hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スケーラブルな実行トレース解析処理基盤に基づくデバッグ手法

実用規模のソフトウェアに対する実行トレース解析に基づくデバッグのために,設計意図や静的特徴を利用して,解析に不要な実行トレース情報の除去を行う抽象化手法を研究した.また,動的データ依存解析と詳細なメソッドレベルでの振舞い解析に基づく新しい欠陥箇所特定支援手法を開発した.本研究では,さらに選択的インライン展開とデータマイニング技術を応用したAPI利用の時相制約発見手法,プログラムの改版履歴の分析に基づくモジュール間の論理的依存関係の発見手法について研究した,これらの技術を応用することで,多量の実行トレースの解析に基づくソフトウェア理解とデバッグ支援がより効果的になることが期待できる.本研究では,実用規模のソフトウェアの複雑な振舞いを効果的に解析するスケーラブルな実行トレース解析処理基盤を構築することを目指す.効率的な解析処理のために,プログラムの静的情報や過去に蓄積した部分トレースを活用し,解析に不要な履歴の除去やトレースの分割を行うハイブリッド型依存解析手法を研究する.また,その基盤を利用して,データマイニング技術を応用したAPI利用の時相制約発見手法等,多量の実行トレースの解析に基づくソフトウェア理解支援手法,欠陥個所の特定手法からなる,新しいデバッグ手法を開発する本年度は,これまでに研究開発を行ってきたJava言語向けトレーサを拡張し,低オーバヘッドでメソッドの入退出だけでなく変数の参照・更新のイベントを取得する改良を行い,大規模実行トレース解析のための抽象化手法を提案した.提案手法では,エスケープ解析を拡張した新しい方法で一時オブジェクトを特定・除去することで,重要な振る舞いのみを表現する実行トレースを生成する.オープンソースを対象とした実験によって,約半数のオブジェクトが一時オブジェクトであり,除去可能であることを示した.さらにデザインパターンの情報を用いた抽象化に関しても研究をすすめ,効果的な可視化のためのオブジェクトグルーピングが可能であることも示した.また,実行トレースの動的依存解析結果を利用し,データ依存の伝播に基づく欠陥個所特定支援手法に関しても研究をすすめた.提案手法を実装し小規模なプログラムに適用することにより提案手法の得失を明らかにした.提案手法では,失敗実行時と成功実行時のデータ依存の差異を確率的に表現することによって欠陥混入の可能性をランキングする.手法の実装を用いた適用実験によって,ランキングだけでなく欠陥個所候補と依存性がある個所も探索範囲に加えることで特定精度を向上させることが可能であることが分かった.本研究では,実用規模のソフトウェアの複雑な振舞いを効果的に解析するスケーラブルな実行トレース解析処理基盤を構築することを目指す.効率的な解析処理のために,プログラムの静的情報や過去に蓄積した部分トレースを活用し,解析に不要な履歴の除去やトレースの分割を行うハイブリッド型依存解析手法を研究する.また,その基盤を利用して,データマイニング技術を応用したAPI利用の時相制約発見手法等,多量の実行トレースの解析に基づくソフトウェア理解支援手法,欠陥個所の特定手法からなる,新しいデバッグ手法を開発する.本年度は,詳細な動的情報を低オーバヘッドで取得できるJava言語向けトレーサを開発し,プログラムの静的情報や過去に蓄積した実行履歴を用いた欠陥個所特定ツールのプロトタイプを作成した.昨年までに開発したデータ依存の伝播に基づく欠陥個所特定手法を実プロ具グラムに適用できるよう詳細化し,実際のJavaプログラムに適用する実験を行った.実験を通して,データ依存の多段階の伝播を考慮することで,従来手法以上の欠陥個所特定が可能となることを明らかにした.本研究では,実用規模のソフトウェアの複雑な振舞を効果的に解析するスケーラブルな実行トレース解析処理基盤を構築することを目指す.効率的な解析処理のために,プログラムの静的情報や過去に蓄積した部分トレースを活用し,解析に不要な履歴の除去やトレースの分割を行うハイブリッド型依存解析手法を研究する.また,その基盤を利用して,データマイニング技術を応用したAPI利用の時相制約発見手法等,多量の実行トレースの解析に基づくソフトウェア理解支援手法,欠陥箇所の特定手法からなる,新しいデバッグ手法を開発する.本年度は,昨年度までの成果である欠陥箇所特定手法を拡張した.詳細な変数アクセス情報を含む実行トレースから,動的データ依存を解析し欠陥発生時の特徴を明確化することで,高精度な欠陥箇所特定を実現した.また,この手法を応用し,大規模トレースに適用可能な手法として,メソッドの実行範囲に着目する軽量な欠陥箇所特定手法を開発した.この手法では,実行時のメソッド入退出イベントのみを監視することで,低オーバヘッドでメソッドレベルでの欠陥発生時の特徴を分析し,より詳細に実行トレースを保存する箇所を特定する.詳細な実行トレース取得のための計装コードの埋め込み箇所を限定することが可能となり,スケーラブルな実行トレース解析が可能となる.実用規模のソフトウェアに対する実行トレース解析に基づくデバッグのために,設計意図や静的特徴を利用して,解析に不要な実行トレース情報の除去を行う抽象化手法を研究した.また,動的データ依存解析と詳細なメソッドレベルでの振舞い解析に基づく新しい欠陥箇所特定支援手法を開発した.本研究では,さらに選択的インライン展開とデータマイニング技術を応用したAPI利用の時相制約発見手法,プログラムの改版履歴の分析に基づくモジュール間の論理的依存関係の発見手法について研究した,これらの技術を応用することで,多量の実行トレースの解析に基づくソフトウェア理解とデバッグ支援がより効果的になることが期待できる.実際のプログラムにおいておもデータ依存を追跡できる詳細なトレースが記録できるトレーサを開発し,その情報を活用する手法の実装まで完了している.

