hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒューマノイドの視聴覚環境理解による状況認識に基づく人間行動予測と自律的支援実現

それに対し,空間情報・日用品情報・生活音情報に着目し,状況を「いつ」「誰が」「どこで」「何を」の4要素をもつ状況センテンスを導入し構造化したことで,(1)扱う対象の具体化とその範囲を文章の語彙として把握でき,(2)ロボットの選択的知覚機能がそれらのスロットを埋めていき状況認識を行ってゆく機能の構成を示した.状況に対して行うべき支援選択リストを設け,行うべき支援を選択し環境記憶に基づいて基本動作要素を生成するプランナ機能を統合するというシステム構成法を示した.状況認識においては,時間帯・空間場所によって状況候補を絞り込めるように,複数の認識器を時空間内に置き,各認識器においては生活音・操作対象に着眼できるよう,スロットを推定するときに確率的因果関係に基づいてそれらを判断根拠として用いるというシステムの構造化を行った.また状況センテンスに対応した支援選択リストを保持する事で,日常生活支援の多様な状況の認識とそれに対する支援候補の選択を効率的に行えることを示した.評価に関しては,人と複数の動作対象物が存在し,複数の支援の想定可能な日常環境のキッチンダイニングで生じる状況に対し,生活音・対象物・場所情報を用いることで,(1)対象物に対する作用,人の姿勢の動きを直接,画像処理,三次元処理によって認織せずとも,それらの情報を生活音,対象物情報を手がかりにして,状況を推論できる事を,キッチンにおける調理の状況,皿洗いの状況の認識とダイニングにおける状況の認識の中で示し,(2)同じ対象物が登場する状況においても,空間情報に応じて状況候補を限定する事で,効率的に状況を認識できる事が,キッチン,ダイニングの異なる場所における状況認識に対し有効であることを実例の中で示した.
民事紛争処理におけるゲーム・ケア・アーキテクチャ

民事紛争処理における責任分配原理として、ゲーム・ケア・アーキテクチャの三概念を分析した結果、行為時/評価時を通じて責任分配が変わらない自己責任概念の他に、行為時/評価時の責任分配が不均衡となる応答責任、管理責任等の責任分配原理を析出し、民事紛争処理における責任分配コミュニケーションが豊穣化し得る可能性を指摘した。本年度は、主にケア関係の書籍を収集・調査した。また、紛争処理におけるゲーム・ケア・アーキテクチャの三幅対が顕在化する現代的な紛争形態として、消費者紛争に着目し、特に近時立法の動きが活発な集団的消費者被害救済制度における立法論の動きを見るべく、平成22年度消費者法学会に出席し、立法過程に携わる研究者の知見を直接見聞する機会を得たほか、福岡県における消費者保護NPO団体である「消費者支援機構福岡」に参加し、そこで行われる様々な個別紛争処理や、消費者保護のための仕組み作りの議論の現場に触れた。その結果、ゲーム・ケア・アーキテクチャの三概念は、それぞれ、名指しができる対象を持った実体的な概念ではなく、個々の事象を分析的に把握するための概念群であって、例えば単一の消費者紛争の中にも、ゲーム的・ケア的・アーキテクチャ的なアプローチを混在させながら、トータルな解決を模索しなければならないことが明らかになった。また、紛争処理の上記三モードを考察するに当たっては、それに連動する形で、紛争主体がいかなる存在なのか(主体概念)、紛争処理に当たって誰のどのような責任負担が顕在化するか(責任概念)の検討が不可欠であることが明らかになった。平成23年度には、アーキテクチャ概念についてのさらなる資料収集・分析のほか、主体概念については特に2000年以降の法社会学会における議論の蓄積、責任概念については、特に法哲学会における議論の蓄積等を参照しながら、ゲーム・ケア・アーキテクチャの三幅対についての論考を発表することを予定する。また、可能であれば法社会学会等での個別報告を行えるよう試みる。本年度は、主にアーキテクチャ関連の書籍を収集・分析した。そして、昨年度におけるケア理論の分析と合わせて、ゲーム、ケア、アーキテクチャの三幅対について、理論的な整理を行った。その結果、昨年度に得られた知見の延長として、民事紛争処理におけるケア・アーキテクチャの用語は、現在において作動している社会現象(うまくいっているケア、順調に機能しているアーキテクチャ等)を名指す概念として使用するのではなく、その作動が失敗したとき、あるいは将来そのような作動が求められるときに、ゲーム的な自己責任分配に収まらない責任コミュニケーションのための用語として機能する可能性があり、そこにおいて「ケア的な応答責任」、「アーキテクチャ的な管理責任」が問われうるとの結論に至った。さらに、これらの責任概念は、責任分配の時間的推移と密接な関連をもっていると結論付けるに至った。すなわち、通常の社会理論において使用される自己責任は、時間が経過してもその分配が変更されることはなく、与えられた行為責任と、その懈怠や不首尾の結果責任は一致する。しかし、ケア的な応答責任は、事後に責任懈怠の結果責任が問われない、純粋な行為責任を指示し、他方、アーキテクチャ的な管理責任は、事前に行為責任が示されない、純粋な結果責任を指示する。このような責任コミュニケーション上のモードが存在可能で、かつ現代において有力な社会理論の中にその萌芽的契機を見出すことができることは、現代の民事紛争処理における責任分配のコミュニケーションに際して、特にしばしば責任帰属に関する議論が閉塞状況に陥る際に、新しい豊かなコミュニケーションのための語彙を提供する可能性があるものと考えられる。以上について2011年9月、法社会学会九州支部研究会で報告を行った。また、上記報告の成果は、2012年中に、九州大学法学部紀要「法政研究」にて公表予定である。
二種類の配位構造を利用した光照射下での相転移と光のエネルギー貯蔵の研究

