hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スペキエース、幾何光学を用いるルフス、ベーコン、オレームらの認識論の系譜

しかし14世紀のオレームになると、天界の影響を図形で説明し、数学的調和へ還元していくという試みがなされるようになる。なお、オレームの天界論、認識論の考察は、ウィスコンシン大学で写してきたPeter Marshallらの博士論文(オレームのテクストを校訂している)なしには進めえないものであった。西洋美術史上では15世紀初めのヤン・ファン・エイクにおいて初めて色の濃淡や光がかなり完成した技法でもって描かれるようになるが、彼の先駆者としてはブシコーの画家たちが考えられている。ではヤンやブシコーの画家たちは色の濃淡や光を描くというアイデアをどこから得たのか。シャーマンの最近の研究によると、それは14世紀後半のニコル・オレームではないかという。オレームはシャルル5世に依頼され、アリストテレスをフランス語訳することに携わっていたが、本に挿し絵を描くというプロジェクトにも携わっていた。そしてシャルル5世の、そして後継者シャルル6世のパリ写本工房において挿し絵を描いていたのがブシコーの画家たちである。オレームから彼らがアイデァを得たとしても不思議ではない。またオレームの考えは色の濃淡や光を描くということに理論的根拠を与えるものである。彼は「対象が媒体を変化させ、媒体が視覚器官を変化させる」というアリストテレスの考えをとる。しかしアリストテレスの考えによれば、なぜ対象があるがままに目に写るのかを説明できない。そこでオレームは光が直進して対象の形象を伝えると考えるアルハーゼンの幾何光学を取り込み、対象の形象(スペキエース)が目(瞳)に、対象において形や色があるのと同じ配置で同じように写ると考える。瞳に写っているスペキエースの色は一種の質である。ところでオレームは質を図形で表すことを考える。例えば日が射すと、部屋に影ができるが、濃い影もあれば薄い影もある。部屋にできた影に直線を引き、その直線上における影の暗さの度合いを各点ごとに棒グラフで表し、その頂点を結んでいくと、一つの平面図形ができる。こうすると質の強弱を表すことが可能になる。この考えは目に写ったスペキエースを絵で表すことに利用可能である。このようなことを2002年3月30日に京都大学文学部美学美術史関係の研究会で発表する予定である。本年度はオレームの師であるビュリダンの宇宙論について主に考察した。14世紀のビュリダンは、13世紀のトマスと同じく、アリストテレス的な地球中心的な宇宙像を思い浮かべているにもかかわらず、トマスとは異なり、そしてオレームと同じく、地球の自転の可能性、宇宙が複数存在する可能性、空虚が存在する可能性を積極的に考えている。おそらく1277年に219箇条の命題が断罪された結果、神は全能であり、矛盾のないことなら何でもなしうるということが、自然学の領域において以前にまして強く意識されるようになり、アリストテレスの自然学には反していても、それ自体には矛盾はないことの可能性が積極的に考えられるようになったからであろう。そのような宇宙像においては、空気は、空虚とは異なり、見られうるものであり、したがって描かれうるということになる。ここから「空気を描く」ということが理論的にも要請されるようになったのではないであろうか。ビュリダンとオレームが地球の自転を否定した理由も14世紀の自然学について考える上で注目に値する。
ゲノムワイドスクリーニングに基づく神経筋シナプス形成メカニズムの包括的解析

神経筋接合部(NMJ)は、運動神経と骨格筋の筋線維(筋管)を結ぶ個体の運動制御に必須のシナプスである。その形成には筋管に存在する受容体型チロシンキナーゼMuSKと、その活性化により惹起される「NMJ形成シグナル」の駆動が重要である。「NMJ形成シグナル」はNMJ異常に起因する先天性筋無力症候群に加え、筋萎縮性側索硬化症や加齢性筋萎縮等において観察される、NMJ形成不全の理解・治療法確立において重要な位置づけにある。本研究に置いては、独自のスクリーニング系を構築し、NMJ形成関連分子を探索した。その結果、新たなNMJ形成関連候補分子を単離することに成功した。神経筋接合部(NMJ)は運動神経と骨格筋を結ぶ、個体の運動に必須のシナプスである。その形成には、筋管に存在する受容体型キナーゼMuSKを含む複合体の活性化と、それにより惹起される「NMJ形成シグナル」の駆動が重要である。「NMJ形成シグナル」は先天性筋無力症候群に加え、筋萎縮性側索硬化症や加齢性筋力減弱症等におけるNMJ形成不全の理解・治療法確立において重要な位置づけにある。本研究においては、NMJ形成関連分子の網羅的な探索を実施し、未だブラックボックスである「NMJ形成シグナル」の包括的理解の端緒を開くことを目的としている。平成27年度は、「NMJ形成シグナル」を構成するNMJ形成関連因子の網羅的な探索を実施した。すでに構築していたNMJ形成活性の可視化のハイスループット評価系に遺伝学あるいは低分子化合物スクリーニングを適用し、NMJ形成促進あるいは阻害活性を有する遺伝子および化合物候補を複数単離した。化合物について細胞ライセートからの標的タンパク質プルダウンに用いるためのビオチン標識をすべき箇所を検討するため類似化合物のスクリーニングを実施した。しかしながら現時点では置換しても化合物の活性に影響を与えない水素基の特定には至っていない。遺伝子については、RNAiを利用した標的分子の発現抑制を培養筋管細胞およびマウスを用いて実施した。その結果、その発現抑制によってNMJ形成に影響を及ぼす、NMJ形成関連因子の候補を得た。化合物スクリーニングについては、NMJ形成に影響を与える化合物の単離に成功したが標的因子の探索開始には至らず、当初の計画からやや遅れている。一方、遺伝子スクリーニングについては当初予定していた培養細胞を用いた確認に加え、マウスを用いた発現抑制実験によりNMJ形成への影響を確認することができており、当初の計画以上に進展しているため。神経筋接合部(NMJ)は、運動神経と骨格筋を結ぶ個体の運動制御に必須のシナプスである。「NMJ形成シグナル」はNMJ異常に起因する先天性筋無力症候群に加え、筋萎縮性側索硬化症や加齢性筋萎縮等において観察されるNMJ形成不全の理解・治療法確立において重要な位置づけにある。本研究に置いては、NMJ関連分子の探索を実施し、未だブラックボックスである「NMJ形成シグナル」の包括的理解の端緒を開くことを目的としている。平成28年度は、平成27年度に同定したNMJ形成関連因子候補の、個体におけるNMJ形成への関与の検証をマウスにおける発現抑制の実験系を用いて進めた。候補遺伝子の発現を抑制したマウス骨格筋においてNMJの形態を観察した結果、遺伝子Xの発現抑制により、NMJの断片化が惹起されることを見出し、遺伝子XがNMJの形成・維持に関与することが示唆された。化合物スクリーニングについては、前年度単離したNMJ形成促進または阻害活性を有する低分子化合物の標的タンパク質の探索を開始するには至らなかった。しかしながら、既知生理活性物質のライブラリーを入手し、そのスクリーニングを実施した結果、従来NMJとの関連が報告されていない酵素Yの複数の阻害剤がNMJ形成促進活性を示すことを見出した。この結果から、酵素YがNMJ形成シグナルを負に制御する可能性が示唆されたため、酵素Yのマウスにおける発現抑制の実験系を用いてNMJ形成への関与の検証を開始した。化合物スクリーニング、及び遺伝子スクリーニング共に、NMJ形成シグナルに関与する可能性のある因子の単離に成功しており、当初の予定通りマウスにおける当該因子群のNMJ形成における機能を解析する段階に至っているため。平成29年度は、平成28年度に単離したNMJ形成シグナル亢進活性を示す酵素Yに対する複数の阻害剤に着目し、酵素YがNMJ形成シグナルに関与する可能性について、マウスにおける発現抑制の実験系を用いて検討した。その結果、酵素Yのマウス骨格筋における発現抑制によるNMJ形態、運動機能の変化は観察されなかった。

