hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
魚類サイトカインのシグナル伝達機構の分子レベルでの解明

ヒラメより、Tリンパ球抗原認識レセプター(TCR)補助レセプターで、TCRの抗原認識を細胞内にシグナル伝達するCD3εをコードするcDNAが得られた。CD3εのcDNA全長は1037bpで、164アミノ酸をコードしていた。ヒラメCD3の推定アミノ酸配列を既知の生物のCD3のδ、εおよびγ鎖と比較したところ、いずれも相同性は25%前後であった。ヒラメCD3にはCD3の特徴であるCXXCXE(N)motifが細胞外領域に存在しており、Immunoreceptor tyrosine-based activationmotif (ITAM)配列が細胞内領域に存在し、ほ乳類のもものと類似の構造を示した。さらに、ヒラメCD3*の細胞外領域には4つのシステイン残基が保存されていた。CD3*遺伝子は、ゲノム上に単一遺伝子として存在していた。両遺伝子とも、白血球を含む組織で高い発現が認められ、白血球の34.9%で発現していた。ヒラメより、腫瘍細胞および病原微生物感染細胞等の異常細胞に対するアポトーシス誘導ならびに免疫細胞の増殖・活性化に関与している腫瘍壊死因子レセプター(tumor necrosis factor receptor:TNFR)ファミリーに属するCD40、TNFR-1(CD120a)およびTNFR-2bのcDNAをクローン化した。CD40、TNFR-1およびTNFR-2のcDNAはそれぞれ1,940bp、2,730bpおよび2,050bpよりなり、300、395および483アミノ酸残基をコードしていた。CD40およびTNFR-2は、ほ乳類と同様に4つのcysteine rich domain (CRD)で構成されていた。TNFR-1では細胞外領域が3つのCRDより構成され、4つのCRDで構成されているほ乳類とは異なる構造であった。
ドナー・アクセプター共ドープした非鉛PTCRデバイスの作製と粒界の電場応答解析

本年度はBaTiO_3-(Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 (BT-BKT)セラミックスを作製し、誘電特性および焦電特性評価を行った。その結果、BKT置換量の増加に伴いキュリー点が上昇し、BKT90mol%ではT_mがおよそ380°Cを示すことがわかった。しかし、BKT50mol%以上の組成ではリラクサー型強誘電体的振る舞いを示すため、誘電率のピークは周波数に依存しT_cが決定できない。そこで、正確な分極消失温度を検証するため、焦電電流測定を行った。その結果、BKT80mo1%で脱分極温度は300°Cに達した。このことからBT-BKTセラミックスで3000°C程度まで動作温度を上げることが可能であることが分かった。この結果を受け、同セラミックスの半導体化およびPTC特性の発現を目指した。BKT5mol%およびBKT10mol%の半導体セラミッスは、低酸素濃度での焼結後の大気アニール処理後、PTC特性を発現した。一方、BKT15mol%およびBKT20mol%の半導体セラミックスでは、大気アニール処理を行わなくてもPTC特性が発現し、BKT20mol%の半導体セラミックスでは動作温度が205°Cまで達している。このようにBKT置換により130°C以上の高温で動作する非鉛系PTCRセラミックスが作製できることが示された。さらに、BT-BKT半導体セラミックスの電気伝導特性を比較・検討するために、複素インピーダンス解析を行った。その結果、大気アニール処理することで粒内に表面層が現れ、その表面層がPTC特性に関係することがわかった。さらに、これらの粒界の電場応答解析として、導電モードSEM観察による各粒界での電気的特性評価を行った。粒界には明瞭な電子線誘起電流発生によるコントラストが現れ、二重ショットキー障壁が存在することが確認された。(抄録なし)非鉛高温用サーミスタ候補材料として,BaTiO_3(BT)-(Bi_<1/2>Na_<1/2>)TiO_3(BT-BNT)半導体セラミックスが期待されている.研究代表者は最近,仮焼粉にCaOを添加することで大気中焼結にて半導体化し,PTC特性を示すことを見いだした.そこで,本年度の研究では,同セラミックスの半導体化機構の解明を目的に,CaOの添加方法,焼結温度・時間,雰囲気による電気的特性の影響について検討した.組成は90mol%BT-10mol%BNTである.出発原料として,各種酸化物粉末,炭酸塩粉末を準備し,特にTi原料には微粒子を使用した.秤量,混合,仮焼後,CaO粉末を添加したものを原料とし焼成を行った.作製した焼結体の表面を研磨し,電極を形成後,試料の抵抗率-温度特性評価,交流インピーダンス測定を行った.CaO添加BT-BNTセラミックスの抵抗-温度特性評価から,同セラミックスが室温で半導体となり,160°C付近から抵抗の増加がみられる.ただし,CaO添加量が低い場合には半導体化しないことも分かった.化学組成分析を行なった結果,CaO添加量の増加に伴いNaが顕著に減少した.このことから,Ca^<2+>がペロブスカイト構造ABO_3のAサイトのNa^+を置換しキャリア発生させていることが示唆された.これを踏まえ,A/Bサイト比が1.00となるようCaO添加に伴いNa減少させた試料を作製したところ,これらは絶縁体のままであった.以上より,半導体化にはCaOの外割り添加が必要であることが分かった.また,半導体化に要する添加量がこれまで報告されている最大0.01程度の異種元素置換量より大きいため,CaはBサイトにも入っている可能性が高いこと示唆された.今後,本セラミックスを用いたFrCRデバイスの作製ならびにその粒界の電場応答解析を行っていく.本年度はまずCaドープBT-BNT半導体セラミックスの半導体化メカニズムの解析を行った。CaO添加BaTiO_3-(Bi_<1/2>Na_<1/2>)TiO_3(BT-BNT)半導体セラミックスの作製は通常のセラミックス合成法で行った。BNT含有が10mol%であるBa_<0.9>(Bi_<1/2>Na_<1/2>)_<0.1>TiO_3(BT-10BNT)の仮焼粉に対してCaOを添加し、焼成したセラミックスにおいて、その添加量が0.02より低い場合には半導体化しないことがわかった。添加量が0.02以上であるCaO添加BT-10BNTセラミックスは、室温での抵抗率が10^210^3Ωcm程度で半導体となり、160°C付近から抵抗の増加がみられた。また、交流インピーダンス測定からもキュリー温度T_cの上昇が確認された。BT-10BNT半導体セラミックスの化学組成分析を行なった結果、CaO添加量の増加に伴いNaが顕著に減少することが分かった。また、粉末X線回折分析からは異相は見られず、エネルギー分散型X線分光法による元素マッピングでもCaの偏析が認められなかった。これらのことから、添加したCaはペロブスカイトABO_3構造中に固溶し、さらにCa^<2+>がAサイトのNa^+を置換していることが分かった。

