hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
都市近郊林に生育するツツジ属における節足動物群集に関する研究

京都市北区京都大学上賀茂試験地において、ツツジ属植物、モチツツジおよびコバノミツバツツジが、ヒノキ、コナラ林下に豊富に生育している。モチツツジは一年中葉をつける常緑樹種、コバノミツバツツジは秋に葉を落とす落葉樹種である。平成15年度の研究は、上記2種のツツジ上で、季節を通じて、定量的に節足動物を採集し、そのうち植食性昆虫については飼育を行い、その天敵である捕食寄生性昆虫の調査を行った。本研究3年間のデータを解析した結果、80種の植食性昆虫、78種の捕食寄生性昆虫が記録された。36種の植食性昆虫の幼虫および蛹からは1種類以上の寄生蜂または寄生蝿が記録され、植食性昆虫の種類によっては、最大18種におよぶ捕食寄生性昆虫群集を形成していた。植食性昆虫あたりの捕食寄生性昆虫の種数は、植食性昆虫の採集・飼育個体数(サンプルサイズ)によって41%という大きな値で説明された。他の要因として、植食性昆虫の分類群および生活形などの生態的な要因も重要であると考えられた。次に、モチツツジの花が植食性昆虫に特に食害されるのに注目して、モチツツジの花の量とその被食率についての調査を行い、今年度の研究結果を含め連続5年間のデータを検討した。結果、モチツツジの花は、主に、ツツジトゲムネサルゾウムシ(ゾウムシ科)とモチツツジマダラヒメハマキ(ハマキガ科)、ソトシロオビナミシャク、カバナミシャク属の1種(シャクガ科)の各幼虫によって食害されていることがわかった。植食性昆虫によるつぼみ・花の食害率は80-90%と一貫して高く、年および株でのつぼみ生産数に左右されなかった。これは、植食性昆虫の食害が、つぼみ生産数の変動に直接的な影響を与えていないことを示唆している。しかしながら、高い被食率はモチツツジの繁殖に与える影響は極めて強いことがわかった。平成14年度の研究は、上記2種のツツジ上で、季節を通じて、定量的に節足動物を採集し、そのうち植食性昆虫については飼育を行い、その天敵である捕食寄生性昆虫の調査を行った。これまで3年間のデータを解析した結果、80種の植食性昆虫、77種の捕食寄生性昆虫が記録された。多くの植食性昆虫の幼虫および蛹からは1種類以上の寄生蜂または寄生蝿が記録され、植食性昆虫の種類によっては、最大18種におよぶ捕食寄生性昆虫群集を形成していた。このような植食性昆虫あたりの捕食寄生性昆虫の種類数の違いは、植食性昆虫のサンプルサイズに大きく依存していたが、植食性昆虫の生活形などの生態的な要因も重要であると考えられた。また、捕食寄生者の種数が増加すれば、植食性昆虫の死亡率を上昇させる可能性が示唆された。次に、モチツツジの花が植食性昆虫に特に食害されるのに注目して、モチツツジの花の量とその被食率についての調査を行い、今年度の研究結果を含め連続4年間のデータを検討した。結果、モチツツジの花は、主に、ゾウムシ科1種とハマキガ科1種、シャクガ科2種の各幼虫によって食害されていることがわかった。これは、植食性昆虫の食害が、つぼみ生産数の変動に直接的な影響を与えていないことが示唆された。しかしながら、高い被食率はモチッツジの繁殖に与える影響は極めて強いことがわかった。

植食性昆虫によるつぼみ・花の食害率は80-90%と一貫して高く、年および株でのつぼみ生産数に左右されなかった。これは、植食性昆虫の食害が、つぼみ生産数の変動に直接的な影響を与えていないことを示唆している。しかしながら、高い被食率はモチツツジの繁殖に与える影響は極めて強いことがわかった。
モジュラー形式と関連する様々な多重ゼータ関数の代数的、解析的な研究

Henrik Bachmann氏との多重Eisenstein級数の研究は,大いに進捗し,多重Eisenstein級数で生成されるベクトル空間の代数構造の研究における基本的な結果を得た.これは論文にまとめ,投稿中である.Gangl-Kaneko-Zagierにより発見されたある2重ゼータ値の線形関係式とモジュラー形式の周期多項式との関係一般化するという問題がある.これに対し,申請者はFrancis Brown氏により提唱された純奇多重ゼータ値の議論の類似を考え,ある3重ゼータ値とモジュラー形式の間の対応を与えることができた.これは, Arizona大学博士3年生のDing Ma氏との共同研究となった.申請者はDing Ma氏を2015年11月に1ヶ月間招聘し,短期集中してこの問題に取り組み,共同で論文を執筆した.研究に使われた道具は, Francis Brown氏により発展されたmotivic Galois群の余作用を用いた関係式の研究に,申請者が博士論文で開発した技術を応用したものである.さらには, Zagierによるある2重ゼータ値の研究も役立っている(Ding Ma氏はこの研究に精通していたという点で,最良の共同研究者であった).本年度は, Max Planck研究所に応募するものの採択をもらえなかった.しかし, 2016年2月にFrancis Brown氏を訪問することができ,申請者の純奇多重ゼータ値の研究やBroadhurst-Kreimer予想に関する研究について,大変有意義な研究討論を行った.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
南極周回バルーンによる宇宙線原子核観測データの解析

本研究の物理目標は、長時間気球を用いた宇宙線原子核の観測データから、銀河宇宙線の加速・伝播機構に関する情報を得ることである。具体的にはシカゴ大学が中心となって行っているTRACER実験に共同研究者として参加し、2003年12月に南極で行われた長時間観測のデータ解析を行って、様々な原子核の絶対強度スペクトルを算出した。TRACER実験で用いている検出器には、入射粒子の電離損失を検出するプラスチックシンチレータ、チェレンコフ光を検出するチェレンコフカウンタ、座標と電離の測定を同時に行うための比例計数管、遷移放射検出器などが層状に組み込まれている。解析ではまず合計1600本に及ぶ比例計数管のシグナルから入射粒子の飛跡を再構成する作業を行った。次に検出されたそれぞれの粒子について、同時に検出されているチェレンコフとシンチレータのシグナルから電荷を決定した。また、粒子のエネルギーは、1)1GeV領域についてはチェレンコブシグナルから、2)数10数100GeV領域では電離損失の相対論的増加から、3)400GeVについては遷移放射シグナルからそれぞれ測定し、10^<14>eV10^<15>eV領域でのエネルギースペクトルを過去に例のない統計精度で算出することに成功した。この結果を宇宙線の加速・伝播モデルと比較した結果、10^<15>eV領域までスペクトルはスムーズに延びており、観測した全ての元素について、超新星爆発時の衝撃波によって加速されたという説と矛盾がないことがわかった。また、宇宙線源でのスペクトルのべき指数は-2.3、源付近で0.1g/cm^2程度の物質を通過してきていることも分かった。TRACERグループでは更に改良を加えた検出器を用いて、2006年7月にスウェーデンで4日半の気球による宇宙線観測を行った。観測時間は予定よりも短かったが,観測データの初期解析を行ったところ,これまで観測できていなかったホウ素核がきちんと観測されていることが確認できた。これは検出器の動的範囲を改良した成果であり,これにより宇宙線伝播機構を解明するために重要なホウ素核/炭素核存在比のデータを算出することが可能となった。今後,この検出器を用いて,再度長時間観測を行う予定である。具体的にはシカゴ大学が中心となって行っているTRACER実験に共同研究者として参加し、そのデータ解析を行って様々な原子核の絶対強度スペクトルを算出することが当面の目標である。本年度は2003年12月に南極で行われた長時間観測のデータ解析を主に行った。これにより約2千万例の宇宙線粒子を検出した。

