hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
培養細胞を用いた脳浮腫治療薬のin vitroスクリーニング系の確立

1.アストログリア膨化を指標とするcytootxic edema評価法:グルタミン酸による培養アストログリア膨化に早い成分と遅発性成分の2つがあること、そして膨化の発生にグルタミン酸受容体とその高親和性取り込み系の両者が関与することを認めた。また、グルタミン酸アゴニストであるキスカル酸による膨化には遅発性成分のないこと、逆に取り込み系の基質であるthreo-β-アスパラギン酸の膨化は遅い時間経過で生じることを認めた。このことは、グルタミン酸によるアストログリア膨化の早い成分は受容体の活性化が、遅発性膨化にはグルタミン酸取り込み機構の活性化がそれぞれ関与することを示す。脳傷害時のアストロサイトの膨化に伴う機能変化としてのタウリン遊離について検討し、グルタミン酸のほか、キスカル酸、threo-β-アスパラギン酸など、膨化を惹起するものはタウリンの遊離を起こすことを認めた。タウリンは、神経の興奮に対して抑制的な作用を持つことがしられ、膨化によるこのタウリン遊離は、グルタミン酸の興奮毒性に対する病態生理的反応を示すかもしれない。成果の一部は、近く刊行予定である(Koyama et al.,J.Neurosci.Res)。2.血液-脳関門モデルの作製:エンドセリンが、培養アストログリアの形態形成に影響する因子であることを明らかにした(Koyama et al.,Brain Res.600)。また、エンドセリンの形態形成にともない細胞骨格アクチンの重合が生じることを明らかにし、これが強固な血液-脳関門形成に重要な働きを持つことを示唆した。この成果の一部は、近く刊行予定である(Koyama & Baba,Neuroscience)。更に、牛脳血管内皮細胞の細胞結合を弱めるサイトカラシンBを浮腫惹起物質として用い、エンドセリンの作用を検討したが、本細胞の細胞骨格アクチンにたいしては作用はなかった。アストログリア膨化を指標とするcytotoxicedema評価法:脳浮腫発生の原因であるアストログリアの膨化について、その評価系確立に先立ち、我々がその惹起物質であることを示しているグルタミン酸(Glu)による、培養アストログリア膨化の性質を検討し、以下の知見を得た。1)この膨化は、短時間のGlu処置後これを除去しても認められた。そして細胞外のCa^<2+>除去によりこれは抑制された。これらの性質は、脳傷害時に認められる遅発性神経壊死と共通するものであり、Glu伝達異常と脳浮腫発生との関係を強く示唆するものである。2)Glu受容体に対する作用を持たず、その輸送系の特異的基質であるthreo-β-hydroxy-aspartate(TBHA)もアストログリアの膨化を起こした。このことは、Gluによる膨化発生に細胞内へのGluの取り込み機構が関わることを示す。3)Gluにより膨化したアストログリアは、細胞質のアミノ酸を放出すること、など新たな知見を得た。そして、その一部を刊行化した。血液-脳関門モデルの作製:本in vitroモデルの基盤となる牛脳微小血管内皮細胞の培養を行った。肺静脈内皮細胞などでは、アクチン繊維の再構成が血管透過性の変化に関わることが明かとされているが、本細胞においてもアクチン繊維の重合阻害剤であるサイトカラシンBでの処置で、細胞間の結合が弱くなることを認めた。このことは、我々のvasogenic edema評価系でもサイトカラシンBが浮腫惹起物質として用いられることを示す。また、サイトカラシンBは、培養アストロサイトに対して、著しい形態変化を起こした。

この作用は、エンドセリン、フォスファチジン酸、トロンビンで抑制されたが、脳血管内皮細胞の変化は、これら抑制されなかった。1.アストログリア膨化機構:前年度までの検討でグルタミン酸による培養アストログリア膨化に早い成分と遅発性成分の2つがあること、そして膨化の発生にグルタミン酸受容体とその高親和性取り込み系の両者が関与することを認めている。本研究期間では、グルタミン酸アゴニストであるキスカル酸による膨化には遅発性成分のないこと、逆に取り込み系の基質であるthreo-β-アスパラギン酸の膨化は遅い時間経過で生じることを認めた。このことは、グルタミン酸によるアストログリア膨化の早い成分は受容体の活性化が、遅発性膨化にはグルタミン酸取り込み機構の活性化がそれぞれ関与することを示す。2.アストログリアの細胞骨格制御:前年度までの検討でエンドセリンが、培養アストログリアの形態形成に影響する因子であることを明らかにした。本研究期間では、エンドセリンの形態形成にともない細胞骨格アクチンの重合が生じることを明らかにし、これが強固な血液-脳関門形成に重要な働きを持つことを示唆した。この成果の一部は、近く刊行予定である(Koyama & Baba,Neuro-science)。3.アストログリアからのタウリン遊離:脳傷害時にはアストログリアの膨化と共に大量のタウリン遊離が観察される。培養アストログリアからのタウリン遊離機構について検討し、グルタミン酸のほか、キスカル酸、threo-β-アスパラギン酸など、膨化を惹起するものはタウリンの遊離を起こすことを認めた。タウリンは、神経の興奮に対して抑制的な作用を持つことがしられ、膨化によるこのタウリン遊離は、グルタミン酸の興奮毒性に対する病態生理的反応を示すかもしれない。成果の一部は、近く刊行予定である(Koyama et al.,J.Neurosci.Res)。
エンテロトキシンの構造と機能の研究

