hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
没入体感型英語スピーチ学習システムの開発と検証：視線方向と音声要素に基づく研究

本研究の目的は、日本人が英語によるパブリックスピーキング(スピーチ、プレゼンテーション等)を効果的に行うために、ジェスチャや緊張マネジメント等を含めたパフォーマンスを体感的に学習できる仮想現実(VR:バーチャルリアリティ)学習システムを開発し、大学教育に導入し効果を測ることである。パブリックスピーキングスキルは国際化が進む社会の中で強く求められているにも関わらず、一斉指導の難しさや自己練習の難しさ、また定量的観点に基づく教材の不足が指摘されている。本研究によって自己練習が可能な学習システムが開発されれば、教育に資すると期待される。28年度にパブリックスピーキングの行動・心理実験を行い、話者のストレス計測や動作分析によりそれらの数値特徴を明らかにした。特に話者がスピーチ中の心拍変動解析を行った。次に、学習者がスピーチ練習を行う際に、本番に近い緊張感を与えることができるバーチャルオーディエンス動画を、三次CGと全天周映像の実写版のそれぞれで制作した。これらの動画を用いて、緊張感についての評価実験を行い、バーチャルオーディエンスがいない条件よりも有意に緊張度が高まることを確認した。更に、研究代表者らがこれまでの研究で蓄積した、話速度とアイコンタクト動作の数値指標を設定し、学習者のパフォーマンスを自動的に評価するプログラムを構築し、バーチャルオーディエンスと併せてVR学習システムに組み込んだ。29年度には、昨年度開発したバーチャルオーディエンスつきのVR学習システムの特許出願を行った。更に、効果検証として、中学生大学生のEFL英語学習者を対象に実験を行い、教材の有用性を確認した。実験結果から、練習効果や操作性が高く評価された。また、教材開発と効果検証実験結果について、学会発表を実施した。以上の結果を踏まえ、教材のiOSアプリ版を開発した。計画通りに実験を実施することができ、iOSアプリを開発することができた。更に申請時には計画していなかった特許出願を実施することができた。英語を母語としない被験者に対して、開発したiOSアプリによる学習システムの教育効果検証実験を実施する。並行して、HMDアプリによる教育効果の長期的検証とアンドロイドアプリの開発を進める。28年度にはまず、パブリックスピーキングの行動・心理実験を行い、話者のストレス計測や動作分析によりそれらの数値特徴を明らかにした。次に、学習者がスピーチ練習を行う際に、本番に近い緊張感を与えることができるバーチャルオーディエンス動画を、三次元コンピュータグラッフィクスと全天周映像の実写版のそれぞれで制作した。システムはヘッドマウントディスプレイと各種センサにより動作する。更に、以上のシステムについて、平成29年度4月に特許出願を行う準備を整えた。計画通りにシステムを構築することができ、更に開発したシステムを基に、当初は計画していなかった特許出願を行うべく準備を進めることができた。

英語を母語としない被験者に対して、開発したヘッドマウントディスプレイによる学習システムの教育効果検証実験を実施する。並行して、スマートフォン版の学習システム(アプリケーション)を開発する。英語を母語としない被験者に対して、開発したiOSアプリによる学習システムの教育効果検証実験を実施する。並行して、HMDアプリによる教育効果の長期的検証とアンドロイドアプリの開発を進める。
情報端末を用いた認知診断・学習支援のためのテストモデルの開発と活用

本年度は,認知診断モデルのうち最も基本的なモデルであるDINA(deterministic input noisy and gate)モデルを対象に理論的な研究を行った。まず,DINAモデルの定式化を改めて行い,有限混合モデルや潜在クラスモデルの特殊なケースと捉えることにより,EM(expectation maximization)アルゴリズムやMAP(maximum a posteriori)推定値を得るためのアルゴリズムおよびGibbsサンプリングアルゴリズムを一貫して導出することに成功した。さらに,新しい定式化のもとEMアルゴリズムを用いた数値計算にもとづく標準誤差の推定方法をDINAモデルに適用し,シミュレーションを用いてその有用性を検討した。DINAモデルの新しい定式化にもとづき,EMアルゴリズムとほぼ同じ計算量であるにもかかわらずベイズ的な推定量を得ることができる変分ベイズ(variational Bayes, VB)法の推定アルゴリズムの導出を行った。シミュレーション研究や実データ解析の結果から,VB法による推定値は乱数に基づく事後分布の近似法の一つであるGibbsサンプリングと類似した推定値を得ることができることを確認し,推定にかかる時間は実用上十分に高速であることが示唆された。さらに,新しいモデルとして,能力の間の補償・非補償関係をどちらも表現することが可能である,Hybrid cognitive diagnostic model(H-CMD)を開発した。モデルの推定には,ハミルトニアンモンテカルロ法を実行できるStan言語を用いた。シミュレーションから,真値をバイアスなく復元できることが示唆された。本年度の成果は学会発表を行い,学会誌への投稿も合わせて行っている。初年度は認知診断モデルの理論的研究を予定しており,特に2年目に予定していたベイズ推定法を用いた研究の進展が見られたため,その点について重点的に検討を行った。成果については,今後より一般的な認知診断モデルへの拡張も可能であると見込まれる。また,学会発表や論文の投稿も行うことが出来ており,研究は概ね順調に進展していると考えられる。本年度の成果を他の認知診断モデルや項目反応理論モデルに拡張することを目指す。さらに,本研究の手法が現実的な状況でも機能し従来の手法よりも短時間で安定した推定を行うことができる可能性等を検討する。こうした観点を踏まえつつ,実際のテストデータへの適用の可能性を検討していく。
小地域における平均と分散の同時縮小推定法とその応用

