hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼの基質認識機構の解明

1.ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼ(MPP)の前駆体切断部位決定機構我々が報告した酵母MPPとペプチド基質複合体の結晶構造より酵素内のサブサイトが明らかになった。これに基づき、S2サイトを形成するラットβ-MPPのGlu191とAsp195に対する変異体それぞれを作成した。これらにさまざまなミトコンドリア蛋白質前駆体を作用させたところ、予想されたように、その影響はP2位がアルギニンである基質に顕著に現れ、P2位がアラニンである基質の切断には現れなかった。また、興味深いことに基質のひとつであるMPPα前駆体が本来のプロセシング部位(P2位アルギニン)のみならず、C末端側(P2位フェニルアラニン)をも切断されることを見出した。更に、Glu191とAsp195を同時に変異させた酵素変異体ではC末端側部位で切断された産物のみが確認された。これらのことはS2位の負電荷酸性アミノ酸が欠失したために、本来の切断部位にある正電荷アルギニンとの相互作用が失われ、その部位を認識できずC末端側のみを認識するようになったためと考えられた。このC末端切断部位の認識の際には、本来S2位と相互作用すべきアルギニン残基がα-MPP側の酸性アミノ酸と相互作用することも同時に示した。以上のことから、酵素がその内腔に取り込んだミトコンドリア前駆体をN末端側からスキャンするように切断部位を認識する新しいモデルを提唱した。(J.Biol.Chem.(2003)に発表済み)2.ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼによる基質切断パターンの一般化前年に続いて、精製した酵素、基質による反応系からMPPの基質切断部位を決定した。さらに24種まで切断部位を決定したところ、P3位アルギニンとなる部位で切断される前駆体を見出した。この前駆体においてはP1'位に疎水性アミノ酸、P2'、P3'位に親水性アミノ酸という既知のMPP認識シグナルを揃えていたことから、これまで最も切断部位決定に重要であると思われてきたP2位アルギニンではなく、基質の成熟体部位の認識シグナルにより切断部位が決定されるケースがあることが示唆された。また、データベースに登録されているヒトのミトコンドリア前駆体についてMPP切断パターンを適用すると、ほとんどの前駆体で成熟体N末端と切断部位がことなることがわかり、酵母の場合と同様にMPP切断後の未知のプロセシングの存在をあんじするものであった。(論文作成中)1.ミトコンドリアプロセシングペプチダーゼ(MPP)の前駆体切断部位決定機構我々が報告した酵母MPPとペプチド基質複合体の結晶構造より酵素内のサブサイトが明らかになった。(論文作成中)
精子形成におけるエピジェネティック制御とsmall RNA

マウスPIWIファミリー遺伝子であるMILI(mouse piwi like)およびMIWI2(mouse piwi2)の機能解析をおこない、これらの分子が、piRNA(PIWI interacting RNA)と呼ばれる生殖細胞特異的なnon-coding小分子RNAの産生、および、piRNAを介したレトロトランスポゾン遺伝子のDNAメチル化に必須であることを見いだした。また、MVHなど、他の遺伝子のpiRNA産生における機能も明らかにした。さらに、GS(germline stem)細胞を用いたpiRNA産生解析システムを構築し、ミトコンドリア外膜のタンパクであるglycerol-3-phosphate acyltransferase 2(GPAT2)がpiRNA産生に必須であることを見いだした。精子形成において、マウスPIWIファミリーが、どのように生殖細胞特異的なsmall RNAであるpiRNAの産生に関与しているのか、そのpiRNAがどのような機能を有しているのか、さらに、その機能発現機構はどのようなものであるか、を解析することにより、エピジェネティックな遺伝子発現制御にどのように関与しているかを明らかにするものである。MILIはマウスPIWIファミリー遺伝子の一つであり、レトロトランスポゾンの遺伝子サイレンシングやsmall RNAの一つであるpiRNAの生合成に関与している。すでに、胎仔の生殖巣において精子形成におけるde novoDNAメチル化に関与することを報告している。本年度は、(1)MILI結合タンパクの探索、および、(2)MILI欠損マウスの雄性生殖細胞におけるピストン修飾解析、をおこなった。(1)成体精巣におけるMILIの機能を解析するため、MILI結合タンパクの同定をおこなった。免疫沈降法ならびにマス解析により、MILIと同様に精子形成に関与する蛋白であるTDRD1がMILIに結合することが明らかとなった。また、TDRD1は、もう一つのマウスPIWIファミリータンパクであるMIWIとも結合することがわかった。これらのタンパクの細胞内局在を解析したところ、MILI、MIWIとTDRD1とは三者複合体を形成することが示唆された。さらに、MIWI欠損マウスの円形精子細胞では、MILIおよびTDRD1の細胞内局在が異常になり、精子形成に必須とされるchromatoid bodyの形成異常も認められた。これらの結果から、TDRD1、MILI、およびMIWIのタンパク複合体形成が精子形成に必須であることがわかった。(2)DNAメチル化と抑制性のピストン修飾は密接な関係を有していることが知られている。そこで、MILI欠損マウスにおけるピストン修飾についての解析をおこなった。その結果、MILI欠損マウスでは、H3K9me2やH3Kgme27といった抑制的なピストン修飾が認められないことが明らかとなった。一方、de novoDNAメチル化が生じなくとも、抑制的なピストン修飾が生じることから、両者は独立に生じる、あるいは、抑制的なピストン修飾がde novoDNAメチル化を誘導すると結論できた。piRNAと呼ばれる生殖細胞特異的なsmall RNAは、胎仔精巣において、MILIとMIWI2という二つのPIWIファミリータンパクによる「Ping-Pongサイクル」という分子メカニズムにより、産生されることが知られている。また、MILI欠損、MIWI2欠損は、いずれも、精子産生異常による不妊、piRNAの産生異常、レトロトランスポゾンの発現抑制解除、および、レトロトランスポゾン遺伝子のDNAメチル化異常を生じることが知られている。今年の研究では、MVH(mouse vasahomologue)というDEAD RNAヘリカーゼの、piRNA産生における機能解析をおこなった。まず、MVH欠損マウスは、MLI欠損マウスおよびMIWI2欠損マウスと極めて類似した表現型を示すことを見出した。つぎに、MVHがpiRNA産生のどの段階において機能するかを明らかにするため、MVHを欠損するオス生殖細胞におけるMILIおよびMIWI2に結合するpiRNAについての解析をおこなった。その結果、MVH欠損マウスでは、MILIに結合するpiRNAは存在するがMIWI2に結合するpiRNAは存在しないこと、また、piRNAのdeep sequencingや、MVH欠損マウスにおけるMILIおよびMIWI2の解析などから、MVHは、ping-pongサイクルの最初の段階において機能すること、特に、MILIにより産生されたpiRNAがMIWI2に受け渡されるステップにおいて重要な役割を有していることを明らかにした。マウスPIWIファミリーの一つであるMili (Miwi like)を欠損するマウスでは、胎仔期の精巣におけるpiRNAの発現低下、レトロトランスポゾン遺伝子の転写調節領域におけるDNAメチル化の低下、およびレトロトランスポゾン遺伝子の発現上昇が認められる。本年度は、MIILI欠損マウス由来の精子幹細胞(GS細胞)を樹立し、表現型の解析をおこなった。MILI欠損GS細胞ではレトロトランスポゾンIAP遺伝子のDNAメチル化の低下と、転写産物の発現上昇が認められた。

