hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無水鉱物中の微量水素位置の特定：マントルレオロジーへの応用

本研究では、上部マントル鉱物中の水素挙動の解明に向け、理論計算および高圧その場IR実験を用いて研究を行った。本年度は採用満了年度として、当該採択課題より得られた結果を元に、鉱物中の水素挙動がマントルレオロジーに与える影響を考察した。水素は非常に軽く、高温高圧下の状態が保持されず、大気条件下に戻るときに位置が容易に変化してしまうと考えられる。そこで、本年度は技術的に困難とされる水を含んだ無水鉱物のIRその場観察実験を行い、その手法の確立、およびIRスペクトルの圧力変化を観察することを試みた。過去3年の研究結果を振り返り、地球上部マントル中の水素挙動に関し、結晶科学的観点から考察を行った。「最上部マントル条件下における鉱物間の水の分配実験」でFT-IRにより得られたIRスペクトルと、「斜方輝石中の微量水素位置の特定」で第一原理計算により得られた振動数を直接比較することで、無水鉱物の水素位置を決定する手法を開発した。さらに、含水量の低い無水鉱物のための高圧その場IR測定の手法開発を行った。最後に、高圧条件下で得られたIRスペクトルを確立した第一原理的手法と組み合わせ、Foの水素配置の変化について考察した。この結果、実験的に含水量の変化に伴いかんらん石のすべり面が変化することが知られていたが、この変化は水素配置の変化により説明できることがわかった。本研究成果はその場観察実験によって得られた水素位置の変化と物性の変化の関係を結びつけ、水素配置というミクロの視点からマントルレオロジーというマクロの視点の解釈を行った初めての報告であり、今後さらに研究を進めることで含水量の関数としてマントルの粘性、電気伝導度などの物性が、結晶化学原理により体系的に理解可能になることが期待される。これが現実のものとなれば、マントルレオロジー研究の上で大きなブレークスルーとなることが予想される。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、上部マントル鉱物中の水素挙動の解明に向け、高圧実験と理論計算を用いて研究を行う。そこで、本研究では今年度、以下の2点について研究を行った。1最上部マントル条件下における鉱物間の水の分配実験:地球最上部マントル条件での、斜方輝石-カンラン石間の水の分配に与えるA1の効果について調べた。本実験から得られた斜方輝石-カンラン石間の水の分配係数は斜方輝石中のAl濃度の増加に伴い、増加すること(斜方輝石に水が入りやすくなること)が分かった。また、このA膿度が分配係数に与える効果は、高圧条件下ほど増大することが分かった。分配係数のA1濃度・圧力依存性から地球マントル内の深さ100200kmで、斜方輝石のA1濃度の低下とともに斜方輝石の含水量の急減し、カンラン石含水量の急増することによっての急激な粘性低下が引き起こされると考えられる。この急激な粘性の低下が、リソスフェアーアセノスフェア境界の鯨飲となる可能性が示唆された。2第一原理計算による斜方輝石中の水素位置の決定:密度汎関数理論に基づいた第一原理電子状態計算から得られた結果と、高圧実験の結果とを比較することで、斜方輝石中の水素位置の決定を行った。実験結果と計算結果の比較により、実験で強度比の強く得られる高波数のピーク(>3450cm^<-1>)は主に(a)Si→4H(b)2Mg→Al+Hの置換反応によって得られることがわかった。また、(c)Mg→2H(d)Si→Al+Hの置換からは3400cm^<-1>より小さい波数しか得られないことが分かった。高温高圧実験より得られた結果では高波数側の強度が強く得られており、実験結果を再現するためには(a)(b)の置換が必要であることが分かった。今後、この特定できた斜方輝石の水素位置をもとに、電気伝導度や粘性などの物理特性が含水することでなぜ変化するのかを考察することが可能となる。本研究では、上部マントル鉱物中の水素挙動の解明に向け、理論計算および高圧その場IR実験を用いて研究を行う。そこで、本研究では平成26年度、以下の2点について研究を行った。1.第一原理計算による斜方輝石中の水素位置の決定:密度汎関数理論に基づいた第一原理電子状態計算から得られた結果と、高圧実験により得られた結果を比較・検討することで、斜方輝石中の水素位置の決定を行った。まず、置換反応により斜方輝石中に水素が固溶した構造を仮定し、計算を行いOH伸縮振動の波数、強度比を求めた。今回仮定した元素置換は以下に示すものである。(a)Si→4H (b)Mg→2H(c)Si→Al+H(d)2Mg→Al+H(e)Si→4HかつSi→Al+H,実験結果と計算結果の比較により、斜方輝石がAlを固溶しないとき、主要な含水メカニズムは(a)と(b)であるのに対し、斜方輝石がAlを固溶するときは主要な含水メカニズムが(c)と(d)に変化することが明らかになった。本研究から得られた結果は、Alの固溶と含水量の増加には含水メカニズムの変化が生じていることを示すものである。

