hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
皮膚の初期原基、表皮外胚葉の分化運命決定機序の解明

神経管閉鎖時は一層の外胚葉シートが、将来の皮膚である表皮外胚葉と神経細胞とに分化決定され、両者が分かれて管状となり完了する。しかしながら、それら決定時に必要な分子機序について殆ど解明されていない。そこで我々は、神経管閉鎖時の表皮と神経への運命決定機構を解明することを試みた。結果、神経管が閉鎖する時期に未分化性を維持した細胞群が存在することが明らかとなり、さらにこれら未分化細胞はカノニカルWnt経路によって表皮細胞へ、逆に拮抗因子によって神経細胞へと運命決定が成されることがわかった。また、表皮細胞への運命決定にはカノニカルWnt経路の下流でGrhl3因子が働いていることも明らかとなった。マウスembryonic stem cell (ES細胞)は多分化能を持った細胞であり、ある条件化で培養を行うことで、様々な細胞種に分化誘導することが知られている。そこで本年度では、ES細胞から表皮細胞の誘導システムの確立と、表皮マスター因子(後述参照)を過剰発現させた際の表皮細胞の変化を検討した。まず、ES細胞から表皮細胞への分化条件については、他グループによって報告があり(Troy et al., 2005)、彼らの条件をもとに検討を行った。結果、ES細胞をマトリゲルコート、又はコラーゲンコート上で培養を行うと、最も初期の表皮マーカーであるTROMAI(Keratin8)が細胞塊周辺で出現することがわかった。またこれらTROMAI陽性細胞は未分化性を示すOct3/4の発現が顕著に下がっていることがわかった。一方TROMAI以外の表皮マーカーは誘導されないことがわかった。次に表皮マスター因子を、上記培養条件中に過剰発現させ、その効果を検討した。ちなみに表皮マスター因子とは、研究代表者が前年度までにマウス胎児の表皮組織と神経組織間のDNAマイクロアレイを行い、表皮で優位に発現する転写因子として同定した因子である。この転写因子を過剰発現させたトランスジェニックマウス胚では、神経上皮の一部が表皮化することも明らかにしている(未発表データ)。そこでこの表皮マスター因子をES細胞にトランスフェクションし、検討した。結果、これまでは初期表皮マーカーのみしか誘導されなかったのが、表皮マスター因子を過剰発現させた場合、TROMAIタンパク以外にさらに分化が進んだ際に見られるAP2a、AP2b、Krt17/19などの発現誘導され、またそれら細胞は巨大化することがわかった。今後、これら表皮マスター因子によって形成される表皮巨細胞の役割を検討したい。マウス胎児期の表皮(将来の皮膚となる組織)発生に注目して、細胞・個体レベルの分子カスケード解明を目指し研究を行なった。特に平成26年度では、マウスの神経胚期(着床後約8日目胚)における表皮形成に、Grainyhead like(Grhl)ファミリーがカノニカルWnt経路の下流で主要な役割を担っていることを明らかにした。またこの時期(神経胚期)未分化性を維持した細胞が、将来の生殖性細胞以外にも存在していることを発見し、その細胞群が表皮と神経に分化することを明らかにしたことは特筆すべき結果といえる。因に、この未分化細胞とは、神経堤細胞(神経堤細胞とは神経堤から生じる細胞群で、非常に多くの細胞へと分化するため、外胚葉、中胚葉、内胚葉の三胚葉に加えて、「第四の胚葉」とも言われる)とは違う細胞群であることもマーカー解析により明らかにしている。この胚性外胚葉由来で未分化性細胞が、神経胚期の表皮と神経上皮の間に存在しており、Grhl遺伝子とカノニカルWnt拮抗因子(dickkopf1遺伝子)の相反する作用によって、表皮又は神経細胞へと運命決定がなされることを明らかにした。さらに、胎生期の表皮形成異常によって、神経管閉鎖不全(neural tube closure defects; NTDs)が発症することがわかった。これまで、神経形成の異常によりNTDsが見られるという知見は多数報告されているが、表皮形成の異常によってNTDsが見られるという発見は初めての報告となる。これらの研究成果は国際雑誌に投稿し、受理されている。([研究発表]の項参照)。我々はこれまで、発生過程における神経管閉鎖時の表皮形成に着目し研究を行なってきた。特に昨年度までに、神経管閉鎖時には未分化性を持った外胚葉細胞が存在していることを明らかにし、それら未分化外胚葉性細胞が神経又は、表皮へと運命決定することが正常な神経管閉鎖に重要であることを報告した(Kimura-Yoshida et al., 2015 EBioMedicine)。現在我々が注目しているのがCP2ドメインを持った転写因子、Grainyhead-like3 (Grhl3)遺伝子である。Grhl3遺伝子は、その遺伝子欠損マウス胚で二分脊椎を発症し、皮膚創傷治癒の遅延が見られることが報告されている。また前述した我々の研究から、未分化外胚葉から表皮への分化する際に主要な役割をすることも明らかとなっている。そこでGrhl3遺伝子をin vivoかつin vitroにおける、表皮形成の詳細な機能解析を試みた。まず、Grhl3遺伝子の培養細胞での機能をみるため、マウスES細胞の表皮細胞分化系実験を用いて検討を行なった。ES細胞からEB細胞(Embryonic bodies;胚葉体)を形成させ、さらに表皮誘導用の培地を用いてマトリゲル上で培養を行なうと、単層の表皮細胞が誘導される。このES細胞に、Grhl3遺伝子をトランスフェクションさせると、巨大な核を数個持ち(多核)、さらに細胞骨格が豊富なサイズの大きい表皮細胞が誘導されることがわかった。

