hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多波長観測による活動銀河核からの高エネルギー 非熱的放射機構の解明

「ガンマ線で明るいBlazar」の多波長同時観測の解析を行うことにより、電波からTeVにまで放射が伸び、激しい変動を示す天体、の放射機構の解明を目的に研究を行なった。これまでに行った同時観測のデータに対して統一的な解析を行い、磁場、あるいは電子のローレンツファクターを定量的に評価する事に成功した。その結果νFν空間において、TeV領域にピークを持つ天体は、GeV領域にピークを持つ天体に比べて、高いエネルギーまで電子が加速されているという事実を明らかにした。宇宙科学研究所の客員教授としてEGRETチームよりJ.Mattox氏を招聘し、本科研費の中で、EGRETのデータ解析のソフトの、日本側への移植を行った。その際、宇宙科学研究所に、これまでのEGRET衛星が取得したデータをすべて移植し、日本でEGRETのデータ解析ができる体制を整えた。こうすることで、ASCAのデータを解析するばかりではなく、EGRETのデータを自らの手で解析し、それとの同時フィティングを行うことができるようになった。こうする事で、一環した考え方と解析方法の元で解析を行う事ができた。さらに、「BL Lac」という天体が、光でフレアを起こしたのをとらえ、EGRET衛生と共にASCA衛星を用いて緊急観測(TOO)観測を行った。その結果、X線領域でもフレアをとらえる事に成功し、スペクトルの強度による変化など、貴重な観測結果を得ることができた(LAUサ-キュラー6708)「ガンマ線で明るいBlazar」の多波長同時観測の解析を行うことにより、電波からTeVにまで放射が伸び、激しい変動を示す天体、の放射機構の解明を目的に研究を行なった。その結果、X線領域でもフレアをとらえる事に成功し、スペクトルの強度による変化など、貴重な観測結果を得ることができた(LAUサ-キュラー6708)
中国に適合した自閉症幼児の早期発達支援システムの開発に関する研究

20世紀70年代からの改革開放政策によって、中国の経済は急速発展し、教育にも力を入れるようになった。とりわけ障害児教育にも着目するようになった。特に2006年から『中国障害者事業"十一五"発展綱要』(2006年2010年)の実施と『中華人民共和国義務教育法』の改訂、さらに2008年オリンピックの開催を迎え、3月に『中共中央国務院障害者事業発展の促進に関する意見』の公表、7月に『中華人民共和国障害者保障法』の修正により、中重度障害児や発達障害児の教育を重視され、障害児・者の権利を強調するようになった。これまでに対象にされていない自閉症児療育も注目されるようになった。本研究は筆者の博士論文「中国における自閉症児の母親の育児困難の実態と発達支援ニーズに関する研究」の内容を深め、これまでの現状を確認しながら、中国における自閉症児の母親が育児過程においてどのような悩み・不安・ストレスを抱えているのかという実態を把握し、母親はそれらの悩み・不安・ストレスの解消に必要な育児支援および自閉症児への発達支援に対してどのようなニーズをもっているのかを中国の民間自閉症児療育施設に通所する母親に対する質問紙調査および参与観察・面接法調査によってさらに明らかにした。『中華人民共和国障害者保障法』の改訂により、自閉症児の現状が大幅に改善された。中国における自閉症児の療育システムの開発も緊急な課題になっている。本研究はこれまでの研究をふまえたうえ現状を把握し、その結果を中国における自閉症児療育システムの開発の手かがりにするのは目的である。
日本人先天性・乳児ネフローゼ症候群における新しい責任遺伝子同定と発症機序の解明

先天性ネフローゼ症候群患者18例と乳児ネフローゼ症候群患者78例のDNAを検索した。先天性ネフローゼ症候群患者患者18例のうち、16例(88. 9%)に原因と考えられる遺伝子変異を認めた(NPHS1変異12例、WT1変異3例、LAMB2変異1例)。NPHS2変異は認めなかった。WT1変異のあるCNSは1か月以内に末期腎不全に移行し、LAMB2変異のある症例には小瞳孔を認めた。乳児ネフローゼ症候群患者患者78例のうち、10例(12. 8%)に原因と考えられる遺伝子変異を認めた(WT1変異10例)。遺伝子変異によりおこるネフローゼ症候群はステロイド抵抗性で、ステロイド治療は副作用により患児の生命予後を危うくする。本研究では、先天性・乳児ネフローゼ症候群患者を対象に、最近発見されたネフローゼ症候群関連遺伝子NPHS1, NPHS2, WT1, LAMB2, PLCE1の解析を行う。さらに申請者が探索中の新しいネフローゼ症候群責任遺伝子の解析も実施する。(1)これら遺伝子の日本人先天性・乳児ネフローゼ症候群への関与を明らかにし、(2)その発症機序を解明、(3)新しい治療法開発の手がかりとすることを最終目的とする。具体的に下記の項目が進行中である。【1】先天性・乳児ネフローゼ症候群患者検体・臨床データの収集:患者検体を全国から収集している。【2】腎病理学的検討:腎生検組織の光顕、蛍光、電顕所見から病理診断を確定している。【3】全エクソン検索による遺伝子変異の解析:ゲノムDNAを使用し、(1) nephrin遺伝子(NPHS1)、(2) podocin遺伝子(NPHS2)、(3) laminin-β2(LAMB2)遺伝子、(4) WT1(WT1)遺伝子(5) PLEC1(PLEC1)遺伝子の全エクソンの塩基配列を確認し,変異を検出している。(3)において本邦初の症例を同定した。【4】遺伝子変異の同定された患者の腎生検組織における以下の検索をおこなう予定である。(1)蛋白の発現の確認、(2) mRNAの発現と局在、(3) mRNAの定量【5】日本人ネフローゼ症候群疾患責任遺伝子の探索日本人の劣性遺伝・家族性ステロイド抵抗性ネフローゼ症候群の家系を対象として、217個のマイクロサテライトマーカーを用いたゲノムワイド連鎖解析を行い、9番染色体の約20cMの領域に病因遺伝子が存在する可能性が高いことを見出している。本研究では、先天性・乳児ネフローゼ症候群患者を対象に、最近発見されたネフローゼ症候群関連遺伝子NPHS1、NPHS2、WT1、LAMB2、PLCE1の解析を行う。【3】PCR直接シークエンス、半定量PCRなどの手法を用いた全エクソン検索による遺伝子変異の解析:ゲノムDNAを使用し、(1)nephrin遺伝子(NPHS1)、(2)podocin遺伝子(NPHS2)、(3)laminin-β2(LAMB2)遺伝子、(4)WT1(WT1)遺伝子(5)PLEC1(PLEC1)遺伝子の全エクソンの塩基配列を確認し,変異を検出している。(1)につき、先天性ネフローゼ症候群においてはこれまで考えられていた以上に関与していることが明らかになった。(1)蛋白の発現の確認、(2) mRNAの発現と局在、(3) mRNAの定量【5】日本人ネフローゼ症候群疾患責任遺伝子の探索日本人の劣性遺伝・家族性ステロイド抵抗性ネフローゼ症候群の家系を対象として、217個のマイクロサテライトマーカーを用いたゲノムワイド連鎖解析を行い、9番染色体の約20cMの領域に病因遺伝子が存在する可能性が高いことを見出している本研究では、先天性・乳児ネフローゼ症候群患者を対象に、最近発見されたネフローゼ症候群関連遺伝子NPHS1,NPHS2,WT1,LAMB2,PLCE1の解析を行う。

