hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
21世紀市民社会における性的マイノリティーへの寛容性の計量分析

最終年度となった本年度は、(1)本研究の当初からの目標であった「性的マイノリティへの寛容性」の意味内容の分析を行った。具体的には大阪のNPOへのインタビューを行い、取り組みを聞いた。そのヒアリングで興味深かったのは、部落差別などの人権問題に取り組んできた組織のサポートにより、2000年頃からの性的マイノリティへのサポートが広まったということである。こうした観点からの調査は次の研究においても追及していく予定である。(2)昨年度まで数年間学内において提言を行って来た「通称名使用」などを認めるルールと、性的マイノリティをサポートする大学組織の運営が開始された。具体的には2018年にサポートセンター内の総合支援室に性的マイノリティ等への相談窓口を作った。専門相談員と窓口運営チーム(総合支援室長補佐=石原、総合支援室管理職1名、学生サポートセンター1名)である。サポートセンターでは学生にインターネットでセクシャリティに関する匿名アンケートをとったところ、授業でqueer studiesを必修にしてほしい、Xジェンダーの知識をもつ人の講演会を聞きたい、LGBTの当事者とのディスカッションの場が欲しいなどの声があり、こうした不可視のニーズを可視化することも本研究で達成できたことであると自負できよう。本年度は先行研究のレビューと国内調査デザインの検討を行う計画であった。この数年の性的マイノリティ可視化傾向の背景に、性的マイノリティ研究(主にクイア理論)の蓄積と、当事者が中心となった支援団体の活発な啓蒙活動があると思われる。社会調査に先立って先行研究収集と支援団体へのフィールドワークを行った。(1)先行研究の収集関連図書のうち近年刊行されたものを中心に収集した(一部)。森山至貴(2012)『「ゲイコミュニティ」の社会学』勁草書房.新ヶ江章友(2013)『日本の「ゲイ」とエイズ:コミュニティ・国家・アイデンティティ』青弓社.三部倫子(2014)『カムアウトする親子:同性愛と家族の社会学』お茶の水書房.針間克己ほか(2014)『セクシュアル・マイノリティへの心理的支援ー同性愛,性同一性障害を理解する』岩崎学術出版社.(2)性的マイノリティをサポートする組織のフィールドワーク(一部)。2014/5/29東京学芸大学国際教育センター主催協力:NPO法人「共生社会をつくる」セクシュアル・マイノリティ支援全国ネットワーク「模擬授業教職大学院授業科目『現代的教育ニーズへの対応1』」東京学芸大学. 2014/6/15反貧困ネットワーク主催「制度があってもつかえない?セクシャルマイノリティから見る貧困問題」戸塚地域センター多目的ホール. 2014/6/28特定非営利活動法人ReBit主催「第1回Teacher's Junctionミーティング「すべての子ども」を包括した教育ってなんだろう?」「LGBTの子どもも過ごしやすい教室づくり」立教大学.(3)国内調査デザインの設計を(1)および(2)でえられた情報をもとに行った。(1)本年度は国内調査デザインの基礎となる情報収集のため、国内のLGBT支援団体、LGBT当事者の政治家、LGBT当事者などへのインタビュー調査を数多く行った。具体的には以下の通りである(敬称略)。石坂わたる氏(中野区議会議員)2015年11月5日/共生ネット(性的マイノリティーへの支援団体)原ミナ沙氏・小島和子氏2015年11月5日/山口俊明(トシ)(カウンセラー)2015年11月26日/高野幸子氏(モンキー高野)(手話フレンズ代表)2016年1月12日これらの成果は「SNS・LGBT・ろう文化の社会学的考察」(石原英樹研究室)に一部を抜粋掲載した。(2)さらに調査デザイン設計のため、昨年度から引き続きサポート団体および性的マイノリティーの「居場所」として著名な新宿二丁目のフィールドワークを行った。その成果は写真集「I Shall Be Released」として一部をまとめた。(3)昨年度に引き続き先行研究の収集を行った。関連図書のうち近年刊行の「LGBTと家族研究」の英語文献を42冊収集した。その一部は以下である。本年度の研究はおおむね順調に進展したといえる。当事者および支援団体の長時間にわたるインタビューを行うことができたのは大きな成果であった。また、昨年度の推進方策にあった、「性的マイノリティの社会的排除に対しての提言」については、NHKをはじめとするメディアにおいて行うことができた。本年度は、主に基礎概念の再検討をフィールドワークなどの方法により行った。(1)「寛容性」再考:本研究の鍵概念である「寛容性」について、「性的マイノリティーへの寛容性を高めるべき」という常識がある。しかし2年目にメディア等で発言したように、日本では寛容性の高まりに比して「身近に性的マイノリティーがいる」という答えは他国と比較して低い。これは日本の「寛容性」意識の特異性ではないかと考えレビューを行った。また「寛容性」に潜む異質な他者への留保付きの共感も、主に移民・難民研究者の間で問題とされてきた。これについては「歓待」(デリダ)などの提案があり、レビューを行った。(2)性的マイノリティーの多様性検討:LGBTなど性的マイノリティーを一つとみることは運動で必要とされたが、逆に性的マイノリティーの多様性(同性愛と性同一性障害の違いなど)を不可視のものとした。

性的マイノリティーの連帯を失うことなくその多様性を明確にする必要がある。これに関してジュディス・バトラーなどをレビューした。また、地域による性的マイノリティーの置かれた立場の違いが青森でのフィールドワークから明らかになった。講演においても特に支援団体の地域での意義を述べた。さらに海外の研究(Gates, G.J.& Romero A.P., 2009,"Parenting by Gay Men and Lesbians."他)をレビューしたところ、アメリカでも特定の性的マイノリティーのみが分析されることが多かったことが明らかになった(レズビアンカップル、白人、高学歴、高収入)。すなわち本研究の主題である「性的マイノリティ」と「寛容性」の意味論をようやく明らかにでいたのであり、これにより性的マイノリティーへの寛容性の量的な把握の準備が整ったといえる。本年度の研究はおおむね順調に進展したといえる。当事者および支援団体へのインタビュー調査は昨年度と同様に順調であった。昨年度と同様に「性的マイノリティの社会的排除に対しての提言」は今年度は大学内での研究会を立ち上げ(柘植あづみ世話人、加藤秀一と共に)と、大学内の学生による支援団体との連携などを行い具体的な成果を上げつつある。調査設計はプロトタイプを完成させ、学内などで実査を行った。また他実査では十分に扱われていない、「性的マイノリティーの多様性」「寛容性の意味内容」を明らかにすることはできたが、それらについて調査設計に入れるところまでは十分には行えなかった。(1)本年度は、「性的マイノリティーの多様性」と「寛容性の意味内容」を組み込んでの実査を行った。具体的には京都および韓国ソウルにおける多文化共生を模索するNPOなどを訪問しLGBTに関する取り組みについて聞き取りを行った。両地域は社会的排除(移民、貧困など)に対して長年真摯に取り組んでおり、そこに近年LGBTが加わったことによりどのような影響があるのかを考察した。これは、移民への寛容性と性的マイノリティーへの寛容性の共通点と異なる点が本研究の重要なポイントになると考えての調査である。(2)さらに国内のセイクシャルマイノリティサポート組織へのインタビューを前年度から継続して行った。その中で、LGBTの居場所の重要性、その居場所の特徴(アウティングをいかにして防止するかに腐心する、SNSの使用ルールを厳しくするなど)を理解することに努めた。(3)また、新たなテーマとして、LGBTというカテゴリーの持つ権力性について、当事者へのインタビューを行った。その結果、先行研究にあるとおり、同性愛とトランスジェンダーの間でのアイデンティティが異なることが改めて確認できた。同時にトランスジェンダーの中に、自らを医療化する性同一性障害とそれ以外のトランスジェンダーの間でのこれもアイデンティティの争いが見出された。こうした争いはLGBTの可視化の帰結であり、肯定的に把握したい。(4)こうした研究成果をもとに、実際の制度設計への提言を行った。
景観の多義性に関する研究

