hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日英語範読の韻律特徴と音読学習

英語話者の英語名詞句ピッチアクセント(基本周波数F0)パタン、日本人学習者の英語文章音読における第1・第2フォルマント(F1とF2)による英語母音距離・空間、歯擦音・破擦音の音圧、曖昧母音のF1とF2値、文レベルのF0ピッチパタン、実証的に明らかにした。また、試行的に、aboutアクセントパタンを黄金パタンとして、その展開の可能性を検討した。さらに、日本人吃音者と健常者を対象とした研究で音読における基本的音響特徴を総合的に検討した。英語における形容詞プラス名詞からなる名詞句は、文脈上、形容詞が対比などにより焦点となる場合を除き、主要部の名詞にアクセントを置くことが原則である。しかし、日本人英語学習者の音声教材について、実際に名詞句におけるアクセントパタンがどのようになっているかは、これまで示されていない。本年度の第1研究として、大学レベルで使用されているVOAおよび英語短編の音声教材の中から形容詞プラス名詞の名詞句を合計約300例を選択し、形容詞と名詞の基本周波数FOを測定し、アクセント分布の比較を試みた。その結果、形容詞にアクセントが50-70%置かれていることが明らかになった。これは情報構造の効果と考えられるが、英語教育上、日本人学習者がこの分布に基づいて名詞句のアクセントパタンを学習するならば、基本パタンの学習ができにくいことが示唆される。この研究内容は、『中国地区英語教育学会紀要』に共著論文として掲載予定である。日本人の英語発音において、英語母音の学習は難しいことが知られている。第2研究として、英語母語話者の母音の第1・第2フォルマントによる母音距離および空間が母音の質の指標となりうるという仮説のもと、日本人学習者の英語文章音読における母音距離・空間の検討をおこなった。その結果、アクセントのない母音については、学習者の母音空間のほうが英語話者よりも大きい傾向が見出された。これは、Nova Science Publishers出版のSecond Languagesという単行本の第1章として掲載予定である。このほか吃音者の音読特徴について学会発表をおこなった。研究計画実施の第1として、吉丸・山田(印刷中)では、基本英語子母音について音響分析をおこなった。日本式英語では、英語母音空間が相対的に縮小すること、歯擦音と破擦音の音圧が低く、スペクトルパターンが異なることを明らかにした。第2として、Tomita, Yamada, and Takatsuka(in press)において、英語母語話者と日本人を対象に、英語短音節語からなる名詞句の基本母音/i, u, a/のF1とF2を測定し、日本人の基本母音からなる母音空間が英語母語話者の場合よりも小さくなるが、chickenなどのschwaがはる母音空間は逆に大きくなることを実証した。これは、日本人のschwaが曖昧母音化していないこと、すなわち舌の中央化がなされていないことに呼応する。第3に、Yamada(2009)では、日本人学生と英語モデル話者の英文音続における主要母音のF1とF2の比較をおこない、英語母語話者からどのくらい離れているかを示す指標づくりをめざした。基本的には、連続する2母音核を位置ベクトルとして、その長さと角度について母語話者と学習者を比較する指標を提案した。今後はそれが知覚をどのくらい反映するかがひとつの問題になる。第4に、堀口・山田(印刷中)では、まずWells(2006)の日本人が英会話などにおける発話文の"I don't think..."で、notに高いピッチの不自然なアクセントを置くという指摘を、日本人学生を対象に検証した。その結果、英語モデル話者も複雑なピッチパタンを呈するが、日本人学生の場合、単調な平板型の特徴があるが、否定辞notに高いピッチが認められた。さらに、否定辞後にポーズを置く傾向が新たな特徴として観察された。これは、日本語否定辞「ない」の後のポーズが転移した可能性を示唆し、今後の研究課題のひとつとなった。日本語の音読において吃音者と健常者を対象とした研究で成果を得た。Yamada & Homma (2010)では、A1-B1-A2-B2(Aは聞き手あり、Bは聞き手なし)条件で、吃音者1名を事例として同一文章の5回の音読の韻律特徴を分析した。重要な結果として、聞き手あり条件で、吃音率の上昇、音読速度の減速、基本周波数の低下が観察され、聞き手存在による不安効果を実証した。これは、不安惹起が吃音者の発話の韻律に悪影響を示すものであり、ほかの特徴の探求の必要性を示唆する。この事例研究の結果を受け、本間ほか(2011)では、吃音群と非吃音群を対象に、聞き手ありなし条件での音読を録音し、吃音群において聞き手あり条件で不安値の上昇、吃音率の増加、母音空間の縮小を観察した。

健常者では、有意でないものの、不安値上昇が認められたが、これは吃音-非吃音が連続的であるとする仮説をたてるなら、重要な意義をもつ。英語音読を日本人学生に求める場合、異言語である英語がもたらす不安値は、発話韻律に影響を与えることが考えられる。昨年度の日本人英語学習者の発話における母音縮小を報告したが、その縮小の一部は不安値を反映しているかもしれない。しかし、日本人学習者の英語音読の研究については、aboutの場合、第1音節の母音持続時間が長く、曖昧母音になっていないことを確認し、英語韻律に近づけるため、この語を黄金語として、boutとして発音すべきであることをも提案した。英語2音節名詞は、強弱型が基本であるので、とくに語頭の曖昧母音は削除してもコミュニケーションに支障をきたすことはほとんどなく、このパターンは、again, apart, attack, assume, arriveなど汎用性が高い。これらを基礎に、wind chill, attack thisなどのパターンへのつながりを展開中である。
特異代数曲線の標準環と特殊一次系

