hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
延髄呼吸中枢による脊髄呼吸性運動ニューロン活動の制御機構

溶液を灌流している間ずっと呼息性活動を示したが(n=6)、吻側の内肋間筋の呼息性活動は徐々に消失した(第1肋間:2/6例;第3肋間:4/6例;第5肋間:2/6例)。第13胸髄前根は内肋間筋の呼息性活動に一致した活動を示し、吸息性活動を示す場合でも極めて小さい。それゆえ実験2では第13胸髄前根の記録を呼息相の基準とし、第1,3,5,7,9,11胸髄前根より同時記録した。通常pH溶液下では第13胸髄前根以外、顕著な吸息性活動を示した。低pH溶液の投与は各胸髄前根に呼息性活動を誘発した。波形を整流し、高カリウム溶液下で得たノイズの平均値を差し引いた後、吸息相と呼息相におけるデータ値の総和を求めた(サンプリング周波数4KHz)。吸息相の総和値に対する呼息相の値の比率を求めると、第1,3,5,7,9,11胸髄前根それぞれ0.20±0.08,0.53±0.12,1.02±0.30,1.77±0.40,2.13±0.53,3.06±0.45(平均±標準偏差、n=7)であった。すべての組み合わせで尾側の前根ほど比率が有意に大きかった(P<0.05)。これらの結果は、麻酔下のイヌで得られたin vivoの研究報告と良く一致する。それゆえ摘出標本内にin vivoと同様の適切な呼息性運動出力を行なう神経機構が保持されていると結論した。
透過特性の差を利用した新3次元レーザ微細加工法に関する研究

従来、「穴あけ加工」は材料にストレートな穴を形成することを意味している。これは如何なる従来技術を用いても、自由形状の穴あけが困難であったために生じた常識である。しかし、自由方向の穴あけが可能となれば,新たな製品機能開発、生産工程や部品点数の削減、材料の適用範囲の拡大など、モノづくりに計り知れない波及効果が期待できる。そこで本研究では、オプトエレクトロニクス精密部品、精密構造部品、電子部品などに多用されるガラスセラミックスを対象に自由形状の穴あけ加工法を確立することを試みた。ここでは、全く新しい概念に基づいた「3次元レーザ微細加工法」を提案した。すなわち、従来レーザ加工では材料のレーザ光吸収特性に着目し、「レーザ光を吸収する材料ほどよく加工できる」という概念が存在していた。しかし、本研究で提案するレーザ加工法は、材料のレーザ光吸収特性のみではなく透過特性にも着目し、「レーザを吸収しない材料は、3次元微細加工ができる」という新しい概念を有するものである。具体的に本研究で明らかになったことは以下の通りである。1)レーザ加工における材料除去メカニズムは、レーザ光線を吸収する物質が加熱され、その周辺で蒸発し易い材料から除去されること2)除去後の加工部には、最後まで蒸発し難かった材料が加工変質層として残留していること。3)ガラスセラミックスでは、YAGレーザ光線(λ=1.06μm)を吸収し易いアルミナが主成分となって残留するため、母材よりもYAGレーザ光線を吸収しやすい変質層であること。4)レーザ光線の照射方向を様々に変えることでレーザ光線は母材を透過して加工変質層に吸収され、3次元で自由方向の穴あけが可能となった。5)3次元穴あけが進むと深穴になるため、溶融除去時の穴内部の圧力上昇が顕著になり、材料が破裂してしまう。加工穴深さには限界がある。6)その限界を突破する方法としては、溶融した材料を飛散させずに加工変質層のみを形成する。その後、変質層と母材が成分比で異なっていることを利用してエッチングで加工穴を仕上げる。7)上記の開発した手法を用いて、螺旋状の深穴や広い内部空間が形成可能となった。以上より、今まで不可能であった"母材と変質層のレーザ透過特性差を利用したガラスセラミックスの3次元穴あけ"に成功した。今後はさらに自由度の高い内部加工へと研究を展開させる予定である。本研究では、オプトエレクトロニクス精密部品、精密構造部品、電子部品などに多用されるガラス、セラミックス、半導体材料といった硬脆材料を対象に、今まで不可能とされてきた自由形状の穴あけ・溝入れ加工を2年間の研究期間で確立することを目的としている。従来のレーザ加工では、材料のレーザ光吸収特性に着目し、「レーザ光を吸収する材料ほどよく加工できる」という概念が存在していた。

しかし、本研究で提案するレーザ加工法は、材料のレーザ光吸収特性のみではなく透過特性にも着目し、「レーザを吸収しない材料は、3次元微細加工ができる」という新しい概念を創出し得るものである。本年は,加工実験装置の構築に重点を置き,YAGレーザ装置を購入し,3次元レーザ加工装置を完成させた.続いて,若干の基礎実験を行って,提案する加工法の可能性について検証を試みた.提案する本加工法は次の通りである.すなわち,本来レーザを吸収しない材料に対して,加工初期にはレーザ吸収物質を材料表面に塗布して、材料除去と加工変質層の形成を誘発させる。その浅い加工穴底部には加工変質層が存在し、2パルス目からのレーザ光は変質層によって吸収されて材料除去が促進される。次に、レーザを別の方向から穴、溝の先端に照射する。この時、レーザはダメージを与えることなく材料素地中を透過し、穴や溝先端の加工変質層に吸収され加工が進行することが期待できる。構築した実験装置にて基礎実験を行った結果,加工の進行方向はレーザの入射してきた方向であり、入射方向を時々刻々変化させることで自由形状の加工が可能であることが判明した。従来、「穴あけ加工」は材料にストレートな穴を形成することを意味している。これは如何なる従来技術を用いても、自由形状の穴あけが困難であったために生じた常識である。しかし、自由方向の穴あけが可能となれば,新たな製品機能開発、生産工程や部品点数の削減、材料の適用範囲の拡大など、モノづくりに計り知れない波及効果が期待できる。そこで本研究では、オプトエレクトロニクス精密部品、精密構造部品、電子部品などに多用されるガラスセラミックスを対象に自由形状の穴あけ加工法を確立することを試みた。ここでは、全く新しい概念に基づいた「3次元レーザ微細加工法」を提案した。すなわち、従来レーザ加工では材料のレーザ光吸収特性に着目し、「レーザ光を吸収する材料ほどよく加工できる」という概念が存在していた。しかし、本研究で提案するレーザ加工法は、材料のレーザ光吸収特性のみではなく透過特性にも着目し、「レーザを吸収しない材料は、3次元微細加工ができる」という新しい概念を有するものである。具体的に本研究で明らかになったことは以下の通りである。1)レーザ加工における材料除去メカニズムは、レーザ光線を吸収する物質が加熱され、その周辺で蒸発し易い材料から除去されること。2)除去後の加工部には、最後まで蒸発し難かった材料が加工変質層として残留していること。3)ガラスセラミックスでは、YAGレーザ光線(λ=1.06μm)を吸収し易いアルミナが主成分となって残留するため、母材よりもYAGレーザ光線を吸収しやすい変質層であること。4)レーザ光線の照射方向を様々に変えることでレーザ光線は母材を透過して加工変質層に吸収され、3次元で自由方向の穴あけが可能となった。5)3次元穴あけが進むと深穴になるため、溶融除去時の穴内部の圧力上昇が顕著になり、材料が破裂してしまう。加工穴深さには限界がある。6)その限界を突破する方法としては、溶融した材料を飛散させずに加工変質層のみを形成する。その後、変質層と母材が成分比で異なっていることを利用してエッチングで加工穴を仕上げる。7)上記の開発した手法を用いて、螺旋状の深穴や広い内部空間が形成可能となった。以上より、今まで不可能であった"母材と変質層のレーザ透過特性差を利用したガラスセラミックスの3次元穴あけ"に成功した。
戦後開拓集落の現状に関する歴史的・実証的研究

