hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酵母のオルガネラに存在する新規プロリントランスポーターの探索と機能解析

平成24年度は、「プロリン分解の場」であるミトコンドリアにおけるプロリン輸送経路の存在を主に検証した。23年度までに単離ミトコンドリアが30°Cにおいてプロリンを取り込むことから、Saccharomyces cerevisiaeにおいてミトコンドリア内膜を介したプロリン取込み系の存在が強く示唆された。ゲノム情報やこれまでの生化学的解析から、S. cerevisiaeのミトコンドリアには少なくとも38種類のトランスポーターの存在が推定されているが、機能未知のものも多い。そこで、これらの中にプロリントランスポーターがあると想定し、研究を進めている。昨年度は、候補遺伝子38種類の過剰発現株および破壊株を全て構築することに成功した。これら評価株を用い、プロリン単一窒素源における生育速度を評価したところ、全過剰発現株においてプロリンの資化能上昇はみられなかった。一方、△mirl,△pet8,△mtml,△yhml,△flxl,△ugol,△mpcl,△mpc2の各破壊株においては資化能の低下が見られた。従ってこれら遺伝子産物は、プロリン輸送や分解系酵素の機能制御に関与していると考え、解析を進めている。トランスポーターの機能を解析する上で、タンパク質リボソームの活用は有効である。そこで、ミトコンドリアの既知のアスパラギン酸/グルタミン酸交換輸送体のAgc1を用い、実験手法の確立を試みた。まず、S. serevisiaeのAGC1過剰発現株から、ミトコンドリア画分の調製やAgc1の精製を行い、それぞれからタンパク質再構成リボソームを作製した。タンパク質のリボソームへの再構成は、CBB染色等において確認した。これらのタンパク質リボソームを用い、アスパラギン酸やグルタミン酸を輸送基質とした活性測定を試みている。今後はこれらをミトコンドリアにおけるプロリン輸送機構の解析に応用したい。さらに、別のスクリーニングで分離した液胞型輸送体ファミリーのAvt7タンパク質について、小胞体や液胞に局在することを確認した。また、Avt7が制御する細胞内グルタミン・プロリン代謝や輸送系に関わると考えられるタンパク質の発現系を構築し、その制御機構の解析を進めることもできた。プロリンは生物において、細胞内浸透圧調節やレドックス制御などに関わり、細胞保護機能を有する。またプロリンはミトコンドリアで分解されて炭素源・窒素源・エネルギー源になる。しかしながら、ミトコンドリアにおけるプロリン輸送機構や生理的意義は明らかではなく、本研究では酵母Saccharomyces cerevisiaeを用いてトランスポーターの同定を試みた。まず野生株(BY4741)のミトコンドリアのアミノ酸を解析したところ、プロリンが検出された。さらに、ミトコンドリアにプロリンを添加して反応後に分析した結果、プロリンの分解物であるグルタミン酸の生成が確認された。また、^<14>Cプロリンを用いてミトコンドリアのプロリン輸送活性を測定したところ、時間依存的な放射活性上昇が見られた。これらのことから、酵母においてトランスポーターを介したプロリンの輸送経路が存在している可能性が初めて示された。さらに、プロリン合成系および輸送系遺伝子の両方の欠損により低濃度(50μM)プロリン添加最少培地では生育できない大腸菌変異株を用い、酵母ミトコンドリアトランスポーター遺伝子を導入時の生育の回復を指標にスクリーニングを行った。その結果、複数の候補遺伝子を取得しており解析を進めている。一方、プロリンが高濃度に存在する細胞では、液胞へのプロリン蓄積が示唆されており、液胞のプロリントランスポーターの同定も試みた。これまでのスクリーニングで、AVT7破壊株をプロリン添加培地で培養すると細胞内プロリン含量が野生株に比べて低下するという興味深い現象を発見しており、どのようにしてAvt7が細胞内プロリン含量を制御しているかの解析を行っている。現在までに、Avt7とGFPの融合タンパク質が小胞体様の膜で局在していることや、AVT7遺伝子の破壊がアミノ酸代謝遺伝子の発現に影響している可能性を示唆する結果を得た。

まず、S. serevisiaeのAGC1過剰発現株から、ミトコンドリア画分の調製やAgc1の精製を行い、それぞれからタンパク質再構成リボソームを作製した。タンパク質のリボソームへの再構成は、CBB染色等において確認した。これらのタンパク質リボソームを用い、アスパラギン酸やグルタミン酸を輸送基質とした活性測定を試みている。今後はこれらをミトコンドリアにおけるプロリン輸送機構の解析に応用したい。さらに、別のスクリーニングで分離した液胞型輸送体ファミリーのAvt7タンパク質について、小胞体や液胞に局在することを確認した。また、Avt7が制御する細胞内グルタミン・プロリン代謝や輸送系に関わると考えられるタンパク質の発現系を構築し、その制御機構の解析を進めることもできた。本研究の目的は酵母Saccharomyces cerevisiaeの細胞内オルガネラにおけるプロリントランスポーター同定とその輸送機構の解明である。現在までに、ミトコンドリアにおけるプロリンの存在と分解能、輸送の3点を確認した点では進展があった。しかしながらトランスポーターの同定には至っていないためやや遅れている。また、プロリンの細胞内濃度制御に関わると考えられる.AVT7をスクリーニングから取得しておりアミノ酸代謝酵素遺伝子の発現やプロリン輸送活性測定を候補遺伝子欠損株や過剰発現株等で解析中である。Avt7については、局在性や機能がわかりつつあり、おおむね順調に進展している。大腸菌変異株、単離ミトコンドリア、プロテオリポソーム等を用いて輸送活性測定を行い、ミトコンドリアにおけるトランスポーターを介したプロリン輸送機構の解明を目指す。細胞破砕液を分画するなどしてAvt7の局在を詳細に明らかにする。また、プロリンが細胞内で減少する原因をプロリンやその周辺の他のアミノ酸代謝に着目し、転写レベル、酵素活性レベルで解析を行う予定である。また、プロリンの細胞内輸送低下を検証するためにAVT7破壊株におけるプロリンの取り込み活性も測定する。
旧産炭地・筑豊地域における生活保護世帯への教育的支援に関する歴史的研究