本研究は、景観を多義性という観点から据え直して体系化することを目的としている。首都圏近郊通勤駅の駅前広場と長野県長野市の歩道を対象とし、ある地点から見える全体の評価と複数の構成要素の評価とを、′′好ましい-好ましくない′′という形容詞対を用いた評定実験により得た。これらの結果から、まず、全体の評価を好ましくする構成要素の分析をおこなった。その結果、景観評価の多様な構造を示した。さらに、歩道景観において、各構成要素の評定が、面積といった物理的要因によるものなのか、注目度といった意味的要因によるものなのか、といった、評定要因の分析をおこなった。その結果、歩道において、1.歩道左側の縁・歩道わきの建物・駐輪の評価が全体の評価に関係があること、2.看板・駐輪の評価はその面積により評価がされており、歩道右側の緑・歩道左側の緑・看板・駐輪の評価は「注目度」により評価されていること、以上2項目を示した。以上の分析から得られた結果をまとめ、1.全体の評価と構成要素との評価の関連性から、今後の空間整備における重点整備構成要素の整理、2.評価への影響が面積によるものと注目度によるものとが判別されたことによる、整備時に量的に整備すべき構成要素と注目度により整備すべき構成要素という視点からの構成要素の整理、以上2項目の整理をおこなった。なお、注目度について、量によらず意味的に評価に影響する場合を示したわけであるが、その構造については今後の検討課題である。本研究は、景観を多義性という観点から捉え直して体系化し、新たなる景観研究の切り口を形作ることを目的としている。1.今年度に行った研究によって得られた成果は、以下の2項目にまとめられる。(1)景観データベースの作成実験対象の景観を、カメラを用いて写真撮影し、写真読みとり装置を使用してコンピューターに入力した。入力した写真データを、データベースソフトを用いデータベース化した。写真データをコンピュータでデータベース化するための基礎的なデータ(使用システムの概要・コンピューターの操作性、記憶容量の大きさ、入力時間)が把握できた。(2)レパートリー・グリッド発展手法による景観評価構造の把握景観の多義性をとらえるために、レパートリーグリッド発展手法を用い、“好ましい-好ましくない"という評価がされる場合に、どのような物理的要素が、どのような印象として知覚されるかといった、景観評価構造を、被験者ごとに把握した。その結果で、同一の景観構成要素が異なる印象で把握されるという、多義的な評価構造が示された。特に、緑・植栽等は、ほぼ好ましいと評価され一義的な景観構成要素であること、自転車や看板などは、好ましいと評価される場合と好ましくないと評価される場合があり多義的な景観要素であること、が整理できた。今後の研究の展開に関する計画(1)景観データベースの利用作成した景観データベースに、評価データを付加し、多義的な評価にもとでく景観データベースを作成する。(2)評価構造の把握と多義的な評価の体系化評価対象を増やして景観評価実験を行い、多義的な評価が行われる場合の評価データを増やす。また、画像処理技術を用い構成要素ごとの多義性を整理する。本研究は、景観を多義性という観点から捉え直して体系化することを目的としている。首都圏近郊通勤駅の駅前広場と長野県長野市の歩道を対象とし、ある地点から見える全体の評価と複数の構成要素の評価とを、“好ましい-好ましくない"という形容詞対を用いた評定実験により得た。さらに、歩道景観において、各構成要素の評定が、面積といった物理的要因によるものなのか、注目度といった意味的要因によるものものなのか、といった、評定要因の分析をおこなった。

その結果、歩道において、1.歩道左側の緑・歩道わきの建物・駐輪の評価が全体の評価に関係があること、2.看板・駐輪の評価はその面積により評価がされており、歩道右側の緑・歩道左側の緑・看板・駐輪の評価は「注目度」により評価されていること、以上2項目を示した。以上の分析から得られた結果をまとめ、1.全体の評価と構成要素との評価の関連性から、今後の空間整備における重点整備構成要素の整理、2.評価への影響が面積によるものと注目度によるものとが判別されたことによる、整備時に量的に整備すべき構成要素と注目度により整備すべき構成要素という視点からの構成要素の整理、以上2項目の整理をおこなった。なお、注目度について、量によらず意味的に評価に影響する場合を示したわけであるが、その構造については今後の検討課題である。
看護大学生4学年の自己調整学習方略の現状とメタ認知的な行動特性の分析

