hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
M.ヴィグマンのスケッチの言語的側面に関する数量分析的研究

マリ-・ヴィグマンの舞踊創作において記述されていたスケッチについて,言語的側面からの数量的分析を試みた.昨年度の「春の祭典」,「アルチェステ」に引き続き,今年度は「サウル」を中心に数量的分析を行なった.研究の方法は,昨年度とほぼ同様に,動きに関する言葉を抽出し,出現度数,出現率を求めた.次に,ラバンのエフォートグラフをカテゴリーとして設定し,林の数量化理論第3類を適用した.その結果,固有値は,上位の解より,0.622,0.527,0.289となり,累積寄与率は,解1が28.8%,解2が53.2%,解3が66.6%となった.解1と解2の平面布置によれば,Time Sustained,Weight Strong,Space Directといったカテゴリーが最も距離が短く,「重量感のある短い動き」が,エフォートグラフ上での強い結び付きが認められたことが第1番目の特徴である.第2番目には,Weight light,Space flowが類似度が高かった.上位の解についての考察は,[fighting]的な方向性に強い結び付きが認められたことをあげることができる.この結果は,昨年度に報告した2つの作品についても共通して言えることであるが,ヴィグマンの作品の特質を形成するものとしてとらえることができる.また,[fighting]的なエフォートは,ニーチェで言うところのディオニソス的側面と換言されることがあるが,一方でヴィグマンの舞踊の特徴をディオニソスであると評する見解があり,この見解と同様の結果が3つの作品の数量的分析から得られたことは,注目すべき点であると考えられる.マリ-・ヴィグマンの舞踊創作において記述されていたスケッチについて,言語的側面からの数量的分析を試みた.昨年度の「春の祭典」,「アルチェステ」に引き続き,今年度は「サウル」を中心に数量的分析を行なった.研究の方法は,昨年度とほぼ同様に,動きに関する言葉を抽出し,出現度数,出現率を求めた.次に,ラバンのエフォートグラフをカテゴリーとして設定し,林の数量化理論第3類を適用した.その結果,固有値は,上位の解より,0.622,0.527,0.289となり,累積寄与率は,解1が28.8%,解2が53.2%,解3が66.6%となった.解1と解2の平面布置によれば,Time Sustained,Weight Strong,Space Directといったカテゴリーが最も距離が短く,「重量感のある短い動き」が,エフォートグラフ上での強い結び付きが認められたことが第1番目の特徴である.第2番目には,Weight light,Space flowが類似度が高かった.上位の解についての考察は,[fighting]的な方向性に強い結び付きが認められたことをあげることができる.この結果は,昨年度に報告した2つの作品についても共通して言えることであるが,ヴィグマンの作品の特質を形成するものとしてとらえることができる.また,[fighting]的なエフォートは,ニーチェで言うところのディオニソス的側面と換言されることがあるが,一方でヴィグマンの舞踊の特徴をディオニソスであると評する見解があり,この見解と同様の結果が3つの作品の数量的分析から得られたことは,注目すべき点であると考えられる.
一方向凍結法による酸化物繊維の製造

ゲルの一方向凍結法によりチタニアおよびアルミナ繊維を製造し、繊維の生成条件、生成機構および構造と性質を明らかにした。チタニア繊維の原料としてはTi【Cl_4】の加水分解によって調製したゾルを使用した。アルミナ繊維の原料としては、市販のゾル3種のほか、研究室で調製した2種類のゾルを使用した。ゾルを直径20mmまたは8mmで高さが120mmのセルローズチューブに入れ、230日間蒸溜水中で透析することによりゲルを生成させた。ゲルをポリエチレンシリンダーに入れ、-78°Cの冷媒中に113cm/hの速度で降下させて一方向凍結した後室温で解氷した。Ti【O_2】では濃度1.0および2.0Mのゾルから得たゲルを2.0および4.5cm/hで降下させたときのみ氷の繊維のセルラー成長がおこりゲルと同じ長さのチタニア繊維が生成した。【Al_2】【O_3】では透過型電子顕微鏡で羽毛状の粒子が見られたゾルから得られるゲルを、6および9cm/hで降下させたときのみ氷のセルラー成長が起って長さ15cmの繊維が得られた。粒状や小繊維状の粒子をもつゾルを用いた場合には、ゾルの【Al_2】【O_3】濃度、凍結条件に関係なく繊維が生成しないことがわかった。これらの理由をセルラー成長とゲル化の程度および別に求めた一方向凍結中のゲルの凍結速度Rと凍結面の温度勾配Gに関連づけて説明することができた。また繊維径もRとGの積に逆比例して変化することを明らかにした。得られた繊維はいずれも多孔質で、110°Cで乾燥した繊維の比表面積はTi【O_2】で350【m^2】/g,【Al_2】【O_3】で240【m^2】/gであった。またTi【O_2】は少量のアナタース、【Al_2】【O_3】はベーマイト(γ-Al00H)結晶を含み化学組成は前者でTi【O_2】・0.3【H_2】O、後者で【Al_2】【O_3】・2.8【H_2】Oであった。【Al_2】【O_3】繊維を加熱すると1000°Cで引張強度が平均180MP2まで増大した。これらの結果からチタニアおよびアルミナ繊維は触媒担体ならびに強化用繊維として使用することができると判断した。
ベトナムにおける日系企業・韓国系企業・国営企業の経営実態に関する比較研究