(1)これら遺伝子の日本人先天性・乳児ネフローゼ症候群への関与を明らかにし、(2)その発症機序を解明、(3)新しい治療法開発の手がかりとすることを最終目的とする。具体的に下記の項目が進行中である。【1】先天性・乳児ネフローゼ症候群患者検体・臨床データの収集:患者検体を全国から収集している。【2】腎病理学的検討:腎生検組織の光顕、蛍光、電顕所見から病理診断を確定している。【4】遺伝子変異の同定された患者の腎生検組織における以下の検索をおこなう予定である。(1)蛋白の発現の確認、(2)mRNAの発現と局在、(3)mRNAの定量【5】日本人ネフローゼ症候群疾患責任遺伝子の探索日本人の劣性遺伝・家族性ステロイド抵抗性ネフローゼ症候群の家系を対象として、217個のマイクロサテライトマーカーを用いたゲノムワイド連鎖解析を行い、9番染色体の約20cMの領域に病因遺伝子が存在する可能性が高いことを見出している。
新時代の要求に対応できる革新的RNA合成法の開拓

塩基部を全く保護しないで選択的にリボヌクレオシドの2'-水酸基にシアノエチル基や2-(N-メチルカルバモイル)エチル(MCE)基を導入する新規マイケル付加反応を開拓した。この反応を用いて固相合成用モノマーユニットを合成し、2'-O-修飾RNAの合成し、筋ジストロフィー治療薬の活性の目安になるエキソン.スキッピング活性を調べたところ従来の核酸医薬より優れた活性をもつことを明らかにした。シアノエチル基を2'水酸基の保護基に用いるRNA合成法の開発では、従来グアノシン合成モノマーユニットの合成は、多段階の工程が必要であったが、今回、我々は、2,4-ジアミノプリンリボシドから、短工程の合成ルートを開発することができた。これは、核酸塩基部位のアミノ基は保護基を導入したものよりも、保護基が導入されていないアミノ基がフリーな状況の方が、アクリロニトリルによる2'水酸基をマイケル反応でシアノエチル化する際、副反応が起こりにくいことを見いだした結果のものである。この選択的2'-0-シアノエチル化を経て、4位のアミノ基を脱アミノ化反応によって、最終的にグアノシン合成モノマーを合成することに成功した。一方、アデノシン合成ユニットも、同様に、この選択的2'-0-シアノエチル化を利用して、従来よりもより効率的に合成することに成功した。これらの合成ユニットを用いて、2'-0-シアノエチル化されたRNAの合成も簡単にできるようになった。本研究では、高効率合成を可能とする世界最小の2'水酸基の保護基を用いるRNAの新規化学合成法の開発を行う。この際、RNAを医薬品あるいは遺伝子診断ツールとして活用する際の最大の問題点である酵素学的不安定性を克服した新規RNA誘導体も同じRNA合成モノマーユニットから創出できる画期的な新規RNA合成法の開発を行うものである。本年度では、シアノエチル基を2'-水酸基の保護基として用いるRNA合成法の確立のため、GとAの合成ユニットについて詳細に検討した。その結果、両者のモノマーユニットであるアミダイト誘導体の短工程合成法に成功した。Gのユニットは、塩基部位を2-アミノアデニンに置き換えることによって、塩基部位が無保護でも2'水酸基に高収率で導入することができた。塩基部上の6アミノ基はデアミナーゼによってG塩基に簡単に変換することができることがわかった。Aに関しても、塩基部無保護で直接2'水酸基にMichael反応によって高収率で導入が可能であることも明らかにした。このモノマーから固相合成法によって、2'水酸基がシアノエチル化されたオリゴヌクレオチドを収率よく合成することができた。このシアノエチル基はBu_4NFで簡単に除去することができるため、実質上は新しいRNAの合成法を確立することができた。つぎに、2'水酸基に2-(N-メチルカルバモイル)エチル(MCE)基を導入した酵素耐性能をもつ新規RNAの合成法を検討した。その結果、塩基部位を無保護で、アデニンや2-アミノアデニンへのアクリル酸アルキルとメチルアミンを連続的に反応させることによって、2'水酸基にMCE基を高収率で導入することができた。この反応を用いて、4種類の合成モノマーユニットの合成法を確立し、さらに、このMCE基で修飾されたRNA誘導体を数多く合成することができた。この際、RNAを医薬品あるいは遺伝子診断ツールとして活用する際の最大の問題点である化学的および酵素学的不安定性を克服した新規RNA誘導体も同じRNA合成モノマーユニットから創出できる画期的な新規RNA合成法の開発を行うことが目的である。これまで研究を継続してきたシアノエチル基を2'水酸基の保護基として用いるRNAの化学合成を確立することができたので、本年度はこの化学合成の研究中に見いだしたアクリル酸メチル誘導体との新しいリボヌクレオシドの2'-水酸基に対する選択的なマイケル反応を徹底的に活用し、2'水酸基に2-(N-メチルカルバモイル)エチル(MCE)基を導入した酵素耐性能をもつ新規RNAの合成法の確立を行った。とくに筋ジストロフィー病の治癒を指向して、モデルマウスであるMDX52の標的エキソン部位に強力に結合できる相補的な塩基配列をもつ2'位にMCE基を導入した酵素耐性能をもつホスホロチオエート型のRNA30量体の合成にとりくみ、種々検討した結果、収率よく合成することに成功した。この化学合成されたホスホロチオエート型のRNA30量体は実際に、MDX52に投与したところ、現在知られている2'-0-メチルRNA誘導体よりもエキソン・スキッピング活性が強いことがわかった。さらに、マイケル反応を活用して、2'-水酸基に2-(N-フェニルカルバモイル)エチル(PCE)基を導入した対応するホスホロチオエート型のRNA30量体も合成することに成功したが、このもののエキソン・スキッピング活性は弱いことがわかった。
超高能率平面アンテナの研究

