hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語文章作成支援ツールとしての話しことばチェッカーの開発と運用

本研究では、コーパスや既出のレポートを基に学生がレポートで使用しがちな話し言葉の調査を行い、「文章中に現れる話し言葉」のデータベースを構築する。その上で、学生が自分の書いたレポートの文章表現をWeb上でチェックできる、「話しことばチェッカー」のシステム開発を行う。平成30年度は、前年度に引き続き「話しことば調査」および「データベース構築」を行い、話しことば事例の集積を行った。その中で、話しことばを「対象語自体が話しことば」「接頭語+対象語」「対象語+接尾語」「対象語+共起語」「誤用」の5つのカテゴリーに分けた。「システム開発」については、前期にデータベース構築作業とともに、具体的なシステム設計に取り掛かかった。後期には、1つ目のカテゴリー「対象語自体が話しことば」のプロトタイプを作成した。システムは、「形態素解析」「話しことばデータベース検索」「話しことば判定」「例文データベース検索」「検出結果表示」の5つのモジュールで構成している。後期には、教育現場で学生に対しシステムの試作的運用を行い、アンケート調査を実施した。その結果、「このシステムを使用してレポート内の話し言葉をすぐにチェックすることができたか」に90.5%ができたと回答した。また、「話し言葉をどのように修正すればよいか理解できたか」に71%が8割以上できたと回答した。さらに、「本システムの利用が話し言葉に注意するトレーニングになるか」に85%ができると回答しており、概ね高評価が得られた。平成30年度の計画は、「話しことば調査」および「データベース構築」の継続と「システム開発」だった。「話しことば調査」および「データベース構築」は順調に進んでおり、今後も継続させていく予定である。「システム開発」も、1つ目のカテゴリー「対象語自体が話しことば」の開発ができ、教育現場での試行もすることができた。マニュアル作成は、今後システム開発とともに行っていく予定である。平成31年度の計画として、大きく以下の2点が挙げられる。1「話しことば調査」、2「データベース構築」について通年で話しことば調査を継続し、データベースの充実を図る。3「システム開発」について前期は、話しことばカテゴリー2つ目「接頭語+対象語」、3つ目「対象語+接尾語」、4つ目「対象語+共起語」、5つ目「誤用」についてのシステム開発を進めていく。「大学間連携協同教育推進事業」に関わる連携8大学(山梨大学・愛媛大学・佐賀大学・千歳科学技術大学・北星学園大学・創価大学・愛知大学・桜の聖母短期大学)を中心に試作的に運用を行う。そのうえでフィードバックを収集し、改良に向け検討する。後期は、さらにシステム改良を行い、試作運用を継続する。また、通年でシステム運用マニュアル作成に取り組む。本研究では、コーパスや既出のレポートを基に学生がレポートで使用しがちな話し言葉の調査を行い、「文章中に表れる話し言葉」のデータベースを構築する。研究初年度である平成29年度は、話しことば調査を行い、同時にデータベース構築作業にも取り掛かることができた。研究代表者および分担者の担当する授業で課した学生のレポート等から、「話しことば」もしくは「話しことばと書きことばのグレーゾーン」であると判断したものを抽出していった。その際、抽出した話しことばを列挙していき、同時にデータベース構築にもつなげていくことにした。話しことば抽出およびデータベース作成作業は、Googleスプレッドシートを用い、作成作業がリアルタイムで可視化できるようにした。現段階では、「抽出した話しことば」「話しことばを含む誤用文」「学術表現」「学術表現に訂正した文例」「備考(解説)」に分け、データベースの充実を図っている。当初、初年度は話しことば調査のみの予定であったが、学会参加を兼ねてミーティングを行うことができたため、システム開発担当の分担者も参加できた。そのため、動作確認を兼ねたシステム開発に取り掛かる準備も進めていけることになった。研究成果としては、山下(2018)「学生のレポートにおける話し言葉とその出現傾向」を論文として発表できた。また、その中で調査した市販のレポートの書き方関連の書籍で扱われている話しことば一覧を基に、代表者および分担者がそれぞれ研究発表をすることもできた。初年度の計画では、話しことば調査として、研究代表者および分担者の担当する授業で課した学生のレポート等から、「話しことば」もしくは「話しことばと書きことばのグレーゾーン」であると判断したものを、日本語学専門の担当者を中心に抽出していく作業であった。研究代表者および分担者が所属する学会参加の中でミーティングの機会を持つこともでき、作業・進捗状況の確認等、こまめに行うことができた。そのため、初年度の段階でデータベース構築作業にも取り掛かることができ、システム開発担当の分担者もシステム開発に取り掛かる準備をすることができた。

後期には、1つ目のカテゴリー「対象語自体が話しことば」のプロトタイプを作成した。システムは、「形態素解析」「話しことばデータベース検索」「話しことば判定」「例文データベース検索」「検出結果表示」の5つのモジュールで構成している。後期には、教育現場で学生に対しシステムの試作的運用を行い、アンケート調査を実施した。その結果、「このシステムを使用してレポート内の話し言葉をすぐにチェックすることができたか」に90.5%ができたと回答した。また、「話し言葉をどのように修正すればよいか理解できたか」に71%が8割以上できたと回答した。さらに、「本システムの利用が話し言葉に注意するトレーニングになるか」に85%ができると回答しており、概ね高評価が得られた。平成30年度の計画は、「話しことば調査」および「データベース構築」の継続と「システム開発」だった。「話しことば調査」および「データベース構築」は順調に進んでおり、今後も継続させていく予定である。「システム開発」も、1つ目のカテゴリー「対象語自体が話しことば」の開発ができ、教育現場での試行もすることができた。マニュアル作成は、今後システム開発とともに行っていく予定である。平成30年度の研究計画としては、大きく以下の2点が挙げられる。1「話しことば調査」、2「データベース構築」について通年で話しことば調査を継続し、話しことばの事例を集積していく。それに伴いデータベース構築作業を展開していく。2「データベース構築」、3「システム開発」について前期は、データベース構築作業とともに、具体的なシステム設計に取り掛かり、システムのプロトタイプを完成させる。後期は、前期に完成させたプロトタイプを、教育現場で運用可能なシステムの試作的運用を行い、検証を行っていく。バグなど問題点を洗い出し、修正作業を行っていく。同時に、話しことばチェッカーの運用マニュアル作成にも取り組む。平成31年度の計画として、大きく以下の2点が挙げられる。1「話しことば調査」、2「データベース構築」について通年で話しことば調査を継続し、データベースの充実を図る。3「システム開発」について前期は、話しことばカテゴリー2つ目「接頭語+対象語」、3つ目「対象語+接尾語」、4つ目「対象語+共起語」、5つ目「誤用」についてのシステム開発を進めていく。「大学間連携協同教育推進事業」に関わる連携8大学(山梨大学・愛媛大学・佐賀大学・千歳科学技術大学・北星学園大学・創価大学・愛知大学・桜の聖母短期大学)を中心に試作的に運用を行う。そのうえでフィードバックを収集し、改良に向け検討する。後期は、さらにシステム改良を行い、試作運用を継続する。また、通年でシステム運用マニュアル作成に取り組む。
環境問題を取り入れたプロダクト・イノベーション・プロセスの国際比較