採用最終年度となる本年度は下記の研究を行った。(B)欠損データをもつ小地域推定。小地域推定においては、地域ごとのサンプルサイズが小さいために地域平均の推定が不安定になるという問題がある。これをサンプルの欠損と捉え直し、欠損モデルの枠組みで新たなモデルを構築することを考えた。この研究においては、階層ベイズの枠組みで「欠損がランダムに生じない」状況の欠損構造を取り入れており、ギブス・サンプリングに必要な完全条件付き確率分布を導出して、ベイズ推定が実装できるアルゴリズムを提案した。また、事後確率分布のproprietyの証明も行ない、理論的にも保障された手法であることを示した。H.Tamae,S.Sugasawa and T.Kubokawa(2018), “Nested error regression model with Nonignorable Missing Responses"として、現在"Journal of Statistical Computation and Simulation"に投稿中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、地域毎にサンプルサイズが十分に確保されておらず、それによって標本平均が不安定な推定値をとる小地域問題における予測の改善を新たなモデルの枠組みで提案している。小地域推定においては線形混合モデルを用いた経験ベイズ推定量による予測量の攻勢が主流である。地域レベルの小地域推定における予測量を構成する際に、従来の平均に関してのみ縮小をかけるFay-Herrriot modelが有力な手法として挙げられる。しかし、小地域では標本平均のみならず標本分散も不安定で、従来の縮小推定量が標本分散に依存する形で与えられるため、分散に関しても縮小をかける同時縮小モデルがMaiti et al(2014)により提案された。このモデルのもとでMLEによるパラメータ推定を行う際には、興味のあるパラメータである地域平均を積分消去する際に、積分が解析的に解けないことから数値積分により対処している。そこで本研究においてはMLEではなくpriorにnon informative priorを採用しobjectiveなBayesian inferenceを実行する同時縮小モデルを提案した。このモデルはMaiti et al(2014)で提案された同時縮小モデルが目指したように標本分散に関する階層構造を加えたモデルとなっている。手法の妥当性の検討のために、そのposteriorがimproperであること証明するとともに数値実験、および実データ解析による有用性を鑑みた。前者に於いては当該研究についての学会である2017年6月にパリで行われたSmall Area Estimation 2017で口頭発表を行い、この分野において著名なLahiri教授より実データ分析に於いて保有するデータから欠損を行なった上で分析を行うべきであることなど有意義なコメントをいただいた。また、2017年12月にロンドンで行われたConference on Computational and Financial Econometrics 2017の場でも本研究に関する発表を行い、Chairから数値実験について取り組むべき課題について言及を受けた。後者の"ガンマ分布関連の形状パラメータおよび自由度の推定について"は、同時縮小推定法を考える上で必要となった研究となる。ガンマ分布のMLEは解析的な解を得ることができず、またモーメント法についてはMLEに比べて精度が落ちるという問題があった。それに対し、MLEを近似し、ほぼ同等の制度を担保する推定料を構築しその理論的性質を詳しく解析した、本研究についてはdiscussion paperの形にまとめてある上で現在国際査読誌から投稿後reviewをいただいた段階である。本研究に関しては2017年9月に名古屋で行われた日本統計学会の場で発表を行い、特にMLEが解析的にもとまらない代わりの近似手法とした上で、計算速度の比較や数値実験のパフォーマンスについて追加的な課題を座長より言及いただいた。上記の2つの研究に関しては、国際査読誌に投稿予定・投稿中である。現状の結果として、昨年度の実績である"Sugasawa, S., Tamae, H. and Kubokawa, T. (2017). Bayesian estimators for small area models shrinking both meansand variances. Scandinavian Journal of Statistics 44, 150-167."にくわえ、本年度の実績である1."Nested Error Regression Model with Non Ignorable Missing Values" 2. "ガンマ分布関連の形状パラメータおよび自由度の推定について"と、当該研究の分野における3つの研究テーマについて進捗を出した。欠損データを考慮したモデルは小地域推定法に於いて従来存在しておらず、またガンマ分布の形状パラメータの推定が解析的に行えるようになるなど理論・応用の両方についての研究を進められた。当初の予定では3つの研究について3年をかけてまとめる予定であったが、現状において取り組んでいる二つのテーマもまとまる直前の段階であるため当初の計画以上の進展をしているという判断を行なった。

H.Tamae,S.Sugasawa and T.Kubokawa(2018), “Nested error regression model with Nonignorable Missing Responses"として、現在"Journal of Statistical Computation and Simulation"に投稿中である。現在新たに“NestedError Regression Model with Non Ignorable Missing Values"というテーマのもと新たな小地域推定におけるモデリング及びベイズ推論に関する研究を行っている。小地域問題の設定において地域ごとにはサンプルサイズが十分に得られておらず、そのため地域数が無限大の際の漸近論を考えているが、これを別の観点からみると地域毎に多大なる欠損データを抱えた問題とみることもできる。この欠損がランダムに生じているケースにおいては従来の枝分かれ誤差回帰モデルが小地域における予測量を構成するうえで機能するが、欠損メカニズムがデータの値それ自体に従っている場合は無視できない欠損値(Non ignorable missing values)となり、従来の方法では欠損構造によるバイアスなどが生じるため何らかの対処が必要となる。このような欠損ケースをMissing not at random(以下MNAR)と呼ぶ。Fae et al(2011)においては共変量におけるMNARに対処すべく欠損に関する観測データをもとにモデルを構築し、変分ベイズ法によって高速に推論を行っている。このモデルを枝分かれ誤差回帰モデルを拡張する形で、かつ欠損が共変量ではなく被説明変数において生じている場合を考える。このようなモデルにおけるベイズ推論上、事後分布がproperであることを証明したうえでGibbs samplingによるMCMCを実行する。現在、数値実験上、通常の枝分かれ誤差下記モデルをで推論を行った場合より提案モデルのもとで予測量を構成した場合、MSEで図った予測誤差が改善されることが確認されており、今後理論的性質について導出しまとめた後に査読付き国際雑誌に投稿する予定である。最終年度に於いては、取り組んでいる2つの研究についてのまとめを行うとともに、新たにresponce variableが2値変数の場合の統計モデルの構築とその理論的解析を行う予定である。本領域においては他にもunit levelでデータが取得可能な場合における同時縮小推定モデルをフルベイズの枠組みで構成するなど様々な方向性が考えられる。
DNA合成と二重鎖切断を連携する細胞周期制御機構

現在知られているすべての真核生物において、減数分裂ではDNA複製が完了した後に遺伝子組み換えのための二重鎖切断が生じると考えられている。出芽酵母ではこの過程は直接カップリングしていることが知られている。本研究において、分裂酵母でこの過程を詳しく調べてみた。DNA合成阻害剤であるヒドロキシレア(HU)で処理すると、DNA複製が阻害されるだけでなく、二重鎖切断も阻害された。しかし、DNA複製後にHUを加えても二重鎖切断は阻害されなかった。このことより、HUは直接二重鎖切断の形成を阻害しているのではなく、DNA複製を介して二重鎖切断を抑制していると考えられる。すなわち、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていることが示唆される。そこで、DNA複製と二重鎖切断をカップリングさせているような因子をスクリーニングしたところ、Rad1,Rad3,Rad9,Rad17,Rad26,Hus1,Cds1がこの制御に必要であることが明らかになった。さらに、これらの変異株でみられる二重鎖切断は正常な場合と同じ位置に観察された。以上のことから、DNA複製と二重鎖切断は独立した現象で、チェックポイント因子により制御されていると考えられる。このチェックポイントはいかなる生物でも未同定の新しい経路であると思われる。また、このような因子のホモログはヒトにおいても存在し、DNA複製や損傷のチェックポイント機能があると考えられている。従って、この研究により、チェックポイント因子がヒトを含む高等動物の減数分裂におけるDNA複製と遺伝子組み換えのカップリングにも関与していることが推察された。
白血病細胞の新しいアポトーシス誘導因子の精製とその遺伝子クローニング及び臨床応用

