hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
薬剤耐性菌や病原菌の蔓延の抑制：トキシン－アンチトキシン系を利用して

本課題は2つの項目からなるが、「トキシンーアンチトキシン系のトキシンの毒性メカニズム」の項目については、昨年度までに大部分の実験が終了していたため、今年度は論文作製を行った。もう1つの項目「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる抗ファージ機構」について、本年度は集中的に実験を実施した。本項目の目的は、トキシンーアンチトキシン系のトキシンが溶原ファージの増殖を抑制する可能性について検証するもので、その成果は形質導入による薬剤耐性菌の蔓延抑制に繋がることが期待される。本年度は以下の結果を得た。1.ファージの溶原化に対するトキシンーアンチトキシン系の関与:大腸菌K12株のトキシンーアンチトキシン系であるMazE-MazFまたはRnlA-RnlBを欠失させた株を作製し、溶原ファージSp5の溶原化率を野生株と比較した。溶原化率はmazE-mazF欠失により1.23倍、rnlA-rnlB欠失により1.54倍増加した。また、MazE-MazFまたはRnlA-RnlBの過剰発現が溶原化率を低下させることも確認した。従って、これらトキシンーアンチトキシン系は溶原ファージの溶原化を抑制することが明らかとなった。2.ファージの誘発に対するトキシンーアンチトキシン系の関与:Sp5ファージが溶原化した大腸菌K12株からMazE-MazFまたはRnlA-RnlBを欠失させた株を作製し、抗菌薬マイトマイシンCで処理してファージの誘発率を測定した。mazE-mazF欠失によりファージの誘発率が1.3倍増加した。よって、MazE-MazFは溶原ファージの誘発を抑えることが示唆された。RnlA-RnlBについては現在解析中である。我々はこれまでに、トキシンーアンチトキシン系が溶菌ファージの増殖を抑えることを明らかにしていたが、今回初めて溶原ファージの増殖も抑えることを見出した。本課題は2つの研究項目からなるが、その1つ「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる毒性メカニズム」に関しては、平成29年度と30年度に計画していた3つの実験をほぼ終了した。そして、昨年度はその成果を特許出願し、本年度は論文作成を行った。よって、本項目は当初の計画以上に進展していると考える。もう1つの研究項目「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる抗ファージ機構」に関しても、計画していた3つの実験のうち2つを行い、トキシンーアンチトキシン系が溶原ファージの増殖を抑えることを明らかにした。現在はその抑制の分子機構について解明を進めている。よって、この研究項目については当初の予定通り進展していると考える。以上を踏まえて、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断する。1.研究項目「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる毒性メカニズム」に関しては、論文発表のための補足実験を行い、その成果を論文発表と学会発表する予定である。2.研究項目「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる抗ファージ機構」に関しては、トキシンーアンチトキシン系が溶原ファージの増殖を抑えるメカニズムについて明らかにする予定である。加えて、来年度に実施を計画している「トキシンーアンチトキシン系を活性化するペプチドによる形質導入の抑制効果」についても、予定通り実験を遂行する。本研究は2つの研究課題からなるが、本年度はその中の1つ「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる毒性メカニズム」を集中的に実施した。大腸菌O157株のz3289トキシン(29アミノ酸)を細菌内で発現させると、細菌の増殖は停止する。私は、このトキシンの内部にある5アミノ酸(ALLRLペプチド)が、グラム陽性菌(黄色ブドウ球菌、枯草菌)の増殖を阻害する結果を得ていた。今回、以下の研究結果を得た。1.抗菌活性に必要なペプチドの性状を知るため、5アミノ酸より短いもの、この配列を含む長いもの、アミノ酸の配列を変えたものなど様々なペプチドを作製して抗菌活性を調べた。ALLRLが最も強く、ALLRLI、ALLR、LRLLA、LLRLも抗菌活性を示した。次に抗菌スペクトルを検討したところ、グラム陰性菌である大腸菌には効果はなかったが、薬剤耐性菌のMRSAには抗菌活性を示した。さらに真菌類に属するカンジダに対しても抗菌活性を示した。2.既知の抗菌ペプチドの多くは、細胞膜に損傷を引き起こす。そこでALLRLペプチドについてもその可能性を検討したところ、黄色ブドウ球菌、枯草菌、カンジダのどの菌に対しても、細胞膜損傷を引き起こすことが分かった。3.ALLRLペプチドを抗菌薬へ応用するためには細胞毒性を検討する必要がある。そこで、複数の培養細胞に対してALLRLペプチドの細胞毒性を調べたところ、細菌の増殖を阻害するペプチド濃度でも、培養細胞にはほとんど毒性を示さなかった。以上の結果より、ALLRLはグラム陽性菌と真菌の細胞膜に作用する抗菌ペプチドであり、かつ細胞毒性は示さない。よって新規抗菌薬のシーズとして期待される。また、既知の抗菌ペプチドとは異なるアミノ酸配列を有し、加えて小さいという特徴があることから、今年度本ペプチドを特許として出願した。本研究は大きく2つの研究課題からなるが、その中の1つ「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる毒性メカニズム」に関しては、平成29年度と30年度に計画していた3つの実験項目をほぼ終了した。そして、本年度その成果を特許出願した。したがって、本研究課題は当初の計画以上に進展していると考える。もう一つの研究課題

「トキシンーアンチトキシン系による形質導入の抑制」に関しては、実験項目の一つ「トキシンーアンチトキシン系によるファージ誘発の抑制」の実験を完了する予定であったが、変異株の作製に時間がかかり、やるべき実験がまだ多く残されている。よって、この研究課題は当初の予定より遅れている。以上を踏まえて、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。本課題は2つの項目からなるが、「トキシンーアンチトキシン系のトキシンの毒性メカニズム」の項目については、昨年度までに大部分の実験が終了していたため、今年度は論文作製を行った。もう1つの項目「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる抗ファージ機構」について、本年度は集中的に実験を実施した。本項目の目的は、トキシンーアンチトキシン系のトキシンが溶原ファージの増殖を抑制する可能性について検証するもので、その成果は形質導入による薬剤耐性菌の蔓延抑制に繋がることが期待される。本年度は以下の結果を得た。1.ファージの溶原化に対するトキシンーアンチトキシン系の関与:大腸菌K12株のトキシンーアンチトキシン系であるMazE-MazFまたはRnlA-RnlBを欠失させた株を作製し、溶原ファージSp5の溶原化率を野生株と比較した。溶原化率はmazE-mazF欠失により1.23倍、rnlA-rnlB欠失により1.54倍増加した。また、MazE-MazFまたはRnlA-RnlBの過剰発現が溶原化率を低下させることも確認した。従って、これらトキシンーアンチトキシン系は溶原ファージの溶原化を抑制することが明らかとなった。2.ファージの誘発に対するトキシンーアンチトキシン系の関与:Sp5ファージが溶原化した大腸菌K12株からMazE-MazFまたはRnlA-RnlBを欠失させた株を作製し、抗菌薬マイトマイシンCで処理してファージの誘発率を測定した。mazE-mazF欠失によりファージの誘発率が1.3倍増加した。よって、MazE-MazFは溶原ファージの誘発を抑えることが示唆された。RnlA-RnlBについては現在解析中である。我々はこれまでに、トキシンーアンチトキシン系が溶菌ファージの増殖を抑えることを明らかにしていたが、今回初めて溶原ファージの増殖も抑えることを見出した。本課題は2つの研究項目からなるが、その1つ「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる毒性メカニズム」に関しては、平成29年度と30年度に計画していた3つの実験をほぼ終了した。そして、昨年度はその成果を特許出願し、本年度は論文作成を行った。よって、本項目は当初の計画以上に進展していると考える。もう1つの研究項目「トキシンーアンチトキシン系のトキシンによる抗ファージ機構」に関しても、計画していた3つの実験のうち2つを行い、トキシンーアンチトキシン系が溶原ファージの増殖を抑えることを明らかにした。現在はその抑制の分子機構について解明を進めている。よって、この研究項目については当初の予定通り進展していると考える。以上を踏まえて、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断する。1.研究課題
ショウジョウバエの摂食行動における意志決定の行動遺伝学的解析

