hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軌道放射光によるX線構造解析

液晶相の構造を分子間相互作用に溯って理解するためには、液晶相の基礎物性の知識が不可欠である。特にスメクティック液晶を特徴付ける層構造解析および分子秩序の解析のためには、X線解析手法が最も有効である。本研究では、これまでの技術的発展に基づき、スメクティック液晶の局所層構造および層内秩序の電場に対する時間応答を放射光X線マイクロビーム時分割測定法により明らかにした。このことにより、液晶層の示す電気光学的応答に対応した動的液晶構造解析が可能になる。実験は高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所・放射光研究施設を利用して得られる放射光X線マイクロビーム光学系を用いて行った。試料は強誘電性液晶としてTK-C101を、反強誘電性液晶としてTFMHPOBCを使用した。本年度は本研究の総括の年に当たり、これまで明らかにしてきた層構造の動的空間構造のより精密な描像を得るためのデータを付け加えるとともに、分子間相互作用を反映した層内秩序の動的空間構造に関するデータを集積し、層内秩序と層間秩序の関係を総合的に明らかにした。動的局所層構造については、これまで研究を重ねてきたスメクティックA相における電傾効果の高電場下での層応答を詳細に測定し、バルクの層構造の挙動と配向膜に規制された界面近傍での局所層構造の関係を明らかにし、界面分子は高電場下で平衡状態から変位することが分かった。低電場下の挙動は固定した界面分子の挙動で説明が可能であり、また従来考えられてきた1次元の構造ではないことを始めて明らかにした。本システムにより、スメクティック液晶を特徴づける層間秩序および層内秩序の構造パラメータが、空間的に時間分割された形で得ることが世界的にみても始めて可能となった。液晶相の構造を分子間相互作用に溯って理解するためには、各種液晶相の基礎物性に関する知識が不可欠である。特に液晶の層構造は、スメクティック液晶を特徴づけるものでありながら、光学的手段による間接的な情報にとどまっている。層構造解析の目的のため申請者らは、放射光X線マイクロビームを開発し、数ミクロン以下の領域での液晶局所層構造の測定システムを完成している。本研究では、これまでの技術的発展に基づき、スメクティック液晶の局所層構造の電場に対する時間応答を放射光X線マイクロビーム時分割測定法により明らかにする。このことにより、液晶層の示す電気光学的応答に対応した動的液晶構造解析が始めて可能になる。試料はシステムの基本性能の検討および基本的なスメクティック液晶の挙動解明のために、強誘電性液晶としてTK-C101を、反強誘電性液晶としてTFMHPOBCを使用した(以下標準液晶と呼ぶ)。本年度は、既存の1次元X線検出器による上記標準液晶による動的電場応答の基礎的なデータを取得した。特にMCS(Multi Channel Scaling)を使用することにより、過渡的な応答の詳細が明らかになった。更に、X線マイクロビーム装置の改良により、層変形の測定と光学応答を同時に測定することが可能となった。年度末に導入された高感度X線CCDカメラシステムについても上記標準液晶を用いた予備的なテストを行った。来年度以降これまでのデータとの比較検討を行い、また分子秩序に関する新しい情報の取得を予定している。スメクティック液晶を特徴づける層構造解析のため申請者らは、放射光X線マイクロビームを開発し、数ミクロン以下の領域での液晶局所層構造の測定システムを完成している。本年度は特に強誘電性液晶の層応答の電場依存性を詳細に測定することにより、反強誘電性液晶における電場誘起相転移に伴う層変化との関係を解明した。実験的には昨年度に引き続き1次元X線検出器によるデータを取得するとともに、昨年度導入した高感度X線CCDカメラシステムにより上記液晶を用いた測定を本格的に行った。連続測定のためのソフトウエアーを整備することにより、回折パターンの角度依存性や層間隔の温度依存性を効率的に収集できるようになった。また、X線分光器として複多層膜分光器を導入することにより、バックグラウンドの低減をはかった。この分光器を用いることにより入射エネルギーの変更が容易になり、今後小角、高角散乱の相関を研究する目処がついた。分子秩序に関する新しい情報の取得を予定している。液晶相の構造を分子間相互作用に遡って理解するためには、各種液晶相の基礎物性に関する知識が不可欠である。

本研究では、これまでの技術的発展に基づき、スメクティック液晶の局所層構造の電場に対する時間応答を放射光X線マイクロビーム時分割測定法により明らかにする。このことにより、液晶層の示す電気光学的応答に対応した動的液晶構造解析が可能になる。実験は高エネルギー加速器研究機構・物質構造科学研究所・放射光研究施設を利用して得られる放射光X線マイクロビーム光学系を用いて行った。試料は強誘電性液晶としてTK-C101を、反強誘電性液晶としてTFMHPOBCを使用した。本年度は特に強誘電性液晶のスメクティックA相における電傾効果における層応答の電場依存性を詳細に測定し、初めて層構造の空間依存性を明らかにした。従来からの一次元検出器に加えて二次元X線CCDカメラにより、回折パターンの角度依存性に加えて層間隔の温度依存性を効率的に収集できるようになり、層間隔の時間・電圧依存性も初めて明らかにした。電傾効果では電圧印加とともに層間隔が減少し、それに伴って面内シェブロン構造が発展する。その時垂直シェブロン構造も生じることが明確に観察され、界面分子が固定された層構造が実現されていることが分かった。また同一のシステムにより、より高い入射エネルギー(約14keV)を用いて小角、高角散乱の相関の研究を開始し、高角散乱に含まれる層内分子秩序に関する情報の時間変化の測定に成功した。液晶相の構造を分子間相互作用に溯って理解するためには、液晶相の基礎物性の知識が不可欠である。特にスメクティック液晶を特徴付ける層構造解析および分子秩序の解析のためには、X線解析手法が最も有効である。本研究では、これまでの技術的発展に基づき、スメクティック液晶の局所層構造および層内秩序の電場に対する時間応答を放射光X線マイクロビーム時分割測定法により明らかにした。本年度は本研究の総括の年に当たり、これまで明らかにしてきた層構造の動的空間構造のより精密な描像を得るためのデータを付け加えるとともに、分子間相互作用を反映した層内秩序の動的空間構造に関するデータを集積し、層内秩序と層間秩序の関係を総合的に明らかにした。動的局所層構造については、これまで研究を重ねてきたスメクティックA相における電傾効果の高電場下での層応答を詳細に測定し、バルクの層構造の挙動と配向膜に規制された界面近傍での局所層構造の関係を明らかにし、界面分子は高電場下で平衡状態から変位することが分かった。低電場下の挙動は固定した界面分子の挙動で説明が可能であり、また従来考えられてきた1次元の構造ではないことを始めて明らかにした。本システムにより、スメクティック液晶を特徴づける層間秩序および層内秩序の構造パラメータが、空間的に時間分割された形で得ることが世界的にみても始めて可能となった。
計算論と実験検証の統合による大脳皮質-大脳基底核ループの機能的役割

