hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ファジィランダム変数係数を含む階層型多目的計画問題に対する対話型意思決定手法

本研究では、1)多目的ファジィランダム計画問題に対する線形計画法に基づく対話型ファジィ意思決定手法、2)共分散を考慮した多目的ファジィランダム計画問題に対する凸計画法に基づく対話型ファジィ意思決定手法、3)階層型多目的ファジィランダム計画問題に対する線形計画法に基づく対話型ファジィ意思決定手法、4)共分散を考慮した階層型多目的ファジィランダム計画問題に対する凸計画法に基づく対話型ファジィ意思決定手法、をそれぞれ提案した。平成24年度は、主に、ファジィランダム変数係数を含む「階層型」多目的線形計画問題に対する対話型意思決定手法について、研究を行った。すなわち、階層構造にある複数の意思決定者が、それぞれの多目的関数を有する場合に対して、各意思決定者の目的関数に対する選好構造のみならず、意思決定者間の階層性を反映した満足解を導出するための対話型満足化手法の開発を行った。意思決定者間の階層性に関しては、決定力係数の概念を導入することにより、上位レベル意思決定者の選好が下位レベル意思決定者の選好に優先する定式化を行い、一方、各意思決定者が各自の基準メンバシップ値を主観的に設定することにより、対応するパレート最適解を求めるためのミニマックス問題を定式化した。ファジィランダム変数係数を含む階層型多目的線形計画問題を取り扱い可能な問題として定式化する際に、数多くのパラメータを各意思決定者が前もって適切に設定することが必要となる。提案手法では、確率最大化モデルにおける許容目的レベルと満足基準最適化モデルにおける許容確率レベルに対するファジィ目標をそれぞれメンバシップ関数により設定した後、ファジィ決定(最小オペレータ)に基づく統合メンバシップ関数を最大化することにより、「自動的に」、適切なパラメータ値が設定される。統合メンバーシップ関数空間上で定義されるパレート最適解集合の中から、各意思決定者の階層性のみならず各目的関数に対する選好を反映した満足解が導出される。また、ファジィランダム変数間に共分散がない場合と共分散がある場合について、それぞれ考察し、対応する対話型アルゴリズムを開発した。平成25年度は、ファジィランダム変数係数を含む多目的計画問題に対して既に作成している対話型アルゴリズムに基づいて、対応する対話型コンピュータ・プログラムの開発を行った。また、提案する意思決定手法の妥当性・有効性を検討すべく、現実の意思決定問題を多目的計画問題として定式化している各種文献を調査した。その結果、開発したコンピュータプログラムの適用対象として、日本国内の中山間地域における多品種野菜作経営問題とフィリピンにおける天水農業の作付計画問題を取り上げることとした。これらの問題は、過去5年(あるいは10年)間に生起した事柄が今後5年(あるいは10年)間にも全く同様に生起することを前提として、通常の多目的計画問題として定式化されている。本研究では、まず、過去のデータ(各作物の年間収益係数)を確率変数として解釈して2種類の農業計画問題を多目的確率計画問題として定式化した。ここで、収益以外の目的関数(年間総余暇時間や最小余暇時間)は、確率変数よりはむしろ、ファジィ数や通常の係数の方が適切であるとの観点から、通常の確定値として取り扱われる係数のみならず,確率変数係数とファジィ係数が混在する多目的計画問題に対応するパレート最適解として一般化パレート最適解の概念を定義した。一般化パレート最適解集合の中から,意思決定者の満足解を導出するための対話型アルゴリズムを提案し、多品種野菜作経営問題に適用した研究成果をまとめ、日本経営システム学会全国研究発表大会(2013年12月)にて発表、国内学術雑誌にも投稿中である。さらに、その拡張として、通常の確定値として取り扱われる係数のみならず,確率変数係数、ファジィ係数、ファジィランダム変数係数が混在する多目的計画問題に対する対話型意思決定手法と農業計画問題への応用に関する研究を行い、国際会議SCIS&ISIS2014や国際ジャーナルに投稿予定である。ファジィランダム変数係数を含む多目的線形計画問題を定式化する際、対象とする問題を取り扱い可能な問題に変換する際、数多くのパラメータを意思決定者が前もって適切に設定することが要求される。このような数多くのパラメータ設定は意思決定者に多大な心理的負担をかけるだけでなく、パラメータを適切な値に設定されていないと望ましい満足解を得ることはできない。一方、現実の意思決定問題をファジィランダム変数係数が含まれる精緻な数学モデルとして表現することによって、意思決定者が設定すべきパラメータの増大は避けられない。ここでは、意思決定者の負担軽減を図ると同時に適切な満足解に誘導するための問題の定式化を行うために、確率最大化モデルにおける許容目的レベルと満足基準最適化モデルにおける許容確率レベルに対するファジィ目標をそれぞれメンバシップ関数により設定する。ファジィ決定(最小オペレータ)を用いてこれらのメンバシップ関数を統合した後、統合メンバシップ関数空間上でパレート最適解の概念を導入する。

ここで定義された任意のパレート最適解においては、常に、確率最大化モデルにおける許容目的レベルと満足基準最適化モデルにおける許容確率レベルが「自動的に」適切な値に設定されていることが示される。このような利点を持つパレート最適解集合上で、意思決定者の満足解を導出するための対話型手法を提案する。提案する対話型手法では、統合メンバシップ関数空間上で主観的に基準メンバシップ値を設定すれば、対応するパレート最適解が満足解の候補として導出される。また、ファジィランダム変数間に共分散がない場合と共分散がある場合について、それぞれ、線形計画法と凸計画法に基づく対話型アルゴリズムを開発した。ファジィランダム変数係数を含む(階層型)多目的線形計画問題に対する対話型アルゴリズムに対するコンピュータ・プログラムの開発と現実システムへの応用例の適用を検討する。Excelソルバーでの変数制限に対処するため、商用最適化ソフトウェア(What's Best!)を購入し、VBAマクロにより対話型コンピュータプログラムを以下のそれぞれの場合に対応して作成する。1)共分散を考慮する場合としない場合における多目的確率計画問題、2)共分散を考慮する場合としない場合におけるファジィランダム多目的計画問題、3)共分散を考慮する場合としない場合における階層型多目的確率計画問題、4)共分散を考慮する場合としない場合における階層型ファジィランダム多目的計画問題。次に、現実の農業計画問題やポートフォリオ選択問題、および、食品スーパーの購入問題等現実の意思決定問題を、多目的確率計画問題、ファジィランダム多目的計画問題、階層型多目的確率計画問題、階層型ファジィランダム多目的計画問題として定式化する。さらに、これらの問題に対して、VBAマクロにより作成された対話型コンピュータプログラムに適用して、検討する。前年度の成果を基礎として、ファジィランダム変数係数を含む階層型多目的線形計画問題を定式化する。対象とする意思決定問題は、単独の意思決定者により構成される多目的計画問題とは異なり、階層構造を有する複数の意思決定者により構成される意思決定問題であるため、各意思決定者単独の目標達成要求とすべての意思決定者間の協調をどのようにバランスさせるかという重要な問題点が残されている。このような問題点を解決すべく、階層型多目的線形計画問題に対する対話型意思決定手法に関する一連の研究成果を基礎として、ファジィランダム変数係数を含む階層型多目的線形計画問題の定式化を行う。すなわち、モデルの定式化に伴う専門家の判断の曖昧性や確率的変動をするパラメータの不確実性を同時に考慮しつつ、各意思決定者間の階層性や選好構造を考慮したファジィランダム変数係数を含む階層型多目的線形計画問題の定式化を行う。定式化したファジィランダム変数係数を含む階層型多目的線形計画問題に対して、モデルに含まれる確率的曖昧性やモデルを定式化する専門家の判断の曖昧性、各意思決定者の選好構造と意思決定者間の階層性を考慮した満足解を導出するための対話型意思決定手法を提案する。
英語談話標識の認知語用論的研究