生物の行動は、プログラムされた本能的側面と、経験や環境により適応的に変化できる可塑的な側面から成り立っている。これまでの昆虫の行動の研究は、固定化された反射、本能行動が中心であり、行動の可塑性はあまり注目されてこなかった。生物は自己の維持、成長、増殖のために外界から栄養を取り込む必要がある。生物が栄養となる食物を識別する上で味覚感覚は重要であるが、生物は食物の栄養価をどのように感知しているのか。この問題をショウジョウバエのアミノ酸の摂食行動について研究した。羽化直後のハエを通常培地(aa[+])と糖だけの培地(aa[-])で6日間飼育し、アミノ酸に対する嗜好を調べた。絶食を行わないハエを用いて、赤青の食用色素を用いてアミノ酸混液とD-グルコースの2者選択嗜好実験を行った。その結果、雌雄ともaa[-]のハエのアミノ酸の選択率が有意に上昇した。個別のアミノ酸について、D-グルコースとの2者選択嗜好実験をaa[+]とaa[-]のハエを用いて行ったところ、システイン、フェニルアラニン、スレオニンについてはaa[-]のハエの嗜好度が増加していた。フェニルアラニン、システインを刺激溶液として吻伸展反射を調べた。フ節の刺激では吻伸展はおきなかったことからフ節味覚感覚子のアミノ酸に対する感度は低いと思われる。一方、唇弁を刺激したところ、アミノ酸欠乏状態のaa[-]ハエにおいて、アミノ酸混液およびフェニルアラニン、システインに対してaa[+]より有意に高い伸展反射を示した。この結果は、アミノ酸欠乏状態でアミノ酸の味覚感度が唇弁の感覚子において上昇することを示している。体内の栄養センサーによって制御される神経修飾機構が摂食行動の意思決定において重要であることがわかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの昆虫の行動の研究は、固定化された反射、本能行動が主に対象であり、行動の可塑性はあまり注目されてこなかった。生物が栄養となる食物を識別する上で味覚感覚は重要であるが、生物は食物の栄養価をどのように感知しているかをショウジョウバエを用いて研究する。なかでも、アミノ酸を受容する味細胞と受容体分子を同定し、摂食量の可塑的な変化がどのような分子メカニズムによっているのかを解明する。ショウジョウバエの成虫を糖だけを与えて飼育するとメスは産卵ができない。イーストの摂取が産卵に必要である。しかし、ショウジョウバエがイーストをどのように検知しているかわかっていなかった。昨年度、イーストの主成分であるアミノ酸をショウジョウバエが感知しているかを調べるために2者選択嗜好性テスト、カフェアッセイを用いて研究を行った。その結果、ショウジョウバエがアミノ酸を水や低濃度の糖よりも好んで摂取することがわかった。さらに、イーストを含む培地で育てた場合よりもイーストを含まない培地で育てた場合ほうが、アミノ酸を有意に多く摂取することが明らかとなった。さらにアミノ酸欠乏状態に置かれた交尾後の雌は、アミノ酸の摂食量が増加することがわかった。本研究は、ショウジョウバエがアミノ酸をどの味細胞で受容して、中枢でどのように処理されているかを解明する。糖の栄養価評価と学習に関する論文を公表することができた。

本研究の中心的な課題であるアミノ酸に対する摂食行動について、論文を投稿中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は当初の計画通りにアミノ酸に対する味覚感度変化に関わる受容体と神経機構を解明する。
土壌微生物「細胞性粘菌」由来の薬理活性物質DIFの研究