本研究は、2000年2002年のベトナム(ハノイ・ホーチミン市・ダナン市)における製造企業22社(日系企業11社・韓国系企業4社・国営企業7社)に対してインタビューとアンケート調査の結果に基づいている。アンケート回答者数は3,645名である。その縦横集計の分析の結果、主に次のことが明らかになった。(1)ベトナム人労働者は高い賃金よりも働きがいを求めている。(2)特にその傾向は国営企業に強い。(3)会社を選択する基準として高い賃金を指摘するベトナム人労働者は韓国系企業に比較的多い。(4)自宅に近い会社を選択基準にする女性は男性の2倍以上である。(5)ハノイにおける国営企業では男性よりも女性が強く働きがいのある会社を選択する。(6)賃金が高いということに対して敏感に反応する労働者が多い企業は、ヴィフォンエースコック・VIETHAN・スミハネル・ハイハコトブキ・JUKIといった日系・韓国系企業が上位を占める。(7)やり甲斐のある仕事や働きがいのある会社を求める労働者が多い企業は、マブチモーター・HAGASCO(ハノイの国営企業)・ハイハコトブキ・松下電器・ワコールである。(8)ホーチミン市に比べてハノイの労働者の方が夜間学校に通学している労働者は相対的に多い。(9)勤務している会社に満足している会社の順位は、富士通コンピュータ・VIETTIEN(ホーチミン市国営企業)・松下電器・HATIBA(ダナンの国営企業)・ワコールの順位となる。(10)ベトナム人の「仕事より家族を優先させる」態度は明示されなかった。(11)ベトナム人労働者は一般に国有企業で働くことを希望している。(12)ホンダベトナムの労働者はその「高い権威」に満足している。このことはホンダの高いブランド力を明示している。今後、より詳細な個別企業の調査が課題となる。本年度は、6月末に名桜大学で高橋・李・上田義朗による研究の打ち合わせを実施し、続いて9月に高橋と上田義朗がハノイ・ホーチミンにおける日系企業・国営企業についての聞き取り調査を実施。12月には李と上田が主にハノイで韓国系企業の聞き取りを実施。そして翌年3月に共同研究者5名が日系企業・国営企業の経営実態について、ハノイ・ダナン・ホーチミンの企業訪問をした。いずれもハノイの共同研究者との議論を含め、多くの情報収集を達成できた。本研究の方法上の大きな特徴は従業員のアンケート調査であり、その協力依頼を兼ねての上記の企業訪問であったが、実施が困難であると思われた国営企業が協力をしてくれることとなり、次年度のアンケート調査の実施に大きな期待をもつことができた。日系企業と韓国系企業でも、経営者の従業員に対する考え方について相違点が見られるように思われるが、ベトナム人に対する認識やベトナムにおける生産管理・人事管理の方法は類似していることが見出された。年度末の5名による合同調査は、タイ研究の専門家である上田曜子と中国研究の専門家である辻が参加することによって、それらの国々とベトナムの企業経営の比較という観点が付加された。以上の成果を土台として平成13年度は従業員のアンケート調査を実施したい。現在の予想では、総数2万人から3万人の大規模な調査となる予定である。この場合、事前に経営者による質問項目の確認や集計方法の統一などが必要であり、実施上の問題点についても本年度は検討した。ベトナムにおける企業経営の実態に関する調査研究は、外資系企業の本格的な直接投資が1990年代に始まったために、その研究蓄積は少数である。

本研究は、日系・韓国系・国営企業を総計延べ50社以上の聞き取り調査とともに、労働者に関する労働意識について質問票調査を実施した。日系企業と韓国系企業については一般に、委託加工型の輸出志向企業の業績は進出当初から好調であった。その後、アジア経済危機(1997年)の経験や2006年からのAFTA実施予定を前にして、直接投資の促進、企業の株式会社化、中小企業の育成について積極的な政策が採用され、国内市場向け企業の業績も向上している。質問票調査については、総数15社・3,500枚を超える質問票の配布・回収が実施された。その内容は次のような仮説の検証が意図された。(1)外資系企業は高賃金のために魅力ある職場である。(2)国営企業は時間に余裕があるので魅力ある職場である。(3)韓国系企業では一般に労働争議が多いので労働者は不満をもって働いている。(4)ベトナム人労働者は仕事よりも家族を優先する。(5)ベトナム南部の労働者は高賃金を優先し、北部は仕事の余裕ややり甲斐を優先する。(6)夜間学校で勉強している従業員は転職を考えている。これらの結果は、本報告書を提出時点(平成14年3月末)では分析中であり、その後に提出される研究成果報告書において報告される。なお、本研究の最大の実績は、国営企業を含めた従業員向けの大規模な質問票調査の成功である。それはベトナムで過去に類例のない画期的な研究調査とみなされる。その成果は、現地企業に対しては、人事考課制度や人材育成策を導入する場合の基礎資料の意味をもっており、さらに外国企業に対しては、ベトナム進出の具体的な検討材料を新たに提供することになる。
植物生体内酸素濃度の3次元マッピングによる生理代謝モデルの開発

トマト果実について、ニードル式の溶存酸素センサを用いて、周囲酸素濃度急減が内部酸素濃度に及ぼす影響を部位別に調査した。また、嫌気呼吸関連の遺伝子の発現についても同様に検討を行った。その結果、トマト果実は外側において低酸素状態であるため嫌気呼吸関連遺伝子の発現量が高いこと、酸素急減後は10-20分後で内部酸素濃度が0%になること、1時間経過後には果実内部において各種嫌気呼吸関連の遺伝子が発現することが明らかとなった。これらの結果より、本手法は外部ガス環境変動から代謝変動を予測するために有用であることが示唆された。ニードル式酸素濃度計を用いた青果物生体内溶存酸素濃度(以下、生体内酸素濃度)測定に関して、その対象品目として、周年で入手することが可能なトマト、キャベツ、レタスを選択した。対象品目の一つであるトマトを用いて、生体内酸素濃度の測定方法について検討を行った。センサ挿入が生体内酸素濃度に及ぼす影響については、センサと青果物を治具で固定して測定することで、短時間(5分程度)であれば影響は小さいと考えられた。センサ挿入が生理代謝に及ぼす影響については、引き続き検討を実施する。前述の方法で、対象品目3種の生体内酸素濃度を測定した。品温は常温(25°C)とし、深度は最外部から0.5、1.5、4.0 cm、測定時間は2分間ずつ測定した。当初の予測では、生体内酸素濃度は外側で高く、深度が深くなるにつれて低くなると考えていたが、品目により測定結果は大きく異なった。トマトの生体内酸素濃度は、外側が低く、内側が高かった。キャベツについては、外側が高く、内側が低かった。レタスは、いずれの測定深度においても大気と大差なかった。これらの違いは、それぞれの青果物の内部構造に由来する酸素の供給経路の違いの影響であると考えられる。26年度以降は、生体内酸素濃度の分布についてさらに詳細に調査を進めるとともに、周囲ガス環境が変化したときに生体内酸素濃度の変化についても予備的に検討を開始する。さらには、部位ごとの呼吸代謝関連酵素・遺伝子の発現量の調査方法についても検討を行う。本年度は、トマト果実を対象として、外部環境の酸素濃度が急激に変化した場合の果実内溶存酸素濃度の変動を測定した。事前に、安定的な環境下で1日保存したトマト果実について、異なる部位での溶存酸素濃度を測定した。25年度の報告と同様に、測定部位により溶存酸素濃度が異なること、また、それは果実内の構造(ゼリー部、隔壁部など)に依存することが示唆された。密閉系にて、周囲ガス濃度を1大気→2窒素100%→3大気と変化させ、溶存酸素濃度変動を測定した。1において、初期濃度は5 mg/L程度であった。2においては急激に溶存酸素濃度が低下し、10-20分程度でほぼ0 mg/L程度に低下した。3において大気条件下に戻した際には、初期の溶存酸素濃度に至るまでには、40 -60分程度を要した。2と3において、溶存酸素が安定するまでに要する時間が異なるのは、トマト自身の呼吸による酸素消費に起因すると考えられた。このことから、果実内のガスの拡散および酸素吸収速度の濃度依存性というパラメータを導入することで、果実内ガス環境分布のモデル化が可能であると考えられる。一方で、部位ごとの溶存酸素濃度はその組織構造に大きく左右されることも明らかとなった。これについては、今後の検討課題である。生鮮青果物流通で用いられるMA包装において、温度変動もしくは包装設計の不備による嫌気呼吸の発生事例が散見される。本研究の結果により、MA包装条件下では、生体内の酸素濃度は低減しやすく、一旦、低酸素条件になった生体内環境は元に戻るのに時間がかかることが示唆された。植物生体内においては、その生命活動を維持するために、様々な代謝が行われている。酸素を用いた呼吸代謝は、最も重要な代謝系の一つであるが、呼吸代謝に直結すると考えられる生体内酸素濃度分布に関する情報は極めて限定的である。そこで本研究では、収穫後の青果物を対象として、低侵襲性の酸素濃度センサを用いた植物生体内の酸素濃度分布モニタリング手法を確立する。また、周囲環境変動条件下における生体内酸素濃度予測手法を検討するとともに、生体内における呼吸関連の遺伝子発現変動(特に嫌気呼吸関連)の予測手法についても検討した。トマト、レタス、キャベツについて内部酸素濃度分布について調査した結果、その特徴は品目により異なり、トマトは周辺部で低く、中心部で高い傾向を示したが、キャベツではその逆の傾向、レタスは場所に寄らず高い傾向を示した。トマトについて詳細に検討した結果、周囲酸素濃度急減時には10-20分程度で内部酸素濃度がほぼ0%になること、1時間後には終身部において嫌気呼吸関連の遺伝子発現量が増加することが確認された。一方、低酸素下で2時間経過時点においても、中心部の嫌気呼吸関連遺伝子発現量は大気下での周辺部のそれより低かった。すなわち、果実中の酸素濃度測定により、初期の嫌気呼吸の兆候を把握できる可能性が示唆された。本手法は、外部ガス環境変動と代謝変動を直接結びつける重要かつ基礎的な知見であり、本手法を用いることで効果的なCA貯蔵設計、MA包装設計が可能になると期待する。