エンテロトキシン(下痢原因毒素)の構造と機能を明らかにする目的で研究を行い、以下の成績を得た。1.腸管出血性大腸菌の産生する3種類のVero毒素(VT1、VT2およびVT2vh)を精製し、その物理化学的性状を明らかにした。3.VT1がShigella dysenteriaeが産生する志賀毒素と全く同一であることを明らかにした。一方VT2の分子構造はVT2vhとよく似ており、アミノ酸配列で比較した場合、VT2、VT2vhはVT1と約60%の相同性があることがわかった。4.VT1、VT2、VT2vhの作用機作を調べた結果、志賀毒素の作用機序と同じく、RNA N-glycosidase活性を有し、その結果、真核細胞の60Sリボソーム亜粒子中の28S RNAの4324番目のアデニンを遊離さすことを明らかにした。この作用は植物毒素であるRicinの作用と全く同一であることがわかった。5.VT1、VT2、VT2vhおよびRicinの一次構造を比較し、4種類の毒素に共通の構造部分を同定し、その部分がRNA Nーglycosidase活性の活性中心構造であると推定した。site-directed mutagenesisの手法により、この部分のアミノ酸の異なる変異毒素産生菌を作成し、活性に関与するアミノ酸を決定した。6.毒素原性大腸菌が産生する耐熱性エンテロトキシン(ST)の3対のジスルフィド結合の位置を決定し、それらが活性の発現に重要であることを示した。エンテロトキシン(下痢原因毒素)の構造と機能を明らかにする目的で研究を行い,以下の成績を得た.3.1および2の成績から, VT1はShigella dysenteriaeが産生する志賀毒素と全く同一の分子であることを明らかにした.一方VT2の分子構造は,アミノ酸配列で比較した場合,志賀毒素と約70%の相同性があることがわかった.4.VT1とVT2の作用機序を調ぼた結果,志賀毒素の作用機序と同じく,真核細胞の蛋白合成を阻害することがわかった.5.VT1,VT2および志賀毒素の蛋白合成阻害の機序は,これらの毒素がRNA Nーglycosidase活性を有し,その結果,真核細胞の60Sリボソーム亜粒子中の28S RNAの4324番目のアデニンを遊離さすことを明らかにした.この作用は植物毒素であるRicinの作用と全く同一であることがわかった.6.毒素原性大腸菌が産生する耐熱性エンテロトキシン(ST)の3対のジスルフィド結合の位置を決定し,それらが活性の発現に重要であることを示した.7.STの膜上のレセプター分子を同定し,各種のST短鎖アナログのうちに,天然STのレセプターへの結合を阻害するアナログがあることを明らかにした.腸管出血性大腸菌が産生する志賀毒素様毒素(Vero毒素)について、その構造と機能を明らかにする目的で研究を行い、以下の成績を得た。1.すでに分離したVT1、VT2以外に新しいVero毒素を産生する腸管出血性大腸菌をカナダのDr.Karmaliから分与を受け、この毒素を精製し、その物理化学的性状を明らかにした。2.新しいVero毒素は、VT2と免疫学的に共通抗原性があるが、VT1とは免疫学的に全く反応性が無いので、新しい毒素をVT2variantと名づけた。3.VT2variantの遺伝子をクローニングし、その塩基配列を調べた結果、豚の浮腫症から分離した腸管出血性大腸菌が産生するVT2variantとは異なることがわかったので、われわれの精製したVT2variantがヒト患者由来菌が産生することから、VT2vhと呼ぶことを提案した。4.VT2vhの作用機作を調べた結果、VT1、VT2と同じくRNA Nーグリコンダーゼ活性を有し、その結果、真核細胞の60sリボソーム亜粒子中の28S RNAの4324番目のアデニンを遊離さすことを明らかにした。

5.VT1、VT2、VT2vhおよび作用機作が全く同じのRicinの一次構造を比較し、4種類の毒素に共通の構造部分を同定し、その部分がRNA N-glycosidase活性の活性中心構造であると推定した。site directed mutagenesisの手法によって、この部分のアミノ酸の異なる変異毒素産生菌を作成し、活性に関与するアミノ酸を決定した。
ケミカル・セルフェイト・コンヴァージョンがもたらすフィージブルな神経再生治療

シュワン細胞は、神経栄養因子の分泌、細胞外マトリックスの産生、ミエリン形成等を行うことにより、末梢神経再生に重要な役割を担う。外傷や腫瘍の摘出に伴う神経欠損、あるいは様々なシュワン細胞機能不全症に対して、自家シュワン細胞を移植することができれば理想的な再生医療になると期待される。我々はヒト線維芽細胞をシュワン細胞に直接コンヴァートさせる技術を樹立した。さらにより移植に適したシュワン細胞の誘導法の開発に成功し、得られたシュワン細胞が高い機能を有することを確認した。再生医療
ｑ　ｓｐａｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ　の認知症への臨床応用

【目的】MRI拡散強調画像(DTI)の手法の一つで,細孔材料の非破壊検査に使われるq-space imaging(QI)は細孔材料の直径を非侵襲的に計測する方法である.我々は大脳白質病変の質的評価のため無症候性白質病変、孤発性脳血管障害患者、遺伝性脳血管性障害CADASIL、アルツハイマー病患者における微細な白質病変をQIで評価し,QIの臨床応用の可能性を検討した.【結果】ROI解析では正常者とCADASILでは大脳白質の全部位,特に前頭葉と側頭葉で,有意差を認めた(前頭葉C群0.21/V群0.36,側頭葉C群0.27/V群0.38).一方ADCとRDでの評価では後頭葉の有意差は認めなかった.正常者のMD像では白質と皮質をより良く弁別が可能であった.無症候性白質病変患者では正常者と比べて明らかな有意差を認めなかった。【結論】Q-space imagingは従来の拡散強調画像よりもCADASILにおける白質病変を鋭敏に描出ができたが,無症候性白質病変患者では難しかった.【目的】MRI拡散強調画像(DTI)の手法の一つで,細孔材料の非破壊検査に使われるq-space imaging(QI)は細孔材料の直径を非侵襲的に計測する方法である.我々は現在のところ難しい大脳白質病変の質的評価のため,遺伝性脳血管性障害CADASILにおける微細な白質病変をQIで評価し,QIの臨床応用の可能性を検討した.【結果】ROI解析では正常者とCADASILでは大脳白質の全部位,特に前頭葉と側頭葉で,有意差を認めた(前頭葉C群0.21/V群0.36,側頭葉C群0.27/V群0.38).一方ADCとRDでの評価では後頭葉の有意差は認めなかった.正常者のMD像では白質と皮質をより良く弁別が可能であった.CADASILのQIでは白質病変,特に前頭葉白質のMD上昇を認めたが,皮質白質のU線維と後頭葉では上昇を認めなかった.【結論】Q-space imagingは従来の拡散強調画像よりもCADASILにおける白質病変を鋭敏に描出ができ,白質病変の質的評価が行えた.【目的】MRI拡散強調画像(DTI)の手法の一つで,細孔材料の非破壊検査に使われるq-space imaging(QI)は細孔材料の直径を非侵襲的に計測する方法である.我々は認知症でのQIの適応を検討するため、血管性認知症の一つである遺伝性脳血管性障害CADASILとアルツハイマー型認知症でQIを評価し,QIの臨床応用の可能性を検討した.【結果】ROI解析では正常者とCADASILでは大脳白質の全部位,特に前頭葉と側頭葉で,有意差を認めた(前頭葉C群0.21/V群0.36,側頭葉C群0.27/V群0.38).一方ADCとRDでの評価では後頭葉の有意差は認めなかった.正常者のMD像では白質と皮質をより良く弁別が可能であった.CADASILのQIでは白質病変,特に前頭葉白質のMD上昇を認めたが,皮質白質のU線維と後頭葉では上昇を認めなかった.アルツハイマー型認知症での2例の結果は現在解析を行っている.【結論】Q-space imagingは従来の拡散強調画像よりも血管性認知症の異常を有意に取られることができ、今後アルツハイマー型認知症でもその異常について検討を行う.脳血管障害CADASIL患者において早期より大脳白質に変化があることをq space imagingによって検出することができたこれまでの1.5T MRI機種では測定に時間を要することから3T MRIへ機種変更し同じくQ space imaging画像の作成を試みている。ソフトの変更、契約などに時間を要しているが、3TMRIによってより短時間に必要な情報を入手することが可能となるので、認知症患者での体動などへ対応が可能となる。他の認知症疾患においてその有用性を検討する認知機能検査を行うためとして計上していた人件費、謝金が予定患者数に達せず、使用しなかったため次年度において今年度行えなかった認知機能検査を行う大脳白質病変を有する脳血管性認知症患者,白質病変を認めないアルツハイマー患者,白質病変を認めるアルツハイマー患者の3群で以下の項目を評価測定する.a)臨床評価項目:年齢,性,血圧,脂質代謝,糖尿病などの身体的評価と学歴,喫煙,飲酒などの生活歴の評価c) MRI評価項目:FLAIR画像による大脳白質病変の定量化,q space imagingによる定量化,T1画像による大脳皮質萎縮の定量化と脳室拡大の定量化これらの画像検査の解析用の消耗品,認知機能検査の補助に係る人件費などを必要とする
方向依存的蛋白質モデリング力場の更なる発展と応用