細胞性粘菌Dictyostelium discoideum(以降「粘菌」)は、発生生物学や細胞生物学研究のモデル生物として研究されている。我々は粘菌細胞と哺乳類培養細胞を用いて、細胞分化と走化性運動の機構解析を行っている。また、細胞性粘菌類を「未利用創薬資源」と位置づけ、細胞性粘菌由来の生物活性物質の探索とそれらをシードとした薬剤開発(抗がん剤と糖尿病治療薬等の開発)を進めている。中でも、粘菌由来の多機能分子DIFの研究に注力している。平成29年度、我々は以下を検討あるいは解明した。1)細胞性粘菌の一種D. giganteumから新規Bispyrone代謝物を複数単離・同定した。さらに、それらを化学合成し、生物活性を検討した結果、一部の化合物が肥満細胞のヒスタミン産生を抑制することが判明した。2)既存のDIF誘導体の有する生物活性を参考に新たなDIF誘導体(Hex-DIF-3とDIF-3(+3))を合成した。それらのin vitro生物活性(抗腫瘍活性、抗トリパノソーマ原虫活性、免疫制御活性、糖代謝促進活性)を検討した結果、1Hex-DIF-3は、HeLa細胞等に対する強力な増殖抑制活性を有すること、また、mitogen刺激したヒトT-細胞のIL-2産生を強力に阻害すること、2DIF-3(+3)は既存のDIF誘導体と比較して特に秀でた活性を示さなかった。3)細胞性粘菌の一種D. monochasioidesから新規なChlorinated alkylresorcinolsを単離・同定した。それらを化学合成し、生物活性を検討した結果、単離した化合物の1つMonochasiol Aが、mitogen刺激したヒトT-細胞のIL-2産生を阻害することが明らかとなった。平成29年度は、細胞性粘菌由来の新規生物活性物質の単離・同定や、新たに合成したDIF誘導体の生物活性の検討等が進んでおり、これらの成果を「順調な進展」と考えている。研究は順調に進んでおり、今後も以下を進める。1)DIF誘導体の有する複数の生物活性に関しては、それぞれの作用機序を解明する。2)これまでの成果を基に新たなDIF誘導体を合成し、構造-活性相関を検討しながら、より有用な誘導体を開発する。3)モデル動物を利用して、DIF誘導体の薬効と毒性、投与法などを検討し、新薬の開発を目指す。細胞性粘菌Dictyostelium discoideum(以後「粘菌」)は、単純な生活環を有する土壌微生物であり、発生生物学や細胞生物学のモデル生物として世界中で利用されている。我々はこの粘菌や哺乳類培養細胞を用いて細胞分化や走化性運動の機序解析を進めてきた。近年、細胞性粘菌類は、未利用創薬資源としても注目されている。DIF-1, DIF-2, DIF-3は、粘菌の柄細胞分化誘導因子として発見された低分子化合物だが、我々は、DIFsとそれらの誘導体が複数の薬理活性(抗腫瘍活性/糖代謝促進活性他)を有することを発見し、DIF誘導体の作用機序解析と、DIFsをリード化合物とした薬剤開発を進めている。平成27年度の本研究課題において我々は以下を明らかにした。1)いくつかのDIF誘導体がPAK1(p21-activated kinase 1)を直接阻害することによってヒト乳がん細胞MCF-7の増殖を阻害することを示した。2)我々は、DIF-1がマウス3T3L1細胞の糖取り込みを促進することを報告してきたが、今回、DIF-1とその誘導体の1つが、細胞内に取り込まれたグルコースの代謝を促進することを見出した。また、STZ(ストレプトゾトシン)誘導性糖尿病ラットを用いて、経口投与したDIF-1がSTZラットの血糖値を下降させることを示した。3)いくつかのDIF誘導体がミトコンドリアの活性を阻害することで、マウス骨肉腫細胞LM8の遊走(浸潤)を抑制することを示唆した。4)いくつかのDIF-1の誘導体が自然免疫系を抑制することを示した。5)DIF-2が、粘菌細胞の走化性運動を調節するメカニズムの解析を行った(粘菌の走化性運動は、哺乳類の好中球やがん細胞の遊走のモデルである)。DIF誘導体の有する抗腫瘍活性と糖代謝促進作用の作用機序の解析がほぼ予定通りに進んでいる。また、構造-活性相関解析から、有望なDIF誘導体を絞り込み、新たなDIF誘導体のデザインと合成も進んでいる。細胞性粘菌Dictyostelium discoideum(以後「粘菌」)は、発生生物学や細胞生物学研究のモデル生物として世界中で利用されている。我々は、粘菌細胞と哺乳類培養細胞を用いて細胞分化と走化性運動の機序解析を行っている。また、粘菌の「柄細胞分化誘導因子かつ走化性運動調節因子DIF-1」とその誘導体をリード化合物とした新規抗がん剤や糖尿病治療薬等の開発を進めている。我々は、本研究課題(平成28年度)において以下を明らかにした。1)粘菌細胞に存在するであろうDIF-1の標的分子(受容体)は未同定である。我々は、DIF-1を結合したカラムを作成し、粘菌細胞抽出物の中からいくつかのDIF-結合タンパク質(DBPs)を部分精製後、LC-MS/MS法によってDBPsを同定した。

その結果、Glutathione S-transferase 4 (GST4)を見いだしたため、粘菌GST4KO株と過剰発現株を作成し、GST4が粘菌子実体のサイズを調節していること示した。即ち、DIF-1はGST4を介して粘菌子実体のサイズを調節している可能性が示された。2)DIF-1の作用機序の全貌は明らかにされていないため、我々はDIF-1にBODIPY(蛍光体)を結合したDIF-1-BODIPYという化合物を合成し、その生物活性と細胞内局在を検討した。その結果、DIF-1-BODIPYが粘菌柄細胞分化誘導活性を有すること、また、DIF-1-BODIPYが粘菌ミトコンドリアに局在することを示した。さらに、ミトコンドリアuncouplerであるCCCPやDNPが粘菌柄細胞分化を部分的に誘導できること、CCCPやDNPがDIF-1同様に走化性運動を調節できることを示した。これらの結果は、DIF-1がミトコンドリアを介して、粘菌柄細胞分化や走化性運動を調節していることを示唆している。DIF-1は「粘菌の分化誘導因子かつ走化性運動調節因子」である。さらに、各種DIF誘導体は哺乳類細胞に対する生物活性を有することから、本研究課題においては、粘菌細胞と哺乳類細胞の両者を用いたDIF誘導体の作用機序解析が有効となる。実際に、本研究課題の目標であるDIF誘導体の有する抗腫瘍作用と糖代謝促進作用の解析は順調に進んでいる。また、粘菌細胞におけるDIF-1の作用機序解析も進めており、この成果を参考にして、哺乳類細胞におけるDIF誘導体の作用機序解析に役立てている。さらに、蛍光体を結合したDIF誘導体を合成し、DIF誘導体の細胞内局在の解析や作用機序解析に利用している。細胞性粘菌Dictyostelium discoideum(以降「粘菌」)は、発生生物学や細胞生物学研究のモデル生物として研究されている。我々は粘菌細胞と哺乳類培養細胞を用いて、細胞分化と走化性運動の機構解析を行っている。また、細胞性粘菌類を「未利用創薬資源」と位置づけ、細胞性粘菌由来の生物活性物質の探索とそれらをシードとした薬剤開発(抗がん剤と糖尿病治療薬等の開発)を進めている。中でも、粘菌由来の多機能分子DIFの研究に注力している。平成29年度、我々は以下を検討あるいは解明した。1)細胞性粘菌の一種D. giganteumから新規Bispyrone代謝物を複数単離・同定した。さらに、それらを化学合成し、生物活性を検討した結果、一部の化合物が肥満細胞のヒスタミン産生を抑制することが判明した。2)既存のDIF誘導体の有する生物活性を参考に新たなDIF誘導体(Hex-DIF-3とDIF-3(+3))を合成した。それらのin vitro生物活性(抗腫瘍活性、抗トリパノソーマ原虫活性、免疫制御活性、糖代謝促進活性)を検討した結果、1Hex-DIF-3は、HeLa細胞等に対する強力な増殖抑制活性を有すること、また、mitogen刺激したヒトT-細胞のIL-2産生を強力に阻害すること、2DIF-3(+3)は既存のDIF誘導体と比較して特に秀でた活性を示さなかった。3)細胞性粘菌の一種D. monochasioidesから新規なChlorinated alkylresorcinolsを単離・同定した。それらを化学合成し、生物活性を検討した結果、単離した化合物の1つMonochasiol Aが、mitogen刺激したヒトT-細胞のIL-
腎臓リハビリテーション運動療法と組織再生療法、栄養療法の相乗効果の機序解明