その結果、トマト果実は外側において低酸素状態であるため嫌気呼吸関連遺伝子の発現量が高いこと、酸素急減後は10-20分後で内部酸素濃度が0%になること、1時間経過後には果実内部において各種嫌気呼吸関連の遺伝子が発現することが明らかとなった。これらの結果より、本手法は外部ガス環境変動から代謝変動を予測するために有用であることが示唆された。周囲環境が変動した場合の生体内溶存酸素濃度の測定方法については概ね確立した。また、青果物対象品目をトマトに決定し、生体内溶存酸素濃度のデータ取得を着実に進められた。一方、呼吸に関連する遺伝子もしくは酵素活性の計測については、26年度に実施することが出来なかった。そのため、やや遅れていると判断した。ポストハーベスト工学酸素センサを用いた測定方法については確立には至ったものの、測定中のセンサの破損が多く、実験の遂行に支障が出ていた。研究対象品目として数種類の青果物を検討していたが、酸素センサでの溶存酸素測定が容易なトマト果実に対象を限定することとした。これにより、生体内の酸素濃度分布及びシミュレーションを実施するだけのデータ取得が可能となったと考えている。また、本研究課題内では、生体内酸素濃度と呼吸関連、特に嫌気呼吸関連の遺伝子もしくは酵素の活性との関連についても検討予定である。しかし、前述の酸素センサによる測定の不備により、研究が遅延している。呼吸関連遺伝子もしくは酵素の活性については、27年度に実施予定であるが、これらの実験結果と生体内溶存酸素濃度との関係が明確でない場合、対象物からのエタノール生成のデータで代替することを検討する。今年度の最大の目標であった、生体内溶存酸素濃度の測定手法についてはほぼ確立した。また、3種類の青果物について、生体内の溶存酸素濃度の分布測定を実施できた。青果物の生体内酸素濃度の分布についてさらに詳細に調査を進めるとともに、周囲ガス環境が変化したときに生体内酸素濃度の変化についても予備的に検討を開始する。さらには、部位ごとの呼吸代謝関連酵素・遺伝子の発現量の調査方法についても検討を行う。本研究課題では、非常に破損しやすい酸素センサを用いている。しかし、今年度は想定したよりセンサ破損が少なかったため、次年度使用額が生じた。物品費(酸素センサ購入代金)として使用予定である。
ネットワークを組み込んだ教育実習事前・事後指導のシステム開発及び運用評価研究

本研究は、インターネットやISDNを用いて教育実習をさらに充実させていく方法を2年間に渡り探究し、システム開発とその運用実験から、また日本国内外の専門家からの評価意見を参考にシステムの設計条件や運用条件を含むいくつかの知見を引き出した。まず(1)本システム開発の発端である教員養成における教育実習の位置づけや期待されている役割の問題性について指摘を行った。続いて、(2)観察実習や講義を中心とする事前指導に、インターネットを活用し、時間や場所を越えて学生間、学生と授業担当者のコミュニケーションを充実させ、学生に反省的思考を導くためのシステムの開発と運用の結果をデータ化した。最後に(3)これらの運用結果から導かれた学生と担当教員のそれぞれの要求の関係からシステムの設計・運用における条件をまとめた。以上のことを通して、OJTによる教育実習に加えて様々なネットワークを用いた教育実習を試行し、統合的な教育実習システムの可能性を検討した。例えば、具体的な研究の知見として、1)豊かな実践イメージを形成する対話を引き出すために用意したWWW上の電子授業記録も、使いやすさや着眼点などを付加する画面設計の工夫と実際に教育指導(課題を課す)など、目を向けさせる試みを事前指導担当教官がしないと附属教官や先輩のデジタル授業記録や指導案例などは学生にあまり見られないこと。2)また学生たちに自分の教育観を振り返る対話を引き出すために用意した電子掲示板を活用していく場合も、学生の要求に応じて個別に教育的ナビゲーションをしていくためのコメントが検討される必要があること。3)それには適宜コメントをするといった直感的な対応だけでなく、学生に観察実習を通して、自己の教育観や経験を振り返らすコメントフレームを担当教員・関連教員が共通原理としてもち、組織的指導の意思統一をしていく必要があること、等が本研究の結果として見えてきた。(詳細は、別に研究成果報告書を作成したのでそこに記している)。本年度は、教育実習事前・事後指導を充実させるために、インターネット上にどのような関連情報を載せる必要があるのか、どのような形で載せたらよいのかを学生へのアンケート調査によって明らかにし、その結果に基づきながら、第一次システムを製作し、その利用実験を行った。システムは、インターネットのWWWと電子メールによるメーリングリスト、BBS(電子掲示板)で構成されている。受講生は発行されたユーザIDとパスワードをはじめに入力し、学内からも学外からも活用できる仕組みになっている。システムのWWWには、1)観察実習時の附属教官の授業記録また観察している学生の様子、2)指導案例、3)実際に教育実習をしている学生の授業記録、4)授業に役立つ関連情報などを、デジタルビデオ記録、テキスト記録などで記載している。またメーリングリストでは、1)諸連絡の他、2)質疑への応答などに活用し、BBSは、観察実習や本実習での感想・気づきを投稿する形で利用し、感想や情報を広く共有できるようにした。本システムの第一次活用実験の結果として、課題はインターフェースの設計にあることがわかった。つまり単に使いやすい、色々な内容がのっているというだけでなく、学生を勇気づける教育的な応答や、教育的ナビゲーションが、システムとくにWWWに施される必要があるということがわかった。
活性酸素消去系酵素遺伝子群を多重形質転換した植物における耐ストレス応答機構の解明

