hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高等植物における標的遺伝子特異的な変異導入技術の開発

そこで、人工制限酵素自体や、人工制限酵素の発現を最適化するため、人工制限酵素発現ベクターの改変を行った。改良型人工制限酵素発現ベクターをイネに形質転換した結果、標的遺伝子に欠失等の変異を導入できることを明らかにした。また、非相同末端結合のイネ変異体では、シロイヌナズナでの報告と同様に、切断部位の削り込みが大きくなる傾向が観察された。次年度はこのことを確認したい。さらに、イネの内在性遺伝子について、新たに人工制限酵素を設計し、発現ベクターを構築した。一方、人工制限酵素の植物細胞内での活性を直接的に評価するため、イネのプロトプラストを利用した形質転換系の構築を試みたが、安定的なシステムを立ち上げるまでには至らなかった。そこで、シロイヌナズナの葉を材料に、Agro-infiltrationによる遺伝子導入系の開発に取り組み、イネのプロトプラストより安定的に遺伝子を導入できる可能性を示した。プロトプラストを用いた人工制限酵素の活性測定システムの構築は、プロトプラストへの遺伝子導入系が安定していないため、多少遅れている。また人工制限酵素遺伝子を導入したシロイヌナズナのT3種子が発芽しなかったため、変異体に遺伝子導入を行っているため少し研究が遅れている。他の研究は予定通り進行している。25年度が最終年度であるため、記入しない。イネにおいて人工制限酵素による変異導入に成功した。一方、人工制限酵素の酵素活性を評価するため、シロイヌナズナのAgro-infiltrationシステムを構築した。以上、成果は着実に得られており、進捗状況はおおむね順調であると判断した。また、今後の推進についても特に大きな問題はないと考えられる。[汎用性の高い標的遺伝子への変異の導入技術の開発]昨年度作出した人工制限酵素発現イネカルスから再分化個体を作出する。また、人工制限酵素を植物体で発現させることで、標的遺伝子に変異が導入されること、その変異が次世代に遺伝することをイネにおいて確認する。また、新たに内在性遺伝子を標的とする人工制限酵素を設計し、昨年度と同様の実験を行うことで、人工制限酵素による変異導入システムの汎用性を実証する。また、イネのプロトプラストを利用した形質転換系を構築するため、プロトプラストの調製方法等について条件検討を継続して行う。[標的遺伝子改変における変異のスペクトルを拡大する研究]昨年度人工制限酵素発現ベクターを導入したlig4欠損シロイヌナズナ変異体について、変異スペクトラム解析に用いる系統を選抜する。選抜した系統において、人工制限酵素による切断と導入される変異のスペクトラムについて解析を行う。また、人工制限酵素の一過的発現を利用した変異解析実験系を構築するため、シロイヌナズナにおける安定したAgro-infltration実験系の開発に取り組む。[汎用性の高い標的遺伝子への変異の導入技術の開発]
マカクザル下部側頭回前半部における背側部と腹側部の機能差の行動学的研究

本研究では、マカクザル下部側頭回TE野の背側部と腹側部を摘除し、視覚性認知記憶課題とその統制課題に対する摘除効果を調べ、両部位の機能差の有無、及びそれが視覚性認知記憶に特有なものか否かを検討した。被験体として6頭のマカクザルを用い、各々2頭のサルで、TE野の背側部または腹側部皮質を摘除した。他の2頭のサルは正常統制群被験体として用いた。視覚性認知記憶課題として、継時的物体弁別課題、同時的物体弁別課題、統制課題としてパタ-ン知覚テスト課題であるパタ-ン弁別課題を用いた。これらの課題を手術前に学習させ、脳皮質摘除後の保持テストにおける成績を調べた。継時的及び同時的物体弁別学習の保持テストで、全ての摘除ザルが正常ザルよりも成績が悪く、又TE野腹側部摘除ザルは全て、背側部摘除ザルよりも成績が悪かった。視覚性認知記憶の成立にはTE野と海馬の機能的相互作用が重要と考えられている。従って本実験知見はTE野腹側部が背側部に比べ、直接的にも間接的にも海馬とより強い線維結合をもつという解剖学的知見とよく対応する。パタ-ン弁別の保持テストでも、TE野背側部、腹側部摘除ザルの成績は正常ザルよりも悪く、又、腹側部摘除ザルの成績は背側部摘除ザルの成績よりも悪かった。パタ-ン弁別は上記の物体弁別課題と異なり、その成立には認知記憶ではなく習慣記憶が関与すると考えられている。それ故本知見は習慣記憶に関してもTE野腹側部が背側部よりも重要であることを示唆している。
実世界写像モデルによる視覚コミュニケーションの分析および記述の研究

