hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アリューシャン列島周辺海域における物理－動物プランクトンモデルの開発

1観測を行ったアリューシャン渦の構造とその時間変化について記述し、平成28日3月に発表した論文の内容を示す。西部亜寒帯循環(WSG)域に存在した渦の中冷水の最低水温がアラスカンストリーム(AS)域に存在した渦よりも低かった。この水温差は冬期の冷却と春期加熱期の渦周辺水の影響に起因すると考えられた。渦解像モデルを用いた粒子輸送実験によると、WSG域に存在した渦は春季加熱期においても周辺の冷水の巻き込みにより中冷水を冷却されることを示唆した。中暖水の水温は渦間で差は無かった。渦がAS域からWSG域の伝播において、中冷水は時間の経過とともに変質するが、中暖水は形成時の性質を維持することを示した。2低次生産が高い春季から秋季にかけての渦の一次生産への影響に関する成果を示す。先行研究によってアリューシャン列島南岸で形成された渦の存在が確認されたAS域からWSG域までの範囲を対象域とし、表面CHL、水温、一次生産量(NPP)と海面高度偏差(SLA)の偏差を比較した。春季及び秋季のSLAの変動があった列島南岸からWSG域までの範囲で一次生産に変動があったため、渦がWSG域にあると生物生産が高くなることを示唆した。2010年7月に観測した渦の変動を見ると、AS域を移動した冬季は水温が低く、一次生産も低かった。夏季の水温上昇によりCHLは79月まで上昇した。秋季の水温の低下によって、一次生産は減少し、秋季のCHLは渦内で高かった。秋季の他の渦内もCHLが渦外よりも高く、対象域に渦が存在すると、一次生産が高くなることを示した。3沿岸水の影響を受けない外洋域での渦の生物生産への影響を生態系モデルを用いて評価したところ、外洋域に存在する渦内で生物生産が高くなることが示唆された。渦の中冷水・中暖水は表面水に比べると、列島南岸の形成時に巻き込んだ沿岸水を維持しながら、WSG域に達するためと考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は研究課題のうち、サブテーマ2「中規模高気圧性渦(アリューシャン渦)が動物プランクトンに与える影響」から研究を進めた。博士論文の一部である「2010年7月の西部アリューシャン列島南岸における中規模高気圧性渦が動物プランクトンに与える影響」について、渦内と渦外における物理環境を再評価した。渦内においては等密度面26.5σθ付近を境に上層に水温3.5°Cから4.0°Cの中冷水が、水深200mから500mにかけて比較的高温な4.0°Cから4.5°Cの中暖水が見られた。渦外においてはこのような中冷水が観察されなかったため、この水塊が夏季のアリューシャン渦の特徴的な水塊であることが分かった。アリューシャン渦は比較的暖かく、栄養塩が豊富なアラスカンストリームが東側から、中冷水がある西部亜寒帯循環が西側から流入・混合することにより、一次生産が高くなり、動物プランクトンとカイアシ類の個体数と油球蓄積が多く、発育も進むと考えられた。以上の成果は、2013年度PICES年次総会で口頭発表、2013年AGUでポスター発表、国際学術誌Joumal of Plankton Researchに受理・出版された。海洋中規模渦が生態系に与える影響に関しては、国内外で様々な研究が実施されているが、その多くは中規模渦が植物プランクトンに与える影響に関する研究であり、バイオマスとしても重要な動物プランクトンであるカイアシ類の分布や発育段階に海洋中規模渦が影響を与えていることを示したという点で、本研究は学術上大きな意義を持つと考えられる。サブテーマ1の「アラスカンストリーム流域における動物プランクトンの地理及び経年的な分布」については、博士論文の内容の一部を、2013年度海洋学会秋季大会で口頭発表した。2010年の渦の水塊の形成パターンを評価するために、AVISO衛星海面高度データとWOA09気候値データを解析し、中央水研の同化モデルFRA-ROMSを用いた粒子輸送実験を行った。アリューシャン渦は衛星及び気候値データを見る限り、アラスカンストリームの影響を受ける海域で発達していた。FRA-ROMSデータを解析すると、渦へは東側からのアラスカンストリームが渦の南を蛇行し、渦に流入していることが分かり、渦はアラスカンストリームの水塊を取り込みながら、発達すると示唆された。本研究は今まで解明されていないアリューシャン渦の発達パターンを評価した点で学術上重要であると考えられる。以上の成果は2014年度海洋学会春季大会で口頭発表を行った。また、2010年7月に西部亜寒帯循環内で、2012年6月に西部アリューシャン列島南岸で観測した渦の解析を行い、2010年7月の渦と水塊形成パターンを比較を始めた。物哩一動物プランクトンモデルの開発にっいてて、参考文献の熟読及びモデル設定の準備を開始した。本年度は1アリューシ渦の水理環境の比較とそれらの時間変化、2渦の海表面における一次生産への影響の評価と3物理ー低次生態系モデルの開発を行った。

