hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模詳細反応機構に基づく高効率反応性熱流体シミュレーション技術の確立

大規模詳細反応機構を用いた反応性流体シミュレーションを効率的に行う解析手法を提案した.提案手法は,硬直性の強い化学反応方程式に対する高速陽的時間積分法と多成分流体輸送係数に対する化学種バンドル法から構成されている.それぞれの手法は,従来法に対し,解の精度を大きく損ねることなく,2桁から3桁の高速化を可能とした.提案手法は,自動車ノッキング現象,高圧ロケットエンジン燃焼現象,予混合火炎不安定性現象と,幅広い燃焼現象に適用され,新しい知見の創出に貢献した.硬直性の強い化学反応方程式に対して,高効率な陽的時間積分法を新規に提案した.まず,過去に提案されていたマルチタイムスケール(MTS)法に着目し,その欠点である堅牢性の問題に対し,新たに準定常仮定(QSSA)の考えを導入することで,より堅牢な陽的時間積分法(MTSQ)の提案を行うことに成功した.MTSQ法では,QSSAが有する数値安定性により,従来のMTS法では困難であった高圧や純酸素燃焼条件においても,堅牢に解析することが可能である.一方で,これらMTSに基づく方法では,化学種のグループ化が必要となるため,劇的な高速化が難しかった.そこで,QSSAの定式化に質量保存則を拘束条件として導入した新たな陽的時間積分法を開発した.本手法では,QSSAの導入により質量保存則にずれが発生することを解析的に導出し,その偏差が小さくなるよう時間積分が構築されている.0次元着火問題では,約400化学種のノルマルヘプタンにおいて,通常よく使用される陰解法VODEに対して,約80から300倍の高速化が可能であることが示されており.MTSQ法に比べ,約一桁の高速化を可能にした.更に本研究では,高速時間積分法を導入した結果,大規模詳細反応機構を用いた反応性流体解析における新たな問題が,多数の化学種が存在する場合の混合輸送係数計算であることを特定した.そこで,粘性係数と熱伝導率に対しては,簡素な経験式を使うこと,拡散係数に対しては化学種バンドル法を導入することで,混合輸送係数計算の高効率化に成功している.化学種バンドル法により,拡散係数計算は,約400化学種のノルマルヘプタンにおいて,約60倍の高速化が可能である.化学反応と流体を一体的かつ高効率に解析できる以上の手法は,1次元ノッキング解析に適用され,これまで明確ではなかった末端ガス自着火における圧力波発生機構を明らかにすることに成功している.多成分系輸送係数の計算を効率良く行うために,昨年度導入した化学種バンドル法の妥当性検証を実施した.ノルマルブタンとノルマルヘプタンの各種詳細反応機構を用いて,層流燃焼速度の実験値との比較を行った.その結果により,バンドル法によりグループ化した場合においても,計算高速性を保ちつつ,実験値と良い一致を示すことがわかった.化学反応方程式に対する高速陽的積分法と組み合わせた本法が,従来の方法に対して,高速性を有しつつ,精度も適切に維持することを確認した.本法は,昨年度に引き続き,1次元ノッキング解析に適用され,末端ガス自着火圧力波強度に対する当量比の影響が新たに調べられた.希薄な場合には,熱発生速度の低下から圧力波強度は弱くなることが明らかにされ,ノルマルヘプタンの場合には,過濃側の当量比1.4付近で,ノッキング強度が極大となることが示されている.その理由については,解析を継続している.また,本法は,ロケット噴射器を想定した2次元高圧メタン酸素燃焼解析に適用され,多次元解析でも効率良く計算できることが示された.この高圧メタン酸素燃焼解析では,入口速度分布の影響を調べ,燃焼不安定性の一因となるメカニズムを示した.詳細反応アレニウス式による反応速度項と一貫性のとれるサブグリッド燃焼モデル開発を進めるため,既存のArtificial Thickened Flame (ATF)モデルの実装と検証を実施した.層流燃焼速度計算により,ATFモデルの妥当性を検証した.また,爆轟波解析に適用し,ATFモデルを用いない場合に比べ,大幅に少ない計算格子点で,大まかな爆轟伝播を捉えることに成功した.ATFモデルの考え方を拡張し,新しいサブグリッド燃焼モデル開発を継続している.大規模詳細反応機構を用いた反応性流体解析を効率良く実施するため,高速陽的積分法と化学種バンドル法を組み合わせた数値解析手法を提案することができた.本法が,従来法に対して,劇的な高速性を有するだけでなく,精度の点でも問題ないことが,これまでの研究によって明らかにされた.また,本法は,約400化学種ノルマルヘプタンを用いた1次元ノッキング解析,約30化学種メタンを用いた2次元高圧ロケット噴射器周りの燃焼解析に適用され,現象解明に役立てられている.本法の適用性を拡張するため,詳細反応アレニウス式を用いた反応速度項に対するサブグリッド燃焼モデル開発を行っている.まず,既存のモデルであるATFモデルを実装し,妥当性検証と爆轟波解析への適用を行った.本研究では,大規模詳細化学反応機構を用いた反応性流体解析を効率良く実施するために,化学反応方程式に対して高速陽的時間積分法を,多成分輸送係数計算に化学種バンドル法を組み合わせた独自の数値解析手法を提案した.高速陽的積分法は,準定常仮定による積分式に質量保存則を制約条件として課すことで構成されている.化学種バンドル法は,相互拡散係数の類似性を利用して,化学種をグループ化し,効率化を図る方法である.