一方で、Grhl3遺伝子による表皮巨細胞の誘導に関わるシグナリングの同定には、各種シグナルに関与する活性化剤、阻害剤を加えて培養を行なうことで検討を行なった。また生体内におけるGrhl3遺伝子の機能解析には、遺伝子改変マウスを作製し、異所的にGrhl3タンパク局在をさせることによる影響を解析することを試みている。in vitroを用いた培養実験では予定通り結果が得られている。一方、遺伝子改変マウスを作製してGRHL3タンパクの局在を変える実験では、現在キメラマウスの作製は成功している。今後、Flpeを持ったトランスジェニックマウスとの交配により、neo耐性遺伝子を無くし、より解析に適した遺伝子配列を持ったマウスの作製を試みる。これら交配が順調に行なわれれば、約3ヶ月後には生体内における機能の結果が得られると考えている。これまで申請者は、CP2ドメインを持った転写因子、Grainyhead-like3 ( Grhl3 )の表皮における機能解析をおこなってきた。前年度までの研究成果から、Grhl3遺伝子をEB(embryoid body)細胞に過剰発現させることによって、多核、かつ細胞骨格の豊富な特異表皮細胞が誘導されことを見いだしていた(未発表データ)。そこで今年度は、その特異表皮細胞の動態を明らかにすることを試みた。原子間力顕微鏡( AFM )を用いた計測結果から、Grhl3遺伝子にて誘導される特異表皮細胞は、他の一般的な表皮細胞と比較して弾性率が高い(固い)細胞であることがわかった。今後、様々な表皮細胞を培養し、これら細胞と今回のGrhl3陽性特異表皮細胞の違いを検討したい。またGrhl3陽性表皮細胞の生体内における機能を検討した。Grhl3欠損マウス胚では、神経管閉鎖時に存在する未分化性外胚葉細胞の分化異常を引き起こし、結果二分脊椎を発症することを報告している(Kimura-Yoshida et al., 2015)。今年度さらに表現型解析を進めた結果、生体内におけるGrhl3欠損胚の表皮層は弾性率が低下しており、そのため表皮が神経管を覆う際に表面積広がることが出来ず、結果神経管閉鎖不全を引き起こす要因となっていることがわかった(未発表データ)。さらに、今後、Grhl3遺伝子の生体内における機能を明らかにするために、様々な遺伝子改変アレルを持ったマウスを作製しており、現在解析を行っている。また、Grhl3因子がどのシグナル経路に関与するのか、阻害剤・活性化剤を添加したEB細胞の培養実験や、Grhl3遺伝子改変マウスと種々のシグナル欠損したマウスを交配させ、表現型の変化を検討している。神経管閉鎖時は一層の外胚葉シートが、将来の皮膚である表皮外胚葉と神経細胞とに分化決定され、両者が分かれて管状となり完了する。しかしながら、それら決定時に必要な分子機序について殆ど解明されていない。そこで我々は、神経管閉鎖時の表皮と神経への運命決定機構を解明することを試みた。
マルチタスク環境下での非予期刺激に対する注意制御：個人差と脳機能計測を用いた検討

日常場面では、複数の刺激に同時に注意を向け、処理を並列的に進めなければならないマルチタスクが要求されることは多いが、それらの限界点、エラーの傾向、注意配分の変化等については、未解明な点が多い。本研究課題では、マルチタスク環境下で“課題目的に関連なく、“予期せず"与えられる刺激に対する気付きへの失敗が、どのような背景要因により引き起こされるかについて、注意配分の近年のモデルに基づき、それらの個人差とパフォーマンスの関係について検討を行っている。マルチタスク環境下では、限られた注意資源を課題ごとに振り分ける必要があるため、単一課題を行っている場合と比較して、非予期刺激の気付きへの失敗以外にも課題非関連情報の付与によるパフォーマンスの低下や、非関連情報の抑制過程に影響が及ぼされることが予測される。一昨年度は、視覚呈示された課題に集中している際に不意に呈示される聴覚刺激への気付きの低下を測度として用いる非注意性難聴(inattentional deafness)のパラダイムを用いて、マルチタスク環境下での非予期刺激に対する注意制御とその認知的な個人差の影響について検討を行った。その結果、中心課題の負荷の高低により、非予期刺激に対する注意抑制の効果は異なることを見出した。また平成30年度は、心理学実験及び脳波計測による実験を実施し、さらなる検討を行った。心理学実験では、予告無しの課題非関連情報の抑制について、刺激出現のタイミングの予期をより困難にするために、持続的な注意が要求される課題条件に変更した上で、非関連刺激として、聴覚刺激および視覚刺激を用いて実験を行った。また、それらの抑制と個人特性について検討するために思考制御能力に関する質問紙も併用した。また、課題非関連刺激の抑制に関連する脳波実験では、注意制御に関わる成分に着目して実験データ収集と解析を進め、国際学会にて発表を行った。平成29年度の成果を進展させ、心理学実験及び脳波実験を行い、基本的な目標であった課題非関連、非予測刺激に対する注意抑制過程の解析について、必要な段階を踏まえて進展することが一定程度以上出来ているものと考えられる。心理学実験では、持続的注意が要求される課題を用いて、注意をトップダウンに標的課題に向けている状態で、周辺に非予期的に妨害刺激が呈示される場合にはそれらの気付きが標的課題の負荷の高低によって変化が認められるかを調べた。その結果、周辺刺激の提示タイミングによって、負荷が高い場合には妨害効果に違いがみとめられた。さらに、同様の課題を用いて、聴覚刺激を課題非関連・非予期刺激として行ったところ、妨害刺激の効果、刺激強度の効果、課題負荷の効果が認められ、課題負荷が高い場合にはより妨害効果が強いことが示された。これらから、妨害刺激のモダリティの違いによる効果が示唆され、一定の成果が得られたと考えられる。また、脳波を用いた検討では、妨害刺激の種類も操作し、妨害刺激抑制に関わる神経基盤について検討を行った。その中で、特に、妨害刺激の抑制に関与していると考えられている脳波成分に着目し解析を行った。その結果、妨害刺激の提示に伴って抑制に関わる脳活動が認められる事、中心課題に向けられる注意成分は低減する事などが示された。この成果は査読付き国際学会で採択され発表に至った。さらに心理実験の成果の一部に関し、特に周辺妨害刺激の情動価の種類と程度が中心課題である注意課題に及ぼす影響については、関連の学際領域の研究者と共に、日本心理学会大会シンポジウムへ応募し、採択に至った。シンポジウムでは、注意制御の、社会的、文化的、神経科学的意義について領域横断的な論議を深め、一定の波及効果が得られたものと考えられる。本年度は、平成29年度、30年度に検討を行った心理学実験の成果、脳波実験で得られたデータを基に、特に抑制プロセスの時間的特性に着目した詳細なデータ解析を進め、成果として公表することを第一に進める。公表は具体的には、研究会の主催、国内外の学会での発表、論文執筆と投稿、成果に関わる内容のホームページ上での公開がこれにあたる。また、本研究課題の重要なテーマである個人差については、昨年度新たに測定を行った個人指標や非関連刺激に対する評定結果のデータも併せて、回帰分析を用いた検討も行い、それらの関係についても検討を進めたい。心理学実験の成果については、特に、妨害刺激のモダリティの違いによる効果が認められた点に注目し、マルチタスキング、マルチモダリティの状況下で認められる妨害刺激抑制と気付きの関係について詳細に検討を行うことで、それらを統合的に説明し得る可能性がある。そのため、これらの成果についてさらなる解析を進め、学会での演題発表、研究会の主催、ならびに学術論文としての投稿を目指し作業を進めて行きたい。また、脳波実験の成果について、妨害刺激処理の時間的特性と、課題パフォーマンスとの個人差についてさらなる検討を進めたい。また、解析を進める中で必要に応じて追加実験を行うことも検討している。これらの分析の結果を国内外の学会で公表すると共に学術論文として国際誌への投稿を目指し進めたい。複数の刺激に同時に注意を向け、処理を並列的に進めなければならないマルチタスクが要求される場面は、日常的に存在する。その際、限られた認知的資源を課題ごとに振り分ける必要があるが、状況により個別の課題成績の低下や非関連情報の抑制に失敗するなどの事態が生じることが考えられる。認知的資源の配分とタスクパフォーマンスを説明する理論の一つの認知負荷理論では、目標課題の負荷と周辺刺激の抑制の関連をモデル化し、課題の難易度の操作と妨害刺激の影響の検討を定量的に行うことを可能にしている。

