hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非マメ科植物への窒素固定細菌定着機構の解析による窒素肥料低依存農業の確立

化学窒素肥料には、コストや環境汚染などの諸問題がある。そこで、植物に窒素源を与える手法として窒素固定細菌の応用を考え、共同的窒素固定細菌に分類される酢酸菌Gluconobacter diazotrophicus(Gdiと略)に着目した。サトウキビから分離された本菌は、宿主特異性が緩やかで、多様な非マメ科植物体内に棲息可能である。そこで、Gdiの生育特性を検討した。その結果、Gdiは高濃度(28mM以上)のリン酸を含む固体培地で培養した場合に粘性の高い多糖を菌体外に分泌生産することを見出した。レバンと同定されたこの多糖が、Gdiの作物への感染や自己防御に機能していると考えられた。化学窒素肥料には、コストや環境汚染などの問題がある。そこで、植物に窒素源を与える手段として、窒素固定細菌を利用が考えられる。窒素固定細菌が有する酵素ニトロゲナーゼにより、気体窒素をアンモニアに変換しこのアンモニアを植物の窒素源として利用させる方法である。現在、窒素固定細菌は3種に大別されるが、本研究ではサトウキビ由来の共同的窒素固定細菌Gluconobacter diazotrophicus(以下GDiと略)を対象とした。DGiは、宿主特異性が緩やかで、サツマイモなどの作物とも共生でき、窒素固定能以外にも植物成長促進作用を有するため、農業への利用が期待されている。GDIの有効利用を目指すに当たり、その性質を検討した。先ず、GDiは30 mM程度以上のリン酸を含む固体培地で培養した場合に菌体が粘性を帯びる現象を見出し、本粘性物質はレバンと予想された。細胞外多糖は、植物への感染・定着にとって重要である。そこで、Gdiのレバン合成酵素破壊株を作製し、産生された多糖がレバンであることを確証した。植物への感染、定着には、活性酸素種(ROS)耐性も重要である。Gdiが植物に侵入すると、植物は免疫反応としてROSを産生するため、GdiがROS耐性を失うとスムーズな感染に支障が出る。そこで、GdiのROS耐とレバンの相関を調べた結果、レバンの合成によりROS耐性が高められることを明らかにした。レバンの存在は、DGiの感染と植物体への進入にクオラムセンシング機構の存在を示唆したが、この機構の稼動は明瞭には見られなかった。エンドファイティック窒素固定酢酸菌Gluconacetobacter diazotrophicus (Gdi)の生育特性(粘性を示すかどうか)と培地中のリン酸濃度ならびに窒素化合物濃度との関係をより詳細に調べた。その結果、窒素源非存在下ではリン酸濃度に拘わらず粘性を示す傾向にあり、窒素源(1.0 mM)存在下ではリン酸濃度に依存して粘性を示した。すなわち、低濃度リン酸(7.0 mM)存在下では粘性を示さず、高濃度リン酸(25 mM 50 mM)存在下で粘性を示した。当該粘性成分を酸加水分解後にHPLCで分析したところ、本粘性成分がレバン(D-フルクトフラノース残基から構成されるホモ多糖)である可能性が示された。また、本成分は培地中のリン酸濃度が増加するにつれて増大する傾向にあった。そこで、Gdiのレバン合成酵素遺伝子(lsdA)欠損株を作成し、その生育特性を調べたところ、本株は野生株が粘性を示す条件においても粘性を示さなかった。一方で、他の細胞外多糖(EPS)合成酵素(gumD)の欠損株は粘性を示した。また、LsdA欠損株がレバンを合成しないこともHPLC分析で確認した。Gdi野生株のコロニーを走査型電子顕微鏡で観察したところ、粘性を示すコロニー内にのみレバンと推測される顆粒状の物質が著量観察された。以上の結果から、GdiはEPSとしてレバンを生産し、これが粘性の実体であることが明らかになった。他方、EZ::Tn5<KAN-2>Tnpトランスポソームとエレクトロポレーション法を用いたGdiへのランダム変異導入法を確立し、粘性を示さなくなる幾つかの変異株を入手した。変異部位の特定方法も確立した。他方、ホモセリンラクトン合成酵素(gdi2836)遺伝子の欠損株は入手できなかったため、本遺伝子が必須遺伝子であることが示唆された。研究項目1.「窒素化合物濃度およびリン酸濃度の組み合わせとGdiの生育特性の関係の詳細の解明」に関しては、研究実績の概要欄に記載したように、粘性成分を特定し、かつランダム変異導入ならびに導入部位特定の系も確立したため、ほぼ順調に進展していると判断される。研究項目

2.「リン酸誘導性EPS合成の定着性への影響の検証」に関しても、gumD遺伝子破壊株の顕著な表現型は観察されなかったものの、lsdA遺伝子が粘性物質(レバン)合成の本体であることを明らかにできたため、順調と考えられる。研究項目3.「Gdiにおけるクォーラムセンシング支配下の全遺伝子の同定」および研究項目4.「窒素化合物濃度とリン酸濃度およびクォーラムセンシングのGdiの植物定着への影響の解明」に関しては、クォーラムセンシングで重要な役割を果たすホモセリンラクトンの合成酵素遺伝子欠損株の取得に至っていない。このように、研究項目3.ならびに4.での進展に問題があるが、研究項目1.および2.において順調であるため、全体として「(2)おおむね順調に進展している」との判断に至った。研究項目1.および2.に関しては、順調とはいえ定性的な解析結果にとどまっている。今後は定量的な解析結果を進める。また、ランダム変異導入の実験系が確立したため、ランダム変異導入ならびに変異箇所の特定などを推進し、リン酸濃度によるレバン合成系の制御ならびにリン酸濃度の感知に関わる遺伝子の同定などに注力する。研究項目3.および4.に関しては、ホモセリンラクトン合成酵素遺伝子欠損株が取得できていないため、ホモセリンラクトン分解酵素の発現によるホモセリンラクトン合成の抑制を試みる。平成24年度については、執行額内で研究目的をほぼ達することができ、それ以上の支出を必要としなかったため0円とならなかった。尚、次年度使用額分については、研究計画を円滑に遂行し、また目的以上の成果達成に向け、有効かつ合理的に使用する予定である。
HIV感染阻止効果を持つリボザイムの開発と応用

