hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トリプルネガティブ乳癌の分子標的薬開発に貢献する分子プローブの創製

トリプルネガティブ乳癌(TNBC)細胞に対して抗腫瘍活性を示すハロゲン化環状ペプチドSA-Xの標的分子探索とin vivo治療効果判定に用いる分子プローブの合成を行い、以下の成果を得た。(1)ビオチンあるいは蛍光色素で標識したポリプロリンロッドとSA-Xを結合させた2種類の標的分子探索用プローブを合成した。(2)放射性標識化SA-I(SA-[^<125>I])を合成に成功した。ノーマルマウス及び培養TNBC細胞を移植したマウス体内での臓器滞留性を調べた結果、SA-[^<125>I]は投与後早期に肝臓へ集積し、その後胆汁酸経路で排泄されて腫瘍に殆ど移行しないことが分かった。本研究では、トリプルネガティブ乳癌(TNBC)に対して顕著な抗腫瘍活性を示すハロゲン含有疎水性環状ペプチドSA-Xの標的分子探索とin vivo治療効果の判定に資する分子プローブ群の開発を行い、TNBCの分子標的薬開発に関する知見を得ることを目的とする。平成22年度は、放射性ハロゲン^<125>I及び^<77>Brを用いたSA-Xの標識合成を実施し、以下の知見を得た。まず、SA-Xの標識合成における前駆体として、L-Phe(Bu_3Sn)残基を含む環状ペプチドの固相合成を検討した。L-Pheを出発物質としてビルディングブロックであるBoc-L-Phe(Bu_3Sn)-OHを4工程全収率32%で合成できた。これを、Boc固相合成に用いたところ、脱Boc時の酸処理でトリブチルスタニル基が脱離したため、目的物の合成には至らなかった。そこで、予め標識アミノ酸Boc-L-Phe(p-X)-OH(X=^<77>Br,^<125>I)を合成後、固相合成に供したところ、目的とする放射性ハロゲン標識化SA-Xを痕跡量ながら得ることができた。これらを踏まえて反応工程を検討した結果、非放射性のL-Phe(p-I)含有鎖状保護ペプチドのトリブチルスタニル化、放射性標識化、脱保護、液相環化反応を経てSA-^<125>Iを得ることに成功した。標識から環化反応まで4工程の全収率は7%であった。ノーマルマウスを用いて合成したSA-^<125>Iのin vivo薬物動態を評価した。その結果、SA-^<125>Iは投与後10分に肝臓に極めて高い集積を示した。また、投与後30分から肝臓の集積が減少し、腸への集積が増加していることから、SA-^<125>Iは投与早期で素早く肝臓に取り込まれ、胆汁を経由して腸へと移行していることが示唆された。予後不良の難治性疾患であるトリプルネガティブ乳癌(TNBC)に対して顕著な抗腫瘍活性を示すハロゲン含有疎水性環状ペプチドSA-Xを基盤として、SA-Xの標的分子探索やin vivo治療効果の判定に資する分子プローブ群の開発を行った。平成23年度は、培養TNBC細胞を移植した担癌マウスを用いた薬物動態解析と標的分子探索に資する蛍光・ビオチン標識化プローブの合成を行った。1)陽電子断層撮像法(PET)によりin vivo薬物動態の評価と治療効果判定を行うことを念頭に置き、殺細胞活性に必須なSA-X中のハロゲン原子を対応する陽電子放出核種(76Br,124I)に置換した環状ペプチドの標識合成を検討した。前年度に合成した125I標識体(SA-125I)の収率向上を目指し、環状の標識前駆体を合成することに成功した。また、予備実験としてSA-125Iを培養乳がん細胞(MDA-MB231)を移植したマウスに投与し、臓器移行性を調べた。その結果、投与後早期に肝臓へ集積し、その後胆汁酸経路で排泄されて腫瘍に殆ど移行しないことが分かった。これはSA-Iの高い脂溶性に起因するものと推測されたため、実際にPET撮像による治療効果判定を実施するためにはSA-Xの分子改変による薬物動態改善が必要であることが示唆された。2)蛍光・ビオチンプローブの合成蛍光色素・ビオチンとSA-Iを連結した標識化プローブの合成を実施した。まず4-アジド-L-プロリンをN末端に有するポリプロリンロッドを合成し、SA-Iのval残基をLysで置換した改変体と縮合した。これをCu(I)触媒を用いたHuisgen反応によりアルキン修飾蛍光色素及びビオチン誘導体と結合させ、目的のプローブを合成した。現在これらのプローブを用いた標的分子探索実験を実施中である。
ミトコンドリアのATP感受性Kチャネルの研究

1.膵臓のK_<ATP>チャネルはSUR1とKir6.2の分子から構成されるが、この2分子が縦に繋がって発現するような人工的な蛋白等をCOS-1細胞に発現させ、同チャネルがSUR1の4分子とKir6.2の4分子から成るヘテロ・オクタマ-であることを示した。2.K_<ATP>チャネルの活性をドミナント・ネガティブに抑制するミュータントのKir6.2を発現するトランス・ジェニック・マウスを作成し、同チャネルが、インスリンの分泌および、膵β細胞の発達に重要であることを示した。3.K_<ATP>チャネルを構成する分子の1つであるKir6.2の突然変異によって、家族性の高インスリン性低血糖症が起こることを見つけた。4.再構成された膵臓および心臓・骨格筋型のK_<ATP>チャネルがG蛋白Gαi等によって直接制御され、チャネル活性が増加することを示した。5.膵臓および心臓・骨格筋型のK_<ATP>チャネルを構成するKir6.2分子に良く似た、Kir6.1分子が、ミトコンドリアのK_<ATP>チャネルを構成する可能性を、主に免疫学的手法を用いて示した。6.ラットの味蕾細胞から、新規のサイクリック・ヌクレオタイド、レギュレ-テッド・チャネル遺伝子をクローニングし、HEK細胞に機能発現させて、その生理学的性質を調べた。
高病原性鳥インフルエンザ抵抗性家畜開発のための細胞内免疫法の確立