戦後開拓で拓かれた集落の現在の状況について調査を行った結果、下記のことが明らかとなった。第一に、岡山県下の戦後開拓集落の5分の2が営農を確立し現在も存続している。ただしそのすべてが農業地域として今あるというわけではなく、観光地化や宅地化が進んでいるところが見られた。第二に、戦後開拓を営農確立へと導いた地域の共同性について、現在、そこに暮らす人々の生業の変化や、後から入ってきた新住民の生活スタイルと調整を図る形で、さらには自身の家の後継者の考え方に合う形で、再構築されようという動きを見てとることができる。22年度は、次の2つの調査研究を実施する予定であった。1.岡山県下の戦後開拓集落の現状に関する概要把握のための予備的調査2.文献・資料に基づく歴史的な分析および情報収集このうち1.について22年度は、岡山県の野原開拓地(新見市)、笹尾開拓地(新見市)、蒜山開拓地(真庭市)を訪ね、入植第一世代の方を中心に聞き取りを行った他、個人的に所有されている記録や資料を閲覧・収集した。また『岡山県戦後開拓史』ほか、各市町村史誌、開拓関係の記念誌などの収集を通して、各集落の歴史的な展開の概要を把握した。さらに岡山県における開拓行政の展開を、他県のそれと比較しつつ相対化するために、京都市原谷開拓地を訪ね、後継者の方に対する聞き取り、および情報収集を行った。各地域においてラポールの形成に努めた。また2.については、戦後開拓に関する全国組織である「開拓振興協会」(東京都港区)で情報収集をした他、戦後開拓に関する史誌および先行研究の収集、また、移民・社会移動に関する社会学的研究、農業・土地制度に関する文献、地域社会の現況に関する文献のレビューを行った。なお、本研究の問題関心の背景となる高度成長期の日本社会の変容についての見解を、「高度成長期の社会保障:制度の体系化と労働市場への誘導性」という論文にまとめた(研究発表の図書欄参照)。以上の予備的調査を通じて、23年度にはよりインテンシブな集落調査を行う予定である。平成23年度は、次の3つの調査研究を実施する予定であった。1.戦後開拓集落の現状に関する集落調査、2.入植第一世代および後継者の方々への聞き取り調査3.戦後開拓集落の歴史的展開を把握するための文献調査このうち1.および2.については、京都市原谷地区において聞き取りを行った。戦後開拓で拓かれた土地の多くが山間部に位置する中で、京都市原谷地区は、都市近郊にあるという点で比較対象としやすい他、入植した19戸のうち16戸が現在も残って生活しているという点で、特異な開拓地である。聞き取り調査により、昭和23(1948)年の入植以降、農業地域として興隆した後、宅地開発が盛んになり、バブル期の地価高騰を経て現在に至るまでの当該地域の変遷の中に、入植者を中心として形成された共同性のあり方が変容してきたこと、また、入植者と新住民とのあいだにおける共同性の構築が重要であるが難しいこと、などがわかった。また、野原開拓地(岡山県新見市)、備北開拓地(岡山県新見市)、蒜山開拓地(岡山県真庭市)の入植第一世代および後継者の方々と、文書によるやりとりを重ね、平成22年度までに行った聞き取りの補充調査を行った。3.については、文献調査により、岡山県内で開拓農協設立に至った開拓地55地区について、開拓行政が終了した1974年時点での存続状況、および現在の状況を網羅的に把握した。その結果55地区のうち、1974年時点で集落としての存続が伺える地域は18地区と全体の3分の1であることがわかった。またそれらの集落の中でも現在の状況は様々であり(野菜もしくは畜産地域として存続していたり、観光が主産業となっていたり、兼業農家が主で跡取り世代は専ら通勤をしていたり、など)、同じ戦後開拓で拓かれた集落といえども、それぞれ共同性のあり方は異なるであろう、ということが示唆された。平成25年度は、1.フィールドワークの補充調査と結果の分析、2.その成果発表、3.文献調査にもとづく岡山県の概況に関する成果発表、4.住民の方々への成果還元の4点を研究実施計画として挙げた。1.については、岡山県新見市の野原開拓と、真庭市の蒜山開拓についての補充調査を中心的に行った。先祖代々の土地ではなく「しがらみ」がない、また出入りの激しい土地である、といった中山間の農村地域としては特徴的な土地柄を有している戦後開拓地の社会構造について、開拓1世の方、その後継者の方、および近隣の既存集落の住民の方々から聞き取りを行った。2.については、日本村落研究学会大会で「戦後開拓集落における共同性の現状ー岡山県新見市野原集落を事例としてー」という報告を行った。

