hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電力系統構造変化とディペンダビリティを考慮した分散並列型電圧・無効電力制御の研究

(2)ディペンダブルな分散並列処理方式の研究予定通り,上記高速化を実現した上で,ランダム及びバースト的な一時的な故障に対し,通常ではあり得ない80%程度の故障率まで解の品質を保持しVQCが継続可能である事を確認した。(3)産業界との意見交換・研究協力者への開発支援要請富士電機)松井マネージャに有益性を認識して頂き,予定にはなかった昨年度始まった別テーマのディペンダビリティ性共同研究を今年度も継続して頂けた。1年間の予定で招聘教授として着任していたブラジル)Para大学)Prof. Santanaが,共同研究の有用性を認識し,予定になかった1年間延長して本研究に必要なGPGPU(並列プロセッサ)を用いた並列潮流計算高速化研究を実施し,予定していた1000母線系統をはるかに凌ぐ9241母線系統に対し最大2.28倍高速化を確認した。本研究の主要な技術である電力系統への進化計算適用において,世界的な権威であるUniv. of Porto)Prof. Mirandaを招聘し講演会を実施した。電力会社及び電機メーカなど外部および学内教員・学生の聴講者があり,最新の技術を広く講演して頂けた。論文誌1件,国際会議2件,国内大会発表3件行うことができた。以上により,当初の計画以上に進展していると言える。本研究は,電圧無効電力(以下,VQC)に対し,分散並列化技術を用いたメタヒューリスティク最適化手法(以下,MH手法)により,高速かつ通信遅延や故障に強くVQCを継続できるディペンダブルな方式を研究することを目的としており,平成29年度の成果を以下に示す。(1)VQCの分散並列処理に最適なメタヒューリスティク最適化手法の開発平成28年度に開発したDifferential Evolutionary Particle Swarm Optimization(以下,DEEPSO)を用いた並列分散型VQC方式に対し改良を行うために,予定通り複数集団型のDEEPSOを新たに開発し,これをVQCに適用した改良を行い,これにより解の質が改良できることを確認した。また,新たに開発した複数集団型DEEPSOを用いたディペンダブルなVQC方式を開発し,プロセスに故障が発生した場合,10%までの改悪を許容した場合,昨年度までの並列・分散処理ではまったく解の質を保てないが,新規に開発した複数集団型DEEPSOを適用した場合,故障率80%まで解の質を保ち制御が継続可能であることを確認した。(2)産業界との意見交換・研究協力者への開発支援要請富士電機)松井部長とは,本研究に対する意見交換を2回実施し,意見・コメントに基づいた改良手法へのフィードバックを実施した。この意見交換の中では,社会インフラである電力分野だけでなく,高速な並列・分散処理を必要とするクラウドシステムなどの顧客サービスでも重要であるという議論となり,別テーマとしてビル・工場のエネルギーマネジメントシステムに関するディペンダビリティ性共同研究を継続実施して頂いた。(3)成果の発表本研究の成果をエネルギーマネジメントシステムへの応用も含め,論文誌3件,国際学会2件,国内学会3件発表を行った。
原発性胆汁性肝硬変におけるT細胞レセプターレパトア解析による病態の解明

原発性胆汁性肝硬変(PBG)の肝局所におけるT細胞レパトアにつきRT-PCR SSCP法を用いて解析した。9例のPBC患者の生検肝組織および末梢血単核球を用いてT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖について検討を行った。PBC肝組織における検討では、PCR産物はほとんどのVβにおいて認められ、特定のVβを有するT細胞の集簇は認められなかった。さらにSSCPによる解析では、種々のVβにバンドが認められた。バンドの出現しているVβの種類とその数は症例間で異なり、特定のVβにおける偏りは認められなかった。しかし、Vβ6の頻度は他に比べやや高率であった。PBCの末梢血単核球でもほとんどのVβにおいてバンドが観察された。PBC肝組織中のTCRレパトアの解析より、PBC肝組織のT細胞クローンは特定のVβを有するT細胞に限定されておらず、症例によって種々の異なるクローンが集簇していることが示唆された。さらに蛍光標識したCβと各Vβprimerのrun off reactionさらに蛍光標識JβとCβprimerによるrun off reactionを行い、PCR産物を電気泳動で解析することによりTCRのVDJC profileの検討を加えた。VβとCβのPCRの解析では、RT-PCR SSCPの結果と同様にほとんどのVβにおいてPCR産物が認められ、泳動パターンから多数のクローンの集積が示唆された。さらにVβ-Jβのprimerを用いてVβ5およびVβ6についてVDJのprofileを検討すると、Vβ5では特定のJβのみが使用されていたが、単クローン性のT細胞ではなく、またVβ6では多数のJβが使用されていた。これらのことからPBC肝組織に特定のT細胞クローンのみが集積していることは否定的であった。TCRレパトアの検討結果より、Scheuer I期またはII期の早期のPBCにおいてもすでに多数のT細胞クローンが集積していることが明らかになった。このことからスーパー抗原などによる刺激は否定的である。クローンの多様性は、初期には限定された抗原に対する特定のT細胞クローンによる反応であったものが、病期の伸展に伴いクローンが多様化してくる可能性と、初期からmultipleな抗原に対しT細胞が反応している可能性とが考えられる。今後PBC肝組織よりのT細胞クローンの樹立、さらにより早期のPBC症例の検討などからこの点を解明していく必要がある。本研究では原発性胆汁性肝硬変(PBC)におけるT細胞を中心とする免疫反応を解析する目的で、我々の開発した動物実験モデル(マウス)およびヒトPBCの肝組織内浸潤T細胞のclonalityを検討する。一般的にT細胞はVα、Vβ鎖の多様性により、無数のT細胞レセプター(TCR)のレパートリーを形成している。TCRVβ鎖のレパートリーをRT-PCR SSCP法を用いて解析することにより、T細胞のclonalな偏りがあるか否かを検討することができる。今年度は1)

