hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
到来波推定システムの実装に関する研究

本研究の目的は,市街地などの各地点における到来波を,リアルタイムで推定するシステムの構築である.先行研究において,パイロット信号を用いた到来波推定システムや,固有ベクトルを用いた到来波推定システムを提案し,これらの提案手法が有効であることを確認した.本年度はこれらの特性についての更なる検討や,測定時の作業を削減できると考えられる移動しながらの到来方向推定に関する検討,従来のアレー校正方法よりも高精度な校正方法の提案を行った.本提案手法は,T字型アレーを平行移動して仮想的に平面アレーアンテナで受信したデータを合成し到来方向推定を行う方法で,少ない素子数で推定を行うことができるため,システムコストを削減でき,高精度に推定を行うことができる.提案手法で重要なことは,平面アレーのデータを合成する方法であり,これにより推定精度が異なる.そこで,比較を行い,固有ベクトルを用いた方法が最も精度が良いことを確認した.また,測定時の作業を少なくし,測定を容易にする方法として,移動しながら測定を行う方法を提案した.そして,システムを試作し検討を行い,移動しながらの測定でも十分な精度で推定できることを確認した.到来方向推定システムでは,素子間相互結合や受信機特性のばらつきなどにより,推定精度が劣化する.このため,校正が非常に重要であるが,従来の校正方法では,十分な推定精度を得ることが困難であった.そこで,更なる精度向上のため従来法を改良した校正方法を提案した.本提案手法では,素子間相互結合行列を推定し校正を行った後に,従来法では校正できない誤差も含めたモードベクトルを用いて推定を行うため,精度が向上する.また,本提案手法は相関波なども推定可能である.シミュレーションや実験により,本提案手法の有効性を確認した.以上の結果を,国内外の学会で発表し,論文も投稿中である.本研究の目的は,市街地などの各地点における到来波を,リアルタイムで推定するシステムの構築である.先行研究において,T字型アレーアンテナによる到来波推定システムを提案し,その推定精度についてシミュレーション及び実験により検討し,本提案システムが有効であることを確認した.本年度は更なる検討のために,屋外で実験を行った.電波暗室内の実験では,送受信アンテナなどの位置が既知であるため,正確に到来方向を特定でき,その結果と実験結果を比較することにより,本提案手法を評価できた.しかし,屋外では送信源である基地局の位置が既知であっても,マルチパスの影響により正確に到来方向を特定することができず,提案手法を評価できない.そこで,基礎的検討のために,平面アレーアンテナを用いて屋外実験を行った.また,現在までの検討では,到来波全てが無変調の正弦波,または同一シンボルにより変調された電波であることを仮定していた.このため,実際にサービスされている移動通信システムの到来波推定は行えなかった.そこで,CDMAシステムのパイロット信号を逆拡散し,そのデータを用いることで,T字型アレーアンテナのデータから仮想的に平面アレーアンテナで受信したデータを合成することにより,到来波推定を行う方法を提案した.さらに,新しく提案した手法を評価するために,シミュレーション及び屋外実験を行った.また,屋外実験では平面アレーアンテナの結果と比較することにより評価した.本研究の目的は,市街地などの各地点における到来波を,リアルタイムで推定するシステムの構築である.先行研究において,パイロット信号を用いた到来波推定システムを提案し,本提案システムが有効であることを確認した.本年度はアレー形状についての検討や,実装上問題となる測定地点での校正方法について提案した.更に,任意の電波が到来する場合でもT字型アレーを用いて推定を可能にする方法として,固有ベクトルを用いた方法を提案した.MUSIC法などの超高分解能な到来方向推定において,推定精度の劣化をもたらす要因として,素子間相互結合やアンテナ素子の特性のばらつきによる誤差などがあり,これらの誤差を測定地点で校正することが重要である.しかし,屋外では校正のための基準波以外の干渉波が存在するため,校正は非常に困難である.そこで,屋外など干渉波が存在する状況での校正を目的として,スペクトル拡散の拡散符号を用いることにより,基準波と千渉波を分離し,屋外においても校正可能となる方法を提案し,有効性を確認した.屋外で測定を行う場合,システム全体が大きいと持ち運び等が困難なるため,少ない素子数で高精度な推定を実現するシステムが必要となる.このとき,アレー配列により推定精度が変化するが,これらについて十分な検討がされていない.そこで,素子配列たよる到来方向推定の特性について検討を行い,矩形が最適であることを明らかにした.また,現在までの検討では,無変調の正弦波やパイロット信号を含むCDMA変調された到来波を考えていた.しかし,実際には雑音などを含む任意の妨害波も存在し、それらについても推定することが重要である.そこで,雑音などの任意の信号が到来した場合でもT字型アレーで推定できる方法を提案し,シミュレーション及び実験により,有効性を確認した.以上の結果を,国内外の学会で発表し,論文も投稿中である.

本研究の目的は,市街地などの各地点における到来波を,リアルタイムで推定するシステムの構築である.先行研究において,パイロット信号を用いた到来波推定システムや,固有ベクトルを用いた到来波推定システムを提案し,これらの提案手法が有効であることを確認した.本年度はこれらの特性についての更なる検討や,測定時の作業を削減できると考えられる移動しながらの到来方向推定に関する検討,従来のアレー校正方法よりも高精度な校正方法の提案を行った.本提案手法は,T字型アレーを平行移動して仮想的に平面アレーアンテナで受信したデータを合成し到来方向推定を行う方法で,少ない素子数で推定を行うことができるため,システムコストを削減でき,高精度に推定を行うことができる.提案手法で重要なことは,平面アレーのデータを合成する方法であり,これにより推定精度が異なる.そこで,比較を行い,固有ベクトルを用いた方法が最も精度が良いことを確認した.また,測定時の作業を少なくし,測定を容易にする方法として,移動しながら測定を行う方法を提案した.そして,システムを試作し検討を行い,移動しながらの測定でも十分な精度で推定できることを確認した.到来方向推定システムでは,素子間相互結合や受信機特性のばらつきなどにより,推定精度が劣化する.このため,校正が非常に重要であるが,従来の校正方法では,十分な推定精度を得ることが困難であった.そこで,更なる精度向上のため従来法を改良した校正方法を提案した.本提案手法では,素子間相互結合行列を推定し校正を行った後に,従来法では校正できない誤差も含めたモードベクトルを用いて推定を行うため,精度が向上する.また,本提案手法は相関波なども推定可能である.シミュレーションや実験により,本提案手法の有効性を確認した.以上の結果を,国内外の学会で発表し,論文も投稿中である.
研究資源の供給と研究成果との関係についての調査研究