様々な入力情報から将来得られる報酬の大小を判別し、適切に意思決定する能力はヒトを含む生物の生存とって重要な脳機能の1つである。報酬に基づく意思決定とその結果からの学習行動は、近年強化学習というアルゴリズムによって説明されている。大脳基底核では、強化学習で用いられる価値の表現と比較による行動決定と、価値の更新による行動学習が行われているという仮説が提唱され、検証実験がおこなわれてきた。しかし、大脳基底核線条体の一部分はより認知的な情報処理にかかわる領域からの結合がある。そこで私は「複数の大脳皮質-基底核ループ回路は、運動のみでなく、注目すべき特徴や保持すべき記憶情報を意図的に決定するような、認知的な意志決定の際にも働く。複数のループは、複数の異なる表現における価値関数を表現し、比較し、決定する、異なるレベルでの意思決定が行われる」という仮説を新たに提唱した(Samejima & Doya 2007)。この仮説を検証するために、ヒトを被験者としたfMRI実験を行い、「複数の選択肢から報酬を予測し選択をする」認知的に意思決定する瞬間と、「複数の運動から1つを選択して運動する」運動そのものを決定する瞬間を分離した課題を遂行中の脳活動を計測した。認知的意思決定を行うevent related活動のうち、報酬予測(のちに選択するターゲットの報酬量)を用いて脳活動の回帰分析をおこなったところ、腹側線条体の側座核(NAcc)と腹側被殻を含んだ領域で優位な相関がみられた。この結果は、運動を決めることができないような認知的意思決定時にも、被殻領域に価値の表現が現れることを示唆する。ATR脳情報研究所/カリフォルニア工科大学の田中沙織氏、沖縄大学院大学(OIST)の銅谷賢治氏と共同で状態が連続的に変化する環境における意思決定課題におけるヒトの脳活動を機能的核磁気共鳴画像(fMRI)を用いて解析した。その結果、連続して状態が変化する環境において、決定論的に状態が変化する場合にはより長期の未来に得られる報酬を最大化するように行動が決定されるが、確率的に状態が変化する場合には、直近の報酬のみを最大化するような行動選択が見られることをしめした。さらに、課題中の脳活動を解析したところ、より長い報酬を考慮したときの脳活動が短い報酬を予測したときの脳活動よりも高い領域として、背外前頭前野・背側線条体であったのに対して、より短い報酬を予測したときの脳活動が高い領域は腹側の線条体であった。このことは、報酬変化がないとしても、状態変化の予測可能性に依存してヒトが将来を見込みなが意思決定する際の時間スケールを適応的に変化させること、その変化に応じて、大脳皮質-大脳基底核に存在する複数のループ回路が使い分けられている可能性を示唆している。この結果は、大脳皮質-大脳基底核ループ回路において、複数の強化学習を行う回路が存在し、その回路が環境や状況に依存して適応的に選択され、使われ、学習される、という計算論的なモデルを示唆している。ATR脳情報研究所の川人光男所長と共同で、これまでに発表してきた複数の予測モデルを用いた強化学習モデュールアーキテクチャと、脳での複数強化学習の可能性、と強化学習のアルゴリズムであるTD学習が、大脳基底核の線条体と中脳ドーパミン細胞によっていかにして実現されるのか、についての仮説を提案するreview論文を発表した。
膜中パルス電界蒸発法による新しい立体量子構造の形成

金属/絶縁体/金属(MIM)積層構造において、絶縁体膜厚が数nmの場合、金属間に数数十Vの電圧を印加するだけで、数MVもの電界が生じ金属の絶縁体膜中への電界蒸発が起こる。この時、積層膜は絶縁状態から導通状態へ変化し、低温ジョセフソン接合においては量子細線構造の形成がその微分コンダクタンス測定において予想された。本研究はこの事実を確認すべく、Siウエファー上にバッファー層としてのCuそして下部電極膜としてのAu膜を成膜し、さらにその上に厚さを変えてMgOまたはSiO_2膜の絶縁体薄膜を形成し、その上に上部電極としてAl膜を積み、電極間に液体InGaにて電気的接触を実現し、Dcパルス電界を印加して、電気抵抗変化を調べた。その結果、電界蒸発電界(V_t)、と絶縁体膜厚(t)の間に、MgO膜の場合は、V_t[V]=0.44[V/nm]・t[nm]+4[V]、SiO_2の場合は、V_t[V]=0.7[V/nm]・t[nm]+4[V]、と実験的に求められた。さらに膜厚10nmの絶縁体膜において電界印加後の積層膜を下部Au電極表面を残して化学エッチングにより取り除き、その表面を走査型トンネル顕微鏡(STM)にて表面形態を観察した。その結果、導通状態に変化した試料のAu表面はnmスケールで凹凸が発生し、中には数nm径の量子細線構造に対応する形態も観察された。以上、本研究によって電界印加による電極表面形態誘起の条件及び形態変化の事実が始めて明らかにされた。平成6年度には、まず(1)大面積・絶縁体超薄膜のスパッタ成膜プロセスの検討を行なった。そしてSiO_2およびMgO(厚さ5nm20nm)絶縁膜中にAuの細線構造がパルス電界印加によって成長する事実をSTM(走査型トンネル顕微鏡)によって確認した。さらに、(2)Nb/SiO_2(15nm)/NbNを形成し断面TEM(透過型電子顕微鏡)により電界印加前後の電極膜構造変化を比較観察した。(研究発表の雑誌論文参照)特に(1)の場合はSi(100)基板上にバッファー層としてCu(30nm)その上にAu(100nm)正極膜、絶縁体膜SiO_2SまたはMgO(10nm)をスパッタ成膜し、さらにAuと合金化困難なA1を負電極(2mmφ)として電子ビーム蒸着し液体InGaにより電気的接触を行なった。8-10V、0.1msecのパルス印加後、絶縁から有限抵抗への変化を確認した。この絶縁破壊しきい値は絶縁体膜厚に対し線形に増加することが分かった。この試料を本科研費により購入したダイヤモンドカッターにより高精度に切り出し、酸により絶縁体膜以上をエッチングし、Au表面をSTM観察した。電界未印加に比べて電界印加後で絶縁体膜の厚さに対応する突起形成が確認された。この事実はMOS-FETのゲート部酸化物層の絶縁破壊の現象に対応していると考えられる。平成6年度は上記成膜プロセスの確立に大部分の時間を費やした。その結果成膜プロセスによっては絶縁破壊しきい値が減少する事実が明らかとなった。この原因究明は絶縁体超薄膜の特性制御にとって重要である。平成7年度ではこれらの結果を踏まえて量子効果の確認や電界蒸発物質のちがいによる差異を検討する予定である。金属/絶縁体/金属(MIM)積層構造において、絶縁体膜厚が数nmの場合、金属間に数数+Vの電圧を印加するだけで、数MVもの電界が生じ金属の絶縁体膜中への電界蒸発が起こる。この時、積層膜は絶縁状態から導通状態へ変化する。

