hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
定量的低酸素イメージングプローブの開発

がんの次世代検出法としては、従来のがんの形態的情報の画像化を超えた、病態情報の一つである低酸素状態のイメージング法の開発が急務である。しかしながら、従来法の低酸素プローブでは可逆性がなく、イメージングにおける定量性・リアルタイム性に問題があった。そこで、蛍光およびりん光を検出端として、定量的・可逆的な酸素応答を得られる定量的低酸素イメージングプローブの開発に成功し、そのがん細胞・生体イメージングへの応用を行った。そこで、光学的方法もしくはNMR/MRI法において定量的・可逆的な酸素応答を得ることを目指したレシオメトリックプローブの開発及びその細胞・生体イメージングへの応用実験を計画した。そこで、可逆的な酸素応答を示すルテニウム錯体を用いることで、そのりん光の酸素依存的な変化を活用したりん光プローブを開発することにした。初めにモデル錯体Ru-Phenの開発を行った。ルテニウム錯体Ru-Phenは水系でバイオイメージングに適する600nm付近にりん光を示し、その燐光は酸素に可逆的に光学応答することがわかった。また、Ru-Phen誘導体を十数種合成し、置換基効果を検討した。さらにレシオメトリック応答を実現するために蛍光色素クマリンを分子内に導入した蛍光りん光プローブであるRu-Cou-1を開発した。その上脂溶性を改良したRu-Cou-2によって、その脂溶性効果によってプローブの効果的な細胞内導入が可能になった。実際に、Ru-Cou-2を用いてがん細胞内の酸素濃度の変化に応じてレシオメトリックに蛍光およびりん光が変化することを観測できた。また、レシオメトリーによる検量線も作成でき、定量的な低酸素プローブRu-Cou-2の開発に成功したといえる。低酸素状態の定量的ながん細胞内イメージングを実現したことから、実用性のあるイメージングプローブを開発に成功したといえる。また、低酸素に関わる疾病・疾患の定量的な検出と解明へ向けたバイオ応用の進展が期待される。一年目では、まず初めにポルフィリン骨格を有する酸素プローブの開発を行った。ポルフィリン誘導体を合成し、モリブデンと配位させることでプローブモデル錯体P-Moを開発した。P-Moは、低酸素下において、NMR上で芳香族の1Hのシフト、および光学的特性ではSoret帯の吸収の長波長化とQバンドの吸収の変化、および600nm前後の蛍光の増大を示した。また、その応答に可逆性が見られた。しかしながら、開発したモデルプローブP-Moは光を当てると酸素錯形成が変化する挙動を示したことから、生体イメージング用のプローブとしては十分ではないと考えた。そこで研究計画を進展させ、可逆的な酸素応答を示すルテニウム錯体を用いた燐光プローブを開発することにした。初めにモデル錯体の開発を行った。ルテニウム錯体Ru-Phenは水系でバイオイメージングに適する600nm付近に燐光を示し、その燐光は酸素に可逆的に光学応答することがわかった。また、Ru-Phen誘導体を数種合成し、置換基効果を検討した。可逆的・リアルタイム性を有する光学イメージングプローブの開発に成功したことから、このレシオメトリック応答への改良および生体応用への進展によって、低酸素状態の定量的なイメージングを実現可能である。ポルフィリン錯体P-Moにおける低酸素プローブの基礎物性評価が終了し、低酸素プローブとして可能な特性を有していることが確かめられた。さらに研究を進め、新たにルテニウム錯体において低酸素検出可能な燐光プローブの開発に成功している。2年目は、定量的なイメージングを可能にするためのレシオメトリック光学プローブの開発へと進展する。そのために、蛍光色素ールテニウム錯体複合体を開発する。また細胞実験へと展開し、脂溶性のコントロールによるプローブの細胞動態制御を行う。さらには、細胞実験に加えて、動物実験として担がんマウスを用いたin vivoイメージングへの展開を試みる。新規プローブの開発のために有機合成用の試薬、溶媒、ガラス器具類が必要である。また、細胞でのプローブ実験のために細胞培養のための試薬、器具、細胞の費用の必要である。
顎顔面先天異常の発症に関与する疾患感受性遺伝子を探る

TNFα遺伝子(TNFA)は、HLA classIII領域中に存在し、HLA-B遺伝子座から250kbセントロメア側に位置している。最近、TNFAのpromoter領域の、-1031、-863、-857に薪たな塩基多型が見つかり、それらの多型とTNFα産生量との関連が報告されている。HLA-DRB1とHLA-Bの問に位置する既知の遺伝子のなかで、TNFαがアポトーシス、抗アポトーシスの双方に関与すること、およびアリルが4つ存在し、マーカーとして用いることが可能であることから、感受性候補遺伝子として解析を行った。TNFA promoterに存在するSNPsの解析は、患者107名(L-CL/P 44名、R-CL/P 26名、B-CL/P 37名)に対して行った。TNFA promoterの-1031、-863、-857各部位におけるSNPsをそれぞれの組み合わせ(haplotype)として、PCR-PHFA (Preferential homoduplex formation assay)法を用いてタイピングを行った。結果各部位(-1032、-863、-857)毎に、それぞれCL/P全体、R-CL/P、L-CL/P、B-CL/Pについて、アリル頻度を対照群と比較した。しかし、有意な差は得られなかった。また、high producer (-1032C、-863A、-857T)のアリル陽性率についても解析を行ったが、有意な差は得られなかった。本学の倫理委員会の承認した書式にもとづき、充分なインフォームドコンセントをおこなって血液の提供をうけ、DNAを抽出した。NOTCH4のシグナルペプタイドにはマイクロサテライト多型(CTG repeat)があり、リピート数と様々な疾患との関連が調べられている。日本人健常者では、R6、R9、R10、R11の4つのアリルが報告されている。NOTCH4遺伝子のみの異常で発生異常がおこること、および、アリルが4つ存在し、マーカーとして用いることが可能であることから、感受性候補遺伝子として解析を行っている。PCR増幅後、DNA断片を電気泳動し、染色して、増幅の確認を行った。増幅断片を調整し、その後95°Cでdenatureを行ったABI377sequencerを用いて、電気泳動を行い、その結果をGENESCANを用いて解析した。2)NOTCH4のシグナルペプタイドに存在する(CTG)repeat数の多型解析(CTG)repeat数に関してはこれまでR6、R9、R10、R11の4つのアリルの報告があったが、今回の研究で、新たにR13アリルが発見された。CL/Pとの関連については、どのサブタイプについてもR11および、R13アリルの増加傾向、R10アリルの減少傾向がみられたが、現在解析中である。しかし、B-CL/PとL-CL/Pを、R9アリルについて比較すると、P=0.0681と、有意水準に近い差がみられた。以上の結果から、NOTCH4よりHLA-DRB1側に、CL/Pの疾患感受性遺伝子と、裂型(サブタイプ)の決定に関与する遺伝子の存在の可能性が示されている。今後は男女差、症状別にも解析を行う。また、これまでのHLA遺伝子そのものの情報を解析に加え、より感受性の強い領域を絞り込んでゆき、さらにマイクロサテライトマーカーや、多型マーカー等を用いた実験系を併用して原因遺伝子の発見に努める予定である。
電子移動触媒作用を利用した新規有機分子構築法