また、粒子のエネルギーは、1)1GeV領域についてはチェレンコフシグナルから、2)数10数100GeV領域では電離損失の相対論的増加から、3)400GeVについては遷移放射シグナルからそれぞれ測定し、10^<14>eV領域でのエネルギースペクトルを過去に例のない統計精度で算出することに成功した。またシミュレーションによって検出効率の補正も行い、最終的に酸素核鉄核の絶対強度スペクトルを求め、簡単な宇宙線伝播モデルとの比較を行った。TRACERグループでは更に改良を加えた検出器を用いて、次回の長時間観測を2006年5月にスウェーデンで行うことを計画している。来年度は新たに得られるデータを加えて、宇宙線の加速限界と思われている領域までエネルギースペクトルを伸ばしていく予定である。本研究では、シカゴ大学と共同で重一次宇宙線の長時間気球観測を行い、その観測データから、銀河宇宙線の加速・伝播機構に関する情報を得ることを目的としている。この実験で用いられている検出器は、遷移放射を用いて重一次宇宙線のエネルギーを測定する新しいタイプのものでTRACER検出器と呼ばれている。平成18年度は2度目の長時間観測の準備、実施、観測データの初期解析を行った。まず、観測に備えて既存の検出器の大幅な改良を行った。TRACER実験で用いている検出器には、プラスチックシンチレータ、チェレンコフカウンタ、比例計数管、遷移放射検出器などが層状に組み込まれている。このうちチェレンコフカウンタは従前ては検出器の底に1層だけ挿入されていたが、これを最上部にもう1層追加した。これによって低エネルギー粒子の判別や電荷分解能の向上をはかった。また、チェレンコフカウンタ、シンチレータの読み出しに使用する光電子増倍管の本数をすべての層で24本とした。更に、データ読み出しの電子回路系を大幅に入れ替え、比例計数管、光電子増倍管ともにシグナルのダイナミックレンジを大幅に拡大した。改良型の検出器を用いて2006年7月にスウェーデンから長時間観測を行うべく、検出器を搭載した気球を放球した。計画では北半球を一周して10日以上の観測を行う予定だったが、ロシア上空を飛行する許可か得られないこととなり、残念ながら4日半の飛行で観測を終えた。観測時間は予定よりも短かったが、観測データの初期解析を行ったところ、これまで観測できていなかったホウ素核がきちんと観測されていることが確認できた。これは検出器の動的範囲を改良した成果であり、これにより宇宙線伝播機構を解明するために重要なホウ素核/炭素核存在比のデータを算出することが可能となった。今後、この検出器を用いて、再度長時間観測を行う予定である。
メカノセルバイオロジーを用いた口腔粘膜再生療法の開発と臨床評価

本研究では,株化歯肉上皮細胞GE1を用いてCCN2/CTGFが,軟組織の治癒促進に対するLIPUSの影響を明らかにすることを目的とした. GE1細胞を周波数3MHz,出力40mW/cm2で15分間LIPUS照射を行い,リアルタイムPCR法,ウエスタンブロッテイング法を用いてCCN2/CTGFのmRNA量およびタンパクレベルでの検討行った.CCN2/CTGF mRNA発現量は, LIPUS照射直後, 15分後に有意な増加が認められ,タンパクレベルにおいても照射60分後に量の増加が認められた.MAPKに関しては, LIPUS照射30分後にERK, P-38のリン酸化が認められた.以上より, LIPUS照射によりCCN2/CTGFの遺伝子発現を誘導しタンパク量を増加させることが明らかになり,そのメカニズムとしてはERK, P-38のリン酸化が関与していることが示された.本研究では,株化歯肉上皮細胞GE1を用いてCCN2/CTGFが,軟組織の治癒促進に対するLIPUSの影響を明らかにすることを目的とした. GE1細胞を周波数3MHz,出力40mW/cm2で15分間LIPUS照射を行い,リアルタイムPCR法,ウエスタンブロッテイング法を用いてCCN2/CTGFのmRNA量およびタンパクレベルでの検討行った.CCN2/CTGF mRNA発現量は, LIPUS照射直後, 15分後に有意な増加が認められ,タンパクレベルにおいても照射60分後に量の増加が認められた.MAPKに関しては, LIPUS照射30分後にERK, P-38のリン酸化が認められた.以上より, LIPUS照射によりCCN2/CTGFの遺伝子発現を誘導しタンパク量を増加させることが明らかになり,そのメカニズムとしてはERK, P-38のリン酸化が関与していることが示された.インプラント治療の適応拡大とともに,GBRや遊離歯肉移植術を併用することが多いものの,術後感染が起こることもあるため,軟組織の速やかな創傷治癒が強く望まれている.軟組織の創傷治癒促進に対し安全性の高い物理刺激などのメカノセルバイオロジーの応用が注目されているが,整形外科領域での骨に対するデータしか存在せず,口腔領域,特に口腔粘膜に及ぼす影響に関するデータの蓄積が必要不可欠である.そこで本研究ではメカノセルバイオロジーの中で低出力超音波に注目し,口腔粘膜に応用するための基礎的データを集積するとともに,臨床応用を目指すことを目的とし,本研究を行った.1.マウス由来株化正常歯肉上皮細胞(GE1 cell)をプラスティックディッシュ上で1%FBS含有SFM-101培地中にて培養し,プラスティック下面から超音波ゲルを介して低出力超音波パルス(LIPUS)をパルス幅2ms,総出力240mWで15分間単一照射する.周波数を1MHz, 3MHz, 5MHzの条件下で照射したところ,3MHzの条件下で最も細胞増殖が良好であった.2.周波数3MHzでの条件の下,GE1 cellにLIPUSを15分間単一照射し,12時間後に細胞を回収し,total RNAを抽出し,その後マイクロアレイ法を用いてLIPUS照射による42586種類の遺伝子発現の変化を網羅的に解析したところ,2.5倍以上up-regurateした遺伝子数が18,2.0倍以上up-regurateした遺伝子数が213であった.以上より,LIPUS照射によりいくつかの遺伝子発現がUp-regulateされることが明らかとなり,粘膜治癒促進に関与している可能性が示唆された.インプラント治療の適応拡大とともに,GBRや遊離歯肉移植術を併用することが多いものの,術後感染が起こることもあるため,軟組織の速やかな創傷治癒が強く望まれている.軟組織の創傷治癒促進に対し安全性の高い物理刺激などのメカノセルバイオロジーの応用が注目されているが,整形外科領域での骨に対するデータしか存在せず,口腔領域,特に口腔粘膜に及ぼす影響に関するデータの蓄積が必要不可欠である.そこで本研究ではメカノセルバイオロジーの中で低出力超音波に注目し,口腔粘膜に応用するための基礎的データを集積するとともに,臨床応用を目指すことを目的とし,本研究を行った.1.マウス由来株化正常歯肉上皮細胞(GE1 cell)を播種後,プラスティック下面から超音波ゲルを介して低出力超音波パルス(LIPUS)を周波数3MHz,出力240mWで15分間単一照射した.2.LIPUS照射後,15分,30分,1時間,2時間後に細胞を回収し,リアルタイムPCR法を用いてCCN2/CTGFのmRNA量を検討した.また,Western blotting法を用いてCCN2/CTGFのタンパク量の検討を行った.3.CCN2/CTGF mRNA発現量は,LIPUS照射直後,15分後に有意な増加が認められた.一方,タンパクレベルにおいても照射60分後にCCN2/CTGF発現量の増加が認められた.シグナル伝達経路であるMAPKに関しては,LIPUS照射30分後にERK,P-38のリン酸化が認められた.以上より,LIPUS照射によりCCN2/CTGFの遺伝子発現を誘導し,タンパク量を増加させることが明らかとなり,そのメカニズムとしてERK,P-38のリン酸化が関与している可能性が示唆された.
情報処理教育用ソフトウェアの開発プロセスに関する研究