2.高圧その場IR実験の手法の確立:無水鉱物中の水素位置に関する研究は、従来常圧回収試料から得られたIRスペクトルなどのデータと計算結果を比較し、位置を決定しており、高圧条件下における無水鉱物中の水素位置の変化に言及した例は非常に限られている。そこで、水を含んだ無水鉱物のIRその場観察実験を行い、その手法を確立し、圧力変化を観察することを試みた。実験には高圧発生装置としてダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いた。出発物質には合成した含水フォルステライト(以下Fo)単結晶を用いた。試料は加圧測定中には透明で破損することなく、十分に鉱物中のOH基由来のバンドを観測することが可能になった。本研究では、上部マントル鉱物中の水素挙動の解明に向け、理論計算および高圧その場IR実験を用いて研究を行った。本年度は採用満了年度として、当該採択課題より得られた結果を元に、鉱物中の水素挙動がマントルレオロジーに与える影響を考察した。水素は非常に軽く、高温高圧下の状態が保持されず、大気条件下に戻るときに位置が容易に変化してしまうと考えられる。そこで、本年度は技術的に困難とされる水を含んだ無水鉱物のIRその場観察実験を行い、その手法の確立、およびIRスペクトルの圧力変化を観察することを試みた。過去3年の研究結果を振り返り、地球上部マントル中の水素挙動に関し、結晶科学的観点から考察を行った。「最上部マントル条件下における鉱物間の水の分配実験」でFT-IRにより得られたIRスペクトルと、「斜方輝石中の微量水素位置の特定」で第一原理計算により得られた振動数を直接比較することで、無水鉱物の水素位置を決定する手法を開発した。さらに、含水量の低い無水鉱物のための高圧その場IR測定の手法開発を行った。最後に、高圧条件下で得られたIRスペクトルを確立した第一原理的手法と組み合わせ、Foの水素配置の変化について考察した。この結果、実験的に含水量の変化に伴いかんらん石のすべり面が変化することが知られていたが、この変化は水素配置の変化により説明できることがわかった。本研究成果はその場観察実験によって得られた水素位置の変化と物性の変化の関係を結びつけ、水素配置というミクロの視点からマントルレオロジーというマクロの視点の解釈を行った初めての報告であり、今後さらに研究を進めることで含水量の関数としてマントルの粘性、電気伝導度などの物性が、結晶化学原理により体系的に理解可能になることが期待される。これが現実のものとなれば、マントルレオロジー研究の上で大きなブレークスルーとなることが予想される。平成26年度は昨年度に行った斜方輝石とカンラン石のOH分配実験について、地球惑星科学の国際学術雑誌のEPSL誌に論文を発表した。本論文では、高温高圧実験から斜方輝石ーカンラン石間では斜方輝石中のAl濃度の増加に伴い、指数関数的に斜方輝石に水が入りやすくなることが分かった。また、このAl濃度が分配係数に与える効果は、高圧条件下ほど増大することが分かった。最上部マントルでは深くなるほど斜方輝石はガーネットにAlを取られ、斜方輝石中のAl濃度は低下していく。この2つの効果はそれぞれ、カンラン石と共存する斜方輝石の含水量を下げる効果と増加させる効果として働くため、両者の効果は拮抗し、斜方輝石ーカンラン石間の水の分配係数を一定値に保つことが予想される。そして斜方輝石がAlをほとんど掃出し終わった深さで、斜方輝石の含水能力が急激に低下し、吐き出した水をカンラン石が保有し、カンラン石の急激な粘性低下が引き起こされる。この急激な粘性の低下が、リソスフェアーアセノスフェア境界を説明しうることが明らかになった。
ウオルタア・ローリーの詩、散文、伝記についての研究

IVIは「報告書」で用いた大項目である。II.アイルランドの現地調査について、(1)Youghalでは、耕土、農作物、オーク材について検証し、(2)Kilcoimanでは、Raleghがスペンサーとちがって美しい風物についていっていないのを奇異とし、(3)Smerwickでは、虐殺が行なわれた土地空間を検認する一方、伝説の信憑性について推定した。III.ヴェネズェラの現地調査について、裏面の研究発表「黄金都市マノア」では,Discoverieのなかの飛瀑の描写の意図を「驚異」の喚起にあるなどとし、「ローリーのヴェネズェラ」では、調査の概要を報告した。IV.ローリーの詩について、将来に発表する研究書が準拠する本文批評は、中心をAgnes Lathamのそれに求め、従としてネオ・ヒストリシズムに立場を置くHichael Rudickのそれに求める。V.ローリーの散文について、裏面の「黄金都市マノア」で、時代背景を重視しつつDiscoverieについて論じた。VI.ローリーの伝記について、さしもの数に及んだ先行研究も、最新の次の二著にとどめをさすであろうと、二著の評価を定めた。すなわち、Latham & Youings (eds.), Letters ; Raleigh Trevelyan, Sir Walter Ralegh.IVIは「報告書」で用いた大項目である。すなわち、Latham & Youings (eds.), Letters ; Raleigh Trevelyan, Sir Walter Ralegh.1.ローリーの伝記研究のために、夏期にほぼ一カ月をかけて、ケンブリッジ大学「大学図書館」において、十分の量の資料を収集した。夏期にはまた、アイルランドで現地調査を行った。すなわちCork州のYoughalで、ローリーが住んでいた豪邸と、腹心だったJohn Whiteなどが住んでいたとされている村々を訪れた。付近はイングランド南部と変わらない豊穣な地帯であると分かり、ローリーが財源にしていたOak材の採取方法と利用状況、入漁権を売っていた環境などを知ることができた。また、Kerry州のDingle半島で、ローリーがスペイン人たちを虐殺したといわれているSmerwickとその周辺を踏査し、それを行える地勢であるのが分かり、また、そのときのローリーの行動についての伝説の、真贋について、地勢のうえから真である面と贋である面があると、判断することができた。2.ローリーの詩については、新しい立場によって編まれた新訂版Michael Rudick(ed.),The Poems of Sir Walter Ralghの検討をせまられた。この新訂版は、ネオ・ヒストリシズムの立場から、ローリーの直筆である作品よりもむしろ、異本が多くて別人の筆が入っている作品の方を重視し、異本に時代の産物として独立した価値をあたえている。しかしながら、ローリー詩の研究はローリーが書いた詩に収斂しなければならず、異本のなかにローリーが残っている部分を探すという新しい課題が生じている。(1)現地調査として、二度にわたったローリーの、ギアナ(現ヴェネズェラ)遠征を追体験した。まず、ボートをチャーターして、ローリーが入国したオリノコ・デルタ河口からマナモ河を溯上、迷いこんだ支流と特定されるモリカール・ラルゴに寄り、本流に戻ってオリノコ河を溯上、二度目の遠征でスペイン側と交戦したサン・トメの要塞と僧院を調査し、さらに溯上して、一度目の遠征で船団が溯上を諦めたカノーリ河の二つの大滝、特にローフリング大滝と付近を精査した。次に、ローリーが接した自然と比較するために、セスナ機を用いて、カノーリ河の上流カナイマに至り、よりスケールの大きい自然に接した。この全調査によって、ローリーの旅行記にみえる自然観察が正確であり、にもかかわらず感嘆した自然が奥地の野生にははるかに及ばなかったと分り、金鉱の気配が皆無であることからエル・ドラード(黄金郷)は伝説としてのみ存在したことを確認し、現地人は長らくスペイン人と同化していて、当時の現地人がスペイン人よりもイギリス人に親近であったというローリーの証言には冷静な検証が必要であろうと留意した。(2)文献資料の収集は、過去に二夏を費したケンブリッジ大学図書館で、三回目の収集を行った。今回は文献案内を新たに、J. L. Mills, `Recent Studiesin Ralegh

