hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大規模知識基盤形成のための次世代半構造マイニング技術の研究

本研究では,ネットワーク上の大規模半構造データからの知識獲得のための超高速な半構造マイニングエンジン技術と,これを現実の多様な半構造データに適用するためのさまざまな周辺技術を開発した.さらに,開発した技術の計算機上への実装を行い,大規模半構造データからの知識発見実験を行った.本研究においては,ネットワーク上大規模半構造データに内在する知識をパターンや規則としてとりだことが可能な超調整な半天構造マイニングエンジン技術を開発し,これを現実の多様な半構造データに適用するための周辺技術を開発する.さらに,開発した基盤技術と周辺技術の実装を行い,インターネット上の大規模半構造データからの知識発見実験を行うことを目的とする.本研究では,ネットワーク上の大規模半構造データからの知識獲得のための超高速な半構造マイニングエンジン技術と,これを現実の多様な半構造データに適用するためのさまざまな周辺技術を開発した.さらに,開発した技術の計算機上への実装を行い,大規模半構造データからの知識発見実験を行った.平成20年度は,大規模知識基盤形成システムのための技術調査と,基盤技術の開発,環境整備を行う.具体的には,次の項目に関して研究・開発を行う.(1)超高速半構造マイニングエンジンの研究開発(有村・宇野・喜田).高速な重み付きマイニングや, 2次元画像,幾何グラフ,対する髄化データマイニング技術を開発する.(2)確率的情報処理スキーマと半構造データマイニングの結合の研究(有村・喜田・湊・宇野).ストリームハードウェア上の超高速半構造カーネル法や,圧縮距離に基づくパラメータレス統計学習法を開発する.(3)半構造データマイニングの一般理論の構築(有村・宇野・湊).アクセス可能集合族に基づく,系列,木,グラフの部分族に対する統一的なアルゴリズムを開発した.(4)大規模知識基盤形成システムのための半自動知識連係技術の研究開発.半構造高速パターン発見技術を応用して,リンクで相互に結合したウェブページからの情報抽出技術を開発する.(伊藤・有村)(5) ZBDDに基づく高速な大規模知識索引技術を開発した(湊・喜田).(6)これまでに開発した知識発見技術の実装を行い,評価実験に基づいて,要素技術の最適化を行った.(全員)各研究項目に関して,随時,理論的な解析を元にさらなる最適化を行った.また,研究開発と並行して,実装と計算機実験を行い,このためのサーバと開発用PCを購入した.本研究においては,ネットワーク上の大規模半構造データに内在する知識をパターンや規則としてとりだすことが可能な超高速な半構造マイニングエンジン技術を開発し,これを現実の多様な半構造データに適用するための周辺技術を開発する.さらに,開発した基盤技術と周辺技術の実装を行い,インターネット上の大規模半構造データからの知識発見実験を行うことを目的とする.平成21年度は,前年度までの成果を元に,大規模知識基盤形成システムのための基盤と応用技術の開発と,その理論解析,最適化を行う.具体的には,次の項目に関して研究・開発を行った.(1)超高速半構造マイニングエンジンの研究開発として,2部グラフと多部グラフに対する深さ有線方式の頻出エピソードマイニング手法を開発し,理論的解析を行った.(2)確率的情報処理スキーマと半構造データマイニングの結合として,根付き木構造上の階層ベイズモデルを導入し,実証実験として,インフルエンザウイルスの巡回パターンの解析に適用した.(3)半構造データマイニングの一般理論の構築.半構造データに対する高速極大部分構造マイニングアルゴリズムの一般的構成法を与えた.(4)知識連係技術の研究開発として,半構造ストリームに照合アルゴリズムのハードウェア上の超高速実装方法や,圧縮パターン照合技術の開発を行った.(5)高速な知識索引技術の研究開発.ZBDDに基づく大規模知識索引技術に基づいて,データベース系列から,与えられた生起パターン表現をもつ頻出アイテム集合の発見手法を開発した.(6)知識基盤形成支援システムのプロトタイプ構築.上記のアルゴリズムを実装し,評価実験を行った.本研究においては,ネットワーク上の大規模半構造データに内在する知識をパターンや規則としてとりだすことが可能な超高速な半構造マイニングエンジン技術を開発し,これを現実の多様な半構造データに適用するための周辺技術を開発する.さらに,開発した基盤技術と周辺技術の実装を行い,インターネット上の大規模半構造データからの知識発見実験を行うことを目的とする.平成22年度は,これまでの成果を元に,大規模知識基盤形成システムのための基盤と応用技術の開発と,その理論解析,最適化を行う.具体的には,次の項目に関して研究・開発を行った.(1)超高速半構造マイニングエンジンの研究開発として,菱形と多部エピソードの族に対する深さ優先頻出エピソード発見手法の開発と解析を行った.(2)確率的情報処理スキーマと半構造データマイニングの結合として,根付き木構造上の確率モデルに対するEMアルゴリズムと確率的刈込み接尾辞木を用いた系列予測手法を開発し,感染症の流行解析やスパムフィルタリングの実証実験を行った.(3)半構造データマイニングの一般理論の構築.効率よくマイニング可能なエピソードのクラスの特徴付けとアルゴリズム構成法を与えた.(4)知識連係技術の研究開発として,半構造ストリーム照合手法のハードウェア上の超高速実装方法や,圧縮パターン照合技術の開発を行った.(5)高速な知識索引技術の研究開発.大規模系列集合のためのZBDDに基づく大規模知識索引技術を開発した.(6)知識基盤形成支援システムのプロトタイプ構築.

上記のアルゴリズムを実装し,評価実験を行った,一連の研究に関し,2010年信学会情報・システムソサイエティ論文賞(湊,有村,2010.06,01),情報処理学会平成22年度IPSJ論文船井若手奨励賞(Katoh他,2011.03.25),情報処理学会平成22年度山下記念研究賞(柳橋,2010.05.22)等を受賞した.本研究においては,ネットワーク上の大規模半構造データに内在する知識をパターンや規則としてとりだすことが可能な超高速な半構造マイニングエンジン技術を開発し,これを現実の多様な半構造データに適用するための周辺技術を開発する.さらに,開発した基盤技術と周辺技術の実装を行い,インターネット上の大規模半構造データからの知識発見実験を行うことを目的とする.平成22年度は,これまでの成果を元に,大規模知識基盤形成システムのための基盤と応用技術の開発と,その理論解析,最適化を行う.具体的には,次の項目に関して研究・開発を行った.(1)超高速半構造マイニングエンジンの研究開発として,形状制約を除き,距離できまる近接性のみを考慮したサイズ限定木構造パターンに対する定数遅延時間列挙の超高速発見手法の開発と解析を行った.移動体軌跡データに対する閉パターンマイニングアルゴリズムの研究を行った.(2)確率的情報処理スキーマと半構造データマイニングの結合として,近接パターンマイニングアルゴリズムの統計学習への適用,および,根付き木構造上の確率モデルの学習の半構造マイニングデータの自動生成への適用の検討を行った.(3)半構造データマイニングの一般理論の構築.系列と木構造に対する近接パターン発見問題の定式化と一般化を行った.(4)知識連係技術の研究開発として,半構造ストリーム照合手法のハードウェア上の超高速実装方法や,圧縮パターン照合技術の開発を行った.(5)高速な知識索引技術の研究開発.系列二部決定グラフや圧縮符号上の線形時間索引構築法を開発した.(6)知識基盤形成支援システムのプロトタイプ構築.上記のアルゴリズムを実装し,評価実験を行った.一連の研究に関し,2012年データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM2012)若手奨励賞(2件:和佐他,2011.3;細川他,2011.3)を受賞した.
活性化学種を利用した物質システム管理プロセスの設計