非特異代数曲線を標準写像で埋め込み、線形部分空間からの射影を考察した。その射影に付随する直線束が単一生成的になるための条件を曲線の不変量を用いて記述することを試みた。また、射影による像が2次超曲面で切り取られるための条件を考察した。射影をとらない状態では、マックスネーターの定理およびエンリケス・ペトリの定理として知られているように、標準束はクリフォード指数が正のとき単一生成的であり、クリフォード指数が2以上ならば標準像は2次超曲面で切り取られる。そこで、射影の中心と標準曲線の交点の数とクリフォード指数を用いれば上記の問題の答えが得られるだろうという作業仮説に基づいて考察を進めた。その結果、ほとんどすべての曲線に対して、射影付きの状態でマックスネーター型定理およびエンリケス・ペトリ型定理を証明できた。実際、クリフォード指数を与える、ある意味で最も小さな線形系に属する数個の点が生成する線形部分空間からの射影は、それを誘導する直線束を著しく弱くし、その結果、単一生成性が崩れていくことがわかった。例えば、次数5以上の非特異平面曲線を例にとると、クリフォード指数は次数から4を減じることで得られる。平面曲線と一般の直線の次数個の交点の中から丁度クリフォード指数個の点を選んで、それらが生成する線形部分空間を中心とする標準曲線の射影を考えると、それは単一生成的でない。これは大変豊富であるが単一生成的でない直線束の具体例にもなっている。また、クリフォード指数から1を減じた個数の点が生成する線形部分空間からの射影は単一生成的だが、像は2次超曲面では切り取られない。曲線、すなわち非特異代数曲面上の数値的1連結な非零有効因子の特殊一次系を研究した。数値的2連結な場合は、標準一次系が基点を持たない事を利用して、ある種の複体を構成し、このコホモロジーから非特異曲線のクリフォード指数に相当する不変量を定義した。標準曲線に関するグリーン予想が正しければ、もともとのクリフォード指数と一致するので、妥当な定義であると思われる。特に算術種数が3の場合は、両者は一致している事が確かめられる。また、1連結曲線の標準環の構造を研究し、算術種数が2や3の場合には完全に決定する事ができた。例えば算術種数2の場合の生成元は次数1のものがふたつ、次数2と次数3のものがそれぞれひとつづつであって、それらの間の関係式は2次および6次のものがそれぞれひとつづつある。従って、その標準モデルはある3次元荷重射影空間内でふたつの方程式で定義される完全交差多様体になっている。この結果は曲線が種数2の曲線束のファイバーの場合には既に知られていたが、我々の結果はそれを完全に含むものである。種数3の場合はこのような簡明な記述を持たないが、やはり生成元の個数、それらの関係式、また関係式の関係等をすべて書き上げる事に成功している。さらに種数が大きくなると事態はより複雑化する事が予想されるが、種数4、5くらいまでは具体的に書き上げる事を目標にして現在研究中である。特殊一次系のモジュライ理論を特異曲線に拡張するための第一歩として特異平面有理曲線のモジュライ空間を構成した。また、曲線束に関しては、種数3の代数曲線束に現れる特異ファイバーを松本モンテシノス理論を応用して完全に分類した。さらに高次元多様体への応用を考えて、アーベル曲面を一般ファイバーとする3次元多様体の曲面束を考察し、カラビヤオ多様体の場合には特異ファイバーの個数に上限があることを証明した。非特異代数曲面上の数値的1連結な非零有効因子を単に曲線と呼ぶ。曲線上の特殊一次系、特に標準一次系を研究し、その一般型代数曲面への応用を考えた。曲線が数値的2連結な場合は、標準一次系が基点を持たない事を利用して、ある種の複体を構成し、このコホモロジーから非特異曲線のクリフォード指数に相当する不変量を定義することができる。しかし、これを数直的1連結な場合に拡張することは非常に困難である。そこで、種数の小さな数値的1運結かつ非2連結な曲線を例に取り、その標準環の代数構造研究を通して特殊一次系が現れる様を観察した。この計算からは、非特異な曲線と同様かまたは非常に特殊な効果的分解を持つ事が類推されるが残念ながらまだ一般的な結果を得るには至っていない。曲線が一般型代数曲面の標準曲線の場合には、曲線の標準環と曲面のそれは密接に関連する。これを利用しつつ、更に曲線に適用した手段の拡張を用いれば、曲面の標準環の生成元や関係式の次数の上限を決定できる。正則な一般型代数曲面ならば、多くの場含、4次以下の元で生成され8次以下の関係式を持つ事が判明した。一般型代数曲面のうち標準写像が像の上に双有理となるものを標準曲面という。標準環の関係式のうち2次のものが定義する多様体が、もともとの曲面とどれくらい異なるかを調べる目的で、標準曲面の2次包、すなわち標準像を通る2次超曲面全部の共通部分を研究した。その結果、2次包の次元はそれほど大きくなれず、高々19である事実が明らかになった。

また、射影による像が2次超曲面で切り取られるための条件を考察した。射影をとらない状態では、マックスネーターの定理およびエンリケス・ペトリの定理として知られているように、標準束はクリフォード指数が正のとき単一生成的であり、クリフォード指数が2以上ならば標準像は2次超曲面で切り取られる。そこで、射影の中心と標準曲線の交点の数とクリフォード指数を用いれば上記の問題の答えが得られるだろうという作業仮説に基づいて考察を進めた。その結果、ほとんどすべての曲線に対して、射影付きの状態でマックスネーター型定理およびエンリケス・ペトリ型定理を証明できた。実際、クリフォード指数を与える、ある意味で最も小さな線形系に属する数個の点が生成する線形部分空間からの射影は、それを誘導する直線束を著しく弱くし、その結果、単一生成性が崩れていくことがわかった。例えば、次数5以上の非特異平面曲線を例にとると、クリフォード指数は次数から4を減じることで得られる。平面曲線と一般の直線の次数個の交点の中から丁度クリフォード指数個の点を選んで、それらが生成する線形部分空間を中心とする標準曲線の射影を考えると、それは単一生成的でない。これは大変豊富であるが単一生成的でない直線束の具体例にもなっている。また、クリフォード指数から1を減じた個数の点が生成する線形部分空間からの射影は単一生成的だが、像は2次超曲面では切り取られない。
カーボンナノチューブによるナノスケール改質高温超伝導スーパーバルク磁石の試作

我々は、近年特性向上が著しいバルク高温超伝導体(High Temperature Superconductor : HTS)に着目し、その高性能化に関する研究を行った。バルクHTS表面には、機械的補強効果や劣化防止等を目的としてしばしばエポキシ系樹脂含浸が施される。しかしながら、エポキシ樹脂は熱伝導率が低いため、バルクHTS内部で発熱が生じた場合、捕捉した磁束が低下することが懸念されている。従って、本研究ではカーボンナノチューブを微量添加して、エポキシ樹脂の極低温環境下における熱伝導特性改善を実験的に検討した。以下に、得られた成果の要約を示す。(1)バルクHTSの樹脂含浸効果を検証するためには、まずバルクHTS自身の正確な特性評価技術の確立が不可欠である。我々は、臨界電流密度がゼロとなる不可逆磁界に着目し、ガドリニウム(Gd)系バルクHTSに関してその値を精密に測定するとともに、捕捉磁束特性との関係を評価した。その結果、不可逆磁界近傍においてバルクHTSの捕捉磁束が急激に減衰することを実験的に初めて明らかにした。即ち、バルクHTSを擬似永久磁石として使用する際には、上記不可逆磁界を使用限界として考慮することの重要性を示した。(2)エポキシ樹脂に微量(1.15wt%)のカーボンナノファイバーを添加した後、エアー抜きおよび室温硬化によって試料を作製するとともに、その熱伝導率を定常熱流法によって測定した。その結果、バルクHTSが使用される極低温環境下(75-100K)の熱伝導率が約1.1倍向上することを確認した。今後、カーボンナノファイバーの添加割合およびその分散法を最適化することによって、更なる特性向上が見込まれる。なお、上記したカーボンナノファイバー添加エポキシ樹脂をバルクHTSに含浸した試料は試作完了している。カーボンナノチューブは,QMG法,MTG法によるY系バルクの製作温度では,分解してしまうことが判明した。そこで,樹脂モールド材のフィラーとしてカーボンナノチューブを使用し,機械的強度と熱伝導性の向上をはかることとした。また,調査の結果Gd系バルクが比較的低い磁場で,捕捉磁場による電磁力によって自己破壊することが判明したので,機械的強度向上策の検証用試料として用いることとした。また,捕捉磁場測定のために,低磁場用着磁コイル装置を製作した。現在,Gd系バルクは金属管に嵌合された状態で販売されている。この嵌合されたものを参照試料とし,機械加工と樹脂モールドを施した試料の比較を行うこととした。本年度の大半は,調査と準備に費やされた。また,バルク材の特性評価のため,円盤状バルク体を用いて電動機を試作し,その動作特性を評価した。Sm系バルク材,Y系バルク材を温度条件も変えて,そのピンニング力が異なる状態にし,駆動周波数による特性の相違を検討した。その結果、両者共に周波数依存性を有することが分かった。中心到達磁場以下では駆動周波数を高くするほどトルクは小さくなる。磁束クリープの影響で駆動周波数が低いほどHTSバルク回転子への磁束侵入が容易なので,同じ電流値を印加しても大きいトルクを発生する。中心到達磁場以上では,駆動周波数を高くするほどトルクはちいさくなる。これは,渦電流増加によるトルク増大のためであると考えられる。
地震動の破壊力特性を考慮した構造物の応答変形推定型耐震設計手法の開発