戦後開拓地は入植当初、「開拓地であるというアイデンティティ」が強力な凝集力となり、地域の共同性を高めていたが、その基盤となっていた社会構造における平等性や均質性をメリットとして継承していくためには様々な困難があることがわかった。3.については、論文「戦後開拓集落の存続に関する一考察ー岡山県下53開拓地の現況よりー」としてまとめた。この中で、岡山県内の戦後開拓地のどの程度が営農を確立させ集落の形成に至ったか、形成された集落のどの程度が現在まで存続しているのか、という観点から整理を試みた。その上で、生業のあり方の相違は地域への向き合い方に対してどのように影響するのだろうか、また「開拓地であるというアイデンティティ」が地域存続に対してもつ意味とは何かという論点を、戦後開拓地の現況に関する研究課題として挙げた。4.に関して、調査に協力して下さった地域住民の方には、これまで発表した成果(論文や報告原稿)をお渡しする形で成果を共有させていただいたが、多くの方々への成果還元までには至っていない。今後の課題としたい。研究代表者が平成23年10月以降、出産・育児休暇に入ったために、23年度後半は、予定していたフィールドワークが十分にできなかったが、その一方で、文献調査が進展し、「研究実績の概要」の項に記載した成果が得られた他、今後の実証研究をまとめる上での理論的枠組みの考察を進めることができた。また、22年度までに行ったフィールドワークの補充調査が進展していることによって、本研究最終年度の成果発表に向けた準備が進んでいる。25年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は、これまで行った調査の補充調査および成果発表を行う。具体的には下記3点を進めていく。1.これまで行ったフィールドワークの結果を分析し、本研究の目的に照らして考察を深めていく。必要に応じて補充調査を行った後、成果発表を行う。2.「研究実績の概要」の項に記載した、岡山県内の開拓地55地区の現況に関する調査結果について、補充調査を行った上で、成果発表を行う。3.上記2.を進めていく上で把握された開拓地の中で、まだ訪れていない地区で、なおかつ、本研究の目的を遂行する上で、上記1.の調査結果を補足し得ると判断された地区(すでに抽出済みである)について、補充調査を行う。4.以上の成果について、調査対象地域の住民等に対する成果還元を行う。
内視鏡側面に指のような触覚をもたらす新規圧力センサーの開発

本研究は、大腸内視鏡の検査時に、内視鏡スコープの側面にかかる圧力を検知することで、大腸組織の損傷を防止し、スコープ挿入の補助を行えるよう圧力センサーの開発を行うことである。これにより、安全な次世代内視鏡システムの開発の礎を築くことを目指す。以前の研究において、本学は内視鏡スコープの先端に作用する圧力が検出できる先端用触覚センサーアタッチメント作製した。そこで、平成28年度は、このアタッチメントを元に、スコープの側面に装着できるようセンサーの素子構造の再設計を行った。その結果、内視鏡のアングル操作(屈曲)に影響されず、内視鏡スコープの側面の圧力を検出できるセンサー構造を見出すことができた。これをもとに、企業と共同で新しい圧力センサーを試作し、教育用の大腸モデルを用いた試験を行い、その有用性について検討した。結果として、側面のセンサーが検知した圧力は、大腸内での内視鏡スコープの状態を良く反映していることがわかった。また、このセンサーを用いることによって、大腸内視鏡検査中、常にスコープの側面に作用する圧力を監視することが可能になるため、従来の高価な透視装置の代用品として用いることができる可能性が新たに見出せた。上記の実績を踏まえ、来年度以降は、本研究をさらに発展させることを目指す。本研究で開発されるセンサーが完成すれば、内視鏡挿入時に腸穿孔の危険を未然に察知し、フィードバックできる世界初の製品となる。これにより、医療安全に資する新たな内視鏡システムが誕生する。また、内視鏡検査で麻薬などの鎮痛剤を併用する海外の医療においても、腸穿孔を防ぐ画期的なシステムとなり、世界での活用が見込まれる。平成28年度は、大腸用内視鏡スコープの側面に装着できる圧力センサーやそのセンサーで測定した圧力データをパソコン上に表示できるソフトウェアの試作を行った。この試作圧力センサーは、スコープ先端から約120cmの範囲に装着できるようチューブ状に成形した。また、感圧エラストマーと2つの電極から構成される圧力素子を複数配置して成形した。さらに、内視鏡スコープへの簡便な装着方法を考案し、短時間でスコープの外周に装着できることを確認した。内視鏡スコープの挿入を妨げないよう、圧力センサーからの電気信号は有線で取り出した。加えて、開発したソフトウェアを用いて圧力データをリアルタイムに表示できるようにした。試作の結果、内視鏡のアングル操作(屈曲)に影響されずに内視鏡スコープ側面の圧力が検出できるセンサー構造を見出すことができた。教育用大腸モデルを用いて、上記の試作圧力センサーの有用性を調べる試験を行った。2名の内視鏡医が、このセンサーを装着したスコープを盲腸に到達するまで挿入し、スコープの側面に作用する圧力のデータを計測した。同時に、スコープ挿入中の大腸の形態も観察した。この実験結果から、試作した圧力センサーは大腸内において内視鏡スコープとの接触を十分検出できる感度を有し、かつ内視鏡スコープの形状とスコープ側面に作用する圧力はよく対応することがわかった。また、この開発したセンサーで検出した内視鏡スコープ側面の圧力は大腸内での内視鏡スコープの状態を良く反映していることがわかった。さらに、このセンサーを用いることによって、大腸内視鏡検査中、内視鏡スコープ側面に作用する圧力の常時監視が可能になることがわかった。臨床医や内視鏡技師、看護師などから臨床現場で使用することを想定した上での意見を集め、多角的なリスクの分析を行い、試作品のブラッシュアップや残留リスクの評価を行う。また、実用化に向けた取り組みも進める。(1)試作圧力センサーのブラッシュアップ臨床現場での使用を想定して圧力センサーの設計仕様の絞り込みを行う。例えば、内視鏡スコープのどの位置に側面センサーを配置するのが最も効果的か、また、圧力センサーと内視鏡スコープの嵌合はどれくらいがよいか、圧力センサーの長さはどれくらいが最も使いやすいかなどである。このように、様々な観点から大腸モデルを用いた実証試験を繰り返し実施して、実用化のための設計仕様の絞り込みを行う。また、圧力の測定結果を表示するソフトウェアの改善も実施する。(2)動物実験による評価新しく開発した圧力センサーを内視鏡スコープの側面に取り付け、専用に作製した治具上で、張った状態のブタ切除大腸にスコープ屈曲頂部を押し当てる。これによって、本センサーによる屈曲部での腸穿孔の域値を明らかにする。つぎに、全身麻酔下の生体ブタで、側面圧力センサーを付けた状態でブタ大腸に押し当て、実際に腸穿孔が生じるときの閾値をもとに感度を再調整する。最後に、内視鏡に側面用センサーを装着して、腸穿孔の状況を想定して試験を行う。これらの試験データをもとに、製品仕様を決定する。(3)事業化検討市場ニーズ調査や製品の費用対効果の検討を繰り返し実施するとともに、本センサーを製品化する医療機器製造販売業者とのマッチングについての活動をスタートさせる。平成29年度に、内視鏡処置具製販企業との面談のため、関東出張を行う。様々な情報を収集し、製品のリスク分析を行う予定である。