熱化学的には極端な高温・高圧を用いなければ期待できない反応を,光化学的にまた放電を積極的に利用することにより,常温・常圧(あるいは減圧)下で比較的容易に実現させることが可能である.励起化学種が関わるこのような反応は古くから現象的に興味が持たれていたが,活性種発生技術の進展に伴い,近年,とくに材料工学,環境工学などの新局面を切り開く手法として注目されるようになった.化学の工学分野に関わる化学工学会では「光および活性化学種の反応工学」研究会を中心に関連分野の検討を続けている.本科研費補助金は,平成8,9年度を引き継ぎ,まず第一にこの平成8,9年度研究成果を再検討するために平成10年9月に開催された化学工学会第31回秋季大会(於米沢)においてシンポジウムを開催(オーガナイザ:秋田大・菅原,理研・岡田)し,「光および活性化学種による反応制御とその反応工学の構築」成果を各分担者が発表した.とくに活性化学種の挙動の多様さについて,その発生方法と関連させながら定式化する過程を全員で詳細に検討した.そして,この分野の工学的総合化を図る試みの一つとして,平成10年12月に,東京において関連企業の技術者を招き「活性化字種を利用した物質システム管理ワークショップ」を開催した.ここでは研究成果の紹介を上記再点検結果を加味しながら行い,その後,企業側からのコメント(本研究成果の工業化の可能性,現存商用プロセスの改良への寄与,操作法改良への寄与など)を聴取した.熱化学的には極端な高温・高圧を用いなければ期待できない反応を,光化学的にまた放電を積極的に利用することにより,常温・常圧(あるいは減圧)下で比較的容易に実現させることが可能である.励起化学種が関わるこのような反応は古くから現象的に興味が持たれていたが,活性種発生技術の進展に伴い,近年,とくに材料工学,環境工学などの新局面を切り開く手法として注目されるようになった.化学の工学分野に関わる化学工学会では「光および活性化学種の反応工学」研究会を中心に関連分野の検討を続けている.本科研費補助金は,平成8,9年度を引き継ぎ,まず第一にこの平成8,9年度研究成果を再検討するために平成10年9月に開催された化学工学会第31回秋季大会(於米沢)においてシンポジウムを開催(オーガナイザ:秋田大・菅原,理研・岡田)し,「光および活性化学種による反応制御とその反応工学の構築」成果を各分担者が発表した.とくに活性化学種の挙動の多様さについて,その発生方法と関連させながら定式化する過程を全員で詳細に検討した.そして,この分野の工学的総合化を図る試みの一つとして,平成10年12月に,東京において関連企業の技術者を招き「活性化字種を利用した物質システム管理ワークショップ」を開催した.ここでは研究成果の紹介を上記再点検結果を加味しながら行い,その後,企業側からのコメント(本研究成果の工業化の可能性,現存商用プロセスの改良への寄与,操作法改良への寄与など)を聴取した.
多体系における超対称性の破れと南部・ゴールドストーンフェルミオンの研究

連続的で大局的な対称性が自発的に破れるとき、ギャップレス励起が現れることが知られている。一方で相対論的な系では、超対称性が自発的に破れる場合でもギャップレス励起が存在することが知られているが、非相対論的な系においては超対処性の破れとギャップレス励起の間の関係は明らかになっていない。報告者はN = 1の超対称性をもつ格子フェルミオン模型において、超対称性の自発的な破れとギャップレス励起の間の関係を調べることを目的として、マヨラナニコライ模型という一次元の模型を導入し、その性質を超対称性の破れと低励起モードの観点から研究した。この模型はマヨラナフェルミオンのみから構成され、パラメータgによって強く相互作用する極限と相互作用のない極限がつながっている。この模型において、g = 1のときには超対称性が破れず、相互作用があるにも関わらず基底状態が解析的に求まることを証明した。また、gのある領域においては、有限系では超対称性が破れているが無限系で超対称性が回復することを数値対角化によって明らかにした。さらに、gがある値より大きいときには超対称性が有限系でも無限系でも自発的に破れることを解析的に下限を与えることで証明した。超対称性が自発的に破れるときには、ギャップレス励起が存在することを変分を用いた議論によって厳密に示した。これにえて、このギャップレス励起が波数の三乗に比例する分散関係をもつことを数値的対角化によって明らかにした。これらの研究の結果は論文としてまとめられ、Physical Review D誌に掲載された。本研究課題は主として、非相対論的な系でのN = 1の超対称性模型の導入およびその性質の解析、超対称性の破れおよびそれに伴う南部ゴールドストーンモードの分類を目的としている。特に、一年目はN = 1の超対称性模型の導入およびその解析を主な目標としている。現在までに、マヨラナフェルミオンを用いて構成されたMajorana Nicolai模型という一次元の格子フェルミオン模型を導入し、数値的および解析的計算手法を駆使してこの模型の性質を調べた。その結果、この模型の持つパラメータの値に応じて、超対称性が有限系で破れているが無限系で回復、有限系と無限系でも破れていない、有限系と無限系で自発的に破れるなどの性質をもつことを明らかにした。さらに、超対称性が自発的に破れているときには、南部ゴールドストーンモードが存在することを数学的に証明した。また、数値計算によってこの南部ゴールドストーンモードの分散関係は波数の三乗に比例するものであることを明らかにした。これらの結果は論文としてまとめられており、この論文はPhysical Review D誌に掲載された。また、この論文はP. Fendley氏やM. Franz氏など海外の研究者からも興味をもたれ、そのような研究者たちの論文に引用されている。渡辺・村山、日高らは、それぞれ有効ラグランジアン法、射影演算子法を用いることで南部ゴールドストーンボソンの分類を行った。しかし、これらの理論は超対称性などのフェルミオン的な対称性の破れには適用できない。本研究では、南部ゴールドストーンボソンの分類で用いられた有効ラグランジアン法に、フェルミオンの自由度を導入して、超対称性の破れに伴う南部ゴールドストーンフェルミオンの分類および分散関係との関係を明らかにすることを目標とする。このとき、超電荷にボソンが含まれているか、ハミルトニアンが超電荷を使って定義されているかなどに関して場合分けして解析する。また、N = 1の超対称性の破れに関しては、報告者が解析した具体例は一つしかなく、性質が完全に分かっていないため、新たな模型を導入し、その性質を超対称性の破れの観点から調べることを目指す。一方で、これまでの超対称性の破れの研究は一次元系の模型に限っていたが、二次元以上の格子系においても超対称性の破れと南部ゴールドストーンモードについて研究することを目標とする。二次元以上では、正方格子だけでなく三角格子、カゴメ格子、ハニカム格子など様々な格子があるので、一次元のときでは見られなかった南部ゴールドストーンモードの分散関係が現れることが期待される。また、二次元以上では解析的な手法が使えないことがあるため、テンソルネットワークなどの強力な数値計算手法を用いることも検討する。

