hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウス順遺伝学の技術革新に基づく難聴の発症原因解明と聴力正常化近交系の樹立

特に、B6J-Chr12C@MSMマウスの遺伝解析によって新たな難聴遺伝子座を同定することができ、さらに、遺伝子発現解析結果、B6J-Chr12C@MSMマウス特異的発現変動遺伝子を同定することができた。この遺伝子発現変動は、B6Jの染色体領域にMSMのゲノム領域、すなわち他の亜種由来のゲノム領域の挿入による不和合成(合成)により生じた可能性が強く示唆され、これらの遺伝子の発現変動がB6J-Chr12C@MSMマウスの早発性難聴発症の抑制に機能する可能性も考えられた。加えて、B6JーMSM系統間のF1個体群RNA-Seq解析によって、B6JおよびMSMそれぞれの対立遺伝子の精密な計測をすることができ、得られたデータは聴覚組織における初めての遺伝子発現データである。ゲノム編集および遺伝子発現量計測を導入した順遺伝学の技術革新による新たな難聴遺伝子の同定および聴力正常化したマウス系統の樹立による新たなバイオリソース構築を目的に研究を実施し、本年度は以下の結果を得た。1.B6-MSMコンソミックマウスに基づく新規難聴遺伝子座の同定: B6-MSM間の高周波音の聴力差の原因となる12番染色体上の新たな遺伝子座hfhl4の存在を報告したが、長期的な表現型解析によってこの遺伝子座はマウス全可聴音域に効果をもつことが明らかとなり、遺伝子座名をahl10に変更した。また、コンジェニックマウスを作製し、その表現型解析の結果からahl10領域は最大11.3 Mbのゲノム領域に限定することができた。さらに、カドヘリン23(Cdh23)遺伝子の多型のゲノム編集とMSM由来のahl10領域の導入によってB6マウスの聴力は少なくとも12ヶ月齢まではMSMレベルであることが明らかとなった。2.NODマウスの聴力正常化への試み:NODマウスは早発性重度難聴を発症するが、Cdh23の多型のゲノム編集によって、4および8 kHzの音刺激に対する聴性脳幹反応は軽度難聴レベルまで回復した。しかし、このゲノム編集における16および32 kHzの音刺激に対する聴性脳幹反応および歪成分耳音響放射の回復は認められなかったことからNODの難聴はCdh23および他の遺伝子の多型間の相加的効果により発症することが実証された。3.B6ーMSM間のアレル発現量比較解析:本年度はB6およびMSMの内耳由来のRNAを用いたRNA-Seq解析を実施し、昨年度得たF1のデータと比較した結果、B6ーMSM間の遺伝子発現差の要因となるシス変異とよびトランス変異の存在を示唆するデータが得られた。また、この解析によって上記のahl10領域における有力な候補遺伝子が検出された。多くの近交系マウスは遺伝的背景に潜在するゲノム多型の効果によって難聴を発症する。本研究ではコンソミック系統、ゲノム編集およびアレル発現量の定量を取り入れた順遺伝学的アプローチを用いて近交系マウスの難聴発症に関与するゲノム多型の同定を試みた。本研究のアプローチはB6マウスの難聴発症の解明に特に有効であった。我々はカドヘリン23遺伝子の多型のゲノム編集とMSMマウス由来の第12番染色体ゲノム領域の導入によってB6マウスの聴力をMSMレベルまで正常化すること、およびコンジェニックマッピングとアレル発現量データを活用することによって第12番染色体に新たな難聴発症関連遺伝子の候補を同定することができた。次年度は研究計画に基づき、以下の項目について研究を実施する。1.本年度に引き続き、次年度もB6J-Chr12C@MSMの遺伝解析を実施し新たな難聴発症関連遺伝子の同定を目指す。2.本年度に引き続き、次年度もLrrc30ゲノム編集を継続する。
インドネシアにおける地域開発に伴う衛生動物変遷過程の研究

東インドネシアの水田開発地3地域で現地調査を実施した。中央スラウェシの調査地では水田開発のために森林が伐採された後の変化を、北セラムの調査地では水田開発のために移民村が建設された後の変化を、西チモールの調査地では、乾期と雨季が明瞭なモンスーン気候下において、ダム建設を含む広域潅漑施設建設に伴う変化を記録することが目的である。調査対象は、マラリア、フィラリア症、デング熱媒介蚊を含む蚊類、病原体の機械的媒介をするハエ類、人や家畜から吸血するアブ類、人畜共通感染症の宿主であるネズミ類、および住民の住居環境、蚊や蚊媒介病についての知識、防蚊対策であった。1996年に森林が伐採された中央スラウェシの調査地では、潅漑施設建設が進まず、伐採地の一部は農民により天水田化されたが、多くの部分は荒れ地として放置されていた。水管理できない天水田や荒れ地は、大量の蚊の発生源をつくりだす危険性を持つ。北セラムの調査では、移民村建設当初から一貫して最も重要な蚊の発生場所は、家庭廃水が流入する溝であることが明らかになった。西チモールの調査地では、ダム建設地、ダム完成後に潅漑が予定されている天水田地域や畑地と付随した村、対照として潅漑施設が整備された二期作水田地域と付随した村で、蚊の発生状況が調べられた。非潅漑地域では乾期の蚊発生は強く抑制され、蚊の発生源は、川床の水たまりと、人家内外の水ため容器に、ほぼ限定されていた。アブ、ハエ、ネスミの発生状況と環境との関連についても、知見が得られた。アンケート調査の結果、潅漑水田のある村では、潅漑水田のない村に比べて、蚊や蚊媒介病についての知識水準が高く、防蚊対策がよく実施されていた。ダムと潅漑水路が完成し潅漑水田が造成される2002年までの継続観察が必要である。東インドネシアの水田開発地3地城で現地調査を実施した。中央スラウェシとセラムの調査地は、1996年に選定された継続観察地である。西チモールの調査地では、ダム建設を伴う水田開発地のモデルとして、今年度から継続調査を始めた。調査対象は、マラリア、フィラリア症、デング熱媒介蚊を含む蚊類、消化器系感染症の機械的媒介者であるハエ類、人畜共通感染症の宿主であるネズミ類および住民の住居環境と防蚊対策であった。水田開発のために1996年に森林が伐採された中央スラウェシの調査地では、潅漑施設建設が進まず大部分は荒れ地になり、蚊の発生源になりうる多数の雨水たまりが形成されていた。セラムの水田開発地では、入植および入植後の時間経過に伴う蚊やハエの発生状況の変化が調べられた。原住民村は水利の良い場所に位置しているため、水を溜める容器は少なかった。新移民村では容器は多かったが、樹木が無いためヤブカの発生は少なかった。入植後の年数が増すに伴い樹木が繁り容器の数や種類も増え、ヤブカの発生が増えた。魚類がいない一部の新水田では、ハマダラカ幼虫が高密度で発生していた。森林面積の縮小に伴い、外来性のハエ類が森林にも侵入し、森林性種の一部は絶滅した。