手話表現に見られる視覚言語独特の写像的表現方法をピクトグラムデザインに応用した理解しやすいデザイン手法,およびマクロな表現から細かい手指の表現までを階層的に記述する視覚表現手法の確立を目指して研究を進めた.手話会話映像分析作業から抽出された手話独特の表現様式を利用し,抽象的概念を表現した3数枚の動画ピクトグラムを作成し,評価実験により了解度の向上を確認した.次にTVMLにより,アニメーション的な動きのある動画ピクトグラムを記述・作成する手法を試みた.さらに記述が容易なマクロ表現からTVMLへ至る階層的表現の枠組みと変換によってTVMLの詳細なプログラミング作業を簡略化する手法の検討を行った.前年度までに抽出された3種類のろう者特有の表現手法(対照表現,ナレーション,ロールチェンジ)を応用したデザインによる動画ピクトグラムの製作,およびそれらの評価検討・分析作業を進め,並行して写像的表現手法の記述方法の検討を行った.動画ピクトグラムを作成・記述する方法として,TVMLの利用を検討した.TVMLとは,NHK技研により開発されたTV番組のプログラムを記述する言語である.TVMLを利用することによって,任意のキャラクタや背景などを配置し,キャラクタの表情や動作などを定義することが可能となる.製作する動画ピクトグラムの内容として,「電車に乗り遅れた」「車内に荷物を置き忘れた」「切符をなくした」など,抽象的概念を含み,静止画だけで表現することが困難な8種類の文を選択し,これらの文を,対照表現,ナレーション,ロールチェンジなどの表現手法を利用して,TVMLによって動画ピクトグラム化した.本作業には,背景や小道具,キャラクターの作成,およびそれらの配置や動作の記述などの作業を要した.続いて13名の被験者により,これらの動画ピクトグラムが何を表しているかを答えさせる評価実験を行った.その結果,表現する上で修正すべき点がいくつか明確になった.また全体的には,従来の静止画ピクトグラムや手書きピクトグラムと比較して,理解しやすい動画ピクトグラムが記述するできることを確認した.また,写像的表現手法の記述方法として,TVMLの上位となる記述方法や,言語仕様の概要について検討を行った.これらの成果の一部をまとめて論文「ろう者による視覚表現手法を応用したピクトグラムデザインの試み」としてヒューマンインタフェース学会に投稿し,採録された.試験的に行った少量の手話会話映像の収集と,その分析シミュレーションの結果,今回の研究目的に合致した自然な会話を効率良く収録することが(時間的,予算的に)困難であることが判明した.そこで,分析対象を市販の手話語りのビデオや手話教則ビデオに変更した.これまでに,対照表現,ナレーション,ロールチェンジにともなう視点転換,などの手話特有の表現様式が挙がってきたが,今年度は「対照的表現」に限定し検討した.「対照的表現」とは,「男ではなく女」「昔はだったが,今は」「○○と思うかもしれないけど××」という風に,並列提示された対照的概念の中のひとつを選択することにより,意味を際立たせる表現手法である.これらの表現が実際の手話映像の中でどの程度の頻度で,どのような様式で使用されるか,映像の目視分析およびラベリングを行った.その結果,全発話の約5%という非常に高い頻度で「対照的表現」が使用されることがわかった.音声言語の場合は比較対象する場合に時系列的に並列させるしか方法がないのに対し,視覚言語では空間を利用して同時に比較対象を配列することができることから,対象表現が多様されると考える.この手法は直接的にピクトグラムにも応用可能である.並行して,ピクトグラムの了解度を向上させることを目指し,前述した対照的表現を取り入れたいくつかの動画ピクトグラムを実験的に作成した.被験者による評価実験を行った結果,了解度が向上することを確認した.また,視覚によるコミュニケーション支援システムの評価手段として,従来の達成時間や主観評価などの手法に加え,アイカメラによる視線分析を取り入れた実験を実施した.視線分析法により,被験者の興味を持つ領域の時系列的遷移,個々の興味の対象を理解するのに要する時間など,詳細なデータの把握が可能となり,今後の研究にも利用する感触を得た.前年に行った評価実験で得られた知見に基づき,動画ピクトグラムを構成するデータのうち一部のTVMLのキャラクタや小道具および大道具等のパーツ画像の修正,ならびにパラメータとプログラムの改良を行った.具体的な主要な改良点は以下のとおり.「ナレーション」を利用したピクトグラムでは,キャラクターや背景を捉える際に画角を広くとって場面状況の把握をしやすくするカットと,逆にクローズアップしてキャラクターの動作に焦点をあてるカットのめりはりをつけて,より物語性を表現できるように工夫した.「ロールチェンジ」では,カメラのパニングなどによる視点の連続的転換を特徴的に多様しているが,この際に変化が激しすぎて疲労感を感じるという指摘に対処し,転換速度や画角などを調整した.つづいて,修正を行ったデータを使用して,被験者4名による簡易評価を実施した.その結果,修正によって了解度の改善が認められた.しかし,すべてのデータに対してこのような詳細な修正を行うことは,大変な労力または(外部発注した場合は)費用を要する者で,本来の研究の範囲から逸脱するのではないかと考えた.また予定していた大規模な評価実験を実施しても新たに得られる知見は限られていると考え,ピクトグラム関連のデータおよびプログラムの修正は内製で対処し,大規模評価実験は見送った.その代わり全体の枠組みの確立に重点をおき研究をすすめた.階層的記述方法に関しては,XML言語を大枠として,プロトタイプ版として記述を試みた.これまでの研究で得られた成果を取り入れたシステムに関する論文

「動画ピクトグラムを利用した駅でのコミュニケーション支援システム」を観光情報学会に投稿し,採録された.聴覚障害者者がコミュニケーションのため使用する手話表現は,視覚言語独特の写像的表現方法が取り入れられており,ピクトグラムなどに応用することによって,理解しやすいデザイン手法の確立が期待できる.また,マクロな表現から細かい手指の表現までを階層的に記述する視覚表現手法の確立を目指して研究を進めてきた.まず,手話会話映像および市販の手話語りのビデオや手話教則ビデオから,「対照表現」「ナレーション」「ロールチェンジにともなう視点転換」など手話独特の表現様式の実例を抽出した.さらに,空間を利用して仮想的イメージを同時に配列することが可能であることを利用して,ピクトグラムによる表現が困難であった抽象的概念を表現した動画ピクトグラムを作成し,評価実験によって了解度が向上することを確認した.次にTVML(NHK技研により開発されたTV番組のプログラムを記述する言語)を利用することによって,動画(アニメーション)ピクトグラムを作成・記述する手法を試みた.駅での会話に限定し,静止画だけで表現することが困難な抽象的概念を含む文を,対照表現など手話特有の表現手法を利用して動画ピクトグラム化した.評価実験の結果,静止画と比較して理解しやすいこと,手描きと比較して容易に記述できることなどを確認した.また実験結果をフィードバックして改良を行った.さらに上記のTVMLによるアニメーション合成では必要であった詳細なプログラミング作業を,記述が容易なマクロな表現からTVMLへ至る階層的表現への変換によって実現する手法のパイロット版および枠組みについて検討を行った.以上述べたように,本研究によりマクロ表現からTVMLまでの階層的記述方法の枠組みを作ることができた.マクロ表現から動画を自動生成するシステムは作業量的に困難で実現までは至らなかったが,視覚表現の階層的記述という考え方は有用で今後も研究を続けていく.手話表現に見られる視覚言語独特の写像的表現方法をピクトグラムデザインに応用した理解しやすいデザイン手法,およびマクロな表現から細かい手指の表現までを階層的に記述する視覚表現手法の確立を目指して研究を進めた.手話会話映像分析作業から抽出された手話独特の表現様式を利用し,抽象的概念を表現した3数枚の動画ピクトグラムを作成し,評価実験により了解度の向上を確認した.次にTVMLにより,アニメーション的な動きのある動画ピクトグラムを記述・作成する手法を試みた.さらに記述が容易なマクロ表現からTVMLへ至る階層的表現の枠組みと変換によってTVMLの詳細なプログラミング作業を簡略化する手法の検討を行った.当初計画していたピクトグラムの修正に関してはは規模を縮小して内製で行い,また大規模評価実験の実施は回避した.
特発性肺胞蛋白症の国際共同疫学調査(希少肺疾患研究基盤として)