電子移動反応は用いる基質の酸化還元電位でその反応性が決まってしまうが、適当な触媒を用いることによりその反応性を精密に制御することが可能である。本研究では有機ケイ素化合物から芳香族カルボニル化合物への光電子移動が金属イオンにより顕著な触媒作用を受けること、また、金属イオンを触媒としたDiels-Alder反応が効率良く進行することを見いだした。1.電子移動触媒によるカンボニル化合物の光電子移動反応の活性化ベンズアルデヒド-Sc^<3+>錯体の錯形成定数はベンズアルデヒド-Mg^<2+>錯体の場合より大きく、Sc^<3+>はMg^<2+>より強くベンズアルデヒドに配位する。ベンズアルデヒドの最低励起状態は三重項で蛍光は出ないが、Sc^<3+>との錯形成により蛍光を発する様になることを見いだした。ベンズアルデヒドがSc^<3+>と錯体を形成することにより、その一重項励起状態の電子受容能力が顕著に増大し、その還元電位はもとの三重項励起状態と比較して1.2V正にシフトして2.7V(vs SCE)となることがわかった。ベンズアルデヒドは、Sc^<3+>と錯体を形成すると、アルキルスズ化合物により容易に光還元されアルキル化反応が進行することがわかった。2.電子移動触媒によるDiels-Alder反応の活性化アセトニトリル中、室温でアントラセン類にメチルビニルケトン(MVK)を添加しても反応は進行しないが、この溶液にスカンジウムトリフラートを添加するとDiels-Alder反応が効率良く進行することを見いだした。アントラセン類とMVKとのDiels-Alder反応の速度論解析により、Sc^<3+>触媒電子移動がその活性化過程であることがわかった。
時計タンパク質KaiCの立体構造とATPase活性に基づく古地球自転周期の考察

シアノバクテリアは24時間の地球自転周期に対応するため体内時計システムを有している。時計タンパク質の中核であるKaiCはATPを加水分解して時計システム全体の速度をコントロールしながら、自己リン酸化/自己脱リン酸化を繰り返しリズムを生み出す(24時間周期の自律振動性)。KaiCの活性は温度にほとんど依存せず(温度補償性)、反応系中の多数のKaiCは位相依存的にほぼ同等の化学状態をとるように制御されている(同調性)。こうしたKaiCタンパク質の特徴は高等生物の体内時計システムにおいても共通に見られ、KaiCは物理化学・生物物理の観点から体内時計を研究する格好の材料となっている。課題開始当初には、重要な学術的観点として1速度を規定するATP加水分解部位と振幅を生み出すリン酸化部位の構造上の関連、2ATP加水分解/リン酸化活性部位構造の他種ホモログや祖先型における保存性の2点を、さらに実用上の観点として3リズム測定系の自動化を挙げた。このうち観点1に対してはKaiCの結晶化条件を確立し、複数の晶系において原子分解能の構造を構築することに成功した。得られた複数の結晶構造はそれぞれ異なるリン酸化状態にあり、ATP加水分解部位とリン酸化部位のカップリング機構を考える材料が揃ったといえる。観点2については好熱性シアノバクテリアから同定されたホモログKaiCの結晶化条件を絞り込み高分解能構造の取得に成功した。祖先型KaiCについては系統樹に基づく統計計算を進め、そのアミノ酸配列を推定した。観点3に関してはリズム測定を自動的に進めるための装置およびデータ分析を迅速に行うためのソフトウェアを独自開発した。以上のように当初掲げた一連の課題に取り組み、一定の成果を挙げた。一方で系統樹計算および祖先型配列の推定など課題中の難点にも当たったが、解決に向けての道筋についても把握することができた。時計タンパク質KaiA, KaiB, KaiCはシアノバクテリアの概日時計システムを駆動する。このシステムの特異な点は、KaiA, KaiB, KaiCをATPとともにチューブの中で混合すると生体内で実現されている時計機能がそのまま生体外でも再現できるという点にある。これは生物時計研究が化学や物理の視点から研究できるという点で重要な特長である。特にKaiCはATP結合部位を有し、シアノバクテリア概日時計発振機構の中核的役割を担っている。KaiCは主にATPを加水分解して「時計の進む速さ」を規定するC1リングと自己リン酸化・脱リン酸化によって細胞内の他の関連タンパク質群に時刻情報を与えて「時計の針」の役割を果たすC2リングという2つのドメインによって構成される。したがってC1リングの構造・C2リングの構造およびC1リングとC2リングのカップリング機構を明らかにすることで、KaiCが地球の自転周期をどのように分子内に蓄えて機能を発揮しているかが考察できる。本研究ではまずSynechococcus elongates PCC7942由来KaiCのX線結晶構造解析に取り組み、C2リングが異なる時刻情報(リン酸化しているか、脱リン酸化しているか)を表示しているときに全体構造がどのように変化するかを観察することを目標とした。これまで他国の研究チームによってリン酸化されたKaiCの結晶構造が報告されてきたが、我々は脱リン酸化状態におけるKaiCの結晶構造を取得することが出来た。これはKaiCの主観的夜(リン酸化)と主観的昼(脱リン酸化)における構造比較ができるようになった点で画期的である。本研究ではモデル生物のSynechococcus elongatesPCC7942だけでなく、多数の他種シアノバクテリアのKaiCの情報も用いて、分子系統樹に基づき祖先型KaiCを復元しようとしている。現生型KaiCと祖先型KaiCの構造・性質を比較することを目標にしているが、順調に進展している現生型KaiCの構造解析に対して、生化学的に扱いやすい祖先型KaiCの調製は期待通りには進んでいない。しかし現生型KaiCの取り扱いに関する潤沢なノウハウや様々な祖先型タンパク質復元研究において蓄積されてきたアイデアを本研究にも適用する余地がかなりあり、次年度では状況は改善されると見込んでいる。昨年度から引き続いてシアノバクテリア由来の時計タンパク質KaiCのX線結晶構造解析を進めた。所属先に導入された実験室系X線結晶構造解析装置と放射光施設における構造解析システムの両方において同一の結晶を分析することで、実験室でも結晶品質の確認等の必要な操作を効率的に行えることが確認できた。こうした技術的基盤の上で、野生型だけでなく諸々の変異体に関しても析出した結晶の品質を評価している。精製過程、結晶化過程、結晶凍結過程それぞれに修正を加えて結晶品質の向上を目指した結果、複数の晶系において結晶が析出することが確認された。同時に蛍光プローブを導入したKaiC-C1ドメインの結晶構造解析も進め、溶液中におけるKaiC動態の解明に貢献することができた。これまで生化学的・物理化学的実験においては研究実績の豊富なSynechococcus elongates由来もしくは高い安定性が保証されたThermosynechococcus elongatus由来のKaiCが利用されることが多かった。今年度は多様な環境に生息する様々なシアノバクテリアのKaiCに関する情報を収集し、それらのアミノ酸配列情報を取得した。復原祖先型においてはN末やC末といった末端配列が一義的に特定できない可能性が高いが、こうした多様なKaiCホモログを用いて種間でドメインごとアミノ酸配列を交換したキメラ体を複数準備することで末端配列が機能に及ぼす影響の程度を見積もることが可能となった。

