hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一酸化窒素をエフェクターとする新規なヘム含有転写調節因子の転写活性化機構

CooAは、元来一酸化炭素(CO)を生理的エフェクターとするヘム含有転写調節因子であるが、昨年度の研究により一酸化窒素(NO)ともセンサー部位であるヘムと反応し得ることを見出し、その反応様式を解明した。本年度は、NOがCOと同様にCooAの生理的エフェクターとして機能するか否かを検証するとともに、CooAがCOとNOを認識・区別する機構について解明した。1.NOはCooAのエフェクターとして機能しない。大腸菌を宿主とするin vivo転写活性化能測定系を構築し、NOによるCooAの活性化能を測定した。その結果、CooAはNO存在下では全く活性を示さないことが分かった。同じ測定系を用いた場合でもCO存在下では高い活性を示したことからCooAはNOとCOを区別し、NOがエフェクターとして機能しないようにするための機構を内包していることが示唆された。2.CooAはいかにNOとCOを区別するか。NOおよびCOとの反応によって生成するCooA中のヘム化合物の違いを分光学的手法を用いて明らかにし、CooA活性化との関係について調査した。その結果、配位したNOまたはCOのトランス位に特定のヒスチジンが軸配位子として存在していなければCooAが活性化されないことがわかった。このヒスチジンに対する部位特異的変異導入を用いた研究により、CooAはこの軸配位子の存在の有無によってNOとCOの配位を区別しており、結果的にCO選択的に活性化されることが分かった。この知見を基にヒスチジン軸配位がCooAの活性化に与える影響を検討したところ、以下のような機構の存在が明らかとなった。すなわち、COの配位がCooA中のヘムにヒスチジンを軸とする大きな配向変化を引き起こす。これにより、CooAのダイマー構造の形成に重要な役割を果たすヘリックスとヘムとの相互作用を誘起され、CooAの四次構造が標的DNAと結合しうるように変化する。転写調節因子Dnrによるエフェクター分子の認識緑濃菌Pseudomonus aeruginosaに存在する亜硝酸イオン還元酵素ならびに一酸化窒素還元酵素の転写調節因子であるDnrタンパクを、大腸菌を宿主とする組換え体を用いて95%以上の精製度で生成した。精製直後のタンパクは、疎水性相互作用に基づくホモダイマーを形成しており、酸素存在化で徐々にサブユニット間に共有結合を生成する。この結合は、還元剤であるジチオナイトナトリウムによって可逆的に開裂することから、Dnr中に酸化還元反応に基づく共有結合の生成・開裂を起こす部位の存在が明らかとなった。現在この反応を生じるアミノ酸残基の同定を進めると共に、Dnrエフェクター分子の可能性がある窒素酸化物とDnrとの反応を行い、見出した共有結合の生成または開裂がどの酸化物によって生じるか検討している。転写調節因子CooAと一酸化窒素との反応CooAは光合成細菌Rhodospirillum rubrumに存在し、一酸化炭素(CO)を生理的エフェクターとする転写調節因子である。本研究によってCooA中の補欠分子族,プロトヘムは、COのみならず一酸化窒素(NO)とも反応し、CooAのヘム近傍において構造変化を引き起こすことが明らかとなった。CooAとCOとの反応では6配位構造をとるヘムの軸配位子の一つがCOによって置換され、6配位カルボニルヘムを生成するのに対し、NOとの反応では、NOの配位に伴ってトランス位の軸配位子が部分的に脱離し、5配位型と6配位型ニトロシルヘムを共に生成することが分かった。また5配位型と6配位型の存在比は、低温(-20°C)では5配位型が、高温(+35°C)では6配位型が優勢になる特異な温度依存性を示した。現在、6配位型ニトロシルヘムがカルボニルヘムと同様にCooAを活性型に変換することが可能どうか検討を行っている。

この知見を基にヒスチジン軸配位がCooAの活性化に与える影響を検討したところ、以下のような機構の存在が明らかとなった。すなわち、COの配位がCooA中のヘムにヒスチジンを軸とする大きな配向変化を引き起こす。これにより、CooAのダイマー構造の形成に重要な役割を果たすヘリックスとヘムとの相互作用を誘起され、CooAの四次構造が標的DNAと結合しうるように変化する。
アジア後発工業国における人材育成：生産管理知識・スキルの習得と職場への移転