その結果、内視鏡のアングル操作(屈曲)に影響されず、内視鏡スコープの側面の圧力を検出できるセンサー構造を見出すことができた。これをもとに、企業と共同で新しい圧力センサーを試作し、教育用の大腸モデルを用いた試験を行い、その有用性について検討した。結果として、側面のセンサーが検知した圧力は、大腸内での内視鏡スコープの状態を良く反映していることがわかった。また、このセンサーを用いることによって、大腸内視鏡検査中、常にスコープの側面に作用する圧力を監視することが可能になるため、従来の高価な透視装置の代用品として用いることができる可能性が新たに見出せた。上記の実績を踏まえ、来年度以降は、本研究をさらに発展させることを目指す。本研究で開発されるセンサーが完成すれば、内視鏡挿入時に腸穿孔の危険を未然に察知し、フィードバックできる世界初の製品となる。これにより、医療安全に資する新たな内視鏡システムが誕生する。また、内視鏡検査で麻薬などの鎮痛剤を併用する海外の医療においても、腸穿孔を防ぐ画期的なシステムとなり、世界での活用が見込まれる。平成28年度は、大腸用内視鏡スコープの側面に装着できる圧力センサーやそのセンサーで測定した圧力データをパソコン上に表示できるソフトウェアの試作を行った。この試作圧力センサーは、スコープ先端から約120cmの範囲に装着できるようチューブ状に成形した。また、感圧エラストマーと2つの電極から構成される圧力素子を複数配置して成形した。さらに、内視鏡スコープへの簡便な装着方法を考案し、短時間でスコープの外周に装着できることを確認した。内視鏡スコープの挿入を妨げないよう、圧力センサーからの電気信号は有線で取り出した。加えて、開発したソフトウェアを用いて圧力データをリアルタイムに表示できるようにした。試作の結果、内視鏡のアングル操作(屈曲)に影響されずに内視鏡スコープ側面の圧力が検出できるセンサー構造を見出すことができた。教育用大腸モデルを用いて、上記の試作圧力センサーの有用性を調べる試験を行った。2名の内視鏡医が、このセンサーを装着したスコープを盲腸に到達するまで挿入し、スコープの側面に作用する圧力のデータを計測した。同時に、スコープ挿入中の大腸の形態も観察した。この実験結果から、試作した圧力センサーは大腸内において内視鏡スコープとの接触を十分検出できる感度を有し、かつ内視鏡スコープの形状とスコープ側面に作用する圧力はよく対応することがわかった。また、この開発したセンサーで検出した内視鏡スコープ側面の圧力は大腸内での内視鏡スコープの状態を良く反映していることがわかった。さらに、このセンサーを用いることによって、大腸内視鏡検査中、内視鏡スコープ側面に作用する圧力の常時監視が可能になることがわかった。臨床医や内視鏡技師、看護師などから臨床現場で使用することを想定した上での意見を集め、多角的なリスクの分析を行い、試作品のブラッシュアップや残留リスクの評価を行う。また、実用化に向けた取り組みも進める。
外国人学習者の日本語発話末韻律の知覚および意味認知の実験的観察と教育への応用

第二言語学習者の音声知覚の側面に焦点をあて、日本語母語話者および中国・ドイツ・フランスの日本語学習者を対象にリズムとイントネーションの聴取実験をおこなった。多変量解析の結果、発話末の上昇・下降および長・短の判定に有意な差が見られ、韻律レベルでの母語転移の存在が認められた。また、実験終了後のコメントからは、数多くの韻律のバリエーションを聞くという実験課題を、学習者自身が発見的な学習につなげている様子もうかがえた。意味認知の側面については、さらに問題を細分化し、実験観察が可能な形態に的をしぼった上で、産出面での予備実験を実施した。本研究は、外国語としての日本語の話しことば指導に資することを目的とし、日本語母語話者およびドイツ語・フランス語・中国語・韓国語を母語とする日本語学習者の韻律受容に関するデータを収集し、それらを音響音声学、社会言語学、日本語教育の観点から分析、考察するものである。H21年度に実施した研究の概要は、主に以下の3点にまとめられる。(1)中国人日本語学習者およびドイツ人日本語学習者に対して行なった発話末の韻律(ピッチとテンポ)に関する聴取実験の結果について、日本語母語話者(統制群)の結果と比較、考察した。その結果、同一の音声刺激に対して,母語(日本語,中国北方方言,ドイツ語)によって「高さ」と「長さ」の判定に異なる傾向がみられた。日本語の発話末の韻律的特徴の知覚には、母語ごとに異なる傾向が見られ、母語からの「知覚の転移」が示唆された。(2)上記の分析結果のうち、ドイツ人日本語学習者と日本語母語話者の二言語間比較については学会発表により、中国人日本語学習者と日本語母語話者の二言語間比較については論文発表によりその成果を公表した。(3)フランス語を母語とする日本語学習者72名に対して、日本語の発話末の韻律(ピッチとテンポ)に関する聴取実験を実施し、実験結果の分析をおこなった。また、あわせて、フランス人日本語学習者の学習環境に関するインタビューをおこない、若年層日本語学習者の普通体運用の状況との関連を見た。なお、本研究は、中央大学・文学部・教授・林明子(連携協力者)、フランス国立科学研究センター・上級研究員・西沼行博(海外研究協力者)との共同研究である。本研究は、外国語としての日本語の話しことば指導に資するため、実験的な手法を用いることにより、日本語母語話者と外国人日本語学習者の韻律受容に関するデータを収集し、それらを音響音声学、社会言語学、日本語教育の観点から分析、考察するものである。平成22年度に実施した研究の概要は、主に以下の4点にまとめられる。(1)平成21年度までに実施した発話末の韻律(ピッチとテンポ)に関する聴取実験の結果についてさらに分析を加え、ドイツ人日本語学習者と日本語母語話者の2言語グループ間比較について、論文発表によりその成果を公表した。(2)日本語母語話者・ドイツ人日本語学習者・中国人日本語学習者の三言語グループ間比較を行ない、それぞれの母語の音声的特徴との関連から総合的に分析・考察し、日本語の発話末韻律の産出にみられた男女別特徴と韻律知覚にみられた母語の転移について、その成果を図書に著した。(3)上記3言語グループにフランス人日本語学習者のデータを加え、4言語グループデータのとりまとめを行なった。(4)和歌山大学・システム工学部・河原英紀教授より専門的知識の供与を得るなどして、音声形態と意味機能の結束性について観察するための実験デザインの検討を行なうとともに、演劇関係者の協力を得て関連するデータ収集を行った。平成22年度は、韓国人日本語学習者への音声聴取実験を予定していたが、音声形態と意味機能の結束性に関する検討を優先させ、実験の実施を見合わせた。本研究は連携協力者である中央大学・文学部の林明子教授および海外研究協力者であるフランス国立科学研究センター・西沼行博上級研究員(2011年に退職)との共同研究である。平成23年度に実施した研究の概要は、主に以下の4点にまとめられる。(1)平成22年度までに分析をすすめた日本語発話末韻律聴取実験の結果に、フランス人日本語学習者のデータを加え、日本・ドイツ・中国・フランスの4言語グループ間比較を行なった。多変量解析を行った結果、発話末最終音節の持続時間の長・短の判定、上昇・下降の判定ともに、4言語間でも、それぞれの母語グループ間でも有意差が見られ、日本語非母語話者の韻律知覚に「母語の転移」が見られることを明らかにした。