筑豊地域の公立図書館のなかでは資料の保管状況が良好な田川市立図書館を研究拠点に、貧困家庭に対する教育的な支援ネットワークが地域でいかに形成されていたのかを探求すると同時に、生活保護世帯の教育的な支援を展開する際の理論枠組みの構築に向けた研究をおこなった。また、他地域調査(長崎県香焼町(現長崎市)、大阪府箕面市)も並行して進め、今後の研究展開において有益な情報も相当得られた。本研究の結論としては、当初予測した公民館主事(地域社会教育行政職員)による生活保護世帯に対する教育的な支援活動の地域的な普及状況は、嘉飯山地区(嘉穂郡、飯塚市、山田市)以外では確認できないということである。むしろ、社会教育行政のみならず、学校教職員や住民の自主的かつ組織的な運動のなかで、生活保護世帯の教育問題が問題視され、対応が図られていくという、筑豊地域内部での対応の差異が浮き彫りになったといえる。また、筑豊地域では識字運動や同和教育実践と生活保護の問題が関わってくる側面があるのであるが、従来の多くの研究がこの点にあまり注目してこなかった。しかし、たとえば、田川郡川崎町でおこなわれた識字運動を契機に、部落解放に向けた学習が進むなかで、生活保護受給を辞退するケースなどもでてきている。このことは、住民の学習運動が新たな生存状況を切り拓く可能性があることを示唆している。このような歴史研究を通じて明らかとなった、筑豊地域の事例を踏まえ、生活保護世帯に対する教育的支援においていかなる「前提」が必要となるのかについて、理論枠組みの提起もおこなった。ここでは、就労自立を目的とする生活保護制度ではあっても、保護受給者に対しては一定の「時間」を保障する、成人の学習権保障の視点が必須であることを示した。なお実施したインタビュー調査の結果を十分に反映させていくことは、今後の研究のさらなる発展に向けた第一プロセスとしたい。筑豊地域の公立図書館および地域社会教育施設、石炭関連資料施設、地域教育研究所、県教職員組合支部を中心に、生活保護世帯や貧困層に対する教育的関与を裏付ける資料の調査・収集をおこなった。この作業によって、筑豊地域の公共施設における地域資料の保管状況がおおよそ把握できることになり、とりわけ田川市立図書館の資料保管状況が良好であることが判明した。本施設では、1960年代に加配教員として登場した補導主事(中学校)の活動を示す『実績報告書』がみつかり、貧困世帯に対して子どもの教育理解を促すような教員による関与が長期的かつ忍耐強くなされていたことが実証された。また、子どもの荒れ(経済的な理由による者もいた)に対して、補導主事を中心に小・中学校の連携が進められ、地域社会において子どもの教育問題を話し合う会合が補導主事を中心にもたれるなど、窮乏する地域社会で、地域の協同性を再構築する様子も認められた。これらは、生活保護世帯の増加を背景に、学力の向上のみを目的としない広範な教育活動なされていたことを裏付けるものである。一方で、研究対象期の様子を知る社会教育関係者の自宅での資料調査も進めており、生活保護世帯の急増に伴う地域社会の変容を示す資料も収集していることから、今後分析・検討を進めていく。また、インタビュー調査についてもようやく軌道に乗りつつあることから、収集済みの史料とともに、生活保護世帯への教育的関与がいかなるものであり、どのような可能性をもつ取り組みであるといえるのかについて検証を進める。
有限到達距離重力の研究

この研究計画が始まった89年頃、有限到達距離重力(いわゆる第5の力)の有力な証拠とみなされていた地球物理学的な方法による結果に、問題点があることが指摘され始めていた。そして90年になると、否定的な評価がほぼ固まった。91年6月に開かれたMG6(6th Marcel Grossman Meeting on General Relativity)では結局、第5の力の相対的な強さを表すパラメ-タ-αの上限値の形で、これまでの実験結果が整理された。すぐに実行できる実験計画も大体出尽した感があるが、一方理論的な模型の詳細な再検討により、αや到達距離の理論的予言値には何桁かの不定性が現状では避けられないことも明かとなった。しかも、理論的動機の一般性や自然さも再確認され、さらに精度を上げた実験の必要性は依然として高いといってよい。こぅした状況で、研究計画の後半では、ふたつの方向について研究が行われた。1.理論的模型のひとつに登場するスカラ-場の果たす役割を、さらに広い立場で調べた。特に宇宙定数問題との関連の注目した。これは現在の素粒子論と重力理論との結び付けようとする統一理論の中で、避けることのできない重要問題である。特にスカラ-場が、宇宙定数を時間的に「減衰」させる働きを持つことに焦点を絞った。詳細な検討の結果、この行き方が有望であることが非常にはっきりしてきた。特に宇宙の再加熱の問題にまで研究は進んだが、密度のゆらぎのついてはまだ未解決の問題がある。2.有限到達距離重力の効果を探すさらに高精度の実験として、重力波検出を目的として開発されつつある超高感度レ-ザ-干渉計を利用する試みが検討された。一応の結論に達しているが、スペクトル線幅を極限的に狭くする技術を利用することがさらに有望と考えられており、それに関する理論的研究も進みつつある。過去1年間に実験的状況にかなりの変化があった。特に地球物理学的測定で、有限到達距離重力(いわゆる第5の力)の有力な証拠とみなされていたものに、問題点のあることが指摘された。しかし、係数の上限値はそれほど改善されてはいないので、私が提出した交換相互作用結合による説明は今でも有効と思われる。今年度の研究は、(1)宇宙定数問題との関連、(2)新しい実験方法の提案、の2点であった。(1)については、永年の懸案である宇宙定数の問題を解決するためにスカラ-場が役割を果たし、これが第5の力をもたらすのではないかという考えが提出されていたが、これにも問題点が指摘されていた。これについては私自身、以前より構想を持っていたので、それを新しい立場から取り上げた。これによると、宇宙定数の小ささを、現在の宇宙の年齢の大きさによって説明するという、宇宙定数減衰説には重要な進展をみることができたが、スカラ-場が媒介する力は、第5の力として観測にかかるよりはるかに弱くなければならない、という結論に達した。この理論では、スケ-ル不変性の破れが既に仮定されているが、第5の力は、この不変性を破る機構に関与しているものと考えられる。(2)は、現在までに行われた実験の精度の向上の度合は、既に飽和状態に近ずいていること、および、レプトンへの結合を分離することができないこと、などを考慮して取り上げたものである。具体的には、重力波検出装置として開発中の超高精度レ-ザ-干渉計を活用することを検討中である。

