hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒスタミンを生成するモルガネラ・サイクロトレランスの動態解明とファージによる制御

平成29年度に分離したMorganella psychrotoleransに対して感染し,強い溶菌力を発揮するバクテリオファージ6株(MPV1-5株)について,本研究で新たに分離したM. psychrotolerans 37株に対する溶菌スペクトルを調べ,MPV5株が最も広い溶菌スペクトルを示すことを明らかにした。このMPV5株をCsCl密度勾配超遠心分離法で精製し,透過型電子顕微鏡による形態学的な観察を行い,Caudovirales目Myoviridae科のバクテリオファージと同定した。このファージの一段増殖曲線の結果から,MPV-5株は,潜伏期90分,上昇期120分,バーストサイズ1,023 PFU/infected cellのファージであることが明らかになった。MPV5株は40°C, 30分間の加熱に安定であり,pH5-10では24時間後でも安定であった。耐塩性は1.0M NaCl,低温耐性は4°C保存で4週間にわたって安定であった。しかし,-20°Cで凍結すると感染効率が悪くなった。したがって,MPV5の保存は冷蔵保存が適していると結論した。MPV5株の宿主細胞への吸着特性を調べ,温度の低下とともにMPV5株の吸着率がわずかに低下すること,pH5-8での吸着速度には変化はないが,pH9では吸着速度が低下すること,また,NaCl濃度の上昇によって吸着速度が低下することが明らかになった。さらに,MPV5株の宿主細胞への吸着に2価カチオン(Mg2+,Ca2+)が影響しないことも明らかになった。最後に,液体培地においてM. psychrotoleransの発育に及ぼすMPV5株の影響を調べ,MPV5株の接種によってM. psychrotoleransの発育が著しく阻害され,またヒスタミンの蓄積も大きく抑制されることが確認された。申請時に平成30年度に実施予定とした研究内容については概ね実施し,予想していた通りの結果が得られている。したがって,現在までの研究進捗状況は順調に進展していると考えられる。申請時に計画した研究内容に準じて今後も実験を行い,当初計画した成果が得られるよう配慮する。水産食品におけるMorganella psychrotoleransの汚染状況をMPN-PCR法によって調べ,市販水産食品192検体中85検体でMPN-PCR陽性(汚染率44.3%)となり,国内で市販されている水産食品がM.psychrotoleransによって高い頻度で汚染を受けていることが明らかになった。また,この汚染について魚種,産地,購入地域で比較したが,明瞭な差は見られなかったことから,M.psychrotoleransによる汚染は広範囲にわたる可能性が示唆された。MPN-PCR法で陽性となった検体からM.psychrotoleransの分離を試み合計37株の分離菌株を得た。これら37菌株のヒスタミン産生能を調べたところ,いずれの菌株でも25°C,48時間後のヒスタミン生成量が4,000mg/lを超え,強力なヒスタミン産生菌として認められた。さらに,ヒスタミン産生菌として著名なM.morganiiとPhotobacterium phosphoreumのヒスタミン産生量と比較したところ,M.psychrotoleransのヒスタミン産生量はこれら2菌種での場合とほぼ同等であったことから,M.psychrotoleransも極めて重要なヒスタミン産生菌であることが明らかになった。分離した37菌株と標準菌株のM.psychrotoleransを宿主細胞とし,食品および環境中からM.psychrotoleransに感染する溶菌性バクテリオファージの分離を試み,146検体から114株のバクテリオファージの分離に成功し(MPV1-MPV6株),この中からM.psychrotoleransの基準株に対して透明度の高いプラークを形成,すなわち溶菌力の強いファージを6株選抜し,次年度以降の研究に使用することを決めた。申請時に平成29年度に実施予定とした研究内容および研究項目については概ね実施し,予想していた結果が得られているため,現在までの研究の進捗状況は順調に進呈していると考えられる。

MPV5株の宿主細胞への吸着特性を調べ,温度の低下とともにMPV5株の吸着率がわずかに低下すること,pH5-8での吸着速度には変化はないが,pH9では吸着速度が低下すること,また,NaCl濃度の上昇によって吸着速度が低下することが明らかになった。さらに,MPV5株の宿主細胞への吸着に2価カチオン(Mg2+,Ca2+)が影響しないことも明らかになった。最後に,液体培地においてM. psychrotoleransの発育に及ぼすMPV5株の影響を調べ,MPV5株の接種によってM. psychrotoleransの発育が著しく阻害され,またヒスタミンの蓄積も大きく抑制されることが確認された。申請時に平成30年度に実施予定とした研究内容については概ね実施し,予想していた通りの結果が得られている。したがって,現在までの研究進捗状況は順調に進展していると考えられる。申請時に計画した研究内容を今後も順調に実施することによって,当初計画した成果が得られるものと考えている。申請時に計画した研究内容に準じて今後も実験を行い,当初計画した成果が得られるよう配慮する。
ヒト腸内環境超多次元データの統合による大腸がんシグナル検出

