hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プリオン病をはじめとしたコンフォメーション病の治療薬剤の開発と作用機序解明

本研究は、プリオン病、アルツハイマー病やアミロイドーシスなどのコンフォメーション病に共通した治療予防薬を開発するとともに、その作用機序に関する薬理学的解明を目指したものである。3種のin vitroアッセイ法を用いて治療候補化合物をスクリーニングし、キノリン環化合物、ベンゾチアゾール環化合物、非キノリン環キレート化合物、コンゴーレッド関連化合物、硫酸化多糖などに各種の異常立体構造蛋白質の産生・凝集体形成や神経細胞毒性を抑制し、それ自身の神経細胞毒性が低いものを多数発見した。作用機序に関しては、アミロイド化ペプチドを用いて表面プラズモン共鳴法や円二色性スペクトルで解析した結果、大半の有効化合物がβシート構造の核となる疎水性アミノ酸配列を含む疎水性ポケットに疎水性結合で作用することが推定された。また、疎水性相互作用の強さと凝集阻害効果とは相関するものの、細胞障害抑制効果とは必ずしも相関しないことを明らかにした。in vitroで極めて有効で脳内移行が良好である化合物のうち、代表的なものについて、各種モデル動物において末梢投与での治療効果を評価した。その結果、化合物Aは毒性が見られない低用量の持続経口投与で著明な予防・治療効果を発揮することを明らかにした。また、in vivoでの毒性が極めて低い化合物MCは、皮下への単回投与で最も著明な予防・治療効果を発揮することを明らかにした。なお、in vitroで極めて有効で脳内に容易に移行し異常立体構造蛋白質と結合することが確認できたにもかかわらず、in vivoで有意な効果を示さないものがあり、この原因として異常立体構造蛋白質側の要因以外に宿主側要因も関与している可能性を示した。以上の成果により、コンフォメーション病共通治療薬開発は、次のトランスレーショナルリサーチに向けての準備が整った。これまでにin vitro/in vivoのアッセイ系で異常型プリオン蛋白の産生を阻害する効果を確認しているquinoline環含有化合物、congo red誘導体、benzothiazole環含有化合物などについて、それらを基本構造とする関連化合物を出来うる限り多く市販品からピックアップするととも、比較的単純な化合物を中心に合成を行い「コンフォメーション病」治療薬候補化合物のライブラリーを作製した。これらの化合物について、(1)プリオン持続感染細胞を用いたアッセイ系、(2)アミロイド化させたAβ1-40/42あるいはアミリンと、GT1-7細胞あるいはprimaryのアストロサイトを用いたアッセイ系の2種のin vitroアッセイ系でスクリーニングし、異常立体構造蛋白の産生・凝集体形成や細胞毒性を強力に抑制し、それ自身の細胞毒性が低いものを探索した。その結果、quinoline環含有化合物で8種、Congo red誘導体で1種、benzothiazole環含有化合物で42種、オリゴ糖化合物で1種に有効性が確認された。一方、プリオン蛋白・Aβ蛋白、アミリン、トランスサイレチンのペプチド断片や組換え体蛋白を作製した。これらの合成蛋白質を用いて表面プラスモン共鳴法による分子間相互作用解析装置で解析したところ、これらのタンパク質がアミロイド化していなくても、一部の有効化合物は蛋白質に高親和性に結合することが判明した。より詳細な蛋白上の結合ドメインを決定するため、各ドメインの組み換え体蛋白やアミノ酸置換を行ったペプチド断片を作製し、有効化合物の作用部位の情報を抽出する準備を整えた。なお、上記の新規に発見した有効化合物の一部については特許を出願した。異常型プリオン蛋白への効果を確認している化合物群を基本構造とする「コンフォメーション病」治療薬候補化合物のライブラリーをさらに拡充するため、市販品ライブラリーからの候補化合物探索・選定と、比較的単純な化合物を中心とした合成展開を継続した。

これらの化合物について、複数のプリオン持続感染細胞を用いたアッセイ系と、アミロイド化ペプチド(Aβ1-40/42,アミリン)とGT1-7細胞あるいはprimaryのアストロサイトを用いたアッセイ系でスクリーニングを行い、異常立体構造蛋白の産生・凝集体形成や神経細胞毒性を強力に抑制し、それ自身の神経細胞毒性が低いものを継続して探索した。新たにbenzothiazole環含有化合物や硫酸多糖体化合物に多数の有効化合物を発見し、特許を出願した。一方、プリオン蛋白、Aβ蛋白、アミリン、トランスサイレチンのペプチド断片や組換え体蛋白を用いて表面プラズモン共鳴法で解析し、阻害化合物の蛋白質上の結合ドメインを調べた。その結果、硫酸多糖体化合物の最小薬効単位が鍵二糖構造であり、それが認識する蛋白質上のドメインに共通したアミノ酸配列があることを発見した。また、コンピューター上で蛋白と阻害化合物の相互作用をシミュレーションし、in silicoスクリーニングを行うための基盤づくりを、プリオン蛋白をモデルにして行った。その結果、阻害化合物のプリオン蛋白上の結合ドメインと結合様式を明らかにした。さらに、in vitroアッセイで極めて有効性を発揮したものの中で脳内移行性が良好であると推定される化合物のうち、代表的なCongo red誘導体、benzothiazole環含有化合物について、プリオン病モデル動物などのモデル動物で末梢投与での治療効果を臨床的かつ病理組織学的に評価した。その結果、脳組織中での分解代謝が遅いCongo red誘導体において治療効果が観察された。異常型プリオン蛋白への効果を確認した化合物群を基本とする「コンフォメーション病」治療薬候補化合物のライブラリーの中から、毒性が低く経口投与での治療効果が期待できる化合物をいくつか選択して合成し、in vivoでの毒性と治療効果を検定した。その結果、化合物Dは毒性が見られない低用量の経口投与で、プリオン病モデル動物において著明な発症予防効果を確認した。また、アルツハイマー病モデル動物においてもAβ凝集沈着による炎症反応を抑え、治療効果を確認した。3種のin vitroアッセイ法(複数のプリオン持続感染細胞を用いたアッセイ法、アミロイド化ペプチド(Aβ1-40)の凝集抑制アッセイ法、アミロイド化ペプチド(Aβ1-40)による神経細胞毒性の抑制アッセイ法)で、治療薬候補化合物のスクリーニングを継続した結果、異常立体構造蛋白質の産生・凝集体形成や神経細胞毒性を強力に抑制し、それ自身の神経細胞毒性が低い新規化合物を発見した。この化合物のin vivoでの毒性はきわめて低く、すでに発見しているいずれの治療薬候補化合物とも構造において類似性が認められなかった。その作用機序について解析を進めているが、これまでのところ既発見の治療候補化合物の作用機序とは全く異なっていることが判明している。この化合物についてin vivoでの検討を行い、プリオン病モデル動物において著明な治療効果と予防的効果を確認した。一方、これまでの治療薬候補化合物の作用機序に関する研究成果を基にしたコンピューターを用いた合理的医薬分子設計として、in silicoスクリーニング法を実施した。
メタボリック症候群における脂肪組織急性期タンパクの新たな機能と食餌による制御