ソフトウェア工学本年度作成したトレーサと欠陥個所特定ツールを用いた詳細な評価を行う.また,トレーサを用いて多量の実行トレースの解析に基づくソフトウェア理解支援手法の評価を行い成果をまとめる.ストリーム処理を行う基盤となるトレーサの開発まで行っており,大規模解析に向けた一時オブジェクト除去手法も実現した.さらに欠陥個所特定支援手法の実装および予備評価も行うことで,デバッグを支援する具体的な手法も提案できている.本研究の目的である実行トレース解析処理基盤に基づくデバッグ手法の開発において,詳細な変数アクセスを取得し動的データ依存を解析することの重要性が明らかになったため,詳細な動的データ依存の取得方法とその利用方法に関する研究を行った.またそれらの結果を成果に含めるために,全体的なスケジュールを後ろ倒しにした.多量の実行トレースを対象として本年度の成果を発展させる.まず,欠陥個所特定支援手法をより大きなプログラムに対して適用し,考慮するデータ依存の範囲と検出精度の関係を明確にする.また,一時オブジェクトの除去によって多量の実行トレース解析を効率化し,既存の欠陥個所特定支援手法の速度向上や,メソッド呼び出しパターンの抽出とパターンを用いた欠陥発見手法の精度への影響を調査する.これらの研究の基盤として,特定の振る舞いが発生する頻度を大規模に計測するための実装を行う.上記の研究手法の効果を確認するための実験と,その結果を成果として発表するための費用として使用する.欠陥個所特定支援手法の実装・予備調査を優先させ,実行トレース解析基盤の構築を次年度に延期したため.昨年度導入したC言語向けトレーサを利用して,大規模なトレース取得環境を用意したため,これらを解析する計算機を購入し,Java言語だけでなく,C言語にも対応したデバッグ技術の開発を行う.また,本年度の成果を国際会議等に投稿し発表を行う.
低分子量G蛋白質と小胞体膜蛋白質の協調による巨大分子分泌機構の解明

コラーゲンは小胞体で合成された後、さまざまなシャペロンによって折りたたまれ複合体を形成した後に分泌されるが、複合体が巨大であるため、通常の被覆小胞を介して分泌することができないことが知られている。しかしながら、コラーゲン分泌の分子メカニズムはほとんど解明されていない。我々は先にTANGO1を単離し、これがVII型コラーゲンの小胞体からの分泌に必須な因子であることを報告してきた。本若手研究(B)では、新たにER exit siteに局在する蛋白質としてcTAGE5を見出し、これがTANGO1と複合体を形成することにより協調してVII型コラーゲンの小胞体からの出芽を制御することを見出した。小胞体で合成された蛋白質は輸送小胞に積み込まれ、目的の小器官に運ばれる。コラーゲン分子は巨大であるために、その分泌には特殊な輸送機構が存在すると考えられるが、実体は明らかとなっていない。代表者は、小胞体においてVII型コラーゲンの分泌に介在する特異的因子として先にTANGO1を同定しており、本若手研究(B)による機能解析により以下の知見を得た。1.小胞体からの小胞出芽領域であるERexit siteに特異的に局在する因子として新たにcTAGE5を見出した。2.cTAGE5はTANGO1のC末端側に相同なドメイン構造を有することを確認した。3.TANGO1とcTAGE5はそのcoiled-coil領域を介し、特異的に相互作用することを明らかにした。4.cTAGE5がTANGO1と同様に、C末端のプロリンリッチ領域を介し、COPII被覆複合体の構成因子であるSec23/24と相互作用することを明らかにした。5.cTAGE5は、TANGO1と同様にVII型コラーゲンの分泌に必要であることを培養細胞による遺伝子ノックダウンにより明らかにした。以上の知見より、TANGO1によって担われていると考えられたVII型コラーゲンの小胞体からの分泌がcTAGE5/TANGO1複合体によって制御されるという新たな可能性が提示された。cTAGE5は種々の癌において発現が上昇することが示されており、今後、細胞内コラーゲン輸送制御と癌との関係を明らかにしていく予定である。小胞体で合成された様々なタンパク質は、小胞体上の特定のドメインであるER exitsiteよりCOPIIタンパク質群により被覆された小胞に積み込まれることによって小胞体を出芽し、最終的に細胞内の各オルガネラあるいは細胞外へと運ばれる。このERexitsiteにおけるCOPII被覆小胞の形成には低分子量Gタンパク質であるSarlの活性化が必要であることは以前より知られていた。一方でコラーゲン分子やキロミクロンなどはその形成する複合体が非常に巨大であり、通常のCOPII被覆小胞には入りきれないことから、その輸送メカニズムは注目されてきた。研究代表者は、以前VII型コラーゲンの小胞体からの出芽に必須な因子としてER exit siteに局在する新規膜蛋白質であるTANGO1を同定した。また本若手研究(B)により、昨年度はTANG01の結合因子として新たにcTAGE5を見出し、cTAGE5/TANGO1複合体がER exitsiteからのVII型コラーゲンの輸送に必要であることを報告した。本年度はcTAGE5/TANGO1複合体の性状をさらに解析するため、cTAGE5の結合因子を免疫沈降法およびマススペクトロメトリーを用いた解析により探索した。その結果、新たに低分子量Gタンパク質Sarlのグアニンヌクレオチド交換因子であるSec12がcTAGE5に結合することを見出した。さらにリコンビナントタンパク質を用いた解析により、両者の結合は直接的であることが示唆された。また、TANG01はSec12と結合せず、cTAGE5とSec12の結合は特異的であることが示された。今後、低分子量Gタンパク質Sarlの活性化因子であるSec12とcTAGE5の結合が、COPIIタンパク質を介した巨大分子分泌機構においてどのような役割を担っているか解析していく予定である。
乳牛個体間の社会的順位による発情発見アルゴリズムの開発