国立がん研究センターと共同収集している大腸がんの臨床データ・疫学データ・糞便メタゲノムデータ・糞便メタボロームデータからなる超多次元データの統合解析手法の開発と腸内環境から見た大腸がんのシグナル検出を目的として研究を進めた。腸内メタゲノムデータは、ショットガンシーケンス法により現在までに1,019被験者の腸内細菌配列データを取得し、東京工業大学山田研究室の解析パイプラインにより細菌の系統組成と遺伝子組成を計算している。腸内メタボロームデータは、共同研究先の慶応義塾大学でCETOF-MS法により517化合物について現在までに457被験者のデータを取得している。研究実施計画に基づき、317被験者(健常者127人、ポリープを有する患者40人、Stage 0の患者27人、Stage I/IIの患者69人、Stage III/IVの患者54人)の腸内メタゲノムデータから同定した約9,000種の腸内細菌種と約6,000個の腸内細菌遺伝子群、および、同じ患者の腸内メタボロームデータから同定した517化合物を因子として、がんの腸内環境を健常者のそれと分別する二値分類器を構築し、がん患者と健常者の分類に大きく寄与する細菌種、遺伝子、化合物を特定した。特に、Stage 0を見分けるシグナルとして、分枝鎖アミノ酸や芳香族アミノ酸と、それらの代謝に関与する遺伝子を新規に特定した。これらのシグナルは、既知の大腸がん危険因子(性別・年齢・BMI・飲酒・喫煙)よりも高い分類精度を達成した。また、生命知識データベースを用いて分枝鎖アミノ酸や芳香族アミノ酸の生合成経路と分解経路について、大腸がんと関係のある細菌遺伝子と腸内代謝物による代謝経路の再構築を行った。上記の結果は、Nature Medicineに投稿し、平成31年4月に受理された(In Press)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。Japanese Consortium for Human Microbiome(JCHM、www.jchm.jp)プロジェクトが国立がん研究センターと共同で収集している大腸がんの臨床データ・疫学データ・腸内メタゲノムデータ・腸内メタボロームデータのデータ整備を開始した。臨床データは、大腸がんのTNM分類に基づき進行のステージ別に分類したものである。疫学データは、アンケート調査により患者の食生活や生活習慣などを調査したものである。腸内メタゲノムデータは、次世代シーケンサを用いたWhole Genome Shotgun Sequenceにより現在までに433患者の腸内細菌配列データを取得し、東京工業大学山田研究室の解析パイプラインにより系統組成と遺伝子組成を計算している。腸内メタボロームデータは、共同研究先の慶応義塾大学でCETOF-MSにより457化合物について現在までに457患者のデータを算出している。上記のデータに基づき、第一に、1628患者の疫学データを整備した。第二に、大腸がんの既知の危険因子(性別・年齢・BMI・喫煙・飲酒)について、後期大腸がんの腸内に増加すると報告のある細菌種との交絡を検証した。また、食物繊維や肉類と相関のある細菌を確認した。第三に、線形回帰法とランダムフォレスト法を用いて大腸がんの発症・進行のシグナルとなる腸内環境因子の探索を試みた。約9,000種の腸内細菌種と約6,000個の腸内細菌遺伝子、および、457化合物を因子として二値分類器を設計し、健常者と比較して後期がん、または早期がんの予測精度を検証した結果、先行研究と同等の予測精度を達成した。検出されたシグナル遺伝子については引き続き詳細な検証を行う。最後に、糞便からの腸内メタゲノムデータ取得の予備解析の結果を国際ジャーナルと国際会議に発表した。平成28年度の研究計画として、(1)大腸がんに関する疫学データの整備およびデータベース化、(2)健常者のデータを用いた予備解析、(3)既存の解析法を用いた大腸がんシグナルの探索、(4)国内外の学会での情報収集の4点をあげた。そのうち(1)については、計画通りに研究が進展し、今後も増え続ける疫学データの整備基盤が整った。(2)については、健常者のデータから腸内細菌と重要な関係のある食物や生活環境を見つけることが期待できるが、すでに報告のあるものをいくつか確認できたものの、現時点では新たな発見までには至らなかった。(3)については、既に報告のある大腸がん危険因子と腸内細菌との交絡を確認することができた。その一方、交絡を考慮した腸内メタゲノム解析手法を確立する必要性が出てきた。また、大腸がんの発症・進行のシグナルとなる腸内環境因子を探索する第一歩として、既存の手法であるランダムフォレスト法の有用性を確認できた。(4)については、出産後の体調不良のため、当初予定していた国際学会に参加することができなかった。最後に、研究計画には明記しなかったが、糞便を用いた腸内メタゲノムデータの予備解析の研究成果を医学雑誌に掲載できた。Japanese Consortium for Human Microbiomeプロジェクトが国立がん研究センターと共同で収集している大腸がんの臨床データ・疫学データ・腸内メタゲノムデータ・腸内メタボロームデータからなる超多次元データの統合解析手法の開発と腸内環境から見た大腸がんのシグナル検出を目的として研究を進めた。まず、腸内メタゲノムデータから同定した約9,000種の腸内細菌種と約6,000個の腸内細菌遺伝子群、および、腸内メタボロームデータから同定した457種の化合物を因子として、がんの腸内環境を健常者のそれと分別する二値分類器の性能評価をした。

その結果、既存の方法であるランダムフォレスト法の使用により先行研究と同等の予測精度を達成した。次に、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomesデータベースを用いて、検出されたシグナルの生物学的意味付けとがんとの関係を評価した。特に、分枝鎖アミノ酸と芳香族アミノ酸の生合成経路と分解経路において詳細に検証したところ、次のような傾向が観察された。まず、健常者と比較してがん患者で高い割合を持つ細菌遺伝子は主に分解経路に関わっており、対照的に、がん患者で割合の低くなっていた細菌遺伝子は主に生合成に関わっていた。次に、これらのアミノ酸の生合成遺伝子は腸内に多く存在する種に由来するものであるのに対し、分解遺伝子は腸内では占有率の高くないマイナー種に由来するものであることがわかった(論文準備中)。上記で得られた結果は、International Human Microbiome Consortium meeting 2018(平成30年6月、アイルランド)でのポスター発表に採用された。平成29年度は主に、がんの腸内環境を健常者のそれと分別する機械学習の手法の適用の結果、得られたシグナルの生物学的解釈に重点を置いた。その結果、アミノ酸の代謝経路に興味深い知見を得られ、これを元にJapanese Consortium for Human Microbiomeプロジェクトの他の解析により得られた知見と合わせ、国際医学雑誌への投稿に向け論文準備の最終段階にある。このことは高い評価に値する。国立がん研究センターと共同収集している大腸がんの臨床データ・疫学データ・糞便メタゲノムデータ・糞便メタボロームデータからなる超多次元データの統合解析手法の開発と腸内環境から見た大腸がんのシグナル検出を目的として研究を進めた。腸内メタゲノムデータは、ショットガンシーケンス法により現在までに1,019被験者の腸内細菌配列データを取得し、東京工業大学山田研究室の解析パイプラインにより細菌の系統組成と遺伝子組成を計算している。腸内メタボロームデータは、共同研究先の慶応義塾大学でCETOF-MS法により517化合物について現在までに457被験者のデータを取得している。研究実施計画に基づき、317被験者(健常者127人、ポリープを有する患者40人、Stage 0の患者27人、Stage I/IIの患者69人、Stage III/IVの患者54人)の腸内メタゲノムデータから同定した約9,000種の腸内細菌種と約6,000個の腸内細菌遺伝子群、および、同じ患者の腸内メタボロームデータから同定した517化合物を因子として、がんの腸内環境を健常者のそれと分別する二値分類器を構築し、がん患者と健常者の分類に大きく寄与する細菌種、遺伝子、化合物を特定した。特に、Stage 0を見分けるシグナルとして、分枝鎖アミノ酸や芳香族アミノ酸と、それらの代謝に関与する遺伝子を新規に特定した。これらのシグナルは、既知の大腸がん危険因子(性別・年齢・BMI・飲酒・喫煙)よりも高い分類精度を達成した。
言語器官の中核を担う統語システムとその最適性ともいうべき性質の解明に向けて