本研究では、本申請者が最近発見した金(III)錯体(以下、金錯体Aと呼ぶ)に注目した。この錯体分子は、中心金属の金原子がピラミッド型、もしくは平面正方形型に配位しており、いずれも錯体1分子当たり電子1個分にも満たない僅かな量の不対電子を持っている。この2種類の配位構造の割合は熱力学的平衡にあり、250 K付近で磁性と配位構造の割合が同時に変わる相転移がある。また光で励起した場合も、2種類の配位構造の割合が変わり、その緩和時間が室温で36時間もある。こうした特徴を持った物質は、かつて例がない。本研究では、光照射下での電気及び磁気物性と結晶構造の温度変化を追跡することで、光励起が熱力学的相転移にどう影響するか実験的に検討した。熱励起と光励起との対応関係や非平衡状態での熱力学といった科学の根本的問題を検証した。更に温度変化と光励起とを組み合わせ、配位構造の変化を制御して、光のエネルギーを結晶中に蓄え、必要な時に発光できる物質の開発を試みた。こうした物質も前例がなく、成功すれば太陽光発電同様、再生可能エネルギーの利活用に貢献できるからである。H30年度は金錯体Aに類似の金錯体BとC(いずれも新物質)を合成し、その分子構造、結晶構造、電気伝導度などを、光応答も含めて、実験によって明らかにした。それらの結果と理論計算とを併用して、金錯体とその周囲の分子との相互作用や電子密度分布を100から300 Kまで、暗黒下と紫外線照射下の両方の状態で明らかにした。結果として、金錯体BやCはどういった状況でも配位構造を1種類しか示さず、熱力学的相転移も示さなかった。しかし、3つの金錯体A,B,Cを比較することで、どういう要因が金錯体Aの特殊性を実現しているのかが明らかになった。これにより次年度以降の目的とする物性を持った物質(金錯体)の開発の方針がより明確になった。当初の研究計画に沿って、金錯体Aと類似の金錯体B(新物質)を合成でき、その結晶構造、分子構造、電子状態などを温度変化と光励起とを組み合わせて広範囲の条件下で詳細に検討できた。また予想外の進捗として、金錯体Bに類似の金錯体Cも得られ、それについても並行して同様の検討を行い、完了した。逆に否定的な意味で予想外だったのは、これら2種類の錯体がAに酷似していながらも、当初期待された熱力学的相転移や光応答性の構造変化を示さなかったことである。こうした当初の計画以上の進捗と否定的な結果の両方を得たため、上記のような評価になった。当初の研究計画通り、次年度以降は金錯体Aに類似のより広範囲の新物質を検討していく必要がある。これまでは芳香族アミンの誘導体として2価の正イオンにターゲットを絞ってきたが、類似の反応性や分子構造を持つ、1価の含複素原子芳香族炭化水素誘導体も積極的に試していく。これらは単に価数が違うだけでなく、より金原子と相互作用が強まると期待される不対電子を硫黄原子付近に集めているなど、目的に対して有望と期待できる要因が多い。

また予想外の進捗として、金錯体Bに類似の金錯体Cも得られ、それについても並行して同様の検討を行い、完了した。逆に否定的な意味で予想外だったのは、これら2種類の錯体がAに酷似していながらも、当初期待された熱力学的相転移や光応答性の構造変化を示さなかったことである。こうした当初の計画以上の進捗と否定的な結果の両方を得たため、上記のような評価になった。当初の研究計画通り、次年度以降は金錯体Aに類似のより広範囲の新物質を検討していく必要がある。これまでは芳香族アミンの誘導体として2価の正イオンにターゲットを絞ってきたが、類似の反応性や分子構造を持つ、1価の含複素原子芳香族炭化水素誘導体も積極的に試していく。これらは単に価数が違うだけでなく、より金原子と相互作用が強まると期待される不対電子を硫黄原子付近に集めているなど、目的に対して有望と期待できる要因が多い。本報告書に記したとおり、検討した試料(未知物質であったが、本計画に基づき合成に成功した)が、予想に反し期待した性質を示さなかったため、一時他の関連物質の合成を中断し、ターゲット物質を今一度精査した。そのため、多少(5.6%)薬品代などに繰り越し金が生じた。次年度使用額の使用計画については、当初の目的通り薬品代など、ターゲット物質の合成に必要な理化学消耗品を購入する費用に充てる。
ネットワーク型ガバナンスによる教育支援システム再編に関する日英比較研究

本研究は、公財政支出の削減が推し進められる中で、わが国及びイギリスが「子ども・青少年」施策の効率化を図り、かつその意思決定と実施過程において責任体制を支える「ネットワーク型ガバナンス」を構築し、教育運営システムの改善を進めている実態を現地調査により明らかにした。(1)英国バーミンガム市の「子ども・青少年」行政について市当局及び「子どもセンター」への訪問調査と職員へのインタビューを実施した。その結果、教育行政に隣接する福祉・医療・労働の分野を「子ども・青少年」行政として統合している実態がわかった。(2)国内調査:太田市、佐賀市、出雲市、豊田市、駒ヶ根市、大分市等の「子ども行政」に見られる教育委員会の部局再編の経緯について情報を収集し、成果を関連学会において発表した。平成19年度の主要な研究業績は以下の通りである。○海外調査:(1)英国・スコットランド調査(9月1019日)イングランドの3地方当局を訪問しネットワーク・ガバナンス型の子ども・青年の統合行政の実態について解明。スコットランドのネットワーク型地域人材育成施策について、グラスゴー・コミュニティ・パートナーシップ等を訪問調査。(2)英国調査(9月1222日)教育民営化企業・団体を訪問し、学校改善、知識マネジメント、地域とのパートナーシップの実態調査。CfBTを訪問しLAとのパートナーシップ、海外事業等について調査。(3)英国調査(10月27日11月4日)バーミンガムCC、ワンズワース、ブライトン&ホブの当局を訪問し、multi-agency workingについて資料収集とインタビューを実施。○国内調査:(1)京都府・京都市調査(2007年9月3日5日)「公共政策フォーラム2007in京都」に参加し、協働型社会を支える地域公共人材の育成について調査。(2)北海道調査(2007年9月1921日)道庁を訪問し、北海道再チャレンジ学習支援事業などについて調査。(3)駒ケ根市調査(2007年10月34日)同市教育委員会子ども課の事業について調査。(4)牛久市調査(2007年10月5日)同市中央図書館を訪問し、図書館とNPOとの協働について調査。(5)青森県調査(2007年10月1112日)同県総合社会教育センターを訪問し、再チャレンジのための学習支援システムについて調査。(6)東京・埼玉調査(2007年10月1618日)多摩地域の学術・文化産業ネットワーク多摩及び東京家政大学地域連携協力推進センターを訪れ、生涯学習実施体制を調査。(7)出雲市調査(2007年10月2324日)同市教育政策審議会の実態調査。(8)佐賀市調査(2008年2月1718日)同市教育委員会子ども課の事業について調査。○研究会:第1回全体会(6月8日東北大学)、第2回全体会(12月1日東北大学)を実施した。本研究の目的は、公財政支出の削減が推し進められる中で、わが国及びイギリスが「子ども・青少年」施策の行政的効率化を図り、かつその意思決定と実施過程において責任体制を支える「ネットワーク型ガバナンス」を如何に構築し、教育運営を支援するシステム、機構、スキルを提供しているのかを日英比較によって解明することであった。研究課題遂行のため、次のような取組を実施してきた。(1)訪問調査:(1)英国調査:バーミンガム市の「子ども・青少年」行政について市当局及び「子どもセンター」への訪問調査と職員へのインタビューを実施した。スコットランドのグラスゴーなどを訪問し、教育と地域振興策について調査を実施した。(2)国内調査:杉並区、太田市(群馬県)、佐賀市、出雲市、豊田市、駒ヶ根市(長野県)、大分市等、「子ども課」等に見られる教育委員会の部局再編、統合化が進められる自治体を訪問調査し、再編までの経緯やプロセスについての情報を収集した。(2)全体研究会:毎年23回、研究分担者、研究協力者が一堂に会する全体研究会を組織し、それぞれの研究進捗状況を報告することで情報の共有化を行った。同時に、関連分野の専門家を招聘し、専門的かつ幅広い知見の獲得を図った。また、調査の実施に当たって、研究協力者として大学院生を始めとする若手研究者の協力を多く得た。(3)成果の公表:主要学会において共同研究を企画し(日本教育制度学会第16回大会:課題別セッション、日本教育行政学会など)、個人においても所属関連学会にて研究発表を積極的に実施した。
リン脂質平面膜法によるタンパク質膜透過機構の解析