リポ多糖結合タンパク(LBP)はリポ多糖(LPS)に対する自然免疫応答を媒介する急性期タンパクで、主要な産生臓器は肝臓であるが、近年、白色脂肪組織(WAT)でも産生される事や脂肪組織炎症に関与する事が報告されている。これまでに、高脂肪食(HFD)摂食開始後3日目のマウスにおいて、肝臓におけるLBP発現は変化せずに、WATでのみ有意に増加することや、WATにおけるLBP発現がMCP-1の発現と正の相関を示す事を明らかにした。これらの結果は、HFDが惹起する脂肪組織炎症にLBPが関与することを示唆している。今回、HFDによるLBP発現増加の分子メカニズムを明らかにするための検討を行なった。培養細胞レベルではLPSがLBP発現を誘導する事が報告されていた為、HFD摂食マウスの血中LPS濃度について検討を行なった。予想に反し、HFD摂食マウスの血中LPS濃度に上昇は見られなかった。また、無菌マウスを用いた検討においてもHFD摂食によってWATにおけるLBP発現の増加が見られた。LPS以外のLBP誘導因子として糖質コルチコイドが知られていた為、血中コルチコステロン(CS)濃度について検討を行なったが、HFD摂食マウスの血中CS濃度は増加していなかった。しかし、HFD摂食開始14週目のマウスではWATのLBP発現ならびに血中CS濃度が有意に上昇していた。少なくとも長期的なHFD摂食によるWATのLBP発現増加にCSが寄与している事が考えられた。脂肪細胞に分化させた3T3-L1細胞を用いた検討で、CSの添加によってLBP発現が増加すること、ミフェプリストン(MIF)の同時添加によってCSによるLBP発現増加を抑制できる事を確かめたので、糖質コルチコイドによるLBP発現増加ならびに脂肪細胞炎症への影響を検討する為に、HFD摂食マウスへのMIF投与実験を行っている。
高気圧気体中放電による重水素吸蔵電極からの過剰熱発生と電極生成物に関する研究

重水素吸蔵パラジウム板を陰極、金針電極を陽極として重水素ガス3Torrまたは760Torr中で約1時間放電を継続した。放電試行後のTOF-SIMSではパラジウム電極および放電領域の側面方向に置かれた金板の両方の表面には質量数でホウ素と亜鉛の間にある数種の元素が多量に観られる。次に平板電極として、厚さ0.1mmのパラジウム板上にCaOとパラジウムの薄膜を積層させ、パラジウム薄膜面上に微量Csを添加させたパラジウム板を使用した。これを陰極として、重水素中と窒素ガス3Torr中でグロー放電を1時間継続しCsからPrへの元素変換を中心に新たな元素への変換確認とそれに伴う過剰熱測定を試みた。その結果、既に報告されているPr生成は確認できなかったが数種の極微量元素が変換生成された可能性を示す結果が得られた。グロー放電よりもコロナ放電の方が生成効率は高い。生成微量元素にはZn以上の質量数をもつRh、Sn、Sb、Baが含まれる。SbとBaはいずれの場合にも検出された。これらの元素は試料を取り扱う際の混入不純物と考えることは困難である。さらに放電中に陰極にレーザー光を照射するとこれらの元素に加えて極微量のAg、Iが生成されている可能性が高い。さらに、放電を起こさず、上述の微量添加Csと積層薄膜をもつパラジウム試料の薄膜面を約1気圧の重水素ガスにさらし、反対側を真空として2週間保ち、この試料中を重水素を透過させる補足実験を行った。透過後に薄膜側をTOF-SIMSにより分析すると、スペクトル上で質量数137に顕著なピークが表われた。質量数が8増加してPrが形成される前に、質量数が4増加して^<137>Laまたは^<137>Baが形成されたと考えられる。この結果はアルファクラスターの役割が重要であることを示唆している。その結果、放電中には準平行平板電極で観られた特異なガンマ線は検出されず、ガンマ線放出に関わる核反応励起が放電状態により大きな影響を受けることが分った。各質量数には複数の元素や分子が対応し、それら対応元素や分子の計測数を分離するのは困難であるため、同位体存在比の変化はTOF-SIMSの結果だけでは判断できないことが分った。さらにパラジウム板を基盤として酸化カルシウム薄膜とパラジウム薄膜の3層膜を形成し、その上に微量セシウムを載せた陰極試料を用いて重水素中と窒素ガス3Torr中でグロー放電を1時間継続した。この試料に対してICP-MSによる元素分析を行ったが、他の研究者が報告しているセシウムからプラセオジムへの核変換は認められなかった。また、補足実験として金表面修飾を片面に施した重水素パラジウムに直流電流を流した場合の温度変化を調べた。その結果、金修飾側に電流端子を設けた場合に異常温度変化が起こることが分った。これらの研究を通して、パラジウム試料のクリーン度が反応誘起のために極めて重要であることが分った。テストセル内部やガス流通経路は極微量でも油成分に汚染される真空系は使えず、ガスがプラスチック類と接触する構造も避けなければならない。

部材はいずれも耐熱処理を施し、他の領域からの表面拡散による試料表面の汚染を避けなければ核反応を誘起できないことが分った。厚さ0.1mmのパラジウム板上にCaOとパラジウムの薄膜を積層させ、さらにパラジウム薄膜面上に微量Csを添加させたパラジウム板を陰極として重水素雰囲気中で放電を継続し、CsからPrへの元素変換を中心に新たな元素への変換確認とそれに伴う過剰熱測定を試みた。その結果、既に報告されているPr生成は確認できなかったが数種の極微量元素が変換生成された可能性がある。グロー放電よりもコロナ放電の方が生成効率は高い。生成微量元素にはZn以上の質量数をもつRh、Sn、Sb、Cs、Baが含まれる。SbとBaはいずれの場合にも検出された。これらの元素は試料を取り扱う際の混入不純物と考えることは困難である。さらに放電中に陰極にレーザー光を照射するとこれらの元素に加えて極微量のAg、Isが生成されている可能性が高い。他方、パラジウム板の片面に金または銅を表面修飾した薄膜付試料に重水素を吸蔵後、真空中においてこの試料に直接一定電流を24時間流した場合、銅薄膜をもつ試料で銅膜付側に電流投入接点をとったときのみ異常発熱と投入電力の上昇が観られた。この異常発熱は抵抗変化では説明困難な場合がある。また、補足実験として、放電を起こさず、上述の微量添加Csと積層薄膜をもつパラジウム試料の薄膜面を約1気圧の重水素ガスにさらし、反対側を真空として2週間保ち、この試料中を重水素を透過させた。透過後に薄膜側をTOF-SIMSにより分析すると、スペクトル上で質量数137に顕著なピークが表われた。質量数が8増加してPrが形成される前に、質量数が4増加して^<137>Laまたは^<137>Baが形成されたと考えられる。この結果はアルファクラスターの役割が重要であることを示唆している。
近代日本における動物「種」の認識過程とその天然記念物、生物多様性研究への寄与