1外洋域の西部亜寒帯循環(WSG)域(東経172度以西)に存在した渦とアラスカンストリーム(AS)域(東経172度以東)に存在した渦を比較すると、水深100 m付近の中冷水の最低水温は東経172度以西の渦(水温2.8ー2.9度)で東経172度以東(3.2度)よりも低かった。1/10度の渦解像データ同化モデルの再解析値を用いた粒子追跡実験により、東経172度以西の渦では周辺の冷水の取り込みにより、春季加熱期においても中冷水の冷却が続くと示唆された。暖かいAS域に存在した渦の中冷水は晩冬のAS起源であることが示唆された。中冷水は渦間で変動があったが、水深200-500 mの中暖水には類似した特徴があった。上記の結果は国内学会1件と国際学会2件で発表を行い、投稿論文にまとめた。2春季ブルーム期から夏季(57月)の月毎の海面高度偏差(SLA)で大きな変動(816 cm)が観察された列島南岸から西部亜寒帯循環(WSG)の広い範囲(にて、クロロフィル(CHL)と一次生産量(NPP)に大きな変動を示した。SLAに変動があった範囲では、SLAとCHL及びNPP偏差に正相関があった。渦がブルーム期にWSGに存在すると、一次生産が上昇する可能性が示唆された。東経172度以西を伝播した渦ではブルーム期に渦内で渦外よりもNPPが高かっため、渦がWSGの一次生産の上昇に寄与していると示唆された。上記の結果は国内学会1件で発表を行った。これらの結果については今後、国際誌に投稿する予定である。3アリューシャン渦の低次生態系への評価をNPDZモデル再解析値の解析と物理と低次生態系モデルの開発を開始した。1観測を行ったアリューシャン渦の構造とその時間変化について記述し、平成28日3月に発表した論文の内容を示す。西部亜寒帯循環(WSG)域に存在した渦の中冷水の最低水温がアラスカンストリーム(AS)域に存在した渦よりも低かった。この水温差は冬期の冷却と春期加熱期の渦周辺水の影響に起因すると考えられた。渦解像モデルを用いた粒子輸送実験によると、WSG域に存在した渦は春季加熱期においても周辺の冷水の巻き込みにより中冷水を冷却されることを示唆した。中暖水の水温は渦間で差は無かった。渦がAS域からWSG域の伝播において、中冷水は時間の経過とともに変質するが、中暖水は形成時の性質を維持することを示した。2低次生産が高い春季から秋季にかけての渦の一次生産への影響に関する成果を示す。先行研究によってアリューシャン列島南岸で形成された渦の存在が確認されたAS域からWSG域までの範囲を対象域とし、表面CHL、水温、一次生産量(NPP)と海面高度偏差(SLA)の偏差を比較した。春季及び秋季のSLAの変動があった列島南岸からWSG域までの範囲で一次生産に変動があったため、渦がWSG域にあると生物生産が高くなることを示唆した。2010年7月に観測した渦の変動を見ると、AS域を移動した冬季は水温が低く、一次生産も低かった。夏季の水温上昇によりCHLは79月まで上昇した。秋季の水温の低下によって、一次生産は減少し、秋季のCHLは渦内で高かった。秋季の他の渦内もCHLが渦外よりも高く、対象域に渦が存在すると、一次生産が高くなることを示した。3沿岸水の影響を受けない外洋域での渦の生物生産への影響を生態系モデルを用いて評価したところ、外洋域に存在する渦内で生物生産が高くなることが示唆された。渦の中冷水・中暖水は表面水に比べると、列島南岸の形成時に巻き込んだ沿岸水を維持しながら、WSG域に達するためと考えられる。本年度は現場観測データと表面クロロフィル及び一次生産量データの解析に時間を要したため、物理ー低次生態系モデルの開発がやや遅れ気味となった。
人間行動と人的被害発生プロセスに関する災害事象の比較研究

1987年度,現地踏査:通信・面接調査とそれらの手法から得られた資料を分析したのは, 1945年三河・1946年南海・1948年福井の3地震と1978年宮城県沖・1987年千葉県東方沖地震および1982年長崎豪雨・1986年台風10号災害, 1986年伊豆大島噴火災害についてである.以下に結論的内容を要約する:1.震度7のゆれ中の人間行動は危険回避の1行動にほぼ限定されるが,昼間(福井)では主婦とそれに準ずる層の自宅における役割行動も認められその結果,老・幼年層に加え,それらの属性の死傷者発生率が高められた.2.震度7での死者発生率は深夜56%,昼間23%,負傷率の時間帯による差異は,それ程大きくなく,深夜でその2倍,昼間3倍程度である.3.比較的最近の地震事例では死傷率は震度5で0.09%台, 6で0.1%台,震度7の上記では数%10%台の震度-(死)傷率のオーダー的関係をうる.4.伊豆大島噴火全島民避難,比較的最近の地震事例から,地震時,特に大都市における車の問題は,現在考えられているシステムでは規制できない.このことは, 1987年千葉県東方沖地震で,一部顕在化した.また,我国各地で行われている被害想定では地震火災の発生を予測しているが,災害弱者,主としてゆれ中に発生する重傷者(歩行困難者)の救急策は欠落している.大島の消防団の活動を教訓とし,地域に密着した市民組織の育成が緊急研究課題である.南海地震津波でも,幼・高齢・女性の死傷率が高い.5.災害時に時には一般に騒音のため屋外スピーカー等による避難指示は実効性が低い.また,住民は我身の危険の切迫を認知するまで避難しない傾向がある.夜間の豪雨時などは特にそれが遅れるとともにルートを含め安全な場所の判断を誤ることも多い.平常時からのきめの細い指導,緊急時の避難誘導,そのための基礎調査(災害種別・モードに基づく,より安全性の高い場所・ルートの順位付け等)が必要である.1987年度,現地踏査:通信・面接調査とそれらの手法から得られた資料を分析したのは, 1945年三河・1946年南海・1948年福井の3地震と1978年宮城県沖・1987年千葉県東方沖地震および1982年長崎豪雨・1986年台風10号災害, 1986年伊豆大島噴火災害についてである.以下に結論的内容を要約する:1.震度7のゆれ中の人間行動は危険回避の1行動にほぼ限定されるが,昼間(福井)では主婦とそれに準ずる層の自宅における役割行動も認められその結果,老・幼年層に加え,それらの属性の死傷者発生率が高められた.2.震度7での死者発生率は深夜56%,昼間23%,負傷率の時間帯による差異は,それ程大きくなく,深夜でその2倍,昼間3倍程度である.3.比較的最近の地震事例では死傷率は震度5で0.09%台, 6で0.1%台,震度7の上記では数%10%台の震度-(死)傷率のオーダー的関係をうる.4.伊豆大島噴火全島民避難,比較的最近の地震事例から,地震時,特に大都市における車の問題は,現在考えられているシステムでは規制できない.このことは, 1987年千葉県東方沖地震で,一部顕在化した.また,我国各地で行われている被害想定では地震火災の発生を予測しているが,災害弱者,主としてゆれ中に発生する重傷者(歩行困難者)の救急策は欠落している.大島の消防団の活動を教訓とし,地域に密着した市民組織の育成が緊急研究課題である.南海地震津波でも,幼・高齢・女性の死傷率が高い.5.災害時に時には一般に騒音のため屋外スピーカー等による避難指示は実効性が低い.また,住民は我身の危険の切迫を認知するまで避難しない傾向がある.夜間の豪雨時などは特にそれが遅れるとともにルートを含め安全な場所の判断を誤ることも多い.平常時からのきめの細い指導,緊急時の避難誘導,そのための基礎調査(災害種別・モードに基づく,より安全性の高い場所・ルートの順位付け等)が必要である.
RNPトランスフェクション技術を用いたネガティヴストランドRNAウイルスの研究

