hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異種金属材料の閉塞鍛造による複合化成形

片押し成形においてリング材がA1050の場合,リング材とコア材の界面においてコア材の軸方向への流動,即ちリング材とコア材の相対辷りが見られたが,リング材がA5056の場合は,この相対辷りは見られず,コア材のリング材と接触している部分の材料は半径方向にのみ流動していることがわかった.また,両押し成形ではリング,コア界面での相対辷りは少ない.
視野角掃引型感度可変低エネルギープラズマ粒子エネルギー分析器の開発

本研究では、視野角掃引用静電偏向板と感度変更用電極を含む低エネルギープラズマエネルギー分析器の設計、試作、特性計測実験を2年計画で行うが本年度は2年目であり、試作モデル全体の製作、特性取得実験を行った。本年度購入した備品のNIMモジュール(DUAL SUM AND INVERT A MPLIFIER:OETEC533)は特性計測実験において位置検出測定に使用した。本年度はまず、昨年度実施した計算機を用いた電極の設計、位置検出用アノードの設計、並びに部分的な特性取得実験の結果に基いて試作モデルを製作し、この後、試作モデル全体の特性計測試験を行った。今回試作した視野角掃引型感度可変低エネルギープラズマ粒子エネルギー分析器は、荷電粒子の回転対称軸に対する入射角度方向を±45度の範囲で変化させることができ、また感度変更用電極に入射粒子と同程度、同極性の電圧を印加することによってその感度を電気的に変更できるという特徴をもっている。特性計測実験は、試作した分析器を真空槽の中の回転台上に設置し、イオンを分析器に対して様々な方向から入射、分析器の電極に印加する電圧を変化させてその特性を取得することによって行った。この特性計測試験の結果、試作した分析器はほぼ設計通りの性能をもっていることが確認できた。これと同時に、将来実際に人工衛星に分析器を搭載する際に改良すべきいくつかの点も明らかとなった。今回はイオンに対する特性計測実験を行っただけでなく、紫外線に対する特性計測試験も併せて行った。これは将来人工衛星に同型の分析器を搭載する際、軌道上では太陽紫外線が観測データに対してノイズ源となるが、その影響を調べるためである。この結果、試作した分析器内部に黒色の塗料を塗付することによって紫外線の影響をかなり防ぐ事ができることを確認した。本研究では視野角掃引用静電偏向板と感度変更用電極を含む低エネルギープラズマエネルギー分光器の設計、試作、特性計測実験を行うが、2年計画の1年目として計算機を用いた電極の設計、位置検出用アノードの設計を行い更に部分的な特性取得実験も併せて行った。また、来年度の試作モデル全体の特性取得実験に備え、位置検出測定に必要な測定器であるA/D変換器を購入した。静電偏向板、電極の設計は計算機を用いて荷電粒子の電極間の軌道を予測することによって行った。これには電極に与える電位を境界条件としたラプラスの方程式を解くことによって極板間の電位配置を計算し、様々な方向から様々なエネルギーを持った荷電粒子を極板間に入射してその飛行経路を追跡する必要があったがその結果、電極の最適な形状を求めることができた。設計を行った視野角掃引用静電偏向板は電極間を通過する荷電粒子の回転対称軸に対する入射角度方向を±45度の範囲で変化させることができる。また感度変更用電極は1組2枚のリング状電極で構成され、感度の変更はこれらの二枚の電極に入射粒子と同程度、同極性の電圧を印加することによって行うことができる。更に本年度はエネルギー分析部である球型静電偏向板の特性取得実験を行った。この球型静電偏向板は90度の偏向角を持ち、視野角掃引用静電偏向板、感度変更用電極と同じ回転対称軸の周りに軸対称である。取得した特性はほぼ設計通りであった。本年度の結果をもとに電極の最適化、試作を更に行い、来年度には試作モデル全体の特性取得実験を行っていきたい。
「ヘアピンペプチド提示法」によるアデノ随伴ウイルスの改変と感染トロピズムの拡張

(項目1)PAタグを利用した、AAVキャプシドへのペプチド挿入デザインの評価と最適化: AAVのVP3キャプシド結晶構造をもとに、内部配列のうちキャプシド表面に突出したループを構成する領域を4カ所同定し、ここにPAタグ配列を挿入したAAVベクターをAAVproHelper Free System(タカラバイオ)を用いて作製した。それらが細胞内で野生型同様に正しく粒子としてパッケージングされることを、リアルタイムPCRで確認した。(項目2)ペプチド挿入型AAVベクターによる細胞感染の評価:発現カセットにGFP遺伝子を組み込んだpAAV-EGFPを自作し、これをpRCプラスミドとともにもちいて改変型AAV粒子を調製した。HEK細胞に感染させ、GFPの発現をモニターしたところ、4つの挿入変異体ごとに粒子形成能に与える影響がことなることがわかった。また、野生型のpRCプラスミドと共発現することでキメラウイルスを作製したところ、100%変異型では粒子形成ができない場合もウイルスが得られることがわかった。(項目3)AAV感染成立に必要な第2の相互作用部位の解明:AAV受容体であるAAVR(KIAA0319L)の組み換え可溶性タンパク質を作製し、精製タンパク質を得た。また、AAV2由来のVP3キャプシドタンパク質を抗原としたモノクローナル抗体を作製し、ネイティブのウイルスを高親和性で認識する抗体を9クローン樹立した。(項目4)PAタグ以外のターゲッティング用ヘアピンターンペプチドへの応用: AAVキャプシド上にPAペプチド以外の配列、具体的にはMAPタグペプチドおよびヒトプレキシンB1結合性ペプチドmP6-9を挿入した変異ウイルスを構築した。項目1については実験系の構築を終了し、変異ウイルスとその遺伝子導入試験に必要なすべてのベクターをそろえることができた。また、4カ所の挿入候補部位の同定に成功した。項目2については、粒子形成を阻害する多くの変異体について、キメラ法によるウイルス発現方法を確立した。項目3についてはAAVRタンパク質の作製とAAVとの相互作用試験の構築を終え、さらに結合部位探索のための抗AAV2モノクローナル抗体の樹立も達成した。項目4はPAタグ以外のペプチド配列挿入を開始し、MAPタグ配列とmP6-9配列挿入体は完成させた。以上のことから、「当初の計画以上の進展」と自己評価する。項目1については目的を達成したので本年度で終了とする。項目2については評価系は確立したが、GFP発現では定量性に問題があるので、今後のことを考慮してルシフェラーゼ発現ベクターに切り替えることを計画している。項目3について、まずはAAV2抗体のなかでAAVR結合を阻害するものがないか探索し、それが得られればそのエピトープを決定する。項目4についてはさらに異なるターゲッティングペプチドの挿入を行い、最終的には標的タンパク質を介した細胞への特異的感染成立を確認する。