我々は、抗GM-CSF自己抗体を基盤とした肺胞蛋白症(PAP)診断のアルゴリズムを確立し、国内PAP患者の集積を行った。新潟大学と国立病院機構近畿中央胸部疾患センターで症例データベースを作成(248例)、米国シンシナテイ子供医療センター等と国際共同疫学調査として解析を行った。わが国初、世界最大規模の特発性PAP(多くは自己免疫性PAP)の疫学データを発表し臨床像を明らかにした。更に欧米と共同で国際登録及び比較を開始するに至った。(1)日本国内の肺胞蛋白症患者のデータベースとして256人の患者データを集積した。このうち特発性肺胞蛋白症と診断されたのは224名、87.5%であった。この中で223名は抗GM-CSF自己抗体陽性であり、1名は陰性。また自己抗体陽性患者の中で粉塵吸入歴を有するもの、他の合併症を有する患者が多く存在することが判明し、これまで特発性肺胞蛋白症と国際的疾患分類を、自己免疫性と狭義の特発性に分けるべきと考えた。(2)日本の予備データを持って井上と中田は、2006年9月28日から10月3日まで、米国の稀少肺疾患研究者(Cincinnati大Bruce Trapnell教授、Frank McCormack教授)と会談を行った。自己免疫性肺胞蛋白症との呼称と新分類についても話し合った。また、その結果2007年5月7-9日に大阪で日本国内の肺胞蛋白症研究者を一同に集め、かつ海外の肺胞蛋白症患者を集めて国際会議を開催することとなった。これまで毎年、米国で実施していたNIH研究費によるRare Lung Disease Consortium肺胞蛋白症国際会議は2007年は米国では実施しない事(大阪会議で兼ねる)となった。今後、肺胞蛋白症の国際的横断的研究を日米を中心(Rare Lung Disease Consortiumと共同)に進めるが、更にイタリア、イギリス、ドイツに参加を呼びかける予定である。尚、大阪会議の打ち合わせのため、2007年4月19日から22日Cincinnatiで井上は渡米しBruce Trapnell教授と予備会合を行う予定である。また2007年5月下旬に開催される予定のアメリカ胸部疾患学会(San Francisco)で、日本の肺胞蛋白症のデータを井上、中田が発表する予定であり、この時にも日米研究者の打ち合わせ会議を行う事で合意している。(1)日本国内の肺胞蛋白症唇者のテータベースの結果を米国胸部疾患学会の学会誌に出版した。稀少疾患である肺胞蛋白症患者256人のデータの集積と解析は世界最大規模の報告となった。また共同研究者が発見した抗GM-CSF自己抗体を用いた新しい肺胞蛋白症の分類と自己免疫性肺胞蛋白症の新たな病名を提唱し高い評価を得た(Am J Cric Care Med, 177: 752-762 2008)。この内容は2008年5月21日米国胸部疾患学会の国際学会のシンポジウムのシンポジストに招待されて発表予定である。内容は日本のデータベースを元に特発性肺胞蛋白症224名の疫学的臨床的データをまとめた。(2)2007年4月19日から22日、主任研究者の井上は、米国米国CincinnatiでNIHによるRare Lung Disease Consortiun代表のBruce Trapnell教授と国際共同研究にかんして予備会合を開いた。(4)2007年5月18目から23日、井上と中田は米国サンフランンスコで肺胞蛋白症患者53例を5年間経過観察したコホートスタデイーの結果を発表した。また稀少肺疾患の話し合いを行った。(5)2007年11月25日から30日まで井上、中田は米国シンシナテイ大学を訪問しプロトコールの確認とデータの打ち合わせを行った。大学病院で講演および院内の視察を行った。(1)日本国内で初めて世界最大規模の疫調査を実施し、肺胞蛋白症患者のデータベースを作成した。256人の患者データを集積し、特発性肺胞蛋白症は224名(87.5%)であった。男女比は2:1。」この中で223名は抗GM-CSF自己抗体陽性であり、1名は陰性。また自己抗体陽性患者の中で粉塵吸入歴を有するもの、他に合併症を有する患者が多く存在することが判明した。血清抗GM-CSF自己抗体に基づいた新たな疾患を呈示し自己免疫性肺胞蛋白症と呼ぶことを提唱した(Inoue et al.Am J Respir Crit Care Med.177:752,2008)。(2)標準的な抗GM-CSF自己抗体測定方法を確立した。(3)井上と中田は、これまで、欧米の稀少肺疾患研究者(Cincinnati大Bruce Trapnell教授、Frank McCormack教授)と会談を行った。
アフリカにおける創造的実践知としての技術文化複合とその内発的発展

アフリカの人々による「ものをつくり・つかう方法(=技術)」が製作者と利用者のものと身体を介したコミュニケーションにより創造され続けていることをライフヒストリー法により描いた。個々の製作者が身体を介して試行錯誤し環境と独自の関わり方を見いだしていること、その視点を技術文化複合に加える重要性を提示した。個々人の技術的な差異に積極的な価値を付与していく事が内発的発展を展開する可能性につながると提起した。この研究は、現代アフリカに生きる人びとが実践している「ものをつくり・つかう方法(=技術)」を優れて創造的な営みととらえ、それを「技術文化複合(ものをつくり、つかうための自然環境や社会的な環境との関わりと、それに関わる信念や価値観まで含めた複合体)」として検討したうえで、当該社会における「技術文化複合」の全体像と特質を明らかにし、現代アフリカ社会の多様な発展のあり方と同時にその内発的な発展の可能性を探究することをめざしている。今年度は、4月に日本ナイル・エチオピア学会において、村の人びとの創造的な実践と内発的な発展についての具体的な事例として、在来植物の製品開発とそのためのあらたな技術の導入について報告すると同時に、今後の研究計画を発表した。5月には、フランスのEHESSにおいて、技術と文化に関するワークショップや講義に参加発表し、技術文化複合について議論をおこないその概念の精緻化をすすめた。6月は関連文献の読み込みをおこなった。7月と11月には、調査地域において内発的発展の契機としての技術文化複合の有効性と可能性を検討するために、このテーマに関心をもっている院生や若手研究者とともに研究会を実施した。12月1月の渡航では、調査地の小学生を対象にして、在来の技法を活用した製品つくりや、あらたな技法の導入をおこなうなどした。また、その活動に関わる人びとの情報を共有するKJ法をもちいて、実際の活動の過程を記録しながらすすめた。23月は、帰国後の資料整理等とともに、土器つくりの技法の特質について『土器つくりの民族誌』を刊行した。3月には、国際フォーラム(アフリカにおける社会的な性差を基盤にした技法と知識)を企画していたが、3月11日の地震とそれにともなう原子炉の事故によって、来年度へ延期を余儀なくされてしまった。現在、来年度開催の予定で準備をすすめている。この研究は、現代アフリカにいきる人びとが実践している「ものをつくり・つかう方法(=技術)」を優れて創造的な営みととらえ、それを「技術文化複合(ものをつくり、つかうための自然環境や社会的な環境との関わりとそれに関わる信念や価値観まで含めた複合体)」として検討したうえで、当該社会における「技術文化複合」の全体像と特質をあきらかにし、現代アフリ社会の多様な発展のあり方と同時にその内発的な発展の可能性を探求することを目指す。この研究では、技術は社会に埋め込まれた文化的な行為であるという見方にたち、「技術文化複合」という概念を設定して、以下の3点について研究をすすめる。(1)創造的実践知としてのものつくりの実態把握(2)「技術文化複合」としてのアフリカのものつくりを検討(3)内発的発展の契機としての「技術文化複合」についての検討平成23年度は、前半に、国内学会での発表を通じてこれまでの現地調査の成果を発信した(下記、13.研究発表)。その後実施した現地調査では、おもに創造的実践や内発的発展の契機に関わることを念頭におきつつ、現地の人びととともに植物繊維や染織に関わるワークショップをおこなった。その後、ドイツ、フロベニウス研究所を訪問し、19501960年代のエチオピア西南部における物質文化に関わる画像や資料収集、文献検索等をおこなった。過去5060年間における物質文化や技術の変化と一貫性に関してあらたな研究の方向性を模索する貴重な機会を得た。平成23年度末には、国際フォーラム(京都大学アフリカ地域研究資料センター主催)を企画し、ジェンダーや歴史的な変化という視点をふまえながら、技術の多様性や創造性が対象社会において人びとの生業活動や社会的な行為における差異として表出する場面について議論をふかめた。これまでの成果をふまえながら、英文・仏文学術雑誌に論文を投稿し受理、掲載された(下記、13.研究発表)。この研究では、以下の3点に留意して研究をすすめた。(1)創造的実践知としてのものつくりの実態把握(2)「技術文化複合」としてのアフリカのものつくりを検討(3)内発的発展の契機としての「技術文化複合」についての検討