本研究は、英語の会話や文章の中で情報や話題の展開を管理したり、話し手(書き手)の態度を表す談話標識という言語項目に関し、先行研究を参照したり、映画や小説などからのデータを詳細に分析することにより、その意味的機能を考察したものである。たとえば、話題転換に使用される談話標識にはby the way, now, look, well, ohなどが用いられるが、それぞれの機能がどのように異なるのかを認知語用論の視点から考察し、既述した。初年度に当たる21年度は、主に、通常の言語とは異なる特徴を持った間投詞由来のDM(oh,ah,uh,um,hum,eh,huh,wow,ouch,oopsなど)を中心に、それらの生物学的反応に基づく音声上の特性からそれぞれの核的意味を再分析した。さらに、上記の間投詞がDMとして使用された場合どのような伝達機能を持つかを、映画や実際の会話データを使って詳細に分析・考察した。特に、話し手の情報の受け取り方や、受け取った情報に対する感情、対人関係的機能に注目し、その際、それぞれのDMがどのような談話の節目で用いられるかを中心に、特に談話機能的な視点を導入し、前後の文脈、あるいは話し手と聞き手の想定等を含むさらに幅広い文脈を踏まえ、その文脈の中でDMが果たす談話機能の抽出を試みると同時に、それらが談話の中で用いられる際、話し手のどのような意図に基づいて使用されるのか、つまり、発話解釈におけるどのような効果をねらってこれらのDMは使用されるのかを、認知語用論である関連性理論の枠組みで考察した。本研究は、音韻論、統語論、意味論など伝統的な言語学の枠組みのみならず、人間の伝達と認知における推論の役割を重視し、言語伝達だけでなく意図明示的伝達全般を研究射程に収めた関連性理論を使用するという点で学術的な特色を持つ。DMを言語学の視点からのみならず、刺激に対する生物の声の反応としての様々な視点を入れた分析は誰も行っておらず、きわめて独創的かつ学際的である。個々のDMの考察には、映画などの会話を使ってさらに説得力のあるデータと説明を提示するという意味で、学術研究分野でも英語教育分野でも新しい方向性を拓く可能性を持つと考えられる。本年度は、前年度の作業の進捗状況を確認しつつ、動詞に由来するDM(look, see, say等)と副詞に由来するDM(okay, now, axtually, anyway等)の核的意味と伝達機能に焦点を移し研究を行った。具体的には、平成21年度の間投詞由来のDMの研究結果を反映させ、必要に応じて方法論的修正を加えながら通常の語彙に由来するDMに関する調査を継続し、研究成果をまとめて国内外の学会で発表したり、内外の研究者達と意見交換を行った。また、本年度は、通常の言語に由来するDMの研究を行った関係上、元の語彙が持つ統語的・意味的制約も視野に入れ調査、記述することも試みた。具体的には主に下記の事柄を詳細に分析し、記述した。(1)語彙的意味を持つ語から機能的なDMへの発展過程(2) DMとしての中核的な意味、基本的な意味機能(談話構造・発話態度・対人関係との関わり、命題内容との関係、文脈との関係、話し手の意図、聞き手の解釈)(3)当該語句について言語使用域、一般的特徴(4)他のDMや副詞(句)との共起関係本年度は、平成22年度の動詞・副詞由来の談話標識の研究結果を反映させ、その作業の進捗状況を確認しつつ、「談話における意味と機能」という観点から英語談話標識の研究を行った。たとえば、話題転換時に頻繁に使用される談話標識by the way, now, anyway, look, okay, so, you know, well, oh, ahなどについて、詳細にその意味と機能を分析するとともに、それらがどのように異なった方法で話題転換という発話行為を遂行するのか(使用文脈、話題転換の方法などの観点から)について考察した。また、その結果を学会や論文で発表した。さらに、now, look, okay, well等、会話の中で主に聞き手の注意を喚起するために使用される談話標識に関しても、映画のセリフなどからデータを収集し、考察を行った。同時に前年度の研究に、必要に応じて方法論的修正を加えながら通常の語彙に由来する談話標識に関する調査を継続し(特に談話標識okayの意味と機能について)、研究成果をまとめて国内外の学会で発表したり、内外の研究者達と意見交換を行った。(1)話題転換時に使用される談話標識の意味と機能、それぞれの使用における違い(2)注意喚起の際に使用される談話標識の意味と機能、それぞれの使用における違い(3)談話の中で類似した機能を持つ談話標識の意味と機能に関する一番効果的な学習者用英和辞典の中での提示の仕方についての新しい提案研究最終年度に当たる本年度は、平成24年度に行った聞き手の注意喚起や話し手の感情表出に関わる談話標識のついての研究をまとめ、口頭発表や論文にして発表したり、またそうすることによってさらにそれぞれの考察を深めた。