研究計画のとおり、平成23年度にはタンパク質骨格ポテンシャルをフーリエ級数として表し、タンパク質骨格ポテンシャル関数を導出した。主鎖二面角ポテンシャルはランダムな値を初期値とし、生成した野生型のループデコイが非野生型のデコイよりも低エネルギー状態となるように、モンテ-カルロシュミレーションにより最適化した。最適化した骨格ポテンシャルの低エネルギー領域は結晶構造から得られたRamachandranプロットに一致した。この骨格ポテンシャルはさらに、側鎖モデリングにおいて極めて正確とされるOSCAR力場と組み合わせることで、ループコンフォメーション(OSCAR-Loop)の予想に用いられた。結果として、完全な力場に基いた局所エネルギー最小化によりOSCAR-loopの正確性は向上した。正確性の平均は4, 6, 8, 10, 12残基のループに対して、325から2809のターゲットについて、それぞれ0.40, 0.70, 1.10, 2.08, 3.58 Åであった。その正確性は10残基以下の短いループに対する他のループモデリング法と比較しても良好であった。より長いループでは、予想正確性はフラグメントを用いた方法であるSpannerによるサンプリングによりさらに改善されている。OSCAR-loopはhttp://sysimm.ifrec.osaka-u.ac.jp/OSCAR/でダウンロードにより利用可能である。研究成果はJ. Chem. Theory Comput.に発表された。平成24年度の目標は十分に達成した。加えて、すでに平成25年度計画分についても前倒しで実施している。当初計画において、我々はタンパク質設計プログラムの開発のために、タンパク質の側鎖モデリングのために開発した力場であるOSCAR-oに、他項を加えることを計画していた。しかし、最近それでは良好な結果が得られないことが分かった。それはOCSAR-oでは脱溶媒和エネルギーが過小評価されているからではないかと考える。脱溶媒和エネルギーは、側鎖モデリングやループモデリングに比べてタンパク質設計のためには非常に重要であり、タンパク質設計の精度を向上するためにはOSCAR-oのパラメーターを再最適化しなくてはならない。予備的結果では、特定タンパク質の骨格構造から天然配列の再現を試みたところ、他のタンパク質設計プログラムより結果は良好であった。本年度前半では、OSCAR-oのパラメーターとタンパク質設計プログラムの最適化を継続する。そして再最適化されたOSCAR-oをもとに結合親和性計算のためのスコアリング機能を開発し、当初計画通りタンパク質ドッキングに利用する。当初、中国の海洋大学へ研究者とのディスカッションを予定していたが、その出張を取りやめたため、24年度の研究費に200,709円の未使用金が生じた。25年度の研究費の使用計画は、次の通りである。雑誌などへの出版費用300,000円、旅費および国際会議参加費用:200,000円、情報収集のための旅費:300,000円、消耗品: 100,709円
マウス体細胞核移植卵子のリプログラミングを制御する核内高次構造の動態と機能の解明