この結果から、酵素Yの関与の検討には発現抑制が十分ではない、あるいは上述の阻害剤が酵素Y以外の未知の標的を制御してNMJ形成シグナルに関与した可能性が示唆された。今後は、CLSPR-CASを利用した遺伝子欠損の系による検討を実施するとともに、結合分子の探索等による標的分子の同定を進める予定である。また、本スクリーニングで単離された、その他の候補物質の検証と機能解明を実施する。加えて、NMJ形成シグナルに関与する遺伝子の探索も引き続き実施する予定である。神経筋接合部(NMJ)は、運動神経と骨格筋の筋線維(筋管)を結ぶ個体の運動制御に必須のシナプスである。その形成には筋管に存在する受容体型チロシンキナーゼMuSKと、その活性化により惹起される「NMJ形成シグナル」の駆動が重要である。「NMJ形成シグナル」はNMJ異常に起因する先天性筋無力症候群に加え、筋萎縮性側索硬化症や加齢性筋萎縮等において観察される、NMJ形成不全の理解・治療法確立において重要な位置づけにある。本研究に置いては、独自のスクリーニング系を構築し、NMJ形成関連分子を探索した。その結果、新たなNMJ形成関連候補分子を単離することに成功した。化合物スクリーニングについては、類似化合物を用いた、標識すべき適切な箇所の探索を継続する。また、別の候補化合物の探索も継続する。遺伝子については、候補因子の同定を継続し、さらに同定した因子群のクラスタリングを実施する。単離したNMJ形成シグナル関連因子群のNMJ形成における機能を解析する。作製した当該因子の発現抑制マウスにおいて、MuSKを始めとする既知のNMJ関連因子の発現・活性・動態を調べ、当該因子群の機能する経路・段階を解明する。必要があれば、骨格筋特異的遺伝子欠損マウスの導入、結合タンパク質の探索も視野に入れる。また、遺伝子スクリーニングでは、候補因子の同定、及び同定した候補因子のマウスにおける発現抑制系を用いた検証を継続して実施する。分子生物学
20世紀半ばの上海から香港への文化人の移動と文化的越境についての総合的研究

本研究では、映画、流行音楽、話劇、小説、漫画、小説などのそれぞれのジャンルにおける上海から香港への文化の移動について考察を深めた。映画においては、李香蘭・山口淑子の出演した様々な映画、あるいは『万世流芳』『花街』についての考察が進み、流行音楽については、作詞家・李雋青、歌手・葛蘭や胡美芳などについての考察、あるいは上海の流行歌の戦後香港や日本における受容についての研究が進められた。その他、洪深の話劇や、葉浅予の漫画についても考察がなされた。各ジャンル間の関連や比較を通じて、上海から香港への文化人の移動、文化的越境について、総合的で複眼的な研究を進めることができた。今年度は代表者・分担者が顔を合わせる機会は一度のみであったが、それぞれが精力的に資料調査や業績の発表を行った。上海・香港の資料所蔵状況を把握し、上海から香港へと移動する芸術家たちについての基礎的調査がなされた。今年度の代表者・分担者の業績で扱われた人物のうち本課題に関連する人物名としては、梁楽音、李香蘭、張愛玲などが挙げられる。代表者は、査読付き論文「日本ロック創成期に中国系音楽家が果たした役割」を公刊し、『上海租界の劇場文化』に論文「神戸華僑作曲家・梁楽音と戦時上海の流行音楽」、『増補改訂戦争・ラジオ・記憶』に論文「『広播週報』からみる中国流行歌」を寄稿した他、上海・西宮・名古屋において、梁楽音、聶耳、または台湾系歌手についての研究発表を行った。分担者のうち、晏ニは日本映画の戦争表象に関する論文を中国の『当代電影』に発表し、『日本映画の海外進出』に論文「満州における日本映画の進出と映画館の変容」を寄稿した他、李香蘭に関する講演も行った。韓燕麗はやはり『当代電影』に新藤兼人についての論文を発表し、神戸で研究発表「戦時下中国における抗日映画と対外宣伝」を行った。邵迎建は論文「『大河』『緑衣』における中国人モデル及び話劇演目考」を公刊し、『上海租界の劇場文化』に「LYCEUMから蘭心へー日中戦争期における蘭心劇場」を寄稿した他、重慶、フフホトで研究発表を行った。城山拓也は京都で二件の研究発表を行った。今後はさらに連携を密にしながら、共同研究成果が得られるよう努力していく。初年度のため、本研究課題としてシンポジウムを開催したり、チームとして業績を発表したりすることはなかったが、研究代表者、研究分担者それぞれが着実に調査を進め、研究業績を発表している。本年度は後述する中国・清華大学でのシンポジウムを共催したほか、それぞれが個別に研究を進めた。研究代表者の西村は本研究課題に関連する研究成果として「日本人によって記され歌われた中国流行歌」あるいは"Taiwanese Singers on Japanese Popular Music Scene in 1970s ,「日本華僑におけるポップミュージックの歴史」などの口頭発表を積極的に行った。また、本研究課題のテーマに関連する文献としてポシェク・フー「占領下の上海と戦後の香港ー映画における繋がり」を翻訳し、書籍『戦時上海のメディア』に掲載した。研究分担者の邵迎建は、話劇『万世師表』に関するものなど三度の口頭発表を行い、映画『万世流芳』に関する論文などを発表した。研究分担者のアンニは川喜多長政、日本のおける中国古典の映画化について口頭発表を行い、川喜多長政及び映画『ラスト・コーション』についての論文を発表した。研究分担者の韓燕麗は映画『真夜中の五分前』について口頭発表を行い、アメリカの中国移民の映画製作やブラジル日系人の日本映画受容についての論文を執筆した。研究分担者の城山拓也は漫画家・葉浅予や万籟鳴についての口頭発表を行い、葉浅予に関する論文を発表した。上記に加え、研究代表者、研究分担者全員が、本研究課題が共催した中国・清華大学での国際シンポジウム「1940年代戦時宣伝及媒体表象」において研究発表を行った。西村「李雋青の作詞術」、邵「『万世師表』をめぐる考察」、アンニ「現実と表象の間の移動ー李香蘭・山口淑子とその戦後主演映画の研究」、韓「継承と再建ー戦後初期香港国語映画の製作」、城山「1940年代中国作家と漫画家の移動」など、それぞれ本研究課題に即した研究発表を行い、充実した意見交換をすることができた。研究代表者、研究分担者それぞれがテーマに即した研究を展開しており、清華大学におけるシンポジウムでは、順調な進捗ぶりが伺えた。資料調査の面などでまだ不十分な面があり、上海から香港への文化の継承の全体像を明らかにすべく調査を続けたい。本年度は本研究課題の最終年度にあたり、後述する国際ワークショップを共催した。また、それ以外にも各自が個別に研究を進めた。研究代表者の西村は本研究課題に関連する研究成果として「「何日君再来」再考」、「音楽のるつぼ台湾ー『グー嶺街少年殺人事件』の音楽から」、「戦後日本の流行歌シーンにおける中国趣味の継承ー山口淑子・胡美芳から」などの口頭発表を積極的に行った。また『中国文化事典』に中国流行音楽史についての項目を執筆し、『中国雲南省少数民族から見える多元的世界ー国家のはざまを生きる民』には中国国家の作曲者・聶耳についての論文などを執筆、『越境する中国文学ー新たな冒険を求めて』には中国から西洋に広まった流行歌Rose, Rose, I Love Youについての論文を寄稿した。