インフルエンザウイルスA型のM1蛋白温度感受性変異株ts-51感染細胞内で、ウイルスゲノムRNAの挙動をin situハイブリダイゼーション法を用いて解析した。さらに、蛍光抗体法によりM1蛋白の挙動を解析した。その結果、感染後期に合成されるM1蛋白が核内に存在するRNP複合体(リボ核蛋白複合体)と複合体を形成し、この複合体が細胞質へ移行し、ウイルス粒子へ取り込まれると考えた。ウイルス成熟課程で重要な機能を担い、感染後期に最も良く発現されるM1蛋白の発現制御について解析した。その結果、M1蛋白の発現はNS1蛋白及びM1蛋白により翻訳段階で促進されること、及び、翻訳開始部位上流のRNA配列がこの促進に関与することを明らかにした。次に、インフルエンザウイルスの他の分節からの発現に及ぼすNS1蛋白の影響を調べ、その特異性について解析した。その結果,NS1蛋白はNA、NP蛋白の発現を促進するが、PB1蛋白の発現には、影響しない事を明らかにした。核から細胞質に移行したM1蛋白-RNP複合体がウイルス粒子に取り込まれる機構を知るため、ウイルス膜蛋白の一つNA(ノイラミニダーゼ)のインフルエンザウイルスA型亜型間で良くアミノ酸配列が保存されている細胞質ドメイン、及び膜貫通ドメインに種々の変異を導入しウイルス粒子形成とウイルスの増殖に与える影響を調べ、その機能を解析した。その結果、インフルエンザウイルスA型では、NA蛋白の細胞質ドメイン6残基と続く膜貫通ドメイン6残基は共に感染症ウイルス粒子形成にとって重要であることが明らかとなった。
外国人日本語学習者のディクテーションに見られる誤聴解の分析

本研究は、日本語学習者が、音声テキストのどのような部分で、聞き損なってしまうのか、ディクテーションに見られるから誤り部分を、聴解行動の実態の一側面として明らかにしていこうとするものである。ディクテーションは必ずしも学習者の聞き取り状況を正確に反映しているとは言えない。意味を理解したにも関わらず、表記で失敗する場合も多い(濁音や促音)し、逆にディクテーションができているといって、その部分の意味を理解したとは言い切れない。しかし、誤聴解の実態を見える形で示してくれるものとして貴重な資料と考える。聴解のような理解の過程でのつまずきは何等かの方法で顕在化させなければ、第3者は知りえない。これまでに45分の音声データのディクテーション6種類、延べ173名分をデータとして入力し、一部の誤り抽出データについて、今後のデータベース化に向けて音声環境の検討及び文法項目の検討をおこない、以下のようことが分かった。1)音声データそのものを物理的に観察すると、音声の途切れるところが意味の区切れであるとは全く言えず、学習者の誤聴解も、色々な単位にまたがって出現している。2)音声環境の傾向では、連結母音、無声化、特殊拍、助詞の連結に誤りが多く見られる。またr/t/kの聞き取りに失敗が多かった。3)文法学習の困難なもの、授業で教えられる機念の少ない話のことばを聞き損なっている。いずれも気持ちを表現する部分、例えば、取り立て助詞、文末のム-ド・アスペクト部分、修飾部のヨウナ、コンナ、などが目立っている。これのデータベースの実用化は今後の作業を待たねばならないが、中間報告の形として、また、日本語教育関係者の資料として役に立つよう、上記173名のディクテーションを資料集として作成した。誤りがどのような部分に集中しているのか、見ることができる。本研究の目的は、外国人日本語学習者のディクテーションを収集し、このディクテーションから、学習者の誤聴解の実態をデータベース化することにある。本年度は以下のような研究を行った。1.5分程度のテレビ番組を6種類用意し、この音声リソースのディクテーションを学習者に課し、誤聴解データを収集した。この音声リソースは、1)書き言葉を読み上げたもの、2)街頭インタビュー、3)対談、と異なるタイプの話し方が含まれているものである。学習者への教育的配慮から、単語リストを渡した上での、ディクテーションとなった。従って、この点をデータの処理上考慮しなくてはならなくなった。2.アルアバイトを使って、学習者のディクテーションをそのままコンピュータに入力した。延ベ、約、10時間分のデータが入力済みである。3.データベース化するに当たって、どのような単位で、文を区切るか、検討した。現時点では、実質語+機能語、即ち、名詞+助詞、あるいは、動詞+補助動詞+助動詞、のような単位とすることにした。その上で、2単位以上にまたがった誤聴解にたいしては、必要に応じて、取り出せるようなシステムを開発することにした。4.正しいディクテーションと学習者のディクテーションを自動的にマッチングさせるシステムは現在開発中である。5.手作業で、一部のディクテーションの誤聴解を20人分程度整理し、誤聴解の傾向を見た。それを見ながら、音声リソースについては、録聞見を利用して、分析を進め、音声的な誤聴解の誘引因子を分析しはじめている。平成6年度には、1)単位句切りの検討をした。誤聴解部分の抽出のために、便宜的な単位を次のようにした。

名詞、形容詞、動詞、など自立語に助詞、補助動詞、など機能語がついたものを1単位として、コンマで句切り、これを正しいディクテーションとマッチングさせる方法をとった。2)抽出された一部のデータについて、今後のデータベース化に向けて(1)音声環境の検討及び、(2)文法項目の検討をおこなった。3)学習者の日本語能力レベルと音声聴取のつまずきの関係を、見るために、特に文法項目に焦点をしぼった簡易なテストを開発し、データの収集、分析をおこなった。その結果、1)音声データそのものを物理的に観察すると、音声の途切れるところが意味の区切れであることは全然なく、学習者の誤聴解も、色々な単位にまたがって出現しており、その部分を抽出するためには、必要に応じて設定した単位と単位の組合せをすることになる。そこで、データベースで設定する単位は機械的に処理のしやすい単位とし、その組合せとすることにした。2)抽出されたデータを検討した結果は(1)音声環境の傾向では、連結母音、無声化、特殊拍、助詞の連結に誤りが多く見られる。またr/t/kの聞き取りに失敗が多かった。(2)文法習得の困難なもの、授業で教えられる機会の少ない話ことばを聞き損なっている。いずれも気持ちを表現する部分、例えば、取り立て助詞、文末のム-ド・アスペクト部分、修飾部のヨウナ、コンナ、などが目立っている。3)簡易テストについては、これが日本語能力の測定に利用できそうなことがわかり、本研究とはまた別のプロジェクト日本語能力簡易テスト"SPOT"に発展しつつある。本研究は、日本語学習者が、音声テキストのどのような部分で、聴き損なってしまうのか、ディクテーションに見られる誤り部分を、聴解行動の実態の一側面として明らかにしていこうとするものである。ディクテーションは必ずしも学習者の聞き取り状況を正確に反映しているとは言えない。意味を理解したにも関わらず、表記で失敗する場合も多い(濁音や促音)し、逆にディクテーションができているからといって、その部分の意味を理解したとは言い切れない。しかし、誤聴解の実態を見える形で示してくれるものとして貴重な資料と考える。聴解のような理解の過程でのつまずきは何等かの方法で顕在化させなければ、第3者は知りえない。これまでに45分の音声データのディクテーション6種類、延べ173名分をデータとして入力し、一部の誤り抽出データについて、今後のデータベース化に向けて音声環境の検討及び文法項目の検討をおこない、以下のようなことが分かった。1)音声データそのものを物理的に観察すると、音声の途切れるところが意味の区切れであるとは全く言えず、学習者の誤聴解も、色々な単位にまたがって出現している。2)音声環境の傾向では、連結母音、無声化、特殊拍、助詞の連結に誤りが多く見られる。3)文法習得の困難なもの、授業で教えられる機会の少ない話ことばを聴き損なっている。これのデータベースの実用化は今後の作業を待たねばならないが、中間報告の形として、また、日本語教育関係者の資料として役に立つよう、上記173名のディクテーションを資料集として作成した。誤りがどのような部分に集中しているのか、見ることができる。
砂漠化防止と持続的土地利用のための生態・社会経済統合モデルの開発