体細胞核移植(SCNT)卵子の初期発生における核内高次構造やクロマチンリモデリングの動態とヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤による影響について検証した。その結果、(1)受精卵とSCNT胚の初期発生におけるヒストン構成の差異、(2)HDAC阻害剤によるヒストン置換効果、(3)HDAC阻害剤の種類や細胞種におけるヒストンバリアントの置換に対する応答性の差異などについて新たな知見が得られた。本研究では、核内高次構造の機能に着目し、体細胞クローン胚の初期発生におけるエピゲノム動態を検証し、それを手がかりにクローン技術における人為的初期化誘導技術の開発をめざすことを目的とする。本年度は以下の研究を行った。1.卵丘細胞由来体細胞クローン卵子のヒストン構成の解析ヒストンH2A.Zは生存に必須であるが初期発生では発現していない。したがって、核移植によるリプログラミング過程では、ドナー細胞に由来するヒストンH2A.Zがクロマチンレベルの制御機構に大きく影響していると考えられる。平成23年度は、マウス体細胞核移植(SCNT)卵子におけるヒストンH2A.Zの動態とトリコスタチンA(TSA)による影響について検討し、ドナー細胞とする卵丘細胞から持ち込まれたヒストンH2A.Zは、SCNT卵子でも1細胞期から胚盤胞期まで存在すること、そしてTSA処理によりSCNT卵子でも1細胞期から4細胞期でH2A.Zが消失することを見出した。平成24年度は、TSA処理がSCNT胚のヒストンH2Aバリアントに及ぼす影響について解析を進めた。その結果、TSA処理の有無にかかわらず、SCNT胚の初期発生ではヒストンH2AおよびH2A.Xの動態に顕著な変化はみられなかった。本研究により、TSA処理によるSCNT胚でのヒストンH2A.Zの除去については、H2Aバリアントに対する選択性をもつことが示された。2.ドナー細胞のクロマチン構成におけるヒストンH2A.Zの人為制御ドナー細胞のリプログラミング誘導の効率化を目的として、マウスES細胞および胎子線維芽細胞に対し、TSA処理がヒストンH2A.Zの動態に及ぼす影響について検討した。その結果、いずれの細胞においてもTSA処理によりアセチル化ヒストンH2A.Zの増加がみられたが、ES細胞においてのみヒストンH2A.Zがクロマチンから減少することが示された。本研究では、核内高次構造の機能に着目し、体細胞クローン胚の初期発生におけるエピゲノム動態を検証し、人為的初期化誘導技術の開発をめざすことを目的とする。1.卵丘細胞由来体細胞クローン卵子のヒストン構成の解析平成2324年度は、マウス体細胞核移植(SCNT)卵子におけるヒストンH2A.Zの動態とヒストン脱アセチル化酵素阻害剤(HDACi)による影響について検討した。その結果、ドナー細胞から持ち込まれたヒストンH2A.ZはSCNT胚の1細胞期から胚盤胞期まで存在すること、TSA処理によりSCNT胚の1細胞期から4細胞期でH2A.Zが消失することを明らかにし、TSAはSCNT胚でのH2Aバリアントの除去に対して選択性をもつことを示した。平成25年度は、TSA以外のHDACiについて検討を行い、SAHA、Oxamflatinで処理したSCNT胚ではTSAと同様のヒストンH2A.Zの動態を示すが、ウシSCNT胚で発生能を改善するがマウスSCNT胚では改善効果がないVPAではヒストンH2A.Zの消失が2細胞期へと遅れ、また、本来胚性ヒストンH2A.Zの発現が開始する桑実胚期でみられず、発生を停止する胚も多いことが明らかとなった。2.ドナー細胞のクロマチン構成におけるヒストンH2A.Zの人為制御ドナー細胞のリプログラミング感受性獲得を目的として、マウスES細胞および胎子線維芽細胞におけるHDACi処理がヒストンH2A.Zの動態に及ぼす影響について検討した。その結果、HDACiの種類や細胞種によりヒストンH2A.Zのアセチル化やクロマチンからの除去などの応答性が異なることが示された。これらの結果から、ヒストンH2A.Zの発現と局在は胚発生に重要な要因の一つであり、初期発生におけるクロマチンリモデリングの役割の解明や体細胞核のリプログラミング技術の開発の糸口になることが期待される。本研究では、核内高次構造の機能に着目し、体細胞クローン胚の初期発生におけるゲノムならびにエピゲノム動態を検証し、それを手がかりにクローン技術における人為的初期化誘導技術の開発をめざすとともに幹細胞研究への展開を図ることを目的とする。(1)卵丘細胞由来体細胞クローン卵子のヒストン構成の解析ヒストンH2A.Zは通常は生存に必須であるが初期発生では発現していない。

そこで、マウス受精卵と体細胞核移植(SCNT)卵子おけるヒストンH2A.Zの動態について解析し、さらにヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害剤であるトリコスタチンA(TSA)による影響について検討した。その結果、ヒストンH2A.ZはIVF卵では前核期から4細胞期まで観察されなかったのに対し、卵丘細胞では核内に局在し、SCNT卵子でも1細胞期から胚盤胞期まで観察された。そして、TSA処理を施すことにより、SCNT卵子でも1細胞期から4細胞期でH2A.Z消失することが示された。本研究により、SCNT卵子ではヒストンH2A.Zの持ち込みによりクロマチン構成が大きく異なること、TSAはヒストンH2A.Zの除去に関わっていることが初めて示された。(2)ドナー細胞の核内高次構造の人為制御ドナー細胞のリプログラミング感受性の獲得を目的として、マウスES細胞をモデルにヒストンH2A.Zの動態を制御する因子を利用したクロマチン構成の人為制御について検討した。その結果、SRCAP複合体構成因子Arp4のノックダウンによりH2A.Zのクロマチンへの取り込みがわずかに減少すること、また、TSA処理でもH2A.Zのクロマチンへの取り込みがわずかに減少することが示された。昨年度は、本研究課題の初年度として、体細胞と初期胚ではクロマチン構造を含む核内構造が大きく異なることに着目し、SCNT胚におけるヒストン構成、特にヒストンH2A.Zについて検討した。その結果、受精卵とSCNT胚では、ヒストンH2A.Zの動態が大きく異なること、さらに、脱アセチル化阻害剤であるTSAにより、ヒストンH2A.ZがSCNT胚から除去されることを初めて見出した。本年度は、ヒストンH2Aバリアントに対するTSA処理の影響について解析を進めた。その結果、ヒストンH2Aバリアントの中でもH2A.ZのみがTSA処理に対して反応することが示された。本成果は、SCNT卵子におけるTSAに対するヒストンバリアントの応答には極めて高い選択性があり、リプログラミング改善効果の作用機序の一端を示す極めて重要な知見として、予想を上回る足がかりが得られたと考えられる。さらに本年度は、ドナー細胞に対するTSAによるヒストン構成の人為制御についてマウスES細胞および胎子線維芽細胞を用いて検討した。その結果、いずれの細胞においてもTSA処理によりヒストンH2A.Zのアセチル化が増加したが、ES細胞でのみクロマチンから除去され、TSAに対するヒストンH2A.Zの応答は細胞依存的であることが示唆された。また、3D-FISH解析については、マウスES細胞におけるOct3/4遺伝子座とそれが位置する第17番染色体、肝細胞特異的Tdo2遺伝子座と第3番染色体、それぞれについて肝細胞分化誘導過程において行い、Oct3/4遺伝子座は分化状態にかかわらず染色体テリトリー内での位置に変動はなく、Tdo2遺伝子座は肝分化にともない染色体テリトリーからループアウトする現象を見出した。これらの成果は、クローン研究やiPS細胞研究におけるエピジェネティックな人為制御を図るうえで、重要な知見をもたらすものである。本年度は、本研究課題の初年度であり、体細胞と初期胚ではクロマチン構造を含む核内構造が大きく異なっていることに着目し、SCNT胚におけるヒストン構成について検討した。
植物における環境ストレスを防御する機構への生理活性物質の関わり