研究分担者の邵迎建は、「革命・戦争と女性ー白薇『打出幽霊塔』と張愛玲『傾城之恋』」を『越境する中国文学』に、「洪深と『包得行』」を『知性と創造』第9号に寄稿した他、四回の口頭発表を行った。研究分担者の韓燕麗は、『日中映画交流史』の書評を『映像学』第98号に発表し、日本現代中国学会関西部会大会において香港映画についての口頭発表を行った。研究分担者のアンニは、著書中国語訳出版準備などを進めた他、シンポジウム等で司会やコーディネイターを行った。研究分担者の城山拓也は「中国をスケッチする方法ー『浅予速写集』と『旅行漫画』について」や「『良友』に命を吹き込むー編集者、万籟鳴の仕事」などの論文を発表した他、口頭発表も行った。本研究課題が共催した国際ワークショップが「移動するメディアとプロパガンダー抗日戦争期から戦後にかけての芸術文化」である。西村が李香蘭の後継者に関する発表を行い、城山が張光宇についての発表を行った。アンニは司会を担当、邵は総評を担当した。本研究では、映画、流行音楽、話劇、小説、漫画、小説などのそれぞれのジャンルにおける上海から香港への文化の移動について考察を深めた。映画においては、李香蘭・山口淑子の出演した様々な映画、あるいは『万世流芳』『花街』についての考察が進み、流行音楽については、作詞家・李雋青、歌手・葛蘭や胡美芳などについての考察、あるいは上海の流行歌の戦後香港や日本における受容についての研究が進められた。その他、洪深の話劇や、葉浅予の漫画についても考察がなされた。各ジャンル間の関連や比較を通じて、上海から香港への文化人の移動、文化的越境について、総合的で複眼的な研究を進めることができた。今後はさらに連絡を密にし、研究課題全体として方向性を共有して、シンポジウムの開催や共同発表などへと繋げていきたい。2017年度は最終年度となるため、シンポジウムを開催する。また研究成果の出版についての相談も進め、研究成果の論文集が一体感を持てるよう意識しながら共同研究を推進する。必要に応じて国内外で補足的な資料調査を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。中国文学、中国メディア文化史29年度が最終年度であるため、記入しない。
非線形放物型方程式の解の挙動とメカニズムの解明

初期値や非線形項がどのような条件をみたすときに非線形放物型方程式u_t=△u+|u|^<p-1>uの初期値問題および初期値境界値問題の解が有限時間で爆発するかについては既に多くの結果が得られている。今年度は解が有限時間で爆発する場合に爆発時刻での解の様子、例えば、爆発点(解がその近傍で非有界になるような点)や、爆発集合(爆発点全体から成る集合)についての研究を行った。空間次元Nが1の場合には爆発集合は孤立点からなり、その個数は初期値が極値をとるような点の数をこえないことが知られている。しかし、N【greater than or equal】2の場合は、爆発集合のN-1次元のHausdorff measureが有限であることしか分かっていないと思われる。爆発集合の局所的な形状は解の爆発時刻でのプロファイルによって決定されると考えられるので、今年度の研究では元の方程式を爆発時刻からの逆向きの自己相似性を調べる方程式に変換し、その漸近挙動を用いて爆発集合の局所的な構造がある多項式によって記述されることを証明した。また、昨年までの研究で初期値が十分に大きいときに解の爆発時刻は初期値が最大値や最小値をとるような点での初期値の2次以上の偏微分係数によって決まることを示したが、今年度はその結果を利用してこのような場合に解の爆発点の位置は初期値のどの性質に関わっているかを調べた。その結果、空間1次元のときは爆発点の位置は初期値の絶対値のピークにおける2次と3次の微分係数で決まること証明し、初期値がより高いregularityを持っていれば、4次以降の微分係数も影響を与えるような正確な評価を得た。非線形放物型方程式u_t=Δu+|u|^<p-1>uの初期値問題の解は有限時間で爆発することも時間大域的に存在することもあるがいずれの場合にもそのゼロ点の挙動は解自身の挙動に重要な影響を与える。今年度はゼロ点の挙動をこれまでの研究結果より詳しく調べるとともに、その応用について研究を進めた。空間次元が1次元の場合、ゼロ点が有限時間で無限遠方に行かないことは昨年度の研究で証明したが、今年度は時間大域解に対してゼロ点の挙動を正確に調べその結果が最適であることを示した。また、有限時間で爆発する解に対して爆発時間までこめて解のゼロ点は無限遠方に行かないことを証明した。また、非線形項|u|^<p-1>uの指数pがSobolevの意味でsubcriticalの場合は解の爆発について多くの結果がありその様子が非常に詳しく調べられている。しかし、supercriticalの場合についての研究結果はほとんど得られておらずまだ研究が進んでいない。supercriticalの場合はsubcriticalの場合と比べると、状況は非常に複雑でsubcriticalの場合に得られた結果と全く異なることが起こり多くの研究者の関心を集めてはいるが扱いが困難であると思われている。今年度の研究ではsupercriticalの場合にしか起こらない爆発(不完全爆発)について研究し、これまでの結果よりずっと広い初期値のクラスに対してそのような爆発が起こること、及び、その不安定性を示した。
サイバーシステムにおける内部攻撃脅威に対する評価指標確立と体系的対策研究