本研究は、看護学生の主体的な学習を支援するための手がかりを得るため、『メタ認知的方略・努力調整方略』の使用頻度を明らかにすることを目的に、看護大学生14年生に自記式質問紙調査を実施した。その結果、1年生は2年生より『努力調整方略』の使用頻度が高かった。また、『メタ認知的方略』の使用頻度が高い学生に半構成的面接調査を実施したところ、【学習時間の活用方法】【学習場面毎のメモの取り方】【学習への興味】の3つの意識を持って学習していることが明らかとなった。○自己調整学習方略を測定する尺度の選定修士論文で自己調整学習について検討したが、その時に使用した尺度は自己調整学習方略を多面的に測定するためには内容が不十分であった。そのため自己調整学習方略を測定する尺度を新たに選定する必要があり、先行研究で使用されている尺度について文献を検討した。先行研究では、自己調整学習方略を「認知調整方略」「動機づけ調整方略」「行動調整方略」「感情調整方略」の4因子として測定しているものや、「認知的方略」「モニタリング方略」「プランニング方略」「努力調整方略」としているものなど、因子構造もさまざまであり、質問内容についても類似する点や異なる点も見られた。その中でも今回の研究目的の一つであるメタ認知に注目し、メタ認知的活動を適切に測定でき、かつ信頼性と妥当性が検証されている尺度を選定し、アンケート調査で使用する尺度を決定した。○自己調整学習方略に影響を及ぼす因子の検討文献検討の結果、自己調整学習方略に影響を及ぼす因子として、生活習慣や自己効力感、学習動機、学習状況など、自己調整学習と学習者のさまざまな要因との関連が検討されていた。今日、教育の場面において、従来の学習者のニーズを無視した画一的な教育ではなく、学生の個々のニーズやスタイル、能力にあった学習環境を提供するが必要であり、その一つとして学習者の学習スタイルを把握した上で授業設計を行うことは重要であると考える。学習スタイルをもった学習者が、どのような自己調整学習方略を活用しているのか見当することは、学習者の自己調整学習方略を高めるための教育方法を検討するための基礎資料となると考え、本研究では「学習スタイル」を自己調整学習に影響する因子として選定し、アンケート用紙を作成した。本研究の目的は、看護学生の主体的な学習を支援するための手がかりを得るため、看護大学生の自己調整学習方略(努力調整方略・メタ認知的方略・認知的方略)の使用頻度を明らかにすること、及びメタ認知的方略(学習の計画を立て、進み具合をチェックし、結果を評価するなどの学習を円滑に進める機能がある)の使用頻度が高い学生の、学習における行動特性を明らかにすることである。看護大学生14年生395名に自己調整学習方略の使用頻度を問う自記式質問紙調査を実施した。学年での自己調整学習方略得点の差を、一元配置分散分析(TukeyのHSD法による多重比較)で検討した結果、1年生は2年生より努力調整方略の使用頻度が高いことが明らかとなった。次に、メタ認知的方略の使用頻度を高める教育方法を検討するための示唆を得るため、メタ認知的方略得点が平均点より高い学生のうち、同意が得られた5名を対象に「学習における工夫している点や注意している点」に関する半構成的面接を実施した。その結果、「学習のために、空いた時間を有効活用する」/「学習内容を忘れないうちにすぐに取り組む」といった、学習を開始する前に【学習時間の活用方法】を意識していた。また、「教員の話した内容が、後でイメージできるようにノートを作る」/「専門用語の具体的な例を記入する」/「講義内容で不明な点が、後からわかるようにメモする」という、その後の学習が効率的に進むように【学習場面毎のメモの取り方】を意識していた。さらに、「学習が楽しいと思う」や「知識が増えていくことが楽しいと考える」、「普段出てくる疑問を、講義を聞くことで解消していく」という、【学習への興味】を意識するという、3つの意識を持って学習していることが明らかとなった。「メタ認知的な行動特性」を明らかにするために、学生の行動だけではなく認知面についても具体的にインタビューを必要がある。そのためにはインタビューガイドが重要な役割をもつと考え、内容の精査・検討のための時間を確保するため倫理審査を延期した。27年度が最終年度であるため、記入しない。看護教育学・アンケート・インタビュー期間が遅くなると、学生が実習期間に入ってしまい学内に不在となるため、データが収集できなくなる可能性がある。そのため、倫理審査を5月中に申請し、またアンケート調査についても7月中に実施する。・インタビュー調査時期については7ー8月に設定していたが、アンケート調査の時期をずらしてことと学生の夏休み期間を考慮し、8ー10月に変更する。
社会性昆虫の労働分業システムにおける個体情報認識機構の解明

社会性昆虫はコロニーと呼ばれる集団を形成し、強固な分業システムを基盤に集団として適応的に振る舞うことができる。本研究ではクロオオアリを題材に、個体情報を司るシグナルおよびその受容体を同定し、社会性昆虫における労働分業の調節メカニズムを明らかにすることを目指した。化学分析および行動実験からアリは採餌個体と巣内の個体を体表炭化水素で識別し、採餌タスクを調整していると考えられた。また嗅覚受容体の発現・機能解析からメスで多く発現する受容体が炭化水素を受容する可能性が示唆された。分業システムでは集団内のある限られた部位で交わされる局所的な個体間相互作用を介して相手の個体情報を認識し、自身の労働を特殊化させと考えらる。本研究の目的はクロオオアリCamponotus japonicusを題材に、個体情報を司る炭化水素シグナルおよびその受容体を同定し、さらにはシグナル受容から行動の特殊化へと至る過程で作用する遺伝子群や神経活動を調べることで、社会性昆虫における労働分業の調節機構を明らかにすることである。本年度はまず、コロニーを構成する各個体のマーキングと長時間のビデオレコーディングによる行動観察を行い、採餌に特化した個体の存在を確認した。また採餌個体を一時的に取り除くと、残りのメンバーの一部が採餌へと役割を変えるが、採餌個体をコロニーに戻すと新規採餌個体が採餌に費やす時間は減少し、巣内での活動へと移行した。このことから、クロオオアリにおいて労働分業が個体間相互作用を介して可塑的に調節されていることが示唆された。受容体の機能解析では、働きアリに顕著に発現する嗅覚受容体遺伝子群を見出すことに成功し、そのうち数個の受容体遺伝子について全長クローニング、cRNA合成を行い、アフリカツメガエル卵母細胞発現系を利用した機能解析系を立ち上げた。卵母細胞を用いた電気生理実験の結果、発現させた嗅覚受容体はクロオオアリの体表炭化水素画分に特異的に応答する傾向が見られた。本年度はクロオオアリにおける分業調節を確認すると同時に、分業調節における炭化水素の機能を調べる予定であったが、アリの個体識別に基づく分業様式の把握に時間がかかり、炭化水素を用いたアッセイは予備的な実験を行うに留まってしまった。炭化水素受容体の機能解析については実験系を確立することに成功し、受容体の候補を絞り込めたため、当初の予定どおり順調に進行している。分業システムでは集団内のある限られた部位で交わされる局所的な個体間相互作用を介して相手の個体情報を認識し、自身の労働を特殊化させと考えられる。2016年度は昨年度明らかにした2つのタスク、採餌に特化した個体と主に巣内で活動する個体の体表炭化水素混合物の構成を比較した。その結果、2つのタスク群の間で炭化水素混合物の量的な違いが確認され、クロオオアリにおいて労働分業に伴う匂いシグナルの変化が示唆された。さらに各タスクの炭化水素精製物を担体に塗布し、働きアリに提示し行動を解析した。その結果、働きアリは採餌個体の炭化水素に対する接触頻度が高い傾向が見られ、アリが各タスクの匂いの量的な違いを識別していることが示唆された。現在は匂い識別能力をより詳細に定量的に計測することを目的に嗅覚連合学習パラダイムの構築を進めている。また今後はタスクによって変化する匂いを識別する神経機構を、匂いの知覚に関わる末梢神経系に着目して重点的に進める予定である。匂いシグナルの比較と識別行動実験について、論理的に解釈可能な結果が得られており、当初の期待通りに研究が進んでいる。分業システムでは集団内のある限られた部位で交わされる局所的な個体間相互作用を介して相手の個体情報を認識し、自身の労働を特殊化させると考えられる。本研究の目的はアリの個体情報を司る炭化水素シグナルおよびその受容体を同定し、さらにはシグナル受容から行動の特殊化へと至る過程で作用する遺伝子群や神経活動を調べることで、社会性昆虫における労働分業の調節機構を明らかにすることである。昨年度は働きアリが従事するタスクの違いによって体表炭化水素の組成比が異なることが確認され、アリが各タスクの匂いを識別していることが示唆された。そこで本年度は炭化水素の識別能力を計測するための行動実験を行うとともに、匂い成分に対する受容器の神経応答を記録する方法の確立を試みた。その結果、働きアリ個体レベルの学習ではいずれの炭化水素に対しても同様の学習効果を示した。一方、個体が学習によって獲得した炭化水素に対する行動は社会的な相互作用を介して他個体へと伝達され、働きアリのグループでは炭化水素の構造によって異なる学習効果を示した。このことから、炭化水素の識別には個体間の相互作用が重要であることが示唆された。匂い受容器における神経応答の記録法に関しては、電気生理装置のセットアップに時間を要したため、炭化水素刺激を用いた具体的な実験は今後の課題となった。

