改革に関する研究レビュー発生主義情報の効果を中心にしてー3.公会計と関連分野の理論的変遷と地方公会計改革の視座4.地方公会計統一基準の展開の論点【第2部:国際的動向】5.新地方公会計統一基準の課題と展望ーIPSASを巡る国際的な動向を踏まえてー6.EU視察報告7.アジア視察報告【第3部新公会計制度の活用・効果:内部利用】8.自治体における資産情報/コスト情報の活用9.自治体業績管理システムにおける新公会計情報の活用に関する理論と実務の研究10.地方公会計におけるPFIの会計処理【第4部新公会計制度の活用・効果:外部利用】11.外部利用者による事業別財務諸表の活用可能性ー平成25年度愛知県の事業別財務諸表分析を中心にしてー12.地方議会における財務報告活用の重要性ー町田市議会における事業別財務諸表活用の事例ー13.地方自治体のアニュアル・レポート作成・開示の動向と課題【第5部監査】14.新公会計制度のもとでの地方公共団体の財務書類等の監査
コンデンシンの細胞内局在を制御するメカニズムとその生物学的意義

多くの真核生物はコンデンシンIとIIを持ち、それぞれをうまく使い分けていることが明らかになりつつある。本研究では、哺乳類の受精卵と体細胞を用いて、コンデンシンIとIIの細胞内局在パターンがどのような過程を経て確立するのかを明らかにしようと試みた。その結果、コンデンシンIとIIの局在パターンは細胞種を問わず普遍的に成立しており、コンデンシンIの核外排出がパターン形成の要となることを明らかにした。多くの真核生物は2つの異なるコンデンシン複合体(コンデンシンIとII)を持ち、それぞれをうまく使い分けている。間期にはコンデンシンIとIIは特徴的な局在パターンを示すが、局在制御メカニズムはほとんど理解されていない。前年度までに、2つの核を持つマウスの受精卵において、コンデンシンIは受精直後には精子クロマチンに局在するものの、細胞周期の進行と共に核外へ排出されていくことをライブイメージングにより明らかにした。我々は、コンデンシンIを核外へ排出する制御因子の有力候補として核外輸送を担うタンパク質のひとつXPO7を予備実験により同定している。本年度は、XPO7による局在制御機構の解析を進めるために、複数の抗原タンパク質を精製してXPO7抗体の作製を試みた。残念ながら、複数回の試みにも関わらず、免疫染色や免疫沈降法に使用できる品質の抗体を得ることはできなかった。そこで、抗体を使用せず研究を進めるために、タグの付いたマウスXPO7を発現するベクターを作製した。これを用いて哺乳類培養細胞にXPO7を発現させたところ、予想通りコンデンシンIの核外排出を促すことが分かった。次に、Ran-GTP存在下においてコンデンシンIとXPO7の複合体形成を免疫沈降法により検証したが、複合体を検出することはできなかった。3者間の結合は非常に弱いのではないかと推測している。最後に、コンデンシンIとIIの局在パターンの普遍性を確認するために、卵巣や脳を含む複数の組織における局在解析を行った。その結果、いずれの組織においてもコンデンシンIが細胞質にコンデンシンIIが核に局在するというパターンが成立していた。すなわち、コンデンシンの局在パターンは細胞種の違いを超えた普遍性を持つと考えられる。コンデンシンは分裂期染色体の構築に中心的な役割を果たすタンパク質複合体である。多くの真核生物には、ふたつの異なるコンデンシン複合体(コンデンシンIとII)が存在し、分裂期では両者は協調しつつも異なる役割を担う。不思議なことに間期では両者の細胞内局在は劇的に異なっているが、その理由と制御メカニズムについては全く分かっていない。我々は、コンデンシン局在制御の意義とその普遍性(または特殊性)を理解する手掛かりを得るため、受精卵を用いて研究を進めている。受精卵には精子と卵子に由来するクロマチンが距離をおいて共存し、それぞれが独立して2つの前核(雄性前核と雌性前核)を形成する。こうした体細胞とは大きく異なった状況下で、コンデンシンIとIIがどのような細胞内局在を示すか、という問題は大変興味深い。本年度は、マウス受精卵における時間軸に沿ったコンデンシンIとIIの細胞内局在変化を追跡した。まず、蛍光標識されたコンデンシンIまたはIIを受精卵で発現するトランスジェニックマウスを開発した。これらのマウスを利用することにより、受精直後から卵割までのコンデンシンIとIIそれぞれの細胞内局在変化をリアルタイムで捉えることに成功した。その結果、興味深いことに、受精直後ではコンデンシンIは雄性前核内に存在するが、細胞周期の進行と共に核外へ排出されることが明らかとなった。これに対し、コンデンシンIIは間期を通じて両方の前核内に局在し続ける。