本研究は、超高能率平面アンテナとしてのラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)の設計理論の確立を目的としたものである。(a)円偏波および直線偏波RLSAの構成を明らかにすること、(b)これらのアンテナ構成の最適化を行い、能率80%を実現すること、(c)実用性量産性を考慮した構造、製造法を開拓川ることを目標とした。主な技術課題は、偏波に応じたスロット配置法の考案、スロット結合量の解析と最適化、給電回路・スロットからの反射波の抑制である。以下の成果を得た。1.給電回路の形状を数値的に最適化し、総反射減衰量ー17dBの優れたアンテナ給電構造を得る事ができた。2.一様スロットの結合を実験的に最適化し、二層構造RLSAにおいて開口能率75%、利得36,3dB(従来の平面アンテナの約2倍)の超高能率特性を得た。3.多モ-ド導波路と多素子スロットとの結合の厳密な解析に成功した。これに基ずき、スロット長および密度の変化による、開口分布の制御が可能となった。さらにスロットから反射を低減する設計も可能となった。4.上記成果に基づき、一層構造で一様開口分布を得るためのスロット設計法を確立した。開口径25cm60cmの多様な大きさのアンテナ試作に適用し、いずれも約80%の極めて高い効率を実現した。5.直線偏波用スロット配置を考案した。波動解析に基ずき、スロット反射量をこれまでのー2dBからー10dBまで低減し、効率48%、交差偏波識別度16dBを実現した。6.発泡誘電体を用いた一層構造RLSAは、すでに構造の点でも最も安価なアンテナとなっている。●本研究で残された課題として次の事項がある。(A)広帯域化(B)直線偏波において80%以上の効率の実現、(C)終端損失の解消による極限効率の実現(90%以上)、(D)ビ-ムチルトや偏波共用等の多機能化本研究は、超高能率平面アンテナとしてのラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)の設計理論の確立を目的としたものである。以下の成果を得た。(A)広帯域化(B)直線偏波において80%以上の効率の実現、(C)終端損失の解消による極限効率の実現(90%以上)、(D)ビ-ムチルトや偏波共用等の多機能化ラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)は、超高能率特性が期待できる平面アンテナである。本年度の主な研究項目は、1)高能率化2)直線偏波の実現である。本年度の研究成果を要約すると、1)については、給電回路のラジアルライン導波路の形状を数値設計により最適化し、給電点から見た総反射減衰量ー17dBの優れたアンテナ給電構造を得る事ができた。さらに、スロットの結合を実験的に詳細に解明し、スロットの最適設計を行い開口能率75%、利得36,3dB(従来の平面アンテナの約2倍)の超高能率特性を得た。しかし、3dB周波数帯域幅が理論値より狭いことが確認された。これは、給電導波路とスロットの結合が強すぎるためで、これを弱める構造の検討が必要となり、3dB周波数帯域幅の拡大を計る研究を開始した。2)については、直線偏波用スロット配置を設計、試作し、本年度備品として購入したS/A社1782 2chマイクロ波受信機の使用により交差偏波識別度の正確な測定を行い、実験により16dBの良好な交差偏波識別度を実現した。

なお、直線偏波用スロット配置ではスロットからの反射が多く、反射減衰量の最悪値がー3dBにもなることを実験により確認するとともに、ビームチルトによる反射抑制法を提案し、チルト角10度で反射減衰量ー13dBまで改善することができた。今年度の研究成果から、反射量の制御、所望の開口分布の実現、さらにはラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)の厚さを含めた一般的なアンテナの最適設計には、スロット結合の詳細な理論解析が必要であることが改めて確認した。なお、実用性、量産性を考慮した構造の研究として発泡ポリエチレン基板を用いた一体成形化、構造の簡素化についても検討を進めている。ラジアルラインスロットアンテナ(RLSA)は超高能率特性が期待できる平面アンテナである。一様スロットを有する二層RLSAにおいては、実験による最適化により、60cmφのもので75%の特性を前年度に実現した。平成元年度の主な研究項目を整理すると次のようになる。(1)スロット結合量の解析と設計理論の確立、(2)スロット結合量の制御と開口分布合成、(3)発泡基板化、薄型化、大/小開口径化等の実用化検討、(4)直線偏波の実現各項目に対する本年度の研究成果を要約すると、以下のようになる。(1)多モ-ド導波路上の2000素子以上のスロットの結合を精度良く近似するため、モ-メント法による解析を行った。周期構造モデルが全ての構造パラメ-タの効果を正確に表現できることを見い出した。これによりこれまで実験的に行っていたスロットの設計を全て理論的に行うことが可能となった。さらにこの解析にもとずき、各パラメ-タがアンテナ特性に与える影響を統一的に初めて評価し、二層RLSAの設計理論を確立できた。特に開口径の変化に関する検討の成果は、40cmφの小口径で70%のアンテナ特性の実現に生かされている。ところでアンテナの広帯域化についても同時に検討を進めている。(2)前述の解析に基づき、スロット結合量の制御が可能となった。スロット長および密度を積極的に変化させることにより、従来不可能であった一層RLSAの動作が初めて確認された。60cmφで65%の試作特性を得ている。(3)量産に適した発泡ポリエチレンRLSAの設計が終了しほぼ実用化の段階に達した。またこれに併せて、レド-ムやコンバ-タ-の設計もほぼ目途を得ている。(4)直線偏波における一番の問題であるスロット反射の抑制は、今年度実現はできなかった。(1)で開発した解析を用いて、反射機構の解明とその抑制法について理論的に検討を継続している。平成元年度までの研究により、一様スロットを有する二層RLSAの実現、スロット結合の理論解析がほぼ達成されている。平成2年度の研究項目を整理すると次のようになる。(1)開口上でスロット長、密度を積極的に変化させた一層構造の実現。(2)反射を抑制したスロット配置の開発による直線偏波化(3)小型局衛星通信への応用を考えた口径の多様化(4)発泡基板等を用いた構造の簡略化。本年度の研究成果を要約すると、以下のようになる。(1)および(3)ラジアル導波路とスロットとの結合現象の理論解析に成功し、一様開口分布を得るためのスロット設計法を確立した。スロット長、間隔ともに開口上で変化させる設計を、開口径25cm60cmの多様な大きさのアンテナ試作に適用し、いずれも約80%の極めて高い効率を実現した。一層構造RLSAは、構造の点でもこれまでの反射鏡あるいは平面アンテナより簡単なものとなっており、すでに量産化が進められている。
言語の起源と進化を解明するための構成論的システムの開発に関する研究