本研究はこの事実を確認すべく、Siウエファー上にバッファー層としてのCuそして下部電極膜としてのAu膜を成膜し、さらにその上に厚さを変えてMgOまたはSiO_2膜の絶縁体薄膜を形成し、その上に上部電極としてAl膜を積み、電極間にDCパルス電界を印加して、電気抵抗変化を調べた。平成7年度は平成6年度の結果を踏まえて、より系統的に絶縁状態から導通状態への変化を調べた。特に絶縁体膜厚(t)により電界蒸発しきい値電圧(V_t)がどのように変化するかに注目した。SiO_2膜ではその厚さとともに線形に増加した。即ち、V_t[V]=0.7[V/nm]・t[nm]+4[V]であった。これに対してMgO膜の場合膜厚とともに一旦増加するがその後減少するという奇妙な結果を得た。これに対してMgO成膜プロセスを検討し、DCマグネトロンスパッタ法による連続成膜でなく間欠成膜により厚さに対して、V_t[V]=0.44[V/nm]・t[nm]+4[V]と変化する結果を得た。絶縁体膜成膜プロセスが膜の電気特性を左右することが明らかとなった。さらに、電界印加後の積層膜を下部Au電極表面を残して化学エッチングにより取り除き、その表面を走査型トンネル顕微鏡(STM)にて表面形態を観察した。その結果、導通状態に変化した試料のAu表面はnmスケールで凹凸が発生しており、その分布を定量化した。そして、その中に数nm径の量子細線構造に対応する形態の存在を確認した。
アラキドン酸活性化酵素ノックアウトマウスの作製と解析

マウスACS4遺伝子の一部を用いてターゲティングベクターを構築し、ACS4を欠損するES細胞を得た。このACS4欠損細胞を用いてキメラマウスを作製し、さらにF1雌ヘテロ接合体を得た。このF1雌ヘテロ接合体は形態、成長及び行動は正常であったが、ヘテロ接合体からF2世代への変異アレルの伝達に異常が認められた。すなわち、キメラマウスとF1雌ヘテロ接合体を交配して得られたF2世代の遺伝型のほとんどは野生型で、ヘテロ接合体は僅か、ヘミ及びホモ接合体は全く得られなかった。また、出産個体数も通常の約半分に減少していた。すなわち、ACS4は雌の生殖機能に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。また、雌ヘテロ接合体の組織学的解析では、子宮の肥大と子宮内における大きな空胞が観察され、雌ヘテロ接合体の子宮内のプロスタグランジン濃度を測定した所、正常マウスと比較して著しく高い値を示した。これらの結果はACS4がプロスタグランジン生成の調節を通して、子宮の発達に重要な役割を果たしている事を示唆した。一方、HCG(繊毛性性腺刺激ホルモン)やPMSG(妊馬血清性性腺刺激ホルモン)などの性腺刺激ホルモンを投与したF1雌ヘテロ接合体とキメラマウスを交配させると希に雄ヘミ接合体、すなわちACS4欠損(ACS4KO)マウスを得られることが明らかとなった。このACS4KOマウスは発生及び形態的に正常で、生殖能力にも異常は見いだせなかった。ACS4KO雄マウスと野生型雌マウスとの交配ではメンデル則に従った遺伝型を持つマウスを得られたが、雌ヘテロ接合体との交配ではほとんどが野生型で、ヘテロ接合体は僅か、ヘミ及びホモ接合体は全く得られなかった。この結果は、キメラマウスとF1雌ヘテロ接合体を交配した場合と同様の結果であることから、雌ヘテロ接合体の子宮内においてヘテロ又はホモ接合体の胎児のみが選択的に発達異常を起こしていることが示された。また、ACS4の欠損は雄には何の影響も与えないことが明らかとなった。このACS4欠損細胞を用いてキメラマウスを作製し、さらにF1ヘテロ接合体を得た。すなわち、キメラマウスとF1雌ヘテロ接合体を掛け合わせて得られたF2世代の遺伝型のほとんどは野生型で、ヘテロ接合体は僅か、ヘミ及びホモ接合体は全く得られなかった。これらの結果は、すでにヘテロ接合体においてACS4欠損の影響が現れている事を示しており、ACS4は雌の生殖機能に重要な役割を果たしていることが強く示唆された。そこで、雌ヘテロ接合体の組織学的解析を行った結果、子宮の発達に異常が認められ、子宮の肥大と子宮内に多数の空胞が観察された。ACS4はアラキドン酸代謝に重要な役割を担っている事から、雌ヘテロ接合体の子宮内のプロスタグランジン濃度を測定した結果、正常マウスと比較して著しく高い値を示した。これらの結果はACS4がプロスタグランジン生成の調節を通して、子宮の発達に重要な役割を果たしている事を示している。一方、HCG(繊毛性性腺刺激ホルモン)やPMSG(妊馬血清性性腺刺激ホルモン)などの性腺刺激ホルモンを投与したF1雌ヘテロ接合体とキメラマウスを掛け合わせると希に雄ヘミ及び雌ホモ接合体が得られる事が明らかとなった。今後、これらのACS4完全欠損マウスを用いてACS4の生理的役割を明らかにして行きたい。ACS4KO雄

マウスと野生型雌マウスとの交配ではメンデル則に従った遺伝型を持つマウスを得られたが、雌ヘテロ接合体との交配ではほとんどが野生型で、ヘテロ接合体は僅か、ヘミ及びホモ接合体は全く得られなかった。この結果は、キメラマウスとF1雌ヘテロ接合体を交配した場合と同様の結果であることから、雌ヘテロ接合体の子宮内においてヘテロ又はホモ接合体の胎児のみが選択的に発達異常を起こしていることが示された。また、ACS4の欠損は雄には何の影響も与えないことが明らかとなった。
神経制御物質の探索とその作用の解析