社会性昆虫はコロニーと呼ばれる集団を形成し、強固な分業システムを基盤に集団として適応的に振る舞うことができる。本研究ではクロオオアリを題材に、個体情報を司るシグナルおよびその受容体を同定し、社会性昆虫における労働分業の調節メカニズムを明らかにすることを目指した。化学分析および行動実験からアリは採餌個体と巣内の個体を体表炭化水素で識別し、採餌タスクを調整していると考えられた。また嗅覚受容体の発現・機能解析からメスで多く発現する受容体が炭化水素を受容する可能性が示唆された。まずは炭化水素を用いた行動アッセイを集中的に行い、今年度の遅れを取り戻す。受容体の機能解析は単一の炭化水素成分を用いた実験を進め、受容体の応答特性を明らかにするとともに、行動アッセイの結果と照らし合わせ、分業調節に重要な成分と受容体を絞り込む。また炭化水素受容体遺伝子の分子進化解析を進め、その進化プロセスを探索する。まずは炭化水素を用いた嗅覚連合学習パラダイムの構築を進め、匂い識別能力を高精度で定量化し、匂いシグナルの変化と受けて側の認知能力の関係性について議論を深める。また新たに電気生理実験系を立ち上げ、末端神経系での匂い識別機構の解析を進めていく。化学生態学当初予定していた炭化水素を使った行動アッセイを今年度行うことができなかったため、必要な試薬・実験器具の購入費を次年度に繰り越すに至った。電気生理実験に必要な機器の選定に時間を要し、また研究代表者の所属機関が変更したこともあり、予定していた機器の購入を次年度初めに移行した。各炭化水素標品の購入と炭化水素を塗布するガラスダミーの作成に使用する。電気生理装置の導入に使用する。
CFD連成シミュレーションに基づく空調システム最適化のための逆問題解析法の開発

本研究は、室内環境CFD(Computational Fluid Dynamics)解析シミュレーションに基づく室内温熱・空気環境の自動最適設計手法を開発することを目的とする。これは室内の環境性状を設計目標値に最大限近づけさせるための室内の物理的な境界条件を求める手法、すなわち逆問題解析による環境の自動最適化設計手法の基礎的な検討を行うものである。本研究において、以下のような成果を上げている。(1)室内温熱環境総合評価システムの構築及び設計目標の構造解明形成された温熱環境と環境設計目標との差を定量的に評価するシステムを構築した。空調目標は簡単にモデル化し、その優先順により階層的に整理した。(2)環境形成要因の階層構造の解明室内温熱環境に影響を与える環境形成要因の階層構造を作成した。これは、設計目標と同じく重要度、トレードオフ関係で整理し柔軟に変更可能なもの、最も室内温熱・空気環境に影響を与えるものからその序列を考慮して整理したものである。(3)環境解析におけるフィードバックシステムの構築設計目標と環境の差を環境形成要因の変更にフィードバックされる論理を作成した。(4)フィードバックシステムを用いた逆問題数値シミュレーションフィードバックシステムを用いた逆問題のCFD数値シミュレーションの有効を示すため、室内居住域平均温度又は人体の温冷感(作用温度、PMV等)を環境設計目標として、空調システムの最適化を行った。これは、形成された室内環境と環境設計目標との差を空調システムにフィードバックさせ、吹出温度と風量の最適空調条件を求めるものである。この解析により最も省エネルギー的で人体の温冷感にストレスがない空調条件が得られた。本研究において、平成11では以下のような成果を上げている。本研究は、室内環境CFD(Computational Fluid Dynamics)解析シミュレーンヨンに基づく室内温熱・空気環境の自動最適設計手法を開発することを目的とする。

(2)環境形成要因の階層構造の解明室内温熱環境に影響を与える環境形成要因の階層構造を作成した。これは、設計目標と同じく重要度、トレードオフ関係で整理し柔軟に変更可能なもの、最も室内温熱・空気環境に影響を与えるものからその序列を考慮して整理したものである。(3)環境解析におけるフィードバックシステムの構築設計目標と環境の差を環境形成要因の変更にフィードバックされる論理を作成した。(4)フィードバックシステムを用いた逆問題数値シミュレーションフィードバックシステムを用いた逆問題のCFD数値シミュレーションの有効を示すため、室内居住域平均温度又は人体の温冷感(作用温度、PMV等)を環境設計目標として、空調システムの最適化を行った。これは、形成された室内環境と環境設計目標との差を空調システムにフィードバックさせ、吹出温度と風量の最適空調条件を求めるものである。この解析により最も省エネルギー的で人体の温冷感にストレスがない空調条件が得られた。
非弾性トンネル分光顕微鏡によるプラズモン波動関数の可視化