本研究は,限られた研究資源(いわゆるヒト・モノ・カネ)の中で,優れた研究成果を数多く算出するためにはこの資源をどのように投入すればよいかについて調査研究を行い,今後の学術研究施策に資することを目的とするものである。初年度には,既存調査の分析,大規模研究グループへの聞き取り調査,海外における研究資金配分の実態調査を行い,研究全体の枠組を検討した。2年度には,前年度からの議論を踏まえて,大規模なアンケート調査「学術研究活動のボーダレス化と資金供給システムに関する実態調査」を全国国公私立大学の研究者に対して実施し,2,513名から回答を得た。調査結果の分析の仕組みについて検討し,3年度にはアンケート調査結果のデータ解析・分析を行った。アンケート調査にあたっては,研究資源配分の際に有効な意思決定に使えるよう,研究成果の判断の材料となる情報を調査・分析を通じてよりよい研究資源配分システムの構築を目指すこと,またその際は研究資金とともに研究資金以外の研究資源(ヒト・モノ・施設など)の配分システムの改善にも資することを目的とした。その結果,例えば,研究費の多寡に関わらず,すべての研究者はマクロで見た場合,過去3年間にほぼ3割研究費が増加していること,ただし研究費に加えて必要とする研究資源は,人文社会科学分野では研究時間や図書,旅費など,自然科学分野では研究補助者や研究スペースなどを挙げる者が多いこと,また研究活動に関する諸規制の緩和などを要望する者は人文社会科学分野より自然科学分野が多いことなど,現状における学術研究環境や問題点,ニーズ等は研究分野によってそれぞれ異なっているという実態について定量的に明らかにした。また,研究分野別の差異,研究資源の多寡あるいは国立と私立などの設置者別の状況等も明らかにした。3年計画の初年度にあたる本年は、全体研究会を開催し、この問題の持つ拡がりを踏まえたうえで研究を進めるにあたりどこに焦点を絞るのがよいか、という観点からインテンシブな議論を行った。同時に、以下の3点について具体的な作業を行った。1.既存調査の再分析平成9-11年度科研費「研究資源の供給と研究成果との関係についての調査研究」の調査データを活用し、新たな視点からデータ分析を実施した。時系列では、3年間の研究資源の変化とその要因について分析を行うとともに、急激な研究費の増減が研究体制や研究成果にもたらす影響について検討を行った。同時に、研究費と研究設備とのギャップとその影響についても検討した。2.大規模研究グループへの聞き取り調査政府出資金による基礎研究制度をはじめとする、大規模な研究助成が増加しつつある。例外的な存在ではなくなりつつあるがゆえに制度的対応が求められるであろう大規模研究活動の実態を把握するため、分野ごとに調査対象をリストアップし、調査の枠組みについて検討を進めた。3.海外の実態調査マルティファンディングという研究費の配分形態に対して大学によるシステマテイックな対応が最も進んでいる米国において、資金提供側としてはNSFおよびNIH、資金受領側としてはバーシニア工科大学、ジョージワシントン大学などを訪問し実態調査を実施した。3年計画の2年日にあたる本年は、前年度より積み重ねてきた議論を受けて、アンケート調査「学術研究活動のポーダレス化と資金供給システムに関する実態調査」を実施した。現在、実査と並行して分析の枠組みついて議論を重ねているところであり、ここでは、今年度に実施した研究の成果として調査の設計枠組みについて報告する。調査票は、1.回答者の基本的属性(過去のキャリアと現在の活動)、2.共同研究のタイプや研究のスタイル、3.現在の学術研究環境(実態及び希望)、4.ポスドクおよび大学院生について、5.研究成果について、6.将来のキャリアについて、7.学術政策のあり方について、8.考え方や希望について(自由記述を含む)、の8項目からなっている。

研究会での議論等を通じて、これからの学術研究の在り方を考えるにあたり鍵となる概念として、1.研究活動のグローバル化、2.研究資源の国際競争力、3.イノベーション・システムの中の学術研究、4.学術研究の学際的展開、という4つが浮かび上がってきた。学術研究活動の分野でどれくらい国際化が進展していて、そのなかで日本の学術研究基盤はどの程度の国際競争力を持っているのか、その産業化可能性を論拠とする学術研究関連予算の増加はどの程度成果を挙げているのか、新たなブレイクスルーが期待される学際的研究はどの程度行われているのか。この4点が、上記の8項目をつらぬく調査の視点となる。最終年度にあたる本年は、主として前年度に実施したアンケート調査「学術研究活動のボーダレス化と資金供給システムに関する実態調査」の分析を行った。主たる知見は以下の通りである。1)集中する研究資金上位5%の研究者(グループ)が研究費全体の60%を占めているという重点的な配分構造が明らかになった。その一方で、この3年間の研究費の増加率についてみたところ、いずれの10分位についても一律に30%程度の伸びを示している。2)公的セクター中心の協調型マルチファンディング年間研究費の財源別構成について検討を行った結果、たとえば年間研究費が15003000万円の研究者(グループ)の場合、科研費および他省庁・民間からの研究費を同時に受領しているケースが43%と多数を占めている。年間研究費が30001億円の場合でもその比率は41%に達する。同一の研究者(グループ)に対して重複して資金を配分するというマルチファンディングの実態が明らかになった。3)設備の維持管理問題設備の維持管理費が予算として計上されているケースは少なく、経常研究費額が必要とされる維持管理費を下回るケースもあり、その結果、他のプロジェクト経費からの流用についても少なからず行われてる実態が明らかになった。4)支援スタッフ問題特に大規模の研究活動を行っている研究者(グループ)の間で、支援スタッフの不足が大きな問題として認知されていることが明らかになった。5)ボーダレス化する学術研究と資金供給システム研究活動の現場では、所属大学という枠を越え、さらには公私というセクターや国境を越えて研究交流が広がっており、今後さらにこの傾向は拡大することが予想される。同時に、他大学や外国大学への転出意向も高い。所属大学を研究のユニットとして想定する「21世紀COEプログラム」は、このような学術研究活動の動向に適合的とはいえない。
在宅高齢者の閉じこもり防止のための地域づくりに関する研究