リンゴ実生を供試し、アブシシン酸からファゼイン酸への代謝を制御する酵素であるABA-8'-hydroxylaseの活性阻害剤であるウニコナゾールの処理が乾燥ストレス制御に及ぼす影響を検討した。ウニコナゾール10ppmを、バーミキュライトに植栽した40日齢の実生にスプレー処理し、24時間後に実生をバーミキュライトから抜き取り、濾紙の上に静置した(乾燥処理)。その後、濾紙上に静置した実生を3,6,12,24および48時間後に採取し、内生アブシシン酸、抗酸化活性、および気孔の開閉の程度などの観察を行った。内生アブシシン酸は、乾燥処理開始の6時間後以降、乾燥処理区(ウニコナゾール処理および無処理区)で増加したが、無処理に比較しウニコナゾール処理で、アブシシン酸濃度の増加程度は高かつた。すなわち、乾燥処理開始後12時間では、ウニコナゾール処理区が無処理区比べ、1.5倍、さらには24時間後には2倍となった。抗酸化活性については、スーパーオキサイドアニオンラジカルおよびDPPHラジカル消去活性を測定したが、それぞれのEC50値は乾燥無処理区で最も低下し、一方、ウニコナゾール処理区でのEC50値は灌水区と大きな相違を示さなかつた。ウニコナゾールを処理した葉の気孔開度は処理3時間後から低下し、観察を続けた72時間後までその影響は継続した。これらの結果は、ウニコナゾール処理による内生アブシシン酸濃度の上昇がより早い気孔の閉鎖を促進し、リンゴ実生内での水分保持がなされたことを示唆する。これらの結果は乾燥条件下での果樹栽培への道を示唆するものであるが、光合成などへの影響も含め、今後さらに検討する必要がある。アブシシン酸は様々な環境ストレスに反応するストレスホルモンである。草本性植物に乾燥ストレスを与えた場合、アブシシン酸合成経路上で上流に位置する9-シスエポキシカロチノイドジオキシゲナーゼ(NCED)がアブシシン酸の増加に先行して増加し、この事実はNCEDがアブシシン酸の鍵酵素であることを示唆するが、カンキツでの本遺伝子の単離は行われていない。本研究ではカンキツ`不知火'樹を供試し、乾燥下でのNCED遺伝子の発現を検討した。本実験条件は、乾燥下の水ポテンシャルは-12.3、コントロール区では-0.81.0であった。カウピーより単離されているNCED遺伝子配列を基にディジェネレートプライマーを設計し、`不知火'果実のcDNAを鋳型として、RT-PCRにより遺伝子のクローニングを行った。本研究では2遺伝子を単離した。これらの遺伝子はシロイヌナズナ、トマトおよびアボガドと高い相同性を示した。NCED転写をノーザンプロット解析により検討した。2遺伝子中の1遺伝子がアブシシン酸の変化と対応し、乾燥ストレス下でその転写量が増加した。乾燥ストレスへの反応が報告されている、アブシシン酸およびジャスモン酸の葉への外生処理が、気孔応答に及ぼす影響を検討した。コントロールは蒸留水処理とした。処理後1、3,および5日目の気孔の開閉状態の観察を電子顕微鏡で行った。コントロール区の葉の気孔開度が3.97μmであったのに対して、処理1日後に、アブシシン酸処理区では全ての気孔の閉鎖が観察され、一方、ジャスモン酸処理区の葉の気孔開度は処理1日後が4.2μmであったが、3日後は2.3μmとなった。このように気孔の閉鎖に及ぼす影響はアブシシン酸がジャスモン酸に比較し、より強いものと推定された。
形態力の概念によるエシェルビー力学系の再構築と不均質材料の連続体力学への適用

エシェルビーによる形態力の概念は,通常の空間表記における力学系を物質表記に置き換えたものであり,電磁気学におけるMaxwell応力や破壊力学におけるJ積分など,その適用範囲と概念の応用はきわめて重要である.本研究課題,特に材料不均質性の運動学的特徴であるひずみ勾配に着目して,ひずみ勾配理論の構築と数値解析手法の構築,ならびにエシェルビー応力の間接的評価法の提案を試みた.得られた結果は以下の通りである.(1)高次勾配理論の展開・・・ひずみ勾配理論のための運動学,保存則,構成式を検討し,支配方程式を定式化した.構成式については,表現定理を用いることによって,最も一般性のある5個の材料パラメータからなる有理表現を得た.(2)数値解法の構築・・・高次勾配を用いる時の連続性の問題点を克服するために,混合型変分原理を用いた有限要素定式化を試みた.その結果,変位,ひずみ,ひずみ勾配を引数とし,変位の1次勾配であるひずみが領域内でC^0連続となる有限要素法解析手法を提案した.(3)円孔およびき裂に対する解析・・・提案した解析手法を用いて円孔での応力集中とき裂における応力・ひずみ解析に適用した.その結果,領域の寸法に陽に依存する解析結果が得られた.ひずみ勾配理論に立脚した場合には,通常のJ積分では経路独立性は保障されないことがわかり,高次勾配を考慮したエシエルビー応力によるエネルギー解放率を定義する必要があることが示された.(4)エシェルビー応力の評価・・・提案した数値解法によってエシェルビー応力を掃き出す方法を提案し,先の円孔とき裂の問題に適用した,その結果,エシェルビー応力の分布はコーシー応力の分布と異なり,き裂先端で負の値をとることがわかった.このことは物質配置を変化させたときのエネルギー変化に対応していると考えられる.不均質材料の力学的挙動を検討するために,多結晶体の微視的変形に関する解析と実験による観察を行うとともに,非単純体のもっとも簡単な例として高次勾配モデルをとりあげ,構成式モデルの提案と数値解法のための定式化を試みた.得られた成果は以下のとおりである.1.多結晶体の数値解析...単結晶のモデルと粒界すべりを3次元有限要素法に導入して,多結晶体の変形を解析した.その結果,個々の結晶のすべり系や粒界の強度よりも,粒界の幾何学的条件が粒界3重点近傍でのひずみの変化に大きな影響を及ぼすことがわかった.2.実験による検証...Mod.9Cr-1Mo溶接継ぎ手を用いて,熱影響部の微視的変形挙動を実験的に検討した.原子間力顕微鏡を用いて試料表面の凹凸と個々の結晶のひずみ分布を測定した.その結果,高温での粒界割れが確認でき,変形は粒界近傍に集中して帯状をなす傾向が認められた.3.高次勾配モデルの提案...ひずみ勾配を引数とする線形モデルを表現定理から導き,その基礎式を確立した.通常の数値解法では扱えない高次勾配を一般化変分原理を応用することによって,有限要素方程式を定式化した.き裂を含む物体の応力解析に適用するとともに,寸法効果の出現を数値的に確認した.今後,モードI型だけでなく面外せん断モードにも適用できるように拡張する.4.破壊力学パラメータの検討...形態力の概念を適用することによって,単純体でのJ積分と同様のプロセスを経て高次勾配モデルのエネルギー解放率を導出できることを示した.ただし,高次勾配の場合には境界条件に不詳な点が多く,数値的にその経路独立性を示す必要がある.今後,上記3で与えた数値解コードに破壊力学パラメータを算出するアルゴリズムを追加して,各種のき裂について解析的に検討する.材料の不均質性を理論的に解明し,その力学体系を構築するために,形態力の概念を用いたエシェルビー力学系の再検討を行ない,ひずみ勾配理論に基づく有限要素法の定式化と境界値問題への適用,き裂の応力特異性に関わる応力集中とエネルギー解放率の挙動について理論的/解析的検討を行なった.得られた成果は以下のとおりである.1.ひずみ勾配理論の展開変形の不均質性を陽に表現できる材料モデルとして,ひずみ勾配理論をとりあげ,構成式の定式化,支配方程式の誘導,および境界条件の設定を行なった.材料パラメーターの同定についてナビエの式の数理構造を検討することによって,ラメの定数との関係を明らかにした.2.有限要素方程式の定式化ひずみ勾配理論の数値解法で問題となる変数の連続性を,一般化変分原理に基づいて解決し,ハイブリッド要素を繰返して適用することによって,力学的根拠の明確な数値解析手法を構築した.2次元問題の数値解析によって妥当性を明らかにした.3.不均質場における応力/ひずみ応答円孔周りの応力集中を解析し,対象寸法と応力集中に及ぼすひずみ勾配の影響を評価した結果,偶応力理論と同様に応力集中率が緩和する傾向にあることが確かめられた.4.き裂におけるエネルギー解放率エネルギー解放率としてエシェルビー応力から導かれるJ積分を算出して,その寸法依存性を検討した.その結果,寸法依存性に伴って経路独立性が保証されないことがわかった.