牛の活動量(首輪につけた加速度センサーおよび後肢に装着された歩数計によるデータ)とカメラ(パン・チルト、ズーム機能つき)による移動軌跡を求め、牛の動作に関わる情報を収集した。一方、搾乳ロボットまたは人手によって搾乳された生乳を分析し、発情に関わる内分泌系データ(乳中プロゲステロン値)の取得を行った。これらは発情状態を決定する要因と考えられている。次に、超音波で子宮の様子を撮影し、排卵時刻の特定を行った。排卵と発情には一定の時間間隔があり、排卵時刻がわかることで発情時刻をかなりの精度で推定することができる。これが機械学習の教師データとなり、機械学習の結果、どのような状況下で発情が起こるかを求めるモデルを構成することができ、そのモデルの適用で発情発見が可能になる。以上のデータ収集において、実験環境のデザインは堂腰((地独)北海道立総合研究機構酪農試験場)が担当し、そうした環境下で活動量データに基づいて特徴量を算出することとカメラ画像からの行動識別は代表者の大和田(東京理科大学)が担当している。一方、教師データの元となる超音波画像による解析は古山((地独)北海道立総合研究機構酪農試験場)が担当した。さらに、次年度のための予備実験として、少数からなる牛群を設定し、個体数より少ない数の自動給餌機を用意して、給餌機に来れる個体とそうでないものとを分別した。その結果、給餌機に滞在できる個体は上位の関係にあることがわかり、個体間の上下関係を求めることが可能であることを明らかにした。牛の活動量とカメラによる移動軌跡から牛の動作に関わる情報を収集すると同時に、搾乳ロボットまたは人手によって搾乳された生乳を分析し、発情に関わる内分泌系データを取得したので、牛の社会的行動を解析するためのデータを蓄積することができた。これらは発情状態を決定する要因と考えられ、今後の研究で機械学習によって、どのような状況下で発情が起こるかを求めるモデルを構成することができるため。牛数頭にスマートネックバンド(加速度センサー+LED+ARマーカー)を取り付け、牛の活動量とカメラによる移動軌跡を求め、牛の動作に関わる情報を収集する。一方、牛群を特定し、個体数より少ない数の自動給餌機を用意して、給餌機に来れる個体を特定して、牛の上下関係を求める。これを数か月継続して計測し、どのような上下関係が成り立つか時系列で明らかにする。次に、個体の活動量や行動軌跡と上下関係との関係性を機械学習で求め、ある一定の規則が得られるかどうか検証する。以上のデータ収集において、実験環境のデザインは堂腰および窪((地独)北海道立総合研究機構酪農試験場)が担当し、そうした環境下で活動量データに基づいて特徴量を算出することとカメラ画像からの行動識別は代表者の大和田(東京理科大学)が担当する。そして、バージョンスペースに基づく機械学習を実施し、その結果に基づいて上下関係を特定するのは鍋西(北里大学)と大島(鹿児島大学)が担当する。機械学習システムは大和田が得意とする帰納論理プログラミングをベースにして開発を行う。最後に、酪農試験場と鹿児島大学が扱っている実証牧場に本システムを導入し、その統計的優位性を明らかにする。また、海外の牧場における牛群の社会的関係を調査し、本方法論の汎用性を検討する。

これを数か月継続して計測し、どのような上下関係が成り立つか時系列で明らかにする。次に、個体の活動量や行動軌跡と上下関係との関係性を機械学習で求め、ある一定の規則が得られるかどうか検証する。以上のデータ収集において、実験環境のデザインは堂腰および窪((地独)北海道立総合研究機構酪農試験場)が担当し、そうした環境下で活動量データに基づいて特徴量を算出することとカメラ画像からの行動識別は代表者の大和田(東京理科大学)が担当する。そして、バージョンスペースに基づく機械学習を実施し、その結果に基づいて上下関係を特定するのは鍋西(北里大学)と大島(鹿児島大学)が担当する。機械学習システムは大和田が得意とする帰納論理プログラミングをベースにして開発を行う。最後に、酪農試験場と鹿児島大学が扱っている実証牧場に本システムを導入し、その統計的優位性を明らかにする。また、海外の牧場における牛群の社会的関係を調査し、本方法論の汎用性を検討する。
発達障害の発症に対する胎児期への小胞体ストレス負荷の影響

自閉症は遺伝子異常によるシナプス形成異常などの先天的な疾患である。一方,小胞体ストレスと自閉症との関連性はほとんど報告されていない。そこで,本研究では,小胞体ストレスが神経分化・成熟異常に及ぼす影響を解析した。自閉症モデルマウス脳内において,小胞体ストレス負荷状態であることおよび神経分化が亢進状態にあることを見出した。さらに,培養条件下においても,小胞体ストレス負荷により神経分化が亢進するとともに神経突起の伸長が抑制された。これらの現象はユビキチンリガーゼHRD1を発現抑制することで正常化された。つまり,自閉症発症に小胞体ストレス負荷を介したHRD1の増加が関与する可能性が示唆された。本研究の目的は,自閉症発症と小胞体ストレスについて,両者間の関連性を明確にするとともに,自閉症発症のメカニズムを解析することにある.当該年度の計画は,胎児期の小胞体ストレスと自閉症の因果関係を明確にすることである.in vitro解析において,前年度まではツニカマイシン誘導性の小胞体ストレス負荷により神経分化の促進および樹状突起の伸張抑制が認められていた.しかし,この現象が小胞体ストレスに特異的な現象であるか不明であった.そこで,ツニカマイシンとは作用点の異なる薬物を用いて解析したところ,同様の結果が得られた.つまり,自閉症の原因の一つとも考えられる神経分化の促進および神経成熟の抑制は小胞体ストレスによって誘発されることが明確になった.さらに,小胞体ストレスによる神経分化の促進は,ユビキチンリガーゼであるHRD1の発現が増加していることに起因する可能性が示唆された.また,in vivo解析において,妊娠マウスにバルプロ酸ナトリウムを投与することにより,自閉症様の症状をもつ仔マウスを作成した.この自閉症モデルマウスを用いて,生後1日目の脳内各部位の各種神経系マーカータンパク質,シナプス形成タンパク質および小胞体ストレスマーカータンパク質の発現変化を解析した.その結果,大脳皮質で小胞体ストレスマーカーの有意な増加が認められた.しかし,海馬においては,小胞体ストレスマーカーの発現に変化は認められなかった.さらに,生後1日目の大脳皮質において,シナプス形成因子であるCADM1の発現量が低下していた.以上の結果より,自閉症発症には発生初期段階における小胞体ストレスによる神経分化および突起伸張の異常が関与する可能性が示唆された.自閉症は遺伝子異常によるシナプス形成異常などの先天的な疾患である。本研究の目的は,自閉症発症と小胞体ストレスについて,両者間の関連性を明確にするとともに,自閉症発症のメカニズムを解析することにある.当該年度の計画は,胎児期の小胞体ストレスと自閉症の因果関係を明確にすることである.まず,in vitro解析において,P19細胞への小胞体ストレス負荷により樹状突起の伸張抑制と共にシナプス形成因子のneurexin-1およびシナプス足場タンパク質のShank3の発現が抑制されていた.これらのタンパク質は,自閉症発症の原因遺伝子として同定されたものであり,この結果は,自閉症発症メカニズム解明において小胞体ストレス誘導に伴う樹状突起の伸張抑制が関与するという重要な手がかりの一つとなり得るだろう.また,in vivo解析において,妊娠マウスにバルプロ酸ナトリウムを投与することにより,自閉症様の症状をもつ仔マウスを作成した.この自閉症モデルマウスを用いて,生後1日目および生後10週目の脳内各部位の各種神経系マーカータンパク質,シナプス形成タンパク質および小胞体ストレスマーカータンパク質の発現変化を解析した.その結果,タンパク質レベルではいずれのタンパク質も著明な変化が認められなかった.しかし,mRNAレベルで神経系の分化に関与するbHLHプロニューラル遺伝子群の発現に顕著な変化が認められた.以上の結果より,in vivo解析においては更なる解析を必要とするものの,自閉症発症に小胞体ストレスによる神経分化およびその後の樹状突起の伸張が関与することが判明した.本研究の目的は,小胞体ストレスと自閉スペクトラム症の両者間の関連性を明確にし,自閉スペクトラム症の発症メカニズムを解明し,予防および治療の一端を担うことである.バルプロ酸を用いた自閉症モデルマウスの解析により,モデル動物脳内において神経突起の伸長が著しく抑制されることが判明した.さらに,この突起伸長の抑制は,小胞体ストレスにより引き起こされる可能性が高いことが示された.さらに,このモデル動物脳内ではシナプス形成分子の発現が抑制されていた.つまり,自閉症発症に対して小胞体ストレスが寄与していることが明確となった.続いて,これまでの解析結果より,小胞体ストレスによる自閉症発症のメカニズムとして,小胞体ストレス負荷によるユビキチンリガーゼHRD1の増加が関与する可能性を提唱してきた.このHRD1ノックアウトマウスにおいて,移動距離,外周滞在時間などに変化は認められたものの一貫性がなく,今後検討の余地があると考えている.また,社会相互試験では両者間に変化が認められなかった.