江戸末期までの本草書および明治期以降の学術書、専門雑誌に掲載された棘皮動物、甲殻類、両生類、げっ歯類の種の量的変化、図譜の記載の特徴を文献的に調べ、近代西洋動物学が我が国導入されることにより、どのように動物「種」の認識が変化したかを探究した。明治期以降の教育制度の整備と標準和名の普及は対応していた。また、20世紀初頭、来日し日本産両生類を採集し新種として記載して、アメリカへ持ち帰ったスミソニアン博物館学芸員スタイネガーの日本産動物の液浸標本を調査し、採集時期と種を確定した。さらに、旧台北帝国大学理農学の動物分類学者、青木文一郎が採集したげっ歯類の種と採集数を計数しデータベース化を試みた。研究計画調書「研究計画・方法(概要)」欄の平成24年度に記述した通り、平成24年8月にアメリカの首都ワシントンを訪れ、スミソニアン協会アーカイブ及び博物館倉庫において研究調査を行った。そして、この倉庫に所蔵されている学芸員スタイネガーが20世紀初頭に我が国で採集した両生爬虫類の液浸標本の現物を実見し、撮影が許可された14サンプルに関して画像で記録した。これについては、平成24年9月に開催された日本動物学会第83回で日本の動物学史におけるスタイネガーの活動の位置付けて報告した。平成25年5月の日本科学史学会第60回年会でも標本の実際について発表する予定である。また、平成23年度に実施を予定していたが、補助金分割交付の時期、金額決定の遅れにより、翌年にそれを延期した台湾・台北市の国立台湾大学(旧台北帝国大学)動物学研究所に対しても平成24年10月に調査研究を行った。保存されていた日本人研究者青木文一郎が現地での協力を得て採集した台湾産のネズミを中心とする剥製標本を実見することができた。日本人動物学者の活動については平成24年10月に台北市で開催された「アジア・太平洋発生生物学会議」において報告した。また、青木については平成25年9月に行われる日本動物学会で成果報告する予定である。これらの標本は、リアルな動物遺体を学術的に保存しているもので、研究者はもとより関心がある一般の方や学生などには公開しても全く問題はないと思われる。しかし、児童や一般の方でも中には不快感を抱く可能性も考えられるので、ウエッブ上での公開については、どこまで可能かについて各方面の方の意見を聴取しているところである。明治中期から昭和初頭までの学術雑誌の記事に関しては、「朝鮮博物学会誌」等の調査を進めた。京城帝国大学予科の森為三が朝鮮半島の天然記念物選定に大きく関与していることを窺わせる資料を見出した。研究計画に従って、まず、日本における動物「種」の認識として、江戸期までの本草書及び明治期以降の学術雑誌、図書から「ウニ」、「カエル」、「エビ」等の種類の記載の増加状況及び図譜の様子を整理した。次に、20世紀初頭、我が国に来日し、日本人動物学者の協力を得て、日本産両生爬虫類を採集、鑑別・分類、新種としての記載等を行ったアメリカ・スミソニアン(国立)自然史博物館学芸員であったスタイネガー(1851-1943)の活動に注目した。そして、同国首都ワシントン郊外に所在するスミソニアン・ストックセンターにおいてスタイネガーが日本で採集し、持ち帰った両生爬虫類の液浸標本を実見することができたため、許可された範囲で種名、採集記録の調査を行った。さらに、台湾に国立台湾大学として現存する旧台北帝国大学理農学部の動物分類学者、青木文一郎(1888-1954)が教室員とともに台湾の台北市、阿里山、淡水地区を中心に採集したネズミ科の剥製標本が現存していることを確認し、許可された範囲で種別個体数の計数調査を行った。彼は、台湾における天然記念物の選定にも尽力した人物であり、同じく日本統治下にあった韓国・ソウルの旧京城帝国大学予科の動物学者森為三(1884-1962)の場合と比較した。森も朝鮮総督府における天然記念物選定に深く関与し、珍土犬を推奨した人物としてもで知られる。こうした成果は2013年7月、イギリス・マンチェスターで開催された第24回国際科学史技術史医学史会議で報告した。2013年10月には社会的事件として比較的安価な輸入エビを国産の高価なエビと偽ってレストランで提供していたことが明るみに出た。エビに関する本草書、動物学書の記載と水産物取扱業者の呼称、動物「種」の認識との関係を探究した。これらを含め156頁の冊子媒体の印刷・製本された報告書としてまとめた。本年度の研究計画に従って、以下の諸点を中心に研究を遂行した。

1.資料の収集とデータ入力:江戸期までの「千蟲譜」等の本草書、明治期以降の「動物学雑誌」等の学術雑誌に掲載された新種記載を含む動物図を分布域に注意しながら、物品費で購入したノートパソコンにデータ入力した。資料は本草書は国立国会図書館等に所蔵されている実物、実物の復刻本、デジタルアーカイブ等で公開されているものを用いた。学術雑誌は、東京大学等研究機関が所蔵しているものを利用した。著作権の範囲内で複写を行い、データとして整理し保存した。2.現地調査:日本統治時代の朝鮮半島における動物相、自然史研究の様相を韓国・ソウルにおいて現地調査した。動物標本が多数所蔵されていた記録がある恩賜科学館の所在地や当時の場所からは移転したソウル動物園の展示物の調査、当時の資料として「朝鮮博物学雑誌」などを分析した。さらに、当時、当地に赴いた日本人動物学研究者の研究上の活動を分析した。また、韓国人研究者への戦前の朝鮮半島における博物学に関する聞き取りを行った。その結果、朝鮮戦争時に生物標本を含む当時保存されていたかなりの量の資料が破壊・焼失されたのではないかとの考えがあることを知った。3.成果報告:ウニを中心とした棘皮動物をどのように捉えていたのかについては、文化史とも関連させた調査結果をまとめることができ「日本動物学会第82回大会(旭川)」において「日本における棘皮動物研究史」と題して発表した。また、日本統治下の朝鮮半島における動物調査については、京城帝国大学予科や恩賜科学館に在籍する日本人研究者が朝鮮人研究者の手助けを受けながら精力的に取り組んでいたことを突き止め、「日本科学技術史学会第14回研究発表会(東京)」において「植民地朝鮮在住日本人動物学者の活動」との題名で報告するとともに質疑応答、情報交換を行った。研究計画調書の「研究計画・方法(概要)」の平成24年度欄に記述した通り、アメリカの首都ワシントンに所在するスミソニアン博物館倉庫に所蔵されている学芸員スタイネガーが20世紀初頭に我が国で採集した両生爬虫類の液浸標本の現物を実見し、許可された14サンプルに関しては画像で記録した。また、平成23年度の欄に記していたが、補助金分割交付の時期、金額の決定の遅れにより、実施を平成24年度に延期した台湾・台北市の国立台湾大学(旧台北帝国大学)動物学研究所に保管されていた日本人動物学者青木文一郎らが現地の協力を得て採集した台湾産のネズミを中心とする剥製標本も実見し、画像記録に残すことができた。さらに、明治初頭から戦前期における日本人動物学者の活動に関しては台北市で開催された国際会議である「アジア・太平洋発生生物学会議」において報告した。このように海外研究機関における動物標本の調査・研究に関しては研究計画調書に記載した通りに実施できたので、研究目的に向かっておおむね順調に進展していると判断する。なお、これらの標本は、リアルな動物遺体を学術的に保存しているもので、研究者はもとより関心がある一般の方や学生などには公開を許可されたものに対してウエッブ上等で公開してもまったく問題はないと思われる。しかし、児童や一般の方でも不快感を抱く方が存在する可能性も考えられるので、電子媒体での公開については、どこまで可能かに関して各方面の方の意見を聴取しているところである。これも研究計画調書の平成24年度の箇所に記入した内容に沿ったものである。最後に、明治中期から昭和初頭までの学術雑誌等の記事に関しては、「朝鮮博物学会誌」に関しても調査を進めた。
国際的流通・移転性を目指した運輸多目的衛星からの環境・災害情報基盤処理技術の確立