慢性腎不全モデルを作成し, 12週間にわたり長期的運動とG-CSFの単独及び併用治療,また,これらの治療とアンジオテンシンII受容体拮抗薬(ARB)との併用治療を行った。その結果, G-CSFと長期的運動の単独治療による降圧効果と腎保護効果を認め, ARBの併用により降圧効果と尿蛋白減少効果が増強した。さらに, 3者の併用は,腎保護効果と降圧効果を発揮しながら運動耐容能を増強させる可能性が示唆された。以上より,長期的運動療法, G-CSF療法およびARB療法の併用効果を確認し,その機序を明らかにする有力な手がかりが得られた。WKYラットを手術し、5/6腎摘慢性腎不全モデルを作成した。ラットを以下の5群に分け、12週間にわたって治療した。1)非治療(C)群、2)運動(EX)群、3)G-CSF群、4)EX+G-CSF群、5)偽手術(S)群。EXは速度20m/分の走行運動を1日1回60分間、1週間に5日間行った。G-CSF(5μg/kg)は連日皮下投与した。2週間毎に、体重、24時間尿蛋白排泄量(UP)を測定した。最終日に断頭採血し、血清クレアチニン(Scr)、血液尿素窒素(BUN)を測定した。残存腎を摘出し、糸球体硬化指数(IGS)を評価した。従って、5/6腎摘除慢性腎不全モデルラットにおいて、EXとG-CSFの単独療法による腎保護効果が示唆された。さらに、EXとG-CSFの併用療法は、腎障害を増悪させることなく、むしろ腎保護効果を発揮しながら運動耐容能を増強させる可能性が示唆された。まだ解析は半ばであるが、運動療法とG-CSFの併用効果を確認し、そのメカニズムを明らかにする有力な手がかりが得られた。WKYラットを手術し, 5/6腎摘慢性腎不全モデルを作成した。ラットを以下の8群に分け, 12週間にわたって治療した。1)非治療(C)群, 2)運動(EX)群, 3) G-CSF群, 4) EX+G-CSF群, 5) EX+olmesartan(OLS)群, 6) G-CSF+OLS群, 7) EX+G-CSF+oLS群, 8)偽手術((S)群。EXは速度20m/分の走行運動を1日1回60分間, 1週間に5日間行った。2週間毎に収縮期血圧(SBP), 24時間尿蛋白排泄量(UP)を測定した。治療開始週と最終週にトレッドミル運動負荷試験を行い,総走行可能距離(TRD)を測定した。最終日に断頭採血し,血清クレアチニン(Scr),血液尿素窒素(BUN)を測定した。残存腎を摘出し,糸球体硬化指数(IGS)を評価した。Sに比較して, CのUP, Scr, BUN, IGSは有意に増悪した。一方, Cに比較して, G-CSFとEX+G-CSFのUP, EX+G-CSFのScr, G-CSFとEX+G-CSFのBUN, EXとG-CSFおよびEX+G-CSFのIGSは有意に改善した。また, G-CSFとEX+G-CSFのIGSはEXに比較して有意に改善した。特に, OLSの併用では最も良好なSBPとUPを示し,また,全てのEX治療群の12週間後のTRDは非EX治療群に比較して有意に延長した。以上より, G-CSFとEXの単独治療による降圧効果と腎保護効果が示唆され, OLSの併用により降圧効果と尿蛋白減少効果が増強した。まだ解析は半ばであるが,長期的運動療法, G-CSF療法およびアンジオテンシンII受容体拮抗薬療法の併用効果を確認し,そのメカニズムを明らかにする有力な手がかりが得られた。
細胞伸長制御機構における蛋白質-蛋白質相互作用の解明

<背景と目的>葉の発生における細胞伸長制御機構を解明することは、植物の形、多様化の仕組みの理解に必須である。これまでに私は、アラビドプシスの葉細胞の極性伸長を司るANならびにROT3両遺伝子のクローニングに成功した。興味深いことにこれら遺伝子は、共に植物界に特異的な遺伝子族を成すことが判明した。そのうち葉の幅方向への細胞伸長は、蛋白質ム蛋白質相互作用を介した重要な調節因子であるAN遺伝子によって制御されると考えられた。これらの成果を受け、多細胞生物の形を左右する新たな細胞極性伸長制御機構、すなわちタンパク質の相互作用を通じた制御機構の解明を目的とする。<検討結果>1)GFP融合タンパク等を使った、細胞内局在の同定。ANタンパクは、核内輸送シグナルを持ち、細胞質表層微小管と相互作用する可能性が推定されているため、AN::GFPのトランスジェニック植物を用い、その動きについて検討を行なった。その結果、AN蛋白質は核内だけでなく細胞質にも存在することが明らかになった。酵母菌を使ったtwo-hybridの解析を進めた結果、重要な転写制御因子であるヒトのRbホモログとの相互作用が示唆された。3)Microarrayシステムを用いた、AN遺伝子の下流調節因子の単離と解析。an変異体においてup-regulateされている遺伝子のうち、zinc-finger proteinのような転写因子とERD10,Srcなどのストレス関連遺伝子について発現解析を行なった。その結果、これらの遺伝子がAN遺伝子によって制御されることが明らかとなった。<考察>本研究では分子遺伝学的及び生化学的アプローチという広範囲にわたる視点から行ない、ANタンパクと相互作用する因子の単離だけでなく標的遺伝子の単離とその解析を通じ、細胞伸長制御機構に関する総合的な解析を行なった。その結果、AN遺伝子は転写制御因子としてタンパク質の相互作用を通じ、細胞伸長制御機構において重要な役割をする基本因子であると考えられる。
グラフィクスとカンドル理論の観点からの４次元トポロジーの研究