システムへの攻撃は外部からだけではない。システムを管理・運用する側の不正や、システム内部構成員からの情報漏洩は、その影響を考えると深刻な問題となる。政府系ネットワークや金融関係の内部脅威に関する研究報告は公開されている。しかしソーシャルネットやクラウドサービスにおけるシステムの内外の範囲が多様化し、内部脅威の解析・信頼性評価が複雑化している。本研究では、内部攻撃のモデル化と分類を行い、既存対策の限界を明らかし、ソーシャルエンジニアリング手法導入も含めた新たな対策を提案した。今年度は既存のコンピュータシステムに対し,内部攻撃者が存在したとき,どのような問題点が発生しうるかの考察を行った.まずは第一に電子現金システムにおいて,銀行などの本来信頼されるべき機関に不正な行為を行う内部攻撃者が存在した場合にどのようなシステム上の問題が発生しうるか考察を行った.この考察の結果から様々な問題が発生しうることを明らかにした.特に正当な利用者に不当に不正利用の事実をねつ造できることなどを明らかにした.またこれらの問題に対する解決策として近年どのような手法が存在するかについてサーベイを行った.第二にネットワークセキュリティにおける内部攻撃対策として,利用者の挙動により生成されるトラヒックをモニタリングし通常の挙動と大きく異なる挙動を示した際に,内部攻撃の兆候としてアラームを生成するシステムについて考案した。さらに、アプリケーションの挙動を解析するためにはネットワーク層で得られる情報に加え、より上位の層との連携機構が重要であることを指摘した。第三にワイアレスネットワークにおけるデータ転送を不正に妨害する攻撃者に対し,ゲーム理論を用いた攻撃手法の分類と,インセンティブを用いた攻撃防止手法に関する検討を行った.これらの研究は今までにない内部攻撃という観点で既存のシステムを評価することで今まで見過ごされてきた問題を新たに提起したという点で意義があると考える.情報システムとスマートフォンにおける内部脅威対策、内部脅威における人的側面に着目した対策及びアプリケーションにおける対策について研究した。個々の成果は次の通りである。計算能力の高い銀行システムなどの内部不正者による一般利用者の署名偽造対策のために利用者による偽造署名の立証可能な署名方式を提案した。また、認証サーバ側の内部不正者によるパスワード盗難対策として、サーバを複数分散化しパスワードを秘匿したまま認証する方式を提案した。本研究の成果は、SITA2013及びSCIS2014にて発表した。スマートフォンにおける内部脅威対策として、プライバシ情報へのアクセス挙動を動的解析する手法を考案した。本手法は、Androidフレームワークに新たな機構を加えるため、アプリケーション側の回避措置の影響は受けない。特定APIが実行される際に改造フレームワークは検証対象を動作させ、出力ログによりアプリケーション挙動を取得できることを示した。また、プライバシ情報漏洩に関わる広告ライブラリについて、特有挙動から検知する手法を検討した。本研究の成果は、ATIS2013並びにSCIS2014にて発表した。内部脅威としては、人為的ミスによる機密情報の漏えいも無視できない。これらへの対策として、機密情報の漏えい経路をカーネルレベルで追跡すると共に追跡対象の発散を抑える仕組みとして、機密情報拡散追跡における追跡対象の削減手法並びにネットワークへの情報拡散追跡のためのデータ取得を提案した。本研究の成果は、SCIS2014並びにFIT2013にて発表した。最後に、アプリケーションにおける内部脅威対策の応用例として、日本語入力支援サービスにおける利用者入力情報の漏えいを防ぎながらサービスを利用する枠組みを提案した。本研究の成果は、SCIS2014にて発表、第92回GN・第9回SPT合同研究会にて発表予定である。既存のコンピュータシステムに対し,内部攻撃者が存在したとき,どのような問題点が発生しうるかの考察を行った。まずは電子現金システムにおいて,銀行などの本来信頼されるべき機関に不正な行為を行う内部攻撃者が存在した場合にどのようなシステム上の問題が発生しうるか考察を行った。この考察の結果から様々な問題が発生しうることを明らかにした。特に正当な利用者に不当に不正利用の事実をねつ造できることなどを明らかにした。またこれらの問題に対する解決策として近年どのような手法が存在するかについてサーベイを行った。またネットワークセキュリティにおける内部攻撃対策として,利用者の挙動をモニタリングし通常の挙動と大きく異なる挙動を示した際に,内部攻撃の兆候としてアラームをあげる手法について検討を行った。またワイアレスネットワークにおけるデータ転送を不正に妨害する攻撃者に対し,ゲーム理論を用いた攻撃手法の分類と,インセンティブを用いた攻撃防止手法に関する検討を行った。これらの研究は今までにない内部攻撃という観点で既存のシステムを評価することで今まで見過ごされてきた問題を新たに提起したという点で意義があると考える。内部攻撃という今までに深く考察されることが少なかった新しい種類の攻撃に焦点をあて,新たな観点から安全性を実現するための研究アイディアを実現できているため.25年度が最終年度であるため、記入しない。当初から計画していた内部不正とその対策に関する国際会議は予定どおり開催できた。

特に今年度は、暗号と情報セキュリティの国際会議(IWSEC2012)と連動して、地元福岡で、海外から著名な研究者を招聘することに成功した。ネットワークセキュリティにおける内部攻撃対策として,ウェブ利用者が発生するトラヒックに対して,それがHTTPにより伝送する情報量の近似値の変化から,異常を検知するシステムの設計と評価を実施した。また、近年普及が進んでいるアンドロイドデバイスにおける利用者が意図しない情報漏えいを防ぐ機構として,アンドロイドOSが備えるプライバシデータの取得におけるアクセスポリシーだけでは不十分であることを指摘し,プライバシデータの利用まで含めたポリシ設計を提案した。主要な結果は、国際会議で発表し、短期間でジャーナル論文化することもできた。既存のコンピュータシステムに対し,今まではあまり深く考察されなかった内部攻撃に対する耐性の評価を行ってきた.これの評価によって今まで考慮されていなかった問題点の指摘を行ってきた.今後はこれまでに洗い上げてきた問題点を技術的な観点から分類を行い,それぞれの問題に対する解決策の模索を行う.解決策としては技術的な対策と制度的な対策の両方の観点から進めていく.25年度が最終年度であるため、記入しない。サイバー社会の今日、外部攻撃の脅威は日々深刻化しており、新聞やニュースでも攻撃事例が盛んに報道されている。外部からの攻撃によって組織の情報が漏洩する場合もあるが、内部の攻撃者による情報漏洩は、現実問題としては、より深刻な課題となっている[国内最大サイバーセキュリティサービスベンダー談]。攻撃者が物理的に、外部からの内部へ進入した場合には、すでに内部脅威の範疇となる。このため、内部脅威対策の一つとして、情報漏洩対策が必須である。典型的な事例としては、攻撃者がウイルス入りのUSBデバイスを、侵入組織に意図的に置き忘れる。このデバイスを、正当な組織内部者が、危険と知らずに自身のPCに差し込む。これで、外部からこの注入ウイルスを利用して、攻撃者は内部を完全に掌握できる。決して派手には報道されていないが、現場のセキュリティで一番の課題は、この手の情報漏洩である。このため、USBデバイスなどの記憶装置にかかわるOSのセキュア化や、情報漏洩防止機能を強化する研究開発が盛んであり、本研究でも、内部不正に加えて、情報漏洩の観点かた、その脅威と対策を論じる。
発話韻律の生成メカニズムに関する実験的及び発達的研究