西チモールのダム建設予定地川床の水たまりにはハマダラカ、近くの村の人家内容器にヤブカが発生していたが、乾期のため耕地には水たまりがなかった。対照的に、既に潅漑水田が建設された地域ではハマダラカとイエカが発生していた。人家内に生息するクマネズミが、雨期には水田でイネの害獣として活発に繁殖していた。水田開発による水環境の変化は人家のネズミの数や行動に大きな影響を与える。住居環境と防蚊対策に関するアンケート調査を10村で実施した。前年に続き、東インドネシアの水田開発地2地域で現地調査をした。中央スラウェシの調査地では、水田開発のために森林が伐採された後の変化を記録することが目的である。西チモールの調査地では、ダム建設を含む広域潅漑施設建設に伴う変化を記録することが目的である。調査対象は、マラリア、フィラリア症、デング熱媒介蚊を含む蚊類、人や家畜から吸血するアブ類やハエ類、人畜共通感染症の宿主であるネズミ類、および住民の住居環境、蚊や蚊媒介病についての知識、防蚊対策であった。1996年に森林が伐採された中央スラウェシの調査地では、計画通りには潅漑施設建設が進まず、伐採地の一部は農民により天水田化されたが、多くの部分は荒れ地として放置されていた。水管理できない天水田や荒れ地は、大量の蚊の発生源をつくりだす危険性を持つ。西チモールの調査地では、ダム建設地、ダム完成後に潅漑が予定されている天水田地域や畑地と付随した村、対照として潅漑施設が整備された二期作水田地域と付随した村で、蚊の発生状況が調べられた。非潅漑地域では乾期の蚊発生は強く抑制され、蚊の発生源は、ハマダラカやイエカが発生する川床の水たまりと、ヤブカが発生する人家内外の水ため容器に、ほぼ限定されていた。アブや吸血性ハエの発生は、潅漑の有無とは、関係していなかった。人家内に生息するクマネズミが、イネの成熟期には水田で盛んに繁殖していた。水田開発は屋外でのクマネズミの繁殖を促し、人家へのネズミの供給源をつくりだす。アンケート調査の結果、潅漑水田のある村では、潅漑水田のない村に比べて、蚊や蚊媒介病についての知識水準が高く、防蚊対策がよく実施されていた。ダムと潅漑水路が完成し潅漑水田が造成される2002年までの継続観察が必要である。
音声認識における韻律利用のための確率的韻律表現に関する研究

本課題では音声認識を支援する特徴量として、音声の了解性に寄与する韻律(アクセント、イントネーション、リズムなど)に着目し、これらを「何如にパターン認識に用い易い特徴量として表現するか」および「どのように音声認識で利用するか」について検討を行なった。まず、韻律特徴量の一つの表現形態として、F0信頼場を提案した。これは音声波形の自己相関に基づいた「時間-ピッチ周波数(F0)」のマトリクス状の特徴量であり、ピッチらしさ(F0信頼度)に基づいた表現である。この特徴量の有効性について、アクセント句境界検出(アクセント句のF0テンプレートと入力F0信頼場との累積F0信頼度最大を基準としたパターン整合により句境界を検出)、藤崎モデルの指令推定(F0パターン生成モデルにおけるアクセント指令、およびフレーズ指令をF0信頼度最大を基準とした山登り法によって推定)の2つの実験より、従来のF0特徴量を用いた場合と、ほぼ等価なアルゴリズムで実装が可能であることを示し、また、より精度の良い検出・推定結果が得られ、従来のF0パターンで煩わされたF0抽出エラーなどの問題に対処しうる特徴量であることを示した。次に、音声認識における韻律の利用法として、前述の韻律句境界検出法によって得られるアクセント句境界情報を用い、音響尤度の韻律尤度の混合尺度を基準とした文音声認識システムを実装した。このシステムでは音響的に類似している複数の文候補のスコアに、韻律句構造的な確からしさを指標としたスコアを加算し、最もスコアの高い文を出力する。評価にあたっては、句読点の位置によって複数の文意に解釈できる音響尤度の等しい曖昧文20例程度に対し、ユーザの発声した意味通りの文認識を可能とした。また、音声対話における韻律の利用法として、F0値やパワーを特徴量とした感情の変化を模擬するHMM(Hidden Marcov Model)を定義し、その実装および対話音声の収集を行なった。このシステムは、プロトタイプが組み上がったばかりの状況であり、今後、擬人化エージェントの研究として改良を重ねていく予定である。本課題では音声確認を支援する特徴量として、音声の了解性に寄与する韻律(アクセント、イントネーション、リズムなど)に着目し、これらを「何如にパターン認識に用い易い特徴量として表現するか」について検討を行なっている。この韻律特徴量の一つの表現形態として、本年度はF0信頼場を提案した。これは音声波形の自己相関に基づいた「時間-ピッチ周波数(F0)」のマトリクス状の特徴量であり、各点はピッチらしさの指標(F0信頼度)となる。また、この特徴量の有効性について、以下の実験において実証した。1.アクセント句境界検出...アクセント句のF0テンプレートと入力FO信頼場との累積F0信頼度最大を基準としたパターン整合により句境界を検出。2.藤崎モデルの指令推定...F0パターン生成モデルにおけるアクセント指令、およびフレーズ指令をF0信頼度最大を基準とした山登り法によって推定。これらの実装により、従来のF0パターン整合を用いたアプリケーションは、提案するF0信頼場を用いても、ほぼ等価なアルゴリズムで制御可能であることを示した。同時に良好な検出・推定結果が得られ、従来のF0パターンに見られるようなF0抽出エラーなどの問題に対処しうる特徴量であることを示した。さらに、音声認識への応用として、1より得られるアクセント句境界情報が文音声認識候補の確からしさの検証に有効であること、また、パターン整合を行わないアプリケーションでも、騒音環境下における音声区間検出のための一つの情報源としてF0信頼度が有効である、などの研究成果を得た。

また、音声対話における韻律の利用法として、F0値やパワーを特徴量とした感情の変化を模擬するHMM(Hidden Marcov Model)を定義し、その実装および対話音声の収集を行なった。このシステムは、プロトタイプが組み上がったばかりの状況であり、今後、擬人化エージェントの研究として改良を重ねていく予定である。
肥満と加齢による表皮幹細胞・前駆細胞枯渇のメカニズムの解明