A型インフルエンザウイルス内部蛋白質に対する細胞内抗体を発現させた培養細胞およびトランスジェニックマウスにおけるウイルス感染抵抗性の検討を行った。細胞内抗体発現培養細胞において、様々な亜型ウイルスに対する増殖阻害効果がみられた。また、細胞内抗体発現トランスジェニックマウスは、高い病原性を示すウイルスの致死的感染を回避した。以上の結果から、細胞内抗体は、インフルエンザウイルス感染抵抗性の付与に有効であることが示唆された。本研究は、抗体遺伝子工学を利用したインフルエンザウイルスに対する細胞内免疫法の確立を目的とする。平成25年度は、インフルエンザウイルスPB2蛋白に対するマウスモノクローナル抗体の恒常発現MDCK細胞株を樹立し、ウイルス感染性およびポリメラーゼ活性の比較解析を行った。H5N3、H1N1、H3N2、H11N9亜型のインフルエンザウイルスを用いたTCID50試験およびプラーク試験の結果、細胞内抗体発現細胞では野生型細胞と比較して感染抵抗性を示す事が明らかとなった。また、感染細胞内ウイルスNP遺伝子量をRT-PCRにて比較した結果、vRNA、mRNAおよびcRNAのすべての発現が、細胞内抗体発現細胞では抑制されていることが明らかとなった。さらに、免疫染色およびウエスタンブロティングの結果、感染後に細胞質内で合成されたPB2蛋白の核内移行量が、細胞内抗体発現細胞では野生型細胞と比べて少なく、核内移行開始時間も遅延する事が明らかとなった。以上の結果から、培養細胞内に発現する細胞内抗体は、感染細胞内でPB2蛋白の機能を阻害し、様々な亜型のインフルエンザウイルスに対する感染抵抗性を付与する事が示唆された。遺伝子工学技術を利用した細胞内抗体発現によるインフルエンザウイルス感染抵抗性の付与を目的に、本研究を実施した。抗PB2モノクローナル抗体遺伝子を蛋白質発現プラスミドにクローニング後、トランスフェクションにより抗PB2抗体恒常発現MDCK細胞の樹立を行った。複数種類のHA亜型およびNA亜型の組み合わせを持つインフルエンザウイルス感染実験を行った結果、抗PB2抗体発現細胞は野生型MDCK細胞と比較してウイルス感染抵抗性を示す事を明らかにした。また、インフルエンザウイルス転写・複製の場である細胞核への抗体の効率的な移行を目的に、抗PB2細胞内抗体のFab遺伝子を基に一本鎖抗体遺伝子を増幅し、発現ベクターへのクローニングを行った。構築プラスミドを複数の哺乳動物細胞にトランスフェクションしたところ、全ての細胞種において一本鎖抗体が良好に発現している事を蛍光抗体法およびウエスタンブロティングにより確認した。以上の結果から、ウイルスポリメラーゼ蛋白質に対する細胞内抗体は、亜型に関わらないインフルエンザウイルス感染抵抗性の付与に有効であり、本技術は将来の抗病性動物作製に応用可能であることが示唆された。現在、細胞内抗体発現トランスジェニックマウスを作製中である。基礎獣医学平成26年度実施予定の細胞内抗体発現トランスジェニックマウスの作製をすでに開始している。高病原性鳥インフルエンザ感染抵抗性家畜開発に向け、細胞内抗体発現トランスジェニックマウスの作製およびウイルス感染実験を実施し、細胞内抗体による生体での感染防御効果を検証する予定である。計画通り研究が遂行し、予想していた消耗品の使用量を抑えることが出来たため。本年度も引き続き行う予定である、トランスジェニックマウス作製費用および飼育費用に使用する。
ＥＢウイルス陽性胃がんの発生に関わるピロリ菌の作用の研究

ピロリ菌は胃がんの発生に働く。一方、EBウイルス(EBV)も10%程度の胃がんの発生に関与している。それぞれの微生物は、胃がんの発生において別個に働くと考えられてきたが、EBV陽性胃がんの周囲に、ピロリ菌感染による萎縮性胃炎がしばしば認められる。これより、EBV陽性胃がんの形成に、ピロリ菌が協働している可能性が考えられた。そこで、胃上皮細胞を用いてピロリ菌感染によるEBV感染状態の変化を解析した。ピロリ菌のLPSが胃上皮細胞の自然免疫応答を撹乱し、感染細胞でのEBVの増殖を促した。ピロリ菌とEBVの二重感染が宿主細胞のシグナル応答を変化させ、EBV関連胃がんの発生を促進すると考えられた。ピロリ菌とEBウイルスは、胃癌の発生に関与していると考えられている2つの病原微生物である。ピロリ菌は、1994年にWHOによりclass Iの発癌原因に分類された。Cag PAI、空胞化毒素VacA、細胞接着因子Bab Aなどが、それぞれ、細胞内シグナル伝達の撹乱、細胞障害、細菌の胃への定着などを介して発癌リスクを高める。一方、EBウイルスは約10%の胃癌の原因である。EBウイルス関連胃がんの90%以上がピロリ菌感染を伴っており、EBウイルス関連胃がんの発生が、ピロリ菌感染による炎症と密接な関係があると考えられた。申請者らはこれまでの研究で、ピロリ菌感染が胃上皮細胞の宿主細胞コンピテンシーを変化させ、EBウイルスの初感染、感染の拡大に働くことを細胞レベルで観察した。これまでの研究で、ピロリ菌野生株、cagA破壊株、vacA破壊株、cagA/vacA破壊株の間で、感染による毒素産生性とEBウイルス遺伝子発現量の変化に差は認められなかった。ピロリ菌毒素以外の菌体成分によるウイルスの感染増強作用と考えられた。病原体関連分子パターンのうち細胞表面に大量に存在するLPSをAGS-CD21細胞に処理してEBVを感染させると、EBウイルス遺伝子発現とEBウイルス感染細胞数の増加を認めた。大腸菌LPSおよびLipid Aを用いても同様の結果を得た。胃癌の発生に関与していると考えられている2つの病原微生物であるピロリ菌とEBウイルスは、それぞれ別々に、持続感染している胃上皮粘膜細胞を腫瘍化に導くと考えられてきた。それに対し、EBウイルス関連胃癌の症例は、殆どの例でピロリ菌感染を認めるという報告がなされた。これより、申請者はEBウイルス関連胃癌の発生にピロリ菌感染が果たしている役割を、実験的手法で明らかにすることにした。昨年度までの研究では、EBV感染に感受性の胃上皮細胞であるAGS細胞をピロリ菌と接触させることによって、AGS細胞に感染するEBVが増加していることを観察した。ピロリ菌側の責任分子を明らかにするために、ピロリ菌の遺伝子破壊株などを用いることによって、上皮細胞に感染したEBVを増殖させるのは、ピロリ菌のリポポリサッカライド(LPS)であることを明らかにした。また、AGS細胞はToll-like Receptor(TLR) 2を発現していないことが明らかになり、ピロリ菌LPSはTLR2を介したシグナル伝達によってEBV増殖機構を活性化するものと考えられた。今年度は、EBV感染増幅の分子機構の解明を行った。LPS処理と未処理の後にEBVを感染させ、EBVの増殖溶解感染を誘導するウイルスの転写因子であるBZLF1の増加を比較した。その結果、LPS処理によるBZLF1の転写の活性化は多くても5-6倍であり、誘導がかかっていると考えるよりは、単純にEBVゲノムの量が増加したことを反映しているに過ぎないと考えられた。一方、LPSで処理した胃上皮AGS細胞ではある種のインテグリン分子の転写量が増加していた。申請者が新任地へ移動し、研究室のメンバーが入れ替わるとともに、研究環境の準備に時間を費やされたため。ピロリ菌が、胃がんの発生に働くことはよく知られている。従来は、それぞれの微生物は、胃がんの発生において別個に働くと考えられてきた。ところが、EBV陽性胃がんの周囲に、ピロリ菌感染による萎縮性胃炎を認めることがあり、EBV陽性胃がんの形成に、ピロリ菌が協働している可能性が考えられた。そこで、胃上皮細胞を用いてピロリ菌感染によるEBV感染状態の変化を解析し、ウイルス-細菌間相互作用を観察した。胃上皮由来AGS細胞にピロリ菌を7時間接触後、EBVを感染させ、48時間後にウイルスの潜伏感染遺伝子と溶解感染遺伝子の発現を、定量的RT-PCR法で測定した。またピロリ菌の細胞毒素であるCagAおよびVacAの遺伝子ノックアウトピロリ菌株やピロリ菌の菌体成分等を用いて、菌由来産物がウイルスの増殖に及ぼす影響を解析した。ピロリ菌の感染により、EBV遺伝子(EBER1, EBNA1およびBZLF1)の発現量が510倍増加し、EBV感染の増幅が認められた。これより、ピロリ菌の細胞毒素が、感染増強に働く可能性を疑い、CagA(-)、VacA(-)、CagA(-)VacA(-)のピロリ菌を用いて解析を行った。しかし、菌の毒素産生とは無関係にEBV感染増強が認められた。次に、ピロリ菌のLPSを用いて同様な実験を行った。

