hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
窒素循環に新たな1ページを加える第三の窒素ガス生成経路を担う微生物群の同定

本年度はHD反応によって窒素ガスが生成する機構を明らかにすべく研究を行った。Anammox細菌の一種であるB. sinicaを用いて、HD反応の反応様式を明らかにするため15NH2OHを用いたトレーサー試験を密閉バイアル内で実施した。培養開始直後より、15N標識された窒素ガス(15-15N2)およびアンモニア(15NH3)が生成することを見いだし、15NH2OHが枯渇するとこれらの生成は停止した。以上のことから、B. sinicaがHD反応によってNH2OHを間違いなくN2およびNH3へ変換していることを実証することができた。B. sinicaのHD反応を触媒する酵素を同定するため、昨年度に引き続き、酵素活性の測定を試みた。比較的温和な破砕条件であるビーズビーディング法で破砕・調整した細胞破砕液を用いてHD活性を測定したが、可溶性画分、膜画分のいずれからもHD活性を検出することができなかった。これは触媒酵素が酸素感受性を持つ酵素であるか、酵素活性に必要な複合体形成が細胞破砕の過程で破壊されてしまったことが原因と考えられる。HD反応をin-vitroで観察することが困難であることが明らかとなったため、ヒドロキシルアミンの代謝をin-vivoでイメージングすることを試みた。文献調査の結果、ヒドラジンと特異的に結合する蛍光プローブ(rhodol levulinateプローブ)が近年開発されており、この蛍光プローブがヒドロキシルアミンとも反応しうることを見いだした。そこで、ナノテクノロジープラットフォーム事業(受け入れ:千歳科学技術大学)に依頼し、蛍光プローブを合成し、反応性を検証した。予測通り、本蛍光プローブがヒドロキシルアミンとも反応することを見いだし、現在、B. sinica細胞内でのヒドロキシルアミン代謝を蛍光顕微鏡観でin-vivo観察することを試みている。嫌気性アンモニウム酸化(anammox)細菌にヒドロキシルアミンを唯一の基質として与え、培養するとヒドラジン(N2H4)を合成し、つづいて窒素ガス(N2)を生成する。この窒素ガス生成には新規な代謝機構が関与していると考えられる。Anammox細菌がヒドロキシルアミンから窒素ガスを生成する反応について調査し、以下のことが明らかとなった。1pH、培養温度、基質(ヒドロキシルアミン)濃度がヒドラジン合成に及ぼす影響を調査したところ、pHはpH9、温度は37°Cで最も反応が進行することを明らかにした。特に基質濃度が本反応に及ぼす影響は大きく、基質濃度1mM以上では反応活性が著しく低下することを明らかにした。2基質濃度が活性に大きく影響することが明らかとなったため、培養液中のヒドロキシルアミン濃度を低濃度で維持しながら培養することを可能にする連続培養装置を新たに構築した。3上述の条件に基づき至適条件でanammox細菌を培養したところ、培養液中のヒドラジン濃度が上昇し、最大で0.6 mM以上を達成した。これはこれまでに報告されているヒドラジン濃度を上回る、世界最高値であり、本研究において、anammox細菌にヒドラジンを合成させ、続けて窒素ガスを生成させる反応の至適培養条件を明らかにした。4窒素ガス生成を担うタンパク質を明らかにするため、細胞粗抽出液を作成し、比活性試験を行なった。細胞を破砕する段階で著しく比活性が低下することを明らかにし、この比活性の低下を防ぐ必要があることが判明した。5ヒドロキシルアミンを生物学的に生産するための培養装置の原理を新たに考案し、培養装置の試作を行ない、活性汚泥を用いたテストランを実施した。窒素ガス生成を担うタンパク質を同定し、触媒酵素をコードする遺伝子を同定するステップまでを目指していたが、細胞破砕によって比活性が著しく低下してしまうことが明らかとなった。この状況では、比活性に基づいて目的タンパク質の精製を進めることが困難である。そこで、細胞破砕時に還元剤やプロテアーゼ阻害剤を添加する、より温和な細胞破砕法を検討するといった作業を現在進めている。これ以外の研究項目については概ね順調に進んでいる。

そこで、ナノテクノロジープラットフォーム事業(受け入れ:千歳科学技術大学)に依頼し、蛍光プローブを合成し、反応性を検証した。予測通り、本蛍光プローブがヒドロキシルアミンとも反応することを見いだし、現在、B. sinica細胞内でのヒドロキシルアミン代謝を蛍光顕微鏡観でin-vivo観察することを試みている。本年度は窒素ガス生成を触媒する酵素を同定するための細胞破砕条件を最適化した後、液体クロマトグラフィーによって目的タンパク質を精製する。そのためにタンパク質精製条件について、精製担体、バッファー組成の検討を行う。精製タンパク質について質量分析法でタンパク質同定を行なうことで、触媒酵素をコードする遺伝子を同定する。遺伝子を同定した後は、環境分布を明らかにするため、本遺伝子を標的とした遺伝子検出法を開発する。続いて、土壌等の環境試料を採取し、窒素ガス生成活性を測定した後、当該遺伝子の存在量および多様性について調査を行う。次年度に消耗品を購入するために確保することとしたため。次年度において消耗品を購入するために利用する。
航空ネットワークを考慮した空港民営化政策の理論・実証研究