', ELR vol.15,no.2(1985)に求め、未知の資料を補完し、この補完によって膨大な資料もほとんどを収集することができた。(3)詩の研究については、Rudick, Hayなど新しい立場の注解から学びながら、重要詩の訳出をおえたほか、Robert Sidneyの詩などの、背景となる作品の研究に向い、女王への哀訴というローリーの定番以外の詩の価値を発掘できた。1.研究期間の最後の年度にあたって発表を開始した。(1)「黄金都市マノア」では次のように記した。略奪に活路を見出していた当時の英国で、植民を唱えるには、黄金都市の魔力に頼らなければならなかった。そのうえ、現地人が信じるものを信じていたローリーに、黄金都市は実在していた。しかしながら、この植民計画は絵に描いた餅であり、遠征の実態は諸々の事柄において略奪であった。老王トピアワリとローリーとの間の、胸襟を開きあったかにみえる有名な親交も、一方は部族を守り、他方は黄金を奪取しようとする、双方の思惑から生まれた、政治的なものであった。ローリーの『ギアナの発見』で山場になっている、神秘的な飛瀑の、これも有名な描写は、国家をギアナに進出させるための、誘い水、として意図されたものと見なければならない。(2)「ローリーのヴェネズエラ」で、ローリーの船旅のあとをたどった現地調査を報告した。当時の部族民たちが、広大な地域の点と点を結んで活発に交流しあっていた状況を追体験した。スペインの要塞地サン・トメの位置と地勢を確認した。ローリーの記述に謎が合まれている、飛瀑を調査して、前記のような私の見方を吟味することができた。2.「伝記」について。14年度にRaleigh Trevelyanによる621頁の大冊が刊行された。この伝記自体に新しい発見は含まれていないが、これまでに諸家によってなされた発見を網羅して収録しており、また、事柄の背景が仔細に辿られて、エリザベス朝、ジェイムズ朝の詳しい絵図になっている。このような性格の本書は、近い将来に日本で初めて「伝記」を著すうえで、至便で有益な資料になりうるものであった。
脳内ドーパミン作動性神経受容体及び節前線維機能の核医学的同時評価の基礎的研究

ラットにて一側黒質に6-ヒドロキシドーパミンを定位的に微量注入してドーパミン神経を選択的に破壊することでパーキンソンモデルを作成した。2週間後、アポモルフィンの腹腔内投与による回転運動を計測した後、断頭屠殺し脳の新鮮凍結切片を作成した。抗チロシンハイドロキシラーゼ(TH)抗体による免疫抗体染色を行い、定量した。[3H]SCH-23390を用いたドーパミンD1受容体、[3H]YM-09151-2によるドーパミンD2受容体および[3H]GBR-12935を用いたドーパミントランスポータ(DAT)の各オートラジオグラフィを専用イメージングプレートを使って行い、イメージングアナライザ(FUJI BAS-5000)で定量的に解析した。対照群では、生理食塩水を注入した。定量値は、それぞれ健側に対する破壊側の比で検討した。モデルラットの破壊側にてDAT結合と抗TH抗体による免疫抗体染色性が低下した。D2受容体の軽度上昇が認められたが、D1受容体の変化は無かった。これらは従来の報告に一致する。アポモルフィン投与による回転数と抗TH抗体染色性の低下との間には負の強い相関関係が認められた。DAT結合は、抗TH抗体染色性との間に弱い相関があったが、回転運動の評価や抗TH抗体染色性より鋭敏であった。破壊側のドーパミンD2受容体増加は回転運動が起きるような強い破壊でみられ、ドーパミン減少に伴う代償反応と考えられたが、THの低下しない弱い程度の破壊では増加が無くドーパミンの低下が乏しいことが推定される。DATによる画像化は、抗TH抗体の変化やアポモルフィンによる回転運動が起こるよりも軽度のドーパミン神経系の傷害を鋭敏に捉えることができる有用な方法であることが示された。ドーパミン神経の機能障害時においてドーパミン減少前に異常を捉えられて早期診断に役立つと思われる。[^3H]SCH-23390を用いたドーパミンD1受容体、[^3H]YM-09151-2によるドーパミンD2受容体および[^3H]GBR-12935を用いたドーパミントランスポータ(DAT)の各オートラジオグラフィを専用イメージングプレートを使って行い、イメージングアナライザ(FUJI BAS-5000)で定量的に解析した。

DATによる画像化は、抗TH抗体の変化やアポモルフィンによる回転運動が起こるよりも軽度のドーパミン神経系の傷害を鋭敏に捉えることができる有用な方法であることが示された。ドーパミン神経の機能障害時においてドーパミン減少前に異常を捉えられて早期診断に役立つと思われる。ラットにて一側黒質に6-ヒドロキシドーパミンを定位的に微量注入してドーパミン神経を選択的に破壊することでパーキンソンモデルを作成した。2週間後、アポモルフィンの腹腔内投与による回転運動を計測した後、断頭屠殺し脳の新鮮凍結切片を作成した。抗チロシンハイドロキシラーゼ(TH)抗体による免疫抗体染色を行い、定量した。[3H]SCH-23390を用いたドーパミンD1受容体、[3H]YM-09151-2によるドーパミンD2受容体および[3H]GBR-12935を用いたドーパミントランスポータ(DAT)の各オートラジオグラフィを専用イメージングプレートを使って行い、イメージングアナライザ(FUJI BAS-5000)で定量的に解析した。対照群では、生理食塩水を注入した。定量値は、それぞれ健側に対する破壊側の比で検討した。モデルラットの破壊側にてDAT結合と抗TH抗体による免疫抗体染色性が低下した。D2受容体の軽度上昇が認められたが、D1受容体の変化は無かった。これらは従来の報告に一致する。アポモルフィン投与による回転数と抗TH抗体染色性の低下との間には負の強い相関関係が認められた。DAT結合は、抗TH抗体染色性との間に弱い相関があったが、回転運動の評価や抗TH抗体染色性より鋭敏であった。破壊側のドーパミンD2受容体増加は回転運動が起きるような強い破壊でみられ、ドーパミン減少に伴う代償反応と考えられたが、THの低下しない弱い程度の破壊では増加が無くドーパミンの低下が乏しいことが推定される。
赤外線天体スペクトルの相互比較による自動分類とスペクトル成分の抽出