本年度は、空間明示的な手法による農家の農業・牧畜経営および人口統計学的データの収集、およびそれらのデータを用いた農家の土地利用に関する意思決定モデルの構築を行った。意思決定を含む社会経済的側面を空間明示的な土地利用モデルに組み込む場合、地域や人々に存在する異質性、特に空間的異質性をいかに反映させるかが課題として指摘されている。本研究では、まずこれまでに行った対象地域内の全ての村落リーダーからの聞き取りデータを用いてクラスター分析を行い、地域レベル(村落ごと)の社会経済的な異質性をとらえた上で、異なるタイプの村落を抽出し上記農家調査を実施した。続いて、農家調査から得られた多くの社会経済的指標を用いて主成分分析およびクラスター分析を行い、農家レベルの異質性を抽出し、異なる農家タイプごとに土地利用の意思決定モデルを作成した。農家調査では、農家やその農家が利用している全ての土地の位置を幾何補正済み高解像度衛星画像上にマッピングし、その他の調査項目および地形データ(Digital Surface Model)を含むこれまでの衛星画像解析結果と共にGISデータ化した。この空間明示的な農家データを用いることにより、意思決定モデルの中で、農家の土地利用戦略に影響を与える空間的異質性(例えば土地へのアクセシビリティや地形の異質性)を考慮することが可能となった。つまり、本研究の意思決定モデルでは、地域および農家レベルの異質性を意思決定主体に反映させ、かつ意思決定過程に影響する空間的異質性を組み込むことができたといえる。現在、昨年度までに作成した土地の荒廃・回復に関するモデルと詳細なランドスケープデータ、そして上記意思決定モデルを連動させる統合型土地利用モデルをマルチエージェントシステムにより構築中である。本研究の目的は、砂漠化著しい中国内蒙古自治区ホルチン砂地における、持続的な生態的・社会経済的目的に応える統合型上地利用モデルの提案である。本年度は、土地利用モデル構築に必要な、砂丘地形上の植生回復パターン(1)、および対象地域における砂漠化政策の実施プロセス(2)の解明を行った。(1)主要な砂丘固定技術(禁牧・灌木植栽・高木植栽)の長期的適用により、砂丘地形上で植生回復がどのように進むのかを調査した。結果として、砂丘固定技術の種類によらず、砂丘間低地を起点とした植物の定着・分散により、砂丘下部→中部→上部へと地形傾度に沿って植生の回復が進むことを示した。これにより、これまで未解明だった砂丘地における植生回復の空間パターンを明示することができたといえる。(2)鎮政府・村落自治組織・農家という地域社会を構成する三階層の意思決定主体に着目し、主要な砂漠化政策の実施プロセスをインタビューとGIS解析により調査した。その結果、政策実施プロセスは鎮→村落→農家という一方向的なものではなく、各主体の対策への積極性に基づく相互作用により形成されていることがわかった。退耕還林・退牧還草政策の推進には村落や農家の自発的参加が必要となっており、経済的余裕のない農家は鎮や村落と比べ対策意欲が低いものの、補助金支給といった経済的インセンティブにより参加が促進されていた。逆に、助成のない禁牧政策については徹底困難な状況が見られた。また、全体的に村落の対策意欲は農家より高いものの、各村落の経済状態には砂漠化やインフラ整備の状況と空間的対応が見られ、それらの状態が比較的良い村落の対策意欲は低い傾向にあった。そのため、現在の政策実施プロセスでは生態的・社会経済的状態の悪い場所で対策が重点化される傾向にある一方、本来的に生態環境が脆弱な本地域において不可欠となる原因療法的観点が欠如しているという問題が考えられた。本研究の目的は、砂漠化著しい中国ホルチン砂地における、持続的な生態的・社会経済的目的に応える統合型土地利用モデルの提案である。本年度は、これまで行ってきたフィールドでの実証研究と連携する形で、統合型土地利用モデルの概念モデルを構築し、国際会議で発表を行った。さらに、関連研究で先進的な成果をあげているホーエンハイム大学(ドイツ)とスイス連邦工科大学を訪問して研究交流を図るとともに、モデルの実装に向けた研究協力体制を整えた。本モデルはマルチエージェントシステムを利用した土地利用モデルであり、主にlandscape dynamics moduleとhousehold decision-making moduleという二つのモジュールから構成される。Landscape dynamics moduleには、すでに構築した土地の劣化および回復に関する経験モデルを組み込む。さらに、開発した画像解析手法を用いて、上記経験モデルのスケールに対応する詳細なランドスケープデータを作成し本モジュールに組み込むことで、モデルの空間シミュレーションを可能にする。Household decision-making moduleには、現在実施中の空間明示的な農家調査により得られる農家の生計、土地使用権、政策への関与などのデータから、農家の土地利用に関する意思決定モデルを構築し組み込む。これら二つのモジュールを土地使用権などにもとづき空間的に連結し、農家行動と土地動態の関係性をモデリングする。最終的に、モデルユーザーが様々な外部パラメータを設定することで、政策などの外部要因による上記二つのモジュールおよびそれらの関係性への影響がシミュレーション(シナリオ分析)される。本研究の中でも、これまでに明らかにした当該地域の政策実施プロセスをもとにシナリオを設定し、政策影響評価を行う。このような人間-環境系における統合型土地利用モデルの構築は、Land chahge scienceにおける最先端領域であり、今後の砂漠化防治に不可欠といわれる統合的土地利用管理にも直結する成果となる。今後は上記海外研究機関の協力を得ながらモデルの実装を行う予定である。

