hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アニメーション制作における制作環境と変化とその影響に関する調査研究

補助事業期間の延長を行い、平成30年度は、前年度に引き続き、いくつかの国際アニメーションフェスティバルに参加し、アニメーションシーンの動向、各フェスティバルの特色、作品の傾向などについてリサーチを行った。以下が平成30年度に参加したフェスティバルである。(日付は開催期間)6月11日16日:アヌシー国際アニメーションフェスティバル(フランス)/8月23日27日:広島国際アニメーションフェスティバル/10月11日16日:TIAF・台中国際アニメーションフェスティバル(台湾)/11月2日5日:新千歳空港国際ニメーションフェスティバル。これらのフェスティバルから、プログラム構成や入選・特別上映作品の傾向、入賞作品といった結果から各フェスティバルの特色や個性がどのようなようなカタチで打ち出されているのか把握することができた。また、今回、2018年10月11日16日のTIAF閉会後、台北芸術大学を訪問し、自身が指導した多摩美術大学の学生作品と卒業生の作品をアニメーションを学ぶ学生を対象に上映する機会を得て、台湾のアニメーション教育関係者および学生とも交流でき、台湾のアニメーション教育の品質を知ることができた。実質的にそれらフェスティバルでの上映作品鑑賞により、現状の短編アニメーション作品の傾向や特色はある程度把握することが出来たと思われる。基本的には世界のアニメーションフェスティバルへの参加による現地調査を中心として行ってきたが、過去3年間、複数のフェスティバルに参加した実感として、さまざまなフェスティバルを調査することはもちろん重要だが、世界最大最古のアヌシー国際アニメーションフェスティバルの定点観測はその年度の傾向や動向を比較調査する上で必要性を強く感じた。よってこの4年間にわたる研究もアヌシーに関してのみ毎年、参加してその動向のリサーチを行った。平成27年度は初年度ということで、いくつかの国際アニメーションフェスティバルに参加し、アニメーションシーンの動向や、各フェスティバルの特色などをリサーチした。以下が一年間で参加したフェスティバルである。(日付は開催期間)5月23日28日SICAF(ソウル国際カートゥーン&アニメーションフェスティバル)/6月15日20日アヌシー国際アニメーションフェスティバル(フランス)/6月21日28日MIAF(メルボルン国際ニメーションフェスティバル/9月1日6日ファントーシュ国際ニメーションフェスティバル(スイス)/10月31日11月3日新千歳空港国際ニメーションフェスティバル/2016年3月16日20日HAFF(オランダアニメーションフィルムフェスティバル)各フェスティバルに参加し、その会場や開催期間の規模などをチェックした。「会期中のプログラムはどうのようなものがあるか。」、「コンペティションにはどのようなカテゴリーがあるか。」、「コンペティションの入選作品や特別上映作品の傾向はどのようなものであるか。」、「コンペティションの入賞作品はどのようなものであるか。」、といったフェスティバルの特色や個性がどのようなカタチでうちだされているのかリサーチできた。今回、2016年3月16日20日に参加したHAFFでは、研究代表者が指導した多摩美術大学の学生作品と卒業生の作品を上映する機会を得た。同時に短編部門の国際審査員も引き受ける事となり、どのようにプログラムが構成されたり、賞が与えられるのかという行程にも参加できた事は本研究を別の視点からも考察することができた。当初予定していた参加フェスティバルから研究者の都合により若干の変更はあるが、当科研費以外の予算などで、計画以上のフェスティバルの視察が出来たように思う。実質的にそのフェスティバルでの上映作品鑑賞により、その傾向や特色はある程度把握出来たように思うが、共同研究者(通訳)の同行までのスケジュールや予算がとれないため、初年度はインタビューまではいたらなかった。平成28年度は二年度目ということで、初年度に引き続きいくつかの国際アニメーションフェスティバルに参加し、アニメーションシーンの動向や、各フェスティバルの特色などをリサーチした。(日付は開催期間)6月13日18日アヌシー国際アニメーションフェスティバル(フランス)/7月6日10日SICAF(ソウル国際カートゥーン&アニメーションフェスティバル)/8月18日22日広島国際アニメーションフェスティバル/11月3日11月6日新千歳空港国際アニメーションフェスティバル各フェスティバルに参加し、その会場や開催期間の規模などをチェックした。「会期中のプログラムはどのようなものがあるか?」、「コンペティションにはどのようなカテゴリーがあるか?」、「またその入選作品や特別上映作品の傾向は?」、「そして入賞作品は?」といったフェスティバルの特色や個性がどのようなカタチでうちだされているのかリサーチできた。平成28年度は二年に一度開催の国内最大級の広島アニメーションフェスティバルがあり、30年の歴史を有する同フェスティバルに参加し、調査を行った。また新千歳空港国際アニメーションフェスティバルでは実行委員として運営のサポートをしている。まだ3年目の新しいフェスティバルであるが、同じ日本開催の広島国際アニメーションフェスティバルとの差異なども伺い知る事ができた。SICAFは二年連続参加(本研究とは別予算での参加)したが、運営スタッフの入替によって、フェスティバルの印象が大きく変わっていた点など興味深かった。平成28年度は研究者の都合により、当初調査対象としていたフェスティバルへの参加数がやや少なくなってしまった。実質的にはフェスティバルでの上映作品鑑賞によって補完し、その傾向や特色はある程度把握出来たように思うが、フェスティバル関係者へのインタビューまではいたらなかった。平成29年度は前年度に引き続き、複数の国際アニメーションフェスティバルに参加し、アニメーションシーンの動向や、各フェスティバルの特色などをリサーチした。以下、平成29年度に参加したフェスティバルである。5月2日7日シュツットガルド国際アニメーションフェスティバル(ドイツ)/6月11日16日アヌシー国際アニメーションフェスティバル(フランス)/6月22日25日メルボルン国際アニメーションフェスティバル(オーストラリア)/11月2日11月5日