したがって,外部からの小胞体ストレスを負荷することで引き起こされるコミュニケーション異常についてより詳細に検討したい.神経薬理学当該年度に予定していたin vivo解析における結果が,当初の予想通りの成果が出ず予定通り進行しなかった.一方で,自閉症モデルマウスを用いたシナプス関連因子と小胞体ストレスとの関連性が現在進行中である.また,マウスを用いて直接小胞体ストレスを負荷させる解析も計画中である.以上のことより,区分「(2)おおむね順調に進行している」とした.当該年度に予定していたin vivo解析における結果が,当初の予想通りの成果が出ず予定通り進行しなかった.一方で平成25年度以降に実施する計画であったin vitro解析でシナプス関連因子と小胞体ストレスとの関連性が今年中に確立されたので達成度としては区分「(2)おおむね順調に進行している」とした.In vitro解析は,非常に順調に進行しているので,今後は自閉症モデルマウスの胎生期由来の初代培養を行うことで小胞体ストレスによる神経分化および突起伸張の異常と自閉症との関連性をさらに深く追求していく予定である.この実験系はすでに確立されているので比較的早期に解析し終えると予想している.In vivo解析は,胎児期のマウスに直接小胞体ストレスを与える方法として羊膜内に小胞体ストレス誘導剤を注射することを計画していたが,薬物量,投与時期および出産に対するリスク等の様々な要因が解決できていない.今後もこの方法については継続していく予定であるが,代替法として小胞体ストレス関連分解に寄与しているユビキチンリガーゼHRD1のノックアウトマウスを用いることを計画している.HRD1-KOマウスは小胞体ストレスが慢性的に高い状態にあるので,本解析に応用可能であると予想している.【現在までの達成度】にも記載したが,当該年度の計画が予定通り進行しなかったが,同時に進行していた今後の計画が予想以上の成果をあげたので,平成25年度以降は,in vivo解析を中心に解析を行うことを計画している.また,それと同時にin vitro解析も引き続き計画通り解析を行う予定である.in vivo解析おける対応策として,解析したポイントである生後1日目および生後10週目以外に神経分化やシナプス形成が盛んに行われる胎生期14.5日以降での解析を重点的に行いたいと考えている.また,バルプロ酸ナトリウム以外の自閉症モデルマウス作成方法(ストレッサーの羊水内投与など)も検討していきたいと考えている.該当なし
露清帝国の西方境界における紛争と秩序形成

本研究の目的は、ロシア・清の2帝国の西方境界、とりわけ中国新疆・カザフスタンにまたがる地域に注目し、そこで19世紀後半から20世紀初頭にかけて設定されていた司法制度を分析することから、この地域に成立していた国際的な秩序の形成過程を明らかにすることであった。最終的に国際集会裁判として結実した両国間の紛争解決手段の成立過程、またその具体的な司法手続きから、両帝国間に位置した中央アジアの諸民族集団をも交えた秩序形成の実態を示し、また各集団の帰属意識にも留意した。最終年度として、ロシア側の意図を中心としてこれまで収集した資料に基づいて情報の最終的な整理を行った。またその際、別課題の調査(ロシア帝国外交文書館)において偶然発見した国際集会裁判をめぐるロシア政府内の議論についての資料もあわせて利用することができた。結果として、本研究全体を通じて、少なくともロシア帝国側は、地域秩序の安定を優先すべく帝国法ではなく現地の法体系を採用することを考え、またそのことが対手となる清朝側にとっても不利にはならないと想定していたことが示された。このような意図を背景に成立した国際集会裁判の制度は改変を伴いながら、革命による中華民国成立後も露中境界の紛争解決手段として実効性を持っていたことも本研究から明らかになった。断片的に残されている判決台帳からは、民族集団の枠を越えて紛争解決が図られていたことが分かる一方で、各集団の帰属意識については不明な点もまだ多く、引き続き課題としたい。ここまでの成果のとりまとめとして、カザフ遊牧民の紛争解決の歴史および露清間の国際集会裁判制度の運用について、それぞれ論文化の作業を進めている。本研究の目的は、ロシア・清の2帝国の西方境界、すなわち現在の中国新疆・カザフスタンにまたがる地域に注目し、その場において19世紀後半から20世紀初頭にかけて設定されていた司法制度を分析することによって、この地域に成立していた国際的な秩序の形成過程を明らかにすることである。国際集会裁判として結実した両国間の紛争解決手段の成立過程、またその具体的な司法手続きから、両帝国間に位置した中央アジアの諸民族集団をも交えた秩序形成の実態を示し、また各集団の帰属意識にも注目する。初年度にあたる本年度は、まずこれまでの研究において蓄積したロシア側の文書史料(とくにカザフスタン共和国国立中央文書館所蔵ロシア帝国文書)の分析を行った。それにより、両帝国間の国境線の画定とそれを越えた越境がもたらす摩擦(国籍変更、叛乱、越境犯罪)から、国籍がより明確になる過程を具体的に抽出し、英文による口頭報告としてまとめることができた。明確になった国籍・所属を前提として行われる国際集会裁判については、外共同研究者K.Khafizova氏の協力を得て国際研究セミナー(平成27年4月18日、早稲田大学)を開催し、当該地域の国境と秩序について検討することができた。本研究が注目する別の位相として集団の帰属意識がある。これについては、最終的に中国籍となったカザフに関して、清朝の辺境統治政策という枠組みの中で、カザフ遊牧民と国家の関係の実態を分析し、口頭報告を行っている。既存の史料の整理を集中的に行い、これまで情報の蓄積に乏しかった国境を越えた各集団の動きについて考察することができた。また海外共同研究者の招聘を、他の研究経費により本年度に実現することができ、海外の研究動向についても早めに整理を行うことができた。本研究の目的は、ロシア・清の2帝国の西方境界(新疆)において19世紀後半から20世紀初頭にかけて設定されていた司法制度を分析することによって、この地域に成立していた国際的な秩序の形成過程を明らかにすることにある。その中で、国際集会裁判として結実した両国間の紛争解決手段の成立過程、またその具体的な司法手続きから、両帝国間に位置した中央アジアの諸民族集団をも交えた秩序形成の実態を検討するほか、各集団の帰属意識にも注目する。二年度目にあたる本年度は、露清間の外交交渉・通信文に反映されている諸集団の帰属状況・帰属意識について引き続き検討することに加えて、両国間の紛争解決手段として浮上した国際集会裁判の制度的な枠組みについて、外交条約文そのものの検討も含めて再検討を行った。その内容については口頭報告を行い、かつ英文による刊行を行っている。並行して、本研究の前史にあたる19世紀前半における露清間のカザフ遊牧民の移動、遊牧地の変遷についても検討を行った。また、海外共同研究者Jampeissova氏による研究講演会(平成28年6月)を開催し、ロシア帝国によるカザフ遊牧地の把握方法、牧地の境界画定の過程について検討することができた。氏の招聘は他の研究経費によるものであったが、この機会にあわせて露清間の国際集会裁判を含むカザフ草原における司法制度の変化について、意見交換・ワークショップを行うことができた。史料調査としては、台湾故宮博物院における調査があり、清末の文書史料中に、点数は多くないもののロシアとの国際集会裁判にかかわる史料を見出すことができた。その検討は次年度以降も引き続き行いたい。既存史料の整理に加えて、海外調査により新たに収集し得た史料によって、本年度の主眼であった国際集会裁判の制度的枠組みについて、くわしく検討することができた。また、成果の一部については口頭報告・刊行を行った。本研究の目的は、ロシア・清朝の2帝国の西方境界(現在の新疆ウイグル自治区・カザフスタンの境界を中心とする)地域において19世紀後半から20世紀初頭にかけて施行されていた司法制度を分析し、そこから当該の地域に成立していた秩序の形成過程を明らかにすることである。