中枢神経系の中から発見された新しい内因性活性物質が見出されつつあるが、これらの中には神経伝達物質のカテゴリーに入らない種々の機能を持つ神経制御物質と呼ぶべき物質群がある。本研究班は諸種の神経制御物質の探索を行い、それらの化学的性状や生理学的役割を多角的視野から解明し、神経疾患治療薬開発の基礎をかためようとするものであり、本年度は以下の様な新知見を得た。【◯!1】脳より単離した神経ペプチド・ネオキョートルフィンの鎮痛作用機序を追究し、延髄においてGABA遊離を抑制することを明らかにし、さらにGABAが痛みの求心路に対し脱抑制の機序により促進的役割を果たしている可能性を示唆した。【◯!2】内因性有機酸の摂食調節物質作用をニューロンレベルで明らかにした。【◯!3】内因性睡眠物質5種の比較検討を行い、睡眠が複数の物質により調節されている可能性を明らかにした。【◯!4】神経突起因子を精製し、単一な蛋白質を得た。【◯!5】神経筋接合部においてアセチルコリンレセプターを蓄積させる機構について新知見を得た。【◯!6】シナプス小胞に特有な蛋白質をモノクローナル抗体により同定した。【◯!7】脳より抑制性GTP結合蛋白質を精製し、その機能の一端を明らかにした。【◯!8】脳から新しいカルシウム結合蛋白質を得、その一次構造を明らかにすべく努力中である。【◯!9】ホルモンによるカルボキシエスラーゼ抑制機構【◯!(10)】デルタ睡眠誘発ペプチドの鎮痛作用を見出し、その性質がモルヒネ様であることを明らかにした。【◯!(11)】細膜伝達物質のうちGABAの役割を明らかにした。【◯!(12)】内因性抑制物質キヌレニン酸のグルタミン酸レセプターに対する特異的な作用を明らかにした。【◯!(13)】インシュリンの視交差上核を介する代謝制御機構を明らかにした。【◯!(14)】新しいガングリオシドGDIαを単離した。【◯!(15)】ガングリオシド依存性蛋白質リン酸化機構の一端を明らかにした。【◯!(16)】細胞接着性蛋白質ビトロネクチン及びヒアルロネクチン様蛋白質の精製を行った。
都市社会構造と観光活動

本研究は、都市社会に発現する観光としての生産・消費など全般的な活動を具体的に解明するとともに、観光活動が都市社会構造全体のなかで、どのような位置を占めるか、京都を中心とした都市をフィールドに設定して中世近現代のそれぞれについて検討した。その結果、寺社を中心とした空間と観光活動との関連について複数の時代にわたって解明した。また、訪問者の遺した史料を多く発掘し、その観光活動の内容を明らかにするとともに、観光を受け入れ側についても行政文書などの発掘・活用を行って解明を図った。2010年度は、初年度として、次の活動を行った。まず全体に関わるものとして、(1)5月に最初の研究会を開催し、研究全体の方向性を議論し、また各自の担当について調整した。(2)9月に合同で巡検を行い、伊勢神宮参道ルートを調査した。(3)3月に二回目の研究会を開催し、今年度の活動を総括するとともに、来年度の活動について協議した。個別の成果としては、代表者・三枝が、伊藤・吉田編『シリーズ伝統都市1イデア』(東京大学出版会)中に「豊臣秀吉の京都改造と『西京』」を執筆し、豊臣秀吉による京都改造により、京都の都市社会構造がどのように変容したかについて西京地域を中心に検討した。分担者は、まず伊川が「聖ペドロ・バウティスタと織豊期の日西関係」『待兼山論叢文化動態論篇』44号、2546頁、などを発表し、中近世の日本を訪問したヨーロッパの人々の行動やその日本観察などについて検討した。城下は、担当分野に関する先行研究・資料収集を行った。資料については、京都市役所と京都府歴史資料館を訪問・調査した。山崎と浅野は、同様に担当分野に関する先行研究・資料調査を行った。連携研究者の海原は、福井(4月)、長野(7月)、富山(3月)他に出張して資料調査を行い、それぞれの場所に残された旅行者の旅行記を閲覧し、旅行者の目を通して得られた京都についての記述を収集した。2011年度は、二年目として、次の活動を行った。全体に関わるものとして、計6回(4月、5月、6月、8月10月、11月)の研究会を開催した。研究会では、各自が研究について1回以上報告し、報告後、質疑・討論がなされた。また、先行研究を取り上げて輪読し、先行研究の成果と問題点についても改めて議論を行った。その他、調査の過程で発見された史料についてもそれぞれ紹介し、内容について議論を行った。個別の成果としては、代表者・三枝が単著『比叡山と室町幕府-寺社と武家の京都支配』(東京大学出版会、2011年)他を執筆したほか、東京大学にて開催された都市史研究会シンポジウムムにて、「天正・慶長の大地震と京都改造」と題する報告を行った。分担者は、伊川が、ベルギーで開催されたInternational Workshop, Tribute, Trade, and Smugglingにて、The Concrete Image of Smuggling Trade in 16th Century East Asiaと題する報告を行った。また、連携研究者の海原が共著『新横須賀市史通史編近世』(横須賀市2011年)にて、一部を担当した。城下は、担当分野に関する資料収集・読解を行った。資料については、京都府歴史資料館を訪問・調査した他、調査地域の住人へのヒアリングを行った。この他、国会図書館等でも地図を中心に史料閲覧・複写を行った。また、連携研究者の海原は、長野(7月)、福岡(11月)、東京(12月)、愛知(3月)に出張して資料調査を行い、それぞれの場所に残された旅行者の旅行記を閲覧し、旅行者の目を通して得られた京都についての記述を収集した。2012年度は、最終年度として、次の活動を行った。全体に関わるものとして、計2回(6月、2月)の研究会を開催した。研究会では、各自が研究についてそれぞれ報告し、報告後、質疑・討論がなされた。研究会での議論を踏まえて、個別にテーマに沿った研究成果を発表、あるいは発表準備した。個別の成果としては、代表者・三枝が「天正・文禄の大地震と京都改造」都市史研究会編『年報都市史研究20危機と都市』山川出版社、「東京大学文学部所蔵「本覚大師事書」の翻刻と紹介」『東京大学日本史学研究室紀要別冊「中世政治社会論叢」』を執筆したほか、大阪歴史科学協議会12月例会にて、「中世後期京都の都市社会ー身分と社会集団」と題する報告を行った。分担者は、山崎が満州・新京の都市構造について競馬場を中心とした周辺の地域形成、交通状況に関する研究を行い、伊川が'The Encounter between Europe and Japan', ACTA ASIATICA, 103号、「大英図書館所蔵史料からみる近世の大坂」『東京大学日本史学研究室紀要別冊「中世政治社会論叢」』の執筆をしたほか、カナダ・モントリオール他で開催された海外学会にて報告を行った。