超対称性が自発的に破れるときには、ギャップレス励起が存在することを変分を用いた議論によって厳密に示した。これにえて、このギャップレス励起が波数の三乗に比例する分散関係をもつことを数値的対角化によって明らかにした。これらの研究の結果は論文としてまとめられ、Physical Review D誌に掲載された。本研究課題は主として、非相対論的な系でのN = 1の超対称性模型の導入およびその性質の解析、超対称性の破れおよびそれに伴う南部ゴールドストーンモードの分類を目的としている。特に、一年目はN = 1の超対称性模型の導入およびその解析を主な目標としている。現在までに、マヨラナフェルミオンを用いて構成されたMajorana Nicolai模型という一次元の格子フェルミオン模型を導入し、数値的および解析的計算手法を駆使してこの模型の性質を調べた。その結果、この模型の持つパラメータの値に応じて、超対称性が有限系で破れているが無限系で回復、有限系と無限系でも破れていない、有限系と無限系で自発的に破れるなどの性質をもつことを明らかにした。さらに、超対称性が自発的に破れているときには、南部ゴールドストーンモードが存在することを数学的に証明した。また、数値計算によってこの南部ゴールドストーンモードの分散関係は波数の三乗に比例するものであることを明らかにした。これらの結果は論文としてまとめられており、この論文はPhysical Review D誌に掲載された。また、この論文はP. Fendley氏やM. Franz氏など海外の研究者からも興味をもたれ、そのような研究者たちの論文に引用されている。渡辺・村山、日高らは、それぞれ有効ラグランジアン法、射影演算子法を用いることで南部ゴールドストーンボソンの分類を行った。しかし、これらの理論は超対称性などのフェルミオン的な対称性の破れには適用できない。本研究では、南部ゴールドストーンボソンの分類で用いられた有効ラグランジアン法に、フェルミオンの自由度を導入して、超対称性の破れに伴う南部ゴールドストーンフェルミオンの分類および分散関係との関係を明らかにすることを目標とする。このとき、超電荷にボソンが含まれているか、ハミルトニアンが超電荷を使って定義されているかなどに関して場合分けして解析する。また、N = 1の超対称性の破れに関しては、報告者が解析した具体例は一つしかなく、性質が完全に分かっていないため、新たな模型を導入し、その性質を超対称性の破れの観点から調べることを目指す。一方で、これまでの超対称性の破れの研究は一次元系の模型に限っていたが、二次元以上の格子系においても超対称性の破れと南部ゴールドストーンモードについて研究することを目標とする。二次元以上では、正方格子だけでなく三角格子、カゴメ格子、ハニカム格子など様々な格子があるので、一次元のときでは見られなかった南部ゴールドストーンモードの分散関係が現れることが期待される。また、二次元以上では解析的な手法が使えないことがあるため、テンソルネットワークなどの強力な数値計算手法を用いることも検討する。
二酸化炭素と海水を原料とした有用有機物質の電気化学的創出

本研究では、電気化学的還元(電解還元)法に着目し、エネルギー源として太陽光を用いて、二酸化炭素と海水を原料として、電解還元法で有用物質を生成する技術を確立した。具体的には、導電性ダイヤモンドを電極、二酸化炭素を溶解させた海水を電解液として用いた、太陽光発電を駆動力とした電解還元システムを構築し、有用有機物質を高効率・高選択的に生成することに成功した。また下記の成果が得られた。(1)ダイヤモンド電極にアミン修飾を行うことでギ酸の生成効率が向上した。(2) NaCl濃度が3.0 %の際に最も効率よく有機物が生成された。(3)ダイヤモンド電極とGaNを用いたCO2光電解還元システムを構築した。本研究では、電気化学的還元(電解還元)法に着目し、エネルギー源として太陽光を用いて、二酸化炭素と海水を原料として、電解還元法で有用物質を生成する技術を確立する。具体的には、導電性ダイヤモンドを電極、二酸化炭素を溶解させた海水を電解液として用いた、太陽光発電を駆動力とした電解還元システムを構築し、有用有機物質を高効率・高選択的に生成することを目的とする。本年度は下記について行った。1)ボロン(p型)をドープした導電性ダイヤモンド電極(ドープ率:0.11.0%)を作製した。ドープ率はグロー放電発光分析法にて確認した。また、ドープ率を変化させることで、導電率、結晶サイズや界面分布が変化するため、導電率計や走査型電子顕微鏡にてそれらを確認した。2)導電性ダイヤモンドの表面修飾を行った。修飾分子は、水酸基(-OH)およびアミノ基(-NH2)を検討した。また、二酸化炭素と錯形成することが知られているイオン液体(例:1-アリル-3-メチルイミダゾリウムクロリド)も検討した。3)上記で作製した導電性ダイヤモンド電極と白金対極からなる電解セルを組立て、二酸化炭素をバブリングによって電解質溶液に溶解させた。サイクリックボルタンメトリー(CV)によって溶媒の電位窓と二酸化炭素の還元電位を確認した。4)上記で得た知見を元に、定電圧を印加して一定時間の電解還元を行った。電流値の変化と気体発生量をモニターした。5)電解後は、発生気体をガスクロマトグラフ、液相に溶解している物質を液体クロマトグラフによって定量評価した。その結果、二酸化炭素が還元され、ホルムアルデヒドが生成していることが明らかになった。1)海水を用いた電解還元を実施した。実際に海から採取した海水を用いて電解還元を実施した。また、海水を各種のろ過(ろ紙による自然ろ過(粗大なくずの除去)、活性炭ろ過(重金属の吸着)、遠心ろ過(菌類の除去)等)によって精製し、電解に用いることを検討した。ろ過の電解還元に対する影響を調査した。2)昨年度に最適化を検討した電極の中で未精製の海水、あるいは精製済みの海水用として最適な電極を探索した。3) NaCl濃度の変化が電解還元生成物の種類や単位時間あたりの生成量、電解効率に与える影響について検証した。4)不揮発性物質であるイオン性液体を海水に添加した。5)電解液として二酸化炭素の溶解性が高いプロトン性溶媒(メタノール等)、および非プロトン性溶媒(DMF,アセトニトリル等)を用いて電解還元を行い、生成物の種類と生成効率を海水の場合と比較した。6)海水中での電解還元によってダイヤモンド電極が腐食していないかを検証した。検証にはSEM、XPS、AFMを用いて、表面構造、元素の分布についての変化がないかを調べた。申請書に記載した計画通り実験を進めることが出来た。また、当初期待していた海水中での二酸化炭素還元による有用物質生成についても成功した。本年度は下記について検討した。1)太陽電池パネルと電解還元セルの電源を接続した。また、周辺装置を組み立てた(太陽電池パネルの出力は一枚当たり125 Whであり、電解還元セルを十分に駆動させることができる)。2)太陽光エネルギーを駆動力とした電解還元を実施した。3)電解還元を行うための必要な電力以外を貯蓄するバッテリーを設置した。また、貯蓄した電力を用いて、夜間に電解還元を行った。最終的に24時間稼働する電解還元システムに構築を実施した。4)太陽光エネルギーと生成した物質とのエネルギー変換効率を算出した。5)単位時間あたりの有用物質の生成量の向上のために、電極の連結を行った。具体的にはダイヤモンド電極セルを連結して全体としての電極面積を増大させた。単一の電極面積を増大させるよりも、複数の電極の面積を足し合わせて総計面積を増大させた方が、メンテナンスやコストの面で長所が多いことが明らかになった。6)高圧下でのCO2還元を実施した。