本研究では,国際ハブ空港の民営化の議論をしている先行研究に地方空港を加えて空港の民営化(部分民営化の可能性も含む)が実現するか否かについてモデル分析を行っている.同時に,航空会社のネットワークが民営化政策に及ぼす影響も考察している.その結果,地方空港へ移動する乗客の消費者余剰が,外国へ流出する国内の所得より大きい(小さい)ならば,民営化は実現しない(実現する)ことが示されている.また,国内の航空会社が海外の地方空港へ直通便を運航することで,自国の民営化の程度は下がる一方,外国の民営化の程度は上昇することを示している.平成26年度は,ハブ空港の民営化が生じるか否かについて,航空ネットワークを加味した国際空港間競争のモデルを構築して理論分析を行った.航空ネットワークの存在を考慮してこなかった先行研究によると,それぞれの国は自国のレント(空港収入)を失うことを恐れて常に民営化するインセンティブが存在することを示してきた.しかし,実際の空港運営方式をみると,必ずしも民営化されているとは限らなかった.そこで,本研究では,各ハブ空港からどの程度,ローカル線のネットワークが形成されているかに注目し,ローカル線の多い空港であれば,公営が選択されているケースが多いことを指摘した.その上で,何故公営の空港が多くなるのかについて理論モデルを構築し,そのメカニズムを検討してきた.その結果,ローカル線が多い場合,国内の消費者余剰がより重要になってくるため,自国の空港収入を犠牲にしてでも公営で空港を運営し続ける動機が生じることが明らかとなった.また,この結論は国内線と国際線の空港料金を同一に設定する場合でも,異なるものに設定する場合でも得られることを確認した.さらに,本研究成果を基礎として,民営化されている空港が,国内線と国際線で均一料金を採用するのか,差別料金を採用するのかについて検討を行い,必ずしも均一料金を採用するわけではないことを明らかにした.但し,公営化されている空港については差別料金を採用するインセンティブを持ち続けることを明らかにした.本年度は国内空港のみに注目し,地方空港を地方による管理にするべきか,民間による管理にするべきかについて経済モデル分析を通して考察してきた.そのために,枝に位置する潜在的な乗客数が,ハブ都市に存在する潜在的乗客数より少ない状況を仮定している.本研究ではまず,枝に位置する空港を地方に,ハブ空港を民営にすると,それぞれの空港料金の設定時にマージンを取るインセンティブが生まれる結果,空港料金が高額になり,経済厚生を悪化させることを明らかにした.次に,すべての空港の管理を同一の民間企業に任せるべきか,個々の空港が存在する地方に任せるべきかについて分析を行った.その結果,各地方に存在する潜在的な乗客数が多い場合,地方による管理ではなく民間に管理させるべきであることを明らかにした.地方による管理の場合,それぞれの地方政府に個々の地方空港の利潤を増やそうとする動機が存在するため,空港料金が高くなる傾向がある.しかし,それが結果的に空港需要を減らすことになってしまう.同一の民間企業に管理を任せる場合,空港全体の利益に注目するため,地方が管理するときのような二重マージンの問題が生じない.それが結果的に空港料金を引き下げ,空港需要を拡大することになる.以上のように,本年度は空港需要の拡大を通して,国全体の経済厚生が高まるケースが存在することを明らかにすることが出来た.ただし,本年度の研究では国による管理については考察の対象から外している.学会報告を通して,複数個所の論文修正の必要性を指摘されたため,現在,その修正を行っている.ただし,メインとなる結果に大幅な影響を及ぼすものではないため,研究成果そのものが得られていないわけではない.また,本研究の前段階に対応する研究論文の査読が大幅に遅れてしまい,今年度の研究論文の投稿に至らなかった.以上の理由から大幅な遅れとは言わないものの,研究成果の投稿をするという段階に到達できなかったという点でやや遅れていると判断している.ただし,前段階の研究論文を現時点で再投稿しており,発表できる見込みはある.その研究論文が発表出来次第,投稿が遅れている本年度の研究成果も投稿する予定であり,次年度にその遅れを取り戻す予定である.本年度は,民営化された空港に対し,どれだけの路線が開設されるか,また関連研究として民営化された空港が乗継客を維持するような料金設定を行うインセンティブを持つか否かについて分析を行ってきた.その結果,航空会社間の競争の程度,並びに乗継客の支払意思額の大きさによって,ハブ空港は乗継客を排除するような料金設定を行うインセンティブがあることを明らかにした.これは,ハブ空港が乗継客に利用させるためには料金設定を下げる必要があることに起因し,乗継客を利用させるために直通便を利用する乗客に対しても低い料金を設定するより,乗継客を排除して直通便を利用する乗客に対して高い料金を設定するほうが,民営化されたハブ空港にとって望ましいことを意味している.また,競争関係にあるハブ空港は,ある1つのハブ空港は乗継客を排除しないが,競争関係にあるハブ空港は乗継客を排除する,という均衡も存在することを明らかにした.次に,民営化されたハブ空港に対して,どの程度の路線が開設されるかについて分析を行った.その結果,地方空港の数によって,最適な海外から開設される路線数に違いが出ることが明らかとなった.

つまり,地方空港の数が少ない場合には,すべての地方空港に海外からの路線が開設されないほうが望ましいが,多い場合にはすべての地方空港に海外から路線が開設されるほうが望ましい.また海外の航空会社は,路線開設コストに依存して参入する地方路線を決定するが,その際に実現する路線数は,国の社会厚生の視点から見た時に最も望ましくない状態になる可能性が存在することを明らかにした.その他,空港民営化の研究論文から派生させた空港料金政策に関する研究論文,密度の経済性が民営化に与える影響についての研究論文を発表した.空港民営化に関わるベースとなる研究論文が,国際雑誌に掲載されるとともに,関連研究論文をそれぞれ専門の国際雑誌へ投稿し,査読を受けている.加えて,国内の学会誌に密度の経済性が空港民営化にどのような影響を与えるかについて分析した研究成果の一部を掲載させた.また,一方で密度の経済性が民営化に与える影響について分析している研究成果全体をまとめた論文については,雑誌に投稿,その後修正作業をはじめており,修正の方向性を固めている.さらに,空港路線を加味した料金設定に関わる研究を松島氏(大阪大学)と共同でスタートさせ,一定の結論が得られている.当該研究論文は応用地域学会にて報告を行い今後の課題などについての議論まで終了している.その後,鹿児島大学で研究論文の修正の方向性などについても打ち合わせを済ませ,現在細部の修正に着手している.また,単独で進めている路線数の内生化に関する研究は,モデル構築及び分析が一通り終了し,海外の航空会社がどの程度の地方路線に参入するのか,またその時に実現する国内の社会厚生がどのようになっているのかについて,一定の結論が得られている.この研究は今後,論文にまとめていくだけの段階に来ている.本年度は本研究の最終年度であったため,これまでの研究成果をまとめると同時に残された課題について研究を進めた.特に,航空路線(ネットワーク形態)と空港民営化の関係について,モデル分析を通して明らかにした.これまでの研究では,それぞれの国に1つのハブ空港と複数の地方空港が存在する状況を前提とし,航空会社は国際ハブ空港をハブとする,ハブ・スポークネットワークを採用している状況について議論が進められてきた.しかし,近年はオープンスカイ政策のもと,海外の航空会社が,ハブ・スポークネットワークではなく,直通便を運航するケースがみられる.以上の状況で,どのような空港民営化政策が望ましいのかについて分析した結果,部分民営化政策を進めるべきであることが明らかになった.特に,海外からの直通便を受け入れる空港では,海外の航空会社,さらには海外の乗客が支払う料金から得られる空港収入を増やすことで,国内の経済厚生を高めることができることが明らかになった.以上の性質から,海外から直通便が運航されるようになった地方空港は,より積極的に民営化するべきであることを明らかにした.その他,空港は1つの市場に限らず複数の市場にサービスを供給していること,また航空系収入だけでなく非航空系収入も得ていることを鑑み,multi-market及びmulti-product marketの視点から空港民営化政策の議論を加えた.その結果,必ずしも民営化が望ましとは言えないことが明らかとなった.
物理吸収・化学吸収を伴う高気相流量・高粒子濃度スラリー気泡塔の数値予測技術の開発