皮膚は、表皮基底層に存在する表皮幹細胞が常に新しい細胞を供給することによって、新陳代謝を繰り返している。我々は昨年度、急速に皮膚が伸展する妊娠マウスの腹部皮膚において、表皮幹細胞を由来とする増殖性の高い細胞群を発見し、この細胞群の出現は転写因子Tbx3に依存することを報告した。また、肥満モデルマウスと加齢マウス後肢皮膚では、Tbx3陽性細胞が顕著に減少すること、表皮幹細胞の分裂様式が変化することを見出した。本年度は、表皮基底層のマイクロアレイ解析を行い、肥満と加齢で発現の変化する遺伝子群を同定した。また、真皮の1細胞解析を実施し、肥満と加齢によって真皮線維芽細胞の細胞構成や遺伝子発現が変化することを見出した。さらに、筋繊維芽細胞への分化を抑制するマウスを作成し、真皮の筋線維芽細胞が表皮のTbx3陽性細胞の増加を促進することを示唆する結果が得られた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。我々はこれまでの研究で、急速に皮膚が伸展する妊娠マウスの腹部皮膚において、表皮幹細胞を由来とする増殖性の高い細胞群を発見し、この細胞群の出現は転写因子Tbx3に依存すること報告した。本年度は、肥満モデルマウスと加齢マウスを用いて、皮膚の老化における表皮幹細胞とTbx3陽性細胞のダイナミクスについて解析を行った。その結果、肥満マウスと加齢マウスの後肢皮膚では、Tbx3陽性細胞が顕著に減少することが分かった。また、表皮幹細胞の分裂様式を検討したところ、1)非対称分裂(幹細胞とTA細胞)、2)対称分裂(二つの幹細胞)、3)対称分裂分化(二つのTA細胞)のうち、1)3)の分裂様式が低下していた。従って、表皮幹細胞の分裂様式の変化がTbx3陽性細胞の減少につながる可能性が示唆された。次に、真皮細胞の関与について検討したところ、真皮の筋繊維芽細胞が肥満・老化に伴うTbx3陽性細胞の減少に関与することが示唆された。研究計画書に記載した年次計画に沿って研究を進め、おおむね予想通りの結果が得られている。今後は、特に表皮幹細胞の分裂パターンに着目して解析を進めることにより研究効率を上げ、研究期間内での論文投稿・発表を目指す。
遺伝子操作による蛇毒由来トロンビン様酵素の製造法の研究

ガラガラ蛇の一種であるBorthsops atrox, moojeniの毒液から抽出,精製されたバトロキソビンはトロンビンと異なりフィブリノゲンのA鎖にのみ作用する.その結果,血液粘度を低下させ,末梢循環改善の医薬品としての効用が期待されている.資源量の限られている本酵素を遺伝子操作によって大量に製造して医薬品として供給するべく,先ず, cDNAを調製して,そのヌクレオチド配列を決定し,これに基いてアミノ酸配列を推定した.配列決定は最長のcDNAインサートについて行った.このcDNAは/523bpより成り, 765bpのオープンリーディングフレームを含んでいた.配列決定の結果,バトロキソンは231アミノ酸残基より成り, 255アミノ酸より成る生合成前駆体から生成することが分かった.アミノ酸配列はトリプシン,カリクレインなどのセリン・プロテアーゼの配列と著しいホモロジーを示した.活性残基として, His-41, Asp-86, Ser-178が, 6対のジスルフィド結合を形成するシステインの位置がそれぞれ推定された.続いて, cDNAをプローブとして遺伝子解析を行い,バトロキソビン遺伝子の構成がトロンビンよりはむしろトリプシン/カリクレインの遺伝子に類似していることを明らかにした.cDNAを用いて大腸菌内でバトロキソビン活性をもつタンパク質を発現させることを試みた.Trpプロモーターを含み,血液凝固第XIII因子のN末端領域に対応するDNAにバトロキソビンcDNAを連結させて大腸菌内で発現させた結果,培養液1lから約30mgの,バトロキソビンに対する抗体と反応するタンパク質が得られ,ジスルフィド結合の再構成を行った結果,その約3%が酵素活性をもつタンパク質に変換した.現在,他の宿主での発現を検討中である.ガラガラ蛇の一種であるBorthsops atrox, moojeniの毒液から抽出,精製されたバトロキソビンはトロンビンと異なりフィブリノゲンのA鎖にのみ作用する.その結果,血液粘度を低下させ,末梢循環改善の医薬品としての効用が期待されている.資源量の限られている本酵素を遺伝子操作によって大量に製造して医薬品として供給するべく,先ず, cDNAを調製して,そのヌクレオチド配列を決定し,これに基いてアミノ酸配列を推定した.配列決定は最長のcDNAインサートについて行った.このcDNAは/523bpより成り, 765bpのオープンリーディングフレームを含んでいた.配列決定の結果,バトロキソンは231アミノ酸残基より成り, 255アミノ酸より成る生合成前駆体から生成することが分かった.アミノ酸配列はトリプシン,カリクレインなどのセリン・プロテアーゼの配列と著しいホモロジーを示した.活性残基として, His-41, Asp-86, Ser-178が, 6対のジスルフィド結合を形成するシステインの位置がそれぞれ推定された.続いて, cDNAをプローブとして遺伝子解析を行い,バトロキソビン遺伝子の構成がトロンビンよりはむしろトリプシン/カリクレインの遺伝子に類似していることを明らかにした.cDNAを用いて大腸菌内でバトロキソビン活性をもつタンパク質を発現させることを試みた.Trpプロモーターを含み,血液凝固第XIII因子のN末端領域に対応するDNAにバトロキソビンcDNAを連結させて大腸菌内で発現させた結果,培養液1lから約30mgの,バトロキソビンに対する抗体と反応するタンパク質が得られ,ジスルフィド結合の再構成を行った結果,その約3%が酵素活性をもつタンパク質に変換した.現在,他の宿主での発現を検討中である.B.moogeniの産生するトロンビン様酵素、デフィブラーゼ、の遺伝子をクローニングする目的で、以下の知見を明らかにした。1.デフィブラーゼの精製とそのN末端アミノ酸配列の決定:部分精製デフィブラーゼ(ペンタファーム社製)より、アフィニティークロマト法、イオン交換クロマト法、ゲルろ過法により、本酵素を均一に精製した。精製酵素を用いて、本酵素の分子量(34,000ダルトン)及び、N末端アミノ酸配列(20アミノ酸残基)を明らかにした。2.DNAprobeの合成:本酵素のN末端アミノ酸配列を3番目から12番目のアミノ酸配列の遺伝子コードを推定し、これに対応する29merのDNAprobeを全自動DNA合成機により合成した。3.B.moogeniの毒腺のmRNAの単離:B.moogeniの毒腺より、フェノール法、オリゴ(dT)セルロースクロマト法により、mRNAを単離した。単離したmRNAをアガロースゲル電気泳動法により分析したところ、このmRNAはintactな形で単離されていることが明らかになった。さらに、上記の合成DNAをprobeとして、このmRNAのNorthern分析をしたところ、合成DNAは1.7K塩基に相当するmRNAと強く結合することが明らかになった。このmRNAは本酵素をコードするに十分な長さをもっていると考えられる。4.B.moogeniの毒腺のcDNAライブラリーの作製とそのスクリーニング:上記のmRNA標品を鋳型として、Gl【u! ̈】ber法により、二重鎖cDNAを合成し、λgt11DNAをベクターとして、組換DNAを合成した。この組換DNAをファージ粒子にパッケージし、cDNAライブラリーを作製した。上記の合成DNAをprobeとして、このcDNAライブラリーをスクリーニングし、10個の陽性クローンを単離した。これらのクローンは同一のmRNAから由来したと推定され、現在、これらのクローンの塩基配列の決定を試みている。