平成24年度は、昨年度に引き続き、創造的実践や内発的発展の契機に関わることを念頭におきつつ現地調査をおこなうとともに、現地の人びととともに植物繊維や染織に関わるワークショップをおこなった。年度の前半に公開講座などを介して社会に還元する活動に従事した。年度後半は、国際学会において、女性土器職人たちの技術的な革新の根幹を担う技術の習得について発表した。口頭での発表に加えて、これまでの現地調査の成果を次にのべる3点に着目して論じた論文を公表した。1職人が市場での社会関係を契機にして土器つくりに関わる技術的な革新を発揮する点を、土器つくりの創造性と位置づけて議論した論文を雑誌『物質文化』上で発表した。2身体と環境との微細な関わりに着目して技法の革新を論じた論文を雑誌『文化人類学』上で発表。3土器の焼成方法の手順と女性職人たちの語りを分析して焼成方法の多様性と創造性について英文雑誌上で発表した。さらに、上記の論文に加えて、平成23年度末におこなった国際フォーラムおよびそのフォーラム内でおこなったポスターセッションの成果を論文集として発表した。交付申請書に当初記載した計画以上に調査研究活動が進展している。論文を通じた成果発表については、当初予定していたものに加えて、平成22年度におこなったフランスでのワークショップでの成果発表をフランス語で公刊することが決定し、研究活動が英語圏以外の研究者にも発信できた。技術文化に関する研究はフランス人研究者によってユニークな研究がおこなわれてきたので、その点において仏文での成果発表は非常に意味のあるものと考えている。また、1950年代からエチオピア西南部を調査研究してきたフロベニウス研究所(ドイツ)への訪問が急遽実現し、物質文化に関する資料にアクセスできたことによって、当初の計画以上に研究を進展させることができていると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も、引き続き研究を遂行することを考えている。当初予定していた以上に研究が進展していることにより、これまでの成果を論集として発行する予定である。問題点とまではいかないが、現地調査では、現場の状況や現地の人びとの生活を最優先することに留意しつつ、内発的発展の契機や創造的実践についての検証をすすめていきたいとかんがえている。
X線解析のための蛋白質結晶の作成と精密回折データの測定に関する研究

我国での蛋白質構造研究は年毎に活発になってきており昨年の日本結晶学会での報告が30件を数えるようになった。本研究の開始以来多くの蛋白質の構造研究が各班員によって開始されようやく構造情報が得られるようになってきた。田中(信)らは合成ヘムによって再構成されたミオグロビンについて透析法、蒸気拡散法によって結晶化を試みたが、後者の方法では表面変性のため小さな結晶しか得られなかった。温度についても検討し20°Cで良好な結晶を得た。データ測定は通常の回折計による測定と放射光でのワイセンベルグ写真法で行い、両方のデータによる精密化を別々に行った。両者共R値を約21%に収斂させることができ当然であるが同じ結果を得ることができた。得られたアポ蛋白質の構造はArg45の側鎖を除いて天然の構造と同じであった。しかし、ヘムは修飾側鎖が小さいとその電子密度分布がドーナツ状を示すようになりNMRから予測されたように配位子軸まわりに回転していることが示唆された。好熱菌から抽出精製された3-イソプロピルリンゴ酸脱水素酵素の構造研究は3.1A分解能で完成した。結果は初期の予測と異なり非対称単位に一つの副単位しか見出せず、Vm=3.8と許容範囲を越え良好な結晶にも拘わらず溶媒領域の広い結晶と判明した。更に分担者によってリポアミド脱水素酵素(竹中)、Mn-SOD(今野)、プロテアーゼと阻害蛋白複合体(山根)、遺伝子操作を施したプロテアーゼ(甲斐)、ヒドロゲナーゼ(安岡)、リボヌクレアーゼ(中村)等の研究が行なわれた。精密回析データの測定システムとしてIPを利用した装置が開発されデータ測定プログラムを完成した(田中勲)。本装置により実際のデータ測定を行いそのデータ精度を評価した。また、放射光を利用した多波長測定による直接構造解析の研究が行なわれた(佐藤)。この方法は何らかの金属イオンを持つ蛋白質の構造研究に有効で、今後広く利用されるものと思われる。蛋白質の構造研究は主としてX線結晶解析法によって行なわれているが、本研究ではX線結晶解析に適した結晶の作成とX線回折強度を迅速に精密に測定する方法について研究した。本研究において多くの蛋白質の結晶化が行なわれたが良好な結晶を得るため種々の工夫を行なってきた。例えば、アミラーゼインヒビターの結晶化は純度99%の試料を用いて行なったが溶液の蛋白質濃度が低いときには小さな結晶しか得られなかった。しかし蛋白質濃度を4%に高め硫安によって結晶化を行うことによって結晶解析に適した結晶を得ることができた。また、本蛋白質の結晶化はPHを変化させる方法、PEGを使用する方法、塩析剤として硫安を用いる方法のいづれでも行うことができた。更に本研究ではホウレン草チトクロムC,リポアミドデヒドロゲナーゼ,酸性プロテアーゼ,プロテアーゼインヒビター,カルボキシラーゼ等について結晶化を試み、X線実験を行なった。蛋白質結晶からの精密回折データの測定は四軸型回折計と振動写真法によって行い測定データの質について検討を行なった。アミラーゼインヒビターについて四軸型回折計による測定ではnativeデータを2【A!゚】分解能で測定するのに約3ケ月要し、9個の良質な結晶が必要であった。全データのスケール決定時のR値は4%であった。