本年度においては、以下の2つの点に注目して研究を行った。1.ソフトウェア・プロセスの記述とその再利用ソストウェアを開発する手順を形式的なプロセス記述として表現し、それを再利用できる枠組みに関して研究を行った。教材の作成には、個々の教材がそれほど複雑ではないこと、複数の授業あるいは毎年の授業で作り直されながら何回も同じ教材が使われること、といった特徴がある。従って、教材を開発するプロセス記述は、通常のソフトウェアプロセス以上に再利用される局面が多い。本研究では、複数バ-ジョンにわたるソフトウェアあるいはプロセス記述の間の相互関係を抽出し、管理するための枠組みを新たに提案した。この研究は、「構文木の相互比較による複数バ-ジョン比較分析方法の提案」(次頁「研究発表」参照)として発表した。また、再利用性の高いプロセス記述手法としてオブジェクト指向に注目し、プロセス記述をオブジェクト指向モデルを用いて記述する実験を行った。この研究に関連する内容が、研究代表者が指導する学生の卒業研究(脇板「オブジェクト指向モデルによるソフトウェアプロセス記述に関する研究」他1編)にまとめられている。2.ソフトウェア教材としての簡易グラフィックライブラリ次に本研究では、ウィンドウシステム上で動作する簡易グラフィックライブラリであるEasyGraphicを教材開発の対象として取り上げた。教官がこのライブラリをどのように実際の授業での例題、あるいは演習課題に取り上げるのか、プログラミング教育のどの段階でどのように利用可能か、あるいはこのライブラリ自体に不十分な点はないのか、といった点を中心に検討を行った。この内容は、研究代表者が指導する学生の卒業研究(外村「簡易グラフィックライブラリを用いたプログラミング教材の検討」)にまとめられた。
新規内因性軸索伸張促進因子Ｌｏｔｕｓの脳虚血後神経再生に及ぼす効果

新規発見された軸索伸展促進因子Lotusが、神経発生および脳梗塞後の機能回復にどの程度関与するかを検証した。胎生期神経発生過程では、Lotus欠損マウス生後7日目の海馬にて、神経前駆細胞の遊走が阻害されることが示され、Lotusが神経発生期の遊走を促進していることが分かった。また、過剰発現マウスにて脳梗塞を作成し、神経機能の回復をBedersons scoreを用いて長期追跡したところ、12週以降で有意に過剰発現マウスの機能回復が優れていた。これは、Lotusが軸索再生などを通じて脳の機能再建に重要な役割を果たすことを示しており、今後の脳梗塞治療の新たな戦略になると考えられた。平成24年度の研究計画として、胎児脳におけるLotusの発現解析を計画したが、免疫組織学的検討を十分に行える抗体の作成に時間を要しており、まずはLotus遺伝子欠損マウスでの形態異常の研究を先行させた。同遺伝子欠損マウスでは、海馬歯状回近傍の神経細胞の遊走に異常が出現する傾向があり、解析を進めたところ、非常に僅かではあるが神経細胞の密度や構築に異常があることが分かってきた。現在、大脳皮質も含めて統計学的な解析で有意差が出るか否かを、動物の数を増すことによって検証中である。脳虚血後の発現解析に関しては、当初一過性全脳虚血後の海馬・線条体での発現解析を中心に行う予定であったが、上記同様にラットのLotusに対する免疫組織学的解析が行える抗体の作成に時間を要している状況で、急遽局所脳梗塞モデルに変更した。動物としてはWistar系とLong Evans系を比較したところ、後者の梗塞巣は最も均一で安定し、行動学的解析にも適していることが分かった。運動系の評価としてRotarod test、Grip testを行い、虚血ラットでは長期(12週)にわたって運動機能が有意に低下していることを確認した。現在はstair case testを施行中である。本モデルで虚血時間などの調整が終了しており、次に梗塞周辺からのsampleを採取して、まずはWestern blotによる蛋白発現量の変化を追跡中である。これをsham群と比較することで、虚血後の変化を検討する。さらに、次年度に向けてrecombinant rat Lotusをsubcloningして精製することも開始した。次年度は、Lotus蛋白を脳室内に投与して運動機能の変化を追跡する予定である。平成25年度の胎児脳におけるLotusの発現と神経新生との関連であるが、Lotus欠損マウスにおいて正常マウスと比較して細胞移動の僅かな移動障害が見つかった。現在は、これらの異常が真にLotusの情報伝達系による物か否かの検証として受容体であるNgR欠損とのdouble KOマウスで、これらの表現系が消失するか否かを最終確認中である。脳虚血後のLotusの発現に関する解析では、Western blotにて解析を進めている。再生に伴う機能の評価系として、Long Evanceを用いたラットの局所脳虚血モデルで安定した運動機能の低下を示すことから、本モデルでの解析を進めた。しかし、マウスと95%以上の相同性を示すにも拘わらず、positive control, negative controlにおいて、適切なるバンドの検出が非常に不安定であることが判明した。すでに虚血後のサンプルはすべて採取していあるが、これらの抗体の欠点が判明したために、ラット専用抗体を作成中であり、1ー2ヶ月中に完成予定である。治療実験としては、AP tagのついたrat reconbinant Lotusの作成は成功しており、本蛋白がin vitroにて成長円錐の崩壊などの生理的活性作用を持つこと確認した。現在、脳室内注入した際の分布などについて、検討を加えている。一方、マウスを用いた過剰発現系と遺伝子knockout系での、脳梗塞後の脳機能の評価も進行中である。grossな運動機能や、novelty testでは、過剰発現系での回復に差が無いことが判明し、現在はさらに詳細な評価系を検討している。また、KOマウスでの評価も、現在進行中である。軸索伸展促進因子Lotusは、哺乳類中枢神経系に存在するNogoなどの軸索伸張阻害因子の効果を阻害する(すなわち軸索を進展させる)新規物質である。本因子が、神経発生および脳梗塞後の機能回復にどの程度関与するかを検証した。胎生期からの神経発生では、Lotus欠損マウス生後7日目の海馬にて、歯状回Hilusに遊走途中と考えられる神経細胞の集積があることを見いだした。これらの神経細胞は、遊走中の神経前駆細胞特異的マーカーであるNeuroD陽性細胞が有意に多く、実際に遊走が阻害されることを示した。逆に、Lotusは神経前駆細胞の遊走を促進することを示しており、神経発生に過程においても重要な役割を担っていることが判明した。また、脳梗塞後の機能回復に関与するか否かを、過剰発現マウスにて検証した。