さらに、内皮細胞型IL-8の生体内での生物学的意義を追究した。正常臍帯内皮細胞を用いた研究では、IL-1やTNFによる刺激および白血病細胞と内皮細胞との相互作用で、内皮細胞は内皮細胞型IL-8を放山し、そのIL-8は白血病細胞に対してアポトーシス誘導効果を示すことがわかった。このことから、内皮細胞には腫瘍組織への血管増生といった機能とは逆に内皮細胞型IL-8の放出によって抗腫瘍効果を有することを新しく意義づけた。また、Balb/cヌードマウスの腹腔内および皮下の白血病細胞に対する内皮細胞型IL-8のin vivoにおける抗腫瘍効果について検討した。内皮細胞型IL-8投与群ではTNF投与群とほぼ同程度に腹腔内および皮下の白血病細胞の増殖抑制がみられ、それは腫瘍細胞へのアポトーシス誘導効果によるものであった。一方、生食投与群、単球型IL-8投与群ではアポトーシス誘導効果および腫瘍の抑制効果が認められなかった。(Terui,Y.,Hatake,K.et al,Blood 92:2872-2880,1998)。現在、内皮細胞型IL-8結合夕ンパク質の遺伝子クローニングおよびその作用機序の解析、新しい白血病治療の開発などが進行中である。白血病株細胞の分化誘導時の培養上清中にアポトーシスを促進する活性が存在することを見出し、精製を行った。そのN末端アミノ酸配列決定し、内皮細胞由来インターロイキン8(IL-8)と同定された。事実、組み換え型内皮細胞由来IL-8は各種白血病細胞株(K562,HL-60,Jurkat,THP-1,U937,KG-1など)に対してアポトーシス誘導活性を示した。一方、組み換え型単球由来IL-8にはアポトーシス誘導活は認めなかった。内皮細胞型IL-8の生体内での生物学的意義を追求するため、正常臍帯内皮細胞を用いた研究では、IL-1やTNFによる刺激のほかに、白血病細胞が内皮細胞と相互作用するだけで、内皮細胞は内皮細胞型IL-8を放出することがわかった。そのIL-8は白血病細胞に対してアポトーシス誘導効果を示した。このことから、今まで血管内外の支持細胞としてだけの存在であった内皮細胞が、内皮細胞型IL-8の放出による抗腫瘍効果を有することを新しく意義づけた。さらにBalb/cヌードマウスの腹腔内および皮下の白血病細胞に対する内皮細胞型IL-8のin vivoにおける抗腫瘍効果について検討した。コントロールとして生食投与群、単球型IL-8投与群、TNF投与群を用いた。一方、生食投与群、単球型IL-8投与群ではアポトーシス誘導効果は認められず、腫瘍の抑制効果が認められなかった。以上より内皮細胞型IL-8は生体内でも抗腫瘍効果をみとめ、その作用機序の解析ならびに新しい白血病治療の開発など、将来臨床応用へと進展させる可能性が示唆された。
ヒックス厚生経済学の形成史的研究--兵庫県立大学所蔵「ヒックス文庫」を手がかりに

本研究は研究代表者の前研究「ヒックス厚生経済学の形成と展開--神戸商科大学所蔵「ヒックス文庫」を手がかりに」(平成16年度18年度科学研究費補助金若手研究(B))の続編であり、兵庫県立大学(旧神戸商科大学)所蔵「ヒックス文庫」に含まれる、厚生経済学関係の草稿を引き続き検討したものである。1950年代初頭のヒックスに課された(新旧)厚生経済学の改訂という課題を、ヒックスがいかに捉え、いかに乗り越えようとし、また乗り越えられなかったかを、未公刊の草稿から跡付けた。兵庫県立大学所蔵「ヒックス文庫」に含まれる自筆草稿について、前年度までに終了しなかった分の解読を解読者に依頼し判読可能な状態にした。これにより、経済理論に関係するピックス自筆草稿の解読はほぼすべて終了した。また並行して、解読の不要なtyped manuscriptについても、今後のreproduce論文の作成を視野に入れ、ほぼすべてを業者に依頼しテキスト化した。現在、それら解読、テキスト化された資料を精査しつつ、いくつかの論点に関する、複数の論文およびディスカッションペーパーを執筆中である。明らかになったものから順に公刊していきたいと考えているが、対象としている資料は大部であり、そのすべてを精査するにはもう少し時間が必要である。以下は、その途中経過としての到達点の要約である:ピックスの厚生経済学に対する態度の変化を示す資料として最も網羅的なものは、No.2151 The Real Product.ARevision of "Welfare Economics"(original typed draft for unpublished book)であるように思われる。Hicks(1956)の続編として計画された厚生経済学に関する書物の草稿であり、森嶋通夫の記述によれば、1950年代中盤に何人かの研究者にディスカッションペーパーの形で配布・回覧していたようである。Hicks(1975)や一連のindex number theoryに関係する論文(Hicks(1940),Hicks(1958),Hicks(1981)など)とオーバーラップする部分も多い(同一の箇所も多い)。また同じくヒックス文庫に含まれる、No.2152Welfare Economics Lecture I,II,III,IV (manuscript in blue and red ink,11 pages)、No.2156The Cost Measure of the Social Product (original typescript 71 leaves+3 leaves of diagrams in manuscript)、No.2157 Another Shot at Welfare Economics.Lecture I,Lecture II (typescript,19 pages folio+21 pagesfolio,diagrams in the text)もほぼ同一のテーマを扱っている。前年度までに解読された原稿のすべてを考慮したかったが、時間の制約から不可能であった。以下は、現時点で参照することのできた資料の範囲での暫定的結論である。ヒックスはHicks (1939a)、Hicks (1939b)、Hicks (1940)などにより、Kaldor (1939)とともに、補償原理に基礎をおく、いわゆる新厚生経済学を確立した。それはRobbins (1932)により反駁されたピグー型の厚生経済学を乗り越えたものであったはずだが、ほどなく、多くの論者によって批判され放逐された(Scitovsky(1941)など)。このような新厚生経済学の閉塞状況を打開することこそ、1950年代初頭のヒックスに課された課題であった。「ヒックス文庫」に含まれる未公刊草稿「厚生経済学:講義I-IV」によれば、まさにそのような閉塞感こそが、ヒックスをして、厚生経済学の改訂という仕事に向かわせた原因だったことが窺える。ヒックスは自身が作り上げた「カタラクティクス」(=一般均衡論あるいはミクロ経済学)あるいはそれに基づく新厚生経済学を、かつてかれが辿ったのと同じ方向で書き直す可能性はほとんどないと考えていた。したがってそれに続くヒックスの厚生経済学は、新厚生経済学ではない、あるいは同じ意味で「カタラクティクス」でもない代替理論であるべきだった。そしてそのような代替理論こそ、かれが未公刊草稿「もう一つの厚生経済学に関する試み」において初めて(1954年ころ)示したところの指数理論に基づく「富の理論」だったのである。しかし、そのようにして構築されつつあった新しい厚生経済学も、やはりヒックスにとっては満足のいくものでなかった。ヒックスが同草稿などでも言及しているとおり、指数理論は厚生経済学の課題である社会状況の比較という作業に際し、何を基準物に取るかによって結論が変化してしまうという「相対性に毒されて」おり、原理論まで高めることが難しかった。そのため、「富の理論」に基礎をおく新しい厚生経済学は、完全な形では出版されず、多くが草稿のまま残ったのである。
免疫複合体病におけるユビキチン-プロテアソームシステムの役割の解析