まず,本法は,層流伝播火炎解析と定容容器自着火問題に適用され,劇的な高速性を得るだけでなく,実験値との比較から,精度の点でも問題ないことを確認した.例えば,約400化学種ノルマルヘプタンを用いた1次元ノッキング解析では,従来法に対して,精度を保ちつつ,約80倍の高速化に成功した.ノッキング解析では,詳細化学反応と流体の相互干渉を解像できる本法の利点を活かし,ノッキング現象に特有のホットスポット生成メカニズムを明らかにし,ホットスポット反応性という概念を導入することで,ホットスポットと圧力波発達メカニズム,ノッキング強度の関係を明らかにした.これらの知見は,世界に先駆けた成果である.また,本法は,高圧メタンロケット燃焼場に適用され,噴射器ポスト背後の詳細燃焼流れ場解析を実施した.噴射速度に応じて,ポスト背後に生成される燃焼場が遷移していくが,その詳細なメカニズムを,流体と化学反応の相互干渉の観点から明らかにした.更に,水素伝播火炎不安定性における火炎近傍の化学反応構造の解明にも成功しており,様々な燃焼流れ場の解明に役立てられている.それぞれの研究に対して,査読論文,国際,国内学会において成果報告を行っており,研究発信を適宜実施している.大規模詳細反応機構を用いた反応性流体シミュレーションを効率的に行う解析手法を提案した.提案手法は,硬直性の強い化学反応方程式に対する高速陽的時間積分法と多成分流体輸送係数に対する化学種バンドル法から構成されている.それぞれの手法は,従来法に対し,解の精度を大きく損ねることなく,2桁から3桁の高速化を可能とした.提案手法は,自動車ノッキング現象,高圧ロケットエンジン燃焼現象,予混合火炎不安定性現象と,幅広い燃焼現象に適用され,新しい知見の創出に貢献した.大規模詳細反応を用いた化学反応方程式に対し,新たな陽的時間積分を提案することに成功した.既存の方法に比べ,堅牢性や高速性の点で優位であることが示されている.また,実際の反応性流体解析にも適用され,例えば,ノッキング現象の解明に役立てられている.詳細反応アレニウス式を用いた反応速度項に対するサブグリッド燃焼モデル開発を重点的に推進し,高速積分法と化学種バンドル法と合わせ,大規模詳細反応機構を用いた流体解析フレームワークを確立する.反応性流体力学高速陽的時間積分法と化学種バンドル法から構成される本手法を実際の1次元,2次元燃焼問題に適用し,その性能などを調査する.また,乱流燃焼モデルの調査,検討,そして実装を行い,大規模詳細反応機構を高効率に組み込める流体解析フレームワークを確立する.異動によるPC譲渡が遅延し,必要なコンパイル購入を見送ったため当初予定していた反応解析ソフトウェアのライセンス購入が遅延したため年度初めに購入予定である年度当初に反応解析ソフトウェアのライセンス購入に充てる
代数群のエルミート定数とその応用

正定値実対称行列のなす錘上で,算術的最小関数と被約行列式の商により定義される関数をエルミート関数とよぶ.この関数の最大値の決定は,球を規則正しくできるだけたくさん詰め込む方法,いわゆる格子球充てん問題の最大密度の決定と同値である.この研究では,エルミート関数の極大値を記述するボロノイ理論の幾何的・数論的拡張を与え,シンプレクティック群に対する一般エルミート定数,及びランキン-エルミート定数の値を決定した.正定値実対称行列のなす錘上で,算術的最小関数と被約行列式の商により定義される関数をエルミート関数とよぶ.この関数の最大値の決定は,球を規則正しくできるだけたくさん詰め込む方法,いわゆる格子球充てん問題の最大密度の決定と同値である.この研究では,エルミート関数の極大値を記述するボロノイ理論の幾何的・数論的拡張を与え,シンプレクティック群に対する一般エルミート定数,及びランキン-エルミート定数の値を決定した.1970年代はじめにShanksは,実2次体の主イデアル類が1次元トーラス的な構造をもつことを見出し,それを"infrastructure"と呼んだ.最近の論文で,Schoofは,代数体のアラケロフ類群を用いることによって,"infrastructure"のきれいな定式化を任意の代数体で与えている.Schoofの論文では,2次体のイデアルが整数係数2元2次形式の簡約形式に対応するときに満たす条件を高次の体に拡張することにより,被約アラケロフ因子という用語が導入される.その定義から被約アラケロフ因子の個数は高々有限個しかないことが示されるが,本年度の研究ではその個数の上下からの評価を与えた(吉満隆亮氏との共同研究).具体的には,n次の代数体Fに対し,その被約アラケロフ因子の個数をr,類数をh,単数規準をRとするとき,A・g!≦r/hR≦B・πの形の不等式を証明した.ここでA,BはFから決まる具体的に計算可能な定数で,gはFの単数ランクである,Fが2次体の場合,rはFの判別式と同じ判別式を持つ整数係数2元2次簡約形式の個数と一致する.この場合に,知られているrの値を使って,示された不等式の評価の精度を確かめたところ,下からの評価は良い近似値を与えるが,上からの評価はそれほど良くないということも確認した.一般の高次の代数体に対し,rの値を具体的に計算する方法は今のところ知られていないようである.被約アラケロフ因子はSchoofの理論において中心的な役割を果たすが,その個数についておおよその検討をつけることができるという点に今回の結果の意義がある.ユークリッド空間内の格子に付随して種々の不変量が定義される.その代表的なものとして,Hermite定数,Hemite-Rankin定数,Berge-Martinet定数がある.これらの定数についての研究は,格子球パッキング問題や,コード理論,Grassmann多様体上のデザインなど他領域の研究とも密接な関連をもつ.Hemite-Rankin定数は, Rankinが1953年の論文でHermite定数の自然な拡張として導入したもので,階数nの格子の判別式のn/k乗と,階数kの部分格子の判別式の比の最大値として定義される値で,これをγ_<n,k>と表す.k=1の場合がn次元Hermite定数と一致する.k〓2のとき,これまでに知られていたγ_<n,k>の値は,Rankinが求めたγ_<4,2>=3/2だけであった.今年度の研究では,Poor-Yuenによって求められた,5次元と7次元のBerge-Mrtinet定数の値から,Rankinの不等式やBerge-Martinetによって示された種々の不等式を組み合わせることにより,γ_<8,k>(k=2,3,4)とγ_<6,3>の値を決定することができた(沢谷一臣,奥田健二との共同研究).一般に双対関係γ_<n,k>=γ_<n,n-k>が知られているので,既知のγ_<8,1>と合わせれば,8次元のHermite-Rankin定数はこれですべて決定されたことになる.これらの結果と値を決定するために使用された論法は,Meyerにより代数体上の一般Hermite定数の値の決定にも応用されている.n次実対称行列からなるベクトル空間Vの中で,正定値対称行列全体のなす開凸錘をPとする.P上定義される算術的最小関数の被約行列式による商はエルミート関数とよばれ,その極大値の決定は格子球充てん問題における基本問題の一つである.極大値を与える点は,Voronoiの定理により明確に特徴付けられており,それはperfectionとeutaxyとよばれる二つの性質により記述される.算術的最小関数と被約行列式はP上のタイプ1関数と呼ばれる,P上の正値関数で半線形性と凹性をみたす関数の族に含まれる.平成21年度の研究では,エルミート関数の定義において被約行列式をタイプ1関数に置き換えた場合に,Voronoiの定理の一般化が成り立つかどうかを調べた(沢谷一臣との共同研究).その結果,タイプ1関数が微分可能かつstrictly log concaveであれば,perfectionとeutaxyに類似のある種の性質が極大値をとるための必要十分条件を与えることが解った.