近年,建築物の設計の考え方が性能規定型に移行し,耐震設計においては,建物の耐震性能を地震による応答・損傷の大きさで評価しており,設計用応答スペクトルの形で与えられる地震動強さに対して,建物の応答を推定する限界状態におさめる必要がある。そのためには,入力地震動に対する建物の地震時弾塑性応答変形を,基本的に時刻歴応答計算を行わずに推定することが求められている。本研究では,地震動が構造物に及ぼす破壊力をエネルギー応答の観点から捉え,その破壊力特性を考慮した応答推定・損傷評価を行い,性能規定型の耐震設計に寄与できる応答推定型耐震設計手法の開発を目的としている。平成14年度の検討より,以下の知見が得られた。研究成果より,昨年度は,地震動の入力エネルギーと構造物の消費エネルギーの対応に基づいて,建物の応答最大変形を地震動の弾性応答スペクトルから簡便に推定する手法を示した。しかしながらこの手法は,主として鉄筋コンクリート造建物を対象とした1自由度系について提案されたものであり,一般的な適用性のため,今年度は免震構造,多自由度系,エネルギー吸収デバイス(粘性ダンパー,粘弾性ダンパー)に対する拡張性の検討を行った。推定手法の考え方と推定例について示し,概ね実用的な精度での推定ができたと考えている。また,地震動の破壊力特性と構造物のエネルギー消費性状の実験的評価,本研究で提案した応答変形推定手法の評価を目的として,昨年度は鉄筋コンクリート試験体の擬似動的実験及び振動台実験についての検討を行ったが,今年度はさらに粘弾性ダンパー試験体の振動実験についても検討を行った。昨年度までの結果と併せて検討した結果,地震動特性と損傷の関連性について実験的に把握し,また,提案手法によって概ね精度よく応答最大変形を推定できることを確認した。現在,建築基準法を従来の仕様規定型から性能規定型に改正するための検討が建築に関する多くの分野で進められている。耐震設計においては,建物の耐震性能を地震による応答・損傷の大きさによって評価しており,設計用応答スペクトルの形で与えられる地震動強さに対して,建物の応答を設定する限界状態におさめる必要がある。本研究では,地震動が構造物に及ぼす破壊力をエネルギー応答の観点から捉え,地震動入力エネルギーと構造物の消費エネルギーに基づいた耐震設計及び損傷評価の手法の検討を目的としている。平成13年度の検討より,以下の知見が得られた。1.これまで検討してきた瞬間的なエネルギー応答に基づく手法の他に,既往の等価線形化法,強度低減係数法などによる地震時弾塑性応答変形推定手法の比較・検討を行い,推定精度の確認と問題点の把握を行った。推定精度はいずれの手法によっても概ね良いといえるが,それぞれに仮定上の問題点もあるといえる。2.東北大学所有の実験システムにおいて行った鉄筋コンクリート構造物の振動台加振実験結果より,応答推定に必要なデータの収集,応答推定手法の妥当性の検証などを行った。等価線形化法で用いられる等価減衰などの仮定については,実験や測定に基づくデータが少ないため,資料的価値もあるものと考えている。3.エネルギー吸収装置(弾塑性ダンパー,粘性ダンパー)を有する1質点系構造物の解析的検討を行い,必要な装置性能の概算に関する一つの手法を提案した。エネルギー吸収装置に関しては,剛性や減衰,応答の位相差などを簡便に評価することが難しく,今後の検討が必要である。平成14年度は,以上の検討に基づき,地震動の破壊力特性を考慮した構造物の応答変形推定型耐震設計手法の提案を行う予定である。
アモルファスシリコン上のイットリウムシリサイドの形成と評価

イットリウムシリサイド形成のアニール温度の最適条件を求めるために、(111)結晶シリコンおよびアモルファスシリコンに金属イットリウムを蒸着し、アニール温度をパラメータとして作製した。作製したイットリウムシリサイドの構造や電気的特性を評価するため、X線回折による結晶構造解析、XPSによるイットリウム、シリコン、酸素などの原子の深さ方向プロファイル測定、電流-電圧測定を行い、以下の結論を得た。1)Si(111)面上では約300°Cを越えるアニール温度でイットリウムダイシリサイドが形成され始め、n形シリコンとのショットキー障壁高さは低くなる。2)Si(111)面上では450°C以上のアニール温度ではシリサイドの酸化が進行し、障壁高さの増大とon電流の低下をもたらす。3)n形a-Si上では300°C以上のアニール温度で種々のシリサイドが形成され、400°Cのアニール温度で最も良好なオーミック特性を示す。4)結晶Siに比べa-Siではアニール温度が400°C以上でもシリサイドの酸化が進まない。また、実際にガラス基板上にpoly-Siを用い以上のプロセスで作製したソース・ドレインにショットキー障壁を持つTFTを形成し、その特性を評価した。その結果、通常のTFTに近い特性を持つ持つものが得られた。
実時間の密なインタラクションに基づくヒューマンインタフェースシステムの試作研究