すなわち、受精直後の卵ではコンデンシンIが特徴的な動態を示すが、細胞周期の進行に伴って体細胞で観察されるような局在パターンが確立していくようだ。今後は、培養細胞系などを利用し、コンデンシンIの局在変化を制御する分子メカニズムを明らかにする予定である。当初の予定通りライブイメージングに使用可能なトランスジェニックマウスの開発に成功した。さらに、共焦点レーザー顕微鏡を使ったイメージング実験系のセットアップもほぼ終了している。したがって、生きた受精卵における動態解析は問題なく進捗していると判断した。また、コンデンシンIの局在変化を制御する分子メカニズムの解明のためには、制御因子の最有力候補であるXPO7を検出・操作するための抗体が必要不可欠である。すでに、複数の抗原タンパク質の精製に成功し、抗体の作製も進行中である。さらに、大腸菌で発現・精製したマウスXPO7を用いて、(Ran-GTP存在下で)コンデンシンIと特異的に複合体を形成するかを検証中である。以上の結果を活かして、次年度には大きな進展が期待できると考える。ふたつのコンデンシンの細胞内局在を制御するメカニズムとその生物学的意義を明らかにするために、以下の3つの研究計画を実行する。

1、本年度に確立したトランスジェニックマウスを利用して、コンデンシンIとIIを蛍光によって同時に検出できる系を作製する。コンデンシンIとIIの異なる局在パターンが確立するまでのプロセスを可視化し、詳細に記述する。2、哺乳類の培養細胞を利用し、ふたつのコンデンシンの細胞内局在を制御する分子メカニズムを調べる。まず、XPO7に対する特異抗体を調整する。XPO7抗体による免疫染色および免疫沈降法により、コンデンシンIとXPO7との関係を明らかにしていく。3、カエル卵抽出液に由来する試験管内染色体構築系を利用して、コンデンシンIの核外排出メカニズムの破綻が染色体構築にあたえる影響を調べる。XPO7抗体が得られれば、それを用いて、免疫除去実験と染色体の表現型解析を行う。共同研究者が作製したトランスジェニックマウスの搬入と選別・繁殖に時間がかかったため、飼育費とマウスの実験に使用する試薬代金が予定以下となった。そのため研究費に余裕が生じ、一部を次年度に繰り越した。数を増やしたマウスの維持にコストがかかるため、次年度はマウスの飼育費に余った予算を含めた研究費を使用する。さらに生化学実験試薬、細胞培養試薬そしてプラスチック機器にも予算の一部をあてる。
網膜色素変性症のゲノムマッピング

網膜色素変性症retinitis pigmentosa(RP)は遺伝性難治眼疾患である。RPは遺伝的異質性が高く、常染色体優性網膜色素変性症autosomal dominant RP(ADRP)では2つの遺伝子(Rhodopsin、Peripherin/RDS)と7つの遺伝子座が同定されている。欧米ではRhodopsinと19q13.4に連鎖する家系は多いとされるが、わが国ではRhodopsinの異常によるものは少なく、日本人のADRPの原因遺伝子の発見を目標にADRPの大家系の連鎖解析を行っている。インフォームドコンセントを得て対象の家系34名から表現型の確認、採血を行った。罹患者9名のうち4名は典型的RPを呈していたが、5名は軽症で確定診断のため網膜電図、視野検査を要した。次に罹患者9名を含む21名で既知の原因遺伝子座との連鎖を検討し、Rhodopsin、Peripherin/RDS、1cen、7p、7q、8q、17p、17qとは連鎖がないことを確認した。また、Peripherin/RDSはROM1との2遺伝子性遺伝を示す家系の報告があり、この家系の患者でPeripherin/RDSをSSCP法で検討したが変異は認めなかった。ROM1についてはdirect sequencing法での検討がほぼ終了し、これまでのところ変異は認めていない。19q13.4についてはD19S418で最大ロッドスコア1.71(θ=0.12)となった。最近19q13.4に連鎖する家系でPRKCG遺伝子異常Arg659Serをもつ家系が報告され、PRKCGのコドン659を含むエクソン18をdirect sequencing法で検討したが本家系の患者では異常は認めなかった。またPRKCGの前後のマーカーDl9S572、D19S924で連鎖のないことを確認した。現在D19S418の近傍の複数のマイクロサテライトマーカーでの検討を計画している。これで連鎖が否定されればゲノム全体でのマイクロサテライトマーカーによる連鎖解析を行いたいと考えている。
胆汁うっ滞性肝疾患病態形成における内因レトロウイルス遺伝子の関与の検討