高等植物において様々な環境要因によるストレスは、光合成機能、特に光化学系の進行(電子伝達)を妨げる。光条件下では活性酸素の生成が促進され、植物細胞への直接的な障害のきっかけになると考えられている。環境ストレスに対する植物側の防御系の中心が、活性酸素消去系酵素群である。本研究では、活性酸素消去系酵素、スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)とアスコルビン酸パーオキシダーゼ(APX)を単独で過剰発現した、或いはSODとAPXを同時に強化した多重形質転換植物を作製し、単独の場合とのストレス耐性能を比較することを目的とした。1.外来SODとAPXを単独で過剰発現する形質転換タバコのストレス耐性能を検討する為、酵素活性測定を行った。その結果、細胞質型SODを過剰発現した形質転換タバコのSOD活性は、野性型に比べ47培上昇し、葉緑体型SODを発現したタバコでは23培上昇した。また、興味深い事に、それぞれのAPX活性がSOD活性の上昇に連動し、1.54培上昇していた。一方、細胞質型および葉緑体型APXを過剰発現したそれぞれのタバコのAPX活性は24培上昇したが、SOD活性は12培の上昇を示した程度だった。2.SODとAPXそれぞれ単独で過剰発現した形質転換体について、活性酸素発生剤(パラコート)を用いたストレス耐性試験を行ったところ、いずれも野性型に比べパラコート耐性が強くなっていた。3.細胞質型SODとAPXのセットおよび葉緑体型SODとAPXのセットをそれぞれ過剰発現するタバコを作製した。得られた形質転換体は、SODやAPXをそれぞれ単独で過剰発現する形質転換タバコに比べ、生育段階でも差が見られ、2重形質転換体のストレス耐性能が上昇していることが明らかになった。
T細胞が認識する口腔扁平上皮癌関連抗原の同定

癌に対する生体防御機構の一つとしてT細胞を中心とした免疫応答が重要な役割を担っていると考えられている。本研究の目的は、口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞のT細胞レセプター(TCR:T cell receptor)およびその認識抗原を同定することであり、現在までに以下のような実験結果を得た。1)抗腫瘍T細胞の性格:口腔扁平上皮癌局所ではリンパ球浸潤が強い症例ほど活性化T細胞が多く、所属リンパ節でも原発巣に近いリンパ節や転移リンパ節ほど活性化T細胞が多かった。腫瘍局所および所属リンパ節では主にTh1またはTh0タイプのサイトカインが発現されており、リンパ球浸潤が強い腫瘍局所や活性化T細胞の多い所属リンパ節ではインターフェロン-γの発現が強かった、2)抗腫瘍T細胞のTCR遺伝子の同定:腫瘍局所で強く発現されているTCR V領域の遺伝子ファミリーをRT-PCR法により検討したところ、一部のTCR Vβ遺伝子ファミリーが高頻度に発現されていた。さらにSSCP法によりそのクローナリティーを検討したところ、特定のTCR Vβ遺伝子ファミリーでクローナルに増殖したT細胞クロノタイプが検出できた。また、これらのT細胞クロノタイプは所属リンパ節にも集積していることがわかった。現在、そのクローナルに増殖したT細胞クロノタイプのTCR Vβ遺伝子の塩基配列を決定している段階である。今回は研究目標のすべては達成できなかったが、今後も抗腫瘍T細胞が発現するTCR遺伝子をクローニングを継続し、SART-1以外の腫瘍関連抗原の同定を継続していく予定である。本研究の目的は、口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞のT細胞レセプター(TCR:T cell receptor)およびその認識抗原を同定することである。そのために、以下のような研究を行った。1)抗腫瘍T細胞クローンの樹立:生検腫瘍組織をIL2の存在下で1週間組織培養後、放射線照射した自己末梢血単核球とPHAなどを加えてさらに刺激を加えてT細胞を増殖させ、限界希釈法によりT細胞クローンを樹立した。現在、T細胞クローン数を増やしている段階で、今後はそれらのサブセット、TCR遺伝子、認識抗原を解析する予定である。2)抗腫瘍T細胞のTCR遺伝子のクローニング:生検腫瘍組織から抽出したRNAより逆転写酵素を用いて1本鎖cDNAを作製し、TCR V領域のVαおよびVβの各遺伝子ファミリーに対応するプライマーと、それぞれTCR C領域のCαおよびCβに対応するプライマーとでPCR法によりDNAを増幅した。PCR産物のサザンブロット解析により腫瘍組織内に多くみられるTCR V領域の遺伝子ファミリーを検討したところ、一部のTCR Vβ遺伝子ファミリーが高頻度に発現されていた。現在、そのクローナルに増殖したT細胞クロノタイプのTCR Vβ遺伝子の塩基配列を決定している段階で、この塩基配列をもとにTCR Vβ遺伝子のcDNAをクローニングする予定である。腫瘍周囲に多く発現されているTCR遺伝子がクローニングできれば、それを用いてT細胞が認識する腫瘍関連抗原を同定する予定である。現在までに以下のような結果を得ており、今後も研究を進めていく予定である。現在、樹立したT細胞クローンの表面マーカーと発現するTCR遺伝子を解析中で、今後はそれらの認識抗原を解析する予定である。2)抗腫瘍