1.これまでに提出されたいろいろな理論的模型を総合的な観点から総括し、今後の実験的研究の指針とする計画は一応完結し、まもなくInt.J.Mod.Phys.Aに総合報告論文として出版される予定である。これから得られる一般的な結論として、理論的予言は何れも数値的にはオ-ダ-評価以上にすることができず、これは素粒子論の現段階からするとやむを得ないこと、したがってこれまでなされたいわゆる第5の力の実験が否定的な結果を与えたとしても、一層高精度の実験を行うことには十分な理論的理由がある、ということであり、論文においても特に強調された点である。2.現在まで行われた実験よりさらに高い精度で、しかもレプトンへの結合を探索することを目標として、超高感度のレ-ザ-干渉計を利用する提案を行い、Phys.Lett.Bに出版される予定である。これは有限到達距離重力が局所的に電子の質量を変えるような働きをする効果を検出しようとするものである。この実験が重力波探知の実験計画の一部として実行できるようになるため、さらに詳細な検討をしなければならない。3.スカラ-場に関連して宇宙項問題の追求がなされた。宇宙定数が宇宙時と共に減少するという理論的模型についての研究はPhys.Rev.Dに出版され、一般的な枠組みが用意された。さらに最近では宇宙項がゼロではないという観測結果もある。これは宇宙の密度パラメタ-が小さいという観測結果と組み合わされ、インフレ-ション模型の予言と一致しないという問題と重要な関係がある。これに対応するために模型をさらに拡張してみた。一応の結果はPhys.Lett.Bに出版された。1.有限致達距離重力そのものに関する各種の理論的模型の再検討は、昨年度でおおよそ終了し、今年度はその発表の機会に当てられた。台北中国科学院における講義(1991年4月)、6th Marcel Grossmann Meeting on general Relativity (同6月、京都)における招待講演などがそれである。これらの講演を通じ、特にこれまでの考えとは違って、宇宙論的な致達距離の可能性も取り上げられた。2.宇宙定数問題の追求をさらに深めた。ここに登場するスカラ-場は、他の素粒子とは非常に弱い結合しかしない。そのため、宇宙を十分再加熱しないのではないか、という疑問があった。またふつうのシナリオとは違って振動相がないことも、そういう疑問を生じさせた。しかし別種のスカラ-場、たとえば強い相互作用をするヒグス場などがあれば、共型変換によって問題のスカラ-場との微分相互作用が自然に生じ、宇宙初期にのみ強い結合をもたらす。これにもとずく詳細な計算により、現象論的に期待される程度の再加熱が実際に行われることを確認した。結果はPhys.Rev.Dに掲載される予定である。3.昨年度提案された超高感度レ-ザ-干渉計を利用する試みをさらに発展させた。すなわち、FabryーPerot共振器を、しきい近くで作動するレ-ザ-で置き換える可能性が検討された。最近ではレ-ザ-の振動数幅をHz以下にする技術が開発されている。このような極細レ-ザ-を共振器として使うと、そのQ値は10^<15>を越え、FabryーPerot共振器のそれに比べて数桁大きくすることができ、したがって10^<-24>くらいの長さの変化を干渉計によって検出する可能性がでてくる。
ニューカマーのセルフヘルプグループ支援の有効性の検討-異文化看護の視点から-

在日ブラジル人女性を対象に、継続的に妊産婦交流会を実施し、参加者同士の交流を促し、その有効性を分析した結果、参加前は、【夫・子どもと一緒に健診・交流会に来る】【交流会のイメージがなく気が進まない】【なんとかなるさと思っている】、参加時は【子どもが生まれる前に勉強するのは良いと思う】【妊娠中のことや、赤ちゃんの世話、制度について知りたい】、参加後は、【妊婦健診後は家族で出かけるので早く帰りたい】【産後困った時に相談したいと思う】とカテゴリー化された。本研究は「ニューカマーのセルフ・ヘルプグループづくりの支援」について、アクションリサーチによる継続的なグループワークの実践を試み、そのプロセスを異文化看護の視点から分析することを目的とする。平成21年度は、調査(ニューカマー妊産婦交流会の有効性の検討)の準備期間として、以下の内容を実施した。(1)ブラジルの母子保健事情視察:サンパウロ大学看護学部、日系病院、産科クリニック、UBS(基礎保健所)を訪ね、ブラジルの医療保健システム、母子保健事情について視察を行った。また、日本でのニューカマー妊産婦交流会実施に向けて助言を得た。(植村直子,畑下博世,金城八津子,上野善子:ブラジルの医療保健システムと母子保健事情-サンパウロ視察報告-、保健師ジャーナル(医学書院),65(12):1032-1035,2009)(2)フォーラム発表:医療保健職向けに、サンパウロ視察報告、ニューカマー妊産婦への支援の必要性について報告した。(「ブラジルの保健医療システムと母子保健事情-サンパウロ視察報告-」植村直子、畑下博世、林アリッセ真実、金城八津子、上野善子、第20回記念びわ湖国際医療フォーラム、2010.1.09)(3)調査企画・準備:滋賀医科大学倫理委員会の承認を得て、以下の調査準備をした。ニューカマー妊産婦交流会の会場を確保し、クリニック、国際協会等に、広報などの協力を依頼した。ポルトガル語通訳者を依頼した。これらの準備を経て、平成22年度はニューカマー妊産婦交流会を13回(4月10月まで)実施する予定である。目的:在日ブラジル人女性は、マタニティクラスに参加せず、孤立した状況で過ごしている。そこで、本稿研究では継続的に妊産婦交流会を実施することにより、参加者同士の交流を促し、その有効性を分析することを目的とした。方法:A県在住のブラジル人妊産婦を対象に、2010.4月8月の期間に交流会を13回実施した。参加者の希望に沿って、ポルトガル語版テキストを用いて説明を行うなどした。分析は質的帰納的法を用いた。倫理的配慮として、滋賀医科大学倫理委員会の承認を得た。結果:妊婦の実参加人数は8名(初産婦3名・経産婦5名)、産婦1名(初産1名)、夫8名、子ども8名であった。述べ参加者数は妊産婦14名、夫13名、子ども11名であった。フィールドノートから、対象者の交流会での様子や発言について分析した結果、参加前は、【夫・子どもと一緒に健診・交流会に来る】【交流会のイメージがなく気が進まない】【なんとかなるさと思っている】、参加時は【子どもが生まれる前に勉強するのは良いと思う】【妊娠中のことや、赤ちゃんの世話、制度について知りたい】、参加後は、【妊婦健診後は家族で出かけるので早く帰りたい】【産後困った時に相談したいと思う】とカテゴリー化された。考察:参加者は、参加前は気が進まない様子であったが、参加時は必要な情報を得て、出産に備えることは役に立つと認識していた。また、参加後は産後困った時にも相談したいという希望が見られ、日本での出産への準備性は高まった。しかし、交流会へ再来した参加者は2組のみであり、ブラジル人妊婦同士の交流を促し、セルフヘルプグループとして機能するには至らなかった。この理由として、外国人労働者として多忙な日常を過ごしているという境遇や、休日は家族で過ごすことを重視する価値観などがあることが考えられた。これらの結果踏まえて、今後の有用なケアのあり方を検討していく必要がある。