企業が環境理念を企業戦略の一貫として取り組み、顧客価値創造を生み出すべく戦略経営プロセスの概念フレームワーク構築とプロダクト・イノベーション・プロセスの事例研究を通じた実証分析に取り組む。本研究は、今日の企業が直面する様々な経営課題解決のイノベーション・プロセスを研究する「イノベーション・マネジメント研究会」のメンバーによって行われた共同研究の一環である。第1年目は研究課題であるイノベーションのプロダクトを環境問題、物流問題、人的資源開発・教育、知識創造問題に分け、それぞれの専門性を生かし、相互の密接な連絡の下に4つの柱ごとに研究を進めた次の成果を得た。1まず生産基本活動と環境問題の関係を明確にし、環境問題を製造企業におけるプロダクト・イノベーション・プロセスに絞り、各段階における機能を整理すると共にそれぞれで環境問題解決のために用いられた管理技術を列挙し、その有効性を明らかにした。2グローバルな物流問題である、アジア各国間の部品相互補完システム構築の基礎を得るため、挙動、特性分析を行うと共に、そのイノベーション・プロセスを明らかにした。3新製品開発の分析に用いた融合モデルに基づくイノベーション・プロセスを人的資源開発・教育問題に適用して、その構造を明らかにした。4情報戦略システム構築のため、知識工学の概念、情報システムについていくつかの事例を基礎にその特性を明らかにした。以上の成果は、それぞれ国際会議で共同研究として発表された。本年度は各専門分野毎の研究を行ったが、第2年度は、それらを総合すると共に、フィンランドの研究者と協議し、国際比較を行う予定である。1点目の成果はイノベーションマネジメントという視点から、企業が環境理念を企業戦略の一貫として取り組み、顧客価値創造を生み出すべく戦略経営プロセスの概念フレームワーク構築と事例研究を通じた実証分析に取り組んだ。既存の戦略理論を包括した「ダイナミックな戦略経営プロセス」の理論化を行った。そして本研究では広義の意味での環境(市場、技術、競争&協調、構造)と企業システム(戦略、組織、技術、オペレーション、リーダーシップなど)間での「変化の整合性モデル」と「企業システム内部の整合性モデル」(Management Architectureと呼ぶ)という新たな理論モデルを提示した。本理論フレームのコア・コンセプトはダイナミックな環境下での環境と企業システム間での「境界のマネジメント」と企業システムの内部要素間での「境界のマネジメント」という視点を有した新たな戦略経営プロセスにある。さらに2点目の成果として、前年度からの継続研究として、融合モデルとイノベーション・プロセスに基づく環境問題を取り入れた製品開発改良システムの基本モデルを構築し、管理技術の観点から整理しその有効性を検証した。環境問題を考慮したプロダクト・イノベーションの手順、各生産活動(特に設計・製造段階)における具体的な融合のステップ、用いられる管理技術など、このシステムを構成する要因を整理し、一般化されたモデルを構築した。さらに、プロダクト・イノベーション・システムの国際比較を一般化されたモデルと管理技術の観点から整理し、その有効性を検証した。
ねじれ型アミドを用いる二級アルコール類の速度論的光学分割

1)キラルなねじれ型アミドの合成4-位に不斉炭素を有するアミドC(O)-N結合がねじれた4-アルキル-3-ピバロイル-1,3-チアゾリジン-2-チオン類を合成し、13CNMR,IRスペクトルによりねじれの程度を確認した。2)ラセミ体二級アルコールの速度論的光学分割合成したキラルアシル化剤を用いて二級アルコールの速度論的分割を試みた。溶媒としてヘキサンの様な無極性溶媒を用い、中性条件下で二級アルコールと加熱すると、反応はスムーズに進行し、対応するピバレートが高収率で得られた。これらのエステルの絶対配置および光学純度を調べた結果、いずれも50-84%eeの光学純度で(S)体が優先的にアシル化されることが明らかになった。一方、塩基としてメチルマグネシウムブロミドを用いた時、中性条件下とは逆の立体選択性で(R)体が優先的にアシル化されることが明らかになった。これは、中性条件下の場合は、アミド基がねじれた配座をとっているのに対し、塩基を用いた場合はアミド基のカルボニルとチオカルボニル基がマグネシウムに配位し、平面構造を取るためと考えられる。3)meso-ジオールの非対称化meso-ジオールの非対称化は上述の速度論分割とは異なり、理論的には100%目的物に変換可能であり合成的に有用な方法である。そこでmeso-ジオールについて非対称化を検討した。種々のmeso-ジオールに対し、上述の速度論分割と同様な方法でアシル化を行った。その結果、基質により選択性は大きく異なるが、90%ee程度の高い選択性が得られることが明らかになった。アミド基のねじれの程度を表すパラメーターとして、13C-15N NMRカップリング定数が有力であると考え、15Nで標識したねじれ型アミドを合成し、13C-15Nカップリング定数の測定を行いねじれ角との相関を調べた。その結果、ねじれ角が大きくなるに従い、カップリング定数は小さくなることがわかった。これらの結果はアミド結合のねじれを調べる有力な方法となり得る。アミドC(O)-N結合がねじれた4-t-ブチル-3-ピバロイル-1,3-チアゾリジン-2-チオンを合成し、これらをキラルアシル化剤として二級アルコールの速度論的分割を試みた。溶媒としてヘキサンの様な無極性溶媒を用い、中性条件下で二級アルコールと加熱した結果、反応はスムーズに進行し、対応するピバレートが高収率で得られた。今後、他の添加物(ルイス酸等)の効果、不斉収率の向上、メソジオール体への適用、適用限界などを検討する予定である。