T細胞のTCR遺伝子のクローニング:生検腫瘍組織内に多くみられるTCR V領域の遺伝子ファミリーをRT-PCR法により検討したところ、一部のTCR Vβ遺伝子ファミリーが高頻度に発現されていた。さらにSSCP法によりそのクローナリテイーを検討したところ、特定のTCR Vβ遺伝子ファミリーでクローナルに増殖したT細胞クロノタイプが検出できた。また、これらのT細胞クロノタイプは所属リンパ節にも集積していることがわかった。現在、そのクローナルに増殖したT細胞クロノタイブのTCR Vβ遺伝子の塩基配列を決定している段階で、この塩基配列をもとにTCR Vβ遺伝子のcDNAをクローニングする予定である腫瘍周囲に多く発現されているTCR遺伝子がクローニングできれば、それを用いてT細胞が認識する腫瘍関連抗原を同定する予定である。癌に対する生体防御機構の一つとしてT細胞を中心とした免疫応答が重要な役割を担っていると考えられている。本研究の目的は、口腔扁平上皮癌に対する抗腫瘍T細胞のT細胞レセプター(TCR:T cell receptor)およびその認識抗原を同定することであり、現在までに以下のような実験結果を得た。1)抗腫瘍T細胞のTCR遺伝子の同定:生体腫瘍組織内で強く発現されてるTCR V領域の遺伝子ファミリーをRT-PCR法により検討したところ、一部のTCR Vβ遺伝子ファミリーが高頻度に発現されていた。さらにSSCP法によりそのクローナリティーを検討したところ、特定のTCR Vβ遺伝子ファミリーでクローナルに増殖したT細胞クロノタイプが検出できた。現在、そのクローナルに増殖したT細胞クロノタイプのTCR Vβ遺伝子の塩基配列を決定している段階である。2)抗腫瘍T細胞のin vitroでの誘導:T細胞が認識する扁平上皮癌関連抗原としてSART-1が同定されているが、担癌患者の末梢血単核球にその抗原ペプチドを加えて培養すると細胞障害性T細胞が誘導できた。誘導されてくるT細胞のTCR Vβ遺伝子を解析したところ、前述の生検腫瘍組織内で強く発現されているTCR Vβ遺伝子と同一のものが含まれており、SART-1が口腔扁平上皮癌関連抗原の一つであることが示唆された。今後は抗腫瘍T細胞が発現するTCR遺伝子をクローニングすることにより、SART-1以外の腫瘍関連抗原を同定する予定である。
3次元CADをデザインツールとしたメタルアート溶接実習の教育的効果に関する研究

《研究目的》メタルアート製作を通して、3次元CADでのデザインカや独創性を重視した設計と溶接実習のコラボレーションを目的に、設計から製作を通しての総合実習の教育効果を研究する。《研究方法》当初、簡単なイラスト図を基に、ステンレスの、球・ベース板・ボルトナット・丸捧を加工(切断、曲げ)してメタルアートを製作していたが、動きがなく、面白みのない作品であった。そこで、もっとダイナミックでリアルな作品を、簡単に効率よく製作できるように、次のような流れで進めることにした。(1)動きのあるポーズを撮影したものや、動画を編集して製品と同サイズに印刷したものを参考にする。(2)3次元をイメージするために、現尺モデルを針金モールで作成する。(3)モールで作ったモデルを基に、各種材料を選定し切断や曲げ加工のゲージとして活用する。(4)TIG溶接での組立が効率よく進むように、部品固定用冶具とトーチ固定冶具を製作する。(5)3次元CADでの設計が効率よく行えるように、CADの操作マニュアルを作成し、類似する部品はデータベース化する。(6)メタルアート製作後、針金モールを使ってスケッチし3次元CADで設計すると、生きた教材を使った、リアルな設計ができる。また、3Dビューで確認しながら簡単に設計変更できる利点がある。(7)3次元プリンタで出力する。《研究成果》(1)デザインはデジカメで撮影した写真や動画を編集したポーズの利用方法を構築(2)CADの操作マニュアルや部品毎のデータベースの構築(3)部品固定用のユニバーサル冶具や溶接用トーチの固定冶具を製作以上、(1)(2)(3)を活用することで短時間に習得可能な教育方法を構築することができた。3次元CADを活用してのメタルアート溶接実習は、自由な発想で物作りを行うことができ、学生が興味を持って積極的に取り組むことができ、大きな成果が得られた。
理工系教育分野における教員支援ＦＤプログラム開発と体系化

大学教育の実質化を語る上で、講義における主体に関する考え方のパラダイム転換の必要性が言われているが、その実現のためには、従来の授業設計を見直す必要がある。知識量を増やすという方向だけではなく、自ら学びながら理解し、自らで論理的考察を構築しそれらを説明出来る、将来にまで及ぶ汎用的能力をもった学生の育成を重視した授業設計である。このような学生を育成するためには、従来の講義形式だけではない、高い活動性や双方向性をもつ講義を実施することが求められるが、理工系分野の学問は長い歴史の中で知識の体系化が進み、積み上げ式による基礎知識の習得が求められることから、特に初年次では大人数授業、知識伝達型の講義になりやすい傾向がある。榊原と吉田は、2012年より理工系講義形式授業に特化したFDプログラムを開発し、参加者アンケートをもとに、数回のプログラム改善を行いながら実施してきたが、積み上げ式かつ比較的大規模なクラスサイズの講義でそれらを実現することは容易なことではない。高い活動性や双方向性を授業内で維持するためには、発問・指示・説明を意識した周到な授業設計能力、教員のファシリテーション能力が必要だからである。本研究の課題1として、学生が題材を理解していく過程や問題点に関する経験知を効果的に増強し、結果として講義の双方向性を高める講義ツールとして学習シートを用い、学習シートに基づく教員の発問を微分積分・線形代数の講義で設計・試行した。課題2として、理工系教員集団が教育改善を進めていくための教員支援として、課題1により明らかにする効果を学内外で紹介・提案するFD研修プログラムを開発・試行した。【研究実績の概要】に述べたように、講義における主体に関する考え方のパラダイム転換の実現のため、高い活動性や双方向性をもつ講義を設計し、それを支援するプログラム開発が必要である。本研究の課題1では、学生が題材を理解していく過程や問題点に関する経験知を効果的に増強し、結果として講義の双方向性を高める講義ツールとして学習シートを用い、学習シートに基づく教員の発問を微分積分・線形代数の講義で設計・試行した。課題2では、課題1で試行したツールを含む効果を学内外で紹介・提案するFD研修プログラムを開発・試行した。必要な講義ツールの開発、FD研修プログラムの開発・試行、これらの実施・改訂していくレベルまで進んでいることから、この研究がおおむね順調に進んでいると考えられる。課題1として、試行した学習シート・発問をもとに、学生の学びがどのように進んだかについて、学生の質的変化、成績、学生アンケートの記述、SCOTによる授業観察結果等によって検証し、論文として投稿する。課題2として、開発したプログラムを学内外で実施し、必要な改善点を参加教員からのアンケートや追跡調査などにより明らかにし、プログラムの改良を行う。大学教育の実質化を語る上で、「何を教えるか」よりも「何が出来るようになるか」、「どのように自ら学ぶか」という講義における主体に関する考え方のパラダイム転換の必要性が言われているが、その実現のためには、従来の授業設計を見直す必要がある。このような学生を育成するためには、従来の講義形式だけではない、高い活動性や双方向性をもつ講義を実施することが求められるが、理工系科目のような積み上げ式かつ比較的大規模なクラスサイズの講義でそれらを実現することは容易なことではない。高い活動性や双方向性を授業内で維持するためには、学生が題材を理解していく過程や問題点に関する経験知、周到な授業設計能力、教員のファシリテーション能力が必要だからである。本研究の課題1として、学生が題材を理解していく過程や問題点に関する経験知を効果的に増強し、結果として講義の双方向性を高める講義ツールとして学習シートを試行した。この学習シートに基づく教員の発問の仕方に着目し、査読論文として投稿準備をしている。【研究実績の概要】に述べたように、「何を教えるか」よりも「何が出来るようになるか」、「どのように自ら学ぶか」というパラダイム転換の実現のため、高い活動性や双方向性をもつ講義を設計し、それを支援するプログラム開発が必要である。本研究の課題1では、学生が題材を理解していく過程や問題点に関する経験知を効果的に増強し、結果として講義の双方向性を高める講義ツールとして学習シートを試行した。必要な講義ツールの開発、およびFD研修プログラムの開発・試行まで終え、実際にこれを実施・改訂していくレベルまで進んでいることから、この研究がおおむね順調に進んでいると考えられる。