今後,高次勾配理論における形態力と関連づけて検討する必要があることがわかった.エシェルビーによる形態力の概念は,通常の空間表記における力学系を物質表記に置き換えたものであり,電磁気学におけるMaxwell応力や破壊力学におけるJ積分など,その適用範囲と概念の応用はきわめて重要である.本研究課題,特に材料不均質性の運動学的特徴であるひずみ勾配に着目して,ひずみ勾配理論の構築と数値解析手法の構築,ならびにエシェルビー応力の間接的評価法の提案を試みた.得られた結果は以下の通りである.(1)高次勾配理論の展開・・・ひずみ勾配理論のための運動学,保存則,構成式を検討し,支配方程式を定式化した.構成式については,表現定理を用いることによって,最も一般性のある5個の材料パラメータからなる有理表現を得た.(2)数値解法の構築・・・高次勾配を用いる時の連続性の問題点を克服するために,混合型変分原理を用いた有限要素定式化を試みた.その結果,変位,ひずみ,ひずみ勾配を引数とし,変位の1次勾配であるひずみが領域内でC^0連続となる有限要素法解析手法を提案した.(3)円孔およびき裂に対する解析・・・提案した解析手法を用いて円孔での応力集中とき裂における応力・ひずみ解析に適用した.その結果,領域の寸法に陽に依存する解析結果が得られた.ひずみ勾配理論に立脚した場合には,通常のJ積分では経路独立性は保障されないことがわかり,高次勾配を考慮したエシエルビー応力によるエネルギー解放率を定義する必要があることが示された.(4)エシェルビー応力の評価・・・提案した数値解法によってエシェルビー応力を掃き出す方法を提案し,先の円孔とき裂の問題に適用した,その結果,エシェルビー応力の分布はコーシー応力の分布と異なり,き裂先端で負の値をとることがわかった.このことは物質配置を変化させたときのエネルギー変化に対応していると考えられる.
Ag85Bとミコール酸の融合分子による新規ワクチン開発

本研究では、抗酸菌に特徴的に見られるミコール酸(MA)とミコール酸転移酵素であるAg85Bの有する免疫活性化能を機軸に、自然状態にも存在するAg85B-MA融合分子を擬似的に再現し、両分子の特性を最大限に引き出した新規結核ワクチンの開発に挑戦した。その結果、酵素(Ag85B)と基質(ミコール酸)という自然状態でも存在する抗原とアジュバントの組合せにより、他の一般的な抗原(OVA)と比較してより高いワクチン効果が得られる可能性が示唆された。本課題では、平成25年度に「Ag85B抗原及びアミノ化ミコール酸(MA)分子の作製と確認」と「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」の実施を計画していた。抗原Ag85Bに関しては大腸菌発現系を用いて高効率にAg85B抗原を作製する事に成功したが、アミノ化MA分子の作製に関しては想定外の問題が生じた。具体的には、MAとN-(6-aminohexyl)-2,2,2-trifluoroacetamide(Hx-TFA-amine)の縮合反応は効率良く反応が進んでいることが薄層クロマトグラフィーで確認されたのだが、その後のNaOHを用いたTFA基の脱保護反応が上手く進行しなかった。本反応では、水系溶媒の温和な条件でのみ反応が進むことが判明しており、反応に用いた保護体は親油性度が非常に高かった為、反応が進まなかったと考えられた。また、反応効率を上げるために高温化での本反応を行った結果、前ステップで縮合したアミド基が分解し原料であるMA及びHx-TFA-amineに戻ってしまうことがTLC分析により確認された。従って、本反応でアミノ化MAを得ることを断念し、新たにスキームを再構築した。この新規の作製法では、まずジフェニルリン酸アジド試薬を用いてMAのカルボキシ基部分へのイソシアナート化(Ninomiya et al., Tetrahedron 1974, 30, 2151-2157.)を行い、その後、加水分解によりカルバミン酸を経てアミノ基への置換を試みた(MA-amine)。その結果、作製したMA-amineは薄層クロマトグラフィー、マトリックス支援レーザー脱離イオン化質量分析そしてリポソーム化時のΖ電位の陽転により正しくアミノ化されている事が確認された。本課題では、平成25年度に「Ag85B抗原及びアミノ化ミコール酸(MA)分子の作製と確認」と「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」の実施を、平成26年度には「Ag85B-MA融合分子ワクチンの感染防御効果の確認」の実施を計画していた。この計画に基づいて研究を推進した結果、平成25年度には「Ag85B抗原及びアミノ化ミコール酸MA分子の作製と確認」を完了し、平成26年度には「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」を完了した。平成25年度にアミノ化MA(MA-amine)の作製および同定に成功したため、平成26年にAg85B-MA融合分子の作製に取組んだが融合分子形成確認の工程が難航し、想定していたよりもスケジュールに遅れをきたした。Ag85Bの発現およびMAをリポソームに内包させて可溶化した分子(MA/Liposome)の作製は完了していたため、MA転移酵素であるAg85BとMAを水系溶媒中で混和することにより、酵素/基質の関係に起因する融合分子様の状態が形成される可能性を考え、Ag85B/MA/Liposomeのマウスへの免疫実験を行った。その結果、Ag85B/MA/Liposomeの免疫によって高効率に血中抗Ag85B抗体が誘導されることが判明した。一般的なモデル抗原である卵白アルブミン(OVA)とMA/Liposomeを混和した液の免疫では、抗OVA抗体の誘導は殆ど確認されなかったため、MA転移酵素であるAg85BとMAは、脂質であるMAを可溶化した状態で各々の分子を混合することによって酵素/基質の関係に起因する親和性を示し、その結果MAのAg85Bに対するアジュバント活性が効果的に発揮される可能性が示唆された。免疫学本課題において、最も難しい問題はMAを化学修飾する事によりカルボキシル基からアミノ基に置換することであった。しかし、このMAのカルボキシル基のアミノ基への置換は、作製法を部分的に変更することによって達成され、より簡便かつ高効率にアミノ化MAを得る事が出来るようになった。当初の目的では「Ag85B抗原及びアミノ化MA分子の作製と確認」そして「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」を平成25年度に達成する予定であったが「Ag85B抗原及びアミノ化MA分子の作製と確認」は達成されたが「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」は達成できなかった。上述の通り、アミノ化