胆汁うっ滞性肝疾患の多くはその病因が不明であり原発性肝硬変(PBC)などでは自己免疫の関与が想定されている。近年他の領域の自己免疫疾患でレトロウイルス感染症の病態形成への関与が報告されたため、本研究では動物モデルやヒト検体での同ウイルスの探索を行い、さらにより高感度の検出系である次世代シーケンサーを用いた基礎検討を行い、一部の動物モデルの肝臓より内因性レトロウイルスの遺伝子産物を検出した。NOD.c3c4マウスの胆管上皮細胞より、内因性レトロウイルス由来の遺伝子、特にレトロウイルスの特徴でもある両端のLTR配列にはさまれる形での、gag、pro、env、pol、superantigenの有無について分子生物学的な検討を行った。さらにSuperantigenはTCRVβの一部のサブタイプとMHC分子と結合を非特異的に誘導しリンパ球の活性化を誘導するので、このような作用がNOD.c3c4マウスのリンパ球であるか検討した。また、provirusがマウスgenomeに組み込まれ、マウスの種によってviremiaを呈する場合や、ほとんど不活化され転写産物が認められないものまで多岐に及ぶため、適当なコントロールマウスを用いて、この内因性レトロウイルス由来遺伝子の有無を検討する。一方、新規感染では母乳の経口感染が感染ルートとして重要であるため、胎盤内感染の有無を確認したとともに、母乳、胎児などよりレトロウイルス由来遺伝子の検索を行った。さらに、帝王切開後に養子縁組して借り母に飼育させることにより、このNOD.c3c4マウスの病態が継代されるかも検討した。また、遺伝子断片、とりわけMMTVの特徴であるfull openreading frameと両端のLTR配列が認められた場合は、その転写活性化の有無につき検討することが必要となり、LTR配列にはプロモーター活性が存在するため、host genomeの転写に影響を与え、また、integration siteによってはhostの遺伝子に障害を与える加について、検討を行った。その結果一部の雌マウスに内因性組み込み遺伝子を見出した。PBCは、肝内胆管の進行性破壊と消失が特徴的な原因不明の疾患で、ウイルスもしくはウイルス関連因子の関与も推察されている。我々は次世代シーケンサーを用いて、PBC発症の原因解析を、(1)直接ウイルスgenomeをシーケンシングする方法、(2)血清内の遊離miRNAを抽出することで検討した。本年度は、特に技術的な検討を行うために、PBCとウイルス感染の関与の可能性を次世代シーケンサーを用いて検討することが技術的に可能かということについて、少数例での端索的検討を行った。(1)P8C患者での検討の前に、この手法により外来性のウイルスを同定可能かどうか、C型肝炎感染ヒト血清にて検討をおこなった。血清より遊離RNAを抽出、mRNA-seq sample prepkitを用いて、ライブラリーを作成し、Illuminaシーケンサーにてシーケンシング。(2)PBC患者の血清内遊離miRNAのプロファイリングを検討。血清よりTrizol LSを用いてTotal RNAを抽出、TruSeq small RNA sample prep kitを用いて、ライブラリーを作成し、シーケンシングを行った。研究結果(1)C型肝炎感染血清2検体の解析をおこなった。1,000万-3,000万リード/1レーン解析され、C型肝炎由来のリードは0.1%程度であった。ヒト由来ではない外来性の遺伝子断端も多数認められた。(2)PBC患者血清5検体の血清内遊離miRNAのプロファイリングを行い、B型肝炎、c型肝炎、健常者と多群比較しクラスタリングANOVA(分散分析)でP<0.05を抽出した。

P-valueが計算できたものは670個あり、解析の結果得られたものは、110個のmiRNA。110個のmiRNAについて発現パターンによるクラスタリングを行い、ヒートマップを作成したところ、PBCは一つの群を形成した。考察次世代シーケンサーはウイルス解析においても強力なツールになることが示され、新規ウイルスを同定することも可能である。PBC患者血清にて今後、解析予定することにより、疾患の新たな特徴を見い出せる可能性があり、発症原因の解明に迫ることが可能であると思われた。
ころがり要素を用いた送り駆動系の微小変位制御