また、セラミックス中におけるNa^+とBi^<3+>の含有量の差が大きいほど室温抵抗率が低くなることが分かり、Ca^<2+>がNa^+を置換することでBi^<3+>が残留し、そのBi^<3+>がドーパントとなりキャリア(電子e')を発生させていることが示唆された。本年度はさらに新材料となるCaドープBaTiO_3-(Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3(BT-BNT)セラミックス合成の前段階として、母材のBT-BKTセラミックスの半導体化を行った。BT-BKTセラミックスは低酸素濃度雰囲気中で焼結することで半導体化するが、PTC特性発現には大気アニール処理が必要であることがわかった。本年度はBaTiO_3-(Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 (BT-BKT)セラミックスを作製し、誘電特性および焦電特性評価を行った。その結果、BKT置換量の増加に伴いキュリー点が上昇し、BKT90mol%ではT_mがおよそ380°Cを示すことがわかった。しかし、BKT50mol%以上の組成ではリラクサー型強誘電体的振る舞いを示すため、誘電率のピークは周波数に依存しT_cが決定できない。そこで、正確な分極消失温度を検証するため、焦電電流測定を行った。その結果、BKT80mo1%で脱分極温度は300°Cに達した。このことからBT-BKTセラミックスで3000°C程度まで動作温度を上げることが可能であることが分かった。この結果を受け、同セラミックスの半導体化およびPTC特性の発現を目指した。BKT5mol%およびBKT10mol%の半導体セラミッスは、低酸素濃度での焼結後の大気アニール処理後、PTC特性を発現した。一方、BKT15mol%およびBKT20mol%の半導体セラミックスでは、大気アニール処理を行わなくてもPTC特性が発現し、BKT20mol%の半導体セラミックスでは動作温度が205°Cまで達している。このようにBKT置換により130°C以上の高温で動作する非鉛系PTCRセラミックスが作製できることが示された。さらに、BT-BKT半導体セラミックスの電気伝導特性を比較・検討するために、複素インピーダンス解析を行った。その結果、大気アニール処理することで粒内に表面層が現れ、その表面層がPTC特性に関係することがわかった。さらに、これらの粒界の電場応答解析として、導電モードSEM観察による各粒界での電気的特性評価を行った。粒界には明瞭な電子線誘起電流発生によるコントラストが現れ、二重ショットキー障壁が存在することが確認された。研究分担者が11月末に来日し,研究準備段階として試料作製や装置稼働へのトレーニングを積み,一人で実験ができるようになった.また,次年度からのPTCRデバイス試作へ向けた試料合成も行い,解析用のプログラムも組み立てている.PTCRデバイス試作へ向けた試料合成も行い,自作の解析プログラムを作製し粒界の電場応答解析を行った。すでに査読付論文誌に1報掲載、1報印刷中、1報査読中(1回目の査読結果が届き、軽微な訂正で掲載可の判断がなされた)に報告している。11で述べたとおり現在まで順調に研究は進展しており,今後も当初の計画通りに研究を進めていく.11で述べたとおり現在までおおむね順調に研究は進展しており,今後も当初の計画通りに研究を進めていく.本研究で開発するCaドープや半導体化の手法により現在の含鉛PTCR素子より高性能な非鉛材料を開発する。(抄録なし)
専門学校における分子生物学実験を用いた科学的思考力の育成

【研究目的】近年の分子生物学技術の進歩を背景に、栄養士養成教育では、生命現象である「栄養」を分子レベルで理解することが求められている。一方で、社会人基礎力や企業が求める論理的思考力等を向上させるためには、実験などを通して科学的思考力を育成することが有効であると考えられる。本研究では、PCR実験を中心に、科学的思考力を育成するための実習プログラムの確立を目的とした。【研究方法】生化学実験と食品学実験において、遺伝子組換え大豆の判別(実験1)および米品種の判別(実験2)を中心に、講義(生命と遺伝子・遺伝子組換え技術の利用・PCRの原理・科学的根拠について・考察の書き方など)を行った。実験2では、実験1を踏まえて、「PCRを用いて、米の表示偽装を判別することは可能か」というテーマで、グループ毎に、目的および解決の方略を設定し、米の銘柄や産地・実験用キット等を調べ、実験方法案の作成・根拠を基に結果の推論を行った。実習前後に、アンケート調査を行い、Wilcoxonの符号付順位和検定を用いて解析した。【研究成果】アンケート調査の結果、1「遺伝子に関する基礎知識の理解度」(27問)の得点は、実習後に有意に上昇した。学生は生物・生化学等の科目を履修済みではあるが、遺伝子に関する概念は学生にとって難解であると考えられ、講義・実験を組み合わせることは知識の理解に有効であると考えられた。2「科学的思考力についての自己評価」は、「科学的論述力」の項目で肯定的な回答が有意に上昇したが、設問全体では、実習前後で大きな変化は認められなかった。一回の実習内での取り組みで科学的思考力を向上させることは難しいが、継続的な取り組みにより、科学的思考力の向上につながる可能性が考えられた。本研究により、専門学校である本校において、食品を題材とした分子生物学実験を中心とした実習プログラムの基礎が確立された。
緑内障に対する神経保護剤による新たな治療法の開発