更に,タイプ1関数全般について,Pのカーネルと呼ばれる領域との対応関係を確立し,エルミート的定数の存在,その双対概念等について一連の結果を導き出した.この研究成果は,Voronoi理論の研究の裾野を広げるものであり,Ryshkov領域の一般化,k-perfect formの幾何的特徴付け,symmetric coneへの理論の拡張等の研究のための一つのアプローチを与える.
切削音による木工ビットの刃先摩耗状態のモニタリング

だぼ穴加工に代表される木材の穴あけ加工の自動化,省力化を押し進める上では,穴あけ工具(ビット)の摩耗あるいはチッピングなどのインプロセスモニタリング手法の確立は,重要な研究課題である。本研究では,上記のような観点から,切削音による方法に着目し,切削中に発生する切削音とビット摩耗量の関係を調査することによって,ビットの刃先摩耗状態のモニタリングの可能性を検討した。実験では,パーティクルボードを対象にした超硬合金ビットの寿命試験(実験1)と,予め刃先の摩耗程度を4段階に変化させた超硬合金ビットによるMDF,ヒノキ等6種類の被削材の穴あけ加工試験(実験2)を実施した。穴あけ加工中の切削騒音は,精密騒音計からデータレコーダに録音して,のちにFFTアナライザーを用いて周波数分析を行った。そして,得られたパワースペクトルから暗騒音のそれを減じて,これを切削音パワースペクトルとした。切削音によってビットの刃先摩耗状態をモニタリングしようとすると,ビット摩耗量と音圧レベルの関係図において,回帰直線の相関係数の絶対値と傾きの大きいことが望まれる。実験結果では,両実験共に,切削音の音圧レベルのOver all値はビット摩耗量とは無関係に一定値を示した。そこで,切削音パワースペクトルを20Hz20KHzの間で2KHzの幅で区切って各周波数域での音圧レベルを調べると,被削材によって多少異なるが,概ね10KHz12KHz或は10KHz20KHzの帯域で,刃先摩耗の大きいビット程音圧レベルの顕著な減少が認められ,ビット摩耗量と音圧レベルの回帰直線の相関係数の絶対値と傾きが大きくなった。以上の実験結果から,特定の周波数域での音圧レベルを測定することによって,ビットの刃先摩耗状態をインプロセスで監視できる可能性のあることが示された。本研究では,上記のような観点から,家具工場など生産現場で熟線者が経験的に行っている切削音による方法に着目し,切削中に発生する切削音とビット摩耗量の関係を調査することによって,ビットの刃先摩耗状態のモニタリングの可能性を検討した。実験は,予め刃先の摩耗程度を変化させた超硬合金ビットを数種類準備し,パ-ティクルボ-ドを対象にビットの1回転あたり送り量を0.1mm/revに一定にし,主軸回転数(切削速度)を変化させた加工実験を実施した。穴あけ加工中の切削騒音は,精密騒音計からデ-タレコ-ダに録音して,のちにFFTアナライザ-を用いて周波数分析を行った。そして,得られたパワ-スペクトルから暗騒音のそれを差し引いて,これを切削音のパワ-スペクトルとした。実験結果では,いずれの主軸回転数の場合も,切削音の音圧レベルのover all値はビット摩耗量とは無関係に一定値を示した。そこで,切削音のパワ-スペクトルを020KHzの間で2KHzの幅で区切って各周波数域での音圧レベルを調ベると,10KHzまでの周波数域では音圧レベルが少し増加する帯域も見られるが,ほとんど変化が見られない。しかし,10KHz以上の特定の周波数域では,刃先摩耗の大きいビット程音圧レベルの減少が認められた。以上の実験結果から,特定の周波数域での音圧レベルを測定することによって,ビットの刃先摩耗状態をインプロセスで監視できる可能性があることが示された。

だぼ穴加工に代表される木材の穴あけ加工の自動化,省力化を押し進める上では,穴あけ工具(ビット)の摩耗あるいはチッピングなどのインプロセスモニタリング手法の確立は,重要な研究課題である。本研究では,上記のような観点から,切削音により方法に着目し,切削中に発生する切削音とビット摩耗量の関係を調査することによって,ビットの刃先摩耗状態のモニタリングの可能性を検討した。実験では,パーティクルボードを対象にした超硬合金ビットの寿命試験(実験1)と,予め刃先の摩耗程度を4段階に変化させた超硬合金ビットによるMDF,ヒノキ等6種類の被削材の穴あけ加工試験(実験2)を実施した。穴あけ加工中の切削騒音は,精密騒音計からデータレコーダに録音して,のちにFFTアナライザーを用いて周波数分析を行った。そして,得られたパワースペクトルから暗騒音のそれを減じて,これを切削音パワースペクトルとした。切削音によってビットの刃先摩耗状態をモニタリングしようとすると,ビット摩耗量と音圧レベルの関係図において,回帰直線の相関係数の絶対値と傾きの大きいことが望まれる。実験結果では,両実験共に,切削音の音圧レベルのOver all値はビット摩耗量とは無関係に一定値を示した。そこで,切削音パワースペクトルを20Hz20KHzの間で2KHzの幅で区切って各周波数域での音圧レベルを調べると,被削材によって多少異なるが,概ね10KHz12KHz或は10KHz20KHzの帯域で,刃先摩耗の大きいビット程音圧レベルの顕著な減少が認められ,ビット摩耗量と音圧レベルの回帰直線の相関係数の絶対値と傾きが大きくなった。以上の実験結果から,特定の周波数域での音圧レベルを測定することによって,ビットの刃先摩耗状態をインプロセスで監視できる可能性のあることが示された。
子宮頚癌に対する光アンチセンス法を用いた新規治療法の開発