大腸菌細胞膜におけるタンパク質膜透過に関するSecA,Y,Eなどの因子がどのような機構で膜透過反応を進行させているか、それが単純な孔(チャンネル)を構成しているのかイオンポンプであるのか、また、新たに精製された因子SecGがどのような役割を果たしているか、などを明らかにすることを目的に行われた。まずasolectinによって作製したリン脂質平面膜のcis側に400mMKClを添加することによって浸透圧差をつけ、SecY/E大量発現株の細胞膜をオクチルグルコシドで可溶化した標品あるいは精製した各因子を直接挿入法でcis側から再構成する。単一チャンネルが組み込まれたことを確認した後、潅流により浸透圧差を解消しtrans側の電位を変化させてチャンネルの挙動を調べた。この状態ではチャンネルは常時開口しているが、流れる電流は+電位の方が-電位より大きくゆるい整流性が見られる。また、cis側に種々の塩を加えることによって電流/電圧特性を調べたところ、このチャンネルはNa^+あるいはK^+などの陽イオンは透過させるが、Choline^+やTris^+などの有機陽イオンは透過させないことが示された。また、新しい因子SecGはこのSecY/Eチャンネルのコンダクタンスを約1.5倍上昇させることからSecGはSecY/Eの孔径を大きくすることが考えられる。このようなSecY/Eチャンネルにcis側からSecAおよびSecB+前駆体タンパク質proOmpAを加えると閉口する頻度が上昇し、さらにATPの添加によりチャンネルは完全に閉口した。これらからSecY/E/Gはチャンネル様の挙動を示し、SecAがその開閉を制御し、基質前駆体タンパク質はSecAによるATP水解に伴ってチャンネル内部に挿入されていくことが考えられる。
ジテルペン配糖体をツールとする細胞内信号伝達経路の解析と制御

H^+-ATPaseは14-3-3タンパク質の会合によって活性化される。ジテルペン配糖体コチレニン(CN)は、この会合状態を安定化することで、強力な植物ホルモン様活性を示す。14-3-3タンパク質が細胞内信号伝達系を制御しているので、CNは、細胞内信号伝達経路の解析と制御に極めて有用なツールとなり得る。我々は、CN糖鎖上のエポキシドが急性骨髄性白血病細胞(HL-60)に対する分化誘導活性を増強することを見出している。このことは、CNが14-3-3タンパク質と共有結合を形成し、そのペプチド捕捉能を増強しているためと推定した。ヒト14-3-3には、7種のisoformが知られるが、それらのペプチドおよびCN結合サイト周辺にエポキシドと反応可能なCysteinはsigma isoformにのみ存在する。そこで、【CNは14-3-3 sigmaに共有結合し、そのペプチド捕捉能を増強する】との仮説を立て、その実証研究を遂行した。14-3-3 sigmaを大腸菌によって発現・取得し、実際にCNとクロスリンクすることをSDS-PAGEおよびMALDI-TOF Mass測定により確認した。結合溝近傍にCysteinを持たないzeta isoformは何ら変化せず、この反応はsigma isoform選択的である。さらに、CN修飾14-3-3 sigmaがH^+-ATPaseペプチドに対する捕捉能を保持していることを、等温滴定カロリメトリーで評価し、非修飾の場合に3.4μMである解離定数が、修飾体で0.022μMと著しく減少し、CNによる修飾が14-3-3 sigmaのペプチド捕捉能を増強していることを立証した。14-3-3タンパク質のisoformの詳細な役割は全く未解明であり、CN修飾sigma isoformは、その機能解明ツールとして極めて有効である。
オーストラリアのトランジションにおける学校教育機能;福祉、雇用との連関