本研究の目的は、言語進化を理解するための構成論的モデルを構築することである。本年度は次の三点について研究を進めた。・人間言語の語彙は単語と指示対象が対になった単なる表ではなく、プロトタイプカテゴリー的な豊かで複雑な構造を持つ。このような語彙構造が発達するために言語話者に必要な能力を、構成論的手法による仮説検証として研究した。この研究では、まず言語の起源と進化が、生物進化、学習、文化進化という異なる変化プロセスが相互作用するダブルループを形成するダイナミクスであることを想定した上で、学習と文化進化の相互作用によるルールダイナミクスの部分をモデル化している。その際に、言語話者に埋め込む学習能力をコントロールし、プロトタイプカテゴリー的語彙構造が生じる条件を調べた。その結果、コミュニケーションに用いられる単語の間の関係性を計算する能力、話題のトピックを用いられた語と関連づける能力が必要である可能性が示唆された。・認知エージェントとしての人間が作る社会において、言語や規範のような社会制度が生成・維持・変化するために必要なものを調べるために動的社会シミュレーションを構成した。その結果、エージェントの内部状態が自律的に変化する内部ダイナミクス、エージェント達の行動が作るミクロレベルと社会状態というマクロレベルの間に形成される循環的相互規定関係、有限資源の配分といったエージェント間の競合的相互作用が重要であることが示された。・言語ダイナミクス方程式において、フィットネスがクレオール生成にどのような影響を持つかを研究した。フィットネスは、コミュニケーションの成功が次世代に生まれる子孫の数を増やすという仮定の下に導入されている。クレオール生成のような社会的な時間スケールでは、そのような仮定は不自然だと考えられる。この研究により、フィットネスはクレオール生成を抑制する効果を持つことがわかった。・コミュニケーションの場で言語話者が主体的に意味を生成する活動として言語を捉える「動的言語観」の立場から、言語のダイナミクスをマルチエージェント・システムとしてモデル化する研究を推進した。具体的には、エージェントが、コミュニケーショシを通じて外界の事物をどのように内部化するかを調べた。外界の事物にはアプリオリな構造を設定していないにもかかわらず、エージェント達は会話を通じてそれらを構造化された言語知識として獲得することを示した。そして、異なるエージェント間で共通の構造を持つよう内部化されたものほど会話を通じて変化しにくく、共有されないものは変化しやすいことを明らかにした。・言語話者の人口変化を数学的に記述する言語ダイナミクス方程式をより現実的になるよう改良し、クレオール言語が出現するダイナミクスを研究した。クレオールの創発は、複数言語が話される状況において新しい言語が現れる現象で、言語の起源と進化を調べる鍵になるとして近年さかんに研究されている。本研究では、既存言語間にどの程度の類似性があればクレオール言語が創発するかの条件を導いた。・制度や規範などの社会的ルールが時間とともに変化するルールダイナミクスという現象をモデル化する枠組みとして、メタ進化ゲームダイナミクスを提唱した。本枠組みでは、プレイヤーの行動とルールの評価を関連させることにより、ゲームの利得行列がプレイヤーの行動の結果とともに変化するようにした。数値計算により、ナッシュ均衡とは異なる準安定状態間を遷移するようなルールの成立と変化が繰り返されることを明らかにした。言語は一種の社会的ルールとみなすことができるので、本枠組みは言語進化のモデル化にも用いることができる。
複合アニオン配列決定を可能にする量子ビーム複合解析による酸素スピン観測法の確立

本研究は、従来法では困難である複合アニオン配列決定を量子ビーム複合解析による酸素スピン観測法を確立することで可能にすることを目指している。複数種類の負イオンを持つ複合アニオン化合物は、その配列の仕方により種々の機能物性を発現する可能性を秘めている。しかし、その機能を決める配列を特定することは、従来のX線・中性子回折実験では極めて困難である。そこで、遷移金属酸化物の単結晶を用いて、酸素スピンの微小な磁性を高感度で観測する中性子・μSR複合解析法を確立し、実験的ミュオンサイト決定法と組み合わせることで、それぞれの負イオン情報を区別、ラベル付けし、アニオン配列決定に適応できる新たな解析法を開発する。
IN VIVOにおけるメラノサイトの三次元構造の研究

本研究の初めに行なった表皮メラノサイトの三次元画像解析法では、生検で得られた皮膚片を通常のDOPA反応後、グルタ-ル固定、脱水し、エポン樹脂に包理した。この包理材料をブロックトリミング装置を利用してトリミングし、電顕用超ミクロト-ムとダイヤモンドナイフで厚さ1μmの連続切片を作製し、トルイジンブル-で染色した。DOPA反応で薄茶色に陽性のメラノサイトが同定され、その連続する二次元像からCosmozone 2Sプログラムによる三次元画像解析装置で、細胞の立体像を構築し、胞体や核の体積を計測し、さらに表皮基底細胞のそれらと比較した。しかしながら、この方法では、DOPA反応でメラノサイトを同定できても、その樹枝状突起などをほとんど描出することができず、また、DOPA反応がきわめて弱い場合にはランゲルハンス細胞などの他の細胞との区別が不可能であった。そこで、メラノサイトを濃く染色することができるDOPA-Premelnosome反応を応用しエポン包理材料を作製したところ、連続切片中により明瞭に表皮メラノサイトの形態を把握することができた。さらに、三次元画像解析のプログラムが改良されCosmozone 2SAとなり、構築された立体像の形態、色彩が著名に改善された。球状の胞体で、上方や側方に樹枝状突起を伸長する表皮メラノサイトとラグビ-ボ-ル状の細胞形を示す基底細胞が描出された。一方、立体計測においても、メラノサイトの形態が明瞭化した結果、上記のデ-タと異なり、メラノサイトの細胞質体積は基底細胞のそれに比べてむしろ大きく、核体積はその逆であることが判明した。昭和62年度中に,正常日本人例の表皮メラノサイトの立体像の構築に成功した.その分布は表皮基底板に対して不均一であり,部分的な偏りがあることが判明した.また,メラノサイトの核および胞体の体積は,表皮基底細胞のそれらの体積と有意の差を示した.さらに,メラノサイトの胞体は,表皮基底層の下面に突出するように存在し,有棘層側にはほとんど露出していないことが立体的に明らかとなった.これらの結果は,メラノサイトの立体的性状の人種差あるいは悪性化に伴う変化をみる上で極めて重要なデータであると考えられる.しかしながら,昭和62年度中に購入予定の電顕用ブロックトリミング装置の納入遅延のため,材料の正確なトリミングを行うことが困難であったので,今後,この装置を利用し,さらに正常日本人皮膚材料を検索し,この所見を確認する予定である.人種差については,白人,黒人の未検索の性情皮膚材料を有している.一方,悪性黒色腫材料としては,悪性黒子の2例の材料を有している.上述のごとく,本研究の方法論においては大きな問題はないので,昭和63年度中に残る材料の多くを検索し,本研究の計画を遂行できる見込みである.昭和64年度までには,それらの成果を学会等で発表し,論文として報告予定である.昭和62年度中に、正常日本人例の表皮メラノサイトの立体像の構築に一応成功し、その旨、昭和62年度の実績報告書で報告したが、昭和63年度においてその方法論に重大な欠点があることに気づいた。すなわち、ドーパ反応後、樹脂包埋した皮膚材料のトリイジンブルー染色切片を作製し、さらにその切片から超薄切片を作製し電顕的に観察したところ、光顕的にメラノサイトとみなした細胞の一部は他の間葉系細胞であることが判明し、それまで得られた画像解析データの信頼性が低下した。この誤認の理由は、ドーパ反応陽性所見が光顕での観察において不十分であるためと判明した。そこで、メラノサイトをより明瞭に染色して、十分にトルイジンブルー標本中で観察できるように、ドーパ・プレメラニン法を生検皮膚材料に応用した。これにより、ようやく正確なメラノサイトの同定と二次元像が得られるようになり、画像解析データの信頼性が高まった。