1)キラルなねじれ型アミドの合成4位に不斉炭素を有するアミドC(0)-N結合がねじれた4-アルキル-3-ピバロイル-1,3-チアゾリジン-2-チオン類を合成し、13CNMR,IRスペクトルによりねじれの程度を確認した。2)ラセミ体二級アルコールの速度論的光学分割合成したキラルアシル化剤を用いて二級アルコールの速度論的分割を試みた。溶媒としてヘキサンの様な無極性溶媒を用い、中性条件下で二級アルコールと加熱すると、反応はスムーズに進行し、対応するピバレートが高収率で得られた。これらのエステルの絶対配置および光学純度を調べた結果、いずれも50-84%eeの光学純度で(S)体が優先的にアシル化されることか明らかになった。一方、塩基としてメチルマグネシウムブロミドを用いた時、中性条件下とは逆の立体選択性で(R)体が優先的にアシル化されることが明らかになった。これは、中性条件下の場合は、アミド基がねじれた配座をとっているのに対し、塩基を用いた場合はアミド基のカルボニルとチオカルボニル基がマグネシウムに配位し、平面構造を取るためと考えられる。3)meso-ジオールの非対称化meso-ジオールの非対称化は上述の速度論分割とは異なり、理論的には100%目的物に変換可能であり合成的に有用な方法である。そこでmeso-ジオールについて非対称化を検討した。種々のmeso-ジオールに対し、上述の速度論分割と同様な方法でアシル化を行った。その結果、基質により選択性は大きく異なるが、90%ee程度の高い選択性が得られることが明らかになった。アミド基のねじれの程度を表すパラメーターとして、13C-15N NMRカップリング定数が有力であると考え、15Nで標識したねじれ型アミドを合成し、13C-15Nカップリング定数の測定を行いねじれ角との相関を調べた。その結果、ねじれ角が大きくなるに従い、カップリング定数は小さくなることがわかった。これらの結果はアミド結合のねじれを調べる有力な方法となり得る。
植物根の形態や機能に関する短根遺伝子の単離と遺伝機構の解明

植物根の機能を遺伝育種学的立場から究明するため,イネ品種オオチカラ及びIR30のM2集団から根の成長や形態に関する突然変異体を選抜し、得られた短根突然変異系統RM1,RM8,RM10及びLM10の遺伝的・形態的解析を行った.オオチカラから誘発されたRM1幼植物の根長は野生型の50%であったが,草丈ははぼ同じであった.また根毛の分布や数もほぼ同じであった.しかし,RM1の根の皮層細胞長は野生型の50%であった.オオチカラから誘発されたRM8及びRM10幼植物の根長は野生型のそれぞれ70%及び30%であった。両系統の根の皮層細胞長は野生型とほぼ同じであり,RM1での結果と併せ考えると,遺伝的な短根性は細胞長の短縮または細胞数の減少に起因すると推察された.IR8から誘発されたLM10幼植物の根長は野生型の30%であったが,草丈はほぼ同じであった.茎葉や根の伸長は光照射下では抑制され,暗黒下では促進されることはよく知られているが,LM10幼植物の根は光照射下で促進され,LM10は他の短根突然変異系統RM1,RM8及びRM10と異なる特性をもつことが明らかになった.RM1,RM8及びRM10と野生型とのF2幼植物における根長の分離から,これらの短根性はいずれも単因子劣性型の突然変異に起因すると考えられた.また,3突然変異系統間の交雑結果から,それらは相互に異なる遺伝子によって支配されることも明らかになった.LM10と野生型とのF2幼植物における根長の分離が3 : 1に適合しなたったので,F3幼植物における根長の結果を併せ考えたところ,LM10の短根性は単一の劣性遺伝子によることが明らかになった.さらにLM10の短根遺伝子とRM1,RM8及びRM10の短根遺伝子との相補性を調べた結果,それらは相互に異なる遺伝子であると推察された.植物根の機能を遺伝育種学的立場から究明するため,イネ品種オオチカラ及びIR30のM2集団から根の成長や形態に関する突然変異体を選抜し、得られた短根突然変異系統RM1,RM8,RM10及びLM10の遺伝的・形態的解析を行った.オオチカラから誘発されたRM1幼植物の根長は野生型の50%であったが,草丈ははぼ同じであった.また根毛の分布や数もほぼ同じであった.しかし,RM1の根の皮層細胞長は野生型の50%であった.オオチカラから誘発されたRM8及びRM10幼植物の根長は野生型のそれぞれ70%及び30%であった。両系統の根の皮層細胞長は野生型とほぼ同じであり,RM1での結果と併せ考えると,遺伝的な短根性は細胞長の短縮または細胞数の減少に起因すると推察された.IR8から誘発されたLM10幼植物の根長は野生型の30%であったが,草丈はほぼ同じであった.茎葉や根の伸長は光照射下では抑制され,暗黒下では促進されることはよく知られているが,LM10幼植物の根は光照射下で促進され,LM10は他の短根突然変異系統RM1,RM8及びRM10と異なる特性をもつことが明らかになった.RM1,RM8及びRM10と野生型とのF2幼植物における根長の分離から,これらの短根性はいずれも単因子劣性型の突然変異に起因すると考えられた.また,3突然変異系統間の交雑結果から,それらは相互に異なる遺伝子によって支配されることも明らかになった.LM10と野生型とのF2幼植物における根長の分離が3 : 1に適合しなたったので,F3幼植物における根長の結果を併せ考えたところ,LM10の短根性は単一の劣性遺伝子によることが明らかになった.さらにLM10の短根遺伝子とRM1,RM8及びRM10の短根遺伝子との相補性を調べた結果,それらは相互に異なる遺伝子であると推察された.植物根の機能を遺伝的立場から究明するため,イネ品種オオチカラのM_2集団から短根突然変異体RM1及びRM2を選抜し,それらの生育特性や根組織を野生型と比較した.短根突然変異系統RM1及びRM2における根の伸長は野生型に比べ発芽直後から抑制され,根系も大いに異なった.しかしながら,根色はいずれの系統(オオチカラを含む)も白く,差異は認められなかった.種子根長を比較したところ,両短根系統は野生型より発芽直後から著しく短く,発芽後6日目では野生型は12cmであったが,両短根系統は3cmであった.短根系統冠根長は野生型の約1/2であった.一方,草丈においては突然変異系統は野生型より小さい傾向を示すが,その差は有意でなかった.短根系統の根毛は野生型に比べてやや太く短いようであったが,根毛の分布には両者の間に差はなく,両者の根毛数はほぼ同じであった.根の皮層細胞の長さを比較したところ,短根系統と野生型との間には差が認められなかったが,短根系統における分裂帯の長さが野生型より有意に短かった。しかしながら,アンモニアや硝酸の根重当たりの吸収速度では短根系統が野生型より顕著に優っていたが,個体当たりの吸収速度では両者の間に顕著な差は認められなかった.