天然ガス有効利用技術として開発が進められている天然ガス液化技術(Gas to Liquid)やジメチルエーテル直接合成技術ではFisher-Tropsh合成反応塔、すなわち微粒子を固体触媒とする高気相体積率・高粒子濃度スラリー気泡塔が要となる。本研究では代表者らがこれまでに得たスラリー気泡塔・気泡ー液相間物質輸送・分散性混相流計測・計算技術の知見を統合し、物理吸収・化学吸収を伴う高気相体積率・高粒子濃度スラリー気泡塔の数値予測技術を開発する。このため本研究では、(1)物理吸収気泡塔実験、(2)化学吸収気泡塔実験、(3)要素モデル開発、(4)計算技術開発・検証を実施している。2018年度は当初計画に基づき、(1),(3), (4)について以下の通り実施した。(1)物理吸収による二酸化炭素気泡の溶解実験を実施し、液相の水質、電解質溶解量などが物理吸収速度に及ぼす影響を明らかにするとともに、物質移動係数を評価するための実験相関式を構築した。本成果を論文に纏め、国際学術雑誌にて公開した。(3)スラリー気泡塔の数値予測技術確立のために不可欠な気泡力学モデルとして、気泡抗力に及ぼすスラリーの影響を実験により明らかにするとともに、抗力係数相関式を構築した。また、気泡抗力に及ぼす気泡形状・液相物性の影響についてもリモデリングを行い、学術誌への投稿を準備している。(4)代表者らが開発してきた多流体モデルー界面追跡ハイブリッド気泡塔シミュレータに、上述の新規知見を組み込み、当該数値予測技術の高気相体積率・高粒子濃度スラリー気泡塔への適用性を向上させた。【研究実績の概要】に記載した通り、本研究の主軸である(1)物理吸収気泡塔実験、(3)要素モデル開発、(4)計算技術開発・検証のうち、2018年度に計画していた(1), (3), (4)に関する研究内容について当初計画に沿って実施しており、物理吸収のモデル化、気泡運動に及ぼす液相物性やスラリーの影響のモデリングについて学術的に価値のある成果を得るとともに国際学術誌上で発表し、また数値予測技術の高度化を順調に進められている。これらの成果を当初計画と達成目標に照らし、本研究は概ね順調に進展しているものと判断した。2018年度は概ね順調に研究を進められているため、2019年度も継続して当初計画に沿った研究を実施する。具体的には(1)物理吸収気泡塔実験では、実験データベースの拡充・スケーリングによる実験相関式の開発、(2)化学吸収気泡塔実験では実験装置の製作を進め、各種計測を実施、(3)要素モデル開発では気泡実験による物質移動係数モデリング、(4)計算技術開発・検証では計算技術の妥当性検証を行うとともに、(1)-(3)で得られる予定の新規モデルを随時組み込む。得られた成果を纏めて論文、学会等で公表する。

具体的には(1)物理吸収気泡塔実験では、実験データベースの拡充・スケーリングによる実験相関式の開発、(2)化学吸収気泡塔実験では実験装置の製作を進め、各種計測を実施、(3)要素モデル開発では気泡実験による物質移動係数モデリング、(4)計算技術開発・検証では計算技術の妥当性検証を行うとともに、(1)-(3)で得られる予定の新規モデルを随時組み込む。得られた成果を纏めて論文、学会等で公表する。
地球流体核内のダイナモ作用による磁場生成維持機構の数値シミュレ-ション

地球中心外核の流体運動によって,地球磁場を生成維持するダイナモ過程を追跡するため,外核を3次元球殼としてモデルをつくり,溶融した鉄でみたされていると考えられる球殼内の流体運動を微分回転と,球殼全体にひろがるグロ-バル対流があるとして,微分回転とグロ-バル対流の構造を与えて,3次元電磁流体方程式を数値積分し,磁場の行動を探った。微分回転の構造はグロ-バル対流の流れの構造と別のメカニズムによって決められる場合も含めて考えるため,二つの構造は独立して,電磁流体力学の方程式の中に入れた。微分回転の構造は各種のものを任意に与え,解である磁場の振舞いから,逆にその構造を推定するという道をとった。グロ-バル対流の構造は,線形化されたナビエ・スト-クス方程式の解から導びかれたものを与えた。その性質の中で,解が回転軸のまわりに西進して伝幡すること,ヘリカル構造をもつこと,の2点は,ダイナモが働くために不可決であることがわかった。2点とも回転の影響である。この性質があれば,他の性質はダイナモの解にそれほど影響がないこともわかった。微分回転の構造は,ダイナモの解の性質を大きく左右し,一般的な場合,大陽周期の磁場にみられる,振動解になるが,微分回転の構造が,内部に向って回転速度が遅くなるような場合,磁場の極性を反転しないで,しかも磁場の構造も変化せずに,その強さのみ強めていく解があることがわかった。この研究により,磁場の起源論の基本的問題である,電磁流体の運動によって,磁場が生成維持できるかという問いに肯定的に答えられたばかりでなく,地球磁場のような定常ダイナモも働らくこと,あるいは,地球磁場の経度方向西進もグロ-バル対流のパタ-ンの西進とむすびつけて考えられることが,わかった。これらのダイナモ過程の〓過程を,磁力線の一般的振舞いとして理解するための磁力線の3次元空間における幾何学もわかった。
分散協調型非線形システム状態推定アルゴリズムとそのSLAM問題への適用

センサネットワークの基本問題として,複数のセンサノードにおける観測値から対象システムの内部状態を推定する問題を考える.観測雑音およびプロセス雑音の下で,非線形システムに対して,各ノード間の情報交換・情報集約の構造に基づいて高精度かつ高効率な状態推定アルゴリズムを開発し,マルチロボットSLAM問題に応用してその有効性・有用性を検証する.SLAMとは,自律移動ロボットの自己位置と環境地図の同時推定のことである.特に,非線形システムに有効な状態推定手法である粒子フィルタ及びUnscentedカルマンフィルタの分散協調型アルゴリズムを提案する.センサネットワークの基本問題として,複数のセンサノードにおける観測値から対象システムの内部状態を推定する問題を考える.観測雑音およびプロセス雑音の下で,非線形システムに対して,各ノード間の情報交換・情報集約の構造に基づいて高精度かつ高効率な状態推定アルゴリズムを開発し,マルチロボットSLAM問題に応用してその有効性・有用性を検証する.SLAMとは,自律移動ロボットの自己位置と環境地図の同時推定のことである.特に,非線形システムに有効な状態推定手法である粒子フィルタ及びUnscentedカルマンフィルタの分散協調型アルゴリズムを提案する.
発がん過程における遺伝子変異