マウスには糸あげ法による脳梗塞を作成し、脳梗塞のサイズを比較したところ過剰発現型を野生型では大きさに差は無かった。神経機能はBedersons scoreを用いて長期追跡したところ、12週以降で有意に過剰発現マウスの機能回復が優れていた。これは、Lotusが軸索再生などを通じて脳の機能再建に重要な役割を果たすことを示しており、今後の脳梗塞治療の新たな戦略になると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。脳神経外科学26年度が最終年度であるため、記入しない。脳虚血後の変化に関しては、モデルを変更したために、長期間運動機能低下をきたす虚血侵襲度の調整に長期間を要したためである。現在は、調整がほぼ終了しており、順調に解析を進めている。ラット系での抗体作成が律速段階となった。マウスとの相同性が95%以上あることから、当初の判定ではpositiveと見られたものが、その後の詳細なnegative control, positive controlにおいて、疑義が生じることとなった。そのために、早急な対応が必要となり、ラット特異的な抗体の開発を進めざるを得なかった。動物の評価系、reconbinant蛋白の生成と活性確認等、他の研究は準備を完了しているが、抗体が律速段階となってしまった。また、ricombinant蛋白のyieldが非常に引くことから、in vivoでの投与を行う際しての量の確保が大変厳しい状況である。現在、大量発現系などの検討を加えているところである。現在、神経軸索の再生に中心をおいている。これらの研究成果が出た後は、当初の計画通り、神経前駆細胞の遊走、形態について解析を進めたい。現在までのところ、遺伝子改変動物での途中評価として、過剰発現系での早期回復は見られていない。これは、齧歯類が非常に高い回復能力をすでに有しているためと思われる。今後は、より軽度の障害を評価できるassay系の確立が重要である。また、kockoutマウスの評価が現在進行中であり、この結果を待ちたい。ラットにおける治療効果については、マウスよりもより負荷のかかった運動評価系(より重篤な障害が長期間持続する)を準備しており、本年度に投与による機能評価を行う予定である。一方、大脳においての新たな神経回路網の再構築については、形態学的な絶対評価が極めて困難であることも事実である。病態モデルを変えた評価系なども、今後は検討してゆきたい。
市場経済体制下における中国の鉱物資源政策

中国は鉱物資源に恵まれ、全土に大小2400以上の非鉄金属鉱山を持つ。市場経済体制下で急成長を続ける中国では、鉱物資源の消費量が急上昇し、それを賄うために鉱山開発や製錬の増強が急ピッチで進められている。鉱物資源開発にかかわる組織的・法的枠組みは、中国政府が1983年以来進めてきた行政機構改革、国有企業改革、法整備などによって、一応市場経済に見合った形に整いつつあるものの、一方、現場に目を向けると、計画経済時代の遺物と見られるものが少なからず存在する。例えば、細分化された不効率な分業制、国有企業、軍、郷鎮企業、「民採」などさまざまな資源開発主体の存在、違法採掘や「鉱害」に対する民衆の薄い認識などである。採掘現場には廃石・鉱石などの野ざらし、選鉱廃液・尾鉱の垂れ流しなどが見られ、汚染の危険に満ちている。鉱業にかかわる日本の対中国技術協力は81年以来毎年実施されているが、資源探査や製品生産拡大の分野に重点が置かれ、「鉱害」対策を目的としたものは必ずしも多くない。これは、改革・開放後の中国が利益直結分野の支援を優先して要請してきたことによるものと思われるが、今後は、「鉱害」対策など相手の手が届きにくい分野への支援を拡充していくことが望ましい。支援の具体的な方策として、次のようなプロジェクト方式技術協力が考えられる。鉱山や製錬所を実習の場とする教育訓練施設を設け、そこに中国全土から若く有能な鉱業技術者を集め、一定期間(例えば、半年間)集中的に環境調和型資源開発や中国の鉱業法規・環境法規などについての教育を行う。中国における非鉄金属の需給と輸出入形態を分析し、日本の非鉄金属産業への影響を考察するとともに、鉱物資源に係わる今後の日中関係の方向を探った。中国は鉱物資源に恵まれ、全土に大小2,400以上の非鉄金属鉱山を持つ。市場経済体制下で急成長を続ける中国では、鉱物資源の消費量が急上昇し、それを賄うために鉱山開発や製錬が急ピッチで進められている。鉱物資源開発に係る組織的・法的枠組みは、中国政府が1983年以来進めたきた行政機構改革、国有企業改革、法整備などによって、一応市場経済に見合った形に整いつつあるものの、一方現場に目を向けると、計画経済時代の中小の鉱山や製錬所も少なからず存在し、まだ市場経済化に対応しきれていない部分も多く見受けられる。97年における中国の工業固体廃棄物発生量を産業別に見ると、採掘業、鉄鋼、非鉄金属製錬業など工業分野が上位を占め、全発生量の6割以上を占めている。これらの固体廃棄物の多くは、古いシステムの中で、生産に追われている鉱山や製錬所から発生したものである。環境問題には中国も強い危機感を抱いているが、資金不足のためそれに取り組むことができないのが現状である。かつて日本は鉱物資源開発に係る深刻な環境汚染を経験した。日本はこの苦い経験を踏まえ、官・民をあげて「鉱害」対策技術の開発・研究に取り組み、25年以上もの長きにわたりそのノウハウを蓄積してきた。今後の対中国技術協力では、過去の日本の教訓をいかすよう、「鉱害」防止技術面の比重を高めていってはどうだろうか。鉱物資源開発に係る組織的・法的枠組みは、中国政府が1983年以来進めてきた行政機構改革、国有企業改革、法整備などによって、一応市場経済に見合った形に整いつつあるものの、一方現場に目を向けると、計画経済時代の遺物と見られるものが少なからず存在する。