ただし祖先型の配列推定方法に関しては様々な置換モデルを適用しながら現在も検討中であり、実際にタンパク質レベルでの実証実験を実施するには至っていない。KaiCのX線結晶構造解析はおおむね順調に進展しており、諸々の表現型をもつ変異体の結晶化を加速させたい。また今年度に蓄積された結晶化条件をはじめとする研究成果を基盤にすれば、今後得られるであろう祖先型KaiCについても円滑に構造解析を進めることが可能である。祖先配列推定については困難な部分が把握されつつあり、当初予定よりも遅れがみられる。シアノバクテリアは24時間の地球自転周期に対応するため体内時計システムを有している。時計タンパク質の中核であるKaiCはATPを加水分解して時計システム全体の速度をコントロールしながら、自己リン酸化/自己脱リン酸化を繰り返しリズムを生み出す(24時間周期の自律振動性)。KaiCの活性は温度にほとんど依存せず(温度補償性)、反応系中の多数のKaiCは位相依存的にほぼ同等の化学状態をとるように制御されている(同調性)。こうしたKaiCタンパク質の特徴は高等生物の体内時計システムにおいても共通に見られ、KaiCは物理化学・生物物理の観点から体内時計を研究する格好の材料となっている。課題開始当初には、重要な学術的観点として1速度を規定するATP加水分解部位と振幅を生み出すリン酸化部位の構造上の関連、2ATP加水分解/リン酸化活性部位構造の他種ホモログや祖先型における保存性の2点を、さらに実用上の観点として3リズム測定系の自動化を挙げた。このうち観点1に対してはKaiCの結晶化条件を確立し、複数の晶系において原子分解能の構造を構築することに成功した。得られた複数の結晶構造はそれぞれ異なるリン酸化状態にあり、ATP加水分解部位とリン酸化部位のカップリング機構を考える材料が揃ったといえる。観点2については好熱性シアノバクテリアから同定されたホモログKaiCの結晶化条件を絞り込み高分解能構造の取得に成功した。祖先型KaiCについては系統樹に基づく統計計算を進め、そのアミノ酸配列を推定した。観点3に関してはリズム測定を自動的に進めるための装置およびデータ分析を迅速に行うためのソフトウェアを独自開発した。以上のように当初掲げた一連の課題に取り組み、一定の成果を挙げた。一方で系統樹計算および祖先型配列の推定など課題中の難点にも当たったが、解決に向けての道筋についても把握することができた。KaiCのリン酸化レベルには4段階(ST-SpT-pSpT-pST)あり、それぞれ主観的昼・夕・夜・朝という時刻情報に対応している。今後は現生型KaiCを用いて、夕や朝といった時刻情報がKaiC分子内にどのような構造情報としてインプットされているかを明らかにしたい。また、シアノバクテリアの概日時計は他の生物種と同じく、「時計周期の温度補償性」を有している。これはKaiCタンパク質が異なる温度環境におかれていても正しく24時間周期を維持するという特異かつ重要な性質を指す。
局所環のレビー長

局所環の一般化されたレビー長が素イデアルによる局所化によってどのように変動するかを調べた。特に,素イデアルに沿って局所環が法平坦な時に,局所化によってレビー長は減少するのではないかという予想をたてた。これと類似の問題として局所環の様々なホモロジカルな性質について,素イデアルに沿った法平坦性を仮定した時に局所化の持つ性質が元の局所環の性質を導くかという問題について調べた。正則性については広中による良く知られた結果があるが,同様のことがCohen-Macaulay性,Gorenstein性,完交性についても成立するという結果を得た。さらにこの結果は,Matijevic-Roberts,後藤・渡辺による次数付環のホモロジカルな性質の次数付素イデアルによる局所化による判定法の別証明に応用でき,さらに次数付環以外の順滑かつ連結ファイバーを持つ一般の群スキームの作用について同様の判定が可能であるということもこの事実を用いて示すことが出来た。局所環のレビー長と関わりが深いCohen-Macaulay近似についてもGorenstein性を仮定しない状況で簡約群の作用のついた形への一般化を得た。Gorenstein環の指数(index)はデルタ不変量を経由して定義されるが,最近,Gorenstein性を仮定せず,Tate-Vogelのコホモロジーを用いてデルタ不変量を取り扱う手法がMartinkovskyらによって提出されたのを受けて,この手法をDing予想の解決に応用できるのではないかと考え,随伴次数付環のCohen-Macaulay性を仮定せずに随伴次数付環の指数を考え,レビー長との比較を試みたが,新しい結果を得ることは出来なかった。Gorenstein性を仮定しない状況での指数の理論の確立は今後の課題である。
多次元生体信号処理による新しい食品品質評価法の研究開発