この方法論について平成元年2月26日、日本皮膚科学回新潟痴呆会で発表した。しかし、すでに当初より準備、作製していたドーパ反応後の種々の皮膚材料が使用不可能となり、現時点では十分な症例数をもって、メラノサイトの人種差および悪性化について論じることができない状況である。今後新たな皮膚材料につき、今回報告した方法で本研究を遂行する予定である。今回の方法で得られたメラノサイトの立体像はその突起がより明瞭となり、立体計測ではメラノサイト体積457±36μm3基底総表皮ケラチノサイト体積405±40μm^3で有意の差を得た。このデータについては、日本皮膚科学会雑誌に投稿予定である。
分散視覚認識エージェントの総合に基づく親和的情報空間の展開

親和的情報空間の自動構築・保持・更新に関わる分散視覚処理モジュールとして、平成15年度はまず、環境内移動人物追跡・認識エージェント、3次元物体認識エージェント、移動物体検出・追跡エージェント、対話型コミュニケーションエージェント等のプロトタイプ試作を行い、Visual C++で記述されたソフトウェアモジュールとして、PCを結合したシステム上に実装した。さらに、鹿児島大学工学部情報工学科の実験室内(天井部、PC前・上)に設置したカメラ群、及び新たに購入した自律移動ロボットに搭載した無線カメラから得られる映像シーンを用いて性能評価実験を行った。平成16年度は平成15年度に構築した環境内移動人物追跡・認識エージェント、3次元物体認識エージェント、移動物体検出・追跡エージェント、対話型コミュニケーションエージェント等のプロトタイプ試作の発展的改良を行い、Visual C++で記述されたソフトウェアモジュールとして、PCを結合したシステム上に実装した。さらに、鹿児島大学工学部情報工学科の実験室内(天井部、PC前・上)に設置したカメラ群、及びに平成15年度に購入した自律移動ロボットに搭載した無線カメラから得られる映像シーンを用いて性能評価実験を行った。平成17年度は平成15・16年度に構築した環境内移動人物追跡・認識エージェント、3次元物体認識エージェント、移動物体検出・追跡エージェント、対話型コミュニケーションエージェント等のプロトタイプ試作の発展的改良を行い、Visual C++で記述されたソフトウェアモジュールとして、PCを結合したシステム上に実装した。さらに、鹿児島大学工学部情報工学科の実験室内(天井部、PC前・上)に設置したカメラ群、および平成15年度に購入した自律移動ロボット上の無線カメラから得られる映像シーンを用いて性能評価実験を行った。以上の研究成果を、技術論文・国際会議論文計3編、国内シンポジウム(全文査読付)発表計2編、研究会発表計7編、部門講演会・支部大会発表計5編(うち1編は基調講演)、特許1件に纏め、公表を行った。このシステム構築の一環として、シーン中で随時測定した明度ヒストグラムに混合分布モデルを当て嵌め統計的パラメータ推定を行った結果に対し、Kullbackダイバージェンス(相対エントロピー)を用いて変化判別を行うことによる、シーン状態変化の自動認識技術、移動人物追跡処理により時々得られる複数の特徴量を基に信頼度を算出し、ベイジアンネットワークの枠組みを用いて統合することによる、分散協調人物識別技術、天井カメラ映像からの移動物体検出・追跡の際に用いるテンプレート領域の、自動学習・適応的更新技術、状況認識結果のネットワーク結合された外部PC上へのリアルタイム呈示技術、口部周辺の明度分布解析による口パターン認識に基づく対話的コミュニケーション技術を各々開発し、複数の人物が存在する屋内シーンにおける実験により有効性を確認した。以上の研究成果を、技術論文1編、研究会発表1編、国際会議発表1編に纏め、公表を行った。親和的情報空間の自動構築・保持・更新に関わる分散視覚処理モジュールとして、平成16年度は平成15年度に構築した環境内移動人物追跡・認識エージェント、3次元物体認識エージェント、移動物体検出・追跡エージェント、対話型コミュニケーションエージェント等のプロトタイプ試作の発展的改良を行い、Visual C++で記述されたソフトウェアモジュールとして、PCを結合したシステム上に実装した。

このシステム構築の一環として、シーン中で随時測定した明度・色相ヒストグラムに混合分布モデルを当て嵌め統計的パラメータ推定を行った結果に基づくシーンの自動領域分割・状態変化の自動認識技術、移動人物追跡処理により逐次得られる複数の特徴量を基にベイジアンネットワークの枠組みを用いて統合認識することによる分散協調型人物識別技術、移動中人物の足元領域自動検出処理と並行してカルマンフィルタによる予測を適用することによる人物自動追跡ロボット視覚技術、口部周辺の明度分布パターンに相互部分空間法を適用することによる口パターン認識に基づく対話的コミュニケーション技術、明度ヒストグラム分析とHough変換を用いたサッカー放送映像の自動解析・ダイジェスト作成技術、天井カメラ映像に適応的マルチテンプレート照合を行うことによる移動物体追跡技術、身体の動きと姿勢状態を用いた集中度自動認識技術を各々開発し、複数の人物が存在する屋内シーンにおける実験により有効性を確認した。以上の研究成果を、技術論文1編、国内シンポジウム(査読付)発表1件、研究会発表3編、全国・支部大会発表3編に纏め、公表を行った。親和的情報空間の自動構築・保持・更新に関わる分散視覚処理モジュールとして、平成17年度は平成15・16年度に構築した環境内移動人物追跡・認識エージェント、3次元物体認識エージェント、移動物体検出・追跡エージェント、対話型コミュニケーションエージェント等のプロトタイプ試作の発展的改良を行い、Visual C++で記述されたソフトウェアモジュールとして、PCを統合したシステム上に実装した。さらに、鹿児島大学工学部情報工学科の実験室内(天井部、PC前・上)に設置したカメラ群、および平成15年度に購入した自律移動ロボット上の無線カメラから得られる映像シーンを用いて性能評価実験を行った。このシステム構築の一環として、シーン中で随時測定した明度・色相ヒストグラムに混合分布モデルを当て嵌め統計的
顕微蛍光トモグラフィ-の実用化のための共焦レ-ザ顕微境の開発