生成文法理論では、目的語が動詞と併合した位置に現れたり、併合した位置ではなく移動した位置に現れたりする事実に基づき、併合と移動と呼ばれる操作を仮定してきたが、現在、移動は統語構造に取り込まれた要素を対象とする内的併合と捉え直され、まだ取り込まれていない要素を対象とする併合は外的併合と呼ばれ、両者の違いは、併合の適用手順の違いにすぎないとされていた。このようななか、本研究は、内的併合には統語構造内より要素を選び出す作業が課される分、外的併合より複雑な適用プロセスを経ていることを明らかにした。本研究は、ミニマリスト・プログラムと呼ばれる生成文法理論の枠組みのもと、言語器官の中核を担う統語システム(統語関係を決定するシステム)の解明を試みる。具体的には、構造構築操作とその適用手順、統語システムから解釈システム(音声・意味を解釈するシステム)への転送操作とその適用手順、構造構築や転送という操作の適用手順を特徴づける最適性ともいうべき性質、これら3点に焦点を絞り、本研究が提示する研究課題に取り組むものである。平成22年度は、"On Phases"(Chomsky 2008)で提示された「移動は併合の一種であり、併合のみが統語システムが用いる構造構築操作である」とする仮説を詳細に検討した。具体的には関連する二つの問いを中心に考察した。もし、移動と呼ばれてきた操作が、先行する併合操作によってつくられた構造内の要素を対象とする併合(内的併合lnternal Merge)であり、そのような構造内の要素を対象としない(これまで移動と区別されてきた)併合(外的併合External Merge)との違いは併合操作の適用手順の違いであるとするならば、なぜ、外的併合と内的併合がどちらも適用できる場合、常に外的併合が選ばれるのだろうか。一例を挙げると、ミニマリスト・プログラムの研究では一貫して他動詞文の主語はvPのSpecに外的併合によって導入され、その適用はvPのSpecへの内的併合(例えばWhat did you buy?に於けるwhatのvPのSpecへの内的併合)に先行すると仮定されてきた。しかし、もし外的併合と内的併合の違いが適用手順の違いに収束するのであれば、その違いから外的併合が内的併合より優先され先行することを導くことはできるのだろうか。このような問題意識のもと併合の適用手順を厳密に分析した。その結果、probe-goalの枠組みのもとでは、外的併合と内的併合では、minimal searchの計算過程で違いが生じる可能性を指摘した。平成23年度は、併合や転送という操作の適用手順を最適性の視点から考察した。併合の適用手順については「移動と呼ばれてきた操作が、先行する併合操作によってつくられた構造内の要素を対象とする併合(内的併合)であり、そのような構造内の要素を対象としない(これまで移動と区別されてきた)併合(外的併合)との違いは併合操作の適用手順の違いにすぎない」とする仮説のもと、内的併合は、構造内より要素を選び出す作業が課される分、外的併合より複雑な適用プロセスを経ているという可能性を提起した。転送の適用手順については、位相ごとに機械的に転送する仮説を廃棄し、位相内の一致による格付与が転送の適用を要請している可能性を指摘した。また意味解釈に寄与しない素性(抽象格、機能範疇のphi素性等)に関しては、"On Phases"(Chomsky2008)で採択されている仮説は経験的に維持できないことを明らかにし、そのうえで「意味解釈に寄与しない素性はその値の有無に関係なく転送によって削除される」可能性を指摘した。これらの可能性を探求するなか、併合や転送という操作とその適用手順について新しい分析を提出した。本研究は、ミニマリスト・プログラムと呼ばれる生成文法理論の枠組みのもと、言語器官の中核を担う統語システム(統語関係を決定するシステム)の解明を試みた。具体的には、構造構築操作とその適用手順、統語システムから解釈システム(音声・意味を解釈するシステム)への転送操作とその適用手順、構造構築や転送という操作の適用手順を特徴づける最適性ともいうべき性質、これら3点に焦点を絞り、本研究が提示する研究課題に取り組んできた。

On Phases (Chomsky 2008)以降、内的併合は統語構造に取り込まれた要素を対象とする併合と捉え直され、統語構造にまだ取り込まれていない要素を対象とする併合は外的併合と呼ばれ、両者の違いは、併合(Merge(α,β)=>{α,β})の適用手順の違いにすぎないと考えられていた。このようななか、本研究は、内的併合が統語構造内より要素を選び出す作業が課される分、外的併合より複雑な適用プロセスを経ている可能性を提起し、転送が位相ごとに機械的に適用されるのではなく、位相内の一致による格付与のもと適用されるとする分析を提出した。研究計画に従って課題に取り組むことができ、期待された成果をあげることができている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度もこれまで同様、研究計画に従って課題に取り組み、期待される成果をあげていきたい。最終年度となる今年度は、機会を捉えてこれまでの成果を発表していく予定である。
ニオイ分子受容の反応機構の量子化学的解析

ニオイの識別機構に関しては、ニオイ受容体の分子遺伝学的研究が急速に発展したのに対して、ニオイ分子そのものが持つ情報の性質に関する解明は進んでいない。我々は、1)6種類のの直鎖脂肪酸に対する単一ニオイ受容細胞の反応特性の生理学的実験結果(Sato et al.'94)および2)同一のニオイを持つ24種類のシクラメンアルデヒド分子群において分子構造の部分的変化がニオイを変化させるという経験的事実(Berends and Linde,'67)に注目し、これらのニオイ分子をフロンティア軌道理論(Fukui et al.,1952,1954)に基づいて解析した。解析には、CAche MOPACシステムのPM3を用いて、以下の計算項目を解析した。HOMO,LUMO,電子供与性フロンティア電子密度(electrophilic frontier electron density),電子受容性フロンティア電子密度(nucleophilic forontier electron density),HOMO and LUMO energy,minimizedconformation energy,total energyなどであった。これらの値と各分子のニオイの性質・強度のデーターの間の関係について多変量解析を行った。その結果、ニオイ分子内の特定の位置にある原子上の電子供与性フロンティア電子密度(electrophilic frontier electorn density)がニオイ分子の主反応点と副反応点を形成し、それらの反応点の組合せとニオイ受容体のアミノ酸残基が弱い結合を行い、各分子のニオイの性質と強度を決定していることを推測した。また、各分子のニオイの性質・強度は、主・副反応点の電子供与性フロンティア電子密度およびminimized conformation energの値で決定・数式化されることを見出した。この結果は、International J.Quantum Chemistryに投稿し、印刷中である。その後、各種のニオイを持つ約200種類の分子群を解析した結果、同様な事実を見出した。現在、2編の論文を作成中である。
音響レンズと電磁波を用いた三次元音場のリモートセンシング

