hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト骨格筋の形態と機能を有する人工筋肉の開発

c)機能的電気刺激装置に電流ブ-スタを接続し、各刺激出力を人口筋肉に与えるようにした。d)この人口の手に、ヒトの手の動作筋電図を基に作製した人口筋肉制御デ-タを与えたところ、ヒト手の動作と同様の動きを再現することができた。平成2年度は、(1)人工筋肉の基本設計に関する研究。(2)人工の手における手指の最適制御に関する研究。について、研究を行なった。(1)については、これまで、ヘリカル巻の形状記憶合金による人工筋肉の特性について検討を加えてきたが、収縮力および弛緩に要する時間の点で、難点があることが判明していた。そこで、0.1mm径の形状記憶合金をヘリカル巻にして記憶させた後伸展し、波状に成形して再度形状記憶させた。この人工筋肉につき、温度特性、電流特性、疲労特性、収縮ー弛緩特性など基礎的特性につき測定した。その結果、波状の形状記憶合金の方が、ヘリカル巻形状記憶合金より、すべての特性において優れていることが判明した。ことに、弛緩ー収縮特性において、収縮力が1.5倍以上とれることが判明した。しかし、収縮弛緩の時定数が、改善はしたものの、依然として大きく、今後の検討課題として残っているのである。(2)では、平成元年度に試作した人工の手を用いて、各人工筋肉の作用とその制御特性につき、検討を加えた。その結果、手指の屈曲伸展時、浅指屈筋・深指屈筋および指伸筋に相当する人工筋肉の収縮だけでは、適切な関節運動が得られず、手内筋に相当する人工筋肉の取り付けの必要性が認められた。また、主動筋と拮抗筋の同時制御に関し、浅指屈筋と指伸筋に相当する人工筋肉で実験を行なった。その結果、主動筋単独制御より、拮抗筋との同時制御の方が、関節運動の速度、関節角の保持の制御において、極めて有利であることが判明した。1)筋ユニットの開発形状記憶合金製の人工筋肉を3種類試作した。記状記憶合金線の外径(d)はいずれも0.1mmであるが、ヘリカル巻にした形状記憶合金ばねの外径(D)とdの比(D/d)は、各々D/d=5、D/d=7、D/d=10とした。この際、形状記憶合金の変態温度は、Af=66.3°C、As=48.6°C、Ms'=58.4°C、Mf'=47.8°C、Ms=-1.7°C、Mf=-28.1°Cとした。これらの発生力、外径を比較検討した結果、ヒトに近い単位面積当りの収縮力を得るには、D/d=5の人工筋肉が適切であることが判明した。この形状記憶合金ばねの100回巻(n=100)で密着巻の2倍の長さからの収縮力は、37°C近辺より発生しはじめ、80°Cでplateauに達した。ヒトの骨格筋の単位面積当りの最大収縮力である6Kg/cm^2は、約63°Cの加熱で得られた。そこで、d=0.1mm、D/d=5、n=100の形状記憶合金ばねを人工筋肉の最小単位である筋ユニットとした。2)肘関節の開発当初の計画では、未固定の解剖遺体の人工肘関節筋を開発する予定であった。しかし、これをつくるには、多量の筋ユニットが必要であり、その製作の難しさ、費用の点などから、年度内にそれだけの筋ユニットを準備することが困難であることがわかった。そこで、家兎の前肢の肘関節制御用の人工筋肉を作成した。これは、筋ユニットを並列に9個ならべたそれをさらに直列に2個連結したものである。これを、2組作成し、1つを上腕二頭筋、もう一つを上腕三頭筋に相当する人工筋肉とした。これを用いて肘関節制御の基礎実験を行った結果、主動筋一拮抗筋制御様式にほぼ合致したデ-タが得られた。
耐量子公開鍵暗号と能動的攻撃者に対して安全な秘密分散法の研究

(1) PQCrypto 2017にて、標準モデルにおいて、匿名性(IK-CCA2安全性)をもつ以下の2つの符号理論に基づく公開鍵暗号方式を提案した:McEliece公開鍵暗号の場合にはDottlingその他(IEEE Trans-IT 2012)らの構築を使用し、Niederreter公開鍵暗号の場合にはRosenとSegevのk-繰り返しパラダイムを使用した。(2) IWSEC 2017にて、Qiuその他(Security in Cloud Computing 2016)らのサーバ支援される検知可能な近似的類似検索計算プロトコルの暗号解読を発表した。(3) IMCOM 2017にて、完全拘束性をもつ、符号理論に基づくコミットメント方式を構築した。この構築で、McElieceとNiederreiter公開鍵暗号方式のIND-CPAバリアントを応用した。(4) ACISP2016で提案した委託されたデータベースにおいてk近傍クエリー・プロトコルを改善し、Computers&Securityジャーナルに掲載した。(5) IMCOM 2016で発表した複数プロバイダにわたる分散ストレージのためのグループ横断秘密分散法の構成を改善し、正式な安全性の証明及び実装の結果を追加し、Journal of Supercomputingに掲載した。(1) Courtiosその他(Asiacrypt 2001)らの符号理論に基づくデジタル署名はNiederreiter問題が困難であることを想定して、強存在的偽造不可能性を持つことを証明した。本結果の暫定版は国内SCIS 2016で発表して、最終版をIWSEC 2016に提出した。(2) tのrushing不正者を検知可能な(k,n)秘密分散法を構築した。分散のサイズは「(秘密のサイズ)(n-t)の(n+2t)乗/eの(n+2t)乗」で、攻撃者の成功確率は秘密のサイズに依存しない。本論文のプレプリントはCryptology ePrint Archiveに公開して、ICITS 2016に提出した。(3)複数プロバイダにわたる分散ストレージのためのグループ横断秘密分散法を構成した。Shamirの秘密分散法が二つ組み合わされ、これによって一つのプロバイダに閾値以上の分散を預けないで済むことになる。(4) IWSEC 2014で発表した不正者を検知可能な(k,n)秘密分散法の結果をrobust秘密分散法に一般化した。特に、マルチレシーバー・マルチメッセージ認証符号はCevallosその他(EUROCRYPT 2012)らのrobust秘密分散法に応用して、その分散サイズのoverheadが50%減少した。この論文の雑誌版をIEICEジャーナルに提出した。(1) IWSEC 2014で発表した不正者を検知可能な(k,n)秘密分散法の結果をロバスト秘密分散法に一般化した。特に、マルチレシーバー・マルチメッセージ(MRMM)認証符号はCevallosその他(EUROCRYPT 2012)らのロバスト秘密分散法に応用して、その分散サイズのoverheadが50%減少した。(2)ユーザーが投票により評判を確認できる電子投票プロトコルを提案した。このプロトコルは準同型暗号、検証可能な暗号化及び離散対数のゼロ知識証明を応用したもので、2ラウンドが可能であることから、実用に適している。(3) ACISP2016にて、委託されたデータベースにk近傍クエリー・プロトコルを提案した。データベースは2つのクラウド・サーバの中に追加的に分散したことを想定している。本構成では、紛失データ構造「kd-tree」を使用し、紛失RAMをシミュレートし、準線形な複雑性を達成した。(4) IMCOM 2016で発表した複数プロバイダにわたる分散ストレージのためのグループ横断秘密分散法の構成を改善し、正式な安全性の証明及び実装の結果を追加した。(5) tのrushing不正者を検知可能な(k,n)秘密分散法を構築した。(6)完全拘束性をもつ、符号理論に基づくコミットメント方式を構築した。(7) Courtiosその他(Asiacrypt 2001)らの符号理論に基づくデジタル署名はNiederreiter問題が困難であることを想定して、強存在的偽造不可能性を持つことを証明した。秘密分散法に関する研究分野ではすでに大きく進捗があったため、今後は秘密分散法とその応用に研究フォーカスに重点を置き研究を進めていく予定である。