オーストラリアは、1990年代に入るあたりから学校を中心として障害のある生徒のトランジションを支援する体制が整えてきた。しかし学校は福祉や労働といった関連分野との連携を不可欠とするため、これらの影響を強く受けた。具体的には、リテラシー・計算力の向上が目指され、職業教育訓練への傾斜が顕著となった。学校のカリキュラムにも産業界のニーズを浸透させることが求められ、学校教育機能は雇用に必要なスキルやコンピテンスといた観点から細部にわたって規定された。学校独自の意義や価値について再考が求められる。現在のオーストラリアにおける障害生徒のトランジション支援は、学校教育段階で取り組みのWelfare to Workの経済合理主義的障害者施策にどうつなぐのが重要なポイントとしてある。トランジション支援の理念そのものは、子どもから大人への発達支援としての側面が極めて重要であるとともに、障害生徒のニーズに合わせた地域での生活を保障するための広範な取り組みが目指される。これと一見相容れない経済合理主義が合致できた背景について、今年度は1970年代から1980年代の連邦政府レベルの教育並びに福祉の施策動向から検討した。1970年代初頭、教育の機会均等をキーワードに、連邦政府として初の障害児教育施策が振興されたが、障害生徒め学校教育修了後の実態は学校施策振興の限界を浮き彫りにした。これを受けて、1980年代に入る頃には「一生涯」という視点や「キャリア教育」の視点を導入しつつ、障害生徒の成人期を曹かにするための策が学校内外で促された.とりわけその支援方法については、職業リハビリテーションの分野が大きく貢献した。この時点で、成人期における「働く」の意義やその保障の在り方、更には学校と職業リハビリテーションの連携の在り方についての論点が浮上し始めるのだが、このあたりをじっくりと政策的に議論することなく、1980年代後半には国家経済の悪化を理由に、教育及び福祉施策が経済合理主義への大きく傾いていった。機会均等を最大の理念として掲げる連邦学校審議会と、政府が肝いりで別に設置した「教育と職業について、調査委員会」は教育観から対立したが、結局は後者の見解が施策化され、連邦学校審議会は廃止された。一方福祉施策においても根底に経済合理主義をもち、アメリカの研究者が施策策定段階で招かれ、自立生活運動と消費者としての障害者像並びにサービスの在り方が導入された。このように、教育施策並びに福祉施策の抜本的転換が同時期に起こり、社会参加という言葉で双方が連関させられ、トランジション支援の在り方を規定する道筋がつくられたと考えられる。オーストラリアは2008年7月、国連「障害者権利条約」を批准した。同国の条約批准の過程は概ねスムーズであったが、その理由としては、障害を理由とした差別を禁ずる「1992年障害者差別禁止法(1992 Disability Discrimination Act)」と、それに基づく各分野の「障害基準(Disability Standards)」を既に有していたことが大きい。しかしながら、「障害基準」は現在のところ、公共交通アクセス分野と教育分野しか機能しておらず、とりわけ雇用分野は暗唱に乗り上げている。「障害者権利条約」の目指すインクルーシブ社会の形成と同国の障害者差別禁止枠組みは、同じくインクルーシブ社会の形成を志向しているとされるが、各分野で具体的な差別禁止枠組みを構築しようとすることは容易ではない。教育の場や内容をめぐるインクルージョンと雇用におけるそれは観点も価値観も異なるが、実際のシステムとしては連動している。筆者はこれまで、1970年代は機会均等の原則が何よりも重視されたが、1980年代後半から導入された経済合理主義的教育・福祉改革から、ノーマライゼーションにおける自立形態として何よりも雇用が重視される施策土壌が強固に築かれ、それが現在に至っていることを明らかにしてきた。その観点からトランジションももてはやされ、様々なシステムと実践が生み出されてきたことは否定できない。そしてこの流れは、1990年代にはいると「福祉から雇用へ(Welfare to Work)」のスローガンに置き換えられるようになる。その際、実際場面で障害を理由とした差別を禁じていく必要性が認識されるに至るのだが、「障害基準」ひとつ完成をみていない状況は、トランジションそもそもの在り方と、それを目指すための基礎となる学校教育の方向性を極めて不明確なものとすると言えよう(経済合理主義的観点からのトランジション自体を問うことも、言うまでもなく必要である)。連邦政府は政権交代を果たして日が浅いが、政権を奪取した労働党は障害者施策の充実を一つの政策的柱に掲げている。今後の動きを注視しなければならない。オーストラリアにおいて、障害のある生徒の卒業後の生活へのトランジションは、職業リハビリテーションと学校、それぞれ別建てで発展してきた経緯がある。特に、ニューサウスウェールズ州では、全国初の職業準備センターが設置され、学校では、職業体験プログラムが大々的に実施されるなど、それぞれにおいて先駆的取り組みがなされた。職業リハビリテーションと学校をつなげる必要性が施策的に認識されるのは1980年代に入ってからのことである。

この時期は、OECDなど国際機関がトランジションの理論化を積極的に進めたこともあり、同州では学校と関係各所の連携を視野に、トランジション支援の構造化を模索し始めた。ちょうど、ノーマライゼーションに向けた障害者施策の大改革を経験し、地域生活に向けた取り組みが推進されたこととあいまって、学校におけるトランジション支援の重要性や地域重視(一般就労の推進)の方向性は確固たるものとなった。そして、1980年代後半から1990年代は経済合理主義に貫かれた教育改革、更に、Welfare to Workの動向もあり、学校でのトランジション支援は関係機関と連携し、競争的な雇用現場を想定した実際的な職業教育訓練をその主たる内容とした。ジョブコーチ的役割を担うこともあるトランジション支援専門の巡回教員の配置なども、一つの特徴である。しかし、教育のそもそもの目的に照らして、トランジションの内容が高校教育段階のそれとして読み替えられることに対する批判は、実は1980年代からあった。1992年の「障害者差別禁止法」に関する苦情の中で最も多いのは、雇用についてである。教育目的に照らした際の矛盾。雇用の場における「合理的調整」の実現がなかなか容易ではない現実の壁。福祉や雇用の動向に大いに左右される学校教育は、トランジション支援において特に顕著でみられることが明らかになった。
位置情報を有する商品情報をもとにした屋内3次元ナビゲーションシステムに関する研究

