hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規高周期典型元素低配位化学種の創製とその構造・物性の解明

含高周期元素π電子共役系を有する新規機能性物質の合成とその構造・物性の解明を目的とし、分子内に二つのジホスフェンユニットを有する分子を設計し、Tbt基により速度論的に安定化されたビス(ジホスフェニル)フェロセンの合成と性質解明を行った。Tbt基を有するホスフィンとブチルリチウムから調製したリチウムホスフィドと1,1'-ビス(ジクロロホスファニル)フェロセンを反応させることで対応するビス(ジホスファン)誘導体を合成した。引き続き、塩基としてDBUを作用させたところ脱塩化水素反応が速やかに進行し、効率良く目的の新規ビス(ジホスフェニル)フェロセンを与えた。得られた化合物は室温で安定な紫色結晶物質であり、さらに265°Cの融点を有していた。また、新規ビス(ジホスフェニル)フェロセンのX線結晶構造解析にも成功した。そのリン-リン結合長は2.015(3)Åであり、これまでに報告されたジホスフェン類とほぼ同程度の結合長で、十分な二重結合性を有していることが明らかとなった。また、C-P-P-Cねじれ角はほぼ180度の平面構造であり、さらにフェロセニル基のシクロペンタジエン環と共平面を成していることも明らかとなった。これらはπ電子共役系の拡大を示唆する結果である。次に、ビス(ジホスフェニル)フェロセンの紫外可視吸収スペクトルの測定を行ったところ、384,480および539nmに吸収極大が観測された。これらはそれぞれジホスフェン部位のπ-π^*,n-π^*遷移およびMLCTに由来する吸収帯であり、これまでに報告されたジホスフェン誘導体のそれらと類似の波長であることが明らかとなった。さらにMLCT吸収はフェロセン中心鉄元素のd軌道からジホスフェン部位のπ^*軌道への電子遷移に由来しており、これは有機金属および有機ユニット間の相互作用の存在を強く示唆する結果である。さらに、これらの結果は理論計算結果からも支持され、実験と計算の両面から新規な機能性物質の性質を明らかにした。新規な機能の発現が期待されるπ電子共役系に組み込まれた含高周期元素低配位化合物の合成とその構造・物性の解明を目的とし研究を行った。本年度は、立体保護基として2,4,6-トリス[ビス(トリメチルシリル)メチル]フェニル(Tbt)基を用い、同一分子内にジホスフェンおよび有機金属ユニットを併せ持つ新規な酸化還元活性化合物である、フェロセニル(Fc)基を有するジホスフェン(TbtP=PFc)の合成を検討した。まず、TbtPH_2にブチルリチウムを作用させTbtPHLiを調製し、これをFcPCl_2に滴下することで対応するジホスファン(TbtPH-PClFc)を得た。これに対し、塩基としてDBUを作用させたところ、脱塩化水素反応が速やかに進行し、目的のジホスフェン(TbtP=PFc)を安定な紫色結晶物質として高収率で単離することに成功した。TbtP=PFcのX線結晶構造解析にも成功し、構造パラメーターを解明した。その結果、P-P結合長は2.021Åであり、十分な二重結合性を有していることが判った。また、C-P-P-C部位はほぼ180度の平面構造であり、Fc基のシクロペンタジエン環と共平面を成していることも見出した。これらの結果は、π電子共役系の拡張を示唆している。次に、TbtP=PFcの紫外可視吸収スペクトルの測定を行ったところ、371および542nmに極大吸収を観測した。前者はジホスフェン部位のπ-π*遷移に由来する吸収帯であり、これまでに報告されたアゾフェロセン誘導体のそれらよりも長波長シフトしていた。後者はFeのd軌道からジホスフェン部位のπ*軌道への電子遷移に由来しており、これは有機金属および有機ユニット間の相互作用の存在を強く示唆する結果である。これらの結果は理論計算結果からも支持され、実験と計算の両面から新規な機能性物質の性質を明らかにした。次に、ビス(ジホスフェニル)

フェロセンの紫外可視吸収スペクトルの測定を行ったところ、384,480および539nmに吸収極大が観測された。これらはそれぞれジホスフェン部位のπ-π^*,n-π^*遷移およびMLCTに由来する吸収帯であり、これまでに報告されたジホスフェン誘導体のそれらと類似の波長であることが明らかとなった。さらにMLCT吸収はフェロセン中心鉄元素のd軌道からジホスフェン部位のπ^*軌道への電子遷移に由来しており、これは有機金属および有機ユニット間の相互作用の存在を強く示唆する結果である。さらに、これらの結果は理論計算結果からも支持され、実験と計算の両面から新規な機能性物質の性質を明らかにした。
トウモロコシのDNA結合タンパク質MNB1a多重遺伝子群の構造と機能

MNB1aはカリフラワーモザイクウィルスの35Sプロモーターに塩基配列特異的に結合するトウモロコシのDNA結合タンパク質である。先に、類似した塩基配列特異性を示す葉組織特異的な核内因子MNF1の存在を明らかにしていること、また、MNB1aは多重遺伝子群に属し、この遺伝子群から新たに単離した2つのクローン(Dof2とDof3)は異なった発現パターンを示すことから、このファミリーと組織特異的な遺伝子発現制御の関連性が示唆されていた。そこで、このファミリーの各メンバーが組織特異的遺伝子発現制御にどのように関わるかを明らかにすることを目的として解析を行った。まず、MNB1aの転写調節機能についてトウモロコシのプロトプラストを用いたトランジェント・イクスプレションの系によって解析した結果、MNB1aは転写調節能を有し、その調節能は光応答性があること、更に、転写調節機能を担う領域はC-末端側に存在していることを明らかにした。MNB1aは構成的に発現しているのに対し、Dof2は茎と根において葉に比べて格段に高く発現していることを既に明らかにしていたが、Dof2もMNB1aと同じ配列に塩基配列特異的に結合しうることを明らかにした。Dof2はC-末端の構造がMNB1aと異なっているが、Dof2の転写活性能についても検討した結果、Dof2の転写調節能は検出されず、一つの可能性として、Dof2はMNB1aの競合阻害因子として働いていることが考えられた。また、融合タンパク質の系を用いた解析から、MNB1aは自分自身ともDof2とも相互作用することを明らかにした。このことから、MNB1aとDof2は競合的なDNAへの結合と相互作用によって組織特異的な転写調節に関わっている可能性が示唆された。
複核キラル反応場における複合的制御を基盤とする不斉付加環化反応の革新