1.B.moojeniの毒腺よりフェノール法により全RNA画分を単離し、オリゴ(dT)セルロースカラム法によりmRNA画分を調製した。得られたmRNAを鋳型にし、二重鎖cDNAを合成し、λgt11DNAをベクターとして、cDNAライブラリーを調製した。2.トロンビン様酵素のN末端アミノ酸配列に対応する28merの合成DNAをプローブとして、上記のcDNAライブラリーをスクリーニングし、10個の陽性グローンを得た。3.上記のcDNAインサートのうち、最長(約1,500bp)のcDNAインサートをプラズミドDNApUC13に再クローニングし、cDNAインサートを大量に調製した。このcDNAインサートの塩基配列をM13-サンガー法により決定した。その結果、このcDNAインサートは1523bpよりなり、765bpのオープンリーディングフレームを含むことが明らかになった。4.トロンビン様酵素より決定されたN末端アミノ酸配列(23アミノ酸残基)と完全に対応する配列が、cDNAより推定されたアミノ酸配列に見出され、このcDNAはトロンビン様酵素cDNAと同定された。5.cDNAより推定されたアミノ酸配列より、トロンビン様酵素は231アミノ酸残基よりなり、255アミノ酸よりなる生合成前駆体(シグナルペプチドおよびプロペプチドを含む)から生成することが明らかになった。6.解明されたトロンビン様酵素のアミノ酸配列にはトリプシン,カリクレインなどの哺乳動物由来のセリンプロテアーゼのアミノ酸配列と著しいホモロジーが見出された。また、このホモロジー解析より、トロンビン様酵素の活性残基(His-41,Asp-86,Ser-178)と6対のジスルヒド結合の位置を明らかにした。
シグナル伝達系におけるクロストークポイントとしてのBAAモチーフ

Cキナーゼの主要基質タンパク質であるMARCKSは、細胞外からの刺激に応じ、膜画分と細胞質画分間を移行することが知られている.またCキナーゼやホスホリパーゼC、一酸化窒素合成酵素(NOS)など、シグナル伝達系で重要な役割を果たしている多くのタンパク質も同様の現象を示す.我々はこの可逆性の膜結合機構を解明する過程で、MARCKSや同じファミリーに属すHLGAP-43がカルモジュリン結合部位でホスファチジルセリンなどの酸性リン脂質と特異的に結合し、その結合がリン酸化により可逆的に調節されることを見出している.本年度は内皮細胞型のNOSのカルモジュリン結合部位と思われる部位に相当するペプチドを合成し、そのカルモジュリン、リン脂質との相互作用を、円偏光二色性、蛍光、NMRにより解析した.その結果、NOSはこの部位でこの両者と結合することが明らかとなった.また、このペプチドがCキナーゼによりリン酸化され、リン酸化がカルモジュリン、リン脂質との相互作用に影響を及ぼすことを見出した.従って、このドメインがリン酸化に依存した細胞内移行シグナルであると考えられた.この部分は、いわゆるBAA(basic amphipihlic α-helix)構造をとり、本来カルモジュリン結合モチーフとして見出されたものである.この部位でのCキナーゼ、カルモジュリン、酸性リン脂質の結合は互いに拮抗的であり、またCキナーゼによるリン酸化はカルモジュリン、酸性リン脂質との結合を阻害する.このように一つのモチーフがいくつもの重要な経路と相互作用するため、BAAモチーフ、更にこのモチーフを持つ蛋白質はシグナル伝達系における重要なクロストークポイントであると考えられた.Cキナーゼの主要基質タンパク質であるMARCKSは、細胞外からの刺激に応じ、膜画分と細胞質画分間を移行することが知られている.またCキナーゼやホスホリパーゼC、一酸化窒素合成酵素(NOS)など、シグナル伝達系で重要な役割を果たしている多くのタンパク質も同様の現象を示す.我々はこの可逆性の膜結合機構を解明する過程で、MARCKSや同じファミリーに属すHLGAP-43がカルモジュリン結合部位でホスファチジルセリンなどの酸性リン脂質と特異的に結合し、その結合がリン酸化により可逆的に調節されることを見出している.本年度は内皮細胞型のNOSのカルモジュリン結合部位と思われる部位に相当するペプチドを合成し、そのカルモジュリン、リン脂質との相互作用を、円偏光二色性、蛍光、NMRにより解析した.その結果、NOSはこの部位でこの両者と結合することが明らかとなった.また、このペプチドがCキナーゼによりリン酸化され、リン酸化がカルモジュリン、リン脂質との相互作用に影響を及ぼすことを見出した.従って、このドメインがリン酸化に依存した細胞内移行シグナルであると考えられた.この部分は、いわゆるBAA(basic amphipihlic α-helix)構造をとり、本来カルモジュリン結合モチーフとして見出されたものである.この部位でのCキナーゼ、カルモジュリン、酸性リン脂質の結合は互いに拮抗的であり、またCキナーゼによるリン酸化はカルモジュリン、酸性リン脂質との結合を阻害する.このように一つのモチーフがいくつもの重要な経路と相互作用するため、BAAモチーフ、更にこのモチーフを持つ蛋白質はシグナル伝達系における重要なクロストークポイントであると考えられた.
脳機能マッピングを用いた衝動性とセロトニン神経機能の関連性についての検討

われわれは、衝動性に関連した脳機能局在や情報処理過程およびそれに関与するセロトニン神経系の役割を明らかにすることを目的とし脳機能マッピング法を用いた検討行っている。脳賦活課題として、報酬のバランス(大きいvs小さい)、報酬獲得までの時間的作業(長いvs短い)、獲得した報酬によるフィードバック機構などの構成要素をもつ課題で、短い時間的作業で小さな報酬を得るか(衝動的度合いが高い)、長い時間的作業で大きな報酬を得るか(衝動的度合いが低い)の選択を決定する課題を新たに作成した。課題遂行中の脳機能の変化を、健常ボランティア12例を対象に、1.5Tの島津Marconi社製のMRI装置を用いて測定した。その結果、コントロール課題と比べて短期小報酬あるいは長期大報酬選択を行っている際には、基底核および、右の前頭前野、帯状回前部、両側の頭頂葉、左小脳、左島などにおいて優位な活性化が見られたことから、これらの部位がこの時間的スケールを持った報酬の選択に関する意志決定に関与していることが分かった。現在、人為的なセロトニン機能の変更(セロトニン機能を低下させる因子として急性トリプトファン欠乏食)による、この脳賦活課題遂行中の脳機能の変化をとらえるための基礎的検討を行っている。以上の検討により、衝動性に関連する脳機能局在や情報処理過程が明らかになるだけでなくセロトニン神経系の果たす役割についても明らかにすることもできるだけでなく、高い衝動性を有する疾患の病態解明の一助となることが期待される。今後は、人為的なセロトニン機能の変更(セロトニン機能を低下させる因子として急性トリプトファン欠乏食、機能亢進させる因子としてd,1-fenfluramine投与)によって、この脳賦活課題遂行中の脳機能の変化をとらえることにより、衝動性に関連する脳機能局在や情報処理過程が明らかになるだけでなくセロトニン神経系の果たす役割についても明らかにすることもできる。さらに、高い衝動性を有する疾患の病態解明の一助となることが期待される。
機能メモリ上でのベクトル量子化を用いた画像圧縮手法の検討