多くの関連する先行研究では、事前に非関連刺激の提示が予告されることが多いが、日常環境では妨害刺激は予測不可能な場合も多い。そこで本研究では、視覚呈示された課題に集中している際に不意に呈示される聴覚刺激への気付きの低下を測度として用いる非注意性難聴(inattentional deafness)のパラダイムを用いて、マルチタスク環境下での非予期刺激に対する注意制御とその認知的な個人差の影響を、心理実験と脳機能研究を組み合わせて明らかにすることを目的とした。平成29年度は非注意性難聴の生起率とワーキングメモリの個人差に関する心理実験を行った。実験では負荷レベルの異なる視覚課題遂行中に聴覚刺激を予期あり、予期無しの条件で呈示し、さらに聴覚刺激の検出課題と弁別課題を用いて、視聴覚両方の課題における注意負荷レベルを操作する試みを行った。さらに、聴覚的ワーキングメモリ課題遂行中の注意制御を検討する実験も実施し、聴覚的な処理の負荷の高さが視覚的な刺激に対する注意制御プロセスに影響を及ぼすことを見出した。これらの結果から、モダリティの異なる刺激間においても非予期的に呈示された刺激に対する処理が注意制御プロセスに影響を及ぼし得ること、およびその影響は課題の負荷のレベルにより異なる事が考えられる。基本的な非注意性難聴の生起に関わる中心課題と負荷の調整については、反応競合パラダイムを用いて、呈示される文字列内にキーの割り当てが異なる標的刺激も合わせて出現する試行を設定した。高負荷課題では、文字列の中心の文字と反対のキーに割り当てられた文字が出現し反応競合が生じる。低負荷課題では単一の文字が呈示される。本年度では、聴覚刺激を2条件設定し、一方は先行研究でも用いられる単音の検出課題であり、一方は2種類の聴覚刺激の弁別課題を組み合わせた。これにより、非予期刺激の処理の深さと課題負荷による影響が検討可能となった。また、これらの検討と不安特性検査、注意態度に関わる質問紙を組み合わせ、個人的な特性と非注意性難聴の生起確率との関係を検討した。これらの検討の結果、個人的な特性と非注意性難聴の出現には一定の関係があることが示されたが、一方で弁別課題では有意な関係が見られないことが示された。また、情動価を含む刺激を周辺の妨害刺激として用いた場合の中心課題への影響に関する検討にも着手し始めており、概ね心理学実験と質問紙による個人差の検討とそれらの相関関係に関わる検討は予定通り進められているものと考えられる。日常場面では、複数の刺激に同時に注意を向け、処理を並列的に進めなければならないマルチタスクが要求されることは多いが、それらの限界点、エラーの傾向、注意配分の変化等については、未解明な点が多い。本研究課題では、マルチタスク環境下で“課題目的に関連なく、“予期せず"与えられる刺激に対する気付きへの失敗が、どのような背景要因により引き起こされるかについて、注意配分の近年のモデルに基づき、それらの個人差とパフォーマンスの関係について検討を行っている。
チロシンキナーゼ等高分子化合物と低分子化合物の相互作用に関する研究

インドール誘導体を合成し、プロテンチロシンキナーゼ(p60 c-Src)との阻害作用を検証した結果、compound4の阻害活性が最も強く、IC_<50>が1.34μMであった。Compound4の酵素活性部位の相互作用を検証した結果、活性部位において主要な役割を果たすと考えられているLys295との親和性が高いことが確認された。3-(substituted-benzylidene)-1,3-dihydro-indolin誘導体を合成し、プロテンチロシンキナーゼ(p60 c-Src)との阻害活性を検証した。Compound 12,19,13におけるIC_<50>が、それぞれ、21.91,21.20,30.92μMと比較的強い阻害活性が見られた。ドッキングシミュレーションにおいては、compound 8,16が活性部位と強い親和性を示した。マレーシア産のAcalypha siamensis Olive. Ex Gage抽出物を単離精製し、新規化合物Acalyphaser異性体が存在し、R, R, SまたはS, S, Rの可能性があることが明らかとなった。これら異性体の、プロテンシロチンキナーゼ(pP60 c-Src)との親和性を検証した結果、結合自由エネルギー(ΔGb)の値が、-5.97kcal/molで、Hisとに水素結合が存在する異性体も存在し、ヒトT-細胞急性リンパ芽球白血病に対するIC50は0.72,および1.42μMとの値を外挿した。更なる単利精製により、より強い抗がん剤の探索が期待できるものど思う。数多くあるプロテン・チロシン・キナーゼ(PTK, protein tyrosine kinase)中からがん細胞のリン酸化に関与すると考えられている、PTK p60^<c-Src>の3次元情報を、Protein Data Bankから入手して、可視化アプリケーションソフトInsightII、および分子内部座標解析手法で検証してところ,活性部LYS295とGLU310が活性部位ポケット内で突起していることが判明した。27種類のインドール誘導体を合成し同酵素(PTK p60^<c-Src>)との相互作用をドッキングシミュレーションで解析したところ、3種類が活性部位LYS295と水素結合を形成して酵素(PTK p60^<c-Src>)とに親和性が存在することが判明した。そのドッキングエネルギーは、-27.13-13.77Kcal/molであった。これらインドール誘導体の酵素に対する相互作用の度合いを知るためin vitro阻害活性をELISA法で測定したところ、IC_<50>は、その値の小さい順に1.34μM,21.4μM,215μM,であった。誘導体の構造活性相関の点からすると、R_2メチル基を有する誘導体には活性がなく、よりバルキーなpyrroleやpiperidineで置換した誘導体により強い活性が見られた。最も活性の強かった誘導体は、compound 4で、ドッキングシミュレーションにおける本素結合は、カルボニル基の酸素と活性部位のLYS295間に形成されていた。一方、同様の研究をarylcarboxylicacidおよびarylacetic acid誘導体においても試みた。その結果、側鎖の芳香環とアミド基の間に-CH_2結合を有する誘導体により強い活性が認められた。合成したone誘導体(化合物3-11)およびthione誘導体(化合物12-21)のPTK阻害活性を求めるため、阻害活性の強かったものは化合物12及び13で、IC_<50>はそれぞれ21.9μM,21.2μMであった。更に化合物19においても、IC_<50>30.9μMが得られ、one誘導体に比べthione誘導体に対して一般により強い活性が見られた。Thione誘導体である化合物12のIC_<50.が21.9μMと比較的強い阻害活性を示したのに対し、そのone同属体である化合物3のIC_<50>は、約10分の1ほどに下がっていた。