人間同士のコミュニケーションでは音声言語の他に視線やジェスチャなどの非言語的行動も重要な役割を果たしている.従って,人間と機械の間でも非言語的行動によるコミュニケーションが可能になれば,人に優しい使いやすいヒューマンインタフェースが実現できると考えられる.そこで,ビデオカメラの画像からジェスチャなどの非言語的行動を認識してヒューマンインタフェースに利用しようという研究が活発になってきている.しかし,これまでのものでは,使用に際して使いやすいとは言えない制限があった.それに,ジェスチャなどの認識の失敗も多く,また一度失敗するとそれが回復できないものが多かった.本研究では,人間と機械の間で実時間に密なインタラクションを行うことにより,これらの問題を解決する方法を検討した.まず,カメラが人間を追跡することにより,使用する位置の制限を緩和した.また,手のジェスチャ認識を行うときに他の非言語的行動(ここでは顔の向き)を観察することにより,手を自由に動かしても,その中から機械操作のために意識的に動かしたものだけを認識できるようにした.また,認識が確かでないときに機械が自分の現在の状況を人間に音声や行動(機械にとっての非言語的行動)で示し,それに対する人間の反応を観察することにより,あらかじめ定められた以外のジェスチャを認識したり,認識に失敗した場合でも最終的に成功する枠組みを検討した.さらに,これまでは非言語的行動は計算機内部の仮想世界の操作に用いられることが多かったが,実世界への応用として,顔の向きで操作できる車椅子を検討した.以上について,実際にシステムを試作し,有効性を確認した.人間同士のコミュニケーションでは音声言語の他に視線やジェスチャなどの非言語的行動も重要な役割を果たしている.従って,人間と機械の間でも非言語的行動によるコミュニケーションが可能になれば,人に優しい使いやすいヒューマンインタフェースが実現できると考えられる.そこで,ビデオカメラの画像からジェスチャなどの非言語的行動を認識してヒューマンインタフェースに利用しようという研究が活発になってきている.しかし,これまでのものでは,使用に際して使いやすいとは言えない制限があった.それに,ジェスチャなどの認識の失敗も多く,また一度失敗するとそれが回復できないものが多かった.本研究では,人間と機械の間で実時間に密なインタラクションを行うことにより,これらの問題を解決する方法を検討した.まず,カメラが人間を追跡することにより,使用する位置の制限を緩和した.また,手のジェスチャ認識を行うときに他の非言語的行動(ここでは顔の向き)を観察することにより,手を自由に動かしても,その中から機械操作のために意識的に動かしたものだけを認識できるようにした.また,認識が確かでないときに機械が自分の現在の状況を人間に音声や行動(機械にとっての非言語的行動)で示し,それに対する人間の反応を観察することにより,あらかじめ定められた以外のジェスチャを認識したり,認識に失敗した場合でも最終的に成功する枠組みを検討した.さらに,これまでは非言語的行動は計算機内部の仮想世界の操作に用いられることが多かったが,実世界への応用として,顔の向きで操作できる車椅子を検討した.以上について,実際にシステムを試作し,有効性を確認した.人間と機械のコミュニケーションの手段として,人間同士の場合と同様にジェスチャが注目されている.しかし,従来のジェスチャ認識を利用したヒューマンインタフェースの研究では,ユーザは少数の特定のジェスチャだけを行うと仮定していた.実際には,ジェスチャはいろいろな意味で使われるし,さらに問題なのは人間はそれらのシステムで考えている意図した場合以外にも,無意識に手や身体を動かすこともあるということである.そこで,ビデオカメラの画像から,人間がある意図をもって意識的に行ったジェスチャの部分を取り出して,その意図を実時間で理解するシステムの実現を目指して研究を行った.今年度はある作業を行う場合に起こり得るジェスチャのシーケンスを状態遷移図で表すことにより,仮想世界の中の物体を操作する際の多様な手の動きを認識する方法を検討した.これは人間が意図的に行う動作は作業目的に合っていることを利用したものである.さらに,人間が意識的に作業をしている場合には作業対象を見ているはずだということから,視線(実際には顔の向きで代用)を求め,それが対象を向いているときだけ物体を操作する意図したジェスチャとして認識するようにした.そして,パーソナルコンピュータに並列画像処理装置を接続し,以上を実時間処理できるシステムを開発した.これにより,仮想世界の中の物体を手で掴んで動かしたり,さらに両手で持って伸ばしたり縮めたりというような操作ができる基本的なシステムが実現できた.人間と機械のコミュニケーションの手段として,人間同士の場合と同様にジェスチャをはじめとする非言語的行動を利用することが注目されている.しかし,従来のジェスチャ認識を利用したヒューマンインタフェースの研究では,人間は少数の特定のジェスチャだけを行うと仮定していた.人間はそのジェスチャを覚えていつも同じ動作をしなければならないし,機械の方は,認識の誤りに加え,人間が手を動かすのはすべて機械への意思伝達と考えてしまうおそれもあった.そこで,今年度は,複数の非言語的行動の認識結果を利用して,人間が機械への意思伝達を意図した際の手の動きだけを選択的に認識する方法を検討した.具体的にはジェスチャによる仮想世界の物体操作システムにおいて,人間の顔の向きを認識し,顔が仮想世界の対象物を向いているときに手を動かした場合だけ,手の動きを対象物操作のためのジェスチャとして認識するようにした.この考えに基づく実験システムを試作し,良好なヒューマンインタフェースが実現できることを示した.また,人間と機械がジェスチャによるインタラクションを通じて,ジェスチャ認識の誤りや人間のジェスチャのバリエーションに対応する方法を検討した.

機械は未知のジェスチャや認識結果に確信をもてない場合に,その状況で指示される可能性のある行動を一つ選択してそれを少し実行する.そして,それに対する人間のジェスチャを見てその行動が正しいか判断する.正しいと判断したときは,その行動を続け,人間の示したジェスチャをその行動指令のものだと学習する.この機能を電動車椅子に搭載し,車椅子から人が降りたとき,ジェスチャで車椅子を操作できるようにし,実験により有効性を確認した.人間と機械のコミュニケーションの手段として,人間同士の場合と同様にジェスチャが注目されている.しかし,従来のジェスチャ認識を利用したヒューマンインタフェースの研究では,ユーザが手を動かすのは機械に指示を送るときだけで,行うジェスチャもあらかじめ登録してある少数の特定のものと仮定していた.従って,ユーザが指示を意図しないで手を動かすと,それを指示と誤認識するおそれがあった.また,登録されていないジェスチャが認識できないばかりでなく,登録されたジェスチャでも環境条件等の違いで機械に見え方が異なると認識できないという問題があった.昨年度までに,前者については他の非言語的行動の使用が,後者については行動呈示と観察のインタラクションが有望であることが分かった.今年度は,これを実際のヒューマンインタフェースシステムに実装し,使用実験をとおして有効性を実証した.まず,視線の代りに顔の向きを用い,顔がディスプレーの方を向いているときだけ操作を意図したジェスチャとして認識する仮想世界の操作システムを開発した.次に,行きたい方向に顔を向ければそちらに動く知的車椅子を開発した.後者では,顔をそちらに行きたくて向けたかどうかを,顔の動きと周囲環境の観察結果から判断する方法を考案した.また,車椅子が、ら降りているときに,ジェスチャで呼び寄せるなどの操作をできるようにした.ここに,行動提示と観察のインタラクションを組み込み,ジェスチャが確実に認識できないときでも,人間とのインタラクションにより,最終的には人間の思うように動かせることを確認した.
脳モデルシナプスを用いた伝達物質放出機構の分子的・可視的・電気生理学的機能解析