また硝酸同化能力の指標である硝酸還元酵素(NR)及び亜硝酸還元酵素(NiR)の活性について,短根系統と野生型とを比較したところ,葉身でのNR及びNiR活性は両者の間で異ならなかったが,短根系統における根NR活性は野生型より顕著に大きかった.一方,調査したいずれの形質においてもRM1及びRM2との差異は殆ど認められなかった.植物根の機能を遺伝育種学的立場から究明するため,イネ品種オオチカラのM2集団から短根突然変異体RM1を既に選抜した.その後,より多くの突然変異体を収集するために短根突然変異体の選抜を再度試みたところ,RM1とは異なる新たな短根突然変異体RM8及びRM10が見い出された.RM8及びRM10の根長は野生型のそれぞれ70%及び30%であり,野生型より有意に短根であった.ただRM10の根長は先の短根突然変異体RM1とほぼ同じであった.つぎに根の細胞の大きさを比較したところ,RM8及びRM10の皮層細胞長は野生型とほぼ同じであったが,RM1の皮層細胞長は野生型の半分であり,根長が同じであるRM1とRM10は細胞組織的には異なっていることが明らかになった.また外観上同種の短根であっても,細胞長の短縮に起因する場合と細胞数の減少に起因する場合のあることが明らかになった.さらに,これら短根突然変異体及びそれらの野生型の相互交雑後代における短根型の分離を観察したところ,RM1,RM8及びRM10はいずれも単因子劣性型の突然変異体であり,またそれらは相互に異なる遺伝子によって支配されていることが示唆された.一方,RM1,RM8及びRM10と野生型との雑種後代を野生型に戻し交雑し,短根遺伝子に関するisogenic lineを育成するための努力を続けている.植物根の機能を遺伝育種学的立場から究明するため,イネ品種オオチカラのM2集団から短根突然変異体RM1を既に選抜し,その遺伝解析を行った.その後,より多くの突然変異体を収集するためにIR8のM2集団から短根突然変異体の選抜を再度試みたところ,RM1と異なる新たな短根突然変異体が得られた.新たなに選抜した短根突然変異体LM10の種子根や冠根の長さは野生型IR8に比べ顕著に短く,かつLM10は従来の短根突然変異体RM1とも異なっていた.LM10とその野生型とのF1の根長は野生型とほぼ同じであった.F2における根長の分離を調べたところ,野生型と短根型の比は3:1,15:1のいずれにも適合しなかった.そこでLM10/IR8のB1F1における根長の分離を調べた結果は,F1を花粉親にしたときの野生型花粉と短根型花粉との比が6:1であること,並びにF2における分離比が13:1になることを予想させた.またF2集団からランダムに養成したF3系統における根長の分離はF2での分離比が13:1になることを裏付けた.これらの結果からLM10の短根性は単一の劣性遺伝子(srt-2)よることが明らかになった.さらに短根遺伝子srt-2と他の短根遺伝子rt及びsrt-1との対立性を検討したところ,srt-2はrt及びsrt-1とは異なる遺伝子であることが明らかになった.
流体線と面の伸張統計と乱流混合

本研究の主たる目的は,乱流における混合のダイナミックスの理解とその統計的性質の定量的な記述である。流れの中でパッシブに流される物体の挙動を理解するために,もっとも基本的な幾何形状をもつ流体線と流体面を取り上げた。まず,一様定常乱流中で,これらがどのように変形されどのような割合で伸びていくかを直接数値シミュレーション可視解析によって調べた。その結果,乱流中の流体線の長さと流体面の面積は時間の指数関数で増加すること,そしてその伸長率の正確な値は,従来から伝統的に用いられてきた線要素や面要素によってではなく,流体線や流体面の運動を正直に解いてはじめて得られるものであることを理論的に示した。つぎに,流体線の強い伸長が乱流のどのような運動形態によってもたらされるかを流体線と流れ場の同時可視解析により明らかにした。すなわち,乱流中には細長い管状の領域に渦度が集中したいわゆる渦管が散在しているが,それらはしばしば渦度が互いに逆向きになるように接近する傾向があること,そして流体線は反平行渦対の進行方向の前後に生起される双曲的よどみ点で強く伸長されることを見出した。さらに,流体線の伸長率のレイノルズ数依存性を調べると,伸張率は従来から考えられていたのとは異なり,コルモゴロフの相似則に従わず,レイノルズ数により強く依存してレイノルズ数とともに大きくなることを発見した。これは,伸長過程のマルコフ積的特性によるもので,引き伸ばされた流体線の空間分布,特に流体線の折りたたみの度合い,の非一様性がレイノルズ数とともに増大することによるものである。乱流中のパッシブ物体の指数関数的伸長率の正確な値ならびにそのレイノルズ数依存性は,乱流自体の力学的特性の理解に重要であるとともに乱流モデルのモデル定数の決定などにも有用である。流体の運動では,渦度が管状に集中する一般的傾向があり,さまざまな種類の乱流に,「管状旋回渦」と呼ばれる組織構造が普遍的に存在し,乱流運動の生成や維持,そして浮遊物質の混合や拡散に中心的な役割を演していることは,従来から予測されているところである。しかし,そのメカニズムについてはまだよくわかっていない。本研究は「乱流混合現象」の理解とその応用を目的とし,流体中に浮遊する物質が乱流運動によって,どのように変形され,周囲の流体と交じり合っていくのかを定量的に評価するとともに,管状旋回渦を操作することによって,浮遊物質の混合を促進したり抑制したりすることを目指している。本年度は,もっとも基本的な浮遊物質である流体線と流体面を取り上げ,混合現象の基礎的なメカニズムを探ることにした。一様定常乱流中で,これらがどのように変形され,どのような割合で伸びていくかを,直接数値シミュレーション可視解析により求めた。その結果,乱流中の流体線の長さと流体面の面積は指数関数的に増加すること,流体線の長さの伸張率は0.17(1/τ)(ここにτはコルモゴロフ時間)で,流体面の面積の伸張率は0.30(1/τ)であることがわかった。これらの値は流体線や流体面の運動を正直に数値的に解いて得られたもので,従来から伝統的に用いられてきた「要素線」や「要素面」の伸張率の相加平均による値[それぞれ,0.13(1/τ)と0.16(1/τ)]がかなり不正確であったことを示している。流体線や流体面のこれらの正確な伸張率は,乱流モテルの係数としても重要な意味をもつ。