活性部位における阻害物質の結合モードを検証すべくDock4.0を用いてドッキングシミュレーションを行った。p56^<c-Src>の活性部位はLys295とArg310であると報告されている。化合物8と16においてその活性部位Lys295に対する水素結合が観察された。そのうち化合物8のIC_<50>が、70.4μMと比較的強い阻害活性を示した。合成したすべての化合物に対してDock4.0のドッキングエネルギーは負の値を示し、結合部位に親和性があることを示した。また、RMSD(root mean square deviation)の値はすべての化合物において612Åと比較的小さく、基質の結合部位とそれほど離れていないことを示していた。本研究課題は、チロシンキナーゼ及びその他の高分子化合物と低分子化合物に関する研究である。近年薬物代謝酵素であるチトクロムp450及びそのサブフォームp450sに対する関心が高まってきた。各種のサブフォームが存在していることが判明し、それらのサブフォームと各種薬物の代謝の相関性は、変異原性的観点、ドッキング等のコンピュータをもちいた構造活性相関、生物活性試験等の観点から行われている。今回われわれは、ラットの肝ミクロソームp450CYP2C11を用い、[^3H]Progesterone 16α水酸化を阻害する要因に関して研究を行った。その結果、水酸化を阻害する要因として以下の構造的要因が重要であることが判明した。1)ステロイド骨格A及びBが折れ曲がった構造的配置を有すること(5αreduced)、2)C-3αヒドロキシ基の存在の重要性、3)C-17Bアセチル基の存在の重要性、4)C-18およびC-19位におけるメチル基の存在の重要性等であった。興味あることにステロイド誘導体の分子としての阻害強度は、上記で述べた、阻害因子係数を乗じたものにほぼ等しいことである。水酸化をステロイドの構造的観点から検証してみると、水酸化に関与するヘムは、ステロイド骨格の内部に存在し、基質が水酸化されるためには活性部位の入り口付近の残基に基質が誘導されることが条件となると同時に、その後その残基を活性部位自体が存在する内部に誘導するメカニズムが必要になる。このメカニズムは、アミノ酸残基と、基質の疎水性、親水性、静電相互作用等が相補的に誘導条件に合致したときに可能となるものと推察される。このメカニズムの解明は、活性部位に薬物が誘導される正に起こるメカニズムでもあり、薬物の作用機序の解明にきわめて重要と考えられる。われわれの研究は、受容体・薬物間の相互作用を基にした薬品開発の基礎になる研究であるが、開発された医薬品が適正に使用されなければ何の意味もない。その意味で薬剤師の専門的見地に立った活躍が期待される。この論点から、EBM,医師等とのチーム医療の研究論文も発表した。
非対象表面をもつ有機超薄膜による光変換の研究

水-有機界面に展開して得られた高分子超薄膜およびLB膜を用いて、光誘起電子移動および光音響効果に関する超薄膜の特性を検討してつぎの成果を得た。(1)超薄膜の非対称界面を利用した光非線形応答の発現:2560nm程度の薄さの高分子超薄膜あるいは石英基板表面に形成した分子膜を用い、π電子系によるDonor-Acceptor相互作用を利用した光第二高調波発生(SHG)を試みた。高分子膜では両親媒性ポルフィリン、石英基板ではビオローゲンを担持させるのがSHGに有効であり、界面に吸着した分子の挙動を研究するのにSHGが極めて有力な手段であることを立証した。(2)有機超薄膜への光化学的電子注入:膜に電子供与体と受容体の対を組み込み、溶液から電極への電子輸送を膜を介して光化学的に駆動することを試みた。電子供与体としてはルテニウムトリスビピリジン錯体およびポルフィリン亜鉛錯体、受容体としてはビオローゲン骨格を用いた。これらの化合物を金電極あるいはITO電極上に固定し、錯体の励起による光電流を観測し、電極への電子輸送に関する光スイッチ機能を備えた超薄膜を実現した。(3)高分子超薄膜を用いる光音響効果の検証:水面展開法で作製したnmレベルの高分子超薄膜中に色素を保持させ、その光吸収による光音響信号(PAS)を検出した。従来検討されていたμmレベルの膜に比べて、効率良く光から音響への変換が進行することを見出した。ポルフィリンおよびアゾ系色素について検討した結果は、十分実用に耐える分光感度を示しており、薄膜の光機能化に重要な役割を果たすと期待される。光エネルギーを化学エネルギーに変換する人工チラコイド膜、ならびに光情報を化学情報に変換する人工網膜の実現を目標として、その基礎となる素過程を可能にする有機超薄膜の構成法を検討した。本年度は、薄膜表面を修飾する色素の構造と機能の関係を明確にすることを中心に置いた。また、膜としては水面展開法で作成した高分子膜、LB膜のほか石英基盤表面に化学吸着法で作成した単分子膜を活用した。1.ポルフィリンを光機能性色素とする超薄膜:LB膜、高分子超薄膜の表面に固定した界面活性剤型構造のポルフィリンとその金属錯体が二次の光非線形応答をすることを利用して、ポルフィリンの配向状態を決定した。これらのポルフィリンは水溶液中の電子受容体と相互作用することが確認された。さらに、ポルフィリンとビオローゲンを連結した化合物を逆ミセル界面に配置して、レーザー光照射の応答解析から、有機-水界面を介しての電子移動が確実に進行することを明らかにした。2.ビオローゲンを電子受容体とするD-A系の光応答:石英基板上に配置した電子供与体(D)からAへの光誘起電子移動あるいは電荷移動を電気化学および光非線形現象を活用して検討した。Dとしては、ポルフィリンのほか、ルテニウム-ビピリジン錯体、フェノチアジンなどが有用なことが判明した。ポルフィリン-ビオローゲン連結化合物を電極に固定した系では光電流が外部磁場で15%も増大する新発見があった。上記の成果を踏まえて、次年度は高分子超薄膜の光機能化に全力を集中する予定である。(1)高分子超薄膜の表面修飾による光第二高調波発生水面展開法で得たポリメタアクリル酸メチルの超薄膜(厚み、約60nm)に両親媒性ルテニウムポリピリジン錯体を固定し、この膜2枚の距離を変化させた時の光第二高調波発生(SHG)の干渉挙動から、膜表面でのルテニウム錯体の配向がSHGの起源であることを実証した。