結果:妊婦り実参加人数は8名(初産婦3名・経産婦5名)、産婦1名(初産1名)、夫8名、子ども8名であった。述べ参加者数は妊産婦14名、夫13名、子ども11名であった。フィールドノートから、対象者の交流会での様子や発言について分析した結果、参加前は、【夫・子どもと一緒に健診・交流会に来る】【交流会のイメージがなく気が進まない】【なんとかなるさと思っている】、参加時は【子どもが生まれる前に勉強するのは良いと思う】【妊娠中のことや、赤ちゃんの世話、制度について知りたい】、参加後は、【妊婦健診後は家族で出かけるので早く帰りたい】【産後困った時に相談したいと思う】とカテゴリー化された。考察:参加者は、参加前は気が進まない様子であったが、参加時は必要な情報を得て、出産に備えることは役に立つと認識していた。また、参加後は産後困った時にも相談したいという希望が見られ、日本での出産への準備性は高まった。しかし、交流会へ再来した参加者は2組のみであり、ブラジル人妊婦同士の交流を促し、セルフヘルプグループとして機能するには至らなかった。この理由では、外国人労働者として多忙な日常を過ごしているという境遇や、休日は家族で過ごすことを重視する価値観などがあることが考えられた。これらの結果踏まえて、今後の有用なケアのあり方を検討していく必要がある。
受精に関与する精子細胞外ユビキチン-プロテアソーム系に関する研究

我々は、マボヤ精子の卵黄膜通過時にユビキチン-プロテアソーム系がライシンとして細胞外で機能する可能性を報告した。今回、2つのユビキチン活性化酵素のcDNAクローニングを行った。両酵素のmRNAは、卵巣と精巣を含む各器官で発現していた。抗体を作製して免疫染色を行ったところ、卵の濾胞細胞と精子ミトコンドリアを被う細胞膜に局在することが示された。また、E1阻害剤は受精を阻害することも示された。一方、精子プロテアソームの免疫染色を行ったところ、精子ミトコンドリアを被う細胞膜表面にプロテアソームが局在することが示唆された。本抗体は受精を強く阻害することから、受精時に細胞外で機能することも示唆された。(1)精子細胞外ユビキチン化酵素の研究:当初、HrVC70をユビキチン化する酵素複合体をマボヤ精子から精製することを計画していた。しかし、HrVC70ユビキチン化活性の再現性がとれず、測定方法が確立されなかった。そこで方針を変更し、精子で発現されるユビキチン化酵素の遺伝子をdatabaseから探索した。従来、ユビキチン活性化酵素E1は細胞に1種類しか存在しないと考えられてきたが、最近精巣特異的に発現する新規酵素E1L2が報告された。そこでこのオルソログの探索を行った。その結果、マボヤではE1に加えてE1L2のオルソログが発見された。カタユウレイボヤにはE1しか存在が確認されなかった。現在この遺伝子のcDNAクローニングを行っており、平成26年度は、この酵素に対する抗体を作製して精子細胞内局在性解析と受精阻害実験等を行う。また、精子細胞膜表面をビオチン標識し、アビジンカラムで精製して、そのタンパク質をLC/MS/MSを用いて解析する。その中に、E1L2が存在するか否かを検討する。さらに、E2やE3の候補分子の探索も行う。それに加えて、E1L2と相互作用するタンパク質を生化学的手法を用いて探索する。(2)精子プロテアソームの研究:マボヤプロテアソームにおいては、精子特異的にα6サブユニットのC末端がプロセシングされることを見いだしている。そこでプロセシング後に出現するC末端ペプチドに対するペプチド抗体を作製し、透過処理前後で精子の免疫染色を行った。その結果、精子表面にプロテアソームが存在し、それがα6においてプロセシングされているという予備的結果を得た。今後は、このC末端と相互作用する精子膜タンパク質を探索する一方で、精巣特異的に発現するプロテアソームアクティベーターPA200の探索と受精における役割についても解析する。(研究目的)ユビキチン-プロテアソーム系(UPS)は細胞の機能維持に不可欠なタンパク質分解経路であるが、細胞外での機能は知られていない。本申請者は、マボヤ精子UPSが精子の卵外被通過に卵黄膜ライシンとして細胞外で機能することを見出した。本研究では、受精に関与する細胞外UPSの構造的・機能的特徴と細胞外への輸送機構に関する知見を得ることを目的としている。(研究成果)(1)精子ユビキチン活性化酵素E1の同定:当初マボヤ精子からユビキチン化酵素複合体を精製することを試みたが、含有量が低いため困難であると判断した。そこでマボヤゲノムからE1を探索し、2種の酵素(UBA1, UBA6)を同定した。両酵素は共に精巣と卵巣で発現していることが示された。抗体を用いた免疫染色の結果、精子ではミトコンドリア近傍が、また卵では濾胞細胞に局在することが示された。E1インヒビターはマボヤの受精を阻害することが判明し、確かに受精にユビキチン化酵素が関わることが示された。(2)精子プロテアソームの構造特性:マボヤ精子プロテアソームでは、α6サブユニット特異的にプロセシングがおこることを報告しているが、このプロセシングが細胞外輸送に関わる可能性が示された。今後その追試実験等を行い、輸送機構に関する手がかりを得る。(1)マボヤに関する研究:(i)マボヤゲノムデータベースを構築し公開した。(ii)ユビキチンープロテアソーム系(UPS)の活性化に関わりうる精子トリプシン様酵素HrProacrosinのcDNAクローニングを再検討したところ、既報の配列に誤読があり、実際には3個のトリプシン様プロテアーゼドメインが合計6個のCUBドメインによって分断され直列に連結したポリプロテアーゼHrOvochymaseとして精子や濾胞細胞に存在することが明らかとなった。この酵素が卵成熟時の自家不和合性獲得、受精時のライシン、さらに受精時の精子プロテアソームの活性化に関わる可能性が考えられ、今後の検討課題である。(2)カタユウレイボヤに関する研究:(i)インタクト精子と先体反応後の精子の細胞表面に存在するタンパク質を質量分析により網羅的に解析した。しかし、検討した条件では、UPS関連のタンパク質は検出できなかった。その一方で、プロテアソームに加えて金属プロテアーゼであるアスタシン様プロテアーゼもライシンとして機能する可能性が示された。この酵素に対する阻害剤は、精子の卵黄膜への結合から通過に至る過程に関わることが示された。現在この酵素の遺伝子破壊を行っており、その機能を明確に証明することを企画している。