本研究では,構成する原子全てが生成物に含まれることからアトムエコノミーの点で非常に優れた不斉付加環化反応の革新を目的に,両鏡像体ともに入手可能な酒石酸エステル由来の複核キラル反応場において高効率的な各種エナンチオ選択的付加環化反応の実現を試み,以下の成果を挙げた。1.金属として亜鉛を用い,アミド置換基を有し,窒素上にp-メトキシフェニル(An)基を導入したニトロンの触媒的不斉1,3-双極子付加環化反応を試み,さらに(2S,4R)-4-hydroxyornithineの合成前駆体へと変換することができた。2.亜鉛原子を二つ有するキラル反応場設計により,触媒的ニトロソ化合物の不斉ヘテロDiels-Alder反応に成功した。3.ベンゾシクロブテノールから発生するo-キノジメタンの不斉Diels-Alder反応の開発を行ない,金属としてマグネシウム,亜鉛を用いる設計により,フマル酸ジエチルとのDiels-Alder反応がジアステレオおよびエナンチオ選択的に進行することを見出した。4.酒石酸エステルのメチル亜鉛塩を活用する複核キラル反応場設計により,ニトロンへの亜鉛アセチリドの不斉求核付加反応により,対応する光学活性N-(プロパルギル)ヒドロキシルアミンが得られ,さらに反応中間体をそのまま昇温すると,分子内環化反応が引き続き進行し,対応する4-イソオキサゾリンが生成することを明らかにした。この反応では,添加剤を加えると光学純度が飛躍的に向上するという新奇な不斉増幅を観察することができた。さらに,触媒的な系に展開も可能であるという知見も得ることができた。両鏡像体ともに入手可能な酒石酸エステル由来の複核キラル反応場においてより効率的なエナンチオ選択的な各種付加環化反応の実現を試みた。1,ニトロンの不斉1,3-双極子付加環反応の生理活性物質合成への応用既に両鏡像体共に入手容易な酒石酸エステルを活用し、ニトロンの触媒的不斉1,3-双極子付加環化反応を実現し、二核反応場の設計が有効であることを明らかにしてきた。しかし用いることのできるニトロンの窒素上の置換基は、フェニル基に限られていたことから、生理活性物質合成への応用には問題が残されていた。今回、窒素上の置換基としてp-メトキシフェニル基を持つニトロンの合成に成功し、触媒的不斉1,3-双極子付加環化反応によりγ-ヒドロキシオルニチンへ誘導可能な合成中間体へ誘導することに成功した。2,ニトロソ化合物の不斉ヘテロDiels-Alder反応従来立体制御が非常に困難であったニトロソ化合物の不斉ヘテロDiels-Alder反応の、触媒的反応への展開を目的に反応条件の検討を行なった結果、酒石酸エステルの臭化亜鉛塩を活用するキラル反応場の設計により、触媒化に成功し、対応する付加環化生成物を高エナンチオ選択的に得ることができた。3,ニトロンとアセチレンと段階的付加環応反応酒石酸エステルのメチル亜鉛塩を活用する複核キラル反応場設計により、ニトロンへの亜鉛アセチリドの不斉求核付加反応を行ない、対応する光学活性N-(プロパルギル)ヒドロキシルアミンを得た。また反応中間体をそのまま昇温することにより、引き続く分子内環化反応が進行し、対応する光学活性4-イソオキサゾリンが生成することを明らかにした。この反応において、添加剤を加えると光学純度が飛躍的に向上することも見出した。21世紀において,環境破壊など負の作用を伴わず,自然界に適合した人類の発展のためには,新概念に基づく革新的「ものづくり」手法の確立が急務である。特に,任意の立体化学を有する光学活性化合物の効率的合成法の開発は,医薬,農薬,液晶などの有用物質合成において重要な課題である。

本研究では,構成する原子全てが生成物に含まれることからアトムエコノミーの点で非常に優れた不斉付加環化反応の革新を目的に,両鏡像体ともに入手可能な酒石酸エステル由来の複核キラル反応場において高効率的な各種エナンチオ選択的付加環化反応の実現を試み,以下の成果を挙げた。1.ニトロンとアセチレンと段階的付加環化反応酒石酸エステルのメチル亜鉛塩を活用する複核キラル反応場設計により,ニトロンへの亜鉛アセチリドの不斉求核付加反応により,対応する光学活性N-(プロパルギル)ヒドロキシルアミンが得られ,さらに反応中間体をそのまま昇温すると,分子内環化反応が引き続き進行し,対応する4-イソオキサゾリンが生成することを明らかにした。この反応では,添加剤を加えると光学純度が飛躍的に向上するという新奇な不斉増幅を観察することができた。さらに,触媒的な系に展開も可能であるという知見も得ることができた。2.アミド置換基を有するニトロンの不斉1,3-双極子付加環化反応不斉源として酒石酸ジイソプロピルを用い,嵩高いジイソプロピルアミド置換基を有するニトロンの2-プロペン-1-オールへの不斉1,3-双極子付加環化反応が高エナンチオ選択的に進行することを見出していたが,窒素上の置換基が脱保護が困難なフェニル基であるという問題があった。今回,p-メトキシフェニル基を有するニトロンを用いて検討した結果,脱保護が可能となり,(2S,4R)-4-hydroxyornithine前駆体合成へ応用し,好結果を得た。
Lewy小体のコアを構築するSynphilin-1の分解および凝集機構の解析