城下は、第二次世界大戦前後の京都の都市構造について、京都への観光客等の流入の状況と宿泊施設の数、宿泊施設の地域特性の状況と変化に関して明らかにする投稿論文の執筆を行い、投稿中である。また、連携研究者の海原が、海原亮「書評塚田孝編『身分的周縁の比較史』」『市大日本史』第15号を執筆した。研究会を重ね、研究報告を行うとともに、それを踏まえて、出版物としてその成果の発表を行ない、また学会等での報告が着実に行われている。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度として、これまでの蓄積を踏まえ、各自が論文執筆を行う。
新規tRNA-タンパク質複合体の探索と機能解析-tRNAの一生の全貌解明に向けて

tRNAの一生における細胞内動態の全貌を明らかにする目的で、出芽酵母より新たなtRNA結合タンパク質の生化学的な単離・同定を行った。Hsp70ファミリーに属すSsa2pが新規tRNA結合タンパク質として同定され、実際、栄養飢餓時に見られるtRNAの核内輸送因子であることが、in vivo、in vitroの実験で明らかとなった。併せて、RNAの3'末端を配列特異的に可視化できる手法を開発した。本年度は(1)新たな顕微鏡下でのRNA検出法の開発と、(2)新規tRNA結合因子の探索を中心に解析を進めた。1新たなRNAの検出法の開発では、オリゴヌクレオチドとのハイブリダイズとDNA polymeraseによる3'-末端伸長を利用し、3'-末端配列特異的にRNAを検出する方法(Oligonucleotide-dirccted 3'-terminal extension of RNA法)を確立した。この方法は、RNAの3'末端の数塩基の違いを識別して特定のRNAを検出することができ、この手法を用いてtRNAの3'末端部のCCA配列が短縮化する変異であるcca1-1変異株中で、CCA配列の欠落したtRNAが特異的に核内に蓄積し、正常な配列を持ったtRNAは細胞質に留まることを明らかにした。他方、malachite green結合性aptamerを用いた蛍光RNAタグによる特異的なRNAの検出に関しても検討を行い、タグ配列を含むRNAがゲル上で特異的にmalachite greenを結合して蛍光を発することを確認した。現在、これがtRNAのイントロン部分に導入可能かに関して検討を加えている。2新規tRNA結合因子の探索に置いては、まず、野生型の酵母より調製した全tRNAを固相に固定化し、これに結合するタンパク質群の同定を行った。tRNAへの結合が既知であるcEF1Aやenolaseなどのタンパク質に加え、Hsp70の一種であるSsa2pが固定化tRNAレジンに結合することがわかった。この結合はATP感受性であり、Hsp70ファミリー中、近縁であるSsa1pはあまりtRNAレジンに結合しないことから、Ssa2pが直接もしくはこれに結合した何らかの因子を介してtRNAを認識していることが明らかとなった。さらに、Δssa1株、Δssa2株でtRNAの細胞内挙動を観察したところ、Δssa2株では特異的にtRNAの栄養枯渇時の核内輸送亢進が見られないことが明らかとなった。現在、Ssa2pがどのような因子を介してtRNAを結合しているのかに関して検討を進めている。本年度は昨年度の新規tRNA結合因子の探索で同定されたタンパク質を中心に、研究を展開した。2新規tRNA結合タンパク質として同定されたSsa2pについてさらに解析を進めたところ、FLAGタグを付加したSsa1p・Ssa2pの免疫共沈降実験で、Ssa2pのみがtRNA-Pro^<UGG>を結合すること、結合したtRNAはATPの添加で溶出されることが明らかとなった。3 Ssa2pがアミノ酸飢餓時のtRNAの核内輸送に関わることを昨年度明示したが、Ssa2p自身の細胞内局在がアミノ酸飢餓により影響を受け、核から排除され細胞質に多く局在している通常時に比べより多くのSsa2pが核内に存在することが明らかとなった。これによって、アミノ酸飢餓時のtRNAの輸送現象とSsa2pの挙動に相関があることがわかった。また、この過程が、栄養増殖時に見られるtRNAの核内輸送と異なり、Ran GTPaseに依存することが明らかとなった。4昨年度開発したOTTER法による顕微鏡下でのtRNAの5'exonの特異的な検出を試みた。しかし、対象としたtRNA-Pro^<UGG>の顕微鏡下での特異的な検出はできなかった。この理由は、生体内でtRNA ligaseの温度感受性株中で蓄積している5'exonの3'末端が数ヌクレオチド欠落しているためであることが判明した。事実、tRNA ligaseの温度感受性変異は、弱いながら3'-5'exonuclease複合体である細胞質exosomeの変異ski2Δと遺伝的相互作用が有ることを突き止めた。本年度は新規tRNA結合因子の探索で同定されたHsp70タンパク質Ssa2pを中心に、研究を展開した。1 tRNA結合タンパク質として同定されたSsa2pは、その欠失変異のin vivoでの解析から、栄養飢餓時のtRNAの核内輸送に関わることが明らかとなっている。我々は今回、Ssa2pが直接tRNAを結合する能力を持つこと、in vitro転写したtRNAも酵母から精製したtRNAもいずれもが結合すること、その結合はATP感受性であるがSsaタンパク質の既知の基質である変性タンパク質とは競合しないこと、を組換えタンパク質を用いたin vitro解析から明らかにした。さらに、アンチセンスDNAとのハイブリダイズなどtRNAの高次構造を壊すような条件下では、tRNAとSsaタンパク質との結合が低下することを明らかにした。以上のことから、Ssa2pは様々なtRNAを特異的に認識し、その核内輸送に関わる輸送担体であることがわかった。

2 Ssa2pが輸送担体であるとすれば、細胞質のHsp70に対するコシャペロンもtRNAの輸送に関わ可能性がある。事実、細胞質の主要なDnaJホモログであるSislpおよびYdjlpに欠損のある酵母は、いずれも栄養飢餓時のtRNAの核内蓄積に異常を示すことを見出した。3 tRNAの細胞内動態におけるtRNA自身の側の特性を明らかにする目的で、特定のtRNAの遺伝子について全ての重複遺伝子からイントロンを欠失させた株の構築をすすめた。このうち、tRNA-Ile^<UAU>では、そのイントロンを全ての重複遺伝子から欠失させても生育に問題はなかったが、イントロン欠失遺伝子から転写されたtRNA-Ile^<UAU>は、核内に蓄積する傾向の強いことがわかった。
一般相対論的な輻射・偏光輸送計算で探る降着ブラックホール・中性子星の質量とスピン