後発工業国であるベトナムとミャンマーを事例に、現地人材による知識・スキルの習得とその「職場への移転」について分析した。具体的に個人レベルでは、ODA事業である「日本センター」などの生産管理分野の研修受講者やビジネススクールの社会人学生を対象に質問票調査を実施した。組織レベルでは、積極的に日本センターの研修に参加している企業で事例調査を行った。とくに、条件によっては職場への移転に効果があると考えられる「(別の組織から参加した)他の研修生からの支援」と職場への移転が追加的な学習機会になっている点に注目した「学習パス」について、持続的な職場への移転に及ぼす影響を明らかにすることができた。平成27年4月6月にはまず、人的資源開発論、組織学習論、技術移転論の3つの研究分野に関して、それぞれ文献レビューを実施した。これらの結果に基づいて、代表者・分担者がこれまでの研究で用いてきたものの内容も勘案しながら、各分野の分析枠組み・方法論を精緻化する。具体的な定量・定性尺度を特定するには、実際の調査分析過程で得られる知見を反映しながら進めていく必要があるため、7月以降も継続したうえ、後述の現地調査終了後の10月12月に再度集中的に実施した。続いて、文献レビュー等に基づいて構築した暫定的な枠組みを用いて、研修参加企業の探索的な事例分析を始めた。8月から9月を中心に、ベトナムとミャンマーでそれぞれ研究代表者、研究分担者、海外研究協力者が共同で現地調査を実施する。具体的には、政府開発援助の「日本センター(正式名称はベトナム日本人材協力センター及びミャンマー日本人材開発センター)」ビジネス研修事業に関して、生産管理関連の研修に比較的多くの人数を派遣している企業を対象とした。2ヵ国で個人・組織レベルの移転が進んでいる企業を選び、研究領域に含まれる諸要因の関連について検討した。この過程を通じて、文献レビューで得られた各分野の一般的な議論を踏まえつつ、これらの議論の関連性、補完性について検討した。以上のような形で実施した調査の結果は各社の事例研究3篇として論文にまとめた。他の事例研究や文献レビューと合わせ、28年3月に広島で開催したワークショップ(WS)で報告した。WSでは、探索的な事例分析の結果に基づいて、本研究の対象事例に即する形で各分野の視点を反映する包括的な分析枠組みの構築に着手した。WSで報告した事例研究論文が当初計画の4篇とは異なり3篇、事例の比較分析論文は報告に至らなかったが、必要な調査は完了しているため概ね順調に進展していると自己評価した。平成28年度は、まず前年度末のワークショップ(WS)での報告内容に基づいて5本の論文に取りまとめ、10月にバンコクで開催されたASIALICS 2016で報告した。報告論文のうちベトナム企業を事例とした1篇については、査読付き論文として刊行済みである。また、「職場への移転」分析のための質問票調査については、WSをはじめとする一連の議論の中でより独自性・新規性のある研究を実施するために、さらに理論的な検討を進めることにした。先行研究の再検討を行った結果、まず条件によっては職場への移転に影響が大きいと考えられる「他の研修生からの支援(training peer support)」に着目することにした。また、対象国であるベトナムやミャンマーにおいては職場への移転が必ずしも一般的に求められる職務内容に含まれないことから、こうした業務を「組織市民行動(organizational citizenship behavior)」の概念的枠組みを用いて分析することにした。このため、当初予定では28年8月9月に「日本センター」の研修コース受講者を対象とした質問票調査を実施することにしていたが、より慎重にこれらの新たな視点を反映させた2つの分析枠組み及び質問票を作成することにした。29年3月にマンダレーで実施したWSにおいて、分析枠組みと質問票の内容について重点的に議論した。この他、日本センターをはじめとする対象2ヵ国やタイにおける研修をはじめとする人的資源開発事例についての研究を実施した。この結果、最終年度での取りまとめに向けて、異なる産業・研修内容についての事例の蓄積を進めることができた。質問票調査は当初予定より遅れる形で実施することにしたが、内容面では計画以上に新規性・独自性を持った分析になることが期待される。このため、全体としてはおおむね順調に進展していると判断できる。前年度に共通の問題認識として合意した「他の研修生からの支援(training peer support)」の影響および「職場への移転」を「組織市民行動(orgnizational citizenship behavior)」として捉える視点を実証研究に落とし込むために、具体的な調査項目を検討した。確定した調査項目に基づいて、個人レベルについては「日本センター」などの生産管理分野の研修受講者やビジネススクールの社会人学生を対象に質問票調査を実施した。組織レベルについては、積極的に日本センターの研修に参加している企業で事例調査を実施した。分析結果は、30年2月にミャンマー・マンダレーで開催した2nd International Conference on Burma/Myanmar Studiesおよび3月にハノイで開催したWSで報告を行った。またWSでは、研究全体の取りまとめとして、とりわけ受講者、利用企業、研修事業者や内外の関連政府機関等対象の「職場への移転」効果を高めるための提言作成に向けた議論を行った。年度末にかけて、研究期間終了後の国際学会報告、学術誌への論文投稿に向けた構成員間の議論および執筆を続けた。

具体的に個人レベルでは、ODA事業である「日本センター」などの生産管理分野の研修受講者やビジネススクールの社会人学生を対象に質問票調査を実施した。組織レベルでは、積極的に日本センターの研修に参加している企業で事例調査を行った。とくに、条件によっては職場への移転に効果があると考えられる「(別の組織から参加した)他の研修生からの支援」と職場への移転が追加的な学習機会になっている点に注目した「学習パス」について、持続的な職場への移転に及ぼす影響を明らかにすることができた。平成28年度は、まず6月までに前年度末のWSで報告した対象企業の事例研究論文を修正し、Asialics Conferenceへ投稿する。この間、包括的な分析枠組みの構築に関する議論を続け、遅くとも7月の現地調査準備期間中には、個人・組織レベルの「職場への移転」過程の実証分析に用いる枠組みを完成させる。10月の学会報告の後、順次論文を再修正したうえで学術誌へ投稿する。28年度独自の研究としては、6月までに個人レベル「職場への移転」分析のための質問票を作成する。8月から9月には現地で「日本センター」の受講者への質問票調査を実施する。ベトナムでは生産管理短期コースの各科目や生産部門責任者向け中期コース、ミャンマーでは「日本式経営/生産管理」等短期コースの受講者に対して、個人レベルの「職場への移転」に関わる回答を得る。人的資源開発論の枠組みを基本としながら、技術移転論との関連性、補完性に十分に配慮する形で分析を実施する。技術移転論の担当者は別途、日本人専門家が現地講師を育成する過程について事例分析する。調査結果は、29年2月までに取りまとめる。質問票調査は、構造方程式モデリングや分散分析などの統計的な手法を用いて分析する。事例研究は主に記述的・定性的な分析方法をとるが、可能な範囲で定量分析も試みる。分析結果は、3月にヤンゴンで開催するWSで報告する。前年度末WSの報告論文を修正し、まず国際学会で報告、再修正後に学術誌へ投稿する。また2ヵ国の日本センターの研修受講者を対象とした個人レベルの職場への移転に関する質問票調査を実施する。さらに新規の研究として、組織レベル「職場への移転」分析のための検討項目を特定したうえで現地調査を行う。具体的には、27年度に探索的事例分析の対象企業をはじめ、積極的に日本センターの研修に参加している企業で事例調査を実施する。その際、組織学習論と技術移転論それぞれで論じられてきた諸要因が、過不足なく検討できるように配慮する。個人レベルの質問票調査は構造方程式モデリングや分散分析などの統計的な手法を用いて分析する。組織レベルの事例分析結果については主に記述的・定性的な分析方法をとるが、可能な範囲で定量分析を試みる。分析結果は、30年2月にハノイで開催するWSで報告する。現地調査終了後に研究全体の取りまとめも始める。
中枢神経系超早期の発達に影響する分子異常に着目した自閉症脳病態の解明