(2)実験協力者の実験に対するコメントを分析した結果、日本語学習者に対し、発話末韻律のバリエーションのインプットを積極的に行い、誰が誰に対してどのような形態を用いるのか、それはなぜかといった観察・発見を促すことが有効であろうとの認識に至った。(3)平成22年度に収集した日本語母語話者の予備調査データを分析し、発話末の韻律的特徴と発話意図との関連について検討した。(4)EAJS(ヨーロッパ日本研究協会)およびAJE(ヨーロッパ日本語教師会)の国際シンポジウムにおいて成果発表を行ない、海外において日本語指導にあたる研究者からの検証を受けた。[連携研究者]中央大学・文学部・教授林明子[海外研究協力者]元フランス国立科学研究センター・音声言語研究所・上級研究員西沼行博
人工耳小骨の振動伝達特性に関する研究

中耳の振動伝達特性を評価する場合、これまではアブミ骨振動や内耳活動電位を測定するのが一般的であった。しかし、内耳への振動伝達を考えた場合、内耳基底板の振動を測定する方がより正確な評価が可能と考えられる。これまでレーザードップラー速度計を用いた内耳基底板振動の測定法を確立してきた。今回、この方法を用いて手術において使用されるリドカインの基底板振動に対する影響について検討した。実験動物にはプライエル反射および鼓膜所見正常のハートレー系白色モルモットを用い、ペントバルビタール腹腔内投与後、気管切開を行い、レスピレーターにて調節呼吸とした。今回は、基底板振動の測定とともに鍋電図の記録を行った。リドカインは蝸牛内に直接投与した場合と静脈内投与(1.5mg/kg)を行った場合で検討した。リドカインを蝸牛内に投与した場合、特徴周波数周辺で有意に内耳基底板の振動速度が低下し、振動速度の低下は刺激音圧90dBSPLで最大3.9dB、70dBSPLで10.2dBであった。また、経時的な観察では基底板振動はリドカイン投与後10分で2.1dB低下したが、120分後には1.4dB回復し、リドカインの基底板振動に対する影響は可逆性であると考えられた。一方、CAP振幅は刺激音圧90dBpeSPL以上で有意に減少し、90dBpeSPLで約23.0dBに相当するCAP振輻の減少がみられた。リドカイン静注では基底板振動、CAP振幅ともに有意な変化はみられなかった。このことより、蝸牛内に投与されたリドカインは外有毛細胞と蝸牛神経両者に直接的に作用するが、静脈内投与では基底板振動、CAPともに有意な変化はみられず今回の投与量では蝸牛機能に影響はないと考えられた。耳小骨を人工耳小骨で置換した場合の振動伝達特性を評価する場合、これまではアブミ骨振動や内耳活動電位を測定するのが一般的であった。しかし、内耳への振動伝達を考えた場合、内耳基底板の振動を測定する方がより正確な評価が可能と考えられるため、今回動物を用いて内耳基底板振動の測定を試みた。実験動物にはプライエル反射および鼓膜所見正常のハートレー系白色モルモットを用い、基底板振動の測定にはレーザードップラー速度計を使用した。ペントバルビタール腹腔内投与後、気管切開を行い、レスピレーターにて調節呼吸とした。耳介とともに軟骨部外耳道を切断し、側方より中耳骨胞を開放した。測定部位から良好なレーザー反射光を得るために基底板上に数個のガラスビーズを散布した。振動速度計と動物は防振台の上にのせ、振動ノイズを除いた状態で測定を行った。41耳で基板底振動の測定が可能であった。特徴周波数が10kHzであった22耳における10kHzにおける振動速度は90dBSPL刺激時に0.68±0.22mm/secであった。ついで、動物の呼吸状態による影響を調べるため、低酸素負荷での測定を行った。1分間レスピレーターを停止したとき、基底板振動速度のピークは2.2dB低下しが、呼吸再開1分後にはほぼ負荷前の値に回復した。また、人工呼吸器停止後60分の死後には振動速度は901dB低下した。実験結果から基底板の機械的応答には鋭敏な周波数選択性がみられ、音圧が小さい時ほど感度が高く非線形性を示すことが分かった。基底板の機械的応答は低酸素負荷あるいは死後には低下し、特に特徴周波数周辺で明らかであった。低酸素負荷による変化は可逆性のものであり、基底板の機械的振動の増幅機構は酸素依存性であると考えられた。

このことより、蝸牛内に投与されたリドカインは外有毛細胞と蝸牛神経両者に直接的に作用するが、静脈内投与では基底板振動、CAPともに有意な変化はみられず今回の投与量では蝸牛機能に影響はないと考えられた。
粘土鉱物と金属錯体の複合LB膜を用いた単分子層修飾電極

本研究では、LB法の応用により無機層状化合物と金属錯体の複合薄膜を形成し、それを電極修飾膜に応用することを目指した。この方法では、単一層にまで剥離した粘土鉱物分散液の上に金属錯体錯体単分子膜を形成する。ここで金属錯体はRu(II)イオンを含み、2価3価の酸化還元反応を行なう。さらに、この錯体は金属イオンを含む極性部分と長鎖アルキル基による疎水部分からなる両親媒性分子にしてある。下相の粘土鉱物粒子が錯体の親水基との静電気力によって結合する結果、分子レベルでハイブリッド化した錯体・粘土複合膜が形成される。得られた薄膜試料を電極(ITO)に積層した修飾電極とした。その結果、膜中の錯体の90%以上が電気化学活性であることが解った。これは従来のキャスト法による粘土修飾電極では活性錯体の割合が3%以下であるころを考えれば格段の改良である。本方法によるLB粘土膜では、粘土薄膜が均一な厚さですべて基板方向に平行に向いているためであると思われる。また、Ru(II)とOs(II)2種類の金属錯体を交互に用いた積層膜では、常に外側にある錯体が化学活性であることが解った。これより電荷移動過程において外部からの対イオンの出入りが反応速度を決めていることが推定された。さらにこの修飾膜による有機分子の電解酸化も行なった。そのためにスルフィドからスルフォキシドへの酸化をこころみた。生成するスルフォキシドは分子不斉を有する。これらの結果は、界面における分子不斉識別、さらに高次の複合物質系の構築を実現するための基礎知識となることが期待される。
重合収縮の少ないコンポジットレジン修復システムの開発

