hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
テアフラビン類とリン脂質との分子間相互作用の解析

そこで、TF2AとTF2Bというモノガレート型TF類について、TF類の結合量、局在位置(親水性表面か、疎水性内部か)、さらに脂質集合体の相変化(二重層、ミセル、沈殿)や物性変化(膜構造の破壊による内部水相の漏出などを解析し、ガロイル基の数や結合位置などとの構造活性相関を調べることを試みた。テアフラビン類とリン脂質膜との分子間相互作用の詳細を解明するために、まず2種類のリン脂質から構成されるモデルリン脂質二重膜(等方的バイセル膜)にTF1を作用させて1H NMRを測定し、各NMRシグナルの帰属を行った。水溶液中およびバイセル膜中で取得したTF1の化学シフト値を比較したところ、ベンゾトロポロン環に由来する水素の化学シフト値変化量が顕著に大きかった。さらに核オーバーハウザー効果(NOE)測定において、TF1のA環およびベンゾトロポロン環の水素とリン脂質の極性基近傍付近の水素との間でNOE相関が観測された。以上の結果から、TF1はリン脂質膜の表面付近と相互作用することが明らかとなった。これはカテキン類(ECg)と等方的バイセル膜との相互作用を1H NMRにて解析した時に得られた結果と共通している。リン脂質膜二重層にテアフラビン類を作用させた時に生じる脂質膜の構造変化を可視化するため、原子間力顕微鏡(AFM)による解析を目的とした条件検討を行った。研究代表者の中山は、本研究のスタート時である昨年の4月に現在の東京農業大学に異動した。機器類の整備に時間がかかったため、出だしが遅れたが、その後HPLCなどの機器を設置し、現在それらを使って、テアフラビン類の分配係数などを解析できる状態になった。また、研究分担者の飯嶋も同時期に東京農業大学に異動し、その後、AFMによる解析ができる状態になった。研究分担者の奈良井はPCリポソームならびにミセル構造の微細な変化を検出するために、PC膜表面に蛍光基質(ジフェニルヘキサトリエン(DPH))を挿入し、TF類を作用した時の蛍光偏光解消測定を試みた。しかし、本研究で用いているsmall unilamellar vesicle(SUV)では蛍光基質の偏光特性を十分に得られず、初期蛍光偏光の安定条件を確立するまでに至らなかった。multi-lamellar vesicleでは表面に露出するPC濃度の再現性を保証できないため、SUVに最適な蛍光基質を選択、または蛍光基質挿入条件を検討することが今後の課題となった。研究分担者の植草は水溶液中およびリン脂質膜中におけるTF1のNMR情報を取得することが可能となり、分子間相互作用の構造的基盤が分子レベルで明らかになりつつある。また、他のテアフラビン類についても同様にNMRを用いる解析が進行しており、種類(化学構造)の違いによりリン脂質の化学シフト値変化量に差が生じることを新たに明らかにした。なお、得られた本成果の一部は学会にて既に発表した。TF類の分配係数に及ぼす諸因子の影響をHPLC解析により明らかにし、モデル脂質膜にTF類を作用させた時の脂質膜の構造変化をAFMにて解析する。また、柿渋などのテアフラビン類以外の難吸収性ポリフェノールを用いて脂質膜の構造変化に与える影響を解析する。蛍光偏光解消を利用したリン脂質膜の微細な物性変化を追跡する実験は、条件検討が難航する可能性があるため、TF類とPCリポソームとの相互作用に及ぼす共存物質の影響を調べる実験も手がける。具体的には、紅茶テアフラビン類が口腔から消化管内に存在する条件で共存しうる食品由来のリン脂質やタンパク質との相互作用と、その後の生体膜との吸着脱着(分配)について解析を試みる。NMR測定を継続するとともに、各TF類で得られた結果を比較し系統的に解析することで、リン脂質膜との相互作用に重要なTF類の化学構造を明らかにする。
教育政策評価の体系化研究

政策評価法の制定を受けて策定された各府省の政策評価実施計画は、政策レベル、施策レベルの評価には極めて不十分である。また、わが国には政策評価研究の蓄積はほとんどない。しかし、ODA分野では様々なプロジェクトやプログラムを外国という閉じた国で特定の期間実施し、その結果を評価するという活動を長年行ってきた。国内の政策評価と国外での政策評価には根本的な違いがあるわけではない。もちろん、国外のプロジェクト、プログラムの評価を集めればそれで国内の政策評価の枠組みがすぐ出来るというものではないが、具体的な手がかりとなる。そこで、わが国や他の援助国や国際機関がこれまで行ってきた開発協力事業の評価活動を整理し、ODAに関する評価の体系化を試みた。上記は具体的事例を集大成しようとするものであるが、それだけでは理念的に弱い。特に、プロジェクトやプログラムをブラックボックスと見なして、プロジェクト、プログラムへの投入とそれによって得られるアウトプット、アウトカムの指標関係を見るだけの方法では、成果の評価はできても、それを具体的な政策、施策に応用する上で示唆するところが少ない。投入がどのように政策レベル、施策レベルのアウトプット、アウトカムに変換されるかというプログラム・セオリーが何よりも重要である。何らかのプログラム・セオリーに基づいた、適切な中間指標を設定することによって、計量的な説明も可能になるはずである。そこで、プログラム・セオリーに関する基本的な整理を行った。これらの研究成果を元に、平成16年度発足特定領域研究の申請を行い、既存の学問横断的な研究を各分野の専門家が協力して構造的に行うことによって、独立の学問体系としての評価学確立の足がかりを得ることを確認した。
ヒト・マスト細胞に発現するＮＫ細胞受容体ＫＩＲ２ＤＬ４の解析