さらに、MILI欠損GS細胞にMILI遺伝子を導入し、MILIの発現を回復させた細胞株(MILI回復GS細胞)を樹立した。MILIの発現回復によってMILI結合piRNAの発現は上昇したが、IAPの転写産物量に変化は認められなかった。そこで、小分子RNAの網羅的解析をおこないLAPに対するpiRNAが産生されているか調べたところ、MILI回復GS細胞において野生型と比べ約20倍発現が上昇していた。さらに次にIAPに対するpiRNAの産生機構を、網羅的解析によって調べた。piRNAの産生は一次生成とping-pongサイクルと呼ばれる二次生成に分けられるが、GS細胞においては、IAP転写産物から一次生成によってpiRNAが生成されるが、ping-pongサイクルによる二次生成には進行しないと考えられた。また、MILIを過剰発現させることによって、IAPに対するpiRNA産生が亢進することも明らかとなった。これらの結果をふまえて、piRNAの一次生成の分子機構を詳細に解明しつつある。piRNAは、精子形成に必須な小分子RNAである。piRNAは、他の小分子RNAであるmiRNAやsiRNAと異なり、dicer非依存的に産生されるが、その分子機構の詳細は明らかになっていない。piRNAの前駆体は、piRNAクラスターとよばれる遺伝子領域から産生される長い一本鎖RNAであり、胎生期には、そのほとんどがレトロトランスポゾン遺伝子に対応している。しかし、piRNAクラスターからの転写産物が必要かどうか、また、レトロトランスポゾン遺伝子の塩基配列が必要かどうか、は全くわかっていなかった。我々は、単にセンス鎖とアンチセンス鎖のRNAが存在すれば、piRNA産生の材料として十分なのではないか、という仮説に基づいて、極めてシンプルな実験システムを構築した。それは、EGFPのアンチセンス鎖を発現するトランスジェニックマウスを作製し、センス鎖を発現するマウスと交配し、ダブルトランスジェニックマウス(dTgマウス)を作製する。そして、そのマウスにおいて、EGFPに対するpiRNAが産生されるかどうか、また、そのpiRNAによって、遺伝子サイレンシングが生じるかどうかをしらべる、というものである。実験結果は、我々の仮説を完全に支持するものであった。dTgマウスにおいては、EGFPに対するpiRNAが産生され、piRNA依存的にEGFP遺伝子のプロモーター領域がDNAのメチル化をうけ、遺伝子発現がサイレンシングを受けることを示すことができたのである。
双子老人2,500組の比較からみた加齢現象に関与する生活習慣・環境要因の研究

中高年齢に達した成人双生児2500組について郵送質問紙調査を実施した。自発的に総合健診を希望するものについては健診を実施した。総合的健診データについては解析が進展している。生活習慣やライフスタイル要因の影響に関する成績では、特に食品摂取及び食嗜好性に関する結果が注目される。一卵性双生児では塩分の多い食品、脂肪の多い食品の摂取頻度が有意に一致する傾向が示された。ペアの別離年齢別の比較では、別離年齢の高いペアが低いペアの一致率を上回った。ライフスタイル要因と免疫能に関する結果では、CD4の級内相関係数が非喫煙群0.024、喫煙差あり群0.448、CD23の級内相関係数が非喫煙群0.138、喫煙差あり群0.148となった。またアルコール摂取に関しては、級内相関係数が摂取量差の有り群と無し群でそれぞれCD4(0.675と0.475)、CD8(0.710と0.514)、CD3(0.817と0.324)、CD16(0.831と0.219)、CD56(0.799と0.144)と両群間で著しい差がみられた。ライフスタイルの関与を示すものとして注目される。また、老化現象に関与するものとして、血清アポタンパクEが精神老化のリスクファクターとして関心が高まっているが、アポEの環境寄与率はほぼ0.55と推定されたことから、個々のライフスタイル要因の関与のベクトル強度の算定が可能となった。双子老人1,300名について郵送アンケートを実施した。質問項目は、既往歴、現在の健康状態、日常生活様式(運動、老人クラブ活動、睡眠障害など)、食品摂取状況、嗜好品(飲酒、喫煙)などである。これら調査結果については解析も終了し、双生児ペア間での異動については特に塩味について、一卵性ペアで類似する傾向があることが判明した。また血液検査については一般的な血液化学検査のみでなく、DNAテロメア長についても解析が一部(15組)で完了した。大きな成果としては、血清を化学検査に使用した後の凝固した血球成分からでも、ほぼ抗凝固剤を使用した新鮮血と同量のDNAが抽出できる簡便な技術を確立できたことである。この技術により大量検体の分析が可能になった。またこの手法はDNAフィンガープリント法による卵性診断にも応用できることから有力な研究手技を確立することができた。現在までのDNAテロメア長の双生児比較では、一卵性双生児ではペア間で一致する傾向がみられることが判明した。分子生物学的な手法により得られるデータについては生活環境要因やライフスタイル要因との検討を更に進める必要がある。また、老年痴呆に関連する血清アポタンパク(E_2,E_3,E_4)とDNAテロメア長との関連は特に興味深い点であるので次年度において詳細な研究データを蓄積して解明していく予定で準備を進めている。これら成績については、次年度で更に例数を増加させ、より厳密な結果としてまとめていく予定である。双子老人2,500名について郵送質問紙を発送した。死亡脱落例が増加していることから、死亡例については電話にて家族にインタビュー調査を行った。総合的健診データについては現在解析中であるが、免疫能(モノクロナール抗体、CD4、CD8、CD3など)において双生児同胞間の類似度に養育時の生活環境の影響がみられることが別離年齢別解析より判明した。またDNAテロメア長に関しては、一卵性双生児ではペア内で近似する傾向がみられるものの、遺伝的に同一である一卵性ペアであってもペア内での差異がみられるものがあった。これら差異の発生に関与するライフスタイル要因についてはテロメア解析例数を増加させることにより分析を進展させる予定である。平成12年度に引き続き郵送調査を実施した。ツインコホート研究であるため追跡調査の年数が長くなるほど、死亡脱落例が着実に増加していた。また総合的健診調査結果の分析に関しては、本年度は免疫学的指標を中心に検討を実施した。CD抗原のCD