本研究は、赤外線宇宙天文台ISOに搭載された短波長分光器SWSおよび赤外線宇宙望遠鏡IRTSによって得られた進化末期にある恒星のスペクトルの自動比較解析を行い、(1)赤外線スペクトルを元にした組織的な分類を行う、(2)詳細な定量解析から、恒星進化と大気構造について新しい知見を得る、の2点をねらいとしている。二年計画の研究の第二年度に当たる2002年度行った主な研究は、以下の通りである。1.赤外線宇宙望遠鏡IRTSに搭載された中間赤外線分光器MIRSの点源天体カタログの検証と公開に向けての作業を行った。2.IRTSの近赤外線分光器による天体スペクトルを用いた質量放出の研究を、フランス・パリ天文台のLe Bertre博士と共同で行った。山村はデータの評価と、赤外線スペクトルによる分類方法の検討を行った。分光データ中の特徴的な波長の強度比から、炭素と酸素の元素比の異なる赤色巨星の分類が確実に行えることを示した。この結果は、Astronomy and Astrophysics誌に受理された。3.ヨーロッパ南天文台のVLT望遠鏡で得られた、大マゼラン星雲中の赤色巨星の分光観測データの解析を、マンチェスター理工科大学の松浦美香子博士との共同で行い、金属量が我々の銀河系に比べて小さい星の大気構造について議論した(Matsuura et al.2002)。4.本研究の主題である、多くの天体スペクトルの自動分類については、残念ながら期間中に結論を得ることが出来なかった。その最も大きな原因は、観測データのクオリティの違いを統一的に評価する方法など、いくつかの技術的問題の解決が難航したことによる。しかし、赤色巨星の大気構造と質量放出の理解のために本研究の果たす役割は依然として大きく、今後も継続して研究を続けたいと考えている。本研究は、赤外線宇宙天文台ISOに搭載された短波長分光器SWSおよび赤外線宇宙望遠鏡IRTSによって得られた進化末期にある恒星のスペクトルをもとに、(1)統一的・組織的な解析により、これらの天体の赤外線でのスペクトル分類を行う、(2)更に詳細な定量解析から、これらの星の進化と構造について新しい知見を得る、の2点をねらいとしている。二年計画の研究の初年度に当たる2001年度は、観測データの整約を中心とした作業を行なった。ISO/SWSのデータ処理の効率を改善するため、データのチェックを補佐するソフトウェアツールの開発を行った。このツールは、他のSWSユーザにも公開している。一方、IRTSのデータ処理はほぼ終了し、現在スペクトルカタログの最終チェックを行っている。これらのデータ処理の活動と平行して、スペクトルデータの定量的解析の方針を考える上での基礎とするため、特に興味深い天体・スペクトルバンドの詳細解析を、マンチェスター工科大学の松浦美香子博士と共同で行った。Matsuura et al.(2002a)では、ミラ型変光星の水蒸気バンドの時間変動を追い、大気外層の振る舞いを議論した。その結果、これまでの地上観測からは情報が得られにくかった、水分子層の大きな広がりと運動が明らかになった。また、Matsuura etal.(2002b)では、牡牛座RV型変光星に分類される楯座R星のスペクトルを解析し、この星がこれまで可視光の観測から言われてきたpost-AGB型星ではなく、AGB星のある特殊な進化段階にある可能性を議論した。この結果は、本研究の目指す赤外線スペクトル分類が、星の進化に関する新たな情報をもたらす可能性を示唆している。今後、データ処理を進めるとともに、スペクトル分類の方針を更に詳しく検討し、解析を行う。
都市道路空間画像における車両と歩行者を協調させた追跡・状況認識技術の開発

昨年度(平成14年度)は、画像上で車両のような剛体と歩行者のような非剛体を統一的にトラッキングするためのアルゴリズムを開発した。今年度(平成15年度)においては、昨年度開発したアルゴリズムを発展させ、これらの異なる移動物体の詳細な軌跡を自動取得することを可能にし、リアルタイムシステムの試作品として実装した。一方、異常事象等の状態認識に関しては、主に高速道路における車両交通流画像を対象とした実験を行い、事象認識のアルゴリズムを開発した。この事象認識では、上記トラッキングアルゴリズムより得られる移動物体の詳細な時空間軌跡情報にreasoning(論理推定)手法を適用した挙動の分類を行う。まず、座標クラス記述子によりトラッキング結果から個々の車両の時空間軌跡を抽出する。次に、挙動クラス記述子により時空間軌跡から停止・避走等の挙動の意味を抽出する。そして最後に、事象クラス記述子により画面中の車両挙動を総合的に解釈し、事故・渋滞等の事象認識を行う。事象認識アルゴリズムは、トラッキング結果→座標クラス記述子→挙動クラス記述子→事象クラス記述子というように信号処理情報から意味情報へとデータの階層構造(Semantic Hierarchy)を構成しており、その階層構築過程は人間の認知過程と親和性が高いものとなっている。このように、今年度の研究成果としては、車両および歩行者を統一的にトラッキングするアルゴリズムの開発は一定の成果を収めたと思われる。事象認識に関しては、車両画像を対象として挙動を詳細に認識するためのアルゴリズムとして基礎的なものが開発された。この認識アルゴリズムは、車両および歩行者の混合画像に対しても応用可能と考えられ、今後継続してその適用性を検証して行きたい。これからの都市道路環境にとっては、車両と歩行者(交通弱者)の両者にとって安全かつ効率の良い環境を実現することが重要である。そこで、本研究では、車両と歩行者の統一的観測により、両者の状態を詳細に把握する技術を開発することを目的としている。既に、本研究の代表者等は、「時空間Markov Random Fieldモデル」という時空間画像の領域分割を行うための確率モデルを考案し、交通画像中の車両追跡において高い精度と信頼性が確認されている。そこで、本研究では平成14年度の成果として、この時空間MRFモデルを、領域分割の最小単位であるブロックごとの動きベクトルをも、領域境界条件と同時に最適化されるように改良した。これにより、車両のように変形しない剛体だけでなく歩行者のように変形する軟体に対しても統一的な追跡を行うことが可能となった。したがって、車両同士だけでなく、車両と歩行者・歩行者同士といった任意の組合せのオクルージョンに対しても、高精度なトラッキングが実現された。さらに、当該改良により、角度が浅くオクルージョンが厳しい条件でも高精度・高信頼なトラッキングが可能となった。したがって、ビルの屋上だけでなく、信号器の上に設置する等のカメラ位置が低い場合のような条件でも実用に耐え得るようになった。尚、上記の評価は、都内某所ビルの3階から交差点を撮影した画像を用いて行った。この実験条件は、ビルが道路から奥まっているため、3階の高さからの画像俯瞰角度が路側信号器上からの俯瞰角度と同等であることにより設定された。平成15年度においては、今年度の成果であるトラッキング技術に基づき、交差点における歩行者と車両の統一的挙動解析を長期間に渡り行う計画である。これにより、両者の相対関係を時系列に詳しく解析する手法を開発し、交差点の安全・効率改善のための有意義なデータを自動取得することを目指す。一方、異常事象等の状態認識に関しては、主に高速道路における車両交通流画像を対象とした実験を行い、事象認識をアルゴリズムを開発した。