Ribozymeは配列特異的に標的のRNAをmultiple-turn overで切断する活性があり、その抗HIV-1活性を検討した。私たちはHIVの細胞へのentryの際に重要な役割をするgp120のV31oopの中に標的を見つけRibozymeを合成してin vitroとin vivoでその抗ウイルス活性を検討した。Ribozymeを用いて遣伝子治療を行う際に細胞内のribonuclaseに対する安定性を高くするために安定化ribozyme (phosphorothioate DNA/RNAキメラRibozyme)を作成して実験に供した。標的としてはV3 1oopを含む346bpのDNA fragmentをPCRで増幅し、安定化rbozymeは野生化ribozymeよりも切断活性が若干低下するだけであることを確認した。また共焦点顕微鏡を用いて、安定化ribozymeは細胞内でも野性型ribozymeよりも、より安定であることを証明した。高感度な感染系を樹立するためにluciferase遺伝子をもち、ribozymeが作用しないようにV3領域を欠落させた、リポーター遺伝子を用いた。これらの遺伝子と様々なenv遺伝子を細胞に共導入することにより偽ウイルスを作製して、感染実験に供した。合成したRibozymesはenvelope介する細胞融合を抑制し,NL432とSF162ウイルスの感染も効率よく阻止した。また、ribozyme処理細胞ではWestren blotでenv蛋白の発現が低下したので、感染阻止はribozymeによるenv発現の特異的抑制効果によると考えられた。これらのribozymeによる感染予防も視野に入れ応用をめざしたい。細胞内でHIVを不活化するハンマーヘッド型リボザイムを開発する試みを続けている。細胞内のendnucleaseとribonucleaseへの抵抗性を高める為に、stemI,II,IIIにチオ化DNAを導入し、活性部位のU7をA7に変換したキメラ型安定化リボザイムを作成した。その標的として、HXB2株のV3loopにいくつかの切断可能箇所を発見した。全てがRNAの野生型リボザイムは全ての切断部位に対して切断活性を持ったが安定化リボザイムの最も効率のよい切断活性は保存領域(GUA,7110-7112)に対するものであった。T細胞好性ばかりでなくマクロファージ好性ウイルスRNAも検討した。T細胞好性株HXB2,SF2とマクロファージ好性株SF162のenvのV3領域のRNAを試験管内で合成し、リボザイムの切断効果を検討した。またenvelope遺伝子不活性化NL432にルシフェラーゼ遺伝子を組み込んだものと上記のウイルスのenvelope遺伝子を共導入することにより偽ウイルス粒子を得ることができるが、リボザイムの抗envelope効果を検索する為に、この偽ウイルスの感染力についても検討を加えた。結果を見るとリボザイムの切断効率は標的ウイルスで異なり、HXB2のV3 loop RNAは最も効率よく切断された。SF2は切断部位の近傍で、SF162は下流のflanking sequenceの末端が、1塩基異なっている。効率はある程度低下したが、これらの合成RNAも切断された。リボザイムを導入したCHO-WT細胞では導入後2時間でenvの発現量が減少した。また偽ウイルス粒子によるルシフェラーゼ活性はリボザイム処理により低下した。最後にCD4とCCR5またはCXCR4を発現している細胞を用いて本リボザイムのT細胞好性株HXB2とマクロファージ好性株SF162ウイルスによる感染に対する効果にも抑制傾向が見られた。これらの結果より、V3 loopに対するリボザイムはHIVの感染に対する阻止効果があることが明らかになった。Ribozymeは配列特異的に標的のRNAをmultiple-tum overで切断する活性があり、その抗HIV-1活性を検討した。私たちはHIVの細胞へのentryの際に重要な役割をするgp120のV3loopの中に標的を見つけRibozymeを合成してin vitroとin vivoでその抗ウイルス活性を検討した。

Ribozymeを用いて遺伝子治療を行う際に細胞内のribonuclaseに対する安定性を高くするために安定化ribozyme(phosphorothioate DN,/VRNAキメラRibozyme)を作成して実験に供した。標的としてはV3loopを含む346bpのDNA fragmentをPCRで増幅し、安定化rbozymeは野生化ribozymeよりも切断活性が若干低下するだけであることを確認した。また共焦点顕微鏡を用いて、安定化ribozymeは細胞内でも野性型rbozymeよりも、より安定であることを証明した。高感度な感染系を樹立するためにlucifcrase遺伝子をもち、ribozymeが作用しないようにV3領域を欠落させた、リポーター遺伝子を用いた。これらの遺伝子と様々なenv遺伝子を細胞に共導入することにより偽ウイルスを作製して、感染実験に供した。合成したRibozymesはenvelope介する細胞融合を抑制し,NL432とSFl62ウイルスの感染も効率よく阻止した。また、ribozyme処理細胞ではWestren blotでenv蛋白の発現が低下したので、感染阻止はribozymeによるenv発現の特異的抑制効果によると考えられた。これらのribozymeによる感染予防も視野に入れ応用をめざしたい。
多重線形特異積分とリトルウッド・ペーリー作用素の研究

1.研究課題に直接関係した成果として,多重線形特異積分および分数べき特異積分のLp及びLipschitz空間での有界性について既知の結果の明快な別証明と,そのことによる結果の拡張を得た論文1編(研究発表欄論文2),リトルウッド・ペーリー作用素の研究として,Marcinkiewicz積分作用素について,1点での有限性から殆どすべてでの有限性およびCampanato空間での有界性を示す殆ど最終的な結果を得た(研究発表欄論文1).また,曲面に関連した変数型Marcinkiewicz積分作用素について,新しい考え方の導入によりL2有界性について新事実を示した論文3編(研究発表欄論文3,12,13)を得た.さらに,リトルウッド・ペートー作用素の重み付き評価についても新事実を得た(研究発表欄論文14).2.特異積分作用素の研究としてLpとlpのアマルガム空間及びlpでの特異積分作用素の有界性についてよい結果を得た(研究発表欄論文15).また変数型曲面に沿った特異積分について論じた結果として1編の論文を得た(研究発表欄論文11).3.研究課題に関連したフーリエ掛け算作用素と擬微分作用素に対して3編の論文を得た(研究発表欄論文9,17,18).4.ハーディ空間の研究についてヤコビ多項式の直交級数に対するハーディ空間での移植定理,実数直線の開区間上の重み付きハーディ空間に対してバークホルダー=ガンディ=シルバースタインの定理が成立するを示し,この面での将来への展開を示唆する3編の論文(研究発表欄論文4,5,16)を得た.また,ハーディ空間のアトム分解について,構成的な方法を新しく考案し,応用面での適用性を広げた(研究発表欄論文8).5.研究課題に関連した関数空間の研究として,一般化Morrey-Campanato空間の前双対空間が,一般化されたアトムを用いて定義できることを示したもので,Coifman and Weiss(1977)の結果を拡張するなど,関数空間の研究でも貢献できる結果を得た(研究発表欄論文6,10,19).1.研究課題に直接関係した成果として,多重線形特異積分および分数べき特異積分のLp及びLipschitz空間での有界性について既知の結果の明快な別証明と,そのことによる結果の拡張を得た論文1編(研究発表欄論文2),リトルウッド・ペーリー作用素の研究として,Marcinkiewicz積分作用素について,1点での有限性から殆どすべてでの有限性およびCampanato空間での有界性を示す殆ど最終的な結果を得た(研究発表欄論文1).また,曲面に関連した変数型Marcinkiewicz積分作用素について,新しい考え方の導入によりL2有界性について新事実を示した論文3編(研究発表欄論文3,12,13)を得た.さらに,リトルウッド・ペートー作用素の重み付き評価についても新事実を得た(研究発表欄論文14).2.特異積分作用素の研究としてLpとlpのアマルガム空間及びlpでの特異積分作用素の有界性についてよい結果を得た(研究発表欄論文15).また変数型曲面に沿った特異積分について論じた結果として1編の論文を得た(研究発表欄論文11).3.研究課題に関連したフーリエ掛け算作用素と擬微分作用素に対して3編の論文を得た(研究発表欄論文9,17,18).4.ハーディ空間の研究についてヤコビ多項式の直交級数に対するハーディ空間での移植定理,実数直線の開区間上の重み付きハーディ空間に対してバークホルダー=ガンディ=シルバースタインの定理が成立するを示し,この面での将来への展開を示唆する3編の論文(研究発表欄論文4,5,16)を得た.また,ハーディ空間のアトム分解について,構成的な方法を新しく考案し,応用面での適用性を広げた(研究発表欄論文8).5.研究課題に関連した関数空間の研究として,一般化Morrey-Campanato空間の前双対空間が,一般化されたアトムを用いて定義できることを示したもので,Coifman and Weiss(1977)の結果を拡張するなど,関数空間の研究でも貢献できる結果を得た(研究発表欄論文6,10,19).2.リトルウッド・ペーリー作用素の研究として3.特異積分作用素の研究として4.ハーディ空間の研究について
ＭＡＩＲ－Ｉ（ＣＤ３００ａ）を分子標的とした敗血症に対する治療法の開発