近接場光学顕微鏡を基礎とするトンネル分光顕微鏡を開発し,これを用いて電子励起したプラズモンの波動関数の可視化に挑戦した。開発したトンネル分光顕微鏡において,表面形態像,光学像,トンネル電流像のすべてのイメージ測定において,数十nmの空間分解能を実現した。金ナノ薄膜を用いた計測から,表面形態とは異なる特徴的な空間構造が可視化されることが明らかとなった。複数のナノ構造体においてプラズモン波動関数の空間構造を光学測定により可視化した。プラズモン共鳴(自由電子の集団電子運動)は,光および電子により励起可能であるが,励起法により分散関係に違いが生じると予想される。本研究では,近接場非弾性トンネル分光顕微鏡を開発し,これにより電子励起されたプラズモンと光励起されたプラズモン波動関数の空間形状を可視化して励起法によりプラズモン波動関数がどのように変化するかを解明することを目的とした。当該年度は,ナノ構造のトンネル電流像を計測するため,近接場顕微鏡を基礎とする非弾性トンネル分光顕微システムを構築することを目的とした。そのためには,プローブと試料を導電性にする必要があり,従来用いられている非導電性の近接場プローブを金属コートにより電気伝導性にする方法を構築した。また,トンネル電流を検出するためには,微小電流計,前置アンプが必要であり,これを大学外の技術者の協力を得て完成させた。これらをもとに,近接場トンネル分光顕微鏡の試作し,これまでに試料の表面形態像,トンネル電流像,光学像の同時測定が可能な装置を完成した。金ナノ微粒子を用いたテスト計測から,観測されるすべての像において,数十nmの空間分解能を実現できること,また,プローブの形状を反映した,トンネル電流像が観測されることが明らかとなっている。しかし,再現性がやや低く,また装置を長時間安定に動作させることが困難である。現在,プローブや距離制御系の改善により,これらの問題を解決することを検討している。上記と平行して,同装置を用いたプラズモンの光学測定も進めており,これまでに.ロッドや円盤のプラズモン波動関数を可視化できることを確認している.貴金属ナノ構造体に励起されるプラズモン共鳴は,特異な光特性を示すため,近年盛んに研究されている。申請者は,これまでに近接場光学顕微鏡を用いてプラズモン波動関数の可視化に成功している。プラズモン共鳴は,電子的にも励起可能である。エネルギー分析可能な非弾性トンネル分光顕微鏡により,プラズモン波動関数の可視化が可能である。本研究では,電子励起されたプラズモン波動関数を可視化し,それを光学励起した波動関数と比較することを目的とした。昨年度までに近接場トンネル分光顕微鏡を試作し,トンネル電流像を比較的高空間分解で得ることに成功していたが,複数回ごとに信号ノイズ比が低下することが明らかとなっていた。探針のコンタミネーションや距離制御の安定性がその原因と考えられた。平成23年度は,試作した非弾性トンネル分光顕微システムの最適化と光学測定によるプラズモンの波動関数の可視化に取り組むこととした。トンネル顕微鏡には,開口型近接場プローブをプローブとして兼用していたが,これが動作の不安定性の原因である可能性があったため,本年度は新たに電解研磨法を用いた金属(金およびタングステン)プローブ探針の製作に取り組んだ。条件検討により,先端径数十nmの金属探針を再現性良く作成することが可能となった。これにより,散乱型の近接場光学測定とトンネル電流計測が実現される。作成したプローブのテスト計測から,表面形態像,電流像を比較的安定に測定できることを確認した。しかし,波動関数の可視化には至っていない。現在,引き続き探針形状,測定条件検討を進めるとともに,電場誘起トンネル発光計測などの準備も進めている。一方,プラズモン波動関数の光学測定では,金属蒸着膜,電子線リソグラフィーで作成したナノ構造体,化学合成したナノ構造体について研究を進め,プラズモンモードに関する知見を得ることに成功した。
イメージ上で仮想的物体を空間操作して物体を認識する方法

研究の目的従来の物体形状復元法は,反射や透視投影等の過程を個々に分析し,逆にたどるものであった.これに対して,本研究は,すべての過程を総合的に考慮し,多視点画像から形状を復元できる計算アルゴリズムを確立することを目的とする.すなわち,直接測定量(カメラから入力された画像)に対して,実際の画像生成と同じ順方向で,光源,物体,カメラなどのモデルから計算して生成される画像を比較してモデルを推定するコンピュータビジョンの枠組みを実現する.また,人の知覚では,『心的イメージ(心に浮かべるイメージ)の中で仮想的物体を回転させ,心的イメージと実際の見え方を比較して形状を知覚する』が働く.この視覚的思考をシミュレーションし,その働き方を検討する.研究実績(1)次元を一つ落して物体を柱体,すなわち2次元として,物体認識アルゴリズムを開発した.このとき,2-D投影像は1-D投影像となる.物体はその断面形状を表す,いわゆるSnakesによりモデル化される.そして,最適化法としては比較的安定な動的計画法を適用した.(2)物体を3次元のアクティブネット,つまり三角形からなる多面体でモデル化し,三角形を拡大,変形,分割するための最適化法として非線形最小二乗法を用いた物体認識アルゴリズムを開発した.非線形最小二乗法は動的計画法とは異なり,すべての未知パラメータが干渉しても,未知パラメータ数の2乗のオーダでしか計算量が増大しないという利点がある.(3)剛体モデルについては,陰影の他にエッジ情報も用いて,仮想的物体の空間操作の枠組みで認識する計算機アルゴリズムを開発した.この研究の中で,陰影情報による姿勢の大まかな推定,エッジ情報による位置の大まかな推定,そして2種類の情報を使った精密な推定の順に働くことがわかった.研究の目的従来の物体形状復元法は,反射や透視投影等の過程を個々に分析し,逆にたどるものであった.これに対して,本研究は,すべての過程を総合的に考慮し,多視点画像から形状を復元できる計算アルゴリズムを確立することを目的とする.すなわち,直接測定量(カメラから入力された画像)に対して,実際の画像生成と同じ順方向で,光源,物体,カメラなどのモデルから計算して生成される画像を比較してモデルを推定するコンピュータビジョンの枠組みを実現する.また,人の知覚では,『心的イメージ(心に浮かべるイメージ)の中で仮想的物体を回転させ,心的イメージと実際の見え方を比較して形状を知覚する』が働く.この視覚的思考をシミュレーションし,その働き方を検討する.研究実績(1)次元を一つ落して物体を柱体,すなわち2次元として,物体認識アルゴリズムを開発した.このとき,2-D投影像は1-D投影像となる.物体はその断面形状を表す,いわゆるSnakesによりモデル化される.そして,最適化法としては比較的安定な動的計画法を適用した.(2)物体を3次元のアクティブネット,つまり三角形からなる多面体でモデル化し,三角形を拡大,変形,分割するための最適化法として非線形最小二乗法を用いた物体認識アルゴリズムを開発した.非線形最小二乗法は動的計画法とは異なり,すべての未知パラメータが干渉しても,未知パラメータ数の2乗のオーダでしか計算量が増大しないという利点がある.(3)剛体モデルについては,陰影の他にエッジ情報も用いて,仮想的物体の空間操作の枠組みで認識する計算機アルゴリズムを開発した.この研究の中で,陰影情報による姿勢の大まかな推定,エッジ情報による位置の大まかな推定,そして2種類の情報を使った精密な推定の順に働くことがわかった.
海水中のマイクロバブルの電場・磁場による流動制御

