hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
詳細反応機構構築と高時間分解能非接触計測で実現する自己着火液体燃料の着火過程解明

【検証解析】液面燃焼試験を対象に,26-27年度に開発した詳細化学反応モデルを用いた数値解析を実施した.CH*,OH*を含む詳細化学反応モデルへと改良し,可視化試験結果と直接比較することに成功し,検証を完了した.宇宙機の姿勢制御および軌道投入に使用される化学推進ロケットエンジン(スラスタ)の着火特性について数値解析を用いて明らかにした.数値解析を行うにあたって必要となる詳細化学反応モデルの構築,検証に必要な試験データ取得についても申請者らで実施した.詳細化学反応モデルは過去の研究よりも予測精度の高いものを構築することができた.検証試験においても,着火性や化学種分布について新たな発見があった.検証試験を対象とした数値解析を実施することで,詳細化学反応モデルの検証が実現できた.スラスタ内部の流れ場を模擬した数値解析を実施することで,2つの燃焼モードの保炎メカニズム,発生条件を明らかにした.【反応機構構築】計画通り水素引き抜き反応の反応速度定数を決定しただけでなく,詳細化学反応機構を構築することができた.【数値解析】計画通り蒸発モデルを選定した.さらにガス燃焼ではあるが,衝突噴流方式での着火現象を明らかにした.これは高速積分法の導入により実現できた.【検証試験】液滴燃焼を液面燃焼にするなど計画変更はあったが早期の変更であったのと,計測が容易になったため計画通り燃焼状態の計測手法を確立した.さらに反応機構構築担当の名古屋大学菅野助教と申請者が協力することで,数値解析結果との比較も実現することができた.上記のように,化学反応工学,数値流体力学,燃焼工学の専門家が集まることで相乗効果が発揮されたため,当初の計画以上に進展している.【反応機構構築】一次元定常火炎(予混合火炎,対向流拡散火炎)の反応解析を行い,非定常多次元計算との比較,重要な反応素過程の検討を行う.必要に応じ多次元流体計算に適用可能なサイズにモデルの簡略化を行う.【数値解析】検証試験で得られる衝突噴流試験の解析を実施し,モデルの精度確認および改良方針を策定する.【検証試験】確立した液面燃焼および衝突噴流試験を実施し,さらなる検証データを得る.燃焼数値解析、宇宙機スラスタ、液体ロケットエンジン、自己着火性燃料【反応機構構築】構築した詳細化学反応機構を用い,モノメチルヒドラジン単体や酸素,四酸化二窒素を酸化剤とした混合気に対するゼロ次元着火遅れ時間や一次元予混合,拡散火炎に関する数値計算を行い,反応機構の妥当性の評価を行う.感度解析や反応経路解析によりゼロ,一次元燃焼で重要となる反応経路を明らかにする.【数値解析】申請者の同僚が開発を進めている噴霧燃焼コードを改良し,衝突噴流方式の流れ場に適用できるよう改良する.【検証試験】確立した液面燃焼装置における計測手法を用い,試験条件を変化させた計測を実施し検証データを得る.また,得られたデータと詳細化学反応機構を用いた計算の評価を行う.また,噴霧燃焼試験の実施準備のため,インジェクタ設計を行う.国際雑誌へ投稿中の査読論文が年度内に完了しなかったため.
聴覚障害児の造形教育における音声情報の作用の解明

授業で交わされる造形に言及する用語を抽出するため、収録映像からの「文字おこし」により音声および手話を文宇データ化した。特に手話の文宇化に際しては、より生徒の受け取り方が反映されるよう、極力意訳せず直訳することとした。ただし手話の文字化に関しては映像に入っていない部分もあり、完全には捕捉し切れていない。手話はできるだけ正面から撮れるようにしないと正確な翻訳は難しい。この点、カメラワークに工夫を要するところである。また、以下のような問題点もあり、データ分析にはもう少し条件を整える必要性があるように思われる。必ずしも条件は整っていないが、これまでのデータから用語の抽出を試みた。用語としての定義の範囲など吟味を要する要素も多いが、比べてみると以下のように幾つか気になる点が挙げられる。・総じて話し言葉と比べて手話表現が量的に少ない(ただし、要所と思われる会話部分に対応はしているように思われる)。・意味幅の広い手話表現に関して訳の微妙な違いが散見された(ただし意味が完全に変わってしまうほどの違いではない)。・普通校の授業での用語と聾学校での用語の傾向を比べると、前者には専門用語として直接的な表現が多いのに対し、後者の場合には専門用語を婉曲または単純化した表現を用いる傾向がある。以上まだ調査し尽くされたとは言えないが、当初の仮説を裏付けると思われるような事象が認められるなど、研究としての手ごたえを強めることができた。研究を始めるにあたり全国の聾学校等に対し、データ収集を目的として、年間指導計画の提供及び授業収録等の研究協力を依頼した。研究協力の了解を得られた各学校を訪問して、研究の詳細を説明し、授業取材の方法と観点、授業進行と教材の関連等を協議し、取材を依頼した。この際、依頼校の数や取材日等の関係で、経費で購入した収録用機材では対応しきれない状況が発生したため、記録メディアを限定しない条件で収録を依頼することとした。このことに関し、データ管理の必要上、新たに必要機材を購入し、記録媒体からのデータ化の効率化を図った。この結果、当初予定していた学校訪問の内、数校の訪問を見合わせざるを得なくなったが、次年度早々に行う予定である。入手した録画映像を視聴した結果、シラバス上で同名の科目または同内容の授業でも授業形式や生徒の授業参加の状況に当初の想定を越える大幅な差異が認められた。また、比較的に同一条件と思われる授業でも生徒数によって教師の指導の状況、とりわけ音声情報の扱いに差異が観測された。このことは、それ自体は興味深い結果ではあるが、研究を進める上でデータ管理上の支障も懸念された。そのため、データ取りに適した授業内容や撮影方法に対する条件設定(取材対象授業のモデル化)等を再検討し、改めて授業取材を依頼した。同一科目における授業形式等の学校間での違いはデータの比較検討において必ずしも望ましくないが、一方で、授業形式の違いと音声情報の質的傾向との関係について新たな視点を提供し得るものであると考えられる。また、年次進行に伴う音声情報の質的変化についても同様と考える。これらに関する調査については次年度以降の課題としたい。授業を取材したVTR等から先生、生徒それぞれの会話(生徒については発話および手話)の文字おこしを行い、用語の抽出等、具体的な分析作業に入れる状況が整いつつある。分析作業に先立ち、ここまでのデータを基に協力各聾学校の担当教師と協議を行い、分析作業に向けての問題点の洗い出しを行った。これにより以下のような問題点が指摘され、データ整理にはもう少し条件を整える必要性も見えてきた。・教師の会話については口話と同時に手話でも行われている。発話だけでなく、手話についても文字おこしが必要と思われるが、映像に入っていない部分がある。・生徒の会話については手話、口話、およびそれらの併用とさまざまであり、伝達メディアとしてどれがキーポイントなのか精査が必要である。・手話による会話の文字おこしに関して、聾者による解釈と健聴者による解釈では、文脈的な意味は同じであっても、言葉単体としての意味内容は必ずしも同一とは言えない(1種類の手話が表す意味には通常、一定の幅がある)。どのような言葉がキーとなっているか精査を要する。・科目の種類や授業形式によって、教師の会話の量に比べて生徒の会話が極端に少ないものと、そうでないものがあった。これらは同一の視点では比較検討しにくい。できれば同種科目で複数の授業データ収集が望まれる。なお、今後の研究協議や分析作業の効率化および、素材映像がVTRの場合の映像データの劣化防止対策等の観点から、映像データのデジタル加工も必要と考え、動画および静止画像の編集作業を試みている。