その結果、EBV遺伝子の発現量が3-6倍増加した。さらに、合成Lipid Aを用いた場合も、EBV遺伝子の発現量が増加した。胃上皮細胞に接して増殖できる細菌はピロリ菌のみであることから、ピロリ菌のLPSは、胃上皮細胞の自然免疫応答を撹乱し、感染細胞でのEBVの増殖を促したと考えられた。ピロリ菌とEBVの二重感染が宿主細胞のシグナル応答を変化させ、EBV関連胃がんの発生を促進すると考えられた。ピロリ菌は胃がんの発生に働く。一方、EBウイルス(EBV)も10%程度の胃がんの発生に関与している。それぞれの微生物は、胃がんの発生において別個に働くと考えられてきたが、EBV陽性胃がんの周囲に、ピロリ菌感染による萎縮性胃炎がしばしば認められる。これより、EBV陽性胃がんの形成に、ピロリ菌が協働している可能性が考えられた。そこで、胃上皮細胞を用いてピロリ菌感染によるEBV感染状態の変化を解析した。ピロリ菌のLPSが胃上皮細胞の自然免疫応答を撹乱し、感染細胞でのEBVの増殖を促した。胃上皮細胞でEBウイルス感染の拡大を促すピロリ菌の成分を分子レベルで明らかにすることができたため。ピロリ菌と接触させることにより、胃上皮AGS細胞に感染しているEBVが増加したことは、ウイルスのエントリー亢進であると考えられる結果を得ているが、AGS細胞においてこの分子をノックダウンすることで、感染効率が低下すること、逆に同分子の導入により感染効率が増加することを確認する。また、LPS刺激はAGS細胞にインターフェロン産生を誘導するにもかかわらず、EBVの増殖が認められたことは、自然免疫シグナル伝達が撹乱されている可能性が高く、DNAマイクロアレイやqPCR法でmRNA発現量の変化を測定することで、責任アテニュエーター分子を明らかにする。ウイルス学今年度はピロリ菌の責任分子に対する宿主細胞レセプターを明らかにするとともに、EBウイルスの増幅を促す分子メカニズムを明らかにする。これを発展させ、EBウイルス感染の拡大防止のための薬剤開発を目指す。定量PCR法を行うための酵素の購入費を最後まで残していたが、昨年度内の実験のためには十分量の備蓄があったため、使用期限や保存による酵素の劣化を考え購入を中止したため。サンプル保存の為のフリーザーを購入する予定であったが、民間財団の助成金で購入することが可能になったため。次年度の実験計画では数多くの定量PCR法を行う予定になっており、酵素購入のための試薬代として必要であるため。平成27年度に冷蔵保管庫を購入することとし、研究の推進に役立てる。
IL-27受容体およびIL-27がアレルギー性疾患の病態形成に果たす役割

サイトカインは免疫制御を司り、自己免疫疾患やアレルギー性疾患の病態形成においても重要な役割を果たす。「WSX-1」は、インターロイキンー12受容体(IL-12R)ファミリーに属し、IL-27Rとして機能することが示されている。我々は、IL-27/IL-27R(WSX-1)が、「Th1分化の誘導」もしくは「炎症応答の抑制」と言う2つの異なる免疫制御に関わることを明らかにしており、本研究課題では、アレルギー性疾患の病態形成における役割を解析した。平成17年度は、気管支喘息や遅延型過敏反応などのモデル試験で、IL-27Rがそれらアレルギー性疾患の抑制に関わることを明らかにした。そこで平成18年度は、アレルギー性鼻炎についてさらに検討を進めた。WSX-1欠損マウスでは、抗原特異的lgEの血中レベルおよび頸部リンパ節のTh2サイトカイン産生に更新を認め、全身的所見についてはIL-27Rが抑制的に作用することが示唆された。しかし、抗原暴露に伴う鼻症状(くしゃみや鼻擦り行動)や鼻咽頭関連リンパ組織(NALT)紬胞のサイトカイン産生などの局所応答はWSX-1欠損により軽減され、IL-27/IL-27Rが喘息と鼻炎で異なる病態制御を担うことが明らかとなった(ケモカイン藤生への影響など、機構解析を進めている)。また、喘息治療におけるIL-27の有効性を検証するために、IL-27を高発現するTgマウス(C57BL/6系)を用いてモデル試験を行ったが、喘息の症状が弱く、改善効果の判定が困難であった。現在、喘息モデルで汎用されるBALB/c系への戻し交配を行っている。さらに、IL-27Rによる炎症抑制機構を明らかにするために、炎症誘導に関わるIL-17について並行して解析を行う中で、IL-17がTrypanosoma cruzi原虫感染に対する効率的防御に働くことを明らかにした。サイトカインは免疫系の制御を司るタンパク質として、感染防御あるいは自己免疫疾患やアレルギーなどの病態形成において重要な役割を果たしている。「WSX-1」は、インターロイキン-12受容体(IL-12R)に相同性を有するタンパク質として1998年に同定されたI型サイトカイン受容体であり、その後の解析からIL-27Rとして機能することが示された。我々は、IL-27/IL-27R(WSX-1)がTh1分化誘導もしくは炎症応答の抑制に関わることを明らかにしており、本研究課題では、アレルギー性疾患の病態形成における役割について解析を進めている。平成17年度は、アレルギー性疾患の典型である気管支喘息に着目し、WSX-1欠損マウスを用いて喘息モデル試験を行った。その結果、WSX-1欠損マウスでは、野生型マウスと比較して、気道過敏性の更なる上昇、肺粘膜の過形成、好酸球の肺浸潤を伴う炎症応答の亢進および血中IgE価の上昇など典型的な喘息症状の増悪が観察された。また、喘息モデルに供したWSX-1欠損マウスでは、喘息病態の形成に重要とされるTh2サイトカインの産生が顕著に亢進していた。以上の結果から、WSX-1は炎症性サイトカインの産生に対する抑制機能を有し、喘息症状を緩和する働きを担うことが明らかとなった。従って、WSX-1のリガンドであるIL-27が喘息治療に有効であることが期待され、リコンビナントIL-27発現系を構築すると共に、調製したタンパク質がWSX-1との相互作用を介して生理活性を発揮し得ることを確認した。アレルギー性疾患の治療におけるIL-27の投与効果についてマウスモデルを用いて検討しており、遅延型過敏反応に関してはIL-27が抑制的に働くことを明らかにした。また、アレルギー性鼻炎や皮膚炎などの気管支喘息以外のアレルギー性疾患についても現在解析を進めている。