多次元生体信号処理による新しい食品品質評価法の開発に向け、脳波・心拍・唾液成分・腸音・腹部超音波動画像等の非侵襲計測可能な複数の生体信号から得られる特徴量を指標とした食品感性定量分析手法の構築に関する研究を行った。本研究課題では、感性情報工学・医用生体工学・食品工学の融合による、従来類のない新規の食品質評価法の開発を目的としている。このために、各専門分野において十分な研究実績を有する食品プロセス工学一情報工学一医用工学一臨床医学の研究者が融合した体制での研究遂行を行った。具体約には、以下の5階層からなる研究を相互に密接に関連させて実施することで、実用レベルの成果を得ることを目標としていたが、本年度はこのうちの(1)および(3)について、生体信号計測実験およびその解析を行った。(1)については、無意識下の食嗜好を調べるための、食品写真の提示を刺激とする視覚誘発電位計測実験を行い、(3)については長時間連続腸音記録解析システムの改良開発を行った(1)食品嗜好に由来する感性・情動を脳波により定量化する技術の研究開発を行う。(2)食品嗜好に由来する自律神経系活動の変動を心拍・血圧・唾液分析等により定量化する技術の研究開発を行う。(3)食品の種類・性質の違いに起因する消化器官の活動状態を腹部超音波動画像・胃電図・腸音等により定量化する技術の研究開発を行う。(4)上記(1)(3)において技術開発された生体信号解析技術群の相関関係・因果関係を解明し、それらの技術の統合を行う。ポータブル異種生体信号計測・解析装置の開発も行う。(5)(4)で新たに開発された生体信号解析法を援用した、新しい食品品質評価法の構築を行う。本研究課題では、感性情報工学・医用生体工学・食品工学の融合による、従来類のない新規の食品品質評価法の開発を目的としている。具体的には、以下の5階層からなる研究を相互に密接に関連させて実施することで、実用レベルの成果を得ることを目標としており、本年度はこのうちの(1)(3)(4)について、生体信号計測実験とそのデータ解析、および新型腸音取得センサ開発を行った。(1)については、無意識下の食嗜好を調べるための、食品写真の提示を刺激とする視覚誘発電位計測実験を行い、取得した脳波データの分析結果について国際会議で発表を行った。(3)については、様々な摂食条件下における腸音計測実験を行い、特に本研究において重要な基本状態である絶食時腸音発生について詳細な調査を行った。加えて、瞬間的な腸の消化活動活性度を定量評価するための超音波断層動画像解析法の開発に着手し、消化物の移動動画から腸の蠕動運動を定量会析する手法を考案した。(4)についてはロバスト腸音記録を可能にするセンサの開発を行い、学術論文として発表した。(1)食嗜好に由来する感性を脳波により定量化する技術の研究開発を行う。(2)食嗜好に由来する自律神経系活動の変動を心拍・血圧・唾液分析等により定量化する技術の研究開発を行う。(3)食品の種類・性質の違いに起因する消化器官の活動状態を腹部超音波動画像・腸音により定量化する技術の研究開発を行う。具体的には、以下の5階層からなる研究を相互に密接に関連させて実施することで、実用レベルの成果を得ることを目標としており、本年度は2年目に引き続いて、生体信号計測実験とそのデータ解析、および新型腸音記録・解析装置の開発を行った。(1)については、無意識下の食嗜好を調べるための、食品写真の提示を刺激とする視覚誘発電位計測実験を行い、取得した脳波データの分析を行った。加えて、瞬間的な腸の消化活動活性度を定量評価するための超音波断層動画像解析法の開発を行い、消化物の移動動画から腸の蠕動運動を定量分析する手法を考案した。(2)および(4)については、長時間腸音解析と唾液アミラーゼ量分析技術を併用し、ストレスと腸音発生との関連性について調査を行い、国際会議にて発表した。さらに、民間企業と共同で腸音記録解析装置の実用化に着手し、プロトタイプを完成させた。(2)食嗜好に由来する自律神経系活動の変動を生理指標により定量化するための要素技術の研究を行った。(3)食品の種類・性質の違いに起因する消化器官の活動状態を腹部超音波動画像・腸音により定量化するための要素技術の研究を行った。(4)開発された生体信号解析技術群の因果関係を解明を試みた。
生物多様性第ニの危機の全国評価－耕作放棄地の拡大に注目して－

既存の公開データベースおよび統計情報である農林業センサスを利用し、10 kmメッシュ単位で絶滅危惧植物の分布と耕作放棄地の関係を全国レベルで検討した。その結果、もともと広域分布かつ、分布域の大部分で絶滅の危機に瀕している植物の分布(元・普通種)と、耕作放棄が広がっている農地は全国的に重なっていることが示された。さらに、過去に圃場整備を経験した農地と、元・普通種の分布は排他することも明らかになった。昨年度までに整備した地域2次メッシュ(約10km四方)ごとの理論的な耕作放棄面積地図と、35都道府県以上でレッドデータブック、レッドリストにリストされている"元"普通種(23種)の地域2次メッシュ単位分布データを重ね合わせ、定量的な解析を実施したところ、"元"普通種の分布記録が存在するメッシュの耕作放棄面積は、全国平均に比較して統計的に有意に大きいことが示された。この傾向は、全農地面積を考慮しても有意であったことから、"元"普通種の分布域と耕作放棄地が広がっている地域は重複していることが示唆された。さらに選定された"元"普通種23種の環境要求性について、入手済みのレッドデータブックおよび図艦等を利用した調査を行ったところ、これらの多くは湿地や水路といった湿潤な環境を好むことが明らかになった。耕作放棄地の広がりは、絶滅危惧植物の分布に何らかの関係を持っていることは確実と考えられる。ただし、現状では時系列の変化を追うことはできていないため、放棄が広がったことによって対象種が負の影響を受け、絶滅危惧となったのか、逆に正の影響を受け、生息範囲が広がってきたのかを切り分けることはできなかった。放棄が絶滅危惧植物に及ぼす影響について、さらに詳細な解析を進めるため、都道府県の博物館において行った標本調査のうち、特にレコード数が多かった数県に絞り、"元"普通種6種について、1kmメッシュ(約1km四方)の分布データの作成に取り組んでいる。公開されている「農林水産省2005年農林業センサス都道府県別統計書」を全国分入手し、全国を対象に地域2次メッシュ(約10km四方)ごとの理論的な耕作放棄面積を算出した。算出方法は計画に基づき、農林業センサスの集計単位である行政界を100m単位に分割し、それを2次メッシュに再構成するという方法をとった。得られた2次メッシュ単位の理論的農地面積を、GISによって電子地図データ化した。全国47都道府県のレッドデータブック、レッドリストを収集した。収集したレッドリストから維管束植物のレコードを抜き出しで一覧表を作成した。なお、最新のリストがインターネット上で公開されているものについてはそれを利用し、旧版のみ公開されているものについては、とりあえず旧版を利用した。冊子体でのみ公開されているものについては、冊子体を入手し、自身で電子化を行った。一部県については冊子体を販売していたので、それを購入した。計画に基づき、35都道府県以上でレッドデータブック、レッドリストにリストされている種を"元"普通種として抽出した。その結果、50種の植物が抽出された。得られた"元"普通種50種を対象に、環境省生物多様性センターで公開されているデータベースを検索したところ、23種の分布データを入手することができた。これに並行して各都道府県の博物館を訪問し、標本目録や観察記録を借用した。一部館については収蔵庫において標本調査を行った。得られた自然史資料に位置情報を付与して分布データ化することで、環境省から入手できなかった種のレコードや、環境省データの空白を埋めた。この作業は現在も継続中である。一次解析として作成した耕作放棄地の地図と、その時点までで収集できた"元"普通種の分布データを重ね合わせたところ、両者は重なっていることが確認できた。昨年度までに、耕作放棄地の分布と絶滅危惧植物の分布が全国的に重なっていることを示したが、放棄が絶滅危惧植物に対してどう影響しているかは不明のままであった。詳細に耕作放棄と絶滅危惧植物の関係を検討可能にするため、全国を対象に耕作放棄地の内訳を細分化した。具体的には、全国の農地における土地の区画化、圃場整備履歴の有無を農林水産省の調査結果から取得し、その分布と耕作放棄、絶滅危惧植物の分布それぞれの間の関係を検討した。その結果、整備履歴があり、かつ現在放棄が進んでいる地域が存在しており、これらは排他的ではないことが示された。さらに地域2次メッシュ(約10km四方)内における農地が全て区画化、圃場整備されている場所では、絶滅危惧植物がほぼ分布できなくなっていることが明らかになった。同じ解析を1kmメッシュ(約1km四方)で神奈川県のみを対象に行ったところ、ほぼ同様の結果が得られた。これにより、少なくとも過去に区画化、圃場整備が行われた場所では、放棄状況に関わらず、絶滅危惧植物の分布域として不適であることが明らかになった。この結果により、放棄状況に関係なく絶滅危惧植物が分布しない地域を排除することが可能になった。すなわち、放棄による生物多様性