小形の部品や金型を高い精度で加工するために,数十nmの精度と数十mmのストロークとを有する送り駆動系が必要となっている.このような性能を持つ送り駆動系は,ボールねじところがり案内とを用いた機構をACモータで駆動する粗動に圧電素子による微動を組み合わせて実現されている.しかし,機構が二つあることから構造が複雑になり制御が難しく装置も大きくなる.ころがり要素を用いた粗動に微動を組み合わせる理由は,鋼球のころがりの非線形挙動の影響で粗動の精度が1μm程度しか得られないためである.しかし,この挙動はすでに解析されていること,また,ACモータを制御するロータリエンコーダの分解能が飛躍的に向上していることから,ころがり要素の非線形特性を考慮した制御系が設計できれば,微動機構を用いることなく一つの機構で数十nmの精度と数十mmのストロークとを持つ送り駆動系が実現できるのではないかという着想に至った.はじめに市販のACサーボモータ単体の微小回転時の挙動を調べた結果,直線変位に換算して50μmのステップ応答では問題なく運動した比例ゲインを用いて0.5μm程度の微小変位を行うと運動せず,微小変位時にはゲインを高くしないと運動できないことが確認できた.なお,定常的に56パルスの幅で振動が生じてしまっている.ACサーボモータと送り駆動機構とを接続して微小回転させた結果,モータ単体で見られた56パルスの定常的な振動が12パルスに低減した.これは直動部分の摩擦の効果と考えられる.本研究で用いた送り駆動系では,通常のPI補償で0.1μmの微小変位が制御できる場合があるが再現性は得られていない.研究期間の途中で異動があり進行が遅れているが,再現性が得られるような補償法を提案し実験で検証しているところである.この結果は随時報告して行く予定である.小形の部品や金型を高い精度で加工するために,数十nmの精度と数十mmのストロークとを有する送り駆動系が必要となっている.このような性能を持つ送り駆動系は,ボールねじところがり案内とを用いた機構をACモータで駆動する粗動に圧電素子による微動を組み合わせて実現されている.しかし,機構が二つあることから構造が複雑になり制御が難しく装置も大きくなる.ころがり要素を用いた粗動に微動を組み合わせる理由は,鋼球のころがりの非線形挙動の影響で粗動の精度が1μm程度しか得られないためである.しかし,この挙動はすでに解析されていること,また,ACモータを制御するロータリエンコーダの分解能が飛躍的に向上していることから,ころがり要素の非線形特性を考慮した制御系が設計できれば,微動機構を用いることなく一つの機構で数十nmの精度と数十mmのストロークとを持つ送り駆動系が実現できるのではないかという着想に至った.これまでに送り駆動機構,制御装置の設計,製作を行い,間もなく実験が開始できる状態である.予備実験として従来のACサーボモータ(65536パルス)の微小回転時の挙動を調べた結果,直線変位に換算して50μm程度の大変位では問題なく運動した比例ゲインを用いて0.5μm程度の微小変位を行うと運動せず,微小変位時にはゲインを高くしないと運動できないことが確認できた.原因は摩擦等の非線形挙動の影響と考えられる.今後,設計した機構に取り付けるACサーボモータ(131072パルス)で同様の実験を行い微小回転時の挙動について解析し,補償法を検討する.なお,関連する研究として,摩擦補償の新たな方法および誤差情報を利用した送り駆動系の制御法を考案したので,別紙に示すように講演を行った.小形の部品や金型を高い精度で加工するために,数十nmの精度と数十mmのストロークとを有する送り駆動系が必要となっている.このような性能を持つ送り駆動系は,ボールねじところがり案内とを用いた機構をACモータで駆動する粗動に圧電素子による微動を組み合わせて実現されている.しかし,機構が二つあることから構造が複雑になり制御が難しく装置も大きくなる.ころがり要素を用いた粗動に微動を組み合わせる理由は,鋼球のころがりの非線形挙動の影響で粗動の精度が1μm程度しか得られないためである.しかし,この挙動はすでに解析されていること,また,ACモータを制御するロータリエンコーダの分解能が飛躍的に向上していることから,ころがり要素の非線形特性を考慮した制御系が設計できれば,微動機構を用いることなく一つの機構で数十nmの精度と数十mmのストロークとを持つ送り駆動系が実現できるのではないかという着想に至った.はじめに市販のACサーボモータ単体の微小回転時の挙動を調べた結果,直線変位に換算して50μmのステップ応答では問題なく運動した比例ゲインを用いて0.5μm程度の微小変位を行うと運動せず,微小変位時にはゲインを高くしないと運動できないことが確認できた.なお,定常的に56パルスの幅で振動が生じてしまっている.ACサーボモータと送り駆動機構とを接続して微小回転させた結果,モータ単体で見られた56パルスの定常的な振動が12パルスに低減した.これは直動部分の摩擦の効果と考えられる.本研究で用いた送り駆動系では,通常のPI補償で0.1μmの微小変位が制御できる場合があるが再現性は得られていない.研究期間の途中で異動があり進行が遅れているが,再現性が得られるような補償法を提案し実験で検証しているところである.この結果は随時報告して行く予定である.