申請者らは、敗血症で大きな役割を果たす肥満細胞上で発現する新規受容体であるMAIR-I (CD300a)が、アポトーシス細胞上で発現してくるリン脂質であるフォスファチジルセリンと結合していることを見出した。そして、肥満細胞上のMAIR-Iはアポトーシス細胞と結合することで、貪食ではなく、サイトカインやケモカインの産生を制御して、好中球を炎症局所へ呼び寄せ、敗血症の生存率に寄与していることを明らかにし、これらの事を論文として発表した。申請者らは、敗血症で大きな役割を果たす肥満細胞、好中球、マクロファージ上で発現する、新規受容体であるMAIR-I(CD300a)を同定した。そしてMAIR-Iが肥満細胞の活性化を制御することで敗血症の生存率に関与していること、及びアポトーシス細胞と結合することを明らかにしてきた。よって本研究ではMAIR-Iを介して敗血症においてアポトーシス細胞が果たす役割を明らかにし、MAIR-Iを治療標的へと展開するための研究基盤を確立するために、アポトーシス細胞上に発現するMAIR-Iリガンドの同定とその機能解析を行うこととした。申請者らはアポトーシス細胞とMAIR-Iの結合が、アポトーシス細胞に発現してくるフォスファチジルセリンを介していることを見出した。更に、MAIR-Iがフォスファチジルセリンと結合することで抑制性のシグナルを細胞内に伝達することを明らかにし、論文として報告した。フォスファチジルセリンは貪食細胞にアポトーシス細胞が貪食されるためのeat-me signalとして知られているが、肥満細胞上のレセプターであるMAIR-Iはこのアポトーシス細胞と結合して、貪食ではなく、サイトカインやケモカインの産生を制御していることを明らかにした。敗血症において好中球を呼び寄せる、という重要な役割を果たす肥満細胞上で、MAIR-Iがフォスファチジルセリンを認識することでサイトカインやケモカインの産生を制御し、敗血症の生存率に寄与していることを明らかにし、これらのことをまとめて論文として発表した。この研究ではMAIR-Iが敗血症において治療標的となり得るだけでなく、炎症において増加してくるアポトーシス細胞上のフォスファチジルセリンを認識することが明らかとなったことより、他の疾患においても治療標的となりうる可能性を示唆した。申請者らは、敗血症で大きな役割を果たす肥満細胞、好中球、マクロファージ上で発現する新規受容体であるMAIR-I(CD300a)を同定し、機能解析を進めてきた。その過程で、MAIR-Iがアポトーシス細胞と結合し、敗血症の生存率に関与していることを明らかにした。本研究では敗血症においてMAIR-Iを治療標的へと展開するための研究基盤を確立するために、アポトーシス細胞上に発現するMAIR-Iリガンドの同定とその機能解析を行うこととした。フォスファチジルセリンは貪食細胞にアポトーシス細胞が貪食されるためのeat-me signalとして知られているが、肥満細胞上のMAIR-Iはアポトーシス細胞と結合することで、貪食ではなく、サイトカインやケモカインの産生を制御して、好中球を炎症局所へ呼び寄せていることを見出した。ひいては、MAIR-Iとフォスファチジルセリンの結合による肥満細胞からのサイトカインやケモカインの産生が敗血症の生存率に寄与していることを明らかにし、論文として発表した。また、フォスファチジルセリンに結合するタンパクやMAIR-Iに結合する抗体でMAIR-Iとフォスファチジルセリンの結合を阻害すると敗血症の生存率が改善することから、MAIR-Iが敗血症の治療標的となり得ることを示した。本研究において明らかにしたことは、炎症において増加してくるアポトーシス細胞を制御できる可能性を示唆し、敗血症のみならず他の炎症性疾患においてもMAIR-Iが治療標的となりうる可能性が考えられた。敗血症は病原体の侵入に伴う過剰な炎症を主体とするが、その後のアポトーシス細胞の増加に伴う免疫抑制状態も伴うことから、その病態は複雑で未解明な点が多い。申請者らは近年、敗血症で大きな役割を果たす肥満細胞、好中球、マクロファージ上で発現する、新規受容体であるMAIR-I(CD300a)を同定した。そしてMAIR-Iが肥満細胞の活性化を制御することで敗血症の生存率に関与していること、及びアポトーシス細胞と結合することを明らかにした。本研究ではMAIR-Iを介して敗血症においてアポトーシス細胞が果たす役割を明らかにし、MAIR-Iを治療標的へと展開するための研究基盤を確立する事を目的とした。そのために、平成23年度はアポトーシス細胞上のMAIR-Iリガンドの同定を計画した。