(5) IMCOM 2016で発表した複数プロバイダにわたる分散ストレージのためのグループ横断秘密分散法の構成を改善し、正式な安全性の証明及び実装の結果を追加し、Journal of Supercomputingに掲載した。(1)ランダムオラクルを使用しない符号理論に基づくデジタル署名を構築する。この目的のために、符号理論に基づく衝突困難性をもつハッシュ関数とその関係する暗号プリミティブの研究を行う。(2)各線形秘密分散法に基づいて、非対話型ディーラーをもつ検証可能秘密分散法を構成する。この構成で、参加者はディーラーと対話しなくても、分散の正しさを検証できる。(1)匿名性をもつ符号理論に基づく公開鍵暗号化の研究を行う。特に、Yamakawaその他(AAECC 2007)らの結果を使用し、匿名性をもつ、ランダムオラクルを使用しない符号理論に基づく公開鍵暗号化を構築する。(2)一般的なアクセス構造を実現する不正者を検知可能な及びロバストな秘密分散法の研究を行う。特に階層的なアクセス構造を持つ秘密分散法を構築する。(3)合理的な秘密分散法(rational secret sharing)の分野で、HalpernとTeague(STOC 2004)らの不可能性の結果を再検討し、新たなモデルに合わせる合理的な秘密分散プロトコルを構成する。ビザ発行遅延のために、平成28年3月の米国テキサス大学ダラス校への出張をキャンセルしたこと。平成28年4月から東京工業大学情報理工学院に異動した際別途配分された予算があり、そちらでの研究計画遂行に付随して本研究計画についても進捗があったために一部の予定していた経費を使用せずに済んだこと、また計画していた出張および外国からの研究者招聘についてスケジュールの都合により次年度にずれ込んだことから、残額が生じた。平成28年度内に米国テキサス大学ダラス校への出張に使用する予定である。平成28年度内に実施できなかった共同研究者の招聘を今年度内に行う。また平成29年6月に開催予定の研究集会にも招待講演者として研究者を招聘するために使用予定である。
訪問看護ステーションのオーナー管理者の管理基盤強化に関する研究

本研究は訪問看護ステーションの安定的な運営への示唆を得ることをねらいに、看護職自らが起業した訪問看護STの実態把握とその管理運営上の課題を明らかにすることを目的して取り組んでいる。第一段階では自己起業でオーナー管理者の困難感を、中四国と近畿圏内を中心にインタビューにて質的にデータ収集した。管理者の困難感データは分析途中である。第2段階は質的研究の概要を基に、オーナーである管理者と雇用されている管理者では、困難感や訪看STの管理運営においてどのような違いがあるのかを、管理者の背景要員を含めて量的研究にて調査を行う予定である。オーナー管理者の困難感について質的調査を行ったが、開業地域の特性・運営形態の個別性が大きく、当初予定していた調査範囲では結論付けるまでに至らず、追加の調査が必要になった。また、全国調査ではオーナー管理者に特定して調査する予定であったが、都道府県ごとにも対象の特定が困難であったことから、対象の選定方法と比較の方法の再検討を要したため。オーナー管理者の特性の抽出と安定的な管理運営での困難感・抱える問題点を、質的研究をもとにオーナー管理者との比較にて明らかにする方向で質問紙調査の実施予定である。調査対象は当初オーナー管理者のみを対象にする予定であったが、特定することに限界があるため、対象をオーナー以外の管理者も含め広くとった中で、比較検討することにした。H28年度は、研究初年度として自己開業している訪問看護STの管理者の実態把握を目的に、地方都市(中国・四国地方)を中心に管理運営での困難状況の聞き取り調査を行った。自己開業か否かの実態把握が難航し、対象の選定に時間を要した。現在調査対象がまだ少数ではあるが、訪問看護STの開設時の状況、管理運営状況、管理上の困難な項目とその内容、今後の課題としていることなどを調査し、分析中である。公開されている資料だけでは自己開業の訪看管理者が特定できず研究対象の抽出に確認等が必要となり、想定されたより時間を要するため。H29年度は、前年度に引き続き、実際に訪問看護ステーションを自身で立ち上げ経営しているオーナー管理者の実態や、立ち上げの経緯、その中での困難点などをインタビューを実施した。立ち上げの経緯や実施形態などかなり管理者の個別性があり、一定の見解には達していないため、中国地方都市や山間部など地域の環境の異なるエリアでの実態を踏まえて聞き取り調査を追加して行った。また、少数ではあるが、近畿圏の訪問看護ステーション(大都市圏)にもインタビュー調査を行った。まだ、地方都市との違いとして明確になるものがなく、今後さらに都市圏の実態を調査する必要があると考え、インタビュー件数を増やしたいと考えている。現在、今後の量的調査に向けて、訪看ステーションの安定経営の指標や、開設の条件、資本状況での差異など変数となるものを同時進行で検討中である。公開されている訪問看護ステーションのリストでは、管理者自らが立ち上げオーナーなのか否かがわかりにくく、いろんな方面からの情報を集めながらの取り組みなので、確認作業等に時間がかり、対象把握に困難を要している。今後はインタビュー対象をさらに増やすことと、近畿圏での都市部での訪看ST管理者への調査を平行して行い、自己開業特有の困難状況に着目してその様相の構造化を図ることを計画している。現在の質的データの分析を進める。これを基にオーナー管理者の特徴や経営安定化の指標等を検討し、量的アンケート調査を実施する。課題は訪問看護ステーションの事業者リストからではあらかじめ管理者の属性把握が困難であることから、全国調査を予定していたが、どのような対象を調査範囲とするのか、規模も含めて再検討を要する。H28年度は近隣の中国・四国の地方都市部での調査であったため、調査旅費がほとんど発生せず、近畿圏での調査旅費として計上していたものがH29年度になったため質的調査での旅費として計上していたが、今年度は近隣であったため少額であった。量的アンケート調査を今年度計画していたが、次年度に繰り越しとなったため。前年度に実施予定であった全国の訪看ST管理者を対象としたアンケート調査の実施を次年度に実施する予定である。