自閉症を高率に合併することが知られている結節性硬化症の責任遺伝子TSC2に変異をもつEkerラットのスパインを超微形態学的に検討し、多数の融合した異常ミトコンドリアとシナプス未形成のフィロポディアを確認した。また、発達期に発現するarcadlinという蛋白質のスパイン制御機構を明らかにした。結節性硬化症では、TSC2-Rheb-mTORの異常が何らかのメカニズムを介してミトコンドリアの増殖あるいは融合を促進し、そのためにスパイン成熟の遅れをきたすものと考えられた。この点では、臨床遺伝学的研究により、神経接着因子(NRCAM)の遺伝子多型が自閉症と有意に関連することを見出しており、興味深い。オスのメス化作用が知られている環境ホルモンのラット新生仔期における低用量暴露が、成長後のオスのみに学習障害と多動をきたし、かつEstrogenα受容体(ERα)アンタゴニスト投与によって、環境ホルモンの脳への影響を未然に防ぐことができた。環境ホルモンの作用はラット胎仔海馬組織の初代培養系でも観察することができ、スパインの成熟遅延が見られた。このメカニズムにもERαの関与が証明された。遺伝子解析では、7番および15番染色体長腕領域(7g,15g)上の候補遺伝子を中心に自閉症との関連を検討し、NRCAM以外にもTSC遺伝子やmaternal expression domain(MED)の一部との有意な関連を見出した。その他の部位ではオキシトシン受容体(OXTR)遺伝子の複数のSNPで自閉症症状との有意な関連を認めた。神経画像研究では、自閉症の三主徴である、社会的相互性、コミュニケーション、固執・常同に対応する脳基盤をマルチモダリティ神経画像によって同定した。具体的には、自閉症患者の言語流暢性課題施行時の前頭葉賦活の低値とコミュニケーション障害の相関、固執の基盤となる空間的注意機能異常、社会性脳回路(下前頭回・上側頭溝など)の顕著な性差を見出した。これらの神経画像指標は、今後自閉症の三主徴に対応する遺伝子・分子基盤を効率的に見出す有力な中間表現型となる可能性がある。とくに、下前頭回は自閉症の認知異常との関連が推定されているミラーニューロンを担う部位であり、興味深い結果と考えている。現在男女差と関連する自閉症の分子機構として、性差のあるホルモンの代表であるオキシトシンに着目して研究を開始している。(1)モデル動物研究に関して、自閉症を高率に合併する結節性硬化症(TSC)では、原因遺伝子産物TSC2の変異のため、蛋白合成が亢進していると考えられている。そこで、TSCモデルラットのEker(TSC2遺伝子の変異モデル動物)の蛋白質を同定したところ、大部分がミトコンドリア由来の蛋白質であった。TCA回路や呼吸鎖を構成する酵素が増加していたことから、TSCのシナプスにおいてミトコンドリアの増加あるいは機能亢進が考えられた。(2)また、自閉症発症に関わる環境要因探索のために環境ホルモンの体内曝露の影響を動物実験で検討した。ビスフェノールAの新生児ラット(ヒトの胎児期に相当)への少量曝露により、多動と学習障害をきたすことを見出した。

そのメカニズムとして甲状腺ホルモンおよびその核内レセプター、転写因子の変化を検討したが、一部変化は見られるものの、二次的変化と考えられた(Xu et al, Neurosci Res.inpress)。現在エストロジェンα受容体およびその関連分子の関与について検索中である。(3)遺伝子探索については、H18年度末には罹患者のDNAサンプル数は家系サンプル240例を含む300例以上に達した。これを用いてTSC遺伝子のほか、7番染色体長腕ならびに15番染色体長腕の候補遺伝子のSNP解析を継続、7番の一部の遺伝子で有意な関連を確認した。TSC遺伝子では部分的に有意な結果は得られたが、現在これを確認中である。15番長腕領域については微小な欠損や重複とPDD発症との関連を検討するため、array-CGHによる解析を開始しつつある。自閉症における認知障害を明らかにするため、知的障害の無い成人広汎性発達障害(PDD)を対象にgap-overlap課題を用いて、視覚刺激へのサッケードに先行する脳の電気的活動を事象関連電位法で計測した結果、overlap条件におけるサッケードに先行する頭頂皮質付近の異常活動をPDDに認めた。また、健常成人を対象に1.5T MRIの撮像を行い、人格質問紙TCIにより協調性傾向を評価し、脳部位体積との相関を検討したところ、協調性と社会性脳回路の関連が見出された。細胞遺伝学的研究から有力候補領域と考えられる15番短腕領域(15q11-q13)を、SNPをマーカーとする関連研究およびa-CGH(comparative genomic hybridization)で検討した。その結果、Maternal Expression Domainでの関連可能性がcase-control比較で示唆された。a-CGHでも複数個所で微小欠損が検出され、日本人の自閉症における同領域の重要性が示唆された。今後男女差などの素因と脳体積・社会性との関係、関与する遺伝子の検索を進めたい。動物実験では、脳の発達期に発現する新しい神経接着分子Arcadlinの解析を行い、Arcadlinがシナプス結合維持に重要なN-cadherinと結合することを見出した。さらに、TAO2-p38MAPK経路を活性化し、N-cadherinのエンドサイトーシスを誘導することによってスパイン密度を減少させるという新しいメカニズムを解明した(Yasuda, et. al.:Neuron 2007)。環境ホルモン作用のあるbisphenol Aの新生児期暴露が成長後に学習障害と多動をきたすことを発見し、その作用機序にエストロジェンα受容体が関与していることを見出した。この知見とPDD発症の男性優位性との関連を今後検討していく。自閉症を高率に合併することが知られている結節性硬化症の責任遺伝子TSC2に変異をもつEkerラットのスパインを超微形態学的に検討し、多数の融合した異常ミトコンドリアとシナプス未形成のフィロボディアを確認した。現在その分子メカニズムの特定を急いでいるが、TSC2-Rheb-mTORの異常が何らかのメカニズムを介してミトコンドリアの増殖あるいは融合を促進し、そのためにスパイン成熟の遅れをきたすものと考えられた。
マーク・トウェイン寄稿『カリフォーニアン』紙データベース化プロジェクト