新千歳空港国際アニメーションフェスティバル/3月12日18MONSTRAリスボン国際アニメーションフェスティバル(ポルトガル)(日付は参加期間)。各フェスティバルでは、その会場や内容を中心に「会期中のプログラムはどのようなものがあるか?」、「コンペティションにはどのようなカテゴリーがあるか?」、「またその入選作品や特別上映作品の傾向は?」、「そして入賞作品は?」といったフェスティバルの特色や個性がどのようなようなカタチで打ち出されているのかリサーチすることできた。シュツットガルドでは、STUDIO FILMBILDERを訪問し、短編系のアニメーション作家がどういう風に商業アニメーションへの関わりを持ち作品制作しているのかを伺い知ることができた。リスボンではアニメーション教育をしている美術大学をいくつか巡り、その環境を視察した。新千歳空港国際アニメーションフェスティバルでは、例年通り実行委員として運営のサポートをしている。アヌシー国際フェスティバルは世界最大最古とあって、その年度のアニメーション界の成果が一望できる故、通年参加し状況の把握に努めた。平成29年度は研究者の都合により、当初調査対象としていたフェスティバルの現地調査ができなかった。そのため1年の延長申請をした。実質的にはさまざまなフェスティバルでの上映作品鑑賞によって、その傾向や特色はある程度把握出来たように思う。補助事業期間の延長を行い、平成30年度は、前年度に引き続き、いくつかの国際アニメーションフェスティバルに参加し、アニメーションシーンの動向、各フェスティバルの特色、作品の傾向などについてリサーチを行った。以下が平成30年度に参加したフェスティバルである。(日付は開催期間)6月11日16日:アヌシー国際アニメーションフェスティバル(フランス)/8月23日27日:広島国際アニメーションフェスティバル/10月11日16日:TIAF・台中国際アニメーションフェスティバル(台湾)/11月2日5日:新千歳空港国際ニメーションフェスティバル。これらのフェスティバルから、プログラム構成や入選・特別上映作品の傾向、入賞作品といった結果から各フェスティバルの特色や個性がどのようなようなカタチで打ち出されているのか把握することができた。
量子ホール効果状態における光磁気抵抗変化を用いた超高感度テラヘルツ光検出器の開発

半導体ヘテロ構造中に形成される2次元電子系に強磁場を印加すると、サイクロトロンエネルギーの間隔で隔てられた、ランダウ準位と呼ぱれるこの0次元的な電子状態が形成され、それを反映して量子ホール効果という物性が発現することが知られている。我々は、量子ホール効果状態にある2次元電子系の磁気抵抗がテラヘルツ光の照射に対して、極めて高感度に変化することを見いだし、この効果を超高感度テラヘルツ光検出に利用する事について検討している。本研究で得られた成果は以下の通りである;(1)変調ドープヘテロ構造にテラヘルツ光を照射したとき、特に量子ホール効果状態になるとき、磁気低抗が大きく変化することを見いだした。またその光磁気低抗変化の励起スペクトルの測定から、その発生機構として、(i)特異な状態密度を反映した光吸収による電子温度上昇と(ii)試料端付近の電子状態が光励起された電子-正孔により変化する効果、の2種類の効果が寄与していることを明らかにした。(2)本素子の感度は、バイアス電流が低い領域では、バイアス電流に比例して増加するが、さらに電流を増加させたときに起こる量子ホール効果のブレークダウン近傍では、テラヘルッ光感度がきく上昇することを見いだした。この効果は、光励起電子が種となり、それが強いホール電界により雪崩増倍を起こすことに起因している。(3)テラヘルツ光検出器の性能を特徴づける物理量として重要な雑音の評価を行い、1kHz程度までの周波数では、1/fノイズが支配的であり、バイアス電流の増加とともに急激に大きくなることがわかった。感度がほぽバイアス電流に比例することを考え合わせると、最大の検出能は数μAという比較的小さなバイアス電流の時に得られることが明らかになった。(4)量子ホール効果テラヘルツ光検出器の検出能は3Xl0^<13>Hz^<1/2>cm/W程度と見積もられ、市販のポロメータの約50倍程度の高い検出能が得られることがわかった。半導体ヘテロ構造中に形成される2次元電子系に強磁場を印加すると、サイクロトロンエネルギーの間隔で隔てられた、ランダウ準位と呼ばれるこの0次元的な電子状態が形成され、それを反映して量子ホール効果という物性が発現することが知られている。本研究で我々は、量子ホール効果状態にある2次元電子系の磁気抵抗がテラヘルツ光の照射に対して、極めて高感度に変化することを見いだし、この効果を超高感度テラヘルツ光検出に利用する事について検討した。本年度の研究成果は以下の通りである;(1)変調ドープヘテロ構造にテラヘルツ光を照射したとき、特に量子ホール効果状態になるとき、磁気抵抗が大きく変化することを見いだした。またその光磁気抵抗変化の励起スペクトルの測定から、その発生機構として、(i)特異な状態密度を反映した光吸収による電子局在状態の変化と(ii)試料端付近の電子状態が光励起された電子-正札により変化する効果、の2種類の効果が寄与していることを明らかにした。(2)本効果のテラヘルツ光検出器としての有効性を実証するために、その感度を測定し、最高感度約10^7V/Wを得た。この値は、市販のテラヘルツ光検出用ボロメータの感度の約100倍の値である。また本素子は、狭帯域・波長可変性を有し、動作インピーダンスも低いため、実用に向けて大いに有望であることを明らかにした。

(3)スピン分離したランダウ準位においても光磁気抵抗変化が観測され、それが試料端付近においてスピン軌道相互作用が変調される効果によるものであることを明らかにした。半導体へテロ構造中に形成される2次元電子系に強磁場を印加すると、サイクロトロンエネルギーの間隔で隔てられた、ランダウ準位と呼ばれるこの0次元的な電子状態が形成され、それを反映して量子ホール効果という物性が発現することが知られている。我々は、量子ホール効果状態にある2次元電子系の磁気抵抗がテラヘルツ光の照射に対して、極めて高感度に変化することを見いだし、この効果を超高感度テラヘルツ光検出に利用する事について検討している。本年度の研究成果は以下の通りである:(1)変調ドープヘテロ構造にテラヘルツ光を照射したとき、2次元電子系の磁気抵抗が大きく変化する機構のうち、実用上重要なテラヘルツ光照射によるバルク2次元電子系の電子温度上昇効果について、試料端を持たないコルビノ円板試料を用いて検討を行った。その結果、ランダウ準位占有数vが4以上の半古典領域では電子温度モデルが光磁気抵抗応答をよく説明するが、vが2以下の量子ホール領域では電子の局在効果が重要となり、電子温度モデルが破綻することを明らかにした。(2)バイアス電流が増加したときに生ずる量子ホール効果のブレークダウン近傍で、テラヘルツ光感度が大きく上昇することを見いだした。この効果は、光励起電子が種となり、それが強いホール電界により雪崩増倍を起こしているものと思われる。(3)テラヘルツ光検出器の性能を特徴づける物理量として重要な雑音の評価を行い、1 kHz程度までは1/fノイズが支配的であることを見いだした。また典型的な100Hz程度周波数で動作させた場合、素子の感度は5x10^<13>Hz^<1/2>/W程度と見積もられ、市販のテラヘルツ光検出器の感度の10倍以上大きな値であった。半導体ヘテロ構造中に形成される2次元電子系に強磁場を印加すると、サイクロトロンエネルギーの間隔で隔てられた、ランダウ準位と呼ばれるこの0次元的な電子状態が形成され、それを反映して量子ホール効果という物性が発現することが知られている。本年度は、本素子を遠赤外光検出器として用いる場合の最適動作条件、および得られる性能について検討を行った。(1)量子ホール効果テラヘルツ光検出器の感度は、量子ホール効果のブレークダウン以下の領域では、バイアス電流の増加とともに比例して大きくなってゆく。しかし、同時に支配的な雑音である1/f雑音もバイアス電流の増加とともに急激に上昇してゆくため、最大の検出能を得るには、バイアス電流の最適化が必要である。検討の結果、数μAという比較的小さなバイアス電流の時にもっとも大きな検出能が得られることが明らかになった。(2)量子ホール状態においては、磁場の大きさにより素子抵抗が大きく変化し、それが感度や雑音性能にも反映すると考えられる。量子ホール効果の低磁場側、および高磁場側では、検出感度は大きいものの、雑音が大きいこと、一方、ちょうど量子ホール状態になる磁場では感度は小さいものの雑音が小さいことが分かった。
オキシトシンは帝王切開術後痛の回復を促進させるか？～妊婦と動物モデルによる検討