今回我々は炎症の代表例である免疫複合体病の一つであるアルサス反応の動物モデルを用いて炎症におけるユビキチン-プロテアソームシステムの役割を検討した。Bortezomibによるプロテアソーム阻害は、野生型マウスで有意に炎症反応を抑制した。さらに、bortezomib処理野生型マウスでは未処理野生型マウスに比較し、炎症性サイトカインおよび酸化ストレスマーカーの発現は低下していた。Bortezomibによるプロテアソーム阻害は免疫複合体病における治療ターゲットとして期待される。野生型マウスモデルにプロテアソーム阻害薬であるbortezomib (Millennium Pharmaceuticals社)を作用させたのちに皮膚アルサス反応を起こし、炎症の抑制効果の解析を行った。1.マウスにおけるプロテアソーム阻害の誘導...週齡4週8週の間に3回/週、phosphage-buffered saline (PBS)に溶解したbortezomibをマウス腹腔内に投与しプロテアソーム阻害を引き起こした。2.皮膚における逆アルサス反応の誘導と評価...ニワトリ卵白アルブミンに対するウサギIgG型抗体をマウスの背部皮膚に皮内注射し、その直後に抗原であるニワトリ卵白アルブミンをマウス尾静脈から静注し、皮膚にて免疫複合体を形成させ炎症を惹起させた。肉眼的に浮腫と出血を測定して定量化し、解析した。同部皮膚を回収し、組織における炎症細胞浸潤の程度を評価した。bortezomib処理野生型マウスでは未処理野生型マウスに比較し、浮腫および出血反応は抑制され、好中球浸潤および早期の肥満細胞浸潤は減少していた。3. Real-time PCRによる炎症性サイトカイン、酸化ストレスマーカーのmRNA発現の定量的解析...凍結皮膚組織よりFast RNA kit (Q-biogene社)を用いて全RNAを抽出し、cDNAに逆転写したのちPre-Developed TaqMan®Assay Reagents (Applied Biosystems)にてデザインしたプライマーおよびプローブを用いreal-time PCRを行った。bortezomib処理野生型マウスでは未処理野生型マウスに比較し、炎症性サイトカインであるIL-6, TNF-α、2酸化ストレスマーカーであるinducible nitric oxidesynthaseの発現は低下していた。ユビキチン-プロテアソームシステムは細胞周期制御、免疫応答、シグナル伝達といった細胞中の様々な働きに関わる機構として知られ、近年、プロテアソーム阻害剤の持つ抗炎症作用が注目されているが、血管系に対するプロテアソーム阻害の効果に関してはその投与量や期間により抗炎症から炎症増強に働くとの報告があり一定していない。今回、皮膚アルサス反応のマウスモデルにおけるユビキチン-プロテアソームの役割を野生型マウスを用い検討した。1.マウスにおけるプロテアソーム阻害の誘導:プロテアソーム阻害には、bortezomib (Millennium Pharmaceuticals社)を用いた。週齡4週8週の間に3回/週、phosphage-buffered saline (PBS)に溶解したbortezomibをマウス腹腔内に投与しプロテアソーム阻害を引き起こした。2.皮膚における逆アルサス反応の誘導と評価:ニワトリ卵白アルブミンに対するウサギIgG型抗体をマウスの背部皮膚に皮内注射し、その直後に抗原であるニワトリ卵白アルブミンをマウス尾静脈から静注し、皮膚にて免疫複合体を形成させ炎症を惹起させた。皮膚組織の一部を凍結保存し、mRNA発現をreal-time PCRにて定量的に測定する予定とした。プロテアソーム阻害剤による炎症反応の抑制効果より、皮膚アルサス反応の炎症反応におけるユビキチン¬-プロテアソームシステムの関与が示唆されるが、統計学的に有意な差には至っていない。bortezomibの投与量、投与間隔を検討し、プロテアソーム阻害剤のよる炎症の抑制効果についてさらなる検討を行うとともに、皮膚組織の一部を凍結保存しており、皮膚アルサス反応におけるサイトカイン、ケモカインのmRNA発現をreal-time PCRにて定量的に測定するという段階にきた。H24年度では、real-time PCRによる炎症性サイトカイン、酸化ストレスマーカーのmRNA発現の定量的解析を行う(127万円)。さらにNOS阻害剤を投与した場合のプロテアソーム阻害剤の有効性に対する解析を行い、活性酸素種を介した細胞接着分子の発現増強、血管透過性亢進や炎症細胞浸潤への関与についても検討を行う(160万円)。
緩やかに繋がりあう微生物―可視化とマルチオミックス解析により真の姿を照らし出す―

本研究は、環境中の微生物は如何様に在るのか?という、単純だが難しい疑問に答えを出すこと目指すものである。微生物は環境中でコミュニティを形成し存在しているとされるが、これまでの研究は強固に形成された集団が対象であり、構造的に不安定な「ゆるい」バイオフィルムはその存在を見過ごされてきた。しかし環境中に無数に存在するのは「ゆるい」バイオフィルムであり真の微生物生態を知るためにはその解析が不可欠である。本研究では立体構造解析と網羅的な分子生物学的解析の組み合わせにより「ゆるい」バイオフィルムの実態解明に取り組む。
家族をめぐる言説の実証的研究