また、当初の計画通り、接続詞や副詞に由来し対比・対照を表す談話標識(but, however, nevertheless)や、情報付加を表す談話標識(moreover, besides, also)、さらに結果・結論の導入を合図する談話標識(so, therefore, then)などについて、その機能や差異などを先行研究を参照したり様々なデータを分析することで、考察した。加えて、応答詞に由来する談話標識(yes, no, okay, of course)などの機能についても考察した。それらの考察は研究書や辞書の執筆を通していくつかは発表し、いくつか今後発表を予定している。また、情報の授受にかかわる談話標識(you know, I mean, you knowwhat, after allなど)についても、基本的にそれらが新情報に関わるのか、旧情報に関わるのか、また基本的に新情報に関わる談話標識が旧情報を伴って使用された場合(またはその逆の場合)の戦略的な使用についても詳細に考察し、論文として発表した。具体的には、接続詞・副詞に由来する談話標識、および応答詞に由来する談話標識について主に以下の項目を中心に考察を行った。1語彙(命題)的意味から機能的意味への発展過程(命題的意味→テクスト機能→対人関係機能)2一般的特徴(どのような談話の節目に使用されるか、文内における生起位置、など)3談話標識の中核的意味、基本的な談話機能(談話構造・発話態度・対人関係調整・先行内容との関係、主発話の内容との関係、使用文脈、話し手の態度、聞き手の解釈)4言語使用域5他の談話標識や副詞句との共起関係と機能6似たような談話の節目に生起したり、類似した機能を持つ他の談話標識との機能的差異本年度は、平成23年度の動詞・副詞由来の談話標識とその話題転換時における機能の違いに関する研究結果を反映させ、その作業の進捗状況を確認しつつ、「談話における意味と機能」という観点から英語談話標識の研究を行った。具体的には、発話の中で聞き手の注意を喚起する談話標識(okay, you know, by the way, now, look, so, um, you know what)などについて、詳細にその意味と機能を分析するとともに、それらがどのように異なった方法で注意喚起という発話行為を遂行するのかについて考察した。さらに、談話標識の使用によって伝達される話し手のさまざまな感情についても映画のセリフなどからデータを収集し、考察を行った。同時に、前年度の研究に必要に応じて方法論的な修正を加えながら通常の語彙に由来する談話標識に関する調査を継続し、研究成果をまとめて国内外の学会で発表したり、内外の研究者たちと意見交換を行った。具体的には主に下記の事柄を詳細に分析し、記述した。1注意喚起の際に使用される談話標識の意味と機能、それぞれの語彙項目の使用における違いを明らかにした。2談話標識の使用によって伝達される話し手の感情(驚き、苛立ち、喜び、懸念、皮肉、ためらいなど)について、様々な会話データを分析し、なぜある文脈でそのような感情が伝達されるのかを明らかにした。特に、皮肉については、談話標識を含む様々な言語表現によって伝達されることを考察した。3談話
多数の未分化なモダリティの受容器を持つロボット指による発達的技能獲得

本研究では,多数の未分化なモダリティの受容器を持つロボット指を開発し,把持,操りなどの技能を発達的に獲得する方法を検証することである.得られた主な成果を以下に示す.1.多数の受容器をランダムに内蔵した柔らかい指の作成シリコンゴムの内部にひずみゲージとフッ化ポリビニリデンフィルムを検出素子としてランダムに埋め込んだ指先センサを構成した.この指先センサをロボットハンドに搭載し,ハンドシステムを構成した.2.試作したセンサの性能評価試作したセンサの性能を,さまざまな対象をこすった際の弁別能力によって評価した.その結果,押し付け,こすることにより数種類のテクスチャを弁別できることがわかった.3.視覚・すべり覚連合学習法の提案視覚によってすべりを観測する初期状態から,経験を通してすべりに関する情報を獲得するニューラルネットワークを構成し,視触覚統合によってロボットを動作させる学習則を提案した.この学習則を用いると,学習初期にはすべりを視覚で捉えているのに対し,学習が進むことによって,視覚・すべり覚による冗長かつ頑健な表現を獲得することができた.4.はめあい作業の学習実験対象物を持ち,クリアランスの少ない穴にはめ込むはめあい作業を対象として,学習初期には視覚に頼って作業を実現し,その作業を通してすべり感覚を学習,作業後半では,視覚を用いなくてもすべり感覚のみで作業の遂行確率を上げられることを実験的に示した.5.持ち上げ動作の学習実験持ち上げ動作を学習することによって提案するネットワークの有効性を検証した.その結果,視覚のみを用いるよりもすべり覚を組み合わせたほうが,すべりの発生を迅速に検出することができ,すべりを防ぐ動作をさせることができることを確認した.また,持ち上げる対象の質量を変化させた場合にも,すべり検出によって把持を継続できることができた.本研究では,多数の未分化なモダリティの受容器を持つロボット指を開発し,把持,操りなどの技能を発達的に獲得する方法を検証することである.得られた主な成果を以下に示す.1.多数の受容器をランダムに内蔵した柔らかい指の作成シリコンゴムの内部にひずみゲージとフッ化ポリビニリデンフィルムを検出素子としてランダムに埋め込んだ指先センサを構成した.この指先センサをロボットハンドに搭載し,ハンドシステムを構成した.2.試作したセンサの性能評価試作したセンサの性能を,さまざまな対象をこすった際の弁別能力によって評価した.その結果,押し付け,こすることにより数種類のテクスチャを弁別できることがわかった.3.視覚・すべり覚連合学習法の提案視覚によってすべりを観測する初期状態から,経験を通してすべりに関する情報を獲得するニューラルネットワークを構成し,視触覚統合によってロボットを動作させる学習則を提案した.この学習則を用いると,学習初期にはすべりを視覚で捉えているのに対し,学習が進むことによって,視覚・すべり覚による冗長かつ頑健な表現を獲得することができた.4.はめあい作業の学習実験対象物を持ち,クリアランスの少ない穴にはめ込むはめあい作業を対象として,学習初期には視覚に頼って作業を実現し,その作業を通してすべり感覚を学習,作業後半では,視覚を用いなくてもすべり感覚のみで作業の遂行確率を上げられることを実験的に示した.5.持ち上げ動作の学習実験持ち上げ動作を学習することによって提案するネットワークの有効性を検証した.その結果,視覚のみを用いるよりもすべり覚を組み合わせたほうが,すべりの発生を迅速に検出することができ,すべりを防ぐ動作をさせることができることを確認した.また,持ち上げる対象の質量を変化させた場合にも,すべり検出によって把持を継続できることができた.本年度は多数の未分化なモダリティの受容器を持つロボット指の作成,改良とれによる基礎的なデータの収集を行った.主な成果は以下のとおりである.1.多数の受容器をランダムに内蔵した柔らかい指の作成シリコンゴムの内部にひずみゲージとフッ化ポリビニリデンフィルムを検出素子としてランダムに埋め込んだ指先センサを構成した.指の内部構造を評価するために数種類の構造を試作した.2.指先センサと視覚センサを搭載したハンドシステムの構成試作した指先センサをロボットハンドに搭載し,ハンドシステムを構成した.3.試作したセンサの性能評価試作した数種類の構造を持つセンサの性能を,さまざまな対象をこすった際の弁別能力によって評価した.その結果,内部構造には大きな依存性がないこと,主にセンサ素子が分散していることが能力に重要な影響を及ぼすことがわかった。4.試作した指先センサによる対象物弁別の自動化対象物に指を押し付け,こするという動作をすることによって,指先センサによって得られる情報から対象を自動的に弁別するために,フィッシャーの線形判別法を適用し,数種類の対象を識別可能であることを実験により示した.5.新たな構造の提案と性能評価新たな指先センサの構造として爪をとりつけ,爪による判別能力を実験的に調べた.その結果,ある位置に埋め込まれたひずみゲージとフッ化ポリビニリデンフィルムの感度が上がることが確認された.本年度は,前年度に作成した人間型人工指先をロボット指・アームシステムの先端に取り付け,物体の持ち上げ作業,はめあい作業の学習について研究を進めた.(1)ロボットシステムの構成人間型人工指をロボット指の先端に固定したものを二本作成し,アームシステムの先端に取り付けた.さらに視覚センサを組み合わせることによって視覚・アーム・ハンドシステムを構成した.(2)視覚・すべり覚連合学習法の提案視覚によってすべりを観測する初期状態から,経験を通してすべりに関する情報を獲得するニューラルネットワークを構成し,視触覚統合によってロボットを動作させる学習則を提案した.