本研究では、まず授乳回数と帝王切開術後痛の回復との関連性を検討した。次いで、血液サンプルから血中オキシトシン濃度を測定し、それと帝王切開術後痛の回復との関連性について検討した。その結果、1授乳回数が多いほど創部の2次性痛覚過敏範囲の回復が早かった。しかし、2血中オキシトシン濃度と2次性痛覚過敏範囲の回復には、正の相関が得られなかった。この結果は、授乳回数と帝王切開術後痛の回復とに関連があるとする1のデータを支持しなかったため、オキシトシン濃度測定法の変更を試みた。しかし安定した測定結果が得られず、研究成果は当初の予定よりも限定的なものとなった。平成27年度は、本研究の目的である「血中オキシトシン濃度と妊婦の帝王切開術後痛の回復との関連性」を明らかにするため、血中オキシトシン濃度の測定と帝王切開術後痛の評価を行い、両者の関連性について検討した。予備研究では、妊婦の開腹術後痛は、非妊婦の開腹術後痛と比べて、回復が早いという結果が得られていたが、その機序については不明であった。我々は、この理由を、性ホルモンであるオキシトシンが下行性抑制系を介して鎮痛効果を発揮し、術後痛の回復を促進させるためではないかという仮説を立てた。そこで、まず帝王切開術後妊婦についてデータを取得した。これまでに15名のデータを取得した。その結果、授乳回数が多いほど体動時痛および創部の2次性痛覚過敏範囲の回復が早かった。この結果は、授乳によって生理的に分泌されるオキシトシンが、術後痛回復を促進させることを示唆した。上記の研究と並行し、平成28年度に行う予定であった帝王切開術後痛モデルラットに対するオキシトシン全身投与の効果についても検討を開始した。8週齢の雌性SDラットの下腹部および子宮を切開・縫合した後、オキシトシンまたは溶媒を持続全身投与して、疼痛関連行動を比較した。その結果、オキシトシンは、溶媒と比較して、投与90分後から48時間後での動作時痛関連行動の回復を早めた。この結果は、ヒトでの開腹術後痛において、授乳が体動時痛の回復に寄与することと一致するものであり、オキシトシンが体動時痛に対して鎮痛効果を有すること、そして術後早期から効果を発揮することが明らかとなった。これにより、帝王切開術後痛の機序の解明と、早期離床による術後合併症の減少にもつながる可能性がある。助産師、産科医師への研究に対する意図を説明し、協力を得るのに時間を要した。また、一次的に他の業務の遂行を優先しなければならなかった期間が存在した。そのため、当初1年間で48例の妊婦のデータをとる予定であったが、15例のデータ取得までしか至らなかった。平成27年度は、本研究の目的である「血中オキシトシン濃度と妊婦の帝王切開術後痛の回復との関連性」を明らかにするため、まず授乳回数と帝王切開術後痛の回復との関連性を検討した。平成28年度は、血液サンプルから血中オキシトシン濃度を測定し、それと帝王切開術後痛の回復との関連性について検討を進めた。予備研究では、妊婦の開腹術後痛は、非妊婦の開腹術後痛と比較して、回復が早いという結果が得られていたが、その機序は不明であった。われわれは、この理由を、性ホルモンであるオキシトシンが下行性疼痛抑制系を介して鎮痛効果を発揮し、術後痛の回復を促進させるためではないかと仮説を立てた。これまでに取得した帝王切開術後妊婦15名のデータ解析から、授乳回数が多いほど体動時痛および創部の2次性痛覚過敏範囲の回復が早いという結果が得られた。しかし、血中オキシトシン濃度と体動時痛や2次性痛覚過敏範囲の回復には、正の相関が得られなかった。この結果は、授乳回数と帝王切開術後痛の回復とに関連があるとするこれまでのわれわれのデータを支持しないもので、血中オキシトシン濃度の測定時期や測定方法に修正が必要であることが示唆された。一方、痛みの受容は、不安や抑うつで増強される。オキシトシンは、中枢神経に作用し、抗不安作用を持つとされる。授乳回数の違いが、妊婦の精神状態の安定化や痛みの受容を変化させるかどうかを簡易型マクギル疼痛質問票を用いて検討を開始した。今後、分析を加える。血液サンプルは授乳後1時間以内に採取していたが、そのタイミングでは血中オキシトシンの上昇を反映していない可能性があることがわかった。血液採取のタイミングの変更、あるいはオキシトシンを測定するためのサンプルを血液以外に変更するなど測定方法の修正が必要となり、研究が中断した。これまでに取得した帝王切開術後