申請者らはMAIR-Iの細胞外とIgG1Fcを融合したMAIR-I/Fcキメラ蛋白を作製し、MAIRリガンドの発現局在を詳細に解析した。その結果、MAIR-I/Fcが種々の細胞由来のアポトーシス細胞にカルシウム依存性に結合することを見いだした。よって、種を越えて保存され、かつその結合にカルシウムが必要である細胞膜構成成分の脂質タンパク質で、細胞がアポトーシスに陥る際に細胞内から細胞外へ出てくるphosphatidylserine (PS)に着目した。このPSと結合するタンパク質(MFG-E8)をアポトーシス細胞に結合させておくと、MAIR-I/Fcがアポトーシス細胞と結合できなくなることから、MAIR-I/FcがPSと結合していることが示唆された。更に、PSが直接MAIR-I/Fcと結合していることを明らかにした。また、肥満細胞上のMAIR-Iを介した抑制シグナルがPSとの結合を阻害することで見られなくなることから、MAIR-Iの抑制シグナルを伝達するのに必要なリガンドはPSであると考えられた。本研究ではMAIR-Iを介して敗血症においてアポトーシス細胞が果たす役割を明らかにし、MAIR-Iを治療標的へと展開するための研究基盤を確立する事を目的としている。そのために、(1)アポトーシス細胞上に発現するMAIR-Iリガンドの同定、(2)同定したリガンドの機能解析、を本研究期間中に行うこととしていた。申請者らはアポトーシス細胞とMAIR-Iの結合がMFG-E8(Milk fat globle-EGF-factor 8)という、フォスファチジルセリンとインテグリンを橋渡しするタンパク質で阻害されること、膜上及びプラスチックプレート上でフォスファチジルセリンとMAIR-Iが直接結合することを見出した。つまり、MAIR-Iのリガンドがアポトーシス細胞上のフォスファチジルセリンであることを明らかにしたことにより、上記(1)は達成できたと考える。また、MAIR-Iがフォスファチジルセリンと結合して、抑制性のシグナルを細胞内に伝達することを明らかにした。同時に、敗血症において重要な役割を果たす肥満細胞上で、MAIR-Iはアポトーシス細胞上のフォスファチジルセリンと結合して、サイトカインやケモカインの産生を制御していることを明らかにし、このことが敗血症の生存率に寄与していることまで示すことができたことにより、上記(2)は部分的に達成できたと考えられ、これまでのところ、おおむね順調に進展していると考えている。平成23年度はMAIR-Iリガンドの同定を計画したが実際にMAIR-Iのリガンドがphosphatidlserineであることを示すことが出来た。また、この成果を学会で発表し、論文発表も行った。本研究計画においては、MAIR-Iを介して敗血症においてアポトーシス細胞が果たす役割を明らかにし、MAIR-Iを治療標的へと展開するための研究基盤を確立する事を目的としている。そのために、(1)アポトーシス細胞上に発現するMAIR-Iリガンドの同定、(2)同定したリガンドの機能解析、を本研究期間中に行うこととしていたが、MAIR-Iリガンドの同定は計画通り行うことが出来た。
重力マイクロレンズ法による雪線以遠の系外惑星の探索

本研究は、MOA(Microlensing Observations in Astrophysics)プロジェクトとして口径1.8mの専用光学望遠鏡を用いて進めている、重力マイクロレンズ法による太陽系外惑星探索を4年間継続し、研究期間内に新たに約30個の惑星を発見するとともに、口径8.2mのすばる望遠鏡や口径10mのKeck望遠鏡などの大口径型望遠鏡および補償光学装置を用いた主星光の観測も並行して進めることで、惑星の形成現場である雪線以遠の惑星の質量分布を詳細に描き出すことを目的としている。平成30年度は、専用望遠鏡が設置されているニュージーランドの観測所に学生を計6名×1ヶ月間派遣して重力マイクロレンズイベントの探索を推進し、恒星(レンズ星)の重力に由来する「通常イベント」を400個以上発見し世界にアラート発信した。さらに、それらのうちレンズ星に惑星が付随する可能性のある「惑星候補イベント」を14個発見した。これらのイベントは現在データを詳細解析中である。さらに、過去の惑星イベントの観測データについて国際協力で解析・論文化を進め、新たに8個の惑星について発見論文(計7本)を出版した。その他重力マイクロレンズに関連する論文を9本出版した。得られた成果および関連研究について国内学会・研究会で6件、国際学会で7件の発表を行った。平成30年度は、本科研費で計5名の観測者をニュージーランドの観測所に派遣し、大きな問題なく惑星探索の観測を推進することが出来た。これにより、計14個の惑星候補イベントを発見した。また、該当年度に惑星8個(浮遊惑星候補含む)の発見を含む計16本の査読論文を出版した。この惑星発見数は目標通り(年間8個程度)である。これらの進捗状況を踏まえ、上記評価とした。平成31年度以降も引き続き年間計6名程度をニュージーランドの観測所に派遣し、惑星探索の観測を推進する。また、過去の惑星イベントについて引き続き解析を進め、年間8個程度の新たな惑星発見を目指す。さらに、海外の共同研究者と協力し、口径10m Keck望遠鏡+補償光学装置の観測および解析を進める。得られた成果について、国際協力しながら順次論文化を進めるとともに、国内・海外の研究会において計10件程度の成果発表を行う。本研究は、我々MOA(Microlensing Observations in Astrophysics)グループがニュージーランドの口径1.8m専用望遠鏡を用いて進めている重力マイクロレンズ法による太陽系外惑星探索を4年間継続し、研究期間内に新たに約30個の惑星を発見するとともに、すばる望遠鏡やKeck望遠鏡などの大口径型望遠鏡+補償光学装置を用いた主星光の観測も並行して進めることで、惑星の形成現場である雪線以遠の惑星の質量分布を詳細に描き出すことを目的としている。平成29年度は、本科研費により現地観測所に学生を計7名×1ヶ月間派遣して重力マイクロレンズイベントの探索を推進し、恒星(レンズ星)の重力に由来する「通常イベント」を500個以上発見し世界にアラート発信した。さらにそれらのうち、レンズ星に惑星が付随する可能性のある「惑星候補イベント」を14個発見した。得られた成果について国内学会で5件、国際学会で2件の発表を行った。また、関連研究として、北半球でアマチュア天文家により偶然発見された重力マイクロレンズイベントのフォローアップ観測および解析を行い、レンズ星に惑星が付随することを突き止めた。この成果について国際学会で発表を行った。平成29年度は、ほぼ当初の計画どおり(計画では8名)、計7名の観測者を現地観測所に派遣し、大きな問題なく惑星探索の観測を推進することが出来た。また、該当年度に惑星8個の発見を含む計16本の査読論文を出版した。