神経変性疾患では特定の蛋白質の分解の異常が封入体の形成と神経細胞死に関係していると考えられている。パーキンソン病においてはSynphilin-1がLewy小体(封入体)を構成する蛋白質の一つである。われわれは細胞内膜輸送の観点から封入体の形成を解析し、ESCRT経路がLewy小体の形成に関与している可能性を明らかにした。この経路は他の神経変性疾患でも封入体形成への関与が示唆された。また培養細胞を用いてSynphilin-1のSiah-1によるユビキチン化がESCRT経路へ至るシグナルであることが示唆された。2009年度はユビキチン・プロテアソーム系およびオートファジー・リソソーム系のうち、後者のオートファジー・リソソーム系を中心に解析を行った。特にリソソームへ至る経路の一つであるESCRT(Endosomal sorting complex required for transport)パスウェイについて検討した。ESCRTパスウェイには数十種類の蛋白が関与することが明らかにされているが、このうちCHMP2B蛋白が筋萎縮性側索硬化症の前角の新規病変、アルツハイマー病の顆粒空胞変性を特異的に染色することを見いだし報告した。今回タウ蛋白が蓄積し変性した細胞に高率に見いだされる変化である事を、CHMP2Bをマーカーとして明らかにした。アルツハイマー病以外にもタウ蛋白の異常蓄積が関与する疾患で顆粒空胞変性が確認されるなど、顆粒空胞変性は同定が困難な病理学的変化であるが、マーカーを見いだす事により同定が容易となり新たな知見がえられた。またESCRT系はリソソームに至る経路の他にエクソソームとして細胞外に分泌される経路を形成している。われわれは神経変性疾患患者の髄液のエクソソーム分画を超遠心にて分離し、ウェスタンブロットにてCHMP2Bの他エクソソームのマーカーAlixやTSG101が陽性である事を見いだしている。このことは変性疾患において不溶化した蛋白の細胞内における経路が分解系のみではなく細胞外分泌系にも存在する可能性を初めて示したものである。われわれはパーキンソン病を病理学的に特徴付ける封入体(特定のタンパク質が異常に凝集した細胞内構造物)=Lewy小体の形成過程を明らかにする目的で、これまでLewy小体を構成する主なタンパク質であるα-synucleinならびにα-synuclein結合タンパク質のsynphilin-1についての解析を行ってきた。これらのタンパク質を分解に導くシステムすなわちユビキチンプロテアソーム系の機能異常が背景にあると考えられおり、synphilin-1分解酵素がSiah-1であることを報告してきた。また近年ではユビキチンプロテアソーム系の他にオートファジー系もLewy小体形成に関与していることが示唆されている。そこでわれわれは細胞膜上のタンパク質をオートファジー系に輸送するESCRT系についての解析を現在進めている。まずESCRT系のサブユニットの一つであるCHMP2Bタンパク質に対する抗体を用いて、アルツハイマー病患者海馬を染色すると顆粒空胞変性と呼ばれる構造物が選択的に染色された。ESCRT系ではオートファジーとの融合前に多胞体(multivesicular bodies)と称する細胞内器官を構成することから、前述の「顆粒空胞変性」は「多胞体」と相同な構造物であることが示唆された。次にこの抗体によりパーキンソン病患者の中脳を染色するとLewy小体が染色された。Lewy小体と同じくα-synucleinを構成タンパク質とする多系統萎縮症患者のグリア内封入体も同様に染色された。このことからα-synucleinの細胞内凝集体も「多胞体」と関連のある構造物であることが初めて示唆された。前年度にはまずESCRT系のサブユニットの一つであるCHMP2(charged multivesicular body protein)Bタンパク質に対する抗体を用いて、アルツハイマー病患者海馬に認められる顆粒空胞変性が選択的に染色されることを確認し、「顆粒空胞変性」が多胞体(multivesicular bodies)と称される細胞内器官と相同な構造物であることを示した。それにひきつづき本年度はCHMP2BならびにCHMP4Bがパーキンソン病患者の中脳黒質ならびに青斑核のLewy小体(ハロー)において、α-synucleinと共存していること、また延髄迷走神経背側核には未知のCHMP2B陽性顆粒状構造物の存在を明らかにした。本構造物はLewy小体の増加とともに減少する傾向があり、Lewy小体の前駆体である可能性が示唆された。多系統萎縮症においてもCHMP2Bはα-synucleinで構成されるglial

cytoplasmic inclusionにて陽性であった。Lewy小体のin vivoモデルとしたSiah-1/Synphilin-1強制発現系で観察される空胞についてp62、ユビキチン(k48、k63)、valosin-containing protein(VCP1)、early endosomal antigen 1(EEA1)、LAMP3、CHMP2B、HDAC6、LC3を認識する各抗体を用いて細胞免疫学的検討を行い、この空胞が初期エンドソームに関連したものであることを示した。このことからSynphilin-1のSiah-1によるユビキチン化がESCRT経略へ至るシグナルであることが示唆された。
脳性ナトリウム利尿ペプチドによる筋ジストロフィー患者の心機能評価

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)患者において心不全の指標としての血漿脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)濃度の有用性を検討した.対象はDMD55例(年齢832歳)と健常男性34名(864歳)である.これらの血漿BNP値をIRMA法で測定し,同時に血清CK活性値を測定した.心機能検査としては胸部X線像の心胸郭化(CTR),心臓超音波法による左室拡張末期径(LVDd),左室短縮率(FS),心機図によるejection time/pre-ejectionperiod (ET/PEP)などを測定し,骨格筋機能としては下肢機能障害度および%肺活量(%VC)を測定した.DMD患者では血漿BNP値は35.7±14.8pg/ml(mean±SEM)と,健常対照者の4.3±0.5pg/mlに比べ有意に高価であった(P<0.01).DMD患者のうち心不全症状が認められたのは2例のみであったが,19例(32.5%)では対照者の血漿水BNP値の上限より高値であった.また,血漿BNP値はCTRおよびLVDdとは正の相関(それぞれr=0.52,r=0.65)(p<0.01)を示し,FSおよびET/PEPとは負の相関(それぞれr=0.82,r=0.62)(p<0.01)を示した.血漿BNP値は加齢,下肢機能障害度の進行および血清CK活性値の低下に伴い上昇したが,%VCとの間には明かな関係は見られなかった.BNPは心室負荷時に心室筋から多く分泌されるため,血漿BNP値の上昇は左室機能不全を表す指標のひとつとされている.DMD患者の多くには心不全症状はみられなかったが,各種の心機能検査では異常値を示し,血漿BNP値も上昇していた.また,血漿BNP値と各種の心機能指標との間には相関が認められた.DMD患者では経過と共に心機能障害が進行するが運動機能も低下するため,歩行不能期には心臓に対する負荷が軽減し心不全症状が潜在化すると考えられる.本研究はDMD患者における血漿BNP値の上昇が顕性のみならず不顕性の心不全においても有力な指標になることを示唆している.Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)患者において心不全の指標としての血漿脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP)濃度の有用性を検討した.対象はDMD55例(年齢832歳)と健常男性34名(864歳)である.これらの血漿BNP値をIRMA法で測定し,同時に血清CK活性値を測定した.心機能検査としては胸部X線像の心胸郭化(CTR),心臓超音波法による左室拡張末期径(LVDd),左室短縮率(FS),心機図によるejection time/pre-ejectionperiod (ET/PEP)などを測定し,骨格筋機能としては下肢機能障害度および%肺活量(%VC)を測定した.DMD患者では血漿BNP値は35.7±14.8pg/ml(mean±SEM)と,健常対照者の4.3±0.5pg/mlに比べ有意に高価であった(P<0.01).DMD患者のうち心不全症状が認められたのは2例のみであったが,19例(32.5%)では対照者の血漿水BNP値の上限より高値であった.また,血漿BNP値はCTRおよびLVDdとは正の相関(それぞれr=0.52,r=0.65)(p<0.01)を示し,FSおよびET/PEPとは負の相関(それぞれr=0.82,r=0.62)(p<0.01)を示した.血漿BNP値は加齢,下肢機能障害度の進行および血清CK活性値の低下に伴い上昇したが,%VCとの間には明かな関係は見られなかった.BNPは心室負荷時に心室筋から多く分泌されるため,血漿BNP値の上昇は左室機能不全を表す指標のひとつとされている.DMD患者の多くには心不全症状はみられなかったが,各種の心機能検査では異常値を示し,血漿BNP値も上昇していた.また,血漿BNP値と各種の心機能指標との間には相関が認められた.DMD患者では経過と共に心機能障害が進行するが運動機能も低下するため,歩行不能期には心臓に対する負荷が軽減し心不全症状が潜在化すると考えられる.本研究はDMD患者における血漿BNP値の上昇が顕性のみならず不顕性の心不全においても有力な指標になることを示唆している.
癌化につながるNDRG2欠損に依存した新規ストレス情報伝達制御異常