(ii)市販のプロテアソーム抗体を用いて免疫染色を行ったが、精子を細胞膜透過性処理を行った場合のみ精子頭部と尾部が染色される結果を得た。今回の方法では、先体反応前後における精子細胞膜表面のプロテアソームの存在を確認することはできなかったが、今後さらに感度を上げて検討する必要がある。当初、マボヤの精子プロテアソームとユビキチン化酵素の大量精製を計画していたが、女川湾で養殖されているマボヤが被嚢軟化症に罹患している可能性があり、東北大学浅虫海洋生物学センターに輸送して飼育することができなくなったた。そのため、配偶子の大量調製が困難となり、当初計画が遅延している。来年度は浅虫産のマボヤが生殖可能な成体に成育するので、地元漁師から購入して当初の計画を実行する予定である。精巣特異的に発現するプロテアソームアクティベーターPA200の機能に興味を持ち、その遺伝子破壊を計画していたが、マウスで同じ実験が日本の他研究室で行われ最近発表された。マウスではPA200とPA28γのdKOにしないと不稔にならないと報告された。今後、ホヤからもこの遺伝子をクローニングし、遺伝子破壊による機能解析を行いたい。PA200にはプロテアソームを細胞外に輸送したり精子膜にアンカリングさせる機構があるのではないかと考えており、その相互作用タンパク質も探る。当初の実験計画に従って実験を行った。マボヤ精子プロテアソームは、他組織のプロテアソームとは異なり、α6サブユニットのC末端16残基がプロセシングされている。そこで、新たに出現するC末端に対するペプチド抗体を作製し、抗原ペプチドカラムを用いて精製した。この精製抗体を用いて精子抽出液のウエスタンブロット解析を行ったところ、精子プロテアソームのα6サブユニットの分子量である32kDaの位置に単一バンドを与え、本抗体のプロテアソームに対する特異性が高いことが示された。この抗体を用いて免疫染色を行ったところ、界面活性剤で透過処理していない精子頭部ミトコンドリア付近が染色された。この結果は精子頭部ミトコンドリアを被う細胞膜表面にプロテアソームが存在することを示唆している。ついで、カルシウムイオノフォア処理により精子反応を誘導し、局在性変化を解析した。その結果、精子頭部ミトコンドリアを被う細胞膜表面のプロテアソームに由来する蛍光が精子反応により消失することが判明した。精子反応に伴って、プロテアソームが細胞膜から遊離する可能性が考えられる。次に、精子細胞質画分と膜画分の抽出液を用いて、免疫沈降実験を行った。その結果、細胞質画分では、32kDaと30kDa、膜画分では90kDaの成分がプロテアソーム抗体で特異的に沈降した。細胞質画分の共沈成分を質量分析したところ、α6サブユニットに加えて、UrabinとTTSP1が同定された。また、90kDaバンドにはα6サブユニットが同定された。これらの結果は、プロテアソームがUrabinやTTSP1と相互作用することを示唆している。また、膜画分においては、α6と共有結合する膜タンパク質が存在する可能性を示唆している。最後に、本抗体の受精に及ぼす影響を調べたところ、受精が強く阻害され、精子プロテアソームが細胞外で受精に重要な役割を果たすことが再確認された。我々は、マボヤ精子の卵黄膜通過時にユビキチン-プロテアソーム系がライシンとして細胞外で機能する可能性を報告した。
免疫療法に反応した肺癌患者における標的T細胞エピトープ探索システムの開発