屋内位置情報サービスの実現に向けて、商品位置を元にした屋内ナビゲーションシステムを開発し,実験検証を行った.具体的には,位置情報を含んだ商品検索システムの開発,商品位置情報と利用者の位置による屋内3次元ナビゲーションシステムの開発を行った.開発したシステムの評価を行うために,36名の被験者に携帯端末を貸与し本研究で開発したアプリを使用して,1名につき1時間程度の複合商業施設内の回遊実験を行った.システムの全体的な評価については,83%が操作性について簡単と評価し,91%が有効性を評価し,89%が本システムについて,今後の利用を希望した.特に役立った機能については,フロアマップ,ビルマップ,ルート表示の順であった.商品を位置と関連付けた地図表示に関しては,86%が有効性を評価し,本システムを使用することで,83%が立ち寄る店舗に変化があるという結果になった.結果として,本システムに対して9割以上の被験者に有用性があり,8割以上の被験者の購買行動に変化をもたらすことを示した.商品位置を元にした屋内ナビゲーションシステムを開発し,実験検証を行った.1.位置情報を含んだ商品検索システムの開発:対象ビル内のテナント情報や商品情報との位置情報の関連付けや画像情報の整備を行った.位置情報を含んだ商品検索の仕組み作りとして,利用者がモバイル端末上で,複合施設内の商品を横断的に検索できる商品検索システムの開発を行った.2.商品位置情報と利用者の現在位置による屋内3次元ナビゲーションシステムの開発:フロアマップ上にユーザの現在地,選択した商品の位置を表示できるフロアマップシステムの作成を行った.次に,利用者の現在位置情報については,wifiによる位置情報取得方法を利用した.利用者の位置情報,選択された複数の商品の位置情報を使用し,これらをまわる最短ルートを返す経路検索エンジンを開発した.またチェックインシステムを作成し,利用者の現在地や立ち寄った施設を把握することが可能となった.3.屋内3次元ナビゲーションシステムの被験者による有効性評価:36名の被験者に携帯端末を貸与し本研究で開発したアプリを使用して,1名につき30分1時間程度の複合商業施設内の回遊実験を行った.システムの全体的な評価については,83%が操作性について簡単と評価し,91%が有効性を評価し,89%が本システムについて,今後の利用を希望した.特に役に立った機能については,フロアマップ,ビルマップ,ルート表示の順であった.また商品を位置と関連付け地図表示したことに関しては,86%が有効性を評価し,本システムを使用することで,83%が立ち寄る店舗に変化があるという結果になった.本研究では,商品データに位置情報を付加し,商品の位置情報を元にナビゲーションするシステムを開発した.結果として,本システムに対して9割以上の被験者から有用性があり,8割以上の被験者の購買行動に変化をもたらすことを示した.屋内位置情報サービスの実現に向けて、商品位置を元にした屋内ナビゲーションシステムを開発し,実験検証を行った.具体的には,位置情報を含んだ商品検索システムの開発,商品位置情報と利用者の位置による屋内3次元ナビゲーションシステムの開発を行った.開発したシステムの評価を行うために,36名の被験者に携帯端末を貸与し本研究で開発したアプリを使用して,1名につき1時間程度の複合商業施設内の回遊実験を行った.システムの全体的な評価については,83%が操作性について簡単と評価し,91%が有効性を評価し,89%が本システムについて,今後の利用を希望した.特に役立った機能については,フロアマップ,ビルマップ,ルート表示の順であった.商品を位置と関連付けた地図表示に関しては,86%が有効性を評価し,本システムを使用することで,83%が立ち寄る店舗に変化があるという結果になった.結果として,本システムに対して9割以上の被験者に有用性があり,8割以上の被験者の購買行動に変化をもたらすことを示した.商品位置を元にした屋内ナビゲーションシステムを開発するにあたり,本年度は以下のことを行った.1.対象ビル内のテナント情報や商品情報との位置情報の関連付けや画像情報の整備:屋内ナビを行うためには,屋内空間に関する情報の整備が必要である.そこで,テナント情報やテナントが扱う商品情報,イベント情報,画像情報の整備を行った.具体的には,まず地理情報データベース構築ツールを使用し,テナントを3次元フロアマップ上に登録し,テナントの基本情報や位置情報を整備を行った.次に,商品情報やイベント情報の整備として,常時取扱いのある代表的な商品や新製品,飲食店のメニューデータなどを地理情報データベースに登録し位置情報と関連付け整備を行った.最後に,画像情報の整備として,ウェブサイトなどに既存の商品画像データがある場合は,実験用にそれらの画像を取得し整備した.2.位置情報を含んだ商品検索の仕組み作り:利用者がモバイル端末上で,ネットショッピングサイト上で検索するのと同様に,複合施設内で取り扱っている商品を横断的に検索できる商品検索システムの開発を行った.3.商品の位置情報と現在位置の取得:フロアマップ上にユーザの現在地,選択した商品の位置を表示できるフロアマップシステムの作成を行った.具体的には,選択された商品の位置情報については,扱われているテナントと関連づけることによって位置情報を取得した.次に,利用者の現在位置情報については,wifiによる位置情報取得方法を利用した.また店舗に訪問した際にその店舗を選択するチェックインシステムを追加することにより,該当の店舗に到着時に位置の取得が可能となった.これにより利用者の現在地や立ち寄った施設を把握することが可能となった.

商品位置を元にした屋内ナビゲーションの研究開発にあたり,以下の項目については予定通り進めることができた.・対象ビル内のテナント情報や商品情報との位置情報の関連付け,画像情報の整備・位置情報を含んだ商品検索の仕組み作り,商品の位置情報と現在位置の取得しかし,wifiによる測位システムを導入する際に,実際の現場での測位検証に想像以上に時間がかかった.そのため,ユーザの現在位置と選択した商品位置とを使用し,フロアマップ上に経路を表示するための屋内経路検索エンジンの研究開発に着手できなかった.平成24年度は,まず本年度に着手できなかった屋内3次元経路検索エンジンの研究開発に着手する.具体的には,利用者の位置情報,選択された複数の商品の位置情報を使用し,これらをまわる最短ルートを返す経路検索エンジンを作成する.屋内の3次元空間であるため,屋内のネットワークを元にエレベーター,エスカレーターや階段などを考慮した経路検索エンジンを開発する.次に,整備した商品情報,イベント情報,テナント情報をもとに,開発した本システムを対象エリアで被験者に実際に使用してもらい評価実験を行う.具体的には,まずは被験者の実際の行動を把握するため,Wi-Fiを使用した測位およびcheck-in機能を使用して一定間隔で移動履歴を記録できる仕組みを作成する.そして,被験者には,本システムを利用してもらい,複合施設内を自由に行動してもらう.被験者への了承のもと,バックグラウンドで被験者の移動履歴の記録を行う.最後に,本システムに関する利便性やナビゲーションの正確性や選択した商品の購入有無などについて,実験後に被験者イタビュー調査を行い,開発したシステムに関して評価を行う.次年度の研究費の使用計画については,まず屋内3次元経路検索エンジンの開発のためのサーバや通路ネットワーク整備などに使用する.次に,実証実験行うための費用として,本番環境のサーバ,実験現場の通信環境の整備やモバイル端末費や実験記録撮影のために使用する計画である.また被験者や実験補助者への謝金,国内外の学会へ参加費や論文投稿など成果発表に使用する計画である.
頭頚部領域造影超音波検査の臨床応用に関する研究