当研究室が所持している高圧力用電解セルを用いて電解還元を行った。7)シングルセルでのCO2還元を実施した。作用極をボロンドープダイヤモンド電極、対極を白金を用いて、隔離膜なしで水溶液中でCO2還元を実施したところ、ホルムアルデヒドが大量に生成したことが明らかになった。本研究では、電気化学的還元(電解還元)法に着目し、エネルギー源として太陽光を用いて、二酸化炭素と海水を原料として、電解還元法で有用物質を生成する技術を確立した。具体的には、導電性ダイヤモンドを電極、二酸化炭素を溶解させた海水を電解液として用いた、太陽光発電を駆動力とした電解還元システムを構築し、有用有機物質を高効率・高選択的に生成することに成功した。また下記の成果が得られた。(1)ダイヤモンド電極にアミン修飾を行うことでギ酸の生成効率が向上した。(2) NaCl濃度が3.0 %の際に最も効率よく有機物が生成された。(3)ダイヤモンド電極とGaNを用いたCO2光電解還元システムを構築した。申請書に記載した計画通り実験を進めることが出来た。また、当初期待していた二酸化炭素の還元によるホルムアルデヒド生成についても成功した。今後は下記について検討する。1)太陽電池パネルと電解還元セルの電源を接続する。また、周辺装置を組み立てる。これらを用いて太陽光エネルギーを駆動力とした電解還元を実施する。2)電解還元を行うための必要な電力以外を貯蓄するバッテリーを設置する。また、貯蓄した電力を用いて、夜間に電解還元を行う。最終的に24時間稼働する電解還元システムに構築を図る。3)太陽光エネルギーと生成した物質とのエネルギー変換効率を算出する。4)単位時間あたりの有用物質の生成量の向上のために、電極の連結を行う。具体的にはダイヤモンド電極セルを連結して全体としての電極面積を増大させる。28年度が最終年度であるため、記入しない。電気化学今後は下記について検討する。1)海水を用いた電解還元を実施する。実際に海から採取した海水を用いて電解還元を実施する。2)また、海水を各種のろ過(ろ紙による自然ろ過(粗大なくずの除去)、活性炭ろ過(重金属の吸着)、遠心ろ過(菌類の除去)等)によって精製し、電解に用いる。ろ過の電解還元に対する影響を調査する。3)作製した電極の中で未精製の海水、あるいは精製済みの海水用として最適な電極を探索する。4)NaCl濃度の変化が電解還元生成物の種類や単位時間あたりの生成量、電解効率に与える影響について検証する。5)不揮発性物質であるイオン性液体(1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate等)を海水に添加する。イオン液体は二酸化炭素と錯形成して触媒として働くため、電解還元による生成物の種類が変化する可能性がある。また、イオン液体は二酸化炭素の還元電位を下げる働きがあり、さらにイオン性液体を用いた二酸化炭素の電解還元の例は少ないため、学術的な観点からも興味深い。
デクスメデトミジンのG蛋白共役型受容体への作用の総合的解析

デクスメデトミジンの鎮静・麻酔・鎮痛作用のメカニズムを詳細に解析するためにGPCR(ムスカリン受容体、5HT受容体、メタボトロピックグルタミン酸受容体、サブスタンスP受容体、μオピオイド受容体)に対する作用にターゲットを絞り、痛みに関与していると考えられる、GPCRsをアフリカツメガエル卵母細胞発現系やDRG細胞を用いて、これらの受容体に対するデクスメデトミジンの作用を電気生理学的解析を使用して以下の研究を行い、次の結果を得た。アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて痛みに関与していると考えられる、ムスカリン受容体、5HT受容体、メタボトロピックグルタミン酸受容体、サブスタンスP受容体をアフリカツメガエル卵母細胞発現系に発現させ、これらの受容体に対するデクスメデトミジンの作用を電気生理学的に解析し、現在までにムスカリン受容体、5HT受容体、メタボトロピックグルタミン酸受容体、サブスタンスP受容体への作用解析は進んでおりムスカリン受容体タイプ3には特異的に抑制効果を持つことを既に証明した。また、さらにGq/GiキメラG蛋白結合μオピオイド受容体に対するデクスメデトミジンの効果を確認中である。また、現在までハロセンなどの吸入麻酔薬の多くのG蛋白共役型受容体をリン酸化酵素プロテインキナーゼC(PKC)によって抑制することが報告されている。もし、これらのデクスメデトミジンがこれらの受容体へ抑制効果を持つならば、その抑制効果にリン酸化酵素の関与があるか興味が持たれる。申請者らはこれらについても検討を行い、ムスカリン受容体タイプ3には特異的に抑制効果には全く関与しないことも確認した。これらの研究によって、デクスメデトミジンはムスカリン受容体を抑制し、これらが麻酔機序に何らかの関係があることが示された。デクスメデトミジンの鎮静・麻酔・鎮痛作用のメカニズムを詳細に解析するためにGPCR(ムスカリン受容体、5HT受容体、メタボトロピックグルタミン酸受容体、サブスタンスP受容体、μオピオイド受容体)に対する作用にターゲットを絞り、1,痛みに関与していると考えられる、GPCRsをアフリカツメガエル卵母細胞発現系やDRG細胞を用いて、これらの受容体に対するデクスメデトミジンの作用を電気生理学的に解析する。その効果にリン酸化酵素の関与があるかどうかを検討する。2,さらにGPCR受容体のノックアウトマウスを用いて麻酔薬がどのように影響するかを行動薬理学的に比較検討することを目標とした。本年度は痛みに関与していると考えられる、ムスカリン受容体、5HT受容体、メタボトロピックグルタミン酸受容体、サブスタンスP受容体をアフリカツメガエル卵母細胞発現系に発現させ、これらの受容体に対するデクスメデトミジンの作用を電気生理学的に解析した結果、ムスカリン受容体、5HT受容体、メタボトロピックグルタミン酸受容体、サブスタンスP受容体への作用解析は進んでおりムスカリン受容体タイプ3には特異的に抑制効果を持つことを証明した。さらに継続してGq/GiキメラG蛋白結合μオピオイド受容体に対するデクスメデトミジンの効果を電気生理学的に解析し、今後はハロセンなどの吸入麻酔薬の多くのG蛋白共役型受容体をリン酸化酵素プロテインキナーゼC(PKC)によって抑制することが報告されている。もし、これらのデクスメデトミジンがこれらの受容体へ抑制効果を持つならば、その抑制効果にリン酸化酵素の関与があるかどうか検討する。