さらに、IL-27Rによる炎症抑制機構を明らかにするために、炎症誘導に関わるIL-17について並行して解析を行う中で、IL-17がTrypanosoma cruzi原虫感染に対する効率的防御に働くことを明らかにした。
表面プラズモンによる非弾性光散乱の研究

協力研究者より提供を受けた試料と用いて実験を行った。この試料はZnSe基板上に長さ2 μm、幅0.4 μm、厚さ42 nmの金ナノロッドを5 μmの間隔に正方格子状に配置したものであり、電子ビーム描画とリフトオフ過程により作製したものである。まず、本金ナノロッド吸収スペクトルをフーリエ変換赤外分光光度計により測定した。得られた吸収ピーク波数から、本ナノロッドに担持される表面プラズモンの長軸モードの共鳴周波数は1100 cm^-1であることが分かった。次に散乱光の分光のための光学系を光学定盤上に組み立てラマン散乱光の測定を行った。ポンプ光として波長532 nmのレーザー光を集束することなく試料に照射し、散乱光をローパスフィルタを通した後、光ファイバ・マルチチャネル・アナライザによって分光測定した。得られた散乱スペクトルには表面プラズモンによる1100 cm^-1のピークは見られなかった。しかし、金ナノロッドのないZnSe基板の散乱スペクトルと比較して2つの特徴が見られた。1つは1800 cm^-1にピークを持つブロードなバンドで、金ナノロッドからのルミネッセンスによるものと考えられる。もう1つはZnSeのラマン散乱スペクトルに見られた興味のある特徴である。金ナノロッドのないZnSe基板からは250 cm^-1にLOフォノンモードによる1本のピークが観測されたのであるが、金ナノロッドを並べたZnSe基板からは200、400および600 cm^-1近傍に3本のピークが見られた。これらのピークはZnSeのTOフォノンのモードの高次ラマン散乱光と考えられる。初年度において、金ナノロッドの表面プラズモンモードによる非弾性散乱光に関して何らかの信号を得る予定であったが、本年度の実験では得られなかった。信号が得られるかどうかは理論的には保証されているものではないが、信号を得るためのさらに工夫にまでたどり着けなかった。工夫としては、ポンプ光の波長の変更、高分解能分光システムの使用等が考えられたが、本年度中には実行できなかった。引き続き金ナノロッドの表面プラズモンモードによる非弾性散乱光の検出を試みる。ポンプ光として、波長532 nm以外のレーザー光も用いる。予定しているのは波長632.8 nmと波長488 nmの2つのレーザー光である。また、散乱スペクトルの波数分解能を上げるため30 cm分光器と高感度検出器であるEMCCDを組み合わせて用いる。以上の実験に加えて、既に多くの観測報告のある半導体へテロ界面に存在する2次元電子ガス(2DEG: 2 Dimensional Electron Gas)の表面プラズモンモードによる非弾性散乱光の検出を目的とした実験に立ち戻る。さらに、申請時に予見していなかった現象である金ナノロッドを表面に配置したときにのみ観測されたZnSe基板の高次ラマン散乱光の正確な同定と、その発生機構の解明のための実験を行う。

予定しているのは波長632.8 nmと波長488 nmの2つのレーザー光である。また、散乱スペクトルの波数分解能を上げるため30 cm分光器と高感度検出器であるEMCCDを組み合わせて用いる。以上の実験に加えて、既に多くの観測報告のある半導体へテロ界面に存在する2次元電子ガス(2DEG: 2 Dimensional Electron Gas)の表面プラズモンモードによる非弾性散乱光の検出を目的とした実験に立ち戻る。さらに、申請時に予見していなかった現象である金ナノロッドを表面に配置したときにのみ観測されたZnSe基板の高次ラマン散乱光の正確な同定と、その発生機構の解明のための実験を行う。目的としていた金ナノロッドの表面プラズモンによる非弾性散乱光が観測できなかったため、成果発表のための旅費と論文党綱領の支出がなかったことに加えて、実験の進捗がやや遅れたため消耗品の購入が少なかったため、本年度の予算の一部を次年度で使用することとした。繰り越した予算は上記の旅費、論文投稿料および消耗品の購入に充当する。物品費は2DEGデバイスの購入および加工に必要な費用にも充てる。
細胞形態異常により細胞周期進行を止めるモニター経路の解析

細胞周期進行の制御異常ががんの一因となっている。一方、がん細胞は、形態異常や細胞骨格系の異常をともない、その異常が悪性化に深く関わっている。正常細胞には細胞形態や細胞骨格系の異常を検知して細胞周期制御へといたるモニター経路が存在する。細胞形態や細胞骨格系の制御にはrho型低分子量G蛋白質の経路が関与している。したがって、本研究ではrho型低分子量G蛋白質関連経路を起点として、形態と細胞周期制御をカップルさせるモニター経路を出芽酵母をモデル生物として明らかにして、細胞形態異常による細胞周期停止機構を解明し、がん細胞悪性化に対抗するための基礎的知見を得ることを目的としている。そこで、細胞の形態異常により細胞増殖を停止させる経路の解明を、l(2)glがん抑圧遺伝子について解析を出芽酵母において行った。l(2)glがん抑圧遺伝子の構造的機能的ホモログであるSro7pの欠損は、酵母においては細胞増殖の高進などのcell proliferation様表現型とならず、増殖停止となる。このことは、Sro7p機能異常を検知して増殖を停止させる経路の存在を示唆するものと考え、解析を行った。その結果、この増殖停止にはRrs1p経路が関係していることを明らかにした。Rrs1p経路は、Exocytosis異常をモニターしリボソーム合成を停止させる経路であり、Rrs1pは、ヒトなどにホモログが存在する。Rrs1pとの結合蛋白質の解析を行い、エプスタインバーウイルスのEBNA-1結合蛋白質(EBP2)の酵母ホモログEbp2pを同定した。EBNA-1のヒトEBP2への結合は、EBNA-1によるB cell lymphomaのproliferationに関与していると考えられており、EBP2は、リボソーム合成に関与している。以上の結果は、Rrs1p経路ががん抑制に機能している可能性を示している。すなわちRrs1p経路を高進させる薬剤の開発により新しい作用機作によるがん制御を行なえる可能性がある。
機能を制御する水素結合を直接見る金属蛋白質の超高分解能X線結晶解析