自身で開発した一般相対論的輻射輸送コード「RAIKOU」を用いて、超高光度X線源の中心エンジンの候補である恒星質量ブラックホールおよび中性子星への超臨界降着流の輻射スペクトル計算を実施した。その結果、中性子星、無回転ブラックホール、高速回転ブラックホールの順にX線スペクトルはソフトからハードなものになることを明らかにした。また、磁場が強い中性子星への柱状の超臨界降着流の輻射流体シミュレーションを実施した。降着率に依存して柱状の降着流の内部構造は大きく異なることや、降着流の側面から大部分の光子が脱出しエディントン限界光度を超え、降着率が高いほどその光度が高いことを示した。また、RAIKOUの巨大ブラックホールのブラックホールシャドウ計算への適用も実施した。イベント・ホライズン・テレスコープの理論・シミュレーション班に所属してM87*におけるブラックホールシャドウの初観測論文についての理論解釈論文執筆に参加・貢献した。さらにRAIKOUを用いて、このイベント・ホライズン・テレスコープのプロジェクトに用いる輻射輸送コードの性能評価論文にも参加・貢献した。今回のイベント・ホライズン・テレスコープの観測で得られたブラックホールシャドウのイメージからは、M87*の巨大ブラックホールの質量を測定できたがスピンに制限を与えることはできなかった。我々はM87*が降着率増加に伴うフレア状態に現れると予想される暗い三日月構造からブラックホールのスピンを制限する新しい方法を提案し、この暗い三日月構造は2020年代のスペースVLBIに拡張されたイベント・ホライズン・テレスコープにより検出可能であることを示した。自身が開発した一般相対論的輻射輸送コードRAIKOUを用いて、超臨界降着流の中心天体が中性子星か恒星質量ブラックホールであるかでX線スペクトルに有意な違いが現れることを示すことができた。この成果を今後論文にまとめる予定である。磁場が強い中性子星への柱状の超臨界降着流の輻射流体シミュレーションについては結果を論文にまとめ投稿した。巨大ブラックホールに関しては、イベント・ホライズン・テレスコープのプロジェクトに参加し、撮像されたM87*のブラックホールシャドウの理論解釈に貢献した。この歴史的な論文の共著者となり、論文は出版された。そしてこのプロジェクトの一般相対論的輻射輸送コードの比較論文にもRAIKOUを用いて共著者として参加しており、論文は近日中に投稿される予定である。さらにM87*での高降着率状態でスピンを制限する新しい方法を示す論文が受理されている。今年度までに行った超高光度X線源の中心エンジンに関する研究では、ブラックホールのスピンを0か降着円盤と同じ向きに高速回転する場合の2通りだけを調べていた。そこで降着円盤と逆回転の場合も含めてブラックホールのスピンが輻射スペクトルに与える影響について詳しく調べる。また中心エンジンは中性子星と恒星質量ブラックホールの超臨界降着流を仮定していたが、中間質量ブラックホールへの亜臨界降着流も中心エンジンの候補である。そこで、中間質量ブラックホールへの亜臨界降着流の輻射スペクトル計算を実施する。ブラックホールシャドウの研究については、一般相対論的磁気流体シミュレーションで得られる大局的な相対論的ジェットの物理量分布を用いて、ブラックホールシャドウおよび相対論的ジェットのイメージを計算する。ジェットがよく見える低周波とブラックホールシャドウが見える高周波において自己矛盾のないモデルを構築し、M87*のブラックホールのスピンへの新たな制限を目指す。またブラックホールシャドウの時間変動計算も行う。偏光を含めた一般相対論的輻射輸送コードの開発および上記の研究の拡張も進めていく。

巨大ブラックホールに関しては、イベント・ホライズン・テレスコープのプロジェクトに参加し、撮像されたM87*のブラックホールシャドウの理論解釈に貢献した。この歴史的な論文の共著者となり、論文は出版された。そしてこのプロジェクトの一般相対論的輻射輸送コードの比較論文にもRAIKOUを用いて共著者として参加しており、論文は近日中に投稿される予定である。さらにM87*での高降着率状態でスピンを制限する新しい方法を示す論文が受理されている。今年度までに行った超高光度X線源の中心エンジンに関する研究では、ブラックホールのスピンを0か降着円盤と同じ向きに高速回転する場合の2通りだけを調べていた。そこで降着円盤と逆回転の場合も含めてブラックホールのスピンが輻射スペクトルに与える影響について詳しく調べる。また中心エンジンは中性子星と恒星質量ブラックホールの超臨界降着流を仮定していたが、中間質量ブラックホールへの亜臨界降着流も中心エンジンの候補である。そこで、中間質量ブラックホールへの亜臨界降着流の輻射スペクトル計算を実施する。ブラックホールシャドウの研究については、一般相対論的磁気流体シミュレーションで得られる大局的な相対論的ジェットの物理量分布を用いて、ブラックホールシャドウおよび相対論的ジェットのイメージを計算する。ジェットがよく見える低周波とブラックホールシャドウが見える高周波において自己矛盾のないモデルを構築し、M87*のブラックホールのスピンへの新たな制限を目指す。またブラックホールシャドウの時間変動計算も行う。偏光を含めた一般相対論的輻射輸送コードの開発および上記の研究の拡張も進めていく。年度末に論文作成用のソフトウェアを購入したが、クレジットカードの明細が年度内に発行されなかったため、次年度に繰り越した。ほとんどがこのソフトウェアの代金に当てられる予定であり、現在手続きを進めている。【本研究に関連して実施した国際共同研究の実施状況】ではトータル76機関におよぶ大規模な国際プロジェクト研究だったために、評議会に代表者を出している機関のみ記述
落雷特性の多様性の実態把握とその多様性が生じるメカニズムの解明