初年度の研究では、高齢者が「閉じこもり」に至る経過の中で外出頻度が低下することに着目し、外出頻度の低下に関連する要因を検討した。対象は地域参加型機能訓練事業などに参加している虚弱高齢者161名で、質問紙により回答を求めた。その結果高齢者の外出頻度と、「外出サポート」「地域行事への参加」「現在の体調」「生きがい」「役割意識」の関連が示唆された。さらに外出頻度を従属変数とした多重ロジスティック回帰分析の結果では、外出サポートがないと3.1倍、役割意識が低いと4.5倍のリスクで外出頻度が低下することが明らかになった。初年度の研究から、高齢者の外出頻度には「生きがい」や「役割意識」といった心理的要因が大きく関与していることが明らかになった。そこで次に地域に居住し、移動能力があるにもかかわらず閉じこもっている高齢者の心理的要因の構造を明らかにすることを目的として検討を行った。質問紙調査によって252名の高齢者から回答を得、閉じこもりの有無には「生活創造志向」「人生達成充足感」「穏やかな高揚感」「外出志向」の4因子が関連していることが明らかになった。またそれぞれの心理的要因と関連のある基本属性、身体的要因、社会的要因についても明らかにした。さらにこの研究をもとに、「閉じこもり」予防のための保健指導の指針を得るために、外出しようとしないタイプの「閉じこもり」について、閉じこもりに至る要因間の因果関係を、心理的要因を中心にして構造的・機能的に明らかにした。その結果、「閉じこもりの有無」を最終的な従属変数とし、因果モデルの適合度を確認しながら、最終的に高い適合度を持つモデルを作成することができた。高齢者の「閉じこもり」の実態を、心理的要因との関係を中心に検討をすることを目的として、調査を行った。対象は、A県T市で虚弱高齢者を対象とした保健事業などに参加している、65歳以上の男性47名、女性85名である。調査は、B型機能訓練事業などの開催日に、調査についての趣旨説明をした後、自記式質問紙調査、あるいは希望があれば聞き取り調査によって行った。調査期間は平成14年8月から平成15年5月までである。調査に協力の得られた145名のうち、132名(91.0%)から有効回答を得、これを分析の対象とした。内訳は男性47名、女性85名で、調査時の平均年齢(±SD)は男性75.8(±7.3)歳、女性76.4(±6.1)歳であった。外出頻度をみると全体で98名(74.2%)が毎日外出していたが、年代別では60代で79.2%、70代で76.6%、80代以上で68.2%と、年代が上がるにつれて若干減少していた。また外出頻度が週1回以下のいわゆる「閉じこもり」高齢者は、70代以上で4名(3.0%)みられた。生きがいがあると回答した者のうち、毎日外出する者は、男性71.9%、女性88.0%であり、それぞれ生きがいがないと答えた者の外出頻度を上回っていた。女性では生きがいの有無によって外出頻度に有意な差(p<.05)がみられた。主観的健康観との関係では、女性で調子が良いと感じている者ほど外出頻度が多い傾向(p<.1)があった。日常生活の主体性などを得点化した意欲得点(12点満点,平均±SD)は、男性の毎日外出者が10.13±1.54点、それ以外の者9.38±1.26点、女性の毎日外出者9.42±2.30点、それ以外の者8.28±2.19点で、いづれも毎日外出する者の得点が高い傾向(p<.1)にあった。

また生活満足度(LSIK得点)との関連は、男女ともみられなかった。うつ得点は男性で有意差(p<.05)がみられ、毎日外出する者の方が抑うつ度が低い結果であった。移動能力があるにもかかわらず、日常的な外出頻度が週1回以下の「閉じこもり」高齢者の心理的要因の構造、および身体的・社会的要因との関連を明らかにすることを目的とした。調査対象者は、地域に居住する閉じこもりになりがちな身体状況にある者を除いた65歳以上の高齢者。平成16年3月に、自記式質問紙を老人クラブを通じて対象者に配布し、老人クラブ総会時に回収した。分析対象者は252名(男性109名、女性143名)で、調査対象者の80.5%となった。高齢者の閉じこもりに関連する心理的要因の構造特性を明らかにするため、探索的因子分析(主因子法、バリマックス回転)を繰り返し行った。最終的に10因子を抽出し、それぞれの因子の解釈と命名を行った。10因子の累積寄与率は44.4%であった。つぎに対象者ごとに因子得点を算出し、年齢と性別を共変量として、外出頻度が週1回以下の閉じこもり群と非閉じこもり群の因子得点平均値を比較したところ、最終的な10因子の内、【生活創造志向】、【人生達成充足感】、【穏やかな高揚感】、【外出志向】は、それぞれ閉じこもり群が非閉じこもり群に比べて有意に低く、これらが「閉じこもり」に強く関連する心理的要因であることが明らかとなった。この4つの因子に作用する可能性のある(1)基本属性、(2)身体的項目、(3)社会的項目を探索するため、それらを説明変数とし、各因子の因子得点を目的変数とするロジスティック回帰分析を行ったところ、【生活創造志向】の低さを予測する要因は、年齢が高い、1km歩行ができない、日常の時間が決まっていない、手段的サポートがない、の4つであった。【人生達成充足感】の低さを予測する要因は、年齢が低い、現在の体調が悪い、外出の不安がある、手段的サポートがない、の4つであった。【穏やかな高揚感】の低さを予測する要因は、現在の体調が悪いこと、【外出志向】の低さを予測する要因は、性別が男性であることと、何らかの身体的不自由があることであった。「閉じこもり」予防のための保健指導の指針を得るために,移動能力があり,障害が軽いにもかかわらず外出しようとしないタイプの「閉じこもり」について,心理的要因を中心にした閉じこもりに至る要因間の因果関係を構造的・機能的に明らかにすることを目的とした.調査対象者は,地域に居住する閉じこもりになりがちな身体状況にある者を除いた65歳以上の高齢者252名(男性109名,女性143名:調査対象者の80.5%)である.平成16年3月に,自記式質問紙を老人クラブを通じて対象者に配布し,老人クラブ総会時に回収した.筆者らの先行研究において,探索的因子分析(主因子法・バリマックス回転)などにより閉じこもり高齢者に特徴的な4つの心理的要因(生活創造志向,人生達成充足感,穏やかな高揚感,外出志向)が明らかになった.またこれらに関連する背景要因(基本的属性,身体的要因,社会的要因)も,ロジスティック回帰分析を用いて明らかになっている.この結果をもとに具体的にはパス解析(共分散構造分析)を用いて,最も妥当と考えられる因果モデルの作成を試みた.「閉じこもりの有無」を,最終的な従属変数とし,因果関係のモデルの適合度を確認しながら,最終的に高い適合度を持つモデルを作成することができた(R^2=0.39,GFI=0.938,AGFI=0.898,AIC=157.3).このモデルからは「閉じこもり」予防の保健事業のために,次の6点が予見された.
ラウス肉腫ウイルスsrc遺伝子産物のキナ-ゼ活性調節機構