妊婦15名のデータ解析から、授乳回数が多いほど体動時痛および創部の2次性痛覚過敏範囲の回復が早いという結果が得られた。しかし、血中オキシトシン濃度と体動時痛や2次性痛覚過敏範囲の回復には、正の相関が得られなかった。この結果は、授乳回数と帝王切開術後痛の回復とに関連があるとするこれまでのわれわれのデータを支持しないもので、血中オキシトシン濃度の測定時期や測定方法に修正が必要であることが示唆された。そこで平成29年度は、血液中ではなく唾液中のオキシトシン濃度を測定を検討した。しかし、唾液中のオキシトシン濃度はばらつきが大きく、血中濃度と相関しなかった。さらにこれまで血中オキシトシン濃度の測定を依頼していた検査機関で、オキシトシン濃度測定を取りやめてしまった。別の測定機関を複数探したが、適切なものが見当たらず、本研究の遂行が年度途中で困難となったため、やむを得ず当初の計画を断念した。本研究では、まず授乳回数と帝王切開術後痛の回復との関連性を検討した。次いで、血液サンプルから血中オキシトシン濃度を測定し、それと帝王切開術後痛の回復との関連性について検討した。その結果、1授乳回数が多いほど創部の2次性痛覚過敏範囲の回復が早かった。しかし、2血中オキシトシン濃度と2次性痛覚過敏範囲の回復には、正の相関が得られなかった。この結果は、授乳回数と帝王切開術後痛の回復とに関連があるとする1のデータを支持しなかったため、オキシトシン濃度測定法の変更を試みた。しかし安定した測定結果が得られず、研究成果は当初の予定よりも限定的なものとなった。妊婦の術後痛に関するデータは、48例を目標に取得予定である。研究協力者を増員し、2名体制から5名体制として、ヒトでのデータ取得を急ぐ。また、現在オキシトシン血中濃度の測定も実施している。濃度測定は安定して得られているため、問題なく、今後解析に着手する。動物モデルは、安定して作製できており、行動実験のデータ取得も安定しているため、問題ない。今後は、オキシトシンの作用機序に迫るため、脊髄の細胞外電位記録およびグリアをターゲットとした分子生化学的手法による解析を進める。オキシトシン測定のためのサンプル採取を血液から唾液に変更することも考慮する。それでも安定した結果が得られない場合は、ヒトでの検討を一時中断し、安定して作製できている動物モデルによる実験を前進させる。オキシトシンの鎮痛効果を行動実験で確認するとともに、その機序についても細胞外電位記録や分子化学的手法により解析する。術後痛オキシトシン血中濃度測定数が、当初の目標数よりも少なかった。このため、当初計画で見込んだ額よりも測定に要する検査試薬等に費用がかからず、次年度使用額が生じた。オキシトシン血中濃度測定数が、当初の目標数よりも少なかった。また、動物実験に使用するラットや分子化学的手法に使用する試薬も、当初の目標数よりも少なかった。このため、当初計画で見込んだ額よりも測定に使用する検査・試薬等に費用がかからず、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、平成28年度請求額と合わせて、研究協力者の増員の下、血中濃度測定資料を多く集めて実験すること、および動物モデルによる疼痛関連行動の解析や電気生理学的実験および分子生物学的実験のために使用する。これらの実験から得られた成果の学会発表、論文発表にも使用する計画である。
平面閉曲線の曲げエネルギーに対する複数の制約条件の下での勾配流の解析

平面閉曲線の曲げエネルギーに閉曲線の長さと閉曲線が囲む面積を指定した変分問題は、Helfrich変分問題と呼ばれる。この変分問題は、次元の高い曲面や超曲面でも考えられる。対応する勾配流(Helfruch流)の挙動を解析する。一般次元のHelfrich流の存在を示し、一意性についても議論した。また、Helfrich流の挙動の解析に有益であると考えられる一般化された回転超曲面の大域的存在についても新しい事実を証明した。複数の制約条件を持つ変分問題に付随する勾配流を考察した。制約条件を持つ変分問題は、通常、ラグランジュの未定乗数法が用いられるが、複数の条件が独立でなくなるとき、未定乗数が一意に定まらなくなり、解くべき方程式が定まらなくなる。これを条件の退化と呼ぶ。そこで、未定定数が表面に現れないように問題を制約条件から定まる接空間への射影を用いて再定式化して解析する。Projected Gradient Flowと呼ばれるものである。本研究では、平面閉曲線の曲げエネルギーに、曲線の長さと囲む面積を制約条件とする変分問題の勾配流を研究した。解の存在と一意性について、基本となるのは、線形化作用素のスペクトル解析である。平面閉曲線の場合のスペクトル解析は、古典的なHillの方程式の解析に帰着される。その固有値の漸近分布について、従来知られている結果を改良することが出来、論文として公表した。勾配流において、初期時刻で制約条件が非退化である場合に、時間発展に伴い、有限時間内に条件の退化が起こり得るのかという問題は、有限時間内に曲率の爆発が起こり得るかという問題と同値である事が明らかになった。爆発現象は、次元に左右されると考えられるため、超曲面の曲げエネルギーに関する同様な条件付勾配流についても考察した。Projected Gradient Flowにより問題を再定式化し、局所解の存在と一意性を示した。これは、平面閉曲線の場合を含むもので、局所存在と一意性に関しては、これまでの結果を含め整理された形になった。現在、論文を投稿中である。次元が1(平面閉曲線)の場合と2次元以上の場合では、曲げエネルギーの共形的な性質の解析により、大域解の存在または有限時間爆発について差が現れるとの予想に至った。複数の制約条件を持つ変分問題に付随する勾配流を考察している。本研究では、平面閉曲線の曲げエネルギーに、曲線の長さと囲む面積を制約条件とする変分問題の勾配流を研究していた。勾配流において、初期時刻で制約条件が非退化である場合に、時間発展に伴い、有限時間内に条件の退化が起こり得るのかという問題は、有限時間内に曲率の爆発が起こり得るかという問題と関連する事と考えるに至った。爆発現象は、次元に左右されると考えられるため、超曲面の曲げエネルギーに関する同様な条件付勾配流についても考察を拡張した。2つの論文としてまとめ、その一方は、掲載が決定した。超曲面の勾配流の大域解または爆発については、そのままでは解析が困難である事が予想される。そのため、初期超曲面が一般化された回転面の場合について考える事とした。時間発展しても一般化された回転面であると仮定して、方程式を導出したが、大域解の存在または爆発の有無については、結論には至っていない。与えられた関数を平均曲率に持つ一般化された回転面について考察し、すべてのタイプについて肯定的な結果を得た。2つの論文にまとめる方針で、一方は既に投稿済みである。n次元超曲面の平均曲率の2乗積分で定義される汎関数に、超曲面に面積とそれが囲む体積を制約条件として考える変分問題をHelfrich変分問題といい、対応する勾配流をHelfrich流という。本研究は、対象が閉曲線の場合であるので、n=1に相当する。Helfrich流については、従来はnが2以下の場合に存在が示されているが、ここでは、一般次元の場合の存在を証明した。また、その一意性について考察した。大域的存在については、未知の部分が多い。n=1の場合は大域解が存在し、nが2以上の場合は、解の爆発が起こり得ると考えられる。本研究では、n=1の場合を考察することが目的であったが、次元による差を明確にするため、一般次元を取り扱った。

一般次元であっても、対称性を仮定し、一般化された回転超曲面を扱うとすれば、閉曲線の解析に帰着される。ここでは、与えられた関数を平均曲率にもつ一般化された回転超曲面の存在を考察した。与えられた関数の仮定は連続性のみという下で、全てのタイプの回転超曲面の存在を証明した。論文2編を公表し、学会やその他の研究集会にて発表した。勾配流の時間発展に伴い、有限時間内に複数の条件が退化するか否かを考察していたが、それを直接示す事には至っていない。そこで発想を変え、有限時間内に条件の退化が起こるとすれば、解はどのような挙動を示すかという点から考察し、条件の退化と解の爆発と関連があるという考えに至る事が出来た。24年度が最終年度であるため、記入しない。解の爆発現象が起こるか否かを検証したい。そのため、曲線に限らず、曲面や超曲面に対する同様の勾配流を考える。爆発を起こすのは、2次元以上の勾配流に限ると思われるが、それを検証する。数値実験を、数値解析の専門家に依頼している。爆発解の有無や挙動についての情報が得られると期待される。
眼球運動画像検出装置を用いたコミュニケーションシステム開発のための基礎的研究