マイクロバブルは直径が概ね50マイクロメートル以下の気泡で、海水浄化装置への応用の期待から近年注目されている。電磁場を用いたマイクロバブルの制御の可能性を検討するため、磁場中で流動する海水の電気分解実験を行い海水と電極で発生した気泡の動きを調べるとともに、イオン輸送モデル及び気液2相流モデルを用いた数値シミュレーションを行った。その結果、ローレンツ体積力を受け海水と気泡の流動が変化すること、気泡と海水とではローレンツ体積力の働きに違いがあり、そのことが海水と気泡の運動に影響を与えることが分かった。しかし、後者の効果は小さな気泡ではそれほど大きくはないと考えられる。直径が50マイクロメートル以下の気泡であるマイクロバブルは、表面電荷を持つ、自己圧壊する、など通常の気泡と異なる性質があり、海水浄化装置への応用が期待されている。本研究では、海水中でのマイクロバブルの流動制御を目的とし、海水に電場、磁場を印加することにより、発生するローレンツ体積力がマイクロバブルの挙動に与える影響を調べる研究を行った。まず、予備的実験として、アクリル板でできた簡易的な電解槽を作製し、磁場なしの条件で海水の電気分解実験を行い、発生した微小気泡の運動を観測した。電磁気学および気泡流に関する流体力学に基づき、有限要素法を用いて実験に対応する数値シミュレーションを行い、気泡直径が十分小さいという条件の下で、実験的に観測される海水と気泡の運動が基本的に再現されることを確認した。次いで、0.1テスラ程度までの磁場を印加した場合について同様の数値シミュレーションを行い、ローレンツ体積力により海水の対流パターンとマイクロバブルの分布パターンに明らかな変化が生じることを示した。このことは、ローレンツ体積力によるマイクロバブルの運動制御の可能性を示す結果である。また、マイクロバブルの海水浄化機能を活用する装置の一つとして期待される電磁場を利用した海水・油分離装置について、ローレンツ体積力および気泡に働く浮力が装置内の海水流れに与える影響を調べる実験とそれに基づく考察を行った。これらの結果を学会で発表した。本研究では、海水中でのマイクロバブルの流動制御を目的とし、海水に電場、磁場を印加することにより、発生するローレンツ体積力がマイクロバブルの挙動に与える影響を調べる研究を進めている。本年度は、ローレンツ体積力がマイクロバブルを運ぶ海水の流れに与える影響を調べるため、磁場下での海水の電気分解と運動について電解質モデルを用いた数値シミュレーションを行い、海水が一様な電気伝導度を持つ導体と考える簡易モデルとで結果が異なる場合があることを示した。このことは、磁場中の海水流れを詳しく知るためには電解質モデルが必要となることを示している。また、マイクロバブルの海水浄化機能を活用する装置の一つとして期待される電磁場を利用した海水・油分離装置に関わり、断面形状の異なるダクトに海水を流して電場、磁場を印加する実験を行い、同じ断面積であれば幅の狭いダクトの方が海水流れの蛇行や渦が抑制できることを明らかにした。この結果は数値シミュレーション結果と定性的に一致している。気泡の運動に関してはアクリル板でできた電解槽を用いて磁場なしの条件で海水の電気分解実験を行い、発生した微小気泡の運動を顕微鏡で観測し、装置内で発生する気泡の直径がこれまで想定していたよりもやや大きいことを確認した。これらの結果の一部を学会で発表した。海水中の気泡の運動に対するローレンツ力の効果については、ローレンツ力が海水の流れを変えることによる効果とローレンツ力が直接気泡に与える効果とがある。前者については、電解質モデルを用い電極反応を考慮した数値シミュレーションが可能となり、また、前年度に故障した強磁場発生装置の修理が完了したので、これを用いた実験的研究を進めることにより、ローレンツ力による海水流れの変化がかなり明らかになってきている。一方、後者については、前年度に行った数値シミュレーションの結果、影響の存在は予想されているもののその効果は大きくなく、実験的検証が遅れている。これについては、光学観測装置システムを導入して気泡の運動の直接観測を開始し、パラメータの実験的見積もりを進めている。本研究では、海水中でのマイクロバブルの流動制御を目的とし、海水に印加した電場、磁場のマイクロバブルの挙動に与える影響を調べる研究を進めている。本年度は、昨年度行った磁場下での海水の電気分解の電解質モデルを用いた数値シミュレーションをさらに進め、応用が期待されている電磁場を利用した海水・油分離装置の実験的試作機内での電気分解と海水の流れ、および海水中の油滴の挙動についての数値シミュレーションを行った。その結果、基本的には海水を一様な電気伝導度を持つ導体と考える簡易モデルを用いた計算と類似した結果が得られるが、電流密度分布や海水の流れについて簡易モデルとで結果が異なる場合があることが分かった。また、気泡流モデルを用いて、試作機内で電極から発生した気泡の挙動の数値シミュレーションを行い、磁場が直接気泡に与える影響により気泡が動き、特に気泡径が200μm以上の場合、2個設けられた流出口で気泡密度に明確な差が生じることを明らかにした。一方、実験的研究では、アクリル板で作成した電解槽での光学観測およびメッシュを使用して気泡を制御する実験を行い、海水・油分離装置の試作機内で発生する気泡直径がほぼ一様で100μm程度であることを明らかにした。

数値シミュレーションの結果からは、この大きさの気泡では磁場による気泡挙動の変化の観測は困難であることが予想される。実際、試作機内の気泡密度の観測を試みたが、磁場による顕著な変化は見られなかったことから、試作機の形状を変え、実験を継続している。マイクロバブルは直径が概ね50マイクロメートル以下の気泡で、海水浄化装置への応用の期待から近年注目されている。電磁場を用いたマイクロバブルの制御の可能性を検討するため、磁場中で流動する海水の電気分解実験を行い海水と電極で発生した気泡の動きを調べるとともに、イオン輸送モデル及び気液2相流モデルを用いた数値シミュレーションを行った。その結果、ローレンツ体積力を受け海水と気泡の流動が変化すること、気泡と海水とではローレンツ体積力の働きに違いがあり、そのことが海水と気泡の運動に影響を与えることが分かった。しかし、後者の効果は小さな気泡ではそれほど大きくはないと考えられる。平成26年4月に、研究に使用することを予定していた強磁場発生装置が故障し、修理に10ヶ月程度を要した。このため、磁場下での電気分解実験がほとんどできなかった。また、故障原因が特定できず、修理費の見積もりが遅くなったことが影響し、当初予定していた磁場中での使用に耐える光学観測装置システムの設計、発注を行うことができなかった。このため、光学観測装置システムを利用して行う予定だった基礎パラメータの実験的見積もりも不十分な物になった。磁場下での海水の電気分解の数値シミュレーションをさらに進め、実験結果の再現性の向上を図る。ダクト中の海水の蛇行や渦発生を減少させる断面形状が明らかになってきているので、この結果も利用して、数値シミュレーションによりローレンツ力が直接気泡に与える効果が大きくなる状況を探り、対応する実験研究との比較を行うことを検討している。また、アクリル板でできた電解槽を用いて、それほど強くない磁場を印加した状況での気泡の光学顕微鏡観察を行うとともに、対応する数値シミュレーションを行うことでローレンツ力の与える効果の検証を進める予定である。物理学前年度に故障した強磁場発生装置の修理が完了したので、これを用いた実験研究を開始する。また、光学観測装置システムを設計、購入し、これを用いて数値シミュレーションに必要となる基礎パラメータの実験的見積もりを進めていく。高速な計算機システムを購入し、実験に対応した数値シミュレーションを進める。分担者の一人が交通事故により一時研究を中断していたこともあり、学会発表のための旅費が当初予定より少なかった。平成26年4月に、研究に使用することを予定していた強磁場発生装置が故障したため、本研究費で修理費を支出した。修理費の見積もりが大幅に遅くなったことが影響し、当初予定していた磁場中での使用に耐える光学観測装置システムの設計、発注を行うことができなかった当初計画よりやや遅れている光学観測および関連する数値シミュレーションのための研究経費として使用する。当初の予定よりやや低予算となるが、実験に必要な光学観測装置システムの再設計を行い、購入する予定である。
量子アニーリングの大規模系に対する基礎付けと量子スピングラスへの応用