「国際集会裁判」として結実した両国間の紛争解決手段の成立過程、またその具体的な司法手続きから、両帝国間に位置した中央アジアの諸民族集団をも交えた秩序形成の実態を示し、あわせて各集団の帰属意識にも注目する。三年度目にあたる本年度は、これまでの考察も踏まえて、国際集会裁判をはじめとする帝国間の国境を跨いだ紛争の解決や制度運用にかかわる帝国間の交渉を改めて検討した。とりわけ、諸集団の帰属と紛争解決制度創出に関連する露清間の外交交渉(おもに満洲語文書による)を分析し、19世紀後半における国境地帯の摩擦から国境・帰属の明確化に至る過程を明らかにした。それらの成果について国際会議における口頭報告、あるいは英文論文集の一部としてまとめることができた。上の作業に並行して、これまで収集してきた史料の整理・検討も引き続き行った。また、中央アジア諸集団の中ではカザフに限定されるが、彼らの国境地帯における移動・越境活動を、帝国との関係の変化・長期の変動の中に位置づける作業を20世紀前半までを視野に入れて行っている。これらの成果については次年度の研究の中でも活用したい。本年度の主要な目的としていた、国境地帯の紛争解決にかかわる露清間の外交交渉について分析を進め、その成果を口頭報告・論文としてまとめることができたため。本研究の目的は、ロシア・清の2帝国の西方境界、とりわけ中国新疆・カザフスタンにまたがる地域に注目し、そこで19世紀後半から20世紀初頭にかけて設定されていた司法制度を分析することから、この地域に成立していた国際的な秩序の形成過程を明らかにすることであった。最終的に国際集会裁判として結実した両国間の紛争解決手段の成立過程、またその具体的な司法手続きから、両帝国間に位置した中央アジアの諸民族集団をも交えた秩序形成の実態を示し、また各集団の帰属意識にも留意した。最終年度として、ロシア側の意図を中心としてこれまで収集した資料に基づいて情報の最終的な整理を行った。またその際、別課題の調査(ロシア帝国外交文書館)において偶然発見した国際集会裁判をめぐるロシア政府内の議論についての資料もあわせて利用することができた。結果として、本研究全体を通じて、少なくともロシア帝国側は、地域秩序の安定を優先すべく帝国法ではなく現地の法体系を採用することを考え、またそのことが対手となる清朝側にとっても不利にはならないと想定していたことが示された。このような意図を背景に成立した国際集会裁判の制度は改変を伴いながら、革命による中華民国成立後も露中境界の紛争解決手段として実効性を持っていたことも本研究から明らかになった。断片的に残されている判決台帳からは、民族集団の枠を越えて紛争解決が図られていたことが分かる一方で、各集団の帰属意識については不明な点もまだ多く、引き続き課題としたい。ここまでの成果のとりまとめとして、カザフ遊牧民の紛争解決の歴史および露清間の国際集会裁判制度の運用について、それぞれ論文化の作業を進めている。研究計画にしたがって今後も研究を進め、史料の分析と具体的な事例の整理につとめる。すでに報告を行った内容については論文化の作業を進める。研究計画にしたがって今後も研究を進め、史料の分析と具体的な事例の整理を行う。
大気圧マイクロ波プラズマによる非凝集ナノ粒子の高効率気相合成