第二の危機が起こっている、あるいは今後起こるであろう地域を全国的に地図として示すことが可能になった。3年間の研究において作成された農地利用、放棄地図の公開については、予定どおりインターネット地図、あるいはGISで利用しやすいタイルマップ形式でデータの閲覧および取得ができるシステムを開発した。ただし、データセットそのものを査読付き論文(データペーパー)として投稿中であるため、本報告書作成時点(2015年5月)では一般公開はしていない。データペーパーが受理され次第、オープンデータとして公開し、誰でも自由に利用可能にする予定である。生物多様性情報学当所の予想どおり、全国規模で耕作放棄地と絶滅危惧植物の分布域が重複していることを示し、それを学会発表および査読付き論文として公表することができた。ただし、放棄によって絶滅危惧植物が正の影響を受けているのか負の影響を受けているのか切り分けられないという課題が見つかったため、当初予定にはなかった1km単位での解析に取り組むここととなった。この解析は計画を遂行した上での発展課題であり、予定以上に進展していると言える。当所予定どおり、耕作放棄地の地図化、レッドデータ、レッドリストの収集、"元"普通種の選定まではほぼ完了させることができた。地図化については特に問題なく作業が進んだが、レッドデータ、レッドリストの収集については複数の都道府県で見直し作業を行っており、かなり古いものしか公開されていない場合があったが、とりあえず本年度は古いものを利用することで全国分を揃えることができた。自然史資料の収集については、一部前倒しして収集を開始することができた。これは、レッドデータ、レッドリストの収集を目的として博物館等を訪問した際に、一部について標本目録等を入手することができたことによる。また、博物館等を訪問することで既存の観察情報等の情報を多数入手することができた。自然史資料はその所在が不明であったり、インターネット上で検索することができない場合が多々あるため、これも収集を行う上で大きな推進力となった。耕作放棄地の地図については、公開に向けたクオリティコントロールを実施し、予定どおり利用性の高い形で公表する。生物については、10km単位での自然史資料のリソースはおおむね収集でき、解析用データも整備できたが、1kmメッシュでの解析に向けてウエイトは下げつつも、自然史資料の収集は継続する。それら追加で入手したデータを利用し、放棄地が絶滅危惧植物に対して正の影響を及ぼす場合と、負の影響を及ぼす場合の切り分けに取り組む。平成25年度は自然史資料の収集および分布データ化が主となるが、地域の自然史資料を収集する上で地域の博物館等から得られる情報が極めて有用であることがわかったので、レッドデータブック、レッドリスト収集で既に訪問した博物館や、県立ではない博物館にも積極的に訪問し、学芸員やボランティアの方々から情報を得る予定である。一次解析の結果により、おおむね本研究の仮説が正しいことが示唆されているので、解析や取りまとめ方法については現行の方針で継続する予定である。PCおよび専用ソフトの高額機器を購入しなかった為。該当機器を購入予定
喉頭全摘出者の代替発声を対象とした声質改善装置の研究開発

音声は最も重要なコミュニケーション手段であり、高齢者のみならず人が充実した社会生活を送るために欠かせない要素である。しかし、喉頭がんの進行により喉頭全摘手術を余儀なくされ、自分の声を失う高齢者は少なくない。不幸にして喉頭全摘出となった場合、電気式喉頭や、ゲップを音源とする食道発声法などの代替発声法が利用されるが、習得が困難で、明瞭性や自然性が大幅に劣化する。本研究課題では、食道発声音声から直接観測できないゲップ音源と声道特性とを高精度に分離し、喉頭全摘出前に収録した自分の音声から推定した声帯音源と入れ替えて音声を再合成することで、もとの声質に近い発声を可能にする声質改善装置の研究開発を目的とする。昨年度、食道発声音声から声道特性とゲップ音源を高精度に分離・推定するために、実軸上の極の発生を抑圧する制約条件を課したAR-HMM分析法を構築した。しかしこの分析法は、声道特性を表すAR係数だけでなく、ゲップ音源を表すHMMを繰返し学習するため、分析に多くの時間を要しリアルタイム処理には不向きであった。H30年度は、リアルタイムでの声質改善を実現するために、制約条件付きAR-HMM分析法の計算量の削減を試みた。具体的には、昨年度開発のAR-HMM分析を用いてオフラインで特定話者の食道発声音声から音源HMMを学習する。そして声質改善する際には、特定話者であればゲップ音源の確率統計的な特性は不変であると仮定して、学習済み音源HMMを継続使用し、声道特性を表すAR係数だけを制約条件のもと適応的に推定する音声分析法を構築した。このアプローチにおいて、食道発声音声の声質を劣化させている主原因のゲップ音源を除去するために、音声分析において如何に高精度に声道特性とゲップ音源を分離できるかが重要となる。H30年度は、制約条件付きAR-HMM分析のリアルタイム処理の実現に目途をつけることができ、目標に向かって着実に進捗できていると考えている。当初計画していたように声道特性と音源を線形分離したソースフィルタモデルに基づいて、音源入替えによる声質改善を試みる場合、音声本来の生成過程と線形分離ソースフィルタの生成モデルとのミスマッチにより合成時に若干不自然な音声が生成される可能性が残されている。一方、近年、DNNなどを用いて声道特性に関する特徴量から音声波形を直接合成する手法が開発され、線形分離ソースフィルタの生成モデルよりも、より自然な音声が合成可能であると報告されている。今後は、制約条件付きAR-HMM分析により得られた声道特性の特徴量を、喉頭摘出前の音声から学習したDNNに基づく音声合成法に提供することで、喉頭摘出前の自分の音声に変換する声質改善装置の開発を行う予定である。研究代表者は、声道フィルタをAuto-Regressive(AR)フィルタで、声帯振動による駆動源をHidden Markov Model(HMM)で表現するAR-HMMに基づいた音声分析法を提案し、高基本周波数音声の分析において著しく分析精度が劣化するという従来法の問題点を大幅に改善できることを示している。H29年度はこのAR-HMM音声分析法を食道発声音声に適用し、声道特性とゲップ音源のより高精度な分離の実現を試みた。具体的には、食道発声音声から推定した声道特性に音源の特徴が残留する場合が生じることを実験的に確認した。更に詳細な解析を行った結果、音源の残留特徴は声道フィルタの実軸上の極として現れることを明らかにした。この結果を踏まえて、そのような極の発生を抑制する制約条件を導出し、それを組み込んだ新しいAR-HMM分析法を構築した。そして、最も精度が良いとされる従来法と比較して、提案法の精度が良くなることを実験的に確認した。