このプロジェクトはがん抑制遺伝子NDRG2が欠損した成人T細胞白血病(ATL)のNDRG2欠損に依存した機能異常を導き出し、新たな治療法の開発につなげるものである。NDRG2は多くの固形がんでも発現低下が見られるため、ここで同定された治験は白血病のみならず固形がんへの応用が可能である。NDRG2はPP2Aフォスファターゼの結合タンパク質として、主要な情報伝達経路を負に制御するストレス応答遺伝子の一つである。これまでにNDRG2がPTENやNIKのリン酸化制御を行い、AKTやNF-kB情報伝達系の制御に関わり、その異常がATL発症に重要であることを示してきた。その働きを網羅的に調べるために、NDRG2結合タンパク質を網羅的に検索を行ってきた。その中で新規結合タンパク質としてPRMT5に着目し、その機能解析とATL白血病発症機構の解明をこのプロジェクトでは行っている。このプロジェクトでは、NDRG2発現低下がPRMT5の機能や細胞内局在を変化させ、HSP90機能にPRMT5酵素活性が大きな影響を与えることがわかってきた。従って、NDRG2発現低下を指標として、その枠組みのがん細胞では、その生存にはPRMT5酵素活性に大きく依存しており、その機構を明らかにすることで、新たな治療戦略が拓けてくるものと考えられる。機能解析と、その研究内容は次のとおりである。(1) NDRG2によるリン酸化調節タンパク質群の網羅的同定と機能解析(2)癌におけるHSP90Aのタンパク質修飾異常による活性調節機構(3)NDRG2によるPRMT5の細胞内局在の変動と、その標的に対するメチル化(4)各種ストレス下におけるNDRG2欠損マウスの腫瘍発症機構とPRMT5の寄与の証明(5)既知のメチルトランスフェラーゼ阻害剤、PRMT5阻害剤による新規治療薬の基礎検討NDRG2によるリン酸化調節タンパク質群の網羅的同定に関してNDRG2をATL細胞に導入しLC-MS/MSによりNDRG2結合タンパク質を多数同定した。その中にHSp90AB, HSPA8 HSPA5 PRMT5 MEP50が含まれていた。その結果として、NDRG2とPRMT5/MEP50複合体の結合を確認した。さらにPRMT5発現抑制により細胞増殖抑制、アポトーシス誘導を確認、HSP90依存性の多くの情報伝達タンパク質群の分解が見られプロテアゾーム依存性であることをつかんだ。PRMT5のアルギニンメチル化に依存したHSP90機能異常であることから、PRMT5によるHSP90アルギニンメチル化修飾が機能維持に必須であることがわかった。またPRMT5の細胞内局在変動と、その標的に対するメチル化活性調節の証明ができ細胞質内局在が重要な機能を有することが示唆された。これに加えて各種ストレス下におけるNDRG2欠損マウスの腫瘍発症機構とPRMT5の寄与の証明実験を行なっているが、低酸素状態におけるATL細胞は細胞増殖抑制がより弱いことがわかった。さらにHIFによるNDRG2の発現誘導が低酸素における細胞増殖抑制に必須であり、ストレス状態におけるATL細胞のメリットが確認された。また既知のメチルトランスフェラーゼ阻害剤、PRMT5阻害剤による新規治療薬の基礎検討EPZ01566ならびにGSK591阻害剤を用いたATL細胞における機能検討を行ったが、ほとんど効果が見られなかった。このような結果からこれまでの解析は、次年度につながる結果が得られており、おおむね順調に進展していると判断した。(1) NDRG2によるリン酸化調節タンパク質群の網羅的同定と機能解析:NDRG2発現低下したATL細胞においてPRMT5単独での結合タンパク質を質量分析計を用いて網羅的に同定、ATL細胞におけるPRMT5の機能を網羅的に解析する。(2)癌におけるHSP90Aのタンパク質修飾異常による活性調節機構: HSP90アルギニンメチル化修飾、リン酸化修飾を、(1)のPRMT5免疫沈降質量分析計において検討する。またアルギニンメチル化修飾ソフトウエアを用いてHSP90におけるアルギニンメチル化修飾可能性を含め、それぞれのアルギニンアミノ酸置換による機能解析を行う。さらにはPRMT5のリン酸化部位を含めてその結合、機能について検討する。(3)NDRG2によるPRMT5の細胞内局在の変動と、その標的に対するメチル化活性調節の証明:RMT5のNDRG2/PP2Aによるリン酸化修飾について、質量分析計の結果と文献から数カ所に絞り、かつアミノ酸置換による変異体を導入し、その機能を明らかにす。(4)各種ストレス下におけるNDRG2欠損マウスの腫瘍発症機構とPRMT5の寄与の証明: NDRG2欠損マウスにおけるTリンパ腫を用いて、PRMT5発現低下による腫瘍形成能を検討する予定であるが、腫瘍形成そのものが以前と比べ低下したため、HBZマウスNOTCH Tgマウスとの配合により実験系を確立する。その腫瘍形成に対してのPRMT5阻害剤の効果を検討する。また腫瘍移植系を用いた検討も考える。(5)既知のメチルトランスフェラーゼ阻害剤、PRMT5阻害剤による新規治療薬の基礎検討:PRMT5阻害剤は新たに2種類開発されており、新規薬剤を用いた検討と、我々もPRMT5/MEP50結合領域を検討し、新しく薬剤開発につなげるため結合ドメインのアミノ酸置換変異体を用いた機能解析を行う。