また、追加の管理者インタビュー調査にかかる旅費等の使用を予定している。H29年度は、近畿圏でのインタビュー調査の実施と並行して、中四国での調査対象を増やすため、旅費の活用を行う。また全国調査に向けての準備として通信費や統計ソフトの検討を行う。
大規模サーベイ観測と輻射輸送シミュレーションによる超新星爆発の研究

超新星爆発にいたる大質量星が、爆発を起こす直前にどのような姿となっているかを明らかにするため、高頻度の可視光突発天体サーベイ観測を行った。すばる望遠鏡広視野カメラ(Hyper Suprime-Cam)を用いた観測では、超新星爆発の最初期と思われる急増光する明るい天体を発見し、母天体が爆発直前に大規模な質量放出を起こす場合があることを提案した。また、超新星爆発のモデルと観測を直接比較するため、多次元、時間依存、波長依存の輻射輸送シミュレーションコードを開発した。平成25年度は平成24年度に引き続き、東京大学木曽観測所の1mシュミット望遠鏡と広視野カメラKWFC (Kiso Wide Field Camera)を用いて、高頻度の超新星サーベイを行った。また、平成26年度から本格的に行われる、すばる望遠鏡/ Hyper Suprime-Camを用いた突発天体観測に向けて、木曽観測所でのサーベイ用に開発した突発天体発見用のデータ解析パイプラインをHyper Suprime-Cam用に移植した。Suprime-Camの既存の観測データでテストを行い、一次処理から突発天体を発見するための差分処理、突発天体の発見までが一通り行えることを確認した。超新星爆発のメカニズムに関する研究では、超新星爆発放出物質内での3次元、時間依存、波長依存の輻射輸送シミュレーションコードの開発を行った。まずは、爆発メカニズムが比較的良く理解されているIa型超新星のモデルを用いて、超新星爆発の光度曲線とスペクトルが正しく計算できることを確認した。また、rプロセス元素を含む連星中性子星合体の放出物質にも対応出来るよう、鉄よりも重い元素データを組み込んだ。鉄より重い元素の束縛ー束縛遷移データをすべて網羅した輻射輸送コードは世界にも類を見ない。この新しい数値コードの最初の実用例として、連星中性子星合体、ブラックホールと中性子星の合体における輻射輸送シミュレーションに成功し、光赤外放射の詳細な予測を提供した。今年度は計画通り、東京大学木曽観測所の1mシュミット望遠鏡と広視野カメラKWFC (Kiso Wide Field Camera)を用いて、高頻度の超新星サーベイを開始した。得られたデータを即時に解析し、突発天体を発見するシステムを整備し、安定して約100晩の観測を行った結果、1年間で30天体を超える超新星爆発候補天体を発見した。ほとんどの天体はデータが取得された晩のうちに発見されており、高頻度なサーベイの強みが生かされている。見つかった候補天体のうち7天体の分光観測に成功し、国際天文連合により超新星爆発と認定された。発見された超新星と候補天体の個数はおおよそ事前の予想通りであり、突発天体サーベイ観測を期待通りに遂行できることが実証された。一方で、分光同定することができた超新星爆発の割合が低く、分光フォローアップ観測体制をより拡充すべきという課題も明らかとなった。超新星爆発のメカニズムに関する研究では、これまでに得た近傍超新星爆発の偏光分光データを定量的に解釈すべく、偏光を含んだ3次元輻射輸送シミュレーションコードを開発した。このコードを用いて、様々な超新星放出物質内での元素分布を仮定し、偏光スペクトルのシミュレーションを行った。特に、元素分布が2次元軸対称の場合と3次元クランプ状の場合に大きな違いが見えることが明らかとなった。実際の偏光観測データは3次元的な構造を持っている場合に予想されるものに非常に近く、超新星爆発が3次元構造を持つことを示唆している。この結果をもとに、まずは観測データと数例のみのシミュレーション結果を掲載した論文を出版した。今後より詳細な比較を行う予定である。超新星爆発のメカニズムに関する研究では、平成25年度に開発した3次元、時間依存、波長依存の輻射輸送シミュレーションコードを使って、重力崩壊の詳細なシミュレーションからスタートしたモデルを用いて電磁波放射の計算を行った。宇宙物理学平成25年度は東京大学木曽観測所1mシュミット望遠鏡を用いた高頻度超新星サーベイを安定的に行うとともに、平成26年度から本格的に指導するすばる望遠鏡/Hyper Suprime-Camによる突発天体観測に向けての準備を行った。具体的には、観測を行いながらリアルタイムに突発天体を発見するためのデータ解析パイプラインを移植し、既存のSuprime Camのデータでテストを行い、一次処理から突発天体を発見するための差分処理、突発天体の探査までが一通り行えることを確認した。理論的な研究では、超新星爆発のモデルからパラメータなしに実際の電磁波放射を予測できるようにするための、3次元、時間依存、波長依存の輻射輸送シミュレーションコードを開発した。まずはこのコードをIa型超新星の標準モデルに適用し、典型的なIa型超新星の光度曲線とスペクトルが得られることを確認した。また、連星中性子星合体からの電磁波放射も計算出来るように、鉄よりも重い元素のデータも組み込むことに成功した。最初の実用例として、連星中性子星合体からの電磁波放射の詳細な予想を提供し、論文を2編出版した。理論研究は予想以上に数値コード開発が進み、予定より早く科学成果をあげることが出来た。今年度は、世界でも類を見ない1時間おきの反復観測による高頻度超新星サーベイを遂行することが研究の第一目的であった。