また、該当年度に惑星8個(浮遊惑星候補含む)の発見を含む計16本の査読論文を出版した。この惑星発見数は目標通り(年間8個程度)である。これらの進捗状況を踏まえ、上記評価とした。平成30年度以降も引き続き年間計8名程度を現地観測所に派遣し、惑星探索の観測を推進する。特に、平成30年度はSpitzer宇宙望遠鏡により地上望遠鏡との同時観測キャンペーンが行われるおそらく最後の年であり、地上と衛星の視差効果により惑星系の質量を正確に決定出来る稀な機会であるため、この国際プロジェクトにも積極的に参画する。また、過去の惑星イベントについて引き続き解析を進め、年間8個程度の新たな惑星発見を目指す。さらに、海外の共同研究者と協力し、口径10m Keck望遠鏡+補償光学装置の観測時間を平成30年度から2年間で計5夜(半夜×10夜)確保出来た。今後、これらの観測およびデータ解析を国際協力で進めて行く。平成31年度以降も引き続き年間計6名程度をニュージーランドの観測所に派遣し、惑星探索の観測を推進する。さらに、海外の共同研究者と協力し、口径10m Keck望遠鏡+補償光学装置の観測および解析を進める。得られた成果について、国際協力しながら順次論文化を進めるとともに、国内・海外の研究会において計10件程度の成果発表を行う。
多剤耐性がん細胞と耐性克服に関する基礎研究

癌の化学療法を行う際、多くの制癌剤に対する感宍性が減少するいわゆる腫瘍耐性また多剤耐性の出現は臨床分野でしばしば経験される。しかしその機序は複雑で克服する手段に関する研究も末だ少ない。そこでわれわれはこの腫瘍耐性の問題を細胞レベルで単純化して把握するために、多くの制癌剤に対して同時に耐性を示す多剤耐性の癌細胞を駆使した培養系ならびに担癌動物の実験系で検索を進めた。その結果次の事項について明らかになった。すなわち、〔1〕ヒト上顎癌KB細胞から樹立した多剤耐性【Ch^r】-24細胞はアドリアマイシン(ADM)やビンクリスチン(VCR)などの制癌剤の細胞内蓄積が著明に減少していた。しかし【Ch^r】-24細胞を薬剤非存在下に培養を1か月続けて単離した復帰変異株は制癌剤に対してKB細胞と同レベルの感受性と細胞内蓄積量を示した。〔2〕カルシウム拮抗剤やカルモジュリン阻害剤であるチオリダジンなどは【Ch^r】-24の多剤耐性を殆んど完全に培養系で克服するひとが観察された。〔3〕制癌剤の抗癌効果を増強する合成イソプレノイドはまた【Ch^r】-24の多剤耐性を克服し、さらにVCR耐性のP388マウス白血病細胞担癌マウスの耐性も克服した。これら有効な合成イソプレノイドはカルシウム阻害作用がないことからカルシウム拮抗作用と耐性克服作用とは相関しないことを示唆した。〔4〕S-180肉腫やP388白血病担癌マウスにおいてニトロソウレア系制癌剤、シスプラチンまたADMなどの制癌剤の抗癌効果をスクワレンやレチノールパルミチン酸(RP)が増強した。〔5〕ビタミンAのうちRPはさらにVCRまたADM耐性のP388白血病担癌マウスの耐性を克服することを見出し臨床応用への可能性を示唆した。以上の研究結果を基礎にして今後さらに耐性獲得の分子機序を詳細に解析するとともに、臨床応用可能な組み合わせ療法については副作用の検討を加えていく。
水素化脱硫触媒のXAFS及びIR同時測定によるin-situ多次元構造解析

本研究では(1)触媒反応条件下でのIR&XAFS同時測定システムの新規開発、(2)軽油水素化処理用Pd-Pt触媒の合金活性サイト構造の精密解析の2点を目標として行った。目標(1)に関しては、同一のサンプルにIR光とX線を同時に照射しそれぞれの吸収を透過法で測定するシステムを構築することを目指した。XAFS測定は放射光施設に既存の測定装置を使用するため、IR吸収測定装置をXAFSビームラインに組み込めるように、IR光を光源より光をファイバーで取り出し、反応セルまで導くIR測定システムを設計した。この測定システムでは、X線とIR光は直交し、サンプルはその交点にそれぞれの入射光に対し45°傾いた配置でセットする。反応セルは、直交するX線、IRを導入できるように十字形をとり、且つ常圧下で300°Cまでガス流通下で使用可能な構造になるように作成し、測定に成功した。目標(2)に関しては、実際の反応に直接寄与するPd-Pt最外表面に分布する金属種に関する情報を得ることを目指し、吸着種を触媒表面に吸脱着させた時のIR吸収スペクトルの変化とPd K-edge, PtL_<111>-edge XAFSの変化を対応させ、触媒最外表面の活性金属構造に関する情報を得ることを試みた。実際には、吸着種としてCOを用い、Pd, Pt, Pd-Ptの各種の触媒について、還元活性化後COを吸着させ更にその吸着COの昇温還元脱離を検討した。その結果、Pd-Pt/SiO_2,Pd-Pt/Al_2O_3の金属粒子外表面に存在する各成分(Pd, Pt)の割合を見積もることができた。また、CO還元脱離時のIRの吸着COの全強度変化と、XAFSからえられるCO吸着金属サイトの成分比の変化によい対応が見られることを見いだし、XAFSの成分分析の有効性を確認することができた。これらの成果を国際会議(XAFS13)にて報告した。2004年度は、高エネルギー加速器研究機構物質構造研究所放射光科学研究施設のXAFS測定用ビームラインにおける、ガス流通反応条件下でのin-situ IRおよびXAFSの同時測定のために、(1)新規ポータブルIR測定装置の構築、(2)ex-situモードにおけるIRおよびXAFSの同時測定の試行を行った。(1)新規ポータブルIR測定装置の構築大型放射光施設におけるXAFSの測定のための分光系機器はレイアウトが固定され、さらに、測定用セルをセットできるスペースも制限されているため、IR測定をXAFS測定に組み込むためにはIR測定のレイアウトが可動式であり、且つIR光をX線と重ならないようにサンプルに照射しそれぞれの吸収を測定する事ができるようにする必要である。そこで、本研究では、IR光を干渉計本体より光ファイバーで取り出し検出器部分もIR本体と分離させ、任意のレイアウトでIR吸収が測定できるシステムを構築した。また、XAFS測定中は、放射線被爆をさけるため測定室内に滞在する事が出来ないため、IRの制御もすべで遠隔で出来るようにした。前項により構築したシステムを用いて、軽油脱硫反応用触媒であるAl_2O_3担持Pt触媒を還元後COを吸着させたときの、Pt上に吸着したCOによるIR吸収スペクトルとPt金属クラスターによるPt L_<III>-edge XAFSスペクトルの同時測定を試みた。そこで、IRとXAFSを同時に測定する場合のサンプル量の最適値、アラインメント条件等に関する知見を得る事が出来た。