コンポジットレジン重合時の収縮応力を小さくするために,モノマー重合時の収縮量を小さくすることは困難である.そこで収縮応力がフィラー量や重合開始剤量と比例することに着目し,組成を変えた材料を組み合わせて用いることによって収縮応力を減少できないかと考えた.応力発生の機構を調べるために,アコースティック・エミッション(AE)を同時測定したところ,応力が発生すると微視破壊によるAEも発生することがわかった.光重合型材料はフォトクリアフィルを,化学重合型材料はクリアフィルFIIを用いて直径6mm,深さ4mmの黄銅製窩洞に充填し,硬化時に発生する応力とAEのカウント数を測定した.光重合の場合は照射を開始すると45MPaの応力を発生するが,同時にAEのカウント数も1030発生し,その後,応力の増加に比例してAEのカウント数も増加し,100分後の78MPaに達したとき約100を数え,応力が安定してもAEの発生量は増加を示した.化学重合の場合は練和開始34分後から応力を発生するが,AEのカウント数は10位であり,応力の増加率が減少する4050分後の1415MPaに達したとき2001000位の極めて多量のAEがカウントされ,硬化反応の持続による影響が示唆された.次に芳香族と脂肪族を骨格としたジメタクリレート75:25のモノマーにカンファーキノン0.2,ジメチルアミノエチルメタクリレート0.4%を添加し,フィラー40%の低粘性試作レジンを用いて積層充填を行った.2mmの厚さに低粘性レジンを填入し,60秒間光照射を行った後に,フォトクリアファイルを充填し,60秒間光照射を行った場合は,収縮応力が4MPaと約1/2に減少することができた.コンポジットレジン重合時の収縮応力を小さくするために,モノマー重合時の収縮量を小さくすることは困難である.そこで収縮応力がフィラー量や重合開始剤量と比例することに着目し,組成を変えた材料を組み合わせて用いることによって収縮応力を減少できないかと考えた.応力発生の機構を調べるために,アコースティック・エミッション(AE)を同時測定したところ,応力が発生すると微視破壊によるAEも発生することがわかった.光重合型材料はフォトクリアフィルを,化学重合型材料はクリアフィルFIIを用いて直径6mm,深さ4mmの黄銅製窩洞に充填し,硬化時に発生する応力とAEのカウント数を測定した.光重合の場合は照射を開始すると45MPaの応力を発生するが,同時にAEのカウント数も1030発生し,その後,応力の増加に比例してAEのカウント数も増加し,100分後の78MPaに達したとき約100を数え,応力が安定してもAEの発生量は増加を示した.化学重合の場合は練和開始34分後から応力を発生するが,AEのカウント数は10位であり,応力の増加率が減少する4050分後の1415MPaに達したとき2001000位の極めて多量のAEがカウントされ,硬化反応の持続による影響が示唆された.次に芳香族と脂肪族を骨格としたジメタクリレート75:25のモノマーにカンファーキノン0.2,ジメチルアミノエチルメタクリレート0.4%を添加し,フィラー40%の低粘性試作レジンを用いて積層充填を行った.2mmの厚さに低粘性レジンを填入し,60秒間光照射を行った後に,フォトクリアファイルを充填し,60秒間光照射を行った場合は,収縮応力が4MPaと約1/2に減少することができた.
非可換確率論と調和解析及びその作用素環論とランダム行列理論への応用

マルコフ連鎖のマーチン境界の理論の非可換な場合への拡張について研究した。P.Bianeはコンパクト群の群フォンノイマン環に作用するたたみ込み積作用素のマーチンコンパクト化やマーチン境界の概念を導入し、さらにSU(2)の基本表現により与えられるたたみ込み積作用素の場合にその構造を決定した。一般のSU(n)の場合にマーチンコンパクト化を決定する問題は未解決であるが、正の調和元の端点全体が位相的には随伴表現の球面と同相であることを示した。さらにこの端点の構造を使って、たたみ込み積作用素を群フォンノノイマン環の中心に制限して得られるワイル領域上のランダムウォークの、通常の意味でのマーチン境界を完全に決定した。ランダム行列は自由確率論の解析可能なモデルを与えることから非可換確率論の重要な研究対象である。一方自由確率論に現れる自然な分布はランダム行列の固有値分布の極限として現れることが多く、ランダム行列の解析をする上でも自由確率論的考え方を用いることは有効である。また場の理論のある種のモデルの研究のため行列積分についての多くの理論物理的研究も行われているが、数学的にはこれはユニタリランダム行列の問題である。これら自由確率論と理論物理の問題に触発され、直交多項式を用いる解析的方法と不変式論に基く組み合わせ論的方法について研究し、その応用としてある種の行列積分の収束性についての証明を与えた。組み合わせ論の部分はP.Sniady (Wroclaw大学)との共同研究である。この組み合わせ論的方法は一般性を持つことが期待されており、自由エントロピーの理論や、次数の大きな対称群の表現に関するKerovの予想に対する応用の研究を現在行っている。
複数経路の高効率多重化を実現するレイヤ間協調資源割り当て制御手法の研究