1:昨年度はビデオ撮影した眼球運動を画像処理する眼球運動検出システムの整備を主眼とし,健常者の片眼眼球運動撮影システムと,取り込んだ画像の解析手法についての基礎的実験を実施した.その結果,光ファイバを用いて眼球運動画像の光輝度情報変位を非接触的に信号化することが可能であった.本年度は,(1)利用可能な眼球運動パターンを画像光情報から更に解析・検討,(2)眼球撮影部位の決定と適切な検出エリア内の二値化条件について検討,(3)実用にたる検出用光ファイバの材質特性・種類を検討,(4)Auto Target Traching機能を持つ1/3インチカラーCCDカメラ(EVI-D30,38万画素)を用い,利用者の不意の頭頚部移動に伴う眼球の適性撮影範囲の捕捉機構について検討,の4課題を主軸とし,本眼球運動画像検出法による重度障害者(児)のコミュニケーションシステムの確立の可能性について更に研究を進めた.これらの検討から,撮影する眼球運動範囲は左右何れかの単眼球の水平方向の最大運動を撮影出来るエリアを安定して確保することが重要であった.これによりCRT蛍光面上に任意固定した光ファイバで,角膜・瞳孔部と強膜部の輝度変位を正確に検出することが可能であった.利用者の頭頚部移動に伴う眼球の適性撮影範囲の捕捉機構については,既製のAuto Target Tracking機能を持つ1/3インチカラーCCDカメラを応用したが,撮影眼球の自動追尾は背景となる顔面の皮膚と眼球部の認識は極めて精度よく可能であったが,利用者の頚部の極めて速い回旋動作や,体幹を含めた大きな移動範囲では,被写体となる眼球部位を認識見知することは困難であった.自動補正撮影機構の更なる画像処理速度の向上と駆動アクチュエー夕の改善が求められた.2:本研究の結果から,眼球運動を非侵襲的に非接触で検出する方法として,眼球運動画像の光輝度情報変位を光ファイバを用いて信号化が可能であった.重症な障害を持つ神経筋疾患患者(患児)を対象とした,眼球運動画像検出型コミュニケーションシステムの開発の可能性が確認された.1:本年度は,ビデオ撮影した眼球運動を画像処理する眼球運動検出システムの整備を主眼として基本計測システムの構築を行った.またこのシステムを用いて,健常者の片眼眼球運動撮影システムと,取り込んだ画像の解析手法についての基礎的実験を実施した.構築・実験内容の概要としては,(1)健常者片眼の眼球運動をDVカメラ(ND-VS5,65万画素CCD)で録画記録し,随意眼球の出力信号値として利用可能な眼球画像情報について検討,(2)録画記録した情報を静止画システム(Mac.用DV-STUDIO)を介してコンピュータにデジタル電送し,NIHImage画像解析ソフトウエアで濃淡のあるグレースケール画像として二値化,(3)17インチディスプレーに表示させた画像をCRT蛍光面の光輝度情報変位として導出する位置固定式の石英光ファイバを介して光マルチメータ(Optical Multimeter)に取り込み,そのアナログ出力をサーマルアレイコーダ及び磁気記憶装置で同時記録,(4)CRT蛍光画面上の眼球運動画像に伴う定位置での輝度変位を解析・検討,の4項目である.以上の本システムの構築とその利用によって,眼球画像を随意出力信号値として利用できる見通しが立った.2:以上を踏まえ次年度は,(1)利用可能な眼球運動パターンを画像光情報から更に解析・検討,(2)眼球撮影部位の決定と適切な検出エリア内の二値化条件について検討,(3)実用にたる検出用光ファイバの材質特性・種類を検討,(4)Auto TargetTracking機能を持つ1/3インチカラーCCDカメラ(EVI-D30,38万画素)を用い,利用者の不意の頭頚部移動に伴う眼球の適性撮影範囲の捕捉機構について検討,の4課題を主軸とし,本眼球運動画像検出法による重度障害者(児)のコミュニケーションシステムの確立の可能性と臨床活用の可能性について更に研究を進める.1:昨年度はビデオ撮影した眼球運動を画像処理する眼球運動検出システムの整備を主眼とし,健常者の片眼眼球運動撮影システムと,取り込んだ画像の解析手法についての基礎的実験を実施した.その結果,光ファイバを用いて眼球運動画像の光輝度情報変位を非接触的に信号化することが可能であった.本年度は,(1)利用可能な眼球運動パターンを画像光情報から更に解析・検討,(2)眼球撮影部位の決定と適切な検出エリア内の二値化条件について検討,(3)実用にたる検出用光ファイバの材質特性・種類を検討,(4)Auto Target Traching機能を持つ1/3インチカラーCCDカメラ(EVI-D30,38万画素)を用い,利用者の不意の頭頚部移動に伴う眼球の適性撮影範囲の捕捉機構について検討,の4課題を主軸とし,本眼球運動画像検出法による重度障害者(児)のコミュニケーションシステムの確立の可能性について更に研究を進めた.これらの検討から,撮影する眼球運動範囲は左右何れかの単眼球の水平方向の最大運動を撮影出来るエリアを安定して確保することが重要であった.これによりCRT蛍光面上に任意固定した光ファイバで,角膜・瞳孔部と強膜部の輝度変位を正確に検出することが可能であった.