本年度は、実験心理学的手法による3つの実験的研究と、発達心理学的手法によるひとつの観察研究を行なった。これらの研究によって、イントネ-ション・ストレス・ポ-ズなどを含む音声ピッチ形が、コミュニケ-ションにおいて果している機能的意味を明らかにし、音声ピッチ形を決定している発話メカニズムについてのモデルを作成することを目的としている。実験1では、架空の人物に、架空の発話をするという場面で、発話者と発話対象者の社会的地位関係・発話の機能(依頼・質問・抗議)・発話者の性別の要因が、どのように発話を規定するかが分析された。その結果、発話速度は性差と関連するが、地位関係とは関連しない。韻律の高低差は性差と関連をもつが他の要因とは関連しない。などの結果をえた。実験2は、実験1とまったく同じ条件において、ただ発話文は実験者によって与えるという方法でなされた。発話文末のイントネ-ションと発話機能に依存関係がある、などの結果がえられた。実験3は、映画の会話シ-ンから、話し手の人物象・聞き手との関係などを推測するという課題で発話思考を分析した。その結果、発話手掛りから駆動される知識と推論の性質が明らかになった。観察研究では生後316カ月の乳児とその母親が、玩具を介して遊んでいる場面を録画し、音声分析を行なった。その結果、月齢の増加にともなって、「ほんとど反応なし」→「名前など呼ばれて反応」→「乳児の発声によって母親が反応することもある」→「母親のいうことを復唱したり、対話したりすることが可能」という変化がみられた。今後は以上の結果に基づき、研究をさらに発展させ、本研究の最終回的に少しでも近づきたいと考えている。などの結果をえた。
光制御型光デバイスに関する研究

本研究は、光制御型新光デバイスを実現するための基礎的知見を得ることを目的とし、デバイスの原型となる超高速変調素子および非線形光学素子の試作、基礎理論の確立、デバイス用極微構造結晶成長の研究を行い、以下の成果を得た。(1)デバイス用結晶成長:有機金属気相成長法を用いて光制御光デバイスに必要な量子細線、量子箱構造等の超微細量子井戸構造の作製を行った。材料を同時に供給する同時供給MOーMBE法を用いて、極微細な半導体結晶の原子層ごとのデジタル的な成長が可能となった。これらを基に複雑なデバイス構造に対応し得る結晶成長、デバイス形成の為の基礎技術を確立した。(分担:末松、古屋、川西、南日)。(2)デバイスの試作及び基礎理論:超高速光制御型光デバイスの基礎となる、半導体量子井戸構造を用いた光非線形素子、量子井戸のサブバンド間遷移を用いた光制御光変調素子、集積形光スイッチ・光変調器等の試作及び、電界による量子マイクロ共振器からの自然放出光の制御を利用した発光素子の提案を行い(分担:末松、伊賀、神戸、山西、荒井、佐々木、山本)、その基礎特性を評価すると共に、動作特性を理論的に明らかにした。(分担:藤井、山田、上林、浅田)。(3)デバイスの動特性:試作した光制御型光デバイスの動特性を理論的に明らかにし、またこれらのデバイスの超高速動作を達成するために解決すべき問題点を、理論・実験の両面より明らかにした。(分担:末田、伊藤、大津)。また、これらの研究によって得られたデバイスに関して、大容量超高速の通信・情報処理システムに適したデバイス動作および構造を検討し、デバイス構造及び特性の最適化を行うと共に、これらのデバイスの高密度集積化の可能性及びそれによって生じるデバイス間の相互干渉などの問題点を明らかにした。本研究は、光制御型新光デバイスを実現するための基礎的知見を得ることを目的とし、デバイスの原型となる超高速変調素子及び非線形光学素子の試作、基礎理論の確立、デバイス用極微構造結晶成長の研究を行い、以下の成果を得た。1.デバイス用結晶成長:有機金属気相成長法によるGaInAsP/InP多重量子井戸構造の作製、評価、数原子層以下の超微細量子井戸構造の作製や新しい結晶材料の開発のための基礎的検討、成長基板表面状態の安定化、多次元量子井戸構造などの極微細加工の為の基礎技術の開発を行った。(分担:末松、古屋、川西、南日、)。2.デバイスの試作及び基礎理論:超高速光制御光デバイスの基礎となる、量子井戸箱構造の仮想遷移に基づくまったく新しい原理の光制御光デバイスの可能性を理論的に明かにした。光デバイスと電子デバイスを垂直方向に集積化することによって光増幅、光スイッチというような機能を有する光機能素子を提案した。空乏層での光吸収を用いた半導体光スイッチの提案及び試作を行った。異なる量子井戸からなるMQW構造を導入して、光スイッチの広帯域化の可能性を明かにした。半導体量子井戸構造を用いた光非線形素子、集積形光スイッチ・光変調器、電界効果形発光変調素子等の新機能光デバイス試作の為の基礎技術の開発を行った。(分担:末松、伊賀、神戸、山西、荒井、佐々木、山本)これら素子の動作特性の基礎的検討。3.デバイスの動特性:四光波混合を用いた光制御光デバイス実現の為に、縮退4波長混合の基本的な特性を理論的に明かにした。光制御光デバイスの動特性を理論的に検討し、またこれらのデバイスの超高速動作を達成するために解決すべき問題点を明らかにした。

本研究は、光制御型新光デバイスを実現するための基礎的知見を得ることを目的として、デバイスの原型となる超高速変調素子および非線形光学素子の試作、基礎理論の確立、デバイス用極微構造結晶成長の研究を行い、以下の成果を得た。(1)デバイス用結晶成長:有機金属気相成長法を用いて光制御光デバイスに必要な量子細線、量子箱構造等の超微細量子井戸構造の作製を行った。材料を同時に供給する同時供給MOーMBE法を用いて、極微細な半導体結晶の原子層ごとのデジタル的な成長が可能となった。これらを基に複雑なデバイス構造に対応し得る結晶成長、デバイス形成の為の基礎技術を確立した。(分担:末松、古屋、川西、南日)。(2)デバイスの試作及び基礎理論:超高速光制御型光デバイスの基礎となる、半導体量子井戸構造を用いた光非線形素子、量子井戸のサブバンド間遷移を用いた光制御光変調素子、集積形光スイッチ・光変調器等の試作及び、電界による量子マイクロ共振器からの自然放出光の制御を利用した発光素子の提案を行い(分担:末松、伊賀、神戸、山西、荒井、佐々木、山本)、その基礎特性を評価すると共に、動作特性を理論的に明らかにした。(分担:藤井、山田、上林、浅田)。(3)デバイスの動特性:試作した光制御型光デバイスの動特性を理論的に明らかにし、またこれらのデバイスの超高速動作を達成するために解決すべき問題点を、理論・実験の両面より明らかにした。(分担:末田、伊藤、大津)。また、これらの研究によって得られたデバイスに関して、大容量超高速の通信・情報処理システムに適したデバイス動作および構造を検討し、デバイス構造及び特性の最適化を行うと共に、これらのデバイスの高密度集積化の可能性及びそれによって生じるデバイス間の相互干渉などの問題点を明らかにした。
肝実質細胞の接着、増殖を制御する高分子担体の調製