ヒト特異的遺伝子であるKIR2DL4はNK細胞に発現する膜タンパク質で細胞傷害活性やこれに関係するサイトカインの産生に関与することがわかっているが、NK細胞以外での発現の有無・機能解析は報告されていない。我々は今回の研究で、NK細胞特異的と推測されていたKIR2DL4がヒトマスト細胞にも発現すること、このKIR2DL4の刺激でマスト細胞の脱顆粒・増殖を抑制可能であることを見出した。このマスト細胞の反応はアレルギー疾患の発生・症状に深く関わっており、KIR2DL4がマスト細胞の関係するアレルギー疾患の治療標的となる可能性が示された。本年度は、「ヒトマスト細胞株LAD2のSCF・IgE刺激に対するKIR2DL4の役割の検討」がテーマであった。具体的には、LAD2に対してagonisticに作用することが既に示されている抗KIR2DL4抗体MAB2238をSCFやIgEと同時に添加し、SCF誘導性の増殖・遊走・IL6放出ないしはIgE誘導性の脱顆粒・IL13産生に対する影響を評価するものである。結果として、我々はこの抗KIR2DL4抗体MAB2238がこれらSCF・IgE刺激に対するLAD2の反応すべてを半減させることを明らかにすることが出来た。このことは、抗KIR2DL4抗体MAB2238がマスト細胞の関与するアレルギー疾患を制御しうることを示しており、臨床応用が期待されるものであった。前年度には、同抗体がLAD2のNK活性を増強させることを見出している。KIR2DL4は、一般的にTh2反応優位とされるアレルギー反応を抑制し、Th1反応に分類されるNK活性を促進するという結果は、免疫学的・血液学的学術的観点からも意義があると期待された。なお、前年度に「ヒト病理組織内のマスト細胞におけるKIR2DL4の免疫組織学的発現」については検討の余地を残していたが、本年度検討を終えることが出来た。我々の検討の範囲では、すべてのマスト細胞はKIR2DL4を発現しており、その発現の強さも疾患ごとの差は有意ではないという結果であった。これは前年度のin vitroでの結果と一致していた。KIR2DL4は新規の汎マスト細胞マーカーである可能性がある。本研究の目的は、ヒトマスト細胞の発現するKIR2DL4の役割を解析し、この細胞の関与する免疫反応・アレルギー疾患に対するKIR2DL4を介した制御の可能性の検討であった。そして、平成25年度は特に、ヒトマスト細胞におけるKIR2DL4刺激時のシグナル系の変化の解析を行う予定であった。平成23年度・平成24年度の研究で、我々は解析したヒト非腫瘍性マスト細胞のすべておよび一部の腫瘍性マスト細胞の一部がKIR2DL4をが発現していること、抗KIR2DL4刺激抗体がヒトマスト細胞の機能、特にSCFやIgE刺激による反応を有意に抑制することを見出した。この後者のKIR2DL4の抑制効果を説明しうるシグナルの変化を平成25年度に解析したところ、NK細胞で報告されていたのと同様にヒトマスト細胞でもKIR2DL4が脱リン酸化酵素SHP-2を活性化されること・マスト細胞の機能に重要なシグナルを伝えるERKの活性化が抑制されることを見出した。さらにこのSHP-2の特異的阻害剤PHPS-1を至適濃度で添加したところ、ERKの活性化が回復しKIR2DL4の抑制効果がキャンセルされるのを見出した。これはKIR2DL4刺激はSHP-2の活性化とそれに続くERK活性化の抑制を示すものと考えられた。現在、さらに研究を進め、KIR2DL4を刺激しうるHLA-Gを発現した細胞株とヒトマスト細胞を共培養し、ヒトマスト細胞上のKIR2DL4の生物学的意義を検討している。本課題において、ヒトマスト細胞におけるNK細胞抑制性受容体KIR2DL4の発現およびその機能の解析を行っている。予定では平成23年度に予定されていたヒト培養マスト細胞におけるKIR2DL4の発現解析については、共同研究者(アメリカ国立衛生局)の都合により終了していない。これについては今年度に終了したい。一方、同じく平成23年度に予定されていたヒト培養マスト細胞のNK活性・IFNγ放出に対するKIR2DL4の機能解析については予定通り実験が進み、平成24年度に予定されていたヒト培養マスト細胞のSCF刺激に対するKIR2DL4の機能解析については予定以上に研究を進めることが出来た。具体的には、NK細胞に対しては促進的に働き、NK活性増大を行う抗KIR2DL4抗体MAB2238が、やはりヒト培養マスト細胞LAD2のNK活性を促進させると同時に、予想外にこうした細胞のSCF誘導性の反応を抑制することを示すことが出来た。この抗体は、マスト細胞をTh2からTh1にシフトさせるという興味深い効果があることを示しており、Th2反応

偏倚により起こるとされるアレルギー疾患の制御に有用な抗体である可能性を示すものであろう。以上のように、研究はおおむね順調であり、今後も課題遂行に努めたい。本課題「ヒトマスト細胞に発現するNK細胞受容体KIR2DL4の解析」は上記の通り「おおむね順調に進展している」と判断された。前年度までの課題「ヒトマスト細胞におけるKIR2DL4の発現の検討」および「ヒトマスト細胞株LAD2のNK活性に対するKIR2DL4の役割の検討」も完遂しており、本年度の課題「ヒトマスト細胞株LAD2のSCF・IgE刺激に対するKIR2DL4の役割の検討」につても結果を得ている。全体として、おおむね順調である。予定では平成23年度に予定されていたヒト培養マスト細胞におけるKIR2DL4の発現解析については、共同研究者(アメリカ国立衛生局)の都合により終了していないが、ヒト病理組織内のマスト細胞におけるKIR2DL4発現解析はほぼ終了している。同じく平成23年度に予定されていたヒト培養マスト細胞のNK活性・IFNγ放出に対するKIR2DL4の機能解析については終了しており、予想通りの結果が得られている。本来は平成24年度に予定されていたヒト培養マスト細胞のSCF刺激に対するKIR2DL4の機能解析については、前倒しで実験が終了している。同時に遂行予定であったヒト培養マスト細胞のIgE刺激に対するKIR2DL4の機能解析も大部分が終了している。本研究の進展はここまで順調であり、平成25年度も同様に順調に予定された課題である「ヒトマスト細胞株LAD2におけるKIR2DL4刺激によるシグナル系の変化」を遂行し、本研究をまとめ上げ、英文学術誌に投稿したいと考えている。予定課題では、LAD2に対して抗KIR2DL4抗体MAB2238を添加し、ウエスタンブロッティング法で評価するものである。この実験法は習熟しており、かつ、機材も揃っており、完遂に支障はないと考えている。基本的には、予定通りに推進する。やや遅れ気味であるヒト培養マスト細胞におけるKIR2DL4の発現解析については、共同研究者(アメリカ国立衛生局)に一層の努力をお願いする。ヒト病理組織内のマスト細胞におけるKIR2DL4発現解析も残りを完全に終了させる。平成24年度に予定されていたヒト培養マスト細胞のIgE刺激に対するKIR2DL4の機能解析については、途中まで進んでいるが完全に終了させることを第一にする。これらの実験が予定通り終了し時間があれば、平成25年度に予定していたヒト培養マスト細胞におけるKIR2DL4刺激によるシグナル系の解析を開始する。該当なし基本的に、当初の計画通りである。ヒト病理組織内のマスト細胞におけるKIR2DL4発現解析については、すでに試薬・物品が揃っており、研究費の追加使用は考えていない。IgE刺激に対するのKIR2DL4の機能解析に必要なIgE・ELISAキットは追加で購入し、ヒト培養マスト細胞におけるKIR2DL4刺激によるシグナル系の解析に必要な各種抗体も購入する予定である。いずれの実験でも培養マスト細胞使用がメインであるが、これに必要な試薬(StemPro34)およびサイトカイン(ヒト組換IL-6・ヒト組換SCF)を行う。
コムギ祖先野生種の分子集団遺伝学的研究