1年間に約100晩の観測を行った結果、得られたデータを即時に解析し、突発天体を発見するシステムが安定的に動作することと、そのデータをチェックする人的体制が機能することが確認できた。そして期待通りの個数の超新星爆発候補天体を発見できたことは特筆すべきである。また、観測開始から半年間で、発見後の分光観測体制が不十分であることが浮き彫りになってきたため、年度途中から積極的に国内外の研究者と議論を重ね、その結果、約30名の研究者からなる分光フォローアップ体制を確立することができた。以上より、超新星サーベイ観測はおおむね順調に進んでいると判断している。超新星爆発のメカニズムに関する研究では、偏光を含んだ輻射輸送シミュレーションコードを計画通りに開発することができた。また、その結果を使った、超新星爆発の偏光分光観測データに関する論文も出版することができ、おおむね順調に研究が進んでいる。一方で、シミュレーションと観測データの詳細な比較はまだ完了しておらず、次年度に行うこととする。平成26年度からすばる望遠鏡/Hyper Suprime-Camによるサーベイ観測が本格的に始まるため、まずはそのデータから超新星爆発を検出することを第一の目標とする。さらに、年度内にはリアルタイムにデータを処理するシステムを稼働させ、観測を行いながら即時に超新星候補天体を選び出し、分光同定観測を行うことを目指す。新しいカメラとデータ解析パイプラインによる超新星発見の効率を正しく理解し、1年目の観測データから、各タイプの超新星爆発の大まかな発生頻度を計算できるようにすることを最終目標とする。理論的研究では、平成25年度に完成させた輻射輸送シミュレーションの数値コードを超新星爆発の第一原理シミュレーションの結果に適用する。これにより、初めて重力崩壊の詳細なシミュレーションから電磁波放射までを途切れることなく一貫して追うことが可能となる。この結果を実際の観測と比較し、現在の超新星爆発モデルがどの程度観測されている超新星爆発の性質に近いのか、また性質が異なる場合は何が足りないのかを明らかにする。また、電磁波放射の性質と、ニュートリノ放射、重力波放射の性質の関係を調べ、マルチメッセンジャー観測から超新星爆発のどのような情報を引き出せるかを検討する。超新星サーベイ観測は、今年度に確立したシステムを安定的に運用して、観測を続ける。特に、分光フォローアップ観測の成功率を上げる事を目標とし、超新星爆発の初期段階を捉える事を目指す。超新星爆発メカニズムに関する研究は、偏光を含んだ輻射輸送シミュレーションをより広いパラメータ空間に対して行い、観測との比較を行う。特に、一つのモデルが予想する偏光の波長依存性、頻度分布に注目して研究を行う。得られたシミュレーション結果と実際の観測を組み合わせることにより、超新星爆発内の元素分布を定量的に引き出す事を目標とする。
高精度研削プロセスシミュレーションを活用した鏡面研削加工のスキルフリー化

本研究の包括的成果は,以下の2点を可能にしたことである;1砥石作業面状態の統計的把握による基本的研削性能の予測,2研削仕上げ面粗さの3次元プロファイルのシミュレーション.1は,研削砥石の3次元プロファイルを機上計測することにより可能となった.砥石作業面状態は,砥粒切れ刃分布の統計的な特性値として把握できる.2は,支持剛性を考慮した砥粒切れ刃の実効的切込みモデルに基づいて実行できる.研削仕上面の3次元粗さプロファイルは,3次元作業面プロファイルと実効切込深さ分布から生成できる.作業面の弾性変位を1020μmと見積もることにより,実研削面とシミュレーションの粗さがほぼ一致することが確かめられた.平成25年度は,前年度に構築した実験装置・システムを用いて,研削仕上面の計測とシミュレーションに関する実験的検討を行った.具体的課題は,1作業面プロファイルに基づく研削仕上面粗さのシミュレーション手法の考案,2研削砥石の3次元プロファイルの機上計測,および,3研削仕上面の3次元シミュレーションの試行,である.1については,具体的にシミュレーション方法を提案できた.提案手法では,砥石作業面の3次元的プロファイルと実効的切込深さ分布から研削仕上面の3次元的粗さプロファイルを生成できる.幾何学的なシミュレーションでは実験値より粗さが桁違いに大きくなるが,提案手法では,それを砥粒支持剛性を考慮することで改善している.一方,2については,研削盤上にレーザ変位計を直接設置することにより,研削前後での砥石作業面プロファイルを3次元的に機上計測可能にした.レーザ変位計の照射レーザのスポット径にほぼ等しくなるように,砥石円周方向および幅方向に10μmの間隔で砥石表面の凹凸高さを計測する.本測定手法は,将来のインプロセス計測を想定して,実研削速度に近い3045m/sの砥石周速での測定を可能にしている.3については,焼入鋼SCM440の精密円筒研削を対象に検討した.まず,実研削により仕上面粗さを実測し,次にその際の砥石作業面プロファイルの測定結果に基づいてシミュレーションした結果と比較した.その結果,切れ刃の弾性変位量を1020μmと見積もると,仕上面粗さ実測値とシミュレーション結果がほぼ一致することが確かめられた.これらの成果で特筆すべきことは,砥粒切れ刃の弾性変位を見積もれば,計測した作業面プロファイルのみで仕上面粗さを予測できることである.今後,砥粒切れ刃の弾性挙動の把握法についても検討していくことが重要である.本研究の包括的成果は,以下の2点を可能にしたことである;1砥石作業面状態の統計的把握による基本的研削性能の予測,2研削仕上げ面粗さの3次元プロファイルのシミュレーション.1は,研削砥石の3次元プロファイルを機上計測することにより可能となった.砥石作業面状態は,砥粒切れ刃分布の統計的な特性値として把握できる.2は,支持剛性を考慮した砥粒切れ刃の実効的切込みモデルに基づいて実行できる.研削仕上面の3次元粗さプロファイルは,3次元作業面プロファイルと実効切込深さ分布から生成できる.作業面の弾性変位を1020μmと見積もることにより,実研削面とシミュレーションの粗さがほぼ一致することが確かめられた.平成24年度は,本研究で用いる装置およびシステムの開発を行ってきた.具体的な検討項目は,1作業面統計パラメータ計測システムの開発,2研削プロセスシミュレータの開発である.まず,1の作業面統計パラメータ計測システムの開発に関しては,機上計測した作業面プロファイルの測定値から砥粒切れ刃分布を統計的に把握するための処理ソフトウェアのシステムへの実装を実現した.その結果,本システムによる評価パラメータに「ピーク高さ分布」,「自己アフィンフラクタル次元」,「砥粒切れ刃形状パラメータ(切れ刃半頂角など)」,「連続切れ刃間隔」などを定量化できるようになった.一方,2の研削プロセスシミュレータの開発に関しては,「研削抵抗変化に基づく実効的砥粒切込み深さ分布」,「砥粒と工作物の接触剛性挙動を考慮した砥粒切込みモデルの構築」,「比研削抵抗の定量化法の確立とその妥当性の検討」,さらには「砥粒切れ刃密度と実効切込み深さを考慮した研削仕上面粗さシミュレーション法の考案」などを実現することができた.これらの成果のうち,特筆すべきものとして,「比研削抵抗の見直し」が挙げられる.従来より単位切りくず断面積に作用する研削抵抗である「比研削抵抗」の定量化は行われてきていた.しかしながら,砥粒と工作物の接触剛性を考慮しない場合,その値は材料の破壊強度の数十倍から百倍以上に達してしまっていた.本研究では,砥石と工作物との接触剛性を考慮した砥粒切込みモデルを確立することにより,実効的に切りくずを生成するために必要とされる接触圧力と弾性的に作用する圧力との配分比を明らかにすることに成功した.そしてこれにより,個々の砥粒切れ刃による実効的な切込み深さを定める指標を得ることができた.平成26年度は,前年度までに構築した実験装置およびシステムを用いて,機上計測した砥石作業面プロファイルから研削仕上面の粗さプロファイルをシミュレーションにより生成するプロセスに関して検討した.具体的な技術課題は,1研削仕上面の3次元プロファイルのシミュレーション方法の完成,2実効的切込状態の考慮および3砥石作業面プロファイルのインプロセス計測システムの構築であった.技術課題