デクスメデトミジンの鎮静、麻酔、鎮痛作用のメカニズムを詳細に解析するためにGPCR(ムスカリン受容体、5HT受容体,メタボトロピックグルタミン酸受容体,サブスタンスP受容体,μオピオイド受容体)に対する作用にターゲットを絞り,痛みに関与していると考えられる,GPCRsをアフリカツメガエル卵母細胞発現系やDRG細胞を用いて,これらの受容体に対するデクスメデトミジンの作用を電気生理学的解析を目指して本年度は以下の研究を行った。アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて痛みに関与していると考えられる,ムスカリン受容体,5HT受容体,メタボトロピックグルタミン酸受容体,サブスタンスP受容体をアフリカツメガエル卵母細胞発現系に発現させ,これらの受容体に対するデクスメデトミジンの作用を電気生理学的に解析し,現在までにムスカリン受容体,5HT受容体,メタボトロピックグルタミン酸受容体,サブスタンスP受容体への作用解析は進んでおりムスカリン受容体タイプ3には特異的に抑制効果を持つことを既に証明した。また,さらにGq/GiキメラG蛋白結合μオピオイド受容体に対するデクスメデトミジンの効果を確認中である。また,現在までハロセンなどの吸入麻酔薬の多くのG蛋白共役型受容体をリン酸化酵素プロテインキナーゼC(PKC)によって抑制することが報告されている。もし,これらのデクスメデトミジンがこれらの受容体へ抑制効果を持つならば,その抑制効果にリン酸化酵素の関与があるか興味が持たれる。申請者らはこれらについても検討を行い,ムスカリン受容体タイプ3には特異的に抑制効果には全く関与しないことも確認した。これらの研究によってデクスメデトミジンはムスカリン受容体を抑制し,これらが麻酔機序に何らかの関係があることが示された。
糖鎖認識接着分子、セレクチン群の機能解明と新世代抗炎症,抗癌転移薬開発への応用

今年度は、本研究の最終年度にあたる。平成7、8年度にわたる成果として、セレクチンに対する新しい糖鎖リガンドとして、従来報告されていたSLexに加えて、硫酸化糖鎖が見出された。このうち、硫酸化されたガラクトシルセラミドすなわちスルファチドは、L-セレクチンおよびP-セレクチンに対する強力な糖鎖リガンドであることがin vitroで確認された。本年度は、セレクチンを介する動物炎症モデルの開発も行われ、コブラ毒因子投与によるラット肺炎症はL-およびP-セレクチン依存性の肺炎症であり、また、尿管結紮ラット腎炎もL-セレクチン依存性の炎症モデルであることが確立された。スルファチドは、これらのモデル動物炎症に対して強力な阻止効果を示し、新しい作用機作を持つ抗炎症薬として応用可能であることが初めて実験的に明らかにされた。また、Tリンパ球との接着によるBリンパ球の活性化にTリンパ球上のL-セレクチンとBリンパ球上のスルファチドが深く関わるという免疫学上極めて重要な知見も得ることが出来た。さらに、血流中の好中球にはL-セレクチンは存在するが、ガゼイン投与などにより腹腔に誘導される好中球にはすでにL-セレクチン存在せず、刺激により極めてsheddingし易いことが示された。セレクチンは癌転移とも深く関わる接着分子であるが、本研究でL-およびP-セレクチンの糖鎖リガンドであることが明らかになったスルファチドや硫酸化糖脂質が癌転移抑制効果を持つ可能性が示された。本研究の成果により、新しい作用機序による次世代の抗炎症薬および抗癌転移薬として硫酸化糖鎖が応用されることが期待される。本研究の目的は、糖鎖認識接着分子であるセレクチンファミリー(E-、L-、P-セレクチン)の糖鎖認識特異性、細胞相互認識機構、その後におこる情報伝達機構などを明らかにし、新世代の抗炎症、抗癌転移薬開発へと応用する実験的基盤を確立する事である。セレクチンファミリーの糖鎖リガンドとしてシアリルルイスxが知られている。我々はこれに加えて硫酸化糖脂質(スルファチド)が強力なL-セレクチンに対する糖鎖リガンドであることをすでに見いだしている。本年度の成果を以下に述べる。1)上記以外のシアル酸含有糖鎖、硫酸化糖鎖について各セレクチンに対する認識特性を調べた。さらに硫酸化糖脂質であるスルファチドはL-セレクチンのみならずP-セレクチンに対する強い糖リガンドであるが、E-セレクチンに対しては認識が弱いことを見いだした(1995年度日本生化学会などで発表)。2)スルファチドは、新しいセレクチン依存性炎症モデルであるコブラ毒因子投与により惹起される肺炎症を強力に抑制することを見いだした(Mulligan,M.S.,Suzuki,Y.,Ward P.A.et al.,International Immunol.7,1107-1113,1995)。3)尿路結紮腎炎は新しいL-セレクチン依存性腎炎症モデルであることを見いだした。このモデルラットへスルファチドおよびいくつかの硫酸化糖鎖を投与したところこの腎炎を極めて有効に抑制することを確認した(1995年度の日本腎臓学会、日本脂質生化学会、日本薬学会などで発表)。4)スルファチドは幼弱Bリンパ球の分化および抗体産生を抑制することを見いだした(1995年度日本免疫学会で発表)。この結果は、Bリンパ球の活性化に必要なTリンパ球との接触にセレクチン-糖鎖リガンド間の結合が必要であることを示唆するものであり、免疫学上極めて重要な結果である。以上、初年度の研究は順調に推移した。