ラウス肉腫ウイルスのがん遺伝子(src)の産物“p60^<v-src>"は、蛋白質のチロシン残基をリン酸化する酵素(チロシンキナ-ゼ)の活性を持っており、活性を担っているC末端側約半分のキナ-ゼドメインとN末端側約半分の非触媒領域とからなっている。本研究では、p60^<v-src>のキナ-ゼ活性の調節における非触媒領域の働きを明らかにするため、合成ペプチドを用いた実験を中心に解析を行った。p60^<v-src>の非触媒領域中には、srcファミリ-がん遺伝子産物全体によく保存された構造があり、その一部は、ケラチンやビメンチン等の中間径線維蛋白質と高い類似性を持っている。今回使用した合成ペプチドは、この中間径線維蛋白質との類似部位に相当している。解析の結果、(1)類似部位のp60^<v-src>側の配列を持つ合成ペプチドの1つ(ペプチドA:21アミノ酸)が、p60^<v-src>のキナ-ゼ活性をμMオ-ダ-で特異的に阻害すること、(2)その阻害作用は、基質蛋白質及びATPのいずれにも競合しないものであること、(3)ペプチドA内にペプチドA以上の阻害活性を持った部分ペプチドが見い出されること、(4)ペプチドAのC末端側約半分に当たるペプチドが、ペプチドAの阻害作用に拮抗すること、(5)ペプチドAはp60^<v-src>のキナ-ゼドメインに作用すること、(6)p60^<v-src>の自己リン酸化部位周辺のアミノ酸配列に相当する合成ペプチドによって、ペプチドAによる阻害が回復すること、等が明らかとなった。これらの知見は、src遺伝子産物の非触媒領域内の中間径線維蛋白質類似構造の部分が、分子内あるいは分子間で、自己リン酸化部位周辺を含むキナ-ゼドメインに作用して、そのキナ-ゼ活性を調節し得ることを示しており、ウイルスのsrc遺伝子が由来した正常細胞中のsrc遺伝子産物"p60^<v-src>"では、活性化されたp60^<v-src>と異なり、非触媒領域によって活性が抑制されているためにがん化能を持たないのではないかと考えられる。
タリアメント川の原生的洪水氾濫原の生物多様性形成機構の解明と河川環境評価への適用

タリアメント川の原生的な河川生態系において,洪水氾濫原の生物多様性を形成維持するための地形条件や土砂水理条件明らかにすることを目的として,源流域の土砂生産指標ならびに流出特性の調査研究や氾濫原区間における河床地形の連続写真撮影によるモニタリング調査を実施した。これらの生息場類型ごとに底生動物のDNA種を用いた種多様性分布様式を追究するとともに,生息場問での有機物由来や酸素消費速度の違いについて明らかにした。さらに,平面二次元河床変動計算を用いた網状流路の生息場寿命と浸透流のモデルによって,土砂移動条件や流況条件の変化による生息場の生態機能の変化を予測する手法を開発した。本研究は,ヨーロッパの原生的な河川生態系が残されているタリアメント川において,洪水氾濫原の生物多様性が形成・維持される仕組みを追究し,河川環境評価指標としての生物群集の進化ポテンシャルを示すことを目的としている.昨年度は以下の成果を得た.1)流域の土砂生産や降水流出の変化が氾濫原の河床地形に与える影響流域の土砂生産・供給過程のモニタリング地点を2ヵ所設定し,地表面熱収支,凍結融解土砂生産,降雨土砂流出を推定するための機器設置と写真測量を開始した.中流域の氾濫原区間について3時間ごとの連続写真撮影によって河床地形変化のモニタリングを継続するとともに,GPS測量による地形把握を行い流れ場と河床変動モデルを構築した.流出モデル構築のため5種3シナリオのGCMデータと1km解像度の標高データを収集した.2)氾濫原地形の生態系機能評価全流程から20地点を調査地に選び,単列,複列,網状の各流路で微生息場調査と底生動物群集の定性採集を実施し,各生息場の安定同位体比分析用の有機物サンプルを得た.氾濫原河床地形の生態機能評価を行うために,氾濫原の生息場構造と群集多様性ならびに栄養起源特性との対応関係を分析している.3)氾濫原地形の系統的多様度と進化ポテンシャル評価全調査地点の生息場別底生動物について遺伝子解析に供する試料を得た.採集した標本からミトコンドリアDNAのCOI領域と核DNAのh3領域の塩基配列を解読するための機器や試薬の準備が完了した.流域全体と区間別の系統的多様度ならびに系統樹の種間進化時間の総和である系統学的多様度によって,進化ポテンシャルを評価する.今後,1)の河床変動モデルと,2)の地形生態機能,ならびに3)の進化ポテンシャルを統合することによって,氾濫原の生物多様性や生息場構造の形成・維持に働く土砂生産・流出・土砂水理過程を示し,世界標準の河川環境再生目標を提案する.原生的な洪水氾濫原が残るタリアメント川で,生物多様性が形成・維持される仕組みと生物群集の進化ポテンシャルを明らかにすることや,それらに基づく新河川環境評価指標の構築を目的として,1)3)の課題の研究を行い以下の成果を得た.1)タリアメント流域の土砂生産や降水流出の変化が氾濫原の河床地形に与える影響評価流域の上流域2地点に観測機器を設置し,地表面熱収支や降雨土砂流出のモニタリングを実施し,年間の凍結融解土砂生産量の推定に必要なデータを得た.5種3シナリオのGCM情報と1km解像度の標高値を用いて流域の流出モデルを構築し,近年の気象データによる感度分析を行った.中流域の氾濫原区間における2時間ごとの連続撮影写真によって河床地形変化のモニタリングを行うとともに,流れ場と河床変動モデルを用いて,砂州上のたまりとワンドの個数や寿命を予測できるようになった.2)氾濫原地形の生態系機能評価タリアメント川全流域の流程,区間,微生息場のスケールで底生動物群集の繰り返しサンプリングを実施し,生息場機能の評価を行った結果,砂州を横切る側流,タマリ,ワンドなどの特異性が見いだされた.また,中流域の氾濫原区間における水温・水質分布や有機物の安定同位体比の変異を調べた結果,発達した砂州内の伏流水や地下水の湧出が各生息場の環境に影響することや高水敷きたまりと砂州尻ワンドの有機物起源が陸域と水域に分離することがわかった.3)氾濫原地形の系統的多様度と進化ポテンシャル評価全調査地点の生息場別底生動物標本からユスリカ科についてミトコンドリアDNAのCOI領域と核DNAのh3領域の塩基配列を用いて遺伝子解析を行った結果,新たに流倒木の下側の堆積場に特異的な種群が複数発見された.平成23年度には流域全体と区間の系統的多様度ならびに系統樹の種間進化時間の総和である系統学的多様度の比較と進化ポテンシャルを評価するとともに,河床変動モデル-生息場-進化ポテンシャルの連関から,世界標準の河川環境再生目標を提案する.