項目4についてはさらに異なるターゲッティングペプチドの挿入を行い、最終的には標的タンパク質を介した細胞への特異的感染成立を確認する。予定の240万円のうち20%ほどの使用にとどまったが、消耗品等としてはすでに経常経費で購入済みであった物品を充てたので研究遂行に支障はなかった。年度後半より、GFPではなくルシフェラーゼによる遺伝子導入能の定量評価が必要であることが明らかとなったため、発光専用のプレートリーダー購入を検討始めたが、年度内に決定できなかったため持ち越した。2019年度初めには同機が納入される予定であり、持ち越し学はほぼこれに充当される。
訂正能力が可変なＬＤＰＣ符号の設計および性能解析

訂正能力を可変にする低密度パリティ検査(LDPC)符号に関する符号化法および復号法を開発した.主に得られた成果として,(i)複数の部分グラフを組み合わせることで復元可能なパンクチャドビット数を保証するLDPC符号の設計方法を提案した.提案した符号に対しパンクチャドビットの選択方法を提案し,ガウス近似法による解析結果より通常のLDPC符号より反復閾値が大きくなり,符号化率ごとに最適なパンクチャド次数分布を導出した.(ii)確率伝播型(BP)復号法の性能劣化要因であるループ着目したBP復号法を提案し,正しい事後確率を計算ができない場合でも,より正確に計算できるようにする方法を提案した.本研究は新しい誤り訂正方式の開発を行う.誤り訂正符号の中で近年最も注目を浴びている低密度パリティ検査(LDPC)符号と確率伝搬型(BP)復号法を用いて,訂正能力を可変にする方式を開発する.通信路での雑音発生が刻々と変化する環境に応じて訂正能力を変化させる符号の構成法や符号化法,またそのような符号に適した復号化法の開発を目的とする.このような可変性をもたせることで,本来は無数の誤り訂正符号を用意するために必要なメモリ量を減らせると期待できる.平成25年度は複数のグラフから構成される符号構造を提案し,パンクチャに効果的な符号の構成法とパンクチャドビットの選択方法の開発に取り組んだ.提案した符号に対し密度発展法によって反復閾値が大きくなるようパンクチャした数に応じた符号化率ごとに最適なパンクチャド次数分布を導出した.また無線通信における効率の良い復号法の開発を行った.代表的な通信路の1つであるレイリーフェージング通信路においてPade'近似を用いることで精度の高く効率の良い近似対数尤度比の計算法を提案し,ビット置換変調を用いた通信路・変調方式に対し正確に対数尤度比を計算した場合と同等の復号性能を示し,従来の近似計算より復号性能が向上した.平成26年度はQAM変調に適したビット置換変調に対するシェーピング方式を提案し,LDPC符号化・復号法によって高い性能を示すことを示した.シェーピング法によって特定のビットを送信しないことはレートコンパチブル符号の構成と同様の考えに基づいており,ビット置換変調の性質を考慮してシェーピングビットを決定すると高い性能が得られた.今後は密度発展などによる性能解析を行い,最適な符号化法を明らかにすることが課題である.またBP復号法と反復閾値が同等となる近似復号法の提案を行った.計算量の低減やJacobbian対数を行うことによって,BP復号法の近似のみならずビット置換変調の復調に対する近似計算にも応用が可能と考えている.本研究は新しい誤り訂正方式の開発を行い,誤り訂正符号の中で近年最も注目を浴びている低密度パリティ検査(LDPC)符号と確率伝搬型(BP)復号法を用いて,訂正能力を可変にする方式を開発した.通信路での雑音発生が刻々と変化する環境に応じて訂正能力を変化させる符号の構成法や符号化法,またそのような符号に適した復号化法の開発を目指し,可変性をもたせることで,本来は無数の誤り訂正符号を用意するために必要なメモリ量低減を図った.平成27年度は改良BP復号法より符号化率が可変にできる範囲を大きくする方式を提案した.計算機シミュレーションによる実験により有効性を示した.提案した復号法により,ほぼ符号化率が1のレートレス領域で運用可能な訂正方式であることを示した.また無線通信において符号化変調方式のシェーピングを行い,提案した信号点配置とビット置換変調の組み合わせは,従来の信号点配置と多段復号を用いた変調方式より高い性能を示すことを明らかにした.訂正能力を可変にする低密度パリティ検査(LDPC)符号に関する符号化法および復号法を開発した.主に得られた成果として,(i)複数の部分グラフを組み合わせることで復元可能なパンクチャドビット数を保証するLDPC符号の設計方法を提案した.提案した符号に対しパンクチャドビットの選択方法を提案し,ガウス近似法による解析結果より通常のLDPC符号より反復閾値が大きくなり,符号化率ごとに最適なパンクチャド次数分布を導出した.(ii)確率伝播型(BP)復号法の性能劣化要因であるループ着目したBP復号法を提案し,正しい事後確率を計算ができない場合でも,より正確に計算できるようにする方法を提案した.効果的なレートコンパチブル符号の開発については予定通り行った.また同様の考え方に基づき符号化変調方式におけるシェーピング法の開発を行った.提案した方式に対する密度発展法による性能の理論解析は今後の課題である.工学平成25,26年度の成果を踏まえ,引き続き符号の構成,復号法の開発,及び無線通信に適した符号構成,変調方式の開発に取り組む.引き続き符号の構成,復号法の開発に取り組む.出張による支出が予定より少なかったことが原因である.復号法の開発および一般化・応用に取り組む.また無線通信に対し符号化率が可変な符号との組み合わせを検討する.主に研究発表の旅費として使用する予定である.研究成果を論文投稿したことが主であったため,予定していた出張が少なかったことが原因である.研究成果発表のための国際会議出席の準備をしており,旅費として使用する予定である.(ISITA2014, SMC2014などを予定している)
離散可積分系と可解カオス系の幾何学的研究