本研究の目的は、変化する現代家族のあり方を明らかにするために、家族についての言説の研究を実証的かつ多角的に進めることにあった。家族言説の分析という新しい手法を用いたことに加えて、富山県といういわゆる大都市圏ではない地域を研究対象に選んだことが、本研究のユニークさを高めているといえよう。調査研究の経緯は次のとおりである。まず平成9(1997)年度に共同で質問紙調査を行い、翌10(1998)年度にかけて、入力や質問項目全体の分析の作業を行った。この時期に富山大学人文学部の外国人研究者であったノースは、質問紙調査と平行して県内の共働きの家族を対象に聞き取り調査と参与観察を行い、中河は、質問紙調査関連の作業が一段落した段階で、県内の自助グループの参与観察と聞き取り調査を開始した。最終的な研究成果は、以下の3本の論文にまとめた。佐藤の「質問紙調査の自由回答項目における『家族言説』」は、上記の質問紙調査における自由回答項目の回答を独自のプログラム・ソフトで解析し、家族についての言語的資源(エスノメソドロジー流にいえば文化的リソース)の構造を解明する。中河の「地方都市の自助グループ活動における家族をめぐる語り」は、トラブルに対処しようとする自助グループや援助団体の具体的な活動の中で、家族がどのような形で描かれ、家族と当該のトラブルの関係がどのように描かれるかを示している。最後に、スコットの「現代日本における"父親であること"の文脈として生きられた歴史」では、性別役割分業や男らしさ/女らしさについての夫婦の態度や言説が、"生きられた歴史(living histry)"という一種の正当化装置によって裏付けられていることが示される。以上のようにつながりを保ちつつ多角的なアプローチによる探求の成果を通じて、私たちは、家族言説研究という家族社会学が耕すべき新たな沃土の生産性の一端を明らかにすることができたと考える。平成9年度には、家族言説の全般的な状況を広くリサーチするための質問紙調査を行った。調査対象は富山県内の成人男女を対象であり、選挙人名簿を台帳として多段層化無作為抽出ほうにより900名の対象者を抽出した。調査は郵便法により行い、500名の有効回答を得た。回収率は55.6%である。調査項目は、現在の家族と定位家族の家族構成、家族観。家族行動などの選択肢を設けた質問の他に、自由回答による家族観についての質問も設けている。現在までに選択肢を設けた質問の分析はほぼ終わっているが、自由回答の項目については、まだコーディングが終了していない。選択肢を設けた質問の分析では、年齢による家族観の変化などに着目し、最近では伝統的な家族観がある時期以降はそれほど変化していないことなどの知見が得られた。また「ペットも家族の一員である」という考え方がどの年齢層においても多数派をしめているという結果が得られたが、これも今後の研究の足がかりになる知見であるととらえている。自由回答のコーディングは現在コーディングルールの作成を行っているところであるが、量的に十分な回答が得られたので、今後の成果が期待できる。本年度は、まず自由回答のコーディングを行うためのコーディング支援プログラムの開発から着手した。このプログラムはすでに開発済みのものであるが、今回のデータに合わせて細部を調整し、より使いやすいもに改善した。次に、このプログラムを用いて昨年度行った意識調査の自由回答項目の分析を行った。コーディングが十分に安定していないために、まだ明確な結論を出すことはできないが、ライフコースの進行に伴う家族言説のパターンの変化を捉えることに成功したと言えるだろう。

並行して、インテンシブな調査にも着手したが、こちらは思ったほどの進展は得られなかった。今年度は映画の中での家族言説を家族に関連する小道具に着目して捉えていこうとしたのだが、分類や比較のための枠組が充分ではなく、探索的にいくつかの特徴を描き出すにとどまった。インテンシブな調査については、調査の枠組自体を修正した方が良いのではないかということになり、今年度については調査枠組の再検討に多くの時間を費やし、実際の調査は十分には行えなかった。最終年度である来年度において、本格的に行うこととする。平成11年度は、遅れていたインテンシブな調査を集中して行うとともに、自由回答項目の分析を選択肢項目と関連づけながらさらにすすめた。インテンシブな調査は、富山県内の自助グループを対象にした参与観察及びインタビューを行った。調査対象の選択にあたっては、当初の計画通り、「家族」そのものではなく、さまざまな領域での相互作用の中に現れる「家族言説」の収集という観点から検討した。具体的には、登校拒否(不登校)の子どもの親の会、民間のデイケア・ハウス、知的障害者の家族の会、痴呆症の高齢者の家族の会自助グループである。自助グループにおいては、問題の原因や責任などを「家族」に負わせるような言説や、「家族的なもの」への言及などが見られるのではないかと期待し、実際にいくつかの事例を収集することができた。自由回答項目の分析はすでにある程度の形はできあがっていたが、検討の結果、分析する自由回答項目を追加したほうが良いことが判明し、コーディングプログラムを改善して再コーディングを行った。また、それらの結果と選択肢項目との関連をさらに詳しく分析した。平成11年度は最終年度であるため、これらの資料や分析結果をもとに、最終報告書を作成する作業を行った。
アクチナイド化合物の強磁場ド・ハ-スーファン・アルフェン効果

アクチナイド化合物の5f電子は遍歴性を示す遷移金属化合物の3d電子と局在性の強い希土類化合物の4f電子の中間的性質を示すことが知られているが、その全容を把握することは物性論の進展のみならず新材料の開発の面からも大きく望まれている。本研究ではアクチナイド化合物で実現されている重い電子系のフェルミ面の構造や有効質量をド・ハ-スーファン・アルフェン(DHVA)効果により明らかにすることを目的としている。それには同効果を30Tに至る定常強磁場で観測する必要がある。そこで磁場発生に本所付属の超伝導材料開発施設に設置してあるハイブリッド・マグネット(HM)を使用することとした。研究を推める上でまずDHVA振動を検出する装置の開発を行った。HMはその特質上600H_2に約50Oeのリップルを含むので、これから逃げるため変調磁場は1KH_2、100Ocとした。また、マシンタイムの制約があるので一度の磁場掃引で4個の試料の信号がとれるようにした。一方、個々の試料は磁場に対して回転できることがフェルミ面を研究する上で欠かせない。この治具は補助金によって作成した。実験はまず装置の性能を知る目的でSmSb_1CeSb、CeAs、とYbAsについて行った。その結果、前の2つの試料について明瞭なDHVA振動を得ることに始めて成功した。但し、20T以上では変調コイルの振動が急激に大きくなることに由来すると見られる偽せの信号が増大し、正しい信号が埋没してしまうことがわかった。この点は改良を要する。結論。(1)20TまでDHVA効果を測定できた。(2)試料の回転治具が正常に作動した。結論。
僧帽弁腱索断裂症例における非断裂部テザリングによる逆流の増悪