(1)Brcalの染色体マッピングおよびPhIP誘発乳がんにおける役割報告されているマウスBrcalの配列にもとづいてprimerを設定し、ラット精巣cDNAライブラリーよりクローンを複数個得、PCR-SSCPによりSD,F344,ACI,BUF,DON,WKY,WF,LEW,SHR,WTCおよびZIの多型を検討した。BNとWTC間で多型が検出されたのでLinkage解析した。染色体10番Gh locusより4.6cMの部位、Aep,Ppyから0.4cM Ghよりに相当する部位にマップされた。PhIP誘発乳がん4/15例およびDMBA誘発乳がん4/15例でGhまたはPpyにLOHが誘発された。(2)Brca2の染色体マッピングとPhIP誘発乳がんにおける役割ヒトBRCA2cDNAをプローブとしてラット精巣からcDNAクローンを得た。それをプローブとしてラットゲノムクローンを得、ACI,BN,BUF,COP,F344,SD,WKYおよびWTC系統間の多型を検討した。ACI-BUF間で多型が検出されたので連鎖解析し、染色体12番にマップした。ヒトBRCA2は13q12-13でRB1は13q13にマップされているがラットではRb1遺伝子は染色体15番で、Rbとは分離された。PP2A B制御サブユニットαのラットcDNAクローンを用いて3'の非翻訳領域のPCR-SSCP解析を行いACI-BUF間に多型を見い出し、染色体12番Rb1から1cMはなれた部位にマップした。SD-F344間で多型を検出し、16例のPhIP誘発SD x F344 F1乳がんおよび5例のDMBA誘発乳がんのLOH解析を行ったが、検出されなかった。(4)結論ラット乳発がんにおけるBrcalの関与が示唆されたが、Brcalの両アレルに変異があるかは、今後解決すべき問題である。Brca2に関してはエキソン11のコードされるアミノ酸の系統間における多型は、系統間の乳発がん感受性の差を説明できるものではない。今後SD-F344間の多型を検出し、Brca2遺伝子の関与を解明する。セリン/スレオニンホスファターゼの発がんにおける役割解明を目的とし、種々の分子種について今後検討する。加熱蛋白質性食品中の変異原物質、2-amino-3-methylimidazo〔4,5-f〕quinoline(IQ)および2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo〔4,5-b〕pyridine(PhIP)をF344ラットに投与して誘発された大腸腫瘍におけるAPC遺伝子変異およびmicrosatellite配列の変異を検討した。PhIP誘発adenocarcinoma8例中4例に5つのAPC遺伝子点変異が検出された。これらはすべてGGGAからGの欠失であり、さらに4つの腫瘍ではG欠失の近傍の配列GTGGGATが共通であった。すなわち、この共通配列はラットAPCではコドン635および1413にのみ存在し、この2ケ所に2個ずつ変異が誘発されていた。一方、IQ誘発大腸腫瘍では13例中2例に塩基置換型変異(T→CおよびC→T)が検出されたのみであった。ラットAPC遺伝子エキソンにはGTGGGAT配列は2ケ所にしかなくその2ケ所に2個ずつ変異が存在していたことは、PhIPは塩基配列に極めて高い特異性を持つことを示すものである。尚、コドン635近傍のGTGGGAT配列はヒトにも保存されておりPhIPを多量に摂取しているヒトに発生した腫瘍におけるAPC変異スペクトルを検素することにより、PhIPのヒト発がんにおけるリスクを査定できると考えている。さらにPhIP誘発大腸腫瘍7例にmicrosatellite変異が存在していたのに対し、IQ誘発腫瘍9例には変異はなかった。Microsatellite変異誘発機構としては、ミスマッチ修復酵素変異、PhIPによる酵素活性の阻害、microsatellite配列における付加体の生成が考えられる。今後解決されるべき重要な問題である。加熱食品中に含まれる発がん物質、2-アミノ-1-メチル-6-フェニルイミダゾ[4,5-b]ピリジン(PhIP)で誘発されたSD・xF344F1ラット乳がんの遺伝子変異を解析した。同時に、環境には存在しない7,12-ジメチルベンツ[a]アントラセン(DMBA)の1回投与で誘発された乳がんの遺伝子変異と比較した。62のmicrosatellite配列における変異は、PhIP誘発腫瘍で9/15例(60%)に対し、DMBA誘発腫瘍では2/12例(17%)であった。陽性腫瘍における変異頻度は各々3.2%および1.6%であった。以上の結果を、PhIP誘発大腸がんにおいてはmicrosatellite誘発が認められるがIQ誘発大腸がんでは全く認められないというこれまでの研究成果と総合することにより、microsatellite変異誘発はPhIPの特性である事が判明した。37の多型マーカーを用いてLOHを検討した。PhIP誘発腫瘍では4/15例(27%)で、DMBA誘発腫瘍では4/12例(33%)で染色体10番の遠位部位に特異的欠失がみられた。この部位はヒト染色体17番遠位と高い相同性を示す。PhIPラット乳がんはヒト乳がんの良い実験モデル系である。Aberrant crypt focus形成をマーカーに大腸発がん感受性について、系統間の差を検討した。F344は高感受性であり、ACIは抵抗性であることが判明した。

このマーカーを用いてPhIP大腸発がん感受性を制御している遺伝子の染色体マッピングを行うべく研究を進めている。(1)Brcalの染色体マッピングおよびPhIP誘発乳がんにおける役割報告されているマウスBrcalの配列にもとづいてprimerを設定し、ラット精巣cDNAライブラリーよりクローンを複数個得、PCR-SSCPによりSD,F344,ACI,BUF,DON,WKY,WF,LEW,SHR,WTCおよびZIの多型を検討した。BNとWTC間で多型が検出されたのでLinkage解析した。染色体10番Gh locusより4.6cMの部位、Aep,Ppyから0.4cM Ghよりに相当する部位にマップされた。PhIP誘発乳がん4/15例およびDMBA誘発乳がん4/15例でGhまたはPpyにLOHが誘発された。(2)Brca2の染色体マッピングとPhIP誘発乳がんにおける役割ヒトBRCA2cDNAをプローブとしてラット精巣からcDNAクローンを得た。それをプローブとしてラットゲノムクローンを得、ACI,BN,BUF,COP,F344,SD,WKYおよびWTC系統間の多型を検討した。ACI-BUF間で多型が検出されたので連鎖解析し、染色体12番にマップした。ヒトBRCA2は13q12-13でRB1は13q13にマップされているがラットではRb1遺伝子は染色体15番で、Rbとは分離された。PP2A B制御サブユニットαのラットcDNAクローンを用いて3'の非翻訳領域のPCR-SSCP解析を行いACI-BUF間に多型を見い出し、染色体12番Rb1から1cMはなれた部位にマップした。SD-F344間で多型を検出し、16例のPhIP誘発SD x F344 F1乳がんおよび5例のDMBA誘発乳がんのLOH解析を行ったが、検出されなかった。(4)結論ラット乳発がんにおけるBrcalの関与が示唆されたが、Brcalの両アレルに変異があるかは、今後解決すべき問題である。Brca2に関してはエキソン11のコードされるアミノ酸の系統間における多型は、系統間の乳発がん感受性の差を説明できるものではない。今後SD-F344間の多型を検出し、Brca2遺伝子の関与を解明する。セリン/スレオニンホスファターゼの発がんにおける役割解明を目的とし、種々の分子種について今後検討する。
第二言語話者による英語発話理解技術の研究

