hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子導入歯髄幹細胞の三次元高密度培養によるバイオ歯の作製

本研究は、天然の象牙質・歯髄複合体を有するバイオ歯を三次元高密度細胞培養により試験管内で作製することを目的とした。まず、歯髄幹細胞を得るため、ヒト歯髄から酵素分離した細胞をHoechst33342でラベルして、UVレーザー付きフローサイトメーターで、色素を強く排出する画分、Side population(SP)細胞を分取し、培養増幅させた。歯髄SP細胞は細胞膜表面抗原マーカーであるCD117、CD90およびCD31陽性、CD135陰性によりさらに濃縮できた。次に、ヒト歯根膜SP細胞ならびに上皮由来の細胞と歯髄SP細胞の遺伝子発現を比較するため、アフィメトリックス社のマイクロアレイを行った。この中で得られた歯髄に高発現と思われる遺伝子について、in situ hybridizationおよび歯髄SP細胞の培養に伴うmRNAの経時的変化について調べ、現在歯髄幹細胞に特異的なマーカーを検索中である。歯髄SP細胞は軟骨、脂肪、神経への誘導が可能であり、多能性を有することが示唆された。歯髄SP細胞にBmp遺伝子を導入すると、2週後に象牙芽細胞への分化を確認した。細胞が定着し細管象牙質を形成できる足場となる半円球状のscaffold上に、Bmp遺伝子導入した歯髄幹細胞を高濃度で付着させた。さらにその上に歯髄幹細胞を重層化して試験管内培養した。7日後に光学ならびに電子顕微鏡標本を作製し形態観察を行ったところ、scaffoldに接して垂直的に長く細胞突起が伸びた象牙芽細胞様細胞がみられた。このバイオ歯をイヌ露髄面に移植すると移植片は定着し、細管象牙質基質が一定の方向性をもって形成されていた。以上のことより、Bmp遺伝子導入した歯髄幹細胞はscaffold上でバイオ歯を形成し、移植して方向性を持つ細管象牙質・歯髄を再生するのに有効である事が示唆された。本研究では、従来のバイオマテリアルではなく、天然の象牙質・歯髄複合体を有するバイオ歯を三次元高密度細胞培養により試験管内で作製することを目的とする。まず、ブタ歯髄からコラーゲナーゼにより分散させた細胞から、空冷ヘリウムカドミウムレーザーUVつきの高速自動細胞解析分取システムにて細胞を分離し、コラーゲンコートディシュ上で細胞を培養増殖させた。継代後、電気的にGdf11遺伝子を導入し、2週後にtotal RNAを分離精製し、象牙芽細胞の分化マーカーであるDentinsialoprotein(DSP)のmRNA発現をリアルタイムRT-PCRで調べ、象牙芽細胞への分化を確認した。歯科用顕微鏡下で、細胞が定着し細管象牙質を形成できる足場となるscaffold上に直径300μmの半円球を作製し、Gdf11遺伝子導入した歯髄幹細胞を高濃度で付着させた。7日後に光学ならびに電子顕微鏡標本を作製し形態観察を行ったところ、scaffoldに垂直的に長く細胞突起が伸び、細胞間はtight junctionにて密に結合していた。また、分化マーカーDSPおよびenamelysinのmRNA発現がin situ hybridizationにて確認されたことから、scaffold上に象牙芽細胞層が形成されていることが示唆された。しかしながら、14日目ではアポトーシスが生じ、scaffoldと象牙芽細胞の間には、天然の象牙質・歯髄複合体でみられるような象牙質基質形成はみられなかった。現在、静水圧刺激を継続的に加えアポトーシスが防止できるかどうかを調べている。

まず、歯髄幹細胞を得るため、ヒト歯髄から酵素分離した細胞をHoechst33342でラベルして、UVレーザー付きフローサイトメーターで、色素を強く排出する画分、Side population(SP)細胞を分取し、培養増幅させた。歯髄SP細胞は細胞膜表面抗原マーカーであるCD117、CD90およびCD31陽性、CD135陰性によりさらに濃縮できた。次に、ヒト歯根膜SP細胞ならびに上皮由来の細胞と歯髄SP細胞の遺伝子発現を比較するため、アフィメトリックス社のマイクロアレイを行った。この中で得られた歯髄に高発現と思われる遺伝子について、in situ hybridizationおよび歯髄SP細胞の培養に伴うmRNAの経時的変化について調べ、現在歯髄幹細胞に特異的なマーカーを検索した。歯髄SP細胞は軟骨、脂肪、神経への誘導が可能であり、多能性を有することが示唆された。歯髄SP細胞にBmp遺伝子を導入すると、2週後に象牙芽細胞への分化を確認した。細胞が定着し細管象牙質を形成できる足場となる半円球状のscaffold上にBmp遺伝子導入した歯髄幹細胞を高濃度で付着させた。さらにその上に歯髄幹細胞を重層化して試験管内培養した。7日後に光学ならびに電子顕微鏡標本を作製し形態観察を行ったところ、scaffoldに接して垂直的に長く細胞突起が伸びた象牙芽細胞様細胞がみられた。このバイオ歯をイヌ露髄面に移植すると移植片は定着し、細管象牙質基質が一定の方向性をもって形成されていた。以上のことより、Bmp遺伝子導入した歯髄幹細胞はscaffold上でバイオ歯を形成し、移植して方向性を持つ細管象牙質・歯髄を再生するのに有効である事が示唆された。
あいまいさを考慮した空間情報による沿岸域の環境情報解析法の開発