MA作製法の改良点を模索した為、交付申請書作成時より達成状況がやや遅れることになったが、本課題の申請時手法よりも簡便かつ高効率にアミノ化MAを得ることが出来る新手法を見出すことができた為、平成26年度にアミノ化MAを大量に必要とする動物実験が控えている事を踏まえると、課題の総合的な達成状況としてはむしろ進展したものと考えられる。更に、平成25年度の研究においてMAの可溶化法に関しても新たな知見が得られた為、これまで想定していたMAのリポソーム化と比較してより簡便かつ高効率なMAの可溶化法が構築でき、今後の研究はより迅速に進める事が可能になった。以上のような理由から、平成25年度に「Ag85B抗原の作製及びアミノ化MA分子の作製と確認」に成功し「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」には至らなかったが、当初想定していた方法より簡便かつ高効率なアミノ化MA作製法およびMA可溶化法という有用な知見が得られたため、研究計画全体としては当初とほぼ同等の進展状況と判断した。平成25年度には「Ag85B抗原及びアミノ化MA分子の作製と確認」を完了した為、平成26年度は「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」及び「Ag85B-MA融合分子ワクチンの感染防御効果の確認」の研究を推進する。具体的には、架橋試薬SPDPを用いて水系の溶媒中でAg85BおよびMA-aminを反応させることによりAg85B-MA融合分子を作製し、その分子融合の確認を行う。当初の計画では、anti-Ag85B抗体をプレートに固層化してサンドイッチELISA法に供し、融合したMAをanti-MA抗体によって検出する予定であった。しかし、平成25年度の研究において我々が所有しているanti-MA抗体がMAのカルボキシル基を認識している事が判明した為、MAのカルボキシル基をアミノ化しているMA-amineおよびAg85B-MAの検出が不可能になった。従って、今後はAg85B-MA融合分子の形成確認は、Ag85B-MA融合分子をSDS-PAGE後にWestern blottingに供し、anti-Ag85B抗体によって検出してAg85Bに融合したMAによる分子量の増加を測定することにより確認する。また、前述の方法に合わせて、Mass SpectrometryおよびEllman's試薬によるAg85B-MA融合分子中のシステイン残基の測定による補足的な確認も行う。融合分子が確認された後は、当初の計画通りマウスへのAg85B-MA融合分子の免疫を行い、血清中のanti-Ag85B抗体の確認、脾臓細胞のAg85B刺激によるT細胞応答の確認、そしてAg85B-MA融合分子ワクチンの感染防御効果の確認を行う予定である。本課題では、平成25年度内に「Ag85B抗原及びアミノ化MA分子の作製と確認」と「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」を達成する予定であったが、アミノ化MA分子の作製段階において想定外の問題により計画を変更する必要が生じた。この問題は、MAの化学修飾スキームを部分的に変更することにより克服されたが、研究計画申請時の想定よりアミノ化MA分子の作製に時間がかかってしまった。その結果、本課題の申請時には平成25年度内に着手するはずであった「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」に取組む時期が平成26年度にずれ込んでしまい、それに伴い「Ag85B-MA融合分子の作製と免疫活性化能の評価」に使用する予定であった試薬・実験器具・実験動物の費用を平成26年度に使用することになった為。
歯髄痛覚系に対する交感神経の末梢修飾機序の解明

自律神経活動をつかさどる交感神経が痛みの発生・維持に重要な役割を演じていることは古くから知られているが、歯の痛みに交感神経が関与するかどうかについては解明されていない。本研究では、実験的歯髄炎(歯の神経の痛み)モデルを用いて、歯の痛みと交感神経の働きとの関連について明らかとする。
火砕流流域における水・土流出およびそれに伴う地形発達に関する火山水文地形学的研究