本研究は,機能メモリを用いて,ベクトル量子化による高速かつ高品質な画像圧縮手法の検討を行なうことを目的とする.具体的には,動画像の圧縮をターゲットとして,ベクトル量子化を利用した高品質な画像を得るための参照ベクトルの構築手法の検討を行なう.本研究の目的は,機能メモリ上の演算機構(機能メモリ型並列プロセッサ:FMPP)を用いて高速かつ高品質な動画像の圧縮をベクトル量子化により行なうことにある.最近傍ベクトルの探索はFMPPの持つ並列演算機能を用いてそのまま高速化することができるので、最適な参照ベクトルの構築法に研究の中心をおく.この1年間に以下の3つの点を明らかにした.1.画像を高品質にするための参照ベクトルの構築手法の検討どのような画像でもある程度の画質が得られる汎用的な参照ベクトルと,画像構成毎に最適な参照ベクトルをうまく組み合わせることで,画像の品質を時系列でできるだけ変化させないようにした.2.機能メモリ上で参照ベクトルを高速に求める手法の開発上記の高品質な参照ベクトルの導出法を,機能メモリ型並列プロセッサ(FMPP)上で高速に実行するためのアルゴリズムの開発およびプログラミングを行なった.3.小面積かつ低消費電力にベクトル量子化を実現する回路構成の提案上記の2つの研究結果をもとに,ベクトル量子化を行なうプロセッサボードの回路構成を考察した.本研究は,機能メモリを用いて,ベクトル量子化による高速かつ高品質な画像圧縮手法の検討を行なうことを目的とする.具体的には,動画像の圧縮をターゲットとして,ベクトル量子化を利用した高品質な画像を得るための参照ベクトルの構築手法の検討を行なう.本研究の目的は,機能メモリ上の演算機構(機能メモリ型並列プロセッサ:FMPP)を用いて高速かつ高品質な動画像の圧縮をベクトル量子化により行なうことにある.最近傍ベクトルの探索はFMPPの持つ並列演算機能を用いてそのまま高速化することができるので、最適な参照ベクトルの構築法に研究の中心をおく.この1年間に以下の3つの点を明らかにした.1.画像を高品質にするための参照ベクトルの構築手法の検討どのような画像でもある程度の画質が得られる汎用的な参照ベクトルと,画像構成毎に最適な参照ベクトルをうまく組み合わせることで,画像の品質を時系列でできるだけ変化させないようにした.2.機能メモリ上で参照ベクトルを高速に求める手法の開発上記の高品質な参照ベクトルの導出法を,機能メモリ型並列プロセッサ(FMPP)上で高速に実行するためのアルゴリズムの開発およびプログラミングを行なった.3.小面積かつ低消費電力にベクトル量子化を実現する回路構成の提案上記の2つの研究結果をもとに,ベクトル量子化を行なうプロセッサボードの回路構成を考察した.
ウイルスはどのようにして宿主プランクトンをみわけるか?

本研究課題では、海水中に浮遊するウイルスと宿主プランクトンの相互識別に係る分子機構ならびに宿主特異性等を巡るウイルス株間の多様性を精査し、ウイスルと宿主赤潮藻の生態学的相互関係の解明すに資することを目的とした。Havゲノム上に存在する多数の繰り返し領域を含むVp260様遺伝子全域のPCRによる増幅は困難であった。そこで繰り返しドメインを抽出し、部分的反復配列のPCR増幅を試みた。反復モチーフ毎の塩基配列のバリエーションを踏まえデジェネレートプライマーを作製し、PCRを実施したところ、1-3反復配列(ラダー状バンド)を増幅・検出することができた。PCRを行う際にホルムアミドを添加し繰り返し分子の高次構造が解消することで、増幅に有効に作用したものと推測された。これらの産物をライゲートしたプラスミドを発現解析に供したが、通常の大腸菌およびレアコドンのtRNAを補充した発現用大腸菌を用いた発現系のいずれにおいても、(沈澱・上清画分のいずれにも)目的タンパク質の発現はみられなかった。今後、昆虫細胞や無細胞系の利用を考える必要があると思われる。HaVを接種した場合でも見かけ上顕著な増殖阻害がみられない宿主倍養について、細包内でのウイルス感染が成立しているかどうかを、ノーザンハイブリダイゼーション法により精査した。その結果、弱毒性反応区においてもウイルス感染陽性反応が認められた。今後、宿主表面へのウイルスの非特異的吸着の可能性を完全に排除する実験系を組むことができれば、高感度でのウイルス感染判定を実現することが可能であると考えられた。この結果から、HaV株と宿主ヘテロカプサ株の組み合わせによって、溶藻の程度は大きく異なり、光学顕微鏡観察では感染を検出できない場合があることが明らかとなった。これにより、ウイルス対宿主の生態学的関係を考える上できわめて有用な情報を得ることができた。赤潮原因ラフィド藻ヘテロシグマ・アカシオに感染する大型2本鎖DNAウイルスHaVは、株間で異なる種内宿主特異性を有する。また、宿主側のヘテロシグマ・アカシオもHaV感染に対して株間で異なるウイルス感受性スペクトルを示す。接種試験の結果、宿主側は6タイプに、ウイルス側は4タイプにそれぞれ群別されることが明らかとなった。これらの4タイプのHaV計31株より、その必須酵素であるDNAポリメラーゼの活性部位領域をPCRにより増幅し、その配列を検討した。その結果、すべてのHaV株でほぼ同一配列のインテイン(タンパク質イントロン)が活性中心であるYGD/TDSに挿入されていることが明らかとなった。この結果は、種内宿主特異性という表現形において異なる性質を持つHaV株間で、共通の利己的遺伝子の挿入がみられたことを意味している。種内宿主特異性という表現形は、宿主細胞の進化に対応して変化する必要がある。インテインの進化速度は、種内宿主特異性決定に係る遺伝子の進化速度に比べてきわめて遅いのであろう。また、分子内に74個のアミノ酸配列からなる約20個の繰り返し構造を持つ巨大分子(予測分子量からVp183と命名)の遺伝子のロングPCRによる増幅を試みたが、バンドを得るには至らなかった。おそらく多くの繰り返し構造がPCRのライゲーションおよびエクステンションの過程を阻害しているのであろう。今後は、繰り返しモチーフごとの増幅を試み、モチーフ間の微妙な配列の差異とその出現頻度でHaV株を特徴つける方向で実験を実施するのが適切であると考えられる。
人間-ロボット協調作業系において固有動特性を運動規範とする力学的相互作用の実現