日本周辺と全球規模の二つの空間スケールについて,多重雷の多様性について実態把握を行った.日本周辺の解析から,気温が高い季節・領域ほど多重雷の雷撃時間間隔が長くなり,更に,落雷地点の標高が低くくても雷撃時間間隔が長くなることが分かった.これは,地表から雷雲内部の負電荷領域までの距離が長くなると,多重雷の雷撃時間間隔が長くなると言い換えることができ,この特徴は全球規模の解析からも確認できた.この距離が長くなるほど絶縁破壊電圧が高くなるため,第1雷撃で消費された負の電荷量が,次の第2雷撃が発生するために必要な電荷量にまで回復するまでの時間も長くなる.そのため,雷撃時間間隔が長くなると解釈することができる.また,多重雷が占める割合や長い雷撃時間間隔を持つ多重雷が占める割合は,明瞭な大陸-海洋コントタスとを持つことが分かった.更に,中緯度から熱帯域については,多重雷の割合や長い雷撃時間間隔を持つ多重雷の割合には,強い負の相関(r=-0.72)が認められた.これらの落雷気候学の成果を論文にまとめつつある.積乱雲内部で霰(あられ)が形成されることが雷活動に不可欠であり,この霰の形成速度や3次元分布が雷の多様性に関連している可能性がある.その可能性を検討するために,国土交通省X-rain偏波レーダーのデータから,霰の3次元分布を算出するための基礎的なプログラムを作成し,多重雷の割合,雷撃時間間隔と積乱雲内部の霰分布の比較研究をする準備を整えた.順調に進展している根拠は,次の3つである.1.雷の多様性については,同じ気候区内(日本周辺)と異なる気候区(全球規模)における多重雷の特徴について新しい知見を得られたこと.2雷の多様性のメカニズムの解明については,地表から雷雲内部の負電荷領域までの距離と多重雷の雷撃時間間隔との間に明瞭な直線関係があることを示したこと.3.国土交通省X-rain偏波レーダーのデータから,霰の3次元分布を算出するための基礎的なプログラムを作成できたこと.今年度は,まず,多重雷の多様性についての研究成果を論文にまとめ,国際学術雑誌に投稿する.また,全球規模で見た新たな落雷特性の多様性について解析を進める予定である.次に,夏期の関東と九州の落雷を対象として,多重雷の割合,雷撃時間間隔などの雷特性と積乱雲内部の霰分布の比較研究に移行する予定である.日本周辺と全球規模の二つの空間スケールについて,多重雷の多様性について実態把握を行った.日本周辺の解析から,気温が高い季節・領域ほど多重雷の雷撃時間間隔が長くなり,更に,落雷地点の標高が低くくても雷撃時間間隔が長くなることが分かった.これは,地表から雷雲内部の負電荷領域までの距離が長くなると,多重雷の雷撃時間間隔が長くなると言い換えることができ,この特徴は全球規模の解析からも確認できた.この距離が長くなるほど絶縁破壊電圧が高くなるため,第1雷撃で消費された負の電荷量が,次の第2雷撃が発生するために必要な電荷量にまで回復するまでの時間も長くなる.そのため,雷撃時間間隔が長くなると解釈することができる.また,多重雷が占める割合や長い雷撃時間間隔を持つ多重雷が占める割合は,明瞭な大陸-海洋コントタスとを持つことが分かった.更に,中緯度から熱帯域については,多重雷の割合や長い雷撃時間間隔を持つ多重雷の割合には,強い負の相関(r=-0.72)が認められた.これらの落雷気候学の成果を論文にまとめつつある.積乱雲内部で霰(あられ)が形成されることが雷活動に不可欠であり,この霰の形成速度や3次元分布が雷の多様性に関連している可能性がある.その可能性を検討するために,国土交通省X-rain偏波レーダーのデータから,霰の3次元分布を算出するための基礎的なプログラムを作成し,多重雷の割合,雷撃時間間隔と積乱雲内部の霰分布の比較研究をする準備を整えた.順調に進展している根拠は,次の3つである.1.雷の多様性については,同じ気候区内(日本周辺)と異なる気候区(全球規模)における多重雷の特徴について新しい知見を得られたこと.2雷の多様性のメカニズムの解明については,地表から雷雲内部の負電荷領域までの距離と多重雷の雷撃時間間隔との間に明瞭な直線関係があることを示したこと.3.国土交通省X-rain偏波レーダーのデータから,霰の3次元分布を算出するための基礎的なプログラムを作成できたこと.今年度は,まず,多重雷の多様性についての研究成果を論文にまとめ,国際学術雑誌に投稿する.また,全球規模で見た新たな落雷特性の多様性について解析を進める予定である.次に,夏期の関東と九州の落雷を対象として,多重雷の割合,雷撃時間間隔などの雷特性と積乱雲内部の霰分布の比較研究に移行する予定である.理由は以下の通り1.落雷気候学の研究を完成させるのに,時間が掛かり,論文作成が遅れて,英文校正・投稿料などを利用しなかった.2. Xrainデータを解析する期間を決めかねているため,その解析用計算機を購入しなかったため.今年度の始めには論文を投稿し,Xrainデータ解析に移れるため,夏頃には未使用分を使う予定である.
生体反応を範とする超活性種の創成

申請者らはこれまでに、ガラクトース酸化酵素の補欠分子Tyr-Cysや、メチルアミン脱水素酵素由来のTTQならびに、各種アルコール脱水素酵素から見い出されている補酵素PQQのモデル化合物の合成や物性、およびそれらの基本的な化学的性質や機能について詳細に検討を行なってきた。そこで本年度はこれまでの成果を踏まえて、主に電気化学的手法を用いた超活性種の創成を目差して検討をおこなった。1)ガラクトース酸化酵素の活性中心モデル錯体の合成と性質:新規補欠分子Tyr-Cysのモデル化合物と各種複素環系多座配位子および銅イオンから成る銅三元錯体を合成し、その立体構造について詳細に検討を加えた。さらに、得られた三元錯体の物性や化学的特性を詳しく調べ、酵素系のものと比較検討することにより、酵素機能の解明を試みた。また、本研究の主題である超活性種創成のための基礎となる銅錯体の電気化学的特性について詳細に検討を行なった。以上の成果を基にして、さらに有用なモデル錯体を合成するための配位子や、補欠分子モデルの分子設計を行った。補酵素PQQおよび補欠分子TTQの酸化機能解明と有機電気化学的応用:申請者らがこれまでに開発してきた複素多環オルトキノン系の各種モデル化合物によるアルコールやアミン類の酸化反応について詳細に検討を加え、それらの反応メカニズムを解明した。ここで得られた成果を十分に吟味した上で、酸化反応活性種の電気化学的創成とそれを利用した各種基質の触媒的酸化反応系の構築について検討した。3)ドーパミンβ-ヒドロキシラーゼ機能モデルの開発について検討し、銅錯体配位子内のベンジル位の定量的な酸素酸化反応を世界で最初に見いだした。
増殖因子受容体形チロシンキナ-ゼを介する情報伝達機構の解明

増殖因子受容体型チロシンキナ-ゼとして、PDGF受容体,インスリン受容体をとりあげて,その情報伝達機構,なかでもcーRafー1蛋白の活性化機構について検討した。cーRafー1蛋白は、セリン残基スレオニン残基に特異性を持つプロテインキナ-ゼであり、細胞性癌原遺伝子として細胞における各種機能の発現に重要な働きをしていると考えられている。我々はNIH3T3細胞にインスリン受容体cDNAならびにcーRafー1cDNAを発現させて、同一細胞で同時にインスリンとPDGFのcーRafー1に対する作用を検討した。このNIH3T3細胞をインスリンあるいはPDGFで刺激すると、cーRafー1の燐酸化は23倍上昇、immuneーcomplex kinase assayではcーRafー1蛋白の燐酸化が上昇した。燐酸化されたcーRafー1蛋白の燐酸化アミノ酸を検討してみると、セリン残基スレオニン残基のみでありチロシン残基は見い出されなかった。すなわち、cーRafー1蛋白は増殖因子受容体型チロシンキナ-ゼの直接の基質とはなりえないと考えられた。次に、このcーRafー1蛋白のセリンスレオニン燐酸化が、cーRafー1蛋白の持つセリンスレオニンキナ-ゼ活性によるものか(自己燐酸化)あるいは細胞質に存在する他のセリンスレオニンキナ-ゼによるものか検討する目的で、cーRafー1蛋白のATP結合部位と考えられる375番目のリジンをアラニンに変異させたcーRafー1蛋白をNIH3T3細胞に発現させて検討した。Immuneーcomplex kinase assayでこの変異cーRafー1蛋白は予想通りプロテインキナ-ゼ活性を持たないことが確認された。この変異cーRafー1蛋白のNIH3T3細胞でのインスリンPDGFによる燐酸化を検討すると、正常のcーRafー1蛋白と同様に23倍の上昇をみた。さらにペプチドマッピングによる燐酸化部位は両者でほぼ同じであることを認めた。すなわち、cーRafー1蛋白の燐酸化は自己燐酸化によるのでなく他のセリンスレオニンキナ-ゼによるものと推定された。
街路形状の評価意識構造を考慮したマルチエ-ジェント歩行者優先街路評価システム