用語としての定義の範囲など吟味を要する要素も多いが、比べてみると以下のように幾つか気になる点が挙げられる。・総じて話し言葉と比べて手話表現が量的に少ない(ただし、要所と思われる会話部分に対応はしているように思われる)。・意味幅の広い手話表現に関して訳の微妙な違いが散見された(ただし意味が完全に変わってしまうほどの違いではない)。・普通校の授業での用語と聾学校での用語の傾向を比べると、前者には専門用語として直接的な表現が多いのに対し、後者の場合には専門用語を婉曲または単純化した表現を用いる傾向がある。以上まだ調査し尽くされたとは言えないが、当初の仮説を裏付けると思われるような事象が認められるなど、研究としての手ごたえを強めることができた。
βアミロイドN端を切断するプロテアーゼのアルツハイマー病発症前診断への応用

ヒトリンパ球から血中に分泌される68Kセリンプロテアーゼはリンパ球由来のAPPをそのβアミロイドN端で基質として切断し、APPのC端側低分子ペプチドを形成するが、ヒト脳由来APPは切断せず基質の組織特異性があることが明かになった(雑誌論文2)。この結果から、このプロテアーゼはアルツハイマー病の発症前診断の候補分子とはならずさらにヒト脳からプロテアーゼを探索する必要性があった。ヒト脳APPを基質として切断しAβを含む低分子ペプチドを形成する活性をヒト脳海馬よりリガンド特異的吸着クロマトグラム、非変性電気泳動等により探索、部分精製した(雑誌論文4)。数種の候補蛋白のうち精製の目処のついた40kDa分子に着目し、解析単離されたヒト脳型カルボキシペプチダーゼB(HBCPB)の生化学的特性、分子生物学的特性、正常人脳および孤発型における免疫組織化学的知見はつぎのとうりである(業績1)。HBCPBはエンドペプチダーゼ活性(ヒトAPPを中性pH域で代謝してAβを含むC端側断片群を形成する活性)のほか、最近Aβ42/40のC端側アミノ酸を遊離するエキソペプチダーゼ活性(カルボキシペプチダーゼ活性)をin vitroでもつことが明かになった。HBCPBはトリプシンによりそのプレプロ型からシグナルペプチドと活性化ぺプチド遊離した成熟型酵素になるものと推定され、肝臓で産成されている血清型CPB(HPCPB)と類似したcDNA構造をもつ。HBCPBはHPCPBと相互にalternative splicing isoformであると考えられるが、HBCPBには単一エクソンにコードされるC端側ペプチド(C14モジュール)が存在し、その配列は特異的で既知プロテアーゼのどのモジュールとも相同性を認めない。C14モジュールに対する抗体(抗C14抗体)を用いた免疫組織化学的解析の結果、HBCPBの発現は脳特異的で、正常脳では特定のニューロン全て(海馬の菱形ニューロンや外側膝状体ニューロン)の細胞質に均質な顆粒状に存在し特に小胞体に局在することが明かになった。一方孤発性アルツハイマー病脳ではこれを発現しないニューロンや顆粒の形状の異常なニューロンが大部分を占め、HBCPBがニューロン内で何らかの生理機能をもっていることが強く示唆された。その他疾患脳では一部の老人斑での局在、細胞外マトリックスでの沈着を認めた。近年の家族性アルツハイマー病の分子遺伝学・分子生物学的成果の蓄積により、脳におけるβアミロイド前駆体蛋白(APP)の代謝、βアミロイドの形成およびその凝集・線維化のプロセスが本疾患の病態生理の深く関わっていると理解されつつある。また、βアミロイド形成に直接関与するsecretase類(α、βおよびγ)の候補はかなり報告されているが、殆どは合成基質に対する活性であり、ヒト脳の系で確実に同定されたのもは未だない。研究対象とした68Kセリンプロテアーゼは家族性アルツハイマー病由来リンパ球より独自に単離・精製した酵素で、合成βアミロイド基質をそのN端で切断し、リンパ球由来の16kDaβアミロイド含有ペプチドをもおそらくそのN端で切断するβ-secretaseであると思われる(Matsumoto,A.et al.Biochemistry,33,3941-3948、1994)。アルツハイマー患者のリンパ球より精製した68Kセリンプロテアーゼはリンパ球APP(LAPP)を切断し14kDaのβアミロイド含有ペプチドを形成するが、予想に反し海馬由来APPを切断しなかった(論文1)。すなわち各組織の天然APP基質からのAβ切り出しにはその組織特異的な酵素が実際機能していることが推定された。そこで、ヒト天然APPに対する切断活性特に中性pH域におけるpアミロイド形成(切り出し)活性を脳海馬より探索した(論文2)。ヒト脳由来APPはAPP695のほかLAPPをコア蛋白としコンドロイチン硫酸をもつプロテオグリカンの一種アピカンからなり、LAPPからなるリンパ球と分子構造を異にする。リガンド特異的アフィニテイーク口マトグラフィーと非変成ゲル電気泳動法を用い、各脳画分の天然APP分解活性を抗Aβ抗体をもちいたWestern法によりアッセイした。その結果、脳APPをAβ-N端近傍および他数箇所を切断する活性(HBP40プロテアーゼ)を見いだし、単離精製した。また本プロテアーゼに対する特異抗体を用い遺伝子単離、cDNA解析、免疫組織化学的解析(アルツハイマー病脳を含む)を行った(投稿中)。