つぎに,流体線と管状旋回渦の同時可視解析により,渦は反平行に揃う傾向にあること,そして,流体線は反平行渦対の淀み点(渦対に相対的な座標系で),で強く伸張されていることを見出した。強い混合能力は乱流の重要な特性のひとつである。それは,大気や海洋における汚染物質の浄化作用や,内燃機関における燃焼効率の促進,など実用的に重要であるとともに,ランダム変動する場の確率過程として数理物理学的な基本問題を提供する。本研究は,乱流における混合のダイナミックスの理解とその統計的性質の定量的な記述を主たる目的としている。すなわち,混合は流れのどのような部分でもっとも盛んに起こっているか,混合効率の促進や抑制は如何にして可能であるかなどを解明する。昨年度は,流れの中でパッシブに流される物体の挙動を調べるために,もっとも基本的な幾何形状をもつ流体線と流体面を取り上げ,それらの乱流による変形ならびに伸張の数値シミュレーション可視解析を行い,パッシブ物体の伸張率を精度よく求めるためには,乱流運動の間欠性を考慮しなければならないことを統計的に明らかにした。本年度は,その間欠性の影響が乱流のどのような運動形態によってもたらされるかを具体的に示した。すなわち,乱流中には細長い管状の領域に渦度が集中した,いわゆる渦管が散在しているが,それらはしばしば渦度が互いに逆向きになるように接近し,乱流場の中を彷徨する。この反平行渦対の進行方向の前後に生起される双曲的よどみ点で強い伸張の生じることを理論ならびに数値的に示した。さらに,流体線の伸張率のレイノルズ数依存性を調べると,レイノルズ数がある値(テイラー長レイノルズ数で100の程度)まではレイノルズ数の緩い増加関数であるが,レイノルズ数がその値より大きくなると伸張率は急激に増加するという驚くべき現象を発見した。この現象は,さまざまな乱流で普遍的に観測されるいわゆる乱流の混合遷移ではないかとわれわれは推測している。このことを説明するため,乱流に内在するさまざまなスケールのレイノルズ数依存性を現在調査中である。流れのどのような部分で混合がもっとも盛んに起こっているか,混合効率の促進や抑制はどのようにすれば制御できるか,あるいは,混合率の定量化は如何にして可能であるか,などの問題を対象とするものである。これまでの2年間では,流れの中でパッシブに流される物体の挙動を調べるために,もっとも基本的な幾何形状をもつ流体線と流体面を取り上げた。パッシブ物体の伸張率を精度よく求めるためには,乱流運動の間欠性を考慮しなければならないことを理論ならびに数値的に明らかにした。また,その間欠性の影響が乱流のどのような運動形態によってもたらされるかを明らかにした。すなわち,乱流中には細長い管状の領域に渦度が集中した,いわゆる渦管が散在しているが,それらはしばしば渦度が互いに逆向きになるように接近し,乱流場の中を彷復している。この反平行渦対の進行方向の前後に生起される双曲的よどみ点で強い伸張の生じるのである。本年度は,流体線の伸張率のレイノルズ数依存性を調査した。伸張率は従来から考えられていたのとは異なり,コルモゴロフの相似則に従わず,レイノルズ数により強く依存してレイノルズ数とともに大きくなることを明らかにした。これは,乱流の間欠性によるもので,引き伸ばされた流体線の空間分布,特に流体線の折りたたみの度合い,の非一様性がレイノルズ数とともに増大することによるものである。
博物館資料と近代物産誌をつなぐ飛騨民俗データベースの構築と活用

本研究では、北飛騨の旧宮川村、河合村、古川町、神岡町に所在する民俗資料館の民具台帳の、データベース化を目指している。本年度は、昨年度作成した旧宮川村、河合村の民具情報データベースに、古川町の民具資料のデータを追加し、データベースを完成させた。神岡町の資料は、神岡鉱山関連の民具が中心であるため、データベース化は見送った。本年度はこの民具情報データベースと、平成24年度に完成させた『斐太後風土記』データベースとの連結作業を行った。『斐太後風土記』の品目、品目種類の項目と民具情報データベースの用途の項目をリンクさせ、道具と生産物との関連付けを行った。そして、これら2つのデータベースを、報告者個人で利用しているWebサーバー上にアップロードし、ブラウザを通してデータを閲覧することができるシステムを試作した。閲覧ページは動的に生成しているため、民具関連のページだけでも、用途+道具+民具=56+215+607=878ページがある。この構築したシステムについては、第3回「知識・芸術・文化情報学研究会」に於いて「近代物産誌と民俗資料を用いた北飛騨民俗ナレッジベースの構築と活用」と題し口頭発表を行った。また、本研究ではデータベースを用いた研究を、博物館の研究・展示・教育のサイクルに還元することを目指している。昨年度は、世界的な博物館学の先進例として、ロンドン市内の博物館調査を実施したが、今年度も渡英し博物館調査を実施した。ケンブリッジのFitzwilliam Museum、MAA : Museum of Archaeology and Anthropologyなどの博物館にて、展示構成、展示法の調査を行った。調査中にはセインズベリー日本藝術研究所にて開催された、学校および博物館における教育資料の国際的な開発についてのシンポジウムに参加した。あわせて、国内の博物館の先進例として国立歴史民俗博物館、東京国立博物館、国立科学博物館にて展示構成および展示法の調査を行った。上記調査とデータベースの内容をあわせ、報告をまとめた。民具情報データベースに関しては、対象とする収蔵資料について網羅することができた。『斐太後風土記』データベースと連携させた閲覧システムも試作し、飛騨市教育委員会の学芸員に試供している。今年度も国内外の博物館調査を行い報告をまとめるなど、研究はおおむね順調に進行している。今後の研究推進に際し、自治体との研究連携が重要である。今回構築した民具情報データベースは「資料が在る」という事を整理したものであった。これに、モノ情報、コト情報を付加していくためには、自治体との連携が必要となる。各資料館の学芸員また先任者ら、郷土史家に蓄積している民俗知識、研究資料、ほか緊急雇用対策事業等での寸法、写真などの記録業務等。これらを取り込むことにより、民具情報データベースはより充実したものとなる。保存されている民具資料に、モノ情報、コト情報、民俗知識を集約させ、地域のナレッジベースとして地元の人々に還元することが大切である。本研究課題では2年を通じて調査地と強い関係を作ることができた。今後はこれを発展させ、地域博物館の心臓となるような、北飛騨民俗のナレッジベースとして成長させることが肝要である。本研究では岐阜県飛騨市北部に位置する民俗博物館の民具資料を対象に、民具情報データベースを構築し、研究利用および博物館活用を行うことを目的としている。本年度は、飛騨みやがわ考古民俗館の民具台帳データの整理作業を行い、民具情報データベースの構築を進めた。7月には、河合村民俗館の民具資料の実見を行い、民具台帳の写真を撮影しデータの入力を行った。本研究では民具情報データベースの他に『斐太後風土記』データベースの構築を進めている。表記ゆれへの対応などデータベースの精度向上に加え、活字化に伴う誤記への対応として原本調査を行った。正しく構築したデータベースは永続的な研究資源となるため、本年度の作業が順調に進行したのは大きな成果である。本年度は民具資料の名称把握、使われ方の理解、暮らしや地形また災害についての情報収集を目的とした、フィールドワークを重点的に行なった。6月には白川郷において民具資料調査を行い、更に小白川口の踏査を行った。小白川口は、庄川流域での越中と飛騨の国境で、籠の渡が架かっていた難所として知られている。また後日、富山大学の社会言語学の調査に随伴し、小白川集落の古老より戦前の交通について聞き取りを行うことができた。また7月には砺波散村地域研究所、となみ散居村ミュージアムの共催する庄川流域見学会に参加し、多分野の現地研究者の解説から多く学んだ。これら調査により得られた知見は次年度の研究の深化のために重要である。本研究ではデータベースを用いた研究を、博物館の研究・展示・教育のサイクルに還元することを目指している。世界的な博物館学の先進例として、ロンドンの博物館調査を実施した。報告者は2010年にもロンドン市内に一週間滞在し、博物館調査を行なっている。今回もロンドン市内に限り、7日間の博物館調査を行った。博物館学の世界的動向について最新の知見が得られ、本研究の進行のために意義があった。