世界の最重要穀類パンコムギ(Triticum aestivum:AABBDDゲノム)が2倍性のタルホコムギ(Aegilops squarrosa:DD)と4倍性のマカロニコムギ(T.durum:AABB)との異種倍数化によって誕生したことは良く知られている。さらに4倍性のマカロニコムギの成立も2倍性野生種のT.urartu(AA)とクサビコムギAe.speltoides(SS)との異種倍数化によると考えられている。このように、パンコムギの倍数性進化の過程は植物遺伝学の分野において最もよく解析されたものの一つであるが、これらの研究を行なう際にそれぞれの種の種内変異が考慮されたことはあまりない。我々はコムギ集団遺伝学の第一歩として種内変異を推定するとともに、パンコムギの倍数性進化に関する新知見を得るために、11kbの葉緑体遺伝子領域の制限地図多型現象を解析した。2倍性野生種Ae.speltoidesと4倍性野生種T.dicoccoides(AABB)およびT.araraticum(AAGG)を主たる材料とした。13種類の4カッター酵素を用い、250以上の制限部位を記録したが、Ae.speltoidesにおいてのみ多型的な制限部位を検出した。ヌクレオチドあたりの変異量はθ=0.00085及びπ=0.0006と推定され、葉緑体ゲノムの変異量が他の植物と同様に極めて低いことが確認された。しかし、葉緑体ゲノムが半数性であり母系遺伝に従うことを考慮すると、この推定値はショウジョウバエの核遺伝子領域のものに匹敵する。また、挿入・欠失多型は種特異的かつ種内では単一的であった。パンコムギの倍数性進化についての新知見として、1)種内変異を考慮し系統樹を作成したところ、Ae.speltoidesがパンコムギのBゲノム提供親である、2)調べられ4倍性種2種は単一起源ではなく、違う時期に極めて遺伝的に近縁な固体を母親として誕生した、3)高次倍数種にはヌクレオチド変異はなく、高次倍数種は多分1個体の母系祖先種から生じたなどの結果が得られた。また、エギロプス属シトプシス節に属する5種の種内変異と系統関係を核ランダム・クローンを用いたRFLP解析によって調べた。Ae.speltoidesの種内変異量のレベルは他の4種の種間の違いに相当するほど高いが、他の4種においては種内変異は極めて低いことが明らかになった。しかし、種間の分化の程度はシトプシス節のいずれの種の間についてもほぼ同じであった。RFLP解析によって得られたこれら5種に関する系統関係は従来の形態に基づく分類と一致しており、トンカータ亜節のAe.speltoidesとエマ-ギナ-タ亜節に属する他の4種とに大きく分けられた。また、この分類は葉緑体ゲノムのRFLP解析による分類とも類似しており、核と細胞質オルガネラが協調的に進化していることを示唆する。

しかし、種間の分化の程度はシトプシス節のいずれの種の間についてもほぼ同じであった。RFLP解析によって得られたこれら5種に関する系統関係は従来の形態に基づく分類と一致しており、トンカータ亜節のAe.speltoidesとエマ-ギナ-タ亜節に属する他の4種とに大きく分けられた。また、この分類は葉緑体ゲノムのRFLP解析による分類とも類似しており、核と細胞質オルガネラが協調的に進化していることを示唆する。本年度に計画していたコムギ祖先野生種Tritinuratry,T.boeoticun,Aegilops speltoides及びAe,sguarrosaの各約20系統からの全DNAの抽出を終えた。Ae,speltoidesとAe,sguarrosaについては4-cuttu制限酵素を用いた制限地図秀型現象を8つの葉緑体遺伝子を含む14Kbの領域について調べた。その2つの種において葉緑体ゲノムのヌクレオチドあたりのヘテロザイゴシティは、それぞれ0.0008と0.0003と期待されるように極めて小さい値が得られた。また、パンコムギの倍数性進化に関わったと思われる2倍性の祖先野生種Ae,speltoides、4倍性の祖先野生種T D21D2clicoccridesとT D21 D2araraticumのプラストタイプを6倍性のパンコムギ(T D21 D2aestivum)のものと比較し、系統関係を調べたところ、Ae,speltoidesの一系統が、パンコムギのものと極めてよく似たプラストタイプを持つことが明らかになった。この結果は、現在まで不明であるパンコムギのBゲノム提供親が、Ae,speltoidesであることを強く示唆するものである。この仮説をさらに検証するために、Ae,speltoidesの系統数を増やすと共に、シトプシス節に属する他の4種の2倍性祖先野生種についても、本年度行なったと同様の解折を計画している。ミトコンドリア及び核ゲノムに存在する遺伝子領域の変異の解折は、現在進行中である。ミトコンドリア遺伝子領域のクローンを入手し、2倍性野生種Ae,speltoidesの種内変異を調べるため、6-cuttu制限酵素を用いいたサザン解折を行なっている。核ゲノムの遺伝子に関しては、単一コピーで存在するFBP遺伝子領域と多重遺伝子族であるrbcS遺伝子領域の塩基配列決定を計画している。パンコムギのBゲノム提供親と考えられているエギロプス属シトプシス節に属する2倍性野生種,Ae.speltoides,Ae.bicornis,Ae.sharonensis,Ae.longissima及び、Ae.searsiiを材料として、パンコムギの核ランダム・クローンを用いたRFLP解析を行ない、それらの種の種内変異と系統関係を調べると共に、パンコムギへの類縁度の推定を行なった。Ae.speltoidesの種内変異量のレベルは、他の4種の種間の違いに相当する程の極めて高いものであるが、他の4種においては種内変異はほとんど存在しないことが明らかになった。このような種内変異量の違いは、Ae.speltoidesは、他殖性であり、他の4種が自殖性であるという繁殖様式の差によるものであると思われる。しかし、種間の分化の程度は、シトプシス属のいずれの種の間についてもほぼ同じ程度であった。シトプシス節に属する5種のRFLPによる系統関係は、形態に基づいた分類と完全に同一であり、subsection Trancata(Ae.speltoides)とsubsection Emanginata(他の4種)に大きく分けられた。
冠水の影響下にあるマングローブ樹冠での病原菌・内生菌の宿主への影響