4、CD8、CD3,CD16、CD56、CD23をフローサイトメトリー法にて測定した成績である。T細胞系免疫学的指標とNK細胞系免疫指標のリンパ球に占める割合は、双生児ペア間で負の相関係数を示した。肥満指標のBMIの増減はCD4値を変化させる関連因子であることが示唆された。食習慣・飲酒・喫煙といったライフスタイル要因の影響に関しては、塩分、果物、菓子、卵の摂取量の差が免疫能に影響を与えることが示唆された。生活習慣との関連が強いBMIに関しては、末梢血T細胞数はBMIに逆相関しBMIの高値なものほど減少傾向がみられた。CD値の表す免疫能は、一卵性双生児ペア間で比較すると遺伝因子よりも環境因子の方がより強く関与している結果を示した。また中高年双生児における各CD値の級内相関係数についてはCD4(男:0.558,女:0.628),CD8(男:0.675,女:0.806),CD4/8比(男:0.678,女:0.848),CD3(男:0.578,女:0.538),CD16(男:0.503,女:0.318),CD56(男:0.319,女:0.562),CD23(男:0.334,女:0.686)であった。全体的に中程度の級内相関係数であり、遺伝因子と環境因子のベクトルが拮抗していることが示された。
サファイア窒化法によるAlN薄膜をベースにした高品質バルク結晶への展開

次世代の光源として注目される紫外発光素子は,幅広い用途(蛍光灯の代替,高密度DVD,生化学用レーザー,光触媒による公害物質の分解,He-Cdレーザーや水銀灯の代替)が期待されており,裾野の広い基礎科学および新産業分野を創出する.この紫外発光素子は,ワイドギャップ半導体と呼ばれる窒化物(AINやGaN)を主成分とする半導体からなる.この半導体は,通常サファイアやSiCなどの異種基板上に成長が行われるが,基板との格子不整合が大きいため,未だに欠陥の少ない窒化物薄膜を得るのはきわめて難しく,多数の貫通転位が存在している.本研究では,AlN-Al_2O_3-C-N_2-CO系熱力学的相安定図を構築し,これに基づいたサファイア窒化法によるAIN膜の作製法を提案した.この相安定図を用いると,サファイアを窒化する場合に,炭素共存下でN_2-CO混合ガスを用いて,窒化駆動力を制御して窒化反応を進行させることができる.この熱力学的原理に基づいて作製したAlN膜は,結晶欠陥のない極めてきれいな膜であることが分かった.XRDの結果から,c面(0001)サファイア基板の面上には,c軸配向したAlNが生成し,Al_2O_3[11-20]方向とAlN[1-100]方向が平行であることが分かった.また,本研究における窒化条件では,AlN/Al_2O_3界面で生成したAl^<3+>およびO^<2->イオンがAlN膜内を外方拡散し,ガス/AlN界面ではAlNおよびCO(CO_2)ガスを生成して窒化反応が進行するものと考えられる.次世代の光源として注目される紫外発光素子は,幅広い用途(蛍光灯の代替,高密度DVD,生化学用レーザー,光触媒による公害物質の分解,He-Cdレーザーや水銀灯の代替)が期待されており,裾野の広い基礎科学および新産業分野を創出する.この紫外発光素子は,ワイドギャップ半導体と呼ばれる窒化物(AINやGaN)を主成分とする半導体からなる.この半導体は,通常サファイアやSiCなどの異種基板上に成長が行われるが,基板との格子不整合が大きいため,未だに欠陥の少ない窒化物薄膜を得るのはきわめて難しく,多数の貫通転位が存在している.本研究では,AlN-Al_2O_3-C-N_2-CO系熱力学的相安定図を構築し,これに基づいたサファイア窒化法によるAIN膜の作製法を提案した.この相安定図を用いると,サファイアを窒化する場合に,炭素共存下でN_2-CO混合ガスを用いて,窒化駆動力を制御して窒化反応を進行させることができる.この熱力学的原理に基づいて作製したAlN膜は,結晶欠陥のない極めてきれいな膜であることが分かった.XRDの結果から,c面(0001)サファイア基板の面上には,c軸配向したAlNが生成し,Al_2O_3[11-20]方向とAlN[1-100]方向が平行であることが分かった.また,本研究における窒化条件では,AlN/Al_2O_3界面で生成したAl^<3+>およびO^<2->イオンがAlN膜内を外方拡散し,ガス/AlN界面ではAlNおよびCO(CO_2)ガスを生成して窒化反応が進行するものと考えられる.
生理活性脂質の生合成酵素と受容体の遺伝子発現に関する研究