僧帽弁後尖逸脱連続25症例において僧帽弁逸脱およびtethering容量を計測した。結果: 1)僧帽弁後尖逸脱例において、前尖は有意にtetheringを受けていた。2)このtetheringは、左室拡大と有意に相関していた。3)僧帽弁全体の逸脱容量はMRの重症度と相関した。4)僧帽弁全体のtethering容量もMRの重症度と相関した。結論:一次性の僧帽弁逸脱およびMRにより左室が二次性に拡大し、この拡大が二次性tetheringを出現させ、MRが悪化することが示唆された。対象および方法:経食道心エコー法および外科手術時に僧帽弁後尖の逸脱によるMRと診断された連続19症例および正常対照者20名症例において以下の経食道心エコー図による測定を行った。1)左室評価左室容量および駆出率の測定2)局所僧帽弁逸脱およびtetheringの測定:経食道3次元心エコー法(GE Vivid 7;フィリップスiE33)を用いて僧帽弁尖全体の3次元心エコー図画像を記録する。僧帽弁を左室から見た3次元画像において、僧帽弁尖を前後方向に切った14断面の画像を得る。それぞれの断面で弁輪を結ぶ直線からの弁尖の逸脱あるいはtetheringの面積を測定する。各断面における逸脱あるいはtethering面積に断面間の距離をかけた値は、局所の逸脱あるいはtetheringの容量(volume)となる。このようにして、(1)僧帽弁後尖の逸脱容量・(2)僧帽弁前尖のtethering容量・(3)僧帽弁全体の逸脱容量および(4)僧帽弁全体のtethering容量を計測した。結果:1)僧帽弁後尖逸脱例において、前尖は有意にtetheringを受けていた。3)僧帽弁全体の逸脱容量は単独ではMRの重症度と相関しなかった。4)僧帽弁全体のtethering容量も単独ではMRの重症度と相関しなかった。5)僧帽弁全体の逸脱容量とtethering容量の和はMRの重症度と良い相関を示した。結論:これらの結果は、一次性の僧帽弁逸脱およびMRにより左室が二次性に拡大し、この拡大が主に非逸脱部のtetheringを出現させ、逸脱とtetheringの差が最終的にMRの重症度を決定することを示唆している。対象および方法:経食道心エコー法および外科手術時に僧帽弁後尖の逸脱によるMRと診断された連続25症例および正常対照者20名において以下の経食道心エコー図による測定を行った。

それぞれの断面で弁輪を結ぶ直線からの弁尖の逸脱あるいはtetheringの面積を測定する。各断面における逸脱あるいはtethering面積に断面間の距離をかけた値は、局所の逸脱あるいはtetheringの容量(volume)となる。このようにして、(1)僧帽弁後尖の逸脱容量・(2)僧帽弁前尖のtethering容量・(3)僧帽弁全体の逸脱容量および(4)僧帽弁全体のtethering容量を計測した。結果:1)僧帽弁後尖逸脱例において、前尖は有意にtetheringを受けていた。2)このtetheringは、左室拡大と有意に相関していた。3)僧帽弁全体の逸脱容量はMRの重症度と相関した。4)僧帽弁全体のtethering容量もMRの重症度と相関した。5)多変量解析で、僧帽弁の逸脱容量もtethering容量もそれぞれ独立したMR重症度の決定因子であった。結論:これらの結果は、一次性の僧帽弁逸脱およびMRにより左室が二次性に拡大し、この拡大が主に非逸脱部の二次性tetheringを出現させ、MRが悪化する、すなわち一次性MRにおける悪循環(MRがMRを悪化させる)を示唆している。
日蘭関係史の再構築：オランダ語・現地語史料の併用による近世アジア海域史の視点から

本研究は、「オランダ語・現地語史料の併用による近世アジア海域史の一部と位置づける」という新しい立場から近世日蘭関係史研究を捉え直すことにより、従来の研究蓄積を継承するとともに、大きく発展させようとすることを意図する。3回の出版準備会を経て、論文集の編集が進みつつある。論文集の編集方針としてはオランダ東インド会社文書をはじめ、刊本などに至るオランダ語史料の可能性を、日本史やアジア史の文脈でアピールすることを重視する。本年度は、当初予定していた英文論集の書評会に代えて、より積極的な形での研究集会を開催した(基盤研究(S)「ユーラシアの近代と新しい世界史叙述」と共催)。具体的には、12月11日と12日の2日間、東京大学東洋文化研究所において"Local History, From the Outside : Using Foreign Sources in Asian History"というテーマで、若手を中心に10名の報告者が発表した。会議はすべて英語で行われた。会議の詳しい内容については、ホームページに譲るが、和やかな雰囲気の中で活発な討論が行われた。最後にライデン大学教授レオナルト・ブリュッセイ氏から総括コメントを得た。また、2011年34月に合衆国ホノルル市で行われたAAS/ICASの合同年次総会へ向けての準備も行なった。(1部の参加者については、2610年度内の出発となったため、旅費の一部を2010年度予算から支出した。)特に、初めて外国での国際会議で報告する若手のために、英文校閲費を支弁するとともに、事前の予行演習を行なった。本科研の最終成果物として出版予定の日本語論集に向けては、次年度より連携研究者として参加予定の国際日本文化研究センターのフレデリック・クレインス准教授と詳しい打合せを行い、出版社の意見も徴した。また、本科研の成果を迅速に広報するためのホームページを作成した。(研究代表者の個人ホームページを全面的に改装した。)4月26日には研究分担者の八百啓介が、オランダのライデン大学で、同大学日本学科のウィレム・ボート教授らと協力して、「蘭学と日蘭交渉史ワークショップ」を開催した。八百が19世紀前半の通詞について、連携研究者の上野晶子が蕃書和解御用と蕃書調所について(DVD参加)、研究協力者の益満まをが京都の学者グループにおける洋学的知識の受容について、またオランダ留学中の大久保健晴・菅原光両氏が西周・津田真道について報告し、オランダ側参加者からコメントを得た。活発な討論を得て、有益な会となった。12月17日には研究代表者、分担者、連携研究者が研究打合せ会を開催した。日蘭関係史研究の大家である永積洋子氏の旧蔵書の一部を本科研で購入し、東京大学史料編纂所に架蔵した。本研究は、近世日蘭関係史研究を、「オランダ語・現地語史料の併用による近世アジア海域史の一部と位置づける」という新しい立場から捉え直すことにより、従来の研究蓄積を、継承するとともに、大きく発展させようとするものである。2013年度は、4月に論文集の第2回出版準備会を開催し、執筆予定者の報告の後、コメンテーターからのご意見を得た。提出された論文は、編者が査読を行い、適宜書き直しを要請した。英語論文に関しては、翻訳家に日本語訳を依頼し、編者が日本語訳をチェックした。論文が集まり次第、編集を行い、論文集として出版する予定である。2012年5月19日、20日の2日間の日程で、本研究の研究成果となるべき論文集の第1回出版準備会議を開催した。各自が自分の執筆部分の原案を持ち寄り、自由な討議を行なった。その結果、論文集の総合タイトルは『日蘭関係史をよみとく』(仮)とし、「つなぐ人々(仮)」「貿易(仮)」「蘭学(仮)」の3冊本とすることが合意され、目次案の概要も決定された。また、あまり専門的ではない一般向けの書籍とすること、積極的にオランダ側の史料を用い、できれば日本側その他の史料と組み合わせることが、編者から説明された。その後、この出版準備会議を踏まえて編者と出版社との間で協議をし、執筆要綱を各執筆者に配布した。また、本科研の直接的な活動ではないが、深く関係する企画として、研究代表者松方との共編者となる国際日本文化研究センター(日文研)のフレデリック・クレインス准教授主催の『日蘭関係史をよみとくー蘭学を中心にー』シンポジウム(第2回出版準備会議)が、2012年12月8日9日に日文研で開催されたことを書き添える。日蘭関係史に関する包括的な論文集が編まれるのは、2000年の「日蘭交流400周年」記念論文集以来のことであり、それ以降の研究の進展を考えると、今回の論文集の意義は大きいと考えらえれる。執筆陣も、中堅を中心に、積極的に若手や海外の研究者を組み入れ、日蘭関係史研究の世代交代も意図している。