琉球列島の純マングローブ7樹種中、メヒルギとヒルギダマシでは、真菌類による枝枯性病害があった。両樹種の林縁部の個体では、大潮の満潮位の直上部の枝に枝枯病徴が多く見られ、しばしば樹冠が変形していた。また両樹種では、内生菌として知られる種を含む複数の弱い病原により、樹冠上部の梢端の枯死が頻発していた。両樹種ともマングローブの林縁によく出現することが知られる。それらは、枝枯性病害と梢端の枯死で樹高が低く平たい樹冠となり、その結果、林外からの風波に耐え、長期に生存していた。これらの病害と潮汐の影響が、両樹種が林縁をふちどってヒルギ林の維持していることに寄与しているとも解釈できる。沖縄島大浦湾(大浦川・汀間川)、中城湾、西表島浦内川に固定調査地を設定した。メヒルギおよびヒルギダマシについて、調査地内に定めた調査木の樹冠の高さの違いに応じて茎葉の生長や健全度の調査を経時的に実施できる体制を整えてデータの収集を開始した。各調査地の直近のAMeDASポイントのデータと調査地の実際の気象状況について比較検討し、局地的一時的な豪雨(スコール)は反映しないが、気温や降雨全般の傾向は利用できるものと判断した。西表島の調査地については年度内に毎木調査を実施した。その結果に基づき、沖縄島の一調査区で比較のための毎木調査を2015年度に行う準備を整えた。バックマングローブのうち検討の対象とする樹種の絞り込みを行った。病原性試験に必要なメヒルギの胎生芽を、成熟期である2015年3月下旬に収集して、苗の育成を開始した。メヒルギの当年生茎葉、胎生芽、散布体からの菌類の分離試験を開始した。これまでメヒルギの散布体組織においては、樹木内生菌の分離頻度が成木茎葉よりも著しく低いこと、及び、成木の茎葉において優占的に分離される内生菌群や枝枯病病原がほとんど分離されないことが報告されているが、今回、成熟途上の散布体では内生菌分離頻度は確かに低いが、成木で優占的であるような菌群も分離されることを確認した。一方、枝枯病病原は散布体からは分離されないが、樹冠の高頻度冠水域にある枯死枝においてその標徴を高頻度に確認し、枝枯病は、散布体よりも折損した枯死枝に乗って病原体が長距離伝播されうることを見いだした。種子や散布体組織の寄生菌類については、ヤエヤマヒルギ及びオヒルギでも検討した。分離された、分離菌株の菌糸体からのDNAの抽出・精製、およびPCR産物の安定的な調製の方法について最適条件を見いだすべく検討を加えた。研究課題のうち、まず、自然度の高い西表島浦内川マングローブにおける、メヒルギの枯死枝に随伴する菌類について結果をまとめた。メヒルギ枝の枯死については、これまで、メヒルギ枝枯病の病原としてCryphonectria属菌が主要な要因であり、これに加えてBotryosphaeria属菌、Pestalotiopsis属菌も関与するものと考えられてきた。今回、上記林分の試料を用いて、Cryphonectria属菌が分離されにくい条件で、枯死枝や、衰退枝の基部などから菌類の分離を試み、ITS領域のシークエンスのBLAST検索により分子同定を試みた。その結果、枯死枝のうち、肥大成長の始まった茎において優占していた菌類は、Neofusicoccum sp.(おそらくこれまでBotryosphaeria sp.とされてきたもので、最も優占的)、Diaporthe spp.(内生菌と考えられるものを含む)、Cytospora spp.、Neopestalotiopsis spp.およびPestalotiopsis sp.(Pes.群)であり、1枯死枝には1,2の菌類が優占していた。一方、幼若な茎の枯死部では、より多数の菌群が壊死に寄与していた可能性が示唆された。肥大成長を始めた茎よりも細く小さな組織であるにもかかわらず、1つの茎の分離源から多種の菌類が少しずつ分離される事例が多かったが、中でもPes.群の分離率が高かった。枝の基部では、内生菌として出現したことがあり、病原性も疑われる多数の菌群が出現した。このように、主要な病原菌群の所属が正されたとともに、枯死と萌芽を繰り返す枝の部位と齢によって、寄生菌類相も多様であることが確かめられた。内生菌や腐生菌と思われる菌類が分離された枯死枝では、枯死要因が菌類ではないことが推測され、潮汐の影響を受ける枝の枯死要因の多様性が示唆された。沖縄島と西表島の調査地が台風の来襲及び夏期の低降水量など、例年と気象条件が著しく異なったため、既往の成果と比較可能な試料が収集できるようになるまでに時間を要した。さらに、従来行われてきたマングローブ植物の内生菌類の菌叢形態による類別について、分子分類の結果と一致しない例が存在することが複数の優占菌群において明らかになった。例えば、Pestalotiopsis属は、従来、形態により2種が内生するものと考えられてきたが、分子分類の結果、2属3種が枯死枝・衰退枝基部から分離されたことがわかり、その菌叢形態での類別は困難であった。

後者はそれ自体、本研究の重要な成果であるが、結果として、分離菌株の正確な類別同定には、より時間と資金を要することとなったので、核心的な知見を最終年度に得られるよう、研究方法・計画を修正して推進しているところである。本年度は主に、ヒルギダマシの病害と内生菌について知見を得た。本種は西表島のマングローブ林においてメヒルギ同様に、海沿いの林縁部に、あるいは林外に単木状で、出現する。その樹形もまた低樹高でテーブル状の樹冠を示すことが多い。ヒルギダマシの若い茎葉から分離される内生菌群を同所のメヒルギと比較すると、双方に出現する菌種もあったが、優占する菌種は常に異なった。ヒルギダマシでは、潮汐による冠水頻度の異なる位置でも内生菌の出現菌種や分離頻度が大きく異なることはなかった。樹木病原菌に関しては、ヒルギダマシの枯死枝から、Fusarium sp.が高頻度で分離され、枝枯症状の病原と考えられた。本菌はメヒルギの枝枯部からは通常分離されない菌である。メヒルギに枝枯病を引き起こすCryphonectria sp.はヒルギダマシからは分離されなかった。ヒルギダマシの枯死枝は、メヒルギより下方でも出現するが、大潮満潮時の水面高よりも上部に多く観察される点ではメヒルギと一致し、樹形の形成に枝枯病害が関与していることが示唆された。こうして、琉球列島の純マングローブ7樹種中、メヒルギとヒルギダマシに異なる病原による枝枯性病害が見られた。両樹種では、それぞれ複数の病原により樹冠上部の幼若な梢端の枯死が頻発していた。両樹種とも林縁によく出現するが、枝枯性病害と梢端の枯死で低樹高が強いられ、その結果、林外からの風波に耐え、個体としては長期に生存していた。すると、病害を「よく」利用できた両樹種が、林縁をふちどってヒルギ林の維持に寄与しているとも解釈できる。一方、メヒルギ、ヒルギダマシの茎葉の内生菌には、数種の優占的な菌種があり、その分離頻度は場所や季節により異なる。偶々その組織へ胞子感染する機会があった菌が感染定着しているように見える。特定の内生菌種と枝枯病の発病進展との間に、明瞭な関係は認められなかった。琉球列島の純マングローブ7樹種中、メヒルギとヒルギダマシでは、真菌類による枝枯性病害があった。両樹種の林縁部の個体では、大潮の満潮位の直上部の枝に枝枯病徴が多く見られ、しばしば樹冠が変形していた。また両樹種では、内生菌として知られる種を含む複数の弱い病原により、樹冠上部の梢端の枯死が頻発していた。両樹種ともマングローブの林縁によく出現することが知られる。それらは、枝枯性病害と梢端の枯死で樹高が低く平たい樹冠となり、その結果、林外からの風波に耐え、長期に生存していた。これらの病害と潮汐の影響が、両樹種が林縁をふちどってヒルギ林の維持していることに寄与しているとも解釈できる。調査区の設置、毎木調査の実施、バックマングローブのスクリーニング、メヒルギの寄生菌類の調査開始、菌類DNAの抽出、精製、増幅については、2014年度に設定された研究実施計画を達成した。メヒルギと同時に、オヒルギ、ヤエヤマヒルギにおいても成熟途上の散布体の菌類相の比較検討を始めた点は当初の計画になかった進展である。したがって、本研究は極めて順調に進んでいる。以上のような準備をおえて、メヒルギ、ヒルギダマシ、バックマングローブについて、冠水条件、分離される寄生菌類相、茎葉の成長や健全度の三者の比較検討を行うことが本研究の眼目である。しかし、研究1年度目の2014年度には、この比較検討を開始するにいたらなかった。このことから、「やや遅れている」との自己評価を行った。
細胞骨格がメカノセンサーであることを検証する研究