このデータは【K_2】Hg【I_4】重原子誘導体の差パターソン関数が非常にはっきりした結果を与えることから考えて極めて精度良い強度測定が行なわれたといえる。振動写真法は写真から強度データを得るプログラムを作成した。この方法ではスケール決定のR値が通常8%以上で回折計を使用したとき程良くないが格子定数が200【A!゚】以上ある場合にも実験が行なえ、また対称が高い場合には非常に迅速化できる特長を持っている。更に本研究ではデータ測定の迅速化のため2次元PSPCやイメージングプレート等の将来の測定機器についても検討した。蛋白質の立体構造は蛋白質の機能の理解や蛋白質工学にための基礎的データを提供する.分子の立体構造を明らかにするためにはX線結晶解析に適した結晶を必要とするが,本研究において新たに多くの蛋白質の結晶化が行なわれその構造が研究されている.田中(信)らはヘム修飾ミオグロビン,耐熱性菌から抽出したイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素,グルタチオン還元酵素等の構造研究に着手し,主としてsitting drop法によって良好な結晶を得,各々の初期的結晶学的データを得ている.又,セルラーゼについては透析法によって結晶化を試みプレセッション写真の撮影に成功したがまだ良好な結晶化条件を見出していない.分担者によって新たに構造研究が着手された蛋白質としては耐熱性菌からのDNA結合蛋白質(田中勲), MnーSOD(今野),中等度耐熱性菌からのイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素(竹中),シクロデキストリン合成酵素(藤原,浜田),プロテアーゼーインヒビター複合体(山根),リボヌクレアーゼRh(中村)等をあげることができる.これらの中,耐熱性からのイソプロピルリンゴ酸脱水素酵素について精密回折データの測定を行なった.本酵素の空間群はP3,2で格子定数はa=b=78.6ÅC=158Åで非対称単位中に二量体が一分子存在する.データ測定は4.5Å分解能まで四軸型自動回折計によってnative結晶,白金誘導体,金誘導体について収集した.各々の誘導体について差パターソン関数,差フーリエ図を計算し重原子の結合位置を見出し精密化の後,電子密度図を計算した.得られた電子密度図は回転関数を考慮することによって解釈でき分子内に存在する割れ目等を同定できた.高分解能のデータ測定は振動写真法で行なっている.振動範囲は1.5度の範囲で060度の撮影を行なった.得られた写真を処理し得られた構造因子のR値は10%であった.来年度は誘導体についても同様の測定を行う予定である.我国での蛋白質構造研究は年毎に活発になってきており昨年の日本結晶学会での報告が30件を数えるようになった。本研究の開始以来多くの蛋白質の構造研究が各班員によって開始されようやく構造情報が得られるようになってきた。田中(信)らは合成ヘムによって再構成されたミオグロビンについて透析法、蒸気拡散法によって結晶化を試みたが、後者の方法では表面変成のため小さな結晶しか得られなかった。温度についても検討し、20°Cで良好な結晶を得た。データ測定は通常の回折計による測定と放射光でのワイセンベルグ写真法で行い、両方のデータによる精密化を別々に行った。両者共R値を約21%に収斂させることができ当然であるが同じ結果を得ることができた。得られたアポ蛋白質の構造はArg45の側〓を除いて天然の構造と同じであった。しかし、ヘムは修飾側〓が小さいとその電子密度分布がドーナツ状を示すようになりNMRから予測されたように配位子軸まわりに回転していることが示唆された。
血漿n-3不飽和脂肪酸濃度高値は膵臓がん罹患リスクを低下させるか：前向き疫学研究

膵臓がんは予後不良で、早期発見することも非常に困難ながん種であるため予防策を探索することは重要である。研究代表者らは質問票から推計した魚由来のn-3多価不飽和脂肪酸(PUFA)、ドコサヘキサエン酸(DHA)最高値グループが最低値グループと比較し膵臓がん罹患リスクを約30%低下させることを前向き研究の結果から得ている。本研究では、さらに前向きに収集した血液サンプルを用いてn-3 PUFA濃度を測定し膵臓がん罹患予防に寄与するかどうか再現性を確認し、質問票から推測することが困難である客観的なn-3 PUFAの必要摂取量を明らかにする。多目的コホート研究をべースにしたコホート内症例対照研究(膵臓がん発症例:170名、性・年齢などをマッチングしたコントロール:340名)は構築できており、対象者の血漿サンプルも-80°Cのフリーザーにて保管している。所属機関での倫理審査が通過後、保管してある血漿サンプルを用いてn-3 PUFA分画測定を外注した。2018年8月に全510検体のn-3 PUFA分画測定を終了し、国立がん研究センター社会と健康研究センターで蓄積した多目的コホート研究対象者の膵臓がん罹患および生活習慣情報を既に構築したコホート内症例対照研究データベースと連結し研究用データベースを作成した。作成した研究用データベースからn-3 PUFA分画と膵臓がん罹患リスクとの関連性を検証する予定であったが、2018年10月より海外留学のため、研究期間内ではあるが、本研究を廃止した。今後は、n-3 PUFA分画と膵臓がん罹患リスクとの関連性を検証し、論文作成ののち、専門家による査読のある英文専門誌に投稿し、公表する予定である。保管してある血漿サンプルを用いてn-3多価不飽和脂肪酸分画測定を外注(検査委託会社)し現在、計510検体中、200検体まで測定終了している。2018年6月中旬には全510検体のn-3多価不飽和脂肪酸分画測定を終了する予定である。測定終了後には、国立がん研究センター社会と健康研究センターで蓄積した多目的コホート研究対象者の膵臓がん罹患および生活習慣情報を既に構築したコホート内症例対照研究データベースと連結し研究用データベースを作成する。作成した研究用データベースからn-3多価不飽和脂肪酸分画と膵臓がん罹患リスクとの関連を検証する。解析後、論文作成に着手し、専門家による査読のある英文専門誌に投稿し、公表する予定である。また、新たな解析手法を相談・習得するために、2017年8月にフレッドハッチンソン癌研究センターに出張した。さらに本研究に関する情報収集のために、2018年2月に日本疫学会総会に参加した。現在までに、血漿サンプル計510検体中、200検体までn-3多価不飽和脂肪酸分画測定が終了している。2018年6月中旬には全510検体のn-3多価不飽和脂肪酸分画測定を終了する予定であり、終了後には直ちに解析に移れる状態である。従って、おおむね順調に研究は進展している。

2018年6月中旬には全510検体のn-3多価不飽和脂肪酸分画測定を終了する予定であり、測定終了後には、国立がん研究センター社会と健康研究センターで蓄積した多目的コホート研究対象者の膵臓がん罹患および生活習慣情報を既に構築したコホート内症例対照研究データベースと連結し研究用データベースを作成する。作成した研究用データベースからn-3多価不飽和脂肪酸分画と膵臓がん罹患リスクとの関連を検証する。解析後、論文作成に着手し、専門家による査読のある英文専門誌に投稿し、公表する予定である。本研究検体:血漿サンプル計510名分のn-3多価不飽和脂肪酸分画測定を現在進めている。2018年6月頃には測定が終了する予定であり、計510検体測定して、2,754,000円(税込み)を計上する予定である。
非線形分光を用いた有機デバイス機能界面の分子配向と電荷輸送機構の解明