金属蛋白質が金属酵素や電子伝達蛋白質として働くためには、金属-蛋白質間の結合制御が重要であると考えられている。生物無機化学の分野ではモデル金属錯体を使った実験で、配位子に対する水素結合の重要性が指摘されているが、実際の金属蛋白質では不明な点が多い。その理由は蛋白質結晶解析では、通常「金属・炭素・窒素・硫黄」のみの位置情報しか得られず、機能制御に重要である水素原子の正確な位置を求めることが出来ないからである。そこで大型放射光施設Spring-8の高輝度X線を使って亜鉛酵素と鉄・硫黄蛋白質の1.0Å分解能を超える超高分解能構造解析を行い、水素結合の役割を直接確認し、金属蛋白質に特有の結合性制御機構を実験的に解明することを目的としている平成12年度には放線菌S.caespitosusが産出する亜鉛プロテアーゼの構造精密化計算を行った。平成13年度には、もう一つのターゲットである植物型フェレドキシンの超高分解能構造解析を行った。用いたのは、高等植物である杉菜由来のフェレドキシン哩(FdIIである。杉菜Fdllの結晶はリン酸緩衝液を沈殿剤に用いて、ハンギングドロップ蒸気拡散法により調整した。大型放射光施設Spring8に設置されているたんぱく質研究所専用ビームラインを用いて1.2A分解能までの回折強度データをR-merge 6%の精度で収集している。現在、高分解能用精密化プログラムSHELXL97を用いて構造精密化中である。異方性温度因子を導入して計算したところ、約3残基にマルチコンフォメーションが確認された。今後、このフェレドキシンの活性中心である[2Fe-2S]クラスターの立体構造に着目し、高分解能での精密化解析を行っていき、機能を制御する水素結合の直接、間接的な確認を行っていく予定である。そこで大型放射光施設Spring-8の高輝度X線を使って亜鉛酵素と鉄・硫黄蛋白質の1.0Å分解能を超える超高分解能構造解析を行い、水素結合の役割を直接確認し、金属蛋白質に特有の結合性制御機構を実験的に解明することを目的としている放線菌S.caespitosusが産出する亜鉛プロテアーゼの結晶はX線に対して非常に安定で、高分解能までの回折強度データを与える。平成13年度にはX線源に吸収効果の少ない波長0.7ÅのX線を使って収集した1.0Å分解能までの回折強度データを使い、構造精密化計算を継続して行った結果、信頼度因子14%の構造を得た。得られた構造中では、活性中心の水素原子の位置を正確に同定することは出来ていないが、金属-窒素、金属-酸素間の結合距離がモデル化合物などで指摘されている距離と異なることを、はじめて蛋白質の構造で示すことが出来た。この結果はJ.Inorg.Bioche.誌に速報として掲載した。また、もう一つのターゲットである植物型フェレドキシンに関しては、超高分解能解析には至っていないが、酸化還元酵素との複合体状態での構造解析に成功し、電子伝達を行う状態では活性中心周りの構造が変化していることをはじめて突き止めることができた。今後、このフェレドキシンの立体構造に着目し高分解能の解析を行っていき、機能を制御する水素結合の直接、間接的な確認を行っていく予定である。今後、このフェレドキシンの活性中心である[2Fe-2S]
低欠陥ダイヤモンドウェハ

105cm-2以上の欠陥を有するHPHTダイヤモンド結晶の低欠陥部分を切出して、種にして再成長し、概ね2,000cm-2以下の結晶が得られるようになった。この結晶を種に用い、CVDを用いたダイレクトウェハ化法により子結晶を得ることが出来、2.4mm角の限定領域ではあるが欠陥数400cm-2という驚異的な低欠陥とΔn=2x10-5以下と極めて低い複屈折を示す高品質低歪結晶基板を得ることに成功した。表面処理としてドライエッチング導入に伴う表面荒れの抑制やUVアシストによるファイン研磨技術も併せて開発できた。本研究によりパワーデバイスに必要な低欠陥ウェハを実現するための基盤技術が確立できた。1結晶評価手法確立に関して、計画していた解析手法を全てトライし、2次元分布として計測するには、X線トポ及びカソードルミがダイヤに適していることがわかった。欠陥のデバイスへの影響を縦型ダイオードを用いて検討し、1kV以上の耐電圧デバイスには45°複合欠陥はデバイスに致命的なキラー欠陥である事を、今回初実証することができた。現段階で最重要な種結晶欠陥評価については、X線トポ評価により判別することが可能になった。2低欠陥種結晶に関して、欠陥の少ない部分を切り出して、それを種として成長した種結晶の評価を行った。反射X線トポ計測手法を改善し、結晶の深い部分と表面に伝搬してきている欠陥の評価を行えるようになり、その結果種結晶欠陥評価を可能にし、選別することが可能になった。数個の種結晶の評価により、同一のHPHT結晶成長条件でも、欠陥の数量、分布に差があることも判明した。3低欠陥のための研磨に関して、ウェハを低欠陥で超精密研磨でき、」かつ研磨域の酸素濃度を高めた縦型UVアシスト研磨装置を製作し、UVアシスト研磨を行った結果、目標値である0.2RMSをほぼ満足できる良好な研磨面(0.237nmRMS)が20mm角のモザイクウェハ全面で獲得できた。X線トポの観察結果より、UVアシスト研磨による新たな欠陥(転位)の導入がないことを確認した。4低欠陥成長に関して、低欠陥化のためガス中窒素濃度を極微量の範囲で制御して成長できるようにし最適化した結果、低歪自立基板を作製することができた。またウェハのコピー技術において、種基板へのイオン注入前に基板表面の最終処理を行うこととし、精密研磨(Ra < 1 nm)と10μm程度の深いイオンビームエッチングを組み合わせて行うことにより、損傷を十分低減できることがわかった。CO2削減の切り札である省エネパワーデバイスの究極材料としてダイヤウェハ結晶欠陥低減に1結晶評価手法確立2低欠陥種結晶3低欠陥のための研磨4低欠陥成長の4項目に取り組んでいる。26年度は1に関してX線トポ、ラマン分光など等これまでに確立した各種手法を用いて24に関する試料の結晶性評価を行った。また欠陥定量評価において通常半導体で用いるウェット処理によるエッチピット評価に代わり、O2/H2によるドライエッチの検討を行い、貫通転移欠陥とよく合致することを見出した。2に関して13と併せて得られた種結晶の表面状態をよくすることも含めて行い、欠陥数として105cm-2以上あった種結晶欠陥を、概ね2,000cm-2以下の結晶が得られるようになった。3に関して石英棒や小径石英板をウェハ上で高速ラスタースキャンさせるUVアシスト高速局部研磨技術につき、多くの研磨条件のもとで、到達仕上げ面粗さ及び平面度、研磨後のウェハの反り、モザイクウェハ接合面の段差などについて詳細に調べた。その結果20mm角のダイヤウェハを0.2nmRaレベルの優れた粗さで全面研磨に成功した。研磨は69hrと長時間を要したが、UVアシスト研磨による新たな転位の導入は認められないことをX線トポ像から確認できた。メカニズムの解明も実施した。4に関して平滑かつ無損傷表面を形成することを目指したドライエッチング3の結果に伴う表面荒れの抑制やファイン研磨の適応などの検討を行い、平行してコピー技術により低欠陥種基板の子基板を試作し、結晶性や歪を評価した。その結果CVDによる子基板でも、2.4mm角の限定領域ではあるが欠陥数400cm-2という驚異的な低欠陥を実現できた。但該当部分の種結晶は100cm-2の欠陥数であり、CVDにより新たに300cm-2欠陥が発生していることもわかった。低欠陥成長に関して、前年度にCVDで世界最高の低欠陥400cm-2を実現しており、本年度は、さらに高品質の低歪結晶の実現を目指した。平坦化成長を目的として[110]オフ研磨を施し、低実効メタン濃度による合成で平坦表面が得られ、AFMによる評価の結果、5μm角範囲では、Raが0.33nm、RMSが0.44nm程度であった。また平滑かつ無損傷表面を形成することを目指した表面処理としてドライエッチング導入に伴う表面荒れの抑制やファイン研磨の適応などの検討を行い、平行してダイレクトウェハ化法により低欠陥種基板の子基板を試作した。その結果低欠陥種基板(転位密度100cm-2以下)の表面損傷をドライエッチングで十分に除去して子基板を作製したところ、中央部でΔn=2x10-5以下と極めて低い複屈折を示す基板が得られた。前年度で低欠陥を実現するための紫外線援用による前処理研磨技術は確立済であり、今年度は、大口径化の際に効力を発揮する、高度な局所研磨技術への適応を検討した。