現在日本において失明の第一位の原因である緑内障は、網膜の神経節細胞が脱落する事により視野欠損をきたす疾患である。Valosin-containing protein(VCP)という蛋白質に対する阻害剤により、緑内障モデルマウスにおいて、網膜神経節細胞に対して保護効果があること、緑内障の進行が緩やかになることが明らかになった。緑内障の進行予防を目的とした、新たな神経保護薬剤となる可能性がある。緑内障は、現在、日本において中途失明の一番の原因となっている。薬剤や手術による眼圧降下が唯一の予防・治療法であるが、眼圧をコントロールしてもなお進行する場合や、眼圧降下が困難な場合も多い。本研究では、神経保護作用をもつ可能性のある新規化合物によって、緑内障の進行予防が可能か検討する。1)網膜培養細胞・網膜器官培養での検討緑内障は、網膜神経節細胞が変性・脱落する疾患であるため、まず網膜神経節細胞に対して、細胞保護効果のある薬剤候補を確定した。器官培養を行った網膜にNMDAを加え、網膜神経節細胞および網膜内顆粒層の神経細胞死をおこし、細胞保護効果の確認されている、京大で新規に合成された化合物を加えることで、網膜器官培養でも、神経細胞死が抑制されるかどうか検討した。その結果、数種類の新規化合物で、網膜器官培養において、神経節細胞死が抑制され、神経節細胞保護効果が認められることが明らかになった。2)光干渉断層計を用いた、マウス神経節細胞の経時変化の検出法確立網膜神経節細胞に保護作用をもつ薬剤を、マウスモデルに投与するにあたって、同一個体での神経節細胞および神経線維層の経時変化を見ることは、大変重要である。その目的のために、光干渉断層計を用い、マウスで網膜神経節細胞や網膜神経線維層が描写されることを確認した。その後、網膜神経節細胞の急性障害として使われるNMDA硝子体注射モデルマウスを用いて、神経節細胞・網膜神経線維層の菲薄化の経時変化を、画像としてとらえられることを確認した。また、画像取得後に、実際に眼球摘出後、組織像と、光干渉断層計での網膜描写像とを比較し、今までの組織学的な評価と同等の評価が光干渉断層計でも可能であることを確認できた。近年、京都大学眼科学教室では、人での網膜・視神経の画像解析に力を入れており、光干渉断層計などにて、網膜各層の状況、厚さの経時変化がとらえられるようになっている。特に、解像度の改善などにより、網膜神経節細胞層の厚さを、かなり正確に測定できるようになっている。この手法を実験動物に応用することで、今まで組織切片を作成しないと分からなかった網膜の形態変化を、生体の状態で同一個体での経時変化として追うことが可能になり、また、網膜電図などの視機能検査もマウスにおいて施行可能で、形態・機能の両面から神経保護効果を解析することが可能となっている。また、近年開発された、VCP蛋白に対する阻害剤に、細胞の保護効果のあるものが存在することが明らかになりつつある。本研究では以上の背景を踏まえ、新規合成VCP阻害剤の中から網膜神経節細胞障害を抑制する薬剤を決定し、緑内障の進行予防効果があるかを明らかにすることを研究目的とした。1)緑内障モデルマウスへの薬剤投与前年度培養細胞や網膜器官培養で、保護効果の確認できたVCP阻害剤について、緑内障モデルマウスへ投与し、神経節細胞の障害を抑制できるかを確認した。緑内障モデルマウスとしては、NMDA硝子体注射による網膜神経節細胞障害モデルを、また眼圧上昇モデルとして、自然発症の続発閉塞隅角緑内障モデルであるDBA/2Jを使用した。薬剤は、経口投与、硝子体投与を試みた。光干渉断層計にて網膜各層の経時変化を追い、神経節細胞の減少の抑制効果があるかを検討した。その結果、NMDA硝子体注射モデルおよび眼圧上昇モデルともに、VCP阻害剤により神経節細胞の減少抑制効果、網膜内層厚減少の抑制効果があることが明らかになった。2)薬剤投与方法の検討VCP阻害剤が、実際に網膜神経節細胞保護効果をもつことが明らかになったので、その投与法(経口、硝子体注射、点眼)、を検討した。その結果、経口投与とともに、硝子体内注射においても、VCP阻害剤による神経節細胞保護効果が確認できた。以上の結果より、VCP阻害剤が、網膜神経節細胞保護効果をもつことが明らかになった。緑内障に対し、神経保護という、新たな治療法となりうる可能性があり、その意義は大きいと考える。
バブル態メタンの土壌内挙動の解明とメタンガス運命予測モデルの構築

水田や湿地からのメタン放出を評価する上で,バブル態メタンの動態解明は必要不可欠である.本研究の目的は,バブル態を含むメタンガスの土壌内挙動機構を解明し,メタン生成から地表面放出に至る各プロセスを統合したメタン運命予測モデルを構築することにある.さらに,運命予測モデルを水田や湿地環境にある高有機質土およびその周辺の環境影響評価に適用する.水田や湿地からのメタン放出を評価する上で,バブル態メタンの動態解明は必要不可欠である.本研究の目的は,バブル態を含むメタンガスの土壌内挙動機構を解明し,メタン生成から地表面放出に至る各プロセスを統合したメタン運命予測モデルを構築することにある.さらに,運命予測モデルを水田や湿地環境にある高有機質土およびその周辺の環境影響評価に適用する.
人工知能を用いたリアルタイム高潮予測システムの構築

富山湾沿岸域の人工知能(AI)による水位予測システムを開発した。この研究では、予測値が1時間ごとに更新される潮位予測を作成することである。潮位の予測値は、気象庁と海上保安庁のホームページで公開されておるが、この予測値は天文潮汐や気圧などによる潮汐に基づいており、局所的な地形の影響を考慮して予測することは困難である。そこで、ニューラルネットワーク(NN)を用いて潮位の予測を試みた。NNであれば、適切な学習さえされていれば大気圧や地形の影響を考慮して潮位を予測することができると考えられる。本研究では、過去24時間の潮位データをNNの入力値として将来の潮位を予測した。潮位データは当校の沿岸の臨海実習場から取得され、NNの組成、学習パターンなどを調整することによって、リアルタイムの潮位予測可能なシステム構築を目指した。富山高専での2008年12月17日から2009年3月2日までの観測データがこのシステムで試行された。システムは、過去24時間の潮汐データから将来の24時間の潮汐、すなわちニューラルネットワークにおける24個の入力データおよび24個の出力データを予測する。予測された潮汐と観測データを比較し、その結果、平均誤差3 cmで潮位を予測することができ、さらに1時間以内に学習を完了することができた。これより予測された潮汐は実際の観測された潮汐データと合理的に一致していることが確認され、リアルタイムデータ取得が可能となれば、リアルタイムでの潮位予測が可能である事を示唆できた。本研究では、高波や高潮、さらには津波などで水が陸域に大量に押し寄せる災害を想定し、人工知能技術を用いてその将来予測を行い、結果を広く発信し減災に貢献するシステム構築を行う。開発に際して以下の4点を考慮する。1.沿岸域におけるリアルタイム水位データ取得システムの構築。2.ニューラルネットワーク(以下NN)を利用した高速水位予測システムの構築。3.2.から得られるデータを基にした高波・高潮による陸上浸水シミュレーションモデルの構築。4.SNSとWebを用いて2. 3.でえられた情報を広く素早くタイムリーに発信。本研究は、「開発フェーズ」:ニューラルネットワークシステム構築、リアルタイムデータ取得システム構築、シミュレーションモデル検討。「高度化フェーズ」:ニューラルネットワークシステムの信頼性向上。「汎用化フェーズ」:システム運用、情報公開、の3つのフェーズで遂行されるが、平成28年度は「開発」フェーズを主に行なわれた。ニューラルネットワークシステム構築についてはGPUシステムを用いてNNの構築を行い、水位予測に関する基本的な機能を検討した。シミュレーションモデル構築に関しては沿岸域での水位の異常上昇が陸域にどの程度の被害(浸水)を及ぼすかをシミュレーションにより明らかにした。また陸域に浸水した場合の建物周りの浸水の状況については、粒子法を用いる事で建物データを考慮した流れ場計算も行った。リアルタイムシステム構築については、現在富山湾沿岸域2か所で、寄り回り波の警報を目的としたリアルタイム水位計測システムの稼働準備中である。富山湾沿岸域の水位予測観測データとしてはこの計測システムのデータを収集、蓄積するためにシステムを整備した。ニューラルネットワークシステム構築と、高波のシミュレーション実現に関して、おおむね順調に進展している。「研究実施計画」にのっとり、平成29年度の高度化フェーズを行った。本研究内では以下の4項目を柱としているが(1「水位予測システム構築」、2「水位予測システム高精度化」、3「リアルタイム水位データ取得システム構築」、4「データ公開」)これらについて概要を記述する。1では「ニューラルネットワークシステム高速化」が予定されていたが、GPGPUシステムを用いたニューラルネットワークシステムの立ち上げが行われ、GPU関係学会で研究発表が行われた。特にChainerがニューラルネットワークモデルとして利用され、水位予測の際に基本的な技術として共通となる認識や予測について比較的高精度な能力を有する事が確認された。2についてはシミュレーションモデルの高精度化に向けて水槽実験によるデータ取得が行われた。またシミュレーションサイドではGPUシステム上で動作する高精度高速高波モデルについての検討が行われ、この結果については国際学会でも発表された。3については富山湾内における越波データの解析が行われ、気象条件と富山湾内でたびたび発生する高波との関連について検証が行われ、本研究による長期的なデータ取得の有効性が今後明らかになりそうであることが示された。また富山湾内数点でのリアルタイムデータ取得システムについて、特にセンサー設置部分について実施された。4についてはtwitterのアカウント取得と、本研究から供給されるデータの自動配信についてテストが行われた。過去の水位データについて、欠損機関や保存形式の問題(ペンレコーダ)があり、効率的に過去の事例と比較することに時間を要している。