本研究は,運輸多目的衛星(MTSAT)による環境・災害情報観測を対象に,中期的展望を見据えた,アジア地域での標準技術の一つとなるべき国土基盤情報処理技術の確立を目的に実施された.3年間という短い実施期間を考慮し,1)放射量補正,幾何補正,地図投影といった重要でありながら軽視されがちな低次補正技術の精度を実用要求レベルまで引き上げる,2)統合的可視化,大規模火災と洪水情報の抽出,地図化処理済み画像および環境・災害情報の配信,といったアジアで需要の高い要求事項に焦点を絞り,一連の基盤処理技術を確立する,3)国際的な流通・移転性を目指し,基盤処理技術をソフトウェアとしてパッケージ化し,既に一定の実績があり,課題解決型の研究課題を有する国内外の研究協力機関に絞り込んで技術移転を行う,の3点を目標に研究を行った.その結果,当初予定していたベトナム,ラオスへの森林火災と洪水監視について技術移転と利用体制が整った.本研究は,運輸多目的衛星(MTSAT)による環境・災害情報観測を対象に,中期的展望を見据えた,アジア地域での標準技術の一つとなるべき国土基盤情報処理技術の確立を目的に実施された.3年間という短い実施期間を考慮し,1)放射量補正,幾何補正,地図投影といった重要でありながら軽視されがちな低次補正技術の精度を実用要求レベルまで引き上げる,2)統合的可視化,大規模火災と洪水情報の抽出,地図化処理済み画像および環境・災害情報の配信,といったアジアで需要の高い要求事項に焦点を絞り,一連の基盤処理技術を確立する,3)国際的な流通・移転性を目指し,基盤処理技術をソフトウェアとしてパッケージ化し,既に一定の実績があり,課題解決型の研究課題を有する国内外の研究協力機関に絞り込んで技術移転を行う,の3点を目標に研究を行った.その結果,当初予定していたベトナム,ラオスへの森林火災と洪水監視について技術移転と利用体制が整った.平成19年度の前半は,放射量補正,幾何補正,地図投影といった低次補正技術の開発を行った.そのうち,特に精密な処理が求められる幾何補正について重点的に高精度化を進めた.過去のひまわり用に開発された高精度地上検証点データベースを援用し,昼間の可視赤外観測データにテンプレートマッチングを適用した結果, 1画素以内の制度を確保することに成功した.一連の処理はgmsgeoとしてソフトウェアパッケージ化し公開している.既に運用されているMTSATデータ公開システムによるデータ提供は, 200万シーンを突破した.平成19年度の後半は,大規模火災と洪水情報の抽出といった高次技術の開発を行った.極東シベリアとインドネシアで起こった大規模火災を対象に,火災延焼時間推定手法の開発を行った.より空間解像度の高いASTERとMODISデータから得られた結果を相互検討した結果, MTSATの空間解像度の1/10に相当する1.6km2程度の規模を持つ火災であれば検出できることが明らかとなった.また,火災画素とそれ以外の画素を目視によって区分することにより,火災延焼時間が1時間単位で抽出できることが明らかとなった.これら大規模発生後72時間の火災監視データベースは自動的に構築されWWWを通じて公開されている.MTSATの観測範囲であるインド以東の南アジア,東南アジア,東アジア地域を対象に,大規模洪水情報の抽出を試みた.洪水発生後72時間の洪水監視データベースを構築し解析を行ったが,大規模洪水は雨期に多発するため雲が阻害要因となり, MTSAT可視赤外画像を用いた洪水情報の抽出は,非常に難しいことが明らかとなった.そこで, MTSATと同様に準実時間で無料利用可能,雲があっても全天候型観測可能な,マイクロ波放射計Aqua/AMSR-Eによる大規模洪水抽出手法を開発し, MTSAT画像と共にデータベースに格納してWWWを通じて公開を開始した.平成20年度の前半は,国内外の協力機関への技術移転・試験運用を開始した.具体的には,今回新たに協力を求めた高知大学,鹿児島大学,ラオス科学技術環境省,モンゴル自然環境省,ベトナム科学院,国立シンガポール大学へのデータ配信を開始した.高知大学においては,従来より運用されているGMSの資産に対して新たなデータベースが加わったことでデータ供給の継続性が確保された.ラオスとベトナムにおいては,平成19年度に開発した森林火災と洪水情報を配信するソフトウェアの移転を行い,同時にキャパシティビルディングの一環としてシステム利用に関するトレーニングを実施した.平成20年度の後半は,基盤技術の改良を行った。国内外の協力機関から数ヶ月の運用中に寄せられた要求事項を取り入れ,基盤技術の改良に充てた.その結果,森林火災については,MTSATの時間分解能が1時間と高いので煙の流れを目視で判断するには非常に有効であるが,MTSATの空間解像度が4kmと非常に粗く小規模な焼畑が検知できないため,実際のシステムとしては改善の余地があるとの声が寄せられた.そこで,時間分解能は半日であるがより空間分解能の高いMODIS画像を補完的に組み合わせて情報を提供することで,情報の質が格段に向上することが明らかとなった.また,モンゴルにおいては,主な火災は森林ではなく草地でおこるため,より高い時間分解能が必要であり,MTSATでは十分な結果が得られなかった.