NDRG2は多くの固形がんでも発現低下が見られるため、ここで同定された治験は白血病のみならず固形がんへの応用が可能である。NDRG2はPP2Aフォスファターゼの結合タンパク質として、主要な情報伝達経路を負に制御するストレス応答遺伝子の一つである。これまでにNDRG2がPTENやNIKのリン酸化制御を行い、AKTやNF-kB情報伝達系の制御に関わり、その異常がATL発症に重要であることを示してきた。その働きを網羅的に調べるために、NDRG2結合タンパク質を網羅的に検索を行ってきた。その中で新規結合タンパク質としてPRMT5に着目し、その機能解析とATL白血病発症機構の解明をこのプロジェクトでは行っている。このプロジェクトでは、NDRG2発現低下がPRMT5の機能や細胞内局在を変化させ、HSP90機能にPRMT5酵素活性が大きな影響を与えることがわかってきた。従って、NDRG2発現低下を指標として、その枠組みのがん細胞では、その生存にはPRMT5酵素活性に大きく依存しており、その機構を明らかにすることで、新たな治療戦略が拓けてくるものと考えられる。機能解析と、その研究内容は次のとおりである。(1) NDRG2によるリン酸化調節タンパク質群の網羅的同定と機能解析(2)癌におけるHSP90Aのタンパク質修飾異常による活性調節機構(3)NDRG2によるPRMT5の細胞内局在の変動と、その標的に対するメチル化(4)各種ストレス下におけるNDRG2欠損マウスの腫瘍発症機構とPRMT5の寄与の証明(5)既知のメチルトランスフェラーゼ阻害剤、PRMT5阻害剤による新規治療薬の基礎検討NDRG2によるリン酸化調節タンパク質群の網羅的同定に関してNDRG2をATL細胞に導入しLC-MS/MSによりNDRG2結合タンパク質を多数同定した。その中にHSp90AB, HSPA8 HSPA5 PRMT5 MEP50が含まれていた。その結果として、NDRG2とPRMT5/MEP50複合体の結合を確認した。さらにPRMT5発現抑制により細胞増殖抑制、アポトーシス誘導を確認、HSP90依存性の多くの情報伝達タンパク質群の分解が見られプロテアゾーム依存性であることをつかんだ。PRMT5のアルギニンメチル化に依存したHSP90機能異常であることから、PRMT5によるHSP90アルギニンメチル化修飾が機能維持に必須であることがわかった。またPRMT5の細胞内局在変動と、その標的に対するメチル化活性調節の証明ができ細胞質内局在が重要な機能を有することが示唆された。これに加えて各種ストレス下におけるNDRG2欠損マウスの腫瘍発症機構とPRMT5の寄与の証明実験を行なっているが、低酸素状態におけるATL細胞は細胞増殖抑制がより弱いことがわかった。さらにHIFによるNDRG2の発現誘導が低酸素における細胞増殖抑制に必須であり、ストレス状態におけるATL細胞のメリットが確認された。また既知のメチルトランスフェラーゼ阻害剤、PRMT5阻害剤による新規治療薬の基礎検討
繊維、プラスチック、タンパク質の吸着特性の解析と新しい鑑別法の提案

1.緒言繊維やタンパク質などの高分子材料に対する物質の吸着は、互いの分子間相互作用による。吸着現象は複雑で有り、分子レベルで検討した例はみられない。本研究は、「ポリアミノ酸に対する種々の有機化合物の吸着実験を行い、吸着量の結果を解析して、材料鑑別や分子構造を識別できる簡便な新しい方法を確立すること」を目的とする。2.実験1)材料吸着媒ポリアミノ酸:ポリグリシン、ポリ(L-アラニン)、ポリ(L-バリン)、ポリ(L-ロイシン)、ポリ(L-イソロイシン)を相当するアミノ酸NCA(Nーカルボキシ無水物)からアミンを開始剤として重合して合成した。吸着物質:有機化合物(ベンゼン置換体、アセトニトリル、ジオキサン、DMF、デカンなど)、炭素数の異なるアルコール。2)吸着実験有機化合物の飽和蒸気に高分子材料を40°Cで24時間(見かけ上平衡に達する時間)吸着させた。吸着物質を酢酸エチルで抽出、GC(装置:島津GCー2025)で分析した。3)材料の表面積ガス吸着測定装置(Quantachrome AUTOSORB-1)で測定した。4)ポリマーの分子形態FTIR(Shimadzu, IR Prestage-21)のATR法で測定した。3.結果と考察5種類のポリアミノ酸に対する9種類の有機化合物の混合物からの各化合物の吸着量を求めた。次の事がわかった。1)ポリグリシンの吸着量は、極端に少ない。よって、吸着には、アミノ酸残基の側鎖が重要な因子であると考えられる。2)ポリ(Lーバリン)には、他のポリアミノ酸と比較して、DMFが多く吸着した。3)異性体のポリ(L-イソロイシン)とポリ(L-ロイシン)は吸着傾向が異なる。この結果、各種ポリアミノ酸の分子構造と有機化合物の相互作用の違いが吸着傾向に反映したと考えられる。ポリアミノ酸に関する吸着傾向の実験結果は、ほぼまとまっており、予定通りである。各種ナイロン(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610)の吸着の違いについて識別可能か検討する。次の事がわかった。保有しているガラス器具や装置などを用いて実験を行うことができ、物品費が当初の予定より安く済んだため、次年度使用額が生じた。次年度は研究報告の費用に充填する。
透明化したナノ層状有機-無機ハイブリッド化合物を用いた光メカニカル機構の検討

本研究は光照射により形態変化する材料の実現を目指している。光照射により形態変化する材料については、これまでに高分子や結晶を利用した研究が多く行われてきた。我々はこれらとは異なる新たなアプローチでこの課題に取り組んだ。新たなアプローチとして我々が用いたのは、光応答性有機分子と無機層状化合物のハイブリッド化である。ハイブリッド化により、光応答性有機分子の光反応による形態変化が無機層状化合物の積層構造によりマクロな変化ヘボトムアップすると考えた。このために我々は(無機層状化合物と複合化可能な)光応答性有機分子として含アゾベンゼンーカチオン型多フッ素化アルキル界面活性剤分子を新規合成し、粘土やニオブ酸K_4Nb_6O_<17>などの無機層状化合物と複合化させた材料を開発した(以下、含アゾ層状複合体と略す)。さらに、含アゾ層状複合体の構造として、積層シート状のものと、スクロールナノチューブ状の2種の作りわけにも成功した。開発した含アゾ層状複合体は期待したとおり、興味ある様々な光応答性を示した。本研究では、AFM、XRD、分光測定など様々な手段で含アゾ層状複合体の光応答性について検討を行った。得られた結果のなかでも特筆すべきは、含アゾ層状複合体が実際に光照射によって形態変化することを実証したことである。紫外光照射及び可視光照射によるアゾベンゼン部のcis-trans異性化と、それに伴う含アゾ層状複合体の層間伸縮、さらには含アゾ層状複合体の形態変化を観測するのに成功した。さらに、この形態変化は積層シート状のものとスクロールナノチューブ状のもの両者について誘起できることを明らかにした。これらの結果により、光エネルギーの力学エネルギーへの変換を実現する方法として、従来のものに加え新たな選択肢を加えることに成功したといえる。
社会調査の教育と実践化についての総合的研究