本研究では、音場縮尺技術の開発と縮尺された音場の厳密な測定によるこれまでにない音場のリモートセンシング手法を提案した。具体的には、レーザ光を用いた音圧と粒子速度のリモートセンシング、音響レンズあるいは反射板と光検出装置を組み合わせた三次元音場のリモートセンシングを実現した。無形文化財の収録や空間の音の収集、遠方の音を明瞭に収録する小型コミュニケーションエイドを実現した。本研究では,マイクロホンの存在による音場への影響を排除した、三次元音場測定を目指した研究を行う。2013年度は,ビームスプリッタと鏡を用いて参照光と,剛壁に反射した音場を通過してきた音情報を含む光との干渉を観察することにより音圧を観測する屈折法,レーザ光の焦点位置近傍の空気密度勾配により生ずる光のわずかな偏向をフォトダイオードで検出する光偏向法,気象観測などに使われ始めたLIDAR (Light Detection And Ranging)の原理を利用した音圧と粒子速度の観測,さらにSchlieren法を用いた音波の可視化について研究を進めた。LIDARを応用した方法は,音場に照射したパルスレーザの後方散乱光を望遠鏡で観測し,光電子蔵倍管(Photo Multiplier Tube: PMT)により観測するが可能なことを実験によって明らかにした。散乱体が空気であることからレーザ光の通過するあらゆる領域で散乱が起こることから,パルス光を光源とすることにより、レーザ光を放射した時点から信号を検出するまでの時間を特定することより、経路上の任意の点の音圧が測定可能であることを示した。また,複数のレーザの使用やレーザの走査により空間内の多点の音圧を同時に観測するシステムの実現可能性を示した。大気の散乱光を観測するシステムは現段階において多数回の同期加算が必要であり,非定常な音場の記録には使用できない.S/N比悪化の要因として,光源の強度が十分でないこと,放射したレーザ光以外の光がノイズとなっていること,測定器内部の雑音による影響などが考えられる。一方、観測データの記録には、量子化雑音を高域に集中させるΔΣ変調を用いることなく、標本化周波数を十分高く設定した高速1bit信号処理による記録を導入した。その結果、観測点の間隔は記録装置の標本化周波数に依存するので,空間内の任意の点の観測が可能となった。本研究ではマイクロホンの存在による音場への影響を排除した三次元音場測定を実現する研究を行っている。2014年度はビームスプリッタと鏡を用いて参照光と,剛壁に反射した音場を通過してきた音情報を含む光との干渉を観察する屈折法,レーザ光の焦点位置近傍の空気密度勾配により生ずる光のわずかな偏向をフォトダイオードで検出する光偏向法,これらに加えて気象観測などに使われているLIDARの原理を利用した音圧と粒子速度の観測,さらにSchlieren法をも知多音波の可視化について研究を進めた。散乱体が空気であるこのでレーザ光の通過するあらゆる領域で散乱が起ここり,パルス光を光源とすることで任意の点の音圧が観測可能であることを示した。パルス光を放射してから観測する時点を選ぶことにより任意の点の音圧が測定可能であることを示した。また複数のレーザの使用やレーザの走査により空間内の多点の音圧が同時観測システムの実現可能性を示した。大気からの散乱光を観測するシステムは現段階において多数回の同期加算が必要であり,非定常な音場の記録には使用できない。信号対雑音(S/N)悪化の要因として光源の強度が十分でないこと,放射したレーザ光以外の光がノイズとなっていること,測定器内部の雑音による影響などが考えられる。他方,上に示したような任意の点の観測において,観測点間隔は記録装置の標本化周波数に依存することになる。このことから高速1bit信号処理による記録に関する研究も平行して行ってきた。現在広く用いられているΔΣ変調を用いない1bit直接量子化によりGHzを超える標本化周波数での量子化が現実的なものとなった。マイクロホンなどのセンサーの存在による音場への影響を排除した非接触三次元音場測定を実現する研究を行ってきた。気象観測などに用いられるLIDARの原理を応用した光散乱法、音場内を透過し剛壁によって反射されたレーザ光を周波数シフトした参照光と干渉させることによって音響情報を抽出するレーザドプラ法、音波によって生じるレーザ光焦点位置のわずかなずれを検出する光偏向法、さらに音波による光の屈折を利用したSchlieren法による音響計測について検討を加えてきた。昨年度までに光散乱法では、測定領域に向けて放射したレーザの後方散乱光を望遠鏡により観測することによって、遠方の単一点のみの音圧を計測する手法の基礎的検討を行い、音響情報の把握が可能なことを明らかにした。さらに、高速繰り返しパルスレーザおよび高い標本化周波数をもつ測定器を用いることによって空間内の多点の音圧を同時に観測するシステムの実現可能性を明らかにしてきた。ただし、散乱光を直接観測する手法では、音による散乱光強度の変動が微小であることから、十分な信号対雑音比(SN比)を確保するにはいたらなかった。十分なSN比を確保して実用的な音場計測や収音を行うには、人体に危険な強さのレーザ強度が必要となる。微小水滴等のトレーサ粒子を用いることによりSN比が向上するが、高周波数領域において粒子の追従性の影響が顕著になることを明らかにした。

本年度は光によって測定されたデータに対する信号処理手法として、音の情報のみを効率的に抽出する物理モデルに基づく手法および時空間フィルタリング法を提案し、その有効性を示した。本研究の結果、光学系の改良および測定系に適した信号処理手法の導入、複数の光学的音響計測手法の併用と最適化、超音波により対象空間内に空気の疎密を作ると等により、非接触三次元音響測定の実用化へ向けた研究への道が開かれたといえよう。本研究では、音場縮尺技術の開発と縮尺された音場の厳密な測定によるこれまでにない音場のリモートセンシング手法を提案した。具体的には、レーザ光を用いた音圧と粒子速度のリモートセンシング、音響レンズあるいは反射板と光検出装置を組み合わせた三次元音場のリモートセンシングを実現した。無形文化財の収録や空間の音の収集、遠方の音を明瞭に収録する小型コミュニケーションエイドを実現した。前述の通り2014年度は主にパルスレーザの後方散乱光を望遠鏡で観測するLIDARの原理を応用した測定法についての研究を進めた。音場に向けて照射したパルスレーザの後方散乱光を望遠鏡で観測し,光電子蔵倍管(Photo Multiplier Tube: PMT)により観測が可能なことを確認した。PMTにより観測するLIDARの原理を応用することで音圧の変化を観測することが可能となり,音場の把握の実現性を確かなものにした。一方,大気からの散乱光を観測するシステムは現段階において多数回の同期加算が必要であり,非定常な音場の記録には使用できない.S/N悪化の要因として,光源の強度が十分でないこと,放射したレーザ光以外の光がノイズとなっていること,測定器内部における雑音による影響などが挙げられ,光学系の改良および測定器内の雑音の低減による測定のS/Nの改善が必要と考えられる。また今回提案した3次元音場記録システムを作成し,音場の測定や音楽などの記録に応用していく.特に同期加算が可能である状況において空間内の多点の音圧を観測可能であることを利用して,例えば空間のインパルス応答分布の測定や室内の音波伝搬および反射の様子の解析を行い,空間の音場記録や音場評価への応用が期待される.27年度が最終年度であるため、記入しない。計測工学2015年度は,ひとつのレーザ光源などの電磁波を用いて,離れた場所から空間の任意の位置の音圧,粒子速度を捉えることのできる実用に供しうる収音方法を確立する。音響インテンシティ,音響パワー,音響インピーダンスのリモートセンシング,教室や講堂の明瞭な拡声,遠隔会議,講義などが実現される。音響レンズや反射板で投影された小空聞を光で検出する方法には音波の波長による制約が存在する。そこで音響レンズあるいは反射板と多数のトランスデューサを組み合わせ,観測点に超音波が集中する領域を作り,音波による変動成分を演算により求め音圧と粒子速度を検出するシステムを構築する。音響レンズ(パラボラ)と光センサによる三次元音場リモートセンシングの方法が対象音場全体の観測が可能であるのに対し,本手法は音場内のl点のみの観測とはなるが,波長の長い低い周波数から広帯域の音響信号のリモートセンシングを小型の装置で実現することが可能となる。耳元の音を増幅する現在の補聴器は,部屋の残響や目的の音以外の雑音を含む音まで増幅してしまい,補聴の妨げとなる場合が多い。聴取対象の音源の近くにマイクを設定するのは一般に困難である。
構造制御によるチタン酸ストロンチウムの室温青色発光特性の研究