HBCPBはエンドペプチダーゼ活性(ヒトAPPを中性pH域で代謝してAβを含むC端側断片群を形成する活性)のほか、最近Aβ42/40のC端側アミノ酸を遊離するエキソペプチダーゼ活性(カルボキシペプチダーゼ活性)をin vitroでもつことが明かになった。HBCPBはトリプシンによりそのプレプロ型からシグナルペプチドと活性化ぺプチド遊離した成熟型酵素になるものと推定され、肝臓で産成されている血清型CPB(HPCPB)と類似したcDNA構造をもつ。HBCPBはHPCPBと相互にalternative splicing isoformであると考えられるが、HBCPBには単一エクソンにコードされるC端側ペプチド(C14モジュール)が存在し、その配列は特異的で既知プロテアーゼのどのモジュールとも相同性を認めない。C14モジュールに対する抗体(抗C14抗体)を用いた免疫組織化学的解析の結果、HBCPBの発現は脳特異的で、正常脳では特定のニューロン全て(海馬の菱形ニューロンや外側膝状体ニューロン)の細胞質に均質な顆粒状に存在し特に小胞体に局在することが明かになった。一方孤発性アルツハイマー病脳ではこれを発現しないニューロンや顆粒の形状の異常なニューロンが大部分を占め、HBCPBがニューロン内で何らかの生理機能をもっていることが強く示唆された。その他疾患脳では一部の老人斑での局在、細胞外マトリックスでの沈着を認めた。前年度の研究成果から解析を進めた40kDa蛋白は精製解析の結果新規のヒト脳型カルボキシペプチダーゼB(HBCPB)であることが判明した。そ生化学的特性、分子生物学的特性、正常人脳および孤発型における免疫組織化学的知見はつぎのとおりである。(業績1)。HBCPBはトリプシンによりそのプレプロ型からシグナルペプチドと活性化ペプチド遊離した成熟型酵素になるものと推定され、肝臓で産成されている血清型CPB(HPCPB)と類似したcDNA構造をもつ。
脳動脈の3次元的病態解析-脳血管インターベンション世代が求める法医鑑定法の確立-

脳動脈破裂(内因性脳嚢状動脈瘤、動脈解離、外因性脳動脈破裂)によるクモ膜下出血の法医解剖例につき、病理組織標本の3次元的病態解析を行い脳血管インターベンション医療に対応した法医病理学的鑑定法の確立を目指した。(1)外因性,内因性脳動脈破裂の形態学的,病理組織学的鑑別法の確立,(2)脳動脈解離における病態と脳血管インターベンション医療との比較,(3)脳動脈瘤の病理組織学的破裂リスクの抽出,を行った脳動脈破裂(内因性脳嚢状動脈瘤、動脈解離、外因性脳動脈破裂)によるクモ膜下出血の法医解剖例につき、病理組織標本の3次元的病態解析を行い脳血管インターベンション医療に対応した法医病理学的鑑定法の確立を目指した。(1)外因性,内因性脳動脈破裂の形態学的,病理組織学的鑑別法の確立,(2)脳動脈解離における病態と脳血管インターベンション医療との比較,(3)脳動脈瘤の病理組織学的破裂リスクの抽出,を行った脳血管破裂によるクモ膜下出血は,短時間に致死性となる重篤な脳血管障害である.近年の脳血管インターベンションの普及に伴い,脳血管障害における医療行為の評価に際して1ミリ単位の血管病変の法医学的判断が求められている.本年度は脳嚢状動脈瘤について,破裂に至る形態学的特徴を連続組織標本を作製観察した.具体的には,脳動脈瘤破裂によるくも膜下出血30剖検例につき100μm間隔の連続的観察を行った.その結果,破裂脳動脈瘤存在部位は,前大脳動脈-前交通動脈分岐部13例,中大脳動脈M2部7例,内頸動脈-後交通動脈分岐部4例,脳底動脈先端部4例,椎骨-後交通動脈分岐部2例であった.動脈瘤と母動脈の関係では70%が分岐部の血流方向に沿って瘤が存在していた.その他9例のうち4例が内頸動脈-後交通動脈分岐部動脈瘤であった.破裂の形態はブレブ先端型(63%),bursting pattern (27%)非ブレブ部位の瘤壁の破裂(10%)に大別された.93%に動脈瘤の成長に伴う瘤壁の線維性肥厚が見られ,肥厚層の数は1層(17例),2層(7例),3層(4例)であった.今回の結果から瘤の形態は症例により多様である事が解った,殆どの例に瘤壁の線維性肥厚を伴っていたことから,多くの例が瘤の安定化と再拡張を繰り返しながら成長している経過が病理学的に示された.肥厚層が多層である例は,成長経過が長い事例と考えられ,瘤のその他の形態学的特徴,臨床経過などとの対比により個々の動脈瘤の特徴を把握する必要がある.クモ膜下出血例で死亡直前に外傷が関与している場合、内外因の鑑別が重要である.本年度は、法医学実務上、しばしば問題となる単独性外傷性椎骨動脈破裂(外傷群)と、内因性動脈解離(病死群)によるクモ膜下出血の法医病理学的鑑別について、デジタルイメージングを応用した検索法の検討および解析を行った。対象は外傷群3例、病死群3例。方法は椎骨動脈の0.2mm間隔の連続横断切片を作製し,全体像を顕微鏡デジタルカメラで撮影した。連続10標本については,画像解析ソフトImageJで内膜および外膜をトレースして内膜長/外膜長比を計測した。結果、内膜長/外膜長比は外傷群で0.96±0.02,0.99±0.02,1.22±0.08.病死群で1.45±0.32,2.45±0.12,2.89±0.07.と病死群における破綻部位の外膜伸展が特徴的であった。それぞれの標本の組織形態学的特徴として、外傷群の2例で対側の椎骨動脈に内膜亀裂がみられた。病死群の組織所見ではいずれも非破裂部位に中膜平滑筋の変性および消失がみられた。また病死群に破裂部以外の場所の新旧の動脈解離を確認した。今回の計測結果から、破綻部位の内膜外膜長比の計測が鑑別に有効と考えられた。また、内因例・外因性いずれも非破裂部位に鑑別の一助となる副所見が確認でき、破裂部位を含めた両側VAの組織形態学的観察の重要性が再認識された。椎骨動脈解離の病変把握のために50例の破裂椎骨動脈を0.2mm間隔の連続組織で作製し、外膜破裂の中心を基準とした血管病変の出現範囲を長軸方向に計測した。また三次元解析ソフトを用い、破綻の形状を解析した。その結果くも膜下出血の原因となる外膜破綻は全例1箇所であり,長さも2mm程度と短かった.外膜の伸展部位は血管造影のdilatation像に一致すると考えられ,臨床的に確認が可能と予想される.しかし外膜伸展部の周囲に内膜亀裂や中膜脱落などの解離性病変が病理組織学に確認された.このため破裂例では破裂部,血管拡張部のみならず広い範囲の血管の保護が必要と考えられた.さらに解離性病変は,破裂部位からみて近位側に長く存在していた.脳血管の破綻による突然死は内因性、外因性いずれも詳細な検討が少なく、本研究成果は法医鑑別の補助資料としてのみならず、脳血管疾患治療における基礎データとして提示することができ有用であった。本年度は3年計画の2年目であった。