非等方格子を用いた量子色力学の有限温度相転移に関する現象論的研究

今年度は主に(1)有限温度でのチャーモニウムのスペクトル関数とポテンシャルモデルの関係に関する研究と(2)チャーモニウムのスペクトルに関する研究を行った。(1)に関しては非等方格子によって計算した相関関数からスペクトル関数を引き出す手法のテストと、それらの様々な系への応用を行った。クォークグルーオンプラズマ生成に重要な関連があるチャーモニウムに関して、0.8Tc(Tcは相転移温度)から1.8Tc程度までを調べて、相転移温度以下ではゼロ温度の場合と有意な変化が見られなかった事、相転移後では依然としてハドロン的なモードを示すピーク構造が見られ、その幅は温度と共に増大するが、質量はあまり変化しないことなどを発見した。これらの性質は従来のポテンシャルモデルによる予想とは大きく食い違い、実験で期待されているQGP生成のシグナルに関する描像に大きなインパクトを与えている。さらにこれらの手法を軽いクォーク質量領域に対して適用した研究も行った。(2)に関してはQCD-TAROコラボレーションに於いてチャーモニウムの質量スペクトルに関する研究を行った。これまで格子QCD計算における大きな問題となっているチャーモニウムのhyperfine splittingの実験値との不一致の原因の究明を目的とした研究で、クエンチ近似の下でのあらゆる統計、系統誤差を考慮にいれて実験値に比べて3040%小さな値になることを示した。さらにクエンチ近似の他にもうひとつだけ考えられるOZI (Okubo-Zweig-Iizuka)則によって禁止されている非連結ダイアグラムのhyperfine splittingに対する寄与の計算を行った。重いクォーク領域での非連結ダイアグラムの見積もりは誤差を抑えるのがとても困難で、より軽いクォーク質量での計算からチャームクォーク質量への外挿を行うことによって、より信頼できる非連結ダイアグラムの寄与を見積もる事を可能にした。これらの結果非連結ダイアグラムの効果はとても小さいことが分かり、問題となっているhyperfine splittingの実験値との不一致は動的クォークの効果のみであることが強く示唆された。今年度は主に(1)クエンチ近似の範囲での有限温度でのメソンのスペクトル関数に関する研究と(2)非等方格子を用いたフルQCDシミュレーションへ向けた準備研究を行った。(2)に関しては特にフルQCDでの状態方程式の連続極限をみすえた計算の準備研究として、RG作用とO(a)改良Wilson作用における非等方パラメーターの決定を行い論文を作成した。さらにその他の計算に応用を行うために、より計算コストやカイラル対称性に優れているKS作用に関する非等方パラメータの決定に関する準備研究もクエンチ近似、フルQCDに対して行って、フルQCDでの非等方格子による有限温度の研究に対する手法の確立を行った。また、これらの他にもチャーモニウムのスペクトル、特にhyperfine splittingの研究も行って格子計算の実験との不一致に関する問題に取り組んだ。
毒性ガス等価体を用いる実用性指向型有機合成反応の開発

当研究室ですでに開発された、化学反応により一酸化炭素などの毒性ガスを生成できる固体または液体の「毒性ガス等価体」を用いて、安全かつ実用的な有機合成反応の開発を行った。本研究により、一酸化炭素等価体を用いる、カルボニル化を伴う様々な触媒的有機合成反応を実現できた。また、既知の二酸化硫黄等価体を用いるスルホンアミドとスルフィンアミドの完全な作り分けが可能であることを世界に先駆けて示した。これらの成果は、危険な毒性ガスを用いる気相反応を、それらの等価体を用いる安全かつ効率的な液相反応へと転換する点で革新的であり、今後多くの利用が見込まれる。本研究1年目の今年度は、主に(1)CーH結合部位の直接的カルボニル化を利用するフルオレノン類合成法の開発、(2)新規一酸化炭素(CO)等価体の創製およびこれを用いる非対称ケトンの新規合成法の開発、(3)二酸化硫黄(SO2)等価体を用いる含硫黄化合物の新規合成法の開発を行った。(1)について、2-ハロゲン化ビフェニルとすでに開発済みのCO等価体であるギ酸フェニルを用いるフルオレノン類合成法の開発の検討を行った。添加剤として新規のカルボン酸が収率向上に効果的であることを見出した。(2)について、CO生成時に求核性の副生成物を生じない新規CO等価体の開発を目指して検討を行ったところ、ギ酸フェニルに対し、生成した副生成物の求核性が減弱するような構造の導入が効果的であることを見出した。これにより得た新規CO等価体とともにハロゲン化アリールおよびハロゲン化アルキルを用いて、三成分のカップリングによる非対称ケトンの新規合成法について検討を行った。その結果、収率はまだ低いものの、目的のケトンが得られることを見出した。現在、収率向上と最適条件の確立を目指して検討を行っている。(3)について、既知のSO2等価体であるピロ亜硫酸カリウムをSO2源として、アミン部位を有するハロゲン化アリールを基質とする環状スルホンアミドの新規合成法について検討を行った。