還元したチタン酸ストロンチウムが示す青色のカソードルミネッセンス、フォトルミネッセンスについて、Arイオンビームの照射による酸素欠損の定量的な評価を行った。放射光X線回折による構造評価から、酸素欠損による構造の歪みは深さ約21ナノメートルにまで及び、最表面層では約0.7%の歪が生じることが明らかとなった。この物質の特異な青色発光と酸素欠損による構造歪との相関を定量的に示したのは、この実験がはじめてである。青色発光を示すチタン酸ストロンチウムと同じペロブスカイト構造を有するチタン酸バリウムの構造と発光特性についても検討した。チタン酸バリウム薄膜の発光特性では、基板のチタン酸ストロンチウムの発光と混在し、明確に分離するには至らなかった。しかしながら、チタン酸バリウム薄膜を成長する過程で、基板からの歪みを制御した薄膜を成長することに成功した。これにより、基板からの歪みうけた薄膜と歪みを緩和した薄膜を作成することに成功し、電子顕微鏡による観察から、明瞭な構造歪みの違いを検出した。さらに、チタン酸バリウムは強誘電体でもあることから、下部にSrRu03導電性電極材料を作成し、電圧引加による構造変化や発光特性の制御を試みている。基板上のSrRu03をエピタキシャルに作成し、このSrRu03電極上のチタン酸バリウム薄膜も基板格子からの歪みを受けたものと、格子緩和したものを制御して作成することに成功した。SrTiO_3にArビームを照射すると局所的な還元領域が生じ、青色のカソードルミネッセンス、フォトルミネッセンスが起こることを見い出した。このArイオンビームの照射による局所還元領域の僅かな構造変化を放射光X線回折により検討し、酸素欠損層の構造モデルを提案した。このモデルでは、深さ方向の酸素欠損の分布を含めて解析し、再表面での構造歪みが約0.7%であることを明らかにした。さらに、Arイオン照射に加えてペロブスカイト構造のAサイト(Laドープ)やBサイト(Nbドープ)の陽イオンを置換した試料での発光特性を測定し、この発光現象ではTi-3d軌道の電子が重要な役割を果たしていることも明らかにした。室温青色発光特性の構造制御を行うために、SrTiO_3上に同じペロブスカイト構造のBaTiO_3積層膜を作製した。放射光X線回折を用いた逆格子マッピングの結果から、BaTiO_3の成膜条件によって積層されるBaTiO_3エピタキシャル膜は異なる構造を示し、基板との格子整合を保ったstrained-BaTiO_3と格子欠陥が入り構造歪みを緩和したrelaxed-BaTiO_3が積層できることが明らかとなった。断面TEMによる結果と放射光X線回折からstrained-BaTiO_3とrelaxed-BaTiO_3の割合について定量的に議論できることを示せたのは初めてである。
グローバル企業の販売拠点のマネジメント・コントロール・システムに関する研究