周期離散戸田格子の時間発展をそのスペクトル曲線(超楕円曲線)の対称積上の加法と見なすことにより,周期離散戸田格子の幾何学的実現を与える曲線族を任意の格子サイズに対して具体的に構成した.また,各曲線族は周期離散戸田格子の保存量を用いて表されることを示した.周期離散戸田格子の超離散極限として得られる超離散周期戸田格子に対しても,トロピカル超楕円曲線を用いて同様の考察を行い,超離散周期戸田格子の幾何学的実現を与えるトロピカル曲線族を任意の格子サイズに対して具体的に構成し,各トロピカル曲線は超離散周期戸田格子の保存量を用いて表されることを示した.周期離散戸田格子の時間発展をそのスペクトル曲線(超楕円曲線)の対称積上の加法と見なすことにより,周期離散戸田格子の幾何学的実現を与える曲線族を任意の格子サイズに対して具体的に構成した.また,各曲線族は周期離散戸田格子の保存量を用いて表されることを示した.周期離散戸田格子の超離散極限として得られる超離散周期戸田格子に対しても,トロピカル超楕円曲線を用いて同様の考察を行い,超離散周期戸田格子の幾何学的実現を与えるトロピカル曲線族を任意の格子サイズに対して具体的に構成し,各トロピカル曲線は超離散周期戸田格子の保存量を用いて表されることを示した.本年度は主に次の研究を行った.1)レベル3テータ関数の満たす加法公式に超離散化の手法を適用し,トロピカルHesse曲線上の点の満たす加法公式を導出した.この導出過程において,テータ関数のパラメータおよび独立変数をうまくとることにより,Hesseの3次曲線の実部の超離散極限としてトロピカルHesse曲線が得られることを示した.また,Hesseの3次曲線のJacobi多様体の部分多様体が,超離散極限において,トロピカルHesse曲線のJacobi多様体に収束することを示した.さらに,トロピカルHesse曲線の加法公式を用いて可積分な2次元区分線形写像力学系を構成した.2)Hesseの3次曲線のペンシルに線形自己同型として作用するHessian群のトロピカル類似を構成した.すなわち,トロピカルHesse曲線のペンシルに作用する線形自己同型群が3次の二面体群であることを示した.この群は,位数3の群(ペンシルの各曲線の3-torsion pointの群)と位数2の群(各曲線上の点の入れ替えとして実現される群)との半直積に分解され,したがってペンシルのパラメータを保存する。これはHessian群がペンシルのパラメータを保存しない事実と対照的である。このようなペンシルの自己同型群の導出においても,レベル3テータ関数を用いて変曲点の超離散極限を具体的に求めることが重要な役割を果たした.3)解曲線が凹9角形でありかつ任意の初期値に対して周期9をもつ2次元区分線形写像力学系(Brown写像)のトロピカル幾何学的意味づけを行い,Brown写像は線対称なトロピカル楕円曲線上の加法の組合せに分解できることを示した.この事実からBrown写像は対応するトロピカルJacobi多様体上で線形化されることがしたがう.本年度は主に次の研究を行った.1)超楕円曲線の加法を用いて周期離散戸田格子の時間発展を幾何学的に実現した.超楕円曲線の加法は種数0の曲線との交叉を用いて幾何学的に実現できる.一方,周期離散戸田格子の時間発展は,そのスペクトル曲線である,超楕円曲線のヤコビ多様体における平行移動に他ならない.そこで,超楕円曲線のピカール群の適切な部分集合からそのヤコビ多様体への同型写像を構成し,ヤコビ多様体の平行移動をピカール群の加法と同一視した.この同一視を通して,周期離散戸田格子の時間発展は対応する超楕円曲線と種数0の曲線との交叉を用いて実現できることを示した.種数2以下の場合については,その加法の具体型を求めた.2)周期離散戸田格子の超離散極限として得られる超離散周期戸田格子(周期箱玉系)に対しても,その時間発展は,スペクトル曲線としてのトロピカル超楕円曲線上の平行移動であることが知られている.本研究では,まずトロピカル超楕円曲線の加法は種数0のトロピカル曲線との交叉を用いて実現できることを示した.さらに,超楕円曲線の場合と同様に,トロピカル超楕円曲線のピカール群の適切な部分集合からそのヤコビ多様体への同型写像を構成し,ヤコビ多様体の平行移動をピカール群の加法と同一視した.これにより,超離散周期戸田格子の時間発展は対応するトロピカル超楕円曲線と種数0のトロピカル曲線との交叉を用いて実現できることを示し,種数2以下の場合については,その加法の具体型を求めた.本年度は研究計画の最終年度にあたるため,次に挙げる研究の総括および論文,口頭発表などによる研究成果の公表を行った.1)超楕円曲線の加法を用いた周期離散戸田格子の幾何学的実現.周期離散戸田格子は超楕円曲線をそのスペクトル曲線としてもち,その時間発展は超楕円曲線のヤコビ多様体における平行移動に他ならない.超楕円曲線の対称積からピカール群への全射を通して,この対称積上に加法を定めることが可能である.ヤコビ多様体はピカール群と同型であるため,この全射を通して周期離散戸田格子の時間発展を対称積上の加法と見なすことができる.さらに,対称積の加法は超楕円曲線と他の2曲線との交叉を用いて幾何学的に実現できるため,これらの曲線の交叉が周期離散

戸田格子の時間発展の幾何学的実現を与える.本研究においては,周期離散戸田格子の幾何学的実現を与える曲線族を任意の種数に対して具体的に構成し,各曲線は周期離散戸田格子の保存量を用いて表されることを示し,その具体的表示を与えた.2)トロピカル超楕円曲線の加法を用いた超離散周期戸田格子の実現.周期離散戸田格子の超離散極限として得られる超離散周期戸田格子は,トロピカル超楕円曲線をそのスペクトル曲線としてもつ.また,その時間発展は,トロピカル超楕円曲線のヤコビ多様体上の平行移動である.この平行移動はトロピカル超楕円曲線の対称積における加法と見なすことが可能である.さらに,この加法はトロピカル超楕円曲線と他の二つのトロピカル曲線との交叉を用いて幾何学的に実現できる.本研究においては,超離散周期戸田格子の幾何学的実現を与えるトロピカル曲線族を任意の種数に対して具体的に構成し,各トロピカル曲線は超離散周期戸田格子の保存量を用いて表されることを示した.また,これらの曲線族の具体的表示を求めた.本年度は主に次の研究を行った.1)超楕円曲線の加法を用いて周期離散戸田格子の時間発展を幾何学的に実現した.周期離散戸田格子の時間発展は,そのスペクトル曲線である超楕円曲線のヤコビ多様体における平行移動に他ならないことがよく知られている.また,超楕円曲線の対称積から因子類群(ピカール群)への全射を通して,この対称積上に加法を定めることが可能である.ヤコビ多様体はピカール群と同型であるため,この全射を通して周期離散戸田格子の時間発展を対称積上の加法と見なすことができる.さらに,対称積の加法は超楕円曲線と他の2曲線との交叉を用いて幾何学的に実現できるため,これらの曲線の交叉が周期離散戸田格子の時間発展の幾何学的実現を与える.本研究においては,周期離散戸田格子の幾何学的実現を与える曲線族を任意の格子サイズ(超楕円曲線の種数)に対して具体的に構成し,各曲線は周期離散戸田格子の保存量を用いて表されることを示した.2)トロピカル超楕円曲線の加法を用いて周期箱玉系の時間発展を幾何学的に実現した.周期離散戸田格子の超離散極限として得られる超離散周期戸田格子(周期箱玉系)の時間発展は,トロピカル超楕円曲線のヤコビ多様体上の平行移動であることが知られている.また,この平行移動はトロピカル超楕円曲線の対称積における加法と見なすことが可能であり,さらに,この加法は,トロピカル超楕円曲線と他の二つのトロピカル曲線との交叉を用いて幾何学的にも実現できる.本研究においては,周期箱玉系の幾何学的実現を与えるトロピカル曲線族を任意の格子サイズ(トロピカル超楕円曲線の種数)に対して具体的に構成し,各トロピカル曲線は周期箱玉系の保存量を用いて表されることを示した.3)種数2の超楕円曲線の倍角写像から,適切な変数をとることにより,有理写像で与えられる2次元複素力学系を構成した.離散可積分系の幾何学的研究に関しては,当初の計画以上に進展し,楕円曲線に限らず,超楕円曲線の加法と戸田格子などの離散可積分系との対応関係を明らかにしつつある.一方,可解カオス系に関しては,基礎的な研究を進めている段階である.25年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画では,楕円曲線の群構造の定める有理写像力学系の分類を行う予定であったが,超楕円曲線を用いた周期
インタラクションサイクルの認知科学的分析に基づくスキル学習支援環境