富山高専での2008年12月17日から2009年3月2日までの観測データがこのシステムで試行された。システムは、過去24時間の潮汐データから将来の24時間の潮汐、すなわちニューラルネットワークにおける24個の入力データおよび24個の出力データを予測する。予測された潮汐と観測データを比較し、その結果、平均誤差3 cmで潮位を予測することができ、さらに1時間以内に学習を完了することができた。これより予測された潮汐は実際の観測された潮汐データと合理的に一致していることが確認され、リアルタイムデータ取得が可能となれば、リアルタイムでの潮位予測が可能である事を示唆できた。基本的なニューラルネットワークシステムの構築は行えたので、今後、このシステムを水位予測システムに展開する。またシミュレーションとの比較検討を行う事で、その精度向上を目指す。そこから得られた予測データに関しては、できるだけ早いタイミングでSNSなどを利用して公開する事を試みる。システム構築においてはおおむね順調に進展しているが、過去の潮位・水位データに関して欠落している物や、そもそもがアナログデータ(紙上でのペンレコーダ)であるため、今後、データ整理に多くの時間を費やす可能性がある。また、共同研究者らが三河湾で水位データを取得している事から、こちらのフィールドで展開することも検討する。研究計画書では、平成30年度は「汎用化フェーズ」となっており、ここで予定されている、システム社会実装、ユーザからのフィードバック情報のフォロー、安定化について計画通りに行う予定である。研究結果が出たタイミングと国際学会発表のタイミングが合わずに、年度をまたいでしまった。天候や設備トラブルのためにキャンセルとなった実験、観測があったため、次年度にこの分を行う予定。国際学会発表を2017年7月に予定(決定)しており、そこで使用する予定である。
有機半導体のキャリア移動度異方性を測定する新規手法の開発

有機半導体薄膜における横方向(面内方向)および縦方向(膜厚方向)のキャリア移動度の評価を行い、薄膜構造とキャリア移動度の異方性、そしてそれらがデバイス性能におよぼす影響について検討を行った。特に、縦方向の移動度評価する新たな手法としてDark CELIV法を拡張し、熱平衡キャリアの少ない形でも測定できるInjected Dark CELIV法を考案した。縦方向移動度が鍵となるデバイスとして縦型有機トランジスタと薄膜太陽電池について、薄膜構造と縦方向移動度、そしてデバイス性能の相関を調べた。昨年度、当初計画していなかった新たな展開として見いだしたInjected CELIV法を、新たな測定手法として確立することを目指した。本手法は、CELIV測定において順バイアス側からスイープして意図的に注入したキャリアを取り出すことで移動度を測定する手法で、熱平衡キャリアが少なくても測定できることから、Dark CELIV法の適用範囲を大幅に拡げることが出来る手法として期待される。P3HTを用いてさまざまな条件下での測定を行った結果、移動度の絶対値、電界依存性、キャリア濃度の順バイアス依存性などにおいて、理論から予測される妥当な値を得ることができ、新たな測定手法としてほぼ確立することができた。さらに、有機トランジスタ用材料として典型的なPentacene、有機EL用材料として典型的なNPDなどの種々の材料に本手法を展開し、熱平衡キャリアが少ない材料でもInjected CELIV法により移動度評価ができることを示した。さらに、半導体デバイスシミュレータATLAS(シルバコ製)を用いて過渡電流波形のシミュレーションを行い、Injected CELIV測定時における素子内キャリア分布のシミュレーションに成功した。これにより、本測定手法の妥当性を定量的に議論できる環境が整った。一方、縦方向と横方向のキャリア移動度異方性とデバイス性能との相関について、縦型有機トランジスタ、有機薄膜太陽電池を舞台として、さまざまな材料系において検証を行った。例えば、縦型メタルベース有機トランジスタにおいては、成膜に使う溶媒によって縦方向の移動度が向上し、その結果出力電流が向上することを見いだした。また、有機薄膜太陽電池に用いられる結晶性の低い材料系においては、縦方向移動度と横方向移動度に大差がないこと、そして太陽電池ではそれでも十分な性能(キャリア取り出し確率)が実現できることを見いだした。本研究では、有機半導体薄膜の膜厚方向と膜面方向のキャリア移動度異方性を明らかにすることを目的とし、新しい測定手法の探索、そして異方性がデバイス特性に与える影響を議論する。本年度は、比較的新しい測定手法であるCharge Extraction by Linearly Increasing Voltage法(CELIV法)を用いて、有機薄膜の縦方向移動度評価を行った。新しく測定系を立ち上げ、最も標準的なポリマー半導体であるポリアルヘキシルチオフェン(P3HT)に対して測定を行ったところ、縦方向移動度として約1.2×10e-4 cm2/Vs、熱平衡キャリア濃度4×10e15 /cm3、という値を得ることができた。別途、既存の縦方向移動度測定手法であるSpace Charge Limited Current法(SCLC法)による評価を行い、その関係性について議論を行った。通常CELIV法では、熱平衡キャリアまたは光照射による光生成キャリアに対してextractionを行う。これに対して我々は、非対称電極をもちいて、順バイアス(注入)から逆バイアスに連続的にスイープすることでCELIVシグナルを増強できることを見いだした。この、「Injected Dark CELIV法」とでも呼べる新しい手法によって、元々熱平衡キャリアがほとんど存在しない有機EL用のキャリア輸送材料、具体的には、トニフェニルアミン系のホール輸送材料であるNPDにおいて、Dark CELIV測定による移動度評価に成功した。当初の計画通り、新しい縦方向移動度測定手法であるCELIV法に着手し、有機半導体材料の縦方向キャリア移動度および熱平衡キャリア濃度を明らかにすることができた。さらに、キャリア注入によるCELIVシグナルの増強など、予期していなかった新たな発見もあった。また、次年度(平成25年度)に着手予定であった、縦方向移動度と横方向移動度の比較についても、SCLC法とFET法を用いて既に着手し、縦型有機トランジスタの性能との相関についても考察を行っている。一方で、狭ギャップ電極による水平方向の素子作製についてはマスクの設計段階にある。これらの状況から、トータルとしてはほぼ順調であると言える。研究代表者が用いることができる最高のフォトリソグラフィー技術を用いて、狭ギャップ電極を作製し、FET測定以外の方法で横方向移動度の評価を行うことに挑戦する。定常電流としてはSCLC、過渡電流としてはCELIV法を用いて、横方向移動度の算出を試みる。また、今年度の研究成果により新たに発見した、注入キャリアに基づくDark CELIVによる移動度評価方法、解析手法を確立していく。該当なし
オンサイト分析に向けたポンプ融合型新規分離媒体の開発