本年度はこの民具情報データベースと、平成24年度に完成させた『斐太後風土記』データベースとの連結作業を行った。『斐太後風土記』の品目、品目種類の項目と民具情報データベースの用途の項目をリンクさせ、道具と生産物との関連付けを行った。そして、これら2つのデータベースを、報告者個人で利用しているWebサーバー上にアップロードし、ブラウザを通してデータを閲覧することができるシステムを試作した。閲覧ページは動的に生成しているため、民具関連のページだけでも、用途+道具+民具=56+215+607=878ページがある。この構築したシステムについては、第3回「知識・芸術・文化情報学研究会」に於いて「近代物産誌と民俗資料を用いた北飛騨民俗ナレッジベースの構築と活用」と題し口頭発表を行った。また、本研究ではデータベースを用いた研究を、博物館の研究・展示・教育のサイクルに還元することを目指している。昨年度は、世界的な博物館学の先進例として、ロンドン市内の博物館調査を実施したが、今年度も渡英し博物館調査を実施した。ケンブリッジのFitzwilliam Museum、MAA : Museum of Archaeology and Anthropologyなどの博物館にて、展示構成、展示法の調査を行った。調査中にはセインズベリー日本藝術研究所にて開催された、学校および博物館における教育資料の国際的な開発についてのシンポジウムに参加した。あわせて、国内の博物館の先進例として国立歴史民俗博物館、東京国立博物館、国立科学博物館にて展示構成および展示法の調査を行った。上記調査とデータベースの内容をあわせ、報告をまとめた。民具情報データベースについては、新たに資料館に赴き資料調査を行うなど構築は順調に進行している。4次の野外調査も実施し、地形、村落立地、民俗、暮らしについて調査を行なっている。『斐太後風土記』データベースについては原本調査を行い、精度を高めている。研究はおおむね順調に進行している。民具情報データベースに関しては、対象とする収蔵資料について網羅することができた。『斐太後風土記』データベースと連携させた閲覧システムも試作し、飛騨市教育委員会の学芸員に試供している。今年度も国内外の博物館調査を行い報告をまとめるなど、研究はおおむね順調に進行している。今後の研究推進に際し、特に変更点はない。民具情報データベースの構築は順調に進行している。資料館に収蔵されている民具資料には、地域により種類の偏りがある。各資料館の収蔵品の品目は均一ではない。しかし、理想論ではなく、現存する資料を活用していく事が肝要である。このまま民具情報データベースの構築を継続し、博物館ごとの民具資料の偏りについては、研究活用の際に考慮を行う。また特定の個人より資料の一括寄贈が複数ある事例もみられる。これも不均質として排除するのではなく、資料の共起として積極的に活用する。次年度は神通川流域の野外調査を進め、研究成果の学会発表また論文執筆を積極的に行う。今後の研究推進に際し、自治体との研究連携が重要である。
エクダイソン依存的転写への干渉を利用した幼若ホルモンレセプターの同定II

幼若ホルモン(JH)はエクダイソン(Ec)とともに、昆虫の発育・生殖・生理を広く制御しているテルペン系のホルモンである。Ecの作用に関しては分子レベルでの理解が進んでいるが、JHに関しては知見が乏しいのが現状である。当研究ではJHの分子レベルでの作用機構を明らかにするため、蚊およびショウジョウバエを材料として以下の実験を行った。まず、JHがEcの作用を修飾・阻害する例が知られていることに基づいて、JH依存的にEcの作用に遺伝子発現調節レベルで干渉する候補因子として、蚊のダイオキシンレセプター(Ahr)の機能解析を行った。Ahrを強制発現させたショウジョウバエ由来の培養細胞・S2において、培養液にJHあるいはその合成アナログ(JHA)を加えると、ダイオキシン応答配列(XRE)を持つレポーター遺伝子からの転写が増強されたが、研究を進めるとAhrは直接にはXREに結合しないことが明らかとなり、この系におけるAhrのJH依存的な効果は間接的なものであることが示唆された。S2細胞におけるJH作用の仲介者を探索した結果、ショウジョウバエのMethoprene-tolerant (Met)遺伝子にたどり着き、その産物・METの機能解析を行い、以下の結果を得た;1)METはJH IIIをnMレベルの親和性で結合する;2)METを酵母の転写因子・GAL4のDNA結合ドメインとの融合タンパクとしてS2細胞で発現させると、培養液に加えたJHあるいはJHAに反応して、GAL4応答配列を持つレポーターからの転写が、濃度依存的に活性化される;3)METの細胞内局在性はJHの有無に関わらず核である。以上の結果からMETはJHレセプターであることが強く示唆された。昆虫の発育・生理・生殖は基本的に2種類の脂溶性のホルモン、エクダイソン(20E)と幼若ホルモン(JH)により制御されている。現在のところJHに関しては、はっきりとした標的遺伝子や応答配列すら報告されていない。本研究では、エクダイソンの分子レベルでの作用が、JHにより修飾・阻害されることに着目して、エクダイソンの作用を修飾阻害する可能性のある因子をクローニングして、JHレセプターを検索・同定し、その分子レベルでの作用に迫ることを目的としている。本年度は、既にcDNAをクローニングした蚊のarylhydrocarbon receptor (AhR)とそのヘテロダイマー形成のパートナーと考えられるArntをショウジョウバエのS2細胞に導入して、JH作用を仲介するかどうかを検討した。その結果、AhRのみを導入し、レポーターとしてダイオキシン応答配列を持つluciferase遺伝子を用いた場合に、培地に加えたJH IIIの濃度に依存してレポーター活性が上昇することを確認した。またこの系では他のnaturalなJH、合成JHアナログにも反応性が認められ、JHアナログのスクリーニングにおける有用性があきらかとなった。このモデル系の場合、必須の因子はAhR、ダイオキシン応答配列を持つレポーター、JHであった。しかし、AhRと酵母の転写因子・GAL4のDNA結合ドメインとの融合タンパクを作成し、レポーターとしてGAL4応答配列を用いた場合、JHへの反応性は消失し、またAhRの細胞内での局在性を調べたところ、JHの存在の有無に関わらず細胞質と核の両方に存在が認められた。以上のことから、AhR自身はJHレセプターではなく、別の経路でJHのシグナリングに関与することが示唆された。