頭頸部領域での造影超音波検査の有用性について研究した。頭頸部扁平上皮癌の壊死性リンパ節転移において造影超音波検査では壊死部の造影欠損が明瞭に画像化され、造影CTと同程度にリンパ節転移の診断に有用であった。超音波用造影剤は副作用も少なく、造影超音波検査は頭頸部癌患者の頸部リンパ節転移の評価を安全かつ的確に行うことができると考えられる。現在日本で使用可能である超音波造影剤ソナゾイドを用いた造影超音波検査は肝臓・乳腺領域でのみ保険適用となっている。しかしCTやMRIにおける造影剤と同じく、超音波用造影剤も全身の種々の臓器/組織の評価に利用可能と思われるがその臨床的意義については、未だ十分に明らかとなってはいない。また副作用の頻度が極めて少ない超音波用造影剤は造影CTや造影MRI検査に取って代わる検査法になりうる。本研究では、頭頚部疾患における造影超音波の有用性を臨床的に検討する。具体的には1.頭頚部リンパ節転移の診断、2.頭頚部悪性腫瘍の初期治療効果判定、3.頚部悪性腫瘍におけるセンチネルリンパ節の同定についての検討を行う。1.頭頚部リンパ節転移の鑑別について:頭頚部悪性腫瘍を有する患者で頚部リンパ節郭清の予定されている27患者に対し通常の超音波検査を施行した後に造影超音波検査を施行し、造影効果、造影欠損の有無などを評価した。これを造影CT検査、病理結果と比較した。CT、造影超音波検査における頚部転移リンパ節の検出率を算出した。得られた結果をまとめ、第51回米国神経放射線学会にて発表した。2.頭頚部悪性腫瘍の初期治療効果判定について:頚部悪性腫瘍に対し化学療法・放射線療法がおこなわれる10患者に対し治療前、治療後早期に造影超音波検査を施行した。3.頚部悪性腫瘍におけるセンチネルリンパ節の同定について:頭頚部悪性腫瘍を有する患者で切除術の施行された7患者に対し超音波用造影剤を用いてセンチネルリンパ節造影を行った。頭頸部扁平上皮癌における壊死性リンパ節転移の診断に造影超音波検査が有用かどうかについて画像検査として現在最も信頼できると思われる造影CTと比較して検討した。17例の頭頸部扁平上皮癌患者に対し術前検査として造影超音波検査と造影CTを行い、頸部リンパ節内の壊死を評価する際の画質、診断能を検討した。頸部リンパ節評価において、造影超音波検査の画質は良好で、内部壊死の診断能は感度93%、特異度95%、陽性的中率87%、陰性的中率97%、正診率94%と良好で、造影CT(感度93%、特異度92%、陽性的中率81%、陰性的中率97%、正診率92%)と比して同等であった。造影超音波検査に使用する造影剤の副作用の発現率は極めて低く、ベッドサイドで繰り返し実施可能であることから、CT用造影剤(ヨード造影剤)にアレルギーのある患者や、造影CTで評価が困難な場合に役立つと考えられる。このほか術後経過観察中に、通常の超音波検査で転移の可能性が疑わしい症例において、造影超音波検査を行うことで病理診断を行うかどうかを判断するのに役立つ可能性がある。さらには組織・病変内の血流の有無を明瞭に描出可能であり、壊死傾向の強い腫瘍性病変に対する生検において、病理診断に不適当な壊死領域を避けて、生検を行うことで確実な診断に寄与することができると考えられる。放射線医学分野頭頚部リンパ節転移の鑑別に関し、すでに結果をまとめ、学会での発表を終えている。現在論文としてほぼまとまった状況である。超音波用造影剤を用いて頭頚部悪性腫瘍の初期治療効果判定とセンチネルリンパ節同定についても症例を蓄積しつつ、データの解析を行っている。頭頚部リンパ節転移の鑑別に関しては来月にも放射線画像診断を専門とする雑誌に投稿する。超音波用造影剤を用いて頭頚部悪性腫瘍の初期治療効果判定とセンチネルリンパ節同定についてもデータの解析を進め、学会での発表を行う。造影超音波検査が順調に進み当初予定よりも造影剤の使用量が少なく実施できたため次年度使用額が生じた。次年度の造影超音波検査に係る造影剤の購入費に合わせて使用する。
第2次大戦下の全国の障害児学校・学級および障害者施設の戦争被害に関する実態調査

第2次大戦中に設置されていた各都道府県の障害児学校(盲・聾学校が大多数)に対して、全11項目からなる太平洋戦争による被害の実態に関するアンケ-ト調査を実施した。132校中105校から回答があった(回答率79.5%)。その結果、約40%近くの学校が空襲による被害(内、全焼・全壊が約67%に及ぶ)を受けたことが判明した。全国の国民学校の被災率は4.4%であり、それに比して極めて高率である。それは、障害児学校の多くが、県内の中心都市に設置されていたためと推定される。空襲による被災率が高い割には、人命の死傷率が低かったのは、避難訓練がかなり徹底して為されていたこと、および教職員の献身的な介助・誘導があったためと考えられる。勤労奉仕・学徒動員が行われた学校は約61%、その内容は陸軍病院や部隊へのマッサ-ジ等である。軍事教練やそれに準じた指導を強化した学校も多い。空襲・疎開・食糧不足等のため授業を中止した学校は約48%。疎開できた学校は約28%、どの学校も、食糧・物資の不足、教材・教具の不足(例えば盲学校では点字用紙が不足し古新聞等を利用したが破損しやすかった。また真冬でも暖房に事欠き指先が凍えて点字を触読するのが困難であったりした)、ノミやシラミの発生等に悩まされた。応召して戦死した教員や、「海軍技療手」という名称で、軍属として戦場におもむき戦死した盲学校卒業生もいる。どの学校も戦後の教育復興への道程は困難を極めた。とくに、財政基盤が脆弱である私立学校および、日本で唯一の地上戦闘が展開され県民4人に1人が戦死するという悲惨な戦争の渦に巻き込まれ、終戦後も長い間、米軍の占領下におかれた沖縄の障害児学校の場合はそうであった。以上、前記のアンケ-ト調査の結果、および各障害児学校に依頼して収集した年誌・紀要類の記載、当時の教職員・生徒の聴取りにもとづいて、調査・研究の成果の概要を記した。
炭素材料デザインにおける有機物テンプレート効果：炭素化・黒鉛化過程の再訪

炭素化・黒鉛化過程の再訪:有機物の熱処理によって炭素材料・黒鉛材料を調製することは良く知られている。しかし炭素構造の形成過程は複雑であり“有機物の骨格から炭素材料の構造の予測"また“望まれる炭素材料の構造から有機物の選択"は未だ困難である。そこでこれまでバルク体と捉えられていた有機物前駆体に対してナノサイズのプローブを用い、かつ熱処理過程における同一箇所の追跡分析により複雑な炭素化・黒鉛化過程における構造変化を捉える新たなアプローチを提案する。そしてあふれる廃棄物・材料の再利用促進への知見応用を期待し、有機物ー炭素・黒鉛体における構造関連性の解明に挑戦する。
東アジア等の自然災害に関する防災・減災教育についての日本の教育貢献可能性