マウス及びヒトのTCRVβ鎖のprimerを作成、2)ヒトおよびモデル動物の肝組織および末梢血単核球よりRNAを抽出、3)RT-PCRによりc-DNAを作成、4)SSCP法にてclonalityの有無を解析のための基礎的実験を行った。ヒト肝組織を用いた検討ではpreliminaryではあるが、TCRのclonalityが存在することが示唆されている。本研究では原発性胆汁性肝硬変(PBC)における発症機序をT細胞を中心とする免疫応答の面から解析を試みる。平成5年度においてT細胞レセプター(TCR)のVβ鎖についてのRT-PCR/SSCP法の基礎的実験を行い、臨床試料に応用可能と判断された。そこで8例のPBC患者の生検肝組織および抹消血単核球を用いてTCRレパトアの検討を行った。PBC肝組織における検討では、PCR産物はほとんどのVβにおいて認められ、特定のVβを有するT細胞の集簇は認められなかった。さらにSSCPによる解析では、種々のVβにバンドが認められた。バンドの出現しているVβの種類とその数は症例間で異なり、特定のVβにおける偏りは認められなかった。しかし、Vβ6の頻度は他に比べやや高率であった。PBCの末梢血単核球でもほとんどのVβにおいてバンドが観察された。PBC肝組織中のTCRレパトアの解析より、PBC肝組織にはクローナルな増殖を示すT細胞が浸潤しているが、そのクローンは特定のVβを有するT細胞に限定されておらず、症例によって種々の異なるクローンが集簇していることが示唆された。このことからスーパー抗原などによる刺激は否定的である。クローンの多様性は、初期には限定された抗原に対する特定のT細胞クローンによる反応であったものが、病期の進展に伴いクローンが多様化してくる可能性と、初期からmultipleな抗原に対しT細胞が反応している可能性とが考えられる。今後、さらにPBCの病期による差やCD4T細胞・CD8T細胞におけるTCRレパトアの解析を行い、PBCの病態を検討する必要がある。昨年度までにPBCにおけるT細胞レセプター(TCR)レパトアをRT-PCR SSCP法により検討し、1)PBC肝組織中に浸潤しているT細胞は特定のTCR Vβを有するT細胞に限定されておらず、ほとんどすべてのVβを有するT細胞が存在していること、2)各VβにおいてSSCP法により数本のバンドが検出されたことから、T細胞はクローナルに増殖しているが、多数のクローンが集積していることが明らかになった。今年度はTCRレパトアにつき、さらに異なる方法を用いてVDJC profileの検討を加えた。すなわちTCR VβのCDR3-like regionは遺伝子再構成の過程でのnucleotide transferaseの作用により6-8アミノ酸の長さが異なる多様性を示すことから、蛍光標識したCβと各Vβprimerのrun off reactionさらに蛍光標識JβとCβprimerによるrun off reactionを行いPCR産物を電気泳動で解析することによりT細胞の単クローン性の集簇を検討できる。
集積型磁性金属錯体の磁気的局所構造のミクロ解明

本研究では、集積型磁性金属錯体の磁性機能発現に重要な役割を果たしている配位子の磁気的・電子的状態に注目し、主として多核-固体NMRにより原子レベルのミクロな視点でとらえる研究を行った。^<13>CでエンリッチされたK^<13>CNを原料として[Mn(en)]_3[Cr(^<13>CN)_6]_2・4H_2Oを合成した。この3次元磁性錯体のシアン化物イオンの^<13>C-NMRスペクトルの等方性シフトは365Kから190Kの間で-3000ppmからゼロをよぎって+9000ppmまで大きくシフトする。この等方性シフトを解析することにより、^<13>CとCr(III)との超微細結合定数A(Cr)=-39MHzと^<13>CとMn(II)との超微細結合定数A(Mn)=+6MHzを実験的に決定することに成功した。シアン化物イオンの炭素原子上にCr(III)とMn(II)から誘起された電子スピンが逆向きであることは、Cr(III)とMn(II)とがシアン化物イオンを介して反強磁性的相互相互作用をしていることを示している。非磁性金属イオンをドープすることによりその磁性を制御できるプルシアンブルー型錯体MxCoy[Fe(CN)_6]キnH_2O(M=Li,Na,K,Cs,Mg,Ca)や、磁石としての磁極が反転することが見出されている(NixMn1-x)_<1.5>[Cr(CN)_6]nH_2Oについても同様の研究を行った。また、ドープされたLi^+,Na^+の取り込まれ方をマジック角回転^7Li-NMRや^<23>Na-NMRスペクトルで調べ、配位子場の強さを制御していると考えられる配位水の結合状態を重水素化物についてのマジック角回転固体高分解能重水素核NMRで調べた。トリアゾール誘導体を配位子とするポリマー型のFe(II)スピンクロスオーバー錯体[Fe(4-NH_2-trz)_3](R-SO_3)_2・nH_2O(R=CH_3,C_2H_5,CH_3-Phなど)や過塩素酸塩などを中心に結晶水を重水素置換し重水素核固体高分解能NMRなどを用いて、結晶水の取り込まれ方や、その運動性とスピン転移挙動との関係について研究を行った。その結果、スピンクロスオーバー転移温度以下ですでに、すべての水分子の等方的回転が起こっている錯体では、極めて鋭いスピン転移が起こり、一部でも強く束縛され運動性が低い水分子が存在する場合には、スピン転移がなだらかになるという相関関係を見出した。これはポリマー型のFe(II)の一次元鎖のまわりが柔らかい環境にあることがスピン転移を鋭くすることにつながることを示唆している。

その結果、スピンクロスオーバー転移温度以下ですでに、すべての水分子の等方的回転が起こっている錯体では、極めて鋭いスピン転移が起こり、一部でも強く束縛され運動性が低い水分子が存在する場合には、スピン転移がなだらかになるという相関関係を見出した。これはポリマー型のFe(II)の一次元鎖のまわりが柔らかい環境にあることがスピン転移を鋭くすることにつながることを示唆している。
金属-誘電体複合構造によるナノ光閉じ込めおよびナノレーザー

ランダム媒質とプラズモニクスの境界領域の研究を突破口として、誘電体と金属の複合材料の光物性に潜む新しい物理・高度な光機能性を探求した。銀コア-シリカシェル微粒子を含む色素のアルコール溶液からのランダムレーザー発振を確認した。レーザー発振閾値はシェルの厚さにより変化した。この閾値のシェル厚さ依存性を金属-色素間のエネルギー移動および表面プラズモンによる局所的な電磁場の増強の両者の寄与により解釈した。金属微粒子に酸化物薄膜を斜め蒸着することで構造異方性を有する金属ナノ構造体薄膜を作製し、局在表面プラズモン共鳴周波数付近で波長選択的に複屈折率が増幅することを見いだした。局在表面プラズモン周波数がマトリックスの誘電率に敏感に反応することがこの現象の背後にあることを明らかにした。常光と異常光の屈折率差は0. 3に達し、自然界に存在する典型的な複屈折材料を超える値をしめした。平成22年度の研究においては金属微粒子として可視短波長領域にプラズマ振動数がある銀微粒子を用い、SiO_2によって表面を均一に被覆することで、コア-シェル型の金属@SiO_2微粒子分散型散乱媒質を作製した。媒質内にレーザー色素を導入しランダムレーザー発振測定をおこない、系内での光の振る舞いについて考察した。1.液相還元法により銀微粒子を作製した。還元条件および共存する高分子の量を適切に制御することで銀微粒子の形状およびサイズ、ならびに被覆層であるSiO_2の厚さを制御することに成功した。作製した銀微粒子をR6Gをドープしたアルコール溶液に懸濁し、532nmのパルスレーザー光で励起することでランダムレーザー発振を確認した。2.金属微粒子に酸化物薄膜を斜め蒸着することで構造異方性を有する金属ナノ構造体薄膜を作製し、局在表面プラズモン共鳴周波数付近で波長選択的に複屈折率が増幅することを見いだした。常光と異常光の屈折率差は0.3に達し、自然界に存在する典型的な複屈折材料を超える値をしめした。これらの結果は原著論文4報、国際学会発表3報、国内学会発表6報にまとめた。以上より、今年度は当初の目標どおりの結果を得ることができた。平成23年度の研究においては金属微粒子として可視短波長領域にプラズマ振動数がある銀微粒子を用い、SiO2によって表面を均一に被覆することで、コアーシェル型の金属@SiO2微粒子分散型散乱媒質を作製した。交互積層法は正および負に帯電した電解質ポリマーを交互に吸着させることで薄膜を作製する手法であり、積層過程で銀ナノディスク(水溶液中で負に帯電)を挟み込むことで高密度に銀ナノディスクを堆積させることができた。また、銀ナノディスクを堆積させた後に電解質ポリマーを積むことで、微粒子と色素ドープ膜との距離をナノメートルオーダーで制御することが可能であることがわかった。また、還元条件および共存する高分子の量を適切に制御することで銀微粒子の形状およびサイズ、ならびに被覆層であるSio2の厚さを制御することに成功した。これらの結果は原著論文4報、国際学会発表4報、国内学会発夷2朝にまとめた。
マンガが伝えるメキシコの歴史と文化：情報発信ツール開拓への挑戦