この学習則を用いると,学習初期にはすべりを視覚で捉えているのに対し,学習が進むことによって,視覚・すべり覚による冗長なすべり表現を獲得することができ,結果的に視覚がさえぎられても作業の続行が可能となり,またすべり覚の感度が視覚の感度よりも高いためにすべりをより速く観測することができるようになる.(3)提案した学習法を用いた持ち上げ動作の実験提案したニューラルネットワークを,作成したロボットシステムに実装し,持ち上げ動作を実現することによってその有効性を検証した.その結果,視覚のみを用いるよりもすべり覚を組み合わせたほうが,すべりの発生を迅速に検出することができ,すべりを防ぐ動作をさせることができることを確認した.また,持ち上げる対象の質量を変化させた場合にも,すべり検出によって把持を継続できることができた.(4)提案した学習法を用いたはめあい作業の実験提案した学習則が単一の作業だけでなく,はめあい作業にも適用可能であることを示すために基礎的な実験を行った.本年度は研究最終年度として,これまでに作ったロボットシステムを運用し,すべりを用いたはめあい作業の遂行や適応的持ち上げ作業の実現を行った.(1)視覚・すべり覚連合学習法の提案前年度に,視覚によってすべりを観測する初期状態から,経験を通してすべりに関する情報を獲得するニューラルネットワークを構成し,視触覚統合によってロボットを動作させる学習則を提案した.この学習則を用いると,学習初期にはすべりを視覚で捉えているのに対し,学習が進むことによって,視覚・すべり覚による冗長なすべり表現を獲得することができ,結果的に視覚がさえぎられても作業の続行が可能となり,またすべり覚の感度が視覚の感度よりも高いためにすべりをより速く観測することができるようになる.この学習則を用いて,把持対象の質量が動的に変わる場合や,突然すべりが起こる場合に,ロボットが自動的に握力を増やし,対象物を落とすことなく把持することができることを,実験により示した.(2)提案した学習法を用いたはめあい作業の実験提案した学習法が,ほかの作業にも適用可能であることを示すために,対象物を持ち,クリアランスの少ない穴にはめ込むはめあい作業を対象として,学習初期には視覚に頼って作業を実現し,その作業を通してすべり感覚を学習,作業後半では,視覚を用いなくてもすべり感覚のみで作業の遂行確率を上げられることを実験的に示した.
有機エアロゾル生成に係わる大気化学反応

本研究では、エアロゾル生成能の測定やエアロゾル生成量の反応時間依存性からエアロゾル生成に係わる反応スキームの確立、エアロゾル生成時間に対応した組成分析から凝縮性生成物の生成機構、光化学エアロゾルおよびオゾン生成に関する新たなラジカル反応の提案、を目標としている。今年度は、前年度までに提案した芳香族炭化水素からの有機エアロゾル生成の反応スキームを検証するために、他の炭化水素共存下でのエアロゾル生成を調べる実験を行った。プロピレン共存下での有機エアロゾル生成量の変化は、プロピレン共存による光化学オゾンの生成量増大によって、提案された反応スキーム内で説明可能である事を見出した。また、芳香族炭化水素の光化学オゾン・光化学エアロゾル生成に対する温度依存性を調べたところ、温度が高いほど光化学オゾン生成およびエアロゾル生成が抑えられる事が、分かった。温度上昇によるオゾン濃度の減少はオゾンと酸化反応生成物との反応(エアロゾル生成反応スキーム)が加速される事で説明可能である。一方、エアロゾル生成の抑制は、難揮発性成分の蒸気圧の上昇によって説明可能であると考えている。更に芳香族炭化水素類において見出されたエアロゾル生成能およびオゾン生成能の競合は、植物起源の揮発性有機化合物類の中でも定性的は同様の関係が見出された。これらの研究をもとに、芳香族炭化水素の大気酸化反応-光化学オゾン・エアロゾル生成-のモデル化を進めている。本研究の目的は、1.エアロゾル生成能の測定やエアロゾル生成の時間変化ならびにエアロゾル生成時間に対応した組成分析から有機エアロゾル生成に係わる反応スキームに関する情報を引き出す事が可能かを評価する事、2.もし可能であるならば、光化学有機エアロゾルの測定と光化学オゾンや他の光化学反応生成物の測定とを合わせて、新たな光酸化反応機構および重要となるラジカル反応の提案する事にある。当面の課題として、芳香族炭化水素の光酸化反応過程の解明に向け、最も基本的なアルキルベンゼンであるトルエンからの光化学有機エアロゾル生成の反応スキームをエアロゾル生成の時間変化や炭化水素・NO_x濃度依存性から明らかにする事を目標とした。トルエンの光酸化エアロゾル生成の反応スキームの基本的な問題である「エアロゾルはトルエンとOHラジカルとの反応の生成物によって生成しているのか、酸化生成物が更に酸化反応を受ける事によって生成しているのか?」、「もし2段階反応ならば、その酸化剤は何か(OHラジカルかO_3か)?」を解決するため、OHラジカルおよびオゾンの濃度をコントロールした条件での実験(エアロゾル生成に対するトルエン初期濃度依存性の測定)を行った。その結果、最大オゾン濃度はトルエンの初期濃度に依存せずほぼ一定の値を示したのに対し、エアロゾルの生成量はトルエンの初期濃度が高くなるに従って増大する事が分かった。エアロゾルの生成量をトルエンの消費量の関数としてプロットした結果を、大気化学モデルを用いて解析した結果、トルエンからの光化学有機エアロゾル生成は2段階の反応で進行しており、トルエンのOHラジカルによる酸化生成物とO_3との反応が重要である事が明らかになった。今年度は、都市大気で重要な人為起源炭化水素としてトルエンおよび他のアルキル置換型ベンゼンを標的分子として、その有機エアロゾル生成をもたらす反応スキームの提案およびエアロゾル生成収率の違いを生む反応の解明を行った。基本形であるNOx存在下でのトルエン光酸化反応では、エアロゾル生成量はトルエンの消費量以外にトルエンの初期濃度およびNOx初期濃度依存性を調べた。その結果、NOx初期濃度一定条件では、エアロゾル生成初期の収率がトルエン初期濃度に依存するが、充分な反応時間を経た後の生成量はトルエン初期濃度に殆ど依存しない事を見出した。一方、トルエン初期濃度一定条件下でのエアロゾル生成収量はNOx濃度に依存し、その依存性は光化学オゾン生成量のNOx依存性で説明可能である事を見出した。以上の結果からトルエンの光酸化反応生成物と光化学オゾンの反応が重要と結論した。また想定される反応速度定数から、重要となる光酸化生成物は不飽和結合を有するカルボニル化合物であると推定した。エアロゾル生成曲線に関してトルエンと類似の特徴を有しながら、エアロゾル生成収率が低いキシレンやトリメチルベンゼン類についてもエアロゾル生成量に対する炭化水素初期濃度依存性を測定した結果、エアロゾル生成はトルエン同様、光化学オゾンと光酸化生成物との反応が重要である事、また生成収率の低下はオゾンと反応するカルボニル型の生成物の収率の低下が原因である事が明らかとなった。また、芳香族炭化水素の光化学オゾン・光化学