すべての細胞は機械刺激を感知して様々な応答を示すが、その分子機構は謎である。その最大の理由は、メカノセンサーの分子実体やその仕組みが不明な点にある。現在唯一明瞭なメカノセンサーは膜伸展で活性化されるSAチャネルであるが、我々は最近細胞骨格(ストレス線維)がSAチャネル活性化における力の伝達媒体として働くと同時にそれ自身が機械刺激を感知して構造変化するメカノセンサーである可能性を見出した。本研究の目的は、インタクト細胞、セミインタクト細胞、in vitroアクチン線維の3つの標本を用いて機械(伸長)刺激に対するストレス(アクチン)線維の動態を解析し、ストレス(アクチン)線維がメカノセンサーであることを検証することである。平成16年度におけるインタクト細胞、およびセミインタクト細胞を用いた実験において、ストレス線維の張力が微小な時には、コフィリンがアクチン線維を脱重合してストレス線維の崩壊を導くことが示唆された。本年度は、in vitroの実験系でこの仮説を直接検証することを試みた。まずin vitroで蛍光標識した単一アクチン線維を調整し、アクチン線維の一端を、ミオシンでコートしてカバースリップに固定した大型ビーズで把持する。ついでアクチン線維の自由端にミオシンコートした小型ビーズを付着させ、レーザーピンセットで把持して、様々な張力を与えながら調節蛋白質(cofilin)によるストレス線維の崩壊をリアルタイムイメージングした。その結果、弛緩状態のアクチン線維はcofilinによって速やかに脱重合した。一方、レーザーピンセットによって伸張されたアクチン線維はストレス依存的にcofilinによる切断に対して抵抗性を示した。インタクト細胞に蛍光標識したcofilinを細胞内注入することにより、cofilinの結合そのものが、アクチン線維の張力によって調節されることが分かった。目的:すべての細胞は機械刺激を感知して様々な応答を示すが、その分子機構は謎である。現在唯一明瞭なメカノセンサーは膜伸展で活性化されるSAチャネルであるが、我々は最近細胞骨格(ストレス(アクチン)線維)がSAチャネル活性化における力の伝達媒体として働くと同時にそれ自身が機械刺激を感知して構造変化するメカノセンサーである可能性を見出した。本研究の目的は、インタクト細胞、セミインタクト細胞、抽出ストレス線維の3つの標本を用いて機械(伸長)刺激に対するストレス線維の動態を解析し、その上下流機構を解明することによって、ストレス線維がメカノセンサーであることを検証することである。材料と方法:内皮細胞にファロイジン標識アクチンの注入したのち、細胞をデジトニン処理してセミインタクト細胞を調整し、ストレス線維の崩壊に関わる種々の因子を加えたDKバッファ中で伸展-弛緩刺激を与えて、ストレス線維の崩壊を解析する。実験結果:1)セミインタクト細胞はDKバッファー中では伸展、弛緩のいずれの刺激に対しても変化しない。2)DKバッファーに細胞lysateを添加すると、ストレス線維は伸展刺激ではなく、弛緩刺激に対して速やかに崩壊した。この反応にはCa^<2+>は影響しない。3)DKバッファー中に、アクチン脱重合因子であるゲルゾリン、あるいはコフィリンを加えると、コフィリンのみが弛緩依存的なストレス線維崩壊を導いた。ATP存在下でトレス線維の収縮力が維持される状況では、この崩壊は一定程度抑制された。結論:ストレス線維の張力が微少な時には、コフィリンがアクチン線維を脱重合してストレス線維の崩壊を導くことが示唆された。今後、in vitroの実験系でこの仮説を直接検証し、ストレス(アクチン)線維が機械センサーであるという新概念を確立する。
作動中の蛋白質複合体の立体構造解析をめざす高精度電子顕微境画像処理法の開発と応用

急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡法を中心として、機能遂行中の個々の蛋白質分子の3次元構造を捉え、その分子構造の変化を高精度で解析することを目標に、その要素技術の開発を続けてきた。今年度は、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を改良し、それを用いて機能中のアクト重メロミオシン-IIの構造を解析した。その結果、滑り運動中のミオシン頭部ではこれまでに報告のない逆屈曲型のコンフォメーションが実現していることが判明しさらに、同じ構造を取りながらアクチンに対する結合角度のみが変わった粒子も見出したことから、従来説とは大きく異なり、観察されたすべての画像を合理的に説明するクロスブリッジ構造変化の新たなモデルを構築した。一方、長いレバーアームを有し、アクチン上をプロセッシブに歩行中のミオシン-Vのアクチン結合部位の構造について同様の解析を行った。後足は硬直複合体の構造を示し先行研究の結果を支持したが、前足はミオシン-IIの場合と同様、われわれの見出した新たなコンフォメーションを取っていた。これはわれわれの提唱する構造変化の普遍性を如実に示唆するものである。細胞内のさまざまな分子構築中で特定の分子やサブドメインの局在部位と向きをレプリカ試料の視野内で示し、さらに生きた細胞中におけるその分子の動態を蛍光顕微鏡で追うことを可能とする高性能の顕微鏡用標識の開発を進めてきた。そのコンストラクトをミオシンに融合し、ミオシン頭部に目的とする標識を付加させることに成功した。原子間力顕微鏡でその動きの動画記録を試みたが、世界最高性能の機種でも時間/空間分解能が不足し、さらに基板への吸着性が弱く分子全体が不安定であった。将来的には分子内に複数の標識を導入して上記構造モデルを実験的に検証したい。
神経細胞の多様性形成の機構の解明