ヒト子宮頚癌組織で90%以上で保存されているヒトパピローマウイルス(HPV)のE6/B7遺伝子領域は、細胞増殖に深く関与していることが報告されている。このうちE6遺伝子は、E7遺伝子のもたらす異常増殖シグナルって活性化されるp53を分解する役割を持つ。本研究では、子宮頸癌細胞で不活化しているp53安定化シグナルを癌細胞に再構築することにより、アポトーシスの誘導を目的としたゲノム創薬を行うことを目的とした。このため、光架橋性分子であるソラレンを核酸の5'水酸基に導入したアンチセンスオリゴDNA(光架橋型AS)を作成し、HPVE6癌遺伝子の選択的発現抑制手段の開発を行った。前年度の研究より、HPV18および16型E6を標的とした光架橋型ASをHPV陽性子宮頚癌細胞株に投与することで、E6蛋白発現の選択的抑制、及び、p53タンパク質の増加を伴ったアポトーシスが誘導されることが確認されている。本年度はこれらを3次元培養系および実験動物系に展開し、i nvivoでの有用性を評価した。子宮頸ガン細胞株をコラーゲンゲル上で3次元培養し、人工子宮頚ガン上皮3次元モデルを作成した。光架橋型ASを導入し、紫外線を照射することで、人工子宮頚ガン上皮層の顕著な減少が認められた。また、光架橋型AS処理した細胞をヌードマウスに移植したところ、配列特異的に造腫瘍性の著しい低下が見られた。以上の結果より、本法がin vivoでも有効であることが示唆された。さらに、GMPグレードの光架橋型AS合成を視野に入れ、アミダイト化ソラレンを用いて自動合成機によりオリゴDNAにソラレン導入したところ、細胞増殖抑制効果など、従来型と遜色ない結果を得た。今後、HPV陽性子宮頚部高度(CIN III)で妊孕性温存を希望する若年患者を対象とした臨床試験を開始し、その安全性及び有効性を評価する。ヒト子宮頚癌組織ではその90%以上でヒトパピローマウイルス(HPV)のE6/E7遺伝子領域が保存されており、細胞増殖に深く関与していることが報告されている。E7蛋白はpRB蛋白と複合体を形成することにより、転写因子であるE2Fを遊離し、細胞周期関連遺伝子群の発現を誘導するとともにp53蛋白の安定化に関与する。一方、E6蛋白は、E7蛋白の存在下において安定化されたp53蛋白と結合し分解する。よって、E7蛋白存在下においてE6蛋白の発現を選択的に制御する手段を開発することは、子宮頚癌細胞にE7/E2Fにより誘導されるp53安定化シグナルを再構築することになると予測される。光架橋性分子であるソラレンを核酸の5'水酸基に導入したアンチセンスオリゴDNA(光架橋型AS)を作成し、HPV E6癌遺伝子の選択的発現抑制手段の開発を行った。HPV18および16型E6を標的とした光架橋型ASをHPV陽性子宮頚癌細胞株に投与し、紫外線照射を行ったところ、E6蛋白発現の選択的抑制に成功した。その結果、p53シグナルが安定化され、アポトーシスが誘導されることも確認された。また、ごく低濃度の抗ガン剤(シスプラチンなど)を併用することで、HPV E6光架橋型ASにより安定化したp53蛋白がリン酸化を受けて活性化され、細胞増殖抑制効果が倍増することが明らかとなった。一方で、光架橋性基をアンチセンス核酸の糖環2'位に導入した新規アンチセンス分子(2'AS)の合成を行った。2'ASは1塩基変異をも認識して架橋する新しいタイプの核酸誘導体であることが明らかとなった。今後、SNPが原因となる疾患に対しても応用が期待された。

さらに、GMPグレードの光架橋型AS合成を視野に入れ、アミダイト化ソラレンを用いて自動合成機によりオリゴDNAにソラレン導入したところ、細胞増殖抑制効果など、従来型と遜色ない結果を得た。今後、HPV陽性子宮頚部高度(CIN III)で妊孕性温存を希望する若年患者を対象とした臨床試験を開始し、その安全性及び有効性を評価する。
捻転柔軟半球足による複合モビリティ

本研究では,足先に柔軟半球足を有する二足歩行ロボットを提案する.足先を半球にすることにより転がりが生じるため,エネルギー効率を高めることができる.さらに,半球足部分を捻転運動させることで車輪移動を実現する.これにより,高効率な二足歩行と車輪移動を一つの機構で実現することができる.しかし,足先が半球足では地面との接触面積が減少するため,より精細なバランス制御が必要となる.本研究課題では,柔軟半球足を持つ二足歩行ロボットの拘束条件,運動方程式の導出,バランス・歩行制御則について導出し,シミュレーションで提案する制御手法の有効性を確認した.試作機を作成し提案手法の有効性を確認しているところである.本年度は,まず足先捻転機構を有する二足歩行ロボットの全体設計を行った.全体的な大きさから必要なトルクを算出して,それを基にアクチュエータを選定し.片足に捻転自由度を含めて6自由度を有する下肢2脚ロボットの設計を行った.特に捻転部分に関しては,車輪移動と歩行移動の動的遷移を可能とするため,ロール方向の自由度を足首に持たせる設計とした.構造がやや煩雑になる股関節部分および足関節部分には,剛性確保を目的として,ジュラルミンによる削り出し加工を想定しているが,それ以外の部分に関しては,軽量化および迅速な加工を目的として,3Dプリンタによる樹脂を多用する予定である.立脚バランスを実現する制御入力について,シミュレーションによって設計を行っており.また,姿勢検出に用いるジャイロセンサの選定および性能評価を行っている.本年度は,足先が半球である2足歩行ロボットにおいて,バランスを保持して立位安定化を行う制御手法の構築を行った.そしてその有効性について,数値シミュレーションにより確認した.また,立位安定状態から足を踏み出す遊脚側の制御と,その際に立脚に加わる反力をキャンセルする制御を組み合わせた,歩容生成手法を提案し,歩容開始が可能であることを同様に数値シミュレーションにより確認した.一方,下半身のみ12自由度の足先が半球である2足歩行ロボットを設計・製作した.現在,IMUセンサによる立位安定化制御の組み込みを行っており,それが終わり次第,歩行実験を行う予定である.実験機も順調に完成し,シミュレーション環境も整ったため,概ね予定通り進んでいる.平成28年度では,柔軟な半球足を持つ2足歩行ロボットの移動制御について実施した.まず,2次元矢状面における柔軟半球足2足歩行モデルを作成し,重心ヤコビアンを用いたトルク制御により,前進のバランスを保つ制御手法を提案した.また,それに加えて重心の目標位置を前進させる事により,歩容が自動的に生成される制御手法を提案した.さらに,2次元矢状面歩行モデルを全身12自由度を持つ3次元空間モデルに拡張し,新たに3次元モデルによるシミュレータを開発し,3次元空間での提案手法の有効性を確認した.一方,提案手法の有効性を確認することを目的として,実際に柔軟半球足を持つ2足歩行ロボットの試作機を設計・製作した.設計段階で,捻転自由度を足首に組み込むことで,歩行から車輪移動へのスムーズな遷移の実現を目的としている.昨年度までに製作していた試作機について,アクチュエータのトルク不足や,重量バランスの不具合があったため,本年度は新たにモデルから必要トルクの再設計を行い,アクチュエータを一新すると共に,捻転部分の軽量化を行うための新しい設計を行った.また,3次元モデルの構築段階で12自由度モデルはかなり複雑になる事から,重心を用いた倒立真摯モデルに,転がりにより発生するモーメントを矛盾無く組み込める新しい歩行モデルを構築した.本モデルを利用する事で,シミュレータを大幅に簡単に製作することが可能となり,また,全体の挙動を俯瞰的に表現することが可能となり,新しい制御手法を容易に組み込めるようになった.本研究では,足先に柔軟半球足を有する二足歩行ロボットを提案する.足先を半球にすることにより転がりが生じるため,エネルギー効率を高めることができる.さらに,半球足部分を捻転運動させることで車輪移動を実現する.これにより,高効率な二足歩行と車輪移動を一つの機構で実現することができる.しかし,足先が半球足では地面との接触面積が減少するため,より精細なバランス制御が必要となる.本研究課題では,柔軟半球足を持つ二足歩行ロボットの拘束条件,運動方程式の導出,バランス・歩行制御則について導出し,シミュレーションで提案する制御手法の有効性を確認した.試作機を作成し提案手法の有効性を確認しているところである.最終設計について,予定より5ヶ月ほど時間がかかり,また,制御入力の構築について,評価を行うためのシミュレータの構築が遅れているため.製作した試作機を用いた歩行実験を行うと共に,足先の捻転自由度を利用した移動を行う為の新しい制御則の構築を行うロボティクス遅れを取り戻す為,設計・製作・制御構築を同時に進める.その際,当研究室の学生に協力を依頼する.2足歩行ロボットの設計・製作において,研究室設備である3Dプリンタを利用したため,外注予定としていた構造材の出費が抑えられたため.構築予定であったロボットシステムの設計が遅れ,部品購入がずれ込んだため3Dプリンタを利用するため,その材料の購入費として利用する本年度中にロボットシステムを完成させるため,昨年度購入予定であった部品も含めて購入する.
移住者の信教の自由への配慮と規制をめぐる比較憲法的考察