本年度は、空間明示的な手法による農家の農業・牧畜経営および人口統計学的データの収集、およびそれらのデータを用いた農家の土地利用に関する意思決定モデルの構築を行った。意思決定を含む社会経済的側面を空間明示的な土地利用モデルに組み込む場合、地域や人々に存在する異質性、特に空間的異質性をいかに反映させるかが課題として指摘されている。本研究では、まずこれまでに行った対象地域内の全ての村落リーダーからの聞き取りデータを用いてクラスター分析を行い、地域レベル(村落ごと)の社会経済的な異質性をとらえた上で、異なるタイプの村落を抽出し上記農家調査を実施した。続いて、農家調査から得られた多くの社会経済的指標を用いて主成分分析およびクラスター分析を行い、農家レベルの異質性を抽出し、異なる農家タイプごとに土地利用の意思決定モデルを作成した。農家調査では、農家やその農家が利用している全ての土地の位置を幾何補正済み高解像度衛星画像上にマッピングし、その他の調査項目および地形データ(Digital Surface Model)を含むこれまでの衛星画像解析結果と共にGISデータ化した。この空間明示的な農家データを用いることにより、意思決定モデルの中で、農家の土地利用戦略に影響を与える空間的異質性(例えば土地へのアクセシビリティや地形の異質性)を考慮することが可能となった。つまり、本研究の意思決定モデルでは、地域および農家レベルの異質性を意思決定主体に反映させ、かつ意思決定過程に影響する空間的異質性を組み込むことができたといえる。現在、昨年度までに作成した土地の荒廃・回復に関するモデルと詳細なランドスケープデータ、そして上記意思決定モデルを連動させる統合型土地利用モデルをマルチエージェントシステムにより構築中である。
レデュースドオクルージョンに関する研究

咬合様式の違いによる義歯床への影響を検索するため下顎義歯床の歪みを測定するには、床の形態,床の厚さ等の条件を被験義歯間において一定にすることが難しかったため、レデュースドオクルージョン,リンガライズドオクルージョン,フルバランスドオクルージョンの咬合を付与するために用いられるコンデュロフォーム,リンガライズド人工歯,リブデントFB20の各種人工歯における上下右側第一大臼歯を用いて、疑似モデルを作製して応力分析を行った。上顎人工歯は定荷重圧縮試験器に、下顎人工歯はアクリル板にそれぞれ即時重合レジンにて取り付けた。アクリル板の頬舌側相当部には歪みゲージを取り付け、上顎人工歯を2Kgの荷重で高さ3cmから落下させたときのアクリル板に及ぼす応力を繰り返し3回にて測定した。上下人工歯が嵌合した状態を基準として、咬合面に疑似食品としてオクル-ザルインディケ-ティングワックス1枚を介在させ3種類の咬合様式について歪みを測定した。疑似モデルのアクリル板に及ぼす影響は、義歯床にも同様に加わるものと考えられる。また、その違いによって義歯の有用性の評価につながる1要因となる。各種咬合様式における歪み量は、フルバランスドオクルージョンが最も大きく、ついで、リンガライズドオクルージョン、レデュースドオクルージョンの順となった。疑似食品としてワックスのみを用いたため、食品のもつ種々の性質は網羅できていないと思われ、この面から明らかでない部分もあると考えられるが、3種類の咬合様式で義歯床に及ぼす影響はレデュースドオクルージョンが最も小さいと推察される。
数珠状の１次元ジャミング転移構造により超柔剛切替可能な織布メカニズムの創出

自由曲面状で柔らかさと硬さを切り替えることの可能な「織布メカニズム」を創出することを目的とし,従来当研究チームが取り組んできた柔剛切替機構の1つである1次元ジャミング転移機構を「線」の構造だとみなし,それを布状に「編む」ことによって,上記の織布構造を実現するという手法をとる.実機を具現化し,試作実験を通じて当構造の有用性を確認する.従来の袋状構造方式は,袋部が破けると剛性切替が不可能になるという問題があった.本織布構造は,一部が破損しても柔剛切替の機能を失わないという基本性質を有するものであり,従来,極めて困難であった脆弱・軟弱対象物への受動的な包み込み把持と保持とを実現可能な構造となりうる.自由曲面状で柔らかさと硬さを切り替えることの可能な「織布メカニズム」を創出することを目的とし,従来当研究チームが取り組んできた柔剛切替機構の1つである1次元ジャミング転移機構を「線」の構造だとみなし,それを布状に「編む」ことによって,上記の織布構造を実現するという手法をとる.実機を具現化し,試作実験を通じて当構造の有用性を確認する.従来の袋状構造方式は,袋部が破けると剛性切替が不可能になるという問題があった.本織布構造は,一部が破損しても柔剛切替の機能を失わないという基本性質を有するものであり,従来,極めて困難であった脆弱・軟弱対象物への受動的な包み込み把持と保持とを実現可能な構造となりうる.
遺伝子欠損骨疾患マウスを用いた咀嚼障害モデルによる結晶配向化制御