本研究では、凝集度の低いナノ粒子を比較的低温の反応場において生成させることが期待できる、マイクロ波プラズマをエネルギー源とする気相合成法を開発して、その有用性を明らかにすることを目的として研究を行った。本年度の研究成果の概要は、以下のとおりである。1.チタンのアルコキシド蒸気を原料として酸化チタンナノ粒子の合成実験を行った。反応器内のガス流量を増大させると粒子サイズは減少し、また非凝集となりやすい傾向がみられた。ガス圧力や原料濃度の変化によって粒子の生成量を制御できた。プラズマ強度の変化が粒子性状に与える影響も評価することができた。2.ガリウムの有機化合物蒸気とアンモニアガスを原料とした窒化ガリウムナノ粒子の合成を検討した。前年度までの合成実験結果の吟味より、合成反応を促進させる必要性が認識されたため、合成条件の慎重な調整によるプラズマ強度の向上に取り組んだ。その結果、量論比をほぼ満足する組成を有し、また十分な蛍光特性も示す粒子を合成することに成功した。さらに、インジウムの有機化合物蒸気を原料に加えたところ、内部にインジウムを含む窒化ガリウムのナノ粒子およびナノファイバーを生成させることができた。3.チタンアルコキシド蒸気を用いた粒子合成場に、酸化シリコンの微粒子を分散して導入したところ、合成条件によっては酸化シリコン粒子の周りに酸化チタンの層や微結晶が付着した生成物が生じる場合があった。このような生成物が得られる条件を十分絞り込むには至らなかったが、上記1や2で検討した単独粒子の合成に関わる因子が被覆粒子の生成も支配することが示唆された。4.今年度までに得られた実験結果および知見から、本合成法によるナノ粒子合成の特徴と、合成の制御のために必要な因子を整理した。またこれにより、合成を最適化するための装置、プロセス条件の指針を得ることができた。本研究では、非凝集性の高いナノ粒子を比較的低温の反応場において高い効率で生成させることが期待できる、マイクロ波で発生させた大気圧非平衡の体積波プラズマをエネルギー源とするCVD法による気相合成法を開発して、実験的検討によりその有用性を明らかにすることを目的として研究を行った。1.マイクロ波プラズマを発生させるためのシステムを構築した。円柱形状の体積波プラズマを形成できるように設計されたマイクロ波の共振器(キャビティ)を、同軸ケーブルでマイクロ波電源に接続することで、プラズマ発生部分を製作した。2.石英ガラス製の円管型のCVD反応器を製作し、管外壁にキャビティを取り付けた。ガスを流通させた状態で、キャビティにマイクロ波を導入し、反応器内の空間にプラズマが形成される条件を見出した。また、プラズマ発光を分光器に導いてプラズマ強度、プラズマスペクトルを計測し、プラズマ投入電力やガスの条件等による変化を考慮することで、粒子合成反応に適すると考えられる条件を予備的に選定することができた。3.チタンの有機金属蒸気を粒子原料としてキャリアガスとともに反応器に導入し、酸化チタンナノ粒子を合成する予備的実験を行った。合成された粒子をシリコンウェハ上に捕集して高分解能電子顕微鏡を用いて観察した結果、サイズが数nmから数十nmの粒子が得られる条件が見出された。合成される粒子のサイズや凝集性は、ガス流量、原料濃度、プラズマ発生部の操作条件によって変化したため、これらが粒子性状を制御するために重要な条件となることが分かり、次年度以降の本格的な合成実験のために役立つ知見が得られた。1.マイクロ波投入電力、ガス流量(反応器滞留時間)、原料ガスの濃度を変化させて粒子合成を行い、捕集した粒子の高分解能電子顕微鏡観察を行った。チタンの有機金属蒸気を粒子原料とした場合には、合成条件によってサイズが数nmから数百nmの粒子が合成された。また、プラズマ発光の分光分析を行い、ガスの解離の程度を発光スペクトルより評価することができた。2.合成された粒子のサイズは、主に反応器滞留時間によって変化することがわかった。ただし、原料ガスの濃度が低すぎると、粒子発生に至らず反応器内の壁面で薄膜物質としての析出が生じ、濃度が高すぎると、凝集体粒子が発生する傾向があることもわかった。3.ガリウムの有機化合物蒸気とアンモニアガスを用いた窒化ガリウムナノ粒子の合成について検討した。プラズマ発生条件、キャリアガス・原料ガスの条件を探索することにより、サイズが10nm以下のナノ粒子が合成された。合成粒子の顕微鏡観察により、粒子サイズや形態、凝集状態が合成条件によって制御できる可能性を見出した。4.3で得られた窒化ガリウムナノ粒子の組成、および蛍光特性の計測を試み、元素比および蛍光スペクトルを評価することができた。5.以上の実験結果をふまえて、粒子サイズ、サイズ分布、凝集状態の制御性、合成速度などの観点から、本合成法における操作因子の影響の整理を始めた。この知見を、次年度の合成実験の条件設定に活かして、本合成法の特徴と有用性をより明確にしていく予定である。

本研究では、凝集度の低いナノ粒子を比較的低温の反応場において生成させることが期待できる、マイクロ波プラズマをエネルギー源とする気相合成法を開発して、その有用性を明らかにすることを目的として研究を行った。本年度の研究成果の概要は、以下のとおりである。1.チタンのアルコキシド蒸気を原料として酸化チタンナノ粒子の合成実験を行った。反応器内のガス流量を増大させると粒子サイズは減少し、また非凝集となりやすい傾向がみられた。ガス圧力や原料濃度の変化によって粒子の生成量を制御できた。プラズマ強度の変化が粒子性状に与える影響も評価することができた。2.ガリウムの有機化合物蒸気とアンモニアガスを原料とした窒化ガリウムナノ粒子の合成を検討した。前年度までの合成実験結果の吟味より、合成反応を促進させる必要性が認識されたため、合成条件の慎重な調整によるプラズマ強度の向上に取り組んだ。その結果、量論比をほぼ満足する組成を有し、また十分な蛍光特性も示す粒子を合成することに成功した。さらに、インジウムの有機化合物蒸気を原料に加えたところ、内部にインジウムを含む窒化ガリウムのナノ粒子およびナノファイバーを生成させることができた。3.チタンアルコキシド蒸気を用いた粒子合成場に、酸化シリコンの微粒子を分散して導入したところ、合成条件によっては酸化シリコン粒子の周りに酸化チタンの層や微結晶が付着した生成物が生じる場合があった。このような生成物が得られる条件を十分絞り込むには至らなかったが、上記1や2で検討した単独粒子の合成に関わる因子が被覆粒子の生成も支配することが示唆された。4.今年度までに得られた実験結果および知見から、本合成法によるナノ粒子合成の特徴と、合成の制御のために必要な因子を整理した。またこれにより、合成を最適化するための装置、プロセス条件の指針を得ることができた。
周期性斜視原因遺伝子同定と解析

周期性斜視とは、斜視の日と斜視のない日が周期的に交代する特殊な斜視であり、原因は不明である。48時間もしくは24時間周期が次第に崩れて恒常性となり、手術治療を契機に斜視が軽快するがその機序も明らかでない。本研究では、特殊な斜視である「周期性斜視」の遺伝的要因の同定を目的とする。
急流河川水衝部護岸のための水制の効果に関する研究