しかし,従来のGMSには搭載されていない中間波長領域のチャンネルを使用することにより,モンゴルで重要な災害の一つである砂塵に関する情報が得られる可能性があるとの声が寄せられた,これについては次年度以降の研究対象として新たに組み込むことで合意がなされた.平成21年度の前半は,国内外の協力機関への技術移転・実利用を開始した.具体的には,平成20年度に引き続き,高知大学,鹿児島大学,ラオス科学技術環境省,モンゴル自然環境省,ベトナム科学院,国立シンガポール大学へのデータ配信と実利用を開始した.高知大学においては,従来より運用されているGMSの資産に対して新たなデータベースが加わったことでデータ供給の継続性が確保された.ラオスとベトナムにおいては,平成19年度に開発した森林火災と洪水情報を配信するソフトウェアの移転を行い,同時にキャパシティビルディングの一環としてシステム利用に関するトレーニングを実施した.平成21年度の後半は,国内外の協力機関への技術移転・実利用を確立した.具体的には,国内外の協力機関へ基盤技術の移転・利用の本格運用を目指して最終調整を行った.昨年度の試験運用中に寄せられた要求事項のうち,森林火災については,MODISからの情報を主に使用するとともに,火災跡の植生の回復度合いを調べるために,航空館分解能のデータであるALOS AVNIR2, Landsat ETM, SPOT HRGを組み合わせて解析できるシステムを構築した.具体的には,衛星データセット,GRASSを用いた一群のソフトウェア,トレーニングパッケージから成り立っており,キャパシティビルディングの一環として昨年度に引き続き実施した.これにより,異なる特性を持つ複数の衛星データを効果的に組み合わせることにより,特に農業・森林分野において環境・災害情報基盤処理技術が確立した.今後はこれらの活動を継続的に実施することを予定している.具体的には,今回カウンターパートとなったベトナムとラオスにおいてはREDD案件の形成,新たなカウンターパートとして,我が国からの研究実績の少ないミャンマーに着目して,新たな案件形成が始まる予定となっている.
子宮体癌発癌機構におけるRas/エストロゲン経路の果たす役割-癌幹細胞の観点から

本年度は、まず、ラット不死化子宮内膜細胞株RENT4を用いてHoechst33342の取り込みの低いside population(SP)細胞とnon-SP細胞を分離した(RENT4-SP or-NSP細胞)。この細胞を正常子宮内膜幹細胞のモデルとして、癌遺伝子の変異が幹細胞に入った場合と分化細胞に入った場合の造腫瘍能や生物学的特性を地較した方法と結果1)RENT4細胞にSP細胞は存在し、不均等分裂の性質を示した。2)SP細胞とNSP細胞それぞれに活性化型[^<12>Val]K-ras遺伝子を挿入し、SP-K12V細胞、NSP-K12V細胞を樹立し、ヌードマウス上の腫瘍形成能をそれぞれのmock細胞と比較した。SP-K12V細胞は8匹中3匹に周囲組織への浸潤能の高い腫瘍を形成したのに対し、NSP-K12V細胞は8匹中1匹に被膜化された小さな腫瘍を形成した。ヘマトキシレン・エオジン染色をすると、前者は腫瘍細胞の他に間質や細胞外基質が豊富な腫瘍であったのに対し後者は腫瘍細胞が主体であった。3)SP-V、SP-K12V細胞は、NSP-V、NSP-K12V細胞に比べ、Estrogen Receptor(ER)αの発現が高かった。SP-K12V細胞は他の細胞に比べ、estrogenおよび血清刺激下ERの転写能の亢進がみられた。結論1)癌遺伝子変異がSP細胞に入った場合とNSP細胞に入った場合の腫瘍形成能および腫瘍の性質、estrogen反応に差がみられた。2)子宮内膜幹細胞にK-ras遺伝子の変異が入った場合、estrogen依存性の造腫瘍能を獲得する可能性が示唆された。前駆細胞に癌遺伝子K-rasの変異が入ったモデルとして、不死化ラット子宮内膜細胞(RENT4)に活性型K-ras遺伝子を導入したRK12V細胞を樹立した。この細胞にはHoechst33342の取り込みの低いside-population(SP)細胞が存在していた。SP細胞とnon-SP細胞をFACSで単離し培養した。再度、Hoechst33342で染色し解析したところ、SP細胞はSPとnonSPの2つの分画を示したのに対しnon-SP細胞はnon-SP分画のみであった。このことより、SP細胞は不均等分裂の性質をもつことが示された。また、SP細胞は、散在性に増殖し、腺管様構造をとりながら増殖するnon-SP細胞に比べ分化マーカー(CD9,CD13)の発現が低下していた。軟寒天培地上のコロニー形成能に有意差は認めなかったが、SP細胞、non-SP細胞をヌードマウスに接種したところ、SP細胞はnon-SP細胞に比べ有意に大きな周囲組織に浸潤性の腫瘍を形成した。ヘマトキシレン・エオジン染色をすると、non-SP細胞由来の腫瘍は腫瘍細胞が主体であったのに対し、SP細胞由来の腫瘍は腫瘍細胞の他に、間質や細胞外基質が豊富な多彩な組織構造を示した。マイクロアレイで解析したところ、SP細胞は腫瘍間質形成に関与する遺伝子の発現が亢進していた。以上より、RK12V細胞のSP細胞は不均等分裂、造腫瘍能の亢進、多分化能を示し、stem-like cellの性質をもつことが示唆された。
糖尿病の早期・予防診断のための膵β細胞標的ポータブルPETプローブの開発