平成30年度は、文献的な調査(ベトナム、フィリピン)とともに、移住者の宗教的コミュニティの状況について、宗教施設訪問のヒアリング結果、別の分担研究チーム(JSPS科研費(課題番号:16K13336))において行った調査で聞き得た地域的状況も踏まえて、論文にまとめることとしている。移住者の高齢化に加えて、埋葬・追悼における課題、親と子との宗教の相違等も把握することができた。わが国への移住者の送出国の各国の地域性・宗教法制の異同の比較を通じて、国の宗教的中立性と信教の自由の保障とのバランスを問うことについて、これまでに検討した結果、日本とフィリピンとベトナムとの比較を行う上で重要な知見を得ることができた。沖縄県内の定住外国人が多く利用する宗教的施設において聴き取りを行うことは、文献的調査を進めるうえで、全体的な研究の方向性について一定の指針を得ることができるため、研究実施計画を踏まえて、実証的に問題を解明することについての進展があったといえる。一方、わが国に生活の拠点をおく在留外国人(あるいは外国にルーツをもつ日本人)の信仰生活と、高齢化による宗教的コミュニティの変容と、埋葬、追悼・慰霊に関する移住者の宗教的自由(宗教的行為の自由)に関する問題点の整理を行った。埋葬・追悼に関する比較についても、比較の際の論点として有用と思われ、現在検討を進めているところである。わが国の多様な宗教の併存する社会における信教の自由の保障のあり方を探りつつ、残りの地域の検討を継続する予定である。平成29年度に積み残していた検討を実施することができ、遅れを取り戻すことができた。研究計画において掲げた目的のうち、収集した資料等を踏まえて、今年度は専らその調査・分析に努めることができたと考える。新たに生じた課題として、埋葬、追悼・慰霊等の問題を把握することができた。これまでの調査を踏まえて分析・検討した成果のを、まとめている論文の内容に追加し、一部を研究成果として報告することができた。研究計画に掲げた本研究の目的のうち、フィリピンおよびベトナムの研究を継続する一方で、当初は東アジアを含まない研究をと考えていたところ、全体的な研究の進展上、韓国を含めて、またその法政策・法制度を調査するため、その点の検討に着手した。それにより、問題資格がより明確になってきたものと考える。今後、日本と外国との比較考察に重点を置くとしても、アジアに絞って比較対象地域を広げることとし、よりテーマに対するアプローチを明確にして、確実な成果を得ることとする。韓国の法政策・制度等に詳しい専門家、墓地埋葬に詳しい専門家について、研究会を開催して知識提供をいただく機会を得ることとし、これまで収集した情報や調査・分析した内容の共有化を図るほか、研究報告を通じて、成果報告につなげるため、意見交換を行う。今後も資料の収集に引き続きつとめ、宗教施設の関係者からの聞き取りも成果も踏まえて、現時点における問題の所在を明らかにしていく。分析・検討を進める過程で、追加調査の要否を検討する。成果は年度内に公表する。当該年度は、わが国に生活の拠点をおく在留外国人(あるいは外国にルーツをもつ日本人)の自由な宗教選択がどこまで機能しているのかという観点から、他の結婚移住女性の分担研究での聞き取りの際から得られた情報をもとに、県内の一部キリスト教会を対象に意見交換する機会を得た。移住者コミュニティーが教会運営に与える影響については、意見交換での指摘を踏まえながら、検討に加えた。そのほか、外国における移民の宗教的自由(宗教的行為の自由)に関する文献の収集と整理を行った。憲法上の保障される自由と実際の移民政策との関連(もしくは矛盾)については、現在検討を進めているところである。わが国の宗教的自由に関しては、配慮の方向性にかかる政策自体が見当たらないところで、法政策・法制度までの議論に展開しづらいものの、在留外国人とかかわりの多い宗教施設に対するヒアリングを実施し、多様な宗教の併存する社会における信教の自由の一局面とも言うべき衝突ー誤解ないし無理解に端を発する配慮の欠如ーについて、発見なり知見を得たいというのが、昨年度の研究のなかで明確化された問題関心であり、もとより今年度も同様である。これまでに収集した資料で検討した結果、移住者の送出国のうちフィリピン憲法における宗教的自由の保障とその傾向を捉えることはできたが、その他のベトナム、ネパール等の詳細な分析は、次年度に予定している残りの地域の検討と合わせ行う予定である。本年度においてわが国における移住者の送出国における信教の自由・政教分離のあり方について、文献的に検討することが完了しなかったため、全体像の把握が計画どおりには進まなかったことから、上記の区分とした。予定していなかった沖縄県内での聞き取りを実施できたことは、研究の進展にとって意義ある知見を得るきっかけとなったが、今年度の成果について公表するに至っていない。この点、次年度においては詳細な分析をさらに加速させ、論文にまとめることとに重点的に取り組むこととなる。