4次元ユークリッド空間に埋め込まれた曲面結び目をmarked graphdiagramと呼ばれる平面上に描かれた図式で表示する方法があり、これを用いた曲面結び目の研究が近年盛んになっている。この方法を、4次元ユークリッド空間にはめ込まれた曲面結び目について拡張した。埋め込まれた曲面結び目のmarked graphdiagramでは、すべてのマーカー付き交点においてマーカーに沿った平滑化を施して得られる絡み目図式とマーカーに横断的な方向に平滑化を施して得られる2種類の絡み目図式が、共に自明な絡み目を表すことが条件であった。我々のアイデアは、はめ込まれた曲面結び目のmarked graph diagramとして、それらの絡み目図式が、H自明と呼ばれる絡み目を表す図式であるという条件に拡張した点である。この結果は、研究代表者と河村建吾によるはめ込まれた曲面結び目の標準形に基づいている。埋め込まれた曲面結び目のmarked graphdiagram表示では、吉川変形と呼ばれる基本変形が知られていたが、はめ込みのケースで、それに追加すべき変形の候補を与えた。また、H自明な絡み目の成分数が少ないケースについて、リングモーション群というH自明絡み目が4次元空間内を運動する様子を表す群の群表示を与えることに成功した。平成30年5月30日6月1日に京都大学数理解析研究所で研究集会「Intelligence of Low-dimensional Topology」を開催した。世話人は大槻知忠(分担者)と伊藤哲也で、11件の講演と約70名(外国人3名を含む)の参加者あった。平成30年9月6日10日に大阪市立大学で国際研究集会「Four Dimensional Topology」(4次元トポロジー)を開催した。32件の講演と97名(外国人19名を含む)の参加者があった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。結び目および曲面結び目のカンドルホモロジー理論を用いた不変量で有名なものはCarter達により導入されたねじれカンドルコサイクル不変量である。また近年、ChengとGaoにより正カンドルホモロジーという新しい概念が導入され、それを用いたカンドルコサイクル不変量が登場した。特にChengとGaoによる正カンドルコサイクル不変量は、ボローミアン環と呼ばれる絡み目が自明な絡み目にホモトピー同値でないことを不変量の計算で簡明に示すことができるため、世界的に注目を集め、その調査が喫緊となった。今年度カンドルを用いた不変量の研究を行って、Carter達のねじれカンドルコサイクル不変量およびChengとGaoの正カンドルコサイクル不変量の両方を、シャドーカンドルコサイクル不変量として自然に解釈する方法を見出した。また、応用としてねじれカンドルコサイクル不変量の増強版を構成した。V. Lebed、田中心氏との共同研究であり、今年度は古典次元の結び目の場合について論文にまとめた。また、曲面結び目に接着する1ハンドルを基本カンドルを用いて分類する手法を開発した。特に曲面が向き付け不可能な場合や、非連結なときに従来の群を用いた方法よりもかなり簡明に1ハンドルを扱うことができるようになった。平成26年5月21日23日に京都大学数理解析研究所で研究集会「Intelligence of Low-dimensional Topology」を開催した。世話人は大槻知忠(分担者)と北山貴裕が担当し、11件の講演と約75名の参加者があった。また、平成26年11月21日23日に大阪市立大学で研究集会「4次元トポロジー」を開催した。世話人は鎌田聖一(代表者)、安井弘一(分担者)、松本堯生(連携研究者)が担当し、20件の講演と約55名の参加者があった。曲面絡み目はマーカー付きグラフを用いて表示することができ、その表示は吉川変形と呼ばれる基本変形の差を除けば一意的に定まる。この事実に基づき、曲面絡み目のマーカー付きグラフに対し、ステイトモデルを用いた不変量の構成を行った。LipsonのKauffman多項式不変量の特殊ケースを導くステイトモデルをマーカー付きグラフの図式に拡張し、吉川変形で不変となる条件を導いた。この条件を満たす2つの設定を考え、不変量の性質を調べたところ、1つは曲面の向き付け可能性を導くが、他方はそれを反映しないことがわかった。同一のモデルを用いても、拡張の過程で用いた設定により、異なる性質の不変量が導かれることを示す具体例である。曲面結び目にリボン・クラスプ型の概念を導入し、その研究を行った。リボン・クラスプ曲面結び目の1ハンドル手術を用いた特徴付けを与え、はめ込み曲面結び目に対する標準形を定義した。リボン・クラスプ曲面結び目となる条件を標準形の言葉で表すことに成功した。平成27年5月に京都大学数理解析研究所で研究集会「Intelligence of Low Dimensional Topology」を開催した。世話人は大槻知忠(分担者)と北山貴裕で、11件の講演と約70名の参加者あった。平成27年11月に大阪市立大学で研究集会「4次元トポロジー」を開催した。世話人は鎌田(代表者)、安井弘一(分担者)、松本堯生(連携研究者)で、13件の講演と約50名の参加者があった。平成27年7月に大阪市立大学で結び目理論に関する研究集会(TAPU-KOOKセミナー)を開催した。

平成28年1月に国際研究集会「The 11th East Asian School of Knots and Related Topics」を大阪市立大学で開催し、75件の講演と約110名の参加者があった。曲面絡み目のマーカー付きグラフの表示に対して、ステイトモデルを用いた不変量の構成では、2種類のステイトモデルに関して調査することができた。1つのモデルからでも、その拡張と条件の設定によって異なる性質の不変量が生じる明確な具体例が今回得られたので、今後研究を推進する上で役に立つ。今回得られた(はめ込みの)曲面結び目に対する標準形やリボン・クラスプ曲面結び目の特徴付けも曲面結び目理論の有力な研究手段となりうる。4次元空間内の曲面結び目に関する結び目解消操作で重要なものが1ハンドル手術である。曲面が有向かつ連結である場合にはJ. Boyleによる結び目群を用いた分類手法があった。平成26年度に、カンドルのテンソル積の概念を導入することで向き付け不可能な曲面や非連結な場合でも効果的に1ハンドルを扱う方法が見出された。今年度はすべての位数に対して、2面体カンドルのテンソル積を計算し、その代表系を求めることに成功した。応用として1ハンドルの不変量の構成に今後利用することができる。特異曲面結び目(はめ込み曲面結び目)のブレイド表示に関するマルコフの定理の証明で2重点固定化の議論を用いるが、その際にホップ絡み目のモーション群を用いれば議論が明快となることがわかった。平面上の閉曲線を1型と2型のライデマイスター変形に対応する変形を法に同値類をとったものをdoodleという。R. FennとP. Taylerが1979年に導入した概念で、交換子関係式を導くなどの応用がある。レフシェツファイバー空間のモノドロミーの研究など交換子関係式は重要な研究対象である。R. Fenn、A. Bartholomew、鎌田直子らとともにdoodleを一般種数の曲面のケースに拡張を行った。特に、曲面上のdoodleを、平面上に仮想交差を許した図式を用いた仮想doodleとして表せることを示した。平成28年5月に京都大学数理解析研究所で研究集会「Intelligence of Low Dimensional Topology」を開催した。世話人は大槻知忠(分担者)と伊藤哲也で、11件の講演と約60名の参加者あった。平成28年11月に大阪市立大学で研究集会「4次元トポロジー」を開催した。世話人は鎌田(代表者)、安井弘一(分担者)、松本堯生(連携研究者)で、19件の講演と約45名の参加者があった。具体的な有限カンドルである2面体カンドルについて、テンソル積を計算したことは今後の応用上有効である。実際、曲面結び目の基本カンドルから2面体カンドルに表現を1つ与えることで、その曲面結び目に接着する1ハンドルの不変量を1つ構成することができる。2面体カンドルのテンソル積について代表系も与えられており、得られた値の判別も容易である。R. FennとP. Taylerによって導入されたdoodleは平面上の曲線がなすグラフィクスである。一般種数の曲面のケースに拡張することで、平面上では得られなかった新しい交換子関係式が得られる。
AISを利用した内航船ウェザールーティングのための高精度な沿岸海流推定