組識形態学における真の情報は、細胞のレベルであれ、組識構築のレベルであれ、三次元的な構造の中に含まれている。しかし、これまでの顕微境的形態学は切片のなかにみられる二次元的な情報に制限されていた。癌組識の腺答構造の三次元的な異型や核の形、核DNAの三次元的な分布の異常など癌の診断に必須であるが、これらはいずれも二次元の分布から推量されているだけであった。また、これまで三次元を見る方法として利用されてきた標本を傾けて2枚のステレオグラムを撮る方法などは見かけの三次元効果はもつものの、三次元に分布する物質の定量的把握という面からみると、内部の情報を伝える能力は全くないものであった。癌のみならず、生体変化を三次元的かつ定量的な手段で促えれば今まで知られていなかった新しい局面が展開するものと期待される。本研究は、この目的を実現するための顕微鏡的トモグラフィ-を高解像度かつ定量的に実行できる共焦定レ-ザ顕微鏡システムをつくりあげることを目的として着手それた。この目的のため、まず蛍光測光のトモグラフィ-における定量制を明らかにする必要があった。昭和63年度から研究を踏まえ、半自動にトモグラフィ-のピクセル光量の加算するソフトウェアを完成し、多くの人体材料について測定を行い、このシステム(ハ-ドウェアとソフトウェア)の有効性を明らかにした。ついで、本システムを発生期にある神経算に応用し、その蛍光トモグラフィ-をとることによって、細胞内機能合子。微細分布を定量的に明らかにすること成功した。これは生化学・分子生物学的手法では解決できなかった三次元分布測定の重要性を実例をもって明らにするものであった。しかし、現在、この研究で完成したシステムは予想されたトモグラフィ-を実現し、研究としては成功したとはいえ、同時に多くの改良すづき点を指摘する結果となった。開発の更なる努力が要望される。組織形態学における真の情報は、細胞レベルであれ組織構築のレベルであれ、三次元的は構造のなかに含まれている。しかしこれまでの顕微鏡的形態学は薄い切片のなかに見られる二次元的な情報に制限されていた。本研究は、細胞や組織を三次的に見るためのマイクロトモグラフィーを高解像度かつ定量的に行い、これをダイナミックに表示するシステムを作りあげることを目的として開発を行ってきたものである。顕微鏡的マイクロトモグラフィーは、それを可能とする入力系である共焦点レーザスキャン蛍光顕微鏡の部分と、そのトモグラフを画像処理し、三次元的に把握できるよう加工し、コンピュータ・グラフィックスの技術も加えて直観的に分りやすく表示するシステムの開発も重要である。そこで本年度は既設のアルゴンレーザ488nmを用いた共焦点レーザスキャン蛍光顕微鏡を基本として、この像をカラーイメージのマスストーレジに速かに入出力するシステムを開発し、これをホストコンピュータにより三次元像として表示するためのソフトウェアの開発を行った。この画像入力系と処理系を結合し、レーザスキャン蛍光顕微鏡から入力し、光ディスクに次々とイメージデータをディジタルに記録し、速かにこれを出力して三次元の等高線モデルやサーフェイスモデルとして表示するプログラムを開発した。これをアフィン変換し、二重撮りビデオ装置で録画し、再生することによって、三次のダイナミックな像を表示することができるようになった。これが殆んどオートマチックに行えることが本システムの特徴である。来年度には、更にデータを集積しながら病理変化の三次元的理解のためへの応用をはかる予定である。

顕微鏡レベルであれ、肉眼的観察のレベルであれ、およそ形態学的な情報は、三次元的な構造のなかで、はじめて完全に把握できるようなものである。しかし、これまでの病理組織学は、すべて薄い切片のなかに見られる二次元的な形態の枠を出ることはむつかしかった。これを突破しようとすれば、多大の労苦を注入して連続切片をつくりそれを再構築して三次元イメ-ジを再現するようなものに止っていた。しかし、これとても、血管網や腺の不規則分岐あるいは細く入り組んだ構造の三次元的な像を再構築するには全く不適であった。本研究では、共焦点顕微鏡を用いるマイクロトモグラフィ-法を導入することによって、半自動的に三次元観察を行いうる共焦点レ-ザ顕微鏡を開発することに焦点をあわせた。共焦点レ-ザ走査顕微鏡は、コンフォ-カル光学系と、その入力系が取り込む光学情報を処理して三次元的イメ-ジとして加工し、コンピュ-タグラフィックスに出力する画像処理系の2つの融合によってはじめて実用になる。本年度は、後者のステップを格段と進歩させ、実用にあたえる三次元画像を高速に出力するための高速画像処理システムを導入し、前年度に完成したコンフォ-カル入力系と結合し、ソフトウェアを改良してステレオグラムや動画を半自動的に作りだすシステムとすることに成功した。また、対象となる標本の処理法を広く様々の染色法を試めすことにより調査を進めてきたが、DNAのためのプロピジウムアイオダイドや抗体標識のためのフルオレッセンイソチアネ-トなどの蛍光染色の他に、病理学で広く用いられるエオジン染色が、アルゴンレ-ザの488nmの光によって効率よく、かつ仲々退色しないで励起される蛍光染色として使用できることがわかった。今後はエオジン染色をした病理標本を、三次元的観察に利用する方法についても更に研究を進めたいと考える。組織形態学における真の情報は、細胞のレベルであれ、組織構築のレベルであれ、三次元的な構造の中に含まれている。しかし、これまでの顕微鏡的形態学は切片のなかにみられる二次元的な情報に制限されていた。癌組織の腺管構造の三次元的な異型や核の形,核DNAの三次元的な分布の異常など癌の診断に必須であるが、これらはいずれも二次元の分布から推量されているだけであった。また、これまで三次元を見る方法として利用されてきた標本を傾けて2枚のステレオグラムを撮る方法などは見かけの三次元効果はもつものの、三次元に分布する物質の定量的把握という面からみると、内部の情報を伝える能力は全くないものであった。癌のみならず、生体変化を三次元的かつ定量的な手段で捉えれば今まで知られていなかった新しい局面が展開するものと期待される。本研究は、この目的を実現するための顕微鏡的トモグラフィ-を高解像度かつ定量的に実行できる共焦点レ-ザ顕微鏡システムをつくりあげることを目的として着手された。この目的のため、まず蛍光測光のトモグラフィ-における定量性を明らかにする必要があった。昭和63年度からの研究を踏まえ、半自働にトモグラフィ-のピクセル光量を加算するソフトウェアを完成し、多くの人体材料について測定を行い、このシステム(ハ-ドウェアとソフトウェア)の有効性を明らかにした。ついで、本システムを発生期にある神経管に応用し、その蛍光トモグラフィ-をとることによって、細胞内機能分子の微細分布を定量的に明らかにすることに成功した。
近世中小都市の経済と女性のライフコースおよび歴史人口学データベースの整理と作成