例えば、細分化された不効率な分業制、国有企業、軍、郷鎮企業、「民採」などさまざまな資源開発主体の存在、違法採掘や「鉱害」に対する民衆の薄い認識などである。採掘現場には廃石・鉱石などの野ざらし、選鉱廃液・尾鉱の垂れ流しなどが見られ、汚染の危険に満ちている。鉱業に係る日本の対中国技術協力は81年以来毎年実施されているが、資源探査や製品生産拡大の分野に重点が置かれ、「鉱害」対策を目的としたものは必ずしも多くない。これは、改革・開放後の中国が利益直結分野の支援を優先して要請してきたことによるものと思われるが、今後は、「鉱害」対策など相手の手が届きにくい分野への支援を拡充していくことが望ましい。支援の具体的な方策として、次のようなプロジェクト方式技術協力が考えられる。鉱山や製錬所を実習の場とする教育訓練施設を設け、そこに中国全土から若く有能な鉱業技術者を集め、一定期間(例えば、半年間)集中的に環境調和型資源開発や中国の鉱業法規・環境法規などについての教育を行う。以下に交付申請書に記載した研究目的・研究実施計画に対応させて記載する。1直面する鉱物資源問題について(1)枯渇問題:20世紀に入って世界の金属の消費量は急激に増大した。21世紀にはさらに消費に拍車がかかっていくことが予測される。いかに鉱物資源を確保していくかが全人類的課題になっている。(2)環境問題:鉱物資源開発は「鉱害」防止対策が十分に講じられなければ環境への負荷が大きい。21世紀には鉱物資源開発に伴う環境汚染は発展途上国で深刻化していくであろう。(3)利害対立問題:鉱物資源をめぐる利害対立の中で深刻なのは、植民地時代の後遺症と言える南北対立である。相互依存の認識の下、南北間の協調ムードは高まりつつあるが、対立は今日でも依然として根強く残っている。2解決のための具体的目標直面する鉱物資源問題を解決するための具体的アプローチとして、次の8目標を提示した。目標1未開発鉱物資源の探査・開発技術の開発、目標2鉱業技術及び周辺技術の開発、目標3金属スクラップの再資源化技術の開発、目標4技術移転、目標5広報及び教育活動の展開、目標6環境対策技術開発、目標7発展途上国開発、目標8国際分業の再編。3研究成果の発表研究成果の一部は、資源地質学会が学会創立50周年記念事業として発行する普及教科書「21世紀の資源・環境の地球科学」(2002年3月末出版予定)に掲載される。
経路検索システムのログデータを用いたバス運行計画の評価・立案手法の開発

経路検索システムとは,目的地や出発地,利用したい時間帯を入力すると,バスや鉄道などの経路や運賃,所要時間などが提示されるwebサービスである.この経路検索システムには,検索者が入力した情報がログデータとして蓄積されている.これは,時刻表にとらわれない検索者のいつ,どこから,どこへ移動したいかという希望に関するデータと考えられる.本研究では,山陰両県に導入されている経路検索システム「バスネット」の検索ログデータを用いて,利用者のニーズに応じた交通計画の立案方法の提案を目的とし,今年度は,主に以下の研究を行った.(1)検索者が公共交通を利用する何分前に検索を行ったかを表す指定時刻と検索実行時刻の差を「事前検索時間」と定義し,事前検索時間の長短に影響を及ぼす要因を分析した.生存時間分析を用いた分析の結果,事前検索時間には,指定した起終点,検索に使用した端末の種類,検索日の天候などが有意に影響を及ぼすことが明らかとなった.また,モデルの推定結果から検索状況に応じた事前検索時間の予測が可能となった.(2)ある検索者が経路検索システムを利用したとき,表示された経路検索結果が希望に合わず,時刻を変更し,再度検索を行う場合がある.このような同一検索者による繰り返し検索を判定するための方法を提案した.そして,時刻表にとらわれない利用者の潜在的な利用ニーズを表す1回目の検索行動と,2回目以降の繰り返し検索行動の傾向を明らかにし,どのような状況において2回以上の検索を行うかを分析した.(3)鳥取市中心市街地を巡回するコミュニティバス「くる梨」を対象に,経路検索システムにおける検索行動と,実際のバス利用者数の関係を分析した.分析の結果,平日と休日では差があるものの,検索行動と実行動の間には高い正の相関関係があることを明らかにし,検索行動の分析によって実行動を予測できる可能性を示した.今年度は,初年度の研究成果を踏まえ,バス利用の何分前に検索を行うかという事前検索時間の分析,1回目の検索結果が希望に合わなかったときに実行されると考えられる複数回検索行動の分析,および検索行動と実行動の関連性分析を行った.これら研究の進捗は,当初の計画どおりであり,研究成果の達成の見込みは十分である.経路検索システムにおける検索行動と実際のバス利用者数との関係を踏まえて,検索行動から出発地と目的地,外出時間などのバス利用者のニーズを明らかにし,これら利用者のニーズに合わせたバス時刻表の設計方法の提案を目指す.そして,現行のバス運行計画を評価するとともに,今後のバスの運行頻度の減少を想定し,便数削減が利用者に及ぼす影響と便数削減時の最適な時刻表の提案を行う予定である.経路検索システムとは,目的地や出発地,利用したい時間帯を入力すると,バスや鉄道などの経路や運賃,所要時間などが提示されるwebサービスある.この経路検索システムには,検索者が入力した情報がログデータとして蓄積されている.このログデータはバスや鉄道の時刻表にとらわれずに,その検索者がどこから,どこへ,いつ移動したいかという移動に関する希望を含んだデータであり,利用者のニーズに応じた交通計画の立案に寄与すると期待されている.本研究は,鳥取県に導入されている経路検索サービス「バスネット」に蓄積された利用者の検索行動から対象地域の交通特性を明らかにすることを目的としている.初年度は,主に,以下の研究を行った.(1)経路検索システムに蓄積されているログデータを統計分析できるように加工するためのアルゴリズムの開発を行った.特に,経路検索サービスでは希望した経路が表示されなかった場合,指定時刻を変更し繰り返し検索を実行する検索行動が見られる.しかし,ログデータからは検索者個人を特定することはできない.そこで,同じ検索者が複数回検索していることを判定するための方法について検討した.(2)取得したログデータから,出発地や目的地,曜日,出発時刻,到着時刻などのシステム利用時に指定された項目,利用時に使用したアクセス端末,検索を実行した時刻などから検索行動の特性把握を行った.その結果,出発地と目的地では指定される地点に異なる傾向があること,アクセス端末により検索内容が異なることなどが明らかとなった.(3)出発地,目的地,指定曜日,指定時刻を考慮した検索パターンの抽出を試みた.非負値テンソル因子分解による分析の結果,例えば鳥取市中心部の通勤・通学に関する検索パターンなど,複数の組み合わせパターンから特徴的な検索パターンの抽出に成功した.初年度である平成29年度は,経路検索システムに蓄積されているログデータを統計分析できるように加工するためのアルゴリズムを構築し,分析のための準備を整えた.そして,非負値テンソル因子分析を用いて,出発地,目的地,曜日,指定時刻を同時に考慮した検索パターンを抽出し,対象地域における検索行動の特性把握を行った.これら分析は,当初の計画通りであり,順調に進んでいる.一方,計画当初は,経路検索システムにおける検索行動と実際の交通行動との関係性を比較するために,交通行動調査を実施する予定であった.しかし,対象地域においてバス運行計画の見直しが検討されており,別途小規模調査が実施されたため,調査時期を見直すこととした.交通行動調査の実施を見送った分,ログデータ解析に注力したため,事前検索時間の分析やシステムに入力された指定時刻とシステムで出力された最短経路との乖離の分析など,次年度以降に予定していたログデータ解析に着手できた.以上を総合的に判断すると,本研究はおおむね順調に進展している.経路検索システムとは,目的地や出発地,利用したい時間帯を入力すると,バスや鉄道などの経路や運賃,所要時間などが提示されるwebサービスである.