脳のシナプス伝達を担うca^<2+>チャネルの働きを明らかにすることを目的として、脳のシナプス伝達の大半を担うP/Q型、ある神経終末に存在が確認されているR型、また脳由来L型Ca^<2+>チャネルのα1サブユニットcDNAを培養交感神経節細胞核に直接ガラスピペットを用いて導入し、夫々のCa^<2+>チャネルの発現を試みた。これらのcDNAから蛋白合成されたα1サブユニットは、内在性α2-δ、βサブユニットとともに機能的Ca_<2+>チャネルを細胞体には一様に発現する。しかし、神経終末に輸送される量はそれぞれのCa^<2+>チャネルによって異なり、神経終末での発現量がP/Q型〉R型》L型となることが、各Ca^<2+>チャネルの特異的抗体を用いた蛍光免疫染色法、及び、特異的Ca^<2+>チャネル阻害剤を用いた電気生理学的実験から明らかとなった。Ca^<2+>チャネルのN型α1サブユニットは、シナプス終末蛋白質と相互作用して神経伝達物質の同期した放出に不可欠であることを既に示した。そこで、脳のシナプス伝達を担う他のCa^<2+>チャネルのシナプス終末蛋白質相互作用部位の機能を明らかにするために、培養交感神経節細胞神経終末での発現量が比較的多く、また相互作用部位が分かっているP/Q型α1サブユニットのミュータントcDNAの導入を試みた。ほぼ200アミノ酸からなる相互作用部位を欠損したP/Q型α1サブユニットは、細胞膜への機能的チャネルを発現できなかった。前から85アミノ酸を欠損したα1サブユニットは神経終末に機能チャネルを発現するが、発現量は無欠損α1サブユニットよりも少ないこと、さらに、後から70アミノ酸を欠損したα1サブユニットは神経終末に機能チャネルを発現し難いことが特異的抗体を用いた蛍光免疫染色法、及び、特異的Ca^<2+>チャネル阻害剤を用いた電気生理学的実験から明らかとなった。これらの実験結果から、脳由来Ca^<2+>チャネルα1サブユニットは、内在性サブユニットと協調して機能的Ca^<2+>チャネルを交感神経節細胞シナプスに発現するが、Ca^<2+>チャネルが神経末にまで運ばれるためにはシナプス終末蛋白質相互作用部位が必要であることが示唆された。神経終末に到達した活動電位発生に伴って膜電位依存性Ca^<2+>チャネルから流入するCa^<2+>によって、チャネルに固定されたシナプス小胞の開口放出が誘因され、引き続いて終末内の小胞サイクル(再取り込み→伝達物質充填→膜への移送→膜への固定)が駆動される。このようなシナプス小胞の動態を、Ca^<2+>に結合能を持つ蛋白質、およびこれらの蛋自質と相互作用する蛋白が制御していると考えられる。末梢神経シナプスの信号伝達は、N-型Ca^<2+>チャネルが担っている。このCa^<2+>チャネルはCa^<2+>を神経終末内に入れるチャネルとして働くだけではなく・シナプス小胞を開口放出部位にSNARE蛋白質を介して固定して、同期した神経伝達物質放出を引き起こすこと、また、活動電位発生に伴う膜電位変化がCa^<2+>チャネルの構造変化をもたらし、SNARE蛋白質との相互作用が変化するためにシナプス小胞の開口放出量が増強されることを今までに明らかにした。脳のシナプス伝達を担うCa^<2+>チャネルの働きを明らかにすることが本研究目的であるが、今年度は脳のシナプス伝達の大半を担うP/Q-型Ca^<2+>チャネル、ある神経終末に存在が確認されているR-型Ca^<2+>チャネルまた脳に存在が確認されているL-型Ca^<2+>チャネルのチャネルサブユニット(α1サブユニット)のcDNAを培養交感神経節細胞核に直接ガラスピペットを刺入して導入し、P/Q-型、R-型、そしてL-型Ca^<2+>チャネルの末梢神経での発現を試みた。これらのCa^<2+>チャネルは細胞体には一様に発現するが、神経終末に輸送される量はそれぞれのCa^<2+>チャネルによって異なり、神経終末での発現量がP/Q-型>R-型>L-型となることが、各Ca^<2+>チャネルの特異的抗体を用いた蛍光免疫染色法、及び、特異的Ca^<2+>チャネル阻害剤を用いての電気生理学的実験から明らかとなった。しかし、神経終末に輸送される量はそれぞれのCa^<2+>チャネルによって異なり、神経終末での発現量がP/Q型〉R型》L型となることが、各Ca^<2+>

チャネルの特異的抗体を用いた蛍光免疫染色法、及び、特異的Ca^<2+>チャネル阻害剤を用いた電気生理学的実験から明らかとなった。Ca^<2+>チャネルのN型α1サブユニットは、シナプス終末蛋白質と相互作用して神経伝達物質の同期した放出に不可欠であることを既に示した。そこで、脳のシナプス伝達を担う他のCa^<2+>チャネルのシナプス終末蛋白質相互作用部位の機能を明らかにするために、培養交感神経節細胞神経終末での発現量が比較的多く、また相互作用部位が分かっているP/Q型α1サブユニットのミュータントcDNAの導入を試みた。ほぼ200アミノ酸からなる相互作用部位を欠損したP/Q型α1サブユニットは、細胞膜への機能的チャネルを発現できなかった。前から85アミノ酸を欠損したα1サブユニットは神経終末に機能チャネルを発現するが、発現量は無欠損α1サブユニットよりも少ないこと、さらに、後から70アミノ酸を欠損したα1サブユニットは神経終末に機能チャネルを発現し難いことが特異的抗体を用いた蛍光免疫染色法、及び、特異的Ca^<2+>チャネル阻害剤を用いた電気生理学的実験から明らかとなった。これらの実験結果から、脳由来Ca^<2+>チャネルα1サブユニットは、内在性サブユニットと協調して機能的Ca^<2+>チャネルを交感神経節細胞シナプスに発現するが、Ca^<2+>チャネルが神経末にまで運ばれるためにはシナプス終末蛋白質相互作用部位が必要であることが示唆された。
不完全競争下の一般均衡理論