本研究はマーク・トウェインの自由奔放なユーモアが円熟の域に達していた1864年から1866年に彼が寄稿していた文芸週刊紙『カリフォーニアン』をデータベース化することにより、トウェインを取り巻いていた文学的環境をより厳密に把握し、その形成期を再評価することが目的である。当週刊紙は現在取扱いに注意を要する貴重な資料としてカリフォルニア大学バークレー校マーク・トウェイン・ペーパーズ&プロジェクト(MTP)に保管されているが、データベース化することによりトウェインと交流のあった同世代の文筆家たちに研究を発展させることがより容易になる。初年度の研究で『カリフォーニアン』について言えば、当研究の申請年度のMTPでの調査では検索可能などのデータベースにも含まれていなかったが、初年度の調査では、デジタルライブラリのインターネット・アーカイブにアクセスすることで参照が可能になっていることがわかった。近年このようなデジタルライブラリの保持するデータ量は爆発的に増加しており、当ライブラリの場合、一日1000冊のスピードで本をスキャンしている(HPより)。アメリカ19世紀の新聞に関してだけでもその他にNewspaper Archive、Historical Newspapers、California Digital Newspapers、Hathitrust Digital Library、Library of Congress、Historical Newspapersなど多数あり、研究者はこれらを頻繁にチェックしているのが現状である。本研究の方向としては、取り扱いに注意を要する貴重な資料をデータベース化するという方針に基づき、MTPの協力を得て『カリフォーニアン』に比肩する重要な資料、サンフランシスコ『モーニング・コール』紙のデジタル化を進めることになった(【現在までの進捗状況】参照)。【研究実績概要】で述べたようにインターネット・アーカイブにアクセスすることで『カリフォーニアン』を参照できる状況に恵まれたため、初年度から当新聞の分析に取りかかることができた。結果は学会発表および論文にまとめた。【研究発表】参照。その一方で、MTPの協力を得て、サンフランシスコ『モーニング・コール』紙のデジタル化を進める運びとなった。当新聞が『カリフォーニアン』紙に勝るとも劣らない貴重な資料であることは、MTPの編集主幹ロバート・ハースト氏をはじめすべての編集者が認めるものである。日刊新聞で大部になるため、特にトウェイン研究者にとって重要な1864年6月から10月に発行された部分が対象となる。『モーニング・コール』紙はトウェインがサンフランシスコ到着後最初に勤めた新聞社で、形成期のトウェインの筆跡をたどることのできる貴重な資料である。これがデジタル化されることの意義は大きい。しかし、貴重な資料のデータベース化が急速に進んでいるなかで『モーニング・コール』紙についても近い将来数多くあるデジタルライブラリのいずれかで参照が可能になる可能性がある。その意味では『モーニング・コール』紙に並行して当研究期間中にMTPにデジタル化されずに残されている他の貴重な資料を作業の対象にすることも有意義だという見解に到った。サンフランシスコ滞在中のトウェインが交流した文筆家たちのなかでヴァージニア・シティ『テリトリアル・エンタプライズ』紙の編集長でトウェインの生涯の友人であったジョセフ・グッドマンはトウェインに与えた影響という観点から重要な人物である。今年度はまず彼とトウェインの間で交わされた直筆の手紙の調査を行うことができた。次年度はWORDファイルに打ち出し、検索可能な資料として保存する作業に取りかかりたい。これについては【今後の研究の推進方策】参照。今年度は『カリフォーニアン』の編集長チャールズ・ヘンリー・ウェブのコラム“Things"と“Inigoings"を精査し、それによる発見の一部を論文にまとめたが、まだ発表しきれていない部分がある。2年目以降はウェブのトウェインに対する影響をさらに掘り下げて明確に表現して行きたい。結果は学会発表、および論文の形で発表していく。当週刊紙はインターネット・アーカイブにアクセスすることで、現在日本からも読める状態にあり、MTPのアドバイスを適宜受けながら、厳密な調査を持続することができる。また、『テリトリアル・エンタプライズ』紙の編集長グッドマンについてはトウェインの才能を開花させたという意味で形成期のトウェイン研究には欠かせない人物であるにもかかわらず、これまでに彼に特化した研究はなく、関連する情報も少ない。従って、今後彼に関するより詳しい情報を集め研究を進めていきたい。さらに、夏期にMTPにて調査を継続するとともに、グッドマンとトウェインとの間で交わされた直筆の手紙をカリフォルニア大学の学生アルバイトの協力を得、WORDファイルに打ち出す作業をする。以上の研究はこれまで精査されたことのない資料と関わるため、研究の途中で新しい発見や判断に迷う難題に直面する可能性がある。研究協力者としてMTPのロバート・ハースト編集主幹、及びMark Twain Unsancrified Newspaper Reporterの著者ジェイムズ・キャロン教授から引き続きアドバイスを受ける。

近年このようなデジタルライブラリの保持するデータ量は爆発的に増加しており、当ライブラリの場合、一日1000冊のスピードで本をスキャンしている(HPより)。アメリカ19世紀の新聞に関してだけでもその他にNewspaper Archive、Historical Newspapers、California Digital Newspapers、Hathitrust Digital Library、Library of Congress、Historical Newspapersなど多数あり、研究者はこれらを頻繁にチェックしているのが現状である。本研究の方向としては、取り扱いに注意を要する貴重な資料をデータベース化するという方針に基づき、MTPの協力を得て『カリフォーニアン』に比肩する重要な資料、サンフランシスコ『モーニング・コール』紙のデジタル化を進めることになった(【現在までの進捗状況】参照)。【研究実績概要】で述べたようにインターネット・アーカイブにアクセスすることで『カリフォーニアン』を参照できる状況に恵まれたため、初年度から当新聞の分析に取りかかることができた。結果は学会発表および論文にまとめた。【研究発表】参照。その一方で、MTPの協力を得て、サンフランシスコ『モーニング・コール』紙のデジタル化を進める運びとなった。当新聞が『カリフォーニアン』紙に勝るとも劣らない貴重な資料であることは、MTPの編集主幹ロバート・ハースト氏をはじめすべての編集者が認めるものである。日刊新聞で大部になるため、特にトウェイン研究者にとって重要な1864年6月から10月に発行された部分が対象となる。『モーニング・コール』紙はトウェインがサンフランシスコ到着後最初に勤めた新聞社で、形成期のトウェインの筆跡をたどることのできる貴重な資料である。これがデジタル化されることの意義は大きい。しかし、貴重な資料のデータベース化が急速に進んでいるなかで『モーニング・コール』紙についても近い将来数多くあるデジタルライブラリのいずれかで参照が可能になる可能性がある。その意味では『モーニング・コール』紙に並行して当研究期間中にMTPにデジタル化されずに残されている他の貴重な資料を作業の対象にすることも有意義だという見解に到った。サンフランシスコ滞在中のトウェインが交流した文筆家たちのなかでヴァージニア・シティ『テリトリアル・エンタプライズ』紙の編集長でトウェインの生涯の友人であったジョセフ・グッドマンはトウェインに与えた影響という観点から重要な人物である。今年度はまず彼とトウェインの間で交わされた直筆の手紙の調査を行うことができた。
BMPの骨訪導作用における情報伝達系の解析

1)マウスSmad-1のリン酸化マウス骨髄細胞由来ストローマ細胞ST-2よりクローニングしたmSmad-1遺伝子をBMPに反応性のあるST2細胞に導入し、OP-1/BMP-7、BMP-2、TGF-βを作用させるとmSmad-1がリン酸化されることが分かった。ST2細胞はBMPに反応して骨芽細胞の表現系を発現することから、骨芽細胞の分化においてもSmad-1が情報伝達物質として働いていることが示唆された。しかし、ST2はTGF-βを作用させても骨芽細胞への分化は誘導されないことから、骨芽細胞への分化にはSmad-1による情報伝達以降の経路が重要である。mSmad以降の情報伝達をつかさどる転写因子として、最近、骨形成において重要な役割を果たしていることが示されたrunt系転写因子であるcbfa-1の発現について検討してみた。その結果、ST-2およびマウス頭蓋骨由来骨芽細胞様細胞MC3T3-El細胞にOP-1を作用させることにより、48時間後にはcbfa-1遺伝子の発現量が2-3倍程度増加することが分かった。このことよりBMPの情報伝達はSmadを介してcbfa-1に伝達され、骨芽細胞の分化を促進している可能性が示唆された。2) cbfa-1の発現誘導mSmad以降の情報伝達をつかさどる転写因子として、最近、骨形成において重要な役割を果たしていることが示されたrunt系転写因子であるcbfa-1の発現について検討してみた。1)マウスSmad-1遺伝子のクローニングmSmad-1のC末端とN末端に相当する遺伝子配列から21量体のプライマーを設計し、マウス骨髄由来ストローマ細胞ST2より調整したcDNAを鋳型としてPCRを行った。その結果、約1.6kbのcDNAフラグメントが増幅された。このcDNAフラグメンとをサブクローニングし、制限酵素にて切断したところ、既知のmSmad-1と同様の塩基配列を有していることがわかった。2)マウスSmad-1のリン酸化クローニングしたmSmad-1遺伝子をリポーター遺伝子Flagを持つ蛋白質発現ベクターに挿入し、これをBMPに反応性のあるST2細胞に導入した。この形質転換された細胞に^<32>P-ATPの存在下でOP-1/BMP-7、BMP-2、TGF-βを作用させFlag蛋白質抗体にて免疫沈降したところ52kDa付近にリン酸化されたmSmad-1を認めた。しかし、ST2はTGF-βを作用させても骨芽細胞への分化は誘導されないことから、骨芽細胞への分化にはSmad-1による情報伝達以降の経路が重要である可能性がある。
アデノ随伴ウイルスの部位特異的組込み機構を用いたトランスジェニックマウスの作製