本総合研究班は、プロスタグランジン、PAF、ステロイドホルモン、ビタミンA,Dのいわゆる生理活性脂質の生合成酵素と受容体の遺伝子発現とその調節を分子生物学的、医化学的手法により解析した。成果の概要を以下にまとめる。1.プロスタグランジン・PAFの研究;生合成段階の律速酵素であるシクロオキシゲナーゼ遺伝子をクローニングし、サイトカイニン等によるmRNA誘導機構と転写調節因子を解明した(山本)。脳のPAFアセチルハイドロヒドロラーゼアイソ-フォームI,IIの精製と遺伝子クローニングを行い、I型αサブユニットがヒトの先天性脳形態形成不全の一種Miller-Dieker症候群の原因遺伝子産物であることを発見した(井上)。PAF受容体遺伝子の構造と発現制御を解明した(清水)。プロスタグランジン(PG)受容体の構造と機能(成宮、市川)及びPGJ2の遺伝子応答配列と制御因子を解明した(市川)。2.ステロイドホルモンの研究;コルチコステロイド、アルドステロン合成酵素の副腎皮質細胞層特異的な発現とその転写制御因子を解明した(石村)。アルドステロン合成律速酵素の11-水酸化酵素と18-酸化酵素の動物種特異的な発現を解明し、遺伝的高血圧発症との関与を示唆した(岡本)。副腎と生殖線の分化に必須のP450遺伝子群の転写調節因子Ad4BPの構造と機能を解明した(諸橋)。グルココルチコイドによる急性期蛋白のα1-酸性糖蛋白の転写活性化諸因子の解明(H7のみ;大場)。3.ビタミン研究;レチノイン酸受容体によるミドカイン遺伝子発現とそれらによる神経細胞の生存維持と増殖機構を解明した(村松)。腎臓の1α,25-ヒドロキシビタミンD-24-水酸化酵素の遺伝子発現を負に制御する因子を発見した(須田)。[I]生合成酵素の発現とその調節の分子機構(1)(井上)II型ホスホリパーゼA_2に炎症時に誘導される新規のCa^<2+>とアラキドン酸含有リン脂質に特異的な60kDa分子種を発見した。(2)(吉本)ブタ白血球アラキドン酸12-リポキシゲナーゼの触媒機能を営む構造を部位特異的変異により解析した。(3)(岡本)遺伝性のNa^+負荷誘引高血圧ラットの副腎からP-450(11β)cDNAをクローニングして、その構造を決定した結果、Na^+感受性ラットは野生型のそれと同じ構造であったが、Na^+耐性ラットの酵素に変異を発見した。(4)(諸橋)ステロイド産生細胞に特異的に発現する転写因子Ad4BPを非産生細胞で発現させることに成功し、それによるP450遺伝子の転写活性化を解析した。(5)(石村)副腎皮質の束状層に特異的な糖質コルチコイド合成酵素遺伝子の5'側上流に発現に重要な配列を発見し、その結合蛋白を同定した。(6)(須田)腎臓におけるビタミンD-24-水酸化酵素の常時誘導は腎で合成される1α,25(OH)2D_3によるautocrine/paracrine機構によることを解明した。[II]受容体の分子構造と機能、および遺伝子の発現機構(7)(市川)マウスPGE受容体のサブタイプEP1,EP2,EP3の遺伝子cDNAのクローニングを行った。また、PGJ_2が血管内皮細胞においてヘムオキシゲナーゼを誘導すること、この遺伝子プロモータ領域を解析し、PGJ_2の特異的プロモータ部位の存在とそれに働くトランス因子の存在を見いだした。(8)(成宮)ウシ副腎PGE受容体EP3のcDNAクローニングを行った結果、EP3mRNAがスプライシングを受けC末端の異なる4つのイソフォームを産生することを発見した。

また、これらは異なる情報伝達を行う。さらに、ヒトTXA_2受容体遺伝子のクローニングを行った。(9)(清水)ヒトPAF受容体の遺伝子のmRNAには二種類存在し、各々は異なるプロモータ制御を受けていることを発見した。さらに、PAF受容体刺激はMAPキナーゼ系と共役することを明らかにした。(10)(村松)レチノイン酸応答性の成長因子ミッドカインのプロモータを解析し、レチノイン酸応答エレメントを同定した。本年度の研究計画に従い以下の研究成果を得た。(井上)PAF不活化酵素、PAFアセチルハイドロラーゼの45kDaサブユニットはヒト脳形態形成不全の一種ミラー・デーカー症候群の原因遺伝子である。(山本)マウス骨芽細胞株で、PGはCOX-2のmRNAと酵素を顕著に増大する。(岡本)ブタP450(11β,aldo)酵素のcDNAのクローニングに成功した。この酵素はデオキシコルチコステロンからアルドステロンまどの反応を触媒した。(諸橋)生殖腺の分化とP-450遺伝子群の転写調節因子(Ad4BP)の発現は分化の進行と共に精巣で高く卵巣で低くなる。ノックアウトマウスの副腎と性腺はなく一週間内に死ぬ。(石村)コルチコステロン合成酵素(CYP11B)遺伝子の転写開始点から-314から-252の間にあるプロモーター活性に不可欠な配列に結合する核蛋白は副腎皮質内における細胞層特異的発現の関与因子と推定。(須田)腎臓の1α,25-(OH)_2ビタミンD-24水酸化酵素の誘導は、1α,25(OH)_2D_3とVDRとの複合体形成後の-151から-137に存在するVDREとの結合を介する転写促進である。(市川、成宮)プロスタグランジン(PG)E_2,I_2,F_<2α>各受容体の構造を解明。また、PGE_2受容体サブタイプのEP3のC末端鎖はG蛋白会合に必須でないが、その活性化に必須である。(清水)PAF受容体遺伝子プロモーターの二種類について一型はNF-kBをプロモータとし、PAF,エンドトキシンで活性化され、二型はエストロゲン、甲状腺ホルモン、ビタミンAで正に活性化される。PAF受容体遺伝子ノックアウトマウスを作成した。(松村)ヒトのミッドカイン遺伝子の上流を解析し、レチノイン酸応答性部位を決定し、機能することを明らかにした。本年度の研究計画に従い、以下の研究成果を擧げた。1.先天性脳形態形成不全の一種Miller-Dieker症候群の原因遺伝子産物であるPAFアセチルハイドロヒドロラーゼアイソ-フォームIIの神経分化過程での役割を解明した(井上)。2.ヒト12-リポキシゲナーゼのプロ-モータ領域の正と負の転写調節因子を同定、及びシクロオキシゲナーゼ遺伝子の転写調節因子を同定(山本)。3.チトクロームP-450(11β)とP-450(aldo)の遺伝子の腎臓における機能を解明し遺伝的高血圧発症との関与を示唆した(岡本)。4.P450遺伝子群の転写調節因子Ad4BPのノックアウトマウスを解析し、それは副腎と性腺が無く1週間で死ぬ。
ランダム・ウォ-クの研究とその応用