本研究では、糖尿病の超早期診断、更に先制医療を目的として、Glucagon-like peptide-1(GLP-1)受容体を標的とした68Ga標識ポータブルPETプローブ(68Ga-Df9-Ex(9-39))を設計し、その高収率かつ高比放射能での合成に成功した。さらに、67Ga-Df9-Ex(9-39)が正常マウスの膵臓に高く取り込まれ、その集積は長時間保持されることを見出した。以上の結果より、GLP-1受容体イメージングプローブ68Ga-Df9-Ex(9-39)の開発に成功した。本研究の目的は、汎用性に優れるポータブルPET法による糖尿病の超早期・予防診断、先制医療を目指して、『機能性ユニット結合型分子プローブ』という新しい分子設計概念に基づき、膵β細胞量を非侵襲的、特異的に定量イメージングできる、ジェネレータ産生PET用68Ga分子イメージングプローブを創生することにある。最近、膵島β細胞が糖尿病発症前から減少することが報告されたことから、膵β細胞数の非侵襲的定量を可能とする分子イメージング法の開発は、これまで測定法がなかった糖尿病の根幹的、早期の段階を標的とする、全く新しいカテゴリーのものであり、糖尿病の超早期診断、発症や合併症を未然に防止する先制医療を可能にするのみならず、糖尿病発症過程の病態解明や治療薬開発研究のバイオマーカーとして利用できることが期待されることから、本研究の成果は意義深いものとなると考えられる。平成28年度においては、プローブの分子設計、効率的な高比放射能の68Ga標識体の合成法・反応条件の検討・確立を実施した。標識前駆体濃度、反応溶媒中のMES bufferの濃度および界面活性剤であるTween80の有無をそれぞれ変化させたさまざまな条件において検討した。その結果、放射化学的収率は5.797.4%と条件によって標識反応の進行が大幅に変化することが明らかとなった。投与液における標識前駆体の過剰な混入は膵β細胞への集積低下につながるため、前駆体濃度と放射化学的収率を勘案し、平成29年度に実施予定のインビボ評価を行う際の標識条件を決定した。平成28年度の検討によって、インビボ評価を行うための標識条件を決定できたため。本研究の目的は、汎用性に優れるポータブルPET法による糖尿病の超早期・予防診断、先制医療を目指して、『機能性ユニット結合型分子プローブ』という新しい分子設計概念に基づき、膵臓β細胞量を非侵襲的、特異的に定量イメージングできる、ジェネレータ産生PET用68Ga分子イメージングプローブを創生することにある。最近、膵島β細胞が糖尿病発症前から減少することが報告されたことから、膵臓β細胞数の非侵襲的定量を可能とする分子イメージング法の開発は、これまで測定法がなかった糖尿病の根幹的、早期の段階を標的とする、全く新しいカテゴリーのものであり、糖尿病の超早期診断、発症や合併症を未然に防止する先制医療を可能にするのみならず、糖尿病発症過程の病態解明や治療薬開発研究のバイオマーカーとして利用できることが期待されることから、本研究の成果は意義深いものとなると考えられる。本年度は、昨年度分子設計とその合成に成功した67Ga標識エキセンジン誘導体(Ga-Ex誘導体)について、血中における安定性、正常マウスにおける体内動態などを検討した。その結果、マウス血漿とインキュベーション後、60分、240分でそれぞれ94%、78%が未変化体として存在しており、血漿中で高い安定性を有していることを認めた。また、本化合物はマウスに静脈注射後、速やかに高く膵臓に集積し(投与5分後で12.7%/g)、その膵臓への集積率は長時間維持されていた(240分後で13.8%/g)。さらに、膵臓の臨床画像診断上問題となる血液との集積率(4.1%/g)の比は投与後30分で4となり、血液よりも高い膵臓への集積を示した。またPET用核種68Gaでの標識にも成功した。以上の結果より、67/68Ga-Ex誘導体は膵臓β細胞核医学イメージングプローブとして有用である可能性を見出した。平成29年度においては、平成28年度において決定した標識条件に基づいて作成したPETプローブを用いたインビボ評価を実施する。具体的には、正常マウスを用いた体内分布実験によって膵β細胞へのプローブの集積、および体内における安定性を評価する。さらに小動物イメージング装置を用いたインビボイメージング実験を実施する予定である。病態機能分析学標識条件検討において、これまでに開発してきた111Inの条件を当てはめることができ、検討回数およびそれに関わる試薬の購入費用を削減することができたため。現在検討中のプローブに比べ、より有効なプローブの開発を目的とした新規プローブの開発を計画している。
造形美術からみた中国護法神信仰の歴史的変遷に関する調査研究

本研究は、中国において多様に展開した護法神像の造形化について、その理由と歴史的背景を解明しようとするものである。現地調査による造像作例の所在・基本情報の獲得と、文献・石刻史料にみられる造像記録等の博捜・収集を通して、その後の分析につなげるための基礎資料データの集成を目指した。その過程で、南北朝時代から隋唐代にいたる護法神像の全体像を構築する糸口として、1.唐代以降に姿を消した正体不明の護法神の位置づけ、2.インド・西域と中国との間を往来した伝法の高僧と護法神との関係、3.高僧信仰・羅漢信仰の文脈との照合によって、仏教の外に存在する神々と護法神との関係、という3つの視座を得た。本研究は、中国で生まれ展開した多種類の護法神像の全体を見通し、主に護法神像の造形上の問題から検討を進め、南北朝時代後期という時代が多くの護法神像を生み出す土壌となりえた要因、仏教の本場インドではなく中国で護法神が必要とされた要因を解明することを目指すものである。本研究では、中国南北朝期から唐代に至る護法神像の現存作品の実地調査とその成果の図像学的な分析・検証、および伝法と持戒を旨とした高僧に関連する史資料・美術資料の精査・分析という、二つの方向から護法神信仰史の総体的な構築を行おうとしている。本年度は特に、昨年度の成果(護法神信仰と関係の深い僧の抽出)を踏まえ、隋唐時代までに中国へ来ったインド、中央アジアなどの高僧の事蹟を、史資料を博捜し収集・精読する作業を進め、護法神の中でも特に迦毘羅神王に注目し、高僧の伝記資料を中心に史資料にどのように登場しどのような役割を果たすと語られているかを考察した。また、渡来僧の中では特に南朝宋代の曇摩密多、求那跋陀羅、梁代の僧融等の事跡と護法神像の造形化との関連について考察を進めた。これに加え、東アジアの高僧の姿を造形化した美術資料(肖像作品、羅漢像等)のなかから、従者を伴う像、特に神将形や夜叉形等の異形の像を伴う作品を抽出し、これらの造形資料と伝記等の史資料との関連を探った。特に研究の進展上重要と考えられる作品については、次年度以降に調査を行う予定であり、その準備作業に位置づけられる。護法神像の現存作例の調査も並行して進め、東京国立博物館が所蔵する大谷探検隊関係資料の調査を行った。本研究は、中国で生まれ展開した多種類の護法神像の全体を見通し、南北朝時代後期という時代が護法神信仰史の画期となりえた要因、中国という土地で護法神が殊更に重視された要因を解明することを目的とする。科学研究費補助金(研究活動スタート支援)の採択課題「中国南北朝期の仏教美術にみる護法神信仰とその造形に関する基礎的研究」(20102011年度)の発展的研究という位置づけにある。今年度は、中国南北朝期から唐代に至る護法神像の現存作品の実地調査として、インド・デリー国立博物館が所蔵する敦煌将来絵画のうち、護法神像を描いた絵画作品の熟覧調査を行い、その成果を踏まえて図像学的な分析・検証を進めた。あわせて護法神信仰の中国的展開の特質を明らかにするために、インド西部の石窟造像、および各地の博物館が所蔵する関連作例の現地調査も行った。これに加えて、『大正新脩大蔵経』史伝部収録の『高僧伝』『出三蔵記集』『続高僧伝』『宋高僧伝』等の僧伝史料、および仏教関連の石刻資料を中心に、伝法・持戒の僧に関する史資料を収集・釈読し、護法神信仰との関わりを探った。南朝・宋の曇摩密多、南斉の法献、隋の曇摩掘叉、唐の玄奘、道宣、善無畏等、ある特定の善神(護法神)の加護を受けたという逸話が伝えられる高僧を抽出することができた。中には各種護法神の造形化の契機に関わる逸話もあり、今後、護法神信仰あるいは造形活動の隆盛の背景を探る手がかりとなると予想される。本研究は、中国における現地調査を通して、中国護法神信仰に関連する造像作例の所在・基本情報等を博捜・収集し、その後の分析につなげるための基礎資料データベースの構築を目指すものである。そのため、本研究では現地調査を研究の主軸としている。これに加えて文献・石刻史料の造像の記録、信仰の記録を集成する作業を継続し、造形とテキストの両面から護法神信仰、とりわけ南北朝時代から隋唐代にかけての護法神信仰の具体相に迫った。