2008年度は、以下の二点から共同研究を行った。第一点は、一つの町(陸奥国二本松藩)に限定して観察していた人口変数を、周辺農村部の人口変数と比較した。これは、同じ二本松藩である農村部の史料を用いて研究を行っている、麗澤大学の黒須里美教授との共同研究として進めた。その結果、同地域であることに起因する同質性を多く発見した。例えば、結婚・離婚行動で、男性は社会階層が高い方が早く結婚すること、女性では家付き娘の方が離婚をしやすいことである。これは、経済的状況により結婚・離婚行動が異なるが、地域としての規範は同じであることを示唆する。しかし、飢饉時の対応には町場と農村とで相違が見られた。飢饉からの人口回復は郡山という町場の方が早いことは、すでに得ていた知見であったが、地理的移動などにも差が見られた。第二点は、経済の最小単位である家族の分析である。これも郡山という町場と周辺及び会津農村部との比較として行った。これは、帝京大学岡田あおい教授との共同研究で、基本的な人口変数及び世帯規模の比較を行った。太平洋側東北日本では直系家族が規範となる家族形態であり、この形態により農業が営まれ、村の存続にも大きな役割を果たしてきたことが知られている。郡山町には農業以外の労働も存在するが、商家など家を単位に生産活動を営むところでは、同様の形態がとられていた。2008年度は、研究成果を海外に発信することに重点をおき、海外での学会報告を二度行った(2月のリスボン及び10月のマイアミ)。学会報告では、海外でも同様の研究が行われていること、史料的問題も共有していることを知った。さらに、麗澤大学歴史人口学プロジェクト室で、歴史データ管理の問題にも携わり、史料の保管とその管理媒体についても考えさせられた。史料の保管・保存は、世界的に重要な問題であり、国家の歴史文化保存という観点から、広く考えていく必要性を痛感した。
ワイヤレスネットワーク上の組み込みコンピュータを 分散オブジェクト化する研究開発

世界最大の素粒子実験用大型ハドロン加速器(周長27km,加速エネルギー7兆電子ボルト)を擁するCERN(欧州原子核研究機構,スイス,ジュネーブ)では数千台のコンピュータによる実験計測制御系を構築するためJava RMI(RemoteMethod Invocation,遠隔手続き呼び出し)を採用してシステムを構築している.しかし従来の分散オブジェクトモデルとして知られるRMIでは組込コンピュータ(以下組込コン)を遠隔オブジェクトとして扱うことは困難であった.組込コンのリソースは一般的なコンピュータのそれよりも二桁前後あるいはそれ以下であるからである.しかし組込コンはオーバヘッドが少ないため,局所的高速計測制御に有利である.本研究では,最近発表された非同期分散オブジェクトモデルADOP(Asynchronous Distributed Object Protocol)を基礎として,新たにextendedADOP(eADOP拡張ADOP)を開発する.これを用いて,組込コンを遠隔分散オブジェクト化して,抽象化し,透過的にこれらを計測制御する手法を明らかにする.一方,マルチクライアント・マルチサーバにおいてeADOPと上位ネットワークを組み合わせたシステムにおいては,トランザクションタイムとラップタイム,リソース消費等について時間的な動作性能を評価検討する事が不可欠となる.遠方に設置した組込コンをオブジェクトとみなし,ネットワークで接続したクライアントがあたかもそのオブジェクトが自己のコンピュータの論理空間内に存在するかのように,リモートメソッドで実行できることになる.より規模が大きい上位ネットワークに統合できるという展望がある.これらのことから,拡張ADOPにより,組込コンをIoT(Internet of Things)化する技術を確立することをめざす.実験対象の1)最少リソース組込コンとしてATmega2560(OS無,Java無,16MHz, 248KB,RAM8kB),2)ATmega4809(16MHz,48kB,RAM6kB),3)次少リソース組込コンBCM2837(Linux,Java無,700MHz,RAM512MB).4)CPUSTM32F405(168MHz,RAM192KB)Python,5)CPU ESP32(160MHz,RAM520KB)WiFiチップCC3200,WINC1500,nina-13について夫々の整合性を検討し,複数台をeADOPサーバ試作機としての評価と実装を進めている.高性能コンピュータ3台をいずれもADOP/RMIクライアント/サーバとして機能させる.本研究の計測制御性能を評価するには,一般にコンピュータの内蔵発振器は低精度低安定度であり,良い指標がなかった.そこで高精度割り込み信号発生装置を設計,製作,開発した.超高精度・温度補償型水晶発振器(10-12.8MHz±1ppm,温度特性±3ppm/度以下)を基準にコンピュータからトリガ信号を受け取ると,正確な時間経過後に割り込み信号を発生する.コンピュータはこれにより高精度の基準時間を検出でき,一連の計測制御処理を行い,制御系のオーバーヘッド等の特性を計測評価できるようになった.応用分野として「次世代放射光施設シンポジウム」(昨年11月仙台)に出席,及び受入れ主体の東北大学理学研究科にて情報収集,調査した(佐藤).新軟X線放射光源用電子入射器はC-バンド3GeV,蓄積リング(加速エネルギー3GeV,周長349m,基本セル16,蓄積電流400mA,エミッタンス1.1nm・rad),アンジュレータやウイグラ等の挿入光源ができれば,SP-8の約100倍以上の輝度を達成できる.本研究はこのような放射光源にも展開できる可能性が分かった.これまでの進捗結果を踏まえて,組込コンのアーキテクチャおよびリソースの評価と実装を継続する.無線LANの通信制御処理の過程では,有線LANとは異なりWiFiチップに対するチェンネル自動選択,ネゴシエーション手順と通信確立,そして暗号化処理等がリソース,プログラム領域を大きく圧迫するため,eADOPの処理性能にも影響する.この部分はアーキテクチャおよび実装言語にも重く依存するため,部分的に評価しつつ,実装することが求められる.実装言語C++/Python/Wiringによっては,不定期に強制起動する不要オブジェクト回収により処理能力およびリソースが動的に変動するため,アプリケーションを除外したオーバーヘッドやリソースの消費量について時間的な動作性能を評価検討する事が不可欠となる.高精度割り込み信号発生装置により,実験データを計測収集する.次の段階では,実際にマルチクライアント・マルチサーバにおいてeADOPと上位ネットワークを組み合わせたシステムを試みる.トランザクションタイムとラップタイム,リソース消費等を計測評価し,有効性を明らかにする.eADOPではADOPの特性を継承しているため,通信は非同期型で遅延が少なく,リソースも少なくてすむため,負荷が軽いと見込められる.クライアントからは組込コンが論理的なリモートオブジェクトとして分散モデル化でき,透過的に遠隔制御できることが期待される.進捗状況に応じて得られた結果を外部に発表する.最後にクライアント・サーバ間をワイヤレスLAN機能を付加すると,組込コンをさらに拡張したInternet of Things化する手段を示す.これにより計測制御だけでなくセンサネットワークを容易にインターネット等の上位ネットワークに統合できる見通しを探る.研究分担者は実際に建設が計画されているシンクロトロン放射光源への応用を検討する世界最大の素粒子実験用大型ハドロン加速器(周長27km,加速エネルギー7兆電子ボルト)を擁するCERN(欧州原子核研究機構,スイス,ジュネーブ)では数千台のコンピュータによる実験計測制御系を構築するためJava RMI(RemoteMethod Invocation,遠隔手続き呼び出し)を採用してシステムを構築している.しかし従来の分散オブジェクトモデルとして知られるRMIでは組込コンピュータ(以下組込コン)を遠隔オブジェクトとして扱うことは困難であった.組込コンのリソースは一般的なコンピュータのそれよりも二桁前後あるいはそれ以下であるからである.しかし組込コンはオーバヘッドが少ないため,局所的高速計測制御に有利である.

