hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コンクリートの収縮ひずみに及ぼす骨材の影響に関する研究

これまでは単位水量の少ないコンクリート(W=150kg/m^3)を対象としてきたが、骨材の空隙内に貯留された水分が自己収縮ひずみに大きく影響するととを考慮して、今年度は単位水量の大きなコンクリート(W=175kg/m^3)を対象とした。さらに、セメントの種類も変化させ、高炉セメントB種、早強セメント、低熱セメントを用いた。使用した骨材は人工軽量骨材、砂岩砕石、石灰岩砕石である。試験方法は、一昨年度と同様に、自己収縮ひずみを対象とした試験方法と、乾燥収縮ひずみを対象とした試験方法、および材齢7日まで封緘養生して自己収縮ひずみを測定後、室内養生により乾燥収縮ひずみを測定する提案している新たな試験方法である。実験結果より、単位水量の大小、セメントの種類にかかわらず、提案している試験方法で、材齢7日以前の自己収縮ひずみと材齢7日以降の乾燥収縮ひずみを同一試験体で測定できることが明らかとなった。
概日時計遺伝子によるアレルギー性疾患の病態制御機構の解明

アレルギー疾患はその発症や症状の憎悪に時間特異性があることが経験的に知られているが、なぜこのような概日リズムがあるのかは不明である。これまで時計遺伝子の一つNFIL3のノックアウト(KO)マウスを用いた解析から、時計遺伝子NFIL3がTh2やTh17タイプの炎症反応の制御に関わっていることを明らかにしてきた。本研究では、アレルギー性疾患、特に炎症性皮膚炎に注目し、時計遺伝子NFIL3がその病態制御にどのように関わっているのかを明らかにすることを目的としている。アレルギーの発症には、抗原による感作と、感作後の炎症誘導の過程が必須であり、樹状細胞と呼ばれる抗原提示細胞が中心的役割を担っている。NFIL3 KOマウスでは、脾臓やリンパ節の常在性樹状細胞CD8a+樹状細胞が欠損していることから、CD8a+樹状細胞と発生系統的に近いCD103+樹状細胞の分化もNFIL3によって制御されている可能性がある。そこでNFIL3 KOマウスにおいて皮膚所属リンパ節に多く存在するCD103+樹状細胞の存在状態を調べると、CD103+樹状細胞は欠損していた。in vitroでCD103樹状細胞の分化を分子レベルで解析するために、骨髄細胞をサイトカインFlt3LとGM-CSFの存在下でその分化誘導法を用いた。分化効率は既報に比べ低かったが、レンチウイルスを用いた再構成系を用いるため、感染マーカーとしてのGFPを指標として、解析を行うことができた。またin vivoで効率よくCD103+樹状細胞を誘導するためにメラノーマ細胞株B16にFlt3LやGM-CSFを過剰発現させ、それらの皮下投与によりリンパ節においてCD103+樹状細胞の強力な誘導を確認できた。これらin vitroやin vivoの系を用いて、様々なNFIL3変異体発現CD103樹状細胞の分化能や抗原提示能を解析した。アレルギー性疾患はその発症や症状の憎悪に時間特異性があることが経験的に知られているが、なぜこのような概日リズムがあるのかは不明である。これまで時計遺伝子の一つNFIL3のノックアウト(KO)マウスを用いた解析から、NFIL3がTh2やTh17タイプの炎症反応の制御に関わっていることを明らかにしてきた。本研究では、アレルギー性疾患、特に炎症性皮膚炎に注目し、時計遺伝子NFIL3がその病態制御にどのように関わっているのか明らかにすることを目的としている。アレルギーの発症には、抗原による感作と、感作後の炎症誘導の過程が必須で、樹状細胞が中心的役割をもつ。従って本年度は、皮膚の樹状細胞分化におけるNFIL3の機能解析を行った。NFIL3 KOでは、脾臓やリンパ節の常在型樹状細胞であるCD8alpha+樹状細胞が欠損しており、またCD8alpha+樹状細胞と発生学的に近いCD103+樹状細胞が皮膚所属リンパ節において欠損していることを観察した。in vitroにおける分化誘導系を確立するために、骨髄細胞をFlt3LとGM-CSFの存在下、既報の方法を参考に試みた。その結果、培養後のCD103+Clec9A+の細胞の割合が極めて低く(2040%程度)、その後の解析に供する細胞が得られなかった。既報の方法ではFlt3Lを大量に使用するため、Flt3LとGM-CSF cDNAをレンチウイルスベクターに組み込み、組換えウイルスをB16に感染させ、共発現するGFP+細胞をソーティングしてB16-Flt3L、B16-Csf2細胞を樹立した。その細胞をマウスに皮下投与することにより、脾臓及びリンパ節においてCD8alpha+樹状細胞、顆粒球の誘導をFACSで確認した。今後この細胞よりConditioned mediumを作成し、高効率のin vitroの文化系を確立する必要がある。皮膚樹状細胞、及び皮膚所属リンパ節リンパ節に存在するCD103+樹状細胞は数が少ないため、in vitroの系における機能解析や移植実験に用いる為には、高効率なin vitroの分化培養系が必要である。またin vivoにおける分化誘導系が必須となる。そのためメラノーマ細胞株B16を用いてFlt3LとGM-CSFの産生細胞を樹立が必要となった。年度内に安定細胞株は樹立できたので、今後これを用いて、in vivo及びin vitroの実験系に用いる。

in vitroでCD103樹状細胞の分化を分子レベルで解析するために、骨髄細胞をサイトカインFlt3LとGM-CSFの存在下でその分化誘導法を用いた。分化効率は既報に比べ低かったが、レンチウイルスを用いた再構成系を用いるため、感染マーカーとしてのGFPを指標として、解析を行うことができた。またin vivoで効率よくCD103+樹状細胞を誘導するためにメラノーマ細胞株B16にFlt3LやGM-CSFを過剰発現させ、それらの皮下投与によりリンパ節においてCD103+樹状細胞の強力な誘導を確認できた。これらin vitroやin vivoの系を用いて、様々なNFIL3変異体発現CD103樹状細胞の分化能や抗原提示能を解析した。引き続き皮膚樹状細胞分化におけるNFIL3の機能解析を行う。特にin vitroの系において、抗原提示能やサイトカイン産生能の測定等を行う。またin vivoの解析では、蛋白抗原としてOVAを用いた感作を行い、アレルギー誘導におけるNFIL3の役割を明らかにする。またハプテンについても同様に行う。本年度購入予定であった密閉式超音波細胞破砕装置(Bioruptor)が、自治医科大学共有機器として導入されたため、その一部費用をフリーザー購入に充てたため、次年度使用予定金額として生じた。次年度には、実験計画としてトランスクリプトーム解析があるため、その費用に充てる。
概日システムの同期/脱同期を制御する蛋白質修飾機構の解析