本研究では、人間とロボットの力学的な協調作業を実現する新しいタイプのロボット制御法を提案し、その有効性の検証を行った。人間とロボットの運動に伴う動特性を非干渉化・独立化しつつ、人間の運動にロボットが追従するように制御を行う、全く新しい概念に基づくinherent dynamics interactionを実現した。提案制御法の有効性を確認するため、従来制御法では実現困難だった精密な組立作業(peg insertion task)を行い、提案制御法によって直感的、かつ、安定条件下で遂行可能であることを示した。本研究の目的は、人間とロボットの協調作業系において、相互作用の対象(人間や運搬物など)が本来有する固有の動特性(以降、inherent dynamicsと記述)を運動規範とする力学的相互作用を実現することである。本年度は、作業対象のinherent dynamicsを保存したまま、人間とロボットが力学的な相互作用を行うことのできる、inherent dynamics interactionという新しい相互作用の概念を考案し、それを機構的に実現するマン・マシンインターフェースの開発およびロボットの制御法の構築を行った。【本年度の研究内容】[A]マン・マシンインターフェースの設計・製作作業対象とロボットの力学的な相互作用において、両者間に生じる干渉の低減を図るインターフェースの提案と設計・製作を行った。作業対象とロボットの間にインターフェースを配置することで、両者の動特性を機構的に分離し、相互作用中に生じる干渉の低減化を実現した。製作したインターフェースの仕様ならびに動作特性を考慮し、ロボットの運動制御法の構築を行った。ロボットの先端位置に取り付けられたインターフェース部によって得られる人間の運動情報に基づいて、作業対象および人間の運動に追従するようにロボットの制御を行い、inherent dynamics interactionの実現を図った。【研究成果】提案システムに基づいてロボットの運動制御を行うことで、inherent dynamics interactionの実現可能性を伺う知見が実験結果より得られた。これによって、人間の運動に対して力学的な悪影響を与えないロボットの協調動作を生成することが可能になり、協調作業系において有用なシステムとなることが期待できる。1.本研究の目的人間とロボットの協調作業系において、相互作用の対象(人間や運搬物など)が本来有する固有の動特性(以降、inherent dynamicsと記述)を運動規範とする力学的相互作用の実現が本研究の目的である。本年度は、昨年度実施した研究の継続とともに、inherent dynamics inlteractionという概念の下で実現される運動制御についての検証を行うことを目的とした。[inherent dynamics interactionとは、作業対象の固有の動特性(inherent dynamics)を保存したまま、人間とロボットが力学的な相互作用を行うことをいう。]2.本年度の研究内容(1)マン・マシンインターフェースの改良設計提案したロボットの運動制御法、および、インターフェースの動作特性を考慮し、inherent dynamics interaction下で実現される協調作業についての検証実験と応用実験を行った。3.研究成果提案システムに基づいたロボットの運動制御を行うことで、新しい概念となるinherent dynamics interactionが実現されることを明らかにした。また、応用実験として、従来の制御法では困難だった精密な組立作業(peginsertion task)を行い、提案制御法によって安定した状態下で遂行できることを示した。本研究の実施により、人間とロポットの力学的な協調作業を実現する新たな制御法が提案でき、その有効性を確認することができた。
メタリックp形ベ-ス・ヘテロ接合バイポ-ラトランジスタの研究

本研究課題では、有機金属分子線エピタキシ-(MOMBE)法によりカ-ボンド-プ・メタリックp形ガリウムひ素(GaAs)を形成し、詳細な結晶性、電気的特性の評価を行うとともに、これを用いたメタリックベ-ス・バイポ-ラトランジスタの試作に成功した。MOMBE法において、トリメチルガリウム(TMG)と固体ひ素を用いることにより、カ-ボンをGaAs中に超高濃度にド-ピングすることが可能となり、正孔濃度1.5x10^<21>cm^<ー3>、抵抗率1.9x10^<ー4>Ωcmという、現在まで報告されている中でも最も高濃度かつ抵低抗なメタリックp形GaAs層の形成に成功した。さらに他のド-パントに見られるような高濃度ド-ピング時の異常拡散も認められず、カ-ボンがヘテロ接合バイポ-ラトランジスタ(HBT)用のド-パントとして極めて有望との見通しを得た。しかし、超高濃度ド-ピングに伴い、結晶の格子定数が縮小し、正孔濃度1x10^<21>cm^<ー3>では、格子不整が0.5%になることが明かとなった。この格子不整を暖和するため、成長中にインジウムを添加してInGaAs層を成長した。現在まで、GaAs基板に格子整合したp形InGaAs(In組成5%)において、正孔濃度2.6x10^<20>cm^<ー3>、抵抗率6.6x10^<ー4>Ωcmを得ている。さらに、超高濃度ド-ピングに伴うバンドギャプの縮小が、正孔濃度1x10^<20>cm^<ー3>では100meV、5x10^<20>cm^<ー3>においては200meVにも達することを明らかにした。この現象を積極的に活用して、エミッタ、ベ-スともGaAsからなるpseudoーHBTを提案し、試作を行なった。pseudoーHBTではベ-ス層の超高濃度ド-ピングによるバンドギャップ縮小のため、従来形のHBTと同様、高いエミッタ注入効率、良好な高周波特性が期待できる。現在まで初期段階ながら、ベ-ス幅100nm、正孔濃度1x10^<20>cm^<ー3>のpseudoーHBTでトランジスタ動作を確認し、直流電流利得1.7を得ている。原料にトリメチルガリウム(TMG)と固体ひ素を用いたGaAsのMOMBE法で、カ-ボン(アクセプタ)を高濃度にド-ピングし正孔濃度1.5x10^<21>cm^<-3>、抵抗率1.9x10^<-4>Ωcmを得た。これらは報告されている中で最も高濃度・低抵抗の値である。本研究では、その物性評価及びダイオ-ドの試作を行った。まず高濃度ド-ピング時のキャリアの活性化率と熱拡散に関して調べたところ、これほどの高濃度ド-ピングにも関わらずカ-ボンの活性化率は100%を示しており、さらにBeで報告されているような高濃度ド-ピングによる異常拡散も認められなかった。