本研究では,芸術やスポーツなど,身体動作が伴うスキルについて,初心者を学習者として,様々な学習支援環境を構築し,スキル学習支援環境のフレームワークを設計することを最終目標とした.代表的なシステムの構築事例としては,模倣によるスキル動作の学習支援環境として,熟練者の視点からの熟練者の身体動作を,学習者が装着したHMD上にARで表示することにより,追従しながら動作を模倣で学習できるモーションナビゲータを構築した.さらに,道具のインタラクションを学習目標とするスキルの学習支援環境の構築事例としては,擦弦楽器の二胡の演奏スキルを学習する二胡演奏学習支援環境を構築した.1.模倣による動作学習のモデル化と,熟練者と学習者の視点を統合する学習支援環境の構築:行動の学習支援の典型的な例としてスポーツやダンスを例題とした.スポーツやダンスなど,初心者が動作を学ぶ場合には,熟練者の動作を見ながら学ぶことが多い.このため,まず,模倣による動作学習の認知モデルを構築した.そして,その認知モデルに基づいて,初心者が熟練者の動作を容易に学べるように熟練者の動作を学習者のHMD上に提示する学習支援環境を設計・構築した.2.透視図法スケッチ学習支援環境の構築:認識の学習支援の例として透視図法スケッチを例題とした.スケッチとは,3次元の物体を視点を決めて観察し,2次元上の紙面に書き写すタスクである.ペンタブレットの上に画用紙を固定し,あらかじめ決めた三次元の物体をスケッチのモチーフとした.透視図法に基づき,画用紙に描いたスケッチ画と,システムが計算から求めた正しいスケッチ画の差分を誤りとみなして,最適なアドバイスを自動的に提示するシステムを構築した.3.モバイルARを用いた地震時の危険地帯の認識スキル,被害の予測スキルを向上させる学習支援環境の構築:認識と行動選択の学習支援の例として,地震時の危険地帯の認識と行動選択のスキルを例題とする学習支援環境を,タブレット端末を用いて,モバイル拡張現実感を利用して構築した.4.楽器演奏学習支援環境の構築:道具を用いたスキルの例題として,二胡の演奏スキルの学習支援環境を構築した.5.運指の誤りを診断助言可能なタッチタイピングスキル学習支援環境の構築:画像処理を利用して,タッチタイピング時の運指の誤りを自動検出し,助言を提示する学習支援環境を構築した.道具を用いた学習支援環境として,擦弦楽器の一種である二胡を道具として,初心者が二胡を用いた演奏を学習するのを支援する学習支援環境を構築した.具体的には,学習者の左手の人差し指,中指,薬指に磁気式位置センサLibertyのレシーバをそれぞれ装着し,指先位置をリアルタイムで計測して,仮想空間に表示された3DCGによる二胡に指先位置を表示し,正しい位置とのずれを表示するシステム,さらには,学習者が右手に持つ弓の両端にもレシーバを装着し,弓の動きをリアルタイムに計測して,仮想空間の二胡に弓の位置と方向を表示し,正しい位置と方向からずれている場合は,ずれに応じて弓の色でわかるように表示し,かつ,どちらの方向に弓の位置や方向を修正すればよいかを矢印で表示するようにした.テータグローブを装着した手指の動作をリアルタイムで仮想空間内に3DCGで表示し,手本の動作との差分を視覚的に容易に理解できるシステムを構築した.手話の指文字の練習などに応用できると考えられる.この研究成果は,教育システム情報学会の2014年度全国大会(第39回全国大会)にて,発表済みである.さらに,それよりも詳しい内容は,2014年11月14日開催の電子情報通信学会教育工学研究会(ET)にて発表済みである.ARを用いたスケッチ学習支援環として,ARマーカを用いて,モチーフの位置と光源の位置を自由に学習者が設定できるスケッチ学習支援環境を構築した.この学習支援環境上で,学習者は,モチーフの位置を自由に決め,構図を決定し,かつ,光源の位置を自由に決めることができるので,陰影のつき方も自由に設定できる.設定後,学習者が仮想パレット上で陰影付を行なうと,システムが陰影づけの誤りの気づきを与える情報を提示する.この研究成果は,教育システム情報学会の2014年度全国大会(第39回全国大会)にて,発表済みである.動作データベースに関する研究については,テニスのスウィングを対象動作とし,その動作を表す語彙を整理するための指針を示した.これは,学習者の動作をシステムで計測して,アドバイス文を提示する場合に,動作と言語の関係を定義しなければならないときに使える.さらに,動作データベースに動作を表す言語や文章を入力して,該当する動作のビデオクリップや動作データを出力するときにも使える.スケッチ学習支援環境に関する研究では,三次元の対象物の上に絵付けの練習を行うシステムをARを用いて構築した.あらかじめ,三次元対象物の形状を計測しておき,対象物と筆のそれぞれにARマーカを取り付けることにより,カメラ映像から,筆と対象物の位置関係をリアルタイムでシステムが把握でき,筆が対象物に触れた場合に,対象物上にARで筆跡を表示するという原理である.この研究成果は,2016年3月19日に開催された教育システム情報学会の特集論文研究会にて発表済みである.AR物体と手指のインタラクションに関する研究では,手指でAR物体をつかんでいるように見える技術の開発と試作システムを構築した.通常,AR表示は,常に最前面に表示されるため,AR物体の手前に実物の手指を表示することはできない.この問題点を克服する技術を開発した.この成果は,2015年の人工知能学会全国大会と,国際会議KES2015にて発表済みである.