脳血管破裂例に対し1年目に内因性症例を検討し、本年度は外傷例を検討した。また本年度の報告では、1年目の検討結果を活かし内因例と外傷例の比較も行った。今後症例の解析を続ける共に、これらの検討の総括を行う予定であり、研究は概ね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は研究最終年にあたるため、脳血管破裂に関する報告の総括を行う予定である。またこれまでの学術成果発表の際に他の研究者からいただいた有意義なアドバイスや、本検討期間中に新たに報告された知見を活かし、より充実した総合考察となるべく研究成果の再検討を行う。
トレリ群とラグランジュ型写像類群のコホモロジー環の構造

ラグランジュ型写像類群と呼ばれる曲面の写像類群の部分群の構造を調べる際に重要な役割を果たす写像類群のJohnson-Morita理論に関連して,有理第5, 6Johnson準同型の像を決定した.また, Johnson準同型と関連するいくつかのLie代数について,それらのアーベル化の計算を中心とした構造の解析を行った(森田茂之氏,鈴木正明氏との共同研究).その中で「associative case」と呼ばれる状況においてはアーベル化を完全に決定し,その応用としてリーマン面のモジュライ空間の最高次有理ホモロジー群が消滅するという結果を得た.ラグランジュ型写像類群と呼ばれる曲面の写像類群の部分群の構造を調べる際に重要な役割を果たす写像類群のJohnson-Morita理論に関連して,有理第5, 6Johnson準同型の像を決定した.また, Johnson準同型と関連するいくつかのLie代数について,それらのアーベル化の計算を中心とした構造の解析を行った(森田茂之氏,鈴木正明氏との共同研究).その中で「associative case」と呼ばれる状況においてはアーベル化を完全に決定し,その応用としてリーマン面のモジュライ空間の最高次有理ホモロジー群が消滅するという結果を得た.ラグランジュ型写像類群に特化したJohnson-Morita理論の展開とそれに関連したホモロジーの計算について,最初の作業として,第2Johnson-Morita準同型の像空間のZ-加群としての構造を,これまでに知られていた横溝勇次氏の結果を踏まえて,グラフを用いて記述し直した.その成果は今後の研究へと繋がっていくステップであるとともに,東京農工大学の合田洋氏と共同で行っている,Johnson-Morita理論の結び目理論への応用の研究において重要な役割を果たした.ラグランジュ型写像類群のホモロジーに関するこれまでの研究を論文にまとめ,プレプリン下として発表した.その際に奇数番目のMorita-Miller-Mumford(MMM)類がすべて消滅するという結果について,同時期に出されたJ.Giansiracusa-U.Tillmannのプレプリントとの直接的な関連が見つかり,偶数番目のMMM類の振る舞いについて彼らと意見交換を行った.また,この論文の内容に関して,中国での国際集会や,オーフス大学,ボン大学において講演を行い,現地の数学者と議論を通った.その中で,論文内の種数3の写像類群の2次ホモロジーの決定の結果を踏まえた,より高次のホモロジーの計算に関して,その方針を得た.加えて,国内の研究集会で講演した際に,幾何学的なアプローチについて意見をいただくことができ,これまでとは別の視点からの研究の可能性が得られた.ラグランジュ型写像類群が有限表示可能かどうかという問題については,その群が作用する複体の構造を調べたものの,残念ながら解答を得ることができなかった.次年度も引き続き考察を行っていく予定である.「研究実施計画」に対する本年度の成果は次の通りである:1.ラグランジュ型写像類群Lgに特化したJohnson-Morita理論の展開に関して,最近発表された榎本-佐藤の理論を利用して,写像類群の第5Johnson準同型の像を決定することができた.次の第6Johnson準同型の像についても調査を進めている.加えて,G.Massuyeau氏との議論によって,Magnus表現との関連とともに,自由群の自己同型群の場合のJohnson準同型の像に関する新たな知見を得ることができた。これらの結果はLgに対するJohnson準同型にも応用可能なものである.2.群Lgの有限表示可能性について,昨年度とは異なる複体を用いて調査を行ったが残念ながら決定することができなかった.3.幾何学的側面からLgを理解するということについては3月に議論を行い,情報収集することを予定していたが,震災の影響により中止となってしまった.以上に加えて今年度はA.Papadopoulos氏が編集をしている「Handbook of Teichmueller theory」という本に当研究内容に関連したサーベイ論文を書く機会を与えられ,その論文を執筆した.また,いくつかの国際研究集会において招待講演を行い,海外の大学でセミナー講演を行った.本研究の最重要課題である,「Miller-Morita-Mumford類がトレリ群上で非自明かどうか」という問題について,計画では3つのステップを想定していたが,今年度6月にA.Hatcherによって報告された結果を用いると,最初のステップであるLg上で非自明であることが従うことがわかった.議論の詳細に関する情報を集めるとともに,関連している事項の学習を行った.本年度の成果は次の通りである:1.ラグランジュ型写像類群Lgに特化したJohnson-Morita理論の展開に関して,森田茂之,鈴木正明氏との共同研究により,写像類群の第6Johnson準同型の像を決定することに成功した.その中で,第5までのJohnson準同型の像を決定する際に見られなかった「榎本-佐藤障害では判定できない項」が存在することを直接的な方法により証明した.このような現象はより高次の場合にも現れることが考えられ,今後更に精密な判定方法及びそれらの項の存在理由の解明が必要であることがわかった.また,Johnson準同型の像を含むLie代数の対称性に関する結果を与えた.これらの結果はLgに対するJohnson準同型に直接的に応用できるものとなっている.2.Johnson準同型の像を含む

いくつかのLie代数に関して,そのアーベル化の計算を行った(森田茂之氏,鈴木正明氏との共同研究).とくに「associative case」と呼ばれる状況においてはアーベル化を完全に決定し,その応用としてリーマン面のモジュライ空間の最高次有理ホモロジー群が消滅するという重要な結果を得た.以上の結果を論文にまとめ,プレプリントとして発表した.また,「Lie case」と呼ばれる状況についても,1の結果と関連して,アーベル化に現れる新たな項の具体的記述を与えた.この場合のアーベル化の完全な記述については更なる研究が必要である.
南西日本の過疎高齢海村における地域おこしと観光資源の開発に関する社会人類学的研究