量子アニーリングは量子揺らぎを利用して最適化問題の解を見出す最適化手法である。研究代表者は、量子アニーリングを行う際に障害となる量子相転移に注目し、相転移近傍での系のダイナミクスを調べることで量子アニーリングの有効性の一端を明らかにした。また、研究代表者は量子アニーリングの考えを活かして計算効率を高めた量子モンテカルロ法をフラストレーションを強く含んだ横磁場イジング模型に適用し、静的な物性を明らかにした。本課題では量子アニーリングの(1)基礎と(2)応用という二つの側面について研究を行う。(1)基礎に関しては、熱力学極限における量子アニーリングの有効性を1次元ランダムイジング模型やランダム磁場イジング模型に対して調べる。研究手法としてはフェルミオン化の方法や密度行列繰り込み群などを用いる。(2)応用に関しては量子アニーリングの考えを取り入れた量子モンテカルロシミュレーションにより、横磁場イジングスピングラスの静的・動的性質を調べる。調べる対象として横磁場中の無限レンジ模型や有限次元のスピングラスを取り上げる。本研究課題は(i)量子アニーリングの有効性を基本的な模型を用いて明らかにし、(ii)スピングラス模型に応用することを目的としている。それに関して次のような成果をあげた。(i)量子アニーリングは古典的なシミュレーティッドアニーリングからの類推により提案された最適化手法である。したがって両者の比較により量子アニーリングの有効性を示すことは重要である。筆者は当該年度にランダムIsing模型に横磁場と横相互作用が加わった時の有効性を調べることを計画した。しかし、Kibble-Zurekの議論を用いて量子アニーリングとシミュレーティッドアニーリングを同じ枠組みで比較できることに気付き、計画とは多少異なる角度から研究を行った。その結果、1次元のランダムIsing模型において量子アニーリングの方がシミュレーティッドアニーリングよりも有効であることが解析的に明らかとなった。数値計算以外の方法を用いて両者の相対的な有効性を明確にしたのは本研究が初めてである。(ii)筆者らはクラスター更新を取り入れた量子モンテカルロ法を用いて量子アニーリングとシミュレーティッドアニーリングを同時に行う「量子熱的アニーリング」を2次元スピングラス模型に適用した。その結果、「量子熱的アニーリング」の性質をシミュレーションによって明らかにすることができた。筆者らがこの研究で用いた計算手法は有限温度・横磁場中のスピングラスのシミュレーションを可能にする。研究計画にある横磁場スピングラスの平衡状態の研究にはその手法が欠かせない。現時点では横磁場スピングラスの平衡状態は調べきれていないが、当該年度の研究により計算手法が確立された。本研究課題は1.量子アニーリングの有効性を基本的な模型を用いて明らかにし、2.量子アニーリングをスピングラス模型に応用することを目的としている。本年度の成果は以下の通りである。1.量子アニーリングの研究では、ハミルトニアンに含まれるパラメターをゆっくり時間変化させることに注意が集まってきたが、今回我々は瞬間的にパラメターを変化させる場合の系の時間発展に注目して研究を行った。瞬間的にパラメターを変化させることは、状態を断熱的に時間発展させてターゲットの状態を得るという量子アニーリングの本来の目的からすると無駄である。しかし、巨視的な系が量子力学に従ってどのような緩和をするか、という観点からとても興味深い。今回、研究代表者はイタリアのグループと共同で、1次元横磁場イジング模型において横磁場を瞬間的に変化させた場合の系の時間発展を調べた。1次元横磁場イジング模型は可解模型であって、その特殊性からキンク密度という物理量は特徴的な時間スケールを持たずに平衡値に収束(非熱化)することがわかった。この成果は可解模型における物理量の熱化・比熱化に関する一般論を作る際の足がかりになるはずである。(arXivにて閲覧可、Phys.Rev.Bに投稿中。)2.スピングラスへの応用については数値計算を行うための準備を行った。本研究課題では、1.量子アニーリングの有効性と2.量子スピングラスへの応用に関する研究を進めている。1. 2次元Kitaev模型の量子アニーリング(量子クエンチ)の研究を行った。Kitaev模型は量子スピン系の一つで、量子相転移を起こすことが知られている。代表者らは、模型に含まれるパラメターを量子臨界点を通過するように時間変化させ、それによる励起エネルギーと準粒子励起密度をパラメター変化速度の関数として求めた。一様な系に対してはKitaev模型の結果から、既存の結果を含む一般的な系における法則を導いた。非一様な系については、得られた結果を準粒子の状態密度などから理解することに成功した。本研究は、既存の理論では説明できない現象を見つけ、既存の理論を拡張したことが意義深い。また、乱れがそれほど大きくない系においてアニーリングによって誤差がどのように減少するかという問題に知見を与えており、量子アニーリングの基礎付けにも寄与がある。2. Sherrington-Kirkpatric模型を研究することを計画していたが、それとは異なる2次元の横磁場Isingスピン