活動をグローバル化させている企業において、国内拠点と海外拠点のマネジメント・コントロール・システム(MCS)はどのように異なるのか、国内拠点と同一のMCSを用いる場合の海外拠点における工夫は何か、また、拠点間の情報共有の仕組みについて、文献研究・事例分析を行った。国内外の販売拠点の報酬システムの相違がある一方で、経営理念の浸透と経営理念に合った人材の採用の仕組みが用いられていること、公刊物による最適実践の共有の仕組みが明らかとなった。研究の過程で、訪問販売に代わる顧客ニーズ収集の仕組みの必要性を認識したことから、製品企画時の顧客ニーズの収集方法など、原価企画の側面からも検討を行った。近年の企業活動のグローバル化の進展に鑑み、1.日本国内本社で用いてきたマネジメント・コントロール・システム(以下「MCS」と略記)をそのまま用いるのか、海外拠点では別のMCSを用いるのか、前者の場合、日本と海外拠点との国民文化等の違いから何らかの困難性が生じていないか、またその解決策はどのようなものか、2.日本国内本社と海外拠点、また海外拠点間の情報共有は行われているか、そしてそれらを促進するためのMCS上の工夫がなされているか、といったことを明らかにすることが重要であると考えられる。本研究では自動車企業・販売職能に焦点を当ててそれを行うことを目的としている。本年度は、まず海外拠点との比較を行うため、日本の自動車企業の国内販売拠点の経営管理の特徴とその変化について、経営学、経営史・経済史の既存研究のサーベイを行った。その結果、その規模の大きさ、メーカーとの相互コミット、専売制、訪問販売主体とそれにより可能となる顧客ニーズの収集などの特徴があったが、顧客ニーズの収集については新たな方法が求められていることを確認した。また、管理会計学領域の既存研究のサーベイをもとに、販売部門の業績測定・販売員のコントロールのあり方、販売部門・ディーラーのインセンティブ・システムのあり方、海外拠点のMCSにおける組織文化と海外拠点の国民文化とのギャップを埋める方法に関する議論を確認した。その上で、トヨタの事例研究を行った。そして、国民文化がMCSに与える影響、国内本社と海外拠点ならびに海外拠点間の情報共有の有無、海外拠点の業績管理などについて、聞き取り調査を行った。前項目で述べたように、海外拠点との比較を行うため、日本の自動車企業の国内販売拠点で展開されてきたMCSの特徴とその変化について、管理会計学、経営学、経営史・経済史の既存研究のサーベイを行い、得た知見をもとに論文にまとめた。また、国民文化がMCSに与える影響、国内本社と海外拠点ならびに海外拠点間の情報共有の有無については、インタビュー調査を行う前は予測していなかった事実が得られている。本研究課題の目的として示した、1)海外拠点のMCS(マネジメント・コントロール・システム)を本国のものと同一とするか、海外拠点の特性に合わせたものにするか、2)海外拠点間の情報共有を促進するMCSをいかに設計・運用するのか、という点について、1990年代初頭以降の研究蓄積が十分でない、日本企業における原価企画の海外移転に焦点を当てて、理論的研究・インタビュー調査を行った。既存研究を踏まえ、トヨタにおいて、CE(プロダクト・マネジャー)、技術部・技術部内の原価企画推進部署である製品原価企画部(当時)・経理部内の原価企画推進部署である原価改善部の海外拠点駐在経験のある管理者・従業員、海外拠点との密なやり取りを行っている技術部管理者にインタビュー調査を行い、1)北米拠点における現在の原価企画プロセス、そして、2)北米拠点において、現地人従業員が高い割合を占めていること、3)原価企画に必要なチームワークやアイデアの創出を可能とするトヨタの組織文化を浸透させる仕組みとして、方針管理、業績測定などが存在すること、4)採算成立性検証ないし目標原価と見積原価の比較を行う複数のフェイズの会議体に向けて、国内拠点と海外拠点との間で密な連携がなされていること、5)その連携には様々な媒体が用いられているが、コスト・手間のかかる対面コミュニケーションが重視されていることを明らかにした。また、前年度研究から得た問題意識を踏まえ、販売拠点が複数国にわたる車種において、各国の顧客ニーズをどのように収集しているのかについてもインタビューを行い、事実認識を得た。交付申請書に示した平成27年度の研究実施計画や前年度の実施状況報告書で示した今後の推進方策のうち、海外拠点における業績管理等のMCS、日本国内本社と海外拠点間の情報共有のあり方についての既存研究サーベイ・インタビュー調査は遂行し、成果報告を行うことができた。一方、販売部門とディーラーの間の情報共有のあり方については、若干の文献研究は行ったものの、年度後半、出張が難しい状況にあったため、予定していたインタビュー調査を行えなかった。本研究は、販売拠点がグローバル化している企業において、マネジメント・コントロール・システム(以下MCS)はどのように設計・運用されるべきかを明らかにすることを企図したものである。分析の対象は自動車産業に限定した。まず、1920年代以降の日本の自動車ディーラー組織の特徴について歴史的に跡付け、メーカー・ディーラー間の相互コミットメントが大きいこと、近年店頭販売にシフトし、顧客ニーズの新たな収集方法が求められることなどを指摘した。販売拠点のグローバル化という現象に対し、1)海外販売拠点のMCSを本国と同一のものとするか、海外拠点の特性に合わせたものとするか、2)複数国・地域の販売拠点で販売される車種に関する顧客ニーズの収集をどのようにするか、という点について、トヨタの事例をもとに明らかにした。1)については、インセンティブ・システムは日米で異なるものの、海外販売拠点の従業員についても、トヨタにあった人を採用する仕組み、社会化する仕組みが存在することが明らかとなった。

2)については、主要国・地域で顧客ニーズ調査を行うこと、国・地域間で異なるニーズが存在する場合の調整方法は車種により異なること、などが明らかとなった。また、MCSやオペレーショナル・コントロールの幾つかの側面において、ITが用いられていることが明らかとなった。JITの販売組織への拡張、同システムによる各販売店の仕入れ担当者への最適在庫数提案、優れた販売員の行動をベンチマークしたプロセスに関する他の販売員へのITシステムによる指示、主要成功要因の分析、顧客ニーズの把握につながる情報収集などにITが用いられていることが明らかとなった。活動をグローバル化させている企業において、国内拠点と海外拠点のマネジメント・コントロール・システム(MCS)はどのように異なるのか、国内拠点と同一のMCSを用いる場合の海外拠点における工夫は何か、また、拠点間の情報共有の仕組みについて、文献研究・事例分析を行った。国内外の販売拠点の報酬システムの相違がある一方で、経営理念の浸透と経営理念に合った人材の採用の仕組みが用いられていること、公刊物による最適実践の共有の仕組みが明らかとなった。研究の過程で、訪問販売に代わる顧客ニーズ収集の仕組みの必要性を認識したことから、製品企画時の顧客ニーズの収集方法など、原価企画の側面からも検討を行った。日本の自動車企業の国内販売拠点で展開されてきたMCSの特徴と比較すべく、海外拠点における業績管理等のMCS、販売部門やディーラーと他部門、日本国内本社と海外拠点、海外拠点間の情報共有のあり方とそれを機能させるための管理会計上の工夫について、引き続き既存研究サーベイ・調査を行う。自動車販売方法として、店頭販売等のウェイトが高まってきたこと、また、ディーラーの収益源として、新車販売以外のアフターサービスが高い割合を占めるようになってきたことから、販売組織・販売員の業績管理がどのように従来と異なってきているのか、地域・国の特性によりそれらがどのように異なるのかを明らかにする。メーカーからディーラーへのインセンティブ契約の変遷についても検討する。また、注文・生産にかかわるメーカー・ディーラー間のシステム以外のIT情報を、利益獲得を可能とする製品・サービス開発にどのように結び付けることができるかについて現状とあるべき姿を考察する。管理会計インタビュー調査の多くを年度末に集中的に行ったため、本年度締めの部分の執行額が予算よりも低くなった。また、本年度は海外拠点の情報について、海外経験者の方々に国内にてインタビュー調査を行うことができたため、支出を抑えることができている。9月の学会における成果報告の準備に当初想定した以上の時間がかかったことから、夏季休暇期間中の海外拠点へのインタビュー調査を断念した。さらに、秋に受けた手術の回復が当初想定した以上に時間を要したことから、数か月間国内外の出張ができなかった。そのため、旅費の実際支出額が予定支出額より低くなった。
翻訳後脂質修飾によるHCNチャネルの新たな制御機構