まず、昨年度までに開発した、AISデータを用いて偏流推定を行うアルゴリズムの有効性の検証を行った。例えば、AISデータおよびAISデータから得られる本偏流推定、ならびに有効性検証の際に正として用いられる船舶による偏流計測値は、海上風が船を押し流す風圧流が含まれるが、比較対象として用いられる既存海流推定にはこれが含まれていないため、本推定が偏流計測値とよく一致するのは自明であるという批判が考えられた。これに応えるため、検証対象期間の海上風推定値を気象情報機関から入手し、風速との関係において精度検証したところ、本推定による推定精度の優位性はどのような風速下においても(無風状態においても)変わらなかったことが示され、本手法の有効性を裏付けた。また逆に、強風下においては船舶が斜行状態になるため本推定アルゴリズムの精度を著しく損なうものと予想されていたが、実際は強風下でもあまり精度が悪化しないことが分かった。このため、当初研究計画で検討課題として挙げていた斜航モデルによる補正は行わないこととした。これら推定・検証結果は、下に挙げた雑誌論文として発表した。次に、ウェザールーティングで使用されるための広域マップの作成のため、既存海流推定にAIS偏流推定をデータ同化する手法を検討した。カルマンフィルターによるデータ同化手法をベースに、本件課題を適用できるようカスタマイズを施し、実装を進めている。昨年度までのAISのみによる偏流推定では、AIS受信件数の少ない海域では実用に耐える精度が得られなかったが、既存推定値にAISデータ件数に応じた強度の補正を掛けることで海域全体にわたって全体的に高精度な偏流推定を得られることができ、ウェザールーティングの燃料消費削減効果を向上させるものになることが期待できる。サービスとして提供でき利用されるようになるために必要な技術要件を着実にクリアしてきている。現在のAISのみを用いた推定ではAIS受信件数の少ない海域では十分な精度で推定できないため、欠けの海域ができてしまい、ウェザールーティングに利用されるためには不十分である。これからは、既存海流推定とデータ同化することで欠けのない偏流マップを作成し、偏流観測値を正として最適化して精度検証し、サービスとして利用されるための技術的条件のひとつをクリアする。用語の正確性を期すため、ウェザールーティングの高精度化を目的として、船舶のドリフトを推定する場合は海流推定ではなく「偏流推定」とする。偏流推定のための近傍AIS計測データを利用するにあたり、時空間ずれに対する重みを低減させる係数の設定が未定だったため、これを最急降下法により決定する手法を提案し、導入して誤差の低減を図った。これにより、関東九州にかけた太平洋沿岸域における船舶による偏流観測値に対する偏流推定値の誤差は、従来のJCOPE-T海流推定を偏流とみなした場合と比較し79%となり、従来の偏流推定手法より誤差を低減させることができた。また、推定アルゴリズムを数学的に検討しなおした。推定過程における行列の固有値と固有ベクトルが、偏流推定におけるコスト関数の極小点周辺の傾きが極大・極小となる方位とその傾きを示すことがわかったので、これを用いて偏流推定における幾何学的特徴を得ることができるようになった。また、これまで経験的に、推定値が安定的であることの条件として行列式の値が閾値より大きいことを用いてきたが、検討の結果、行列式はコスト関数の底の部分の広さの逆数であり、推定値の動きにくさを表していることがわかった。既存の気象データ同化手法をそのまま適用するには、AISから得られる偏流データが偏流ベクトルの特定の一成分を表すものであるなど数学モデルが特殊であるため、既存手法をそのまま適用できないことが課題であったが、幾何学的な特徴を得ることができるようになったためデータ同化手法の適用が今後進むものと考えられる。来年度はこれを用いて、既存の海流推定とのデータ同化を行い、広域的な偏流マップを作成することを目指す。また本件で使用している手法は本件開始前より特許出願していたが、権利化された(特許6300344)まず、昨年度までに開発した、AISデータを用いて偏流推定を行うアルゴリズムの有効性の検証を行った。

昨年度までのAISのみによる偏流推定では、AIS受信件数の少ない海域では実用に耐える精度が得られなかったが、既存推定値にAISデータ件数に応じた強度の補正を掛けることで海域全体にわたって全体的に高精度な偏流推定を得られることができ、ウェザールーティングの燃料消費削減効果を向上させるものになることが期待できる。サービスとして提供でき利用されるようになるために必要な技術要件を着実にクリアしてきている。現在のAISのみを用いた推定ではAIS受信件数の少ない海域では十分な精度で推定できないため、欠けの海域ができてしまい、ウェザールーティングに利用されるためには不十分である。これからは、既存海流推定とデータ同化することで欠けのない偏流マップを作成し、偏流観測値を正として最適化して精度検証し、サービスとして利用されるための技術的条件のひとつをクリアする。予定していた研究補助員が死亡につき分担できなくなった。研究の大筋では影響はないが小さい部分に若干未完の部分が生じたため、次年度に研究補助員を手当てし当該業務を行う。
エジプト西方砂漠のオアシス地域における文化受容の研究:アムン神信仰の受容と伝播