(1)では、ポータブルIRの位置をXAFS測定用ハッチの外から遠隔操作で調整が可能なように光学ベンチにIRを固定するためのステージを改良し、それに合わせてポータブルIRの補助光学系も高さ調整および、補助光学系のファイバー取り付け位置の変更のための改造を行った。(2)(1)において、XAFS測定用のX線とIR測定用のIR光は直角に交わるように設計されているので、その交点に双方の光に対し45°の角度でサンプルディスクが設置でき、且つ常圧下で300°Cまでガス流通下で使用可能なセルを設計製作した。2005年度までに、本研究の重要な目標の一つであるin-situ IR&XAFS測定システムの構築は完了したが、測定に関する細かい調整(サンプル保持の方法、反応セルが発生源のノイズをIRの検出器で検出してしまう問題等解決)が必要であったので、2006年度は測定を実施しつつこれらの問題解決を行い、より完成度の高い測定システムに改良した。さらに、今までXAFS測定にはStep Scan法を用いいていたため、1測定に数分を要し、1スキャンが1分程度で測定可能なIRに見合う時間分解能が出せなかったが、XAFS測定にQuick XAFS測定法を取り入れることにより、IRと同期した測定が可能になった。測定サンプルとしては、引き続き担持Pd,Pt,Pd-Ptの各種の触媒について検討した。反応条件としては、(1)水素による還元活性化後COを吸着させ更にその吸着COの昇温還元脱離と(2)水素還元処理後さらに硫化水素による硫化を行い、その後COを吸着させ、COの昇温還元脱離を行うという2条件を用い、それぞれの条件下で得られた結果を比較検討した。まず、CO吸着時のXAFSの詳細な解析から、Pd-Pt/SiO_2,Pd-Pt/Al_2O_3の金属粒子外表面に存在する各成分(Pd,Pt)の割合を見積もることができた。更に、CO還元脱離時のIRの吸着COの全強度変化と、XAFSからえられるCO吸着金属サイトの成分比の変化によい対応が見られることを見いだし、XAFSの成分分析の有効性を確認することができた。これらの成果を国際会議(XAFS13)にて報告した。
生態リスク管理の行政事例研究と管理手法の統合

不確実性を伴う環境諸政策がどのように不確実性に対処しているかについて、リスク管理の導入実態を比較した。分担者からの説明に基づき、以下のような環境政策における「温度差」が明らかにされた。法制度順応的取り組みについて予防的取り組みについて化学物質管理(2003改訂でも)皆無国環研リスクセンターに明記環境影響評価1999検討課題に明記特記なし野生鳥獣管理1999特定計画に明記特記なし生物多様性1993新国家戦略2002に明記新国家戦略2002に明記自然再生2002基本方針2003に明記特記なし(石西礁湖全体構想に記述)カルタヘナ法2003皆無特記なし(国際条約では明記)外来生物法2004基本方針(防除方策)要注意生物の選定基準特に、化学物質管理において順応的管理が導入されていない点は、今後改善の余地があるとの意見が分担者から指摘された。たとえば、化学物質の生態リスクは室内実験により評価されるが、不確実性が高く、ある化学物質の環境基準値よりずっと濃度の高い地域でも当該生物が生息している場合がある。リスク評価は予防的に判定されるが、その結果は事後検証によって順応的に見直すことができれば、より信頼性の高い環境政策が実施できるだろう。このような議論を踏まえて、この補助金によって以下の3つの公開講演会を催すことができた。9月8日には横浜国大において「国環研・横浜国大第1回合同公開セミナー」、11月22日には東大海洋研究所において「漁業管理におけるリスク評価と合意形成のための社会経済学的アプローチ」、3月16日には横浜国大において「日本における風力資源エネルギーの可能性」を開催した。このうち11.22と3.16研究集会については、講演録を作成中であり、本補助金の成果報告書として公表する。
時間分解赤外分光による遷移金属錯体の光化学過程の解明

本研究は、時間分解赤外分光(TR-IR: Time-resolved infrared spectroscopy)によって遷移金属錯体の光化学過程のメカニズムを解明し、光触媒などの遷移金属錯体を活用した光エネルギー変換材料の高機能化に向けた設計指針を確立することを目的としている。本年度は、下記の三つのテーマについて研究を行った。第一の研究テーマとして、前年度より引き続き、水素発生光触媒への応用が期待される平面型白金錯体オリゴマーの光励起状態ダイナミクスの解明に取り組んだ。本年度は、白金錯体水溶液の詳細なTR-IRスペクトル測定を行い、量子化学計算の結果と比較することによって光励起状態の同定を行った。その結果、二量体と三量体の光励起状態のTR-IRスペクトルシミュレーション結果の和が、測定されたTR-IRスペクトルをよく再現することが明らかになった。このことは、白金錯体水溶液を光励起すると比較的長寿命の二量体及び三量体の光励起状態が形成され、それらが光反応過程などにおいて重要な役割を果たすことを示している。第二の研究テーマとして、前年度より引き続き、光捕集系への応用が期待されるリング状レニウム多核錯体の分子内励起エネルギー移動過程の解明に取り組んだ。本年度は、新たに合成された複数のレニウム錯体を含むリング状レニウム多核錯体を対象として系統的にTR-IR測定を行った。その結果、分子構造と分子内励起エネルギー移動速度の相関に関する知見を得ることができた。本年度は、第三の研究テーマとして、熱活性型遅延蛍光によって駆動する有機EL発光材料の光励起状態ダイナミクスの解明にも研究を展開した。時間分解分光と量子化学計算を組み合わせることで、光励起状態における分子構造変形を明らかにし、熱活性型遅延蛍光過程に分子構造変形が重要な役割を果たすことを示した。29年度が最終年度であるため、記入しない。遷移金属錯体の準安定な光励起状態が引き起こす光化学反応や電子移動反応などの光化学過程を活用し、様々な光エネルギー変換系が合成されている。本研究は、時間分解赤外分光によって光化学過程を実時間観測することでそのメカニズムを明らかにし、光エネルギー変換系の高機能化につながる設計指針を確立することを目的として行っている。前年度までの研究で、もっとも基礎的な遷移金属錯体の一つである[Ru(bpy)3]2+を対象として時間分解赤外分光測定を行い、光エネルギー変換系の動作効率や耐久性に影響を与える励起状態であるにもかかわらず、分光学的に直接観測された例のない3(d-d)励起状態を直接観測することに成功した。本年度は、この研究を発展させるため、5(d-d)励起状態が最低励起状態である[Fe(bpy)3]2+の時間分解赤外分光測定を行った。その結果、5(d-d)励起状態の詳細なスペクトル測定と量子化学計算による基準振動モードへの帰属に成功し、特定の振動モードに帰属されるピークがd-d励起状態を観測する際の良いプローブになることを見出した。さらに、他の励起状態では観測された例のない励起状態が光励起状態ダイナミクスに含まれる可能性も見出した。新たに、CO2還元光触媒系において良い光増感剤として働くことが知られているリング状レニウム多核錯体の基礎的な光物性を明らかにすることを目的とした研究を開始した。時間分解赤外分光測定ならびに二次元赤外分光測定を行った結果、レニウムユニット間の励起エネルギー移動の速度の実時間観測に成功し、エネルギー移動のメカニズムに関する知見を得た。d-d励起状態の性質とその観測に使用できる振動モードや、リング状レニウム多核錯体のユニット間励起エネルギー移動のメカニズムなど、新たな光エネルギー変換系の設計において有用な情報を多数得ることに成功した。また、国内外の合成研究者と密に連携し、最先端のサンプルを対象として研究を進めており、残りの2年間も同様の成果を期待できる。以上の事から、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。近年、光触媒や色素増感型太陽電池などの遷移金属錯体を活用した光エネルギー変換材料が盛んに研究されている。このような光エネルギー変換材料は、遷移金属錯体の準安定な光励起状態が光化学反応や電子移動反応などの光化学過程を引き起こすことによって機能を発現する。本研究は、時間分解赤外分光によって遷移金属錯体の光化学過程を実時間観測することでそのメカニズムを明らかにし、光エネルギー変換材料の高機能化に向けた設計指針を確立することを目的としている。前年度まで、N-ヘテロ環状カルベン配位子を有するレニウムカルボニル錯体が示すこれまでに報告例のない形式の光CO置換反応を対象として時間分解赤外分光測定や発光寿命の温度依存性測定を行い、ピコ秒からナノ秒の時間領域で起こる光化学反応のメカニズムを明らかにしてきた。本年度は、より遅い時間領域で起こる光化学反応メカニズムを観測するため、定常光照射下におけるFT-IR測定などを行った。その結果、遅い時間領域の光化学反応過程も明らかにする事ができ、これまでの結果と総合することによって、N-ヘテロ環状カルベン配位子を有するレニウムカルボニル錯体の光CO置換反応過程の全容を明らかにする事ができた。これらの結果をまとめた論文は、Inorganic Chemistry誌に掲載された。新たに、水素発生光触媒や有機発光材料への応用が期待されている白金錯体を対象とし、その光励起状態ダイナミクスや光触媒反応過程を解明することを目的とした研究を開始した。