有機デバイスの電荷蓄積・輸送過程の解明のために、有機デバイス内部の電荷挙動を追跡するその場計測システム開発を進めた。本システムの特徴は対象とする有機材料に応じた可視光を選択可能な2重共鳴SFG測定が可能なことである。この2重共鳴により、有機デバイスの電荷挙動を選択してとらえることが可能となる。有機EL実デバイスを用いた時間分解SFG測定では、燐光型の有機EL実デバイスの電荷挙動を非破壊で観測し、電荷輸送層に用いた材料の電子励起に最適な波長を選択して測定することにより、電荷輸送層における電荷生成、消失状態の時間応答の観測に成功し、有機デバイス界面での電荷挙動を直接測定することに成功した。有機太陽電池や有機トランジスタの高効率化に向けて、デバイス動作時における界面での電荷挙動のその場解析と電荷輸送に関わる分子配向秩序の相関を探るために、界面選択的な分光法である和周波発生(SFG)分光法により有機薄膜界面の分子配向とデバイス駆動時の電荷挙の解析を進め、分子配向秩序と電荷輸送との相関を明らかにすることを目的とする。本年度は配向秩序解析のための光学系の改良を進める予定であったが、SFG分光に用いるパルスレーザーの故障により十分な測定を進めることができなかった。平成27年度末に新たにレーザー本体を更新し、装置全体の最適化を進めている。また、有機化合物の電子励起に共鳴させて、SFG信号の増強を行う二重共鳴SFG分光に用いる可視励起光の波長領域を拡張するための2倍波発生ユニットを新たに導入し、レーザーの調整とともに波長領域の拡大を進めている。分担者の宮寺は、製膜制御技術開発において重要なプロセスである、真空蒸着法による有機半導体材料の製膜制御に取り組んだ。近年研究が盛んな有機鉛ペロブスカイトにおいては真空蒸着による製膜制御が難しいとされてきたが、これまでに開発したレーザー蒸着法によって製膜制御を実現している。特に水晶振動子膜厚計の膜厚検出機構にモードロック方式のコントローラを導入することで膜厚測定の精度、確度を格段に向上することができた。これにより有機鉛ペロブスカイトの製膜の制御性がさらに向上したため、界面物性測定に適した試料を構築することが可能となった。分担者の阿澄は界面の情報を得る前段階として、ポリ(ヘキシルチオフェン)の摩擦転写膜の、薄膜内での分子の平均的な面外配向の状態を赤外分光法により評価した。製膜時の温度50°Cおよび100°Cでは分子平面は基板面にほぼ平行に配向しているが、製膜温度150°Cでは若干edge-on配向をとっていることが示唆された。平成27年度当初に、SFG分光用のレーザーが故障し、実験を十分に遂行することが困難になった。幸いレーザーを更新することが可能になったため、27年12月にレーザー本体をこれまで使用していたフラッシュランプ励起パルスレーザーから、LD励起ピコ秒パルスレーザーに交換し、調整を進めてきた。現在のところSFG測定に必要な赤外波長可変ユニットおよび二重共鳴測定に必要な波長可変ユニットの調整がおわり、標準試料を用いたテスト測定を進めている。また計画当初にあった、パルス電圧印加による有機デバイスの電荷挙動の時間応答測定に関しても、レーザーの調整と同時に進めており、プログラム整備がほぼ終わり、テスト試料による測定を順次進めている段階である。有機トランジスタに関しては界面の情報を得る前段階の比較対象として、ポリ(ヘキシルチオフェン)の摩擦転写膜の、分子の平均的な面外配向状態の評価を赤外分光法により進めている。偏光赤外光を薄膜に対して斜めに入射したときの、チオフェン環CH伸縮振動、および側鎖アルキル基のCH伸縮振動の強度を種々の製膜条件で比較することで、配向薄膜における分子の配向を解析した。摩擦転写による製膜温度が50°Cおよび100°Cではチオフェン環の分子平面は基板面にほぼ平行に配向しているが、製膜温度150°Cでは若干edge-on配向をとっていることが示唆された。太陽電池材料に関しては、真空蒸着法による膜の精密制御を試みており、特に水晶振動子膜厚計の膜厚検出機構にモードロック方式のコントローラを導入することで膜厚測定の精度、確度が格段に向上することを見出した。これにより有機鉛ペロブスカイトの製膜の制御性がさらに向上したため、界面物性測定に適した資料を構築することが可能となった。本研究の目的は、有機薄膜太陽電池や有機トランジスタ、有機ELなど有機エレクトロニクスデバイスの高効率化に向けて、デバイス駆動時のデバイス内部の電荷挙動のその場解析と電荷輸送にかかわる機能界面での分子配向秩序との相関を探るために、界面選択的な非線形分光である和周波発生(SFG)分光を用いて、有機薄膜界面の分子配向秩序んぼ解析とデバイス駆動人電荷輸送挙動の解析を進め、配向秩序と電荷輸送特性との相関を明らかにすることである。本年度は、昨年故障により更新したレーザーの調整と装置の最適化を進めた。また素子への電圧印加に伴う電荷挙動を詳細に計測するために、素子へパルス電圧を印加しその時間変化を追跡することが可能な、時間分解SFG分光システム構築のための整備を進めた。素子に印加できるパルス電圧は波形生成器から取り出したものを高速バイポーラーアンプで増幅し、素子に電圧可変のパルス電圧を印加することが可能である。

また素子へ印加された電圧をモニターするために光電子増倍管と電流プローブを設置し、有機デバイスへの電圧印加挙動を正確にモニターできるように改良を行った。この時間分解システムを用いて、有機ELデバイス駆動時におけるSFGスペクトルの電圧応答の時間応答の測定を進めている。予備的な研究では、パルス電圧印加により、(1)電極に電圧が印加され、電荷が注入されていない状態、(2)有機EL素子内部の電荷生成層界面で電荷分離により成功が生成、(3)素子内部に正孔が蓄積、している状態を時間変化としてとらえることに成功している。さらにパルス電圧消失時に、(1)電荷生成層界面での正孔の再結合によるカチオンの消失、(2)内部電荷消失による初期状態への復帰の時間応答を観測することに成功した。パルス電圧印加により有機デバイス素子内部の電荷挙動の時間応答を追跡するシステムについてはプログラムの改良、システムの最適化が順調に進展し、多層有機EL実デバイスを用いた指測定を重ねている。本システムの特徴は対象とする有機エレクトロニクスデバイスの材料に応じた可視励起光を用いることが可能な「二重共鳴SFG」測定が可能なことである。この2重共鳴を活用することにより、目的とする有機デバイスの特定材料における電荷挙動を選択してとらえることが可能となる。本年度は、まず昨年故障により更新したレーザーの調整と装置の最適化を進めた。レーザーの特性がこれまで使用していたものと異なるため、赤外光、可視光生成のためのビーム径の最適化と可視赤外の波長可変ユニットのタイミング合わせを進めた。また素子への電圧印加に伴う電荷挙動を詳細に計測するために、素子へパルス電圧を印加しその時間変化を追跡することが可能な、時間分解SFG分光システム構築のためのプログラム及び装置の整備を進めた。パルスレーザーから取り出したプレトリガーをデジタル遅延発生器に取り込み、これを基準に電圧可変のパルス電圧を発生させる。出力された電圧パルスは高速バイポーラーアンプで増幅され、素子に電圧パルスを印加する。素子の駆動状態は素子直上に設置した光電子増倍管もしくは電圧プローブによりモニターする。この時間応答二重共鳴SFG分光システムによりパルス電圧印加時の有機EL素子の電圧応答の実時間計測を進めている。燐光型の多層有機EL実デバイスの計測では、可視光励起波長を可変にして電荷輸送層に用いた材料の電子励起に最適な波長を選択してSFG測定を行うことにより、電荷輸送層における電荷生成、消失状態の時間応答の観測に成功し、現在結果を論文として投稿準備を進めている。有機デバイスの電荷蓄積・輸送過程のその場測定のために、パルス電圧印加により有機デバイス素子内部の電荷挙動の時間応答を追跡するシステムの開発を進めた。本年度は、多層有機EL実デバイスを用いた時間分解SFG測定を進めた。素子への電圧印加に伴う電荷挙動を詳細に計測するために、素子へパルス電圧を印加しその時間変化を追跡することを可能にすることで、10ナノ秒程度の時間分解能を持つ時間分解SFG分光システムを構築した。
脂質メディエーター輸送体の機能変動が薬物誘発性肝障害発症の個体差に与える影響