概日システムの制御に必須な蛋白質修飾とて、プロテインキナーゼCK2による時計制御転写因子BMAL1の日周性リン酸化を解明した。CK2はBMAL1のSer90を日周性でリン酸化し、BMAL1の核への蓄積を制御することによって、日周性時計遺伝子発現をコントロールする。また、BMAL1のSUMO化、Acetyl化等の修飾を上流で調節することにより、概日システムを関門的に制御ししていることを明らかにした。哺乳類体内時計は、脳の中枢時計(SCN)のみならず、全身のあらゆる細胞(末梢時計)で機能しており、外部環境への同期/脱同期を制御する系から、自律的振動系を経て、遺伝子発現系(全遺伝子の5-20%を占める時計制御遺伝子(CCGs)が日周変動する)を含む出力系に至る概日システムは、様々なタイミングで発現する全身の生理機能を時空間的に精密に統合制御する為に必須である。本研究の目的は、概日システムのプロテオーム的基盤となり、時計の同期の初期応答トリガーともなる蛋白質機能の時空間特異的な制御メカニズムを解明することである。具体的には、研究代表者が発見したプロテインキナーゼPFKの日周活性変動を介した蛋白質リン酸化プロセスにとくに着目し解析を進めた。今年度、PFKがCK2であること、CK2によるリン酸化によって制御される体内時計制御転写因子BMAL1の機能変化が、哺乳類概日システムに必須であることを世界で初めて明らかにした。中枢・末梢時計細胞において、CK2は細胞質BMAL1(のSer90)を半日周期リズ云でリン酸化し、その核移行を時刻特異的に制御することによって概日システムの制御に必須の役割を果たしていた。それは、CK2のノックダウン、BMAL1のCK2リン酸化部位欠損変異によって、BMAL1の核移行が大きく阻害され、時計制御遺伝子の発現リズムも破壊されることから証明された。昨年度、PFKがCK2であること、CK2によるリン酸化によって制御される体内時計制御転写因子BMAL1の機能変化が、哺乳類概日システムに必須であることを世界で初めて明らかにした。今年度は、CK2がBMAL1を日周性でリン酸化し、その核移行を時刻特異的に制御することに加え、その下流のBMAL1の修飾、CLOCKとの結合を関門的に制御し、概日システムの制御に必須の役割を果たしていることを明らかにしている。さらに、CK2活性の日周期変動機構と体内時計コアフィードバック系の密接な関係を解明しつつある。概日システムは、分子時計が支配するゲノムワイドな生命過程の統合制御系である。その機能不全は睡眠障害、メタボリックシンドローム、癌、神経・精神疾患などの憎悪に関わっている。本研究の目的は、概日システムのプロテオーム的基盤となり、分子時計の同期の初期応答トリガーともなる蛋白質機能の時空間特異的な制御メカニズムを解明することである。具体的には、代表者が発見したキナーゼPFKの日周活性変動を介した時計制御転写因子BMAL1のリン酸化、さらにストレス刺激に応答するBMAL1等の転写因子の機能にとくに着目し解析を進めた。初年度、PFKがCK2であること、CK2によるリン酸化によって制御される体内時計制御転写因子BMAL1の機能変化が、哺乳類概日システムに必須であることを明らかにした(Nat Struct Mol Biol 2009)。昨年度は、CK2がBMAL1を日周性でリン酸化し、その核移行を時刻特異的に制御することに加え、その下流のBMAL1の修飾(Nature 2007, Science 2005)、CLOCKとの結合を関門的に制御し、概日システムの制御に必須の役割を果たしていることを明らかにしている。本年度は、CK2活性の日周期変動機構に時計制御蛋白質との周期的相互作用が関与していることを示した。CK2をコアとした日周性リン酸化オシレータが概日システムの制御において統合的な役割を果たしていることを解明しつつある。また、ストレス応答における概日システムの役割を解明する研究を行い。熱ショック応答に関与する分子時計メカニズムの一端を解明した(論文投稿中)。
上越市中ノ俣における民家・集落と家替(えがえ)等生活慣習の調査研究

上越市中ノ俣の民家・集落と生活慣習に関する調査を行った結果、判明した主な点は以下の通りである。1.中ノ俣の民家について中ノ俣の民家について、悉皆調査を目指して調査を進め、80棟ほどのうち62棟の調査を行った。調査の結果、中ノ俣の民家は、チャノマを中心にザシキ・ネマ・ナカマ・ニワ(土間)を配するほぼ共通する平面を持つこと、「指付の使用場所」「構造柱の省略の有無」「ネマの奥行」などを指標に編年を行うことが可能であること、編年の結果宝暦期(18世紀中期)ごろまで遡る民家のあること等が判明した。2.家替(えがえ)について家替は集落内の2戸が互いに家を交換することで、6件(12棟)の存在を確認した。建物だけでなく屋敷地・屋敷林とともに交換し、大きな家を手に入れた者が相手に金額に換算した差額を払う。家替は全国的にも、また歴史的にも珍らしい慣習だと考えられる。3.近隣集落との比較中ノ俣に見られる民家平面の地域的な広がりについても検討を行った。中ノ俣の西の谷に当る桑取谷・能生谷の民家は平面・構造等中ノ俣の民家とほぼ共通している。しかし、桑取谷を流れる桑取川の川口の集落有間川の民家は中ノ俣や桑取谷の民家との共通点はない。街道沿いの集落であることに起因するものと考えられる。4.文献資料について気比神社・山田豊司家・牛木信一郎家等の分献資料を収集し分析した。襖・屏風を購入するための屏風唐紙講の存在、集落内の普請の様相等が判明した。
骨格筋特異的に産生される新たな分泌蛋白ムスクリンの生理病態的意義の解明と医学応用