ランダムな環境(状態空間)の中でのランダム・ウォ-クの極限定理の精密化の研究を行った。得られた結果は次の様になる。1.一次元のランダムウォ-ク(ランダムな環境において)について,時刻t迄の最大点の分布,平均点の分布に関しての計算が出来た。2.KestenーKozlovーSpitzerの論文(1979年)の推移的ランダム・ウォ-ク(ランダムな環境の下での)についての一般化を試みた。結果としては全ての場合を証明するに致っていないが,問題が大変重要で複雑であることが判明してきた。3.1989年に出版された論文によって,Sinaiの問題の一般化に成功したのだが、前から計画していた様に,その精密化の最終的な結果を得ることに成功した。即ち,ランダムな環境が自己相似過程に収束するとき,原点から出発した粒子の位置について,時間スケ-ルの正規化によってある極限分布に達することを示した。特殊な仮定の下ではGolosovが1984年に証明に成功していた状況があったが,一般の自己相似過程に収束する、より広い確率過程をランダムな環境に持つランダムウォ-クを一般化した拡散過程に対して証明出来た意義は大きいと思われる。この際、前から予想していた様に,Pitmanの定理,即ち,一次元ブラウン運動の1への最小時間迄の時間逆転過程がベッセル(3)過程になっているという事実が離散的ランダムウォ-クの場合に相当する結果を証明出来たことが基礎となっていることを注意しておく。
非平衡ソフトマター物理学の創成に関する総括研究

本特定領域研究総括班は、研究計画全般を円滑に推進するために、「分子凝集構造のダイナミクス」、「構造転移のダイナミクス」、「非平衡構造のダイナミクス」、「理論・モデリング」の4つの研究項目を設定し、計画全体を大局的な視点から企画、指導、評価して必要な調整を行い、互いの連携を図りながら、一つの学際領域を確立した。また、計画研究では欠けている部分を公募研究によって補足しながら、領域全体として大きな展開を図り、新しい研究分野を開拓した。具体的には、研究成果の情報交換を目的とした研究会の開催や、ホームページの運営、報告書の作成、出版などの広報活動を行った。本特定領域研究総括班は、研究計画全般を円滑に推進するために、「分子凝集構造のダイナミクス」、「構造転移のダイナミクス」、「非平衡構造のダイナミクス」、「理論・モデリング」の4つの研究項目を設定し、計画全体を大局的な視点から企画、指導、評価して必要な調整を行い、互いの連携を図りながら、一つの学際領域を確立する。また、計画研究では欠けている部分を公募研究によって補足しながら、領域全体として大きな展開を図り、新しい研究分野を開拓していく。そのために、研究成果の情報交換を目的とした研究会の開催や、ホームページの運営、報告書の作成、出版などの広報活動を行う。本特定領域研究における総括班は、領域代表者1名、各研究項目の班総括担当4名、領域の研究方針の策定者1名に加えて、研究協力者として事務担当1名、領域代表補佐の1名、および随時参加してもらう4名の評価者を加えた合計12名で構成されている。評価者の豊富な経験に基づく高度な専門性や広い視野から、全体計画ならびに16テーマの計画研究、ならびに約20件の公募研究に対する個別の助言をもらい、それを参考にしながら研究方針の策定を行って、領域全体の調和と個別テーマの推進を図っている。今年度は研究が滞りなく開始され、研究の連携をはかるため、以下の企画を行い実行した。2006年9月9日京都大学基礎物理学研究所において、研究代表者・分担者を招集して事務連絡会を行い、研究目的、内容の再確認を行った。2006年12月21-23日第1回領域研究会を3日間泊まり込みで開催した。計画中、あるいは、すでに実行中の研究連携や共同研究を明確にし、また、計画班メンバー全員の研究内容を討議した。総参加者数は約70名であった。なお、関連する分野で世界をリードする研究を行っている3名の方に招待講演をお願いし、広い視野から非平衡ソフトマターを討議した。2007年3月15-16日第1回公開シンポジウムを開催した。初日は計画班のメンバー4名がソフトマター研究の現状と将来について、その意義を強調しながら、講演と討論を行った。2日目は若手研究者8名による個々の対象での重要性を強調した講演を行った。また、ポスター発表(約60件)もあった。総括班として、全体の取りまとめをおこない、研究会の企画と実施に携わった。具体的には次の活動を行った。(1)共同研究の実態を把握し、さらに強力に推進するため、研究連携の状況調査を行った。(2)若手研究者の育成状況を把握するため、博士研究員採用の状況と採用しなかった場合はその理由の調査を行った。(3)第2回領域研究会の開催2007年6月21・22・23日米沢市(4)第2回公開シンポジウムの開催2008年1月7・8日名古屋市(5)若手研究者の研究活動を活発にする目的で以下の研究集会も実施した。第1回ソフトマター物理若手勉強会2007年8月27・28・29日廿日市市(6)班独自の活動としてA01班のワークショップA01班ワークショップ'07 2007年9月18日名古屋市(7)A02班を中心とした国際研究集会(8)全体の国際会議の企画2008年6月2-5日京都市各研究項目(班)内での情報交換と研究連携の強化のために、4名の班総括担当者のリーダーシップのもとで班会議(第3回領域研究会平成21年1月79日福岡)が開催され、学術的な討議と情報交換を行った。さらに、最新の研究成果を報告し、討議を通して理解を深めた。計画研究と公募研究を含めた領域全体での研究情報の交換を促進し、共同研究や研究連携の推進に努めた。さらに、総括班の主催により、第2回ソフトマター物理若手研究会(平成20年8月2122日東京大学)、を開催した。