本研究では,最近発表された非同期分散オブジェクトモデルADOP(Asynchronous Distributed Object Protocol)を基礎として,新たにextendedADOP(eADOP拡張ADOP)を開発する.これを用いて,組込コンを遠隔分散オブジェクト化して,抽象化し,透過的にこれらを計測制御する手法を明らかにする.一方,マルチクライアント・マルチサーバにおいてeADOPと上位ネットワークを組み合わせたシステムにおいては,トランザクションタイムとラップタイム,リソース消費等について時間的な動作性能を評価検討する事が不可欠となる.遠方に設置した組込コンをオブジェクトとみなし,ネットワークで接続したクライアントがあたかもそのオブジェクトが自己のコンピュータの論理空間内に存在するかのように,リモートメソッドで実行できることになる.より規模が大きい上位ネットワークに統合できるという展望がある.これらのことから,拡張ADOPにより,組込コンをIoT(Internet of Things)化する技術を確立することをめざす.実験対象の1)最少リソース組込コンとしてATmega2560(OS無,Java無,16MHz, 248KB,RAM8kB),2)ATmega4809(16MHz,48kB,RAM6kB),3)次少リソース組込コンBCM2837(Linux,Java無,700MHz,RAM512MB).4)CPUSTM32F405(168MHz,RAM192KB)Python,5)CPU ESP32(160MHz,RAM520KB)WiFiチップCC3200,WINC1500,nina-13について夫々の整合性を検討し,複数台をeADOPサーバ試作機としての評価と実装を進めている.高性能コンピュータ3台をいずれもADOP/RMIクライアント/サーバとして機能させる.本研究の計測制御性能を評価するには,一般にコンピュータの内蔵発振器は低精度低安定度であり,良い指標がなかった.そこで高精度割り込み信号発生装置を設計,製作,開発した.超高精度・温度補償型水晶発振器(10-12.8MHz±1ppm,温度特性±3ppm/度以下)を基準にコンピュータからトリガ信号を受け取ると,正確な時間経過後に割り込み信号を発生する.コンピュータはこれにより高精度の基準時間を検出でき,一連の計測制御処理を行い,制御系のオーバーヘッド等の特性を計測評価できるようになった.
牛血清アルブミンーフラグメントのコンフォメ-ションとその界面活性剤による変化

Nーブロムコハク酸イドミと酵素ペプシンを使って牛血清アルブミン(BSA)のポリペプチドを切断し8種類のBSAフラグメントを単離した.いずれのフラグメントについても,N末端とC末端のアミノ酸分析を行い,親分子の一次構造上における位置を同定し,以下の検討を行った.備品として購入した高感度示差屈折計は小さいフラグメントの濃度決定に使用した.各フラグメントの二次構造含量の変化は円偏光二色性測定により追跡した.BSAは非常に類似したドメインを3つ持つ.ドメインをそのまま含む形のフラグメントのαーヘリックス構造は,尿素と塩酸グアニジン変性に対してBSAのそれと同程度抵抗した.また,これらのフラグメントのαーヘリックス含量はドデシル硫酸ナトリウム(SDS)溶液中でBSAと同じように段階的に減少した.これらの結果は,BSAのドメイン間に相互作用がないこと,さらにBSAがドメイン単位で二次構造を保持する機能をもち,ドメイン単位で構造変化をすることを示している.一方,SーS架橋を還元切断したフラグメントは,上の変性剤溶液中で,同じくこの架橋をすべて還元切断したBSAと非常に類似した二次構造変化をした.これは,BSAがドメインサイズよりさらに小さい単位で同じようなアミノ酸の並びをもち,それらの部分が相互に似た二次構造をとるためと思われる.また,BSAおよびその3分の2をしめるフラグメントのコンフォ-メ-ション変化に伴いそれらの回転相関時間も変化することが,時間分解蛍光偏光解消の測定から明らかになった.平行して,尿素によって壊れたBSAの二次構造がSDSの添加によって復元される様子も初めて定量的に検討した.同様の検討をフラグメントについても行う予定である.Nーブロムコハク酸イドミと酵素ペプシンを使って牛血清アルブミン(BSA)のポリペプチドを切断し8種類のBSAフラグメントを単離した.いずれのフラグメントについても,N末端とC末端のアミノ酸分析を行い,親分子の一次構造上における位置を同定し,以下の検討を行った.備品として購入した高感度示差屈折計は小さいフラグメントの濃度決定に使用した.各フラグメントの二次構造含量の変化は円偏光二色性測定により追跡した.BSAは非常に類似したドメインを3つ持つ.ドメインをそのまま含む形のフラグメントのαーヘリックス構造は,尿素と塩酸グアニジン変性に対してBSAのそれと同程度抵抗した.また,これらのフラグメントのαーヘリックス含量はドデシル硫酸ナトリウム(SDS)溶液中でBSAと同じように段階的に減少した.これらの結果は,BSAのドメイン間に相互作用がないこと,さらにBSAがドメイン単位で二次構造を保持する機能をもち,ドメイン単位で構造変化をすることを示している.一方,SーS架橋を還元切断したフラグメントは,上の変性剤溶液中で,同じくこの架橋をすべて還元切断したBSAと非常に類似した二次構造変化をした.これは,BSAがドメインサイズよりさらに小さい単位で同じようなアミノ酸の並びをもち,それらの部分が相互に似た二次構造をとるためと思われる.また,BSAおよびその3分の2をしめるフラグメントのコンフォ-メ-ション変化に伴いそれらの回転相関時間も変化することが,時間分解蛍光偏光解消の測定から明らかになった.平行して,尿素によって壊れたBSAの二次構造がSDSの添加によって復元される様子も初めて定量的に検討した.同様の検討をフラグメントについても行う予定である.