また、ポリ塩化ビニルの超薄膜表面でカチオン性ポルフィリンとアニオン性ポルフィリンの相互作用によるSHGを見出し、界面吸着挙動の解明にSHGが極めて優れていることを立証した。(2)有機超薄膜への光化学的電子注入ポルフィリン亜鉛錯体とビオローゲンをメチレン鎖で結合した化合物をLB法でITO透明電極に固定し、錯体の光励起により溶液から電極への電子注入が可能なことを見出した。この光電流は溶液中に加えたトリエタノールアミンの濃度、およびと外部磁場によって増える。よって、ポルフィリン亜鉛錯体からビオローゲンへの光誘起電子移動によって生成したラジカル対が、電子輸送に関するスイッチとして作動していることを明らかになった。(3)高分子超薄膜を用いる光音響効果の検証ポリメタアクリル酸メチルの水面展開膜にポルフィリンおよびアゾ系色素を保持させ、その光吸収による光音響信号(PAS)を検出した。従来検討されていたμmレベルの膜に比べて、効率良く光から音響への変換が進行することを見出した。分光感度は実用化に十分耐える領域にあり、薄膜の光機能の一つとして重要な示唆に富む結果である。
重イオン衝突における多彩な核物質の性質と非対称核物質の状態方程式

高密度非対称核物質の状態方程式(EOS)に関する情報を引き出するために、地上で高密度核物質を実現できる重イオン衝突(核子当たり数百MeV領域)に着目し、核子多体系の微視的な時間発展理論(輸送模型)を駆使して理論研究を行う。重イオン衝突では、各時刻で温度や密度が異なる多彩な核物質となるため、様々な状況下でクラスターを含む核子系や中間子が織りなす現象・性質を理解する必要がある。これらを正しく記述する輸送模型を構築・拡張した上で、実験観測量に対応した計算を行い、陽子中性子非対称度のEOSの情報を抽出する。
遷移金属触媒を用いたアリールシランの合成および炭素骨格構築反応への応用

我々は既に、アリールシロキサン誘導体の合成について報告しており、今回その反応によって簡便に得られるアリールシロキサンの利用について検討を行った。まず、パラジウム触媒によるアリールシロキサンとハロゲン化アリールのビアリールカップリングについて検討したところ、これまでこの反応で有効とされてきた触媒系では、触媒の寿命や多量の副生成物、基質の適用範囲の狭さなど、多くの課題があることが明らかとなった。これらの課題を克服するため触媒の配位子のスクリーニングを行い、ここで得られた知見を元に新規リン配位子を設計、合成し、反応を効率よく進行させる触媒系の開発に成功した。反応の選択性、基質の適用範囲はいずれもこれまで報告された触媒よりも優れている。次に、我々が報告しているトリアルコキシシランを用いたヨウ化アリールのシリル化の基質適用範囲を拡張し、臭化物やトリフルオロメタンスルホン酸エステルからのアリールシロキサン誘導体の合成を達成した。更に、本手法を種々のアリールケイ素化合物の合成に展開し、トリアルコキシシラン以外にも様々なヒドロシランを用いてシリル化が進行することを見出した。トリアルキルシランに関してはパラジウム触媒が、ヒドロシラトランに関してはロジウム触媒が有効であり、ヒドロシランによるシリル化がアリールケイ素化合物の一般性の高い合成手法になりうることを明らかにしている。次に、我々が報告しているトリアルコキシシランを用いたハロゲン化アリールのシリル化によるアリールシロキサン誘導体の合成を、種々のアリールケイ素化合物の合成に展開した。すなわち、トリアルコキシシラン以外にも様々なヒドロシランを用いてシリル化が進行することを見出した。これらの成果をもとに、3件の学会発表を行い、現在、論文投稿準備中である。これらの成果をもとに、2件の学術論文を発表した。
膵癌幹細胞の病理学的性質を規定するマイクロRNA機構の解明

38例の膵腫瘍検体から、DNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いてCTNNB1遺伝子変異解析を行った。7例のSolid-pseudopapillary neoplasmのうち、7例の全例でCTNNB1のエクソン3の1塩基ミスセンス変異を検出し、変異頻度は、5.4-48.8%であった。5例の膵管内乳頭粘液性腫瘍の患者から、嚢胞液または膵液からDNAを採取、次世代シーケンサーを用いて36のがん関連遺伝子の変異解析をおこなった。GNAS変異を5例中4例、KRAS変異を5例中2例に認めた。変異頻度は、それぞれ2-29.8%、6-21%であった。超音波内視鏡下穿刺吸引法にて得られた、膵腫瘍組織からゲノムDNA、およびRNA、マイクロRNAを抽出し、保存を行う。本邦では、年間約3万人の膵癌の罹患者がおり近年増加傾向である。しかも年間罹患数と死亡数が等しく難治癌の代表であり、安全で有効な治療法の確立が強く望まれる。申請者はこれまで642人の膵管内乳頭粘液性腫瘍患者の前向き観察研究を行い、同疾患が膵癌の高危険群であることを証明し報告してきた。しかし従来の臨床的手法では膵発癌の超高危険群の同定、早期発見が困難であることから、大部分の膵癌は診断時には、切除不能であり、平均生存期間が約6カ月と極めて予後不良である)。膵癌の早期発見のため、膵管内乳頭粘液性腫瘍の患者から、嚢胞液または膵液の採取を行った。年齢中央値は64歳(範囲:54-78歳)、男性4例女性1例、主膵管型2例分枝型3例、鉤部2例頭部3例。抽出したDNA量は、360-7960ng。コントロールとしては、患者さんの末梢血の白血球からDNAを抽出し、それらを用いた。IPMNの悪性度は、IPMN low grade(LG) 2例、IPMN high grade (HG)2例、IPMN with invasive carcinoma (IC) 1例。観察期間中央値は9カ月。IPMA low gradeの2例は、経過観察中、IPMN high gradeの1例は外科的切除を行い、もう1例は今後外科的切除の予定。IPMNwith invasivecarcinomaの症例は、化学療法を現在も行っている。遺伝子変異解析超音波内視鏡下穿刺吸引法により得られた、膵腫瘍組織からの膵癌幹細胞の分離、培養が難しい。膵癌細胞株を用い、膵癌幹細胞の分離、培養を行い、(1)マイクロアレイおよび次世代シーケンサーを用いて膵癌幹細胞における遺伝子プロファイルを網羅的に解析する。(2)マイクロアレイおよび次世代シーケンサーを用いて膵癌幹細胞におけるマイクロRNAプロファイルを網羅的に解析する。(3)マイクロアレイおよび次世代シーケンサーを用いて膵癌幹細胞におけるDNAメチル化およびヒストンメチル化を網羅的に解析する。
放射収支成分に及ぼす都市面構造の影響とそのモデル化に関する研究