ナイル河の西方地域における古代エジプト文化の影響を羊の頭部を持つアムン神信仰の伝播と受容から確認した。具体的な例としてはカルガ・オアシスのナドゥーラ神殿、ダクラ・オアシスのアイン・アムール神殿、シーワ・オアシスのアムン神殿、そして同地域に点在するその他の神殿群とサハラ砂漠地域の岩絵・線刻画が挙げられる。本研究は今後さらに西方へと調査範囲を拡大し、北アフリカ全域を視野に入れた古代エジプト文化研究の基盤となる。古代エジプトの宗教的拠点テーベの主神であり、エジプトの国家神的存在であった羊の容貌を持つアムン神に対する信仰が如何にして、ナイル河谷から西へ砂漠を約200km進んだ所に存在するカルガ・オアシスにまでたどり着き、そこで土着の人々に受け入れられ、定着していったのか。地理的に離れ、環境的に異なる二つの空間(ナイル河谷と西方砂漠のオアシス地域)における文化の受容過程とその変化の原因を主に碑文史料(カルガ・オアシス周辺に点在するナドゥーラ、エル=グエイタ、エル=ザヤーンなどの神殿遺跡に存在するアムン神を描いたヒエログリフを伴うレリーフ群)と図像資料を用いて明らかにすることが本研究の目的である。本年度は11月26日12月23日にかけて、エジプト・アラブ共和国のハルガ・オアシス(アル・ザヤーン神殿遺跡)において、エジプト考古最高評議会の指導の下現地調査を実施した。神殿内と神殿前の参道部分の清掃の後、最奥部に位置する神殿至聖所内に彫り込まれたレリーフの三次元測量を行った。測量には三次元形状デジタル記録装置(Riegl:LMSー420,Riegle LMS-25H)と高精細三次元デジタル記録装置(コニカミノルタVivid910)を使用した。その結果、これまで肉眼では確認が困難であったレリーフの細部の記録を短期間で収集することが出来た。もし今回のように一定のレヴェルで三次元実測が可能となるならば、海外調査で最大の難点となる調査期間不足という問題が解決出来る。また現場を離れて実際に持ち帰った三次元デジタル記録から、日本においてヒエログリフ碑文の解読に取り掛かることが可能となった。もちろん最終的には現地における肉眼での確認を必要とするため完壁なものとはまだ言えないが、将来手間の掛かる碑文の実測・計測時間を大幅に短縮する可能性を提示することが出来た。またエジプトを訪れる度に明らかに崩壊が見られるアル・ザヤーン神殿を一部分とはいえ現時点においてデジタル保存し、将来行なわれるであろう修復作業の際に利用可能としておくことは、文化財保護のために重要であり、調査を行なう研究者のみならず現地エジプト人たちにとっても意義のある作業となる。本年度は12月11日12月27日にかけて、エジプト・アラブ共和国のハルガ・オアシス(アル・ザヤーン神殿遺跡)において、エジプト考古最高評議会の指導の下、前年度の整理作業と神殿に彫り込まれたレリーフの確認作業を行った。その結果、レリーフの細部の記録を三次元測量により短期間で収集することが可能であることが確認された。持ち帰った三次元デジタル記録から、次年度以降、日本においてヒエログリフ碑文の解読に取り掛かることが可能となった。最終的には現地における肉眼での確認を必要とすると予想されるが、手間の掛かる碑文の実測とその後の解読時間を大幅に短縮する可能性を提示することが出来た意義は大きい。また本年度は8月31日9月7日にかけて、研究課題の大枠であるエジプト西方砂漠全体におけるアムン神信仰の浸透を確認するために、西方砂漠最西端のシーワ・オアシスと再東端のオアシス地域を形成するファイユームにおいてフィールドワークを行った。特に前者では巨大なアムン神殿以外にも幾つかの神殿跡を確認することが出来た。またネクロポリスにはアムン神に因んだ名前を持つ人々も埋葬されていることが確認出来た。アムン神信仰は現在のリビア国境付近にまで到達していたのである。この現象は、シーワ・オアシスを越えさらに西方地域へのフィールドワークの必要性を示している。次年度以降、エジプト西方砂漠の他のオアシス地域を踏査し、テーベの主神であるアムン神の伝播・浸透の確認作業を進める予定である。本年度は9月21日9月30日にかけて、エジプトの西方砂漠地域(バハレイア・オアシス、ファラフラ・オアシス、ダクラ・オアシス、カルガ・オアシス)において、複数の神殿(例えばディール・エル=ハガル神殿やアイン・アムール神殿など)に残る羊の頭部を持つアムン神の図像の確認作業を行った。その際の成果と昨年度のシーワ・オアシスにおける調査結果を踏まえ、現在のエジプト国境からさらに西方に古代エジプトの主神であるアムン神信仰が伝播していた痕跡の確認を求め、12月19日12月29日にかけて、エジプトの隣国であるリビアの地中海周辺遺跡(例えばレプティス・マグナ)とサハラ砂漠地域の岩絵群(例えばアカクス山地)における踏査を行った。前者においては、アムン神がギリシア・ローマ世界においてアムン=ゼウス神として土着の人々に受容され、その結果として神殿が建設されたという従来の説を確認した。

また後者においては、研究代表者がアムン神の伝播の最西端(あるいは起源)と考えているアルジェリアのアトラス山脈地域に複数存在する頭部に円盤を持つ羊の図像の類例を一例確認することが出来た。次年度はさらなる類例の確認を目指してリビア東部のサハラ砂漠地域を踏査する予定である。本研究のもう一つの狙いである「位置を動かすことが不可能なレリーフなどを三次元測量により短期間で収集し、持ち帰り、分析すること」については、次年度以降に分担者による成果が期待される。前年度までの成果を踏まえ、現在のエジプト国境からさらに西方に古代エジプトの主神であるアムン神信仰が伝播していた痕跡の確認を求めてフィールドワークを実施した。研究代表者がアムン神の伝播の最西端と考えているアルジェリアのアトラス山脈地域に複数存在する頭部に円盤を持つ羊の図像の類例の採集を目指し、本年度は12月15日12月29日にかけて、リビア国領内の砂漠地域(クフラ以南のサハラ地域)及びエジプト・スーダン・リビア国境地帯であるジェベル・アウェイナート山(リビア側)においてフィールドワークを行った。明らかな例は採集できなかったが、幾つかその可能性のある岩絵・線刻画を確認することができた。ナイル地域からエジプト西方砂漠への文化的影響の受容度とその変化について、古代エジプトの神であるアムン神を取り上げ、砂漠中のオアシス都市という特殊な立地的観点から考察することを目指した本研究の目的を地理的に遥かに超える空間に調査範囲は拡大した。つまり、アムン神の伝播した道を確認することは、オアシスを介したサハラ地域のネットワークの存在を明らかにすることでもあるのである。最終的にはサハラ砂漠を含む北アフリカ全体を視野に入れた古代エジプト文化の伝播とその受容の総合的な理解が求められる。また政情不安な地域、あるいは過酷な自然環境をともなう辺境地域であることから、収集したデジタル・データの有効活用も今後重要な問題となるはずである。その際に求められる二次元データ(デジタルカメラによるデータ)を三次元データに速やかに容易に起こす作業についても検討中である。
空間的自己相関を考慮した地域間フローの計量分析と空間詳細化