アデノ随伴ウイルス(adeno-associated virus:AAV)はヒト第19番染色体の酷VS1領域(19q13.4)に特異的に組み込まれるが、この性質を利用し効率よく表現型が安定したトランスジェニックマウスを作製することが可能か、基礎的検討を行った。AAVの複製蛋白質RepはAAVゲノム両末端のinverted terminal repeat(ITR)と呼ばれる配列に結合するが、同様の配列がAAVS1領域に存在し、Rep蛋白質がITRとAAVS1領域の両者に結合しAAVゲノムのAAVS1への特異的組込みが起こる。前年度引き続きモデル実験を行った。Neo遺伝子をAAVゲノムのinverted terminal repeat(ITR)で挟んだプラスミドと、AAVの複製蛋白質であるRep68をCMVプロモーターで発現するプラスミドを10T1/2細胞、NIN3T3細胞、C2C12細胞にコトランスフェクションし、Neo遺伝子が組み込まれているか、Neo遺伝子とAAVS1領域に設定したプライマーでPCRを行い、その増幅産物量をコントロールと比較した。その結果、これら3つのマウス由来の細胞株においてAAVS1 orthologへのNeo遺伝子の特異的組込み効率は極めて低く、実用的ではないことが明らかとなった。効率が低い原因として、ヒトAAVS1とマウスAAVS1 orthologが完全に一致していないことが主な原因と考えられた。アデノ随伴ウイルス(adeno-associated virus: AAV)はヒト第19番染色体のAAVS1領域(19q13.4)に特異的に組み込まれるが、この性質を利用し効率よく表現型が安定したトランスジェユックマウスを作製する方法を確立するため、基礎的検討に着手した。AAVの複製蛋白質RepはAAVゲノム両末端のinverted terminal repeat(ITR)と呼ばれる配列に結合するが、同様の配列がAAVSl領域に存在し、Rep蛋白質がITRとAAVSl領域の両者に結合しAAVゲノムのAAVS1への特異的組込みが起こる。モデル実験として、マウス10T1/2細胞のAAVS1 orthologにNeo遺伝子を組み込ませるため、Neo遺伝子をAAVゲノムのinverted terminal repeat(ITR)で挟んだプラスミドと、AAVの複製蛋白質であるRep68を発現するプラスミドを構築した。Rep蛋白質は必要以上に発現させると細胞毒性が強く出るため、比較的弱いSV40プロモーターもしくはマウス乳腺腫瘍ウイルス(mouse mammary tumor virus: MMTV)のプロモーターを用いた。NeoプラスミドとRep発現プラスミドを10T1/2細胞にコトランスフェクションし、Neo遺伝子が組み込まれているか、Neo遺伝子とAAVS1領域に設定したプライマーでPCRを行い、その増幅産物量をコントロールと比較した。その結果、有意のAAVS1特異的組込みは起こっていなかった。今後、他のNIH3T3などのマウス細胞株を用いて同様の実験を行うと共に、Rep68発現用プロモーターをCMVプロモーターなどの強いものに変え同様の解析を行う予定である。
NMRを利用した構造グライコミクス

我々は、構造グライコミクスを行うため、核磁気共鳴(NMR)法を主体とする体系的方法論の構築に取り組んできた。NMRによる構造解析を行なうにあたっては、対象となる糖タンパク質のグライコフォームをあらかじめ決定する必要がある。我々は多次元HPLC法を改良することによって、迅速かつ簡便に糖タンパク質のグライコフォームを決定するとともに、本方法を用いて硫酸化糖鎖やグルクロン酸含有糖鎖の糖鎖プロファイリングを組織・細胞レベルで実施することも可能とした。多次元HPLCマップは糖鎖ライブラリーを構築する手段としても有用であり、これを利用することによりタンパク質と糖鎖の相互作用を系統的に解析することも可能となった。特に、糖鎖ライブラリーを用いた体系的解析を通じて、分子シャペロン、積荷受容体、ユビキチンリガーゼなどの機能を担う細胞内レクチンが、糖タンパク質の細胞内運命を決定するメカニズムの分子基盤を解明することに成功した。複合糖質の高次構造、ダイナミクス、相互作用を原子レベルで探求するため、我々は920MHz超高磁場NMR分光法を糖鎖の安定同位体標識技術と組み合わせて利用した。これにより、ヒト免疫グロブリンGのFc領域におけるグライコフォームに依存したコンフォメーション変化を捉え、それが抗体としてのエフェクター機能に影響を及ぼす現象の分子基盤を解明することができた。更に、我々は超高磁場NMRによってガングリオシドのクラスターに結合したアミロイドβのトポロジーを詳細に解明し、アルツハイマー病の発症の分子機構に関する構造的知見をもたらすことにも成功している。以上の研究成果は、抗体医薬ならびに糖鎖認識系を標的とする薬物の合理的設計に新たな道を切り拓くものである。免疫グロブリンGのFc領域(IgG-Fc)に結合している糖鎖はエフェクター活性の発現に必須であることが知られている。均一に安定同位体(^<13>C/^<15>N)標識を施したIgG-Fcを対象として、超高磁場NMR装置を用いたIgG-Fcの計測を試みた。その結果、IgG-Fcの良質な高分解能NMRスペクトルを得ることに成功し、糖鎖およびポリペプチド鎖の高次構造と運動性に関する情報を原子レベルで明らかにすることができた。また高マンノース型糖鎖の920MHzにおけるNMR計測を行ったところ、すべてのアノメリックシグナルを分離して観測することができた。その高い分解能を生かして、積み荷糖タンパク質の輸送を担っているVIP36の糖鎖結合特異性を調査した。その結果、VIP36は高マンノース型糖鎖のうち、特にD1アームのトリマンノース部分を認識することが示された。VIP36の糖鎖結合特異性とその細胞内局在を考慮すると、VIP36はシスゴルジネットワークにおいてD1アームを保持している糖タンパク質を積み荷として捕まえて、それらを小胞体へと逆行輸送することにより品質管理に寄与していることが示唆された。また、本研究を進める上で、多次元HPLCマップ法を基盤とした糖鎖ライブラリー(様々な糖鎖構造をもつ糖鎖標準品のセット)を構築することができた。特に硫酸化糖鎖やグルクロン酸含有糖鎖など、天然には僅かしか存在しない糖鎖のライブラリーの構築に成功した。これらの糖鎖はレクチンの糖鎖結合特異性を明らかにすることや、糖鎖結合タンパク質の探索などにおいて威力を発揮することが期待される。糖タンパク質の安定同位体標識の技術基盤を応用して、免疫グロブリンG(IgG)のFc領域のグライコフォーム変化に伴う高次構造変化を920MHz超高磁場NMR装置を用いて追跡した。これにより、ヒトIgG1のFc領域のレセプター結合部位の構築においてAsn297に結合している糖鎖の還元末端近傍の構造が不可欠な役割を演じていることを実証した。