この経路検索システムには,検索者が入力した情報がログデータとして蓄積されている.これは,時刻表にとらわれない検索者のいつ,どこから,どこへ移動したいかという希望に関するデータと考えられる.本研究では,山陰両県に導入されている経路検索システム「バスネット」の検索ログデータを用いて,利用者のニーズに応じた交通計画の立案方法の提案を目的とし,今年度は,主に以下の研究を行った.(1)検索者が公共交通を利用する何分前に検索を行ったかを表す指定時刻と検索実行時刻の差を「事前検索時間」と定義し,事前検索時間の長短に影響を及ぼす要因を分析した.生存時間分析を用いた分析の結果,事前検索時間には,指定した起終点,検索に使用した端末の種類,検索日の天候などが有意に影響を及ぼすことが明らかとなった.また,モデルの推定結果から検索状況に応じた事前検索時間の予測が可能となった.(2)ある検索者が経路検索システムを利用したとき,表示された経路検索結果が希望に合わず,時刻を変更し,再度検索を行う場合がある.このような同一検索者による繰り返し検索を判定するための方法を提案した.そして,時刻表にとらわれない利用者の潜在的な利用ニーズを表す1回目の検索行動と,2回目以降の繰り返し検索行動の傾向を明らかにし,どのような状況において2回以上の検索を行うかを分析した.(3)鳥取市中心市街地を巡回するコミュニティバス「くる梨」を対象に,経路検索システムにおける検索行動と,実際のバス利用者数の関係を分析した.分析の結果,平日と休日では差があるものの,検索行動と実行動の間には高い正の相関関係があることを明らかにし,検索行動の分析によって実行動を予測できる可能性を示した.今年度は,初年度の研究成果を踏まえ,バス利用の何分前に検索を行うかという事前検索時間の分析,1回目の検索結果が希望に合わなかったときに実行されると考えられる複数回検索行動の分析,および検索行動と実行動の関連性分析を行った.これら研究の進捗は,当初の計画どおりであり,研究成果の達成の見込みは十分である.地方都市では,公共交通の路線数や便数等のサービス水準が低い.そのため地方都市で公共交通の利用を検討する場合,代替交通手段や経路が多い都市圏に比べて,目的地までの経路や出発時刻などを事前に検索する人の割合が高いと考えられる.さらに,都市圏よりも地方都市のほうが,経路検索システムで表示される経路案内の結果によって,代替交通手段の検討,目的地や外出時間帯の変更,あるいは外出そのものを取りやめるなど交通行動が変化する可能性が高いと考えられる.公共交通利用の直前ではなく,外出の計画段階で経路検索システムを利用しているのであれば,単なる経路案内だけでなく,利用者のニーズに合致した情報,例えば周辺の観光地情報や観光地周遊プランなどの情報を付加し提供することによって,観光誘発等につながると考えられる.
光ファイバのみを用いた超短光パルス発生に関する研究

超単光パルスを発態する手段はこれまに数多く提案され、種々の実験が行なわれているが、本研究では、光ファイバのみを用いた1.55μm超単光パルス発生の可能性を理論的に検討した。用いたパルス圧縮の基本的な考え方は、線形な周波数チャ-ピングを受けた光パルスが負の分散性媒質を通過する際に圧縮されることを利用したものである。最近、シリカ系ガラスに較べ一桁伝送損失が小さくなることが期待されるフッ化物ガラスファイバの研究が積極もに行なわれており、その損失が最小値を示す波長は2.7μm付近にあると考えられている。さらに、群速度分散がゼロとなる波長もシリカ系ファイバのそれよりも長波長側にずれ、1.55μm光に対して正常分散性を示すようになる。一方シリカ系ガラスファイバはこの波長の光波に対し異常分散性を示すため、これらの光ファイバを組み合わせることにより、先に述べた超単光パルス発生の可能性が生まれてくる。ここでは光ファイバ中での非線形波動伝搬に伴う周波数チャ-ピング現象を理論的に取り扱い、実際の光ファイバの物質パラメ-タを用いて光ファイバ中のパルス広がり、周波数チャ-ピングの様子、さらにはこのフッ化物光ファイバにおいて周波数チャ-ピングを受けた出力光を異常分散性を示す光ファイバへ入射した後のパルス伝搬を求め、実際パルス圧縮されている様子を調べた。具体的には、ガウス型およびSech型の二種類の入力パルスについて、圧縮されるのに必要なファイバ長や入力光パワ-などを求めた。例えば、パルス幅が10ピコ秒のパルスでは、前者の入力パルスに対して、入力3パワ-を39mW、フッ化物ファイバ長を1.6km、シリカファイバを2.5kmに設出すれば84フェムト秒にまで圧縮され、一方、後者のパルスに対しては、入力パワ-を4.4W、フッ化物ファイバ長を722m、シリカファイバ長を581mとすれば、568フェムト秒に圧縮されることがわかった。
情報共有とリーダーシップのゲーム理論的・実験的研究