都市面構造が都市地表面の放射収支成分の改変に及ぼす影響について研究した。とくに、本研究は、都市の天空遮蔽物体から射出される付加放射を、その遮蔽効果、すなわち遮蔽率と熱画像解析を用いて算定した表面温度とによって説明することをめざしている。主な結果は、次の通りである。(1)都市内外の夜間の長波放射場の基本概念が提唱されている。(2)遮蔽効果を規定している最重要因子の遮蔽率を、関東地方の都市規模の異なる諸都市を中心に調査した。市街地の都市キャニオンの遮蔽率は約1075%であった。(3)遮蔽効果のもう1つの規定因子である遮蔽物の表面温度の面的測定の有用性について、単純な4方位側壁をもつ橋脚を対象に検討した結果、都市キャニオン構成面の表面温度の全容パターンを捉えるために、サーモトレーサー測定が有用であることが示唆された。(4)熱画像解析を用いて、冬季における住宅ビルの壁面温度の昇温原因を調べた。日射が窓面よりも壁面温度の昇温により効果的に作用するのに対して、暖房は壁面よりも窓面温度の昇温により効果的に作用する。両昇温効果による下向き長波放射の増加(約426W/m^2)はビル壁面から射出される付加放射を考える上で無視できないことがわかった。(5)冬季・夜間の観測から、遮蔽率の増加(約731%の5地点)に伴い下向き放射・上向き放射量の増加、放射収支量の減少(ほぼ追線関係)が見出された。とりわけ下向き放射の増加率が顕著に大きく、放射収支成分に及ぼす遮蔽率の影響の大きいことが明示された。そして、熱画像解析に基づき、3つの材質別に表面温度を算定すると、それを用いた遮蔽効果により都市構造物からの付加放射をよりよく説明することがで判明し、当面のモデル化が達成された。(6)都市キャニオン(遮蔽率63%)の昼間には、夜間以上の付加放射があるものの日陰効果が大きいため正味放射は減少する。街路樹は全ての放射成分を減少させることも明示された。都市高温化の主要因として、自然表面の人工面化と都市構造の高密度化に伴う放射場の改変が考えられる。この改変には、都市面構造の遮蔽効果が関与しており、幾何学的な遮蔽率だけでなく、複雑な素材で構成された都市面構造の放射・温度特性をも正確に捉える必要がある。それには従来の表面温度計による点的測定では不十分なため、本研究では赤外線熱画像装置(サーモトレーサ)を新たに用いて、表面温度の面的測定を行うことにより、「都市面構造が都市地表面における放射収支成分の改変に及ぼす影響」を野外観測に基づき厳密に捉え、ものモデル化を行うことを目的としている。今年度は初年度であり、瞬時視野角が小さく、携帯用の最新型のサーモトレーサ(NEC三栄)を導入し、当初の計画通り、比較的とり扱い易い夜間の長波放射場への影響について考察した。1.東西軸の街路をもつ都市キャニオン(ビル空間)を対象に、屋上面・街路樹のある都市地表面・街路樹のない都市地表面の3地点での放射成分、キャニオン構成面の表面温度、遮蔽率などの測定を、89月の8日間連続で行い、暖候季の晴天夜・曇天夜の資料を取得することができた。

解析の結果、夜間の都市キャニオンでは、屋上面に比べ下向き長波放射の顕著な増加のため放射冷却が著しく抑制(正味放射が減少)されるが、街路樹は放射冷却を若干促進する作用を持ち、これらの作用は曇天夜より晴天夜に大きいことが判明した。2.単一のビルを対象にした、屋上面と地表面5地点における、12月の6日間の同様な測定により、ビルが地表面の下向き長波放射に影響を及ぼす範囲はビル高の約2倍であることなどが判った。3.熱画像装置による面的測定では素材による表面温度の相違はもとより、同種の素材でも場所による相違が予想以上に明瞭に検出されているので、厳密なモデル化が期待できる。次年度は、今年度の成果をふまえ、日中の測定も行い、モデル化に挑戦したい。都市高温化の主因である放射場の改変には,遮蔽率のほかに,複雑な素材で構成された都市面構造の放射温度特性が関与している。本研究は、新たに赤外線熱画像装置による面的測定を行うことにより、「都市面構造が都市地表面における放射収支成分の改変に及ぼす影響」を野外観測に基づき厳密に捉え,そのモデル化を行うことを目的としている。初年度の夜間の解析に加えて,日中・夜間を通しての解明を行った。1.観測場所は初年度と同一の東西軸の街路をもつ都市キャニオンである。遮蔽率は約63%であり、日本の中小都市のそれよりかなり大きく,東京都心の密集地域の街路空間に相当する。2.6日間の測器検定を行ったのち,屋上面・地表面に加え、街路樹の存在する地表面の3地点における放射成分,キャニオン構成面の表面温度,気温・風などの昼夜測定を行い,寒候季(約5日間)の晴天・曇天日の資料を収集した。前年度までに実施した暖候季1回,寒候季2回の測定資料と合せて解析した結果,昼間の都市キャニオンでは,夜間と同様にビルの遮蔽効果のため下向き長波放射の顕著な増加はあるものの,下向き短波放射がそれ以上に減少するため放射加熱は著しく抑制(正味放射の減少)される。また,ビル空間に存在する街路樹は,日中の全ての放射成分を減少させ放射加熱をさらに抑制することも判明した。3.都市面構造物の温度特性の把握と,サーモトレーサの有用性を検討するため,4方位面をもつ橋脚(砂岩塊)の表面温度測定(7日間;日向と日影面,含水比による相違が明瞭),鉄筋コンクリートの3階だて集合住宅における暖房効果の検討(2日間;暖房による昇温効果は,壁面よりガラス窓面で大きく,晴天・曇天時とも終日持続するが,夜半前が最大で約4.5°Cもある。なお、葉温との差は約12°Cにもなる)などを行った。4.この検討をふまえて,第2項に記したビル空間の放射成分観測とあわせて行った熱画像装置による都市面温度の面的測定では,構成素材,場所,暖房効果,天候条件などによる相違が予期した以上に明瞭に検出された。かなり複雑な温度分布を示しており,従来の点的測定による正確な把握は困難であり,熱画像による面的測定の有用性が実証された。ただ、この厳密なモデル化については今後継続して研究していきたい。
民国期上海における伝統演劇の展開