利用者の頭頚部移動に伴う眼球の適性撮影範囲の捕捉機構については,既製のAuto Target Tracking機能を持つ1/3インチカラーCCDカメラを応用したが,撮影眼球の自動追尾は背景となる顔面の皮膚と眼球部の認識は極めて精度よく可能であったが,利用者の頚部の極めて速い回旋動作や,体幹を含めた大きな移動範囲では,被写体となる眼球部位を認識見知することは困難であった.自動補正撮影機構の更なる画像処理速度の向上と駆動アクチュエー夕の改善が求められた.2:本研究の結果から,眼球運動を非侵襲的に非接触で検出する方法として,眼球運動画像の光輝度情報変位を光ファイバを用いて信号化が可能であった.重症な障害を持つ神経筋疾患患者(患児)を対象とした,眼球運動画像検出型コミュニケーションシステムの開発の可能性が確認された.
培養細胞を用いない組換えバキュロウイルス構築法の開発とその利用

バキュロウイルスは、昆虫のみに感染するDNAウイルスであり害虫防除資材として世界中で使用されている。また、タンパク質の発現ベクターとしても利用されている。これまで、約600種のバキュロウイルスが報告されているが、詳細な感染過程や遺伝子の機能が明らかにされているのは、タイプ種を含む一部のウイルス種に限られている。その主な理由は、特に顆粒病ウイルスなどバキュロウイルスの多くの種で感染可能な培養細胞がないため、組換えウイルスが作製できないからである。リバースジェネティクスによる遺伝子機能解析には、特定の遺伝子を破壊した組換えウイルスを用いるが、組換えウイルスの作製には感染可能な培養細胞が必要であり、これまで感染可能な培養細胞のないウイルス種の遺伝子の機能解析はできなかった。そこで本課題は、培養細胞を用いずに組換えバキュロウイルスの構築法を開発することを目的とした。主な成果は、バキュロウイルスのゲノムに大腸菌の複製起点を導入することにより大腸菌内で遺伝子組換えを可能にするバックミドDNAの作製法を確立したことである。ウイルスゲノムDNAとトランスファーベクターを直接幼虫に注射接種し組換えウイルスを作製する方法を検討した。また、包埋体の形態に変異を持つ顆粒病ウイルスの全ゲノム配列決定を行った。培養細胞を用いない組換えバキュロウイルス作製法が確立したら、その方法を用いて、包埋体変異顆粒病ウイルスの組換えウイルスを作製することにより、顆粒病ウイルスの包埋体の形態を決定している遺伝子が特定ができることが期待される。1.核多角体病ウイルスを用いた組換えウイルス作製法の検討1-1.注射法の確立:感染虫の出芽ウイルスを粗精製してチャノコカクモンハマキ4齢幼虫の血体腔に注射し、最適な注射接種量を明らかにした。1-2.AcMNPVの包埋体からウイルスDNAを精製し、リポフェクチンと混合しLiposomeを作製し、ウイルスDNAに感染する条件を設定した。1-3.AcMNPVとx-galマーカーを挿入したトランスファーベクターを上記の条件でチャノコカクモンハマキ4齢幼虫に注射接種した。この感染虫の体液を基質と反応させてマーカー遺伝子の酵素反応を確認し、組換えウイルスに感染している幼虫を選択した。また、PCRでマーカー遺伝子の挿入を確認した。その結果、酵素活性と組換えの有無は必ずしも一致しなかった。また、幼虫内での組換えは確認されたが、細胞での組換え効率が25%であったのに対して、幼虫内での組換え効率は、2%であった。2.顆粒病ウイルスを用いた組換えウイルス作製法の検討2-1.包埋体形態異常変異顆粒病ウイルスの全ゲノム配列を決定した。2-2.GFP遺伝子を組み込んだトランスファーベクターの構築を終了した。ウイルスゲノムDNAとトランスファーベクターを直接幼虫に注射接種し組換えウイルスを作製する方法を確立した。また、包埋体の形態に変異を持つ顆粒病ウイルス遺伝子を野生株と比較しpositive selection pressure analysisを行った。また、この解析により適応度変異に関すると思われる遺伝子を顆粒病ウイルスの地理的変異株の遺伝子と比較した。1.核多角体病ウイルスを用いた組換えウイルス作製法の検討1-1.ウイルス組換え体の昆虫体内でのクローニング法の確立。年度からの実験で得られた組換えウイルスを昆虫体内に注射接種し、4回の限界希釈法により野生株のコピー数に対する組換えウイルスの割合を99。99%にまで高める方法を確立した。1-2.昆虫ホルモンを用いたウイルスDNA注射接種法の確立。幼若ホルモンアナログを投与することによりチャノコカクモンハマキ幼虫の幼虫期間を延長させ、AdhoNPVウイルスDNA接種による感受性を高める条件を決定した。2.顆粒病ウイルスを用いた組換えウイルス作製法の検討2-1.包埋体形態異常変異顆粒病ウイルスの比較を行った。2-2.顆粒病ウイルスバクミド構築の検討。感染可能な培養細胞がないチャノコカクモンハマキ核多角体病ウイルス(AdhoNPV)とリンゴコカクモンハマキ顆粒病ウイルス(AdorNPV)のウイルスDNAに大腸菌め複製起点を挿入したバックミトDNAを作製した。また、このDNAをヘルパープラスミドと共に大腸菌内に形質転換することにより、バックミド系を構築した。さらに、このバックミド系を用いて外来遺伝子の挿入が可能であるかどうかの確認を、緑色蛍光タンパク質であるeGFP遺伝子を挿入することにより行った。また、前年度に行った包埋体

形態異常変異顆粒病ウイルスの全ゲノム塩に配列の結果をもとにして、次世代シーケンサーを用いて包埋体形態異常変異顆粒病ウイルスの全ゲノム塩基配列の決定を行った。
シロイヌナズナ新規金属結合タンパク質PCaP1のMAP機能の解明