本研究は,タリアメント川の原生的な河川生態系において,洪水氾濫原の生物多様性を形成維持するための地形条件や土砂水理条件を追究すること,ならびに水生昆虫の進化ポテンシャル高い生息場条件を明らかにすることによって,生息場構造に着目した新たな河川環境指標を提示することを目的とした.平成23年度は以下の研究成果を得た.1)タリアメント川上流の地質条件の異なる2カ所に観測機器を設置し,岩盤温度分布・土砂生産量の観測を行い,地表面熱収支や凍結融解土砂生産量の推定を行った.2)中流域の氾濫原区間において,3時間ごとの写真撮影によって河床地形変化を2年間半連続でモニタリングした.3)この流程の河床地形条件を与えた平面二次元河床変動計算によって,網状流路の動態や止水域の生息場について寿命と浸透流の関係を分析できるモデルを開発した.4)連続写真による河床地形のモニタリングを行った氾濫原区間について,GPS測量による微生息場の計測と水生昆虫群集の定量採集調査を行ない,微生息場の形成履歴と水生昆虫群集について分析を行った.その結果,氾濫原域の生物多様性に貢献する止水性種は長寿命のたまりに依存し,流水性種は日齢とともに減少することが示唆された.5)氾濫原上の水域生息場の粒状有機物の特性を比較分析した結果,高水敷たまり,低水敷たまり,砂州頭ワンド,砂州尻ワンド,一次流路,二次流路間で,陸上植物と付着藻類由来の比率ならびに酸素消費速度に大きな違いがあることを示した.6)氾濫原の生息場類型ごとに,水生昆虫の主要分類群についてミトコンドリアDNAのCOI領域と核DNAのh3領域の塩基配列を分析して得た系統樹データを,進化モデルと絶滅モデルを融合したMixed Yule-Coalescent (MYC)モデルに適用し,種分化閾値,種分化速度,絶滅補正係数等のパラメータを推定して,流域全体および各河川区間の系統的多様度を推定した.
ロボットマニピュレータの行動型制御系獲得シミュレータの研究

従来の産業用マニピュレータでは,ロボットの知能部は我々が作成し組み込まなくてはならない.本研究では,実際の高価なマニピュレータを用いないで3次元シミュレーション技術およびビジュアルセンサ技術によるシミュレータを構築することで,ロボットへのタスク命令と衝突回避等の制約条件を与えるだけで,ロボット自身で与えられた作業に相応しい制御系をシミュレータ上で獲得させようというのがねらいである.高自由度マニピュレータの障害物回避まで含めた制御系シミュレータをニューラルネットワーク手法やファジィ推論技法で直接獲得しようとすると,膨大なネットワークや指数的に増加する制御ルールが必要となり,大変厄介な作業となる.本研究は,その問題点を我々の研究室で提案している「あいまい行動型制御法」で解消しようとしたものである.具体的な成果は以下の通りである.[1]6自由度マニピュレータをPUMA型と仮定して動力学情報を用い,(a)直接制御系(つまり,各関節のトルク情報)を獲得する場合,(b)既にロボットマニピュレータシステムにある直交座標系でのサーボ系が組み込まれているとし,障害物を回避しながら目標位置軌道への行動を取らせるための「軌道生成」をあいまい行動型制御手法で発生させる方法を考察し,良好な結果を得た。また,これらの事実を考慮し,従来法のように運動学のみを用いる,障害物回避を伴う位置軌道制御のための「軌道生成」にも応用し,同様に良好な結果が得られた。[2]3Dアニメーションでは,OpenGLで再現する方法を検討した。時間的な都合により,2台のコンピュータをLANネットワークを通して通信および制御できることを簡単なアニメーションで検証できたことから,将来の仮想空間アニメーションの通信制御に利用できることが分かった。[3]ビジュアル・トッラキングのためのカメラサーボシステムは,4自由度両眼型を試作し,運動学に基づく制御系の開発を行った。特に,制御対象の動力学の影響やサーボドライバがトルク指令型であるのでその変換ゲインを補正するためのRBFニューラルネットワーク(NN)を補償機構として採用することで,誤差低減化に有効であることを示した。1 6自由度マニピュレータのあいまい行動型制御系の作成については,特に障害物回避のための情報量が多いことと,手先の速度情報を利用して関節座標で速度を求める場合には,通常逆運動学を利用しなくてはならない。このことから,今回はマニピュレータの自由度を3に落とし,関節情報を直接用いて関節座標系での力またはモーメントを推論する2つの行動群,および手先情報を直接用いて関節座標系での力を推論する1つの行動群を構成し,それらの結果を競合協調させ,最終的に順運動学のみを利用して関節トルクを求めるあいまい行動型制御手法を提案した。また,手先位置軌道の制御と障害物回避を同時に決定する遺伝的アルゴリズムによる最適化を実施し,良好なシミュレーション結果を得た。今後は,この手法をさらに6自由度に拡張してゆく予定である。2 3Dアニメーションの作成は,上記の理由から今回は保留とした。次年度は,上記の結果をうけて一気に6自由度のアニメーションを作成する予定である。3ビジュアル・トッラキングのためのカメラサーボシステムは,今回は予算の制限のため安価な人工網膜チップセンサカメラを用いた静的な位置計測システムについて検討した。人工網膜チップセンサカメラから得られる既知の2次元位置にある静物体の画像情報をニューラルネットワークで学習させることで,位置計測システムを構成した。その結果,学習データに対しては1cm以内の誤差に収まったが,テストデータに対しては数cmの誤差となることが分かった。

また,人工網膜チップセンサカメラはCCDカメラに比べてバックグラウンドの明るさは低くても十分利用できるが,移動物体に対しては焦点調整の致命的な遅れがあることが判断した。このようなことから,高速運動するマニピュレータの手先あるいは関節等のトラッキングには不向きと判明した。よって,次年度は早急にCCDカメラを用いたアクティブビジョントラッキングシステムを設計する予定である。16自由度マニピュレータのあいまい行動型制御系の作成については,まずマニピュレータをPUMA型と仮定して動力学情報を用い,直接制御系(つまり,各関節のトルク情報)を獲得する場合をおこなった。しかし,PUMA型の場合,各リンクの特性が根元と先端で極端に異なるため,必ずしも良い収束結果がGAにより得られないことが判明し,次に既にロボットマニピュレータシステムにある直交座標系でのサーボ系が組み込まれているとし,障害物を回避しながら目標位置軌道への行動を取らせるための「軌道生成」をあいまい行動型制御手法で発生させる方法を考察し,良好な結果を得た。また,これらの事実を考慮し,従来法のように運動学のみを用いる,障害物回避を伴う位置軌道制御のための「軌道生成」にも応用したところ,同様に良好な結果が得られた。今後は,このような実際の画像情報を用いないでコンピュータの中だけで得られた「空想イメージ軌道」を事前の知識とし,投影された幾分異なるVRロボット軌道との誤差をアクティブ・ビジョンシステムで計測し,新しい修正適応知識を獲得させる方法を模索してゆく予定である。23Dアニメーションでは,現段階では上記でうまく得られた軌道データをXAnimateで再現するのみである。次年度は,下記のVR用のビジュアルトラッキングと合わせて,一種のオンライン軌道調整を組み込んだ表示法に改良する。3ビジュアル・トッラキングのためのカメラサーボシステムは,予定では6自由度にする計画であったが,時間的制限から今回は両眼型の4自由度で設計し,試作まで行った。アクティブ制御については,現在までに運動学に基づく制御系までは完成したが,動力学を考慮した制御系はいまだ進行中である。また,カメラ静止状態での画像情報の取りこみも確認できた。よって,次年度は,カメラ制御と画像取りこみを並行して行えるように仕上げる予定である。1 6自由度マニピュレータのあいまい行動型制御系の作成については,前年度までにプロトタイプのアルゴリズムは完成した。本研究では,基本モジュールを目的行動,自由行動,障害物回避行動の3つ利用する方法であり,車輪型移動ロボットの3自由度に比べ6自由度マニピュレータのように多くの自由度がある場合には,リンクごとに幾つかの行動モジュールを設定する方法が考えられる。このような研究は今後の課題としたい。2 3Dアニメーションでは,XAnimateで再現する方法を検討した。
スーパーオキシドアニオンラジカルによるパン生地品質改良機構の証明