また、狭い意味の「日蘭関係史」に限ることなく、オランダ東インド会社(19世紀には植民地政庁)のアジアの拠点であるバタヴィアに着目した論考や、日本向けの綿製品を輸出したインドについての論考、長崎の唐人屋敷に関する論考なども取り入れ、本科研の目的である近世アジア海域史の視点から、日蘭関係史を再構築することを目指す。研究代表者の健康上の理由により、当初計画していたオランダ、ハーグ市及びフランス、パリ市における史料調査が行えなかった。また、12月の研究打合せ会と併設の予定であった若手研究者との研究会・交流会の開催ができなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。論文集出版に向けて、出版準備会議を着実に開催した。2012年5月と12月に予定されている研究会においてメンバーの意思を集約し、所期の研究成果を上げられるように努力したい。2013年4月に第3回出版準備会議『日蘭関係史をよみとくーつなぐ人々と貿易ー』を開催し、出版に向けての最終調整を行う。英語で執筆された論文については、和訳して収録する。
学習が引き起こす海馬神経回路可塑性のｉｎ　ｖｉｖｏ二光子イメージング

本研究は、研究代表者が過去に確立した蛍光カルシウムセンサータンパク質発現トランスジェニックマウスや深部脳イメージングなどの技術を用いて、マウスが二光子レーザー顕微鏡周囲に作り出されたバーチャルリアリティ環境下で空間行動を行うときの海馬CA1野の神経回路活動をイメージングした。得られた各細胞の活動の時系列データについて、活動のタイミングとその時点の動物の仮想的な位置を解析したところ、全細胞のうち一部分の細胞集団が場所特異的な活動を示すことが明らかとなった。またイメージング画像中での各細胞の位置から、このような場所細胞群の海馬神経回路内の解剖学的配置を明らかにした。本年度は、前年度の仮想直線路課題の発展型として、学習と記憶に伴う神経回路活動をイメージングするための仮想空間課題学習を開発した。この課題の概要は以下のようなものである。顕微鏡下に頭部固定されたマウスはバーチャルリアリティ環境内に設定された仮想直線路を一方向に移動し、途中の目標地点で報酬を得る。直線路の反対端に達したマウスは再びスタート地点に置かれ、同一のタスクを繰り返す。直線路には、その外側に3つの大きな物体を配置し(遠位手がかり)、加えて目標地点の壁と床の模様を変えることで(近位手がかり)、2種類の異なる視覚的場所手がかりを設定しておく。マウスは最初、目標地点を通過したときに直ちに報酬が与えられる条件(非遅延課題)で数回訓練し、この仮想直線路で歩行することを学習させる。次に目標地点で一定時間(通常12秒)停止したときのみ報酬が得られる条件(遅延課題)に切り替えて訓練を続け、特定の場所を認識することを学習させる。このような課題を遂行しているマウスの海馬の神経回路活動を、前年度確立した覚醒行動中のマウスからの二光子カルシウムイメージング法で画像化した。得られた画像から個々の細胞の形態と活動時系列を自動画像解析プログラムによって抽出し、行動のデータとの相関を解析すると、一部の細胞集団が場所特異的な細胞活動を示すことが確認できた。次に、学習の過程に伴う神経回路活動の変化を解析するために、同一細胞集団の活動を追跡観察する慢性イメージング実験を行った。現在は、異なるセッションで得られた細胞活動の地図を比較するための解析法を検討している段階である。研究期間内に実験系の確立とデータの取得を行うことができたので、今後の解析により、学習に伴う海馬神経回路活動の可塑的変化が明らかになると期待できる。本年度は、仮想空間内に設定された直線路を歩行するときの海馬の場所細胞活動ダイナミクスをin vivo二光子カルシウムイメージングで明らかにした。二光子レーザー顕微鏡下に頭部固定した蛍光カルシウムセンサータンパク質発現トランスジェニックマウスに対し、顕微鏡周囲のスクリーンに投影された仮想直線路を歩行する訓練を数日間行った。この仮想直線路には、壁に異なるパターンを描いたり、直線路の近傍に目立つ物体を配置することで場所手がかりを設定した。このように訓練した動物について、仮想直線路内で歩行するときのCA1錐体細胞層の蛍光画像を約10分間経時的に取得した。得られた画像データを、新規画像解析プログラムによって解析すると、元の画像データから、数百個の錐体細胞の形態と蛍光強度変化の時系列が抽出された。これらの時系列データについて、細胞活動のタイミングとその時点の動物の仮想的な位置を解析したところ、全細胞のうち一部分の細胞集団のみがこのような場所特異的な活動を示すことが明らかとなった。続いて、これら場所細胞と非場所細胞の2つのグループについて、それぞれの細胞グループが歩行または安静時にどのように活動パターンを変化させているかを、活動時系列の相関解析などで明らかにした。これらの一連の実験・解析手法の確立と得られた知見は、海馬の場所細胞のマップが学習によってどのように変化するかを明らかにする次年度の実験の基礎となるものである。本年度は、(1)仮想現実環境下で行動するマウスの海馬神経回路活動イメージング(2)新規画像解析プログラムによる画像データの自動解析、という本課題の2つの技術的な柱を確立することができた。これらの技術を用いて、マウス海馬の場所細胞活動ダイナミクスを明らかにすることができたことから、研究はおおむね順調に進展していると考える。上記2つを優先することで先送りした局所電位とカルシウムイメージングの同時記録系の確立については、次年度に行う予定である次年度は、本年度に明らかにした仮想直線路での場所細胞活動ダイナミクスに新しいデータと解析結果を加え、論文にまとめて発表することを目指す。また、仮想場所学習課題の訓練の前後で得られた画像データの解析を行い、場所記憶の形成後に新たな神経活動の時空間的パターンが出現しているかどうかを明らかにする。