破骨細胞機能不全を呈するc-src KOマウス下顎骨のBAp配向性を微小領域X線回折法で調べた。近遠心方向に垂直な皮質骨断面内の各部位における骨密度、配向性は対照群に比べて低くなった。骨力学特性の一つであるヤング率変化との相関は骨密度変化よりも配向性変化で強くなった。破骨細胞不全により骨微細構造と力学機能に顕著な影響を及ぼした。下顎骨における生体アパタイト(BAp)の配向性は、近遠心方向へ優先配向し、成長や咀嚼にともなうin vivo応力の変化とともに協調的に制御されている。本研究では咀嚼の有無による骨量(骨密度・骨体積)、骨質(BApのc軸配向性)の局所変化をミクロンオーダーの微小領域でとらえ、骨微細構造と骨力学機能との関連を明らかにすることを最終目的としている。初年度は、下顎骨咀嚼障害モデル試料として主に大理石骨病マウス(op/opマウス)に注目した。M-CSFタンパクの欠如によってもたらされる破骨細胞欠損に起因して歯牙萌出不全を呈するop/opマウスを飼育し各週齢(2,5,12週)における下顎骨(n=3)を採取した。破骨細胞の有無を確認するため、トラップ染色を行い光学顕微鏡で、破骨細胞の活性マーカーの陽性反応を確認した。その結果、対照群(正常マウス)で認められた破骨細胞の陽性反応はop/opマウスでは全く認められなかった。そしてμCTにより、実際に歯牙の萌出が認められないこと、ソフトX線により歯牙の詳細な位置などを確認し、咀嚼障害モデルとしてのBAp配向化に対するin vivo応力分布の変化、細胞挙動の影響を評価し得るモデルとなることを確認した。微小領域X線回折装置を用いてのc軸配向性の測定部位の決定は咀嚼の有無を考慮して第1大臼歯の歯根を含む近遠心方向に垂直な部位と定めた。解析を進めた結果、op/opマウスは対照群に比べて体重がいずれの週齢でも低くなった。皮質骨の骨密度はop/opマウスで優位に低い値を示した。これらの原因としては骨形成と骨吸収とのカップリングが不完全であることや、破骨細胞の欠損による骨芽細胞自体の活性低下などが考えられた。これらの結果については近日学会で報告する。下顎骨における生体アパタイト結晶(BAp)の配向性は、近遠心方向へ優先配向し、成長や咀嚼にともなうin vivo応力分布の変化とともに協調的に制御されている。今年度は、はじめに成長にともなう咀嚼による応力負荷状態の変化に注目し、ビーグル犬下顎骨について成長や咀嚼および咀嚼障害にともなう皮質骨密度および骨質変化を詳細に解析した。8ヶ月から14ヶ月齢のビーグル犬下顎骨(n=3)を採取し近遠心方向に垂直な断面内において骨量・骨質解析を行った。咀嚼障害モデルとするため8ヶ月齢で左側下顎の犬歯以外を全て抜歯した。一方、右側は抜歯せず3, 6ヶ月後に採取した。皮質骨断面積および骨密度はpQCTで測定した。骨質は反射法、透過法にて微小領域XRDにより行った。組織の観察は光学顕微鏡およびμCTなどにより行った。皮質骨の骨密度は捕食部位と咀嚼部位で不連続な変化を示した。一方、近遠心方向の骨質変化は部位に強く依存した。二次元骨面内における配向性変化は咀嚼の方向へも配向を示す領域が認められた。つぎに咀嚼障害モデルとしてc-src遺伝子KOマウスに注目した。c-src KOマウスの下顎骨は初年度解析のop/opマウス同様対照群に比べて小型で臼歯を含む断面形状も複雑である。そこで一軸荷重となる骨断面において、メカノセンサーであるオステオサイ(OCY)の直接観察を試みた。ナノX線CTを用いて観察を行った結果、応力が負荷される長軸方向と平行に伸長したOCYが認められた。その伸長度合いは対照群に比べてc-src KOマウスで低くなることが明らかとなった。骨質についても同様の傾向を示した。最終年度は研究課題である遺伝子欠損骨疾患マウスのop/opマウスおよびc-src遺伝子欠損骨疾患マウス下顎骨試料を中心に咀嚼の有無による骨量・骨質の変化を調査した。骨微細構造をミクロンオーダーでとらえるために、ナノX線CTを用いて応力感受細胞であるオステオサイト(OCY)の形状変化に注目した。

OCY観察に必要な最適測定条件を確立し定量評価した結果も加え、これまで用いた咀嚼障害モデルについて咀嚼の有無による影響などを比較検討した。OCYの咀嚼荷重の有無による形状変化をミクロンオーダーでとらえるためには、試料の調整のみならず測定に関わる光学系全体の恒温保持や試料と検出器の距離の適正化が極めて重要であった。得られたOCY形状の変化は、遺伝子欠損骨疾患マウス試料と対照群を比べるとOCYの伸長度合いや配向分布に差が認められた。一方、咀嚼の有無の影響は歯根直下の咀嚼の影響を強く受ける局所領域では、OCY形状の変化として明確にあらわれた。そのような骨微細構造の変化は骨力学機能と深く関わっており、骨力学機能の一つであるヤング率は骨量に比べて骨質変化に強く依存した。これまで用いた全ての咀嚼障害モデルの結果を総合的に比較検討した結果、咀嚼の有無による骨力学機能への影響は応力制御モデルと遺伝子欠損モデルにおいて顕著に表れた。以上よりBAp結晶配向化制御が骨力学機能に極めて有効であることが示唆された。破骨細胞機能不全を呈するc-src KOマウス下顎骨のBAp配向性を微小領域X線回折法で調べた。近遠心方向に垂直な皮質骨断面内の各部位における骨密度、配向性は対照群に比べて低くなった。骨力学特性の一つであるヤング率変化との相関は骨密度変化よりも配向性変化で強くなった。破骨細胞不全により骨微細構造と力学機能に顕著な影響を及ぼした。現在までの達成度を項目別に以下に示す。1.動物モデル作製:下顎骨の形状を変化することなく、上臼歯を削り取り、咀嚼荷重を排除するモデルについて準備を進めている。2.組織学的な評価:ナノX線CTの撮影最適条件、試料の調整方法など諸条件を確立し、遺伝子欠損モデルのc-src KOマウスの下顎骨OCY観察に先立ち一軸荷重が負荷される長管骨のOCYについてナノX線CT観察を試みた。下顎骨の試料染色後の光学顕微鏡観察、ソフトX線による透過像観察そしてpQCTによる骨断面定量画像やμCTを用いての3D断層画像など多くの手法を取り入れ三次元定量評価を進めている。3.解析の進行状況:結晶学的な手法を用いてのBAp配向解析も進行中である。全体的に見てこのような状況は極めて順調であるといえる。4.学会等での発表:今年度の研究業績については学会等で発表を行う。生体材料学c-src KOマウスなどの下顎骨は対照群に比べて小型である。臼歯を含む断面形状も複雑であるため骨量・骨質を評価する部位の選択を慎重に決定しなければならない。したがって、解析をより正確に進めるためには、極めて分解能が高いナノX線CTや透過型電子顕微鏡などを活用し結晶学的な解析を進める。これまでの結果をふまえ、人下顎骨に咀嚼形態が極めて類似のサル下顎骨を試料とし、咀嚼の有無にともなう骨量・骨質変化の定量解析結果をヤング率などの骨力学特性と対応させて検討する。op/opマウスやc-src KOマウスなど遺伝子欠損疾患マウスのみならず咀嚼障害モデルによる結晶配向化制御について総合的に検討する。1.動物モデル作製:咀嚼障害モデルのop/opマウスのみならず対照群(正常モデル)も含めて動物モデルの作製は進行中である。2.組織学的な評価:箔切片試料染色後の光学顕微鏡観察、ソフトX線による透過像観察、そしてpQCTによる骨断面定量画像やμCTを用いての三次元断層画像など多くの手法を取り入れ組織学的な評価を進めている。3.解析の進行状況:結晶学的な手法を用いてのBAp配向性解析もそれに追従して進むことが予想される。4.学会等での発表:初年度の研究業績については今年度も学会、研究会等での発表を継続する。以上より、現時点でのこのような状況からおおむね順調に進展しているといえる。遺伝子欠損疾患マウスであるop/
副腎髄質で産生される新たな循環調節ペプチドの系統的検索とその基礎的研究