わが国への移住者の送出国の各国の地域性・宗教法制の異同の比較を通じて、国の宗教的中立性と信教の自由の保障とのバランスを問うことについて、これまでに検討した結果、日本とフィリピンとベトナムとの比較を行う上で重要な知見を得ることができた。沖縄県内の定住外国人が多く利用する宗教的施設において聴き取りを行うことは、文献的調査を進めるうえで、全体的な研究の方向性について一定の指針を得ることができるため、研究実施計画を踏まえて、実証的に問題を解明することについての進展があったといえる。一方、わが国に生活の拠点をおく在留外国人(あるいは外国にルーツをもつ日本人)の信仰生活と、高齢化による宗教的コミュニティの変容と、埋葬、追悼・慰霊に関する移住者の宗教的自由(宗教的行為の自由)に関する問題点の整理を行った。埋葬・追悼に関する比較についても、比較の際の論点として有用と思われ、現在検討を進めているところである。わが国の多様な宗教の併存する社会における信教の自由の保障のあり方を探りつつ、残りの地域の検討を継続する予定である。平成29年度に積み残していた検討を実施することができ、遅れを取り戻すことができた。研究計画において掲げた目的のうち、収集した資料等を踏まえて、今年度は専らその調査・分析に努めることができたと考える。新たに生じた課題として、埋葬、追悼・慰霊等の問題を把握することができた。これまでの調査を踏まえて分析・検討した成果のを、まとめている論文の内容に追加し、一部を研究成果として報告することができた。研究計画に掲げた本研究の目的のうち、フィリピンおよびベトナムの研究を継続する一方で、当初は東アジアを含まない研究をと考えていたところ、全体的な研究の進展上、韓国を含めて、またその法政策・法制度を調査するため、その点の検討に着手した。それにより、問題資格がより明確になってきたものと考える。なお、次年度はわが国の状況から外国(米国の一部州における議論)に重点を置き、比較対象地域を広げていく。その成果は年度内に公表する予定である。今後、日本と外国との比較考察に重点を置くとしても、アジアに絞って比較対象地域を広げることとし、よりテーマに対するアプローチを明確にして、確実な成果を得ることとする。韓国の法政策・制度等に詳しい専門家、墓地埋葬に詳しい専門家について、研究会を開催して知識提供をいただく機会を得ることとし、これまで収集した情報や調査・分析した内容の共有化を図るほか、研究報告を通じて、成果報告につなげるため、意見交換を行う。今後も資料の収集に引き続きつとめ、宗教施設の関係者からの聞き取りも成果も踏まえて、現時点における問題の所在を明らかにしていく。分析・検討を進める過程で、追加調査の要否を検討する。成果は年度内に公表する。変更交付決定(若手研究(B)における独立基盤形成支援)を受けることができたため、当初の計画していた以上に物品費による使用が可能となった。書籍などはより多く購入することができたが、相互利用による県外からの資料の取り寄せなどは行うことがなかった。また、その他購入するパソコン等の物品の選定が遅れた分、次年度使用額を残すこととなった。次年度は、研究調査にかかる研究旅費の支出、関連書籍・消耗品の購入とともに、調査先における専門的知識の提供者に対する謝金でも新たな支出が増える予定である。
大気汚染物質の動態における水の相変化の役割の解明

1997年度1)露の採取と分析から露水のpH値は雨や霧の値に比べて高く、露水中では亜硝酸、アンモニウムイオンやギ酸や酢酸といったカルボン酸の濃度が高いことを見出した。2)アンモニウムの共存下では露の乾燥過程において亜硝酸は窒素分子に還元され水溶液相から逃散することを見出した。1998年度1)前年度の結果を受けて、露のモデルとして室内冷房機のドレイン水を集めて分析を行ったところ、亜硝酸、アンモニウム、カルボン酸イオン類の濃度が高く、pH値も相対的に高い事がわかった。2)曇天や夜間の自然環境大気中および室内空気中では、窒素酸化物と水の平衡で従来存在すると考えられていた以上の亜硝酸濃度が存在することが分かった。3)亜硝酸、硫酸、アンモニウム、ナトリウムの各イオンを含むモデル露系の乾燥実験から、亜硝酸の窒素分子への還元過程に関係する機構として、露中の各イオンの挙動に関して以下のことを明らかにした。a)水の蒸発に伴い、まず硫酸イオンとナトリウムイオンの結合が優先し、硫酸ナトリウムの固体が析出する。b)ナトリウムが硫酸に対して過剰に存在する場合、次に亜硝酸イオンとナトリウムが結合して、亜硝酸ナトリウムが固体として析出する。c)ナトリウムと反応できなかった亜硝酸イオンは水の蒸発が進むと、露水中でアンモニウムとの濃縮溶液を形成し、一部が反応することにより窒素分子として水溶液相から逃散して行く。4)溶液の凍結により過酸化水素による硫化物の酸化反応が促進された。この硫化物イオン酸化は、チオ硫酸イオン、トリチオン酸イオン、テトラチオン酸イオンと逐次的に酸化が進み、最終的に硫酸イオンまで酸化される。チオ硫酸イオンの酸化は凍結が完了した後も進行するが、中開成生物であるトリチオン酸イオン等の不安定物質の酸化は凍結完了後進行しないことが明らかとなった。大気中に存在する水が相変化するとき,特に水が凍結するとき,水蒸気が昇華するとき,および水が蒸発するときに,水に含まれていた汚染物質または,水(氷)がつくことによる粒子や気体成分の動態について研究を行った。水の凍結時では,化学反応が促進されることが知られていて,この機構を検討した結果,氷粒界に閉じ込められた溶液中に極めて高濃度に濃縮されるためであることが、これまでの研究でわかってきた。そこで、その濃縮を確かめるために,干渉計を用いて研究する方法について検討を行った。そして,これまで調べてきた亜硝酸と溶存酸素の反応と,反応によりモル数の変化する硫化物イオンと過酸化水素の反応について実験条件を調べた。干渉計による観察は近々行う予定で進めている。また,水蒸気の昇華による揮発性溶存物資の揮散の研究では,水の凍結による揮散よりも,揮散量が著しく増加することを見出した。この結果については,現在論文を作成中である。また,揮散を支配する要因については,共存するイオンの種類と濃度に依存する傾向があることから,さらに詳しく研究を進めて揮散の機構を明らかにする必要がある。水の蒸発による汚染物質の動態の研究では,室内実験により,水の蒸発に伴う弱酸成分や塩化物イオンの揮散が,溶液のpHではなく,共存する不揮発性のイオン成分のの存在比に依存することを見出した。また,その揮散は,水がほとんどなくなる直前に起こることを見出した。現在,湿度との関係について調べている。さらに,実環境で水の蒸発が起こることが明らかな露の採取を行い,乾燥に伴う溶存物質の揮散について調べた。その結果,弱酸成分のほとんどが乾燥により揮散することが確認できた。