近年の液体クロマトグラフィー(LC)の固定相開発では,高分離能を達成するために粒子の微細化が進められている。一方で,試料採取現場で分析を行うオンサイト分析の需要は年々高まっており,オンサイト分析可能なLCカラムの開発が必須である。本研究では,ポンプ(EOP)融合型のLCカラムの開発を目指し,EOPの内部構造と構造表面の化学的性質がEOPの性能に与える影響を調べた。シリカモノリス型と微小流路型のEOPを作製し,圧力特性を評価したところ,スルホ基を導入したシリカモノリスで未修飾EOPの20 kPa高い吐出圧を示し,微小流路内の構造体充填率と構造体長が吐出圧に影響を与えていることがわかった。本研究では,液体クロマトグラフィーの分離媒体および電気浸透流ポンプの機能をあわせ持つ新規材料を開発し,携帯可能なポンプ統合型オンサイト分析デバイスの開発を目指した。送液能と分離能をもつ分離媒体を開発するため,高分子・無機材料合成による多孔質対材料を基盤にしたアプローチと,半導体加工技術によって作製した微細構造体を基盤にしたアプローチの両方面から分離媒体の作製と評価を行った。多孔質体材料を基盤にしたアプローチでは,既にカチオン性,疎水性物質に対する分離能を有し,速いEOFを発生するポリマーモノリスを作製してきたが,流体透過性が低く,送液能の低下が確認された。流体透過性向上のため,より空隙率の高いシリカモノリス表面をスルホ基で修飾したモノリスキャピラリーを作製した。スルホ基修飾型シリカモノリスは,イオン交換能と速いEOFを示した。また,未修飾シリカモノリスと送液圧を比較したところ,およそ4倍の圧力を発生していることが確認された。半導体加工技術によって作製した微細構造体を基盤にしたアプローチでは,微小流路内に柵状構造体,縦長六角柱,横長六角柱の三種類の構造体をポリジメチルシロキサンで作製し,送液圧を比較した。その結果,柵状構造体および縦長六角柱で高い送液圧を示し,送液圧が電場勾配下にある構造体の表面積に依存していることが示唆された。以上より,構造体表面の化学的改質および,構造体の形状の最適化によって分離性能と送液性能を向上させられる可能性を示した。小型で,高い圧力を出力可能な電気浸透ポンプと,液体クロマトグラフィーの固定相の機能を持つポンプ集積型小型液体クロマトグラフの開発を目指し,電気浸透ポンプ内の構造体の形状と化学的性質がポンプの吐出圧に与える影響を評価した。構造体の形状が吐出圧に与える影響の評価には,微細加工技術を用いて作製した四角柱(直方体型)の構造体を配列した微小流路を用いた。微小流路を電極と抵抗管に接続し,異なる長さの抵抗管における流量から,電気浸透ポンプの吐出圧を測定した。構造体の幅,長さ,間隔,配列方法を変化させたところ,中空流路内体積に対する構造体の体積(充填率)が大きいものほど高い吐出圧をもつことがわかった。電気浸透ポンプの駆動源が固液界面にあり,充填率が高い流路ほど固液界面の割合が大きくなるためである。その一方で,流路内の固液界面を同じに設計した流路でも,構造体の形状や間隔によって吐出圧が異なることがわかった。構造体周辺で電場強度が大きくなり,構造体のない構造体間隙において電場強度が小さくなることが原因と考えられる。これらの結果から,柵状の構造体が高い吐出圧を有することが予想されるが,構造体の形状および配置を最適化し,流れ方向の電場強度を高めることで,ポンプの性能の向上が期待できる。構造体表面の化学的性質が吐出圧に与える影響の評価では,作製したシリカモノリス表面にスルホ基導入することで評価した。スルホ基導入することで,シリカモノリスのイオン交換能の向上と電気浸透流移動度の増大が確認された。また,ポンプとしての機能は,最大吐出流量の減少から,表面修飾時にモノリスのメソ孔サイズが変化していることが予想されるが,サイズ変化を考慮しても表面修飾による吐出圧の向上が確認された。今後,ポンプの機能を持つカラムによるオンサイト分析への応用が期待される。構造体表面の化学的性質,および構造の形状の異なる分離媒体の作製に成功し,申請当初課題であった送液圧測定の実験系を確立できた。送液圧測定の実験系の確立後,これまで電気浸透流移動度でのみ評価していなかった送液能を圧力の観点から評価できるようになり,異なる分離媒体が発生する圧力を見積もることで,化学的性質および形状が送液圧に与える影響を考察可能になった。

マイクロ・ナノ化学合成基盤のアプローチでは,他の化学種を用いて修飾したときの分離性能と送液性能を比較し,ポンプ統合デバイスとしての評価を行う。微細加工基盤のアプローチでは,他の形状体のポンプを作製し,構造体形状と送液性能の関係をより詳細に調査するとともに,表面修飾と組み合わせて,分離性能,送液性能の向上を目指す。当初,参加予定していた2学会について招待講演となったため,学会参加登録費が余剰した。また,本年度予定していた,各種表面修飾モノマーの評価および構造体形状の評価と,圧力測定実験系の確立とが,実験を進めるにあたり,前後したため。計画当初,本年度行う予定であった各種表面修飾モノマーの評価および構造体形状の評価をするため,種々修飾モノマーの購入と,構造体作製に使用する。
動的構造生命科学を拓く新発想測定技術－タンパク質が動作する姿を活写する－