とりわけ、還元末端近傍のフコース残基の除去により、Fcの全体構造にはほとんど変化はみられないものの、Fcレセプター結合部位に相当するTyr296に由来するNMRシグナルが顕著に広幅化していることを明らかとした。このことは、レセプター結合部位が何らかの化学交換を起こしていることを示している。すなわち、フコース残基の欠落によりFcレセプターとの親和性が向上する理由の一つとしてこうした局所構造の揺らぎが関与していることが示唆された。また、超高磁場NMR装置を用いてコンドロイチンやβ-グルカンなどの多糖や糖脂質ミセルなどの巨大分子複合体を対象とした溶液・固体NMRの計測法の基盤を整えることができた。さらに、多次元HPLCマップ法を基盤技術とした一連のグライコミクス解析を分子レベル、細胞レベル、組織レベルで実施した。特に、ガングリオシドと糖タンパク質問の糖鎖間相互作用にあずかる糖鎖構造の同定、インフルエンザウイルスの結合に関わるトリ腸管のN型シアロ糖鎖プロファイリング、自己免疫疾患における血清IgGの糖鎖構造の変化の追跡に本方法を応用するとともに、質量分析法による糖鎖プロファイリングの定量性を本方法との比較において評価した。
マウス胎児形態形成障害を指標としたトリチウム生物影響評価

核燃料再処理ならぴに核融合開発の進展にともなうトリチウムによるヒトの障害を考えるとき、もっとも放射線感受性の高い胎児への影響のリスクをまず評価しなければならない。本研究はマウス胎児脳細胞培養系ならびに肢芽培養細胞系を用い、中枢神経系を含む器官の形成・発達に及ばすトリチウム水ならびに有機結合型トリチウムの影響を定量的に解析し、トリチウムのリスク推定に資することを目的とした。平成8年度内に確立した胎児脳細胞培養系ならびに肢芽細胞培養系を用いて、平成9年度はトリチウム水の中枢神経系細胞ならびに肢芽細胞に対する障害作用を定量的に解析した。10年度は、妊娠マウスを用いて、母体にトリチウムを投与した場合の中枢神経系発達障害が細胞のアポトーシスによることを明らかにした。以上の結果、^3H-チミジン、^3H-アミノ酸なと有機結合型トリチウムは生物学的効果比(RBE)が非常に高く、トリチウムのリスクを評価する際注目する必要があることがわかった。これらの結果を英語論文としてまとめ、Radiation Research,Health Physicsなどの国際誌発表することができた。本研究はヒトへのリスクを推定する上で重要である器官形成期の障害を指標として、しかも、これまで研究のあまりなされていないIn vitro系を用いて形態形成障害を定量的に解析し、トリチウムのリスクを求めようとするものである。器官形成には、細胞の増殖、分化のみならずプログラム細胞死(アポトーシス)も必須である。予定外の細胞死が様々な発生異常を生ずることを示唆する報告もあり、細胞死の重要性を一層明白なものとしている。一方、トリチウムβ線を含む放射線は催奇性因子の一つであり、器官形成期の照射により、時期に特異的な奇形が起こることが明らかにされている。しかし、その機構とくに細胞死との関連については、まったく研究が進んでいない。本研究は、マウス(ICR)肢芽の系を用い、放射線奇形を指標としてトリチウムβ線の生物学的効果比(RBE)を求めることを目的とした。すなわち、指形成の直前の準備期であり、放射線感受性が高い胎齢11日および11.5日に照射し、その影響について、1)マイクロマス(高密度細胞)培養系、2)胎内照射系、ならびに、3)肢芽器官・組織培養系の、3つの実験系について経時的にアポトーシスの検出と、奇形発生の観察を行い、標準X線とトリチウムβ線の効果を比較することとした。本年度は、まず、これら実験系の確立を行った。核燃料再処理ならびに核融合施設周辺のトリチウムの汚染によるヒトの障害を考えるとき、もっとも放射線高感受性の系、たとえば、胎児への影讐のリスクがまず問題となる。本研究はマウス胎児脳細胞培養系ならびに肢芽培養細胞系を用い、トリチウム水ならびに有機結合型トリチウムの中枢神経系など器官形成発達に及ばす影響を定量的に解析し、トリチウムのリスク推定に資することを目的とする。平成8年度内に確立した胎児脳細胞培養系ならびに肢芽細胞培養系を用いて、トリチウム水の中枢神経系細胞ならびに肢芽細胞に対する障害作用の線量-効果関係を求めた。また、妊娠マウスを用いて、母体にトリチウムを投与した場合の中枢神経系発達におよぼす影響を形態的に観察して定量化できる方法をも準備した。特に、脳細胞分化発達を定量的に追跡する方法を確立し、トリチウム影響研究に利用する。今年度は特に有機結合型トリチウムの影響を調べるため、^3H-チミジン、^3H-アミノ酸など4種のトリチウム標識化合物を用い、DNA前駆物質やRNA前駆物質ならびにタンパク質生合成前駆物質に取り込まれたトリチウムの特異的影響の有無を検討した。培養胚細胞の増殖ならびに分化を50%阻害する量、ID50を比較することにより効果を比較したところ^3H-チミジンがもっとも影響が大きかった。核燃料再処理ならぴに核融合開発の進展にともなうトリチウムによるヒトの障害を考えるとき、もっとも放射線感受性の高い胎児への影警のリスクをまず評価しなければならない。