高分子材料表面の性質特に塩基性と疎水性を利用して肝実質細胞(初代単及培養したもの)の接着と増殖を制御しょうとした。本年度は疎水性表面を形成し、細胞接着性に優れているとされるポリスチレンを基幹として、これに極性(塩基性)で親水性であるアミノ基を導入した組成比の異なるスチレンとアミノメチルスチレンのコポリマーの合成を試みた。コポリマー群はベンゼンあるいはジオキサン中でAIBNを開始剤として重合させ、アミノメチルスチレン含量10%90%の5種類のコポリマーを得た。得られたコポリマー群はそれぞれ溶液としガラス板上にキャスト製膜し、表面物性の測定を行った。三成分系接触角法で測定したポリマー膜表面のぬれ特性は特異な挙動を示した。アミノメチルスチレン含量3050%では極性基が変っているにもかかわらずぬれは一定で10%と90%のものがモノマー組成比から予想されるぬれとは逆になっていた。つまり10%はより親水性で90%は疎水性であった。XPSによる材料の最外部の元素分析をするとたしかにアミノ含量は一連のコポリマー中では最も高く、この90%含量ポリマー表面には疎水環境下の極性基が多く存在することが証明された。これらコポリマー表面でイヌ肝細胞を培養するとこの90%アミノメチルスチレン含有ポリマーのみが極めて優れた細胞接着性と増殖性を示しその機能もコラーゲン塗付ガラス板上でFCS添加下で培養したものに匹敵する程のものであった。本研究の目的に叶う有効な材料が設計、合成できたといえる。
地球流体シミュレーションのための多変量データ可視化手法の開発とその応用

本研究では、情報量が膨大である大気や海洋、地震・津波等の大規模シミュレーション結果に対し、データ全体の俯瞰的な理解や、有益な情報のみを抽出するための可視化手法の開発を行った。特に、多次元・多変量データの効果的な可視化表現手法や、解析者による視覚的な分析をインタラクティブに取り込んだ特徴抽出手法を開発し、海流や海洋渦、モード水、積雲、ソリトン波等、複数の物理量に起因する現象や構造を明らかにするための可視化を行った。大規模数値シミュレーションによって生成される数値データは、データサイズが膨大であるだけでなく、そこに含まれる情報量も膨大である。本研究課題は、大規模シミュレーション結果から効率的に有益な情報を引き出し、科学的な知見へと結び付けるためのデータ可視化手法の研究開発を行い、地球科学における実現象への応用を目的としたものである。平成26年度においては、主に3変数以上の物理量を同時に表現するための可視化手法の開発を行った。特に、多変量レイヤリングや多変量LIC(Line Integral Convolution)を地球科学データ向けに拡張し、大気や海洋の流れ場の3成分または方向を考慮した6成分の可視化に成功した。さらに、解析者による経験や勘、視覚的な判断を取り込むことが可能な視覚的分析手法の設計およびアルゴリズム開発を行った。これは、複数の2変数散布図上で特徴的に分布する点群を手動で選択し、色を構成する色相、明度および彩度をそれぞれ割り当てることで、多変量データからの特徴抽出と可視化表現を可能にするものである。開発した手法を海洋データに応用し、海流および渦の特徴特定、分類および可視化表現に成功した。これらの研究を推進することにより、平成28年度以降に計画している、大気、海洋、固体地球分野における実現象(台風、MJO、海流、渦、地震、津波等)を、多変量という新たな視点から理解する第一歩になると思われる。大気シミュレーションデータを用いた雲の3次元構造の自動的な抽出および特徴分類手法の開発に成功した。開発手法では、3次元の雲水量および雲氷量の総和から雲の3次元構造を抽出し、個々の雲に対してラベリングを行う。それらの各雲に対して、雲頂高度、雲底高度、水蒸気量、鉛直風速等の物理的特徴から、十種雲形を簡易化した6種類に自動的に分類を行う。開発手法を雲解像モデルNICAM(水平解像度3.5km)によるデータに適用し、熱帯における積雲の成長過程や熱帯低気圧の生成・発達過程の可視化を試みた結果、従来の雲画像と比較して、雲の物理的特徴と分布および時間変化を直感的に理解可能な形で効果的に可視化できていることを確認した。また、海洋シミュレーションデータを用いた渦の自動的な抽出および追跡手法の開発に成功した。開発手法では、海面高度および速度場から渦構造の抽出および特徴分類を行い、overlapping法による時間変化の追跡およびイベント抽出を行う。さらに、生成や分離、併合、海流からの切離やトラップといったイベント発生時の渦をハイライト表示する機能を実装した。開発手法を渦解像準海洋大循環モデルOFES(水平解像度3.3km)の北西太平洋領域データに適用したところ、黒潮付近の渦の振る舞いを高精度に抽出できていることを確認した。また、抽出されたイベントに対して明度をコントロールして可視化することにより、膨大な量のシミュレーション結果から注視領域のみを効果的に表現することに成功した。当該年度中に開発した手法を用いた研究成果を、2本の論文としてまとめた(1本アクセプト、1本投稿中)。また、関連研究は、2件の表彰を受けた。大気および海洋における事例研究の成功例として、当該研究が順調に進展しているといえる。大気や海洋、固体地球等の大規模数値シミュレーションによって生成される数値データは、データサイズが膨大であるだけでなく、そこに含まれる情報量も膨大であり、解析者が理解するのを困難なものとしている。本研究課題は、大規模シミュレーション結果から有益な情報を効率的に引き出し、効果的に認識するための可視化手法の研究開発および地球科学における実現象への応用を目的としたものである。平成28年度においては、平成27年度までに開発を行った大気シミュレーションデータからの雲塊の3次元的な抽出・分類・可視化手法を用いて、積乱雲や熱帯低気圧の発達過程における雲と降雨の時間発展の可視化および解析を行った。積乱雲の発達に関しては、水平解像度3.5kmのNICAMデータ5日分を用い、東南アジア域において積乱雲、積雲、低層雲等の発達に周期的な日変化があること、それらの雲に起因する降雨についても周期的な日変化が見られることを提案手法から示した。また、熱帯低気圧の発達に関しては、同様のモデルのデータ5日分(南アフリカ東沖)を用い、熱帯低気圧の発生期から発達期、最盛期、衰退期に至るまでの過程において、各種類の雲が周期的な日変化を繰り返しながら発達または衰退していく様子、それらのピークは各雲の種類によって時間が異なること、さらに熱帯低気圧は低層雲を巻き込みながら発達し、高層雲を放出しながら衰退していく様子を明らかにすることに成功した。また、雲種毎に異なる色を割り当てることで、時間発展する場において雲塊が特徴をダイナミックに変化させる様子を亜ピーリングに可視化することにも成功した。平成28年度中に行った研究成果を、2本の論文としてまとめた(出版済み1本、アクセプト済み1本)。また、関連研究は、国内学会における1件の表彰を受けた。気象分野における事例研究の成功例として、当該研究が順調に進展していると言える。