しかし、GaAsとカ-ボンの原子半径の差に起因する格子定数の変化が観測された。例えば、キャリア濃度1x10^<21>cm^<-3>でGaAs基板と約0.5%の格子不整がX線回折測定から認められた。この格子不整を緩和するために成長中に固体Inを添加し,GaAs基板に格子整合したInGaAsを成長した。現段階で、基板に格子整合したInGaAsでキャリア濃度2.6x10^<20>cm^<-3>抵抗率6.6x10^<-4>cm^<-3>が得られている。この低抵抗InGaAsはヘテロ接合バイポ-ラトランジスタ(HBT)のベ-ス層として有望な材料である。高濃度カ-ボンド-プInGaAsは格子定数がカ-ボンとIn双方で変化するため、通常行われているX線回折測定からIn組成を決めることは出来ない。そこで本研究では、新たにラマン散乱分光法を用いてIn組成を求めることを試みた。その結果、上記のInGaAsは0.05のIn組成をもつことが分かった。さらにHBT試作の第1歩としてカ-ボンド-プp^+-GaAsとシリコンド-プn-GaAsでpn接合形ダイオ-ドを試作した。0.8Vで整流比5桁、ダイオ-ド因子・n値は1.3が得られ、良好な整流特性が得られた。今後、npn構成を作製し、HBTのトランジスタ特性を評価する。本年度は、前年度の基礎的な成果に立脚し、カ-ボンド-プ・メタリックp形ガリウムひ素(GaAs)およびInGaAsの形成と詳細な結晶性、電気的特性の評価を行なった。さらにメタリックp形GaAsを用いたメタリックベ-ス・バイポ-ラトランジスタの試作に成功した。有機金属分子線エピキタシ-(MOMBE)法において、トリメチルガリウムと固体ひ素を用いると、カ-ボンを10^<21>cm^<-3>という超高濃度までド-ピングした超低抵抗メタリックp形GaAs層が形成でき、このメタリック層をヘテロ接合バイポ-ラトランジスタ(HBT)のベ-スに用いることで、HBTの超高速化が期待できる。しかし、超高濃度ド-ピングに伴い、結晶の格子定数が縮少するため、膜中に格子不整合に起因する様々な欠陥が生じる可能性がある。そこで透過型電子顕微鏡を用いて成長膜の転位を評価したところ、膜中に貫通転位は認められず、成長膜と基板の界面にのみ多数のミスフィット転位が存在することが明らかになった。また正孔濃度5x10^<20>cm^<-3>のメタリックp形GaAs中の小数キャリアの拡散長を測定し、0.25μmという良好な結果が得られた。さらには、超高濃度ド-ピングに伴うバンドギャプの縮小について実験的、理論的に検討し、正孔濃度1x10^<20>cm^<-3>で100meV、5x10^<20>cm^<-3>においては200meVに達することを明らかにした。次にこの現象を積極的に活用して、エミッタ、ベ-スともGaAsからなるpseudoーHBTを提案し、その試作を行なった。pseudoーHBTではベ-ス層の超高濃度ド-ピングによるバンドギャップ縮小のため、従来形のHBTと同様、高いエミッタ注入効率、良好な高周波特性が期待できる。現在まで初期段階ながら、ベ-ス幅100nm、正孔濃度1x10^<20>cm^<-3>のpseudoーHBTでトランジスタ動作を確認し、直流電流利得1.7を得ている。
知的財産権と競争

知的財産権の経済分析では一般的に“特許=一定期間の独占利潤"という単純化したスタンスをとるが、近年のハイテク産業の実状は遥かに複雑なものである。本研究では既存研究を拡張し、(i)様々な知的財産の役割と相互作用に焦点を当て、企業の知的財産ポートフォリオの戦略的創出・利用メカニスズムを解明すると共に、それらの(ii)競争・産業構造にもたらす影響を明らかにする。初年度は大きく分けてa.商標権、トレードネーム、トレードマーク、地理的表示(Geographic Indicator)、技術革新と企業の国際競争力b.知的財産ポートフォリオと企業の参入c.多国籍企業の海外展開とライセンス戦略d.企業結合規制・ライセンス規制と知的財産権e.知的財産権の侵害訴訟と訴訟外和解f.著作権と技術に分かれて、実態調査としては企業や知的財産権関係機関へのヒアリンクとアンケート調査(知的財産権一般、及びブランド;戦略)を中心に行った。7月に全体ての決起ミーティンクを行い、実証分析については必要なデータ・情報の収集、理論分析側ではヒアリング;・基礎モデルの構築と研究方針について、またプロジェクト全体の統合性を図るため、各プロジェクト・サブプロジェクトの位置づけと方向性を検討した。初年度においては、本研究の6つの柱が個別に研究を始め、独立しているが、それぞれ既にに研究成果が出始めており、国際的な学会での発表や論文として発信し始めている。本研究では主要な6つの柱があるが、それぞれにおいて成果が出ており、国際学会や査読付き・無しにかかわらず、論文の投稿が行われた。それぞれ個別に成果を出してきているというのが現状である。各プロジェクトで個別に行われてきている研究をそのまま継続し、全体の統合性・整合性を図るため研究者間のコミュニケーションとシナジーをはかる。また汎用性のある理論モデルの構築を進め、実証分析の為のデータ収集をすすめる。
励起状態における分子識別とその合成化学的展開

励起分子と基底状態にある分子との分子間相互作用によって生成する励起錯体の化学的特性を明らかにし、新しい高選択的光化学反応を開発することを目的として研究を行い、以下の知見を得た。1.分子内に電子受容性部分(A)と電子供与性部分(D,D')とを併せもつ化合物を各種合成し、その化学的および物理的特性を検討した。1,4-ジシアノナフタレン発色団と置換ベンゼン誘導体を連結した化合物群、A-D,A-D',D-A-D,は二分子励起錯体(エキシプレックス)および三分子励起錯体(トリプレックス)に由来する発光および寿命の測定からそれぞれの特性を明らかにした。また、1-ジアノナフタレン発色団と置換アルケンとを連結した化合物および1-シアノナフタレン発色団とフラン誘導体を連結した化合物の光反応によってそれぞれ(2+2)および(4+4)分子内環化付加体が効率よく生成することを明らかにした。一方、1-メトキシカルボニルナフタレン発色団と置換アルケンとを連結した化合物の光反応では、カルボニル基の水素引抜きおよびラジカルカップリング反応によって8員環のケトンが生成することを見いだした。2.キラルな1,4-ジシアノナフタレン誘導体の蛍光は各種キラルな電子供与性化合物によって速やかに消光され、(+)体と(-)体の両エナンチオマーを用いると、その消光速度ならびに新たに生成するエキシプレックス発光の極大値に差異が認められた。また、このキラルな光増感剤を用いて芳香族アルケンへの分子内および分子間光極性付加反応を行うと、無極性溶媒中でエナンチオまたはジアステレオ選択的付加反応がおこることを明らかにした。1.分子内に電子受容性部分(A)と電子供与性部分(D,D′)とを併せもつ化合物として、A-D型、A-D-D′型、D-A-D型化合物を合成し、その螢光スペクトルや螢光寿命を測定することによって、これらの化合物から生成する二分子励起錯体(エキシプレックス)および三分子励起錯体(トリプレックス)の特性を明らかにした。2.キラルな1,4-ジシアノナフタレン誘導体の螢光はシクロヘキサン中、キラルな芳香族アルケンによって速やかに消光され、(+)体と(-)体の両エナンチオマーを用いると、その消光速度に差異が認められた。また、いずれの場合もジシアノナフタレン誘導体の螢光の長波長側にエキシプレックスに由来する発光が観測された。3.1,4-ジシアノナフタレンを光増感剤としてキラルな芳香族アルケンへのメタノールの光付加反応を行うと、無極性溶媒中で高いジアステレオ選択的付加が起こることを明らかにした。4.分子内にシアノナフタレン発色団とアルケン部分を併せもつ化合物に>280nm光を照射すると、分子内(2π+2π)光還化付加体が効率よく生成した。この反応系にキラルな添加物を加えて光照射したが、この光還化付加反応に不斉は誘起されなかった。