本研究は,鳥海山(秋田県と山形県の県境)からの地下水が伏流水として湧出している日本海沿岸海域を対象とし,異なる人工衛星により取得されたリモートセンシングデータ(ランドサットETM+データ,だいちAVNIR-2データ),地理情報,対象地域における専門家の知見等を組み合わせて複合的な解析を行うとともに,局所的な自然現象である"海底湧出地点の海水表面情報"の解析を行った.また,海域等を解析する際の前処理として,ミクセルを考慮したクラス分類アルゴリズムの開発も行った.本研究は,鳥海山(秋田県と山形県の県境)からの地下水が伏流水として湧出している日本海沿岸海域を対象とし,異なる人工衛星により取得されたリモートセンシングデータ(ランドサットETM+データ,だいちAVNIR-2データ),地理情報,対象地域における専門家の知見等を組み合わせて複合的な解析を行うとともに,局所的な自然現象である"海底湧出地点の海水表面情報"の解析を行った.また,海域等を解析する際の前処理として,ミクセルを考慮したクラス分類アルゴリズムの開発も行った.本研究は秋田県と山形県の県境に位置する鳥海山からの地下水が湧出している沿岸域を対象とし,海底地下水の湧出に伴い生じる沿岸域の環境情報とリモートセンシングデータとの関連を明らかにするため,特徴量の選定と解析を行った。得られた成果を以下にまとめる。1,水文学の見地から検討が行われている北海道利尻島を対象とし,ランドサット衛星から取得されたマルチスペクトルデータであるETM+データと湧出地点における海面情報との関連について検討を行った。その結果,沿岸域の空間情報を解析する上で有効となるバンドデータの組み合わせを明らかにした。2,異なる季節に取得されたETM+データを用い,対象地域における環境情報解析に用いる特徴量(バンドデータ)の選定やその組み合わせにより得られる特徴について検討を行った。その結果,解析に有用となるバンドデータの組み合わせを明らかにするとともに,複数のデータから得られる特徴量の効果も明らかにした。3,対象地域(秋田県にかほ市象潟沿岸)の現地調査を行い,湧出地下水を測定した。その結果,年間を通じて水温がほぼ一定であり,海底湧出地下水を推定する指標として海水温度が有効であることを確認した。また,現地の専門家から海底地下水の湧出状況や地形状況に関する知見を得た。4,光学センサから得られるデータに加え,SARデータから各種テクスチャ情報を算出し特微量に関する基礎的検討を行った。その結果,解析に利用でき得る特徴量を明らかにした。5,ランドサットETM+データの分解能等を考慮し,海底湧出地下水が海面温度に与える影響についてシミュレーションを行った。その結果,対象地域に複数の湧出地点が存在する場合,それらの相互作用により海水面に影響を与える可能性のあることを明らかにした。本研究は秋田県と山形県の県境に位置する鳥海山からの地下水が湧出している沿岸海域を対象とし,海底地下水の湧出に伴い生じる沿岸海域の環境情報とリモートセンシングデータとの関連を明らかにすることを目的としている。具体的には,リモートセンシングデータの一つであるランドサットETM+データにk-means法を施して得られた海水表面情報の特徴と,専門家から得られた知見や現地調査結果および空中写真画像データとの比較を行った。1,異なる季節(9月,3月)に取得されたランドサットETM+データを用い,対象地域における環境情報解析に用いる特徴量(バンドデータ)の選定や,その組み合わせにより得られる特徴にっいて検討を加えた。その結果,解析に有用となるバンドデータの組み合わせを明らかにするとともに,複数のデータから得られる特徴量の効果を明らかにした。2,上記1に示した分類結果には、専門家や水産業従事者の知見および現地調査により得られた海底地下水の湧出地点や空中写真画像データを分類した結果と一致する領域があることを明らかにした。また,使用したランドサットETM+データにより淡水(河川や地下水)と海水の有する成分の違いを判別できる可能性があることを明らかにした。3,対象地域(秋田県にかほ市象潟町,山形県遊佐町沿岸)の現地調査を行い,湧出地下水を測定した。4,海域を検討する際の前処理となるクラス分類法について検討を行った。その結果,雲域や海域などのクラスを自動で分類できることが明らかとなった。本研究は鳥海山(秋田県と山形県の県境)から地下水が伏流水として湧出している日本海域を対象とし,異なる人工衛星により取得されたリモートセンシングデータ,地理情報,対象地域における専門家の知見等を組み合わせで複合的な解析を行うとともに,局所的な自然現象である"海底湧出地点の海水表面情報"の解析を行った。具体的には,ランドサットETM+データおよびだいちAVNIR-2データを対象としk-means法を施して得られた海水表面情報の特徴と,専門家から得られた知見や現地調査結果との比較を行い,海底抽出地点の検出を行った。1,異なる季節(4月, 8月)に取得されたAVNIR-2データを用い,対象地域の環境情報解析に用いる特徴量(バンドデータ)の選定や,その組み合わせにより得られる特徴について検討を加えたその結果,ランドサットETM+データ同様,解析に有効なバンドデータの組み合わせを明らかにするとともに,複数のデータから得られる特徴量の効果を明らかにした。

2,上記1に示した分類結果には,専門家等の知見および現地調査により得られた海底地下水の湧出地点や,空中写真画像データの分類結果と一致する領域があることを明らかにした。また,使用したAVNIR-2データにより淡水(河川や地下水)と海水の有する成分の違いを判別できることを明らかにした。3,対象地域(秋田県にかほ市象潟町,山形県遊佐町沿岸)の現地調査を行い,湧出地下水を測定した。その結果,海底湧出地下氷を推定する指標として海水温度が有効であること, k-means法により得られた分類結果に塩分濃度が影響を与え得ることを確認した。4,リモートセンシンクデータから海域等を解析する際の前処理となるクラス分類法の開発を行った。その結果,データの特徴を考慮して海域等のクラスを自動分類できることを明らかにした。
膜結合型NO還元酵素の触媒反応機構:酸素還元との比較

嫌気呼吸に関わる膜結合型一酸化窒素還元酵素(NOR)の還元型および、酸化シアン結合型の立体構造を決定した。共鳴ラマン測定から、基質であるNOが大きく折れ曲がった様式で、NOR活性部位のヘムに結合することを明らかにした。また、NORの触媒反応に必要なプロトンの輸送経路を分子動力学計算により調べ、経路を決定している構造的因子に関する知見を得た。これら一連の成果は、NORの反応機構の理解はもちろん、NORから好気呼吸酵素への機能変換の仕組みを理解するうえで、重要な情報であるといえる。本課題の目的は、一酸化窒素還元酵素(NOR)が行う化学反応(NOからN_2Oへの分子変換)の分子機構を原子・電子レベルで理解すること、および、類似酵素であるO_2の還元を行う呼吸鎖末端酵素との反応機構の比較を通してNORの基質選択性の決定因子を明らかにすることである。そのためには、NORの反応途中に現れる中間体の構造解析が必要となる。本年度は、その準備として、当初の計画どおり、主に静的条件下でのNORの構造解析に取り組んだ。まず、NORの活性部位の構造を電子レベルで理解するために、共鳴ラマン分光測定を行った。基質であるNO結合型NORの活性部位近傍構造を調べたところ、NOはヘム面に対して大きく折れ曲がって配位するという結果が得られた。これは、活性部位近傍に存在するアミノ酸がNOに対して水素結合をしているためと解釈することができる。即ち、本結果は、NORがどのようにして、N-O結合の切断を行っているか理解するための重要な結果である。また、本年度は、基質結合型の分子構造をより詳しく理解するために、安定に存在し、基質結合型のモデルとなる阻害剤(CNやCO)結合型NORの結晶化も試みた。その結果、阻害剤結合型の結晶化条件を決定することができた。放射光施設にて、X線回折測定を行ったところ、3.0Å程度の分解能のデータを得ることができた。これらのデータに関しては、現在、構造精密化を行うとともに、より分解能の良いデータを得るために結晶化条件の更なる絞込みを行っている。結晶構造解析により得られる結果と、分光測定の結果とあわせることで、NORの活性部位の構造を原子・電子レベルで議論が可能となり、NORの反応機構に関する理解を深めることにつながると期待できる。本課題の目的は、嫌気呼吸酵素である膜結合型一酸化窒素還元酵素(NOR)によるNO還元反応の分子機構の理解、および類似した立体構造をもつ酸素分子の還元を行う呼吸鎖末端酸化酵素(COX)との構造・機能の比較から、NORとCOXにおける機能の違いを決定している因子を構造に基づいて明らかにすることである。そのために、本課題では、X線結晶構造解析と分光測定を統合的に用いることで、NORの活性部位の構造を原子・電子レベルで検討した。X線結晶構造解析の結果、緑膿菌由来NOR(cNOR)の還元型および基質(NO)結合型のモデルとして還元型にシアンイオン(CN)が配位した状態(還元CN型)の構造を2.5-2.7Aの分解能で決定できた。還元型cNORでは、ヘムと非ヘム鉄からなる活性部位にある水分子の位置が変化していたものの、全体構造や非ヘム鉄に配位しているアミノ酸の位置などは、酸化型の構造と同様であった。還元CN型においても酸化型や還元型と比較して大きな構造変化はみられなかったが、ヘムに結合したCN配位子は、Fe-C-Nの角度が約110度と、大きく折れ曲がった配向を示しており、CN配位子のN原子は、非ヘム鉄や活性部位に存在するアミノ酸とは、相互作用していないことが示された。溶液状態のcNORのCN結合型の共鳴ラマン分光測定からもヘムに配位したCNは、非ヘム鉄と相互作用しないことが示唆された。過去の研究から、COXの還元CN型では、CNは活性部位のヘム鉄と非ヘム金属を架橋するような結合様式で配位することが報告されており、本課題で明らかにしたcNORにおけるCNの配位様式と異なる。このようなNORとCOXにおけるCN配位子の結合様式の違いは、両酵素における触媒作用の違いを理解する上で重要な知見であり、金属酵素の機能改変を行うための分子設計指針を与えてくれるものと考えられる。
林家の森林経営マインドの後退と森林資源管理の社会化に関する研究