過疎高齢社会とされる村落において、住民は、人口減少、少子化、高齢化という状況と共存しつつ、脆弱性を乗り越えるための様々な戦略をたて実行している。それは地域が潜在的に有する人的資源の活用であり、また村落内部と村落外からの様々な相互行為によって構築されてきた村落を存続させるための戦略である。南西日本の複数の海村調査から外部のまなざしを巧みに取り入れた自律性のある村落社会の有様が確認できた。当該研究の初年度にあたる本年度は、当初の研究対象予定地域である薩摩川内市(甑島)、石垣市(石垣島)、周防大島町(周防大島と沖家室島)、鹿児島県瀬戸内町(奄美大島瀬戸内地区)の4箇所で基礎的データの収集と関係機関での研究協力依頼などを実施した。また、各地域で、住民、高齢者組織、地域おこしに取り組んでいるグループや個入からの聞き取り調査も行った。当該地区は地域おこしと観光開発をリンクさせる方策が施行されているが、同時にUターン者だけでなく、とりわけ中年層の移住に力を入れており、「田舎に住みながら」働くということを前提に産業振興にも力を入れている。つまり定年後を年金を消費しながら暮らすのではなく、「田舎での」生産活動を視野に入れた政策を実施している。またこのような政策に対し、移住者も積極的に新たな生産活動を模索している。さらに、移住者の大半が地域の伝統的な祭りを担っており、これは地域社会が無目的に移住者を受け入れるのではなく、役揚との連携や地域社会の組織(集落単位の自治組織)が移住者を選択していることが明らかになづた。また近年の日本社会の変化として指摘されているが、若年層の帰農により、人生の一時期を「田舎」で暮らすという新たなライフサイクルの受け皿的場として、当該地域が存在していることも指摘できる。しかしながら、このような動きも研究対象として選定した4地区により異なり、集落内と外とのネットワーク、集落内の既存の家関係が微妙に移住行動に影響を与えており、この相異を検討することから各地域の基層的な社会構造の違いが明らかになるであろう、という仮説を得るに到った.本年は(1)八重山と(2)甑島での調査を集中的に実施した。(1)では5月の連休中に実施され、竹富町の鳩間島にて「地域おこし」として注目されている鳩間島音楽祭の実施について参与観察を行い、また石垣市で毎年行われているトバラーマ大会の様子について観察を行うとともに、在石垣の鳩間島出身者によって組織されている郷友会について聞き取りを実施した。(2)については、下甑島の海村である瀬々野浦と山村である内川内にて、地区の代表者と役場関係者から概況に関して聞き取りを実施し、さらに高齢者の生活、学校存続に関する住民サイドの意見や感情、地域おこしの具体的な動き等に関して、両地区にてインテンシブな実態調査を実施した。さらに甑島出身者が多く住む阪神間のとりわけ集住地帯である尼崎にて瀬々野浦出身者によって組織されている西山郷友会の関係者から活動状況や故郷との関係に関して聞き取り調査を実施した。鳩間島においては実際に地域おこしの担い手は外部者(島出身者も含む)と比較的最近島に戻ってきた人々であり、その点で一貫して島に住み続けた人々との間に意識の乖離が起こっている。また甑島においては、すでに他地区でも報告されているが、郷友会自体が存続の危機にさらされている。島を出た人達の孫世代になると故郷回帰も薄まり、その過程で帰郷へ向かう人々と都市に住み続ける人々の間に意識の乖離がみられる。さらに地元住民、転出者(出郷者)、行政サイドのとりわけ地域振興に係わる関係者に3者に意志や理念の一致を確認することが必要である。本年は研究期間の最終年度であるため、過去2年にわたって収集した資料の分析に加えて、補充調査を実施したが、その際には研究対象社会の内部からと外部からのまなざしの相互関係に着目することを目的とした。そのため、現地での調査に加え、彼/彼女たちが移住した先での聞き取りを集中して行うとともに、役場等公的機関の関係者、当該社会に隣接した地区の居住者からの聞き取り調査を行った。当該社会については超過疎高齢村落である下甑島内川内にて祭礼調査を行い、村落成員と祭礼に参加する外部者による地域存続のための戦略を考察した。また公的機関の関係者(薩摩川内市)と隣接地区の住民(薩摩川内市、柳井市)からの聞き取りにより、当該地区住民と「外部者」との意識の非連続生を確認した。さらに阪神間に居住する甑島出身者、那覇市に居住する鳩間島出身者からは、移住先で生活を軌道に乗せた世代と子世代との間の故郷への思いの断絶を確認したが、同時に移住者自身も故郷の島へのアイデンティティが希薄化していることが判明した。とりわけ顕著なのは那覇在住の鳩間島出身者である。

絶えず鳩間島と関係を維持することが可能な在石垣島郷友会成員と異なり、在那覇鳩間出身者は墓を島から移すなど、故郷とのつながりを示す行為は薄まっている。定期的に集まり、カラオケ、モヤイなどを通じて絶えず連絡をとりあい、その中心には「鳩間」が存在しているものの、むしろ、それは故郷とのつながりを示す記号ではなく、移住地で共有するキーワードのようなものと化している。出身地である村落の衰退を阻止しようという観念は抽象化された心象にとどまり、実際に地域おこしへと発展させるための戦略が今後の課題である。
ハナバチ送粉系の生態系機能の解明：植物群集の開花構造と形質進化