平成7、8年度にわたる成果として、セレクチンに対する新しい糖鎖リガンドとして、従来報告されていたSLexに加えて、硫酸化糖鎖が見出された。このうち、硫酸化されたガラクトシルセラミドすなわちスルファチドは、L-セレクチンおよびP-セレクチンに対する強力な糖鎖リガンドであることがin vitroで確認された。本年度は、セレクチンを介する動物炎症モデルの開発も行われ、コブラ毒因子投与によるラット肺炎症はL-およびP-セレクチン依存性の肺炎症であり、また、尿管結紮ラット腎炎もL-セレクチン依存性の炎症モデルであることが確立された。スルファチドは、これらのモデル動物炎症に対して強力な阻止効果を示し、新しい作用機作を持つ抗炎症薬として応用可能であることが初めて実験的に明らかにされた。また、Tリンパ球との接着によるBリンパ球の活性化にTリンパ球上のL-セレクチンとBリンパ球上のスルファチドが深く関わるという免疫学上極めて重要な知見も得ることが出来た。さらに、血流中の好中球にはL-セレクチンは存在するが、カゼイン投与などにより腹腔に誘導される好中球にはすでにL-セレクチン存在せず、刺激により極めてsheddingし易いことが示された。セレクチンは癌転移とも深く関わる接着分子であるが、本研究でL-およびP-セレクチンの糖鎖リガンドであることが明らかになったスルファチドや硫酸化糖脂質が癌転移抑制効果を持つ可能性が示された。本研究の成果により、新しい作用機序による次世代の抗炎症薬および抗癌転移薬として硫酸化糖鎖が応用されることが期待される。
韓国出土青銅器の成分・金相分析を基幹とした東アジアにおける高錫青銅加工技術の研究

韓国の慶尚南道出土の高麗時代や朝鮮時代に製作されたとみられる銅鋺、匙等、40点の金相評価ならびに成分分析を行った。なお、出土品は現代の鍮器とほぼ同様の組成であり、錫と銅のみで構成される二元系の熱処理型高錫青銅器であった。現代の鍮器では、銅鋺や匙などは鋳造法で作られることが多いが、出土青銅器はその多くが熱間鍛造で成形されたことが判明した。韓国出土の高麗時代、朝鮮時代の銅椀、銅皿、匙等10点について、金属組織観察、組成分析を行った。それらの内9点は現代韓国における青銅器「鍮器」と同様、Snを20%以上含む高錫青銅器であった。金属組織から、製法としては、鋳造後焼入れ、鍛造後焼入れの2種類の方法が用いられていたことがわかった。現代の鍮器では通常鋳造法で作られている匙も、鍛造によって形づくられていたのが興味深い。この成果は2009年11月に、韓国仁済大学において開催した平成21年度二国間交流事業(韓国とのセミナー)「韓半島の高錫青銅器の熱処理技術・製作技術」において発表した。韓国側の出席者は142名であり、多くの聴講者と研究内容について詳細な検討を行なった。このとき、韓国における高錫青銅研究の重要性が評価され、2010年1月から韓国の財団法人東亜細亜文化財研究院が本学へ研究員を派遣し、引き続き出土青銅器についての共同研究を進めている。また、インドにおいて高錫青銅器(銅鑼や器)の工房を調査し、鋳造、鍛造時、あるいは焼入れ温度などの科学的な検証をおこなったほか、工房の許可をもらって試作品を持ち帰り、組織観察や分析評価を行なった。さらに、デカンカレッジとの共同研究を開始し、インドにおいて出土した青銅製品を入手、順次分析を進めているところである。日本では、橿原考古学研究所所蔵のメスリ山古墳出土の鏃や群馬県綿貫観音山古墳出土銅製水瓶(いずれも国指定重要文化財)などについて、蛍光X線分析装置を用いた非破壊の成分分析を行った。このように、韓国の青銅器を中心に川上のインド、川下の日本における青銅器についてのデータを順調に蓄積しており、高錫青銅の加工技術における技術伝搬を明らかにする上で、貴重なデータが集まってきている。韓国の財団法人東亜細亜文化財研究院と「高錫青銅製品分析共同研究協定」を締結し、平成21年度に研究院から資料10点の提供を受け研究を開始したが、研究を加速するために平成22年1月から研究院の研究者を本学に受け入れ、出土青銅器の熱処理技術を含む製法についての共同研究を実施している。平成22年度には、韓岡慶尚南道出土の高麗時代、朝鮮時代の青銅器のなかから、分析に適した銅椀、銅血、匙等35点を選定し、組成や製法に関する調査、研究を行った。その結果、それらの80%が現代韓国における青銅器「鍮器」と同様、Snを20%以上含む高錫青銅器であり、熱間鍛造後、焼き入れ熱処理を施されていることがわかった。また、東アジアにおける広域的な情報収集の観点から、インドファルマーナ遺跡出土の銅器31点についても分析を行い、そのうち10点については金属組織解析を行った。この遺跡から出土した資料に高錫青銅は見出すことはできなかったが、他の遺跡出士の資料についても調査を行なったところ、マフルジャリ遺跡の出土品から焼き入れの根拠が見られる資料が見出された。この資料は韓国の高錫青銅器と異なりSnの含有量は低いが、同様に熱処理(焼き入れ)が施されており、他の類例がないか引き続き調査中である。日本の資料では、岡山県の殿田1号墳、荒神西古墳などから出土した銅鋺をはじめ、三重県神島八代神社神宝(国指定重要文化財)、東京大学博物館所蔵青銅器などについて、蛍光X線分析装置を用いた非破壊の成分分析を行った。このように、高錫青銅の加工技術における技術伝搬を明らかにする上で必要なデータについて、韓国の高錫青銅器を中心に川上のインド、川下の日本にいたるまで順調に蓄積している。韓国の財団法人東亜細亜文化財研究院と締結した「高錫青銅製品分析共同研究協定」に基づき、韓国出土資料の分析や研究員交流による共同研究を実施してきた。平成23年には東アジア文化財研究院が発行している韓国慶尚南道泗川龍見遺跡発掘調査報告書に寄稿し、出土青銅器の多くがSnを20%以上含む高錫青銅器であり、金属組織の特徴から、それらが熱間鍛造後、焼き入れ熱処理を施されていることを公表した。また、東アジアにおける広域的な情報収集の観点から、紀元前一千年紀のインド・マフルジャリ遺跡の出土品を分析し、金属組織に焼き入れの根拠が見られる資料を見いだしている。インドは高錫青銅の有力な起源地の候補であり、さらなるデータの蓄積が必要との判断から、デカンカレッジ収蔵の資料について調査を開始したところである。