本研究は,長期にわたる木材価格の低迷,労働力の高齢化・減少,台風災害やシカ等の鳥獣害等によって著しく低下した林家の森林経営マインドの現状とその要因を調査・分析することによって,(1)林家の経営マインドに依拠して進められているわが国の森林資源政策が転機を迎えていること,及び(2)森林資源管理の社会化を含む新しい森林資源管理システムのあり方,を明らかにすることを目的としている。再造林放棄にもっとも典型的に見られる森林施業放棄の実態把握のために,全国13道県,469森林組合を対象にアンケート調査を実施,人工林皆伐跡地の概ね30%において再造林が放棄されていると推定した。また,森林・林業・林産業関連データ分析システムを九州大学に導入し,再造林放棄の背景の統計的分析を行った。さらに,森林施業放棄要因調査を,大分県佐伯流域,静岡県天竜流域,高知県嶺北流域,北海道十勝流域及び東京都西多摩流域において,研究分担者全員によって実施し,再造林放棄が全国的に拡大していること,並びに,その主要な要因として木材価格の下落や林業従事者の減少・高齢化とともに,日本シカの食害や台風等の自然災害があることが明らかになった。このような活動と並行して研究者全員による研究会を4回開催し,研究成果の取りまとめ方針を検討し,従来の林家の経営マインドに依拠した森林資源政策の限界性が明らかなことから,「森林資源管理の社会化」の観点の必要性を確認した。具体的には,森林資源管理に当たっては,森林資源所有の社会化,森林整備費用負担の社会化,及び森林管理に関する合意形成の社会化,という3つの「社会化」が重要であることを確認した。さらに,森林資源管理の社会化の受け皿として,長期伐採権制度の創設し,これに基づく森林整備には高率の公費負担が求められることを明らかにした。本研究は,長期にわたる木材価の低迷,労働力の高齢化・減少,台風災害やシカ等の鳥獣害等によって著しく低下した林家の経営マインドの現状とその要因を調査・分析することによって,(1)林家の経営マインドに依拠して進められている我が国の森林資源政策が転機を迎えていることを明らかにすること(2)森林資源管理の社会化を含む新しい森林資源管理システムの在り方を明らかにすることを目的としている.本年度は,全員研究会を開催して,森林資源管理の「社会化」について(1)森林資源所有の社会化,(2)森林造成管理費用負担の社会化,(3)資源管理に向けての合意形成の社会化,の3局面から分析することを確認した.さらに,森林施業放棄実態のアンケート調査を全国13道県・468森林組合を対象に実施するとともに,施業放棄の分析のため九州地方(大分県佐伯流域)と中部地方(静岡県天竜流域)で要因調査を行った.また,関連データや文献と,これらを効率的に解析するための森林・林業・林産業関連データ分析システムを九州大学に導入するととに,森林・林業統計DBや文献情報DBの構築を継続的に行った.これらの活動の過程で得られた知見や論点等は逐次,集積しており,アンケート調査結果や実態調査結果とともに,第1年度の研究成果としてとりまとめ,印刷する予定である.本研究は,長期にわたる木材価格の低迷,労働力の高齢化・減少,台風災害やシカ等の鳥獣害等によって著しく低下した林家の経営マインドの現状とその要因を調査・分析することによって,(1)林家の経営マインドに依拠して進められているわが国の森林資源政策が転機を迎えていることを明らかにすること(2)森林資源管理の社会化を含む

新しい森林資源管理システムのあり方を明らかにすることを目的としている.本年度は,森林施業放棄の要因調査を研究分担者全員の参加によって,四国(高知県嶺北流域)及び北海道(十勝流域)において実施した.また,研究分担者はそれぞれの立場から調査報告書を執筆し,それをインターネットで交換し,内容の訂正,豊富化と論点の深化を行った.さらに,森林資源管理の「社会化」に関する公開シンポジウムを国立森林総合研究所において開催し,(1)森林資源所有の社会化,(2)森林造成管理費用負担の社会化,(3)資源管理に向けた合意形成の社会化,の3局面から検討する方法について討論を行った.(1)森林資源所有の社会化については,私有林制度下の森林資源利用に対して一定の社会的制約を加えることを意味する.素材生産資本が人工林を管理する形に森林資源所有を管理する形に森林資源所有を再編することを意味し,具体的な形態として「長期伐採権制度」を提案した.(2)森林資源管理費用負担の社会化は,形骸化した既存の造林補助金制度等に代わって,「長期伐採権制度」と連動させた形で再造林経費の全額公費負担制度を構築する必要がある.(3)資源管理の合意形成については,森林資源管理への住民参加と同義であり,「長期伐採権制度」にもとづく林業経営計画の認証という形で,計画段階から流域住民との間で合意形成を行うことの必要性を明らかにした.これらを来年度早々に印刷公刊し,第3年度の取りまとめ討論の参考にする予定である.本研究は,長期にわたる木材価格の低迷,労働力の高齢化・減少,台風災害やシカ等の鳥獣害等によって著しく低下した林家の森林経営マインドの現状とその要因を調査・分析することによって,(1)林家の経営マインドに依拠して進められているわが国の森林資源政策が転機を迎えていることを明らかにすること(2)森林資源管理の社会化を含む,新しい森林資源管理システムのあり方を明らかにすることを目的としている。本年度は,研究分担者全員の参加による森林施業放棄要因調査を東京都西多摩地方において実施した。皆伐跡地の再造林放棄の実態を把握するとともに,木材価格の低迷やシカ等の獣害の拡大がその大きな要因であることを確認した。また,「東京の山の木で家を造る運動」や「森林ボランティア」等の形で「新しい森林管理運動」が現れていることを確認し,その森林政策上における意義を検討した。さらに,研究分担者全員による研究会を2回にわたり開催し,これらの調査結果について検討した。その結果、人工林伐採跡地の再造林放棄が全国的な広がりを示していること,こうした状況において森林資源管理の社会化の必要性が高まっていること,などが明らかになった。なお,本研究における研究成果を平成14年度に著書(単行本)としての公刊の予定であり,そのための目次構成の調整等を行った。
ビルドアップ表面重合によるグラフェン分子細線の精密合成