台湾タロコ国立公園の高山帯に設定した調査プロットにて、植物群集の開花フェノロジー調査ならびに訪花性昆虫の調査を3回、それぞれ10日間ずつ行った。気温・地表温度の通年観測を行った結果、台湾の典型的な高山環境における基本的な開花パターンと送粉系構造が明らかとなった。北海道大雪山系で植物の花形質と訪花性昆虫の調査を行った。雪解け傾度に沿った開花時期と結実成功の継続調査を行うと伴に、雪解け傾度に沿って広く分布するハチ媒花(エゾコザクラ)とハエ媒花(ミヤマキンバイ、ハクサンボウフウ)の繁殖形質ならびに集団遺伝構造の変異に関する調査を行った。中部山岳域では送粉者の観察、および植物種の花形質を測定し、130種以上の花形質データを蓄積した。これまでに世界各地で計測してきた蓄積データと比較することで、送粉昆虫群集に占めるハナバチ種の割合が異なる群集間で花形質(花色、花形態)が異なることを明らかにした。さらに中部山岳域では、ポリネーターや交配システムの違いに起因する繁殖特性の種内変異を明らかにした。ウツボグサは山域間および標高間で花筒長に変異が生じており、それが地域的な送粉昆虫の体サイズと相関していた。サラシナショウマは複数のエコタイプ間で繁殖様式が異なっていることを発見した。タイプIは主に両性株と雌性株が観察された。タイプIIは両性株と雄性両全性同株が観察された。タイプIIIは主に両性株からなり、自殖率が高い特徴を有していた。一年草のミヤマコゴメグサで遺伝マーカーを開発し、開花フェノロジーと訪花昆虫の観察と繁殖様式および繁殖成功度の評価を行った。本種は自動自家受粉による繁殖保証能力を持ち、結実率は立地(尾根と谷)や昆虫の訪花頻度とは無関係に、70%以上という高い値を示した。集団の個体数密度は立地によって大きく異なることから、集団サイズは種子生産数以外の要因に依存していると考えられた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。モンゴルのホスタイ国立公園において、6月、7月、8月にそれぞれ1014日間のフィールド調査を行った。植物群集の開花フェノロジーならびに訪花昆虫のモニタリングプロットを設定し、調査を開始した。調査プロットは立地環境の異なる5地域に設定し、それぞれのプロットで57反復の永久方形区を設置した。調査年(2015年)は異常に乾燥した年であり、開花量は例年に比べてかなり少なかったが、多様な開花構造を有する植物群集であることが判明した。また、虫媒花植物約50種について、花形態と花色計測を行なった。国内のフィールド調査は、北海道大雪山系、北アルプス立山、乗鞍岳周辺で行なった。大雪山では、標高傾度に沿った植物群集スケールの開花構造とポリネーター群集組成の季節変動の解析を行った。また、雪解け傾度に沿った高山植物数種の個体群追跡プロットを設置し、開花フェノロジーと結実率の計測を行うとともに、遺伝構造・繁殖特性の解析を行うためのサンプルを採取した。立山では、マルハナバチの訪花行動ならびに送粉効率の計測を行なった。乗鞍岳周辺では、ポリネーターと花形態の種内変異についての計測を行った。また、標高傾度に沿った表現型変異を解析するためのサンプルを採取した。得られた成果は学会で発表(合計9題)するとともに、論文として公表した(合計10報)。花形態などの表現型の個体群間変異ならびに花粉散布を介した遺伝子流動を解析するためのツールとして、マイクロサテライトマーカーの開発を行なった。候補植物10数種についてスクリーニングを行い、プライマー候補を抽出し、34種については有望なプライマー開発に成功した。残りの種についても、順次プライマー開発を進めている状況である。1年目のフィールド調査は大変順調に進んでおり、すでに多くの成果が得られた(9題のの学会発表と10報の研究論文)。遺伝子解析のためのマーカー開発は、予想以上に時間を費やしているが、数種について有望なマーカー開発の目処がついたところである。海外フィールド調査として、モンゴルのホスタイ国立公園で、6月、7月、8月にそれぞれ1014日間のフィールド調査を行なった。前年に設置した20数箇所のプロットで、植物の開花状況と花生産の定量化を行い、花形態の観察、花色計測、ならびに訪花昆虫の組成と頻度の計測を行なった。植物群集の開花構造について、2年間のデータをもとに解析を行なった。国内フィールド調査として、北海道大雪山系、中部山岳地域の乗鞍、美ヶ原、御岳ならびに立山で、花形態と開花フェノロジー、訪花昆虫相の調査を行った。標高傾度(ウツボグサ・サラシナショウマ・キツリフネを対象)や雪解け傾度(ミヤマキンバイ・ミヤマリンドウ・エゾコザクラ・ハクサンボウフウを対象)に沿った花形質、外部形態、フェノロジー特性の種内変異について明らかにするため、これまでに開発したマイクロサテライトマーカーを用いてエコタイプ・個体群間の分化や遺伝子流動、および自殖率の測定を行なった。大雪山系に生育する主要対象種としてハエ媒花植物のミヤマキンバイ・ハクサンボウフウ・ハクサンイチゲ、ハチ媒花植物のミヤマリンドウ・エゾコザクラ・ヨツバシオガマを選定し、それぞれ2030セットのマイクロサテライトマーカーを新たに開発した。開発した遺伝マーカーによる解析を順次進めている。

これまでに得られた成果は、学会で発表(19報)するとともに、順次学術論文として公表(5報)、あるいは投稿の準備を進めている。海外調査は予定通り順調に進んでいる。これまでの解析により、植物群集の花の形質群の組成が、地域の送粉者相の違いを反映して構築されていることを明らかにしつつある。また、植物群集の開花構造は、訪花昆虫相の中で社会性ハナバチのウェイトが高まるにつれて、明瞭な季節構造を有する傾向にあることが明らかにされつつある。標高傾度に沿ったポリネーター組成変化に対応した植物の花形態や繁殖システムの種内変異の研究では、ウツボグサ、サラシナショウマ、キツリフネの3種でそれぞれ明瞭な遺伝的変異が検出されている。また、雪解け傾度に沿ったフェノロジー特性、形態形質、繁殖システムの研究では、ミヤマキンバイとミヤマリンドウで明瞭な遺伝的変異が生じていることが示された。遺伝マーカーの開発と予備実験はほぼ完了した。野外調査とサンプリングも順次実施している。ミヤマキンバイについては、開花時期や生育地の違いを反映して繁殖様式や集団の遺伝的特性が変化していることが明らかとなった。海外フィールド調査として、モンゴルのホスタイ国立公園で7月にフィールド調査を行った。過去2年間に設置したプロットで花形質の計測、開花状況調査と訪花性昆虫の補足調査を行った。また、台湾タロコ国立公園の高山帯で新たな調査を開始した。6月、7月、8月にそれぞれ10日間ほどのフィールド調査を行い、高山植物の開花状況調査プロットを設置し、開花フェノロジー調査と訪花性昆虫の観察を行うとともに気象観測を行った。国内フィールド調査として、北海道大雪山系と本州中部山岳地帯で調査を行った。大雪山では、雪解け傾度に沿った高山植物数種の開花時期と結実率の個体群間変異について継続調査を行い、群集スケールの集団遺伝構造についての調査も開始した。中部山岳地域の乗鞍岳、美ヶ原、御岳においては、標高傾度に沿った草本植物の遺伝的分化や繁殖様式の変異、およびマルハナバチ類の種構成や体サイズの変異について研究をおこなった。植物の遺伝的分化や自殖率については、キツリフネとサラシナショウマについてマイクロサテライトを用いた解析を行った。北アルプス八方尾根において、雪解け傾度に沿ったユキワリソウの繁殖成功度(結果率、結実率、花粉制限の強さ)を算出するとともに、ユキワリソウを含めた主要植物種について訪花性昆虫の種組成と訪花頻度を調査した。中部山岳地域の菅平の亜高山草原で、群集スケールの送粉者組成の調査、および花形質の計測を行った。ハナバチが群集レベルで植物群集に与える影響を評価するため、送粉者群集に占めるハナバチ種の割合が異なる群集間で花形質(花色、花形態)を比較した。以上の研究成果は、学会で発表を行うとともに、学術論文として公表した。モンゴル草原ではこれまでに採取できなかった複数種植物の形態を計測し、一部の植物種では新たな送粉者の観察を行った。これによってモンゴルの草原群集で必要なデータは取り終えることができた。台湾の高山地域で植物群集の開花フェノロジー構造を定量化する体制を構築できた。同時に主要な訪花昆虫相の調査を開始した。北海道大雪山系の調査では、高山植物の開花時期と結実率のデータ収集を継続している。
ミトコンドリアの内部にリソソームが存在するという仮説を証明する研究