H29年度はこの点に関して、AR-HMM音声分析法の分析精度を着実に改善できたと考えている。音声は最も重要なコミュニケーション手段であり、高齢者のみならず人が充実した社会生活を送るために欠かせない要素である。しかし、喉頭がんの進行により喉頭全摘手術を余儀なくされ、自分の声を失う高齢者は少なくない。不幸にして喉頭全摘出となった場合、電気式喉頭や、ゲップを音源とする食道発声法などの代替発声法が利用されるが、習得が困難で、明瞭性や自然性が大幅に劣化する。本研究課題では、食道発声音声から直接観測できないゲップ音源と声道特性とを高精度に分離し、喉頭全摘出前に収録した自分の音声から推定した声帯音源と入れ替えて音声を再合成することで、もとの声質に近い発声を可能にする声質改善装置の研究開発を目的とする。昨年度、食道発声音声から声道特性とゲップ音源を高精度に分離・推定するために、実軸上の極の発生を抑圧する制約条件を課したAR-HMM分析法を構築した。しかしこの分析法は、声道特性を表すAR係数だけでなく、ゲップ音源を表すHMMを繰返し学習するため、分析に多くの時間を要しリアルタイム処理には不向きであった。H30年度は、リアルタイムでの声質改善を実現するために、制約条件付きAR-HMM分析法の計算量の削減を試みた。具体的には、昨年度開発のAR-HMM分析を用いてオフラインで特定話者の食道発声音声から音源HMMを学習する。そして声質改善する際には、特定話者であればゲップ音源の確率統計的な特性は不変であると仮定して、学習済み音源HMMを継続使用し、声道特性を表すAR係数だけを制約条件のもと適応的に推定する音声分析法を構築した。このアプローチにおいて、食道発声音声の声質を劣化させている主原因のゲップ音源を除去するために、音声分析において如何に高精度に声道特性とゲップ音源を分離できるかが重要となる。H30年度は、制約条件付きAR-HMM分析のリアルタイム処理の実現に目途をつけることができ、目標に向かって着実に進捗できていると考えている。食道発声音声をゲップ音源と声道特性とに分離し、喉頭全摘出前に収録した自分の音声から抽出した声帯音源に入れ替えて、リアルタイムで音声を再合成することで、もとの自分の声質に近い発声を可能にする声質改善装置の研究開発を行う。HMMパラメータを繰返し推定するAR-HMM音声分析法が、リアルタイムで声質改善を行う装置の分析法として適切でない場合、予めユーザーの少量サンプルからゲップ音源のHMMパラメータをオフラインで学習しておき、リアルタイムでの声質改善処理では、その学習済みHMMに基づきAR係数と利得を適応的に推定する分析法の使用を検討する。当初計画していたように声道特性と音源を線形分離したソースフィルタモデルに基づいて、音源入替えによる声質改善を試みる場合、音声本来の生成過程と線形分離ソースフィルタの生成モデルとのミスマッチにより合成時に若干不自然な音声が生成される可能性が残されている。一方、近年、DNNなどを用いて声道特性に関する特徴量から音声波形を直接合成する手法が開発され、線形分離ソースフィルタの生成モデルよりも、より自然な音声が合成可能であると報告されている。
多言語Webテキストからの知識マイニングに関する研究