免疫チェックポイント阻害療法は、遺伝子変異の多い悪性黒色腫や肺癌で有効性が認められており変異蛋白由来の抗原が標的になっている可能性がある。研究の目的は、日本人の非小細胞肺癌における免疫チェックポイント阻害療法の標的および治療反応予測因子を検討することである。全日本人の約80%に発現されるHLA-A2やA24に提示されうる腫瘍由来T細胞エピトープの数と共通抗原の存在に着目し、臨床腫瘍検体の全エクソーム解析から変異遺伝子を同定し、HLA-A2/A24親和性の高いアミノ酸配列モチーフをin silicoで解析する。再発・進行非小細胞肺癌に対し抗PD-1阻害療法を受ける予定、治療中、治療後の患者から、本研究への参加同意の得られた症例から血液を採取し、SRL社に外注委託するため、千葉大学の医学倫理申請を申請し、患者への説明用紙、同意書の作成を行い、各解析を担当する教室や施設に研究体制の確認を行っている。また免疫チェックポイント阻害剤使用患者の臨床データを解析するためリストを作成しそれぞれの治療効果を確認し、TPSなどのこれまでの予測因子なども含めた解析を行った。今後これらの血液及び術後検体サンプルを収集後、腫瘍および非腫瘍サンプルの全エクソームの塩基配列を解析し、腫瘍由来T細胞エピトープのin silico探索を行う。さらに抗PD-1療法への反応とmissense変異数、候補となる腫瘍由来T細胞エピトープとの関係を解析していく。最終的には腫瘍由来T細胞エピトープの確認後に、生体内における腫瘍反応性T細胞の検出し、共通腫瘍由来T細胞エピトープによる特異的CD8陽性T細胞の誘導までを計画している。本研究は、千葉大学の呼吸器病態外科学、分子腫瘍学、免疫細胞医学、腫瘍内科学及びかずさDNA研究所の連携によって推進する予定であり、各教室の指導教官が随時研究の進捗状況のチェックを行う。研究計画は、1免疫チェックポイント阻害療法を受けた非小細胞肺癌患者の腫瘍および非腫瘍サンプルより全エクソームの塩基配列を解析し、全変異領域・様式を特定する。この際に各患者のHLA genotypeとその腫瘍組織における発現を確認しておく。2当該HLA genotypeに提示されうるアミノ酸配列モチーフをコードし得る変異遺伝子をin silicoで検索し、腫瘍由来T細胞エピトープの候補ペプチドを探索する。3免疫チェックポイント阻害療法の反応群と非反応群で、腫瘍由来T細胞エピトープ候補のプロフィール(数、共通抗原の有無)を比較検討する。4反応者で腫瘍由来T細胞エピトープ候補が多い、あるいは反応者間で共通T細胞エピトープがある、などの知見が得られれば、当該T細胞エピトープを合成してin vitroで合成HLA分子との結合能、T細胞の反応性などの免疫学的解析を行う事である。これまで千葉大学呼吸器外科で術後再発や進行期肺癌に対し免疫療法を行った患者のリストアップを行い、対象患者の同定を行い、患者背景や、使用した薬剤、効果、副作用等の詳細な臨床情報を収集しリスト化した。またそれらの効果予測としてこれまでに一般的に予測因子とされるPD-L1の免疫染色を追加して解析を行い臨床的な予測因子としての解析を行った。これまでのPD-L1%の発現もある程度の予測因子にはなるものの十分なマーカーとは言い難い現状を確認した。採血サンプル取得のため臨床試験の様式作成と患者説明・同意書作成を行い、倫理申請済みだが、解析方法などの打ち合わせに時間を要したため進捗が計画より遅れているが、倫理申請承認後は同定している患者から説明・同意を得て採血サンプル採取後、病理サンプルとともにエピトープ解析が解析していく方針である。臨床的なデータの取得はほぼ完了しており、これまでの治療効果判定とPD-L1の発現率とHLA genotypeとの相関などをテーマに検討を加えていく。血液サンプルの解析と並行して生検及び手術の検体を用いて腫瘍および非腫瘍サンプルの全エクソームの塩基配列を解析する。術後症例では組織凍結標本より癌部および非癌部を採取し、mRNAを調整してcDNAを作成する。ライブラリーを構築後、HiSeq(Illumina社)を用いてタンパク質コード遺伝子の全エクソームの塩基配列を解析する。非癌部由来cDNAの配列を参照配列とし、癌部由来の配列をマッピングして変異箇所の解析を行ってリスト化し、missense変異の箇所、数の情報を得る。同時に各患者のHLA genotype(正常組織)と腫瘍組織における発現を確認しておく。腫瘍由来T細胞エピトープのin silico探索全エクソン塩基配列の解析結果より、missense変異を含み、各HLA genotypeに結合しうる9アミノ酸からなるペプチドモチーフをプログラムしたソフトにて該当するmissense変異およびその翻訳された変異peptideを探索する。因みにHLA-A*0201とHLA-A*2402は日本人においてアリルでは各11.6%、36.1%であり、ハプロタイプでは各約20%、70%であるため、本研究対象者の大半がこれらいずれかのHLA genotypeを有すると考えられる。抗PD-1療法の治療反応群患者群と治療非反応群について、missense変異の数、腫瘍由来T細胞エピトープ数を比較検討する。抗PD-1阻害療法における腫瘍縮小効果の有無とmissense変異数、候補となった腫瘍由来T細胞エピトープ数との関連を検討する。またmissense変異のうちsmokingsignatureやAPOBEC関連変異群についても着目する。免疫チェックポイント

阻害療法は、遺伝子変異の多い悪性黒色腫や肺癌で有効性が認められていることから変異蛋白由来の抗原が標的になっている可能性がある。本研究の目的は、日本人の非小細胞肺癌における免疫チェックポイント阻害療法の標的および治療反応予測因子を検討することである。全日本人の約80%に発現されるHLA-A2やA24に提示されうる腫瘍由来T細胞エピトープ(T細胞の標的抗原)の数と共通抗原の存在に着目し、臨床腫瘍検体の全エクソーム解析から変異遺伝子を同定し、HLA-A2/A24親和性の高いアミノ酸配列モチーフをin silicoで解析する。再発・進行非小細胞肺癌に対しNivolumabで抗PD-1阻害療法を受ける予定、治療中、治療後の患者から、本研究への参加同意の得られた症例について、血液を採取し、SRL社に外注委託するため、千葉大学の医学倫理申請を申請し、患者に説明するための説明用紙、同意書の作成を行い、各解析を担当する教室や施設に研究体制の確認を行っている。今後さらにこれらのサンプルを収集後、腫瘍および非腫瘍サンプルの全エクソームの塩基配列を解析し、腫瘍由来T細胞エピトープのin silico探索を行う。さらに抗PD-1療法への反応とmissense変異数、候補となる腫瘍由来T細胞エピトープとの関係を解析していく。最終的には腫瘍由来T細胞エピトープの確認後に、生体内における腫瘍反応性T細胞の検出し、共通腫瘍由来T細胞エピトープによる特異的CD8陽性T細胞の誘導までを計画している。本研究は、千葉大学の呼吸器病態外科学、分子腫瘍学、免疫細胞医学、腫瘍内科学及びかずさDNA研究所の連携によって推進する予定であり、各教室の指導教官が随時研究の進捗状況のチェックを行う。研究計画は、1免疫チェックポイント阻害療法を受けた非小細胞肺癌患者の腫瘍および非腫瘍サンプルより全エクソームの塩基配列を解析し、全変異領域・様式を特定する。この際に各患者のHLA genotypeとその腫瘍組織における発現を確認しておく。2当該HLA genotypeに提示されうるアミノ酸配列モチーフをコードし得る変異遺伝子をin silicoで検索し、腫瘍由来T細胞エピトープの候補ペプチドを探索する。3免疫チェックポイント阻害療法の反応群と非反応群で、腫瘍由来T細胞エピトープ候補のプロフィール(数、共通抗原の有無)を比較検討する。4反応者で腫瘍由来T細胞エピトープ候補が多い、あるいは反応者間で共通T細胞エピトープがある、などの知見が得られれば、当該T細胞エピトープを合成してin vitroで合成HLA分子との結合能、T細胞の反応性などの免疫学的解析を行う事である。まずこれまで千葉大学呼吸器外科で術後再発や進行期肺癌に対し免疫療法を行った患者のリストアップを行い、対象患者の同定を行い、患者背景や、使用した薬剤、効果、副作用等の詳細な臨床情報を収集しリスト化を行った。
生分解性や物性を自在に調整した生分解性ポリエステルの化学合成法の確立