本研究により神経や心ペースメーカー細胞において自発発火特性の制御を担う過分極誘発陽イオンチャネル(HCNチャネル)であるHCN1,HCN2,HCN4が実際にパルミトイル化を受けていることが明らかになった。HCN1,HCN2ついてはパルミトイル化する責任酵素(Zdhhcタンパク質)の同定も行った。特にHCN2についてはZdhhc3,Zdhhc7が細胞膜への移行には関与せず、既に細胞膜上に存在するチャネルの活性を調節している可能性を示唆する結果を得た。また、KCNHチャネルファミリーのKv10.1,Kv11.1,Kv12.2の3種のイオンチャネルがパルミトイル化を受けていることを明らかにした。これまでの研究で我々は神経や心ペースメーカー細胞において自発発火特性の制御を担う過分極誘発陽イオンチャネル(HCNチャネル)であるHCN1,HCN2,HCN4が実際にパルミトイル化を受けていることなどを明らかにした(伊藤ら,JPS 2016)。本研究ではさらなる研究の進展のためHCNチャネルをパルミトイル化する責任酵素の同定を目指した。パルミトイル化酵素(Zdhhcタンパク質)全24種類を発現ベクターに組込み、これらをHEK293細胞にHCN2と共発現させ、クリックケミストリー法によりHCN2のパルミトイル化を促進する分子種を探索し、24種中13種の分子種がHCN2のパルミトイル化を促進することが明らかになった。これについて更に定量的な実験を行ったところ、Zdhhc2,Zdhhc3,Zdhhc7,Zdhhc15,Zdhhc20がHCN2のパルミトイル化を10倍以上促進することが分かった。この中でも特に活性の高いZdhhc3とZdhhc7について詳細に実験を進め、表面ビオチン化法による実験を行うと、これら2種のZdhhcタンパクはHCN2の細胞膜への移行に影響を与えなかった。しかし、Zdhhc3およびZdhhc7はアフリカツメガエル卵母細胞に発現させたHCN2チャネル電流を有意に抑制した。以上の結果から、Zdhhc3,Zdhhc7によるHCN2のパルミトイル化はチャネルタンパク質の細胞膜への移行には関与せず、既に細胞膜上に存在するチャネルタンパク質の活性を調節している可能性が示唆された。当初の研究計画通り、HCN2に関してはパルミトイル化酵素の同定をすることが出来た。またHCN1に関してもパルミトイル化酵素の探索を進めており、HCN2とほぼ同様の分子種によってパルミトイル化が促進されることを示す予備的な実験結果を得た。脱パルミトイル化酵素についてはHCN2について既知の4種の分子種(APT1,APT2,LYPLA1,PPT1)について実験を行ったが同定には至らなかった。最近、ABHDファミリータンパクと呼ばれる機能未知のリパーゼの一部の分子種が脱パルミトイル化酵素であることが明らかにされた(Lin and Conibear,eLife 2015)。今後、このABHDタンパクがHCN1およびHCN2の脱パルミトイル化酵素である可能性も考慮し、実験を行う予定である。また、HCN2をパルミトイル化する責任酵素(Zdhhcタンパク質)を同定し、その中でも特にZdhhc3,Zdhhc7はチャネルタンパク質の細胞膜への移行には関与せず、既に細胞膜上に存在するチャネルタンパク質の活性を調節している可能性が示唆する結果を得ることが出来た。これについては現在投稿準備中である。今年度はHCN2に加え、脳神経系での機能が確立しているHCN1についてパルミトイル化する責任酵素の同定を目指し、HCN1に関してもHCN2とほぼ同様の分子種によってパルミトイル化が促進されることを示す実験結果を得た。更にこれまで主に異所性発現系を用いた解析を行ってきたが、これに加え実際に生体組織に発現する内在性のチャネルタンパク質がパルミトイル化を受けているかどうか明らかにするため、マウス脳よりパルミトイル化タンパク質を網羅的に精製する実験系を立ち上げ、脳組織に発現する内在性のHCN2が実際にパルミトイル化を受けていることを示す結果を得た。これについては今後、HCN1およびHCN4についても同様の実験を行い、内在性のチャネルタンパク質が実際にパルミトイル化を受けているかどうか明らかにし、その後の生理機能の解明に繋げたい。今年度はパルミトイル化酵素(Zdhhcタンパク質)全24種類を発現ベクターに組込み、これらをHEK293細胞にHCN1と共発現させ、クリックケミストリー法によりHCN1のパルミトイル化を促進する分子種を探索し、HCN2とほぼ同様の分子種によってパルミトイル化が促進されることを示す実験結果を得た。また、Acyl-biotinyl Exchange(ABE)法によりマウス脳よりパルミトイル化タンパク質を網羅的に精製し、脳組織に発現する内在性のHCN2が実際にパルミトイル化を受けていることを示す結果を得ることが出来た。以上の様に主に異所性発現系を用いた実験により、HCNチャネルがパルミトイル化の標的に成り得ることについては明らかにすることが出来たが、その細胞レベル、更には個体レベルでの生理機能の解明に繋げていくために今年度は実験を大きく切り替える予定であった。

新生児心室筋の初代培養細胞を用いた実験を予備的に行ったが、リポフェクション法による遺伝子導入が難しく、この系を使用した実験の継続は困難であると判断した。そこで今年度より特に神経系の培養細胞を用いた実験を推進するため国立精神・神経医療研究センター神経研究所病態生化学研究部に異動し、現在、海馬の錐体細胞の初代培養および海馬の急性スライス標本を用いた電気生理学的実験について、実験技術の習得に努めている最中である。我々はこれまでの研究で神経や心ペースメーカー細胞において自発発火特性の制御を担う過分極誘発陽イオンチャネル(HCNチャネル)であるHCN1,HCN2,HCN4が実際にパルミトイル化を受けていることなどを主に異所性発現系を用いた実験により明らかにしてきた(伊藤ら,JPS 2016)。HCN1,HCN2についてはパルミトイル化する責任酵素(Zdhhcタンパク質)の同定も行った。更にHCN2についてはZdhhc3,Zdhhc7がチャネルタンパク質の細胞膜への移行には関与せず、既に細胞膜上に存在するチャネルタンパク質の活性を調節している可能性が示唆する結果を得ることが出来た(現在投稿準備中)。また、HCNチャネル以外のイオンチャネル(主に電位依存性K+チャネル)についてパルミトイル化の標的となる分子について探索を行ったところ、HCNチャネルと比較的構造の類似したKCNHチャネルファミリーのKv10.1,Kv11.1,Kv12.2の3種のイオンチャネルがパルミトイル化を受けていることが明らかになった。今後、HCNチャネルおよびKCNHファミリーチャネルについてパルミトイル化のみならず、他の翻訳後修飾についてもその可能性について検証を行い、翻訳後修飾によるイオンチャネルの機能制御についての網羅的な解明につなげたい。本研究により神経や心ペースメーカー細胞において自発発火特性の制御を担う過分極誘発陽イオンチャネル(HCNチャネル)であるHCN1,HCN2,HCN4が実際にパルミトイル化を受けていることが明らかになった。HCN1,HCN2ついてはパルミトイル化する責任酵素(Zdhhcタンパク質)の同定も行った。特にHCN2についてはZdhhc3,Zdhhc7が細胞膜への移行には関与せず、既に細胞膜上に存在するチャネルの活性を調節している可能性を示唆する結果を得た。また、KCNHチャネルファミリーのKv10.1,Kv11.1,Kv12.2の3種のイオンチャネルがパルミトイル化を受けていることを明らかにした。以上の様に主に異所性発現系を用いた実験により、HCNチャネルがパルミトイル化の標的に成り得ることについては明らかにすることが出来たが、今後はその細胞レベル、更には個体レベルでの生理機能の解明に繋がる実験に大きく切り替える予定である。既に新生児心室筋の初代培養細胞を用いた実験を予備的に行ったが、リポフェクション法による遺伝子導入が難しく、またウィルスベクターの構築には時間を要することが想像される。また、HCNチャネルを発現している海馬の錐体細胞の初代培養細胞では一般的にリポフェクション法による遺伝子導入が可能ではあるが、当研究室においてこれまで実績のない実験系であり、こちらについても迅速な実験系の確立は難しい。いずれの場合にせよ根気よく条件の検討を行い、まずは細胞レベルでの生理機能の解明に繋げたい。
究極感度大気チェレンコフ望遠鏡による暗黒物質対消滅ガンマ線探索