薬物による肝障害は個人差が大きく発症の予測が困難である。従来、薬物の代謝や排泄における個人差がその原因として考えられてきたが、薬物による肝障害発症の詳細なメカニズムは未だ明らかでない。本研究では、プロスタグランジン(PG)やロイコトリエンといった脂質メディエーターが肝組織の保護や修復に重要であることに着目し、これらの内因性肝保護因子の肝動態変動が肝障害発症に個体差を生じる原因であると仮説立てた。そこで、脂質メディエーターを基質とする輸送体の機能・発現変動が薬物による肝障害発症の個体差に与える影響を明らかにすることを目的とした。平成30年度は肝障害モデル動物の作成および肝障害に伴う肝PGE2量の変動およびPGE2関連因子の肝障害に伴う発現量の変動について検討した。既報を参考に、典型的な肝障害モデルである四塩化炭素(CCl4)誘発性肝障害モデルマウス、薬物誘発性肝障害モデルとしてアセトアミノフェン(APAP)誘発性肝障害モデル、カルバマゼピン(CBZ)誘発性肝障害モデルマウスを作製した。また肝障害に伴う肝組織中PGE2量の変動は酵素免疫測定法により検討した。PGE2産生酵素としてシクロオキシゲナーゼ(COX)やPGE合成酵素(PGES)、代謝酵素として15-PGデヒドロゲナーゼ(15-PGDH)、輸送体としてPG輸送体(OATP2A1)の肝障害に伴う肝組織における発現量の経時的な変動を定量PCR法およびウエスタンブロット法により検討した。これまでに、すべての肝障害モデルにおいて15-PGDHの発現が低下することが示唆された。OATP2A1はCCl4およびAPAP誘発性肝障害肝障害では発現誘導される一方、CBZ誘発性肝障害では発現が減少することが示された。したがって、肝障害時のPGE2量調節は15-PGDHの発現減少により説明される可能性がある。当初の計画通り、各種肝障害モデルマウスを作製した。特にCBZ誘発性肝障害モデルマウスは肝障害の発症率が20%程度と低く、作製にやや遅れが生じた。全ての肝障害モデルマウスにおいて肝障害発症に伴い肝組織中PGE2量が顕著に増加する結果を得た。さらに肝障害モデルによって、肝臓におけるPGE2関連遺伝子(COXやmPGES、15-PGDH、OATP2A1)の発現変動が異なることを明らかにした。CCl4およびAPAP誘発性肝障害モデルについては肝障害と肝PGE2関連遺伝子発現変動の時間経過についても検討した。また今後の検討に向けて、健常マウスおよび各種肝障害モデルマウスの凍結組織切片を作製したため、免疫組織染色法によるPGE2関連遺伝子の局在検討は今後すぐに行う予定である。すでに健常マウスについてはCOX-1、mPGES-1、OATP2A1および15-PGDHについて肝組織における局在を検討した。■LC-MS/MSによるPGE2およびPGE2代謝物の定量法の確立:すでに既報を参考にLC-MS/MSによるPGE2およびその代謝物の定量を試みているが、現在のところ測定感度および定量性が悪く、条件の確立に至っていない。肝障害に伴う肝組織中PGE2の動態変動を網羅的に検討するために、定量法を確立する。■肝臓におけるPGE2産生活性・代謝活性評価:各種肝障害時の肝PGE2量の調節機構について明らかにする目的で、肝障害発症に伴うPGE2産生酵素や代謝酵素の発現変動と併せて、肝組織におけるPGE2産生活性および代謝活性の変動について検討する。■肝臓におけるOATP2A1発現細胞の単離と機能検討:免疫組織染色法により、健常時および肝障害時の肝臓におけるPGE2関連遺伝子の局在検討を行う。その後、肝臓におけるOATP2A1発現細胞を単離し、OATP2A1の細胞内局在を免疫蛍光染色法により検討するとともに、OATP2A1介在性のPGE2取込みおよび分泌活性について検討する。OATP2A1はCCl4およびAPAP

誘発性肝障害肝障害では発現誘導される一方、CBZ誘発性肝障害では発現が減少することが示された。したがって、肝障害時のPGE2量調節は15-PGDHの発現減少により説明される可能性がある。当初の計画通り、各種肝障害モデルマウスを作製した。特にCBZ誘発性肝障害モデルマウスは肝障害の発症率が20%程度と低く、作製にやや遅れが生じた。全ての肝障害モデルマウスにおいて肝障害発症に伴い肝組織中PGE2量が顕著に増加する結果を得た。さらに肝障害モデルによって、肝臓におけるPGE2関連遺伝子(COXやmPGES、15-PGDH、OATP2A1)の発現変動が異なることを明らかにした。CCl4およびAPAP誘発性肝障害モデルについては肝障害と肝PGE2関連遺伝子発現変動の時間経過についても検討した。また今後の検討に向けて、健常マウスおよび各種肝障害モデルマウスの凍結組織切片を作製したため、免疫組織染色法によるPGE2関連遺伝子の局在検討は今後すぐに行う予定である。すでに健常マウスについてはCOX-1、mPGES-1、OATP2A1および15-PGDHについて肝組織における局在を検討した。■LC-MS/MSによるPGE2およびPGE2代謝物の定量法の確立:すでに既報を参考にLC-MS/MSによるPGE2およびその代謝物の定量を試みているが、現在のところ測定感度および定量性が悪く、条件の確立に至っていない。肝障害に伴う肝組織中PGE2の動態変動を網羅的に検討するために、定量法を確立する。■肝臓におけるPGE2産生活性・代謝活性評価:各種肝障害時の肝PGE2量の調節機構について明らかにする目的で、肝障害発症に伴うPGE2産生酵素や代謝酵素の発現変動と併せて、肝組織におけるPGE2産生活性および代謝活性の変動について検討する。■肝臓におけるOATP2A1発現細胞の単離と機能検討:免疫組織染色法により、健常時および肝障害時の肝臓におけるPGE2関連遺伝子の局在検討を行う。その後、肝臓におけるOATP2A1発現細胞を単離し、OATP2A1の細胞内局在を免疫蛍光染色法により検討するとともに、OATP2A1介在性のPGE2取込みおよび分泌活性について検討する。試薬の購入費が当初計画よりも抑えられたため、次年度使用額が生じた。未使用額は次年度の試薬購入に用いる。
非線形退化放物型方程式系に対する弱収束法による作用素論的研究