1については,昨年度に検討に着手した研削仕上面の3次元プロファイルのシミュレーション方法について,検討したものである.今年度の検討により,このシミュレーション方法を確立することができた.技術課題2については,砥粒支持剛性を考慮した個々の砥粒切れ刃の実効的な切込み深さの決定方法を検討した.砥粒切れ刃の実効的な切込挙動は,砥粒支持剛性,個々の砥粒に作用する法線研削抵抗および円錐状の切れ刃の押込モデルの3者を考慮することにより定めることができる.検討の結果,砥粒の支持剛性の振舞いとして,線形ばねではなく,法線研削抵抗の平方根に比例する実切込深さが生じるとした方がより精度よく仕上面をシミュレートできることが確認できた.技術課題3については,本研究の成果を実用的に活用可能にするために,円筒研削盤上において砥石作業面プロファイルをインプロセス計測するシステムを具体的に構築した.このシステムは,研削点の反対側に防水機構とレーザ変位計の駆動機構を装備した測定システムを装備することにより実現できた.3年間を通じての本研究の包括的な成果として,以下の2点が挙げられる.1砥石作業面状態を統計的に把握することによりその基本的な研削性能を予測できるようにした.2砥粒の弾性変形を考慮して実効的な切込深さを想定することにより実研削面に近い粗さプロファイルをシミュレーションできるようになった.精密加工学当初の計画に沿って,昨年度に基本的な実験装置およびシステムを具体化できており,今年度から開発した装置およびシステムを活用した実験結果を得ることができている.得られた結果には,まだ多くの考察すべき内容が含まれているが,最終年度にはそれらの課題を集中的に検討することで,提案した研究計画を達成できるものと考えられる.本計画で当初より計画していた検討課題のほぼすべてに着手した上で,特に重要性の高い二つの課題,すなわち作業面統計パラメータ計測システムの開発および2研削プロセスシミュレータの開発について,今後の研究推進に大きな力を与える具体的な成果を得ることができた.
サーモビジョン顕微鏡による微小欠陥・損傷同定システムの開発

複合材料あるいは積層材中に存在する微小な欠陥や損傷の非破壊計測を目指したサーモグラフィックNDTシステムを開発した。被検査サンプルはまず加熱冷却され,この時表面の熱画像を取得,欠陥解析に供される。熱画像取得のハードウェアとしては,走査型サーマルイメージャーに近接拡大レンズおよび顕微鏡レンズを組み合わせて熱画像を取得,またディジタルレコーダおよびワークステーションを組み合わせてこれを記録解析した。人工欠陥を導入したサンプルを作製し、実験的に欠陥検出感度を検討する一方,有限要素法による数値解析によって,検出感度に与える各種因子の影響を調べた。サンプルの熱伝導特性は欠陥検出感度に大きな影響を与える。熱伝導の良いサンプルでは加熱あるいは冷却後ごく短時間の間に熱画像を取得することが必要である。加熱後の冷却効率は検出感度に最も大きな影響を与える。空冷の場合には,GFRPおよびCFRPサンプルに対して,直径4mm程度の剥離欠陥が検出限界であった。なお厚さ60ミクロンという非常に薄い銅ポリイミド積層フィルムでは直径1mm程度の剥離欠陥まで検出できた。赤外透明板を加熱した被検査サンプルに固体接触させる新しい効率的な冷却手法を開発した。この方法では,被検査サンプルの表面における熱画像が透明板越しに取得でき,しかも透明板の接触側に薄い黒色被膜を設けることにより,サンプル表面温度分布が転写計測できることが明らかになった。開発した方法により,欠陥検出感度が大きく向上することならびにサンプル表面の熱放射率の分布に大きな影響を受けない欠陥検査が可能であることを各種サンプルで確認する一方,数値解析によって赤外透明板を接触させた後計測に最適時間の存在することを明らかにした。本年度は,サ-モビジョン顕微鏡損傷評価システム開発のための基礎的検討として,巨視的レベルでの比較的寸法の大きな欠陥および損傷評価に焦点を絞り研究を行った.加熱方法としては,直接通電および電磁誘導による短時間の電流負荷による加熱を中心的に検討した.得られた研究結果を以下に総括する.(1)き裂状欠陥の検出・計測に関しては,き裂先端に形成される特異温度場検出に基づく手法を検討した.まず,鋼板中の貫通き裂および表面き裂測定に関する実験的および数値解析的検討を行った.次に,電流拡大係数を用いてき裂先端特異電流場の強さを定量化するとともに,これに材料の熱拡散性の影響を加えた感度パラメ-タを提案し,本手法によるき裂検出感度を検討した.さらに,非接触に通電できる方法として,渦電流加熱の検討を行った.渦電流場においても特異温度場に基づくき裂同定が可能であった.(2)複合材料や薄膜の剥離損傷などの検出・測定に対しては,欠陥による断熱効果に基づく手法を検討した.人工剥離欠陥を導入したCFRP試験片を用いて,欠陥検出に関する実験的検討を行った.剥離欠陥では欠陥の断熱効果により生じた材料表面の局所的低温部位を検出することが,欠陥の検出ならびに形状同定に有効であることが明らかとなった.また,実用上有用な方法として,CFRPの高周波誘導加熱による欠陥検出を検討した.(3)ワ-クステ-ション(EWS)を導入し,温度分布の計測デ-タを処理するシステムを完成させた.これにより,き裂あるいは剥離欠陥の同定精度を大幅に向上させ得ること,ならびに誘導電流加熱場のような不均一な加熱場の下でも,欠陥を高感度検出できることが明らかとなった.以上の検討を通じて,今後開発予定の微視的レベルにおいて欠陥・損傷検出および計測を行うことができるサ-モビジョン顕微鏡評価システムに対する重要な指針を得た.サ-モビジョン顕微鏡損傷評価システム開発のための基礎的検討として,前年度に行った巨視的レベルでの損傷評価に続き,比較的低倍率の拡大レンズの装着による微視的レベルでの欠陥損傷評価を行った.すなわち,計測視野20×30mm,分解能250μm程度の拡大視野の下で,微小な欠陥・損傷検出あるいは損傷の観察を行い,本手法による微視的視野での欠陥・損傷評価に関する問題点の抽出を行った.得られた研究結果を以下に総括する.