本研究ではシステムからの問いかけに対する応答発話を課題文として日本語で表示するtranslation game形式により,学習者の応答発話を制約すると共に,学習者コーパスから収集した第二言語話者がおかし易い文法上の誤りを含んだ表現も受理する言語モデルを利用した音声対話型CALLシステムの構成法について検討を行った。具体的な成果としては、(1)英語母語話者による5段階の主観評価値を付与した学習者コーパスの開発、(2)それを利用した言語モデルの開発とそれを組み込んだ音声対話型CALLシステムの開発、更に,(3)課題文の英語表現とは大きく隔たった想定外発話を検出するための手法として,ngramと有限オートマトン(FSA)による拘束を実現した言語モデルを用いる音声認識器の音響尤度差,認識結果の編集距離以外に,比較的類似の表現が見受けられる想定外発話をモデル化した想定外発話モデルとの音響尤度差,編集距離を素性として使用する手法の開発である。1、特定場面での対話型CALLシステムを開発するのに必要な対話シナリオを検討し、その検討結果に基づき想定する対話場面での英語表現を被験者約25名から収集し、対話型CALLシステム開発用の英訳コーパスを開発した。更に、これを基に種々の言語モデルや音響モデルを活用可能な分散型の音声認識エンジンをベースとして対話型CALLシステムのプロトタイプを構築した。また、学習者の音声認識性能を向上させるため、音響モデル適応手法の導入についても検討を進めた。2、様々な素性を取り込んで日本人話者による英語発話の認識性能を一層向上させる手法として、最大エントロピー法に基づく手法について検討を進め、本手法に基づき言語モデルの適応化を行うプログラムの開発を進めた。また、誤りを含む発話を英語母語話者の発話に対応付ける手法として、bag of wordsモデルに基づく手法について検討を進めた。3、対話者間の話者交代を予測するモデルの構築を目的として収集したマルチモーダルな対話コーパスに対し、音声発話以外の情報として、身体動作、視線の動き、韻律などの情報に関してタグ付けを行い、話者交代をSVMで予測を行う手法について実験を進めた。この結果、視線情報は話者交代の予測に効果があることが明らかになったので、この結果をまとめ、Interspeechで発表を行った。なお、話者間の関連をより精密にモデル化するためのデータ収集を目的として多数話者の会話時の発話、視線情報、身体動作などを同時計測するシステムを構築した。1.特定場面での対話型CALLシステムを開発するのに必要な対話シナリオを検討し、その検討結果に基づき想定する対話場面での英語表現を収集し、対話型CALLシステム開発用の英訳コーパスを開発した。更に、認識結果の信頼度を評価する手法として従来主に使用されてきた複数の音声認識器の音響尤度差に加えて、認識結果の編集距離と新たに提案した言語モデルの被覆率を用いることにより、信頼度の向上が可能であることを検証した。これらの内容をまとめ、「音声対話型CALLシステムの認識性能評価」、「音声対話型CALLシステムでの信頼度評価の検討」と題して信学会で発表した。2.誤りを含んだ日本人の英語表現を英語母語話者の表現に対応付ける手法として、一定以上の訳質の英文に対して編集距離を基準として対応付ける手法の検討を進めた。これを上記CALLシステムに組み込んだ。3.第二言語での会話での話者交替を予測するモデルの構築を目的として収集したマルチモーダルな対話コーパスに対し、音声発話以外の情報として、身体動作、視線の動き、韻律などの情報に関してタグ付けを行い、話者交替をSupport Vector Machine判別器で予測を行う手法について実験を進めた。この結果、第二言語での会話では、発話におけるfilled pauseの出現頻度や視線情報の特徴が、母語による会話時の特徴とかなり異なることが明らかとなり、これらの情報を活用する話者交替のモデルが必要となることが明らかとなった。これらの実験結果をまとめ、LREC21012に「Multimodal Corpus of Multi-party Conversations in Second Languageと題して投稿し、採録となった。1.特定場面での対話型CALLシステムを開発するのに必要な対話シナリオに基づき想定する対話場面での英語表現を収集し、対話型CALLシステム開発用の英訳コーパスを開発した。学習者の英語の発音が英語母語話者と異なることから、学習者に適した音素体系に検討を進め、英語の音素41音素から相互情報量基準に基づき選択した音素33音素から38音素が日本人学習者の発話の音声認識率を向上させることが判明した。これらの結果を求め、電子情報通信学会で発表すると共に、InterSpeech2013に投稿した。

2.認識結果の信頼度を評価する手法として従来主に使用されてきた複数の音声認識器の音響尤度差と認識結果の編集距離に加えて、課題文に対する学習者の誤り表現を有限オートマトンで表現し、それらの編集距離差を用いる手法を開発した。これらの結果を電子情報通信学会で発表すると共に、日本音響学会音声研究会で発表した。3.第二言語での会話での話者交替を予測するモデルの構築を目的として収集したマルチモーダルな対話コーパスに対しタグ付けを行い、話者交替の予測を行う手法について実験を進めた。この結果、第二言語での会話では、発話における発話長の出現頻度や視線情報の特徴が、英語能力により母語による会話時の特徴とかなり異なることが明らかとなり、これらの定量的な分析結果をまとめ、LREC2012に発表すると共に、視線情報についての詳細な分析結果をEye Gaze in Intelligent Human Machine Interactionに関するワークショップで発表した。なお、コミュニケーションに関するグラウディングに関する認知科学的な視点からの分析結果については、8月に開催されるCogSci 2013に投稿し採択された。音声対話型CALLシステムは動作しており、認識性能も想定内発話については当初計画していたレベルの性能に達している。今後は、CALLシステムに組み込んだ一定以上の訳質の英文に対して編集距離を基準として対応付ける手法の評価を進める。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、冠詞などの比較的誤用の多い語彙に関してクラス設定し、想定内発話の範囲を拡張する。更に、一定レベル以上の英語表現を英語母語話者の表現に対応させる技術を開発し、音声対話型CALLシステムとして評価を進める。
サブカルチャー・コンテンツの取引拡大化―アニメ、ゲーム、音楽の取引コスト分析―