今年度に行った研究に於いては,次の非線形退化放物型方程式に付随する作用素について,主に強退化放物型に対する結果を得た。(DE)に関してはその非線形性から不連続解を許容する解のクラスを対象とする必然性があり,その適切な超関数解の選択が問題であった。そのため退化放物性がporous medium型の場合(i.e.βが狭義単調増加の場合)に対する既に蓄積された経験から,(DE)に対する“エントロピー解"の概念を導入し,任意の有界可測な初期値に対して(DE)のエントロピー解を構成することを試みた。具体的には(DE)に対して既に定式化を行った消散作用素についてその解核作用素の反復により構成される近似解の極限がエントロピー解であることを証明した。またエントロピー解を実現しうる多価作用素に対する考察を行い,先の消散作用素の閉包であるという結論を得た。その過程に於いて我々の定式化は強退化型(i.e.拡散係数β′の退化点が内点を有する場合)に対しても依然として有効であることが部分的な結果ながら以下の如く確認された:移流項が非線形拡散に弱い意味で抑えられている場合には,有界変動な定常解の不連続点の集合上に於いてVol'pertによる“jump condition"が満たされるか否かが,付随する微分作用素の消散性を特徴づけるものであり,従ってβが狭義単調増加であることが本質的ではない。この点はporous medium型退化を扱っている際には不連続点の集合がハウスドルフ測度〓^<N-1>に関して無視されることが従うため,十分には認識されずにいたものである。
筋シナジーと動的プリミティブの運動理論に基づく歩行訓練とロボット療法

現在,我が国のロボット療法は黎明期にあり,正しい介入と誤った介入を見極めながら,臨床エビデンスの蓄積によって効果的な運動療法を開発することが求められている.本研究では,脳卒中リハビリテーションを「身体協調に基づく中枢神経系の機能回復」と捉え,患者の身体協調の再獲得と保持を促進する歩行再建のためのロボット訓練法の開発を行う.筋シナジーと動的プリミティブの新しい運動理論に基づく運動介入(身体協調に基づくインピーダンスと平衡点の調整訓練)が下肢ロボット療法として効果的であることを臨床研究を通じて検証する.現在,我が国のロボット療法は黎明期にあり,正しい介入と誤った介入を見極めながら,臨床エビデンスの蓄積によって効果的な運動療法を開発することが求められている.本研究では,脳卒中リハビリテーションを「身体協調に基づく中枢神経系の機能回復」と捉え,患者の身体協調の再獲得と保持を促進する歩行再建のためのロボット訓練法の開発を行う.筋シナジーと動的プリミティブの新しい運動理論に基づく運動介入(身体協調に基づくインピーダンスと平衡点の調整訓練)が下肢ロボット療法として効果的であることを臨床研究を通じて検証する.
宇宙磁場の起源とその観測的検証

宇宙起源に迫るために天体に付随しない宇宙論的な磁場が存在するのかどうかを探る観測的な手法を研究した。特にガンマ線バーストや活動銀河核など遠方の高エネルギー天体からの遅延ガンマ線を利用し、宇宙磁場を観測・制限する手法を考案した。その結果現在稼働中のFermiやMAGICなどのガンマ線望遠鏡により明るいガンマ線バーストや活動銀河核のフレアに対して遅延ガンマ線が観測可能であり微弱な銀河間磁場を観測できる可能性があることがわかった。本研究の目的はガンマ線バーストや活動銀河核などの遠方の高エネルギー天体からの遅延ガンマ線を用いて宇宙磁場を観測・制限することである。遅延ガンマ線とは、天体からの高エネルギーガンマ線が宇宙空間で赤外線光子と対消滅することによって生成される電子・陽電子が宇宙背景放射光子を逆コンプトン散乱することによって生じるガンマ線である。このガンマ線がガンマ線バーストや活動銀河核のフレアの発生からどの程度の時間遅れてやってくるかを測ることにより宇宙空間の磁場を測定することができる。今年度は特にガンマ線バーストからの遅延ガンマ線の研究を行った。具体的にはガンマ線バーストからの遅延ガンマ線と残光の強さを比較し、遅延ガンマ線の観測可能性について議論した。ほとんどのガンマ線バーストには残光と呼ばれる高エネルギー放射が付随しているため、遅延ガンマ線が隠されてしまって観測不可能になり磁場探索が困難になる可能性がある。そこで磁場の強さや残光の時間発展に関して様々なケースを想定してどちらが明るいのかを比較した。その結果、宇宙磁場の強さが十分であれば標準的な残光よりも遅延ガンマ線は長時間持続し、ガンマ線バースト発生からおよそ1日後には遅延ガンマ線の観測が可能であることが示された。この研究によって宇宙磁場の探索方法としてのガンマ線バーストが非常に有望であることがわかり、これまで考えられてきた宇宙磁場探索の研究の方向性が正しさが示された。本研究の目的は宇宙磁場の起源に迫ることである。宇宙では惑星や恒星から銀河や銀河団など様々なスケールの天体に磁場が付随しておりその起源が大きな謎になっている。宇宙起源に迫るために天体に付随しない宇宙論的な磁場が存在するのかどうかを知ることは非常に重要.である。そこでガンマ線バーストや活動銀河核など遠方の高エネルギー天体からの遅延ガンマ線を利用し、宇宙磁場を観測・制限する手法を考案してきた。今年度は特に星形成活動の初期に起こるガンマ線バーストからの遅延ガンマ線について研究を行った。このような初期の宇宙では天体から放出される磁場はほとんど存在しないと期待できるため宇宙初期に生成された磁場の情報を得ることができると期待される。またガンマ線が対消滅する相手となる赤外線光子の不定性がなくなるため遅延ガンマ線の予言にあいまいさが少なくなるという利点もある。本年度の研究ではCTAなどの将来建設される予定の次世代ガンマ線望遠鏡も考慮に入れて遅延ガンマ線の観測可能性を議論した。その結果、非常に明るいガンマ線バーストに対して遅延ガンマ線が観測可能であることを示した。