グラス模型を調べる方がより重要であることに気づき、計画を若干修正して研究を進めた。また、スピングラスとは異なるが、幾何学的フラストレーションの強い系である四角酸の秩序形成の問題に対して、有効模型としてチェッカーボード上の横磁場Ising模型を作り、量子アニーリングを応用した数値計算法を適用した。その結果、実験で得られている相図を定性的に説明することに成功した。本研究では秩序相と無秩序相の間に中間相があることを見いだしたことが重要であり、それは高度な数値計算法を使って初めて可能となったものである。1.Kitaev模型における量子臨界点近傍での量子断熱時間発展に関する研究成果がJ.Phys.:Conf.Ser.から出版された。本論文ではKitaev模型の研究から異方的な準粒子スペクトルを持つような系における量子断熱発展の普遍的な法則を導いている。本研究は量子相転移をまたぐ時間発展についてのこれまでに知られていた法則を拡張し、より一般的な法則を見いだしたという意義をもっている。また、本研究は量子断熱発展の基礎理論という点で量子アニーリングの理論にも関連している。2.Kibble-Zurek機構の観点から量子アニーリングとシミュレーティッドアニーリングをとらえた研究がJ.Phys.:Conf.Ser.から出版された。本研究では新たに2次元スピングラス模型の最適化問題におけるアニーリングを調べた。2次元以上の非自明な最適化問題にKibble-Zurek機構の視点を持ち込んだのは本研究が初めてである。本論文では数値計算の結果を報告しているが、量子アニーリングとシミュレーティッドアニーリングの比較についての理論的にはっきりした結論は得られていない。本研究は今後の理論的研究の足がかりとしての意義を持っている。3.幾何学的フラストレーションのあるチェッカーボード格子上の横磁場イジング模型を量子モンテカルロ法により調べた成果をPhys.Rev.BとJ.Phys.:Conf.Ser.に報告した。本研究で調べた系は量子スピングラスとは異なるが、フラストレーションを含むという点でスピングラスより基本的な系と言える。本研究では連続虚時間量子モンテカルロ法を用いていくつかの物理量を計算し、温度-横磁場を軸とする相図を決定した。本研究は四角酸という物質で行われた実験を定性的に説明するだけでなく、強いフラストレーションがある系における普遍的な性質の一端も明らかにした。
細胞形態形成と細胞増殖とを連携制御する細胞極性ネットワーク

本研究課題では、真核生物の単細胞モデル生物・分裂酵母を用い、細胞形態形成と細胞増殖との連携制御機構を明らかにすることを目的にしている。細胞の機能発現に必須である細胞形態形成は、細胞周期と連動し適切に制御されるが、その詳細については不明である。そこで、酵母からヒトまで保存された細胞極性ネットワーク(MOR経路)の解析から、分裂期から間期移行時の細胞極性制御機構を明らかにした。具体的には、細胞質分裂の制御に重要なSIN経路がMOR経路を阻害し、それにより、細胞質分裂の完了から分裂後の細胞極性の確立への順序が保証される機構の詳細を明らかにした。本研究は、ヒトの単細胞モデル生物・分裂酵母を用い、細胞形態形成と細胞増殖との連携制御機構の解明を目指している。具体的には、分裂酵母の細胞形態形成ネットワーク(MOR経路)について、(目的1)MOR経路の細胞極性制御における分子機構の解明、(目的2)MOR経路の破綻(極性異常)をモニターする新規チェックポイント機構(細胞周期遅延機構)の解明を目指し、以下の研究を行った。(目的1)(1) MOR経路は、細胞質分裂の開始を制御するSIN経路の下流で機能する(分裂後の細胞極性の確立に重要)。その詳細な制御機構について調べた結果、M期でSIN経路が活性化(細胞質分裂に重要)する間、MOR経路は、SIN経路によって、負に制御されることがわかった(Orb6キナーゼ活性を負に調節)。そのことにより、細胞質分裂の完了から、分裂後の細胞極性の確立への順序を保証する機構の存在が示唆された(投稿中)。(2) MOR経路の新規構成分子であるNak1結合分子について、Yeast-2-hybridを用い、Nak1が結合する領域を同定した。今後、この結合領域のMOR経路での重要性について解析を行う。(目的2) MOR経路構成分子の変異体が示す、Wee1依存的G2期遅延機構の全体像を明らかにするために、pmo25(MOR経路上流分子)、mor2(下流分子)変異体と非必須キナーゼ(89株)との二重変異体を構築し、その表現型を調べた。その結果、合成致死性を示すものは、存在しなかったが、高温感受性を抑圧する遺伝子を複数同定した。なぜ、高温感受性を抑圧するかについて現在、解析を進めている。(目的1)(1)MOR経路は、細胞質分裂の開始を制御するSIN経路の下流で機能する(分裂後の細胞極性の確立に重要)。その詳細な制御機構について調べた結果、M期でSIN経路が活性化(細胞質分裂に重要)する間、MOR経路は、SIN経路により負に制御されることがわかった(Orb6キナーゼ活性を負に調節)。さらに、MOR経路の活性化が、細胞質分裂を阻害することが示唆された、つまり、分裂期にSIN経路が、MOR経路の活性を抑えることで、細胞質分裂の完了から、分裂後の細胞極性の確立への順序を保証する機構の存在が示唆された1)。(2)MOR経路と機能関連する分子として、新規GCK/Ppk11を同定し、細胞分離と細胞極性制御において、MOR経路と重複した機能を担うことがわかった2)、(目的2)MOR経路構成分子の変異体が示す、Wee1依存的G2期遅延機構の全体像を明らかにするために、nak1、orb6((MOR経路構成分子)変異体と非必須キナーゼ破壊体(89株)との二重変異体を構築し、その表現型を調べた。その結果、合成致死性を示すものは、存在しなかったが、生育を悪化する、または、高温感受性を抑圧する遺伝子を複数同定した。現在、取得した遺伝子について詳細な解析を進めている。本研究は、ヒトの単細胞モデル生物・分裂酵母を用い、細胞形態形成に重要な細胞極性ネットワーク・MOR経路(Morphogenesis Orb6 Network)に焦点をあて、MOR経路による細胞極性制御の分子機構の解明(目的1)と、MOR経路の破綻(細胞極性異常)をモニターする新規チェックポイント機構の解明(目的2)を目的とし、以下の研究を行った。本経路の全体像を明らかにするため、Nak1/GCK(本経路構成分子)と相互作用する新規分子のMOR経路における機能解析を行った。

まず、当該遺伝子にGFPを連結し、細胞内局在を観察した結果、Nak1と同様、SPB(スピンドル極体)および細胞端・隔壁形成部位に局在した。次に、Yeast-2-hybrid systemを用いて、Nak1との結合部位(50アミノ酸)を同定した。また、当該遺伝子は、生育に必須であったため、PCR mutagenesisにより高温感受性を示す変異株を作製し、その表現型を調べた。その結果、本経路構成分子の変異体が示す表現型と同様、高温で球形の細胞極性異常を示した。さらに、本経路の下流分子・Orb6 kinase活性に当該遺伝子が重要であることをつきとめた。今後、本経路における詳細な機能を明らかにするために、解析を進めていく。(目的2)MOR経路構成分子の変異体が示す、Wee1依存的G2期遅延機構の全体像を明らかにするために、これまでに構築した、本経路のすべての変異体と非必須キナーゼ破壊体(89株)との二重変異体について、本経路のそれぞれの単独変異体に比べ、生育を悪化させる遺伝子に注目し、その解析を行った。構築した二重変異体の表現型の詳細について調べた結果、単独変異体に比べ、G2期遅延を示す細胞が減少し、M期の細胞の割合が増加していた。つまり、当該遺伝子が、本経路の破綻時のWee1の活性化に関与することが示唆された。今後さらなる解析を進める。