本研究により,縮環系有機分子の表面重合による共役系高分子材料の作成法を示した。原料となるハロゲン化縮環芳香族分子の合成反応の展開において,塩化金触媒を用いる高効率かつ高選択的な反応条件を開拓することに成功した。有機低分子原料の表面重合について,電気化学的手法と熱変換を組み合わせる手法を開発し,ベンゾオトリチオフェン分子を用いる二次元性材料の作成を行った。グラファイトの部分構造であるグラフェンナノリボンは,理論的・実験的側面からシリコンを凌駕する電気特性を示すことが注目されている次世代の半導体材料である.従来は量産に不向きかつ多大な労力が必要なトップダウン手法による作成・評価が行われてきたが,均質な材料を量産し実用化を目指すには化学合成による大量合成手法の開拓が切望されている.本研究課題では,有機低分子を設計・合成し,これを用いた金属基板界面を用いた重合によって導電性グラフェンナノワイヤの精密合成手法の開拓に取り組んだ.平成22年度は、(1)有機低分子原料として,新規に設計したハロゲン化縮環芳香族分子原料のモジュール合成手法の確立、(2)有機低分子原料の表面重合の確認を目標として研究を遂行した.有機低分子原料の設計・合成手法の確立は、新設計の分子群4系統(計10種)について目的化合物の合成を達成した。また、ある種の金属触媒を用いる環化反応において、類似の報告例を上回る分子内複数部位の環化反応の高効率化に成功した,有機低分子原料の表面重合については,共役の発達した材料の生成をラマン分光法によって観察することに成功した,具体的には,金属単結晶表面に真空蒸着による分子薄膜,電気化学・熱処理による前駆体高分子合成薄膜の形成を行い,つづく加熱処理によって熱転化炭素材料の生成条件を検討した.以上の成果は,当初目的を概ね達成しており,平成23年度に学術論文として成果を発表する予定である。グラファイトの部分構造であるグラフェンナノリボンは,理論的・実験的側面からシリコンを凌駕する電気特性を示すことが注目されている次世代の半導体材料である.従来は量産に不向きかつ多大な労力が必要なトップダウン手法による作成・評価が行われてきたが,均質な材料を量産し実用化を目指すには化学合成による大量合成手法の開拓が切望されている.本研究課題では,有機低分子を設計・合成し,これを用いた金属基板界面を用いた重合によって導電性グラフェンナノワイヤの精密合成手法の開拓に取り組んだ.平成23年度は,(1)有機低分子原料として用いる,ハロゲン化縮環芳香族分子原料の合成反応の展開,(2)有機低分子原料の表面重合手法の開拓を目標として研究を遂行した.ハロゲン化縮環芳香族分子の合成反応の展開において,きわめて高効率かつ高選択的な反応条件を開拓することに成功し,成果を論文発表した.有機低分子原料の表面重合については,電気化学的手法と熱変換を組み合わせる手法を開発した.ベンゾオトリチオフェン分子を用いる二次元性材料の作成について,成果を論文発表した.また縮環炭化水素化合物への適用を検討することにより,本課題で目的としたグラフェンナノリボン分子細線の作成を示唆する結果を得た.以上の成果は,当初目的を十分達成することができた.
幹細胞分化制御機構のケミカルバイオロジー

マウスES細胞を用いたin vitro血管再構築系によって新たな血管新生阻害剤を見出し、それらを用いてES細胞から血管への分化過程を制御するメカニズム解明につながるような知見を得ることを目的に研究を行った。研究代表者が見出した血管新生阻害剤であるアズマミドについてはマウスiPS細胞を用いて血管新生阻害活性を評価したところ、ES細胞を用いた場合と同様に血管新生阻害活性を認め、iPS細胞を用いた血管再構築系の化合物評価系としての有効性を確認できたため、ESとiPS細胞を用いた場合の違いを詳細に検討している。また、アジェラディンについては海外共同研究者との連携によって誘導体の活性評価を行い、これまで考えられていたマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)以外の標的分子の存在があることを見出し、血管への細胞分化誘導における機能を検討している。(1)海洋無脊椎動物の採集南西諸島(鹿児島県:奄美大島、屋久島、および周辺の海底火山)、佐渡(新潟県)、石巻(宮城県)、および呼子(佐賀県)など日本周辺の各海域において、海綿動物、原索動物(ホヤ類)、腔腸動物(軟サンゴ類)を中心に海洋無脊椎動物約200検体を採集した。これらのサンプルから、医薬品探索研究に用いるスクリーニング用サンプルを調整した。(2)血管新生阻害活性を有するMMP阻害剤ageladine Aの全合成と構造一活性相関AgeladineAは海綿Agelas nakamuraiから単離したMMP阻害剤であり、マウスES細胞を用いたin vitro血管構築系において顕著な血管新生阻害活性を示すことが示されている。Ageladine Aおよびその類縁体を合成して、そのMMP阻害活性を測定して構造-活性相関を調べた。(3)ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤azumamides類の合成と生物活性鹿児島県産の海綿Mycale izuensisから単離したHDAC阻害剤であるazumamides類の全合成を行い、HDACの各サブタイプについて阻害活性を調べ、構造-活性相関を明らかにした。さらに、azumamide Eについて、マウスiPS細胞を用いたin vitro血管構築系を用いて血管新生阻害活性を調べ、顕著な活性を確認した。本研究では、多能性幹細胞の分化過程をモニターするのに最適な表現型である、マウスES細胞を用いたin vitro血管再構築系を用いて、血管新生阻害剤を探索し、得られた阻害剤を分子プローブとして用いて分化過程に及ぼす影響を、標的分子・シグナル伝達・エピジェネティクス・遺伝子発現といった多方面から分析することで相互に関連付け、それぞれの遺伝子産物の機能と相互作用ネットワークを明らかにし、幹細胞の分化制御機構を解明することを目的として研究を行っている。本年度は、これまでの研究によって得られた血管新生阻害剤の中から化合物を選び、血管への分化ルートにおけるリン酸化シグナル伝達パターンの変化を調べた。R&DSYSTEMS社のphospho-RTK Array Kitを用いて、ES細胞から誘導した血管前駆細胞であるFlk1+細胞に対して化合物存在下と非存在下で各受容体のリン酸化パターンを比較したところ、血管系細胞の分化に深く関わる複数の受容体(未公開データ)のリン酸化パターンに変化が認められ、本化合物の細胞分化への作用メカニズムが示唆された。一方、ES細胞の未分化維持活性を指標としたスクリーニングを開始して、日本近海産海洋無脊椎動物サンプル約300検体に対して一次スクリーニングを終了した。このうち有望な活性をしめしたサンプルから、活性物質の単離を行っている。以上のように表現型を指標としたアッセイにより得られる化合物はその標的分子がわからないため、作用メカニズムの解明には標的分子の同定が必要である。このため、天然化合物をビオチン化して分子プローブを作成してプルダウン法により標的分子を探索するための方法論の確立を目指して、モデルとなる天然化合物を用いてビオチン化プローブ作成およびストレプトアビジンビーズによる、細胞抽出液から標的タンパク質の同定実験を行った。本研究では、多能性幹細胞の分化過程をモニターするのに最適な表現型である、マウスES細胞を用いたin vitro血管再構築系を用いて、血管新生阻害剤を探索し、得られた阻害剤を分子プローブとして用いて分化過程に及ぼす影響を、標的分子・シグナル伝達・エピジェネティクス・遺伝子発現といった多方面から分析することで相互に関連付け、それぞれの遺伝子産物の機能と相互作用ネットワークを明らかにし、幹細胞の分化制御機構を解明することを目的として研究を行ってきた。これまでに得られた活性化合物について、血管への分化抑制はある種のチロシンキナーゼ活性を阻害していることを明らかにし(投稿準備中)、また、iPS細胞を用いた系においてもES細胞と同様に分化過程をモニターできることを明らかにしている。