心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の発見に引き続き、BNPやCNPなどのアイソペプチドが発見されたように多くの生理活性ペプチドにはいくつかのアイソペプチドの存在することが知られている。我々が発見した新しい降圧ペプチドの"アドレノメデュリン(AM)"や"PAMP"もアイソペプチドが存在する可能性が高い。本研究では、AMやPAMPのアイソペプチドの系統的検索を行い、さらなる新規生理活性ペプチドの発見を目指した。AMの降圧活性に必須であるリング構造を認識するラジオイムノアッセイ(RIA)およびPAMPの生理活性に必要なC末近傍のRIAを確立し、RIAとHPLCを用いて、ウシ副腎髄質ペプチド分画の、免疫活性の定性を行った。本研究ではAMのリング構造を認識するRIAを用い、ウシ副腎髄質よりAM(11-26)を内在性の昇圧ペプチドとして同定した。AM(11-26)はAM前駆体またはAMより生合成される内在性のペプチドとしてウシ副腎髄質に存在すると考えられた。また、AM(11-26)はブタの腸管にも存在することがRIAにて示された。AM(11-26)は興味あることに交感神経を介して強力な昇圧活性を惹起していることが、示唆された。AM(11-26)は強力な昇圧活性を示し、生体内で循環調節に関与している可能性が示唆された。一方、PAMPのRIAを用いることで、PAMP(9-20)を内在性の生理活性ペプチドとして、ヒト褐色細胞腫組織より単離・構造決定した。さらに、ペプチドのC末がアミド化されていることを指標に、ペプチドの検索を行い、ブタ心房からamidicinを単離・構造決定した。amidicinは心臓、腎臓等の循環器組織の高濃度存在し、新たな循環調節因子としての可能性が示された。さらに、ヒトの褐色細胞腫にもamidicinが高濃度存在し、現在その精製をすすめている。本研究では、AMやPAMPのアイソペプチドの系統的検索を行い、さらなる新規生理活性ペプチドの発見を目指している。AMの降圧活性に必須であるAMのリング構造やC末アミド構造を認識する各種のラジオイムノアッセイ(RIA)およびPAMPの生理活性に必要なC末近傍のRIAを確立し、RIAとHPLCを用いて、ウシ副腎髄質ペプチド分画の、免疫活性の定性を行った。ウシ副腎髄質には今までに知られていた20個のアミノ酸よりなるPAMP[1-20]以外に別の免疫活性が認められ、この免疫活性を単離構造決定し、降圧活性を有したPAMP[9-20](PAMP-12)であることを明らかにした。PAMPの生合成機序として、生体内ではPAMP[1-20]以外にPAMP[9-20]が新たな降圧ペプチドとして生合成されていることが示唆され興味深い。また、AMの降圧活性にはAMのリング構造とC末のアミド構造の両者が必須である。本研究ではAMのリング構造を認識するRIAを確立し、分子型の定性を行い、ウシ副腎髄質よりAM(11-26)を内在性の昇圧ペプチドとして同定した。

AM前駆体またはAMより生合成される内在性のペプチドとしてAM(11-26)をウシ副腎髄質より単離・同定した。AM(11-26)は強力な昇圧活性を示し、生体内で循環調節に関与している可能性が示唆された。さらに、現在はAMを発見したアッセイ法(血小板cAMP増加作用)を用い、検討を進めており、ウシ副腎には既知のペプチドの溶出する位置とは異なる位置に多くの活性が認められ、現在順次単離・構造解析中である。今後AMとPAMPに続く新しい生理活性ペプチドの発見が期待される。心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の発見に引き続き、BNPやCNPなどのアイソペプチドが発見されたように多くの生理活性ペプチドにはいくつかのアイソペプチドの存在することが知られている。我々が発見した新しい降圧ペプチドの"アドレノメデュリン(AM)"や"PAMP"もアイソペプチドが存在する可能性が高い。本研究では、AMやPAMPのアイソペプチドの系統的検索を行い、さらなる新規生理活性ペプチドの発見を目指している。AMの降圧活性に必須であるAMのリング構造を認識するラジオイムノアッセイ(RIA)およびPAMPの生理活性に必要なC末近傍のRIAを確立し、RIAとHPLCを用いて、ウシ副腎髄質ペプチド分画の、免疫活性の定性を行った。AMの降圧活性にはAMのリング構造とC末のアミド構造の両者が必須である。本研究ではAMのリング構造を認識するRIAを確立し、分子型の定性を行い、ウシ副腎髄質よりAM(11-26)を内在性の昇圧ペプチドとして同定した。AM(11-26)はAM前駆体またはAMより生合成される内在性のペプチドとしてウシ副腎髄質に存在すると考えられた。また、AM(11-26)はブタの腸管にも存在することがRIAにて示された。AM(11-26)は興味あることに交感神経を介して強力な昇圧活性を惹起していることが、示唆された。AM(11-26)はAM前駆体またAMより生合成される内在性のペプチドとしてウシ副腎髄質に存在すると考えられた。
作業環境へのエンタテインメント性の適用による作業意欲の維持向上に対する影響