交通量や交易量に代表される地域間のOrigin -Destination (OD) Flow Dataを対象として、地理的な空間データの特質である空間的自己相関を明示的に考慮した計量分析と空間詳細化の方法を検討した。工場移転や人口移動などに関わる様々な実際のデータを用いた計量分析や空間集積の検出手法の開発を行った。また、統計学的アプローチに基づき、OD Flow Dataの新たな空間詳細化の手法を提示した。OD Flow Dataに関する予備的調査として、国内外で、現実的に利用可能なデータ等に関する情報を整理し、実用性・有用性という観点から、本研究の応用可能性について見通しを得た。また、次年度以降の実証分析に用いるために、申請時点で未整備であったデータに関し、分析において説明変数/補助変数として必要な社会経済データを整備した。既に整備済みの首都圏の一部のPT調査データを用いて、従業トリップを対象に、空間計量経済学モデルに基づく分析に着手し、空間相関や集積の検出等を試みた。さらに、OD Flow Dataの分析においてよく用いられる離散選択モデルについて、空間相関を考慮する場合の計算負荷の問題を解消する方法についても検討を行った。空間詳細化手法の開発にも着手した。OD Flow Dataの空間詳細化は、ある程度集計された空間単位間での流動量が既知の時と、発生量や集中量が既知の時、とに場合分けが可能であり、本年度は、各データの問題に則した空間詳細化のフレームワークを、統計学的アプローチに基づいて構築した。特にOD Flow Dataにおいては、トリップ数のような離散変数と、重量のような連続変数という統計学上性質の異なるデータが混在しているため、それぞれ仮定したデータ生成過程に整合する統計モデルを導出している。さらに、空間相関を明示的に考慮したモデルを導入した方法についても開発に着手した。当初計画に沿って研究が進んでいるため。本研究では、地域間の社会経済活動を示す様々な地域間Flow Dataを対象として、現象としての空間相関の発見やその検出方法の改良、空間相関を明示的に考慮した空間相互作用モデルを用いた計量分析、空間相関の存在を利用した新たなデータの補間や空間詳細化手法の開発、さらにはそれらの成果を生かした実務上直面する様々な問題の解決を行うことを目的としており、本年度は以下の内容を実施した。まず、昨年度に引き続き、整備済みのデータを用いて、空間計量経済学モデルに基づき空間相関や集積の検出等の分析を継続した。また、昨年度の成果を精査し、空間相関を明示的に考慮した集積の検出方法の適用上の課題について考察した。さらに、OD Flow Dataの分析においてよく用いられる離散選択モデルについても、整備済みのデータ等を用いた分析を通じ、様々な側面から考察し、空間相関を考慮する場合の計算負荷の問題を解消する方法について検討を行った。OD Flow Dataの空間詳細化は、ある程度集計された空間単位間での流動量が既知の時と、発生量や集中量が既知の時、とに場合分けが可能である。その両者について、一昨年度、統計学的アプローチに基づいて、各データの問題に則した空間詳細化のフレームワークの構築とそれに基づく推計手法の開発に着手したの続き、本年度は、これらを理論的な側面から精査して方法論として再検討し、その適用可能性について、実際のデータを用いた分析と通じて考察した。地域間の交通量や交易量に代表される地域間のOrigin -Destination (OD) Flow Dataを対象として、地理的な空間データの特質である空間従属性(≒空間(的自己)相関)や空間的異質性を明示的に考慮した、空間計量経済学等のアプローチに基づく統計学的な研究は未だ発展途上にあり、研究事例も数えるほどしかない。今年度は、申請時以降の関連する研究のレビューを実施した上で、研究実施計画に基づき、以下の項目を研究として実施した。1.最終年度に当たり、昨年度まで実施してきた、空間計量経済学モデルに基づいた空間相関や集積の検出、空間計量経済モデルを用いた計量分析の研究成果を細部に渡り再度考察した。また、OD Flow Dataの分析においてよく用いられる離散選択モデルに関し、昨年度に引き続き空間相関を考慮した手法の検討を行った上で、実際の交通データへの適用を行い、その結果を考察した。その際、欠損データへの対処法についても詳細な分析を行った。2.昨年度までに、統計学的アプローチに基づき開発した、グラビティモデルによるOD Flow Dataの空間詳細化手法の改良を行った。その上で、実際の産業連関表を用いて、地地域内交易を考慮したグラビティモデルによる地域間交易の域間交易の推計を行い、推計精度の観点から、開発した手法の特性を詳細に考察した。3.最終年度として、3年間の成果を取り纏め、国内及び国外の学会誌への投稿等の情報の発信の準備を行った。研究終了後の本研究成果の利活用の促進についても検討を行った。当初計画に沿って研究を進めながら、査読付き論文等での研究成果の発表を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
タスク・アンビエント空調方式の快適性・生産性と設計手法に関する研究

執務空間温熱環境評価のため、床吹出空調方式が採用されている環境配慮オフィスと既存のオフィスの比較検討のために、執務空間の温熱環境、空気質環境、光環境や、音環境の室内環境の調査を行った。滞在する執務者に対して温熱環境調査や行動調査を実施し、この環境配慮オフィスの各環境が、建築基準法等で定められた基準値を満たしているか、また、滞在する執務者の快適性や生産性への影響があるかを執務者にアンケート調査を行った。温熱環境評価として行ったSET^*の算出では、既存オフィスで最大で26.5°Cまで上昇し快適域を0.9°C上回っていたが、新オフィスでは、24.1°C25.6°Cであった。光環壌評価として行った照度分布測定では、既存オフィスでは、JISZ9110の基準値を下回り期間中の変動範囲は259lx1225lxと約1000lxもの差があり、室中央は基準の下限値である750lxを満たすことはなかった。新オフィスでは、期間中を通して基準値の範囲内に収まっていた。音環境評価として行った等価騒音測定では、室内騒音の設計推奨値は43dB_A55dB_A程度とされており、既存オフィスは53.3dB_A65.2dB_Aと10:30の測定では推奨値を満たしていたが、その後の測定では13dB_A以上増加し推奨値を大幅に超えていた。空気質環境評価として行ったCO_2濃度測定では、既存オフィスで基準値である1000ppmを下回っていたものの最大で733ppmとなり、新オフィスは勤務時間中に平均で483ppm程度であった。知的生産性に関しては、自覚症状しらべで訴え率は新オフィスで若干増えたもののその絶対数は少なく、眼精疲労しらべにおいては既存オフィスでは出勤後から退勤前にかけて訴え率は増加し、新オフィスでは減少傾向にあることから、新オフィス環境において作業性が向上したものと推察される。本研究では、加圧式床吹出空調方式と併用したパーティション型TACにより形成される執務空間の温熱環境特性の把握、およびTACが被験者の温冷感、快適感、生産性に与える影響の検証を目的とし、実オフィスにおいて、タスク空調特性把握実験、温熱環境実測、執務者に対するアンケート調査、被験者実験を行った。タスク空調特性把握実験は、タスク空調システムの特性を把握することを目的とし、タスク域の気流速度分布、人体各部位の気流速度測定をM社新社屋にて行った。また、タスク気流の当たる環境にサーマルマネキンを曝露し、その応答からTACが執務者の各部位にどのような熱的影響を及ぼすかを評価した。温熱快適性及び知的生産性の調査は、M社において業務を行っている執務者の男性6名、女性2名の計8名を対象に温熱快適性評価をアンケート申告により行った。アンケート申告は、1日のうち出勤後、勤務中(午前、午後各1回)、退勤前の4回行い、これを3日間連続して行った。得られた主な知見は以下の通りである。1)タスク域気流測定実験では、気流方向軸上の測定点、特に吹出口と同じ高さで気流速度が高くなった。2)人体各部位気流測定では、各風向時において同様の傾向がみられ、胸部で気流速度が高くなった。3)サーマルマネキン実験では、Head、L.Forearm、L.Upper arm、Chestにおいて等価温度の低下がみられ、特にHeadへの影響が大きかった。