このような学生を育成するためには、従来の講義形式だけではない、高い活動性や双方向性をもつ講義を実施することが求められるが、理工系分野の学問は長い歴史の中で知識の体系化が進み、積み上げ式による基礎知識の習得が求められることから、特に初年次では大人数授業、知識伝達型の講義になりやすい傾向がある。榊原と吉田は、2012年より理工系講義形式授業に特化したFDプログラムを開発し、参加者アンケートをもとに、数回のプログラム改善を行いながら実施してきたが、積み上げ式かつ比較的大規模なクラスサイズの講義でそれらを実現することは容易なことではない。高い活動性や双方向性を授業内で維持するためには、発問・指示・説明を意識した周到な授業設計能力、教員のファシリテーション能力が必要だからである。本研究の課題1として、学生が題材を理解していく過程や問題点に関する経験知を効果的に増強し、結果として講義の双方向性を高める講義ツールとして学習シートを用い、学習シートに基づく教員の発問を微分積分・線形代数の講義で設計・試行した。課題2として、理工系教員集団が教育改善を進めていくための教員支援として、課題1により明らかにする効果を学内外で紹介・提案するFD研修プログラムを開発・試行した。【研究実績の概要】に述べたように、講義における主体に関する考え方のパラダイム転換の実現のため、高い活動性や双方向性をもつ講義を設計し、それを支援するプログラム開発が必要である。本研究の課題1では、学生が題材を理解していく過程や問題点に関する経験知を効果的に増強し、結果として講義の双方向性を高める講義ツールとして学習シートを用い、学習シートに基づく教員の発問を微分積分・線形代数の講義で設計・試行した。課題2では、課題1で試行したツールを含む効果を学内外で紹介・提案するFD研修プログラムを開発・試行した。必要な講義ツールの開発、FD研修プログラムの開発・試行、これらの実施・改訂していくレベルまで進んでいることから、この研究がおおむね順調に進んでいると考えられる。課題1として、試行した学習シートをもとに、1コマの授業の中で教員がどのように発問し、学生の学びが進んだかについて、学生の質的変化、成績、学生アンケートの記述、SCOTによる授業観察結果等によって検証し、論文として投稿する。課題2として、平成29年度に開発したプログラムを学内外で実施し、必要な改善点を参加教員からのアンケートや追跡調査などにより明らかにし、プログラムの改良を行う。課題1として、試行した学習シート・発問をもとに、学生の学びがどのように進んだかについて、学生の質的変化、成績、学生アンケートの記述、SCOTによる授業観察結果等によって検証し、論文として投稿する。課題2として、開発したプログラムを学内外で実施し、必要な改善点を参加教員からのアンケートや追跡調査などにより明らかにし、プログラムの改良を行う。(理由)吉田が担当するのは主に課題2であるが、開発したWSを実施する際に必要な旅費が、WSを徳島大学で実施したため必要としなかった。また、研究資料等についても、今年度については既存資料によりまかなうことができたため、次年度使用額が生じた。(使用計画)開発したWSプログラムを改訂するため、関連する研修を受講する。このために、旅費を支出する。
スクラップ＆ビルドによる発達期の神経回路形成とその破綻

DISC1 KDマウスやカルシニューリンKOマウスなどの統合失調症モデルマウスを神経発達後期から成体期にかけてin vivo 2光子励起イメージングを行い、実際に脳内で生じているスパイン動態を可視化・定量した。DISC1 KDマウスでは神経発達期の過剰なシナプス刈り込み現象とともに巨大なスパインが出現し、成体期には精神疾患様行動異常が観察された。カルシニューリンKOマウスにおいても巨大スパインの出現は有意に高いことが検出された。スパイン体積分布とともに神経発火パターンを計測し、その目的によりGCaMP6fによるCa2+イメージング、ホールセル記録およびセル・アタッチ記録を使い分け、単一シナプスレベルでのAMPA-EPSC/NMDA-EPSC比、樹状突起イベント、活動電位などのデータを採取した。具体的には、マウス前頭野を標的として子宮内穿孔法で大脳皮質II/III層の錐体細胞に各種遺伝子を導入し、生後60日のマウスより前頭前野(PL領域)を含む冠状断急性スライスを作成し、グルタミン酸アンケージング法による単一スパイン刺激を行い、EPSCをホールセルパッチクランプ法により記録し、巨大スパインのNMDA-EPSC/AMPA-EPSC比を求めた。またCa2+イメージングとホールセル記録を併用し、巨大スパインを有する樹状突起における樹状突起イベントと活動電位の発生に関しても定量的なデータを採取した。また巨大スパインの発生が有意に多いDISC1コンデショナルノックアウトマウスの行動解析は、多くのデータを採取した。このように神経発達後期に生じるシナプスのスクラップ&ビルドの障害が(巨大スパインのビルド)、精神疾患モデルマウスで生じている知見を得た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。DISC1 KDマウスやカルシニューリンKOマウスなどの統合失調症モデルマウスの神経発達後期のin vivo2光子励起イメージングを行い、実際に脳内で生じているスクラップ&ビルド制御異常を蛍光イメージングした。カルシニューリンKOマウスにおいても巨大スパインの出現は有意に高いことが観察された。シナプス密度の減少と、巨大スパインのどちらが精神疾患モデルの病態生理における責任的役割を担うかを検証するために、言い換えるならば、その病的意義を考える時に、まずはシナプスの体積分布と神経発火の関連が端緒になると考えた。様々な大きさのEPSPとIPSPの総和が閾値を超えると神経発火が生じるが、スパインには電位勾配の増幅効果があることが知られている。とりわけ、巨大スパインは神経発火の発生に対して非線形的に非常に大きな効果を有することが明らかになりつつあり、統合失調症モデルマウスにおいて巨大スパインが有意に多いことは、多くのシナプスの同期した入力を受けてはじめて発火すべき錐体細胞の機能、言い換えるならば同時検出器(coincident detector)としての機能は著しく障害されることが予想される。従って病態生理を考える上において、スパイン減少よりも巨大スパインの関与の方が大きい可能性があり、両者の寄与を区別するために、巨大スパインを特異的に操作し、その前後でのカルシウムイメージング変化や課題遂行パフォーマンスを比較する実験系を構築した。H30年度はこれらの実験系を用い、巨大スパインの病的意義を電気生理学、カルシウムイメージング、行動解析、シナプス光遺伝学を用いて多角的に解析する予定である。モデルマウスのin vivo2光子励起イメージングは順調にデータ採取が終了した。またGCaMP6fによるカルシウムイメージングとCell attached法を用いた電気生理記録法を併用する実験系も、急性スライス標本、in vivo記録ともに確立することが出来た。これは申請時における予定通りの進捗状況であり、実験計画は順調に進行していると考えている。