本研究では,複数のネットワーク資源を同時に多重利用することによって,通信性能の向上と資源利用の効率化を実現することを目指し,三つのサブテーマを設定して研究開発に取り組んできた.最終年度である平成30年度は,各サブテーマに関して下記の通り取り組んだ.(1)多重利用可能な通信資源の発見および割り当て技術:端末が有する利用可能な資源の情報を複数レイヤを横断的に参照しながら収集することで,利用状況の把握と予測を行う手法を検討した.新たに発生する通信に対する資源割り当てに際して,既存の通信に対する影響を抑制しながら新規通信の通信品質を最大化するための適切な資源利用の組合せを判断し,細粒度のフロー単位での資源利用を可能にする手法を検討した.(2)複数資源の多重利用を考慮した輻輳制御技術:レイヤ間の連携により,通信インタフェースやネットワーク内部の把握可能な情報を活用した輻輳制御方式の改良を行った.特に,複数パス利用の効率を改善するための動的パス切り替え手法について,リアルタイム性が求められるアプリケーションに対する通信品質改善手法を検討し,多様な環境を想定した性能評価を実施した.(3)複数資源の多重利用を可能とするレイヤ間統合制御技術:アプリケーションおよび端末からネットワークまでを統合して資源の多重利用を実現することを目指し,通信資源の情報収集および活用手法を検討し,ネットワーク内部での動的な資源割り当ておよびEnd-to-Endで複数資源を多重利用するために必要な機能を開発した.本研究では,複数のプロトコル階層が協調しながら,利用可能なネットワーク資源を同時に多重利用することを可能にするレイヤ間協調資源割り当て制御を実現することを目指し,三つのサブテーマを設定して研究開発に取り組んでおり,平成28年度は,各サブテーマに関して下記の通り取り組んだ.(1)多重利用可能な通信資源の発見および割り当て技術:複数の通信資源を同時に利用するために,まず利用可能な資源の検出とその資源を利用可能な形で割り当てる方法について検討した.今年度は,端末が通信インタフェースを複数有する場合を想定し,各インタフェース固有の静的な情報と,それが接続されたネットワークから通信相手までの利用可能帯域などの動的な情報を活用し,通信経路を多重利用する際の複数の選択肢から適切な組合せを抽出する方式を考案した.さらに,ネットワーク内部で複数の経路が利用可能である場合を想定し,ネットワークシミュレータを用いた性能評価に着手した.(2)複数資源の多重利用を考慮した輻輳制御技術:動的に変化するネットワーク内部の状態に適応するためのフロー制御・輻輳制御技術として,利用可能な複数経路の状態を表す指標として空きバッファ容量を推定する方式を考案し,実機を用いた性能評価を開始した.ここでは,既存のMultipath TCPの実装を活用・改良し,ネットワークエミュレータを用いた実験ネットワークを構築し,複数パスの遅延,帯域,パケット廃棄率等について様々な条件を設定した性能評価に取り組んだ.(3)複数資源の多重利用を可能とするレイヤ間統合制御技術:ネットワーク資源の情報を複数の階層間で共有可能な仕組みを考案するにあたり,端末内部の情報共有に関する手法と,端末とネットワーク間の協調制御を可能とする手法を区別しながら,実現に必要となる機能について検討を開始した.・当初計画していたサブテーマにそれぞれ取り組み,概ね予定通り検討を進めている.・サブテーマ(1)に関する方式検討は予定通り進んでおり,基礎的な段階ではあるが,シミュレーション評価についても着手している.・サブテーマ(2)に関する実機評価は着実に結果が得られており,現時点での成果取りまとめも進めている.・サブテーマ(3)についても概ね予定通り検討を進めており,来年度に繋がるように調査を継続している.・研究実施環境および関連する研究分野の動向についても現状で特に問題となる事項は生じていない.本研究では,複数のネットワーク資源を同時に多重利用することによって,通信性能の向上と資源利用の効率化を実現することを目指し,三つのサブテーマを設定して研究開発に取り組んでおり,平成29年度は,各サブテーマに関して下記の通り取り組んだ.(1)多重利用可能な通信資源の発見および割り当て技術:利用可能な資源を探索するために,サブテーマ(3)のレイヤ間統合制御技術とも連携しながら,レイヤ間をまたがった情報収集を行い,複数の通信資源の適切な組み合わせを判断する方式を検討した.特に,通信両端の端末が有する通信インタフェースの情報とネットワーク内部で利用可能な経路の情報を活用して,多重利用の可能性とその効果を予測する手法を検討した.(2)複数資源の多重利用を考慮した輻輳制御技術:レイヤ間での連携が可能であることを利用し,通信インタフェースやネットワーク内部の把握可能な情報を活用した輻輳制御方式の改良を行った.特に,同一端末内でのフロー間の資源配分や,ネットワーク内部での他の利用者との共存を考慮した制御を実現する方式の開発を目指し,多様な環境を想定した性能評価を実施した.(3)複数資源の多重利用を可能とするレイヤ間統合制御技術:アプリケーションおよび端末からネットワークまでを統合して資源の多重利用を実現することを目指し,ネットワーク資源の情報を複数の階層間で共有可能な方式について検討した.また,これらの情報を活用し,トランスポート層およびネットワーク層のそれぞれで提供可能な複数資源を効果的に組み合わせる手法を検討し,End-to-Endでの統一的な複数資源の多重利用を実現する方式に関する性能評価を開始した.・当初計画していたサブテーマにそれぞれ取り組み,概ね予定通り進んでいる.・サブテーマ(1)に関する研究開発は予定通り進んでおり,シミュレーション評価を進めている.・サブテーマ(2)に関する取り組みは着実に進んでおり,実機による検証結果を取得し,成果の取りまとめも進めている.・サブテーマ(3)については,継続して検討を進めており,最終年度の評価へつなげる予定である.

・研究実施環境および関連する研究分野の動向についても現状で特に問題となる事項は生じていない.本研究では,複数のネットワーク資源を同時に多重利用することによって,通信性能の向上と資源利用の効率化を実現することを目指し,三つのサブテーマを設定して研究開発に取り組んできた.最終年度である平成30年度は,各サブテーマに関して下記の通り取り組んだ.(1)多重利用可能な通信資源の発見および割り当て技術:端末が有する利用可能な資源の情報を複数レイヤを横断的に参照しながら収集することで,利用状況の把握と予測を行う手法を検討した.新たに発生する通信に対する資源割り当てに際して,既存の通信に対する影響を抑制しながら新規通信の通信品質を最大化するための適切な資源利用の組合せを判断し,細粒度のフロー単位での資源利用を可能にする手法を検討した.(2)複数資源の多重利用を考慮した輻輳制御技術:レイヤ間の連携により,通信インタフェースやネットワーク内部の把握可能な情報を活用した輻輳制御方式の改良を行った.特に,複数パス利用の効率を改善するための動的パス切り替え手法について,リアルタイム性が求められるアプリケーションに対する通信品質改善手法を検討し,多様な環境を想定した性能評価を実施した.(3)複数資源の多重利用を可能とするレイヤ間統合制御技術:アプリケーションおよび端末からネットワークまでを統合して資源の多重利用を実現することを目指し,通信資源の情報収集および活用手法を検討し,ネットワーク内部での動的な資源割り当ておよびEnd-to-Endで複数資源を多重利用するために必要な機能を開発した.・今後も計画に沿って研究開発を実施する.・複数の通信資源の同時利用に向けた研究開発は国内外で活発に進められていることから,最新動向の研究調査を継続して実施する.特に,マルチホーム環境におけるスケジューリング技術については,本研究と密接に関連するため,詳細な動向把握に努める.・研究を推進するためのシミュレーション実行環境および実機による評価環境については,一層の強化が必要と思われるため,設備購入について検討する.・今後も計画に沿って研究開発を実施する.・複数の通信資源の同時利用に向けた研究開発は国内外で活発に進められていることから,最新動向の研究調査を継続して実施する.特に,トランスポート層におけるパケットスケジューリング技術については,本研究と密接に関連するため,詳細な動向把握に努める.・研究を推進するためのシミュレーション実行環境および実機による評価環境については,一層の強化が必要と思われるため,設備購入についてさらに検討する.
がん促進性線維芽細胞由来エクソソームを標的とした前立腺がん新規診断法の開発