従来エネルギー貯蔵臓器と考えられてきた脂肪組織がアディポサイトカインの分泌を介して、骨格筋をはじめ全身のエネルギー代謝に変化を促す内分泌臓器としても機能することが明らかとなっている。エネルギー消費臓器である骨格筋も、全身の代謝を制御する内分泌因子(ミオカイン)を分泌していることを想定して、マウス骨格筋から新規骨格筋由来分泌因子の同定を試みた。その過程で興味深い新規遺伝子(Musclin、ムスクリン現在マスクリンに改名)を見出した(JBC2004,肥満研究2005)。Musclinの遺伝子発現はマウス、ラットにおいてほぼ骨格筋特異的であった。Musclinの発現レベルは栄養状態で活発に制御され、絶食で低下し、再摂食で上昇した。さらに、肥満・糖尿病モデルマウスにおいて発現レベルが著明に上昇し、病態への関与が示唆された。Musclin蛋白はC2C12筋肉細胞の糖取り込みとグリコーゲン合成を抑制し、Musclinが糖代謝に影響していることが示唆された。マスクリンの生体での機能を明らかにするため、マスクリン欠損マウスの作製を行い、マスクリン欠損を遺伝子発現レベルで確認し、C57BL6Jマウスにバッククロスした。また、ヒト病態で血中濃度変化を検討し疾患マーカーとして応用することを目的とし、血中濃度測定系の構築をおこなった。ポリクローナル抗体・モノクローナル抗体を作製し、その性質評価・スクリーニングを行い、簡易ELISAのプロタイプを構築した。また、健診時に受診者の同意を得た後、採血し、血液サンプルを保存した(約3000例)。また、マスクリン産生調節機構を検討するため、マスクリンプロモーターをクローニングし、プロモーター活性を調節する転写因子をスクリーニングした。
電子-格子弱結合系における励起子の生成および緩和ダイナミクス

光吸収に引き続く励起子の生成過程ならびに個々の緩和素過程の詳細を明らかにすることを目的として,励起子研究のモデル物質であるβ-ZnP_2結晶を対象に,高分解レーザー分光および超高速時間分解分光を実施し,以下の成果を得た。1.励起子の微細構造を探ることを目的として,高分解光変調反射分光を実施した。プローブ光に線幅の狭い波長可変CWチタンサファイアレーザーを用いることで,n=6までの非常に鋭い励起子構造を明瞭に観測することに成功した。この光変調反射の信号は,結晶の表面電場変調により生じる事を示すとともに,変調スペクトルΔR/RのKramers-Kronig解析から,誘電関数の変化Δε_1,Δε_2を求めた。2.励起子系の位相緩和に関する知見を得る目的で,フェムト秒モードロック・チタンサファイアレーザーを光源として,スペクトル分解の反射型縮退四光波混合分光を実施した。励起子ポラリトンのL-Tギャップ域における位相緩和時間T_2として14psを得た。エネルギー位置の違いによるT_2の差異は,ポラリトンの音響フォノン散乱の割合いの違いを反映している。また,四光波混合光信号の遅延時間依存において自由励起子と束縛励起子間の明瞭な量子ビートを観測することに成功した。更に,強励起下での四光波混合分光を行い,励起子分子による信号を観測した。3.ポラリトンの分布数緩和のダイナミクスについての知見を得ることを目的に,フェムト秒レーザーを用いた反射型ポンプ・プローブ法による超高速分光を実施した。ポンプ光照射直後において,L-Tギャップ域で励起子ポラリトンによる顕著な負の反射率変化を観測した。また,1.550eV付近に観測される反射率変化は,そのエネルギー位置および分散型のスペクトル形状から,励起子-励起子分子間の過渡的な遷移によるものと推論した。更に,高次励起子の分布数緩和についても調べた。本研究は,励起子研究のモデル物質であるβ-ZnP_2化合物半導体結晶を対象として,高分解レーザー分光および超高速時間分解分光を実施し,光吸収に引き続く励起子の生成過程ならびに個々の緩和素過程の詳細を明らかにすることを目的としている。本年度は,以下の研究を実施した。1ターボ分子ポンプ排気ユニットを導入し,気相成長法による単結晶作製時における反応石英管の真空度と真空を向上させ,結晶試料の高純度化をはかった。2励起子の微細構造を探ることを目的として,高分解光変調反射分光を実施した。この光変調反射の信号は,'結晶の表面電場変調により生じる事を示すとともに,変調スペクトルΔR/RのKramers-Kronig解析から,誘電関数の変化Δε_1,Δε_2を求めた。これらの研究成果は,平成14年7月にオーストラリアのダーウィンで開催された第5回励起子過程国際会議(EXCON'02)で発表した。3励起子系の位相緩和に関する知見を得る目的で,フェムト秒モードロック・チタンサファイアレーザーを光源として,スペクトル分解の反射型縮退四光波混合分光を実施した。

このエネルギー位置の違いによる乃の差異は,ポラリトンの音響フォノン散乱の割合いの違いを反映している。また,四光波混合光信号の遅延時間依存において明瞭な量子ビートを観測することに成功すると共に,励起子分子発光のエネルギー位置において励起子-励起子分子間の非線形分極に起因する四光波混合光を観測した。これらの研究成果は,平成14年6月にモスクワで開催された量子エレクトロニクス国際会議(IQEC2002)で発表した。本研究は,励起子研究のモデル物質であるβ-ZnP_2化合物半導体結晶を対象として,高分解レーザー分光および超高速時間分解分光を実施し,光吸収に引き続く励起子の生成過程ならびに個々の緩和素過程の詳細を明らかにすることを目的としている。本年度は,一重項1s励起子ポラリトンおよび高次励起子の分布数緩和のダイナミクスについての知見を得ることを目的に,フェムト秒レーザーを用いた反射型ポンプ・プローブ法による超高速分光を実施した。ポンプ光照射直後における反射率変化のスペクトルでは,1s横波および縦波励起子エネルギー間(E_T, E_L)で励起子ポラリトンによる顕著な負の反射率変化を観測した。負の変化は,ポンプ光により励起子が多数作られることによる励起子遷移の吸収飽和を表している。また,1.550eV付近に観測される反射率変化は,そのエネルギー位置および分散型のスペクトル形状から,励起子-励起子分子間の過渡的な遷移によるものと結論した。ポンプ・プローブ信号の遅延時間依存の観測から,反射率変化はpsの時間領域で減衰する。解析からポラリトンの分布数緩和時間T_1は非常に短く,E_L付近で1.0ps,E_T付近で1.7psと見積もった。このような緩和時間の違いは,分布数緩和にはフォノン散乱が大きく寄与していることを示唆する。また,ΔRの時間応答には周期0.8psの振動構造が確認され,これを2つの分極間の干渉による量子ビートと解釈した。更に,高次励起子域における分布数緩和を測定し,緩和時間として5.4psを得た。予想に反してポラリトン領域に比べ数倍長いことから,分布数緩和には励起子-励起子散乱の寄与もあることが分かった。これらの研究成果は,平成15年8月にニュージーランド・クライストチャーチで開催された固体の励起状態における動的過程国際会議(DPC2003)で発表した。
大学共同利用機関の組織論的研究-研究組織・運営方法を中心に-