本年度は、山西省太源市の山西博物院、遼寧省瀋陽市の遼寧省博物館、無垢浄光塔、同朝陽市の北塔および北塔博物館、南塔、朝陽市博物館、関帝廟(朝陽県博物館・朝陽県文物管理所)、北京市の中国国家博物館、首都博物館、居庸関において、仏教造像を対象に現地調査をおこなった。特に、山西省各地で出土・収集された四面石像、碑像等の石造像、中国国家博物館、首都博物館が所蔵する同様の石造像を中心に熟覧・写真撮影をおこない、一つの作例に複数の龕を多数造り出す場合、力士像、神将形像等の護法神像の種類が、どのように選択されるのか、その傾向についても考察を加えた。また、前年度と同様、唐代に護法神像の整理が行われて以降、姿を消してしまう正体不明の護法神像の異例についても情報を収集した。これと並行して、四天王像、毘沙門天像等の主要な護法神像についても考察をおこない、論文「退敵の毘沙門天と土地の霊験説話ー唐末五代期の毘沙門天像の位置づけをめぐって」(『仏教文明と世俗秩序国家・社会・聖地の形成』、勉誠出版、2015年)としてまとめた。美術史本研究は、中国で造形化された多種多様な護法神像の全体を対象とするものである。インドや中央アジアではなく中国において、更には南北朝時代後期という時代に護法神の造形化が進んだ要因を、時代および地域という両側面から解明することを目指すものである。現地調査による中国南北朝期から唐代に至る護法神像の基礎情報の収得と、それを踏まえた図像学的分析・検証を行うこと、および文献史料・石刻資料などを博捜し、護法神信仰に関する史資料の収集・分析を行うことが柱となる。今年度は、実作例調査および文字資料の分析ともに概ね当初の計画通りに進めることができた。作例調査については、国内の機関が所蔵する作品を対象とし、これまでに行ってきた中国における現地調査、国内調査で獲得した基本情報のデータベース化作業を集中して行った。またこれと並行して、高精細写真撮影したデジタルデータの整理および分析を行った。文献・石刻資料による文字記録の収集・分析については、迦毘羅神王と中国への渡来僧との関係、曇摩密多、求那跋陀羅、僧融等の事蹟に焦点をしぼり考察を進めた。その際、南北朝時代において仏教的護法神(あるいは護法善神、護塔神、護寺善神等とも称される)が、各地域で信仰を受けてきた土着の神々とどのように共存あるいは混交していったかという現象にも注目した。本研究は、現地調査による中国南北朝期から唐代に至る護法神像の基礎情報の収得と、それを踏まえた図像学的分析・検証を行うこと、および文献史料・石刻資料などを博捜し、護法神信仰に関する史資料の収集・分析を行うことが柱となる。今年度は、この両方面からの研究のいずれもおおむね計画通りの成果をおさめることができた。現地調査については、インド・デリー国立博物館の所蔵する敦煌将来絵画の熟覧調査の許可を得ることができたため、同様の敦煌絵画を所蔵する大英博物館・フランス国立ギメ東洋美術館における調査計画を変更して、インドにおける作品調査を実施した。その際、「護法神信仰の中国的展開」の特質や性格を明らかにする手がかりを得るために、インド西部アウランガーバード周辺の石窟造像における護法神像および関連作例の現地調査も実施した。引き続き、中国南北朝期から唐代に至る護法神像の現存作品の実地調査を行い、そこで収得した基礎情報を整理しデータベースを作成し、それをもとに図像学的な分析・検証を行う。この基礎作業を継続的に行い、造形美術からみた護法神信仰史の総体的な構築を可能にする強固な基盤づくりを行っていく必要があるが、ひとまずこれまでに獲得した作例の基本情報とその考察をまとめ報告書の形で発表する予定である。現地調査先には、護法神の作例が豊富に残ると推定される地域ー中国山西省・陝西省周辺などーを優先的に選定し、問題解明の鍵となる護法神像の作例の抽出に努める。またそれと並行して、高僧を造形化した美術資料の調査を行い、文献・石刻資料にみられる記録との関連について考察を深めていく。
C1微生物を中心とした複合生物系による分子循環と炭素固定

地球上の炭素循環における炭素固定系の増強を目指し、メタンやメタノールを資化するC1微生物を中心とした植物-微生物複合生物系による有用機能の探索、その分子・情報の循環機構の解明に関する研究を行った。自然界、特に植物表層におけるC1微生物の分布を明らかにし、植物表層での増殖に必要なC1微生物の新しい機能を明らかにした。地球上の炭素循環における炭素固定系の増強を目指し、メタンやメタノールを資化するC1微生物を中心とした植物-微生物複合生物系による有用機能の探索、その分子・情報の循環機構の解明に関する以下の3項目の研究を行った。1.植物に常在するC1微生物の統括的な理解とメタン酸化活性・イネ生育の促進森林土壌から新規に単離したメタン酸化菌Methylovulum miyakonenseについて新属新種を提唱した。本菌のメタン酸化酵素の遺伝子構造を明らかにするとともに、本菌との共培養によりメタン酸化能促進効果を与えるSinorhizobium属細菌が生産する低分子化合物の同定とメタン酸化促進効果の評価を進めた。一方、イネに生育促進効果を与えるメタノール資化性細菌Methylobacterium sp.RS1株について、ポット栽培でも生育促進効果を確認するとともに、イネのトランスクリプトーム解析を行い、顕著に発現量が上昇する遺伝子を抽出した。2. C1化合物誘導発現・タンパク質合成・分解と植物表層におけるC1微生物の生存戦略シロイヌナズナ葉上でのメタノール資化性酵母遺伝子発現解析や細胞数定量手法、生化学的解析手法を確立し、メタノール資化性酵母が植物表層に生存する際、メタノール代謝とオートファジーが重要な役割を果たすことを明らかにした。3.酵母グルタチオン合成・分解系を中心とした細胞内レドックス・転写制御細胞内レドックスをin vivoで可視化できるレドックスフロールを用いることにより、メタノール資化性酵母細胞を窒素飢餓に置いた際に細胞質が還元的になることを見出した。C1代謝応答と細胞内レドックスの関係を明らかにするため、グルタチオン合成系や液胞トランスポーターと考えられる遺伝子破壊株を作成した。1.植物に常在するC1微生物の統括的な理解メタン酸化菌Methylovulum miyakonenseのメタンでの生育とメタン酸化を促進するSinorhizobium属細菌が生産する低分子化合物としてコバラミンを同定し、他のメタン資化性細菌にも同様の効果を与えることを見出した。また、水田や湖沼などのメタン発生源に棲息するウキクサに、メタン酸化活性をもつ微生物コンソーシアムの存在を確認した。さらに、野菜葉に棲息するメタノール資化性細菌の分布を調べたところ、シソ葉に特に多く存在し、Methylobacterium fujisawaenseの近縁種が優先的であることを明らかにした。2.C1化合物誘導発現・タンパク質合成・分解と植物表層におけるC1微生物の生存戦略これまでに確立した植物葉上でのメタノール資化性酵母遺伝子発現解析や細胞数定量手法、生化学的解析手法を駆使し、メタノール濃度が日周変動する植物葉上での生存と増殖には、酵母メタノール代謝の中でも資化経路が必須であること、ペキソファジーを含むオートファジーが必須であることを明らかにした。3.酵母グルタチオン合成・分解系を中心とした細胞内レドックス・転写制御細胞内レドックスをin vivoで可視化できるレドックスフロールを、酵母グルタチオン生合成・再生系遺伝子破壊株に導入し、様々な炭素源培養時の細胞内レドックス状態を解析し、グルタチオン制御系の重要性を明らかにした。1.植物に常在するC1微生物の統括的な理解とメタン酸化活性・植物生長の促進植物葉圏に棲息するメタン資化性細菌の分布を調べ、Methylomonas属、Methylosinus属、Methylocystis属に属するメタン資化性細菌が、メタノール資化性細菌(メチロトローフ)と共に、根圏のみならず葉圏にも分布、棲息していることが明らかとなった。一方、アカシソとの高い特異性が認められたメタノール資化性細菌Methylobacterium sp. OR01株が、アカシソの成長とともに種子から垂直伝播して葉上で優占化することを確認し、他のMethylobacterium属細菌より強いアカシソへの定着能を有することを明らかにした。2. C1化合物誘導発現・タンパク質合成・分解と植物表層におけるC1微生物の生存戦略メタノール資化性酵母が植物表層に生存する際に必要な細胞機能について、特に窒素代謝に関わる遺伝子に着目し、関与する遺伝子をクローン化し、遺伝子破壊株を構築した。当該遺伝子について、これまでに確立した生化学的実験手法と蛍光観察技術を用い、葉上での遺伝子発現動態を解析するとともに、葉上での増殖への影響を調べ、その重要性を明らかにした。3.酵母グルタチオン合成・分解系を中心とした細胞内レドックス・転写制御栄養源センサーとして知られるTORキナーゼの細胞内レドックス制御における役割を、出芽酵母における活性亢進