(1)き裂状欠陥の検出・計測に関しては,き裂先端での特異温度場検出に基づく特異温度場法の検討を行った.解析および数値シミュレ-ションの結果をもとに,き裂による特異電流場の強さおよび材料の熱的物性値が,微小き裂の検出限界に及ぼす影響を定量的に検討した.(2)複合材料および接合材料中の微小なはく離欠陥の検出・計測に対しては,欠陥による断熱効果に基づく断熱温度場法を検討した.材料の熱的物性値,欠陥寸法および加熱・冷却条件が,欠陥検出の分解能あるいは精度に及ぼす影響を数値シミュレ-ションにより検討し,また微小な剥離欠陥検出に最適な熱の流れを作るための加熱および冷却方法の実験的検討を行った結果,表面直下の欠陥であれば微小欠陥に対しても本手法が有効であることが明らかとなった.(3)電子部品材料に用いられている銅-ポリイミド接合フィルムの接合界面に存在する,1mm^2程度の微小な剥離状の実損傷の検出を行った.また,GFRPを赤外線輻射加熱した時の温度分布を計測し,GFRPに発生した様々な剥離損傷の形状を観察し,実損傷に対する本手法の有効性を明らかにした.(4)以上の検討を通じて,より微視的なレベルにおける欠陥・損傷評価を目指す,サ-モビジョン顕微鏡システムの開発に関する重要な指針を得た.前年度までに得られた知見をもとに,本手法をさらに高分解能・高精度化するための検討を行った.特に断熱温度場法による複合材料,接合材料の微小剥離欠陥検出の分解能向上を中心課題とした.得られた研究結果を以下に総括する.(1)数mm四方あるいはそれ以下の計測視野での温度分布計測をもとに微小な欠陥損傷の計測を行う場合に,欠陥の存在により現れた温度変化領域の熱拡散による消失を防ぐため,赤外線透過低温体を用いた固体接触による高効率な冷却方法を検討した.(a)接触冷却による欠陥検出の数値シミュレーションを行い,接触物体の温度,熱伝導率あるいは計測時刻等欠陥検出に最適な冷却条件の検討を行った.(b)複合材料の人工剥離欠陥検出を行った結果,空気冷却に比べはるかに高効率かつ均質な冷却が可能であり,接触冷却により欠陥検出分解能を高めることができることが明らかになった.(2)接触冷却時,赤外透過物質の接触面に付けた高放射率膜に,サンプル表面温度を転写計測する方法を開発し,欠陥検出に応用した.転写計測された温度分布をもとに複合材料中の人工欠陥計測を行った結果,サンプル側に黒色塗膜を施すことなく正確な温度分布計測,さらには欠陥検出が可能であり,転写計測法の有用性が示された.(3)電子部品材料に用いられている,銅-ポリイミド接合フィルムの接合界面に存在する,微小な剥離欠陥の検出に上記の手法を適用した.
シャペロニンGroE存在下でのフォールディング反応条件を規定する分子機構の解明

前年度までの実験において,GrbELのアピカルドメインにトリプトファン残基を導入したGroELR231W変異体がATPや補助蛋白質のGroES存在下で構造変化を反映する多数の蛍光強度変化を示すことを解明した。本年度ではこの結果を受けGroELR231W変異体を用いて観測することができた構造変化がGroELの機能的性質から提唱されているサイクル反応機構とどのような関連性を持つのかを詳細に解析するため,GroELの機能に何らかの影響を及ぼす「機能障害」型の変異体をGroELR231W変異体にさらに導入し,この機能障害によりR231W由来の蛍光強度変化がどのように影響されるのかを詳細に解析する実験を行った。数種類の機能障害変異体とGroELR231W変異体との2重変異体を作成し,基礎的性格付けを行った結果,GroELC138W変異体との組み合わせにおいて興味深い結果を得ることができた。GroELC138W変異はGroELに温度依存的性質をもたらす変異で,この変異体は37°Cでは全く野生型と変わらない性質を持つが25°Cでは結合した基質蛋臼質分子を再び溶液に放出する直前の段階で反応が停止する性質を示す。この変異体とR231W変異体を組み合わせた2重変異体は温度に依存してトリプトファン由来の蛍光変化が大きく異なることを解明した。このことよりさらに,GroELの反応機構において標的蛋白質を溶液中に放出するという大変重要なステップに関与している構造変化を同定することに成功した。,本年度においてまずシャペロニンGroELの中間ドメインにトリプトファン残基を導入したGroELT89W変異体を用い,GroELがLDHなどのNon-Stringent蛋白質を助ける際とロダニーズのようなStringent蛋白質を補助する際とでは利用する分子機構が異なっており,特にNon-stringent蛋白質のフォールディング反応においては作用機構のごく一部のみを用いて効果を発現することが可能であることを解明した。一方で,GroELの分子レベルでの作用メカニズムを更に詳細に解明するために,GroELのアピカルドメインにトリプトファン残基を導入したGroELR231W変異体を利用した蛍光ストップトフロー解析を現在行っている。GroELR231W変異体は,溶液中のATPやADPの有無,及び補助蛋白質のGroES蛋白質の有無に応じ導入されたトリプトファン残基由来の蛍光が極めて敏感に変化する変異体であり,現在までに蛍光ストップトフロー解析により合計5種類の異なる構造変化を検出することに成功している。これらの構造変化はいずれもGroELがATPを加水分解する速度(約0.12s^<-1>)よりも速い速度の反応であったため,GroELにATPまたはADPが結合した後に示す一連の分子構造変化を反映していると考えている。そこで,このアピカルドメインに導入した蛍光プローブを用いて,GroELT89Wの機能的性質をより詳細に解析するためにGroELT89WR231Wの二重変異体の作成並びに性格付けを行っている最中である。,
水環境中におけるリンの形態変化を考慮した負荷評価