不良なミトコンドリアの蓄積は、ミトコンドリアの機能不全を引き起こし、老化、がん、神経変性疾患、循環器疾患などの原因となり得る。しかしながら、ミトコンドリアの品質管理がどのように行われているかのメカニズムについてはほとんどわかっていない。我々はMieap遺伝子を同定し、そのコードする蛋白質が、ミトコンドリアの構造破壊を伴わないミトコンドリア内へのリソソームタンパク質集積を誘導し(MALM: Mieap-induced Accumulation of Lysosome-like organelles within Mitochondria)、ミトコンドリアの品質管理に極めて重要な役割を果たしている事実を発見した。この研究の目的は、これまでのリソソームの働き、ミトコンドリア内へのタンパク質輸送、ミトコンドリア二重膜の通過孔、ミトコンドリア内蛋白質分解についての教科書の内容を大きく書き換え、これまでに取り残されてきた未知の研究領域を開拓し、細胞生物学におけるパラダイムシフトをおこすことにある。本研究課題においては、現在のところMEFを用いた電子顕微鏡解析、及びDABによる免疫電子顕微鏡解析によって、少なくとも4種類(cathepsin-B, cathepsin-D, LAMP1, LAMP2)のリソソームタンパク質が、低酸素ストレスに反応して、正常細胞においても、構造破壊を伴わずに、ミトコンドリア内部へ集積すること、網羅的プロテオミクス解析法である2DICAL法によって、2種類(cathepsin-D, LAMP1)のリソソームタンパク質がミトコンドリア内部へ集積している事実を明らかとできた。これらの結果から、MALMは少なくともマウスからヒトの細胞に保存されている本質的な細胞機能であると考えられる。本研究課題においては、MEFを用いた電子顕微鏡解析、及びDABによる免疫電子顕微鏡解析によって、少なくとも4種類(cathepsin-B, cathepsin-D, LAMP1, LAMP2)のリソソームタンパク質が、低酸素ストレスに反応して、正常細胞においても、構造破壊を伴わずに、ミトコンドリア内部へ集積することをあきらかとできた。また、生化学的手法であるプロテネースKプロテクションアッセイによって、免疫電子顕微鏡で得られた結果をcathepsin-Dに関して確認できた。腫瘍生物学(A)ミトコンドリア内リソソーム存在の形態学的証明: MEFを用いた電子顕微鏡解析を行ったが、現在のところミトコンドリア内に典型的なリソソームの構造を検出していない。DABを用いた免疫電子顕微鏡解析によって、構造破壊を伴わずに、4種類(cathepsin-B, cathepsin-D, LAMP1, LAMP2)のリソソームタンパク質が、低酸素ストレスに反応して、MEFのミトコンドリア内へ集積することを確認した。(B)ミトコンドリア内リソソーム存在の生化学的証明:網羅的なプロテオミクス解析法であるIP-2DICAL法を用いて、内在性Mieapの存在に依存して、MALM誘導時に、2種類(cathepsin-D, LAMP1)のリソソームタンパク質が、MEFのミトコンドリア内へ集積することを確認した。(A)ミトコンドリア内リソソーム存在の形態学的証明:引き続き、MEFを用いた形態学的観察を行う。金コロイドを用いた2重染色法によって、リソソーム膜タンパク質であるLAMP1と、リソソーム内分解酵素であるcathepsin-Dを同時に免疫電子顕微鏡解析することで、オルガネラとしてのリソソーム構造に矛盾しない局在が検出できるかを確認する。組織におけるMALM発生の可能性が高いマウスの大腸腺腫組織(Apc変異マウスより採取)を用いて電子顕微鏡解析を行い、ミトコンドリア内リソソームの形態学的評価を行う。DAB法と金コロイド法による免疫電子顕微鏡解析を行い、MALM発生状況とリソソーム様構造物の存在との整合性を確認する。(B)ミトコンドリア内リソソーム存在の生化学的証明: MALMが誘導されたミトコンドリアを純度良く精製単離する。精製したミトコンドリアから全タンパク質を抽出して、迅速かつ網羅的なプロテオミクス解析法である2DICAL法によって、MALM誘導時のミトコンドリア内へリソソーム構成タンパク質が検出されるかを確認する。これまでの研究では、抗体が使用可能であったLAMP1, LAMP2, Cathepsin

-B, Cathepsin-Dの4種のリソソーム関連タンパク質が検出可能であったが、今回の網羅的プロテオミクス解析によって、仮にタンパク質ごとの検出感度を度外視すれば、理論的にはリソソームの全構成タンパク質の検出が可能なはずである。目標としては、これまでに確認された4種以外に、一つでも多くのリソソームタンパク質存在の確認を目指す。当初予定していたマウス大腸腺腫組織における電子顕微鏡解析や、金コロイド法を用いた二重染色法が、検体の都合より、次年度へ持ち越すことになった。また、2DICAL法によるプロテオミクス解析に関しても、組織検体を用いた解析が、検体の都合より、こちらも次年度に持ち越す事になったことで、次年度使用額が発生した。マウス大腸腺腫組織における電子顕微鏡解析や、金コロイド法を用いた二重染色法を行う予定である。また、組織検体を用いた2DICAL法によるプロテオミクス解析を行う予定となっている。
線虫vps遺伝子群の網羅的遺伝子破壊によるリソソームの構築と輸送システムの解明