株を用いて解析し、TORC1活性の亢進により、細胞内のシステインを始めとするアミノ酸プールが減少し、グルタチオン量が減少している事が示唆された。メタン酸化菌のメタン酸化促進因子コバラミンの同定や、ウキクサからのメタン酸化微生物コンソーシアムの探索、メタノール資化性酵母の植物葉上での生存と増殖に必要な機能の同定など、当初の計画通り順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り研究を進めるとともに、新たに見出したシソとMethylobacterium属細菌との特異性に関わる研究や、酵母栄養センサーであるTorキナーゼの細胞内レドックス制御における役割に関する研究を進める。
造巣性トビケラにおける巣材選択多型の維持メカニズムの解明

川砂で巣を作るフトヒゲトビケラには、巣材選好性において3型の多型(スペシャリスト、ジェネラリスト、中間型)があり、多型の幅には地域的な変異が認められる。本研究は、型間の「優劣関係の入れ替わり」と「成長速度と共食いリスクのトレードオフ」によって、多型が維持されるという説を検証する。
時系列多重トピックモデルによる情報共有法の研究

本研究では、各種情報源から得られる時系列文書から、その背後にある潜在的なトピックを抽出するとともに、抽出されたトピックを用いた時系列文書の共有活用技術を提案することを目的としている。本研究では、この目的を達成するため、文書からの特徴語の抽出法、時間情報を考慮した潜在トピックモデルの構築、および、潜在トピックを用いた情報推薦法について研究を行い、時系列文書を効果的に共有活用する方法を提案した。本研究は、複数の人間が係わるプロジェクトで生成・収集される各種情報を共有し活用するための情報共有システムの構築法を考案することを目的としている。通常の情報検索は、これらの情報を文書集合と考え、その中から目的にあった部分文書集合を効果的に検索することが主たる目的とする。しかし、プロジェクトの過程で得られる情報は問題解決の過程を反映したものであり、それらを時系列情報としてとらえることによってプロジェクトメンバに問題解決の過程をremindさせたり、同種のプロジェクトに携わる人間に問題解決へのヒントを与えるシステムの構築が期待できる。そこで、本研究では、特に時間情報を考慮した時系列文書の処理技術に焦点をあてて、情報共有システムを構築することをめざしている。本研究では、以下の2つの課題を中心に研究を進めている。(1)時系列文書モデルの提案とモデルの獲得支援法まず、時間とともに文書に記述されているトピックがどのように変化しているかを把握するための時系列文書モデルを構築し、次にそのようなモデルをデータから学習するための効率の良いアルゴリズムを開発することが中心的な課題となる。(2)情報共有システムの試作と評価上記のモデルを用いて、情報共有システムを構築し、手法の評価を行う。本システムでは、従来の情報検索機能に加え、潜在トピックに基づいた時系列文書モデルも用いてトピック変遷マップを提示する機能を実装する。そして、このような多様な情報閲覧・提示機能が情報共有システムに及ぼす効果について分析する。特に時間情報を考慮した、時系列文書の処理技術に焦点をあてて、情報共有システムを構築することをめざしている。平成19年度は、まず、大規模な時系列文書モデルを構築するために、文書からの各種の属性を抽出するための情報抽出法の研究を進めた。文書のレイアウトや構文構造に基づいて重要な情報を抽出すための、ページ文法の提案とその効率的な構文解析アルゴリズムを行った。次に、文書に現れる重要な情報を文書間で結び付けるための近似マッチングアルゴリズムの検討をおこなった。この研究では、類似度を計算するための統計的なモデルのパラメタをベイズ学習するためのGibbsサンプリングに基づくアルゴリズムを開発した。開発したアルゴリズムは、Gibbsさらに、時系列文書モデルの基礎をなす潜在トピックに基づいた確率モデルの検討とそのモデルを獲得するためのアルゴリズムの開発をすすめた。平成20年度は、まず、大規模な時系列文書モデルとして潜在トピックから文書のタイムスタンプと語彙の両方を同時に出力するモデルを構築した。タイプスタンプの情報を用いることによって、時間情報を考慮した文書生成モデルとなっている。また、モデルの精度を向上させるためには、文書中のすべての単語を用いる代わりに、より情報量の多い固有名の抽出法について検討を進めた。また、モデルの応用システムとして、ブログデータを対象とし、スパムブログを検出するための手法の研究を行った。この研究では、まず、ブログ中に重複して現れる比較的長い部分文字列を効率よく抽出する方法を提案した。そして、この部分文字列をスパムブログを検出するための重要な特徴として用いることによって、精度よく大規模データからスプログをフィルタリングするシステムを構築した。平成21年度は、まず、平成20年度に考案した時系列文書モデルの改良を行った。前年度に考案したモデルでは、パラメタの事前分布を固定としていたが、本年度は事前分布のパラメタについても訓練データから推測する方法を考案した。そして、新聞記事のなかからトピックの変遷を抽出するための評価コーパスを用いて提案手法を評価した。その結果、これまでに提案されている同種の手法と比較して、同等以上の性能が得られることを示した。とくに既存手法でパラメタチューニングが必要になるのに対して、提案手法はチューニングコストが低減できる点が実用的な観点からは優れている。また、紙ベースのテキスト情報を利用するために、OCRで処理されたテキストの活用法についての検討を行った。OCR処理された資料の特徴として、文字認識結果に誤りが含まれていることがあげられる。