縦型マシニングセンターを用い、従来とは逆に、ウェハ上面から直径50mmの石英棒板を押し付ける方式を考え、ウェハの全面研磨を行った。断面プロファイルからスカイフ加工による凹凸は取り除かれ,算術平均粗さも0.38 nmRaと改善されていることが確認できた。今後の大口径化の礎石となる技術が開発できた。この3年間の本研究により、低欠陥ダイヤモンドウェハを実現するためのベースとなる技術は確立できた。今後種結晶となる絶縁性大口径結晶の実現が必要であると同時に、大面積での低欠陥実現へより工学的アプローチが不可欠である。今後の大きな課題である「低抵抗」の実現へ向けて、予備机上検討を実施し必要となる段階的なウェハスペックを提案した。105cm-2以上の欠陥を有するHPHTダイヤモンド結晶の低欠陥部分を切出して、種にして再成長し、概ね2,000cm-2以下の結晶が得られるようになった。この結晶を種に用い、CVDを用いたダイレクトウェハ化法により子結晶を得ることが出来、2.4mm角の限定領域ではあるが欠陥数400cm-2という驚異的な低欠陥とΔn=2x10-5以下と極めて低い複屈折を示す高品質低歪結晶基板を得ることに成功した。表面処理としてドライエッチング導入に伴う表面荒れの抑制やUVアシストによるファイン研磨技術も併せて開発できた。本研究によりパワーデバイスに必要な低欠陥ウェハを実現するための基盤技術が確立できた。1結晶評価手法確立に関して、前年度まで確立してきた評価手法の効率化検討中であるが、予定になかったものとして通常の半導体で用いるウェット処理によるエッチピット評価に代わり、O2/H2によるドライエッチングの適応検討を行い、貫通転移欠陥とよく合致することを見出した。2低欠陥種結晶に関して、住友電気工業(株)との外部連携により、欠陥数として105cm-2以上あった種結晶欠陥を、概ね2,000cm-2以下の結晶が得られるようになり、3低欠陥のための研磨に関して、開発してきたUVアシスト研磨法はきわめて有効であることが確認できた。すなわち研磨機構の考察から、窒素雰囲気では研磨レートは高いものの到達粗さは悪く、逆に酸素雰囲気では0.1nmRaレベルの鏡面が得られるが、研磨レートは低いことがわかった。順調に想定レベルの結論が得られつつある。4低欠陥成長に関して、ダイレクトウェハ化を用いたCVDによる子基板で、欠陥数400cm-2という驚異的な低欠陥を実現できた。2.4mm角の限定領域ではあるが、これに関しては、想定以上の成果となっている。27年度が最終年度であるため、記入しない。結晶工学1結晶評価手法確立:その他カソードルミネッセンスも含め、解析手法と欠陥種の関連について定量化し、ダイオードの試作を行い、欠陥リーク電流・絶縁破壊電界等との関連性を調査し、デバイスに影響あり提言対象となる欠陥、および存在してもデバイスへの影響がない/少ない欠陥に分類し、結晶成長で提言に取り組むべき対象を明らかにする。特に、デバイスに大きな影響をもたらす結晶の縦方向に貫通する転移や欠陥の束などの同定・解析による定量的評価を行えるようにする。2低欠陥種結晶:欠陥の定量化をベースに、HPHT結晶成長条件にフィードバックし、さらに低欠陥研磨などにより、表面の欠陥密度が1000cm-2を下回る結晶で、かつ6mm角以上の種結晶成長を行う。3低欠陥のための研磨:原子スケール無歪超平滑平坦面の獲得をめざし、研磨時間を大幅に短縮できる研磨条件を明らかにする。
プロトコル分析による描画表現意欲の低下児童に関する基礎的研究

本研究は、“10歳前後に発現する描画表現に対する意欲の低下傾向"いわゆる「9、10歳の節」に着目し、面接調査や発話思考法による描画実験などによって、そうした子どもの内的過程の外在化、要因の推定を行うことを目的とした。その結果次の知見が得られた。1)意欲度の低い児童は、自分の描画に対して教師や友人や親が発した感想や評価の言葉を具体的に記憶している。2)意欲度の低い児童は、人物画、特に顔を描くことに対して嫌悪感を抱いている。3)人物画の描画ストラテジーに関して、意欲度の低い児童は、想像画も観察画も同じ順番で描くという傾向が認められた。4)意欲度の低い児童には、観察画と想像画の類似、頭髪を克明に描く事例、横顔ばかりを描く事例、対象を小さく描く事例などが認められた。5)プロトコル・データ中の指示語・比較語と目、鼻等の部位の名詞の頻度を比較した結果、意欲度の高い児童の場合、想像画・観察画ともに指示語・比較語が優位であったが、意欲度の低い児童には、名詞優位で描く場合があった。またこうした時期を迎えた子どもたちが、<描画(絵)=写生画>という認識を持っていることが随所に確認された。そして描画観について、教育する側と学習する側との間に相当なへだたりが存在することも読み取ることができた。本研究は,“10歳前後に発現する描画表現に対する意欲の低下傾向"いわゆる「10歳レベルの節に着目し,プロトコル分析という認知科学的手法によって,その内的過程の分析を行うことを目的とした。これによって、指導方法や学習材の適正化による対応策を見いだそうとするものである。具体的には,描画表現意欲低下の対象は,視覚的写実成果を課題とする描画表現に対するものではないかと考え、その検討方法として、内的制作過程に着目し,そこで用いられる各自の制作方略Strategyや対象の認知過程を外在化する方法を考案した。まず描画表現意欲に関する質問紙調査・面接調査を実施し、次に被験者に対し、描画課題の解決事態中に考えていること一切を声に出す思考口述thinking aloudの同時報告法を用いた個別描画実験を実施し、プロトコル・データを収集した。課題は、想像画自画像、観察画自画像、想像画チョキ手、観察画チョキ手の四種類である。この口述データとともにビデオに記録された画像データによって表現過程をモデル化した。その結果次の点が明らかとなった。(1)意欲度の低い被験者は、幼少期に自分の描画に対して人(教師、友人、親、兄弟)が発した感想や評価の言葉を具体的に記憶している。(2)プロトコル・データ中の指示語と目、鼻等の部位の名詞の頻度を比較した結果、意欲度の高い被験者の場合、想像画は名詞が優位、観察画は指示語が優位であったが、意欲度の低い被験者は、想像画も観察画も名詞が優位であった。
風水説の変遷・受容過程と近現代目応用実態に関する学際的基礎研究