1.分子内に電子受容性部分(A)と電子供与性部分(D,D′)とを併せもつ化合物を各種合成し、その化学的および物理的特性を検討した。1,4-ジシアノナフタレン発色団と置換ベンゼン誘導体を連結した化合物群、A-D,A-D-D′,D-A-D,は二分子励起錯体(エキシプレックス)および三分子励起錯体(トリプレックス)に由来する発光および寿命の測定からそれぞれの特性を明らかにした。また、1-シアノナフタレン発色団と置換アルケンとを連結した化合物および1-シアノナフタレン発色団とフラン誘導体を連結した化合物の光反応によってそれぞれ(2+2)および(4+4)分子内環化付加体が効率よく生成することを明らかにした。この反応系にEu(III)塩を加えて光照射すると、2種類の(2+2)光環化付加体のうち、一方のみが位置選択的に生成した。しかし、ベンジルメンチルエーテルなどのキラルな添加物を加えて光照射しても、これらの光環化付加反応に不斉は誘起されなかった。2.キラルな1,4-ジシアノナフタレン誘導体の蛍光は各種キラルな電子供与性化合物によって速やかに消光され、(+)体と(-)体の両エナンチオマーを用いると、その消光速度ならびに新たに生成するエキシプレックス発光の極大値に差異が認められた。また、このキラルな光増感剤を用いて芳香族アルケンへの分子内および分子間光極性付加反応を行うと、無極性溶媒中でエナンチオまたはジアステレオ選択的付加反応がおこることを明らかにした。
差分情報を用いたシナリオ生成支援に関する研究

1.シナリオ言語SCELで記述された2つの異なるシナリオ(シナリオAとシナリオB)を入力として2つのシナリオ間の差分情報を抽出する手法を確立した.2.差分情報を基にしてシナリオAの例外シナリオや代替シナリオからシナリオBの例外シナリオや代替シナリオを生成する手法を確立した.3.これらの手法に基づいたシステムを試作した.4.試作したシステムの評価実験を行い,手法とシステムの有用性を確認した.また試作システムの改善点を洗い出した.1.シナリオ言語SCELで記述された2つの異なるシナリオ(シナリオAとシナリオB)を入力として2つのシナリオ間の差分情報を抽出する手法を確立した.2.差分情報を基にしてシナリオAの例外シナリオや代替シナリオからシナリオBの例外シナリオや代替シナリオを生成する手法を確立した.3.これらの手法に基づいたシステムを試作した.4.試作したシステムの評価実験を行い,手法とシステムの有用性を確認した.また試作システムの改善点を洗い出した.本研究は3年間に渡って進めていくが,初年度にあたる平成22年度の研究成果は以下の通りである1.差分シナリオの定義既開発のシナリオ記述言語で表された任意の2種類のシナリオ(システムAとシステムBのシナリオ)に対して,名詞の違いとイベント文の違いを2つのシナリオの差分(差分シナリオ)として定義した2.差分シナリオの抽出手法の確立シナリオ記述言語で表された任意の2種類のシナリオ(システムAとシステムBのシナリオ)から差分シナリオを抽出する手法を確立した3.差分シナリオを用いたシナリオ生成手法の確立差分シナリオをシステムAの他のシナリオ群に適用することによって,システムBのシナリオ群の生成する手法を確立した4.シナリオ生成手法に基づくシステムの試作確立した手法に基づくプロトタイプシステムの開発に着手し,設計を完了した5.差分シナリオを用いたシナリオ類似度の数量化手法の確立差分情報を基に2つのシナリオの類似度をシステムと振舞いの2つの観点から数量化する手法を確立したこれらの成果,および関連する研究の成果は、学会論文誌1編(フルペーパー),査読付き国際会議論文3編,学会研究会報告3編において発表している本研究は3年間に渡って進めているが、平成23年度は2年目に当たる。今年度は、初年度に確立した手法に基づき、手法のシステム化を中心に行った。平成23年度の研究成果は以下の通りである。1.差分シナリオ抽出システムの開発平成22年度に確立した「差分シナリオの定義」、「差分シナリオの抽出手法」に基づいて、与えられた2つのシナリオから(1)対応する・しない語句、(2)対応する・しないイベント、(3)連続して対応するイベント列といった3種類の情報を差分シナリオとして抽出するシステムの開発を行った。2.差分シナリオを用いたシナリオ生成システムの開発前年度に設計を完了した差分シナリオを用いたシナリオ生成支援システムの開発を進め、試作システムの開発を完了した。これにより1で開発したシステムの出力である差分シナリオを用いてのシナリオ作成が可能となった。3.差分システムの視覚化システムの設計差分シナリオを分かりやすく視覚化するための手法を確立し、手法に基づいた試作システムの開発に着手した。現時点では設計を完了している。これらの成果の一部については、学会論文誌論文1編(査読付フルペーパー、2012年4月発行予定)、査読付き国際会議論文(フルペーパー)1編、査読付き国内シンポジウム論文(フルペーパー)1編において発表している。また、学会主催の国内ワークショップや研究会において報告している。本研究における平成24年度の研究実績の概要は以下の通りである。1.当該研究の初年度に確立した2つのシナリオ間の差分シナリオの抽出手法に基づいて試作したシステムの評価を行った。具体的には、シナリオ言語で記述された2つの異なるシナリオ(シナリオAとシナリオB)をシステムへの入力として差分シナリオが正しく生成できることを確認した。2.同じく初年度に確立した差分シナリオを用いたシナリオ生成手法に基づいて試作したシステムの評価を行った。具体的には差分シナリオをシナリオAの代替シナリオ群や例外シナリオ群に適用することによって,システムBの代替シナリオ群や例外シナリオ群が正しく生成できることを確認した。3.シナリオAとシナリオBに相当する2組を、図書館システム、CDレンタルシステム、列車予約システム、飛行機予約システムといった、異なる種々のシステムのシナリオに置き換えて1と2のシステムに適用し、それぞれのシステムが共に問題なく動作することを確認した。一方、差分シナリオを抽出するシステムの問題点として、2つのシナリオ間の差分が具体的にどのようなものか分かりにくいことがシステムの評価実験を通して明らかになった。このため差分シナリオを直感的に把握できるように差分シナリオをビジュアライズする手法の研究を進めている。差分シナリオのビジュアル化手法を確立した上で、その手法を実装し、上記のシステムと連携させることによって、より使い勝手の良いシステムとなることが期待できる。得られた研究成果については国内外の会議や研究会で発表するとともに、電子情報通信学会英文論文誌にフルペーパー論文として発表した。予定した計画に沿って研究を進めており、特段の問題はない。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は本研究の最終年度に当たる。試作したシステムを評価することによって、問題点を洗い出し、その結果を手法と試作システムに反映する。これにより、手法と試作システムの強化と改良を行う予定である。