この事象認識では、上記トラッキングアルゴリズムより得られる移動物体の詳細な時空間軌跡情報にreasoning(論理推定)手法を適用した挙動の分類を行う。まず、座標クラス記述子によりトラッキング結果から個々の車両の時空間軌跡を抽出する。次に、挙動クラス記述子により時空間軌跡をから停止・避走等の挙動の意味を抽出する。そして最後に、事象クラス記述子により画面中の車両挙動を総合的に解釈し、事故・渋滞等の事象認識を行う。事象認識アルゴリズムは、トラッキング結果→座標クラス記述子→挙動クラス記述子→事象クラス記述子というように信号処理情報から意味情報へとデータの階層構造(Semantic Hierarchy)を構成しており、その階層構築過程は人間の認知過程と親和性が高いものとなっている。このように、今年度の研究成果としては、車両および歩行者を統一的にトラッキングするアルゴリズムの開発は一定の成果を収めたと思われる。事象認識に関しては、車両画像を対象として挙動を詳細に認識するためのアルゴリズムとして基礎的なものが開発された。この認識アルゴリズムは、車両および歩行者の混合画像に対しても応用可能と考えられ、今後継続してその適用性を検証して行きたい。
ブロックコポリマー薄膜による電気化学ナノ反応場 ～一軸配向ナノシリンダーアレイ～

本研究では、すでに我々のグループで開発した両親媒性液晶ブロックコポリマーの薄膜ミクロ相分離としてメートルスケールの大面積に形成される垂直配向六方格子シリンダー構造を高信頼性テンプレートに用いたナノ転写複合化プロセスを確立した。PEOシリンダーの配向制御法の確立による電極上の自在なPEOシリンダー配線の作製を目的として、電極間に生じるイオン拡散によるPEOシリンダーの配向制御を確立した上で、以下の項目を検討した。(1)マイクロ電極ギャップを用いた幾何学パターニングリソグラフイーにより約10μmの電極ギャップを基板上に複数組作製し、幾何学構造の構築を目指した。(2)プローブ状微小電極による配向制御先端数100nmのプローブ間に電圧を印加し、その配向挙動を観察した。プローブサイズとプローブ間距離の異なる電極基板を用い、形成する電気力線の形と配向の相関を見いだすために、特に電極近傍のナノシリンダー配列を観察した。通常の電極ギャップが面-面における通電であるのに対し、プローブ電極は、点-点の通電であるといえる。電気力線に従うナノシリンダー配向が達成されれば、プローブの先端においてナノシリンダーは熱力学的に不安定な配列構造を形成することになる(通常の相分離構造の周期はブロッタコポリマーの組成で決定する)。ここでは、「自己組織化」VS.「外場の強さ」により決まる平衡構造の制御を目指した。(3)PEOシリンダードメイン内のナノ反応場としての機能PEOシリンダーアレイは、市販のマイクロチャンネルの液体回路を100万倍ダウンサイジングした物質拡散・輸送ナノチャンネルといえる。そこでこのナノ空間を利用して、電解重合法(ピロール・チオフェン・アニリン)・電解めっき(金・銀・ニッケル・コバルト・鉛)・金属蒸着(四酸化ルテ土ウム・塩化鉄・塩化アルミニウム)による複合化プロセスを確立することを目的とした。以上の知見から、これら複合化と上記電極間配向制御を組み合わせた導電ワイヤによる配線技術の開発に今後展開する予定である。本年度は、PEOシリンダードメイン選択的なナノ反応と複合化プロセスによる導電性ナノワイヤの作製の検討を行った。具体的には、AFM/STMプローブによる複合化技術の確立を目指し、電気化学AFM及びSTMにより、電極上の相分離構造の観察と同時に電圧印加を行い、電解重合または電解めっきによる複合化過程を観察した。特に、プローブ-サンプル間距離依存性に注目した観察により、電気力線の膜内密度と複合化が起こるグレインサイズの依存性を検討した。その結果、グレイン境界に電解集中が生じ、過剰に複合化反応が進行し、所望のPEOシリンダードメイン内での導電性高分子成長が妨げられることが新たにわかった。従って、ドメイン境界における電解集中を抑制するプロセス設計が必要であり、次年度以降電極-薄膜界面の単分子層修飾、電解液粘度依存性、電解重合のファンクション依存性などを検討し、この問題を克服する予定である。我々は、ミクロ相分離に液晶分子秩序を組み入れた両親媒性液晶ブロックコポリマーを開発し、この薄膜ミクロ相分離構造が極めて高い規則性と配向性を示すことを見出し、ドメインの親水性・疎水性コントラストに基づく様々な材料へのナノ構造転写プロセスを開発している。本公募研究では、ナノ規則構造の高密度化によって飛躍的な高機能化が期待される冷陰極アレイ、情報記録メディア、ナノ電極あるいは光触媒の基本部材開発をめざし、この高分子ナノ構造をテンプレートとする金属または金属酸化物のナノ構造転写・複合化プロセスを開発してきた。(1)鉛ナノロッドアレイの作製:鉛の超電導状態の磁場進入長は数十ナノメートルと知られているがこの鉛ロッドアレイは2Kまで正の磁化を示した。(2)酸化チタンナノワイヤの作製:酸化チタンナノ粒子が"数珠"状に連なったワイヤが絡み合った構造が基板全面に観察された。今後、焼成工程の温度プログラムと雰囲気制御の最適化を行うことで、テンプレート構造を反映した垂直配向した酸化チタンナノロッドアレイの作製が期待され、比表面積の大きな光触媒や色素増感太陽電池の高効率電極への応用が期待される。以上、両親媒性液晶ブロックコポリマーの特異なミクロ相分離構造、垂直配向ナノシリンダーアレイ構造をテンプレートとする転写複合化プロセスを開発し、材料適用範囲の広い金属および金属酸化物のナノ規則構造の作製に成功した。
発ガンプロモ-タ-HHPAによる炎症作用を抑制する物質の検索と合成

発ガンプロモ-タ-12-0-hexadecanoil-16-hydroxyphorbol-13-acetate(HHPA)を起炎剤として用い、マウス耳の炎症作用を抑制する物質を検索した。さらに本研究で明らかにした炎症抑制物質ursolicacidおよびサンゴより得られる炎症抑制物質pseudoptrosinのモデル化合物を合成し、その炎症抑制作用を調べた。1.天然物の検索・植物、菌類のメタノ-ル抽出物の炎症抑制効果を調べたところ数種の植物に抑制活性を認め、活性成分精製のための基礎的デ-タ-を得た。連銭草に含まれる発ガンプロモ-ションの抑制物質ursolic acidに炎症抑制作用を見だした。発ガンプロモ-ションの抑制物質が炎症をも抑制したことはマウス耳を用いた炎症試験法が発ガンプロモ-ションの抑制物質の検索にも有効であることを示唆した。2.4.4-dimethylcholestaneの作用・ursolic acidのモデル化合物として4.4-dimethylcholestaneの誘導体を合成し、その炎症抑制効果を調べた。合成した化合物の中で、4.4-dimethylcholestane-3.5-α-diolが最も強力な抑制活性を示した。さらに構造と活性との関係についても検討を加えた。3.alkylcatechol配糖体の作用・pseudoptrosinのモデル化合物としてalkylcatechol配糖体を想定し、piperonalから6段階で合成を行った。200ug塗布による合成化合物の炎症抑制効果は28%であった。この化合物がpseudoptrosinと同じ生理を示すのか、さらに発ガンプロモ-ションに対しても抑制効果を示すのか今後明らかにする必要がある。本研究で3種の新しい炎症抑制物質を見いだした。これらの物質の作用機構はいずれも明らかではないが、その作用は穏やかであり、これらの物質は副作用の少ない坑炎症開発のための基本物質となる可能性をもつと考える。
大作業領域と高精度運動を同時実現するハイブリッドマニピュレータの開発