進行性前立腺がんに対するホルモン療法を開始する前に、ホルモン療法が効きにくい患者を見分けることができれば、去勢抵抗性前立腺がんへと進展する患者数を確実に減らせる。本研究課題では前立腺がん微小環境を構成する、がん促進性線維芽細胞が分泌するエクソソーム内包マイクロRNAのうち、がん細胞の分化制御に働く機能性分子を同定することで、リキッドバイオプシーによるホルモン療法への反応性や去勢抵抗性前立腺がんへの進展のし易さを予測する血中バイオマーカーとして開発することを目的としている。
高等植物における核マトリックスの構造と機能に関する研究

高等植物における核マトリックスの構造と機能を研究するため、ニンジン核マトリックスに対するモノクローン抗体(mAb)ライブラリーを作成した。本研究では、これらのmAbsのうち核内部を認識する2種のmAbsを用いてクローニングした3種の遺伝子について解析した。1)66b遺伝子は全長1,467bpで418アミノ酸残基をコードしており、データーベース検索では高い相同性を示す結果は得られず、新規の核マトリックスタンパク質であった。このタンパク質で作った抗血清はニンジン、タバコ、イネの培養細胞の核に反応を示したが、Hela細胞核には反応が認められなかった。これらの結果から66bタンパク質は植物に普遍的に存在する内部核マトリックスであることが示唆された。2)クローン50は長さ2,060bpで581アミノ酸残基からなる分子量64.4KDaのタンパク質をコードしていた。データーベース検索で動・植物からクローン化されているPDIと3040%の相同性があった。しかしシロイヌナズナのゲイム解析で通常のPDIとは異なるアミノ酸配列が明らかにされ、50タンパク質と65%の相同性が見出された。さらに50タンパク質は仔牛由来のPDIと同程度の酵素活性が認められたことから、タンパク質は新しいタイプのPDIと考えられ、核にも存在していることが明らかになった。3)クローン85は全長2,203bpで602アミノ酸残基からなる分子量69.4KDaのタンパク質をコードしていた。データベース検索からゼブラフィッシュのpes遺伝子とアミノ酸配列で40%の相同性があり、植物では相同な分子は見出されていないが、イネなどのESTとシロイヌナズナのゲイム解析で相同性の高い配列が認められる。従ってこの85タンパク質は動・植物に普遍的に存在していると思われる。抗体染色では核小体のみに検出され、核小体を構成するタンパク質であることが示唆された。核マトリックスの内部繊維系を認識する1種のモノクローン抗体を用いて、内部核マトリックス構成タンパク質の遺伝子を7種分離した。これらの遺伝子はすべて新規遺伝子であった。これら7種の内の1種は全塩基配列解析から新規のPDI (Protein DisulfideIsomerase)であることが推測された。全長2,060-bpで分子量64.4kDaのタンパク質をコードし、2つのthioredoxin様領域(CGMC)と小胞体結合モチーフ(KDEL)を持っていた。既知のPDIやPDI様タンパク質とのデータベース上の比較では、2740%のホモロジーがあり、このタンパク質はPDIグループの中で特異的な存在であった。この遺伝子を発現ベクターにつなぎ、大腸菌内で融合タンパク質を得た。このタンパク質の活性を調べたところ、ウシから分離したPDIよりも少し活性は低いが、明らかに強いPDI活性を持っていた。さらに得られたPDIに対するモノクローン抗体を作成し、この抗体を用いて免疫電顕で細胞を調べた結果、核と小胞体にのみ金粒子の結合が認められた。蛍光抗体法では細胞質よりも核により強く反応が認められた。また、各器官および組織内での、このタンパク質と遺伝子の発現を調べた。イムノブロッティングでのタンパク質の発現は、不定胚、芽と若い葉には強い反応が認められたが、側根や主根ではかすかな反応のみで、展開葉では陰性の結果であった。ノーザンブロッティングによる遺伝子の発現では、不定胚、芽、若い葉や側根では強く、ついで主根で多く、展開葉ではわずかな量であった。これらの結果はPlant Physiologyに投稿中である。

高等植物の核マトリックス構成因子を明らかにする目的で、ニンジン培養細胞の核マトリックスを抗原にしてモノクローン抗体(MAb)のライブラリーを作製した。これらのMAbsの中から8G4MAb(CMH-8)で蛍光抗体染色したところ、核内部全体を特異的に染色した。この抗原である核内部マトリックスを構成するタンパク質の遺伝子についてクローニングを行った。ニンジン不定胚のcDNAライブラリーからCMH-8を用いてスクリーニングした結果、クローン66bが得られた。66bは全長1,467bpで418アミノ酸残基をコードし、配列内部には4カ所の核移行シグナルを持っていた。データベース検索において高い相同性を示す結果は得られず、新規の核マトリックスタンパク質をコードしているものと思われる。大腸菌発現ベクターPET32を用いて大腸菌内で66bの産物を大量発現させ、それを抗原としてラットに免疫してポリクローン抗体(PAb)を作製した。このPAbはニンジン培養細胞の核内部マトリックスと特異的に反応し、核内部マトリックスのタンパク質であることが確認された。またこのPAbはニンジン植物体の葉及び主恨などの組織の他、タバコや単子葉植物のイネの培養栽培にも核に反応が認められた。しかし、Hela細胞の核では反応を示さなかった。これらの結果は66bの産物が高等植物に普遍的に存在し、核内部マトリックスを構成するタンパク質であると推測される。高等植物の核マトリックス構成タンパク質を解析するために、ニンジン核マトリックスから抽出したタンパク質を抗原としたモノクローン抗体(mAb)のライブラリーを作製した。これらmAbsの中からmAb2A7(CML14)を用いて、ニンジン不定胚cDNAライブラリーをスクリーニングした結果、11種のクローンが単離された。これらのうちクローン85について、全長cDNAをクローン化して一次構造を明らかにした。85は全長2,203bpで602アミノ酸残基からなる分子量69.4KDaのタンパク質をコードしていた。このタンパク質はC末端とN末端領域にそれぞれSV40型と二極性型が重複する核移行シグナル配列が存在した。データーベース検索では85タンパク質はゼブラフィシュのpescadillo(pes)遺伝子産物とアミノ酸配列で約40%の相同性が認められた。pes遺伝子はヒトや酵母でも相同な遺伝子が見出されており、植物では相同な分子は見出されていないが、トマト、イネ、トウモロコシのESTとシロイヌナズナのゲノム解析で相同性の高い配列が認められる。従ってこのタンパク質は動物および植物界に普遍的存在していると思われる。ニンジンの各組織から抽出したRNAをノーザン解析したところ、カルス、不定胚、頂芽および主根などでは強いシグナルが検出されたが、成熟葉では弱いシグナルしか認められなかった。これらの結果から85遺伝子は細胞分裂の盛んな組織でより多く発現していることが示唆された。