メキシコにおいて、マンガを用い古代文化遺産や学術研究成果をより多くの人々に理解してもらい、日本政府の文化貢献活動を広く認知してもらうことが本研究の第一の目的である。しかし、本研究はマンガを作成し、多くの人にこれを閲覧してもらうことが最終目標ではない。閲覧前と後で文化遺産や歴史そして日本政府の貢献度に関する意識調査を行い、より効果的な方法論やコンテンツを開発することが最終目的である。現地で実施したアンケート調査の結果、マンガの利用は、教育普及媒体として充分な有効性があると認識できた。一方、日本政府の貢献度の周知に関してはいまだ不充分とは言えず、継続した活動が求められるとの結論に至った。メキシコにおいて、マンガという手法を用いて古代文化遺産や学術研究成果をより多くの人々に理解してもらい、日本政府の文化貢献活動を広く認知してもらうことが本研究の第一の目的である。研究者自身が情報の発信先を一般市民と設定し、その媒体としてマンガを用いる手法は斬新である。この方法を構築するため、メキシコ合衆国プエブラ州トラランカレカ行政区で文化人類学調査を実施し、媒体の中で取り上げるトピックを決定する。しかし、本研究は、マンガを作成し、多くの人にこれを閲覧してもらうことが最終目標ではない。閲覧前と後で文化遺産や歴史そして日本政府の貢献度に関する意識調査を行い、この媒体の有効性を研究し、より効果的な方法論やコンテンツを開発することが最終目的である。上記の目的を達成するため、平成27年度では、マンガ作成のため5つのトピックを決定した。1「考古学って何のためにあるの?:古代人の知恵」2「日本人考古学者の野望と探偵ミリアム」3「ラ・ペドレーラには何があるのか?!:新たな歴史を求めて」4「メソアメリカって何?古代人がうみ出したもの」5「春分の日の出来事」。その中で一つのトピックを完成させた。文章は日本語とスペイン語を使い、成果発表を両国で行えるようにしている。一方、マンガの閲覧前の意識調査をトラランカレカ村で行った。約500人からに量的調査を実施した。現在はこのデータ入力と解釈を行っている。これを基に、今後作成していくトピック内容を修正し、閲覧後に行う意識調査を介して、マンガと言うツールの有効性そしてコンテンツの娯楽性と学術的価値を評価していく。マンガのコンテンツを面白く、そして教育媒体として利用できる水準を確保するために、マンガの世界観を完成させる作業を行った。その後、【研究実績の概要】で述べた5つのトピックのテーマを決定した。トピック1の内容は以下である。古代メソアメリカ文明では、生きた人間の心臓を摘出する儀礼が頻繁に繰り返されていた。現代の私たちにとっては野蛮な行為と映る。なぜ、この儀礼を行う必要があったのかを中心テーマに、また日本の研究費で実施されている研究活動であることを暗示させる目的を持ち、一風変わった日本人研究者と村に住む双子の姉妹との出会いを通して、このテーマを理解していくストーリー展開にした。トピックの作成と同時に、平成27年2月にアンケート調査を実施するため、質問項目を確定した。この意識調査は24項目からなり、大人から子供(小学生4年生以上)の約500人に行った。現在は、このアンケートを回収し終えデジタル化し、解釈を行っている。さらに、2月25日には、トラランカレカ村で同自治体の協力を得て、子供を対象に、どのようにマンガを作成するのかをテーマにワークショップを開催した。一方、本研究はトラランカレカのみならず、これを包含するプエブラ州の一般市民からも注目を得ており、研究代表者は平成27年12月1日と平成28年4月12日にRadio BAUP “Asi lo dijo Duchamp"に出演した。マンガという手法を用いて、メキシコの古代文化遺産や学術研究成果をより多くの人々(日本とメキシコ)に理解してもらい、日本政府の文化貢献活動をより広く認知してもらうことが本研究の目的である。この研究目的を遂行するため、メキシコ・トラランカレカ村で文化人類学調査を実施し、マンガの中で取り上げるトピックを決定した。なお、マンガの制作に関して、ストーリーの決定は研究代表者と分担研究者で行い、図化にあたっては研究協力者(神戸市芸工大学)に依頼した。一方で、本研究は、マンガを作成し村人にこれを読んでもらうことが最終目標ではない。マンガの読前と読後に文化遺産や歴史そして日本政府の貢献度に関する意識調査を行い、マンガという媒体の有効性を研究し、これを用いたより効果的な方法論やコンテンツを開発することが最重要課題である。研究の最終年度である2017年3月までに、研究計画段階で予定していたメキシコ現地でのすべての活動が完了した。1)トピックの決定、2)マンガの配布前後に実施した2回のアンケート調査、3)マンガの配布前に実施した質的聞き取り調査、4)日本語とスペイン語によるマンガの作成、5)YouTubeを介したマンガの公開。現在は、マンガ配布後に実施したアンケート調査を基に、上で述べた最重要課題についての最終結論を提示できる段階にある。最終年度に実施した研究の成果として特記すべき内容は以下である。本課題研究の詳細な内容と成果(本研究課題の目的、実施内容、アンケート調査の内容と成果、作成したマンガ)が、京都外国語大学・国際文化資料館紀要13号から出版されることである(2017年7月出版予定)。また、2017年3月3日には、文化人類学調査を実施した