第4回全体班会議を2018年6月12日14日にザ・ルイガンス(福岡市)にて開催した.計画班員(7名)および公募班員(28名)が口頭発表を1演題25分(発表15分、質疑応答10分)で行った.今回は特別プログラムとして2日目に技術講習会「動的解析のための新X線結晶解析技術」(神田大輔,九州大学)と技術講習会「in-cell NMRとRheo-NMR」(白川昌宏,京都大学,担当は森本と菅瀬)を行った.ホームページの更新とニュースレター10号,11号,12号の発行を行った(編集:塚崎智也,神田大輔).技術講習会として,第7回国際版バイオAFM夏の学校(担当者:安藤敏夫,2018年8月27日9月1日,金沢大学角間キャンパス)を行った.海外から5名(タイ,米国,イギリス2名,オランダ)の参加があった.GENESIS分子動力学ソフトウェアの最新バージョン(1.3.0)を公開した(担当者:杉田有治).第18回日本蛋白質科学会年会(朱鷺メッセ,新潟)において,「生体高分子のインセル測定技術」(オーガナイザー:西田紀貴と神田大輔,英語セッション,2018年6月28日,新学術関係者4名が発表),第56回日本生物物理学会年会(岡山大学)において,「promiscuousだが洗練されたタンパク質の分子認識」(オーガナイザー:塚崎智也と神田大輔,英語セッション,2018年9月15日,新学術関係者2名が発表),第41回日本分子生物学会年会(パシフィコ横浜)において,「見えて来た!フレキシブルでダイナミックなゲノム維持装置のすがた」(オーガナイザー:古郡麻子(公募班員),新学術関係者3名が発表)を共催した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。キックオフシンポジウムを九州大学病院キャンパスにて2014年10月3日に開催し,全国から集まった約60名の参加者に対して当研究領域の概要説明と公募要領の説明,および各計画研究の説明を行った.同時に総括班会議を開催し,今後の活動方針について議論した.全体班会議を2015年6月に福岡市で開催すること,また次年度における主な活動として複数の学会の年会で共催ワークショップを開催すること,国際シンポジウムを開催して新しい動的構造測定法に関して海外からの招待講演を行うことを決定した.ホームページの開設とニュースレター1号の発行を行った.技術講習会として第3回バイオAFM夏の学校を8月19日25日に金沢大学で安藤が開催した.実際に装置を使った実習中心を特色とする.20名(うち女性5名)が全国から参加した.本領域関係者が4人含まれている.アウトリーチ活動として複数の計画班員が細胞工学誌や実験医学誌に一般向けの日本語解説を執筆した.第一回班会議を2015年6月1日3日に福岡市(ザ・ルイガンスホテル)にて開催した.計画班員および公募班員の34名が口頭発表を1演題25分(発表15分、質疑応答10分)で行った.領域活動を広く情報発信するために,HPの更新とニュースレター2号4号の発行を行った(編集:塚崎智也,神田大輔).総括班員を主体として国際活動支援の申請を行い,「動的構造生命科学研究領域における海外ネットワーク形成を目指した支援活動(15K21711)」として採択された.技術講習会として,第4回AFM夏の学校(担当者:安藤敏夫,2015年8月1日7日,金沢大学),セミインタクト細胞リシール法講習会(担当者:村田昌之(A02班公募研究者),西田紀貴,2015年9月2日,東京大学),第7回AICS公開ソフト講習会「GENESIS」(担当者:杉田有治,2015年9月4日,計算科学振興財団,神戸市),第16回RRR workshop 2015(担当者:白川昌宏,2015年12月12日,京都大学,海外招聘3名)を行った.主催または共催のシンポジウム・ワークショップを行い,領域活動の情報発信を行った.第25回九州大学生医研国際シンポジウム(オーガナイザー:神田大輔,テーマ:Cutting Edge of Technical Innovations in Structural and Systems Biology,2015年11月13日14日,九州大学,海外招聘4名),第15回日本蛋白質科学会の共催ワークショップ(オーガナイザー:神田大輔,西田紀貴,2015年6月26日,徳島市),第53回日本生物物理学会年会の共催シンポジウム(オーガナイザー:神田大輔,西田紀貴,2015年9月14日,金沢大学),シンポジウム「細胞環境における蛋白質の動態解析のためのNMRおよび計算科学的アプローチ」(オーガナイザー:白川昌宏,2016年3月28日,京都大学)を開催した.なお,日本生物物理学会年会は安藤敏夫が年会長を務めた.本新学術領域の体制は,新しい測定技術開発を目指す研究者と自らの対象に測定技術を適用して新しい知見を得る2つの集団を総括班が有機的に結びつけることを目指している.高速AFMは開発から10年が経過しており,夏の学校などの技術の普及活動を通して,多数の公募班員にAFM測定を始める機会を与えた.インセルNMR測定では,細胞の中に外部から蛋白質や核酸分子を効率的に取り込ませる必要がある.動物細胞リシール技術はインセルNMR測定がうまく行くための鍵となる技術である.

リシール技術の実技講習会を通して,新しいインセルNMRユーザー数が増えている.また,脂質膜を模倣するナノディスクの利用,フレキシブルフィッティング計算の電顕単粒子解析への適用,分子動力学計算の膜蛋白質や蛋白質結晶への適用など,新学術の領域内で新たな共同研究が始まっている.以上の状況から,当初の予想を越えて,領域内共同研究体制が順調に構築されていると判断する.第2回全体班会議を2016年4月18日20日に千葉市,クロス・ウェーブ幕張にて開催した.計画班員および公募班員の36名が口頭発表を1演題25分(発表15分、質疑応答10分)で行った.領域活動を広く情報発信するために,HPの更新とニュースレター5号7号の発行を行った(編集:塚崎智也,神田大輔).技術講習会として,第6回AFM夏の学校(担当者:安藤敏夫,8月1日6日,金沢大学),第16回AICS公開ソフト講習会「GENESIS」(担当者:杉田有治,2017年1月13日,計算科学振興財団,神戸市),クライオ電子顕微鏡ハンズオン実技講習会(担当者:神田大輔,2017年1月16日18日,2月27日3月1日),第16回RRR workshop 2016(担当者:白川昌宏,2017年2月22日23日,京都大学,海外招聘3名)を開催した.本新学術領域の体制は,新しい測定技術開発を目指す研究者と自らの対象に測定技術を適用して新しい知見を得る研究者の2つの集団を総括班が有機的に結びつけることを目指している.したがって,技術講習会が活動の中心となる.高速AFM,NMR,MDに加えて,本年度は近年注目されているクライオ電子顕微鏡に関する実技講習会を開催した.昨年度に引き続き,脂質膜を模倣するナノディスクの利用,フレキシブルフィッティング計算の電顕単粒子解析への適用,分子動力学計算の膜蛋白質や蛋白質結晶への適用など,当初は予定していなかった新しい共同研究が継続して行われている.本年度は中間審査があり,評価A「研究領域の設定目的に照らして,期待どおりの進展が認められる」を受けた.以上の状況から,おおむね順調に進展していると判断する.第3回全体班会議を2017年6月5日7日に福岡市にて開催した.計画班員(6名)および公募班員(29名)が口頭発表を1演題25分(発表15分、質疑応答10分)で行った.ホームページの更新とニュースレター8号と9号の発行を行った(編集:塚崎智也,神田大輔).技術講習会として,第6回国際版バイオAFM夏の学校(担当者:安藤敏夫,2017年8月21日26日,金沢大学角間キャンパス),セミインタクト細胞リシール法技術講習会(担当者:村田昌之,A02公募班員,2017年9月22日,東京大学駒場キャンパス),GENESISソフトウェア講習会(担当者:杉田有治,2017年10月5日,タワーホール船堀),電子顕微鏡イメージ処理プログラムSCIPIONワークショップ(担当者:Florence Tama,2018年2月21日22日,名古屋大学東山キャンパス,海外から2名の講師を招聘)を開催した.また,第18回若手NMR研究会(2017年9月2日4日,和歌山県田辺市)を賛助した.本新学術領域から3名が参加した.第17回日本蛋白質科学会年会(仙台国際センター)において,「タンパク質が動作する姿を活写するための測定・解析技術」(オーガナイザー:西田紀貴と神田大輔,英語セッション,2017年6月21日),第55回日本生物物理学会年会(熊本大学)において,「生体膜模倣環境としての新しい界面活性剤,リポソーム,ナノディスクの利用」(オーガナイザー:塚崎智也と神田大輔,英語セッション,2017年9月20日)を共催した.
理工系大学・学部における女子学生低比率の構造分析～ジェンダー平等に向けて～