エアロゾル生成に対する温度依存性を調べたところ、温度が高いほど光化学オゾン生成およびエアロゾル生成が抑えられる事が、分かった。温度上昇によるオゾン濃度の減少はオゾンと酸化反応生成物との反応(エアロゾル生成反応スキーム)が加速される事で説明可能である。一方、エアロゾル生成の抑制は、難揮発性成分の蒸気圧の上昇によって説明可能であると考えている。更に芳香族炭化水素類において見出されたエアロゾル生成能およびオゾン生成能の競合は、植物起源の揮発性有機化合物類の中でも定性的は同様の関係が見出された。これらの研究をもとに、芳香族炭化水素の大気酸化反応-光化学オゾン・エアロゾル生成-のモデル化を進めている。
低酸素環境を起点とした多階層の胎内履歴情報に基づく心筋再生への新たな試み

本年度は、出生時の肺呼吸開始による酸素上昇によって起こる心筋分裂停止機序を明らかにする為、出生時酸素上昇に関連したエネルギー代謝変化に着目し、哺乳類(ラット)の胎児新生児成体期における血中アミノ酸(39種)、脂肪酸(24種)、乳酸、及びピルビン酸を計測した。アミノ酸については、検出不可の10種を除く29種のうち13種では出生時の変動は認められなかった。残り16種のうち、大部分(11種)は出生時に減少、3種(シトルリン、シスチン、オルニチン)では増加した。特に、シトルリンは出生時に20倍まで著増し、成体期に再び減少していた。残りの2種(ヒスチジン、αアミノ酪酸)では出生前後に増加と減少を含む複合的な変動がみられた。脂肪酸については、変動しなかった8種を除く16種の全てで出生時に増加した後、成体期で減少するという共通の変動パターンが認められた。特にラウリン酸とリノレン酸では出生時に最大300倍の甚大な増加が認められた。乳酸とピルビン酸は出生時に減少した後、成体期にかけて回復するという変動がみられた。次に、酸素環境の重要性についての進化学的考察を加える為、種々の動物種(両生類【アホロートル】強い心筋再生能あり、爬虫類【カメ】弱い心筋再生能あり、鳥類【ウズラ】恐らく心筋再生能を喪失)の成体血液について同様の計測を行い、3-メチルヒスチジン(3-MH)、トリプトファン、アラキドン酸の3種において心筋再生能と血中濃度との間に強い相関を認めた。特に、3-MHはラットでは全く検出されず、心筋再生能が強くなるウズラ、カメ、アホロートルの順に血中濃度が高くなっており、ラットにおいても心筋分裂能が残る胎生期にはアホロートルの1/12程度の極低濃度の3-MHが検出された。以上のように、本年度は哺乳類出生前後、及び心筋再生能の異なる動物種間で血中濃度が劇変する候補分子群を見出すことが出来た。哺乳類の心筋細胞は胎生期に活発に分裂するが、出生後は分裂・再生能を失う。そこで本研究では、分裂が盛んな胎生期の心筋環境を明らかにし、これを成体心筋細胞に導入することで心筋再生を目指している。我々は最近、胎内環境制御の最上位には低酸素環境があり、哺乳類では出生時の肺呼吸開始による酸素濃度の増加が遺伝子系を介して心筋分裂を停めることを突き止めた。そこで本年度は当初の予定通り、出生時酸素上昇に関連したエネルギー代謝変化に着目し、上記「実績」で詳述したように哺乳類の出生前後、及び心筋再生能の異なる動物種間で血中濃度が劇変する候補分子群を見出すことが出来た。その中でも特に心筋再生能との強い相関が認められた3-メチルヒスチジン(3-MH)に着目しており、胎生期マウス単離心筋細胞への添加により分裂マーカー(Ki67, pH3)の発現率が最大10倍程度に増加することを確認している。但し、今回の計測は血液サンプルによるものであるので、現在、すり潰した心筋サンプルにおいて同様の計測を行うべく検討を進めている。胎内環境において最も重要となる酸素濃度の生体内直接計測系については、本年度に基盤となる顕微鏡光学系、測定制御プログラム等を確立することができ、ラット、アホロートル、オポッサム、カエル等で血中酸素濃度の計測に成功した。現在、ステージの電動化とXY領域自動スキャン機能等のアップグレードを進めている。また、マウス新生児の栄養環境を自由に制御する為の人工哺育系の確立を進めており、技術的な課題はあるものの、ある程度の目途が立った状態である。胎児低酸素環境の維持には胎盤が必須であるが、その胎盤を欠く有袋類オポッサムについても予定通り検討を進めており、心臓の構造・機能が細胞レベル及び臓器レベルで有胎盤類のマウスと概ね類似していること、成体期の心筋ではマウスと同様に分裂能が失われていること等を確認した。多角的に研究を進めて行くが、中心となるのは3-MHの分子作用機序の解明である。3-MHはアクチン、ミオシン等の筋蛋白中のヒスチジンのメチル化により生じ、蛋白質分解後に再利用されずに尿へ排泄されることから、筋蛋白の代謝・分解の指標として利用される。その濃度の高いアホロートルでは心筋細胞の活発な分裂による筋蛋白の分解・合成サイクルが強力な心筋再生能の基盤である可能性があり、来年度以降は本分子の作用機序を詳細に検討する。また、心筋分裂における酸素環境の重要性についての進化学的考察を加える為、有袋類オポッサムや鳥類ニワトリを用いた検討を行う。有袋類は我々有胎盤類より遥かに未熟な状態で出生し、長期間にわたり母親の育児嚢の中で発育する。有胎盤類では出生時の肺呼吸開始で急激に酸素が上昇するが、有袋類では出生後暫くは皮膚呼吸が主体(肺は未成熟)との報告もあり、未熟な状態で出生する有袋類では心筋分裂を維持する為に出生後暫くは低酸素環境を維持している可能性がある。また、鳥類は卵生であるが、孵化前後での酸素環境や心筋分裂能を調べた報告はない。そこで、上述の生体内酸素計測系を用い、オポッサムの出生前後、及びニワトリの孵化前後の血中酸素濃度の計測に挑戦する。