1.民国期上海における京劇、および越劇・滬劇の発展状況について、中国・上海市上海図書館近代文献部にて、京劇については1910年代前半の総合文芸誌、上海京劇の代表的俳優・周信芳に関しては1940年代の専門雑誌を中心に資料を収集した。越劇・滬劇については前年度に引き続き1930年代40年代の資料を収集した。また、榛苓小学に関する192030年代の『申報』記事を渉猟した。いずれも必要部分を複印した。これらの中には現地専門研究にて看過されているも多く含まれる。2.京劇・越劇・滬劇について、発展形態・上演状況の確認のため、民国末期から人民共和国建国後にかけての演劇専門書および戯単(上演パンフレット)を上海市内において購入した。3.1,2における収集資料に基づき、以下の研究発表を行った。また、座談会にて発言を行った。(1)「周信芳評価の転換と確定」(2007年11月23日京劇史研究会)(2)「1940年代の周信芳評価」(京劇史研の発表をもとに増訂した内容)(2007年12月16日中国都市芸能研究会2007年度冬季大会)(3)『未名』座談会「中国演劇研究をめぐって-中国演劇の"現代化"を中心に」(参加者:松浦恒雄、瀬戸宏、飯塚容、中山文、藤野真子、三須祐介、田村容子)(2007年12月22日神戸大学中文研究会、藤野は民国期京劇を中心に発言)4.前年度収集の上海档案館における档案資料、および今年度上海図書館における補足収集資料に基づき、以下の論考を執筆した。当該資料については現地でも調査が進んでおらず、発表の意義は大きい。「档案資料に見る榛苓小学の展開とその教育」(『言語と文化』第11号、関西学院大学言語教育研究センター、2008年3月)民国期上海における京劇、および越劇・滬劇の発展状況と相互関係について、京劇については1910年代を中心に、越劇・滬劇については1930年代1940年代(および両者とも参考として人民共和国建国後文化大革命直前期も含む)について、関連資料を収集・分類分析し、具体的には以下のような成果を得た。1.上海図書館近代文献部において、特に次の資料について重点的に調査を行った。(1)1910年代総合文芸誌における演劇関連記事(2)19111914年を重点的に、革命系新聞および『申報』等大新聞の文芸芸能記事・劇場広告欄(3)(同)劇本・唱本・「戯考」類、およびレコード歌詞集2.上海市档案館において、下記資料を閲覧・調査し、複印を行った。(1)民国期における伝統劇俳優対象の基礎教育機関「榛伶小学」の設立趣意書、および教育内容・設備・募集に関する計画書(2)人民共和国建国後の周信芳・蓋叫天の記念公演上演演目等に関する資料3.浙江省〓州市越劇博物館において、民国期における越劇の脚本・舞台道具・関連出版物を閲覧・調査した。また、同市郊外の旧式舞台を参観し、写真撮影を行った。本年発表の論考「海上名旦--馮子和論序説」は昨年度までの科研費にて収集した資料を参考に、本年度上半期に入手した諸資料に主に基づいて作成したものである。あくまで序説としての位置づけであり、本年度「1」「2」で収集した諸資料による補足で、さらに発展的な論考の作成が見込まれる。「3」に関連しては、上演パンフレット・同時代の専門誌の購入を並行して行っており、これらを用いた越劇・滬劇の資料史作成を準備している。(1)「周信芳評価の転換と確定」(2007年11月23日京劇史研究会)(2)「1940年代の周信芳評価」(京劇史研の発表をもとに増訂した内容)(2007年12月16日中国都市芸能研究会2007年度冬季大会)(3)『未名』座談会「中国演劇研究をめぐって-中国演劇の"現代化"を中心に」(参加者:松浦恒雄、瀬戸宏、飯塚容、中山文、藤野真子、三須祐介、田村容子)(2007年12月22日

神戸大学中文研究会、藤野は民国期京劇を中心に発言)4.前年度収集の上海档案館における档案資料、および今年度上海図書館における補足収集資料に基づき、以下の論考を執筆した。当該資料については現地でも調査が進んでおらず、発表の意義は大きい。「档案資料に見る榛苓小学の展開とその教育」(『言語と文化』第11号、関西学院大学言語教育研究センター、2008年3月)
膵臓細胞の産生する培養ニュ-ロンの生存を促進する因子

目的神経細胞が正常に機能するためには神経成長因子をはじめとする神経養因子が供給されることが必要であるが、これまでに同定された神経栄養因子は極めて少ない。神経系細胞の生存と分化に免疫系細胞が関与している例が最近報告されている。そこで脾臓レンパ細胞の条件培養液(CM)中に神経細胞の生存、維持を促進する活性があるか否か検討した。方法ニワトリ脾臓リンパ細胞をコンカナバリンAを加え培養し、その上清をCMとした。ニワトリ胚交感神経節(SG)、副交感神経節(CG)及び後退神経節(DG)の細胞を96ーmultiwellにまき、CMあるいは神経成長因子(NGF)を含む上記培液中で培養した。結果と考察SGニュ-ロンはNGFを加えずに培養すると48時間以内に死亡したが、加えると約50%が生存した。生存促進効果は用量依存的であった。CMの生存促進活性はNGFの作用を抑制するprotein kinase阻害剤Kー252aにより阻害されなかった。6ーチオグアニンによる阻害の程度もCMとNGFで異なった。一方、protein kinase Cの阻害剤Hー7はCMとNGFの効果を阻害しなかった。また、CMとNGFの生存促進効果は5'ーdeoxyー5'ーmethylthionadenosineおよびLiClにより同程度に阻害された。CMの生存促進活性は100°C、pH14及びpepsin処理により完全に失活した。CGとDGニュ-ロンの生存に対してもCMは弱い促進効果を示した。まとめレクチンにより活性化された脾臓細胞はSG,CGおよびDGニュ-ロンの生存を促進する活性因子を産生する。生存促進因子とはNGFと異なる因子であり、NGFと異なる細胞内情報伝達機序でニュ-ロンの生存、維持に働く。
点の空間配置に対する尤度法の開発とその応用

平面上や空間に散布する対象の配置パターンに関して、何等かの統計的推論を行いたいという場面は生態学,地理学,医学,材料工学,そして物理学・化学などあらゆる分野において現れる。空間パターンの統計解析,統計的モデル構成においては時系列データに対するそれとは異なった多くの新しい側面が出現する。すなわち時系列ではある時刻における事象は後の時刻における事象にのみ影響が波及し得るのに対し、空間のある場所における事象はどの方向の他の事象にも影響を与え得る。この点が空間データを単なるベクトル時系列としても、あるいは単なる多変量データとしても扱えない主な要因であり、独自の手法を必要とする理由である。空間配置パターンを統計的に処理する既存の手法は主として生態学において開発されてきた。しかし、尤度法に基づく統計手法はその有効性が一般に認められているにも拘らず、空間データに対してはこれまで十分な発展が見られなかった。その理由は上記の問題点と密接な関連がある。われわれは空間データに対する尤度法を、一定の困難を克服することによって数年前に提出した。そして、このたびの研究計画に於てそれをさらに発展させることを目指した。その結果、環境条件が不均一である場合、点間の相互作用とともに環境の空間的変動をも同時に推定することが可能になった。また、反撥型相互作用が予想される場合に、これまで1パラメータのソフト・コア・モデルを複数個あてはめることによって処理していた部分を、モデルを2パラメータのモデル族に拡張して推定できるように発展させた。その他にも空間配置パターンに関するいくつかの研究を行って発表した。残された問題はまだ山積しており、各分野への応用も含めて今後の研究課題としたい。
SAIL法を用いたジスルフィド架橋結合の位置および立体配座決定法の開発