前年度報告までに、PCaP1機能の解明に向けた実験の中で7分子の新規MAPsを見出した。その中でも(1)過剰発現株においてSPIRAL1変異株に似た表現型が見られ、胚軸には野生株にはみられない突起状の構造が観察された新規分子(BPP1)、および(2)カルモジュリン結合ドメイン(IQD)を含む新規分子(IQD32)に注目して解析を進めた。今年度はこれらの新規MAPsの機能を詳細に解明することを目的とした。(1)について、BPPファミリーは幅広い植物種に存在し、これらに共通する極めて高い等電点をもつ塩基性アミノ酸領域を持つ。タマネギ表皮細胞への一過的発現局在解析により、この領域で微小管に局在することを明らかにした。さらに、GFPTUB6過剰発現株とBPP1-GFP過剰発現株のオリザリン(微小管重合阻害剤)感受性を比較したところ、BPP1-GFP過剰発現株の微小管構造はGFP-TUB6過剰発現株よりもオリザリン感受性が低下することを見出した。(2)にいて、タマネギ表皮細胞への一過的発現局在解析によりシロイヌナズナに存在する33のIQDファミリーには微小管に局在するサブグループが存在することを見出し、IQDファミリーMAPグループと呼ぶことにした。さらに、C末端側76アミノ酸のMAPグループ共通配列で微小管に局在することを見出した。また、IQD32が気孔の孔辺細胞で強く発現していることを見出し、Water loss assayと気孔開度測定から、IQD32の過剰発現株では気孔の強制的な開口状態が維持され、乾燥条件になると異常な水分損失が引き起こされることを見出した。これに対してIQD32破壊株では気孔開度の表現型が観察されなかった。MAPグループのIQD28とIQD31が孔辺細胞で発現していることを明らかにした。このため、これらの分子が冗長的に働く可能性が考えられる。カルシウムにより活性が制御される新規微小管結合因子について研究を進めるため、(1)従来の知見に基づいた候補タンパク質PCaP1の機能解析を進めるとともに、(2)新規の微小管付随タンパク質(MAP)を探索し、カルシウムシグナルと関連性が推察される新規因子についても解析を開始した。(1)微小管マーカーとの共局在検討および植物体をもちいたPCaP1の機能検討を行ったが、現段階では微小管に関連した野生株と表現型の違いは確認されておらず、PCaP1と微小管の共局在を示すデータも得られていない。in vitroにおいてリコンビナントPCaP1と微小管との結合を確認しているが、PCaP1と微小管の架橋を補強する他のMAPが存在する可能性が推測された。そこで、表層微小管と細胞膜の架橋機構、微小管伸長の制御を司る可能性のあるPCaP1を通して、細胞骨格と細胞成長の制御機構を解明することを目的として、新規MAPの探索を行った。(2)現所属研究室の濱田が、シロイヌナズナ培養細胞の脱液胞化プロトプラストから調整したMAPs画分のショットガン解析を行い、745種のタンパク質を同定した(濱田ら;第51回植物生理学会発表)。この同定タンパク質リストから新規MAPの探索を行った。246種含まれる機能未知タンパク質に注目し、スコアーが高い上位20分子のうち14分子の全長cDNAをクローニングした。タマネギ表皮細胞で一過的発現局在観察を行い、6分子において微小管局在マーカー(MAP4)との共局在が観察された。現在これらの分子について、(3)過剰発現株の作製、(4)GFP融合タンパク質発現株の作製をしており、(5)T-DNA挿入変異破壊株と共に、詳細な表現型観察を進めている。また、(6)リコンビナントタンパク質の作製も行っており、各分子と微小管、PCaP1との直接的な相互作用検討も進めている。前年度報告ではPCaP1と微小管の架橋を補強する他のMAPが存在する可能性が推測された。そこで、表層微小管と細胞膜の架橋機構、微小管伸長の制御を司る可能性のあるPCaP1を通して細胞骨格と細胞成長の制御機構を解明することを目的とし、新規MAPの探索を行った。その結果、6分子に微小管局在マーカー(MAP4)との共局在が観察された。今年度はその中でも、1.過剰発現株(OE株)において微小管に関連する表現型が見られる新規分子、および2.カルモジュリン結合ドメイン(IQD)を含む新規分子に注目して解析を進めた。1.についてMAPとしての機能を明らかにするために、OE株、オリジナルプロモーターで発現調節した分子-GFP発現株(Own-GFP株)、T-DNA挿入変異破壊株(破壊株)を用いた検討を行った。OE株においては右巻き変異株の表現型が見られ、胚軸には野生株にはみられない突起状の構造が観察された。これに対し破壊株では、野生株との表現型の違いは今のところ観察されていない。現在、遺伝子重複の可能性を考慮して多重変異株の作製を進めており、表現型を通して機能解析を行う予定である。また、微小管との直接的な相互作用の検討を行うために、リコンビナントタンパク質も作製中である。2.についてMAPとしての機能を明らかにするために、Own-GFP株、破壊株を用いた詳細な検討を行った。Own-GFP株では、得られた全ての形質転換植物において微小管に関連した変異株の表現型が見られた。

破壊株では、微小管重合阻害剤であるプロピズアミドを3uMの濃度で含む培地上において野生株とは異なる根の伸長が見られた。現在は相補性試験を進めている。また、微小管との直接的な相互作用の検討を行うために、リコンビナントタンパク質も作製中である。前年度報告までに、PCaP1機能の解明に向けた実験の中で7分子の新規MAPsを見出した。その中でも(1)過剰発現株においてSPIRAL1変異株に似た表現型が見られ、胚軸には野生株にはみられない突起状の構造が観察された新規分子(BPP1)、および(2)カルモジュリン結合ドメイン(IQD)を含む新規分子(IQD32)に注目して解析を進めた。今年度はこれらの新規MAPsの機能を詳細に解明することを目的とした。(1)について、BPPファミリーは幅広い植物種に存在し、これらに共通する極めて高い等電点をもつ塩基性アミノ酸領域を持つ。タマネギ表皮細胞への一過的発現局在解析により、この領域で微小管に局在することを明らかにした。さらに、GFPTUB6過剰発現株とBPP1-GFP過剰発現株のオリザリン(微小管重合阻害剤)感受性を比較したところ、BPP1-GFP過剰発現株の微小管構造はGFP-TUB6過剰発現株よりもオリザリン感受性が低下することを見出した。(2)にいて、タマネギ表皮細胞への一過的発現局在解析によりシロイヌナズナに存在する33のIQDファミリーには微小管に局在するサブグループが存在することを見出し、IQDファミリーMAPグループと呼ぶことにした。さらに、C末端側76アミノ酸のMAPグループ共通配列で微小管に局在することを見出した。また、IQD32が気孔の孔辺細胞で強く発現していることを見出し、Water loss assayと気孔開度測定から、IQD32の過剰発現株では気孔の強制的な開口状態が維持され、乾燥条件になると異常な水分損失が引き起こされることを見出した。これに対してIQD32破壊株では気孔開度の表現型が観察されなかった。MAPグループのIQD28とIQD31が孔辺細胞で発現していることを明らかにした。このため、これらの分子が冗長的に働く可能性が考えられる。当初の実験計画で挙げていたPCaP1については微小管機能との関連性が疑われる結果となったが、これを契機にカルシウムシグナルに関与する可能性を持った新規のMAPsの同定に成功した。この研究を進めることで、微小管機能とカルシウムシグナルの関連を明らかにできると期待している。IQDタンパクは動植物普遍的に存在しているが、植物における知見は少ない。データベースによるとシロイヌナズナには33の分子が存在し、アミノ酸配列を基にした進化系統樹では、同定された複数の分子は全て同じグループに分類される。今回、微小管局在が確認された分子はABA処理をすることによってリン酸化されることが網羅的解析で報告されているため、微小管制御機構と細胞内シグナル伝達との関連が推測され、これらの新規分子と微小管、カルモジュリンとの直接的な相互作用を明らかにできれば、微小管の制御機構を解明する手がかりとなることが期待される。
生体調節ペプチドの科学的基盤構築