コンテンツ市場における取引の拡大を指向するに際して、コンテンツをショービジネス化することは、当該市場の拡大に寄与する。しかしながら、ショービジネスは無形のサービスであることから、生産と消費が同時に行われるという特徴を備えることになり、このことが取引コストを高くする要因になる。一方、生産と消費が同時に行われることはインバウンドの増加に寄与し、円滑なキャッシュレス決済が取引コストを低くする要因になる。本研究の目的は、アニメ、ゲーム、音楽の取引コスト分析に基づいて、サブカルチャー・コンテンツの総合的な取引拡大化を達成するための枠組みを研究することにある。取引拡大化にあたって、輸出増加を念頭に置くことから、日本におけるサブカルチャー・コンテンツの状況のみならず、アジアや欧米などにおけるサブカルチャー・コンテンツの状況にも留意し、それらも視野に入れる。この目的が達成されることにより、サブカルチャー・コンテンツの輸出国である日本のコンテンツ産業のさらなる発展を支持するための取引拡大化要因が明らかになり、ここに本研究の意義が見出され、そして実践上の方向性が示されることから、その重要性が見出される。当年度においては、本研究の目的を達成するために必要となる、サブカルチャー・コンテンツの現状に関する調査、デジタル・コンテンツの現状に関する調査を行い、それらを踏まえてコンテンツ取引の研究を進めた。その過程で、特に音楽を活用した地域経済の活性化に関する研究に着手できたことは、コンテンツの輸出増加に向けた研究にひとつの道筋をつけられた点で意義深く、今後の研究の基礎として重要な役割を果たすことが期待される。また、ソーシャルメディアの活用が売上につながっている企業やブランドの存在が明らかになったことも重要であり、これがコンテンツの取引拡大化に向けて包含される研究対象であることが明確化されたという意味からも重要な成果となった。平成27年度においては、本研究の目的を達成するために必要となる、サブカルチャー・コンテンツの現状に関する調査、デジタル・コンテンツの現状に関する調査を行い、それらを踏まえてコンテンツ取引の研究を進めた。その過程で、特にサービスの視点に基づくコンテンツ取引の研究に着手できたことは、コンテンツの取引増加に向けた研究にひとつの道筋をつけられた点で意義深く、今後の研究の基礎として重要な役割を果たすことが期待される。また、サービスの視点から接近する際に、供給側のソフトウェア不足に加えてハードウェア不足について明らかになったことも重要であり、コンテンツの取引拡大化に向けたボトルネックが明確化されたという意味からも重要な成果となった。進めている研究の方法的および内容的妥当性について、進捗している研究内容の纏りで発表することで、確認の一助となると考える。そのため、ここに至るまでおおむね計画通りに達成されてきている。その過程で、特に決済における取引の円滑化に関する研究に着手できたことは、コンテンツの取引拡大化に向けた研究にひとつの道筋をつけられた点で意義深く、今後の研究の基礎として重要な役割を果たすことが期待される。また、取引コストの視点から接近するに際して、キャッシュレスによる決済に基づく取引の完結可能性について明らかになったことも重要であり、コンテンツの取引拡大化に向けた枠組みについて明確化されたという意味からも重要な成果となった。プロダクトライフサイクルを背景として、コンテンツの取引状況は変化の過程にあることから、適時性は重要な問題となる。そのためコンテンツの取引状況の把握に留意して研究を進める。また、本年度同様、進捗している研究内容の纏りで発表することにより研究の方法的および内容的妥当性について確認していく。

経営学情報通信技術の進化を背景として、コンテンツの取引状況は変化の途上にあることから、適時性は重要な問題となる。そのためコンテンツの取引状況の把握に留意して研究を進める。また、本年度同様、進捗している研究内容の纏りで発表することにより研究の方法的および内容的妥当性について確認していく。
発酵ＴＭＲの好気的安定性をサポートする乳酸菌の解明と機能性評価

食品副産物を多用した発酵TMRは、乳酸優勢の発酵特性を示しながら開封後に変敗しにくいという特徴をもつ。これに関わる乳酸菌とその作用機序を明らかにし、新しいサイレージ添加剤の開発につながる知見を得ることを目的とした。自給飼料利用型発酵TMRの実規模製品を収集して細菌フローラの実態調査を行い、Lactobacillus pontis、Lactobacillus fructivorans等を候補菌として提示した。Liver Infusion Sake培地でL.fructivoransの分離にも成功し、小規模サイロの添加実験で変敗抑制効果を確認した。前年度の実験において、実規模で調製された発酵TMRから、難培養性の乳酸菌を数種類分離することに成功した。それらの中に好気的変敗を抑えるホモ発酵型乳酸菌が認められたため、これをLAB-1と称してイタリアンライグラス(IR)およびトウモロコシホールクロップ(CS)への添加実験を行った。前年度はCSでのみ実験を行っており、同様の効果がIRでも見られるか、CSで変敗抑制効果が再現できるか等を本年度の課題とした。岡山大学農学部および岡山県畜産研究所で栽培されたIRおよびCSを材料とし、MRS液体培地で培養したLAB-1を105および106 cfu/gレベルで添加してプラスチックパウチに詰込んだ。貯蔵期間は3ヶ月とし、開封直後および変敗試験(7日間)後の発酵生成物および細菌フローラを調査した。IRサイレージでは、LAB-1の添加によって乳酸含量は2倍に増加し、pHは対照サイレージの4.69から4.15まで低下した。開封後7日目になると対照サイレージは変敗し、pHは6.07となった。LAB-1添加サイレージでは開封時の数値がおおよそ維持されており、好気的変敗は起こらなかった。対照サイレージにはL. sakei、Weissella confusa、Pediococcus pentosaceusが検出され、LAB-1を添加するとそのバンドがこれらに加わった。変敗したIRサイレージにはBacillus sp.のバンドが明瞭に出現したが、LAB-1を添加したサイレージにはこれらが見られなかった。WCサイレージの酢酸含量はLAB-1の添加レベルを高めると低下し、105および106 cfu/g添加では対照サイレージより有意に低くなった。開封後7日目では、106 cfu/gでLAB-1を添加してもサイレージのpHは4.54まで上昇したが、対照サイレージは著しく変敗しており、pHは5.5付近となった。無添加のWCサイレージにはL. plantarumやL. brevisといった乳酸菌が認められた。LAB-1の添加レベルを高めるとL. brevisのバンドは不明瞭になり、代わってLAB-1のバンドが明確に見られるようになった。実規模製品を収集し、MRS培地に生育するgdポジティブな乳酸菌の分離を試みた。最終的に2株得ることができ、16S rRNA遺伝子の配列からそれらはL.plantarumおよびL. brevisと同定された。一方、P. anomalaあるいはC. kruseiに対する抗菌活性は、アガーウェル拡散法およびソフトアガー重層法のいずれでも確認できなかった。分離できた時期が遅かったため、小規模サイロを用いた牧草類への添加実験は行っていない。平成25年度にイネ科牧草およびトウモロコシホールクロップサイレージでそれらを予定している。2.非培養法で発酵TMRに検出される難培養性乳酸菌の分離と機能解析DGGE等の非培養法で発酵TMRの細菌フローラを調べると、培養法ではほとんど検出されないL. panis、L. pontis、L. acetotolerans等の乳酸菌がしばしば検出される。上記1の実験で様々な乳酸菌を分離したが、当初の狙いであるgdポジティブな乳酸菌に加え、これまでサイレージから分離例のない数種の難培養性乳酸菌を得ることができた。このうち1菌種はトウモロコシホールクロップサイレージへの添加実験を行うことができ、予期せぬ形ではあるが、開封後の好気的変敗を抑える効果が確認できた。この乳酸菌はgdネガティブであり、ロイテリンを生成して真菌生育を抑えるという機能は期待できない。しかし、ホモ発酵型乳酸菌で好気的変敗を抑えるという興味深い特性を有しており、L. buchneriに代わる新たな微生物製剤として非常に有望な菌種・菌株を得ることができた。発酵TMRと同様に好気的安定性に優れるサイレージとして、マメ科牧草サイレージが挙げられる。DGGEでアルファルファサイレージの細菌フローラを調べたところ、イネ科牧草やトウモロコシサイレージには見られない乳酸菌としてLactobacillus homohiochii/fructivoransが検出された。L. homohiochii/fructivoransは発酵TMRにも検出されることがあり、好気的変敗の防止に関わっている可能性がある。