本研究は,出力リンクが姿勢変化を伴うことなく3次元空間内で並進運動を行う空間機構(並進機構)と,出力リンク上の特定の点の位置が変化することなく出力リンクがその点(回転中心)のまわりに回転運動を行う空間機構(回転機構)とからなるハイブリッドマニピュレータを対象として,高精度運動と大作業領域を同時に実現するための機構設計法およびキャリブレーション法の開発を目的として,理論的および実験的検討を行った.本研究は,出力リンクが姿勢変化を伴うことなく3次元空間内で並進運動を行う空間機構(並進機構)と,出力リンク上の特定の点の位置が変化することなく出力リンクがその点(回転中心)のまわりに回転運動を行う空間機構(回転機構)とからなるハイブリッドマニピュレータを対象として,高精度運動と大作業領域を同時に実現するための機構設計法およびキャリブレーション法の開発を目的として,理論的および実験的検討を行った.本研究は,出力リンクが姿勢変化を伴うことなく3次元空間内で並進運動を行う空間機構(並進機構)と,出力リンク上の特定の点の位置が変化することなく出力リンクがその点(回転中心)のまわりに回転運動を行う空間機構(向転機構)とからなるハイブリッドマニピュレータを対象として,高精度運動と大作業領域を同時に実現するための機構設計法およびキャリブレーション法を開発することを目的としている.まず並進機構については,メインの出力運動が並進運動,サブの出力運動が補償用の回転運動である機構構造を明らかにするために,機構の構造の総合を行った.具体的には,3本の連結連鎖により構成される並進パラレルメカニズムおよび回転パラレルメカニズムの構造をベースとして,出力運動の並進成分と回転成分が完全に分離可能な完全分離形機構,および並進成分については分離されているものの回転成分については従属的な並進成分が生じる部分分離形機構を対象として,適用可能な具体的な機構構造を網羅的に明らかにした.次に回転機構については,機構各部の弾性変形によって生じる出力誤差を解析するために,機構の剛性解析式を導出し,1形式の機構を取り上げて剛性の作業領域の分布を明らかにした.また,回転中心の位置誤差を精密に保持し,大きな姿勢変化を実現するための機構の基本的な構造を明らかにした.さらに,幾何学的な誤差,リンク各部の弾性変形等を考慮して高精度な位置決めを実現するためのキャリブレーション法を開発し,単純な機構を対象としたシミュレーションによりその手法の有効性を明らかにするとともに,並進機構の試作機に適用して実験的検討を加えた.本研究は,出力リンクが姿勢変化を伴うことなく3次元空間内で並進運動を行う空間機構(並進機構)と,出力リンク上の特定の点の位置が変化することなく出力リンクがその点(回転中心)のまわりに回転運動を行う空間機構(回転機構)とからなるハイブリッドマニピュレータを対象として,高精度運動と大作業領域を同時に実現するための機構設計法およびキャリブレーション法を開発することを目的としている.まず,並進機構については,昨年度の試作機をペグインホール作業に適用し,位置決め誤差,軸と穴のすきま,許容接触力を考慮したインピーダンス制御系の設計を行って実験的検討を行ったところ,所定の範囲の位置誤差に対しては所期の接触力範囲で作業が実現できることが確認された.回転機構については,2軸まわりの回転運動を主たる出力運動とし,回転中心の位置誤差のうちこれらの回転軸に平行な方向の成分を補償することが可能な機構を対象として,出力リンクの運動を拘束するための連結連鎖1本と回転運動創成用および位置誤差補償用の能動ジョイントをそれぞれ1つずつ有する連結連鎖2本からなる機構の構造と量の総合を行い,具体的な構造および設計仕様に対して最適な機構寸法を明らかにした.さらに,機構内のリンク,ジョイント等の構成要素の弾性変形による位置誤差の解析を行うとともに負荷に対して高剛性な機構を得るために,リンク等の弾性変形特性を詳細に評価可能な剛性解析モデルおよびこれに基づく機構の剛性解析手法を開発し,これを用いて回転機構の設計を行った.設計結果をもとに試作機を製作し,回転中心の位置誤差の補償のための制御系を構築して実験を行ったところ,試作機は広い作業領域を実現するとともに,回転中心の位置誤差を補償制御により大幅に低減可能であることが確認された.本研究は,出力リンクが姿勢変化を伴うことなく3次元空間内で並進運動を行う空間機構(並進機構)と,出力リンク上の特定の点の位置が変化することなく出力リンクがその点(回転中心)のまわりに回転運動を行う空間機構(回転機構)とからなるハイブリッドマニピュレータを対象として,高精度運動と大作業領域を同時に実現するための機構設計法およびキャリブレーション法を開発することを目的としている.まず,試作回転機構の誤差補償特性について実験的に検討を行い,機構内の受動直進ジョイントに設けられた変位センサの測定値から逆変位解析に基づいて補償入力を決定するプロセスを2度繰り返すことにより回転中心の位置誤差の大幅低減が図れるものの,出力リンクの姿勢角が大きくなると補償後の誤差が大きくなることが確認され,この改善方法について検討を加えた.また,出力リンク等に作用する重力による回転中心の位置誤差を出力リンクの姿勢を種々に変化させて測定し,これと機構の剛性解析モデルによる計算値との比較を行った結果,それらの傾向が類似していることから,剛性解析モデルの妥当性を確認した.次に,高精度運動実現のために,機構の誤差モデルと曲面補正項を併用したキャリブレーション法を並進機構に適用した実験結果をもとに,本キャリブレーション法による高精度化手法について考察を行うとともに,回転機構について受動ジョイントの変位誤差測定値をもとにキャリブレーションを行う手法の開発に取り組んだ.