本研究は、農地から発生するリン負荷の下流環境への影響を明らかにするため、柑橘園等を中心とした農業流域を対象としたフィールド調査と懸濁物質の化学的連続抽出法および藻類増殖能試験によるリンの生物利用可能性評価実験を行った。本年度の結果を下記に示す。1柑橘園内を流れる河川水中の平均リン濃度は上流森林域よりも5倍程度高く、柑橘園からの流出による影響は大きい。リン濃度は施肥の影響によって夏から秋にかけて濃度が高くなる季節変動が見られ、リンの流出は降雨時に濃度が急激に上昇する特徴があることが分かった。さらに定期的な調査で求めた流域から発生するリン負荷量は、降雨時調査を踏まえたリン負荷量の半分以下となり、リン負荷量を評価するためには、降雨時に発生する負荷を把握することが不可欠である。2河川水中のリンは降雨時に懸濁態の比率が高くなり、主要な懸濁態リンは有機態および鉄・マンガン吸着態である。柑橘園土壌は懸濁態リン含有量が上流部の森林土壌に比べ1.5倍多く、またリンの化学的な組成に違いがあった。降雨時の農地から流出する土壌には生物利用可能な形態の懸濁態リン濃度が多く含まれていることが分かった。3藻類増殖能試験により、藻類が柑橘園土壌中の懸濁態リンを利用して増殖を行うことが確認できた。また化学的連続抽出法と藻類増殖能試験を組み合わせることによって藻類に利用可能な懸濁態リンの形態を明らかにし、柑橘園土壌の利用可能な懸濁態リンは全体の約43%を占めていることがわかった。下流域の富栄養化対策として、降雨時等による耕地からの土壌流出の抑制が重要である。環境中での動態を考慮した流域から発生するリン負荷の評価を行うことを最終的な目的として、柑橘園を中心とした農耕地から流出するリン負荷の実態を把握をするため、東海地方東部の河川およびその流域(集水面積75ha)において調査研究を行った。基本的な水質・水文調査とともに、連続遠心分離を用いて回収した河川水中懸濁物質および流域内土壌について、化学的連続抽出法による懸濁態リンの分画分析を行った。化学的連続抽出法では懸濁態リンを9成分に分画した。その結果以下の知見を得た。1)調査対象とした柑橘園内河川水中の全リン濃度の平均値は0.04mg/Lであった。降雨の影響が少ないときは、リンは主に溶存態として存在していた。2)柑橘園内から全リンの流出は、流量が増加すると濃度が増加する洗い出しの特徴が見られ、特に懸濁態リンは洗い出しの傾向が強く、流量増加時には懸濁態としてリン負荷が柑橘園を含む流域から多く発生すること示唆された。3)農耕地内を流れる河川水中に含まれる懸濁態リンで主要なものは有機態リン、Fe,Mn結合無機態リンであり、全体の7割以上を占めた。微生物に比較的利用されやすいとされる有機態リンが4050%含まれていた。4)柑橘園内河川の河川水中懸濁物質に含まれる形態別リン量と、柑橘園の影響を受けない森林内を流れる調査地点上流の河川水中懸濁物質中の形態別リン量を比較すると、柑橘園内を流れる河川懸濁物中に含まれるリン量は上流の2倍に増加し、イオン交換で脱着しやすい吸着リンおよび鉄マンガン吸着態リンが増加していた。今後は調査を継続し、流域から発生するリン負荷を形態別に評価し、流出の特徴を明らかにするとともに、下流の感潮域を含めた河川水環境中でのリン形態変化について明らかにする。本研究は流域から発生するリン負荷の評価を行うことを最終的な目的として、柑橘園を中心とした農耕地から流出するリン負荷の実態を把握するため、東海地方東部の河川およびその流域フィールド調査を中心とした研究を行っている。1調査対象河川のリンおよびその他の水質項目を週一回、定期的に1年間調査を行った。柑橘園内を流れる河川水中のリン酸濃度の年間中央値は0.022mg-P/L(n=51)であり、森林域では0.001mg-P/Lであった。窒素濃度も同様の濃度増加の傾向があった。河川水中の窒素成分は年間を通して濃度が一定であったが、リン濃度は夏から秋にかけて徐々に増加し、10、11月にピークを示す傾向が見られた。この時期の施肥の影響が直接河川リン濃度に表れていると考えられた。2負荷の年間連続調査を行うために、河川に水文連続監視装置を設置し、水位、雨量などの連続観測を行った。また降雨時に15分毎の連続採水を行い、降雨開始後はリン酸濃度の減少、降雨強度が上昇降雨中期にリン酸濃度の上昇が確認でき、降雨に伴う水量と水質の変化の詳細を明らかにすることができた。今後、降雨時の調査を複数回行い、流出の特徴を明らかにする予定である。また河川からのリン負荷量の算出方法について評価し、調査日の結果に基づく従来法で推定した年間負荷量は、負荷と流量の関係から求めた負荷量よりも3割多くなることが分かった。3柑橘園地内河川水中の懸濁態リンの中で主要なものは有機態リン、鉄・マンガン結合無機態リンであり、柑橘園内を流れる河川懸濁物中に含まれるリン量は上流の2倍で、脱着しやすい吸着リンおよび鉄マンガン吸着態リンが増加していた。懸濁態リン発生源と考えられる柑橘園において、土壌流出防止として植えられたナギナタガヤの下の土壌のリン含量が高く、草生栽培のリン流亡抑止の有効性が示唆された。

本研究は、農地から発生するリン負荷の下流環境への影響を明らかにするため、柑橘園等を中心とした農業流域を対象としたフィールド調査と懸濁物質の化学的連続抽出法および藻類増殖能試験によるリンの生物利用可能性評価実験を行った。本年度の結果を下記に示す。1柑橘園内を流れる河川水中の平均リン濃度は上流森林域よりも5倍程度高く、柑橘園からの流出による影響は大きい。リン濃度は施肥の影響によって夏から秋にかけて濃度が高くなる季節変動が見られ、リンの流出は降雨時に濃度が急激に上昇する特徴があることが分かった。さらに定期的な調査で求めた流域から発生するリン負荷量は、降雨時調査を踏まえたリン負荷量の半分以下となり、リン負荷量を評価するためには、降雨時に発生する負荷を把握することが不可欠である。2河川水中のリンは降雨時に懸濁態の比率が高くなり、主要な懸濁態リンは有機態および鉄・マンガン吸着態である。柑橘園土壌は懸濁態リン含有量が上流部の森林土壌に比べ1.5倍多く、またリンの化学的な組成に違いがあった。降雨時の農地から流出する土壌には生物利用可能な形態の懸濁態リン濃度が多く含まれていることが分かった。3藻類増殖能試験により、藻類が柑橘園土壌中の懸濁態リンを利用して増殖を行うことが確認できた。また化学的連続抽出法と藻類増殖能試験を組み合わせることによって藻類に利用可能な懸濁態リンの形態を明らかにし、柑橘園土壌の利用可能な懸濁態リンは全体の約43%を占めていることがわかった。下流域の富栄養化対策として、降雨時等による耕地からの土壌流出の抑制が重要である。
データマイニング活用の微生物叢活性空間マップによる生物資源層内の火災危険性の予見