10年度は、妊娠マウスを用いて、母体にトリチウムを投与した場合の中枢神経系発達障害が細胞のアポトーシスによることを明らかにした。以上の結果、^3H-チミジン、^3H-アミノ酸など有機結合型トリチウムは生物学的効果比(RBE)が非常に高く、トリチウムのリスクを評価する際注目する必要があることがわかった。これらの結果を英語論文としてまとめ、Radiation Research,Health Physicsなどの国際誌発表することができた。
金クラスター担持酸化物半導体に基づく光機能デバイスの開発

直径2nm以下の金属クラスター(CL)は量子サイズ効果に基づき、離散した電子準位を持つ。そのため、電子遷移に基づいた可視光吸収や蛍光、磁性、触媒活性など、バルクや直径3nm以上の金属ナノ粒子(NP)では見られなかった新しい物性を示す。CLの物性はそのサイズに依存することから、CLのサイズを制御する方法も検討されており、これまでに多分散なCLを加熱やエイジングによつて安定性の高い単一サイズのCLのみを残す方法や、電気泳動やクロマトグラフィーによってCLをサイズごとに分離する方法が提案されてきた。我々は、CLを担持したTiO2(CL/TiO2)に電子ドナーの存在下で可視光を照射すると、CLの励起電子がTiO2へ移動し、CLに生成した正電荷がドナーへ輸送される光誘起電荷分離が起こることを見出し、光電変換や光触媒として応用できることを示した。そこで、電子ドナーの非存在下でCL/TiO2に光照射を行うことで、生成した正電荷によりCLを酸化溶解し、サイズ制御を行うことを検討した。原子間力顕微鏡による観察の結果、TiO2単結晶上に吸着したAg32クラスターが480nmの単色光照射により酸化溶解することが明らかになり、照射時間によってCLサイズを制御できることがわかった。さらに、照射波長によってCLサイズを制御できることも示した。CLはサイズが大きいほど長波長の光を吸収するため、CL/TiO2に近赤外光を照射すると、CLが照射光を吸収しなくなるサイズにまで溶解すると考えられ、照射光波長を吸収端とするサイズのCLを生成できると予想した。CL/TiO2に>760nmの光を照射した結果、CLの>760nm以上の光吸収が失われ、サイズ減少が示唆された。さらに照射を続けてもCLの光吸1収端波長が変化しなかったことから、照射波長によってCLサイズを制御できたと考えられる。CLのサイズ制御は近年盛んに研究が行われているが、本研究では光誘起電荷分離を利用して銀クラスターのサイズを制御する新たな手法を提案することができた。これは当初想定していなかつた知見であり、今後金や白金など、他の金属クラスターへの応用が期待できる。本年度の研究では金よりも酸化されやすい銀クラスターを用いたが、三ヨウ化物イオンやシアン化物イオンなどの適切な配位子の存在下で光照射を行うことで、金や白金などの安定性の高いクラスターを酸化溶解できると期待され、サイズ制御を検討する。直径が2nm以下、構成原子数が250以下の金クラスター(Au CL)は量子サイズ効果により離散した電子準位を持ち、準位間の電子遷移により可視光および近赤外光を吸収する。金クラスターを担持した酸化チタン(Au CL/TiO2)に可視光や近赤外光を照射すると、金クラスターの励起電子が酸化チタンへ移動する電荷分離に基づき、光電変換や光触媒作用が発現することを我々は見出した。より高効率な光電変換を達成するため、本研究では直径数十nmの金ナノ粒子(AuNP)をAuCL/TiO2電極へ導入した。25個のAu原子から成るAu25とAuNPを緻密な酸化チタン膜(膜厚6nm)で隔てた電極を作製し、可視光および近赤外光照射下で生成する光電流を測定したところ、AuNPのない電極と比べて可視光照射下では約5倍、近赤外光照射下では約9倍の光電流が測定された。酸化チタンの膜厚を制御してAu25とAuNPの距離を変化させたところ、膜厚が20nm以上では光電流の増強は見られず、10-20nmの範囲では膜が薄いほど増強度が増加した。この挙動は時間領域差分法(FDTD)によりシミュレーションしたAuNP周囲の局在電場強度の挙動と概ね一致することから、AuNPの局在電場によってAu25の光励起が促進され、光電流が増強したと結論付けることができた。一方で、酸化チタンの膜厚が10nm以下の場合にはAu25とAuNPの双極子が相互作用することにより、Au25の励起電子が失活する逆エネルギー移動の効果により増強係数は飽和した。以上より、本研究ではAuNPによりAu25/TiO2の光電流を増強することに成功した。また、光電流の増強においてAuNPの局在電場と逆エネルギー移動の2つの効果が作用することを明らかにした。バルクや直径3nm以上の金属ナノ粒子(NP)は電子バンド構造を持つのに対し、直径2nm以下、粒子を構成する原子の数が250個以下の金属クラスター(CL)は、量子サイズ効果に基づき離散した電子構造を持つため、準位間の電子遷移に基づいた可視光吸収を示す。金属クラスターを担持した酸化チタン(CL/Ti02)に可視光や近赤外光を照射すると、金クラスターの励起電子が酸化チタンへ移動する電荷分離に基づき、光電変換や光触媒作用が発現することを我々は見出した。CLの電子構造はそのサイズに依存して変化することから、CL/Ti02の光機能においてもCLサイズの効果が現れると考え、検討を行った。Au25、Au38、Au102を合成し、各CLを担持したTi02の光機能を調べた結果、CLサイズが大きいほど長波長の光に対して光電流応答を示すことがわかった。これは、CLサイズが大きいほど電子準位が密に分布するため、HOMO-LUMOエネルギーギャップが小さく長波長の光を吸収するためと考えられる。一方でCLが小さいほど光電流を生成する内部量子