計画書でも述べたように、現実の経済に価格支配力を有する経済主体が存在することは明らかでありながら、市場分析の理論的支柱である一般均衡理論では不完全競争下の分析は、完全競争のケースに比べて十分に進んできたとは言い難い。そこで当該論文では、この分野で長年に渡ってボトルネックであった、均衡の存在性について、その十分条件を提示している。均衡の存在性を導く場合、殆どの先行研究において、不完全競争企業の最適反応に凸値性を直接課すか、或いはそれと同等の仮定を課している。しかしながら、それらの性質が消費者の選好や企業の生産技術といった、経済の基礎的な情報に基づいたものでないことが問題視されてきた。一方で、報告者の研究では、近年のミクロ経済理論で頻繁に用いられるlattice programmingの手法、ならびにpotential gameの理論を援用することで、その問題を回避している。すなわち、上記の論文では、価格支配力を有する企業が存在する状況下での一般均衡の存在性を、消費者の選好や企業の生産技術に関する仮定から導いている。(研究目的)経済学における市場分析の視座として最も基礎的な役割を果たしている一般均衡理論について研究を行なった。とくに、戦略的に市場価格を操作できるような経済主体が存在するようなケース(不完全競争市場)について、一般均衡状態が存在するための十分条件を導出することが21年度の最大の課題であった。(研究方法)市場が不完全競争である場合には、完全競争が仮定されている標準的なケースに倣った方法で均衡の存在性を保証することは困難であることが知られている。より具体的には、通常の一般均衡理論或いは非協力ゲーム理論における伝統的な均衡の存在証明が依拠してきた、凸性を用いた不動点定理の適用条件が、不完全競争下では一般には満たされない。そこで本研究では、非協力ゲーム理論における新しい展開であるポテンシャルゲームの理論を援用することで、凸環境に依存することなく均衡の存在性を保証する可能性を考察した。(研究結果)上記のアプローチで研究を行なった結果、不完全競争下の一般均衡概念として標準的なCournot-Walras均衡について、その存在性を経済理論として妥当な条件のみを用いて保証することに成功した。より具体的には、消費者の選好関係と企業の生産技術に対する仮定のみを用いて均衡の存在性を導くに至った。とくに、凸環境に依存しない方法を採ったため、不完全競争企業の生産技術として尤もらしい、非凸な生産技術についても許容するようなモデルで存在証明がなされた。結果については日本経済学会、及びThe 6th Asian Meeting of General Equilibrium Theoryで報告され、また国際誌に投稿の上現在査読中である。
イギリス憲法の「現代化」と比較憲法モデル構築のための綜合的研究

2016年に行われたEU構成国としての地位を継続するか否かについての国民投票の結果、イギリスのEUからの離脱が決定した。イギリス憲法制度は、EU加盟国としての地位の影響からさまざまな変容を被ってきたが、離脱決定に伴ってさまざまな問題が出来してきている。とりわけ、EU加盟ないしEU諸条約の批准という国際法レベルでの法的出来事を、どのような原理に基づいて国内法レベルで処理するのかという問題が、離脱の決定ゆえに、改めて問題となっている。本共同研究では、これらの状況についての最新の議論状況をキャッチアップすることとし、国際セミナーを開催すると共に、その成果等について逐次刊行中である。本年度の成果として特筆すべきは、日英の憲法研究者が共同して両国の憲法状況について比較検討を行う「第三回日英比較憲法セミナー」を日本でを開催したことである。以下がその具体的な内容である。1.名古屋セミナー(名古屋大学):9月2日(水)。ここでは全体テーマ「スコットランド独立問題と憲法学ー比較憲法学の新たな挑戦として」の下、午前の部では「スコットランド独立問題とUK憲法ースコットランドの視点から」として報告をC.Himsworth・エディンバラ大学法学部名誉教授が、コメントをJ.McEldowney・ウォーリック大学法学部教授、松井幸夫・関西学院大学司法研究科教授がそれぞれ行った。午後の部として、「スコットランド憲法ーUK・イングランドの視点から」の下、報告をHimsworth教授が、コメントをMcEldowney教授がおこなった。次いで、2.京都セミナー(キャンパスプラザ京都):9月5日(土)では、全体テーマを「イギリス憲法改革と2015年総選挙ー比較憲法学の新たな課題」と設定し、午前の部では「UK憲法改革とスコットランド憲法:スコットランドとイングランドの視点から」Himsworth教授、McEldowney教授が報告を行い、岩切大地・立正大学法学部准教授がコメントをした。午後の部では「2015年総選挙とUK憲法の行方:スコットランドの視点とイングランドの視点から」において報告をHimsworth教授、McEldowney教授が、コメントを成澤孝人・信州大学法曹法務研究科教が行った。同セミナーでは、スコットランド独立問題についてのレファレンダムと当該問題をめぐる憲法問題について、とりわけ実定法的および理論的観点から両国の研究者が問題関心を論じ合うことで、政治共同体年の国家のあり方および不文・成文という異なる形態を採ることの原理的影響等について有意義な議論が展開された。上記の通り、当初計画に従って「第三回日英比較憲法セミナー」を成功裡に開催することができた。また、当該セミナーにおいて行われたイギリス側の参加者2名であるHimsworth教授およびMcEldowney教授からは、そこでの報告をもとにして執筆された論文が既に提出されており、これらについては名古屋大学の紀要である『法政論集』において、本共同研究のメンバーによって翻訳・公表されることが既に決定しており、そのための作業も進行中である。また、来年度はウォーリック大学において「第四回日英比較憲法セミナー」が開催されることが既に決定しており、そのためのワンステップとして関西学院大学で6月に開催される比較法学会においてミニ・シンポジウムを開くこととなっており、そのための打合せ作業と内容の精査についても年度内に行っている。以上のような状況から、申請時に立てた研究計画を、ほぼ当初予定通りに着実に遂行しているという理解をしている。第79回比較法学会総会(関西学院大学、2016年6月4日)において、ミニ・シンポジウム「イギリスにおける『憲法改革』の行方」と題する共同報告を行った。報告者と題目は以下の通りである。・企画の趣旨(倉持孝司)・イギリス憲法改革と地域的権限委譲-スコットランド(倉持孝司)・イギリス憲法改革と議会制民主主義(小松浩)・イギリス憲法改革と議院内閣制の現在(成澤孝人)・イギリス憲法改革と司法部の位置づけ-不適合宣言に関する判例法利を中心に(岩切大地)・イギリス憲法改革と憲法の成文化(柳井健一)以上の学会報告については、『比較法研究』第78巻において公表済みである。本ミニ・シンポジウムでは、リアルタイムで進行するイギリス憲法の改革動向を、各研究分担者の分担テーマに即して実証的に検討・分析をしており、イギリスにおける憲法制度の概要を全体像、立法府、行政府そして司法部の各領域ごとにほぼ網羅的に取り扱うことで、本共同研究の方向性を示しえたものと理解している。他方、本共同研究の企画・立案時において想定していなかった憲法的一大事が出来した。それは、Brexitについてのレファレンダムの結果、イギリスのEUからの離脱が決定されたことである。当該事態が本研究にとって有するインパクトの重大性に鑑み、まずはイギリス憲法にとってこのBrexitが持ちうる影響について考察するため、イギリスでの最新の議論状況を紹介するための作業を行った。KDユーイング著元山健・柳井健一共訳「Brexitの憲法理論」(法律時報89巻3号、2017年3月)の公表である。平成029年度は、Brexitが本共同研究に対してもたらしうる影響について考慮しながら、イギリスにおける憲法の「現代化」状況を総括することとする。上記研究実績の概要でも簡単に述べたとおり、EU離脱の可否を問う国民投票の結果、大方の予想に反して離脱との結論(=Brexit)が決定されたことが重大な課題をもたらすことになった。そもそもイギリス憲法の「現代化」との理論的把握を枠付けていた憲法状況の大部分はイギリスがEUに加盟をしていることを前提として成立していた。その意味で、EUを離脱すること自体がイギリス憲法がこの数十年間拠っていたところの憲法的パラダイムを全面的に見直すことにつながるものである。