従来造られてきた種々の水制の特性を活かして,流水および護岸や水制周辺の河床変動を制御し,洪水時の堤防の被災安全度を向上させことを目的として.愛媛県松山市を流れる急流河川である重信川を調査対象に,現地調査によって水衝部の護岸と水制の施工の実体を把握した.水制周辺の流速および河床変動状態を計測するために,これらの水制が,どのような水衝部護岸の役割を果たしているかを実験β解析により明らかにした.従来造られてきた種々の水制の特性を活かして,流水および護岸や水制周辺の河床変動を制御し,洪水時の堤防の被災安全度を向上させことを目的として.愛媛県松山市を流れる急流河川である重信川を調査対象に,現地調査によって水衝部の護岸と水制の施工の実体を把握した.水制周辺の流速および河床変動状態を計測するために,これらの水制が,どのような水衝部護岸の役割を果たしているかを実験β解析により明らかにした.松山市を流れる急流河川の代表例として重部川にある水制や国内外にある水制の施工事例の実態調査および資料収集による調査を行った.また,これと並行して代表的な水制周辺を模擬した水制周辺の流れの可視化実験・河床変動解析を実施した.まず,水制の施工事例の実態調査について,重信川では水制群によって緩流河川の低水路を形成したり,急流河川の常水路を固定化させる試みが古くからなされており,水制群の規模や配置は経験的になされてきた.これについての資料調査を行うとともに,重信川中流部にある連続水制の実態調査を行った.これらの調査の結果,重信川にある水制は主に護岸を目的とした水制で,連続的に設置したものと,単独で設置しているもので,様々な形状をもつものが現存している.また,盛土や石張,コンクリートからなる様々な水制が存在していることが明らかとなった.次に,重信川連続水制周辺の流れ場の評価を目的として,現地にある連続水制の縮小模型を作成・設置するとともに,その周辺の広域流れ場を撮影できる浅水流可視化システムを構築し,様々な形状・材質や配置をもつ水制周辺の詳細な流れ場を捉え,その流れ構造を解析した.また,これらの流れの可視化実験に関する成果を関連学会において掲載されている.また,水制の配置によって制御された流れが,土砂移動をどのように制御し土砂の堆積域や局所洗掘域をどこに形成するかを三次元流・河床変動解析によって明らかにした.出水規模によって水制群の一部が越流状態あるいは非越流状態になるが,水制群の配置だけでなく種々の水理条件の変化による河床変動も明らかにした.重信川連続水制に発生する流れと河床変動についての解析・考察を行うことで,古来より現存する水制群が水衝部護岸としての役割を果たしているかを明らかにすること,より効果的な水制の配置を提案した.現地測量調査・縦横断測量結果及び資料収集により得た水制の大きさと間隔を基に,地形データを作成し,解析メッシュに水制を配置した,出水時を想定した流れ・河床変動実験および平面二次元流解析を行い,現在設置されている水制についての効果を検証した.また,より効果的な水制の配置条件を提案するために先頭水制を上向きL型水制,下向きL型水制に変えた場合についても解析を行い,それらが河川の河床変動と流れに及ぼす効果についても検証し,現状との比較を行った.先頭水制を上向きL型水制にした場合では,I型水制の場合と同様に水刎ね効果が見られた.河床変動については上向きL型水制における洗堀深は浅くなり,その後方で発生する堆積高は低く,領域は小さくなることが明らかになった,先頭水制を下向きL型水制を配置した場合は,洗堀深は深くなり後方での堆積高は高くなるという結果が得られ,土砂の供給が多くなるため領域の拡大も見られた.これにより河床高の高低差は大きくなり,水頭差も大きくなることが原因として明らかとなった.水刎ね効果や淀み領域,護岸付近での土砂の堆積が確認され,どちらの水制も水衝部護岸としての効果が期待できると言える.先頭水制に下向きL型水制を配置した場合では河川全体の流速が比較的速くなることが確認され,上向きL型水制を配置した場合では流速が比較的遅くなることが確認できたため,重信川のような急流河川では流速を遅くすることが求められることから,先頭水制を上向きL型水制にした場合のほうが対象とした水制では効果的であることが分かった.重信川に現存する水制の効果について検討することが本研究課題の最終の目的であるため,今年度はまず国土交通省松山河川国道事務所から提供された重信川の水制に関する資料を整理した.その資料に基づいて現地調査を行った.資料に掲載されている水制の有無を現地で確認し,水制を確認できないものについては撤去されたものと判断し,掲載されていない水制を確認した場合はその水制の調査を追加で行い,重信川の水制の位置や形状・材質を現地調査により把握した.古くから河川整備に用いられている水制に関して,従来多くの研究が行われてきたが,実際に河川に現存する水制の役割に関する機能に着目したものは僅かしか行われていない.

本研究では重信川に現存する水制の機能を明らかにするために現地測量データを用いた二次元浅水流方程式に基づいた河床変動解析を行い,水制周辺の流れや河床変動を把握することで水衝部護岸としての役割を果たしているか否かを明らかにすることを目的とした.前年度から行った様々な水制形状や石かごからなる水制周辺の流れの可視化や河床変動の結果から得られた知見を基に,重信川に現存する水制周辺の平面二次元流れ・河床変動解析を行った.国土交通省河川局が定めた定期縦横断測量ガイドラインに従った横断測量成果の数値データを用いて河床データからメッシュを作成し,このメッシュ上に水制と橋脚を構造物として設定した.また,計画高水流量時における水制周辺の二次元平面内の流れと河床変動を明らかにし,現存する水制が護岸効果を果たしているか否か,河川にどのような影響を及ぼすかについて水制の効果を示した.重信川にある水制の縮小模型に基づく流れの可視化実験を行い流れの状況について詳しく解析を行った.また,これらの水制周辺の河床変動状況については,河床縦横断測量結果より平面二次元解析に適用し.その傾向を捉え,水制形状による影響を形状を変化させた河床変動実験により護岸対策のための検討を行った.実際にこれらの水制をどの様に配置するかについての検討の余地がある.24年度が最終年度であるため、記入しない。前年度まで行った実験・解析結果についてさらに詳しく検討し,問題点・改善点があれば再実験・解析を行う.これらの研究成果に基づいて水衝部護岸のための水制の効果的な配置,水制のサイズや材料について河床変動結果からの系統的な検討を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒト培養細胞のフォスファチジルイノシトール合成に関与する細胞内情報伝達機構の研究