研究成果は研究目的により、大別して4分野に分けて考える必要がある。即ちそれは海外と国内,歴史と現状の2つの規準分類による。1.海外の風水知識の変遷史:ここでいう海外とは,中国・韓国であり若干の東南アジアを含む。我々の知見により得られた成果は,中国の史書としての風水書は多数にのぼるが,これまで殆んど研究されて来なかったこと。西洋科学の導入による迷信視が第一の原因だが,それとは別に風水書の偽書もまた多数にのぼることが判明して,思想の発生を追求することに難があったためでもある。同時に中国近世における風水書の豊同も顕著になった。韓国は歴史上最も風水思想を実践した地である。なかでも福地思想と結合して拡大したであろうことも裏づけられたが,なお史的復原は十分とはいえない。2.海外の風水知識の現状:研究組織で最多であるのが韓国であり、香港・台湾がこれに次ぐ。しかし風水と一口に称しても、風水判断に活用法はきわめて異なっており、とくに骨の処理に関する祖先観の相違が活用法の違いに及んでいる。理解の決め手は風水闘争のありかたであることが判明した。3.国内とくに沖縄の風水史:沖縄への導入は17世紀以前だが,風水思想は琉球王国の国策と結合して,普及の合法的根拠をえ国策として活用された。18世紀以降には今日沖縄文化の特徴として知られるあらゆる造形空間の基礎を、風水知識が提供した。しかし国策のみならず民間知識としても,明治期以前に普及していたことが判明した。4.国内とくに沖縄の風水知識の現状:現代沖縄の風水知識のすべては民間知識だが,風水思想の説くところと同様,全城にわたり墓地風水が家屋風水のより卓越していた。但しどの思想系統かどの風水書の影響かについては究明の余地を残している。沖縄は海外に比して風水闘争がないなど独特の風水思想が生きている。果たして日本本土はどうなのか,この点未だ難題を残したままである。本研究は風水説の受容・変遷過程たるその史的復原と、風水説の近現代的応用実態たる地域比較の2種を目的にして発足したが、今年度に得られた知見は略々以下の如くである。風水説は中国3世紀の思想家・郭璞の『葬経』に発するとするのが通説だが、我々の研究からはその起源及び風水説の発展過程を再考する必要のあることがまずわかった。通説は後代の史書等による位置づけに基づくが、史書・風水書には真偽があって、特に風水書はその性格から偽書が著しい。また風水説の日本本土への渡来は、今日なお推測の域を出ずその点今後の課題の一つだが、唯一沖縄では史書『球陽』その地から17世紀中葉に中国からの伝来が明らかである。但しそれ以前からの伝来もありうることで、その点の究明も今後の課題である。17世紀以後の沖縄の風水知識の輸入は国策の一環であり、輸入以後国城たる首里城の風水判断や風髄説による改修は著しく、またその後の国策としての環境改変・村落移動及び創建、家屋墳墓プランの画一化等風水説の影響は著しく、18世紀前後に現代沖縄文化が風水説により再編されたと称しても過言ではないことが判明した。但し沖縄の風水書を中国のそれと比較してみると沖縄的改変は否定できず、沖縄独自の風水説が今日まで形成されてきたことも判明した。

他方今日の風水説を東アジア的規模で比較すると、ほぼ韓国・香港・台湾・沖縄の順で人々の生活への影響が根強いことが判明する。まず指摘しうるのはこれらの地域の民族差・地域差で、それらは風水書の影響・風水専家の存在・民間の需要・環境条件などの差によることは十分例証できる。が同時に明らかになったことは、単に中国からの知識が等しく伝播したことだけではなく、民族や地域を超えての風水説的思考や知識の類似性も指摘することができ、風水知識に関する機械論と人格論の2種の汎民族的類型化が、現下のところ可能となっている。本年度は本研究活動の最終年度で,かつ予算規模からして1回かぎりの会議実施であることにより、昨年度までの研究活動で不足していた海外研究の具体例、及び沖縄の歴史・現代にわたるトピックとしての具体例を発表報告することに重点を置いた。また研究発表は,昨年度にひきつづき一般参加者にも公開した公開討論会の形式で実施した。風水研究に関心の高い沖縄での公開討論会の実施は,成功裡に終った。海外研究は韓国と香港の例を検討した。元来風水思想と土地のユ-トピア観たる福地思想とは別個の発展を遂げたものだが,『擇里誌』の具体例を通じて両者の結合がありうることがわかった。また現代建築は風水思想と無縁のものと思われやすいが,香港最新のビル設計にも風水思想が具体的に生かされていることも今回判明した。わが国で風水思想史の復元ができるのは唯一沖縄であるが,風水思想の普及過程がより具体的に判明しつつある.それは同時平行していま沖縄で続々と史料発見が相ついでいるからだが,史料の発見も我々の努力によっている.近世琉球の革命ともいうべき人口増大・都市出現・土地利用変化・環境改修の原因をなす政策は,どうも風水思想による影響が甚大であろうことが判明しつつある。すなわち風水思想は王府の政策となって,沖縄に普及したのであるが,後年に至ると町方のみならず地方でも,政策にかかわらず風水判断がなされていたことが判明した。やがて風水政策の中心だった王府は廃たれるが,現代に残っているのは完全な民間人による風水判断である。現代民間の風水判断は,風水思想の大原則と同様家屋風水よりも墓地風水が最重要視されており、判断内容も想像以上に多項目にわたっていたことが判明した。今後の課題としては,海外の風水研究の資料収集と国内との比較,国内にあっても史料の発掘と風水史の再編成,現地調査による研究の面的拡大の3点が目下急務である。
2本の糖鎖を有する両親媒性化合物の合成と性質