トラランカレカ自治体において、政府関係者の協力の下、講演会を企画・実行し、本課題研究の最終目的を達成するための貴重な活動が実施できた。メキシコにおいて、マンガを用い古代文化遺産や学術研究成果をより多くの人々に理解してもらい、日本政府の文化貢献活動を広く認知してもらうことが本研究の第一の目的である。しかし、本研究はマンガを作成し、多くの人にこれを閲覧してもらうことが最終目標ではない。閲覧前と後で文化遺産や歴史そして日本政府の貢献度に関する意識調査を行い、より効果的な方法論やコンテンツを開発することが最終目的である。現地で実施したアンケート調査の結果、マンガの利用は、教育普及媒体として充分な有効性があると認識できた。一方、日本政府の貢献度の周知に関してはいまだ不充分とは言えず、継続した活動が求められるとの結論に至った。本研究課題の最終年度にあたる平成28年度では、残り4つのトピックのマンガ化を急ぎ、閲覧後の意識調査を実施する。マンガの配布は28年12月頃を予定しており、平成29年2月上旬に閲覧後の意識調査を行う予定である。これを介して、マンガとそのコンテンツを学術的に評価する。一方、研究成果の発表として以下を考えている。メキシコ現地では、購読対象を一般国民としている『Arqueologia Mexicana(メキシコの考古学)』という季刊誌に、研究内容とマンガを寄稿する予定である。すでに編集側から打診があり、5つのマンガが完成しだい、企画書を提出する予定になっている。日本では、6月4日・5日に開催される、日本ラテンアメリカ学会第37回定期大会と、2016年6月25日・26日の日本マンガ学会に参加する。最後に、京都外国語大学・国際文化資料館の紀要で、最終成果をまとめ発表する予定となっている。本課題研究を基に作成したマンガを、YouTubeを利用し日本語とスペイン語のバイリンガルで公開している。メソアメリカ考古学分担研究者(小林貴徳)の分担金48856円を次年度に使用する理由は、次年度のメキシコでの海外調査期間を長くし、より詳細なアンケート調査と聞き取り調査を実施するためである。2016年8月に実施する調査期間を当初予定していた期間よりも長くし、差額分をこれに充てる。
空圧アクチュエータを内蔵した高真空対応型非接触・精密位置決め機構の開発

本研究では,まず,固定直動ガイド側から給気することで,給気チューブを移動テーブルに装着せずに静圧空気案内を構成できる表面絞り型静圧空気軸受を用いた排気・シール部付き静圧空気テーブル機構を提案する.さらにこの静圧空気テーブルに,駆動源である空圧アクチュエータを内蔵し,磁場発生のない完全非接触・精密位置決め機構を実現することを目的としている.さらに製作した位置決め機構を真空チャンバ内に設置し,空圧シリンダおよび高精度な空圧サーボ弁を用いて駆動することにより,提案する機構の真空度維持性能および位置決め性能を実験的に明らかにする.これにより,10^<-5>[Pa]オーダの高い真空度を維持しつつ,0.1μm以下の位置決め精度を実現できる位置決め機構および静圧空気軸受構造の設計法を確立することを目的とした.本研究の結果として,以下のような成果を得た.(1)静圧空気軸受の給気ラインにオリフィス絞りあるいは多孔質絞りを挿入した軸受特性を,理論的,実験的に求めた結果,提案した手法を用いることにより軸受を不安定にすることなく軸受の静剛性を高められることが明らかとなった.(2)製作した位置決め機構を真空チャンバ内に設置した場合,計算で得られた真空度に到達しなかったが,この原因については,排気溝設計において,排気溝部の抵抗が大きく設計に際しては,この部分の抵抗を考慮する必要があることが明かとなった.(3)エアシリンダを用いた位置決めの実験を大気中で行うことにより,大気中においては,1μm程度の位置決め精度を達成できることを確認した.本研究では,まず,固定直動ガイド側から給気することで,給気チューブを移動テーブルに装着せずに静圧空気案内を構成できる表面絞り型静圧空気軸受を用いた排気・シール部付き静圧空気テーブル機構を提案する.さらにこの静圧空気テーブルに,駆動源である空圧アクチュエータを内蔵し,磁場発生のない完全非接触・精密位置決め機構を実現することを目的としている.さらに製作した位置決め機構を真空チャンバ内に設置し,空圧シリンダおよび高精度な空圧サーボ弁を用いて駆動することにより,提案する機構の真空度維持性能および位置決め性能を実験的に明らかにする.これにより,10^<-5>[Pa]オーダの高い真空度を維持しつつ,0.1μm以下の位置決め精度を実現できる位置決め機構および静圧空気軸受構造の設計法を確立することを目的とした.本研究の結果として,以下のような成果を得た.(1)静圧空気軸受の給気ラインにオリフィス絞りあるいは多孔質絞りを挿入した軸受特性を,理論的,実験的に求めた結果,提案した手法を用いることにより軸受を不安定にすることなく軸受の静剛性を高められることが明らかとなった.(2)製作した位置決め機構を真空チャンバ内に設置した場合,計算で得られた真空度に到達しなかったが,この原因については,排気溝設計において,排気溝部の抵抗が大きく設計に際しては,この部分の抵抗を考慮する必要があることが明かとなった.(3)エアシリンダを用いた位置決めの実験を大気中で行うことにより,大気中においては,1μm程度の位置決め精度を達成できることを確認した.本研究では,固定直動ガイド側から給気することで,給気チューブを移動テーブルに装着せずに静圧空気案内を構成できる表面絞り型静圧空気軸受を用いた排気・シール部付き静圧空気テーブル機構を提案する.さらにこの静圧空気テーブルに,駆動源である空圧アクチュエータを内蔵し,磁場発生のない完全非接触・精密位置決め機構を実現することを目的とする.本年度は,製作した位置決め機構を大気圧中において空圧シリンダおよび高精度な空圧サーボ弁を用いて駆動することにより,位置決め性能を実験的に明らかにする.これにより,0.1μm以下の位置決め精度を実現できる位置決め機構および静圧空気軸受構造の設計法を確立することを試みた.次に,本研究で採用した表面絞り型静圧空気軸受の静剛性は,他の絞り形式の静圧空気軸受に比べ低い(他の軸受形式の約50%の静剛性)という欠点がある.そこで本研究では,給気ライン中に直列に絞りを挿入するという簡便な方法による表面絞り型静圧空気軸受の静剛性向上法を提案し,その有効性を確認するとともにその設計法の確立を試みた.結果として,以下のような結論を得た.1.空気圧シリンダを内蔵した位置決め機構の位置決め精度を測定した結果,現在のところ,整定時間3.3sで,50μmの位置決め精度が得られた.これについては,今後,制御法の改良等を行い,目標値の位置決め精度0.1μmに到達させる予定である.2.静圧空気軸受の給気ラインにオリフィス絞りあるいは多孔質絞りを挿入した軸受特性を,理論的,実験的に求めた結果,提案した手法を用いることにより軸受を不安定にすることなく軸受の静剛性を高められることが明らかとなった.本研究では,まず,固定直動ガイド側から給気することで,給気チューブを移動テーブルに装着せずに静圧空気案内を構成できる表面絞り型静圧空気軸受を用いた排気・シール部付き静圧空気テーブル機構を提案する.さらにこの静圧空気テーブルに,駆動源である空圧アクチュエータを内蔵し,磁場発生のない完全非接触・精密位置決め機構を実現することを目的としている.さらに製作した位置決め機構を真空チャンバ内に設置し,空圧シリンダおよび高精度な空圧サーボ弁を用いて駆動することにより,提案する機構の真空度維持性能および位置決め性能を実験的に明らかにする.これにより,10^<-5>[Pa]