パン製造時に添加するビタミンCが、ドウ中でスーパーオキシドアニオンラジカル(以下、O2-)を発生させ、小麦タンパク質間でSS結合重合体形成を促進し、品質改良効果をもたらすか検討した。L-AsA、D-AsA共にドウ中でO2-を発生したが、品質改良効果を示す添加濃度は異なった。リボフラビンも、顕著な品質改良効果を示したが、L-AsAと共存すると、効果が抑制された。共存したL-AsAがラジカル化し、ドウ中で安定化すると、品質改良効果を阻害すると考えられた。以上の結果より、パンのSS結合重合体形成促進は、O2-が関与する系が存在し、この機構を豆腐などの品質改良効果に応用できる可能性が示唆された。平成25年度は、パンの品質改良剤として幅広く用いられているビタミンC(アスコルビン酸(以下L-AsA-Na))および、L-AsA-Naの異性体であるエリソルビン酸ナトリウムのパン品質改良機構に、活性酸素の一種であるスーパーオキシドアニオンラジカルが関与し、かまぼこの品質改良機構と同じ機構が成り立つか否か、その作用機序について詳しく検討を行った。焼成実験の膨化率による比較では、L-AsA-Naは、98.5ppm添加(ドライイースト由来L-AsA-Na 90ppm+添加L-AsA-Na 8.5ppm)により顕著な膨化を認めたが、98.5ppm以上のL-AsA-Na添加はパンの膨化を顕著に抑制した。一方、L-AsA-Na異性体であるエリソルビン酸ナトリウムは、L-AsA-Naと同様に8.5ppm添加(ドライイースト由来L-AsA-Na 90ppm含む)により有意な膨化率増加を認め、さらに500ppm添加(ドライイースト由来L-AsA-Na 90ppm含む)まで濃度増加と共に膨張率も顕著な増加を示した。昨年度(平成24年度)の結果より、どちらの品質改良剤もドウ中でスーパーオキシドアニオンラジカルが発生し、パンの品質改良機構に強く関与している可能性が示唆されたが、本年度の検討より、それぞれの品質改良剤の添加濃度が大きく異なり、さらに、それぞれの品質改良効果を示す添加量を明らかにした。特に、エリソルビン酸ナトリウムは、イースト由来のL-AsA-Na 90ppmを含有していても、エリソルビン酸ナトリウム添加量の増加に伴い、膨張率が大きく増加したことから、両者のドウ中での品質改良への寄与や機構等が異なる可能性も併せて強く示唆された。平成24年度は、パンの品質改良剤として幅広く用いられているビタミンC(以下AsA-Na)の品質改良機構に、かまぼこの品質改良機構のようなスーパーオキシドアニオンラジカルが関与する系が成り立つか否か、すなわち、パン生地製造時のdough中にでもスーパーオキシドアニオンラジカルが発生しているか否かを検討した。その結果、混捏後、30°Cねかし状態(発酵中)に、明かなスーパーオキシドアニオンラジカルの発生が認められた。すなわち、AsA-Naのパン品質改良機構には、従来のGSHが介するSS-SH基交換反応による系以外にも品質改良機構を引き起こす系が存在する可能性が見いだされた。さらに、エリソルビン酸ナトリウムを用いても同様にスーパーオキシドアニオンラジカルの発生が認められたことから、AsA-Naだけでなくその異性体でも同様の効果が認められることが明らかとなった。この品質改良機構を詳しく調べるために、焼成後のローフボリューム(膨張率)への影響およびドウの物性について検討を行った。その結果、焼成試験では、10ppm AsA-Na添加及び、10ppmエリソルビン酸添加で膨張率に有意な増加が認められた(p<0.05)。しかし、80ppmまでの添加量増加に対し、AsA-Naでは膨張率が減少傾向を示し、エリソルビン酸ではわずかな上昇傾向を示した。物性測定では、10ppm AsA-Na添加及び、10ppmエリソルビン酸添加により粘弾性が持続し、膨張率同様に改良剤添加量増加に伴い、粘弾性も影響を受けていた。すなわち、AsA及びエリソルビン酸は共にパン製造において品質改良効果をもたらすが、その添加量はそれぞれ異なる可能性が示唆された。代表的な品質改良剤であるアスコルビン酸(L-AsA)より発生するスーパーオキシドアニオンラジカルが、パンの品質改良効果に関与するか否かの検討を行った。L-AsA以外のスーパーオキシドアニオンラジカル発生源として、L-AsA異性体であるエリソルビン酸(D-AsA)、リボフラビン(Rf)を用い、同様の検討を行った。改良効果の有無は、ドウの物性および焼成後の膨張率で効果を評価した。