表記の研究テーマを推進するにあたっては,大量ないし多様なテキストを処理する必要がある.本年度は,このような目的に沿って,以下の基本的テキスト処理技術の探求,Webテキスト処理ツールの開発を行った.(1)大量のWebテキストから比較的軽い処理で知識の候補となるイベントを網羅的に抽出する半構造マイニングの手法を考案して,実装した.知識抽出にあたって、文の係り受け構造を,文節をラベルとする節点を保持する木構造で表したのでは,助詞や表記上のぶれにより,節点数の少ない部分木が抽出されてしまう.そこで係り受け構造を表現する新しいデータ構造を提案し,そのデータ構造に対するマイニング手法を提案することで,上記の問題を解決した.(2)将来必要となる精密な知識をテキストから抽出するためのインフラストラクチャーとなるHPSG文法による構文解析システムの研究を行った.従来のモデルに比べ,提案した極語彙化モデルはほぼ同じ精度を達成しながら,45倍程度の高速化に成功している.もうひとつの提案である合成モデルでは,従来のモデルにくらべ34倍程度の高速化を達成しつつ,適合率および再現率がおよそ2ポイント向上している.(3)HTMLで書かれたHTML文書であるが,その構造であるレイアウト情報を教師なし学習で自動的に抽出するシステムを検討した.(4)既存のサーチエンジンを越える使い勝手を実現するために,Webテキストと伝統的な情報の宝庫である図書館を連携させる目的で,Web上の百科事典Wikipediaを仲介とする方法を考案した.具体的にはWebの世界と図書館の世界をWikipediaを介してつなぐことによって,両者の世界の利点を生かした情報探索を実現するための試作システムを構築した.表記の研究テーマを推進するにあたっては,大量ないし多様なテキストを処理する必要がある.本年度は,このような目的に沿って,以下の基本的テキスト処理技術の探求,Webテキスト処理ツールの開発を行った.(1)大量のWebテキストから比較的軽い処理で知識の候補となるイベントを網羅的に抽出する半構造マイニングの手法を考案して,実装した.知識抽出にあたって、文の係り受け構造を,文節をラベルとする節点を保持する木構造で表したのでは,助詞や表記上のぶれにより,節点数の少ない部分木が抽出されてしまう.そこで係り受け構造を表現する新しいデータ構造を提案し,そのデータ構造に対するマイニング手法を提案することで,上記の問題を解決した.(2)将来必要となる精密な知識をテキストから抽出するためのインフラストラクチャーとなるHPSG文法による構文解析システムの研究を行った.従来のモデルに比べ,提案した極語彙化モデルはほぼ同じ精度を達成しながら,45倍程度の高速化に成功している.もうひとつの提案である合成モデルでは,従来のモデルにくらべ34倍程度の高速化を達成しつつ,適合率および再現率がおよそ2ポイント向上している.(3)HTMLで書かれたHTML文書であるが,その構造であるレイアウト情報を教師なし学習で自動的に抽出するシステムを検討した.(4)既存のサーチエンジンを越える使い勝手を実現するために,Webテキストと伝統的な情報の宝庫である図書館を連携させる目的で,Web上の百科事典Wikipediaを仲介とする方法を考案した.具体的にはWebの世界と図書館の世界をWikipediaを介してつなぐことによって,両者の世界の利点を生かした情報探索を実現するための試作システムを構築した.
ヘム結合性抗酸化蛋白質HBP23の結晶構造解析

本研究は、活性酸素によるストレスから身を守る生体内抗酸化システムに関与し、さらに最近の報告により細胞内情報伝達にも関わるとされる抗酸化蛋白質HBP23の立体構造を原子分解能で決定することにより構造化学的な検討を行い、ヘムとの相互作用を初めとして抗酸化システムや細胞内情報伝達に関しても明らかにすることを主題とするものであった。今年度中に達成できた研究結果は次の通りである。HBP23が分類される2-Cys Prxと呼ばれる抗酸化蛋白質群において、最初の立体構造解析(2.6Å)に成功し論文発表をした(Pro.Nat.Aca.Sci.96,12333-12338)。その後、さらに高分解能(2.1Å)での構造解析を行った。一次構造上離れている2つの活性システイン残基(Cys52,Cys173)は、酸化型結晶を用いた構造解析から、二量体を形成する相互作用領域に位置し分子間でジスルフィド結合を形成している事を明らかにした。この分子間ジスルフィド結合は非常に珍しい例である。また、Cys52とCys173を含む活性部位周辺の分子表面は非常に疎水的で、生体内で反応する標的蛋白質チオレドキシンの分子表面も疎水的でその形状も相補的であることから、疎水相互作用を主な親和力とすることが示唆された。さらに、疎水表面にあるアミノ酸残基からヘムと相互作用可能なものを類推した。HBP23の活性中心を調べた結果、1-Cys PrxのhORF6と全体構造はチオレドキシンフィールドを持ち非常によく保存されているが、活性システイン(Cys52)の位置が異なることが分かった。これらの結果から一連の反応機構を提案した。還元型結晶の作成を行いデータ収集を試みているが、現在までに高分解能のデータは得られていない。情報伝達に関与する蛋白質の合成ペプチドとの複合体による解析も進行中である。
プラズマ・イオンプロセスによる生体親和性材料の開発

高分子の弾力性、化学的安定性を保持したまま、表面改質により生体適合性を向上させる手法として、プラズマイオン注入(Plasma Based Ion Implantation, PBII)法に着目した。シリコーンに対してPBIIを施し、表面組成および形状の変化、細胞接着率の変化について調べた。表面は照射電圧の上昇に伴い本来の構造が減少し、アモルファス炭素となった。イオン照射により細胞接着率と細胞増殖率は顕著に向上し、本手法の有効性が示された。一方、高電圧側では改質効果が減少した。細胞接着率と増殖率の双方から判断すると最適処理電圧は2.55kVの間であった。シリコーン(ポリジメチルシロキサン)は、無毒性である、生体反応性が低い、血液凝固性が低いといった生体適合性に加え、耐熱性、耐寒性、気体透過性に優れているという特長から医療用材料の幅広い用途で使用されている。しかし、その生体反応性の低さにより生体内で周辺組織と癒着せず、様々な医療用途の中でも特にカテーテルとして用いられる際に、周辺組織との間に隙間を生じやすく、これによる外界からの雑菌侵入が問題となる場合がある。これに対し、プラズマイオン注入法(PBII)によりシリコーン表面を炭素化し、生体組織との接着性を向上させることを目的とした研究を行った。プラズマイオン注入法は従来のイオンビーム照射法に比べ、低コスト、短時間、三次元の試料に対し照射可能であることが特長として挙げられ、大量生産に非常に適しているといえる。本研究では希ガスイオンで改質を行い、表面形状解析、表面組織解析、細胞接着試験を行った。その結果、印加負電圧(イオンエネルギー)が高いほど試料表面の炭素化が進行し表面粗さが増大することが明らかになった。炭素化は主に水素、酸素の脱離に起因し、表面粗さの増大は、結晶部分とアモルファス部分のエッチング速度の違いに起因すると考えられる。一方、細胞接着性は処理電圧に比例せず、-2.5kV-5kVでピークを示すことが明らかになった。高電圧側で細胞接着性が低下する理由は表面粗さが増大し、細胞との接着面積が減少するためと考えられる。これらの結果より、次年度以降表面粗さの増大を抑制する照射方法を考案する必要があると思われる。これに対し、プラズマイオン注入法(PBII)によりシリコーン表面を改質し、生体組織との接着性を向上させることを目的とした研究を行っている。本年度は、導入ガスとしてトルエン、トリフロロベンゼン、ヘキサフロロベンゼンを選択し、基材表面にダイヤモンドライクカーボン(DLC)およびフッ素化ダイヤモンドライクカーボン(F-DLC)を生成する実験を行った。炭素に対するフッ素ドープ量は成膜電圧と原料ガスの選択により560%の間でコントロール可能であった。水接触角はDLCの74°に対し、F-DLCは80°以上の値を示した。ヘキサフロロベンゼンを用いて成膜したF-DLCの高度及びヤング率はDLCの5分の1以下を示した。非常に軟らかい膜であるため耐摩耗性には劣るものの、基材に対する追従性は良く剥離しにくいと考えられ、生体内における使用に関しては好都合であることが明らかになった。また、F-DLC表面には酸素原子が存在しており、成膜時に生成したダングリングボンドが空気中の酸素または水によって終端されることが明らかになった。このことを用いて、放射線や薬品を用いずに所望の官能基をDLC表面にグラフトすることが可能である。本研究ではシリコーンに代表される生体不活性高分子材料に対し、プラズマイオン注入法(Plasma based ion implantation, PBII)を施すことにより表面の生体組織適合性を向上させることを目的としてきた。このことにより、現在医療現場で問題となっているトンネル感染(カテーテルを介した細菌感染)の問題が解決出来ると考えている。本年度は、PBII処理した材料表面の細胞接着が照射量の増大とともに向上した後、過剰照射では低下することに着目し、複数のイオン種において最適な照射量を確定させた。この試料を依頼試験によりウサギ皮下に埋入し、3週間後に取り出して観察したところ、未処理試料は組織との癒着が見られなかったのに対し、照射後は完全に癒着していることを確認した。最適照射量は照射するイオンのエネルギーが一定の場合、イオンの質量の増大に伴って低下することが明らかになった。これは単位深さ当たりに与えるエネルギー(線エネルギー付与)から説明出来る。