オーダの高い真空度を維持しつつ,0.1μm以下の位置決め精度を実現できる位置決め機構および静圧空気軸受構造の設計法を確立することを目的とした.19年度の実施計画としては,(1)18年度に製作した位置決め機構を真空チャンバ内に設置し,提案する位置決め機構の真空度維持性能の測定を行う,(2)その際,静圧空気軸受のみを動作させた場合,および,空圧シリンダをともに動作させた場合の真空度維持性能を測定する.これにより,提案する位置決め機構の有用性を確認する,(3)真空度維持性能の測定に際して,静圧案内テーブルの移動速度,静圧空気軸受への給気圧力,空圧シリンダの動作空気圧力を変化させ,種々の使用条件に対する本位置決め機構の性能評価を行うとした.結果として,(1)製作した位置決め機構を真空チャンバ内に設置した場合,計算で得られた真空度に到達しなかった.この原因については,排気溝設計において,排気溝部の抵抗が大きく設計に際しては,この部分の抵抗を考慮する必要があることが明かとなった.(2)エアシリンダを用いた位置決めの実験を大気中で行うことにより,大気中においては,1μm程度の位置決め精度を達成できることを確認した.今後さらに,精度を上げる予定である.
コミュニケ-ション障害児の診断と教育に関する総合的研究

1.用語及び文献に関する研究:過去5年間の関係学会誌,研究会誌からコミュニケ-ションに関する文献(572文献)を抜粋収集し、索引用語と要約をもとに分類・整理し、文献検索の効率的実施を可能とした。さらに当該重点領域各研究班(A07A05)の研究分担者が最近5年間に行った研究やそこで使用、引用した文献及び用語を収集、分類・整理した。2.教師論の研究:障害児教育とりわけ特殊教育諸学校における教師に関する研究を行った。研究は、障害児をとりまく周囲の養育者態度のありように焦点をあて、シンポジウム形式により医学、教育学、心理学各領域からの提言をもとに論を深めた。この成果は学校教育の段階はもとより、広く卒後のライフサイクルという軸で障害児(者)の暮らしとコミュニケ-ションを考えていく際に大きく貢献するものと確信される。3.学習会について:障害児のコミュニケ-ションの問題は、ひとり障害児側の問題のみが云々される図式では十分ではない。そこで障害児自身のセルフ・ヘルプという観点から、成人吃音者グル-プによる討論学習会を計画し、吃音者自らの自己改革の過程について貴重な知見を集積した。さらに、障害児(者)の暮らしとコミュニケ-ションという新らしい課題の解決にむけて、重症児施設、保育園、コロニ-等の関係専門家による学習会を行った。ここでの成果は当該重点領域研究3ヶ年で得られた成果を今後さらに発展させていく際の方向性として役立つものと考えられる。4.平成2年度の研究成果発表会,パネルディスカッション,シンポジウムを実施した。研究成果としてはA01A05各研究班から計61論文が寄せられた。パネルディスカッションでは各領域の対話が行われ、シンポジウムではコミュニケ-ション研究の今後の方向が討論された。これらの会への参加者は2日間にわたり延約450名であった。
経時加法混色現象を利用した不可視パタン投影技術の開発

本年度は,予備実験によりプロジェクタにより2色の色を高速に切り替え投影した際の継時加法混色現象発生時に,投影対象面色との兼ね合いが人の知覚に与える影響を確かめた.その結果,投影する2色の内,投影対象面色からのLab空間における距離を可能な限り小さくとった場合,人に最も知覚されにくいパタン埋め込みが可能となるという傾向を確かめた.当初考えていた仮説は,2色の色をLab色空間に変換した際に,投影対対象面色と中間色のなす線分に(可能な限り)水平である2色ペアが最も人に知覚されにくい,すなわち,2色の対象面色に対する距離の差の同一性を重要視していたが,それは必ずしも正しくないことが明らかとなった.加えて,これは,表示装置として,プロジェクタの代わりにディスプレイを使用した研究を含め,他の画像や動画にパタンを埋め込む既存研究が主張していたこととは異なる結果である.今後はこの予備実験を体系化した実験を行い,上記の仮説を体系的に明らかにして,国際会議に投稿する予定である.加えて,対象面色に対して,色座標系における人の知覚されない領域を明らかにすることで,継時加法混色現象発生時の構成色を動的に変化させるアルゴリズムを検討する予定である.一方,この研究のために実装したプログラムを流用し,アプリケーションの一つとして,食品の見た目を,人にとって好ましいものに変化させるプロジェクタカメラシステムの提案を行い,国際論文誌1本,国際会議2本の投稿・発表を行った.上記の予備実験結果の体系化,および,ある投影面に対する最適な色ペア決定アルゴリズムの開発は本年度中に遂行する予定であった.予備実験において,得られた傾向が当初考えていた仮説と異なっていたため,一貫性のある解釈ができるようになるまで,実験を繰り返し行ったのがその一因である.本年度より,当該研究に適切なエフォートをふれるような研究体制を整えた.さらに所属研究室の学生と連携することにより,効率的な実験およびシステム開発を進められる予定である.当初の研究計画案では,継時加法混色を発生させる光投影により,3次元形状計測を行うことを一つの応用としていたが,ここ2年の他の研究機関の技術動向により,3次元形状計測技術はさらに成熟した.一方で,もう一つの応用として挙げていた,拡張現実感環境等におけるユーザの装着したヘッドマウントディスプレイのカメラから環境をトラッキングするための,環境への特徴量埋め込みの需要が相対的に向上したため,こちらを主の応用として見据え,今後の研究を行っていく.なお,この変更は研究の推進に技術的に大きな変更をもたらすものではない.人の視覚特性の一つである経時加法混色現象を利用し,プロジェクタカメラ系によって人の目にほぼ不可視なパタン投影を行う技術,及びそれを認識する技術の開発を行うことを目的とする.初年度となる本年では,「人の視覚特性とプロジェクタの光学的特性を考慮した色空間からの適切な色ペアの選択」を行う手法の構築を目的とし,まず,少人数での実験を行った.その中で,色空間においては同距離ながら,ある反射特性をもつ投影対象表面において,経時加法混色現象が行った際に知覚されにくい色ペアの存在を確認した.現状,それを任意の対象に対し,随意的に生み出すルールの定式化を行っている段階である.また,このアイデアの実現のため,光学的キャリブレーション方法(既存手法)の実装を前倒しで行った.この条件自体は,ある投影対象の反射特性に対し,一意に定義できるものであるが,カメラにより計測しやすい色差である,という条件を考えると,色空間に対する2色ペアの探索が必要となる.この探索は,カメラが動く環境においては,1フレームごと,各ピクセルごと行うことが必要であるため,可能な限り高速に動作することが望ましい.現状はこの高速化のための検討を進めている段階である.次年度においては,このアイデアの定量的評価に加え,これを基に,経時加法混色に適した(つまりシステム側で認識しやすく,人には近くされにくい)空間・時間配置の投影パタンの開発に取り組むことを検討している.少人数での予備実験を通して,人の目に知覚されにくく,カメラ等の光学機器で検出しやすい色パタン決定のためのキーアイデアにつながる着想を得た.これは当初の予定と異なるが,その実装のため,光学的キャリブレーション方法の構築を前倒しして先に進めた.一方で,このアイデアの有効性を大きなサンプルでの定量的評価に関しては未着手であるため,早期に進める必要がある.本年度は,予備実験によりプロジェクタにより2色の色を高速に切り替え投影した際の継時加法混色現象発生時に,投影対象面色との兼ね合いが人の知覚に与える影響を確かめた.その結果,投影する2色の内,投影対象面色からのLab空間における距離を可能な限り小さくとった場合,人に最も知覚されにくいパタン埋め込みが可能となるという傾向を確かめた.当初考えていた仮説は,2色の色をLab色空間に変換した際に,投影対対象面色と中間色のなす線分に(可能な限り)水平である2色ペアが最も人に知覚されにくい,すなわち,2色の対象面色に対する距離の差の同一性を重要視していたが,それは必ずしも正しくないことが明らかとなった.加えて,これは,表示装置として,プロジェクタの代わりにディスプレイを使用した研究を含め,他の画像や動画にパタンを埋め込む既存研究が主張していたこととは異なる結果である.