本研究では,芸術やスポーツなど,身体動作が伴うスキルについて,初心者を学習者として,様々な学習支援環境を構築し,スキル学習支援環境のフレームワークを設計することを最終目標とした.代表的なシステムの構築事例としては,模倣によるスキル動作の学習支援環境として,熟練者の視点からの熟練者の身体動作を,学習者が装着したHMD上にARで表示することにより,追従しながら動作を模倣で学習できるモーションナビゲータを構築した.さらに,道具のインタラクションを学習目標とするスキルの学習支援環境の構築事例としては,擦弦楽器の二胡の演奏スキルを学習する二胡演奏学習支援環境を構築した.おおむね,年度初めの研究計画どおりに進行している.道具を用いた学習支援環境,データグローブを用いた手指動作の学習支援環境,ARを用いたスケッチ学習支援環境を当初の計画通り,構築した.評価は今後の課題である.27年度が最終年度であるため、記入しない。教育工学擦弦楽器の二胡を用いた初心者向け二胡演奏学習支援環境については,評価実験も完了しているため,研究としては,一応,完成の域に達している.ARを用いたスケッチ学習支援環境については,引き続き,研究を推進する.現時点では,学習者が描いた陰影について,統計情報を示して気づきを与えるにとどまっているが,今後は,言語情報でのアドバイスを提示するような機能を構築したいと考えている.本研究の目的は,芸術やスポーツなど,身体動作が伴うスキルについて,初心者を学習者として,模倣によるスキル動作の学習のモデル化と,そのモデルに基づくスキル動作学習支援環境の設計・構築を行うことである.スキル動作は,認識,行動選択,行動実行のインタラクションのサイクルを繰り返しながら行われる.平成25年度には,模倣による動作学習のモデル化と,熟練者と学習者の視点を統合する学習支援環境の構築を行ったので,この認識,行動選択,行動実行をモデル化し,それに基づく学習支援環境を構築したと言える.27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度使用額は,351,153円であるが,これは,2014年度の国際会議での発表5件のうち,1件は国内で開催された国際会議に投稿し,発表したことにより,出張費が安く済んだことや,2014年12月に投稿したジャーナル論文の学会側での査読が遅延し,2014年度中に採録決定がなされなかったために,掲載料を2014年で支払う必要性がなかったことなどによる.ジャーナル論文については,2015年度で採録が決定した場合は,掲載費をしはらう27年度が最終年度であるため、記入しない。研究は予定通り進んでいるので,申請書の研究計画に沿って,研究を推進する予定である.ジャーナル論文については,2015年度で採録が決定した場合は,掲載費を支払う必要が生じるので,「次年度使用額」を有効活用したいと考えている.また,2015年度は最終年度であり,3年間の研究期間の中で,予算が最も少ない年にもかかわらず,研究成果がまとまる時期であり,成果発表旅費や,前述以外のジャーナル論文掲載費など,予算の必要性は高いので,「次年度使用額」をそれらにも有効活用したいと考えている.27年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者の研究室では,例年,東京の日本科学未来館で開催される情報処理学会インタラクションで院生と一緒にデモ発表を行っているため,申請時にはそれを想定して,院生2名分の出張費(約65000円×2名=約13万円)を計上していた.
日本固有マウス系統のBACライブラリーを基盤とした実験動物開発と機能ゲノム解析

アジア産亜種マウス(M.m.molossinus)由来のMSMIMs系統から高品質のBAC(Bacterial Artificial Chromosome)ゲノムライブラリーを作製し、20万クローンのインサート端末両端の配列を決定し、C57BL/6J(B6)ゲノム配列と比較することにより、2系統間から50万近くのSNP(一塩基多型)情報を得た。それらのSNPの分布をみると,B6のゲノム中に局所的にSNP頻度が大きく低下している部分、すなわちmolossinusゲノムと相同性が高い部分を見出した。したがって、これらの領域はmolossinus亜種に由来するゲノム領域と考えられるが、B6ゲノムの場合、全体の約5%に相当していた。我々はそのゲノム上の正確な位置を決定し、B6という標準近交系統マウスゲノムにおける正確な亜種問モザイクゲノム構造の全体像を世界で初めて示すことに成功した。この結果は、実験用マウス系統に認められる多様な表現型が亜種ゲノムの混在による、という仮説を裏付けるものと考えられ、またいわゆる「遺伝的背景」のゲノム基盤を示す重要な知見と思われる。さらに、この度作られたMSMBACクローンを利用したトランスジェネシスを通じて変異責任遺伝子の同定を効率化する手法の確立、そのための実験動物の作製を行なった。MSMに認められる高頻度の遺伝子多型を利用して導入トランスジーンの発現を検出・確認する手法を確立した。ここでは多能性胚細胞である原始外胚葉の増殖・分化に異常を呈し、胚性致死となるtw5変異に関して解析を行い、実際にMSM由来のBACクローン導入により変異表現型をレスキューすることによって、変異貴任遺伝子を同定することに成功した。このような手法は単一遺伝子変異のみでなく、QTL解析などの機能ゲノム解析においても有用と考えられる。現在までにMSM BACクローンの端末配列(約40万配列)を,公開されているC57BL/6Jゲノム配列(NCBI mouse Build 30)と比較し,約63000クローンの染色体上の位置を決定し,これにより全ゲノムの約90%をカバーした.また,C57BL/6JとMSM/Msとの間で約49万のSNP(一塩基多型)を同定し,マッピングを行った.これらのマップ情報はWeb上で公開しており,オンライン上でBACクローンをスクリーニングすることが可能となった.端末配列中のSNPの出現頻度は100bpあたり0.93SNPsと高率であるにもかかわらず、非常に興味深いことにその分布は均一ではなく、C57BL/6J全ゲノムの約5%にあたる領域では殆どSNPが検出されないことを見出し,そのような領域のゲノム上の正確な位置を決定した。このことは比較的最近アジア産マウス由来ゲノムがdomesticus亜種へ移入されたことを示しており,現在広く利用されている標準近交系統はdomesticusと,molossinusあるいはmusculusというアジア産亜種との交雑系統に由来する,という説を支持する。標準近交系統ゲノムの大部分はM.m.domesticusに由来するが,その一部はmolossinusなどのアジア産亜種に由来しており,各標準系統に見られる表現型の違いは2種類の亜種由来のゲノムの組み合わせの違いに起因するとも考えられるので,C57BL/6J以外のマウス系統のゲノムのどの部分がアジア産マウスに由来しているかを決定することが次のステップとして非常に重要になるものと考えられる.これまで、C57BL/6JとMSM/Msとの間で約49万のを同定し,マッピングを行った.B6ゲノム上のSNPの分布様式から,B6ゲノム内に存在するM.m.molossinus由来と考えられるゲノム領域の正確な位置を示す地図を得た。次に、各種の標準近交系統マウスに特有な亜種由来ゲノムブロック構造を調べる為の高効率