酵母や培養細胞系などにより現在までに蓄積されているリソソーム/液胞系の知見を多細胞系で検証し、個体におけるリソソーム/液胞系のより高次な生理的意義を明らかにすることを目的として以下のような解析を行った。(1)線虫vps遺伝子のノックアウト変異体の分離液胞蛋白質輸送に関わる酵母変異体はvps遺伝子としてだけではなくさまざまな遺伝学的スクリーニングで同定されており、pep、vamなどについてもスクリーニングの対象にした。また、酵母では変異体として同定されていないが輸送系で重要な蛋白質ドメインをもつものに関してもスクリーニングの対象にした。変異体の分離は欠失変異をランダムに導入し目的とする欠失変異をPCRでスクリーニングするTMP/UV法を用いた(Gengyo-Ando & Mitani,2000)。分離した変異体は以下の通りである。(A)Sec1/Munc18;VPS33ホモログ2アリル,VPS45ホモログ1アリル(B)Syntaxin ; PEP12ホモログ3アリル,TLG2ホモログ1アリル,VAM3ホモログ1アリル(C)RabGTPase;RABホモログ15アリル(D)dynamin;VPS1ホモログ2アリル(E)VPS9ホモログ3アリル(F)PEP3/VPS18ホモログ1アリル(G)VPS39/VAM6/VPS3ホモログ1アリル(H)retromoer;VPS26ホモログ1アリル(I)VPS54ホモログ2アリル(2)変異部位の同定と変異体の維持各変異体から欠失領域を含むPCRフラグメントを精製し、direct sequencing法で欠失領域を同定した。遺伝子のコード領域を数百2kb程度欠いた変異体が得られた。野生型株との戻し交配および致死変異体のバランサー導入を行った。(3)変異体の表現型と機能解析得られた変異体の半数以上がホモ接合体として維持不可能であり、vps遺伝子群の多くは動物個体の生存や発生に必須の遺伝子であると考えられた。さらに(A)および(B)の遺伝子変異体についてトフンスジェニックマーカーを用いた解析を行ったところ、ゴルジ体からリソソームへの輸送だけでは細胞膜からリソソームへのエンドサイトーシス経路にも輸送異常を示す変異体があることがわかった。本研究課題を遂行することにより、さまざまなvps遺伝子群の遺伝的に安定した株が得られ、トランスジェニック解析を駆使した各々の蛋白質の機能解析を行なうための基盤作りができたと考えられる。リソソームは動物細胞の分解コンパートメントであり、細胞内の不要な物質の分解やエンドサイトーシスを介して細胞内へ取り込まれた物質の分解を行うことで、発生・分化、形態形成、恒常性維持および外界からのシグナル伝達などの多彩な細胞機能を支える重要なオルガネラであるが、リソソーム系の構築と機能については不明な点が多い。本研究課題では酵母vps遺伝子群の線虫オーソログのノックアウト変異体を作成し、トランスジェニック解析を駆使した各々の蛋白質の機能解析を行うことにより多細胞系におけるリソソーム/液胞の構築と輸送システムの分子メカニズムの解明をめざす。本年度の研究計画に基づき線虫vps遺伝子群のノックアウト変異体の分離とトランスジェニック解析を行った。TMP/UV法で線虫ゲノムにランダムに欠失変異を導入したバンクを作成し、PCRスクリーニングでsyntaxinおよびSMファミリーに属するvps遺伝子群を中心にノックァウト変異体を分離した。致死性になる変異体については遺伝子座の近接したgenetic balancerと交配することで遺伝的に安定な株を作成した。また、蛍光蛋白質をタグにすることでリソソーム酵素およびリソソーム膜蛋白の生体内での局在を可視化したトランスジェニック株を作出した。リソソーム酵素マーカーはエンドソーム膜マーカーと局在が一致しないが、リソソーム膜マーカーとは一致することからリソソームに正しくターゲットしていると考えられた。したがってこれらのトランスジェニック株を用いることによりリソソームの構造や数、リソソーム酵素のリソソームヘの輸送について解析することが可能であると考えられる。現在得られたノックアウト変異体とトランスジェニック株を交配し、表現型を解析中である。(A)Sec1/Munc18;VPS33ホモログ2アリル,VPS45ホモログ1アリル(B)Syntaxin ; PEP12ホモログ3アリル,TLG2ホモログ1アリル,VAM3ホモログ1アリル(C)RabGTPase;RABホモログ15アリル(D)

dynamin;VPS1ホモログ2アリル(E)VPS9ホモログ3アリル(F)PEP3/VPS18ホモログ1アリル(G)VPS39/VAM6/VPS3ホモログ1アリル(H)retromoer;VPS26ホモログ1アリル(I)VPS54ホモログ2アリル(2)変異部位の同定と変異体の維持各変異体から欠失領域を含むPCRフラグメントを精製し、direct sequencing法で欠失領域を同定した。遺伝子のコード領域を数百2kb程度欠いた変異体が得られた。野生型株との戻し交配および致死変異体のバランサー導入を行った。(3)変異体の表現型と機能解析得られた変異体の半数以上がホモ接合体として維持不可能であり、vps遺伝子群の多くは動物個体の生存や発生に必須の遺伝子であると考えられた。さらに(A)および(B)の遺伝子変異体についてトフンスジェニックマーカーを用いた解析を行ったところ、ゴルジ体からリソソームへの輸送だけでは細胞膜からリソソームへのエンドサイトーシス経路にも輸送異常を示す変異体があることがわかった。本研究課題を遂行することにより、さまざまなvps遺伝子群の遺伝的に安定した株が得られ、トランスジェニック解析を駆使した各々の蛋白質の機能解析を行なうための基盤作りができたと考えられる。
標準、非標準特異摂動システムにおけるH_∞問題の統一解:動的ゲームアプローチ

近年、制御工学において、動的ゲーム理論とH_∞制御問題との関係が注目されている。動的ゲーム理論が果している役割は、H_∞制御理論の新しい結果を動的ゲーム理論の観点から検討し再構成するのみならず、また、より広い範囲でのシステム、例えば、ディスクリプタシステム、特異摂動システムと非線形システムなどにおいて一つの有力な最小最大(minimax)制御則の設計法を与えている。本研究では、標準、非標準特異摂動システムにおけるH_∞制御問題を統一的な観点から研究した。全次元特異摂動システムを軽減次元の遅いモードシステム(slow system)と速いモードシステム(fast system)に分離し、二つのH_∞制御問題を定義した。その中に、遅いモードシステムをディスクリプタ方程式として記述し、ディスクリプタシステムにおけるH_∞制御問題を定義した。二つの軽減次元H_∞制御問題をそれぞれ解決し、制御によて吸収できる外乱の上限値を決めた。更に、全次元システムに応用するために合成制御(composite control)を構成した。合成制御によって吸収できる外乱の上限値は遅いモードシステムの上限値と速いモードシステムの上限値の中の大きいほうであることが分かった。合成制御器を構成する方法は遅いモードシステムの制御器を再構成するだけで、とても簡単である。本研究の最大の特徴は提案した方法を標準特異摂動システムにのみならず非標準特異摂動システムにも応用できることである。従来の方法より応用できる範囲がかなり拡張された。