今後はこの予備実験を体系化した実験を行い,上記の仮説を体系的に明らかにして,国際会議に投稿する予定である.加えて,対象面色に対して,色座標系における人の知覚されない領域を明らかにすることで,継時加法混色現象発生時の構成色を動的に変化させるアルゴリズムを検討する予定である.一方,この研究のために実装したプログラムを流用し,アプリケーションの一つとして,食品の見た目を,人にとって好ましいものに変化させるプロジェクタカメラシステムの提案を行い,国際論文誌1本,国際会議2本の投稿・発表を行った.上記の予備実験結果の体系化,および,ある投影面に対する最適な色ペア決定アルゴリズムの開発は本年度中に遂行する予定であった.予備実験において,得られた傾向が当初考えていた仮説と異なっていたため,一貫性のある解釈ができるようになるまで,実験を繰り返し行ったのがその一因である.今後は,上記のアイデアの有効性の定量的評価を進めるとともに,投影対象表面色に配慮した大局的な一意性を持った投影パタンの開発を行う予定である.投影パタンについては既に,腹案があるが,上記キーアイデアでは当初予定していたほどの色差が見込めない場合があるため,よりシステムが認識しやすいパタンに改良する必要があると思われる.本年度より,当該研究に適切なエフォートをふれるような研究体制を整えた.さらに所属研究室の学生と連携することにより,効率的な実験およびシステム開発を進められる予定である.当初の研究計画案では,継時加法混色を発生させる光投影により,3次元形状計測を行うことを一つの応用としていたが,ここ2年の他の研究機関の技術動向により,3次元形状計測技術はさらに成熟した.一方で,もう一つの応用として挙げていた,拡張現実感環境等におけるユーザの装着したヘッドマウントディスプレイのカメラから環境をトラッキングするための,環境への特徴量埋め込みの需要が相対的に向上したため,こちらを主の応用として見据え,今後の研究を行っていく.なお,この変更は研究の推進に技術的に大きな変更をもたらすものではない.次年度使用額が生じた理由として2点挙げられる.1点目は当初購入を予定していたプロジェクタと同程度の性能(本研究に対する必要要件)のプロジェクタが新たに発売され,そちらを代替として購入したことで,大幅に物品費を削減できたことによる.2点目は,参加を予定していた国際会議に参加しなかったため,旅費がなかったことが挙げられる.これに対して,プロジェクタの複数台拡張のために新たに同機器を購入することを予定している.また,国際会議については代わりに本年度の参加を予定しているため,大きな誤差は生じないものと思われる.本年度に実施予定であった実験,およびその結果を発表するための国際会議発表を見送ったため.この実験および国際会議発表は次年度遂行予定である.
環境保全型複層林経営システムに関する研究

本報告書では、二段林型の複層林を対象に、生理生態、情報管理(調査、成長と予測など)、経営の評価などの観点からシステムとしての複層林経営型の姿を総合的に明らかにすることを目的にしたものである。第一章では、複層林の生態的構造を、1)造林学、2)植物社会学、3)森林土壌動物学の三つの観点から明らかにすることを目的としており、ここでは主として、複層林への人為的干渉(間伐など)が下木の成長、下層植生の繁茂、土壌動物の生態などにどのようなインパクトを与えるかを究明している。第二章は、林分構造と林分成長面に情報科学の観点から数理的分析を加えたもので、複層林の施業指針の作成にまで言及している。内容は、1)リモートセンシングによる情報収集の可能性、2)人工複層林の成長モデルの構造とそれにより成長予測、3)針広混交複層林の成長解析、4)施業指針の作成の四節からなる。第三章は、林業経営の見地から、複層林の経済的・社会的分析を試みたものである。ここでは、まず費用便益分析の観点から和歌山県熊野川流域のU林業を事例に経営の収益性が検討される。次いで、森林印認証の視点に立って、観光保全型の森林経営の典型である複層林経営に対して、経営の生産面(持続性など)、環境保全面(生物の多様性など)、企業的経営面(財政面、施業指針の文書化、情報開示など)等の側面から総合的な考察を加えている。さらに、持続可能な森林経営の観点から、複層林に最も近い位置にある択伐林を取り上げ、林業経営としての資本評価を試みた。持続可能な森林経営を実現していくためには、その森林生態的な施業システムを確立することに加えて、それらを指導するところの経営としての資本概念を明確にする必要がある。最後に、より包括的な見地から、持続可能な森林管理のための「多次元資本評価」の方法を提案している。●複層林の林分構造及び上木間伐時における下木の被害状況の調査81年生ヒノキ、15年生スギから構成される二段林の林分構造を測定し、上木の間伐時における下木の損傷等について調査した。調査区は南向きの1015度の緩斜面に位置し、面積は0.103である。上木間伐時に下木の密度は3097本/haであった。上木の伐倒・搬出による下木の損傷は、上木の搬出時に引き抜かれた個体が21%と最も多かった。しかし、健全木が22%、木起こしを行うことにより回復が見込める個体が36%であり、間伐時に存在していた個体の58%が今後も生存可能であると判断された。●森林計画に基づいた森林経営の経済的分析地理情報システムに蓄積されたデータを利用してさまざまな持続可能な森林計画の策定をシミュレーションし、その計画を実行したときの経済的な評価を行うシステムを開発した。評価される森林計画は長期計画、中期計画、短期計画のうちの長期計画と中期計画である。長期計画では各分期において伐採される面積がほぼ等しくなるように計画を策定する。中期計画では長期計画の第1分期の各年において必要な労働量がほぼ一定になるように計画を策定する。これらの計画にしたがって森林経営の経費、総収益、純収益を算定する。次に、東京大学千葉演習林の25から28までの4つの林班を一つの事業区として想定し、実際に経営の経済的評価を行った。