その結果、目的のスルホンアミドを得るだけでなく、反応条件のわずかな変更のみで生成物がスルフィンアミドとなり、かつ両者をほぼ完全な選択性で作り分けできることを見出した。また、上記3点の他にも以前からの継続研究として、還元的カルボニル化反応の大スケール合成および軸不斉含有ジカルボン酸エステルの効率的合成法の開発を行い、良好な結果を得た。これらと(1)と(3)については現在論文執筆中であり、2016年度中に発表できる見通しである。研究計画調書に記載の研究計画については、1年目の計画として順調に研究が進展した。また、非対称ケトン合成法の開発研究は本研究課題から派生したものであるが、新規CO等価体の創製も含めて有望な結果を得ることができた。さたに、SO2等価体を用いるスルホンアミド合成は過去に例がなく、スルフィンアミドと作り分けができることも含めると新規性の非常に高い成果を上げることができたと言える。以上の理由により、本研究課題は当初の計画より進展していると言える。今年度は、前年度より継続して、(1)一酸化炭素(CO)等価体を用いるCーH結合部位の直接的カルボニル化を伴うフルオレノン類合成法の開発、(2)新規CO等価体を用いる非対象ケトンの新規合成法の開発、(3)二酸化硫黄(SO2)等価体を用いる含硫黄化合物の新規合成法の開発、(4)軸不斉含有ジカルボン酸エステル類の実用的合成法の開発を行った。その結果、以下に示す研究成果を得ることができた。(1)について、基質一般性の検討とともに反応機構に関する考察を行った。反応機構に関する理解が深まり、反応速度の向上に関して有益な知見が得られたため、現在はfull paperとしての論文をまとめているところである。(2)について、前年度新たに開発した新規CO等価体を用いて反応条件の検討を行ったところ、収率が中程度まで向上した。(3)について、ピロ亜硫酸カリウムをSO2等価体とし、アミノ基を有するハロゲン化アリールを基質として用いることで、反応条件のわずかな変更によりスルホンアミドとスルフィンアミドを作り分ける初の触媒的かつ直接的合成法を確立し、その論文が掲載された。本研究では、SO2等価体が一酸化硫黄源として機能することを世界に先駆けて示すことができた。現在は収率の向上と反応機構の理解のため、引き続き検討を行うとともに、一酸化硫黄の挿入反応のさらなる可能性について検討を行っている。(4)について、容易に両エナンチオマーが入手可能な軸不斉含有ジトリフラートに対し、ギ酸フェニルをCO等価体として用いるダブルカルボニル化法を開発し、その論文が掲載された。本合成法は、有機分子触媒やその合成中間体として近年注目を集める軸不斉含有ジカルボン酸エステルを1工程で与える実用的な手法であり、過去の例とは異なり様々な軸不斉の様式を持つ基質に適用可能な特徴を有する。前年度までに得られた研究結果をもとに、2年目である今年度も引き続き研究を進めた。その結果、軸不斉含有ジカルボン酸エステルの合成法や、スルホンアミドおよびスルフィンアミドの選択的合成法の開発に関して研究内容をまとめることができ、執筆した論文が2報掲載された。さらに、毒性ガスを用いる合成法に関して、新たな知見や研究の方向を見出すことができた。以上の理由により、本研究は計画に従って順調に進展していると言える。

今年度は前年度より継続して、(1)一酸化炭素(CO)等価体を用いるCーH結合部位の直接的カルボニル化を伴うフルオレノン類合成法の開発、(2)新規CO等価体を用いる非対称ケトンの新規合成法の開発、(3)ギ酸フェニルのCO生成過程に関する反応機構の考察、(4)二酸化硫黄(SO2)等価体を用いる含硫黄化合物の新規合成法の開発を行った。また、今年度新たに、(5)反応性の高いギ酸2,4,6-トリクロロフェニルを用いるブロモアレーン類の簡便なカルボニル化反応の開発を行った。(1)について、反応機構に関する知見を得ることができ、反応時間をわずか3分まで短縮することに成功した。本成果は論文や学会にて発表することができた。(2)について、目的物の収率は依然として中程度のままであるが、本反応には適用可能な還元剤について新たな知見を得た。(3)について、実験的手法と計算化学的手法により、ギ酸フェニルのCO生成反応の速度に影響を与える因子の特定に成功し、その成果を論文発表することができた。この成果は、反応条件やCO等価体の構造により、CO生成速度を自在に制御できるという、CO等価体の新たな利点を明らかにするものである。(4)について、SO2等価体を用いる新規反応の開発に取り組み、ジベンゾチオフェン-1,1-ジオキシドが得られる反応を新たに見出すことができた。(5)について、触媒量の低減化と目的物の収率向上を達成し、その成果を論文発表することができた。また、昨年度に投稿したN-ホルミルサッカリンをCO等価体とする実用的なアルデヒド合成法に関する論文がOrg. Synth.誌に掲載され、当研究室で開発したCO等価体の有用性をさらに示すことができた。