本研究は、「社会調査士」の制度化を目指した研究であり、国内外における社会調査教育の現状と諸問題を検討することによって、社会調査の基盤を構築することを目的とした。2003年11月に日本教育社会学会、日本行動計量学会、日本社会学会の3学会によって社会調査士認定機構が発足した。2003年12月より、各大学より認定科目の申請が行われ、2004年3月現在、2003年度学部卒業学生より、社会調査士の資格申請が行われているところである。この「社会調査士」制度の実現に本研究は、次の4点で大きく貢献した。(1)社会調査に関する調査概要情報を収集し、さらにその中で模範的な社会調査に関しては、データ・アーカイブを作成し、Web上で公開した(http://srdq.hus.osaka-u.ac.jp)。そのアーカイブは、単なる調査概要情報だけでなく、Web上で統計分析ができるシステムであり、すでに行われた社会調査から多くを学ぶ基盤となる。(2)社会調査士の資格化のための、社会学教育における社会調査カリキュラムの標準化を行った。標準カリキュラム案は昨年度に作成したが、これに対する意見、修正案を社会調査の専門家にヒアリングし、特に統計的な量的調査と事例を強調する質的調査の補完関係に配慮した、標準カリキュラムを完成させた。(3)また、わが国ではすでに50年以上にわたって社会調査が実施されてきたが、社会調査の倫理綱領も十分に作成されていなかったので、昨年度に引き続き、ヒアリングを進め、倫理綱領を作成した。標準カリキュラムと倫理綱領は、社会調査士認定機構のサイト(http://wwwsoc.nii.ac.jp/jcbsr/)で公開している。(4)昨年度実施した社会調査実習についての調査データは、入力・分析し、社会調査実習の実態を明らかにし、外部化や各研究機関の相互協力の可能性を探り、調査実習を円滑に行うための提言を作成した。本研究は、日本社会学会を中心として、「社会調査士」の制度化を目指した研究である。今年度は、社会調査士制度の骨格となる社会調査に関するカリキュラムに関する基礎調査を実施した。国内の社会学関連の学部、講座を持つ大学を対象に、社会学教育カリキュラムに関わる情報をヒアリングした。その成果をもとに、質的調査と量的調査のバランス、多変量解析の教育内容を検討し、標準カリキュラム案の作成を行った。また、院生を除く社会学会会員1,300名あまりを対象に、この5年間に担当した社会調査実習の内容、受講者数、スタッフ数について、さらには自身の社会調査経験についての情報を網羅的に収集した。来年度にかけて、調査対象、調査方法、実習への学生・教員のかかわり方等を詳しく分析・検討する。さらに現在「社会調査士」制度を教授会認定方式で実施している全国の10大学の担当者に対して、大学での実態と問題点のヒアリングも行った。これまで日本では、社会調査に関する倫理綱領がないため、ワーキンググループを設置し、社会調査倫理綱領について検討し、現在成案を作成中である。社会調査データベースとデータ・アーカイブは、社会調査の教育と実践化のために、不可欠である。このためのプロトタイプを作成した。今後実際の社会調査のデータで構築していく。これらの調査研究とともに、教育社会学会、行動計量学会の協力を得て、社会調査士制度設立準備会を発足させ、来年度からは社会調査士資格認定機構(仮称)を設立する予定で、制度としても準備を進めてきている。

2003年11月に日本教育社会学会、日本行動計量学会、日本社会学会の3学会によって社会調査士認定機構が発足した。2003年12月より、各大学より認定科目の申請が行われ、2004年3月現在、2003年度学部卒業学生より、社会調査士の資格申請が行われているところである。この「社会調査士」制度の実現に本研究は、次の4点で大きく貢献した。(1)社会調査に関する調査概要情報を収集し、さらにその中で模範的な社会調査に関しては、データ・アーカイブを作成し、Web上で公開した(httb://srdq.hus.osaka-u.ac.jp)。そのアーカイブは、単なる調査概要情報だけでなく、Web上で統計分析ができるシステムであり、すでに行われた社会調査から多くを学ぶ基盤となる。(2)社会調査士の資格化のための、社会学教育における社会調査カリキュラムの標準化を行った。標準カリキュラム案は昨年度に作成したが、これに対する意見、修正案を社会調査の専門家にヒアリングし、特に統計的な量的調査と事例を強調する質的調査の補完関係に配慮した、標準カリキュラムを完成させた。(3)また、わが国ではすでに50年以上にわたって社会調査が実施されてきたが、社会調査の倫理綱領も十分に作成されていなかったので、昨年度に引き続き、ヒアリングを進め、倫理綱領を作成した。標準カリキュラムと倫理綱領は、社会調査士認定機構のサイト(http://wwwsoc.nii.ac.jp/jcbsr/)で公開している。(4)昨年度実施した社会調査実習についての調査データは、入力・分析し、社会調査実習の実態を明らかにし、外部化や各研究機関の相互協力の可能性を探り、調査実習を円滑に行うための提言を作成した。
日本列島における最終氷期以来のチョウセンゴヨウの分布変遷

チョウセンゴヨウの現在の分布を明らかにするために,内外の文献をレビューするとともに,本州中部八ヶ岳で分布調査を行った.わが国における分布は本州中部山岳にほぼ限られ,コメツガと混交する.いっぽう,北東アジア大陸部では沿海州から中国東北地方,朝鮮半島北部にかけての広大な地域で量的に多く分布し,優占林を形成する.それらは森林構造,更新動態からみてチョウセンゴヨウの極相林である.また,垂直分布は山地帯がむしろ主体で,そこでは落葉広葉樹と混交する.北東アジア大陸部での分布と比較すると,わが国のチョウセンゴヨウは,垂直分布域の下限を山地帯性の樹種に占拠されて亜高山域に追い上げられた形となっている.しかし,亜高山域でもコメツガにはばまれて優占林は形成できず,分布量は限られる.わが国におけるチョウセンゴヨウの分布変遷を明らかにするために,西南日本で採取した前期更新世寒冷期の大型植物化石群から古植生を復元した.植物化石群にはチョウセンゴヨウが優勢に含まれるほか,バラモミ類,シラビソ類などの亜寒帯性針葉樹群が卓越していた.こうした植生は東北日本からも記載されており,最終氷期にはチョウセンゴヨウや亜寒帯性針葉樹が優占する森林が,わが国に広く分布していたことが明らかとなった.この森林は現在北東アジア大陸部に分布するチョウセンゴヨウ優占林ときわめて類似している.わが国にも最終氷期には現在大陸でみられるような森林が卓越していたことがわかる.その後,後氷期の温暖,多雪化に伴い,わが国ではチョウセンゴヨウは亜高山域の岩礫地に追いやられたと推定される.現在八ヶ岳西岳の西南斜面に分布するチョウセンゴヨウ二次林は,こうした分布変遷を生き延びた最終氷期の遺存植生と考えられる.チョウセンゴヨウの現在の分布を明らかにするために,内外の文献をレビューするとともに,本州中部八ヶ岳で分布調査を行った.わが国における分布は本州中部山岳にほぼ限られ,コメツガと混交する.いっぽう,北東アジア大陸部では沿海州から中国東北地方,朝鮮半島北部にかけての広大な地域で量的に多く分布し,優占林を形成する.それらは森林構造,更新動態からみてチョウセンゴヨウの極相林である.また,垂直分布は山地帯がむしろ主体で,そこでは落葉広葉樹と混交する.北東アジア大陸部での分布と比較すると,わが国のチョウセンゴヨウは,垂直分布域の下限を山地帯性の樹種に占拠されて亜高山域に追い上げられた形となっている.しかし,亜高山域でもコメツガにはばまれて優占林は形成できず,分布量は限られる.わが国におけるチョウセンゴヨウの分布変遷を明らかにするために,西南日本で採取した前期更新世寒冷期の大型植物化石群から古植生を復元した.植物化石群にはチョウセンゴヨウが優勢に含まれるほか,バラモミ類,シラビソ類などの亜寒帯性針葉樹群が卓越していた.こうした植生は東北日本からも記載されており,最終氷期にはチョウセンゴヨウや亜寒帯性針葉樹が優占する森林が,わが国に広く分布していたことが明らかとなった.この森林は現在北東アジア大陸部に分布するチョウセンゴヨウ優占林ときわめて類似している.わが国にも最終氷期には現在大陸でみられるような森林が卓越していたことがわかる.その後,後氷期の温暖,多雪化に伴い,わが国ではチョウセンゴヨウは亜高山域の岩礫地に追いやられたと推定される.現在八ヶ岳西岳の西南斜面に分布するチョウセンゴヨウ二次林は,こうした分布変遷を生き延びた最終氷期の遺存植生と考えられる.チョウセンゴヨウの現在の分布を明らかにするために,内外の文献をレビューするとともに,本州中部八ヶ岳で分布調査を行った.我が国における分布は本州中部山岳にほぼ限られ,分布量はきわめて少ない.垂直的には亜高山域に集中している.さらに,立地条件的には岩礫地にほぼ限られ,コメツガと混交する.いっぽう,北東アジア大陸部では沿海州から中国東北地方,朝鮮半島北部にかけての広井範囲で量的に多く分布し,優占林を形成する.また,垂直分布範囲は山地帯がむしろ主体で,そこでは落葉広葉樹と混交する.北東アジア大陸部での分布と比較すると,我が国のチョウセンゴヨウは,垂直分布域の下部を山地帯性の樹種に占拠された形になっており,亜高山域に追い上げられた形となっている.最終氷期を含む第四紀を通じての,我が国におけるチョウセンゴヨウの分布変遷を明らかにするために,和歌山県と奈良県から採取した前期更新世寒冷期の大型植物化石群を記載し,古植生を復元した.植物化石群にはチョウセンゴヨウが優勢に含まれるほか,バラモミ類,シラビソ類などの亜寒帯性針葉樹種群が卓越していた.こうした記録はすでに東北日本でも記載されており,更新世寒冷期には亜寒帯性針葉樹が優占した古植生が,東北日本だけではなく,西南日本にも分布していたことが明らかとなった.この植生は現在の北東アジア大陸部にみられるチョウセンゴヨウ優占林と類似しており,我が国も,寒冷期にはこうした植生が卓越していたことがわかる.その後,後氷期の温暖,多雪化に伴い,我が国ではチョウセンゴヨウは亜高山帯の岩礫地に追いやられたと推定される.このあたりのプロセスを具体的に明らかにすることが次年度の課題である.チョウセンゴヨウの現在の分布を明らかにするために,内外の文献をレビューするとともに、本州中部八ヶ岳で分布調査を行った.