巨大スパインの意義を検証するために、マウス前頭野を標的として子宮内穿孔法で大脳皮質II/III層の錐体細胞に各種遺伝子を導入し、生後40日の野生型マウスおよびSZモデルマウスより前頭前野(PL領域)を含む冠状断急性スライスを作成する。これらのスライス中の巨大スパインの電気生理学的特性を検証するために、グルタミン酸アンケージング法による単一スパイン刺激を行い、EPSCをホールセルパッチクランプ法により記録し、巨大スパインにおけるNMDA-EPSC/AMPA-EPSC比を求める。GCaMP6fと収縮プローブ(AS-PaRac1)を共発現するスライスでは、セル・アタッチ法と巨大スパインでのカルシウムイメージングを併用し、巨大スパインへの入力と神経発火にどの程度の相関があるか検証する。その後、収縮プローブに青色光照射し、巨大スパインを特異的に破壊した後、上述の巨大スパインへの入力と神経発火がどの程度変化するか観察する。同様の実験系をin vivo2光子励起カルシウムイメージングとin vivoセル・アタッチ法でも行う。別コホートでは、無麻酔下マウスでの光ファイバーを用いた光照射により巨大スパイン収縮を誘導し、誘導前後でT迷路課題を用いたワーキングメモリ試験を行い、生きた動物の脳内での情報処理に巨大スパインがどの程度寄与しているのかについて検証する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
胚葉間の相互作用を意識した、ヒトiPS細胞由来の肺類器官(肺様体)培養法の開発

再生医療への応用を目指し、これまでにもiPS細胞をまず内胚葉に分化誘導し、そこから胎児期の肺に近い性質を持つ肺様体を作り出したという報告などがある。しかし未だ機能する肺を作れたという報告はない。実はそれらの研究には、臓器構築には内胚葉由来の細胞だけでなく、中胚葉由来の細胞も必要であるという観点が欠けていた。正常な肺の発生過程では、これら二つの細胞集団の相互作用が重要なことがわかっている。そこでこの研究では、iPS細胞から中胚葉へと分化誘導した細胞を、同じくiPS細胞由来の内胚葉の細胞と共培養して、より新生児肺に近い組織構築を目指す。
マウスモデルからの転換を目指した上皮－間葉相互作用検出モデルの構築とその応用

歯は上皮ー間葉相互作用によって形成される器官であり、毛、唾液腺、肺および腎臓などと同様に、上皮細胞が肥厚し、直下にある間葉細胞に陥入することでその発生が始まることが知られている。本研究課題は、上皮ー間葉相互作用に重要な因子を同定するため、歯をモデルとした上皮ー間葉相互作用スクリーニングシステムの構築を目指し研究を開始した。本年度は、胚発生初期のマウス胎児より取り出した歯、肺、腎臓、唾液腺および毛の遺伝子発現を網羅的に解析し、歯に特異的に発現するいくつかの候補遺伝子の同定に成功した。これら遺伝子の中から、間葉細胞に強く発現する遺伝子に着目し機能解析を行った。その結果、microRNA875 (miR875)が歯の発生初期に特異的に発現しており、間葉細胞の細胞凝集に重要な役割を果たしている可能性を発見した。上皮ー間葉相互作用はその過程において、上皮細胞の陥入に先立って間葉細胞が凝集し、それぞれの細胞が相互に影響し合うことで形態形成が開始されるため、間葉細胞の上皮細胞への細胞遊走が重要である可能性が考えられる。そこで、合成したmimic miR875を歯原性間葉細胞に遺伝子導入すると、細胞遊走能が増加するだけでなく、上皮細胞への凝集が増加した。また、プロモーター解析の結果から、miR875の転写開始領域に、歯の形態形成に重要であると知られているPrrx1およびPrrx2遺伝子が結合する可能性を発見した。そこで、Luciferase assayを用いてPrrx1/2による転写活性を評価すると、miR875の転写が誘導されていることがわかった。これらの結果から歯に特異的に発現するmiR875は、Prrx1/2に誘導されることで、歯原性間葉細胞の凝集を制御している可能性が示唆された。網羅的解析から歯に特異的に発現する遺伝子を同定し、間葉細胞の凝集機構の解明が進んだため、おおむね順調に進展していると評価できる。同定した他の遺伝子を歯原性間葉細胞株に遺伝子導入し、歯胚より採取した上皮細胞を間葉細胞と相互作用させることで上皮ー間葉相互作用検出モデルを作成し、さらなるスクリーニングを行う。歯は上皮ー間葉相互作用によって形成される器官であり、毛、唾液腺、肺および腎臓などと同様に上皮細胞が間葉細胞に陥入することでその発生が始まる。本研究課題は、上皮ー間葉相互作用に重要な因子を同定するため、歯の細胞を用いた上皮ー間葉相互作用スクリーニングシステムの構築を目指し研究を開始した。本年度は、上皮ー間葉相互作用によって形成される器官の遺伝子発現を比較するため、発生初期のマウス胎仔より歯、肺、腎臓、唾液腺および毛を摘出し、CAGE法を用いて網羅的解析を行った。CAGE解析は、mRNAの5'末端を切り出す技術で、高速シーケンシングとの組み合わせにより、全ゲノムの転写開始点を定量的に解析することが可能となる。CAGE解析により、それぞれの器官に特異的に発現する転写開始点を50個前後、すべての器官に共通して発現する転写開始点を19個同定した。これら遺伝子の中から、歯に特異的遺伝子の発現を発生段階ごとに比較したところ、歯の発生初期に強く発現していることが確認できた。これらの結果は、上皮ー間葉相互作用によって形成される組織特異的に働く遺伝子の存在を示し、これら因子が上皮ー間葉相互作用の制御因子として働いている可能性が考えられた。今後は、これら因子の中から、上皮ー間葉相互作用を引き起こす因子を同定するため、in vitroによる上皮ー間葉相互作用スクリーニングシステムの構築を行い、さらなるスクリーニングを行う予定である。本年度は、上皮ー間葉相互作用に共通して発現する遺伝子群の同定に成功したため、おおむね順調に進展していると評価できる。