本研究は、チームにおいて、自分たちのチームはどれだけ努力のしがいがあるかについてメンバーが抱く判断が、リーダーシップ成立の原動力となる可能性を解明しようとするものである。つまり、チームの生産性が高いと判断している個人は、その判断を、リーダーシップ行動を通じて、生産性に関して悲観的判断を持っているかもしれない他のメンバーに伝え、彼らも努力する気にさせたいという動機がある。この動機が実際にリーダーシップの原動力として機能するか否かは、チーム生産性の判断の個人間での相関の度合いに左右されるという仮説を検証する。まず、チーム生産性に関してメンバーそれぞれが判断を抱く下で行うチーム生産を、ゲーム理論のモデルによって定式化し、そのチームで起こることを、動学ゲームの逐次均衡理論によって理論的に明らかにした。すなわち、人が、チームの仕事を通じて自分が受け取る便益を評価する上でリスクに関して中立的ならば、個人判断の相関度合いについて閾値があって、その閾値よりも相関度が低い場合にはリーダーシップが均衡となるが、その閾値よりも相関度が高い場合にはそうならないことを、数学的に証明した。これは、リーダーシップはメンバーが抱く判断のすれ違いを乗り越えるメカニズムである、ということを理論的に明らかにした成果と言える。次に、数学的に証明した閾値よりも相関度が低い場合と、高い場合とをコンピュータ上で人工的に生成し、それぞれの場合で大学生に仮想的チーム生産を行ってもらう実験室実験を実施した。その結果、閾値よりも相関度が低い場合には理論分析の通りリーダーシップの生起が観察されたが、閾値よりも相関度が高い場合にも理論分析に反してリーダーシップの生起が観察された。後者の観察結果は、被験者である大学生に関して上述のリスク中立想定が妥当せず、その場合に別のメカニズムでリーダーシップが起こる可能性を示唆している。平成27年度から30年度で行う研究は、第1段階で理論研究、第2段階で実験研究の2段階で進める計画である。平成27年度は第1段階の理論研究に着手した。具体的は、生産性に関する個人判断を形成するプレーヤーが、他人に先んじて努力するかどうかを自由意思で選べるチーム生産ゲームのモデルを構築し、「チーム生産性に関して個人が抱く判断が独立しているときにリーダーシップが起こりやすく、相関しているときに起こりにくい」という仮説を理論的に導くことが目標である。モデル構築の鍵となるのはチーム生産性の判断の生成プロセスをモデル化することである。この点に焦点を当て、研究の第1段階を遂行する狙いから、プレーヤーの努力費用関数を2次形式に限定して考えた。さらに、チーム生産の判断の生成プロセスを、判断の相関の度合いを表現できるできるだけ単純なクラスに限定する狙いから、判断が独立のプロセスと完全相関するプロセスの混合によって表現できるプロセスを考えた。以上2つの工夫によって、当初予想していた仮説をうまく理論的に導く結果を証明できた。具体的には、次の成果が得られた。[成果1]数値例によって、個人の判断が独立のケースと完全相関のケースの両極端について分析し、独立のケースでは均衡でリーダーシップが起こるが、完全相関のケースでは起こらないパラメーターが存在することを確認した。[成果2]成果1の結果を一般化し、判断が独立である混合割合に閾値が存在し、その値よりも判断が独立であるプロセスの割合が高ければリーダーシップが起こり、逆なら起こらないことを証明した。上の[成果1]は後掲の論文として発表し、[成果2]は後掲の国際学会で発表した。平成27年度に計画していた理論研究は、モデルを単純なクラスに限定することで、一定の成果を上げることができた。すなわち、効用関数の2次形式への限定と、生産性の判断の生成プロセスの単純化によって、個人間で判断の独立性が高まれば高まるほどリーダーシップが起こりやすい、という結果を証明できた。これは、本研究で行おうとしている、チーム生産性に関する判断の個人間の共有のあり方とリーダーシップの関係を実験で明らかにするという目的を遂行する上で、まず実験で検証すべき仮説の構築に理論的に成功したことを意味する。ただし、この理論成果を達成するために行ったモデルの単純化によって、導かれた理論成果には、理論の一般性の観点からは不十分なところが残されている。平成27年度は第1段階の理論研究に着手し、生産性に関する個人判断を形成するプレーヤーが、他人に先んじて努力するかどうかを自由意思で選べるモデルに、チーム生産性の判断形成のプロセスを組み込んだモデルの均衡を理論的に研究して、個人の生産性判断の相関度合いが一定値よりも低い場合にリーダーシップが起こり、高い場合には起こらない、という結果を導いた。平成28年度は、この一般的な結果について、(1)その理論予測の現実妥当性を検証する、実験可能な離散モデルの開発、(2)その理論予測の一般化と論理の明確化、の2方向での理論研究を行った。(1)については、リーダーシップ均衡の存在と個人の生産性判断の相関度合いの関係について、単にリーダーシップ均衡の存在・非存在の区分ではなく、リーダーシップ均衡の均衡行動のあり方を細かく調べる必要性が分かった。すなわち、個人の生産性判断の相関度合いが一定値よりも低い場合にリーダーシップ均衡が存在するが、相関が度合いが十分低い場合には均衡で起こるリーダーシップ行動にはその行動時点でのリーダーの個人判断に照らして最適な努力水準を行えば十分であるのに対し、相関度合いが一定値よりも低いが十分低くはない場合には、有効なリーダーシップには、個人判断に照らして最適である以上の努力水準が必要となる。