当研究ではJHの分子レベルでの作用機構を明らかにするため、蚊およびショウジョウバエを材料として以下の実験を行った。まず、JHがEcの作用を修飾・阻害する例が知られていることに基づいて、JH依存的にEcの作用に遺伝子発現調節レベルで干渉する候補因子として、蚊のダイオキシンレセプター(Ahr)の機能解析を行った。Ahrを強制発現させたショウジョウバエ由来の培養細胞・S2において、培養液にJHあるいはその合成アナログ(JHA)を加えると、ダイオキシン応答配列(XRE)を持つレポーター遺伝子からの転写が増強されたが、研究を進めるとAhrは直接にはXREに結合しないことが明らかとなり、この系におけるAhrのJH依存的な効果は間接的なものであることが示唆された。S2細胞におけるJH作用の仲介者を探索した結果、ショウジョウバエのMethoprene-tolerant(Met)遺伝子にたどり着き、その産物・METの機能解析を行い、以下の結果を得た:1)METはJHIIIをnMレベルの親和性で結合する;2)METを酵母の転写因子・GAL4のDNA結合ドメインとの融合タンパクとしてS2細胞で発現させると、培養液に加えたJHあるいはJHAに反応して、GAL4応答配列を持つレポーターからの転写が、濃度依存的に活性化される;3)METの細胞内局在性はJHの有無に関わらず核である。以上の結果からMETはJHレセプターであることが強く示唆された。
脊髄運動ニュ-ロンへ投射するセロトニン線維の選択的結合形成の分子機構

脊髄運動ニュ-ロンに投射するセロトニン線維は投射形成の過程で一過的に増加し(フ化後1週目),その後減少することにより特異的な標的(特定の運動ニュ-ロ-プ-ル)に投射形成することを免疫組織化学的に確め発表(J.Comp.Neurcl,Vol.267)したが,この現象を生化学的に検討した。即はち5日胚からフ化後120日のニワトリの脊髄を,頸,胸,腰髄に分け,電気検出器付き高速液体クロマトクフフィでセロトニン濃度を測定した。その結果,脊髄の各レベルでフ化後1週目をピ-クとする一過的な濃度増加の起ることを確めた。また脊髄外のセロトニン濃度についても検討したところ,6日胚では脊髄内に比べ30倍を越える濃度のセロトニンが脊髄外の交感神経節,膜大動脈神経節,前腎,消化器壁に分布していることが明らかになった。これらの脊髄外セロトニン濃度の一過的増加がこれまでのRossらの研究では5日胚を中心とする脊髄の一過的セロトニンと誤解されていたものと考えられる。従ってセロトニンがこの頃の脊髄発生の調節を行っているとする彼等の主張は崩れたことになる。我々の研究では56日胚と言う若い時期ではなく,フ化後の一過的セロトニン上昇期でのセロトニン神経発生調節機構が存在することが強く示唆された。一方セロトニン以外のモノアミン線維としてタイロシンハイドロキジレ-ス場性線維の前角内分布について検討を行い、タイロシンハイドロキシレ-ス場性線維もセロトニン線維と同じく不均一な分布を示すことが明らかになった。しかしその分布様式はセロトニンと大きく異り、特に頸膨大部の内側運動核に特に高密度に分布することが観察された。
電波観測による惑星形成理論の検証

惑星はどのようにできたのだろうか。近年の天文観測装置の飛躍的発展により、ついに惑星形成の現場である原始惑星系円盤の観測が可能となってきた。本研究では、2011年に観測を開始したALMA望遠鏡を使ったミリ波偏光を用いて、惑星を形成途中の固体物質の特性に迫った。その結果、世界で初めてミリ波偏光観測を用いることで固体物質の大きさを測れることを理論的に示すことに成功した。更に、世界初のALMAによる原始惑星系円盤のミリ波偏光観測を行い、理論的に予言された偏光パターンを実証した。このことから、惑星形成途中の固体物質の大きさを、100ミクロン程度であることを突き止めた。本研究では、惑星形成の第一段階であるダストの合体成長過程をミリ波観測を使って制限することを目標としている。更に、ダストの内部密度にも制限を加える予定である。ダストの半径と内部密度を独立に求めるために、ミリ波偏光観測を提案する。赤外線観測では中心星の光を円盤表層のダストが散乱するため、その偏光成分の観測が盛んに行われてきた。これに対しミリ波では、ダストによる散乱は非効率だと思われていたこと及びミリ波での明るい光源がないことから、ミリ波での散乱による偏光は考えられてこなかった。ところが、円盤内ではダストが付着成長しサイズが大きくなるためミリ波での散乱効率が上がる。更に、非対称な面輝度分布をもつ円盤の場合、ミリ波放射のピークが光源のように振る舞い、非対称性から自身のミリ波放射を散乱することによる偏光が観測される可能性がある。そこで我々はまず、非対称円盤における偏光分布をダストのサイズや内部密度に応じて理論的に計算し、観測可能性を議論した。その結果、ダストが観測波長程度のサイズであれば、十分に偏光を検出できることが判明した。この結果は、従来ミリ波偏光が磁場の観測をしていると思われていたこれまでの通説を覆すものである。我々は本理論計算の結果を出版した。更に、本理論の計算結果を応用し、これまでに唯一ミリ波偏光が検出された原始惑星系円盤について、本理論で説明できることを示し、論文を出版した。当初の予定通り、観測予測は成功し、ミリ波偏光が検出できることが判明した。本成果は既に論文として出版した。更に、従来の観測への応用についても成功し、論文として出版している。そのため初年度の目標であったミリ波観測予測の理論構築は当初の計画以上に進展しているといえる。我々は、従来の唯一の原始惑星系円盤におけるミリ波偏光観測であったHLTauについて、2015年に我々が提唱したダスト散乱による解釈のし直しをおこなった。その結果、従来磁場による整列由来だと思われていた偏光は、ダスト散乱に起因している可能性があることを指摘した。本結果はアメリカの学術雑誌Astrophysical Journalに出版した。更に我々は、ALMA望遠鏡を用いて原始惑星系円盤HD142527を偏光モードで観測し、初めて後期段階の原始惑星系円盤からの偏光放射の検出に成功した。従来ミリ波における偏光は磁場に寄る散乱が期限だと考えられていたが、我々が2015年にダスト散乱による偏光がありうることを示唆していた。今回の観測では、偏光ベクトルの向きから、原始惑星系円盤における偏光は従来考えられていた磁場起因ではなく、我々の提唱する散乱起因であることがわかった。この結果は、原始惑星系円盤の偏光観測の解釈を大きく変える観測であり、世界的に注目されている。また、本研究の結果ダストの最大サイズが150ミクロン程度であることもわかった。これは、従来のスペクトルから推定した1cmのようなサイズより優位に小さい。このことから我々は、少なくともダストの解釈に関する何かしらの仮定が間違っていることを突き止めた。更に、低密度ダストアグリゲイトがこの矛盾を解決する可能性があることも指摘した。本結果はアメリカの学術雑誌Astrophysical JournalLettersに出版した。ALMA望遠鏡の観測提案の採択率は未だ低い中、我々の観測提案はtop10%に与えられるGradeAで採用された。更に観測の結果我々の提唱するダスト散乱に起因する偏光の証拠を掴み、更に論文の出版までこぎつけた。この結果は、我々の理論が正しかったことを主張するだけでなく、今後の原始惑星系円盤の偏光観測の先駆的論文となるといえ、当初の想定以上に順調な結果といえる。惑星は、原始惑星系円盤とよばれるガス円盤の中で固体物質が付着成長することによって形成されると考えられている。本研究では、特にこの合体成長途中の固体物質の観測的制限を目標としていた。我々は本研究で、ミリ波偏光観測に着目した。従来、原始惑星系円盤のミリ波偏光は未検出であったが、日本も大きく貢献している国際協力によって建設された電波望遠鏡Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)の登場による飛躍的な性能向上のため、原始惑星系円盤のミリ波偏光検出が期待されていた。このような中我々はまず、従来考えられていなかったダスト散乱による偏光が検出可能であること、その結果からダストの大きさを制限できることを理論的に提唱した(Kataoka et al. 2015)。本年度は特に、ダスト制限に必要な波長依存性を示すため、原始惑星系円盤HL Tauのミリ波偏光を多波長で観測した。その結果、非常に強い波長依存性を証明した(Kataoka et al. 2017)。