生分解性ポリマーの合成方法は微生物合成法と化学合成法に大別される。中でも代表的な微生物合成ポリエステルであるポリ(3-ヒドロキシブチレート)(P3HB)に関する研究は盛んである。しかし、微生物合成法ではポリマー鎖末端の構造が明確なP3HBは得られない。一方で、化学合成では末端の構造を制御して官能基を導入することで、物性制御や改質のための共重合を行える。また、生分解速度の調整にはR/S比の変更も有効な手段である。そこで本研究では、P3HBの精密合成の達成を目的として、金属を含有しない有機触媒を用いることとした。昨年度、モノマーであるβ-ブチロラクトン(β-BL)は、スーパーブレンステッド酸の一種であるトリフリルイミド(HNTf2)を触媒として用いることにより重合可能であることを確認している。そこで本年度は従来用いられてきたジフェニルリン酸のフェニル基上にニトロ基を導入し、触媒系の拡大を行った。すると重合は比較的温和な条件下で進行し、ポリマーを得ることができた。以上の結果より、リン酸のフェニル基上への置換基導入は有効な手段であることが見出された。また、β-BLと比較して重合中の副反応が生じにくいラクチドの重合を行い、より汎用性の高い生分解性ポリエステルであるポリラクチドの合成を試みた。このとき、不斉点と電子求引性基を導入したリン酸触媒を用いて重合を行ったところ、エナンチオマー選択重合が進行しD体のモノマーがL体のモノマーより早く消費されることが判明した。以上の結果からリン酸の置換基を変更することで酸性度の調整や不斉点を導入することが可能となり、広範なモノマーの重合ならびにポリマーの立体制御が可能であることが明らかとなった。さらに置換基や重合条件の詳細な検討を行うことによって、P3HBの立体制御も今後は可能になると考えられる。(抄録なし)生分解性ポリマーの合成方法は微生物合成法と化学合成法に大別される。本年度は重合の制御ならびにポリマー中のR/S比の制御の達成を目的としており、まずモノマーであるβ-ブチロラクトン(β-BL)を重合可能な触媒の探索を行った。その結果、スーパーブレンステッド酸の一種であるトリフリルイミド(HNTf_2)を触媒として用いることにより、β-BLのみならず様々な環状エステルの重合は可能であることが判明した。また、開始剤として官能基を有するアルコールを用いることに'より、末端官能基化P3HBの合成も可能であった。末端官能基化ポリマーは官能基を足掛かりとして他種ポリマーとの結合や構造変化を簡便に行うことができるため、非常に有用である。一方でR/S比の制御の前段階として、軸不斉を有するビナフチル基を導入したリン酸触媒を用いて重合を行った。その結果、重合は進行したものの分子量分散度は広い値であり、SECトレースも多峰性であった。以上のことより、R/S比の制御に関しては改善の余地があるもののスーパーブレンステッド酸を用いることでβ-BLの重合は可能であることが判明した。

本年度の目標であった重合の制御を達成したが、R/S比の制御に関しては関しては進展しなかった。一方で次年度の目標の一部である末端官能基化ポリマーの合成を先立って達成した。今後は触媒の変更などによって不斉重合の検討を行う必要がある。β-BLの重合にHNTf2の使用が有効であることが判明したため、今後はイミド部位を有する不斉触媒の使用や、ビナフチルリン酸へ置換基を導入するなどして触媒の活性を高め、重合の制御ならびにR/S比の制御を検討する。また、物性改質を見据えて適用可能なモノマー範囲も拡大する予定である。現時点ではβ-BLの不斉重合は困難であるため、不斉を有するモノマーの一種であるラクチドの不斉重合に関しても試みる予定である。すでにラクチドの重合に関してはリン酸を触媒に、アミンを助触媒に用いることで進行することを確認しており、種々の環状エステルの重合に対しても有効であると考えられる。今後は助触媒を添加したβ-BLやラクチドの不斉重合に関しても検討を行う。(抄録なし)
自治体が環境対策資金を金融市場から直接調達する「環境リスクファイナンス」の提案

(1)琵琶湖流域水物質循環モデル(モデルB)とオプション料の計算(全循環停止確率を求める)を行う金融確率モデルとの接合を可能とするモデル(閾値抽出モデル)を開発し、大型のモデルBにおいても、5万本のモンテカルロシミュレーションが実質的に行える原理を確立することができた。(2)このオプションモデルの結果を、ディバティブやCATボンドの形に整え、金融市場にアクセスため、実務家として、従来の三井住友海上からより実績のある東京海上日動にパートナーを変更した。既に2018年度に3回の会議を終えた。これに伴い、海外の市場につなぐ保険ブローカーもマーシュ社からエーオン社に変更した。エーオン社からは、既にこのボンドを引き受ける海外の投資家はあるとの感触を得ている。また、発行額からみて発行コストの関係から、CATボンドより、デリィバティブとして整理した方が良いとの意見をもらっており、関西広域連合と調整をしている。(3)関西広域連合における資金調達に向けた準備は、同連合の正式委員会である「琵琶湖淀川流域対策に係る研究会」のファイナンス部会を通じて、保険料の徴収方法や対象者などについて詰めている。2回の会合を終えている。(4)学術成果報告については、日本リスク研究学会年次大会(福島大会)で研究発表を行い、同学会の大会予稿集に投稿した上に、査読誌である「日本リスク研究学会誌」に投稿済み(2018年11月)である。また、保険関係者への環境リスクファイナンスの認知を高めるため、保険学雑誌(査読)にも2019年2月に投稿した。ともに審査中である。モデル開発は順調に進んでおり、学会での研究報告も予定通りである。ただ、本研究は理論研究の社会実装を行うことを目的としており、超えるべきハードルは残っている。最大の課題が、CATボンドもしくはディバティブの発行母体となる予定の関西広域連合の琵琶湖淀川流域対策に係る研究会」での審議が遅れていることである。小生は同研究会のファイナンス部会長を務めているが、関西広域連合の組織の優先課題として、「関西地域の洪水保険(リスクファイナンス)の創設」を急ぐことになったため、こちらの審議日程を先行させているためである。2019年3月にファイナンス部会を開催し、ようやく課題を整理することができたことから、今後進捗が期待できる。1理論モデルの更なる精度の引き上げ、2海外の投資家に受け入れられやすいデリィバティブの設計、3保険の抽出の仕組みづくり、の3点を以下の通り丁寧に進めていきたい。1についてはモデルAの精度の向上(より安定的な全循環停止確率の算定)を図るため、現在の5万本のモンテカルロシミュレーションを20万本とし、データセットも直近データを基に再計算する。モデルBについては、閾値を算出する接合モデルを東京大学生産研究所の協力を得ながら更に進めていきたい。2については東京海上、エーオンとの実務協議に入る。3関西広域連内での意思決定を急ぐため、同連合の事務局長との連携を密にし迅速に進めていきたい。【I軸】まず、2016年度中に開発を終えている金融型溶存酸素量モデル(モデルA)の高度化を図ることをめざし、現在も改良を進めている。2017年度は、琵琶湖流域水物質循環モデル(モデルB)の入力変数となる複数の気象変数のシナリオを時系列モデルから作成する作業を行った。シナリオを発生させる時系列モデルを、全天日射量、冬季の気温、冬季の風速の3ファクターモデルに変更する作業を続けている。ただ、風速は分散が大きいため、全天日射量と気温の2ファクターモデル+風速の独立モデルの組み合わせで、5万本のシナリオを作成するところまで完成した。これらのシナリオを順位づけし、全循環が停止すり可能性が高いシナリオを100本抽出し、東大生産技術研のモデルBに投入した結果、そのうちの数本は全循環停止を示唆。閾値の発見に大きく前進した。【II軸】フィージビリティ・スタディ:2017年度は、同商品を金融消費化する時グランドデザインを検討した。【III軸】環境リスクファイナンスの認知拡大:環境分野の自然科学研究者と金融市場の実務家と密接な連携を図り、環境リスクファイナンスの概念の普及に努めた。具体的には、1平成29年度日本保険学会全国大会と日本リスク研究学会の年次大会を11月に合同開催し、ポスターセッションに「環境リスクファイナンス」の分野を設けポスター報告を行った(於:滋賀大学開催:大会実行委員長は研究代表者)2また、学術的には、「琵琶湖における全循環の数値シミュレーションと気候変動の関係」を東京大学生産技術研究所の『生産研究』に投稿した。3このディバティブもしくはCATボンドを購入するであろう「関西広域連合」の主委員会である『琵琶湖淀川流域に関わる委員会』のファイナンス部会部会長に2017年度から就任した。任期は3年である。この間にこのプロジェクトを完遂したい。難関と考えていた溶存酸素量モデルの3ファクター化になんとか成功したのに加え、このシナリオジェネレーターモデルから発生させたシナリオ5万本うち、数本が全循環の停止となったことから何らかの閾値が存在することが判明したため。