特に亜硝酸の揮散は大気光化学への影響が大きいと考えられ,今後,亜硝酸の動態についてさらに詳しく研究する予定である。我々はこれまで、水溶液の凍結時に化学反応が促進されることを見出し、その原因が氷粒界に溶質が濃縮されることによることを明らかにしてきた(N.Takenaka et al.,J.Phys.Chem.,100,13874-84(1996))。環境中に存在する水が相変化、例えば凍結、昇華、蒸発等、するとき、水に含まれていた汚染物質が通常とは違う変化を示すことが考えられる。そこで、我々は環境中で起こるこのような相変化の際の汚染物質の動態を野外測定と実験室実験の両面から調べた。本学内で96から97年にかけて露を採取しその成分を調べたところ、アンモニウムと亜硝酸イオンが雨水中に比べて高いこと、この露を乾燥させたところほとんどのアンモニウム、亜硝酸イオンは消失することを見出した。亜硝酸アンモニウムの濃厚水溶液は不安定でN2とH2Oに分解することが知られてる。そこで、我々は自然の露や人工露、あるいは種々のイオンの組み合わせによるアンモニウム、亜硝酸イオン水溶液の蒸発実験を行い、露が蒸発する際には両イオンが気相中へ消散するだけでなく、反応してN2を生成する、即ち「脱窒過程」が進行していることを見出した。これは自然界における「化学的脱窒過程」の最初の発見である。これまで、種々の形態で大気中に放出される含窒素化合物は最終的には硝酸となって除去されると考えられてきたが、その考えに対して見直しが必要であることが明らかとなった。凍結に関連する研究では、硫化物及びチオ硫酸イオンの過酸化水素による酸化反応が凍結により促進されることを明らかにした。この促進効果の原因と考えられる溶存物質の氷からの排除に伴う溶液側への濃縮過程について、氷界面付近を干渉計により光学的に直接測定することにより、粒界中への溶存物質への取りこみが反応促進に重要な役割を果たしていることが示唆された。
CXCケモカインPBSF/SDF-1とその受容体CXCR4の生理的、病理的機能に関する研究

申請者らは、炎症性メディエイター分子群と考えられていたケモカインというサイトカインのファミリーに属するSDF-1/PBSFをBリンパ球前駆細胞の増殖を促進する分子として同定し、その遺伝子欠損マウスの作製および解析により、この分子が造血など、発生に必須であることを見出した。更に、SDF-1/PBSFによく反応するリンパ球前駆細胞クローンのcDNAより、degenerate PCRを用いてケモカイン受容体に共通した細胞膜貫通部分を有する遺伝子をスクリーニングし、CXCL12によって、細胞内遊離カルシウムの上昇を誘導する7回膜貫通G蛋白質結合受容体CXCR4遺伝子を単離した。CXCR4遺伝子は、HIV-1の宿主側ウイルス受容体として知られるFusinのマウスの相同遺伝子であった。ケモカインは、リガンド、受容体の関係が1対1でないことが知られている。そこで、本研究では、CXCR4の生理的機能を明らかにするために、CXCR4欠損マウスを作製し、解析した。CXCR4遺伝子欠損マウスの表現型は、CXCL12欠損マウスと同様で、胎生後半から生後すぐ死亡し、胎児肝のBリンパ球の産生が著減し、骨髄球は胎児肝で著差ないが、胎児骨髄で著減し、心室中隔が欠損していた。これにより、CXCR4は、胎生期のBリンパ球の生成、胎生期の骨髄への造血細胞のホーミング、心室中隔の形成に必須であり、CXCL12とCXCR4が1対1の生理的リガンド受容体関係にあることを世界に先駆けて明らかにした。我々は、ES細胞における相同組換えを用いてCXCR4欠損マウスを作製し、SDF-1/PBSF欠損マウスと比較しながらその表現型を解析した。CXCR4欠損マウスは胎生16日から生後1時間以内の死亡、胎児肝でのB前駆細胞の著減、骨髄でのB前駆細胞、骨髄球系造血の著減、心室膜性中隔の欠損などSDF-1/PBSF欠損マウスで見出されたのと同様の表現型が認められた。これによって、主要な機能においてCXCR4とSDF-1/PBSFが一対一のリガンド受容体関係にあることが明らかとなった。これはケモカインで生理機能におけるリガンド受容体関係が明確となった最初の報告である。更に、我々はCXCR4が胎生期の血管内皮細胞に発現していること、SDF-1/PBSF欠損マウスやCXCR4欠損マウスの胃や腸管を栄養する大型の血管の形成が障害されていることを発見した。この血管形成障害は胎生中期の腸間膜で行われる胃腸管の原基である中腸ループを栄養する血管形成の異常の結果であると考えられ、遺伝子発現の解析より、腸間膜の間充織から産生されるSDF-1/PBSFが血管内皮細胞上のCXCR4に作用するものと考えられた。同様の血管形成異常は心や脳では認められず、血管形成における臓器特異的なサイトカインの制御機構の存在がはじめて示された。更に、この結果より造血に加えて、血管形成において7回膜貫通G蛋白質結合型受容体を用いるサイト力インシステムも必須であることも明らかとなった。我々は、これまでケモカインファミリーの1つSDF-1/PBSFとその受容体CXCR4を同定し、これらの分子が、胎児の生存、胎生期のBリンパ球の生成、骨髄での骨髄球系造血、心室中隔形成、胃腸管を栄養する大型の血管の形成に必須であることを発見してきた。そこで次に造血、リンパ球生成におけるこのサイトカインシステムの作用機構の解析を試みた。造血、リンパ球生成は主役となる血球細胞が、各分化段階での分子機構での研究が進んでいることから、発生過程における細胞レベル、分子レベルの研究に最も適したシステムのひとつである。