本研究の課題は、1.次世代ガンマ線天文台Cherenkov Telescope Array (CTA)において低エネルギー帯(20 GeV - 2 TeV)の観測を担う23 m大口径望遠鏡(LST)の焦点面カメラ構築、さらにLST建設に取り組み、2.建設されたLSTにより銀河中心領域を観測し、暗黒物質対消滅ガンマ線を探索することである。しかし、LSTの建設スケジュールの遅れを鑑み、当初の計画から研究内容を修正した。現在稼働中のMAGIC望遠鏡で銀河系内の超新星残骸γCygniを観測し、その超高エネルギーガンマ線の放射起源について研究した。本年度はこの内容に専念した。超新星残骸γCygniは電波で明るいシェルを持ち、断熱膨張期、7-8,000歳と推定されている。他のこの年代の超新星残骸で過去に陽子起源、すなわち衝撃波面で加速された陽子が周囲の物質に衝突して生じた中性パイオン崩壊によるガンマ線の兆候が観測されている。またこの天体はCygnus領域と呼ばれるターゲットとなる星間物質の豊富な領域に位置しており、陽子起源ガンマ線の検出が期待できる。この天体をMAGIC望遠鏡で観測した。2015年のデータに加えさらに昨年追加観測を行い、計116時間観測し>10σで検出した。既にVERITAS望遠鏡で検出されていた北西のホットスポットに加えて、新たに西側リムの外側に拡がった放射を検出した。西リムの放射は電波シェルから有意に外側で検出された。このガンマ線放射はシェルから脱出した加速陽子と、外側の物質(H原子ガス)との衝突で生成した中性パイオンの崩壊によるものと解釈できる。年齢、距離の推定値から拡散係数を求めると銀河系内の平均値よりも数百倍低いことがわかった。これは宇宙線自身による磁場の擾乱により説明出来る。現在、ガンマ線データの解析がほぼ終わり論文投稿に向けて解釈の議論中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の課題は、1.次世代ガンマ線天文台CTAにおいて低エネルギー帯(20 GeV - 2 TeV)の観測を担う23 m大口径望遠鏡(LST)の焦点面カメラ構築、さらにLST建設に取り組み、2.建設されたLSTにより銀河中心領域を観測し、暗黒物質対消滅ガンマ線を探索することである。1.我々はLST焦点面カメラに搭載する光検出器信号波形読み出し回路を開発した。LST 1号機カメラに搭載する読み出し基板約300枚を日本・イタリアで製造した。CTA北サイト建設地スペイン・ラ・パルマ島の隣の島、テネリフェ島の研究所(IAC)において、LSTカメラに組み込むモジュール約300機を組み上げ、19モジュールから成る「ミニカメラ」を暗室内に設置、レーザーを照射し、性能評価を行った。11月のLSTファーストライトに向けて、現在も作業が進行中である。2.建設スケジュールの遅れを鑑み、当初の計画から研究内容を修正した。現在稼働中のMAGIC望遠鏡で銀河系内の超新星残骸を観測し、その超高エネルギーガンマ線の放射起源について研究した。2015年5 - 11月に観測した超新星残骸γCygniの天体解析を行い、北西の電波シェルに沿った放射を検出した。低エネルギーから超高エネルギーガンマ線にかけて放射領域にエネルギー依存性が見られ、現在その物理解釈を議論中である。また、これまでにMAGICで観測した北天の超新星残骸について、そのガンマ線スペクトルと年齢との相関や、電波観測から得られた媒質密度との相関等、系統的な調査を行った。その結果、MAGICで超新星残骸を検出するには高いフラックス、あるいはハードなスペクトルが必要であること、MAGICで検出した5個のSNRについて、年齢とスペクトル形状に明らかな相関は見られないことがわかった。より詳細な調査のためにはCTAの建設が必須である。次世代ガンマ線天文台CTAを構成する23 m大口径望遠鏡初号機のカメラ構築に大いに貢献できた。しかし、望遠鏡建設が当初のスケジュールから遅れたため、研究課題を暗黒物質対消滅ガンマ線探索から修正が必要となった。新しく取り組み始めた、MAGIC望遠鏡を用いた超新星残骸の研究は、博士論文執筆に直結する、新しい物理的成果が得られなかった。

既にVERITAS望遠鏡で検出されていた北西のホットスポットに加えて、新たに西側リムの外側に拡がった放射を検出した。西リムの放射は電波シェルから有意に外側で検出された。このガンマ線放射はシェルから脱出した加速陽子と、外側の物質(H原子ガス)との衝突で生成した中性パイオンの崩壊によるものと解釈できる。年齢、距離の推定値から拡散係数を求めると銀河系内の平均値よりも数百倍低いことがわかった。これは宇宙線自身による磁場の擾乱により説明出来る。現在、ガンマ線データの解析がほぼ終わり論文投稿に向けて解釈の議論中である。現在、研究対象の超新星残骸について、MAGIC望遠鏡のデータだけでなく、Fermi衛星LAT検出器による低エネルギーガンマ線のデータについて解析を行っている。MAGICの解析結果と合わせて、論文執筆の準備を進めている。さらに同様の種類の他の超新星残骸についてもFermiデータの解析をし、超新星残骸からのガンマ線放射機構を系統的に調査していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。