基礎的な白金錯体を対象として時間分解赤外分光測定を行った結果、白金錯体オリゴマーの光励起状態の性質に関する知見を得ることができた。CO2還元光触媒や発光材料への応用が期待されているレニウムカルボニル錯体の光化学反応機構や、水素発生光触媒や有機発光材料への応用が期待されている白金錯体とそのオリゴマーの光励起状態の性質など、新たな光エネルギー変換材料の設計に役立てられる知見を多数得ることができた。また、国内外の合成研究者との共同研究を継続的に行っており、来年度も同様の成果を期待できる。以上の事実から、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。本研究は、時間分解赤外分光(TR-IR: Time-resolved infrared spectroscopy)によって遷移金属錯体の光化学過程のメカニズムを解明し、光触媒などの遷移金属錯体を活用した光エネルギー変換材料の高機能化に向けた設計指針を確立することを目的としている。本年度は、下記の三つのテーマについて研究を行った。第一の研究テーマとして、前年度より引き続き、水素発生光触媒への応用が期待される平面型白金錯体オリゴマーの光励起状態ダイナミクスの解明に取り組んだ。本年度は、白金錯体水溶液の詳細なTR-IRスペクトル測定を行い、量子化学計算の結果と比較することによって光励起状態の同定を行った。その結果、二量体と三量体の光励起状態のTR-IRスペクトルシミュレーション結果の和が、測定されたTR-IRスペクトルをよく再現することが明らかになった。このことは、白金錯体水溶液を光励起すると比較的長寿命の二量体及び三量体の光励起状態が形成され、それらが光反応過程などにおいて重要な役割を果たすことを示している。第二の研究テーマとして、前年度より引き続き、光捕集系への応用が期待されるリング状レニウム多核錯体の分子内励起エネルギー移動過程の解明に取り組んだ。本年度は、新たに合成された複数のレニウム錯体を含むリング状レニウム多核錯体を対象として系統的にTR-IR測定を行った。その結果、分子構造と分子内励起エネルギー移動速度の相関に関する知見を得ることができた。本年度は、第三の研究テーマとして、熱活性型遅延蛍光によって駆動する有機EL発光材料の光励起状態ダイナミクスの解明にも研究を展開した。時間分解分光と量子化学計算を組み合わせることで、光励起状態における分子構造変形を明らかにし、熱活性型遅延蛍光過程に分子構造変形が重要な役割を果たすことを示した。これまでは、光エネルギー変換系を単純化した遷移金属錯体を対象として研究を行ってきた。今後は、実際に光エネルギー変換機能を有する遷移金属錯体を対象として時間分解赤外振動分光測定を行い、その光化学過程を明らかにすることを目指して研究を進める計画である。具体的には、水中で光触媒的に水素を生成する白金錯体や、工業的に有用なポリマーを光触媒的に合成するルテニウム錯体などを対象とする予定である。これまでも一定の成果を挙げることができているため、今後も同様の方針で時間分解赤外分光による研究を集中的に行っていく。また、来年度は本研究課題の最終年度であることから、これまでに得られた研究成果のまとめも重点的に行う。
可変的な動的共有結合を鍵とするπ共役二次元高分子の合成とその機能開拓

本研究では、化学結合の動的性質をスイッチングできる化学結合ユニットを新たに開拓し、複雑で高次な構造の共役2次元ポリマーをボトムアップ的に合成する方法を創る。また得られる材料の光学特性や化学的安定性について検討を行い、従来の合成高次元ポリマーでは得られない機能の開拓に注力する。
海底ステーションを基地とする海中観測ロボットによる自動海底地殻変動観測手法の開発