当研究室ですでに開発された、化学反応により一酸化炭素などの毒性ガスを生成できる固体または液体の「毒性ガス等価体」を用いて、安全かつ実用的な有機合成反応の開発を行った。本研究により、一酸化炭素等価体を用いる、カルボニル化を伴う様々な触媒的有機合成反応を実現できた。また、既知の二酸化硫黄等価体を用いるスルホンアミドとスルフィンアミドの完全な作り分けが可能であることを世界に先駆けて示した。これらの成果は、危険な毒性ガスを用いる気相反応を、それらの等価体を用いる安全かつ効率的な液相反応へと転換する点で革新的であり、今後多くの利用が見込まれる。2015年度に行った研究を継続するとともに、次の5点について検討を行う。(A)CーH結合部位の直接的カルボニル化反応の発展:これまでに得た知見を活かし、本反応の適用可能な基質の拡大を行う。(B)求核性副生成物を生じない新規CO等価体の機能性向上およびコスト削減:これまでに求核性副生成物を生じない新規CO等価体を見出すことができたが、液体で加水分解される可能性があること、その合成に3段階程度要することが問題点として挙げられる。そこで、これを解決するために、結晶性向上が期待される置換基の導入や、安い原料の使用、より簡便な合成法の開発を行う。(C)非対称ケトン合成法の反応条件最適化:本合成法による目的のケトンの収率が20%程度であるため、触媒や配位子、添加剤の検討をさらに行い、高収率で目的物が得られる条件の探索を行う。
種特異的な聴覚情報の脳内表現と性行動発現の脳神経機構の解明

配偶行動においてメスはオスの求愛に応じて交尾拒否か受容かの判断をする。本研究は、これまで不明であったメスの交尾判断を担う脳神経回路(交尾判断回路)を新規に同定した。この交尾判断回路を分子遺伝学的に詳細解析して神経接続様式、神経伝達物質、受容体分子を明らかにし、神経回路を構成する2種類の神経細胞群が交尾行動の拒否と受容を制御することを機能的に明らかにした。さらに交尾判断回路は入力シグナルに対して遅延出力を生み出すフィードフォワード構造を示していた。この事は、メスの性的モチベーションの高まりにオスの求愛アプローチが一定時間必要である実際の観察事実によく合致していた。ヒトを含む多くの動物種は声や翅音などの音を用いたコミュニケーションをするが、この聴覚情報が、どのような脳の仕組みで行動判断の制御に統合されるのか、その全容は解明されていない。配偶行動において求愛歌と呼ばれる種特異的な聴覚情報は、同種を識別したり性的興奮を惹起する。本研究はモデル生物ショウジョウバエを用いて、このような聴覚情報が行動制御と統合する脳の基本原理を解明する。ショウジョウバエにおいても求愛歌は交配パートナーの選択や性行動の意思決定に必要である。ショウジョウバエのオスは片翅を振動させて、種に固有の音パターンを持つ求愛歌を奏でる。メスは出会って間もないオスの求愛を拒むが、求愛歌を聴き続けるとオスの求愛を受容するように行動が転換する。この求愛歌で誘導されるメスの性行動の転換に着目して、聴覚情報と性行動の発現を統合する神経回路の探索を行う。具体的には、異なる神経細胞群をGal4標識する40系統を用いて、標識神経細胞群特異的にテタヌス毒素や内向き整流性K+チャネルを強制発現することで神経活動を抑制する。標的神経細胞の活動を抑制した雌の交尾受容行動を定量解析して、行動異常を引き起こすGal4系統を選抜する。選抜したGal4標識神経細胞の機能を推定する目的で、温度感受性チャネルを標的神経細胞で発現させて、温度依存的に該当神経を活性化させた時の行動発現に対する効果を抑制した場合と比較する。さらに、該当神経と連絡する神経細胞群を探索し、それらが構成する神経回路構造を複数の分子マーカーを用いて詳細に明らかにする。さらに、求愛歌の種特異性を弁別する神経生理機構を明らかにするため、求愛歌の種特異的要素を体系的に改変した人工求愛歌に対する該当神経の生理応答をCa2+イメージング法を用いて解析する。求愛歌は、種の識別や性的欲求の賦活など配偶行動の発現に深く関わる聴覚情報である。この聴覚情報がどのような脳神経回路で情報処理されて、配偶行動の制御に統合されるのかを明らかにする。そのため当該年度は、特異的な神経細胞の活動を抑制した雌バエの求愛歌応答行動を解析して、その制御に関与する神経回路の同定を行った。異なる神経細胞群を特異的に標識する40のGal4系統を用いて神経活動を抑制したメスの交尾潜時と交尾成功率の行動解析が完了した。その結果、メスの交尾受容度を著しく上昇させる(交尾潜時が短く、交尾成功率が高い)Gal4系統が選抜できた。選抜Gal4系統の中にほぼ全て(98%)のドーパミン作動性神経細胞群を標識する系統が含まれていた。薬理学的、分子遺伝学的にドーパミンシグナルを促進した雌の交尾受容度が低下したことから、ドーパミンが雌の交尾受容行動を負に制御する因子であると推察された。さらに、昆虫脳に共通して存在する神経構造体(神経構造Aとする)の神経活動を抑制した場合にメスの交尾受容行動が促進されることが分かった。そこで、この標的神経細胞の活動を人為的に活性化したところ、雌の交尾受容度が著しく低下した。