SNPタイピングを可能とするSNPチップの作製を行った。一方、MSMBACクローンを用いた実験動物作製として、MSM BACをB6バックグラウンドに導入したトランスジェニックマウス系統を樹立した。MSMはB6との間に多くの多型を持つので、多型を利用し、導入したBAC DNA中の遺伝子が実際に発現しているかを確認することが出来る。これらのトランスジェニックマウスを用いて、多能性幹細胞の増殖制御に関与するt^<w5>変異の解析を行った。t^<w5>変異責任遺伝子は約750kbのゲノム領域に存在するが,この領域をカバーする6種のMSM BACクローンを導入したマウス系統を用いたレスキュー実験を行った。その結果、調べた5つの内、約180kbのインサートを持つBACトランスジーンにより,変異表現型がレスキューされることが確認され、t^<w5>変異責任遺伝子はこの180kbのゲノム領域内にあることが判明した。本研究では、日本産野生マウス、M.m.molossinus亜種由来であるMSM系統のBACライブラリーとそこから得られるゲノム情報を基盤として、発生工学、'遺伝学の手法を駆使して新規実験動物を作製すること、MSM系統から得られたゲノム情報を用いた効率的な機能ゲノム解析手法を確立することを目的とする。H18年度はBACクローン全体を利用して遺伝子ターゲティングが可能かを調べるために,X連鎖のポリコム蛋白質遺伝子であるScml2を含むBACクローンを大腸菌内の相同組換え技術を用いて改変し、ベクターを作製し、ES細胞に導入した。その結果、約200のコロニーから3つの相同組換えES細胞を得ることができた。これを胚盤胞に移植し、ES細胞の貢献度の高いキメラを得ることができた。比較的高頻度で相同組換え細胞を得ることが出来たので、現在は相同組換えにより、MSMゲノムとB6ゲノムの置換が可能かを検討している。これまでに,C57BL/6Jのような標準近交系統のゲノムにはmolossinusに由来するゲノム領域が混在することを見出している。そこで,C57BL/6J以外のマウス系統においても,molossinus由来のゲノム領域が存在するのか、どのようなモザイク構造を持つかを調べるためにSNPチップを用いて、1500マーカーのSNPタイピングを28種の実験用近交系統、20種の野生由来近交系統に対して行った。その結果、調べたすべてのラボ系統にmolossinusタイプのSNPを示すゲノム領域が見出され、そのモザイク様構造は各系統で同一ではなく、それぞれ類似性はあるものの異なるパターンを示した。このような異なる亜種由来のゲノムの混在がラボ系統の多様な表現型を生んでいる可能性がある。
農業支援システム構築に向けた同期走査式葉色センサによる生体情報取得

本研究では,作物の生育状況を定量化するため,重要な要素の一つである葉色センサの開発とシステムへの組み込みを目指してきた.(1)試験用ビニールハウス設置と近赤外分光法による葉色の特徴点抽出と特徴波長LED・PDによる反射・透過データに基づく葉色センサの開発(2)葉色センサで得られたデータと生育作物生体情報の相関検証とフィールド実験(3)複数葉色センサを圃場に設置し,取得データと農業作業者ヒアリング情報との照合(4)葉色センサによるデータと生育環境情報データとの分析.現在,基礎実験を終了し,開発可能性を確認し,プロトタイプの設計製作を実施している.農業ICT化に向けて,生育状況の判断について新たな指標とそれを定量化するセンサの市販品・開発品は,非常に入手困難で,普及可能な装置開発が急がれる.作物により,葉色,葉緑素濃度,茎・葉の大きさなど判断指標も異なり複合的であるが,重要な要素の一つである葉色センサの開発とシステムへの組み込みを目的としている.平成26年度計画では,近赤外分光法による葉色の特徴点抽出と特徴波長LED・PDによる反射・透過データに基づく葉色センサの試作開発を目標としていた.具体的には,研究代表者により構築された「2次元近赤外分光スペクトル計測装置」を用いて,葉を対象に2次元(50[mm]×50[mm],1[mm]間隔)で,近赤外分光法により可視域380[nm]近赤外域1,700[nm]で分光スペクトルを取得しデータ化する.取得データと葉色カラースケールおよびSPAD装置と照合しながら,葉の生育状況を判断できる特徴波長点を抽出する.特定された波長に該当するLEDとPDの組み合わせにより,反射光,透過光を測定できるシステムを構築する.反射・透過データと葉色カラースケールおよびSPAD装置の相関を確認し,反射・透過データから葉色を推察できる新規方法の計測原理を提案する.提案した計測原理に基に,現場にて使用可能な装置化を検討した.さらに,温度・土壌水分・日射量制御可能な試験用ビニールハウスを設置し,研究代表者らが熟練就農者の指導を受けながら新規就農者と同様の条件で農産物の生育にあたる.農作業を経験しながら,農産物を育成し,実験材料である葉を提供する.なお,ミニビニールハウスは,生育を左右するパラメータを制御でき,環境情報収集装置を設置し生育環境情報の取得も可能とした.農産物の安全・安心・品質保証,新規就農者創出のため,ICTを利用する農業支援システムの研究が盛んである.農業用ICT機器により気象,土壌や画像データなど農産物の環境情報は取得できているが,作物の生育状況は熟練就農者の判断に依っており,定量化の研究が進められている.本研究では,取得・蓄積されたビッグデータの統計解析結果と生育状況とを照合し,施肥,土壌水分調整や収穫時期を教示できるシステムの構築を目指している.生育状況の判断について新たな指標とそれを定量化するセンサの市販品・開発品は,非常に入手困難で,普及可能な装置開発が急がれる.作物により,葉色,葉緑素濃度,茎・葉の大きさなど判断指標も異なり複合的であるが,重要な要素の一つである葉色センサの開発とシステムへの組み込みを目的とする.研究計画に示す下記項目に対し,概ね研究を終えている.(1)試験用ビニールハウスの設置と近赤外分光法による葉色の特徴点抽出と特徴波長LED・PDによる反射・透過データに基づく葉色センサの開発(2)葉色センサで得られたデータと生育作物生体情報の相関検証とフィールド実験を実施(3)複数葉色センサを圃場に設置し,取得データと農業作業者ヒアリング情報との照合(4)葉色センサによるデータと生育環境情報データとの分析現在,基礎実験を終了し,開発可能性を確認し,プロトタイプの設計製作を実施している.プロトタイプを使用した実験も開始しており,実用化に向けた設計製作を行っている.基礎実験を終え、当初予定通りのデータを取得でき、プロトタイプの設計製作・実験まで終えている。農産物の安全・安心・品質保証,新規就農者創出のため,ICTを利用する農業支援システムの研究が盛んである.農業用ICT機器により気象,土壌や画像データなど農産物の環境情報は取得できているが,作物の生育状況は熟練就農者の判断に依っており,定量化の研究が進められている.本研究では,取得・蓄積されたビッグデータの統計解析結果と生育状況とを照合し,施肥,土壌水分調整や収穫時期を教示できるシステムの構築を目指している.生育状況の判断について新たな指標とそれを定量化するセンサの市販品・開発品は,非常に入手困難で,普及可能な装置開発が急がれる.作物により,葉色,葉緑素濃度,茎・葉の大きさなど判断指標も異なり複合的であるが,重要な要素の一つである葉色センサの開発とシステムへの組み込みを目的とする.本研究は3ヵ年の計画で,現場でリアルタイム計測可能な葉色センサの開発により農業支援システムに構築に寄与し,農業ICTの利活用の実現を図る.研究代表者らの“環境情報収集装置開発並びフィールドスタディによるデータ取得・蓄積・分析"の研究成果と葉色センサによる生育状況データを分析し,農業ICTの利活用を部分的なモデルを構築し確かなものにする.具体的には,(1)試験用ビニールハウスの設置と近赤外分光法による葉色の特徴点抽出と特徴波長LED・PDによる反射・透過データに基づく葉色センサの開発,(2)葉色センサで得られたデータと生育作物生体情報の相関検証とフィールド実験を実施,(3)複数葉色センサを圃場に設置し,取得データと農業作業者ヒアリング情報との照合,