とはいえ、どのような形での離脱が行われることになるのかは今後の両当事者(EUとイギリス)との交渉によって決せられるものであり、本共同研究としては交渉の推移を見守りつつ、個別の研究領域ごとにそのインパクトを分析するという受身の対応をせざるをえない。いずれにせよ、ヨーロッパの統合の進展を所与の前提としてきた近時の比較憲法研究にとって当該事態は興味深い憲法的実践となることは間違いない。2016年に実施されたイギリスのEU構成国としての地位の尊属の可否についての国民投票の結果、同国のEUからの脱退が決定された。通称、ブレグジットである。従前までのイギリス憲法の「現代化」現象は、たとえば人権保障システムや厳格な三権分立を前提とした(最高)裁判諸制度の確立などに典型的に見られるように、その多くはヨーロッパ的法概念を前提としたものであった。加えて、EU加盟国がEUレベルで創出される法規範により国内法制を統制されるという状況から、憲法のみならずあらゆる法分野はヨーロッパ連合という超国家的な統治システムによりコントロールされていた。ところが、ブレグジットという政治状況の出来によって、これらのイギリス憲法上最大の規定要因であったヨーロッパ化という趨勢は突然の断絶を迎えた。2017年度における本共同研究においては、このブレグジットといういわば青天の霹靂的な状況に対するイギリス憲法(学)の対応状況についてコンテンポラリーに把握するべく、イギリスから第一線の憲法研究者を招聘して当該問題を主題とする国際セミナーを開催する等の方法によって同国の県央政治状況およびそれに対応した憲法論の展開を研究分担者の各研究テーマに即して研究を行った。2016年に行われたEU構成国としての地位を継続するか否かについての国民投票の結果、イギリスのEUからの離脱が決定した。イギリス憲法制度は、EU加盟国としての地位の影響からさまざまな変容を被ってきたが、離脱決定に伴ってさまざまな問題が出来してきている。とりわけ、EU加盟ないしEU諸条約の批准という国際法レベルでの法的出来事を、どのような原理に基づいて国内法レベルで処理するのかという問題が、離脱の決定ゆえに、改めて問題となっている。本共同研究では、これらの状況についての最新の議論状況をキャッチアップすることとし、国際セミナーを開催すると共に、その成果等について逐次刊行中である。上記の通り、2016年9月には、イギリス・ウォーリック大学において「第四回日英比較憲法セミナー」の開催が決定しており、その意味で今後の最大の推進方策は、同セミナーを成功裡に終わらせること、その上で、そこでの成果をイギリス側のジャーナル等の媒体において公表することである。BrexitをめぐるEUとイギリスとの交渉過程を具に、リアルタイムに把握することに努める。人権保障制度および司法制度についてはヨーロッパ人権条約とヨーロッパ人権裁判所の取扱が重要な論点となることが当然に想定されるため、当該論点についての実証的把握と理論的分析を試みる。
植物の自家不和合性の細胞・分子生物学的研究

本研究はアブラナ科植物の自家不和合性について,その分子機構の解明のため,S遺伝子座にあると予想される遺伝子群の構造と機能の解析を中心に,以下の3点について研究を計画したものである。そのそれぞれについて,以下,研究の成果を略述する。1.自家不和合性に関わる遺伝子のcDNAとゲノム遺伝子の解析BrassicacampestrisのS8,S12株を材料として,それらのSLG(S-糖タンパク質)および,SRK(S-レセプターキナーゼ)について,それらのcDNAを単離し,塩基配列を決定した。SLGとSRKの細胞外ドメインのアミノ酸配列のレベルでの相同性は約80%であった。また,SRK遺伝子間で,キナーゼ領域の相同性はきわめて高かった。一方、ゲノム遺伝子については,S9,S12株について,SLG遺伝子のプロ-モーター領域の解析を行い,両者が相同性の高いことを明らかにした。2.組み替え体植物の作成によるSLG,SRKの機能解析SLG8cDNAのアンチセンス遺伝子を35SプロモーターとSLGプロモーターのあとに連結したコンストラクトを作成し,アグロバクテリウムの系で,B.rapaに形質転換した。形質転換体では,アンチセンス遺伝子がSLG,SRKのmRNAを減少させ,自家不和合性が打破されていることが判明した。3.大腸菌を利用したSRK遺伝子の発現とキナーゼ活性の確認SRKのキナーゼ領域をGST発現ベクター系を用いて,大腸菌で発現させ,得られた融合蛋白質を精製し後,ATPで処理することによって,この蛋白質が燐酸化されることを明らかにした。1.アブラナ科植物の自家不和合性遺伝子のゲノム解析Brassica campestrisのS8,S9,S12株のゲノムを単離し,ゲノミックサザン分子生物学を行った.その結果,S12株のゲノムのHindlll断片に,SRK12遺伝子の全長が入っていると推定されたので,この断片をゲノムライブラリーからクローン化し,制限酵素地図の作成,塩基配列の決定(一部)を行った.SPK12のプロモーターはこれまで知られているSLGのプロモータと相同な配列が存在した.2.形質転換ブラシカの作成(1)アンチセンス遺伝子を導入したアブラナ科植物の作成SLG8のアンチセンス遺伝子を含む形質転換用のコンストラクトを作成した.プロモーターにはSLGのプロモーターと35Sのエンハンサー部分をタンデムにつないだ.Tiプラスミドの系で,Brassica papa(syn.campestris)に導入し,形質転換植物を得た.此の形質転換植物は,自家不和合性が打破され,自家受粉で種子を形成した.ノーザン分析で,SLG,SRKのmRNAが減少しており,ウエスタン分析では,SLG蛋白質は検出できなかった.これにより,SLGあるいはSRKの自家への関与が初めて証明された.(2)アブラナ科植物でのSLG蛋白質の発現SLG8を35Sプロモーターにつなげ,Riプラスミドの系でアブラナ科植物に形質転換した.得られた毛状根中のSLGをウエスタン分析で調べたところ,分子量的にはSLGと同じくらいだが等電点がSLG8とは異なっている位置にバンドが検出された.本研究はアブラナ科植物の自家不和合性について,その分子構造の解明のため,S遺伝子座にあると予想される遺伝子群の構造と機能の解析を中心に,以下の3点について研究を計画したものである。そのそれぞれについて,以下,研究の成果を略述する.1.自家不和合性に関わる遺伝子のcDNAとゲノム遺伝子の解析BrassicacampestrisのS8,S12株を材料として,それらのSLG(S-糖タンパク質)および,SRK(S-レセプターキナーゼ)について,それらのcDNAを単離し,塩基配列を決定した。