つまり神経構造Aが雌の交尾受容行動を負に制御する神経回路を含む可能性が高いと考えられる。さらに、この神経構造Aに接続するドーパミン作動性神経細胞群(片半球に6細胞)を同定した。これら神経構造Aへの接続神経についても神経活性の抑制/活性化解析からメスの交尾受容度を負に制御することを明らかにした。多くの動物種でメスは求愛の初期過程で交尾を拒否するが、オスの継続した求愛を受けて徐々に交尾の受容へ行動が転換する。この性行動の変遷には、求愛情報の集約に伴って、拒否と受容といった相反する行動を切り替える、段階的かつ並列的な脳神経制御が必要である。しかし、その制御機構の実体となる神経回路や制御様式は未だ多くが謎である。本研究は当該年度において、ショウジョウバエのメスが示す求愛の「拒否と受容」の行動転換に着目して分子遺伝学的な行動解析を実施し、この行動転換を調節制御する責任神経回路を同定することに初めて成功した。本研究で同定したメスの性行動転換に必要な責任神経回路は、メスの交尾拒否行動を促進的に制御する神経細胞(A)群と、反対に交尾拒否行動を抑制的に制御する神経細胞(B)群で構成されていた。さらに、少数のドーパミン作動性神経細胞群がメスの交尾拒否行動を制御している事、責任神経回路の上流神経として接続している事を明らかにした。この事から、ドーパミンが回路制御の中心的な役割を担うと考えられた。実際に、神経細胞(A)群と神経細胞(B)群の行動制御機能には、それぞれ異なるドーパミン受容体分子(ショウジョウバエには4種類のドーパミン受容体が存在する)が必要であった。

以上の事から、性的刺激で惹起されるドーパミン分泌を受けて交尾拒否を強める神経細胞(A)群に対して、並列的にドーパミンシグナルを受けた神経細胞(B)群が抑制制御する、といった神経回路の関係性を明らかに出来た。当該年度で解明した新規神経回路は、状況に応じて適切な性行動の発現調節を担うと考えられる。昆虫脳に特異な種保存の行動制御システムの理解のみならず、情報を統合して行動を選択する「価値判断」等の新規回路モデルを提供し、他の動物種の脳回路の機能と比較して一般原理を抽出するための新たな研究基盤が本研究で開拓できた。研究初年度に実施した行動遺伝学的な神経細胞スクリーニングによって、交尾拒否行動を促進的に制御する神経細胞(A)群を同定していた。この発見を元に、神経細胞(A)群を含む神経叢構造体をCa2+センサータンパク質GCaMP6fで標識して、神経細胞群の生理的応答特性を解析した。人工求愛歌をハエに聴かせつつ標識神経細胞の神経応答パターンを記録した結果、標識した神経叢構造体の部分毎に神経応答が上昇する場合や反対に低下する場合が観察できた。この現象は、標識神経叢構造体を構成する神経細胞群毎に機能が異なる可能性を示唆していた。実際に、神経細胞(A)群を内包する神経叢構造体は、レイヤー構造を形成しているため、より詳細にその生理特性を解析するためには、異なるレイヤー構造を形成する異なる神経細胞群の個々の機能を同定し、それら機能的に異なる神経細胞毎に切り分けて解析する必要があると考えた。そこで、標的神経叢構造の各層の個別の神経機能を同定する目的で、層構造毎に適時、分子遺伝学的に抑制して、メスの交尾受容行動を解析した。その結果、神経細胞(A)群とは反対に、交尾拒否行動を抑制的に制御する神経細胞(B)群を新たに発見することが出来た。この発見により、神経細胞(A)群と神経細胞(B)群、この両方に連絡するドーパミン作動性神経細胞群(片半球に6細胞)とで形成される新たな神経回路構造が浮かび上がり、さらに、その機能に必要な受容体分子と回路内に内包する抑制制御機構を明らかに出来た。オスの性的接触で惹起されるメスのドーパミンシグナルが交尾拒否行動を促進する、といった一方向的で単純な行動制御ではなく、交尾拒否と並行して、この拒否行動を抑制する制御が加わる事で、情報集積によって行動転換する複雑な行動制御を可能にしていると考えられる。該当年度においてこのような新規の神経回路モチーフを新たに発見することに成功した。メスは交尾の際、オスの求愛を判断して拒否か受容を決定する。メスの示す拒否から受容への行動変遷を制御する神経機構の実体となる神経回路や制御分子は未だ多くが謎であった。本研究は、前年度までに発見したショウジョウバエの求愛の「拒否と受容」の行動転換を調節制御する責任神経回路(以降、交尾判断回路を記載)について分子制御機構の解析を行った。本研究で同定したメスの交尾判断回路は、昆虫脳に共通して存在する楕円体神経細胞群に内包する2種類の神経細胞群で構成されていた。交尾拒否行動を促進する神経細胞(A)群と、反対に受容行動を促進する神経細胞(B)群で構成されていた。これら神経細胞群のシナプス接続とシナプス部位と前後関係をGRASP法とシナプスマーカーを利用して明らかにした結果、神経細胞(B)が神経細胞(A)に接続している事が分かった。また、神経伝達物質の解析から神経細胞(A)群がアセチルコリン作動性、神経細胞(B)群がGABA作動性であることが分かった。