こだまイースト(L-AsA無添加)を使用した改良剤添加の焼成試験では、10ppm L-AsA添加で膨張率は102.4±3.3%を示し、有意な膨化は認められなかった。しかし、10ppm D-AsA添加では107.3±1.2%と有意な膨化(p<0.01)が認められ、同濃度添加において、D-AsAの方がより品質改良効果をもたらす可能性が明らかとなった。他の添加濃度(20、40、59、80ppm)においてもD-AsA添加パンで品質改良効果を認めた。ニトロブルーテトラゾリウム発色法を用いたL-AsA及びD-AsAのスーパーオキシドアニオンラジカル発生量定量では、1,000ppm濃度でD-AsAがL-AsAの2.8倍量とD-AsAのスーパーオキシドアニオンラジカル発生量が有意に高値を示した(p<0.01)。すなわち、D-AsA添加パンが高い膨張率を示したのは、この発生量の差に起因すると考えられた。350ppm Rfを用いた焼成試験では、光照射を行い調製したドウで107.7±6.0% (p<0.01)と高い膨張率を示した。さらに、350ppm Rfのスーパーオキシドアニオンラジカル発生量は、1,000ppm L-AsAの5.2倍量、1,000ppm D-AsAの1.9倍量と有意な高い発生量が認められた(p<0.01)。すなわち、スーパーオキシドアニオンラジカル発生量は、L-AsA、D-AsA、Rfの順で高く、これは焼成試験による膨張率増加の順と一致していることから、パンの品質改良効果にはスーパーオキシドアニオンラジカルの存在が大きく関与していることが強く示唆された。調理科学食品加工平成25年度は、L-AsA-Naの品質改良効果を顕著に示す添加濃度は、98.5ppm添加(ドライイースト由来L-AsA-Na 90ppm+添加L-AsA-Na 8.5ppm)であり、L-AsA-Na異性体であるエリソルビン酸ナトリウムは、イースト由来のL-AsA-Na 90ppmを含有していても、添加量の増加に伴い、膨張率も増加し、その効果はエリソルビン酸ナトリウム500ppm添加でも認められた。すなわち、今年度は、両者の品質改良効果を明確に示す添加濃度を明らかにし、ドウ中での品質改良への寄与や機構等が異なる可能性が強く示唆されたことから、平成25年度はほぼ計画通りの進展ができていると考えられる。平成24年度は、ビタミンC(以下AsA-Na)のパン品質改良機構に、スーパーオキシドアニオンラジカルが関与する系が存在することを明らかにし、さらに、AsA-Naだけでなく、その異性体であるエリソルビン酸を添加しても、同様に品質改良効果が起きる可能性を明らかにした。さらに、焼成後の膨張率より、AsA-Naとエリソルビン酸によるパンの品質改良機構には、その添加量に違いがある可能性が示唆された。上記の点について、AsA-Naおよびエリソルビン酸によりパンの品質改良が起きる可能性が示唆されたことから、平成24年度はほぼ計画通りの進展ができていると考えられる。平成25年度は、品質改良剤であるL-AsA-Naとエリソルビン酸ナトリウムの品質改良効果を明確に示す添加濃度を明らかにしたが、ドウ中での作用機序などが異なっている可能性が見いだされた。そこで、平成26年度は、スーパーオキシドアニオンラジカルの発生源として、L-AsA-Na、エリソルビン酸ナトリウム以外の発生源としてリボフラビンを用い、また、ドウ調製条件として、ドライイースト由来のL-AsA-Naが存在しない状態を検討する。すなわち、ドウ中でのスーパーオキシドアニオン
韓国軍事独裁政権下での夜学における民衆の学習・教育運動に関する研究

韓国では19701980年代において、民間で実施された夜学では、勤労青少年教育機関として中学校や高等学校での教育内容が教えられていたが、1970年代半ばから「生活夜学」、「労働夜学」などとよばれる夜学が登場する。それらの夜学の担い手として、キリスト教団体、大学生があげられ、労働運動や学生運動などと関連があった。またそれらの夜学ではパウロ・フレイレの教育思想の受容により「意識化」という用語が用いられるが、1980年代にはマルクス主義思想の受容によって、フレイレのいう「意識化」とは異なる意味をもつようになる。「意識化」は、当時の韓国の民衆教育論の中心的概念でもあった。平成24年度には、韓国の民衆教育運動におけるパウロ・フレイレの教育思想の受容という観点から、1970年代から1980年代の夜学について検討した。その中で確認できたことは、以下の通りである。第一に、フレイレの教育思想は、韓国には1970年代初めに民衆神学者によって初めて紹介され、キリスト教教育運動で受容され、そして夜学運動、学生運動、教師教育運動など、1970年代半ば以降から1980年代に広範に影響を与えたことである。キリスト教教育運動においては、フレイレの意識化教育論は、アリンスキーの組織化論と結合されて「意識化・組織化」という概念で受け入れられたという特徴をもっていた。第二に、民衆教育運動において、フレイレの教育思想は「理念型」として受容され、フレイレの教育方法論に対する具体的な研究や実践における方法論的適用は進展しなかったと指摘されていることである。そうした中で夜学運動においては、フレイレの教育思想は特に重要な理念的準拠として受け入れられ、一部の夜学では学習者の生活世界を基盤とした教材をつくり、社会問題を認識できる教育内容を構成しようとする試みの準拠として受容されていた。第三に、1980年代、マルクス主義の本格的な流入、特にスターリン主義によって解釈されたレーニン主義政治運動の流入以後、「意識化」概念は、政治的動員の手段、外部者からの注入による民衆の意識変革という認識のもとに、フレイレの「意識化」とは異なる意味合いをもつようにもなったことである。平成25年度は、最終年度として、平成23年度、平成24年度の研究成果を整理し、また研究成果とその観点をさらに深めながら、1970年代から1980年代の夜学の研究において以下のような検討を進めた。第一に、本研究では1970年代から1980年代の夜学を対象としているが、夜学を通史的に把握することも不可欠であるため、通史的な把握をするとともに通史的に見た場合の基本的な枠組みを検討した。その成果の一つが、「韓国における『夜学』の歴史とその意義についてー『夜学の実態および支援方策研究』の一部翻訳を通してー」(『行政社会論集』第26巻第1号)である。第二に、キリスト教教育運動における夜学の検討である。「伝道」から「宣教」への転換により、キリスト教団体が産業宣教、都市(貧民)宣教などとして行った夜学では、労働問題や地域社会の問題などをとりあげていく。無許可バラック集住地区での貧民宣教の場合、住民を組織化して健康問題、生活問題、住民教育などが取り組まれ、その中で夜学が行なわれることもあった。これらの研究成果の一部に先の2年間の研究成果も加えて、「韓国社会運動における『夜学』ー19701980年代ー」と題して学会発表を行った(日本社会教育学会第60回研究大会)。第三に、夜学にみられる教育論として民衆教育(運動)論の検討を行った。これは前年度とりあげた「意識化」概念と関連するものである。当時、民衆教育を上(知識人)からの政治意識化とした流れに対しては、後に韓国の社会教育研究者よって批判され、民衆教育は民衆の主体的自己覚醒運動、下からの地域社会を中心とした学習共同体での意思疎通的相互作用を通して政治的問題が現れ、実践と連結されるものでなければならないと提起された。本研究は、韓国で軍事独裁政権に対して労働運動や学生運動が激しく行われた1970年80年代において、自主的組織的に行われた「夜学」に注目し、その教育学的な意味を明らかにすることを目的とするものである。平成23年度は、当時の「生活夜学」や「労働夜学」等に関する先行研究や資料、および1970年代から80年代の学生運動、労働運動、民衆教育運動に関する基本文献の収集を行い、その検討を進めた。