本研究は、研究期間の一形態としての大学共同利用機関の位置づけを考察するため、日本で最初の大学共同利用機関である高エネルギー物理学研究所に第一の焦点を当て、次に他の大学共同利用機関、さらに、附置研究所や政策研究所等の研究機関の事例に焦点を当ててそれぞれの設立経緯、組織の特徴、共同利用の概念について分析した。高エネルギー物理学研究所は、独自の経緯により最初の大学共同利用機関となったものであるが、そこで検討された共同利用概念は、国立民族学博物館、国際日本文化研究センター、国立遺伝学研究所等の他の大学共同利用機関の設立へ影響することとなった。ただし、各機関は独自の設立経緯を有するところから、制度上は同じ大学共同利用機関としての位置づけでありながら、実際の運営形態は異なるところとなっている。そこには各専門分野ごとの研究者文化の違い、各機関の長の運営方針の違い、研究の論理と管理運営の論理の相克等、様々な要因が関連していることが明らかとなった。大学共同利用機関の今後の課題としては、個別の大学ごとに研究体制の整備、研究の推進が図られることとなっている現状において、いかなる研究上のリソースを「共同利用」する事tが国全体の研究成果の向上に寄与しうるかという検討、「国立大学」の「共同利用機関」なのか、「国立」の「大学共同利用機関」なのかの性格付けを明確にすることなどがあげられる。1大学共同利用機関の成立の経緯についての資料収集平成10年度は、大学共同利用機関のそれぞれについて成立に関わる資料を収集し、その必要性・必然性を明らかにしようと努めた。特に、共同利用機関の第一号である高エネルギー物理学研究所については、文書資料の収集だけでなく、当時文部省の学術担当審議官であった岡野澄氏にヒアリングをすることができた。個別機関を調べたのは、大学共同利用機関は統一的な制度として設けられたものではなく、必要に応じそれぞれ個別に設置されてきたものであり、設立の経緯を個別にみていく必要があるからである。2大学共同利用機関の組織的特徴同利用機関の運営はそれぞれの目的に応じて多様である。これを分析し共同利用の機関としての特徴を明らかにするための資料収集に努めた。3国立大学の共同利用の附置研究所との対比国立大学の共同利用型の附置研究所と大学共同利用機関の管理・運営上の問題について機構面と運営面の双方から比較研究を行った。4戦前の理化学研究所等との比較研究わが国の研究所の歴史のなかで理化学研究所の存在は大きい。同研究所は現在の大学共同利用機関の原型ともいえる性質を備えていると考えられる。同研究所や当時の日本学術振興会等との比較研究を行った。本研究は,研究機関の一形態としての大学共同利用機関の位置づけを考察するため,日本で最初の大学共同利用機関である高エネルギー物理学研究所に第一の焦点を当て,次に他の大学共同利用機関,さらに,附置研究所や政策研究所等の研究機関の事例に焦点を当ててそれぞれの設立経緯,組織の特徴,共同利用の概念について分析した。高エネルギー物理学研究所は,独自の経緯により最初の大学共同利用機関となったものであるが,そこで検討された共同利用概念は,国立民族学博物館,国際日本文化研究センター,国立遺伝学研究所等の他の大学共同利用機関の設立へ影響することとなった。ただし,各機関は独自の設立経緯を有するところから,制度上は同じ大学共同利用機関としての位置づけでありながら,実際の運営形態は異なるところとなっている。そこには各専門分野ごとの研究者文化の違い,各機関の長の運営方針の違い,研究の論理と管理運営の論理の相克等,様々な要因が関連していることが明らかとなった。大学共同利用機関の今後の課題としては,個別の大学毎に研究体制の整備,研究の推進が図られることとなっている現状において,いかなる研究上のリソースを「共同研究」することが国全体の研究成果の向上に寄与しうるかという検討,「国立大学」の「共同利用機関」なのか,「国立」の「大学共同利用機関」なのかの性格づけを明確にすることなどがあげられる。
群集構造と生態系機能のマクロ生態学:河川生物群集のリター分解機能に着目して

本研究の目的は野外で見られるパターンを利用するというマクロ生態学的アプローチを用い、河川生物群集を対象として、群集構造と生態系機能の関係を解明することである。河川生物群集は、底生動物と併せてバクテリア・菌類の生息密度と多様性を考える。また、生態系機能として河川の栄養塩循環を左右する落葉リターの分解機能に焦点を当てる。北海道沿岸域を流れる18河川にリターバックを設置し、15日後と60日後の2回にわたって回収した。リターバックに入れる樹種として、CN比が大きく異なるミズナラとハンノキを用いた。これまでの研究から、北に位置する河川ほど底生動物群集が多様であることが明らかとなった。この底生動物群集の地理パターンは主に北海道における降水量のパターンによって説明が可能であった。バクテリア・菌類の生息密度および多様性については、継続調査中であるが、パターンが存在しないという結果が示されつつある。これまでに、四音が高く、底生小津物の生息密度が高いほど、分解機能が高いという傾向が見られた。このことから、緯度に沿って底生動物のリター分解機能に対する貢献度が変化し、それに応じて両者(底生動物とバクテリア及び菌類)の貢献度のバランスが変化すると考えられる。このように、群集構造と生態系機能との関係を明らかにすることで、人為的な自然改変を行った際、生物だけでなく、その生物を介して栄養塩循環などがどのように変化し、その結果、自然環境にどのような影響が及んでいくのかに対する予測が可能となる。本研究の目的は本研究の目的は野外で見られるパターンを利用したマクロ生態学的アプローチを用い、河川生物群集を対象として、群集構造と生態系機能の関係を解明することである。河川生物群集は、底生動物と併せてバクテリア・菌類の生息密度と多様性を考える.また,生態系機能として河川の栄養塩循環を左右する落葉リターの分解機能に焦点を当てる.北海道沿岸域を流れる18河川にリターバックを設置し、15日後と60日後の2回に渡って回収した。これまでの研究から、北に位置する河川ほど底生動物群集が多様であることが明らかになった。この底生動物群集の地理的パターンは、主に北海道における降水量のパターンによって説明が可能であった。バクテリア・菌類の生息密度および多様性については、現在、調査中である。しかし、北に位置する河川ほど水温が低くなる傾向が見られた。そのため、バクテリア・菌類の生息密度や活性は低くなる傾向が予想される。これまでに、水温が高いほど、底生動物の生息密度が高いほど、高い分解機能が発揮される傾向が見られた。このことから、緯度に沿って底生動物とバクテリア・菌類のリター分解機能に対する貢献度が徐々に変化していき、両者(底生動物とバクテリア・菌類)のバランスによってリター分解機能の大小が決定されるものと考えられる。このように群集構造と生態系機能との関係を明らかにすることで、人為的な自然改変を行った際、生物だけでなく、その生物を介して栄養塩循環などがどのように変化し、その結果、自然環境にどのような影響が及んでいくのかに対する予測することが可能となる。
穴播き式不耕起播種機の実用化に関する研究