蛋白質中のジスルフィド(S-S)結合の位置および立体配座の情報は蛋白質の構造形成・安定化機構の理解に重要であるが、その有効な解析手法が確立していない。本研究においては、S-S結合を構成する2つのシステイン残基のベータプロトン間NOEを、高度安定同位体標識タンパク質調製技術SAIL(立体整列同位体標識)法を利用して観測することにより、その位置と立体配座を決定する方法を開発した。同手法は、解析対象のベータプロトン以外の水素を完全に重水素置換する事により、従来の均一標識タンパク質において問題となるシグナルの縮重やスピン拡散の問題を回避する。この結果、高感度かつ高い定量性を保持したままNOEを観測し、S-S結合の位置・立体配座を決定出来る。本課題は、メチレン基のpro-R、あるいはpro-Sの^1Hを^2Hに置き換えた二種類のSAILシステインを同時に取り込ませた蛋白質を利用して、S-SをはさんだHβ-Hβ間NOEを観測することにより、S-S結合の位置の同定、および立体配座の決定手法の開発を目指している。このメチレン間NOEの観測は、従来の均一13C標識試料では、同一メチレン残基内のNOEが高強度に観測されるために、観測が困難であるが、SAIL試料では、メチレン基内のNOEが観測されないため高感度に、メチレン間NOEを観測することが可能となると予想される。本年度は、当初の計画に従い均一13C標識あるいは(2R,3S)[3-13C;3-2H]SAILシステインにより選択標識した2種類の放線菌由来ズブチリジン阻害剤(SSI)蛋白質を調製してメチレン間NOEの観測を試みた。予想通り、従来の均一13C標識試料では同一メチレン基内NOEが観測されメチレン間NOEの観測は事実上不可能であったが、SAILシステイン標識試料では明瞭にメチレン間NOEを観測することに成功した。この際、スペクトルの質が良好であり、当初予定していた立体配座の解析のみならず本手法を用いてS-S結合の異性化現象の解析にも応用出来る見込みも出てきた。そのため、解析対象をSSI蛋白質から、S-S結合の異性化現象の存在が知られているウシ由来トリプシン阻害剤(BPTI)蛋白質に変更した。BPTIタンパク質はCys14-Cys38,Cys30-Cys51、Cys5-Cys55の3本のSAS結合を形成する。(2R,3RS)[3^<-13>C;3,3^<-2>H_2]システインを取り込ませたBPTI蛋白質を調製しNOE測定を実施した結果、Cys5-Cys55およびCys30-Cys51間のS-S結合において、立体配座を反映した強度パターンを持つ複数のNOEが観測された。この結果は、S-S結合の位置を決めるのみならず、その立体配座を決めることも出来ることを示している。さらに、特筆すべき点は、Cys14-Cys38間のS-S結合においては、同結合の異性化を示す化学交換シグナルの検出に成功した。この結果は、S-S結合の異性化現象を捉えることが出来る新しい手法開発につながることが期待される。
リスニング能力を芫めるためのオンラインソフトウェアのデザインと開発

この研究の目的は、英語のリスニングの練習のウエブサイトをデザイン・開発することにあり、ふたつの部分で構成されている。ひとつは、.html tagsとJava Scripiで書かれたコンピュータサイエンスの文献を自動的にマークアップするためのソフトウエアの開発であり、もうひとつはその文献の字幕のついたQuick Timeムーピーのストリーミングの開発である。まずコンピュータサイエンス用英語の分析を、よく使われる語彙の基本セットを選び出して決定することから始めた。このセットは、辞書を引かない言葉を選ぶためのストップリストとして使われる。最終的なマークアップページは、多くの語の発音サンプルのついたワンクリックで使える辞書が検索できるようになっている。もうひとつは、同じ文献が読み上げられ、それがビデオテープに音声とテキストとして録画される。そのテープはデジタル化され、Quick Timeのストリーミングとしてアクセスできる「ヒントムービー」に変換される。そのムービーに字幕をつけるためにいろいろなシステムを試してみた。この過程は単純そうに見えるが、実のところそうではなかった。最終的に、文章は4、5語の句に分けてテキストファイルとして保存すべきであるとの結論に至った。そしてテキストファイルは、おのおのの句が2秒間ほど現われるQuick Timeに変換される。更にムービーは文献のビデオ録画のテレプロンプターの役割をもって再生される。しかるに、音声は文章とシンクロナイズし、その逆方向性はない。そしてテキストムービーはボイスムービーと合体し、最終映像はストリーミングサーバー上に「ヒント」として登場する。最終的にマークアップドキュメントとストリーミングムービーの両方がウエブページ上に設置され、利用者がアクセスできる環境が整う。今回サンプルとして使った8つの文献の全てが、マークアップされ、字幕のついたストリーミングムービーとなった。3つの主なトピックについて研究しました。1)自動的に辞書から文章に注釈を使ってマークを付けるにはどうするか。2)2)音声による文章の説明を学生に配信するにはどうするか。3)3)文書の内容を表現するセマンティックな(意味を持つ)空間を操作するにはどうするか。自動的に文章にマークを付ける問題は、4つの問題を含んでいます。一つは、どの単語がマークから外されるかということです。頻繁に現れる単語に基づいたStoplistを構築しました。二つ目の問題は、辞書から適切な意味を選択することと、正しくない意味を削除することです。これは、ある種の文章内容の表現を用いずには不可能であると結論付けました。他に取りうる方法は、非常に狭い意味をもつ単語による技術的な辞書でのみ作業することです。三つ目の問題は、語形論です。語形論による文法解析を用いないで解決する方法は、基本形とリンクした変化から高頻度の単語リストを作成することです。最後の問題は、熟語をマークすることです。現時点において、熟語辞典が唯一の解決法です。今は、そのような辞書はありません。二つ目の大きな問題は、音声の内容を配信することです。いくつかの配信方法を調査しましたが、理想的なものは無いという結論に達しました。IMA圧縮によるQuickTimeはPCには効果的でありますが、我々の学生はワークステーションから音声ファイルにアクセスしています。RealPlayerファイルは柔軟ですが、サーバは大きな要求を処理しきれません。現在のプランは、Metacardで書かれたユーザーインターフェースを用いてau音声ファイルを配信することです。この方法は、ストリーミングではなく全てダウンロードする必要がありますが、プラットフォームの問題無しでオンラインアクセスを可能とします。最後の大きな問題は、セマンティックな空間の操作です。文章を階層的英語辞書とリンクさせるアイディアを考えています。これは、セマンティック空間をファイルの位置と定義できるでしょう。この空間の操作には、ツリーマップインターフェースを使えるかもしれませんが、現在そのデザインを評価しているところです。