新たな実験系の開発では、局所電位とカルシウムイメージングの同時記録法を確立する。本年度は、本課題開始後に採択された別の新たな研究課題の立ち上げという予期せぬ事情が生じたため、当初の研究費の使用計画の一部を次年度に繰り越した。次年度は、この未使用分と合わせて計画書に記載した消耗品などを購入するとともに、予定している電気生理学実験に使用する物品を必要に応じて購入する。また、これまで得られた成果を国際学会で発表するための旅費を支出する。
RNA編集酵素遺伝子を単離・同定するための新規スクリーニング法の開発

葉緑体とミトコンドリアでmRNAの特定のシチジン(C)がウリジン(U)に変換される「RNA編集」という現象が発見されて20有余年となるが、RNA編集酵素の実体は未だ不明である。この未解決の問題に終止符を打つべく、モデル植物として優れた特性をもつヒメツリガネゴケを用いて研究を行った。その結果、RNA編集に働く植物固有のRNA編集因子を発見した。植物特有のオルガネラである葉緑体のRNA編集酵素の探索と同定を目的に研究を行った。ヒメツリガネゴケを用いた逆遺伝学的手法により、葉緑体のRNA編集酵素の有力な候補であるペンタトリコペプチドリピート(PPR)タンパク質に重点をおいて解析を行った。最終年度に得られた主要な成果は次の通りである。(1)ヒメツリガネゴケの葉緑体ゲノムでは1カ所だけRNA編集が起こるが、このRNA編集部位(+2C部位)に作用する因子として葉緑体局在型PPRタンパク質のPpPPR_45が有力な候補因子であることが情報解析により推定された。そこでRNAi法によりPpPPR_45遺伝子の発現を抑制した変異株を多数作製し、葉緑体におけるRNA編集の影響を調べた。その結果、PpPPR_45がrps14の+2C部位のRNA編集に関与することを明らかにした。そこで次に、PpPPR_45タンパク質にRNA編集酵素活を有するかを生化学的に検証する解析を進めている。研究期間全体を通じて実施した研究の成果は以下の通りである。(2)2種類のミトコンドリア局在PPRタンパク質、PpPPR_78とPpPPR_79がミトコンドリアmRNAの3カ所のRNA編集部位に作用することを明らかにした。本成果はPPRタンパク質がミトコンドリアのRNA編集にも働くことを示した重要な発見である。(3)ミトコンドリア局在型PpPPR_43遺伝子を破壊すると、ミトコンドリアのRNA編集は正常に起るが、cox1 pre-mRNAの第3イントロンのスプライシングが起こらないことを見いだした。ヒメツリガネゴケのPPRタンパク質がRNA編集だけでなく、RNAスプライシングにも関与する可能性を初めて示した重要な成果である。葉緑体とミトコンドリアでmRNAの特定のシチジン(C)がウリジン(U)に変換される「RNA編集」は植物の生育に必須な現象である。しかしRNA編集酵素の実体は未だ不明である。本研究ではモデル植物として優れた特性をもつヒメツリガネゴケを用いて、RNA編集反応の有無を簡便に検出する実験系を開発し、RNA編集に関連した未知因子の分離・同定を目指す。本年度に得られた成果は次の通りである。(1)ヒメツリガネゴケの葉緑体ではリボソームタンパク遺伝子(rps14)が転写された後でmRNAのACGコドンがC-U RNA編集によりAUGコドンに変換される。このRNA編集の生物的意義を検証するため、rps14遺伝子のACGコドンをATGに置換した改変rps14遺伝子をもつ葉緑体形質転換株を作製した。(2)ミトコンドリアで作用するRNA編集因子の候補遺伝子について、逆遺伝学手法を用いて候補遺伝子が実際にRNA編集に関与するかを解析した。その結果、ペンタトリコペプチドリピート(PPR)タンパク質をコードする2種の核遺伝子(PpPPR78とPpPPR79)がミトコンドリアの3カ所のRNA編集部位に作用することを明らかにした。(3)PPRタンパク質PpPPR43はミトコンドリアcox1遺伝子の第3イントロンのスプライシングに作用する因子であることを明らかにした。(4)PPRタンパク質と標的RNA配列の結合に関する分子認識メカニズムを明らかにした。(5)小葉類イヌカタヒバのゲノムに800種以上のPPRタンパク質がコードされていることを明らかにした。当初計画通りにRNA編集部位を変異させた葉緑体形質転換株を作製することができた。この株を用いることにより本研究課題をさらに進展させることが可能となった。ミトコンドリアのRNA編集に関与する新しいタンパク質因子を同定したことは大きな成果である。また本研究の副産物として、RNA編集だけでなくRNAスプライシングに作用する新規のPPRタンパク質を明らかにした点も評価する。(1)葉緑体形質転換レポーター株に突然変異をEMSで誘発して多数のRNA編集欠損変異体を分離する。(2)突然変異部位を次世代型シーケンサーを用いて迅速に特定する。突然変異の原因遺伝子の中にはRNA編集酵素本体だけでなく、RNA編集に関わる配列認識因子など様々な因子が含まれていることが予想される。(3)取得した候補原因遺伝子の野生型cDNAを単離しこれを突然変異株に導入し強制発現させ、葉緑体におけるRNA編集反応が回復するかどうかを確認する。(4)前年度に同定したミトコンドリアのRNA編集因子については、単独でRNA編集部位を認識するのか、あるいは別の因子と協調して認識するのかを検討する。

多数のコケ変異株の培養と変異株の解析のための反応キット・酵素類、生化学用試薬、培養用プラスチック類、次世代シーケンス用試薬薬が必要となるので研究経費の大部分は消耗品代に充てる。多数のコケ変異株のスクリーニングと継代培養のための研究補助員人件費、成果発表のための国内旅費と英語論文の校閲および論文掲載料のための経費に使用する。