垂直に回転する円盤に放射状に取付けた振り子状凸子を固定して播種穴形成専用部とし、同部の回転方向前方に種子放出専用部を新たに設置した。0.82m/s時の欠粒率が19%から14%に改善したが、当初設定の2粒率は40%に留まった。株間を等間隔に設定できる同機の特徴を活かし、条間を標準の1/2、株間を2倍で千鳥状播種した区は栽植密度が同じ他区と比べ、株当り・面積当り収量が15%程度高まった。雑草乾物重は3/41/2に減少した。穴播き式の不耕起播種機を開発している。これまでの構造では、作業速度が0.6m/s以上になると播種穴に種子の入らない割合が20%近くに達するため、精度向上に関する改良を行ってきた。播種穴は垂直方向に回転する円盤から放射状に飛出した筒状の突起(種子導管)と、その先端に取付けた凸子が一体となって地表面に刺さり形成される。凸子は土壌から浮いた時に種子導管から離れ、内部に留めていた種子が回転方向前方(進行方向後方)から種子落下口を通って播種穴内に放出される。高速作業(円盤の高速回転)時には凸子が種子導管から離れるまでに上方に回転移動し、種子放出位置と播種穴位置がズレて精度が低下することが認められた。そこで、(1)凸子と種子導管が自然に離れる従来の構造から、土壌から浮いた後、一定位置で強制的に凸子を押下げて種子落下口が開く構造にした。凸子は振り子状態で種子導管に取付けていたが、強制的に種子落下口を開けるためには凸子の後方への逃げを防ぐ必要があり、凸子と種子導管を回転方向後方でヒンジ留めした。(2)(1)の改良で播種精度は向上したが、ヒンジ留めした構造では表面に凹凸がある圃場の場合、凸子が土壌から浮き上らないうちに強制的に押下げる状態となってヒンジを破壊することがしばしば生じた。(3)凸子と種子導管を一体化して播種穴形成専用とし、種子落下口を凸子の進行方向後方上部に新たに設けた。新たな種子落下口は土壌と接しないため、強制的に押下げても動きが妨げられて破損するという事態は生じない。また、種子落下口を分離したことで、同部への土壌の進入を防ぐことができ、凸子に付着した土壌の除去も容易になった。【ダイズ不耕起栽培試験】栽培試験当初は凸子を不耕起圃場に押付けて播種穴を穿ち、そこに播種する様式を取ったため、種子根の伸長が不十分で、成熟期に降雨が多かったため湿害を受けて、地上部の成長は低調だった。そのため、栽植様式による茎葉の相互遮蔽に顕著な差異がみられず、収量の差に反映されなかった。千鳥播きによる雑草抑制効果は認められなかつた。【不耕起播種機の開発・改良】主要部の基本構造は、垂直に回転する円盤に放射状に取付けた筒状の播種穴形成部と、その先端に取付けた凸子を不耕起圃場に押付けて播種穴を穿った後、凸子が形成部から離れて、内部に留めていた種子をその播種穴に放出するものである。不耕起圃場は表面硬度が高いと凸子が十分に刺さらなくて所定の播種穴深を確保できず、また覆土の確保も難しいため、播種穴形成予定線上の土壌表面を撹乱する目的でツースハローを装着した。...上記問題は解決したが、凸子を押付ける地点に土壌が散乱するため、種子放出で開いた形成部と凸子の間に土壌が詰まる事態が新たに生じた。...形成部と凸子を一体にして播種穴を穿つための専用装置とし、形成部の回転方向前方(進行方向後方)に種子放出用装置を新たに付ける改良を行い、上記問題を解決した。不耕起播種機はこれまで、主要部を角軸と園芸施設用角軸受けでフレームに接続していたが、左右の振れが大きく、種子ホッパから主要部への種子受渡し精度を低下させる主因となっていた。主要部とフレームの接続を丸軸と丸軸受けに変更することで機体のシンプル化と、種子受渡し精度の向上を計った。【穴播き式不耕起播種機の精度向上】(1)垂直に回転する円盤に放射状に取付けた筒状の播種穴形成部(形成部)と、その先端に取付けた振り子状の凸子(凸子)を一体化し、播種穴を穿っ専用部とした。(2)2本の形成部の間を囲って種子留め・放出装置(種子留め部)を新たに設置した。(3)上記改良により、種子ホッパから出て形成部内を移動した種子は、播種穴落下直前には種子留め部にくる。

(4)凸子が播種穴を穿って穴底から浮き上がると、形成部の回転方向前方(進行方向後方)の種子留め部内種子が放出され、穴内に落下する。(5)改良前は作業速度0.82m/sで19%あった欠粒率が14%まで低下した。0.9m/sでも15%だったが、作業機設計時設定の2粒率は40%しかなく、更なる改良が必要であった。種子放出位置を上方に移動したことで、種子放出部への土壌侵入問題は解決した。【栽植様式の違いによる収量と雑草抑制程度の比較・検討】試験年は二毛作ダイズ播種期に雨が降り続いて慣行栽培でのダイズ播種を中止するなど、不耕起栽培の優位性が明らかになった。(1)栽培試験はいずれも不耕起で、a)条間74cm、株間20cmの標準、b)条間1・2の狭畦密植、c)条間1/2、株間2倍の狭畦標準、d)c)で種子を千鳥状に播種した狭畦標準千鳥を設定した。1株当り収量はd=>ac=>bとなり、5%水準で有意差があった。dは栽植密度が同等な他区と比較すると株当り収量が15%程度高まった。面積当り収量はb(100)に対しd(79)、a(70)、c(68)だが有意差は無かった。bは株当り収量の低さを生育株数の多さで補った結果である。(2)雑草乾物重は反復無しの調査でd(100)に対しc(136)、b(172)、a(175)となった。圃場表面を広く覆うはずのbで高い値を示したのは、個体生育量の劣悪さが影響したと推察される。雑草乾物重と面積当り収量の間に相関はみられなかった。
単一細胞転写誘導システムが切り拓く木部細胞の細胞壁形成機構の解明

樹木は巨大な樹体を永年的に維持するために、高度に分化した細胞壁を形成する。細胞壁には層構造が見られ、各壁層ではセルロースミクロフィブリルの配向角度が大きく異なっている。しかし、その配向角度がどのような細胞内分子機構により制御されているかについては詳細な理解に至っていない。本研究では培養細胞から木部繊維を誘導する単一細胞転写誘導システムを開発し、そのシステムを用いてセルロースミクロフィブリルの堆積に密接に関与する表層微小管のライブイメージングを行う。それにより、木部繊維においてセルロースミクロフィブリルの空間配置を決定する細胞内分子機構の解明を試みる。
紫外線照射による心筋梗塞の予後改善作用の検討