更に、各々の単離心筋細胞を酸素環境を変えて培養することで、心筋分裂には低酸素環境が必須であるという原則が種を超えて保存されている可能性を検討する。また、妊娠ラットを用い、母体酸素濃度を変動させた際の胎児側変動を計測することで、外乱に対して常に胎児側の低酸素環境を一定に維持する恒常性機構が胎盤により実現されている可能性を検討する。上記の様々な検討から心筋分裂を最大化し得る胎内環境情報(酸素環境、代謝基質、遺伝子系等)を抽出・選定し、マウス単離心筋細胞や人工哺育下の新生児を用いて分裂再生評価、及び成体心筋梗塞負荷に対する介入⇒再生・改善評価を行う。本年度は、出生時の肺呼吸開始による酸素上昇によって起こる心筋分裂停止機序を明らかにする為、出生時酸素上昇に関連したエネルギー代謝変化に着目し、哺乳類(ラット)の胎児新生児成体期における血中アミノ酸(39種)、脂肪酸(24種)、乳酸、及びピルビン酸を計測した。アミノ酸については、検出不可の10種を除く29種のうち13種では出生時の変動は認められなかった。残り16種のうち、大部分(11種)は出生時に減少、3種(シトルリン、シスチン、オルニチン)では増加した。特に、シトルリンは出生時に20倍まで著増し、成体期に再び減少していた。残りの2種(ヒスチジン、αアミノ酪酸)では出生前後に増加と減少を含む複合的な変動がみられた。脂肪酸については、変動しなかった8種を除く16種の全てで出生時に増加した後、成体期で減少するという共通の変動パターンが認められた。特にラウリン酸とリノレン酸では出生時に最大300倍の甚大な増加が認められた。乳酸とピルビン酸は出生時に減少した後、成体期にかけて回復するという変動がみられた。次に、酸素環境の重要性についての進化学的考察を加える為、種々の動物種(両生類【アホロートル】強い心筋再生能あり、爬虫類【カメ】弱い心筋再生能あり、鳥類【ウズラ】恐らく心筋再生能を喪失)の成体血液について同様の計測を行い、3-メチルヒスチジン(3-MH)、トリプトファン、アラキドン酸の3種において心筋再生能と血中濃度との間に強い相関を認めた。特に、3-MHはラットでは全く検出されず、心筋再生能が強くなるウズラ、カメ、アホロートルの順に血中濃度が高くなっており、ラットにおいても心筋分裂能が残る胎生期にはアホロートルの1/12程度の極低濃度の3-MHが検出された。以上のように、本年度は哺乳類出生前後、及び心筋再生能の異なる動物種間で血中濃度が劇変する候補分子群を見出すことが出来た。哺乳類の心筋細胞は胎生期に活発に分裂するが、出生後は分裂・再生能を失う。そこで本研究では、分裂が盛んな胎生期の心筋環境を明らかにし、これを成体心筋細胞に導入することで心筋再生を目指している。我々は最近、胎内環境制御の最上位には低酸素環境があり、哺乳類では出生時の肺呼吸開始による酸素濃度の増加が遺伝子系を介して心筋分裂を停めることを突き止めた。そこで本年度は当初の予定通り、出生時酸素上昇に関連したエネルギー代謝変化に着目し、上記「実績」で詳述したように哺乳類の出生前後、及び心筋再生能の異なる動物種間で血中濃度が劇変する候補分子群を見出すことが出来た。その中でも特に心筋再生能との強い相関が認められた3-メチルヒスチジン(3-MH)に着目しており、胎生期マウス単離心筋細胞への添加により分裂マーカー(Ki67, pH3)の発現率が最大10倍程度に増加することを確認している。但し、今回の計測は血液サンプルによるものであるので、現在、すり潰した心筋サンプルにおいて同様の計測を行うべく検討を進めている。
合目的反応制御に基づく新規遷移金属錯体触媒反応の開発

デンドリマー部位を有する錯体触媒は従来にない選択性,触媒活性を期待できる。本研究ではまず,デンドリマー部位を有するホスフィン配位子と白金0価錯体の合成を行った。すなわち,トリフェニルホスフィンの二つのフェニル基のパラ位にデンドリマー部位を有する単座配位子を合成した。さらに,対応する2座配位子を合成した。これらの配位子のESI-MS, NMR(^<31>P, ^<13>C, ^1H)スペクトルおよび元素分析の結果は,これらの配位子が欠損のない純粋なものであることを示していた。次に,これら新規ホスフィン配位子を用いて白金0価錯体の合成を行った。対応する2価ジクロロ錯体をNaBH_4で還元することにより,元素分析値も理論値と合う純粋な錯体が得られた。本研究で得た錯体の中で最も大きいものは,(C_<444>H_<384>O_<56>P_4Pt, Mw=6934.7)なる組成を有していた。この錯体は,その極めて高い溶解度のため,X線結晶構造解析に必要な単結晶を得ることが出来なかった。しかし,CONFLEX/MM3, B3LYP/LANL2DZ, PM3/MOZYMEを用いた分子モデリングにより,理論的な分子構造を得ることに成功した。それによると,中心白金周りに,空孔が確認された。これらの空孔は新規な分子認識能を有する分子触媒を実現するために極めて重要であると考えられる。パラジウム錯体触媒存在下におけるアリルエステル類と種々の求核剤との反応は,有機合成における応用範囲も広く,遷移金属錯体触媒を用いる反応の中でも最も重要なものの一つである。しかし,反応においてアリル部位に導入できる官能基にはまだ制限が多く,さらなる研究の進展が望まれている。本研究ではアシルシランがパラジウム錯体触媒存在下アリルエステルのよいアシル化剤として働くことを見いだした。触媒として[Pd(η^<3->C_6H_5CH=CHCH_2)(CF_3COO)]_2を用いた場合,反応は容易に進行し,β,γ不飽和ケトンのみが位置並びに立体選択的に得られた。反応後の溶液の^<29>Si NMR測定を行うと,生成物に見合う量のCF_3COOSiMe_3の生成を確認した。アシルシランのケイ素基がアリルエステルのCF_3COO脱離基を有効に捕捉していることが明らかになった。本反応においてはアリルエステルのエステル部位の反応に与える影響が極めて大きかった。反応においてはトリフルオロ酢酸エステルが最も良い結果を与えたが,対応するトリクロロ酢酸エステル,酢酸エステルでは反応は全く進行しなかった。反応はパラジウム0価中心に対するアリルエステルの酸化的付加反応によって進行するものと考えられる。そこで,この触媒活性種のモデル錯体との化学量論的反応を行った。反応においては触媒反応と良く対応し,トリフルオロ酢酸部位を有する錯体が生成物を与え,酢酸エステルを有する錯体は全くアシル化物を与えなかった。このモデル錯体に対してDFT計算を行った。そのLUMOは共に極めて似ており,アリル部位のnπとPdのd軌道の反結合的な相互作用を有していた。しかし,その軌道エネルギーは大きく異なっていた(-2.537eVと-1.628eV)。アシルシランの特徴の一つが,その高いHOMO順位であることを考慮に入れると,トリフルオロ酢酸基の役割は触媒活性種であるη^<3->アリル種のLUMO順位を下げることにあると考えられる。
自閉症乳幼児の母子相互反応の前方視的検討