本年度は、本アッセイに加えてES細胞の未分化維持活性を指標としたスクリーニングを開始して、日本近海産海洋無脊椎動物サンプル約1000検体に対してスクリーニングを行った。有望な活性を示したサンプルから活性物質の単離を行い、各種の機器分析を行って構造を決定した(投稿準備中)。また、細胞分化制御化合物のライブラリーを充実させるためには、多様な生物活性を有する化合物を幅広く集めておく必要がある。そこで、幹細胞ベースのアッセイに関わらず、がん細胞毒性、血管新生阻害、および抗原虫作用を有する化合物の探索を行った。また、これまでに得られた化合物について化学合成によって誘導体のライブラリーを作成した。以上の研究を通して、細胞の分化制御機構に関する基礎的な知見を深めるためのライブラリーを充実させ、これらの化合物を用いて細胞分化制御機構の一端を明らかにできた。
虚血再潅流時の移植肺におけるERK上昇の機序とその意義についての検討

1.ラット肺移植における検討2.臨床肺移植検体におけるMAPK活性の検討トロントジェネラル病院における肺移植症例のサンプルを用いて,肺保存,虚血再潅流時のMAPKのリン酸化状態(活性化)を検討した。15検体について,冷保存終了後,温阻血終了時,虚血再潅流後1時間および2時間後について検討した。ERK,p38-MAPK,JNKおよびMEKのリン酸化状態をウエスタンブロットにより検討した。ERKのリン酸化状態は虚血再潅流後2時間で劇的に増加した。JNKのリン酸化もその増加の程度は低いが増加を認めた。一方,p38のリン酸化においては有意な変化は認めなかった。ERKの活性化は,ERKの上流酵素であるMEKの活性化とは関連性を示さなかった。これらの結果はERKの上昇は単にMEKの活性化にはよらないことを示している。MKP-3は特異的にERKのdeactivateをもたらすとされている。また,MKP-3の蛋白発現はその酵素活性と対応しているとされる。そこで,MKP-3の蛋白発現を検討したところ,MKP-3蛋白発現は虚血再潅流後有意に増加していた。従って,ERK活性化の上昇はMKP-3蛋白発現によるものではないと考えられた。1)肺保存を伴うラット同所性肺移植2)肺サンプルの採取次の時点でサンプルを採取した。i)保存前,ii)保存終了時,iii)温阻血終了時(再潅流直前),iv)虚血再潅流2時間後。採取したサンプルは直ちに液体窒素にてsnap frozenとし,その後は-80°Cで保存した。また組織の一部を用いて湿乾重量比を測定した。3)血液ガス分析,気道内圧モニター再潅流開始後2時間後まで気道内圧を経時的に測定。ドナーおよび移植後2時間後のレシピエントの左肺静脈より血液を採取し動脈血ガス分析を行った。4)肺湿乾重量比の測定肺組織の一部を用いて湿乾重量比を測定した。【結果】移植後虚血再潅流2時間後の動脈血ガス分析の結果はisograft,allograftでそれぞれ438±14mmHgおよび434±9mmHgであった。湿乾重量比はisograft, allograftでそれぞれ5.7±0.4および5.8±0.3であった。虚血再潅流直後から2時間後までの気道内圧の変化はisograft, allograftで7±1mmHgから10±1mmHgおよび8±1mmHgから11±1mmHgであった。以上のことより,移植後2時間後の肺の状態は良好であり,またアロ抗原反応による影響は認められなかった。
水素の電子を利用した還元的炭素ー炭素結合生成反応の構築

本研究では、水素の電子を利用した新規の還元的炭素炭素結合生成反応を構築する。近年、水素をヒドリド源とした還元的炭素炭素結合生成反応は、高い原子効率および次世代エネルギー源の水素の新たな利用として注目されている。しかし、現在報告されている水素を用いた還元的炭素炭素結合生成反応では、ヒドリド中間体を活性種としているため、基質適応範囲が狭いという問題点がある。そこで本研究では、水素の電子を貯蔵した低原子価種を活性種とする、新たな還元的炭素炭素結合生成反応を構築し、既存の方法では達成できていない有機分子間の炭素炭素結合生成反応の進行を目指す。
代数的局所コホモロジーを利用した特異点解析プログラムの構築