しかし、SDF-1/PBSF、CXCR4が血管形成にも重要であることが明らかとなったことにより、SDF-1/PBSFの作用が造血臓器の血管内皮細胞などの微小環境の形成を介している可能性が無視できなくなり、成体の造血における機能も不明であった。そこで我々は、血球上のCXCR4の機能を明かにするために、正常マウスとSDF-1/PBSF欠損マウス、CXCR4欠損マウスの胎児肝造血細胞を致死量放射線を照射し内因性の造血能を欠失させた成体正常マウスに移植し、移植されたキメラマウスの造血の再構築を解析した。SDF-1/PBSF欠損マウス由来の血球細胞は正常マウスに移植されると正常のSDF-1/PBSFよりの信号を受け取ることができるが、CXCR4欠損マウス由来の血球細胞は、これができない。結果は、SDF-1/PBSF欠損マウスの胎児肝造血細胞を移植されたキメラマウスは正常マウスの胎児肝造血細胞を移植されたキメラマウスと同様の造血の再構築を示したが、CXCR4欠損マウスの胎児肝造血細胞を移植されたキメラマウスでは、骨髄のBリンパ球、骨髄球系細胞、胸腺のTリンパ球、脾臓のBリンパ球の再構築が有意に低下していた。特に、骨髄のBリンパ球は骨髄の他の系列の細胞や、脾臓のBリンパ球と比較して、より著明に減少していた。これより、血球細胞上のCXCR4はリンパ球系、骨髄球系造血の成体での再構築に必須であることが明らかとなり、とくに成体のBリンパ球の生成においては骨髄特異的に作用していることが示唆された。
生体のままでホヤ幼生脳神経系の情報伝達分子やその挙動を可視化する

本研究の概要と得られた成果は以下の通りである。1)マボヤ幼生のcDNAライブラリーからGタンパク質αサブユニットをコードするcDNAを探索し、五種類のクローンを得た。その内の二種(HrGn、HrGXと名付けた)は、これまで見いだされていたGタンパク質のサブクラスに属さず、新規なサブクラスを構成するものと結論された。2)これら五種のGタンパク質遺伝子のホヤ卵発生に伴う発現様式をWISH(Whole-mount in situ hybridization)によって調べた。これらのGタンパク質遺伝子が各々に特徴的な時空間的に制御された発現様式を示すことを明らかにした。3)我々の見いだした新規Gタンパク質HrGnの発現制御領域の検討を行った。HrGn遺伝子上流配列をマボヤゲノムライブラリーからPCRで増幅し、6kbpをクローニングし、その配列を明らかにすることが出来た。さらに、上流3.5kbpの配列の下流にGFP遺伝子を融合させたHrGn-3.5-GFPを作製した。マボヤ卵への顕徴注入実験の結果ここにはHrGnの発現様式を再現できる制御配列が含まれていることが明らかになったので、HrGn-3.5-GFPを基に上流配列の長さの異なる種々のクローンを作製し、顕徴注入実験を行った。その結果、HrGnの発現制御には遺伝子上流1400bpから1100bpの間の配列が重要であることを明らかにした。4)HrGnの発現制御領域が明らかになったので、上流1400bpの下流にHrGn遺伝子-GFP融合タンパク質を発現するベクターを作製した。この顕徴注入実験は現在進行中である。これによって本研究の課題である情報伝達分子の可視化が可能となると期待される。5)また、我々の見いだしたGタンパク質の生理機能を明らかにするために、各Gタンパク質の合成mRNAの顕微注入実験を現在進行中である。本年度は、ホヤ幼生で信号伝達蛋白質を可視化するにあたって必要となる、目的遺伝子を、目的とする場所で正しく発現させることができるシステムを構築するために以下のことを行った。1ホヤで機能することのできる種々のプロモータ配列、転写調節領域を得る。ホヤで既に配列の分かっているものとして、神経特異的に発現するシナプトタグミン、脊索特異的なブラキュリー、尾部筋肉特異的なアクチンの発現調節領域配列、及びその下流にGFP遺伝子をつないだベクターを得た。また、研究代表者等の見出したGタンパク質、HrGn、および、HrGxについてマボヤゲノムライブラリーをスクリーニングして陽性クローンを得た。HrGnについては解析が終わり、上流6kbpの配列を明らかに出来た。また、マボヤの神経系特異的に発現するβチュブリン遺伝子HrTBB2の上流クローンも得ることが出来た。HrGx、HrTBB2の上流クローンについては現在解析中である。2プロモータ領域とレポータ遺伝子の融合ベクターを作製し、ホヤ卵に顕微注入して、目的とする部位で発現しているか確かめる。レポータとしてGFP遺伝子を得られたHrGn5'上流配列の下流につなぎ、融合遺伝子を作成した。これらをホヤ受精卵に顕微注入し、発生過程でGFPの蛍光をモニターすることが出来た。現在の所、上流3.5kbpから800bpがあれば、本来発現の認められた領域で発現することが分かった。また、この発現調節領域はユウレイボヤ卵でも同様に機能することが分かった。1)ホヤで機能する種々のプロモータ配列を検索する:研究代表者等が見いだしたマボヤ新規Gタンパク質

遺伝子HrGnとHrGx遺伝子の上流部位をクローニングすることが出来た。HrGn遺伝子上流については上流6KbPまでの配列を確定した。HrGnは尾部筋肉でも一時期発現することが分かつている。尾部筋肉アクチン遺伝子の発現制御配列は明らかにされているが、それに対応する配列はこの6kbpには見出されなかった。また、それ以外のホヤでこれまで明らかにされている制御配列も見いだされていない。HrGx遺伝子上流については約7Kbpのクローンを得、その配列を解析している。2)プロモータ領域とレポータ遺伝子の融合ベクターを作成し、遺伝子発現をGFPの蛍光で可視化する:HrGn遺伝子の場合、上流3.5Kbpに、その時空間的発現を制御する部位の有ることが分かった。尾部筋肉と間充織とで主要な発現が認められる。更に必要な配列を絞り込むために3.5Kbpを種々の長さまで削り取ったベクターを作成して検討中である。しかし、HrGn発現の時間的に早い所ではGFP由来の蛍光を観察することは出来なかった。これは発現量の問題か、実際発現していないのかについて、in situなど異なった方法での検討が必要である。3)まとめ:現在までのところ、目的とする情報伝達分子の可視化に向けての道具立てはそろったが、肝心の情報伝達分子の可視化には成功していない。その原因としては、情報伝達分子の発現量の問題。それと関係することではあるが、観察装置の検出感度の問題があると思われる。ホヤGタンパク質の大腸菌での発現を試みたところ、大腸菌の生育が著しく悪くなると言う現象が観察された。これが、Gタンパク質発現による効果なのか、発現システムの問題なのか、いずれであるかは現時点では明らかではないが、生体での発現の場合でも同様な問題を解決することが必要であることがわかった。