収率が大きくなることがわかった。さらに、電子ドナーを変えて光電流を検討した結果、CLサイズが小さいほど強い光触媒酸化力を示すことがわかった。以上の結果から、CLのサイズを変えることによって、CL/Ti02が利用できる光波長、光触媒酸化力、光電流の生成効率を制御できることを明らかにした。電子ドナーの酸化還元電位がCLの基底準位よりも負である場合にのみ、ドナーからCLへ電子移動が行われることから、酸化できたドナーおよび酸化できなかったドナーの電位から各CLの電子構造解析も行った。直径2nm以下の金属クラスター(CL)は量子サイズ効果に基づき、離散した電子準位を持つ。そのため、電子遷移に基づいた可視光吸収や蛍光、磁性、触媒活性など、バルクや直径3nm以上の金属ナノ粒子(NP)では見られなかった新しい物性を示す。CLの物性はそのサイズに依存することから、CLのサイズを制御する方法も検討されており、これまでに多分散なCLを加熱やエイジングによつて安定性の高い単一サイズのCLのみを残す方法や、電気泳動やクロマトグラフィーによってCLをサイズごとに分離する方法が提案されてきた。我々は、CLを担持したTiO2(CL/TiO2)に電子ドナーの存在下で可視光を照射すると、CLの励起電子がTiO2へ移動し、CLに生成した正電荷がドナーへ輸送される光誘起電荷分離が起こることを見出し、光電変換や光触媒として応用できることを示した。そこで、電子ドナーの非存在下でCL/TiO2に光照射を行うことで、生成した正電荷によりCLを酸化溶解し、サイズ制御を行うことを検討した。原子間力顕微鏡による観察の結果、TiO2単結晶上に吸着したAg32クラスターが480nmの単色光照射により酸化溶解することが明らかになり、照射時間によってCLサイズを制御できることがわかった。さらに、照射波長によってCLサイズを制御できることも示した。CLはサイズが大きいほど長波長の光を吸収するため、CL/TiO2に近赤外光を照射すると、CLが照射光を吸収しなくなるサイズにまで溶解すると考えられ、照射光波長を吸収端とするサイズのCLを生成できると予想した。CL/TiO2に>760nmの光を照射した結果、CLの>760nm以上の光吸収が失われ、サイズ減少が示唆された。さらに照射を続けてもCLの光吸1収端波長が変化しなかったことから、照射波長によってCLサイズを制御できたと考えられる。当初の狙い通りAu25担持酸化チタンの光電流を増強することができた。FDTD法で計算した局在電場強度が光電流の増強係数の挙動と概ね一致したことから、AuNPの局在電場の効果を明確に証明することができた。また、逆エネルギー移動が関与することなど新たな知見が得ることもできた。サイズに依存して金属クラスターの電子構造が変化するため、クラスター担持酸化チタンの光機能にクラスターサイズの効果が現れることは当初より予測していたが、利用できる光波長域以外に光触媒酸化力や光電流の生成効率などにも違いがあることが明らかになったのは予想以上の成果である。また、Au25、Au38、Au102いずれのクラスターを用いた場合にもヨウ化物イオンの存在下で光電流を生成することがわかり、今後の研究推進に有益な情報となった。CLのサイズ制御は近年盛んに研究が行われているが、本研究では光誘起電荷分離を利用して銀クラスターのサイズを制御する新たな手法を提案することができた。これは当初想定していなかつた知見であり、今後金や白金など、他の金属クラスターへの応用が期待できる。
人工衛星搭載用VHF波帯広帯域ディジタル干渉計の研究・開発

当該年度に実施した研究の成果として以下の点を挙げる.1.衛星搭載用VHF波帯広帯域ディジタル干渉計の研究・開発2009年に既に運用を行った,衛星搭載用VHF波帯広帯域ディジタル干渉計を実現する基礎実証衛星「まいど1号」による観測結果を用いて、電離層内を広帯域電磁波が伝搬する際に生じる群遅延特性を用いた新たな到来方向推定手法の提案を行い、その結果を地上雷観測網性能評価等(World Wide Lightning Location Network)の観測データをもちいて評価した結果を論文としてまとめて投稿、採録された(IEICE TRANSACTIONS)。また,その結果に関して,発表を行った(平成24年基礎・材料・共通部門大会・電気学会).2.電磁波到来方向の補正演算アルゴリズム宇宙空間からVHF波帯電磁波放射源の到来方向を求めるために,電離層内の屈折を考慮した補正演算が必要である。具体的には,各高度に国際標準電離層モデルを用いた電子密度,衝突周波数,地球磁場を考慮した電離層モデルを作成し,高精度かつ計算コストが低い到来方向の補正演算アルゴリズムの開発を行う.このうち該当年度は,本モデルを用いた電離圏が到来方向推定に及ぼす影響を評価した.その結果,VHF帯を用いた雷放電電磁波到来方向推定手法は夜間の電離圏ではその影響はほぼ無視できることを明らかにし,昼間の電離圏は,電離層内の伝搬距離によって数十kmの補正が必要であることを示した。この結果を論文としてまとめ,電気学会A部門に投稿し、採録された(菊池等,"人工衛星によるVHF帯電磁波を用いた雷放電位置推定に対する電離圏の影響評価",電気学会誌,2013年4月掲載予定)また,JEM-GLIMS MISSIONにおいて,2012年11月から宇宙ステーションからの雷放電の定常観測を行っている.初期観測データから,各機器の正常動作が確認され,観測データの評価を行っている.初期観測結果について各学会にて発表を行った(第87回・第88回日本大気電気学会,AGU).当該年度に実施した研究の成果として以下の点を挙げる.1.衛星搭載用VHF波帯広帯域ディジタル干渉計の研究・開発2009年に既に運用を行った,衛星搭載用VHF波帯広帯域ディジタル干渉計を実現する基礎実証衛星「まいど1号」による観測性能評価等を行い,論文としてまとめ,投稿した(電気学会誌).「まいど1号」の受信波形を解析し,電離層電磁波伝搬モデルを適用し,パルス幅の変化について考察した.その結果と雷放電地上観測網(World Wide Lightning Location Network)との観測結果を比較し,雷放電の放射源位置に関して,一致した見解が得られた.また,同内容についての学会発表(ICAE 2011,大気電気学会,地球惑星科学連合大会)にて発表を行った2.電磁波到来方向の補正演算アルゴリズム宇宙空間からVHF波帯電磁波放射源の到来方向を求めるために,電離層内の屈折を考慮した補正演算が必要である,具体的には,各高度に国際標準電離層モデルを用いた電子密度,衝突周波数,地球磁場を考慮した電離層モデルを作成し,高精度かつ計算コストが低い到来方向の補正演算アルゴリズムの開発を行う.このうち該当年度に,電離層電磁波伝搬モデルの作成を行った,来年度は,本モデルを用いた高精度かつ計算コストの低い補正計算アルゴリズムの作成を行う.また,JEM-GLIMS MISSIONにおいて,2012年の打ち上げに向けてこれまでに観測機器製作,試験を終えている.また,データ転送等,運用に関して,運用を担当するJAXA,他協力機関,大学等との打合せを行った.当該年度に実施した研究の成果として以下の点を挙げる.1.衛星搭載用VHF波帯広帯域ディジタル干渉計の研究・開発2009年に既に運用を行った,衛星搭載用VHF波帯広帯域ディジタル干渉計を実現する基礎実証衛星「まいど1号」による観測結果を用いて、電離層内を広帯域電磁波が伝搬する際に生じる群遅延特性を用いた新たな到来方向推定手法の提案を行い、その結果を地上雷観測網性能評価等(World Wide Lightning Location Network)の観測データをもちいて評価した結果を論文としてまとめて投稿、採録された(IEICE TRANSACTIONS)。この結果を論文としてまとめ,電気学会A部門に投稿し、採録された(菊池等,"人工衛星によるVHF帯電磁波を用いた雷放電位置推定に対する電離圏の影響評価",電気学会誌,2013年4月掲載予定)