歩行空間における歩行者行動と道路交通条件を考慮した改善整備方針を明らかにすることを目的している。長野市で行われたトランジットモール社会実験における街路空間の満足度調査を行った。歩行空間形状と満足度の関係を明らかにし、道路交通条件および歩行者行動と街路空間評価の意識構造を明らかにしている。中心市街地活性化のためのトランジットモールなど、歩行者優先道路の本格導入推進を目指した整備指針を示すため、(1)歩行者の歩行空間における移動実態および街路形態に対する評価意識の実態を明らかにする、(2)来街者がまちなか歩行時における歩行者優先道路に対する評価意識構造を明らかにし、満足度評価が高い歩行者優先街路形状を明らかにするため、どのような歩車道形状や交通規制、公告看板などの沿道付属物・緑地帯・休憩施設および実施されるイベントを必要としているか、あるいは評価しているかを明らかにする、(3)街路空間形状、歩行者交通流、自動車や自転車交通量に対して決定される歩行者の直進・左右回避・滞留などの歩行行動の意思決定特性を明らかにする。評価意識構造の具体的な成果は、(1)歩行者優先街路空間の満足度評価意識因子(構成概念)は、『街路安全性』『街路の景観』『歩行者利便性』『街路の潤い』『街路の憩い』であることがわかった。(2)評価意識構造モデルより、歩行者優先街路ではまず『安全確保』が求められており、『安全確保』がさまざまな評価因子およびそれぞれの項目の評価を高めることが確認された。(3)長野市中央通りにおいては、歩道幅員を片側0.9m広げ、自動車交通量を交通規制などで375台/h削減するとともに、沿道施設高さを10m以内に抑え、見通しおよび開放感を増すことにより、『歩行利便性』に関する歩きやすさの評価項目満足度を約0.4ポイント(8%)改善される結果が得られた。歩行者行動に関する具体的成果は、(1)車道からの距離と沿道からの距離はトレードオフ関係にあり、歩道中央の通行帯を選んで歩行する歩行者が多い。(2)歩行者はイベントエリアの設置位置にかかわらず、近づく傾向があることが確認された。(3)歩道幅員が広がれば一つの通行帯に歩行者が集中することはない。中心市街地の活性化を目指した歩行者優先道路の整備が多くの都市で計画されている。有効な整備方針などの知見を得るために歩行者優先道路社会実験が行われる都市も多い。社会実験評価に基づいて歩行者優先街路等を本格実施するに当たり、提案された街路形状および導入する交通規制など複数の代替案の中から最適な方策を選ぶためには、歩行者行動に基づいて、提案された歩行空間を評価・決定をするための指標が必要である。導入予定の街路形状および歩道内の歩行者流動に対して、個々の歩行者がどのように行動し、街路空間内のどこを占有するかを考慮することで、より安全で快適な歩行環境を歩行者に提供することが可能となる。すなわち、街路形状および歩行者流動を考慮した歩行者行動特性と、歩行者の歩行空間評価意識構造との関係を明確にすることで、よりサービスレベルが高い歩行空間を提供できる。観測した歩行者行動軌跡データを用いて歩行者行動動線と歩行者の歩道利用状況を計測し、街路の満足度評価に関連した街路空間評価意識構造モデルに取り込みを行い、サービスレベル(サービス水準)との関係付けを行うことにより具体的な街路の設計指針を提示することのできるモデルの作成を行う。得られた主な成果は、(1)歩行者は直進選択率が高く、とくに歩道中央を選択する歩行者が多い。(2)イベントエリアの設置と、自動車速度を低下させるために歩車道を蛇行させると、有効な歩道幅が狭隘化し、追従および停止滞留してしまう歩行者が多い。(3)共分散構造解析による街路空間評価意識構造モデルより、歩道幅員を拡幅することで『街路安全性』に対する満足度は高くなる。車道側への回避角度が大きく、街路通行帯に歩行者が多く存在する、街路を歩く歩行者の速度が速くなるほど『街路利便性』は高くなる.本年度は、研究計画に基づき以下の内容を実施した。1.歩行者行動動線データから歩行者行動の「直進」「左右回避」「停止」「滞留」「追従」「錯綜」、歩道利用状況として「歩行速度」「歩行者密度」「左右回避角度」のサンプル数を増やす。2.歩行者優先道路区間の交通量と形状などの道路交通条件のほかに、歩行者行動および歩道利用状況を原因因子とし、歩行者優先道路満足度調査を多重指標とした、共分散構造分析による歩行空間評価意識構造モデルの構築を行う。3.歩行者行動モデルを用いた数値実験により、歩行者優先道路の道路交通条件に対する歩行者行動および歩道占有状況を明らかにする。以上の研究計画に基づき得られた主な成果は以下のとおりである。1.回避行動では沿道回避率より車道回避率が高くなった。歩行者は沿道施設側の通行帯の利用率が高く、対面歩行者を回避するには車道側の方が移動するしかなかったと考えられる。一方、回避角度は、車道側よりも沿道側への回避角度のほうが大きかった。歩行者は、より車道側を危険と認識しているため、回避しても角度は小さくなったと考えられる。

2.歩行速度の低下は、「歩行利便性」の潜在意識評価を大きく低下させる可能が高く、回避がとれない程度の歩道の混雑が生じると、「歩行利便性」の潜在意識評価を大きく低下させる可能が高いことがわかった。以上、知見に基づき、従来設定されている歩行空間サービスレベルのうち、歩行者優先道路の安全性に関する満足度の評価は高くなかった。本研究のモデルを用いることで、歩行者優先道路の適切なサービスレベルが設定できると考えられる。(1)歩行者行動を直進、左右回避、停止滞留のほか、追従、錯綜挙動選択、歩行速度、歩行密度、回避角度などさらに詳細な歩行者行動データを計測し、モデルの精緻化を図っている。(2)これらの歩行挙動データを原因因子とし、共分散構造解析による街路空間評価構造モデルの構築に着手した。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)昨年度に計測を開始した歩行者行動データ数をさらに増やす。(2)歩行空間内の直進、左右回避、停止滞留、追従、錯綜それぞれの挙動選択と、歩行速度、歩行密度、回避角度等を推計する歩道状況の推定をマルチエージェントシミュレーション等を適用して行う。(3)昨年度着手した、歩行者挙動および歩道状況を原因因子としたMIMIC型街路空間評価構造モデルを完成する。(4)MIMICモデルの原因因子に、シミュレーション結果を導入することで、歩行者の満足度評価に基づく歩行者優先道路の歩行空間サービス水準の算定を行う。