冠動脈結紮によるマウス心筋梗塞モデルを作製し、UVB照射による急性心筋梗塞後の心破裂や心不全の抑制効果・機序についての検討を行った。心筋梗塞作製から4週間の観察において、UVB照射により心破裂による死亡は抑制されなかったが、心不全に関連する死亡が有意に抑制されることを見出した。心筋梗塞を作製して4週間目まで生存したマウスにおいて、心臓超音波により心機能を評価したところ、UVB照射群では心機能低下は有意に抑制されていた。また、心筋組織の組織学的検討では、UVB照射群では非照射群に比べて心臓内腔の拡大は有意に抑制されていた。UVB照射群では、心臓所属リンパ節および心筋病変部における制御性T細胞は増加し、心筋病変部における抗炎症性M2マクロファージのマーカーの発現は有意に増加した。UVB照射により誘導された制御性T細胞にはケモカイン受容体CCR4を高発現するものが含まれていることが明らかになり、CCR4アンタゴニストの投与を行いその病態抑制への関与について検討した。CCR4アンタゴニストを全身投与すると、UVB照射による心不全関連死の抑制効果は消失し、抗炎症性M2マクロファージの誘導効果は消失した。以上のことより、UVB照射による病態改善の機序として、ケモカイン受容体CCR4を高発現する制御性T細胞の誘導の関与が示唆された。UVB照射により皮膚で誘導される制御性T細胞の病態抑制への関与を明らかにするために、紫色の光の照射により細胞をラベリングできる色変換蛍光タンパク質発現マウスを用いて検討を行った。UVB照射を行ったマウスの皮膚所属リンパ節および脾臓において、ラベリングされた皮膚由来の制御性T細胞は、細胞数としては少ないものの増加する傾向を認め、UVB照射により全身のリンパ組織への移動が促進されることが明らかになった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。心筋梗塞(MI)モデルは、野生型マウスの冠動脈(左前下行枝)を結紮し作成した。紫外線(UVB)照射は、冠動脈結紮前に週2回,3kJ/m2をマウスの背部の皮膚に8週齢より2週間行った。脾臓、皮膚所属リンパ節、心臓所属リンパ節といったリンパ組織や血液を用いて、UVB照射によるMI後の免疫修飾を経時的にフローサイトメトリーにより評価した。その結果、UVB照射は、MI1, 4, 7日後のいずれの時期においても、脾臓以外の組織で制御性T細胞(Treg)およびケモカイン受容体(CCR)4+Tregを著増させることがわかった。MIマウス(UVB照射なし)とsham(偽手術)マウスを比較したところ、梗塞巣ではMI4日後にTregの特異的マーカーであるFoxp3の上昇、さらにCCR4およびそのリガンドのCCL17/22の上昇を認めた。UVBを照射すると、この梗塞巣におけるFoxp3の発現上昇がより顕著になることがわかった。また、UVB照射群ではMI7日後に、非照射群と比較して抗炎症性(M2)マクロファージマーカーの有意な上昇も認められた。MI後の心筋リモデリングを評価するために、MI28日後の梗塞巣をマッソントリクロム染色により組織学的に評価した。その結果、UVB照射群と非照射群では梗塞サイズに差はなかったが、左室内腔の面積はUVB照射群で有意に小さく、UVB照射は有害な心筋リモデリングを抑制することが示唆された。冠動脈結紮の前日から2週間、1日おきにCCR4アンタゴニストを全身投与すると、UVB照射による予後改善作用が消失した。この結果は、UVB照射により誘導されるCCR4+TregがMI後の予後改善に重要であることを示す結果である。現在、梗塞巣に遊走したCCR4+Tregが、M2マクロファージの誘導を介してMI後の炎症を適切に制御し、心筋リモデリングを抑制する可能性を考えている。平成29年度の研究計画に基づき、リンパ組織や血液を用いて、UVB照射によるMI後の免疫応答の変化を経時的にフローサイトメトリーにより解析を行い、予備実験と同様にUVB照射は様々な組織でTreg, CCR4+Tregを増加させるという結果を得ることができた。しかし、梗塞巣における免疫応答の変化はフローサイトメトリーを用いてうまく評価できなかった。梗塞巣より回収できる細胞数が非常に少なく、コラゲナーぜ処理に伴うCD4, CD3の抗原性の低下が原因であると考えている。今後は、「今後の研究の推進方策」に示す方法を用いる予定であり、当初の予定通り梗塞巣の免疫応答の変化を細胞レベルで評価できると考えている。UVB照射により誘導されるCCR4+TregがMI後の予後の改善に重要であると考えてきた。当初の仮説通り、CCR4アンタゴニストの投与はUVB照射による予後改善効果を消失させるという結果を得ることができた。したがって、今後も当初の計画通り、CCR4アンタゴニスト投与がUVB照射によるMI後の免疫修飾を消失させるかどうかを検討する実験を進めることができる。今後の研究計画として、色変換蛍光タンパク質発現マウスであるカエデマウスを用いた実験を予定している。カエデマウスは紫色の光を照射すると緑色から赤色に変色する光蛍光変換タンパク質を発現しているマウスであり、皮膚の免疫細胞の体内動態の評価に使用することができる。カエデマウスは理研よりすでにご供与いただいており、交配は順調に進んでいる。