当該年度においては、ハラッパ文化期のKuntasi遺跡の銅器、青銅器(鏡、指輪、腕輪、鑿、ナイフ、釣り針、鏃等)と巨石文化に属する遺跡(Inamgaon遺跡等)から出土した銅製品の写真撮影、実測図作成、観察調査を行っている。また、日本の資料では、群馬県の綿貫観音山古墳、観音塚古墳、石原稲荷山古墳、鳥羽遺跡、融通寺遺跡、国分寺遺跡等20点近くのデータを蛍光X線による成分分析により取得した。群馬県前橋市の元総社弥勒遺跡と天神遺跡出土の銅鏡については金属組織評価も行い、これらは高錫青銅ではあるが、焼き入れがされていないことが判明している。このように、高錫青銅の加工技術における技術伝搬を明らかにする上で必要なデータについて、韓国の高錫青銅器を中心に順調にデータ蓄積している。今後は、川上のインドにより研究の中心を置き、川下の日本への技術伝播を明らかにしていくこととする。
社会的コミュニケーションモデルに基づく移動体インタフェースの設計論

人間と自動化機械の協調系を構築する上で,人間にとって自動化機械を道具として操る際の習熟過程の解明は重要である.これは自動化機械に内包された複雑なモード遷移を人間がどのように心的に内化できるようになるかの問題であり,人間にとっての社会性の一つである他者認識の問題にも通じる.本研究では,このような人間に固有な社会性の特徴に基づき,人間機械系,とりわけ人間と自動化機械による協調系の設計に向けたアプローチを展開した.昨年度の研究において,ユーザが自動化機械と能動的に関わることで自動化機械の制御モードを認識し,さらにモードに設計されている入出力関係(ユーザの入力に対する自動化機械の応答の関係)のみならず,外界で生起する事象がトリガとなるモード遷移の規則についても獲得していく認知過程の計算論的モデルを構築し,その被験者実験を通してモデルの妥当性を検証した.本年度はこのユーザの認知機構の計算論的モデルを拡張するとともに,この拡張モデルを用いて,モード誤認識の発生しやすい状況を事前に予測することで,多モードを有する自動化機械のモード設計改善手法の提案を行った.本研究は,実際のユーザの認知実験とシミュレーションの比較を通して,モード認識に表示系やモード遷移則,実際のモードのダイナミクスがどのように影響するかを詳細かつ網羅的に分析するための計算論的モデルの提案であり,これを基盤として,ユーザのモード認識の様態について,数理的な枠組みの中で議論を展開していくことが可能になることを示した.本年度は,人間機械系,とりわけ人間と自動化機械による協調系の設計の実現に向けた研究を行った.そのために,人間が外界や他者との行為を介した相互作用から他者の行動意図を認識し,他者との協調作業を円滑に行なえるようになる動的過程についての計算論モデルを構築した.まず,人間と機械(自動化)とが行う協調作業を対象とし,人間の操作に対して機械の側がそれに適応的に追従して行動を変容させていくことのできる能力を実現するための学習アルゴリズムを開発した.これは状況弁別強化学習機構(SSRL : Situation Sensitive Reinforcement Learning)と呼ばれる学習機構で,作業場での力学的な状況変化の検知に基づいて,機械が人間操作者の意図の変化を同定し,この同定結果に基づいて,機械自らが適応的に作業の内部目標の切り替えを行い,操作者の意図に適合する操作を生成できるようになるための適応学習アルゴリズムである.本研究では,人間操作者とそれと協働する機械を,各々異なる「エージェント」として見立ててモデル化し,これら異なる役割を有する二体のエージェントの間で,一切の明示的・直接的な伝達やコミュニケーションをとること無しに,一方が自らの観測しうる状態変化だけから間接的に他者の意図変化を読み取ることができ,他者が動的に目標を変化させて行動する際にも,協調タスクを持続的に達成できるようになることを,シミュレーション実験で確認した.つぎに,人間が多モード間遷移を内包した自動化機械の振舞いを理解し習熟していく過程を,人間の社会性能力の一つである他者認識の過程として捉え,これを計算論的モデルにより構成した.本研究では,計算論的神経科学や機械学習の領域で提案されているモジュール型学習機構を拡張したモデルを構築し,多モードを有するACC機能を搭載したドライビングシミュレータを用いた被験者実験とユーザのモード認識についての計算論モデルにより,モード認識過程についての構成論的理解を行った.人間と自動化機械の協調系を構築する上で,人間にとって自動化機械を道具として操る際の習熟過程の解明は重要である.これは自動化機械に内包された複雑なモード遷移を人間がどのように心的に内化できるようになるかの問題であり,人間にとっての社会性の一つである他者認識の問題にも通じる.本研究では,このような人間に固有な社会性の特徴に基づき,人間機械系,とりわけ人間と自動化機械による協調系の設計に向けたアプローチを展開した.昨年度の研究において,ユーザが自動化機械と能動的に関わることで自動化機械の制御モードを認識し,さらにモードに設計されている入出力関係(ユーザの入力に対する自動化機械の応答の関係)のみならず,外界で生起する事象がトリガとなるモード遷移の規則についても獲得していく認知過程の計算論的モデルを構築し,その被験者実験を通してモデルの妥当性を検証した.本年度はこのユーザの認知機構の計算論的モデルを拡張するとともに,この拡張モデルを用いて,モード誤認識の発生しやすい状況を事前に予測することで,多モードを有する自動化機械のモード設計改善手法の提案を行った.本研究は,実際のユーザの認知実験とシミュレーションの比較を通して,モード認識に表示系やモード遷移則,実際のモードのダイナミクスがどのように影響するかを詳細かつ網羅的に分析するための計算論的モデルの提案であり,これを基盤として,ユーザのモード認識の様態について,数理的な枠組みの中で議論を展開していくことが可能になることを示した.
分子シャペロンによる遺伝子発現調節

本研究では、大腸菌を材料に用いて、大腸菌におけるシャペロンのひとつであるDnaK/DnaJの遺伝子発現に関わる機能について研究を行った。特に材料となるdnaKの欠失変異株の構築には高温・低温感受性となるため厳密な温度管理を必要とするが、この目的に備品として補助を受けた振とう恒温槽を利用した。すでに大腸菌においては熱ショック遺伝子群の発現がこれらのシャペロンで負に制御されており、これは転写開始因子であるシグマ32(rpoH遺伝子産物)の細胞内レベルの調節によることが明らかにされている。本研究ではrpoHのほとんどの領域を保持したrpoH-lacZ融合遺伝子を構築すると、その産物であるシグマ32-β-ガラクトシダーゼ融合タンパク質は、シグマ32と同様なシャペロン依存性の負の発現制御を受けていることを利用した。これから様々なrpoH由来の領域を欠失させた融合タンパク質を構築し、その野生株あるいはシャペロン変異株での発現を、^<35>Sメチオニンによるパルスラベルおよび標識されたタンパク質のゲル電気泳動でのパターンより分析した結果、シグマ32のなかほどの約20アミノ酸残基の領域がシャペロン依存性のシグマ32の翻訳減衰および分解に必須であることをを明らかにした。この領域はシャペロンあるいはタンパク分解酵素とのタンパク質間相互作用に関与する領域であると考えられるが、より詳細な分子機構の研究は今後の課題である。本研究の結果から、シャペロン依存性の負の発現制御機構のモデルを提出し、論文発表した。
MHCクラスI分子による抗原ペプチドの提示機構の解明