低分子ペプチドの生体調節機能を明示し、先端的食科学の構築を図ることを目的として、血管及びその他組織での生理作用発現性について詳細な解明を試みた。その結果、塩基性ジペプチド類は内皮非依存的に血管を弛緩させること、その作用は細胞内でのカルシウムシグナル系の抑制であることを細胞並びにMDシミュレーション法により明らかにした。さらに、この血管弛緩作用は加齢に伴い、また高血圧進展に伴い減弱するとの新たな知見を得た。さらに、体内吸収過程の可視化に成功するとともに、筋肉組織においてAMPK活性化を誘導し、抗糖尿病作用を発現する可能性を初めて明示することができた。低分子ペプチドの生体調節機能を明示し、先端的食科学の構築を図ることを目的として、血管及びその他組織での生理作用発現性について、今年度は以下の項目を検討した。1)血管機能改善作用:SHR由来血管平滑筋を用いて細胞内Ca^<2+>濃度調節機構の解明を行った。血管弛緩性Trp-His (300μM)を用いた各種刺激試験を実施した結果、C10刺激剤によるPLC活性化による細胞内Ca^<2+>濃度の上昇をTrp-Hisは明らかに抑制し、ある種の低分子ペプチドはCaチャンネルブロッカーとしての作用だけでなく、細胞内シグナル代謝系の抑制にも関わっていることが判明した。2)PKC阻害剤存在下では当該ペプチドによる抑制作用は認められなかったことから、さらに下流シグナル系に作用していることが推察された。3)平滑筋細胞内Ca^<2+>シグナル系において重要な伝達を担うタンパク質であるカルモジュリンに着目し、Trp-Hisとの仮想結合性をMDシミュレーションを構築することにより評価した。水を仮想溶媒としてAmberを用いて最適モデル化を図った結果、4000psecまでの範囲において、カルモジュリンタンパク質から脱離することなくリガンド結合していることが判明した。4)脂質異常症に対する低分子ペプチドの予防作用を検証するために、白色脂肪細胞・筋管細胞を用いて検証した。その結果、Trp-Hisは脂肪細胞に対してアディポネクチン発現低下作用を示さなかったものの、筋管細胞でのエネルギー代謝の鍵分子であるAMPキナーゼを活性化することが判明し、脂肪合成抑制や糖新生抑制作用があることが示唆された。血管弛緩性/抗動脈硬化性ジペプチドであるTrp-His(300μM)を用いた各種刺激試験を実施した結果、Trp-HisはAngIIレセプターに対するアンタゴニスト作用はないこと、IP3レセプターを介した小胞体からのCa^<2+>放出作用はないことを明らかにした。2)Ang II刺激VSMC細胞内のCaMK II活性の上昇がインヒビターであるKN-62と同様に明らかに抑制されたこと、さらに非特異的リン酸基タグ法を用いたWestern Blot解析によって膜電位依存性L型Ca^<2+>チャンネル(VDCC)のリン酸化量が有意に抑制されたことから、Trp-Hisは細胞外においてはVDCCへの結合により細胞外からのCa^<2+>の流入をブロックすること、細胞内ではCaMK II活性の抑制を介してCa^<2+>チャンネルのリン酸化を抑制し、チャンネルを閉じるよう働きかけることを初めて実証することができた。水を仮想溶媒としてAmberを用いて最適モデル化を図った結果、4000psecまでの範囲において、カルモジュリンタンパク質から脱離することなくリガンド結合し、その結合自由エネルギーは約40kJ/molであることを突き止めた。血管機能改善作用:8-45週齢のWistar及びSHRを用いて、これまで明らかにしてきた血管弛緩性ペプチド(Trp-His)、さらには膜電位依存性L型Ca2+チャンネル(VDCC)特異的阻害薬(CCB)の加齢応答性血管弛緩作用を検討した。その結果、フェネレフリン/アセチルコリンによる血管伸縮作用が加齢によって減弱することを明らかにした。さらに、高齢ラットではニフェジピンを除いて弛緩作用が消失するとの事実を突き止めた。

本研究過程において、VDCC発現量が加齢に伴い顕著に減弱するとの知見を世界で初めて得ることができた。ペプチド吸収の可視化:MALDI-MS imaging法の最適化を試みた結果、マトリックス補助剤としてフィチン酸が分子量500以下の低分子ペプチドのイオン化効率の向上に有効であるとの知見を得ることができ、腸管吸収がPEPT1を経ること、またペプチドの一部は獣毛でプロテアーゼによってアミノ酸分解される事実の可視化に初めて成功した。平滑筋細胞内Ca2+シグナル系において重要な伝達を担うタンパク質であるカルモジュリンに着目し、MDシミュレーション法により評価した。その結果、Trp-Hisの知見と同様に、His-Trpにおいても4000psecまでの範囲において、カルモジュリンと結合し、その結合自由エネルギーは約-65kJ/molであることを突き止めた。血管弛緩ペプチドであるTrp-Hisの糖代謝改善作用についてラット由来筋芽細胞株L6を用いて検討した。その結果、Trp-HisはAMPK/pACC/Glut4を全て活性化ことを世界で初めて突き止めた。なお、L6細胞にはSLC15a4(PHT1)ペプチドトランスポーターが発現していることも明示した。低分子ペプチドの生体調節機能を明示し、先端的食科学の構築を図ることを目的として、血管及びその他組織での生理作用発現性について、今年度は以下の項目を検討した。血管機能改善作用:SHR由来血管平滑筋を用いて細胞内Ca2+濃度調節機構の解明を行った。血管弛緩性/抗動脈硬化性ジペプチドとして明らかにしたTrp-His及びアデニン(300 μM)を用いたイミダゾール系化合物の細胞内Ca2+量([Ca2+]i)の抑制作用を検討した結果、ペプチドは電位依存性カルシウムチャンネルのリン酸化を抑制することにより、[Ca2+]i濃度を調節していること、他方、アデニンはL型Ca2+チャンネル刺激による[Ca2+]i上昇を抑制せず、PLCアゴニストであるm-3M3FBS刺激による[Ca2+]i上昇を有意に抑制した。また、細胞外からのCa2+流入を遮断すると[Ca2+]i低下作用は認められなかったことから、アデニンは小胞体からのCa2+放出抑制には関与せず、PLC/PKC系への関与を介して細胞内Ca2+シグナルを抑制し、血管弛緩を誘導することが示された。2)ブタ小腸上皮細胞におけるTNF-a刺激による炎症誘導をTrp-Hisが抑えること、他方、アミノ酸ではその作用は認められないことをはじめて実証した。平滑筋細胞内Ca2+シグナル系において重要な伝達を担うタンパク質であるカルモジュリンに着目し、Trp-Hisとの仮想結合性をFluo-4蛍光プローブ法により評価した。その結果、Trp-His及びHis-Trpはカルモジュリンに対するCa2+の結合を阻害し、その作用はCa2+結合部位への拮抗的阻害であることをHillプロットにより明らかにした。低分子ペプチドがCaMK II/VDCCリン酸化経路を遮断する作用は、世界で初めての知見であり、各種臓器に局在するCaMあるいはCaMKII系の賦活による炎症性障害をペプチドが予防できる可能性が十分に示唆される結果を得てきた。他方、ペプチドがCaMK II活性を直接的に阻害するか、あるいはその賦活因子であるCa^<2