1歳6ヵ月健診において問題のなかった健常幼児と母親,発達障害の可能性のある非自閉症ハイリスク児と母親および自閉症ハイリスク児と母親それぞれ5組を対象に,自由遊び場面における母子相互交渉の観察を行った.健常児は母親に対して指さしやshowing,話しことばで働きかけ自分の意図を伝えようとしている.それに対し非自閉症ハイリスク児は母親に対して自分の意図を伝えようとしている行動は観察されたが,健常児に比べると弱くわかりにくいものである.そのうえ,母親が働きかけると応えるが,母親が働きかけなければ子どもからは働きかけることが少なく,子どものコミュニケーション意欲は低いものである.ただ時間の経過により,次第に健常児のやりとりの様相に近づいてくることが観察される.一方自閉症ハイリスク児は母親に働きかけること自体が少なく,母親と何かしようという意図も読みとりにくい.非自閉症ハイリスク児にも観察される情動の共有や共同注意は自閉症ハイリスク児では観察されず,自分の要求を母親に伝えようとすることはあっても子どもからの一方的なものであり,やりとりにはなっていない.さらに3歳の時点で追跡調査を行うと健常時には発達上の問題は出ていない.非自閉症ハイリスク児5名中4名の追跡が可能で,その4名には自閉症状は認められなかった.しかし,自閉症ハイリスク児5名中3名は自閉症の診断基準を満たし,1名は自閉症の特徴は持っているが診断基準は満たしていなかった.その他の1名は自閉症状がやわらぎ,診断基準は満たしていなかった.今後は閉症状がやわらぐケースがあるので,1歳6ヵ月時点での母子のやりとり行動の特徴と早期療育との関係を分析する必要がある.1歳6ヵ月健診において問題のなかった健常幼児と母親,発達障害の可能性のある非自閉症ハイリスク児と母親および自閉症ハイリスク児と母親それぞれ5組を対象に,自由遊び場面における母子相互交渉の観察を行った.健常児は母親に対して指さしやshowing,話しことばで働きかけ自分の意図を伝えようとしている.それに対し非自閉症ハイリスク児は母親に対して自分の意図を伝えようとしている行動は観察されたが,健常児に比べると弱くわかりにくいものである.そのうえ,母親が働きかけると応えるが,母親が働きかけなければ子どもからは働きかけることが少なく,子どものコミュニケーション意欲は低いものである.ただ時間の経過により,次第に健常児のやりとりの様相に近づいてくることが観察される.一方自閉症ハイリスク児は母親に働きかけること自体が少なく,母親と何かしようという意図も読みとりにくい.非自閉症ハイリスク児にも観察される情動の共有や共同注意は自閉症ハイリスク児では観察されず,自分の要求を母親に伝えようとすることはあっても子どもからの一方的なものであり,やりとりにはなっていない.さらに3歳の時点で追跡調査を行うと健常時には発達上の問題は出ていない.非自閉症ハイリスク児5名中4名の追跡が可能で,その4名には自閉症状は認められなかった.しかし,自閉症ハイリスク児5名中3名は自閉症の診断基準を満たし,1名は自閉症の特徴は持っているが診断基準は満たしていなかった.その他の1名は自閉症状がやわらぎ,診断基準は満たしていなかった.今後は閉症状がやわらぐケースがあるので,1歳6ヵ月時点での母子のやりとり行動の特徴と早期療育との関係を分析する必要がある.1歳6カ月の幼児65名を対象に自閉症をスクリーニングするためのチェックリストによるスクリーニングを行った.その結果,1歳6カ月時点で自閉症状をまったく示さない対象,自閉症状のいくつかを示す対象と自閉症と診断するほど症状は揃っていないが自閉症の症状のかなり強い対象のいることが明らかとなった.この何らかの自閉症状を示す幼児22名とその母親(ハイリスク群)と発達上の問題や偏りを示さない1歳6カ月児8名(対照群)を対象にして,自由遊び場面における母子の相互反応を観察した.子どもが1歳6カ月から1歳8カ月の間に初回の相互反応の観察を実施した.プレイルームに遊具を置き,30分間の自由遊び場面をVTRにより記録した.撮影開始15分後より10分間の母子相互反応を分析した.両群とも母親から子どもに対して働きかけることが多かった.しかし,対照群の子どもは自分から母親へ働きかけることも多く観察された.一方,ハイリスク群は子どもから母親へ働きかけることがきわめて少なく,この点が対照群との大きな相違点である.ハイリスク群の仲で自閉症状が強い4名は母親に対して関心を示さず,プレイルームの中を走り回るだけであった。今年度は母子相互反応の観察は1回から4回であった.初回の観察で自閉症状が強かった4名の中で2名は1歳8カ月から9カ月の間に,プレイルームの中での行動から自閉症の診断が可能となった。この結果は2歳の時点では自閉症の診断が確定できるケースと2歳から3歳までの間に自閉症の診断が確定できるケースがあることを示している.この両者をいかに弁別するか今後の問題である.何らかの自閉症状を示す幼児(1歳6ヵ月2歳2ヵ月)5名と精神遅滞の症状を示す幼児(1歳6ヵ月から1歳8ヵ月)5名,発達状の問題を示さない幼児(1歳6ヵ月から1歳8ヵ月)5名を各々疑自閉症群,疑精神遅滞群,健常群とし,自由遊び場面における母子相互反応を観察した.健常群を除き,初回観察(1歳6ヵ月から1歳8ヵ月)から12ヵ月おきに2から3回の観察を行った.プレイルーム内で30分間の自由遊び場面をVTRに収録し,撮影開始15分後より10分間の母子相互反応を分析の対象とした.