神経系の発生過程では、多様なニューロンやグリア細胞はある一定の順序で分化することが知られており、いつ分化するかというタイミングが、様々なタイプの細胞を生み出す多様性形成過程に関与すると考えられる。当研究室では今までにbHLH型転写因子Hes1,Hes3,Hes5が分化のタイミングを制御することを報告してきた。本研究では、Hes1,Hes3,Hes5の発現を操作して神経の多様性形成における分化のタイミング制御の意義を明らかにすることを目的とする。我々は昨年度までに、短期間に一斉に神経分化が起こるHes変異マウスの中枢神経系の解析結果を報告してきた。この解析から、多様な細胞種を形成するには発生後期まで神経幹細胞を維持することが必要であることが明らかになった。さらに、組織のサイズの制御、形態の維持にも分化のタイミング制御が重要であることを示してきた。今年度は、このHes変異マウスの末梢神経を解析し、神経節や神経根の形成異常、軸索走行の異常を見出した。分化のタイミング制御の異常は、神経系の基盤となる神経節の配置、神経根の発生にまで崩壊をもたらすことから、各節や根が正常に発生するためにも、分化のタイミング制御は重要であると考えられる。多種多様な神経が正しい位置で神経回路を形成するには、正確な分化のタイミング制御が必要である。当研究室では今までにbHLH型転写因子Hes1及びHes5が分化のタイミングを制御することを報告してきた。Hes1やHes5を欠損すると分化が早くなり、逆にHes1,Hes5の強制発現では分化が遅れる。本研究では、Hes1やHes5の発現を操作して分化のタイミングをin vivoでコントロールし、神経系の形成や細胞の多様性形成における分化のタイミングの意義を明らかにすることを目的とする。E10.5では野生型の脊髄に比べて、dKOでは神経の分化が促進しており、顕著に未分化な細胞が減少し、さらに形態異常が生じていた。この異常は、電子顕微鏡の観察や免疫染色により、細胞間の接着帯の欠失が原因であることが明らかとなった。この接着帯が失われる所は、神経分化が進み未分化な細胞が全く存在しない場所と一致していた。このことから未分化な細胞は、神経管の内側で接着帯を形成して内腔とのしきりを保ち、形態を維持していることが示唆された。さらにこの領域ではニューロンばかりが生じており、グリア細胞やependymalcellは生じていなかった。以上の結果より未分化細胞をある時期まで維持して一定期間かけて神経分化を起こす意義には、形態を維持する役割があることが明らかになった。また、一斉に分化が起こるとその時期に分化が起こるニューロンしか作りだせないことから、多様な細胞種を形成するには一定期間かけて神経分化を起こすことが重要であることが示唆された。Hes1やHes3,Hes5を欠損すると分化が早くなり、逆にHes1,Hes3及びHes5の強制発現では分化が遅れる。本研究では、Hes1,Hes3,Hes5の発現を操作して分化のタイミングをin vivoでコントロールし、神経系の形成や細胞の多様性形成における分化のタイミングの意義を明らかにすることを目的とする。そこで、短期間に一斉に神経分化が起こるHes1 Hes5 double knockout mouse (dKO)を解析した。dKOでは神経分化が促進しており、顕著に未分化な細胞が減少し、さらに形態異常が生じていた。詳細な解析により、未分化な細胞が、神経管の内側では接着帯を形成し、外側では基底膜の構成成分であるラミニンを分泌して基底膜を形成することに寄与して形態を維持していることを示した。また、dKOではニューロンばかり生じており、遅生まれのグリア細胞やependymalcellは生じていなかった。このことから、多様な細胞種を形成するには一定期間かけて神経分化を起こすことが重要であることが示唆された。さらにHes1 Hes3 Hes5 triple knockout mouse (tko)を解析したところ、神経分化が始まって約1日半で全ての未分化細胞がニューロンに分化していた。本来ならば約1週間かけて行われる神経分化が、全ての未分化細胞で同時に分化がおこりタイミングの制御が全く失われていることから、HesがHindbrainよりも尾側では全ての未分化細胞の分化のタイミングを制御していることが明らかとなった。

この解析から、多様な細胞種を形成するには発生後期まで神経幹細胞を維持することが必要であることが明らかになった。さらに、組織のサイズの制御、形態の維持にも分化のタイミング制御が重要であることを示してきた。今年度は、このHes変異マウスの末梢神経を解析し、神経節や神経根の形成異常、軸索走行の異常を見出した。分化のタイミング制御の異常は、神経系の基盤となる神経節の配置、神経根の発生にまで崩壊をもたらすことから、各節や根が正常に発生するためにも、分化のタイミング制御は重要であると考えられる。多種多様な神経が正しい位置で神経回路を形成するには、正確な分化のタイミング制御が必要である。
超伝導ネットワークにおける磁束量子の配列秩序とフラストレーション

本研究は、磁場中の超伝導細線網(超伝導ネットワーク)における各ループへの磁束量子の配置状況を実験的に調べることにより、系のフラストレートした磁場中超伝導状態を解明しようとするものである。具体的には、アルミニウム細線の各種2次元超伝導ネットワーク試料を作製し、磁束量子の配列様式で特徴づけられる磁場中超伝導状態の安定性を転移温度の微小変化から調べた。まず電子線リソグラフィー法による試料作成プロセスを確立した。次に外部磁場引加時の転移温度の微小変化を検出するための2種の実験システムの構築を行った。第1のシステムは、超伝導転移の中点付近に温度を固定して短時間内に磁場掃引を行い、転移中点の抵抗値からのずれで転移温度の微小変化を検出する簡易型システムである。しかし感度が不十分であったので、第2のシステムとして試料が常に転移中点の抵抗値になるように温度制御して転移温度を直接測定する方式の実験装置を作製した。試料自体を温度制御用の超高感度の抵抗温度計として用いているため、超伝導転移幅10mk程度に対しふらつき30μk以下の温度制御安定性を達成できた。磁場に対する転移温度の磁束量子化振動の典型的振幅は数mk程度なので、これは磁束配列様式に対応した微細構造を検出するのに必要十分な安定度である。この装置を用いて、三角格子および菱形格子の超伝導細線ネットワークについて実験を行ない、転移温度の磁束量子化振動の上に重畳する微細構造を観測した。これはループあたり有理数比の磁束占有率で磁束量子の周期的秩序配列が可能になり超伝導状態が安定化することに由来する。理論と比較により試料の超伝導コヒーレンス長は0.数μmと見積もられた。なお磁束量子の配列パターンを実空間で直接観測するために、磁束量子測定用の微小ホール素子を超伝導ネットワーク上に配置した試料のプロセス手順を確立したが、実験を行うには至らなかった。本研究は、超伝導細線や超伝導接合の網状システム(超伝導ネットワーク)のフラストレートした超伝導状態を、それを特徴づける磁束量子の配置状況を実験的に観測する事によって解明しようとするものである。本年度は、試料作製法の確立と実験装置の整備を中心に研究の準備を進めた。試料作製に関しては、電子線リソグラフィー法の条件出しを終え、任意形状のアルミニウム2次元超伝導細線ネットワークを作製できるようになった。測定系については、7T超伝導マグネットを装着したデュワ-に400mKまで冷却可能なヘリウム3冷凍機を組み合わせた低温装置を整備した。更に、弱磁場中でのネットワーク試料の超伝導転移温度の磁束量子化振動を観測するために、交流磁場とサンプリングオシロスコープを用いる簡便な測定系と、微小変化する超伝導転移温度に正確に温度制御する精密測定系を整備した。後者のために低温で0.1mKの精度で温調可能な専用温度制御装置を製作した。以上を準備した上で、まず三角格子超伝導細線ネットワーク試料を実際に作製し、予測される磁束量子配列に対応する超伝導転移温度の振動を観測した。三角格子は良く研究されてきた正方格子と異なり超伝導ループ2つで1つの単位胞を形成するので、ループあたり1/2の磁束占有率(単位胞あたり1磁束)で超伝導が強く安定化する(転移温度が上がる)。また、大きさを変えた各種の正方格子ネットワーク試料を作製し、有限サイズの効果(境界の効果)を調べている。無限系に近づくにつれ磁束量子化振動が系統的に複雑化していく様子が観測されつつある。なお磁束量子の配列パターンを直接観測するために、多数の微小ホール素子をネットワーク上に配置した試料を作製する準備を進めている。