また、カエデマウスを用いた予備実験も行っており、現在までにUVB照射は皮膚の免疫細胞の皮膚所属リンパ節や脾臓への遊走を促進することを確認している。したがって、今後カエデマウスを用いた実験を円滑に進めていくことができると考えている。以上より、現在までの進捗状況は概ね順調に進展していると考えている。冠動脈結紮によるマウス心筋梗塞モデルを作製し、UVB照射による急性心筋梗塞後の心破裂や心不全の抑制効果・機序についての検討を行った。心筋梗塞作製から4週間の観察において、UVB照射により心破裂による死亡は抑制されなかったが、心不全に関連する死亡が有意に抑制されることを見出した。心筋梗塞を作製して4週間目まで生存したマウスにおいて、心臓超音波により心機能を評価したところ、UVB照射群では心機能低下は有意に抑制されていた。また、心筋組織の組織学的検討では、UVB照射群では非照射群に比べて心臓内腔の拡大は有意に抑制されていた。UVB照射群では、心臓所属リンパ節および心筋病変部における制御性T細胞は増加し、心筋病変部における抗炎症性M2マクロファージのマーカーの発現は有意に増加した。UVB照射により誘導された制御性T細胞にはケモカイン受容体CCR4を高発現するものが含まれていることが明らかになり、CCR4アンタゴニストの投与を行いその病態抑制への関与について検討した。CCR4アンタゴニストを全身投与すると、UVB照射による心不全関連死の抑制効果は消失し、抗炎症性M2マクロファージの誘導効果は消失した。以上のことより、UVB照射による病態改善の機序として、ケモカイン受容体CCR4を高発現する制御性T細胞の誘導の関与が示唆された。UVB照射により皮膚で誘導される制御性T細胞の病態抑制への関与を明らかにするために、紫色の光の照射により細胞をラベリングできる色変換蛍光タンパク質発現マウスを用いて検討を行った。UVB照射を行ったマウスの皮膚所属リンパ節および脾臓において、ラベリングされた皮膚由来の制御性T細胞は、細胞数としては少ないものの増加する傾向を認め、UVB照射により全身のリンパ組織への移動が促進されることが明らかになった。これまでの研究経過により、UVB照射はCCR4+Tregを誘導することでMI後の予後を改善させる可能性が示唆されている。今後は以下の研究計画(1)によりUVB照射により生じる梗塞巣における免疫応答の変化を、研究計画(2)によりCCR4+Tregの体内動態を含めたMI後の役割を詳細に検討していく。(1)梗塞巣における免疫細胞の評価これまでは主に定量的PCR法により梗塞巣での免疫応答を遺伝子の発現レベルで評価してきた。当初は、次のステップとしてフローサイトメトリーを用いて梗塞巣における免疫細胞を細胞レベルで評価する予定にしていた。しかし、梗塞巣から回収される免疫細胞は非常に少数であり、コラゲナーぜ処理によりCD4やCD3の抗原性が低下することからフローサイトメトリーでは評価が難しいことがわかった。代替案として、CD4, TregのマーカーであるFoxp3,マクロファージマーカーであるCD68, M2マクロファージマーカーであるCD206などの蛍光免疫染色を用いて免疫細胞の評価を行っていく予定である。これまでに、CCR4阻害剤の投与はUVB照射による予後改善作用が消失することが確認された。
低侵襲手術用触覚センサを用いた生体内計測・診断技術の確立

本研究では、これまで研究代表者が開発してきた有機強誘電体を用いた低侵襲手術用触覚センサを用い、生体内の「触診」を目指した。その際、触覚センサとは別に開発してきた手術シミュレータを積極的に用い、センサの構造の最適化・精度向上や生体内計測・診断原理の検証を行った。また、有機強誘電体の圧電効果の評価や手術シミュレータのパラメータの検討、周辺技術の開発を行った。さらに、触覚センサの試作品を作製し、産業分野への展開を図った。本研究の目的は、低侵襲手術用触覚センサを用いた生体内計測・診断技術の確立である。具体的な内容としては、これまで研究代表者が開発してきた軽量・柔軟な有機強誘電体を用いた低侵襲手術用触覚センサを用い、生体内の「触診」を目指す。あわせてセンサ自体の精度向上・小型化も行なう。その際、触覚センサとは別に開発してきた血管内カテーテル手術シミュレータを積極的に用い、センサの構造・測定アルゴリズムの最適化を図る。2年計画の1年目である本年度の主な研究結果は以下の通りである。1,(段階1-1:生体内計測・診断原理の検証および理論的背景の構築)有機強誘電体の圧電応答部を二種類の形でガイドワイヤに貼り付けたときのセンサ出力を、血管内カテーテル手術シミュレータによる数値解析によって検討した。病変部を想定して、血管の摩擦係数などの物性を部分的に変化させて、センサ出力に対する影響を調べた。血管の物性が変化した部位付近で、血管とガイドワイヤとの接触力が変化し、それに応じてセンサ出力にも変化が見られた。2.(段階1-2:触覚センサを実用化に向けて精度向上)これまでの研究では、石英基板上に成膜した有機強誘電体サンプルを用いて評価してきたので、有機強誘電体自体の柔軟性を十分に活用していなかった。そこで有機強誘電体の柔軟性を生かすため、PENフィルム上に成膜したサンプルの圧電特性を調べた。フィルムの柔軟性を生かし、有機強誘電体膜を伸張させることによって、出力電流が大きくなった。本研究では、これまで研究代表者が開発してきた軽量・柔軟な有機強誘電体を用いた低侵襲手術用触覚センサをカテーテルやガイドワイヤに取り付け、生体内の「触診」を目指す。その際、触覚センサとは別に開発してきた血管内カテーテル手術シミュレータを用い、センサの構造・測定アルゴリズムの最適化を図る。2年計画の2年目である本年度の主な研究結果は以下の通りである。1.(段階1-1:生体内計測・診断原理の検証および理論的背景の構築)センサは周波数によって応答が異なるので、手術シミュレータで評価するためには、ガイドワイヤの動的挙動に影響を与えるパラメータを適切に設定することが必要である。そのため、ガイドワイヤ自身の減衰係数の影響をシミュレータにより検討し、減衰の大きさの違いが血管内でのガイドワイヤ先端の軌道や反力に影響を与えることが分かった。一方、基板上に成膜された有機強誘電体薄膜の圧電特性について、基板の拘束が与える影響を有限要素解析によって検討した。2.(段階1-2:試作品の作製)→(段階2:産業分野に展開)ポリフッ化ビニリデンを用いた薄板形触覚センサの試作品を作製し、試作したセンサによって対象物の表面の微小な段差や粗さの測定が可能であることが分かった。これまで、医療べの応用に焦点を絞ってきたが、自動化が進んだ産業分野においても、熟練工の触覚が重要な役割を果たす作業現場は数多く、同様の触覚センサによる触診の応用が期待できる。また、本試作品はサイズは大きくなったものの、得られた知見は低侵襲手術用触覚センサを開発する際にも活かせると考えられる。3.(段階1-3:周辺技術の開発)周辺技術として、下大静脈フィルターを血管内に留置する際の変形挙動を数値解析により調べたり、触覚センサや手術シミュレータの評価に必要な血管バイオモデルの作製方法の検討を行ったりした。
一次繊毛の形成を制御するユビキチン・プロテアソームシステム