1.2本の糖鎖を有する両親媒性化合物の合成マロンニトリルを出発物質として、アルキルブロマイド(炭素数812)によるアルキル化反応、次いで水素化アルミニウムリチウムを用いた還元により、アルキルジアミン(及びジアルキルジアミン)を合成した。得られたジアミンと糖ラクトンをメタノール中で反応させて、目的とする糖鎖含有化合物へと誘導した。糖ラクトンには、グルコノラクトン、ラクトビオノラクトンマルトビオノラクトンを用いた。目的物の精製は、メタノールまたはエタノールからの再結晶により行った。2.界面物性及び生化学的応用合成した化合物のうち、ジアルキル化物はほとんど水に溶解しなかったが、、モノアルキル化物は良好な水溶性を示した。ウイルヘルミ-法により得られたモノアルキル化物の表面張力-濃度曲線は明確な屈曲点を示さず、これら糖鎖含有化合物は気-液界面で特異な配向吸着挙動を示すことがわかった。そこで、塩化ピナシアノールを用いた色素法により、モノアルキル化合物の臨界ミセル濃度を求めた。グルコノラクトン由来の化合物では、アルキル鎖の増加に伴いミセル形成能が向上することがわかった。一方、糖残基や糖鎖の長さの違いによる臨界ミセル濃度への影響はほとんど認められなかった。次に、特異的な糖結合性タンパク質でるコンカナバリンA(Con A)と合成した化合物との水中での相互作用について、沈殿反応をもとに調べた。その結果、親水部末端にグルコピラノシド残基を有する化合物では沈殿反応が観察され、Con Aとの相互作用が認められたが、ガラクトピラノシド残基を末端に有する化合物においては全く相互作用が観測されなかった。このことから、2本の糖鎖を有する化合物においてもCon Aのもつ特異的な糖結合能が保持されていることがわかった。また、この沈殿反応は糖鎖含化合物の臨界ミセル濃度付近から起こり始めることから、沈殿生成のためには単分子状態ではなく、ミセルの様な会合形態をとることが必要であることもわかった。
エッセイ展開スキーマを用いた英文エッセイ構成支援

本研究の目的は,エッセイライティングに不慣れなユーザを対象とし,適切な論理展開で英語エッセイを構成するための支援システムを実現することである.本研究では,英語エッセイの論理展開法に関する知識としてエッセイ展開スキーマを定義し,エッセイライティング支援システムを実現した.本システムは,アイデア整理支援機能,論理展開提案機能,論理展開作成支援機能およびエッセイ展開スキーマ用例検索機能から成る.本研究の目的は,説得力のある論理構成で英語エッセイを記述するための支援システムを実現することである.本年度は,エッセイ展開スキーマの体系化およびアイデア整理支援法の確立を行った.1.エッセイ展開スキーマの体系化英語教育では,論理的で説得力のある英語文章を書くためのエッセイライティングの指導がおこなわれている.本研究では,エッセイライティングに関する18冊の文献を調査し,エッセイの論理展開法を整理して,Argumentative,Narrative,Comparative,Cause and Effect,Process,DescriptiveおよびClassificationの7種類に分類した.また,エッセイの各種類について,コンピュータで利用可能なエッセイ展開スキーマを定義した.エッセイ展開スキーマには,エッセイの構造,説明文,執筆時の注意点,構造に関する制約,および頻出語句が含まれる.2.アイデア整理支援法の確立エッセイライティングでは,学習者はまずエッセイに記述する断片的なアイデアを収集し,整理・分類する.エッセイライティングに関する文献では,このための方法として,関係のあるアイデア間を線で結んだ図が紹介されているが,本研究ではさらに,アイデアの役割,重要度,順序関係を明示したラベル付きクラスタ図を利用する.本研究では,先行研究で実現したパラグラフライティング用アイデア整理支援システムをエッセイライティング用に拡張した.具体的には,エッセイレベルのアイデアに着目できるようにするためのラベル付きクラスタ図の階層化,および,パラグラフの選択のためのパラグラフのグループ化機能を実現した.本研究の目的は,説得力のある論理構成で英語エッセイを記述するための支援システムを実現することである.本年度は,論理展開提案法および論理展開作成支援法の確立を行った.1.論理展開提案法の確立学習者は,アイデアを整理した後で,一つのパラグラフとして記述するアイデアを選択し,記述順序を決定する.続いて,一つのエッセイとして記述するパラグラフを選択し,記述順序を決定する.その際学習者は,さまざまな視点からアウトラインを作成し,比較・検討することが望ましい.この作業を困難に感じる学習者に対し,システムがエッセイ・アウトラインを提案するための手法を確立した.具体的には,まず,学習者が整理したアイデアを用いて,記述可能なパラグラフを同定する.その際,パラグラフを構成するアイデアに設定された重要度を合計し,各パラグラフの点数とする.次に,一つのエッセイ展開スキーマに,先に同定したパラグラフを当てはめることにより,いくつかのエッセイ・アウトラインを作成する.この時,当てはめたパラグラフの点数を合計し,エッセイ・アウトラインの点数とする.その後,最高点のアウトラインを学習者へ提示する.これを各エッセイ展開スキーマについて繰り返す.2.論理展開作成支援法の確立学習者自身がエッセイの視点を設定し,エッセイ・アウトラインを作成することができる場合の支援法を確立した.具体的には,システムは学習者が選択した視点に対応するエッセイ展開スキーマをエッセイ・アウトラインの雛形として学習者へ提示する.また,そのエッセイ・アウトラインの雛形を自由に編集できるようエッセイ・アウトラインエディタを実現した.本研究の目的は,説得力のある論理構成で英語エッセイを記述するための支援システムを実現することである.本年度は,エッセイ展開スキーマ用例検索法の確立および論理展開作成支援機能の改良を行った.(1)エッセイ展開スキーマ用例検索法の確立エッセイ展開スキーマの用例を文献などから収集し,エッセイコーパスとして蓄積した.また,エッセイ展開スキーマを検索キーとし,エッセイコーパスからエッセイ展開スキーマの用例を検索・出力する手法を確立し,システムを実現した.エッセイ展開スキーマは典型的な論理展開法であるため,その派生型が数多く存在する.したがって,そのような類似した構造の用例も参照できるようにするため,エッセイ展開スキーマと用例との一致度について,構成要素およびその並びを考慮して算出・提示する.(2)論理展開作成支援機能の改良論理展開作成支援機能の改良として,エッセイアウトラインの修正・選択支援のための論理展開診断機能を実現した.本機能は,整合性確認機能および論理展開確認機能から成る.前者の整合性確認機能は,エッセイアウトライン作成前後のユーザ自身の考えに関する矛盾の有無を確認するため,エッセイアウトライン作成前に学習者自身が行ったアイデアの整理結果とエッセイアウトラインとを比較することで診断を行う.後者の論理展開確認機能は,学習者が作成したエッセイアウトラインが英語の論理展開法に合致しているか否かを確認するため,エッセイアウトラインとパラグラフ展開スキーマとを比較することで診断を行う.当初の計画では,本年度においてこれまでに実現した機能の本格的な評価を行う予定であった.しかしながら,エッセイ展開スキーマ用例検索法の確立および論理展開作成支援機能の改良に想定以上の時間がかかったため,本格的な評価の実施には至らなかった.そのため,今後も本研究を継続し,評価を実施する予定である.本研究の目的は,エッセイライティングに不慣れなユーザを対象とし,適切な論理展開で英語エッセイを構成するための支援システムを実現することである.本研究では,英語エッセイの論理展開法に関する知識としてエッセイ展開スキーマを定義し,エッセイライティング支援システムを実現した.本システムは,アイデア整理支援機能,論理展開提案機能,論理展開作成支援機能およびエッセイ展開スキーマ用例検索機能から成る.