(4)葉色センサによるデータと生育環境情報データとの分析,である.以上の目的に対し,基礎データの取得,プロトタイプ装置の試作を終えており,本年度は論文1報掲載,国際会議1回の発表している.平成28年度までに製作の2台の葉色センサおよび市販のSPAD測定器,カラースケールを熟練作業者に使用してもらい,生体情報取得について,「勘と経験」による判断と「葉色センサ」の値を比較し,値の妥当性を評価してもらい評価と共に農作業情報を農業作業者へのヒアリングにより取得し,生育環境情報を統合し,「葉色」という要素に限って,取得情報より熟練農作業スキルを抽出,継承を支援する実用的なシステム・手法を開発できるかを探り,高度な農業技術の次世代継承,農業者への適時的確なアドバイスを提供が可能な「熟練農作業ノウハウの抽出・継承手法の開発」について検討を進める予定にしていたが,1台の試作機製作で止まっており,早急に上記予定を遂行する必要がある.農産物の安全・安心・品質保証,新規就農者創出のため,ICTを利用する農業支援システムの研究が盛んである.農業用ICT機器により気象,土壌や画像データなど農産物の環境情報は取得できているが,作物の生育状況は熟練就農者の判断に依っており,定量化の研究が進められている.本研究では,取得・蓄積されたビッグデータの統計解析結果と生育状況とを照合し,施肥,土壌水分調整や収穫時期を教示できるシステムの構築を目指している.生育状況の判断について新たな指標とそれを定量化するセンサの市販品・開発品は,非常に入手困難で,普及可能な装置開発が急がれる.作物により,葉色,葉緑素濃度,茎・葉の大きさなど判断指標も異なり複合的であるが,重要な要素の一つである葉色センサの開発とシステムへの組み込みを目的とする.研究計画に示す下記項目に対し,概ね研究を終えている.(1)試験用ビニールハウスの設置と近赤外分光法による葉色の特徴点抽出と特徴波長LED・PDによる反射・透過データに基づく葉色センサの開発(2)葉色センサで得られたデータと生育作物生体情報の相関検証とフィールド実験を実施(3)複数葉色センサを圃場に設置し,取得データと農業作業者ヒアリング情報との照合(4)葉色センサによるデータと生育環境情報データとの分析.現在,基礎実験を終了し,開発可能性を確認し,プロトタイプの設計製作を実施している.プロトタイプを使用した実験も開始しており,実用化に向けた設計製作を行っている.本研究では,作物の生育状況を定量化するため,重要な要素の一つである葉色センサの開発とシステムへの組み込みを目指してきた.(1)試験用ビニールハウス設置と近赤外分光法による葉色の特徴点抽出と特徴波長LED・PDによる反射・透過データに基づく葉色センサの開発(2)葉色センサで得られたデータと生育作物生体情報の相関検証とフィールド実験(3)複数葉色センサを圃場に設置し,取得データと農業作業者ヒアリング情報との照合(4)葉色センサによるデータと生育環境情報データとの分析.現在,基礎実験を終了し,開発可能性を確認し,プロトタイプの設計製作を実施している.試験用ビニールハウスにおいて,試験用の農産物の生育の成長が少し遅れているが,全体計画に影響はなく,他の計測システム構築,センサ開発は順調に進んでいる.プロトタイプの改良を行い、実用化を図る。
アロディニアの発生機構解明に向けたカイノイド型分子プローブの創製