大気や海洋、固体地球等の大規模数値シミュレーションによって生成される数値データは、データサイズが膨大であるだけでなく、そこに含まれる情報量も膨大であり、解析者が理解するのを困難なものとしている。本研究課題は、大規模シミュレーション結果から有益な情報を効率的に引き出し、効果的に認識するための可視化手法の研究開発および地球科学における実現象への応用を目指したものである。平成29年度においては、平成28年度までに開発を行った大気シミュレーションからの雲塊の分類に関する研究および海洋シミュレーションからの水塊の抽出に関する研究を行った。前者に関しては、上層雲(巻雲、巻積雲、巻層雲)、中層雲(高積雲、高層雲)、低層雲(層積雲、層雲、乱層雲)について、Google画像検索によってラベル付けされた雲写真を取得し、深層学習を用いた可視化結果の自動的なクラス分類に適用した。これによって、物理ベースの分類に加えてイメージベースの分類を用いることで、雲の詳細な分類が可能であることを示した。また、後者に関しては、海洋において水温や塩分で特徴付けられる水塊であるモード水の、3次元形状を比較する手法を開発した。これによって、これまで複数の研究者によってそれぞれ定義された様々ななパラメータの組み合わせによって抽出されたモード水の、定量的な比較を行うことに成功した。開発手法を、太平洋領域の高空間分解能データに対して適用することにより、海洋物理学における知見を得た。本研究では、情報量が膨大である大気や海洋、地震・津波等の大規模シミュレーション結果に対し、データ全体の俯瞰的な理解や、有益な情報のみを抽出するための可視化手法の開発を行った。特に、多次元・多変量データの効果的な可視化表現手法や、解析者による視覚的な分析をインタラクティブに取り込んだ特徴抽出手法を開発し、海流や海洋渦、モード水、積雲、ソリトン波等、複数の物理量に起因する現象や構造を明らかにするための可視化を行った。平成26年度中に開発した可視化手法について2本の論文としてまとめ、学術誌に投稿した。また、前述の多変量データの視覚的分析手法は、当初の計画では平成27年度の1年間を充てる予定であったが、すでにアルゴリズムの開発まで終了している。これにより、平成27年度中には開発手法をより洗練させるとともに、平成28年度以降に予定している実現象への応用に早めに着手することができると思われる。平成26年度および27年度に開発した手法を用い、引き続き大気、海洋、地震・津波分野における事例研究を行う。特に平成28年度においては、海洋における熱塩循環および個体地球における地震波を対象とした研究を進める。平成28年度までに開発した手法を用い、引き続き大気、海洋、固体地球分野における事例研究を行う。特に本研究課題の最終年度となる平成29年度においては、海洋における熱塩循環および固体地球における地震波を対象とした研究を進め、論文としてまとめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。可視化情報学平成27年度においては、平成26年度にアルゴリズム開発を行った視覚的分析手法をインタラクティブに利用するためのツール化を行う。
拡張π共役系多環式アレーン金属クラスターの構築と炭素-金属面間配位相互作用の解明

多環式アレーンを架橋配位子に有する遷移金属クラスターの構造解明はsp2炭素平面と金属クラスターとの間の結合相互作用に知見を与えると考えられる。しかし、多環式アレーンを金属クラスターの架橋配位部位に導入することが合成的に困難であるために、多環式アレーンを架橋配位子に有する遷移金属クラスターの合成例は限られている。本研究は、π共役系が拡張された多環式アレーンを多核Pdクラスターの架橋配位部位に導入し、拡張多環式アレーンの構造と金属クラスターへの配位様式との関係を明らかにすることを目的とする。
パルス表面反応解析のためのFTIR拡散反射装置の開発

本研究では、微量で存在する複数の吸着種の表面反応の速度解析を行うために、ダイナミック測定用のFTIR拡散反射装置を開発し、複雑な表面反応の解析法の確立を目的として、以下の研究を行なった。I.ダイナミック測定用赤外拡散反射装置の作成I-1正反射の除去のための赤外拡散反光学系の作成正反射光の影響が、試料粉末の形態、試料充填法、および光学系に著しく依存することを明らかにした。特に、試料表面と光学系の立体角の関係に注目して、その影響を系統的に検討し、その結果をもとに、正反射光除去のための光学系を作成した。I-2高温触媒反応測定用赤外拡散反射セルの作成500°C前後においてダイナミック測定の可能な高温触媒反応測定用赤外拡散反射セルを設計、試作した。設計の主要なポイントは、高温を維持するための構造とダイナミック測定のためのガス流路の簡潔さを両立することであった。II.パルス波形解析法の展開II-1二酸化炭素水素化反応への応用二酸化炭素水素化の加圧流通反応および赤外拡散反射ダイナミック測定により、C2含酸素化合物の選択的合成の要件を明らかにした。II-2.多成分生成反応への応用ダイナミック測定による表面反応の解析法を一般化するため、エチレンのヒドロホルミル化を例として、マイナー生成物のパルス波形解析の方法を確立し、各種助蝕媒の効果を明らかにした。II-3活性サイトの特性化への応用パルス表面反応解析法の応用範囲を広げる目的で、昇温還元法などとの組合わせにより、活性サイトの特性化が可能なことを示した。本研究では、ダイナミック測定用のFTIR拡散反射装置を開発し、パルス表面反応解析法と結合して、複雑な表面反応の解析を行う方法を確立し、COおよびCO_2の水素化反応に適用し、その有効性の検証を行う。本年度においては、その第1段階として以下の研究を行なった。1.既存装置による予備実験既存の分散型拡散反射赤外分光器および簡易触媒反応セルを用いて、Rh触媒上でのCO水素化表面反応のダイナミック測定を行ない、吸着COのCO結合開裂過程および吸着炭素種の水素化の速度を測定した。さらに、エチレンのヒドロフォルミル化を利用した複合パルス反応法によりCO挿入過程の速度を測定した。また、CO_2水素化反応中における表面吸着種の静的測定を行ない、反応中に生じる吸着CO種を確認し、そのCO結合開裂過程のダイナミック測定が原理的に可能であることを確認した。2.触媒反応セルと光学系の詳細設計ダイナミック測定用触媒反応セルと付属光学系を結合した拡散反射パルス表面反応解析装置について詳細に検討し、設計を行なった結果、交付金額の範囲内では、市販品を改造する方がより現実的であることが判明した。3.市販触媒反応セルによる予備試験上記の市販触媒反応セルと付属光学系をFTIR本体に接続し、基本的な光学的性能を測定し、試料部および集光鏡の角度についての検討が必要であることを明らかとし、試料部と集光鏡の立体的関係について基本的デ-タを収集した。さらに、CO水素化反応中の表面吸着種の静的測定およびダイナミック測定の可能性を検討し、光学系の改良により原理的に可能であることを確認した。本研究では、ダイナミック測定用のFTIR拡散反射装置を開発し、パルス表面反応解析法と結合して、複雑な表面反応の解析を行う方法を確立し、COおよびCO_2の水素化反応に適用し、その有効性の検証を行うことを目的として、以下の研究を行なった。1.正反射の影響の除去赤外拡散反射法において良好なスペクトルを得るためには正反射の影響を除く必要がある。本研究では、試料粉末の粒径と形状、さらには、充填圧力の正反射に及ぼす影響を系統的に調べ、その本質を明らかにするとともに、実験的操作による正反射の影響の除去の方法とその限界を明らかにした。また、正反射強度の光学系配置依存性を体系的に調べ、光学的に除去する方法を明らかにした。