これらの研究会を通じて、助教、博士研究員、大学院生らの研究活動の活性化や人材育成に努めた。これらの活動実績により、総括班評価者からは、本特定領域研究は当初の目標を越えるような勢いで順調に進展してきているとの評価を得ている。平成20年9月に文部科学省で行われた中間評価においては、「A(現行のまま推進すればよい)」との評価結果をいただいている。平成21年度には、領域全体の運営を統括するために、第13回16回の総括班会議を行った。また、研究項目内での情報交換と研究連携の強化のために、班総括担当者のリーダーシップのもとで班会議が開催され、学術的な討議と情報交換を行った(A03班会議:平成22年3月12、13日、京都大学およびA02班・A04班合同班会議:平成22年3月26、27日、お茶の水女子大学)。計画研究と新しい公募研究を含めた領域全体での研究情報の交換を促進し、共同研究や研究連携の推進を目的として、第4回領域研究会を平成21年7月13日に北海道大学において開催した。また、本特定領域研究で進められている最新の話題を広く対外的に提供するために、第3回公開シンポジウムを平成21年11月20、21日に京都大学で開催した。この公開シンポジウムでは10件の口頭発表と92件のポスター発表が行われ、活発な議論を通じての研究情報の交換が行われた。また、非平衡ソフトマターに関わる重要な研究テーマとして、"Workshop on active matter-Physics of biokinetics-"(平成21年7月24、25日、東京)およびInternational workshop on dynamic cross-effect in softly condensed matter"(平成21年11月4、5日、東京)という2つのワークショップを開催した。後者では海外から5名の著名な研究者が来日し、この分野の最新の研究発表が行われた。さらに、総括班の主催により、第3回ソフトマター物理若手研究会を平成21年9月24日に筑波大学で開催し、助教、博士研究員、大学院生らの研究活動の活性化や人材育成に努めた。また、平成21年度にはホームページ上で6回のニュースレターを発行し、これらの活動報告や研究紹介を行った。平成22年度には領域全体の運営を統括するために、第17回20回の総括班会議を行った。今年度は最終年度であったため、本特定領域研究の5年間の研究成果を世界に向けて発信することを目的とし、さらに海外からも非平衡ソフトマターに関わる著名な研究者11名を招聘して、"International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter 2010"という国際シンポジウムを、平成22年8月1720日に奈良県新公開堂で開催した。この国際シンポジウムの全参加者は218名で、そのうち42名は海外からの参加であった。全体で24件の口頭発表と、157件のポスター発表が行われた。なお、この国際シンポジウムの口頭発表の内容は、Journal of Physics : Condensed Matterから出版される予定である。計画研究と公募研究を含めた領域全体での5年間の研究成果を総括することを目的として、第5回領域研究会を平成23年1月68日に東京大学で開催した。参加者総数は111名に及び、48件の口頭発表が行われた。また、非平衡ソフトマターに関わる重要な研究テーマとして、"Granek Symposium on Membrane Dynamics"という国際ワークショップを、平成23年3月10日に首都大学東京で開催した。
粥状動脈硬化症の伐因に関する基礎的研究

今回の各分野の研究者が、粥状動脈硬化発症の機序解明という1つのテ-マに取り組み、3年間でかなりの成果をあげることができた。1)WHHLウサギを用いてin vivoで酸化LDLの存在を確認することができた。2)酸化LDLは、マクロファ-ジのPGE_2の分泌を促進させるが、泡沫化したマイクロファ-ジはPGE_2の合成分泌を抑制することが明らかになった。3)抗酸化剤であるprobucolは、in vivoにおいて(WHHLウサギ)、酸化LDLの産生を抑制する結果、動脈硬化の進展を抑制すること、及び退縮効果も併せ持つことがわかった。4)probucolには、抗動脈硬化作用として、マクロファ-ジのchemotaxisの活性化作用をも有することが明らかになった。5)PGEの合成・分泌については上記の通りであるが、その受容体(PGEreceptor)についても、その単離・構造決定に成功した。6)マクロファ-ジが合成分泌するリポタンパクリパ-ゼ(LPL)について、その合成にMーCSFが正の調節をしていることが判明した。また、ヒトLPL欠損症の遺伝子解析を行い、その病態についても種々の解明できた。7)平滑筋細胞の増殖因子、及び遊走因子につき、その部分精製、その諸性質について明らかにできたが、単離精製は、その含量が少ないことから未完成である。8)動脈硬化病巣における、Atherogenic geneの検索についても、現在進行中であるが、現在までにトランスフェリンmRNAの発現が確認されており、その意味付けを検討中である。9)泡沫細胞の脱泡沫化については、HDL受容体の存在により、その機序が説明できることを明らかにし、しかもHDLが酸化を起こすこと、酸化HDLには脱泡沫化が消失することも合わせて明らかにできた。以上、本総合Aのプロジェクトはおおむね計画通り進み、多くの結果をあげることができ、1部は成果をもとに臨床応用されつつある。我々は今回のプロジェクト研究を通じて、血中に増加したLDLが如何なる機構で血管内皮細胞障害、マクロファ-ジの泡沫化および集簇、さらには、SMCの増書殖を惹起するかにつき、種々の分野の専門家と共同研究を行いつつある。先に代表者である北は、遺伝的に高LDL血症、早発粥場動脈硬化症を惹起する家兎WHHLウサギを用いて、LDLの上昇と粥場動脈硬化症の関係について検討してきたが、生体内に存在する酸化LDLが、その発症に密接に関与していることをつきとめた。今回の研究で、酸化LDLがマクロファ-ジに認識し取り込まれ、泡沫細胞形成が行われる際に、酸化LDLに特異的な受容体がマクロファ-ジに存在し、この受容体を介して泡沫化が行なわれることを明らかにした(北、堀内)。さらに、成宮と共同で泡沫化する以前と泡沫化を起こした後でのマクロファ-ジのPGE_2、LTC_4の産出を検討したところ、マクロファ-ジが泡沫化をし始めるまでは、大量のPGE_2、LTC_4が産生されてくるが、一旦泡沫化が完成してくるとPGE_2、LTC_4の産生はもはや抑制されることを見出した。この減少の意味づけを現在行っている。マクロファ-ジでは、PG以外にもリポタンパクリパ-ゼを大量に泡沫化に伴い合成してくるが、この合成機序につきどのレベルで行われているか検討したところ、mRMAのレベル、すなわち転写レベル調節されていることが明らかになってきた(山田)。現在、LDL中のどの因子が調節に関与しているか検討中である。また、一旦マクロファ-ジが泡沫化すると、もはや培養皿から動きが止まることを見い出した。これに関与する因子について検討中である。また平滑筋細胞の増殖に関しても、その因子の精製段階に入っており、その単離を進めている(斎藤)。本研究中に、山本等により、動脈硬化に関与する可能性の高い脂肪酸活性化酸素の精製に成部し、その全構造が決定された。この様に、本年度の研究は順調に進んでおり、次年度以降の成果が待たれる。