SLGとSRKの細胞外ドメインのアミノ酸配列のレベルでの相同性は約80%であった。また,SRK遺伝子間で,キナーゼ領域の相同性はきわめて高かった。一方,ゲノム遺伝子については,S9,S12株について,SLG遺伝子のプロモーター領域の解析を行い,両者が相同性の高いことを明らかにした。2.組み替え体植物の作成によるSLG,SRKの機能解析SLG8cDNAのアンチセンス遺伝子を35SプロモーターとSLGプロモーターのあとに連結したコンストラクトを作成し,アグロバクテリウムの系で,B.rapaに形質転換した。形質転換体では,アンチセンス遺伝子がSLG,SRKのmRNAを減少させ,自家不和合性が打破されていることが判明した。3.大腸菌を利用したSRK遺伝子の発現とキナーゼ活性の確認SRKのキナーゼ領域をGST発現ベクター系を用いて,大腸菌で発現させ,得られた融合蛋白質を精製し後,ATPで処理することによって,この蛋白質が燐酸化されることを明らかにした。
mycによる基質非依存的な細胞増殖機構の解明

接着性の細胞は基質との接着が増殖に必要である。しかしがん化された細胞は基質非依存的な増殖能を獲得している。従って、がん化細胞を研究することによって基質非依存的な細胞増殖の機構が理解され、ひいては細胞増殖自体について新しい知見が得られると考えこの研究をスタートした。一般に正常細胞のがん化には2つ以上のがん関連遺伝子の異常が必要であるが、ほとんどのケースでがん遺伝子の協調がん化機構は分っていない。本研究では協調がん化を示す代表的なペアーであるがん遺伝子mycとrasとに注目した。まず、誘導可能なプロモーター下でmyc発現を人為的に制御できる癌細胞(J. Biochem. 1998)、およびc-Mycとv-Rasの両方の活性発現を人為的にコントロールできるmyc/ras癌細胞を作った。これらの細胞を使い、myc/rasがん細胞中で活性化rasが下流のMEK(MAPKK)活性化を通してMyc依存的アポトーシスを抑制していることを発見した(Oncogene 2000;1999年10月生化学会シンポジウム)。そしてこのアポトーシス調節機構は新規のものであること、ある種のがん細胞の成立にとってMEKによるアポトーシス抑制が基本的に重要であることを明らかにした。本研究ではがん化に伴う基質非依存的な増殖の研究を始めたが、より根源的な細胞の生死に関わる問題がmyc、ras,2つの癌遺伝子によって制御されていることを明かすることができた。アポトーシスは形態形成、細胞がん化など基本的な生物学的問題を理解する上で重要な現象である。近年アポトーシス実行のメカニズムについては急速に理解が深まっているが、アポトーシス誘導をコントロールする機構はいまだ未知の部分が多く残されている。今後は本研究により開発された樹立細胞を用いて、MycとRasによるアポトーシス調節機構をさらに解明していく。また、本研究事実をもとにヒトがん細胞に対する最適な治療法を開発したい。mycによる基質非依存的な細胞増殖機構の解明のため、軟寒天培地中での増殖が完全にMyc高発現依存的におこるがん細胞を確立した。この細胞は活性化rasと誘導可能なプロモーター下で発現するN-mycとにより、がん化された繊維芽細胞である。これらの細胞において細胞増殖に必須の因子である細胞周期調節遺伝子RCC1の発現を調べたところ、以下のことがわかった。1) N-mycと活性化rasによりがん化すると、それにともなってRCC1の発現量が上昇した。2)がん細胞中のN-mycの発現を抑えるとRCC1の発現が滅少した。3) N-MycはRCC1遺伝子中のCACGTG配列に直接結合した。4)がん細胞中で、N-mycの発現増加によりRCC1レポーター遺伝子からの遺伝子発現が上昇した。このN-mycによる発現上昇はRCC1遺伝子中のCACGTG配列依存的であった。さらに解析を進めた結果、mycと活性化rasによるがん化が細胞増殖のメカニズムそのものを大きく変化させることがわかってきた。そこでmycと活性化ras活性二つの遺伝子の活性を独立に人為的にコントロールできるがん細胞を確立した。現在この細胞を用いてがん化にともなう現象を詳しく解析している。

一般に正常細胞のがん化には2つ以上のがん関連遺伝子の異常が必要であるが、ほとんどのケースでがん遺伝子の協調がん化機構は分っていない。本研究では協調がん化を示す代表的なペアーであるがん遺伝子mycとrasとに注目した。まず、誘導可能なプロモーター下でmyc発現を人為的に制御できる癌細胞(J.Biochem.1998)、およびc-Mycとv-Rasの両方の活性発現を人為的にコントロールできるmyc/ras癌細胞を作った。これらの細胞を使い、myc/rasがん細胞中で活性化rasが下流のMEK(MAPKK)活性化を通してMyc依存的アポトーシスを抑制していることを発見した(Oncogene2000;1999年10月生化学会シンポジウム)。そしてこのアポトーシス調節機構は新規のものであること、ある種のがん細胞の成立にとってMEKによるアポトーシス抑制が基本的に重要であることを明らかにした。本研究ではがん化に伴う基質非依存的な増殖の研究を始めたが、より根源的な細胞の生死に関わる問題がmyc、ras、2つの癌遺伝子によって制御されていることを明かすることができた。アポトーシスは形態形成、細胞がん化など基本的な生物学的問題を理解する上で重要な現象である。近年アポトーシス実行のメカニズムについては急速に理解が深まっているが、アポトーシス誘導をコントロールする機構はいまだ未知の部分が多く残されている。今後は本研究により開発された樹立細胞を用いて、MycとRasによるアポトーシス調節機構をさらに解明していく。また、本研究事実をもとにヒトがん細胞に対する最適な治療法を開発したい。