A-431細胞にEGFやATPを添加すると,フォスファチジルイノシトール(PI)の合成が促進された。PI合成は細胞内カルシウム阻害剤やCキナーゼ阻害剤によって抑制されたが,細胞内カルシウムとCキナーゼ活性の両者を上昇させても,それだけではPI合成の促進は観察されなかった。細胞膜を[^3H]コリンで標識してから細胞をATP刺激で刺激すると,コリンの遊離が有意に上昇した。またこの上昇は百日咳毒素の前処理によっても低下しなかったことから,プリン受容体は,ホスフォリパーゼCの活性化とは別の機構で,ホスフォリパーゼDを活性化しているものと思われた。そこでPI合成を促進している可能性のあるセカンドメッセンジャーとしてフォスファチジン酸(PA)に着目し,PI産生との関連を調べた。[^<32>P]リン酸で細胞膜を標識してから,プリン受容体を刺激し,細胞の脂質を抽出して,薄層クロマトグラフィーでPAを分離した。このスポットを掻き取り放射能を測定すると,PAの産生は2.0倍に上昇していた。PAはそれ自体がセカンドメッセンジャーとして機能することとともに,CTPと反応して,PIの前駆体である,CDPジアシルグリセロールになることが知られている。細胞内のPAは,PAホスファターゼによって,速やかにジアシルグリセロールに脱リン酸化されるが,βアドレナージック遮断薬として知られるpropranololは,この酵素を阻害することが知られている。Propranololの添加によりPAは,ATP刺激の場合と比較しても2.6倍と多量に蓄積した。このようにPAが蓄積した細胞では,PIの産生も有意に上昇したので,PAの産生が,PI合成を促進したものと考えられた。しかしATPと比較すると,PAの量が多い割には,PI合成量は少なかった。これはCキナーゼ活性や,細胞内カルシウムの刺激が行われていないことによるものと考えている。
大腸菌の桿菌形態形成に必須な蛋白質RodAの構造と機能

本研究においては、タンパク質化学と遺伝子工学の手法によりRodAタンパク質の構造解析を行い、RodAタンパク質が大腸菌の細胞分裂に関与することを明らかにした。1.rodA遺伝子はpbpA遺伝子の終止コドンから2塩基おいたATGを開始コドンとし、1,110塩基(370アミノ酸をコードする)から成ることが分かった。また、RodAタンパク質のN末端15残基のアミノ酸配列を調べた結果、RodAタンパク質は切断されるシグナル配列を持たないが、N末端のMetは切断されることが分かった。2.RodAタンパク質の細胞質膜上での膜貫通構造を明らかにするため、RodAタンパク質のN末側とβ-ラクタマーゼとの融合タンパク質をコードする種々の融合遺伝子を作成した。融合部位近傍の疎水性度と融合タンパク質を生産する大腸菌のアンピシリン耐性の強さから、融合部位の残基の局在性を判定した。その結果、RodAタンパク質はN末端とC末端を細胞質側にし、8回細胞質膜を貫く構造をしていることが分かった。3.sui変異はPBP3の温度感受性致死変異ftsI(Ts)をサプレスするrodA遺伝子内の変異である。rodA(sui)遺伝子をクローニングし、塩基配列を決定したところsui変異はRodAタンパク質のGlnlllのコドンCAGがamber終止コドンUAGへ変異したものであることが分かった。ftsI(Ts)、suiの二重変異株KJBlはamber変異をGlnに置換するサプレッサーtRNA(supE)を持っているので、sui変異の一部はもとのGlnlllとして翻訳されているはずである。従って、sui変異によるRodAタンパク質の量の減少がPBP3活性の減少をサプレストしていると考えられ、RodAタンパク質は(おそらくRodA-PBP2総体として)PBP3と共に細胞の成長と分裂に関与していることが示唆された。本研究においては, rodA遺伝子領域の塩基配列から推定されたRodAタンパク質のアミノ酸配列とそのタンパク質の性質について,生化学的の検討を加えることに重点をおいた.1.rodA遺伝子がコードするRodAタンパク質のN末端の決定のため, rodA遺伝子を含む種々のDNA断片をもつプラスミドを用いて, rodA変異株に対する相補実験を行い,そのコード領域を決定した.その結果, DNA塩基配列より,このタンパク質はアミノ酸370個からなり,分子量は40,093と推定された.2.RodAタンパク質のN末端を含むrodA遺伝子の一部分とβ-ガラクトシダーゼ遺伝子lacZの融合遺伝子rodA'-'lacZによりコードされる融合タンパク質を大腸菌の細胞膜画分から精製し,そのN末端のアミノ酸配列を気相シークエンサにより決定した.その配列はRodAタンパク質の57番目から始まる配列と一致した.この結果は, RodAタンパク質は前駆体の形で合成され,プロセスされて成熟体になることを示唆している.3.MaxicellsystemによりRodAタンパク質の合成を行い,パルス標識-チェイスの実験によりその前駆体と成熟体の存在を検討したところ, SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動で分子量31,000の一本のバンドしか確認できなかった.この結果は2.の結果と矛盾するものであり, 2.の結果はRodAタンパク質を精製する過程でのプロテアーゼによる切断などによりもたらされた人工物(artifact)かもしれない.4.融合遺伝子rodA'-'lacZによりコードされる融合タンパク質を大腸菌の可溶性画分から精製し,そのN末端のアミノ酸配列の決定を試みたが成功しなかった.

従って,現在のところRodAタンパク質のN末端を生化学的におさえることはできていない.本研究においては、タンパク質化学と遺伝子工学の手法によりRodAタンパク質の構造解析を行い、RodAタンパク質が大腸菌の細胞分裂に関与することを明らかにした。1.rodA遺伝子はpbpA遺伝子の終止コドンから2塩基おいたATGを開始コドンとし、1,110塩基(370アミノ酸をコードする)から成ることが分かった。また、RodAタンパク質のN末端15残基のアミノ酸配列を調べた結果、RodAタンパク質は切断されるシグナル配列を持たないが、N末端のMetは切断されることが分かった。2.RodAタンパク質の細胞質膜上での膜貫通構造を明らかにするため、RodAタンパク質のN末端とβ-ラクタマーゼとの融合タンパク質をコードする種々の融合遺伝子を作成した。融合部位近傍の疎水性度と融合タンパク質を生産する大腸菌のアンピシリン耐性の強さから、融合部位の残基の局在性を判定した。その結果、RodAタンパク質はN末端とC末端を細胞質側にし、8回細胞質膜を貫く構造をしていることが分かった。3.sui変異はPBP3の温度感受性致死変異ftsl(Ts)をサプレイスするrodA遺伝子内の変異である。rodA(sui)遺伝子をクローニングし、塩基配列を決定したところ、sui変異はRodAタンパク質のGlnlllコドンCAGがamber終止コドンUAGへ変異したものであることが分かった。ftsl(Ts),suiの二重変異株KJBlはamber変異をGlnに置換するサプレッサーtRNA(supE)を持っていので、sui変異の一部はもとのGlnlllとして翻訳されているはずである。従って、sui変異によるRodAタンパク質の量の減少がPBP3活性の減少をサプレイスしていると考えられ、RodAタンパク質は(おそらくRodA-PBP2総体として)PBP3と共に細胞の成長と分裂に関与していることが示唆された。