神経障害性疼痛の主症状であるアロディニアの発生・維持機構に関わる新規受容体を同定することを目的に、カイノイド型化合物を設計し、その合成を行った。カイノイドのピロリジン環骨格に結合した置換基を選択的に構造修飾する手法を確立し、様々な構造のカイノイド類縁体を容易に合成することが可能となった。また、合成したカイノイドのアロディニア活性とグルタミン酸受容体結合能を評価した結果、いくつかの有望化合物を見いだすことができた。さらに、カイニン酸受容体の新たな活性化経路が存在する可能性を示すことができた。本研究では,神経障害性疼痛の症状の一つであるアロディニアの発生・維持機構を解明することを目的に機能性分子プローブの創製研究を行っている.本年度は,アクロメリン酸の構造を基に創製したPSPAおよびPOPAの構造修飾体と,カイニン酸を基にした新規カイノイド分子の設計・合成を検討した.まず,PSPA-4のピロリジン環4位のアリールチオ基について,ベンゼン環上オルト位へ置換基を導入し,回転障害によるコンフォメーション固定化を狙った誘導体を合成したが,アロディニア抑制,誘発作用ともに活性が減弱した.一方,イオウ原子を酸化してスルホンとした化合物を合成して活性を評価したところ,アクロメリン酸誘発アロディニアを強く抑制すること,また,高用量でもアロディニア誘発活性が現れないこと,既存のグルタミン酸受容体への結合性が低いことなどがわかった.しかし,神経障害性疼痛モデルの一つであるマウスChungモデルに対しては鎮痛効果を示さず,抗アロディニア効果を示すPSPA-4とは異なる結果が得られた.さらに,ピロリジン環2位及び3位を修飾した化合物を合成し,アロディニア活性を評価した.その結果,3位カルボキシ基を修飾したPOPA誘導体および2位カルボキシ基を修飾したPSPA誘導体がアクロメリン酸以上の強いアロディニア誘発活性を示すこと,2位カルボキシ基を修飾したPOPA誘導体が低用量でアクロメリン酸誘発アロディニアを強力に抑制することなどが明らかとなった,しかし,用量の違いにより複数の標的に作用している可能性が考えられた.次に,カイニン酸型化合物について,ピロリジン環4位にアルキル,アルケニル,アルキニルエーテル基を導入した化合物の合成に成功した.また,3位にアルケニル基を導入する反応を検討し,収率は未だ十分とは言えないが,立体選択的に導入が可能であることを確認した.本年度は,アクロメリン酸が誘発するアロディニアに対してアンタゴニスト活性を示すPSPA-4のPETプローブである[11C]PSPA-4を合成し,トリチウム標識カイニン酸[3H]KAとともに,脳および脊髄組織切片を用いた詳細なin vitroオートラジオグラフィー解析を行った.その結果,[11C]PSPA-4と[3H]KAの結合領域が一致することを見いだした.PSPA-4はカイニン酸受容体に結合している可能性が考えられたが,[11C]PSPA-4の脳および脊髄での結合はカイニン酸受容体アンタゴニストで阻害されないことがわかった.さらに,高用量で発現するPSPA-4のアロディニア誘発作用は,カイニン酸受容体サブユニットのGluK1アンタゴニストおよびGluK1/K2アンタゴニストでは抑制されないが,GluK3およびGluK2/3アンタゴニストによって抑制されることが明らかとなった.また,GluK1サブユニットを主とするカイニン酸受容体が発現するDRGニューロンを用いたカルシウム応答実験の結果,カイニン酸とPSPA-4では細胞内カルシウムの上昇作用に違いがあることがわかった.以上により,PSPA-4はカイニン酸受容体と異なる受容体を標的とするか,もしくはカイニン酸とは異なるカイニン酸受容体活性化機構でアロディニアを誘発している可能性が示唆された.一方,新規カイノイドの合成では,ピロリジン環4位にアルキルチオ基を導入した化合物,前年度に合成した4位アルケニルおよびアルキニルエーテル型化合物のエピマー,3位修飾体のエピマー,さらにはPSPA-4の2位カルボキシ基の生物学的等価体の合成に成功した.合成した化合物についてはマウス髄腔内投与によるアロディニア作用と,神経障害性疼痛モデルにおける鎮痛作用に関する実験を検討している.カイノイド化合物の構造最適化に向けて,骨格ピロリジン環3位側鎖の修飾法の検討を行った.二つのエステル基の反応性の違いを利用した選択的加水分解反応により,3位側鎖のみをアルコール,アミド,ニトリル,テトラゾールなどに変換する手法を確立した.これにより,3位側鎖に機能性官能基を導入して光親和性標識法などに適用できる分子プローブ化を行うことが可能となった.

さらに,ピロリジン環2位および3位の両方を修飾した類縁体の合成も行った.続いて,これまでに合成したカイノイド骨格のピロリジン環4位のエーテルおよびチオエーテル型修飾体,3位側鎖修飾体,2位修飾体のアロディニア誘発・抑制作用の活性評価を行った.その結果,側鎖構造を単純化した化合物のうちエーテル型では強力なアロディニア誘発作用を発現することを見いだした.チオエーテル型では,4位の立体化学の違いによりアロディニア誘発作用を示す化合物と抑制作用を示す化合物が存在した.さらに,4位チオエーテルの置換基を嵩高くした化合物ではどちらの作用も消失した.このことから,標的容体への結合には4位周辺の立体構造も重要な役割を果たしていることがわかった.以上により,アロディニア誘発に関わる新規受容体を解析するための分子ツールを創製することができた.一方,合成したカイノイドとは結合性に違いが認められるアクロメリン酸の脳・脊髄組織での集積部位を質量分析イメージング法により詳細に解析することを目的に,誘導体化法について検討した.アミノ酸のイオン化効率を上げるため,永久電荷を持つウレア型分子へ変換することとし,TAHS反応剤の合成を行った.カイノイド型プローブであるPSPAを用いて,in vitroでTAHS反応剤と反応させ,効率よく目的とするプローブ分子に変換できることを確認した.さらに,MALDI-MSにより検出可能であることを見いだした.26年度が最終年度であるため、記入しない。生物有機化学26年度が最終年度であるため、記入しない。カイノイドのピロリジン環置換基4位の構造修飾体については,ほぼ計画通り合成することができた.さらに,新たな構造修飾体としてピロリジン環2位,3位の修飾についても検討を行った.また,マウスの組織切片と[3H]カイニン酸を用いた結合実験により,カイニン酸受容体との結合性が低い化合物を見いだすことができた.化合物の高用量での結合性に改善すべき課題があるが,本年度の目標はほぼ達成することができた.新規カイノイドとして,ピロリジン環4位のアルキルエーテル,アルケニルエーテル,アルキニルエーテル,アルキルチオ型修飾化合物は,その光学異性体も含めてほぼ計画通り合成することができた.さらに,既存受容体との親和性低減に向けた化合物として,カルボキシ基を生物学的等価体に変換した類縁体の合成にも成功した.また,陽電子放射核を導入したPETプローブである[11C]PSPA-4も,すでに確立した手法により安定的に合成することができ,トリチウム標識プローブとともに生化学的解析に活用して成果を得ることができた.研究当初の仮説と異なり,PSPA-4にアロディニア誘発に関わる分子標的が存在する可能性が高くなったが,これは新たな発見であり,発展的に次の研究に繋がるものと考えている.以上のように本年度の目標はほぼ達成することができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。今後も計画に従って研究を実施する予定であるが,放射性プローブに関しては蛍光プローブなどで代替できるか検討する.また,24年度に得られた知見を基に,新たなアプローチとして電気生理学的な実験により受容体探索を行う計画を立てている.この実験に必要な化合物の合成も検討する.今後も計画に従って研究を実施する予定であるが,放射性プローブを活用する実験に関しては新たな手法として質量分析によるMSイメージング法を検討する計画を立てている.