この単調性のメカニズムは(2)の理論的検討によって明確化しなければならないが、それは平成28年度中の研究では解明に至らなかった。平成28年度の理論研究では、実験で検証すべき仮説として、個人の生産性判断の相関度合いが高まるにつれて、最適努力水準によるリーダーシップ均衡→過剰努力によるリーダーシップ均衡→リーダーシップ均衡の消滅、という仮説が導かれた。しかし、この単調性がどのようなメカニズムで起こるのかの理論的解明には至らなかったため、その理論的知見に基づく実験設計に着手することができなかった。その為、設計した実験用ゲームを用いたパイロット実験を行うこともできなかった。平成27年度から30年度で行う本研究は、第1段階で理論研究、第2段階で実験研究の、2段階で進める計画である。平成27年度は第1段階の理論研究に着手し、生産性に関する個人判断を形成するプレーヤーが、他人に先んじて努力するかどうかを自由意志で選べるモデルに、チーム生産性の判断形成プロセスを組み込んだモデルの均衡を理論的に研究して、個人の生産性判断の相関度合いが一定値よりも低い場合にリーダーシップが起こり、高い場合には起こらない、という結果を導いた。平成28年度は、この一般的な結果をもとに、情報共有とリーダーシップの関係を実験検証するための、実験可能な離散モデルの開発を行い、生産性の個人判断の相関度合いの区分に、単なるリーダーシップ均衡の存在の有無だけでなく、生産性の個人判断に照らして過大な努力によるリーダーシップが必要かどうかの区分が必要であることが分かった。平成29年度は、この離散モデルの研究成果をもとに、実験設計研究を行った。その結果、情報共有の度合いに応じてリーダーシップ均衡の存在・非存在がともに生じるには、リーダーシップが均衡で起こる経路上で、リーダーとフォロアーが選ぶ努力水準が非対称となり、したがってプレイからの利得も非対称とならざるを得ないことが分かった。これは、リーダーシップの生起に、被験者の不公平回避選好が関与することを意味する。そこで、実験データを適切に分析するには、実験に被験者の不公平回避選好を測定する補助実験を組み込む必要があることが判明した。当初計画に対し、理論予測を検証する実験設計に幾つかの困難があることが、研究の過程で明らかになった。1つは、平成28年度に取り組んだ、情報共有とリーダーシップの関係を分析する、生産性判断の形成プロセスを組み込んだ一般モデルの離散化で、リーダー行動の追加区分が必要と分かったことである。もう1つは、平成29年度に取り組んだ離散モデルに基づく実験設計研究で、被験者の行動に被験者の不公平回避選好が関与することが避けられず、被験者の生産性判断の要因と不公平回避選好の要因を、実験データで識別できるように実験設計する必要があることが分かったことである。これらの事情から、実験設計に時間を要した。本研究は、チームにおいて、自分たちのチームはどれだけ努力のしがいがあるかについてメンバーが抱く判断が、リーダーシップ成立の原動力となる可能性を解明しようとするものである。
光で細胞内ミオシンIIをダイレクトに操作する新規力学的制御ツールの開発

アクトミオシン(アクチン・ミオシンII複合体)は細胞内で収縮力を生成する実行因子であり、適時適所で機能することで、分裂・移動・入替わり・変形など様々な細胞動態を惹起する。よってアクトミオシンを局所的に操作し、その収縮力を時空間的にコントロールできれば、多彩な細胞動態が混在する発生をはじめ複雑な生命現象を紐解く重要な手段となる。近年、光遺伝学に基づきアクトミオシン上流の制御因子を対象とした遺伝学的ツールが開発されているが、これら制御因子がアクトミオシン以外の細胞内分子も制御していることを考慮すると、アクトミオシン機能の一義的な理解にはアクチンないしミオシンIIを直接制御する系が必要である。そこで本研究では、光照射でミオシンII分子を操作するツールを開発することを目的とした。本研究では、ミオシンII活性の局所的阻害と亢進の二方向でツール開発を進めた。前者では、光照射で蛍光発色団から活性酸素種を発生させ標的タンパク質を不活化するCALI (発色団補助光不活化)法に基づき、ミオシンII調節軽鎖とCALIに最適化された傾向タンパク質SuperNovaを融合したノックインショウジョウバエを作出し、局所的にショウジョウバエミオシンIIを不活化するツールを獲得した。後者では、ミオシンII調節軽鎖の恒常活性変異体に、LOVドメインやpdDronpaなど特定波長の光照射でコンフォメーション変化を起こすタンパク質を付加し、光照射時のみ恒常活性型が解放され定常時では機能しないようなコンストラクトを培養細胞で検討した。ミオシンII不活化について、作出した調節軽鎖-SuperNova融合ノックインショウジョウバエを用いて個体内で活性操作を試みた。ショウジョウバエのオスは変態期に外生殖器を一回転させ、当研究室はこの組織動態を支持する細胞移動が、アクトミオシンの収縮力を介した細胞接着辺の繋ぎかえ(収縮と新規伸長)により駆動されることを見出していた。本発生モデルを利用し、細胞移動中の組織に継続的に光照射したところ、繋ぎかえの頻度が減少するとともに、細胞接着辺にかかる張力が低下することを確認した。また、接着辺の収縮はそこに集積するアクトミオシンの収縮力により進行することが広く知られているが、接着辺特異的に光照射を行い、その収縮を局所一過的に阻害することに成功した。さらに、細胞接着辺伸長の力学的メカニズムは未だ不明な点が残っていたが、本ツールを用いた局所的光照射実験により、接着辺両端のミオシンIIが伸長に寄与していることを新規に見出した。ミオシンII活性化について、ミオシンII調節軽鎖の恒常活性変異体にLOVドメインを結合し、その連結部位に変異を加え、ミオシンII重鎖と共にショウジョウバエ培養細胞に発現させた。免疫沈降実験により、定常時はLOVドメインの立体障害により重鎖と調節軽鎖の結合が阻害されるが、光照射時はLOVドメインのコンフォメーション変化で重鎖と調節軽鎖の複合体形成が回復するようなコンストラクトを網羅的に探索した。しかし、調節軽鎖を適切にマスクするコンストラクトは得られなかった。そこで最近報告された、特定の波長照射で蛍光と多量体化を制御できるタンパク質pdDronpaを検討することとした。これを調節軽鎖に結合し培養細胞に発現させ、調節軽鎖が近傍に存在することが、pdDronpaの光照射による多量体化を阻害しないことを確認した。調節軽鎖-SuperNova融合ノックインショウジョウバエについて、雄外生殖器回転運動以外の発生イベントでもミオシンIIを不活化できるか検討する。例えばショウジョウバエ腹部上皮形成では、幼虫細胞が上皮層からアクトミオシンを介した頂端収縮により排除されるが、調節軽鎖-SuperNovaがこれを阻害できるか、いつ・どこに局在するアクトミオシンが責任因子であるのかを、これまでの解析で確立された照射方法を基に検討する。ミオシンII活性化コンストラクトについては、LOVドメインが適切ではなかったことから、光感受性タンパク質であるpdDronpaに変更し検討する。ミオシンII調節軽鎖の恒常活性変異体のN、C両末端に本タンパク質を結合し、pdDronpaの二量体化が立体障害となり、ミオシンII調節軽鎖と重鎖の相互作用を阻害するようなコンストラクトをスクリーニングする。LOVドメイン同様に、調節軽鎖とpdDronpaの結合部位に欠失や挿入など変異を導入し、光照射の有無と免疫沈降実験で相互作用を確認する。適切なコンストラクトが得られれば、このトランスジェニックショウジョウバエを作製する。