代数的局所コホモロジーを用いて、超曲面の孤立特異点の不変量として,Limiting tangnet space, μ*列,integral number,変形チュリナ数,local Euler obstructionを計算するアルゴリズムを構成した.また,特異点解析のためのツールとして,局所環でのイデアル所属問題,偏微分作用素環での包括的グレブナー基底系を計算するアルゴリズムを構成し計算機代数システムに実装した.多くの結果が得られたと共に,変形特異点に対する一つの計算手法が確立されたことは,今後の変形特異点研究にとって意義深い.平成27年度には、当初の計画通り「μ-constant deformationのチュリナ数自動分類計算」「半擬斉次多項式における対数的ベクトル場の計算」の構成と計算機への実装を成し遂げた。また,計画に書かれてある「拡張標準基底アルゴリズムの構成の確立」もほぼ初年で成し遂げた。μ-constantな孤立特異点に付随する代数的局所コホモロジー計算アルゴリズムは,研究代表者の先行研究により紹介されていると共に,計算機上にもそのアルゴリズムは実装されている。また,パラメータが介在する場合にもそのアルゴリズムとプログラムは拡張されている。その結果とイデアル商と代数的局所コホモロジーの関係を用い効率的なμ-constant deformationのチュリナ数自動分類計算を確立した。これにより,チュリナ数とミルナー数の差のパラメータ依存性が分かる。同じ先行研究を使い,対数的ベクトル場の計算法も確立し計算機上に実装した。今まで計算ができなかったものが計算でき,計算機で計算できるようになったので,これを使うことによって今後の特異点解析が進展すると考えられる。代数的局所コホモロジーと標準基底は深い関係があり,代数的局所コホモロジーを使用することにより標準基底の項順序変換が効率よくできることが分かった。この性質を用い標準基底の項順序変換アルゴリズムについても論文で発表することができた。また,局所環での拡張標準基底アルゴリズムについて画期的な方法を得ることができ,従来の方法より効率がよい。特異点解析の手法として,代数的局所コホモロジーを主に研究を進めていただが,D加群を用いた方法も効果的であると考え,偏微分作用素環での包括的グレブナー基底を用いたb関数の計算法も取り掛かり,結果が出始めている。D加群は代数的局所コホモロジーと綿密な関係があり本研究課題での問題の1つである。研究代表者の先行研究がダイレクトに活かせる研究課題であったため「μ-constant deformationのチュリナ数自動分類計算」「半擬斉次多項式における対数的ベクトル場の計算」は当初の予測通りに素直に構成できた。また,計算機にもその計算アルゴリズムは実装できた。これらの研究は,査読付き論文としてすぐに出版することができている。チュリナ数自動分類と,それに付随する標準基底の計算については,平成27年度で一区切りついた。しかし,対数的ベクトル場に関するものはまだまだいろいろできる。その1つとしてはBruce-Robertミルナー数の計算である。この計算法はほぼ確立しつつあるので,2年目以降に研究する予定だったトピックスを初年度で``ある程度''手を付けることができたので計画以上に進展している。2年目以降に研究をする計画だった「拡張標準基底アルゴリズムの構成」であるが,初年度に画期的な方法を思いつき国際会議で発表することができた。また,この方法を更に発展させた方法も研究され研究集会で発表することができている。この研究は,2年目に論文としてまとめる予定である。D加群は代数的局所コホモロジーと綿密な関係があり特異点解析においても重要な道具である。当初の計画には無いD加群的な研究手法を思いき特異点の性質を計算するプログラムを作成しつつある。計算機代数学で有名なグレブナー基底を偏微分作用素環で取り扱うことによって,特異点の性質を連立の偏微分方程式で表し解析する方法に取り掛かっている。初年度の研究計画にあったトピックスはすべて終えることができると共に,2年目以降のトピックスもほぼ達成できそうなほど初年度は順調に研究が進展した。平成28年度は,孤立特異点の重要な不変量の1つであるμ*とlimiting tangent spaceの計算アルゴリズムの構成と実装を行うと共に,特異点解析にD加群的なアプローチを試み,パラメータ付きホロノミーD加群やb-関数の計算アルゴリズムの構成と実装を行った.μ*は特異点研究に重要なWhitney equisingularityと同値な量として知らているが,公式や厳密に計算する手法が無かった.このμ*をパラメータ付き代数的局所コホモロジー類を利用し計算するアルゴリズムを構成し計算機にプログラムを実装し,今まで知られていなかった有名な特異点のμ*を計算しリストとして発表した.また,パラメータ付き代数的局所コホモロジー類を利用し,limiting tangent spaceの計算アルゴリズムを新たに構成した.新たなlimiting tangent spaceの計算アルゴリズムと既存のグレブナー基底を利用する方法を比較すると,我々の代数的局所コホモロジー類を利用した方法が格段に効率的であることがわかった.D加群的な特異点研究は昔から知れている.その中でも,特異点の重要な不変量としてb-関数がある.b-関数の根に付随するホロノミーD加群の局所コホモロジー解はまさしく代数的局所コホモロジー類で表すことができるので,b-関数を介することで代数的局所コホモロジー類の理論が使え,特異点を解析することができる.この手法を使う前段階とし,パラメータ付きホロノミーD加群やb-関数の計算アルゴリズムの構成と実装を新たに行った.

これにより今まで知られてなかったμ-constant deformationに対するb-関数の計算法とinner modality 2のb-関数のリストを作成することができた.当初予定のμ*の計算とlimiting tangent spaceの計算法が構成できたと共に計算機への実装も行われている.また,D加群的な特異点研究にも手を出すことができ,b-関数を介することで代数的局所コホモロジー類の理論で特異点を解析する前段階まで進んでいる.計画書の大半の内容が順調に進んでいると共に良い結果が多く得られている.このままで進めば,計画書に書いて無いような新しい結果が多く得られそうである.計画書に書いてあることで進んでない1つの問題は,局所ボーダー基底の構成である.パラメータ付き代数的局所コホモロジー類の計算法の確立を進めるにしたがって,上述したように関連する問題を多く認識し,そちらの研究に時間を費やしたために局所ボーダー基底の構成には未だに時間がさけていない.時間ができれば,計画書に記した問題の1つである局所ボーダー基底の構成をする.局所ボーダー基底以外の数的局所コホモロジーを使った問題の研究については,十二分に進んでおりまだまだ掘り進められそうである.前者については、筑波大学田島慎一教授の先行研究の穴を埋めることができた。それは、計算機代数の手法と代数的局所コホモロジーの理論を用いたことによりなされ、今まで不可能と思われていたTransformation lawによる手法で計算する方法が確立できた。後者の目的であるBernstein-佐藤多項式は特異点のある種の不変量である。現在、このBernstein-佐藤多項式を計算する方法は存在するが計算量が大きく、実際には教科書に載っている簡単な特異点のBernstein-佐藤多項式すら計算できないことが多々ある。そのため、新しい手法として1980年代に琉球大学の加藤満生教授が用いた計算手法のアルゴリズム化考えた。この手法を確立するためには、多くの計算ステップが必要となりそれぞれを確立する必要がある。その一つのステップがgeneralized integral dependence relationがある。最終年度でgeneralized integral dependence relationの計算法を示すことができ、今後の新たな計算手法の構成の足がかりができた。研究全体を通じで当初の予定以上のアルゴリズムの構成・発見ができた。代数的局所コホモロジーとグレブナー基底を持ちた特異点変形アルゴリズム,代数的ベクトル場の構成,μ-constant deformationのチュリナ数自動分類計算,PBW代数を利用したホロノミックD加群の計算と変形Bernstein-佐藤多項式という研究トピックを扱うと共に、どれも予想以上の結果を得ることができている。
ゴルジ体の機能・構造情報のモニター機構の解明