一次繊毛と呼ばれる細胞小器官の形成不全および機能異常は、種々の発達異常や疾患(線毛病)の原因となることが明らかにされ、一次繊毛の形成メカニズムの解明が求めてられている。これまでに研究代表者らは、タンパク質分解の主要経路であるユビキチン・プロテアソーム系が一次繊毛形成に必要不可欠であることを発見し、その分子機構の一端を明らかにしてきた。本課題ではこれまでの研究を発展させ、ユビキチン化酵素/脱ユビキチン化酵素の活性バランスによる一次繊毛の形成メカニズムを分子レベルで明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度までに発見している一次繊毛の形成抑制経路「受容体型チロシンキナーゼEGFR→脱ユビキチン化酵素USP8→トリコプレイン→オーロラA」のシグナル伝達系を重点的に解析し、これらの経路が細胞増殖の抑制に働いていることを明らかにした。また、USP8のノックアウトゼブラフィッシュを用いて解析したところ、一次繊毛の異常および繊毛病症状が観察された。本研究成果により、一次繊毛の形成が細胞増殖と連関することを示した。さらにはUSP8など一次繊毛制御因子が、癌など異常な細胞増殖による疾患の標的ターゲットとなりうることが期待される。一次繊毛の形成を制御するシグナル伝達系を解明し、論文としてその成果を発表しており、当初の計画以上に進展していると言える。本研究において、一次繊毛の抑制因子として同定した脱ユビキチン化酵素について、未だ分子メカニズムが不明である5つの脱ユビキチン化酵素(USP38, USP43, USP52, USP54, UCHL3)について機能解析を進める。また、癌と一次繊毛の関連を調べるため、癌細胞において申請者らが発見した一次繊毛抑制経路(EGFR-USP8-トリコプレイン-オーロラA)がどのように働いているか解析する。近年,一次繊毛(primary cilia)と呼ばれる細胞内小器官の形成不全および機能異常が,種々の発達異常や疾患(繊毛病)の原因となることが明らかになり注目を集めている。これまでに申請者は,タンパク質分解の主要経路であるユビキチン・プロテアソーム系が、一次繊毛の形成に必要不可欠であることを発見し,その分子機構の一端を明らかにしてきた。本研究では、脱ユビキチンか酵素のsiRNAライブラリーを用いた網羅的スクリーニングにより、一次繊毛の形成抑制に働く6つ脱ユビキチン化酵素(USP8、USP38、USP43、USP52、USP54、UCHL3)を同定することに成功した。特に、USP8は、EGF受容体(EGFR)によりTyr717およびTyr810をリン酸化されることで活性化し、一次繊毛の抑制因子であるトリコプレイン-オーロラA系を安定化することを明らかにした。増殖細胞において、EGFR-USP8-トリコプレイン-オーロラA経路のいずれか分子を機能阻害すると、一次繊毛の形成に依存した細胞周期停止が起こることから、EGFRは一次繊毛の形成抑制を介した経路により細胞増殖を促進していることが判明した。本研究成果により、一次繊毛の形成と細胞増殖の連関が分子メカニズムから明らかとなった。一次繊毛の制御に関連する脱ユビキチン化酵素群を同定することに成功し、その中でUSP8については分子メカニズムを解明し、論文発表にまで至っており、おおむね順調に進展していると言える。本研究で同定した一次繊毛を制御する脱ユビキチン化酵素群について、未だ分子メカニズムの解明に至っていない5つ(USP38、USP43、USP52、USP54、UCHL3)についても解析を進める。また、我々が一次繊毛の新規制御因子として同定したp27KIP1による一次繊毛の制御機構についても解析を進める。

本研究において、一次繊毛の抑制因子として同定した脱ユビキチン化酵素について、未だ分子メカニズムが不明である5つの脱ユビキチン化酵素(USP38, USP43, USP52, USP54, UCHL3)について機能解析を進める。また、癌と一次繊毛の関連を調べるため、癌細胞において申請者らが発見した一次繊毛抑制経路(EGFR-USP8-トリコプレイン-オーロラA)がどのように働いているか解析する。
コードクローン分析手法の実用化に関する研究

本研究では,主に,「ギャップを含むコードクローンの特定」と「バグを含んでいる可能性の高いコードクローンの特定」を行ってきた.研究期間内では,オープンソースソフトウェアのみに対して実験を行うことができたが,非常に良い結果が得られた.今後はこの研究をより発展させ,商用のソフトウェア開発・保守において利用できるよう改良を行っていきたい.本研究では,主に,「ギャップを含むコードクローンの特定」と「バグを含んでいる可能性の高いコードクローンの特定」を行ってきた.研究期間内では,オープンソースソフトウェアのみに対して実験を行うことができたが,非常に良い結果が得られた.今後はこの研究をより発展させ,商用のソフトウェア開発・保守において利用できるよう改良を行っていきたい.今年度は,ギャップを含むクローンの検出に取り組んだ.多頻度グラフマイニングアルゴリズムの1つであるAGMアルゴリズムを応用することによって,既存のクローン検出ツールの結果から,高速にギャップを含むクローンの情報を生成する手法を提案した.多頻度グラフマイニングとは,グラフの集合が与えられた時に,その集合に中に一定回数以上出現する部分グラフを検出する手法である.すべての部分グラフを検出する場合は,NP完全として知られる部分グラフ同形問題となるので現実的ではない.そこで,「検出する部分グラフは分岐・閉路を含まない」という制約を設けることにより,高速に検出することを試みた.提案手法をソフトウェアツールとして実装し,複数のオープンソースのソフトウェアに対して実験を行った.実験の結果,提案手法は十分にスケーラビリティが高く,実規模のソフトウェアシステムから高速にギャップを含むコードクローンの検出を完了することができることが確認できた.また,これまでの検出ツールでは,別々のクローンとして検出されてしまっていたが,本提案でギャップを含むクローンとして扱われているものを多数検出できることも確認できた.それらすべてを調査した結果,フォールトを含んでいると思われるような部分など,興味深い部分を特定することができた.しかし,特にソフトウェアの保守に悪影響と与えているとは思われないクローンも検出されてしまっており,今後はこのようなコードクローンをうまくフィルタリングする機構を考案する必要があると考えている.今年度は主に,文の追加・削除や識別子の修正漏れのような,不具合の可能性が高いコードクローンのみをソースコードから抽出することに取り組んだ.既存のコードクローン検出手法は,それぞれ用いている検出アルゴリズムが異なるため,同一ソースコードから検出処理を行った場合あっても,検出されるコードクローンは異なる.このような既存の検出手法によって検出されるコードクローンの差異に着目し,それらの差分を取得することで不具合の可能性が高いコードクローンの抽出を試みた.実際に手法を簡単なツールとして実装し,大規模オープンソースソフトウェアに対して実験を行った.その結果,通常のコードクローン検出ツールのみを用いた場合に比べて,非常に短時間で目的め不具合を発見することができた.また,コードクローンに起因する不具合を発見するための既存研究と比較しても,より多くの不具合を検出できていることを確認できた.しかし検出されたコードクローンには,同じようなコードの繰り返しを多く含むものや,デバック用コードの存在により誤って抽出されていたも,のも存在していた.このようなコードクローンは特に不具合の原因とはならないため,これらを削除するフィルタリング手法を考案することでさちに精度を高めることができると考えられる.さらに,この研究を行う上で調査を行ったコードクローンに関する既存研究を体系化してまとめ,サーベイ論文として執筆した.