VTRに収録された母子の音声行動,および非音声行動の全てをトランスクリプトし分析を行った.母子間のやりとり行動をトランクスリプト資料とVTRを照合する質的な分析の結果,健常群では子どもが自分の意思を明確に母親に示しており,意図が読み取りやすく,自分の意図が伝わるまで何ども繰り返された.疑精神遅滞群は子どもが自分の意図を母親に伝えようとしているのは分かるのだが,それが何を意図しているのか分かりにくい.ところが,2回め以降の資料を分析すると次第に意図が分かりやすくなってくる.一方,疑自閉症群では母子間のやりとり行動はあるのだが,母親に対して自分の意思を伝えようとしているようには感じられない.母親が物を差し出し,それに対して子どもが反応しているように見えても,ただ受け取ったり,触ったりするだけで母親への意図を感じ取ることはできない.あるいは,部屋の中を無目的に歩き回り,部屋の中の物に触れてはいるがそれで何かしようとするわけでもない.このように自閉症群の母子相互反応では子どもの母親への意図を含んだやり取り行動はほとんど見られなかった.1歳後半から2歳前半にかけての自閉症群ではやり取り行動はあっても,それを用いて他者とコミュニケーションをとる段階には至っていないと推測される.昨年度までに観察した自閉症を疑う幼児,および今年度新たに観察対象とした自閉症状をもつ幼児7名において自由遊び場面での母子相互反応の観察と3歳を過ぎた疑自閉症群と疑精神遅滞群の追跡調査を行った.自由遊び場面における行動観察はこれまでと同じ手続きで観察を行い,分析も同様に行った.母子間の自由遊び場面でのやりとり行動をトランスクリプト資料とVTRを照合する質的な分析の結果は昨年までに報告した結果と同様であった.すなわち,疑自閉症群は母子間のやりとり行動は観察できるが,それがどのような意図のもとで行われているのか理解しにくい.とくに,子どもから母親に対する働きかけ,母親の働きかけに対する応答行動は観察されても,それがどのような意図なのか理解できない.つまり,自閉症児群では母親との間に非言語的レベルのコミュニケーションが成立していないと推測される.一方,3歳を過ぎた対象児の追跡調査を行ったところ,追跡のできた3名のうち2名は発語があり,保育園での集団生活で対人関係が広がってきている.ところが,1名は発語がなく,指示を理解することが十分にはできていない.対人関係も何とか集団の中にとどまっている状態で,相互関係は見られない.比較的に発達の良い前者2名は親子関係が良好で保育園の保母との関係も良い.しかし,後者は母親の家族関係が不安定で,保母との関係も難しい状態にある.これは母子の相互交流がどのように行われていたの興味ある結果である.つまり,母親のおかれている心理社会的状況が母子相互交流に影響した可能性があり,今度詳しく検討する必要がある.
動脈硬化研究のためのヒトVEGF過剰発現トランスジェニックウサギの作製

VEGF発現ベクターの作成とウサギ受精卵へのマイクロインジェクションを行った。1,ヒトVEGF_<165>を過剰発現させるベクターの作成と精製:CMV promotorをもつVEGF発現ベクター(pUC-CAGGS/hVEGF_<165>)からヒトVEGF_<165>cDNAを切り出し、マクロファージに特異的に発現するためのベクター(pAL-I)に組込み、pAL-I/hVEGF_<165>を作製した。これらのプラスミドを含む大腸菌を培養し、アルカリ法によりプラスミドDNAを調製し、プラスミドを制限酵素で消化し、発現ベクター部分をアガロースゲル電気泳動ゲルから回収した。2,マクロインジェクション:第1日目にドナー雌にホルモン(妊娠馬血清)150unitを筋肉内注射して過剰排卵を誘発し、第4日目にドナー雌と雄を確実に2回交配させ、さらにヒト絨毛性ゴナドトロピン100unitを静脈に投与する。第5日目に、排卵したドナー雌より受精卵を採取し培養液で洗い、速やかに倒立顕微鏡にセットしたマイクロマニピレーターを用いてDNAの注入を行う。DNAを注入した受精卵は偽妊娠(仮親)雌の卵管内に移植する。現在までマイクロインジェクションを20回行い、4匹の子ウサギが生まれた。目的遺伝子の染色体への組込みをPCR法およびサザンブロット法によって調べたが、いずれにも組込みは確認できなかった。発現ベクターの確認、インジェクション条件の改善などを検討している。
ウイルス感染時におけるウイルス行動パターンの可視化解析

インフルエンザウイルスのノイラミニダーゼ(NA)はウイルスが感染細胞から出芽する際に細胞およびウイルスのシアロ糖鎖(=ウイルスレセプター)を壊してウイルスの遊離を促進すると理解されている。我々はNAがウイルスの出芽時のみならず感染時にも重要な働きをすると考えて実験を行い以下の成績を得た。1)NA阻害剤存在下でインフルエンザA(H3N2)ウイルスをMDCKあるいはA549細胞に感染させると、感染効率は1/41/10に低下した。同一濃度で赤血球凝集反応および溶血反応を行った結果、ウイルスのレセプター結合能および膜融合能はほとんど影響を受けなかった。ウイルス感染初期過程は1)レセプターへの吸着、2)侵入至適部位への移動、3)エンドサイトーシス、4)ウイルスとエンドゾームの膜融合に分けられるが、この結果から2)or/and3)の過程が阻害されたために感染効率が低下したと考えられる。2)シアロ糖鎖をcoatingしたガラス平面上をインフルエンザウイルスは、2次元運動できる事を見出しているが、ウイルスの行動が感染効率をどう左右するかを検証するため、2次元運動のみを止める条件を見出した。則ち、ウイルスの行動は1)平面への吸着、2)平面上2次元運動、3)平面からの遊離に分けられるが、液中にNA阻害剤を加えると2次元運動と遊離が阻害され(その結果、吸着ウイルス数は増える)、NA阻害剤とシアリルラクトースを加えると、吸着と遊離行動を温存したまま2次元運動のみが特異的に阻害された。それぞれの条件下で感染実験を行い、感染効率とウイルス行動の関連を解析した結果、2次元運動を阻害する条件が最も感染効率の低下をもたらすことが明らかになった。以上の成績から、ウイルスは細胞表面を2次元的に動くことで効率良く侵入部位に到達する可能性が考えられた。