過剰な照射によって細胞接着低下していく要因として、表面組成の変化と粗さの増大が考えられたため、比較対象としてイオン照射で表面に微細突起が生成するPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を選定し細胞接着性を調査したところ、細胞は突起先端を跨ぎながら照射済シリコーンよりもはるかに粗い表面でも接着することが明らかになった。このことより、高照射量において細胞接着を抑制する原因として組成変化(炭素化、表面官能基の多様性の減少)が最も可能性が高いことが明らかになった。
情報化社会における地域アイデンティティの変容過程の研究

現代社会の情報化と地域社会のアイデンティティ形成とに関して研究をおこなう中で、本年度は情報として生産・流通・消費される地域イメージに焦点を合わせた。現代社会での地域イメージは社会の流動化やメディアの発達の結果、地域固有の伝統的シンボリズムだけでなく、消費地である都市との情報の交換の中でマスメディアを通して産み出される。それは都市から見た消費の対象としての「ふるさと」のイメージと、都市をターゲットとして地域から情報発信されるイメージとの複合体であり、マーケットの趨勢にあわせて消費されるのである。情報として発進され、都市のマーケットで消費されるイメージと地域固有の伝統的シンボリズムとの関連を捉えるために、本年度は地域イメージの情報化と消費化をとらえる事例として地域産品のブランドを取り上げ、付加価値としての地域イメージの在り方を検討した。事例として鹿児島県の「かごしまブランド」と大分県の「豊の国一村一品」を比較した。前者は、流通システムからの需要情報を重視し、それに対応できる高品質で定量の産物を供給しうる産地育成事業であり、後者は消費者に向けて直接イメージを発信し、県産品の需要そのものの創出をねらう事業である。前者では産品を市場の論理で規格化し「信頼の産地」というブランドイメージが形成されるのに対して、後者ではそれぞれの地域固有の産品を「地域ブランド」というパッケージの中にそのまま取り込むことができる。この両者の場合、イメージとしての地域の個性はそれぞれの異なった内容と形式をもつものとなろう。このような地域イメージの相違は、地域意識の形成に大きな影響を及ぼすものである。次年度以降は、この成果をもとに風水害のため十分に行えなっかった現地調査をすすめて知見を蓄積し、さらに研究を進めてゆきたい。
航空機テレメトリ-+ペネトレ-タ-による地球科学デ-タ収録システムの開発

地上アクセス困難域においてヘリコプタ-から投下し、テレメ-タ-制御でセンサ-を作動させて地球科学デ-タを回収するための、ペネトレ-タ-+航空機用デ-タ収録装置の開発を目指した。いくつかの試作・実験を行い以下の知見を得た。(1)南極人工地震観測に使用するためのV241ーM型上下動地震計を試作した。この地震計とLー22Dで得られる観測波形はほぼ同じで、V241ーMは若干固有周波数が高い(3.5Hz)が爆破観測に適合できる。(2)(1)と組み合わせるIFPアンプを試作し、A/D波形をメモリ-上に記録し、デ-タをテレメ-タ-送信しパソコン上で復調するテストを実施した。テレメ-タ-前段までの部分は衝撃(2000G)後も正常動作したが、テレメ-タ-送信・復調デ-タに間欠的なビット落ちが見られ対策中である。(3)機上オペレ-ションを円滑にするためには適切なテレメ-タ-制御命令を用意する必要がある。そのような命令群について考察した。(4)特別の位置決定装置をペネトレ-タ-に組み込まなくてもヘリコプタ-のGPS Differential Positioningで落下点が1030m精度で位置決定できる。高さの誤差は±10mである。(4)南極大陸表層の積雪の硬さはs=811で、500m対地高度から落下させると5001000Gの衝撃を受ける。フィンの貫入停止深さは表面から0.51mになる。(5)200mの対地高度を取れば落下・着地したペネトレ-タ-地震計の垂直度は±5°以内の傾きに収まり特別の姿勢制御は不要である。(6)実用化にむけ(2)の問題の解決と総合試験が課題として残った。百台規模の需要だとペネトレ-タ-部のコストは1台あたり150万円規模になってしまう。単価をさげるために用途の拡大が必要である。1.7月中旬全体会議を宇宙研で開催し、年間計画を定めた。実験及び検討実施項目として、(1)地震計センサ-の試作、(2)IFPアンプの作成、(3)低温熱解析モデルの検討、(4)雪面でのペネトレ-タ-落下試験、(5)CPU、ROM、電池、水晶発振子等各モジュ-ルの地上衝撃試験、(6)テレメトリ-方式の基本概念設計、を予定した。2.上記(1)(6)の課題に対し、平成2年3月現在の到達点は以下の通りである。(1)500010000Gに耐えうる上下動地震計(固有周期4Hz、感度0.4V/kine)を9月中旬に作成した。これらは衝撃実験、ペネトレ-タ-形状試作等に使用した。(2)IFPアンプを設計試作し、デ-タフォ-マト仕様等の検討に供した。(3)熱解析モデルの検討までは手が廻らなかった。(4)12月末、あすか基地においてヘリコプタ-からのペネトレ-タ-投下実験を行い、雪面の硬さのデ-タを得た。(5)11月末、宇宙研東能代実験場において各電子モジュ-ルの衝撃実験を行った。ポッティングを注意深く行い、せん断応力に対するモジュ-