現在作製の条件出しを行っており、次年度にこれを用いた実験を行う予定である。本研究は、磁場中の超伝導細線網(超伝導ネットワーク)における各ループへの磁束量子の配置状況を実験的に調べることにより、系のフラストレートした磁場中超伝導状態を解明しようとするものである。昨年度はアルミニウム2次元超伝導ネットワーク試料の作製技術の確立および交流磁場を用いた簡易型測定装置の構築を行なった。この簡易型装置では感度が不十分であったので、本年度はまず超伝導転移温度の磁場依存性を高感度で測定するための専用装置の試作を行なった。これは試料自体を温度制御用の超高感度の抵抗温度計として用いることで、試料温度を幅10mK程度の超伝導転移の中点に厳密に調節する装置であり、ふらつき30μK以下の温度制御安定性を達成できた。磁場に対する転移温度の磁束量子化振動の典型的振幅は数mK程度であるので、試作装置は振動に重畳して現れる微細な磁束配列構造を観測するのに必要な安定度を有している。この装置を用いて、三角格子および類似格子の超伝導細線ネットワークについて実験を行なった。三角格子はループ2つで1つの単位胞を形成するので、ループあたり1/2の磁束占有率でも転移温度が上昇する。一般に他の有理数占有率でも磁束量子の周期的秩序配列が可能になり超伝導転移温度が微妙に上昇するので、転移温度の振動には複雑なフラクタル的微細構造が重畳するはずである。実験の結果幾つかの微細構造を観測できた。理論とのフィッティングにより試料の超伝導コヒーレンス長は0.数μmと見積もられた。また境界の効果を調べる目的で大きさを変えた正方格子の測定を行なった。サイズを大きくして無限系に近づくにつれ転移温度の振動が系統的に複雑化していく様子を実験的に観測した。なお磁束量子の配列パターンを実空間で直接観測するために、磁束量子測定用の微小ホール素子を超伝導ネットワーク上に配置した試料の作製も行なったが有意な実験を行なうには現在至っていない。
突然変異に着目したヒト理解のための分子進化学的解析

一般に、オスの生殖細胞(精子)形成時には、メスの生殖細胞(卵)形成時にくらべて細胞分裂の回数が多いため、オスでの突然変異率はメスよりも高いものになる。このオス駆動の進化は、脊椎動物で広く成り立つことが知られている。一方で、ショウジョウバエ(Drosophila)属はヒトなどの哺乳類に較べて大きな精子を持ち、精子形成時の細胞分裂回数は卵に対して極端に多いわけではないと言われている。このような動物ではオス駆動進化が成り立たないか、あるいは、逆にメス駆動の進化が起こることが予測されるので、その検証を試みた。Drosophila属の中で比較的小さい精子を持つ種Drosophila melanogaster、Drosophila simulansについては、十数個の遺伝子を用いて、突然変異率の雌雄比α_m(オスの突然変異率がメスの何倍であるかを示す)の値が推定されている。推定されたα_mの値はほぼ1に近く、オス・メスの間で突然変異率にほとんど差がないことを示している。そこで、Drosophila属のなかでも大きな精子を持つ、D.hydeiとD.eohydeiを用いてα_mを推定することにした。この2種は既存の遺伝子配列データが乏しいため、Y染色体上の遺伝子DHC7y(精子の鞭毛を動かすダイニンタンパク質をコードする)をD.eohydeiで配列決定し、データベース上のD.hydeiの配列と比較して同義置換率を求めた。常染色体上とY染色体上の同義置換率を比較したところ、Y染色体の突然変異率は常染色体よりも低く、推定されたα_mの値は1よりも小さかった。今後、より信頼性の高い結果を得るために、α_mの推定に用いている遺伝子の数を増やす、あるいは、他の生物でも同様の結果が得られるかどうかを検討する必要があると考えられる。脊椎動物では「オス駆動進化」が広く成り立っていることが知られている。ショウジョウバエ属はヒトなどの哺乳類に較べて大きな精子を持ち、精子形成時の細胞分裂回数は卵に対して極端に多いわけではないと言われている。そこで、「オス駆動進化」が無脊椎動物でも成り立つかどうかを検討した。これまでに、Drosophila melanogaster-D. simulans間の比較から、十数個の遺伝子を用いて、amの値が推定されている(Bauer V. L.& Aquadro C. E., Mol. Biol. Evol. 1997;14:1252-1257)。推定されたamの値はほぼ1に近く、オス・メスの間で突然変異率にほとんど差がないことを示している。この2種はDrosophila属の中では比較的短い精子を持つ種であり、より大きな精子を持つ種ではamが1よりも小さく、メス駆動の進化が起こることが期待される。そこで、Drosophila属のなかでも大きな精子を持つ、D. hydeiとD. eohydeiの間でamを推定するために、Y染色体上の遺伝子DHC7y(精子の鞭毛を動かすダイニンタンパク質をコードする)をD. eohydeiで配列決定し、データベース上のD. hydeiの配列と比較して同義置換率を求めた。常染色体上とY染色体上の同義置換率を比較したところ、Y染色体の突然変異率は常染色体よりも低く、推定されたamの値は1よりも小さかった。この解析結果は、大きな精子を持つ種ではメス駆動進化、すなわち、オスよりもメスの方で突然変異率が高いことを示しており理論の予測とも合致するが、amの推定に用いている遺伝子の数や生物対の数が少ないという問題点がある。より信頼性の高い結果を得るためには、さらに解析を進める必要があると考えられる。