8)動脈硬化病巣における、Atherogenic geneの検索についても、現在進行中であるが、現在までにトランスフェリンmRNAの発現が確認されており、その意味付けを検討中である。9)泡沫細胞の脱泡沫化については、HDL受容体の存在により、その機序が説明できることを明らかにし、しかもHDLが酸化を起こすこと、酸化HDLには脱泡沫化が消失することも合わせて明らかにできた。以上、本総合Aのプロジェクトはおおむね計画通り進み、多くの結果をあげることができ、1部は成果をもとに臨床応用されつつある。我々は今回のプロジェクト研究を通じて、血中に増加したLDLが如何なる機構で血管内皮細胞障害、マクロファ-ジの泡沫化およびその集簇、さらには、血管平滑筋細胞の増殖、あるいは遊走を引き起こすかにつき、種々の分野の専門家と共同研究を行いつつある。北、堀内は酸化LDL、あるいはアセチルLDLのマクロファ-ジへの取り込み機序について研究を進めており、その受容体の諸性質を明らかにしつつある。また、泡沫細胞の脱泡沫化についても、HDLの役割、さらに酸化変性を受けた酸化HDLの脱泡沫化における影響について検討を加えている(PNAS投稿中)。北等は、抗酸化剤であるプロブコ-ルがマクロファ-ジを活性化することを、ボイデンチャンバ-法を用いて明らかにした(投稿準備中)。また、成宮、北等はマクロファ-ジが泡沫化するとプロスタグランディンE_2の産生が抑制されることを見い出したが、ホスホリパ-ゼA_2の活性低下が原因であることを見い出し、検討中である。斎藤等は彼らの見い出した平滑筋細胞遊走因子、増殖因子の単離、精製を行っている。山田等はリポタンパクリパ-ゼの遺伝子解析から、リパ-ゼ欠損症の患者の遺伝子解析を行っているが、最近スプライシング異常により惹起される症例を発見した。現在、さらにマクロファ-ジのリポタンパクリパ-ゼの合成調節の解析を進行中である。山本は、WHHLサウギの病変部位の遺伝子解析を行っているが、最近ある特定の遺伝子産物が病変部に限り発現していることを見い出し、この解析を進めている。この様に、本年度の研究は順調に進んでおり、次年度以降の成果が待たれる。平成3年度の研究は、ほぼ計画通り進んできたが、まず成果としては、遺伝的に動脈硬化を起こしてくるWHHLウサギを用いて、我々がin vitroで最もatherogenicリポ蛋白と考えていた酸化LDLの存在を証明することができた(Arteriosclerosis and Thrombosis 1991)。また、in vitroで酸化LDLの形成を抑制することが確認できた抗酸化剤であるprobucolをin vivoでその作用を確認する意味で、WHHLウサギに長期間投与し、検討するかたわら、動脈硬化の退縮効果も合わせて検討を加えた。長期間(16ケ月間)の投与により、動脈硬化の抑制効果が十分に認められることを明らかにした。しかも退縮効果が期待できるという成果も合わせて明らかにできた(Atherosclerosis 1992)。山本等は、WHHLウサギと、コントロ-ルウサギにおいて、WHHLウサギの動脈硬化巣から抽出したmRNAと、コントロ-ルウサギの同部位から抽出したmRNAを比較し、動脈硬化巣に発現している特異的なmRNAを同定したところ、トランスフェリンmRNAが特異的に増加していることを見い出した。また、長鎖脂肪酸の代謝に必須のLACSを単離精製し、その構造決定に成功した(JB 1992)。
大脳皮質視覚野の経験依存的な機能発達におけるT型Ca^<2+>チャネルの役割

皮質視覚野ニューロンの光刺激に対する選択的反応性は、生後発達の一時期(感受性期)の視覚体験に依存して可塑的に形成される。この感受性期は生後直後からの暗室飼育により延長し、延びた感受性期は短期間の視覚体験により終了することが知られている。これまでに、ラット大脳皮質視覚野スライス標本を用いて、NMDAチャネルではなくT型Ca^<2+>チャネルの活性化を必要とする電場電位の長期増強は感受性期に限って発生し、生後直後より暗室飼育すると成熟しても長期増強がみられ、その後短期間の正常視覚体験によりその発生も消失することを見いだした。本年度は、視覚環境の感受性期に対する影響がT型Ca^<2+>チャネルの変化に起因する可能性を調べるために、感受性期の視覚野錐体細胞よりホールセルクランプ法を用いてCa^<2+>チャネル電流を測定した。弱い脱分極通電により活性化された低閾値型Ca^<2+>チャネルは50mMのNi^<2+>で阻害され、低濃度の10mMのCd^<2+>では変化が見られなかつたことから、測定した電流はT型Ca^<2+>チャネルを介するものだと考えられた。このT型Ca^<2+>チャネル電流は正常視覚環境で成熟すると感受性期に比べ有意に減少したが、暗室で成熟するとその減少は見られなかった。暗室で成熟した動物を正常視覚環境に2日間曝すと、その電流は正常視覚環境で成熟した動物のレベルに低下した。また、活性化と不活性化の膜電位依存性やカイネティクスにはどの群間でも差はみられなかった。以上の結果は、T型Ca^<2+>チャネルの電流量が視覚反応の可塑的変化と長期増強の発生を規定する重要な因子のひとつであり、T型Ca^<2+>チャネル依存性長期増強が視覚反応可塑性の基礎過程である可能性を支持する。大脳皮質視覚野の機能的な神経回路は生後発達の一時期(感受性期)の視覚入力に基づいて可塑的に形成される。この感受性期は視覚入力遮断により延長し、延びた感受性期は短期間の視覚体験により終了する。これまでに我々の研究室ではネコやラット大脳皮質視覚野ではT型Ca^<2+>チャネルの活性化を必要とするシナプス伝達効率の長期増強は感受性期に限って発生し、生後直後より暗室飼育すると成熟しても長期増強がみられ、その後短期間の正常視覚体験によりその発生も消失することを見いだした。本研究ではT型Ca^<2+>チャネル自身が発達や視覚環境の影響を受けるかを検討する目的で、正常視覚環境下で飼育した生後20-30日齢の感受性期群、60-90日齢の成熟群、出生直後から成熟するまで暗室飼育した群、暗室飼育後2日間正常視覚環境に曝露した4群のラットより作成した視覚野スライス標本を用いて実験を行った。ホールセルパッチクランプ法により2/3層錐体細胞から記録を行い、T型Ca^<2+>チャネルを選択的に活性化させ、その電流を解析した。その最大振幅は発達期に比べ成熟すると有意に減少した。暗室飼育群ではこの減少がみられなかったが、その後短期間の視覚体験により正常の成熟動物の振幅レベルまで低下した。さらにT型Ca^<2+>チャネルの発現量とサブタイプの変化を同定するために、大脳皮質で発現が報告されている各サブタイプ(α1G,α1H,α1I)のmRNAプローブを作成し、上記の動物を用いて定量PCR法を行った。現時点までにα1Gについて解析を行ったが、各群間で有意な発現量の差は認められなかった。以上により視覚反応可塑性およびシナプス可塑性の感受性期に依存してT型Ca^<2+>チャネルの機能が変化することが示唆されたが、現在のところ影響を受けるサブタイプについては不明である。