これは、ここからダストサイズを制限したところ、最大サイズが100ミクロン程度であることがわかった。これは、従来考えられていたミリメートルやセンチメートルサイズのダストに比べて有意に小さく、原始惑星系円盤のおもな放射を出しているダストは実は衝突破片のような残骸物を見ている可能性を示唆した。この結果は、従来の観測をベースにした惑星形成論に大きな修正を要求するものとなった。惑星はどのようにできたのだろうか。近年の天文観測装置の飛躍的発展により、ついに惑星形成の現場である原始惑星系円盤の観測が可能となってきた。本研究では、2011年に観測を開始したALMA望遠鏡を使ったミリ波偏光を用いて、惑星を形成途中の固体物質の特性に迫った。その結果、世界で初めてミリ波偏光観測を用いることで固体物質の大きさを測れることを理論的に示すことに成功した。更に、世界初のALMAによる原始惑星系円盤のミリ波偏光観測を行い、理論的に予言された偏光パターンを実証した。このことから、惑星形成途中の固体物質の大きさを、100ミクロン程度であることを突き止めた。今後は、ALMA望遠鏡にて実際に観測を行い、我々の理論と照らし合わせることでダストのサイズを制限する予定である。本観測は既に始まっており、2016年夏頃にはデータが取得できる予定である。今後は、ALMA望遠鏡に採択された観測提案を使って、ミリ波偏光の波長依存性を調べる。これによって、原始惑星系円盤における偏光成分のうち、整列と散乱を区別することが出来ると期待される。この区別を行って初めてダスト散乱の定量的な理解が可能となり、最大の目標であるダストアグリゲイトの内部密度の測定につながると考えられる。観測提案は既に採択・観測が実行されており、論文の出版には問題ない段階まで研究は進んでいる。惑星形成当初の予定では初年度に多くの国際会議に出向き成果を宣伝する予定であったが、重要な国際会議が2016年5月に予定されていたことから、次年度に旅費を繰り越して使うことが妥当と判断した。本年度は論文の出版に注力し、研究会等への出張は少なくなった。その分、最終年度である次年度は研究会等にて口頭発表を行い、成果の宣伝を行う。2016年5月に行われる国際会議の旅費として用いる。国際学会における口頭発表のための旅費等に利用する。
iPS細胞を用いたタウによる神経変性機構の解明

優性遺伝パーキンソン病(PD)の原因分子であるLeucine-Rich Repeat Kinase 2(LRRK2)に変異をもつ患者は、孤発性PDと類似した特徴を示すことに加え、認知症の併発が一部で報告されている。そのためLRRK2は、認知症の発症にも何らかの影響を及ぼすことが考えられる。申請者は、LRRK2に変異をもつPD患者から樹立したiPS細胞を用いた病態モデルの確立を目指し、研究を進めてきた。本年度は、TALENによるゲノム編集技術を用いてLRRK2-iPSCの遺伝子変異を修復したisogenic iPS細胞(TALEN-iPSC)を樹立した。その後、15日間(短期培養)および166日間(長期培養)培養したI2020T LRRK2-iPSCおよびTALEN-iPSC由来神経細胞における3リピートおよび4リピートタウの発現に関して、RT-PCRとウエスタンブロットを用いて解析した。その結果、短期培養における各iPSC由来神経細胞は、3リピートタウのみの発現を示したが、長期培養においては4リピートタウの発現が増加していた。これより、長期培養におけるiPSC由来神経細胞が、病態解析のツールとなりうることが確認された。28年度が最終年度であるため、記入しない。優性遺伝性パーキンソン病(PD)の原因分子であるLRRK2に変異をもつPD患者は、孤発性PDと類似した臨床症状を示すことに加え、認知症の併発が一部で報告されている。本研究では、LRRK2遺伝子に変異を有する優性遺伝性PD家系内のPD患者から樹立したiPS細胞を用いて、リン酸化タウについて解析を行った。その結果、PD患者のiPS細胞由来神経細胞群では、健常者のiPS細胞由来神経細胞群に比べ、リン酸化タウが増加していた。さらに、タウのリン酸化亢進は、細胞内のAKT/GSK-3βシグナル伝達経路の異常に起因していることが明らかになった。また、iPS細胞を樹立したうちの1名の患者の死後脳を調べたところ、GSK-3β活性化によるリン酸化タウの増加、そしてそれが脳内に沈着して引き起こされる神経原線維変化を確認した。本年度は、研究計画I)パーキンソン病患者由来iPS細胞を用いたリン酸化Tauに関する解析を進め、得られた研究成果を学術雑誌に発表した為。今後、短期培養と長期培養のiPSC由来神経細胞における解析を進める必要がある。また、そのためのツールとしてゲノム編集技術で遺伝子修復したiPS細胞を樹立する必要がある。