1.東アジアにおける実験授業の実施と分析。平成22年度に作成し、ベトナムと台湾で実施したモデル実験授業の結果を分析し、これをもとに他の国や地域で使用可能な教材・教育プログラムを改良した。特に、今年度は平成23年3月に発生した東日本大震災の日本から発信すべき情報も加え、アジアの学校にも教訓となる教材・教育プログラムを追加作成した。これをもとにマレーシアにおいて,その国の研究協力者とともに,研究授業を行なった。学習者の興味関心、意欲態度などを調査し、教材・教育プログラムの適合性を探った。2.東日本大震災の教材化へ向けての調査東日本大震災での被害状況について宮城県の学校を中心に現地調査・分析を行ない、震災前の防災教育の取り組み、自然条件や地域の社会条件等学校の状況から課題を探った。さらに東北3県の学校等から聞き取り調査を進め、今後の防災教育・防災管理の在り方を検討した。また、東アジアを中心として、日本が支援・協力等を実施した自然災害に関する科学リテラシー向上のための取り組み例を収集した。3.東アジアの近年の自然災害と国際的な取り組み調査日本とアジアの共通に取り上げる自然災害として,火山災害,地震・津波災害,台風等での気象災害,斜面災害に着目し,基本知識及びこれらの災害に対する防災,減災教育の教材作成,翻訳を行なった。その際,自然災害だけでなく,地域の活性化につながる自然景観の活用,資源・エネルギーの供給等の恩恵面も取り扱い,国や地域に対して,災害・防災教育を通じての持続発展教育の内容を踏まえた。本研究では,東アジア等の自然災害に対する防災・減災についての教育内容・方法の開発に取り組み,開発した教材・プログラムの現地での実践を通して開発途上国への日本の教育貢献の可能性や在り方を探る。また,これらを踏まえて,各地域の自然災害の状況や復興への国際協力など,環境教育やESD(持続発展教育)の観点から集約,整理し,日本の学校教育での国際理解やESDの教材への活用を図る。当該年度では,まず東アジア等で発生した近年の自然災害の教育的取り扱いを明確にし,日本の防災・減災教育について,教育内容・方法,教員研修等のシステムなどを踏まえ,他国,・他地域の教育・啓発等に活用可能な内容や方法を検討した。対象とした国は,中国,台湾,韓国,タイ,ベトナム等である。また,各国の防災教育に関する教材の分析によって,学校教育の現状や教育行政などの取り組みを集約・整理した。特に兵庫県南部地震以降の日本での学校教育における「理科」や「総合的な学習の時間」等で実施されている実践例や,文科省・都道府県教育委員会等の取り組みを実施された教員研修等についてもESDの観点から整理,分析した。さらに教員研修センターでの自然災害に関する教員研修の内容と方法,効果を探り,UN/ISDR(国連国際防災戦略)での学校防災に関する報告等を詳細に分析して,東アジアを対象とした教材を開発した。ここでは,自然景観の持つ二面性についても取り上げることを重視した。そして,これらの作成した教材を台湾,ベトナムにおいて,日本語を専攻とする大学生に対して実験授業を行い,その教材の効果性と問題点を探った。
戦間期日本資本主義の国家像

1.『第一次大戦期通商産業政策資料集』『社会政策審議会資料集』はじめ諸種の資料集、単行書を購入し、中央政府の政策体系の再編整備過程の検証を行なった。また、この点での資料調査収集にあたって、国立国会図書館、東京大学、京都大学、同志社大学等の図書館を利用した。第一次世界大戦後の工業化・都市化の進展に伴い、その基盤整備や社会政策など総合施策の立案・決定過程の具体的展開過程を検証することができ、これは本研究の基礎作業となった。2.理論的側面、地域特性を究明するため、大阪、松山、福岡、熊本、静岡、仙台、山形などに出張し、資料調査収集を実施した。基本資料のみならず県史・市町村史など地方史(地域史)研究の進展状況の調査によって、町村合併の進展や各地域における多様な政策展開の実相を把握することができた。例えば、地域産業や地域福祉の振興は住民組織の再編過程と並行して進められており、それは一方で大正デモクラシー期の政党勢力や民衆勢力の台頭に規定されるとともに、他方で総力戦体制構築に向けての国家施策としての特色を有したのである。3.戦間期日本資本主義の国家像は、第一次大戦後の国際関係にも規定されており、国際協調と英米先進国との対決姿勢の間で揺れ動いている。その焦点として、とくに中国問題は国策決定の重要な鍵となり、大正デモクラットも強い関心を抱いている。この点で、『中央公論』や『改造』はじめ長谷川如是閑の『我等』『批判』、大隈重信・永井柳太郎の『新日本』などのオピニオン誌を検索し、多様な対応を抽出した。4.これまでの研究で軍部の動向など十分な成果をあげることができなかった点もあるので、それらの補充研究を今後とも進めたうえで、『戦間期日本資本主義の国家像』(田中浩編)として御茶の水書房より刊行予定である。1『農山漁村経済更生運動資料集成』『第一次大戦期通商産業政策資料集』『社会政策審議会資料集』『昭和初期商工業政策資料集』はじめ諸種の資料集、単行書を購入し、中央政府の政策体系の再編整備過程の検証を行なった。また、この点での資料調査収集にあたって、国立国会図書館、東京大学・京都大学・同志社大学等の図書館を利用した。第一次世界大戦後の工業化・都市化の進展に伴い、その基盤整備や社会政策など総合施策の立案・決定過程の具体的展開過程を検証することができた。2理論的側面、地域特性を究明するため、大阪、松山、福岡、熊本、山形などに出張し、資料調査収集を実施した。第一次資料のみならず県央・市町村史など地方史(地域史)研究の進展状況の調査によって、各地域における多様な政策展開の実相を把握することができた。もとより中央政府の国家施策に規定されてはいるが、地域産業や民衆勢力の抬頭の特徴に応じた政策展開が見られるのであり、国家と地域社会の重層的関係を解明することの必要性を改めて痛感させられた。3大隈重信が主宰したオピニオン誌『新日本』などの検索作業を進めた。従来研究が進められてきた『中央公論』『改造』などの総合雑誌にとどまらず、『新日本』にも多彩な論客が執筆しており、政・官・財・学界を代表する執筆陣が提言する国家像は、本研究の取りまとめにおいても大いに参考となる。4購入、収集した資料は、研究補助員の助力を得ながらカ-ド整理、ワ-プロ入力しており、適宜実施した研究打合せ会における共同討議と相まって研究分担間の交流を進めている。例えば、経済政策と教育政策の間における密接な関係が国力増強にいかに重要視されていたかなどについて検討を進めている。

1.『第一次大戦期通商産業政策資料集』『社会政策審議会資料集』はじめ諸種の資料集、単行書を購入し、中央政府の政策体系の再編整備過程の検証を行なった。また、この点での資料調査収集にあたって、国立国会図書館、東京大学、京都大学、同志社大学等の図書館を利用した。第一次大戦後の工業化・都市化の進展に伴い、その基盤整備や社会政策など総合施策の立案・決定過程の具体的展開過程を検証することができ、これは本研究の基礎作業となった。2.理論的側面、地域特性を研明するため、大阪、松山、福岡、熊本、静岡、仙台、山形などに出張し、資料調査収集を実施した。基本資料のみならず県史・市町村史など地方史(地域史)研究の進展状況の調査によって、町村合併の進展や各地域における多様な政策展開の実相を把握することができた。例えば、地域産業や地域福祉の振興は住民組織の再編過程と並行して進められており、それは一方で大正デモクラシー期の政党勢力や民衆勢力の台頭に規定されるとともに、他方で総力戦体制構築に向けての国家施策としての特色を有したのである。3.戦間期日本資本主義の国家像は、第一次大戦後の国際関係にも規定されており、国際協調と英米先進国との対決姿勢の間で揺れ動いている。その焦点として、とくに中国問題は国策決定の重要な鍵となり、大正デモクラットも強い関心を抱いている。この点で、『中央公論』や『改造』はじめ長谷川如是閑の『我等』『批判』、大隈重信・永井柳太郎の『新日本』などのオピニオン誌を検証し、多様な対応を抽出した。4.これまでの研究で軍部の動向など十分な成果をあげることができなかった点もあるので、それらの補充研究を今後とも進めたうえで、『戦間期日本資本主義の国家像』(田中浩編)として御茶の水書房より刊行予定である。
モジュール知識に基づくタンパク質機能予測法の開発