我が国における分布は本州中部山岳にほぼ限られ,分布量はきわめて少ない.垂直分布では亜高山域に集中している.さらに,立地条件的には岩礫地にほぼ限られ,コメツガと混交する.いっぽう,北東アジア大陸部では沿海州から中国東北地方,朝鮮半島北部にかけての広大な地域で量的に多く分布し,優占林を形成する.それらは森林構造,更新状態からみてチョウセンゴヨウの極相林である.また,垂直分布は山地帯がむしろ主体で,そこでは落葉広葉樹と混交する.北東アジア大陸部での分布と比較すると,我が国のチョウセンゴヨウは,垂直分布域の下限を山地帯性の樹種に占拠されて亜高山域に追い上げられた形となっている.しかし,亜高山域でもコメツガにはばまれて優占林は形成できず,分布量は限られる.我が国におけるチョウセンゴヨウの分布変遷を明らかにするために,西南日本で採取した前期更新世寒冷期の大型植物化石群から古植生を復元した.植物化石群にはチョウセンゴヨウが優勢に含まれるほか,バラモミ類,シラビソ類などの亜寒帯性針葉樹種群が卓越していた.こうした植生は東北日本からも記載されており,最終氷期にはチョウセンゴヨウや亜寒帯性針葉樹が優占する森林が,我が国に広く分布していたことが明らかとなった.この森林は現在北東アジア大陸部に分布するチョウセンゴヨウ優占林ときわめて類似している.我が国にも最終氷期には現在大陸でみられるような森林が卓越していたことがわかる.その後,後氷期の温暖,多雪化に伴い,我が国ではチョウセンゴヨウは亜高山域の岩礫地に追いやられたと推定される.現在八ヶ岳西岳の西南斜面に分布するチョウセンゴヨウ二次林は,こうした分布変遷を生き延びた最終氷期の遺存植生と考えられる.
c-kitがん原遺伝子の発現と機能

精細胞の増殖と分化は出生直後c-kitとは無関係に始まり,やがてc-kitの発現と共にSCF-c-kitの刺激で行なわれることが明かになった。又、c-kitを生殖細胞で特異的に発現させるcDNAを導入したトランスジェニックマウスを作成したところ、初代培養での始原生殖細胞の増殖が亢進することが明かになった。HPV16E6E7トランスジェニックマウスの精巣腫瘍発生にC-Kitとそのリガンド遺伝子が重要な働きをしている事をそれぞれの変異遺伝子を導入する事により証明した。マスト細胞の増殖分化をc-kit遺伝子の上流で制御していると考えられるmi遺伝子は転写因子をコードしているがこの因子がマスト細胞特異的プロテアーゼ遺伝子の転写に直接関与していることを分子レベルで証明した。さらにc-kit遺伝子の活性化点突然変異を導入された骨髄系前駆細胞は腫瘍化する事を示した。このように精細胞及びマスト細胞等の発生と分化に果たすc-kitの役割がかなり明かになると共にc-kitの恒常的活性化がこれらの腫瘍の発生に重要な役割を担っている事が示唆された。
追跡・認識融合型コンピュータビジョン