FinGER3,FinGER4はcis-Golgiに局在し複合体を形成する5回膜貫通タンパク質である。これまでに、RNAi法を用いて、FinGER3,FinGER4の発現抑制を行ったところ、FinGER3,FinG直R4ともにRNAi処理後3日で顕著にタンパク質量の低下を認めたこと、またFinGER3,FinGER4のタンパク質量低下と共にゴルジ体が断片化し、細胞質に分散することを報告している。本年度はFinGER3,FinGER4の機能のさらに詳細な解析を行った。まず、FinGER3のタンパク質量低下に伴って若干のFinGER4タンパク質量の低下が起こる事を発見した。また逆に、FinGER4タンパク質量の低下によって顕著なFinGER3のタンパク質量低下が観察された。興味深いことに、FinGER3のタンパク質量低下に伴って細胞の増殖阻害が引き起こされる事が明らかとなった。FinGER3,FinGER4が複合体を形成することから、FinGER3のタンパク質量低下に伴って複合体を形成しないFinGER4量が増加し、このことが細胞の増殖阻害を導いている可能性が考えられた。一方、本年度は、以前に酵母Yip1のほ乳類での相同タンパク質としてER exit sitesに局在することが報告されていたFinGER5とYif1p相同タンパク質であるFingER7の機能解析を行った。FinGER5,FingER7に対する抗体を作成し、免疫蛍光染色法と細胞分画法によって詳細に解析を行ったところ、FinGER5,FingER7が小胞体とゴルジ体の中間区画(ERGIC)に局在すること、またFinGER5とFinGER7が複合体を形成することが明らかとなった。RNAi法を用いて、FinGER5,FinGER7の発現抑制を行ったところ、FinGER5,FinGER7ともにRNAi処理後3日で顕著なタンパク質量の低下を認めた。また、FinGER3,FinGER4のタンパク質量低下時と同様にFinGER5,FinGER7のタンパク質量低下と共にゴルジ体が断片化し、細胞質に分散することが明らかとなった。さらに、FinGER7のタンパク質量低下に伴って若干のFinGER5タンパク質量の低下が観察された。逆に、FinGER5タンパク質量の低下によって顕著なFinGER7のタンパク質量低下が観察された。興味深いことに、FinGER7のタンパク質量低下に伴って細胞の増殖阻害が引き起こされる事が明らかとなった。FinGER5,FinGER7が複合体を形成することから、FinGER3,FinGER4の場合と同様にFinGER7のタンパク質量低下に伴って複合体を形成しないFinGER5量が増加し、このことが細胞の増殖阻害を導いている可能性が考えられた。GM130とGRASP65が実際in vivoでゴルジ体の均等分配においてどの様な役割を果たしているか、また小胞輸送・分泌経路の調節が、細胞周期の進行にどのような制御シグナルを送っているか、細胞増殖・分化とどのように関わっているかを探る事を目的として研究を行った。GRASP65が間期に血清やEGF細胞の増殖刺激に伴って特異的にリン酸化されることを明らかにした。また、そのリン酸化部位が277番目のセリン(S277)であることを同定した。また、同じリン酸化部位(S277)が、Cdc2/cyclinBによってもリン酸化されることを明らかにした。一つのリン酸化部位が細胞増殖刺激と細胞首位記制御の二種の異なったリン酸化経路でリン酸化される事は、これらの情報伝達経路の刺激がゴルジ体上のGRASP65に収斂していることは、増殖刺激と細胞周期の調節にゴルジ体が重要な役割を果たしていることを示唆している(J.Biol.Chem.2005)。次に、ゴルジ体のシス側に局在し、GM130やGRASP65と共にゴルジ体の構造維持や、輸送の調節に働いている事が示唆されているFinGER3とFinGER4をRNAi法を用いてノックダウンし、これらの機能の解析を行った。FinGER3とFinGER4のノックダウン細胞では、ゴルジ体の断片化が観察され、VSV-Gタンパク質をマーカーとしてゴルジ体を経由して細胞膜へ至る輸送をモニターしたところ、ゴルジ体以降の輸送が遅延していることが明らかになった。この結果は、FinGER3とFinGER4がゴルジ体の形態維持や輸送の調節に重要な役割を果たしている事を示唆している。

FinGER3,FinGER4が複合体を形成することから、FinGER3のタンパク質量低下に伴って複合体を形成しないFinGER4量が増加し、このことが細胞の増殖阻害を導いている可能性が考えられた。一方、本年度は、以前に酵母Yip1のほ乳類での相同タンパク質としてER exit sitesに局在することが報告されていたFinGER5とYif1p相同タンパク質であるFingER7の機能解析を行った。FinGER5,FingER7に対する抗体を作成し、免疫蛍光染色法と細胞分画法によって詳細に解析を行ったところ、FinGER5,FingER7が小胞体とゴルジ体の中間区画(ERGIC)に局在すること、またFinGER5とFinGER7が複合体を形成することが明らかとなった。RNAi法を用いて、FinGER5,FinGER7の発現抑制を行ったところ、FinGER5,FinGER7ともにRNAi処理後3日で顕著なタンパク質量の低下を認めた。また、FinGER3,FinGER4のタンパク質量低下時と同様にFinGER5,FinGER7のタンパク質量低下と共にゴルジ体が断片化し、細胞質に分散することが明らかとなった。さらに、FinGER7のタンパク質量低下に伴って若干のFinGER5タンパク質量の低下が観察された。逆に、FinGER5タンパク質量の低下によって顕著なFinGER7のタンパク質量低下が観察された。興味深いことに、FinGER7のタンパク質量低下に伴って細胞の増殖阻害が引き起こされる事が明らかとなった。FinGER5,FinGER7が複合体を形成することから、FinGER3,FinGER4の場合と同様にFinGER7のタンパク質量低下に伴って複合体を形成しないFinGER5量が増加し、このことが細胞の増殖阻害を導いている可能性が考えられた。
敬語の誤用に関する認識の調査及びシステム開発