検討の中で確認されたことは、第一に、当時、合格者に学歴認定をする検定考試の受験準備のための「検定考試夜学」が多数を占めていたこと、これまでの当時の夜学の評価として検定考試夜学→生活夜学→労働夜学への発展が指摘されていることに対して、そうした質的変化よりは当初の設立目的で労働夜学と定めて始める場合が多かったことが、近年の研究で指摘されていることである。第二に、当時の学生運動における運動論上の論争と夜学が強く結びついていたことである。全体の運動の中での学生運動の役割として、政治闘争の重視に反対し、現場に身を投じることを主張した学生運動集団において、夜学は重要な通路としてみなされていた。80年代には、夜学活動を通した労働者に対する意識化と勢力化に関心をもつ大学生が、夜学教師として参加することが増加した。夜学は、学生運動の重要な現場拠点としての位置を占めていたと指摘されている。第三に、本研究において、貧民夜学、貧民運動にもその視野を拡大することの必要性である。先行研究の中には、当時の都市貧民地域で夜学卒業生住民たちが自己組織化を行って地域青年組織をつくった事例の分析がなされているものもあり、労働者とは相対的に区別される都市貧民を対象とした夜学がもつ特性があると考えられる。東日本大震災時からの体調不良のため継続的な療養が必要で、当該研究に十分に従事することができなかった。居住地および勤務校が、2011年3月11日に発生した東日本大震災と、それによる福島原子力発電所事故の被災地であったため、当該研究に十分に従事することができなかった。引き続き、文献・資料の収集とその分析を行う。引き続き、文献・資料の収集とその分析を行うが、その際に一次資料もしくはそれに近い資料を収集できるように努めたい。また、当時の夜学関係者に対してヒアリング調査を行っていく。東日本大震災時からの体調不良のため継続的な療養が必要で、当該研究に十分に従事することができず、次年度に使用する研究費が生じた。次年度に使用することとした研究費については、2012年度に実施できなかった韓国への調査研究にあてる予定である。次年度に請求した研究費では、当初の計画の通りに使用する。居住地および勤務校が、2011年3月11日に発生した東日本大震災と、それによる福島原子力発電所事故の被災地であったため、当該研究に十分に従事することができず、次年度に使用する研究費が生じた。次年度に使用することとした研究費については、2011年度に実施できなかった韓国への調査研究にあてるとともに、やや遅れている研究の効率性を高めるために調査研究時に携帯することできる最新のノートパソコンの購入にあてる予定である。次年度に請求した研究費では、当初の計画の通り、主として韓国調査研究に使用する。
コイルド・コイルタンパク質による小胞輸送調節機構の解析

GM130とそのゴルジ膜上でのレセプターである事が示唆されているGRASP65のゴルジ膜への局在化機構の解析を行った。(1)^<35>S-メチオニンをトレーサーとし、細胞分画法でゴルジ体分画への局在を経時的に解折したところ、GM130とGRASP65は合成後すみやかにゴルジ体へ局在化することがわかった。(2)新規合成タンパク質の局在化を形態学的に調べたところ、小胞体からゴルジ体への輸送をmSar1pの生細胞への微細注入によって阻害した条件でもGM130とGRASP65のゴルジ体への局在化が観察された。(3)試験管内転写翻訳系を用いて合成したGM130とGRASP65は、精製したゴルジ体膜へ特異的に結合した。以上の結果から、GM130とGRASP65が翻訳後、直接ゴルジ体に局在化する事が明らかとなった。GM130及びGRASP65がいずれも小胞体を介さずに直接ゴルジ体に局在化することは、GM130とGRASP65の複合体が、ゴルジ体の分極を規定する構造体を構成する分子である可能性を支持していると考えられた。次に、GM130、GRASP65の局在に関与する可能性のある複数回膜貫通タンパク質(Yip1p)のファミリーがゲノム情報データ・ベースに存在する事を発見し、これらの解析を行った。その一つがゴルジ体に局在し、細胞への過剰発現によってゴルジ体を細胞質に分散させることを発見し、現在そのメカニズムを解析中である。また最近、細胞を低いpHにさらす事によって、ゴルジ体が急速に細胞質に分散する現象を発見した。現在この処理のGM130、GRASP65への効果を解析するとともに、これらのタンパク質のゴルジ体分散への役割について解析を行っている。(1)今年度は、これまでに行ってきたGM130の局在化機構の解析に引き続いて、GM130のゴルジ膜上でのレセプターである事が示唆されているGRASP65のゴルジ膜への局在化機構の解析を行った。A)^<35>S-メチオニンをトレーサーとし、細胞分画法でゴルジ体分画への局在を計時的に解析したところ、GRASP65は合成後すみやかにゴルジ体へ局在化することがわかった。b)新規合成タンパク質の局在化を形態学的に調べたところ、小胞体からゴルジ体への輸送をmSar1pの生細胞への微細注入によって阻害した条件でもGRASP65のゴルジ体への局在化が観察された。c)試験管内転写翻訳系を用いて合成したGRASP65は、精製したゴルジ体膜へ特異的に結合した。以上の結果から、GRASP65が翻訳後、直接ゴルジ体に局在化する事が明らかとなった。GM130及びGRASP65がいずれも小胞体を介さずに直接ゴルジ体に局在化することは、GM130とGRASP65の複合体が、ゴルジ体の分極を規定する構造体を構成する分子である可能性を支持していると考えられた(投稿中)。

(2)GM130及びgolgin97の局在化にかかわる、ゴルジ膜上の結合タンパク質を解析するために、a)GM130及びgolgin97のゴルジ結合部位を用いた酵母two hybrid解析、b)GM130結合ビーズを用いた、結合タンパク質の生化学的分離とその同定、を行ったが、残念ながら現在までに有意に結合するタンパク質、およびその遺伝子は同定出来ていない。今後は、GM130,GRASP65、またgolgin97と結合するゴルジ体タンパク質をさらに探索するとともに、これらのタンパク質のゴルジ体への結合の制御機構を探る予定である。(3)小胞体からの輸送小胞のゴルジ膜への融合を再構成する系を開発中であるが、現在のところ、活性をもった小胞の分離条件等を検討中である。今年度は、ゴルジ体に局在するコイルド・コイルタンパク質であるGM130とそのレセプターであるGRASP65に注目して、これらのタンパク質のゴルジ体層板への局在化機構の解析と、局在や機能を制御する結合タンパク質の同定を主目的として研究をすすめた。GM130がGRASP65とともに、細胞質で合成された後、直接ゴルジ体層板への局在化する事を証明しこれは論文として発表した(J. Cell Sci., 2001)。また、酵母のツーハイブリッド法や生化学的分離精製法を用いてGM130とGRASP65の結合タンパク質の探索をすすめたが、残念ながら、これまでに特異的な結合タンパク質は同定できていない。逆のアプローチとしてGM130、GRASP65の局在に関与する可能性のある複数回膜貫通タンパク質(Yiplp)のファミリーがゲノム情報データ・ベースに存在する事を発見し、これらの解析を始めた。その一つがゴルジ体に局在し、細胞への過剰発現によってゴルジ体を細胞質に分散させることを発見し、現在そのメカニズムを解析中である。また最近、細胞を低いpHにさらす事によって、ゴルジ体が急速に細胞質に分散する現象を発見した。現在この処理のGM130、GRASP65、golgin97への効果を解析するとともに、これらのタンパク質のゴルジ体分散への役割について解析を行っている。また現在、GM130、GRASP65、golgin97などの細胞の増殖や分化・アポトーシスでの変化を生化学的に解析するとともに、GM130の遺伝子破壊マウスの作成を行っている。