日本の理工系大学・学部を対象とした調査を実施したところ、女性学生比率が30%を超えるのは65学部(該当学部の22%)しかないことがわかった。理工系学部の女性学生比率が低い理由は複数考えられるが、本研究では、理工系を選択する女子高校生が「入りやすいところ(入試科目が少ない、合格難易度が低い)に入学する」という進学行動をとらないことを強調した。不本意に理工系を選択する者もいる男性とは、対照的な進学行動である。本研究は,理工系大学・学部に女子が少ない実態の詳細を探り,その背景を大学の構造的側面に注目して検討しようとするものである.平成20年度の主目的は,日本国内の理工系大学・学部をリストアップし,女子学生数を把握することであった.リストアップにあたっては,受験生の目線に立ち,受験雑誌や教育産業が「理工系」と分類したものを利用したところ, 228大学(国立59,公立21,私立148), 394学部(国立110,公立31,私立253)が該当した.これらの理工系大学・学部の一般入試・AO入試等での入学者数を各大学学部のホームページで調べたところ, 29大学, 267学部のデータが入手できた.これは対象大学の12.7パーセントにとどまっており,ジェンダー統計の公表が一般化していないことがわかった.そこで,インターネットでは情報収集ができなかった大学・学部に対し,郵送法による調査を実施したところ, 105大学176学部から回答があった.郵送による回答がなかった大学・学部には電話による調査を実施し, 21大学45学部から回答があった.このような手順で,入学者に占める女子学生比率を分析したところ,女子学生比率が50パーセントを超えているのは女子大学5校を含む24大学・学部(大学の約14%,学部の約8%), 30パーセントを超えているのは前出の大学・学部を含む61学部(学部の約21%)であった.一方,女子学生比率が10パーセントを下回ったのは, 71学部(約24%)であった.以上は,報告書として印刷し,希望のあった大学に送付するなど公表している.本研究は、理工系大学・学部に女子学生が少ない要因について、大学の構造に焦点をあてて探るものである。具体的には、1)日本の理工系大学・学部における女子学生比率の実態はどうなっているのか、2)女子学生比率が高い理工系大学・学部はどのような特徴をもっているのか、を明らかにし、理工系大学・学部で女子学生を増やすために必要な大学側の共通要素を抽出し、個別大学で実践可能な方法を提案予定である。今年度は、昨年度実施した調査の修正(大学入試形態の統一)をおこなった。さらに、当初の研究計画通り、学生に占める女性比率が30%以上の理工系大学・学部(65)を対象として、大学・学部の構造的特徴を調べた。おもな調査項目は、a)大学教員数、b)設置年、c)大学入試方法・日程、d)大学入試科目、e)大学入学定員、f)難易度(偏差値)、g)合格者数・合格倍率、h)大学入学金・授業料である。男女共同参画基計画(第2次)において、国は、2020年までに「社会のあらゆる分野において、指導的地位に女性が占める割合が、少なくとも30%程度となるよう期待」しており、第3期科学技術基本計画では、自然科学系全体の女性の採用割合として30%を目安としている。しかしながら、その予備軍である当該分野を専攻する女性の学生比率が30%を超えるのは全国の65大学・学部にとどまっており、そのうち、女性教員比率が30%を超える学部は1割に満たず、それらの学部を有する大学の女性教員比率が30%を超えるのは4大学にすぎなかった。他の項目もふくめ、今後さらに分析を進める。本研究は、理工系大学・学部に女子学生が少ない要因について、大学の構造に焦点をあてて探るものである。具体的には、1)日本の理工系大学・学部における女子学生比率の実態を明らかにするとともに、2)女子学生比率が高い理工系大学・学部の特徴を見出した。男女共同参画基計画(第2次)や第3期科学技術基本計画において、2020年までに「指導的地位に女性が占める割合が少なくとも30%程度」となることを国の目標としていることを踏まえ、理工系学部の女性学生が30%を超える65大学・学部(該当学部の22%に相当)を「高比率群」とし、その大学・学部特性を捉えた。主な知見は以下のとおりである。(なお、女性学生比率が10%未満の大学・学部を「低比率群」として分析を行っているが、煩雑になるためここでは割愛した。)・高比率群で、女性教員も30%を超えるのは4大学で、すべて女子大学であった。・高比率群の理工系学部は、中部ブロックにやや多く分布している。・高比率群の理工系学部は、入学試験の受験機会が少なく、入試教科・科目数が多い。

・高比率群の理工系学部の入試合格難易度は、国公立でも私立でも超難関に次ぐ難関である。これらを踏まえ、理工系学部の女性学生比率が低い一要因として、理工系学部を選択する女性は「入りやすいところに入る」という進学行動をとらないことがあげられた。男性は、不本意に理工系選択を行っている学生がいることを先に指摘したが、今回はこれを構造的に捉え直すことができた。
環境モニタリングのための大気成分および水質成分の簡易分析法の開発