計算機性能向上を背景として,動画像を用いた実時間追跡が可能となることにより,フレーム単位での検出をベースとした従来型の視覚認識系ではなく,実時間追跡をベースとした視覚認識系の構成が可能になってきた.この研究計画では,コンピュータビジョンの新しいパラダイムとして,追跡・認識融合型コンピュータビジョンを提案し,これを実現するのに十分な追跡系の性能向上と,姿勢追跡・顔認識・動作認識の3種類の認識問題を対象とした追跡・認識融合系の構成を行った.また,特定人物向きヒューマンインタフェースを例題として取上げ, 3種類の融合系を統合した追跡・認識系を実現し,パラダイムの有効性を検証した.計算機性能向上を背景として,実時間追跡技術が発展し,視覚認識に対する考え方にも変化が生じつつある.この研究計画では,コンピュータビジョンの新しいパラダイムとして,追跡・認識融合型コンピュータビジョンを提案し,基本的な枠組みを構成する.このため,姿勢追跡・顔認識・動作認識の3種類の認識問題を対象として融合系を構成し,追跡系と認識系の融合に関する知見を蓄積する.また,次世代型の特定人物向きヒューマンインタフェースを例題として取上げ,3種類の融合系を統合した追跡・認識系を実現することにより,パラダイムの有効性を検証する計算機性能向上を背景として,動画像を用いた実時間追跡が可能となることにより,フレーム単位での検出をベースとした従来型の視覚認識系ではなく,実時間追跡をベースとした視覚認識系の構成が可能になってきた.この研究計画では,コンピュータビジョンの新しいパラダイムとして,追跡・認識融合型コンピュータビジョンを提案し,これを実現するのに十分な追跡系の性能向上と,姿勢追跡・顔認識・動作認識の3種類の認識問題を対象とした追跡・認識融合系の構成を行った.また,特定人物向きヒューマンインタフェースを例題として取上げ, 3種類の融合系を統合した追跡・認識系を実現し,パラダイムの有効性を検証した.1.疎テンプレートコンデンセーション法の高性能化(1)姿勢自由度の一部(2自由度)を効率的に拘束する方法として,特徴量計算方向積分特徴を考案し,4方向積分特徴を用いることでパーティクル数200において,処理時間1.21.5ミリ秒/フレームの追跡系を実現できることを確かめた。これにより,2自由度を拘束する手法として従来提案していた直線エッジによる動き推定を用いた場合と比較して約3倍程度の高速化を達成できることを検証した。(この成果は,2008年12月のPRMU研究会において発表済みである。)(2)認識系との融合において位置決め精度向上を計るため,コンデンセーションにおいて用いる乱数の標準偏差を段階的に低減(実験では各段で半減)する方法(段階的粗密探索と呼ぶ)が有効であることを検証した。(この成果は,2008年12月および2009年2月のPRMU研究会において発表済みである。)2.3次元物体の姿勢追跡形状が既知である3次元物体の姿勢(回転・並進各3自由度)追跡法を検討した。今年度については,まず,照明変動の影響が少ない場合の対象追跡を疎テンプレートコンデンセーション法で取扱うことを想定し,3次元形状と画像サンプルから作成した3次元疎テンプレートを用いる方法を提案し,パーティクルを6次元姿勢空間で伝播させ,段階的粗密探索を用いて効率的な探索を用いる方法が有効であることを検証した。なお,半追跡や姿勢固有空間の利用も検討したが,形状既知物体の3次元姿勢追跡に関しては,6次元姿勢空間を直接用いた段階的粗密探索が優れることが判り,処理時間30ミリ秒/フレームでの追跡にも成功した。)今後,照明の取扱い,姿勢による追跡性能低下への対応策を検討する。3.登録顔画像による人物識別疎固有テンプレート追跡による顔追跡と部分空間法による顔識別の融合を目指した検討を行った。具体的には,登録者数10名,限定照明条件下での正面顔・斜め30度の登録画像を用いた融合系を試作し,探索時に段階的粗密探索を用いて,各フレームで10姿勢を競争的に用いることにより,追跡・認識融合系を実現できることを確認した。さらに,単純な部分空間法ではなく,並列部分射影によるロバストな顔識別法を用いること,および,適応型追跡に基づく固有顔の学習により表情変化に有効であることを確認した。(この成果は2009年2月のPRMU研究会において発表済みである。)4.画像例示による動作認識例示された動画像上で適応型追跡を行い,追跡結果から固有空間を自動作成する方法について顔画像を例とした検討を行い,前項の改良に有効であることを確かめた。(この成果は,2008年12月のPRMU研究会および2009年1月のPSIVTにおいて発表済みである。)今後,例示型動作認識系の構成を目指した検討を進めていく。連携研究者:右田剛史(岡山大学・自然科学研究科・助教):項目1と2においてアルゴリズムの高性能化に参画山根亮(岡山大学・自然科学研究科・助手):項目4において動作認識系の構成に参画1.疎テンプレートコンデンセーション法の高性化初年度の検討結果から高性能追跡が可能であることが判った段階的粗密探索について,GPGPU上での実装を進めた.また,疎テンプレートの固有テンプレート化などの高性能化を実現した.2.既知3次元物体の姿勢追跡初年度の成果であった,既知3次元物体の実時間姿勢追跡に関する論文発表(2009年9月)を行った.

また,初年度の検討結果に基づき,既知3次元物体(形状は任意,拡散反射表面)について,照明条件が一定(あるいは緩やかな変動を含む)という仮定のもとで,6自由度姿勢追跡をフレームレートで実現することに成功した.3.登録顔画像による人物識別初年度の検討結果に基づき,正面顔の少人数識別法を完成させた.特に,姿勢・表情変動の例示型学習の利用,隠れ検出を利用した追跡精度の向上,識別系の改良を行い,高性能の融合系を実装した。(この成果は,2010年1月のPRMU研究会において発表済みである。)4.動画像例示による動作認識初年度の検討結果に基づき,例示された動画像上で適応型追跡を行い,追跡結果から固有空間を自動作成する方法について顔画像を例とした検討を進めた.また,時系列認識の観点から,動作認識法を検討を進めた.5.特定人物用ヒューマンインタフェースの試作特定人物の顔形状モデルを用いて姿勢推定・人物識別・表情認識を集積したヒューマンインタフェースについて基礎検討を行った.現在までに姿勢推定・人物識別・表情認識のそれぞれについては基本機能の動作確認を完了しており,次年度に系を構成する準備は整った。今後,照明変動や隠れへの対応などのシステム上のボトルネックをチェックし,個別技術へのフィードバックを計るとともにヒューマンインタフェース系としての安定化を計る.また,この項目に関連して,従来から用いていたレンジファインダによる形状入力の利用を想定しているが,幾何学的ステレオや光学的ステレオの研究(2010年3月のPRMU研究会において,それぞれ発表済みである。)の利用についても今後,考えていく。連携研究者:右田剛史(岡山大学・自然科学研究科・助教):項目1と2においてアルゴリズムの高性能化に参画山根亮(岡山大学・自然科学研究科・助手):項目4において動作認識系の構成に参画1.疎テンプレートコンデンセーション法の高性能化前年度までに有効性を確認してきた段階的粗密探索について,GPGPU上での実装とmulti core PC上での実装を比較検討した.この結果,3次元テンプレートを対象とした追跡ではmulti core PCの方が処理性能において優れていることが判った.また,移植性や認識機能との融合の観点からもmulti core PCが優れていることが判り,項目2および項目3についてはmulti core PCで進めていくことにする.2.既知3次元物体の姿勢追跡既知3次元物体の実時間姿勢追跡については2009年9月に論文発表済みであったが,固定形状の3次元テンプレート上に照明変動を固有空間で表現することで2次元固有空間による3次元姿勢追跡に成功した.また,顔を対象とした場合,25人の3次元形状の平均形状を求め.この上にテクスチャを30次元固有空間で表現することにより,25名の人物について人物・照明変動・姿勢変化のどれにも対応できる実時間追跡系を実現できた.この結果をベースとして項目3を実装した.3.登録顔画像による人物識別前年度まで進めてきた