さらに,回転機構の出力リンク上にスピンドルを搭:載した自由曲面加工機を構成し,その加工用制御プログラムを作成し,球面等の曲面加工を実施し加工精度の評価を行った.
第一原理格子振動計算による軽元素系水素貯蔵物質の熱力学特性に関する研究

本年度は、遷移金属と水素の相互作用について取り組んだ。古くから遷移金属の水素化による構造相転移や多量の金属原子空孔の生成、水素脆性といった現象について興味がもたれている。その中でも、bcc-Feは水素圧下約3.5GPaでdhcpのFe格子をもつ水素化物FeHに構造相転移することが報告されている。hcp-Feは非磁性であるが、鉄水素化物dhcp-FeHは室温で強磁性状態が安定であることから近年、その物性に興味がもたれている。さらに水素圧を32GPaまで加えると強磁性状態が消失することが実験で示されている。しかし、水素化による構造相転移の機構や電子状態の変化、磁気的性質のメカニズムについては明らかになっていない。最近、FeHの磁性の圧力変化について、メスバウアー分光測定やFeK吸収端X線磁気円二色性(XMCD)実験が行われ、加えた水素圧に対して磁性が敏感に変化することがわかっている。本研究では、密度汎関数法に基づくFLAPW法(Full potential Linearized Augmented-Plane-Wave)による第一原理計算手法を用いて、dhcp-FeHの磁性および電子状態、XMCDスペクトルについて調べた。またその電子状態とその構造安定性について理解するために、電子状態計算を実行しそれらの結合の違いについて調べた。dhcp-FeHの構造安定性について任意の波数ベクトルに対する振動モードを求め、そのフォノン分散曲線から議論することを目的に、凍結フォノン近似を用いた格子振動計算手法の定式化及びそのコード開発を進め、いくつかのプログラムを作成した。本研究では,第一原理計算手法を主なアプローチとして凍結フォノン計算により軽元素系水素貯蔵物質の格子振動モードを求め,振動モードの特異性,構造の安定性,熱力学特性の評価を目的として研究を進めている.本年度は,リチウム,マグネシウム等のアルカリ及びアルカリ土類金属元素Mを含むアミドM(NH_2)_n,アルミニウム水素化物(アラネート)M(AlH_4)_nにおけるN-H及びAl-Hの対称称伸縮モードに着目し,第一原理計算によりその振動数を求めた.その振動数と局所構造に相関がみられることを示し,カチオンが異なると,電子状態においてそのsp軌道と分子軌道との混成に有意な違いがみられることを明らかにし,それら混成の違いと振動モード,局所構造に見られる傾向について,その微視的機構を分子軌道の面から理解できることを示し,論文にまとめた.また,マグネシウムアンミン塩化物Mg(NH_3)_xCl_2,(x=6,2,0)の結晶構造の安定性を調べることを目的に格子振動計算手法開発とそのコード開発を進めた.第一段階として,Mg(NH_3)_xCl_2,(x=6,2,0)の低温における結晶構造とその電子状態について調べた.特にごく最近,Mg(NH_3)_6Cl_2の構造について,実験により調べられた結果,水素の位置に関して不明な点があることが報告されている.その水素位置を対称性の高い位置に置くことにより構造を仮定し,構造の最適化を行った.またx=2,0の構造についても生成熱を議論するために構造の最適化を行っている.またそれぞれの電子状態とその構造安定性について理解するために,電子状態計算を実行しそれらの結合の違いについて調べた.Mg(NH_3)_6Cl_2の構造安定性について任意の波数ベクトルに対する振動モードを求め,そのフォノン分散曲線から議論することを目的に,凍結フォノン近似を用いた格子振動計算手法とそのコード開発を進め,いくつかのプログラムを作成した.本年度は、遷移金属と水素の相互作用について取り組んだ。
二酸化炭素排出低減技術に関する基礎的研究

1)スス生成によるCO_2の抑制燃焼法1550K以上ではメタン中の炭素の50%以上をススとして回収できた。2)CO_2の回収技術煙道ガスからの湿式吸収として物理吸収法と減圧放散法を組合せた装置系でCO_2除去率は70%を超えた。CO_2分離膜素材では選択透過化90のポリアクロニトリル誘導体膜を開発した。メタノール燃料の酸素燃焼方式のCO_2回収複合発電システムの構成を検討し、十分高い発電効率が達成出来ることを明らかにした。3)CO_2の炭化水素系エネルギーへの変換生成物分布を左右する因子を明らかにし、さらにアルコールがアルデヒドを経由して生成することも示した。4)CO_2の固定技術太陽エネルギーをバイオマスとして利用するハイドロカーブ法の水素化・熱分解炭素生成工程の改良プロセスを設計し、全体の経済評価を行った結果、経済的成立には約4万円/トンCO_2のクレジットを必要とする。サンゴ礁の光合成と石灰化を定量的に検討した結果、光合成が卓越しており、サンゴ礁がCO_2吸収源となる可能性を示した。16港での生物生産量の測定を実施したが、室内実験で得られた最高値の約1割の高い生産量が観測され、魚介類が摂取可能なプランクトン生産の有効性が明確になった。5)CO_2深海処理技術の基礎的検討諸方法を比較検討し、日本近海では技術的に深海投入システムが最も実現性が高く、そのコストは現時点では2-4万円/トンC程度である深海投入模擬実験の結果、純水中に投入したCO_2は生成したハイドレートにより封入され、水とCO_2の接触時間及び面積が主影響因子であった。CO_2-水系及び人工海水系についてCO_2ハイドレートの相平衡関係などの熱力学的物性値の測定や生成・分解反応速度に測定を行った。6)CO_2対策技術の総合的検討省エネ・燃料転換及び排出CO_2の回収処理の諸方策の導入過程を世界エネルギーモデルを構築して評価した。煙道ガスから回収したCO_2の廃ガス田や陸の深層地下水での貯留の導入可能性が明確となった。
新規エンテロウイルス複製阻害剤の探索および標的宿主因子の同定