(2)このオプションモデルの結果を、ディバティブやCATボンドの形に整え、金融市場にアクセスため、実務家として、従来の三井住友海上からより実績のある東京海上日動にパートナーを変更した。既に2018年度に3回の会議を終えた。これに伴い、海外の市場につなぐ保険ブローカーもマーシュ社からエーオン社に変更した。エーオン社からは、既にこのボンドを引き受ける海外の投資家はあるとの感触を得ている。また、発行額からみて発行コストの関係から、CATボンドより、デリィバティブとして整理した方が良いとの意見をもらっており、関西広域連合と調整をしている。(3)関西広域連合における資金調達に向けた準備は、同連合の正式委員会である「琵琶湖淀川流域対策に係る研究会」のファイナンス部会を通じて、保険料の徴収方法や対象者などについて詰めている。2回の会合を終えている。(4)学術成果報告については、日本リスク研究学会年次大会(福島大会)で研究発表を行い、同学会の大会予稿集に投稿した上に、査読誌である「日本リスク研究学会誌」に投稿済み(2018年11月)である。また、保険関係者への環境リスクファイナンスの認知を高めるため、保険学雑誌(査読)にも2019年2月に投稿した。ともに審査中である。モデル開発は順調に進んでおり、学会での研究報告も予定通りである。ただ、本研究は理論研究の社会実装を行うことを目的としており、超えるべきハードルは残っている。最大の課題が、CATボンドもしくはディバティブの発行母体となる予定の関西広域連合の琵琶湖淀川流域対策に係る研究会」での審議が遅れていることである。小生は同研究会のファイナンス部会長を務めているが、関西広域連合の組織の優先課題として、「関西地域の洪水保険(リスクファイナンス)の創設」を急ぐことになったため、こちらの審議日程を先行させているためである。2019年3月にファイナンス部会を開催し、ようやく課題を整理することができたことから、今後進捗が期待できる。まずは、3ファクターで構造が複雑ではあるが、閾値を見つけるためにその周辺シナリを抽出し、モデルBに投入する。逐一、全循環の停止が起きるかどうかチェックし、この閾値から全循環停止シナリをの確率を推定し、オプション料計算につなげていく作業を行う。同時に、東京海上日動海上保険とモデルAについて、先方における再現とシミュレーションを終え、ディバティブのオプション料計算に入る。1理論モデルの更なる精度の引き上げ、2海外の投資家に受け入れられやすいデリィバティブの設計、3保険の抽出の仕組みづくり、の3点を以下の通り丁寧に進めていきたい。1についてはモデルAの精度の向上(より安定的な全循環停止確率の算定)を図るため、現在の5万本のモンテカルロシミュレーションを20万本とし、データセットも直近データを基に再計算する。モデルBについては、閾値を算出する接合モデルを東京大学生産研究所の協力を得ながら更に進めていきたい。2については東京海上、エーオンとの実務協議に入る。3関西広域連内での意思決定を急ぐため、同連合の事務局長との連携を密にし迅速に進めていきたい。
エネルギー最小化原理に基づくステレオ画像からの奥行き情報の抽出

コンピュータビジョン,ロボットビジョンの分野では、ステレオ画像から両眼立体視の機構に基づくシーンの奥行き情報の抽出は重要な研究課題となっている。本研究では,このような奥行き情報の抽出を統計的推定による考え方に基づき定式化し,新しい数学的枠組みによる計算アルゴリズムについて考察を行った。すなわち,最大事後確率推定に基づき,奥行き情報抽出を評価関数を最小化するエネルギー最小化原理による最適化問題として定式化した。このとき最小化すべき評価関数の構成法と最適化法の開発が重要となる。最小化すべき評価関数として,左右両画像の明るさの整合性,エッジ等の明るさの極大・極小値の整合性および奥きマップの先験的知識をくり込んだ左右の画像の視差に関するエネルギーの汎関数を定義した。この関数は一般的に非凸なものとなり,最適化の際に局所解へのトラップという問題が生ずる。従来までは,この問題を解決する手法としてシミュレーテッドアニーリング法(SA法)が提案されているが,計算量が膨大となり実用性に難点があることが指摘されている。本研究では,SA法の決定論的近似である平均場アニーリング法を開発し,少ない計算量で最適解へ収束させるアルゴリズムを開発した。これによって画素単位の密な視差画像を得ることができ,視差画像の線過程やオクルージョンラベルを評価関数に組込んで最適化することにより,オクルージョン領域の認識も可能となった。この視差画像から線形変換によって絶対的な奥行き情報あるいは距離情報を得ることができる。提案した手法の有効性を確認するため,ランダムドットによるステレオ画像,合成画像および自然画像を用いて計算機実験を行った結果,良好な奥行き情報を得ることができた。