そのため、L. homohiochii/fructivoransを分離して、微生物学的特性と変敗抑制能を詳しく調べることとした。乳酸桿菌の分離に一般的なMRS培地はL. homohiochii/fructivoransの分離に適当でなく、火落ち菌用のLIS培地でアルファルファサイレージからL. homohiochii/fructivoransの分離に成功した。16S rRNA遺伝子および糖類発酵性ではL. homohiochiiとL.fructivoransを区別することはできず、メバロン酸を要求しないことから分離株をL.fructivoransと同定した。これをイタリアンライグラスおよびトウモロコシサイレージに添加して発酵特性および好気的安定性を調べたところ、強力ではないがイタリアンライグラスサイレージで好気的変敗を抑制した。トウモロコシサイレージでは変敗抑制能が微弱であり、L.fructivorans単独で発酵TMRやサイレージやマメ科牧草サイレージの変敗抑制能を説明することは困難と判断された。添加効果の大小はL. fructivoransの生残性と関係があり、トウモロコシサイレージではL. fructivoransの生残が困難であった。畜産学・草地学当初の目的であったglycerol dehydrataseポジティブな乳酸菌ではないが、ホモ発酵型で好気的変敗を抑えうる興味深い乳酸菌を得ることができた。サイレージからの分離例およびサイレージへの添加事例はこれまでまったくなく、本年度の成果は非常に新規性が高い。実規模調製を行って変敗防止能を評価し、産業応用への可能性も探りたい。当初の目的であったglycerol dehydrataseポジティブな乳酸菌の分離に成功しただけでなく、glycerol dehydrataseネガティブではあるが、ホモ発酵型で好気的変敗を抑えうる新規性の高い乳酸菌を得ることができた。IRサイレージではglycerol dehydrataseポジティブなホモ発酵型乳酸菌の添加も行ったが、それよりもLAB-1の方が変敗抑制効果が明確であった。そのため、最終年度はLAB-1だけを研究対象とし、新規な乳酸菌添加剤の開発および作用機序解明に注力する。当初予定していたglycerol dehydrataseポジティブな乳酸菌だけでなく、新規性の高い難培養性乳酸菌を合わせて点添加実験を行う。ほぼ計画通りに使用したが、消耗品費として少額の残金が生じた。消耗品費として使用する。当初購入を予定していた微生物学実験用試薬(消耗品等)を購入しなかったため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、同様の試薬類購入の一部に充てる。
小河川・農業用水路網における魚群行動モデルの構築と遺伝的にみた個体群ネットワーク