(申請書における平成30年度計画)平成30年度は,研究代表者(大分高専:小西)と分担者(北里大学:古川)が機械学習システム(HP Z840 Workstation Tesla)を各1台ずつ購入して,人工知能データ解析の基本技能を分担者(長岡技大:野中)から修得して,微生物に特化した人工知能データ解析手法を共同開発する.(平成30年度実績)(1)データマイニング用パソコンを大分高専で購入し,Python3.6およびライブラリーのインストールにより,データ解析の環境整備と基礎学習を長岡技科大で行った。(2)日本火災学会より,過去50年分のビックデータを収集した。具体的には、世界で起きた火災ニュース記事,国内で起きた火災原因調査事例記事である。(3)上記の火災ニュース記事について、データマイニングを適用して、火災データ分析を行った。(4)火災とデータサイエンスに関して日本火災学会にて特集号を企画して、本研究の意義および重要性について、火災関係者に敷衍した。・データ・マイニング技術と火災研究の応用の可能性・地理空間情報に関する研究紹介と火災分野への適用・火災ニュースとソーシャルビッグデータの分析・統計データ等を用いた火災リスク研究とデータ科学について・建設業と人工知能現在は、微生物に特化したデータ収集を行っておらず,火災全般的な研究である。ビックデータとして、火災統計データとして,火災1件ごとに作成される「火災報告」と,死者1名ごとに作成される「死者の調査票」の収集、火災微生物に特化したデータ収集を行なう予定である。
直鎖型ポリユビキチン鎖合成の構造的基盤の解明

本課題では、直鎖型Ub鎖の合成に与るユビキチンリガーゼ、LUBAC(Linear UBiquitin chain Assembly Complex)のUb鎖伸長機構の解明を目指し、構造生物学的研究を行った。LUBACは、HOIL-1L、HOIP、SHARPINからなるが、このうち、HOIL-1LとHOIPからなる二者複合体でも直鎖型Ub鎖の伸長が行え、さらにはその一部領域(miniLUBAC)でも、直鎖Ub伸長活性があるので、まずはminiLUBACの解析を試みた。しかしながら、安定した試料を調製できたものの、結晶化には至っておらず、現在も検討中である。他方、LUBACのヘテロ三量体が形成される機構を解明するために、HOIPとSHARPINの複合体形成を調べた。両者が相互作用する部位からなる複合体を調製し結晶化を試みたところ、結晶が得られる条件を見出した。但し、X線結晶回折実験から得られたデータは、分解能78オングストロームと不十分であった。コンストラクトの再検討を進めている。以上と平行して進めていた、オートファジー系に関わるユビキチン結合タンパク質であるNBR1のUBA(Ubiquitin association domain)の立体構造解析を完了した。NMR滴定実験から、当該UBAのユビキチン結合様式は典型的なUBAドメインと同様であることが分かった。また、このUBAが二量化することも見出した。但し、このUBA二量体は、p62 UBAの二量体ほど安定ではないことも分かった。さらに、ITC(Isothermal Titration Calorimetry)によってUBAとLys48ポリユビキチン鎖、Lys63ポリユビキチン鎖との結合実験を行った結果、何れの鎖にも同程度の親和性で結合することを明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。ユビキチン(Ub)のLys48を介して形成されたポリUb鎖は、それが付加されたタンパク質をプロテアソームでの分解へと導くが、生体内には、Lys48型の他に7種類の異なるポリUb鎖が見出されている。これらLys48型以外の鎖は「タンパク質分解」とは異なる生物学的な意味を持つ。その中の「直鎖型Ub鎖」によるタンパク質修飾は、NF-κBシグナルを制御する重要な役割を果たすことが明らかにされている。本研究では、直鎖型Ub鎖を形成するユビキチンリガーゼ(E3)である、LUBACの構造生物学的解析から、直鎖型Ub鎖の伸長反応について理解することが目的である。上記、LUBACは、細胞内では三つのタンパク質(HOIL-1L、HOIP、Sharpin)の複合体からなることが知られているが、試験管内ではHOIL-1LとHOIPのみの複合体でも酵素活性を有する。また、様々な生化学実験から、HOIPのC末端側の領域のみ(HOIP-dN)でも酵素活性が発揮されることが分かっている。平成25年度は、HOIP-dNとHOIL-1Lの一部(HOIL-1L-dC)を含む複合体の結晶化を目指した。両者の複合体を精製し、結晶化を行ったが、複合体の結晶は得られなかった。一方で、HOIP-dNの結晶を得ることができた。この結晶のX線回折実験を行ったところ、データは得られたものの、構造決定を行うには分解能は不十分であった。また、分析超遠心の結果、HOIP-dNが、溶液中では安定な高分子量会合体を形成していることが分かった。

構造決定には至っていないものの、HOIP-dNについては、回折データが得られる結晶を得ており、さらなる結晶化条件の検討によって構造解析が可能になると見込まれる。さらに、HOIP-dNの高次会合体についての情報を得ることができた。これは、新しい知見で、HOIPの酵素活性の自己阻害機構を解明する上で重要である。HOIP-dNとHOIL-1Lの複合体については、大量調製はできていないものの、複合体を調製する方法は見出しており、さらなる検討によって、大量調製が可能になるものと思われる。HOIP-dNについては、さらなる結晶化条件の探索を行い、より高分解能のX線回折データを得ることを目指す。また、HOIP-dNとHOIL-1Lの複合体については、安定な試料を大量に調製することができていないため、コンストラクトの変更も視野に入れ、タンパク質試料の精製条件を検討する。これまでの知見から、HOIP-dNは自己阻害型の構造を取っていると考えられる。これが、HOIL-1Lと相互作用することにより解除され、完全な酵素活性を発揮すると思われる。これを調べるために、NMRを使って、HOIP-dNとHOIL-1Lの相互作用部位を特定する。