スギ及びヒノキ人工林を対象として60年、70年、80年の3種類の輪伐期の想定して計画を策定した。経費と木材価格の組み合わせを9通り想定して計画の評価を行った。非皆伐施業である複層林は環境保全に寄与すると考えられており,その施業指針を導くため,上木の本数密度の異なる二段林試験地の調査試料を整備してデータベースを作成するとともに,これを用いて下木の成長解析を行った。試験地は上木が88年生スギ,下木が30年生スギで,上木の本数密度は0本区(皆伐区),50本区,100本区,150本区の4通りである。解析の結果,下木の平均胸高直径は皆伐区が最も大きく,上木本数密度が低いほど大きくなっていた。平均樹高も皆伐区が最大であったが,それ以外の二段林区の間では顕著な差が認められなかった。下木の幹材積合計,胸高断面積合計はともに上木本数密度が低い区画ほど大きかった。上木と下木の幹材積の合計値は,上木本数に関わらず類似していた。樹幹解析により単木レベルの成長経過を解析した結果,胸高直径では上木本数密度が高いほど成長が抑圧されていたが,連年成長量のピーク年齢など成長経過は一斉林のそれと類似していた。しかし樹高成長では,一斉林で認められた連年成長量のピークが見られず,パターンが異なっていることがわかった。上木及び下木の樹木位置座標を測定し,占有空間や競争状態と成長との関係を解析した結果,対象木より劣位にある隣接木からは被圧などの影響を受けないと仮定した競争指数により直径成長は精度よく推定できることがわかった。また二段林上木の利用間伐による伐倒,搬出が下木に与える影響を別な試験地で調査した。上木は81年生のヒノキ,下木は14年生のスギである。上木の収穫後に下木の損傷を調査した結果,損傷を受けなかったもの22%,木起こし等により回復が望めるもの36%で,半数以上が生存可能と判断された。損傷原木の収穫に伴う下木の損傷発生をいかに低下させるかが重要な課題である。今年度の研究業績は以下の通りである。1.混交複層林化したスギ人工林の林分構造に関して、成長後長期間粗放な管理を行ってきたことによって広葉樹が萠芽、侵入し針広混交林化したスギ人工林の林分構造を明らかにするとともに、その林分構造の変化にスギの地位がどのように影響したかについて検討した。2.林分成長の測定に関して、東京大学千葉演習林に設定された森林試験測定地では長期間に渡って測定を継続しているが、このうちスギ、ヒノキ人工林の試験地8箇所において1976年から1996年までの間に測定した結果について報告した。3.スギ・ヒノキ高齢林の経営的研究に関して、東京大学千葉演習林の高齢林を対象として実践的立場から今後の経営方針を検討し、これまでの経営の主体であった一斉皆伐再造林のみならず環境保全を考慮した複層林施業および二段林施業の導入が重要であると判断された。そこで、100年生スギ林分をモデルとして、環境保全型間伐法(本数間伐率40%)、複層林施業型間伐法(本数間伐率70%)等を実施したと仮定し120年生までの林分成長・林分変化を予測した上で、これらの結果をもとに第11次試験研究計画(平成916年度)へ複層林施業および二段林施業を取り入れるために労務計画等具体的な経営要素を策定した。4.ヒノキースギ二段林における上木の間伐に伴う下木への影響に関して、調査区として1981年にヒノキ林を間伐し、翌年スギの樹下植栽を行い、1996年に再度上木の利用間伐を行った経歴を持つ二段林をとりあげ、二段林の上木を利用間伐したとき、上木の収穫に伴う伐倒、搬出が下木に与える損傷等について調査を行った。
有機界面設計に基づく新奇π機能の創成と制御

【有機-金属ネットワークにおける新奇π電子状態】フッ素化テトラシアノキノジメタン(F4TCNQ)の強い電子吸引性を利用して、T4TCNQとAuの二次元ネットワーク薄膜を作製した。角度分解光電子分光(ARPES)を用いた価電子状態計測により、F4TCNQ-Auが(i)非常に低いホール注入障壁を持つこと、(ii)大きな分散幅を持つ価電子バンドを形成することを見出した。これにより、F4TCNQ-Auネットワークが高い正孔伝導性を有することを示した。(J. Phys. Chem. Lett. 2017, 8, 5366)【有機/金属界面における長距離分子間相互作用の精密観測】分子間空隙や分子配列対称性が異なる種々の多環芳香族炭化水素(ペリレン、コロネン、ヘキサベンゾコロネン)の超構造単分子膜を作製し、ARPESによる価電子状態測定を行った。その結果、分子間での直接的なπ電子の重なりは無いにも関わらず、長距離分子間相互作用によって価電子バンドを形成していることを見出した。(J. Phys. Chem. C 2018, 122, 26472)【分子軌道可視化法の開発】分子から放出された光電子強度の角度分布(PIAD)のフーリエ変換から、分子軌道を可視化する技術(orbital tomography)が提案されている。この実験には角度分解光電子分光(ARPES)を用いて広範囲に放出される光電子を計測する必要があるが、既存のARPES測定系では実験が難しい。本研究では、広範囲に放出されるPIADを取り込む高効率な電子検出装置の開発に成功した。(論文投稿中)平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。【目的】機能性物質の電気伝導は、基礎学術と応用の両面で基本的かつ重要な素過程の一つであり、分子・分子集合体の電気伝導機構には、分子骨格に緩く結合したπ電子が重要な役割を担う。本研究は、π共役系有機分子(特にシアノ基を持つ電子受容性分子)と金属原子の配位結合からなる有機-金属ネットワークを作製し、ネットワーク形成により新たに生じるπ電子系の局在・非局在物性について、角度分解光電子分光(ARPES)と各種回折法を駆使した研究を展開する。【成果】2017年度はTCNQ分子およびフッ素化TCNQ(F4TCNQ)分子をAu基板上に作製し、その電子状態をARPESを用いて明らかにした。その結果、電子親和力が大きいF4TCNQ分子の場合のみ、分子吸着によるAu原子の表面析出が生じ、F4TCNQ-Auネットワークを形成することがわかった。また、ネットワーク形成に伴うπ-d混成軌道が非常に大きな非局在バンドを形成することを明らかにした。一方、TCNQ/Au界面の場合では、分子は物理吸着するため有機-金属2次元ネットワークを形成せず、TCNQの最高被占軌道(HOMO)は局在化した電子系であることを明らかにした。これらの成果はアメリカ化学会が発行する物理化学速報誌(J. Phys. Chem. Lett.)に掲載された。この他に、鉄フタロシアニンの軌道対称性に依存した電子系の局在・非局在物性や、近藤共鳴の観測にも成功した。この成果は英国王立化学会が発行したπ造形科学領域の特集号(Mater. Chem. Front.)に掲載された。研究代表者の異動が生じたものの、順調に進展している。(論文投稿中)現在、超広角での光電子計測が可能な電子エネルギー分析器の開発を進めている。これにより得られる光電子強度角度分布の2次元マッピングから分子軌道の可視化を行うことが可能である。この方法論を確立し、本研究で得られた新奇な電子状態を示す有機界面に適用することで、新たなπ電子系の可視化を目指す。