2.触媒反応セルと光学系の改良前年度に測定した触媒反応セルおよび付属光学系の基本的性能および上記の正反射除去のための光学配置をもとに、光学系を最適化し、触媒反応セルを作成した。さらに、これら光学系、触媒反応セルを、ガスクロマトグラフ等と組み合わせて、ダイナミック表面反応解析装置を作成し、その基本的な性能を確認した。3.CO_2水素化反応への通用担持Rh触媒に種々の助触媒を添加し、加圧流通反応装置を用いて、CO_2の水素化反応を行ない、C_2含酸素化合物合成にかなり高い選択性を有する触媒を開発した。これらの一連の触媒上でのCO_2水素化反応にダイナミック表面反応解析法を適用し、表面反応の解析を行い、C_2含酸素化合物を選択的に合成する触媒の要件を明らかにした。
小胞体ストレス応答シグナルによる糖・脂質代謝制御機構の解明とその臨床応用

小胞体ストレス応答が、代謝制御に関与することが知られてきた。しかしながら、PERK経路による代謝制御には不明な点がある。本研究において我々は、骨格筋特異的なPERK経路の活性化は、褐色脂肪細胞でのエネルギー消費を促進して、食餌誘導性の肥満を抑制することを見出した。その機構としてPERKによりリン酸化されたeIF2αにより活性化された転写因子ATF 4が抗肥満ホルモンであるFGF21を誘導することも見出した。小胞体ストレス応答の破綻により小胞体に蓄積する異常タンパク質は、糖尿病などさまざまな疾患の原因として注目されている。小胞体ストレス応答経路の中で、PERK経路は翻訳抑制と転写誘導を介して制御する複雑な応答である。その解析のために作製されたPERKノックアウトマウスは膵β細胞障害で糖尿病となる一方、PERKの下流であるeIF2αリン酸化部位のノックイン変異マウスは膵β細胞障害があるにも関わらず糖新生障害で低血糖と全く逆の表現型を示した。この複雑な表現型からPERK経路はこれまで知られていない代謝制御機構を持つことが明らかとなったが、これらのマウスは重篤な糖尿病や低血糖により生後すぐ死亡するので、さらなる解析が困難なことが技術的な問題点であった。この問題点を克服するために申請者らは肝臓特異的にPERK経路のシグナルのみを正と負に制御できるトランスジェニックマウスの作製を行った。肝臓特異的なシステムで解析することでこれまで分子機構が不明であったeIF2αリン酸化シグナルによる糖・脂質代謝の制御機構を明らかにすることができた。この発見を基に、eIF2αリン酸化シグナルは組織特異的な機能の制御にも役立っているのではないかという仮説を立てた。この小胞体を介する代謝制御の臓器ネットワーク仮説を明らかにするために、膵β細胞、骨格筋細胞、脂肪細胞特異的かつ人工リガンド依存的にeIF2αをリン酸化するトランスジェニックマウスの作製を行った。それぞれの臓器において、人工リガンド依存的なeIF2αリン酸化を確認することができ、代謝の解析を詳しくトランスジェニックマウスにて行った。この問題点を克服するために申請者らは肝臓、膵β細胞、骨格筋細胞、脂肪細胞特異的かつ人工リガンド依存的にPERKを活性化してeIF2αをリン酸化するトランスジェニックマウスの作製を行った。平成23年度には、肝細胞特異的にPERKを活性化してeIF2αをリン酸化するトランスジェニックマウスを解析することでこれまで全く知られていなかったeIF2αリン酸化シグナルにより、糖代謝や脂質代謝制御に加えて、末梢体内時計の制御にも関与することを明らかにすることができた。近年、代謝異常と体内時計が関連することは、古くから知られていたが、その分子機構については不明な点がある。本研究により、タンパク質の折り畳み以外にも代謝の要となる小胞体からのシグナルが、体内時計の制御にもクロストークして生体機能を調節していることがわかったことは意義深く、今後、代謝治療の新たな標的となる可能性がある。肝細胞特異的なeIF2αリン酸は糖脂質代謝を制御し、膵β細胞

特異的なeIF2αリン酸はインスリン分泌の制御に、脂肪細胞特異的なeIF2αリン酸は、脂質蓄積とエネルギー消費に、骨格筋特異的なeIF2αリン酸は、エネルギー消費の制御に働くことをそれぞれ見いだした。この分子メカニズムを明らかにするためマイクロアレイで網羅的な遺伝子発現解析を行い、分子機構を同定することができた。その結果を現在、論文投稿準備中である。小胞体ストレス応答経路の中で、PERK経路のシグナルによる代謝制御の臓器ネットワークを明らかにすることが、本研究の目的である。そこで肝臓、膵β細胞、骨格筋細胞、脂肪細胞といった代謝の要の臓器で、PERK経路のシグナルを臓器毎に解析するトランスジェニックマウスの作製に成功した。さらに、マイクロアレイによる網羅的な遺伝子発現解析も実施中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。肝臓、膵β細胞、骨格筋細胞、脂肪細胞といった臓器特異的に、PERK経路のシグナルを解析するトランスジェニックマウスでの遺伝子発現解析結果から、同じ起点のシグナルが臓器毎にどのように異なるかに注目して新たな代謝制御機構を同定する。トランスジェニックマウスの表現型の解析とあわせることでその仮説の精度を高め、最終的には再構成系において仮説の検証を行う。