今後、より信頼性の高い結果を得るために、α_mの推定に用いている遺伝子の数を増やす、あるいは、他の生物でも同様の結果が得られるかどうかを検討する必要があると考えられる。
Ｆａｃｅ　Ｉｎｄｅｘｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｓｏｃｉａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ

社会分析アプリケーションにおける大規模な映像アーカイブのための顔インデキシングの高度な技術を実現した。顔検出、マッチング、および識別の性能は、大規模なマルチチャンネルビデオアーカイブの長期観察の利点を得ることによって改善され、その結果、数百万の大規模な顔のデータセットから顔検索および識別のためのスケーラブルな技術を開発した。東京エリアの7チャンネルで放送される映像番組の10万時間以上のビデオアーカイブにこれらの技術が適用され、その後、政治家や有名人の頻繁な表示に基づいて、社会的な分析のためのアプリケーションが実証された。提案された研究の目的は、社会分析アプリケーションにおける大規模な映像アーカイブのための顔インデキシングの高度な技術を実現することである。2013年度において、スケーラブルな顔識別や社会分析への応用を中心に行った。映像アーカイブから抽出された顔トラックが多数あるため、これらの顔トラックにアイデンティティを割り当てるためのスケーラブルな方法が必要とされている。核となるアイデアは、注釈コストを削減するために、顔トラッククラスタをマージすることである。我々は、単一のモダリティ手法を使用する既存の類似度を向上させるために視覚情報とコンテキスト情報を組み合わせた手法を提案する。そのうえで,識別しやすい顔のトラックがある。それらは、有名人、政治家の顔である。ビデオスクリプトと共同オカレンスから、身元を得ることができる。我々は、これらの共同オカレンスを学び、その後、インターネットの画像を確認するための手法を提案する。これは、識別プロセスが速く低下し、人間の介入のコストになる。提案手法は、昨年に処理されたNHKニュース7映像データセットに適用されている。評価は、利点を示し、他の既存の方法と比較するために行われる。顔と名前を使用したビデオアーカイブを分析する社会科学者のためのインタラクティブなインターフェースが開発されている。名前を指定して、対応する顔が返され、顔を考えると、名前が返され、他の出演も返される。2012年度において、顔検出とマッチングを改善した。顔抽出とポイント・トラクキング技術を用いて、ビデオ中の顔を抽出し、顔トラック単位にグループ化をした。つまり、各顔のトラックはユニークな人物の顔が含まれているようにした。得に、顔の目の定位手法を改善することで、顔抽出と追跡が向上することができた。また、シンプルで効率的な顔トラックのプレゼンテーションを利用し、顔トラックをマッチングするためのスケーラブルな手法を提案した。既存研究と比較した結果、提案した顔トラックのプレゼンテーションによる、性能を維持しつつ、計算コストが低減できたことが分かった。顔注釈付きを自動化するため、インターネットのマイニング技術を用いた再ランキング手法を提案した。この手法の評価、既存研究の顔再ランキング手法を上回ることが分かった。このデータセットは2,000時間以上のビデオで、2001年から2013年まで放送されたニュースである。その結果、約3200万の顔が抽出、200,000顔トラックにグループ化された。そこから、政治家や有名人を含む175人の約20,000顔トラック(約3万顔)が半教師あり学習技術でアノテートされた。アノテートされたデータセットは、研究目的のために公開されている。スケーラブルな顔マッチングと顔の再ランキング技術を実装し、上記顔データセットに適用、評価された。2014年度において、顔と名前を利用する社会学者の動画アーカイブ分析向けの対話型インターフェースを開発した。さらに、期間(数時間や数日など)及びチャンネル及び期間・チャンネルに対して顔の分布のチャートを生成する。加えて、ノードとしての顔とリンクとしての映像データとテキストデータから抽出された関係グラフを生成し、知識発見向けのグラフマイニング技術を利用する。複数のビデオデータが処理され、顔データセットが拡張される。提案手法は、処理されたNHKニュース7映像データセットに適用されている。そして,アノテートされたデータセットは、研究目的のために公開されている。大きなデータを処理するために、オブジェクト検索のための高度な技術が使用されている。人物検索システムに提案されたフレームワークの統合が研究されている。提案されたフレームワークは、このようなブログのような他のソーシャルメディアとの相関関係を見つけるのテレビチャンネルで頻繁に表示される政治家や有名人のためにTwitterに使用されている。さらに、アノテーションデータは、大規模なビデオアーカイブの概要を簡単にアクセスし、視覚化研究に使用されている。マルチメディア分析膨大なビデオを処理し、顔を抽出し、アノテーションを付与し、インデックスを付与した。

マルチカメラシステム間の人に再認識するための方法は、会議のICONIP国際会議とSOCPAR国際会議にアクセプトされた。インタラクティブな検索インターフェースのための方法は学会論文誌(International Journal of Multimedia Information Retrieval-IJMIR, Dec 2013)とMMM国際会議にアクセプトされた。膨大なビデオを処理し、顔を抽出し、アノテーションを付与し、インデックスを付与した。これに基づき、映像アーカイブのマイニングによる顔のリランキング手法を提案した。この成果はコンピュータビジョンの国際会議CVPRで発表した。検出器と追跡器を組み合わせることによる眼の位置検出手法を提案した。これについての論文はICPR国際会議にて発表した。提案されたスケーラブルな顔検索方法は、電子情報通信学会論文誌(IEICE, Aug 2013)に採択され、公表予定である。顔インデキシングと検索に関する研究に貢献するため、注釈付きのデータセットを公開した。2014年度では、統合フレームワークについて、2013年度までに開発された技術を組み合わせて実装される。ビデオの量を増加し、顔データセットを拡張する予定である。大規模なデータセット上で十分な評価が行われる。また、提案手法の改良も検討する。これについて、国際会議や論文誌で公開する予定である。2013年度は、スケーラブルな顔識別や社会分析への応用を中心に研究する。提案手法は大規模な顔データセットに適用、評価する予定である。スケーラブルな方法の評価するため、ビデオの量を増加し、顔データセットを拡張する予定である。視覚的特徴との文脈の情報を利用し、顔抽出とマッチング技術の性能を向上する手法を研究する。本予算にて顔インデキシングの実験を実施する研究者を雇用する予定である。また、マルチメディア検索、パターン認識、やコンピュータビジョン研究分野の会議の参加のために使う予定である。