本研究は小河川や農業用水路網における魚類生息場保全に向けて,環境改善の効果を事前に検討するために,魚群行動予測モデルの構築,分子生物学的手法の一つであるマイクロサテライトDNA分析,水中音響診断システムによって,魚類生息場の評価,個体群の「ネットワーク=遺伝的交流」の実態を解明することを目的として実施した.魚類の遊泳力に基づく避難場所の水路設計,既設魚道の改善策,ドジョウ個体群間の遺伝的交流の実態が明らかにされ,さらに,魚類生息場の特性を水中音響によって診断・評価する新たな手法を提案した.本研究は小河川や農業用水路網における魚類生息場保全に向けて,環境改善の効果を事前に検討するために,魚群行動予測モデルの構築,分子生物学的手法の一つであるマイクロサテライトDNA分析,水中音響診断システムによって,魚類生息場の評価,個体群の「ネットワーク=遺伝的交流」の実態を解明することを目的として実施した.魚類の遊泳力に基づく避難場所の水路設計,既設魚道の改善策,ドジョウ個体群間の遺伝的交流の実態が明らかにされ,さらに,魚類生息場の特性を水中音響によって診断・評価する新たな手法を提案した.本研究は小河川や農業用水路網における魚類生息場保全に向けて,環境改善の効果を事前に検討するために魚群行動予測モデルの構築とそれらの水路網における個体群の「ネットワーク=遺伝的交流」の実態について,分子生物学的手法の一つであるマイクロサテライトDNAによって解明することを目的とする.平成18年度は,室内実験による水理環境と魚類の遊泳力,魚群行動の関係の把握,ドジョウ個体群間の遺伝的交流の実態解明に重点を置いた研究を実施した.(1)水理実験および現地調査による魚類の遊泳ポテンシャルと魚群行動の把握:平成18年度は,対象魚について環境要因(水温,流速,水深),成長段階,種類数,単独と複数個体(魚群行動)などの差異を考慮した遊泳曲線を作成して,在来魚類の遊泳ポテンシャルや魚群行動を定量的に把握した.さらに,室内実験における魚群行動のビデオ観察データ,流速分布,乱れ強度などから,魚群行動の複雑さを3次元の移動座標データをフラクタル次元解析し,魚サイズの空間スケールの選択性について,定量的に評価する方法を提案し,複数の魚類を用いた事例を提示した.(2)個体群間ネットワークの遺伝的交流の実態解明:平成18年度は,河川・農村環境の魚類保全に向けて,落差等により河川から分断化されている支川および農業用水路のネットワークを対象に,一部のマイクロサテライトDNAが解読されている在来魚類(ドジョウ類)の遺伝的特性を検討した.予備的な調査事例として,長良川・根尾川流域の落差などにより分断されている小河川や農業用水路網において,各水域におけるドジョウ個体群の多型を推定し,その空間分布と類型,ヘテロ接合度による遺伝的多様性について考察した.サンプル数はごく少数であるが,開発されたプライマーを利用して本対象領域においても各水域の多型を推定することができること,遺伝的な多様性の評価に結びつけることが確認された.本研究は小河川や農業用水路網における魚類生息場保全に向けて,環境改善の効果を事前に検討するために魚群行動予測モデルの構築とそれらの水路網における個体群の「ネットワーク=遺伝的交流」の実態について,分子生物学的手法の一つであるマイクロサテライトDNAによって解明することを目的とする.平成19年度は,室内実験による魚類の遊泳力,魚群行動の関係の把握,農業用水路網の既設魚道の改善,ドジョウ個体群間の遺伝的交流の実態解明に重点を置いた研究を実施した.1.水理実験における魚類の遊泳ポテンシャルと魚群行動の把握:室内実験における在来魚類(オイカワ、イワナなど)の遊泳ポテンシャルや水流と関連した魚群行動をビデオ画像解析などにより定量的に把握した.魚群行動の動的特性を評価するために12指標を抽出し有効性を確認して,魚群行動の可視化ソフトの作成を行った.このツールにより,魚群の空間分布を視覚的に捉えることができ,水流と魚類避難場所の選択性等の評価が容易になることなどが示された.2.既設魚道の改善:間伐材や仮設堰板の設置により水面勾配の緩和や流速分布を変化させて既設魚道の越流エネルギーを減衰させ,魚類遡上時の休息場として利用できるプール部などや移動経路の連続性を確保した.対象水域の流量や水位は常に変動しているため、水位計によるモニタリング、流量変動に対応可能な魚道構造形式の検討、魚類生息データによる生態系ネットワークの評価なども行った。3.個体群間ネットワークの遺伝的交流の実態解明:河川・農村環境の魚類保全に向けて,落差等により河川から分断化されている支川および農業用水路のネットワークを対象に,一部のマイクロサテライトDNAが解読されている在来魚類(ドジョウ類)の遺伝的特性を検討した.圃場整備が進んだ管瀬川・揖斐川流域の不連続的な農業用水路網において、各水域におけるドジョウ個体群の多型を推定し、ヘテロ接合度による遺伝的多様性、その空間分布について考察した。サンプル数は少数であるが、8種類のプライマーを利用して各水域の多型を推定することができ、同水域内においても遺伝的差異が表れるなど、落差や水路形態などと遺伝的な多様性の評価が考察された。本研究は、小河川や農業用水路網における魚類生息場保全に向けて、環境改善の効果を事前に検討するために魚群行動予測モデルの構築とそれらの水路網における個体群の「ネットワーク=遺伝的交流」の実態について,分子生物学的手法の一つであるマイクロサテライトDNAによって解明することなどを目的とする.

平成20年度は,引き続き既設魚道の改善,ドジョウ個体群間の遺伝的交流の実態解明、水中音響計測システムを用いた魚道内のエネルギー減衰や休憩場所の存在などの評価に重点を置いた研究を実施した.1.個体群間ネットワークの遺伝的交流の実態解明:河川・農村環境の魚類保全に向けて,落差等により河川から分断化されている支川および農業用水路のネットワークを対象に,一部のマイクロサテライトDNAが解読されている在来魚類(ドジョウ類およびタモロコ)の遺伝的特性を検討した.圃場整備が進んだ管瀬川・揖斐川流域の不連続的な農業用水路網において、各水域におけるドジョウ個体群の多型を推定し、ヘテロ接合度による遺伝的多様性、その空間分布について考察した。サンプル数は少数であるが、8種類のプライマーを利用して各水域の多型を推定することができ、同水域内においても遺伝的差異が表れるなど、落差や水路形態などと遺伝的な多様性の評価が考察された。2.水中音響計測システムを用いた魚道の評価:従来便宜的に用いられている散逸仕事率という単純な流れのエネルギー指標ではなく,騒音に満ちた魚道プール内の状況を,水中音響の空間的な広がり方と関連づけて,プール内のエネルギー減衰や休憩場所の存在などを総合的に評価する方法を検討した.具体的には,室内実験により,階段式魚道内の水中音を流量,プールの間隔ごとに,現地調査では魚道のタイプ別に測定して,音圧スペクトル解析結果などから,音圧レベル特性とプール内における散逸仕事率の関係を明らかにした.その結果,散逸仕事率が大きくなるにつれて魚道内の水中音の音圧レベルも増大する傾向が示され,1kHz以下の低周波数帯では,流量による音圧レベルの周波数依存性が強く,その絶対値も大きいことなどが示された.本水中音響システム(発生音+音圧分析)を用いることによって魚道や生息場の評価に応用が可能であることが示された.
小胞輸送におけるタンパク質選別機構の解析

小胞体-ゴルジ体間の小胞輸送において、積み荷タンパク質が輸送小胞内に取り込まれる機構はほとんど未知である。本研究では、出芽酵母の小胞体において積み荷タンパク質を特異的に認識するレセプターの同定を試み、その候補となるEmp47pおよびEmp46pを同定した。Emp46/47pはレクチンと相同性の高い領域を膜内腔側に持つl型膜タンパク質で、これらを欠損させるといくつかの糖タンパク質の輸送に遅れが見られる。本年度はEmp46pと小胞体内で相互作用しているタンパク質の同定を試みた。Emp46pを蓄積させた小胞体画分に化学架橋剤を反応させて、Emp46pに架橋されてくるタンパク質を質量分析によって同定した結果、Emp47pが同定された。可溶化した小胞体画分中のEmp46pを免疫沈降すると、Emp47pが共沈してくることから、Emp46pは小胞体中でEmp47pと複合体を形成していることが示された。この複合体形成には、Emp46pおよびEmp47p中のコイルドコイル領域が重要であることが解った。この複合体形成のEmp46/47pの小胞体からの輸送への影響を調べたところ、Emp47pは単独でも小胞体から輸送されるのに対し、Emp46pはEmp47pと複合体を形成していないとCOPll小胞に取り込まれず、小胞体に蓄積してしまうことが解った。また、分画した小胞体、ゴルジ体、およびCOPll小胞上でEmp46/47p複合体形成を調べたところ、小胞体およびCOPll小胞上では複合体が保持されているのに対して、ゴルジ体画分においてはこの複合体が解離していた。これらの結果から、Emp47pは小胞体においてEmp46pと複合体を形成することによりEmp46pをCOPll小胞に取り込み、ゴルジ体へと輸送して放すという、積み荷タンパク質レセプターとして機能していることが明らかとなった。