1.大気成分の分析法(1)パーソナルモニタの開発:軽量小型のパーソナルサンプラー(トルクの強い携帯用カセットレコーダ用モーターを利用し、吸引能力毎分5l)を試作した。これを利用して、大気中の悪臭成分(低級脂肪酸;1ppmレベル、アンモニア;10ppmレベル)を迅速に分析する方法を開発した。(2)コロシオメトリーによる降水中の酸性物質の簡易積算モニタの開発:銅および酸化銅が、著るしく活性溶解を開始するpH領域と雨水が酸性雨として問題となるpH領域がほぼ一致し、しかもpHと溶解速度が比例することを見い出した。これを利用して、銅の重量減少量を計測して酸性雨をモニタリングできることを明らかにした。2.水質成分の分析法(1)簡易モニタリング用捕集媒体の開発:セルロース系担体(脱脂綿)に第4級アンモニウム塩を担持した簡易吸着材(イオン交換機構で吸着し、イオン対溶離機構で脱着する新しい機能材料)を開発し、【10^(-8)】Mレベルの水銀を毎分1.2lの高速で吸着回収できることを示した。また、オクタデシル基で修飾したガラスビーズを用い金属錯体を捕集濃縮したのち、有機溶媒を含む塩酸で溶離する方法や、リンやケイ素をヘテロポリ酸として有機溶媒可溶性メンブランフィルターに捕集したのち媒体ごと溶解する方法を開発した。ジルコニア活性炭によるフッ素、リンの捕集も検討された。(2)目視簡易分析法:対イオン、発色試薬、錯体の三者の三原色を利用するイオン対吸着フィルム比色法を開発し、5ppb以上の【Al^(3+)】の検出定量に応用された。また、過酸化水素-【Mn^(2+)】系の接触反応を利用するppmレベルの重金属イオン全量の簡易目視測定、モリブデン酸塩-マラカイトグリーン混合酸性液を用いる10ppbレベル以上のリンの迅速目視比色法が開発され、実試料に応用された。高分子型pH緩衝試薬が開発され、金属成分の計測への応用が試みられた。新しい目視分析用固相試薬の開発のための基礎研究がなされた。
大腸癌肝転移に関与するMUC1ムチン分子の機能解析

本研究では、ムチン分子上の糖鎖が転移に対してどのような効果を持つか検討するため、まず、MUC1ムチンを発現していない大腸癌細胞株大腸癌細胞株CHCY1及び胃癌細胞株MKN7 4にMUC1 cDNAを導入したトランスフェクタントを作製し、これらの細胞株にBenzyl-α-GalNAcによる脱糖鎖処理を加えた状況での各細胞株の機能を、脱糖鎖処理を行わないMUC1トランスフェクタントおよび親細胞株と比較検討を行った。まずレクチンを用いたフローサイトメトリーにより、MUC1トランスフェクタントの末端糖鎖の検討を行なった。その結果、これらの消化器癌細胞株では、MUC1のcDNAを導入することによりトランスフェクタントの細胞表面上に末端がLeX型の糖鎖の発現が増強することが明らかとなった。また、このLeX型糖鎖はBenzyl-α-GalNAcによる脱糖鎖処理によってその発現は減弱した。次にin vitroでの細胞の運動能およびマトリゲルへの浸潤能を検討した。MUC1のcDNAを導入することによりいずれのトランスフェクタントにおいても、細胞の運動能および浸潤能が増強し、これらの細胞株にBenzyl-α-GalNAcによる脱糖鎖処理を加えることにより、増強された運動能、浸潤能は減弱した。また、これらのトランスフェクタントをヌードマウス皮下に移植し、生体内での浸潤能を検討したところ、局所的浸潤が、MUC1トランスフェクタントで高頻度で観察され、in vitroでの実験結果と矛盾しない結果が得られた。以上の結果より、腫瘍細胞上のMUC1分子はin vitroおよびin vivoにおいて腫瘍細胞の運動浸潤能を高めていることが示唆され、特にMUC1上の糖鎖がその機能に強く関与していることが伺われた。
1歳齢児の運動の社会性に関する行動発達研究

平成10年度も、4月の「慣らし」期間を経て、観察を5月初旬から開始した。昨年度と同じく、まず歩行が完成していない10カ月齢±1週間、歩行児と未歩行児が混在している12カ月齢±1週間、及び多くの乳児の歩行の完成している14カ月齢±1週間の時期に、自由遊び場面においてVTR撮影を行った。撮影は、その日の調査対象児の移動、姿勢、物との関わり、保母との関わり、児同士の相互の関わりなどを留意して行った。自由遊び場面は屋内と屋外があり、活動範囲が異なる、あるいは遊び道具も異なることから、同じ児についてこの二つの場面の遊びも撮影した。屋内と屋外における遊びを、持続時間、遊びの種類、同年齢と異年齢の児の遊び、あるいは保母との関わりについて今後詳細な分析を行う予定である。また、本年度も、1カ月に1回の身体計測の資料も収集した。乳幼児の成長や運動発達に関して地域差のあることも考えられるので、研究保育園のご紹介を得て、沖縄の乳幼児の歩行に関する基礎的資料も併せて収集した。この資料は、今後詳細に分析し今回の調査から得られた資料と比較し分析する予定である。さらに、今年度は、昨年度から資料を増やして分析を行ったが、乳幼児の歩行は10カ月齢から次第に増加し12カ月齢の頃に歩行/未歩行がそれぞれ50%に達し、遅くとも18カ月齢までには歩行が完成することが明きらかとなったが、児の性、栄養法と歩行発達には関連性はみられなかった。乳幼児の運動発達と関連して、運動を伴わない、しかも運動のためのエネルギー補給と関わることから、本研究においては食事場面の行動も撮影し分析した。その結果、歩行の早かった児はスプーンを使ったりお椀を持つなどの行動が早く観察されるなど運動と食行動の発達にはなんらかの関連性のある可能性があり、発達研究における今後の大きな研究課題であることが示唆された。平成9年度の調査は、4月は「慣らし」期間とし、観察対象児の家庭環境等に関する基礎的情報を収集し整理した。観察は5月に入ってから開始し、まず歩行が完成していない10カ月齢、歩行が完成している乳児と完成していない乳児が混在している12カ月齢、及び多くの乳児の歩行の完成している14カ月齢の、〈各時期±1週間〉に午前の自由遊び場面から継続してVTR撮影とその日の周囲の様子を2時間記録した。また、1カ月に1回、身長・体重・胸囲・頭囲の計測があるので、それに立ち会い、資料を収集した。また、他の保育園の協力を得て歩行開始時期の身体成長に関する資料も併せて収集した。今年度は、身体成長と始歩の資料の分析を行った。乳幼児の歩行は10カ月齢から次第に増加し12カ月齢の頃に歩行/未歩行がそれぞれ50%に達し、遅くとも18カ月齢までには歩行が完成することが分かった。歩行完成には、児の性の違い、母乳・人工乳・混合乳という栄養法の違いによる差異はみられなかった。出生順に関しては歩行開始のピークにわずかなずれがみられた。この点に関してはさらに検討する必要がある。歩行開始と身長や胸囲の増加の間に関連性はみられなかった。次に、歩行児/未歩行児を分け、それぞれの体重増加との関連性を調べた。歩行児は体重増加が大きく未歩行児は少ないという違いのあることが明らかとなった。この結果は、歩行が単なる成長の関数ではなく成熟と相関する可能性を示唆している。平成10年度は、これらの成長のデータをさらに詳細に分析を進めるとともに、移動・歩行発達と環境探索・操作・遊び行動、社会的行動の発達などの行動観察とその分析を行う予定である。

その結果、歩行の早かった児はスプーンを使ったりお椀を持つなどの行動が早く観察されるなど運動と食行動の発達にはなんらかの関連性のある可能性があり、発達研究における今後の大きな研究課題であることが示唆された。