海底地殻変動観測の高精度化、効率化を目指し、海中ロボットを観測プラットフォームとする次世代観測システムの開発に成功した。水中でコネクター接続を不要とする非接触充電、音響LAN、高精度のAUV海底地殻変動観測装置の開発を中心とした将来システムを構成する各要素基盤技術を完成させた。更に、当初目標を越える世界で初となるオンライン海底音響基準局を豊橋沖海底ケーブル接続設置、小型自律式観測プラットフォーム(海中ロボット)を使った高精度の実海域観測を実施し、観測精度の向上と将来への研究開発に有用であることが実証された。1.高性能の新型ミラートランスポンダーの開発、試作開発試作したM-4000T型ミラートランスポンダーは音響送受信用のトランスデューサの発信セラミックにオイル圧力バランス型の球形のものを用い頂点より±120度全周囲に発信音の位相を揃え、本器に対する船の位置による距離測定誤差を無視できる、サブセンチの精度で相対距離を計測する画期的な音響応答装置である。2.超小型のAUV搭載型の海底地殻変動観測システムの開発、試作海底に設置したミラートランスポンダー5局までと更新し、正確な音響距離計測を行う装置であり、AUVに搭載できるように超小型化した計測システムとなっている。AUV行動全体の計測手順を制御し、計測データを記録するシステム記録装部、海底のミラートランスポンダーアレーを通信する音響信号を発生させ又、受信信号をデジタル化する音響信号送/受信部、海中に音響信号を発射、または受信する送受波器、RTK-GPS装置とそのアンテナを海水圧から守る防圧ケース、姿勢計測器、それらの電源を管理する電源管理装置、全体を耐圧ケースに収めるためのマイクロラックから構成されている。3.音響LANの開発500kHzの搬送音波を使ったPPPプロトコールの音響LANを試作開発し、100kbpsのLAN通信が可能であることを確認した。4.水中非接触型送受電システムの開発80kHzの高周波を使った2つの磁気コイル・コアを介した非接触の水中充電装置を試作し、性能確認試験を行った。電力伝送450W、効率86%の優れたマイコン制御型の水中非接触型送受電システムを開発した。既存の海中ロボット(AUV)をテストベッドとして利用し、H17年度から開発、試作を行ってきた海中ロボット海底測地観測システムの各構成要素開発研究と性能確認実験を実施し、開発目標の性能達成を確認した。1.AUVを用いた海底測地観測システムの動作実験既存のAUV「r2D4」に、試作した構成各要素を搭載、組み合わせ、実海域での海底測地実験を実施。5マイルの予定測線を外すことなく航行し、海底測地実験に適したナビゲーションが実施できていることを示した。音響測距システムについては、船上システム、海底局(ミラートランスポンダー)ともに、送受信のレベル調整を必要とする結果であったが、その後試験を繰り返す中で調整を行い、実用に足る測距システムに仕上がっている。2.AUVを用いたドッキング技術・航法技術開発「r2D4」を使い、海底ステーションに代わる仮想目標、海底環境としてインド洋の水深2,700mの海底海台や溶岩台地のチムニー、火山地形を使い、目標到達までの自動航行制御手法を開発し、潜航試験を実施した。また、水中非接触型送受電器を耐圧容器に収め、既存AUVに装備してドッキングを想定したナビゲーション実験を実施し、ドッキング姿勢での充電実験を行い成功を収めた。3.AUVを用いた非接触送受電システムによる充電実験、音響LANの開発試験水槽で受電と動作を繰り返す3昼夜にわたる実験を実施し、本研究で開発している非接触送受電システムが電力伝送450W、効率86%を達成することを示している。海底ステーション、海底ケーブル利用において十分な給電性能といえる。ほとんど全ての海洋観測機器を水中に置いたままで充電が可能となり、長期観測や、電力消費の大きい大型の海洋観測機器への技術の利用が期待される。また、500kHzの搬送周波数、100kbpsの音響LANシステムを設計、開発試作し、目標性能達成を確認した。本課題ではシステムを構成する各要素を開発し,組み上げシステムとしての性能評価実験を行ってきた。又その一方で,実際に海底ケーブルに接続試験する新しい海底局(トランスポンダー)の開発を実施した。1.海上プラットフォームを用いた海底地殻変動観測システムの性能評価実験H18年度に引き続き,Auv「r2D4」を海上プラットフォームとして利用した観測システムのプロトタイプを組み上げ,相模湾においてシステムとしての性能評価試験を実施し目標性能を確認した。H18年度の実海域試験の結果を基に,各構成要素の改善を実施し,測距信号送受信に係る各種パラメーターを実観測を通して最適に設定した。AUV実機の運用試験はスケジュール並びに費用の面から1回に限定されるため,事前に木枠とフロートからなるモックアップを作成し,簡易観測プラットフォームとして,実海域での調整試験の機会を増やし,構成要素の改善とシステム調整を実施した。2.海底局の海底ケーブル接続試験準備

海底局を単なるミラータイプのリピーターとしてだけではなく,時刻制度の良い測距信号ソースとしての機能を持たせ,観測手法の幅を増やす研究開発を計画している。このため,ケーブル接続方式の海底局の設計,開発とともに,海底ケーブルを通じて海底局の充電,時刻同期,コマンド送信,データ伝送を行うためのインターフェースの基本設計を行った。3.音響LANシステムの進展搬送波周波数3MHzで600kbps,双方向通信を実現するシステムを開発した。4.AUVによる観測航走手法の確立GPS航行機能を強化し,母船による曳航を必要とせず,自律航行によって基地となる港から観測海域まで向かい,測距観測を実施した。5.海底測地観測手法の開発実解析データの精査から構成各要素の問題点の洗い出しを実施しそれぞれヘフィードバックを行った。海底局を豊橋沖の海底ケーブルに接続して海底測地を行う新しい観測手法開発の事前検討を行った。前年度に引き続き、開発要素を組み上げてシステムとしての完成度を高めるためのチューニングと観測手法の開発を実施した。更に、(独)海洋研究開発機構の協力の下、同機構が運用する愛知県豊橋沖のケーブル式海底観測システム「Tokai SCANNER」へ、開発した海底音響基準局を接続し、長期観測に向けた海底ベンチマークを展開した。GPS/音響結合方式の海底地殻変動観測の歴史の中で、オンライン式の海底局が開発され、使用されるのは世界でもこれが初めてとなる。(1)海底ケーブル接続式海底局の開発・インターフェースとなる信号分離基板を海底音響基準局に組入れ、分岐装置デモ機を使用し、電源系および信号系の入念な接続試験、特性評価試験を繰り返しチューニングを実施。・海底局メインフレーム投下用の係留ブイシステムの設計、製作を実施。・(独)海洋研究開発機構のROV「かいこう7000II」を使って、Tokai SCANNERの分岐装置に海底音響基準局を接続。(2)音響計測システム(船上局部)の改修・新しい観測方式(Pingerモード)に対応した計測モードの付加を実施。(2)海底ケーブル接続式海底局と海中ロボットを使った海底地殻変動観測・設置した海底ケーブル接続式海底局の動作試験、また、海底地殻変動観測システムとしての運用試験として、既存のAUVを海上プラットフォームとした測位観測を実施。・後処理によるGPS/音響測地解析の実施。(3)海中ロボットによる航行観測手法開発・潮の流れのある中で理想的な側線をたどるためのGPS測位航法の開発を実施。・海中ロボットの無線LANを利用した、海底局制御システムの開発。・海底ステーションへのドッキングを意図したアプローチ実験を実施。H20年度に愛知県豊橋沖に海底ケーブル接続設置を行ったオンラインタイプの海底音響基準局は、継続的に運用できる状態に維持され、当初計画を上回る技術開発レベルに達している。この海底基準局を基点とした実観測を計画、実施し、その中で本研究が目指す次世代海底地殻変動観測システムへ改良し、評価、完成形へと向ける作業を実施した。