また、領域内での共同研究を計画している。実験着手前に打合せを行い、確実な成果創出を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
RhoGEF, Soloと中間径フィラメントを介するメカノシグナル伝達機構の解明

これまでに力覚応答に関与するRho-GEF, Soloの発現抑制が腎上皮MDCK細胞の集団移動の移動速度を上昇させることを見出した。この集団移動速度の上昇が個々の細胞の運動性の亢進ではないことを明らかにしていたが、個々の細胞の移動極性に影響を与えている可能性が考えられた。そのため本年度は、Soloの発現抑制による細胞集団の移動極性への影響を解析した。その結果、Soloの発現抑制は集団移動する細胞のゴルジ体の位置や個々の細胞の移動方向に影響を与えないことが明らかになった。しかし、Soloが移動方向に対して垂直方向に配置する細胞間接着部位に集積すること、また、Soloの結合蛋白質であるケラチン8/18繊維が集団移動中の細胞内で有意に核の前方に集積することを見出した。さらに、Soloの発現抑制によってケラチン8/18繊維の集積と局在位置が乱れることを見出した。これらの結果から、Soloは、ケラチン繊維の移動極性に従ったネットワーク構造の形成に寄与し、この構造に関連して移動方向と逆方向の張力を細胞間で発生させる働きがあることが強く示唆された。また、細胞への張力負荷によるストレスファイバー形成に、種間で保存されたSoloのN末端部位が有するケラチン結合活性が必要であることを明らかにした。本研究目的の一つである細胞間に働く張力を可視化するテンションセンサープローブの開発においては、E-カドヘリン分子に各種円順列変異体YFPを挿入したプローブを検討したが目的のプローブは得られなかったため、さらに多種のYFP変異体を検討している。また、ビオチン化酵素を用いたBioID法を用いてSoloの関連蛋白質を探索し、Soloの過剰発現時の特徴的な細胞基底面への集積に共局在する分子を初めて見出した。この分子は、Soloの力覚応答における張力発生のフィードバック制御に関与する可能性が示唆された。私たちはこれまでに、Soloが中間径フィラメントの一つであるケラチン8/18繊維と結合し、その結合がメカノストレス応答に寄与していることを明らかにしてきた。ケラチン繊維はデスモソームにおいてプラコグロビンやデスモプラキンによって、また、ヘミデスモソームおいてプレクチンによって細胞膜へ連結されており、これらの構造や分子を介したSoloの活性化機構と機能の解明を目的として研究を進めている。本年度は、イヌ腎上皮MDCK細胞の集団移動のモデルを構築し、Soloの発現抑制による効果を解析した。その結果、集団移動の移動速度がSoloの発現抑制によって上昇することが明らかとなった。細胞が集団を形成していない場合は細胞の移動速度は集団移動の場合よりも倍以上速く、その移動速度にSoloの発現抑制は影響しなかった。これらの結果から、細胞間接着部位にSoloを介して発生する張力が集団移動において個々の細胞のブレーキとして働くことが示唆された。これは細胞間接着部位からのケラチン繊維を介した張力の刺激がSoloを活性化することを示唆したため、ケラチン8/18繊維を細胞間接着部位へ連結させるプラコグロビンと関係を解析した。その結果、Soloの発現抑制によってプラコグロビンの細胞間接着部位における局在量が減少することが明らかとなった。また、ケラチン18の発現抑制によるケラチン8/18繊維ネットワークのかく乱はやはり集団移動を加速した。Soloは張力の刺激によるRhoAの活性化に寄与することをこれまでに明らかにしており、Soloがプラコグロビンの局在を制御する上流因子であると共にこれらの分子を介した張力によって活性化する下流分子である可能性も示唆された。そのため、Soloとプラコグロビンの結合を検討した結果、Soloとプラコグロビンが細胞内で結合していることを見出した。Soloの機能解析のために上皮細胞の集団移動をモデルに検討を行い、集団移動の速度の制御にSoloが重要であることを見出した。この分子メカニズムを解析するために、計画したデスモソームの構成蛋白質の一つであるプラコグロビンとSoloの関係を解析し、それらが細胞内で結合していることを見出している。さらに、Soloの活性化機構、局在に寄与する蛋白質を同定するためにSoloの結合蛋白質をビオチン化酵素を用いた新たなプロテオミクス解析方法で探索する準備を進めている。また、Soloの機能解析、シグナル伝達経路の解明のための強力なツールとして開発を計画している細胞間に作用する張力を可視化する高感度テンションセンサープローブの開発に着手した。デスモソームやヘミデスモソームにおいて細胞膜とケラチン繊維を連結するデスモプラキンやプレクチンをベースとしたテンションセンサープローブの開発を計画したが、細胞外にテンションセンサーユニットの円順列YFPを配置する必要があることが明らかとなったため、カドヘリンをベースとしたプローブの基本構造を作製した。今後のSoloの機能解析に寄与する準備が整いつつあり、概ね順調に計画は進んでいる。私たちは、メカノストレス応答に関与するRhoGEFとして同定したSoloが中間径フィラメントの一つであるケラチン8/18繊維と結合することを見出し、Soloとケラチン8/18繊維との結合の役割を明らかにしてきた。これまでに、MDCK細胞の集団移動においてSoloの発現抑制がその移動速度を加速させることを見出した。本年度は、細胞の集団移動におけるSoloの関連分子の寄与をさらに解析した。