以上の結果は、T型Ca^<2+>チャネルの電流量が視覚反応の可塑的変化と長期増強の発生を規定する重要な因子のひとつであり、T型Ca^<2+>チャネル依存性長期増強が視覚反応可塑性の基礎過程である可能性を支持する。
コヒーレント弾性波トモグラフィ装置(ACROSS)のフィールド展開

本研究は,地球科学の最新のテクノロジーを組み合わせて,コヒーレントな地震波を用いたアクティブな地下構造探査装置の開発研究を行うものである。これはモーターによって偏心質量を回転して,周波数の極めて一定した調和波動を長期間に亘って放射し,それによる地震動記録に適切な波形処理を施して,地下構造の探査とりわけ動態監視を行なうものである。本研究では最終的には,上述のソースおよびセンサーを,多数のアレイで展開することを予定している。これまでに、すでに回転震源として実用的に設計された、やよい2号が完成している。また、センサーシステムを,広帯域地震計または動コイル地震計+ADC+GPS信号との較正装置,によるシステムとして構築した。本研究は実用試験の本格化のために,やよい2号の大型の定着工を製作し,これを地下に埋設する方法を開発した。これは平成11年度までの研究の進展に伴い,人工震源の定着が容易でなく,本格的な土木工事を要することが分かってきたからである。すなわちコンセプトは異なるがやはり精密制御震源を使うシステムが,平成10年度に国の地震予知研究予算によって淡路島に設置され,現在も運転を継続しているところであるが,震源と地盤の結合に問題があり,データ解析に種々の困難が生じているのである。地下プラットフォームとして,東京電力・葛野川地下発電所の坑道を利用し,上述の震源および各種のセンサーを設置した。さらに,将来獲得されるデータを想定した解析の基本となるインバージョンモデルの精度を上げるためには,岩石破壊域の散乱実験データが必要なことが判明したので,地震研究所が運用している大型岩石破壊実験装置において岩石の散乱実験を行った。また,解析の基本となる成層弾性体の波動解析プログラムを開発し,さらに多数の震源のフェイズドアレイにより制御された,標的点における震動モードを考慮した逆解析理論を開発した。最新のテクノロジーを利用した,新しいコンセプトによる,弾性波を用いたアクティブな地下構造探査技術の開発研究を進めた。本研究に先行する科学研究費の補助により,平成11年度に実証試験用モデルの設計と試験システムの構築(備品購入)を行い,12年度にフィールド展開の準備を進めることにしていた。ところが平成11年度の研究の進展に伴い,フィールド展開が容易でなく,本格的な施工を要することが分かってきた。すなわちコンセプトは異なるがやはり精密制御震源を使う名古屋大学のシステムが平成10年度に,国の地震予知研究予算によって設置されたのであるが,震源と地盤の結合に問題が続出しており,データ解析は困難を極めている。そこで我々は,費用その他での困難を覚悟のうえで,本格的なフィールド展開プロジェクトを立てて,地下深部の坑道中の良好な岩盤に完璧な定着を施すこととした。幸い,科学研究費として本研究が認められ,フィールド展開に力を注ぐことができたのである。まずフィールドの選定を行った。大学の合同研究が行われている淡路島・野島断層(上掲),核サイクル機構・東濃地科学研究所,地震研究所・鋸山観測所,東京電力・葛野川地下発電所,同じく東京電力・神流川地下発電所(建設中)の現地調査および地質調査を行った結果,葛野川地下発電所の地下坑道が最も優れていることが判明した。そこで管理者である東京電力と協議して,試験装置の設置の承認を得た。上掲の野島断層の教訓から,単なるコンクリート打設では全く支持力が不足することから,トンネル掘削の実績と技術力で有名な企業と,設置方法について共同研究を始め,実現のめどがたった時点で,工事を発注した。土被り500m,坑道入り口から2kmという地下深部の砂岩系基盤に定着し,試験運転を開始することができた。なお,これに伴い,次の研究も実施した。(1)深部地下にGPS時刻

信号を取り込むため,通常の水晶時計と地表のGPS受信機を組み合わせた装置を開発した。(2)震源の回転1次モーメントを可変にする装置を設計し試作した。本研究は,地球科学の最新のテクノロジーを組み合わせて,コヒーレントな地震波を用いたアクティブな地下構造探査装置の開発研究を行うものである。これはモーターによって偏心質量を回転して,周波数の極めて一定した調和波動を長期間に亘って放射し,それによる地震動記録に適切な波形処理を施して,地下構造の探査とりわけ動態監視を行なうものである。本研究では最終的には,上述のソースおよびセンサーを,多数のアレイで展開することを予定している。これまでに、すでに回転震源として実用的に設計された、やよい2号が完成している。また、センサーシステムを,広帯域地震計または動コイル地震計+ADC+GPS信号との較正装置,によるシステムとして構築した。本研究は実用試験の本格化のために,やよい2号の大型の定着工を製作し,これを地下に埋設する方法を開発した。これは平成11年度までの研究の進展に伴い,人工震源の定着が容易でなく,本格的な土木工事を要することが分かってきたからである。すなわちコンセプトは異なるがやはり精密制御震源を使うシステムが,平成10年度に国の地震予知研究予算によって淡路島に設置され,現在も運転を継続しているところであるが,震源と地盤の結合に問題があり,データ解析に種々の困難が生じているのである。地下プラットフォームとして,東京電力・葛野川地下発電所の坑道を利用し,上述の震源および各種のセンサーを設置した。さらに,将来獲得されるデータを想定した解析の基本となるインバージョンモデルの精度を上げるためには,岩石破壊域の散乱実験データが必要なことが判明したので,地震研究所が運用している大型岩石破壊実験装置において岩石の散乱実験を行った。また,解析の基本となる成層弾性体の波動解析プログラムを開発し,さらに多数の震源のフェイズドアレイにより制御された,標的点における震動モードを考慮した逆解析理論を開発した。