本研究では日本語発話文における敬語の誤用の有無を柔軟に判定できる計算機システムを開発した。このシステムは発話文の敬語的特徴と発話に係わる人物間の社会的関係(上・下×ウチ・ソト)との整合性を規定した規範ルールを用いている。各々のルールには日本社会における敬語規範としての妥当性の大きさが付与され、一定以上の妥当性の大きさを持つルールのみが用いられるように閾値を適切に設定することにより、誤用の判定が過度に厳格になされることを避けつつ妥当性の高い(即ち、学習の必要性が高い)規範ルールを優先して学習するようユーザに促すことができる。H21年度は3年計画の初年度であり、計量計画研究所の丸元氏と共にシェッフェの一対比較法による下記の実験を策定し、一部外注((株)マクロミル)して実施した。・被験者は30代以上の男/女、50名程度ずつ、合計100名(当初計画60名を変更)。・発話意図としては、敬語規範ルール構築の際に用いた発話意図のひとつ:「説明する」を用いた。・アンケートの各設問には、敬語規範ルールの各ルールに記されている発話状況(発話に関わる人数(24名))×人物間の上下関係×人物間のウチ/ソト、の組み合わせで表現した人間関係)を模式図で示した。・各設問には、文の敬語的特徴として、主語の人物の敬称(有/無)、目的語の人物の敬称(有/無)、述語の属性(尊敬語、謙譲語I、謙譲語II、謙譲語I+尊敬語、常体、の5つ)、語尾の属性(丁寧語か否か)の各々に関する小設問が設定されている。・各々の小設問において、被験者は、各々の敬称あるいは属性が取り得る値の間での敬語的な適切さを比較し5段階の評点で回答するよう求められる。例えば、主語の敬称に関する設問では、『図で示された人間関係における発話として、「C*がDに説明する」の、*に敬称("さん"/"様"など)を入れるべきか?』という質問を記した上、回答として『入れるべき/入れた方が良い/何ともいえない(あるいは両方ダメ)/入れない方が良い/入れるべきでない』のいずれかを回答させた。尚、述語は上記5つの属性値を取り得るので5つの値の全ての対の組み合わせを小設問として同様の回答を行わせた。また、実験データ処理、およびシステム改良準備のための計算機環境がH21年度終わりから必要であることが分かったため、当初の計画にはないPCを1台購入した。当初の計画通りH21年度は実験策定と実施に専念し研究発表は行っていないが、H22年度にはH21年度の結果を受けた研究発表を行う。(1)敬語規範ルールの妥当さの程度の数値化敬語規範ルールとは、発話に関わる人物間の関係(上下関係、ウチソトの関係)に応じて用いるべき敬語的に正しい文の敬語的特徴に関する4つの属性:1.主語の人物の敬称の有無、2.補語の人物の敬称の有無、3.述語の敬語的属性(尊敬語、謙譲語I、謙譲語II(丁重語)など)、4.文末の敬語的属性(丁寧か否か)を規定したルールの集合であるが、各々のルールにおける各々の敬語的属性が一般の人々の敬語規範意識においてどの程度妥当と認識されているかを、前年度得られたアンケート結果にシェッフェ法の数値化アルゴリズムを適用することによって数値化した。これを全ルールについて行い、敬語規範ルールの妥当さの程度の表としてまとめた。(2)敬語誤用指摘システム改良上記(1)で得た表を用い、研究代表者らが開発している敬語誤用指摘システムの改良を行った。具体的には、ルール中の敬語的属性のうち、一定の閾値(ユーザが自由に設定可能)より大きな値を持つもののみを誤用判定に用いるようにシステムを改良した。その結果、閾値の変更により判定の厳格さを柔軟に変える事ができるようになった。上記(2)のシステムをiPhone/iPadで利用可能にするためのシステム移殖を行なった。(4)学会発表・出願以上の研究成果について、電子情報通信学会2011年総合大会で1件発表(東日本大震災のため大会は中止となったが、予稿集は出版済みのため「発表」扱いとされた)すると共に特許出願を1件行なった。昨年度までに敬語規範ルールの妥当さの数値化、敬語誤用指摘システムの改良、及びiPhone/iPadへの移殖をおこなったが、今年度はこのシステムを更に改良し、スマートフォン向け敬語学習支援アプリ「KeigoRyoku」として2011年6月にApp storeで一般公開した。本アプリは「選択式クイズ」、「記述式クイズ」、「学習モード」の3つの機能を備えている。

クイズの形式で実装した理由は、敬語学習の初級者でも手軽に敬語に親しめるようにすることを意図したためである。発話に関わる人物は2名(話者、聞き手)4名(話者、聞き手、話題になっている人物12名)の範囲で設定可能である。選択式クイズでは、システムが提示した発話意図と人物間の社会的関係を考慮し、敬語として最も適切な表現を3つの選択肢の中からひとつ選ぶようユーザに促す。記述式クイズでは、システムが提示した発話意図と人物間の社会的関係を考慮し、敬語として最も適切な表現を記述するようユーザに促す。学習モードでは、発話意図は提示されず,人物間の社会的関係もユーザが任意に設定できる。誤用判定の厳しさもユーザが自由に設定できる。ユーザは自分が設定した人物間の社会的関係を考慮し、敬語として最も適切な表現を記述する。ユーザの回答に誤用が含まれる場合には、誤用の箇所、誤用の種類が表示される。特に選択式クイズにおいては正しい表現の例も表示される。App storeで公開以降、2012年3月末時点までに本アプリは約9万件ダウンロードされた。現在、ユーザログを解析中である。今後はユーザログの解析を進め、ユーザの回答の傾向(誤用が多い表現の特徴など)を調べ、クイズ出題方針に反映させることにより、よりユーザに役に立つシステムにチューニングしていく予定である。
シリコーン多孔体の液体窒素保持能力を利用した小型ドライシッパーの実用化検討

研究目的:凍結生体サンプルの輸送には、内部に液体窒素吸着材が埋め込まれた特殊な凍結試料搬送容器が使用され、-150°C以下という超低温を維持したまま安全に輸送できる。しかし、従来製品は、液体窒素の吸着に約2日間要するほか、大きさの制限等、使用しづらい面もあり、近距離輸送用により簡便で実用性の高い搬送容器が望まれている。そこで、従来製品の吸着剤に用いられている、ポリエステルに代わる液体窒素吸収材として、シリコーン多孔体研究方法と研究結果:マシュマロゲルとポリエステルを市販の魔法瓶水筒に詰めて液体窒素を注ぎ込み、数分後に未吸着の液体窒素を排出して吸着量を比較したところ、マシュマロゲルで良好な結果が得られた。また、液体窒素吸着後のサンプルでは、長時間-150°C以下を保ち、ポリエステルの倍以上、およそ10時間の保温性が確認できた。次に、マシュマロゲルおよびポリエステルを詰めた同様の容器を用意し、マウス凍結胚の保温を行った。融解後の生存について確認したところ、ポリエステルでは4時間程度で全滅したのに対し、マシュマロゲルは9時間以上効果を発揮することがわかった。本研究における凍結試料輸送容器は特別に高価な器具を必要としないことから、実験従事者がDIYで準備することが可能である。液体窒素は完全に吸着しておりこぼれる心配が少なく、自家用車等で近隣施設に凍結生体サンプルを運ぶのに十分な性能を保持していることがわかった。