ヒト遺伝子に対するCRISPR/CAS9ライブラリーを作製し、ゲノムワイドのヒトRD細胞ノックアウトライブラリーを作製した。このライブラリーにポリオウイルスを感染させて耐性を示した細胞を解析した結果、ポリオウイルス受容体遺伝子のみが明確な標的遺伝子として同定された。そのため、用いたライブラリーの標的配列の有効性を確認するために、既知の宿主因子であるPI4KBを標的としてCRISPR/CAS9でノックアウト細胞を作製して検討した結果、ポリオウイルス受容体遺伝子の場合とは対照的に、効果的にウイルス感染を抑制できる標的配列が限定されていることが判明した。さらに作製したPI4KBノックアウト細胞で増殖できるポリオウイルス変異株を分離することに成功した。このウイルス変異株の解析から、1)ウイルス複製のPI4KB/OSBP経路への依存性は培養細胞では必須ではないこと、2) PI4KB/OSBP経路から独立したウイルス複製は、ウイルス複製器官の発達を促進する変異(弱い耐性変異)とPI4KB経路を活性化しない変異(感受性変異)の2つに支えられていること、3) PI4KB/OSBP経路への依存性とインターフェロン応答への拮抗が同じ経路にあること、を見出した。これらは、ウイルスの複製の本質およびウイルスの進化に関する学術的な重要性を持つ知見であり、将来的には抗ウイルス治療におけるウイルスの耐性動態を制御出来る技術の開発につながることも期待される。また、植物抽出液からのスクリーニング系として、疑似ウイルスを用いた系を検討したが、検討した濃度で毒性が強いものが多く、このスクリーニングでは有効ではなかった。そのため、ウイルスを用いた再度スクリーニングを行い、得られた複数の候補抽出液について現在解析を行っている段階である。PI4KB阻害剤に耐性を示すポリオウイルス(PV)変異株の解析を行った。その結果、代表的な耐性変異であるG5318A変異(ウイルスタンパク3A-Ala70Thr変異を生じる)によって、ウイルスタンパク3ABのウイルスプロテアーゼによる切断効率を上げることが判明した。G5318A変異以外の耐性変異についても検討したところ、3ABタンパク質の切断効率とPI4KB阻害剤に対する耐性に正の相関があることが示された。これらの結果から、G5318A変異の直接の標的は3ABタンパクであり、その作用機序は3ABの切断効率を上昇させることであることが示唆された。PI4KB阻害剤の存在下でのPV感染細胞中のホスファチジルイノシトール-4-一リン酸(PI4P)の量を定量した結果、3Aタンパクの高発現もしくはG5318A変異株の感染細胞でも、ウイルス感染で過剰に産生されるPI4Pの量がPI4KB阻害剤により抑制されていることがわかった(未処理感染細胞の場合の3652%)。このことから、3Aタンパクは、宿主のPI4KBを超活性化することなしに、ウイルスの複製複合体の場の形成を促進してPI4KB阻害剤に対する耐性を示すことが示唆された。現在、PI4KBのPV感染への役割についてさらに解析を進めている段階である。MDL-860の抗PV活性を、耐性PV変異株パネルを用いて解析した結果、G5318A変異により耐性が生じることが判明した。そのため、MDL-860のPI4KB活性およびOSBPの細胞内局在への影響を解析したが、興味深いことにMDL-860はin vitroのPI4KB活性を全く阻害せず、またOSBPの局在変化も誘導しないことが示された。このことから、MDL-860は、既知のPI4KB阻害剤もしくはOSBP阻害剤とは異なる新規の作用機序を示す抗ウイルス化合物であることが示唆された。計画した解析が、およそその通りに進んでいる。MDL-860に関して、さらに詳細な解析を進めた。その結果、MDL-860処理PV感染細胞では、既知のPI4KB阻害剤と比べて効果が表れる時期が23時間遅れるものの、ホスファチシ&#12441;ルイノシトール-4-一リン酸(PI4P)の量が低下し、ウイルス複製複合体からOSBPが解離すること、MDL-860処理細胞は不可逆的な抗PV活性を示すことが判明した。MDL-860処理細胞のトランスクリプトーム解析の結果、MDL-860は抗酸化応答経路NRF2/KEAP1経路を活性化することが示唆された。これらの結果から、MDL-860がシステイン残基への共有結合を介して不可逆的にPI4KBの活性を阻害することが予想された。そこでMDL-860存在下で発現させたPI4KBを精製してin vitroで活性を測定した結果、未処理細胞から精製したPI4KBと比べて90%以上も活性を失っていることが判明した。PI4KBの持つ13個のシステイン残基をセリンに置換した変異体に対するMDL-860の影響を調べた結果、646番目のシステイン残基をセリンに置換したPI4KB変異体はMDL-860の阻害を全く受けないこと、マススペクトルの解析からMDL-860がPI4KBの646番目のシステイン残基のみに共有結合していること、このPI4KB変異体を発現した細胞ではMDL-860の抗PV活性が見られないことが示唆された。これらの結果から、MDL-860は、PI4KBの646番目のシステイン残基に直接共有結合することにより、離れた位置にあるPI4KB活性部位に影響する、アロステリック阻害剤であることが示唆された。PI4KB活性のアロステリック制御機構およびアロステリック阻害剤はこれまでに知られておらず、本研究により初めて明らかにされた。

計画した解析が、およそその通りに進んでいる。ヒト遺伝子に対するCRISPR/CAS9ライブラリーを作製し、ゲノムワイドのヒトRD細胞ノックアウトライブラリーを作製した。このライブラリーにポリオウイルスを感染させて耐性を示した細胞を解析した結果、ポリオウイルス受容体遺伝子のみが明確な標的遺伝子として同定された。そのため、用いたライブラリーの標的配列の有効性を確認するために、既知の宿主因子であるPI4KBを標的としてCRISPR/CAS9でノックアウト細胞を作製して検討した結果、ポリオウイルス受容体遺伝子の場合とは対照的に、効果的にウイルス感染を抑制できる標的配列が限定されていることが判明した。さらに作製したPI4KBノックアウト細胞で増殖できるポリオウイルス変異株を分離することに成功した。このウイルス変異株の解析から、1)ウイルス複製のPI4KB/OSBP経路への依存性は培養細胞では必須ではないこと、2) PI4KB/OSBP経路から独立したウイルス複製は、ウイルス複製器官の発達を促進する変異(弱い耐性変異)とPI4KB経路を活性化しない変異(感受性変異)の2つに支えられていること、3) PI4KB/OSBP経路への依存性とインターフェロン応答への拮抗が同じ経路にあること、を見出した。これらは、ウイルスの複製の本質およびウイルスの進化に関する学術的な重要性を持つ知見であり、将来的には抗ウイルス治療におけるウイルスの耐性動態を制御出来る技術の開発につながることも期待される。また、植物抽出液からのスクリーニング系として、疑似ウイルスを用いた系を検討したが、検討した濃度で毒性が強いものが多く、このスクリーニングでは有効ではなかった。そのため、ウイルスを用いた再度スクリーニングを行い、得られた複数の候補抽出液について現在解析を行っている段階である。これまで通り進めていく予定である。これまで通り勧めていく予定である。年度末納品等にかかる支払いが平成29年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成28年度分についてはほぼ使用済みである。(理由)年度末納品等にかかる支払いが平成30年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成29年度分についてはほぼ使用済みである。(使用計画)上記のとおり。上記のとおり。