火砕流堆積物に覆われた雲仙普賢岳流域において試験流域を設け、雨量、浸透能、土壌水分量、表面流出量、土石流・泥流などの諸水文量を観測した。その結果、火砕流堆積物上における土石流・泥流発生の降雨条件が経時的に上昇してきていること、また、土石流・泥流の発生頻度、規模(ピーク流量、総流出量、生産土砂量、流出土砂量)などが経時的に減少していくことが明らかになった。土石流・泥流の発生頻度、規模などが経時的に減少していく理由を明らかにするためには、試験流域内の侵食過程を把握する必要がある。そこで空中写真を用いて火山噴火後から現在までの試験流域内における侵食過程について解析を行った。その結果、土石流・泥流の発生頻度、規模などが経時的に減少することに、リル・ガリーの発達過程(リル・ガリー侵食域)が大きく寄与していることが明らかになった。空中写真判読および野外観測結果より、雲仙普賢岳の火山活動後、土石流・泥流の発生頻度、規模などが経時的に減少する理由として、火砕流山腹斜面の最表層を覆っていた細粒の火砕物が侵食を受け、地表が粗粒化し、浸透能や表面流の発生条件が緩和され、ガリ侵食や土石流が発生しにくくなっていることが考えられる。しかし、上流域の山腹にはまだ多量の火砕流堆積物が存在し、今後も雨(日雨量200mm以上、時間雨量50mm以上)によっては多量の土砂が生産され流出する危険性がある。火砕流堆積物に覆われた雲仙普賢岳流域水無川において、雨量、浸透能、土壌水分量、表面流出量、土石流・泥流などを観測するための水文試験地を現地に設置し、観測を開始した。火砕流堆積物に覆われた流域で発生した土石流・泥流の観測結果から、土石流・泥流の発生の降雨条件が経時的に上昇してきていること、また、土石流・泥流の発生頻度、規模(ピーク流量、総流出量、流出土砂量)などが経時的に減少していくことが明らかになってきた。このように土石流・泥流の発生頻度、規模(ピーク流量、総流出量、流出土砂量)などが経時的に減少していく理由の1つとしては、火砕流堆積物に覆われた流域に発達したリル・ガリーの面積が経年的に増加することにより、表面流発生に寄与する流出域が減少するため、表面流の流量がより小さくなり、土石流の発生頻度や規模が小さくなっていくと考えられる。これらのことを明らかにするために、雲仙普賢岳水無川流域において、リル・ガリーの面積がどのように変化したのかを、火山活動停止後の1995年から1999年までの空中写真を用いて解析した。その結果、雲仙普賢岳水無川流域に発達したリル・ガリーの面積は経年的に増加していることがわかった。このことからも、リル・ガリの面積の増加は、土石流・泥流の発生頻度、規模(ピーク流量、総流出量、流出土砂量)などを経時的に減少させる理由の1つとして考えられる。次年度は、さらに現地観測・解析を進め、土石流・泥流の発生頻度、規模などが減少していく原因を追求していきたい。
脳波と言語情報に基づく潜在的嗜好推定手法に関する研究

脳活動測定装置を装着しながら映画を視聴する被験者実験を64名の被験者に対して行い,脳波データ,ならびに,嗜好推定に必要となる感情に関するデータを取得した.クラスタリングを用いた効率の良い脳波に関する知識ベースの構築法などを確立することで感情推定精度を約10%程度向上させることに成功した.また,言語情報に基づく潜在的嗜好推定を開発し,既存のアルゴリズムと比べて約30%もの精度向上の実現に成功した.脳活動測定装置を装着しながら映画を視聴する被験者実験を64名の被験者に対して行い,脳波データ,ならびに,嗜好推定に必要となる感情に関するデータを取得した.クラスタリングを用いた効率の良い脳波に関する知識ベースの構築法などを確立することで感情推定精度を約10%程度向上させることに成功した.また,言語情報に基づく潜在的嗜好推定を開発し,既存のアルゴリズムと比べて約30%もの精度向上の実現に成功した.本研究では,生態情報である脳の活動状態と言語情報であるテキスト文章を利用し,ユーザが持っている潜在的な嗜好を推定する手法を開発することを目的としている.本年度は研究の基盤作りとして,主に脳波の測定を行った.脳活動測定装置(EEG)を装着しながら映画を視聴する被験者実験を26名の被験者に対して行った.この被験者実験から,本研究で必要不可欠となる脳波データ,ならびに,嗜好推定に必要となる感情に関するデータを取得することができた.これらのデータを用いて,人の感情を推定するアルゴリズムを開発した.アルゴリズムはまだ完成には至っていないが,すでに販売されている既存の感情推定システムと比較して,同程度の推定精度を現段階で得られている.今後,研究を続けることで更なる精度向上が期待できると考えている.言語情報に基づく潜在的嗜好推定に必要となる「表在嗜好の推定」,「暗黙嗜好の推定」,「意識下嗜好の推定」のうち,本年度着手予定であった「表在嗜好の推定」,「暗黙嗜好の推定」に関するアルゴリズムの開発にも着手した.これらの推定アルゴリズムは,これまでの研究成果を基に改良・拡張することで実現することを目指している.具体的には,長い複雑な文章や複数の文章で構成されるテキスト情報から適切に感覚や感情に関する情報を解析できるように拡張している.解析した情報を基に連想処理を施すことで,文章の内面に存在する背景・情景・思い・印象・心情などに関する嗜好を推定する.現段階において,既存のアルゴリズムと比べて約30%もの精度向上の実現に成功している.今後,更なる精度向上の可能性があることを確信している.本研究では,生態情報である脳の活動状態と言語情報であるテキスト文章を利用し,ユーザが持っている潜在的な嗜好を推定する手法を開発することを目的としている.本年度は2年目にあたる.昨年度に26名(男性:23名,女性:3名)の被験者に対して脳活動測定装置(EEG)を装着しながら映画を視聴する被験者実験を行い,本研究で必要不可欠となる脳波データ,ならびに,嗜好推定に必要となる感情に関するデータを収集した.これを利用し,人の感情を推定するアルゴリズムを開発した.昨年度は,すでに販売されている既存の感情推定システムと比較して,同程度の推定精度であった.本年度は,脳波に関する知識ベースの構築方法に改良を加え,精度向上を実現させた.具体的には,クラスタリング手法を導入し,脳波に関する知識ベースの量を効率よく圧縮し,誤った判断を減らす工夫をした.これにより,従来手法に比べて約5%の精度向上を果たすことが出来た.また,本年度も昨年度に引き続き,17名の被験者から脳活動測定装置(EEG)を用いて脳波データ,ならびに,嗜好推定に必要となる感情に関するデータを収集した.なお,本年度はすべて女性の被験者からデータを取得した.これにより,男女の差異などについて検討が出来ると考えている.昨年度開発した言語情報に基づく潜在的嗜好推定に必要となる「表在嗜好の推定」,「暗黙嗜好の推定」に関するアルゴリズムの改良を行い,精度向上を果たしている.本研究では,生態情報である脳の活動状態と言語情報であるテキスト文章を利用し,ユーザが持っている潜在的な嗜好を推定する手法を開発することを目的としている.本年度は最終年度にあたる.一昨年に26名,昨年度に17名の被験者から脳活動測定装置(EEG)を用いて収集した脳波データ,ならびに,嗜好推定に必要となる感情に関するデータを利用し,人の感情を推定するアルゴリズムを開発した.過去2年間の実験を通して,脳波に多くの雑音が混入する問題が明らかになった.そこで本年度は,脳波データの取得実験の方法を改良し,20名の被験者から過去2年間と同様に脳活動測定装置(EEG)を用いて収集した脳波データ,ならびに,嗜好推定に必要となる感情に関するデータを収集した.これらの新しいデータを基に研究を行った結果,感情推定精度が約5%向上した.また,男女の差異などについて検討し,効率よくデータベースを構築する方法を見出した.今後は,雑音が混入しても精度良く感情推定できる手法の開発を行う予定である.