本研究の目的はモジュールに基づいてプロテオームの機能を予測する技術を研究開発することであった。モジュールは空間情報であるため、進化の過程でアミノ酸配列よりも保存されることから、モジュールを使えばモチーフを使うよりも高感度に機能予測ができる。モジュールの知識情報を見通しよく整理して分類することにより、ゲノム情報からタンパク質機能を予測する方法の確立と実用化を目的とした。立体構造が解析されたタンパク質をすべてモジュールに分解して、それを分類することにより、得られたアミノ酸相互作用情報により、機能未知のタンパク質の機能予測を試みた。最初の2年間にモジュールの知識を体系化し、特にDNA、RNAとの相互作用に関わるモジュール知識を中心におき、プロテオームの機能予測の基盤技術を形成した。後半の2年間において、機能別にモジュールとアミノ酸配列パターンの対応づけを確立して実際にゲノムの機能予測法を開発した。公開されているすべてのゲノム情報に対して、機能未知の遺伝子の機能予測(低分子などの結合の予測)を現在までに終了している。特に、ヒトゲノムの機能未知の遺伝子にも適用しアノテーションに寄与することができた。具体的な成果を大きく分けると、(1)予測法の開発とデータベースの構築と(2)予測結果の実験による検証の2つに分けられる。成果は原著論文とデータベース(URL : http://daisy.nagahama-i-bio.ac.jp/golab/hetpdbnavi.html),(URL : http://daisy.nagahama-i-bio.ac.jp/famsbase/index.html),(URL : http://daisy.nagahama-i-bio.ac.jp/keynote/AK074299.html)として公開した。今後、新たなプロジェクトを進めて各種ゲノムについて予測された結合機能の実証研究に進めていきたい。申請者らが開発したモジュール自動同定法プログラムにより、立体構造が解明されていてProtein Data Bankに原子座標が登録されているタンパク質のすべてをモジュールに分解した。立体構造に基づいて、モジュールを分類するためには、定量的な方法を開発することが必須である。さらに同じ構造のグループに分類されたモジュールを、基質や金属イオン、リガンドなどとの結合の様式によって分類した。この分類に基づいて、モジュールがもつ構造と機能をアミノ酸配列のパターンに投影できるという、新しい概念を提唱できた。アミノ酸配列パターンを3Dキーノートと命名した。モチーフとして知られている保存アミノ酸配列とは異なり、アミノ酸残基間の相互作用が反映されている。3Dキーノートを抽出し、ゲノム機能の予測を行った。いかに今年度の主な成果を述べる。(1)立体構造が有意に類似しているリン酸基結合HTHモジュール(pbHTHモジュール)が数種の異なるDNA結合・修復酵素に存在しており、しかも類似のDNA結合様式をもっていることから、これらのモジュールの3Dキーノートを明らかにした。(2)pbHTHモジュールの3Dキーノートをらん藻ゲノムで検索したところ、機能が判明していない遺伝子産物であるORF slr0197(553残基)のC末端付近にpbHTHモジュール候補が2ヵ所存在する事を見出した。N末端側に膜貫通部位、中央にHKDモチーフを2つ持つことから、本ORFがらん藻の形質転換における外来DNA取り込みの初期段階を担う分子であることが予測された。(3)ファミリー10に属するキシラナーゼの触媒ドメインは22個のモジュールからできていることがわかった。機能部位がモジュールに局在しており、モジュールの機能的な意味が示された。ゲノム配列情報で得られるORFの内、機能が明らかにされているのは50%程度であり、従来のホモロジー解析やモチーフ探しには限界があることがわかっている。

モチーフの配列文字空間では機能の多様化に対応するには不足であることから、本研究ではモジュールの構造・機能情報に基づいて、ORFの機能をゲノム規模で予測する技術を開発することを目的に研究を進めてきた。その背景には、同じ機能が同じモジュールによって担われていること、つまりモジュールがシャッフルされていると見なせる事実が存在している。モジュールの立体構造情報と機能情報をアミノ酸のぺアー情報に変換し、これをゲノム上で検索することにより機能を予測する3Dキーノート法を、すでにDNA結合モジュールにおいて開発している。それをらん藻ゲノムに適用した結果、機能未知のORFであるslr0197はDNA結合3Dキーノートを2回繰り返して持つことから、外来のDNAを取り込む初期段階に関与する酵素だと予測していた。今年度は、東京大学の池内昌彦助教授らとの共同研究によって、この遺伝子がらん藻の形質転換能を担うタンパク質をコードしていることを実証する事に成功した。最初の2年間にモジュールの知識を体系化する計画であったが、立体構造によるモジュールの分類では、方法の改良を重ねた結果、完成に近づきつつある。一方、機能によるモジュールの分類では、特に、金属イオン結合に関わるモジュール知識、DNA、RNAとの相互作用に関わるモジュール知識を中心に、ゲノム規模の機能予測に使えるゲノム基盤技術を開発した。これらの3Dキーノートをすでに公開されているゲノム情報に適用して、機能未知のORFの機能部位を予測している。全ゲノムにコードされたORFの50%は機能不明である。これらの機能をバイオインフォマティクスにより予測しておいてから実験的な検証に進めることが、ゲノム科学において望まれている。ゲノム上のイントロンの位置とタンパク質のモジュール境界との相関に関して、ゲノム情報に基づく大規模な解析を行ったところ、イントロンの数が増えるに従って、統計的に有意な相関が一層明確になった。モジュールはタンパク質の部分構造であり、機能の単位でもあることが実験的に示されている。立体構造が既知の全てのタンパク質をモジュールに分解し、それらを立体構造により分類して、モジュールのカタログを作成した。カタログをもとに、モジュールの立体的構造と機能の特徴をアミノ酸のペア情報として把握し3Dキーノートを抽出した。3Dキーノートとゲノム情報とをマッチングさせることにより、あるORFの機能を予測できたことをうけ、この方法の普遍性を調べるために、3Dキーノートの自動作成方法を確立し、196種類の3Dキーノート作成に成功した。既に機能がよくわかっている蛋白質に対して3Dキーノートを適用し、判明している機能を正しく推定することができるかを調べたところ、平均約85%の精度を持つことがわかった。