本年度の研究では,昨年度検討し,実装した作業意欲の向上を目指すエンタテインメントシステムにおける問題点の考察とさらなる拡張を実施した.まず,作業者の主観的な作業量(邁進量)の計算を改善するため,ユーザの作業能率に関する基礎研究を進めた.特に,本システムにおいて重要な,ユーザに対して情報を提示した際の作業者への悪影響に関する研究を進め,従来のキーボードのみならず,マウス操作をメインとする作業においても同等の影響をユーザが受けることが示された.また,5週間にわたる実験により,キーボード打鍵速度の向上を見ることができた.このことは,これまでは明確に示すことができなかった作業意欲の維持向上に従って作業能率も同時に向上することを示していると考えられる.これに加えて,半年間にわたる適用実験により,本システムに対する「飽き」の影響が強く現れることが示された.これに対する対策を検討し,飽きの原因として,エンタテインメントの多様性が期間の長さに対して不足していることをあげ,この問題に対応するために,歌謡曲に代表される,世の中に広く好まれているエンタテインメントである音楽をシステムに導入する手法を提案,評価を行い,ユーザの主観的評価では多様性が高くなったという結果を得た.また,本研究を拡張し,これまではデスクワークに限っていた対象作業を拡張し,一般に継続意欲が低下しがちな日常的運動(健康増進を主たる目的とする)に対する適用について検討し,簡単な評価実験を行った.さらに,エンタテインメントシステムの持つ「ユーザの作業量を視覚的に・直感的に示す」という側面を特に抽出することにより,ユーザとシステムの間にReflective Designという新たなインタラクションデザインの概念を提唱した.本提案に基づくシステムについては現在プロトタイプを開発し,簡単な評価により,ユーザの行動の規範としてシステムの提示が役立つ可能性が示唆されている.本年度の研究では,作業意欲の向上を目指すエンタテインメントシステムを検討した.まず,作業者の主観的な作業量(邁進量)を作業者の操作行動から求める手法を開発した.この邁進量に沿ったエンタテインメント性(具体的には,キャラクタが成長する度合い)を提供することで,作業者の作業意欲に刺激を与えることができると考えた.この作業者の作業意欲に刺激を与えるエンタテインメントシステムの実装にあたり,そもそも作業者の行っている作業に悪影響を与えないことが重要な条件であることを明らかにし,作業者に悪影響を与えずに情報を提示する基礎的な研究を行った.さらに,このエンタテインメントシステムが満たすべき他の条件も示し,それらに従ったプロトタイプシステムを開発,実装した.実装後,エンタテインメントの有無,および邁進量使用の有無を評価した実験を実施した.主観評価の結果ではエンタテインメントの導入により被験者の意欲向上が見られ,邁進量を使用した場合にそうでない場合よりも意欲が向上することを示したが,作業意欲に伴って向上すると考えられた実作業量の向上は見られなかった.また,プロトタイプシステムが作業者に与えるエンタテインメントが持つ問題点が複数指摘された.そこで,この問題点のうち,主要な「エンタテインメント性のさらなる向上」を目指す新たなシステムとして,週末の非作業時にキャラクタ同士が対戦するという競争性を導入したウィークエンドゲームシステムを提案した.なお,このウィークエンドシステムシステムは現在評価中であり,邁進量計算の改善,計算機作業以外の環境への適用,長期間の適用による「飽き」の問題への対策などと共に来年度の研究課題である.本年度の研究では,昨年度検討し,実装した作業意欲の向上を目指すエンタテインメントシステムにおける問題点の考察とさらなる拡張を実施した.まず,作業者の主観的な作業量(邁進量)の計算を改善するため,ユーザの作業能率に関する基礎研究を進めた.特に,本システムにおいて重要な,ユーザに対して情報を提示した際の作業者への悪影響に関する研究を進め,従来のキーボードのみならず,マウス操作をメインとする作業においても同等の影響をユーザが受けることが示された.また,5週間にわたる実験により,キーボード打鍵速度の向上を見ることができた.このことは,これまでは明確に示すことができなかった作業意欲の維持向上に従って作業能率も同時に向上することを示していると考えられる.これに加えて,半年間にわたる適用実験により,本システムに対する「飽き」の影響が強く現れることが示された.これに対する対策を検討し,飽きの原因として,エンタテインメントの多様性が期間の長さに対して不足していることをあげ,この問題に対応するために,歌謡曲に代表される,世の中に広く好まれているエンタテインメントである音楽をシステムに導入する手法を提案,評価を行い,ユーザの主観的評価では多様性が高くなったという結果を得た.また,本研究を拡張し,これまではデスクワークに限っていた対象作業を拡張し,一般に継続意欲が低下しがちな日常的運動(健康増進を主たる目的とする)に対する適用について検討し,簡単な評価実験を行った.さらに,エンタテインメントシステムの持つ「ユーザの作業量を視覚的に・直感的に示す」という側面を特に抽出することにより,ユーザとシステムの間にReflective Designという新たなインタラクションデザインの概念を提唱した.本提案に基づくシステムについては現在プロトタイプを開発し,簡単な評価により,ユーザの行動の規範としてシステムの提示が役立つ可能性が示唆されている.
合成糖質高分子を用いたデキストランの受容体介在消化管吸収機構の解明

デキストランの消化管吸収挙動に関しては古くから報告があり、その経口投与後の尿排泄の少なさから、ほとんど吸収されないものとされてきた。またその吸収機構は、細胞の間隙を通る、自由拡散によるものと考えられてきた。一方我々は、極めて少量のデキストランを使用することにより、その吸収の特異的拮抗阻害を見いだし、受容体介在型のデキストラン吸収機構の可能性を初めて提唱した。本研究では、単糖を側鎖に持つモデル高分子を以下の要領で合成し、その腸菅吸収挙動をデキストランと比較検討することにより、このデキストランの粘膜吸収機構を検討した。1)C-6位にメタクリロイル基の付いたグルコース誘導体を合成し、得られた重合性グリコシドをトリチウム化エチルマレイミドとラジカル共重合して、放射活性糖質高分子を用意した。2)比較対象として、C-1位に置換基をもつグルコースポリマー、ポリ(2-0-ヒドロキシエチルグルコシド)を同様に調製した。3)各糖質ポリマーを、ラットの小腸より作成したサックを用いてその消化管膜透過性を評価した。4)また、フロリジンなどの阻害物質の添加効果や、温度の影響を同様に調べた。5)以上の結果をデキストランの場合と比較検討したところ、還元型のグルコース側鎖をもつポリマーに限って、デキストランと同様の現象が確認され、デキストランの吸収機構には、還元型のグルコース、すなわち還元末端を認識する受容体が介在することが明らかになった。これらの結果は、従来困難とされていた高分子医薬の消化管吸収性能の向上のための大きなブレイクスルーになるものと思われる。
新しい遺伝子ファミリーMAGUKSに属する膜裏打ち蛋白質ZO-1/ZO-2の解析

ZO-1/ZO-2は細胞間の接着部位に存在する膜裏打ち蛋白質で、膜蛋白質を細胞内の特定の領域に局在化させる働きを担っていると予想される。この予想を裏付ける根拠の一つとして、MAGUKs(Membrane Associaed Guanylate Kinase Homologs)と名付けられた、類似した構造を有する一群の分子の存在が上げられる。その分子群は、ほとんどが上皮細胞や神経細胞など特定の細胞のある特殊な膜領域の裏打ちに存在している。本年度は、ZO-1/ZO-2のそうした一次構造上の特徴が、細胞内での機能にどう結びつくかということを、培養細胞へのトランスフェクション、in vitro結合実験などの手法により解析を行った。ZO-1は、上皮細胞のみならず線維芽細胞においても細胞間接着部位に局在している。この場合ZO-1は、カドヘリン-カテニン系と相互作用していることが細胞内での分布パターンから予想される。そこで、これらの分子間相互作用について詳しく解析するため、ZO-1を他のMAGUKsと類似性のあるN末側と類似性のないC末側に分けた形で線維芽細胞に発現させた。その結果、N末側分子が細胞間接着部位に局在したのに対し、C末側分子はアクチンフィラメントに沿って分布することが明らかとなった。このことは、ZO-1がMAGUKs間で相同性のある領域で細胞膜側と結合し、C末側を通して細胞骨格とのcrosslinkに働いていることを示唆している。さらに、N末側をトランスフェクトした細胞を免疫沈降法により解析すると、カドヘリン-カテニン複合体とZO-1のN末側分子が共沈するという結果が得られた。また、ZO-1がカドヘリン-カテニン複合体のどの分子に直接結合するかを、大腸菌およびバキュロウイルスを利用した組み換え分子を用いて解析したところ、αカテニンに対して特異的な結合を示すことが明らかとなった。