1.我々はHLA-B35分子とHLA-B51分子のERから細胞表面までの輸送速度は、前者が早いのに比べて、後者は著しく遅いことを明らかにした。この違いはER内でのHLAクラスI分子とペプチドとの結合力の差によって生じる可能性があるためHLA-B^*3501分子とHLA-B^*5101分子とペプチドの結合を測定する方法を確立し、これを用いてペプチドとHLA-B^*3501分子、B^*5101分子との結合能を測定した。HLA-B^*3501およびB^*5101結合自己抗原ペプチドのアミノ酸解析より明らかになったモチーフに一致した8-merから11-merの合成ペプチドを多数作製し、その結合能を調べたところ、HLA-B^*3501結合ペプチドに比べてHLA-B^*5101結合ペプチドの結合力は著しく低いことが明らかになった。このことからHLA-B35とHLA-B51の細胞内輸送の速度の違いは、粗面小胞体内でのHLA-B35およびB51分子とペプチドの結合力の違いによって生じていると推定された。2.HLAクラスI分子によってT細胞に提示する内因性ペプチドを明らかにするために、HLA-B51アロ反応性CTLクローンが認識するアロペプチドの分離を試みたところ、1つのCTLクローンが認識するTAP依存性のアロペプチドをHLA-B51分子から分離することができた。以前に明らかにしたヒトマイナ-組織適合抗原ペプチドの分離と合わせて、T細胞が認識する内因性ペプチドの分離方法を確立することができた。HLA-B35をもった多数の日本人およびドイツ人の末梢血リンパ球を用いて、ヒトマイナ-組織適合抗原を認識するCTLクローンの反応を調べたところ、ほとんどの人の末梢血リンパ球を認識することが明らかになった。一方認識できなかったものは、ほとんどHLA-B35サブタイプ分子であり、特異的なペプチドは分離できることから、ヒトマイナ-組織適合抗原は多様性に富んでいないことが明らかになった。T1,T2,.174および.174にTAP1とTAP2遺伝子を導入したトランスフェクタントを使い、9つのHLA-B51アロ反応性CTLクローンの認識するペプチドのTAP依存性を調べたところ、8クローンがTAP依存性で1クローンがTAP非依存性であることがわかった。TAP依存性アロペプチドを認識するCTLクローンのうち1つのクローン(2B3)が認識するペプチドをHLA-B51分子から分離することができた。3.ヒトマイナー組織適合(hmH)抗原特異的CTLクローンが認識するhmHペプチドの解析HLA-B35分子に結合するhmHペプチドを以前にB細胞株より分離したが、さらに腎培養細胞から分離することができた。またHLA-B35分子の152番目をGluに置換したHLA-B35-152Eおよび171番目をHisに置換してHLA-B35-171H抗原はhmHペプチドを結合することができるが、hmH特異的T細胞によっては認識されないことを明らかにした。このことからHLA-B35分子のAポケットの構造変化がhmHペプチドの結合には大きな影響を与えないが、T細胞リセプターの認識に影響をあたえると考えられた。

最近、我々はHLA-B35分子とHLA-B51分子のERから細胞表面までの輸送速度は、前者が早いのに比べて、後者は著しく遅いことを明らかにした。この違いはER内でのHLAクラスI分子とペプチドの結合力の差によって生じる可能性があるためHLA-B^*3501分子とHLA-B^*5101分子とペプチドの結合を測定する方法を確立し、これを用いてペプチドとHLA-B^*3501分子、B^*5101分子との結合能を測定した。HLA-B^*3501およびB^*5101結合自己抗原ペプチドのアミノ酸解析より明らかになったモチーフに一致した8-merから11-merの合成ペプチドを多数作製し、その結合能を調べたところ、HLA-B^*3501結合ペプチドに比べてHLA-B^*5101結合ペプチドの結合力は著しく低いことが明らかになった。このことからHLA-B35とHLA-B51の細胞内輸送の速度の違いは、粗面小胞体内でのHLA-B35およびHLA-B51分子とペプチドの結合力の違いによって生じていると推定された。また、HLAクラスI分子によってT細胞に提示する内因性ペプチドを明らかにするために、HLA-B51アロ反応性CTLクローンが認識するアロペプチドの分離を試みたところ、1つのCTLクローンが認識するTAP依存性のアロペプチドをHLA-B51分子から分離することができた。以前に明らかにしたヒトマイナ-組織適合抗原ペプチドの分離と合わせて、T細胞が認識する内因性ペプチドの分離方法を確立することができた。
ビデオソフトを活用した体育授業を通して、主体的な活動を促す体育授業の創造

本研究では、ビデオソフトを活用した体育活動の授業デザインを検討し、3学年にわたる具体的な実践を通してその有効性を検証するとともに、体育授業が生涯体育に結びつくような望ましいデザイン指針を提案することにある。具体的には、以下のことに取り組んだ。体育授業の個人的スポーツ(マット運動と柔道)のなかでビデオソフトを生徒が見たい時に見られるようにした。いつでも正確な動きを確認し、実際にビデオで撮った自分の動きと見比べることで自己分析を行わせた。その後、自己の課題や目標を明確にさせ、練習と記録・自己分析を繰り返しながら自分なりの練習方法を考え、工夫し課題解決や自己目標に到達させることを目的とした。また、自己の課題を記録し、文章化して残していいくことで自分の上達の過程が分かるようにした。自分の考えた課題の改善点を明確にした上で、ビデオソフトを見ることで自分の考えが理論的に裏付けされることで、課題がより具体的になり練習効率は格段に上がった。そこで出てきた課題を集積し、分析することで各学年の課題の傾向を明らかにし、学習カードのチェック項目を見直したり、自己評価活動における学習カードの活用方法を探ることで、実践を通して、自己理解及び学習意欲の高まりや技能の向上に大きく貢献したものと考えられる。平成17年度より取り組んでいる神戸大学発達科学部附属明石中学校の研究テーマである「自他の価値を感じて生きるキャリア発達支援カリキュラムの開発」における紀要として記載し、教育研究会でも発表するなど、体育科の基礎データとなった。