これらの結果から歯に特異的に発現するmiR875は、Prrx1/2に誘導されることで、歯原性間葉細胞の凝集を制御している可能性が示唆された。網羅的解析から歯に特異的に発現する遺伝子を同定し、間葉細胞の凝集機構の解明が進んだため、おおむね順調に進展していると評価できる。歯原性間葉細胞株に遺伝子導入し、歯胚より採取した上皮細胞を直接乗せることで上皮ー間葉相互作用を起こすモデルを構築することで、さらなる遺伝子スクリーニングを行う。同定した他の遺伝子を歯原性間葉細胞株に遺伝子導入し、歯胚より採取した上皮細胞を間葉細胞と相互作用させることで上皮ー間葉相互作用検出モデルを作成し、さらなるスクリーニングを行う。本年度は上皮ー間葉相互作用に重要と考えられる遺伝子スクリーニングを、RNA sequencingを用いて解析を行った。その際、これまでに行ってきた歯の発生に関わるスクリーニングデータと統合することで、シーケンスを行うサンプル数の大幅な削減に成功した。今回未使用分は翌年度分と合わせて、上皮ー間葉相互作用検出システムの構築に用いる予定である。本年度は上皮ー間葉相互作用検出システムの構築を主に行ってきたが、システム構築が予想より短期間かつ効率よく完了したため、使用額の削減に成功した。今回未使用分は翌年度分と合わせて、本システムを用いたスクリーニングの実施、および遺伝子機能解析に使用する予定である。
情報表現モデルによるゲノム配列情報のモデル化と予測

ゲノム配列に観察される複雑な規則性を記述するための配列情報の表現モデルを考案し、そのモデルに立脚した配列情報のモデル化技術と学習/予測アルゴリズムの開発に取り組んだ。これらの基礎的研究の果を深化させ、タンパク質の遺伝子発見研究を中心とする応用研究を展開した。矢田は、高度に汎化したHMMによる配列情報のモデル化と予測を行なうプログラムYEBISENを開発し、その特性を活かした2つの遺伝子発見モデルを設計した。ひとつは、複数の遺伝子発見プログラムを組み合わせて遺伝子を発見するモデル、もうひとつは、シンテニー領域のアラインメントにおけるギャップの入り方の違いを利用して遺伝子を発見するモデルである。これらは各々、遺伝子発見プログラムDIGITとPHINALにまとめられた。これらの単体性能が従来法を大きく上回ることを示したばかりでなく、両の併用がヒトゲノムの遺伝子発見を大きく実用に近づけることが確認された。浅井は、BLAST相同性検索結果とab initio予測を組み合わせて、統合的に遺伝子発見を行なう遺伝子発見モデルと予測アルゴリズムを開発し、それらを遺伝子発見プログラムGeneDecoderにまとめた。GeneDecoderは、麹菌ゲノムのアノテーションプロジェクトで中心的な役割りを果した。また、配列情報の表現モデルの設計と配列の特徴量の抽出を独立に行うことのできる確率モデル上のカーネル法を提案し、この枠組みがタンパク質配列およびRNA配列の分類問題に効果的であることを示した。本研究課題では、情報表現モデルによるゲノム配列情報のモデル化と予測として、ヒト遺伝子の予測問題を取り上げた。ヒトゲノムにおける遺伝子の注釈付けは、幾つかの遺伝子発見プログラムによる解析を経て、複数のプログラムによって支持された領域をエキソンとして拾い集めることで行なわれる。しかし、このようにして集められた領域は、遺伝子としての読み枠が保たれているとは限らず、また、複数のプログラムで支持された領域でも、各プログラムが与えたスコアが低い場合、その領域を拾うべきか否かは甚だ疑問である。我々は、読み枠の問題に対して隠れマルコフモデル、スコアの問題に対してベイズ推定を応用し、それらを組み今わせた情報表現モデルを遺伝子発見アルゴリズムとともに考案した。この成果は、ヒト遺伝子の予測プログラムDIGITにまとめられ、その予測精度は従来法を大きく上回ることが検証された。さらに、我々は、ヒトの全ドラフト配列データをアセンブリングし、ヒトゲノムの再構築データベースを開発し、DIGITによるヒト遺伝子数の推定を行った。また、エキソン領域に観察されるコーディングポテンシャルやスプライス部位などに観察される確率的なコンセンサス配列の情報だけでなく、ホモロジー検索の結果やアミノ酸レベルの統計的特徴などを統合して遺伝子を同定する情報表現モデル、マルチストリームHMMを開発した。本年度は、BLASTによる相同性検索の結果とDNA塩基配列情報を同時に取り込み、確率的に最適な遺伝子構造を予測するシステムを開発した。注意深くコンパイルされたデータセットを用いて、この情報表現モデルの予測精度の検証を行なった結果、相同性情報を用いない場合に比べてエキソン基準による予測率が約10%向上することが示された。昨年度に研究開発した汎用アルゴリズムを、複数のヒトab initio遺伝子発見プログラムを組み合わせて遺伝子を発見するプログラムDIGIT(DigitIntegrates Gene Identification Tools)にまとめ、そのwebサーバを開発した(http://digit.ims.u-tokyo.ac.jp/)。さらに、DIGITを利用したヒトゲノムの網羅的な探索を行ない、既知遺伝子とはほとんど配列が類似しない約15,000個の遺伝子(DIGITized genes)を新たに発見し、その配列データをwebサーバから併せて公開した。DIGITは、ホモログ遺伝子が未知の場合にも、ab initio遺伝子発見プログラムが検出してしまう数多くの擬陽性を低く抑えることに成功しているため、DIGITized genesには数多くの未知遺伝子が高い確率で含まれていることが期待される。また、遺伝子領域発見システムGeneDecoderにBLASTによるホモロジー情報、EST情報を統合するシステムを実装し、ヒトGPCR遺伝子発見、麹菌ゲノム解析に使用された。このGeneDecoderの開発により、ゲノム注釈付け作業のうち、これまで手作業で行われてきた部分の一部を自動化することに成功した。さらに、選択的スプライシングのシミュレータの構築を目指し、Alternative Splicing DatabaseやRefSeqから、600遺伝子座、4,100産物に関する信頼性の高い選択的スプライシングデータを収集・整理した。